制造薄膜晶体管的方法、薄膜晶体管基板和平板显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制造薄膜晶体管的方法、薄膜晶体管基板和平板显示装置。其中制造薄膜晶体管的方法包括：在基板上形成氧化物半导体；在基板上层叠绝缘层和金属层以覆盖氧化物半导体；在金属层上形成光敏图案；通过使用光敏图案作为掩模蚀刻金属层而形成栅电极，其中栅电极的一部分交叠氧化物半导体的第一氧化物半导体区域；通过使用光敏图案作为掩模来部分地蚀刻绝缘层而形成栅绝缘膜，其中栅绝缘膜包括在光敏图案下面的具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于第一厚度的第二厚度的第二绝缘区域；以及在栅绝缘膜上执行等离子体处理以使得氧化物半导体的在第二绝缘区域下面的第二氧化物半导体区域变得导电。

【技术实现步骤摘要】
制造薄膜晶体管的方法、薄膜晶体管基板和平板显示装置
一个或更多的实施方式针对一种制造薄膜晶体管(TFT)的方法、TFT基板和平板显示装置，更具体而言，针对使用氧化物半导体制造TFT的方法，和包括使用该方法制造的TFT的TFT基板和平板显示装置。
技术介绍
诸如有机发光二极管显示装置或液晶显示(LCD)装置的平板显示装置包括至少一个薄膜晶体管(TFT)、电容器、以及使所述至少一个TFT和电容器彼此连接的布线。所述至少一个TFT的每个包括包含沟道区、源极区和漏极区的有源层，以及在沟道区上通过栅绝缘层与有源层电绝缘的栅电极。TFT的有源层通常由诸如非晶硅或多晶硅的半导体材料形成。当有源层是由非晶硅形成时，TFT的迁移率低，因此驱动电路不能高速运行。当有源层是由多晶硅形成时，尽管TFT的迁移率高，但是阈值电压是不均匀的并且需要额外的补偿电路。此外，因为使用低温多晶硅(LTPS)制造TFT的常规方法使用昂贵的激光热处理，所以投资和器材管理成本高，尤其对于大型基板。
技术实现思路
额外的特征将在以下的描述中被部分地阐述，且部分地将自该描述明显或者可以通过所给出的实施方式的实践而习知。根据一个或多个实施方式，一种制造薄膜晶体管(TFT)的方法包括：在基板上形成氧化物半导体图案；在其上形成有氧化物半导体图案的基板上顺序地层叠绝缘材料层和金属层；在金属层上形成光敏图案；通过使用光敏图案作为掩模蚀刻金属层而形成栅电极，其中栅电极的至少一部分交叠氧化物半导体图案的第一氧化物半导体区域；通过使用光敏图案作为掩模来部分地蚀刻绝缘材料层而形成栅绝缘膜，其中栅绝缘膜包括在光敏图案下面的具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于第一厚度的第二厚度的第二绝缘区域；并且在栅绝缘膜上执行等离子体处理，使得氧化物半导体图案的在第二绝缘区域下面的第二氧化物半导体区域变得导电。等离子体处理使用含氢气体。第二厚度可以在从大约到大约的范围。该方法还可以包括：去除光敏图案；在栅电极和栅绝缘膜上形成层间绝缘膜；通过蚀刻栅绝缘膜和层间绝缘膜，形成接触孔，第二氧化物半导体区域的一部分经由该接触孔暴露；以及形成经由接触孔电连接到第二氧化物半导体区域的暴露部分的电极。形成栅电极可以包括使用光敏图案作为掩模湿法蚀刻金属层，其中栅电极的侧表面从光敏图案的侧表面向内设置。形成栅绝缘膜可以包括通过使用光敏图案作为掩模来部分地干蚀刻绝缘材料层，其中光敏图案的边缘对应于在第一绝缘区域和第二绝缘区域之间的边界。第一绝缘区域可以包括被栅电极覆盖的中心部分和没有被栅电极覆盖的边缘部分。执行等离子体处理可以包括：去除光敏图案；和使用栅电极作为掩模执行等离子体处理以形成氧化物半导体图案，氧化物半导体图案包括在第一绝缘区域的中心部分下面的第一氧化物半导体区域、在第一绝缘区域的边缘部分下面的第三氧化物半导体区域、以及在第二绝缘区域下面的导电的第二氧化物半导体区域，其中第三氧化物半导体区域具有小于第一氧化物半导体区域的电阻且大于第二氧化物半导体区域的电阻的电阻。根据一个或多个实施方式，一种薄膜晶体管(TFT)基板包括：基板；氧化物半导体图案，设置在基板上并且包括半导体特性的第一氧化物半导体区域和导电的第二氧化物半导体区域；栅绝缘膜，设置在其上形成有氧化物半导体图案的基板上并且包括具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于第一厚度的第二厚度的第二绝缘区域；栅电极，设置在第一绝缘区域上，其中栅电极的至少一部分交叠第一氧化物半导体区域；以及层间绝缘层，设置在其上形成有栅电极的栅绝缘膜上，其中第二氧化物半导体区域由于在栅电极和栅绝缘膜上执行的氢气基等离子体工艺而变得导电。TFT基板还可以包括设置在层间绝缘膜上的电极，该电极经由穿过层间绝缘膜和栅绝缘膜的接触插塞而电连接到第二氧化物半导体区域。第二厚度可以在从大约到大约的范围。第一绝缘区域可以包括被栅电极覆盖的中心部分和没有被栅电极覆盖的边缘部分。氧化物半导体图案可以包括第三氧化物半导体区域，该第三氧化物半导体区域设置在第一氧化物半导体区域和第二氧化物半导体区域之间并且具有小于第一氧化物半导体区域的电阻且大于第二氧化物半导体区域的电阻的电阻。根据一个或多个实施方式，一种平板显示装置包括：基板；氧化物半导体，设置在基板上并且包括半导体特性的第一氧化物半导体区域和导电的第二氧化物半导体区域；栅绝缘膜，设置在其上形成有氧化物半导体图案的基板上，并且包括具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于第一厚度的第二厚度；栅电极，设置在第一绝缘区域上，其中栅电极的至少一部分交叠第一氧化物半导体区域；层间绝缘膜，设置在其上形成有栅电极的栅绝缘膜上；以及电极，设置在层间绝缘膜上，该电极经由穿过层间绝缘膜和栅绝缘膜的接触插塞而电连接到第二氧化物半导体区域。第二氧化物半导体区域可以由于在栅电极和栅绝缘膜上执行的氢气基等离子体工艺上而变得导电。第二厚度可以在从大约到大约的范围。第一绝缘区域可以包括被栅电极覆盖的中心部分和没有被栅电极覆盖的边缘部分。氧化物半导体图案可以包括第三氧化物半导体区域，该第三氧化物半导体区域设置在第一氧化物半导体区域和第二氧化物半导体区域之间并且具有小于第一氧化物半导体区域的电阻且大于第二氧化物半导体区域的电阻的电阻。该平板显示装置还可以包括：电连接到所述电极的像素电极；面对像素电极的对电极；以及设置在像素电极和对电极之间的有机发光层。该平板显示装置还可以包括：电连接到所述电极的像素电极；面对像素电极的对电极；以及设置在像素电极和对电极之间的液晶层。附图说明图1是根据一实施方式的薄膜晶体管(TFT)基板的剖视图。图2A至2H是根据一实施方式的顺序地示出制造TFT的方法的剖视图。图3是根据另一实施方式的TFT基板的剖视图。图4是示出制造图3的TFT的方法的剖视图。图5是根据一实施方式的有机发光二极管显示装置的剖视图。图6是根据一实施方式的液晶显示(LCD)装置的剖视图。具体实施方式本专利技术构思的实施方式可以包括各种实施方式和变形，其实施方式将在图中示出并且将在此处被详细地描述。本专利技术构思的特征和实现所述特征的方法将参考在其中示出本专利技术构思的示例性实施方式的附图被更全面地描述。然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式实现且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。还将理解，此处使用的术语“包括”和/或“包括……的”表明所述特征或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征或组件的存在或添加。将理解，当层、区域或元件被称为“形成在”另一层、区域或元件“上”时，它可以直接或间接地形成在所述另一层、区域或元件上。为了说明的方便，元件的尺寸可以被夸大。现在将详细参考示例性实施方式，其示例在附图中示出。在图中，相同的元件可以通过相同的附图标记表示，并且将不给出其重复的说明。图1是根据一实施方式的薄膜晶体管(TFT)基板100的剖视图。参考图1，TFT基板100包括基板110、氧化物半导体图案115、栅绝缘膜120、栅电极125、层间绝缘膜130和电极135。氧化物半导体图案115设置在基板110上，并且包括具有半导体特性的第一氧化物半导体区域115a和导电特性的第二氧化物半导体区域115b。栅绝缘膜120设置在基板110上以覆盖氧化物半导体图案115。栅绝缘膜120包括具有第一厚度da的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造薄膜晶体管的方法，所述方法包含：在基板上形成氧化物半导体图案；在其上形成有所述氧化物半导体图案的所述基板上顺序地层叠绝缘材料层和金属层；在所述金属层上形成光敏图案；通过使用所述光敏图案作为掩模蚀刻所述金属层而形成栅电极，其中所述栅电极的至少一部分交叠所述氧化物半导体图案的第一氧化物半导体区域；通过使用所述光敏图案作为掩模部分地蚀刻所述绝缘材料层而形成栅绝缘膜，其中所述栅绝缘膜包括在所述光敏图案下面的具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于所述第一厚度的第二厚度的第二绝缘区域；以及在所述栅绝缘膜上执行等离子体处理，使得所述氧化物半导体图案的在所述第二绝缘区域下面的第二氧化物半导体区域变得导电。

【技术特征摘要】
2015.12.21 KR 10-2015-01827911.一种制造薄膜晶体管的方法，所述方法包含：在基板上形成氧化物半导体图案；在其上形成有所述氧化物半导体图案的所述基板上顺序地层叠绝缘材料层和金属层；在所述金属层上形成光敏图案；通过使用所述光敏图案作为掩模蚀刻所述金属层而形成栅电极，其中所述栅电极的至少一部分交叠所述氧化物半导体图案的第一氧化物半导体区域；通过使用所述光敏图案作为掩模部分地蚀刻所述绝缘材料层而形成栅绝缘膜，其中所述栅绝缘膜包括在所述光敏图案下面的具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于所述第一厚度的第二厚度的第二绝缘区域；以及在所述栅绝缘膜上执行等离子体处理，使得所述氧化物半导体图案的在所述第二绝缘区域下面的第二氧化物半导体区域变得导电。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体处理使用含氢气体。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二厚度在从到的范围。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：去除所述光敏图案；在所述栅电极和所述栅绝缘膜上形成层间绝缘膜；通过蚀刻所述栅绝缘膜和所述层间绝缘膜，形成接触孔，其中所述第二氧化物半导体区域的一部分通过该接触孔暴露；以及形成通过所述接触孔电连接到所述第二氧化物半导体区域的暴露部分的电极。5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述栅电极包含使用所述光敏图案作为掩模湿法蚀刻所述金属层，其中所述栅电极的侧表面从所述光敏图案的侧表面向内设置。6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述栅绝缘膜包含使用所述光敏图案作为掩模部分地干蚀刻所述绝缘材料层，其中所述光敏图案的边缘对应于在所述第一绝缘区域和所述第二绝缘区域之间的边界。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一绝缘区域包含被所述栅电极覆盖的中心部分和没有被所述栅电极覆盖的边缘部分。8.根据权利要求7所述的方法，其中执行所述等离子体处理包含：去除所述光敏图案；以及使用所述栅电极作为掩模执行等离子体处理以形成包含在所述第一绝缘区域的所述中心部分下面的所述第一氧化物半导体区域、在所述第一绝缘区域的所述边缘部分下面的第三氧化物半导体区域以及在所述第二绝缘区域下面的所述导电的第二氧化物半导体区域的所述氧化物半导体图案，其中所述第三氧化物半导体区域具有小于所述第一氧化物半导体区域的电阻且大于所述第二氧化物半导体区域的电阻的电阻。9.一种薄膜晶体管基板，包含：基板；氧化物半导体图案，设置在所述基板上并且包含半导体特性的第一氧化物半导体区域和导电的第二氧化物半导体区域；栅绝缘膜，设置在其上形成有所述氧化物半导体图案的所述基板上，并且包含具有第一厚度的第一绝缘区域和具有小于所述第一厚度的第二厚度的第二绝缘区域；栅电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔新逸，赵炫珉，金湘甲，梁成勋，丁有光，安秉斗，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR