一种薄膜晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种薄膜晶体管及其制造方法，包括：栅极、半导体层、源极和漏极、以及，沟道区，位于源极和漏极之间、绝缘层，位于所述源极和漏极上方；其中，所述源极和漏极为多层结构，至少包括位于底部的下钛层、位于顶部的上钛层、以及位于所述下钛层与上钛层之间的铜层，所述下钛层与所述半导体层接触，所述铜层与绝缘层和半导体层均不接触。本发明专利技术的源极和漏极采用钛‑铜‑钛的金属结构，先沉积底层钛和铜，然后对铜层进行图案化，并进行适当过刻，保证顶层钛覆盖中间铜层，从而保护铜不被氯气的腐蚀。此外，形成源极和漏极时，不需额外开一道光罩，优化了生产工艺，节约了制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜晶体管及其制造方法
本专利技术属于液晶显示的
，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。
技术介绍
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和低辐射等特点。现有薄膜晶体管结构，如图1所示，包括覆于基板10上的栅极20，覆于栅极20上的栅极绝缘膜30，覆于栅极绝缘膜30上的半导体层40，半导体层40为IGZO半导体层，覆于半导体层40上的源极和漏极，覆于半导体层40上的绝缘层60。其中，源极和漏极均为两层结构，底层为钛层510，顶层为铜层520，沟道区70位于源极和漏极之间。在形成源极和漏极以及沟道区70的过程中，由于先对铜层进行刻蚀，再对钛层进行刻蚀，对钛层采用干刻法，在针对钛层的干刻过程中，如果不对铜层采取保护措施，在铜层位于沟道区侧面的一端，以及相对的另一端，将会被干刻采用的氯气腐蚀，将铜腐蚀生成氧化铜，从而影响信号传送以及TFT特性，如图2所示，图2(a)是对铜层湿刻完的示意图，图2(b)是对钛层干刻完的示意图，从图2(b)可以看出，在形成源极和漏极的铜层的两端，均有被氯气腐蚀而生成的氧化铜80。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种薄膜液晶管及其制造方法，解决因铜层无法被保护，而导致在钛层被干刻时造成腐蚀，影响中信号传送以及TFT特性的问题。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术公开了一种薄膜晶体管，包括：栅极、半导体层、源极和漏极、以及，沟道区，位于源极和漏极之间、绝缘层，位于所述源极和漏极上方；其中，所述源极和漏极为多层结构，源极和漏极均至少包括位于底部的下钛层、位于顶部的上钛层、以及位于所述下钛层与上钛层之间的铜层，所述下钛层与所述半导体层接触，所述铜层与绝缘层和半导体层均不接触。进一步地，所述上钛层还包括第一部分，所述第一部分设置于沟道区的侧面，覆盖所述铜层的一端，所述第一部分隔离所述铜层和绝缘层。进一步地，所述上钛层还包括第二部分，所述第二部分覆盖所述铜层的另一端。进一步地，所述下钛层和上钛层在所述第一部分和第二部分接触，所述上钛层和下钛层合围包裹所述铜层。进一步地，所述源极的铜层和漏极的铜层之间的距离大于所述源极的上钛层和漏极的上钛层之间的距离。进一步地，还包括覆盖所述栅极的栅极绝缘膜，所述半导体层位于所述栅极绝缘膜的上方。进一步地，所述栅极绝缘膜是至少包括SiOX膜层和SiNX膜层的组合膜层，其中，所述SiNX膜层位于所述栅极的上方，所述SiOX膜层位于SiNX膜层的上方。进一步地，所述半导体层为IGZO半导体层本专利技术还公开了一种薄膜晶体管的制造方法，该方法包括：第一步：形成栅极；第二步：形成覆于所述栅极上的栅极绝缘膜；第三步：形成位于所述栅极绝缘膜上方的半导体层以及源极和漏极，所述源极和漏极为多层结构，所述源极和漏极均至少包括位于底部的下钛层、位于顶部的上钛层、以及位于所述下钛层与上钛层之间的铜层，并在源极和漏极之间形成沟道区，所述上钛层与所述半导体层不接触，所述铜层与半导体层不接触；第四步：形成位于所述源极和漏极上的绝缘层，所述绝缘层位于所述沟道区内的部分与上钛层接触，且所述部分与所述铜层不接触。进一步地，所述第三步的具体步骤为：沉积由金属钛形成的下钛层以及由金属铜形成的铜层；在铜层上涂布第一光阻层，对第一光阻层进行曝光，铜层的刻蚀长度大于第一光阻层的曝光长度，移除第一光阻层；沉积由金属钛形成的上钛层；在钛层上涂布第二光阻层，对第二光阻层进行曝光，对位于第二光阻层下方的上钛层和下钛层一并进行刻蚀处理，形成沟道区，移除第二光阻层。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下任意一项有益效果：1、本专利技术通过上钛层和下钛层将铜层包裹起来，从而在后续钛层图案化过程中，铜层不会被氯气腐蚀，影响薄膜晶体管的特性。2、在形成源极和漏极时，不需额外开一道光罩，优化了生产工艺，节约了制造成本。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术予以进一步说明。图1为现有薄膜晶体管的结构示意图；图2(a)为现有薄膜晶体管铜层湿刻完的结构示意图；图2(b)为现有薄膜晶体管钛层干刻完的结构示意图；图3为本专利技术薄膜晶体管的结构示意图；图4-10为本专利技术薄膜晶体管的制造方法的步骤示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。如图3所示，本专利技术的薄膜晶体管，包括形成于基板上的栅极、形成于栅极上的栅极绝缘膜、形成于栅极绝缘膜上的半导体层、源极和漏极，以及，沟道区，位于源极和漏极之间，绝缘层，位于所述源极和漏极上方；其中，所述源极和漏极为多层结构，至少包括位于底部的下钛层、位于顶部的上钛层、以及位于所述下钛层与上钛层之间的铜层，所述铜层与绝缘层和半导体层均不接触。具体地，上钛层还包括位于沟道区侧面的第一部分，该第一部分覆盖铜层的一端，隔离所述铜层和绝缘层以及半导体层，上钛层第一部分与绝缘层接触。具体地，上钛层还包括第二部分，该第二部分覆盖铜层的另一端。具体地，上钛层和下钛层相互接触，上钛层覆盖铜层的上表面以及两个侧面，上钛层和下钛层合围包裹位于中间的铜层。具体地，半导体层形成在栅极绝缘膜和源极、漏极所在层之间，半导体层的材料采用但不限于IGZO、LTPS或CGS。具体地，栅极所用金属为Mo、AL、Cu、Ti或其他金属中的单一金属或复合金属；栅极绝缘膜可以是单品种材料层，也可以采用SiOX和SiNX组合膜层，优选地,在栅极上覆盖SiNX膜层，在SiNX膜层上形成SiOX膜层。其中，SiNX的防水性能优越，将SiOx置于上层能够为IGZO提供氧原子，防止SiNx中H的扩散影响。具体地，绝缘层可采用但不限于SiOx或SiNx或二者的组合。如图4-10所示，本专利技术还保护一种薄膜晶体管结构的制造方法，该方法包括：S01：形成栅极。在基板上形成一层金属层，对金属层进行图案化，形成覆于基板1上的栅极，具体步骤为：成膜、曝光、刻蚀。S02：形成栅极绝缘膜。具体地，栅极绝缘膜成膜，形成覆于栅极上的栅极绝缘膜。S03：形成半导体层。优选地，所述半导体层材料采用IGZO，具体步骤为：在沟道区溅射IGZO，IGZO成膜，曝光，显影，刻蚀，形成覆于栅极绝缘膜上的半导体层。形成源极和漏极、沟道区，其中，源极和漏极为多层结构，至少包括位于底部的下钛层、位于顶部的上钛层、以及位于所述下钛层与上钛层之间的铜层，并在源极和漏极之间形成沟道区。具体地，铜层与半导体层不接触。S04：形成绝缘层，位于沟道区内的绝缘层与所述源极和漏极的钛层接触，与所述铜层不接触。具体步骤为成膜、曝光、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括：栅极(2)；半导体层(4)；源极和漏极(5)；以及，沟道区(7)，位于所述源极和漏极(5)之间；绝缘层(6)，位于所述源极和漏极(5)上方；其中，所述源极和漏极(5)为多层结构，所述源极和漏极(5)均至少包括位于底部的下钛层(51)、位于顶部的上钛层(53)、以及位于所述下钛层(51)与上钛层(53)之间的铜层(52)，所述下钛层(51)与所述半导体层(4)接触，所述铜层(52)与所述半导体层(4)和绝缘层(6)均不接触。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，包括：栅极(2)；半导体层(4)；源极和漏极(5)；以及，沟道区(7)，位于所述源极和漏极(5)之间；绝缘层(6)，位于所述源极和漏极(5)上方；其中，所述源极和漏极(5)为多层结构，所述源极和漏极(5)均至少包括位于底部的下钛层(51)、位于顶部的上钛层(53)、以及位于所述下钛层(51)与上钛层(53)之间的铜层(52)，所述下钛层(51)与所述半导体层(4)接触，所述铜层(52)与所述半导体层(4)和绝缘层(6)均不接触。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述上钛层(53)还包括第一部分，所述第一部分设置于沟道区(7)的侧面且覆盖所述铜层(52)的一端，且所述第一部分隔离所述铜层(52)和所述绝缘层(6)。3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述上钛层(53)还包括第二部分，所述第二部分覆盖所述铜层(52)的另一端。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述下钛层(51)和上钛层(53)在所述第一部分和第二部分接触，所述上钛层(53)和下钛层(51)合围包裹所述铜层(52)。5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极的铜层(52)和漏极的铜层(52)之间的距离大于所述源极的上钛层(53)和漏极的上钛层(53)之间的距离。6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括覆盖所述栅极(2)的栅极绝缘膜(3)，所述半导体层(4)位于所述栅极绝缘膜(3)的上方。7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极绝缘膜(3)是至少包括SiOX膜层和SiNX膜层的组合膜层，其中，所述SiN...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，董波，戴超，曹琨，邢志民，
申请(专利权)人：南京中电熊猫液晶显示科技有限公司，南京中电熊猫平板显示科技有限公司，南京华东电子信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32