[发明专利]一种结晶氧化铟镓锌半导体层及薄膜晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体层及半导体元件的制造方法，且特别是涉及一种 结晶氧化铟镓锌半导体层及薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

近来环保意识抬头，具有低消耗功率、空间利用效率佳、无辐射、高画 质等优越特性的平面显示面板(flatdisplaypanels)已成为市场主流。常见的 平面显示器包括液晶显示器(liquidcrystaldisplays)、等离子体显示器(plasma displays)、有机电激发光显示器(electroluminescentdisplays)等。

以目前最普及的液晶显示器为例，液晶显示器主要是由像素阵列基板、 彩色滤光基板以及夹设于二者之间的液晶层所构成。在现有的像素阵列基板 上，多采用薄膜晶体管作为各个像素结构的切换元件，而切换元件的性能多 取决于薄膜晶体管的通道层的品质好坏。薄膜晶体管的通道层(例如：金属 氧化物半导体)容易在图案化源极与漏极的过程中或被外界水气损伤，而不 利于薄膜晶体管的品质。为改善此问题，在现有的薄膜晶体管制造方法中， 先在薄膜晶体管的通道层上形成蚀刻阻挡层，之后再图案化蚀刻阻挡层上方 的导电层，以形成薄膜晶体管的源极与漏极。由此，无论是利用湿式或干式 蚀刻程序图案化出源极与漏极，湿式蚀刻的蚀刻液或干式蚀刻的等离子体都 不易损伤薄膜晶体管的通道层。此外，由于蚀刻阻挡层覆盖至少部分的通道 层的面积，因此水气接触通道的机率降低，进而减少了非晶态的通道层因水 气影响而劣化成导体的机率。然而，蚀刻阻挡层的设置却造成像素阵列基板 的开口率下降、薄膜晶体管的制造成本提高等问题。

发明内容

本发明提供一种结晶氧化铟镓锌半导体层的制造方法，其所制造出的结 晶氧化铟镓锌半导体层具有抗蚀刻液的能力。

本发明提供一种薄膜晶体管的制造方法，其所制造出的薄膜晶体管性能 佳且成本低。

本发明的一种结晶氧化铟镓锌半导体层的制造方法包括下列步骤。于制 作工艺温度高于摄氏200度、氧气流量高于60sccm以及氩气流量低于20sccm 的条件下，通过等离子体所产生的离子轰击氧化铟镓锌溅镀靶材以于基板上 形成结晶氧化铟镓锌半导体层。

本发明的一种薄膜晶体管的制造方法包括下列步骤。在基板上形成栅 极、源极、漏极以及结晶氧化铟镓锌半导体层，其中结晶氧化铟镓锌半导体 层是于制作工艺温度高于摄氏200度、氧气流量高于60sccm以及氩气流量 低于20sccm的条件下，通过等离子体所产生的离子轰击氧化铟镓锌溅镀靶 材所形成。

本发明的一种薄膜晶体管以上述薄膜晶体管的制造方法制作。薄膜晶体 管包括栅极、与栅极重叠的结晶氧化铟镓锌半导体层(即通道层)以及与结 晶氧化铟镓锌半导体层二端电连接的源极与漏极。

在本发明的一实施例中，上述的结晶氧化铟镓锌半导体层的制造方法还 包括：在以等离子体所产生的离子轰击氧化铟镓锌溅镀靶材之前，将基板加 热至摄氏200度以上。

在本发明的一实施例中，在以等离子体所产生的离子轰击氧化铟镓锌溅 镀靶材期间，制作工艺温度介于摄氏200度至摄氏270度之间。

在本发明的一实施例中，在以等离子体所产生的离子轰击氧化铟镓锌溅 镀靶材期间，氩气流量低于5sccm，且氧气流量低于100sccm。

在本发明的一实施例中，上述的结晶氧化铟镓锌半导体层的制造方法还 包括：在以等离子体所产生的离子轰击氧化铟镓锌溅镀靶材之前，清洁至少 包括所述基板的基材。

基于上述，在本发明一实施例的结晶氧化铟镓锌半导体层的制造方法 中，结晶氧化铟镓锌半导体层是于制作工艺温度高于摄氏200度、氧气流量 高于60sccm以及氩气流量低于20sccm的条件下，通过等离子体所产生的离 子轰击氧化铟镓锌溅镀靶材所形成的。由此，结晶氧化铟镓锌半导体层可具 有良好的结晶品质，而具备抗蚀刻液的能力。

在本发明一实施例的薄膜晶体管制造方法中，薄膜晶体管制造的通道层 是由上述结晶氧化铟镓锌半导体层图案化出来的，因此通道层也具备抗蚀刻 液的能力。如此一来，图案化通道层上的导电层以形成源极与漏极时，通道 不易受到蚀刻液的损伤，进而能够制造出高品质且低成本的薄膜晶体管。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 所附的附图作详细说明如下。

附图说明