氧化物薄膜晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法，通过半色调掩膜在金属氧化物有源层上预留了源极和/或漏极的桥接处，并对桥接处的金属氧化物有源层进行电浆处理，使之形成导体区域，部分导体区域在衬底的正对方向上与栅极有重叠区域，源极和/或漏极与导体区域导电接触，使得TFT能够导通，由此减小了源极或漏极在衬底的正对方向上与栅极的重叠面积，进而减少了产生的寄生电容。

【技术实现步骤摘要】
氧化物薄膜晶体管及其制作方法
本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法。
技术介绍
随着显示技术的发展，液晶显示面板(LiquidCrystalDisplay，LCD)因其轻便、低辐射等优点越来越受到人们的欢迎。液晶显示面板包括对置的彩色滤光片基板(Colorfilter，CF)和薄膜晶体管阵列基板(Thinfilmtransistorarraysubstrate，TFTarray)以及夹置在两者之间的液晶层(Liquidcrystallayer，LClayer)。非晶硅(a-Si)是目前普遍用于制作阵列基板上薄膜晶体管(TFT)的半导体层材料，但非晶硅由于存在因自身缺陷而导致的电子迁移率低、稳定性差等问题，使它在显示领域的运用受到了限制。随着显示面板的分辨率不断提高，非晶硅薄膜晶体管已经无法满足高分辨率显示面板的正常充电需求，为解决此问题，高电子迁移率的氧化物薄膜晶体管替代非晶硅薄膜晶体管诞生。氧化物薄膜晶体管(oxideTFT)是指半导体沟道采用氧化物半导体制备的薄膜晶体管，氧化物半导体层材料的典型代表有IGZO(IndiumGalliumZincOxide，铟镓锌氧化物)、ITZO(IndiumTinZincOxide，铟锡锌氧化物)等。由于氧化物半导体具备电子迁移率高、工艺温度低、光透过性高等特点，因此成为目前薄膜晶体管显示领域的研究热点之一。在制备薄膜晶体管阵列基板时，如果利用传统的背沟道蚀刻(backchanneletched，BCE)方式制作薄膜晶体管，由于氧化物半导体在空气中很不稳定，特别是对氧气和水蒸气很敏感，在沟道处进行湿蚀刻(wetetching)制作源极和漏极时会对沟道处的半导体层造成伤害，所以需要在半导体层上制作一层蚀刻阻挡层(EtchStopper)，通过蚀刻阻挡层对半导体层进行保护，有助于提升TFT稳定性，防止在制作源极和漏极时的蚀刻工艺对半导体层造成损伤。但传统做法在制作氧化物半导体层时需经过黄光制程，并且制作蚀刻阻挡层时需额外增加制程工序，对有源层有一定影响。同时，现有设计硅岛处栅极(gate)与上方源极(source)和漏极(drain)的图形在衬底的正对方向上有一定的重叠，才能保证栅极打开时，源漏极可以通过半导体层连接，但是其正对面积较大，导致在栅极与源极的重叠区产生寄生电容Cgs，以及在栅极与漏极的重叠区产生寄生电容Cgd，增加了TFT的响应时间(loading)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法，节省了制程，并且减少了寄生电容的产生。本专利技术提供一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括：提供衬底；在所述衬底上沉积第一金属层，采用蚀刻工艺对所述第一金属层进行图形化以形成栅极；在所述衬底上沉积覆盖所述栅极的第一绝缘层；在所述第一绝缘层上沉积金属氧化物层，在所述金属氧化物层上涂覆光阻层，并使用半色调掩膜对所述光阻层进行曝光和显影，留下第一光阻和第二光阻，所述第一光阻的厚度大于所述第二光阻的厚度，在其他区域移除所述光阻层以露出所述金属氧化物层；对所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述金属氧化物层，以形成金属氧化物有源层；利用光阻灰化去除所述第二光阻，以露出对应的所述金属氧化物有源层；对露出的所述金属氧化物有源层进行电浆处理，使对应的所述金属氧化物有源层形成导体区域，部分所述导体区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极有重叠区域；去除所述第一光阻，使对应的所述金属氧化物有源层形成所述半导体区域；在所述金属氧化物层上沉积第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理，以形成源极和漏极，所述源极和/或所述漏极与所述导体区域导电接触。一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括：提供衬底；在所述衬底上沉积第一金属层，采用蚀刻工艺对所述第一金属层进行图形化以形成栅极；在所述衬底上沉积覆盖所述栅极的第一绝缘层；在所述第一绝缘层上依次沉积金属氧化物层和蚀刻阻挡层，在所述蚀刻阻挡层上涂覆光阻层，并使用半色调掩膜对所述光阻层进行曝光和显影，留下第一光阻和第二光阻，所述第一光阻的厚度大于所述第二光阻的厚度，在其他区域移除所述光阻层以露出所述蚀刻阻挡层；对所述蚀刻阻挡层和所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述蚀刻阻挡层和所述金属氧化物层，以形成金属氧化物有源层和覆盖于所述金属氧化物有源层上的所述蚀刻阻挡层；利用光阻灰化去除所述第二光阻，以露出对应的所述蚀刻阻挡层，在对应于过孔的位置处去除所述蚀刻阻挡层而露出下方的所述金属氧化物有源层；对所述过孔露出的所述金属氧化物有源层进行电浆处理，使对应的所述金属氧化物有源层形成导体区域，部分所述导体区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极有重叠区域；去除所述第一光阻，使对应的所述金属氧化物有源层形成所述半导体区域，所述半导体区域上覆盖有所述蚀刻阻挡层；在所述蚀刻阻挡层上沉积第二金属层，所述第二金属层填入所述过孔中，对所述第二金属层进行图形化处理，以形成源极和漏极，所述源极和/或所述漏极通过所述过孔与所述导体区域导电接触。进一步地，对所述蚀刻阻挡层和所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述蚀刻阻挡层和所述金属氧化物层，具体包括：通过干蚀刻工艺去除所述蚀刻阻挡层，露出下方的所述金属氧化物层；接着通过湿蚀刻工艺去除对应的所述金属氧化物层，以形成所述金属氧化物有源层。一种氧化物薄膜晶体管，包括：衬底；形成于所述衬底上的栅极；覆盖所述栅极的第一绝缘层；形成于所述第一绝缘层上的金属氧化物有源层，所述金属氧化物有源层包括导体区域和半导体区域，部分所述导体区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极有重叠区域；形成于所述氧化物半导体层上的源极和漏极，并且所述源极和/或所述漏极与所述导体区域导电接触。进一步地，当所述源极和所述漏极与所述导体区域导电接触时，所述导体区域包括第一区域和第二区域，部分所述第一区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极的一侧有重叠区域，所述源极与所述第一区域导电接触，部分所述第二区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极的另一侧有重叠区域，所述漏极与所述第二区域导电接触。进一步地，所述半导体区域上叠置有蚀刻阻挡层，所述蚀刻阻挡层对应所述导体区域开设有过孔。进一步地，当所述源极和所述漏极与所述导体区域导电接触时，所述过孔包括第一过孔和第二过孔，所述导体区域包括第一区域和第二区域，所述第一过孔对应所述第一区域，部分所述第一区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极的一侧有重叠区域，所述源极通过所述第一过孔与所述第一区域导电接触；所述第二过孔对应所述第二区域，部分所述第二区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极的另一侧有重叠区域，所述漏极通过所述第二过孔与所述第二区域导电接触。进一步地，所述源极至少覆盖部分所述第一区域，所述漏极至少覆盖部分所述第二区域，所述源极在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括：/n提供衬底；/n在所述衬底上沉积第一金属层，采用蚀刻工艺对所述第一金属层进行图形化以形成栅极；/n在所述衬底上沉积覆盖所述栅极的第一绝缘层；/n在所述第一绝缘层上沉积金属氧化物层，在所述金属氧化物层上涂覆光阻层，并使用半色调掩膜对所述光阻层进行曝光和显影，留下第一光阻和第二光阻，所述第一光阻的厚度大于所述第二光阻的厚度，在其他区域移除所述光阻层以露出所述金属氧化物层；/n对所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述金属氧化物层，以形成金属氧化物有源层；/n利用光阻灰化去除所述第二光阻，以露出对应的所述金属氧化物有源层；/n对露出的所述金属氧化物有源层进行电浆处理，使对应的所述金属氧化物有源层形成导体区域，部分所述导体区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极有重叠区域；/n去除所述第一光阻，使对应的所述金属氧化物有源层形成所述半导体区域；/n在所述金属氧化物层上沉积第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理，以形成源极和漏极，所述源极和/或所述漏极与所述导体区域导电接触。/n

【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：
提供衬底；
在所述衬底上沉积第一金属层，采用蚀刻工艺对所述第一金属层进行图形化以形成栅极；
在所述衬底上沉积覆盖所述栅极的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上沉积金属氧化物层，在所述金属氧化物层上涂覆光阻层，并使用半色调掩膜对所述光阻层进行曝光和显影，留下第一光阻和第二光阻，所述第一光阻的厚度大于所述第二光阻的厚度，在其他区域移除所述光阻层以露出所述金属氧化物层；
对所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述金属氧化物层，以形成金属氧化物有源层；
利用光阻灰化去除所述第二光阻，以露出对应的所述金属氧化物有源层；
对露出的所述金属氧化物有源层进行电浆处理，使对应的所述金属氧化物有源层形成导体区域，部分所述导体区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极有重叠区域；
去除所述第一光阻，使对应的所述金属氧化物有源层形成所述半导体区域；
在所述金属氧化物层上沉积第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理，以形成源极和漏极，所述源极和/或所述漏极与所述导体区域导电接触。


2.一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上沉积第一金属层，采用蚀刻工艺对所述第一金属层进行图形化以形成栅极；
在所述衬底上沉积覆盖所述栅极的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上依次沉积金属氧化物层和蚀刻阻挡层，在所述蚀刻阻挡层上涂覆光阻层，并使用半色调掩膜对所述光阻层进行曝光和显影，留下第一光阻和第二光阻，所述第一光阻的厚度大于所述第二光阻的厚度，在其他区域移除所述光阻层以露出所述蚀刻阻挡层；
对所述蚀刻阻挡层和所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述蚀刻阻挡层和所述金属氧化物层，以形成金属氧化物有源层和覆盖于所述金属氧化物有源层上的所述蚀刻阻挡层；
利用光阻灰化去除所述第二光阻，以露出对应的所述蚀刻阻挡层，在对应于过孔的位置处去除所述蚀刻阻挡层而露出下方的所述金属氧化物有源层；
对所述过孔露出的所述金属氧化物有源层进行电浆处理，使对应的所述金属氧化物有源层形成导体区域，部分所述导体区域在所述衬底的正对方向上与所述栅极有重叠区域；
去除所述第一光阻，使对应的所述金属氧化物有源层形成所述半导体区域，所述半导体区域上覆盖有所述蚀刻阻挡层；
在所述蚀刻阻挡层上沉积第二金属层，所述第二金属层填入所述过孔中，对所述第二金属层进行图形化处理，以形成源极和漏极，所述源极和/或所述漏极通过所述过孔与所述导体区域导电接触。


3.如权利要求2所述的氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓威，
申请(专利权)人：昆山龙腾光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32