CN102437195A - 薄膜晶体管及其制造方法 - Google Patents
薄膜晶体管及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102437195A CN102437195A CN2011103965173A CN201110396517A CN102437195A CN 102437195 A CN102437195 A CN 102437195A CN 2011103965173 A CN2011103965173 A CN 2011103965173A CN 201110396517 A CN201110396517 A CN 201110396517A CN 102437195 A CN102437195 A CN 102437195A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- film transistor
- etch
- block
- material layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910003471 inorganic composite material Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 2
- -1 Carboxyl Chemical group 0.000 claims 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 98
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229920001621 AMOLED Polymers 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005265 GaInZnO Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Chemical group 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Sn+4].[In+3] TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
薄膜晶体管及薄膜晶体管的制造方法。该制造方法包括：于一基板上形成一栅极。于基板上形成一栅极绝缘层，以覆盖栅极。于栅极绝缘层上形成一半导体材料层。形成一蚀刻终止材料层于栅极上方的半导体材料层上，其中蚀刻终止材料层具有一第一区块与位于第一区块两侧的一第二区块，第一区块的厚度大于第二区块的厚度，且蚀刻终止材料层包括一有机无机混合材料。以蚀刻终止材料层为掩模，移除部分半导体材料层，以形成一沟道层。移除蚀刻终止材料层的第二区块，以形成一蚀刻终止层，蚀刻终止层覆盖部分沟道层。于覆盖有蚀刻终止层的沟道层上形成一源极与一漏极。本发明可以降低制作成本与时间以及提升元件特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管及其制造方法，且特别涉及一种具有蚀刻终止层的薄膜晶体管及其制造方法。
背景技术
近来环保意识抬头，具有低消耗功率、空间利用效率佳、无辐射、高画质等优越特性的平面显示面板(flat display panels)已成为市场主流。常见的平面显示器包括液晶显示器(liquid crystal displays)、等离子体显示器(plasmadisplays)、有机发光二极管(OLED)显示器等。在公知的显示器中，多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶体管或低温多晶硅薄膜晶体管作为各个子像素的切换元件。近年来，已有研究指出金属氧化物半导体薄膜晶体管相较于非晶硅薄膜晶体管具有较高的载子移动率(mobility)，而金属氧化物半导体薄膜晶体管相较于低温多晶硅薄膜晶体管则具有较佳的临界电压(threat hold voltage，Vth)均匀性。因此，金属氧化物半导体薄膜晶体管有潜力成为下一代平面显示器的关键元件。
一般来说，在金属氧化物半导体薄膜晶体管中，会于沟道层上配置蚀刻终止层，以保护沟道层不会受到后续源极与漏极制造工艺的破坏。然而，此举使得薄膜晶体管制造工艺必须多增加一道黄光制造工艺，包括额外进行涂布光致抗蚀剂、曝光、显影以及显影后检查等步骤，导致薄膜晶体管制造工艺的成本与时间随之增加。
发明内容
本发明提供一种薄膜晶体管的制造方法，使薄膜晶体管具有较佳的元件特性。
本发明另提供一种薄膜晶体管，其具有较佳的元件特性。
本发明提出一种薄膜晶体管的制造方法。于一基板上形成一栅极。于基板上形成一栅极绝缘层，以覆盖栅极。于栅极绝缘层上形成一半导体材料层。形成一蚀刻终止材料层于栅极上方的半导体材料层上，其中蚀刻终止材料层具有一第一区块与位于第一区块两侧的一第二区块，第一区块的厚度大于第二区块的厚度，且蚀刻终止材料层包括一有机无机混合材料。以蚀刻终止材料层为掩模，移除部分半导体材料层，以形成一沟道层。移除蚀刻终止材料层的第二区块，以形成一蚀刻终止层，蚀刻终止层覆盖部分沟道层。于覆盖有蚀刻终止层的沟道层上形成一源极与一漏极。
本发明另提出一种薄膜晶体管。薄膜晶体管包括一基板、一栅极、一栅极绝缘层、一沟道层、一蚀刻终止层以及一源极与一漏极。栅极配置于基板上。栅极绝缘层覆盖栅极。沟道层配置于栅极绝缘层上且位于栅极上方。蚀刻终止层覆盖部分沟道层，其中蚀刻终止层的材料包括一有机无机混合材料。源极与漏极配置于覆盖有蚀刻终止层的沟道层上。
基于上述，在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，以有机无机混合材料形成包括第一区块与第二区块的蚀刻终止材料层，其中第二区块位于第一区块两侧且具有较大的厚度。第一区块与第二区块作为用以定义沟道层的掩模，在移除第二区块之后，剩余的第一区块作为保护沟道层的蚀刻终止层。换言之，本发明以蚀刻终止材料层来定义沟道层并保护沟道层，以降低制作成本与时间以及提升元件特性。
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，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A至图1F是依照本发明一实施例的薄膜晶体管的制造方法流程剖面示意图。
【主要附图标记说明】
100：基板
102：栅极
104：栅极绝缘层
106：半导体材料层
110：蚀刻终止材料层
112：第一区块
114：第二区块
116：沟道层
118：蚀刻终止层
120：源极
122：漏极
124：保护层
130：薄膜晶体管
t1、t2：厚度
具体实施方式
图1A至图1F是依照本发明一实施例的薄膜晶体管的制造方法流程剖面示意图。
请参照图1A，首先，于基板100上形成栅极102。基板100例如是玻璃基板、石英基板或是其他基板。栅极102例如是单层或多层堆叠的导电材料，导电材料可以选自由铜(Cu)、钼(Mo)、钛(Ti)、铝(Al)、钨(W)、银(Ag)、金(Au)及其合金所组成的族群中的至少之一。栅极102的形成方法可通过光刻及蚀刻制造工艺来图案化导电材料而制作。
然后，于基板100上形成栅极绝缘层104，以覆盖栅极102。栅极绝缘层104的材质例如是二氧化硅、氮化硅或是氮氧化硅等介电材料，其形成方法例如是化学气相沉积法。
请参照图1B，接着，于栅极绝缘层104上形成半导体材料层106。半导体材料层106例如是金属氧化物半导体材料层，包括IIB-VIA族化合物或其他金属氧化物。IIB-VIA族化合物可以是氧化锌(ZnO)或氧化铜(CuO)，其形成方法例如是物理气相沉积制造工艺或化学气相沉积制造工艺。在一实施例中，半导体材料层106也可以掺杂有其他元素，所掺杂的元素可选自由碱土金属、IIIA族、VA族、VIA族或过渡金属所组成的族群。举例而言，半导体材料层106的材料可以是铟锌氧化物(InZnO)、氧化锡(SnO)、铟锡锌氧化物(ITZO)、氧化铟(InOx)或氧化铟镓锌(GaInZnO)或其他一般常用于沟道层的半导体材料。
请参照图1C，然后，形成蚀刻终止材料层110于栅极102上方的半导体材料层106上，其中蚀刻终止材料层110具有第一区块112与位于第一区块112两侧的第二区块114，第一区块112的厚度t1大于第二区块114的厚度t2，且蚀刻终止材料层110包括有机无机混合材料。详言之，此步骤例如是先以涂布等方式于半导体材料层106上形成一整层的蚀刻终止材料层(未示出)，接着经由半调式光掩模制造工艺、灰调式光掩模制造工艺或经由不同曝光能量的两张光掩模制造工艺，以形成具有第一区块112与第二区块114的蚀刻终止材料层110。所述的光掩模制造工艺包括对蚀刻终止材料层进行曝光与显影等步骤。在本实施例中，第一区块112例如是位于栅极102的正上方，以及第二区块114例如是位于栅极102的两侧上方。第一区块112的厚度t1例如是介于0.5微米至1.2微米，第二区块114的厚度t2例如是介于0.5微米至0.1微米。
蚀刻终止材料层110包括有机无机混合材料，以兼具有机材料与无机材料的优点。在本实施例中，有机无机混合材料例如是包括硅氧烷化合物，其可具有下式1所示的结构，
[式1]
其中R1与R2分别独立地表示氢原子(hydrogen atom)、一至八个碳原子数的直链或支链的烷基(alkyl group)、一至八个碳原子数的直链或支链的醚基(ether group)、一至八个碳原子数的直链或支链的酯基(ester group)、一至八个碳原子数的直链或支链的烷氧基(alkoxy group)、一至八个碳原子数的直链或支链的羧基(carboxy group)或至少一个奈酚偶氮磺酸基(naphthoquinonediazide sulfoxy group)，以及n为正整数。在一实施例中，R1与R2例如是与显影特性有关的亲水基，诸如氢原子、烷基、烷氧基或酯基，主体结构是具有立体阻绝的构造且与蚀刻终止材料层110的膜特性相关，诸如氧化硅、烷基或氧。有机无机混合材料的分子量例如是小于1万。以有机无机混合材料包括硅氧烷化合物为例，其具多变的官能性(functionality)、可挠曲、制造工艺简单、材料设计广泛等有机特性，以及耐热、耐化、透明、刚硬度佳等无机特性，使得蚀刻终止材料层110适于作为掩模层与保护层。硅氧烷化合物的分子量小于1万。
请参照图1D，而后，以蚀刻终止材料层110为掩模，移除部分半导体材料层106，以形成沟道层116。在本实施例中，移除部分半导体材料层106的方法例如是湿式蚀刻制造工艺或干式蚀刻制造工艺。
请参照图1E，继之，移除蚀刻终止材料层110的第二区块114，以形成蚀刻终止层118，蚀刻终止层118覆盖部分沟道层116。在本实施例中，移除第二区块114的方法例如是等离子体蚀刻制造工艺，诸如氧等离子体蚀刻制造工艺。详言之，包括氧气、氢气、氮气、氨气或其他气体的反应气体会被等离子体解离成具有反应性的离子，以对蚀刻终止材料层110进行非等向性蚀刻。其中，厚度t2较薄的第二区块114会完全被移除，而裸露出栅极102两侧上方的沟道层116；厚度t1较厚的第一区块112被移除一部分后，仍覆盖栅极102上方的沟道层116，以作为蚀刻终止层118。
请参照图1F，接着，于覆盖有蚀刻终止层118的沟道层116上形成源极120与漏极122。源极120与漏极122的材料例如是钛、铝、钼或其他金属材料，其形成方法包括薄膜沉积制造工艺、光刻制造工艺以及蚀刻制造工艺等制造工艺。其中，薄膜沉积制造工艺可以是物理气相沉积制造工艺或化学气相沉积制造工艺。值得注意的是，由于沟道层116上覆盖有蚀刻终止层118，故沟道层116不会暴露于蚀刻液或去光致抗蚀剂液等物质中，以避免受到上述物质的损害。换言之，蚀刻终止层118在后续制造工艺中作为保护沟道层116的保护层，使沟道层116具有稳定的薄膜特性，进而提升薄膜晶体管130的元件特性。
而后，在本实施例中，还包括于基板100上形成保护层124，以覆盖源极120与漏极122并大致完成薄膜晶体管130的制作。其中，保护层124的材料例如是氮化硅，其形成方法例如是化学气相沉积法。在其他实施例中，后续制造工艺还包括于保护层124形成接触插塞以分别与源极120与漏极122电性连接等步骤，由于该些步骤为所属领域公知，故于此不赘述。
在本实施例中，是以有机无机混合材料形成包括第一区块112与第二区块114的蚀刻终止材料层110，其中第二区块114位于第一区块112两侧且具有较大的厚度。蚀刻终止材料层110作为定义沟道层116的掩模。也就是说，相较于公知需以两道黄光制造工艺分别定义蚀刻终止层与沟道层，本实施例是以具有第一区块112与第二区块114的蚀刻终止材料层110作为定义沟道层116的掩模，无需额外提供用于定义沟道层的光掩模、进行涂布光致抗蚀剂、曝光、显影以及显影后检查等复杂步骤，因此省去一道黄光制造工艺并简化薄膜晶体管的制造工艺步骤。此外，在移除第二区块114之后，剩余的第一区块112作为保护沟道层116的蚀刻终止层118，使得沟道层116免于受到诸如源极与漏极等后续制造工艺的破坏，以保持沟道层116的性质不被改变。特别是，由于有机无机混合材料兼具有机材料与无机材料的特性，相较一般聚酰亚胺(PI)与丙烯酸(acrylic)系列有机光致抗蚀剂，其具有高抗水氧，耐热阻及高穿透率的优点，因此蚀刻终止材料层适于作为前述的掩模层以及保护层。因此，以本实施例的制造方法所制作的薄膜晶体管具有较低的制作成本与制作时间以及较佳的元件特性。
综上所述，在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，以有机无机混合材料形成的蚀刻终止材料层具有厚度不同的第一区块与第二区块，第一区块与第二区块一起作为定义沟道层的掩模，且在移除第二区块后，剩余的第一区块仍保留于沟道层上作为蚀刻终止层。因此，本发明的薄膜晶体管的制造方法可省去用以定义沟道层的黄光制造工艺，因而可减少薄膜晶体管制造过程中所需的光掩模数目并省略光致抗蚀剂涂布等制造工艺，以降低制作成本且提升制造工艺效率。此外，由于第一区块作为保护沟道层的蚀刻终止层，能避免沟道层的特性受到后续制造工艺(诸如源极与漏极制造工艺)中所用的溶剂或气体等影响，进而提升薄膜晶体管的元件特性与良率。如此一来，采用本发明的薄膜晶体管的制造方法制作的薄膜晶体管，诸如金属氧化物薄膜晶体管，具有较低的制作成本、较高的产率与良率以及较佳的元件特性，且采用此薄膜晶体管作为驱动元件的显示器，诸如有源矩阵有机发光二极管(activematrix organic light-emitting diode，AM-OLED)显示器，具有显示品质佳、电性稳定以及生产成本较低等优点。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
Claims (13)
1.一种薄膜晶体管的制造方法，包括：
于一基板上形成一栅极；
于该基板上形成一栅极绝缘层，覆盖该栅极；
于该栅极绝缘层上形成一半导体材料层；
形成一蚀刻终止材料层于该栅极上方的该半导体材料层上，其中该蚀刻终止材料层具有一第一区块与位于该第一区块两侧的一第二区块，该第一区块的厚度大于该第二区块的厚度，且该蚀刻终止材料层包括一有机无机混合材料；
以该蚀刻终止材料层为掩模，移除部分该半导体材料层，以形成一沟道层；
移除该蚀刻终止材料层的该第二区块，以形成一蚀刻终止层，该蚀刻终止层覆盖部分该沟道层；以及
于覆盖有该蚀刻终止层的该沟道层上形成一源极与一漏极。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其中该有机无机混合材料包括硅氧烷化合物。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管的制造方法，其中该硅氧烷化合物具有以下分子式：
其中R1与R2分别独立地表示氢原子、一至八个碳原子数的直链或支链的烷基、一至八个碳原子数的直链或支链的醚基、一至八个碳原子数的直链或支链的酯基、一至八个碳原子数的直链或支链的烷氧基、一至八个碳原子数的直链或支链的羧基或至少一个奈酚偶氮磺酸基，以及n为正整数。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管的制造方法，其中该硅氧烷化合物的分子量小于1万。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其中该有机无机混合材料的分子量小于1万。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其中形成该蚀刻终止材料层的步骤经由一半调式光掩模制造工艺、一灰调式光掩模制造工艺或经由不同曝光能量的两张光掩模制造工艺。
7.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其中移除该蚀刻终止材料层的该第二区块的方法包括一等离子体蚀刻制造工艺。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其中移除该蚀刻终止材料层的该第二区块的方法包括一氧等离子体蚀刻制造工艺。
9.一种薄膜晶体管，包括：
一基板；
一栅极，配置于该基板上；
一栅极绝缘层，覆盖该栅极；
一沟道层，配置于该栅极绝缘层上且位于该栅极上方；
一蚀刻终止层，覆盖部分该沟道层，其中该蚀刻终止层的材料包括一有机无机混合材料；以及
一源极与一漏极，配置于覆盖有该蚀刻终止层的该沟道层上。
10.如权利要求9所述的薄膜晶体管，其中该有机无机混合材料包括硅氧烷化合物。
11.如权利要求10所述的薄膜晶体管，其中该硅氧烷化合物具有以下分子式：
其中R1与R2分别独立地表示氢原子、一至八个碳原子数的直链或支链的烷基、一至八个碳原子数的直链或支链的醚基、一至八个碳原子数的直链或支链的酯基、一至八个碳原子数的直链或支链的烷氧基、一至八个碳原子数的直链或支链的羧基或至少一个奈酚偶氮磺酸基，以及n为正整数。
12.如权利要求11所述的薄膜晶体管，其中该硅氧烷化合物的分子量小于1万。
13.如权利要求10所述的薄膜晶体管，其中该有机无机混合材料的分子量小于1万。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100141257 | 2011-11-11 | ||
| TW100141257A TWI460864B (zh) | 2011-11-11 | 2011-11-11 | 薄膜電晶體及其製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102437195A true CN102437195A (zh) | 2012-05-02 |
| CN102437195B CN102437195B (zh) | 2013-11-27 |
Family
ID=45985172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103965173A Active CN102437195B (zh) | 2011-11-11 | 2011-11-29 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102437195B (zh) |
| TW (1) | TWI460864B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105555822A (zh) * | 2013-07-15 | 2016-05-04 | 破立纪元有限公司 | 可曝光成像的材料和相关的电子器件及方法 |
| WO2017054407A1 (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种薄膜晶体管、阵列基板及相关制作方法、以及显示装置 |
| JP2017535961A (ja) * | 2014-11-21 | 2017-11-30 | 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 | 薄膜トランジスタ基板の製造方法及び製造装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106873228A (zh) | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 中华映管股份有限公司 | 半穿透半反射式液晶显示面板 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6411356B1 (en) * | 1998-12-17 | 2002-06-25 | Lg Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display device with an organic insulating layer having a uniform undamaged surface |
| WO2002071467A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-12 | International Business Machines Corporation | Low-k interconnect structure comprised of a multilayer of spin-on porous dielectrics |
| CN1671772A (zh) * | 2002-06-03 | 2005-09-21 | 霍尼韦尔国际公司 | 有机硅氧烷 |
| CN1828850A (zh) * | 2006-01-23 | 2006-09-06 | 友达光电股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
| CN101740524A (zh) * | 2008-11-21 | 2010-06-16 | 统宝光电股份有限公司 | 薄膜晶体管阵列基板的制造方法 |
-
2011
- 2011-11-11 TW TW100141257A patent/TWI460864B/zh active
- 2011-11-29 CN CN2011103965173A patent/CN102437195B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6411356B1 (en) * | 1998-12-17 | 2002-06-25 | Lg Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display device with an organic insulating layer having a uniform undamaged surface |
| WO2002071467A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-12 | International Business Machines Corporation | Low-k interconnect structure comprised of a multilayer of spin-on porous dielectrics |
| CN1671772A (zh) * | 2002-06-03 | 2005-09-21 | 霍尼韦尔国际公司 | 有机硅氧烷 |
| CN1828850A (zh) * | 2006-01-23 | 2006-09-06 | 友达光电股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
| CN101740524A (zh) * | 2008-11-21 | 2010-06-16 | 统宝光电股份有限公司 | 薄膜晶体管阵列基板的制造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105555822A (zh) * | 2013-07-15 | 2016-05-04 | 破立纪元有限公司 | 可曝光成像的材料和相关的电子器件及方法 |
| CN105555822B (zh) * | 2013-07-15 | 2018-05-08 | 飞利斯有限公司 | 可曝光成像的材料和相关的电子器件及方法 |
| JP2017535961A (ja) * | 2014-11-21 | 2017-11-30 | 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 | 薄膜トランジスタ基板の製造方法及び製造装置 |
| WO2017054407A1 (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种薄膜晶体管、阵列基板及相关制作方法、以及显示装置 |
| US10256343B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-04-09 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Thin film transistor, array substrate and their manufacturing methods, and display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201320351A (zh) | 2013-05-16 |
| TWI460864B (zh) | 2014-11-11 |
| CN102437195B (zh) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102651341B (zh) | 一种tft阵列基板的制造方法 | |
| CN103219391B (zh) | 一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板和显示装置 | |
| US9324735B2 (en) | Array substrate and manufacturing method thereof, display panel and display device | |
| CN102169907B (zh) | 薄膜晶体管及其制造方法 | |
| US20110183463A1 (en) | Thin film transitor substrate and method of manufacturing the same | |
| CN102651340B (zh) | 一种tft阵列基板的制造方法 | |
| US9431544B2 (en) | Polysilicon thin-film transistor array substrate and method for preparing the same, and display device | |
| US20160005799A1 (en) | Thin film transistor, tft array substrate, manufacturing method thereof and display device | |
| CN102709234B (zh) | 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和电子器件 | |
| CN103000628A (zh) | 显示装置、阵列基板及其制作方法 | |
| EP3703112A1 (en) | Method for manufacturing oled backplane | |
| CN108538860A (zh) | 顶栅型非晶硅tft基板的制作方法 | |
| CN102263111A (zh) | 阵列基板及制造该阵列基板的方法 | |
| CN103794555A (zh) | 制造阵列基板的方法 | |
| US9684217B2 (en) | Array substrate, method for manufacturing the same and liquid crystal display device | |
| CN107799466B (zh) | Tft基板及其制作方法 | |
| CN104779302A (zh) | 薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置 | |
| CN103094205A (zh) | 一种薄膜晶体管、薄膜晶体管驱动背板的制备方法及薄膜晶体管驱动背板 | |
| CN110233156A (zh) | 薄膜晶体管基板的制作方法及薄膜晶体管基板 | |
| CN102437195B (zh) | 薄膜晶体管及其制造方法 | |
| CN104241296B (zh) | 一种阵列基板及其制作方法和显示装置 | |
| CN104167447B (zh) | 一种薄膜晶体管及其制备方法、显示基板和显示设备 | |
| CN108305879A (zh) | 薄膜晶体管阵列基板及制作方法和显示装置 | |
| CN101976650B (zh) | 薄膜晶体管及其制造方法 | |
| CN101399273B (zh) | 图像显示系统及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |