[發明專利]薄膜晶體管結構及其陣列基板

有效

• 申請號: 201310032319.8
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103474467A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 葉佳俊;蔡學宏;徐振航;陳蔚宗;辛哲宏
• 申請（專利權）人: 元太科技工業股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是有關于一種半導體元件的結構，且特別是有關于一種薄膜晶體管的結構。

背景技術

當薄膜晶體管的主動層是由金屬氧化物半導體材料所構成時，主動層的正偏壓應力(positive?bias?stress;PBS)與負偏壓應力(negative?bias?stress;NBS)的耐受性與金屬氧化物半導體材料的氧空缺多寡有關。當金屬氧化物半導材料的氧空缺較多時，薄膜晶體管對于PBS的耐受性較佳，但對NBS的耐受性較差。而當金屬氧化物半導體材料的氧空缺較少時，薄膜晶體管對于NBS的耐受性較佳，但對PBS的耐受性較差。

由于顯示器中不同用途的薄膜晶體管的使用狀況不同，因此有的薄膜晶體管需要較佳的PBS耐受性，有的薄膜晶體管需要較佳的NBS耐受性。例如在有機發光二極管顯示器中，每一像素需要二個薄膜晶體管，一個為開關晶體管，一個為驅動晶體管。開關晶體管的關閉時間較長，因此需要較佳的NBS耐受性。而驅動晶體管打開的時間較長，因此需要較佳的PBS耐受性。因此，要如何同時滿足不同薄膜晶體管的需求，為一待解決的問題。

發明內容

因此，本發明的一方面是在提供一種薄膜晶體管結構，可以調整其NBS與PBS的耐受性。

上述的薄膜晶體管結構包含第一晶體管、第二晶體管、第一保護層與第二保護層。其中第一晶體管包含第一柵極、柵介電層、第一主動層、第一源極與第一漏極。上述的第一柵極、柵介電層與第一主動層依序堆疊在基板上。上述的第一源極與第一漏極，分別位于第一柵極的兩側且連接于第一主動層。第二晶體管包含第二柵極、柵介電層、第二主動層、第二源極與第二漏極。上述的第二柵極、柵介電層與第二主動層依序堆疊在基板上。上述的第二源極與第二漏極，分別位于第二柵極的兩側且連接于第二主動層。上述的第一主動層與第二主動層的材料為金屬氧化物半導體。上述的薄膜晶體管結構還包含第一保護層與第二保護層，分別位于第一主動層與第二主動層之上。其中第一保護層與第二保護層的材料分別為氧化硅SiO_x與氧化硅SiO_y，且x>y。

依據本發明一實施例，上述的第一保護層的折射率為1.40–1.47。

依據本發明另一實施例，上述的第二保護層的折射率為1.47–1.50。

依據本發明又一實施例，上述的第一保護層的形成方法為化學氣相沉積法，其反應氣體一氧化二氮(N₂O)與硅甲烷(SiH₄)的流量比大于120，且反應室的溫度大于150°C。

依據本發明再一實施例，上述的第二保護層的的形成方法為化學氣相沉積法，其反應氣體一氧化二氮(N₂O)與硅甲烷(SiH₄)的流量比小于或等于120，且反應室的溫度小于或等于150°C。

依據本發明再一實施例，上述的第一源極與第一漏極位于第一主動層與第一保護層之間。

依據本發明再一實施例，上述的第一源極與第一漏極位于柵介電層與第一主動層之間。

依據本發明再一實施例，上述的第二源極與第二漏極位于柵介電層與第二主動層之間。

依據本發明再一實施例，上述的第一源極與第一漏極位于第一保護層與第二保護層之間，且第一保護層具有第一開口與第二開口以暴露部分第一主動層，使第一源極與第一漏極可分別連接第一主動層。

本發明的另一方面是在提供一種陣列基板，其包含一基板以及位于基板上的上述薄膜晶體管結構。

由上述本發明實施例可知，利用第一保護層與第二保護層中氧化硅的含氧量多寡，來影響其直接接觸的第一主動層或第二主動層的氧空缺的數量，以滿足第一晶體管與第二晶體管的不同電氣特性需求。

上述發明內容旨在提供本發明的簡化摘要，以使閱讀者對本發明具備基本的理解。此發明內容并非本發明的完整概述，且其用意并非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的范圍。在參閱下文實施方式后，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易了解本發明的基本精神及其他發明目的，以及本發明所采用的技術手段與實施方式。

附圖說明

為讓本發明的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下：

圖1是繪示依照本發明一實施方式的一種薄膜晶體管結構的剖面結構示意圖；

圖2是繪示依照本發明另一實施方式的一種薄膜晶體管結構的剖面結構示意圖；

圖3是繪示依照本發明又一實施方式的一種薄膜晶體管結構的剖面結構示意圖。

【主要元件符號說明】