[實用新型]一種薄膜晶體管

有效

• 申請號: 201921297720.3
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN211376645U
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 陳宇懷
• 申請（專利權）人: 福建華佳彩有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/423;H01L21/28;H01L21/34;H01L21/77
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 徐劍兵;郭鵬飛

一種薄膜晶體管，包括基板、基板上設置的底柵極，所述底柵極的上方還設置有有源層，所述有源層包括與底柵極的一側面平行設置的部分，所述有源層的與底柵極側面相對的部分的另一側還與設置有頂柵極。區別于現有技術，相較于平面式薄膜晶體管，可以縮短薄膜晶體管溝道制程臨界尺寸(Critical Dimension，CD)，從而達到縮小整體器件占用面積，提高面板PPI；并且雙柵極結構的垂直結構薄膜晶體管，具有更高的電子遷移率以及器件穩定性。

技術領域

本實用新型涉及新的TFT管設計，尤其涉及一種垂直結構的薄膜晶體管優化設計。

背景技術

隨著有源矩陣有機發光二極管顯示器(AMOLED)和高性能有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)中的發展，為了得到高分辨率和高幀速的顯示器，通常需要TFT 具有較高的電流電壓驅動能力，因此如何設計和制備高性能且小尺寸的薄膜晶體管成為越來越需要被攻克的研究課題。

IGZO是一種含有銦、鎵和鋅的非晶氧化物，載流子遷移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT對像素電極的充放電速率，提高像素的響應速度，具備更快的面板刷新頻率，可實現超高分辨率TFT-LCD。同時，現有的非晶硅生產線只需稍加改動即可兼容IGZO制程，因此在成本方面較低溫多晶硅(LTPS) 更有競爭力。

氧化物半導體遷移率(10-30cm2/V.s)可滿足AMOLED顯示陣列基板驅動需求，且IGZO TFT器件相對低溫多晶硅TFT擁有更優越的Ioff，畫素TFT 只需要單柵極就可抑制漏電問題，有更利于TFT器件的小型化，實現超高分辨率TFT基板的制作。因此，搭配IGZO TFT驅動電路的高分辨率OLED顯示器市場前景很好，為目前國內外主要面板制造廠研發熱點。

相較于平面式薄膜晶體管，可以縮短薄膜晶體管溝道制程臨界尺寸 (CriticalDimension，CD)，從而達到縮小整體器件占用面積，提高面板PPI。垂直結構TFT可以縮小器件面積，但是就現有的制程調試情況來看該結構的電子遷移率以及器件穩定性仍需進一步提高。雙柵極TFT器件相較于傳統單柵表現出更好的電學穩定性和更強的柵控能力，雙柵IGZO TFT的負電壓偏置或者正電壓偏置引起的閾值電壓漂移量均小于單柵IGZO TFT，相較于單柵結構，雙柵器件的電流驅動能力得到了顯著提高。

發明內容

因此，需要提供一種薄膜晶體管以及搭載此晶體管的顯示結構，相較于平面式薄膜晶體管，可以縮短薄膜晶體管溝道制程臨界尺寸(Critical Dimension，CD)，從而達到縮小整體器件占用面積，提高面板PPI。

為實現上述目的，發明人提供了一種薄膜晶體管，包括基板、基板上設置的底柵極，所述底柵極的上方還設置有有源層，所述有源層包括與底柵極的一側面平行設置的部分，所述有源層的與底柵極側面相對的部分的另一側還與設置有頂柵極。

進一步地，還包括第一電極，所述第一電極設置于基板上方、底柵極下方，所述有源層與第一電極接觸。

進一步地，還包括第二電極，所述第二電極設置于有源層上方，所述第二電極與有源層接觸。

具體地，所述第一電極與底柵極之間設置有第一絕緣層。

具體地，所述底柵極與有源層之間設置有第二絕緣層，所述有源層與所述頂柵極之間設置有第三絕緣層。

一種薄膜晶體管制備方法，包括如下步驟，圖案化底柵極金屬層，在底柵極金屬層上設置第二絕緣層遮罩，在第二絕緣層上圖案化有源層，使得有源層至少包括與底柵極的一側面平行設置的部分，在該部分上設置第三絕緣層，在第三絕緣層上圖案化頂柵極，使得頂柵極設置在有源層的與底柵極側面相對的部分的另一側。