发明名称 薄膜电晶体结构
摘要 本发明系提供一种薄膜电晶体结构,其包含一第一通道层、一第一闸极介电层、一闸极层、一第二闸极介电层、一第二通道层以及一源/汲极区域。第一闸极介电层,形成于至少部份第一通道层上方。闸极层,形成于至少部份第一闸极介电层上方。第二闸极介电层,形成于至少部份闸极层上方。第二通道层,形成于至少部份第二闸极介电层上方。源/汲极区域,邻接于第一通道层、第一闸极介电层、第二闸极介电层以及第二通道层,并掺杂有离子。藉此,薄膜电晶体结构不仅能有效增加开电流,并能有效改善漏电流、热载子效应、以及扭结效应等功效。
申请公布号 TWI380453 申请公布日期 2012.12.21
申请号 TW098112472 申请日期 2009.04.15
申请人 逢甲大学 发明人 简凤佐;方金木;廖健男;蔡曜聪
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 陈翠华 台北市松山区南京东路3段261号6楼
主权项 一种薄膜电晶体结构,包含:一第一通道层;一第一闸极介电层,形成于该第一通道层上方;一闸极层,形成于至少部份该第一闸极介电层上方;一第二闸极介电层,形成于该闸极层上方;一第二通道层,形成于该第二闸极介电层上方;以及一源/汲极区域,邻接于该第一通道层、该第一闸极介电层、该第二闸极介电层以及该第二通道层,并掺杂有一离子;一间隔物,形成于该第一闸极介电层之一端部上方,具有一第一连接面以及一第二连接面,其中,该第一连接面系连续地邻接于该闸极层之一端部、该第二闸极介电层之一端部及部分该第二通道层,该第二连接面系邻接于部分该源/汲极区域,该间隔物适以使该源/汲极区域及该闸极层之间,透过该第一通道层,保持一第一距离,并使该源/汲极区域及该闸极层之间,透过该第二通道层,保持一第二距离;其中该闸极层适可接收一闸极电压,以于该闸极电压大于一第一参考值时,于该第一通道层以及该第二通道层与该闸极层重叠部分,导通该第一通道层以及该第二通道层。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该间隔物具有一介电常数,其系不小于3.9。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一距离系不大于0.5微米(μm)。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第二距离系不大于0.1微米。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该间隔物适可接受一电压,以于该第一通道层之该第一距离内,透过该第一闸极介电层,形成一第一电场,并于该第二通道层之该第二距离内,透过该第二闸极介电层,形成一第二电场。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一通道层具有一第一厚度,该第二通道层具有一第二厚度,该源/汲极区域具有一第三厚度,该第一厚度及该第二厚度皆小于该第三厚度。如请求项6所述之薄膜电晶体结构,其中该第一厚度系不大于0.2微米,该第二厚度系不大于0.2微米。如请求项6所述之薄膜电晶体结构,其中该第一厚度不大于2倍之该第二厚度。如请求项6所述之薄膜电晶体结构,其中该第三厚度系恰为该第一厚度及该第二厚度之总和。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该间隔物之材料系选自下列族群:一氮化矽(SiNx)、一氧化铪(HfOx)。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该间隔物具有一厚度,其系不大于0.5微米。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该源/汲极区域系由一非晶矽薄膜所制成。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该离子系一磷离子。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一通道层之材料系选自下列族群:一单晶矽、一多晶矽、一非晶矽及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一通道层具有一厚度,其系不大于0.2微米。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该闸极层之材料系选自下列族群:一单晶矽、一多晶矽、一非晶矽、一金属铝(Al)及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该闸极层具有一厚度,其系不大于0.3微米。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第二通道层之材料系选自下列族群:一单晶矽、一多晶矽、一非晶矽及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第二通道层具有一厚度,其系不大于0.2微米。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一通道层之材料系选自下列族群:一碳化矽(SiC)、一锗化矽(SiGe)、一砷化镓(GaAs)及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该闸极层之材料系选自下列族群:一碳化矽(SiC)、一锗化矽(SiGe)、一砷化镓(GaAs)及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第二通道层之材料系选自下列族群:一碳化矽(SiC)、一锗化矽(SiGe)、一砷化镓(GaAs)及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一闸极介电层之材料系选自下列族群:一氮矽化合物、一二氧化矽化合物、一二氧氮矽化合物及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第一闸极介电层具有一厚度,其系不大于0.2微米。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第二闸极介电层之材料系选自下列族群:一氮矽化合物、一二氧化矽化合物、一二氧氮矽化合物及其组合。如请求项1所述之薄膜电晶体结构,其中该第二闸极介电层具有一厚度,其系不大于0.2微米。
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