共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管，包括基板、形成于基板上方的底柵電極；形成于底柵電極上方的第一柵極絕緣層；形成于第一柵極絕緣層上方的氧化物半導(dǎo)體層；形成于所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)的源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)；形成于半導(dǎo)體成上方的第二柵極絕緣層；形成于第二柵極絕緣層上方的頂柵電極；其中，基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽，底柵電極形成于凹槽中，使底柵電極上表面與基板上表面處于同一水平面。本發(fā)明的薄膜晶體管同時(shí)兼具雙柵電極和共平面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可提高薄膜晶體管的穩(wěn)定性、優(yōu)化其響應(yīng)速度、降低驅(qū)動(dòng)電壓等性能。
【專利說(shuō)明】
共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化物半導(dǎo)體的載流子迀移率是非晶硅的20-30倍，可以大大提高TFT對(duì)像素電極的充放電速率，提高像素的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)更快的刷新率，同時(shí)更快的響應(yīng)也大大提高了像素的行掃描速率，使得超高分辨率在TFT-LCD中成為可能。因此，氧化物薄膜晶體管技術(shù)正逐漸成為下一代顯示技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。但是該技術(shù)應(yīng)用于顯示面板量產(chǎn)時(shí)存在一重要的制約因素一一其穩(wěn)定性不夠，因此實(shí)有必要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深入研究，改進(jìn)和優(yōu)化現(xiàn)有的氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，使其具有更穩(wěn)定的器件性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管及其制備方法，通過(guò)對(duì)氧化物薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)及其制備方法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，來(lái)提高薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的器件性能穩(wěn)定性、加快薄膜晶體管的響應(yīng)速度、優(yōu)化工藝流程、降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明包括兩個(gè)方面，第一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管，包括:基板;形成于所述基板上表面的底柵電極;形成于所述底柵電極上的第一柵極絕緣層;形成于所述第一柵極絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層;形成于所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)的源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)；形成于所述氧化物半導(dǎo)體層上的第二柵極絕緣層;形成于所述第二柵極絕緣層上的頂柵電極;其中，所述基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽，所述底柵電極形成于所述凹槽中，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。
[0005]進(jìn)一步地，所述源極接觸區(qū)的上表面、所述漏極接觸區(qū)的上表面、所述氧化物半導(dǎo)體層的上表面均處于同一水平面。
[0006]【源漏接觸區(qū)形成方法】進(jìn)一步地，所述源極接觸區(qū)和/或所述漏極接觸區(qū)是對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子處理形成的。
[0007]可選地，所述等離子處理采用氣體為Ar、H2中的一種或兩種的混合。
[0008]【互聯(lián)層+接觸孔】進(jìn)一步地，所述共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管還包括形成于所述頂柵電極上方的互聯(lián)層，且所述互聯(lián)層中形成有接觸孔，所述接觸孔使所述源極接觸區(qū)上表面、所述漏極接觸區(qū)上表面部分暴露。
[0009]【源漏極】進(jìn)一步地，所述共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管還包括形成于所述互聯(lián)層上的源極和漏極，所述源極通過(guò)所述接觸孔與所述源極接觸區(qū)相接觸，所述漏極通過(guò)所述接觸孔與所述漏極接觸區(qū)相接觸。
[0010]【平坦化層】進(jìn)一步地，所述共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管還包括形成于所述互聯(lián)層、所述源極、所述漏極上的平坦化層。
[0011]【ΙΤ0】進(jìn)一步地，所述共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管還包括形成于所述平坦化層上的ITO膜層。
[0012]【圖案化】進(jìn)一步地，所述底柵電極為圖案化的底柵電極。
[0013]進(jìn)一步地，所述頂柵電極為圖案化的頂柵電極。
[0014]進(jìn)一步地，所述氧化物半導(dǎo)體層為圖案化的氧化物半導(dǎo)體層。
[0015]進(jìn)一步地，所述ITO膜層為圖案化的ITO膜層。
[0016]【材料】進(jìn)一步地，所述第一柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜。
[0017]進(jìn)一步地，所述第二柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜。
[0018]進(jìn)一步地，所述氧化物半導(dǎo)體層選用非晶IGZO薄膜。
[0019]進(jìn)一步地，所述互聯(lián)層為S1x薄膜、SiNx薄膜中的一種或兩種的組合。
[0020]進(jìn)一步地，所述平坦化層為有機(jī)光刻膠膜。
[0021]第二個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種上述共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括以下步驟:
[0022]準(zhǔn)備一基板；
[0023]在所述基板上形成底柵電極；
[0024]在所述底柵電極上方形成第一柵極絕緣層；
[0025]在所述第一柵極絕緣層上方形成氧化物半導(dǎo)體層；
[0026]在所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)分別形成所述源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)；
[0027]在所述氧化物半導(dǎo)體層上方形成第二柵極絕緣層；
[0028]在所述第二柵極絕緣層上方形成頂柵電極；
[0029]其中，在所述基板上形成底柵電極是對(duì)所述基板進(jìn)行圖案化處理，使所述基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽;接著，在所述凹槽中形成底柵電極，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。
[0030]進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，對(duì)所述基板進(jìn)行圖案化處理，使所述基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽是在所述基板上涂布光刻膠，通過(guò)曝光、顯影在所述基板上形成底柵電極圖案;接著，通過(guò)刻蝕未被所述光刻膠保護(hù)的所述基板，使所述基板形成具有深度的所述凹槽。
[0031 ]可選對(duì)，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述光刻膠為正性光刻膠或負(fù)性光刻膠。
[0032]可選地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述光刻膠為負(fù)性光刻膠，在所述凹槽中形成底柵電極是在所述凹槽中通過(guò)磁控濺射方法或者熱蒸鍍沉積方法形成所述底柵電極，去除所述負(fù)性光刻膠，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。
[0033]可選地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述光刻膠為正性光刻膠，在所述凹槽中形成底柵電極是使所述基板形成具有深度的所述凹槽后，去除所述正性光刻膠，接著，在所述凹槽中通過(guò)噴墨打印方法形成所述底柵電極，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。
[0034]【刻蝕】可選地，所述刻蝕為干法刻蝕或者濕法刻蝕。
[0035]【去光刻膠】?jī)?yōu)選地，去除光刻膠是將所述基板浸泡在去膠液中實(shí)現(xiàn)的。
[0036]其中，所述去膠液是用于除去光刻膠的溶液，采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的去膠液即可，例如采用NMP(N-methy 1-2-pyrrol idone，N-甲基卩比略燒酮)作為去膠液。
[0037]【氧化物半導(dǎo)體層-具體】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，在所述第一柵極絕緣層上方形成氧化物半導(dǎo)體層后，對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化處理，得到圖案化的氧化物半導(dǎo)體層。
[0038]【頂柵電極-具體】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，在所述第二柵極絕緣層上方形成頂柵電極是在所述第二柵極絕緣層上方形成第二金屬層，對(duì)所述第二金屬層進(jìn)行圖案化處理，形成圖案化的頂柵電極。
[0039]更進(jìn)一步地，對(duì)所述第二金屬層進(jìn)行圖案化處理是在所述第二金屬層上涂布光刻膠，再依次進(jìn)行曝光、顯影，使所述光刻膠形成所述頂柵電極的圖案，再通過(guò)刻蝕將未被所述光刻膠保護(hù)的所述第二金屬層、未被所述光刻膠保護(hù)的所述第二柵極絕緣層去掉，再除去所述光刻膠。
[0040]優(yōu)選地，采用干法刻蝕或濕法刻蝕將被所述光刻膠保護(hù)的所述第二金屬層、未被所述光刻膠保護(hù)的所述第二柵極絕緣層去掉。
[0041]可選地，通過(guò)剝離的方法或者利用氧氣進(jìn)行等離子轟擊的方法將所述光刻膠除去。
[0042]【源漏極接觸區(qū)-具體】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，在所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)分別形成所述源極接觸區(qū)和所述漏極接觸區(qū)是以所述圖案化的頂柵電極為保護(hù)層，對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子處理，使處于所述圖案化的頂柵電極保護(hù)范圍之外的所述氧化物半導(dǎo)體層分別形成所述源極接觸區(qū)和所述漏極接觸區(qū)。
[0043]進(jìn)一步地，所述源極接觸區(qū)的上表面、所述漏極接觸區(qū)的上表面、所述氧化物半導(dǎo)體層的上表面均處于同一水平面。
[0044]【等離子處理-具體】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述等離子處理采用H2或Ar中的一種或兩種的混合。
[0045]【互聯(lián)層+接觸孔】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，還包括以下步驟:在所述頂柵電極上方形成互聯(lián)層，對(duì)所述互聯(lián)層進(jìn)行圖案化處理，在所述互聯(lián)層中形成接觸孔，所述接觸孔使所述所述源極接觸區(qū)上表面、所述漏極接觸區(qū)上表面部分暴露。
[0046]【源漏極】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，還包括以下步驟:在所述互聯(lián)層上分別形成源極和漏極，所述源極通過(guò)所述接觸孔與所述源極接觸區(qū)相接觸，所述漏極通過(guò)所述接觸孔與所述漏極接觸區(qū)相接觸。
[0047]【平坦化層】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，還包括以下步驟:在所述互聯(lián)層、所述源極、所述漏極上形成平坦化層。
[0048]【ΙΤ0】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，還包括以下步驟:在所述平坦化層上形成ITO膜層，對(duì)所述ITO膜層進(jìn)行圖案化處理，形成圖案化的ITO膜層。
[0049]【材料】進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述第一柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜。
[0050]進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述第二柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜。
[0051]進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述氧化物半導(dǎo)體層選用非晶IGZO薄膜。
[0052]進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的制備方法中，所述互聯(lián)層為S1x薄膜、SiNx薄膜中的一種或兩種的組合。
[0053]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0054]首先，在本發(fā)明中將薄膜晶體管設(shè)計(jì)為雙柵電極結(jié)構(gòu)，其中的底柵電極和頂柵電極能夠作為光照阻擋層，有效減少光照對(duì)于氧化物薄膜晶體管(尤其是采用非晶IGZO薄膜作為氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管)穩(wěn)定性的影響。此外，底柵電極與頂柵電極具有相反電場(chǎng)，這能夠減少IGZO內(nèi)部缺陷向溝道擴(kuò)散，也可提高采用非晶IGZO薄膜作為氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管的電性穩(wěn)定性，如電壓偏置測(cè)試和電流偏置測(cè)試。
[0055]其次，本發(fā)明中的源極接觸區(qū)、漏極接觸區(qū)與氧化物半導(dǎo)體層為共平面結(jié)構(gòu)，而非具有階梯差的結(jié)構(gòu)，因此源極接觸區(qū)、漏極接觸區(qū)分別與柵極之間重疊的部分較少，可減少薄膜晶體管的本征電容，進(jìn)而減少RC時(shí)延，提高薄膜晶體管的響應(yīng)速度。
[0056]最后，本發(fā)明中還將底柵電極與基板設(shè)計(jì)為共平面結(jié)構(gòu)，使得第一柵極絕緣層與第二柵極絕緣層均為平面，不存在階梯覆蓋的問(wèn)題。與平面結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層相比，具有階梯結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層其階梯邊緣處的絕緣層薄膜容易擊穿，因此設(shè)計(jì)具有階梯結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層時(shí)，通常需要增加其厚度，以避免擊穿問(wèn)題。而在本發(fā)明中，由于柵極絕緣層均為平面，不存在階梯邊緣處的擊穿問(wèn)題，因此可以將柵極絕緣層設(shè)計(jì)得相對(duì)更薄，從而降低驅(qū)動(dòng)電壓、降低能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0057]圖1是實(shí)施例一共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖2A至圖21是實(shí)施例一共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管制備方法的工藝流程。
【具體實(shí)施方式】
[0059]實(shí)施例一
[0060]本實(shí)施例提供一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管，如圖1所示，包括以下結(jié)構(gòu):
[0061]位于底部的基板I，該基板I設(shè)有朝向自身內(nèi)部凹陷的凹槽；
[0062]形成于基板I的凹槽中的圖案化的底柵電極21，且該底柵電極21與基板I的上表面處于同一水平面，使得底柵電極21與基板I形成共平面結(jié)構(gòu)；
[0063]形成于基板1、底柵電極21上方的第一柵極絕緣層31，該第一柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜作為底柵電極的絕緣層，由于底柵電極與基板為共平面結(jié)構(gòu)，因此該第一柵極絕緣層為平面結(jié)構(gòu)，而非具有階梯的結(jié)構(gòu)；
[0064]形成于第一柵極絕緣層31上方的圖案化的氧化物半導(dǎo)體層4，該氧化物半導(dǎo)體層采用非晶IGZO薄膜；
[0065]分別形成于氧化物半導(dǎo)體層4左側(cè)的源極接觸區(qū)51和右側(cè)的漏極接觸區(qū)52，該源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)均是對(duì)氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子處理后形成的，由于對(duì)氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子處理能夠提高氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電率，因此形成了源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)；
[0066]形成于氧化物半導(dǎo)體層4上方的第二柵極絕緣層32，該第二柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜；
[0067]形成于第二柵極絕緣層32上方的圖案化的頂柵電極22;
[0068]形成于第一柵極絕緣層31、源極接觸區(qū)51、漏極接觸區(qū)52、頂柵電極22上方的互聯(lián)層6，該互聯(lián)層6中形成有接觸孔;其中，接觸孔包括使源極接觸區(qū)51上表面部分暴露的第一接觸孔71、使漏極接觸區(qū)52上表面部分暴露的第二接觸孔72;
[0069]形成于互聯(lián)層6上方以及接觸孔中的圖案化的源極81、漏極82，其中，源極81通過(guò)第一接觸孔71與源極接觸區(qū)51相接觸，漏極82通過(guò)第二接觸孔72與漏極接觸區(qū)52相接觸。
[0070]在本實(shí)施例中，除了上述結(jié)構(gòu)，還可以包括依次形成于互聯(lián)層、源極、漏極上方的平坦化層和ITO膜層，這些結(jié)構(gòu)均采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)結(jié)構(gòu)即可，在此不再贅述。
[0071]在本實(shí)施例的共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管中，薄膜晶體管兼具雙柵電極結(jié)構(gòu)和共平面結(jié)構(gòu)。其中，雙柵電極結(jié)構(gòu)中的底柵電極與頂柵電極能夠作為光照阻擋層，有效減少光照對(duì)于氧化物薄膜晶體管(尤其是采用非晶IGZO薄膜作為氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管)穩(wěn)定性的影響。此外，底柵電極與頂柵電極具有相反電場(chǎng)，能夠減少非晶IGZO薄膜內(nèi)部缺陷向溝道擴(kuò)散，進(jìn)而增強(qiáng)采用非晶IGZO薄膜作為氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管的穩(wěn)定性。
[0072]另外，在本實(shí)施例的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)中，將源極接觸區(qū)、漏極接觸區(qū)與氧化物半導(dǎo)體層設(shè)計(jì)為共平面結(jié)構(gòu)，而非具有階梯差的結(jié)構(gòu)，這使得源極接觸區(qū)、漏極接觸區(qū)分別與柵極之間重疊的部分較少，可減少薄膜晶體管的本征電容，進(jìn)而減少RC時(shí)延，提高薄膜晶體管的響應(yīng)速度。
[0073]最后，本實(shí)施例中將底柵電極與基板設(shè)計(jì)為共平面結(jié)構(gòu)，使得第一柵極絕緣層與第二柵極絕緣層均為平面，不存在階梯覆蓋的問(wèn)題。與平面結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層相比，具有階梯結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層其階梯邊緣處的絕緣層薄膜容易擊穿，因此設(shè)計(jì)具有階梯結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層時(shí)，通常需要增加其厚度，以避免擊穿問(wèn)題。而在本發(fā)明中，由于柵極絕緣層均為平面，不存在階梯邊緣處的擊穿問(wèn)題，因此可以將柵極絕緣層設(shè)計(jì)得相對(duì)更薄，從而降低驅(qū)動(dòng)電壓、降低能耗。
[0074]本實(shí)施例還提供一種上述雙柵電極氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括以下步驟:
[0075]如圖2A所示，準(zhǔn)備一基板I，在基板上涂布負(fù)性光刻膠，并進(jìn)行曝光、顯影，在基板上形成底柵電極圖案，采用干法刻蝕或濕法刻蝕將未被負(fù)性光刻膠保護(hù)的基板去除，使基板I形成朝向自身內(nèi)部凹陷的具有深度的凹槽11，且該凹槽中形成有底柵電極的圖案。
[0076]如圖2B所示，通過(guò)磁控濺射或者熱蒸鍍工藝在所述基板的凹槽11中沉積第一金屬層，由于凹槽中形成有底柵電極的圖案，因此沉積形成的第一金屬層具有圖案，此圖案化的第一金屬層即為圖案化的底柵電極21;接著，將基板I浸泡在NMP去膠液中以去除負(fù)性光刻膠，從而使圖案化的底柵電極21上表面與基板I的上表面處于同一水平面，二者形成共平面結(jié)構(gòu)。
[0077]如圖2C所示，基于化學(xué)氣相沉積方法在圖案化的底柵電極21、基板I的上方沉積第一柵極絕緣層31，該第一柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜作為底柵電極的絕緣層。由于底柵電極與基板為共平面結(jié)構(gòu)，因此沉積在二者上方的第一柵極絕緣層也為平面結(jié)構(gòu)，而非常規(guī)的階梯結(jié)構(gòu)。
[0078]如圖2D所示，基于物理氣相沉積方法在第一柵極絕緣層31上方沉積非晶IGZO薄膜作為氧化物半導(dǎo)體層4，然后通過(guò)光刻工藝對(duì)氧化物半導(dǎo)體層4進(jìn)行圖案化處理，形成圖案化的氧化物半導(dǎo)體層4，該圖案化的氧化物半導(dǎo)體層4同時(shí)也對(duì)應(yīng)于底柵電極21上方。
[0079]在本實(shí)施例中，光刻工藝是指如下工藝流程:在待進(jìn)行圖案化處理的膜層上涂布光刻膠，并依次進(jìn)行曝光、顯影、刻蝕、去光刻膠，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)膜層的圖案化處理。其中，曝光所采用的光罩為普通光罩即可，而無(wú)需采用成本相對(duì)更高的半色調(diào)光罩。膜層是指第一金屬層、氧化物半導(dǎo)體層、ITO膜層等在薄膜晶體管中的常規(guī)膜層結(jié)構(gòu)。
[0080]如圖2E所示，基于化學(xué)氣相沉積方法在圖案化的氧化物半導(dǎo)體層4、第一柵極絕緣層31上沉積第二柵極絕緣層32，該第二柵極絕緣層選用S1x或氧化鋁薄膜。
[0081]如圖2F所示，基于物理氣相沉積方法在第二柵極絕緣層32上沉積形成第二金屬層，對(duì)第二金屬層進(jìn)行圖案化處理，具體為:在第二金屬層上涂布光刻膠(圖未示)，再依次進(jìn)行曝光和顯影步驟，形成頂柵電極圖案;然后通過(guò)干法刻蝕或濕法刻蝕將未被光刻膠保護(hù)的第二金屬層以及未被光刻膠保護(hù)的第二柵極絕緣層32去掉;接著，通過(guò)剝離的方法或者利用氧氣進(jìn)行等離子轟擊的方法將光刻膠除去。由此，得到圖案化的頂柵電極22，同時(shí)也去掉了第二柵極絕緣層的多余部分。
[0082]如圖2G所示，以圖案化的頂柵電極22為保護(hù)層，對(duì)于處于頂柵電極22的保護(hù)范圍之外的圖案化的氧化物半導(dǎo)體層4進(jìn)行H2SAr等離子處理，使暴露在頂柵電極保護(hù)范圍之外的氧化物半導(dǎo)體層的電導(dǎo)率提高，從而形成分別位于氧化物半導(dǎo)體層4左側(cè)的源極接觸區(qū)51和右側(cè)的漏極接觸區(qū)52。
[0083]如圖2H所示，基于化學(xué)氣相沉積方法在第一柵極絕緣層31、源極接觸區(qū)51、漏極接觸區(qū)52、頂柵電極22的上方沉積形成互聯(lián)層6，該互聯(lián)層選用S1x或氧化鋁薄膜;通過(guò)光刻工藝對(duì)互聯(lián)層6進(jìn)行處理，使互聯(lián)層6中形成第一接觸孔71、第二接觸孔72，其中第一接觸孔71使源極接觸區(qū)51上表面部分暴露，第二接觸孔72使漏極接觸區(qū)52上表面部分暴露。
[0084]另外，在本實(shí)施例中，互聯(lián)層還可以選用SiNx薄膜、S1x與SiNx組合形成的薄膜。當(dāng)互聯(lián)層選用SiNx薄膜時(shí)，則無(wú)需進(jìn)行上述“以圖案化的頂柵電極22為保護(hù)層，對(duì)于處于頂柵電極22的保護(hù)范圍之外的圖案化的氧化物半導(dǎo)體層4進(jìn)行H2或Ar等離子處理，使暴露在頂柵電極保護(hù)范圍之外的氧化物半導(dǎo)體層的電導(dǎo)率提高，從而形成分別位于氧化物半導(dǎo)體層4左側(cè)的源極接觸區(qū)51和右側(cè)的漏極接觸區(qū)52”的步驟。
[0085]如圖21所示，在互聯(lián)層6上方以及第一接觸孔71、第二接觸孔72中沉積第三金屬層，通過(guò)光刻工藝對(duì)第三金屬層進(jìn)行處理，分別形成源極81、漏極82，其中源極81通過(guò)第一接觸孔71與源極接觸區(qū)51相接觸，漏極82通過(guò)第二接觸孔72與漏極接觸區(qū)61相接觸。
[0086]此外，本實(shí)施例的制備方法中，還包括在互聯(lián)層、源極、漏極上通過(guò)旋涂或打印的方法沉積有機(jī)光刻膠膜，并對(duì)該有機(jī)光刻膠膜進(jìn)行平坦化、后烘，得到平坦化層。
[0087]本實(shí)施例的制備方法中還包括形成ITO膜層，并通過(guò)光刻工藝對(duì)ITO膜層進(jìn)行圖案化處理，得到圖案化的ITO膜層。
[0088]實(shí)施例二
[0089]本實(shí)施例提供一種實(shí)施例二所述的共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管的制備方法，該方法與實(shí)施例二中所述的制備方法的區(qū)別之處僅在于使圖案化的底柵電極與基板形成共平面結(jié)構(gòu)的步驟不同，具體為:
[0090]準(zhǔn)備一基板，在基板上涂布正性光刻膠，并進(jìn)行曝光、顯影，在基板上形成底柵電極圖案，采用干法刻蝕或濕法刻蝕將未被正性光刻膠保護(hù)的基板去除，使基板形成朝向自身內(nèi)部凹陷的具有深度的凹槽，且該凹槽中形成有底柵電極的圖案;接著將所述基板浸泡在去膠液中以去除正性光刻膠。
[0091]然后，通過(guò)噴墨打印的方法，在凹槽中形成圖案化的底柵電極，通過(guò)控制滴入導(dǎo)電墨水的劑量，使得底柵電極與基板處于同一水平面，形成共平面結(jié)構(gòu)?？梢岳斫獾氖牵诒緦?shí)施例中，導(dǎo)電墨水的劑量只要能滿足使底柵電極與基板形成共平面結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際情況添加即可。
[0092]以上僅對(duì)共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，該雙柵電極氧化物薄膜晶體管還可以包括其它常規(guī)的功能結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中不再一一贅述。
[0093]以上所述為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其目的是為了清楚說(shuō)明本發(fā)明而作的舉例，并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管，其特征在于，所述共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管包括:基板;形成于所述基板上方的底柵電極;形成于所述底柵電極上方的第一柵極絕緣層;形成于所述第一柵極絕緣層上方的氧化物半導(dǎo)體層;形成于所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)的源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)；形成于所述半導(dǎo)體成上方的第二柵極絕緣層；形成于所述第二柵極絕緣層上方的頂柵電極;其中，所述基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽，所述底柵電極形成于所述凹槽中，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。2.如權(quán)利要求1所述的共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管，其特征在于:所述源極接觸區(qū)的上表面、所述漏極接觸區(qū)的上表面、所述氧化物半導(dǎo)體層的上表面均處于同一水平面。3.如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管，其特征在于:所述源極接觸區(qū)和/或所述漏極接觸區(qū)是對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子處理形成的。4.一種共平面型雙柵電極氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:準(zhǔn)備一基板;在所述基板上形成底柵電極;在所述底柵電極上方形成第一柵極絕緣層;在所述第一柵極絕緣層上方形成氧化物半導(dǎo)體層;在所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)分別形成所述源極接觸區(qū)和漏極接觸區(qū)；在所述氧化物半導(dǎo)體層上方形成第二柵極絕緣層;在所述第二柵極絕緣層上方形成頂柵電極;其中，在所述基板上形成底柵電極是對(duì)所述基板進(jìn)行圖案化處理，使所述基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽;在所述凹槽中形成底柵電極，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:對(duì)所述基板進(jìn)行圖案化處理，使所述基板上表面朝向自身內(nèi)部凹陷形成凹槽是在所述基板上涂布光刻膠，通過(guò)曝光、顯影在所述基板上形成底柵電極圖案;接著，通過(guò)刻蝕未被所述光刻膠保護(hù)的所述基板，使所述基板形成具有深度的所述凹槽。6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述光刻膠為負(fù)性光刻膠，在所述凹槽中形成底柵電極是在所述凹槽中通過(guò)磁控濺射方法或者熱蒸鍍沉積方法形成所述底柵電極，去除所述負(fù)性光刻膠，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述光刻膠為正性光刻膠，在所述凹槽中形成底柵電極是使所述基板形成具有深度的所述凹槽后，去除所述正性光刻膠，接著，在所述凹槽中通過(guò)噴墨打印方法形成所述底柵電極，使所述底柵電極上表面與所述基板上表面處于同一水平面。8.如權(quán)利要求4-7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于:在所述第二柵極絕緣層上方形成頂柵電極是在所述第二柵極絕緣層上方形成第二金屬層，對(duì)所述第二金屬層進(jìn)行圖案化處理，形成圖案化的頂柵電極。9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:在所述氧化物半導(dǎo)體層兩側(cè)分別形成所述源極接觸區(qū)和所述漏極接觸區(qū)是以所述圖案化的頂柵電極為保護(hù)層，對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子處理，使處于所述圖案化的頂柵電極保護(hù)范圍之外的所述氧化物半導(dǎo)體層分別形成所述源極接觸區(qū)和所述漏極接觸區(qū)。10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述源極接觸區(qū)的上表面、所述漏極接觸區(qū)的上表面、所述氧化物半導(dǎo)體層的上表面均處于同一水平面。
【文檔編號(hào)】H01L29/786GK106098784SQ201610414032
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日 公開(kāi)號(hào)201610414032.5, CN 106098784 A, CN 106098784A, CN 201610414032, CN-A-106098784, CN106098784 A, CN106098784A, CN201610414032, CN201610414032.5
【發(fā)明人】謝應(yīng)濤
【申請(qǐng)人】武漢華星光電技術(shù)有限公司