一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管制造技术

本发明专利技术公开了一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，包括基板、设置在基板上的栅极、设置在基板上且覆盖栅极的栅绝缘层、在栅绝缘层表面上的半导体层、以及设置在半导体层表面的源级和漏级，且源极与漏极相对设置，栅绝缘层中形成第一高阻区，电导率低于栅绝缘层，且第一高阻区横穿栅绝缘层；半导体层中形成第二高阻区，电导率低于半导体层，且第二高阻区横穿半导体层。本发明专利技术增加了薄膜晶体管在制造过程中的抗静电击穿能力。

Thin film transistor with good antistatic breakdown capability

The invention discloses a thin film transistor has good anti electrostatic breakdown capability, which comprises a substrate disposed on a substrate, a gate electrode, disposed on the substrate and the gate insulating layer covering the gate, the gate insulating layer on the surface of the semiconductor layer, and arranged on the surface of the semiconductor layer of the source and drain and source. And a drain positioned relative to the first gate insulating layer is formed in the high resistance region, conductivity below the gate insulation layer, an insulating layer and a first high resistance region across the gate; second high resistance region is formed in a semiconductor layer, a semiconductor layer and lower electrical conductivity, high resistance region across the second semiconductor layer. The present invention increases the antistatic ability of the thin film transistor in the manufacturing process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种薄膜晶体管。
技术介绍
薄膜晶体管(Thin-FilmTransistors，TFT)是场效应晶体管的一种，其制作方法是在衬底基板上沉积各种功能薄膜叠加而成，如绝缘层、半导体层及金属电极层。薄膜晶体管是液晶和有源矩阵有机发光二极管显示器的核心部件，其对显示器件的工作性能起到至关重要的作用。薄膜晶体管制造工艺过程中通常会使得各金属电极聚集大量电荷，而TFT阵列基板上的栅金属层和源/漏金属层之间被栅绝缘层隔开，从而两个金属层之间极容易因为电荷的聚集而形成电势差，从而使得TFT阵列基板容易发生静电击穿现象，导致产品良率降低。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，包括基板、设置在基板上的栅极、设置在基板上且覆盖栅极的栅绝缘层、在栅绝缘层表面上的半导体层、以及设置在半导体层表面的源级和漏级，且源极与漏极相对设置，栅绝缘层中形成第一高阻区，电导率低于栅绝缘层，且第一高阻区横穿栅绝缘层；半导体层中形成第二高阻区，电导率低于半导体层，且第二高阻区横穿半导体层。优选的，栅绝缘层材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅。优选的，第一高阻区形成在栅绝缘层中部，第一高阻区材料与栅绝缘层同为氮化硅，且包含N-H键、Si-H键键结，但是第一高阻区N-H键、Si-H键含量小于栅绝缘层N-H键、Si-H键含量。优选的，第一高阻区形成在栅绝缘层上部，第一高阻区材料与栅绝缘层同为氮化硅，且包含N-H键、Si-H键，但是第一高阻区N-H键、Si-H键含量小于栅绝缘层N-H键、Si-H键含量。优选的，半导体层材料为氧化铟镓锌。优选的，第二高阻区形成在半导体层中部。优选的，第二高阻区材料为氧化镓锌。优选的，源极以及漏极与半导体层之间形成氧化镓锌层。优选的，氧化镓锌层由多层镓含量不同的氧化镓锌分层组成，镓含量沿着由半导体层至源极以及漏极侧方向逐渐增多。优选的，栅极、源极以及漏极材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或其合金。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过在栅绝缘层中形成第一高阻区，使得静电释放时，栅绝缘层中电流横向扩散，增加薄膜晶体管在制造过程中的抗静电击穿能力，在半导体层中形成第二高阻区，使得静电释放时，半导体层中电流横向扩散，增加薄膜晶体管在制造过程中的抗静电击穿能力，栅绝缘层与半导体层共同形成高阻区，两个方向相互促进，共同抑制栅极与源极以及漏极间因电势差而产生的静电释放，进一步提高薄膜晶体管在制造过程中的抗静电击穿能力。附图说明图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为本专利技术实施例1的结构示意图；图3为本专利技术实施例1的结构示意图；图4为本专利技术实施例1的结构示意图；图5为本专利技术实施例1的结构示意图。其中，附图标记说明如下：10：基板；20：栅极；30：栅绝缘层；40：半导体层；50：源级；60：漏级；31：第一高阻区；41：第二高阻区；70：氧化镓锌层；71：氧化镓锌第一分层；72：氧化镓锌第二分层；73：氧化镓锌第三分层具体实施方式下面结合附图以及实施例对本专利技术进行介绍，实施例仅限于对本专利技术进行解释，并没有对本专利技术有任何限定作用。实施例1见图1所示，一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，包括基板10、设置在基板上的栅极20、设置在基板上且覆盖栅极的栅绝缘层30、在栅绝缘层表面上的半导体层40、以及设置在半导体层表面的源级50和漏级60，且源极50与漏极60相对设置，栅绝缘层30中形成第一高阻区31，电导率低于栅绝缘层30，且第一高阻区31横穿栅绝缘层30；半导体层40中形成第二高阻区41，电导率低于半导体层40，且第二高阻区41横穿半导体层40。本实施例第一高阻区31形成在栅绝缘层30中部，第一高阻区31材料与栅绝缘层30同为氮化硅，且包含N-H键、Si-H键，但是第一高阻区31的N-H键、Si-H键含量小于栅绝缘层30的N-H键、Si-H键含量，N-H键、Si-H键的键长相对Si-N键、N-N键、Si-Si键的键长长，单位面积中含键长比较长的键较多，膜质相对比较疏松，电导率相对较大，而含键长比较短的键较多，膜质相对会比较致密，电导率相对较小，所以第一高阻区31电阻率大于栅绝缘层30电阻率，栅极与源极以及漏极间因电势差而产生静电释放时，电流流过部分栅绝缘层30后到达第一高阻区31，电阻率变大，电流横向扩散，增加了器件的抗静电击穿能力。本实施例，半导体层40材料为氧化铟镓锌，第二高阻区41形成在半导体层40中部，并且第二高阻区41材料为氧化镓锌，氧化铟镓锌为在ZnO中添加In2O3和Ga2O3形成，In2O3和Ga2O3可以抑制ZnO的结晶，从而提高电子迁移率，In3+可以形成5s轨道，有利于电子的高速传输，Ga3+与O2-离子有很强的结合力，可以通过控制Ga含量来控制氧空位的含量，并最终实现对载流子浓度的调控；氧化镓锌中没有铟原子存在，因此载流子无法使用铟的5s轨道形成电传导，且氧化镓锌层中镓原子位于晶格间隙之间形成一散射中心，使氧化镓锌层中晶体结构产生形变，同时镓原子也会抑制氧缺陷的形成，因此氧化镓锌电导率小于氧化铟镓锌，第二高阻区41电阻率大于半导体层40，栅极与源极以及漏极间因电势差而产生静电释放时，电流流过部分半导体层40后到达第二高阻区41，电阻率变大，电流横向扩散，增加了器件的抗静电击穿能力，第二高阻区41形成在半导体层40中部，可以从两个方向横向扩散电流，抑制静电击穿，增加抗静电能力。此外，本实施例基板可为是硬质基板，如玻璃基板，也可以是可挠式基板，如塑料基板；栅极、源极以及漏极材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或其合金。实施例2见图2所示，本实施例第一高阻区31形成在栅绝缘层30上部，其余结构与实施例1相同。实施例3见图3所示，在实施例1的基础上，本实施例源极以及漏极与半导体层之间形成氧化镓锌层70，氧化镓锌电导率低于半导体层的氧化铟镓锌，因此，一方面氧化镓锌层70起到类似第二高阻区的作用，进一步增强抗静电能力，另一方面，氧化镓锌层70的形成有利于减小截止漏电流，增加晶体管开关比。实施例4见图4所示，在实施例2的基础上，本实施例源极以及漏极与半导体层之间形成氧化镓锌层70。实施例5见图5所示，在实施例1的基础上，本实施例源极以及漏极与半导体层之间形成氧化镓锌层70，并且氧化镓锌层70由3层镓含量不同的氧化镓锌第一分层71、氧化镓锌第二分层72以及氧化镓锌第三分层73组成，镓含量沿着由半导体层40至源极50以及漏极60侧方向逐渐增多，既保证晶体管导通状态下足够大的迁移率，即电导率，又降低晶体管截止状态下的漏电流，增加开关比。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，包括基板、设置在基板上的栅极、设置在基板上且覆盖栅极的栅绝缘层、在栅绝缘层表面上的半导体层、以及设置在半导体层表面的源级和漏级，且源极与漏极相对设置，其特征在于：栅绝缘层中形成第一高阻区，电导率低于栅绝缘层，且第一高阻区横穿栅绝缘层；半导体层中形成第二高阻区，电导率低于半导体层，且第二高阻区横穿半导体层。

【技术特征摘要】
1.一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，包括基板、设置在基板上的栅极、设置在基板上且覆盖栅极的栅绝缘层、在栅绝缘层表面上的半导体层、以及设置在半导体层表面的源级和漏级，且源极与漏极相对设置，其特征在于：栅绝缘层中形成第一高阻区，电导率低于栅绝缘层，且第一高阻区横穿栅绝缘层；半导体层中形成第二高阻区，电导率低于半导体层，且第二高阻区横穿半导体层。2.根据权利要求1所述的一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，其特征在于：所述栅绝缘层材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅。3.根据权利要求1所述的一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，其特征在于：所述第一高阻区形成在所述栅绝缘层中部，第一高阻区材料与栅绝缘层同为氮化硅，且包含N-H键、Si-H键键结，但是第一高阻区N-H键、Si-H键含量小于栅绝缘层N-H键、Si-H键含量。4.根据权利要求1所述的一种具有良好抗静电击穿能力的薄膜晶体管，其特征在于：所述第一高阻区形成在所述栅绝缘层上部，第一高阻区材料与栅绝缘层同为氮化硅，且包含N-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李风浪，李舒歆，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44