[發明專利]薄膜晶體管、制造方法及有機發光二極管顯示裝置

有效

• 申請號: 201010122246.8
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN101826555A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 李東炫;李基龍;徐晉旭;梁泰勛;樸炳建;李吉遠;馬克西姆·莉薩契克;鄭在琓
• 申請（專利權）人: 三星移動顯示器株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336;H01L27/32
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;薛義丹

技術領域

本發明的各方面涉及一種薄膜晶體管、其制造方法及具有其的有機發光 二極管顯示裝置。

背景技術

通常，由于具有高的場效應遷移率且適用于高速運行電路及互補金屬氧 化物半導體(CMOS)電路，多晶硅層被廣泛用作薄膜晶體管的半導體層。 包括多晶硅層的薄膜晶體管主要用作有源矩陣液晶顯示器的有源元件和有機 發光二極管顯示裝置的開關器件或驅動元件。

將非晶硅結晶化成多晶硅的方法包括固相結晶化方法、準分子激光結晶 化方法、金屬誘導結晶化方法和金屬誘導橫向結晶化方法。在固相結晶化方 法中，將非晶硅層在大約700℃或更低的溫度退火幾小時至幾十小時，700℃ 為用作使用TFT的顯示裝置的基底的玻璃的變形溫度。在準分子激光結晶化 方法中，通過將準分子激光照射到非晶硅層上很短的時間以局部加熱非晶硅 層來實現結晶化。在金屬誘導結晶化方法中，通過使非晶硅層與金屬接觸或 通過將金屬注入非晶硅層中，使得由諸如鎳、鈀、金或鋁的金屬誘導從非晶 硅層到多晶硅層的相變。在金屬誘導橫向結晶化方法中，誘導非晶硅層的順 序結晶化，同時由金屬和硅之間的反應產生的硅化物橫向傳播。

然而，固相結晶化方法需要長的處理時間和在高溫下長的退火時間，因 此基底不利地易于變形。準分子激光結晶化方法需要昂貴的激光設備且在多 晶化的表面上導致瑕疵，從而提供在半導體層和柵極絕緣層之間的較差的界 面。

目前，與固相結晶化方法相比，在使用金屬的非晶硅層的結晶化方法中， 可以以較低溫度和較短時間有利地執行結晶化。因此，對金屬誘導結晶化方 法進行了大量研究。使用金屬的結晶化方法包括金屬誘導結晶化(MIC)方 法、金屬誘導橫向結晶化(MILC)方法和超級晶粒硅(SGS)結晶化方法。

薄膜晶體管的決定性特性之一為漏電流。具體地講，在使用金屬催化劑 結晶化的半導體層中，金屬催化劑會留在溝道區中，因此增大漏電流。因此， 如果不控制留在溝道區中的金屬催化劑的濃度，則薄膜晶體管的漏電流會增 大，導致薄膜晶體管的電學特性劣化。

發明內容

本發明的各方面提供一種薄膜晶體管、其制造方法及具有其的有機發光 二極管顯示裝置，所述薄膜晶體管包括利用金屬催化劑結晶化的半導體層， 在所述半導體層中剩余有減少的量的殘留金屬催化劑。

在本發明的示例性實施例中，提供了一種薄膜晶體管，包括：基底；硅 層，形成在基底上；擴散層，形成在硅層上；利用金屬催化劑結晶化的半導 體層，形成在擴散層上；柵電極，設置在半導體層的溝道區上；柵極絕緣層， 設置在柵電極和半導體層之間；源電極和漏電極，電連接到半導體層的源極 區和漏極區。

在本發明另一示例性實施例中，提供了一種制造薄膜晶體管的方法，包 括如下步驟：在基底上形成硅層；在硅層上形成擴散層；在擴散層上形成非 晶硅層；在非晶硅層上形成金屬催化劑層；將基底退火以將非晶硅層轉變為 多晶硅層；去除金屬催化劑層；將非晶硅層圖案化以形成半導體層；在基底 上形成柵極絕緣層；形成面對半導體層的柵電極；在基底上形成層間絕緣層； 形成連接到半導體層的源電極和漏電極。

在本發明另一示例性實施例中，提供了一種有機發光二極管顯示裝置， 包括：基底；硅層，形成在基底上；擴散層，形成在硅層上；利用金屬催化 劑結晶化的半導體層，形成在擴散層上；柵電極，設置在半導體層的溝道區 上；柵極絕緣層，設置在柵電極和半導體層之間；源電極和漏電極，電連接 到半導體層；鈍化層，設置在基底上；第一電極、有機層和第二電極，設置 在鈍化層上并電連接到源電極和漏電極之一，有機層設置在第一電極和第二 電極之間。

本發明的另外的方面和/或優點將部分地在隨后的描述中闡述，部分，將 從描述中是顯而易見的，或可從本發明的實踐中獲知。

附圖說明

通過下面結合附圖對示例性實施例的描述，本發明的這些和/或其他方面 和優點將會變得清楚和更容易理解，附圖中：

圖1A至圖1F為根據本發明示例性實施例的薄膜晶體管的剖視圖；

圖2為根據本發明示例性實施例的有機發光二極管顯示裝置的剖視圖；

圖3A為示出當在非晶硅層下方設置有緩沖層時金屬催化劑的濃度的曲 線圖；

圖3B是示出當在非晶硅層下方設置有擴散層和硅層時金屬催化劑的濃 度的曲線圖。

具體實施方式