[发明专利]薄膜晶体管、其制备方法和包括它的平板显示装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年1月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 第10-2009-0002240号的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管及其制备方法和具有所述薄膜晶体管的平板显 示装置。

背景技术

薄膜晶体管通常包括具有沟道区、源区和漏区的活化层和栅极，所述栅 极在沟道区的上部或下部形成，且通过栅绝缘膜与活化层电绝缘。

上述形成的薄膜晶体管的活化层通常由诸如非晶硅或多晶硅(即多晶 硅)等半导体材料形成。然而，如果活化层由非晶硅形成，其中的低电子/ 空穴迁移率导致很难实现高速驱动电路；如果活化层由多晶硅形成，尽管电 子/空穴迁移率高，但是阈值电压不一致导致需加入单独的补偿电路。

此外，用低温多晶硅(LTPS)制备薄膜晶体管的常规方法包括如激光 退火等昂贵的工艺，且难以控制所得晶体管的性质。

为了解决此类问题，最近已有提议将化合物半导体作为活化层。日本待 审专利公开第2004-273614号公开了具有主要由氧化锌(ZnO)形成的活化 层的薄膜晶体管，或具有含氧化锌(ZnO)的化合物半导体的薄膜晶体管。

含氧化锌(ZnO)作为主要成分的化合物半导体被认为是非晶的稳定材 料。如果将此类化合物半导体用作活化层，化合物半导体具有多种优点，如 薄膜晶体管可以使用现有加工设备在低于350℃的低温下制造，且离子注入 工艺可以省略。

然而，如果使用化合物半导体，当在活化层的上部形成薄膜或蚀刻所形 成的薄膜时，会产生因等离子体所引起的损坏，使得在电学性质上产生变化。 电学性质的不良变化包括因轰击效应和辐射效应等导致的载流子增加等。因 为化合物半导体的电学性质受损，所以薄膜晶体管阈值电压中的变化等和基 板内电学性质的分散度降低。

在具有由多晶硅形成的活化层的薄膜晶体管中，钝化层通常由氧化硅 (SiO₂)、氮化硅(SiN_X)或氧化铝(Al₂O₃)形成。然而，在具有由含氧的 化合物半导体形成的活化层的薄膜晶体管中，如果钝化层由氧化硅(SiO₂)、 氮化硅(SiN_x)或氧化铝(Al₂O₃)形成，这会引起电学性质的降低。电学 性质的降低被认为是在沉积过程中等离子体导致活化层损坏的结果。如果产 生因等离子体所引起的损坏，活化层的载流子浓度会因缺乏氧而增加，关断 电流会因这些过多的载流子而增加，且S因子性质会降低。

发明内容

本发明的多个方面提供了可以防止因活化层损坏造成电学性质和其分 散度降低的薄膜晶体管、制备所述薄膜晶体管的方法和具有所述薄膜晶体管 的平板显示装置。本发明的多个方面提供了可以用于大基板以制备大显示装 置的薄膜晶体管、制备所述薄膜晶体管的方法和具有所述薄膜晶体管的平板 显示装置。

根据本发明的多个方面，提供了薄膜晶体管，包括：形成在基板上的栅 极；活化层，所述活化层形成在所述栅极上，通过栅绝缘膜与所述栅极绝缘， 并由含氧的化合物半导体形成；形成在所述活化层上的钝化层；和源极和漏 极，形成所述源极和所述漏极以接触所述活化层，其中所述钝化层包括钛的 氧化物(TiOx)。

根据本发明的另一个方面，提供了制备薄膜晶体管的方法，包括：在基 板上形成栅极；形成栅绝缘膜以覆盖所述栅极；在所述栅绝缘膜上形成由含 氧的化合物半导体所形成的活化层；在所述活化层上形成包括钛的氧化物的 钝化层；和形成源极和漏极以接触所述活化层。