[發(fā)明專利]薄膜晶體管、顯示裝置和薄膜晶體管的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910538954.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN110660867B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菅原祐太;宇野剛史;野寺伸武;松本隆夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 堺顯示器制品株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 汪飛亞;習(xí)冬梅

1.一種薄膜晶體管，其特征在于，

所述薄膜晶體管包括：

基板；

柵極，被所述基板支撐；

柵極絕緣層，覆蓋所述柵極；以及

硅半導(dǎo)體層，設(shè)置在所述柵極絕緣層上且具有結(jié)晶硅區(qū)域的，且所述結(jié)晶硅區(qū)域包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和位于所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域之間的溝道區(qū)域，所述溝道區(qū)域、所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域經(jīng)由所述柵極絕緣層與所述柵極重疊；

保護(hù)絕緣層，以覆蓋所述溝道區(qū)域，且露出所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域的方式配置在所述硅半導(dǎo)體層上；

源極，與所述第一區(qū)域電連接；

漏極，與所述第二區(qū)域電連接，

當(dāng)從所述基板的法線方向觀看時(shí)，所述硅半導(dǎo)體層的所述結(jié)晶硅區(qū)域具有與所述保護(hù)絕緣層和所述柵極的上表面重疊的第一結(jié)晶部分，以及與所述柵極的上表面重疊但不與所述保護(hù)絕緣層重疊的第二結(jié)晶部分，所述第一結(jié)晶部分包括所述溝道區(qū)域，所述第二結(jié)晶部分包括所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域，

所述第一結(jié)晶部分的結(jié)晶性高于所述第二結(jié)晶部分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一結(jié)晶部分的平均晶粒粒徑大于所述第二結(jié)晶部分的平均晶粒粒徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述溝道區(qū)域包括多晶硅，所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域包括微晶硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述硅半導(dǎo)體層進(jìn)一步包括非晶硅區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述保護(hù)絕緣層的一部分位于所述硅半導(dǎo)體層和所述源極之間，所述保護(hù)絕緣層的另一部分位于所述硅半導(dǎo)體層和所述漏極之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述保護(hù)絕緣層的側(cè)面的傾斜角為45°以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管還包括：

第一接觸層，配置在所述第一區(qū)域及所述源極之間，連接所述源極及所述第一區(qū)域；

第二接觸層，配置在所述第二區(qū)域及所述漏極之間，連接所述漏極及所述第二區(qū)域；

所述第一接觸層及所述第二接觸層各自包括含有n型雜質(zhì)的n ⁺型硅層。

8.一種顯示裝置，其特征在于，包括：

根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管；

以及具有多個(gè)像素的顯示區(qū)域，

所述薄膜晶體管配置在所述多個(gè)像素中的每一個(gè)上。

9.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，包括：

步驟（A），準(zhǔn)備在表面形成柵極和覆蓋所述柵極的柵極絕緣層的基板；

步驟（B），在所述柵極絕緣層上形成由非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體膜；

步驟（C），在所述半導(dǎo)體膜上形成絕緣膜，通過進(jìn)行所述絕緣膜的圖案化，來(lái)形成覆蓋成為所述半導(dǎo)體膜中的溝道區(qū)域的部分的保護(hù)絕緣層；

步驟（D），通過將激光從所述保護(hù)絕緣層的上方照射所述半導(dǎo)體膜，在從所述基板的法線方向觀察時(shí)與所述柵極重疊的區(qū)域中，以所述半導(dǎo)體膜中被所述保護(hù)絕緣層覆蓋的部分的結(jié)晶性高于未被所述保護(hù)絕緣層覆蓋的部分的結(jié)晶性的方式結(jié)晶；

步驟（E），形成源極和漏極，所述源極電連接到所述半導(dǎo)體膜中未被所述保護(hù)絕緣層覆蓋的所述部分中的一部分，所述漏極是電連接到未被所述保護(hù)絕緣層覆蓋的所述部分中的另一部分。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述激光的波長(zhǎng)為351nm，所述保護(hù)絕緣層是氧化硅層。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，在所述步驟(D)中，僅對(duì)所述半導(dǎo)體膜的一部分照射所述激光而使之結(jié)晶，且所述半導(dǎo)體膜中未照射所述激光的部分保持為非晶態(tài)。