[发明专利]薄膜晶体管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种薄膜晶体管及其制作方法，特别关于一种以溶液态制造工艺制作薄膜晶体管的方法及所制作的薄膜晶体管。

背景技术

薄膜晶体管技术由于可以直接在玻璃基板上形成晶体管，因此被广泛的应用于显示技术的领域。其中一种薄膜晶体管的制作方法是“溶液态制造工艺”，是藉由将金属氧化物前趋物溶液涂布于特定区域，用以形成金属氧化物半导体，当作晶体管的通道层。然而现有的溶液态制造工艺所制作的薄膜晶体管膜厚上都会比一般方式生成(例如溅射)的膜还来的薄，故会降低制造工艺容许度(processwindow)，且在后续制造工艺很容易影响到晶体管的电性。

发明内容

有鉴于以上的问题，本发明提出一种薄膜晶体管与其制作方法，以即使是在一般的制造工艺条件下，仍得到稳定且信赖性高的晶体管。

依据本发明一个或多个实施例所实现的一种薄膜晶体管，具有基板、位于基板的上表面的栅极、覆盖基板与栅极的绝缘层、源极、漏极与金属氧化物半导体层。其中源极与漏极位于绝缘层的上表面且两者位于第一轴线方向，且该源极与该漏极于该基板上分别具有一正投影面，且两个该正投影面是与栅极部分重叠，其中第二轴线方向垂直于第一轴线方向。金属氧化物半导体层位于源极与漏极的上表面，金属氧化物半导体层厚度T不大于20纳米，并且金属氧化物半导体层在第二轴线方向完全覆盖源极与漏极。可选地，源极与漏极沿第二轴线方向延伸的距离为第一宽度，金属氧化物半导体层沿第二轴线方向延伸的距离为第二宽度，且第二宽度大于第一宽度。

而依据本发明一个或多个实施例所揭露的一种薄膜晶体管制作方法，包括下列步骤：在基板上依序形成栅极以及绝缘层使绝缘层覆盖栅极。基板具有相互垂直的一第一轴线方向与一第二轴线方向。在绝缘层上形成源极以及漏极。其中源极与漏极位于绝缘层的上表面且两者平行位于第一轴线方向，该源极与该漏极于该基板上分别具有一正投影面，且两个该正投影面是与该栅极部分重叠，且第二轴线方向垂直于第一轴线方向。在栅极上方的绝缘层的上表面涂布金属氧化物前趋物溶液使之覆盖源极与漏极。对金属氧化物前趋物溶液进行固化步骤，以形成金属氧化物半导体层。而后对金属氧化物半导体层执行图案化步骤以保留部分的金属氧化物半导体层，并且使被保留的金属氧化物半导体层沿第一轴线方向延伸而覆盖部分的漏极、部分的源极与部分的绝缘层。可选地，源极与漏极沿第二轴线方向延伸的距离为第一宽度，被保留的金属氧化物半导体层沿第二轴线方向延伸的距离为第二宽度，其中第二宽度大于第一宽度且完全覆盖第一宽度。可选地，金属氧化物半导体层的厚度T不大于20纳米。

综上所述，本发明所揭示的薄膜晶体管制作方法，是以溶液态制造工艺铺设金属氧化物半导体层，并以湿式蚀刻定义出所保留的金属氧化物半导体层。同时，藉由在设计蚀刻区域时，让金属氧化物半导体层的宽度较源极/漏极宽度更大，使得蚀刻所造成的金属氧化物半导体层边缘处的缺陷对薄膜晶体管的通道的特性的影响降低，进而提升薄膜晶体管的稳定度与信赖性。

以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1A是依据本发明一实施例的薄膜晶体管的俯视示意图。

图1B是依据本发明一实施例的薄膜晶体管的剖面示意图。

图1C是依据本发明另一实施例的薄膜晶体管俯视示意图。

图2A至图2D，其是依据本发明一实施例中的薄膜晶体管制作方法各步骤示意图。

图3A是本发明一对照实施例中对金属氧化物半导体层进行湿式蚀刻时定义欲保留的金属氧化物半导体层的区域的示意图。

图3B是依图3A的方式所制作的薄膜晶体管的驱动电压(Vgs)与饱和电流(Id,sat)的关系图。

图4A是本发明一实施例中对金属氧化物半导体层进行湿式蚀刻时定义欲保留的金属氧化物半导体层的区域的示意图。

图4B是依据图4A的方式所制作的薄膜晶体管的驱动电压(Vgs)与饱和电流(Id,sat)的关系图。

图5是依据本发明所揭露的方法所制作的薄膜晶体管经过1000秒栅极负电耐久测试(negativegatebiasstress,NBS)前后的驱动电压Vgs与饱和电流Id,sat之间的关系。

图6是依据本发明所揭露的方法所制作的薄膜晶体管经过1000秒栅极正电耐久测试(positivegatebiasstress,PBS)前后的驱动电压Vgs与饱和电流Id,sat之间的关系。