[发明专利]氧化物半导体薄膜晶体管结构与其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化物半导体薄膜晶体管结构与其制作方法，尤其涉及一种具有一图案化半导体层的氧化物半导体薄膜晶体管结构与其制作方法。

背景技术

近年来，使用氧化物半导体作为通道的薄膜晶体管提供了使用传统硅通道的薄膜晶体管的另一选择。由于氧化物半导体薄膜晶体管具有低温多晶硅半导体薄膜晶体管的高载子移动率的电气特性及非晶硅半导体薄膜晶体管的高电性均匀性，故应用氧化物半导体薄膜晶体管的液晶显示器已渐渐成为市场上的主流产品。

请参考图1，图1绘示现有氧化物半导体薄膜晶体管结构的剖面示意图。如图1所示，现有氧化物半导体薄膜晶体管结构10包含一基板11、一栅极12设置于基板11上、一半导体绝缘层13设置于基板11与栅极12上、一氧化物半导体层14设置于半导体绝缘层13上、一源极151与一漏极152分别设置于氧化物半导体层14上，且源极151与漏极152经由蚀刻一金属层所构成。然而，现有氧化物半导体薄膜晶体管10在进行源极151与漏极152的蚀刻工艺时，位于源极151与漏极152下方的氧化物半导体层14常会因受到金属蚀刻液的侵蚀而造成断线或电性次临界摆幅S.S(subthresho1d swing)不佳的情形。因此，现有氧化物半导体薄膜晶体管结构10的氧化物半导体层14易受到金属蚀刻液的侵蚀的问题需进一步改善。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有一图案化半导体层的氧化物薄膜晶体管结构及制作氧化物薄膜晶体管结构的方法，借此保护氧化物半导体层免于受到蚀刻液的破坏，同时可获得较低的电阻抗以形成欧姆接触，以得到较佳的电性。

本发明的一较佳实施例提供一种氧化物薄膜晶体管结构包含一基板、一栅极设置于基板上、一半导体绝缘层设置于基板与栅极上、一氧化物半导体层设置于半导体绝缘层上、一图案化半导体层设置于氧化物半导体层上、一源极与一漏极分别设置于图案化半导体层上，且源极与漏极为一金属层所构成。

其中，该氧化物半导体层的材料包含氧化铟锌、氧化铟镓锌或氧化锌锡。

其中，该图案化半导体层包含一掺杂半导体层。

其中，该掺杂半导体层包含一掺杂非晶硅层或一掺杂微晶硅层。

其中，构成该源极与该漏极的该金属层包含一单一金属层或一复合金属层。

其中，该单一金属层的材料包括铝、钼、钛、铬、其合金或其化合物，且该复合金属层的材料包括钼、铝、钛、铬、其合金或其化合物中的至少两者。

其中，该图案化半导体层包含一未掺杂半导体层。

其中，该未掺杂半导体层包含一未掺杂非晶硅层或一未掺杂微晶硅层。

其中，构成该源极与该漏极的该金属层包含一单一金属层或一复合金属层。

其中，该单一金属层的材料包括铜或其合金，且该复合金属层的一最底层的材料包括铜或合金。

根据本发明的较佳实施例，另提供一种制作氧化物薄膜晶体管结构的方法。首先提供一基板，提供一基板，并于基板上形成一栅极。接着，于栅极上形成一半导体绝缘层。随后，形成一氧化物半导体层于半导体绝缘层上。接着，于氧化物半导体层上形成一半导体层。再接着，于半导体层上形成一金属层，利用湿式蚀刻的方式去除部份金属层以形成一源极与一漏极，并暴露出部分半导体层。随后，去除源极与漏极所暴露出的半导体层以形成一图案化半导体层。

其中，该图案化半导体层包含一掺杂非晶硅半导体层或一掺杂微晶硅半导体层。

其中，形成该半导体层的步骤包含通入一混合气体，该混合气体包含氩气、三氢化磷以及四氢化硅，且通入氩气的一体积流量及通入三氢化磷与四氢化硅的一总体积流量的一比值大于或等于5。

其中，该图案化半导体层包含一未掺杂非晶硅半导体层或一未掺杂微晶硅半导体层。

其中，形成该半导体层的步骤包含通入一混合气体，该混合气体包含氩气以及四氢化硅，且通入氩气的一体积流量与四氢化硅的一体积流量的一比值大于或等于5。

其中，去除该源极与该漏极所暴露出的该半导体层以形成该图案化半导体层以干式蚀刻方式进行。

本发明所提供的氧化物半导体薄膜晶体管结构与其制作方法，是于氧化物半导体层与金属层之间添加一图案化半导体层，借此保护氧化物半导体层免于受到蚀刻液的破坏，同时可获得较低的电阻抗以形成欧姆接触，以得到较佳的电性。此外，更可减少工艺所需的光掩膜数目，同时搭配一湿式与一干式蚀刻工艺以达到降低生产成本的效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示现有氧化物半导体薄膜晶体管结构的剖面示意图。