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薄膜晶體管及其制造方法和有機發(fā)光二極管顯示裝置的制作方法

文檔序號:7183352閱讀:192來源:國知局

專利名稱::薄膜晶體管及其制造方法和有機發(fā)光二極管顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及薄膜晶體管、制造所述薄膜晶體管的方法和包括所述薄膜晶體管的有機發(fā)光二極管顯示裝置。
背景技術(shù)
:通常,多晶硅可用于高場效應(yīng)遷移率電路和高運行速度電路。多晶硅具有適用于CMOS電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點并廣泛用于薄膜晶體管的半導(dǎo)體層。這種薄膜晶體管通常用作有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)中的有源裝置并用作有機發(fā)光二極管(0LED)的開關(guān)裝置或驅(qū)動裝置。使非晶硅結(jié)晶以形成多晶硅的方法包括固相結(jié)晶、準(zhǔn)分子激光器結(jié)晶、金屬誘導(dǎo)結(jié)晶和金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶。固相結(jié)晶是在最高溫度為約70(TC下將非晶硅退火數(shù)小時的方法,這是包括薄膜晶體管的顯示裝置的玻璃基板的熔化溫度。準(zhǔn)分子激光器結(jié)晶通過用準(zhǔn)分子激光器輻射非晶硅以將其局部在非常短的時間內(nèi)加熱至高溫來實現(xiàn)結(jié)晶。金屬誘導(dǎo)結(jié)晶通過使非晶硅層與金屬接觸、或者用金屬摻雜來誘導(dǎo)非晶硅層相變成多晶硅層,金屬例如為鎳、鈀、金或鋁。金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶包括誘導(dǎo)非晶硅層的連續(xù)結(jié)晶,同時金屬和硅反應(yīng)形成的硅化物橫向擴展。然而,固相結(jié)晶具有加工時間過長、以及基板因長時間的高溫處理而容易翹曲的缺點。準(zhǔn)分子激光器結(jié)晶具有需要昂貴的激光器并形成降低半導(dǎo)體層-柵絕緣層界面特性的結(jié)晶表面突起的缺點。目前,用金屬結(jié)晶非晶硅的方法正得到廣泛研究,因為與固相結(jié)晶相比,它們具有能夠在較低溫度和較短時間內(nèi)致使結(jié)晶的優(yōu)點。采用金屬的結(jié)晶方法包括金屬誘導(dǎo)結(jié)晶法(MIC)、金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶法(MILC)和超晶粒硅(SGS)結(jié)晶法。決定薄膜晶體管的一個重要因素是漏電流。特別是在用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層中,金屬催化劑可能會殘留在溝道區(qū),從而增大漏電流。因此,如果不控制殘留在溝道區(qū)中的金屬催化劑濃度,薄膜晶體管的漏電流增大,且其電學(xué)特性降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的各方面提供使用由金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管、制造所述晶體管的方法、包括所述晶體管的有機發(fā)光二極管(0LED)顯示裝置和制造0LED顯示裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種薄膜晶體管,包括基板;布置在所述基板上的緩沖層;布置在所述緩沖層上的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層;與所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層絕緣的柵極;使所述柵極與所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層絕緣的柵絕緣層;和與所述柵極絕緣并與所述第二半導(dǎo)體層連接的源極和漏極。所述第一半導(dǎo)體層布置在所述第二半導(dǎo)體層下方,且小于所述第二半導(dǎo)體層。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供一種制造薄膜晶體管的方法,包括在基板上形成緩沖層;在所述緩沖層上形成第一半導(dǎo)體層;在所述第一半導(dǎo)體層上形成第二半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層具有比所述第一半導(dǎo)體層大的表面積;在所述第二半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層;在所述柵絕緣層上形成柵極;和在所述柵絕緣層上形成源極和漏極,所述源極和漏極與所述第二半導(dǎo)體層連接,其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層為通過所述第一半導(dǎo)體層中包含的金屬催化劑結(jié)晶的多晶硅層。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面,提供一種制造薄膜晶體管的方法,包括在基板上形成緩沖層;在所述緩沖層上形成柵極;在所述柵極和所述緩沖層上形成柵絕緣層;在所述柵絕緣層上形成第一半導(dǎo)體層,所述第一半導(dǎo)體層面向所述柵極;在所述第一半導(dǎo)體層上形成第二半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層具有比所述第一半導(dǎo)體層大的表面積;和在所述第二半導(dǎo)體層的相對側(cè)形成源極和漏極,所述源極和漏極與所述第二半導(dǎo)體層連接,其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層是通過所述第一半導(dǎo)體層中包含的金屬催化劑結(jié)晶的多晶硅層o根據(jù)本發(fā)明的又一個方面,提供一種0LED顯示裝置,包括基板;形成在所述基板上的緩沖層;布置在所述緩沖層上的第一半導(dǎo)體層;布置在所述第一半導(dǎo)體層上的第二半導(dǎo)體層;與所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層絕緣的柵極;使所述柵極與所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層絕緣的柵絕緣層;與所述柵極絕緣并與所述第二半導(dǎo)體層連接的源極和漏極;布置在所述源極和漏極上的絕緣層;以及布置在所述絕緣層上并與所述源極和漏極電連接的第一電極、有機膜層和第二電極。所述第一半導(dǎo)體層布置在所述第二半導(dǎo)體層下方,且小于所述第二半導(dǎo)體層。本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點將在以下說明書中部分陳述,其部分內(nèi)容從說明書中是顯而易見的,或者可通過本發(fā)明實踐而理解。本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點由以下結(jié)合附圖的示例性實施方式的說明中變得顯而易見并更容易理解,其中圖1AIF示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式制造多晶硅層的方法;圖1G是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)的顯微圖;圖1H是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)的顯微圖;圖2A2C示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂柵薄膜晶體管;圖3A3C示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的底柵薄膜晶體管;圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的有機發(fā)光二極管(0LED)顯示裝置。具體實施例方式現(xiàn)將詳細(xì)介紹本發(fā)明的示例性實施方式,其實施例在附圖中示出,其中相同的附圖標(biāo)記在全文中表示相同元件。為了解釋本發(fā)明的各方面,以下參照示例性實施方式。當(dāng)描述為第一部件與第二部件"連接"時,所述第一部分和第二部分可直接電連接(無插入元件),或者可間接電連接(可存在插入元件)。在附圖中,層和區(qū)的長度和厚度為了清楚而被放大。在文中,當(dāng)?shù)谝辉Q作形成或布置在第二元件"之上"時,第一元件可直接布置6在第二元件上,或者其間可布置一個或多個其它元件。當(dāng)?shù)谝辉Q作"直接形成或布置在第二元件之上"時,其間沒有布置其它元件。圖1A和1E是表示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的結(jié)晶過程的橫截面圖。參照圖1A,緩沖層110形成在基板100上,所述基板100由諸如玻璃或塑料等材料制成。緩沖層110可用諸如氧化硅膜或氮化硅膜通過化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法形成為單層,或者可形成為這些膜的堆疊結(jié)構(gòu)。緩沖層110在結(jié)晶過程中防止來自基板100的濕氣或雜質(zhì)擴散并控制傳熱速率。因此,緩沖層iio促使非晶硅層結(jié)晶。隨后,用化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法在緩沖層110上形成第一非晶硅層120。當(dāng)形成第一非晶硅層120時,或者在形成第一非晶硅層120之后,可進行脫氫工序以降低其中的氫濃度。接下來,通過使用金屬催化劑的諸如金屬誘導(dǎo)結(jié)晶化(MIC)、金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶法(MILC)或超晶粒硅(SGS)結(jié)晶法等結(jié)晶方法將第一非晶硅層120結(jié)晶成多晶硅層。在此,結(jié)晶的多晶硅層區(qū)是指第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)。以下,將說明本發(fā)明采用SGS結(jié)晶法的示例性實施方式。SGS結(jié)晶法是一種通過降低擴散入非晶硅層的金屬催化劑濃度而能夠?qū)⒕Я3叽缯{(diào)節(jié)在幾微米至幾百微米內(nèi)的方法。例如,擴散層可形成在非晶硅層上,金屬催化劑層可形成在擴散層上,然后,金屬催化劑可通過退火擴散。根據(jù)該工藝,可用另一種方法降低擴散到非晶硅層中的金屬催化劑濃度,例如不形成擴散層而形成金屬催化劑層來降低其濃度。參照圖1B,擴散層130形成在第一非晶硅層120上。擴散層130可通過退火工藝由能夠使金屬催化劑(在以后的工藝中形成)擴散的氮化硅膜形成??蓪⒀趸韬偷璧膹?fù)合層用作擴散層130。擴散層130可通過諸如化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法等方法形成。擴散層l加的厚度通常為i人~2000人。如果擴散層ISO的厚度小于l人,擴散層130不能充分抑制金屬催化劑擴散,而如果擴散層130的厚度大于200G人,不足量的金屬催化劑會擴散入非晶硅層120中。隨后,金屬催化劑沉積在擴散層130上形成金屬催化劑層140。金屬催化劑可為選自由Ni、Pd、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Tr和Cd構(gòu)成的組中的任何一種。金屬催化劑層140具有10111015原子/平方厘米的面密度。當(dāng)其面密度小于1011原子/平方厘米時,會形成不足量的籽晶(晶核),且難以通過SGS結(jié)晶法使第一非晶硅層120結(jié)晶成多晶硅層。當(dāng)其面密度大于1015原子/平方厘米時,形成的籽晶太多,形成晶粒過小的多晶硅層。此外,會殘留太多的金屬催化劑,且通過多晶硅層圖案化形成的半導(dǎo)體層會具有較差的性能。圖1C是退火工藝的橫截面圖,所述退火在基板100上進行,以使金屬催化劑擴散通過擴散層130,并使金屬催化劑擴散至第一非晶硅層界面。參照圖1C,其上形成緩沖層110、第一非晶硅層120、擴散層130和金屬催化劑層140的基板100進行退火工藝150,以將金屬催化劑層140中的一些金屬催化劑擴散到第一非晶硅層120的表面。S卩,少量金屬催化劑140b擴散入第一非晶硅層120,而大部分金屬催化劑140a未到達(dá)非晶硅層120,或者不能穿過擴散層130。因此,到達(dá)第一非晶硅層120表面的金屬催化劑量由擴散層130的擴散調(diào)節(jié)能力決定,擴散調(diào)節(jié)能力與擴散層130的厚度密切相關(guān)。也就是說,擴散層130越厚,擴散量越小,且晶粒越大,而擴散層130越薄,擴散量越大,且晶粒越小。這里,在約200約900。C、特別是約350500°C的溫度下進行退火工藝150達(dá)幾秒至幾小時。用此方式進行退火工藝150能防止基板100因過度退火而翹曲。退火工藝150例如可使用熔爐工藝、快速熱退火(RTA)工藝、UV工藝或激光工藝。圖1D是用擴散的金屬催化劑140b使第一非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層工藝的橫截面圖。參照圖1D,由金屬催化劑140b將第一非晶硅層120結(jié)晶成第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A。也就是說,金屬催化劑140b與非晶硅層的硅結(jié)合成金屬硅化物,所述金屬硅化物形成籽晶(晶核)以使非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層,并形成第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A。第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A可稱作第一SGS結(jié)晶區(qū)。在圖1D中,進行退火工藝150,而不用除去擴散層130和金屬催化劑層140。然而,在將金屬催化劑擴散入第一非晶硅層120表面以形成金屬硅化物(晶核)之后,在進行退火工藝之前,可除去擴散層130和金屬催化劑層140。參照圖1E,在將第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A(第一SGS結(jié)晶區(qū))圖案化成島形狀之后,在基板100的整個表面上形成第二非晶硅層,以與對第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A進行的相同方法進行退火工藝150,以形成第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A。第二非晶硅層通過退火工藝結(jié)晶以形成第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A。由第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A中殘留的金屬催化劑160a使第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A結(jié)晶。第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A中殘留的金屬催化劑160a的量比第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A中殘留的金屬催化劑160a的量少。第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A可稱作第二SGS結(jié)晶區(qū),它通過第一SGS結(jié)晶區(qū)的殘留金屬催化劑160a的擴散而結(jié)晶。第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A(第二SGS結(jié)晶區(qū))的晶粒是第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A(第一SGS結(jié)晶區(qū))的晶粒的約34倍。同時,如果刻蝕第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A的表面并進行觀察,看不見籽晶,且其中的晶粒界面不清楚。這是因為盡管第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160a表面上存在籽晶,但第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)的籽晶位于其底部,并形成向上生長的晶體,由此,表面上看不見籽晶。因此,相比第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū),第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A中包含更少的晶粒界面,這對電荷遷移率和優(yōu)異的電學(xué)特性提供了較低勢壘。圖1G是第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A表面的顯微圖,圖1H是第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A表面的顯微圖。參照圖1G和1H,如上所述,在晶粒內(nèi)可看到籽晶,在圖1G的第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)表面上的晶粒界面很明顯。然而,觀察通過第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A的殘留金屬催化劑結(jié)晶的第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A,發(fā)現(xiàn)晶粒界面不清楚且未看到籽晶。因為籽晶形成在第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A的底部,這是它與第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A接觸之處,且結(jié)晶從那里向上進行,如果刻蝕硅層若干次,可在第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A的底部發(fā)現(xiàn)籽晶。同樣,因為第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A通過第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A的殘留金屬催化劑而結(jié)晶,所以相比第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A,第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A中殘留的金屬催化劑量少?;谶@些差異,能夠區(qū)分第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A和第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A。圖2A2C是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方式,用制造多晶硅層的方法制作頂柵薄膜晶體管的工藝橫截面圖。參照圖2A,制備如圖1所示的包括第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A和第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A的基板100。這里,在將第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)160A圖案化為島形狀以形成第一半導(dǎo)體層160之后,將第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A結(jié)晶。將第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)170A圖案化以形成第二半導(dǎo)體層170。第二半導(dǎo)體層170比第一半導(dǎo)體層160大(具有更大的表面積)。第一半導(dǎo)體層160可布置在第二半導(dǎo)體層170的溝道區(qū)下方。第一半導(dǎo)體層160可形成為等于或小于第二半導(dǎo)體層170的溝道區(qū)。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層160小于第二半導(dǎo)體層170時,促使殘留在第一半導(dǎo)體層160中的金屬催化劑擴散入第二半導(dǎo)體層170。因此,與第一半導(dǎo)體層160具有與第二半導(dǎo)體層170相同的面積時相比,結(jié)晶更有效。第二半導(dǎo)體層170面向第一半導(dǎo)體層160的表面不直接與金屬催化劑接觸,因而是清潔且均勻的。此外,由于來自第一半導(dǎo)體層160的金屬催化劑擴散均勻進行,因而第二半導(dǎo)體層170的晶體性能優(yōu)異,且金屬催化劑僅向第二半導(dǎo)體層170移動,由此可降低由于金屬污染導(dǎo)致的漏電流。這里,第一半導(dǎo)體層160可稱作第一SGS結(jié)晶區(qū),第二半導(dǎo)體層170可稱作第二SGS結(jié)晶區(qū)。參照圖2B,柵絕緣層180形成在第二半導(dǎo)體層170和緩沖層110之上。柵絕緣層180可為氧化硅層、氮化硅層、或氧化硅/氮化硅雙層。金屬層(未示出)形成在柵絕緣層180上,金屬層可為鋁(Al)或諸如鋁-釹(Al-Nd)等鋁合金的單層,或者為鉻(Cr)或鉬(Mo)合金頂上具有鋁合金的多層。用光刻工藝刻蝕金屬層形成柵極185。柵極185與第二半導(dǎo)體層170的溝道區(qū)對應(yīng)。然后,夾層絕緣層190形成在柵極185和柵絕緣層180之上。夾層絕緣層190可為氧化硅層、氮化硅層或它們的疊層。參照圖2C,刻蝕夾層絕緣層190和柵絕緣層180以形成使第二半導(dǎo)體層170的源區(qū)/漏區(qū)暴露的接觸孔。源極/漏極200a和200b通過接觸孔與源區(qū)/漏區(qū)連接。源極/漏極200a和200b可由選自由鉬(Mo)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉬-鎢(MoW)、鋁(Al)、鋁-釹(Al-Nd)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、銅(Cu)、鉬合金(Mo合金)、鋁合金(Al合金)和銅合金(Cu合金)構(gòu)成的組中的任何一種形成。這樣,完成了包括半導(dǎo)體層170、柵極185和源極/漏極200a和200b的薄膜晶體管。表1比較了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的第二SGS結(jié)晶區(qū)形成半導(dǎo)體層與常規(guī)第一SGS結(jié)晶區(qū)的特性。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在示例性實施方式中,半導(dǎo)體層由第二SGS結(jié)晶區(qū)形成,如上所述,在用金屬催化劑形成第一金屬催化劑結(jié)晶層之后,然后通過用第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)中的殘留金屬進行結(jié)晶的第二工藝形成第二金屬催化劑層。在對比例中,用普通金屬催化劑形成第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)后,由第一SGS結(jié)晶區(qū)形成半導(dǎo)體層。如表1所示,與對比例的半導(dǎo)體層相比,示例性實施方式的半導(dǎo)體層的閾值電壓更低、電子遷移率更好,且S因子更小。同時,示例性實施方式的第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)具有優(yōu)異的關(guān)閉電流特性。圖3A3C是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式,用制造多晶硅層的方法制作底柵薄膜晶體管工藝的橫截面圖。參照圖3A,緩沖層310形成在基板300上。金屬層(未示出)形成在緩沖層310上,且用光刻工藝通過刻蝕金屬層形成柵極320。隨后,柵絕緣層330形成在柵極320和緩沖層310上。第一非晶硅層形成在柵絕緣層330上。用如圖1A1F的示例性實施方式中的金屬催化劑使第一非晶硅層結(jié)晶,以形成第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)340A(第一SGS結(jié)晶區(qū))。參照圖3B,將第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)340A圖案化以形成與柵極320對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層340。第二非晶硅層形成在第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)340上,然后根據(jù)與第一示例性實施方式相同的方法,通過來自第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)的殘留金屬催化劑的擴散來結(jié)晶,以形成第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)350A。參照圖3C,將第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)350A圖案化以形成第二半導(dǎo)體層350。第二半導(dǎo)體層350相比第一半導(dǎo)體層340具有更大的表面積。第一半導(dǎo)體層340布置在第二半導(dǎo)體層350的溝道區(qū)下方,且等于或小于第二半導(dǎo)體層350的溝道區(qū)尺寸。第一半導(dǎo)體層340可稱作第一SGS結(jié)晶區(qū),第二半導(dǎo)體層350可稱作第二SGS結(jié)晶區(qū)。參照圖3D,將源/漏導(dǎo)電膜形成在基板300上并圖案化,以形成與源極和漏極360和361。源極和漏極360和361可由選自由鉬(Mo)、鉻(Cr)、鴇(W)、鉬-鴇(MoW)、鋁(Al)、鋁-釹(Al-Nd)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、銅(Cu)、鉬合金(Mo合金)、鋁合金(Al合金)和銅合金(Cu合金)構(gòu)成的組中的任何一種形成。這樣,完成了包括第一半導(dǎo)體層340、第二半導(dǎo)體層350、柵極320和源極/漏極360和361的底柵薄膜晶體管。圖4是包括用本發(fā)明第一示例性實施方式形成的頂柵薄膜晶體管的有機發(fā)光二極管顯示裝置的橫截面圖。參照圖4,絕緣層210形成在包括圖2C所示薄膜晶體管的基板100的整個表面上。絕緣層210可以是無機膜或有機膜,無機膜由選自由氧化硅膜、氮化硅膜和SOG膜構(gòu)成的組中的一種形成,有機膜由選自由聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯系列樹脂和丙烯酸酯構(gòu)成的組中的一種形成。同時,絕緣層210可為無機膜和有機膜的疊層??涛g絕緣層210以形成使源極/漏極200a和200b中的一個暴露的通孔。第一電極220通過通孔與源極和漏極200a和200b中的一個連接。第一電極220可為陽極或陰極。當(dāng)?shù)谝浑姌O220為陽極時,它可由選自由ITO、IZO和ITZO構(gòu)成的組中的透明導(dǎo)電膜形成。當(dāng)?shù)谝浑姌O220為陰極時,它可由Mg、Ca、Al、Ag、Ba或其合金形成。像素界定層230形成在第一電極220上,像素界定層230具有使第一電極220表面暴露的開口。包括發(fā)光層的有機膜層240形成在暴露的第一電極220上。在有機膜層240上,可形成空穴注入層、空穴傳輸層、空穴抑制層、電子抑制層、電子注入層和/或電子傳輸層。接下來,在有機膜層240上形成第二電極250。這樣,根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式完成了有機發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置。因此,示例性薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有比通過常規(guī)SGS結(jié)晶工藝形成的半導(dǎo)體層更優(yōu)異的性能,從而在顯示器中使用時效率高。本發(fā)明的各方面提供了包括用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管、制造該晶體管的方法和包括該晶體管的有機發(fā)光二極管(0LED)顯示裝置。本發(fā)明的各方面還提供了一種與常規(guī)的用金屬催化劑結(jié)晶的半導(dǎo)體層相比,具有更大晶粒和更少量殘留金屬催化劑的優(yōu)異半導(dǎo)體層的形成方法。本發(fā)明的各方面還提供具有改善的閾值電壓和關(guān)態(tài)電流特性(Ioffcharacteristics)的薄膜晶體管、制造該晶體管的方法和包括該晶體管的0LED顯示裝置。盡管已示出并說明了本發(fā)明的一些示例性實施方式,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是,可對這些示例性實施方式進行各種變更而不背離本發(fā)明的原則和精神,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書和它們的等效方案限定。1權(quán)利要求一種薄膜晶體管,包括基板;布置在所述基板上的緩沖層;布置在所述基板上的第一半導(dǎo)體層;直接布置在所述第一半導(dǎo)體層上的第二半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層具有比所述第一半導(dǎo)體層大的表面積;布置在所述基板上的柵極;布置在所述基板上、位于所述柵極和所述第一、第二半導(dǎo)體層之間的柵絕緣層;和與所述第二半導(dǎo)體層連接的源極和漏極,所述源極和漏極與所述柵極絕緣。2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層是利用金屬催化劑形成的多晶硅層。3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層通過超晶粒硅結(jié)晶法結(jié)晶。4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述第一半導(dǎo)體層直接布置在所述第二半導(dǎo)體層的溝道區(qū)上。5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述第二半導(dǎo)體層的晶粒大于所述第一半導(dǎo)體層的晶粒。6.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述緩沖層直接布置在所述基板上;所述第一半導(dǎo)體層直接布置在所述緩沖層上;所述第二半導(dǎo)體層直接布置在所述第一半導(dǎo)體層和所述緩沖層上;所述柵絕緣層直接布置在所述第二半導(dǎo)體層和所述緩沖層上;禾口柵極直接布置在所述柵絕緣層上,面向所述第一和第二半導(dǎo)體層。7.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述緩沖層直接布置在所述基板上;所述柵極直接布置在所述緩沖層上;所述柵絕緣層直接布置在所述柵極和所述緩沖層上;所述第一半導(dǎo)體層直接布置在所述柵絕緣層上,面向所述柵極;所述第二半導(dǎo)體層直接布置在所述第一半導(dǎo)體層和所述柵絕緣層上;禾口所述源極和漏極直接布置在所述第二半導(dǎo)體層上。8.—種制造薄膜晶體管的方法,包括在基板上形成緩沖層;在所述緩沖層上形成第一半導(dǎo)體層;在所述第一半導(dǎo)體層上形成第二半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層具有比所述第一半導(dǎo)體層大的表面積;在所述第二半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層;在所述柵絕緣層上形成柵極;禾口在所述柵絕緣層上形成源極和漏極,所述源極和漏極與所述第二半導(dǎo)體層連接,其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層為通過所述第一半導(dǎo)體層中包含的金屬催化劑結(jié)晶的多晶硅層。9.如權(quán)利要求8所述的制造薄膜晶體管的方法,其中所述第一和第二半導(dǎo)體層的形成包括在所述緩沖層上形成第一非晶硅層;在所述第一非晶硅層上形成金屬催化劑層;退火所述第一非晶硅層以形成第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū);除去所述金屬催化劑層;使所述第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)圖案化以形成第一半導(dǎo)體層;在所述第一半導(dǎo)體層上形成第二非晶硅層;退火所述第二非晶硅層以形成第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū);禾口使所述第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)圖案化以形成所述第二半導(dǎo)體層。10.如權(quán)利要求9所述的制造薄膜晶體管的方法,其中在所述第一非晶硅層和所述金屬催化劑層之間形成擴散層后,使所述第一非晶硅層結(jié)晶。11.如權(quán)利要求9所述的制造薄膜晶體管的方法,其中退火在350°C50(TC的溫度下進行。12.如權(quán)利要求9所述的制造薄膜晶體管的方法,其中所述金屬催化劑層由選自由Ni、Pd、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Tr和Cd構(gòu)成的組中的一種形成。13.—種制造薄膜晶體管的方法,包括在基板上形成緩沖層;在所述緩沖層上形成柵極;在所述柵極和所述緩沖層上形成柵絕緣層;在所述柵絕緣層上形成第一半導(dǎo)體層,所述第一半導(dǎo)體層面向所述柵極;在所述第一半導(dǎo)體層上形成第二半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層具有比所述第一半導(dǎo)體層大的表面積;禾口在所述第二半導(dǎo)體層的相對側(cè)形成源極和漏極,所述源極和漏極與所述第二半導(dǎo)體層連接,其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層是通過所述第一半導(dǎo)體層中包含的金屬催化劑結(jié)晶的多晶硅層。14.如權(quán)利要求13所述的制造薄膜晶體管的方法,其中所述第一和第二半導(dǎo)體層的形成包括在所述柵絕緣層上形成第一非晶硅層;在所述第一非晶硅層上形成金屬催化劑層;退火所述第一非晶硅層以形成第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū);除去所述金屬催化劑層;使所述第一金屬催化劑結(jié)晶區(qū)圖案化以形成第一半導(dǎo)體層;在所述第一半導(dǎo)體層上形成第二非晶硅層;退火所述第二非晶硅層以形成第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū);禾口使所述第二金屬催化劑結(jié)晶區(qū)圖案化以形成所述第二半導(dǎo)體層。15.如權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管的方法,進一步包括在退火所述第一非晶硅層之前,在所述第一非晶硅層和所述金屬催化劑層之間形成擴散層。16.如權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管的方法,其中退火在350°C500°C的溫度下進行。17.如權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管的方法,其中所述金屬催化劑層由選自由Ni、Pd、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Tr和Cd構(gòu)成的組中的任何一種形成。18.—種有機發(fā)光二極管顯示裝置,包括權(quán)利要求17中任何一項所述的薄膜晶體管;布置在所述源極和漏極上的絕緣層;布置在所述絕緣層上并與所述源極和漏極之一電連接的第一電極;布置在所述第一電極上的有機膜層;禾口布置在所述有機膜層上的第二電極。全文摘要本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管、制造所述薄膜晶體管的方法和包括所述薄膜晶體管的有機發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置,所述薄膜晶體管包括基板;在所述基板上形成的緩沖層;布置在所述緩沖層上的第一半導(dǎo)體層;布置在所述第一半導(dǎo)體層上的第二半導(dǎo)體層,所述第二半導(dǎo)體層大于所述第一半導(dǎo)體層;與所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層絕緣的柵極;使所述柵極與所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層絕緣的柵絕緣層;與所述柵極絕緣并與所述第二半導(dǎo)體層連接的源極和漏極;布置在所述源極和漏極上的絕緣層,以及與源極和漏極之一連接的有機發(fā)光二極管。文檔編號H01L21/332GK101771086SQ20091025892公開日2010年7月7日申請日期2009年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日發(fā)明者安志洙,徐晉旭,樸炳建,李東炫,李吉遠(yuǎn),李基龍,梁泰勛,馬克西姆·利薩琴科申請人:三星移動顯示器株式會社
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