主动元件基板及其制法制造技术

本发明专利技术公开一种主动元件基板及其制法，该主动元件基板包括基板、第一主动元件以及第二主动元件。第一主动元件包括第一栅极、结晶金属氧化物层、第一绝缘层、第一源极与第一漏极。结晶金属氧化物层位于第一栅极上。结晶金属氧化物层与第一栅极之间夹有第一绝缘层。以穿透式电子显微镜的选区绕射模式观察从结晶金属氧化物的上表面至结晶金属氧化物层的下表面的范围，可以观察到结晶相的绕射图案。第二主动元件包括第二栅极、硅半导体层、第二源极与第二漏极。

【技术实现步骤摘要】
主动元件基板及其制法
本专利技术涉及一种主动元件(有源元件)基板，且特别是涉及一种包括结晶金属氧化物层的主动元件基板及其制法。
技术介绍
目前,背通道蚀刻型(Back-ChannelEtch)的金属氧化物薄膜晶体管逐渐被许多公司所重视。背通道蚀刻型的金属氧化物薄膜晶体管具有光刻次数少、器件小型化、制造成本低等优点，有利于制造更高开口率的显示面板。在背通道蚀刻型金属氧化物薄膜晶体管的制作工艺中，金属形成于金属氧化物半导体通道层上，接着图案化金属以形成互相分离的源极与漏极。然而，在图案化金属时，金属氧化物半导体通道层相当容易因为暴露于蚀刻剂下而受到损伤，使得产品良率下降。有鉴于此，目前亟需一种能够解决前述问题的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种主动元件基板，在源极与漏极的图案化制作工艺中，可以减少蚀刻液对金属氧化物造成的损害。本专利技术提供一种主动元件基板的制造方法，在形成源极与漏极的制作工艺中，可以减少蚀刻液对金属氧化物造成的损害。本专利技术的一种主动元件基板，包括基板、第一主动元件以及第二主动元件。第一主动元件包括第一栅极、结晶金属氧化物层、第一绝缘层、第一源极与第一漏极。结晶金属氧化物层位于第一栅极上，且与第一栅极之间夹有第一绝缘层。以穿透式电子显微镜的选区绕射模式观察从结晶金属氧化物的上表面至结晶金属氧化物层的下表面的范围，可以观察到结晶相的绕射图案。第一源极及第一漏极电连接结晶金属氧化物层。第二主动元件包括第二栅极、硅半导体层、第二源极与第二漏极。硅半导体层，与第二栅极重叠。第二源极及第二漏极，与该硅半导体层电连接。本专利技术的一种主动元件基板的制造方法，包括：形成第一栅极于基板上；形成第一绝缘层于第一栅极上；形成非结晶金属氧化物层于第一栅极上；形成第二绝缘层于非结晶金属氧化物层上；形成非结晶硅层于第二绝缘层上，且非结晶金属氧化物层位于非结晶硅层与第一栅极之间；进行快速热退火制作工艺，以将非结晶金属氧化物层转变成结晶金属氧化物层；以及形成第一源极与第一漏极，与结晶金属氧化物层电连接。基于上述，本专利技术的至少一实施例中，主动元件基板金属氧化物层包括结晶相，可以减少在形成源极与漏极的制作工艺中，蚀刻液对金属氧化物造成的损害。此外，本专利技术的非结晶金属氧化物层不需经过准分子激光退火(excimerlaserannealing,ELA)就可以转变成结晶金属氧化物层，可以缩减制造主动元件基板所需要的成本及工时。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1A～图1D是本专利技术的一实施例的一种主动元件基板的制造流程的剖面示意图；图2是本专利技术的一实施例的一种主动元件基板的制造流程的剖面示意图；图3A～图3D是本专利技术的一实施例的一种主动元件基板的制造流程的剖面示意图；图4是本专利技术的一实施例的一种结晶金属氧化物层的绕射图案的示意图；图5是本专利技术的一实施例的一种结晶金属氧化物层的绕射图案的示意图；图6是本专利技术的一实施例的一种结晶金属氧化物层的绕射图案的示意图；图7A是本专利技术的一实施例的一种结晶金属氧化物层的穿透式电子显微镜照片图；图7B～图7D是本专利技术的一实施例的一种结晶金属氧化物层的纳米束电子绕射(nano-beamelectrondiffraction，NBED)照片图。符号说明1、2、3：主动元件基板100：基板110：第一绝缘层120、120’：第二绝缘层130：非结晶硅层130’：硅半导体层140：第三绝缘层CMO：结晶金属氧化物层D1：第一漏极D2：第二漏极G1：第一栅极G2：第二栅极H1、H2、H3、H4：开口M1：第一导电材料层M2：第二导电材料层M3：第三导电材料层MO：非结晶金属氧化物层R1：第一区R2：第二区S1：第一源极S2：第二源极SM：遮蔽金属层T1：第一主动元件T2：第二主动元件X、Y、Z：区域具体实施方式图1A～图1D是依照本专利技术的一实施例的一种主动元件基板1的制造流程的剖面示意图。请先参考图1A，在基板100上依序形成图案化的第一导电材料层M1、第一绝缘层110、非结晶金属氧化物层MO、第二绝缘层120以及非结晶硅层130。图案化的第一导电材料层M1例如包括第一栅极G1与第二栅极G2，第一栅极G1与第二栅极G2分别位于基板100上的第一区R1与第二区R2。在一些实施例中，主动元件基板1为像素阵列基板，基板100上的第一区R1与第二区R2分别为显示区与周边区，但本专利技术不以此为限。在一些实施例中，第一栅极G1与第二栅极G2包括金属，例如包括钛金、钼、铜、铝、银或其他金属或前述金属的组合。在一些实施例中，第一栅极G1与第二栅极G2包括多层结构，例如是钛-铝-钛结构或是钼-铝-钼结构，但本专利技术不以此为限。在一些实施例中，第一栅极G1与第二栅极G2较佳为钛或钛与铝的组合。在一些实施例中，第一栅极G1与第二栅极G2的厚度较佳为0.1微米至1微米，但本专利技术不以此为限。在一些实施例中，形成第一栅极G1与第二栅极G2的方法包括物理气相沉积(Physicalvapordeposition，PVD)或其他类似的制作工艺。在一些实施例中，第一栅极G1与第二栅极G2同时形成。形成第一绝缘层110于第一栅极G1上。在一些实施例中，第一绝缘层110覆盖第一栅极G1、第二栅极G2以及部分基板100。第一绝缘层110例如包括氧化硅。第一绝缘层110的厚度较佳为50纳米～300纳米，例如为100纳米、150纳米、200纳米或250纳米。在此厚度范围内，第一绝缘层110可以获得较佳的保温以及传热效果。在一些实施例中，形成第一绝缘层110的方法包括化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)或其他类似的制作工艺。形成非结晶金属氧化物层MO于第一区R1中的第一栅极G1上，非结晶金属氧化物层MO至少覆盖第一栅极G1的部分顶面。在一些实施例中，非结晶金属氧化物层MO还覆盖了第一栅极G1的部分侧面。在一些实施例中，非结晶金属氧化物层MO还形成于第二区R2中的第二栅极G2上。非结晶金属氧化物层MO的金属元素例如包括元素铟、元素镓、元素锌或上述金属元素的组合。非结晶金属氧化物层MO例如是在常温下以溅镀的方式形成，但本专利技术不以此为限。在一些实施例中，非结晶金属氧化物层MO的厚度为40纳米～100纳米，例如为50纳米、60纳米、70纳米、80纳米或90纳米。形成第二绝缘层120于非结晶金属氧化物层MO上，非结晶金属氧化物层MO位于第一绝缘层110与第二绝缘层120之间。在一些实施例中，第二绝缘层120覆盖第一栅极G1、第二栅极G2以及部分基板100。第二绝缘层120例如包括氧化硅。第二绝缘层120的厚度较佳为50纳米～250纳米，例如为100纳米、150纳米或200纳米。在此厚度范围内，第二绝缘层120可以获得较佳的保温以及传热效果。在一些实施例中，形成第二绝缘层120的方法包括化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)或其他类似的制作工艺。形成非结晶硅层130于第二绝缘层120上，非结晶金属氧化物层MO位于非结晶硅层130与第一栅极G1之间。非结晶硅层130的厚度为10纳米～230纳米，较佳为40纳米～60纳米，例如为50纳米。在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动元件基板，其特征在于，包括：第一主动元件，位于一基板上，且该第一主动元件包括：第一栅极；结晶金属氧化物层，位于该第一栅极上，且与该第一栅极之间夹有第一绝缘层，其中以穿透式电子显微镜的选区绕射模式观察从该结晶金属氧化物的上表面至该结晶金属氧化物层的下表面的范围，可以观察到结晶相的绕射图案；以及第一源极及第一漏极，与该结晶金属氧化物层电连接；第二主动元件，位于该基板上，且该第二主动元件包括：第二栅极；硅半导体层，与该第二栅极重叠；以及第二源极及第二漏极，与该硅半导体层电连接。

【技术特征摘要】
2018.04.19 TW 1071134141.一种主动元件基板，其特征在于，包括：第一主动元件，位于一基板上，且该第一主动元件包括：第一栅极；结晶金属氧化物层，位于该第一栅极上，且与该第一栅极之间夹有第一绝缘层，其中以穿透式电子显微镜的选区绕射模式观察从该结晶金属氧化物的上表面至该结晶金属氧化物层的下表面的范围，可以观察到结晶相的绕射图案；以及第一源极及第一漏极，与该结晶金属氧化物层电连接；第二主动元件，位于该基板上，且该第二主动元件包括：第二栅极；硅半导体层，与该第二栅极重叠；以及第二源极及第二漏极，与该硅半导体层电连接。2.如权利要求1所述的主动元件基板，其中该第一栅极的材料包括钛或钛与铝的组合。3.如权利要求1所述的主动元件基板，还包括：第二绝缘层，位于该第二栅极与该硅半导体层之间，且该第二绝缘层与该第二栅极之间具有部分该第一绝缘层。4.如权利要求3所述的主动元件基板，其中该第一绝缘层以及该第二绝缘层的材料包括氧化硅。5.如权利要求3所述的主动元件基板，其中该第一绝缘层的厚度为50纳米至300纳米，且该第二绝缘层的厚度为50纳米至300纳米。6.如权利要求3所述的主动元件基板，还包括：源极接触结构，电连接该第二源极；漏极接触结构，电连接该第二漏极；遮蔽金属层，其中该硅半导体层位于该遮蔽金属层与该第二栅极之间，且该第二栅极、该源极接触结构以及该漏极接触结构属于同一膜层。7.一种主动元件基板的制造方法，其特征在于，包括：形成一第一栅极于一基板上；形成一第一绝缘层于该第一栅极上；形成一非结晶金属氧化物层于该第一栅极上；形成一第二绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶家宏，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71