氧化物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氧化物薄膜晶体管(TFT)及其制造方法。该用于制造氧化物薄膜晶体管(TFT)的方法包括：在基板上形成栅极；在其上形成有栅极的基板上形成栅绝缘层；在栅绝缘层上形成由氧化物半导体制成的有源层；在其上形成有有源层的基板上形成接触层，并且在接触层上形成源极和漏极，该源极和漏极经由接触层而与有源层的源极和漏极区域电连接；在其上形成有源极和漏极的基板上形成保护层；通过去除保护层以暴露出漏极来形成接触孔；以及形成经由接触孔与漏极电连接的像素电极，其中接触层由氧化物制成，以根据功函数的不同来调节阈电压，氧化物包括与源极和漏极不同的导电性或者金属。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧化物薄膜晶体管(TFT)及其制造方法，更具体来讲，涉及具有作为有源层的非晶态氧化锌半导体的氧化物TFT，及其制造方法。
技术介绍
随着用户对于信息显示的兴趣日益增长，并且对于便携式(移动式)信息设备的需求日益增加，对于代替阴极射线管(CRT)等传统显示设备的轻薄平板显示器(“FPD”)的研究和商业化正在增大。在FPD中，液晶显示器(“LCD”)是一种通过使用液晶的光学各向异性来显示图像的设备。LCD设备展现出出色的分辩率、色彩显示以及图像质量，因此它们被普遍用于笔记本式计算机或者桌面监视器等等。LCD包括滤色器基板、阵列基板、和形成在滤色器基板和阵列基板之间的液晶层。普遍用于IXD的有源矩阵(AM)驱动方法是一种通过将非晶硅薄膜晶体管 (a-SiTFT)用作开关元件来驱动像素部分中的液晶分子的方法。现在将参考图1，详细说明现有技术IXD的结构。图1是示出现有技术IXD设备的分解透视图。如图1中所示，IXD包括滤色器基板5、阵列基板10和形成在滤色器基板5与阵列基板10之间的液晶层30。滤色器基板5包括包含实现红、绿和蓝色的多个子滤色器7的滤色器(C)，用于划分所述子滤色器7并阻挡光透射穿过液晶层30的黑矩阵6，以及用于将电压施加至液晶层 30的透明公共电极8。阵列基板10包括垂直和水平布置的用于定义多个像素区域(P)的栅线16和数据线17，在栅线16和数据线17的各个交叉处形成的开关元件TFT(T)，以及在所述像素区域 ⑵上形成的像素电极18。通过在图像显示区域边缘处形成的密封剂(未示出)，将所述滤色器基板5和阵列基板10以相对的方式贴附在一起，以形成液晶面板，而滤色器基板5和阵列基板10的贴附是通过在滤色器基板5或者阵列基板10上形成的贴附键槽(attachment key)进行的。上述IXD很轻，并且功耗低，因而受到很大关注。然而，IXD是一种光接收设备，而不是发光设备，其在亮度、对比度、视角等方面都存在技术局限性。因而，正在积极开发能够克服这些不足的新式显示设备。作为新式平板显示设备之一的有机发光二极管(OLED)是自发光的，其与LCD相比，具有良好的视角和对比度，并且由于其不需要背光，因而能够被制造得更为轻薄。而且， OLED在功耗方面也具有优势。此外，OLED还能够通过低直流电压来驱动，并且具有快速响应速度，特别是，OLED在生产成本方面也具有优势。近来，对于尺寸增大的OLED显示设备的研究也正在积极进行，并且为了实现这种大型OLED显示设备，需要开发一种能够确保作为OLED的驱动晶体管的恒流特性以保证稳定工作和耐用性的晶体管。用于上述IXD的非晶硅薄膜晶体管(TFT)可以以低温工艺来制造，但是其具有非常小的迁移率，无法满足恒定电流偏置条件。同时，多晶硅TFT具有高迁移率并且满足恒定电流偏置条件，然而无法确保均勻的特性，这使得其难以具有大面积，而且需要高温工艺。因而，正在开发一种包括利用氧化物半导体形成的有源层的氧化物TFT，然而在这种情况下，在具有使用氧化物半导体的常规底栅结构的氧化物TFT中，该氧化物半导体具有η型特性，因此，与现有非晶硅TFT不同，该氧化物TFT的结构被制造为没有η+层。图2是顺序地显示现有技术氧化物TFT结构的剖视图。如图2中所示，现有技术的氧化物TFT包括在基板10上形成的栅极21，在所述栅极21上形成的栅绝缘层15a，由氧化物半导体制成并且在所述栅绝缘层15a上形成的有源层24，与所述有源层24的某些区域电连接的源极22和漏极23，在所述源极22和漏极23 上形成的保护层15b，以及与所述漏极23电连接的像素电极18。与现有非晶硅TFT不同，现有技术的氧化物TFT的优点在于它的结构被制造为没有η+层，因此能够简化工艺。因为将氧化物半导体用作有源层的氧化物TFT具有出色的迁移率特性，因而正在积极进行对于这种氧化物TFT的研究，并且继续尝试通过使用该氧化物TFT来制造下一代平板显示器的背板，然而尚未充分地研究在这种氧化物TFT中使用的源极和漏极的特性。 特别是，对于对源极漏极的研究而言，尚未充分地研究材料、接触特性、寄生电阻等等。如上所述，氧化物TFT在工艺方面具有优势，也就是其不需要形成η+层，然而就元件特性而言，这种优势也会造成不利之处。例如，尽管存在具有各种功函数的材料，然而由于源极和漏极局限于使用具有低电阻的材料，因而，限制使用诸如铜(Cu)、钼(Mo)、钼合金等导电材料来作为源极和漏极的材料，并且在氧化物TFT的情况下，由于氧化物半导体与源极和漏极之间的接触特性，阈电压Vth转变到负电压区域。结果，难以在基板上形成驱动器集成电路(IC)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种使用氧化物半导体作为有源层的氧化物薄膜晶体管(TFT)及其制造方法。本专利技术的另一目的是提供一种具有改进的氧化物半导体与源极和漏极之间的接触特性的氧化物TFT及其制造方法。本专利技术的实施例的附加的特点和有益效果，一部分将在随后的说明书中阐述，一部分根据本说明书将是显而易见的的，或者可以通过实践本专利技术的实施例而被了解。可以通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及所附附图中具体指明的结构来实现和获得本专利技术的实施例的目的及其它优点。为了实现这些及其他益处、并根据本专利技术实施例的目的，正如此处所具体实现和概括描述的，本专利技术提供了一种氧化物薄膜晶体管(TFT)，包括在基板上形成的栅极；在其上形成有栅极的所述基板上形成的栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成的由氧化物半导体制成的有源层；在其上形成有有源层的所述基板上形成的接触层；在其上形成有接触层的所述基板上形成的、并且与所述有源层的源极和漏极区域电连接的源极和漏极；在其上形成有源极和漏极的所述基板上形成的保护层；通过去除所述保护层以暴露出所述漏极而形成的接触孔；以及经由所述接触孔与所述漏极电连接的像素电极，其中所述接触层由氧化物制成，以根据功函数的不同来调节阈电压，所述氧化物包括与所述源极和漏极不同的导电性或者金属。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种用于制造氧化物薄膜晶体管(TFT)的方法，包括在基板上形成栅极；在其上形成有栅极的所述基板上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成由氧化物半导体制成的有源层；在其上形成有有源层的所述基板上形成接触层，并且在所述接触层上形成源极和漏极，该源极和漏极经由所述接触层而与所述有源层的源极和漏极区域电连接；在其上形成有源极和漏极的所述基板上形成保护层；通过去除所述保护层以暴露出所述漏极，来形成接触孔；以及形成经由所述接触孔与所述漏极电连接的像素电极，其中所述接触层由氧化物制成，以根据功函数的不同来调节阈电压，所述氧化物包括与所述源极和漏极不同的导电性或者金属。所述有源层可以由非晶态氧化锌半导体制成。所述接触层可以通过溅射形成。所述用于制造氧化物TFT的方法可进一步包括在其上形成有有源层的所述基板上，形成由某种绝缘材料制成的蚀刻阻挡层。所述源极和漏极可以由铜、钼或者钼合金等等制成。所述接触层可以由与用作源极和漏极的材料不同的金属制成，如铝、金、钼、铜、钛、镍等等。所述接触层可以由具有导电性的氧化物制成，如氧化铟镓锌 (indium-gal 1 ium-zinc-oxide)、氧化锌锡、氧化铟锡、氧化锌铟本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制造氧化物薄膜晶体管（ＴＦＴ）的方法，该方法包括：在基板上形成栅极；在其上形成有栅极的所述基板上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成由氧化物半导体制成的有源层；在其上形成有有源层的所述基板上形成接触层，并且在所述接触层上形成源极和漏极，该源极和漏极经由所述接触层而与所述有源层的源极和漏极区域电连接；在其上形成有源极和漏极的所述基板上形成保护层；通过去除所述保护层以暴露出所述漏极来形成接触孔；以及形成经由所述接触孔与所述漏极电连接的像素电极，其中所述接触层由氧化物制成以根据功函数的不同来调节阈电压，所述氧化物包括与所述源极和漏极不同的导电性或者金属。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林训，金大焕，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR