結(jié)構(gòu)190，使得本實施例的晶體管200形成鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)，其具有相較于傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)較佳的柵極對通道的控制能力，以提升晶體管200的電性品質(zhì)。
[0053]圖2A至圖2G為本發(fā)明的另一實施例中晶體管的制作方法的流程的剖面示意圖。請參考圖2A至圖2G，本實施例的晶體管的制作方法可用以制作圖1A與圖1B的晶體管100，且包括下列步驟。首先，如圖2A所示，提供基板110。然后，于基板110上形成絕緣材料層170a,絕緣材料層170a的材質(zhì)包括有機介電材料,例如是聚乙烯卩比略唆酮(polyvinylpyrrolidone,簡稱PVP)。接著，如圖2B所示,放置復(fù)數(shù)個阻擋球B于部分該絕緣材料層170a的表面上，用以使部分的絕緣材料層170a不與后續(xù)處理所形成的材料接觸，其中阻擋球B的材質(zhì)包括有機材料,例如是聚苯乙烯(polystyrene,簡稱PS)。
[0054]再來，如圖2C所示，形成導(dǎo)電層120a于絕緣材料層170a的表面上，其中導(dǎo)電層120a的材質(zhì)可以為金屬材料，例如是由鋁所構(gòu)成。之后，如圖2D所示，移除上述復(fù)數(shù)個阻擋球B，以使導(dǎo)電層120a成為具有多個第一貫孔122的柵極層120。此時部分絕緣材料層170a暴露于上述第一貫孔122處。
[0055]接著，如圖2E所示，移除絕緣材料層170a的被上述第一貫孔122暴露的部分，并使絕緣材料層170a成為具有分別與上述第一貫孔122相通的凹陷132’的絕緣材料層170。其中，移除絕緣材料層170a的被上述第一貫孔122暴露的部分的方法，包括以柵極層120作為蝕刻阻擋層，以蝕刻絕緣材料層170a的被上述第一貫孔122暴露的部分，并形成孔洞172，且孔洞172與第一貫孔122相通。
[0056]請參考圖2F,繼圖2E所示的步驟后，形成第一絕緣層130,使第一絕緣層130覆蓋于柵極層120上且形成于凹陷132’中，以形成凹陷132。接著，如圖2G所示，在柵極層120上方形成主動層140，其中當(dāng)形成主動層140時，主動層140自然形成于覆蓋柵極層120上的部分第一絕緣層130之上，且主動層140自然形成上述第二貫孔142，而上述第二貫孔142又分別與對應(yīng)的上述第一貫孔122相通。形成主動層140的方法包括傾斜蒸鍍或垂直蒸鍍。值得注意的是，在本實施例的晶體管的制作方法中，由于第一絕緣層130的凹陷132具有高深寬比，因而使得在蒸鍍時，具有凹陷132的第一絕緣層130對于主動層的形成具有選擇性，可讓主動層140自然形成于覆蓋柵極層120上的部分第一絕緣層130之上。
[0057]然后，如圖1B所示，形成源極150及漏極160于主動層140的一部分與另一部分上，以形成晶體管100，上述源極150及漏極160可以于同一步驟中形成，或是分別于不同步驟中形成。
[0058]在本實施例的晶體管的制作方法中，利用阻擋球B來制造導(dǎo)電層120a的第一貫孔122，再利用由導(dǎo)電層120a所形成的柵極層120作為蝕刻阻擋層，得以制作出孔洞化結(jié)構(gòu)的晶體管。在本實施例中，此孔洞化結(jié)構(gòu)的表面的第一絕緣層130的凹陷132具有大深寬比。此方法具有低成本且簡易處理的優(yōu)勢，不需反復(fù)進行微影及蝕刻步驟，適宜發(fā)展成為具有良好靈敏度且價格合適的感測元件，例如是氣體、液體或溫度感測元件。
[0059]在本發(fā)明的又一實施例中，晶體管的制作方法可用以制作圖1C與ID的晶體管200。此方法是基于圖2A至圖2G所示的制作方法制作出的晶體管100再更進一步制作而成。在此不再贅述圖2A至圖2G的實施例所示的制作方法。
[0060]在本實施例中，利用圖1A及圖1B的晶體管100，可進一步制作成鰭式場效晶體管(即圖1C與ID的晶體管200)，制作方法包括下列步驟。于制作完成的晶體管100上形成第二絕緣層180，覆蓋主動層140及源極150和漏極160，第二絕緣層180也覆蓋第一絕緣層130的被這些第二貫孔142所暴露出的部分而形成第三貫孔182。第二絕緣層180的材質(zhì)包括金屬氧化物材料，例如是氧化鋁(Al2O3)。值得注意的是，在另一實施例中，第二絕緣層也可覆蓋主動層140，但不覆蓋源極150和漏極160。本發(fā)明并不以此為限。
[0061]接著，形成柵極結(jié)構(gòu)190于第二絕緣層180上且伸入第三貫孔182而形成多個柵極突出部192。柵極結(jié)構(gòu)190的材質(zhì)可以為金屬材料，例如是鋁。
[0062]在上述的實施例中，利用圖1A及圖1B的結(jié)構(gòu)進一步制作成的晶體管200，具有鰭式場效晶體管的結(jié)構(gòu)。此處理方法能以較為簡單的步驟制作出相較于現(xiàn)有晶體管結(jié)構(gòu)具有較佳的柵極對通道的控制能力的晶體管200，以提升晶體管200的電性品質(zhì)。
[0063]綜上所述，本發(fā)明的實施例的晶體管具有大的深寬比的孔洞化結(jié)構(gòu)，使得晶體管的主動層具有孔洞化結(jié)構(gòu)。如此一來，可使晶體管發(fā)展成其主動層與外界有較大的接觸面積，進而增加感測元件的感測靈敏度，或者發(fā)展成源極與漏極之間的通道寬度較大的鰭式場效晶體管。
[0064]在晶體管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用上，本發(fā)明的實施例的鰭式場效晶體管及其制作方法具有制成簡單，且相較于傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)較佳的柵極對通道的控制能力，提升了晶體管的電性品質(zhì)。
[0065]再者，本發(fā)明的實施例的晶體管結(jié)構(gòu)的制作方法在制作具有大的深寬比之孔洞化結(jié)構(gòu)的晶體管時，通過阻擋球以及導(dǎo)電層的處理步驟，相較于現(xiàn)有技術(shù)擁有低成本且容易處理的優(yōu)勢，不需反復(fù)進行微影及蝕刻步驟，適宜在未來發(fā)展成為具有良好靈敏度且具有潛在的商業(yè)價值的感測元件。
[0066]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種晶體管，其特征在于，包括: 基板； 柵極層，配置于該基板上，且具有多個第一貫孔； 第一絕緣層，覆蓋該柵極層及該基板的被該些第一貫孔所暴露出的部分，并形成分別對應(yīng)于該些第一貫孔的多個凹陷； 主動層，配置于該第一絕緣層上，并具有多個第二貫孔，其中該些第二貫孔分別與該些凹陷相通； 源極，配置于部分該主動層上；以及 漏極，配置于另一部分該主動層上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，還包括絕緣材料層，配置于該基板上，且位于該柵極層與該基板之間，其中該絕緣材料層具有多個分別與該些第一貫孔相通的孔洞。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體管，其特征在于，該絕緣材料層的材質(zhì)包括有機介電材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，還包括: 第二絕緣層，配置于該主動層上，且覆蓋該第一絕緣層的被該些第二貫孔所暴露出的部分而形成多個第三貫孔；以及 柵極結(jié)構(gòu)，配置于該第二絕緣層上，且伸入該些第三貫孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，該柵極層、該源極及該漏極的材質(zhì)包括金屬材料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，該第一絕緣層的材質(zhì)包括金屬氧化物材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，該主動層的材質(zhì)包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料或有機半導(dǎo)體材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，每一該第二貫孔的直徑實質(zhì)上等于對應(yīng)的該凹陷的內(nèi)徑。9.一種晶體管的制作方法，其特征在于，包括: 提供基板； 于該基板上形成絕緣材料層； 放置復(fù)數(shù)個阻擋球于部分該絕緣材料層的表面上； 形成導(dǎo)電層于該絕緣材料層的表面上； 移除該些阻擋球，以使該導(dǎo)電層成為具有多個第一貫孔的柵極層； 移除該絕緣材料層的被該些第一貫孔暴露的部分，并使該絕緣材料層具有分別與該些第一貫孔相通的凹陷； 形成第一絕緣層，使該第一絕緣層覆蓋該柵極層上且形成于該凹陷中； 在柵極層上方形成主動層，其中該主動層具有分別與該些第一貫孔相通的多個第二貫孔，且該第一絕緣層分隔該柵極層與該主動層；以及 形成源極及漏極于該主動層的一部分與另一部分上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，移除該絕緣材料層的被該些第一貫孔暴露的部分包括以該柵極層作為蝕刻阻擋層以蝕刻該絕緣材料層的被該些第一貫孔暴露的部分。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，在柵極層上形成該主動層的方法包括讓該主動層自然形成于覆蓋該柵極層上的部分該第一絕緣層之上，且該主動層自然形成該些第二貫孔。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，還包括: 形成第二絕緣層，其中該第二絕緣層位于該主動層上，且覆蓋該第一絕緣層的被該些第二貫孔所暴露出的部分而形成第三貫孔；以及 形成柵極結(jié)構(gòu)，其中該柵極結(jié)構(gòu)位于部分該第二絕緣層上，且伸入該第三貫孔。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，該絕緣材料層的材質(zhì)包括有機介電材料。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，該阻擋球的材質(zhì)包括有有機材料。15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，該柵極層、該源極及該漏極的材質(zhì)包括金屬材料。16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的制作方法，其特征在于，該第一絕緣層的材質(zhì)包括金屬氧化物材料。17.根據(jù)權(quán)利要求9項所述的晶體管的制作方法，其特征在于，該主動層的材質(zhì)包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料或有機半導(dǎo)體材料。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晶體管及其制作方法，晶體管包括基板、柵極層、第一絕緣層、主動層、源極及漏極。柵極層配置于第一絕緣層上，且具有多個第一貫孔。第一絕緣層覆蓋柵極層及基板的被這些第一貫孔所暴露出的部分，并形成分別對應(yīng)于這些第一貫孔的多個凹陷。主動層配置于第一絕緣層上，并具有多個第二貫孔，其中這些第二貫孔分別與這些凹陷相通。源極配置于部分主動層上。漏極配置于另一部分主動層上。
【IPC分類】H01L29/78, H01L29/06, H01L21/336
【公開號】CN105633145
【申請?zhí)枴緾N201410581474
【發(fā)明人】冉曉雯, 蔡娟娟, 周家瑋, 徐振航
【申請人】元太科技工業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月27日
【公告號】US20160064499