[發明專利]主動元件基板及其制造方法

在審

• 申請號: 202210825484.8
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115132764A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 范揚順;黃震鑠
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王銳

1.一種主動元件基板，包括：

基板；

第一半導體元件，設置于該基板之上，其中該第一半導體元件包括：

第一柵極以及第一半導體層，其中該第一柵極與該第一半導體層之間夾有柵介電結構，其中該柵介電結構包括柵介電層的一部分與鐵電材料層的一部分的堆疊；

第一源極以及第一漏極，電連接至該第一半導體層；以及

第二半導體元件，設置于該基板之上，且電連接至該第一半導體元件，其中該第二半導體元件包括：

第二柵極以及第二半導體層，其中該第二柵極與該第二半導體層之間夾有該鐵電材料層的另一部分；

第二源極以及第二漏極，電連接至該第二半導體層。

2.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該第一柵極與該第一半導體層之間的距離大于該第二柵極與該第二半導體層之間的距離。

3.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該鐵電材料層自該第一柵極與該柵介電層之間延伸至該第二柵極以及該第二半導體層之間。

4.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該鐵電材料層環繞該第一源極、該第一漏極、該第二源極以及該第二漏極。

5.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該第一源極、該第一漏極、該第二源極以及該第二漏極穿過該鐵電材料層。

6.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該鐵電材料層包括：

第一鐵電材料圖案，重疊于該第一柵極；以及

第二鐵電材料圖案，重疊于該第二柵極，其中該第一鐵電材料圖案分離于該第二鐵電材料圖案。

7.如權利要求6所述的主動元件基板，其中該第一鐵電材料圖案的側壁與該第一柵極的側壁對齊，且該第二鐵電材料圖案的側壁與該第二柵極的側壁對齊。

8.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該第一半導體元件的次臨界擺幅小于60mV/dec。

9.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該鐵電材料層的材料包括Ni_xMg_yZn_0.98-yO或Hf_zZr_1-zO₂，其中x為0.01至0.05，y為0.05至0.15，z為0.4至0.6。

10.如權利要求1所述的主動元件基板，其中該鐵電材料層的厚度為5納米至50納米，且該柵介電層的厚度為50納米至100納米。

11.如權利要求1所述的主動元件基板，還包括：

第三半導體元件，設置于該基板之上，且電連接至該第二半導體元件，其中該第三半導體元件包括：

第三柵極以及第三半導體層，其中該第三柵極與該第三半導體層之間夾有該柵介電層的另一部分；

第三源極以及第三漏極，電連接至該第三半導體層。

12.如權利要求11所述的主動元件基板，其中該第一漏極電連接至該第二柵極，且該第三漏極電連接至該第二源極。

13.一種主動元件基板的制造方法，包括：

形成第一半導體層以及第二半導體層于基板之上；

形成柵介電層于該第一半導體層上；

形成鐵電材料層于該柵介電層以及該第二半導體層上；

形成第一柵極以及第二柵極于該鐵電材料層上，其中該柵介電層位于該第一柵極與該第一半導體層之間，且該鐵電材料層位于該第一柵極與該第一半導體層之間以及該第二柵極與該第二半導體層之間；

形成電連接至該第一半導體層的第一源極以及第一漏極；以及

形成電連接至該第二半導體層的第二源極以及第二漏極。