[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法和利用该薄膜晶体管的显示设备

说明书

技术领域

所描述的技术总地涉及薄膜晶体管及其制造方法和具有该薄膜晶体管的显示设备。更具体地说，所描述的技术总地涉及包括通过利用金属催化剂被结晶化的多晶硅层的薄膜晶体管及其制造方法和具有该薄膜晶体管的显示设备。

背景技术

大多数平板显示设备，例如有机发光二极管(OLED)显示器、液晶显示器(LCD)等，包括薄膜晶体管。尤其是，具有良好载流子迁移率的低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)能应用于高速运行电路，并且能用于CMOS电路，因此LTPS TFT已经得到普遍使用。

LTPS TFT包括通过对非晶硅膜进行结晶化而形成的多晶硅膜。

在本背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对所描述技术背景的理解，因此它可以包含不构成在本国已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

示例性实施例提供一种薄膜晶体管，包括：基板、位于所述基板上并且通过利用金属催化剂被结晶化的半导体层、与所述半导体层绝缘并且被设置在所述半导体层上的栅电极、以及被设置在所述半导体层与所述栅电极之间的吸气层，所述吸气层利用具有比所述半导体层中的金属催化剂的扩散系数小的扩散系数的金属氧化物形成。

所述吸气层的扩散系数可以大于0且小于所述金属催化剂的扩散系数的1/100。

所述薄膜晶体管可以进一步包括：被设置在所述基板与所述半导体层之间的缓冲层。所述金属催化剂可以以从1.0e12原子/cm²到1.0e15原子/cm²范围内的表面密度在所述缓冲层与所述半导体层之间分散。

所述金属催化剂可以以从1.0e12原子/cm²到1.0e15原子/cm²范围内的表面密度在所述半导体层上分散。

所述金属催化剂可以包括镍(Ni)、钯(Pd)、钛(Ti)、银(Ag)、金(Au)、锡(Sn)、锑(Sb)、铜(Cu)、钴(Co)、钼(Mo)、铽(Tb)、钌(Ru)、镉(Cd)和铂(Pt)中至少之一。

所述吸气层可以包括钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、锰(Mn)、铼(Re)、钌(Ru)、锇(Os)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、铂(Pt)、钇(Y)、镧(La)、锗(Ge)、镨(Pr)、钕(Nd)、镝(Dy)、钬(Ho)、铝(Al)、氮化钛(TiN)和氮化钽(TaN)、其合金、或其硅化物中至少之一。

所述薄膜晶体管可以进一步包括：被设置在所述吸气层与所述半导体层之间的栅绝缘层。

所述薄膜晶体管可以进一步包括：覆盖所述栅电极的层间绝缘层、形成在所述层间绝缘层上的源电极、以及形成在所述层间绝缘层上且与所述源电极间隔开的漏电极。

多个接触孔可以延伸穿过所述层间绝缘层、所述吸气层和所述栅绝缘层以露出所述半导体层的相应部分，并且所述源电极和所述漏电极通过相应接触孔接触所述半导体层的所述相应部分。

所述薄膜晶体管可以进一步包括：被设置在所述吸气层与所述半导体层之间的栅绝缘层，所述栅绝缘层利用所述半导体层被图案化，并且所述吸气层可以接触所述半导体层的一侧。

所述薄膜晶体管可以进一步包括：被设置在所述吸气层与所述栅电极之间的栅绝缘层。所述吸气层可以接触所述半导体层，并且所述吸气层和所述半导体层可以具有相同的图案。

示例性实施例提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括：提供基板；在所述基板上形成非晶硅层；通过利用金属催化剂对所述非晶硅层结晶化形成多晶硅层；通过对所述多晶硅层进行图案化形成半导体层，所述半导体层包括残余量的金属催化剂；在所述半导体层上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成多个吸气孔；在所述栅绝缘层上形成吸气金属层以通过所述多个吸气孔接触所述半导体层；以及在通过热处理过程对所述吸气金属层进行氧化的同时形成吸气层，并且减小包括在所述半导体层中的金属催化剂的密度。

所述方法可以进一步包括：在所述吸气层上形成栅电极以便叠盖所述半导体层的区域；形成层间绝缘层以覆盖所述栅电极；形成多个接触孔以穿透所述层间绝缘层、所述吸气层和所述栅绝缘层且露出所述半导体层的源部分和漏部分；以及在所述层间绝缘层上形成源电极和漏电极，以通过所述多个接触孔接触所述半导体层。

所述多个接触孔可以叠盖所述多个吸气孔。

在形成所述多个接触孔时，可以消除所述吸气层的通过所述多个吸气孔接触所述半导体层的部分。