薄膜晶体管及其制造方法技术

一种薄膜晶体管，包括一栅极、一绝缘层、一沟道层、一蚀刻中止层、一欧姆接触层、一源极及一漏极。栅极设置于一基板上。绝缘层设置于基板之上，并覆盖栅极。沟道层设置于部分的绝缘层上，并对应于栅极，且沟道层的宽度小于或等于栅极的宽度。蚀刻中止层设置于部分的沟道层上，并对应于栅极，且蚀刻中止层的宽度小于沟道层的宽度。欧姆接触层设置于部分的绝缘层上，并覆盖蚀刻中止层的二端及沟道层的二端。源极及漏极设置于欧姆接触层上，用以对应地透过欧姆接触层与沟道层的此二端电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种沟道层的范围内缩于栅极的范围内的。
技术介绍
由于主动式矩阵薄膜晶体管液晶显示器(Active matrix TFT-LCD、AMLCD)具有轻薄等特色优点，目前已经逐渐取代传统阴极射线管(cathode raytube，CRT)显示器。而AM LCD其尺寸与显示画质的需求也与日渐增，随着液晶显示器的分辨率提升，其扫描线的数目也随的增加。在相同画面显示时间(frame time)之下，每条扫描线(scan line)被选择的时间也被缩短，所以对于每一像素中薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)的开关特性的要求就愈趋严格。至于传统的薄膜晶体管的结构在此附图说明如下。请参照图1，其绘示乃传统的薄膜晶体管的结构剖面图。在图1中，薄膜晶体管10包括一栅极12、一绝缘层13、一非晶硅(amorphous silicon，a-Si)沟道层14、一蚀刻中止层15、一重掺杂N型(N+)层16、一源极17及一漏极18。栅极12设置于部分的玻璃基板11上，绝缘层13覆盖于玻璃基板11上的栅极12。非晶硅沟道层14覆盖绝缘层13，且其范围大于栅极12的范围。蚀刻中止层15设置于非晶硅沟道层14的中央区上，并对应于栅极12。N+层16覆盖蚀刻中止层15的二端及部分的非晶硅沟道层14。源极17及漏极18设置于N+层16上，用以与非晶硅沟道层14的二端电连接。当薄膜晶体管10开启而在源极17及漏极18之间有电流IDS导通时，电流IDS必须经过非晶硅沟道层14对应于源极17及漏极的二个高阻值端Rp，以及非晶硅沟道层14对应于栅极12的低阻值端RCH。然而，此二个额外的高阻值端Rp将会导致源极17经由非晶硅沟道层14流向漏极18的电流IDS下降，影响薄膜晶体管10的运作性能。此外，非晶硅沟道层14中的非晶硅是一种光敏感物质，由于非晶硅沟道层14的范围大于栅极12的范围，导致部分的非晶硅沟道层14于薄膜晶体管10开启或关闭时仍然被光照到。尤其是在薄膜晶体管10关闭而源极17及漏极18之间没有电流导通时，在部分的非晶硅沟道层14照光后容易于源极17及漏极18之间产生光电流，而有光漏电的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在提供一种新颖的。其将沟道层的范围内缩于栅极的范围内的设计，不仅可以消除沟道层中额外的高阻值端而增加导通电流，更可以减少光电流的产生而解决光漏电的缺点。如此一来，大大地提升薄膜晶体管的运作性能。根据本专利技术的目的，提出一种薄膜晶体管，包括一栅极、一绝缘层、一沟道层、一蚀刻中止层、一欧姆接触层、一源极及一漏极。栅极设置于一基板上。绝缘层设置于基板之上，并覆盖栅极。沟道层设置于部分的绝缘层上，并对应于栅极，且沟道层的宽度小于或等于栅极的宽度。蚀刻中止层设置于部分的沟道层上，并对应于栅极，且蚀刻中止层的宽度小于沟道层的宽度。欧姆接触层设置于部分的绝缘层上，并覆盖蚀刻中止层的二端及沟道层的二端。源极及漏极设置于欧姆接触层上，用以对应地透过欧姆接触层与沟道层的二端电连接。根据本专利技术的另一目的，提出一种薄膜晶体管的制造方法。首先，形成一栅极于一基板上。接着，形成一绝缘层于基板上，且覆盖栅极。然后，依序形成一沟道材料层、一蚀刻中止材料层及一光致抗蚀剂层于绝缘层上。接着，图案化此光致抗蚀剂层，用以形成一图案化光致抗蚀剂层。图案化光致抗蚀剂层对应于栅极，且图案化光致抗蚀剂层的宽度小于或等于栅极的宽度。然后，去除部分的蚀刻中止材料层，以形成一蚀刻中止层。蚀刻中止层对应于栅极，且蚀刻中止层的宽度小于栅极的宽度。接着，去除部分的沟道材料层，以形成一沟道层。沟道层对应于栅极，且沟道层的宽度小于或等于栅极的宽度。然后，去除此图案化光致抗蚀剂层。接着，依序形成一欧姆接触层、一源极及一漏极于绝缘层之上。欧姆接触层覆盖蚀刻中止层的二端及沟道层的二端，且源极及漏极对应地透过欧姆接触层与沟道层的二端电连接。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本专利技术。附图说明图1绘示乃传统的薄膜晶体管的结构剖面图；图2绘示乃依照本专利技术的实施例一的薄膜晶体管的结构剖面图；图3绘示乃依照本专利技术的实施例二的薄膜晶体管的结构剖面图；图4绘示乃依照本专利技术的实施例三的薄膜晶体管的制造方法的流程图；图5A～5L绘示乃依照本专利技术的实施例三的薄膜晶体管的工艺剖面图；图6绘示乃依照本专利技术的另一种图案化第一光致抗蚀剂层的工艺剖面图；以及图7A～7F绘示乃依照本专利技术的另一种形成欧姆接触层、源极及漏极于绝缘层之上的工艺剖面图。简单符号说明10、20、30薄膜晶体管11玻璃基板21基板22栅极13、23绝缘层14非晶硅沟道层15、25蚀刻中止层16N+层17、27源极18、28漏极24沟道层24a沟道材料层25a蚀刻中止材料层26、36欧姆接触层26a欧姆接触材料层26b图案化欧姆接触层27a金属层27b图案化金属层36a第一次欧姆接触层 36b第二次欧姆接触层51第一光致抗蚀剂层51a第一图案化光致抗蚀剂层52第二光致抗蚀剂层52a、82a第二图案化光致抗蚀剂层52b第一部份52c第二部份52d第三部份52e、82b第三图案化光致抗蚀剂层52f、82c开口53半透式光掩模53a第三透光区53b第一透光区53c第二透光区71、81光掩模83激光IDS电流Rp高阻值端RCH低阻值端X第二距离Y第一距离具体实施方式实施例一请参照图2，其绘示乃依照本专利技术的实施例一的薄膜晶体管的结构剖面图。在图2中，薄膜晶体管20包括一栅极22、一绝缘层23、一沟道层24、一蚀刻中止层25、一欧姆接触层26、一源极27及一漏极28。栅极22设置于一基板21上。绝缘层23设置于基板21之上，并覆盖栅极22。沟道层24设置于部分的绝缘层23上，并对应于栅极22，且沟道层24的宽度小于或等于栅极22的宽度。蚀刻中止层25设置于部分的沟道层24上，并对应于栅极22，且蚀刻中止层25的宽度小于沟道层24的宽度。欧姆接触层26设置于部分的绝缘层23上，并覆盖蚀刻中止层25的二端及沟道层24的二端。源极27及漏极28设置于欧姆接触层26上，用以对应地透过欧姆接触层26与沟道层24的二端电连接。本实施例于薄膜晶体管20中将沟道层24的范围内缩于栅极22的范围内的设计，不仅可以消除沟道层20中额外的高阻值端而增加导通电流，更可以减少光电流的产生而解决光漏电的缺点。如此一来，大大地提升薄膜晶体管20的运作性能。在本实施例中，蚀刻中止层25设置于沟道层24的中央区上，且沟道层24的侧边位于蚀刻中止层25的侧边与门极24的侧边之间。此外，蚀刻中止层25的侧边与栅极22的侧边相隔一第一距离Y，Y的值大体上为1～2微米(μm)。另外，蚀刻中止层25的侧边与沟道层24的侧边相隔一第二距离X，X的值大体上为800埃()。再者，蚀刻中止层25的厚度大体上大于沟道层24的厚度，例如蚀刻中止层25及沟道层24的厚度分别为1000埃()及500埃()。本实施例所属
中的技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此。例如，基板21包含绝缘基板、玻璃基板、陶瓷基板，塑料基板或可挠性基板，沟道层24包含非晶硅(amorphous本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括：栅极，设置于基板上；绝缘层，设置于该基板之上，并覆盖该栅极；沟道层，设置于部分的该绝缘层上，并对应于该栅极，且该沟道层的宽度小于或等于该栅极的宽度；蚀刻中止层，设置于部分的该沟道层上，并 对应于该栅极，且该蚀刻中止层的宽度小于该沟道层的宽度；欧姆接触层，设置于部分的该绝缘层上，并覆盖该蚀刻中止层的二端及该沟道层的二端；以及源极及漏极，设置于该欧姆接触层上，用以对应地透过该欧姆接触层与该沟道层的该二端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，包括栅极，设置于基板上；绝缘层，设置于该基板之上，并覆盖该栅极；沟道层，设置于部分的该绝缘层上，并对应于该栅极，且该沟道层的宽度小于或等于该栅极的宽度；蚀刻中止层，设置于部分的该沟道层上，并对应于该栅极，且该蚀刻中止层的宽度小于该沟道层的宽度；欧姆接触层，设置于部分的该绝缘层上，并覆盖该蚀刻中止层的二端及该沟道层的二端；以及源极及漏极，设置于该欧姆接触层上，用以对应地透过该欧姆接触层与该沟道层的该二端电连接。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该蚀刻中止层的侧边与该栅极的侧边大体上相隔1～2微米。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该蚀刻中止层的侧边与该沟道层的侧边大体上相隔800埃。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该沟道层包含非晶硅层或多晶硅层。5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该绝缘层包含氮化硅、氮氧化硅、氧化硅或其组合。6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该蚀刻中止层包含氮化硅、氮氧化硅、氧化硅或其组合。7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该栅极包含金属、金属合金或其组合。8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该源极及该漏极包含金属、金属合金或其组合。9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该欧姆接触层包含N型掺杂硅层或P型掺杂硅层。10.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中该欧姆接触层包含第一次欧姆接触层及第二次欧姆接触层，该第一次欧姆接触层的掺杂浓度大于该第二次欧姆接触层的掺杂浓度。11.一种薄膜晶体管的制造方法，包括形成栅极于基板上；形成绝缘层于该基板上，且覆盖该栅极；依序形成沟道材料层、蚀刻中止材料层及第一光致抗蚀剂层于该绝缘层上；图案化该第一光致抗蚀剂层，以形成第一图案化光致抗蚀剂层，该第一图案化光致抗蚀剂层对应于该栅极，且该第一图案化光致抗蚀剂层的宽度小于或等于该栅极的宽度；去除部分的该蚀刻中止材料层，以形成蚀刻中止层，该蚀刻中止层对应于该栅极，且该蚀刻中止层的宽度小于该栅极的宽度；去除部分的该沟道材料层，以形成沟道层，该沟道层对应于该栅极，且该沟道层的宽度小于或等于该栅极的宽度；去除该第一图案化光致抗蚀剂层；以及依序形成欧姆接触层、源极及漏极于该绝缘层之上，该欧姆接触层覆盖该蚀刻中止层的二端及该沟道层的二端，且该源极及该漏极对应地透过该欧姆接触层与该沟道层的该二端电连接。12.如权利要求11所述的制造方法，其中该图案化该第一光致抗蚀剂层的步骤包括以该栅极为光掩模执行背向曝光步骤，而形成该第一图案化光致抗蚀剂层。13.如权利要求11所述的制造方法，其中该图案化该第一光致抗蚀剂层的步骤包括以光掩模执行正向曝光步骤，而形成该第一图案化光致抗蚀剂层。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁中瑜，张鼎张，刘柏村，王敏全，陈信立，甘丰源，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]