薄膜晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种薄膜晶体管及其制造方法。一种薄膜晶体管（ＴＦＴ）包括栅极、有源层、源极和漏极。有源层包括与源极和漏极接触的接触区域，接触区域比有源层的剩余区域薄。接触区域减小有源层与源极和漏极之间的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】


技术实现思路
根据本专利技术的各方面，TFT还可以包括形成在有源层下的界面稳定层。 的氧化物。根据本专利技术的各方面，提供了一种TFT的制造方法。所述方法包括如下 步骤在基板上形成栅极；在所述栅极上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上 形成有源层；在所述有源层的接触区域上形成源极和漏极。通过将有源层图 案化来形成接触区域，使得接触区域比有源层的剩余区域薄。根据本专利技术的各方面，形成有源层的步骤可以包括在栅绝缘层上形成氧 化物半导体层，并利用半色调掩膜将氧化物半导体层图案化以形成具有接触区域的有源层。根据本专利技术的各方面，在形成源极和漏极之前可以在有源层的剩余区域 上形成蚀刻停止层。最初，有源层可以形成为具有均匀的厚度，将蚀刻停止 层图案化的步骤可以包括过蚀刻工艺，过蚀刻工艺形成接触区域。根据本专利技术的各方面，所述制造方法还可以包括在栅绝缘层上形成界面 稳定层，然后在界面稳定层上形成有源层。所述界面稳定层可以包含带隙与 有源层的带隙相等或带隙大于有源层的带隙的氧化物。根据本专利技术的各方面，接触区域的厚度比剩余区域的厚度薄。因此，减 小了源极和漏极与有源层之间的接触电阻，从而得到具有改善的性能的TFT。根据本专利技术的各方面，有源层包含氧化物半导体，这改善了 TFT的特性。本专利技术的另外的方面和/或优点将部分地在下面的描述中阐明，将部分地 从描述中明显看出，或可以从通过本专利技术的实践学到。附图说明从下面结合附图对示例性实施例的描述中，本专利技术的这些和/或其它方面 和优点将变得明显且更容易理解，在附图中图1是示出根据本专利技术示例性实施例的薄膜晶体管(TFT)的剖面图2A到图2C是顺序示出图1中的TFT的制造方法的剖面图3是示出根据本专利技术另一示例性实施例的TFT的剖面图4A到图4E是顺序示出图3中的TFT的制造方法的剖面图5A和图5B是示出根据本专利技术又一示例性实施例的TFT的剖面图6是示出传统TFT和示例性TFT的有源层的电阻RT根据长度L的曲线图7是示出传统TFT和示例性TFT的漏电流Id根据栅电压Vg的曲线图。具体实施例方式在下面的具体描述中，通过示例的方式仅示出并描述了本专利技术的某些示 例性实施例。如本领域技术人员会意识到的，在全部不脱离本专利技术的精神或 范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的示例性实施例。因此， 附图和描述应被认为本质上是说明性而非限定性的。此外，当元件被称作在 另一元件"上，，时，该元件可以直接在另一元件上，或者可以在它们之间设 置有一个或多个中间元件。当元件被称作"连接到"另一元件时，该元件可 以直接连接到另 一元件，或者也可以在它们之间设置有一个或多个中间元件 的情况下间接连接到另一元件。这里，相同的标号始终表示相同的元件。以 下，将参照附图来描述本专利技术的示例性实施例。图1是示出根据本专利技术示例性实施例的薄膜晶体管(TFT) 10的剖面图。 参照图1 ， TFT 10具有底栅结构(反转错列结构(inverse staggered structure )) 并包括基板1、形成在基板1上的栅极12、形成在栅极12和基板1上的栅绝 缘层14、形成在栅绝缘层14上并设置在栅极12上方的有源层16及形成在 有源层16的接触区域16a上的源极和漏极18.有源层16可以包含诸如具有密度小于10'8/cm3的电子载流子的一H晶氧化 物的氧化物半导体。有源层16可以减少TFT IO的漏电流、可以改善开关特 性(提高导通-截止比率(on-offratio))并可以改善在夹断状态下的饱和电流 和切换速度。可以将有源层16设置为与栅极12叠置。所述非晶氧化物可以包含铟(In )、锌(Zn )和锡(Sn );铟(In )、锌(Zn ) 和镓(Ga);或它们的组合物。例如，有源层16可以包含In-Ga-Zn-0(IGZO), In-Ga-Zn-0可以表示结晶态的InGa03(ZnO)m(m为小于6的自然数)。又例如， 有源层16可以包含In-Ga-Zn-Mg-O(IGZMO)， In-Ga-Zn-Mg-0可以表示含有 具有电子密度小于1 x 10,cm3的电子载流子的InGaO3(Zni-XMgxO)m(0<X《 1且m为小于6的自然数)。此外，有源层16可以包含含有Li、 Na、 Mn、 Ni、 Pd、 Cu、 Cd、 C、 N、 P、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Ru、 Ge、 Sn和F中的至少一 种的非晶氧化物。6在有源层16中，接触区域16a的厚度d2小于剩余区域16b的厚度dl。 因此，减少了有源层16与源极和漏极18之间的接触电阻。剩余区域16b指 有源层16的除了接触区域16a之外的所有区域。源极和漏极18可以被设置 为接触所述接触区域。如下面的等式1所示，有源层16的总电阻RT为由沟道单元产生的沟道 电阻Rch与由有源层16与源极和漏极18之间的接触产生的接触电阻Rc之 和。R产Rch+Rc(单位均为)这里，理想地，4妻触电阻Rc应为0。然而，实际上"t妄触电阻Rc为有源 层16与源极和漏极18之间的寄生电阻(parasitic resistance )。接触电阻Rc 为注入电阻(injection resistance ) Ri和接入电阻(access resistance ) Ra之和。注入电阻Ri与有源层16及源极和漏极18的材料特性有关。接入电阻 Ra与接触区域16a的厚度d2有关。因此，根据本专利技术的各方面，减小接触区域16a的厚度d2，以减小接触 电阻Rc并改善TFT10的性能。例如，接触区域16a的厚度d2可以为剩余区 域16b的厚度dl的10%到90%。这是因为如果厚度d2小于厚度dl的10%， 则难以将有源层图案化。如果接触区域16a的厚度d2大于剩余区域16b的厚 度dl的90%,则不能显著地减小接触电阻Rc。如上所述，根据本专利技术的各方面，因为有源层16由氧化物半导体形成， 所以与具有非晶硅(a_Si)有源层或多晶硅(poly-Si)有源层的TFT相比， TFT10的特性得到了改善。此外，TFT10不需要额外的结晶工艺来使有源层 16结晶，这是当使用低温多晶硅(LTPS)有源层时的情况。有源层16可以 通过賊射形成并可以利用电流设备容易地扩大。接触区域16a的厚度d2比剩余区域16b的厚度dl小，这样减小了接触 电阻Rc并改善了 TFT10的性能。此外，由于局部地减小了厚度d2,所以可 以稳定地形成TFTIO。在当前的示例性实施例中，有源层16包含氧化物半导体。然而，本专利技术 不限于此。例如，有源层16可以由非晶硅(a-Si)或多晶硅(poly-Si)形成。 在这种情况下，可以通过局部减小接触区域16a的厚度d2来减小接触电阻 Rc。图2A到图2C是顺序示出图1中的TFT IO的制造方法的剖面图。在所 述方法中，在基板1上顺序地形成栅极12和栅绝缘层14 (图2A)。然后，在栅绝缘层14上形成氧化物半导体层，之后进行图案化以形成有 源层16。利用半色调掩膜形成有源层16，从而相对于剩余区域16b的厚度 dl,减小接触区域16a的厚度d2。例如，厚度d2可以形成为厚度dl的大约 10%到90% (图2B)。然后，在接触区域16a上形成源极和漏极18 (图2C)。通过执行上面的 工艺，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：　栅极；　有源层，与栅极叠置并具有接触区域和比所述接触区域厚的剩余区域；　源极和漏极，与接触区域接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑现中，金民圭，郑棕翰，牟然坤，
申请(专利权)人：三星移动显示器株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]