專利名稱：薄膜晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管和薄膜晶體管面板及制造該薄膜晶體管和該薄膜晶體管面板的方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種具有防止包括在氧化物半導(dǎo)體或其它層中的原子被提取或擴(kuò)散的層的薄膜晶體管和薄膜晶體管面板及制造該薄膜晶體管和該薄膜晶體管面板的方法。
背景技術(shù)：
通常，半導(dǎo)體裝置或液晶顯示裝置中主要使用包括鉻(Cr)、鋁(Al)、鑰(Mo)或它們的合金的布線或電極。對于具有高集成度和快的操作速度的半導(dǎo)體裝置的微制造，電阻比鋁低且對于電遷移和壓力遷移具有較高阻抗的銅(Cu)已經(jīng)被用作半導(dǎo)體裝置中的布線或電極。
即使在由液晶顯示裝置等代表的顯示裝置領(lǐng)域，由于分辨率和顯示區(qū)域及包括可集成在顯示裝置中的傳感器和驅(qū)動器電路的裝置的集成度的增大，需要低電阻布線。因此，由銅制成的柵極或數(shù)據(jù)布線、或者也是由銅制成的薄膜晶體管(TFT)的柵電極、漏電極和源電極被應(yīng)用于顯示裝置。然而，當(dāng)銅被用作布線或電極時，銅擴(kuò)散到與TFT鄰近的電路元件或半導(dǎo)體層中，這樣劣化了 TFT的電路元件的特性。用于防止銅擴(kuò)散到半導(dǎo)體層中的擴(kuò)散阻擋層會劣化TFT的特性。例如，氧化物半導(dǎo)體層由于其高遷移率而已經(jīng)被用作TFT的半導(dǎo)體層，但包括銦(In)或鈦(Ti)的擴(kuò)散阻擋層通過還原或提取包括在氧化物半導(dǎo)體層中的陽離子使半導(dǎo)體層劣化。因此，需要防止金屬原子或離子擴(kuò)散、還原或被提取到鄰近的層中。此外，需要用于制造包括氧化物半導(dǎo)體及銅布線或電極的TFT的工藝更簡單。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明示例性實(shí)施例解決了至少上述問題和/或缺點(diǎn)，并提供了至少下述優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種包括具有鎵鋅氧化物(GaZnO)防止層的薄膜晶體管(TFT)和TFT面板及其制造方法。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供了一種用于簡單地制造包括氧化物半導(dǎo)體的TFT或TFT面板的簡化方法。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例，提供了一種TFT，所述TFT包括柵極電極、柵極絕緣層、在柵極絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層、位于氧化物半導(dǎo)體層上并彼此隔開的漏極電極和源極電極。所述漏極電極包括在氧化物半導(dǎo)體層上的第一漏極子電極和在第一漏極子電極上的第二漏極子電極。所述源極電極包括在氧化物半導(dǎo)體層上的第一源極子電極和在第一源極子電極上的第二源極子電極。第一漏極子電極和第一源極子電極包括鎵鋅氧化物(GaZnO)，第二源極子電極和第二漏極子電極包括金屬原子。第一源極子電極或第一漏極子電極可以是基本透明的。
在鎵鋅氧化物中，鎵和鋅的原子比在2/98至20/80的范圍內(nèi)。漏極電極還可具有在第二漏極子電極上的第三漏極子電極，源極電極還可具有在第二源極子電極上的第三源極子電極。第三漏極子電極和第三源極子電極可包括銅錳氮化物(CuMnN)。第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度可為大約50埃(A )至大約1000人。第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度可高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度可為大約IO1Vcm3至大約IO21/
3 cm o


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其他特征將變得更明白，在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管(TFT)的示例性實(shí)施例的剖視圖；圖2A至圖2G是示出根據(jù)本發(fā)明的制造圖I中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例的剖視圖；圖3A至圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的TFT特性的曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的TFT的另一示例性實(shí)施例的剖視圖；圖5A至圖51是根據(jù)本發(fā)明的制造圖4中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的TFT面板的示例性實(shí)施例的平面圖；圖7A至圖7B是根據(jù)本發(fā)明的沿圖6中示出的TFT面板的線7_7’截取的示例性實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在下面的描述中，僅提供諸如構(gòu)造和組件的具體細(xì)節(jié)是為了有助于對本發(fā)明示例性實(shí)施例的全面理解。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在此對所描述的實(shí)施例作出各種變化和修改。此外，為了清楚和簡明起見，省略了對公知的功能和構(gòu)造的描述。在整個附圖中，相同的附圖標(biāo)號將被理解為表示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q作在另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”另一元件或?qū)訒r,該元件或?qū)涌梢灾苯釉诹硪辉驅(qū)踊蛘咧虚g元件或?qū)由?或直接連接到另一元件或?qū)踊蛘咧虚g元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱作“直接”在另一元件或?qū)印吧稀被颉爸苯舆B接到”另一元件或?qū)訒r，不存在中間元件或中間層。如這里所使用的，“連接”可指元件物理地彼此連接和/或彼此電連接。如在這里使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)所列項(xiàng)的任意組合和所有組合。應(yīng)該理解的是，盡管在這里可使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被稱作第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。為了便于描述，在這里可使用空間相對術(shù)語，如“在...之下”、“在...下方”、“在...上方”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，空間相對術(shù)語意在包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則描述為相對于其它元件或特征“在...下方”或“在...之下”的元件隨后將被定位為相對于其它元件或特征“在...上方”或“在...之上”。因而，示例性術(shù)語“在...下方”或“之下”可包括“在...上方”和“在...下方”兩種方位。所述裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位)，并對在這里使用的空間相對描述符做出相應(yīng)的解釋。這里使用的術(shù)語僅為了描述特定實(shí)施例的目的，而不意圖限制本發(fā)明。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，說明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/ 或它們的組。除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。還將理解的是，除非這里明確定義，否則術(shù)語(諸如在通用字典中定義的術(shù)語)應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域的環(huán)境中它們的意思一致的意思，而將不以理想的或者過于正式的含義來解釋它們。除非這里另外指出或明確地與上下文矛盾，否則這里描述的所有方法都可以以合適的順序執(zhí)行。除非另有聲明，否則任何和所有示例或示例性語言(如“例如”)的使用都僅是為了更好地闡述本發(fā)明，而不限制本發(fā)明的范圍。如這里所使用的，說明書中的任何語言都不應(yīng)被解釋為指示任何未要求保護(hù)的元件對本發(fā)明的實(shí)施是必需的。以下，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。將參照圖I和圖2A至圖2G詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管(TFT)及其制造方法的示例性實(shí)施例。圖I是根據(jù)本發(fā)明的TFT的示例性實(shí)施例的剖視圖。圖2A至圖2G是示出根據(jù)本發(fā)明的制造圖I中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例的剖視圖?，F(xiàn)在將參照圖I詳細(xì)描述TFT的結(jié)構(gòu)。圖I中示出的TFT具有鎵-鋅氧化物(GaZnO)族層，所述鎵-鋅氧化物族層包括直接接觸氧化物半導(dǎo)體層的任一表面及直接接觸銅(Cu)層或銅合金層的另一表面。柵極電極124位于包括單晶、多晶、玻璃或塑料材料的透明基底110上。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，柵極電極124具有雙層結(jié)構(gòu)，所述雙層結(jié)構(gòu)包括包含鈦(Ti)或鈦合金的第一柵極子電極124a及包含銅(Cu)或銅合金的第二柵極子電極124b。第一柵極子電極124a的厚度可以為大約50埃(A)至大約1000 A,第二柵極子電極124b的厚度可以為大約1000人至大約10000人。厚度是垂直于透明基底110而取的。柵極電極124基于被施加到柵極電極124的電壓控制流經(jīng)形成在源極電極173和漏極電極175之間的溝道的電流。柵極電極124可具有雙層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)。在示例性實(shí)施例中，例如，雙層結(jié)構(gòu)可包括 Al/Mo、Al/Ti、Al/Ta、Al/Ni、Al/TiNx、Al/Co、Cu/CuMn、Cu/Ti、Cu/TiN、或 Cu/TiOx，或者三層結(jié)構(gòu)可包括 Mo/Al/Mo、Co/Al/Co、Ti/Al/Ti、TiNx/Al/Ti、CuMn/Cu/CuMn、Ti/Cu/Ti、TiNx/Cu/TiNx或TiOx/Cu/TiOx。包括銅合金氮化物或銅錳合金的柵極電極124具有對光致抗蝕劑(未示出)良好的附著性。根據(jù)本發(fā)明，柵極電極124可包括從由Cr、Mo、Ti、Ta、Al、Cu、Ag及其混合物組成的組中選擇的材料。柵極絕緣層140直接位于柵極電極124上。柵極絕緣層140可具有雙層結(jié)構(gòu)，所述雙層結(jié)構(gòu)包括第一柵極絕緣子層140a和第二柵極絕緣子層140b。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一柵極絕緣子層140a可包括氮化硅(SiNx),第二柵極絕緣子層140b可包括氧化硅(SiOx)。第一柵極絕緣子層140a的厚度可以為大約1000 A至大約50000人。第二柵極絕緣子層140b的厚度可以為大約300人至大約2000人。柵極絕緣層140可包括無機(jī)絕緣材料、有機(jī)絕緣材料或者有機(jī)/無機(jī)絕緣材料。無機(jī)絕緣材料可包括氮化娃(SiNx)、氧化娃(SiOx)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3)或氧化鋯(ZrO2)。有機(jī)絕緣材料可包括聚硅氧烷、苯基硅氧烷、聚酰亞胺、倍半硅氧烷或硅烷。有機(jī)/無機(jī)絕緣材料可包括從上述無機(jī)絕緣材料中選擇的至少一種材料與從上述有機(jī)絕緣材料中選擇的至少一種材料的混合物,例如聚硅氧烷的混合物。半導(dǎo)體層154直接位于柵極絕緣層140上。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，半導(dǎo)體·層154可包括銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)。半導(dǎo)體層154的載流子濃度可以是大約IO16每立方厘米(/cm3)。半導(dǎo)體層154的厚度可為大約200 A至大約1000/1。半導(dǎo)體層154的氧化物半導(dǎo)體可以是具有表示為AxBxOx或AxBxCxOx (其中A可以是Zn或Cd，B可以是Ga、Sn或In，C可以是Zn、Cd、Ga、In或Hf)的分子式的化合物。此外，X古0，且A、B和C彼此不同。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，氧化物半導(dǎo)體可以是從具有InZnO、InGaO、InSnO、ZnSnO、GaSnO, GaZnO, GaZnSnO, Ga I nZnO, Hf I nZnO, HfZnSnO 和 ZnO 的組中選擇的材料。氧化物半導(dǎo)體的有效遷移率可以是氫化非晶硅的有效遷移率的大約2倍至大約100倍。半導(dǎo)體層154可與柵極電極124、源極電極173和漏極電極175疊置，并且形成TFT的溝道。TFT的溝道形成在源極電極173和漏極電極175之間的半導(dǎo)體層154中，其中，在TFT的操作過程中，電荷經(jīng)TFT的溝道移動。源極電極173和漏極電極175直接位于半導(dǎo)體層154上并彼此隔開。源極電極173包括第一源極子電極165s、第二源極子電極177s和第三源極子電極174s,漏極電極175包括第一漏極子電極165d、第二漏極子電極177d和第三漏極子電極174d。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d的下表面接觸半導(dǎo)體層154,第一源極子電極165s的上表接觸第二源極子電極177s,第一漏極子電極165d的上表面接觸第二漏極子電極177d。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d包含相同的材料。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d的厚度可以為大約50人至大約1000人。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d在可見射線中可以是基本透明的。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可包括鎵鋅氧化物(GaZnO)。在鎵鋅氧化物中，鎵和鋅的原子比在2/98至20/80的范圍內(nèi)。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可分別降低半導(dǎo)體層154和第二源極子電極177s之間及半導(dǎo)體層154和第二漏極子電極177d之間的接觸電阻。第一源極子電極165s或第一漏極子電極165d的載流子濃度可以為大約IO1Vcm3至大約1021/cm3?？赏ㄟ^調(diào)整包括在第一源極子電極165s或第一漏極子電極165d中的元素和元素的含量比來控制載流子濃度。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可通過包括從由鋁(Al)、鎵(Ga)、硼(B)、銦(In)、釔(Y)、鈧(Sc)、氟(F)、釩(V)、硅(Si)、鍺(Ge)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、銻(Sb)、砷(As)、釹(Nb)、鉭(Ta)和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料作為摻雜劑來控制第一源極子電極165s或第一漏極子電極165d的載流子濃度。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝辉礃O子電極165s或第一漏極子電極165d的載流子濃度高于大約IO1Vcm3時，第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可能基本不在溝道部分上。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一源極子電極165s或第一漏極子電極165d的載流子濃度高于半導(dǎo)體層154 (例如氧化物半導(dǎo)體層)的載流子濃度。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可減少或有效防止包括在第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d中的金屬的氧化。當(dāng)包括在第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d中的金屬氧化時，第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d的電阻率會增大。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可減少或有效防止包括在氧化物半導(dǎo)體層154中的離子(例如銦(In))的提取和還原。當(dāng)包括在氧化物半導(dǎo)體層154中的離子被還原或提取時，氧化物半導(dǎo)體層154的含量比會改變，從而諸如電荷的遷移率和閾值電壓的TFT的特性會隨時間而改變。因此，TFT的電特性可能劣化。 第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可以分別防止原子在第二源極子電極177s或第二漏極子電極177d與半導(dǎo)體層154之間擴(kuò)散。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可有效防止包括在第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d中的諸如銅(Cu)的金屬原子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層154中。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可減少包括在第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d中的諸如銅(Cu)的金屬原子中的電遷移。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可以是基本沒有晶界的非晶結(jié)構(gòu)。第二源極子電極177s位于第一源極子電極165s上,第二漏極子電極177d位于第一漏極子電極165d上。第二源極子電極177s可在第一源極子電極165s和第三源極子電極174s之間。第二漏極子電極177d可在第一漏極子電極165d和第三漏極子電極174d之間。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d可包括銅(Cu)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d可包括純銅(Cu)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d可包括大約99. 9原子重量百分比(wt% )至大約70原子wt%的銅(Cu)及從由Mn、Mg、Al、Zn、Sn和它們的組合組成的組中選擇的大約0. I原子wt%至大約30原子被％的材料。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d可包括上面參照柵極絕緣層140描述的材料。第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d的厚度可以為大約1000 A至大約5000A,,第三源極子電極174s位于第二源極子電極177s上，第三漏極子電極174d位于第二漏極子電極177d上。第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d分別保護(hù)第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d。第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d可減少或有效防止包括在第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d中的材料與包括在下面描述的第一保護(hù)子層181或第二保護(hù)子層183中的氧反應(yīng)。第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d可包括銅(Cu)合金,例如,銅(Cu)-猛(Mn)合金、銅(Cu)合金氮化物、銅(Cu)-錳(Mn)-鋁(Al)合金或銅(Cu)-錳(Mn)氮化物。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，包括銅(Cu)合金氮化物的銅(Cu)合金可含有釩(V)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉭(Ta)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、鈷(Co)、釹(Nb)或鎳(Ni)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d可包括鎵鋅氧化物(GaZnO)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d可包括上面參照第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d描述的材料。第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d的厚度可以是大約100 A至大約IOOOA。保護(hù)層180可以在第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d和/或半導(dǎo)體層154上并接觸第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d和/或半導(dǎo)體層154。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，保護(hù)層180可包括直接接觸第三源極子電極174s、第三漏極子電極 174d和/或半導(dǎo)體層154的第一保護(hù)子層181及直接位于第一保護(hù)子層181上的第二保護(hù)子層183。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一保護(hù)子層181可包括氧化物材料。包括氧化物材料的第一保護(hù)子層181可減少或防止包括在半導(dǎo)體層154中的通過源極電極173和漏極電極175之間的分開區(qū)域暴露的材料被還原和被提取。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一保護(hù)子層181可包括氧化硅(SiOx)，第二保護(hù)子層183可包括氮化硅(SiNx)。第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183的厚度均可為大約IOOA至大約50000A。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一保護(hù)子層181的厚度可為大約100人至大約1000人,第二保護(hù)子層183的厚度可為大約1000人至大約50000人。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183可包括如上面參照柵極絕緣層140描述的材料。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可省略第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183之一。即使長時間驅(qū)動之后，基于本發(fā)明示例性實(shí)施例的TFT也可具有優(yōu)良的特性。現(xiàn)在將參照圖2A至圖2G詳細(xì)描述制造圖I中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例。將省略對參照圖I示出的TFT的材料或結(jié)構(gòu)的描述以避免贅述。盡管在下文中將不再描述利用參照圖I提及的所有可能的材料和結(jié)構(gòu)制造TFT的方法，但是明顯的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地利用上述材料和結(jié)構(gòu)制造TFT。圖2A至圖2G是示出根據(jù)本發(fā)明的制造圖I中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例的剖視圖。參照圖2A，形成第一柵極子電極124a的第一柵極層(未示出)和形成第二柵極子電極124b的第二柵極層(未示出)堆疊在基底110上，然后圖案化以形成包括第一柵極子電極124a和第二柵極子電極124b的柵極電極124。下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的形成具有雙層結(jié)構(gòu)的柵極電極124的方法的示例性實(shí)施例，所述雙層結(jié)構(gòu)包括具有鈦(Ti)或鈦(Ti)合金的第一柵極子電極124a及具有銅(Cu)或銅(Cu)合金的第二柵極子電極124b。具有鈦(Ti)的第一柵極層堆疊在基底110上，具有銅(Cu)的第二柵極層堆疊在第一柵極層上。第一柵極層的厚度可以是大約50人至大約1000人，第二柵極層的厚度可以是大約1000人至大約10000人。光致抗蝕劑(未示出)形成在所述雙層結(jié)構(gòu)上。光致抗蝕劑通過具有類似柵極電極124的圖案的光阻擋區(qū)域和光通過區(qū)域的掩模而暴露，然后通過顯影劑顯影。通過使用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模，通過諸如干蝕刻或濕蝕刻的蝕刻工藝蝕刻沒有被圖案化的光致抗蝕劑覆蓋的第一柵極層和第二柵極層，從而形成柵極電極124。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過下面詳細(xì)描述的第一蝕刻劑以濕蝕刻工藝蝕刻包括鈦(Ti)的第一柵極層和包括銅(Cu)的第二柵極層。第一蝕刻劑可包括過硫酸鹽、含唑化合物、氧化調(diào)節(jié)劑、組分穩(wěn)定劑和氧化助劑。第一蝕刻劑可一起蝕刻第一柵極層和第二柵極層的材料。過硫酸鹽是用于蝕刻銅(Cu)層的氧化劑的主要成分。過硫酸鹽可包括由過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸氫鉀及它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。含唑化合物抑制銅(Cu)層的蝕刻。含唑化合物包括由苯駢三唑、氨基四唑、咪唑、吡唑及它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。氧化調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)銅(Cu)層的氧化和蝕刻。氧化調(diào)節(jié)劑可包括為無機(jī)酸的硝酸(HNO3)和為有機(jī)酸的乙酸(AA)。組分穩(wěn)定劑減少過硫酸鹽的分解。組分穩(wěn)定劑可包括從由甲燒朽1檬酸(methane citric acid)、硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。氧化助劑快速蝕刻銅(Cu)層，并蝕刻鈦(Ti)層或鈦(Ti)合金層。氧化助劑可包括包含氟(F)的含氟化合物，例如從由氫氟酸(HF)、氟化銨(NH4F)、氟化氫銨(NH4HF2)、氟化鉀(KF)、氟化鈉(NaF)、氟氫化鈣(CaHF3)、氟氫化鈉(NaHF2)、氟硼酸銨(NH4BF4)、氟氫化鉀(KHF2)、氟化鋁(AlF3)、氟硼酸(HBF4)、氟化鋰(LiF)、氟硼酸鉀(KBF4)、氟化鈣(CaF2)、氟硅酸鹽(FS)和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，用于一起蝕刻銅(Cu)層和鈦(Ti)層的蝕刻劑除了溶劑之外包括大約12wt%的過硫酸銨、大約lwt%的氨基四唑、大約3wt%的硝酸(HNO3)、大約3. 2wt%的乙酸(AA)、大約0. lwt%的甲烷檸檬酸和大約·0. 5wt%的氫氟酸。溶劑可以是去離子水。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過單獨(dú)的蝕刻劑順序蝕刻第一柵極層和第二柵極層的材料。參照圖2B，第一柵極絕緣子層140a形成在柵極電極124上，第二柵極絕緣子層140b形成在第一柵極絕緣子層140a上。柵極絕緣層140可包括第一柵極絕緣子層140a和第二柵極絕緣子層140b。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一柵極絕緣子層140a可包括氮化硅(SiNx),第二柵極絕緣子層140b可包括氧化硅(SiOx)。第一氧化物材料154m形成在第二柵極絕緣子層140b上。第二氧化物材料層165m形成在第一氧化物材料154m上。第一金屬材料177m形成在第二氧化物材料165m上。第二金屬材料174m形成在第一金屬材料177m上。第一氧化物材料154m可包括銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)，第二氧化物材料165m可包括鎵鋅氧化物(GaZnO)，第一金屬材料177m可包括銅(Cu),第二金屬材料174m可包括銅(Cu)合金。第一氧化物材料154m、第二氧化物材料165m、第一金屬材料177m和第二金屬材料174m被圖案化以形成上面參照圖I描述的半導(dǎo)體層154、第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d、第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d、第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d。可通過化學(xué)氣相沉積(CVD)形成用于形成具有參照圖I描述的厚度的柵極絕緣層140的氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)?？赏ㄟ^濺射技術(shù)形成厚度可分別為大約200人至大約1000人、大約100人至大約600A、大約1000人至大約5000人和大約IOUA至大約1000A的第一氧化物材料154m、第二氧化物材料165m、第一金屬材料177m和第二金屬材料174m。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一氧化物材料154m可以是具有表示為AxBxOx或AxBxCxOx (其中A可以是Zn或Cd，B可以是Ga、Sn或In，C可以是Zn、Cd、Ga、In或Hf)的分子式的化合物。此外，X古0，且A、B和C彼此不同。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，氧化物半導(dǎo)體可以是從由 InZnO、InGaO, InSnO, ZnSnO, GaSnO, GaZnO, GaZnSnO, GaInZnO, HfInZnO,HfZnSnO和ZnO組成的組中選擇的材料。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一氧化物材料154m在可見射線中可以是基本透明的。可以為第二氧化物材料165m的鎵鋅氧化物(GaZnO)的載流子濃度和組分可以與上面參照圖I描述的載流子濃度和組分相同。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第二氧化物材料165m的材料與上面參照圖I描述的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d的材料相同。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過利用銅(Cu)靶材在氬氣(Ar)氣氛下的濺射室中形成包括銅(Cu)或銅(Cu)合金的第一金屬材料177m或第二金屬材料174m。第二金屬材料174m可包括銅(Cu)-猛(Mn)合金,例如銅(Cu)-猛(Mn)氮化物。與銅(Cu)-猛(Mn)相比，銅(Cu)-錳(Mn)氮化物可具有對光致抗蝕劑更好的附著性。可通過蝕刻工藝將位于包括銅(Cu)-錳(Mn)氮化物的第二金屬材料174m下面的第一金屬材料177m蝕刻為具有高的錐角。可通過濺射技術(shù)在具有氮(N2)氣和氬(Ar)氣的濺射室中形成銅(Cu)-錳(Mn)氮化物。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第二金屬材料174m可以包括銅(Cu)合金氮化物。可通過等離子體處理通過給到銅(Cu)合金表面的氮(N2)形成包括銅(Cu)合金氮化物的第二金屬材料174m。可通過在氮(N2)氣氛中退火的銅(Cu)合金形成包括銅(Cu) 合金氮化物的第二金屬材料174m。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第二金屬材料174m可由與上面參照圖I描述的用于形成第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d的材料相同的材料形成。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，當(dāng)例如氧化硅(SiOx)的保護(hù)層180形成在銅(Cu)-猛(Mn)合金的第二金屬材料174m上時,可進(jìn)一步在第二金屬材料174m上形成氧化猛(MnOx)。進(jìn)一步形成的氧化猛(MnOx)可防止包括在第一金屬材料177m中的材料與氧反應(yīng)或被提取，以具有對光致抗蝕劑的優(yōu)良的附著性。因此，包括第一金屬材料177m和第二金屬材料174m的源極電極173、漏極電極175和/或數(shù)據(jù)線(未示出)可具有抗蝕性。下面將參照圖2C至圖2E詳細(xì)描述形成半導(dǎo)體層154、源極電極173和漏極電極175的圖案的方法的示例性實(shí)施例。光致抗蝕劑形成在第二金屬材料174m上，然后光致抗蝕劑膜50被圖案化，以形成源極電極173和漏極電極175。圖案化的光致抗蝕劑膜50可具有通過利用包括狹縫圖案、柵格圖案或半透明層的掩模形成的厚的第一部分50a和相對薄的第二部分50b。即，第一部分50a的厚度大于第二部分50b的厚度。第二部分50b對應(yīng)于TFT的溝道區(qū)域。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可利用透過狹縫圖案的光的干涉將光致抗蝕劑膜50圖案化，狹縫圖案中的一些狹縫圖案為180°相延遲圖案。下面將參照圖2D詳細(xì)描述活性蝕刻工藝的示例性實(shí)施例。在活性蝕刻工藝中，沒有被光致抗蝕劑膜50覆蓋的第一氧化物材料154m、第二氧化物材料層165m、第一金屬材料177m和第二金屬材料174m被蝕刻掉。第一氧化物材料154m在活性蝕刻工藝中被蝕刻以形成半導(dǎo)體層154。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過參照圖2A描述的第一蝕刻劑蝕刻包括銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)的第一氧化物材料154m、包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第二氧化物材料165m、包括銅(Cu)的第一金屬材料177m和包括銅(Cu)錳(Mn)合金的第二金屬材料174m。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，用于活性蝕刻工藝的蝕刻劑包括氧化劑，具有0wt%至大約20wt%的過硫酸銨；氧化助劑,具有0wt%至大約3 1:%的硫酸、0wt%至大約30wt*%的朽1檬酸、0wt*%至大約IOwt %的乙酸、Owt %至大約0. 4wt*%的谷氨酸、0wt*%至大約0. 4wt%的乙酸鉀、0wt%至大約2wt%的硝酸鉀；腐蝕抑制劑,具有0wt%至大約lwt%的氨基四唑和Owt%至大約10￥1:%的乙二醇；添加劑,具有Owt%至大約3wt%的亞氨基二乙酸；蝕刻調(diào)節(jié)劑，具有Owt %至大約5 1:%的硫酸和Owt %至大約2wt%的對甲苯磺酸及少于大約2 〖％的含氟化合物。下面將參照圖2E詳細(xì)描述回蝕工藝的示例性實(shí)施例?；匚g工藝是通過已知的灰化將光致抗蝕劑50 (50a和50b)均勻地去除預(yù)定厚度的工藝。所述厚度可以是與溝道部分疊置的光致抗蝕劑50b的整個厚度。形成第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d，通過回蝕工藝暴露與溝道部分疊置的第二金屬材料174m。下面將參照圖2F詳細(xì)描述溝道部分蝕刻工藝的示例性實(shí)施例。在溝道部分蝕刻工藝中，在溝道部分沒有用光致抗蝕劑膜50覆蓋的第二金屬材料174m、第一金屬材料177m和第二氧化物材料165m被蝕刻掉。第二金屬材料174m、第一金屬材料177m和第二氧化物材料165m的被蝕刻掉的部分與TFT的溝道部分基本疊置。在溝道部分蝕刻工藝中形成TFT的源極電極173、漏極電極175和溝道部分。第二金屬材料174m形成第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d,第一金屬材料177m形成第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d,第二氧化物材料165m形成第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d?？赏ㄟ^上 面參照圖2A描述的第一蝕刻劑(不包括氧化助劑)執(zhí)行溝道部分蝕刻工藝。在另一示例性實(shí)施例中，可通過蝕刻劑執(zhí)行溝道部分蝕刻，所述蝕刻劑包括氧化劑，具有Owt %至大約20wt%的過硫酸銨；氧化助劑,具有0wt%至大約3 1:%的硫酸、0wt%至大約30wt%的朽1檬酸、Owt%至大約IOwt%的乙酸、Owt%至大約0. 4wt*%的谷氨酸、0wt*%至大約0. 4wt*%的乙酸鉀、0wt%至大約2 1:%的硝酸鉀；腐蝕抑制劑,具有0wt%至大約lwt%的氨基四唑和Owt %至大約IOwt %的乙二醇；添加劑,具有0wt%至大約3 1:%的亞氨基二乙酸；蝕刻調(diào)節(jié)齊U，具有Owt %至大約5wt%的硫酸和Owt %至大約2wt%的對甲苯磺酸。參照圖2G，去除位于第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d上的第一光致抗蝕劑50a。其后，通過上面參照圖2B至圖2G描述的方法形成半導(dǎo)體層154、第一源極子電極165s、第一漏極子電極165d、第二源極子電極177s、第二漏極子電極177d、第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d。其后，保護(hù)層180形成在源極電極173和漏極電極175上。然后，最終形成圖I中示出的TFT。保護(hù)層180可包括第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183。第二保護(hù)子層183可形成在第一保護(hù)子層181上。第一保護(hù)子層181可包括氧化硅，第二保護(hù)子層183可包括氮化硅。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183可包括與如上所述的柵極絕緣層140的材料相同的材料或有機(jī)材料。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可省略第一保護(hù)子層181或第二保護(hù)子層183?？赏ㄟ^包括減少的步驟的上述工藝或方法制造TFT。根據(jù)本發(fā)明的TFT及其制造的示例性實(shí)施例，包括在半導(dǎo)體層或源極電極和漏極電極中的原子不會擴(kuò)散到另一層中、被還原或提取，保證了 TFT特性的高可靠性。以下，將參照圖3A至3B詳細(xì)描述通過本發(fā)明示例性實(shí)施例制造的TFT的特性。圖3A是示出在初始時間TFT的I-V曲線(電流-電壓曲線)和遷移率值的曲線圖，圖3B示出了隨時間推移TFT的I-V曲線的曲線圖。所述TFT是通過參照圖2A至圖2G的上述方法或工藝制造的。更具體地，通過下述方法制造所述TFT。形成包括具有鈦(Ti)的第一柵極子電極124a和具有銅(Cu)的第二柵極子電極124b的柵極電極124。使用上面參照圖2A描述的第一蝕刻劑形成第一柵極子電極124a和第二柵極子電極124b。形成包括具有氮化硅的第一柵極絕緣子層140a和具有氧化硅的第二柵極絕緣子層140b的柵極絕緣層140。形成包括銦鎵鋅氧化物的半導(dǎo)體層154。形成包括鎵鋅氧化物的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d，形成包括銅(Cu)的第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d，形成包括銅(Cu)-錳(Mn)氮化物的第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d。通過上面參照圖2A至圖2D描述的第一蝕刻劑執(zhí)行活性蝕刻工藝。通過第一蝕刻劑(不包括氧化助劑)執(zhí)行上面參照圖2E描述的回蝕工藝。形成包括氧化硅的第一保護(hù)子層181，形成包括氮化硅的第二保護(hù)子層183。第一柵極子電極124a的厚度為大約100人，第二柵極子電極124b的厚度為大約5000 A，第一柵極絕緣子層140a的厚度為大約4000人,第二柵極絕緣子層140b的厚度為大約500人，半導(dǎo)體層154的厚度為大約500人,第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d的厚度為大約300人，第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d的厚度為大約2000人，第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d的厚度為大約300人，第一保護(hù)子層181的厚度為大約1000人,第二保護(hù)子層183的厚度為大約1000人。從圖3A可以理解，參照上述方法制造的TFT具有優(yōu)良的特性。在圖3A和圖3B中，·X軸是施加到柵極電極124的以伏特(V)為單位的電壓值(Vgs)，y軸是相對于施加到柵極電極124的電壓的以安培(A)為單位的電流值(Ids)和以平方厘米每伏特秒(cm2/V s)為單位的遷移率值。源極電極和漏極電極之間的電壓差為大約IOV(電壓)。圖3B中的曲線示出的TFT的I-V特性是在初始時間、大約30秒后、大約100秒后、大約300秒后、大約1000秒后、大約I小時后、大約2小時后、大約3小時后測量的。從圖3B可以理解，通過本發(fā)明示例性實(shí)施例制造的TFT即使在長時間之后也具有基本恒定的特性，保證了 TFT特性的高可靠性。以下，將參照圖4至圖51詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的TFT及其制造方法的另一示例性實(shí)施例。圖4是根據(jù)本發(fā)明的TFT的示例性實(shí)施例的剖視圖。將參照圖4詳細(xì)描述TFT的結(jié)構(gòu)。參照圖I描述的TFT的材料或結(jié)構(gòu)的描述將被省略以避免贅述。圖4中示出的TFT具有鎵鋅氧化物(GaZnO)族層，所述鎵鋅氧化物(GaZnO)族層包括直接接觸氧化物半導(dǎo)體和氧化物層的任一表面及直接接觸銅(Cu)層或銅合金層的另一表面。柵極電極124位于基底110上。柵極電極124可包括第一柵極子電極124a和第二柵極子電極124b。柵極電極124可包括與如上面參照圖I所描述的柵極電極124的材料和厚度相同的材料和厚度。柵極絕緣層140位于柵極電極124上。柵極絕緣層140可具有直接接觸柵極電極124的第一柵極絕緣子層124a和直接接觸半導(dǎo)體層154、第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d的第二柵極絕緣子層140b。柵極絕緣層140可包括與如上參照圖I所述的柵極絕緣層140的材料和厚度相同的材料和厚度。例如，在其邊緣對齊的平面圖中，第二柵極絕緣子層140b可具有與其上的半導(dǎo)體層154的尺寸基本相同的尺寸。半導(dǎo)體層154位于第二柵極絕緣子層140b上。半導(dǎo)體層154可與柵極電極124疊置。半導(dǎo)體層154可包括與如上面參照圖I描述的半導(dǎo)體層154的材料和厚度相同的材料和厚度。半導(dǎo)體層154的寬度可小于柵極電極124的寬度，其中，所述寬度是平行于基底110取的?；匚g層157位于半導(dǎo)體層154上。在下面參照圖51詳細(xì)描述的溝道部分蝕刻工藝中，回蝕層157可保護(hù)半導(dǎo)體層154?；匚g層157的寬度可小于半導(dǎo)體層154的寬度?；匚g層157可包括與如上面參照圖I描述的第一柵極絕緣子層140a或第二柵極絕緣子層140b的材料相同的材料?；匚g層157可包括氧化硅?；匚g層157的厚度可以為大約100人至大約2000A。彼此隔開的源極電極173和漏極電極175直接位于半導(dǎo)體層154、回蝕層157和/或第一柵極絕緣子層140a上。源極電極173可包括第一源極子電極165s、第二源極子電極177s和第三源極子電極174s,漏極電極175可包括第一漏極子電極165d、第二漏極子電極177d和第三漏極子電極174d。源極電極173和漏極電極175可包括與上面參照圖I所述的相同的材料和厚度。第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可直接接觸第一柵極絕緣子層140a和回蝕層157。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可省略第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d。保護(hù)層180位于源極電極173、漏極電極175、柵極絕緣層140和/或回蝕層157上。保護(hù)層180可包括直接接觸第三源極子電極174s、第三漏極子電極174d、第一柵極絕緣子層140a和/或回蝕層157的第一保護(hù)子層181及在第一保護(hù)子層181上的第二保護(hù) 子層183。保護(hù)層180可以與上面參照圖I描述的材料和厚度相同。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可省略第一保護(hù)子層181。當(dāng)?shù)谌礃O子電極174s、第三漏極子電極174d和第一保護(hù)子層181被省略但包括回蝕層157時，包括第二保護(hù)子層183的保護(hù)層180可直接接觸第二源極子電極177s、第二漏極子電極177d、第一柵極絕緣子層140a和/或回蝕層157。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例構(gòu)造的TFT即使在長時間后也具有優(yōu)良的特性。以下，將參照圖5A至圖51詳細(xì)描述制造圖4中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例。參照圖I至圖4描述的TFT的材料、結(jié)構(gòu)或方法的描述將被省略以避免贅述。圖5A至圖51是示出根據(jù)本發(fā)明的制造圖4中示出的TFT的方法的示例性實(shí)施例的剖視圖。參照圖5A，第一柵極子電極124a和第二柵極子電極124b形成在基底110上。形成柵極電極124的圖案的材料、厚度和方法可與上面參照圖2A描述的形成柵極電極124的圖案的材料、厚度和方法相同。參照圖5B，第一柵極絕緣子層140a形成在柵極電極124上，第二柵極絕緣子層140b形成在第一柵極絕緣子層140a上，第一氧化物材料154m形成在第二柵極絕緣子層140b上，回蝕材料157m形成在第一氧化物材料154m上。第一柵極絕緣子層140a、第二柵極絕緣子層140b、第一氧化物材料154m和回蝕材料157m可包括與上面參照圖I描述的包括在第一柵極絕緣子層140a、第二柵極絕緣子層140b和/或半導(dǎo)體層154的材料相同的材料。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一柵極絕緣子層140a可包括氮化硅(SiNx),第二柵極絕緣子層140b可包括氧化硅(SiOx),第一氧化物材料154m可包括銦鎵鋅氧化物(InGaZnO),回蝕材料157m可包括氧化娃(SiOx)?？赏ㄟ^與參照圖2B描述的方法相同的方法形成氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)和氧化硅(SiOx)。參照圖5C，在蝕刻工藝中通過利用圖案化的光致抗蝕劑52作為掩模將回蝕材料157m圖案化，以形成回蝕層157。可通過干蝕刻或濕蝕刻來蝕刻回蝕材料157m。回蝕層157與半導(dǎo)體層154疊置。參照圖通過利用圖案化的光致抗蝕劑52和回蝕層157作為掩模將第一氧化物材料154m蝕刻，以形成半導(dǎo)體層154?？赏ㄟ^上面參照圖2A描述的不包括氧化助劑的第一蝕刻劑蝕刻第一氧化物材料154m。整個半導(dǎo)體層154可與柵極電極124疊置。相反，圖2D中示出的前面的示例性實(shí)施例包括與半導(dǎo)體層154疊置的整個柵極電極124。參照圖5E，通過已知的灰化將圖案化的光致抗蝕劑52均勻地去除預(yù)定厚度。通過灰化工藝形成的光致抗蝕劑圖案52的寬度可比回蝕層157的寬度小大約0.2微米(ym)至大約6 ii m。參照圖5F，通過使用光致抗蝕劑圖案52作為掩模將回蝕層157的一部分和第二柵極絕緣子層140b的一部分一起蝕刻。第二柵極絕緣子層140b的所述一部分被蝕刻以形成與柵極電極124和半導(dǎo)體層154疊置的最終的第二柵極絕緣子層140b。整個最終的第二柵極絕緣子層140b與柵極電極124和半導(dǎo)體層154疊置，而圖I和圖2G中示出的最終的第二柵極絕緣子層140b與整個柵極電極124和半導(dǎo)體層154疊置?？赏ㄟ^上面參照圖5C描述的蝕刻工藝蝕刻回蝕層157的所述一部分和第二柵極絕緣子層140b的所述一部分。回蝕層157的寬度可小于半導(dǎo)體層154的寬度。參照圖5G，去除回蝕層157上的光致抗蝕劑圖案52。 參照圖5H，第二氧化物材料165m直接形成在第一柵極絕緣子層140a、半導(dǎo)體層154和/或回蝕層157上,第一金屬材料177m形成在第二氧化物材料165m上,第二金屬材料174m形成在第一金屬材料177m上。第二氧化物材料165m可包括鎵鋅氧化物(GaZnO)，第一金屬材料177m可包括銅(Cu),第二金屬材料174m可包括銅猛合金(CuMn合金)。形成第二氧化物材料165m、第一金屬材料177m和第二金屬材料174m的方法可與上面參照圖2B描述的方法相同。在本發(fā)明的一個不例性實(shí)施例中，可省略第二金屬材料174m。下面將參照圖51描述形成源極電極173、漏極電極175的圖案的方法的示例性實(shí)施例?？赏ㄟ^使用光致抗蝕劑圖案作為掩模一起蝕刻第二氧化物材料165m、第一金屬材料177m和第二金屬材料174m，以形成源極電極173和漏極電極175?？赏ㄟ^上面參照圖2F描述的用于溝道部分蝕刻的蝕刻劑蝕刻第二氧化物材料165m、第一金屬材料177m和第二金屬材料174m。源極電極173包括第一源極子電極165s、第二源極子電極177s和第三源極子電極174s,漏極電極175包括第一漏極子電極165d、第二漏極子電極177d和第三漏極子電極174d。第二金屬材料174m形成第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d,第一金屬材料177m形成第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d,第二氧化物材料165m形成第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d。保護(hù)層180形成在源極電極173和漏極電極175上。然后，最終形成圖4中示出的TFT。保護(hù)層180可包括第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183可包括與參照圖I描述的材料和厚度相同的材料和厚度。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可省略第一保護(hù)子層181，第二保護(hù)子層183可形成在源極電極173和漏極電極175上。根據(jù)本發(fā)明的TFT及其制造方法的示例性實(shí)施例，包括在半導(dǎo)體層或源極電極和漏極電極中的原子不會擴(kuò)散到另一層中、被還原或提取，保證了 TFT特性的高可靠性。下面將參照圖6至圖7B描述根據(jù)本發(fā)明的TFT面板100的示例性實(shí)施例。圖6是根據(jù)本發(fā)明的TFT面板的示例性實(shí)施例的平面圖。圖7A至圖7B是沿圖6中示出的TFT面板100上的線7-7’截取的剖視圖。在制造TFT面板100中可使用上面參照圖I至圖2G和圖4至圖51描述的TFT及其制造方法。因此，在描述TFT面板及其制造方法時，將省略贅述。下面將參照圖6至圖7A描述根據(jù)本發(fā)明的TFT面板100的示例性實(shí)施例。柵極層導(dǎo)體(未示出)形成在包括玻璃或塑料材料的基底110上，以形成多條柵極線121、多個柵極電極124和多條存儲電極線125。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，柵極層導(dǎo)體可包括形成柵極電極124的第一柵極子電極124a的第一柵極層(未示出)和形成第二柵極子電極124b的第二柵極層(未示出)?？赏ㄟ^與上面參照圖I和圖2A描述的制造方法相同的制造方法形成第一柵極子電極124a和第二柵極子電極124b?；?10的厚度為大約0. 2毫米(mm)至大約0. 7mm。多條柵極線121主要沿水平方向延伸并傳輸柵極信號。多條柵極線121中的每條包括從柵極線121突出的多個柵極電極124。存儲電極線125傳輸電壓，例如，具有兩種或更多種電平的直流(DC)或預(yù)定擺幅電壓。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可同時形成柵極線121、存儲電極線125和柵極電極124。柵極絕緣層140位于柵極層導(dǎo)體上。柵極絕緣層140可包括第一柵極絕緣子層 140a和第二柵極絕緣子層140b。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過與上面參照圖I和圖2B的描述的制造方法相同的制造方法形成柵極絕緣層140。半導(dǎo)體層154位于柵極絕緣層140上，數(shù)據(jù)線171、源極電極173和漏極電極175位于半導(dǎo)體層154上。數(shù)據(jù)線171可包括第一數(shù)據(jù)子線165t、第二數(shù)據(jù)子線177t和第三數(shù)據(jù)子線174t，源極電極173可包括第一源極子電極165s、第二源極子電極177s和第三源極子電極174s,漏極電極175可包括第一漏極子電極165d、第二漏極子電極177d和第三漏極子電極174d。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過與上面參照圖I和圖2B至圖2G描述的制造方法相同的制造方法形成半導(dǎo)體層154、源極電極173和漏極電極175。第一數(shù)據(jù)子線165t可由上面參照圖2B描述的第二氧化物材料165m形成，第二數(shù)據(jù)子線177t可由上面參照圖2B描述的第一金屬材料177m形成，第三數(shù)據(jù)子線174t可由上面參照圖2B描述的第二金屬材料174m形成。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過與上面參照圖2B至圖2G描述的源極電極173和漏極電極175的制造方法相同的制造方法形成第一數(shù)據(jù)子線165t、第二數(shù)據(jù)子線177t和第三數(shù)據(jù)子線174t。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)子線165t、第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可包括相同的材料，和/或可通過相同的材料同時形成。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第二數(shù)據(jù)子線177t、第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d可包括相同的材料，和/或可通過相同的材料同時形成。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第三數(shù)據(jù)子線174t、第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d可包括相同的材料，和/或可通過相同的材料同時形成。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可降低半導(dǎo)體層154和源極電極173之間或半導(dǎo)體層154和漏極電極175之間的接觸電阻。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可減少或有效防止包括在半導(dǎo)體層154的氧化物半導(dǎo)體中的離子(例如銦(In))的提取和還原。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，包括鎵鋅氧化物(GaZnO)的第一源極子電極165s和第一漏極子電極165d可有效防止包括在第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d中的諸如銅(Cu)的金屬原子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層154中。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，第三數(shù)據(jù)子線174t、第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d可減少或有效防止第二數(shù)據(jù)子線177t、第二源極子電極177s和第二漏極子電極177d被剝離(lift)或被腐蝕。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，在制造TFT面板100的工藝中，用于形成第三數(shù)據(jù)子線174t、第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d的材料可具有對光致抗蝕劑膜的良好的附著性。第一數(shù)據(jù)子線165t可直接接觸半導(dǎo)體層154。保護(hù)層180位于柵極絕緣層140、半導(dǎo)體層154和/或第三數(shù)據(jù)子線174t、第三源極子電極174s和第三漏極子電極174d上。保護(hù)層180可包括第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183。保護(hù)層180可通過與上面參照圖I描述的制造方法相同的制造方法形成。保護(hù)層180具有暴露漏極電極175的端部的多個接觸孔185。多個像素電極191位于保護(hù)層180上。像素電極191通過接觸孔185與漏極電極175電連接和/或物理連接，并從漏極電極175接收數(shù)據(jù)電壓。通過在TFT面板100的接收數(shù)據(jù)電壓的像素電極191和接收共電壓的共電極(未示出)之間產(chǎn)生的電場確定在TFT面板100的兩個基底或兩個電極之間的液晶層(未示出)中的液晶分子的方向。液晶層與兩個電極形成液晶電容器，即使在TFT截止后，也保持?jǐn)?shù)據(jù)電壓。像素電極191可通過與存儲電極線125疊置形成存儲電容器，從而增強(qiáng)液晶電容器的保持電壓的能力。像素電極191·可包括諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)體。制造的TFT面板100甚至可長時間保持TFT的優(yōu)良的特性。下面將參照圖6和圖7B描述根據(jù)本發(fā)明的TFT面板100的示例性實(shí)施例。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，可通過與上面參照圖6和圖7A描述的方法相同的方法在基底110上形成多條柵極線121、多個柵極電極124和多條存儲電極線125。第一柵極絕緣子層140a位于柵極電極124上。第二柵極絕緣子層140b與柵極電極124疊置，并位于第一柵極絕緣子層140a上。半導(dǎo)體層154位于第二柵極絕緣子層140b上，回蝕層157位于半導(dǎo)體層154上?？赏ㄟ^與上面參照圖4和圖5B至圖5G描述的方法相同的方法形成第一柵極絕緣子層140a、第二柵極絕緣子層140b、半導(dǎo)體層154和回蝕層157。數(shù)據(jù)線171、源極電極173和漏極電極175位于第一柵極絕緣子層140a、半導(dǎo)體層154和/或回蝕層157上。數(shù)據(jù)線171可包括第一數(shù)據(jù)子線165t、第二數(shù)據(jù)子線177t和第三數(shù)據(jù)子線174t，源極電極173可包括第一源極子電極165s、第二源極子電極177s和第三源極子電極174s,漏極電極175可包括第一漏極子電極165d、第二漏極子電極177d和第三漏極子電極174d?？赏ㄟ^與上面參照圖4和圖5H至圖51描述的方法相同的方法形成源極電極173和漏極電極175。第一數(shù)據(jù)子線165t可由上面參照圖2B描述的第二氧化物材料165m形成，第二數(shù)據(jù)子線177t可由上面參照圖2B描述的第一金屬材料177m形成，第三數(shù)據(jù)子線174t可由上面參照圖2B描述的第二金屬材料174m形成?？赏ㄟ^與上面參照圖4和圖5H至圖51描述的方法相同的方法形成第一數(shù)據(jù)子線165t、第二數(shù)據(jù)子線177t和第三數(shù)據(jù)子線174t。第一數(shù)據(jù)子線165t可直接接觸第一柵極絕緣子層140a。第一源極子電極165s、第一漏極子電極165d、第三數(shù)據(jù)子線174t和第三漏極子電極174d可具有與上面參照圖6和圖7A描述的效果相同的效果。保護(hù)層180位于柵極絕緣層140、第三源極子電極174s、第三漏極子電極174d和/或回蝕層157上。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，保護(hù)層180可包括第一保護(hù)子層181和第二保護(hù)子層183。保護(hù)層180可通過與上面參照圖I描述的制造方法相同的制造方法形成。保護(hù)層180具有暴露漏極電極175的端部的多個接觸孔185。多個像素電極191位于保護(hù)層180上?？赏ㄟ^與上面參照圖6和圖7A描述的制造方法相同的制造方法形成像素電極191。制造的TFT面板100甚至可長時間保持TFT的優(yōu)良的特性。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在此作出各種形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括 柵極電極和柵極絕緣層； 氧化物半導(dǎo)體層，在柵極絕緣層上； 漏極電極和源極電極，彼此隔開并位于氧化物半導(dǎo)體層上；所述漏極電極包括直接在氧化物半導(dǎo)體層上的第一漏極子電極和在第一漏極子電極上的第二漏極子電極，所述源極電極包括直接在氧化物半導(dǎo)體層上的第一源極子電極和在第一源極子電極上的第二源極子電極， 其中，第一漏極子電極和第一源極子電極包括鎵鋅氧化物，第二源極子電極和第二漏極子電極包括金屬原子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極是基本透明的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其中，在鎵鋅氧化物中，鎵和鋅的原子比在2/98至20/80的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其中， 漏極電極還包括在第二漏極子電極上的第三漏極子電極， 源極電極還包括在第二源極子電極上的第三源極子電極， 其中，第三漏極子電極和第三源極子電極包括銅錳氮化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其中， 第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其中， 漏極電極還包括在第二漏極子電極上的第三漏極子電極，源極電極還包括在第二源極子電極上的第三源極子電極， 其中，第三漏極子電極和第三源極子電極包括銅錳氮化物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
21.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
24.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管，其中，在鎵鋅氧化物中，鎵和鋅的原子比在2/98至20/80的范圍內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管，其中， 漏極電極還包括在第二漏極子電極上的第三漏極子電極， 源極電極還包括在第二源極子電極上的第三源極子電極， 其中，第三漏極子電極和第三源極子電極包括銅錳氮化物。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
38.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管，其中， 漏極電極還包括在第二漏極子電極上的第三漏極子電極， 源極電極還包括在第二源極子電極上的第三源極子電極， 其中，第三漏極子電極和第三源極子電極包括銅錳氮化物。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
44.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的厚度為50埃至1000埃。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
47.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度高于氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的薄膜晶體管，其中，第一源極子電極或第一漏極子電極的載流子濃度為IO1Vcm3至IO2Vcm3。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括柵極電極、柵極絕緣層、在柵極絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層、位于氧化物半導(dǎo)體層上并彼此隔開的漏極電極和源極電極。所述漏極電極包括在氧化物半導(dǎo)體層上的第一漏極子電極和在第一漏極子電極上的第二漏極子電極。所述源極電極包括在氧化物半導(dǎo)體層上的第一源極子電極和在第一源極子電極上的第二源極子電極。第一漏極子電極和第一源極子電極包括鎵鋅氧化物(GaZnO)，第二源極子電極和第二漏極子電極包括金屬原子。
文檔編號H01L29/08GK102832253SQ20121019497
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者趙圣行, 樸在佑, 金度賢 申請人:三星電子株式會社