薄膜晶体管及其制造方法以及包括薄膜晶体管的显示设备的制造方法_3

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0A重叠, 并且反射金属层121的尺寸可以等于或大于有源层130A的尺寸,使得反射金属层121整体 与有源层130A重叠。更特别地,反射金属层121的尺寸可以等于或大于由栅电极140限定 的沟道区。从而,反射金属层121可以使有源层130A与栅电极140、源电极151和漏电极 152 -起免遭受外部光。特别地,反射金属层121用于阻挡从有源层130A的底部入射的外 部光,由此保护有源层130A的底面。
[0047] 图lb是示出根据本发明的另一个实施方式的薄膜晶体管100B的截面图。在图la 和图lb中,由具有不同英文字母的相同参考符号表示的元件基本相同,并且从而将不给出 其重复解释。
[0048] 有源层130B形成在缓冲层120上,使得有源层130B形成在整个缓冲层120之上。 可以通过在缓冲层120上沉积氧化物半导体材料,并且然后图案化氧化物半导体材料,以 仅留下具有足以形成有源层的氧化物半导体,形成有源层。然而,该处理要求用于图案化氧 化物半导体材料的附加掩模处理,使制造处理复杂并且增加生产成本。然而,在图lb中所 示的薄膜晶体管100B中,有源层130B形成在整个缓冲层120之上。在该设定中,不需要上 述掩模处理,并且从而简化了整个制造处理,并且降低了薄膜晶体管的生产成本。而且,通 过减少的操作时间,制造成品率还可以改进。
[0049] 缓冲层120的反射金属层121可以完全与栅电极140的至少一部分重叠。在图lb 中所示的示例中,反射金属层121被形成为大于栅电极,并且从而与由栅电极140限定的沟 道区重叠。然而,只要有源层130B的沟道区免遭受外部光,薄膜晶体管100B的可靠性就被 保持。从而,反射金属层121的尺寸可以根据沟道区的尺寸以及反射金属层121和有源层 130B之间的垂直距离改变。
[0050] 在一些实施方式中,薄膜晶体管包括具有不同折射率的多个绝缘层,以使氧化物 半导体免遭受外部光。如图2a中所示,缓冲层220A包括第一绝缘层222A、反射金属层 221A、以及第二绝缘层223A,它们顺序地设置在柔性基板210和有源层230之间。除了减少 光的渗入之外,第一绝缘层222A和第二绝缘层223A的折射率之间的差值使得从柔性基板 210的底部进入的外部光在第一绝缘层和第二绝缘层(222A、223A)的界面处被反射。
[0051] 在示例性薄膜晶体管200A中,反射金属层221A被配置成在反射金属层221A与有 源层230重叠的区域处,使有源层230免遭受从柔性基板210的底部入射的外部光。在非 重叠区域中,包括第一绝缘层222A和第二绝缘层223A的多层缓冲层220A使有源层230免 遭受以一角度朝向有源层230投射的外部光。
[0052] 当光从具有高折射率的介质移动到具有低折射率的介质时,在媒体之间的界面处 以大于临界角的入射角入射的光不经过媒体之间的界面并且完全被反射。例如,第一绝缘 层222A可以是折射率为1. 8的氮化硅膜,并且第二绝缘层223A可以是折射率为1. 45的氧 化硅膜。从而,由于在第一绝缘层222A和第二绝缘层223A之间的界面处的全内反射,导致 以大于临界角的入射角行进通过绝缘层(222A、223A)的光不能经过缓冲层220A。
[0053] 可以通过提供具有不同折射率的附加数量的绝缘层,获得在缓冲层内的光的全内 反射的增加。根据绝缘层的总数以及它们的折射率之间的差值,甚至在不采用反射金属层 的情况下,也可以保持薄膜晶体管的稳定性。图2B中所示的示例性实施方式的缓冲层220B通过四个绝缘层的堆叠形成。第一绝缘层222B和第三绝缘层224b可以被形成为具有相同 折射率,同时第二绝缘层223B和第四绝缘层225B具有相同折射率。例如,第一绝缘层222B 和第三绝缘层224B可以由折射率为1. 8的氮化硅形成,同时第二绝缘层223B和第四绝缘 层225B可以由折射率为1. 45的氧化硅形成。用于形成绝缘层的材料和绝缘层的堆叠顺序 不受本示例限制。同样地,用于形成每个绝缘层的材料可以选自多种材料,并且绝缘层可以 被布置成使得在两个邻近绝缘层之间的界面处发生外部光的更多全内反射。例如,缓冲层 230的绝缘层可以按照它们的折射率的顺序设置在基板210上,使得具有较高折射率的绝 缘层更接近外部光的源形成,并且具有较低折射率的绝缘层更接近有源层230形成。
[0054] 在一个实施方式中,上述反射金属层可以结合绝缘层的堆叠使用,以进一步增强 由缓冲层给予的保护。在图2c中,反射金属层221C被示出为直接形成在基板210上或者 第一绝缘层222C内,并且附加绝缘层(例如,第二、第三和第四绝缘层223C、224C、225C)设 置在反射金属层221C和第一绝缘层222C上。如前所述,达到有源层230的光量可以基于 反射金属层221C和有源层230之间的距离改变。类似地,反射金属层221C可以设置在其 他绝缘层上或者内,通过考虑多种因素(包括但不限于有源层230中的沟道区的尺寸、从光 源投射的光的角度、和/或绝缘层之间的折射率的差值),反射金属层221C可以更接近或更 ?尚有源层230。
[0055] 图3a是示出根据本发明的另一个实施方式的薄膜晶体管300A的截面图。图3a 的柔性基板310、有源层330、栅绝缘膜360、以及栅电极340与图la的柔性基板310、有源 层330、栅绝缘膜360、以及栅电极340基本相同。
[0056] 层间绝缘膜370形成在栅电极340上。层间绝缘膜370可以由与栅绝缘膜360相 同的材料(例如,氧化硅、氮化硅等)形成。同样地,层间绝缘膜370可以被形成为由这样 的材料形成的层的堆叠。层间绝缘膜370可以形成在整个柔性基板310之上,并且包括暴 露有源层330的一些部分的接触孔。如图3a中所示,接触孔可被形成为暴露有源层330的 每个侧面的至少一部分。另外,接触孔可以进一步暴露有源层330的上表面的至少一部分。 另外,层间绝缘膜370与图la的层间绝缘膜170基本相同。
[0057] 源电极351和漏电极352形成在层间绝缘膜370上。源电极351和漏电极352可 以通过在层间绝缘膜370和/或栅绝缘膜360中形成的接触孔,电连接至有源层330的源 极区和漏极区。从而,源电极351和漏电极352与有源层330的侧面的至少一部分接触,并 且另外与有源层330的上表面的至少一部分接触。在该设定中,有源层330和源电极351 之间以及有源层330和漏电极352之间的接触表面积增加,由此减小有源层330与源电极 351和漏电极352之间的电阻。另外,由于上述结构,源电极351和漏电极352可以被用于 使有源层330免遭受从有源层330的侧面和上表面入射的外部光。另外,源电极351和漏 电极352与图la的源电极131和漏电极132基本相同。
[0058] 图3b是示出从薄膜晶体管300A修改的薄膜晶体管300B的截面图。即,在基板 310和有源层330之间存在包括反射金属层321和绝缘层322的缓冲层320。从而,由于上 述结构,反射金属层321可以被用于另外使有源层330免遭受从有源层330的底面入射的 外部光。
[0059] 图4a是示出从图3a的薄膜晶体管300A修改的薄膜晶体管400A的截面图。即, 形成通过层间绝缘膜470和/或栅绝缘膜460的接触孔具有与图3a的接触孔不同的结构。 接触孔朝向有源层430成角度(S卩,倾斜并且不垂直于基板410),使得仅暴露有源层430的 侧面。通过采用这样的成角度接触孔,可以简化有源层430、栅绝缘膜460和栅电极440的 制造。例如,与图3a中的薄膜晶体管300A相比,可以减少在制造薄膜晶体管400A中使用 的掩膜的数量。
[0060] 从而,由于上述结构,在成角度接触孔中形成的源电极和漏电极451、452可以被 用于使有源层430免遭受从有源层430的侧面入射的外部光。另外,由于接触孔的形状,栅 电极440具有与有源层430基本相同的尺寸。
[0061] 图4b是示出从薄膜晶体管400A修改的薄膜晶体管400B的截面图。即,在基板 410和有源层430之间存在包括反射金属层421和绝缘层422的缓冲层420。从而,由于上 述结构,可以利用反射金属层421另外使有源层430免遭受从有源层430的底面入射的外 部光。
[0062] 图5是示出组合上述特定实施方式的特征的薄膜晶体管500的截面图。薄膜晶体 管500包括多种光阻挡元件(例如,缓冲层520、反射金属层521、源电极/漏电极551、552), 以使有源层530的底面和侧面免遭受光。即,薄膜晶体管500采用包括反射金属层521的 缓冲层520,并且还采用覆盖有源层530的侧面的源电极/漏电极(551、552),以保持薄膜 晶体管500的稳定性。反射金属层521使有源层530的
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