[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的示范实施例涉及一种半导体器件和/或其制造方法，且例如，涉 及薄膜晶体管和/或其制造方法。

背景技术

在例如液晶显示装置或有机发光显示装置的平板显示装置中，使用薄膜 晶体管(TFT)作为开关器件。TFT的迁移率或漏电流受到TFT沟道层的材 料和状态的严重影响。

在商业生产的液晶显示装置中，TFT的沟道层主要为非晶硅层，其具有 相对很低的接近0.5cm²/Vs的电荷迁移率。因此，很难增大商业生产的液晶 显示装置的运行速度。

因此，人们已经对使用氧化物半导体材料层作为TFT的沟道层进行了研 究，该氧化物半导体材料层例如是ZnO基材料层，其具有比非晶硅层高的 电荷迁移率。Ga-In-Zn-O层是一种ZnO基材料层，它的电荷迁移率比非晶 硅层的高几十倍。因此，使用Ga-In-Zn-O层作为沟道层的TFT预期成为显 示装置的下一代驱动器件。

然而，如果ZnO基材料层用作TFT的沟道层，则在形成沟道层之后该 沟道可能被毁坏，结果，器件的电特性可能退化。

发明内容

示范实施例提供一种薄膜晶体管(TFT)，其包括具有高于非晶硅层的电 荷迁移率的沟道层，和/或可以减小由于等离子体造成的沟道层的特性的退 化。

示范实施例提供TFT的制造方法。

依照示范实施例，薄膜晶体管可以包括沟道层、源电极、漏电极、保护 层、栅电极和/或栅极绝缘层。沟道层可以包括氧化物半导体材料。源电极和 漏电极可以在沟道层上方相互面对。保护层可以在源电极和漏电极下面和/ 或可以覆盖沟道层。栅电极可以配置为向沟道层施加电场。栅极绝缘层可以 夹置在栅电极和沟道层之间。

依照示范实施例，沟道层可以是ZnO基材料层。

依照示范实施例，沟道层可以是a(In₂O₃)·b(Ga₂O₃)·c(ZnO)层，其中a、b 和c是实数使得a≥0、b≥0和c＞0。

依照示范实施例，沟道层可以是a(In₂O₃)·b(Ga₂O₃)·c(ZnO)层，其中a、b 和c是实数使得a≥1、b≥1和0＜c≤1。

依照示范实施例，保护层可以提供接触区域，和沟道层可以在接触区域 接触源电极和漏电极。

依照示范实施例，保护层可以是氧化硅层和氮化硅层中至少之一。

依照示范实施例，薄膜晶体管可以包括欧姆接触层，该欧姆接触层在沟 道层和源电极之间以及在沟道层和漏电极之间。

依照示范实施例，栅电极可以在沟道层上方。

依照示范实施例，栅电极可以在沟道层下方。

依照示范实施例，薄膜晶体管的制造方法可以包括形成包含氧化物半导 体材料的沟道层和覆盖沟道层的保护层。源电极和漏电极可以形成为相互面 对和/或接触沟道层的两个区域。栅极绝缘层可以形成为覆盖保护层、源电极 和/或漏电极。栅电极可以形成在沟道层上方的栅极绝缘层上。

依照示范实施例，沟道层可以是ZnO基材料层。

依照示范实施例，保护层可以提供接触区域，和/或沟道层可以在接触区 域接触源电极和漏电极。

依照示范实施例，形成沟道层和保护层可以包括在基板上沉积氧化物半 导体材料膜、通过对氧化物半导体材料膜构图形成沟道层、在基板和沟道层 上沉积保护材料膜和/或通过对保护材料膜构图形成保护层。

依照示范实施例，形成沟道层和保护层可以包括在基板上沉积氧化物半 导体材料膜、在氧化物半导体材料膜上沉积保护材料膜和/或对氧化物半导体 材料膜和保护材料膜构图。

依照示范实施例，保护材料膜可以构图为提供接触区域的形状，和/或沟 道层可以在接触区域接触源电极和漏电极。

依照示范实施例，薄膜晶体管的制造方法可以包括形成栅电极。栅极绝 缘层可以形成为覆盖栅电极。包括氧化物半导体材料的沟道层可以形成在栅 电极上方的栅极绝缘层上且保护层可以形成为覆盖沟道层。源电极和漏电极 可以形成为相互面对并接触沟道层的两个区域。

依照示范实施例，沟道层可以是ZnO基材料层。