TW202339287A - 薄膜電晶體以及其製造方法 - Google Patents

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吳元柱
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Abstract

提供一種薄膜電晶體以及其製造方法，特別是一種改善的特性的薄膜電晶體以及其製造方法。根據一示例性實施例的薄膜電晶體包含閘極電極、含有第一金屬元素的氧化物並設置成與閘極電極垂直相隔的主動層、在主動層上設置成彼此相隔的源極電極和汲極電極以及設置在主動層與源極電極和汲極電極之間的接觸層。

Description

薄膜電晶體以及其製造方法
本發明關於一種薄膜電晶體以及其製造方法，特別係一種具有改善的特性的薄膜電晶體以及其製造方法。
薄膜電晶體(TFT)在半導體元件、液晶顯示器(LCD)、有機電致發光(EL)顯示器等裝置中，被作為獨立地驅動各個像素的電路使用。
薄膜電晶體與閘極線路以及資料線路一起形成在顯示裝置的底基板上。亦即，薄膜電晶體係由為閘極線路的一部分之閘極電極、作為通道使用之主動層、為資料線路的部分之源極電極和汲極電極以及閘極絕緣層構成。
在製造膜電晶體的製程中，主動層會曝露於蝕刻氣體以進行圖案化。當主動層曝露於蝕刻氣體時，主動層的曝露面會被蝕刻氣體破壞而失去氧。此外，主動層會連接於源極電極和汲極電極(即，資料線路的部分)。於此，當薄膜電晶體被驅動時，氧會從主動層移動至源極電極和汲極電極，且因此主動層會失去氧。如上所述，當主動層中產生氧的不足時，主動層會無意間提高導電性以作為導體。因此，會有薄膜電晶體因為元件短路而無法穩定地被驅動之缺陷。
[先前技術文件]
[專利文件]
(專利文件1) KR10-2004-0013273 A
本發明提供一種能夠防止主動層中產生氧的不足同時改善穩定性的薄膜電晶體以及其製造方法。
根據一示例性實施例，薄膜電晶體包含：閘極電極、含有第一金屬元素的氧化物並設置成與閘極電極垂直相隔的主動層、在主動層上設置成彼此相隔的源極電極和汲極電極以及含有第二金屬元素並且設置在主動層與源極電極和汲極電極之間的接觸層。
接觸層可含有金屬或含有第二金屬元素的合金。
第二金屬元素可包含釕(ruthenium，Ru)。
接觸層可含有第二金屬元素的氧化物。
第一金屬元素的氧化物與第二金屬元素的氧化物可具有彼此不同的組成(composition)。
第一金屬元素的氧化物以及第二金屬元素的氧化物的每一者可含有摻雜多個雜質的氧化鋅，並且第一金屬元素的氧化物與第二金屬元素的氧化物可具有彼此不同的雜質含量。
第二金屬元素的氧化物的雜質含量可大於第一金屬元素的氧化物的雜質含量。
這些雜質可包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者。
第一金屬元素的氧化物相對於整個第一金屬元素的氧化物可含有約20原子百分比(at%)或更大且小於約40 at%的雜質，並且第二金屬元素的氧化物相對於整個第二金屬元素的氧化物可含有約40 at%或更大且小於約60 at%的雜質。
第二金屬元素的氧化物的氧(O)含量可小於第一金屬元素的氧化物的氧含量。
接觸層的厚度可為約30埃(Å)至約100 Å。
薄膜電晶體可更包含絕緣層，所述絕緣層設置於主動層上並具有使主動層的表面的一部分曝露的接觸孔，其中接觸層可設置於被接觸孔曝露之主動層的表面的部分上，並且源極電極和汲極電極可與接觸層接觸以延伸至絕緣層上。
根據另一示例性實施例，薄膜電晶體的製造方法包含：製備形成有閘極電極以及設置成與閘極電極垂直相隔的主動層之基板基板上；以及在主動層上形成將主動層連接至源極電極和汲極電極的接觸層。
製備基板可包含製備絕緣層在主動層上具有使主動層的表面的一部分曝露的接觸孔之基板，並且接觸層的形成可包含於被接觸孔曝露之主動層的表面的部分上形成接觸層。
在接觸層的形成中，接觸層可在主動層的表面的部分上形成約30 Å至約100 Å的厚度。
接觸層的形成可藉由重複數次包括將含有金屬元素的來源氣體供應至主動層上以及將含有氧的反應氣體供應至主動層上之製程循環之原子層沉積製程來進行。
在來源氣體的供應中，可同時供應含有鋅(Zn)的第一來源氣體以及含有銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者的第二來源氣體。
在來源氣體的供應中，來源氣體的供應可被控制使得第二來源氣體的供應量大於第一來源氣體的供應量。
薄膜電晶體的製造方法可更包含在接觸層上形成源極電極和汲極電極。
根據再另一示例性實施例，薄膜電晶體包含：閘極電極、主動層、第一絕緣層、第二絕緣層、接觸層以及源極電極和汲極電極，其中主動層含有第一金屬元素的氧化物並設置成與閘極電極垂直相隔；第一絕緣層設置在主動層上並且具有使主動層的表面的部分曝露的第一接觸孔；第二絕緣層設置在第一絕緣層上並且曝露第一接觸孔以及從第一接觸孔延伸的第一絕緣層的表面的一部分；接觸層含有第二金屬元素並且設置在被第一絕緣層曝露之主動層的表面的部分上；源極電極和汲極電極在接觸層上設置成彼此相隔並且延伸至被第二絕緣層曝露之第一絕緣層的表面的部分上。
第一絕緣層可含有氧化矽，並且第二絕緣層可含有氮化矽。
第一金屬元素可含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者，並且第二金屬元素含有銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)或釕(Ru)的至少一者。
根據又另一示例性實施例，薄膜電晶體的製造方法包含：製備其上有閘極電極以及設置成與閘極電極垂直相隔的主動層並且其表面的一部分被形成在第一絕緣層中的接觸孔曝露之基板；以及在第一絕緣層上形成含有氮化矽的第二絕緣層。
根據更另一示例性實施例，薄膜電晶體的製造方法包含：製備其上有閘極電極以及設置成與閘極電極垂直相隔的主動層並且其表面的一部分被形成在層壓(laminated)的第一絕緣層以及第二絕緣層每一者中的接觸孔曝露之基板；以及透過區域選擇性原子層沉積方法(area selective-atomic layer deposition method)在主動層的曝露表面的部分上形成將主動層連接至源極電極和汲極電極的接觸層。
接觸層可含有摻雜多個雜質的金屬氧化物。
這些雜質可包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者。
薄膜電晶體的製造方法可更包含：在形成接觸層之後蝕刻形成在第二絕緣層上之摻雜這些雜質的金屬氧化物層。
摻雜這些雜質的金屬氧化物層可用溴化氫(HBr)被蝕刻。
根據又再另一示例性實施例，薄膜電晶體的製造方法包含：製備其上有閘極電極以及設置成與閘極電極垂直相隔的主動層並且其表面的一部分被形成在含有氧化矽的第一絕緣層中的第一接觸孔曝露之基板；在第一絕緣層上形成其中形成有曝露第一接觸孔的第二接觸孔並含有氮化矽之第二絕緣層；以及透過區域選擇性原子層沉積方法在主動層的曝露表面的部分上形成將主動層連接至源極電極和汲極電極的接觸層。
根據又更另一示例性實施例，薄膜電晶體包含：閘極電極、主動層、源極電極和汲極電極以及氧化釕層，其中主動層設置成與閘極電極垂直相隔並含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者；源極電極和汲極電極在主動層上設置成彼此相隔；並且氧化釕層設置在主動層與源極電極和汲極電極之間。
根據又再更另一示例性實施例，薄膜電晶體包含：閘極電極、主動層、源極電極和汲極電極、高密度的金屬氧化物層以及氧化釕層，其中主動層設置成與閘極電極垂直相隔並含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者；源極電極和汲極電極在主動層上設置成彼此相隔；高密度的金屬氧化物層設置在主動層與源極電極和汲極電極之間並且金屬氧化物層的雜質含量大於主動層的雜質含量；並且氧化釕層設置在高密度的金屬氧化物層與源極電極和汲極電極之間。
根據還又再更另一示例性實施例，薄膜電晶體的製造方法包含：製備其上形成有閘極電極以及設置成與閘極電極垂直相隔的主動層之基板；以及在主動層上形成將主動層連接至源極電極和汲極電極的氧化釕層。
根據還又再更另一示例性實施例，薄膜電晶體的製造方法包含：製備其上形成有閘極電極以及設置成與閘極電極垂直相隔的主動層之基板；在主動層上形成高密度的金屬氧化物層且所述金屬氧化物層的多個雜質之含量大於主動層的多個雜質之含量；以及在高密度的金屬氧化物層上形成將主動層連接至源極電極和汲極電極的氧化釕層。
金屬氧化物層或主動層的這些雜質可包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者。
以下，將參考所附圖式詳細敘述本發明的示例性實施例。然而，本發明可透過不同型式被實施且不應被解釋為以本文所闡述的示例性實施例為限。這些實施例反而是被提供以讓本發明將為透徹且完整的，並完全將本發明的範圍傳達給本領域具有通常知識者。
將可理解的是，當一層體、區域或基板被稱為位於另一者「上」時，其可以直接地位於另一者上，或是亦可存在一個或多個中間層體、區域或基板。
而且，空間相關用語如「上方」或「頂部」，以及「下方」或「底部」等，為了方便敘述可在本文中使用以如圖式所示描述一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。應當理解，除了圖中所示的方位之外，這些空間相關用語旨在涵蓋裝置在使用或操作中的不同方位。在圖式中，可為了明確說明而誇大層體以及區域的尺寸。相似的標號通篇表示相似的元件。
圖1是繪示根據一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖，且圖2是繪示根據另一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。
參考圖1及圖2，根據一示例性實施例的薄膜電晶體包含閘極電極150、設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130、在主動層130上設置成彼此相隔的源極電極180a和汲極電極180b以及設置在主動層130與源極電極180a和汲極電極180b之間的接觸層170。
如圖1所示，根據一示例性實施例的薄膜電晶體可為包含下列元件之頂部閘極型薄膜電晶體：設置在基板110上的主動層130、設置在主動層130上的閘極絕緣層140、設置在閘極絕緣層140上的閘極電極150、在主動層130上設置成彼此相隔的源極電極180a和汲極電極180b，且閘極絕緣層140及閘極電極150位於源極電極180a和汲極電極180b之間，以及分別設置在主動層130與源極電極180a之間及主動層130與汲極電極180b之間的多個接觸層170。
透明基板可作為基板110使用。舉例來說，當實施撓性顯示器時，矽基板、玻璃基板或塑膠基板可作為基板110使用。此外，反射基板可作為基板110使用，且在此情況下，可使用金屬基板。金屬基板可由不鏽鋼(SUS)、鈦(Ti)、鉬(Mo)或上述金屬的合金製成。緩衝層120可設置在基板110上。於此，緩衝層120可由包含氧化矽(SiO 2)的絕緣材料製成。
主動層130可設置在緩衝層120上。主動層130可設置在緩衝層120的預設區域上，並且以下將敘述的閘極電極150可設置成與主動層130的頂側相隔以重疊於主動層130的部分區域。
於此，主動層130可由金屬氧化物製成。亦即，主動層130可被提供為金屬氧化物薄膜或具有不同組成的多個金屬氧化物薄膜。舉例來說，主動層130可包含：包含銦(In)、鎵(Ga)以及鋅(Zn)中的至少一者的氧化物。
相關技術中，主動層會使用非晶矽或結晶矽來製作。然而，由於使用矽的薄膜電晶體的基板必須使用玻璃基板，因此這種基板不僅重，還具有並非作為撓性顯示裝置使用的缺點。因此，為了實施一高速裝置，亦即為了提高遷移率，可使用具有高載子濃度(high carrier concentration)以及優良導電性的金屬氧化物薄膜作為主動層。
此外，主動層130可由包含摻雜多個雜質的氧化鋅的材料製成。於此，這些雜質可包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎘(Cd)、汞(Hg)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)中的至少一材料。
舉例來說，銦(In)可為具有相對低能隙以及相對高標準電極電位的金屬，並且可因此具有提高電荷濃度並提升遷移率的特性。另一方面，鎵(Ga)可為具有相對高能隙以及相對低標準電極電位的金屬，並且可具有降低電荷濃度並提升穩定性的特性。因此，可藉由控制包含在金屬氧化物薄膜中之雜質的含量，來調整主動層130的導電性。如上所述，由金屬氧化物製成的主動層130具有氧含量增加時導電性降低，且氧含量減少時導電性提高的特性。
此外，主動層130可包含作為雜質之鎂(Mg)以形成p-型主動層，並且包含作為雜質之矽(Si)以形成n-型主動層。此外，主動層130可包含如釕(Ru)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、釔(Yi)、鎢(W)、鉬(Mo)等各種惰性金屬(noble metal)。
閘極絕緣層140可設置在主動層130上。如上所述，閘極絕緣層140可設置在主動層130的部分區域上，並且閘極絕緣層140可由對金屬材料具有優良附著力以及優良介電強度之包含氧化矽(SiO 2)、氮化矽(SiN)、礬土(Al 2O 3)以及氧化鋯(ZrO 2)之無機絕緣層的一或多個絕緣材料所製成。
閘極電極150可形成在閘極絕緣層140上。閘極電極150可由導電材料製成，例如鋁(Al)、釹(Nd)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬或上述金屬之合金的至少一者。此外，閘極電極150不僅可形成為單層結構還可為包含多個金屬層的多層結構。亦即，閘極電極150可形成為包含由鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)以及鉬(Mo)製成且具有優良的物理與化學性質的金屬層，以及由鋁(Al)系列、銀(Ag)系列或銅(Cu)系列製成且具有低比電阻(specific resistance)的金屬層之雙層結構。
具有覆蓋閘極電極150之接觸孔的絕緣層160可設置在主動層130上，且主動層130的表面的一部分會透過接觸孔曝露在閘極電極150的兩側。亦即，接觸孔可被界定在絕緣層160中使得源極電極180a和汲極電極180b各自透過接觸孔電性連接於主動層130。絕緣層160可由包含氧化矽(SiO 2)的絕緣材料製成。
接觸層170設置在被接觸孔曝露之主動層130的表面的一部分上。接觸層170包含金屬元素。亦即，接觸層170可由金屬或合金製成。於此，接觸層170可由釕(Ru)或釕合金製成。而且，接觸層170可由金屬氧化物製成。亦即，接觸層170可包含金屬氧化物薄膜。於此，像是主動層130，接觸層170可被提供為單層金屬氧化物薄膜或具有不同組成的多個金屬氧化物薄膜。舉例來說，接觸層170可包含氧化釕。此外，接觸層170可由包含摻雜有雜質之氧化鋅的材料製成。於此，雜質可包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎘(Cd)、汞(Hg)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)中的至少一材料。
接觸層170可由與形成主動層130的金屬氧化物具有不同組成之金屬氧化物所製成。亦即，當包含在主動層130中的金屬氧化物稱為第一金屬元素的氧化物，且包含在接觸層170的金屬氧化物稱為第二金屬元素的氧化物時，第一金屬元素的氧化物與第二金屬元素的氧化物可具有不同的組成。於此，當第一金屬元素以及第二金屬元素之每一者的氧化物包含摻雜有雜質的氧化鋅時，第二金屬元素的氧化物可較第一金屬元素的氧化物具有更大的雜質含量，其中雜質包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎘(Cd)、汞(Hg)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)中的至少一者。舉例來說，當形成主動層130的第一金屬元素的氧化物相對於整個第一金屬元素的氧化物含有約20 at%或更大且小於約40 at%的雜質時，第二金屬元素的氧化物相對於整個第二金屬元素的氧化物可含有約40 at%或更大且小於約60 at%的雜質。如上所述，具有高雜質含量的第二金屬元素的氧化物可具有較第一金屬元素的氧化物小的氧含量。
若未提供接觸層170，且源極電極180a和汲極電極180b設置在主動層130上，則在絕緣層160中形成接觸孔以形成源極電極180a和汲極電極180b的製程中，主動層130可能會暴露在蝕刻氣體中。當主動層130曝露在蝕刻氣體中時，主動層130可能會從主動層130的表面至一預定深度被蝕刻氣體破壞而失去氧，且接著變成氧不足的狀態。此外，當源極電極180a和汲極電極180b直接地設置在如上所述被蝕刻氣體破壞的主動層130的表面上時，當薄膜電晶體驅動時氧可能會從主動層130移動至源極電極180a和汲極電極180b。如上所述，當主動層中產生氧的不足時，主動層可能會無意間增加導電性且因此變成導電的，並且可能會產生元件短路使得薄膜電晶體無法穩定被驅動。
另一方面，當由金屬、合金或金屬氧化物製成的接觸層170如示例性實施例所示設置在主動層130與源極電極180a和汲極電極180b之間時，含在接觸層170中的氧或金屬材料可被填充至氧從主動層130脫離的位置。亦即，含在接觸層170中的氧或金屬材料可在氧從主動層130脫離的位置擴散，以防止氧從主動層130移動至源極電極180a和汲極電極180b，並且防止主動層變成導電的。
在此情況下，接觸層170可具有約30 Å至約100 Å的厚度D。於此，當接觸層170具有小於約30 Å的厚度時，可能無法獲得充分的氧遷移防止效果，並且當接觸層170具有超出約100 Å的厚度時，製程時間可能會過度地增加而造成限制薄膜電晶體微型化的缺陷。因此，接觸層170較佳可具有約30 Å至約100 Å的厚度。
源極電極180a和汲極電極180b設置在接觸層170上。亦即，源極電極180a和汲極電極180b的每一者可被提供成與設置在接觸孔中的接觸層170接觸，使得源極電極180a和汲極電極180b彼此相隔且閘極電極150位於源極電極180a和汲極電極180b之間。於此，源極電極180a和汲極電極180b可被提供成與接觸層170接觸以延伸至絕緣層160上。源極電極180a和汲極電極180b可藉由使用相同材料的相同製程形成，並且可由導電材料製成，例如可由鋁(Al)、釹(Nd)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)及鉬(Mo)或上述金屬之合金中的至少一者製成。亦即，閘極電極150可由相同材料製成，但可由不同材料製成。此外，源極電極180a和汲極電極180b的每一者可被提供為單層結構或多層結構。於此，這些層體可分別包含不同的金屬或合金。
如圖2所示，根據另一示例性實施例的薄膜電晶體可為包含下列元件之底部閘極型薄膜電晶體：設置在基板110上的閘極電極150、設置在閘極電極150上的閘極絕緣層140、設置在閘極絕緣層140上的主動層130、在主動層130上設置成彼此相隔的源極電極180a和汲極電極180b以及分別設置在主動層130與源極電極180a之間及主動層130與汲極電極180b之間的多個接觸層170。
即使在此種底部閘極型薄膜電晶體的例子中，與圖1的薄膜電晶體相關的內容可照樣適用。亦即，即使在根據另一示例性實施例的薄膜電晶體的例子中，這些接觸層170仍可分別設置在主動層130與源極電極180a之間及主動層130與汲極電極180b之間。如上所述，即使在根據另一示例性實施例的薄膜電晶體的例子中，除了閘極絕緣層140及閘極電極的堆疊順序之外，其他根據前述的示例性實施例的薄膜電晶體描述的內容仍可照樣適用，且因此將省略重複的敘述。
圖3是繪示根據一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法之示意圖。
參考圖3，根據一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法包含製備形成有閘極電極150以及設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130之基板110的製程，以及形成將主動層130連接至源極電極180a和汲極電極180b每一者之接觸層170的製程。
首先，在製備基板110的製程中，如圖3(a)所示會製備形成有閘極電極150以及設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130之基板110。於此，在製備基板110的製程中，為了製造頂部閘極型薄膜電晶體，可製備主動層130形成在基板110上、閘極絕緣層140形成在主動層130上且閘極電極150形成在閘極絕緣層140上之基板110。此外，緩衝層120可進一步形成在基板110與主動層130之間，並且具有使主動層130的表面的一部分曝露的接觸孔以形成源極電極180a和汲極電極180b的絕緣層160可進一步形成在主動層130上。
在形成接觸層170的製程中，如圖3(b)所示，將主動層130連接至源極電極180a和汲極電極180b每一者的接觸層170會形成在主動層130上。於此，接觸層170可形成在被絕緣層160的接觸孔曝露的主動層130的表面的一部分上。
如上所述，接觸層170可由金屬、合金或金屬氧化物形成。接觸層170可透過各種薄膜形成製程來形成。舉例來說，為了使用金屬氧化物來形成接觸層170，形成接觸層170的製程可藉由重複地進行數次製程循環來進行，所述製程循環包含將含有金屬元素的來源氣體供應至主動層130的製程以及將含有氧的反應氣體供應至主動層130的製程。此種原子層沉積製程可藉由重複地進行數次製程循環來進行，於此製程循環中會依序地進行供應含有金屬元素的來源氣體的製程、吹除來源氣體的製程、供應含有氧的反應氣體的製程以及吹除反應氣體的製程。
於此，在供應來源氣體的製程中，可同時供應含有鋅(Zn)的第一來源氣體以及含有銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎘(Cd)、汞(Hg)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)中的至少一者的第二來源氣體。如上所述，可同時供應含有鋅(Zn)的第一來源氣體以及含有如銦(In)、鎵(Ga)以及鎢(W)之雜質的第二來源氣體，且因此，接觸層170可使用含有摻雜如銦(In)、鎵(Ga)以及鎢(W)之雜質的氧化鋅的材料來形成。
在供應來源氣體的製程中，來源氣體的供應可被控制使得第二來源氣體的供應量大於第一來源氣體的供應量。因此，形成接觸層170的金屬氧化物可被形成以含有相對於總量約40 at%或更大且小於約60 at%的雜質。
在形成接觸層170的製程之後，如圖3(c)所示可進行在接觸層170上形成源極電極180a和汲極電極180b的製程。
圖4是繪示根據另一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法之示意圖。
在根據另一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法中，在製備基板110的製程中，為了製造底部閘極型薄膜電晶體，閘極電極150可形成在基板110上，閘極絕緣層140可形成在閘極電極150，且主動層130可形成在閘極絕緣層140上以製備基板110。此外，緩衝層120可進一步形成在基板110與閘極電極150之間。
此外，雖然這些接觸層170在圖4中被繪示成在不同區域上形成為彼此相隔，但在根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法中，接觸層170可形成為覆蓋主動層130之頂面與側面的單層結構。除了此結構之外，其它因為根據前述的示例性實施例之薄膜電晶體的製造方法所描述的內容仍可照樣適用，因此將省略重複的敘述。
圖5是繪示根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。
參考圖5，根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體包含閘極電極150、設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130、設置在主動層130上並具有使主動層130的表面的一部分曝露的第一接觸孔(圖未示)的第一絕緣層160、設置在第一絕緣層160上並曝露第一接觸孔以及從第一接觸孔延伸的第一絕緣層160之表面的一部分的第二絕緣層165、設置在被第一絕緣層160曝露的主動層130的表面的部分上的接觸層170，以及在接觸層170上設置成彼此相隔並延伸至被第二絕緣層165曝露的第一絕緣層160的表面的部分上的源極電極180a和汲極電極180b。
根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體可額外提供第二絕緣層165而不同於根據一示例性實施例的薄膜電晶體，且因此，關於根據一示例性實施例的薄膜電晶體所敘述的內容可照樣適用。於此，因為根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體的第一接觸孔以及第一絕緣層160與根據前述示例性實施例的薄膜電晶體的接觸孔以及絕緣層160具有相同的構造，所以將用相同的標號表示。
更詳細地說，根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體包含閘極電極150、包含第一金屬元素的氧化物並設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130、設置在主動層130上並具有使主動層130的表面的一部分曝露的第一接觸孔的第一絕緣層160、設置在第一絕緣層160上並曝露第一接觸孔以及從第一接觸孔延伸的第一絕緣層160之表面的一部分的第二絕緣層165、包含第二金屬元素並設置在被第一絕緣層160曝露的主動層130的表面的部分上的接觸層170，以及在接觸層170上設置成彼此相隔並延伸至被第二絕緣層165曝露的第一絕緣層160的表面的部分上的源極電極180a和汲極電極180b。
於此，第一絕緣層160與第二絕緣層165可具有不同的組成。亦即，第一絕緣層160可包含氧化矽(SiO)，且第二絕緣層165可包含氮化矽(SiN)。於此，第二絕緣層165可形成在第一絕緣層160上，並在與第一絕緣層160中界定的第一接觸孔重疊的位置具有大於第一接觸孔的第二接觸孔。因此，當第二絕緣層165設置在第一絕緣層160上時，第一接觸孔以及從第一接觸孔延伸的第一絕緣層的表面可被曝露。此外，主動層130可由包含銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者的第一金屬元素的氧化物製成，且接觸層170可包含：包含如上述銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)或釕(Ru)中的至少一者的第二金屬元素。
如上所述，當第二絕緣層165額外地設置在第一絕緣層160上時，接觸層170可透過區域選擇性原子層沉積(AS-ALD)方法形成。於此，區域選擇性原子層沉積方法可指藉由原子層沉積方法僅在特定區域的表面上選擇性地沉積薄膜的方法，且各種習知的區域選擇性原子層沉積方法可被應用以形成接觸層170。此外，接觸層170可利用使用遮罩的沉積方法選擇性地形成在主動層130的曝露表面的部分上。
亦即，根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法可包含製備其上有閘極電極150以及設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130且其表面的一部分被形成在第一絕緣層160中的第一接觸孔曝露之基板110的製程，以及在第一絕緣層160上形成含有氮化矽的第二絕緣層165的製程。在此情況下，主動層130的表面的一部分可被第一接觸孔以及第二接觸孔曝露，其中第一接觸孔以及第二接觸孔分別形成在堆疊的第一絕緣層160及第二絕緣層165中，並且透過區域選擇性原子層沉積方法將主動層130連接至源極電極180a和汲極電極180b的接觸層170可形成在主動層130的曝露表面的部分上。
如上所述，即使當接觸層170選擇性地形成在主動層130的曝露表面的部分上時，在形成接觸層170的製程期間形成的殘餘層仍可形成在第二絕緣層165上。舉例來說，當接觸層170含有摻雜有雜質的金屬氧化物時，摻雜有雜質的金屬氧化物層可殘留在第二絕緣層165上。因此，在示例性實施例中，在形成接觸層170的製程之後，可進一步進行蝕刻形成在第二絕緣層165上的摻雜有雜質的金屬氧化物層的製程。於此，可用溴化氫(HBr)蝕刻摻雜有雜質的金屬氧化物層。
圖6是繪示根據又另一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。
參考圖6，根據又另一示例性實施例的薄膜電晶體包含閘極電極150、設置成與閘極電極150垂直相隔的主動層130、在主動層130上設置成彼此相隔的源極電極180a和汲極電極180b、設置在主動層130與源極電極180a和汲極電極180b之間的氧化釕層172以及高密度的金屬氧化物層174。
根據還又另一示例性實施例的薄膜電晶體可因接觸層170被提供為氧化釕層172且高密度的金屬氧化物層174設置在氧化釕層172上，而不同於根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體，且因此，關於根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體所敘述的內容可照樣適用。
亦即，根據還又另一示例性實施例的薄膜電晶體可包含閘極電極150、與閘極電極150垂直相隔並含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者的主動層、在主動層130上設置成彼此相隔的源極電極180a和汲極電極180b、設置在主動層130與源極電極180a和汲極電極180b之間且雜質含量高於主動層130的高密度的金屬氧化物層174，以及設置在高密度的金屬氧化物層174與源極電極180a和汲極電極180b之間的氧化釕層172。
如上所述，接觸層170可含有金屬元素，並且可被提供為具有不同組成的多個金屬氧化物薄膜。於此，在又第四示例性實施例中，接觸層170可被提供在含有釕(Ru)氧化物的多個氧化釕層172的薄膜以及含有具有高雜質濃度之金屬氧化物的高密度的金屬氧化物層174中。於此，金屬氧化物可為銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者的氧化物，並且設置在氧化釕層172上的金屬氧化物層174的雜質含量可大於主動層130的雜質含量。亦即，當主動層130以及高密度的金屬氧化物層174皆含有摻雜有雜質的金屬氧化物時，高密度的金屬氧化物層174的雜質含量可大於主動層130的雜質含量。氧化釕層172以及高密度的金屬氧化物層174皆可藉由區域選擇性原子層沉積方法形成。另一方面，氧化釕層172以及高密度的金屬氧化物層174也可藉由使用遮罩的沉積方法依序形成在主動層130的曝露表面的部分上。
如上所述，根據示例性實施例，防止主動層中氧不足的接觸層可被提供在主動層與源極電極和汲極電極之間，以防止主動層有導電性並改善切換特性(switching characteristics)。
此外，在主動層與源極電極和汲極電極之間的接觸電阻可有效地降低，並且可改善元件的可靠度(reliability)以及特性。
雖然利用特定詞語描述並繪示特定實施例，但僅僅是為了清楚地解釋示例性實施例，且因此對具有通常知識者而言，在不改變技術概念或必要特徵的前提下，示例性實施例以及技術用語顯然可以用其他特定形式來實施。因此，應當理解根據本發明示例性實施例的簡單修改可屬於本發明之技術精神。
110:基板 120:緩衝層 130:主動層 140:閘極絕緣層 150:閘極電極 160:第一絕緣層 165:第二絕緣層 170:接觸層 172:氧化釕層 174:金屬氧化物層 180a:源極電極 180b:汲極電極 D：厚度
示例性實施例能透過以下敘述結合所附圖式被更詳細地理解，於圖式中： 圖1是繪示根據一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。圖2是繪示根據另一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。圖3是繪示根據一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法之示意圖。圖4是繪示根據另一示例性實施例的薄膜電晶體的製造方法之示意圖。圖5是繪示根據還另一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。圖6是繪示根據又另一示例性實施例的薄膜電晶體之示意圖。
110:基板
120:緩衝層
130:主動層
140:閘極絕緣層
150:閘極電極
160:第一絕緣層
170:接觸層
180a:源極電極
180b:汲極電極
D:厚度

Claims (34)

  1. 一種薄膜電晶體，包含：一閘極電極；一主動層，含有一第一金屬元素的一氧化物並設置成與該閘極電極垂直相隔；一源極電極和一汲極電極，在該主動層上設置成彼此相隔；以及一接觸層，含有一第二金屬元素並設置於該主動層與該源極電極和該汲極電極之間。
  2. 如請求項1所述的薄膜電晶體，其中該接觸層含有一金屬或含有該第二金屬元素的一合金。
  3. 如請求項2所述的薄膜電晶體，其中該第二金屬元素包含釕(ruthenium，Ru)。
  4. 如請求項1所述的薄膜電晶體，其中該接觸層含有該第二金屬元素的一氧化物。
  5. 如請求項4所述的薄膜電晶體，其中該第一金屬元素的該氧化物與該第二金屬元素的該氧化物具有彼此不同的組成(compositions)。
  6. 如請求項4所述的薄膜電晶體，其中該第一金屬元素的該氧化物以及該第二金屬元素的該氧化物的每一者含有摻雜多個雜質的氧化鋅，並且該第一金屬元素的該氧化物與該第二金屬元素的該氧化物具有彼此不同的雜質含量。
  7. 如請求項6所述的薄膜電晶體，其中該第二金屬元素的該氧化物的雜質含量大於該第一金屬元素的該氧化物的雜質含量。
  8. 如請求項6或7所述的薄膜電晶體，其中該些雜質包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者。
  9. 如請求項6所述的薄膜電晶體，其中該第一金屬元素的該氧化物相對於整個該第一金屬元素的該氧化物含有約20 at%或更大且小於約40 at%的該些雜質，並且該第二金屬元素的該氧化物相對於整個該第二金屬元素的該氧化物含有約40 at%或更大且小於約60 at%的該些雜質。
  10. 如請求項6所述的薄膜電晶體，其中該第二金屬元素的該氧化物的氧(O)含量小於該第一金屬元素的該氧化物的氧(O)含量。
  11. 如請求項1所述的薄膜電晶體，其中該接觸層具有約30 Å至約100 Å的厚度。
  12. 如請求項1所述的薄膜電晶體，更包含一絕緣層，該絕緣層設置於該主動層上並具有使該主動層的一表面的一部分曝露的一接觸孔，其中該接觸層設置於被該接觸孔曝露之該主動層的該表面的該部分上，並且該源極電極和該汲極電極與該接觸層接觸以延伸至該絕緣層上。
  13. 一種薄膜電晶體的製造方法，包含：製備形成有一閘極電極以及設置成與該閘極電極垂直相隔的一主動層之一基板；以及在該主動層上形成將該主動層連接至一源極電極和一汲極電極的一接觸層。
  14. 如請求項13所述的薄膜電晶體的製造方法，其中製備該基板包含製備一絕緣層在該主動層上具有使該主動層的一表面的一部分曝露的一接觸孔之該基板，並且該接觸層的形成包含於被該接觸孔曝露之該主動層的該表面的該部分上形成該接觸層。
  15. 如請求項14所述的薄膜電晶體的製造方法，其中在該接觸層的形成中，該接觸層在該主動層的該表面的該部分上形成約30 Å至約100 Å的厚度。
  16. 如請求項13所述的薄膜電晶體的製造方法，其中該接觸層的形成藉由重複數次包括將含有一金屬元素的一來源氣體供應至該主動層上以及將含有氧的一反應氣體供應至該主動層上之一製程循環之原子層沉積製程進行。
  17. 如請求項16所述的薄膜電晶體的製造方法，其中在該來源氣體的供應中，同時供應含有鋅(Zn)的一第一來源氣體以及含有銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者的一第二來源氣體。
  18. 如請求項17所述的薄膜電晶體的製造方法，其中在該來源氣體的供應中，該來源氣體的供應被控制使得該第二來源氣體的供應量大於該第一來源氣體的供應量。
  19. 如請求項13所述的薄膜電晶體的製造方法，更包含在該接觸層上形成一源極電極和一汲極電極。
  20. 一種薄膜電晶體，包含：一閘極電極；一主動層，含有一第一金屬元素的一氧化物並設置成與該閘極電極垂直相隔；一第一絕緣層，設置在該主動層上並且具有使該主動層的一表面的一部分曝露的一第一接觸孔；一第二絕緣層，設置在該第一絕緣層上並且曝露該第一接觸孔以及從該第一接觸孔延伸的該第一絕緣層的一表面的一部分；一接觸層，含有一第二金屬元素並且設置在被該第一絕緣層曝露之該主動層的該表面的該部分上；以及一源極電極和一汲極電極，在該接觸層上設置成彼此相隔並且延伸至被該第二絕緣層曝露之該第一絕緣層的該表面的該部分上。
  21. 如請求項20所述的薄膜電晶體，該第一絕緣層含有氧化矽，並且該第二絕緣層含有氮化矽。
  22. 如請求項20所述的薄膜電晶體，其中該第一金屬元素含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者，並且該第二金屬元素含有銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)或釕(Ru)中的至少一者。
  23. 一種薄膜電晶體的製造方法，包含：製備其上有一閘極電極以及設置成與該閘極電極垂直相隔的一主動層並且其一表面的一部分被形成在一第一絕緣層中的一接觸孔曝露之一基板，；以及在該第一絕緣層上形成含有氮化矽的一第二絕緣層。
  24. 一種薄膜電晶體的製造方法，包含：製備其上有一閘極電極以及設置成與該閘極電極垂直相隔的一主動層並且其一表面的一部分被形成在層壓的一第一絕緣層以及一第二絕緣層每一者中的一接觸孔曝露之一基板；以及透過一區域選擇性原子層沉積方法在該主動層的該曝露表面的該部分上形成將該主動層連接至一源極電極和一汲極電極的一接觸層。
  25. 如請求項24所述的薄膜電晶體的製造方法，其中該接觸層含有摻雜多個雜質的金屬氧化物。
  26. 如請求項25所述的薄膜電晶體的製造方法，其中該些雜質包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者。
  27. 如請求項25所述的薄膜電晶體的製造方法，更包含在形成該接觸層之後蝕刻形成在該第二絕緣層上之摻雜該些雜質的該金屬氧化物層。
  28. 如請求項27所述的薄膜電晶體的製造方法，其中用溴化氫(HBr)蝕刻摻雜該些雜質的該金屬氧化物層。
  29. 一種薄膜電晶體的製造方法，包含：製備其上有一閘極電極以及設置成與該閘極電極垂直相隔的一主動層並且其一表面的一部分被形成在含有氧化矽的一第一絕緣層中的一第一接觸孔曝露之一基板；在該第一絕緣層上形成其中形成有曝露該第一接觸孔的一第二接觸孔並含有氮化矽之一第二絕緣層；以及透過一區域選擇性原子層沉積方法在該主動層的該曝露表面的該部分上形成將該主動層連接至一源極電極和一汲極電極的一接觸層。
  30. 一種薄膜電晶體，包含：一閘極電極；一主動層，設置成與該閘極電極垂直相隔並含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者；一源極電極和一汲極電極，在該主動層上設置成彼此相隔；以及一氧化釕層層，設置在該主動層與該源極電極和該汲極電極之間。
  31. 一種薄膜電晶體，包含：一閘極電極；一主動層，設置成與該閘極電極垂直相隔並且含有銦(In)、鎵(Ga)或鋅(Zn)中的至少一者；一源極電極和一汲極電極，在該主動層上設置成彼此相隔；高密度的一金屬氧化物層，設置在該主動層與該源極電極和該汲極電極之間並且該金屬氧化物層的雜質含量大於該主動層的雜質含量；以及一氧化釕層，設置在高密度的該金屬氧化物層與該源極電極和該汲極電極之間。
  32. 一種薄膜電晶體的製造方法，包含：製備其上形成有一閘極電極以及設置成與該閘極電極垂直相隔的一主動層之一基板；以及在該主動層上形成將該主動層連接至一源極電極和一汲極電極的一氧化釕層。
  33. 一種薄膜電晶體的製造方法，包含：製備其上形成有一閘極電極以及設置成與該閘極電極垂直相隔的一主動層之一基板；在該主動層上形成高密度的一金屬氧化物層且該金屬氧化物層的多個雜質之含量大於該主動層的多個雜質之含量；以及在高密度的該金屬氧化物層上形成將該主動層連接至一源極電極和一汲極電極的一氧化釕層。
  34. 如請求項33所述的薄膜電晶體的製造方法，其中該些雜質包含銦(In)、鎵(Ga)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、錳(Mn)、鎝(Tc)、錸(Re)、鐵(Fe)、釕(Ru)、鋨(Os)、鈷(Co)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、硼(B)、鉈(Tl)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、磷(P)或砷(As)中的至少一者。
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