[发明专利]用于TFT的金属氧化物半导体的缓冲层

说明书

本发明大致关于一种薄膜半导体器件，所述器件具有形成于半导体层与一个或更多个层之间的缓冲层。在一实施方式中，薄膜半导体器件包括：半导体层，具有第一功函数及第一电子亲和力水平；缓冲层，具有比第一功函数更大的第二功函数及比第一电子亲和力水平更低的第二电子亲和力水平；以及栅介电层，具有比第二功函数更小的第三功函数及比第二电子亲和力水平更高的第三电子亲和力水平。

发明背景

技术领域

本文所公开的实施方式大致关于薄膜半导体的缓冲层。更具体而言，本文所公开的实施方式大致关于高功函数且低电子亲和力层。

现有技术

当前对于薄膜晶体管(TFTs)的兴趣特别高，因为这些器件可用于与液晶有源矩阵显示器(LCDs)类似的器件中，所述器件经常被用于计算机及电视平板。LCD也可包括发光二极管(LED)，诸如用于背光照明的有机发光二极管(OLED)。LED及OLED需要TFT来处理显示器的活动。半导体的应用之一是用于薄膜晶体管，所述晶体管传统地用于显示器。

被驱动通过TFT的电流(即，接通电流)受到沟道材料(通常称为活性材料、半导体材料或半导体活性材料)以及沟道宽度与长度的限制。另外，接通电压由半导体层的沟道区域内的载流子的聚积决定，此聚积可随半导体材料中的固定电荷的偏移或界面中的电荷收集及偏压温度应力或电流温度应力后的阈值电压偏移而变化。

在当前MO-TFT中，层间界面(诸如栅介电层与金属氧化物半导体层之间的界面)可对于器件的整体功能产生问题。在氧化铟镓锌(IGZO)、氧化锌(ZnO)及氮氧化锌(ZnON)TFT器件中，问题可包括迁移率问题及接通电压。

因此，在本领域中需要减少TFT器件的界面问题的方法及器件。

发明内容

本发明大致关于一种薄膜半导体器件，所述器件具有形成于薄膜半导体与一个或更多个其他层的界面上的缓冲层。缓冲层可具有高功函数及低电子亲和力以防止半导体层与栅介电层之间的电荷转移。因此，使用一个或更多个缓冲层可维持形成于半导体层中的电荷及防止增加薄膜半导体的阈值电压。

在一个实施方式中，薄膜半导体器件可包括：半导体层，具有第一功函数及第一电子亲和力水平；缓冲层，具有比第一功函数更大的第二功函数及比第一电子亲和力水平更低的第二电子亲和力水平；以及栅介电层，具有比第二功函数更小的第三功函数及比第二电子亲和力水平更高的第三电子亲和力水平。

在另一实施方式中，薄膜半导体器件可包括：半导体层，具有第一功函数及第一电子亲和力水平；缓冲层，具有比第一功函数更大的第二功函数及比第一电子亲和力水平更低的第二电子亲和力水平；及钝化层，具有比第二功函数更小的第三功函数及比第二电子亲和力水平更高的第三电子亲和力水平。

附图说明

通过参考实施方式(一些实施方式在附图中说明)，可获得在上文中简要总结的本发明的更具体的说明，而能详细了解上述的本发明的特征。然而应注意，附图仅说明本发明的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可容许其它等效实施方式。

图1是对通用MO-TFT的描述，图示栅介电层及半导体层界面；

图2是可用于执行本文所描述的操作的工艺腔室的横截面示意图；

图3A至图3H是根据一实施方式的MO-TFT的示意图；以及

图4根据一实施方式结合缓冲层的MO-TFT。

为了助于理解，已尽可能使用相同的元件符号指定各图共有的相同元件。应考虑一个实施方式所公开的元件可有利地并入其它实施方式而无需进一步说明。

具体实施方式