[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关器件及其制造方法，且更具体地，涉及薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

薄膜晶体管可以用作用于平板显示装置例如液晶显示器装置或有机发光显示器装置的开关器件。

薄膜晶体管的迁移率或泄漏电流可以根据薄膜晶体管沟道层的材料和状态而明显变化。

在常规液晶显示器装置中，大多数薄膜晶体管的沟道层是非晶硅层。如果薄膜晶体管的沟道层是非晶硅层，则电荷迁移率可以是约0.5cm²/Vs，这是很低的，并且因此，难于增加常规液晶显示器装置的运行速度。

因此，进行研究以找到使用ZnO基材料层例如Ga-In-Zn-O层作为薄膜晶体管的沟道层的方法，该ZnO基材料层具有比非晶硅层更大的电荷迁移率。Ga-In-Zn-O层的迁移率可以比非晶硅层的迁移率大几十倍，因此，其可以明显增加液晶显示器装置的运行速度。

发明内容

示例实施例可以提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管由于薄膜晶体管的源极和漏极之间改善的接触而具有改善的特性。

示例实施例还可以提供制造该薄膜晶体管的方法。

示例实施例可以提供一种薄膜晶体管(TFT)，其可以包括：栅极；沟道层；源极和漏极，源极和漏极由金属形成；以及金属氧化物层，该金属氧化物层形成在沟道层与源极和漏极之间。

金属氧化物层在沟道层与源极和漏极之间可以具有逐渐变化的金属含量。

金属氧化物层中的金属含量可以在朝向沟道层的方向上逐渐增加或减少。

金属氧化物层可以是化学计量的层或非化学计量的层。

金属氧化物层可以包括过渡金属，该过渡金属具有高于或类似于ZnO的氧化特性的氧化特性。

源极和漏极可以是由金属形成的双层。

沟道层可以是氧化物半导体层。

包含在金属氧化物层中的金属可以与源极和漏极的金属相同。

栅极可以形成在沟道层的上方或下方，或者掩埋在沟道层中。

过渡金属可以是选自由Al、Ti、Mo、Cr或W构成的组中的一种。

源极和漏极可以由Ti、Mo、Cr、W、Zr、Hf、Nb、Ta、Ag、Au、Al、Cu、Co、Sb、V、Ru、Pt、Pd、Zn和Mg组成的组中所选取的至少一种形成。

氧化物半导体层可以是a(In₂O₃)·b(Ga₂O₃)·c(ZnO)或a(In₂O₃)·b(ZnO)·c(SnO)(这里a、b和c分别是满足a≥0，b≥0和c＞0的整数)。

示例实施例可以提供一种制造薄膜晶体管(TFT)的方法，该方法可以包括：在衬底上形成栅极，在衬底上形成覆盖栅极的栅极绝缘层，在栅极绝缘层上形成沟道层，并通过在沟道层和栅极绝缘层上依次堆叠金属氧化物层和金属层来形成源极和漏极。

在形成金属氧化物层和金属层之后，可以对得到的结构进行退火。

退火可以使用炉管、快速热退火(RTA)或激光在氮气氛中在250℃～450℃之间进行。

根据至少一个示例实施例，沟道层可以首先形成在衬底上，且源极和漏极可以通过在沟道层和衬底上依次堆叠金属氧化物层和金属层来形成，以及栅极和栅极绝缘层可以在形成源极和漏极之后通过形成栅极绝缘层以覆盖沟道层、金属氧化物层和金属层并在栅极绝缘层上形成栅极而形成。

示例实施例可以提供一种制造薄膜晶体管(TFT)的方法，其可以包括在衬底上形成栅极，在衬底上形成覆盖栅极的栅极绝缘层，在栅极绝缘层上形成沟道层，在沟道层和栅极绝缘层上堆叠金属层，并在金属层和沟道层之间形成金属氧化物层。

金属氧化物层可以通过对包括金属层的得到的结构退火来形成。

退火可以使用炉管、快速热退火(RTA)或激光来进行。

退火可以在包含氮或氧的气氛中在250℃～450℃之间进行。

退火可以在氧气氛中在250℃～450℃之间进行。

根据至少一个示例实施例，沟道层可以首先形成在衬底上，且金属层可以形成在沟道层和衬底上，且栅极绝缘层可以形成为覆盖金属层和沟道层，以及金属氧化物层可以在在栅极绝缘层上形成栅极之后形成。

另外，沟道层可以是首先形成在衬底上，且金属层可以形成在沟道层和衬底上，然后可以形成金属氧化物层，以及栅极绝缘层可以形成以覆盖金属层、金属氧化物层和沟道层，并且栅极可以形成在栅极绝缘层上。

附图说明