氧化物薄膜晶體管及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及領域顯示領域，特別是涉及一種氧化物薄膜晶體管及其制作方法。
【背景技術】
[0002]伴隨著液晶LCD以及有機發(fā)光二極管OLED為代表的平板顯示器向著大尺寸、高分辨率的方向發(fā)展，薄膜晶體管TFT作為平板顯示行業(yè)的核心部件，也得到廣泛的關注。
[0003]現有技術中常用的薄膜晶體管包括非晶硅薄膜晶體管以及氧化物薄膜晶體管，由于氧化物薄膜晶體管具有載流子迀移率高的優(yōu)勢，在導入時無需大幅改變現有的液晶面板生產線等優(yōu)勢，而得到了廣泛應用。
[0004]氧化物薄膜晶體管包括頂柵以及底柵兩種結構，底柵結構主要采用刻蝕阻擋型ES和背溝道刻蝕型BCE兩種結構。在ES結構中，刻蝕阻擋層位于背溝道之上，在刻蝕形成源/漏電極時可以起到保護作用，避免背溝道損傷。但是，在形成刻蝕保護層時相較于BCE結構需要增加一道光罩，總共需要六道光罩才能完成薄膜晶體管的制作，因此，ES結構增加了工藝復雜度，制作成本增加，并且刻蝕保護層使薄膜晶體管的寄生電容增大，器件尺寸不易縮小。BCE結構薄膜晶體管雖然制作僅需五道光罩，相較于ES結構簡化了制作工藝，降低了制作成本。但是，在刻蝕源/漏電極或沉積鈍化層時容易造成背溝道損傷，如，若采用干法刻蝕，則在干法刻蝕形成源漏電極時，刻蝕氣體形成的等離子體會對背溝道轟擊，而等離子體轟擊會造成背溝道產生更多缺陷，影響薄膜晶體管的正常使用；若采用濕法刻蝕，在濕法刻蝕形成源漏電極時，腐蝕液會對有源層氧化物產生腐蝕，損傷背溝道，氧化物薄膜晶體管的特性會受到影響。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種氧化物薄膜晶體管及其制作方法，能夠在保護氧化物薄膜晶體管背溝道的同時簡化制造工藝，節(jié)省成本。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種氧化物薄膜晶體管的制作方法，包括:
[0007]在第一基板上依次形成柵極、柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層；
[0008]在所述氧化物半導體膜層上依次形成第一金屬層以及第二金屬層，并在所述第二金屬層上形成一漏極以及一源極，其中，所述源極和漏極被一溝道分隔開，且所述溝道暴露出部分所述第一金屬層；
[0009]對暴露的所述部分第一金屬層進行氧化；
[0010]形成絕緣鈍化層并設置接觸電極。
[0011]其中，所述在所述氧化物半導體膜層上依次形成第一金屬層以及第二金屬層，并在所述第二金屬層上形成一漏極以及一源極，其中，所述源極和漏極被一溝道分隔開，且所述溝道暴露出部分所述第一金屬層的步驟具體包括:
[0012]通過半色調掩膜工藝，或灰色調掩模工藝，或單狹縫掩膜工藝對所述第二金屬層進行刻蝕，形成所述溝道以及被所述溝道分隔開的所述漏極和所述源極的有源區(qū)的圖形；
[0013]刻蝕掉所述有源區(qū)的圖形之外的部分所述第二金屬層；
[0014]刻蝕掉所述第二金屬層對應所述溝道的部分，使部分所述第一金屬層暴露。
[0015]其中，所述對暴露的所述部分第一金屬層進行氧化的步驟具體包括:
[0016]采用氧氣等離子體對暴露的所述部分第一金屬層進行氧化，以形成一金屬氧化物層對所述溝道進行保護。
[0017]其中，所述在第一基板上依次形成柵極、柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層的步驟具體包括:
[0018]在所述第一基板上沉積金屬膜層，經過曝光，刻蝕形成所述柵極；
[0019]依次沉積所述柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層。
[0020]其中，所述柵極絕緣層包括氮化硅SiNx，非晶氧化硅S1x中的至少一種，所述氧化物半導體膜層為透明氧化物，包括氧化鋅ZnO基，二氧化錫Sn02基以及氧化銦In203基中的至少一種。
[0021 ] 其中，所述第一基板包括玻璃基板以及石英基板，所述金屬膜層包括鋁Al、鉬Mo、銅Cu以及銀Ag中的至少一種。
[0022]其中，所述第一金屬層的厚度為5-10納米。
[0023]其中，所述形成絕緣鈍化層并設置接觸電極的步驟具體包括:
[0024]沉積所述絕緣鈍化層，并在所述絕緣鈍化層上刻蝕形成接觸通孔，并刻蝕所述接觸通孔形成所述接觸電極。
[0025]其中，所述絕緣鈍化層為包括氮化硅SiNx，非晶氧化硅S1x中的至少一種；所述觸控電極為銦錫氧化物ITO電極。
[0026]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是:提供一種氧化物薄膜晶體管，包括:第一基板，設置在所述第一基板上的柵極，設置在所述柵極上的柵極絕緣層以及設置在所述柵極絕緣層上的氧化物半導體膜層；設置在所述氧化物半導體膜層上的第一金屬層以及位于所述第一金屬層上方，以一溝道分隔開的源極和漏極，其中，所述溝道暴露出經過氧化的部分所述第一金屬層而形成的金屬氧化物層；
[0027]所述氧化物薄膜晶體管還包括絕緣鈍化層，其中，所述絕緣鈍化層覆蓋在所述漏極、所述金屬氧化物層以及所述源極上，且所述絕緣鈍化層還設置有接觸電極。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現有技術的情況，本實施方式的氧化物薄膜晶體管的制作方法包括在第一基板上形成柵極、柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層以后，依次在氧化物半導體磨成上形成第一金屬層和第二金屬層，其中，通過一道特殊的光罩對第二金屬進行刻蝕，能夠同時形成溝道以及被上述溝道分隔開的源極和漏極的有源區(qū)的圖形化，在此工藝處，相較于現有技術，能夠減少一道光罩工藝，簡化了氧化物薄膜晶體管制作工藝，節(jié)省了制作時間和制作成本。對溝道去暴露的部分第一金屬層進行氧化，以形成刻蝕保護層，對背溝道進行保護，在對第一金屬層的氧化過程中，無需光罩就可實現，相較于現有技術不僅再次節(jié)省一道光罩，而且，刻蝕保護層能夠保護在刻蝕源極以及漏極或沉積絕緣鈍化層時對背溝道的損害，有效提高氧化物薄膜晶體管的特性。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明氧化物薄膜晶體管的制作方法一實施方式的流程示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明氧化物薄膜晶體管一實施方式的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]參閱圖1，圖1是本發(fā)明氧化物薄膜晶體管的制作方法一實施方式的流程示意圖。本實施方式的制造方法包括如下步驟:
[0032]101:在第一基板上依次形成柵極、柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層。
[0033]具體地，先在第一基板上通過沉積的方式形成金屬膜層，經過第一道光罩對金屬膜層進行曝光，將金屬膜層刻蝕成柵極。其中，第一道光罩為只能刻蝕一層的普通光罩。
[0034]其中，第一基板包括玻璃基板以及石英基板，在其他實施方式中還可以為其他基板，在此不做限定。
[0035]金屬膜層包括鋁Al、鉬Mo、銅Cu以及銀Ag中的至少一種，在其他實施方式中也可以為其他金屬，在此也不做限定。
[0036]沉積工藝一般是指外來物質淀積于基底表面形成薄膜，又稱為氣相沉積。本實施方式是通過金屬物質在第一基板的表面形成金屬膜層。在其他實施方式中，也可以通過其他沉積方式來實現金屬膜層，在此不作限定。
[0037]刻蝕工藝一般是指把薄膜上未被抗蝕劑掩蔽的部分薄膜層除去，從而在薄膜層上形成與抗蝕劑膜完全相同圖形的工藝?？涛g工藝一般包括干法刻蝕和濕法刻蝕，本實施方式中不作限定，只要能夠在金屬膜層上刻蝕出柵極即可。
[0038]在柵極形成后，在柵極的表面沉積柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層。
[0039]其中，所述柵極絕緣層包括氮化娃SiNx，非晶氧化娃S1x中的至少一種，在其他實施方式中，也可以為其他絕緣物質，在此不做限定。
[0040]所述氧化物半導體膜層為透明氧化物，包括氧化鋅ZnO基，二氧化錫Sn02基以及氧化銦In203基中的至少一種，在其他實施方式中，也可以為其他透明氧化物，只要能夠實現本實施方式中的氧化物半導體膜層的功能即可，在此不做限定。
[0041]102:在所述氧化物半導體膜層上依次形成第一金屬層以及第二金屬層，并在所述第二金屬層上形成一漏極以及一源極，其中，所述源極和漏極被一溝道分隔開，且所述溝道暴露出部分所述第一金屬層。
[0042]在第一基板上形成柵極、柵極絕緣層以及氧化物半導體膜層之后，在氧化物半導體膜層上依次沉積形成第一金屬層以及第二金屬層。
[0043]其中，第一金屬層較薄，一般包括鋁Al、鈦Ti等金屬中的至少一種，在其他實施方式中，也可以為其他相同性質的金屬，在此不做限定。其厚度為5-10納米。
[0044]通過第二道光罩對第二金屬層進行刻蝕，形成溝道以及被上述溝道分隔開的漏極和源極的有源區(qū)的圖形化，其中漏極和源極被溝道隔開分別位于柵極的兩側。
[0045]其中，第二金屬層包括鉬Mo以及銀Ag中的至少一種，在其他實施方式中，也可以為其他相同性質的金屬，在此不做限定。
[0046]其中，第二道光罩包括半色調掩膜工藝，或灰色調掩模工藝，或單狹縫掩膜工藝中的一種，在其他實施方式中也可以為其他工藝，只要能夠通過一次光罩能夠實現漏極和源極的有源區(qū)的圖形化的工藝都屬于本發(fā)明保護的范圍，在此不做限定。
[0047]在漏極和源極的有源區(qū)圖形化以后，刻蝕掉漏極和源極的有源區(qū)的圖形之外的部分第二金屬層，并刻蝕掉第二金屬層對應溝道的部分，使溝道處對應的部分第一金屬層暴露出來。
[0048]在另一個實施方式中，在第二金屬層的表面還覆蓋有光阻，在對第二金屬層進行刻蝕，形成溝道時，也對光阻進行刻蝕，以使溝道處的部分第一金屬層暴露出來。
[0049]103:對暴露的所述部分第一金屬層進行氧化。
[0050]在本實施方式中采用氧氣等離子體對暴露的部分第一金屬層進行氧化，優(yōu)選地，對溝道區(qū)的暴露出來的所有第一金屬層進行氧化，以形成刻蝕保護層，對背溝道被進行保護。
[0051]在另一個實施方式中也可以使用含有氧氣等離子體的氣氛對暴露的部分第一金屬層進行氧化，在此不做限定。
[0052]104:形成絕緣鈍化層并設置接觸電極。
[0053]在氧化層薄膜晶體管的柵極、源極、漏極形成以后，在氧化層薄膜晶體管的表面沉積絕緣鈍化層，并通過第三道光罩在絕緣鈍化層上刻蝕形成接觸通孔。
[0054]使用第四道光罩在上述接觸通孔中形成接觸電極。
[0055]其中，第三道光罩和第四道光罩均為只能刻蝕一層的普通光罩。
[0056]其中，絕緣鈍化層包括氮化硅SiNx，非晶氧化硅S1x中的至少一種，在其他實施方式中，也可以為其他相同性質的絕緣鈍化物質，在此不做限定。觸控電極為銦錫