[发明专利]一种金属氧化物TFT器件及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电子器件技术领域，特别涉及一种金属氧化物TFT器件及其制造方法。

背景技术

金属氧化物薄膜晶体管(TFT)是一种可广泛用于各种电子系统的基本电路组成器件，其具有多种优势，如高电子迁移率、低温制造工艺、较高的稳定性、透明度高等等。如图1所示，在传统的TFT制造工艺中，TFT器件的栅极(Gate)101与源极(Source)102、漏极(Drain)103的对准是采用两层不同的掩膜板通过手动或者机械的光学对准方式实现的。由于对准设备的精度等因素的限制，这种方式会导致源极102、漏极103与栅极101之间存在一定的重叠，因而产生较大的栅源寄生电容(Cgs)及栅漏寄生电容（Cgd）。较大的寄生电容通常会降低器件的截止频率(截止频率反比于寄生电容)，从而降低电路的运行速度；并且，较大的寄生电容也导致显示电极电压偏离设计要求，从而需要复杂的栅极驱动电路来补偿偏差，增加了电路设计的复杂性；此外，无法精确控制的寄生电容也增加了电路设计的复杂性和不确定性，并使沟道(Channel)的最小尺寸无法精确，进而限制了沟道尺寸的最小化，从而难以提高器件的性能。另外，传统器件中使用多层掩膜板也会增加工艺复杂度并增加成本，不利于提高生产效率。

为了解决上述问题，现有技术出现一种自对准器件，它是一种通过特定的工艺设计、可以在工艺制造过程中自动将源极、漏极与栅极相对准的器件，无需手动或者通过机械光学对准两层不同掩膜板即可实现源极、漏极与栅极的对准。这种自对准器件广泛应用于传统的单晶硅芯片（MOSFET）的制造过程中，但是，传统硅芯片中的晶体管的自对准工艺却无法直接应用于金属氧化物TFT上。

为解决该问题，现有技术提出一种自对准工艺，利用顶栅极作为掩膜，自动对准形成源、漏极，并通过Ar等离子体或者含氢较多的NH3等离子体处理金属氧化物氧化铟镓锌（IGZO）的表面，以降低源、漏极的接触电阻，但是Ar等离子体只是部分改善了源、漏区与金属接触的表面电阻，源、漏区电阻仍然很大，而且等离子体等处理需要一道额外工艺处理，增加了成本，而氢则能扩散到沟道，使源、漏区延伸到沟道，导致栅极和源、漏极的重叠区域增大，寄生电容变大，进而减低金属氧化物TFT器件的性能。

在其他现有的自对准工艺中，如中国专利申请CN201080017247，需要在半导体层之上形成刻蚀阻挡层，通过两次曝光分别形成刻蚀阻挡层和源漏极，两次背面曝光自对准，增加了光刻掩膜的使用并大幅度的增加了工艺实现的难度。同时，刻蚀阻挡层也会对半导体沟道产生不良影响，进而影响TFT的电学特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属氧化物TFT器件的制造方法，旨在解决传统方法容易产生寄生电容且工艺复杂的问题。

本发明是这样实现的，一种金属氧化物TFT器件的制造方法，包括下述步骤：

选取一基板，在所述基板之上制备栅极；

在所述栅极之上依次设置绝缘层、半导体层及光刻胶；

以所述栅极为掩膜，自所述基板的背部曝光，保留覆盖所述半导体层的沟道部分的光刻胶；

向所述半导体层和保留的光刻胶之上沉积电极层；

剥离去除所述保留的光刻胶及覆盖所述光刻胶的电极层，露出与所述栅极对准的沟道；

刻蚀保留的电极层和半导体层，形成隔离的源极和漏极；

向所述基板上沉积钝化层，并将所述源极和漏极引出至所述钝化层之外。

本发明的另一目的在于提供一种金属氧化物TFT器件，包括：

基板；

栅极和绝缘层，依次叠层设置于所述基板之上；

半导体层，设置于所述绝缘层之上；

源极和漏极，并排设置于所述半导体层之上，且所述源极和漏极的内侧边与所述栅极的两边对准；

钝化层，包封于所述基板设有栅极的一面；

所述源极和漏极通过导电材料引出至所述钝化层之外。

本发明的再一目的在于提供一种金属氧化物TFT像素电路的制造方法，包括下述步骤：

选取一基板，在所述基板之上制备栅极、栅极引线和存储电容电极；

在所述栅极、栅极引线和存储电容电极之上依次设置绝缘层、半导体层及光刻胶；

以所述栅极、栅极引线和存储电容电极为掩膜，自所述基板的背部曝光，保留覆盖所述半导体层对应于所述栅极、栅极引线和存储电容电极的部分的光刻胶；

向所述半导体层和保留的光刻胶之上沉积电极层；

剥离去除所述保留的光刻胶及覆盖所述光刻胶的电极层，露出与所述栅极、栅极引线和存储电容电极对准的部分；