[发明专利]一种薄膜晶体管及其制造方法

说明书

本发明提供一种薄膜晶体管及其制造方法，薄膜晶体管包括缓冲层、位于缓冲层上的半导体层、由半导体层材料经过导体化形成的第一导体电极和第二导体电极、覆盖在半导体层上的栅极绝缘层、位于栅极绝缘层上的栅极、源极、漏极和源漏连接电极，所述源极在像素区域内与第一导体电极接触，所述漏极在像素区域内与第二导体电极接触，所述源漏连接电极在端子区域与栅极接触。本发明通过半导体层和栅极绝缘层连续成膜，改善半导体层和栅极绝缘层之间的界面，可以避免栅极绝缘层在刻蚀的过程中造成源漏极金属产生断线；本发明半导体层作为保护层，可以避免缓冲层过刻。

技术领域

本发明涉及半导体的技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

现有顶栅的薄膜晶体管可以有效降低栅极和源极之间的电容Cgs以及栅极和漏极之间的电容Cgd，其制造方法如图1所示，第一步，首先在玻璃基板10 上沉积一层缓冲层20，然后在缓冲层20上沉积半导体层材料并图形化形成半导体层30；第二步，在形成第一步图形的基础上连续沉积栅极绝缘膜(GI)40和栅极金属层，栅极金属层图形化形成栅极50；第三步，对栅极绝缘膜40进行整面刻蚀仅保留位于栅极50下方的栅极绝缘膜；第四步，对未被栅极进行层覆盖的半导体层30进行导体化处理形成导体电极；第五步，沉积层间绝缘膜60并形成各种接触孔；第六步，沉积金属层并图形化形成与导体电极连接的源漏极70。

如图2和图3所示，栅极绝缘膜40在整面刻蚀过程中，半导体层30的边缘出现蚀沟100，源漏极70图形化后易产生断线。

发明内容

本发明的目的在提供一种避免栅极绝缘层在刻蚀的过程中造成源漏极金属产生断线的薄膜晶体管及其制造方法。

本发明提供一种薄膜晶体管的制造方法，包括如下步骤：

S1：连续沉积缓冲层、半导体材料层、第一绝缘材料层和第一金属层；

S2：对第一金属层和第一绝缘材料层进行图形化处理形成栅极和位于栅极下方的栅极绝缘层；

S3：对半导体材料层进行刻蚀形成位于栅极绝缘层下方的半导体层，其中在像素区域内的半导体层的长度大于栅极绝缘层的长度，端子区域内的半导体层的长度等于栅极绝缘层的长度；

S4：对暴露于栅极绝缘层外的半导体层进行导体化处理使得栅极绝缘层两侧的半导体层分别形成第一导体电极和第二导体电极；

S5：沉积第二绝缘材料层并对第二绝缘材料层进行刻孔形成层间绝缘层、位于第一导体电极上的第一接触孔、位于第二导体电极上的第二接触孔以及位于端子区域的栅极上的第三接触孔；

S6：沉积第二金属层并对第二金属层进行图形化形成位于第一接触孔内的源极、位于第二接触孔内的漏极以及位于第三接触孔内的源漏连接电极。

进一步地，步骤S2的栅极和栅极绝缘层同时形成。

进一步地，步骤S2的具体步骤为：先对第一金属层进行图形化并形成位于第一绝缘材料层上的栅极，然后对第一绝缘材料层进行整面刻蚀并形成位于栅极下方的栅极绝缘层。

进一步地，所述半导体材料为金属氧化物半导体材料。

进一步地，第一金属层和第二金属层的材料包括但不限于Mo单层、Ti和Cu 叠层、Mo/Al/Mo叠层和MoNb/Cu叠层。

进一步地，步骤S4的对暴露于栅极绝缘层外的半导体层进行导体化处理的方法包括：等离子体处理、离子注入和高温烘烤。

进一步地，第一绝缘层材料和第二绝缘层材料包括但不限于SiO₂、SiO_x、Al₂O₃和SiN_x。