薄膜晶體管的制作方法
【專利摘要】一種薄膜晶體管，包括柵極、溝道層、位于柵極和溝道層之間的柵絕緣層以及位于溝道層相對的兩側并分別與溝道層相接觸的源極和漏極，該溝道層和柵絕緣層之間夾設有一第一原子捕獲層。該種薄膜晶體管不易受外界環境影響且具有穩定電學性能。
【專利說明】薄膜晶體管【技術領域】
[0001]本發明涉及一種薄膜晶體管。
【背景技術】
[0002]隨著工藝技術的進步，薄膜晶體管已被大量應用在顯示器之中，以適應顯示器的薄型化和小型化等需求。薄膜晶體管一般包括柵極、漏極、源極以及溝道層等組成部分，其通過控制柵極的電壓來改變溝道層的導電性，使源極和漏極之間形成導通或者截止的狀態。
[0003]薄膜晶體管通常采用透明氧化物半導體材料(Transparent oxidesemiconductor),如氧化銦鎵鋅(InGaZnO)、氧化銦錫鋅(InSnZnO)、氧化銦鋅(ΙΖ0)等來制作溝道層，其主要的載流子是由摻雜或晶格缺陷(lattice defects),如氧空穴(oxygenvacancies)、金屬空穴(metal vacancies)、晶格間缺陷(interstitials)或與氧有關的缺陷(oxygen associated defects)所形成,特別是氧所形成的氧空穴所形成。因此,使得金屬氧化物半導體材料的載流子濃度容易與氧含量、水氣、光照和等離子(plasma damage)等外在環境因素有直接的關聯。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，有必要提供一種不易受外界環境影響、具有穩定電學性能的薄膜晶體管。
[0005]一種薄膜晶體管，包括柵極、溝道層、位于柵極和溝道層之間的柵絕緣層以及位于溝道層相對的兩側并分別與溝道層相接觸的源極和漏極，該溝道層和柵絕緣層之間夾設有
一第一原子捕獲層。
[0006]在本發明提供的薄膜晶體管中，原子捕獲層能夠與氧原子形成原子鍵結，從而捕獲來自溝道層外的氧氣或水氣中的氧原子而使氧原子難以滲透，并且該原子捕獲層還能夠阻止由氧化物半導體制成的溝道層中的氧原子向外滲透，從而對氧化物半導體中鍵結力較弱的金屬-氧缺陷形成防護，以降低氧化物半導體中與氧相關的晶格缺陷產生變化，使得薄膜晶體管不易受外界環境影響而具有穩定的電學性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明第一實施例提供的薄膜晶體管的結構示意圖。
[0008]圖2是本發明第二實施例提供的薄膜晶體管的結構示意圖。
[0009]圖3是本發明第三實施例提供的薄膜晶體管的結構示意圖。
[0010]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種薄膜晶體管，包括柵極、溝道層、位于柵極和溝道層之間的柵絕緣層以及位于溝道層相對的兩側并分別與溝道層相接觸的源極和漏極，其特征在于:該溝道層和柵絕緣層之間夾設有一第一原子捕獲層。
2.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述溝道層為非晶性、多晶性或結晶性結構。
3.如權利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述溝道層具有微結晶結構。
4.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述溝道層為氧化物半導體層。
5.如權利要求4所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述溝道層是金屬氧化物半導體層，該金屬氧化物半導體層所含金屬選自銦、鎵、鋅、錫、鋁、鉛、鑰、錳、鎂、鍺及鎘中的至少一者。
6.如權利要求5所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述溝道層是氧化銦鎵鋅層。
7.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管為頂柵結構或底柵結構薄膜晶體管。
8.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管為共面結構或反共面薄膜晶體管。
9.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管為交錯型或反交錯型薄膜晶體管。
10.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層的成分包括碳、娃、鍺、錫、鉛、鎂、?丐、銀、鋇、鈦、鎳、招、鈷、鉬、鈕及猛中的至少一者。
11.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層具有二維結構。
12.如權利要求11所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為石墨烯層。
13.如權利要求11所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為硅原子層摻雜層。
14.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層的摻雜成分選自娃、鍺、碳、氮、招、?|、鎂、韓、銀、鋇、鈦、鎳及鈷中的一者。
15.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層具有三維結構。
16.如權利要求15所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為多個石墨烯層的堆疊而成。
17.如權利要求15所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為多孔性半導體層。
18.如權利要求17所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為硅、鍺、鍺化硅或碳材質的多孔性半導體層。
19.如權利要求18所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為多孔SixGe1I豐導體層，其中O = X = I ο
20.如權利要求15所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為非晶性半導體層。
21.如權利要求20所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為硅、鍺、鍺化硅或碳材質的非晶性半導體層。
22.如權利要求21所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為非晶性SixGe1I豐導體層，其中O = X = I ο
23.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層為金屬層，且不與源極和漏極同時電連接。
24.如權利要求23所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一原子捕獲層的材質選自鋁、錫、鉛、鎂、鈣、鍶、鋇、鈦、鎳、鈷、鉬、鈀及錳中的一者或其合金。
25.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管還包括第二原子捕獲層，該第二原子捕獲層位于溝道層遠離柵絕緣層的一側。
26.如權利要求1或25所述的薄膜晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管還包括第二原子捕獲層，該第二原子捕獲層位于源極和漏極之間。
27.如權利要 求26所述的薄膜晶體管，其特征在于，該第二原子捕獲層與源極和漏極中的一者連接。
【文檔編號】H01L29/786GK103904125SQ201210573688
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優先權日:2012年12月26日
【發明者】曾堅信 申請人:鴻富錦精密工業（深圳）有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司