[go: up one dir, main page]

CN106409916A - 薄膜晶体管结构 - Google Patents

薄膜晶体管结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106409916A
CN106409916A CN201510477137.0A CN201510477137A CN106409916A CN 106409916 A CN106409916 A CN 106409916A CN 201510477137 A CN201510477137 A CN 201510477137A CN 106409916 A CN106409916 A CN 106409916A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal layer
thin film
width
film transistor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510477137.0A
Other languages
English (en)
Inventor
周凯茹
吴哲耀
赖谷皇
江宜达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giantplus Technology Co Ltd
Original Assignee
Giantplus Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giantplus Technology Co Ltd filed Critical Giantplus Technology Co Ltd
Publication of CN106409916A publication Critical patent/CN106409916A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
    • H10D30/673—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the shapes, relative sizes or dispositions of the gate electrodes
    • H10D30/6733—Multi-gate TFTs
    • H10D30/6734—Multi-gate TFTs having gate electrodes arranged on both top and bottom sides of the channel, e.g. dual-gate TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
    • H10D30/673—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the shapes, relative sizes or dispositions of the gate electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
    • H10D30/6737—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the electrode materials
    • H10D30/6739—Conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/674—Thin-film transistors [TFT] characterised by the active materials
    • H10D30/6741—Group IV materials, e.g. germanium or silicon carbide
    • H10D30/6743—Silicon
    • H10D30/6745—Polycrystalline or microcrystalline silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/674—Thin-film transistors [TFT] characterised by the active materials
    • H10D30/6741—Group IV materials, e.g. germanium or silicon carbide
    • H10D30/6743—Silicon
    • H10D30/6746—Amorphous silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6757—Thin-film transistors [TFT] characterised by the structure of the channel, e.g. transverse or longitudinal shape or doping profile

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管结构，其包含一基板、一第一金属层、一第一缓冲层、一半导体层、一第二金属层、一第二缓冲层以及一第三金属层，该第二金属层包含一间隔区，该半导体层包含一通道区，本发明通过该第一金属层以及第三金属层产生双闸极，通过双闸极结构夹合信道区，进而提升薄膜晶体管的开电流，达到元件驱动效率提升的目的。

Description

薄膜晶体管结构
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管结构，尤指具有双闸极的薄膜晶体管结构。
背景技术
平面显示器产业中，薄膜晶体管液晶显示器(TFTL-LCD)为当今炙手可热的产品，而在平面显示器产品中由于会大量应用薄膜晶体管，因此薄膜晶体管的质量优劣(如电流导通性等)对液晶显示器整体质量具有密不可分的关系。
当薄膜晶体管导通时电子会从源极扩散至汲极。在薄膜晶体管中，根据半导体层材料的不同可再细分为多晶硅薄膜晶体管以及非晶硅薄膜晶体管，多晶硅薄膜晶体管具有较高的载子迁移率的优点，但同时也伴随着具有较大漏电流的缺点，而非晶硅薄膜晶体管的载子迁移率比多晶硅薄膜晶体管低，此因素造成非晶硅半导体层具有较高的电阻率，进而限制了元件电流的导通性，故非晶硅薄膜晶体管的开电流也会间接造成驱动效率较不理想。
有鉴于此，对于现今薄膜晶体管的改进上，如何研发一种新颖的高驱动效率的薄膜晶体管，以改善上述所带来的不便，实为相关产业与企业公司当下不容忽视的一重要课题。
发明内容
本发明的一主要目的在于提供一种薄膜晶体管结构，其通过设置一第三金属层达到提升薄膜晶体管的驱动特性的目的。
本发明的一次要目的在于提供一种薄膜晶体管结构，通过设置一第三金属层达到优化电路布局的目的。
为了达到上述目的，本发明提出一种薄膜晶体管结构，其包含一基板、一第一金属层、一第一缓冲层、一半导体层、一第二金属层、一第二缓冲层以及一第三金属层，第一金属层设于基板上，第一缓冲层覆盖基板及第一金属层，半导体层设于第一缓冲层上，第二金属层设于半导体层的并具有一间隔区，第二缓冲层覆盖第二金属层，第三金属层设于第二缓冲层上，通过半导体层上下方的该第一金属层与该第三金属层产生双闸极，进而使开电流提升，以达到薄膜晶体管的驱动效率提升及电路布局优化等目的。
在本发明的一实施例中，该第一金属层的宽度大于该间隔区的宽度。
在本发明的一实施例中，该第二缓冲层上方具有至少一凹槽，该第三金属层设于该凹槽内。
在本发明的一实施例中，该第三金属层的宽度大于该间隔区的宽度。
在本发明的一实施例中，该第三金属层的宽度等于该间隔区的宽度。
在本发明的一实施例中，该第三金属层的宽度小于该间隔区的宽度。
在本发明的一实施例中，该半导体层中具有一通道区。
在本发明的一实施例中，该信道区的宽度小于该第三金属层的宽度。
在本发明的一实施例中，该信道区的宽度等于该第三金属层的宽度。
在本发明的一实施例中，该信道区的宽度大于该第三金属层的宽度。
附图说明
图1A为本发明第一实施例的结构示意图；
图1B为本发明第一实施例的俯视图；
图2A～图2F为本发明第一实施例的制作流程示意图；
图3A为本发明第二实施例的结构示意图；
图3B为本发明第二实施例的俯视图；
图4A为本发明第三实施例的结构示意图；
图4B为本发明第三实施例的俯视图。
附图标记说明：1-薄膜晶体管结构；11-基板；12-第一金属层；13-第一缓冲层；14-半导体层；141-通道区；15-第二金属层；151-间隔区；16-第二缓冲层；17-第三金属层；171-凹槽。
具体实施方式
为使审查员对本发明的特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以实施例及配合图式，说明如后：
本发明的特色之一在于：鉴于薄膜晶体管的结构对晶体管的驱动效能以及电路布局小型化等需求日益增加，故，本发明提出一种薄膜晶体管结构，以增加开电流进而达到提升驱动效能以及优化电路布局面积等目的。
如图1A所示为本发明第一实施例的结构示意图。如图所示，其说明本实施例的元件及其连接关系，本实施例为一种薄膜晶体管结构1，其包含一基板11、一第一金属层12、一第一缓冲层13、一半导体层14、一第二金属层15、一第二缓冲层16与一第三金属层17，除此之外，于本实施例中该半导体层14具有一通道区141，于该第二金属层15具有一间隔区151以及于该第二缓冲层16的上方具有至少一凹槽171。
如图1B所示为本发明第一实施例的俯视图；其说明本实施例第二金属层15以及第三金属层17的相对关系，以俯视图视角来看，该第二金属层15具有多个部分，其分别作为薄膜晶体管的源极及汲极，图中虚框所涵盖的范围为该第三金属层17对应该第二金属层15的该间隔区151所设置的位置，由图可知，本实施例中该第三金属层17完全覆盖该间隔区151。
如图2A至图2F所示为本发明第一实施例的制作流程示意图，其说明本实施例的薄膜晶体管中各元件之间的连接关系；如图2A所示，该第一金属层12设于该基板11上，该第一金属层12作为薄膜晶体管的一闸极；如图2B所示，该第一缓冲层13覆盖该基板11及该第一金属层12；如图2C所示，该半导体层14设于该第一缓冲层13上，该半导体层14可为非晶硅半导体材料，但实际应用上并不限于此，亦可采用其他半导体材料，如多晶硅等；如图2D所示，该第二金属层15设于该半导体层14上，并具有一间隔区151，并通过该间隔区151将该第二金属层15区隔为两部分，以分别作为薄膜晶体管的源极及汲极，当施加适当电压于薄膜晶体管时该半导体层14会有电子在进行传递，进而电性连接该间隔区151相异两端的该第二金属层15；如图2E所示，该第二缓冲层16覆盖该第二金属层15以及该半导体层14；以及，如图2F所示，该第三金属层17设于该第二缓冲层16上，且该第三金属层17的宽度大于该间隔区151的宽度，该第三金属层17的材料可为金属元素、金属化合物或者金属氧化物，可作为薄膜晶体管的另一闸极。
承上所述，于本实施例中该第一金属层12的宽度与该间隔区151的宽度近似，此近似包含该第一金属层12的宽度大于、等于以及小于该间隔区151的宽度，最佳实施态样为该第一金属层12的宽度大于该间隔区151的宽度，如此可具有较佳的结构特性。此外，如图2F所示，于本实施例中亦可根据设计需求使该通道区141的宽度大于、等于或小于该第三金属层17的宽度，以调整薄膜晶体管的结构特性。
承上，本实施例为一薄膜晶体管结构1，其利用了该三金属层17，从而有别于该第一金属层12的另一闸极，该半导体层14与每一上、下方作为闸极所用的第一金属层12以及第二金属层15互相感应，从而通过该第一金属层12以及第三金属层17产生双闸极结构，并通过此双闸极结构夹合信道区141，以有效提升元件的开关速度与开电流(open-current)，达到提升开电流并改善整体薄膜晶体管结构1的放电速度的目的，以提升驱动效能。
如图3A所示为本发明第二实施例的结构示意图。如图所示，其说明本实施例的元件及其连接关系，本实施例与前一实施例的差异在于，该第三金属层17的宽度等于该间隔区151的宽度，但本实施例中的细部元件及其连接关系与前一实施例相同，故不再赘述。
如图3B所示为本发明第二实施例的俯视图；其说明本实施例第二金属层15以及第三金属层17的相对关系，以俯视图视角来看，该第二金属层15具有多个部分，其分别作为薄膜晶体管的源极及汲极，图中虚框所涵盖的范围为该第三金属层17对应该第二金属层15的该间隔区151所设置的位置，由图可知，本实施例中该第三金属层17的宽度大于该间隔区151的宽度。如图3A所示，本发明中所述的该通道区141的宽度进一步而言指电子离子由该第二金属层15的任一端流向相对的另一端时的距离，换言之，由于该通道区141必须与该第二金属层15的两端直接连接，故可推知该通道区141的宽度将为该间隔区151的宽度再加上该第二金属层15的两端部分宽度，故该通道区141会稍大于该间隔区151的宽度。基于上述，由图3B可知，本实施例与前一实施例的另一差异在于，该第三金属层17对应该通道区141覆盖于该第二缓冲层16上。
如图4A所示为本发明第三实施例的结构示意图。如图所示，其说明本实施例的元件及其连接关系，本实施例与前述多个实施例的差异在于，该第三金属层17的宽度小于该间隔区151的宽度，但本实施例中的细部元件及其连接关与前述多个实施例相同，故不再赘述。
如图4B所示为本发明第三实施例的俯视图；其说明本实施例第二金属层15以及第三金属层17的相对关系，以俯视图视角来看，该第二金属层15具有多个部分，其分别作为薄膜晶体管的源极及汲极，图中虚框所涵盖的范围为该第三金属层17对应该第二金属层15的该间隔区151所设置的位置，由图可知，本实施例与前几个实施例的另一差异在于，该第三金属层17对应设置于该通道区141或该间隔区151的宽度范围内。
综上所述，本发明为一薄膜晶体管结构，其包含一基板、一第一金属层、一第一缓冲层、一半导体层、一第二金属层、一第二缓冲层以及一第三金属层，该第一金属层设于该基板上，该第一缓冲层覆盖该基板及该第一金属层，该半导体层设于该第一缓冲层上，该第二金属层设于该半导体层上，并具有一间隔区，该第二缓冲层覆盖该第二金属层及该半导体层，该第三金属层设于该第二缓冲层上，本发明通过所设置的第一金属层与第三金属层可各自对该半导体层产生感应形成双闸极，进而改善薄膜晶体管元件的驱动能力并同时优化电路布局。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故举凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种薄膜晶体管结构，其特征在于，包含：
一基板，
一第一金属层，设于该基板上；
一第一缓冲层，覆盖该基板及该第一金属层；
一半导体层，设于该第一缓冲层上；
一第二金属层，设于该半导体层上，并具有一间隔区；
一第二缓冲层，覆盖该第二金属层；以及
一第三金属层，设于该第二缓冲层上。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该第一金属层的宽度大于该间隔区的宽度。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该第二缓冲层上方具有至少一凹槽，该第三金属层设于该凹槽内。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该第三金属层的宽度大于该间隔区的宽度。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该第三金属层的宽度等于该间隔区的宽度。
6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该第三金属层的宽度小于该间隔区的宽度。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该半导体层中具有一通道区。
8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该信道区的宽度小于该第三金属层的宽度。
9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该信道区的宽度等于该第三金属层的宽度。
10.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，该信道区的宽度大于该第三金属层的宽度。
CN201510477137.0A 2015-07-31 2015-08-06 薄膜晶体管结构 Pending CN106409916A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104124874 2015-07-31
TW104124874A TW201704831A (zh) 2015-07-31 2015-07-31 薄膜電晶體結構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106409916A true CN106409916A (zh) 2017-02-15

Family

ID=57886130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510477137.0A Pending CN106409916A (zh) 2015-07-31 2015-08-06 薄膜晶体管结构

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170033236A1 (zh)
CN (1) CN106409916A (zh)
TW (1) TW201704831A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107946189A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种薄膜晶体管及其制备方法
CN108163840A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 碳纳米管提纯方法、薄膜晶体管及制备方法
WO2020119249A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-18 Boe Technology Group Co., Ltd. Thin-film transistor for use with light-emitting apparatus and manufacturing method thereof
US10777662B2 (en) 2017-11-22 2020-09-15 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Thin film transistor and manufacturing method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170207642A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Renesas Electronics America Inc. E-fuse/switch by back end of line (beol) process

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007200936A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Nec Corp 薄膜トランジスタ及びその製造方法並びに液晶表示装置
US20070207574A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Industrial Technology Research Institute Double gate thin-film transistor and method for forming the same
US20070257252A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Industrial Technology Research Institute Circuit structure with a double-gate organic thin film transistor device and application thereof
US20120289005A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
CN103765494A (zh) * 2011-06-24 2014-04-30 夏普株式会社 显示装置及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007200936A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Nec Corp 薄膜トランジスタ及びその製造方法並びに液晶表示装置
US20070207574A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Industrial Technology Research Institute Double gate thin-film transistor and method for forming the same
US20070257252A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Industrial Technology Research Institute Circuit structure with a double-gate organic thin film transistor device and application thereof
US20120289005A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
CN103765494A (zh) * 2011-06-24 2014-04-30 夏普株式会社 显示装置及其制造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107946189A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种薄膜晶体管及其制备方法
CN107946189B (zh) * 2017-11-22 2020-07-31 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种薄膜晶体管及其制备方法
US10777662B2 (en) 2017-11-22 2020-09-15 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Thin film transistor and manufacturing method thereof
CN108163840A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 碳纳米管提纯方法、薄膜晶体管及制备方法
WO2019127680A1 (zh) * 2017-12-27 2019-07-04 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 碳纳米管提纯方法、薄膜晶体管及制备方法
CN108163840B (zh) * 2017-12-27 2020-02-07 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 碳纳米管提纯方法、薄膜晶体管及制备方法
WO2020119249A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-18 Boe Technology Group Co., Ltd. Thin-film transistor for use with light-emitting apparatus and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20170033236A1 (en) 2017-02-02
TW201704831A (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2025178316A5 (zh)
CN106409916A (zh) 薄膜晶体管结构
CN103035734A (zh) 金属氧化物薄膜晶体管
CN107871778B (zh) 带有电位浮动型场板的横向双扩散金属氧化物半导体场效应管
CN103594517A (zh) 一种多栅soi-ldmos器件结构
CN107591480A (zh) 像素结构垂直沟道有机薄膜晶体管及其制作方法
CN108461538A (zh) 薄膜晶体管及其制备方法和控制方法、显示面板和装置
CN103676390A (zh) 一种阵列基板及其制作方法、显示装置
CN101635310B (zh) 一种多阈值高压mosfet器件
CN101552294B (zh) 底栅极薄膜晶体管与主动阵列基板
CN105957812A (zh) 场效应晶体管及其制造方法、阵列基板及其制造方法以及显示面板
CN105140298B (zh) 薄膜晶体管和阵列基板
CN108649036A (zh) 一种阵列基板及其制作方法
KR102192083B1 (ko) 높은 온/오프 전류비를 가진 박막 트랜지스터
CN107845675B (zh) 一种横向双扩散金属氧化物半导体场效应管
CN206893620U (zh) 薄膜晶体管、阵列基板和显示装置
CN102569415B (zh) 有源元件
CN111725238B (zh) 具有晶体管元件的工作模块
CN107785423B (zh) 一种ldmos晶体管结构
CN220709505U (zh) 一种低成本的双栅显示面板
CN220709506U (zh) 一种低成本的双栅显示面板
CN105652548A (zh) 一种阵列基板及液晶显示面板
US10224406B2 (en) Array substrate including vertical TFT, and manufacturing method thereof
CN105390510B (zh) 低温多晶硅tft基板及其制作方法
TWI556430B (zh) 非對稱閘極的穿隧式電晶體

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170215

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication