[发明专利]薄膜晶体管阵列基板及其制造方法与退火炉

说明书

技术领域

本发明是有关于一种薄膜晶体管阵列基板，特别是一种显示器的薄膜晶体管阵列基板。

背景技术

近年来，已积极发展使用含铟、镓、锌、及氧的透明非晶氧化物半导体膜当作通道层的薄膜晶体管(Film Transistor，TFT)。

在半导体制程中，因半导体掺入杂质如硼、磷或砷等时会产生大量空位，使原子排列混乱，导致半导体材料性质剧变，因此需要退火来恢复晶体的结构和消除缺陷，也有利把间隙式位置的杂质原子通过退火而让它们进入置换式位置。在含氧环境中进行退火制程已经是使用含铟、镓、锌、及氧的透明非晶氧化物作为半导体的薄膜晶体管结构必须的制程，主要目的为修复因制程中含铟、镓、锌、及氧的透明非晶氧化物失去氧所产生临界电压飘移（V-TH shift）问题。

但若使用有机保护层作为钝化层时，在含氧环境中进行退火制程会因有机保护层无法耐高温，因此会同时造成漏极/源极金属的氧化，因而造成导线阻抗升高，甚至线阻抗不均的问题。

另外使用高浓度的氧气做为退火制程所需的反应气体，由于在高温下使用高氧浓度有可能会造成剧烈的氧化现象，例如燃烧甚至爆炸。因此在退火炉设备的设计上必须有更进一步的安全设计避免问题的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法与使用在其制造方法的退火炉用以解决先前技术所造成的问题。

本发明的一技术方案为一种薄膜晶体管阵列基板。

根据本发明一实施方式，一种薄膜晶体管阵列基板包含基底、栅极层、绝缘层、氧化物半导体层、源极/漏极层、有机压克力系光阻、保护层以及导电层。栅极层是形成于基底上。绝缘层是形成于栅极层及基底上。氧化物半导体层形成于绝缘层上。源极/漏极层是设置于绝缘层及氧化物半导体层上，源极/漏极层形成有间隙，氧化物半导体层自间隙露出。有机压克力系光阻是覆盖于源极/漏极层上。保护层是形成于基底、氧化物半导体层及有机压克力系光阻上。导电层设置于保护层或有机压克力系光阻上且连接至源极/漏极层或栅极层。

在本发明一实施方式中，其中氧化物半导体层包含非晶氧化物，非晶氧化物包括铟、锌、及镓。

在本发明一实施方式中，其中导电层的材料包含铟锡氧化物。

在本发明一实施方式中，其中保护层为有机保护层。

本发明的另一技术方案为一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法。

根据本发明另一实施方式，一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法包含下列步骤：

（a）提供一基底；

（b）依序形成栅极层覆盖于基底上、形成绝缘层同时覆盖于基底与栅极层上、形成氧化物半导体层覆盖于绝缘层上；

（c）在氧化物半导体层与绝缘层上同时形成源极/漏极层，其中源极/漏极层形成有间隙，使氧化物半导体层自间隙露出；

（d）形成有机压克力系光阻覆盖于源极/漏极层上，通过在含有固定浓度的氧的环境中，对氧化物半导体层进行退火处理；

（e）对氧化物半导体层进行退火处理后，形成保护层于基底、氧化物半导体层及有机压克力系光阻上；以及

（f）对保护层及有机压克力系光阻进行蚀刻制程，在蚀刻制程完成后的保护层或有机压克力系光阻上形成导电层且使导电层连接至源极/漏极层或栅极层。

在本发明另一实施方式中，其中蚀刻制程是干式蚀刻制程。

在本发明另一实施方式中，其中干式蚀刻制程是等离子蚀刻制程。

在本发明另一实施方式中，其中氧化物半导体层包含非晶氧化物，非晶氧化物包括铟、锌及镓。

在本发明另一实施方式中，其中导电层的材料包含铟锡氧化物。

在本发明另一实施方式中，其中保护层为有机保护层。

本发明的再一技术方案为一种用于前述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法中步骤(d)的退火炉。