氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，包括基板、閘極電極、氧化物半導(dǎo)體層、閘極介電層、氧化物源極電極、氧化物汲極電極與金屬連接組件。閘極介電層系至少部分設(shè)置于閘極電極與氧化物半導(dǎo)體層之間。氧化物源極電極與氧化物汲極電極系分別至少部分設(shè)置于氧化物半導(dǎo)體層與基板之間。金屬連接組件設(shè)置于基板上，且金屬連接組件于垂直于基板之垂直投影方向上與氧化物源極電極重迭。金屬連接組件于垂直投影方向上不與氧化物半導(dǎo)體層重迭，且金屬連接組件在與氧化物源極電極互相重迭之區(qū)域直接與氧化物源極電極接觸而形成電性連接。
【專利說明】氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管，尤指一種具有以氧化物形成之源極電極與汲極電極的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，各種平面顯示器之應(yīng)用發(fā)展迅速，各類生活用品例如電視、移動(dòng)電話、汽機(jī)車、甚至是冰箱，都可見與平面顯示器互相結(jié)合之應(yīng)用。而薄膜晶體管(thin filmtransistor, TFT)是一種廣泛應(yīng)用于平面顯示器技術(shù)之半導(dǎo)體組件，例如應(yīng)用在液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diode,OLED)顯示器及電子紙(electronic paper, E-paper)等顯示器中。薄膜晶體管是利用來提供電壓或電流的切換，以使得各種顯示器中的顯示畫素可呈現(xiàn)出亮、暗以及灰階的顯示效果。
[0003]目前顯示器業(yè)界使用的薄膜晶體管可根據(jù)使用的半導(dǎo)體層材料來做區(qū)分，包括非晶娃薄膜晶體管(amorphous silicon TFT, a_Si TFT)、多晶娃薄膜晶體管(poly siliconTFT)以及氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管(oxide semiconductor TFT)。氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管具有電子遷移率較非晶硅薄膜晶體管高以及制程較多晶硅薄膜晶體管簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，故被視為有機(jī)會(huì)可取代目前主流之非晶硅薄膜晶體管。由于氧化物半導(dǎo)體層的材料特性容易受到環(huán)境或其他制程時(shí)的狀況影響其電性，因此于一般傳統(tǒng)的背通道蝕刻(back channeletch, BCE)結(jié)構(gòu)下，先形成的氧化物半導(dǎo)體層容易于后續(xù)制程例如金屬源極與汲極電極的制程中遭到破壞而影響到其電性。因此，目前業(yè)界亦有使用共平面(coplanar)的結(jié)構(gòu)，也就是先形成金屬源極電極與金屬汲極電極，然后再形成氧化物半導(dǎo)體層以避免氧化物半導(dǎo)體層被破壞。如第I圖所示，在現(xiàn)有的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管100中，閘極電極120G、閘極介電層130、金屬源極電極140S以及金屬汲極電極140D依序形成于基板110上,而氧化物半導(dǎo)體層150于金屬源極電極140S以及金屬汲極電極140D形成之后再形成于金屬源極電極140S、金屬汲極電極140D以及金屬源極電極140S與金屬汲極電極140D之間未被覆蓋之閘極介電層130之上。一畫素電極170可與一保護(hù)層未覆蓋之金屬汲極140D接觸以形成電性連接。雖然在此結(jié)構(gòu)下，氧化物半導(dǎo)體層150可避免受到金屬源極電極140S與金屬汲極電極140D的制程影響，但由于一般來說金屬源極電極140S與金屬汲極電極140D的厚度較厚，且金屬源極電極140S與金屬汲極電極140D的邊緣容易受到蝕刻狀況變異的影響而產(chǎn)生不平坦的狀況，故容易使得后續(xù)形成的氧化物半導(dǎo)體層150于金屬源極電極140S與金屬汲極電極140D的邊緣處發(fā)生覆蓋不良或甚至于斷裂等問題而嚴(yán)重影響到氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管100的良率與電性表現(xiàn)。此外，氧化物半導(dǎo)體層150與金屬源極電極140S以及金屬汲極電極140D之間較高的接觸阻抗亦對(duì)于氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管100的電性表現(xiàn)有所影響。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，以氧化物導(dǎo)電材料形成氧化物源極電極與氧化物汲極電極，并搭配底部接觸氧化物半導(dǎo)體層的共平面薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，使得氧化物半導(dǎo)體層可避免受到源極電極與汲極電極制程的影響、避免氧化物半導(dǎo)體層受到金屬源極與金屬汲極之邊緣狀況影響且降低氧化物半導(dǎo)體層與源極/汲極之間的接觸阻抗，故可藉此達(dá)到提升良率以及改善氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的電性表現(xiàn)等目的。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，包括:
一基板；
一閘極電極，設(shè)置于該基板上；
一氧化物半導(dǎo)體層，設(shè)置于該基板上；
一閘極介電層，至少部分設(shè)置于該閘極電極與該氧化物半導(dǎo)體層之間；
一氧化物源極電極與一氧化物汲極電極，其中該氧化物源極電極與該氧化物汲極電極分別至少部分設(shè)置于該氧化物半導(dǎo)體層與該基板之間；以及
一金屬連接組件，設(shè)置于該基板上，其中該金屬連接組件于一垂直于該基板的垂直投影方向上與該氧化物源極電極重迭，該金屬連接組件于該垂直投影方向上不與該氧化物半導(dǎo)體層重迭，且該金屬連接組件在與該氧化物源極電極互相重迭之區(qū)域系直接與該氧化物源極電極接觸而形成電性連接。
[0006]所述金屬連接組件設(shè)置于該氧化物源極電極與該基板之間。
[0007]所述氧化物源極電極至少部分設(shè)置于該金屬連接組件與該基板之間。
[0008]本發(fā)明所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其還包括一畫素電極與該氧化物汲極電極電性連接。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其還包括一保護(hù)層以及一第一接觸開口，其中該保護(hù)層覆蓋該閘極電極、該閘極介電層、該氧化物半導(dǎo)體層、該氧化物源極電極、該氧化物汲極電極以及該金屬連接組件，該閘極電極設(shè)置于該基板與該閘極介電層之間，該第一接觸開口設(shè)置于該保護(hù)層中且至少部分暴露該氧化物汲極電極，該畫素電極設(shè)置于該保護(hù)層上，且該畫素電極透過該第一接觸開口與該氧化物汲極電極電性連接。
[0010]更進(jìn)一步，本發(fā)明所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其還包括一保護(hù)層以及一第二接觸開口，其中該保護(hù)層覆蓋該閘極電極、該閘極介電層、該氧化物半導(dǎo)體層、該氧化物源極電極、該氧化物汲極電極以及該金屬連接組件，該閘極介電層設(shè)置于該基板與該閘極電極之間，該第二接觸開口設(shè)置于該保護(hù)層以及該閘極介電層中且至少部分暴露該氧化物汲極電極，該畫素電極設(shè)置于該保護(hù)層上，且該畫素電極透過該第二接觸開口與該氧化物汲極電極電性連接。
[0011 ] 所述金屬連接組件包括一數(shù)據(jù)線。
[0012]所述氧化物源極電極與該氧化物汲極電極包括氧化物導(dǎo)電材料。
[0013]所述的氧化物半導(dǎo)體層包括氧化銦鎵鋅、氧化鋅、氧化鋅鎂、氧化錫鋪、氧化硒化鋅或氧化鋅鋯。
[0014]本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管以氧化物導(dǎo)電材料形成氧化物源極電極與氧化物汲極電極，并搭配底部接觸氧化物半導(dǎo)體層之共平面薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，使得氧化物半導(dǎo)體層可避免受到源極電極與汲極電極制程的影響，且可避免氧化物半導(dǎo)體層因?yàn)榻饘僭礃O與金屬汲極之邊緣狀況不佳而影響到其電性表現(xiàn)。此外，氧化物源極電極與氧化物汲極電極亦可用以降低氧化物半導(dǎo)體層與源極/汲極之間的接觸阻抗，故本發(fā)明可達(dá)到提升良率以及改善氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的電性表現(xiàn)等目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1為現(xiàn)有氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖之一；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖之一；
圖4為本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的汲極電流-閘極電壓關(guān)系曲線；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖之一；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖之一；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖之一；
圖9為本發(fā)明實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖之一；
圖10為本發(fā)明實(shí)施例3的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
請(qǐng)參考圖2和圖3。圖2和圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖。為了方便說明，本發(fā)明的各附圖僅為示意以更容易了解本發(fā)明，其詳細(xì)的比例可依照設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行調(diào)整。如圖2和圖3所示，本實(shí)施例提供一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法，包括下列步驟。首先，如圖2所示，提供一基板210?；?10可包括硬質(zhì)基板例如玻璃基板與陶瓷基板或可撓式基板(flexible substrate)例如塑料基板或其他適合材料所形成之基板。然后于基板210上依序形成一閘極電極220G、一閘極介電層230以及一金屬連接組件240L。其中，閘極電極220G可由對(duì)一第一金屬層220進(jìn)行圖案化制程例如微影蝕刻制程而形成，而金屬連接組件240L可由對(duì)一第二金屬層240進(jìn)行圖案化而形成，但并不以此為限。第一金屬層220與第二金屬層240之材料可包括金屬材料例如鋁、銅、銀、鉻、鈦、鑰之其中至少一種、上述材料之復(fù)合層或上述材料之合金，但并不以此為限。此外，金屬連接組件240L垂直于基板210之垂直投影方向Z上，不與閘極電極220G重迭。
[0017]然后，如圖3所示，于閘極介電層230上形成一氧化物源極電極250S與一氧化物汲極電極250D。氧化物源極電極250S與一氧化物汲極電極250D可由對(duì)一氧化物導(dǎo)電層250進(jìn)行圖案化制程例如微影蝕刻制程而形成，但并不以此為限。氧化物導(dǎo)電層250的材料可包括氧化物導(dǎo)電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化銦鋅(indium zincoxide, IZ0)與氧化招鋅(aluminum zinc oxide, AZO)或其他適合之氧化物導(dǎo)電材料。接著，再依序形成一氧化物半導(dǎo)體層260、一保護(hù)層270以及一畫素電極280。氧化物半導(dǎo)體層260之材料可包括I1-VI族化合物(例如氧化鋅，ZnO)、I1-VI族化合物摻雜堿土金屬(例如氧化鋅鎂，ZnMgO)、I1-VI族化合物摻雜IIIA族元素(例如氧化銦鎵鋅，IGZ0) ,I1-VI族化合物摻雜VA族元素(例如氧化錫銻，SnSb02)、I1-VI族化合物摻雜VIA族元素(例如氧化硒化鋅，ZnSeO)、I1-VI族化合物摻雜過渡金屬(例如氧化鋅鋯，ZnZrO)，或其他之藉由以上提及之元素總類混合搭配形成之具有半導(dǎo)體特性之氧化物，但并不以此為限。保護(hù)層270與閘極介電層230的材料可分別包括無機(jī)材料例如氮化娃(silicon nitride)、氧化娃(silicon oxide)與氮氧化娃(silicon oxynitride)、有機(jī)材料例如丙烯酸類樹脂(acrylic resin)或其它適合之材料。畫素電極280的材料可包括氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁鋅或其他適合之透明導(dǎo)電材料。
[0018]如圖3所示，本實(shí)施例提供一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管200，其包括基板210、閘極電極220G、閘極介電層230、氧化物源極電極250S、氧化物汲極電極250D、氧化物半導(dǎo)體層260以及金屬連接組件240L。閘極電極220G與氧化物半導(dǎo)體層260設(shè)置于基板210上。閘極介電層230至少部分設(shè)置于閘極電極220G與氧化物半導(dǎo)體層260之間。氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D分別至少部分設(shè)置于氧化物半導(dǎo)體層260與基板210之間。此種先形成氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D，再形成氧化物半導(dǎo)體層260，以使得氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D可于氧化物半導(dǎo)體層260的底部形成接觸的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，一般稱為共平面(coplanar)式薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。由于氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D較氧化物半導(dǎo)體層260先形成，因此可避免氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D之制程對(duì)于氧化物半導(dǎo)體層260產(chǎn)生不良影響。此外，氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D之厚度系與氧化物半導(dǎo)體層260的厚度較接近(一般約在50至100納米左右)，故氧化物半導(dǎo)體層260于氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D的邊緣處較無爬坡斷線等問題。氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D系與氧化物半導(dǎo)體層260同為氧化物材料而具有較接近的能階，故可降低氧化物源極電極250S與氧化物半導(dǎo)體層260之間以及氧化物汲極電極250D與氧化物半導(dǎo)體層260之間的接觸阻抗。
[0019]然而，由于一般的氧化物導(dǎo)電材料的電阻率仍高于金屬材料的電阻率，故本實(shí)施例之氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管200可利用設(shè)置于基板210上之金屬連接組件240L與氧化物源極電極250S電性連接，用以降低傳遞源極訊號(hào)時(shí)所受到的阻抗影響。因此，金屬連接組件240L可包括例如數(shù)組基板中的數(shù)據(jù)線或其他與數(shù)據(jù)線相電性連接之連接組件，用以將數(shù)據(jù)線之源極訊號(hào)傳遞至氧化物源極電極250S，但并不以此為限。值得說明的是，由于金屬連接組件240L形成于氧化物半導(dǎo)體層260之前，且金屬連接組件240L于垂直投影方向Z上不與氧化物半導(dǎo)體層260重迭，故金屬連接組件240L的制程并不會(huì)對(duì)于氧化物半導(dǎo)體層260產(chǎn)生影響且氧化物半導(dǎo)體層260亦不會(huì)被金屬連接組件240L的邊緣地形狀況所影響。此外，在本實(shí)施例中，氧化物源極電極250S于金屬連接組件240L之后形成而覆蓋于其上，故金屬連接組件240L設(shè)置于氧化物源極電極250S與基板210之間，且金屬連接組件240L于垂直投影方向Z上與氧化物源極電極250S重迭且直接接觸。換句話說，金屬連接組件240L在與氧化物源極電極250S互相重迭之區(qū)域均直接與氧化物源極電極250S接觸而形成電性連接。
[0020]如圖3所示，氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管200還包括保護(hù)層270、一第一接觸開口270V以及畫素電極280。保護(hù)層270覆蓋閘極電極220G、閘極介電層230、氧化物半導(dǎo)體層260、氧化物源極電極250S、氧化物汲極電極250D以及金屬連接組件240L。閘極電極220G設(shè)置于基板210與閘極介電層230之間，第一接觸開口 270V系設(shè)置于保護(hù)層270中且至少部分暴露氧化物汲極電極250D。畫素電極280設(shè)置于保護(hù)層270上，且畫素電極280透過第一接觸開口 270V與氧化物汲極電極250D電性連接。由于氧化物汲極電極250D可與畫素電極280同為氧化物導(dǎo)電材料而具有接近的能階，故亦可降低氧化物汲極電極250D與畫素電極280之間的接觸阻抗。在本發(fā)明中，利用氧化物源極電極250S/氧化物汲極電極250D與氧化物半導(dǎo)體層260進(jìn)行搭配，除了有利于制程方面的良率提升，對(duì)于氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管200的電性表現(xiàn)亦有明顯的提升。舉例來說，請(qǐng)參考圖4。圖4為本發(fā)明氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管與兩對(duì)照組的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的汲極電流-閘極電壓關(guān)系曲線的比較示意圖。其中圖4的X軸為閘極電壓，單位為伏特(volt，V)，Y軸為汲極電流，單位為安培(ampere，A)。曲線LI為本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的關(guān)系曲線，曲線L2為一以鑰-鉭合金(MoTa alloy)作為源極/汲極材料的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的關(guān)系曲線，而曲線L3為一以鑰-鈮合金(MoNb alloy)作為源極/汲極材料的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的關(guān)系曲線。如圖4所示，本發(fā)明使用氧化物源極電極與氧化物汲極電極的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管相較于使用一般金屬源極/汲極電極的對(duì)照組的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管來說，其在開電流(1n)、關(guān)電流(1ff)以及臨界電壓(threshold voltage,Vth)等一般衡量薄膜晶體管電性表現(xiàn)的指標(biāo)上均明顯優(yōu)于對(duì)照組的表現(xiàn)。因此，本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的電性表現(xiàn)因?yàn)槭褂醚趸飳?dǎo)電材料形成源極/汲極電極而有明顯的提升。
[0021]請(qǐng)參考圖5至圖9。圖5至圖9為本發(fā)明實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法示意圖。本實(shí)施例提供一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作方法，包括下列步驟。首先，如圖5所示，于基板210上依序形成閘極電極220G、閘極介電層230、氧化物導(dǎo)電層250、第二金屬層240以及一圖案化光阻層245。圖案化光阻層245可藉由一灰階光罩(gray-tone mask or half-tone mask)形成而具有不同的厚度，但并不以此為限。更明確地說，圖案化光阻層245可于一第一厚度區(qū)245A具有一較厚的厚度而于一第二厚度區(qū)245B具有一較薄的厚度。藉由具有不同厚度之圖案化光阻層245可同時(shí)對(duì)氧化物導(dǎo)電層250與第二金屬層240進(jìn)行圖案化制程，故可達(dá)到減少光罩?jǐn)?shù)目與減少黃光制程的目的。進(jìn)一步說明，如圖6所示，本實(shí)施例之制作方法可先利用圖案化光阻層245先將未被圖案化光阻層245覆蓋之氧化物導(dǎo)電層250與第二金屬層240移除，以形成氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D。接著,如圖7所示,進(jìn)行一光阻灰化制程(ashing process)以移除位于第二厚度區(qū)245B之圖案化光阻層245但保留第一厚度區(qū)245A之圖案化光阻層245。然后，如圖8所示，將第二厚度區(qū)245B中未被圖案化光阻層245覆蓋之第二金屬層240移除以形成金屬連接組件240L。接著，如圖9所示，移除金屬連接組件240L上的光阻層(圖未示)之后，再依序形成氧化物半導(dǎo)體層260、保護(hù)層270、第一接觸開口 270V以及畫素電極280。
[0022]如圖9所示，本實(shí)施例提供一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管300，與上述第一較佳實(shí)施例不同的是，在氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管300中，氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D先于金屬連接組件240L形成，故氧化物源極電極250S至少部分設(shè)置于金屬連接組件240L與基板210之間。然而，由于金屬連接組件240L、氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D形成于氧化物半導(dǎo)體層260之前，且金屬連接組件240L于垂直投影方向Z上不與氧化物半導(dǎo)體層260重迭，故金屬連接組件240L以及氧化物源極電極250S與氧化物汲極電極250D的制程并不會(huì)對(duì)于氧化物半導(dǎo)體層260產(chǎn)生影響且氧化物半導(dǎo)體層260亦不會(huì)被金屬連接組件240L的邊緣地形狀況所影響。金屬連接組件240L在與氧化物源極電極250S互相重迭之區(qū)域均直接與氧化物源極電極250S接觸而形成電性連接，且氧化物源極電極250S系與金屬連接組件240L之底部接觸而形成電性連接，故氧化物源極電極250S亦不會(huì)因?yàn)榻饘龠B接組件240L之邊緣地形不佳而影響到氧化物源極電極250S與金屬連接組件240L之間的電性連接狀況。本實(shí)施例之氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管300除了氧化物源極電極250S與金屬連接組件240L之間的設(shè)置順序外，其余各部件的設(shè)置狀況以及材料特性系與上述第一較佳實(shí)施例相似，故在此并不再贅述。
[0023]請(qǐng)參考圖10。圖10為本發(fā)明實(shí)施例3的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例提供一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管400，與上述第一較佳實(shí)施例不同之處在于氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管400更包括一第二接觸開口 470V，閘極介電層230設(shè)置于基板210與閘極電極220G之間，而氧化物半導(dǎo)體層260、氧化物源極電極250S、氧化物汲極電極250D以及金屬連接組件240L設(shè)置于閘極介電層230與基板210之間。第二接觸開口470V系設(shè)置于保護(hù)層270以與門極介電層230中且至少部分暴露氧化物汲極電極250D，畫素電極280系設(shè)置于保護(hù)層270上，且畫素電極280透過第二接觸開口 470V與氧化物汲極電極250D電性連接。換句話說，金屬連接組件240L、氧化物源極電極250S/氧化物汲極電極250D以及氧化物半導(dǎo)體層260系先依序形成于基板210上，然后再形成閘極介電層230以覆蓋金屬連接組件240L、氧化物源極電極250S/氧化物汲極電極250D以及氧化物半導(dǎo)體層260。閘極電極220G系形成于閘極介電層230之上，并于保護(hù)層270形成之后再于保護(hù)層270與閘極介電層230中形成第二接觸開口 470V。本實(shí)施例的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管400可視為一頂部閘極(top-gate)之薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，而上述實(shí)施例1的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管200與實(shí)施例2的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管300則可視為底部閘極(bottom-gate)之薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。另請(qǐng)注意，在本發(fā)明之另一較佳實(shí)施例中亦可視需要以頂部閘極的方式搭配如上述實(shí)施例2的先形成氧化物源極電極250S而后形成金屬連接組件240L的方式形成氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管。
[0024]綜上所述，本發(fā)明之氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管以氧化物導(dǎo)電材料形成氧化物源極電極與氧化物汲極電極，并搭配底部接觸氧化物半導(dǎo)體層之共平面薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，使得氧化物半導(dǎo)體層可避免受到源極電極與汲極電極制程的影響，且可避免氧化物半導(dǎo)體層因?yàn)榻饘僭礃O與金屬汲極之邊緣狀況不佳而影響到其電性表現(xiàn)。此外，氧化物源極電極與氧化物汲極電極亦可用以降低氧化物半導(dǎo)體層與源極/汲極之間的接觸阻抗，故本發(fā)明可達(dá)到提升良率以及改善氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的電性表現(xiàn)等目的。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:其包括: 一基板； 一閘極電極，設(shè)置于該基板上； 一氧化物半導(dǎo)體層，設(shè)置于該基板上； 一閘極介電層，至少部分設(shè)置于該閘極電極與該氧化物半導(dǎo)體層之間； 一氧化物源極電極與一氧化物汲極電極，其中該氧化物源極電極與該氧化物汲極電極分別至少部分設(shè)置于該氧化物半導(dǎo)體層與該基板之間；以及 一金屬連接組件，設(shè)置于該基板上，其中該金屬連接組件于一垂直于該基板的垂直投影方向上與該氧化物源極電極重迭，該金屬連接組件于該垂直投影方向上不與該氧化物半導(dǎo)體層重迭，且該金屬連接組件在與該氧化物源極電極互相重迭之區(qū)域系直接與該氧化物源極電極接觸而形成電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:所述金屬連接組件設(shè)置于該氧化物源極電極與該基板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:所述氧化物源極電極至少部分設(shè)置于該金屬連接組件與該基板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:其還包括一畫素電極與該氧化物汲極電極電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:其還包括一保護(hù)層以及一第一接觸開口，其中該保護(hù)層覆蓋該閘極電極、該閘極介電層、該氧化物半導(dǎo)體層、該氧化物源極電極、該氧化物汲極電極以及該金屬連接組件，該閘極電極設(shè)置于該基板與該閘極介電層之間，該第一接觸開口設(shè)置于該保護(hù)層中且至少部分暴露該氧化物汲極電極，該畫素電極設(shè)置于該保護(hù)層上，且該畫素電極透過該第一接觸開口與該氧化物汲極電極電性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于；其還包括一保護(hù)層以及一第二接觸開口，其中該保護(hù)層覆蓋該閘極電極、該閘極介電層、該氧化物半導(dǎo)體層、該氧化物源極電極、該氧化物汲極電極以及該金屬連接組件，該閘極介電層設(shè)置于該基板與該閘極電極之間，該第二接觸開口設(shè)置于該保護(hù)層以及該閘極介電層中且至少部分暴露該氧化物汲極電極，該畫素電極設(shè)置于該保護(hù)層上，且該畫素電極透過該第二接觸開口與該氧化物汲極電極電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:所述金屬連接組件包括一數(shù)據(jù)線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:所述氧化物源極電極與該氧化物汲極電極包括氧化物導(dǎo)電材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管，其特征在于:所述的氧化物半導(dǎo)體層包括氧化銦鎵鋅、氧化鋅、氧化鋅鎂、氧化錫銻、氧化硒化鋅或氧化鋅鋯。
【文檔編號(hào)】H01L29/40GK103474468SQ201310293622
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】黃金海, 孫伯彰, 黃思齊 申請(qǐng)人:福建華映顯示科技有限公司, 中華映管股份有限公司