一种氧化物薄膜晶体管的制作方法及氧化物薄膜晶体管技术

本发明专利技术涉公开了一种氧化物薄膜晶体管的制作方法及氧化物薄膜晶体管，其于形成过程中依次形成第一半氧化物半导体层、第二半氧化物半导体层以及第三半氧化物半导体层，第三半氧化物半导体层中形成第一通孔，在第三氧化物半导体层上以及第一通孔内的刻蚀阻挡层，两个贯穿孔贯穿刻蚀阻挡层、第三氧化物半导体层以及第二氧化物半导体层的位于第一通孔两侧，源极和漏极形成在刻蚀阻挡层上，通过两个贯穿孔与第一氧化物半导体层相连。本发明专利技术形成的薄膜晶体电学性能稳定优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体显示
，特别涉及一种氧化物薄膜晶体管的制作方法及氧化物薄膜晶体管。
技术介绍
新型平板显示(FPD)产业的核心技术是薄膜晶体管(TFT)背板技术。与非晶硅薄膜晶体管相比，氧化物薄膜晶体管的载流子浓度是非晶硅薄膜晶体管的十倍左右，载流子迁移率是非晶硅薄膜晶体管的20-30倍，因此，氧化物薄膜晶体管可以大大地提高薄膜晶体管对于像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，进而实现更快的刷新率。氧化物薄膜晶体管能够满足需要快速响应和较大电流的应用场合，如高频、高分辨率、大尺寸的显示器以及有机发光显示器等，因此，氧化物薄膜晶体管成为用于新一代LCD，OLED显示设备的半导体组件。但是，由于氧化物半导体层多为非晶半导体氧化物，因此，其与源漏(SD)金属层的欧姆接触存在问题，从而容易导致薄膜晶体管的稳定性不良。现有技术底栅阻挡型氧化物半导体薄膜晶体管，刻蚀阻挡层形成过程中，等离子体影响氧化物半导体层的表面性质，源极以及漏极金属与表面性质受破坏的氧化物半导体接触，最终影响氧化物薄膜晶体管的电学性质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，该方法使得源极以及漏极金属接触的氧化物半导体表面性质不受破坏，该方法制作的氧化物薄膜晶体管具有稳定、良好的电学性质。本专利技术的另一目的是提供上述方法制作的氧化物薄膜晶体管。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括如下步骤：(1)在基板上依次形成栅极材料层和栅绝缘材料层，并进行图形化，得到栅极和栅绝缘层。(2)在栅绝缘层上形成电导率为a的第一氧化物半导体层材料层；(3)在第一氧化物半导体材料层上形成电导率为b的第二氧化物半导体材料层,b<a；(4)在第二氧化物半导体材料层上形成电导率为c的第三氧化物半导体材料层,c>a，并进行图形化，得到第一氧化物半导体层、第二氧化物半导体层以及第三氧化物半导体层，第三氧化物半导体层中形成一个第一通孔；(5)在第三氧化物半导体层上以及第一通孔内形成刻蚀阻挡材料层，并进行图形化，在刻蚀阻挡材料层上形成位于第一通孔两侧的两个第二通孔，形成刻蚀阻挡层；(6)沿着刻蚀阻挡层中的两个第二通孔进一步图形化穿透第三氧化物半导体材层以及第二氧化物半导体层，形成两个贯穿孔，漏出第一氧化物半导体层；(7)在所述刻蚀阻挡层上形成电极材料层，并进行图形化，得到源极和漏极，源极和漏极通过两个贯穿孔与第一氧化物半导体层相连。优选的，第一氧化物半导体层材料为氧化铟镓锌，第二氧化物半导体层材料为氧化镓锌，第三氧化物半导体层材料氧化铟锌。优选的，第一半氧化物半导体层与第二半氧化物半导体层之间形成第四半氧化物半导体层，第四半氧化物半导体层电导率为d，d<a。优选的，第四半氧化物半导体层材料为氧化镓锌。优选的，栅绝缘层和第一半氧化物半导体层之间形成第五半氧化物半导体层，第五半氧化物半导体层电导率为e，e<a。优选的，第五半氧化物半导体层材料为氧化镓锌。优选的，栅极、源极以及漏极材料为：铝(Al)，铜(Cu)，钼(Mo)，钛(Ti)，银(Ag)，金(Au)，钽(Ta)，钨(W)，铬(Cr)或其合金。一种氧化物薄膜晶体管，包括：基板，在基板上的栅极，在基板上覆盖栅极以及基板的栅绝缘层，在栅绝缘层上的第一半氧化物半导体层，还包括第一半氧化物半导体层上的第二半氧化物半导体层，第二半氧化物半导体层上的第三半氧化物半导体层，第三半氧化物半导体层中的第一通孔，在第三氧化物半导体层上以及第一通孔内的刻蚀阻挡层，贯穿刻蚀阻挡层、第三氧化物半导体层以及第二氧化物半导体层的位于第一通孔两侧的两个贯穿孔，源极和漏极形成在刻蚀阻挡层上，通过两个贯穿孔与第一氧化物半导体层相连。优选的，第一半氧化物半导体层与第二半氧化物半导体层之间形成第四半氧化物半导体层，第四半氧化物半导体层电导率为d，d<a。优选的，栅绝缘层和第一半氧化物半导体层之间形成第五半氧化物半导体层，第五半氧化物半导体层电导率为e，e<a。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：本专利技术刻蚀阻挡层形成在第三半氧化物半导体层上，并且第三半氧化物半导体层中形成第一通孔，第一通孔内填充刻蚀阻挡层，第三半氧化物半导体层分割成两部分，不会形成导电沟道，第一半氧化物半导体层通过贯穿孔相连，与源极以及漏极相连的第一半氧化物半导体层不受刻蚀阻挡层形成过程的影响，表面未受破坏，所以本专利技术氧化物薄膜晶体管的电学性质良好。同时，第三半氧化物半导体层电导率大于第一半氧化物半导体层，在晶体管导通状态下，栅压增加时可及时为导电沟道能提供足够的载流子，提高响应速度，有利于维持平衡状态，抑制热载流子退化，保持晶体管性质稳定；同时第二半氧化物半导体层电导率小于第一半氧化物半导体层，在晶体管截止状态下抑制第三半氧化物半导体层的载流子进入第一半氧化物半导体层，抑制截止电流增大。附图说明图1为本专利技术实施例1的氧化物薄膜晶体管结构形成过程示意图；图2为本专利技术实施例1的氧化物薄膜晶体管结构示意图；图3为本专利技术实施例2的氧化物薄膜晶体管结构示意图；图4为本专利技术实施例3的氧化物薄膜晶体管结构示意图；图5为本专利技术实施例4的氧化物薄膜晶体管结构示意图。具体实施方式下面结合附图以及实施例对本专利技术进行进一步介绍，实施例仅限于对本专利技术进行解释，不对本专利技术有任何限定作用。实施例1见图1和图2所示，本实施例的氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括如下步骤：(1)在基板10上依次形成栅极材料层和栅绝缘材料层，并进行图形化，得到栅极20和栅绝缘层30；所述基板10的制作材料包括玻璃、硅片、石英、塑料以及硅片等材料。所述栅极20，可通过曝光、显影、刻蚀以及溅镀等艺来形成，其材料可为：铝(Al)，铜(Cu)，钼(Mo)，钛(Ti)，银(Ag)，金(Au)，钽(Ta)，钨(W)，铬(Cr)或其合金。所述栅极绝缘层30可通过CVD方法来沉积，其制作材料优选为绝缘材料，包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者以上材料的组合。(2)在栅绝缘层30上形成电导率为a的第一氧化物半导体层材料层；第一氧化物半导体层材料层采用溅射技术或等离子体化学气相沉积(PECVD)技术形成。(3)在第一氧化物半导体材料层上形成电导率为b的第二氧化物半导体材料层,b<a；第二氧化物半导体层材料层采用溅射技术或等离子体化学气相沉积(PECVD)技术形成。(4)在第二氧化物半导体材料层上形成电导率为c的第三氧化物半导体材料层,c>a，并进行图形化，得到第一氧化物半导体层41、第二氧化物半导体层42以及第三氧化物半导体层43，第三氧化物半导体层中形成一个第一通孔1；第一氧化物半导体层41材料为氧化铟镓锌，第二氧化物半导体层42材料为氧化镓锌，第三氧化物半导体层44材料氧化铟锌。第三氧化物半导体层材料层采用溅射技术或等离子体化学气相沉积(PECVD)技术形成；利用曝光、显影、刻蚀等常见的构图工艺来进行图形化，形成第一氧化物半导体层41、第二氧化物半导体层42、第三氧化物半导体层43以及第一通孔1，第一通孔1将第三半氧化物半导体层43分割成两部分，导电沟道无法形成在第三半氧化物半导体层43内，第三半氧化物半导体层43电导率大于第一半氧化物半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在基板上依次形成栅极材料层和栅绝缘材料层，并进行图形化，得到栅极和栅绝缘层。(2)在栅绝缘层上形成电导率为a的第一氧化物半导体层材料层；(3)在第一氧化物半导体材料层上形成电导率为b的第二氧化物半导体材料层,b<a；(4)在第二氧化物半导体材料层上形成电导率为c的第三氧化物半导体材料层,c>a，并进行图形化，得到第一氧化物半导体层、第二氧化物半导体层以及第三氧化物半导体层，第三氧化物半导体层中形成一个第一通孔；(5)在第三氧化物半导体层上以及第一通孔内形成刻蚀阻挡材料层，并进行图形化，在刻蚀阻挡材料层上形成位于第一通孔两侧的两个第二通孔，形成刻蚀阻挡层；(6)沿着所述刻蚀阻挡层中的两个第二通孔进一步图形化穿透第三氧化物半导体材层以及第二氧化物半导体层，形成两个贯穿孔，漏出第一氧化物半导体层；(7)在所述刻蚀阻挡层上形成电极材料层，并进行图形化，得到源极和漏极，源极和漏极通过两个贯穿孔与第一氧化物半导体层相连。

【技术特征摘要】
1.一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在基板上依次形成栅极材料层和栅绝缘材料层，并进行图形化，得到栅极和栅绝缘层。(2)在栅绝缘层上形成电导率为a的第一氧化物半导体层材料层；(3)在第一氧化物半导体材料层上形成电导率为b的第二氧化物半导体材料层,b<a；(4)在第二氧化物半导体材料层上形成电导率为c的第三氧化物半导体材料层,c>a，并进行图形化，得到第一氧化物半导体层、第二氧化物半导体层以及第三氧化物半导体层，第三氧化物半导体层中形成一个第一通孔；(5)在第三氧化物半导体层上以及第一通孔内形成刻蚀阻挡材料层，并进行图形化，在刻蚀阻挡材料层上形成位于第一通孔两侧的两个第二通孔，形成刻蚀阻挡层；(6)沿着所述刻蚀阻挡层中的两个第二通孔进一步图形化穿透第三氧化物半导体材层以及第二氧化物半导体层，形成两个贯穿孔，漏出第一氧化物半导体层；(7)在所述刻蚀阻挡层上形成电极材料层，并进行图形化，得到源极和漏极，源极和漏极通过两个贯穿孔与第一氧化物半导体层相连。2.根据权利要求1所述的氧化物薄膜晶体管的制作方法，其特征在于：所述第一氧化物半导体层材料为氧化铟镓锌，所述第二氧化物半导体层材料为氧化镓锌，所述第三氧化物半导体层材料氧化铟锌。3.根据权利要求1所述的氧化物薄膜晶体管的制作方法，其特征在于：所述第一半氧化物半导体层与所述第二半氧化物半导体层之间形成第四半氧化物半导体层，所述第四半氧化物半导体层电导率为d，d<a。4.根据权利要求3所述的氧化物薄膜晶体管的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李风浪，李舒歆，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44