半导体结构及其制备方法技术

本申请涉及一种半导体结构及其制备方法，包括：外延层；凹槽；第一隔离介质层，位于外延层上表面以及凹槽内壁；有源层，位于凹槽内的第一隔离介质层上；第一介质层，位于有源层以及第一隔离介质层上；第一导电层，位于第一介质层上，第一导电层包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，第一源极以及第一漏极连接有源层；第二介质层，位于第一导电层上；第二导电层，包括第一栅极，第一栅极位于第二介质层上；第二隔离介质层，位于N型半导体层远离发光层的一侧；第三导电层，包括第二源极以及第二漏极，第二源极位于第二隔离介质层远离N型半导体层的一侧，且连接有源层，第二漏极位于第二隔离介质层远离N型半导体层的一侧，且连接有源层。源层。源层。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制备方法


[0001]本申请涉及集成电路
，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]响应于微显示屏对于屏幕像素密度、刷新频率、灰阶展开、亮度均匀性的要求，驱动电路需要采用高性能的薄膜晶体管(例如模拟电路采用低温多晶硅薄膜晶体管)，薄膜晶体管具有电子迁移率高、关态电流低、均匀性好的特点。
[0003]然而，目前的薄膜晶体管不能很好的与发光单元结合。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统技术中的薄膜晶体管不能很好的与发光单元结合的问题提供一种半导体结构及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，一方面，本申请提供了一种半导体结构，包括：
[0006]外延层，所述外延层包括层叠设置的N型半导体层、发光层、P型半导体层；
[0007]凹槽，位于所述外延层内，将所述外延层分为多个发光单元；
[0008]第一隔离介质层，位于所述外延层上表面以及所述凹槽内壁；
[0009]有源层，位于所述凹槽内的所述第一隔离介质层上；
[0010]第一介质层，位于所述有源层以及所述第一隔离介质层上；
[0011]第一导电层，位于所述第一介质层上，所述第一导电层包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，所述第一源极以及所述第一漏极连接所述有源层；
[0012]第二介质层，位于所述第一导电层上；
[0013]第二导电层，包括第一栅极，所述第一栅极位于所述第二介质层上；
[0014]第二隔离介质层，位于所述N型半导体层远离所述发光层的一侧；
[0015]第三导电层，包括第二源极以及第二漏极，所述第二源极位于所述第二隔离介质层远离所述N型半导体层的一侧，且连接所述有源层，所述第二漏极位于所述第二隔离介质层远离所述N型半导体层的一侧，且连接所述有源层。
[0016]上述半导体结构，第一晶体管结构与第二晶体管结构均内嵌于发光单元之间，使得第一晶体管结构与第二晶体管结构同发光单元进行了结合。
[0017]同时，第一隔离介质层与第二隔离介质层将第一晶体管结构与第二晶体管结构同发光单元有效隔离，从而使得器件性能稳定。
[0018]在其中一个实施例中，所述发光单元阵列排布形成多个器件区域，所述器件区域被所述发光单元环绕，所述有源区位于所述器件区域内，所述第一导电层位于所述有源区上，且包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，所述第一源极与所述第一漏极之间的有源区为第一沟道区，所述第二栅极与所述第一沟道区相对设置，且所述第一源极或者所述第一漏极连接所述第二栅极。
[0019]在其中一个实施例中，所述第二导电层还包括阳极，所述阳极位于所述发光单元
顶面的所述P型半导体层上。
[0020]在其中一个实施例中，所述半导体结构还包括：
[0021]平坦化介质层，位于所述第二介质层以及所述第二导电层上；
[0022]栅极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述第一栅极；
[0023]源极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述第一源极；
[0024]漏极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述第一漏极；
[0025]阳极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述阳极。
[0026]在其中一个实施例中，所述半导体结构还包括：
[0027]驱动基板，位于所述平坦化介质层远离所述外延层的一侧，所述驱动基板连接所述栅极互连结构、源极互连结构以及所述漏极互连结构。
[0028]本申请还提供了一种半导体结构的制备方法，包括：
[0029]提供芯片基板，所述芯片基板包括衬底及外延层，所述外延层包括依次形成于所述衬底上N型半导体层、发光层、P型半导体层，所述外延层内形成有凹槽，所述凹槽将所述外延层分为多个发光单元；
[0030]于所述外延层上表面以及所述凹槽内壁形成第一隔离介质层；
[0031]于所述凹槽内的所述第一隔离介质层上形成有源层；
[0032]于所述第一隔离介质层以及所述有源层上形成第一介质层；
[0033]于所述第一介质层上形成第一导电层，所述第一导电层包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，所述第一源极以及所述第一漏极连接所述有源层；
[0034]于所述第一导电层上形成第二介质层；
[0035]于所述第二介质层上形成第二导电层，所述第二导电层包括第一栅极；
[0036]去除所述衬底，于所述N型半导体层远离所述发光层的一侧形成第二隔离介质层；
[0037]于所述第二隔离介质层远离所述N型半导体层的一侧形成第三导电层，所述第三导电层包括第二源极以及第二漏极，所述第二源极以及所述第二漏极连接所述有源层。
[0038]上述半导体结构的制备方法，第一晶体管结构与第二晶体管结构均内嵌于发光单元之间，使得第一晶体管结构与第二晶体管结构同发光单元进行了结合，三者的工艺流程兼容，简化了工艺步骤，提高了工艺效率，增加了产能。
[0039]同时，形成第一晶体管结构之前首先于外延层上表面以及凹槽内壁形成第一隔离介质层，且形成第二晶体管结构的第二源极与第二漏极之前形成第二隔离介质层，从而通过第一隔离介质层与第二隔离介质层将第一晶体管结构与第二晶体管结构同发光单元有效隔离，从而使得器件性能稳定。
[0040]在其中一个实施例中，所述发光单元阵列排布形成多个器件区域，所述器件区域被所述发光单元环绕，
[0041]于所述凹槽内的所述第一隔离介质层上形成有源层，包括：
[0042]于所述器件区域内形成有源层；
[0043]于所述第一介质层上形成第一导电层包括：
[0044]于与所述有源层相对的所述第一介质层上形成所述第一导电层，所述第一导电层包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，所述第一源极与所述第一漏极之间的有源区为第一沟道区，所述第二栅极与所述第一沟道区相对设置，且所述第一源极或者所述第一漏极
连接所述第二栅极。
[0045]在其中一个实施例中，于所述第二介质层上形成第二导电层，包括：
[0046]于所述第二介质层上形成第一栅极以及阳极。
[0047]在其中一个实施例中，于所述第二介质层上形成第二导电层之后，包括：
[0048]于所述第二介质层以及所述第二导电层上形成平坦化介质层；
[0049]形成贯穿平坦化介质层延伸至所述第一栅极的栅极互连结构；
[0050]形成贯穿平坦化介质层以及第二介质层延伸至所述第一源极的源极互连结构；
[0051]形成贯穿平坦化介质层以及第二介质层延伸至所述第一漏极的漏极互连结构；
[0052]形成贯穿平坦化介质层延伸至所述阳极的阳极互连结构。
[0053]在其中一个实施例中，形成贯穿平坦化介质层延伸至所述阳极的阳极互连结构之后，包括：
[0054]于所述平坦化介质层远离所述外延层的一侧键合驱动基板，所述驱动基板连接所述栅极互连结构、所述源极互连结构以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：外延层，所述外延层包括层叠设置的N型半导体层、发光层、P型半导体层；凹槽，位于所述外延层内，将所述外延层分为多个发光单元；第一隔离介质层，位于所述外延层上表面以及所述凹槽内壁；有源层，位于所述凹槽内的所述第一隔离介质层上；第一介质层，位于所述有源层以及所述第一隔离介质层上；第一导电层，位于所述第一介质层上，所述第一导电层包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，所述第一源极以及所述第一漏极连接所述有源层；第二介质层，位于所述第一导电层上；第二导电层，包括第一栅极，所述第一栅极位于所述第二介质层上；第二隔离介质层，位于所述N型半导体层远离所述发光层的一侧；第三导电层，包括第二源极以及第二漏极，所述第二源极位于所述第二隔离介质层远离所述N型半导体层的一侧，且连接所述有源层，所述第二漏极位于所述第二隔离介质层远离所述N型半导体层的一侧，且连接所述有源层。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述发光单元阵列排布形成多个器件区域，所述器件区域被所述发光单元环绕，所述有源区位于所述器件区域内，所述第一导电层位于所述有源区上，且包括第一源极、第一漏极以及第二栅极，所述第一源极与所述第一漏极之间的有源区为第一沟道区，所述第二栅极与所述第一沟道区相对设置，且所述第一源极或者所述第一漏极连接所述第二栅极。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二导电层还包括阳极，所述阳极位于所述发光单元顶面的所述P型半导体层上。4.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：平坦化介质层，位于所述第二介质层以及所述第二导电层上；栅极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述第一栅极；源极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述第一源极；漏极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述第一漏极；阳极互连结构，由所述平坦化介质层贯穿至所述阳极。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：驱动基板，位于所述平坦化介质层远离所述外延层的一侧，所述驱动基板连接所述栅极互连结构、源极互连结构以及所述漏极互连结构。6.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供芯片基板，所述芯片基板包括衬底及外延层，所述外延层包括依次形成于所述衬底上N型半导体层、发光层、P型半导体层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：籍亚男，赵影，
申请(专利权)人：苏州市奥视微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：