[发明专利]在多个侧面上具有栅极堆叠体的薄膜晶体管

说明书

提供了一种薄膜晶体管(TFT)器件，其中TFT包括多个包括金属氧化物的堆叠结构。在示例中，多个堆叠结构中的任何两个相邻结构可以由对应的居间结构分开。在示例中，TFT还可以包括多个堆叠结构的至少第一侧和第二侧上的栅极电介质材料。在示例中，TFT还可以包括：包括第一段和第二段的栅极电极，其中，所述栅极电极的第一段和第二段可以分别在所述多个堆叠结构的第一侧和第二侧上。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)是一类场效应晶体管(FET)，其中沟道材料是沉积的薄膜而不是单晶材料。TFT技术的常见应用是液晶显示器(LCD)，但在其它应用中它们也是有利的，因为在TFT的制造中采用的薄膜沉积工艺温度较低(例如，低于450℃)。可以使用宽范围的半导体材料制作TFT，所述半导体材料例如硅、锗、硅-锗、以及各种氧化物半导体(也称为半导体氧化物)，包括金属氧化物，如铟镓锌氧化物(IGZO)。

在一些示例中，在TFT中，由于栅极长度Lg的缩放，对短沟道之上的栅极堆叠体的控制可能减小。这可能对于克服这种短沟道效应是有用的。

附图说明

在附图中，本文描述的材料是通过举例而不是限制的方式示出的。为了例示的简单清晰起见，图中示出的元件未必是按比例绘制的。例如，为了清晰起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大。此外，在认为适当的情况下，在各图之间重复附图标记以指示对应的或相似的元件。在附图中：

图1A、图1B、图1C、图1D和图1E示出了根据一些实施例的在一个或多个半导体薄膜的多个侧面上具有栅极堆叠体的TFT的各种视图。

图2A示出了根据一些实施例的在一个或多个半导体薄膜的多个侧面上具有栅极堆叠体的另一TFT的截面图。

图2B示出了根据一些实施例的在一个或多个半导体薄膜的第一侧和第二侧上具有栅极堆叠体的另一TFT的截面图。

图3示出了根据一些实施例的在至少三个堆叠半导体薄膜的多个侧面上具有栅极堆叠体的TFT的截面图。

图4示出了根据一些实施例的在单个半导体薄膜的多个侧面上具有栅极堆叠体的TFT的截面图。

图5A-图5B示出了根据一些实施例的双栅极TFT。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G1、图6G2、图6H1、图6H2、图6H3、图6I1、图6I2、图6J1和图6J2示出了根据一些实施例的用于形成在一个或多个沟道结构的两个或更多侧面上具有栅极堆叠体的TFT的示例性过程。

图7示出了根据一些实施例的采用SoC的移动计算平台和数据服务器机器，该SoC包括在一个或多个薄膜的多个侧面上具有栅极堆叠体的TFT。

图8示出了根据一些实施例的电子计算装置的功能框图，该电子计算装置包括在一个或多个薄膜的多个侧面上具有栅极堆叠体的TFT。

具体实施方式

在一些示例中，在TFT中，由于栅极长度Lg的缩放，对短沟道之上的栅极堆叠体的控制可能减小。在一些实施例中，为了克服或减小这样的短沟道效应，TFT可以在一个或多个薄膜的多个侧面上包括栅极堆叠体。例如，栅极堆叠体可以至少部分地包裹薄半导体氧化物膜，其中薄半导体氧化物膜可以形成沟道。由于栅极堆叠体在薄膜的多个侧面上，栅极堆叠体可以对沟道具有更好的控制。

在一些实施例中，TFT可以包括多个平行的沟道(例如，多个平行的薄膜)。于是，可以将平行沟道堆叠并由居间的钝化层分开。栅极堆叠体可以存在于平行沟道的两个或更多侧面上(例如，至少部分地包裹平行沟道)。这样可以增大TFT的电流容量，并且还可以增大栅极对相对短沟道的控制。根据各种实施例和附图，其它技术效果将显而易见。