[發明專利]薄膜晶體管襯底和包括該薄膜晶體管襯底的顯示裝置

在審

• 申請號: 202111609349.1
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114695558A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 徐誠模
• 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;H01L29/417;H01L21/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

本公開內容涉及一種薄膜晶體管襯底和包括該薄膜晶體管襯底的顯示裝置。本公開內容的示例性實施例提供了一種薄膜晶體管，包括在襯底上的氧化物半導體層；在氧化物半導體層上的柵極絕緣層；在柵極絕緣層上的柵電極，其至少部分地與氧化物半導體層重疊；在柵電極上的層間絕緣層；以及在層間絕緣層上的源電極和漏電極。氧化物半導體層包括與柵電極重疊的溝道部分和至少部分地不與柵電極重疊的連接部分，源電極和漏電極與氧化物半導體層的連接部分接觸，層間絕緣層與氧化物半導體層的連接部分接觸，連接部分的氫濃度高于溝道部分的氫濃度，并且層間絕緣層、源電極和漏電極與連接部分接觸。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2020年12月31日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2020-0188805的優先權，其公開內容通過引用的方式結合于此。

技術領域

本公開內容涉及一種薄膜晶體管襯底和包括該薄膜晶體管襯底的顯示裝置。

背景技術

薄膜晶體管可以在玻璃襯底或塑料襯底上制造，從而其被廣泛用作諸如液晶顯示裝置或有機發光裝置的顯示裝置的開關元件或驅動元件。

根據構成有源層的材料，薄膜晶體管可以分為非晶硅薄膜晶體管、多晶硅薄膜晶體管和氧化物半導體薄膜晶體管。非晶硅薄膜晶體管使用非晶硅作為有源層，多晶硅薄膜晶體管使用多晶硅作為有源層，并且氧化物半導體薄膜晶體管使用氧化物半導體作為有源層。

在短時間內沉積非晶硅以形成有源層，使得非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)具有制造工藝時間短和生產成本低的優點。相反，由于低遷移率，電流驅動能力不好并且閾值電壓變化，使得將非晶硅薄膜晶體管限制用于有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)。

多晶硅薄膜晶體管(poly-Si TFT)是通過在沉積非晶硅之后使非晶硅結晶而制造的。在多晶硅薄膜晶體管的制造過程期間，使非晶硅結晶的過程是必需的，從而增加了工藝的數量，這導致制造成本增加。此外，在高處理溫度下執行結晶過程，使得難以將多晶硅薄膜晶體管應用于大尺寸器件。此外，由于多晶特性，難以確保多晶硅薄膜晶體管的均勻性。

在氧化物半導體薄膜晶體管(氧化物TFT)的情況下，即使在低溫下形成氧化物半導體層，也可獲得高遷移率。此外，電阻隨氧含量的變化大，因此非常容易獲得所需的物理性質。因此，氧化物半導體薄膜晶體管在作為薄膜晶體管的應用中吸引了極大的興趣。具體而言，用于有源層的氧化物半導體的示例可以包括氧化鋅(ZnO)、銦鋅氧化物(InZnO)或銦鎵鋅氧化物(InGaZnO₄)。包括氧化物半導體有源層的薄膜晶體管可以以各種結構形成，其中，由于器件特性，廣泛使用了共面或背溝道蝕刻結構。

然而，氧化物半導體薄膜晶體管的氧化物半導體層在包括制造工藝的蝕刻或退火的圖案化工藝期間被損壞，使得薄膜晶體管的驅動穩定性和可靠性可能降低。

發明內容

本公開內容的目的是提供一種包括具有包含氫的絕緣層作為連接部分的氧化物半導體層的薄膜晶體管。

本公開內容的目的是提供一種薄膜晶體管及其制造方法，該薄膜晶體管包括通過從包含氫的絕緣層的連接部分的氫擴散而形成為導體的連接部分，以改善操作特性并抑制可靠性的降低。

本公開內容的目的是提供一種薄膜晶體管及其制造方法，該薄膜晶體管包括覆蓋柵電極的整個表面的絕緣層，以抑制柵電極和氧化物半導體層之間的絕緣故障。