氧化物半导体晶体管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氧化物半导体晶体管，包括：基板；形成在基板上的氧化物半导体层；形成在氧化物半导体层上的栅电极绝缘层；形成在氧化物半导体层上的替代功能层；形成在替代功能层上，位于栅电极绝缘层两侧的源/漏电极。其通过在氧化物半导体层上制备替代功能层，代替氧化物半导体层作为引线使用，有效减小了源/漏电极与氧化物半导体层间的接触电阻，并通过自对准结构，减小了栅电极与源/漏电极之间的寄生电容，实现了顶栅结构的氧化物半导体晶体管的应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
氧化物半导体晶体管
本技术涉及半导体器件领域，特别是涉及一种氧化物半导体晶体管。
技术介绍
驱动有源矩阵显示基板，包括非晶硅晶体管、低温多晶硅晶体管和氧化物半导体晶体管；非晶娃晶体管主要应用于中低分辨率的LCD (Liquid Crystal Display,液晶显示面板)显示领域,低温多晶硅晶体管主要应用于中高分辨率的IXD显示领域和AMOLED (ActiveMatrix Organic Light Emitting D1de,有源矩阵有机发光二极体面板)显示领域,氧化物半导体晶体管则主要应用于中大尺寸的中高分辨率的LCD显示领域和中大尺寸的AMOLED显示领域。 其中，氧化物半导体晶体管由于具有较高的迁移率和较好的面内均匀性，目前已得到广泛的研究与应用，通常，氧化物半导体晶体管的结构为底栅结构，如图1所示，由于底栅结构的氧化物半导体晶体管中栅电极与源/漏电极的重叠面积较大，导致氧化物半导体晶体管的寄生电容和晶体管尺寸均相对较大，从而限制其应用。相对于底栅结构，具有顶栅结构的晶体管则具有更小的寄生电容和晶体管尺寸，但是，顶栅结构的LIPS (LowTemperature Poly-silicon,低温多晶娃技术)工艺可以通过离子注入的方式，降低LIPS作为晶体管引线的电阻，而氧化物半导体晶体管的顶栅结构，则还没有有效的方式降低氧化物半导体层作为引线的电阻，从而限制了氧化物半导体晶体管采用顶栅结构的制作方式。
技术实现思路
基于此，有必要针对不能有效降低氧化物半导体层作为引线的电阻，从而限制氧化物半导体晶体管采用顶栅结构的制作方式的问题，提供一种氧化物半导体晶体管。 一种氧化物半导体晶体管，包括: 基板； 形成在所述基板上的氧化物半导体层； 形成在所述氧化物半导体层上的栅电极绝缘层； 形成在所述氧化物半导体层上的替代功能层； 形成在所述替代功能层上，位于所述栅电极绝缘层两侧的源/漏电极。 在其中一个实施例中，所述替代功能层为自对准结构。 在其中一个实施例中，还包括: 形成在所述栅电极绝缘层上的栅电极； 其中，所述栅电极上形成有所述替代功能层。 在其中一个实施例中，所述替代功能层的材料为钥、钛、钥合金、或钛合金。 在其中一个实施例中，还包括: 形成在所述基板与所述氧化物半导体层之间的衬底； 其中，所述衬底为无机层。 在其中一个实施例中，所述氧化物半导体层中的氧化物半导体为IGZ0。 在其中一个实施例中，所述栅电极绝缘层的结构为氮化硅、或/和氧化硅单层或多层复合结构。 [0021 ] 在其中一个实施例中，所述栅电极绝缘层形状为倒梯形。 在其中一个实施例中，所述栅电极的结构为钥、铜、铝、钥合金、铜合金、或铝合金形成的单层或叠层结构。 在其中一个实施例中，所述源/漏电极的结构均为钥、铜、或铝金属形成的单层或叠层结构。 本技术提供的氧化物半导体晶体管，通过在氧化物半导体层上制备替代功能层，以替代功能层代替氧化物半导体层作为引线使用，有效地减小了顶栅结构的氧化物半导体晶体管中，源/漏电极与氧化物半导体层间的接触电阻，解决了不能有效降低氧化物半导体层作为引线的电阻的问题，使得氧化物半导体晶体管采用顶栅结构的制作方式不再受到限制。 【附图说明】 图1为底栅结构的氧化物半导体晶体管截面图； 图2A为本技术氧化物半导体晶体管的截面图； 图2B为本技术氧化物半导体晶体管的俯视图； 图3A为本技术氧化物半导体晶体管的生长氧化物半导体层后的截面图； 图3B为本技术氧化物半导体晶体管的生长氧化物半导体层后的俯视图； 图4A为本技术氧化物半导体晶体管的生长栅电极后的截面图； 图4B为本技术氧化物半导体晶体管的生长栅电极后的俯视图； 图5A为本技术氧化物半导体晶体管的生长替代功能层后的截面图； 图5B为本技术氧化物半导体晶体管的生长替代功能层后的俯视图； 图6A为本技术氧化物半导体晶体管的生长层间绝缘层后的截面图； 图6B为本技术氧化物半导体晶体管的生长层间绝缘层后的俯视图。 【具体实施方式】 为使本技术方案更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细说明。 参见图2A至图6B，一种氧化物半导体晶体管200，包括: 基板210; 形成在基板210上的氧化物半导体层220 ； 形成在氧化物半导体层220上的栅电极绝缘层230 ； 形成在氧化物半导体层220上的替代功能层250 ； 形成在替代功能层250上，位于栅电极绝缘层230两侧的源/漏电极260。 本技术提供的氧化物半导体晶体管200，在氧化物半导体层220上，采用物理气相沉积制备替代功能层250，以替代功能层250代替氧化物半导体层220作为引线使用，有效地减小了顶栅结构的氧化物半导体晶体管中，源/漏电极与氧化物半导体层220间的接触电阻，解决了不能有效降低氧化物半导体层220作为引线的电阻的问题，使得氧化物半导体晶体管采用顶栅结构的制作方式不再受到限制，同时，还提高了氧化物半导体晶体管的迁移率。 较佳地，替代功能层250为自对准结构，即栅电极240分别与源/漏电极260对准，其有效减小了栅电极240与源/漏电极260之间的寄生电容，同时，实现了不需要掩膜板即可生长替代功能层250的目的。 作为一种可实施方式,替代功能层250的材料为钥、钛、钥合金、或钛合金。 作为一种可实施方式，本技术的氧化物半导体晶体管200还包括: 形成在基板210与氧化物半导体层220之间的衬底270，其中，衬底270为无机层。基板210可为硅类半导体基板、玻璃或塑料类绝缘基板、或金属基板；首先，在基板210上，通过化学气相沉积(Chemical vapor deposit1n, CVD)或离子束反应派射(Reactive1n-beam sputtering, RIBS)沉积形成一层无机层作为衬底270,用来阻挡水汽和离子，防止了生长氧化物半导体层220时被污染的现象；需要说明的是，该衬底270不需要进行任何图形的加工。 参见图3A至图3B，作为一种可实施方式，氧化物半导体层220中的氧化物半导体为铟稼锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)。在基板210上沉积一层无机层作为衬底270后，采用溅射或溶液法在衬底270上制备氧化物半导体层220，再通过曝光刻蚀工艺，或者卷对卷涂布和退火方式形成所需氧化物半导体层的图形。 参见图4A至图4B，较佳地，作为一种可实施方式，栅电极绝缘层230的结构为氮化硅、或/和氧化硅单层或多层复合结构。其次，通过CVD或射频溅射方法，在形成所需图形的氧化物半导体层220生长栅电极绝缘层230，并采用物理气相沉积在栅电极绝缘层230及氧化物半导体层220原位生长一层金属，对该层金属进行曝光刻蚀至氧化物半导体层220后，获得栅电极240 ;其中，刻蚀采用干法、湿法或两者相结合的方法，刻蚀倾角大于90°。 在此，需要说明的是，本技术的氧化物半导体晶体管200还包括: 形成在栅电极绝缘层230上的栅电极240 ;其中，栅电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化物半导体晶体管，其特征在于，包括： 基板； 形成在所述基板上的氧化物半导体层； 形成在所述氧化物半导体层上的栅电极绝缘层； 形成在所述氧化物半导体层上的替代功能层； 形成在所述替代功能层上，位于所述栅电极绝缘层两侧的源/漏电极。

【技术特征摘要】
1.一种氧化物半导体晶体管，其特征在于，包括: 基板； 形成在所述基板上的氧化物半导体层； 形成在所述氧化物半导体层上的栅电极绝缘层； 形成在所述氧化物半导体层上的替代功能层； 形成在所述替代功能层上，位于所述栅电极绝缘层两侧的源/漏电极。2.根据权利要求1所述的氧化物半导体晶体管，其特征在于，所述替代功能层为自对准结构。3.根据权利要求1所述的氧化物半导体晶体管，其特征在于，还包括: 形成在所述栅电极绝缘层上的栅电极； 其中，所述栅电极上形成有所述替代功能层。4.根据权利要求1至3任一项所述的氧化物半导体晶体管，其特征在于，所述替代功能层的材料为钥、钛、钥合金、或钛合金。5.根据权利要求1所述的氧化物半导体晶体管，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉成，蔡世星，袁波，
申请(专利权)人：昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司，昆山国显光电有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32