專利名稱:薄膜晶體管傳感器、其制造方法及薄膜晶體管傳感器陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及薄膜晶體管(TFT),更具體地說,涉及將氧化物半導體層作為有源層的 TFT傳感器。
背景技術(shù):
薄膜晶體管(TFT)的性能很大程度上取決于有溝道形成的有源層的材料和狀態(tài), 其中電荷載流子運動通過該溝道。對于具有由非晶硅形成的有源層的TFT(下文中,稱之為非晶硅TFT),電荷遷移率非常低,即大約0. 5cm2/VSo對于具有由多晶硅形成的有源層的TFT(下文中,稱之為多晶硅TFT),需要結(jié)晶工藝、雜質(zhì)植入工藝、活化工藝等,因而與非晶硅TFT相比,其制造過程復雜且其制造成本高
B PP O
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠穩(wěn)定地檢測帶電體的觸動強度和觸動方向的薄膜晶體管 (TFT)傳感器。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種薄膜晶體管(TFT)傳感器,包括在基板上的底柵電極;在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括由帶電體產(chǎn)生的電流所流過的溝道;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。所述有源層可以具有正方形環(huán)或矩形環(huán)的形狀;并且所述第一接觸孔和所述第二接觸孔可以彼此對角面對地布置在所述有源層的拐角區(qū)域上。所述第一接觸孔和所述第二接觸孔可以彼此面對地形成在所述有源層的邊緣上。所述TFT傳感器可以進一步包括在所述蝕刻阻止層上的第一頂柵電極和第二頂柵電極,所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極與所述源電極和所述漏電極在同一水平面上而不接觸所述源電極和所述漏電極,所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極彼此面對。在所述溝道中流動的電流的方向可以通過向所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。所述有源層可以包括在所述有源層的中心處的孔,并且所述溝道被所述孔分成多個子溝道。所述帶電體的觸動方向和觸動強度可以基于流過由所述溝道分成的所述多個子溝道的電流的量來感應。所述有源層可以包括氧化物半導體。所述底柵電極可以包括與所述 有源層的邊緣對應的第一底柵電極和第二底柵電極,所述第一底柵電極和第二底柵電極彼此分隔開預定的距離并且被布置為彼此面對。
在所述溝道中流動的電流的方向可以通過向所述第一底柵電極和第二底柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種薄膜晶體管(TFT)傳感器,包括在基板上的底柵電極;在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及在所述蝕刻阻止層上的與所述有源層的邊緣區(qū)域相對應的電極層。所述有源層可以具有包含四個拐角的正方形環(huán)或矩形環(huán)的形狀;所述第一接觸孔和第二接觸孔可以對稱布置在所述有源層的四個拐角之中彼此對角面對的兩個拐角上;并且所述電極層可以包括掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔并對稱布置在所述兩個拐角上的源電極和漏電極,以及對稱布置在剩余兩個拐角處而不接觸所述源電極和所述漏電極的第一頂柵電極和第二頂柵電極。在所述溝道中流動的電流的方向可以通過向所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。所述有源層可以具有四個邊緣;所述第一接觸孔和所述第二接觸孔可以對稱布置在所述有源層的四個邊緣之中彼此面對的兩個邊緣上;并且所述電極層可以包括掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔并對稱布置在所述兩個邊緣上的源電極和漏電極,以及對稱布置在剩余兩個邊緣上而不接觸所述源電極和所述漏電極的第一頂柵電極和第二頂柵電極。所述有源層可以包括氧化物半導體。所述有源層可以包括從銦、鎵、鋅、錫、銻、鍺、鉿、鋁和砷的組中選擇的至少一種材料。所述有源層可以為正方形或矩形。根據(jù)本發(fā)明的有一方面,提供一種薄膜晶體管(TFT)傳感器,包括在基板上的彼此隔開預定距離的第一底柵電極和第二底柵電極;在所述第一底柵電極和所述第二底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。所述有源層可以具有四個邊緣;所述第一接觸孔和所述第二接觸孔可以對稱布置在所述有源層的四個邊緣之中彼此面對的兩個邊緣上;并且所述源電極和所述漏電極可以掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔,并對稱布置在所述兩個邊緣上,并且所述第一底柵電極和第二底柵電極對稱形成在剩余兩個邊緣上。所述有源層可以包括氧化物半導體。所述有源層可以包括從銦、鎵、鋅、錫、銻、鍺、鉿和砷的組中選擇的至少一種材料。在所述溝道中流動的電流的方向可以通過向所述第一底柵電極和第二底柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。所述有源層可以為正方形或矩形。根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供一種薄膜晶體管(TFT)傳感器陣列,包括多個TFT傳感器,被排列成使每個晶體管傳感器旋轉(zhuǎn)預定的角度,其中所述每個TFT傳感器包括在基板上的底柵電極;在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層, 所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上;以及第一頂柵電極和第二頂柵電極,所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。所述TFT傳感器陣列可以包括四個TFT傳感器,被排列成使首個TFT傳感器之后的每個TFT傳感器相對于相應的前一 TFT傳感器旋轉(zhuǎn)90度。根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供一種薄膜晶體管(TFT)傳感器陣列,包括多個TFT傳感器,被排列成使每個TFT傳感器旋轉(zhuǎn)預定的角度,其中所述每個TFT傳感器包括在基板上的彼此隔開預定距離的第一底柵電極和第二底柵電極;在所述第一底柵電極和第二底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。所述TFT傳感器陣列可以包括四個TFT傳感器,被排列成使首個TFT傳感器之后的每個TFT傳感器相對于相應的前一 TFT傳感器旋轉(zhuǎn)90度。所述TFT傳感器陣列可以包括四個TFT傳感器,被排列成使所述四個TFT傳感器的兩個TFT傳感器旋轉(zhuǎn)90度。根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供一種制造薄膜晶體管(TFT)傳感器的方法,所述方法包括在基板上形成底柵電極;在所述底柵電極上形成絕緣層;形成具有環(huán)的形狀的有源層,在所述有源層的中心處具有用于溝道分離的孔,所述有源層形成在所述絕緣層上;形成具有第一接觸孔和第二接觸孔的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層形成在所述有源層上;以及形成掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔并且彼此面對的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極形成在所述蝕刻阻止層上。所述有源層可以形成為具有正方形環(huán)或矩形環(huán)的形狀;并且所述第一接觸孔和所述第二接觸孔可以彼此對角面對地形成在所述有源層的拐角區(qū)域上。所述第一接觸孔和所述第二接觸孔可以彼此面對地形成在所述有源層的邊緣上。所述方法可以進一步包括在形成源電極和漏電極的同時,在所述蝕刻阻止層上形成第一頂柵電極和第二頂柵電極,所述第一頂柵電極和第二頂柵電極與所述源電極和漏電極在同一水平面上而不接觸所述源電極和漏電極,并且所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極彼此面對。形成底柵電極可以包括形成彼此分隔開預定距離且彼此面對的第一底柵電極和第二底柵電極,所述第一底柵電極和第二底柵電極與所述有源層的區(qū)域相對應。所述有源層可以包括氧化物半導體。
通過參照附圖詳細描述示例實施例,以上及其它特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得更加明顯,附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜晶體管(TFT)傳感器的平面圖;圖2A和圖2B示出用于說明驅(qū)動圖1所示的TFT傳感器的方法的圖;圖3A至圖6B示出用于說明制造圖1所示的TFT傳感器的方法的透視圖和截面圖;圖7示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的TFT傳感器的平面圖;圖8A至圖IlB示出用于說明制造圖7所示的TFT傳感器的方法的透視圖和截面圖;圖12A至圖12C示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的TFT傳感器;圖13A至圖13C示出根據(jù)本發(fā)明再一實施例的TFT傳感器;圖14示出根據(jù)本發(fā)明實施例的TFT傳感器陣列;圖15示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的TFT傳感器陣列;圖16和圖17示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的TFT傳感器的平面圖和截面圖;圖18A和圖18B示出用于說明驅(qū)動圖16所示的TFT傳感器的方法的圖;以及圖19示出利用圖16所示的TFT傳感器形成的TFT傳感器陣列。
具體實施例方式通過引用將2010年7月27日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局遞交的、名稱為“Thin-Film Transistor Sensor and Method of Manufacturing the TFT Sensor (薄月莫晶體管7I專感器及制造TFT傳感器的方法)”的韓國專利申請No. 10-2010-0072479整體合并于此。現(xiàn)在將參照附圖在下文中更充分地描述示例實施例;然而,這些實施例可以采用不同的形式實施,并且不應當被解釋為限于此處所提出的實施例。更確切地說,提供這些實施例的目的是為了使本公開內(nèi)容徹底和完整,并且將更充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中,為了圖示的清楚起見,可以放大層和區(qū)域的尺寸。還應當理解,當一層或元件被提到在另一層或基板“上”時,它可以直接在該另一層或基板上,或者還可以存在中間層。進一步,應當理解,當一層被提到在另一層“下面”時,它可以直接在下面,并且還可以存在一個以上中間層。另外,還應當理解,當一層被提到在兩層“之間”時,它可以是這兩層之間的唯一層,或者還可以存在一個以上中間層。相同的附圖標記始終指代相同的元件。在本發(fā)明的描述中,如果確定對與本發(fā)明相關(guān)的公用技術(shù)或結(jié)構(gòu)的詳細描述會不必要地使本發(fā)明的主題模糊,則將省略該詳細描述。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜晶體管(TFT)傳感器的平面圖。參見圖1,TFT傳感器包括集成型底柵電極和分離型頂柵電極。TFT傳感器包括底柵電極BG。TFT傳感器還包括在底柵電極BG上的位于同一平面的第一頂柵電極TG1、第二頂柵電極TG2、漏電極120D和源電極120S。底柵電極BG為正方形,并且形成在基板100上。底柵電極BG控制在形成于有源層115中的溝道中流動的電流。有源層115具有正方形環(huán)的形狀,具有用于溝道分離的分離孔H1,并且形成在底柵電極BG上。分離孔Hl位于有源層115的中心,并且有源層115由氧化物半導體形成。分離孔Hl的尺寸可以取決于TFT傳感器的靜態(tài)分辨能力和方向感應性能。當分離孔Hl較大時,靜態(tài)分辨能力減小,而方向感應性能提高。否則,靜態(tài)分辨能力增加,而方向感應性能降級。有源層115的漏區(qū)經(jīng)由第一接觸孔H21接觸漏電極120D,有源層115的源區(qū)經(jīng)由第二接觸孔H22接觸源電極120S。漏電極120D和源電極120S形成在正方形有源層115的四個拐角區(qū)域中彼此對角面對的兩個拐角區(qū)域上。第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2 形成在兩個剩余的彼此對角面對的拐角區(qū)域上,與漏電極120D和源電極120S位于同一水
平面上。因為分離孔Hl的存在,從漏電極120D流向源電極120S的電流Ids可以流過經(jīng)過第一頂柵電極TGl的第一溝道①和經(jīng)過第二頂柵電極TG2的第二溝道②。圖2A和圖2B為用于說明驅(qū)動圖1所示的TFT傳感器的方法的圖形。參見圖2A,當向TFT傳感器的底柵電極BG施加電壓時,向第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2周期性地施加具有不同極性的電壓。此時,流過第一溝道①的電流和流過第二溝道②的電流之和的量,即總電流Ids,為與時間無關(guān)的常數(shù)。當向頂柵電極TG施加負電壓時,溝道變窄,因而流過溝道的電流減小。當向頂柵電極TG施加正電壓時,溝道變寬,因而流過溝道的電流增加。相應地,可以利用向頂柵電極 TG施加的電壓的極性來控制在溝道中流動的電流。因此,可以控制流過兩個溝道的電流的方向。例如,當向第一頂柵電極TGl施加正電壓,而向第二頂柵電極TG2施加負電壓時, 大部分電流流過第一溝道①。另一方面,當向第一頂柵電極TGl施加負電壓,而向第二頂柵電極TG2施加正電壓時,大部分電流流過第二溝道②。換句話說,總電流Ids的量為常數(shù), 并且可以通過改變流過兩個溝道的電流的量來控制電流的方向。參見圖2B,第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2允許電流在不同時間點分別流過第一溝道①和第二溝道②。當由于外部帶電體的接觸或非接觸而具有表面電荷時,流過有源層115的溝道的電流的量變化。例如,當在第一頂柵電極TGl附近發(fā)生外部帶電體的接觸或非接觸時,流過第一溝道①的電流在第一頂柵電極TGl被上電的時刻增加(Ids’)。當在第二頂柵電極TG2附近發(fā)生外部帶電體的接觸或非接觸時,流過第二溝道②的電流在第二頂柵電極TG2被上電的時刻增加(Ids’)。相應地,從在時間間隔內(nèi)增加的電流量得知,外部帶電體從第一頂柵電極TGl的附近運動到第二頂柵電極TG2的附近。換句話說,外部帶電體的運動方向(或觸動方向)可以根據(jù)在第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2中流動的電流量之差來確定, 并且外部帶電體的電荷強度(或觸動強度)可以根據(jù)電流的量來確定。圖3A至圖6B為用于說明制造圖1所示的TFT傳感器的方法的透視圖和截面圖。參見圖3A和圖3B,在基板100上形成底柵電極BG?;?00可以由主要包括SiO2的透明玻璃材料形成。基板100還可以由塑性材料形成。基板100可以包括金屬箔、柔性基板等。 在形成底柵電極BG之前,可以在基板100上形成緩沖層(未示出)。緩沖層可以阻擋基板100的雜質(zhì)滲入堆疊在基板100上的層中。緩沖層可以包括例如SiO2和/或SiNx。
底柵電極BG通過在基板100上形成金屬層并對金屬層進行圖案化以具有正方形形狀而形成。盡管底柵電極BG的金屬層可以由諸如Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Al、Mo、W、Ti、 Al: Nd合金或Mo:W合金之類的金屬或金屬合金形成,但本發(fā)明不限于此,并且可以結(jié)合底柵電極BG與相鄰層的粘合性、堆疊層的平坦性、電阻、加工性(processability)等而使用其它各種材料。在已形成有底柵電極BG的基板100上形成柵絕緣層113。柵絕緣層113可以由諸如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)之類的絕緣材料形成。例如,柵絕緣層113可以為正硅酸乙酯(TEOS)氧化物層。柵絕緣層113還可以由絕緣有機材料等形成。參見圖4A和圖4B,在已形成有柵絕緣層113的基板100上形成有源層115。有源層115可以包括包含從由In、Ga、Zn、Sn、Sb、Ge、Hf、Al和As7組成的組中選擇的至少一種元素的氧化物半導體。例如,氧化物半導體可以包括從由Zn0、Sn02、Ιη203、 Zn2SnO4, Ga2O3和HfO2組成的組中選擇的至少一種。有源層115可以由透明氧化物半導體形成。透明氧化物半導體的示例可以包括氧化鋅、氧化錫、氧化鎵銦鋅、氧化銦鋅、氧化銦錫等,但本發(fā)明不限于此。有源層115可以通過為物理沉積方法的濺射形成。有源層115可以通過根據(jù)TFT 傳感器所需的電阻控制氧的流量而形成。有源層115通過在柵絕緣層113上形成氧化物半導體層并對氧化物半導體層進行圖案化以具有與底柵電極BG相對應的正方形形狀而形成。在有源層115的中心形成分離孔Hl以暴露柵絕緣層113的部分。有源層115因為分離孔Hl而具有正方形環(huán)的形狀。分離孔Hl可以從柵絕緣層113深入到底柵電極BG。參見圖5A和圖5B,在已形成有有源層115的基板100上形成蝕刻阻止層117。蝕刻阻止層117可以由諸如SiOx或SiNx之類的絕緣材料形成,但本發(fā)明不限于此。蝕刻阻止層117可以通過低溫化學汽相沉積(CVD)形成。蝕刻阻止層117掩埋有源層115的分離孔HI。蝕刻阻止層117包括形成在正方形有源層115的四個拐角區(qū)域中的兩個中彼此對稱的第一接觸孔H21和第二接觸孔H22。第一接觸孔H21和第二接觸孔H22分別暴露有源層115的漏區(qū)和源區(qū)。參見圖6A和圖6B,在已形成有蝕刻阻止層117的基板100上形成漏電極120D、源電極120S以及第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2。漏電極120D、源電極120S以及第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2可以通過在蝕刻阻止層117上形成金屬層并將金屬層圖案化成四個電極而形成。金屬層由導電材料形成。導電材料可以為諸如Cr、Pt、Ru、Au、Ag、Mo、Al、W、Cu、或AlNd之類的金屬,或者為諸如 IT0、GIZ0、GZ0、AZ0、ΙΖ0(即InZnO)或ΑΖ0(即AlZnO)之類的導電氧化物。該金屬層可以與用于形成底柵電極BG的金屬層一樣。漏電極120D通過掩埋第一接觸孔H21形成在正方形有源層115的一個拐角區(qū)域上,并且源電極120S通過掩埋第二接觸孔H22形成在對角面對漏電極120D的拐角區(qū)域上。 可替代地,源電極120S可以形成在第一接觸孔H21上,而漏電極120D可以形成在第二接觸孔H22上。漏電極120D可以經(jīng)由第一接觸孔H21接觸有源層115的漏區(qū),源電極120S可以經(jīng)由第二接觸孔H22接觸有源層115的源區(qū)。分別在未形成有第一接觸孔H21和第二接觸孔H22的剩余兩個拐角區(qū)域上形成彼此對稱的第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2。在第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2、漏電極120D以及源電極120S上形成鈍化層(未示出)。鈍化層可以由諸如310!£或51隊之類的絕緣材料形成??梢赃M一步包括絕緣材料等以形成鈍化層。圖7為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的TFT傳感器的平面圖。參見圖7,TFT傳感器包括集成型底柵電極和分離型頂柵電極。TFT傳感器包括底柵電極BG。TFT傳感器包括在底柵電極BG上的包含位于同一平面上的第一頂柵電極TG1、 第二頂柵電極TG2、漏電極220D和源電極220S的TFT。底柵電極BG為正方形,并且形成在基板200上。有源層215具有正方形環(huán)的形狀, 具有用于溝道分離的分離孔Hl,并且形成在底柵電極BG上。分離孔Hl位于有源層215的中心,并且有源層215由氧化物半導體形成。分離孔Hl的尺寸可以取決于TFT傳感器的靜態(tài)分辨能力和方向感應性能。當分離孔Hl較大時,靜態(tài)分辨能力減小,而方向感應性能提高。否則,靜態(tài)分辨能力增加,而方向感應性能降級。有源層215的漏區(qū)經(jīng)由第一接觸孔H21接觸漏電極220D,有源層215的源區(qū)經(jīng)由第二接觸孔H22接觸源電極220S。漏電極220D和源電極220S形成在正方形有源層215的四個邊緣中的兩個面對邊緣(長邊緣或短邊緣)的中心。第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2形成在剩余兩個彼此面對的邊緣上,與漏電極220D和源電極220S位于同一水平面上。因為分離孔Hl的存在,從漏電極220D流向源電極220S的電流Ids可以流過經(jīng)過第一頂柵電極TGl的第一溝道①和經(jīng)過第二頂柵電極TG2的第二溝道②。驅(qū)動圖7的TFT傳感器的方法與以上參照圖2A和圖2B所描述的方法相同,因此將省略其詳細描述。圖8A至圖IlB為用于說明制造圖7所示的TFT傳感器的方法的透視圖和截面圖。參見圖8A和圖8B,在基板200上形成底柵電極BG?;?00可以由主要包括SiO2的透明玻璃材料形成?;?00還可以由塑性材料形成?;?00可以包括金屬箔和柔性基板。在形成底柵電極BG之前,可以在基板200上形成緩沖層(未示出)。緩沖層可以阻擋基板200的雜質(zhì)滲入堆疊在基板200上的層中。緩沖層可以包括例如SiO2和/或SiNx。底柵電極BG通過在基板200上形成金屬層并對金屬層進行圖案化以具有正方形形狀而形成。盡管底柵電極BG的金屬層可以由諸如Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Al、Mo、W、Ti、 Al: Nd合金或Mo:W合金之類的金屬或金屬合金形成,但本發(fā)明不限于此,并且可以結(jié)合底柵電極BG與相鄰層的粘合性、堆疊層的平坦性、電阻、加工性等而使用其它各種材料。在已形成有底柵電極BG的基板200上形成柵絕緣層213。柵絕緣層213可以由諸如SiOx或SiNx之類的絕緣材料形成。例如,柵絕緣層213可以為TEOS氧化物層。柵絕緣層213還可以由絕緣有機材料等形成。參見圖9A和圖9B,在已形成有柵絕緣層213的基板200上形成有源層215。有源層215可以包括包含從由In、Ga、Zn、Sn、Sb、Ge、Hf、Al和As組成的組中選擇的至少一種元素的氧化物半導體。例如,氧化物半導體可以包括從由ZnO、SnO2, Ιη203、
12Zn2SnO4, Ga2O3和HfO2組成的組中選擇的至少一種。有源層215可以由透明氧化物半導體形成。透明氧化物半導體的示例可以包括氧化鋅、氧化錫、氧化鎵銦鋅、氧化銦鋅、氧化銦錫等,但本發(fā)明不限于此。有源層215可以通過為物理沉積方法的濺射形成。有源層215可以通過根據(jù)TFT 傳感器所需的電阻控制氧的流量而形成。有源層215通過在柵絕緣層213上形成氧化物半導體層并對氧化物半導體層進行圖案化以具有與底柵電極BG相對應的正方形形狀而形成。在有源層215的中心形成分離孔Hl以暴露形成在有源層215下面的柵絕緣層213 的部分。有源層215因為分離孔Hl而具有正方形環(huán)的形狀。分離孔Hl可以從柵絕緣層 213深入到底柵電極BG。參見圖IOA和圖10B,在已形成有有源層215的基板200上形成蝕刻阻止層217。蝕刻阻止層217可以由諸如SiOx或SiNx之類的絕緣材料形成,但本發(fā)明不限于此。蝕刻阻止層217可以通過低溫CVD形成。蝕刻阻止層217掩埋有源層215的分離孔HI。蝕刻阻止層217包括形成在正方形有源層215的四個邊緣中的兩個邊緣的中心且彼此對稱的第一接觸孔H21和第二接觸孔 H22。第一接觸孔H21和第二接觸孔H22分別暴露有源層215的漏區(qū)和源區(qū)的部分。參見圖IlA和圖11B,在已形成有蝕刻阻止層217的基板200上形成漏電極220D、 源電極220S以及第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2。漏電極220D、源電極220S以及第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2可以通過在蝕刻阻止層217上形成金屬層并將金屬層圖案化成四個電極而形成。金屬層由導電材料形成。導電材料可以為諸如Cr、Pt、Ru、Au、Ag、Mo、Al、W、Cu或AlNd之類的金屬,或者為諸如 IT0、GIZ0、GZ0、AZ0、IZO(即InZnO)或AZO(即AlZnO)之類的導電氧化物。該金屬層可以與用于形成底柵電極BG的金屬層一樣。漏電極220D掩埋第一接觸孔H21,并且形成在正方形有源層215的一個邊緣的中心。源電極220S掩埋第二接觸孔H22,形成在正方形有源層215的一個邊緣的中心,并且對稱面對漏電極220D??商娲?,源電極220S可以形成在第一接觸孔H21上,而漏電極220D 可以形成在第二接觸孔H22上。漏電極220D可以經(jīng)由第一接觸孔H21接觸有源層215的漏區(qū),源電極220S可以經(jīng)由第二接觸孔H22接觸有源層215的源區(qū)。分別在未形成有第一接觸孔H21和第二接觸孔H22的剩余兩個邊緣上形成彼此對稱面對的第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2??梢栽诘谝豁敄烹姌OTGl和第二頂柵電極TG2、漏電極220D以及源電極220S上形成鈍化層(未示出)。鈍化層可以由諸如310!£或51隊之類的絕緣材料形成,并且可以進一步包括絕緣材料等以形成鈍化層。圖12A至圖12C示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的TFT傳感器。參見圖12A至圖12C,TFT傳感器包括TFT,TFT包括在底柵電極BG上的位于同一平面上的第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2、漏電極320D以及源電極320S。根據(jù)本發(fā)明的TFT傳感器為矩形,因而與圖1的為正方形的TFT傳感器不同。將省略與圖1的TFT 傳感器相同內(nèi)容的詳細描述。底柵電極BG為矩形,并且形成在基板300上。在形成底柵電極BG之前,可以在基板300上形成緩沖層(未示出)。在底柵電極BG上形成柵絕緣層313。在柵絕緣層313上形成有源層315,有源層315具有用于溝道分離的分離孔HI。有源層315由氧化物半導體形成,并且因為在有源層315中心的沿有源層315的長邊緣延伸的分離孔Hl而具有矩形環(huán)形狀。有源層315的漏區(qū)和源區(qū)通過在有源層315上的蝕刻阻止層317中形成的第一接觸孔H21和第二接觸孔H22而暴露。第一接觸孔H21和第二接觸孔H22彼此對稱面對地沿矩形有源層315的短邊緣延伸。在蝕刻阻止層317上形成漏電極320D和源電極320S,并且漏電極320D和源電極320S分別掩埋第一接觸孔H21和第二接觸孔H22。漏電極320D和源電極320S分別接觸有源層315的漏區(qū)和源區(qū)。漏電極320D和源電極320S彼此對稱面對地沿矩形有源層315的短邊緣延伸。第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2在沿矩形有源層315的長邊緣形成,與漏電極320D和源電極320S位于相同水平面上,并且第一頂柵電極 TGl和第二頂柵電極TG2彼此對稱面對。第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2既不與漏電極320D和源電極320S重疊,也不接觸漏電極320D和源電極320S。因為分離孔Hl的存在,從漏電極320D流向源電極320S的電流Ids可以流過經(jīng)過第一頂柵電極TGl的第一溝道①和經(jīng)過第二頂柵電極TG2的第二溝道②。驅(qū)動圖12A的 TFT傳感器的方法與以上參照圖2A和圖2B所描述的方法相同,因此將省略其詳細描述。圖13A至圖13C示出根據(jù)本發(fā)明再一實施例的TFT傳感器。參見圖13A至圖13C,TFT傳感器包括TFT,該TFT包括在底柵電極BG上的位于同一平面上的第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2、漏電極420D以及源電極420S。根據(jù)本發(fā)明的TFT傳感器為矩形,因而與圖1的為正方形的TFT傳感器不同。將省略與圖1的TFT 傳感器相同內(nèi)容的詳細描述。在形成底柵電極BG之前,可以在基板400上形成緩沖層(未示出)。在底柵電極 BG上形成柵絕緣層413。在柵絕緣層413上形成有源層415,有源層415具有用于溝道分離的分離孔HI。有源層415由氧化物半導體形成,并且因為在有源層415中心的沿矩形有源層415的長邊緣延伸的分離孔Hl而具有矩形環(huán)形狀。有源層415的漏區(qū)和源區(qū)通過在有源層415上的蝕刻阻止層417中形成的第一接觸孔H21和第二接觸孔H22暴露。第一接觸孔 H21和第二接觸孔H22沿矩形有源層415的長邊緣彼此對稱面對地形成。漏電極420D和源電極420S形成在蝕刻阻止層417上,并且分別掩埋第一接觸孔H21和第二接觸孔H22。漏電極420D和源電極420S分別接觸有源層415的漏區(qū)和源區(qū)。漏電極420D和源電極420S 沿矩形有源層415的長邊緣彼此對稱面對地形成。第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2 在沿矩形有源層415的短邊緣形成,與漏電極420D和源電極420S位于相同水平面上,并且第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極TG2彼此對稱面對。第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極 TG2既不與漏電極420D和源電極420S重疊,也不接觸漏電極420D和源電極420S。因為分離孔H1,從漏電極420D流向源電極420S的電流Ids可以流過經(jīng)過第一頂柵電極TGl的第一溝道①和經(jīng)過第二頂柵電極TG2的第二溝道②。驅(qū)動圖13A的TFT傳感器的方法與以上參照圖2A和圖2B所描述的方法相同,因此將省略其詳細描述。圖14示出根據(jù)本發(fā)明實施例的TFT傳感器陣列。參見圖14,TFT傳感器陣列通過以90度的間隔順時針或逆時針改變TFT的方向來排列多個TFT傳感器而形成。例如,圖14的實施例為傳感器,其中一個陣列(包括第一 TFT A、通過將第一 TFT A順時針旋轉(zhuǎn)90度所獲得的第二 TFT B、通過將第二 TFT B順時針
1旋轉(zhuǎn)90度所獲得的第四TFT D以及通過將第四TFT D順時針旋轉(zhuǎn)90度所獲得的第三TFT C)構(gòu)成單個感應單元。每個TFT包括位于同一平面上的第一頂柵電極TG1、第二頂柵電極 TG2、漏電極D以及源電極S。該陣列結(jié)構(gòu)可以用于形成關(guān)于左、右、上和下方向具有高的方向靈敏度的傳感器。圖15示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的TFT傳感器陣列。參見圖15,TFT傳感器陣列通過將TFT的方向改變90度來排列多個TFT而形成。 圖15的實施例為傳感器,其中一個陣列(包括第一 TFT A、通過將第一 TFT A逆時針旋轉(zhuǎn) 90度所獲得的第二 TFT B、具有與第二 TFT B相同結(jié)構(gòu)的第三TFT C以及通過將第三TFT C 順時針旋轉(zhuǎn)90度所獲得的第四TFTD)構(gòu)成單個感應單元。在對角線上存在的TFT具有相同的結(jié)構(gòu)。每個TFT包括位于相同平面上的第一頂柵電極TG1、第二頂柵電極TG2、漏電極 D和源電極S。這種陣列結(jié)構(gòu)可以將相同方向上的電流強度彼此疊加,因而可以形成對電流敏感的傳感器。盡管在圖14和圖15的實施例中示出了利用圖1的TFT傳感器的TFT傳感器陣列, 但圖7、圖12A和圖13A的TFT傳感器可以用于形成TFT傳感器陣列。圖16和圖17示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的TFT傳感器的平面圖和截面圖。參見圖16和圖17,TFT傳感器包括分離型底柵電極。參見圖16和圖17,TFT傳感器包括第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2。TFT傳感器還包括形成在第一底柵電極BGl 和第二底柵電極BG2上與第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2垂直的漏電極520D和源電極520S。第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2彼此分隔開預定距離形成在基板500上。 基板500可以由主要包括SiO2W透明玻璃材料形成。基板500還可以由塑性材料形成。基板500可以包括金屬箔、柔性基板等。在形成第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2之前,可以在基板500上形成緩沖層(未示出)。緩沖層可以阻擋基板500的雜質(zhì)滲入到堆疊在基板500上的層中。緩沖層可以包括SiO2和/或SiNx。盡管第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2可以由諸如Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Al、 Mo、W、Ti、Al :Nd合金或Mo:W合金之類的金屬或金屬合金形成,但本發(fā)明不限于此,并且可以結(jié)合第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2與相鄰層的粘合性、堆疊層的平坦性、電阻、 加工性等而使用其它各種材料。在第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2上形成柵絕緣層513。柵絕緣層513可以由諸如SiO2和/或SiNx之類的絕緣材料形成。例如,柵絕緣層513可以為TEOS氧化物層。柵絕緣層513還可以由絕緣有機材料等形成。在柵絕緣層513上形成有源層515,有源層515具有用于溝道分離的分離孔HI。有源層515由氧化物半導體形成,并且因為形成在有源層515中心的分離孔Hl而具有正方形或矩形環(huán)的形狀。有源層515可以包括包含從由諸如In、Ga、Zn、Sn、Sb、Ge、Hf、Al和As之類的第 III族元素和第IV族元素所組成的組中選擇的至少一種元素的氧化物半導體。例如,氧化物半導體可以包括從由ZnO、SnO2, In203、Zn2SnO4, Ga2O3和HfO2所組成的組中選擇的至少一種。有源層515可以由透明氧化物半導體形成。透明氧化物半導體的示例可以包括氧化鋅、氧化錫、氧化鎵銦鋅、氧化銦鋅、氧化銦錫等,但本發(fā)明不限于此。在有源層515上形成蝕刻阻止層517。蝕刻阻止層517包括沿正方形或矩形有源層515的兩個邊緣形成的彼此對稱的第一接觸孔H21和第二接觸孔H22。第一接觸孔H21 和第二接觸孔H22形成為與第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2垂直。蝕刻阻止層517可以由諸如SiOx或SiNx之類的絕緣材料形成,但本發(fā)明不限于此。蝕刻阻止層517可以通過低溫CVD形成。在蝕刻阻止層517上形成漏電極520D和源電極520S。漏電極520D可以經(jīng)由第一接觸孔H21接觸有源層515的漏區(qū),源電極520S可以經(jīng)由第二接觸孔H22接觸有源層515 的源區(qū)。漏電極520D和源電極520S的部分分別通過第一底柵電極BGl和第二底柵電極 BG2的相應面對端和其它相應的面對端而重疊。包括分離型底柵電極的TFT (即底柵分離型TFT)的第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2用作包括集成底柵電極和分離頂柵電極的TFT的第一頂柵電極TGl和第二頂柵電極 TG2。盡管圖16和圖17中示出了正方形TFT傳感器,但利用矩形有源層的TFT傳感器也可以具有與正方形TFT傳感器相同的結(jié)構(gòu)。圖18A和圖18B為用于說明驅(qū)動圖16所示的TFT傳感器的方法的圖。參見圖18A,向TFT傳感器的第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2周期性地施加具有不同極性的電壓。此時,流向第一溝道①的電流和流向第二溝道②的電流之和的量,即總電流Ids,為與時間無關(guān)的常數(shù)??梢岳孟虻谝坏讝烹姌OBGl和第二底柵電極BG2施加的電壓的極性來控制在溝道中流動的電流。因此,可以控制流向兩個溝道的電流的方向。例如,當向第一底柵電極BGl施加正電壓,而向第二底柵電極BG2施加負電壓時, 大部分電流流過第一溝道①。當向第一底柵電極BGl施加負電壓,而向第二底柵電極BG2 施加正電壓時,大部分電流流過第二溝道②。換句話說,總電流Ids的量為常數(shù),并且電流的方向可以通過改變流過兩個溝道的電流的量來控制。參見圖18B,當由于外部帶電體與TFT上表面的接觸或非接觸而具有表面電荷時, 流過有源層515的溝道的電流的量變化。例如,當在第一底柵電極BGl附近發(fā)生外部帶電體的接觸或非接觸時,流過第一溝道①的電流立即增加(Ids’)。當在第二底柵電極BG2附近發(fā)生外部帶電體的接觸或非接觸時,流過第二溝道②的電流立即增加(Ids’)。相應地, 已知帶電體從第一底柵電極BGl的附近運動到第二底柵電極BG2的附近。換句話說,可以根據(jù)在第一底柵電極BGl和第二底柵電極BG2中流動的電流量之差來確定外部帶電體的運動方向(或觸動方向),并且外部帶電體的電荷強度(或觸動強度)可以根據(jù)電流的量來確定。圖19示出利用圖16所示的TFT傳感器形成的TFT傳感器陣列。參見圖19,TFT陣列通過將TFT的方向改變僅僅90度來排列多個TFT傳感器而形成。例如,圖19的實施例為傳感器,其中一個陣列(包括第一 TFT A、通過將第一 TFT A 順時針旋轉(zhuǎn)90度所獲得的第二 TFT B、具有與第二 TFT B相同結(jié)構(gòu)的第三TFT C以及通過將第三TFT C逆時針旋轉(zhuǎn)90度所獲得的第四TFT D)構(gòu)成單個感應單元。對角線上存在的 TFT具有相同的結(jié)構(gòu)。盡管為了說明的方便起見,以上所述的實施例描述了 NMOS晶體管,但本發(fā)明還可以應用于包括P型有源層的PMOS晶體管。P型有源層可以為氧化銅層(CuBO2層、CuAlO2層、 CuGaO2層、CuInO2層等)、氧化鎳層、摻鈦的氧化鎳層、摻雜有I族元素、II族元素和V族元素中的至少一種的基于ZnO的氧化物層、摻雜有Ag的基于ZnO的氧化物層、PbS層、LaCuOS 層或LaCuOSe層。 此處已公開了示例實施例,并且盡管采用了特定術(shù)語,但這些術(shù)語僅在一般和描述性意義上使用和解釋,并且不是為了限制的目的。相應地,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應當理解,在不背離所附權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以在形式和細節(jié)方面進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管傳感器,包括在基板上的底柵電極;在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括由帶電體產(chǎn)生的電流所流過的溝道;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層具有正方形環(huán)或矩形環(huán)的形狀;并且所述第一接觸孔和所述第二接觸孔彼此對角面對地布置在所述有源層的拐角區(qū)域上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述第一接觸孔和所述第二接觸孔彼此面對地形成在所述有源層的邊緣上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管傳感器,進一步包括在所述蝕刻阻止層上的第一頂柵電極和第二頂柵電極,所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極與所述源電極和所述漏電極在同一水平面上而不接觸所述源電極和所述漏電極,所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極彼此面對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管傳感器,其中在所述溝道中流動的電流的方向通過向所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層包括在所述有源層的中心處的孔,并且所述溝道被所述孔分成多個子溝道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述帶電體的觸動方向和觸動強度基于流過由所述溝道分成的所述多個子溝道的電流的量來感應。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層包括氧化物半導體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述底柵電極包括與所述有源層的邊緣對應的第一底柵電極和第二底柵電極,所述第一底柵電極和第二底柵電極彼此分隔開預定的距離并且被布置為彼此面對。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管傳感器,其中在所述溝道中流動的電流的方向通過向所述第一底柵電極和第二底柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。
11.一種薄膜晶體管傳感器,包括在基板上的底柵電極;在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及在所述蝕刻阻止層上的與所述有源層的邊緣區(qū)域相對應的電極層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層具有包含四個拐角的正方形環(huán)或矩形環(huán)的形狀;所述第一接觸孔和第二接觸孔對稱布置在所述有源層的四個拐角之中彼此對角面對的兩個拐角上;并且所述電極層包括掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔并對稱布置在所述兩個拐角上的源電極和漏電極,以及對稱布置在剩余兩個拐角處而不接觸所述源電極和所述漏電極的第一頂柵電極和第二頂柵電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管傳感器,其中在所述溝道中流動的電流的方向通過向所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層具有四個邊緣;所述第一接觸孔和所述第二接觸孔對稱布置在所述有源層的四個邊緣之中彼此面對的兩個邊緣上;并且所述電極層包括掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔并對稱布置在所述兩個邊緣上的源電極和漏電極,以及對稱布置在剩余兩個邊緣上而不接觸所述源電極和所述漏電極的第一頂柵電極和第二頂柵電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層包括氧化物半導體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層包括從銦、鎵、鋅、錫、 銻、鍺、鉿、鋁和砷的組中選擇的至少一種材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層為正方形或矩形。
18.—種薄膜晶體管傳感器,包括在基板上的彼此隔開預定距離的第一底柵電極和第二底柵電極;在所述第一底柵電極和所述第二底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層具有四個邊緣;所述第一接觸孔和所述第二接觸孔對稱布置在所述有源層的四個邊緣之中彼此面對的兩個邊緣上;并且所述源電極和所述漏電極掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔,并對稱布置在所述兩個邊緣上,并且所述第一底柵電極和第二底柵電極對稱形成在剩余兩個邊緣上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層包括氧化物半導體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層包括從銦、鎵、鋅、錫、 銻、鍺、鉿和砷的組中選擇的至少一種材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管傳感器,其中在所述溝道中流動的電流的方向通過向所述第一底柵電極和第二底柵電極施加周期性擺動的電壓來控制。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管傳感器,其中所述有源層為正方形或矩形。
24.一種薄膜晶體管傳感器陣列,包括多個薄膜晶體管傳感器,被排列成使每個晶體管傳感器旋轉(zhuǎn)預定的角度,其中所述每個薄膜晶體管傳感器包括 在基板上的底柵電極; 在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔; 掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上;以及第一頂柵電極和第二頂柵電極,所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的薄膜晶體管傳感器陣列,包括四個薄膜晶體管傳感器,被排列成使首個薄膜晶體管傳感器之后的每個薄膜晶體管傳感器相對于相應的前一薄膜晶體管傳感器旋轉(zhuǎn)90度。
26.一種薄膜晶體管傳感器陣列,包括多個薄膜晶體管傳感器,被排列成使每個薄膜晶體管傳感器旋轉(zhuǎn)預定的角度,其中所述每個薄膜晶體管傳感器包括在基板上的彼此隔開預定距離的第一底柵電極和第二底柵電極; 在所述第一底柵電極和第二底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括在所述有源層的中心處的用于溝道分離的孔;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管傳感器陣列,包括四個薄膜晶體管傳感器,被排列成使首個薄膜晶體管傳感器之后的每個薄膜晶體管傳感器相對于相應的前一薄膜晶體管傳感器旋轉(zhuǎn)90度。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管傳感器陣列,包括四個薄膜晶體管傳感器,被排列成使所述四個薄膜晶體管傳感器的兩個薄膜晶體管傳感器旋轉(zhuǎn)90度。
29.一種制造薄膜晶體管傳感器的方法,所述方法包括 在基板上形成底柵電極;在所述底柵電極上形成絕緣層;形成具有環(huán)的形狀的有源層,在所述有源層的中心處具有用于溝道分離的孔,所述有源層形成在所述絕緣層上;形成具有第一接觸孔和第二接觸孔的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層形成在所述有源層上;以及形成掩埋所述第一接觸孔和所述第二接觸孔并且彼此面對的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極形成在所述蝕刻阻止層上。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造薄膜晶體管傳感器的方法,其中 所述有源層形成為具有正方形環(huán)或矩形環(huán)的形狀;并且所述第一接觸孔和所述第二接觸孔彼此對角面對地形成在所述有源層的拐角區(qū)域上。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造薄膜晶體管傳感器的方法,其中所述第一接觸孔和所述第二接觸孔彼此面對地形成在所述有源層的邊緣上。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造薄膜晶體管傳感器的方法,進一步包括在形成源電極和漏電極的同時,在所述蝕刻阻止層上形成第一頂柵電極和第二頂柵電極,所述第一頂柵電極和第二頂柵電極與所述源電極和漏電極在同一水平面上而不接觸所述源電極和漏電極,并且所述第一頂柵電極和所述第二頂柵電極彼此面對。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造薄膜晶體管傳感器的方法,其中形成底柵電極包括 形成彼此分隔開預定距離且彼此面對的第一底柵電極和第二底柵電極,所述第一底柵電極和第二底柵電極與所述有源層的區(qū)域相對應。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造薄膜晶體管傳感器的方法,其中所述有源層包括氧化物半導體。
全文摘要
本發(fā)明涉及薄膜晶體管傳感器、其制造方法及薄膜晶體管傳感器陣列。根據(jù)本發(fā)明的方面,提供了一種薄膜晶體管(TFT)傳感器,包括在基板上的底柵電極;在所述底柵電極上的絕緣層;在所述絕緣層上的成環(huán)形的有源層,所述有源層包括由帶電體產(chǎn)生的電流所流過的溝道;在所述有源層上的蝕刻阻止層,所述蝕刻阻止層包括第一接觸孔和第二接觸孔;以及掩埋所述第一接觸孔和第二接觸孔的源電極和漏電極,所述源電極和所述漏電極彼此面對地布置在所述蝕刻阻止層上。
文檔編號H01L29/786GK102347369SQ201110215219
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者樸昶模, 金武謙 申請人:三星移動顯示器株式會社