[發(fā)明專利]有源元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210022681.2
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102569415A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 邱皓麟;林其叡;曹書瑋;林俊男;葉柏良;曾賢楷
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/10;H01L29/423
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

技術領域

本發(fā)明涉及一種有源元件，尤其涉及一種具有氧化物半導體層的有源元件。

背景技術

在諸多平面顯示器中，薄膜晶體管液晶顯示器(Thin?Film?Transistor?Liquid?Crystal?Display，TFT-LCD)具有高空間利用效率、低消耗功率、無輻射以及低電磁干擾等優(yōu)越特性，因此，液晶顯示器深受消費者歡迎。薄膜晶體管液晶顯示器主要是由有源陣列基板、彩色濾光基板與位于兩基板之間的液晶層所構成。有源陣列基板具有有源區(qū)以及周邊電路區(qū)。有源陣列位于有源區(qū)內，而驅動電路則位于周邊電路區(qū)內。

以周邊電路區(qū)上的驅動電路為例，具有高通道寬度與通道長度的比值(W/L)的薄膜晶體管常被使用到。一般而言，薄膜晶體管的開啟電流(Ion)與通道寬度與通道長度的比值(W/L)成正比，且滿足下列關系式：

Ion＝U*W/L(V_G-V_th)V_D

其中U為載子移動率，W為通道寬度，L為通道長度，V_G為柵極電壓，V_th為臨界電壓，而V_D為漏極電壓。由上述關系式可知，增加通道寬度與通道長度的比值(W/L)可以提高開啟電流(Ion)。然而，增加通道寬度往往會使元件布局面積大幅度的增加。為了縮減元件布局面積，已有公知技術通過源極與漏極交替排列的方式來提高通道寬度與通道長度的比值(W/L)。

圖1A為公知配置多對源極與漏極的有源元件基板俯視圖，而圖1B為沿圖1A切線A-A’方向的薄膜晶體管結構圖。請參考圖1A與圖1B，公知的薄膜晶體管100制作于一基板110上，且薄膜晶體管100包括一柵極120，一柵絕緣層130，一半導體層140，一蝕刻停止層(etch?stop?layer)150，一源極160與一漏極170。柵極120配置于基板100上，而柵絕緣層130配置于基板110上以覆蓋柵極120。半導體層140配置于柵絕緣層130上，且位于柵極120上方。蝕刻停止層150配置于半導體層140上，而源極160與漏極170配置于蝕刻停止層150與部分的半導體層140，且源極160與漏極170彼此電性絕緣。

從圖1A可知，源極160與漏極170之間存在一曲折溝槽(zigzag?trench)Z，而柵極120與半導體層140皆沿著曲折溝槽Z延伸，其中柵極120的寬度W_G大于曲折溝槽Z的寬度W_Z，且半導體層140的寬度W_S大于柵極寬度W_G。此外，柵極120具有多個條狀間隙G_G，半導體層140間具有多個條狀間隙G_S，且條狀間隙G_S的寬度小于條狀間隙G_G的寬度。

圖1A與圖1B中所繪示的薄膜晶體管100雖已具有相當高的通道寬度與通道長度的比值(W/L)，但隨著平面顯示器的窄邊框(slim?border)設計日益盛行，薄膜晶體管100的布局面積勢必會被要求進一步地減少。是以，如何在不降低通道寬度與通道長度的比值(W/L)的前提下，進一步縮減薄膜晶體管100所需的布局面積，實為未來的趨勢。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提出一種有源元件，其通過改變半導體層的形狀以提升通道寬度與通道長度的比值(W/L)。

本發(fā)明提出一種有源元件，其包括一源極、一漏極、一氧化物半導體層、一柵極與一柵絕緣層。源極包括多個彼此平行的第一條狀電極以及一連接第一條狀電極的第一連接電極，漏極包括多個彼此平行的第二條狀電極以及一連接第二條狀電極的第二連接電極，其中第一條狀電極與第二條狀電極平行，彼此交替排列，并彼此電性絕緣，且之間存在一曲折溝槽，而柵極沿著上述的曲折溝槽延伸。此外，氧化物半導體層與源極以及漏極接觸，其中氧化物半導體層與各第一條狀電極的接觸面積等于各第一條狀電極的布局面積，且各第二條狀電極的接觸面積等于各第二條狀電極的布局面積。另外，柵絕緣層配置于柵極與氧化物半導體層之間。

在本申請的一實施例中，前述的第一連接電極實質上平行于第二連接電極。

在本申請的一實施例中，前述的源極與漏極電性絕緣。

在本申請的一實施例中，前述的柵極位于源極與漏極的上方或下方。

在本申請的一實施例中，前述的柵極的寬度大于曲折溝槽的寬度。

在本申請的一實施例中，前述的氧化物半導體層具有一矩形圖案。