專利名稱：薄膜晶體管和制造薄膜晶體管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管和制造薄膜晶體管的方法。所述薄膜晶體管用于半導(dǎo)體器 件中，所述薄膜晶體管具有柵極電極和兩個(gè)其它電極(源極電極和漏極電極)，這些電極形 成在以與基板絕緣的狀態(tài)層疊于基板上的半導(dǎo)體薄膜上，所述柵極電極能夠控制溝道的形 成。
背景技術(shù)：
在將薄膜晶體管用作顯示裝置中的像素電路的一個(gè)元件時(shí)，如果在柵極未激活的 情況下源極與漏極之間流動的電流較大，則閃爍點(diǎn)或發(fā)光點(diǎn)會出現(xiàn)在顯示圖像中并作為像 素特性異?，F(xiàn)象被檢測。因此，要求薄膜晶體管應(yīng)抑制其截止電流。但為了提高亮度，重要 的又是降低導(dǎo)通電阻以確保必需的導(dǎo)通電流。因此，要求提高薄膜晶體管的導(dǎo)通電流與其 截止電流之比(導(dǎo)通一截止比)。另外，要求薄膜晶體管能夠表現(xiàn)出對于電流控制的較高響 應(yīng)度，即表現(xiàn)出優(yōu)良的頻率特性。除了顯示裝置中的像素電路的元件以外，通常還要求電路元件根據(jù)使用這些電路 元件的電路的特性，也滿足上述要求。已知的一種所謂平面狀薄膜晶體管(TFT)結(jié)構(gòu)在同一半導(dǎo)體膜中限定有溝道形 成區(qū)域并在溝道形成區(qū)域的兩側(cè)面上限定有兩個(gè)源極-漏極區(qū)域。例如，參見日本專利申 請 JP-A-2002-313808 和 JP-A-2006-313776。在日本專利申請JP-A-2002-313808中，對于平面狀薄膜晶體管而言，作為用于在 不減小導(dǎo)通電流的情況下抑制截止電流的方法，提出了一種柵極重疊的輕摻雜漏極(LDD) 結(jié)構(gòu)。在這種情況下，柵極電極具有與LDD區(qū)域重疊的雙層結(jié)構(gòu)。在雙層?xùn)艠O的形成過程 中，以自對準(zhǔn)的方式形成含有低濃度雜質(zhì)的LDD區(qū)域。由于LDD區(qū)域是以自對準(zhǔn)的方式形 成的，因此，可以忽略LDD區(qū)域與源極/漏極區(qū)域的不一致性。于是可以抑制在制造期間發(fā) 生的特性的變化。在以上結(jié)構(gòu)中，由于第2層的柵極電極與LDD區(qū)域重疊，因此，在薄膜晶體管導(dǎo)通 時(shí)，LDD區(qū)域的導(dǎo)電率提高并且導(dǎo)通電阻減小。將該結(jié)構(gòu)稱為柵極重疊的輕摻雜漏極(GO LDD)結(jié)構(gòu)。在與LDD區(qū)域重疊的上層的第2柵極電極由電阻較高的導(dǎo)電材料(其電阻高于與 溝道形成區(qū)域相對的下層的第1柵極電極)制成時(shí)，能夠減小寄生電容。根據(jù)日本專利申請JP-A-2006-313776，設(shè)置在LDD區(qū)域上方的絕緣膜較厚以削弱 由柵極電壓感應(yīng)產(chǎn)生的電場。另外，將漏極區(qū)域中的雜質(zhì)濃度設(shè)計(jì)為能夠表現(xiàn)出梯度變化。另外，已知一種所謂的交錯(cuò)TFT結(jié)構(gòu)，例如，參見日本專利申請JP-A-2008-258345和 JP-A-5-275698。這種TFT的結(jié)構(gòu)為在與形成有 溝道的一層半導(dǎo)體薄膜不同的層(薄膜)中形成 有源極/漏極雜質(zhì)區(qū)域。這種結(jié)構(gòu)分為在半導(dǎo)體薄膜之下的層中設(shè)有柵極電極的底部柵 極交錯(cuò)型(反向交錯(cuò)型)和在上層中設(shè)有柵極電極的頂部柵極交錯(cuò)型(交錯(cuò)型)。根據(jù)日本專利申請JP-A-2008-258345，在底部柵極或頂部柵極交錯(cuò)結(jié)構(gòu)中，使源 極/漏極區(qū)域中的雜質(zhì)層的雜質(zhì)濃度朝溝道降低以減小截止電流。在日本專利申請JP-A-5-275698中，為了減小截止電流和寄生電容，提出了這樣 一種布置形狀，其中，在柵極電極上形成通過平面視圖所示具有凹凸不平度的端部表面，并 且，源極電極和漏極電極局部、不連續(xù)地與凹凸不平的端部表面重疊。如在日本專利申請JP-A-2002-313808中描述的那樣，由于能夠削弱在LDD區(qū)域邊 緣上感應(yīng)產(chǎn)生的電場，因此，利用LDD區(qū)域減小漏電流的結(jié)構(gòu)能夠減小漏電流。但是，在這 種結(jié)構(gòu)中，由于通過沿電流路徑均勻形成的LDD區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的串聯(lián)電阻器會增大由電流路徑 形成的串聯(lián)電阻，因此，這會造成導(dǎo)通電流的損失。在為了保持導(dǎo)通電流而提高LDD區(qū)域的雜質(zhì)濃度(降低電阻)時(shí)，載流子產(chǎn)生率 在漏極抵靠溝道的邊緣上的高電場強(qiáng)度區(qū)域中增大，并且，截止電流增大。根據(jù)采用LDD區(qū)域的方案，折衷考慮了截止電流的減小與導(dǎo)通電流的保持。日本專利申請JP-A-2006-313776和JP-A-2008-258345中的每一個(gè)均具有以下缺 點(diǎn)，即絕緣膜的結(jié)構(gòu)復(fù)雜或雜質(zhì)濃度的梯度會變化。因此，不能令人滿意地達(dá)到截止電流 減小的效果。寄生電容的減小顯著。根據(jù)所有的日本專利申請JP-A-2002-313808、 JP-A-2006-313776和JP-A-2008-258345，柵極電極與漏極區(qū)域或源極區(qū)域重疊。如果重疊 的面積較寬，則寄生電容會增大以致妨礙高速操作。根據(jù)日本專利申請JP-A-5-275698，緩和了寄生電容的減小與漏電流的減小之間 的折衷。詳細(xì)而言，根據(jù)日本專利申請JP-A-5-275698，對于底部柵極交錯(cuò)結(jié)構(gòu)而言，采用的 布置結(jié)構(gòu)為柵極電極的凸部與漏極電極抵靠在半導(dǎo)體薄膜上的漏極電極的邊緣不連續(xù)地重疊。但是，該結(jié)構(gòu)的缺陷為由于通過柵極電極感應(yīng)產(chǎn)生的電場控制的溝道區(qū)域沿柵 極寬度的方向(與溝道電流的方向正交的方向)減半，因此，電流驅(qū)動能力不足以致不能供 給與導(dǎo)通電阻較大時(shí)供給的電流相等的大量電流。即，雖然在一定程度上緩和了寄生電容 與漏電流之間的折衷，但是，額定導(dǎo)通電阻增大，因此，該結(jié)構(gòu)是不可取的。如上所述，在上述專利文獻(xiàn)中披露的技術(shù)不能在不損失導(dǎo)通電阻的情況下，消除 或緩解寄生電容與漏電流之間的折衷。因此，在將任意現(xiàn)有的薄膜晶體管用作顯示裝置中 的像素電路的元件時(shí)，不能在避免發(fā)光點(diǎn)或閃光點(diǎn)的情況下，高速顯示圖像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種用于半導(dǎo)體器件的薄膜晶體管，其能夠在不損失導(dǎo)通電阻的情況 下消除或緩解寄生電容與漏電流之間的折衷。另外，需要一種制造該薄膜晶體管的方法。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一種薄膜晶體管，其包括絕緣膜；埋設(shè)在所述絕緣膜 的表面部分中的柵極電極；在所述柵極電極和所述絕緣膜上的柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上的半導(dǎo)體膜；在一部分所述半導(dǎo)體膜上的溝道保護(hù)膜，其端面具有向前逐漸縮小的 斜面；在所述半導(dǎo)體膜上的第1電極，其安裝在所述溝道保護(hù)膜的一個(gè)漸縮側(cè)；在所述半導(dǎo) 體膜上的第2電極，其安裝在所述溝道保護(hù)膜的另一漸縮側(cè)；其中，柵極電極最靠近第1電 極的邊緣從第1電極抵靠半導(dǎo)體膜之處、朝第2電極偏置。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極電極最靠近所述第2電極的邊緣從第2電極 抵靠半導(dǎo)體膜之處、朝第1電極偏置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第1電極包括位于主布線膜之上的上側(cè)電極，所述主 布線膜位于下側(cè)電極膜上方，所述下側(cè)電極膜位于半導(dǎo)體膜的上方。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，抵靠第2電極的溝道保護(hù)膜的下部形成漏極邊緣，抵 靠第1電極的溝道保護(hù)膜的下部形成源極邊緣。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極絕緣膜為單層膜。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體膜由微晶硅制成。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，主布線膜由低電阻布線材料制成。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，下側(cè)電極由鈦制成。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極電極的中心偏離所述溝道保護(hù)膜的中心。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極電極的表面與所述絕緣膜的表面齊平。本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種制造薄膜晶體管的方法，其包括以下步驟形成絕 緣膜；形成埋設(shè)在所述絕緣膜的表面部分中的柵極電極；覆蓋所述柵極電極和所述絕緣 膜形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成半導(dǎo)體膜；在所述半導(dǎo)體膜上形成溝道保護(hù) 膜，其端面具有向前逐漸縮小的斜面；在所述溝道保護(hù)膜的一個(gè)漸縮側(cè)形成第1電極；在所 述溝道保護(hù)膜的另一個(gè)漸縮側(cè)形成第2電極；其中，最靠近第1電極的所述柵極電極的邊緣 從第1電極抵靠半導(dǎo)體膜之處朝第2電極偏置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，最靠近第2電極的所述柵極電極的邊緣從第2電極抵 靠半導(dǎo)體膜之處朝第1電極偏置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第1電極包括位于主布線膜之上的上側(cè)電極，所述主 布線膜位于下側(cè)電極膜上方，所述下側(cè)電極膜位于半導(dǎo)體膜的上方。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，抵靠第2電極的溝道保護(hù)膜的下部起到漏極邊緣的作 用，抵靠第1電極的溝道保護(hù)膜的下部起到源極邊緣的作用。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極絕緣膜為單層膜。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體膜由微晶硅制成。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述主布線膜由低電阻布線材料制成。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述下側(cè)電極由鈦制成。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極電極的中心偏離所述溝道保護(hù)膜的中心。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述柵極電極的表面與所述絕緣膜的表面齊平。在對以下附圖和詳細(xì)說明進(jìn)行研究后，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)想到本發(fā)明的其它系 統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)想到所有這些其它的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)均應(yīng)在本說明書和 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，并由所附權(quán)利要求保護(hù)。


圖1為第一實(shí)施例的TFT的主要部分的平面圖，其中的剖面線部分為源極/漏極 電極抵靠在半導(dǎo)體膜上的接觸區(qū)域；圖2為示意圖，其顯示了所述主要部分沿圖1所示的A-A剖面線的剖面結(jié)構(gòu)；圖3A 圖3E為剖面圖，它們顯示了制造第一實(shí)施例的TFT結(jié)構(gòu)的工藝；圖4為第二實(shí)施例的TFT的主要部分的平面圖；圖5為示意圖，其顯示了所述主要部分沿圖4所示的B-B剖面線的剖面結(jié)構(gòu)；圖6為第三實(shí)施例的TFT的主要部分的平面圖；圖7為示意圖，其顯示了所述主要部分沿圖6所示的C-C剖面線的剖面結(jié)構(gòu)；圖8A和圖8B為示意性顯示第四實(shí)施例的TFT的平面圖以及沿豎直方向示意性顯 示結(jié)構(gòu)的圖；圖9A 圖9C為分別示意性顯示第五和第六實(shí)施例的TFT的平面圖以及沿豎直方 向示意性顯示結(jié)構(gòu)的圖，其中，圖9A對應(yīng)第五實(shí)施例，圖9B對應(yīng)第六實(shí)施例，圖9C對應(yīng)兩 個(gè)實(shí)施例；圖IOA 圖IOE為剖面圖，它們顯示了制造第五和第六實(shí)施例的TFT的工藝；圖IlA 圖IlC為示意性顯示第七和第八實(shí)施例的TFT的平面圖以及沿豎直方向 示意性地顯示結(jié)構(gòu)的圖，其中，圖IlA對應(yīng)第七實(shí)施例，圖IlB對應(yīng)第八實(shí)施例，圖IlC對應(yīng) 兩個(gè)實(shí)施例；圖12A 圖12C為示意性顯示第九和第十實(shí)施例的TFT的平面圖以及沿豎直方向 示意性顯示結(jié)構(gòu)的圖，其中，圖12A對應(yīng)第九實(shí)施例，圖12B對應(yīng)第十實(shí)施例，圖12C對應(yīng)兩 個(gè)實(shí)施例；圖13A 圖13C為示意性顯示第i^一和第十二實(shí)施例的TFT的平面圖以及沿豎直 方向示意性顯示結(jié)構(gòu)的圖，其中，圖13A對應(yīng)第i^一實(shí)施例，圖13B對應(yīng)第十二實(shí)施例，圖 13C對應(yīng)兩個(gè)實(shí)施例；圖14A 圖14E為示意性顯示第十三 第十六實(shí)施例的TFT的平面圖以及沿豎直 方向示意性顯示結(jié)構(gòu)的圖，其中，圖14A對應(yīng)第十三實(shí)施例，圖14B對應(yīng)第十六實(shí)施例，且圖 14B中的虛線圓圈Z對應(yīng)第十四實(shí)施例，圖14C對應(yīng)第十三 第十六實(shí)施例，圖14D對應(yīng)第 十四實(shí)施例，圖14E對應(yīng)第十五實(shí)施例；圖15A和圖15B為比較例的TFT的平面圖以及說明為了建立電場分布所進(jìn)行的模 擬結(jié)果的三維圖；圖16為說明比較例的TFT的泄漏特性的圖；圖17為第十七實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器的框圖；圖18為在圖17所示的有機(jī)EL顯示器中的像素電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式雖然以上已對本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在 本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠包含更多的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式。因此，除了根據(jù)所附權(quán)利要求及其等 同技術(shù)方案以外，不應(yīng)對本發(fā)明加以限制。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)源極/漏極電極中的至少一個(gè)用作漏極電極時(shí)，電流聚集在用作漏極的電極抵靠半導(dǎo)體膜的區(qū)域的輪廓部分上。此時(shí)，電流經(jīng)輪廓部分從靠近所述 輪廓部分的電極的區(qū)域流至溝道形成區(qū)域，使得在該輪廓部分中由電流路徑產(chǎn)生的電阻最 小。從電極的另一部分流出的電流聚集在所述輪廓部分的邊緣，即兩個(gè)邊緣點(diǎn)上。即使在 使輪廓部分的長度與用作漏極的源極/漏極電極的寬度(通常為沿溝道寬度方向的長度) 相一致時(shí)，由于會使應(yīng)力集中在電極的邊緣上，因此也可能會使電流集中在這些邊緣上。總 之，可能會使電流聚集在輪廓部分上的兩個(gè)邊緣點(diǎn)而不是其它點(diǎn)處。以上現(xiàn)象不僅會在薄膜晶體管導(dǎo)通時(shí)發(fā)生，而且還會在薄膜晶體管截止時(shí)發(fā)生。 艮口，假定例如采用η溝道晶體管，在該晶體管截止時(shí)，其源極和漏極偏置，其柵極偏置至比 晶體管導(dǎo)通時(shí)設(shè)定柵極所達(dá)到的電壓電平低的OV或負(fù)電壓。此時(shí)，由于施加在源極和漏極 上的偏壓的作用，電流將流動。但是，由于通過施加在柵極上的偏 壓強(qiáng)制斷開溝道，因此，會 截?cái)嚯娏?。但是，截止電流會流過泄漏路徑，如穿過漏極和基板的較深部分的路徑。在這種 情況下，截止電流聚集在用作漏極的源極/漏極電極的輪廓部分的邊緣(兩個(gè)邊緣點(diǎn))上。 電極的面積越寬，聚集在輪廓部分的電流就越強(qiáng)。即使在兩個(gè)邊緣點(diǎn)為電極層的邊緣時(shí)，仍 會增強(qiáng)該聚集。本發(fā)明的實(shí)施例采用了這樣一種布置圖案，其中，兩個(gè)邊緣點(diǎn)位于柵極電極的外 側(cè)，或更優(yōu)選的是，以一定距離或更大距離與柵極電極分離。在涉及η溝道晶體管的情況下，當(dāng)在漏極邊緣附近的溝道的高電場強(qiáng)度的區(qū)域中 產(chǎn)生的載流子中的電子由于離子碰撞流入柵極電極中，并且空穴流經(jīng)基板的較深部分中的 路徑時(shí)，通常會產(chǎn)生截止電流。在柵極負(fù)偏置而漏極正向強(qiáng)偏置的情況下，柵極與漏極之間 的電壓增高的工作區(qū)域中，能夠明顯呈現(xiàn)出這種現(xiàn)象。漏電流具有取決于晶體管中溝道的寬度的分量和獨(dú)立于該寬度的分量。獨(dú)立于溝 道寬度的分量為由確定溝道寬度的半導(dǎo)體膜與漏極電極彼此抵靠的邊緣產(chǎn)生的泄漏分量。 由于前面的原因，獨(dú)立于溝道寬度的分量由沿著經(jīng)過兩個(gè)邊緣點(diǎn)的路徑流動的電流控制。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，使柵極電極與兩個(gè)邊緣點(diǎn)分離。此時(shí)，一旦由碰撞電離產(chǎn)生載流子的 位置與可能聚集漏電流的電極的邊緣分開一定距離，便能急劇減小截止電流。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管(TFT)具有柵極電極、形成有溝道的半導(dǎo)體 薄膜、柵極絕緣膜以及在疊層結(jié)構(gòu)內(nèi)層疊的兩個(gè)源極/漏極電極，其中，所述疊層結(jié)構(gòu)層疊 在至少具有絕緣表面的基板上。對于將多晶硅用作半導(dǎo)體膜材料的薄膜晶體管而言，由于能夠采用較高溫度的熱 處理，因此，在制造步驟中可進(jìn)行離子注入和雜質(zhì)活化。因此，優(yōu)選采用在半導(dǎo)體膜中具有 溝道形成區(qū)域和兩個(gè)源極/漏極區(qū)域的所謂平面狀TFT結(jié)構(gòu)。兩個(gè)源極/漏極區(qū)域形成半 導(dǎo)體膜中的子區(qū)域，所述半導(dǎo)體膜具有導(dǎo)電類型相反的雜質(zhì)，該雜質(zhì)以較高濃度引入到通 過平面視圖觀察源極/漏極區(qū)域夾持溝道區(qū)域的位置。平面狀TFT結(jié)構(gòu)根據(jù)將柵極電極設(shè)置在半導(dǎo)體薄膜的頂側(cè)(與基板相對)還是將 柵極電極設(shè)置在半導(dǎo)體薄膜的底側(cè)(基板)，分為頂部柵極型和底部柵極型。考慮到將多晶 硅用作半導(dǎo)體膜的材料的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的類型為底部柵極平面型。然而，并不排除 將本發(fā)明用于頂部柵極平面型。在采用非晶硅或微晶硅時(shí)，由于必須以低溫形成半導(dǎo)體膜，因此，最好采用在不同 的半導(dǎo)體膜中形成溝道形成區(qū)域和源極/漏極區(qū)域的所謂交錯(cuò)型。將在源極/漏極區(qū)域的底側(cè)形成柵極電極的TFT結(jié)構(gòu)稱為底部柵極交錯(cuò)型，而將在源極/漏極區(qū)域的頂側(cè)形成柵極電極的TFT結(jié)構(gòu)稱為頂部柵極交錯(cuò)型?？梢詫⒌撞繓艠O交錯(cuò)型稱為反向交錯(cuò)型。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，考慮了兩個(gè)源極/漏極電極中的至少一個(gè)抵靠在形成 有溝道的半導(dǎo)體膜上的區(qū)域。該區(qū)域可以是源極/漏極電極的表面抵靠在半導(dǎo)體膜上的平 面狀區(qū)域，或是源極/漏極電極的側(cè)面抵靠在半導(dǎo)體膜上的側(cè)向區(qū)域。在該區(qū)域中，限定了源極/漏極電極的一部分輪廓，并且，將在輪廓部分端部的點(diǎn) 稱為邊緣點(diǎn)。在上述前提下，應(yīng)用本發(fā)明的要求為通過平面視圖觀察(即，在布置圖案中)，兩 個(gè)邊緣點(diǎn)位于柵極電極的外側(cè)。后面將對滿足該要求的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。以下描述 的布置圖案(情況)可以根據(jù)柵極電極與端部稱為邊緣點(diǎn)的輪廓部分重疊的方式來獲得。柵極電極和輪廓部分不重疊的(第一種)情況也應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。相反，在輪廓部分上的一個(gè)位置處，柵極電極與兩個(gè)邊緣點(diǎn)之間的源極/漏極電 極的輪廓部分重疊。具體地，這種情況應(yīng)分為柵極電極的凸形部與線形輪廓部分重疊的第 二種情況，柵極電極的線形邊緣與輪廓部分的凸形部重疊的第三種情況。另外，還存在第四 種情況，即柵極電極的寬度小于輪廓部分的寬度，并且，柵極電極在其整個(gè)寬度范圍內(nèi)與 輪廓部分重疊。限定輪廓部分的方式根據(jù)是否存在用作蝕刻阻止部的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜而改變。 下面針對各實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。第一實(shí)施例涉及底部柵極交錯(cuò)TFT，并涉及柵極電極與輪廓部分不重疊的第一種 情況。圖1為TFT的平面圖，圖2為沿圖1中所示的A-A剖面線的TFT的剖面結(jié)構(gòu)圖。在圖2所示的TFT IOA中，經(jīng)基層(一種絕緣層)，在由玻璃等制成的基板11上形 成包括預(yù)定的柵極金屬層(GM)的柵極電極13，該柵極金屬層由高熔點(diǎn)金屬制成，該高熔點(diǎn) 金屬例如為鉬(Mo)，但不局限于鉬。柵極電極13的厚度為大約幾十納米，例如為大約65nm， 但不限于此。柵極電極13與例如顯示像素電路的其它元件共用內(nèi)部布線。因此，如圖1所示， 以類似細(xì)長布線的方式形成柵極電極13。如圖2所示，優(yōu)選將柵極電極13埋設(shè)在絕緣表面12的表面部分中。這是為了使 絕緣層12與柵極電極13彼此齊平。在絕緣層12與柵極電極13彼此齊平時(shí)，意味著柵極 電極相對于絕緣層是平坦的。因此，由于不會施加膜應(yīng)力，所以，能夠減弱電場在上半導(dǎo)體 膜或電極接觸部分上的聚集。但是，針對這種缺陷，在形成并加工柵極電極膜(鉬膜)的步 驟中，可以在絕緣層12的表面上形成柵極電極13。形成柵極絕緣膜14以覆蓋柵極電極13的表面以及在柵極電極13周圍的絕緣層12 的表面。在柵極絕緣膜14上形成由非晶硅(α-Si)或微晶硅(μ-cSi)制成的半導(dǎo)體膜15。柵極絕緣膜14可以是單層二氧化硅膜或可以是多層膜。就多層膜而言，多層膜 優(yōu)選包括下層氮化硅(SiN)膜和上層二氧化硅(SiO2)膜。氮化硅膜的厚度范圍為十幾納 米 幾十納米，例如為20nm。二氧化硅膜的厚度范圍為一百幾十納米 幾百納米，例如為 290nmo半導(dǎo)體膜15對于每一 TFT而言，均具有孤立的圖案。在圖2的剖面圖中，柵極絕緣膜14的整個(gè)上表面上形成半導(dǎo)體膜15，以覆蓋柵極絕緣膜14。在半導(dǎo)體膜15由微晶硅 制成時(shí)，其厚度小至十幾納米，例如15nm，但不局限于此。 在半導(dǎo)體膜15上形成半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16，該保護(hù)膜由具有圖1所示的矩形圖案 的較厚絕緣膜形成。如圖2所示，半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的優(yōu)選端面向前逐漸縮小以具有適 度的斜面。沿溝道的方向(所示的剖面的方向)從保護(hù)膜16左右兩側(cè)向溝道的中心，以安 裝在半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的斜面上的方式形成第1源極/漏極(SD)電極18和第2源極 /漏極(SD)電極19。第1源極/漏極電極18起到漏極電極的功能，而第2源極/漏極電極19起到源 極電極的功能。在這種情況下，所謂漏極邊緣是指在溝道中心附近的、第1源極/漏極電極 18抵靠在半導(dǎo)體膜15上的接觸區(qū)域的邊緣。在第一實(shí)施例中，如以圖1中的粗體實(shí)線所示 的那樣，接觸區(qū)域的邊緣為沿與溝道方向(所謂溝道長度方向)正交的所謂溝道寬度方向 延伸的線。在圖1中，第1源極/漏極電極18抵靠半導(dǎo)體膜15的接觸區(qū)如陰影區(qū)域所示。 以粗體實(shí)線繪制的線指第1源極/漏極電極18抵靠半導(dǎo)體膜15的區(qū)域輪廓的一部分。以 后，將在溝道中心附近的接觸區(qū)域的邊緣稱為輪廓部分30。將輪廓部分30的端部稱為邊緣 ；31ο即使對于第2源極/漏極電極19而言，如圖1所示，也可定義輪廓部分30和邊緣 ；31ο在本實(shí)施例中，第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19中的每一個(gè)均 由4層構(gòu)成。具體地，第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19中的每一個(gè)均具 有從最下層按順序?qū)盈B的形成有源極/漏極區(qū)域的源極/漏極半導(dǎo)體膜17Α、下側(cè)電極膜 17Β、主布線膜17C以及上側(cè)電極膜17D。源極/漏極半導(dǎo)體膜17Α例如為以高濃度施用η型雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜。在交錯(cuò)結(jié)構(gòu) 中，該形成有源極/漏極區(qū)域的半導(dǎo)體膜為與形成有溝道的半導(dǎo)體膜15不同的膜。源極/ 漏極半導(dǎo)體膜17Α的厚度為幾十納米，例如為50納米。厚主布線膜17C由低電阻布線材料制成，例如可以采用鋁，但不僅限于此。在這種 情況下，在主布線膜17C的上下側(cè)上涂敷由高熔點(diǎn)金屬等材料制成的薄膜，以便防止與基 層反應(yīng)或防止由光刻法產(chǎn)生的反射。通過厚度為幾百納米至1100納米(例如，900納米) 的鋁膜形成主布線膜17C，通過例如大約50nm厚的鈦膜形成下側(cè)電極膜17B，通過例如大約 50nm厚的鉬膜形成上側(cè)電極膜17D。半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16保護(hù)溝道形成區(qū)域在對第1源極/漏極電極18和第2源極 /漏極電極19進(jìn)行加工時(shí)不被蝕刻。第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19應(yīng) 具有足以實(shí)現(xiàn)保護(hù)的厚度，這有助于平衡施加在第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極 電極19上的整體應(yīng)力。半導(dǎo)體膜15中由半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16覆蓋的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域。半導(dǎo)體溝道 保護(hù)膜16的斜面的下邊緣作為漏極邊緣和源極邊緣。圖2顯示了沿圖1所示的A-A剖面 線的剖面。邊緣點(diǎn)31位于半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的斜面的邊緣附近。本實(shí)施例的特征在于經(jīng)平面圖所視，兩個(gè)邊緣點(diǎn)31位于柵極電極13的外側(cè)。在本實(shí)施例中，采用了偏置柵極結(jié)構(gòu)，以便能夠使聚集電場的漏極側(cè)邊緣點(diǎn) 31 (在圖1或圖2右側(cè)的邊緣點(diǎn)31)與柵極電極13分離。換句話說，使柵極電極13偏置，以便能夠使柵極電極13沿寬度方向的中心朝源極電極偏離溝道形成區(qū)域的中心。從每一邊緣點(diǎn)3 1至柵極電極13邊緣的距離Da(圖1)優(yōu)選等于或小于預(yù)定距離 DO。在彼此重疊的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16和第1源極/漏極電極18的輪廓通過的邊緣 點(diǎn)31處，作用在下側(cè)半導(dǎo)體膜15上的應(yīng)力較大。這是增大經(jīng)非常薄的半導(dǎo)體膜15產(chǎn)生泄 漏的原因。具體地，例如，假設(shè)在將第2源極/漏極電極19設(shè)定為OV的情況下，對第1源 極/漏極電極18施加正電壓，由于第1源極/漏極電極18的電阻率較低，因此，電流會聚 集在圖1所示的最靠近溝道形成區(qū)域的輪廓部分30上。最重要的是，由于應(yīng)力的作用，可 能使電場聚集在邊緣點(diǎn)31上。大量電流流過邊緣點(diǎn)31。上述現(xiàn)象不僅在TFT導(dǎo)通時(shí)發(fā)生，而且在TFT截止時(shí)也會發(fā)生。具體地，假設(shè)例如 采用η溝道型TFT，在TFT截止時(shí)，其源極和漏極(第1源極/漏極電極18和第2源極/漏 極電極19)偏置，柵極電極13偏置為比在TFT導(dǎo)通時(shí)設(shè)定柵極電極所達(dá)到的電壓水平值低 的OV或負(fù)電壓。由于源極與漏極之間的偏壓的作用，電流將流動。但是，利用穿過柵極的 偏壓強(qiáng)制切斷溝道，從而截?cái)嚯娏?。盡管如此，截止電流仍會沿泄漏路徑，如通過漏極電極 (第1源極/漏極電極18)以及基板較深部分等路徑流動。在這種情況下，截止電流與導(dǎo)通 電流相類似，也聚集在起到漏極作用的源極/漏極電極(第1源極/漏極電極18)的輪廓 部分30的端部上(兩個(gè)邊緣點(diǎn)31)。在電極的面積大于輪廓部分30的面積時(shí)，電流的聚集 更強(qiáng)。即使在兩個(gè)邊緣點(diǎn)為電極層邊緣上的點(diǎn)時(shí)(本實(shí)施例)，仍會增強(qiáng)電流的聚集。本實(shí)施例采用的布置圖案為使兩個(gè)邊緣點(diǎn)31位于柵極電極13的外側(cè)，更優(yōu)選的 是，這兩個(gè)邊緣點(diǎn)與柵極電極分離一定距離DO或更大距離。就η溝道TFT而言，當(dāng)由在漏極邊緣附近的溝道中的高電場強(qiáng)度的區(qū)域中出現(xiàn)的 離子碰撞產(chǎn)生的載流子中的電子流入漏極電極(第1源極/漏極電極18)內(nèi)并且空穴沿基 板較深部分中的路徑流動時(shí)，產(chǎn)生截止電流。在柵極負(fù)偏置且漏極正向強(qiáng)偏置時(shí)，柵極與漏 極之間的電壓增高的工作區(qū)域中，能夠明顯呈現(xiàn)這種現(xiàn)象。另外，泄漏電流具有取決于TFT的溝道寬度的分量和獨(dú)立于所述溝道寬度的分 量。獨(dú)立于所述溝道寬度的分量由確定溝道寬度的半導(dǎo)體膜15和漏極電極(第1源極/ 漏極電極18)彼此抵靠的邊緣(輪廓部分30)產(chǎn)生。由于上述原因，獨(dú)立于溝道寬度的分 量由流過兩個(gè)邊緣點(diǎn)31的電流控制。在本實(shí)施例中，柵極電極13與兩個(gè)邊緣點(diǎn)31分離。 此時(shí)，一旦由碰撞電離產(chǎn)生載流子之處與泄漏電流可能聚集的電極的邊緣以較短的距離彼 此分離，則會急劇減小截止電流。更特別的是，應(yīng)考慮在光刻技術(shù)中的圖案不一致性來限定所述預(yù)定距離D0，以便 能夠使最大的膜應(yīng)力接近穩(wěn)定狀態(tài)下的膜應(yīng)力，其中，該穩(wěn)定狀態(tài)下的膜應(yīng)力與施加在第1 源極/漏極電極18中心之下的半導(dǎo)體膜15上的應(yīng)力處于相同水平。通過偏置柵極，使兩個(gè)源極/漏極電極中至少一個(gè)的兩個(gè)邊緣點(diǎn)位于柵極電極的 外側(cè)。由此觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)和布置從根本上與只是偏置柵極的結(jié)構(gòu)和布置不 同。在第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19彼此交換了源極和漏極的功 用時(shí)，圖1所示的布置以鏡像對稱的方式改變。例如，對于偏置柵極結(jié)構(gòu)而言，可以采用的 結(jié)構(gòu)為，使柵極電極13沿其寬度方向的中心從溝道的中央向第1源極/漏極電極18偏移。
圖3A 圖3E為剖面圖，它們顯示了制造具有上述結(jié)構(gòu)的TFT的工藝。在圖3A 圖3E中，披露了形成半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜的步驟以及隨后以鋪設(shè)布線的步驟結(jié)束的多個(gè)步 驟。圖3A 圖3E顯示了 TFT和其它相鄰元件(例如，電容元件和布線)。將用于鋪設(shè)布線 的工序稱為蝕刻停止工序。為了形成底部柵極TFT，首先，在由玻璃等制成的基板9的絕緣面上涂敷柵極金屬 (GM)，并且，通過對柵極金屬進(jìn)行加工形成圖案化的柵極電極13 (圖3A)。此時(shí)，在附近區(qū)域中形成起到電容元件的電極或布線的襯層作用的柵極金屬層 13A。在圖3B所示的步驟中，形成由二氧化硅或氮化硅制成并覆蓋柵極電極13的柵極 絕緣膜14，并且，在柵極絕緣膜14上形成起到晶體管的溝道形成區(qū)域作用并由非晶硅或微 晶硅制成的半導(dǎo)體膜15。之后，厚厚地涂敷氮化硅等，然后形成圖案，以形成半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16，使得半 導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16與柵極電極13的上層部分地重疊。此時(shí)，在使柵極電極具有圖1所示 的偏置結(jié)構(gòu)時(shí)，半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16單向背離柵極電極13。 在圖2中所示的源極/漏極半導(dǎo)體膜17A和下側(cè)電極膜17B根據(jù)它們的形成方法 形成，隨后使這些膜形成圖案。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻以從由源極/漏極半導(dǎo)體膜17A和下側(cè)電極 膜17B保護(hù)的區(qū)域之外的區(qū)域除去半導(dǎo)體膜15。最終，以類似通過半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16或 源極/漏極半導(dǎo)體膜17A自對準(zhǔn)的方式，使位于半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16或源極/漏極半導(dǎo)體 膜17A之下的半導(dǎo)體膜15留下。在圖3C所示的步驟中，在暴露的柵極絕緣膜14的上層膜(例如，二氧化硅膜14B) 的上表面上形成在規(guī)定位置處具有孔的抗蝕劑層(未示出)。對二氧化硅膜14B和在二氧 化硅膜14B之下的氮化硅膜14A進(jìn)行蝕刻以形成接觸孔14C。在圖3D所示的步驟中，形成起到第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極 19作用的主布線膜17C和上側(cè)電極膜17D，并隨后對它們進(jìn)行蝕刻，以便形成預(yù)定的圖案。 最后，使第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19在溝道形成區(qū)域上方彼此分離。 在另一區(qū)域中形成通過接觸孔14C與下側(cè)柵極金屬層13A結(jié)合的布線20。此時(shí)，可以進(jìn)行蝕刻，以便除去在圖3C所示的步驟中圖案化的源極/漏極半導(dǎo)體 膜17A和下側(cè)電極膜17B的在溝道形成區(qū)域上方的部分，或者如圖1所示留下來。由于較 厚的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16，因此，可以在蝕刻期間保護(hù)半導(dǎo)體膜15中的溝道形成區(qū)域不會 損壞。第二實(shí)施例涉及具有半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的底部柵極交錯(cuò)型TFT，并且，該實(shí)施 例涉及柵極電極的凸形部分在一個(gè)位置處與線形輪廓部分30重疊的(第二種)情況。圖4為平面圖，圖5為沿圖4中所示的B-B剖面線的剖面圖。就本發(fā)明與第一實(shí)施例(圖1)的不同之處而言，第一點(diǎn)為源極和漏極相對于溝道 的中心彼此橫向?qū)ΨQ，第二點(diǎn)為柵極電極13具有凸形部分13B，該部分在通過平面圖所示 時(shí)分別向源極電極和漏極電極突出。凸形部分13B與輪廓部分30重疊。此時(shí)，從凸形部分 13B至邊緣點(diǎn)31的距離Dc最好等于或長于規(guī)定距離DO。邊緣點(diǎn)31以距離Db與柵極電極 13的直線部分分離。距離Db最好等于或長于規(guī)定距離DO。在本實(shí)施例中，由于通過由柵極電極13感應(yīng)產(chǎn)生的電場控制的溝道形成區(qū)域與柵極電極13分離，從而大大減小截止電流。從這一觀點(diǎn)考慮，本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)與第一實(shí) 施例相同的有益效果。另外，由于凸形部分13B在最大寬度范圍內(nèi)與輪廓部分30重疊，因此，溝道形成區(qū) 域在輪廓部分30上的幾乎任意點(diǎn)處，均與第1源極/漏極電極18或第2源極/漏極電極 19幾乎直接結(jié)合。因此，由源極或漏極引起的電阻遠(yuǎn)小于僅為偏置結(jié)構(gòu)中源極或漏極引起 的電阻。與第一實(shí) 施例相比，在柵極與漏極或柵極與源極之間的疊加電容(寄生電容)增 大。另外，導(dǎo)通電阻減小的效果明顯，于是證明本實(shí)施例有效。寄生電容增大的區(qū)域如圖4中網(wǎng)狀區(qū)域所示。這些區(qū)域位于柵極電極13輪廓的 外側(cè)并與由柵極電極感應(yīng)產(chǎn)生的電場直接電連接。另外，這些區(qū)域位于半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜 16的內(nèi)側(cè)，并且，在這些區(qū)域上不安裝任何電極。因此，在這些區(qū)域中，就剖面結(jié)構(gòu)而言，柵 極電極13通過較薄的柵極絕緣膜14和半導(dǎo)體膜15與第1源極/漏極電極18或第2源極 /漏極電極19電容連接。但是，從圖4可以看出，四個(gè)區(qū)域均具有較小的面積。在盡可能大地將柵極電極13 與邊緣點(diǎn)31之間的距離減小至不會增大泄漏的程度時(shí)，即在使該距離等于規(guī)定距離DO時(shí)， 四個(gè)區(qū)域的面積最小。因此，能夠減小寄生電容。在本實(shí)施例中，邊緣點(diǎn)31與柵極電極13之間的距離最好等于規(guī)定距離D0，以便減 小截止泄漏和寄生電容。本實(shí)施例的TFT證明例如可用作開關(guān)元件，其中，源極與漏極的性能根據(jù)電勢之 間的關(guān)系轉(zhuǎn)換。假定漏極的性能是固定的，則柵極電極僅在第1源極/漏極電極18側(cè)具有凸形部 分的方案也應(yīng)包含在本實(shí)施例的范圍內(nèi)。另外，如果多個(gè)凸形部分13B與多個(gè)源極/漏極電極中的一個(gè)源極/漏極電極的 輪廓部分30相交或者如果凸形部分13B具有波形形狀，則會減少本實(shí)施例所提供的優(yōu)點(diǎn)。 具體地，由于在與凸形部分13B相交的邊緣點(diǎn)31之間的一部分長度起到低電阻區(qū)域的作 用，因此，如果存在多個(gè)矩形或波紋狀凸形部分13B，則多個(gè)凸形部分之間的空間仍會形成 較大電阻。因此，不能令人滿意地減小導(dǎo)通電阻。另外，在凸形部分13B之間的空隙中，與 由圖4中的網(wǎng)狀區(qū)域表示的區(qū)域相類似，疊加電容增大。這樣會導(dǎo)致寄生電容增大。因此， 由于這兩個(gè)原因，多個(gè)凸形部分與輪廓部分30相交的布置結(jié)構(gòu)并不是優(yōu)選的。相反，在第一實(shí)施例中，最優(yōu)選的布置為使單一凸形部分13B具有最大的寬度， 并使其以減小泄漏所必需的最小距離(規(guī)定距離DO)與在輪廓部分30端部處的邊緣點(diǎn)31 分離。在圖4中，在滿足條件Db = Dc = DO時(shí)，由于以網(wǎng)狀區(qū)域表示并且使寄生電容增 大的區(qū)域的面積最小，因此，是優(yōu)選的。即使條件為Db = Dc > D0，仍能夠有效地減小寄生 電容。對于應(yīng)用本實(shí)施例的第二要求為在邊緣點(diǎn)31鄰接?xùn)艠O電極13的多個(gè)側(cè)面時(shí)，應(yīng) 使邊緣點(diǎn)31與多個(gè)側(cè)面相距相等的距離。第三實(shí)施例本實(shí)施例涉及一種包括半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的底部柵極交錯(cuò)型TFT，并且，該實(shí)施例涉及的(第三種)情況為柵極電極的線形邊緣在輪廓部分30上的一個(gè)位置處與輪廓部分30的凹部重疊。圖6為平面圖，圖7為沿圖6中所示的C-C剖面線的剖面圖。第二實(shí)施例(圖4)的布置形狀為柵極電極具有凸形形狀，線形輪廓部分30與凸
部重疊。相反，第三實(shí)施例的TFTlOC的布置形狀為輪廓部分30具有凸部，該凸部與柵極 電極13的線形邊緣重疊。具體地，在圖6中，半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16分別在漏極電極側(cè)和源極電極側(cè)具有凹 部。半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的各邊緣限定了輪廓部分30，在該輪廓部分30上，第1源極/漏 極電極18或第2源極/漏極電極19在圖7所示的斜面的下邊緣處抵靠在半導(dǎo)體膜15上。 因此，如圖6所示，輪廓部分30的形狀類似于具有朝溝道中心突出的凸部30A并四次彎折 的折線。第1源極/漏極電極18或第2源極/漏極電極19的圖案的輪廓線與折線(輪廓 部分30)相交的兩個(gè)點(diǎn)為在接觸區(qū)域(附圖中的陰影區(qū)域)與非接觸區(qū)域之間的邊界上的 點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)被認(rèn)為是邊緣點(diǎn)31。這種布置與第二實(shí)施例中的布置相類似，表示了這樣一種形式的例子，即柵極電 極在輪廓部分上的一個(gè)位置處，與源極/漏極電極抵靠在半導(dǎo)體層上的區(qū)域的輪廓部分重疊。因此，在TFT中的溝道形成區(qū)域在較大凸部30A的整個(gè)寬度范圍內(nèi)，抵靠在第1源 極/漏極電極18或第2源極/漏極電極19上，導(dǎo)通電阻減小。只要第二實(shí)施例中包括的 柵極電極13的凸部13B的寬度(沿圖4的紙面的縱向的尺寸)幾乎等于在第三實(shí)施例中 包括的半導(dǎo)體保護(hù)膜16 (輪廓部分的凸部)的凹部的寬度，則第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)仍能與第 二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)基本對應(yīng)。相反，在圖6中表示為網(wǎng)狀區(qū)域的區(qū)域?yàn)闁艠O電極13通過薄半導(dǎo)體膜15與第1 源極/漏極電極18或第2源極/漏極電極19電容連接的區(qū)域。這些區(qū)域的面積往往大于 圖4所示的區(qū)域的面積。因此，第三實(shí)施例往往能夠形成大于第二實(shí)施例的寄生電容。但是，即使由于減小泄漏帶來的限制而難以大大減小圖4中所示的距離Db時(shí)，由 于只需考慮不一致性，因此，仍能夠進(jìn)一步減小圖6所示的距離Dd。因此，能夠?qū)⒃诘谌龑?shí) 施例中產(chǎn)生的寄生電容抑制至與第二實(shí)施例同等的水平。在設(shè)計(jì)中心可以使距離Dd為零。在這種情況下，如果不一致量較大，則雖然凸部 30A接近柵極電極13的邊緣，但是，凸部30A可能仍不會與柵極電極13的邊緣重疊。即使 在這種情況下，導(dǎo)通電阻值仍會根據(jù)空隙的長度增大。但是，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠急劇減小寄 生電容。在必須犧牲導(dǎo)通電阻來減小寄生電容時(shí)，可以采用上述布置設(shè)計(jì)。以上以底部柵極交錯(cuò)型TFT為例并著眼于布置圖案之間的差異對三個(gè)實(shí)施例進(jìn) 行說明。以這些實(shí)施例作為標(biāo)準(zhǔn)布置圖案，本發(fā)明可適用于頂部柵極交錯(cuò)型和平面型。由于已對這些布置進(jìn)行了詳細(xì)說明，因此，下面將結(jié)合顯示結(jié)構(gòu)的示意性平面圖 和剖面圖來描述其它實(shí)施例。第四實(shí)施例圖8A為示意性平面圖，圖8B為沿豎直方向顯示結(jié)構(gòu)的示意圖。該示意性結(jié)構(gòu)圖顯示了形成有溝道的半導(dǎo)體膜與源極/漏極電極沿溝道長度方向重疊的大致程度。圖8B 顯示了以最短距離鄰近邊緣點(diǎn)的柵極電極。 第四實(shí)施例涉及一種包括半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的底部柵極交錯(cuò)型TFT，并涉及柵 極電極13在其整個(gè)寬度范圍內(nèi)與輪廓部分30重疊的(第四種)情況。如圖8A所示，柵極電極13的寬度小于輪廓部分30的長度，柵極電極13在其整個(gè) 寬度范圍內(nèi)與輪廓部分30重疊。柵極電極13設(shè)置在位于半導(dǎo)體膜15之下的層中并以距 離De靠近邊緣點(diǎn)31。距離De優(yōu)選等于或長于預(yù)定距離DO。在這種情況下，能夠急劇減小 截止泄漏。柵極電極13的面積較小。如果在源極與柵極之間的寄生電容較大，則可以使柵極 電極13延伸至源極電極以便形成拉出布線(pull-out wiring)。上述布置為以下形式的一個(gè)例子，即在輪廓區(qū)域上的一個(gè)位置處，柵極電極與源 極/漏極電極抵靠半導(dǎo)體膜的區(qū)域的輪廓部分重疊。圖9A為顯示第五實(shí)施例的示意性平面圖，圖9B為顯示第六實(shí)施例的示意性平面 圖。圖9C為示意圖，其顯示了由第五和第六實(shí)施例共同使用的沿豎直方向的結(jié)構(gòu)。第五和第六實(shí)施例涉及底部柵極交錯(cuò)TFT沒有半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜的情況。特別 是，第五實(shí)施例與第一實(shí)施例相似，涉及柵極電極13不與輪廓部分30重疊的(第一種)情 況。第六實(shí)施例與第四實(shí)施例相似，涉及柵極電極13沿其寬度方向、在其整個(gè)寬度范圍內(nèi) 與輪廓部分30重疊的(第四種)情況。如圖9A和圖9B所示，由于沒有半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜，因此，第1源極/漏極電極18 和第2源極/漏極電極19安裝在半導(dǎo)體膜15上，與半導(dǎo)體膜15部分重疊。因此，輪廓部 分30對應(yīng)于與半導(dǎo)體膜重疊的源極/漏極電極的輪廓部分，形狀類似于彎折兩次的折線。邊緣點(diǎn)31相當(dāng)于輪廓部分30的端部，g卩，半導(dǎo)體膜15的邊緣與第1源極/漏極 電極18或第2源極/漏極電極19的邊緣之間的交叉點(diǎn)。在第五實(shí)施例中，柵極電極13雖然鄰近輪廓部分30，但不與輪廓部分30重疊。然 而，由于柵極電極鄰近輪廓部分30，因此，會顯著抑制導(dǎo)通電阻的增大。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于 在漏極側(cè)的寄生電容非常小。最重要的是，由于邊緣點(diǎn)31位于柵極電極13的外側(cè)，因此， 會急劇減小截止泄漏。在第六實(shí)施例中，與第四實(shí)施例相似，柵極電極13的寬度小于輪廓部分30的長 度，柵極電極13在其整個(gè)寬度范圍內(nèi)與輪廓部分30重疊。在第五和第六實(shí)施例中，以距離Df或距離Dg表示柵極電極13與每一邊緣點(diǎn)31之 間的距離。距離Df或距離Dg最好等于或長于預(yù)定距離DO。因此，會大大減小截止泄漏。下面，將對不包括第一 第四實(shí)施例中必需的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜的制造方法進(jìn)行 說明。圖IOA 圖IOE為顯示根據(jù)第五或第六實(shí)施例TFT的制造工藝的剖面圖。將圖 IOA 圖IOE所示用于鋪設(shè)布線的工藝稱為“背溝道蝕刻工藝”。柵極電極13 (以及柵極金屬層13A)的形成(圖10A)、氮化硅膜14A和二氧化硅 14B的形成以及半導(dǎo)體膜15 (圖10B)的形成與在圖3A 圖3E中所示的蝕刻停止工藝中膜 的形成相同。在圖IOB中，在沒有形成半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜的情況下，形成源極/漏極半導(dǎo)體膜17A和下側(cè)電極膜17B。 在圖IOC中，對所形成的膜進(jìn)行加工以形成圖案。之后，與圖3A 圖3E所示的工藝相類似，形成接觸孔14C (圖10D)，形成用于提供 第1源極/漏極電極18、第2源極/漏極電極19和布線20的膜(主布線膜17C和上側(cè)電 極膜17D)，并且，通過進(jìn)行光刻和蝕刻使這些電極彼此分離。對于蝕刻，優(yōu)選地，源極/漏極半導(dǎo)體膜17A起到阻止對上層進(jìn)行蝕刻的阻止部的 作用。但是，源極/漏極半導(dǎo)體膜17A和作為源極/漏極半導(dǎo)體膜17A的基底的半導(dǎo)體膜 15均由半導(dǎo)體材料制成。如果蝕刻選擇不確定，由于擔(dān)心會不必要地使半導(dǎo)體膜15變薄， 則應(yīng)對源極/漏極半導(dǎo)體膜17A進(jìn)行仔細(xì)蝕刻。圖IlA為顯示第七實(shí)施例的示意性平面圖，圖IlB為顯示第八實(shí)施例的示意性平 面圖。圖IlC為示意圖，其顯示了由第七和第八實(shí)施例共同使用的沿豎直方向的結(jié)構(gòu)。第七和第八實(shí)施例為第五和第六實(shí)施例的變形。就第七和第八實(shí)施例而言，將對 在進(jìn)行圖IOE所示的蝕刻期間保護(hù)半導(dǎo)體膜15不被損壞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在第七和第八實(shí)施例中，形成第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19 (在 下層中)，同時(shí)使它們彼此分離。之后，形成半導(dǎo)體膜15以覆蓋包括空隙的第1源極/漏 極電極18和第2源極/漏極電極19。S卩，在第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電 極19與半導(dǎo)體膜15之間的圖IlA和圖IlB所示的上下關(guān)系與圖9A和圖9B所示的關(guān)系相 反。在第七實(shí)施例中采用的柵極電極13與輪廓部分30之間的布置圖形的關(guān)系與第五 實(shí)施例相對應(yīng)。在第八實(shí)施例中采用的柵極電極13與輪廓部分30之間的布置圖形的關(guān)系 與第六實(shí)施例相對應(yīng)。在第七和第八實(shí)施例中，由于使半導(dǎo)體膜15與第1源極/漏極電極18和第2源 極/漏極電極19重疊，因此，最好使第1源極/漏極電極18和第2源極/漏極電極19的 邊緣向前逐漸變細(xì)。但是，在形成并蝕刻半導(dǎo)體膜15時(shí)，即使損壞了起到基底作用的源極 /漏極電極，由于源極/漏極電極形成在較厚的導(dǎo)電層中，因此，不存在缺陷。此時(shí)，由于已 完成了對源極/漏極電極的加工，因此，半導(dǎo)體膜15不會導(dǎo)致不利于源極/漏極電極加工 的影響。對于上述結(jié)構(gòu)而言，半導(dǎo)體膜15可以是由多晶硅制成的膜。優(yōu)選將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于 半導(dǎo)體膜15為有機(jī)半導(dǎo)體膜的情況。圖12A為顯示第九實(shí)施例的示意性平面圖，圖12B為顯示第十實(shí)施例的示意性平 面圖。圖12C為示意圖，其顯示了由第九和第十實(shí)施例共同使用的沿豎直方向的結(jié)構(gòu)。第九和第十實(shí)施例為第七和第八實(shí)施例的變形。其變化點(diǎn)在于將柵極電極13布 置在位于半導(dǎo)體膜15上方的層中以便實(shí)現(xiàn)頂部柵極結(jié)構(gòu)。其它的構(gòu)成特點(diǎn)均與第七和第 八實(shí)施例相同。在第九實(shí)施例中采用的柵極電極13與輪廓部分30之間的布置圖案的關(guān)系與第七 實(shí)施例相對應(yīng)，在第十實(shí)施例中采用的它們之間的布置圖案的關(guān)系與第八實(shí)施例相對應(yīng)。圖13A為顯示第i^一實(shí)施例的示意性平面圖，圖13B為顯示第十二實(shí)施例的示意 性平面圖。圖13C為示意圖，其顯示了由第十一和第十二實(shí)施例共同使用的沿豎直方向的 結(jié)構(gòu)。
第十一和第十二實(shí)施例涉及一種沒有半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜的底部柵極平面狀TFT， 并且涉及的情況為輪廓部分30不是源極/漏極電極抵靠半導(dǎo)體膜的接觸區(qū)域的邊緣。更特 別的是，半導(dǎo)體膜15包括溝道形成區(qū)域(CH)Ife和兩個(gè)源極/漏極區(qū)域1 和15c (S/D)， 這些源極/漏極區(qū)域包含高濃度的導(dǎo)電類型相反的雜質(zhì)并形成在溝道形成區(qū)域的側(cè)面。在 這種情況下，兩個(gè)源極/漏極區(qū)域1 和15c起到第1源極/漏極電極18或第2源極/漏 極電極19的一部分的功能。因此，源極/漏極區(qū)域抵靠在形成有溝道的半導(dǎo)體膜上的區(qū)域 指溝道形成區(qū)域15a與源極/漏極區(qū)域1 或15c彼此抵靠的半導(dǎo)體膜15的內(nèi)表面的一 部分。接觸區(qū)域相當(dāng)于輪廓部分30。如在其它實(shí)施例中那樣，輪廓部分30的端部起到邊緣 點(diǎn)31的作用。
柵極電極13位于半導(dǎo)體膜15之下。
在第十一實(shí)施例中采用的柵極電極13與輪廓部分30之間的布置圖案的關(guān)系與第 七和第九實(shí)施例相對應(yīng)。在第十二實(shí)施例中采用的柵極電極與輪廓部分之間的布置圖案的 關(guān)系與第八和第十實(shí)施例相對應(yīng)。
圖14A為顯示第十三實(shí)施例的示意性平面圖，圖14B為顯示第十六實(shí)施例的示意 性平面圖。圖14D為顯示第十四實(shí)施例的一部分的示意性平面圖。圖14E為顯示第十五實(shí) 施例的一部分的示意性平面圖。在第十三 第十六實(shí)施例中共同使用了在圖14C中所示的 沿豎直方向的示意性結(jié)構(gòu)。
第十三 第十六實(shí)施例為涉及底部柵極平面TFT的第十一和第十二實(shí)施例的變 形。
如圖14A 圖14E所示，將半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16布置成覆蓋溝道形成區(qū)域15a。 可以將半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16用作掩模層，以對半導(dǎo)體膜15施用高濃度雜質(zhì)。在第十三 第十六實(shí)施例中，可以將掩模層整體保留作為半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16。
在這些實(shí)施例中，可以根據(jù)掩模層邊緣的形狀確定輪廓部分30的平面視圖形狀。 例如，在第十四實(shí)施例(圖14D)中，形成具有凸部的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的圖案。通過反 映該圖案，輪廓部分30在溝道的側(cè)面具有凹部。相反，在第十五實(shí)施例(圖14E)中，形成 具有凹部的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的圖案。通過反映該圖案，輪廓部分30在溝道的側(cè)面具 有凸部。第十六實(shí)施例涉及半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16具有簡單矩形形狀的情況。
在第十四 第十六實(shí)施例中，柵極電極13在其整個(gè)寬度范圍內(nèi)與輪廓部分30重 疊。在第十三實(shí)施例中，柵極電極13不與輪廓部分30重疊。
下面，將對比較例進(jìn)行說明以明確本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
比較例的結(jié)構(gòu)
圖15A顯示了比較例的布置圖案。
在比較例中，與第1源極/漏極電極18(漏極電極)交叉的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16 的邊緣所限定的輪廓部分30以及在輪廓部分端部處的兩個(gè)邊緣點(diǎn)31被柵極電極13覆蓋。
上述情況同樣適用于起到源極電極作用的第2源極/漏極電極19。
就比較例的結(jié)構(gòu)而言，截止電流在電場強(qiáng)度最大的漏極電極附近的區(qū)域中增大， 即在由第1源極/漏極電極18覆蓋的半導(dǎo)體溝道保護(hù)膜16的一部分輪廓線限定的輪廓部 分30上增大。特別是，在邊緣點(diǎn)31處產(chǎn)生的泄漏為由TFT的漏極電極產(chǎn)生的泄漏的支配 因素。
圖15B為三維圖，其顯示了為利用電場分布支持上述實(shí)際情況而進(jìn)行模擬的結(jié)果 ο
如圖15B所示，電場強(qiáng)度最高的區(qū)域集中在第1源極/漏極電極18的邊緣的底部。 特別是，電場強(qiáng)度在邊緣點(diǎn)31處明顯很高。電場強(qiáng)度在輪廓部分30上較高。電場強(qiáng)度在 邊緣點(diǎn)31附近沿y方向延伸的輪廓部分30的某一位置處突然增高。
模擬結(jié)果證明使溝道形成區(qū)域(由柵極電極13感應(yīng)產(chǎn)生的電場控制的區(qū)域)與 邊緣點(diǎn)31分離在減小泄漏方面是有效的。
可以將沿y方向、從電場強(qiáng)度遠(yuǎn)高于在穩(wěn)定狀態(tài)電場分布中觀測的電場強(qiáng)度的位 置至每一邊緣點(diǎn)31的距離估計(jì)作為可以使柵極電極13分離以便減小泄漏的最短距離，即預(yù)定距離DO。
圖16為說明與作為參數(shù)的工作電壓的值相關(guān)的截止泄漏電流的測定值的圖。
從該圖可以看出，在提高工作電壓(漏極電壓Vds)時(shí)，截止泄漏電流增大的速率 大于工作電流(導(dǎo)通電流)增大的速率。這意味著可能聚集電場的薄弱點(diǎn)(如上述邊緣 點(diǎn))的存在是引發(fā)截止泄漏電流的主要原因。
在上述第一 第十六實(shí)施例中，根據(jù)用以形成電場分布的模擬結(jié)果，比較例在泄 漏方面會得以改善。在遠(yuǎn)離邊緣點(diǎn)31形成柵極電極13時(shí)，能夠急劇抑制截止泄漏。應(yīng)考 慮掩模的不一致性來設(shè)計(jì)柵極電極與每一邊緣點(diǎn)之間的距離，以便能夠確保圖15B中所示 的預(yù)定距離DO。
根據(jù)第一 第十六實(shí)施例，能夠提供以下描述的優(yōu)點(diǎn)。
第一，通過采用柵極電極13不覆蓋用于漏極電極的半導(dǎo)體膜區(qū)域的結(jié)構(gòu)，可以削 弱電場。能夠減小在柵極電極非激活(0V或負(fù)偏壓)時(shí)產(chǎn)生的泄漏電流，而不減小導(dǎo)通電流。
第二，將不覆蓋柵極的區(qū)域限定至溝道的邊緣(邊緣點(diǎn)31)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)使源 極和漏極彼此對稱的布置。該布置可應(yīng)用于源極和漏極切換使用的電路。該優(yōu)點(diǎn)不能由在 第一實(shí)施例中使用的非對稱布置提供。
第三，將不覆蓋柵極的區(qū)域限定至溝道的邊緣。因此，能夠抑制由對漏極電極處理 中的變化引起并在晶體管導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的電流能力的變化，同時(shí)，能夠減小泄漏電流。
第四，在柵極電極13不覆蓋溝道邊緣的結(jié)構(gòu)中，在對溝道邊緣進(jìn)行切口時(shí)，能夠 減小溝道邊緣上的邊緣電容。由于能夠減小電路的寄生電容，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高速操作。
下面，將通過例如采用有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器，對將具有上述結(jié)構(gòu)的TFT用作 顯示裝置中的像素電路的元件的實(shí)施例進(jìn)行說明。
作為平板顯示類型的顯示裝置，有機(jī)EL顯示器已引起了注意。由于該顯示裝置利 用了有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光現(xiàn)象，因此，具有如寬視角和低能耗這樣的優(yōu)點(diǎn)。另外，該顯示裝 置還具有高反應(yīng)速度的優(yōu)點(diǎn)。
作為顯示裝置的驅(qū)動方法，優(yōu)選比無源矩陣方法反應(yīng)更快的有源矩陣方法。
一種采用了有源矩陣驅(qū)動方法的有機(jī)EL顯示器至少需要由有機(jī)材料制成的發(fā)光 元件、驅(qū)動發(fā)光元件的驅(qū)動元件以及控制像素的明亮度或暗度的轉(zhuǎn)換元件?？梢詫⒌? 第16薄膜晶體管中的任意一個(gè)晶體管用作驅(qū)動元件或轉(zhuǎn)換元件。此時(shí)，根據(jù)第一或第二實(shí) 施例具有對稱布置結(jié)構(gòu)的TFT必須用作轉(zhuǎn)換元件。作為驅(qū)動元件，可以采用具有對稱布置結(jié)構(gòu)的TFT或具有不對稱布置結(jié)構(gòu)的TFT。
下面，對顯示裝置的更詳細(xì)結(jié)構(gòu)和電路的例子進(jìn)行說明。
圖17顯示了本發(fā)明中當(dāng)前實(shí)施例的有機(jī)EL顯示器的主要結(jié)構(gòu)。
圖17所示的有機(jī)EL顯示器1包括具有以矩陣形式布置的多個(gè)像素電路(PXLC) 3 的像素陣列2以及驅(qū)動像素陣列2的垂直驅(qū)動電路(V掃描器)4和水平驅(qū)動電路(H選擇 器:HSEL)50
V掃描器4的數(shù)量取決于像素電路3的布置。此處，V掃描器4包括水平像素線驅(qū) 動電路(DSCN)41和寫入信號掃描電路(WSCN)42。除了 V掃描器4和H選擇器5以外，還包 括未顯示的對V掃描器和H選擇器提供時(shí)鐘信號的電路、控制電路(CPU)以及其它電路。
圖18的電路圖顯示了有機(jī)發(fā)光二極管和設(shè)置在每一像素中以便控制發(fā)光二極管 的像素電路。
圖18所示的像素電路3包括起到電光元件作用的有機(jī)發(fā)光二極管0LED、由NMOS 晶體管實(shí)現(xiàn)的采樣晶體管ST、由PMOS晶體管實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動晶體管DT以及補(bǔ)償單元3A。
有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極與第二供壓線VSSl相連。
在有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極與第一供壓線VDDl之間連接驅(qū)動晶體管DT。驅(qū)動 晶體管DT根據(jù)第一供壓線VDDl與第二供壓線VSSl之間的電位差控制流動的驅(qū)動電流的量。
驅(qū)動晶體管DT的特性，特別是其閾值電壓Vt，直接影響供給至有機(jī)發(fā)光二極管 OLED的驅(qū)動電流的量。如果閾值電壓Vt變化，則由有機(jī)發(fā)光二極管OLED發(fā)出的光的亮度 會變化。另外，為了改善發(fā)出光的亮度的均勻性，必須抑制被稱為所謂遷移率μ的裝置特 性的變化。設(shè)置補(bǔ)償單元3Α以便補(bǔ)償這些變化。補(bǔ)償單元3Α可具有任意結(jié)構(gòu)。
將補(bǔ)償單元3Α連接在采樣晶體管ST的源極或漏極與驅(qū)動晶體管DT的柵極之間。 但是，這種連接僅僅是作為典型例子給出的。嚴(yán)格地說，在補(bǔ)償單元3Α中包括連接在有機(jī) 發(fā)光二極管OLED的陽極與驅(qū)動晶體管DT的柵極之間的元件(電容或晶體管)。
將采樣晶體管ST中源極和漏極的另一個(gè)連接至信號輸入線SIG。對信號輸入線 SIG施加數(shù)據(jù)電壓Vsig。采樣晶體管ST在數(shù)據(jù)電壓施加期間的適當(dāng)時(shí)間，對將由像素電路 顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。
也可將采樣晶體管ST用作提取例如偏置電平(初始電平)的晶體管并包含在補(bǔ) 償單元3A中。在這種情況下，必須將偏置電平和數(shù)據(jù)電壓Vsig交替施加在信號輸入線SIG 上。
因此，可以根據(jù)在補(bǔ)償單元3A側(cè)的節(jié)點(diǎn)和信號輸入線SIG側(cè)的節(jié)點(diǎn)處的電勢，頻 繁轉(zhuǎn)換采樣晶體管ST的源極和漏極的功能。
作為采樣晶體管ST，應(yīng)采用根據(jù)第一 第十六實(shí)施例的TFT中具有對稱布置結(jié)構(gòu) 的 TFT。
根據(jù)有源矩陣驅(qū)動方法，在像素陣列中包括的每一像素處，依次開始通過采樣晶 體管ST進(jìn)行的數(shù)據(jù)寫入和發(fā)光。在對任意其它像素的驅(qū)動期間，可任意控制以終止發(fā)光。 因此，只要進(jìn)行有源矩陣驅(qū)動，便能以低電流實(shí)現(xiàn)高亮度。
用于控制發(fā)光的驅(qū)動晶體管DT的源極與有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極相連，漏極19與正電源相連。因此，通常不轉(zhuǎn)換源極和漏極的功能。作為驅(qū)動晶體管DT，不僅可以采用 具有對稱布置結(jié)構(gòu)的TFT，而且還可以采用第一 第十六實(shí)施例中具有非對稱布置結(jié)構(gòu)的 TFT。
可以通過PMOS晶體管實(shí)現(xiàn)采樣晶體管ST，可以通過NMOS晶體管實(shí)現(xiàn)驅(qū)動晶體管 DT。
在本實(shí)施例中，可以將如第一 第十六實(shí)施例描述的任意TFT用作圖16所示的驅(qū) 動晶體管DT或采樣晶體管ST。并且，能夠提供以下描述的優(yōu)點(diǎn)。
在具有任意上述結(jié)構(gòu)的TFT中，邊緣點(diǎn)和柵極電極彼此分離。因此，TFT均衡地具 有以下特點(diǎn)小截止泄漏電流、低導(dǎo)通電阻以及低寄生電容。因此，在用于顯示裝置中的薄 膜晶體管中，能夠有效地防止如在柵極未激活期間由源極電極與漏極電極之間流動的泄漏 電流的增大產(chǎn)生的閃爍點(diǎn)或發(fā)光點(diǎn)這樣的缺陷。由于該薄膜晶體管能夠響應(yīng)高頻率工作， 因此，可以將該薄膜晶體管應(yīng)用于表現(xiàn)高動畫顯示性能的顯示器。另外，由于導(dǎo)通電阻較 低，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高亮度的顯示器。
另外，截止泄漏電流得到抑制，并且，導(dǎo)通電阻較低。因此，能夠限制電流損失。最 終，能夠減小顯示裝置的能耗。
可以將根據(jù)上述實(shí)施例的任意TFT用作LED顯示裝置或等離子體顯示裝置中的像 素電路的元件，該LED顯示裝置將有機(jī)EL元件(一種LED)以外的LED用作發(fā)光元件。優(yōu) 選地，不僅可以將上述第一 第十六實(shí)施例的TFT用作顯示裝置，而且還可以將其用于必 須同時(shí)滿足小泄漏、低導(dǎo)通電阻以及低寄生電容的任意用途。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可以在本發(fā)明所附的權(quán)利 要求或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合及變化。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，其包括 絕緣膜；在所述絕緣膜中的柵極電極，該柵極電極在平面圖中具有周緣； 在所述絕緣膜上的半導(dǎo)體薄膜；在所述半導(dǎo)體薄膜上的溝道保護(hù)層，所述溝道保護(hù)層在所述平面圖中具有帶兩個(gè)相對 邊緣的周緣；在所述半導(dǎo)體薄膜上的第1電極，其具有與所述溝道保護(hù)層的一個(gè)邊緣重疊的部分； 在所述半導(dǎo)體薄膜上的第2電極，其具有與所述溝道保護(hù)層的另一邊緣重疊的部分； 其中，在所述平面圖中，邊緣點(diǎn)存在于所述第1或第2電極與所述溝道保護(hù)層的邊緣重疊之 處，一個(gè)邊緣點(diǎn)為沿所述溝道保護(hù)層的周緣的部分，以及在所述平面圖中，至少一個(gè)邊緣點(diǎn)位于所述柵極電極的周緣的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中在所述平面圖中，所述第1和第2電極中 每一個(gè)電極的至少一個(gè)邊緣點(diǎn)位于所述柵極電極的周緣的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中在所述平面圖中，所述溝道保護(hù)層的至少 一個(gè)邊緣具有切口部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其中在所述平面圖中，相應(yīng)的第1或第2電極 伸入所述至少一個(gè)切口部分內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其中在所述平面圖中，所述溝道保護(hù)層的每一 個(gè)邊緣均具有切口部分，并且第1和第2電極伸入相應(yīng)的切口部分內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中在所述平面圖中，所述柵極電極比所述溝 道保護(hù)層寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中所述第1和第2電極均由低電阻布線材 料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中所述第1和第2電極中的至少一個(gè)由鈦 制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中在所述平面圖中，所述柵極電極的中心偏 離所述溝道保護(hù)層的中心。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中所述柵極電極的表面與所述絕緣膜的表 面齊平。
11.一種制造薄膜晶體管的方法，其包括以下步驟 形成絕緣膜；在所述絕緣膜中形成柵極電極，該柵極電極在平面圖中具有周緣； 在所述絕緣膜上形成半導(dǎo)體薄膜；在所述半導(dǎo)體薄膜上形成溝道保護(hù)層，該溝道保護(hù)層在平面視圖中具有帶兩個(gè)相對邊 緣的周緣；在所述半導(dǎo)體薄膜上形成第1電極，所述第1電極具有與所述溝道保護(hù)層的一個(gè)邊緣 重疊的部分；在所述半導(dǎo)體薄膜上形成第2電極，所述第2電極具有與所述溝道保護(hù)層的另一邊緣重疊的部分； 其中，在所述平面圖中，邊緣點(diǎn)存在于所述第1或第2電極與所述溝道保護(hù)層的邊緣重疊之 處，一個(gè)邊緣點(diǎn)為沿所述溝道保護(hù)層的周緣的部分，以及在所述平面圖中，至少一個(gè)邊緣點(diǎn)位于所述柵極電極的周緣的外側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述平面圖中，所述第1和第2電極中每一 個(gè)電極的至少一個(gè)邊緣點(diǎn)位于所述柵極電極的周緣的外側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述平面圖中，所述溝道保護(hù)層的至少一個(gè) 邊緣具有切口部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述平面視圖中，相應(yīng)的第1或第2電極伸 入所述至少一個(gè)切口部分內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述平面圖中，所述溝道保護(hù)層的每一個(gè)邊 緣均具有切口部分，并且第1和第2電極伸入相應(yīng)的切口部分內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述平面圖中，所述柵極電極比所述溝道保 護(hù)層寬。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第1和第2電極均由低電阻布線材料制成。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第1和第2電極中的至少一個(gè)由鈦制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述平面圖中，所述柵極電極的中心偏離所 述溝道保護(hù)層的中心。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述柵極電極的表面與所述絕緣膜的表面齊平。
21.一種薄膜晶體管，其包括 半導(dǎo)體薄膜；柵極電極，該柵極電極在平面圖中具有周緣；與所述半導(dǎo)體薄膜相連的第1電極，所述第1電極具有在平面圖中沿第一方向朝所述 柵極電極延伸的部分，該部分具有朝向所述柵極電極的邊緣；以及與所述半導(dǎo)體薄膜相連的第2電極，所述第2電極具有在平面圖中沿與所述第一方向 相反的第二方向朝所述柵極電極延伸的部分，該部分具有朝向所述柵極電極的邊緣； 其中，在所述平面圖中，所述第1和第2電極的一個(gè)邊緣的至少一部分位于所述柵極電極的 周緣的外側(cè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的薄膜晶體管，其中所述第1和第2電極中每一邊緣的一 部分在所述平面圖中均位于所述柵極電極的周緣的外側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及薄膜晶體管。該薄膜晶體管包括絕緣膜；在絕緣膜中的柵極電極，該柵極電極在平面圖時(shí)具有周緣；在絕緣膜上的半導(dǎo)體薄膜；在半導(dǎo)體薄膜上的溝道保護(hù)層，溝道保護(hù)層在平面圖中具有帶有兩個(gè)相對邊緣的周緣；在半導(dǎo)體薄膜上的第1電極，其具有與溝道保護(hù)層的一個(gè)邊緣重疊的部分；在半導(dǎo)體薄膜上的第2電極，其具有與溝道保護(hù)層的另一邊緣重疊的部分；其中，在平面圖中，邊緣點(diǎn)存在于第1或第2電極與溝道保護(hù)層的邊緣重疊之處，一個(gè)邊緣點(diǎn)為沿溝道保護(hù)層的周緣的部分，以及在平面圖中，至少一個(gè)邊緣點(diǎn)位于柵極電極的周緣的外側(cè)。該薄膜晶體管能夠在不損失導(dǎo)通電阻的情況下消除或緩解寄生電容與漏電流之間的折衷。
文檔編號H01L29/786GK102034873SQ20101027559
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
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