[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法和有机发光二极管显示装置

说明书

技术领域

非限制性示例实施例涉及一种薄膜晶体管(TFT)及其制造方法，以及一种包括该薄膜晶体管的有机发光二极管(OLED)显示装置。更具体地讲，非限制性示例实施例涉及一种能够防止在传统的结晶工艺中产生的焦耳热产生电弧的TFT。

背景技术

在结晶工艺中使用的退火方法总体上包括使用热处理炉的炉内退火方法、使用辐射热(例如卤素灯等)的快速热退火(RTA)方法、使用激光的激光退火方法、使用焦耳热的退火方法等。在可用的退火方法中，基于材料的特性和预期的工艺来确定用于结晶工艺的适合的退火方法。选择适合的退火方法要考虑的一些因素是退火温度的范围、退火温度的一致性、加热速率、冷却速率、购买价格和维护成本。然而，当仅需要在材料的局部区域高温退火或高速率退火时，退火方法的选择变得非常有限。

虽然激光退火可以使材料的表面快速退火，但是由于热处理的适用性取决于激光的波长和需要热处理的材料的种类，所以激光退火方法的适用性有限。特别地，当扫描的线性激光束重叠以使大尺寸的装置退火时，可能出现激光束的强度和激光束的照射水平方面的不一致性。此外，激光退火方法需要昂贵的设备，因而增加了维护成本。

RTA方法广泛地应用到半导体制造工艺。然而，以目前的技术，只能将RTA方法应用到直径为300mm或直径小于300mm的晶片。因为RTA方法不能使直径大于300mm的晶片均匀的退火，所以不能将RTA方法应用到直径大于300mm的晶片。此外，因为热处理的最大加热速率是400℃/秒，所以难以在需要高于400℃/秒的加热速率的工艺中使用RTA方法。

因此，已经对退火方法进行了广泛的研究，以解决这些问题并消除工艺局限性。

发明内容

因此，非限制性示例实施例涉及一种TFT及其制造方法，以及一种包括该TFT的OLED显示装置，它们基本上克服了现有技术中的一种或多种缺点。

因此，非限制性示例实施例的特征在于提供一种这样的TFT，即，能够防止在非晶硅层的结晶过程中金属层导热所导致的电弧的形成。

可以通过提供一种TFT来实现上述特征和其他优点中的至少一个，所述TFT包括：具有像素部分和互连部分的基板；在基板上的缓冲层；在缓冲层上的栅电极和栅极互连件，其中，栅电极位于像素部分，并且栅极互连件位于互连部分；在整个基板上的栅极绝缘层；在栅电极上的半导体层；电连接到半导体层的源电极和漏电极；设置在栅极互连件上的金属图案。

金属图案以及源电极和漏电极可以包含相同的材料。源电极和漏电极以及金属图案可以包含钼(Mo)、铬(Cr)、钨(W)、钼-钨(Mo-W)、铝(Al)、铝-钕(Al-Nd)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、铜(Cu)、钼(Mo)合金、铝(Al)合金和铜(Cu)合金中的一种或多种。可以单独使用这些物质或使用它们的组合。

TFT还可以包括形成在半导体层与源电极和漏电极之间的杂质掺杂的硅层。绝缘层可以形成在栅极绝缘层上。栅极互连件可以与金属图案直接接触。

TFT还可以包括半导体层，所述半导体层可以是多晶硅层。

可以通过提供一种制造薄膜晶体管的方法来实现上述特征和其他优点中的至少一个，所述方法包括：提供具有像素部分和外围部分的基板；在基板上形成缓冲层；在缓冲层上形成栅电极和栅极互连件，其中，栅电极位于像素部分，栅极互连件位于外围部分；在栅电极和栅极互连件上形成栅极绝缘层；形成非晶半导体层并对非晶半导体层进行图案化，以在像素部分的栅电极上形成半导体层图案；在基板上形成金属层，以使该金属层电连接到半导体层图案和栅极互连件；将电场施加到金属层，以使半导体图案结晶而形成半导体层；将金属层图案化，以形成电连接到像素部分的半导体层的源电极和漏电极以及在栅极互连件上的金属图案。

金属图案可以直接与栅极互连件接触。

通过向金属层通过施加大约100V/cm²至大约10000V/cm²的电场，可以产生电流。

金属层可以在基板上形成为大约50nm至大约200nm的厚度。金属层可以包含钼(Mo)、铬(Cr)、钨(W)、钼-钨(Mo-W)、铝(Al)、铝-钕(Al-Nd)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、铜(Cu)、钼(Mo)合金、铝(Al)合金和铜(Cu)合金中的一种或多种。可以单独使用这些物质或使用它们的组合。

可以在半导体层与源电极和漏电极之间形成杂质掺杂的硅层。