[發(fā)明專利]氧化物薄膜晶體管及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110126276.0
• 申請(qǐng)日: 2011-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN102244005A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林訓(xùn);金大煥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/28;H01L29/786;H01L29/26;H01L29/417
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化物薄膜晶體管(TFT)及其制造方法，更具體來講，涉及具有作為有源層的非晶態(tài)氧化鋅半導(dǎo)體的氧化物TFT，及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著用戶對(duì)于信息顯示的興趣日益增長，并且對(duì)于便攜式(移動(dòng)式)信息設(shè)備的需求日益增加，對(duì)于代替陰極射線管(CRT)等傳統(tǒng)顯示設(shè)備的輕薄平板顯示器(“FPD”)的研究和商業(yè)化正在增大。在FPD中，液晶顯示器(“LCD”)是一種通過使用液晶的光學(xué)各向異性來顯示圖像的設(shè)備。LCD設(shè)備展現(xiàn)出出色的分辯率、色彩顯示以及圖像質(zhì)量，因此它們被普遍用于筆記本式計(jì)算機(jī)或者桌面監(jiān)視器等等。

LCD包括濾色器基板、陣列基板、和形成在濾色器基板和陣列基板之間的液晶層。

普遍用于LCD的有源矩陣(AM)驅(qū)動(dòng)方法是一種通過將非晶硅薄膜晶體管(a-SiTFT)用作開關(guān)元件來驅(qū)動(dòng)像素部分中的液晶分子的方法。

現(xiàn)在將參考圖1，詳細(xì)說明現(xiàn)有技術(shù)LCD的結(jié)構(gòu)。

圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)LCD設(shè)備的分解透視圖。

如圖1中所示，LCD包括濾色器基板5、陣列基板10和形成在濾色器基板5與陣列基板10之間的液晶層30。

濾色器基板5包括包含實(shí)現(xiàn)紅、綠和藍(lán)色的多個(gè)子濾色器7的濾色器(C)，用于劃分所述子濾色器7并阻擋光透射穿過液晶層30的黑矩陣6，以及用于將電壓施加至液晶層30的透明公共電極8。

陣列基板10包括垂直和水平布置的用于定義多個(gè)像素區(qū)域(P)的柵線16和數(shù)據(jù)線17，在柵線16和數(shù)據(jù)線17的各個(gè)交叉處形成的開關(guān)元件TFT(T)，以及在所述像素區(qū)域(P)上形成的像素電極18。

通過在圖像顯示區(qū)域邊緣處形成的密封劑(未示出)，將所述濾色器基板5和陣列基板10以相對(duì)的方式貼附在一起，以形成液晶面板，而濾色器基板5和陣列基板10的貼附是通過在濾色器基板5或者陣列基板10上形成的貼附鍵槽(attachment?key)進(jìn)行的。

上述LCD很輕，并且功耗低，因而受到很大關(guān)注。然而，LCD是一種光接收設(shè)備，而不是發(fā)光設(shè)備，其在亮度、對(duì)比度、視角等方面都存在技術(shù)局限性。因而，正在積極開發(fā)能夠克服這些不足的新式顯示設(shè)備。

作為新式平板顯示設(shè)備之一的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)是自發(fā)光的，其與LCD相比，具有良好的視角和對(duì)比度，并且由于其不需要背光，因而能夠被制造得更為輕薄。而且，OLED在功耗方面也具有優(yōu)勢。此外，OLED還能夠通過低直流電壓來驅(qū)動(dòng)，并且具有快速響應(yīng)速度，特別是，OLED在生產(chǎn)成本方面也具有優(yōu)勢。

近來，對(duì)于尺寸增大的OLED顯示設(shè)備的研究也正在積極進(jìn)行，并且為了實(shí)現(xiàn)這種大型OLED顯示設(shè)備，需要開發(fā)一種能夠確保作為OLED的驅(qū)動(dòng)晶體管的恒流特性以保證穩(wěn)定工作和耐用性的晶體管。

用于上述LCD的非晶硅薄膜晶體管(TFT)可以以低溫工藝來制造，但是其具有非常小的遷移率，無法滿足恒定電流偏置條件。同時(shí)，多晶硅TFT具有高遷移率并且滿足恒定電流偏置條件，然而無法確保均勻的特性，這使得其難以具有大面積，而且需要高溫工藝。

因而，正在開發(fā)一種包括利用氧化物半導(dǎo)體形成的有源層的氧化物TFT，然而在這種情況下，在具有使用氧化物半導(dǎo)體的常規(guī)底柵結(jié)構(gòu)的氧化物TFT中，該氧化物半導(dǎo)體具有n型特性，因此，與現(xiàn)有非晶硅TFT不同，該氧化物TFT的結(jié)構(gòu)被制造為沒有n+層。

圖2是順序地顯示現(xiàn)有技術(shù)氧化物TFT結(jié)構(gòu)的剖視圖。

如圖2中所示，現(xiàn)有技術(shù)的氧化物TFT包括在基板10上形成的柵極21，在所述柵極21上形成的柵絕緣層15a，由氧化物半導(dǎo)體制成并且在所述柵絕緣層15a上形成的有源層24，與所述有源層24的某些區(qū)域電連接的源極22和漏極23，在所述源極22和漏極23上形成的保護(hù)層15b，以及與所述漏極23電連接的像素電極18。

與現(xiàn)有非晶硅TFT不同，現(xiàn)有技術(shù)的氧化物TFT的優(yōu)點(diǎn)在于它的結(jié)構(gòu)被制造為沒有n+層，因此能夠簡化工藝。

因?yàn)閷⒀趸锇雽?dǎo)體用作有源層的氧化物TFT具有出色的遷移率特性，因而正在積極進(jìn)行對(duì)于這種氧化物TFT的研究，并且繼續(xù)嘗試通過使用該氧化物TFT來制造下一代平板顯示器的背板，然而尚未充分地研究在這種氧化物TFT中使用的源極和漏極的特性。特別是，對(duì)于對(duì)源極漏極的研究而言，尚未充分地研究材料、接觸特性、寄生電阻等等。