[发明专利]薄膜晶体管

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种半导体组件，且特别是有关于一种薄膜晶体管。

【背景技术】

近年来，随着光电技术与半导体制造技术的日益成熟，平面显示器便 蓬勃发展起来，其中液晶显示器基于其低电压操作、无辐射线散射、重量轻 以及体积小等优点，更逐渐取代传统的阴极射线管显示器而成为近年来显示 器产品的主流。

一般而言，液晶显示器可分为非晶硅薄膜晶体管(amorphous silicon thin film transistor)液晶显示器及低温多晶硅薄膜晶体管(low temperature poly-silicon thin film transistor)液晶显示器等两种。 低温多晶硅薄膜晶体管相较于非晶硅薄膜晶体管而言，具有较高的电子迁移 率(约比非晶硅薄膜晶体管高2至3个数量级)，因此多晶硅薄膜晶体管除 了应用于显示区作为画素开关之外，更可应用于周边电路区，作为驱动液晶 显示器的电路。

在实际操作上，作为显示区中的画素开关与作为驱动电路所需的薄膜晶 体管特性不同。一般而言，作为画素开关的薄膜晶体管对于电性的均匀度要 求较高，而作为驱动电路的薄膜晶体管则较需要具有高载子迁移率 (mobility)与高可靠度(reliability)的特性。

请参考图1，其为一种现有薄膜晶体管的剖面示意图。如图1所示， 薄膜晶体管100配置于基板101上，且薄膜晶体管100包括图案化多晶硅层 110以及二栅极130。缓冲层(buffer layer)102配置于基板101上，而缓冲 层102配置于基板101以及图案化多晶硅层110之间。图案化多晶硅层110 中通过掺杂(doping)制程而形成有源极区112、漏极区114、重掺杂区118H、 四个轻掺杂区118L、以及分别位于二栅极130下方的二信道区116，其中信 道区116位于源极区112与漏极区114之间。重掺杂区118H位于二信道区 116之间，且重掺杂区118H与二信道区116之间分别配置一轻掺杂区118L。

请继续参考图1，栅极介电层120覆盖图案化多晶硅层110与缓冲层 102，而栅极130配置于信道区116上方的栅极介电层120上。保护层140 覆盖栅极130与栅极介电层120，且保护层140与栅极介电层120具有一暴 露出源极区以及漏极区的开口H。另外，源极152以及漏极154配置于保护 层140上，且源极152与漏极154分别通过开口H而与源极区112以及漏极 区114电性连接。

此外，当上述薄膜晶体管100应用于显示区中作为画素开关时，由于 轻掺杂区的掺杂浓度较低、电阻较高，因此当开关薄膜晶体管开启时，使得 薄膜晶体管的开启电流(On current)受到抑制，进而影响薄膜晶体管的电性 表现。

【发明内容】

本发明提供一种薄膜晶体管，其可以增加组件的可靠度以及开启电流。

本发明提出一种薄膜晶体管，其包括基板、图案化多晶硅层、栅极介 电层以及多个栅极。图案化多晶硅层配置在缓冲层上，图案化多晶硅层具有 多个信道区、至少一重掺杂区(heavily doped region)、二轻掺杂区(lightly doped region)、一源极区与一漏极区，其中重掺杂区连接于二相邻的信道 区之间，源极区通过其中的一轻掺杂区与一最外侧的信道区连接，且漏极区 通过另一轻掺杂区与另一最外侧的信道区连接。栅极介电层覆盖图案化多晶 硅层。多个栅极配置在栅极介电层上，其中这些栅极彼此电性连接，且各栅 极位于其中一信道区与部分重掺杂区上方。

在本发明的一实施例中，上述信道区的数量为N个，而重掺杂区的数 量则为(N-1)个，其中N为大于或等于2的整数。

在本发明的一实施例中，薄膜晶体管另包括缓冲层，其中缓冲层配置 在基板上，且图案化多晶硅层配置在缓冲层上。

在本发明的一实施例中，薄膜晶体管另包括保护层，其中保护层覆盖 在栅极介电层与栅极上。此时，在本发明的一实施例中，上述薄膜晶体管另 包括源极与漏极，源极配置在保护层上，漏极配置在保护层上，其中保护层 具有源极接触开口与漏极接触开口，源极通过源极接触开口与源极区电性连 接，且漏极通过漏极接触开口与漏极区电性连接。

在本发明的一实施例中，上述源极区、轻掺杂区、信道区、重掺杂区 与漏极区沿着一直线轨迹排列；各栅极的延伸方向可为彼此平行。