[发明专利]氧化物薄膜晶体管及其制作方法

说明书

本发明提供一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法，通过半色调掩膜在金属氧化物有源层上预留了源极和/或漏极的桥接处，并对桥接处的金属氧化物有源层进行电浆处理，使之形成导体区域，部分导体区域在衬底的正对方向上与栅极有重叠区域，源极和/或漏极与导体区域导电接触，使得TFT能够导通，由此减小了源极或漏极在衬底的正对方向上与栅极的重叠面积，进而减少了产生的寄生电容。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)因其轻便、低辐射等优点越来越受到人们的欢迎。液晶显示面板包括对置的彩色滤光片基板(Colorfilter，CF)和薄膜晶体管阵列基板(Thin film transistor array substrate，TFTarray)以及夹置在两者之间的液晶层(Liquid crystal layer，LC layer)。

非晶硅(a-Si)是目前普遍用于制作阵列基板上薄膜晶体管(TFT)的半导体层材料，但非晶硅由于存在因自身缺陷而导致的电子迁移率低、稳定性差等问题，使它在显示领域的运用受到了限制。随着显示面板的分辨率不断提高，非晶硅薄膜晶体管已经无法满足高分辨率显示面板的正常充电需求，为解决此问题，高电子迁移率的氧化物薄膜晶体管替代非晶硅薄膜晶体管诞生。氧化物薄膜晶体管(oxide TFT)是指半导体沟道采用氧化物半导体制备的薄膜晶体管，氧化物半导体层材料的典型代表有IGZO(Indium Gallium ZincOxide，铟镓锌氧化物)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide，铟锡锌氧化物)等。由于氧化物半导体具备电子迁移率高、工艺温度低、光透过性高等特点，因此成为目前薄膜晶体管显示领域的研究热点之一。

在制备薄膜晶体管阵列基板时，如果利用传统的背沟道蚀刻(back channeletched，BCE)方式制作薄膜晶体管，由于氧化物半导体在空气中很不稳定，特别是对氧气和水蒸气很敏感，在沟道处进行湿蚀刻(wet etching)制作源极和漏极时会对沟道处的半导体层造成伤害，所以需要在半导体层上制作一层蚀刻阻挡层(Etch Stopper)，通过蚀刻阻挡层对半导体层进行保护，有助于提升TFT稳定性，防止在制作源极和漏极时的蚀刻工艺对半导体层造成损伤。但传统做法在制作氧化物半导体层时需经过黄光制程，并且制作蚀刻阻挡层时需额外增加制程工序，对有源层有一定影响。

同时，现有设计硅岛处栅极(gate)与上方源极(source)和漏极(drain)的图形在衬底的正对方向上有一定的重叠，才能保证栅极打开时，源漏极可以通过半导体层连接，但是其正对面积较大，导致在栅极与源极的重叠区产生寄生电容Cgs，以及在栅极与漏极的重叠区产生寄生电容Cgd，增加了TFT的响应时间(loading)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法，节省了制程，并且减少了寄生电容的产生。

本发明提供一种氧化物薄膜晶体管的制作方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上沉积第一金属层，采用蚀刻工艺对所述第一金属层进行图形化以形成栅极；

在所述衬底上沉积覆盖所述栅极的第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上沉积金属氧化物层，在所述金属氧化物层上涂覆光阻层，并使用半色调掩膜对所述光阻层进行曝光和显影，留下第一光阻和第二光阻，所述第一光阻的厚度大于所述第二光阻的厚度，在其他区域移除所述光阻层以露出所述金属氧化物层；

对所述金属氧化物层进行图形化处理，去除露出的所述金属氧化物层，以形成金属氧化物有源层；

利用光阻灰化去除所述第二光阻，以露出对应的所述金属氧化物有源层；