[发明专利]薄膜晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，且特别是有关于一种薄膜晶体管。

背景技术

随着工艺技术的进步，各类型的显示器应用不断推陈出新。因应显示器应用的轻、薄、短、小以及可携式等需求，下一世代的显示器应用朝向可卷曲与易携带的趋势发展。目前较为常见者，如可挠式电泳显示器(flexibleelectro-phoretic display，flexible EPD)与电子纸(electronic paper)等可挠式显示器(flexible display)，其发展已受到业界的重视并投入研究。特别是，在显示器中被大量使用到的薄膜晶体管，其结构设计或是材料的选择更是会直接影响到产品的性能。

一般来说，薄膜晶体管至少具有栅极、源极、漏极以及通道层等构件，其中可通过控制栅极的电压来改变通道层的导电性，以使源极与漏极之间形成导通(开启)或绝缘(关闭)的状态。此外，通常还会在通道层上形成一具有N型掺杂或P型掺杂的欧姆接触层，以减少通道层与源极、或通道层与漏极间的接触电阻。

然而，在可挠式显示器中，当薄膜晶体管经过反复弯折后，会累积应力于通道层中且使通道层的深陷阱(deep traps)增加，使得薄膜晶体管的电特性劣化甚至失去效能。因此，公知的薄膜晶体管在可挠式显示器应用上具有元件特性不佳与稳定性不佳的问题存在。

发明内容

本发明提供一种薄膜晶体管，其具有良好的电特性与稳定性。

本发明提出一种薄膜晶体管，配置于一基板上。薄膜晶体管包括一通道层、一介电层、一源极与一漏极、一栅极以及一栅绝缘层。介电层配置于通道层上，其中通道层与介电层中具有至少二贯孔，且各贯孔贯穿通道层与介电层。源极与漏极至少分别填入贯孔，使源极与漏极位于通道层的相对两侧及通道层的相对两侧上方，且源极与漏极的杨氏系数小于通道层的杨氏系数。栅极位于通道层下方。栅绝缘层配置于栅极与通道层之间。

在本发明的一实施例中，更包括一欧姆接触层，欧姆接触层形成于贯孔的侧壁及底部上且未填满贯孔。

在本发明的一实施例中，上述的欧姆接触层更位于源极与介电层之间以及漏极与介电层之间。

在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极的杨氏系数的范围介于100GPa～0.1GPa。

在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极的材料包括金属、导电高分子、铟锡氧化物以及纳米粒子墨水。

在本发明的一实施例中，上述的通道层的材料包括非晶硅、多晶硅、氧化物以及有机材料。

在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极中任一者包括一导电层与一导电插塞，导电插塞填入贯孔中，导电层与导电插塞电性连接且配置于介电层上。

在本发明的一实施例中，上述的导电层与导电插塞实质上为一体成形。

在本发明的一实施例中，上述的导电插塞的杨氏系数的范围介于0.1GPa～100GPa。

在本发明的一实施例中，上述的导电插塞的材料包括金属、导电高分子、铟锡氧化物以及纳米粒子墨水。

在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极的热膨胀系数小于通道层的热膨胀系数。

在本发明的一实施例中，上述的各贯孔包括一沟渠或一接触窗开口。

在本发明的一实施例中，上述的基板包括一可挠基板。

在本发明的一实施例中，上述的栅绝缘层配置于基板上以覆盖栅极。

在本发明的一实施例中，更包括一保护层，以覆盖源极、漏极、部分介电层及部分通道层。

基于上述，在本发明的薄膜晶体管中，源极与漏极位于通道层与介电层的贯孔中，使得源极与漏极位于通道层的相对两侧，且源极与漏极的杨氏系数小于通道层的杨氏系数。如此一来，在弯折薄膜晶体管时，源极与漏极能释放因弯折而累积于通道层中的应力，使得薄膜晶体管具有良好的电特性与稳定性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的一种薄膜晶体管的剖面示意图；

图2为本发明的第二实施例的一种薄膜晶体管的剖面示意图。

其中，附图标记

100、100a：薄膜晶体管            102：基板

110：通道层                      120：介电层

122、124：贯孔                   126：侧壁

128：底部                        130：源极

132、142：导电插塞               134、144：导电层