[發明專利]薄膜晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201210222544.3
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102856364A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 李镕守;姜閏浩;柳世桓;姜秀馨
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/417
• 分類號: H01L29/417;H01L29/786;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

技術領域

本發明的示例實施方式涉及一種薄膜晶體管及制造該薄膜晶體管的方法。更具體而言，本發明的示例實施方式涉及一種具有改善的電穩定性的薄膜晶體管及制造該薄膜晶體管的方法。

背景技術

通常，顯示裝置包括具有開關元件的陣列基板和面對該陣列基板的相對基板。開關元件包括電連接到柵極線的柵電極，與柵電極絕緣的半導體層、電連接到數據線和半導體層的源電極以及與源電極間隔開并電連接到半導體層的漏電極。

例如，用于顯示裝置的開關元件的類型可以分為非晶硅薄膜晶體管（TFT）、多晶硅TFT和氧化物半導體TFT。

非晶硅TFT以低制造成本均勻地形成在大基板上。然而，非晶硅TFT具有相對低的電荷載流子遷移率。多晶硅TFT具有比非晶硅TFT高的電荷載流子遷移率，且多晶硅TFT特性的劣化少于非晶硅TFT。然而，多晶硅TFT的制造工藝復雜，使得制造成本高。氧化物半導體TFT可以在低溫工藝中制造，可以以大面積形成，且可以具有相對高的電荷載流子遷移率。

在制造開關元件的工藝中，當源電極和漏電極與半導體層反應時，半導體層的導電特性會變化。此外，當氧化物半導體與源電極和漏電極反應時，包括在氧化物半導體中的陽離子可以沉積，使得布線電阻會增加。因此，開關元件的電穩定性和可靠性會降低。

此外，當源電極和漏電極與絕緣層或鈍化層反應時，絕緣層或鈍化層可以從源電極和漏電極剝離。具體地，當氧化物半導體TFT的絕緣層或鈍化層包括硅氧化物時，絕緣層或鈍化層會更頻繁和更嚴重地剝離。

在背景技術部分公開的上述信息僅是為了增加對本發明的背景的理解，因此可能包含沒有形成現有技術的任何部分或現有技術可能啟發本領域普通技術人員的信息。

發明內容

本發明的示例實施方式提供一種能夠利用石墨烯圖案改善電穩定性和可靠性的薄膜晶體管（TFT）。

本發明的示例實施方式還提供一種制造該TFT的方法。

在根據本發明的TFT的示例實施方式中，TFT包括柵電極、半導體層、柵絕緣層、源電極、漏電極和石墨烯圖案。該半導體層與柵電極交疊。柵絕緣層設置在柵電極與半導體層之間。源電極與半導體層交疊。漏電極與半導體層交疊。漏電極與源電極間隔開。石墨烯圖案設置在半導體層與源電極和漏電極中至少之一之間。

在根據本發明的制造TFT的方法的示例實施方式中，該方法包括在基底基板上形成柵電極、在柵電極上形成柵絕緣層、在柵絕緣層上形成與柵電極交疊的半導體層、在半導體層上形成石墨烯層、在石墨烯層上形成源電極和漏電極以及圖案化位于源電極與漏電極之間的石墨烯層以形成石墨烯圖案。

在根據本發明的制造TFT的方法的示例實施方式中，該方法包括在基底基板上形成源電極、在源電極上形成絕緣層、在絕緣層上形成漏電極、在漏電極上形成石墨烯圖案、在石墨烯圖案上形成半導體層、圖案化該半導體層、在半導體層上形成柵絕緣層以及在柵絕緣層上形成柵電極。

應該理解，上述大體描述和后面的詳細描述都是示例性的和說明性的，且旨在提供對本發明的進一步解釋。

附圖說明

附圖被包括以提供對本發明的進一步理解并結合在本說明書中構成說明書的一部分，附圖示出本發明的實施方式，并與描述一起用于解釋本發明的原理，在附圖中：

圖1是根據本發明的示例實施方式的陣列基板的平面圖；

圖2是沿圖1的線I-I’截取的截面圖；

圖3A、圖3B、圖3C和圖3D是截面圖，示出制造圖1的陣列基板的方法的示例實施方式；

圖4是根據本發明的另一示例實施方式的陣列基板的截面圖；

圖5A、圖5B、圖5C、圖5D和圖5E是截面圖，示出制造圖4的陣列基板的方法；

圖6是根據本發明的又一示例實施方式的陣列基板的截面圖；

圖7是示出制造圖6的陣列基板的方法的截面圖；

圖8是根據本發明的又一示例實施方式的陣列基板的截面圖。

具體實施方式

在下文，將參考附圖更詳細地描述本發明的示例實施方式。然而，本發明可以以許多不同的形式實施且不應解釋為限于這里闡釋的實施例。而是，提供這些實施例使得本公開完整，且向本領域的技術人員充分地傳達本發明的范圍。在附圖中，為了清晰可以夸大層和區域的尺寸和相對尺寸。相似的附圖標記在附圖中指示相似的元件。