[發(fā)明專利]薄膜晶體管及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310524437.0
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103633147A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林亮宇;鄭君丞
• 申請（專利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管及其制造方法，特別是涉及一種可以避免溶液態(tài)金屬氧化物于燒結(jié)后產(chǎn)生在源極（source）與漏極（drain）金屬電極表面的氧化現(xiàn)象并降低電阻的薄膜晶體管及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著平面顯示技術(shù)的發(fā)展，具有高畫質(zhì)、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優(yōu)越特性的薄膜晶體管液晶顯示器（thin?film?transistor?liquid?crystal?display，TFT-LCD）已逐漸成為市場的主流。現(xiàn)有的薄膜晶體管的制造方法是先于基板上形成柵極（gate），接著于基板上依序沉積絕緣層（insulating?layer）與作為通道層（channel）的半導(dǎo)體層以覆蓋住柵極，然后于半導(dǎo)體層的兩側(cè)分別形成源極（source）以及漏極（drain），如此以制得薄膜晶體管。

關(guān)于通道層的制造工程，除了上述利用化學(xué)氣相沉積法形成半導(dǎo)體層之外，還可以通過將溶液態(tài)金屬氧化物（solution?metal?oxide?layer）高溫?zé)Y(jié)的方式形成金屬氧化物半導(dǎo)體層（metal?oxide?semiconductor?layer）。依照結(jié)構(gòu)可以將薄膜晶體管分成兩型，分別是共面型氧化物薄膜晶體管（coplanar?oxide?TFT）以及背通道蝕刻型氧化物薄膜晶體管（BCE?oxide?TFT）。

然而，對于共面型氧化物薄膜晶體管而言，在使用現(xiàn)有金屬材料作為源極以及漏極的情況下，由于溶液態(tài)金屬氧化物在高溫?zé)Y(jié)時(shí)，會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)而于半導(dǎo)體層與源極以及漏極金屬層表面形成金屬氧化物，進(jìn)而導(dǎo)致接觸電阻過大的問題。

為了改善上述表面氧化的問題，已研究出以金屬氧化物（例如氧化銦錫（indium?tin?oxide，ITO））作為源極以及漏極，然而，由于ITO的電阻過大，可能產(chǎn)生嚴(yán)重的電阻電容延遲（RC?delay），進(jìn)而導(dǎo)致顯示面板具有畫面均勻度較差的問題，例如畫面下局部區(qū)域略呈現(xiàn)灰白色的現(xiàn)象。因此，如何開發(fā)出避免金屬氧化物溶液層于燒結(jié)后的表面氧化現(xiàn)象并同時(shí)降低電阻的薄膜晶體管，成為研發(fā)者所要達(dá)成的目標(biāo)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種薄膜晶體管及其制造方法，可以避免以溶液態(tài)金屬氧化物方式制作薄膜晶體管而產(chǎn)生在源極（source）與漏極（drain）金屬電極表面氧化現(xiàn)象并降低電阻。

本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，其包括柵極、柵極絕緣層、源極以及漏極、金屬氧化物半導(dǎo)體層、第一金屬氧化物導(dǎo)電層以及第二金屬氧化物導(dǎo)電層。柵極絕緣層覆蓋柵極。源極以及漏極位于柵極絕緣層上。金屬氧化物半導(dǎo)體層覆蓋源極、漏極以與柵極上方的柵極絕緣層，以作為通道層。第一金屬氧化物導(dǎo)電層位于源極與金屬氧化物半導(dǎo)體層之間，以使源極與金屬氧化物半導(dǎo)體層隔離開來。第二金屬氧化物導(dǎo)電層位于漏極與金屬氧化物半導(dǎo)體層之間，以使漏極與金屬氧化物半導(dǎo)體層隔離開來。

本發(fā)明另提供一種薄膜晶體管的制造方法，此制造方法包括以下步驟。形成柵極；在柵極上方形成柵極絕緣層；于柵極絕緣層上形成源極以及漏極；于源極上形成第一金屬氧化物導(dǎo)電層且于漏極上形成第二金屬氧化物導(dǎo)電層；于第一金屬氧化物導(dǎo)電層、第二金屬氧化物導(dǎo)電層以與柵極上方的柵極絕緣層上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層，以作為通道層，其中第一金屬氧化物導(dǎo)電層隔離源極與金屬氧化物半導(dǎo)體層，且第二金屬氧化物導(dǎo)電層隔離漏極與金屬氧化物半導(dǎo)體層。

基于上述，本發(fā)明的薄膜晶體管的源極以及漏極同時(shí)具有金屬層以及覆蓋于金屬層上的金屬氧化物導(dǎo)電層，如此可以避免金屬氧化物半導(dǎo)體層于高溫?zé)Y(jié)制造工程中與金屬層之間的表面氧化物生成，并且可以降低金屬氧化物半導(dǎo)體層與源極以及漏極之間的接觸電阻。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1F為本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管的制造工程剖面圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面圖；

圖4A至圖4C為本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管的部分制造工程剖面圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面圖；

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面圖。

附圖標(biāo)記

100：基板??????????????????????????104：柵極絕緣層

106、106’：第一金屬氧化物導(dǎo)電層???108、108’：第二金屬氧化物導(dǎo)電層