專利名稱：溝道蝕刻薄膜晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溝道蝕刻薄膜晶體管，具體涉及作為有源矩陣液晶顯示器的每個像素的開關(guān)器件的反向交錯溝道蝕刻薄膜晶體管。
以下將在本說明書中引用或指出的所有專利、專利申請、專利公報、科技文章等都將在此全部納入本文中以供參考，以便對本發(fā)明所涉及的技術(shù)進行更全面地說明。
背景技術(shù)：
近年，有源矩陣液晶顯示器的開發(fā)重要性一直不斷增長。有源矩陣液晶顯示器在絕緣基板(典型地是玻璃基板)上設(shè)有薄膜晶體管。各薄膜晶體管的設(shè)置是為了對施加給有源矩陣液晶顯示器中的一個對應(yīng)像素的電場進行控制。某些類型的薄膜晶體管具有有源層，該有源層包括非晶硅。這種包括非晶硅有源層的薄膜晶體管由于處理溫度較低(例如約300℃)而得到廣泛使用。
圖1是一般在有源矩陣液晶顯示器中使用的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。圖2是沿圖1的線X-X’所取的局部斷面正視圖。參照圖1和圖2，以下將對常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)進行說明。鉻(Cr)柵極2選擇性設(shè)置在玻璃基板1的上表面。氮化硅(SiNX)柵極絕緣膜3在柵極2和玻璃基板1的上表面的上方延伸，以使柵極2完全埋設(shè)在柵極絕緣膜3內(nèi)。有源層4選擇性設(shè)置在柵極絕緣膜3的上表面，以使有源層4位于柵極2的上方。有源層4采用非摻雜非晶硅構(gòu)成。源極層和漏極層5選擇性設(shè)置在有源層4的頂表面。源極層和漏極層5采用摻磷n+-型非晶硅構(gòu)成。源極6和漏極7在有源層4的附近還設(shè)置在源極層和漏極層5以及柵極絕緣膜3的上表面的上方，以使源極6和漏極7分別直接與源極層和漏極層5接觸。層間絕緣體8在柵極絕緣膜3的上表面的上方以及源極6和漏極7的上方延伸，而且還在源極6和漏極7與源極層和漏極層5之間的間隙內(nèi)延伸。層間絕緣體8由氮化硅(SiNX)構(gòu)成。層間絕緣體8具有通孔，該通孔延伸到源極6的引線部的上表面的一部分，其中，源極6的引線部與柵極絕緣膜3的上表面接觸。還選擇性設(shè)有像素電極9，該像素電極9在層間絕緣體8的上方和通孔的內(nèi)部延伸，以使像素電極9的一部分直接與源極6的引線部的上表面的一部分接觸，從而使源極6與像素電極9電性連接。像素電極9還在層間絕緣體8的上表面的上方延伸。像素電極9采用銦錫氧化物(Indium Tin Oxide簡稱ITO)構(gòu)成。
該液晶顯示器還具有對置基板，該對置基板面對上述基板1，該基板1可稱為薄膜晶體管基板，其中，對置電極形成在對置基板上，以使薄膜晶體管基板1的像素電極9設(shè)置成與對置基板的對置電極對置。各對像素電極9和對置電極均夾有液晶電池層，用于把電場施加給液晶電池層。對置基板還具有背光裝置。
圖3A至圖3G是與用于制造圖1和圖2所示的晶體管的常規(guī)制造工藝有關(guān)的各順序步驟中的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。以下將參照圖3A至圖3I，對用于制造圖1和圖2所示的晶體管的制造工藝進行進一步說明。
參照圖3A，采用濺射處理將鉻層淀積在玻璃基板1的潔凈上表面上。然后，選擇性除去該鉻層，以便在玻璃基板1上形成鉻(Cr)柵極2。
參照圖3B，順次進行等離子體增強化學(xué)汽相淀積處理，以使SiNX柵極絕緣膜3淀積在柵極2和玻璃基板1的上，并使非摻雜非晶硅層4a淀積在柵極絕緣膜3上，并且還使摻磷n+-型非晶硅層5a淀積在非摻雜非晶硅層4a上。
參照圖3C，進行各向異性蝕刻處理，例如，干蝕刻處理，以便選擇性除去摻磷n+-型非晶硅層5a和非摻雜非晶硅層4a，以使構(gòu)圖后的非摻雜非晶硅層4和構(gòu)圖后的摻磷n+-型非晶硅層5保留在柵極2的上方。
參照圖3D，進一步進行濺射處理，以使鉻層淀積在摻磷n+-型非晶硅層5和柵極絕緣膜3的上表面的上方。隨后，采用各向同性蝕刻處理，例如，濕蝕刻處理來選擇性除去鉻層，以便分別形成源極6和漏極7。使摻磷n+-型非晶硅層5的上表面的一部分通過源極6和漏極7之間的間隙暴露。
參照圖3E，通過使用源極6和漏極7作為掩模，進行各向異性蝕刻處理，例如，干蝕刻處理，以便選擇性除去位于源極6和漏極7之間的間隙下面的摻磷n+-型非晶硅層5，并且還選擇性除去非摻雜非晶硅層4。選擇性除去的摻磷n+-型非晶硅層5用作摻磷n+-型非晶硅源極層和漏極層5，而選擇性除去的非摻雜非晶硅層4用作有源層4。
參照圖3F，進行等離子體增強化學(xué)汽相淀積處理，以形成SiNX層間絕緣體8，該層間絕緣體8在柵極絕緣膜3及源極6和漏極7的上方以及源極6和漏極7之間的間隙內(nèi)部延伸。然后，選擇性除去層間絕緣體8，以形成通孔，該通孔延伸到源極引線部的上表面的一部分，其中，引線部在柵極絕緣膜3的上方延伸。設(shè)置層間絕緣體8以保護有源層4。
參照圖3G，再進一步進行濺射處理，以使銦錫氧化物層淀積在層間絕緣體8的上方以及通孔的內(nèi)部，以使銦錫氧化物層的一部分直接與源極6的引線部的一部分接觸。然后，采用蝕刻處理選擇性除去銦錫氧化物層，以便形成像素電極9，該像素電極9在通孔內(nèi)部以及層間絕緣體8的上表面的一部分的上方延伸。
以下說明將集中在與常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管有關(guān)的問題上。
近年，對增加液晶顯示器亮度的要求一直不斷增長。為了滿足這種要求，往往會增加背光的強度。在這種情況下，更重要的是抑制或減少薄膜晶體管的光照終止(light-off)漏泄電流。如果從背光發(fā)射的光或光子入射到n溝道薄膜晶體管的有源層內(nèi)，則通過光電效應(yīng)生成光載流子。則光照終止漏泄電流隨這些光載流子一起生成，特別是通過溝道區(qū)和漏極的空穴。光照終止漏泄電流造成像素電位降，而這會進一步造成不期望的各種現(xiàn)象，例如，模塊亮度下降，對比度下降，顯示斑點和閃爍。
在圖1和圖2所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管中，位于有源層4上方的源極6和漏極7的寬度和設(shè)置成與有源層4的側(cè)壁接觸的源極和漏極7的寬度相等，但條件是，“長度”一詞在此被定義為沿圖1的線X-X’的第一水平方向的水平尺寸，而“寬度”一詞被定義為在與第一水平方向垂直或與圖1的線X-X’垂直的第二水平方向的另一水平尺寸。也就是說，整個源極6具有均勻?qū)挾?，而漏極7除了在柵極絕緣層3的上方延伸的引線部以外，也具有均勻?qū)挾龋搶挾扰c源極6的寬度相等。通過光電效應(yīng)在有源層4內(nèi)生成電子空穴對。生成的空穴由摻磷n+-型非晶硅層5阻塞，而空穴可象光照終止漏泄電流一樣，通過有源層的側(cè)壁和漏極7之間的接觸區(qū)，從而進入漏極7。也就是說，光照終止漏泄電流增加。
在第7-273333號日本專利公報以及上述由Y.E.Chen等人在IEICEEID98-216技術(shù)報告(1999年3月)中揭示出為了減少這種通過有源層側(cè)壁的光照終止漏泄電流，在有源層的側(cè)壁上形成絕緣膜。下述文獻還提到，在有源層的側(cè)壁上設(shè)置的絕緣膜對抑制在有源層內(nèi)產(chǎn)生的光照終止漏電電流導(dǎo)入源極或漏極是有效的。圖4是在有源層的側(cè)壁上設(shè)置絕緣膜用于抑制在有源層內(nèi)產(chǎn)生的光照終止漏電電流導(dǎo)入源極或漏極的另一常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。圖4所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管可以認為是根據(jù)圖1和圖2所示的上述常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管所作的修改，其中，圖4所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管還包括絕緣膜10，該絕緣膜10位于有源層4的側(cè)壁上，這樣，有源層4的側(cè)壁通過絕緣膜10與源極6和漏極7分離。然而，絕緣膜10的形成需要附加的高溫處理。圖5是在圖4所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管內(nèi)包括的有源層的側(cè)壁上形成絕緣膜的另一步驟中的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。該附加步驟可在圖3C所示的步驟之后進行。上述第7-273333號日本專利公報揭示出SiNX側(cè)壁絕緣膜是采用等離子體增強化學(xué)汽相淀積處理以及后續(xù)的干蝕刻處理形成的，該等離子體增強化學(xué)汽相淀積處理通?？稍诩s300℃時進行。上述文獻揭示出側(cè)壁絕緣膜是采用退火處理，在230℃時，在氧氣氛中長時間形成的。這些較高溫度熱處理，例如，等離子體增強化學(xué)汽相淀積和退火會造成薄膜晶體管生產(chǎn)能力的不期望下降，從而增加其制造成本。
第3223805號日本專利揭示了一種正向交錯薄膜晶體管，其中，在對柵極線路進行構(gòu)圖的同時，對非晶硅層、氮化硅(SiNX)層和鉻(Cr)層進行構(gòu)圖。也就是說，非晶硅層、氮化硅(SiNX)層和鉻(Cr)層是采用相同的島圖案形成的。該島圖案容許來自島邊緣面的電流發(fā)生不期望漏泄，這樣，斷開漏泄電流很可能會從像素電極通過柵極線路的邊緣部流入漏極線路。為了解決該問題，使用于連接源極和像素電極的引線的寬度比源極寬度窄。該斷開漏泄電流是由一種獨特結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，該獨特結(jié)構(gòu)是即使有源層的側(cè)壁不與源極和漏極接觸，非晶硅層、氮化硅(SiNX)層和鉻(Cr)層也具有相同圖案。上述日本專利沒有提及任何n+-型空穴層。也就是說，在上述第3223805號日本專利中揭示的斷開漏泄電流容許機構(gòu)與上述容許光照終止漏泄電流通過有源層和側(cè)壁和源極或漏極之間的接觸區(qū)的機構(gòu)不同。
第61-259565號日本專利公報揭示了一種反向交錯薄膜晶體管，該反向交錯薄膜晶體管在非晶硅層的上方設(shè)有多個源極和漏極，其中，這些源極和漏極具有寬度較窄的引線部，這些引線部一般分別與輸入信號線路和輸出信號線路連接。該第61-259565號日本專利公報既未揭示也未教導(dǎo)任何n+-型空穴塊層，而且也未提及引線部為何比非晶硅層上方的源極和漏極窄的原因。該反向交錯薄膜晶體管是為從信號線路上切除任何無效源極和漏極而設(shè)計的，以便容許剩余有效源極和漏極正常操作或工作，其中，在柵極和源極或漏極之間形成的短路會使源極或漏極無效。該第61-259565號日本專利公報既未揭示也未講授光照終止漏泄電流。
在上述情況下，期望開發(fā)一種不存在上述問題的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種不存在上述問題的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管，該溝道蝕刻薄膜晶體管能夠減少光照終止漏電電流，并使生產(chǎn)能力能夠比在有源層上設(shè)有側(cè)壁絕緣層的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管高。
本發(fā)明提供了一種溝道蝕刻薄膜晶體管，該溝道蝕刻薄膜晶體管包括柵極，其位于基板的上方；柵極絕緣膜，其在柵極和基板的上方延伸；有源層，其包括溝道區(qū)，該溝道區(qū)位于柵極絕緣膜的上方；源區(qū)和漏區(qū)，其位于有源層上；源極，其與源區(qū)連接，且該源極包括源極主部，其與源區(qū)接觸；以及源極引線部，其從源極主部延伸；以及漏極，其與漏區(qū)連接，該漏極包括漏極主部，其與漏區(qū)接觸，以及漏極引線部，其從漏極主部延伸；其中，源極引線部和漏極引線部中的至少一方具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與有源層的側(cè)壁接觸，側(cè)接觸部的平均寬度比源極主部和漏極主部中的對應(yīng)一方的平均寬度窄。
本發(fā)明還提供了一種溝道蝕刻薄膜晶體管，該溝道蝕刻薄膜晶體管包括柵極，其位于基板的上方；柵極絕緣膜，其在柵極和基板的上方延伸；有源層，其包括溝道區(qū)，該溝道區(qū)位于柵極絕緣膜的上方；源區(qū)和漏區(qū)，其位于有源層上；源極，其與源區(qū)連接，該源極包括源極主部，其與源區(qū)接觸，以及源極引線部，其從源極主部延伸；以及漏極，其與漏區(qū)連接，該漏極包括漏極主部，其與漏區(qū)接觸，以及漏極引線部，其從漏極主部延伸；其中，源極和漏極中的至少一方通過層間絕緣體與上述有源層的側(cè)壁分離。
從以下說明中將明白本發(fā)明的上述和其他目的、特點和優(yōu)點。


以下將參照附圖，對根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。
圖1是一般在有源矩陣液晶顯示器中使用的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。
圖2是沿圖1的線X-X’所取的局部斷面正視圖。
圖3A至圖3G是與用于制造圖1和圖2所示的晶體管的常規(guī)制造工藝有關(guān)的各順序步驟中的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。
圖4是在有源層的側(cè)壁上設(shè)置絕緣膜用于抑制在有源層內(nèi)產(chǎn)生的光照終止漏電電流導(dǎo)入源極或漏極的另一常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。
圖5是在圖4所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管內(nèi)包括的有源層的側(cè)壁上形成絕緣膜的另一步驟中的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。
圖7是沿圖6的線A-A’所取的局部斷面正視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的第一修改例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。
圖9是在本發(fā)明第一實施例的第二修改例中的形狀或圖案經(jīng)過修改的源極和漏極的電極主部的局部平面圖。
圖10是在本發(fā)明第一實施例的第三修改例中的形狀或圖案經(jīng)過進一步修改的源極和漏極的電極主部的局部平面圖。
圖11是在本發(fā)明第一實施例的第四修改例中的形狀或圖案經(jīng)過進一步修改的源極和漏極的電極主部的局部平面圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。
圖13是沿圖12的線B-B’所取的局部斷面正視圖。
圖14是與用于制造圖12和圖13所示的晶體管的新穎制造工藝有關(guān)的各順序步驟中的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的第一修改例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。
圖16是沿圖15的線C-C’所取的局部斷面正視圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的第二修改例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。
圖18是沿圖17的線D-D’所取的局部斷面正視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的第一方面是一種溝道蝕刻薄膜晶體管，該溝道蝕刻薄膜晶體管包括柵極，其位于基板的上方；柵極絕緣膜，其在柵極和基板的上方延伸；有源層，其包括溝道區(qū)，該溝道區(qū)位于柵極絕緣膜的上方；源區(qū)和漏區(qū)，其位于有源層上；源極，其與源區(qū)連接，該源極包括源極主部，其與源區(qū)接觸，以及源極引線部，其從源極主部延伸；以及漏極，其與漏區(qū)連接，該漏極包括漏極主部，其與漏區(qū)接觸，以及漏極引線部，其從漏極主部延伸；其中源極引線部和漏極引線部中的至少一方具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與有源層的側(cè)壁接觸，側(cè)接觸部的平均寬度比源極主部和漏極主部中的對應(yīng)一方的平均寬度窄。
優(yōu)選地是，側(cè)接觸部的寬度比源極主部和漏極主部中的對應(yīng)一方的端部窄，該端部與源極主部和漏極主部中的對應(yīng)一方相對。
優(yōu)選地是，源極引線部和漏極引線部中的各方均具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與有源層的側(cè)壁接觸，以及該側(cè)接觸部的平均寬度比源極主部和漏極主部中的各方的平均寬度窄。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部由平面圖來看是對稱的。
優(yōu)選地是，源極引線部和漏極引線部中的雙方都具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與有源層的側(cè)壁接觸，側(cè)接觸部中的各方均比源極主部和漏極主部中的各方窄。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部由平面圖來看是非對稱的。
優(yōu)選地是，漏極引線部具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與有源層的側(cè)壁接觸，漏極引線部的側(cè)接觸部比漏極主部窄，源極主部比漏極主部窄，以及源極引線部具有另一側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部的寬度窄于或等于源極主部。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部中的至少一方具有寬廣區(qū)，該寬廣區(qū)的寬度與端部相同，并且長度為沿溝道長度方向至少3微米。
優(yōu)選地是，柵極的周邊位于平面圖中的有源層的周邊外部。
優(yōu)選地是，基板包括液晶顯示器的玻璃基板，以及源極與像素電極連接，漏極與數(shù)據(jù)線路連接。
本發(fā)明的第二方面是一種溝道蝕刻薄膜晶體管，該溝道蝕刻薄膜晶體管包括柵極，其位于基板的上方；柵極絕緣膜，其在柵極和基板的上方延伸；有源層，其包括溝道區(qū)，該溝道區(qū)位于柵極絕緣膜的上方；源區(qū)和漏區(qū)，其位于有源層上；源極，其與源區(qū)連接，該源極包括源極主部，其與源區(qū)接觸，以及源極引線部，其從源極主部延伸；以及漏極，其與漏區(qū)連接，該漏極包括漏極主部，其與漏區(qū)接觸，以及漏極引線部，其從漏極主部延伸；其中源極和漏極中的至少一方通過層間絕緣體與有源層的側(cè)壁分離。
優(yōu)選地是，源極和漏極中的雙方都通過層間絕緣體與有源層的側(cè)壁分離。
優(yōu)選地是，源極引線部包括第一源極引線部，其在層間絕緣體的上方延伸，并通過第一通孔與源極主部連接；以及第二源極引線部，其在層間絕緣體的下方和柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第二通孔與第一源極引線部連接，而且通過第三通孔與像素電極連接；其中漏極引線部包括第一漏極引線部，其在層間絕緣體的上方延伸，并通過第四通孔與漏極主部連接；以及第二漏極引線部，其在層間絕緣體的下方和柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第五通孔與第一漏極引線部連接，而且還與數(shù)據(jù)線路連接。
優(yōu)選地是，第一源極引線部和第一漏極引線部中的每一個均采用透射及電材料構(gòu)成。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部中的每一個均采用金屬構(gòu)成。
優(yōu)選地是，源極引線部包括第一通路觸點，其使源極主部與在層間絕緣體的上方延伸的像素電極連接；以及其中漏極引線部包括第一漏極引線部，其在層間絕緣體的上方延伸，并通過第四通孔與漏極主部連接；以及第二漏極引線部，其在層間絕緣體的下方和柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第五通孔與第一漏極引線部連接，而且還與數(shù)據(jù)線路連接。
優(yōu)選地是，第一漏極引線部采用透射的和電材料構(gòu)成。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部中的每一個均采用金屬構(gòu)成。
優(yōu)選地是，源極和漏極中的一方通過層間絕緣體與有源層的側(cè)壁分離。
優(yōu)選地是，源極引線部具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與有源層的側(cè)壁接觸；以及其中漏極引線部包括第一漏極引線部，其在層間絕緣體的上方延伸，并通過第四通孔與漏極主部連接；以及第二漏極引線部，其在層間絕緣體的下方和柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第五通孔與第一漏極引線部連接，而且還與數(shù)據(jù)線路連接。
優(yōu)選地是，源極主部比漏極主部窄，并且源極的側(cè)接觸部的寬度窄于或等于源極主部。
優(yōu)選地是，第一漏極引線部采用透射的和電材料構(gòu)成。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部中的每一個均采用金屬構(gòu)成。
優(yōu)選地是，源極主部和漏極主部中的至少一方具有寬廣區(qū)，該寬廣區(qū)的寬度與端部相同，并且長度為沿溝道長度方向至少3微米。
優(yōu)選地是，柵極的周邊位于平面圖中的有源層的周邊外部。
優(yōu)選地是，基板包括液晶顯示器的玻璃基板，以及源極與像素電極連接，并且漏極與數(shù)據(jù)線路連接。
以下實施例是本發(fā)明上述各方面的典型實施例。盡管已對本發(fā)明的主題作了詳細說明，然而以下將參照附圖對一個或多個典型優(yōu)選實施例作進一步說明，以便能容易了解本發(fā)明上述各方面的典型實施例。
第一實施例以下將參照附圖，對根據(jù)本發(fā)明的第一實施例進行詳細說明。圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。圖7是沿圖6的線A-A’所取的局部斷面正視圖。參照圖6和圖7，以下將對新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)進行說明。
總起來說，在本發(fā)明的該第一實施例中的圖6和圖7所示的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管和圖1和圖2所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管之間的結(jié)構(gòu)差異僅表現(xiàn)在源極和漏極的平面形狀上。也就是說，在圖2和圖7的斷面正視圖方面不存在結(jié)構(gòu)差異。
詳細地說，鉻(Cr)柵極2選擇性設(shè)置在玻璃基板1的上表面。氮化硅(SiNX)柵極絕緣膜3在柵極2和玻璃基板1的上表面的上方延伸，以使柵極2完全埋設(shè)在柵極絕緣膜3內(nèi)。有源層4選擇性設(shè)置在柵極絕緣膜3的上表面，以使有源層4位于柵極2的上方。有源層4采用非摻雜非晶硅構(gòu)成。源極層和漏極層5選擇性設(shè)置在有源層4的頂表面。源極層和漏極層5采用摻磷n+-型非晶硅構(gòu)成。源極6和漏極7在有源層4的附近還設(shè)置在源極層和漏極層5以及柵極絕緣膜3的上表面的上方，以使源極6和漏極7分別直接與源極層和漏極層5接觸。層間絕緣體8在柵極絕緣膜3的上表面的上方以及源極6和漏極7的上方延伸，而且還在源極6和漏極7與源極層和漏極層5之間的間隙內(nèi)延伸。層間絕緣體8采用氮化硅(SiNX)構(gòu)成。層間絕緣體8具有通孔，該通孔延伸到源極6的引線部的上表面的一部分，其中，源極6的引線部與柵極絕緣膜3的上表面接觸。還選擇性設(shè)有像素電極9，該像素電極9在層間絕緣體8的上方和通孔的內(nèi)部延伸，以使像素電極9的一部分直接與源極6的引線部的上表面的一部分接觸，從而使源極6與像素電極9電性連接。像素電極9還在層間絕緣體8的上表面的上方延伸。像素電極9采用透明材料，典型地是，銦錫氧化物(Indium Tin Oxide簡稱ITO)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide簡稱IZO)構(gòu)成。
源極6包括第一部分，其在有源層4的上方延伸；以及第二部分，其在平面圖中的有源層4的外部延伸。在圖7中，源極6的第一部分在有源層4的頂表面的一部分的上方延伸，而源極6的第二部分延伸成與有源層4的側(cè)壁接觸，并在柵極絕緣膜3的上方延伸。在圖6中，源極6的第一部分與有源層4重疊，而源極6的第二部分位于有源層4的右側(cè)。源極6的第一部分和第二部分是連續(xù)的并相互結(jié)合。源極6的第一部分用作提供源極電位的源極。源極6的第二部分用作提供在源極6的第一部分和像素電極9之間在通孔內(nèi)的電性連接的源極引線。
漏極7包括第一部分，其在有源層4的上方延伸；以及第二部分，其在平面圖中的有源層4的外部延伸。在圖7中，漏極7的第一部分在有源層4的頂表面的一部分的上方延伸，而漏極7的第二部分延伸成與有源層4的側(cè)壁接觸，并在柵極絕緣膜3的上方延伸。在圖6中，漏極7的第一部分與有源層4重疊，而漏極7的第二部分位于有源層4的左側(cè)。漏極7的第一部分和第二部分是連續(xù)的并相互結(jié)合。漏極7的第一部分用作提供漏極電位的漏極。漏極7的第二部分用作提供在漏極7的第一部分和數(shù)據(jù)線路之間的電性連接的漏極引線。
在此，源極6和漏極7的寬度在與沿圖6的線A-A’的第一水平方向垂直的第二水平方向上被定義為源極6和漏極7的大小或尺寸。源極6的第一部分在第一水平方向上與漏極7的第一部分隔開。
如圖6所示，源極6的第一部分和漏極7的第一部分在平面圖中具有相同圖案或相同形狀。并且，源極6的第一部分和漏極7的第一部分在平面圖中是對稱的。源極6的第一部分具有第一相對側(cè)，該第一相對側(cè)設(shè)置成最靠近漏極7的第一部分。漏極7的第一部分具有第二相對側(cè)，該第二相對側(cè)設(shè)置成最靠近源極6的第一部分。源極6和漏極7的第一相對側(cè)和第二相對側(cè)以適當(dāng)?shù)木嚯x彼此相對，并且在第二水平方向彼此平行對準。
如上所述，源極6和漏極7的各個第一部分在平面圖中具有相同圖案或形狀。源極6和漏極7的各自第一部分中的各方在平面圖中的圖案包括寬子部和窄子部，該窄子部與第二部分連通。源極6和漏極7的各自第一部分的寬子部由四個角“A”、“B”、“E”和“F”形成矩形，并且其寬寬度由角“A”和角“B”之間或者角“E”和角“F”之間的距離來定義。源極6和漏極7的各自第一部分中的每個在第一相對側(cè)和第二相對側(cè)的寬度被定義為角“A”和角“B”之間的距離。源極6和漏極7的各自第一部分的窄子部的窄寬度由角“C”和“D”之間的距離來定義，其比寬子部窄。源極6和漏極7的各自第二部分的窄寬度與源極6和漏極7的各自第一部分的窄子部相同。也就是說，與有源層4的側(cè)壁接觸的源極6和漏極7的各自第二部分比有源層4頂表面上方的源極6和漏極7的各自寬子部窄。
因此，對于本發(fā)明重要的是，源極6和漏極7中的各方均這樣成形或定義，即源極6和漏極7中的每個均具有側(cè)接觸引線部，該側(cè)接觸引線部直接與有源層4的側(cè)壁接觸，其中，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部比位于有源層4上方的電極主部窄，這會減少源極6和漏極7與有源層4之間的側(cè)接觸面積，這樣，減少側(cè)接觸面積會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
如上所述，使源極6和漏極7中的每個的側(cè)接觸引線部狹窄是為了減少上述側(cè)接觸面積，這樣，即使側(cè)接觸引線部直接與有源層4的側(cè)壁接觸，也能抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄。也就是說，即使在有源層4的側(cè)壁上沒有形成任何側(cè)壁絕緣層，上述結(jié)構(gòu)特點對抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄也是有效的。如果沒有形成任何側(cè)壁絕緣層，則無需進行任何高溫?zé)崽幚?，例如，等離子體增強化學(xué)汽相淀積和退火，其中，這些高溫?zé)崽幚頃贡∧ぞw管的生產(chǎn)能力發(fā)生不期望下降，從而增加薄膜晶體管的制造成本。因此，上述結(jié)構(gòu)特點對抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流，以及對避免薄膜晶體管器件生產(chǎn)能力的任何不期望下降和薄膜晶體管制造成本的任何不期望增加都是有效的。
更確切地說，對于本發(fā)明重要的是，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的平均寬度比位于有源層4上方的電極主部的平均寬度窄，以便減少源極6和漏極7中的各方與有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，減少側(cè)接觸面積會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
如上所述，如圖6所示，位于有源層4上方的源極6和漏極7的電極主部是對稱的。電極主部的這種形狀或圖案對稱性會使設(shè)計薄膜晶體管的驅(qū)動電流變得容易。
在本實施例中，如圖6所示，源極6和漏極7中的每個的電極主部的形狀或圖案的一個典型例是矩形，不過這種矩形形狀或圖案是可選的。對于源極6和漏極7中的每個來說，只要直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部比位于有源層4上方的電極主部窄，就可對源極6和漏極7中的各方的電極主部的形狀或圖案進行任何變更。
對于源極6和漏極7中的每個來說，只要直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的平均寬度比位于有源層4上方的電極主部的平均寬度窄，就可對源極6和漏極7中的各方的電極主部的形狀或圖案進行任何修改。例如，源極6和漏極7中的各方的電極主部的形狀或圖案可以不是矩形。尺寸“AB”可以不等于尺寸“EF”。例如，尺寸“AB”可以大于或小于尺寸“EF”。
本發(fā)明的效果由本發(fā)明人證明如下。制備圖6所示的第一薄膜晶體管，其溝道長度6微米，以及溝道寬度“AB”24微米，側(cè)接觸引線部寬度“CD”為4微米，其中，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度比有源層4上方的電極主部的寬度窄。在使用亮度為5000cd/m2的背光的條件下，測定光照終止漏泄電流。測定的光照終止漏泄電流是6E-12A。
相比之下，制備第二薄膜晶體管，其溝道長度6微米，溝道寬度“AB”為24微米，側(cè)接觸引線部寬度“CD”24微米，其中，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度與有源層4上的電極主部的寬度相同。在使用亮度為5000cd/m2的背光的條件下，測定光照終止漏泄電流。測定的光照終止漏泄電流是1E-11A。
第一薄膜晶體管的測定光照終止漏泄電流值是第二薄膜晶體管的測定光照終止漏泄電流的約60％。這意味著與第二薄膜晶體管的上述寬的側(cè)接觸引線部相比，使第一薄膜晶體管的側(cè)接觸引線部狹窄會減少約40％的光照終止漏泄電流。
對于第一薄膜晶體管來說還確認的是，如果在圖6的點“A”和點“E”之間定義的源極6和漏極7中的各方的矩形寬部在沿線A-A’的第一水平方向的尺寸是小于3微米，則在源極層和漏極層5與源極6和漏極7之間的接觸特性傾向于劣化。通過增加源極層和漏極層5與源極6和漏極7之間的接觸面積，可使接觸特性傾向于改善。增加源極層和漏極層5與源極6和漏極7之間的接觸面積也是優(yōu)選的，以確保源極層和漏極層5與源極6和漏極7之間的充分附著性。在確保良好接觸特性和充分附著性的上述觀點中，優(yōu)選地是，圖6中的尺寸“AE”是至少3微米。
如圖6所示，柵極2延伸成使有源層4的中心區(qū)與柵極2重疊。柵極2的寬度被定義為在沿圖6的線A-A’的第一水平方向的柵極2的尺寸。柵極2的寬度比在沿圖6的線A-A’的第一水平方向的有源層4的尺寸小。在平面圖中與有源層4重疊的柵極2提供遮光效果，這會減少光照終止漏泄電流。為了實現(xiàn)光照終止漏泄電流的進一步減少，增加或加寬柵極2的寬度是有效的，以使柵極2在平面圖中與至少整個有源層4重疊，并且優(yōu)選地是不僅與整個有源層4重疊，而且還與圍繞有源層周圍的寬度為至少3微米的圍繞區(qū)重疊。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的第一修改例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。為了實現(xiàn)光照終止漏泄電流的進一步減少，增加?xùn)艠O2的寬度是有效的。如圖8所示，柵極2在平面圖中與至少整個有源層4重疊，并且優(yōu)選地是不僅與整個有源層4重疊，而且還與圍繞有源層周圍的圍繞區(qū)重疊，其中，該圍繞區(qū)的寬度為至少3微米。如果在平面圖中與柵極2重疊的圍繞區(qū)的寬度從3微米起進一步增加，則無法再減少光照終止漏泄電流。也就是說，無需從3微米起增加圍繞區(qū)的寬度。
上述第一實施例的該第一修改例的效果由本發(fā)明人證明如下。制備圖8所示的第三薄膜晶體管，其溝道長度6微米，溝道寬度“AB”24微米，側(cè)接觸引線部寬度“CD”4微米，其中，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度比有源層4上方的電極主部的寬度窄，并且，柵極2在平面圖中與至少整個有源層4重疊，并且優(yōu)選地是不僅與整個有源層4重疊，而且還與圍繞有源層周圍的圍繞區(qū)重疊。在使用亮度為5000cd/m2的背光的條件下，測定光照終止漏泄電流。測定的光照終止漏泄電流是2E-12A，它比圖6所示的第一實施例的第一薄膜晶體管的6E-12A小。這證明，增加有源層4的寬度對減少光照終止漏泄電流是有效的。
如上所述，對于源極6和漏極7中的每個來說，只要直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的平均寬度比位于有源層4上方的電極主部的平均寬度窄，就可對源極6和漏極7中的各方的電極主部的形狀或圖案進行任何修改。圖9是在本發(fā)明第一實施例的第二修改例中的形狀或圖案經(jīng)過修改的源極和漏極的電極主部的局部平面圖。如圖9所示，源極6和漏極7的電極主部可具有梯形形狀，以使相對側(cè)上的尺寸“AB”比有源層4的邊緣上或者在有源層4上方的電極主部和直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部之間邊界上的另一尺寸“CD”大。
直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度比有源層4上方的電極主部的寬度窄。也就是說，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的平均寬度比有源層4上方的電極主部的平均寬度窄，以便減少源極6和漏極7中的每個與有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，減少側(cè)接觸面積會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
并且，如圖9所示，位于有源層4上方的源極6和漏極7的電極主部是對稱的。電極主部的這種形狀或圖案對稱性會使設(shè)計薄膜晶體管的驅(qū)動電流變得容易。
圖10是在本發(fā)明第一實施例的第三修改例中的形狀或圖案經(jīng)過進一步修改的源極和漏極的電極主部的局部平面圖。如圖10所示，源極6和漏極7的電極主部可具有部分錐形的一般矩形形狀。相對側(cè)上的尺寸“AB”等于尺寸“EF”，以形成具有四個角“A”、“B”、“C”和“D”的矩形部分。這些尺寸“AB”和“EF”比有源層4的邊緣上或者在有源層4上方的電極主部和直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部之間邊界上的另一尺寸“CD”大，以形成具有四個角“E”、“F”、“C”和“D”的錐形部分。
直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度比有源層4上的電極主部的寬度窄。也就是說，直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的平均寬度比有源層4上的電極主部的平均寬度窄，以便減少源極6和漏極7中的各方與有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，減少側(cè)接觸面積會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
并且，如圖10所示，位于有源層4上方的源極6和漏極7的電極主部是對稱的。電極主部的這種形狀或圖案對稱性會使設(shè)計薄膜晶體管的驅(qū)動電流變得容易。
圖11是在本發(fā)明第一實施例的第四修改例中的形狀或圖案經(jīng)過進一步修改的源極和漏極的電極主部的局部平面圖。在圖6、圖8、圖9和圖10所示的上述形狀或圖案的源極6和漏極7的電極主部是對稱的。與上述第一實施例以及上述第一實施例的第一至第三修改例相比，如圖11所示，在該第四修改例中的形狀或圖案經(jīng)過修改的源極6和漏極7的電極主部是非對稱的。位于有源層4上的源極6的電極主部的面積比位于有源層4上方的漏極7的電極主部的面積小，以便減少源極6的寄生電容。源極6的寄生電容的減少會改善薄膜晶體管的寫入性能。為了獲得源極6的良好接觸特性，優(yōu)選地是，位于有源層4上方的源極6的電極主部在第一水平方向具有充分長度。如圖11所示，源極6的電極主部具有充分窄的寬度。源極6的側(cè)接觸引線部可具有與源極6的電極主部相同的窄寬度。也就是說，源極6的側(cè)接觸引線部和電極主部具有均勻窄寬度。源極6的側(cè)接觸引線部的窄寬度會減少源極6的側(cè)接觸引線部和有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，側(cè)接觸面積的減少會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
與源極6相比，漏極7具有電極主部，該電極主部位于有源層4的上，其中，如圖11所示，漏極7的電極主部具有U形圖案，該U形圖案部分圍繞漏極6的電極主部。漏極7的U形電極主部的寬度比源極6的電極主部的窄寬度寬很多，以使U形電極主部部分圍繞源極6的電極主部，并且兩者之間具有幾乎恒定的距離。漏極7的側(cè)接觸引線部比漏極7的U形電極主部窄。漏極7的側(cè)接觸引線部的窄寬度可減少源極6的側(cè)接觸引線部和有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，側(cè)接觸面積的減少會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
在第一實施例的該第四修改例中，與漏極7的U形電極主部相比，僅使漏極7的側(cè)接觸引線部狹窄，而源極6在電極主部和側(cè)接觸引線部的上具有均勻窄寬度。
作為修改例，也可行的是，可將源極6的側(cè)接觸引線部的窄寬度以可選方式進一步減少到比源極6的電極主部的窄寬度窄，以便進一步減少源極6的側(cè)接觸引線部和有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，減少的側(cè)接觸面積會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄，即光照終止漏泄電流。
如上所述，源極6的電極主部的面積比漏極7的電極主部的面積小。這對減少源極6的寄生電容和改善薄膜晶體管的寫入性能都是有效的。
圖6、圖8、圖9、圖10和圖11所示的上述新穎的薄膜晶體管僅在源極6和漏極7的圖案方面與圖1所示的常規(guī)薄膜晶體管不同。因此，可使用圖3A至圖3G所示的相同制造工藝來制造圖6、圖8、圖9、圖10和圖11所示的上述新穎的薄膜晶體管中的每個，除了使用用于對源極6和漏極7進行構(gòu)圖的各自獨有圖案以外。也就是說，對于圖6、圖8、圖9、圖10和圖11所示的上述新穎的薄膜晶體管來說，無需在圖4和圖5所示的有源層4的側(cè)壁上形成側(cè)壁絕緣膜。也就是說，可獲得圖6、圖8、圖9、圖10和圖11所示的光照終止漏泄電流減少的上述新穎的薄膜晶體管中的各方，而不會降低這些薄膜晶體管的制造生產(chǎn)能力。
第二實施例以下將對本發(fā)明的第二實施例進行說明。圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。圖13是沿圖12的線B-B’所取的局部斷面正視圖。以下將參照圖12和圖13，對新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)進行說明。
總起來說，在本發(fā)明的該第一實施例中的圖12和圖13所示的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管和圖1和圖2所示的常規(guī)溝道蝕刻薄膜晶體管之間的結(jié)構(gòu)差異表現(xiàn)在源極和漏極的平面圖和斷面圖上。源極6和漏極7中的各方均延伸到與有源層4的頂表面接觸，但通過層間絕緣體8與有源層4的側(cè)壁分離。例如，源極6和漏極7中的每個均通過第一源極通孔從有源層4的頂表面向上延伸，并在層間絕緣體8的頂表面的上方向外延伸，然后通過第二源極通孔向下延伸，并在層間絕緣體8的下方和柵極絕緣膜3的上方延伸，以使源極6和漏極7中的每個均沒有與有源層4側(cè)壁接觸的側(cè)接觸面積，而有源層4的側(cè)壁直接與層間絕緣體8接觸。沒有側(cè)接觸面積，會使通過有源層4側(cè)壁的電流不發(fā)生漏泄，也就是說，會使光照終止漏泄電流大大減少。
詳細地說，鉻(Cr)柵極2選擇性設(shè)置在玻璃基板1的上表面。氮化硅(SiNX)柵極絕緣膜3在柵極2和玻璃基板1的上表面的上方延伸，以使柵極2完全埋設(shè)在柵極絕緣膜3內(nèi)。有源層4選擇性設(shè)置在柵極絕緣膜3的上表面，以使有源層4位于柵極2的上方。有源層4采用非摻雜非晶硅構(gòu)成。源極層和漏極層5選擇性設(shè)置在有源層4的頂表面。源極層和漏極層5采用摻磷n+-型非晶硅構(gòu)成。源極6和漏極7還設(shè)置成使源極6和漏極7與有源層4的側(cè)壁分離。以下將對源極6和漏極7的詳情進行說明。層間絕緣體8在柵極絕緣膜3的上表面的上方以及源極6和漏極7的一部分的上方延伸，而且還在源極6和漏極7與源極層和漏極層5之間的間隙內(nèi)延伸。層間絕緣體8采用氮化硅(SiNX)構(gòu)成。層間絕緣體8具有第一和第二源通孔，第一和第二漏通孔，以及像素電極通孔。
源極6包括第一引線部6a，其在柵極絕緣膜3的上方延伸；電極主部6b，其在源極層5上延伸；以及第二引線部6c，其在層間絕緣體8的上方以及第一和第二源通孔的內(nèi)部延伸；其中，第二引線部6c通過第一源通孔與第一引線部6a連接，而且通過第二源通孔與電極主部6b連接。
漏極7包括第一引線部7a，其在柵極絕緣膜3的上方延伸；電極主部7b，其在源極層5上延伸；以及第二引線部7c，其在層間絕緣體8的上方以及第一和第二漏極通孔的內(nèi)部延伸；其中，第二引線部7c通過第一漏通孔與第一引線部7a連接，而且通過第二漏通孔與電極主部7b連接。
源極6和漏極7中的每個均與有源層4的頂表面連接，但通過層間絕緣體8與有源層4的側(cè)壁分離，這樣，源極6和漏極7中的每個均沒有與有源層4側(cè)壁接觸的側(cè)接觸面積。也就是說，可以認為，源極6和漏極7中的每個具有的直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度為零。沒有側(cè)接觸面積，會使通過有源層4側(cè)壁的電流不發(fā)生漏泄，也就是說，會使光照終止漏泄電流大大減少。
優(yōu)選地是，源極6和漏極7的第二引線部6c和7c可采用透明材料，例如，銦錫氧化物(Indium Tin Oxide簡稱ITO)和銦鋅氧化物(IndiumZinc Oxide簡稱IZO)構(gòu)成，該材料顯示出，從背光發(fā)射的光不會反射，這樣一來，可實現(xiàn)光照終止漏泄電流的期望的進一步減少。
還選擇性設(shè)有像素電極9，該像素電極9在層間絕緣體8的上方和像素電極通孔的內(nèi)部延伸，以使像素電極9的一部分直接與源極6的引線部的上表面的一部分接觸，從而使源極6與像素電極9電性連接。像素電極9還在層間絕緣體8的上表面的上方延伸。像素電極9采用透明材料，典型地是，銦錫氧化物(Indium Tin Oxide簡稱ITO)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide簡稱IZO)構(gòu)成。
可按照如下方式制造圖12和圖13所示的新穎的薄膜晶體管。圖14A至圖14G是與用于制造圖12和圖13所示的晶體管的新穎制造工藝有關(guān)的各順序步驟中的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部斷面正視圖。
參照圖14A，采用濺射法將鉻(Cr)柵極層淀積在玻璃基板1的潔凈表面上。然后，對柵極層進行構(gòu)圖，以便在玻璃基板1上形成柵極2。
參照圖14B，順次進行等離子體增強化學(xué)汽相淀積處理，以使SiNX柵極絕緣膜3淀積在柵極2和玻璃基板1的上方，并使非摻雜非晶硅層4a淀積在柵極絕緣膜3上，并且還使摻磷n+-型非晶硅層5a淀積在非摻雜非晶硅層4a上。
參照圖14C，進行各向異性蝕刻處理，例如，干蝕刻處理，以便選擇性除去摻磷n+-型非晶硅層5a和非摻雜非晶硅層4a，以使構(gòu)圖后的非摻雜非晶硅層4和構(gòu)圖后的摻磷n+-型非晶硅層5保留在柵極2的上方。
參照圖14D，進一步進行濺射處理，以使鉻層淀積在摻磷n+-型非晶硅層5和柵極絕緣膜3的上表面的上方。隨后，采用各向同性蝕刻處理，例如，濕蝕刻處理來選擇性除去鉻層，以使鉻層留在摻磷n+-型非晶硅層5的上表面的一部分上以及柵極絕緣膜3的一部分的上方，從而分別形成源極6和漏極7的電極主部6b和7b以及第一引線部6a和7a。使摻磷n+-型非晶硅層5的上表面的中心區(qū)通過源極6和漏極7的電極主部之間的間隙暴露。源極6和漏極7的第一引線部6a和7a與非摻雜非晶硅層4的側(cè)壁隔開。也就是說，同時形成源極6和漏極7的電極主部6b和7b以及第一引線部6a和7a。
參照圖14E，通過使用源極6和漏極7的電極主部6b和7b以及第一引線部6a和7a作為掩模，進行各向異性蝕刻處理，例如，干蝕刻處理，以便選擇性除去位于源極6和漏極7的電極主部6b和7b之間的間隙下面的摻磷n+-型非晶硅層5，并且還選擇性除去非摻雜非晶硅層4。選擇性除去的摻磷n+-型非晶硅層5用作摻磷n+-型非晶硅源極層和漏極層5，而選擇性除去的非摻雜非晶硅層4用作有源層4。
參照圖14F，進行等離子體增強化學(xué)汽相淀積處理，以形成SiNX層間絕緣體8，該層間絕緣體8在柵極絕緣膜3及源極6和漏極7的上方以及源極6和漏極7之間的間隔內(nèi)部延伸。然后，選擇性除去層間絕緣體8，以形成第一和第二源極通孔及第一和第二漏極通孔以及像素電極通孔，其中，第一源極通孔和像素電極通孔位于源極6的第一引線部6a的上方，而第二源極通孔位于源極6的電極主部6b的上方。并且，第一漏極通孔位于漏極7的第一引線部7b的上方，而第二漏極通孔位于漏極7的電極主部7b的上方。設(shè)置層間絕緣體8以保護有源層4。
參照圖14G，再進一步進行濺射處理，以使銦錫氧化物層淀積在層間絕緣體8的上方以及上述通孔的內(nèi)部。然后，采用蝕刻處理選擇性除去銦錫氧化物層，以便同時形成像素電極9以及源極6和漏極7的第二引線部6c和7c。像素電極9通過像素電極通孔與源極6的第一引線部6a的一部分連接。源極6的第二引線部6c通過第一源極通孔與源極6的第一引線部6a的另一部分連接，而且還通過第二源極通孔與源極6的電極主部6b連接。漏極7的第二引線部7c通過第一漏極通孔與漏極7的第一引線部7a的一部分連接，而且還通過第二漏極通孔與漏極7的電極主部7b連接。源極6包括電極主部6b，第二引線部6c，其通過第二源極通孔與電極主部6b連接；以及第一引線部6a，其通過第一源極通孔與第二引線部6c連接，而且還通過像素電極通孔與像素電極9連接。漏極7包括電極主部7b；第二引線部7c，其通過第二漏極通孔與電極主部7b連接；以及第一引線部7a，其通過第一漏極通孔與第二引線部7c連接。
源極6和漏極7中的每個均與有源層4的頂表面連接，但通過層間絕緣體8與有源層4的側(cè)壁分離，這樣，源極6和漏極7中的每個均沒有與有源層4側(cè)壁接觸的側(cè)接觸面積。也就是說，可以認為，源極6和漏極7中的每個具有的直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度為零。沒有側(cè)接觸面積，會使通過有源層4側(cè)壁的電流不發(fā)生漏泄，也就是說，會使光照終止漏泄電流大大減少。
優(yōu)選地是，源極6和漏極7的第二引線部6c和7c可采用透明材料，例如，銦錫氧化物(Indium Tin Oxide簡稱ITO)和銦鋅氧化物(IndiumZinc Oxide簡稱IZO)構(gòu)成，該材料與像素電極9的材料相同，這樣，可在以上參照圖14G進行說明的通常淀積和后續(xù)構(gòu)圖處理工藝，同時形成第二引線部6c和7c以及像素電極9。上述用于形成具有采用透明導(dǎo)電材料的第二引線部6c和7c的薄膜晶體管的順序制造工藝與圖3A至圖3G所示的常規(guī)制造工藝的不同之處卻僅在于圖14D的步驟中的鉻層選擇性蝕刻用蝕刻掩模圖案，以及層間絕緣體8內(nèi)的通孔形成用的另一蝕刻掩模圖案。這可使光照終止漏泄電流得到期望的減少，而不會降低薄膜晶體管的制造生產(chǎn)能力。
然而，總的來說，透明導(dǎo)電材料與源極層和漏極層5的附著性往往會較低，這就難以獲得期望的良好接觸特性。為了改善透明導(dǎo)電材料與源極層和漏極層5之間的附著性，在采用透明材料制成的第二引線部6c和7c之間設(shè)置采用金屬制成的電極主部6b和7b是有效的。也就是說，鑒于改善附著性，優(yōu)選地是，電極主部6b和7b采用金屬制成。
如果電極主部6b和7b采用金屬制成，則電極主部6b和7b可用作蝕刻掩模，用于對n+-型非晶硅層5和非摻雜非晶硅層4進行各向異性蝕刻處理。在這種情況下，無需再形成專用于進行各向異性蝕刻處理的任何其他蝕刻掩模。由于采用金屬制成的電極主部6b和7b以及第一引線部6a和7a采用相同或常用的鉻淀積處理形成，因而隨后可將其選擇性除去。圖14A至圖14G所示的新穎制造工藝的必要步驟的數(shù)量與圖3A至圖3G所示的常規(guī)制造工藝的必要步驟的數(shù)量相同。
位于薄膜晶體管上方的第二引線部6c和7c可采用透明導(dǎo)電材料構(gòu)成，從而使背光不會朝薄膜晶體管反射，而且不會發(fā)生背光的入射。結(jié)果，可實現(xiàn)光照終止漏泄電流的期望的進一步減少。
可選擇性地，可使用諸如Cr、Al、Mo和Ti那樣的金屬材料，用于位于薄膜晶體管上方的第二引線部6c和7c。在這種情況下，需要采用與透明導(dǎo)電材料制造的像素電極的形成處理步驟不同或分開的處理步驟來形成金屬材料制的第二引線部6c和7c。也就是說，需要進行附加處理步驟來形成金屬材料制的第二引線部6c和7c。例如，可采用金屬材料淀積的濺射處理來形成第二引線部6c和7c，然后對其進行構(gòu)圖。金屬濺射處理可在室溫至約150℃的低溫范圍內(nèi)進行，該溫度比在第7-273333號日本專利公報以及上述由Y.E.Chen等人在IEICE EID98-216技術(shù)報告(1999年3月)中揭示的用于在有源層的側(cè)壁上形成側(cè)壁絕緣膜的熱處理溫度低。在濺射處理中用于淀積金屬層的淀積時間較短，例如，約數(shù)分鐘。這樣，用于形成金屬材料制的第二引線部6c和7c的附加步驟大體上不會使制造生產(chǎn)能力減少。金屬材料制造的第二引線部6c和7c會使適合于以低驅(qū)動電壓驅(qū)動薄膜晶體管的源極6和漏極7的電阻值減少。
圖15是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的第一修改例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。圖16是沿圖15的線C-C’所取的局部斷面正視圖。根據(jù)對本發(fā)明第二實施例的該第一修改例，在第二實施例的該第一修改例中的圖15和圖16所示的薄膜晶體管與第二實施例中的圖12和圖13所示的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)差異在于，源極6僅包括電極主部6b，該電極主部6b通過單個通孔與像素電極9連接，而像素電極9在層間絕緣體的上方延伸，用于獲得大的孔徑效率。
在第二實施例的該第一修改例中，源極6和漏極7中的每個也均與有源層4的頂表面連接，但通過層間絕緣體8與有源層4的側(cè)壁分離，這樣，源極6和漏極7中的每個均沒有與有源層4側(cè)壁接觸的側(cè)接觸面積。也就是說，可以認為，源極6和漏極7中的每個具有的直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度為零。沒有側(cè)接觸面積，會使通過有源層4側(cè)壁的電流不發(fā)生漏泄，也就是說，會使光照終止漏泄電流大大減少。
圖17是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的第二修改例的源極和漏極得到改善的新穎的溝道蝕刻薄膜晶體管的局部平面圖。圖18是沿圖17的線D-D’所取的局部斷面正視圖。根據(jù)本發(fā)明第二實施例的該第二修改例，在第二實施例的該第二修改例中的圖17和圖18所示的薄膜晶體管與第二實施例中的圖12和圖13所示的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)差異在于，如圖11所示，漏極7的電極主部7b的圖案與第一實施例的第四修改例中的上述圖案相同，并且如圖11所示，整個源極6采用與第一實施例的第四修改例中的源極6相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
在第二實施例的該第二修改例中，漏極7與有源層4的頂表面連接，但通過層間絕緣體8與有源層4的側(cè)壁分離，這樣，漏極7沒有與有源層4側(cè)壁接觸的側(cè)接觸面積。也就是說，可以認為，漏極7具有的直接與有源層4的側(cè)壁接觸的側(cè)接觸引線部的寬度為零。
與上述第二實施例以及上述第二實施例的第一修改例相比，如圖17所示，在該第四修改例中的形狀或圖案經(jīng)過修改的源極6和漏極7的電極主部是非對稱的。位于有源層4上方的源極6的電極主部的面積比位于有源層4上方的漏極7的電極主部7b的面積小，以便減少源極6的寄生電容。源極6的寄生電容的減少會改善薄膜晶體管的寫入性能。為了獲得源極6的良好接觸特性，優(yōu)選地是，位于有源層4上方的源極6的電極主部在第一水平方向具有充分長度。如圖17所示，源極6的電極主部具有充分窄的寬度。源極6的側(cè)接觸引線部可具有與源極6的電極主部相同的窄寬度。也就是說，源極6的側(cè)接觸引線部和電極主部具有均勻窄寬度。源極6的側(cè)接觸引線部的窄寬度會減少源極6的側(cè)接觸引線部和有源層4的側(cè)壁之間的側(cè)接觸面積，這樣，減少側(cè)接觸面積會抑制通過有源層4側(cè)壁的電流的不期望漏泄。
因此，在漏極側(cè)沒有側(cè)接觸面積，并且減少源極側(cè)的側(cè)接觸面積，會使通過有源層4側(cè)壁的電流泄漏大大減少，即使光照終止泄漏電流大大減少。
上述薄膜晶體管的各自構(gòu)成元件的結(jié)構(gòu)和材料僅是典型例，而可用結(jié)構(gòu)和材料不應(yīng)受限于此。例如，除了鉻以外，還可使用諸如鋁、鉬、鎢、鈦和鉭那樣的其他金屬用于柵極材料。硅氧化物(SiOX)和硅氮化物(SiOXNY)也可以用于柵絕緣膜和層間絕緣膜。除了非晶硅以外，也可使用微晶硅和多晶硅用于有源層。上述新穎的薄膜晶體管可適用于半透射液晶顯示器。
盡管以上結(jié)合本發(fā)明的多個優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了說明，然而應(yīng)該理解的是，這些實施例的提供僅是為了對本發(fā)明進行說明，而不是進行限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本說明書之后將容易明白等效材料和技術(shù)的眾多修改例和替代例，并且所有這些修改例和替代例都應(yīng)明確認為是在所附權(quán)利要求的正確范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種溝道蝕刻薄膜晶體管，包括柵極，其位于基板的上方；柵極絕緣膜，其在所述柵極和所述基板的上方延伸；有源層，其包括溝道區(qū)，該溝道區(qū)位于所述柵極絕緣膜的上方；源區(qū)和漏區(qū)，其位于所述有源層上；源極，其與所述源區(qū)連接，且所述源極包括源極主部，其與所述源區(qū)接觸，以及源極引線部，其從所述源極主部延伸；以及漏極，其與所述漏區(qū)連接，且所述漏極包括漏極主部，其與所述漏區(qū)接觸，以及漏極引線部，其從所述漏極主部延伸；其中，所述源極和所述漏極中的至少一個通過層間絕緣體與所述有源層的側(cè)壁分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極和所述漏極都通過層間絕緣體與所述有源層的側(cè)壁分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極引線部包括第一源極引線部，其在所述層間絕緣體的上方延伸，并通過第一通孔與所述源極主部連接；以及第二源極引線部，其在所述層間絕緣體的下方和所述柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第二通孔與所述第一源極引線部連接，而且通過第三通孔與像素電極連接；其中，所述漏極引線部包括第一漏極引線部，其在所述層間絕緣體的上方延伸，并通過第四通孔與所述漏極主部連接；以及第二漏極引線部，其在所述層間絕緣體的下方和所述柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第五通孔與所述第一漏極引線部連接，而且還與數(shù)據(jù)線路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述第一源極引線部和所述第一漏極引線部中的每個均采用透射導(dǎo)電材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極主部和所述漏極主部中的各方均采用金屬構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極引線部包括第一通路觸點，其使所述源極主部與在所述層間絕緣體的上方延伸的像素電極連接；其中所述漏極引線部包括第一漏極引線部，其在所述層間絕緣體的上方延伸，并通過第四通孔與所述漏極主部連接；以及第二漏極引線部，其在所述層間絕緣體的下方和所述柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第五通孔與所述第一漏極引線部連接，而且還與數(shù)據(jù)線路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述第一漏極引線部采用透射導(dǎo)電材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極主部和所述漏極主部中的每個均采用金屬構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極和所述漏極中的一個通過層間絕緣體與所述有源層的側(cè)壁分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極引線部具有側(cè)接觸部，該側(cè)接觸部直接與所述有源層的側(cè)壁接觸；以及其中所述漏極引線部包括第一漏極引線部，其在所述層間絕緣體的上方延伸，并通過第四通孔與所述漏極主部連接；以及第二漏極引線部，其在所述層間絕緣體的下方和所述柵極絕緣膜的上方延伸，并通過第五通孔與所述第一漏極引線部連接，而且還與數(shù)據(jù)線路連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極主部比所述漏極主部窄，并且所述源極的所述側(cè)接觸部的寬度窄于或等于所述源極主部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述第一漏極引線部采用透射及導(dǎo)電材料構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極主部和所述漏極主部中的每個均采用金屬構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述源極主部和所述漏極主部中的至少一個具有寬廣區(qū)，該寬廣區(qū)的寬度與所述端部相同，并且長度為沿溝道長度方向至少3微米。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述柵極的周邊位于平面圖中的所述有源層的周邊外部。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝道蝕刻薄膜晶體管，其中，所述基板包括液晶顯示器的玻璃基板，以及所述源極與像素電極連接，所述漏極與數(shù)據(jù)線路連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種溝道蝕刻薄膜晶體管，該溝道蝕刻薄膜晶體管具有柵極，其位于基板的上方；柵極絕緣膜，其在所述柵極和所述基板的上方延伸；有源層，其包括溝道區(qū)，該溝道區(qū)位于所述柵極絕緣膜的上方；源區(qū)和漏區(qū)，其位于所述有源層上；源極，其與所述源區(qū)連接，且所述源極包括源極主部，其與所述源區(qū)接觸，以及源極引線部，其從所述源極主部延伸；以及漏極，其與所述漏區(qū)連接，且所述漏極包括漏極主部，其與所述漏區(qū)接觸，以及漏極引線部，其從所述漏極主部延伸；其中，所述源極和所述漏極中的至少一個通過層間絕緣體與所述有源層的側(cè)壁分離。
文檔編號G02F1/136GK1734791SQ200510092749
公開日2006年2月15日 申請日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者奧村展 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社