[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件及其制造方法，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

随着显示面板的发展，人们对显示质量的要求越来越高，特别是，对于显示面板的解析度。然而，随着显示面板的解析度提高，每一子像素的尺寸必需随着缩小。因此，尺寸小的金属氧化物薄膜晶体管已被应用在高解析度的显示面板中。

在金属氧化物薄膜晶体管的制程中，为了保护不耐水、氧、酸液的金属氧化物半导体图案，多会在金属氧化物半导体图案上制作一个蚀刻阻挡图案，以在图案化出源极与漏极的过程中保护金属氧化物半导体图案，进而得到电性稳定的薄膜晶体管。然而，薄膜晶体管的通道长度会受限于蚀刻阻挡图案的尺寸，而使解析度不易进一步提高。因此，如何在不设置蚀刻阻挡图案的情况下，制作出尺寸小且性能佳的金属氧化物薄膜晶体管实为当前研发者的重要课题之一。

发明内容

本发明提供一种薄膜晶体管的制造方法，制作出性能佳的薄膜晶体管。

本发明提供一种薄膜晶体管，其性能佳。

本发明的一种薄膜晶体管的制造方法，包括下列步骤：提供基板；在基板上形成栅极；形成绝缘层，以覆盖栅极；在绝缘层上形成第一金属氧化物半导体层、第二金属氧化物半导体层，并图案化第一金属氧化物半导体层、第二金属氧化物半导体层，以形成第一金属氧化物半导体图案、第二金属氧化物半导体图案，其中第一金属氧化物半导体图案位在第二金属氧化物半导体图案与绝缘层之间，第一金属氧化物半导体层是在第一氧气浓度下形成， 第二金属氧化物半导体层是在第二氧气浓度下形成，而第二氧气浓度大于第一氧气浓度；在第二金属氧化物半导体图案上形成源极与漏极。

本发明的另一种薄膜晶体管的制造方法，包括下列步骤：提供基板；在基板上形成栅极；形成绝缘层，以覆盖栅极；在绝缘层上形成第一金属氧化物半导体图案以及第二金属氧化物半导体图案，其中第一金属氧化物半导体图案位在第二金属氧化物半导体图案与绝缘层之间，第二金属氧化物半导体图案的载流子迁移率低于第一金属氧化物半导体图案的载流子迁移率；在第二金属氧化物半导体图案上形成源极与漏极。

本发明的薄膜晶体管包括栅极、绝缘层、半导体结构、源极与漏极。绝缘层覆盖栅极。半导体结构包括配置在绝缘层上的第一金属氧化物半导体图案以及配置在第一金属氧化物半导体图案上的第二金属氧化物半导体图案。源极与漏极分别与半导体结构的两侧电连接。特别是，第二金属氧化物半导体图案的电阻率大于第一金属氧化物半导体图案的电阻率。

在本发明的一实施例中，上述的第一金属氧化物半导体层是在第一温度下形成，第二金属氧化物半导体层是在第二温度下形成，而第二温度大于第一温度。

在本发明的一实施例中，上述的第一氧气浓度为0％，而第二氧气浓度介于10％～15％。

在本发明的一实施例中，上述的第一温度介于20℃～30℃，而第二温度介于100℃～300℃。

在本发明的一实施例中，上述的第二金属氧化物半导体图案的电阻率大于第一金属氧化物半导体图案的电阻率。

在本发明的一实施例中，使用相同的材料形成上述的第一金属氧化物半导体层与上述的第二金属氧化物半导体层。

在本发明的一实施例中，上述在第二金属氧化物半导体图案上形成源极与漏极的步骤包括：在第二金属氧化物半导体图案上形成导电层，以覆盖第一金属氧化物半导体图案、第二金属氧化物半导体图案以及绝缘层；使用蚀刻液图案化导电层，以形成源极与漏极，其中，第二金属氧化物半导体图案对蚀刻液的蚀刻速率低于第一金属氧化物半导体图案对蚀刻液的蚀刻速率。

在本发明的一实施例中，上述的第一金属氧化物半导体图案的材料与第 二金属氧化物半导体图案的材料不同。

在本发明的一实施例中，上述的第二金属氧化物半导体图案的材料为含锡的金属氧化物半导体。

基于上述，在本发明一实施例的薄膜晶体管的制造方法中，第一金属氧化物半导体层是在第一氧气浓度下形成，第二金属氧化物半导体层是在第二氧气浓度下形成，而第二氧气浓度大于第一氧气浓度。因此，第二金属氧化物半导体图案较第一金属氧化物半导体图案绝缘化。藉此，在图案化出源极与漏极的过程中，第二金属氧化物半导体图案能够保护其下方的第一金属氧化物半导体图案，避免第一金属氧化物半导体图案受到蚀刻液的影响，进而实现性能优良的薄膜晶体管。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明