[发明专利]薄膜晶体管与其形成方法

说明书

技术领域

本发明是关于薄膜晶体管，更特别关于氧化物半导体作为沟道层的结构及方法。

背景技术

在薄膜晶体管(TFT)的工艺中，氧化物半导体(oxide semiconductor)的开发愈来愈受到重视，在日商与韩商已是列为重点开发项目之一。氧化物半导体可为氧化锌(ZnO)、氧化镓锌(GZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化铟锌(IZO)、及氧化铟镓锌(IGZO)等等。氧化物半导体用于元件制作上，已有背沟道蚀刻(BCE)五道掩模工艺、倒栅极共平面型五道掩模工艺、与采用蚀刻停止层的六道掩模工艺。上述工艺中，六道掩模工艺的蚀刻停止层可保护沟道层，所得到的元件特性表现皆较五道掩模者为佳，但需多一道掩模。以五道掩模工艺而言，倒栅极共平面型五道掩模工艺可独立定义各层，较不受蚀刻选择特性限制，对面板制造商而言所需进行的变更最少，较具量产优势。但以未来大面积面板所需的铜金属工艺搭配氧化物半导体技术组合，在保护层覆盖铜金属层前，需以还原气氛的等离子(如氢气等离子)将金属表面的氧化物还原为铜。然而氧化物半导体对于还原气氛等离子极为敏感，将造成元件失效。

综上所述，目前亟需一种新颖工艺，在不增加掩模数目的情况下，有效保护沟道层不受后续工艺如还原等离子损害。

发明内容

本发明一实施例提供一种薄膜晶体管的形成方法，包括形成栅极于基板上；形成栅极介电层于栅极与基板上；形成源极/漏极于栅极两侧的栅极介电层上；形成氧化物半导体层于源极/漏极与栅极介电层上；形成绝缘盖层于氧化物半导体层上；以及图案化绝缘层与氧化物半导体层，形成绝缘盖层覆盖沟道层。

本发明另一实施例提供一种薄膜晶体管，包括：栅极，位于基板上；栅极介电层，位于栅极与基板上；源极/漏极，位于栅极两侧的栅极介电层上；沟道层，位于栅极中间部分的栅极介电层上，且沟道层接触源极/漏极；以及绝缘盖层，覆盖沟道层，其中沟道层包括氧化物半导体。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1A-1B、2A-2B、3A-3C、4A-4D、5A及6A是本发明某些实施例中，薄膜晶体管的工艺剖视图；以及

图1C、2C、3D、5B及6B是本发明某些实施例中，薄膜晶体管的工艺上视图。

主要元件符号说明：

A-A’～剖面线；

10～基板；

12～图案化金属层；

14～栅极介电层；

16～金属层；

16A～源极；

16B～漏极；

18、36～图案化光阻层；

32～氧化物半导体层；

34～绝缘层；

37～绝缘盖层；

38～沟道层；

54～接触孔；

62～导电图案。

具体实施方式

下列说明中的实施例将描述如何形成并使用薄膜晶体管。必需理解的是，这些实施例提供多种可行的发明概念，并可应用于多种特定内容中。特定实施例仅用以说明形成及使用实施例的特定方式，并非用以局限本发明的范围。

如图1A所示，形成图案化金属层12于基板10上。基板10可为透光(如玻璃、石英、或类似物)或不透光(如晶片、陶瓷、或类似物)的刚性无机材质，亦可为塑胶、橡胶、聚酯、或聚碳酸酯等可挠性有机材质。在某些实施例中的基板10采用透光材质，最后形成的薄膜晶体管可应用于穿透式、半穿反、或反射式液晶显示器。在其他实施例中的基板10采用不透光或透光性不佳的材质，最后形成的薄膜晶体管只能应用于反射式液晶显示器，或自发光显示器上。