[發明專利]薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201310698030.X
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103972298A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李福永
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管。更具體地，本發明的實施方式涉及薄膜晶體管及其制造方法。

背景技術

隨著信息社會的發展，對顯示裝置的需求急劇增加。響應于這個需求，最近幾年，正在研究多種顯示裝置，諸如液晶顯示器（LCD）、等離子體顯示板（PDP）、電致發光顯示器（ELD）和真空熒光顯示器（VFD），并且利用其中一些作為用于多種設備的顯示器。這種顯示裝置包括形成在每個像素區域中的作為開關裝置的薄膜晶體管。

薄膜晶體管包括作為將氧化物用于半導體層的薄膜晶體管的氧化物薄膜晶體管（氧化物TFT）、將有機材料用于半導體層的有機薄膜晶體管（有機TFT）、包括將非晶硅用于半導體層的薄膜晶體管基板的非晶硅薄膜晶體管（非晶硅TFT）以及包括將多晶硅用于半導體層的薄膜晶體管基板的多晶硅薄膜晶體管（多晶硅TFT）。

具體地，與硅薄膜晶體管相比，氧化物薄膜晶體管具有更高的電荷遷移率和更低的漏電流特性的優點。另外，由于硅薄膜晶體管通過高溫處理形成，并且氧化物半導體層經過結晶處理，由于在結晶期間隨著面積增加均勻性的劣化，硅薄膜晶體管在增加面積方面有缺點。然而，氧化物薄膜晶體管適于低溫處理，并且在增加可使用面積方面有優點。

圖1是例示相關技術的薄膜晶體管的截面圖，其例示了具有頂柵結構的氧化物晶體管。

如圖1所示，通常的氧化物薄膜晶體管包括基板10、形成在基板10上光屏蔽層11以及覆蓋光屏蔽層11的緩沖層12。在此情況下，光屏蔽層11防止外部光入射在半導體層13上。通常，光屏蔽層11由不透明金屬制成，諸如鉬（Mo）、鉻（Cr）、銅（Cu）、坦（Ta）或鋁（Al）。

另外，通常的氧化物薄膜晶體管包括按照順序形成在緩沖層12上的半導體層13和形成在半導體層13上的柵絕緣膜14a和柵極14。形成覆蓋柵極14的層間絕緣膜15以使得層間絕緣膜15露出半導體層13的兩個邊緣，并且形成源極16a和漏極16b以連接半導體層13的露出的兩個邊緣。

為此，在通常的氧化物薄膜晶體管中，應使用不同掩模形成具有不同蝕刻速度的光屏蔽層11和半導體層13，使得半導體層13完全交疊光屏蔽層11。此外，一般地，由于光屏蔽層11由不透明金屬材料形成并因而具有相當低的電阻，所以緩沖層12應具有足夠的厚度。

發明內容

因此，本發明涉及一種薄膜晶體管及其制造方法，所述薄膜晶體管及其制造方法基本上消除了由于現有技術的限制和缺點而導致的一個或更多個問題。

本發明的目的是提供包括由與基板上的半導體層相同材料制成的光屏蔽層的薄膜晶體管及其制造方法。

本發明的其它優點、目的及特征一部分將在以下的說明書中進行闡述，并且一部分對于本領域的技術人員來說將在研讀以下內容后變得清楚，或者可以從本發明的實踐獲知。本發明的這些目的和其它優點可以通過在本書面描述及其權利要求書及附圖中具體指出的結構來實現和獲得。

為了實現這些目的和其它優點，并且根據本發明的目的，如這里所具體實施和廣泛描述的，一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括：基板；光屏蔽層和緩沖層，所述光屏蔽層和所述緩沖層按照順序形成在所述基板上；半導體層，所述半導體層形成在所述緩沖層上，所述半導體層由與所述光屏蔽層相同材料形成；柵絕緣膜和柵極，所述柵絕緣膜和所述柵極按順序形成在所述半導體層上；層間絕緣膜，所述層間絕緣膜形成在所述基板上以使得所述層間絕緣膜覆蓋所述柵極，所述層間絕緣膜包括分別露出所述半導體層的源區域和漏區域的源接觸孔和漏接觸孔；以及源極和漏極，所述源極和所述漏極通過所述源接觸孔和所述漏接觸孔電連接到所述半導體層。

在本發明的另一個方面中，一種薄膜晶體管的制造方法，該方法包括以下步驟：在基板上順序地形成光屏蔽層和緩沖層；在所述緩沖層上使用與所述光屏蔽層相同的材料形成半導體層；在所述半導體層上順序地形成柵絕緣膜和柵極；在所述基板上形成層間絕緣膜，使得所述層間絕緣膜覆蓋所述柵極并且包括分別露出所述半導體層的源區域和漏區域的源接觸孔和漏接觸孔；以及形成源極和漏極，所述源極和所述漏極通過所述源接觸孔和所述漏接觸孔電連接到所述半導體層。

所述光屏蔽層的邊緣可以與所述半導體層邊緣一致。

所述光屏蔽層和所述半導體層可以由透明導電氧化物形成。

所述光屏蔽層可以形成在所述基板的整個表面上。

所述光屏蔽層的厚度可以等于所述半導體層的厚度。

由于光屏蔽層和半導體層由相同材料形成，具有在半導體層中吸收的波長范圍的光已經在光屏蔽層中被吸收，所以在半導體層中不吸收光。