[發明專利]薄膜晶體管及其制造方法及包括該薄膜晶體管的顯示設備

在審

• 申請號: 202010914309.7
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112635571A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 梁晸碩;趙光敏;李昭珩
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/12;H01L21/34;H01L27/32
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本發明的實施方式提供一種薄膜晶體管及其制造方法及包括該薄膜晶體管的顯示設備。所述薄膜晶體管包括：在基板上的有源層；與有源層分開設置以至少部分地與有源層交疊的柵極；以及在有源層和柵極之間的柵極絕緣層。柵極絕緣層可覆蓋有源層的面對柵極的整個頂表面。有源層可包括與柵極交疊的溝道部、不與柵極交疊的導電性提供部、以及在溝道部和導電性提供部之間的偏移部。偏移部可不與柵極交疊，并且導電性提供部可摻雜有摻雜劑。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2019年9月24日提交的韓國專利申請No.10-2019-0117409和2019年12月31日提交的韓國專利申請No.10-2019-0179566的權益，通過引用的方式將上述專利申請并入本文，如同在本文中完全闡述一樣。

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管、制造該薄膜晶體管的方法及包括該薄膜晶體管的顯示設備，更具體而言，涉及一種基于薄膜晶體管的偏移部具有優異開關特性的薄膜晶體管、制造該薄膜晶體管的方法及包括該薄膜晶體管的顯示設備。

背景技術

薄膜晶體管(TFT)可以在玻璃基板或塑料基板上制造，因此，薄膜晶體管(TFT)被廣泛地用作諸如液晶顯示(LCD)設備和有機發光顯示設備之類的顯示設備的開關元件或驅動元件。

基于每個有源層的材料，TFT可以分為使用非晶硅(a-Si)作為有源層的非晶硅(a-Si)TFT、使用多晶硅(poly-Si)作為有源層的多晶硅(poly-Si)TFT和使用氧化物半導體作為有源層的氧化物半導體TFT。

有源層可以通過短時間沉積非晶硅來形成，因此a-Si TFT的制造工藝時間短并且制造成本低。另一方面，因為電流的驅動性能由于低遷移率而降低，并且發生閾值電壓的偏移，所以在將a-Si TFT應用于有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)等方面存在限制。

通過沉積和結晶a-Si來制造多晶硅TFT。多晶硅TFT具有高電子遷移率、良好的穩定性、薄的厚度和高的功效，此外，可以實現高分辨率。多晶硅TFT的示例包括低溫多晶硅(LTPS)TFT和多晶硅TFT。然而，由于制造多晶硅TFT的工藝需要使a-Si結晶的工藝，所以制造工藝的數量增加，從而導致制造成本增加，并且a-Si需要在高工藝溫度下結晶。因此，難以將多晶硅TFT應用于大面積顯示設備。而且，由于多晶特性，難以確保多晶硅TFT的均勻性。

氧化物半導體TFT具有高遷移率，并且基于氧含量電阻變化大，因此，可容易地獲得期望的物理特性。此外，在制造氧化物半導體TFT的工藝中，可以在相對較低的溫度下形成包括在有源層中的氧化物，因此制造成本低。就氧化物的特性而言，氧化物半導體是透明的，因此易于實現透明顯示設備。然而，氧化物半導體TFT的穩定性和電子遷移率低于多晶硅TFT的穩定性和電子遷移率。

氧化物半導體TFT可以作為底柵型以背部溝道蝕刻(BCE)結構或蝕刻停止(ES)結構制造，或者可以作為頂柵型以共面結構制造。在具有共面結構的氧化物半導體TFT中，控制由氧化物半導體形成的導電性提供區是非常重要的，并且氧化物半導體TFT的遷移率可基于導電性提供區的薄層電阻(sheet resistance)而變化。因此，需要管理用于形成導電性提供區的工藝條件，并且需要使設置在氧化物半導體層上或下方的絕緣層對導電性提供區的影響最小化。

發明內容

因此，本發明旨在提供一種薄膜晶體管、制造該薄膜晶體管的方法及包括該薄膜晶體管的顯示設備，其基本上消除了由于現有技術的限制和缺點而導致的一個或多個問題。

本發明的一方面旨在提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括通過摻雜而無需圖案化柵極絕緣層而形成的導電性提供部。

本發明的另一方面旨在提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管通過使用包括偏移部的有源層，確保了溝道部和導電性提供部的電穩定性，并使絕緣層對有源層的影響最小化。