薄膜晶体管基板及其制造方法和显示装置制造方法及图纸

技术编号:18428418 阅读:51 留言:0更新日期:2018-07-12 02:29
公开了一种薄膜晶体管基板及其制造方法和显示装置。所述薄膜晶体管基板可包括:基础基板;设置在所述基础基板上的第一保护膜;设置在所述第一保护膜上的氧化物半导体层;栅极电极,所述栅极电极与所述氧化物半导体层绝缘并且与所述氧化物半导体层的至少一部分部分地交叠;与所述氧化物半导体层连接的源极电极;和漏极电极,所述漏极电极设置在距所述源极电极预定间隔处并且与所述氧化物半导体层连接,其中所述氧化物半导体层具有2.4at%(原子百分比)~2.6at%的氢含量。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管基板及其制造方法和显示装置相关申请的交叉引用本申请要求于2016年12月30提交的韩国专利申请No.10-2016-0184512的权益,通过引用将该专利申请结合在此,如同在此完全阐述一样。
本专利技术的实施方式涉及一种包括氧化物半导体层的薄膜晶体管基板及其制造方法和显示装置。
技术介绍
晶体管广泛用作电学领域中的开关器件或驱动器件。尤其是,薄膜晶体管可易于制备在玻璃基板或塑料基板上,由此薄膜晶体管可用作诸如液晶显示装置或有机发光装置之类的显示装置中的开关器件。根据有源层的材料,薄膜晶体管可大致分为使用非晶硅有源层的非晶硅薄膜晶体管、使用多晶硅有源层的多晶硅薄膜晶体管和使用氧化物半导体有源层的氧化物半导体薄膜晶体管。在非晶硅薄膜晶体管(a-SiTFT)的情形中,可通过在短时间内沉积非晶硅形成有源层,由此制造时间相对较短且制造成本降低。同时,有源层中的载流子迁移率较低,使得电流驱动能力不佳。此外,由于阈值电压的变化,非晶硅薄膜晶体管不能用于有源矩阵有机发光装置(AMOLED)。在多晶硅薄膜晶体管(poly-SiTFT)的情形中,沉积非晶硅,然后将其结晶。制造多晶硅薄膜晶体管的工艺需要非晶硅的结晶,使得制造成本增加。此外,由于在高温执行结晶,所以难以将多晶硅薄膜晶体管应用于大尺寸装置。此外,在多晶硅薄膜晶体管中难以确保多晶特性的均匀性。同时,在氧化物半导体薄膜晶体管的情形中,在低温形成用于有源层的氧化物层,有源层中的载流子具有较高迁移率,并且氧化物的电阻根据氧含量而发生很大变化,由此易于实现期望的特性。此外,由于氧化物的特性,氧化物半导体是透明的,使得可易于获得透明显示装置。由于这个原因,氧化物半导体薄膜晶体管的应用引起了很大关注。这种氧化物半导体可由氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(InZnO)或氧化铟镓锌(InGaZnO4)形成。[现有技术文献][专利文献][用于改变薄膜的特性的方法]韩国专利申请No.P10-2013-0005931[薄膜晶体管、其制造方法以及包括薄膜晶体管的电子装置]韩国专利申请No.P10-2014-0074742
技术实现思路
因此,本专利技术的实施方式旨在提供一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的薄膜晶体管基板及其制造方法和包括薄膜晶体管基板的显示装置。本专利技术实施方式的一个方面旨在提供一种通过调整对应于有源层的氧化物半导体层中的氢含量而具有优良电特性的薄膜晶体管基板及其制造方法和包括薄膜晶体管基板的显示装置。在下面的描述中将部分列出本专利技术实施方式的附加优点和特征,这些优点和特征的一部分根据下面的解释对于所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本专利技术实施方式的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本专利技术实施方式的这些目的和其它优点。为了实现这些和其它优点并根据本专利技术实施方式的意图,如在此具体化和概括描述的,提供了一种薄膜晶体管基板,可包括:基础基板;设置在所述基础基板上的第一保护膜;设置在所述第一保护膜上的氧化物半导体层;栅极电极,所述栅极电极与所述氧化物半导体层绝缘并且与所述氧化物半导体层的至少一部分部分地交叠;与所述氧化物半导体层连接的源极电极;和漏极电极,所述漏极电极设置在距所述源极电极预定间隔处并且与所述氧化物半导体层连接,其中所述氧化物半导体层具有2.4at%(原子百分比)~2.6at%的氢含量。在本专利技术实施方式的另一个方面中,提供了一种制造薄膜晶体管基板的方法,可包括:在基础基板上形成第一保护膜;在所述第一保护膜上形成氧化物半导体层;形成源极电极和漏极电极,所述源极电极和所述漏极电极彼此以预定间隔设置并且与所述氧化物半导体层连接;和形成栅极电极,所述栅极电极与所述氧化物半导体层绝缘并且与所述氧化物半导体层的至少一部分部分地交叠,其中所述氧化物半导体层具有2.4at%(原子百分比)~2.6at%的氢含量。在本专利技术实施方式的又一个方面中,提供了一种显示装置,可包括:基板;设置在所述基板上的第一保护膜;设置在所述第一保护膜上的薄膜晶体管;和设置在所述薄膜晶体管上的光量调节层,其中所述薄膜晶体管包括:设置在所述第一保护膜上的氧化物半导体层;栅极电极,所述栅极电极与所述氧化物半导体层绝缘并且与所述氧化物半导体层的至少一部分交叠;与所述氧化物半导体层连接的源极电极;和漏极电极,所述漏极电极设置在距所述源极电极预定间隔处并且与所述氧化物半导体层连接,其中所述氧化物半导体层具有2.4at%~2.6at%的氢含量。应当理解,本专利技术实施方式前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的,旨在对要求保护的本专利技术提供进一步的解释。附图说明被包括用来给本专利技术实施方式提供进一步理解并且并入本申请构成本申请一部分的附图图解了本专利技术的实施方式,并与说明书一起用于解释本专利技术实施方式的原理。在附图中:图1到5是图解根据本专利技术实施方式的薄膜晶体管基板的剖面图;图6A到6E图解了根据本专利技术实施方式的薄膜晶体管基板的制造方法;图7图解了注入氢的工艺;图8和9是图解根据本专利技术一个实施方式的显示装置的剖面图;图10A到10D是显示薄膜晶体管的电特性的图表;图11A到11D是薄膜晶体管的X射线光电子能谱图表;图12是氧含量的图表;图13A和13B是卢瑟福背散射能谱(RBS)分析图表;以及图14A和14B是飞行时间弹性反冲检测(Time-of-FlightElasticRecoilDetection,TOF-ERD)分析图表。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的示例性实施方式进行描述,附图中图解了这些实施方式的一些例子。尽可能地将在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本专利技术的优点和特征以及其实现方法。然而,本专利技术可以以不同的形式实施,不应解释为限于在此列出的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使本专利技术的公开内容全面和完整,并将本专利技术的范围充分地传递给所属领域技术人员。此外,本专利技术仅由权利要求书的范围限定。为了描述本专利技术的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例,因而本专利技术不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的要素。在下面的描述中,当确定对相关已知功能或构造的详细描述会不必要地使本专利技术的重点模糊不清时,将省略该详细描述。在本申请中使用“包括”、“具有”和“包含”进行描述的情况下,可添加其它部分,除非使用了“仅”。在解释一要素时,尽管没有明确说明,但该要素应解释为包含误差范围。在描述位置关系时,例如,当位置关系被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”时,可包括不接触的情形,除非使用了“正好”或“直接”。在描述时间关系时,例如当时间顺序被描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时,可包括不连续的情况,除非使用了“正好”或“直接”。将理解到,尽管在此可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素,但这些要素不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来彼此区分要素。例如,在不背离本专利技术的范围的情况下,第一要素可能被称为第二要素,类似地,第二要素可能被称为第一要素。此外,应当理解,术语“至少一个”包括与任意一项有关的所有组合。例如,“第本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管基板,包括:基础基板;设置在所述基础基板上的第一保护膜;设置在所述第一保护膜上的氧化物半导体层;栅极电极,所述栅极电极与所述氧化物半导体层绝缘并且与所述氧化物半导体层的至少一部分部分地交叠;与所述氧化物半导体层连接的源极电极;和漏极电极,所述漏极电极设置在距所述源极电极预定间隔处并且与所述氧化物半导体层连接,其中所述氧化物半导体层具有2.4at%(原子百分比)~2.6at%的氢含量。

【技术特征摘要】
2016.12.30 KR 10-2016-01845121.一种薄膜晶体管基板,包括:基础基板;设置在所述基础基板上的第一保护膜;设置在所述第一保护膜上的氧化物半导体层;栅极电极,所述栅极电极与所述氧化物半导体层绝缘并且与所述氧化物半导体层的至少一部分部分地交叠;与所述氧化物半导体层连接的源极电极;和漏极电极,所述漏极电极设置在距所述源极电极预定间隔处并且与所述氧化物半导体层连接,其中所述氧化物半导体层具有2.4at%(原子百分比)~2.6at%的氢含量。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板,其中所述第一保护膜包括硅氧化物。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板,其中所述第一保护膜包括硅氮化物。4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板,其中所述第一保护膜包括:至少一个硅氧化物层;和至少一个硅氮化物层,其中至少一个硅氧化物层和至少一个硅氮化物层交替设置。5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管基板,其中所述至少一个硅氧化物层中的任意一个与所述氧化物半导体层接触,并且与所述氧化物半导体层接触的硅氧化物层具有100nm~500nm的厚度。6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板,还包括设置在所述氧化物半导体层上的第二保护膜。7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管基板,其中所述第一保护膜和所述第二保护膜中的任意一个具有0.7at%~0.8at%的氢含量,并且所述第一保护膜和所述第二保护膜中的另一个具有3.0at%~3.1at%的氢含量。8.一种制造薄膜晶体管基板的方法,包括:在基础基板上形成第一保护膜;...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴镇成玉敬喆韩基林裵鐘旭李胜敏白朱爀
申请(专利权)人:乐金显示有限公司汉阳大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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