[發明專利]一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法有效

申請號：	201310174837.3	申請日：	2013-05-14
公開（公告）號：	CN103236443A	公開（公告）日：	2013-08-07
發明（設計）人：	徐苗;羅東向;李洪濛;龐佳威;郭穎;王瑯;彭俊彪	申請（專利權）人：	廣州新視界光電科技有限公司
主分類號：	H01L29/786	分類號：	H01L29/786
代理公司：	北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350	代理人：	湯東鳳
地址：	510730 廣東省廣州市***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法。

背景技術

近年來，新型平板顯示（FPD）產業發展日新月異。消費者對于大尺寸、高分辨率平板顯示的高需求量刺激著整個產業不斷進行顯示技術提升。而作為FPD產業核心技術的薄膜晶體管（TFT）背板技術，也在經歷著深刻的變革。

傳統的非晶硅（α-Si）TFT因為遷移率較低（一般小于0.5），難以實現高分辨率顯示，正面臨著被市場淘汰的命運；低溫多晶硅（LTPS）TFT雖然遷移率高（50~150），但是一方面生產工藝復雜、設備投資昂貴，一方面在大尺寸顯示中還存在著均勻性差、良品率低等問題，導致LTPS在大尺寸FPD領域的進一步發展舉步維艱。相比之下，金屬氧化物TFT（MOTFT）不僅具有較高的遷移率（在5~50左右），而且制作工藝簡單，制造成本較低，還具有優異的大面積均勻性。因此MOTFT技術自誕生以來便備受業界矚目。

目前MOTFT主要使用的結構有背溝道刻蝕結構和刻蝕阻擋層結構。背溝道刻蝕結構是在生成有源層之后，在有源層上沉積金屬層，并且圖形化作為源、漏電極。而刻蝕阻擋層結構是在有源層生成之后，先制作一層刻蝕阻擋層，再在之上沉積金屬層并且圖形化作為源、漏電極。

背溝道刻蝕結構制作工藝較為簡單，并且與傳統非晶硅制作工藝相同，設備投資和生產成本都較低廉。該結構被認為是，金屬氧化物薄膜晶體管實現大規模量產和能夠廣泛使用的必然發展方向。但是在有源層上刻蝕源、漏電極時，無論是采用干法刻蝕還是濕法刻蝕都會出現背溝道損傷的問題：采用干法刻蝕時，金屬氧化物容易受到離子損傷，導致暴露的溝道表面有載流子陷阱生成以及氧空位濃度增加，使得器件穩定性較差；采用濕法刻蝕時，因為有源層對大部分酸性刻蝕液都比較敏感，很容易在刻蝕過程中被腐蝕，從而也將極大地影響器件性能。該結構的MOTFT目前還無法實現產品化。

使用刻蝕阻擋層結構的MOTFT可以很大程度地避免上述問題，因此它的穩定性比較好，目前該結構薄膜晶體管已商業化。但是因為其需要增加額外的光刻掩膜版制作刻蝕阻擋層，導致工藝復雜，制作成本高。

因此，針對現有技術不足，提供一種穩定性好、制備工藝簡單、成本低廉的金屬氧化物薄膜晶體管及其制備工藝以克服現有技術不足甚為必要。

發明內容

本發明的目的之一是提供了一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，該制備方法具有制造工藝簡單、成本低廉且所制備的金屬氧化物薄膜晶體管穩定性高的特點。本發明同時提供一種通過該方法制備的金屬氧化物薄膜晶體管。

本發明的上述目的通過如下技術手段實現。

一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，依次包括如下步驟。a.在襯底上制備并圖形化金屬導電層作為柵極；

b.在所述金屬導電層上沉積第一絕緣薄膜作為柵極絕緣層；

c.在所述柵極絕緣層上沉積金屬氧化物薄膜并圖形化作為有源層；

d.在所述有源層上沉積有機導電薄膜作為背溝道刻蝕保護層；

e.在所述背溝道刻蝕保護層上沉積金屬層然后圖形化作為源、漏電極圖形；

f.在所述源、漏電極上沉積第二絕緣薄膜作為鈍化層。

上述背溝道刻蝕保護層的厚度設置為1~50?nm。