[发明专利]一种背沟道刻蚀型薄膜晶体管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种背沟道刻蚀型薄膜晶体管及其制备方法，其特征在于：采用本发明的制备方法制备的背沟道刻蚀型薄膜晶体管包括衬底、栅电极、栅介质层、有源区、源区、漏区、钝化层、源区接触电极和漏区接触电极；栅电极设置在衬底上，栅介质层覆盖在衬底和栅电极上，有源区设置在栅介质层上，源区和漏区均位于有源区及栅介质层上，并分别设置在有源区两侧，钝化层覆盖在衬底、栅介质层、有源区、源区和漏区上，源区接触电极的一端连接源区，源区接触电极的另一端位于钝化层上，漏区接触电极的一端连接漏区，漏区接触电极的另一端位于钝化层上。本发明可以广泛应用于薄膜晶体管及显示面板的制备过程中。

技术领域

本发明涉及一种晶体管及其制备方法，特别是关于一种背沟道刻蚀型薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

作为信息技术几大系统之一，人机交互系统在人和设备之间起到了桥梁作用。在人机交互系统中，显示技术占据了至关重要的地位。近三十年来，显示技术的发展日新月异，各种新型显示技术不断涌现，显示技术提供给用户的服务也从最初的单纯信息输出发展到现在的人机互动，功能日趋多样化、而价格却日趋低廉化。早期的阴极射线管CRT显示也已经被有源矩阵液晶显示(AMLCD)和有源矩阵有机发光二极管显示(AMOLED)所取代。而像素驱动方式也由被动式发展到主动式，即有源矩阵驱动，以提高显示性能。薄膜晶体管(TFTs：thin-film transistors)作为有源矩阵显示技术的核心器件受到了极大的关注并被细致深入地研究。薄膜晶体管应用广泛，主要应用于平板显示面板像素电路开关控制、像素电路驱动以及显示面板外围驱动电路。除此之外，薄膜晶体管还被广泛研究应用于传感器，存储器，处理器等领域。

薄膜晶体管的发展经历了早期的化合物半导体薄膜晶体管、硅基薄膜晶体管和金属氧化物薄膜晶体管(Metal-Oxide TFTs)及有机薄膜晶体管(Organic TFTs)等。金属氧化物薄膜晶体管在薄膜晶体管研究的早期已经出现，如氧化锌薄膜晶体管(ZnO TFTs)，但是其性能一直未能得到大的改善。硅基半导体薄膜晶体管因其较好的性能和能大面积制备而在20世纪八九十年代得到迅猛发展并成功商业化应用于液晶显示。随着显示技术的发展，硅基薄膜晶体管的固有缺点，如非晶硅薄膜晶体管的低迁移率、差稳定性和多晶硅薄膜晶体管的差均匀性和高成本，使其在不久的将来也不再能够满足需要。近年来，新型的薄膜晶体管技术也被提出以取代硅基薄膜晶体管技术。有机薄膜晶体管技术虽然能够有效的降低成本，但是，现阶段其性能还远不能满足显示技术的需要。而金属氧化物半导体薄膜晶体管因其优异的性能正成为最有可能取代硅基半导体薄膜晶体管的新型显示技术。

在20世纪中叶，氧化物ZnO TFTs就被广泛研究，但是由于其本身的一些限制，一直没有得到大面积应用。直到2003年，氧化铟镓锌薄膜晶体管(InGaZnO TFTs)的出现，因其优异的性能而迅速引起极大的关注。至此以后，氧化物薄膜晶体管技术进入快速发展阶段。金属氧化物薄膜晶体管采用的是金属氧化物半导体材料作为沟道。这些材料主要是氧化锌(ZnO)、氧化铟(In₂O₃)、氧化铟锌(IZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、硼掺杂氧化锌(BZO)、镁掺杂氧化锌(MZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化镓锌(GZO)、氧化铟锡(ITO)、氧化铪铟锌(HIZO)和氧化锡(SnO₂)等氧化锌基和/或氧化铟基等n型半导体材料，以及氧化亚锡(SnO)和氧化亚铜(Cu₂O)等p型半导体材料。相较于前述的硅基薄膜晶体管技术，金属氧化物薄膜晶体管技术优势明显，主要表现在其具有更高的迁移率、更陡的亚阈值摆幅、更小的关态泄漏电流、更好的器件性能一致性、工艺简单、工艺温度低、稳定性好，可见光透过率高、在弯曲状态器件特性无明显退化等。