[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种使用氧化物半导体的薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

有机发光显示器(OLED，Organic Light Emitting Display)是一种利用有机半导体材料制成的、用直流电压驱动的薄膜发光器件，OLED显示技术与传统的液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，响应速度快。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能，被认为是最可能的下一代新型平面显示器。

有源矩阵OLED为每一个像素配备了用于控制该像素的薄膜晶体管作为开关，因此通过驱动电路，可以独立控制每一个像素，同时不会对其他像素造成串扰等的影响。所述薄膜晶体管至少包括栅极、源极和漏极以及栅绝缘层和有源层。

目前，有源层主要由硅构成，可以是非晶硅或者多晶硅。采用非晶硅材料做有源层的薄膜晶体管，因其特性的限制(如迁移率、开态电流等)，很难用于需要较大电流和快速响应的场合，比如有机发光显示器以及大尺寸、高分辨率或高刷新频率的显示器等。采用多晶硅材料做有源层的薄膜晶体管，其特性优于采用非晶硅材料做有源层的薄膜晶体管，可以用于有机发光显示器，但是因其均匀性不佳，制备中大尺寸的显示器仍有困难，如果用增加补偿电路的方法处理多晶硅特性不均匀的问题，又同时增加了像素中的薄膜晶体管和电容的数量，增加了掩膜数量和制作难度，造成产量减低和良率下降。

因此，氧化物半导体日益受到重视。采用氧化物半导体材料做有源层的薄膜晶体管的特性优于采用非晶硅材料做有源层的薄膜晶体管，如迁移率、开态电流、开关特性等。虽然其特性不如采用多晶硅材料做有源层的薄膜晶体管，但足以满足需要快速响应和较大电流的应用场合，如高频、高分比率、大尺寸的显示器以及有机发光显示器等。氧化物的均匀性较好，与多晶硅相比，由于没有均匀性问题，不需要增加补偿电路，在掩膜数量和制作难度上均有优势。在制作大尺寸的显示器方面也没有难度。而且采用溅射等方法就可以制备，不需增加额外的设备，具有成本优势。

在现有以氧化物半导体做有源层的薄膜晶体管中，源漏电极和活化层之间的接触性能较差，有时候甚至不能形成欧姆接触，大大影响了薄膜晶体管的开态电流和稳定性。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是，针对上述缺陷，提供一种薄膜晶体管及其制造方法，其能提高活化层与源漏电极之间的接触性能，从而提高薄膜晶体管的稳定性和开态电流。

一方面，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管，包括：

衬底；

栅电极层；

所述栅电极层上的栅极绝缘层；

所述栅极绝缘层上的氧化物半导体层，所述氧化物半导体层包括互不相邻的第一过渡区和第二过渡区以及所述第一过渡区和第二过渡区之间的沟道区；以及

所述第一过渡区和所述第二过渡区上的源电极层和漏电极层，

其中，所述第一过渡区和所述第二过渡区的电阻率低于所述沟道区的电阻率，并且所述第一过渡区与所述源电极层之间形成欧姆接触，所述第二过渡区与所述漏电极层之间形成欧姆接触。

另一方面，本发明实施例还提供了一种上述薄膜晶体管的制造方法，包括：

在衬底上形成栅电极层；

在所述栅电极层上形成栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层；

在所述氧化物半导体层上形成互不相邻的第一过渡区和第二过渡区，所述第一过渡区和所述第二过渡区的电阻率比二者之间的沟道区的电阻率低；

在所述第一过渡区上形成源电极层，并在所述第二过渡区上形成漏电极层，所述源电极层与所述第一过渡区形成欧姆接触，所述漏电极层与所述第二过渡区形成欧姆接触。

再者，本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管，包括：

衬底；

缓冲层；

所述缓冲层上的氧化物半导体层，所述氧化物半导体层包括互不相邻的第一过渡区和第二过渡区以及所述第一过渡区和第二过渡区之间的沟道区；

所述第一过渡区和所述第二过渡区上的源电极层和漏电极层；

所述源电极层和所述漏电极层上的栅极绝缘层；以及，

所述栅极绝缘层上的栅电极层，

其中，所述第一过渡区和所述第二过渡区的电阻率低于所述沟道区的电阻率，并且所述第一过渡区与所述源电极层之间形成欧姆接触，所述第二过渡区与所述漏电极层之间形成欧姆接触。