薄膜晶体管、其制造方法及电子装置制造方法及图纸

一种薄膜晶体管、其制造方法及电子装置，所述薄膜晶体管包括基板、设置于所述基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，所述有源层包括位于所述源极和所述漏极之间的沟道区，所述沟道区包括沿沟道长度方向的边缘区域以及边缘区域以外的主体区域，所述薄膜晶体管还包括位于所述栅极和所述有源层之间的辅助层，所述辅助层与所述沟道区的边缘区域在所述基板上的投影至少部分重叠，所述辅助层用于提高所述沟道区边缘区域的导通电压。

Thin film transistors, their manufacturing methods and electronic devices

A thin film transistor, a manufacturing method thereof and an electronic device comprising a substrate, a gate, a gate insulating layer, an active layer and a source and a drain. The active layer comprises a channel area between the source and the drain, and the channel area includes an edge area along the channel length direction and a main area outside the edge area. The thin film transistor also includes an auxiliary layer between the gate and the active layer, which overlaps at least partially with the projection of the edge area of the channel area on the substrate, and the auxiliary layer is used to increase the on voltage of the edge area of the channel area.

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管、其制造方法及电子装置
本专利技术的实施例涉及一种薄膜晶体管、其制造方法及电子装置。
技术介绍
薄膜晶体管(Thin-filmTransistor,TFT)是一些电子装置的重要元件，例如，薄膜晶体管是有源显示装置中像素电路的开关元件。薄膜晶体管依靠有源层形成导电沟道来导通，而有源层在边缘区域容易聚集电压而造成边缘部位相较于非边缘部位提前导通，产生驼峰效应。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种薄膜晶体管，包括基板、设置于所述基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，所述有源层包括位于所述源极和所述漏极之间的沟道区，所述沟道区包括沿沟道长度方向的边缘区域以及边缘区域以外的主体区域，所述薄膜晶体管还包括位于所述栅极和所述有源层之间的辅助层，所述辅助层与所述沟道区的边缘区域在所述基板上的投影至少部分重叠，所述辅助层用于提高所述沟道区边缘区域的导通电压。本专利技术的实施例还提供一种电子装置，包括上述薄膜晶体管。本专利技术的实施例还提供一种薄膜晶体管的制造方法，该方法包括：在基板上形成栅极、辅助层、栅极绝缘层和有源层；所述辅助层形成在所述形成栅极和所述形成有源层之间，所述有源层包括位于所述源极和所述漏极之间的沟道区，所述沟道区包括沿沟道长度方向的边缘区域以及边缘区域以外的主体区域；所述辅助层与所述沟道区的边缘区域在所述基板上的投影至少部分重叠，所述辅助层用于提高所述沟道区边缘区域的导通电压。本专利技术的实施例提供一种薄膜晶体管、其制造方法及电子装置，所述薄膜晶体管通过在所述薄膜晶体管的栅极与有源层之间对应沟道区沿长度方向的边缘区域设置辅助层来提高沟道区边缘区域的导通电压，从而改善薄膜晶体管的驼峰效应，提高薄膜晶体管的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。图1A为液晶显示装置中阵列基板的子像素单元的结构示意图；图1B为图1A中薄膜晶体管沿剖面线A-A’的剖面结构示意图；图1C为1A中薄膜晶体管沿剖面线B-B’的剖面结构示意图。图2A为本专利技术第一实施例的薄膜晶体管的俯视结构示意图，图2B为图2A中薄膜晶体管沿剖面线C-C’的剖面结构示意图。图3为本专利技术第二实施例的薄膜晶体管的剖面结构示意图。图4A为本专利技术第三实施例的薄膜晶体管的俯视结构示意图，图4B为图4A中薄膜晶体管沿剖面线D-D’的剖面结构示意图。图5为本专利技术第四实施例的薄膜晶体管的剖面结构示意图。图6A-6C和图7为本专利技术第五实施例及其变更实施例的薄膜晶体管的制造方法的各步骤的剖面示意图。图8-图10为本专利技术第六实施例及其变更实施例的薄膜晶体管的制造方法的各步骤的剖面示意图。图11为本专利技术第七实施例的电子装置的示意图。图12为第七实施例中电子装置的一种2T1C像素电路的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现所述词前面的元件或者物件涵盖出现在所述词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。薄膜晶体管是电子装置中重要的元件。图1A为液晶显示装置中阵列基板的子像素单元的结构示意图。阵列基板例如用于液晶显示装置，通常包括多条栅线101和多条数据线102，这些栅线101和数据线102彼此交叉由此限定了阵列排布的多个子像素单元(图1A中仅具体示出了一个子像素单元)，每个子像素单元包括薄膜晶体管110和用于控制液晶的排列的像素电极120。薄膜晶体管110作为开关元件，控制着数据线102与像素电极120之间的信号传输。图1B为图1A中薄膜晶体管110沿A-A剖面线的剖面结构示意图。请一并参阅图1A和图1B，薄膜晶体管110为底栅结构，包括依次层叠设置在基板上的栅极111、栅极绝缘层112、有源层113、源极114和漏极115。有源层113在靠近有源层113与栅极绝缘层112界面的区域具有一个沟道区116，沟道区116位于源极114和漏极115之间。以薄膜晶体管110为增强型晶体管为例，当栅极111上施加大于阈值电压Vth的偏压时，沟道区116内形成与有源层内掺杂浓度相同浓度的反型电荷。反型电荷在源极114和漏极115之间的电场作用下定向移动形成导通电流。本公开中的“导通电压”亦指阈值电压；沟道区116沿电流方向的方向为沟道长度方向，相应地该方向上的长度为沟道长度L，相应地与该长度方向垂直的方向为沟道宽度方向；本公开中的“边缘区域”指有源层沟道区沿该沟道长度方向的边缘区域，例如，该边缘区域的宽度可以小于等于沟道区域宽度的1/4，又例如可以小于等于沟道区宽度的1/6。图1C为1A中薄膜晶体管110沿B-B剖面线的剖面结构示意图。请一并参阅图1C，由于栅极电压容易聚集在沟道区116的边缘区域117，这造成边缘区域117相较于沟道区116非边缘的主体区域118提前产生反型电荷，从而在栅极电压还未达到薄膜晶体管110的阈值电压、沟道区116的主体区域118还未导通时，其边缘区域117提前形成了导通电流，产生了驼峰效应。驼峰效应极大地影响薄膜晶体管110的亚阈特性，造成薄膜晶体管性能不稳定。本专利技术的实施例提供一种薄膜晶体管、其制造方法及电子装置。所述薄膜晶体管包括基板和设置于基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，该有源层包括位于源极和漏极之间的沟道区，沟道区包括沿沟道长度方向的边缘区域以及边缘区域以外的主体区域，所述薄膜晶体管还包括位于栅极和有源层之间的辅助层，辅助层与沟道区的边缘区域在基板上的投影至少部分重叠，辅助层用于提高所述沟道区边缘区域的导通电压。根据本公开实施例的薄膜晶体管通过在栅极与有源层之间对应沟道区边缘区域设置辅助层，提高了沟道区的边缘区域的导通电压，使得薄膜晶体管的沟道区的边缘区域和主体区域几近同步形成导通电流，从而减弱或消除了薄膜晶体管的驼峰效应。例如，可以通过调节对应沟道边缘区域的栅极材料与有源层材料间的功函数的关系来提高沟道区的边缘区域的导通电压。材料的功函数是指电子逸出该材料表面所需的最小能量。在薄膜晶体管的栅极、栅极绝缘层、有源层构成的金属-绝缘层-半导体(MIS,Metal-Insulator-Semiconductor)结构中，栅极材料和有源层材料间的功函数之差是影响所述薄膜晶体管的阈值电压的一个重要因素。例如，在不考虑栅极绝缘层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，包括基板、设置于所述基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，所述有源层包括位于所述源极和所述漏极之间的沟道区，所述沟道区包括沿沟道长度方向的边缘区域以及边缘区域以外的主体区域，其中，所述薄膜晶体管还包括位于所述栅极和所述有源层之间的辅助层，所述辅助层与所述沟道区的边缘区域在所述基板上的投影至少部分重叠，所述辅助层用于提高所述沟道区边缘区域的导通电压。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，包括基板、设置于所述基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，所述有源层包括位于所述源极和所述漏极之间的沟道区，所述沟道区包括沿沟道长度方向的边缘区域以及边缘区域以外的主体区域，其中，所述薄膜晶体管还包括位于所述栅极和所述有源层之间的辅助层，所述辅助层与所述沟道区的边缘区域在所述基板上的投影至少部分重叠，所述辅助层用于提高所述沟道区边缘区域的导通电压。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述辅助层包括间隔设置的两个辅助结构，分别对应所述沟道区沿长度方向相对的两个边缘区域设置。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述栅极、所述辅助层与所述有源层三者在所述基板上的投影至少部分重叠。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述辅助层材料为导电材料，且位于所述栅极与所述栅极绝缘层之间。5.如权利要求4所述的薄膜晶体管，其中，所述辅助层材料的功函数与所述有源层材料的功函数的差异大于所述栅极材料的功函数与所述有源层材料的功函数的差异。6.如权利要求4所述的薄膜晶体管，其中，所述辅助层材料的功函数大于所述栅极材料的功函数。7.如权利要求6所述的薄膜晶体管，其中，所述栅极材料为铜、钼、钛、铝、导电硅或导电金属氧化物，所述辅助层材料为铂、金或钯、硅或导电金属氧化物。8.如权利要求4所述的薄膜晶体管，其中，所述辅助层的厚度小于所述栅极厚度的十分之一。9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述辅助层材料为半导体，且位于所述有源层与所述栅极绝缘层之间。10.如权利要求9所述的薄膜晶体管，其中，所述栅极材料的功函数与所述辅助层材料的功函数的差异大于所述栅极材料的功函数与所述有源层材料的功函数的差异。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏，黄中浩，赵永亮，林承武，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，重庆京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11