薄膜晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种薄膜晶体管及其制造方法，该薄膜晶体管包括闸极、闸极绝缘层、氧化物半导体层、源极及漏极；闸极绝缘层覆盖该闸极；氧化物半导体层设置于该闸极绝缘层上；该源极与该漏极彼此绝缘地配置于该氧化物半导体层的两侧；其中，该闸极与该氧化物半导体层在水平方向上的投影具有重叠区域，该闸极绝缘层于该水平方向上具有第一区域及第二区域，该第一区域于垂直方向上具有第一厚度，该第二区域于该垂直方向上具有第二厚度，该第一厚度大于该第二厚度，该第一区域在该水平方向上的投影落在该重叠区域中。本发明专利技术通过设计具有不同厚度的闸极绝缘层，达到改变临界电压的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，该薄膜晶体管包括闸极、闸极绝缘层、氧化物半导体层、源极及漏极；闸极绝缘层覆盖该闸极；氧化物半导体层设置于该闸极绝缘层上；该源极与该漏极彼此绝缘地配置于该氧化物半导体层的两侧；其中，该闸极与该氧化物半导体层在水平方向上的投影具有重叠区域，该闸极绝缘层于该水平方向上具有第一区域及第二区域，该第一区域于垂直方向上具有第一厚度，该第二区域于该垂直方向上具有第二厚度，该第一厚度大于该第二厚度，该第一区域在该水平方向上的投影落在该重叠区域中。本专利技术通过设计具有不同厚度的闸极绝缘层，达到改变临界电压的目的。【专利说明】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种具有闸极绝缘层的。
技术介绍
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液晶显示面板(Liquid crystal display panels)已成为市场主流。 以往，液晶显示面板大多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶体管、或低温多晶硅(Low-temperature polysilicon,LTPS)薄膜晶体管作为各个像素结构的开关组件。然而，近年来，已有研究指出:相较于非晶娃薄膜晶体管，氧化物半导体(oxide semiconductor)薄膜晶体管具有较高的载子移动率(mobility);并且，相较于低温多晶硅薄膜晶体管，氧化物半导体薄膜晶体管具有较佳的临界电压(threshold voltage, Vth)均勻性。因此,氧化物薄膜晶体管有潜力成为下一代平面显示器的关键组件。 如图1所示，为现有技术薄膜晶体管结构示意图。薄膜晶体管包括闸极(Gate)201，其上覆盖有闸极绝缘层204，闸极绝缘层204的上方设置有氧化物半导体层205，源极(Source) 202及漏极(Drain) 203彼此绝缘地设置在氧化物半导体层205的两侧。闸极绝缘层204的制作一般使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposit1n, CVD)方法,可得到表面平整的闸极绝缘层204，即介电层。由电路设计及省电的需求，皆希望薄膜晶体管的临界电压Vth落在大于零的范围，但由于目前的闸极绝缘层204较薄，使得临界电压Vth经常落在-5V-0V之间，于正常操作情况下，需增加负电压来关闭薄膜晶体管。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种薄膜晶体管机器制造方法，通过设计具有不同厚度的闸极绝缘层，达到改变临界电压的目的。 为达到上述目的，本专利技术提出一种薄膜晶体管，包括:闸极、闸极绝缘层、氧化物半导体层、源极及漏极；闸极绝缘层覆盖该闸极；氧化物半导体层设置于该闸极绝缘层上；该源极与该漏极彼此绝缘地配置于该氧化物半导体层的两侧；其中，该闸极与该氧化物半导体层在水平方向上的投影具有重叠区域，该闸极绝缘层于该水平方向上具有第一区域及第二区域，该第一区域于垂直方向上具有第一厚度，该第二区域于该垂直方向上具有第二厚度，该第一厚度大于该第二厚度，该第一区域在该水平方向上的投影落在该重叠区域中。 作为可选的技术方案，该第一区域在该水平方向上的该投影的面积小于或等于该重叠区域的面积。 作为可选的技术方案，该薄膜晶体管还包含半导体保护层，该半导体保护层设置于该氧化物半导体层的上方，该源极覆盖部分该氧化物半导体层及部分该半导体保护层，且该漏极覆盖部分该氧化物半导体层及部分该半导体保护层。 作为可选的技术方案，该薄膜晶体管还包含保护层，该保护层覆盖该源极、该漏极以及该氧化物半导体层，该保护层具有开口，露出该漏极。 作为可选的技术方案，该薄膜晶体管还包含像素电极，该像素电极由该开口电性连接至该漏极。 本专利技术更提出一种薄膜晶体管的制造方法，包括步骤:于基板上形成闸极；于该基板上形成闸极绝缘层，该闸极绝缘层覆盖该闸极；于该闸极绝缘层上方形成氧化物半导体层；于该氧化物半导体层的两侧形成彼此绝缘的源极及漏极；其中，该闸极与该氧化物半导体层在水平方向上的投影具有重叠区域，该闸极绝缘层于该水平方向上具有第一区域及第二区域，该第一区域于垂直方向上具有第一厚度，该第二区域于该垂直方向上具有第二厚度，该第一厚度大于该第二厚度，该第一区域在该水平方向上的投影落在该重叠区域中。 作为可选的技术方案，该第一区域在该水平方向上的该投影的面积小于或等于该重叠区域的面积。 作为可选的技术方案，于该氧化物半导体层上方形成半导体保护层，该源极覆盖部分该氧化物半导体层及部分该半导体保护层，且该漏极覆盖部分该氧化物半导体层及部分该半导体保护层。 作为可选的技术方案，形成保护层，该保护层覆盖该源极、该漏极以及该氧化物半导体层，并于该保护层上形成开口，露出该漏极。 作为可选的技术方案，形成像素电极，该像素电极由该开口电性连接至该漏极。 与现有技术相比，本专利技术的薄膜晶体管的闸极绝缘层具有第一厚度及第二厚度，从而可以提升临界电压，使得临界电压处于大于零的状态。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术薄膜晶体管结构示意图。 图2为本专利技术薄膜晶体管结构示意图。 图3为图2中AA区放大示意图。 【具体实施方式】 为使对本专利技术的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。 图2为本专利技术薄膜晶体管结构示意图，图3为图2中AA区放大示意图。如图2所示，本专利技术的薄膜晶体管包括闸极(Gate) 101、闸极绝缘层104、氧化物半导体层105、源极(Source) 102及漏极(Drain) 103 ;闸极绝缘层104覆盖该闸极101 ;氧化物半导体层105设置于该闸极绝缘层104上；该源极102与该漏极103彼此绝缘地配置于该氧化物半导体层105的两侧；其中，该闸极101与该氧化物半导体层105在水平方向上的投影具有重叠区域，如图3所示，该闸极绝缘层104于该水平方向上具有第一区域1041及第二区域1042，该第一区域1041于垂直方向上具有第一厚度Dl,该第二区域1042于该垂直方向上具有第二厚度D2，该第一厚度Dl大于该第二厚度D2，该第一区域1041在该水平方向上的投影落在该重叠区域中。 该第一区域1041在该水平方向上的该投影的面积小于或等于该重叠区域的面积，亦即，如图2所示，本专利技术的闸极绝缘层104具有突出部，该突出部在水平方向的投影落在该重叠区域中。作为较佳的实施方式，该第一区域1041的第一厚度Dl可为500nm，该第二区域1042的第二厚度D2可为300nm。氧化物半导体层105对应闸极绝缘层104的第一区域1041及第二区域1042分别具有第一氧化物半导体层1051及第二氧化物半导体层1052，由于第一厚度Dl大于第二厚度D2，闸极绝缘层104厚度越厚，相应的氧化物半导体层105受到的电场越弱，即如图3所示，由于第一区域1041的第一厚度Dl较厚，使得对应该第一区域1041的第一氧化物半导体层1051的载子浓度较低，相应的，由于第二区域1042的第二厚度D2较薄，使得对应该第二区域1042的第二氧化物半导体层1052的载子浓度较高。第一氧化物半导体层1051的载子浓度较低，使得该氧化物半导体层105无法导通，SP该源极102与该漏极103无法导通，薄膜晶体管处于关闭状态。为了使该氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，其特征在于包括：闸极；闸极绝缘层，覆盖该闸极；氧化物半导体层，设置于该闸极绝缘层上；以及源极及漏极，该源极与该漏极彼此绝缘地配置于该氧化物半导体层的两侧；其中，该闸极与该氧化物半导体层在水平方向上的投影具有重叠区域，该闸极绝缘层于该水平方向上具有第一区域及第二区域，该第一区域于垂直方向上具有第一厚度，该第二区域于该垂直方向上具有第二厚度，该第一厚度大于该第二厚度，该第一区域在该水平方向上的投影落在该重叠区域中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林威廷，郑君丞，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71