[發明專利]薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201680008701.7
• 申請日: 2016-02-12
• 公開（公告）號: CN107278331B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 文珍旭;金尹會;金宰湖;李奎范;李裁玩
• 申請（專利權）人: 周星工程股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/02;H01L21/34
• 代理公司: 北京市立康律師事務所 11805
• 代理人: 梁揮;孟超

公開了一種薄膜晶體管，其包括：形成在基板上的柵電極；在包括所述柵電極的所述基板的整個表面上形成的柵絕緣體；在所述柵絕緣體上與所述柵電極對應形成的第一有源層；在所述第一有源層之上或之下形成的第二有源層；以及被形成為彼此相隔一定距離的源電極和漏電極，所述源電極和漏電極連接到所述第一有源層或者所述第二有源層。

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管及其制造方法，尤其涉及能夠確保氧化物晶體管的穩定器件性質的薄膜晶體管及其制造方法。

背景技術

一般來講，薄膜晶體管(TFT)用作用于獨立驅動液晶顯示器(LCD)、有機電致發光(EL)顯示器等等中的各個像素的電路。這種薄膜晶體管是在顯示設備的下基板上與柵極線和數據線一起形成的。即，所述薄膜晶體管包括作為柵極線的一部分的柵電極、用作通道的有源層、作為數據線的一部分的源電極和漏電極、柵絕緣體等等。

所述薄膜晶體管的有源層是使用非晶硅或者晶體硅形成的。然而，使用硅的薄膜晶體管基板因為應當使用玻璃基板而具有較大重量且沒有柔性，從而存在不適合用于柔性顯示設備的缺點。為了解決這一缺點，已經對金屬氧化物作出很多研究。

另外，正在對使用氧化鋅(ZnO)薄膜作為用于薄膜晶體管有源層的金屬氧化物進行研究。ZnO薄膜特征在于即使在低溫下結晶也易于生長，已被公知為有效確保高電荷濃度和遷移率的材料。然而，ZnO薄膜在暴露于空氣時是穩定的，因此不利地導致薄膜晶體管穩定性的劣化。另外，由氧缺陷產生的過剩載流子可能導致截止電流增加以及閾值電壓變化的問題。

為了改善ZnO薄膜的質量，已經提出了其中在ZnO薄膜中摻雜銦(In)和鎵(Ga)的銦-鎵-氧化鋅(在下文中，稱為“IGZO”)薄膜。

然而，當使用濺射沉積IGZO薄膜時，由于沉積是使用具有恒定組成成分的銦-鎵-鋅的單個靶執行的，所以不利的是，源組成成分的控制非常困難。另外，在這種情形下，不利的是，諸如閾值電壓和遷移率之類的器件性質劣化。

發明內容

【技術問題】

本發明的一個目的是提供一種能夠改善通過IGZO MOCVD形成的氧化物晶體管的柵絕緣體和有源層之間的界面性質、或者有源層和蝕刻停止層之間的界面性質的薄膜晶體管。

【技術方案】

本發明的目的能夠通過提供一種薄膜晶體管實現，所述薄膜晶體管包括形成在基板上的柵電極，在包括所述柵電極的所述基板的整個表面上形成的柵絕緣體，在所述柵絕緣體上與所述柵電極對應形成的第一有源層，在所述第一有源層上或者下形成的第二有源層，以及間隔開預定距離的源電極和漏電極，所述源電極和所述漏電極被連接到所述第一有源層或者所述第二有源層。

所述薄膜晶體管可以進一步包括在所述第一有源層上或下形成的第三有源層，使得所述第三有源層基于所述第一有源層與所述第二有源層相對。

所述第一有源層可以包括通過原子層沉積(ALD)形成的第一氧化物薄膜層，以及通過化學氣相沉積(CVD)形成的第二氧化物薄膜層。

所述第一氧化物薄膜層可以布置為與所述第二氧化物薄膜層相比更靠近所述柵絕緣體。

所述第二有源層和所述第三有源層可以包括氧化鋅(ZnO)層和氧化鎵鋅(GZO)層中的至少一種。

當所述第二有源層或者所述第三有源層包括所述氧化鋅層和所述氧化鎵鋅層的多個層時，所述氧化鎵鋅層可以布置為與所述第一有源層相鄰。

所述薄膜晶體管可以進一步包括蝕刻停止層，該蝕刻停止層位于所述第一有源層或者布置在所述第一有源層上的所述第二有源層或者所述第三有源層的上表面與所述源電極和所述漏電極的下表面之間。