一种氧化物薄膜晶体管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种氧化物薄膜晶体管，包括设置在基板上的栅极和绝缘层，以及有源层、源极和漏极，所述氧化物薄膜晶体管还包括保护层和导体层，保护层覆盖在有源层和绝缘层上，保护层由光敏树脂涂层图形化而成并具有连通有源层的源极孔和漏极孔；导体层覆盖在保护层上，导体层填充在源极孔、漏极孔中或延伸到源极孔、漏极孔底部，源极孔中的导体层与有源层接触形成源极的源极基部，漏极孔中的导体层与有源层接触形成漏极的漏极基部，源极基部、漏极基部与有源层形成电接触，源极的外引部、漏极的外引部均由导体层图形化而成。这种氧化物薄膜晶体管不仅导电一致性好，并确保有源层与源漏极的电接触稳定，而且可保证沟道部位的半导体开关特性。导体开关特性。导体开关特性。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化物薄膜晶体管


[0001]本技术涉及半导体器件
，具体涉及一种氧化物薄膜晶体管。

技术介绍

[0002]氧化物薄膜晶体管（又称氧化物TFT）为采用氧化物半导体层作为有源层或沟道的薄膜晶体管。由于其沟道的电子迁移率高，具有导通性好的特点，故可用在有源驱动显示器(如am
‑
LCD、am
‑
OLED)中，为其各像素提供独立驱动。
[0003]目前，氧化物薄膜晶体管最常用结构为采用将栅极、源漏极分别设置在有源层底部、顶部的底栅交错型结构。在这种底栅交错型结构中，为了避免源漏极的光刻图形化过程对有源层的沟道部位造成蚀刻损伤，一般预先在沟道部位上覆盖蚀刻阻挡层(Etching Stoping Layer，ESL)。另外，为了改善有源层与源漏极的电接触，一般采用离子注入的方法对有源层上与源漏极接触的接触部位(接触部位一般处在沟道部位的两端)进行导体化改性，在此过程中，蚀刻阻挡层还能够避免离子被注入到有源层的沟道部位，从而保证了沟道部位的半导体开关特性。
[0004]上述蚀刻阻挡层一般为氧化硅、氮化硅、氧化铝等无机绝缘材料构成的图形化膜层，其一般采用能够获得致密膜体的化学气相沉积法(CVD)进行制作。但是，CVD过程中引入的游离氢原子容易进入有源层的沟道部位而使该部分被还原为金属而改变薄膜晶体管的半导体开关特性，而且CVD过程中较高的工艺温度（≥400℃）也容易使有源层从原本的非晶态转化为多晶态而出现晶畴，其随机的晶畴边界会导致导电性不一致；而蚀刻阻挡层的图形化一般也需采用光刻工艺，其酸性蚀刻液容易破坏有源层与源漏极的接触部位，进而导致有源层与源漏极的电接触不稳定。
[0005]基于上述问题，这种底栅交错型结构的氧化物薄膜晶体管应用在有源驱动显示器(如am
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LCD、am
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OLED)时，不同的薄膜晶体管往往会出现导电性不一致性的问题，容易导致显示的均匀性不好。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是提供一种氧化物薄膜晶体管，这种氧化物薄膜晶体管不仅导电一致性好，并确保有源层与源漏极的电接触稳定，而且可保证沟道部位的半导体开关特性。采用的技术方案如下：
[0007]一种氧化物薄膜晶体管，包括设置在基板上的栅极和绝缘层，以及有源层、源极和漏极，栅极被绝缘层所覆盖，有源层设置在绝缘层的上表面上，其特征在于：所述氧化物薄膜晶体管还包括保护层和导体层，保护层覆盖在所述有源层和绝缘层的上表面上，保护层由光敏树脂涂层图形化而成并具有连通有源层的源极孔和漏极孔；导体层覆盖在保护层的上表面上，导体层填充在源极孔、漏极孔中或延伸到源极孔、漏极孔的底部，源极孔中的导体层与有源层接触形成所述源极的源极基部，漏极孔中的导体层与有源层接触形成所述漏极的漏极基部，源极基部、漏极基部与有源层形成电接触，源极的外引部、漏极的外引部均
由导体层图形化而成。
[0008]通常，所述光敏树脂涂层为添加有吸光物质的涂层。
[0009]上述氧化物薄膜晶体管中，保护层覆盖有源层的沟道部位，保护层为图形化的光敏树脂涂层，能够避免外部光线照射沟道部位而导致其开关特性受到干扰，从而保证沟道部位的半导体开关特性，并且保护层上的源极孔、漏极孔露出有源层两端形成接触部位，利于对接触部位进行改性使其导体化。另外，上述保护层的制作方法一般为：先在有源层上面涂布上一层光敏树脂涂层作为保护层，再进行干燥、预固化、曝光显影及固化，以形成有保护层的图形，由于制作保护层所需的工艺温度较低，故可避免原本为非晶态的有源层转化为多晶态而出现晶畴的情况出现，使氧化物薄膜晶体管具有较好的导电一致性，并且保护层的图形化无需采用光刻工艺来制作，可确保有源层与源漏极的电接触稳定。这种氧化物薄膜晶体管这种氧化物薄膜晶体管不仅导电一致性好，并确保有源层与源漏极的电接触稳定，而且可保证沟道部位的半导体开关特性，应用在有源驱动显示器(如am
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LCD、am
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OLED)时可解决显示不均的问题。
[0010]一种具体方案中，所述有源层为氧化物半导体层（如IGZO层）。
[0011]一种优选方案中，所述导体层为金属层，金属层沿着所述源极孔、漏极孔的侧壁往下延伸到源极孔、漏极孔的底部。
[0012]更优选方案中，所述导体层为钼铝钼金属层。
[0013]更优选方案中，所述源极孔、漏极孔的横截面面积均自其上端开口至下端开口逐渐变小，源极孔、漏极孔的侧壁的坡度角为30
°
～60
°
。
[0014]另一种优选方案中，所述导体层为纳米导电材料层，纳米导电材料层填充在所述源极孔、漏极孔中分别形成所述源极、漏极。纳米导电材料可以是包含纳米金、纳米银的膏体，一般采用刮涂法对纳米导电材料的膏体进行填充，并通过烘干固化之后而形成纳米导电材料层。
[0015]更优选方案中，所述保护层的上表面具有与所述源极孔连通的第一沟槽和与所述源极孔连通的第二沟槽；所述纳米导电材料层还填充到第一沟槽、第二沟槽中分别形成所述源极的外引部、所述漏极的外引部。这样，可使源漏极的结构更加简单，导电性更好，而且所形成线路的厚度达到了微米级别，其电阻更低；并且由于不需要采用金属膜沉积工艺，进一步减少了制作温度，从而避免了制作过程对有源层的影响。
[0016]优选方案中，所述保护层的厚度为1μm～2μm。采用这种结构，既能有效地对有源层形成保护，又能减小源漏极与栅极、有源层的沟道部位之间的电容。
[0017]优选方案中，所述光敏树脂涂层由正性光敏树脂构成。在完成光敏树脂涂层的预固化后，可采用带有开口图形的掩膜板进行曝光，使紫外光穿过光敏树脂涂层的相应部位后照射在有源层的沟道部位两端，使光敏树脂涂层被照射部位的正性光敏树脂发生分解形成源极孔、漏极孔，同时完成对有源层的接触部位的导体化改性；再通过显影工艺去掉保护层上的源极孔、漏极孔处的正性光敏树脂，露出有源层的接触部位，并且在100℃～250℃的温度下加热，使得光敏树脂涂层完全固化(固化后不怕紫外照射)，形成保护层。这样，在采用紫外光线对光敏树脂涂层曝光的同时，能够顺便完成对有源层的导体化照射，可以简化制作工艺，从而提高工作效率。
[0018]本技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0019]这种氧化物薄膜晶体管这种氧化物薄膜晶体管不仅导电一致性好，并确保有源层与源漏极的电接触稳定，而且可保证沟道部位的半导体开关特性，应用在有源驱动显示器(如am
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LCD、am
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OLED)时可解决显示不均的问题。
附图说明
[0020]图1是本技术优选实施方式实施例一的结构示意图。
[0021]图2是本技术优选实施方式实施例二的结构示意图。
[0022]图3是本技术优选实施方式实施例三进行曝光显影时的状态示意图。
具体实施方式
[0023]实施例一...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化物薄膜晶体管，包括设置在基板上的栅极和绝缘层，以及有源层、源极和漏极，栅极被绝缘层所覆盖，有源层设置在绝缘层的上表面上，其特征在于：所述氧化物薄膜晶体管还包括保护层和导体层，保护层覆盖在所述有源层和绝缘层的上表面上，保护层由光敏树脂涂层图形化而成并具有连通有源层的源极孔和漏极孔；导体层覆盖在保护层的上表面上，导体层填充在源极孔、漏极孔中或延伸到源极孔、漏极孔的底部，源极孔中的导体层与有源层接触形成所述源极的源极基部，漏极孔中的导体层与有源层接触形成所述漏极的漏极基部，源极基部、漏极基部与有源层形成电接触，源极的外引部、漏极的外引部均由导体层图形化而成。2.根据权利要求1所述的一种氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述导体层为金属层，金属层沿着所述源极孔、漏极孔的侧壁往下延伸到源极孔、漏极孔的底部。3.根据权利要求2所述的一种氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述导体层为钼铝钼金属层。4.根据权利要求2所述的一种氧化物薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈奕，陈玉云，吕岳敏，余荣，杨秋强，陈远明，
申请(专利权)人：汕头超声显示器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：