薄膜晶体管、其制造方法和包括其的显示装置的制造方法_3

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于这种图示。漏极电极132B可与导电层140B直接接触,且源极电极131B可与有源层150B的第二区域152B接触。
[0049]尽管图1B中示出了导电层140B形成在有源层150B的底表面上,但导电层140B可形成在有源层150C的顶表面上,如图1C中所示。此外,如图1D中所示,有源层150D的第二区域152D中的与源极电极131D接触的区域可仅形成在导电层140D的部分区域上,且源极电极131D可与有源层150D的第二区域152D的一个端表面以及导电层140D的顶表面接触。
[0050]图1E是根据本发明一示例性实施方式的薄膜晶体管的剖面图。
[0051]在前面附图所示的示例性实施方式中,导电层(140A、,140B、140C、140D)仅形成在有源层(150A、150B、150C、150D)的一端处。然而,在一些实施方式中,导电层140E可形成在有源层150E的两端处以彼此分离,如图1E中所示。如此,可减小沟道区域的长度。例如,如图1E中所示,导电层140E的第一导电层141E形成在源极电极131E下方,导电层140E的第二导电层142E形成在漏极电极132E下方。因此,与使用一个导电层的情形相比,可进一步减小沟道区域的长度。尽管图1E中未示出,但与图1B中所示的实施方式100B类似,源极电极131E和漏极电极132E可形成为与第一导电层141E和第二导电层142E直接接触而不插入有源层150E。类似地,也可结合图1E的实施方式使用其他前述实施方式,例如涉及导电层和有源层的层叠的相对顺序的图1C的实施方式100C、以及涉及有源层相对于电极和导电层的横向尺度的图1D的实施方式100D。
[0052]图1F是根据本发明一示例性实施方式的薄膜晶体管的剖面图。当光进入由氧化物半导体形成的有源层150F时,薄膜晶体管100F的可靠性会受到影响。为了使由于光而导致的薄膜晶体管100F的可靠性劣化最小,在基板110F与有源层150F之间进一步形成遮光层181F。因此,形成遮光层181F是为了防止从基板110F下方入射的光到达有源层150F。由反射金属材料形成的遮光层181F通过形成在基板110F上且由绝缘材料形成的缓冲层180F与有源层150F和导电层140F绝缘。如图1F中所示,当在有源层150F下方形成导电层140F时,遮光层181F和导电层140F能够防止从基板110F下方入射的光到达有源层 150F。
[0053]缓冲层180F用于将遮光层181F与有源层150F和导电层140F电绝缘,且还可用于防止水分或其他杂质渗透过基板110F。可根据缓冲层180F的功能、薄膜晶体管的类型、与缓冲层180F接触的薄膜晶体管100F的组成材料及其结构特性选择组成缓冲层180F的材料。例如,可根据薄膜晶体管100F的结构,基于与有源层150F的界面特性选择缓冲层180F。为了改善防止水分和其他杂质渗透过基板110F的功能,缓冲层180F可以是氧化硅膜、氮化硅膜或包括氧化硅膜和氮化硅膜的多层。此外,缓冲层180F可由具有不同折射率的多个层形成,用于散射从外部入射的外部光。
[0054]图1G是根据本发明一示例性实施方式的薄膜晶体管的剖面图。
[0055]在基板110G上形成有光散射图案145G。光散射图案145G可由反射金属材料形成。光散射图案145G可由与导电层140G大致相同的材料形成并可与导电层140G同时形成。例如,可通过在基板110G上形成反射金属材料并且去除除与导电层140G和光散射图案145G对应的区域之外的其他区域中的反射金属材料,形成光散射图案145G。
[0056]形成光散射图案145G是为了通过散射进入有源层150G的光来使到达有源层150G的光最小化。光散射图案145G可在基板110G上形成为靠近有源层150G的侧表面。具体地说,光散射图案145G能够散射在有源层150G的侧表面处入射的光,以改变入射到有源层150G的光的路径。因此,通过使到达有源层150G的光量最小,可使由于光导致的薄膜晶体管100G的可靠性劣化最小。光散射图案145G保持浮置状态,从而不会在电学上影响薄膜晶体管。
[0057]尽管图1G示出了形成一个光散射图案145G,但如果必要的话可在允许的空间内形成彼此分离的多个光散射图案。此外,通过使用光散射图案145G和形成在有源层150G下方的遮光层,可使由于光进入有源层150G而导致的薄膜晶体管100G的可靠性劣化最小。
[0058]此外,图1F和图1G的实施方式还可与图1A-1E的任意实施方式组合,因为图1F和图1G的遮光层和光散射层不影响这些实施方式的构造。
[0059]图2A是根据本发明一示例性实施方式的薄膜晶体管的剖面图。参照图2A,薄膜晶体管200A包括基板210A、栅极电极220A、栅极绝缘膜261A、导电层240A、有源层250A、蚀刻阻止部270A、源极电极231A和漏极电极232A。在图2A中,在各种薄膜晶体管之中,将描述具有反向交叠结构的薄膜晶体管。
[0060]栅极电极220A形成在基板210A上。栅极绝缘膜261A形成在栅极电极220A上。栅极绝缘膜261A将有源层250A与栅极电极220A绝缘。因为栅极绝缘膜261A需要将有源层250A与栅极电极220A绝缘,所以栅极绝缘膜261A可在栅极电极220A上形成为覆盖栅极电极220A。例如,如图2A中所示,栅极绝缘膜261A可形成在基板210A的整个表面上,以覆盖栅极电极220A。
[0061]导电层240A形成在栅极绝缘膜261A上,从而导电层240A与栅极电极220A重叠。形成导电层240A是为了减小薄膜晶体管200A的沟道区域,导电层240A可由导电金属材料形成。
[0062]有源层250A形成在栅极绝缘膜261A和导电层240A上。有源层250A可形成为覆盖导电层240A的至少一部分。导电层240A与有源层250A接触并与栅极电极220A绝缘。
[0063]蚀刻阻止部270A形成在有源层250A上,且源极电极231A和漏极电极232A形成在有源层250A和蚀刻阻止部270A上。源极电极231A和漏极电极232A可与有源层250A接触,以与有源层250A电连接,且源极电极231A和漏极电极232A可形成在蚀刻阻止部270A的部分区域上。
[0064]在具有栅极电极220A位于有源层250A下方的底栅结构的薄膜晶体管200A中,当有源层250A是由氧化物半导体形成时,在对位于有源层250A上的源极电极231A和漏极电极232A的蚀刻工艺过程中,可能会损害包含氧化物半导体的有源层250A。因而,为了防止有源层250A通过蚀刻而改性,在有源层250A上,具体地说是在源极电极231A与漏极电极232A之间的空间中形成由绝缘材料形成的蚀刻阻止部270A。
[0065]基板210A、有源层250A、栅极绝缘膜261A、栅极电极220A、源极电极231A和漏极电极232A可由与图1A中所示的基板110A、有源层150A、栅极绝缘膜161A、栅极电极120A、源极电极131A和漏极电极132A相同的材料形成并具有与其相同的构造。
[0066]在反向交叠型薄膜晶体管中,源极电极231A与有源层250A的接触点和漏极电极232A与有源层250A的接触点之间的最短距离(由蚀刻阻止部的长度确定)形成了沟道区域。然而,在图2A所示的例子中,夹在有源层250A与栅极绝缘膜261A之间的导电层240A与由蚀刻阻止部270A限定的那部分有源层250A重叠。
[0067]因此,当向源极电极231A与漏极电极232A之间的栅极电极220A施加栅极电压以开启薄膜晶体管200A时,通过导电层240A使电流密集地流动。导电层240A由金属材料形成并具有比与其重叠的一部分有源层250A相对高的载流子浓度。与此相对,有源层250A由氧化物半导体形成,且与导电层240A相比有源层250A具有相对低的载流子浓度。由于该原因,实质沟道长度变为通过从源极电极231A与有源层250A的接触点和漏极电极232A与有源层250A的接触点之间的距离减去与有源层250A重叠的导电层240A的长度所得到的距离。就是说,因为沟道长度是由与源极电极231A接触的一部分有源层250A和导电层240A的一端之间的距离L1加上与漏极电极232A接触的一部分有源层250A和导电层240A的另一端之间的距离L2之和,所以可将沟道的长度减小导电层240A的长度。
[0068]在图2B中所示的根据本发明示例性实施方式的薄膜晶体管200B中,导电层240B形成为与栅极电极220B和蚀刻阻止部270B的至少部分区域重叠,有源层250B形成为覆盖导电层240B的部分区域。
[0069]当不使用导电层240B时,源极电极231B与有源层250B的接触点和漏极电极232B与有源层250B的接触点之间的最短距离可被定义为沟道区域的距离。然而,通过形成导电层240B,沟道区域的实质距离变为通过从现有沟道区域减去与有源层250B重叠的导电层240B的距离所得到的距离,即沟道区域295B的距离。
[0070]因此,当向源极电极231
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