薄膜晶体管及其制备方法与流程

本申请涉及半导体领域，并且更具体地，涉及一种薄膜晶体管(thin filmtransistor，tft)及其制备方法。

背景技术：

1、在显示器领域，尤其是增强现实(augmented reality，ar)和虚拟现实(virtualreality，vr)显示技术领域，对高像素密度(pixels per inch，ppi)的需求持续增加。为此，如何改善显示器中的晶体管的结构，以利于提高显示器的ppi，成为需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种tft及其制备方法，能够改善显示器中的晶体管的结构，以利于提高显示器的ppi。

2、第一方面，提供一种tft，包括墙壁结构、电路版图层、以及设置于所述墙壁结构和所述电路版图层之间的缓冲层，其中，所述缓冲层和所述电路版图层包覆于所述墙壁结构的上表面和侧面，所述侧面垂直于所述墙壁结构的厚度方向。

3、本申请提供的tft包括墙壁结构，通过将电路版图层设置为覆盖墙壁结构的上表面和侧面，形成立体结构的tft。相比于平面结构的tft，由于电路版图层的面积由墙壁结构的上表面延伸至墙壁结构的侧面，使得tft在平面上占用更小的面积，以此来满足高ppi的需求，且不会因缩小电路版图层的总面积而对tft的性能造成影响。

4、在一些可能的实现方式中，沿远离所述墙壁结构的方向，所述电路版图层依次包括半导体层、绝缘层、以及电极层，所述半导体层由氧化物半导体材料形成，所述电极层包括栅极、源极和漏极，所述绝缘层用于隔离所述栅极和所述半导体层。

5、在该实现方式中，墙壁结构上表面和侧面依次包覆有缓冲层、氧化物半导体层、绝缘层和电极层，该电极层包括tft的栅极、源极和漏极，且栅极和半导体层之间通过绝缘层隔离，从而形成立体结构的tft。

6、在一些可能的实现方式中，所述半导体层上还设置有用于导通所述栅极与所述源极、以及用于导通所述栅极与所述漏极的导体化区域。

7、由于源极和漏极均位于半导体层的上表面，通过在半导体层上设置导体化区域，可以形成源极与栅极、以及漏极与栅极之间的导电通道，否则相当于tft中串联了两段电阻，会降低开态电流的数量级，从而影响tft的性能。

8、所述墙壁结构的材料可以根据实际情况灵活地选择为金属材料或者非金属材料，所述非金属材料例如包括si、siox、聚对二甲苯、聚酰亚胺(polyimide，pi)中的至少一种。

9、在一些可能的实现方式中，所述墙壁结构的材料为金属材料，所述电路版图层中的源极与所述墙壁结构连接。

10、在该实现方式中，在墙壁结构的材料为金属材料的情况下，墙壁结构可以与tft的栅极连接，形成双栅器件；或者，墙壁结构可以与tft的源极连接，形成bs结构器件。从而扩大了本申请tft的应用场景。

11、在一些可能的实现方式中，所述tft的平面尺寸小于或者等于3um。

12、采用本申请的立体结构的tft，能够有效减小其在平面上的面积，例如使得tft在平面上占用的长度和宽度方向的尺寸小于3um，甚至能够使tft的平面尺寸进入纳米级别，十分利于提高显示屏的ppi。

13、第二方面，提供一种制备tft的方法，所述方法包括：制作墙壁结构；在所述墙壁结构上依次制作缓冲层和电路版图层，使得所述缓冲层和所述电路版图层包覆所述墙壁结构的上表面和侧面，所述侧面垂直于所述墙壁结构的厚度方向。

14、本申请中，提供墙壁结构，并在墙壁结构上依次制作缓冲层和电路版图层，使得缓冲层和电路版图层包覆所述墙壁结构的上表面和侧面。相比于平面结构的tft，由于电路版图层的面积由墙壁结构的上表面延伸至墙壁结构的侧面，使得tft能够在平面上占用更小的面积，以此来满足高ppi的需求，且不会缩小电路版图层的总面积而对tft的性能造成影响。

15、在一些可能的实现方式中，所述在所述墙壁结构上依次制作缓冲层和电路版图层，包括：在所述墙壁结构的上表面和侧面依次沉积形成缓冲层、半导体层和绝缘层，所述半导体层由氧化物半导体材料形成；对所述绝缘层上与所述墙壁结构的上表面对应的部分进行刻蚀，形成图形化的所述绝缘层；在图形化的所述绝缘层的外表面沉积形成电极层；对所述电极层上与所述墙壁结构的上表面对应的部分进行刻蚀，形成栅极、源极和漏极，所述绝缘层用于隔离所述栅极和所述半导体层。

16、在该实现方式中，依次在墙壁结构的上表面和侧面沉积形成缓冲层、氧化物半导体层和绝缘层，刻蚀形成图形化的绝缘层，在绝缘层的外表面沉积形成电极层，并通过刻蚀在电极层上形成tft的栅极、源极和漏极，从而得到立体结构的tft。

17、在一些可能的实现方式中，所述在所述墙壁结构的上表面和侧面依次沉积形成缓冲层、半导体层和绝缘层，包括：在所述墙壁结构的上表面和侧面依次沉积形成缓冲层和半导体层；对所述半导体层上与所述墙壁结构的上表面对应的部分进行刻蚀，形成图形化的所述半导体层；在图形化的所述半导体层的外表面沉积形成所述绝缘层。

18、针对实际情况，可以对半导体层进行图形化，以适当缩小其面积，无需整面都覆盖半导体层。

19、在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：在所述半导体层上进行导体化处理，形成导体化区域，所述导体化区域用于导通所述源极和所述漏极。

20、由于源极和漏极均位于半导体层的上表面，通过在半导体层上设置导体化区域，可以形成源极与栅极、以及漏极与栅极之间的导电通道，否则相当于tft中串联了两段电阻，会降低开态电流的数量级，从而影响tft的性能。

21、所述墙壁结构的材料可以根据实际情况灵活地选择为金属材料或者非金属材料，所述非金属材料例如包括si、siox、聚对二甲苯、pi中的至少一种。

22、在一些可能的实现方式中，所述墙壁结构的材料为金属材料，所述方法还包括：对所述缓冲层进行刻蚀，形成通孔，以使所述电路版图层中的源极经由所述缓冲层上的通孔与所述墙壁结构连接。

23、在该实现方式中，在墙壁结构的材料为金属材料的情况下，墙壁结构可以与tft的栅极连接，形成双栅器件；或者，墙壁结构可以与tft的源极连接，形成bs结构器件。从而扩大了本申请tft的应用场景。

24、在一些可能的实现方式中，所述tft的平面尺寸小于或者等于3um。

25、采用本申请的立体结构的tft，能够有效减小其在平面上的面积，例如使得tft在平面上占用的长度和宽度方向的尺寸小于3um，甚至可以使tft的平面尺寸进入纳米级别，十分利于提高显示屏的ppi。

26、第三方面，提供一种显示面板，包括第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式中所述的tft。

27、第四方面，提供一种显示装置，包括第三方面或者第三方面的任一可能的实现方式中所述的显示面板。

技术特征：

1.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括墙壁结构、电路版图层、以及设置于所述墙壁结构和所述电路版图层之间的缓冲层，

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，沿远离所述墙壁结构的方向，所述电路版图层依次包括半导体层、绝缘层、以及电极层，所述半导体层由氧化物半导体材料形成，所述电极层包括栅极、源极和漏极，所述绝缘层用于隔离所述栅极和所述半导体层。

3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层上还设置有用于导通所述栅极与所述源极、以及用于导通所述栅极与所述漏极的导体化区域。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述墙壁结构的材料为金属材料或者非金属材料，所述非金属材料包括si、siox、聚对二甲苯、聚酰亚胺中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述墙壁结构的材料为金属材料，所述电路版图层中的源极与所述墙壁结构连接。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的平面尺寸小于或者等于3um。

7.一种制备薄膜晶体管的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述墙壁结构上依次制作缓冲层和电路版图层，包括：

9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的薄膜晶体管。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。

技术总结
本申请提供了一种TFT及其制备方法。所述TFT包括墙壁结构、电路版图层、以及设置于所述墙壁结构和所述电路版图层之间的缓冲层，其中，所述缓冲层和所述电路版图层包覆于所述墙壁结构的上表面和侧面，所述侧面垂直于所述墙壁结构的厚度方向。相比于平面结构的TFT，由于电路版图层的面积由墙壁结构的上表面延伸至墙壁结构的侧面，使得TFT在平面上占用更小的面积，以此来满足高像素密度的需求，且不会因缩小电路版图层的总面积而对TFT的性能造成影响。

技术研发人员：顾鹏飞
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17