[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管。更具体地，本发明的实施方式涉及薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

随着信息社会的发展，对显示装置的需求急剧增加。响应于这个需求，最近几年，正在研究多种显示装置，诸如液晶显示器（LCD）、等离子体显示板（PDP）、电致发光显示器（ELD）和真空荧光显示器（VFD），并且利用其中一些作为用于多种设备的显示器。这种显示装置包括形成在每个像素区域中的作为开关装置的薄膜晶体管。

薄膜晶体管包括作为将氧化物用于半导体层的薄膜晶体管的氧化物薄膜晶体管（氧化物TFT）、将有机材料用于半导体层的有机薄膜晶体管（有机TFT）、包括将非晶硅用于半导体层的薄膜晶体管基板的非晶硅薄膜晶体管（非晶硅TFT）以及包括将多晶硅用于半导体层的薄膜晶体管基板的多晶硅薄膜晶体管（多晶硅TFT）。

具体地，与硅薄膜晶体管相比，氧化物薄膜晶体管具有更高的电荷迁移率和更低的漏电流特性的优点。另外，由于硅薄膜晶体管通过高温处理形成，并且氧化物半导体层经过结晶处理，由于在结晶期间随着面积增加均匀性的劣化，硅薄膜晶体管在增加面积方面有缺点。然而，氧化物薄膜晶体管适于低温处理，并且在增加可使用面积方面有优点。

图1是例示相关技术的薄膜晶体管的截面图，其例示了具有顶栅结构的氧化物晶体管。

如图1所示，通常的氧化物薄膜晶体管包括基板10、形成在基板10上光屏蔽层11以及覆盖光屏蔽层11的缓冲层12。在此情况下，光屏蔽层11防止外部光入射在半导体层13上。通常，光屏蔽层11由不透明金属制成，诸如钼（Mo）、铬（Cr）、铜（Cu）、坦（Ta）或铝（Al）。

另外，通常的氧化物薄膜晶体管包括按照顺序形成在缓冲层12上的半导体层13和形成在半导体层13上的栅绝缘膜14a和栅极14。形成覆盖栅极14的层间绝缘膜15以使得层间绝缘膜15露出半导体层13的两个边缘，并且形成源极16a和漏极16b以连接半导体层13的露出的两个边缘。

为此，在通常的氧化物薄膜晶体管中，应使用不同掩模形成具有不同蚀刻速度的光屏蔽层11和半导体层13，使得半导体层13完全交叠光屏蔽层11。此外，一般地，由于光屏蔽层11由不透明金属材料形成并因而具有相当低的电阻，所以缓冲层12应具有足够的厚度。

发明内容

因此，本发明涉及一种薄膜晶体管及其制造方法，所述薄膜晶体管及其制造方法基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。

本发明的目的是提供包括由与基板上的半导体层相同材料制成的光屏蔽层的薄膜晶体管及其制造方法。

本发明的其它优点、目的及特征一部分将在以下的说明书中进行阐述，并且一部分对于本领域的技术人员来说将在研读以下内容后变得清楚，或者可以从本发明的实践获知。本发明的这些目的和其它优点可以通过在本书面描述及其权利要求书及附图中具体指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如这里所具体实施和广泛描述的，一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：基板；光屏蔽层和缓冲层，所述光屏蔽层和所述缓冲层按照顺序形成在所述基板上；半导体层，所述半导体层形成在所述缓冲层上，所述半导体层由与所述光屏蔽层相同材料形成；栅绝缘膜和栅极，所述栅绝缘膜和所述栅极按顺序形成在所述半导体层上；层间绝缘膜，所述层间绝缘膜形成在所述基板上以使得所述层间绝缘膜覆盖所述栅极，所述层间绝缘膜包括分别露出所述半导体层的源区域和漏区域的源接触孔和漏接触孔；以及源极和漏极，所述源极和所述漏极通过所述源接触孔和所述漏接触孔电连接到所述半导体层。

在本发明的另一个方面中，一种薄膜晶体管的制造方法，该方法包括以下步骤：在基板上顺序地形成光屏蔽层和缓冲层；在所述缓冲层上使用与所述光屏蔽层相同的材料形成半导体层；在所述半导体层上顺序地形成栅绝缘膜和栅极；在所述基板上形成层间绝缘膜，使得所述层间绝缘膜覆盖所述栅极并且包括分别露出所述半导体层的源区域和漏区域的源接触孔和漏接触孔；以及形成源极和漏极，所述源极和所述漏极通过所述源接触孔和所述漏接触孔电连接到所述半导体层。

所述光屏蔽层的边缘可以与所述半导体层边缘一致。

所述光屏蔽层和所述半导体层可以由透明导电氧化物形成。

所述光屏蔽层可以形成在所述基板的整个表面上。

所述光屏蔽层的厚度可以等于所述半导体层的厚度。

由于光屏蔽层和半导体层由相同材料形成，具有在半导体层中吸收的波长范围的光已经在光屏蔽层中被吸收，所以在半导体层中不吸收光。