有机无机混合型晶体管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机无机混合型晶体管，且特别涉及一种有机无机混合型的氧化 物半导体薄膜晶体管。
【背景技术】
[0002] 随着显示技术的快速发展，液晶显示器、移动电话、笔记本电脑、W及数码相机等 电子产品已成为市场上重要的电子产品。该些电子产品都具有显示面板，W作为显示影像 的媒介。近年来，许多研究者致力于开发可挽性显示面板，W进一步扩大显示器的应用范 围。然而，制造可挽性显示面板面临许多困难。举例而言，传统的工艺过程方式大部分是W 玻璃基材W及无机材料为考虑的对象，该些工艺过程方式可能无法适用在有机材料。此外， 也有研究者提出高分子的半导体材料，然而其载流子迁移率却远低于氧化物半导体，且其 制造成本仍相对昂贵许多。上述的技术问题造成可挽性显示面板的性能无法进一步提升， 因此目前亟需一种崭新的半导体元件，能够克服上述的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的一个方面提供一种有机无机混合型晶体管，W在可挽性基板上形成氧化 物半导体薄膜晶体管，且具有极佳的可靠度及实用性。根据本发明多个实施方式，该有机 无机混合型晶体管包含可挽性基板、栅极、有机栅极介电层、氧化物半导体层、第一保护层、 源极及漏极。栅极配置在可挽性基板上。有机栅极介电层覆盖栅极W及可挽性基板的一部 分。氧化物半导体层配置在有机栅极介电层上方，在垂直可挽性基板的一方向上，氧化物半 导体层与栅极重叠。第一保护层夹置在氧化物半导体层与有机栅极介电层之间，且接触氧 化物半导体层及有机栅极介电层。源极及漏极分别连接氧化物半导体层的不同两侧。
[0004] 在一实施方式中，第一保护层包含至少一种材料是选自氧化铅、氧化娃、氮化娃及 上述的组合所组成的群组。
[0005] 在一实施方式中，第一保护层的厚度为约100埃(A)至约1000埃。
[0006] 在一实施方式中，第一保护层包含溶胶凝胶玻璃材料。
[0007] 在一实施方式中，第一保护层与氧化物半导体层具有实质上相同的轮廓。
[0008] 在一实施方式中，第一保护层完全覆盖有机栅极介电层。
[0009] 在一实施方式中，有机无机混合型晶体管还包含第二保护层，其接触且位于源极、 漏极W及氧化物半导体层上。
[0010] 在一实施方式中，有机无机混合型晶体管还包含有机保护层，其覆盖第二保护层。
[0011] 在一实施方式中，第二保护层包含至少一种材料是选自氧化铅、氧化娃、氮化娃及 上述的组合所组成的群组。
[0012] 在一实施方式中，第一保护层及第二保护层包含氧化铅，且第一保护层及第二保 护层各自的厚度为约100埃(A)至约1000埃。
[0013] 根据本发明另外多个实施方式，此有机无机混合型晶体管包含可挽性基板、源极 及漏极、第一保护层、氧化物半导体层、栅极w及有机栅极介电层。源极及漏极配置在可挽 性基板上。第一保护层接触且位于源极、漏极及可挽性基板上，第一保护层具有第一开口及 第二开口分别露出源极的一部分W及漏极的一部分。氧化物半导体层配置在第一保护层 上，且氧化物半导体层的不同两侧分别连接源极的露出部分和漏极的露出部分。栅极配置 在氧化物半导体层上方。有机栅极介电层配置在栅极与氧化物半导体层之间。
[0014] 在一实施方式中，有机无机混合型晶体管还包含第二保护层，其位于有机栅极介 电层与氧化物半导体层之间，且覆盖氧化物半导体层。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明各种实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。
[0016] 图2为本发明一实施方式的第一保护层、栅极和栅极线的俯视示意图。
[0017] 图3为本发明各种实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。
[0018] 图4为根据本发明另一实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。
[0019] 图5为根据本发明另一实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体 实施例提出了说明性的描述；但该并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。W下所 公开的各实施方式或实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施方式或实 施例中附加其他的实施方式或实施例，而无须进一步的记载或说明。
[0021] 在W下描述中，将详细叙述许多具体细节W使读者能够充分理解W下的实施方式 或实施例。然而，可在没有该些具体细节的情况下实践本发明的实施方式或实施例。在其 他情况下，为简化附图，熟知的结构与装置仅示意性地在图中表示。
[0022] 图1为本发明各种实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。有机无机混 合型晶体管100包含可挽性基板110、栅极120、有机栅极介电层130、氧化物半导体层140、 第一保护层150、源极160及漏极170。
[0023] 可挽性基板110用W承载其上的元件。当可挽性基板110受外力作用时，会发生弹 性的弯曲形变，而且在移除外力后能够恢复至原本状态。因此，有机无机混合型晶体管100 能够应用在可挽性的电子装置中，例如应用在可挽性的显示器。可挽性基板110的例示性 材料包括聚醜亚胺、聚对苯二甲酸己二醋、聚蔡二甲酸己二醋及其他类似的高分子材料。熟 习本技术领域的人±当知，可挽性基板110的材料不限于上述种类。在某些实施方式中，可 挽性基板110可W是厚度小于100微米的可挽性玻璃基板。
[0024] 栅极120配置在可挽性基板110上。栅极120可W是单层结构或多层结构。栅极 120的例示性材料包含笛、金、媒、铅、钢、铜、钦、铅上述材料的合金或上述材料的组合。此 夕F，例如可利用光刻工艺过程W形成图案化的栅极120。在某些实施方式中，可使用重惨杂 p-型的娃化eavily doped p-type S;L)作为栅极120的材料。
[00巧]有机栅极介电层130覆盖栅极120,用W避免栅极120接触氧化物半导体层140、 源极160或漏极170。有机栅极介电层130也覆盖至少一部分的可挽性基板110。此外，有 机栅极介电层130也具有可挽性，当可挽性基板110发生弯曲形变时，有机栅极介电层130 会随着可挽性基板110产生弯曲形变。有机栅极介电层130与可挽性基板110之间具有良 好的粘着力，当可挽性基板110被弯曲时，有机栅极介电层130能够粘着在可挽性基板110 上，而不会脱落。有机栅极介电层130的例示性材料例如为聚己醜胺（pol^mide)、氣化非 晶相碳膜、聚己帰四氨咯丽（polyvinyl pyrrolidone)、氯酸盐醋及聚四氣己帰（PTFE)。
[0026] 氧化物半导体层140配置在有机栅极介电层130上方，并作为薄膜晶体管100的 主动层（active layer)。在某些实施方式中，氧化物半导体层140包含非晶钢嫁锋氧化物 (a-IGZO)、钢锋氧化物（IZ0)或非晶钢锋锡氧化物（a-IZTO)。
[0027] 第一保护层150夹置在氧化物半导体层140与有机栅极介电层130之间，而且第 一保护层150接触氧化物半导体层140 W及有机栅极介电层130。更具体的说，在形成氧 化物半导体层140之前，先在有机栅极介电层130上形成第一保护层150。第一保护层150 用W保护有机栅极介电层130,避免形成氧化物半导体层140时的工艺过程环境或化学物 质破坏有机栅极介电层130,下文将更详细叙述。第一保护层150的材料不同于氧化物半导 体层14