[发明专利]晶体管结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种半导体结构及其制作方法，特别是有关于一种晶体管结构及其制作方法。

背景技术

有机薄膜晶体管（Organic Thin Film Transistor,OTFT）最大优点在于元件可以在低温下制作、工艺简单化且可大面积制作。由于有机薄膜晶体管是使用有机材料来作为半导体层，因此金属电极需具备较高功函数（work function），以利于载子的传输。高功函数的金属，例如是金、铂、钯或银等的贵金属，其成本较高且加工制作困难度也较高。

由此可见，上述现有的有机薄膜晶体管在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的晶体管结构及其制作方法，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的有机薄膜晶体管存在的缺陷，而提供一种晶体管结构，所要解决的技术问题是使其具有良好的电性效能且成本较低。

本发明的另一目的在于，克服现有的有机薄膜晶体管存在的缺陷，而提供一种晶体管结构的制作方法，用以制作上述的晶体管结构。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提供了一种晶体管结构，其配置于基板上且包括栅极、有机半导体层、栅绝缘层以及图案化金属层。栅绝缘层配置于栅极与有机半导体层之间。图案化金属层具有导电氧化表面且区分为源极及漏极。有机半导体层的一部分暴露于源极与漏极之间。导电氧化表面直接接触有机半导体层。在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极配置于基板上且暴露出基板的一部分。有机半导体层配置于源极与漏极上且覆盖基板的部分。栅绝缘层配置于有机半导体层上且覆盖有机半导体层、源极以及漏极。栅极配置于栅绝缘层上。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层的材质包括钼、铬、铝、镍、铜或上述金属的合金。

在本发明的一实施例中，上述的导电氧化表面的厚度介于1纳米至100纳米之间。

本发明的晶体管结构的制作方法，其包括以下步骤。对图案化金属层的表面进行表面处理程序，以形成具有导电氧化表面的图案化金属层。图案化金属层区分为源极及漏极。形成栅极、有机半导体层以及栅绝缘层。栅绝缘层配置于栅极与有机半导体层之间。有机半导体层的一部分暴露于源极与漏极之间。导电氧化表面直接接触有机半导体层。

在本发明的一实施例中，上述的表面处理程序包括含氧的等离子体处理程序、含氧的热处理程序、化学氧化程序或电化学氧化处理程序。

在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极形成于基板上且暴露出基板的一部分。有机半导体层形成于源极与漏极上且覆盖基板的部分。栅绝缘层形成于有机半导体层上且覆盖有机半导体层、源极以及漏极。栅极形成于栅绝缘层上。

在本发明的一实施例中，上述的导电氧化表面的厚度介于1纳米至100纳米之间。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层的材质包括钼、铬、铝、镍、铜或上述金属的合金。

本发明的晶体管结构的制作方法，其包括以下步骤。形成金属层于导电氧化层上。对导电氧化层与金属层进行图案化程序，而定义出源极与漏极以及位于源极与漏极上的图案化导电氧化层。形成栅极、有机半导体层以及栅绝缘层。栅绝缘层配置于栅极与有机半导体层之间。有机半导体层的一部分暴露于源极与漏极之间。图案化导电氧化层直接接触有机半导体层。

在本发明的一实施例中，上述的栅极形成于基板上。栅绝缘层形成于栅极上且覆盖栅极与部分基板。有机半导体层形成于栅绝缘层上，且源极与漏极形成于有机半导体层上。

在本发明的一实施例中，上述的源极与漏极形成于基板上且暴露出基板的一部分。有机半导体层形成于源极与漏极上且覆盖基板的部分。栅绝缘层形成于有机半导体层上且覆盖有机半导体层、源极以及漏极。栅极形成于栅绝缘层上。

在本发明的一实施例中，上述的图案化导电氧化层的厚度介于1纳米至100纳米之间。

在本发明的一实施例中，上述的金属层的材质包括钼、铬、铝、镍、铜或上述金属的合金。

借由上述技术方案，本发明晶体管结构及其制作方法至少具有下列优点及有益效果：基于上述，由于本发明的图案化金属层的导电氧化表面或导电氧化层是直接接触有机半导体层，其中导电氧化表面或导电氧化层具有相当程度的导电性，因此可提高载子的注入效率，进而使本发明的晶体管结构具有较佳的电性效能。