[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

本申请揭露一种薄膜晶体管及其制造方法。所述制造方法包括：在第一导电层上对应于缓冲层的凹部处形成对应于一闸电极图案的一光刻胶；图案化第一导电层，以在凹部形成对应于光刻胶之一闸电极，使闸电极的外围具有相互连接一斜面与一平面，并去除光刻胶；图案化半导体材料层，使半导体材料层对应于闸电极而设置；以及形成一第二导电层在半导体材料层与闸极介电层上，并图案化第二导电层，以于半导体材料层上分别形成一源电极与一漏电极，其中源电极与漏电极分别接触半导体材料层，且闸电极分别使源电极和漏电极自对准重叠。

技术领域

本申请涉及一种用于薄膜晶体管的制造技术领域，特别涉及一种用于薄膜晶体管的自对准制造技术。

背景技术

薄液晶体管(TFT)被用于液晶显示器和成像器中，以控制或感测显示器或图像的每个像素的状态。在薄膜晶体管的显示器或传感器系统中，通过使每个像素或单元具有基本相同的操作特性来优化系统的操作特性。其中，薄膜晶体管的工作特性可包括开关速度，驱动线和感测线的电容负载，以及晶体管的增益等等。

在公知技艺中，导致结构内的不同像素或单元特性变化的问题之一，是不能精确地对准以限定薄膜晶体管的源电极和漏电极的掩模(mask)位置，从而确保源电极/漏电极相对于闸电极的准确对准。若源电极/漏电极相对于闸电极未对准将导致闸电极与源电极或漏电极之间的重叠增加，同时闸电极与其中另一个之间的重叠减少。由于闸电极和源电极或漏电极之间的寄生电容是它们之间重叠的直接功能，所以这种重叠位置的改变会引起器件电容的变化，从而改变其它电路的开关速度和负载。

另外，若源电极/漏电极相对于闸电极未对准可能需要增加闸电极的尺寸以确保所有器件在闸电极与源电极/漏电极之间具有可接受的重叠位置，而增加闸电极的尺寸将增加器件的尺寸，从而增加了每个器件的总电容。器件的电容是重要的，因为它控制了闸电极的充电时间、闸电极与源电极/漏电极节点之间的电容耦合，以及由非晶硅或非晶硅介质界面处的缺陷引入的噪声。因此，需要在源电极/漏电极与闸电极之间提供自对准，以便在整个芯片上在闸电极与每个源电极和漏电极之间保持固定的及可预测的重叠位置，以确保系统的操作特性。

发明内容

本申请的目的为提供一种自对准的薄膜晶体管及其制造方法，使用相同材料的导电层就可以制作出与源电极与漏电极自对准重叠的闸电极，使闸电极与源电极和漏电极之间保持固定及可预测的重叠位置，并可控制重叠影响以确保其操作特性。

本申请提出一种薄膜晶体管的制造方法，包括：在一基材上形成一缓冲层，并图案化缓冲层以形成一凹部；形成一第一导电层于缓冲层上；在第一导电层上对应于凹部处形成对应于一闸电极图案的一光刻胶；图案化第一导电层，以在凹部形成对应于光刻胶之一闸电极，使闸电极的外围具有相互连接一斜面与一平面，并去除光刻胶；形成一闸极介电层于闸电极与缓冲层上；形成一半导体材料层于闸极介电层上并图案化半导体材料层，使半导体材料层对应于闸电极而设置；以及形成一第二导电层在半导体材料层与闸极介电层上，并图案化第二导电层，以于半导体材料层上分别形成一源电极与一漏电极，其中源电极与漏电极分别接触半导体材料层，且闸电极分别使源电极和漏电极自对准重叠。

本申请另提出一种薄膜晶体管，包括一基材、一缓冲层、一闸电极、一闸极介电层、一半导体材料层以及一源电极与一漏电极。缓冲层设置于基材上，缓冲层具有一凹部。闸电极设置于缓冲层的凹部，闸电极的外围具有相互连接一斜面与一平面。闸极介电层设置于闸电极与缓冲层上。半导体材料层设置于闸极介电层上，半导体材料层与闸电极对应设置。源电极与漏电极分别设置于半导体材料层上，源电极与漏电极分别接触半导体材料层，且闸电极分别与源电极和漏电极自对准重叠。

在一实施例中，在形成第一导电层于缓冲层的步骤中，第一导电层填入凹部而形成另一凹部，光刻胶形成于另一凹部。

在一实施例中，闸电极包括一第一子层与一第二子层，平面为第一子层远离缓冲层的表面，斜面为第二子层的倾斜侧壁。

在一实施例中，第一子层与第二子层的材料相同。