制造薄膜晶体管器件的方法技术

本发明专利技术内容的实施例了提供制造薄膜晶体管器件的方法，对形成于薄膜晶体管器件中的有源层的周边侧壁有良好的轮廓控制。在一实施例中，一种制造薄膜晶体管器件的方法包括：提供基板，所述基板具有有源层形成于其上，源极-漏极金属电极层设置在所述有源层上，其中有源层为金属氧化物层；进行背沟道蚀刻工艺以于源极-漏极金属电极层中形成沟道；以及在背沟道蚀刻工艺之后进行有源层图案化工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造薄膜晶体管器件的方法
本专利技术的实施例是大体上关于形成应用于薄膜晶体管的器件结构的方法。特别地，本专利技术关于形成应用于薄膜晶体管的器件结构的方法以及顺序。
技术介绍
等离子体显示面板、有源矩阵液晶显示器(AMLCD)或有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED)，以及液晶显示器(LCD)常用来作为平面显示器。LCD通常包含两片相互连接的透明基板，以及夹置于其间的液晶材料层。透明基板可为半导体基板、玻璃、石英、蓝宝石、柔性或透明塑胶薄膜。LCD也可包含发光二极管，用以作为背光源。随着对于LCD解析度的要求提高，控制大量液晶单元的个别区域(称为像素)已变得相当重要。在现代的显示面板中，可存在超过1,000,000个像素。至少有相同数目的晶体管形成于玻璃基板上，以使得各个像素相对于设置在基板上的其他像素可于开、关状态(energizedandde-energizedstates)间切换。图1绘示制造常规薄膜晶体管器件的顺序。图2A至2D绘示以图1所示的顺序制造、于不同的制造阶段的常规薄膜晶体管器件。一般而言，薄膜晶体管器件200设置于基板202上，如图2A所示。栅极电极204于基板202上形成并图案化，接着则是栅极绝缘层206。有源层208是形成于栅极绝缘层206上。有源层208通常是选自具有高电子移动率及低温制造工艺要求的透明金属氧化物材料，以允许如塑胶材料之类的柔性基板材料的使用，以于低温进行处理而避免基板的损坏。在有源层208形成之后，蚀刻停止层210形成于有源层208上。接着，源极-漏极金属电极层214是设置于蚀刻停止层210上，形成具有通过图案化的光阻层216暴露于外的区域218的薄膜晶体管元件200，以在接下来的蚀刻与图案化工艺于源极-漏极金属电极层214中形成沟道。请再参照图1，在器件结构200形成于基板202上之后，于步骤102，基板202接着被运送至金属有源层图案化工具，以进行金属有源层图案化工艺，从器件结构200中移除有源层208的未受保护的区域230，暴露出下方栅极绝缘层206的暴露区域226，如图2B所示。值得注意的是，有源层208的未受保护的区域230可能因先前的工艺而受到损坏或者未受到损坏，如图2A所示的不平坦表面。在金属有源层图案化工艺之后，于步骤104，进行背沟道蚀刻(BCE)工艺，蚀刻源极-漏极金属电极层214以于薄膜晶体管器件200中形成沟道228，直到暴露出下方蚀刻停止层210的上表面220，如图2C所示。在背沟道蚀刻(BCE)工艺中，于蚀刻工艺所使用的攻击性蚀刻剂可能不利地蚀刻和攻击器件200的下方的有源层208，导致有源层208内的损坏和不期望的边缘轮廓222，因此恶化薄膜晶体管器件200的薄膜品质和电性表现。于步骤106，基板202接着被运送至光阻层移除处理工具，以移除光阻层216，如图2D所示。在光阻层移除工艺中，在接下来的工艺以及于步骤108进行的其他钝化与图案化工艺，有源层208的边缘222可能受到更进一步地损坏或攻击以便使器件制造工艺完整，因而不利地恶化有源层208的薄膜品质，并导致器件失效。因此，需要一种制造具有改良的电性表现与稳定性的薄膜晶体管器件的方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供制造薄膜晶体管器件的方法，对形成于薄膜晶体管器件中的有源层有良好的轮廓控制。在一实施例中，一种制造薄膜晶体管器件的方法包括：提供具有设置在有源层上的源极-漏极金属电极层的基板，其中有源层为金属氧化物层；进行背沟道蚀刻工艺以在源极-漏极金属电极层形成沟道；以及在背沟道蚀刻工艺之后进行有源层图案化工艺。附图说明简略综述如上的本专利技术更特定的描述可参照实施例而取得，该等实施例中的某些实施例示出于附图中。如此，可以获得并详尽地理解本专利技术以上节录的特征。图1绘示常规执行的器件结构的制造顺序。图2A至2D为根据图1所示的常规制造方法的常规薄膜晶体管器件结构的剖面图。图3绘示根据本
技术实现思路
的一实施例的器件结构的制造顺序。图4A至4D为根据图3所示的顺序的薄膜晶体管器件结构的剖面图。为便于理解，说明书与说明书附图中尽可能地使用相同的附图标记来表示相同的元件。一实施例中的元件与特征亦可能出现于其他实施例中，以达较佳的实施方式，而相同的描述内容则就此省略。然而，应当注意到，说明书附图仅仅图解说明了本专利技术的示例性实施例，因此不应被视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可适用于其他等效的实施例。具体实施方式本
技术实现思路
的实施例提供了制造薄膜晶体管器件的方法，对形成于薄膜晶体管器件中的有源孤立层的周边侧壁有良好的轮廓控制。在一实施例中，对有源层维持良好的轮廓控制的方法可用于薄膜晶体管(TFT)器件、光电二极管、半导体二极管、发光二极管(LED)、有机发光二极管或其他合适的显示应用。相较于先蚀刻有源层、后蚀刻金属电极层，而使得侧壁暴露于金属电极层蚀刻剂的常规技术，对形成于薄膜晶体管器件中的有源层的良好轮廓控制有利地提供了晶体管及二极管器件的有效电性性能，而能同时保护器件结构免于受损。在常规的器件中，无法控制有源层周边侧壁以及蚀刻带来的损坏导致了常规器件的电性性能下降。图3绘示根据本
技术实现思路
一实施例的薄膜晶体管器件的制造顺序。图4A至4D绘示以图3所示的顺序制造、于不同的工艺阶段的薄膜晶体管器件。如图4A所示，薄膜晶体管器件400设置在基板402上，基板402上依序形成栅极电极层404、栅极绝缘层406及有源层408。值得注意的是，基板402上可预先形成薄膜、结构或层的不同组合，以便于在基板402上形成不同的器件结构。在一实施例中，基板402可为玻璃基板、塑胶基板、聚合物基板、金属基板、单片基板、卷绕式基板或其他适于在其上形成薄膜晶体管的合适的透明基板的任一者。在一实施例中，栅极电极层404可由任何合适的金属材料制造而成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(ITZO)、铝(Al)、钨(W)、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)、钼(Mo)或其组合。栅极绝缘层406可由二氧化硅(SiO2)、四乙氧基硅烷(TEOS)、氮氧化硅(SiON)及氮化硅(SiN)等制造而成。此外，有源层408可由金属氧化物制造而成，金属氧化物例如是铟镓锌氧化物(InGaZnO)、铟镓锌氮氧化物(InGaZnON)、氧化锌(ZnO)、氮氧化锌(ZnON)、锌锡氧化物(ZnSnO)、镉锡氧化物(CdSnO)、镓锡氧化物(GaSnO)、钛锡氧化物(TiSnO)、铜铝氧化物(CuAlO)、锶铜氧化物(SrCuO)、镧铜硫氧化物(LaCuOS)、氮化镓(GaN)、铟镓氮化物(InGaN)、铝镓氮化物(AlGaN)或铟镓铝氮化物(InGaAlN)等。在特定的一实施例中，有源层408由InGaZnO制造而成。值得注意的是，有源层408未受器件400保护的、暴露于外的部分422可能或可能不会因先前的工艺而受到损坏，而具有不平坦表面(如图4A-4C所示)。接着，蚀刻停止层410形成于有源层408上。蚀刻停止层410可为介电层、含有金属的介电层、金属层或其他合适的材料。在一实施例中，蚀刻停止层410可由选自由含钛(Ti)材料、含钽(Ta)材料、含硅材料、含锌材料、含铪材料及其他合适的介电材料所组成的群组的材料制造而成。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造薄膜晶体管器件的方法，包括：提供基板，所述基板具有有源层形成于其上，源极?漏极金属电极层设置在所述有源层之上，其中所述有源层为金属氧化物层；进行背沟道蚀刻工艺，以在所述源极?漏极金属电极层中形成沟道；以及在所述背沟道蚀刻工艺之后，进行有源层图案化工艺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.13 US 61/507,3111.一种制造薄膜晶体管器件的方法，包括：提供基板，所述基板具有有源层形成于其上，源极-漏极金属电极层设置在所述有源层之上，其中所述有源层为金属氧化物层；进行背沟道蚀刻工艺，以在所述源极-漏极金属电极层中形成沟道；进行灰化工艺，以移除形成在所述源极-漏极金属电极层上的图案化的光阻层；以及在所述背沟道蚀刻工艺之后，进行有源层图案化工艺，其中用以移除所述图案化的光阻层的所述灰化工艺是在进行所述有源层图案化工艺之前进行。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板还包括蚀刻停止层，所述蚀刻停止层设置在所述源极-漏极金属电极层与所述有源层之间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进行所述背沟道蚀刻工艺以便对所述源极-漏极金属电极层进行蚀刻直到暴露出所述蚀刻停止层。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述蚀刻停止层为含硅层、含锌层、含铪层、含钛层或含钽层。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有源层是由选自由铟镓锌氧化物(InGaZnO)、铟镓锌氮氧化物(InGaZnON)、氧化锌(ZnO)、氮氧化锌(ZnON)、锌锡氧化物(ZnSnO)、镉锡氧化物(CdSnO)、镓锡氧化物(GaSnO)、钛锡氧化物(TiSnO)、铜铝氧化物(CuAlO)、锶铜氧化物(SrCuO)、镧铜硫氧化物(LaCuOS)、氮化镓(GaN)、铟镓氮化物(InGaN)、铝镓氮化物(AlGaN)及铟镓铝氮化物(InGaAlN)所组成的群组的材料制造而成。6.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：任东吉，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：