[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种薄膜晶体管及其制造方法，且特别是有关于一种采用氧化物半导体层的透明的薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

近来环保意识抬头，具有低消耗功率、空间利用效率佳、无辐射、高画质等优越特性的液晶显示面板(Liquid crystal display panel, LCD panel)已成为市场主流。

以往，液晶显示面板大多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶体管、或低温多晶硅(Low-temperature polysilicon, LTPS)薄膜晶体管作为各个画素结构的开关组件。然而，近年来，已有研究指出：相较于非晶硅薄膜晶体管，氧化物半导体(oxide semiconductor)薄膜晶体管具有较高的载子移动率(mobility)；并且，相较于低温多晶硅薄膜晶体管，氧化物半导体薄膜晶体管具有较佳的临界电压(threshold voltage,Vth)均匀性。因此，氧化物半导体薄膜晶体管有潜力成为下一代平面显示器的关键组件。

在各种氧化物半导体薄膜晶体管的应用中，有一种应用是：利用氧化物半导体薄膜晶体管来制作透明的薄膜晶体管数组基板（TFT array substrate）。基于提升透明性的考虑，设计者采用了将薄膜晶体管数组基板中不透光的组件(如采用金属的源极、汲极、闸极、扫描线与数据线等)的材料更换为透光的材料（如铟锡氧化物, ITO）。然而，由于铟锡氧化物的材料特性与氧化物半导体薄膜晶体管中的氧化物半导体层（如氧化铟镓锌(IGZO)）的材料特性十分相似，即两者的蚀刻选择比(etch selection ratio)相当接近，将产生以下的问题。

更详细而言，于底部闸极(bottom gate)型氧化物半导体薄膜晶体管的制程中，在蚀刻上层的源极、汲极（采用ITO）时，容易发生位在源极、汲极下方的氧化物半导体层（采用IGZO）也被蚀刻，导致氧化物半导体层损坏的情形。

另外，于顶部闸极(top gate)型氧化物半导体薄膜晶体管的制程中，在蚀刻上层的氧化物半导体层（采用IGZO）时，则容易发生位在氧化物半导体层下方的源极、汲极（采用ITO）也被蚀刻，导致源极、汲极被损坏的情形。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种薄膜晶体管的制造方法，可提高薄膜晶体管的制作良率，并能降低制作成本。

本发明提供一种薄膜晶体管，具有高制程良率、且制作成本低。

本发明提供一种薄膜晶体管的制造方法。于基板上形成彼此电性绝缘的透明源极与透明汲极。于基板上形成图案化透明氧化物半导体层而完全包覆透明源极与透明汲极。于基板上形成闸绝缘层，闸绝缘层至少覆盖于透明源极与透明汲极之间的部分图案化透明氧化物半导体层。于透明源极、透明汲极上方的闸绝缘层上形成透明闸极。

本发明提供另一种薄膜晶体管的制造方法。于基板上形成图案化透明氧化物半导体层。于部分图案化透明氧化物半导体层上形成图案化蚀刻阻挡层。于图案化蚀刻阻挡层的两侧分别形成彼此电性绝缘的透明源极与透明汲极，透明源极、透明汲极与图案化蚀刻阻挡层共同完全包覆图案化透明氧化物半导体层。于基板上形成闸绝缘层，闸绝缘层覆盖透明源极与透明汲极。于透明源极、透明汲极上方的闸绝缘层上形成透明闸极。

本发明提供一种薄膜晶体管，包括：彼此电性绝缘的透明源极与透明汲极、图案化透明氧化物半导体层、闸绝缘层以及透明闸极。图案化透明氧化物半导体层完全包覆透明源极与透明汲极。闸绝缘层至少覆盖于透明源极与透明汲极之间的部分图案化透明氧化物半导体层。透明闸极位于透明源极、透明汲极上方的闸绝缘层上。

本发明提供另一种薄膜晶体管，包括：图案化透明氧化物半导体层、图案化蚀刻阻挡层、透明源极、透明汲极、闸绝缘层以及透明闸极。图案化蚀刻阻挡层位于部分图案化透明氧化物半导体层上。透明源极与透明汲极彼此电性绝缘、且位于图案化蚀刻阻挡层的两侧，其中，透明源极、透明汲极与图案化蚀刻阻挡层共同完全包覆图案化透明氧化物半导体层。闸绝缘层覆盖透明源极与透明汲极。透明闸极位于透明源极、透明汲极上方的闸绝缘层上。

在本发明的一实施例中，前述的透明源极、透明汲极的材质是选自于：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物及其组合。