薄膜晶体管、用于制造其的方法以及包括其的显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及薄膜晶体管、用于制造其的方法以及包括其的显示装置。薄膜晶体管包括在基板上的氧化物半导体层。该氧化物半导体层包括沟道部分、连接至沟道部分的第一端的第一沟道连接部分、以及连接至沟道部分的第二端的第二沟道连接部分。第二沟道连接部分的厚度不同于第一沟道连接部分的厚度。沟道部分的第一端具有与第一沟道连接部分的厚度相同的厚度，沟道部分的第二端具有与第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。

Thin film transistors, methods for manufacturing them, and display devices including them

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管、用于制造其的方法以及包括其的显示装置
本公开涉及薄膜晶体管、用于制造该薄膜晶体管的方法以及包括该薄膜晶体管的显示装置。
技术介绍
晶体管已作为开关器件或驱动器件被广泛地用于电子器件领域。具体地，由于可以在玻璃基板或塑料基板上制造薄膜晶体管，因此薄膜晶体管已被广泛用作诸如液晶显示装置或有机发光器件的显示装置的开关器件。基于构成有源层的材料，薄膜晶体管可以被分类为使用非晶硅作为有源层的非晶硅薄膜晶体管、使用多晶硅作为有源层的多晶硅薄膜晶体管、以及使用氧化物半导体作为有源层的氧化物半导体薄膜晶体管。对于氧化物半导体薄膜晶体管(氧化物半导体TFT)，构成有源层的氧化物可以在相对低的温度下沉积，氧化物半导体薄膜晶体管的迁移率高，并且氧化物的电阻的变化很大程度上依赖氧化物半导体层中含有的氧含量，由此可以容易地获得氧化物半导体薄膜晶体管的所需物理特性。此外，由于氧化物的特性，氧化物半导体层是透明的，因此氧化物半导体薄膜晶体管在实现透明显示器方面是有利的。因此，氧化物半导体薄膜晶体管可以用作显示装置的开关器件或驱动器件。然而，当驱动薄膜晶体管时，在氧化物半导体层的漏电极连接部分附近会发生电场累积。由于这种电场累积，会发生诸如氧化物半导体层的不对称劣化和迁移率增加等异常行为，由此使薄膜晶体管的可靠性劣化。
技术实现思路
鉴于上述问题提出了本公开，并且本公开的一个目的是提供一种薄膜晶体管，其可以通过减轻在薄膜晶体管驱动时在氧化物半导体层中的发生的电场累积而防止发生氧化物半导体层部分劣化。本公开的另一个目的是提供一种薄膜晶体管，其包括具有厚度台阶差的氧化物半导体层、防止发生由电场的积累引起的氧化物半导体层的劣化。本公开的又一个目的是提供一种用于制造如上所述的薄膜晶体管的方法。本公开的再一个目的是提供一种包括如上所述的薄膜晶体管的显示装置。根据本公开的一个实施方案的一个方面，上述和其他目的可通过如下薄膜晶体管实现，该薄膜晶体管包括：在基板上的氧化物半导体层，该氧化物半导体层包括沟道部分，连接至沟道部分的第一端的第一沟道连接部分，连接至沟道部分的与沟道部分的第一端相反的第二端的第二沟道连接部分。栅极绝缘膜位于氧化物半导体层的沟道部分上，栅电极位于栅极绝缘膜上。源电极与第一沟道连接部分连接。漏电极相对源电极间隔开，漏电极与第二沟道连接部分连接，其中第二沟道连接部分的厚度不同于第一沟道连接部分的厚度，沟道部分的第二端具有与第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。在一些实施方案中，第二沟道连接部分的厚度是沟道部分的第一端的厚度的1.3倍至1.7倍。在一些实施方案中，沟道部分的第二端的至少一部分具有与第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。在一些实施方案中，沟道部分的第二端的厚度与第二沟道连接部分的厚度相同的部分的长度是沟道部分的整个长度的5％至20％在一些实施方案中，沟道部分的第一端具有与第一沟道连接部分的厚度相同的厚度。在一些实施方案中，第一沟道连接部分的厚度小于第二沟道连接部分的厚度。在一些实施方案中，沟道部分的在沟道部分的第一端与沟道部分的第二端之间的部分的厚度大于第一沟道连接部分的厚度且小于第二沟道连接部分的厚度。在一些实施方案中，第一沟道连接部分的厚度是沟道部分的在沟道部分的第一端与沟道部分的第二端之间的部分的厚度的0.3倍至0.9倍。在一些实施方案中，沟道部分的第一端的具有与第一沟道连接部分相同的厚度的长度是沟道部分的整个长度的5％至15％。根据本公开的一个实施方案的一个方面，上述和其他目的可通过如下制造薄膜晶体管的方法实现，该方法包括在基板上形成氧化物半导体层，该氧化物半导体层形成为包括沟道部分，连接到沟道部分的第一端的第一沟道连接部分，和连接到沟道部分的与沟道部分的第一端相反的第二端的第二沟道连接部分。在氧化物半导体层的沟道部分上形成栅极绝缘膜。在栅极绝缘膜上形成栅电极。形成源电极，该源电极与第一沟道连接部分连接。形成与源电极间隔开的漏电极，该漏电极与第二沟道连接部分连接，其中第二沟道连接部分的厚度形成为不同于第一沟道连接部分的厚度，沟道部分的第二端形成为具有与第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。根据本公开的一个实施方案的一个方面，上述和其他目的可以通过以下显示装置来实现，该显示装置包括基板，包括多个像素的显示面板，每个像素包括设置在基板上的薄膜晶体管。至少一个薄膜晶体管包括在基板上的氧化物半导体层，该氧化物半导体层包括沟道部分，连接到沟道部分的第一端的第一沟道连接部分，和连接到沟道部分的与沟道部分的第一端相反的第二端的第二沟道连接部分。栅极绝缘膜位于氧化物半导体层的沟道部分上。栅电极位于栅极绝缘膜上。源电极与第一沟道连接部分连接。漏电极与源电极间隔开并与第二沟道连接部分连接，其中第二沟道连接部分的厚度不同于第一沟道连接部分的厚度，沟道部分的第二端具有与第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。附图说明根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其他目的、特征和其他优点，在附图中：图1是示出根据本公开的一个实施方案的薄膜晶体管的截面图；图2是示出了氧化物半导体层的导电渗透长度的示意图；图3是示出氧化物半导体层中载流子浓度的曲线图；图4是示出根据本公开的另一个实施方案的薄膜晶体管的截面图；图5是示出根据本公开的又一个实施方案的薄膜晶体管的截面图；图6是示出根据本公开的再一个实施方案的薄膜晶体管的截面图；图7A至图7H是示出根据本公开的另一个实施方案的制造薄膜晶体管的工艺的制造工艺图；图8是示出根据本公开的又一个实施方案的显示装置的示意性截面图；图9是示出根据本公开的再一个实施方案的显示装置的示意性截面图；图10是示出根据比较例1的薄膜晶体管的截面图；图11是示出根据氧化物半导体层的厚度的ΔL的曲线图；以及图12是示出根据氧化物半导体层的位置的电场分布的曲线图。具体实施方式将通过参照附图描述的以下实施方案来阐明本公开的优点和特征以及其实现方法。然而，可以以不同的形式实施本公开并且本公开不应当被理解为限于本文所阐述的实施方案。而是，提供这些实施方案是为了使本公开透彻和完整，并且这些实施方案将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。此外，本公开仅由权利要求的范围来限定。在附图中公开的用于描述本公开的实施方案的形状、尺寸、比率、角度、数目仅是示例，并且因此本公开不限于所示出的细节。相似的附图标记始终指代相似的元件。在下面的描述中，当确定相关已知的功能或配置的详细描述会不必要地模糊本公开的重点时，将省略该详细描述。在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用“仅”，否则还可以存在另一部件。单数形式的术语可以包括复数形式，除非被相反地引用。在诠释元件时，尽管没有明确的描述，但是元件被解释为包括误差范围。在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“相邻”时，可以包括在其间不接触的情况，除非使用“正好”或“直接”。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在附图中第一元件实质上位于第二元件上方。可以使用空间相对术语“在……下方”、“在……下面”、“在……之下”、“在……上方”和“在……之上”来简易地描述所示一个器件或元件与另一器件或元件之间的关系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，包括：在基板上的氧化物半导体层，所述氧化物半导体层包括沟道部分，连接到所述沟道部分的第一端的第一沟道连接部分，以及连接到所述沟道部分的与所述沟道部分的所述第一端相反的第二端的第二沟道连接部分；在所述氧化物半导体层的沟道部分上的栅极绝缘膜；在所述栅极绝缘膜上的栅电极；与所述第一沟道连接部分连接的源电极；和与所述源电极间隔开的漏电极，所述漏电极与所述第二沟道连接部分连接，其中，所述第二沟道连接部分的厚度不同于所述第一沟道连接部分的厚度，以及所述沟道部分的所述第二端具有与所述第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。

【技术特征摘要】
2017.12.15 KR 10-2017-01732981.一种薄膜晶体管，包括：在基板上的氧化物半导体层，所述氧化物半导体层包括沟道部分，连接到所述沟道部分的第一端的第一沟道连接部分，以及连接到所述沟道部分的与所述沟道部分的所述第一端相反的第二端的第二沟道连接部分；在所述氧化物半导体层的沟道部分上的栅极绝缘膜；在所述栅极绝缘膜上的栅电极；与所述第一沟道连接部分连接的源电极；和与所述源电极间隔开的漏电极，所述漏电极与所述第二沟道连接部分连接，其中，所述第二沟道连接部分的厚度不同于所述第一沟道连接部分的厚度，以及所述沟道部分的所述第二端具有与所述第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述第二沟道连接部分的厚度是所述沟道部分的所述第一端的厚度的1.3倍至1.7倍。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述沟道部分的所述第二端的至少一部分具有与所述第二沟道连接部分的厚度相同的厚度。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其中所述沟道部分的所述第二端的具有与所述第二沟道连接部分的厚度相同厚度的部分的长度是所述沟道部分的整个长度的5％至20％。5.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其中所述沟道部分的所述第一端具有与所述第一沟道连接部分的厚度相同的厚度。6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中所述第一沟道连接部分的厚度小于所述第二沟道连接部分的厚度。7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述沟道部分的在所述沟道部分的所述第一端与所述沟道部分的所述第二端之间的部分具有大于所述第一沟道连接部分的厚度且小于所述第二沟道连接部分的厚度的厚度。8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管，其中所述第一沟道连接部分的厚度是所述沟道部分的在所述沟道部分的所述第一端与所述沟道部分的所述第二端之间的部分的厚度的0.3倍至0.9倍。9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管，其中所述沟道部分的所述第一端具有与所述第一沟道连接部分的厚度相同的厚度。10.根据权利要求9所述的薄膜晶体管，其中所述沟道部分的与所述第一沟道连接部分厚度相同的所述第一端的长度是所述沟道部分的整个长度的5％至15％。11.一种制造薄膜晶体管的方法，所述方法包括：在基板上形成氧化物半导体层，所述氧化物半导体层形成为包括沟道部分，连接到所述沟道部分的第一端的第一沟道连接部分，以及连接到所述沟道部分的与所述沟道部分的所述第一端相反的第二端的第二沟道...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宰满，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR