[发明专利]氧化物薄膜晶体管制程方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种晶体管制造方法，特别是有关于一种氧化物薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

近年来，平面显示器的发展越来越迅速，已经逐渐取代传统的阴极射线管显示器。现今的平面显示器主要有下列几种：有机发光二极管显示器(Organic Light－Emitting Diodes Display,OLED)、电浆显示器(PlasmaDisplay Panel,PDP)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、以及场发射显示器(Field Emission Display,FED)等。其中控制这些平面显示器中每个像素的开启与关闭的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)，即为这些平面显示器中相当关键性的组件之一。

图1绘示公知金属氧化物薄膜晶体管结构的剖面示意图。如图1所示，公知金属氧化物薄膜晶体管结构10包含一基板101、一栅极102设置于基板101上、一半导体绝缘层103设置于基板101与栅极102上、一金属氧化物层104设置于半导体绝缘层103上、一源极105与一漏极106分别设置于金属氧化物层104上，且源极105与漏极106是经由蚀刻一金属层所构成。然而，公知金属氧化物薄膜晶体管10在进行源极105与漏极106的蚀刻制程时，位于源极105与漏极106下方的金属氧化物层104常会因受到金属蚀刻液的侵蚀而造成断线的情形。

因此，如何有效避免金属氧化物层在源极与漏极蚀刻时，不受蚀刻液侵蚀或其它后续制程的破坏，以提升氧化物薄膜晶体管的质量与制程良率即成为追求的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种氧化物薄膜晶体管制程方法，藉由一灰阶光罩在金属氧化物层上保留光阻层，来保护金属氧化物层不会遭到蚀刻液以及氢掺杂的破坏，进而提升氧化物薄膜晶体管的质量与制程良率。

本发明的一态样是提供一种制作氧化物薄膜晶体管的方法，包含：提供一基板；形成一栅极于基板上；形成一半导体绝缘层于栅极上；形成一金属氧化物层于半导体绝缘层上；形成一第一图案化光阻层于金属氧化物层上，例如，利用一灰阶光罩形成此第一图案化光阻层；接着，第一图案化光阻层作为罩幕来蚀刻金属氧化物层形成一图案化金属氧化物层；移除部分第一图案化光阻层来形成一第二图案化光阻层；形成一金属层于半导体绝缘层、图案化金属氧化物层以及第二图案化光阻层上；形成一第三图案化光阻层于金属层上；以此第三图案化光阻层罩幕，对金属层进行蚀刻以形成一源极区与一漏极区，并暴露出第二图案化光阻层；以及移除第三图案化光阻层以及部分此第二图案化光阻层来形成一第四图案化光阻层。

在一实施例中，制作氧化物薄膜晶体管的方法还包括：形成一接触洞层于金属层以及第四图案化光阻层上，并于源极区和漏极区形成奥姆接触。

在一实施例中，第一图案化光阻层具有一第一厚度以及一第二厚度，其中第一厚度大于此第二厚度。且金属氧化物层对应此第一厚度的位置作为一信道区，金属氧化物层对应此第二厚度的位置作为源极区与漏极区。

在一实施例中，移除部分第一图案化光阻层来形成一第二图案化光阻层，还包括将此第一图案化光阻移除第二厚度，来形成一具有一第三厚度的第二图案化光阻层，其中第三厚度大于第二厚度，金属氧化物层对应此第三厚度的位置作为此信道区。其中，第一厚度，第二厚度以及第三厚度间具有3:1:2的厚度比值。

在一实施例中，第四图案化光阻层具有一第四厚度，金属氧化物层对应此第四厚度的位置作为信道区。

在一实施例中，使用一湿式蚀刻法对此金属层进行蚀刻。

依此，本发明利用一灰阶光罩在金属氧化物层上形成不同厚度的光阻层，藉以保护金属氧化物层于进行金属层的湿式蚀刻制程时，不会遭到蚀刻液的侵蚀，以及沉积接触洞层时，不会遭到氢掺杂的破坏，进而提升氧化物薄膜晶体管的质量与制程良率。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1绘示公知金属氧化物薄膜晶体管结构的剖面示意图。

图2至图13绘示本发明的一较佳实施例的金属氧化物薄膜晶体管的制作方法示意图。

【主要组件符号说明】

10金属氧化物薄膜晶体管结构

101基板

102栅极

103半导体绝缘层

104金属氧化物层

105源极

106漏极

20氧化物薄膜晶体管结构

200基板

201栅极