薄膜晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种薄膜晶体管及其制作方法。该薄膜晶体管包括：衬底基板、设于衬底基板上并间隔设置的第一栅极及第二栅极、覆盖所述衬底基板、第一栅极及第二栅极的栅极绝缘层、设于栅极绝缘层上的有源层以及设于有源层上并间隔设置的第一源/漏极、第二源/漏极及第三源/漏极；有源层包括位于第一栅极上方的第一沟道区、位于第二栅极上方的第二沟道区以及位于第一沟道区和第二沟道区两侧的导体区。采用本发明专利技术，不需要设置蚀刻阻挡层即可形成双沟道结构，降低薄膜晶体管的生产成本，简化制作工艺；且降低第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极与有源层之间的接触电阻并提高第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极与有源层之间的结合力。

Thin Film Transistor and Its Fabrication Method

The invention provides a thin film transistor and a manufacturing method thereof. The thin film transistor includes: a substrate substrate, a first gate and a second gate spaced on the substrate, a gate insulating layer covering the substrate substrate, a first gate and a second gate, an active layer on the gate insulating layer, and a first source/drain, a second source/drain and a third source/drain spaced on the active layer. The first channel area above the gate, the second channel area above the second gate, and the conductor area on both sides of the first channel area and the second channel area. The invention can form a double channel structure without setting etching barrier layer, reduce the production cost of thin film transistors and simplify the fabrication process, reduce the contact resistance between the first source/drain, the second source/drain and the third source/drain and the active layer, and improve the binding force between the first source/drain, the second source/drain and the third source/drain and the active layer.

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管及其制作方法
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法。
技术介绍
薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)是目前液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)和有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置(ActiveMatrixOrganicLight-EmittingDiode，AMOLED)中的主要驱动元件，直接关系平板显示装置的显示性能。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(ThinFilmTransistorArraySubstrate，TFTArraySubstrate)与彩色滤光片(ColorFilter，CF)基板之间灌入液晶分子，并在两片基板上分别施加像素电压和公共电压，通过像素电压和公共电压之间形成的电场控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线透射出来产生画面。铟镓锌氧化物(IGZO)等氧化物半导体材料由于具有高的迁移率和开态电流，被广泛应用到显示行业TFT器件中。然而目前常用的背沟道(BCE)底栅极氧化物半导体TFT制程较为复杂，需要增加蚀刻阻挡层(Etching-Stop-Layer，ESL)，用于避免在源漏极层湿蚀刻时对沟道处的氧化物半导体造成损伤而影响器件性能。同时，为了提高TFT器件的开态电流和节省空间，现有技术还提出了双沟道氧化物半导体TFT，但与蚀刻阻挡层结构类似，工艺流程较为复杂，此外还需要热退火(thermalannealing)工序对有源层进行氢扩散(hydrogendiffusion)操作。因此开发不需要蚀刻阻挡层的底栅极双沟道氧化物半导体TFT具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种薄膜晶体管，不需要设置蚀刻阻挡层即可形成双沟道结构，降低薄膜晶体管的生产成本，简化制作工艺。本专利技术的目的还在于提供一种薄膜晶体管的制作方法，不需要设置蚀刻阻挡层即可形成双沟道结构，降低薄膜晶体管的生产成本，简化制作工艺。为实现上述目的，本专利技术提供了一种薄膜晶体管，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上并间隔设置的第一栅极及第二栅极、覆盖所述衬底基板、第一栅极及第二栅极的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的有源层以及设于所述有源层上并间隔设置的第一源/漏极、第二源/漏极及第三源/漏极；所述有源层包括位于所述第一栅极上方的第一沟道区、位于所述第二栅极上方的第二沟道区以及位于所述第一沟道区和第二沟道区两侧的导体区。可选的，所述第一源/漏极位于第一沟道区与第二沟道区之间并与所述导体区接触；所述第二源/漏极远离第一源/漏极一侧并与所述导体区接触；所述第三源/漏极远离第一源/漏极另一侧并与所述导体区接触。可选的，所述第一栅极、第一沟道区、第一源/漏极及第二源/漏极构成第一薄膜晶体管；所述第二栅极、第二沟道区、第一源/漏极及第三源/漏极构成第二薄膜晶体管。可选的，所述导体区的厚度大于可选的，所述第一栅极和第二栅极的材料均为钼、铝、铜及钛中的一种或多种；所述第一源/漏极、第二源/漏极及第三源/漏极的材料均为钼、铝、铜及钛中的一种或多种。可选的，所述第一栅极和第二栅极均为金属钼层与金属铜层的层叠结构；所述第一源/漏极、第二源/漏极及第三源/漏极的材料均为铜。可选的，所述有源层的材料为铟镓锌氧化物及铟镓锡氧化物中的一种。本专利技术还提供一种薄膜晶体管的制作方法，包括如下步骤：步骤S1，提供衬底基板，在所述衬底基板上形成一层第一金属层，对该第一金属层进行图案化处理形成间隔设置的第一栅极和第二栅极；步骤S2、形成覆盖所述衬底基板、第一栅极及第二栅极的栅极绝缘层，在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层；步骤S3、在所述氧化物半导体层上形成一层光阻，对该光阻进行图案化处理形成位于所述第一栅极和第二栅极上方的第一光阻层；步骤S4、以所述第一光阻层为遮挡，对所述氧化物半导体层进行等离子处理形成有源层；所述有源层包括位于所述第一栅极上方的第一沟道区、位于所述第二栅极上方的第二沟道区以及位于所述第一沟道区和第二沟道区两侧的导体区；步骤S5、通过物理气相沉积在所述第一光阻层和导体区上形成第二金属层；位于所述第一光阻层上的第二金属层和位于所述导体区上的第二金属层不连续成膜；步骤S6、剥离所述第一光阻层暴露出所述第一沟道区和第二沟道区，同时剥离位于所述第一光阻层上的第二金属层；步骤S7、在所述第一沟道区、第二沟道区及第二金属层上形成一层光阻，对该光阻进行图案化处理形成暴露出部分第二金属层的第二光阻层；步骤S8、以所述第二光阻层为遮挡，对所述第二金属层进行湿蚀刻，形成位于第一沟道区与第二沟道区之间并与所述导体区接触的第一源/漏极、远离第一源/漏极一侧并与所述导体区接触的第二源/漏极以及远离第一源/漏极另一侧并与所述导体区接触的第三源/漏极；剥离所述第二光阻层。可选的，所述第一栅极、第一沟道区、第一源/漏极及第二源/漏极构成第一薄膜晶体管；所述第二栅极、第二沟道区、第一源/漏极及第三源/漏极构成第二薄膜晶体管；可选的，所述导体区的厚度大于可选的，所述第一栅极和第二栅极的材料均为钼、铝、铜及钛中的一种或多种；所述第一源/漏极、第二源/漏极及第三源/漏极的材料均为钼、铝、铜及钛中的一种或多种；可选的，所述有源层的材料为铟镓锌氧化物及铟镓锡氧化物中的一种。本专利技术的有益效果：本专利技术的薄膜晶体管不需要设置蚀刻阻挡层即可形成双沟道结构，降低薄膜晶体管的生产成本，简化制作工艺；并且由于第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极均与导体区接触，以降低第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极与有源层之间的接触电阻并提高第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极与有源层之间的结合力。本专利技术的薄膜晶体管的制作方法通过等离子处理形成双沟道结构，然后对第二金属层进行两次图案化处理，第一次图案化处理去除位于第一沟道区及第二沟道区上方的第二金属层，第二次图案化处理形成第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极，第二光阻层可以对第一沟道区及第二沟道区进行保护，防止湿蚀刻时对第一沟道区及第二沟道区造成损伤而影响器件性能，因此不需要设置蚀刻阻挡层来保护沟道区，降低薄膜晶体管的生产成本，简化制作工艺；并且采用等离子处理将部分氧化物半导体层进行导体化，以降低第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极与有源层之间的接触电阻并提高第一源/漏极、第二源/漏极和第三源/漏极与有源层之间的结合力。附图说明为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中，图1为本专利技术的薄膜晶体管的结构示意图；图2为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法的流程图；图3和图4为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S1的示意图；图5为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S2的示意图；图6为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S3的示意图；图7为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S4的示意图；图8为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S5的示意图；图9为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S6的示意图；图10为本专利技术的薄膜晶体管的制作方法步骤S7的示意图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：衬底基板(10)、设于所述衬底基板(10)上并间隔设置的第一栅极(21)及第二栅极(22)、覆盖所述衬底基板(10)、第一栅极(21)及第二栅极(22)的栅极绝缘层(30)、设于所述栅极绝缘层(30)上的有源层(43)以及设于所述有源层(43)上并间隔设置的第一源/漏极(51)、第二源/漏极(52)及第三源/漏极(53)；所述有源层(43)包括位于所述第一栅极(21)上方的第一沟道区(431)、位于所述第二栅极(22)上方的第二沟道区(432)以及位于所述第一沟道区(431)和第二沟道区(432)两侧的导体区(433)。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：衬底基板(10)、设于所述衬底基板(10)上并间隔设置的第一栅极(21)及第二栅极(22)、覆盖所述衬底基板(10)、第一栅极(21)及第二栅极(22)的栅极绝缘层(30)、设于所述栅极绝缘层(30)上的有源层(43)以及设于所述有源层(43)上并间隔设置的第一源/漏极(51)、第二源/漏极(52)及第三源/漏极(53)；所述有源层(43)包括位于所述第一栅极(21)上方的第一沟道区(431)、位于所述第二栅极(22)上方的第二沟道区(432)以及位于所述第一沟道区(431)和第二沟道区(432)两侧的导体区(433)。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极(51)位于第一沟道区(431)与第二沟道区(432)之间并与所述导体区(433)接触；所述第二源/漏极(52)远离第一源/漏极(51)一侧并与所述导体区(433)接触；所述第三源/漏极(53)远离第一源/漏极(51)另一侧并与所述导体区(433)接触。3.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一栅极(21)、第一沟道区(431)、第一源/漏极(51)及第二源/漏极(52)构成第一薄膜晶体管(T1)；所述第二栅极(22)、第二沟道区(432)、第一源/漏极(51)及第三源/漏极(53)构成第二薄膜晶体管(T2)。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述导体区(433)的厚度大于5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一栅极(21)和第二栅极(22)的材料均为钼、铝、铜及钛中的一种或多种；所述第一源/漏极(51)、第二源/漏极(52)及第三源/漏极(53)的材料均为钼、铝、铜及钛中的一种或多种。6.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一栅极(21)和第二栅极(22)均为金属钼层与金属铜层的层叠结构；所述第一源/漏极(51)、第二源/漏极(52)及第三源/漏极(53)的材料均为铜。7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层(43)的材料为铟镓锌氧化物及铟镓锡氧化物中的一种。8.一种薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，提供衬底基板(10)，在所述衬底基板(10)上形成一层第一金属层(20)，对该第一金属层(20)进行图案化处理形成间隔设置的第一栅极(21)和第二栅极(22)；步骤S2、形成覆盖所述衬底基板(10)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏慧，谭志威，
申请(专利权)人：深圳市华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44