專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法以及有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及薄膜晶體管(TFT)、制造該TFT的方法以及具有 該TFT的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置。更具體地說，本發(fā)明的各方 面涉及具有良好電特性的TFT，其中殘留在利用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層 的溝道區(qū)中的金屬催化劑被吸雜，以減少殘留在半導(dǎo)體層中的金屬催化劑的 量，還涉及該TFT的制造方法以及具有該TFT的OLED顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般而言，多晶硅層可以被有利地適用于高場(chǎng)效應(yīng)遷移率和高速工作電 路，并且適合于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)電路。多晶硅層被廣泛用 作TFT的半導(dǎo)體層。利用多晶硅層的TFT通常被用作有源矩陣液晶顯示器 (AMLCD)的有源元件以及OLED的開關(guān)元件和驅(qū)動(dòng)元件。
將非晶硅結(jié)晶成多晶硅的方法包括固相結(jié)晶法、準(zhǔn)分子激光器結(jié)晶法、 金屬誘導(dǎo)結(jié)晶法以及金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶法。在固相結(jié)晶法中，在大約700。C 或更低的溫度下對(duì)非晶硅層進(jìn)行退火幾小時(shí)到幾十小時(shí)，該溫度是在使用 TFT的顯示裝置中用作基板的玻璃的變形溫度。在準(zhǔn)分子激光器結(jié)晶法中， 通過將準(zhǔn)分子激光器照射到非晶硅層上很短的時(shí)間來局部加熱以進(jìn)行結(jié)晶。 在金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法中，利用了如下的現(xiàn)象，即通過將諸如鎳、或鈀、或金 或鋁之類的金屬與非晶硅層接觸或者將這些金屬注入到非晶硅層內(nèi)而由這 些金屬誘導(dǎo)從非晶硅層到多晶硅層的相變。在金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶法中，在利 用金屬與硅之間的反應(yīng)所產(chǎn)生的硅化物繼續(xù)橫向擴(kuò)散的同時(shí)，誘導(dǎo)非晶硅層 的順序結(jié)晶。
不過，固相結(jié)晶法不僅需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間，而且還需要高溫下的較長(zhǎng)
退火時(shí)間，使得基板不利地易于變形。準(zhǔn)分子激光器結(jié)晶法需要昂貴的激光 器設(shè)備，并且在多晶化表面上產(chǎn)生了擠壓，使得半導(dǎo)體層與柵絕緣層之間存 在較差的界面特性。金屬誘導(dǎo)結(jié)晶法或金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶法使得大量的金屬
催化劑殘留在多晶硅層中，從而增加了 TFT的半導(dǎo)體層的漏電流。
目前，利用金屬結(jié)晶使非晶硅層結(jié)晶的方法相比固相結(jié)晶法可以有利地 在較低的溫度下進(jìn)行短的時(shí)間。因此，已經(jīng)對(duì)金屬誘導(dǎo)結(jié)晶法進(jìn)行了很多研 究。利用金屬的結(jié)晶法包括金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(MIC)法、金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶 (MILC)法以及超級(jí)晶粒硅(SGS)結(jié)晶法。不過，在利用金屬催化劑的 方法中，TFT的設(shè)備特性可能會(huì)因?yàn)榻饘俅呋瘎┧a(chǎn)生的污染而惡化。
因此，在利用金屬催化劑的結(jié)晶法中，為了去除金屬催化劑，在對(duì)非晶 硅層結(jié)晶后進(jìn)行吸雜處理(gettering process )。通常的吸雜處理利用諸如含 磷的或惰性氣體之類的雜質(zhì)來進(jìn)行或者利用在多晶硅層上形成非晶硅層的 方法來進(jìn)行。不過，即使在上述方法中，多晶硅層中的金屬催化劑也可能不 會(huì)被顯著地去除，所以使漏電流可能仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供一種通過吸雜殘留在利用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo) 體的溝道區(qū)中的金屬催化劑來減少殘留在該半導(dǎo)體層中的金屬催化劑的數(shù) 量、具有良好電特性的TFT,該TFT的制造方法以及具有該TFT的OLED 顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 一種TFT包括基板；設(shè)置在所述基板上并且利 用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上的柵絕緣層；設(shè)置在 所述柵絕緣層上的柵電極；設(shè)置在所述柵電極上的層間絕緣層；以及設(shè)置在 所述層間絕緣層上并且通過接觸孔分別電連接至所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏 區(qū)的源電極和漏電極，所述接觸孔露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的預(yù)定區(qū) 域并在所述柵絕緣層和所述層間絕緣層內(nèi)形成。位于每個(gè)接觸孔下方的所述 半導(dǎo)體層的從所述半導(dǎo)體層的表面到預(yù)定深度的區(qū)域內(nèi)存在金屬硅化物，所
述金屬硅化物包括與所述金屬催化劑不同的金屬。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例， 一種制造TFT的方法包括制備基板；在所述 基板上形成非晶硅層；利用金屬催化劑將所述非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層；對(duì)所 述多晶硅層進(jìn)行圖樣化以形成半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層；在 所述柵絕緣層上形成柵電極；在所述基板的包括所述柵電極在內(nèi)的整個(gè)表面上 形成層間絕緣層；對(duì)所述柵絕緣層和所述層間絕緣層進(jìn)行蝕刻，以形成露出所 述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔；在其中形成有所述接觸孔的所述層間絕緣 層上形成金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層；以及對(duì)所述基板進(jìn)行退 火，以將存在于所述半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的所述金屬催化劑吸雜到所述半導(dǎo)體 層與所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層相接觸的區(qū)域內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例， 一種制造薄膜晶體管的方法包括利用金屬催 化劑將非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層；對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行圖樣化以形成半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上形成至少一絕緣層；對(duì)所述至少一絕緣層進(jìn)行蝕刻，以形成 露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔；在其中形成有所述接觸孔的所述至 少一絕纟彖層上形成金屬層、或者金屬珪化物層或者它們的雙層；以及對(duì)所述基 板進(jìn)行退火，以將出現(xiàn)在所述半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的所述金屬催化劑吸雜到所 述半導(dǎo)體層與所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層相接觸的區(qū) 域內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例， 一種OLED顯示裝置包括基板；設(shè)置在所述 基板上并且利用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上的柵絕緣 層；設(shè)置在所述柵絕緣層上的柵電極；設(shè)置在所述柵電極上的層間絕緣層；以 及設(shè)置在所述層間絕緣層上并且通過接觸孔分別電連接至所述半導(dǎo)體層的源區(qū) 和漏區(qū)的源電極和漏電極，所述接觸孔露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的預(yù)定 區(qū)域并在所述柵絕緣層和所述層間絕緣層內(nèi)形成；電連接至所述源電極和漏電 極中的一個(gè)的第一電極；設(shè)置在該第一電極上的包括發(fā)光層的有機(jī)層；和設(shè)置 在該有4^層上的第二電極。位于每個(gè)接觸孔下方的所述半導(dǎo)體層的^Mv所述半導(dǎo) 體層的表面到預(yù)定深度的區(qū)域內(nèi)存在金屬硅化物，所述金屬硅化物包括與所述
金屬催化劑不同的金屬。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在以下的描述中部分地闡述，并且將通 過描述部分地顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐而獲悉。


本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述
而變得明顯且更容易理解，在附圖中
圖1A至圖1D是示出用以形成多晶硅層的非晶硅層的結(jié)晶處理的截面圖； 圖2A至圖2E是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造TFT的處理的截面圖； 圖3A至圖3C是示出根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的制造TFT的處理的截面圖； 圖4A至圖4C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造TFT的處理的截面圖； 圖5是由利用含磷摻雜的常規(guī)吸雜方法所形成的TFT的半導(dǎo)體層的每單位
寬度的截止電流(off-current)與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT的半導(dǎo)體層的每單
位寬度的截止電流的比較圖；以及
圖6是包括圖2中所示的TFT的OLED顯示裝置的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明實(shí)例的附圖對(duì)本發(fā)明的現(xiàn)有實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描 述，其中在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終指代相同的元件。以下對(duì)實(shí)施例進(jìn)行 描述以參照附圖闡述本發(fā)明。此處，應(yīng)該理解的是，此處所闡明的一層"形 成"或"設(shè)置，，在第二層上，第一層可以直接形成或設(shè)置在第二層上，或者 在第 一層與第二層之間可以存在中間層。進(jìn)一步地，如同此處所使用的那樣， 所使用的術(shù)語"在......上形成"與"位于......上"或者"設(shè)置在......上"具
有相同的含義，并且并不用于限制任何特定的相關(guān)制造處理。
圖1A至圖1D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)晶處理的截面圖。 首先，如圖1A所示，在諸如玻璃或塑料之類的基板100上形成緩沖層 110。緩沖層110是利用化學(xué)氣相沉積(CVD)方法或物理氣相沉積(PVD)
方法由諸如氧化硅層或氮化硅層之類的單層或多層絕緣材料構(gòu)成的。緩沖層 熱傳輸率使非晶硅層的結(jié)晶更加容易。
然后，在緩沖層IIO上形成非晶硅層120。非晶硅層120可以利用CVD 方法或PVD方法形成。此外，針對(duì)氫濃度的脫氫處理可以在形成非晶石圭層 120的同時(shí)或者之后進(jìn)行。
然后，將非晶硅層120結(jié)晶成多晶硅層。根據(jù)本發(fā)明的各方面，使用諸 如MIC、或MILC或SGS之類的利用金屬催化劑的結(jié)晶法以將非晶硅層結(jié) 晶成多晶娃層。
MIC方法利用了如下現(xiàn)象，即通過將諸如鎳(Ni)、或鈀(Pd)或鋁 (Al)之類的金屬與非晶硅層接觸或者將這些金屬注入非晶硅層，而由這些 金屬誘導(dǎo)從非晶硅層到多晶硅層的相變。在MILC方法中，在金屬催化劑與 硅之間的反應(yīng)所產(chǎn)生的硅化物繼續(xù)橫向擴(kuò)散的同時(shí)，通過誘導(dǎo)非晶硅層的順 序結(jié)晶來將非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層。
在SGS結(jié)晶法中，通過將擴(kuò)散到非晶硅層內(nèi)的金屬催化劑的濃度調(diào)節(jié) 為低濃度來將晶粒的尺寸調(diào)節(jié)成在幾微米到幾百微米的范圍內(nèi)。例如，為了 將擴(kuò)散到非晶硅層內(nèi)的金屬催化劑的濃度調(diào)節(jié)為低濃度，可以在非晶硅層上 形成覆蓋層(capping layer),可以在覆蓋層上形成金屬催化劑層，然后將 金屬催化劑層進(jìn)行退火以擴(kuò)散金屬催化劑。在該方法中，覆蓋層控制金屬催 化劑的擴(kuò)散率?？商娲?，可以通過形成低濃度的金屬催化劑層而不形成覆 蓋層來控制金屬催化劑的濃度。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，SGS方法可以用于通過形成覆蓋層來將擴(kuò)散到非 晶硅層的金屬催化劑的濃度控制在低濃度，這將在下面進(jìn)行說明。
圖1B是示出在非晶硅層上形成覆蓋層和金屬催化劑層的處理的截面圖。
參照?qǐng)D1B,在非晶硅層120上形成覆蓋層130。覆蓋層130可以由氮 化硅形成，這使得隨后形成的金屬催化劑能夠在退火期間得以擴(kuò)散。可替代
地，覆蓋層130可以形成為由氧化硅和氮化硅組成的雙層。覆蓋層130可以 利用諸如CVD或PVD之類的方法形成為具有1到2000A的厚度。在覆蓋 層130的厚度小于1A時(shí)，覆蓋層130難以抑制擴(kuò)散的金屬催化劑的數(shù)量。 在覆蓋層130的厚度大于2000A時(shí)，擴(kuò)散到非晶硅層120中的金屬催化劑 的數(shù)量很小，使得非晶硅層120無法結(jié)晶成多晶硅層。
然后，將金屬催化劑沉積在覆蓋層130上，以形成金屬催化劑層140。 此時(shí)，可以從由Ni、 Pd、 Ag、 Au、 Al、 Sn、 Sb、 Cu、 Tr和Cd組成的組中 選擇任何一種用作金屬催化劑。作為具體但非限制性的實(shí)例，金屬催化劑可
以是Ni。在覆蓋層130上形成表面密度為每平方厘米IO"到1015個(gè)原子的 金屬催化劑層140。在金屬催化劑層的表面密度小于每平方厘米10"個(gè)原子 時(shí)，晶種數(shù)目，即結(jié)晶核數(shù)目很小，使得非晶硅層無法利用SGS方法結(jié)晶 成多晶硅層。在金屬催化劑的表面密度大于每平方厘米1015個(gè)原子時(shí)，擴(kuò)散 到非晶硅層的金屬催化劑的數(shù)量很大，使得多晶硅層的晶粒變小，而金屬催 化劑的殘留數(shù)量增加到足以使得通過圖樣化多晶硅層所形成的半導(dǎo)體層的 特性惡化。
圖1C是示出對(duì)基板退火以穿過覆蓋層向非晶硅層的界面擴(kuò)散金屬催化 劑的處理的截面圖。
參照?qǐng)D1C，對(duì)其上形成有緩沖層110、非晶硅層120、覆蓋層130和金 屬催化劑層140的基板IOO進(jìn)行退火(處理150),以向非晶硅層120的表 面移動(dòng)金屬催化劑層140中的一些金屬催化劑。也就是說，在金屬催化劑 140a和140b中，只有通過退火處理150而穿過覆蓋層130進(jìn)行擴(kuò)散的少量 金屬催化劑140b被擴(kuò)散到非晶硅層120的表面，而大量的金屬催化劑140a 并沒有到達(dá)非晶硅層120或者并沒有穿過覆蓋層130。
因此，到達(dá)非晶硅層120的表面的金屬催化劑的數(shù)量由覆蓋層130的擴(kuò) 散抑制能力決定，而覆蓋層130的擴(kuò)散抑制能力與覆蓋層130的厚度有密切 關(guān)系。也就是說，覆蓋層130越厚，擴(kuò)散數(shù)量越小，使得晶粒的尺寸增加， 而覆蓋層越薄，擴(kuò)散數(shù)量越大，使得晶粒的尺寸減小。在20(TC到900X:的溫度進(jìn)行幾秒鐘到幾小時(shí)的退火處理150，以擴(kuò)散 金屬催化劑。在時(shí)間和溫度方面對(duì)退火處理進(jìn)行限制，使得不會(huì)發(fā)生由于過 度退火而導(dǎo)致的基板變形的情況，并且使得退火處理在制造成本和產(chǎn)量方面 是有利的。退火處理150可以利用爐內(nèi)處理、快速熱退火處理、UV處理和 激光處理中的一種來進(jìn)行。
圖1D是示出利用擴(kuò)散的金屬催化劑將非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層的處理 的截面圖。
參照?qǐng)D1D，非晶硅層120利用穿過覆蓋層130并擴(kuò)散到非晶硅層120 表面上的金屬催化劑140b而結(jié)晶成多晶硅層160。也就是說，擴(kuò)散的金屬 催化劑140b與非晶硅層中的硅結(jié)合以形成金屬硅化物，而金屬硅化物形成 晶種，即結(jié)晶核，使得在另外的退火處理期間，將非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層。
如圖1D所示，用以對(duì)非晶硅層結(jié)晶的退火處理可以在不去除覆蓋層130 和金屬催化劑層140的情況下進(jìn)行。作為替換，在金屬催化劑擴(kuò)散到非晶硅 層120上以形成金屬硅化物即結(jié)晶核之后，可以去除覆蓋層130和金屬催化 劑層140，并進(jìn)行退火處理來形成多晶硅層。
圖2A至圖2E是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造TFT的處理的截面圖。
參照?qǐng)D2A,在上面形成有緩沖層110的基板100上形成半導(dǎo)體層210。 半導(dǎo)體層210通過去除覆蓋層(圖1D中的130)和金屬催化劑層(圖1D中 的140)并對(duì)多晶硅層(圖1D中的160)進(jìn)行圖樣化而形成?？商娲?， 多晶硅層的圖樣化可以在后續(xù)處理中進(jìn)行。
接下來，參照?qǐng)D2B,在基板100和半導(dǎo)體層210上形成柵絕緣層220。 柵絕緣層220可以為氧化硅層、或者氮化硅層或者它們的雙層。
接下來，在柵絕緣層220上的與半導(dǎo)體層210的溝道區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形 成光致抗蝕圖樣230。利用光致抗蝕圖樣230作為掩膜而注入預(yù)定數(shù)量的導(dǎo) 電雜質(zhì)離子240,以形成源區(qū)211、漏區(qū)213和溝道區(qū)212。 p型或n型雜質(zhì) 可以用作雜質(zhì)離子240以形成TFT，其中p型雜質(zhì)可以從由B、 Al、 Ga和 In組成的組中選擇，而n型雜質(zhì)可以從由P、 As和Sb組成的組中選擇。
接下來，參照?qǐng)D2C,去除光致抗蝕圖樣230,在柵絕緣層220上形成 由Al或諸如Al-Nd之類的Al合金構(gòu)成的單層或者由堆積在Cr或Mo合金 上的Al合金構(gòu)成的多層作為柵電極的金屬層(未示出)，并且利用照相平 版印刷處理蝕刻該金屬層，以在與半導(dǎo)體層210的溝道區(qū)212相對(duì)應(yīng)的區(qū)域 形成柵電極250。
然后，在基板100的包括柵電極250的整個(gè)表面上形成層間絕緣層260。 此處，層間絕緣層260可以是氮化硅層、者氧化硅層或者它們的多層。
然后，對(duì)層間絕緣層260和柵絕緣層220進(jìn)行蝕刻，以形成露出半導(dǎo)體 層210的源區(qū)211和漏區(qū)213的接觸孔270。
接下來，參照?qǐng)D2D,在其中形成有接觸孔270的層間絕緣層260上形 成金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280。根據(jù)本發(fā)明的各方面， 在使金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280沉積之后，利用半導(dǎo)體 層210內(nèi)由后續(xù)退火處理所形成的區(qū)域進(jìn)行吸雜處理。
金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280可以包括在半導(dǎo)體層 210內(nèi)具有擴(kuò)散系數(shù)小于結(jié)晶所用的金屬催化劑的擴(kuò)散系數(shù)的金屬或其合金 的金屬層，或者它們的金屬硅化物層。
優(yōu)選地，在半導(dǎo)體層210內(nèi)，金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙 層280中的金屬或金屬硅化物的擴(kuò)散系數(shù)不大于用于結(jié)晶的金屬催化劑的 擴(kuò)散系數(shù)的1/100。在該金屬或金屬硅化物的擴(kuò)散系數(shù)不大于該金屬催化劑 的1/100時(shí)，可以防止用于吸雜的金屬或金屬硅化物遷移出半導(dǎo)體層210內(nèi) 與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280接觸的區(qū)域210a而擴(kuò)散 到半導(dǎo)體層210內(nèi)其它區(qū)域。
鎳被廣泛用作對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶的金屬催化劑。在半導(dǎo)體層中，鎳的 擴(kuò)散系數(shù)不大于10 —5cm2/s。因此，在鎳用作金屬催化劑時(shí)，金屬層、或者 金屬硅化物層或者它們的雙層280的金屬或金屬硅化物的擴(kuò)散系數(shù)應(yīng)該不 大于鎳的擴(kuò)散系數(shù)的1/100，即大于O且不大于10—7cm2/s。作為非限制性示 例，金屬或金屬;圭化物可以包括從由Sc、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、
Mo、 W、 Mn、 Re、 Ru、 Os、 Co、 Rh、 Ir、 Pt、 Y、 Ta、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Dy、 Ho、 TiN、 TaN及其合金組成的組中選擇的一種。
另外，金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280的厚度可以為 30A到2000A。在該厚度低于30A時(shí)，用于結(jié)晶的金屬催化劑進(jìn)入到半導(dǎo) 體層210內(nèi)與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280接觸的區(qū)域 210a中的吸雜效率可能降低。在金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層 280的厚度超過2000 A時(shí)，基板100可能在用于吸雜的后續(xù)退火時(shí)刻由于 形成在整個(gè)表面上的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280的熱膨 脹而變形。
隨后，可以在金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280上形成熱 氧化障肋2卯。熱氧化障肋290用于防止由金屬層、或者金屬硅化物層或者 它們的雙層280的氧化或者由金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層 280與諸如氮?dú)庵惖臍怏w之間的反應(yīng)所引起的表面變性，這取決于用于吸 雜的后續(xù)退火的時(shí)刻的退火條件，并且熱氧化障肋290可以由氧化硅層或氮 化硅層形成。在無活性大氣中進(jìn)行后續(xù)退火處理時(shí)，形成熱氧化障肋290的 步驟可以省略。
然后，進(jìn)行退火處理，以去除殘留在半導(dǎo)體層210中的用于結(jié)晶的金屬 催化劑，特別是去除殘留在半導(dǎo)體層210的溝道區(qū)212中的金屬催化劑。在 進(jìn)行退火處理時(shí)，金屬層的金屬與半導(dǎo)體層210的來自半導(dǎo)體層210與金屬 層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280接觸的表面的硅相結(jié)合，從而形 成金屬硅化物，或者金屬硅化物層中的金屬硅化物擴(kuò)散到半導(dǎo)體層210的該 區(qū)域中。因此，在半導(dǎo)體層210的與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的 雙層280接觸的區(qū)域中形成區(qū)域210a,區(qū)域210a中存在與利用結(jié)晶所用的 金屬催化劑所形成的金屬硅化物不同的金屬硅化物。半導(dǎo)體層的包含該金屬 硅化物的區(qū)域210a可以從半導(dǎo)體層210的與金屬層、或者金屬硅化物層或 者它們的雙層280接觸的表面延伸到預(yù)定深度。與半導(dǎo)體層210接觸的金屬 層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280中的金屬的一部分，也可以被轉(zhuǎn)換成金屬硅化物層。
當(dāng)殘留在半導(dǎo)體層210的溝道區(qū)212中的用于結(jié)晶的金屬催化劑利用退 火處理擴(kuò)散到半導(dǎo)體層210中的與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙 層280接觸的區(qū)域210a中時(shí)，金屬催化劑沉淀在區(qū)域210a中，使得金屬催 化劑不再擴(kuò)散。這是因?yàn)橛糜诮Y(jié)晶的金屬催化劑在存在其它金屬硅化物的區(qū) 域210a中比在半導(dǎo)體層210的硅中在熱力學(xué)上更加穩(wěn)定。因此，根據(jù)此原 理，可去除殘留在半導(dǎo)體層210的溝道區(qū)212中的用于結(jié)晶的金屬催化劑。
該退火可以在500到993。C的溫度下被執(zhí)行10秒鐘到10小時(shí)。在該溫 度小于50(TC時(shí)，用于結(jié)晶的金屬催化劑可能無法擴(kuò)散到半導(dǎo)體層210內(nèi)的 區(qū)域210a中。在該溫度超過993。C時(shí)，由于鎳的低共熔點(diǎn)為993°C ,因此作 為金屬催化劑的鎳可能以固態(tài)出現(xiàn)，而基板可能由于高溫而變形。
此外，在退火時(shí)間小于10秒鐘時(shí)，可能無法充分去除殘留在半導(dǎo)體層 210中的溝道區(qū)212中的金屬催化劑，而在退火時(shí)間超過10小時(shí)時(shí)，基板 可能由于長(zhǎng)時(shí)間的退火而變形，并且TFT的制造成本和產(chǎn)量可能受到影響。 同時(shí)，在較高的溫度進(jìn)行退火時(shí)，甚至能夠在短時(shí)間內(nèi)去除金屬催化劑。
同時(shí)，為了增加吸雜效果，還可以將n型或p型雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層210 的與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280接觸的區(qū)域210a中。 此時(shí)，n型雜質(zhì)可以為磷(P)，而p型雜質(zhì)可以為硼(B)?？商娲?，為 了更大地增加吸雜效果，可以將離子或等離子體用于形成半導(dǎo)體層210的與 金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層280接觸的區(qū)域210a中的損壞 區(qū)i成(damage region) 210b。
接下來，參照?qǐng)D2E，去除金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層 280以及熱氧化障肋290。然后，形成源電極291和漏電極293,它們分別 通過接觸孔270連接至源區(qū)211和漏區(qū)213。源電極291和漏電極293可以 由從Mo、 Cr、 W、 MoW、 Al、 Al陽(yáng)Nd、 Ti、 TiN、 Cu、 Mo合金、Al合金和 Cu合金所組成的組中選擇的一種來形成。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT 被完成。
圖3A至圖3C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造TFT的處理的截面 圖。除了下述不同處之外，該實(shí)施例以與圖1A至圖1D以及圖2A至圖2E 中所示的實(shí)施例相同的方式構(gòu)成。
首先，準(zhǔn)備其上形成有緩沖層310的基板300。然后，在緩沖層310上 形成非晶硅層，并利用圖1A至圖1D的實(shí)施例中所描述的金屬催化劑將該 非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層。對(duì)該多晶硅層進(jìn)行圖樣化以形成半導(dǎo)體層320。 可替代地，可以在后續(xù)的處理中對(duì)多晶硅層進(jìn)行圖樣化。
然后，在基板300上以及在半導(dǎo)體層320上形成柵絕緣層330。
在柵絕緣層330上的與半導(dǎo)體層320的溝道區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成光致抗 蝕圖樣340。利用光致抗蝕圖樣340作為掩膜而注入預(yù)定數(shù)量的導(dǎo)電雜質(zhì)離 子345，以形成源區(qū)321、漏區(qū)323和溝道區(qū)322。
接下來，參照?qǐng)D3B，去除光致抗蝕圖樣340,在柵絕緣層330上形成 用于柵電極的金屬層(未示出)，并且利用照相平版印刷處理蝕刻用于柵電 極的金屬層，以在與半導(dǎo)體層320的溝道區(qū)322相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成柵電極 350。
然后，在基板300的包括柵電極350的整個(gè)表面上形成層間絕緣層360。 然后，對(duì)層間絕緣層360和柵絕緣層330進(jìn)行蝕刻，以形成露出半導(dǎo)體層 320的源區(qū)321和漏區(qū)323的接觸孔370。
然后，在其中形成有接觸孔370的層間絕緣層360上形成金屬層、或者 金屬硅化物層或者它們的雙層380。根據(jù)本發(fā)明的各方面，在使金屬層、或 者金屬硅化物層或者它們的雙層380沉積之后，利用半導(dǎo)體層320內(nèi)由后續(xù) 退火處理所形成的區(qū)域進(jìn)行吸雜處理?？梢栽诮饘賹?、或者金屬硅化物層或 者它們的雙層380上形成熱氧化障肋385。
然后，進(jìn)行退火處理，以去除殘留在半導(dǎo)體層320中的用于結(jié)晶的金屬 催化劑，特別是去除殘留在半導(dǎo)體層320的溝道區(qū)322中的金屬催化劑。在 進(jìn)行退火處理時(shí)，金屬層的金屬與半導(dǎo)體層320的來自半導(dǎo)體層320與金屬 層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層380接觸的表面的硅相結(jié)合，從而形 成金屬硅化物，和/或金屬硅化物層中的金屬硅化物擴(kuò)散到半導(dǎo)體320的該 區(qū)域中。因此，在半導(dǎo)體層320的與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的 雙層380接觸的區(qū)域中形成區(qū)域320a，區(qū)域320a中存在與用于結(jié)晶的金屬 催化劑所形成的金屬硅化物不同的金屬硅化物。半導(dǎo)體層320的包含該金屬 硅化物的區(qū)域320a可以從半導(dǎo)體層320的與金屬層、或者金屬硅化物層或 者它們的雙層380接觸的表面延伸到預(yù)定深度。
當(dāng)殘留在半導(dǎo)體層320的溝道區(qū)322中的用于結(jié)晶的金屬催化劑利用退 火處理擴(kuò)散到半導(dǎo)體層320中的與金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙 層380接觸的區(qū)域320a中時(shí)，金屬催化劑沉淀在區(qū)域320a中，使得金屬催 化劑不再擴(kuò)散。
為了增加吸雜效果，還可以將n型或p型雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層320的與金 屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層380 4妄觸的區(qū)域320a中，并且為 了更大地增加吸雜效果，可以將離子或等離子體用于形成損壞區(qū)域320b。
接下來，參照?qǐng)D3C,去除熱氧化障肋385。然后，使用于源電極和漏 電沖及的材料沉積在金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層380上。將金 屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層380以及用于源電極和漏電極的材 料進(jìn)行圖樣化，以形成圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層 390以及源電極391和漏電極393。與第一實(shí)施例不同的是，并不去除金屬 層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層380，而是對(duì)金屬層、或者金屬硅化 物層或者它們的雙層380進(jìn)行圖樣化以形成圖樣化的金屬層、或者金屬硅化 物層或者它們的雙層390。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，源電極391和漏電極 393通過圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層3卯分別電連 接至半導(dǎo)體層320的源區(qū)321和漏區(qū)323。因此。根據(jù)圖3A至圖3C的實(shí)施 例的TFT被完成。
圖4A至圖4C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造TFT的處理的截面 圖。除了下述的不同處之外，該實(shí)施例以與上述的實(shí)施例相同的方式來構(gòu)成。 首先，準(zhǔn)備其中形成有緩沖層410的基板400。然后，在緩沖層410上
形成非晶硅層，并利用圖1A至圖ID的實(shí)施例中所描述的金屬催化劑將該 非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層。對(duì)該多晶硅層進(jìn)行圖樣化以形成半導(dǎo)體層420。 可替代地，可以在后續(xù)的處理中對(duì)多晶硅層進(jìn)行圖樣化。
然后，在基板400上以及在半導(dǎo)體層420上形成柵絕緣層430。在柵絕 緣層430上的與半導(dǎo)體層420的溝道區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成光致抗蝕圖樣(未 示出)，并且利用光致抗蝕圖樣作為掩膜而注入預(yù)定數(shù)量的導(dǎo)電雜質(zhì)離子， 以形成源區(qū)421 、漏區(qū)423和溝道區(qū)422。
然后，去除光致抗蝕圖樣，在柵絕緣層430上形成柵電極的金屬層(未 示出)，并且利用照相平版印刷處理對(duì)用于柵電極的金屬層進(jìn)行蝕刻，以在 與半導(dǎo)體層420的溝道區(qū)422相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成柵電極450。
接下來，參照?qǐng)D4B，在基板400的包括4冊(cè)電極450的整個(gè)表面上形成 層間絕緣層460。然后，對(duì)層間絕緣層460和柵絕緣層430進(jìn)行蝕刻，以形 成露出半導(dǎo)體層420的源區(qū)421和漏區(qū)423的接觸孔470。
然后，在其中形成有接觸孔470的層間絕緣層460上形成金屬層、或者 金屬硅化物層或者它們的雙層，并且對(duì)金屬層、或者金屬硅化物層或者它們 的雙層進(jìn)行圖樣化以形成圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙 層480。與圖3A至圖3C的實(shí)施例的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的 雙層380不同的是，該金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層的厚度為 30至10000 A。
與先前實(shí)施例中所描述的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層不 同的是，本實(shí)施例中首先對(duì)金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層進(jìn)行 圖樣化，然后再進(jìn)行退火以進(jìn)行吸雜，使得金屬層、或者金屬硅化物層或者 它們的雙層在退火時(shí)刻不會(huì)出現(xiàn)在基板400的整個(gè)表面上。因此，可避免在 退火時(shí)刻由形成在整個(gè)表面上的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層 的熱膨脹所引起的基板400的變形，使得圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物 層或者它們的雙層480可形成厚達(dá)10000 A的厚度。
此后，可以在圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層480
上形成熱氧化障肋490。然后，進(jìn)行退火處理以去除殘留在半導(dǎo)體層420中 的用于結(jié)晶的金屬催化劑，特別是去除殘留在半導(dǎo)體層420的溝道區(qū)422中 的金屬催化劑。在進(jìn)行退火處理時(shí)，金屬層的金屬與半導(dǎo)體層420的在半導(dǎo) 體層420與金屬層圖樣、或者金屬硅化物層圖樣或者它們的雙層圖樣480接 觸的表面的硅相結(jié)合，從而形成金屬硅化物，和/或金屬硅化物層圖樣的金 屬硅化物擴(kuò)散到半導(dǎo)體420的與圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它 們的雙層480接觸的區(qū)域中。因此，在半導(dǎo)體層420的與圖樣化的金屬層、 或者金屬硅化物層或者它們的雙層480接觸的區(qū)域中形成區(qū)域420a,區(qū)域 420a存在與用于結(jié)晶的金屬催化劑所形成的金屬硅化物不同的金屬硅化物。 半導(dǎo)體層420的包含該金屬硅化物的區(qū)域420a可以從半導(dǎo)體層420的與圖 樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層480接觸的表面延伸到預(yù) 定深度。
當(dāng)殘留在半導(dǎo)體層420的溝道區(qū)422中的用于結(jié)晶的金屬催化劑利用退 火處理擴(kuò)散到半導(dǎo)體層420中的與圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者 它們的雙層480接觸的區(qū)域420a中時(shí)，金屬催化劑沉淀在區(qū)域420a中，設(shè): 得金屬催化劑不再擴(kuò)散。
為了增加吸雜效果，還可以將n型或p型雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層420的與圖 樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層480接觸的區(qū)域420a中， 并且為了更大地增加吸雜效果，可以將離子或等離子體用于形成損壞區(qū)域 420b。
接下來，參照?qǐng)D4C，去除熱氧化障肋490。因此，根據(jù)圖4A至圖4C 的實(shí)施例的TFT被完成。其中圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它 們的雙層480變成了源電極和漏電極。如在圖4A至圖4C的實(shí)施例中那樣， 當(dāng)圖樣化的金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層480變成源電極和漏 電極時(shí)，不需要形成用于源電極和漏電極的單獨(dú)材料，使得該處理可得到更 加的簡(jiǎn)化。
圖5是由利用含磷(P)摻雜的常規(guī)吸雜方法所形成的TFT的半導(dǎo)體層的
每單位寬度的截止電流與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT的半導(dǎo)體層的每單位寬度的 截止電流的比較圖。水平軸上的區(qū)域A表示由利用P摻雜的常規(guī)吸雜方法所形 成的TFT,而區(qū)域B和C表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所形成的TFT,其中區(qū)域B表 示利用Ti所形成的TFT，而區(qū)域C表示利用Mo所形成的TFT。垂直軸表示所 測(cè)量的TFT的半導(dǎo)體層的每單位寬度的截止電流(A/|im)。
在由利用P摻雜的常規(guī)吸雜方法所形成的TFT中，按2 x e"/cn^的劑量將 P摻雜到利用Ni作為用于結(jié)晶的金屬催化劑結(jié)晶而成的半導(dǎo)體層中的接觸孔所 露出的區(qū)域中，然后在55(TC進(jìn)行退火一個(gè)小時(shí)。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT 中，使100A厚的Ti或Mo層沉積在利用Ni作為金屬催化劑結(jié)晶而成的相應(yīng) 半導(dǎo)體層中的接觸孔所露出的區(qū)域上，并且以與利用P摻雜的吸雜條件相同 的吸雜條件進(jìn)行退火。在進(jìn)行退火之后，測(cè)量每個(gè)TFT的截止電流。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)使Ti或Mo沉積并且進(jìn)行用于吸雜的退火時(shí)， Ti或Mo與半導(dǎo)體層的Si進(jìn)行反應(yīng)以形成Ti硅化物或Mo硅化物。其中形 成有Ti硅化物或Mo硅化物的區(qū)域從半導(dǎo)體層與Ti或Mo層的界面延伸到 半導(dǎo)體層內(nèi)一定深度，并且金屬催化劑(例如，上述具體實(shí)例中的Ni)被 吸雜到其中形成有TI硅化物或Mo硅化物的區(qū)域中。
參照?qǐng)D5的區(qū)域A，由利用P摻雜的常規(guī)吸雜方法所形成的TFT的半 導(dǎo)體層的每單位寬度的截止電流被測(cè)量四次。其結(jié)果是，測(cè)量到的值大約在 4.5F12A/|im到7.0E"2 A/nm范圍內(nèi)。反之，參照?qǐng)D5的區(qū)域B和C，可看到的 是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT的半導(dǎo)體層的每單位寬度的截止電流，在利用 Ti所形成的TFT的情況下為5.0E"3 A/pm或更小，而在利用Mo所形成的TFT 的情況下為6.0E"3 A4im或更小，這證明了根據(jù)本發(fā)明各方面所形成的半導(dǎo)體 層的每單位寬度的截止電流相對(duì)于利用常規(guī)方法所形成的半導(dǎo)體層的每單位寬 度的截止電流得到顯著降低。
因此，基于上述結(jié)果，可以從得到顯著降低的截止電流值得出結(jié)論，殘留 在半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的金屬催化劑的數(shù)量也得到顯著降低。因此，根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例可提供具有良好電特性且漏電流得到顯著降低的TFT。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包括TFT的OLED顯示裝置的截面圖。參 照?qǐng)D6，絕緣層610形成在基板100的包括圖2E中的TFT的整個(gè)表面上。絕 緣層610可以是從由氧化硅層、氮化硅層和旋涂玻璃組成的組中選擇的無機(jī)層， 或者可以是從由聚酰亞胺(polyimide)、苯并環(huán)丁烯系列樹脂(benzocyclobutene series resin)和丙烯酸鹽(acrylate)組成的組中選擇的有機(jī)層?？商娲?，絕 緣層610可以具有由無機(jī)層和有機(jī)層構(gòu)成的堆疊結(jié)構(gòu)。
對(duì)絕緣層610進(jìn)行蝕刻以形成露出源電極291或漏電極293的通孔。第一 電極620被形成為通過該通孔連接至源電極291和漏電極293中的一個(gè)。第一 電極620可以是陽(yáng)極或陰極。當(dāng)?shù)谝浑姌O620是陽(yáng)極時(shí)，該陽(yáng)極可以由利用銦 錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)和銦錫鋅氧化物(ITZO)中的一種構(gòu) 成的透明導(dǎo)電層形成。當(dāng)?shù)谝浑姌O是陰極時(shí)，該陰極可以由Mg、 Ca、 Al、 Ag、 Ba或其合金形成。
隨后，具有露出第一電極620的表面的一部分的開口的像素限定層630形 成在第一電極620上，而包括發(fā)光層的有機(jī)層640形成在所露出的第一電極620 上。有機(jī)層640可以進(jìn)一步包括從由空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、 電子阻擋層、電子注入層和電子傳輸層組成的組中選#^的至少一層。然后，第 二電極650形成在有機(jī)層640上。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的OLED顯示裝置 -故完成。
在由利用金屬催化劑結(jié)晶而成的多晶硅層形成的半導(dǎo)體層中，在半導(dǎo)體層 的由接觸孔露出的區(qū)域形成金屬層、或者金屬硅化物層或者它們的雙層，其中 金屬層包括在半導(dǎo)體層內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)小于用于結(jié)晶的金屬催化劑的擴(kuò)散系數(shù)的金 屬或其合金，并進(jìn)行退火，以便能夠去除殘留在半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的金屬催 化劑，從而顯著降低了 TFT的截止電流。此外，可對(duì)金屬層、或者金屬硅化物 層或者它們的雙層進(jìn)行圖樣化以用作源電極和漏電極，使得制造TFT的處理可 得到簡(jiǎn)化。
沖艮據(jù)上述本發(fā)明的各方面，去除了殘留在半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的金屬催化 劑，從而可獲得具有良好電特性且漏電流等降低的TFT、制造該TFT的方法以
及具有該TFT的OLED顯示裝置。
盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì) 理解的是，可以對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行改變而不偏離本發(fā)明的原理和精神，其中本 發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求書及其等價(jià)物所限定的。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管TFT，包括:基板；設(shè)置在所述基板上并且利用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上的柵絕緣層；設(shè)置在所述柵絕緣層上的柵電極；設(shè)置在所述柵電極上的層間絕緣層；以及設(shè)置在所述層間絕緣層上并且通過接觸孔分別電連接至所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的源電極和漏電極，所述接觸孔露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的預(yù)定區(qū)域并在所述柵絕緣層和所述層間絕緣層內(nèi)形成，其中位于每個(gè)接觸孔下方的所述半導(dǎo)體層的從所述半導(dǎo)體層的表面到預(yù)定深度的區(qū)域內(nèi)存在金屬硅化物，所述金屬硅化物包括與所述金屬催化劑不同的金屬。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT，其中所述金屬硅化物在所述半導(dǎo)體層內(nèi)具 有比所述金屬催化劑的擴(kuò)散系數(shù)小的擴(kuò)散系數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的TFT，其中所述金屬硅化物的擴(kuò)散系數(shù)不大于所 述金屬催化劑的擴(kuò)散系數(shù)的1/100。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的TFT,其中所述金屬催化劑為鎳，所述金屬硅化 物的擴(kuò)散系凄t大于0且不大于l(T7cm2/s。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的TFT,其中所述金屬硅化物包括從由Sc、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Re、 Ru、 Os、 Co、 Rh、 Ir、 Pt、 Y、 Ta、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Dy、 Ho、 TiN、 TaN和其合金組成的組中選出的至少一 種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT,其中所述半導(dǎo)體層利用超級(jí)晶粒硅SGS 結(jié)晶方法進(jìn)行結(jié)晶。
7、 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT,進(jìn)一步包括 設(shè)置在所述源電極、漏電極和與所述源電極、漏電極相接觸的所述半導(dǎo)體 層之間的包括所述金屬硅化物的金屬的圖樣化金屬層、或者包括所述金屬硅化 物的圖樣化金屬硅化物層、或者它們的圖樣化雙層。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT，其中所述源電極和漏電極包括由所述金屬 硅化物的金屬形成的圖樣化金屬層、或者由所述金屬硅化物形成的圖樣化金屬 硅化物層、或者它們的圖樣化雙層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的TFT，其中所述圖樣化金屬層、或者所述圖樣化 金屬硅化物層或者所述它們的圖樣化雙層具有30A至2000A的厚度。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的TFT,其中所述圖樣化金屬層、或者所述圖樣 化金屬硅化物層或者所述它們的圖樣化雙層具有30A至10000A的厚度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT，進(jìn)一步包括在所述半導(dǎo)體層的存在所述金屬硅化物的區(qū)域內(nèi)的n型或p型雜質(zhì)或者通 過離子或等離子體處理所形成的損壞區(qū)域。
12、 一種制造薄膜晶體管TFT的方法，包括 制備基板；在所述基板上形成非晶硅層； 利用金屬催化劑將所述非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層； 對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行圖樣化以形成半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層； 在所述柵絕緣層上形成柵電極；在所述基板的包括所述柵電極在內(nèi)的整個(gè)表面上形成層間絕緣層；對(duì)所述柵絕緣層和所述層間絕緣層進(jìn)行蝕刻，以形成露出所述半導(dǎo)體層的 源區(qū)和漏區(qū)的"^妾觸孔；在其中形成有所述接觸孔的所述層間絕緣層上形成金屬層、或者金屬硅化 物層或者它們的雙層；以及對(duì)所述基板進(jìn)行退火，以將存在于所述半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的所述金屬催 化劑吸雜到所述半導(dǎo)體層與所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙 層相接觸的區(qū)域內(nèi)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述金屬層、或者所述金屬硅化物 層或者它們的雙層包括具有在所述半導(dǎo)體層內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)比所述金屬催化劑的 擴(kuò)散系數(shù)小的金屬或其合金的金屬層；或者包括在所述半導(dǎo)體層內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)比 所述金屬催化劑的擴(kuò)散系數(shù)小的金屬硅化物或其合金的金屬硅化物層。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述金屬層、或者所述金屬硅化物 層或者它們的雙層的擴(kuò)散系數(shù)不大于所述金屬催化劑的擴(kuò)散系數(shù)的1/100。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述金屬催化劑為鎳，且所述金屬 層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層的擴(kuò)散系數(shù)大于0且不大于 1(TW/s。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述金屬層、或者所述金屬硅化物 層或者它們的雙層包括從由Sc、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Re、 Ru、 Os, Co、 Rh、 Ir、 Pt、 Y、 Ta、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Dy、 Ho、 TiN、 TaN 和其合金組成的組中選出的至少一種。
17、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在500。C至993。C的溫度進(jìn)行所述 退火IO秒鐘到10小時(shí)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中利用超級(jí)晶粒硅SGS結(jié)晶方法將 所述非晶硅層結(jié)晶。
19、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括在對(duì)所述基板進(jìn)行退火之前，在所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者 它們的雙層上形成熱氧化障肋。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括 在對(duì)所述基板進(jìn)行退火之后，去除所述熱氧化障肋；在所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層上形成用于源電極 和漏電極的材料；以及對(duì)所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層以及所述源電極和 漏電極的材料進(jìn)行圖樣化。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括 在對(duì)所述基板進(jìn)行退火之后，去除所述熱氧化障肋；以及 對(duì)所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層進(jìn)行圖樣化以形成源電極和漏電極。
22、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括在吸雜所述金屬催化劑之后，去除所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或 者它們的雙層，并且在所述層間絕緣層上形成與所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)相 才妻觸的源電才及和漏電才及。
23、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括將n型或p型雜質(zhì)注入到所述半導(dǎo)體層的與所述金屬層、或者所述金屬硅 化物層或者它們的雙層相接觸的區(qū)域中；或者利用離子或等離子體形成損壞區(qū) 域。
24、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括在形成所述述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層之后并且在對(duì)所述141進(jìn)行退火之前，對(duì)所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙層進(jìn)行圖樣化以形成 源電才及和漏電才及。
25、 一種有機(jī)發(fā)光二極管OLED顯示裝置，包括 基板；設(shè)置在所述基板上并且利用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層； 設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上的柵絕緣層； 設(shè)置在所述柵絕緣層上的柵電極； 設(shè)置在所述柵電極上的層間絕緣層；以及設(shè)置在所述層間絕緣層上并且通過接觸孔分別電連接至所述半導(dǎo)體層的源 區(qū)和漏區(qū)的源電極和漏電極，所述接觸孔露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的預(yù) 定區(qū)域并在所述柵絕緣層和所述層間絕緣層內(nèi)形成；電連接至所述源電極和漏電極中的一個(gè)的第 一 電才及； 設(shè)置在該第一電極上的包括發(fā)光層的有機(jī)層；和 設(shè)置在該有機(jī)層上的第二電極，其中位于每個(gè)接觸孔下方的所述半導(dǎo)體層的從所述半導(dǎo)體層的表面到預(yù)定 深度的區(qū)域內(nèi)存在金屬硅化物，所述金屬硅化物包括與所述金屬催化劑不同的 金屬。
26、 一種制造薄膜晶體管的方法，包括 利用金屬催化劑將非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層； 對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行圖樣化以形成半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上形成至少一絕緣層；對(duì)所述至少一絕緣層進(jìn)行蝕刻，以形成露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的 接觸孔；在其中形成有所述接觸孔的所述至少一絕緣層上形成金屬層、或者金屬硅 化物層或者它們的雙層；以及對(duì)所述基板進(jìn)行退火，以將出現(xiàn)在所述半導(dǎo)體層的溝道區(qū)中的所述金屬催 化劑吸雜到所述半導(dǎo)體層與所述金屬層、或者所述金屬硅化物層或者它們的雙 層相接觸的區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管(TFT)、制造該TFT的方法以及具有該TFT的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置。TFT包括基板；設(shè)置在該基板上并且利用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層；設(shè)置在該半導(dǎo)體層上的柵絕緣層；設(shè)置在該柵絕緣層上的柵電極；設(shè)置在該柵電極上的層間絕緣層；以及設(shè)置在該層間絕緣層上并通過接觸孔電連接至該半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的源電極和漏電極，所述接觸孔露出所述半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)的預(yù)定區(qū)域并在所述柵絕緣層和所述層間絕緣層內(nèi)形成。位于每個(gè)接觸孔下方的所述半導(dǎo)體層的從所述半導(dǎo)體層的表面到預(yù)定深度的區(qū)域內(nèi)存在金屬硅化物，所述金屬硅化物包括與所述金屬催化劑不同的金屬。
文檔編號(hào)H01L29/786GK101373793SQ200810214019
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者樸炳建 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社