薄膜晶体管与其制作方法技术

一种薄膜晶体管，包括基板、位于基板上表面的栅极、位于基板上表面并覆盖栅极的绝缘层、位于绝缘层上表面的半导体通道层、位于半导体通道层上表面的界定层、位于半导体通道层的上表面并覆盖界定层的有机介电层以及从有机介电层的上表面穿过有机介电层的源极与漏极。其中，半导体通道层具有通道厚度，且通道厚度不大于20纳米。源极于界定层的第一侧与半导体通道层接触，而漏极于该界定层的第二侧与半导体通道层接触，第二侧相对于第一侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种，特别关于一种具有高稳定度的半导体通道区的。
技术介绍
应用薄膜晶体管技术，微电子电路中的晶体管开关可以实作于显示面板，因此薄膜晶体管技术被广泛的应用于显示电子产品。其中为了使薄膜晶体管中的源极与漏极的电极区域降低电阻及增加电子的迀移率，亦即需要提高薄膜晶体管的源极接触区SP与漏极接触区DP的导电度，请参照图1A，其系现有技术中的薄膜晶体管产生导体(N+)区的方法示意图。如图1A所示，现有的作法将带电离子打入薄膜晶体管的源极接触区SP与漏极接触区DP，以使这两个区域的导电度提高。然而，以现有的作法，带电离子容易扩散至半导体区使得所生产的薄膜晶体管之电性不稳定。请参照图1B与图1C，其中图1B是以说明现有技术中的薄膜晶体管在后续制程(如加热)后导体区扩散的示意图，而图1C用以说明对应于图1B的薄膜晶体管的电流电压关系图。如图1B所示，当如图1A的薄膜晶体管在后续工艺(如加热)后，其中被打入的带电离子(例如氢离子)可能会扩散至被定义为半导体通道CP，从而使得薄膜晶体管的源极SP与漏极DP之间实质上被导通，如此，不论栅极GP是否被施加电压，其等效电阻都不会有太大的变化。其电流与栅极电压的关系就如图1C中的曲线COl所示。也就是说，不论栅极电压如何变化，流过薄膜晶体管的电流量都大致固定不变。如此的薄膜晶体管由于不具有压控电流源(voltage control current source)的特性，因此无法作为数字晶体管开关或是模拟晶体管放大器。
技术实现思路
本专利技术提出一种薄膜晶体管及其制作方法。本专利技术所揭露的薄膜晶体管，以有机介电层中的有机阴离子吸引半导体通道层中的金属阳离子，以于两层相接触的区域形成导电区。并以界定层定义出半导体通道层中的半导体通道区，因此界定层所对应的区域不形成导体区，而能保持有半导体的特性。依据本专利技术一个或多个实施例所实现的一种薄膜晶体管，包括基板、栅极、绝缘层、半导体通道层、界定层、有机介电层、源极与漏极。其中栅极位于基板上表面。绝缘层覆盖栅极以及部分基板的上表面。半导体通道层位于绝缘层上表面。界定层位于半导体通道层上表面。有机介电层位于半导体通道层的上表面并覆盖界定层，有机介电层并具有多个接触洞(via hole)。源极与漏极从有机介电层的上表面穿过有机介电层的接触洞而与半导体通道层接触。其中，半导体通道层的厚度不大于20纳米。半导体通道层被界定层覆盖的区域定义即为半导体通道区，并且前述多个接触洞对应于半导体通道层未被界定层覆盖的区域。源极与漏极分别借由相对应的接触洞而与半导体通道层接触。其中，该半导体通道层的材料为金属氧化物，该金属氧化物选自由铟镓锌氧化物、氧化镓、氧化铟、氧化锌、氧化铟锡及上述的任意组合所组成的群组。其中，该界定层材料为一种无机绝缘材料，该无机绝缘材料选自由氮化娃、氧化硅、氮氧化硅、金属氧化物与上述的任意组合所组成的群组。其中，该有机介电层材料选自由有机聚合物、有机光阻与有机无机混合材料所组成的群组其中之一。其中，该有机介电层的材料分子带有一官能基的有机化合物，该官能基选自由羟基、氨基与硫醇所组成的群组。而依据本专利技术一个或多个实施例来制作前述薄膜晶体管的制作方法，包括下列步骤:于基板的上表面形成栅极。于基板的部份上表面覆盖绝缘层，并使绝缘层覆盖栅极。于绝缘层的上表面形成半导体通道层，半导体通道层的通道厚度不大于20纳米。于半导体通道层的上表面形成界定层，界定层于半导体通道层上定义出半导通道区，随后形成有机介电层以覆盖界定层与部分的半导体通道层，图案化有机介电层以形成穿过有机介电层的多个接触洞后，依序将源极与漏极沉积于有机介电层上方，源极与漏极分别借由相对应的接触洞而与半导体通道层接触。其中，形成该半导体通道层的材料为金属氧化物，该金属氧化物选自由铟镓锌氧化物、氧化镓、氧化铟、氧化锌、氧化铟锡及上述的任意组合所组成的群组。其中，该方法以一溶液态工艺形成该半导体通道层。其中，形成该有机介电层的材料分子带有一官能基的有机化合物，该官能基选自由羟基、氨基与硫醇所组成的群组。综上所述，本专利技术所提出的薄膜晶体管及其制作方法，利用有机介电层(例如光阻)中的有机化合物离子，吸引半导体通道层与有机介电层接触面附近的金属离子，使得在薄膜晶体管的源极与漏极区域形成导电区。并且所形成的导电区不易因为薄膜晶体管受到后续工艺(如加热反应)而扩散至半导体通道区。因此依据本专利技术所实现的薄膜晶体管的半导体特性较现有的薄膜晶体管的半导体特性更稳定。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1A为现有技术中的薄膜晶体管产生导体(N+)区的方法示意图。图1B是用以说明现有技术中的薄膜晶体管被后续工艺(如加热)后导体区扩散的示意图。图1C是用以说明对应于图1B的薄膜晶体管的电流电压关系图。图2A至图2G分别为本专利技术一实施例的薄膜晶体管制作方法中各步骤的示意图。图3对应于图2G的薄膜晶体管俯视示意图。图4A依据本专利技术一实施例中的薄膜晶体管的栅极未被施加驱动电压时的电性示意图。图4B依据本专利技术一实施例中的薄膜晶体管的栅极被施加驱动电压时的电性示意图。图5A依据本专利技术一实施例中的薄膜晶体管经测试得到的电流与栅极电压的关。图5B依据本专利技术一实施例中的薄膜晶体管经测试得到的电流与漏极源极电压差的关。图6A本专利技术一对照实施例的薄膜晶体管剖面示意图。图6B为图6A的薄膜晶体管的电流电压关系图。100、10薄膜晶体管110基板111上表面120栅极130绝缘层131上表面140半导体通道层141上表面150界定层160源极170漏极180有机介电层181上表面TP半导体通道区190中性区191导通区192、193导电区AUAl坐标轴DP漏极GP栅极Cp半导体通道SP源极L1、L2长度T厚度COUCl ?C6 曲线【具体实施方式】以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本专利技术的观点，但非以任何观点限制本专利技术的范畴。关于本专利技术一实施例中，用来制作薄膜晶体管的制作方法，请参照图2A至图2G，其分别为本专利技术一实施例的薄膜晶体管制作方法中各步骤的示意图。所述方法包括下列步骤:如图2A所示，于基板110的上表面111形成栅极120。如图2B所示，于基板110的上表面111覆盖绝缘层130，使绝缘层130覆盖栅极120。如图2C所示，于绝缘层130的上表面131形成半导体通道层140并将的图案化，以界定半导体通道层140的形状与大小，且半导体通道层140的厚度T不大于20纳米。如图2D所示，于半导体通道层140的上表面141形成界定层150。如图2E所示，于半导体通道层140的上表面141及界定层150上，形成有机介电层180，接着图案化有机介电层180以界定有机介电层180的形状与大小。如图2F所示，借由图案化工艺形成接触洞161与接触洞171，均从有机介电层180的上表面181穿透有机介电层180。于另一变化实施例中，形成界定层150后，可直接形成图案化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：一基板；一栅极，位于该基板的上表面；一绝缘层，位于该基板的上表面并覆盖该栅极；一半导体通道层，位于该绝缘层的上表面，该半导体通道层的厚度不大于20纳米，其中该半导体通道层具有一半导体通道；一界定层，位该半导体的上表面且对应于该半导体通道；一有机介电层，位于该半导体通道层的上表面并覆盖该界定层，且具有多个接触洞；以及一源极与一漏极，位于该有机介电层的上表面，借由该些接触洞与该半导体通道层接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林亮宇，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