[发明专利]一种底栅结构的氧化物薄膜晶体管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，尤其涉及一种底栅结构的氧化物薄膜晶体管及其制作方法。

背景技术

薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）是一种基本逻辑单元器件，在平板显示、传感器、存储卡、射频识别标签等领域有很好的应用前景，因此，TFT的研究与开发在国际上受到广泛关注。

现有的TFT的结构如图1所示，图1中所示的TFT为底栅底接触结构，最底层为衬底10，形成于衬底之上的为栅极11，形成于覆盖衬底10和栅极11的为栅绝缘层12，形成于栅绝缘层12之上的为有源层13，有源层的材料可以是氧化物半导体，形成于有源层13之上的为刻蚀阻挡层14，形成于栅绝缘层12、有源层13和刻蚀阻挡层14之上的为含氢钝化层15，含氢钝化层15中的氢离子进入有源层13没有被刻蚀阻挡层14覆盖的部分，有源层13中氢离子进入的部分变为导体，从而形成源区131和漏区133，有源层13中氢离子未进入的部分就成为沟道区132，形成于含氢钝化层15之上的为源极16和漏极17，源极16和漏极17通过含氢钝化层15上的过孔18分别与有源层13中的源区131和漏区133电连接。从图1中可以看出，含氢钝化层15直接接触有源层13，由于氢间隙位缺陷在氧化物半导体中的形成能非常低，这就使得氢离子很容易进入氧化物半导体层中，被刻蚀阻挡层覆盖的部分也可能有氢离子进入，这时，整个氧化物半导体层就变成导体，不能形成沟道区，TFT器件失效。

发明内容

本发明实施例提供了一种底栅结构的氧化物薄膜晶体管及其制作方法，用以解决现有技术中存在的含氢钝化层中的氢离子进入整个氧化物半导体层导致的不能形成沟道区、TFT器件失效的问题。

本发明实施例提供一种底栅结构的氧化物薄膜晶体管，包括：

衬底；

栅极，形成在所述衬底上；

栅绝缘层，形成在所述栅极和所述衬底上，并覆盖所述栅极；

有源层，由氧化物半导体形成在所述栅绝缘层上，包括源区、漏区和与所述栅极对应的沟道区，所述源区和所述漏区中掺杂氢离子；

透氢层，形成在所述有源层上，用于控制所述源区和所述漏区中掺杂氢离子的量；

刻蚀阻挡层，形成在所述透氢层上与所述栅极对应的位置，用于阻挡氢离子进入所述沟道区；

源极和漏极，电连接到所述有源层。

相应的，本发明实施例提供一种底栅结构的氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括：

在衬底上形成栅极；

在所述衬底和所述栅极上形成栅绝缘层，以覆盖所述栅极；

在所述栅绝缘层上顺序形成氧化物半导体层、透氢层和刻蚀阻挡层，其中，所述刻蚀阻挡层与所述栅极对应；

通过所述透氢层和所述刻蚀阻挡层向所述氧化物半导体层掺杂氢离子，形成有源层，其中，所述有源层掺杂氢离子的区域为源区和漏区，所述有源层未掺杂氢离子的区域为沟道区，所述透氢层用于控制所述源区和所述漏区中掺杂氢离子的量，所述刻蚀阻挡层用于阻挡氢离子进入所述沟道区；

形成电连接到所述有源层的源极和漏极。

相应的，本发明实施例还提供一种底栅结构的氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括：

在衬底上形成栅极；

在所述衬底和所述栅极上形成栅绝缘层，以覆盖所述栅极；

在所述栅绝缘层上顺序形成源极漏极、氧化物半导体层、透氢层和刻蚀阻挡层，其中，所述刻蚀阻挡层与所述栅极对应；

通过所述透氢层和所述刻蚀阻挡层向所述氧化物半导体层掺杂氢离子，形成有源层，其中，所述有源层掺杂氢离子的区域为源区和漏区，所述有源层未掺杂氢离子的区域为沟道区，所述透氢层用于控制所述源区和所述漏区中掺杂氢离子的量，所述刻蚀阻挡层用于阻挡氢离子进入所述沟道区，所述源极和所述漏极电连接到所述有源层。

本发明有益效果如下：