半导体结构以及有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术提出一种半导体结构及应用此半导体结构的有机电致发光元件。其中，栅极与栅绝缘层配置于基板上，且栅绝缘层覆盖栅极。通道层位于栅绝缘层上，且位于栅极上方。通道层沿一通道方向上具有一通道长度L，且通道层具有第一侧边以及相对于第一侧边的一第二侧边。源极以及漏极位于通道层的相对两侧，且分别电性连接通道层的第一侧边与第二侧边。介电层覆盖源极、漏极以及通道层。导电遮光图案层配置于介电层上。导电遮光图案层跟部份源极与通道层在垂直投影上重迭，其中导电遮光图案层跟通道层具有重迭长度d1，且0.3≤d1/L≤0.85。本发明专利技术可遮挡光线直射通道层，并且不仅可以有效防止光线照射元件造成的元件特性变异，更可进一步提供良好、稳定的元件特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体结构，且尤其涉及一种适用于发光元件的半导体结构。
技术介绍
薄膜晶体管的通道层以氧化物半导体来制作(此称氧化物半导体薄膜晶体管)， 可有效提升元件的载子移动率。同时，由于氧化物半导体具有透明、导电、非晶态、低温工艺等特性，因此氧化物半导体薄膜晶体管适于应用在显示面板上。然而，将氧化物半导体薄膜晶体管应用于主动式矩阵液晶显示器(active matrix liquid crystal display,AMLCD)或主动式矩阵有机发光显示器(active matrix organic light emitting display, AMOLED)时，需要在封装或是透明化(UV-bleach)的过程进行紫外光(UV-Iight)照射。如此，因为氧化物半导体薄膜晶体管的通道层受到紫外光照射，将导致元件特性的不稳定，例如可能发生漏极引发能障降低(Drain Induced Barrier Lowering, DIBL)效应，而使元件容易产生漏电流现象，影响显示质量。
技术实现思路
本申请提供一种半导体结构，可有效防止光线照射元件造成的元件特性变异。本申请提供一种有机电致发光元件，应用本专利技术的半导体结构来提供良好、稳定的元件特性。在此提出一种半导体结构，其设置于一基板上。所述半导体结构包括一栅极、一栅绝缘层、一通道层、一源极、一漏极、一介电层以及一导电遮光图案层。栅极与栅绝缘层配置于基板上，且栅绝缘层覆盖栅极。通道层位于栅绝缘层上，且位于栅极上方。通道层沿一通道方向上具有一通道长度L，且通道层具有一第一侧边以及相对于该第一侧边的一第二侧边。源极以及漏极位于通道层的相对两侧，且分别电性连接通道层的第一侧边与第二侧边。 介电层覆盖源极、漏极以及通道层。导电遮光图案层配置于介电层上。导电遮光图案层跟部份源极与通道层在垂直投影上重迭，其中导电遮光图案层跟通道层具有一重迭长度dl， 且 0. 3 彡 dl/L 彡 0. 85。在一实施例中，通道层的材质包括氧化物半导体。在一实施例中，氧化物半导体包括铟镓锌氧化物(IGZO)。在一实施例中，导电遮光图案层沿通道方向具有一第三侧边与一第四侧边。第四侧边跟通道层重迭，其中重迭长度等于第四侧边跟通道层的第一侧边在通道方向上的距1 O在一实施例中，通道层覆盖部分的源极以及部分的漏极。在一实施例中，源极以及漏极分别覆盖部分的通道层。在一实施例中，所述半导体结构更包括一蚀刻阻挡层(etching stop layer)，配置于通道层上，且源极以及漏极更分别覆盖部分的蚀刻阻挡层。在一实施例中，漏极沿通道方向具有一第五侧边，其中第五侧边跟通道层重迭，第五侧边与第二侧边在通道方向上相距tl，且0 < tl/L < 0. 15。此外，本申请提出的有机电致发光元件包括设置于基板上的前述半导体结构； 一有机发光层，配置于半导体结构的导电遮光图案层上；以及，一上电极，配置于有机发光层上。其中，该通道层的材质包括氧化物半导体。其中，该氧化物半导体包括铟镓锌氧化物。其中，该导电遮光图案层沿该通道方向具有一第三侧边与一第四侧边，该第四侧边跟该通道层重迭，其中该重迭长度等于该第四侧边跟该通道层的第一侧边在该通道方向上的距离。其中，该通道层覆盖部分的该源极以及部分的该漏极。其中，该源极以及该漏极分别覆盖部分的该通道层。其中，更包括一蚀刻阻挡层，配置于该通道层上，且该源极以及该漏极更分别覆盖部分的该蚀刻阻挡层。其中，该漏极沿该通道方向具有一第五侧边，其中该第五侧边跟该通道层重迭，且该第五侧边与该第二侧边在该通道方向上相距tl，且0 < tl/L < 0. 15。本专利技术为了改善照光对薄膜晶体管所造成的影响，在半导体结构上制作金属遮光图案层，借以遮挡光线直射通道层。同时，考虑遮光层覆盖元件的漏极可能导致漏电流的发生，本专利技术进一步调整金属遮光图案层与通道层的重迭长度，借以求得遮光效果与元件效能的间的良好平衡。如此，不仅可以有效防止光线照射元件造成的元件特性变异，更可进一步提供良好、稳定的元件特性。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。 附图说明图IA绘示依照本申请的一实施例的一种半导体结构的剖面图。图IB绘示图IA的半导体结构的上视图。图2绘示应用图IA与IB的半导体结构的一种有机电致发光元件。图3A绘示依照本申请的另一实施例的一种半导体结构的剖面图。图;3B绘示图3A的半导体结构的上视图。图4A绘示依照本申请的又一实施例的一种半导体结构的剖面图。图4B绘示图4A的半导体结构的上视图。图5A为依据本申请的一实施例实际量测重迭长度dl相对于薄膜晶体管的临界电压以及载子移动率的关系曲线。图5B为依据本申请的一实施例实际量测重迭长度dl相对于薄膜晶体管的次临界斜率以及漏极引发能障降低效应的关系曲线。其中，附图标记12 基板20 有机电致发光元件100、300、400 半导体结构110:栅极5120 栅绝缘层130、330、430 通道层140,340,440 源极150、；350、450 漏极160、360:介电层170、370 导电遮光图案层172 遮光部174:下电极210 有机发光层220:上电极200 有机发光二极管480 蚀刻阻挡层D 通道方向L 通道长度dl 导电遮光图案层与通道层的重迭长度tl 漏极与通道层的重迭长度Sl 通道层的第一侧边S2 通道层的第二侧边S3 导电遮光图案层的第三侧边S4:导电遮光图案层的第四侧边S5 漏极的第五侧边具体实施例方式为了改善照光对薄膜晶体管所造成的影响，例如可能发生的漏极引发能障降低 (DIBL)效应以及漏电流现象，本申请人利用光掩膜定义出覆盖元件的遮光层，借以遮挡光线直射通道层。然，若遮光层覆盖元件的漏极，会在元件操作时产生额外的电场，如此将导致高源极电压驱动下的元件产生临界电压(threshold voltage)的漂移与下降，同样会导致漏电流的发生。基此，本申请人进一步调整遮光层的覆盖区域，以求得遮光效果与元件效能的间的良好平衡。图IA绘示依照本申请的一实施例的一种半导体结构的剖面图，图IB绘示图IA的半导体结构的上视图。为清楚表达图式内容，图IB仅绘出图IA的半导体结构的部分构件。 如图IA与IB所示，半导体结构100的栅极110配置于基板12上。栅绝缘层120配置于基板12上，并且覆盖栅极110。通道层130位于栅绝缘层120上，并且位于栅极110上方。在本实施例中，通道层130的材质例如是氧化物半导体(Oxide Semiconductor)材质，比如是铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓氧化物(IGO)、铟锌氧化物(IZO)等半导体材质，且较佳是铟镓锌氧化物半导体。通道层130沿一通道方向D上，具有一通道长度L，且通道层130具有一第一侧边Sl以及相对于第一侧边Sl的一第二侧边S2。半导体结构100的源极140以及漏极150位于通道层130的相对两侧，且源极140以及漏极150分别电性连接通道层130的第一侧边Sl以及第二侧边S2。在本实施例中，通道层130覆盖部分的源极140以及部分的漏极150。换言之，通道层130的第一侧边Sl以及第二侧边S2分别位于源极140以及漏极15本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体结构，设置于一基板上，其特征在于，包括：一栅极，配置于该基板上；一栅绝缘层，配置于该基板上，并且覆盖该栅极；一通道层，位于该栅绝缘层上，且位于该栅极上方，该通道层沿一通道方向上，具有一通道长度Ｌ，该通道层具有一第一侧边，以及一第二侧边相对于该第一侧边；一源极以及一漏极，位于该通道层的相对两侧，且分别电性连接该通道层的该第一侧边与该第二侧边；一介电层，覆盖该源极、该漏极以及该通道层；以及一导电遮光图案层，配置于该介电层上，该导电遮光图案层跟部份该源极与该通道层在垂直投影上重迭，其中该导电遮光图案层跟该通道层具有一重迭长度ｄ１，且０．３≤ｄ１／Ｌ≤０．８５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张志榜，谢信弘，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71