专利名称：薄膜晶体管的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜晶体管的制造方法，且尤其涉及一种具有氧化物通道层以及 紫外光遮蔽图案的薄膜晶体管的制造方法。
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)、等离子显示器(plasma displays)、有机电激发光显 示器(electroluminescent displays)等。以目前最为普及的液晶显示器为例，其主要是由 薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光基板以及夹于二者之间的液晶层所构成。在现有的薄膜晶 体管阵列基板上，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，已有研究指出氧化物半导体(oxide semiconductor)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) 均勻性。因此，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。在现有的氧化物半导体薄膜晶体管中，其氧化物通道层的临界电压(Vth)会受到 紫外光照射(例如清洗工艺)而产生偏移，进而影响到氧化物半导体薄膜晶体管的电器特 性，因此，已有现有技术提出采用具有紫外光遮蔽效果的氧化钛(TiOx)作为栅绝缘层或保 护层的材质，以避免氧化物通道层的临界电压偏移的问题。栅绝缘层或保护层是全面性地 覆盖于薄膜晶体管阵列基板上。然而，在一般的聚合物稳定配向(Polymer Stabilization Alignment,PSA)的液晶显示面板中，通常会使用到紫外光照射液晶分子以完成液晶的配向 工艺，前述采用氧化钛(TiOx)作为栅绝缘层或保护层的设计会导致配向工艺中所使用的 紫外光无法穿透薄膜晶体管阵列基板，因此液晶分子内的单体(monomer)无法受到紫外光 照射而聚合成高分子聚合物，导致液晶配向工艺失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种薄膜晶体管的制造方法，以制造出具有 紫外光遮蔽图案的薄膜晶体管。本发明提出一种薄膜晶体管的制造方法，包括于基板上形成栅极；与基板上依 序形成栅绝缘层、氧化物半导体层以及紫外光遮蔽材料层，以覆盖栅极；于栅极上方的紫外 光遮蔽材料层上形成第一图案化光刻胶层；以第一图案化光刻胶层为掩模，图案化氧化物 半导体层以及紫外光遮蔽材料层，以于紫外光遮蔽材料层下方形成氧化物通道层；移除部 分第一图案化光刻胶层，以形成第二图案化光刻胶层，其中第二图案化光刻胶层暴露出部 分紫外光遮蔽材料层；以第二图案化光刻胶层为掩模，图案化紫外光遮蔽材料层，以于氧化 物通道层的部分区域上形成紫外光遮蔽图案；移除第二图案化光刻胶层；以及于氧化物通 道层以及紫外光遮蔽图案上形成彼此电性绝缘的源极与漏极。
在本发明的一实施例中，前述的第一图案化光刻胶层包括第一部分以及第二部 分，第一部分的厚度大于第二部分的厚度，而形成第二图案化光刻胶层的方法包括移除第 一部分与第二部分，直到第二部分被完全移除，而未被完全移除的第一部分构成第二图案 化光刻胶层。在本发明的一实施例中，在形成紫外光遮蔽图案之后以及移除第二图案化光刻胶 层之前，更包括对未被第二图案化光刻胶层覆盖的氧化物通道层进行处理，以使未被第二 图案化光刻胶层覆盖的氧化物通道层具有欧姆接触层的特性。在本发明的一实施例中，移除部分第一图案化光刻胶层的方法包括灰化 (ashing) 0在本发明的一实施例中，前述的紫外光遮蔽材料层的材质包括氧化钛(TiOx)或 富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。本发明另提供一种薄膜晶体管的制造方法，包括于基板上形成栅极；与基板上 依序形成栅绝缘层、第一紫外光遮蔽材料层、氧化物半导体层以及第二紫外光遮蔽材料层， 以覆盖栅极；于栅极上方的第二紫外光遮蔽材料层上形成第一图案化光刻胶层；以第一图 案化光刻胶层为掩模，图案化第二紫外光遮蔽材料层、氧化物半导体层以及第一紫外光遮 蔽材料层，以于第二紫外光遮蔽材料层下方形成形成氧化物通道层以及第一紫外光遮蔽图 案；移除部分第一图案化光刻胶层，以形成第二图案化光刻胶层，其中第二图案化光刻胶层 暴露出部分第二紫外光遮蔽材料层；以第二图案化光刻胶层为掩模，图案化第二紫外光遮 蔽材料层，以于氧化物通道层的部分区域上形成第二紫外光遮蔽图案；移除第二图案化光 刻胶层；以及于氧化物通道层以及第二紫外光遮蔽图案上形成彼此电性绝缘的源极与漏 极。在本发明的一实施例中，前述的第一图案化光刻胶层包括第一部分以及第二部 分，第一部分的厚度大于第二部分的厚度，而形成第二图案化光刻胶层的方法包括移除第 一部分与第二部分，直到第二部分被完全移除，而未被完全移除的第一部分构成第二图案 化光刻胶层。在本发明的一实施例中，在形成第二紫外光遮蔽图案之后以及移除第二图案化光 刻胶层之前，更包括对未被第二图案化光刻胶层覆盖的氧化物通道层进行处理，以使未被 第二图案化光刻胶层覆盖的氧化物通道层具有欧姆接触层的特性。在本发明的一实施例中，移除部分第一图案化光刻胶层的方法包括灰化 (ashing) 0在本发明的一实施例中，第一紫外光遮蔽材料层的材质包括氧化钛(TiOx)或富 硅氧化硅(Si-rich SiOx)。在本发明的一实施例中，前述的第二紫外光遮蔽材料层的材质包括氧化钛(TiOx) 或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。本发明再提出一种薄膜晶体管的制造方法，包括于基板上形成栅极；于基板上 依序形成栅绝缘层、紫外光遮蔽材料层、氧化物半导体层以及导电层，以覆盖栅极；图案化 导电层、氧化物半导体层以及紫外光遮蔽材料层，以于导电层下方形成形成氧化物通道层 以及第一紫外光遮蔽图案；于导电层的部分区域以与门绝缘层的部分区域上形成彼此电性 绝缘的源极与漏极；以及对未被源极与漏极覆盖的导电层进行处理，以使未被源极与漏极覆盖的导电层转化为绝缘的第二紫外光遮蔽图案。在本发明的一实施例中，前述的导电层包括钛(11)、211、511或&。在本发明的一实施例中，前述的第二紫外光遮蔽图案的材质包括氧化钛(TiOx)、 ZnOx、SnOx 或 ZrOx0在本发明的一实施例中，前述的紫外光遮蔽材料层的材质包括氧化钛(TiOx)或 富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。在本发明的一实施例中，将导电层转化为绝缘的第二紫外光遮蔽图案的方法包括 等离子氧化或热氧化。本发明又提出一种薄膜晶体管的制造方法，包括于基板上形成栅极；于基板上 依序形成栅绝缘层、氧化物半导体层以及导电层，以覆盖栅极；图案化导电层以及氧化物半 导体层，以于导电层下方形成形成氧化物通道层；于导电层的部分区域以与门绝缘层的部 分区域上形成彼此电性绝缘的源极与漏极；以及对未被源极与漏极覆盖的导电层进行处 理，以使未被源极与漏极覆盖的导电层转化为绝缘的紫外光遮蔽图案。在本发明的一实施例中，前述的导电层包括钛(11)、211、511或&。在本发明的一实施例中，前述的紫外光遮蔽图案的材质包括氧化钛(TiOx) ,ZnOx, SnOx 或 ZrOx0在本发明的一实施例中，将导电层转化为绝缘的紫外光遮蔽图案的方法包括等离 子氧化或热氧化。本发明于氧化物通道层上方或下方形成紫外光遮蔽图案，由于紫外光遮蔽图案并 未全面性覆盖于基板上，因此紫外光遮蔽图案不会导致紫外光完全无法穿透基板。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图IA至图IF为本发明第一实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图；图2A至图2F为本发明第二实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图；图3A至图3F为本发明第三实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图；图4A至图4F为本发明第四实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图；图5A至图5D为本发明第五实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图；图6A至图6D为本发明第六实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。其中，附图标记100 基板GI 栅绝缘层110:氧化物半导体层110a:氧化物通道层120、120a、120，紫外光遮蔽材料层120b、120a，紫外光遮蔽图案130、130’ 第一图案化光刻胶层132:第一部分134 第二部分
140 第二图案化光刻胶层150S 源极150D 漏极C:导电层
具体实施例方式第一实施例图IA至图IF为本发明第一实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。请参照图 1A，首先，于基板100上形成栅极G，此栅极G的材质例如为金属或其它导电材料。接着，于 基板100上依序形成栅绝缘层GI、氧化物半导体层110以及紫外光遮蔽材料层120，以覆盖 栅极G。在本实施例中，栅绝缘层GI的材质例如为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氮氧化 硅(SiOxNy)等介电材质，氧化物半导体层110的材质例如为氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)或二氧化锡(SnO2)等材质，而紫外光遮蔽 材料层120的材质例如为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。由于氧化钛(TiOx) 具有良好的紫外光遮蔽能力，因此，本领域技术人员可以根据实际设计需求，适度地更动氧 化钛(TiOx)的折射率与厚度，以获得适当的的紫外光遮蔽效果。在本实施例中，当紫外光 遮蔽材料层120的材质为富硅氧化硅(Si-rich SiOx)时，吾人同样可以选择适当的折射 率及厚度，以使富硅氧化硅(Si-rich SiOx)具有紫外光遮蔽效果。举例而言，富硅氧化硅 (Si-rich SiOx)的折射率以1.5至2. 9为佳，而富硅氧化硅(Si-rich SiOx)的厚度以1000 埃至3000埃之间为佳。值得注意的是，本实施例可以采用其它具有紫外光遮蔽效果的材质来制造紫外 光遮蔽材料层120，本实施例不限定其材质必须为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。请参照图1B，于栅极G上方的紫外光遮蔽材料层120上形成一第一图案化光刻胶 层130。在本实施例中，第一图案化光刻胶层130包括一第一部分132以及一第二部分134， 第一部分132的厚度大于第二部分134的厚度。前述的第一图案化光刻胶层130例如是以 半调式光掩模(half-tone mask)、灰阶式光掩模(gray-tone mask)为屏蔽搭配一般的曝光 工艺所形成。从图IB可知，第一图案化光刻胶层130位于栅极G的正上方，厚度较小的第 二部分134分布于厚度较大的第一部分132的两侧，且第二部分134与第一部分132连接。请参照图1C，以第一图案化光刻胶层130为掩模，图案化氧化物半导体层110以 及紫外光遮蔽材料层120，以于被图案化的紫外光遮蔽材料层120a下方形成氧化物通道层 110a。如图IC所示，未被第一图案化光刻胶层130所覆盖的氧化物半导体层110以及紫外 光遮蔽材料层120会被完全移除，直到栅绝缘层GI被暴露出来为止。在本实施例中，图案 化氧化物半导体层110以及紫外光遮蔽材料层120的方式例如是干式蚀刻。请参照图1D，移除部分的第一图案化光刻胶层130，以形成第二图案化光刻胶层 140，其中第二图案化光刻胶层140暴露出部分紫外光遮蔽材料层120a。在本实施例中，形 成第二图案化光刻胶层140的方法例如是利用氧气等离子灰化(O2 plasma ashing)工艺 移除部分的第一图案化光刻胶层130，直到第二部分134被完全移除，而未被完全移除的第 一部分132则构成第二图案化光刻胶层140。
请参照图1E，以第二图案化光刻胶层140为掩模，图案化紫外光遮蔽材料层120a， 以于氧化物通道层IlOa的部分区域上形成紫外光遮蔽图案120b。在形成紫外光遮蔽图案 120b之后，本实施例可以选择性地对未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层 IlOa进行处理，以使未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa(斜线标示 处)具有欧姆接触层的特性。举例而言，本实施例可利用氢气等离子(H2 plasma)或氩等 离子(Ar plasma)对未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa进行表面 处理，以使未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa具有欧姆接触层的特 性。请参照图1F，在完成紫外光遮蔽图案120b之后，移除第二图案化光刻胶层140。之 后，于氧化物通道层IlOa以及紫外光遮蔽图案120b上形成彼此电性绝缘的源极150S与一 漏极150D。在本实施例中，源极150S与漏极150D的图案化工艺例如是湿式蚀刻工艺，从图 IF可知，由于源极150S、漏极150D以及紫外光遮蔽图案120b不会让氧化物通道层IlOa暴 露，因此，源极150S与漏极150D的图案化工艺所使用的蚀刻剂(etchant)不会损害到氧化 物通道层110a，故氧化物通道层IlOa的电器特性更为稳定。在本实施例中，前述的紫外光遮蔽图案120b虽无法完全遮蔽入射至氧化物通道 层IlOa的紫外光，但紫外光遮蔽图案120b可以降低入射至至氧化物通道层IlOa的紫外光 的机率。因此，紫外光遮蔽图案120b对于氧化物通道层IlOa的临界电压偏移现象仍有一 定程度的帮助。第二实施例图2A至图2F为本发明第二实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。请参照图 2k,首先，于基板100上形成栅极G，此栅极G的材质例如为金属或其它导电材料。接着，于 基板100上依序形成栅绝缘层GI、氧化物半导体层110以及紫外光遮蔽材料层120，以覆盖 栅极G。在本实施例中，栅绝缘层GI的材质例如为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氮氧化 硅(SiOxNy)等介电材质，氧化物半导体层110的材质例如为氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)或二氧化锡(SnO2)等材质，而紫外光遮蔽 材料层120的材质例如为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。由于氧化钛(TiOx) 具有良好的紫外光遮蔽能力，因此，本领域技术人员可以根据实际设计需求，适度地更动氧 化钛(TiOx)的折射率与厚度，以获得适当的的紫外光遮蔽效果。在本实施例中，当紫外光 遮蔽材料层120的材质为富硅氧化硅(Si-rich SiOx)时，吾人同样可以选择适当的折射 率及厚度，以使富硅氧化硅(Si-rich SiOx)具有紫外光遮蔽效果。举例而言，富硅氧化硅 (Si-rich SiOx)的折射率以1.5至2. 9为佳，而富硅氧化硅(Si-rich SiOx)的厚度以1000 埃至3000埃之间为佳。值得注意的是，本实施例可以采用其它具有紫外光遮蔽效果的材质来制造紫外 光遮蔽材料层120，本实施例不限定其材质必须为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。请参照图2B与图2C，于栅极G上方的紫外光遮蔽材料层120上形成第一图案化光 刻胶层130’，如图2B所示。接着，以第一图案化光刻胶层130’为掩模，图案化氧化物半导 体层110以及紫外光遮蔽材料层120，以于被图案化的紫外光遮蔽材料层120a下方形成氧 化物通道层110a。如图2C所示，未被第一图案化光刻胶层130所覆盖的氧化物半导体层110以及紫外光遮蔽材料层120会被完全移除，直到栅绝缘层GI被暴露出来为止。在本实 施例中，图案化氧化物半导体层110以及紫外光遮蔽材料层120的方式例如是干式蚀刻。请参照图2D，等向性地移除部分的第一图案化光刻胶层130’，以形成第二图案化 光刻胶层140，其中第二图案化光刻胶层140暴露出部分紫外光遮蔽材料层120a。在本实 施例中，形成第二图案化光刻胶层140的方法例如是利用氧气等离子灰化工艺使第一图案 化光刻胶层130’的厚度、长度与宽度缩减，直到部分紫外光遮蔽材料层120a被暴露。请参照图2E，以第二图案化光刻胶层140为掩模，图案化紫外光遮蔽材料层120a， 以于氧化物通道层IlOa的部分区域上形成紫外光遮蔽图案120b。在形成紫外光遮蔽图案 120b之后，本实施例可以选择性地对未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层 IlOa进行处理，以使未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa(斜线标示 处)具有欧姆接触层的特性。举例而言，本实施例可利用氢气等离子或氩等离子对未被第 二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa进行表面处理，以使未被第二图案化光 刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa具有欧姆接触层的特性。请参照图2F，在完成紫外光遮蔽图案120b之后，移除第二图案化光刻胶层140。之 后，于氧化物通道层IlOa以及紫外光遮蔽图案120b上形成彼此电性绝缘的源极150S与一 漏极150D。在本实施例中，源极150S与漏极150D的图案化工艺例如是湿式蚀刻工艺，从 图2F可知，由于源极150S、漏极150D以及紫外光遮蔽图案120b不会让氧化物通道层IlOa 暴露，因此源极150S与漏极150D的图案化工艺所使用的蚀刻剂不会损害到氧化物通道层 110a，故氧化物通道层IlOa的电器特性更为稳定。第三实施例图3A至图3F为本发明第三实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。请参照图3A， 首先，于基板100上形成栅极G，此栅极G的材质例如为金属。接着，于基板100上依序形成 栅绝缘层GI、第一紫外光遮蔽材料层120’、氧化物半导体层110以及第二紫外光遮蔽材料 层120。在本实施例中，栅绝缘层GI的材质例如为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氮氧化 硅(SiOxNy)等介电材质，氧化物半导体层110的材质例如为氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)或二氧化锡(SnO2)等材质，而紫外光遮蔽 材料层120的材质例如为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。由于氧化钛(TiOx) 具有良好的紫外光遮蔽能力，因此，本领域技术人员可以根据实际设计需求，适度地更动氧 化钛(TiOx)的折射率与厚度，以获得适当的的紫外光遮蔽效果。在本实施例中，当第一紫 外光遮蔽材料层120’与第二紫外光遮蔽材料层120的材质为富硅氧化硅(Si-rich SiOx) 时，吾人同样可以选择适当的折射率及厚度，以使富硅氧化硅(Si-rich SiOx)具有紫外光 遮蔽效果。举例而言，富硅氧化硅(Si-richSiOx)的折射率以1.5至2. 9为佳，而富硅氧化 硅(Si-rich SiOx)的厚度以1000埃至3000埃之间为佳。值得注意的是，本实施例可以采用其它具有紫外光遮蔽效果的材质来制造第一紫 外光遮蔽材料层120’与第二紫外光遮蔽材料层120，本实施例不限定其材质必须为氧化钛 (TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。请参照图3B，于栅极G上方的第二紫外光遮蔽材料层120上形成第一图案化光刻 胶层130。在本实施例中，第一图案化光刻胶层130包括第一部分132以及第二部分134， 第一部分132的厚度大于第二部分134的厚度。前述的第一图案化光刻胶层130例如是以半调式光掩模(half-tone mask)、灰阶式光掩模(gray-tone mask)为屏蔽搭配一般的曝光 工艺所形成。从图IB可知，第一图案化光刻胶层130位于栅极G的正上方，厚度较小的第 二部分134分布于厚度较大的第一部分132的两侧，且第二部分134系与第一部分132连接。请参照图3C，以第一图案化光刻胶层130为掩模，图案化第一紫外光遮蔽材料层 120’、氧化物半导体层110以及第二紫外光遮蔽材料层120，以于被图案化的紫外光遮蔽材 料层120a下方形成氧化物通道层IlOa以及一紫外光遮蔽图案120a’。如图3C所示，未被 第一图案化光刻胶层130所覆盖的第一紫外光遮蔽材料层120’、氧化物半导体层110以及 第二紫外光遮蔽材料层120会被完全移除，直到栅绝缘层GI被暴露出来为止。在本实施例 中，图案化第一紫外光遮蔽材料层120’、氧化物半导体层110以及第二紫外光遮蔽材料层 120的方式例如是干式蚀刻。请参照图3D，移除部分的第一图案化光刻胶层130，以形成第二图案化光刻胶层 140，其中第二图案化光刻胶层140暴露出部分紫外光遮蔽材料层120a。在本实施例中，形 成第二图案化光刻胶层140的方法例如是利用氧气等离子灰化工艺移除部分的第一图案 化光刻胶层130，直到第二部分134被完全移除，而未被完全移除的第一部分132则构成第 二图案化光刻胶层140。请参照图3E，以第二图案化光刻胶层140为掩模，图案化紫外光遮蔽材料层120a， 以于氧化物通道层IlOa的部分区域上形成紫外光遮蔽图案120b。在形成紫外光遮蔽图案 120b之后，本实施例可以选择性地对未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层 IlOa进行处理，以使未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa(斜线标示 处)具有欧姆接触层的特性。举例而言，本实施例可利用氢气等离子(H2 plasma)或氩等 离子(Ar plasma)对未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa进行表面 处理，以使未被第二图案化光刻胶层140所覆盖的氧化物通道层IlOa具有欧姆接触层的特 性。请参照图3F，在完成紫外光遮蔽图案120b之后，移除第二图案化光刻胶层140。之 后，于氧化物通道层IlOa以及紫外光遮蔽图案120b上形成彼此电性绝缘的源极150S与一 漏极150D。在本实施例中，源极150S与漏极150D的图案化工艺例如是湿式蚀刻工艺，从 图3F可知，由于源极150S、漏极150D以及紫外光遮蔽图案120b不会让氧化物通道层IlOa 暴露，因此源极150S与漏极150D的图案化工艺所使用的蚀刻剂不会损害到氧化物通道层 110a，故氧化物通道层IlOa的电器特性更为稳定。在本实施例中，前述的紫外光遮蔽图案120b与紫外光遮蔽图案120a’虽无法完全 遮蔽入射至氧化物通道层IlOa的紫外光，但紫外光遮蔽图案120b与紫外光遮蔽图案120a’ 可以降低入射至至氧化物通道层IlOa的紫外光的机率。因此，紫外光遮蔽图案120b与紫 外光遮蔽图案120a’对于氧化物通道层IlOa的临界电压偏移现象仍有一定程度的帮助。第四实施例图4A至图4F为本发明第四实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。请参照图4A 至图4F，本实施例的薄膜晶体管的制造方法与第三实施例类似，惟二者主要差异之处在于 本实施例的第一图案化光刻胶层130与第二图案化光刻胶层140的结构与制造方法(图 4B 图4D)与第二实施例相同(图2B 图2D)。
第五实施例图5A至图5D为本发明第五实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。请参照图 5A，首先，于基板100上形成栅极G，此栅极G的材质例如为金属。接着，于基板100上依 序形成栅绝缘层GI、紫外光遮蔽材料层120、氧化物半导体层110以及导电层C，以覆盖栅 极G。在本实施例中，栅绝缘层GI的材质例如为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氮氧化 硅(SiOxNy)等介电材质，氧化物半导体层110的材质例如为氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)或二氧化锡(SnO2)等材质，而紫外光遮蔽 材料层120的材质例如为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。由于氧化钛(TiOx) 具有良好的紫外光遮蔽能力，因此，本领域技术人员可以根据实际设计需求，适度地更动氧 化钛(TiOx)的折射率与厚度，以获得适当的的紫外光遮蔽效果。在本实施例中，当紫外光 遮蔽材料层120的材质为富硅氧化硅(Si-rich SiOx)时，吾人同样可以选择适当的折射 率及厚度，以使富硅氧化硅(Si-rich SiOx)具有紫外光遮蔽效果。举例而言，富硅氧化硅 (Si-rich SiOx)的折射率以1.5至2. 9为佳，而富硅氧化硅(Si-rich SiOx)的厚度以1000 埃至3000埃之间为佳。值得注意的是，本实施例可以采用其它具有紫外光遮蔽效果的材质来制造紫外 光遮蔽材料层120，本实施例不限定其材质必须为氧化钛(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich SiOx)。请参照图5B，接着，图案化导电层C、氧化物半导体层110以及紫外光遮蔽材料层 120，以于被图案化的导电层C下方形成形成氧化物通道层IlOa以及第一紫外光遮蔽图案 120b。请参照图5C，在完成氧化物通道层1 IOa以及紫外光遮蔽图案120b之后，于导电层 C的部分区域以与门绝缘层GI的部分区域上形成彼此电性绝缘的源极150S与漏极150D。 在本实施例中，源极150S与漏极150D的图案化工艺例如是湿式蚀刻工艺，从图5C可知， 由于源极150S、漏极150D以及导电层C不会让氧化物通道层IlOa暴露，因此源极150S与 漏极150D的图案化工艺所使用的蚀刻剂不会损害到氧化物通道层110a，故氧化物通道层 IlOa的电器特性更为稳定。接着请参照图5D，接着对未被源极150S与漏极150D所覆盖的导电层C进行处理， 以使未被源极150S与漏极150D所覆盖的导电层C转化为具备绝缘性质的第二紫外光遮蔽 图案120a’。在本实施例中，将导电层C转化为绝缘的第二紫外光遮蔽图案120a’的方法包 括等离子氧化或热氧化。此外，导电层C的材质例如为钛(Ti)、Zn、Sn或&。值得注意的 是，本实施例不限定前述所使用的导电层C的材质必须为钛(Ti)、Zn、Sn或Zr，其它经过适 当处理后会转化为绝缘材且具备紫外光遮蔽效果的导电材料皆可被使用于本实施例中。第六实施例图6A至图6D为本发明第六实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。请参照图 6A至图6D，本实施例与第五实施例类似，惟二者主要差异之处在于本实施例的薄膜晶体 管的制造方法省略了紫外光遮蔽材料层120以及第一紫外光遮蔽图案120b的制作。由于本发明前述的实施例将紫外光遮蔽图案的制作整合于氧化物通道层的制作 过程中，因此本发明所提出的工艺与现有工艺兼容，不会造成过度的成本负担。此外，本发 明前述的实施例可以制作出经过图案化的紫外光遮蔽图案以适度遮蔽紫外光，且紫外光遮蔽图案的分布不会导致紫外光完全无法穿透基板。 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形 都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括于一基板上形成一栅极；于该基板上依序形成一栅绝缘层、一氧化物半导体层以及一紫外光遮蔽材料层，以覆盖该栅极；于该栅极上方的该紫外光遮蔽材料层上形成一第一图案化光刻胶层；以该第一图案化光刻胶层为掩模，图案化该氧化物半导体层以及该紫外光遮蔽材料层，以于该紫外光遮蔽材料层下方形成一氧化物通道层；移除部分该第一图案化光刻胶层，以形成一第二图案化光刻胶层，其中该第二图案化光刻胶层暴露出部分该紫外光遮蔽材料层；以该第二图案化光刻胶层为掩模，图案化该紫外光遮蔽材料层，以于该氧化物通道层的部分区域上形成一紫外光遮蔽图案；移除该第二图案化光刻胶层；以及于该氧化物通道层以及该紫外光遮蔽图案上形成彼此电性绝缘的一源极与一漏极。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该第一图案化光刻胶 层包括一第一部分以及一第二部分，该第一部分的厚度大于该第二部分的厚度，形成该第 二图案化光刻胶层的方法包括移除该第一部分与该第二部分，直到该第二部分被完全移 除，而未被完全移除的该第一部分构成该第二图案化光刻胶层。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在形成该紫外光遮蔽 图案之后以及移除该第二图案化光刻胶层之前，更包括对未被该第二图案化光刻胶层覆盖 的该氧化物通道层进行处理，以使未被该第二图案化光刻胶层覆盖的该氧化物通道层具有 欧姆接触层的特性。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，移除部分该第一图案 化光刻胶层的方法包括灰化。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该紫外光遮蔽材料层 的材质包括氧化钛或富硅氧化硅。
6.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括 于一基板上形成一栅极；于该基板上依序形成一栅绝缘层、一第一紫外光遮蔽材料层、一氧化物半导体层以及 一第二紫外光遮蔽材料层，以覆盖该栅极；于该栅极上方的该第二紫外光遮蔽材料层上形成一第一图案化光刻胶层； 以该第一图案化光刻胶层为掩模，图案化该第二紫外光遮蔽材料层、该氧化物半导体 层以及该第一紫外光遮蔽材料层，以于该第二紫外光遮蔽材料层下方形成形成一氧化物通 道层以及一第一紫外光遮蔽图案；移除部分该第一图案化光刻胶层，以形成一第二图案化光刻胶层，其中该第二图案化 光刻胶层暴露出部分该第二紫外光遮蔽材料层；以该第二图案化光刻胶层为掩模，图案化该第二紫外光遮蔽材料层，以于该氧化物通 道层的部分区域上形成一第二紫外光遮蔽图案； 移除该第二图案化光刻胶层；以及于该氧化物通道层以及该第二紫外光遮蔽图案上形成彼此电性绝缘的一源极与一漏2极。
7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该第一图案化光刻胶 层包括一第一部分以及一第二部分，该第一部分的厚度大于该第二部分的厚度，形成该第 二图案化光刻胶层的方法包括移除该第一部分与该第二部分，直到该第二部分被完全移 除，而未被完全移除的该第一部分构成该第二图案化光刻胶层。
8.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在形成该第二紫外光 遮蔽图案之后以及移除该第二图案化光刻胶层之前，更包括对未被该第二图案化光刻胶层 覆盖的该氧化物通道层进行处理，以使未被该第二图案化光刻胶层覆盖的该氧化物通道层 具有欧姆接触层的特性。
9.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，移除部分该第一图案 化光刻胶层的方法包括灰化。
10.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该第一紫外光遮蔽材 料层的材质包括氧化钛或富硅氧化硅。
11.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该第二紫外光遮蔽材 料层的材质包括氧化钛或富硅氧化硅。
12.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括于一基板上形成一栅极；于该基板上依序形成一栅绝缘层、一紫外光遮蔽材料层、一氧化物半导体层以及一导 电层，以覆盖该栅极；图案化该导电层、该氧化物半导体层以及该紫外光遮蔽材料层，以于该导电层下方形 成形成一氧化物通道层以及一第一紫外光遮蔽图案；于该导电层的部分区域以及该栅绝缘层的部分区域上形成彼此电性绝缘的一源极与 一漏极；以及对未被该源极与该漏极覆盖的该导电层进行处理，以使未被该源极与该漏极覆盖的该 导电层转化为绝缘的一第二紫外光遮蔽图案。
13.根据权利要求12所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该导电层包括钛、 Zn、Sn 或 Zr。
14.根据权利要求13所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该第二紫外光遮蔽 图案的材质包括氧化钛、ZnOx、SnOx或&0x。
15.根据权利要求12所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该紫外光遮蔽材料 层的材质包括氧化钛或富硅氧化硅。
16.根据权利要求12所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，将该导电层转化为 绝缘的该第二紫外光遮蔽图案的方法包括等离子氧化或热氧化。
17.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括于一基板上形成一栅极；于该基板上依序形成一栅绝缘层、一氧化物半导体层以及一导电层，以覆盖该栅极；图案化该导电层以及该氧化物半导体层，以于该导电层下方形成形成一氧化物通道层；于该导电层的部分区域以及该栅绝缘层的部分区域上形成彼此电性绝缘的一源极与一漏极；以及对未被该源极与该漏极覆盖的该导电层进行处理，以使未被该源极与该漏极覆盖的该 导电层转化为绝缘的一紫外光遮蔽图案。
18.根据权利要求17所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该导电层包括钛、 Zn、Sn 或 Zr。
19.根据权利要求17所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，该紫外光遮蔽图案 的材质包括氧化钛、ZnOx、SnOx或&0x。
20.根据权利要求17所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，将该导电层转化为 绝缘的该紫外光遮蔽图案的方法包括等离子氧化或热氧化。
全文摘要
本发明公开一种薄膜晶体管的制造方法，包括于基板上形成栅极；于基板上依序形成栅绝缘层、氧化物半导体层及紫外光遮蔽材料层以覆盖栅极；于栅极上方的紫外光遮蔽材料层上形成第一图案化光刻胶层；以第一图案化光刻胶层为掩模，图案化氧化物半导体层及紫外光遮蔽材料层以形成氧化物通道层；移除部分第一图案化光刻胶层以形成第二图案化光刻胶层，其中第二图案化光刻胶层暴露出部分紫外光遮蔽材料层；以第二图案化光刻胶层为掩模，图案化紫外光遮蔽材料层以形成紫外光遮蔽图案；移除第二图案化光刻胶层；以及形成彼此电性绝缘的源极与漏极。本发明由于紫外光遮蔽图案并未全面性覆盖于基板上，因此紫外光遮蔽图案不会导致紫外光完全无法穿透基板。
文档编号H01L21/28GK101964309SQ20101027130
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者张钧杰, 林威廷, 洪铭钦, 涂峻豪, 陈伯纶, 陈嘉祥 申请人:友达光电股份有限公司