絕緣性。此外，鈍化層60上還設(shè)有用于匹配透明導(dǎo)電層70的接觸窗61，該接觸窗61朝向鈍化層60內(nèi)部凹陷，且接觸窗的厚度為鈍化層的厚度，即該接觸窗沿豎直方向貫穿于鈍化層。透明導(dǎo)電層70用于電性連接薄膜晶體管和儲(chǔ)電電容(圖未示)，其與薄膜晶體管連接的一端大致位于鈍化層上方，且位置與半導(dǎo)體氧化物層、刻蝕阻擋層、柵極剛好錯(cuò)開(kāi)。透明導(dǎo)電層70的下表面邊緣處向下凸伸出一凸起部71，該凸起部71剛好容置在鈍化層的接觸窗61中，實(shí)現(xiàn)透明導(dǎo)電層70與源漏極層50的接觸。透明導(dǎo)電層70為ITO層，厚度為500埃。
[0105]實(shí)施例二
[0106]本實(shí)施例提供一種薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法。
[0107]如圖3所示，首先準(zhǔn)備一塊玻璃基板10，采用物理氣相沉積(PVD)方法在基板上沉積柵極20，再依次利用黃光工藝和刻蝕工藝制得具有圖形的柵極20。該柵極20采用的材料為Al/Mo，厚度為3000埃，長(zhǎng)度則小于玻璃基板10的長(zhǎng)度。
[0108]如圖4所示，然后采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法在已刻蝕好的柵極20上沉積柵極絕緣板30。該柵極絕緣板30包圍在柵極20的外部，與柵極20的側(cè)邊和頂面接觸，覆蓋在基板10和柵極20上，其為SiNx與S1x的復(fù)合層，厚度為3000埃。
[0109]如圖5所示，然后采用物理氣相沉積方法在柵極絕緣板30上沉積半導(dǎo)體氧化物層40，再依次利用黃光工藝和刻蝕工藝制得具有圖形的半導(dǎo)體氧化物層40。該半導(dǎo)體氧化物層40為IGZO層，厚度為1000埃，長(zhǎng)度與柵極絕緣層頂面的長(zhǎng)度相同。
[0110]如圖6所示，然后采用物理氣相沉積方法在已刻蝕好的半導(dǎo)體氧化物層40上沉積源漏極層50，使源漏極層50包圍在半導(dǎo)體氧化物層40的外部，分別與半導(dǎo)體氧化物層40的側(cè)邊和頂面接觸，覆蓋在柵極絕緣層30和半導(dǎo)體氧化物層40上。具體地，如圖7所示，在半導(dǎo)體氧化物層40上首先沉積源漏極層50的底層52，再沉積源漏極層52的頂層51，使源漏極層50形成具有兩層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層。其中，底層52為ZnO(Al)層，厚度為500埃，頂層51為Al/Mo層，厚度為3000埃。
[0111]如圖8、圖9所示，針對(duì)源漏極層50位于半導(dǎo)體氧化物層40上方的部分和源漏極層40的其他部分依次采用灰階光罩工藝和刻蝕工藝進(jìn)行處理，使得位于半導(dǎo)體氧化物層40上方的源漏極層最終刻蝕為刻蝕阻擋層80，其他源漏極層部分則刻蝕為具有圖形的源漏極層40。具體地，在刻蝕位于半導(dǎo)體氧化物層40上方的源漏極層時(shí)，將源漏極層的頂層51全部刻蝕掉，僅剩余底層52，從而形成刻蝕阻擋層80，該刻蝕阻擋層與源漏極層底層相同，均為ZnO(Al)層，刻蝕阻擋層的厚度為300埃，其長(zhǎng)度小于半導(dǎo)體氧化物層的長(zhǎng)度。另夕卜，由于源漏極層50刻蝕形成了刻蝕阻擋層80的同時(shí)，使源漏極層50形成朝向其自身內(nèi)部凹陷的窗口，從而使得位于刻蝕阻擋層80兩側(cè)的源漏極層分別對(duì)應(yīng)形成源極和漏極。
[0112]在本實(shí)施例中，為了提高制得的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的性能和使用壽命，需要對(duì)相關(guān)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性處理。在刻蝕形成刻蝕阻擋層之后，利用離子注入方法向刻蝕阻擋層中注入氧離子以增加該ZnO(Al)層中的氧含量。然后，在烘箱中加熱活化半導(dǎo)體氧化物層和刻蝕阻擋層，使所述半導(dǎo)體氧化物層活化為半導(dǎo)體層，所述刻蝕阻擋層氧化為絕緣層，其中，加熱溫度為300°C，活化時(shí)間為60min，同時(shí)通入空氣或氧氣進(jìn)行活化。
[0113]可以理解的是，對(duì)于ZnO(Al)薄膜而言，其導(dǎo)電性會(huì)隨著材料中氧含量的變化而變化，不通氧時(shí)制備的ZnO(Al)薄膜導(dǎo)電性最好，同時(shí)薄膜也具有較高的透過(guò)率(>85%)，氧流量越大，電阻率隨之越高。這是因?yàn)?，?dāng)工作氣體中摻入部分氧氣，一方面氧與鋅粒子反應(yīng)的幾率增加，結(jié)果ZnO(Al)薄膜內(nèi)的氧缺位濃度降低而導(dǎo)致電阻率增加；另一方面，薄膜內(nèi)的鋁原子與氧反應(yīng)生成Al2O3使其含量增加，薄膜中的替位Al 3+減少而導(dǎo)致導(dǎo)電電子的濃度降低。另外，生成的Al2O3被隔離在晶界處，也會(huì)增加載流子的散射，使迀移率降低。由此可見(jiàn)，氧含量越多，會(huì)導(dǎo)致ZnO(Al)薄膜中的載流子濃度降低、電子迀移率降低，使得電阻率升高。本實(shí)施例中采用離子注入增加ZnO(Al)層中氧含量、以及通過(guò)高溫活化的方式，恰是用于提高ZnO(Al)層中的氧含量，以使該層成為絕緣層。
[0114]如圖10所示，在對(duì)刻蝕阻擋層進(jìn)行活化后，采用物理氣相沉積方法在源漏極層40和刻蝕阻擋層80的上方沉積鈍化層60，高溫活化鈍化層60，再依次利用黃光工藝和刻蝕工藝制得具有圖形的鈍化層60。具體地，該鈍化層60為SiNx與S1x的復(fù)合層，厚度為3000埃。其中，S1x層位于鈍化層60的底層，可與刻蝕阻擋層80接觸。本實(shí)施例之所以將S1x層設(shè)于鈍化層的底層，是因?yàn)镾1x層中氧含量較多，當(dāng)沉積鈍化層后對(duì)其進(jìn)行活化，可進(jìn)一步提高與S1x層相接處的ZnO(Al)層中的氧含量，從而進(jìn)一步提高ZnO(Al)層的絕緣性。
[0115]如圖11所示，刻蝕好鈍化層后，采用物理氣相沉積方法在鈍化層60上沉積透明導(dǎo)電層70，再依次利用黃光工藝和刻蝕工藝制得具有圖形的透明導(dǎo)電層70。具體地，在鈍化層60上設(shè)有用于匹配透明導(dǎo)電層70的接觸窗61，該接觸窗61朝向鈍化層60內(nèi)部凹陷，且接觸窗的厚度為鈍化層的厚度，即接觸窗貫穿于該鈍化層。透明導(dǎo)電層70用于電性連接薄膜晶體管和儲(chǔ)電電容(圖未示)，其與薄膜晶體管連接的一端大致位于鈍化層上，且位置與半導(dǎo)體氧化物層、刻蝕阻擋層、柵極等剛好錯(cuò)開(kāi)。透明導(dǎo)電層70的下表面邊緣處向下凸伸出一凸起部71，該凸起部71剛好容置在鈍化層的接觸窗61中，實(shí)現(xiàn)透明導(dǎo)電層70與源漏極層的接觸。透明導(dǎo)電層70為ITO層，厚度為500埃。
[0116]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，包括由下至上依次設(shè)置的基板、柵極、柵極絕緣層、半導(dǎo)體氧化物層、源漏極層、鈍化層和透明導(dǎo)電層，其特征在于:在對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體氧化物層上方的所述源漏極層處，通過(guò)刻蝕形成刻蝕阻擋層，所述半導(dǎo)體氧化物層和所述刻蝕阻擋層經(jīng)過(guò)加熱活化后分別成為半導(dǎo)體層和絕緣層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述源漏極層朝向其內(nèi)部凹陷形成窗口，所述刻蝕阻擋層容置在所述窗口中且與所述源漏極層連接，所述刻蝕阻擋層的厚度小于所述源漏極層，所述鈍化層覆蓋在所述刻蝕阻擋層和所述源漏極層上方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述源漏極層為復(fù)合層，所述復(fù)合層的底層為ZnO(Al)層，頂層為金屬材料。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述刻蝕阻擋層為ZnO(Al)層O5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鈍化層為S1x層或者SiNx與S1x的復(fù)合層。6.一種根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在基板上沉積并光刻?hào)艠O； 在所述柵極上方沉積柵極絕緣板； 在所述柵極絕緣板上方沉積并光刻半導(dǎo)體氧化物層； 在所述半導(dǎo)體氧化物層上方沉積并光刻源漏極層； 在對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體氧化物層上方的所述源漏極層處，刻蝕所述源漏極層，形成刻蝕阻擋層； 在所述源漏極層和所述半導(dǎo)體氧化物層的上方沉積鈍化層； 在所述鈍化層上方沉積透明導(dǎo)電層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:在所述半導(dǎo)體氧化物層上沉積所述源漏極層時(shí)，首先沉積所述源漏極層的底層，再沉積所述源漏極層的頂層，使所述源漏極層形成具有兩層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于:沉積形成所述源漏極層的復(fù)合層后，針對(duì)所述源漏極層位于所述半導(dǎo)體氧化物層上方的部分和所述源漏極層的其他部分依次采用黃光工藝和刻蝕工藝進(jìn)行處理，其中，所述源漏極層位于所述半導(dǎo)體氧化物層上方的部分在刻蝕后形成刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層的結(jié)構(gòu)為所述源漏極層底層的結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:形成所述刻蝕阻擋層后，利用離子注入方法增加所述刻蝕阻擋層中氧元素的含量。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于:采用離子注入方法后，在烘箱中加熱活化所述半導(dǎo)體氧化物層和所述刻蝕阻擋層，使所述半導(dǎo)體氧化物層活化為半導(dǎo)體層，所述刻蝕阻擋層氧化為絕緣層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，包括由下至上依次設(shè)置的基板、柵極、柵極絕緣層、半導(dǎo)體氧化物層、源漏極層、鈍化層和透明導(dǎo)電層，對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體氧化物層上方的源漏極層處，通過(guò)刻蝕形成刻蝕阻擋層。還涉及上述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法，包括在基板上沉積并光刻?hào)艠O；在柵極上沉積柵極絕緣板；在柵極絕緣板上沉積并光刻半導(dǎo)體氧化物層；在半導(dǎo)體氧化物層上沉積并光刻源漏極層；在對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體氧化物層上方的源漏極層處，刻蝕形成刻蝕阻擋層；在源漏極層和半導(dǎo)體氧化物層的上沉積鈍化層；在鈍化層上沉積透明導(dǎo)電層。本發(fā)明未單獨(dú)沉積刻蝕阻擋層，但通過(guò)刻蝕源漏極層形成具有實(shí)際功能的刻蝕阻擋層，優(yōu)化薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的同時(shí)，真正保護(hù)半導(dǎo)體氧化物層。
【IPC分類】H01L29/786, H01L21/336, H01L29/417
【公開(kāi)號(hào)】CN104952935
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510412290
【發(fā)明人】李金明
【申請(qǐng)人】深圳市華星光電技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月14日