薄膜晶体管的制作方法
【专利摘要】一种薄膜晶体管，包括栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的栅绝缘层以及位于沟道层相对的两侧并分别与沟道层相接触的源极和漏极，该沟道层和栅绝缘层之间夹设有一第一原子捕获层。该种薄膜晶体管不易受外界环境影响且具有稳定电学性能。
【专利说明】薄膜晶体管【技术领域】
[0001]本发明涉及一种薄膜晶体管。
【背景技术】
[0002]随着工艺技术的进步，薄膜晶体管已被大量应用在显示器之中，以适应显示器的薄型化和小型化等需求。薄膜晶体管一般包括栅极、漏极、源极以及沟道层等组成部分，其通过控制栅极的电压来改变沟道层的导电性，使源极和漏极之间形成导通或者截止的状态。
[0003]薄膜晶体管通常采用透明氧化物半导体材料(Transparent oxidesemiconductor),如氧化铟镓锌(InGaZnO)、氧化铟锡锌(InSnZnO)、氧化铟锌(ΙΖ0)等来制作沟道层，其主要的载流子是由掺杂或晶格缺陷(lattice defects),如氧空穴(oxygenvacancies)、金属空穴(metal vacancies)、晶格间缺陷(interstitials)或与氧有关的缺陷(oxygen associated defects)所形成,特别是氧所形成的氧空穴所形成。因此,使得金属氧化物半导体材料的载流子浓度容易与氧含量、水气、光照和等离子(plasma damage)等外在环境因素有直接的关联。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要提供一种不易受外界环境影响、具有稳定电学性能的薄膜晶体管。
[0005]一种薄膜晶体管，包括栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的栅绝缘层以及位于沟道层相对的两侧并分别与沟道层相接触的源极和漏极，该沟道层和栅绝缘层之间夹设有
一第一原子捕获层。
[0006]在本发明提供的薄膜晶体管中，原子捕获层能够与氧原子形成原子键结，从而捕获来自沟道层外的氧气或水气中的氧原子而使氧原子难以渗透，并且该原子捕获层还能够阻止由氧化物半导体制成的沟道层中的氧原子向外渗透，从而对氧化物半导体中键结力较弱的金属-氧缺陷形成防护，以降低氧化物半导体中与氧相关的晶格缺陷产生变化，使得薄膜晶体管不易受外界环境影响而具有稳定的电学性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明第一实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。
[0008]图2是本发明第二实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。
[0009]图3是本发明第三实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。
[0010]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种薄膜晶体管，包括栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的栅绝缘层以及位于沟道层相对的两侧并分别与沟道层相接触的源极和漏极，其特征在于:该沟道层和栅绝缘层之间夹设有一第一原子捕获层。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述沟道层为非晶性、多晶性或结晶性结构。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述沟道层具有微结晶结构。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述沟道层为氧化物半导体层。
5.如权利要求4所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述沟道层是金属氧化物半导体层，该金属氧化物半导体层所含金属选自铟、镓、锌、锡、铝、铅、钥、锰、镁、锗及镉中的至少一者。
6.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述沟道层是氧化铟镓锌层。
7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，该薄膜晶体管为顶栅结构或底栅结构薄膜晶体管。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，该薄膜晶体管为共面结构或反共面薄膜晶体管。
9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，该薄膜晶体管为交错型或反交错型薄膜晶体管。
10.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层的成分包括碳、娃、锗、锡、铅、镁、?丐、银、钡、钛、镍、招、钴、钼、钮及猛中的至少一者。
11.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层具有二维结构。
12.如权利要求11所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为石墨烯层。
13.如权利要求11所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为硅原子层掺杂层。
14.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层的掺杂成分选自娃、锗、碳、氮、招、?|、镁、韩、银、钡、钛、镍及钴中的一者。
15.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层具有三维结构。
16.如权利要求15所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为多个石墨烯层的堆叠而成。
17.如权利要求15所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为多孔性半导体层。
18.如权利要求17所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为硅、锗、锗化硅或碳材质的多孔性半导体层。
19.如权利要求18所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为多孔SixGe1I丰导体层，其中O = X = I ο
20.如权利要求15所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为非晶性半导体层。
21.如权利要求20所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为硅、锗、锗化硅或碳材质的非晶性半导体层。
22.如权利要求21所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为非晶性SixGe1I丰导体层，其中O = X = I ο
23.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层为金属层，且不与源极和漏极同时电连接。
24.如权利要求23所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一原子捕获层的材质选自铝、锡、铅、镁、钙、锶、钡、钛、镍、钴、钼、钯及锰中的一者或其合金。
25.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，该薄膜晶体管还包括第二原子捕获层，该第二原子捕获层位于沟道层远离栅绝缘层的一侧。
26.如权利要求1或25所述的薄膜晶体管，其特征在于，该薄膜晶体管还包括第二原子捕获层，该第二原子捕获层位于源极和漏极之间。
27.如权利要 求26所述的薄膜晶体管，其特征在于，该第二原子捕获层与源极和漏极中的一者连接。
【文档编号】H01L29/786GK103904125SQ201210573688
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】曾坚信 申请人: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