[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

本发明涉及薄膜晶体管、制造所述薄膜晶体管的方法和包括所述薄膜晶 体管的有机发光二极管显示装置。

背景技术

通常，多晶硅可用于高场效应迁移率电路和高运行速度电路。多晶硅具 有适用于CMOS电路结构的优点并广泛用于薄膜晶体管的半导体层。这种 薄膜晶体管通常用作有源矩阵液晶显示器(AMLCD)中的有源装置并用作 有机发光二极管(OLED)的开关装置或驱动装置。

使非晶硅结晶以形成多晶硅的方法包括固相结晶、准分子激光器结晶、 金属诱导结晶和金属诱导横向结晶。固相结晶是在最高温度为约700℃下将 非晶硅退火数小时的方法，这是包括薄膜晶体管的显示装置的玻璃基板的熔 化温度。准分子激光器结晶通过用准分子激光器辐射非晶硅以将其局部在非 常短的时间内加热至高温来实现结晶。金属诱导结晶通过使非晶硅层与金属 接触、或者用金属掺杂来诱导非晶硅层相变成多晶硅层，金属例如为镍、钯、 金或铝。金属诱导横向结晶包括诱导非晶硅层的连续结晶，同时金属和硅反 应形成的硅化物横向扩展。

然而，固相结晶具有加工时间过长、以及基板因长时间的高温处理而容 易翘曲的缺点。准分子激光器结晶具有需要昂贵的激光器并形成降低半导体 层-栅绝缘层界面特性的结晶表面突起的缺点。

目前，用金属结晶非晶硅的方法正得到广泛研究，因为与固相结晶相比， 它们具有能够在较低温度和较短时间内致使结晶的优点。采用金属的结晶方 法包括金属诱导结晶法(MIC)、金属诱导横向结晶法(MILC)和超晶粒 硅(SGS)结晶法。

决定薄膜晶体管的一个重要因素是漏电流。特别是在用金属催化剂结晶 的半导体层中，金属催化剂可能会残留在沟道区，从而增大漏电流。因此， 如果不控制残留在沟道区中的金属催化剂浓度，薄膜晶体管的漏电流增大， 且其电学特性降低。

发明内容

本发明的各方面提供使用由金属催化剂结晶的半导体层的薄膜晶体管、 制造所述晶体管的方法、包括所述晶体管的有机发光二极管(OLED)显示 装置和制造OLED显示装置的方法。

根据本发明的一个方面，提供一种薄膜晶体管，包括：基板；布置在所 述基板上的缓冲层；布置在所述缓冲层上的第一半导体层和第二半导体层； 与所述第一半导体层和所述第二半导体层绝缘的栅极；使所述栅极与所述第 一半导体层和所述第二半导体层绝缘的栅绝缘层；和与所述栅极绝缘并与所 述第二半导体层连接的源极和漏极。所述第一半导体层布置在所述第二半导 体层下方，且小于所述第二半导体层。

根据本发明的另一个方面，提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括：在 基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成第一半导体层；在所述第一半导体 层上形成第二半导体层，所述第二半导体层具有比所述第一半导体层大的表 面积；在所述第二半导体层上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成栅极； 和在所述栅绝缘层上形成源极和漏极，所述源极和漏极与所述第二半导体层 连接，其中所述第一半导体层和所述第二半导体层为通过所述第一半导体层 中包含的金属催化剂结晶的多晶硅层。

根据本发明的又一个方面，提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括：在 基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成栅极；在所述栅极和所述缓冲层上 形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成第一半导体层，所述第一半导体层面 向所述栅极；在所述第一半导体层上形成第二半导体层，所述第二半导体层 具有比所述第一半导体层大的表面积；和在所述第二半导体层的相对侧形成 源极和漏极，所述源极和漏极与所述第二半导体层连接，其中所述第一半导 体层和所述第二半导体层是通过所述第一半导体层中包含的金属催化剂结 晶的多晶硅层。

根据本发明的又一个方面，提供一种OLED显示装置，包括：基板；形 成在所述基板上的缓冲层；布置在所述缓冲层上的第一半导体层；布置在所 述第一半导体层上的第二半导体层；与所述第一半导体层和所述第二半导体 层绝缘的栅极；使所述栅极与所述第一半导体层和所述第二半导体层绝缘的 栅绝缘层；与所述栅极绝缘并与所述第二半导体层连接的源极和漏极；布置 在所述源极和漏极上的绝缘层；以及布置在所述绝缘层上并与所述源极和漏 极电连接的第一电极、有机膜层和第二电极。所述第一半导体层布置在所述 第二半导体层下方，且小于所述第二半导体层。

本发明的其它方面和/或优点将在以下说明书中部分陈述，其部分内容 从说明书中是显而易见的，或者可通过本发明实践而理解。