[发明专利]薄膜晶体管、薄膜晶体管的制造方法及显示装置

说明书

技术领域

实施例涉及一种薄膜晶体管、一种薄膜晶体管的制造方法及一种包括该薄膜晶体管的显示装置。

背景技术

平板显示器(FPD)因包括例如尺寸紧凑和重量轻的期望特性而可用作显示装置来替代阴极射线管显示装置，并且平板显示器(FPD)可包括例如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器。在这些平板显示器中，有机发光二极管(OLED)显示器是利用通过有机薄膜中经阴极和阳极嵌入的电子和空穴的复合形成激子，从而通过来自激子的能量发射具有特定波长的光的现象的显示装置。与液晶显示器(LCD)相比，OLED可具有优异的亮度和视角特性，并且不需要背光，从而提高了对可极薄的希求。

OLED显示装置可使用薄膜晶体管作为开关元件。因此，利用提供到显示区域中的每个像素的均匀电流可实现稳定的亮度。这里，薄膜晶体管的半导体层可由例如非晶硅(a-Si)或多晶硅(poly-Si)制成。多晶硅与非晶硅相比可具有相对高的电子迁移率，从而主要应用包括由多晶硅制成的半导体层的薄膜晶体管。

在背景部分中公开的上述信息仅用于加强对描述的技术的背景的理解，因此，它可包含未形成对本领域的普通技术人员来说在本国内已知的现有技术的信息。

发明内容

实施例涉及一种薄膜晶体管、一种制造该薄膜晶体管的方法及一种包括该薄膜晶体管的显示装置，它们优于现有技术。

实施例的特征之一提供了一种薄膜晶体管，在该薄膜晶体管中，例如栅电极或光阻挡构件的金属图案在半导体层之下，且半导体层由不具有未完全晶化生长区的多晶硅制成，从而改善了薄膜晶体管的驱动特征和可靠性。

通过提供一种薄膜晶体管可实现上面和其他特征和优点的至少一种，该薄膜晶体管包括：基底；多晶硅半导体层，在基底上；金属图案，在半导体层和基底之间，金属图案与半导体层绝缘，其中，半导体层的多晶硅包括与晶化生长方向平行的晶界，多晶硅半导体层的表面粗糙度小于大约15nm，多晶硅层的表面粗糙度定义为多晶硅半导体层的表面中的最低峰与最高峰之间的距离。

晶界可与电流流动方向平行。

金属图案可以是与半导体层的一部分对应的栅电极。

薄膜晶体管还可包括：栅极绝缘层，在金属图案和半导体层之间；层间绝缘层，在半导体层上；源/漏电极，在层间绝缘层上，源/漏电极电连接到半导体层的一侧。

金属图案可以是包括一层或多层不透明层的光阻挡构件。

金属图案还可包括在一层或多层不透明层的一侧或在多层不透明层之间的一层或多层透明层。

还可通过提供一种制造包括由多晶硅制成的半导体层的薄膜晶体管的方法来实现上面和其他特征和优点中的至少一种，该方法包括以下步骤：在基底上形成金属图案；在金属图案上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成非晶硅层；利用定向横向固化工艺将非晶硅层晶化成多晶硅层；图案化多晶硅层来形成半导体层。

定向横向固化工艺可包括反复地执行晶化工艺，反复地执行晶化工艺包括以下步骤：利用具有大约365nm至大约1100nm的长度、大约5μm至大约20μm的宽度和大约150mJ/cm²至大约1000mJ/cm²的能量密度的线形激光束以脉冲形式第一次照射非晶硅层的预定区域；沿第一方向将激光束移动小于激光束宽度的一半的距离；利用所述线形激光来以脉冲形式第二次照射非晶硅层的另一预定区域。

多晶硅层可包括与第一方向平行的晶界，多晶硅层可晶化为具有小于大约15nm的表面粗糙度，所述表面粗糙度定义为多晶硅层的表面中的最低峰与最高峰之间的距离。

晶界可与电流流动方向平行。

金属图案可以是与半导体层的一部分对应的栅电极，第一绝缘层可以是栅极绝缘层。

该方法还可包括以下步骤：在半导体层上形成层间绝缘层；在层间绝缘层上形成源/漏电极，使得源/漏电极电连接到半导体层的一侧。

金属图案可以是包括一层或多层不透明层的光阻挡构件。

不透明层可包含碳，或者包含Fe、Co、V、Ti、Al、Ag、Si、Ge、Y、Zn、Zr、W、Ta、Cu、Pt和它们的合金中的至少一种。

该方法还可包括以下步骤：在半导体层上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成栅电极，使得栅电极与半导体层的一部分叠置；在栅电极上形成层间绝缘层；在层间绝缘层上形成源/漏电极，使得源/漏电极电连接到半导体层的一侧。

金属图案还可包括位于一层或多层不透明层的一侧或在多层不透明层之间的一层或多层透明层。