顯示面板、薄膜晶體管及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種薄膜晶體管，包括柵極、介電層、金屬氧化物半導(dǎo)體通道、源極以及漏極。柵極與金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊。介電層阻隔柵極、源極以及漏極。源極以及漏極分別位于金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)。金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)。此外，上述薄膜晶體管的顯示面板及其制造方法也被提出。
【專利說明】顯示面板、薄膜晶體管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子元件及其制造方法和包括此電子元件的電子裝置，特別是涉及一種薄膜晶體管及其制造方法和包括此薄膜晶體管的顯示面板。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來環(huán)保意識(shí)抬頭，具有低消耗功率、高空間利用率、無輻射、高畫質(zhì)等優(yōu)越特性的平面顯示面板(flat display panels)已成為市場(chǎng)主流。常見的平面顯示器包括液晶顯示器(liquid crystal displays)、等離子體顯示器(plasma displays)、有機(jī)電激發(fā)光顯示器(electroluminescent displays)等。以目前最為普遍的液晶顯示器為例,其主要是由薄膜晶體管陣列基板、彩色濾光基板以及夾在二者之間的液晶層所構(gòu)成。在現(xiàn)有習(xí)知的薄膜晶體管陣列基板上，一般采用非晶硅(a-Si)薄膜晶體管或低溫多晶硅薄膜晶體管作為各個(gè)子像素的切換元件。近年來，已有研究指出氧化物半導(dǎo)體(oxide semiconductor)薄膜晶體管相較于非晶娃薄膜晶體管，具有較高的載流子遷移率(field-effect mobility),且氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管相較于低溫多晶硅薄膜晶體管更具有較佳的臨界電壓(threathold voltage，Vth)均勻性。因此，氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管有潛力成為下一代平面顯示器的關(guān)鍵元件。然而，現(xiàn)有習(xí)知的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管在現(xiàn)行架構(gòu)下其場(chǎng)效遷動(dòng)率不易更進(jìn)一步的提升。
[0003]由此可見，上述現(xiàn)有的薄膜晶體管在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的薄膜晶體管，其可以改進(jìn)現(xiàn)有的薄膜晶體管實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管的制造方法，其可制作出高載流子遷移率的薄膜晶體管。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種薄膜晶體管，其載流子遷移率高。
[0006]本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種顯示面板，其電氣特性佳。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制造方法，其包括下列步驟:提供第一基底；在第一基底上形成柵極；在第一基底上形成介電層；在第一基底上形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)；在第一基底上形成源極和漏極，其中該柵極與金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊，該介電層阻隔柵極、源極以及漏極，而源極和漏極分別位于金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0009]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)為多個(gè)納米粒子。
[0010]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中在該第一基底上形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的步驟包括有所述多個(gè)納米粒子配置在該第一基底上和在所述多個(gè)納米粒子上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層，以覆蓋所述多個(gè)納米粒子。
[0011]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中在該第一基底上形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的步驟包括:提供所述多個(gè)納米粒子；提供金屬氧化物半導(dǎo)體前驅(qū)物；混合所述多個(gè)納米粒子以及該金屬氧化物半導(dǎo)體前驅(qū)物，以形成混合液；使該混合液固化于該第一基底上，以形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道。
[0012]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中所述多個(gè)納米粒子的載流子濃度大于該金屬氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
[0013]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中每一個(gè)該納米微結(jié)構(gòu)為一個(gè)納米孔洞，且該納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
[0014]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中在該第一基底上形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的步驟包括:在該第一基底上形成金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道，該金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于該金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米粒子；移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子，以形成所述多個(gè)納米孔洞；以及對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理，以使所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
[0015]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子的方法為:利用黏著物移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子、利用溶劑移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子、或利用等離子體移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子。
[0016]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁上進(jìn)行表面處理以使所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性的方法為:利用等離子體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理、利用反應(yīng)氣體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理、利用紫外光對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理、利用反應(yīng)液體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理或利用反應(yīng)氣體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理。
[0017]較佳的，前述的薄膜晶體管的制造方法，其中所述多個(gè)納米粒子的材質(zhì)為有機(jī)物。
[0018]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，其包括柵極、介電層、金屬氧化物半導(dǎo)體通道、源極以及漏極。其中該柵極與金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊，該介電層阻隔柵極、源極以及漏極，而源極和漏極分別位于金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)，該金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)。
[0019]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題進(jìn)一步采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0020]較佳的，前述的薄膜晶體管，其中所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)為多個(gè)納米粒子。
[0021]較佳的，前述的薄膜晶體管，其中所述多個(gè)納米粒子的載流子濃度大于該金屬氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
[0022]較佳的，前述的薄膜晶體管，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)包括氧化鋁鋅(AZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵(IGO)、氧化錫(ZnO)、氧化鎘.氧化鍺(2Cd0.GeO2)、或氧化鎳鈷(NiCo2O4)，而所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。
[0023]較佳的，前述的薄膜晶體管，其中每一個(gè)該納米微結(jié)構(gòu)為一個(gè)納米孔洞，該納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
[0024]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題另外還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供一種顯示面板，其包括:薄膜晶體管陣列基板，其具有第一基底和多個(gè)薄膜晶體管，所述多個(gè)薄膜晶體管陣列排列在該第一基底上，而每一個(gè)該薄膜晶體管又具有柵極、介電層、金屬氧化物半導(dǎo)體通道、源極以及漏極，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體通道還包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于該金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)，而該柵極與該金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊，該介電層阻隔該柵極、該源極以及該漏極，而該源極以及該漏極分別位于該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)；對(duì)向基板，配置在該薄膜晶體管陣列基板的相對(duì)位置；以及顯示介質(zhì)，配置在該薄膜晶體管陣列基板與該對(duì)向基板之間。
[0025]較佳的，前述的顯示面板，其中所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)為多個(gè)納米粒子。
[0026]較佳的，前述的顯示面板，其中所述多個(gè)納米粒子的載流子濃度大于該金屬氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
[0027]較佳的，前述的顯示面板，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)包括氧化鋁鋅(AZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵(IGO)、氧化錫(ZnO)、氧化鎘.氧化鍺(2Cd0.GeO2)、或氧化鎳鈷(NiCo2O4)，而所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。
[0028]較佳的，前述的顯示面板，其中每一個(gè)該納米微結(jié)構(gòu)為一個(gè)納米孔洞，該納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
[0029]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明薄膜晶體管及顯示面板至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:由于金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)，因此金屬氧化物半導(dǎo)體通道的載流子遷移率可提升，進(jìn)而使包括此金屬氧化物半導(dǎo)體通道的薄膜晶體管及顯示面板的電氣特性佳。
[0030]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1A至圖1D:本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管制造過程的剖面示意圖。
[0032]圖2:本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的剖面示意圖。
[0033]圖3:本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的俯視示意圖。
[0034]圖4A至圖4E:利用堆疊法制作出本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的流程。
[0035]圖5A至圖:利用溶液法制作出本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的流程。
[0036]圖6:本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示面板的示意圖。
[0037]圖7A至圖7C:本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道制造流程的剖面示意圖。
[0038]圖8:本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管以及比較例的薄膜晶體管的柵漏電壓及漏極電流間的關(guān)系。
[0039]【主要元件符號(hào)說明】
[0040]1000:顯示面板
[0041]100A:薄膜晶體管陣列基板
[0042]100:薄膜晶體管
[0043]102:第一基底
[0044]103:遮光層
[0045]104:絕緣層
[0046]105:納米孔洞
[0047]105a:內(nèi)壁
[0048]IO6:介電層
[0049]108、108a~108c:金屬氧化物半導(dǎo)體層
`[0050]108A:金屬氧化物半導(dǎo)體前驅(qū)物
[0051]109:納米微結(jié)構(gòu)
[0052]200:對(duì)向基板
[0053]300:顯示介質(zhì)
[0054]CH、CHB:金屬氧化物半導(dǎo)體通道
[0055]CHA:金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道
[0056]D:漏極
[0057]DL:數(shù)據(jù)線
[0058]G:柵極
[0059]S:源極
[0060]SL:掃描線
[0061]S102、S104、S202、S204:曲線
[0062]P、Pl~P3:納米粒子
[0063]PE:像素電極
[0064]X、Y、Z:方向
【具體實(shí)施方式】
[0065]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種顯示面板、薄膜晶體管及其制造方法的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0066]第一實(shí)施例
[0067]薄膜晶體管的制造方法
[0068]圖1A至圖1D為本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管制造方法的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1Α，首先，提供第一基底102。在本實(shí)施例中，第一基底102主要是用來承載其上的元件，第一基底102的材質(zhì)可為玻璃、石英、有機(jī)聚合物、不透光/反射材料(例如:導(dǎo)電材料、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)、或其它可適用的材料。
[0069]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1A，接著，在第一基底102上形成柵極G。在本實(shí)施例中，在形成柵極G之前，更可在第一基底102上形成絕緣層104。絕緣層104配置于第一基底102與柵極G之間。一般而言，柵極G使用的是金屬材料。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，柵極G也可以使用其他導(dǎo)電材料，例如合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導(dǎo)電材料的堆疊層。絕緣層104的材料可為無機(jī)材料(例如:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少兩種材料的堆疊層)、有機(jī)材料或上述的組合。
[0070]請(qǐng)參照?qǐng)D1B，接著，在第一基底102上形成介電層106。在本實(shí)施例中，介電層106覆蓋柵極G，介電層106更覆蓋絕緣層104。介電層106的材料可為無機(jī)材料(例如:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少兩種材料的堆疊層)、有機(jī)材料或上述的組合。
[0071]請(qǐng)參照?qǐng)D1C，接著，在第一基底102上形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH。在本實(shí)施例中，金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH可形成于介電層106上。并且，金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH與柵極G重疊。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的剖面示意圖。圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的俯視示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2及圖3，本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH包括金屬氧化物半導(dǎo)體層108以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層108中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)109。在本實(shí)施例中，每一個(gè)納米微結(jié)構(gòu)109的尺寸可介于幾納米至幾百納米,例如50納米。本實(shí)施例的納米微結(jié)構(gòu)109可為多個(gè)納米粒子P。在本實(shí)施例中，納米微結(jié)構(gòu)109可呈圓形。然而，本發(fā)明不限定納米微結(jié)構(gòu)109的形狀，納米微結(jié)構(gòu)109的形狀可視實(shí)際的需求而做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
[0072]形成本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的方式有許多種。舉例而言，在本實(shí)施例中，可利用堆疊法或溶液法來形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH。以下將搭配圖4A至圖4E以及圖5A至圖分別說明利用堆疊法以及溶液法形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的流程。
[0073]圖4A至圖4E給出利用堆疊法制作出本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的流程。請(qǐng)參照?qǐng)D4A，首先，配置多個(gè)納米粒子Pl在第一基底(未繪示)上。請(qǐng)參照?qǐng)D4B，接著，在這些納米粒子Pl上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層108a，以覆蓋這些納米粒子Pl。請(qǐng)參照?qǐng)D4C，然后，在納米粒子Pl及金屬氧化物半導(dǎo)體層108a上配置多個(gè)納米粒子P2。請(qǐng)參照?qǐng)D4D，接著，在納米粒子P1、P2及金屬氧化物半導(dǎo)體層108a上再形成金屬氧化物半導(dǎo)體層108b，以覆蓋納米粒子P2。請(qǐng)參照?qǐng)D4E，接著，在納米粒子P1、P2及金屬氧化物半導(dǎo)體層108a、108b上再配置多個(gè)納米粒子P3，接著，在納米粒子P1、P2、P3及金屬氧化物半導(dǎo)體層108a、108b上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層108c，以覆蓋納米粒子P3。簡(jiǎn)言之，在本實(shí)施例中，可交替地堆疊納米粒子層(即納米粒子P1、P2、P3所在的層別)以及金屬氧化物半導(dǎo)體層108a、108b、108c，而形成本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH。需說明的是，圖4E給出三層納米粒子層及三層金屬氧化物半導(dǎo)體層108a、108b、108c為示例，但本發(fā)明并不限定納米粒子層以及金屬氧化物半導(dǎo)體層的數(shù)量，納米粒子層以及金屬氧化物半導(dǎo)體層的數(shù)量可視實(shí)際的需求而做適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。
[0074]圖5A至圖給出利用溶液法制作出本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的流程。請(qǐng)參照?qǐng)D5A，提供多個(gè)納米粒子P。請(qǐng)參照?qǐng)D5B，提供金屬氧化物半導(dǎo)體前驅(qū)物108Ao請(qǐng)參照?qǐng)D5C，接著，混合納米粒子P以及金屬氧化物前驅(qū)物108A，以形成混合液。請(qǐng)參照?qǐng)D然后，使此混合液固化于第一基底102 (圖未繪示)上，以形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH。
[0075]在本實(shí)施例中，納米粒子P的載流子濃度可大于金屬氧化物半導(dǎo)體層108的載流子濃度。換言之，納米粒子P的導(dǎo)電率可比金屬氧化物半導(dǎo)體層108的高。本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體層108的材質(zhì)包括氧化鋁鋅(AZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵(IGO)、氧化錫(ZnO)、氧化鎘.氧化鍺(2Cd0.GeO2)、或氧化鎳鈷(NiCo2O4),但不以此為限。納米粒子P的材質(zhì)包括導(dǎo)體[例如氧化銦錫(ITO)，但不以此為限]或半導(dǎo)體[例如氧化銦鋅(IZO)，但不以此為限]。
[0076]請(qǐng)參照?qǐng)D1D，在本實(shí)施例中，在形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH后，可接著在第一基底102上形成源極S以及漏極D。介電層106阻隔柵極G、源極S以及漏極D。源極S以及漏極D分別位于金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的兩側(cè)。于此，便完成本實(shí)施例的薄膜晶體管100。一般而言，源極S以及漏極D使用的是金屬材料。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，源極S以及漏極D也可以使用其他導(dǎo)電材料，例如合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導(dǎo)電材料的堆疊層。此外，在本實(shí)施例中，在形成源極S以及漏極D之前，更可在金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH上形成遮光層103，以降低外界光線對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的影響，進(jìn)而提升本實(shí)施例的薄膜晶體管100的性能。
[0077]需說明的是，圖1A至圖1D以及上述的薄膜晶體管的制造方法是以底部柵極(Bottom Gate)型薄膜晶體管的制造方法為示例。然而，本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法不限于只能制作底部柵極型薄膜晶體管。
[0078]薄膜晶體管
[0079]請(qǐng)參照?qǐng)D1D、圖2及圖3，本實(shí)施例的薄膜晶體管100包括柵極G、介電層106、金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH、源極S以及漏極D。柵極G與金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH重疊。介電層106阻隔柵極G、源極S以及漏極D。源極S以及漏極D分別位于金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的相對(duì)兩側(cè)。
[0080]值得注意的是，如圖2及圖3所示，金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH包括金屬氧化物半導(dǎo)體層108以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層108中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)109。在本實(shí)施例中，納米微結(jié)構(gòu)109可為納米粒子P。納米粒子P的載流子濃度可大于金屬氧化物半導(dǎo)體層108的載流子濃度。換言之，納米粒子P的導(dǎo)電率可高于金屬氧化物半導(dǎo)體層108的導(dǎo)電率。利用位于金屬氧化物半導(dǎo)體層108中的納米微結(jié)構(gòu)109，金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH可具有高載流子遷移率(field-effect mobility),進(jìn)而使包括此金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的薄膜晶體管100的電氣特性佳。
[0081]需說明的是，圖1D所示的薄膜晶體管是以底部柵極(Bottom Gate)型薄膜晶體管為示例。然而，本發(fā)明的薄膜晶體管不限于底部柵極型薄膜晶體管。凡包括由金屬氧化物半導(dǎo)體層108以多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)109所組成的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH的薄膜晶體管均屬本發(fā)明保護(hù)的范疇。
[0082]顯示面板
[0083]圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示面板的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，本實(shí)施例的顯示面板1000包括薄膜晶體管陣列基板100A、相對(duì)于薄膜晶體管陣列基板100A配置的對(duì)向基板200以及配置于薄膜晶體管陣列基板100A與對(duì)向基板200之間的顯示介質(zhì)300。對(duì)向基板200可為彩色濾光片基板。顯示介質(zhì)300包括液晶層、有機(jī)電致發(fā)光層或電泳粒子層，但本發(fā)明不以上述為限。本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板100A包括第一基底102以及上述的多個(gè)薄膜晶體管100，其中薄膜晶體管100陣列排列于第一基底102上。本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板100A更包括與薄膜晶體管100電性連接的多個(gè)像素電極PE。本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板100A更包括與薄膜晶體管100的柵極G電性連接的多條掃描線SL以及與薄膜晶體管100的源極S電性連接的數(shù)據(jù)線DL。
[0084]由于本實(shí)施例的薄膜晶體管100是采用包括納米微結(jié)構(gòu)的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH，而包括納米微結(jié)構(gòu)的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CH具有高載流子遷移率(field-effectmobility)。因此，薄膜晶體管100的電氣特性佳，而采用薄膜晶體管100做為其主動(dòng)元件的顯示面板1000亦可具有良好的電氣特性。
[0085]第二實(shí)施例
[0086]薄膜晶體管的制造方法
[0087]本實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法與第一實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法類似，區(qū)別在于本實(shí)施例的形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道的方法與第一實(shí)施例有所不同。以下就此差異處做說明，二者相同之處便不再重述。
[0088]圖7A至圖7C為本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道制造流程的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D7A，首先，在第一基底(未繪示)上形成金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道CHA。金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道CHA包括金屬氧化物半導(dǎo)體層108以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層108中且彼此分離的多個(gè)納米粒子P。在本實(shí)施例中，納米粒子P的材質(zhì)可為有機(jī)物，例如聚苯乙烯(Polystyrene, PS)、醇酸共聚物(poly lactide-co-glycolide, PLGA)等。
[0089]請(qǐng)參照?qǐng)D7B，接著，移除金屬氧化物半導(dǎo)體層108中的納米粒子P，以形成納米孔洞105。具體而言，在本實(shí)施例中，可利用黏著物、溶劑或等離子體移除金屬氧化物半導(dǎo)體層108中的納米粒子P。
[0090]請(qǐng)參照?qǐng)D7C，然后，對(duì)納米孔洞105的內(nèi)壁105a進(jìn)行表面處理，以使納米孔洞105的內(nèi)壁105a具有導(dǎo)電性。具體而言，在本實(shí)施例中，可利用等離子體、反應(yīng)氣體、紫外光、或反應(yīng)液體對(duì)納米孔洞105的內(nèi)壁105a進(jìn)行表面處理，而使納米孔洞105的內(nèi)壁105a具有導(dǎo)電性。等離子體包括為IS (Ar)及氖(Ne)。反應(yīng)氣體包括氫氣及臭氧。液體可為酸性或堿性的腐蝕溶液。
[0091]薄膜晶體管及顯示面板
[0092]本實(shí)施例的薄膜晶體管及顯示面板與第一實(shí)施例的薄膜晶體管及顯示面板類似。區(qū)別在于本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的有所不同。以下就此差異處做說明，二者相同之處便不再重述。
[0093]請(qǐng)參照?qǐng)D7C，本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CHB包括金屬氧化物半導(dǎo)體層108以及配置于金屬氧化物半導(dǎo)體層108中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)109。與第一實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例的納米微結(jié)構(gòu)109為納米孔洞105，且納米孔洞105的內(nèi)壁105a具有導(dǎo)電性。
[0094]圖8繪示本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管以及比較例的薄膜晶體管的柵極電壓與漏極電流之間的關(guān)系。比較例的薄膜晶體管與本實(shí)施例的薄膜晶體管類似，區(qū)別在于比較例的納米孔洞的內(nèi)壁未經(jīng)過表面處理而不具導(dǎo)電性。請(qǐng)參照?qǐng)D8，曲線S102繪出本實(shí)施例的薄膜晶體管的柵極電壓與漏極電流之間的關(guān)系，曲線S104繪出比較例的薄膜晶體管的柵極電壓與漏極電流之間的關(guān)系，曲線S202繪出本實(shí)施例的薄膜晶體管的柵極電壓與漏極電流方均根(square root of drain current)之間的關(guān)系，曲線S204繪出比較例的薄膜晶體管的柵極電壓與漏極電流方均根之間的關(guān)系。比較曲線S102、S104或曲線S202、S204可知，納米孔洞105的內(nèi)壁105a在經(jīng)過表面處理而具導(dǎo)電性后，本實(shí)施例的金屬氧化物半導(dǎo)體通道CHB的載流子遷移率可提高，進(jìn)而使本實(shí)施例的薄膜晶體管及顯示面板的電氣特性佳。
[0095]綜上所述，在本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管及顯示面板中，由于金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)，因此金屬氧化物半導(dǎo)體通道的載流子遷移率可提升，進(jìn)而使包括此金屬氧化物半導(dǎo)體通道的薄膜晶體管及顯示面板的電氣特性佳。
[0096]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于其包括以下步驟: 提供第一基底； 在該第一基底上形成柵極； 在該第一基底上形成介電層； 在該第一基底上形成金屬氧化物半導(dǎo)體通道，該金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于該金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)；以及在該第一基底上形成源極和漏極，其中該柵極與該金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊，該介電層阻隔該柵極、該源極及該漏極，該源極及該漏極分別位于該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)為多個(gè)納米粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中在該第一基底上形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的步驟包括: 所述多個(gè)納米粒子配置在該第一基底上；以及 在所述多個(gè)納米粒子上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層，以覆蓋所述多個(gè)納米粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中在該第一基底上形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的步驟包括: 提供所述多個(gè)納米粒子； 提供金屬氧化物半導(dǎo)體前驅(qū)物；` 混合所述多個(gè)納米粒子以及該金屬氧化物半導(dǎo)體前驅(qū)物，以形成混合液； 使該混合液固化于該第一基底上，以形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中所述多個(gè)納米粒子的載流子濃度大于該金屬氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中每一個(gè)該納米微結(jié)構(gòu)為一個(gè)納米孔洞，且該納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中在該第一基底上形成該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的步驟包括: 在該第一基底上形成金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道，該金屬氧化物半導(dǎo)體預(yù)通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于該金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米粒子； 移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子，以形成所述多個(gè)納米孔洞；以及 對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理，以使所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子的方法為:利用黏著物移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子、利用溶劑移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子、或利用等離子體移除該金屬氧化物半導(dǎo)體層中的所述多個(gè)納米粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理以使所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性的方法為:利用等離子體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理、利用反應(yīng)氣體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理、利用紫外光對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理、利用反應(yīng)液體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理或利用反應(yīng)氣體對(duì)所述多個(gè)納米孔洞的內(nèi)壁進(jìn)行表面處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，其中所述多個(gè)納米粒子的材質(zhì)為有機(jī)物。
11.一種薄膜晶體管，其特征在于其包括: 柵極； 介電層； 金屬氧化物半導(dǎo)體通道，該金屬氧化物半導(dǎo)體通道包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于該金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)； 源極；以及 漏極，該柵極與該金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊，該介電層阻隔該柵極、該源極以及該漏極，該源極以及該漏極分別位于該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)為多個(gè)納米粒子。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中所述多個(gè)納米粒子的載流子濃度大于該金屬氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)包括氧化招鋅、氧化銦鋅、氧化銦鋅錫、氧化銦鎵鋅、氧化銦鎵、氧化錫、氧化鎘.氧化鍺、或氧化鎳鈷，而所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括氧化銦錫或氧化銦鋅。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中每一個(gè)該納米微結(jié)構(gòu)為一個(gè)納米孔洞，該納米孔洞的內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
16.一種顯示面板，其特征在于其包括: 薄膜晶體管陣列基板，其具有第一基底和多個(gè)薄膜晶體管，所述多個(gè)薄膜晶體管陣列排列在該第一基底上，而每一個(gè)該薄膜晶體管又具有柵極、介電層、金屬氧化物半導(dǎo)體通道、源極以及漏極，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體通道還包括金屬氧化物半導(dǎo)體層以及配置于該金屬氧化物半導(dǎo)體層中且彼此分離的多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)，而該柵極與該金屬氧化物半導(dǎo)體通道重疊，該介電層阻隔該柵極、該源極以及該漏極，而該源極以及該漏極分別位于該金屬氧化物半導(dǎo)體通道的相對(duì)兩側(cè)； 對(duì)向基板，配置在該薄膜晶體管陣列基板的相對(duì)位置；以及 顯示介質(zhì)，配置在該薄膜晶體管陣列基板與該對(duì)向基板之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示面板，其特征在于，其中所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)為多個(gè)納米粒子。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示面板，其特征在于，其中所述多個(gè)納米粒子的載流子濃度大于該金屬氧化物半導(dǎo)體層的載流子濃度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示面板，其特征在于，其中該金屬氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)包括氧化鋁鋅、氧化銦鋅、氧化銦鋅錫、氧化銦鎵鋅、氧化銦鎵、氧化錫、氧化鎘.氧化鍺、或氧化鎳鈷，而所述多個(gè)納米微結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括氧化銦錫或氧化銦鋅。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示面板，其特征在于，其中每一個(gè)該納米微結(jié)構(gòu)為一個(gè)納米孔洞，該納米孔洞的 內(nèi)壁具有導(dǎo)電性。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK103579358SQ201310110856
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】冉曉雯, 蔡娟娟, 蔡學(xué)宏, 王裕霖, 陳蔚宗 申請(qǐng)人:元太科技工業(yè)股份有限公司