薄膜电晶体结构

摘要

一种减少薄膜电晶体漏电流结构：首先，沈积一层矽薄膜（非晶矽或无搀杂复晶矽）于高品质的玻璃基板表面，接着定义出主动元件区域后，再沈积一层闸介电层于整个玻璃基板表面，然后，沈积一层相反导电型态之高电阻半导体层并定义出侧边闸极的图案后，沈积一层复晶矽层于前述之结构，再定义出复晶矽闸极的图案。此步骤为本发明之重点所在，利用侧边闸极之主要载体与元件通道内主要载体极性相反且高电阻之特性，在薄膜电晶体关闭时可降低源极与汲极之间的漏电流，而在薄膜电晶体导通时载体由闸极注入侧边闸极而不影响到其导通特性，接着，形成源／汲极区域后，再形成一层中间介电层并形成接触窗，最后，沈积一层金属于接触窗内。

主权项

1.一种上闸极薄膜电晶体的结构,系包含:一无搀杂矽薄膜于基板表面,所述无搀杂矽薄膜的两侧为搀有杂质之源/汲极;一闸介电层于无搀杂矽薄膜表面;一闸极结构覆盖于闸介电层之上,所述闸极结构系包含中央闸极和侧边闸极两部分;一层间介电层,覆盖在闸极结构和闸介电层之上;一金属层,分别经由贯穿该层间介电层及闸介电层之接触窗而连接至闸、源/汲极。2.mbox如申请专利范围第1项所述之上闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极结构为:二半导体柱状物为所述之侧边闸极,覆盖于所述闸介电层表面;一电极为所述之中央闸极,该电极中央部分直接覆盖于所述闸介电层之上,两侧则位于所述侧边闸极之上。3.如申请专利范围第1项所述之上闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一电极为所述之中央闸极,该电极直接覆盖于申请专利所述闸介电层表面;二半导体柱状物为所述之侧边闸极,覆盖于中央闸极两侧及所述闸介电层表面。4.如申请专利范围第1项所述之上闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一半导体层为所述之侧边闸极,直接覆盖于所述闸介电层表面;一电极为所述之中央闸极,覆盖于所述侧边闸极表面。5.如申请专利范围第4项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极的尺寸大于中央闸极的尺寸。6.如申请专利范围第1项所述之上闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一电极为所述之中央闸极,该电极直接覆盖于所述闸介电层表面;一半导电层为所述之侧边闸极,直接覆盖于中央闸极以及所述闸介电层表面。7.如申请专利范围第6项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极的尺寸大于中央闸极的尺寸。8.如申请专利范围第1项所述之上闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一复晶矽层,直接覆盖于所述闸介电层表面,其两侧靠近所述源/汲极部分为两侧边闸极,中央部分则为中央闸极;9.如申请专利范围第1项所述之上闸极电极结构,其中所述侧边闸极,其多数载体与薄膜电晶体导通时通道内多数载体型态相反。10.如申请专利范围第1项所述之上闸极电极结构,其中所述侧边闸极,其载体密度低于所述源/汲极之载体密度。11.如申请专利范围第1项所述之上闸极电极结构,其中所述中央闸极其载体密度高于侧边闸极的载体密度。12.如申请专利范围第1项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极与电晶体源/汲极隔着闸介电层为重叠部分(overlap);而中央闸极与源/汲极则没有重叠部分。13.一种下极薄膜电晶体的结构,系包含:一闸极结构于基板表面,所述闸极结构系包含中央闸极和侧边闸极两部分;一闸介电层覆盖于闸极结构及基板表面;一无搀杂矽薄膜覆盖于闸极结构上方之闸介电层表面,所述无搀杂矽薄膜的两侧为搀有杂质之源/汲极;一金属层覆盖于前述之源/汲极以及闸介电层表面;一保护膜覆盖于闸介电层,无搀杂矽薄膜,金属层之上方。14.如申请专利范围第13项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中述闸极电极为:一电极为所述之中央闸极,该电极直接覆盖于所述基板表面;二半导体层为所述之侧边闸极,覆盖于所述中央闸极两侧及所述基板表面。15.如申请专利范围第13项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中述闸极电极为:二半导体层为所述之侧边闸极,覆盖于所述基板表面;一电极为所述之中央闸极,该电极中央部分直接覆盖于所述基板表面,两侧则位于所述侧边闸极之上。16.如申请专利范围第13项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一半导体层为所述之侧边闸极,直接覆盖于所述基板表面;一电极为所述之中央闸极,覆盖于所述侧边闸极表面。17.如申请专利范围第16项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极的尺寸大于中央闸极的尺寸。18.如申请专利范围第13项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一电极为所述之中央闸极,该电极直接覆盖所述基板表面;一半导体层为所述之侧边闸极,直接覆盖于中央闸极上及所述基板表面。19.如申请专利范围第18项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极的尺寸大于中央闸极的尺寸。20.如申请专利范围第13项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一复晶矽层,直接覆盖于所述基板表面,其两侧靠近所述源/汲极部分为两侧边闸极,中央部分则为中央闸极;21.如申请专利范围第13项所述之上闸极电极结构,其中所述侧边闸极,其多数载体与薄膜电晶体导通时通道内多数载体型态相反。22.如申请专利范围第13项所述之上闸极电极结构,其中所述侧边闸极,其载体密度低于所述源/汲极之载体密度。23.如申请专利范围第13项所述之上闸极电极结构,其中所述中央闸极其载体密度高于侧边闸极的载体密度。24.如申请专利范围第13项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极与电晶体源/汲极隔着闸介电层为重叠部分(overlap);而中央闸极与源/汲极则没有重叠部分。25.一种下极薄膜电晶体的结构,系包含:一闸极结构于基板表面,所述闸极结构系包含中央闸极和侧边闸极两部分;一闸介电层覆盖于闸极结构及基板表面;一无搀杂矽薄膜覆盖于闸极结构上方之闸介电层表面;二搀杂杂质之矽薄膜覆盖于无搀杂矽薄膜上方两旁,是为源/汲极接触区;一金属层覆盖于前述之源/汲极以及闸介电层表面;一保护膜覆盖于闸介电层,无搀杂矽薄膜,金属层之上方。26.如申请专利范围第25项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中述闸极电极为:一电极为所述之中央闸极,该电极直接覆盖于所述基板表面;二半导体层为所述之侧边闸极,覆盖于所述中央闸极两侧及所述基板表面。27.如申请专利范围第25项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中述闸极电极为:二半导体层为所述之侧边闸极,覆盖于所述基板表面;一电极为所述之中央闸极,该电极中央部分直接覆盖于所述基板表面,两侧则位于所述侧边闸极之上。28.如申请专利范围第25项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一半导体层为所述之侧边闸极,直接覆盖于所述基板表面;一电极为所述之中央闸极,覆盖于所述侧边闸极表面。29.如申请专利范围第28项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极的尺寸大于中央闸极的尺寸。30.如申请专利范围第25项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一电极为所述之中央闸极,该电极直接覆盖所述基板表面;一半导体层为所述之侧边闸极,直接覆盖于中央闸极上及所述基板表面。31.如申请专利范围第30项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极的尺寸大于中央闸极的尺寸。32.如申请专利范围第25项所述之下闸极薄膜电晶体的结构,其中所述闸极电极为:一复晶矽层,直接覆盖于所述基板表面,其两侧靠近所述源/汲极部分为两侧边闸极,中央部分则为中央闸极;33.如申请专利范围第25项所述之上闸极电极结构,其中所述侧边闸极,其多数载体与薄膜电晶体导通时通道内多数载体型态相反。34.如申请专利范围第25项所述之上闸极电极结构,其中所述侧边闸极,其载体密度低于所述源/汲极之载体密度。35.如申请专利范围第25项所述之上闸极电极结构,其中所述中央闸极其载体密度高于侧边闸极的载体密度。36.如申请专利范围第25项所述之上闸极电极结构,其中所述之侧边闸极与电晶体源/汲极隔着闸介电层为重叠部分(overlap);而中央闸极与源/汲极则没有重叠部分。图示简单说明:第一图为习知自动对准上闸极薄膜电晶体之剖面图。第二图为习知偏移上闸极薄膜电晶体之剖面图。第三图为习知淡搀杂汲极薄膜电晶体之剖面图。第四图为习知下闸极薄膜电晶体之剖面图。第五图至第八图为本发明第一实施例薄膜电晶体之制程剖面图。第九图(a)至第九图(d)为本发明其他替代实施例闸极结构之剖面图。第十图为本发明第二实施例薄膜电晶体之剖面图。第十一图为本发明第二替代实施例薄膜电晶体之剖面图。