[發明專利]薄膜晶體管、其制作方法及應用其的主動矩陣顯示面板

無效

• 申請號: 201210092692.8
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103367454A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 張惠喻;游明璋;韓西容;王文俊
• 申請（專利權）人: 聯勝(中國)科技有限公司;勝華科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L23/552;H01L21/77
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管、其制作方法及應用其的主動矩陣顯示面板，特別是涉及一種利用聚亞酰胺(polyimide)層作為保護層的薄膜晶體管、其制作方法及應用其的主動矩陣顯示面板。

背景技術

薄膜晶體管已經廣泛地應用在主動矩陣顯示面板中作為主動組件，用以驅動液晶分子或有機電激發光二極管。其中，由于金屬氧化物半導體薄膜晶體管具有低溫多晶硅薄膜晶體管的高載子移動率的電氣特性及非晶硅薄膜晶體管的高電性均勻性，故應用金屬氧化物半導體薄膜晶體管的顯示面板已逐漸成為業界發展的重點。

在現有制作金屬氧化物半導體薄膜晶體管的方法中，柵極系先形成在基板上，然后柵極絕緣層覆蓋在柵極與基板上。接著，金屬氧化物半導體層形成在柵極絕緣層上，然后源極與漏極形成在金屬氧化物半導體層上。然而，現有金屬氧化物半導體的材料系使用氧化銦鎵鋅(indium?gallium?zinc?oxide，IGZO)，且氧化銦鎵鋅對水氣與氧氣相當敏感，容易與兩者反應，造成電性變化。并且，由于源極與漏極系經由刻蝕同一金屬層而形成，因此氧化銦鎵鋅的表面亦容易受到用于刻蝕金屬層的刻蝕溶液或干式刻蝕工藝的等離子破壞，甚至用于形成保護層的等離子亦會對氧化銦鎵鋅的表面造成損傷，進而產生電性變化。此外，由于氧化銦鎵鋅在紫外光的照射下容易產生光電流，因此造成現有金屬氧化物半導體薄膜晶體管的電性不佳與不穩定。

有鑒于此，避免氧化銦鎵鋅因受到水氣、氧氣、刻蝕溶液以及紫外光的影響而造成金屬氧化物半導體薄膜晶體管的電性不佳的情況實為業界努力的目標。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種薄膜晶體管、其制作方法及應用其的主動矩陣顯示面板，以避免氧化銦鎵鋅因受到水氣、氧氣、刻蝕溶液以及紫外光的影響而造成金屬氧化物半導體薄膜晶體管的電性不佳的情況。

為達上述的目的，本發明提供一種薄膜晶體管，設于一基板上。薄膜晶體管包括一柵極、一絕緣層、一金屬氧化物半導體圖案、一源極、一漏極以及一聚亞酰胺層。柵極設于基板上，且絕緣層覆蓋在柵極上。金屬氧化物半導體圖案設于基板上，且源極與漏極設于絕緣層上。聚亞酰胺(polyimide)層覆蓋在金屬氧化物半導體圖案上。

為達上述的目的，本發明提供一種主動矩陣顯示面板，包括一第一基板、一第二基板、一柵極、一絕緣層、一金屬氧化物半導體圖案、一源極、一漏極以及一聚亞酰胺層。第二基板與第一基板相對設置，且柵極設于第一基板與第二基板之間。絕緣層設于柵極與第一基板之間。金屬氧化物半導體圖案設于第一基板與第二基板之間。源極與漏極設于絕緣層與第一基板之間，且聚亞酰胺層設于金屬氧化物半導體圖案與第一基板之間。

為達上述的目的，本發明提供一種薄膜晶體管的制作方法。首先，在一基板上形成一柵極。然后，在柵極上覆蓋一絕緣層。接著，在絕緣層上形成一金屬氧化物半導體圖案、一源極以及一漏極。隨后，在金屬氧化物半導體圖案、源極以及漏極上覆蓋一聚亞酰胺層。

本發明的薄膜晶體管利用聚亞酰胺層覆蓋在金屬氧化物半導體圖案上不僅可阻隔紫外光照射于金屬氧化物半導體圖案，亦可利用聚亞酰胺層使金屬氧化物半導體圖案的電性回到穩定狀態，進而避免薄膜晶體管電性不佳的情況。

附圖說明

圖1到圖5所示為本發明一第一優選實施例的薄膜晶體管的制作方法示意圖。

圖6所示為光子能量與波長的關系示意圖。

圖7所示為聚亞酰胺層的穿透率與照射于聚亞酰胺層的光線的波長的關系示意圖。

圖8到圖10所示為本發明一第二優選實施例的薄膜晶體管的制作方法示意圖。

圖11與圖12所示為本發明第二優選實施例的薄膜晶體管的制作方法的另一實施態樣。

圖13與圖14所示為本發明一第三優選實施例的薄膜晶體管的制作方法示意圖。

圖15所示為薄膜晶體管的刻蝕停止圖案為單層結構與雙層結構的情況下的漏極電流與柵極電壓的關系示意圖。

圖16所示為保護層由氧化硅或氮化硅所構成的情況、保護層為聚亞酰胺層的情況以及通道區由非晶硅所構成的情況，薄膜晶體管的漏極電流與柵極電壓的關系示意圖。

圖17所示為本發明一第四優選實施例的薄膜晶體管的剖面示意圖。

圖18所示為本發明一第五優選實施例的薄膜晶體管的剖面示意圖。

圖19所示為本發明一優選實施例的主動矩陣顯示面板的剖面示意圖。

圖20所示為本發明另一優選實施例的主動矩陣顯示面板的剖面示意圖。

其中，附圖標記說明如下：