專利名稱：主動(dòng)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種主動(dòng)元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯不面板(ThinFilm Transistor Liquid CrystalDisplaypanel ；TFT LCD panel)主要由主動(dòng)兀件陣列結(jié)構(gòu)(Active device arraystructure)、彩色濾光陣列結(jié)構(gòu)(Color filter array structure)和液晶層所構(gòu)成。其中主動(dòng)元件陣列結(jié)構(gòu)包括多個(gè)以陣列排列的主動(dòng)元件，也就是薄膜晶體管(Thin FilmTransistor ;TFT),以及與每一薄膜晶體管對(duì)應(yīng)配置的一像素電極(Pixel Electrode)。上述的薄膜晶體管包括柵極(Gate)、通道(Channel)、漏極(Drain)與源極(Source),而薄膜晶體管是用來作為液晶顯示單元的開關(guān)元件。在制造薄膜晶體管時(shí),氧化物半導(dǎo)體(oxide semiconductor)是一種常用的材料。但以氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管做為液晶顯示單元的開關(guān)元件時(shí)，由于氧化物半導(dǎo)體材質(zhì)的通道的光穿透度較高，使得工藝中后續(xù)堆棧其它材料層時(shí)有對(duì)位的困難。雖然提高氧化物半導(dǎo)體材質(zhì)的通道的厚度可降低其光穿透度，但此法會(huì)使通道的臨界電壓產(chǎn)生偏移。因此在工藝中如何在不增加氧化物半導(dǎo)體的厚度的前提下能夠有準(zhǔn)確的對(duì)位精度，是使用氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管為開關(guān)元件時(shí)的一大要點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種主動(dòng)元件，其緩沖層具有一定位區(qū)，配置于定位區(qū)上的通道與在此定位區(qū)的緩沖層可構(gòu)成主動(dòng)元件工藝中的定位標(biāo)記。本發(fā)明提供一種主動(dòng)元件的制造方法，此主動(dòng)元件的緩沖層具有一定位區(qū)，利用配置于定位區(qū)上的通道與在此定位區(qū)的緩沖層可幫助后續(xù)工藝中的對(duì)位。本發(fā)明提出一種主動(dòng)元件，包括一緩沖層、一通道、一柵極、一柵絕緣層以及一源極與一漏極。緩沖層配置于一基板上，具有一定位區(qū)，其中緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度大于在定位區(qū)以外的部分的厚度。通道配置于緩沖層上，且位于定位區(qū)。柵極位于通道上方。柵絕緣層配置于通道與柵極之間。源極與漏極位于通道上方并電性連接通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度為XI，緩沖層在定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，通道的厚度為Y，Xl加上Y并減去X2后大于或等于40或60納米。此外，Xl減去X2后例如大于等于20納米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的通道的厚度小于或等于70或120納米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的緩沖層的材質(zhì)為氧化硅(SiOx)、氮化娃(SiNx)、氮氧化娃(SiON)、碳化娃(SiC)、碳氮化娃(SiCN)或氧化招(AlO)等絕緣材質(zhì)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件更包括一第一絕緣層，覆蓋柵極與柵絕緣層。源極與漏極位于第一絕緣層上，且源極與漏極貫穿第一絕緣層與柵絕緣層而電性連接通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的通道的材質(zhì)為氧化物半導(dǎo)體。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的通道的材質(zhì)包括氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZO)、氧化鋒(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋒(Indium-ZincOxide, ΙΖ0)、氧化嫁鋒(Gallium-Zinc Oxide, GZ0)、氧化鋒錫(Zinc-Tin Oxide, ΖΤ0)、氧化銦鎵(IGO)、氧化銦錫鋅(ITZO)或氧化銦錫(Indium-Tin Oxide, ITO)等金屬氧化物材料。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的柵絕緣層包括一主絕緣層與一副絕緣層。主絕緣層覆蓋通道與緩沖層，副絕緣層覆蓋通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，副絕緣層的厚度大于等于20納米。副絕緣層的厚度例如為Χ3，緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度為XI，Χ3加上Xl大于等于20納米?；蛘撸苯^緣層的厚度例如為Χ3，緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度為XI，緩沖層在定位區(qū)以外的部分的厚度為Χ2，Χ3加上Xl并減去Χ2后大于等于20納米。本發(fā)明提出一種主動(dòng)元件的制造方法。在此制造方法中，首先形成一緩沖層于一基板上。接著，形成一通道材料層于前述的緩沖層上，之后再將此通道材料層圖案化以形成一通道。其中，緩沖層具有一定位區(qū)，且緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度大于在定位區(qū)以外的部分的厚度。通道配置于緩沖層上，且位于定位區(qū)。在制做完通道與具有兩種厚度的緩沖層后，再形成一柵絕緣層于通道上。接著，以通道與緩沖層在通道下方的部分為對(duì)位標(biāo)記，形成一柵極于柵絕緣層上。最后，形成一源極與一漏極于通道上方并電性連接前述的通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，形成通道的步驟包括圖案化通道材料層以形成通道，并減薄緩沖層未被通道覆蓋的部分，以使緩沖層在通道下方的部分的厚度大于未被通道覆蓋的部分的厚度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，形成通道與減薄緩沖層未被通道覆蓋的部分的方法包括下列步驟。形成一蝕刻掩膜于通道材料層上預(yù)定形成通道的區(qū)域。蝕刻通道材料層未被蝕刻掩膜覆蓋的部分以形成通道，并繼續(xù)蝕刻緩沖層未被通道覆蓋的部分。移除蝕刻掩膜。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，形成通道的步驟包括同時(shí)圖案化通道材料層以及緩沖層以形成通道層以及具有兩厚度的緩沖層。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，在形成柵極之后與形成源極與漏極之前，更包括形成一第一絕緣層以覆蓋柵極與柵絕緣層，且源極與漏極貫穿第一絕緣層與柵絕緣層而電性連接通道。本發(fā)明提出另一種主動(dòng)元件，包括一通道、一柵極、一柵絕緣層以及一源極與一漏極。通道配置于一基板上。柵極位于通道上方。柵絕緣層包括一主絕緣層與一副絕緣層，配置于通道與柵極之間。源極與漏極位于通道上方并電性連接通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的主絕緣層覆蓋通道與基板，副絕緣層覆蓋通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的副絕緣層的厚度大于等于20納米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件更包括一緩沖層，配置于基板上。通道配置于緩沖層上。此外，緩沖層例如具有一定位區(qū)。通道位于定位區(qū)。緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度大于在定位區(qū)以外的部分的厚度。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度例如為XI，緩沖層在定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，通道的厚度為Y，Xl加上Y并減去X2后大于等于40或60納米。再者，Xl減去X2后例如大于等于20納米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的副絕緣層的厚度為X3，緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度為XI，X3加上Xl大于等于20納米?；蛘?，副絕緣層的例如厚度為X3，緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度為XI，緩沖層在定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，X3加上Xl并減去X2后大于等于20納米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的緩沖層的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮化硅或氧化鋁等絕緣材質(zhì)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的通道的厚度小于或等于70或120納米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件更包括一第一絕緣層，覆蓋柵極。源極與漏極位于第一絕緣層上，且源極與漏極貫穿第一絕緣層而電性連接通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的通道的材質(zhì)為氧化物半導(dǎo)體。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)元件的通道的材質(zhì)包括氧化銦鎵鋅、氧化鋅、氧化錫、氧化銦鋅、氧化鎵鋅、氧化鋅錫、氧化銦鎵、氧化銦錫鋅或氧化銦錫等金屬氧化物材料。本發(fā)明提出另一種主動(dòng)元件的制造方法。在此制造方法中，首先依序形成一通道材料層與一絕緣光刻膠材料層于一基板上。接著，圖案化絕緣光刻膠材料層而形成一副絕緣層。之后，以副絕緣層為掩膜而圖案化通道材料層以形成一通道。接著，形成一主絕緣層以覆蓋副絕緣層與基板。其中，主絕緣層與副絕緣層構(gòu)成一柵絕緣層。然后，以通道與副絕緣層為對(duì)位標(biāo)記，形成一柵極于柵絕緣層上。之后，形成一源極與一漏極于通道上方并電性連接通道。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，更包括在形成通道材料層之前形成一緩沖層。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，更包括在形成通道之后與形成主絕緣層之前，減薄緩沖層未被通道覆蓋的部分，以使緩沖層在通道下方的部分的厚度大于未被通道覆蓋的部分的厚度。此外，形成通道與減薄緩沖層的步驟例如是以副絕緣層為掩膜而同時(shí)完成。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述主動(dòng)元件的制造方法里，在形成柵極之后與形成源極與漏極之前，更包括形成一第一絕緣層以覆蓋柵極，且源極與漏極貫穿第一絕緣層而電性連接通道?；谏鲜觯诒景l(fā)明的主動(dòng)元件及其制造方法中，由于通道下方的緩沖層的厚度大于其它部分的緩沖層的厚度，所以可做為工藝中的對(duì)位標(biāo)記。另外，柵絕緣層包括副絕緣層時(shí)，可獲得較為平坦的表面并避免受等離子損壞。


圖1A至圖1I為本發(fā)明的一實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法的剖面流程示意圖。圖2A至圖2F為圖1C的通道與緩沖層的制造方法的剖面流程示意圖。
圖3為本發(fā)明的另一實(shí)施例的主動(dòng)元件。
圖4為本發(fā)明的再一實(shí)施例的主動(dòng)元件。
圖5A至圖5F為本發(fā)明的另一實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法的剖面流程示意圖。
圖6與圖7為本發(fā)明的另外兩實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法中形成通道的步驟的 剖面示意圖。

其中，附圖標(biāo)記:
100、300、400:主動(dòng)元件
101:基板
102:光刻膠材料層
103:紫外光
104:光掩膜
105:蝕刻掩膜
110:緩沖層
IlOa:定位區(qū)
120: ’:通道材料層
120:通道
130:柵絕緣層
132:主絕緣層
134:副絕緣層
134: ’:絕緣光刻膠材料層
140:柵極
140: ’:柵極材料層
150:第一絕緣層
160:源極
170:漏極
180:第二絕緣層
190:像素電極
Y:通道的厚度
Xl:; 緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度
X2:; 緩沖層在定位區(qū)以外的部分的厚度
X3: 副絕緣層的厚度具體實(shí)施方式

圖1A至圖1I為本發(fā)明的一實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法的剖面流程示意圖。請(qǐng) 參考圖1A至圖1I。首先請(qǐng)參考圖1A，提供一基板101，此基板101例如是玻璃基板或塑料基板。接著，在此基板101上形成一層緩沖層110。然后如圖1B所繪示，在緩沖層110上形成一通道材料層120’。緩沖層110可防止基板101含有的雜質(zhì)擴(kuò)散到通道材料層120’而污染通道材料層120’，甚至進(jìn)一步使得主動(dòng)元件100在驅(qū)動(dòng)時(shí)的電性受到影響。另外，由于緩沖層110全面地覆蓋基板101，因此緩沖層110也可以抑制基板101翹曲的幅度。
接著，如圖1C所繪示，在基板101上分別形成緩沖層110與通道材料層120’后，可以對(duì)通道材料層120’進(jìn)行圖案化以形成一通道120。其中，緩沖層110具有一定位區(qū)110a，且緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度大于在定位區(qū)IlOa以外的部分的厚度。由通道材料層120’形成的通道120配置于緩沖層110上，且位于定位區(qū)110a。如圖1D所繪示，在制做完通道120與具有兩種厚度的緩沖層110后，形成一柵絕緣層130于通道120上。此柵絕緣層130具有絕緣效果，可隔絕通道120與之后要形成的柵極140 (繪示于圖1E)。形成柵絕緣層130的方法例如是使用化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVapor Deposition, CVD),但并不限于此,亦可使用其它適合的工藝的方式,如:網(wǎng)版印刷、涂布、噴墨、能量源處理等，本發(fā)明并不限制形成柵絕緣層130的方式。如圖1E所繪示，一柵極140形成于柵絕緣層130上。相較于定位區(qū)IlOa之外的緩沖層110，位于定位區(qū)IlOa的通道120以及位于定位區(qū)IlOa的緩沖層110兩者迭加的厚度較厚，因此透光性會(huì)和定位區(qū)IlOa之外的緩沖層110有所區(qū)別。在形成柵極140于柵絕緣層130上時(shí)，可利用此透光性的區(qū)別，以通道120以及緩沖層110在通道120下方的部分做為一對(duì)位標(biāo)記。換言之，在后續(xù)工藝中要形成柵極140時(shí)，不需要準(zhǔn)備額外的對(duì)位圖案，即可完成柵極140在制備時(shí)的對(duì)位。如圖1F所繪示，在形成柵極140后，接著形成一第一絕緣層150。此第一絕緣層150會(huì)同時(shí)覆蓋柵極140與柵絕緣層130。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D1G，一源極160與一漏極170形成于通道120上方并電性連接于通道120。源極160與漏極170之間相隔一段距離，且源極160與漏極170貫穿第一絕緣層150與柵絕緣層130而電性連接于下方的通道120。至此，即大致完成本實(shí)施例的主動(dòng)元件，以下介紹其它可選擇性進(jìn)行的步驟。如圖1H所繪示，形成源極160與漏極170后，再形成一第二絕緣層180覆蓋于源極160與漏極170。請(qǐng)接著參考圖1I，一像素電極190形成于第二絕緣層180之上，且此像素電極190與漏極170是電性連接。圖2A至圖2F為圖1C的通道與緩沖層的制造方法的剖面流程示意圖。請(qǐng)參考圖2A與圖2B，在獲得如圖1B所示的半成品后，可先利用旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)法或狹縫式涂布(slot die coating)法等涂布方式在通道材料層120’上涂布一層光刻膠材料層102,使其覆蓋在通道材料層120’之上。接著，如圖2C所示，通過光掩膜104以紫外光103對(duì)光刻膠材料層102曝光。光掩膜104上的圖案設(shè)計(jì)(遮光區(qū)與不遮光區(qū)的分布)可以依照光刻膠材料層102的感光特性而調(diào)整。舉例而言，當(dāng)光刻膠材料層102具有正型感旋光性時(shí)，光掩膜104上的圖案設(shè)計(jì)會(huì)與光刻膠材料層102具有負(fù)型感旋光性時(shí)的圖案設(shè)計(jì)相反。請(qǐng)參考圖2C與圖2D，以顯影液進(jìn)行一顯影步驟使得局部的光刻膠材料層102被移除。在本實(shí)施例中，使用的光刻膠材料具有正型感旋光性，因此光刻膠材料層102中曝光的部分會(huì)溶于顯影液中而被移除，剩下來的部份則留在通道材料層120’上，形成一蝕刻掩膜105于預(yù)定形成通道120的區(qū)域里。如同圖2E所繪示，形成蝕刻掩膜105后，可利用此蝕刻掩膜105對(duì)下方通道材料層120’與緩沖層110進(jìn)行蝕刻的動(dòng)作。值得注意的是，蝕刻的方式可分為兩種。第一種方式是分層蝕刻。首先先蝕刻通道材料層120’未被蝕刻掩膜105覆蓋的部分以形成通道120。在通道120形成之后，再進(jìn)行第二次蝕刻，以去除緩沖層110中未被蝕刻掩膜105覆蓋的部分。第二種方式則是一次圖案化通道材料層120’以及緩沖層110，以形成通道120以及具有兩厚度的緩沖層110。在圖2E所繪示的步驟中，通道材料層120’會(huì)被蝕刻成通道，而原本厚度均勻的緩沖層110則會(huì)被蝕刻出厚度不同的兩部份。在定位區(qū)IlOa的緩沖層110的厚度會(huì)大于在定位區(qū)IlOa外的緩沖層110的厚度。最后，如圖2F所繪示，將圖2E中的蝕刻掩膜105移除，即可得到在基板101上具有定位區(qū)IlOa的緩沖層110以及通道120的結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)在后續(xù)工藝中可做為形成柵極140時(shí)所需要的對(duì)位標(biāo)記。另外，在圖1E、圖1G與圖1I中，形成柵極140、源極160與漏極170以及像素電極190，同樣也是使用類似于圖2A至圖2F的光掩膜工藝。唯一不同的是，在圖2C中所使用的光掩膜104的圖案，需配合柵極140、源極160、漏極170以及像素電極190所需要的形狀而改變。因此，在此不重復(fù)贅述其它光掩膜工藝。圖1I為本發(fā)明的一實(shí)施例的主動(dòng)元件。請(qǐng)參考圖1I。主動(dòng)元件100包括一緩沖層110、一通道120、一柵極140、一柵絕緣層130以及一源極160與一漏極170。緩沖層110配置于一基板101上。此緩沖層110具有一定位區(qū)110a，其中緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度大于在定位區(qū)IlOa以外的部分的厚度。通道120配置于緩沖層110上，且位于定位區(qū)110a。柵極140位于通道120上方。一柵絕緣層130配置于通道120與柵極140之間。源極160與漏極170位于通道120上方并電性連接通道120。本實(shí)施例的主動(dòng)元件100在定位區(qū)IlOa的緩沖層110與通道120可共同做為定位標(biāo)記。因此，就算通道120的厚度控制在小于等于70或120納米，也不會(huì)由于厚度太薄而造成后續(xù)工藝時(shí)的對(duì)位困難。此外，當(dāng)通道120的材質(zhì)為氧化物半導(dǎo)體時(shí)，控制適當(dāng)?shù)暮穸纫部梢员苊馔ǖ?20的臨界電壓偏移的問題。緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度為XI，緩沖層110在定位區(qū)IlOa以外的部分的厚度為X2，通道120的厚度為Y。Xl加上Y并減去X2后大于等于40或60納米。換言之，緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度加上通道120的厚度必須比緩沖層110在定位區(qū)IlOa以外的部分的厚度多出一定的值，以使定位區(qū)IlOa與定位區(qū)IlOa以外的部分的透光率有足夠的差異可供工藝設(shè)備進(jìn)行辨識(shí)而產(chǎn)生定位的效果。另外，Xl減去X2后例如大于等于20納米，可使緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度顯著區(qū)隔于緩沖層110在定位區(qū)IlOa以外的部分的厚度。通道120的厚度可小于等于70或120納米。緩沖層110的材質(zhì)例如為氧化娃(SiOx)、氮化娃(SiNx)、氮氧化娃(SiON)、碳化娃(SiC)、碳氮化娃(SiCN)或氧化鋁(AlO)等絕緣材質(zhì)。通道120的材質(zhì)可以是氧化物半導(dǎo)體，例如氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZO)、氧化鋒(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋒(Indium-ZincOxide, ΙΖ0)、氧化嫁鋒(Gallium-Zinc Oxide, GZ0)、氧化鋒錫(Zinc-Tin Oxide, ΖΤ0)、氧化銦鎵(IGO)、氧化銦錫鋅(ITZO)或氧化銦錫(Indium-Tin Oxide, ΙΤ0)等金屬氧化物材料。如圖1I所繪示,本實(shí)施例的主動(dòng)元件100還包括一第一絕緣層150。此第一絕緣層150覆蓋柵極140與柵絕緣層130。源極160與漏極170位于第一絕緣層150上，且源極160與漏極170貫穿第一絕緣層150與柵絕緣層130而電性連接通道120。柵極140、源極160及漏極170的材料，例如可以是鋁(Al )、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、金(Au)或銀(Ag)等金屬或它們的合金、Al_Nd、APC等合金、氧化錫、氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(indium tin oxide, ΙΤ0)、氧化銦鋅(indium zinc oxide, IZO)等金屬氧化物導(dǎo)電物質(zhì)等，但本發(fā)明并不限制柵極140、源極160及漏極170的材料。請(qǐng)參考圖1I，本實(shí)施例的主動(dòng)元件100更可包括一第二絕緣層180與像素電極190。像素電極190材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物或招鋅氧化物(aluminum zoneoxide, AZ0),但本發(fā)明并不限制像素電極190的材料。以下將列舉其它實(shí)施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實(shí)施例沿用前述實(shí)施例的元件標(biāo)號(hào)與部分內(nèi)容，其中采用相同的標(biāo)號(hào)來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參考前述實(shí)施例，下述實(shí)施例不再重復(fù)贅述。圖3為本發(fā)明的另一實(shí)施例的主動(dòng)元件。請(qǐng)參考圖3，本實(shí)施例的主動(dòng)元件300的柵絕緣層130包括一主絕緣層132與一副絕緣層134。主絕緣層132覆蓋通道120與緩沖層110，副絕緣層134覆蓋通道120。本實(shí)施例的副絕緣層134的材料以光刻膠材料為例，可作為定義通道120及緩沖層110的定位區(qū)IlOa的蝕刻掩膜。副絕緣層134可增加定位區(qū)IlOa與定位區(qū)IlOa之外的區(qū)域的透光性的區(qū)別，作為后續(xù)工藝中要形成柵極140時(shí)的對(duì)位圖案。另外，本實(shí)施例是以副絕緣層134恰好覆蓋通道120為例，但副絕緣層134也可以覆蓋定位區(qū)IlOa之外的緩沖層110。副絕緣層134的配置會(huì)讓副絕緣層134與通道120之間的接口較為平坦。另外，當(dāng)副絕緣層134的材料為光刻膠時(shí)，可避免通道120的表面產(chǎn)生等離子損壞。當(dāng)副絕緣層134的材料為無機(jī)材料時(shí)，由于副絕緣層134的膜厚較主絕緣層132的膜厚薄，因此還是可減輕通道120直接覆上主絕緣層132時(shí)所受的等離子損壞程度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，副絕緣層134的厚度大于等于20納米。另外，副絕緣層134的厚度例如為X3，緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度為XI，X3加上Xl大于等于20納米?；蛘撸苯^緣層134的厚度例如為X3，緩沖層110在定位區(qū)IlOa的部分的厚度為XI，緩沖層110在定位區(qū)IlOa以外的部分的厚度為X2，X3加上Xl并減去X2后大于等于20納米。副絕緣層134的材料也可以是無機(jī)薄膜，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧化鋁(AlOx)等具有絕緣功用的材料，主絕緣層132同樣可為無機(jī)薄膜。主絕緣層132與副絕緣層134的材料可以相同或不同。圖4為本發(fā)明的再一實(shí)施例的主動(dòng)元件。請(qǐng)參考圖4,本實(shí)施例的主動(dòng)元件400與圖3的的主動(dòng)元件300相似，差異在于本實(shí)施例的主動(dòng)元件400沒有緩沖層。雖然沒有如圖3的緩沖層110，但柵絕緣層130的副絕緣層134依舊可作為后續(xù)工藝中要形成柵極140時(shí)的對(duì)位圖案。而且，副絕緣層134可作為定義通道120的蝕刻掩膜。圖5A至圖5F為本發(fā)明的另一實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法的剖面流程示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5A，在本實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法中，首先選擇性地在一基板101上形成一緩沖層110。接著，依序在緩沖層110上形成一通道材料層120’與一絕緣光刻膠材料層134，上。接著請(qǐng)參照?qǐng)D5A與圖5B，圖案化絕緣光刻膠材料層134’而形成一副絕緣層134，然后以副絕緣層134為掩膜而圖案化通道材料層120’以形成一通道120。由于絕緣光刻膠材料層134’本身就是光刻膠材料，因此在圖案化絕緣光刻膠材料層134’時(shí)，只要使用光掩膜對(duì)絕緣光刻膠材料層134’進(jìn)行曝光顯影即可完成。之后，圖案化通道材料層120’時(shí)，也不需要再使用光掩膜。接著請(qǐng)參照?qǐng)D5C，形成一主絕緣層132以覆蓋副絕緣層134、緩沖層110與基板101。其中，主絕緣層132與副絕緣層134構(gòu)成一柵絕緣層130。然后請(qǐng)參照?qǐng)D5D，形成一柵極材料層140’于柵絕緣層130上。然后請(qǐng)參照?qǐng)D5E，以通道120與副絕緣層134為對(duì)位標(biāo)記，形成一柵極140于柵絕緣層130上。另外，在形成柵極140后，可選擇性地以柵極140為蝕刻掩膜而蝕刻?hào)沤^緣層130未被柵極140覆蓋的部分，以暴露部分的通道120。接著請(qǐng)參照?qǐng)D5F，選擇性地形成一第一絕緣層150以覆蓋柵極140。若柵絕緣層130未被柵極140覆蓋的部分在前一步驟中沒有被移除，則第一絕緣層150也覆蓋柵絕緣層130。之后，形成一源極160與一漏極170于通道120上方的第一絕緣層150上,源極160與漏極170并貫穿第一絕緣層150而電性連接通道120。圖6與圖7為本發(fā)明的另外兩實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法中形成通道的步驟的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，在本實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法中，以副絕緣層134為掩膜而形成通道120時(shí)，可同步將緩沖層110未被通道120覆蓋的部分移除而露出基板101。之后，再進(jìn)行例如圖5C至圖5F等后續(xù)步驟。另外請(qǐng)參照?qǐng)D7，在本實(shí)施例的主動(dòng)元件的制造方法中，以副絕緣層134為掩膜而形成通道120時(shí)，可同步將緩沖層110未被通道120覆蓋的部分減薄，以使緩沖層110在通道120下方的部分的厚度大于未被通道120覆蓋的部分的厚度。之后，再進(jìn)行例如圖5C至圖5F等后續(xù)步驟。綜上所述，本發(fā)明的主動(dòng)元件其本身的結(jié)構(gòu)堆棧即可做為其工藝中的定位標(biāo)記。此定位標(biāo)記由位在定位區(qū)的緩沖層與通道構(gòu)成。由于位在定位區(qū)的緩沖層與通道兩者迭層后的厚度會(huì)比不在定位區(qū)的緩沖層厚，因此具有不同的透光性。后續(xù)工藝中可利用此透光性的不同做為一種對(duì)位標(biāo)記。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種主動(dòng)元件，其特征在于，包括: 一緩沖層，配置于一基板上，具有一定位區(qū)，其中該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度大于在該定位區(qū)以外的部分的厚度； 一通道，配置于該緩沖層上，且位于該定位區(qū)； 一柵極，位于該通道上方； 一柵絕緣層，配置于該通道與該柵極之間；以及 一源極與一漏極，位于該通道上方并電性連接該通道。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度為Xl，該緩沖層在該定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，該通道的厚度為Y，Xl加上Y并減去X2后大于等于60納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)元件，其特征在于，Xl減去X2后大于等于20納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該通道的厚度小于等于70納米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該緩沖層的材質(zhì)為氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、碳化硅(SiC)、碳氮化硅(SiCN)或氧化鋁(AlO)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，更包括一第一絕緣層，覆蓋該柵極與該柵絕緣層，其中該源極與該漏極位于該第一絕緣層上，且該源極與該漏極貫穿該第一絕緣層與該柵絕緣層而電性連接該通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該通道的材質(zhì)為氧化物半導(dǎo)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該通道的材質(zhì)包括氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZO)、氧化鋒(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋒(Indium-ZincOxide, ΙΖ0)、氧化嫁鋒(Gallium-Zinc Oxide, GZ0)、氧化鋒錫(Zinc-Tin Oxide, ΖΤ0)、氧化銦鎵(IGO)、氧化銦錫鋅(ITZO)或氧化銦錫(Indium-Tin Oxide, ΙΤ0)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該柵絕緣層包括一主絕緣層與一副絕緣層，該主絕緣層覆蓋該通道與該緩沖層，該副絕緣層覆蓋該通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的厚度大于等于20納米。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的厚度為X3，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度為XI，X3加上X2大于等于20納米。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的厚度為X3，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度為XI，該緩沖層在該定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，X3加上Xl并減去X2后大于等于20納米。
13.—種主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，包括: 形成一緩沖層于一基板上； 形成一通道材料層于該緩沖層上； 形成一通道，其中該緩沖層具有一定位區(qū)，其中該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度大于在該定位區(qū)以外的部分的厚度，該通道配置于該緩沖層上，且位于該定位區(qū)； 形成一柵絕緣層于該通道上； 以該通道與該緩沖層在該通道下方的部分為對(duì)位標(biāo)記，形成一柵極于該柵絕緣層上；以及形成一源極與一漏極于該通道上方并電性連接該通道。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，形成該通道的步驟包括: 圖案化該通道材料層以形成該通道； 減薄該緩沖層未被該通道覆蓋的部分，以使該緩沖層在該通道下方的部分的厚度大于未被該通道覆蓋的部分的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，形成該通道與減薄該緩沖層未被該通道覆蓋的部分的方法包括: 形成一蝕刻掩膜于該通道材料層上預(yù)定形成該通道的區(qū)域； 蝕刻該通道材料層未被該蝕刻掩膜覆蓋的部分以形成該通道，并繼續(xù)蝕刻該緩沖層未被該通道覆蓋的部分；以及移除該蝕刻掩膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，形成該通道的步驟包括: 同時(shí)圖案化該通道材料層以及該緩沖層以形成該通道層以及該具有兩厚度的緩沖層。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，在形成該柵極之后與形成該源極與該漏極之前，更包括`形成一第一絕緣層以覆蓋該柵極與該柵絕緣層，且該源極與該漏極貫穿該第一絕緣層與該柵絕緣層而電性連接該通道。
18.—種主動(dòng)元件，其特征在于，包括: 一通道，配置于一基板上； 一柵極，位于該通道上方； 一柵絕緣層，包括一主絕緣層與一副絕緣層，配置于該通道與該柵極之間；以及 一源極與一漏極，位于該通道上方并電性連接該通道。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該主絕緣層覆蓋該通道與該基板，該副絕緣層覆蓋該通道。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的厚度大于等于20納米。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，更包括一緩沖層，配置于該基板上，其中該通道配置于該緩沖層上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該緩沖層具有一定位區(qū)，該通道位于該定位區(qū)，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度大于在該定位區(qū)以外的部分的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度為Xl，該緩沖層在該定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，該通道的厚度為Y，Xl加上Y并減去X2后大于等于60納米。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的主動(dòng)元件，其特征在于，Xl減去X2后大于等于20納米。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的厚度為X3，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度為XI，X3加上Xl大于等于20納米。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的厚度為X3，該緩沖層在該定位區(qū)的部分的厚度為Xl，該緩沖層在該定位區(qū)以外的部分的厚度為X2，X3加上Xl并減去X2后大于等于20納米。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該緩沖層的材質(zhì)為氧化硅(SiOx)、氮化娃(SiNx)、氮氧化娃(SiON)、碳化娃(SiC)、碳氮化娃(SiCN)或氧化招(AlO)。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該通道的厚度小于等于70納米。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，更包括一第一絕緣層，覆蓋該柵極與該柵絕緣層，其中該源極與該漏極位于該第一絕緣層上，且該源極與該漏極貫穿該第一絕緣層與該柵絕緣層而電性連接該通道。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該通道的材質(zhì)為氧化物半導(dǎo)體。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該通道的材質(zhì)包括氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZO)、氧化鋒(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋒(Indium-ZincOxide, ΙΖ0)、氧化嫁鋒(Gallium.—Zinc Oxide, GZ0)、氧化鋒錫(Zinc-Tin Oxide, ΖΤ0)、氧化銦鎵(IGO)、氧化銦錫鋅(ITZO)或氧化銦錫(Indium-Tin Oxide, ΙΤ0)。
32.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主動(dòng)元件，其特征在于，該副絕緣層的材料為光刻膠材料。
33.一種主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，包括: 依序形成一通道材料層與一絕緣光刻膠材料層于一基板上； 圖案化絕緣光刻膠材料層而形成一副絕緣層； 以該副絕緣層為掩膜而圖案化該通道材料層以形成一通道； 形成一主絕緣層以覆蓋該副絕緣層與該基板，其中該主絕緣層與該副絕緣層構(gòu)成一柵絕緣層； 以該通道與該副絕緣層為對(duì)位標(biāo)記，形成一柵極于該柵絕緣層上；以及 形成一源極與一漏極于該通道上方并電性連接該通道。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，更包括在形成該通道材料層之前形成一緩沖層。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，更包括在形成該通道之后與形成該主絕緣層之前，減薄該緩沖層未被該通道覆蓋的部分，以使該緩沖層在該通道下方的部分的厚度大于未被該通道覆蓋的部分的厚度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，形成該通道與減薄該緩沖層的步驟是以該副絕 緣層為掩膜而同時(shí)完成。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的主動(dòng)元件的制造方法，其特征在于，在形成該柵極之后與形成該源極與該漏極之前，更包括形成一第一絕緣層以覆蓋該柵極，且該源極與該漏極貫穿該第一絕緣層而電性連接該通道。
全文摘要
一種主動(dòng)元件及其制造方法。主動(dòng)元件包括一緩沖層、一通道、一柵極、一柵絕緣層以及一源極與一漏極。緩沖層配置于一基板上，具有一定位區(qū)，其中緩沖層在定位區(qū)的部分的厚度大于在定位區(qū)以外的部分的厚度。通道配置于緩沖層上，且位于定位區(qū)。柵極位于通道上方，柵絕緣層則配置于通道與柵極之間。源極與漏極位于通道上方并電性連接通道。
文檔編號(hào)H01L29/786GK103137708SQ20131000151
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
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