薄膜晶体管、其制造方法和具有薄膜晶体管的平板显示器的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年1月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2014-0006534号的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
[0003] 所描述的技术总体上涉及薄膜晶体管（TFT)、制造 TFT的方法、以及具有TFT的平 板显示装置。
【背景技术】
[0004] 薄膜晶体管（TFT)被用于包括平板显示器（FPD)等的各种电子装置中。例如，TFT 可被用作包括液晶显示器（IXD)、有机发光二极管（OLED)显示器、电泳显示器等的平板显 示装置中的开关元件或驱动元件。
[0005] TFT包括耦接至用于提供扫描信号的栅极线的栅电极、耦接至用于提供信号以应 用于像素电极的数据线的源电极、与源电极相对的漏电极、以及电耦接至源电极和漏电极 的半导体层。
【发明内容】
[0006] -个发明方面是可以改善TFT的特性的薄膜晶体管（TFT)、制造该TFT的方法、以 及具有该TFT的平板显示装置。
[0007] 另一方面是一种TFT，包括：基板；氧化物半导体，位于基板上；源电极和漏电极， 耦接至氧化物半导体，源电极和漏电极在氧化物半导体的两侧处关于氧化物半导体彼此相 对；第一绝缘层，位于氧化物半导体上；栅电极，位于第一绝缘层上，栅电极与氧化物半导 体重叠；第二绝缘层，位于栅电极上；第一导电层，耦接至第二绝缘层，第一导电层分别放 置在源电极和漏电极上；以及第二导电层，位于第一导电层上，第二导电层包括暴露第二绝 缘层的开口。
[0008] 氧化物半导体可包括氧化铟镓锌（IGZO)。
[0009] 第一导电层可包括错（Al)。
[0010] 第二绝缘层可包括铝氧化物（AlOx)层。
[0011] 另一方面是一种制造 TFT的方法，该方法包括：提供基板；在基板上形成包括氧化 物半导体材料的半导体图案；形成与半导体图案的中间部分重叠的第一绝缘层和栅电极； 通过在不与第一绝缘层重叠的半导体图案上进行还原处理形成在栅电极之下形成的有源 层并且源电极和漏电极关于有源层彼此相对；在源电极和漏电极上形成第一导电层；形成 在第一导电层上形成的第二导电层以暴露与栅电极重叠的第一导电层的部分；以及形成暴 露的第一导电层作为包括绝缘材料的第二绝缘层。
[0012] 第一绝缘层和栅电极的形成可包括：在半导体图案上形成包括绝缘材料的绝缘材 料层；在绝缘材料层上形成栅电极；通过使用栅电极作为蚀刻掩模将绝缘材料层图案化， 并且暴露半导体图案的一部分形成第一绝缘层；并且将离子掺杂到暴露的半导体图案中以 具有导电性。
[0013] 第二绝缘层的形成可包括：在其上形成有第一导电层的基板上形成包括导电材料 的导电层；通过将导电层图案化形成暴露与栅电极重叠的第一导电层的那部分的第二导电 层；在第二导电层上形成光敏层图案；以及在其上形成光敏层图案的基板上进行等离子处 理使得暴露的第一导电层包括绝缘材料。
[0014] 第二绝缘层的形成可包括：在其上形成第一导电层的基板上形成包括导电材料的 导电层；通过将导电层图案化形成暴露与栅电极重叠的第一导电层的那部分的第二导电 层；在第二导电层上形成光敏层图案；以及在其上形成光敏层图案的基板上进行退火处理 使得暴露的第一导电层包括绝缘材料。
[0015] 氧化物半导体材料可包括氧化铟镓锌（IGZO)。
[0016] 第一导电层可包括Al。
[0017] 第二绝缘层可包括铝氧化物（AlOx)层。
[0018] 另一方面是一种平板显示装置，包括：第一基板，有机发光二极管和TFT形成在其 上，其中有机发光二极管包括第一电极、有机发光层、和第二电极，并且TFT控制有机发光 二极管的操作；以及与第一基板相对的第二基板，其中TFT包括：氧化物半导体，放置在第 一基板上；源电极和漏电极，耦接至氧化物半导体，源电极和漏电极在氧化物半导体的两侧 处关于氧化物半导体彼此相对；第一绝缘层，放置在氧化物半导体上；栅电极，放置在第一 绝缘层上，栅电极与氧化物半导体重叠；第二绝缘层，放置在栅电极上；第一导电层，耦接 至第二绝缘层，第一导电层分别放置在源电极和漏电极上；以及第二导电层，放置在第一导 电层上，第二导电层包括暴露第二绝缘层的开口。
[0019] 氧化物半导体可包括氧化铟镓锌（IGZO)。
[0020] 第一导电层可包括Al。
[0021] 第二绝缘层可包括AlOx层。
[0022] 另一方面是一种平板显示装置，包括：第一基板，在其上形成由多个栅极线和多个 数据线限定的多个像素以及TFT和像素电极，其中TFT控制提供给每个像素的信号，并且像 素电极耦接至TFT ;第二基板，与所述第一基板相对；以及液晶层，形成在第一基板和第二 基板之间，其中TFT包括：氧化物半导体，放置在第一基板上；源电极和漏电极，耦接至氧化 物半导体，源电极和漏电极在氧化物半导体的两侧处关于氧化物半导体彼此相对；第一绝 缘层，放置在氧化物半导体上；栅电极，放置在第一绝缘层上，栅电极与氧化物半导体重叠； 第二绝缘层，放置在栅电极上；第一导电层，耦接至第二绝缘层，第一导电层分别放置在源 电极和漏电极上；以及第二导电层，放置在第一导电层上，第二导电层包括暴露第二绝缘层 的开口。
[0023] 氧化物半导体可包括氧化铟镓锌（IGZO)。
[0024] 第一导电层可包括Al。
[0025] 第二绝缘层可包括AlOx层。
[0026] 另一方面是一种用于显示装置的薄膜晶体管（TFT)，该TFT包括：基板；氧化物半 导体，形成在基板上；源电极和漏电极，在氧化物半导体的两侧处电连接至氧化物半导体； 第一绝缘层，形成在氧化物半导体上；栅电极，形成在第一绝缘层上并且至少部分地与氧化 物半导体重叠；第二绝缘层，形成在栅电极上；第一导电层，形成在源电极和漏电极上并且 连接至第二绝缘层；以及第二导电层，形成在第一导电层上。
[0027] 在上述TFT中，氧化物半导体包括氧化铟镓锌（IGZO)。
[0028] 在上述TFT中，第一导电层由铝（Al)形成。
[0029] 在上述TFT中，第二绝缘层包括铝氧化物（AlOx)层。
[0030] 另一方面是一种制造 TFT的方法，该方法包括：提供基板；在基板上形成由氧化物 半导体材料形成的半导体图案；形成至少部分地与半导体图案的中间部分重叠的第一绝缘 层和栅电极；通过在半导体图案上进行还原处理形成包括两个相对侧的有源层使得在有源 层的相对侧处形成源电极和漏电极；在源电极和漏电极上形成第一导电层；形成在第一导 电层上形成的第二导电层使得暴露第一导电层的至少部分地与栅电极重叠的部分；以及在 暴露的部分上形成第二绝缘层。
[0031] 在上述方法中，第一绝缘层和栅电极的形成包括：在半导体图案上形成绝缘材料 层；在绝缘材料层上形成栅电极；使用栅电极作为蚀刻掩模将绝缘材料层图案化从而形成 第一绝缘层；以及暴露半导体图案的部分，并且将离子掺杂到暴露的半导体图案中。
[0032] 在上述方法中，第二绝缘层的形成包括：在基板上形成导电层；将导电层图案化 从而形成暴露部分；在第二导电层上形成光敏层图案；以及在基板上进行等离子处理。
[0033] 在上述方法中，第二绝缘层的形成包括：在基板上形成导电层；将导电层图案化 从而形成暴露部分；在第二导电层上形成光敏层图案；以及在基板上进行退火处理。
[0034] 在上述方法中，氧化物半导体材料包括IGZ0。
[0035] 在上述方法中，第一导电层由Al形成。
[0036] 在上述方法中，第二绝缘层包括铝氧化物（AlOx)层。
[0037] 另一方面是一种平板显示装置，包括第一基板和与第一基板相对的第二基板。第 一基板包括多个有机发光二极管（OLED)和多个薄膜晶体管（TFT)，其中TFT被配置为驱动 OLED。TFT包括：氧化物半导体，形成在第一基板上；源电极和漏电极，在氧化物半导体的两 侧处电连接至氧化物半导体；第一绝缘层，形成在氧化物半导体上；栅电极，形成在第一绝 缘层上并且至少部分地与氧化物半导体重叠；第二绝缘层，形成在栅电极上；第一导电层， 形成在源电极和漏电极上并且连接至第二绝缘层；以及第二导电层，形成在第一导电层上。
[0038] 在上述平板显示装置中，氧化物半导体包括IGZ0。
[0039] 在上述平板显示装置中，第一导电层由铝（Al)形成。
[0040] 在上述平板显示装置中，第二绝缘层包括铝氧化物（AlOx)层。
[0041] 另一方面是一种平板显示装置，包括第一基板、与第一基板相对的第二基板、以及 形成在第一基板和第二基板之间的液晶层。第一基板包括多个像素、多个栅极线、多个数据 线、多个薄膜晶体管（TFT)、以及多个像素电极。每个TFT被配置为控制提供给每个对应的 像素的信号。像素电极电连接至TFT。TFT包括：氧化物半导体，形成在第一基板上；源电极 和漏电极，在氧化物半导体的两侧处电连接至氧化物半导体；第一绝缘层，形成在氧化物半 导体上；栅电极，形成在第一绝缘层上并且至少部分地与氧化物半导体重叠；第二绝缘层， 形成在栅电极上；第一导电层，形成在源电极和漏电极上并且连接至第二绝缘层；以及第 二导电层，形成在第一导电层上。
[0042] 在上述平板显示装置中，氧化物半导体包括IGZ0。
[0043] 在上述平板显示装置中，第一导电层由Al形成。
[0044] 在上述平板显示装置中，第二绝缘层包括铝氧化物（AlOx)层。
[0045] 另一方面是一种用于显示装置的薄膜晶体管（TFT)，该TFT包括：基板和形成在基 板上的有源层，其中有源层由氧化物半导体形成，并且其中有源层包括两个相对侧。TFT还 包括：形成在有源层的相对侧处的源极区和漏极区，形成在有源层上的第一绝缘层，形成在 有源层上的栅电极，覆盖第一绝缘层和栅电极形成的第二绝缘层，以及形成在源极区和漏 极区上并接触第二绝缘层的第一导电层。
【附图说明】
[0046] 图IA是示意性地示出根据实施方式的包括薄膜晶体管（TFT)的阵列基板的截面 图。图IB是图IA的阵列基板的平面图。
[0047] 图2至图8是顺