一种氧化物薄膜晶体管制造技术

本发明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、漏极和沟道保护层，栅极被绝缘层所覆盖，有源层、源极、漏极均设置在绝缘层上，沟道保护层设置在沟道部位上，源极、漏极相对设置并与有源层顶部搭接；沟道保护层包括混有吸光物质的光敏树脂涂层；源极、漏极为由金属层图形化而成的金属电极，源极、漏极分别设有向沟道保护层顶部延伸的源极延伸部、漏极延伸部，源极延伸部和漏极延伸部覆盖光敏树脂涂层而构成沟道保护层的遮挡结构，源极延伸部与漏极延伸部之间设有缝隙。本发明专利技术不仅结构紧凑，而且遮光效果好，能够避免在外部光照环境下其沟道部位出现漏电的情况，从而保证沟道部位的半导体开关特性。特性。特性。

An oxide thin film transistor

【技术实现步骤摘要】
一种氧化物薄膜晶体管


[0001]本专利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。由于氧化物半导体的电子迁移率较高，其理论导电性较好，故这种氧化物TFT适合用于对充放电控制要求苛刻的高分辨率、高刷新率的TFT显示屏、以及以电流驱动为主的OLED显示屏和micro
‑
LED显示屏中。
[0003]现有的氧化物TFT一般包括玻璃基底、栅极(一般为图形化的金属层)、绝缘层、有源层(一般为IGZO等氧化物半导体层)、源/漏极 (一般为图形化的金属薄膜)，源/漏极一般相对地搭接在有源层之上，有源层处在源/漏极之间的部位即为有源层的沟道部位，沟道部位的导电性可由栅极所加电压进行控制，使得氧化物TFT在工作时具有半导体开关特性。但是，这种氧化物TFT中的有源层是由IGZO等氧化物半导体层图形化而成，其对外界光照十分敏感， 在氧化物TFT工作过程中，沟道部位如果受到外界光照也会产生一定的载流子，从而导致氧化物TFT发生漏电，由此影响到其半导体开关特性。
[0004]为了解决上述问题，目前的做法是在氧化物TFT的外侧覆盖一层遮光膜，然而，这种遮光膜一般采用含有吸光材料的树脂涂层制作而成，为了保证氧化物TFT的小型化，其一般无法做得太厚，因而遮光效果不好，导致氧化物TFT在外界光照环境下依然存在着一定的漏电；并且为了避免有源层的沟道部位在源/漏极的图形化过程中被蚀刻破坏，沟道保护型的氧化物TFT会预先在源/漏极上设置一层沟道保护膜，沟道保护膜一般采用透明的SiO2或Si3N4薄膜进行制作，其增加了氧化物TFT的制程。

技术实现思路

[0005]本专利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结构紧凑，而且遮光效果好，能够避免在外部光照环境下其沟道部位出现漏电的情况，从而保证沟道部位的半导体开关特性。采用的技术方案如下：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、漏极和沟道保护层，栅极被绝缘层所覆盖，有源层、源极、漏极均设置在绝缘层的上表面上，沟道保护层设置在有源层上表面的沟道部位上，源极、漏极相对设置并与有源层顶部搭接，其特征在于：所述沟道保护层包括混有吸光物质的光敏树脂涂层；所述源极、所述漏极为由金属层图形化而成的金属电极，源极、漏极分别设有向沟道保护层顶部延伸的源极延伸部、漏极延伸部，源极延伸部和漏极延伸部覆盖光敏树脂涂层而构成沟道保护层的遮挡结构，源极延伸部与漏极延伸部之间设有缝隙。
[0006]上述氧化物薄膜晶体管中，源极、漏极为由金属层图形化而成的金属电极，具有非常强的遮光性(仅有缝隙处漏光)；沟道保护层能够保护有源层的沟道部位在金属层的图形化过程中不被蚀刻破坏，并对源极和漏极起到支撑及隔离作用，有效减少源极和漏极造成
的电容；光敏树脂涂层中混有吸光物质，可减少透过缝隙的光线对沟道部位的影响，并利用源极、漏极金属材质的遮光特性，设置覆盖沟道保护层顶部的源极延伸部、漏极延伸部并形成遮挡结构，摒弃了传统树脂层半透光的遮光结构，既有效提高对沟道部位的遮光效果，也减少了制作工艺流程。这种氧化物薄膜晶体管不仅遮光效果好，可避免在外部光照环境下其沟道部位出现漏电的情况，而且沟道保护层的厚度没必要做到现有技术遮光膜的厚度，使得整体结构更为紧凑，制作工艺简单，有利于保证其半导体开关特性。
[0007]一种具体方案中，所述金属层为钼铝钼薄膜。
[0008]一种具体方案中，所述有源层为氧化物半导体层（如IGZO层）。
[0009]一种具体方案中，所述绝缘层是由无机绝缘材料（如SiO2、Si3N4等）构成的膜层，其厚度一般为200~500 nm。
[0010]优选方案中，所述吸光物质为纳米碳颗粒或染料。
[0011]优选方案中，所述源极延伸部与漏极延伸部之间缝隙的宽度小于5μm。更优选地，所述源极延伸部与漏极延伸部之间缝隙的宽度小于3μm。这样，可增强源极和漏极对沟道部位的遮挡效果，减少外部光线进入到沟道部位之中。
[0012]优选方案中，所述沟道保护层的厚度大于0.5μm。更优选所述沟道保护层的厚度大于1μm。这样，可减少源极、漏极与沟道部位之间的电容。
[0013]优选方案中，所述光敏树脂涂层的底部边缘的坡度角小于60
°
。在对源极延伸部、漏极延伸部进行制作时，可确保源极延伸部、漏极延伸部搭设在沟道保护层斜坡上的部分能够形成一定厚度，从而有效确保源极、漏极的导电性能。
[0014]另一种优选方案中，所述沟道保护层还包括由无机绝缘材料构成的无机底层，无机底层设置在所述有源层上表面的沟道部位上；所述光敏树脂涂层设置在无机底层的上表面上。具体地，无机底层可以为SiO2、Si3N4之类的薄膜。
[0015]更优选方案中，所述无机底层的厚度小于500nm，所述光敏树脂涂层的厚度超过1μm。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：这种氧化物薄膜晶体管不仅遮光效果好，可避免在外部光照环境下其沟道部位出现漏电的情况，而且沟道保护层的厚度没必要做到现有技术遮光膜的厚度，使得整体结构更为紧凑，制作工艺简单，有利于保证其半导体开关特性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术优选实施方式实施例一的结构示意图。
[0018]图2是本专利技术优选实施方式实施例二的结构示意图。
具体实施方式
[0019]实施例一如图1所示，这种氧化物薄膜晶体管，包括设置在玻璃基板0上的栅极1和绝缘层2，以及有源层3、源极4、漏极5和沟道保护层6，栅极1被绝缘层2所覆盖，有源层3、源极4、漏极5均设置在绝缘层2的上表面上，沟道保护层6设置在有源层3上表面的沟道部位31上，沟道保护层6包括混有吸光物质(如纳米碳颗粒或染料)的光敏树脂涂层61；源极4、漏极5相对设置
并与有源层3顶部搭接；源极4、漏极5为由金属层（如钼铝钼薄膜）图形化而成的金属电极，源极4、漏极5分别设有向沟道保护层6顶部延伸的源极延伸部41、漏极延伸部51，源极延伸部41和漏极延伸部51覆盖光敏树脂涂层61而构成沟道保护层6的遮挡结构，源极延伸部41与漏极延伸部51之间设有缝隙7。
[0020]在本实施例中，有源层3为氧化物半导体层（如IGZO层）。
[0021]在本实施例中，绝缘层2是由无机绝缘材料（如SiO2、Si3N4等）构成的膜层，其厚度为200~500 nm。
[0022]在本实施例中，源极延伸部41与漏极延伸部51之间缝隙7的宽度小于3μm。这样，可增强源极延伸部41、漏极延伸部51对沟道部位31的遮挡效果，减少外部光线进入到沟道部位31之中。
[0023]在本实施例中，沟道保护层6的厚度大于1μm。这样，可减少源极4、漏极5与沟道部位31之间的电容。
[0024]在本实施例中，光敏树脂涂层61的底部边缘的坡度角611小本文档来自技高网...

【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、漏极和沟道保护层，栅极被绝缘层所覆盖，有源层、源极、漏极均设置在绝缘层的上表面上，沟道保护层设置在有源层上表面的沟道部位上，源极、漏极相对设置并与有源层顶部搭接，其特征在于：所述沟道保护层包括混有吸光物质的光敏树脂涂层；所述源极、所述漏极为由金属层图形化而成的金属电极，源极、漏极分别设有向沟道保护层顶部延伸的源极延伸部、漏极延伸部，源极延伸部和漏极延伸部覆盖光敏树脂涂层而构成沟道保护层的遮挡结构，源极延伸部与漏极延伸部之间设有缝隙。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：所述吸光物质为纳米碳颗粒或染料。3.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：所述金属层为钼铝钼薄膜；所述有源层为氧化物半导体层；所述绝缘层是由无机绝缘材料构成的膜层。4.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：所述源极延伸部与漏极延...

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