薄膜晶体管结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种薄膜晶体管，包括基板、形成于基板上的沟道层、栅极、形成于栅极与沟道层之间的栅绝缘层、以及分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通的源极和漏极，所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。采用氮化物半导体作为沟道层，可以提高薄膜晶体管的性能的稳定性，以提升薄膜晶体管的质量。本发明专利技术还提供一种薄膜晶体管的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体元件的结构及制造方法，尤其涉及一种薄膜晶体管的结构及其制造方法。
技术介绍
近年来，由于半导体工艺技术的进步，薄膜晶体管的制造愈趋快速。薄膜晶体管广泛应用于诸如电脑芯片、手机芯片或是薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal displayer, TFT LCD)等电子产品中。以薄膜晶体管液晶显示器为例,薄膜晶体管即作为储存电容(storage capacity)充电或放电的开关。现有的薄膜晶体管依照有源层的材料可分为非晶硅薄膜晶体管(Amorphous Silicon Thin Film Transistor)以及多晶娃薄膜晶体管(Polycrystalline Thin Film Transistor)。然而，为了应对市场对于液晶显示器的需求激增，新的薄膜晶体管技术研发也有更多的投入。其中，已研发出一种以比如氧化锌(ZnO)等透明导电金属氧化物为有源层的薄膜晶体管，其电性特性已优于现有的非晶硅薄膜晶体管，从而可大大提高薄膜晶体管的反应速度，且在元件的表现上也已经有相当不错的成果。然而以氧化锌作为有源层的薄膜晶体管为例，在后续形成源极与漏极的工艺中， 透明导电金属氧化物容易受到诸如等离子体、蚀刻液以及去光致抗蚀剂液等物质的污染， 而改变有源层的薄膜性质，进而影响薄膜晶体管的元件特性。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种具有更加稳定的特性并利于后续蚀刻等工艺的。一种薄膜晶体管，包括基板、形成于基板上的沟道层、栅极、形成于栅极与沟道层之间的栅绝缘层、以及分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通的源极和漏极，所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。—种薄膜晶体管的制造方法，其步骤包括提供一具有上表面的基板，并自基板的上表面向下形成一凹陷；于基板上形成沟道层，使该沟道层覆盖基板的上表面和凹陷，该沟道层材料为氮化镓铟铝；去除覆盖基板的上表面的沟道层，并使凹陷中的沟道层与基板的上表面平齐；于基板的上表面和沟道层上形成源漏极层；蚀刻该源漏极层形成源极和漏极；于源极和漏极之间的沟道层上依次磊叠形成栅绝缘层和栅极。一种薄膜晶体管的制造方法，其步骤包括提供一具有上表面的基板，并自基板的上表面向下形成一凹陷；提供一临时基板，该临时基板上设有一分解层；依次在该临时基板的分解层上形成源漏极层和沟道层；将沟道层蚀刻成为凸块状；翻转基板，将凸块状的沟道层贴设于凹陷中；分解该分解层从而去除临时基板；蚀刻该源漏极层形成源极和漏极；于源极和漏极之间的沟道层上依次磊叠形成栅绝缘层和栅极。一种薄膜晶体管，包括·一基板，具有一凹陷部；一沟道层，位于基板的凹陷部内；一栅绝缘层，位于沟道层上并覆盖部分沟道层；一栅极，位于栅绝缘层上并覆盖部分栅绝缘层，以及源极和漏极，其分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通，且各自覆盖部分的基板及沟道层；其特征在于所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。一种薄膜晶体管，包括一基板；一粘接层；一栅极，形成于粘接层上并覆盖部分粘接层；一栅绝缘层，形成于栅极上并覆盖栅极和部分粘接层；一沟道层，形成于栅绝缘层上并覆盖部分栅绝缘层，以及源极和漏极，其分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通；其特征在于所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。一种薄膜晶体管，包括一基板；一粘接层；一栅极，形成于粘接层上并覆盖部分粘接层；一栅绝缘层，形成于栅极上并覆盖栅极和部分粘接层；一沟道层，形成于栅绝缘层上并覆盖栅绝缘层；一阻挡层，形成于沟道层上并覆盖部分沟道层；以及源极和漏极，其分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通；其特征在于所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。本专利技术所提供的薄膜晶体管，采用氮化物半导体作为沟道层的材料，因为其能阶范围广，对抗恶劣环境的能力强，如对环境湿度、对抗辐射等，且具有高电子游移率，因此有利于形成具有高稳定性和高质量的薄膜晶体管。下面参照附图，结合具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。附图说明图1为本专利技术第一实施方式的薄膜晶体管的剖面示意图。图2为本专利技术第二实施方式的薄膜晶体管的剖面示意图。图3为本专利技术第三实施方式的薄膜晶体管的剖面示意图。图4为本专利技术第四实施方式的薄膜晶体管的剖面示意图。图5为本专利技术第五实施方式的薄膜晶体管的剖面示意图。图6为本专利技术第六实施方式的薄膜晶体管的剖面示意图。图7为本专利技术第二实施方式的薄膜晶体管的制造方法流程图。图8为图7中的制造方法各步骤所得的薄膜晶体管的剖面示意图。图9为本专利技术第二实施方式的薄膜晶体管的另一制造方法流程图。图10为图9中的制造方法各步骤所得的薄膜晶体管的剖面示意图。主要元件符号说明权利要求1.一种薄膜晶体管，包括基板、形成于基板上的沟道层、栅极、形成于栅极与沟道层之间的栅绝缘层、以及分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通的源极和漏极，其特征在于所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于所述氮化物半导体材料为氮化镓铟铝，其化学组成为Al (1-x-y) InxGayN,其中O兰x兰1，0兰y兰I。3.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于所述氮化物半导体材料包括有氢、 碳、氧、氮、娃、镁，或锌中的一种或多种。4.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于所述氮化物半导体材料为非晶层、单晶层或多晶层结构。5.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于所述沟道层紧贴基板，栅绝缘层和栅极依次磊叠形成于沟道层上并位于源极和漏极之间。6.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于所述源极和漏极与沟道层平齐并位于沟道层两侧，所述栅绝缘层和栅极自源极和漏极与沟道层的衔接处与沟道层对齐。7.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于所述基板具有上表面，该基板自上表面向下形成有一凹陷，所述沟道层形成于该凹陷中，并与基板的上表面平齐，所述源极和漏极分别形成于基板的上表面上并与沟道层接触，所述栅绝缘层与沟道层接触的面积小于沟道层与基板的上表面平齐的面积。8.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于还包括一粘接层，所述沟道层贴设形成于基板上，该粘接层位于沟道层的外围并与沟道层平齐，所述源极和漏极分别位于粘接层上并与沟道层接触。9.如权利要求7或8所述的薄膜晶体管，其特征在于所述栅绝缘层和栅极位于沟道层上、源极与漏极之间。10.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于还包括一粘接层，所述栅极、栅绝缘层、沟道层依次磊叠于粘接层上，所述栅绝缘层覆盖栅极于粘接层上，栅绝缘层覆盖栅极的部分形成一凸块，其余部分平铺于粘接层上形成水平部，所述源极和漏极分别自沟道层远离基板的顶部延伸至与栅绝缘层的水平部接触。11.如权利要求10所述的薄膜晶体管，其特征在于所述沟道层形成于凸块上，并与栅极对齐设置。12.如权利要求11所述的薄膜晶体管，其特征在于所述沟道层远离基板的顶面与源极、漏极之间还形成有一阻挡层，该阻挡层与沟道层的边缘对齐。13.如权利要求10所述的薄膜晶体管，其特征在于所述沟道层形成于栅绝缘层上，该沟道层覆盖该凸块，其中覆盖该凸块的部分形成凸出部，未覆盖该凸块的部分平铺于栅绝缘层的水平部上形成延伸部。14.如权利要求13所述的薄膜晶体管，其特征在于所述沟道层远离基板的顶面与源极、漏极之间还形成有一阻挡层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括基板、形成于基板上的沟道层、栅极、形成于栅极与沟道层之间的栅绝缘层、以及分别位于沟道层左右两边并与沟道层相导通的源极和漏极，其特征在于：所述沟道层的材料为氮化物半导体材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾坚信，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：