專利名稱：薄膜晶體管及制造方法、有機(jī)發(fā)光顯示裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造具有均勻的特性的薄膜晶體管(TFT)的方法、一種通過利用該方法制造的TFT、一種制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法、一種通過利用該制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法制造的有機(jī)發(fā)光顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，包括多晶硅層的薄膜晶體管(TFT)的特點(diǎn)在于其優(yōu)良的電子遷移率和其被構(gòu)造成互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)電路的能力，因此，在高分辨率(HD)顯示面板、要求高光量的投射面板等的開關(guān)裝置中使用TFT。 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，按照下面的方式來制造TFT，即，在基底上形成非晶硅層，將非晶硅層晶化為多晶硅層，然后將多晶硅層圖案化以具有預(yù)定的形狀，從而形成半導(dǎo)體層。之后，形成柵極絕緣層，以使柵極絕緣層完全覆蓋半導(dǎo)體層，并在柵極絕緣層上形成柵電極。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在多晶硅暴露于空氣時(shí)執(zhí)行晶化工藝。另外，在多晶硅層被圖案化以具有預(yù)定形狀的工藝中，多晶硅層接觸光致抗蝕劑(PR)。在這點(diǎn)上，在晶化工藝中的非晶硅層中或在圖案化工藝中的多晶硅層中會(huì)出現(xiàn)污染物，從而TFT不會(huì)表現(xiàn)出均勻的特性(uniform),而是具有分布的特性(distribution)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種制造薄膜晶體管(TFT)的方法、利用該方法制造的TFT、一種制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法以及一種利用該制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法制造的有機(jī)發(fā)光顯示裝置，所述制造薄膜晶體管的方法為當(dāng)形成非晶硅層時(shí)同時(shí)形成緩沖層和絕緣層，然后同時(shí)圖案化半導(dǎo)體層和柵極絕緣層。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種制造薄膜晶體管(TFT)的方法可包括下面的步驟在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層；將非晶硅層晶化為多晶硅層；通過同時(shí)圖案化多晶硅層和絕緣層來形成具有預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層和柵極絕緣層；通過在柵極絕緣層上形成金屬層并將金屬層圖案化來形成包括第一部分和第二部分的柵電極，其中，第一部分形成在柵極絕緣層上并與半導(dǎo)體層的溝道區(qū)疊置，第二部分接觸半導(dǎo)體層；通過對半導(dǎo)體層的區(qū)域執(zhí)行摻雜來在半導(dǎo)體層上形成源區(qū)和漏區(qū)，其中，所述區(qū)域不包括與柵電極疊置的溝道區(qū)，并且所述區(qū)域構(gòu)成不與柵電極疊置的區(qū)域；在柵電極上形成層間絕緣層以覆蓋柵極絕緣層；在層間絕緣層和柵極絕緣層上形成接觸孔以暴露源區(qū)和漏區(qū)，并同時(shí)形成用于暴露所述第二部分的開口 ；通過在層間絕緣層上形成導(dǎo)電層并將導(dǎo)電層圖案化，同時(shí)去除經(jīng)開口暴露的所述第二部分，來形成源電極和漏電極，其中，源電極和漏電極經(jīng)接觸孔分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)。
可經(jīng)一個(gè)工藝執(zhí)行在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層的步驟?？赏ㄟ^利用固相晶化(SPC)法、金屬誘發(fā)晶化(MIC)法、超級晶粒硅(SGS)晶化法、焦耳熱誘發(fā)晶化(JIC)法之一將非晶硅層晶化為多晶硅層。所述方法還可包括在緩沖層上形成金屬催化劑層的步驟，并且可通過執(zhí)行熱處理將非晶硅層晶化為多晶硅層。所述第二部分可表示柵電極的在垂直于半導(dǎo)體層中的電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向上大于半導(dǎo)體層的寬度的寬度部分，并且所述第二部分接觸半導(dǎo)體層。所述第二部分還可接觸柵極絕緣層。去除所述第二部分的步驟可包括一起去除所述第二部分和半導(dǎo)體層的接觸所述第二部分的一部分以及和去除柵極絕緣層的接觸所述第二部分的一部分的步驟，并且緩沖層可經(jīng)已經(jīng)去除的所述第二部分、半導(dǎo)體層的所述一部分以及柵極絕緣層的所述一部分的
區(qū)域暴露。開口可形成在與所述第二部分對應(yīng)的層間絕緣層上。緩沖層可包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少一種材料。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種薄膜晶體管(TFT)可包括基底；緩沖層，設(shè)置在基底上；半導(dǎo)體層，設(shè)置在緩沖層上并包括溝道區(qū)及通過具有布置在其間的溝道區(qū)而形成的源區(qū)和漏區(qū)，其中，溝道區(qū)相對于垂直于電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向的寬度小于源區(qū)的寬度和漏區(qū)的寬度；柵極絕緣層，在半導(dǎo)體層上被圖案化以具有與半導(dǎo)體層相同的形狀；柵電極，形成在柵極絕緣層上以對應(yīng)于溝道區(qū)；層間絕緣層，形成在柵極絕緣層上以覆蓋柵電極；源電極和漏電極，設(shè)置在層間絕緣層上并分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)。緩沖層可包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少一種材料。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法可包括以下步驟在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層；將非晶硅層晶化為多晶硅層；通過同時(shí)圖案化多晶硅層和絕緣層來形成具有預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層和柵極絕緣層；通過在柵極絕緣層上形成金屬層并將金屬層圖案化來形成包括第一部分和第二部分的柵電極，其中，第一部分形成在柵極絕緣層上并與半導(dǎo)體層的溝道區(qū)疊置，第二部分接觸半導(dǎo)體層；通過對半導(dǎo)體層的區(qū)域執(zhí)行摻雜來在半導(dǎo)體層上形成源區(qū)和漏區(qū)，其中，半導(dǎo)體層的所述區(qū)域不包括與柵電極疊置的溝道區(qū)并且構(gòu)成不與柵電極疊置的區(qū)域；在柵電極上形成層間絕緣層以覆蓋柵極絕緣層；在層間絕緣層和柵極絕緣層上形成接觸孔以暴露源區(qū)和漏區(qū)，并同時(shí)形成用于暴露所述第二部分的開口 ；通過在層間絕緣層上形成導(dǎo)電層并將導(dǎo)電層圖案化，同時(shí)去除經(jīng)開口暴露的所述第二部分，來形成源電極和漏電極，其中，源電極和漏電極經(jīng)接觸孔分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)；在層間絕緣層上形成平坦化層來覆蓋源電極和漏電極；在平坦化層上形成通孔以暴露源電極和漏電極中的一個(gè)；在平坦化層上形成像素電極，其中，像素電極經(jīng)通孔電連接到源電極和漏電極中的所述一個(gè)；在像素電極上形成包括發(fā)射層的中間層；在中間層上形成對向電極。可經(jīng)一個(gè)工藝執(zhí)行在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層的步驟。非晶硅層可通過利用固相晶化(SPC)法、金屬誘發(fā)晶化(MIC)法、超級晶粒硅(SGS)晶化法、焦耳熱誘發(fā)晶化(JIC)法之一被晶化為多晶硅層。所述方法還可包括在緩沖層上形成金屬催化劑層的步驟，并且可通過執(zhí)行熱處理將非晶硅層晶化為多晶硅層。所述第二部分可表示柵電極的在垂直于半導(dǎo)體層中的電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向上大于半導(dǎo)體層的寬度的寬度部分，并且所述第二部分接觸半導(dǎo)體層。所述第二部分還可接觸柵極絕緣層。去除所述第二部分的步驟可包括一起去除所述第二部分和半導(dǎo)體層的接觸所述第二部分的一部分以及去除柵極絕緣層的接觸所述第二部分的一部分的步驟，并且緩沖層可經(jīng)已經(jīng)去除的所述第二部分、半導(dǎo)體層的所述一部分以及柵極絕緣層的所述一部分的區(qū)
域暴露。平坦化層可形成在經(jīng)所述區(qū)域暴露的緩沖層上。開口可對應(yīng)于所述第二部分形成在層間絕緣層上。 緩沖層可包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少一種材料。所述方法還可包括在平坦化層上形成像素限定層(PDL)以覆蓋像素電極的側(cè)邊緣的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種有機(jī)發(fā)光顯示裝置可包括基底；緩沖層，設(shè)置在基底上；半導(dǎo)體層，設(shè)置在緩沖層上并包括溝道區(qū)及通過使溝道區(qū)布置在其間而形成的源區(qū)和漏區(qū)，其中，溝道區(qū)相對于垂直于電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向的寬度小于源區(qū)的寬度和漏區(qū)的寬度；柵極絕緣層，在半導(dǎo)體層上被圖案化以具有與半導(dǎo)體層相同的形狀；柵電極，形成在柵極絕緣層上以對應(yīng)于溝道區(qū)；層間絕緣層，形成在柵極絕緣層上以覆蓋柵電極；源電極和漏電極，設(shè)置在層間絕緣層上并分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)；平坦化層，形成在層間絕緣層上以覆蓋源電極和漏電極；像素電極，設(shè)置在平坦化層上并連接到源電極和漏電極之一；中間層，設(shè)置在像素電極上并包括發(fā)射層(EML);對向電極，設(shè)置在中間層上。緩沖層可包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少一種材料。所述有機(jī)發(fā)光顯示裝置還可包括設(shè)置在平坦化層上以覆蓋像素電極的側(cè)邊緣的像素限定層(PDL)。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更清楚，其中圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖3A至圖3C、圖4A至圖4C、圖5A至圖5C、圖6A至圖6C及圖7A至圖7C是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造薄膜晶體管(TFT)的方法的剖視圖；圖8A至圖SC及圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法的剖視圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的在緩沖層上還形成金屬催化劑層的情況下制造TFT的方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式由于本發(fā)明允許各種改變和大量的實(shí)施例，所以將在附圖中示出了具體的實(shí)施例，并將在下面的文字描述中對具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，這并不意圖將本發(fā)明限制于實(shí)際的具體模式，而將被理解為沒有脫離本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍的所有改變、等價(jià)物和替換被包含在本發(fā)明中。在本發(fā)明的描述中，當(dāng)認(rèn)為某些對現(xiàn)有技術(shù)的詳細(xì)解釋會(huì)使本發(fā)明的本質(zhì)難以理解時(shí)，可省略這些詳細(xì)的解釋。盡管可以使用如“第一”、“第二”等術(shù)語來描述各種組件，但是這些組件不是必須限于上述術(shù)語。上述術(shù)語僅用于將一個(gè)組件與另一組件相區(qū)分。在本說明書中使用的術(shù)語僅用于描述具體的實(shí)施例，并且不意圖限制本發(fā)明。除非在上下文中具有明顯不同的意思，否則使用單數(shù)形式的表達(dá)方式也包含復(fù)數(shù)的表達(dá)方式。在本說明書中，將被理解的是，諸如“包括”或“具有”等的術(shù)語意圖表示存在說明書中公開的特征、序號、步驟、動(dòng)作、組件、部件或它們的組合，并不意圖排除可能存在或可能附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、序號、步驟、動(dòng)作、組件、部件或它們的組合的可能性。如這里所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任意組合和所有組合。 在下文中，將通過參照附圖解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明。圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖3A至圖3C、圖4A至圖4C、圖5A至圖5C、圖6A至圖6C及圖7A至圖7C是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造薄膜晶體管(TFT)TR的方法的剖視圖。參照圖IA和圖1B，經(jīng)一個(gè)工藝在基底100上形成緩沖層110、非晶硅層120和絕緣層130。然后，將非晶硅層120晶化成多晶硅層121?；?00可由含有SiO2作為主要成分的透明玻璃材料形成，但是不限于此。緩沖層110具有防止雜質(zhì)滲透并使表面平坦化的作用。另外，緩沖層110具有保護(hù)非晶硅層120的與基底100對應(yīng)的一個(gè)表面的作用。緩沖層110可由從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少一種材料形成。通常，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)形成非晶硅層120，并且通過CVD形成的非晶硅層120含有諸如氫氣的氣體。氣體會(huì)導(dǎo)致下述問題，即，電子遷移率會(huì)降低，因此，可執(zhí)行脫氫工藝以防止氫殘留在非晶硅層120中。然而，脫氫工藝不是必需的工藝，并可以省略。此外，非晶娃層120可由微晶娃uc-Si形成,而不是由非晶娃a-Si形成。非晶硅層120經(jīng)晶化工藝變成多晶硅層121。由于絕緣層130已經(jīng)形成在非晶硅層120上，所以通過執(zhí)行熱處理來使非晶硅層120晶化是有利的。例如，使非晶硅晶化為多晶硅的方法包括固相晶化(SPC)法、金屬誘發(fā)晶化(MIC)法、超級晶粒硅(SGS)晶化法、焦耳熱誘發(fā)晶化(JIC)法等。然而，晶化方法不限于上述方法，因此，可使用本領(lǐng)域公知的各種方法之一。SPC法包括使玻璃在等于或低于大約700°C的溫度下退火幾個(gè)小時(shí)至幾十個(gè)小時(shí)，其中，形成基底100的玻璃在大約700°C的溫度下變形。MIC法利用這樣一種現(xiàn)象，S卩，當(dāng)包括鎳、鈀、金、鋁等的金屬接觸非晶硅層120或被植入到非晶硅層120中時(shí)，非晶硅層120相變?yōu)槎嗑Ч鑼?21。為了解決金屬誘導(dǎo)晶化法中的金屬催化劑的污染問題，SGS晶化法包括通過將擴(kuò)散到非晶硅層120中的金屬催化劑的濃度調(diào)節(jié)至低水平，將含有金屬種子的晶粒的尺寸調(diào)節(jié)為幾微米級至幾百微米級。在SGS晶化中，晶粒相對于金屬種子快速生長，導(dǎo)致相鄰晶粒間的結(jié)晶生長方向無規(guī)則。JIC法包括在硅上或者在硅下方形成用于焦耳加熱的傳導(dǎo)層，然后通過利用強(qiáng)電場被短暫施加到傳導(dǎo)層上時(shí)產(chǎn)生的熱使硅晶化。絕緣層130具有保護(hù)非晶硅層120在非晶硅層120的晶化工藝中不受外部污染的作用，并具有通過防止多晶硅層121在執(zhí)行圖案化工藝時(shí)直接暴露于光致抗蝕劑(PR)或外部環(huán)境來保護(hù)多晶硅層121的作用。絕緣層130可形成為單層或形成為多層，所述多層包括諸如氧化硅、氮化硅層等的無機(jī)絕緣層。根據(jù)本實(shí)施例，經(jīng)一個(gè)工藝形成緩沖層110、非晶硅層120和絕緣層130，從而在使非晶硅層120晶化時(shí)，非晶硅層120不暴露于空氣，因此非晶硅層120不被污染。通過這樣做，TFT TR的分布的特性不會(huì)出現(xiàn)，并可以改善電學(xué)性。參照圖2A和圖2B，將圖IB中的多晶硅層121和絕緣層130同時(shí)圖案化，從而形成具有預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層122和柵極絕緣層131。更詳細(xì)地講，在圖IB中的絕緣層130上涂覆光致抗蝕劑。然后，通過利用具有預(yù)定圖案孔的光掩模來執(zhí)行曝光操作，然后執(zhí)行顯影操作，從而去除曝光的光致抗蝕劑。然 后，通過利用剩余的光致抗蝕劑作為掩模來蝕刻多晶硅層121和絕緣層130，以使多晶硅層121和絕緣層130具有預(yù)定的形狀。通過這樣做，形成圖2B中的半導(dǎo)體層122和柵極絕緣層131。之后，經(jīng)灰化操作或光致抗蝕劑剝離操作去除剩余在柵極絕緣層131上的光致抗蝕劑。根據(jù)本實(shí)施例，經(jīng)一個(gè)工藝一起形成圖IB中的非晶硅層120和絕緣層130，從而在形成圖2B中的半導(dǎo)體層122和柵極絕緣層131時(shí)，光致抗蝕劑不直接接觸半導(dǎo)體層122 (或多晶硅層121)。因此，不出現(xiàn)由光致抗蝕劑和半導(dǎo)體層122之間的直接接觸導(dǎo)致的污染問題和裝置性能劣化的問題。參照圖3A至圖3C，在柵極絕緣層131上形成金屬層之后，通過使金屬層圖案化來形成柵電極140。在這點(diǎn)上,柵電極140的第一寬度dg小于半導(dǎo)體層122的第一寬度da,而柵電極140的第二寬度wg大于半導(dǎo)體層122的第二寬度wa。因此，柵電極140包括第一部分141和第二部分142，其中，第一部分141形成在柵極絕緣層131上并與半導(dǎo)體層122的溝道區(qū)疊置，第二部分142形成在柵極絕緣層131上并直接接觸半導(dǎo)體層122。S卩，第二部分142表示柵電極140的在垂直于半導(dǎo)體層122中的電子或空穴的運(yùn)動(dòng)方向(即，x方向)的方向(即，y方向)上大于半導(dǎo)體層122的寬度的寬度部分。圖3B是沿圖3A中的線Ι_Γ截取的圖3Α的剖視圖。參照圖3Β，柵電極140的寬度小于柵極絕緣層131和半導(dǎo)體層122的寬度。圖3C是沿圖3Α中的線II-II'截取的圖3Α的剖視圖。參照圖3C，能夠看出柵電極140的寬度大于柵極絕緣層131和半導(dǎo)體層122的寬度，并且柵電極140接觸柵極絕緣層131的側(cè)表面和半導(dǎo)體層122的側(cè)表面。參照圖4Α至圖4C，對半導(dǎo)體層122執(zhí)行摻雜操作，從而形成源區(qū)S和漏區(qū)D。半導(dǎo)體層122可包括溝道區(qū)C及分別摻雜有雜質(zhì)的源區(qū)S和漏區(qū)D。通過使用柵電極140作為自對準(zhǔn)掩模，使用N型雜質(zhì)或P型雜質(zhì)對半導(dǎo)體層122進(jìn)行摻雜。溝道區(qū)C表示柵電極140與半導(dǎo)體層122疊置且未執(zhí)行摻雜操作的區(qū)域。源區(qū)S和漏區(qū)D分別表示柵電極140不與半導(dǎo)體層122疊置且執(zhí)行摻雜操作的區(qū)域。電子或空穴從源區(qū)S移動(dòng)到漏區(qū)D,或者從漏區(qū)D移動(dòng)到源區(qū)S。本實(shí)施例的特點(diǎn)在于由于在垂直于半導(dǎo)體層122中電子或空穴的運(yùn)動(dòng)方向(即，X方向)的方向(即，y方向)上柵電極140的寬度部分大于半導(dǎo)體層122的寬度，所以僅對源區(qū)S和漏區(qū)D執(zhí)行摻雜操作。在溝道區(qū)C摻雜有雜質(zhì)的情況下，裝置的性能會(huì)劣化。然而，根據(jù)本實(shí)施例，柵電極140的寬度的一部分大于半導(dǎo)體層122，從而柵電極140完全覆蓋半導(dǎo)體層122，因此不存在溝道區(qū)C被摻雜雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。參照圖5A至圖5C，層間絕緣層150形成在柵電極140上，以覆蓋柵極絕緣層131。層間絕緣層150可形成為單層或形成為多層，所述多層包括諸如氧化硅、氮化硅等的無機(jī)絕緣層。參照圖6A至圖6C，形成接觸孔CTs和CTd及開口 Hl和H2。接觸孔CTs和CTd形成在層間絕緣層150和柵極絕緣層131中，以暴露源區(qū)S和漏區(qū)D。
開口 Hl和H2形成在層間絕緣層150中，以暴露柵電極140和半導(dǎo)體層122相互接觸的第二部分142。只要開口 Hl和H2暴露第二部分142，即使也暴露第一部分141的一部分也沒關(guān)系。為了形成接觸孔CTs和CTd及開口 Hl和H2，可使用蝕刻溶液以對絕緣層執(zhí)行蝕亥IJ，并且經(jīng)同一工藝同時(shí)形成接觸孔CTs和CTd及開口 Hl和H2。在圖6A至圖6C示出的操作中，同時(shí)執(zhí)行通過去除絕緣層形成接觸孔CTs和CTd的工藝和通過去除絕緣層形成開口 Hl和H2的工藝。通過這樣做，能夠減少制造工序的數(shù)量，并且經(jīng)一個(gè)工藝來執(zhí)行源電極160 (參見圖7A至圖7C)和漏電極170 (參見圖7A至圖7C)的圖案化及第二部分142的去除。參照圖7A至圖7C，形成源電極160和漏電極170，然后去除經(jīng)參照圖6A至圖6C形成的開口 Hl和H2而暴露的第二部分142。源電極160和漏電極170以如下的方式形成，即，在層間絕緣層150上形成導(dǎo)電層，然后對導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化，其中，所述導(dǎo)電層形成為包括低電阻金屬材料的單層或多層。在這點(diǎn)上，源電極160經(jīng)接觸孔CTs電連接到源區(qū)S，漏電極170經(jīng)接觸孔CTd電連接到漏區(qū)D。除了接觸孔CTs和CTd之外，用于形成源電極160和漏電極170的導(dǎo)電層還可以堆疊在開口 Hl和H2中，并且當(dāng)源電極160和漏電極170被圖案化時(shí)，堆疊在開口 Hl和H2中的導(dǎo)電層也會(huì)被去除。在這點(diǎn)上，由于柵電極140的接觸半導(dǎo)體層122的第二部分142由金屬材料形成，所以當(dāng)堆疊在開口 Hl和H2中的導(dǎo)電層被去除時(shí)，第二部分142也被去除。根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)去除第二部分142時(shí)，半導(dǎo)體層122的一部分以及柵極絕緣層131的接觸柵電極140的第二部分142的一部分也會(huì)被去除。在這種情況下，設(shè)置在半導(dǎo)體層122下方的緩沖層110及接觸第二部分142的柵極絕緣層131會(huì)通過已經(jīng)去除了第二部分142和接觸第二部分142的結(jié)構(gòu)的區(qū)域而暴露。在半導(dǎo)體層122的接觸柵電極140的第二部分142的一部分和柵極絕緣層131的接觸柵電極140的第二部分142的一部分也被去除的情況下，可使用不僅能夠蝕刻金屬材料還可以蝕刻半導(dǎo)體材料和絕緣材料的蝕刻溶液。根據(jù)本實(shí)施例，去除柵電極140的主要形成為接觸半導(dǎo)體層122并實(shí)現(xiàn)成功的摻雜操作的第二部分142，從而消除了半導(dǎo)體層122和柵電極140的第二部分142之間短路的可能性。通過這樣做，能夠制造具有改善的可靠性的TFT。參照圖7A至圖7C，能夠看出，在根據(jù)本實(shí)施例的TFT TR的平面圖中，半導(dǎo)體層122和柵電極140具有特定的形狀。更詳細(xì)地講，在半導(dǎo)體層122中，溝道區(qū)C相對于垂直于電子或空穴的運(yùn)動(dòng)方向(即，X方向)的方向(即，y方向)的寬度小于源區(qū)S的寬度或漏區(qū)D的寬度。即，半導(dǎo)體層122可具有啞鈴形狀。柵電極140形成為與溝道區(qū)C對應(yīng)。圖8A至圖SC及圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法的首1J視圖。圖9中的有機(jī)發(fā)光顯示裝置1000包括多個(gè)像素，并且每個(gè)像素包括電路單元和發(fā)射單元。電路單元包括至少ー個(gè)TFT,發(fā)射單元電連接到電路單元并包括有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。進(jìn)ー步參照圖9，OLED可包括像素電極210，用作陽極；對向電極220，用作陰極；中間層300，設(shè)置在像素電極210和對向電極220之間。然而，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例不限于此，因此，像素電極210可為陰扱，而對向電極220可為陽扱。根據(jù)有機(jī)發(fā)光顯示裝置1000的發(fā)射類型，當(dāng)有機(jī)發(fā)光顯示裝置1000為頂部發(fā)射型吋，發(fā)射單元可設(shè)置成阻擋電路単元。當(dāng) 有機(jī)發(fā)光顯示裝置1000為底部發(fā)射型或雙發(fā)射型吋，發(fā)射單元可設(shè)置為不阻擋電路單元。由于上面已經(jīng)參照圖I至圖7描述了制造包括在有機(jī)發(fā)光顯示裝置1000中的TFTTR的方法，所以在下文中僅進(jìn)一歩描述后續(xù)エ藝。參照圖8A至圖8C，平坦化層180形成在層間絕緣層150上，以覆蓋TFTTR。平坦化層180還形成在經(jīng)圖7C中的已經(jīng)去除了圖6A和圖6C中的第二部分142的區(qū)域而暴露的緩沖層110上。平坦化層180可為頂表面被平坦化的單層或多層。平坦化層180可由無機(jī)材料和/或有機(jī)材料形成。按照這種方式，在圖7C中的已經(jīng)去除了第二部分142的區(qū)域中填充絕緣材料，因此可使TFT的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能穩(wěn)定。參照圖9，通過穿過平坦化層180來形成通孔VH，以暴露TFT TR的漏電極170。經(jīng)通孔VH，TFT TR和在平坦化層180上形成為預(yù)定圖案的像素電極210電連接。像素限定層(TOL) 190形成在平坦化層180上，以覆蓋像素電極210的側(cè)邊緣。PDL190具有限定像素的作用，同時(shí)TOL 190通過具有預(yù)定的厚度而覆蓋像素電極210的側(cè)邊緣。另外，TOL 190具有通過增大像素電極210的端部與對向電極220之間的距離來防止在像素電極210的端部出現(xiàn)弧形的作用(將在后面描述)。包括發(fā)射層(EML)310的中間層300和對向電極220順序地形成在像素電極210上。中間層300可形成小分子有機(jī)層或聚合物有機(jī)層。當(dāng)中間層300形成為小分子有機(jī)層時(shí)，中間層300可具有空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、EML 310、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)等單個(gè)或多個(gè)堆疊的結(jié)構(gòu)，并且可通過使用包括銅酞菁(CuPc)、N，N' -ニ(萘基-1-基)-N，N'-聯(lián)苯-ニ胺(NPB)、三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)等的各種有機(jī)材料中的ー種來形成。當(dāng)中間層300形成為聚合物有機(jī)層時(shí)，中間層300可僅包括相對于EML310朝向像素電極210的HTL?？赏ㄟ^使用聚-(2，4)_こ烯ニ氧基噻吩(PEDOT)、聚苯胺(PANI)等來形成HTL。在這點(diǎn)上，可在紅色像素、緑色像素和藍(lán)色像素中的每個(gè)像素中形成EML 310，而HIL、HTL、ETL和EIL為共用層并可共同應(yīng)用于紅色像素、綠色像素和藍(lán)色像素。包封基底400防止外部空氣和濕氣滲透到包括EML310的中間層300中。可通過包封構(gòu)件(未示出)來結(jié)合基底100和包封基底400的側(cè)邊緣。圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例的制造在緩沖層上還形成金屬催化劑層的情況下的TFT的方法的剖視圖。參照圖10，與圖I中的實(shí)施例不同的是，圖10中的方法包括在基底100上形成緩沖層110的步驟，并且還包括在緩沖層110上形成金屬催化劑層115的步驟。非晶硅層120和絕緣層130形成在金屬催化劑層115上。金屬催化劑層115可由從由Ni、Pd、Ti、Ag、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Mo、Tr、Ru、Rh、Cd和Pt組成的組中選擇的金屬催化劑形成,優(yōu)選地,金屬催化劑層115可由Ni形成。
通過對金屬催化劑層115執(zhí)行熱處理，非晶硅層120被晶化成多晶硅層121。通過執(zhí)行熱處理，ー些金屬催化劑擴(kuò)散到非晶硅層120中，并且由于到達(dá)非晶硅層120的金屬催化劑，使得非晶硅層120被晶化成多晶硅層121。即，金屬催化劑與非晶硅層120中的硅結(jié)合，從而形成金屬硅化物，然后金屬硅化物形成作為晶化的核的種子，使得非晶硅層120被晶化成多晶硅層121。在后面這點(diǎn)中，可通過利用包括煉爐エ藝、快速熱退火(RTA)エ藝、紫外線(UV)エ藝和激光エ藝的各種エ藝中的一種エ藝來執(zhí)行熱處理。熱處理可執(zhí)行兩次，在這點(diǎn)上，首次熱處理工藝包括金屬催化劑層115的金屬催化劑移動(dòng)到非晶硅層120的界面井隨后形成種子的エ藝，二次熱處理工藝包括非晶硅層120由于種子被晶化為多晶硅層121的エ藝。在這點(diǎn)上，首次熱處理工藝可在大約200°C至大約800°C的溫度下執(zhí)行，二次熱處理工藝可在大約400°C至大約1300°C的溫度下執(zhí)行。盡管上面將有機(jī)發(fā)光顯示裝置描述為包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT的顯示裝置，但是本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例不限于此。因此，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可應(yīng)用于包括液晶顯示(LCD)裝置的所有類型的顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，由于緩沖層和絕緣層，非晶硅可在不暴露于空氣的情況下被晶化，從而可防止污染。另外，由于絕緣層，所以非晶硅層可在不直接接觸光致抗蝕劑的情況下被圖案化。因此，TFT可保持均勻的特性，從而可改善TFT的電學(xué)性能，并可提高顯示裝置的顯示品質(zhì)。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在此做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種制造薄膜晶體管的方法，所述方法包括以下步驟 在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層； 將非晶硅層晶化為多晶硅層； 通過同時(shí)圖案化多晶硅層和絕緣層來形成具有預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層和柵極絕緣層； 通過在柵極絕緣層上形成金屬層并將金屬層圖案化來形成包括第一部分和第二部分的柵電極，其中，第一部分形成在柵極絕緣層上并與半導(dǎo)體層的溝道區(qū)疊置，第二部分接觸半導(dǎo)體層； 通過對半導(dǎo)體層的區(qū)域執(zhí)行摻雜來在半導(dǎo)體層上形成源區(qū)和漏區(qū)，其中，所述區(qū)域不包括與柵電極疊置的溝道區(qū)，并且所述區(qū)域構(gòu)成不與柵電極疊置的區(qū)域； 在柵電極上形成層間絕緣層以覆蓋柵極絕緣層； 在層間絕緣層和柵極絕緣層上形成接觸孔以暴露源區(qū)和漏區(qū)，并同時(shí)形成用于暴露所述第二部分的開ロ； 通過在層間絕緣層上形成導(dǎo)電層并將導(dǎo)電層圖案化，同時(shí)去除經(jīng)開ロ暴露的所述第二部分，來形成源電極和漏電極，其中，源電極和漏電極經(jīng)接觸孔分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，經(jīng)ー個(gè)エ藝執(zhí)行在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，通過利用固相晶化法、金屬誘發(fā)晶化法、超級晶粒硅晶化法、焦耳熱誘發(fā)晶化法之一將非晶硅層晶化為多晶硅層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述方法還包括在緩沖層上形成金屬催化劑層的步驟，其中，通過執(zhí)行熱處理將非晶硅層晶化為多晶硅層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第二部分包括柵電極的在垂直于半導(dǎo)體層中的電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向上寬度大于半導(dǎo)體層的寬度的一部分，并且所述第二部分接觸半導(dǎo)體層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第二部分還接觸柵極絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，去除所述第二部分的步驟包括一起去除所述第二部分和半導(dǎo)體層的接觸所述第二部分的一部分以及去除柵極絕緣層的接觸所述第二部分的一部分； 其中，緩沖層經(jīng)已經(jīng)去除的所述第二部分、半導(dǎo)體層的所述一部分以及柵極絕緣層的所述一部分的區(qū)域暴露。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，開ロ形成在與所述第二部分對應(yīng)的層間絕緣層上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，緩沖層包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少ー種材料。
10.ー種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括 基底； 緩沖層，設(shè)置在基底上； 半導(dǎo)體層，設(shè)置在緩沖層上并包括溝道區(qū)及通過使溝道區(qū)布置在其間而形成的源區(qū)和漏區(qū)，其中，溝道區(qū)相對于垂直于電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向的寬度小于源區(qū)的寬度和漏區(qū)的覽度；柵極絕緣層，在半導(dǎo)體層上被圖案化以具有與半導(dǎo)體層相同的形狀； 柵電極，形成在柵極絕緣層上以對應(yīng)于溝道區(qū)； 層間絕緣層，形成在柵極絕緣層上以覆蓋柵電極； 源電極和漏電極，設(shè)置在層間絕緣層上井分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管，其中，緩沖層包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少ー種材料。
12.一種制造有機(jī)發(fā)光顯示裝置的方法，所述方法包括以下步驟 在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層； 將非晶硅層晶化為多晶硅層； 通過同時(shí)圖案化多晶硅層和絕緣層來形成具有預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層和柵極絕緣層；通過在柵極絕緣層上形成金屬層并將金屬層圖案化來形成包括第一部分和第二部分的柵電極，其中，第一部分形成在柵極絕緣層上并與半導(dǎo)體層的溝道區(qū)疊置，第二部分接觸半導(dǎo)體層； 通過對半導(dǎo)體層的區(qū)域執(zhí)行摻雜來在半導(dǎo)體層上形成源區(qū)和漏區(qū)，其中，半導(dǎo)體層的所述區(qū)域不包括與柵電極疊置的溝道區(qū)并且構(gòu)成不與柵電極疊置的區(qū)域； 在柵電極上形成層間絕緣層以覆蓋柵極絕緣層； 在層間絕緣層和柵極絕緣層上形成接觸孔以暴露源區(qū)和漏區(qū)，并同時(shí)形成用于暴露所述第二部分的開ロ； 通過在層間絕緣層上形成導(dǎo)電層并將導(dǎo)電層圖案化，同時(shí)去除經(jīng)開ロ暴露的所述第二部分，來形成源電極和漏電極，其中，源電極和漏電極經(jīng)接觸孔分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)；在層間絕緣層上形成平坦化層來覆蓋源電極和漏電極； 在平坦化層上形成通孔以暴露源電極和漏電極中的ー個(gè)； 在平坦化層上形成像素電極，其中，像素電極經(jīng)通孔電連接到源電極和漏電極中的所述ー個(gè)； 在像素電極上形成包括發(fā)射層的中間層； 在中間層上形成對向電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，經(jīng)ー個(gè)エ藝執(zhí)行在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，通過利用固相晶化法、金屬誘發(fā)晶化法、超級晶粒硅晶化法、焦耳熱誘發(fā)晶化法之一將非晶硅層晶化為多晶硅層。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括在緩沖層上形成金屬催化劑層的步驟，其中，通過執(zhí)行熱處理將非晶硅層晶化為多晶硅層。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第二部分包括柵電極的在垂直于半導(dǎo)體層中的電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向上寬度大于半導(dǎo)體層的寬度的一部分，并且所述第二部分接觸半導(dǎo)體層。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第二部分還接觸柵極絕緣層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，去除所述第二部分的步驟包括一起去除所述第二部分和半導(dǎo)體層的接觸所述第二部分的一部分以及去除柵極絕緣層的接觸所述第二部分的一部分；其中，緩沖層經(jīng)已經(jīng)去除的所述第二部分、半導(dǎo)體層的所述一部分以及柵極絕緣層的所述一部分的區(qū)域暴露。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，在經(jīng)所述區(qū)域暴露的緩沖層上也形成平坦化層。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，開ロ對應(yīng)于所述第二部分形成在層間絕緣層上。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，緩沖層包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少ー種材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括在平坦化層上形成像素限定層以覆蓋像素電極的側(cè)邊緣的步驟。
23.一種有機(jī)發(fā)光顯示裝置，所述有機(jī)發(fā)光顯示裝置包括 基底； 緩沖層，設(shè)置在基底上； 半導(dǎo)體層，設(shè)置在緩沖層上并包括溝道區(qū)及通過使溝道區(qū)布置在其間而形成的源區(qū)和漏區(qū)，其中，溝道區(qū)相對于垂直于電子和空穴之一的運(yùn)動(dòng)方向的方向的寬度小于源區(qū)的寬度和漏區(qū)的覽度； 柵極絕緣層，在半導(dǎo)體層上被圖案化以具有與半導(dǎo)體層相同的形狀； 柵電極，形成在柵極絕緣層上以對應(yīng)于溝道區(qū)； 層間絕緣層，形成在柵極絕緣層上以覆蓋柵電極； 源電極和漏電極，設(shè)置在層間絕緣層上井分別電連接到源區(qū)和漏區(qū)； 平坦化層，形成在層間絕緣層上以覆蓋源電極和漏電極； 像素電極，設(shè)置在平坦化層上并連接到源電極和漏電極之一； 中間層，設(shè)置在像素電極上并包括發(fā)射層； 對向電極，設(shè)置在中間層上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的有機(jī)發(fā)光顯示裝置，其中，緩沖層包括從由氧化硅、氮化硅和氧氮化硅組成的組中選擇的至少ー種材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的有機(jī)發(fā)光顯示裝置，所述有機(jī)發(fā)光顯示裝置還包括設(shè)置在平坦化層上以覆蓋像素電極的側(cè)邊緣的像素限定層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管及制造方法以及一種有機(jī)發(fā)光顯示裝置及制造方法。一種制造薄膜晶體管的方法，所述方法包括以下步驟在基底上形成緩沖層、非晶硅層和絕緣層；將非晶硅層晶化為多晶硅層；通過同時(shí)圖案化多晶硅層和絕緣層來形成具有預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層和柵極絕緣層；形成包括第一部分和第二部分的柵電極。第一部分形成在柵極絕緣層上并與半導(dǎo)體層的溝道區(qū)疊置，第二部分接觸半導(dǎo)體層。在半導(dǎo)體層上形成源區(qū)和漏區(qū)。層間絕緣層形成在柵電極上以覆蓋柵極絕緣層，接觸孔形成在層間絕緣層和柵極絕緣層上以暴露源區(qū)和漏區(qū)，并同時(shí)形成用于暴露所述第二部分的開口。形成源電極和漏電極，同時(shí)去除經(jīng)開口暴露的所述第二部分。
文檔編號H01L27/32GK102842509SQ20121001475
公開日2012年12月26日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者樸炳建, 樸鐘力, 李東炫, 徐晉旭, 李基龍 申請人:三星顯示有限公司