[發(fā)明專利]氧化物薄膜晶體管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410675231.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104362098B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉玉成;于鋒;單奇;朱濤;葛泳
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山工研院新型平板顯示技術(shù)中心有限公司;昆山國顯光電有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 唐清凱

1.一種氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在基板上形成金屬或金屬合金層；

在所述金屬或金屬合金層上形成區(qū)域限定層，所述區(qū)域限定層覆蓋部分所述金屬或金屬合金層形成保護區(qū)；

將所述保護區(qū)以外的所述金屬或金屬合金層氧化，得到氧化物半導(dǎo)體層；

在所述氧化物半導(dǎo)體層和所述金屬或金屬合金層上形成柵絕緣層；

在所述柵絕緣層上形成柵極，所述柵極在所述基板上的正投影覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層在所述基板上的正投影；

在所述柵極上形成絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述柵極；

制備源極和漏極，并使得所述源極和所述漏極與所述金屬或金屬合金層連接，得到所述氧化物薄膜晶體管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述將所述保護區(qū)以外的所述金屬或金屬合金層氧化，得到氧化物半導(dǎo)體層的具體步驟為：

先將氧原子注入所述保護區(qū)以外的所述金屬或金屬合金層，然后在含氧氣氛下進行退火，得到氧化物半導(dǎo)體層；

或者直接在含氧氣氛下進行退火，使所述保護區(qū)以外的金屬或金屬合金層氧化成所述氧化物半導(dǎo)體層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，在所述制備源極和漏極的步驟中，還有在所述絕緣層和所述柵絕緣層中形成接觸孔以連接所述源極、漏極和所述金屬或金屬合金層以及連接所述源極、漏極和所述氧化物半導(dǎo)體層的步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，通過所述接觸孔連接所述源極、漏極和所述金屬或金屬合金層以及連接所述源極、漏極和所述氧化物半導(dǎo)體層的具體操作為：

在所述接觸孔中形成金屬連線，所述金屬連線連接所述源極、漏極和所述金屬或金屬合金層以及所述氧化物半導(dǎo)體層，所述金屬連線的金屬與所述氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)為同源金屬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述區(qū)域限定層的材質(zhì)為光刻膠、平坦化膠或無機材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，在所述將所述保護區(qū)以外的所述金屬或金屬合金層氧化，得到氧化物半導(dǎo)體層的步驟之后，還有除去或保留所述區(qū)域限定層的步驟，具體步驟為：

當所述區(qū)域限定層的材質(zhì)為光刻膠或者平坦化膠時，對所述區(qū)域限定層進行灰化處理，除去所述區(qū)域限定層；

當所述區(qū)域限定層的材質(zhì)為無機材料時，保留所述區(qū)域限定層。

7.一種氧化物薄膜晶體管，其特征在于，包括：

基板；

金屬或金屬合金層，設(shè)置在所述基板上；

氧化物半導(dǎo)體層，由部分所述金屬或金屬合金層氧化形成；

柵絕緣層，覆蓋所述金屬或金屬合金層和所述氧化物半導(dǎo)體層；

柵極，設(shè)置在所述柵絕緣層上，所述柵極在所述基板上的正投影覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層在所述基板上的正投影；

絕緣層，覆蓋所述柵極和所述柵絕緣層；

源極和漏極，與所述金屬或金屬合金層連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于，所述柵絕緣層和所述絕緣層中設(shè)有接觸孔，所述源極和漏極通過所述接觸孔與所述金屬或金屬合金層和所述氧化物半導(dǎo)體層連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬或金屬合金層的材質(zhì)為鋅、鋅錫合金、銦鎵鋅合金或銦鋅錫合金。

10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于，所述柵絕緣層的材質(zhì)為氮化硅和/或氧化硅。