本公开内容涉及一种薄膜晶体管衬底和包括该薄膜晶体管衬底的显示装置。本公开内容的示例性实施例提供了一种薄膜晶体管，包括在衬底上的氧化物半导体层；在氧化物半导体层上的栅极绝缘层；在栅极绝缘层上的栅电极，其至少部分地与氧化物半导体层重叠；在栅电极上的层间绝缘层；以及在层间绝缘层上的源电极和漏电极。氧化物半导体层包括与栅电极重叠的沟道部分和至少部分地不与栅电极重叠的连接部分，源电极和漏电极与氧化物半导体层的连接部分接触，层间绝缘层与氧化物半导体层的连接部分接触，连接部分的氢浓度高于沟道部分的氢浓度，并且层间绝缘层、源电极和漏电极与连接部分接触。触。触。
【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管衬底和包括该薄膜晶体管衬底的显示装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有于2020年12月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
‑
2020
‑
0188805的优先权，其公开内容通过引用的方式结合于此。
[0003]本公开内容涉及一种薄膜晶体管衬底和包括该薄膜晶体管衬底的显示装置。
技术介绍
[0004]薄膜晶体管可以在玻璃衬底或塑料衬底上制造，从而其被广泛用作诸如液晶显示装置或有机发光装置的显示装置的开关元件或驱动元件。
[0005]根据构成有源层的材料，薄膜晶体管可以分为非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管和氧化物半导体薄膜晶体管。非晶硅薄膜晶体管使用非晶硅作为有源层，多晶硅薄膜晶体管使用多晶硅作为有源层，并且氧化物半导体薄膜晶体管使用氧化物半导体作为有源层。
[0006]在短时间内沉积非晶硅以形成有源层，使得非晶硅薄膜晶体管(a
‑
Si TFT)具有制造工艺时间短和生产成本低的优点。相反，由于低迁移率，电流驱动能力不好并且阈值电压变化，使得将非晶硅薄膜晶体管限制用于有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)。
[0007]多晶硅薄膜晶体管(poly
‑
Si TFT)是通过在沉积非晶硅之后使非晶硅结晶而制造的。在多晶硅薄膜晶体管的制造过程期间，使非晶硅结晶的过程是必需的，从而增加了工艺的数量，这导致制造成本增加。此外，在高处理温度下执行结晶过程，使得难以将多晶硅薄膜晶体管应用于大尺寸器件。此外，由于多晶特性，难以确保多晶硅薄膜晶体管的均匀性。
[0008]在氧化物半导体薄膜晶体管(氧化物TFT)的情况下，即使在低温下形成氧化物半导体层，也可获得高迁移率。此外，电阻随氧含量的变化大，因此非常容易获得所需的物理性质。因此，氧化物半导体薄膜晶体管在作为薄膜晶体管的应用中吸引了极大的兴趣。具体而言，用于有源层的氧化物半导体的示例可以包括氧化锌(ZnO)、铟锌氧化物(InZnO)或铟镓锌氧化物(InGaZnO4)。包括氧化物半导体有源层的薄膜晶体管可以以各种结构形成，其中，由于器件特性，广泛使用了共面或背沟道蚀刻结构。
[0009]然而，氧化物半导体薄膜晶体管的氧化物半导体层在包括制造工艺的蚀刻或退火的图案化工艺期间被损坏，使得薄膜晶体管的驱动稳定性和可靠性可能降低。
技术实现思路
[0010]本公开内容的目的是提供一种包括具有包含氢的绝缘层作为连接部分的氧化物半导体层的薄膜晶体管。
[0011]本公开内容的目的是提供一种薄膜晶体管及其制造方法，该薄膜晶体管包括通过从包含氢的绝缘层的连接部分的氢扩散而形成为导体的连接部分，以改善操作特性并抑制可靠性的降低。
[0012]本公开内容的目的是提供一种薄膜晶体管及其制造方法，该薄膜晶体管包括覆盖栅电极的整个表面的绝缘层，以抑制栅电极和氧化物半导体层之间的绝缘故障。
[0013]为了实现上述目的，根据本公开内容的一方面，一种薄膜晶体管包括在衬底上的氧化物半导体层；在氧化物半导体层上的栅极绝缘层；栅极绝缘层上的栅电极，其至少部分地与氧化物半导体层重叠；在栅电极上的层间绝缘层；以及在层间绝缘层上的源电极和漏电极，氧化物半导体层包括与栅电极重叠的沟道部分和至少部分不与栅电极重叠的连接部分，源电极和漏电极与氧化物半导体层的连接部分接触，层间绝缘层与氧化物半导体层的连接部分接触，连接部分的氢浓度高于沟道部分的氢浓度，并且层间绝缘层、源电极和漏电极与连接部分接触。
[0014]栅极绝缘层设置在氧化物半导体层的与衬底相对的整个表面上。
[0015]层间绝缘层比栅极绝缘层包括更多的氢。
[0016]连接部分同时包括与层间绝缘层接触的表面和与源电极和漏电极接触的表面。
[0017]层间绝缘层可以由栅极绝缘层上的第一层间绝缘层和第一层间绝缘层上的第二层间绝缘层构成。
[0018]栅极绝缘层和层间绝缘层覆盖栅电极的整个表面。
[0019]第二层间绝缘层比第一层间绝缘层包括更多的氢。
[0020]第二层间绝缘层由包括氢的无机材料构成，并且第二层间绝缘层通过形成在栅极绝缘层和第一层间绝缘层中的至少两个接触孔连接到连接部分。
[0021]根据本公开内容的另一实施例，一种薄膜晶体管的制造方法包括在衬底上形成氧化物半导体层；在氧化物半导体层上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成至少部分地与氧化物半导体层重叠的栅电极；在栅电极上形成第一层间绝缘层；在第一层间绝缘层上形成第二层间绝缘层以连接到氧化物半导体层；使第二层间绝缘层的氢(H)原子扩散到氧化物半导体层中；以及在第二层间绝缘层上形成源电极和漏电极以连接到氧化物半导体层。
[0022]栅极绝缘层形成在氧化物半导体层的整个表面上。
[0023]形成第二层间绝缘层包括：在第一层间绝缘层的整个表面上沉积第二层间绝缘层；对第二层间绝缘层进行退火；以及形成接触孔。
[0024]在第二层间绝缘层的退火中，通过使氢(H)扩散到氧化物半导体层来形成氧化物半导体层的连接部分，并且该连接部分被掺杂为具有比除了连接部分以外的区域的载流子密度高的载流子密度。
[0025]形成第一层间绝缘层以便覆盖栅电极的至少两个表面。
[0026]根据本公开内容，包含氢的绝缘层作为连接部分被配置在氧化物半导体层上，并且被形成为来自其的导体，以改善薄膜晶体管的操作特性并抑制可靠性的降低。
[0027]另外，根据本公开内容，绝缘层覆盖栅电极的整个表面以抑制薄膜晶体管的栅电极和氧化物半导体层之间的绝缘故障。
[0028]此外，根据本公开内容，包括如上所述的薄膜晶体管以提供具有优异的可靠性和驱动稳定性的显示装置。
[0029]除了上述效果之外，下面将描述本公开内容的其他特征和优点。说明书和解释可以帮助本领域技术人员清楚地理解本公开内容的特征和效果。
附图说明
[0030]根据下面结合附图的具体描述，将更清楚地理解本公开内容的上述和其他方面、特征和其他优点，在附图中：
[0031]图1是示出根据本公开内容的实施例的薄膜晶体管的截面图；
[0032]图2是用于解释图1中所示的薄膜晶体管的制造方法的流程图；以及
[0033]图3A至3F是用于解释图1中所示的薄膜晶体管的制造方法的截面图。
具体实施方式
[0034]通过参考下面详细描述的示例性实施例以及附图，本公开内容的优点和特性以及实现这些优点和特性的方法将变得清楚。然而，本公开内容不限于本文公开的示例性实施例，而是将以各种形式实现。提供本文介绍的示例性实施例，以使公开的内容透彻和完整，并且将本公开内容的精神充分地传达给本领域技术人员。本公开内容仅由权利要求的范围限定。
[0035]在用于描述本公开内容的示例性实施例的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例，本公开内容不限于此。在整个说明书中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，包括：在衬底上的氧化物半导体层；在所述氧化物半导体层上的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上的栅电极，所述栅电极至少部分地与所述氧化物半导体层重叠；在所述栅电极上的至少一个层间绝缘层；以及在所述至少一个层间绝缘层上的源电极和漏电极，其中，所述氧化物半导体层包括与所述栅电极重叠的沟道部分和至少部分地不与所述栅电极重叠的连接部分，所述源电极和所述漏电极与所述氧化物半导体层的所述连接部分接触，所述至少一个层间绝缘层与所述氧化物半导体层的所述连接部分接触，所述连接部分的氢浓度高于所述沟道部分的氢浓度，并且所述至少一个层间绝缘层、所述源电极和所述漏电极与所述连接部分接触。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述栅极绝缘层设置在所述氧化物半导体层的与所述衬底相对的整个表面上。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述至少一个层间绝缘层比所述栅极绝缘层包括更多的氢。4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述连接部分的与所述至少一个层间绝缘层接触的表面与所述源电极和所述漏电极接触。5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述至少一个层间绝缘层由所述栅极绝缘层上的第一层间绝缘层和所述第一层间绝缘层上的第二层间绝缘层构成。6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述栅极绝缘层和所述至少一个层间绝缘层覆盖所述栅电极的整个表面。7.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中，所述第二层间绝缘层比所述第一层间绝缘层包括更多的氢。8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐诚模，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。