薄膜晶體管制造技術

本發明專利技術提出一種薄膜晶體管，其包括一柵極、一柵絕緣層、一溝道層、一源極與一漏極。柵極配置于一基板上，柵絕緣層覆蓋于柵極上。溝道層配置于柵極上方的柵絕緣層上，溝道層的縱向剖面可以為波浪狀，且源極與漏極配置于溝道層上。此外，溝道層的縱向剖面亦可為平坦表面，而覆蓋于溝道層上的兩側的源極與漏極為非直線條狀結構。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種薄膜晶體管，且特別是有關于一種具有較佳輸出特性 的薄膜晶體管。
技術介紹
近年來，隨著光電技術與半導體制造技術的成熟，平面顯示器(Flat Panel Display)便蓬勃發展起來，其中液晶顯示器基于其低電壓操作、無輻射線散射、 重量輕以及體積小等優點，更逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器而成為近年來 顯示器產品的主流。一般液晶顯示器主要是由薄膜晶體管陣列基板、彩色濾光基板與位于兩基 板之間的液晶層所構成，其中薄膜晶體管陣列基板具有多個以矩陣的方式排列 的像素單元，每個像素單元包括一薄膜晶體管以及一與薄膜晶體管電性連接像 素電極(pixel electrode)。薄膜晶體管是用來作為液晶顯示單元的開關元件，而 薄膜晶體管的漏極電流(I。J的大小主要由溝道寬度與長度的比值(W/L)決定，如 以下數學式-Ion=(W/L) Ci(Vg-Vth)VdI。n:開啟電流(TFT在開啟狀態，柵極電壓(Vg)大于臨限電壓(Vth)下)W/L:溝道寬度與長度的比值u: TFT的電子移動率(mobility)Ci: TFT絕緣層電容Vg:柵極電壓Vth:臨限電壓Vd:漏極電壓然而，隨著液晶顯示器的提高解析度、降低反應時間、增加開口率(aperture) 等要求下，薄膜晶體管已逐漸朝向降低尺寸的趨勢。此外，薄膜晶體管的尺寸4的降低，更直接的影響到薄膜晶體管的漏極電流大小，進而影響液晶顯示器的 顯示品質。因此，如何使薄膜晶體管的尺寸能夠縮小而不影響漏極電流大小， 成為液晶顯示器重要的課題之一。此外，應用于簡易檢查的薄膜晶體管開關元 件也需有較大的漏極電流。
技術實現思路
本專利技術提供一種薄膜晶體管，其具有較佳的輸出特性。本專利技術另提供一種薄膜晶體管，僅需通過改變漏極與源極的形狀，即可使 薄膜晶體管具有較佳的輸出特性。為具體描述本專利技術的內容，在此提出一種薄膜晶體管，其包括一柵極、一 柵絕緣層、 一溝道層、 一源極與一漏極。柵極配置于一基板上。柵絕緣層覆蓋 于柵極上。溝道層配置于柵極上方的柵絕緣層上，溝道層的縱向剖面為波浪狀。 源極與漏極配置于溝道層上。在本專利技術的一實施例中，上述的柵極的上表面具有多個凹部與多個凸部， 以使得配置于柵極上方的溝道層的縱向剖面為波浪狀。在本專利技術的一實施例中，上述的柵絕緣層的上表面具有多個凹部與多個凸 部，以使得配置于柵絕緣層上方的溝道層的縱向剖面為波浪狀。在本專利技術的一實施例中，上述的溝道層與源極以及漏極之間還包括一歐姆 接觸層。歐姆接觸層的材料包括摻雜非晶硅。本專利技術另提供一種薄膜晶體管，包括一柵極、 一柵絕緣層、 一溝道層、一 源極與一漏極。柵極配置于一基板上，柵絕緣層覆蓋于柵極上。溝道層配置于 柵極上方的柵絕緣層上，源極與漏極配置于溝道層上方的兩側，源極與漏極為 非直線條狀結構。在本專利技術的一實施例中，上述的源極與漏極為曲線條狀結構或是折線條狀 結構。在本專利技術的一實施例中，上述的源極與漏極兩者彼此平行配置。 在本專利技術的一實施例中，上述的溝道層與源極以及漏極之間還包括一歐姆 接觸層。歐姆接觸層的材料包括摻雜非晶硅。本專利技術主要是利用改變溝道表面的形狀或是源極與漏極的形狀來增加薄膜晶體管等效的溝道寬度，使得薄膜晶體管即使受限于空間而無法設計較寬的 溝道層，依舊能夠具有較高的漏極電流。附圖說明為讓本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發 明的具體實施方式作詳細說明，其中圖1A是本專利技術的一實施例的薄膜晶體管的示意圖。圖1B是圖1A沿剖面線A-A'的結構剖面圖。圖1C是圖1A沿剖面線A-A'的另一結構剖面圖。圖2A是本專利技術的第二實施例的薄膜晶體管的示意圖。圖2B是圖2A沿剖面線B-B'的結構剖面圖。圖3A與圖3B是本專利技術的第二實施例的薄膜晶體管的源極與漏極的結構示 意圖。主要元件符號說明 110:基板 120:柵極 130:柵絕緣層 140:溝道層 142:歐姆接觸層 150、 250:源極 160、 260:漏極 124、 134:凹部 122、 132:凸部Wl、 Wl'、 W2、 W2'、 W3、 W3'、 W4、 W4，溝道寬度 L、 Ll、 L2:溝道長度具體實施方式本專利技術主要是利用改變溝道表面的形狀或是源極與漏極的形狀來增加薄 膜晶體管等效的溝道寬度，進而提升薄膜晶體管的漏極電流大小。而為使本專利技術能夠讓熟悉此項技術者夠容易理解，以下將舉出數個實施例來說明本專利技術的
技術實現思路
，但并非用以限定本專利技術。第一實施例圖1A為本專利技術的一實施例的薄膜晶體管示意圖。圖1B是圖1A沿剖面線 A-A'的結構剖面圖。在本文中，圖1A的Y方向是沿著溝道寬度Wl的延伸方 向，其定義為縱向方向，而X方向為沿著溝道長度L1延伸方向，其定義為橫 向方向。請同時參照圖1A與圖1B。薄膜晶體管包括一柵極120、 一柵絕緣層130、 一溝道層140、 一源極150與一漏極160。其中，柵極120配置于一基板110 上?；?10可以是玻璃或是石英等可透光的基板110。而柵極120可以通過 例如是物理氣相沉積法(PVD)沉積金屬材料于基板IIO上，再通過一道光掩 模制程對此金屬材料進行圖案化，即可完成柵極120的制作。上述的金屬材料 可以選用鋁、金、銅、鉬、鉻、鈦、鋁合金或鉬合金等低阻值材料。此外，柵絕緣層130覆蓋于柵極上。詳細地說，柵絕緣層130的材料可以 選用氮化硅(SiNx)或是以四乙氧基硅垸(TEOS)為反應氣體源而形成的氧 化硅(SiOx)。溝道層140配置于柵極120上方的柵絕緣層130上。而此溝道 層140可以通過例如是化學氣相沉積法(CVD)沉積非晶硅(amorphous silicon) 于柵絕緣層130上。 一般來說，為了使溝道層140與源極150或漏極160之間 的接觸阻抗下降，在實務上還可以選擇于溝道層140上設置一歐姆接觸層142， 其材料例如是N型摻雜非晶硅。接著，將源極150與漏極160配置于溝道層上， 如此便形成一薄膜晶體管。值得一提的是，在本實施例中，溝道層140的縱向剖面為波浪狀。詳細地 說，請參照圖1B，溝道層140的波浪狀縱向剖面可以通過柵極120的上表面具 有多個凹部124與多個凸部122，使得配置于柵極120上方的柵絕緣層130隨 柵極120的上表面高低起伏，進而使得溝道層140的縱向剖面為波浪狀?；蚴?， 如圖1C所示，利用柵絕緣層130的上表面具有多個凹部134與多個凸部132， 使得配置于柵絕緣層130上方的溝道層140的縱向剖面為波浪狀。由于薄膜晶 體管的溝道寬度Wl是由配置于溝道層140上方的源極150與漏極160的寬度來決定的，當溝道層140的縱向剖面變成波浪狀，配置于溝道層140上方的源 極150與漏極160也隨之變成波浪狀，因此，源極150與漏極160的寬度也隨 之增大。如此一來，薄膜晶體管的溝道寬度W1可由原來的溝道寬度W1變成 波浪狀的溝道寬度Wl'。相較于現有的薄膜晶體管，本實施例的薄膜晶體管的溝道層140的縱向剖面為波浪狀，以立體的結構增加薄膜晶體管的溝道層140的實際溝道寬度wr， 以提高薄膜晶體管的溝道寬度與溝道長度的比例，亦即wr/Li，進而提高漏極160電流的大小。第二實施例圖2A為本專利技術的另一實施例的薄膜晶體管示意圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種薄膜晶體管，包括：　一柵極，配置于一基板上；　一柵絕緣層，覆蓋于該柵極上；　一溝道層，配置于該柵極上方的該柵絕緣層上，該溝道層的縱向剖面為波浪狀；以及　一源極與一漏極，配置于該溝道層上。

【技術特征摘要】
1.一種薄膜晶體管，包括一柵極，配置于一基板上；一柵絕緣層，覆蓋于該柵極上；一溝道層，配置于該柵極上方的該柵絕緣層上，該溝道層的縱向剖面為波浪狀；以及一源極與一漏極，配置于該溝道層上。2. 如權利要求l所述的薄膜晶體管，其特征在于，該柵極的上表面具有多 個凹部與多個凸部，以使得配置于該柵極上方的該溝道層的縱向剖面為波浪 狀。3. 如權利要求l所述的薄膜晶體管，其特征在于，該柵絕緣層的上表面具 有多個凹部與多個凸部，以使得配置于柵絕緣層上方的該溝道層的縱向剖面為 波浪狀。4. 如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，該溝道層的材料包括非 晶硅。5. 如權利要求l所述的薄膜晶體管，其特征在于，該...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張錫明，
申請(專利權)人：中華映管股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]