[发明专利]薄膜晶体管基板、其制备方法、以及包含其的显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管基板、其制备方法、以及包含其的显示面板，尤指一种具有环绕式栅极的薄膜晶体管基板、其制备方法、以及包含其的显示面板。

背景技术

随着可携式电子产品不断的推陈出新，其工艺技术也不断的在进步，而产品尺寸的微小化为目前最受关注的技术，如金氧半场效应晶体管(MOSFET)不断的被微小化，然而薄膜晶体管的微小化衍生出许多物理上的限制以及问题，例如热载子注入、漏电流、绝缘、短通道效应(Short—Channel Effects，SCEs)及通道长度控制等，使得薄膜晶体管的栅极对于通道内的控制能力逐渐降低。

因此，为了解决晶体管因微小化所产生的问题，多重栅极(Multi-Gate)晶体管的概念被提出以改善栅极对于通道的控制能力。常见的多重栅极晶体管为双栅极(Double-Gate)晶体管，其中，该栅极被设置于通道层中对应的两表面上。

然而，为了解决薄膜晶体管微小化所产生的问题，多重栅极晶体管中，最理想的栅极型态为环绕式栅极晶体管，其栅极完全环绕通道层，可大幅增加具有短通道的薄膜晶体管中，其栅极对于通道的控制能力，然而环绕式栅极的制备不易，其步骤繁琐，容易导致成本的增加。因此，目前亟需一种工艺简单，以及效能稳定的具有环绕式栅极的新颖薄膜晶体管。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种薄膜晶体管基板，包括：一基板；一底栅极，位于该基板上；一第一栅极绝缘层，位于该基板以及该底栅极上，并显露部分该底栅极；一半导体层，位于该第一栅极绝缘层上，并显露部分该第一闸及绝缘层以及前述部分该底栅极；一第二栅极绝缘层，位于于该半导体层以及该第一栅极绝缘层层上；一侧栅极绝缘层，位于前述部分该第一栅极绝缘层上，并侧向覆盖该半导体层，且邻接该第二栅极绝缘层；一顶栅极，位于该第二栅极绝缘层上；以及一侧栅极，位于该顶栅极以及前述部分该底栅极之间，且侧向覆盖该第一栅极绝缘层、以及该侧栅极绝缘层，该侧栅极电性连接至该顶栅极以及该底栅极。

本发明的另一目的在于提供一种薄膜晶体管基板的制造方法，包括：(A)提供一具有一底栅极的一基板，该底栅极形成于该基板上；(B)形成一堆叠结构于该基板以及该底栅极上，其中，该堆叠结构依序形成一第一栅极绝缘层、一半导体层、一第二栅极绝缘层、以及一侧栅极绝缘层，该侧栅极绝缘层形成于该第一栅极绝缘层上，并邻接该第二栅极绝缘层，且侧向覆盖该半导体层；(C)形成一导电层以覆盖该第二栅极绝缘层、该侧栅极绝缘层、该第一栅极绝缘层、以及前述部分底栅极；(D)图案化该导电层，以于该第二栅极绝缘层上形成一顶栅极、以及于该堆叠结构的侧表面形成至少一侧栅极，其中，该顶栅极、该侧栅极、以及该底栅极彼此电性连接。

于本发明的一实施方式中，薄膜晶体管基板的制造方法还可包括(E)进行一掺杂程序，于该半导体层中形成一源极、一漏极、以及一通道层。

于本发明的一实施方式中，该半导体层与该侧栅极间的距离为100至优选为100至更优选为500至

本发明的再一目的在于提供一种显示面板，其包括：一第一基板，其是如前所述的该薄膜晶体管基板；一第二基板；以及一显示介质，其位于该第一基板以及该第二基板之间。

附图说明

图1A～1R是本发明实施例1的薄膜晶体管的制备流程示意图；

图2A～2F’是本发明实施例2的薄膜晶体管的制备流程示意图；

图3A～3F’是本发明实施例3的薄膜晶体管的制备流程示意图；

图4是根据本发明实施例4所制备的显示面板剖视图。

【附图标记说明】

基板101 第一金属层102 第一掩膜103

底栅极104 第一氮化硅层105第一氧化硅层106

半导体层107 第二氧化硅层108第二氮化硅层109

第二掩膜110 边缘1041，1042 导电层111

氧化硅区域1081，3081 导电电极1191

第三掩膜112 顶栅极113侧栅极114

漏极区1071源极区1072 通道1070

轻掺杂区1073，1074 第三氮化硅层115

第三氧化硅层116 开口118第四掩膜117

第二金属层119 第五掩膜120薄膜晶体管10，11

第六掩膜201 第三氧化硅层208第三氮化硅层209

第七掩膜210 第八掩膜301第四氧化硅层308