薄膜晶体管、包括它的有机发光器件、及其制造方法

专利名称：薄膜晶体管、包括它的有机发光器件、及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜晶体管、 一种包括该薄膜晶体管的有机发 光器件、以及其制造方法。
背景技术：
平板显示器因其重量轻以及薄的特性而用于电子装置(诸如电 —见和笔记本电脑)中。存在不同类型的平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)、场致 发射显示器(FED)、有机发光器件(OLED )、等离子体显示器(PDP )、等等。在这些平板显示器中，OLED由于其低能耗、快速响应时间、 以及宽一见角而具有广阔的前景。OLED是通过电力地激发发光有机材料而显示图〗象的自发射显 示器件。通常，OLED可包括多个像素，用于通过基于预定显示信息 控制像素的亮度来显示图像。OLED中的每个像素包括有机发光元件、用于驱动有机发光元件的驱动晶体管、以及用于向驱动晶体管传输数据电压的开关晶体管。驱动晶体管和开关晶体管为薄膜晶体管。可#4居用于形成晶体管有源层的材料将薄膜晶体管划分为多晶硅薄膜晶体管或非晶硅 薄膜晶体管。由于在低温下可制造出非晶硅薄膜，因此非晶硅薄膜晶体管被 用在利用低熔点玻璃的显示器中。然而，非晶硅薄膜具有低的载体 迁移率，因此不太适合应用于显示面板的高质量驱动电路中。此外， 非晶硅薄膜晶体管的阈电压随着时间的过去可能容易改变。由于多晶硅薄膜晶体管具有良好的电场效应迁移性并且可进 行高频操作，因此高质量驱动电路使用多晶硅薄膜晶体管。然而， 因为多晶-圭薄膜晶体管具有大的断电流，所以易产生垂直串扰。通常，当形成多晶硅薄膜晶体管时，将多晶硅层布置在最下层， 并在其上形成欧姆接触层和电极层。其后，顺次形成栅绝缘层和栅 电极。然而，在该过程中，杂质可渗透进多晶硅层的表面中并损害多 晶硅层的表面。为了除去杂质，可蚀刻多晶硅层表面的上部分。然 后，由于多晶硅层必须够厚以适应蚀刻，所以蚀刻完成后可能会偵: 其表面变得不均匀。因此，需要防止杂质渗透进薄膜晶体管的硅层的表面。发明内容提供一种薄膜晶体管，其包括形成于基板上的第一和第二欧 姆接触；形成于第一和第二欧姆接触以及基4反上的半导体，所述半 导体包含微晶硅；形成于半导体上的阻挡件；形成于第一欧姆接触 上的输入电极；形成于第二欧姆接触上的输出电极；形成于阻挡件、 输入电极、以及输出电极上的绝缘层；以及形成于绝缘层上并布置 于半导体上的控制电^L。第一和第二欧姆接触可包含多晶硅。 阻挡件可包含氮化硅或氧化硅。输入电极和输出电极可分别具有与第一和第二欧姆接触基本 相同的平面形4犬。部分输入和输出电极可布置于阻挡件上。半导体可具有与阻挡构件基本相同的平面形状。《效晶石圭可具有小于10"m的晶粒直径。提供一种有机发光器件，其包括形成于基板上的第 一和第二欧 姆接触；形成于第一和第二欧姆4妄触以及基才反上的第一半导体，第 一半导体包含微晶硅；形成于第一半导体上的阻挡件；分别形成于 第一和第二欧姆接触上的第一输入电极和第一输出电极；形成于阻 挡件、第一输入电极、和第一输出电极上的第一绝缘层；形成于第 一绝缘层上并布置于第一半导体上的第一控制电极；形成于第一绝 缘层上并与第一控制电极分离的第二控制电极；形成于第一和第二 控制电极上的第二绝缘层；形成于第二绝缘层上并布置于第二控制 电极上的第二半导体；形成于第二半导体上的第三和第四欧姆接触；分别形成于第三和第四欧姆4妾触上的第二4俞入电才及和第二输出 电极；形成于第二输入电极、第二输出电极、和第二半导体上的第 三绝缘层；以及连接至第一输出电极并形成于第三绝缘层上的有机 发光元件。第一和第二欧姆^姿触可包含多晶石圭。 阻挡件可包含氮^^圭或氧化^圭。第一输入和输出电极可分别具有与第一和第二欧姆接触基本 才目同的平面形4犬。部分第一输入和llT出电才及可布置于阻挡件上。 第二半导体可包含非晶硅。提供一种有机发光器件，其包括形成于基板上并彼此分离的 第一、第二、第三和第四欧姆接触；形成于第一和第二欧姆4娄触上的第一半导体；形成于第三和第四欧姆接触上的第二半导体；形成 于第一半导体上的第一阻挡件；形成于第二半导体上的第二阻挡 件；形成于第一欧姆接触上的第一输入电极以及形成于第二欧姆接 触上的第一输出电纟及；形成于第三欧姆4妄触上的第二输入电极以及形成于第四欧姆4妄触上的第二输出电才及；形成于第一和第二输入电 极以及第一和第二输出电4及上的绝纟彖层；形成于绝纟彖层上并分别招: 接第一和第二半导体的第一和第二控制电极。第 一和第二阻挡件可包含氮化^s圭或氧化石圭。第一输入电极、第一输出电才及、第二输入电极以及第二输出电 极可分别具有与第一、第二、第三以及第四欧姆接触基本相同的平 面形状。部分第一输入电极和部分第一输出电极可布置于第一阻挡件 上，部分第二输入电极和部分第二输出电极可布置于第二阻挡件上。提供一种制造薄膜晶体管的方法，其包括在基板上形成第一 和第二欧姆4妾触；在第一和第二欧姆4妄触以及基净反上形成半导体， 所述半导体包含微晶硅；在半导体上形成阻挡件；在第一和第二欧 姆接触以及阻挡件上形成输入电才及；在l餘入电才及、llr出电才及、以及 阻挡件上形成绝缘层；以及在绝缘层上和在半导体上形成控制电 极。阻挡件可包含氮化硅或氧化硅。形成半导体和阻挡件可包括沉积;微晶硅层、在樣t晶硅层上沉积 阻挡层，以及利用光刻工艺蚀刻樣i晶石圭层和阻挡层。樣t晶石圭层和阻挡层可〗吏用化学气相沉积法(CVD)沉积。第 一和第二欧姆接触以及输入和输出电极可使用相同的掩才莫 形成。形成欧姆接触可包括沉积包含非晶-圭的非本征(extrinsic )半 导体层，通过实施热处理-使非本征半导体层结晶，以及蚀刻非本征 半导体层以形成第 一和第二欧姆接触。提供一种制造有机发光器件的方法，其包括形成驱动晶体管， 其中形成所述驱动晶体管包括在基板上形成第一和第二欧姆接 触，其中每个第一和第二欧姆接触包含含有杂质的多晶硅；在第一 和第二欧姆接触以及基板上形成半导体，所述半导体包含微晶硅； 在半导体上形成阻挡件；在第一欧姆4妄触和阻挡件上形成输入电极；在第二欧姆接触和阻挡件上形成输出电极；在输入电极、输出 电极、以及阻挡件上形成绝纟彖层；以及在绝纟彖层上和半导体上形成 控制电极；形成开关薄膜晶体管；以及形成连接至输出电极的有机 发光元件。


通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述 和其它特点将变得更明显，其中图1是根据本发明示例性实施例的有机发光器件(OLED)的 像素的等效电路图；图2是根据本发明示例性实施例的OLED的布置图；图3至5是示出了的图2中所示的OLED的沿线ni-m截取的 多个示例性实施例的截面4见图；图6、 8、 10、 12、 14、 16、 18和20是在根据本发明示例性实 施例的制造方法的步骤中图2和3所示的OLED的布置图；图7是图6中所示的OLED的沿线VII-VII截取的截面一见图；图9是图8中所示的OLED的沿线IX-IX截取的截面视图；图11是图10中所示的OLED的沿线XI-XI截取的截面视图；图13是图12中所示的OLED的沿线XIII-XIII截取的截面朝L图；图15是图14中所示的OLED的沿线XV-XV截取的截面视图；图17是图16中所示的OLED的沿线XVII-XVII截取的截面视图；图19是图18中所示的OLED的沿线XIX-XIX截取的截面视 图；以及图21是图20中所示的OLED的沿线XXI-XXI截取的截面朝L图。
具体实施方式
下面将参照示出本发明示例性实施例的附图更加充分地^说描 述本发明。然而，本发明可以不同的形式实施并且不应局限于文中 所述的实施例。应该理解，当诸如层、薄膜、区域或基板等元件被提及"处于" 另 一元件上时，它可直4妄处于另 一元件上或也可存在插入元件。现在，将参照图1详细描述根据本发明示例性实施例的有机发 光器件(OLED )。图1是根据本发明示例性实施例的有机发光器件(OLED)的 像素的等效电路图。参照图1， OLED包括多条信号线121、 171、和172以及多个与其连接并基本排列在矩阵中的像素PX。信号线包括用于传输栅极信号(或扫描信号)的多条栅极线 121,用于传输数据信号的多条数据线171，以及用于传输驱动电压 的多条驱动电压线172。 4册才及线121基本沿行方向延伸并且基本相互平4亍，而lt据线171和驱动电压线172基本沿列方向延伸并且基 本相互平行。每个像素PX包括开关晶体管Qs，驱动晶体管Qd，电容Cst， 和有一几发光二4及管LD。开关晶体管Qs具有连接至一条栅一及线121的控制端子、连 接至一条lt据线171的输入端子、以及连4妄至驱动晶体管Qd的输 出端子。响应于施加给栅极线121的栅极信号，开关晶体管Qs将 施加给数据线171的凄t据信号传输至驱动晶体管Qd。驱动晶体管Qd具有连接至开关晶体管Qs的控制端子、连接 至驱动电压线172的输入端子、以及连接至有机发光二极管LD端 子连接的输出端子。驱动晶体管Qd驱动输出电流Iu5,该输出电流 Ild具有取决于其控制端子和其输出端子之间电压的量级。电容Cst连4妄于驱动晶体管Qd的控制端子和输入端子间。电 容Cst储存施加给驱动晶体管Qd的控制端子的数据信号并在开关 晶体管Qs关闭后维持该数据信号。有机发光二极管LD具有连接至驱动晶体管Qd的输出端子的 阳极和连接至公共电压Vss的阴极。有机发光二极管LD发光，所 述光线具有依赖于驱动晶体管Qd的输出电流Ild的亮度，从而显示 图像。开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd是n沟道场效应晶体管 (FET)。然而，开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd中的至少一个可 为p沟道FET。此外，晶体管Qs和Qd、电容Cst、以及有机发光 二极管LD之间的连接可改变。参照图2至图5，现将描述图1中所示的OLED的更详细结构。图2是才艮据本发明示例性实施例的OLED的布置图，并且图3 至5是示出了图2中所示OLED的沿线Ill-Ill截取的多个示例性实 施例的截面—见图。将参照图3描述OLED截面结构的大部分，并且将参照图4和 5描述截面结构之间的差别。优选由氧化硅(Si02)或氮化硅(SiN。制成的过渡层115形成于 由诸如透明玻璃、石英、或蓝宝石的材料制成的绝缘基板110上。包括多个突出部163b和多个欧姆接触岛状物165b的多个欧姆 接触条带162形成于过渡层115上。欧姆接触163b和165b优选地 由硅化物或高掺杂有n型杂质(如磷)的n+氢化a-Si制成。欧姆 接触条带162沿垂直方向延伸，并且欧姆接触岛状物165b和突出 部163b成对i也互相面对。多个第一半导体岛状物154b形成于欧姆4妄触岛状物165b和突 出部163b以及两者之间的过渡层115上。第一半导体岛状物154b可为微晶硅并且仅覆盖部分欧姆接触 岛状物165b和突出部163b。多个阻挡件144形成于第一半导体岛状物154b上。阻挡件144 覆盖第一半导体岛状物154b的上表面并且可具有与第一半导体岛 状物154b几乎相同的平面形状。阻挡件144优选地由氧化硅(Si02) 或氮化硅(SiNx)制成。多条驱动电压线172和多个第一输出电才及175b形成于阻挡件 144、欧姆4妄触岛状物165b以及欧姆冲妄触条带162上。用于传输驱动电压的驱动电压线172基本沿纵向方向延伸并且 具有与欧姆接触条带162基本相同的平面形状。每条驱动电压线172 包4舌布置于突出部163b上的多个第一llr入电才及173b。第一IIT出电才及175b与驱动电压线172分离并且具有与欧姆4妄 触岛状物165b基本相同的平面形状。第一IIT入电才及173b接触欧姆4妄触条带162的突出部163b，并 且第一專lT出电极175b 4妾触欧姆接触岛状物165b。驱动电压线172和第一丰命出电才及175b优选由i者如钼(Mo)、 铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)的难熔金属或其合金制成。它们可具 有优选包括难熔金属薄膜和低电阻率薄膜的多层结构。多层结构的 优良示例是包括下部铬(Cr)薄膜和上部铝(合金)薄膜的双层结 构、下部钼(合金)薄膜和上部铝(合金)薄膜的双层结构、以及 下部钼(合金)薄膜、中间铝(合金)薄膜，和上部钼(合金)薄 膜的三层结构。然而，马区动电压线172和第一丰lT出电才及175b可由 各种其它金属或导体制成。驱动电压线172和第一l命出电4及175b具有倾杀牛的边乡I4仑廊， 并且其倾角在大约30至大约80度的范围内。优选由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的第一栅绝缘层 140p形成于驱动电压线172和第一输出电极175b上。多条斥册才及线121和多个第一控制电才及124b形成于第一4册绝缚^ 基板140p上。第一控制电4及124b布置于第一半导体岛状物154b上，并且包 括多个存4诸电才及127以通过招"接驱动电压线172形成存储电容Cst。用于传输栅极信号的栅极线121基本沿横向延伸并且与驱动电压线172相交。每条4册才及线121进一步包括具有用于与另一层或外 部驱动电i 各相4妄触的大区域的端部129，和从4册4及线121向上凸起 的第二控制电极124a。栅极线121可延伸得与用于产生栅极信号的 栅极驱动电路(未示出)直接连接，栅极驱动电路可集成在基板110 上。多条栅极线121和多个第 一控制电极124b优选由含铝金属(如 铝和铝合金)、含银金属(如银和银合金)、含铜金属(如铜和铜合 金)、含钼金属(如钼和钼合金)、铬，钽，钛等组成。多条栅极线 121和多个第一控制电4及124b可具有包括不同物理特性的两个薄 膜的多层结构。为了减少信号延迟或电压降落，两个薄膜之一优选 地由低电阻率金属如含铝金属、含银金属、以及含铜金属制成。另 一个薄膜优选地由如诸含钼金属、铬、钽、和钬的材料制成，所述 材料具有良好的物理、化学、以及与其它材料(诸如氧化铟锡(ITO) 和氧化铟锌(IZO))良好电接触的特性。该组合的良好示例为下部 铬薄膜和上部铝(合金)薄膜、以及下部铝(合金)薄膜和上部钼(合金)薄膜。然而，多条栅极线121和多个第一控制电极124b 可由各种其它金属或导体制成。栅极线121和第一控制电极124b的侧面相对于基板110的表 面倾斜，并且其倾角在大约30至大约80度的范围内。优选由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的第二栅绝缘层 140q形成于棚4及线121和第一控制电才及124b上。优选地由氬化非晶硅(a-Si)制成的多个第二半导体岛状物154a 形成于第二冲册绝纟彖层140q上。第二半导体岛状物154a布置于第二 4空制电4及124a上。多个对欧姆接触163a和165a形成于第二半导体岛状物154a 上。欧姆接触163a和165a优选地由硅化物或高掺杂有n型杂质(诸 如磷)的n+氢化非晶硅制成。多条凄t据线171和多个第二输出电才及175a形成于欧姆4妾触 163a和165a以及第二4册绝《彖层140q上。用于传输数据信号的数据线171基本沿纵向方向延伸并且与栅 极线121相交。每条数据线171包括向第二控制电极124a延伸的 多个第二输入电才及173a以及包4舌端部179,该端部179具有用于与 另一层或外部驱动电路接触的大区域。数据线171可延伸得与用于 产生数据信号的数据驱动电路(未示出)直接连接，所述数据驱动 电路可集成在基板110上。第二输出电极175a 4皮此分离并且与凄t据线171分离。每对第 二输入电极173a和第二输出电极175a关于第二控制电极124a彼 此相7于i也布置。数据线171和第二输出电极175a优选由与驱动电压线172相 同的材料制成。数据线171和第二输出电极175a具有倾斜的边多彖轮廊，并且 其倾角在大约30至大约80度的范围内。欧姆接触163a和165a介于下层第二半导体件154a与层叠的 凄t据线171和第二输出电才及175b之间，并且减少它们之间的4妄触 电阻。第二半导体岛状物154a包括未被第二输入电极173a和第二 输出电极175a覆盖的多个暴露部分，诸如布置在第二输入电才及173a 和第二丰針出电极175a之间的部分。钝化层180形成于数据线171上、第二输出电极175a上、以 及第二半导体岛状物154a的暴露部分上。钝化层180优选由无机 或有机绝缘体制成，并且具有平的顶面。无机绝缘体的例子包括氮 化石圭和氧化;圭。有才几绝纟彖体可具有感光性和低介电常数。4屯化层180 可被制成为无4几绝纟彖体或有才几绝纟彖体的单层结构。钝化层180具有分别露出数据线171的端部179和第二输出电 才及175a的多个4妄触孔182和185a,并且4屯化层180和第二才册绝缘 层140q具有分别露出4册极线121的端部129和第一控制电才及124b 的多个接触孔181和184。此外，钝化层180以及第一和第二栅绝 缘层140p和140q具有露出第 一输出电极175b的多个接触孔185b。多个^f象素电才及191、多个连4妄4牛85、以及多个^妾触丰肃助81和 82形成于4屯化层180上，并且它们优选由透明导体(如ITO或IZO ), 或者反射导体(如铝、银、或其合金)制成。像素电极191通过接触孔185b连接至第一输出电极175b。连 接件85分别通过"l妄触孔184和185a连4妄至第一控制电才及124b和 第二丰叙出电才及175a。的端部129和数据线171的端部179,并且它们保护端部129和179 并增强端部129和179与外部器件之间的附着。隔离物361形成于钝化层180上。隔离物361呈堤状围绕^象素 电才及191以限定开口 365，并且所述隔离物优选由有才几或无才几绝缘 材料组成。隔离物361可由包含黑色颜料的感光材料制成以使黑色 隔离物361可用作阻光件并且可简一化隔离物361的形成。多个发光件370形成于像素电极191上并且净皮限制在由隔离物 361限定的开口 365内。每个发光件370优选地由仅发出一种原色 (诸如红、绿、和蓝)光的有机材料组成。OLED通过空间叠加从 发光构件370发出的单原色光来显示图像。下文中，表现出红、绿 和蓝光的^f象素净皮称作红、绿、和蓝像素并且以R、 G、和B表示。每个发光件370可具有包括用于发光的发射层(未示出)和用 于提高发射层发光效率的辅助层(未示出)的多层结构。辅助层可 包括用于提高电子和空穴平衡的电子转移层(未示出)和空穴转移 层(未示出)，以及用于^是高电子和空穴注入的电子注入层(未示 出)和空穴注入层(未示出)。公共电极270形成于发光件370和隔离物361上。公共电极270被供以公共电压Vss并且优选由反射材料(如钙、钡、镁、铝、银 等)或者透明材4牛(如ITO和IZO)制成。像素电极191、发光件370、以及公共电极270形成有机发光 二极管LD，以像素电极191作为阳极并且以公共电极270作为阴 才及，或者反之亦然。在上述OLED中，连4妄至斥册才及线121的第二控制电才及124a、 连才妄至教::悟线171的第二llr入电4及173a、以及第二l叙出电才及175a 连同第二半导体岛状物154a —起形成开关薄膜晶体管Qs，所述开 关薄膜晶体管具有形成于第二半导体岛状物154a中的沟道，所述 第二半导体岛状物布置在第二输入电4及173a与第二输出电才及175a 之间。同样，连接至第二输出电极175a的第一控制电极124b、连 接至驱动电压线172的第一输入电极173b、以及连接至像素电极 191的第一丰lT出电才及175b连同第一半导体岛状物154b —起形成驱 动薄膜晶体管Qd，所述驱动薄膜晶体管具有形成于第一半导体岛状物154b中的沟道，所述第一半导体岛状物布置在第一输入电极 173b与第 一输出电4及175b之间。此外，第一半导体岛状物154b由多晶硅制成，并且第二半导 体岛状物154a由非晶石圭组成。OLED朝向基板110的顶部或底部发光以显示图像。在朝向基 板110顶部发光的顶部发射型OLED中使用不透明像素电极191和 透明公共电极270的组合，并且在朝向基^反110底部发光的底部发 射型OLED中使用透明像素电极191和不透明公共电极270的组合。才艮据本发明的示例性实施例，除了包括一个驱动晶体管Qd和 一个开关晶体管Qs以夕卜，OLED的每个像素PX可进一步包括用于 补偿驱动晶体管Qd和有机发光二极管劣势的晶体管。在图4示出的本发明示例性实施例中，与图3示出的实施例不 同，第二控制电极124a布置在与第一lt入电才及173b和第一l命出电 极175b相同的层上。此外，省略了第二栅绝缘层140q，并且第二 输入电极173a和第二输出电极175a布置在与第一控制电极124b 相同的层上。因此，与图3的OLED的结构相比，简化了图4的 OLED的结构。在图5示出的本发明示例性实施例中，与图3示出的实施例不 同，驱动薄膜晶体管Qd和开关薄膜晶体管Qs具有基本相同的截面 结构。详细地，第二欧姆4妄触163a和165a，以及第 一欧姆4妄触163b 和165b布置在4皮此相同的层上，并且第二半导体岛状物154a和第 二阻挡层144a形成于第二欧姆4妄触163a和165a上。凄史据线171和第二丰命出电才及175a布置在与驱动电压线172和 第一输出电极175b相同的层上，并且栅绝缘层140覆盖它们。栅极线121布置在栅绝缘层140上，并且由连同第一控制电极 124b —起的单层结构4屯化层180覆盖。在图5的实施例中，因为开关薄膜晶体管Qs和驱动薄膜晶体 管Qd形成于相同的层上并且具有相同的结构，所以简化了 OLED 的结构和制造方法。现在，参照图6至21以及图2和3描述制造图2和3中示出 的OLED的方法。图6、 8、 10、 12、 14、 16、 18和20是才艮据本发明示例性实施 例的制造方法的步骤过程中图2和3所示的OLED的布置图，图7 是图6中所示的OLED的沿线VII-VII截取的截面^L图，图9是图 8中所示的OLED的沿线IX-IX截取的截面视图，图11是图10中 所示的OLED的沿线XI-XI截取的截面^L图，图13是图12中所示 的OLED的沿线XIII-XIII截取的截面视图，图15是图14中所示 的OLED的沿线XV-XV截取的截面视图，图17是图16中所示的 OLED的沿线XVII-XVII截取的截面视图，图19是图18中所示的 OLED的沿线XIX-XIX截取的截面视图，以及图21是图20中所示 的OLED的沿线XXI-XXI截耳又的截面^L图。参照图6和7,过渡层115和非本4正半导体层顺序i也形成于由 诸如透明玻璃、石英、或蓝宝石的材料制成的绝缘基板110上。过 渡层115优选由具有大约5000 A厚度的氧化硅(Si02)制成，并且非 本征半导体层优选由具有大约300至大约2000 A厚度的高掺杂有n 型杂质的n+非晶硅制成。接着，通过使用电场增强快速热退火(FE-RTA)方法使非本征半 导体层结晶并且进行蚀刻以形成包括多个突出部163b和多个欧姆 接触岛状物165b的多个欧姆接触条带162。如图8和9所示，具有大约50至2000 A厚度的微晶硅层和具 有大约500 A厚度的由氮化硅制成的阻挡层通过利用化学气相沉积 法(CVD)顺次地沉积。，接着，光致抗蚀剂薄膜形成于阻挡层上并 被曝光。接着，使光致抗蚀剂薄膜显影，并且通过利用光致抗蚀剂 薄膜作为掩模蚀刻微晶硅层和阻挡层以形成具有基本相同平面形 状的多个阻挡件144和多个第一半导体岛状物154b。同时，露出欧 姆接触条带162和欧姆接触岛状物165b。这里，术语微晶是指其晶粒的直径小于l(T6m，并且当晶体具 有大于1(T6111的晶粒直径时，^皮归类为多晶。由于欧姆4妄触163b和165b是多晶，孩i晶第一半导体岛状物 154b的特性，特别是两者间的接触特性，可被提高。而且，由于通 过在^[氐温下4吏用CVD沉积樣i晶石圭层，可防止由于热处理引起的基 板110的变形和由于脱氢作用引起的微晶结构缺陷。因此，阻挡件 144的材料的选择可简化。此外，由于在欧姆接触163b和165b结晶后形成微晶硅层，因 此杂质不会扩散进微晶硅层。另一方面，当制造传统薄膜晶体管时，由于欧姆接触163b和 165b布置在第一半导体岛状物154b上，所以干法蚀刻欧姆4妄触 163b和165b时第一半导体岛状物154b的表面一皮露出。因此，第 一半导体岛状物154b的表面易于损坏。然而，这种情况在根据本 发明示例性实施例的OLED中不会发生，因为阻挡件144防止第一 半导体岛状物154b在后续的过程中^皮损坏。接着，如图10和11中所示，利用CVD对导电层进行溅射或 沉积并进行光蚀刻以形成包括多个第一输入电极173b和多个第一 输出电极175b的多条驱动电压线172。用于光刻工艺中的掩模与用 于形成欧姆接触163b和165b的掩模可相同，从而可减少掩模的数 量。在该实施例中，驱动电压线172具有与欧姆接触条带162基本 相同的平面形状，并且第一l命出电才及175b具有与欧姆4妻触岛状物 165b基本相同的平面形状。参照图12和13,在沉积第一4册绝多彖层140p后，形成多个第一 控制电极124b和包括多个第二控制电极124a和多个端部129的多 条栅极线121。参照图14和15，通过使用CVD，第二栅绝缘层140q、本征 (intrinsic)非晶硅层、和非本征非晶硅层被顺序沉积，并且光蚀刻 非本征非晶硅层和本征非晶硅层以在第二;f册绝缘层140q上形成多 个非本4正半导体岛状物164a和多个第二半导体岛状物154a。接着，如图16和17所示，通过CVD对导电层溅射或沉积并 进行光蚀刻以形成包括多个第二输入电极173a和多个端部179的 多条凄t据线171以及多个第二输出电极175a。非本征半导体岛状物164a的没有^皮数据导体171和175a所覆 盖的暴露部分，通过蚀刻^皮移除以形成多个欧姆4妄触岛状物163a 和165a并暴露部分第二半导体岛状物154a。可接着进行氧等离子 体处理以稳固第二半导体岛状物154a的暴露表面。参照图18和19,包4舌下部层180p和上部层180q的4屯4匕层180 通过CVD或印刷法等沉积，并连同第一和第二4册绝缘层140p和 140q —起形成图案以形成露出部分第二输出电极175a和第一控制电才及124b、笫一输出电才及175b、以及4册4及线121和数据线171的 端吾卩129和179的多个4妄触孑L 181、 182、 184、 185a和185b。接着，如图20和21所示，通过溅射等在钝化层180上沉积透 明导电膜，并对其进行光蚀刻以形成多个^f象素电才及191、多个连4妄 件85 ，和多个4妄触辅助81和82 。可子》改上述制造方法以形成具有不同结构的OLED，例如，图 4和图5中的OLED。在上述制造方法中，首先形成并结晶欧姆4妄触，接着，形成樣l 晶半导体从而可防止由于损坏的半导体、杂质的扩散、和基板变形引起的未对准。的接触引起的缺陷。这种情况下，可省略半导体的热处理。从而， 可简化用于绝缘层的材料的选择。进一步地，使用相同的掩模形成驱动电压线、输出电极、和欧 姆接触，从而使得制造过程简化。虽然已参照示例性实施例详细描述了本发明，但是本领域技术 人员将理解，在不背离所附权利要求所述的本发明的精神和范围的 前提下，可以做出各种修改和替换。
权利要求
1.一种薄膜晶体管，包括形成于基板上的第一和第二欧姆接触；形成于所述第一和第二欧姆接触以及所述基板上的半导体，所述半导体包含微晶硅；形成于所述半导体上的阻挡件；形成于所述第一欧姆接触上的输入电极；形成于所述第二欧姆接触上的输出电极；形成于所述阻挡件、所述输入电极、和所述输出电极上的绝缘层；以及形成于所述绝缘层上并布置于所述半导体上的控制电极。
2. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，每个所述第一和第 二欧姆4妻触包含多晶；圭。
3. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述阻挡件包含氮 化石圭或氧化石圭。
4. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述输入和输出电 才及具有分别与所述第 一和第二欧姆4妄触基本相同的平面形状。
5. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，部分所述输入电极 和部分所述输出电极布置在所述阻挡件上。
6. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述半导体具有与 所述阻挡件基本相同的平面形状。
7. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述微晶硅具有小 于10—6m的晶粒直径。
8. —种有机发光器件，包括形成于基外反上的第 一和第二欧姆接触；形成于所述第 一和第二欧姆4妾触以及所述基才反上的第一 半导体，所述第一半导体包含微晶硅；形成于所述第一半导体上的阻挡件；形成于所述第 一 欧姆4妄触上的第一^T入电极和形成于所 述第二欧姆4妄触上的第一输出电才及；形成于所述阻挡件、所述第一输入电才及、和所述第一输出电才及上的第一绝缘层；形成于所述第一绝缘层上并布置于所述第一半导体上的 第一控制电极；形成于所述第 一绝纟彖层上并与所述第 一控制电4及分离的 第二控制电极；形成于所述第一和第二控制电极上的第二绝缘层；形成于所述第二绝纟彖层上并布置于所述第二控制电一及上 的第二半导体；形成于所述第二半导体上的第三和第四欧姆^妄触；形成于所述第三欧姆接触上的第二豸lr入电才及和形成于所 述第四欧姆接触上的第二输出电极；形成于所述第二4命入电^L、所述第二^r出电^L、和所述第二半导体上的第三绝缘层；以及连接至所述第一输出电极并形成于所述第三绝缘层上的 有才几发光元Y牛。
9. 4艮据权利要求8所述的器件，其中，每个所述第一和第二欧姆 才妄触包含多晶石圭。
10. 根据权利要求8所述的器件，其中，所述阻挡件包含氮化硅或 氧化硅。
11. 根据权利要求8所述的器件，其中，所述第一输入和输出电极 具有分别与所述第 一和第二欧姆接触基本相同的平面形状。
12. 4艮据4又利要求8所述的器件，其中，部分所述第一输入电^l和 部分所述第一输出电极布置于所述阻挡件上。
13. 权利要求8所述的器件，其中，所述第二半导体包含非晶硅。
14. 一种有机发光器件，包括形成于基4反上并-iU皮此分离的第一、第二、第三和第四 欧姆4妄触；形成于所述第一和第二欧姆接触上的第一半导体；形成于所述第三和第四欧姆"t妄触上的第二半导体；形成于所述第 一半导体上的第 一 阻挡件；形成于所述第二半导体上的第二阻挡件；形成于所述第 一 欧姆4妾触上的第一 入电才及和形成于所 述第二欧姆4妄触上的第一输出电才及；形成于所述第三欧姆接触上的第二输入电极和形成于所述第四欧姆4妾触上的第二输出电才及；形成于所述第一和第二输入电才及以及所述第一和第二输 出电极上的绝缘层；形成于所述绝缘层上并分别"f荅接所述第一和第二半导体 的第一和第二控制电极。
15. 根据权利要求14所述的器件，其中，所述第一和第二阻挡件 包含氮化硅或氧化硅。
16. 根据权利要求14所述的器件，其中，所述第一输入电极、所 述第一输出电极、所述第二输入电极和所述第二输出电极具有 分别与所述第一、第二、第三和第四欧姆4妄触基本相同的平面 形状。
17. 根据权利要求14所述的器件，其中，部分所述第一输入电极 和部分所述第一输出电极布置于所述第一阻挡件上，并且部分 所述第二输入电4及和部分所述第二输出电4及布置于所述第二 阻挡件上。
18. —种制造薄膜晶体管的方法，包括在基板上形成第 一和第二欧姆接触；在所述第一和第二欧姆接触以及所述基外反上形成半导 体，所述半导体包含微晶硅；在所述半导体上形成阻挡件；在所述第一和第二欧姆接触以及所述阻挡件上形成输入 电才及和IIT出电才及；在所述lt入电才及、所述输出电才及、和所述阻挡件上形成绝缘层；以及在所述绝缘层上和所述半导体上形成控制电极。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述阻挡件包含氮化硅 或氧化硅。
20. 才艮据4又利要求18所述的方法，其中，形成所述半导体和所述 阻挡件包括沉积樣i晶^圭层；在所述樣t晶石圭层上沉积阻挡层；以及通过光刻工艺蚀刻所述微晶硅层和所述阻挡层。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中，使用化学气相沉积法(CVD)沉积所述樣t晶石圭层和所述阻挡层。
22. 根据权利要求18所述的方法，其中，使用相同的掩模形成所 述第一和第二欧姆接触以及所述输入和输出电极。
23. 根据权利要求18所述的方法，其中，形成所述第一和第二欧 姆才妄触包4舌沉积包含非晶硅的非本征半导体层；通过进行热处理使所述非本征半导体层结晶；以及蚀刻所述非本征半导体层以形成所述第 一和第二欧姆接触。
24. —种制造有4几发光器件的方法，包括形成驱动薄膜晶体管，其中，形成所述驱动薄膜晶体管包括在基板上形成第 一和第二欧姆接触；在所述第 一和第二欧姆接触和所述基板上形成半导 体，所述半导体含微晶硅；在所述半导体上形成阻挡件；在所述第一和第二欧姆4妾触以及所述阻挡件上形成 丰t入电才及和llT出电才及；在所述输入电才及、所述l命出电才及、和所述阻挡件上 形成绝纟彖层；以及在所述绝缘层上和所述半导体上形成控制电极；形成连接至所述控制电极的开关薄膜晶体管；以及形成连接至所述输出电极的有机发光元件。
全文摘要
一种薄膜晶体管包括形成于基板上的第一和第二欧姆接触，其中每个第一和第二欧姆接触都包含多晶硅；形成于第一和第二欧姆接触以及基板上的半导体，所述半导体包含微晶硅；形成于半导体上的阻挡件；形成于第一欧姆接触上的输入电极；形成于第二欧姆接触上的输出电极；形成于阻挡件、输入电极、和输出电极上的绝缘层；以及形成于绝缘层上并布置于半导体上的控制电极。
文档编号H01L21/84GK101252149SQ20071030214
公开日2008年8月27日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年2月21日
发明者崔埈厚, 曹圭湜 申请人:三星电子株式会社