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1、10申请公布号CN104218093A43申请公布日20141217CN104218093A21申请号201410399681322申请日20140813H01L29/786200601H01L29/0620060171申请人上海和辉光电有限公司地址201506上海市金山工业区大道100号1幢二楼208室72发明人倪杰肖丽娜王焕楠74专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人吴俊54发明名称薄膜晶体管结构57摘要本发明提供一种薄膜晶体管结构，应用于控制显示器件的电流，所述薄膜晶体管结构包括多晶硅图案和金属栅极，所述多晶硅图案中的部分区与所述金属栅极在竖直方向上重叠，且该部分区域内的多晶硅图。
2、案沿折线或曲线分布。本发明的具有小宽长比的薄膜晶体管结构与传统的结构相比，由于多晶硅图案部分的形状由直线变为折线或曲线，因此，相对于直线分布的传统结构中的多晶硅图案而言，本发明中的结构能够增加多晶硅图案的长度，进而减小器件的宽长比，使得器件在不额外增加面积的情况下达到所需的宽长比。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页10申请公布号CN104218093ACN104218093A1/1页21一种薄膜晶体管结构，其特征在于，包括多晶硅层；第一绝缘层，位于所述多晶硅层上；栅极，位于所述第一绝缘层上；第二绝缘层，。
3、位于所述第一绝缘层及所述栅极上；源极，位于所述第二绝缘层上相对于所述栅极的一侧，并透过形成于所述第一绝缘层及所述第二绝缘层上的第一通孔与所述多晶硅层接触；以及漏极，位于所述第二绝缘层上的所述源极相对于所述栅极的另一侧，并透过形成于所述第一绝缘层及所述第二绝缘层上的第二通孔与所述多晶硅层接触；其中，所述多晶硅层具有沿折线或者曲线分布的几何图形。2如权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，沿折线分布的所述几何图形至少包括两个拐点。3如权利要求2所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，在沿折线分布的所述几何图形中，以所述拐点为界，位于每个所述拐点之前的部分和之后的部分之间形成一夹角，且所述夹角为直角。。
4、4如权利要求2所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，在沿折线分布的所述几何图形中，以所述拐点为界，位于每个所述拐点之前的部分和之后的部分之间形成一夹角，且所述夹角为锐角。5如权利要求2所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，在沿折线分布的所述几何图形中，以所述拐点为界，位于每个所述拐点之前的部分和之后的部分之间形成一夹角，且所述夹角为钝角。6如权利要求15中任意一项所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，位于所述多晶硅层中的所述几何图形的长度在纵向上的分量之和与其在横向上的分量之和相等。7如权利要求6所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述几何图形包括多段相互平行的区段，且每两个相邻的所述区段之间的间距不小于2。
5、M。8如权利要求7所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述间距为2M3M。9如权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，沿曲线分布的所述几何图形至少包含三段笔直区段和两段曲线区段，且相邻的所述笔直区段间通过一个所述曲线区段连接。10如权利要求9所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，位于所述多晶硅层中的所述几何图形的长度在纵向上的分量之和与其在横向上的分量之和相等。权利要求书CN104218093A1/5页3薄膜晶体管结构技术领域0001本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种薄膜晶体管结构。背景技术0002目前，在有源矩阵有机发光二极体ACTIVEMATRIX/ORGANICLIGHTEMITTIN。
6、GDIODE，简称AMOLED背板的设计像素内包含多个薄膜晶体管TFT。包括主驱动薄膜晶体管和开关及补偿薄膜晶体管，其中，主驱动薄膜晶体管的作用是控制OLED的电流，其在整个像素电路中起着重要的作用，所占面积也最大。0003如今，伴随着AMOLED高解析度和高亮度的市场需求趋势，像素面积需要朝更小的方向发展，因此，在这种前提下，驱动薄膜晶体管所占用的面积也需要相应减少。0004图1是传统的驱动薄膜晶体管的俯视结构示意图，如图所示，驱动薄膜晶体管包括多晶硅图案101和金属栅极104，从图中可知，在现有的驱动薄膜晶体管结构中，多晶硅图案101在与金属栅极104重叠的部分呈直线分布，图中分别绘示出了。
7、多晶硅图案的宽度W和长度L，根据该结构中的多晶硅图案的分布方式，如果想要减小器件的宽长比W/L，就需要在保持多晶硅图案宽度不变的情况下增加多晶硅图案的长度，由于现有的器件结构中多晶硅图案的分布采用的是直线形式，所以在现有技术中减小器件宽长比的途径是增加金属栅极的面积，当金属栅极的面积增加之后，多晶硅图案中与该金属栅极中重叠部分的长度也相应增加。这样虽然可以减小器件的宽长比来达到工艺所需的值，但是在这个过程中却使器件的面积增加了，这就带来了器件制造的瓶颈。中国专利CN1161843C公开了一种具有小宽/长比的闭合晶体管，该闭合晶体管能够很好限定W/L值小的器件尺寸，该闭合晶体管包括围绕有源器件区。
8、的浅沟槽隔离区，该浅沟槽隔离区包括一介质；覆盖在有源器件区上的栅；位于有源器件区内而没有浅沟槽区与有源器件区之间的接触界面的源和漏，用上述的栅使源和漏互相隔开。0005该专利提供了一种具有小W/L比的闭合晶体管。0006美国专利US7710525B2公开了一种有效布局薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有栅极以及源极/漏极，在期间插入有源层，源极和漏极在水平方向上交替设置，相同的源极沿斜线方向设置并且相同的漏极沿斜线方向设置，源线与沿斜线方向设置的源极相连而漏线与沿斜线方向设置的漏极相连。0007可见，在现有的驱动薄膜晶体管器件中还不存在一种充分利用有限的器件面积来实现小宽长比的薄膜晶体管器件。发明内容。
9、0008鉴于上述问题，本发明提供一种薄膜晶体管结构。0009本发明解决技术问题所采用的技术方案为0010一种薄膜晶体管结构，包括0011多晶硅层；说明书CN104218093A2/5页40012第一绝缘层，位于所述多晶硅层上；0013栅极，位于所述第一绝缘层上；0014第二绝缘层，位于所述第一绝缘层及所述栅极上；0015源极，位于所述第二绝缘层上相对于所述栅极的一侧，并透过形成于所述第一绝缘层及所述第二绝缘层上的第一通孔与所述多晶硅层接触；以及0016漏极，位于所述第二绝缘层上的所述源极相对于所述栅极的另一侧，并透过形成于所述第一绝缘层及所述第二绝缘层上的第二通孔与所述多晶硅层接触；0017其。
10、中，所述多晶硅层具有沿折线或者曲线分布的几何图形。0018所述的薄膜晶体管结构，其中，沿折线分布的所述几何图形至少包括两个拐点。0019所述的薄膜晶体管结构，其中，在沿折线分布的所述几何图形中，以所述拐点为界，位于每个所述拐点之前的部分和之后的部分之间形成一夹角，且所述夹角为直角。0020所述的薄膜晶体管结构，其中，在沿折线分布的所述几何图形中，以所述拐点为界，位于每个所述拐点之前的部分和之后的部分之间形成一夹角，且所述夹角为锐角。0021所述的薄膜晶体管结构，其中，在沿折线分布的所述几何图形中，以所述拐点为界，位于每个所述拐点之前的部分和之后的部分之间形成一夹角，且所述夹角为钝角。0022所。
11、述的薄膜晶体管结构，其中，位于所述多晶硅层中的所述几何图形的长度在纵向上的分量之和与其在横向上的分量之和相等。0023所述的薄膜晶体管结构，其中，所述几何图形包括多段相互平行的区段，且每两个相邻的所述区段之间的间距不小于2M。0024所述的薄膜晶体管结构，其中，所述间距为2M3M。0025所述的薄膜晶体管结构，其中，沿曲线分布的所述几何图形至少包含三段笔直区段和两段曲线区段，且相邻的所述笔直区段间通过一个所述曲线区段连接。0026所述的薄膜晶体管结构，其中，位于所述多晶硅层中的所述几何图形的长度在纵向上的分量之和与其在横向上的分量之和相等。0027上述技术方案具有如下优点或有益效果0028本发。
12、明的薄膜晶体管结构与传统的结构相比，由于多晶硅图案部分的形状由直线变为折线或曲线，因此，相对于直线分布的传统结构中的多晶硅图案而言，本发明中的结构能够增加多晶硅图案的长度，进而减小器件的宽长比，使得器件在不额外增加面积的情况下达到所需的宽长比。附图说明0029参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。0030图1是传统的驱动薄膜晶体管的俯视结构示意图；0031图2是本发明本发明一实施例中薄膜晶体管的剖面结构示意图；0032图3是本发明实施例一中薄膜晶体管的俯视结构示意图；0033图4是本发明实施例二中薄膜晶体管的俯视结构示意图；0。
13、034图5是本发明实施例三中薄膜晶体管的俯视结构示意图；0035图6是本发明实施例四中薄膜晶体管的俯视结构示意图。说明书CN104218093A3/5页5具体实施方式0036本发明提供一种薄膜晶体管结构，可应用于驱动薄膜晶体管中，该结构可以在不增加TFT器件面积的前提下，提高器件中多晶硅层中多晶硅图案的长度L，以减小宽长比W/L，从而达到理想的薄膜晶体管的特性。0037本发明的中心思想是通过对薄膜晶体管中的多晶硅层中的多晶硅图案的形状和间距进行改变和设计，将传统的笔直设置的多晶硅图案设置成折线或曲线的形式，以充分利用器件的面积即金属栅极的面积，从而使得多晶硅图案在有限的器件面积内具有更小的宽度。
14、，进而增加薄膜晶体管的稳定性。0038下面结合具体实施方式和附图对本发明方法进行详细说明。0039图2绘示了本发明一实施例中薄膜晶体管的剖面结构示意图，如图所示，该剖面结构由下至上依次包括多晶硅层201、第一栅极绝缘层202、第二栅极绝缘层203；其中，在第一栅极绝缘层202和第二栅极绝缘层203之间设置有金属栅极204，在金属栅极204两侧的第一栅极绝缘层202和第二栅极绝缘层203中分别设置有第一通孔205及第二通孔206，并在第一通孔205及第二通孔206中分别填充有金属作为晶体管的源极207及漏极208，源极207与漏极208分别透过第一通孔205及第二通孔206与多晶硅层201接触。。
15、0040实施例一0041图3是本发明实施例一的薄膜晶体管的俯视结构示意图。如图3所示，金属栅极304的下方设置有一位于多晶硅层中的多晶硅图案301，该多晶硅图案301中有部分区域与金属栅极304重叠。0042如图3所示，多晶硅图案301在与金属栅极304重叠的区域内呈折线形式分布，所谓折线形式分布是指多晶硅图案具有至少一个拐点，笔直的多晶硅图案通过每个拐点来改变其延伸方向，所以相邻两个拐点之间的多晶硅图案为笔直的形状，在本实施例中，该多晶硅图案301被弯折两次，即存在两个拐点，且连接每个拐点的两个笔直的多晶硅图案区段构成一夹角，该夹角为直角。上述的弯折将多晶硅图案分成了长度分别为L1、L2、L。
16、3的三个笔直段。所以在本实施例中，多晶硅图案301的总长度LL1L2L3,而对比图1中所绘示的传统器件结构后可以发现，在现有的器件结构中多晶硅图案的长度LL1L3,而在本实施例以及后续的实施例中金属栅极的面积被假定与传统器件结构中金属栅极的面积相同，以便于进行比较。所以在本实施例中器件面积与传统器结构中器件面积一致的前提下，通过比较两个结构中多晶硅图案的长度可知，本实施例中的多晶硅图案与传统结构中的多晶硅图案在长度上多出了L2，所以，器件的宽长比W/L比值减小了，因此本实施例中的薄膜晶体管结构的宽长比在有限的器件面积内得到了减小，从而增加了器件的稳定性，维持了驱动薄膜晶体管的特性。0043由于。
17、器件中的金属栅极通常为矩形，所以将多晶硅图案的转折处设置成直角，经过合理的设计，可以充分利用金属栅极上有限的面积，以达到尽可能大的多晶硅长度。0044实施例二0045图4是本发明实施例二中薄膜晶体管的俯视结构示意图。在本实施例中，薄膜晶体管中的多晶硅图案的形状与实施例一中的折线形式不同，在多晶硅图案的拐点处并未设置成直角的形式，而是采用弯曲的形状进行转折。金属栅极404位于多晶硅图案401的上说明书CN104218093A4/5页6方，图4所示的俯视图中，金属栅极404与多晶硅图案401具有重叠部分。0046由于本实施例相对于实施例一仅是多晶硅图案的形状发生了改变，器件的其他结构与实施例一相似。
18、，所以对于器件所包含的其他结构在此处不再进行一一赘述。如图4所示，在本实施例中，多晶硅图案的形状呈现出平滑的过渡，即多晶硅图案的两边不存在突然凸起或凹陷的点，从图中可以看出，多晶硅图案的长度相比于图1中的传统器件结构而言，也得到了增加。0047实施例三0048图5是本发明实施例三中薄膜晶体管的俯视结构示意图。本实施例相对于上述两个实施例的不同之处在于，本实施例中的多晶硅图案501中的转折处虽然为折线形式，但是区别于实施例一中的直角形式，而是为锐角090，不包括0和90或钝角90180，不包括90和180。金属栅极504位于多晶硅图案501的上方，图5所示的俯视图中，金属栅极504与多晶硅图案5。
19、01具有重叠部分。图中所绘示的多晶硅图案501具有两个转折处，在该两个转折处形成两个夹角，分别为夹角1和夹角2，其中夹角1为锐角，夹角2为钝角。通过夹角1和夹角2实现了多晶硅图案从直线变成折线，从而增加了多晶硅图案的长度，进而减小了器件的宽长比。0049实施例四0050由于在器件的加工工艺中经常会采用准分子激光晶化扫描ELA对多晶硅进行扫描，在扫描时的扫描间隔会使多晶硅中出现紊乱的晶界，为了保证在器件在横向和纵向这两个方向上的紊乱晶界相等，在进行多晶硅图案的形状设计时，将多晶硅图案在横向上的长度和纵向上的长度保持一致。0051图6是本发明实施例四中薄膜晶体管的俯视结构示意图。金属栅极604位于。
20、多晶硅图案601的上方，图6所示的俯视图中，金属栅极604与多晶硅图案601具有重叠部分。在本实施例中以多晶硅图案601的长度L5866为例，以X轴方向为横向，Y轴方向为纵向。从图中可知，多晶硅图案601在X轴方向上包括LA、LB、LC，且LA1733，LB60，LC60，所以多晶硅在X轴方向上的总长度LXLALBLC173360602933；类似的，多晶硅图案601在Y轴方向上包括LD、LE、LF，且LD1259，LE612，LF1062，所以多晶硅在Y轴方向上的总长度LYLDLELF125961210622933。可见本实施例中的多晶硅图案601的长度在X轴方向和Y轴方向上的分量保持一致。。
21、与传统的器件结构相比，本实施例中的多晶硅图案设计不仅使多晶硅图案的长度增加了，从而减小了器件的宽长比，同时还保证了其紊乱晶界在X轴方向和Y轴方向上的相等。0052需要注意的是，在本实施例中由于多晶硅图案在X轴方向和在Y轴方向都不止一段，在多晶硅的设计中必须保证同一方向相邻的两段之间的间距不小于2M，一般根据工艺需求可设定为23M。0053综上所述，本发明通过将薄膜晶体管器件中的多晶硅图案的形状进行设计，采用折线或曲线的形状而非传统器件结构中的直线形状，使得器件在面积一定的情况下具有更小的宽长比，从而提升器件性能的稳定度；另外，在本发明的一个优选实施例中，考虑到激光扫描后形成的多晶硅晶界紊乱，在设计过程中保证多晶硅图案的长度在纵向和横向上保持相等，以确保器件在这两个方向上的紊乱晶界相等。0054对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。说明书CN104218093A5/5页7因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。说明书CN104218093A1/3页8图1图2说明书附图CN104218093A2/3页9图3图4说明书附图CN104218093A3/3页10图5图6说明书附图CN104218093A10。