薄膜晶体管和包括其的显示设备制造技术

薄膜晶体管和包括其的显示设备。一种薄膜晶体管包括：有源层，该有源层包括沟道部分；栅极，该栅极与所述有源层间隔开并且与所述有源层的至少一部分交叠；以及源极和漏极，该源极和该漏极与所述有源层连接并且彼此间隔开，其中，所述沟道部分包括：第一边界部分，该第一边界部分与所述源极和所述漏极中的一个连接；第二边界部分，该第二边界部分与所述源极和所述漏极中的另一个连接；以及主沟道部分，该主沟道部分介于在所述第一边界部分和所述第二边界部分之间，并且其中，所述第二边界部分的至少一部分的厚度小于所述主沟道部分的厚度。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管和包括其的显示设备
本公开涉及显示设备，并且更具体地，涉及包括有厚度差异的有源层的薄膜晶体管和包括该薄膜晶体管的显示设备。尽管本公开适于广泛的应用范围，但是尤其适于通过使用氧化物半导体层作为用于显示设备的薄膜晶体管的有源层来恒定地保持氧化物半导体薄膜晶体管的阈值电压。
技术介绍
晶体管通常被用作电子装置中的开关器件或驱动器件。尤其是，薄膜晶体管是在玻璃基板或塑料基板上制造的，因为它可以被广泛用作诸如液晶显示装置和有机发光装置这样的显示设备中的开关器件。根据用于有源层的材料，薄膜晶体管可以被大致分为具有非晶硅有源层的非晶硅薄膜晶体管、具有多晶硅有源层的多晶硅薄膜晶体管和具有氧化物半导体有源层的氧化物半导体薄膜晶体管。在氧化物半导体薄膜晶体管(下文中被称为“氧化物半导体TFT”)的情况下，用于有源层的氧化物可以在相对低的温度下制造为膜型，可以具有高迁移率，并且其电阻可以随着氧化物半导体层中所包含的氧含量的变化而大幅变化。因此，可以容易地实现氧化物半导体TFT的所期望性质。另外，由于氧化物的性质，氧化物半导体层是透明的。通过使用氧化物半导体TFT，有利于实现透明显示设备。因此，氧化物半导体TFT可以被用作显示设备的开关器件或驱动器件。然而，阈值电压可以因在薄膜晶体管被驱动时可以渗透到氧化物半导体层中的氢(H)而变化。如果阈值电压变化，则薄膜晶体管的驱动不能是恒定的，并且薄膜晶体管的可靠性降低。另外，如果薄膜晶体管的阈值电压变化，则使用该薄膜晶体管的显示设备的亮度部分地升高，以致于显示装置的图像质量下降。因此，必须使用氧化物半导体层作为有源层来恒定地保持氧化物半导体薄膜晶体管的阈值电压。
技术实现思路
本公开是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够防止阈值电压变化的氧化物半导体薄膜晶体管。本公开提供有助于通过减小沟道部分的漏边界部分中的厚度来防止阈值电压变化的氧化物半导体薄膜晶体管。另外，本公开提供通过减小绝缘层的与沟道部分的漏边界部分交叠的部分的厚度以便减少从绝缘层提供到有源层的氢的量而有助于防止阈值电压变化的氧化物半导体薄膜晶体管。此外，本公开提供包括能够防止阈值电压变化的氧化物半导体薄膜晶体管的显示设备。按照本公开的一方面，可以通过提供一种薄膜晶体管来实现以上和其它，该薄膜晶体管包括：有源层，该有源层包括沟道部分；栅极，该栅极与所述有源层间隔开并且与所述有源层的至少一部分交叠；以及源极和漏极，该源极和该漏极与所述有源层连接并且彼此间隔开，其中，所述沟道部分包括：第一边界部分，该第一边界部分与所述源极和所述漏极中的一个连接；第二边界部分，该第二边界部分与所述源极和所述漏极中的另一个连接；以及主沟道部分，该主沟道部分介于在所述第一边界部分和所述第二边界部分之间，并且其中，所述第二边界部分的至少一部分的厚度小于所述主沟道部分的厚度。源边界部分的厚度可以与主沟道部分的厚度相同。漏边界部分的至少一部分的厚度可以为与主沟道部分的厚度相比的50％或不足50％。有源层可以被设置在缓冲绝缘层上，并且至少缓冲绝缘层的与漏边界部分交叠的一部分可以具有与缓冲绝缘层的与主沟道部分交叠的其它部分的厚度相比相对较小的厚度。所述缓冲绝缘层可以包括：第一绝缘层；以及第二绝缘层，该第二绝缘层在所述第一绝缘层上，其中，至少第一绝缘层的与漏边界部分交叠的一部分具有与第一绝缘层的与主沟道部分交叠的其它部分的厚度相比相对较小的厚度。第一绝缘层可以包含硅氮化物。缓冲绝缘层可以被设置在基板上，并且金属图案层可以被另外设置在基板和缓冲绝缘层之间。薄膜晶体管还可以包括在有源层和栅极之间的栅绝缘层，其中，栅绝缘层的厚度轮廓对应于在与漏边界部分交叠的区域中的漏边界部分的厚度轮廓。栅极的厚度轮廓对应于与漏边界部分交叠的区域中的漏边界部分的厚度轮廓。所述有源层可以包括：第一导电部分，该第一导电部分与所述栅极不交叠；以及第二导电部分，该第二导电部分与所述第一导电部分间隔开并且与所述栅极不交叠，其中，所述第一导电部分与源边界部分连接，并且所述第二导电部分与漏边界部分连接。第二导电部分可以具有与主沟道部分的厚度相比相对较小的厚度。第二导电部分的厚度可以与漏边界部分的厚度相同。有源层可以被设置在缓冲绝缘层上，并且至少缓冲绝缘层的与第二导电部分交叠的一部分可以具有与缓冲绝缘层的与主沟道部分交叠的其它部分的厚度相比相对较小的厚度。有源层可以包含第一氧化物半导体层和在第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层。根据本公开的另一方面，提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：缓冲绝缘层；有源层，该有源层在所述缓冲绝缘层上；栅极，该栅极被配置为与所述有源层间隔开并且与所述有源层的至少一部分交叠；源极，该源极与所述有源层连接；以及漏极，该漏极被配置为与所述源极间隔开并且与所述有源层连接，其中，所述有源层包括与所述栅极交叠的沟道部分，其中，所述沟道部分包括：源边界部分，该源边界部分与所述源极连接；漏边界部分，该漏边界部分与所述漏极连接；以及主沟道部分，该主沟道部分在所述源边界部分和所述漏边界部分之间，其中，所述缓冲绝缘层的与所述漏边界部分交叠的至少一部分的厚度具有与所述缓冲绝缘层的与所述主沟道部分交叠的其它部分的厚度相比相对较小的厚度。按照本公开的另一方面，提供了一种显示设备，该显示设备包括：基板；像素驱动电路，该像素驱动电路在所述基板上；以及显示单元，该显示单元与所述像素驱动电路连接，其中，所述像素驱动电路包括至少一个薄膜晶体管，其中，所述薄膜晶体管包括：有源层；栅极，该栅极被配置为与所述有源层间隔开并且与所述有源层的至少一部分交叠；源极，该源极与所述有源层连接；以及漏极，该漏极被配置为与所述源极间隔开并且与所述有源层连接，其中，所述有源层包括与所述栅极交叠的沟道部分，其中，所述沟道部分包括：源边界部分，该源边界部分与所述源极连接；漏边界部分，该漏边界部分与所述漏极连接；以及主沟道部分，该主沟道部分在所述源边界部分和所述漏边界部分之间，其中，所述漏边界部分的至少一部分具有与所述主沟道部分的厚度相比相对较小的厚度。根据本公开的其它方面，提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：基板；有源层，该有源层包括与源边界部分和漏边界部分相邻的主沟道部分；第一导电部分，该第一导电部分与所述源边界部分相邻；以及第二导电部分，该第二导电部分与所述漏边界部分相邻；第一绝缘层，该第一绝缘层在所述基板上；第二绝缘层，该第二绝缘层在所述第一绝缘层上；源极，该源极与所述源边界部分连接；以及漏极，该漏极与所述漏边界部分连接，其中，所述第一绝缘层的与所述漏边界部分交叠的至少一部分的厚度小于所述第一绝缘层的与所述主沟道部分交叠的另一部分的厚度。该显示设备还可以包括在基板和有源层之间的缓冲绝缘层，其中，缓冲绝缘层的与漏边界部分交叠的至少一部分具有与缓冲绝缘层的与主沟道部分交叠的其它部分的厚度相比相对较小的厚度。所述缓冲绝缘层可以包括：第一绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：/n有源层，所述有源层包括沟道部分；/n栅极，所述栅极与所述有源层间隔开并且与所述有源层的至少一部分交叠；以及/n源极和漏极，所述源极和所述漏极与所述有源层连接并且所述源极和所述漏极彼此间隔开，/n其中，所述沟道部分包括：/n第一边界部分，所述第一边界部分与所述源极和所述漏极中的一个连接；/n第二边界部分，所述第二边界部分与所述源极和所述漏极中的另一个连接；以及/n主沟道部分，所述主沟道部分介于在所述第一边界部分和所述第二边界部分之间，并且/n其中，所述第二边界部分的至少一部分的厚度小于所述主沟道部分的厚度。/n

【技术特征摘要】
20181228 KR 10-2018-01727701.一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：
有源层，所述有源层包括沟道部分；
栅极，所述栅极与所述有源层间隔开并且与所述有源层的至少一部分交叠；以及
源极和漏极，所述源极和所述漏极与所述有源层连接并且所述源极和所述漏极彼此间隔开，
其中，所述沟道部分包括：
第一边界部分，所述第一边界部分与所述源极和所述漏极中的一个连接；
第二边界部分，所述第二边界部分与所述源极和所述漏极中的另一个连接；以及
主沟道部分，所述主沟道部分介于在所述第一边界部分和所述第二边界部分之间，并且
其中，所述第二边界部分的至少一部分的厚度小于所述主沟道部分的厚度。


2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述第一边界部分的厚度与所述主沟道部分的厚度相同。


3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述第二边界部分的至少一部分的厚度小于或等于所述主沟道部分的厚度的50％。


4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其中，所述第二边界部分的至少一部分的厚度与所述主沟道部分的厚度的20％-50％对应。


5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管还包括设置在所述有源层下方的缓冲绝缘层，其中，所述缓冲绝缘层的与所述第二边界部分交叠的至少第一部分的厚度小于所述缓冲绝缘层的与所述主沟道部分交叠的第二部分的厚度。


6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，所述缓冲绝缘层的第一部分的厚度与所述缓冲绝缘层的第二部分的厚度的30％-75％对应。


7.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中，所述缓冲绝缘层包括：
第一绝缘层；以及
第二绝缘层，所述第二绝缘层在所述第一绝缘层上，
其中，所述第一绝缘层的与第二边界部分交叠的至少第一部分的厚度小于所述第一绝缘层的与所述主沟道部分交叠的第二部分的厚度。


8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管，其中，所述第一绝缘层包含硅氮化物。


9.根据权利要求7所述的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管还包括设置有所述缓冲绝缘层的基板和设置在所述基板和所述缓冲绝缘层之间的金属图案层。


10.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管还包括设置在所述有源层和所述栅极之间的栅绝缘层，其中，所述栅绝缘层的与所述第二边界部分交叠的一部分的厚度轮廓与所述第二边界部分的厚度轮廓相同。


11.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白朱爀，李道炯，丁灿墉，
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