[發明專利]氧化物半導體薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201410682479.1
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN105374881B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 呂雅茹;吳國偉;曹文光;蘇正芳;高金字
• 申請（專利權）人: 中華映管股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

本發明提供一種氧化物半導體薄膜晶體管及其制造方法，該氧化物半導體薄膜晶體管的制造方法，包含于一基材上依序提供第一氧化物半導體層及導體層，導體層位于第一氧化物半導體層上。形成圖案化光阻于導體層上。移除暴露于圖案化光阻外的導體層及其下方的第一氧化物半導體層，以形成源極、漏極及圖案化第一氧化物半導體層于源極及漏極的下方。形成圖案化第二氧化物半導體層于源極與漏極之間，以接觸圖案化第一氧化物半導體層、源極及漏極。提供柵極。提供位于圖案化第一氧化物半導體層及圖案化第二氧化物半導體層與柵極之間的柵介電層。

技術領域

本發明是有關于一種氧化物半導體薄膜晶體管及其制造方法。

背景技術

氧化物半導體薄膜晶體管的制造方法通常為共平面(coplanar)、背通道蝕刻(back channel etch,BCE)或蝕刻阻障層(etch stop layer,ESL)等方式。共平面方式是先形成源極和漏極，再形成氧化物半導體層于源極和漏極的上方。但因源極和漏極的金屬遮蔽效應，使位于源極和漏極正上方的氧化物半導體層不易產生電場，導致開電流較低且電性穩定度較差。

背信道蝕刻方式是先形成氧化物半導體層，再形成源極和漏極于氧化物半導體層的上方。但在蝕刻導體層以形成源極和漏極時，蝕刻液容易腐蝕暴露出的氧化物半導體層，導致通道受損，或甚至無法形成通道。

蝕刻阻障層方式是先形成氧化物半導體層，再形成蝕刻阻障層于氧化物半導體層上。如此一來，在蝕刻導體層以形成源極和漏極時，因蝕刻阻障層的存在，使氧化物半導體層不會被腐蝕。于實際應用中，蝕刻阻障層必須具有一定的寬度，以與欲形成的源極和漏極部分重疊，避免蝕刻液滲入而腐蝕氧化物半導體層。由于蝕刻阻障層須具有一定的寬度，故通道長度無法再縮短。因此，以蝕刻阻障層方式所形成的像素結構的面積通常比較大，對開口率十分不利。

綜上所述，共平面、背信道蝕刻或蝕刻阻障層方式各有缺點，因此目前亟需一種新穎的氧化物半導體薄膜晶體管的制造方法，以期能夠完全克服上述方式的所有缺點。

發明內容

本發明提供一種氧化物半導體薄膜晶體管的制造方法，包含下列步驟：于一基材上依序提供一第一氧化物半導體層及一導體層，導體層位于第一氧化物半導體層上；形成一圖案化光阻于導體層上；移除暴露于圖案化光阻外的導體層及其下方的第一氧化物半導體層，以形成一源極、一漏極及一圖案化第一氧化物半導體層于源極及漏極的下方；形成一圖案化第二氧化物半導體層于源極與漏極之間，以接觸圖案化第一氧化物半導體層、源極及漏極；提供一柵極；提供位于圖案化第一氧化物半導體層及圖案化第二氧化物半導體層與柵極之間的一柵介電層。本制造方法所形成的氧化物半導體薄膜晶體管的開電流高且電性穩定度佳。此外，氧化物半導體薄膜晶體管的通道長度不受限于蝕刻阻障層，特別的是，本制造方法不必增加額外的圖案化工藝或使用額外的光罩。

本發明提供另一種氧化物半導體薄膜晶體管的制造方法，包含下列步驟：于一基材上依序提供一第一氧化物半導體層及一導體層，導體層位于第一氧化物半導體層上；形成一圖案化光阻于導體層上；移除暴露于圖案化光阻外的導體層及其下方的第一氧化物半導體層，以形成一源極及一圖案化第一氧化物半導體層于源極的下方；形成一圖案化第二氧化物半導體層于源極及圖案化第一氧化物半導體層上，并接觸源極及圖案化第一氧化物半導體層；形成一絕緣層于圖案化第二氧化物半導體層及源極上，其中絕緣層具有一開口暴露出圖案化第二氧化物半導體層的一部分；形成一漏極于絕緣層上，以使漏極通過開口與圖案化第二氧化物半導體層的部分電性連接；提供一柵極；提供位于圖案化第一氧化物半導體層及圖案化第二氧化物半導體層與柵極之間的一柵介電層。本制造方法所形成的氧化物半導體薄膜晶體管的開電流高且電性穩定度佳。此外，氧化物半導體薄膜晶體管的通道長度不受限于蝕刻阻障層，特別的是，本制造方法中的源極和漏極是分開制作的，因此源極和漏極之間的距離不受限于曝光工藝的精度，更可縮短通道長度，進而達到超高分辨率的目標。