[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种薄膜晶体管及其制造方法，制造方法包括：第一道光刻工艺，在衬底上形成第一金属层，采用第一光罩及第一光阻层刻蚀形成栅极；第二道光刻工艺，在衬底及栅极上形成栅绝缘层及第二金属层，采用第二光罩及第二光阻层刻蚀形成有源层沟道及位于有源层沟道两侧的源极和漏极，在有源层沟道内及第二光阻层表面沉积形成有源层，剥离第二光阻层，保留在有源层沟道内的有源层；第三道光刻工艺，在有源层、源极和漏极上方形成钝化层，采用第三光罩及第三光阻层在钝化层上刻蚀形成过孔；第四道光刻工艺，在钝化层上方及过孔内形成第三金属层，采用第四光罩及第四光阻层刻蚀第三金属层，形成与源极或漏极电性连接的电极。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)被广泛地用于平板显示，柔性电子和传感应用方面。最常见的薄膜晶体管是用非晶硅或者多晶硅作为晶体管的导电沟道。非晶硅薄膜晶体管能满足大面积和由低到中等显示速度的要求，一致性好。多晶硅薄膜晶体管一个优点是迁移率很高。然而这两种晶体管都有自己的局限。非晶硅对光特别敏感，并且非晶硅器件的载流子迁移率低，所以它不能满足帧速率高达120Hz甚至更高的高速显示器的要求。尽管多晶硅薄膜晶体管的迁移率足够高，但是它成本高，大面积均一性不佳，并且缺乏弹性和透明度，这对透明柔性器件来说是致命的。金属氧化物薄膜晶体管能够同时满足显示器所要求的迁移率与透明度。然而，现在的金属氧化物薄膜晶体管并不稳定，因为它对光照、温度和水蒸气敏感，并且它在负偏置照明应力的作用下不稳定，导致阈值电压向负偏置电压方向漂移。

碳纳米管(Carbon Nanotube，CNT)自1991年被发现以来，一直得到学术界和工业界的广泛关注和研究。碳纳米管由于其优异的电学性能，良好的导热性，机械强度好，被广泛应用在显示、传感器、RF(Radio Freqency，射频)电路、柔性电路等领域，展示出了巨大的应用潜能。在碳纳米管薄膜晶体管中，碳纳米管通常被用作有源层材料。

TFT制造的核心是光刻技术，而光刻技术工艺中最为关注的是掩模版，其是转移微细图形的母版，主要用于阵列基板工艺的批量复制生产，是TFT-LCD产业链中不可或缺的重要环节，掩模版使用数目的减少可有效削减设备投资、缩短制程周期。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种薄膜晶体管及其制造方法。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管及其制造方法，以优化薄膜晶体管的制程工艺，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种薄膜晶体管的制造方法，所述制造方法包括：

第一道光刻工艺，在衬底上形成第一金属层，采用第一光罩及第一光阻层刻蚀形成栅极；

第二道光刻工艺，在衬底及栅极上形成栅绝缘层及第二金属层，采用第二光罩及第二光阻层刻蚀形成有源层沟道及位于有源层沟道两侧的源极和漏极，在有源层沟道内及第二光阻层表面沉积形成有源层，剥离第二光阻层，保留在有源层沟道内的有源层；

第三道光刻工艺，在有源层、源极和漏极上方形成钝化层，采用第三光罩及第三光阻层在钝化层上刻蚀形成过孔；

第四道光刻工艺，在钝化层上方及过孔内形成第三金属层，采用第四光罩及第四光阻层刻蚀第三金属层，形成与源极或漏极电性连接的电极。

作为本发明的进一步改进，所述第一道光刻工艺具体为：

在衬底上形成第一金属层；

在第一金属层上形成第一光阻层；

采用第一光罩刻蚀第一光阻层及第一金属层；

剥离第一光阻层后在衬底上形成栅极。