[发明专利]双重自对准金属氧化物TFT

说明书

技术领域

本发明总地涉及金属氧化物TFT的双重自对准制造以免去临界对准工具。

背景技术

金属氧化物薄膜晶体管(MOTFT)作为用于大面积应用例如有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)的高性能TFT背板，引起了人们的兴趣。参见例如2008年7月23日提交的标题为“Active Matrix Light Emitting Display(有源矩阵发光显示器)”的共同待决美国专利申请，该申请在此合并作为参考。这些大面积应用中有许多使用了玻璃或塑料衬底。为了在大面积上以低成本产生TFT，利用低成本平版印刷工具例如接近式/投影式对准器而不是更昂贵的步进工具是有利的。此外，由于衬底在加工中变形(玻璃由于高温处理而变形、或塑料衬底由于化学和热处理而变形)，所以必须解决对准的问题。典型地，由于变形引起的未对准随着曝光区域的尺寸而增加。补偿变形的一种方法是通过在衬底上执行多次曝光、然后将多个图形拼接在一起，从而减小曝光区域。但是，由于低通量和高拼接成本，这种方法显著增加了制造成本。

得到没有临界对准步骤的自对准方法将是高度有利的。

因此，本发明的目的是提供制造自对准金属氧化物TFT的新的改进方法。

发明概述

简单说，为了达到本发明根据其优选实施方案的期望目标，提供了使用双重自对准步骤在透明衬底上制造金属氧化物TFT的方法。该方法包括以下步骤：提供柔性或刚性、具有正面和背面的透明衬底并将不透明的栅极金属布置在所述衬底的正面上以界定TFT的栅极区域。在衬底的正面上沉积覆盖栅极金属和周围区域的透明栅极电介质层，并在所述透明栅极电介质层的表面上沉积透明金属氧化物半导体材料层。然后通过减成或加成法在所述金属氧化物半导体材料层上布置钝化材料，留下覆盖栅极区域并界定TFT的沟道区域的钝化区域。在减成法中，一些步骤包括在覆盖栅极金属和周围区域的透明钝化材料层上沉积第一正型光致抗蚀剂层，从衬底的背面将部分第一光致抗蚀剂层曝光并显影第一光致抗蚀剂层以除去第一光致抗蚀剂层的被曝光部分以形成蚀刻掩模，以及除去部分钝化材料层和除去蚀刻掩模。在加成法中，直接曝光钝化层，除去被曝光部分并保留未曝光部分。然后通过减成和加成法之一在所述钝化区域上形成透明导电材料层，以在沟道区域的相对侧上留下源极区域和漏极区域。减成法包括以下步骤：在透明导电材料层上沉积第二负型光致抗蚀剂层，从衬底的背面将部分第二光致抗蚀剂层曝光并显影所述第二光致抗蚀剂层以除去第二光致抗蚀剂层的未曝光部分以形成蚀刻掩模，和通过蚀刻等除去部分透明导电材料层。要理解，透明导电材料可以包括金属氧化物、薄金属层等，或在一些具体应用中包括透明有机材料层。加成法包括选择性地直接沉积导电材料。

附图说明

对于本领域技术人员而言，从下面结合图对本发明优选实施方案的详细说明将很容易看出本发明的上述和其它以及更具体的目标和优点，所述图中：

图1绘出了依照本发明制造TFT的第一阶段或期；

图2绘出了依照本发明制造TFT的第二阶段或期；

图3绘出了依照本发明制造TFT的第三阶段或期；和

图4绘出了依照本发明制造TFT的放大的最终阶段或期。

优选实施方案的详细说明

现在转向图，为了简短说明现有技术的问题，首先注意图4。图4绘出的装置是底部栅极和顶部源极/漏极的金属氧化物TFT，标注为10。TFT 10包括衬底12，衬底12之上具有图形化的栅极金属14。栅极电介质层16沉积在栅极金属14之上，半导体有源层18沉积在电介质层16之上，从而将有源层18与栅极金属14隔离。钝化区域20在有源层18上图形化，以及在有源层18的上表面上的钝化区域20的相对侧上形成源极/漏极区域22。源极和漏极之间的空间界定TFT 10的导电沟道，标注为24。