薄膜晶体管、其制造方法和具有薄膜晶体管的平板显示器的制造方法_4

文档序号:8474181阅读:来源:国知局
第二绝缘层590之外的区域对应的第二导电层580。
[0131] 氧化物半导体层530由诸如氧化铟镓锌(IGZO)的氧化物半导体材料形成。
[0132] 源电极540a和漏电极540b分别形成在氧化物半导体层530的两侧处。源电极 540a和漏电极540b以预定的间隔彼此隔开。源电极540a和漏电极540b具有导电性,并且 可以由与组成氧化物半导体层530的氧化物半导体材料相同的材料和还原半导体材料形 成。
[0133] 第一导电层570可以由铝(Al)形成,并且直接形成在源电极540a和漏电极540b 上。
[0134] 在一些实施方式中,由铝(Al)形成的第一导电层570可减小源电极540a和漏电 极540b的接触电阻,由此改善TFT的电流特性。
[0135] 氧化物半导体层530、源电极540a和漏电极540b以及栅电极560在IXD中可以是 顶栅型结构的TFT。
[0136] 第二导电层580形成在第一导电层570上,并且可以由透明导电材料形成。透明导 电材料可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、或In 2O3。第二导电层580 可以是电耦接至第一导电层570并且电耦接至源电极540a和漏电极540b的像素电极。
[0137] 在一些实施方式中,第一导电层570的一部分通过将第二导电层580图案化被暴 露于外部。在这个实施方式中,在暴露的第一导电层570上进行氧等离子处理或退火处理, 由此形成由绝缘材料形成的铝氧化物(AlOx)层。铝氧化物(AlOx)层成为第二绝缘层590。 第二绝缘层590形成在与第一导电层570相同的层中,并且可以耦接至第一导电层570。
[0138] 第二绝缘层590执行保护栅电极560免受外部影响的保护层的功能。
[0139] 滤色片基板600包括顺次形成的黑底610、滤色片620、平坦化层630、和共用电极 640 〇
[0140] 第二导电层580可以是像素电极并且对从TFT的漏电极540b提供的像素信号进 行充电,由此在第二导电层580和共用电极640之间产生电位差。两个基板510和600之 间形成的液晶层700可以通过由电位差所引起的介电各向异性旋转,并且允许通过控制光 量将从光源(未不出)入射的光向着滤色片基板600传输。
[0141] 在顶栅型结构的TFT中,使用形成具有氧化锌作为主要成分的氧化物半导体的一 部分作为具有低电阻的源电极和漏电极的方法保证了高驱动电流能力。
[0142] 为了使用氧化物半导体形成源电极和漏电极,允许氧化物半导体通过掺杂足够多 的离子或提取铟(In)颗粒而具有导电性是重要的。
[0143] 在这个过程中,因为氧化物半导体的导电程度增加超出接触电阻的预定水平,所 以氧化物半导体不能执行源电极和漏电极的功能,并且因此,TFT的特性降低。
[0144] 在氧化物半导体中,膜质量由于氧的分离、氢的混合等而容易降低。因此,TFT中 的导通电压变成负值,并且电流-电压特性等也下降。因此,TFT的特性可劣化。
[0145] 根据一些实施方式,源电极和漏电极使用氧化物半导体形成,从而减小接触电阻, 由此改善TFT的特性。
[0146] 此外,像素电极直接形成在漏电极上,由此简化制造过程。
[0147] 在本文中已公开了示例实施方式,并且尽管利用了具体术语,但这些术语仅以一 般性和描述性的意义而被使用及解释,而不是出于限制性目的。在某些情况下,对本领域技 术人员显而易见的是,除非另有明确指示,否则,当提交本申请时,可单独使用与具体实施 方式相关描述的特性、特征和/或元件,或与其他实施方式相关描述的特性、特征和/或元 件结合使用。因此,本领域技术人员应当理解的是,在不背离所附权利要求中给出的发明技 术的精神和范围的情况下,可做出各种形式和细节上的变化。
【主权项】
1. 一种用于显示装置的薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括: 基板; 氧化物半导体,形成在所述基板之上; 源电极和漏电极,在所述氧化物半导体的两侧电连接至所述氧化物半导体; 第一绝缘层,形成在所述氧化物半导体之上; 栅电极,形成在所述第一绝缘层之上并且至少部分地与所述氧化物半导体重叠; 第二绝缘层,形成在所述栅电极之上; 第一导电层,形成在所述源电极和所述漏电极之上并且连接至所述第二绝缘层;以及 第二导电层,形成在所述第一导电层之上。
2. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述氧化物半导体包括氧化铟镓锌。
3. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述第一导电层由铝形成。
4. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述第二绝缘层包括铝氧化物层。
5. -种制造薄膜晶体管的方法,所述方法包括: 提供基板; 在所述基板之上形成由氧化物半导体材料形成的半导体图案; 形成至少部分地与所述半导体图案的中间部分重叠的第一绝缘层和栅电极; 通过在所述半导体图案上进行还原处理来形成包括两个相对侧的有源层以在所述有 源层的所述相对侧处形成源电极和漏电极; 在所述源电极和所述漏电极之上形成第一导电层; 形成在所述第一导电层之上形成的第二导电层以暴露所述第一导电层的至少部分地 与所述栅电极重叠的部分;以及 在暴露的所述部分之上形成第二绝缘层。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一绝缘层和所述栅电极的形成包括: 在所述半导体图案上形成绝缘材料层; 在所述绝缘材料层上形成所述栅电极; 使用所述栅电极作为蚀刻掩模将所述绝缘材料层图案化以形成所述第一绝缘层,并且 暴露所述半导体图案的一部分;以及 将离子掺杂到暴露的所述半导体图案中。
7. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二绝缘层的形成包括: 在所述基板上形成导电层; 将所述导电层图案化以形成暴露的所述部分; 在所述第二导电层上形成光敏层图案;以及 在所述基板上进行等离子处理。
8. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二绝缘层的形成包括: 在所述基板上形成导电层; 将所述导电层图案化以形成暴露的所述部分; 在所述第二导电层上形成光敏层图案;以及 在所述基板上进行退火处理。
9. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述氧化物半导体材料包括氧化铟镓锌。
10. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一导电层由铝形成。
11. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二绝缘层包括铝氧化物层。
12. -种平板显示装置,包括: 第一基板,包括多个有机发光二极管和多个薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管被配置 为驱动所述有机发光二极管;以及 第二基板,与所述第一基板相对, 其中,所述薄膜晶体管包括: 氧化物半导体,形成在所述第一基板之上; 源电极和漏电极,在所述氧化物半导体的两侧处电连接至所述氧化物半导体; 第一绝缘层,形成在所述氧化物半导体之上; 栅电极,形成在所述第一绝缘层之上并且至少部分地与所述氧化物半导体重叠; 第二绝缘层,形成在所述栅电极之上; 第一导电层,形成在所述源电极和所述漏电极之上并且连接至所述第二绝缘层;以及 第二导电层,形成在所述第一导电层之上。
13. 根据权利要求12所述的平板显示装置,其中,所述氧化物半导体包括氧化铟镓锌。
14. 根据权利要求12所述的平板显示装置,其中,所述第一导电层由铝形成。
15. 根据权利要求12所述的平板显示装置,其中,所述第二绝缘层包括铝氧化物层。
16. -种平板显示装置,包括: 第一基板,所述第一基板包括: 多个像素; 多个栅极线; 多个数据线; 多个薄膜晶体管;以及 多个像素电极, 其中,每个所述薄膜晶体管被配置为控制被提供给每个相应像素的信号,并且 其中,所述像素电极电连接至所述薄膜晶体管; 第二基板,与所述第一基板相对;以及 液晶层,形成在所述第一基板与所述第二基板之间, 其中,所述薄膜晶体管包括: 氧化物半导体,形成在所述第一基板之上; 源电极和漏电极,在所述氧化物半导体的两侧处电连接至所述氧化物半导体; 第一绝缘层,形成在所述氧化物半导体之上; 栅电极,形成在所述第一绝缘层之上并且至少部分地与所述氧化物半导体重叠; 第二绝缘层,形成在所述栅电极之上; 第一导电层,形成在所述源电极和所述漏电极之上并且连接至所述第二绝缘层;以及 第二导电层,形成在所述第一导电层之上。
17. 根据权利要求16所述的平板显示装置,其中,所述氧化物半导体包括氧化铟镓锌。
18. 根据权利要求16所述的平板显示装置,其中,所述第一导电层由铝形成。
19. 根据权利要求16所述的平板显示装置,其中,所述第二绝缘层包括铝氧化物层。
20. -种用于显示装置的薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括: 基板; 有源层,形成在所述基板之上,其中,所述有源层由氧化物半导体形成,并且其中,所述 有源层包括两个相对侧; 源极区和漏极区,形成在所述有源层的所述相对侧处; 第一绝缘层,形成在所述有源层之上; 栅电极,形成在所述有源层之上; 第二绝缘层,覆盖所述第一绝缘层和所述栅电极而形成; 第一导电层,形成在所述源极区和所述漏极区上并接触所述第二绝缘层;以及 第二导电层,形成在所述第一导电层之上。
【专利摘要】本发明公开一种薄膜晶体管、其制造方法和具有薄膜晶体管的平板显示器。在一个方面中,该TFT包括基板和形成在基板上的有源层,其中,有源层由氧化物半导体形成,并且其中,有源层包括两个相对侧。TFT还包括形成在有源层的相对侧处的源极区和漏极区、形成在有源层上的第一绝缘层、形成在有源层上的栅电极、形成为覆盖第一绝缘层和栅电极的第二绝缘层、以及形成在源极区和漏极区上并且接触第二绝缘层的第一导电层。
【IPC分类】G02F1-1368, H01L29-43, H01L29-786, H01L27-32, H01L29-417, H01L29-423, H01L21-44, H01L21-34
【公开号】CN104795448
【申请号】CN201510019160
【发明人】车明根, 朴常镐, 罗玄宰, 姜闰浩, 金大颢
【申请人】三星显示有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月14日
【公告号】US20150206932
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