專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種薄膜晶體管及其制造方法，其中在形成半導(dǎo)體器件的通孔時(shí)，可依次沉積有機(jī)平坦化層和無機(jī)層以減少掩模數(shù)量并簡(jiǎn)化蝕刻。
背景技術(shù)：
在平面顯示器中，有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)可具有如下優(yōu)點(diǎn)，如較寬的溫度范圍，優(yōu)良的抗撞擊和抗振性，較快的響應(yīng)速度和較寬視角。因而這種顯示器能夠提供更清晰的動(dòng)畫。為此，OLED可能是適于下一代平板顯示器的技術(shù)。
OLED的類型可以分為需要單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源的無源矩陣型和可以結(jié)合一個(gè)作為切換裝置的薄膜晶體管的有源矩陣型。從而，這種分類是基于OLED的驅(qū)動(dòng)方法的分類。
圖1是有源型有機(jī)電致發(fā)光顯示器的剖視圖。在制造具有上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的方法中，首先，可以通過一組半導(dǎo)體制造工藝在襯底10上形成具有緩沖層(未示出)、半導(dǎo)體層11、柵極13、源極/漏極區(qū)14-1、14-2、層間絕緣層15和源/漏電極17-1、17-2的薄膜晶體管。
接下來，可以將無機(jī)層18-1(如，SiNx)沉積為鈍化層18，以覆蓋襯底10上的源/漏電極17-1、17-2，在該襯底上可形成薄膜晶體管。隨后，在無機(jī)層18-1上形成光致抗蝕劑圖案后，可以通過利用光致抗蝕劑圖案作為掩模的蝕刻工藝來形成連接源/漏電極17-1、17-2的接觸孔或通孔19-1。形成接觸孔或通孔19-1之后，可以通過諸如氧等離子體或光致抗蝕劑剝離工藝來去除光致抗蝕劑圖案。
接下來，在接觸孔或通孔19-1上形成光敏型或蝕刻型有機(jī)平坦化層18-2并形成光致抗蝕劑圖案之后，可以對(duì)光致抗蝕劑圖案進(jìn)行掩模蝕刻處理，以形成連接后續(xù)過程的象素電極20的接觸孔或通孔19。
接下來，在襯底10的基本整個(gè)表面上形成導(dǎo)體材料之后，可以與曝光、顯影和蝕刻工藝一起進(jìn)行典型的光刻工藝，并且可以形成象素電極20，其中源/漏電極14-1、14-2可以經(jīng)接觸孔或通孔19連接該象素電極20。
接下來，可以在襯底10的基本整個(gè)表面上形成平坦化層21以覆蓋象素電極20，然后可以形成開口22以暴露象素電極20。
隨后，通過利用常規(guī)工藝在象素電極20上形成有機(jī)層和上電極，可以制造有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器。
因而，可以通過利用無機(jī)層18-1和有機(jī)平坦化層18-2的兩個(gè)蝕刻工藝來形成保護(hù)源/漏電極14-1、14-2并包括連接象素電極20的接觸孔或通孔10的鈍化層18，其中蝕刻工藝可以用于完全去除可能會(huì)留在后續(xù)封裝工藝中密封劑可能被沉積的部分上的有機(jī)平坦化層18-2。從而，可能會(huì)存在這樣的問題，即，應(yīng)該利用至少兩個(gè)掩模來進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝，以便形成使象素電極20與源/漏電極17-1、17-2連接的接觸孔或通孔20。
然而，如圖2所示，從SEM照片的薄膜晶體管剖面中可見，在有機(jī)平坦化層18-2和象素電極20之間可產(chǎn)生提升失敗(lifting failure)。這樣，當(dāng)有機(jī)平坦化層18-2可以用作鈍化層18時(shí)，由于與象素電極20較弱的粘結(jié)，會(huì)產(chǎn)生層的提升失敗，并且因此會(huì)由于例如清潔和剝離等工藝中的物理撞擊而使得象素電極分層和開裂，由此造成器件失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可以提高源/漏電極上的鈍化層和象素電極之間粘結(jié)性的薄膜晶體管。
本發(fā)明還提供了一種可以提高封裝工藝后密封粘結(jié)性的薄膜晶體管。
本發(fā)明還提供了一種可以具有延長的使用壽命的薄膜晶體管。
本發(fā)明還提供了一種這樣的薄膜晶體管，其中可以依次形成有機(jī)平坦化層和無機(jī)層以作為源/漏電極和象素電極之間的鈍化層。
本發(fā)明還提供了一種薄膜晶體管，其中可以依次形成第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層以作為源/漏電極和象素電極之間的鈍化層。
本發(fā)明還提供了一種薄膜晶體管，其中在形成使象素電極連接到源/漏電極之一的接觸孔或通孔時(shí)可以減少掩模的數(shù)量。
本發(fā)明還提供了一種有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中可以依次形成有機(jī)平坦化層和無機(jī)層以作為源/漏電極之一和象素電極之間的鈍化層。
本發(fā)明還提供了一種有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中可以依次形成第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層以作為源/漏電極之一和象素電極之間的鈍化層。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于薄膜晶體管，其中可以在象素電極和具有半導(dǎo)體層、柵極、源/漏極區(qū)和源/漏電極的薄膜晶體管的源/漏電極之間形成鈍化層，并且包括無機(jī)層和有機(jī)平坦化層，其中鈍化層的無機(jī)層部分直接與象素電極接觸，置于無機(jī)層之下的有機(jī)平坦化層與源/漏電極接觸。
具體而言，本發(fā)明的特征在于一種薄膜晶體管，包括一半導(dǎo)體層，形成于絕緣襯底上；一柵絕緣層，形成于具有半導(dǎo)體層的襯底上；一柵電極，形成于半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的大體整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸；以及鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔，其中可依次在襯底的基本整個(gè)表面上形成有機(jī)平坦化層和無機(jī)層。
在一個(gè)實(shí)施例中，暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔沒有臺(tái)階。
在另一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于薄膜晶體管，其中可以在象素電極和具有半導(dǎo)體層、柵極、源/漏極區(qū)和源/漏電極的薄膜晶體管的源/漏電極之間形成鈍化層，并且包括第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層，并且接觸孔或通孔將源/漏電極之一連接到象素電極。
具體地說，本發(fā)明的特征在于薄膜晶體管，其包括一半導(dǎo)體層，形成于絕緣襯底上；一柵絕緣層，形成于具有半導(dǎo)體層的襯底上；柵極，形成于半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并經(jīng)接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸；以及鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔，并具有依次形成于襯底的基本整個(gè)表面的第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層。
在一個(gè)實(shí)施例中，暴露源/漏電極其中之一的接觸孔或通孔沒有臺(tái)階。
在又一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于一種制造薄膜晶體管的方法，包括在絕緣襯底上形成半導(dǎo)體層；在具有半導(dǎo)體層的襯底上形成柵絕緣層；在形成于半導(dǎo)體層上的柵絕緣層上形成柵極；將雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體層中，以在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中形成源/漏極區(qū)；在襯底的基本整個(gè)表面上形成層間絕緣層；蝕刻層間絕緣層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏極區(qū)的接觸孔/通孔；在層間絕緣層上形成通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸的源/漏電極；在襯底的基本整個(gè)表面上依次形成有機(jī)平坦化層和無機(jī)層作為鈍化層；以及蝕刻有機(jī)平坦化層和有機(jī)層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以在具有有機(jī)平坦化層和無機(jī)層的鈍化層上形成光致抗蝕劑圖案層，并且可通過利用一個(gè)掩模的蝕刻工藝形成接觸孔或通孔。
在又一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于一種制造薄膜晶體管的方法，包括在絕緣襯底上形成半導(dǎo)體層；在具有半導(dǎo)體層的襯底上形成柵絕緣層；在置于半導(dǎo)體層上的柵絕緣層上形成柵極；將高濃度雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體層中，以在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中形成源/漏極區(qū)；在襯底的基本整個(gè)表面上形成層間絕緣層；蝕刻層間絕緣層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏極區(qū)的接觸孔/通孔；在層間絕緣層上形成通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸的源/漏電極；在襯底的基本整個(gè)表面上依次形成第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層作為鈍化層；以及蝕刻第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔。
在一個(gè)實(shí)施例中，可在第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層上形成光致抗蝕劑圖案層，并可通過利用一個(gè)掩模的蝕刻工藝形成接觸孔或通孔。
在又一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，包括一半導(dǎo)體層，形成于絕緣襯底上；一柵絕緣層，形成于具有半導(dǎo)體層的襯底上；一柵極，形成于半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸；鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔，并具有依次形成于襯底的基本整個(gè)表面上的有機(jī)平坦化層和無機(jī)層；平坦化層，形成于襯底的大體整個(gè)表面上并具有一個(gè)開口；以及象素電極，從源/漏電極之一通過接觸孔或通孔延伸并通過開口被暴露。
在一個(gè)實(shí)施例中，暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔沒有臺(tái)階。
在又一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，包括一半導(dǎo)體層，形成于絕緣襯底上；一柵絕緣層，形成于具有半導(dǎo)體層的襯底上；一柵極，形成于半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔和/或通孔與源/漏極區(qū)接觸；鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔，并且具有作為該鈍化層而依次形成于襯底的基本整個(gè)表面上的第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層；平坦化層，其形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有一個(gè)開口；以及象素電極，從源/漏電極之一通過接觸孔或通孔延伸并通過該開口被暴露。
在一個(gè)實(shí)施例中，暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔沒有臺(tái)階。


結(jié)合附圖，參照本發(fā)明特定示例性實(shí)施例，將對(duì)本發(fā)明的上述及其他優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明。
圖1是有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器的剖視圖；圖2是表示圖1所示有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器的薄膜晶體管的截面的SEM照片；圖3A～3D是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例制造薄膜晶體管的方法的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管的剖視圖；圖5是具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器的剖視圖；圖6是具有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。然而，本發(fā)明也可以以不同的方式實(shí)施，而不應(yīng)限于在此給出的實(shí)施例。為了向本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)?shù)卣f明本發(fā)明而提供這些實(shí)施例。附圖中，為了清楚起見夸大了層和區(qū)域的厚度。整個(gè)說明書中相同標(biāo)號(hào)表示相同元件。
圖3A～3D是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例制造薄膜晶體管的方法的剖視圖。
如圖3A所示，可以在透明絕緣襯底50a(例如，玻璃襯底或塑料)上用氮化硅層或氧化硅層形成緩沖層(未示出)。在緩沖層上形成多晶硅層并對(duì)其構(gòu)圖后，可形成島狀的半導(dǎo)體層51a。
接下來，可在半導(dǎo)體層51a上形成柵絕緣層52a。在柵絕緣層52a上可以沉積柵金屬層并對(duì)其構(gòu)圖，以在半導(dǎo)體層51a之上的柵絕緣層52a上形成柵極53a。
接下來，可以在半導(dǎo)體層51a中離子注入一種具有導(dǎo)電型(例如，n型或p型)的雜質(zhì)，從而在柵極53a兩側(cè)的半導(dǎo)體層51a中形成源/漏極區(qū)54-1a、54-2a。
如圖3B所示，可以在包括柵極53a的柵絕緣層52a上形成層間絕緣層55a。
如圖3C所示，可以在層間絕緣層55a上沉積光敏型或蝕刻型有機(jī)平坦化層(未示出)，并可以形成光致抗蝕劑圖案，然后可以通過蝕刻所選取區(qū)域形成接觸孔/通孔56-1a、56-2a以暴露該源/漏極區(qū)54-1a、54-2a。
可以在具有接觸孔/通孔56-1a、56-2a的層間絕緣層55a上沉積用于源/漏電極的金屬材料。然后可以對(duì)所沉積的源/漏金屬構(gòu)圖以形成源/漏電極57-1a、57-2a，源/漏電極57-1a、57-2a各自通過接觸孔/通孔56-1a、56-2a與源/漏極區(qū)54-1a、54-2a相接觸。
如圖3D所示，可以依次在襯底的基本整個(gè)表面上形成有機(jī)平坦化層58-1a和無機(jī)層58-2a以作為鈍化層58a覆蓋源/漏電極57-1a、57-2a。在無機(jī)層58-2a上形成光致抗蝕劑圖案之后，通過利用光致抗蝕劑圖案作為掩模蝕刻所選取區(qū)域以包括有機(jī)平坦化層58-1a，可以形成接觸孔或通孔59a。
從而，源/漏電極56-1a、56-2a之一可以通過接觸孔或通孔59a電連接到象素電極60a，并且通過這樣，可制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管。
具體而言，可以由有機(jī)平坦化層58-1a和無機(jī)層58-2a形成本發(fā)明中形成于源/漏電極57-1a、57-2a上的鈍化層58a。
對(duì)于形成有機(jī)平坦化層58-1a的材料，可以采用典型使用的光敏有機(jī)聚合物或蝕刻型有機(jī)化合物。光敏有機(jī)聚合物可以使用聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚亞苯酯樹脂和聚苯硫樹脂。使用具有良好平坦度的聚丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂是有價(jià)值的。作為蝕刻型有機(jī)化合物，苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene，BCB)是最常用的，其可具有至少95％的平坦度、和小的吸收率及良好的粘結(jié)性，和至少90％的光透射率。因此，苯并環(huán)丁烯可以是有機(jī)平坦化層的最常用物質(zhì)。
另外，形成有機(jī)層58-2a的材料可以是典型使用的SiNx或SiO2。此有機(jī)層58-2a充當(dāng)防止?jié)駳饣螂s質(zhì)從外界擴(kuò)散進(jìn)入的壁壘以及保護(hù)源/漏電極57-1a、57-2a的鈍化。另外，與象素電極的粘結(jié)性可以很好，使得在封裝工藝之后也可以提高粘結(jié)性，由此延長上薄膜晶體管的壽命。
在一個(gè)實(shí)施例中，用于形成接觸孔或通孔59a的蝕刻工藝可以采用典型方法，具體地說，是濕蝕刻或干蝕刻。干蝕刻工藝可以采用幾種方法，如離子束蝕刻、RF濺射蝕刻和反應(yīng)離子蝕刻(RIE)等。
具體而言，本發(fā)明公開的包括有機(jī)平坦化層58-1a和無機(jī)層58-2a的鈍化層58a可以利用象素電極之下的有機(jī)平坦化層58-1a解決傳統(tǒng)的問題，例如，由有機(jī)平坦化層58-1a和象素電極之間的不良粘結(jié)造成有機(jī)平坦化層58-1a的層離(delamination)和開裂(cracking)。另外，通過在無機(jī)層58-2a上沉積光致抗蝕劑圖案之后進(jìn)行蝕刻工藝，可以完全去除保留在密封部分中并導(dǎo)致層離和開裂的有機(jī)平坦化層58-1a，使得薄膜晶體管的壽命延長。
另外，在本發(fā)明中，可以用一個(gè)蝕刻工藝代替用于形成將象素電極連接到源/漏電極57-1a、57-2a之一的接觸孔或通孔59a的兩個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝，使得可以減少掩模的數(shù)量并可以簡(jiǎn)化工藝。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有源/漏電極的薄膜晶體管的剖視圖。對(duì)具有圖4所示結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的處理可以利用類似于第一實(shí)施例中使用的方法執(zhí)行。
如圖4所示，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管，可以在絕緣襯底50b上形成半導(dǎo)體層51b，并且可以在包括半導(dǎo)體層51b的襯底50b上形成柵絕緣層52b，并且可以在柵絕緣層52b上形成柵極53b，在柵極53b兩側(cè)的半導(dǎo)體層51b中可以形成源/漏極區(qū)54-1b、54-2b，并且可以在襯底的基本整個(gè)表面上形成層間絕緣層55b，該層間絕緣層55b可以具有暴露源/漏電極57-1b、57-2b的接觸孔/通孔56-1b、56-2b，并且通過接觸孔/通孔56-1b、56-2b與源/漏極區(qū)54-1b、54-2b接觸的源/漏電極57-1b、57-2b可以形成于層間絕緣層55b上。
接下來，可以在襯底的基本整個(gè)表面上依次形成作為鈍化層58b的第一無機(jī)層58-3b、有機(jī)平坦化層58-1b和第二無機(jī)層58-2b，以覆蓋源/漏電極57-1b、57-2b，以及可以在第二無機(jī)層58-2b上形成光致抗蝕劑圖案，然后，可以通過利用光致抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所選取區(qū)域以形成接觸孔或通孔59b。從而，源/漏電極57-1b、57-2b之一可以通過接觸孔或通孔59b電連接到象素電極，并且通過這樣，可以制造本發(fā)明中公開的根據(jù)第二實(shí)施例的薄膜晶體管。
可以用如上所述的材料形成有機(jī)平坦化層58-1b、第一和第二無機(jī)層58-3b、58-2b，并且在一個(gè)實(shí)施例中，沉積在有機(jī)平坦化層58-1b之下的第一無機(jī)層58-3b可以與沉積在有機(jī)平坦化層58-1b上的第二無機(jī)層58-2b相同或不同，并且可以采用SiNx或SiO2。
同樣，當(dāng)在本發(fā)明中可以將第二無機(jī)層58-2b沉積在有機(jī)平坦化層58-1b上時(shí)，可以在后續(xù)過程中提高與有機(jī)電致發(fā)光器件的象素電極的粘結(jié)性，并且還可以提高封裝工藝的密封粘結(jié)性。另外，在形成將源/漏電極57-1b、57-2b連接到象素電極的接觸孔或通孔59b中，可以用只采用一個(gè)掩模的一個(gè)蝕刻工藝代替兩個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝，從而減少掩模的數(shù)量并簡(jiǎn)化工藝。
具體而言，可以在有機(jī)平坦化層58-1b之下額外地形成第一無機(jī)層58-3b，從而第一無機(jī)層58-3b可以防止源/漏電極57-1b、57-2b中進(jìn)入外界雜質(zhì)或濕氣，并且因而可以延長薄膜晶體管的壽命。
雖然在上述本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中描述了具有頂柵結(jié)構(gòu)(top gatestructure)的薄膜晶體管，即柵極可置于源/漏極區(qū)上，但具有底柵結(jié)構(gòu)(bottom-gate structure)的薄膜晶體管也可適當(dāng)?shù)夭捎迷诖斯_的鈍化層，底柵結(jié)構(gòu)即柵極可以置于源/漏極區(qū)之下。
另外，所公開的薄膜晶體管可以適當(dāng)?shù)赜糜谟性淳仃囆陀袡C(jī)電致發(fā)光顯示器。
圖5是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管應(yīng)用于有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器時(shí)的剖視圖，圖6是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管應(yīng)用于有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器時(shí)的剖視圖。
如圖5和6所示，通過根據(jù)第一和第二實(shí)施例的一系列半導(dǎo)體工藝，薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層51a、51b，柵極53a、53b，源/漏極區(qū)54-1a、54-2a、54-1b、54-2b以及源/漏電極57-1a、57-2a、57-1b、57-2b，并且包括各自使象素電極60a、60b與源電極57-1a、57-2a之一和源/漏電極57-1b、57-2b之一相連接的接觸孔或通孔59a、59b。
在一個(gè)實(shí)施例中，其中具有接觸孔或通孔59a、59b的鈍化層58a、58b可以形成于襯底50a、50b的基本整個(gè)表面上，該接觸孔或通孔59a、59b各自用于使象素電極60a、60b連接于源/漏電極57-1a、57-2a之一和源/漏電極57-1b、57-2b之一，該鈍化層58a、58b具有這樣的結(jié)構(gòu)，即其中可形成有機(jī)平坦化層58-1a和無機(jī)層58-2a(第一實(shí)施例，參見圖5)，或者其中可形成第一無機(jī)層58-3b、有機(jī)平坦化層58-1b和第二無機(jī)層58-2b(第二實(shí)施例，參見圖6)。
接下來，可以在鈍化層58a、58b上形成各自通過接觸孔或通孔59a、59b電連接到源/漏電極57-1a、57-2a之一和源/漏電極57-1a、57-2b之一的象素電極60a、60b。
接下來，可以在覆蓋象素電極60a、60b的邊緣部分的鈍化層58a、58b上形成具有暴露象素電極60a、60b的開口62a、62b的平坦化絕緣層61a、61b。
接下來，雖然未示出，但也可以通過后續(xù)過程在開口的象素電極上形成有機(jī)層，并且可以在包括該有機(jī)層的絕緣層上形成上電極，可以通過利用封裝裝置(例如，絕緣襯底)將其封裝來制造有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明制造薄膜晶體管的方法，可以利用一個(gè)掩模形成使象素電極與源/漏電極之一電連接的接觸孔或通孔，從而簡(jiǎn)化整個(gè)工藝。
另外，具有接觸孔或通孔的鈍化層包括無機(jī)層，由此提高了與象素電極的粘結(jié)性，并進(jìn)一步提高了封裝工藝的密封粘結(jié)性。
另外，可以在鈍化層之下選擇性地形成無機(jī)層，從而保護(hù)源/漏電極以免進(jìn)入外界雜質(zhì)和濕氣，使得可以延長薄膜晶體管的壽命。
雖然以上參考幾個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求所描述的本發(fā)明的范圍下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括鈍化層，形成于象素電極和具有半導(dǎo)體層、柵極、源/漏極區(qū)以及源/漏電極的薄膜晶體管的源/漏電極之間，其中該鈍化層包括無機(jī)層和至少部分地處于該無機(jī)層下的有機(jī)平坦化層，其中該無機(jī)層的一部分與該象素電極直接接觸，以及其中該有機(jī)平坦化層與該源/漏電極接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中該鈍化層還包括處于有機(jī)平坦化層和源/漏電極之間的另一無機(jī)層。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中無機(jī)層至少包括氮化硅(SiNx)層或氧化硅(SiO2)層。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中該有機(jī)平坦化層是從包括聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚亞苯酯樹脂、聚苯硫樹脂和苯并環(huán)丁烯(BCB)的一組中選出的。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管具有頂柵結(jié)構(gòu)或底柵結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管是有機(jī)電致發(fā)光顯示器的單位象素中的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管。
7.一種薄膜晶體管，包括一半導(dǎo)體層，形成于襯底上；一柵絕緣層，形成于具有該半導(dǎo)體層的襯底上；一柵電極，形成于該半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于該柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；一層間絕緣層，形成于襯底的整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸；以及鈍化層，具有暴露該源/漏電極之一的接觸孔或通孔，并具有在襯底的基本整個(gè)表面上依次形成的有機(jī)平坦化層和無機(jī)層。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其中該有機(jī)平坦化層是從包括聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚亞苯酯樹脂、聚苯硫樹脂和苯并環(huán)丁烯(BCB)的一組中選出的。
9.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其中該無機(jī)層包括SiNx或SiO2。
10.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管具有頂柵結(jié)構(gòu)或底柵結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管是有機(jī)電致發(fā)光顯示器的單位象素中的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管。
12.一種薄膜晶體管，包括一半導(dǎo)體層，形成于襯底上；一柵絕緣層，形成于具有該半導(dǎo)體層的襯底上；一柵極，形成于該半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸；以及鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔并具有依次形成于襯底的基本整個(gè)表面的第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中有機(jī)平坦化層是從包括聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚亞苯酯樹脂、聚苯硫樹脂和苯并環(huán)丁烯(BCB)的一組中選出的。
14.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中該第一和第二無機(jī)層彼此不相同，并且包括SiNx或SiO2。
15.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管具有頂柵結(jié)構(gòu)或底柵結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管是有機(jī)電致發(fā)光顯示器的單位象素中的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管。
17.一種制造薄膜晶體管的方法，包括在襯底上形成半導(dǎo)體層；在具有半導(dǎo)體層的襯底上形成柵絕緣層；在置于半導(dǎo)體層上的柵絕緣層上形成柵極；將雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體層中，以在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中形成源/漏極區(qū)；在襯底的整個(gè)表面上形成層間絕緣層；蝕刻層間絕緣層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏極區(qū)的接觸孔/通孔；在層間絕緣層上形成通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸的源/漏電極；在襯底的基本整個(gè)表面上依次形成有機(jī)平坦化層和無機(jī)層以作為鈍化層；以及蝕刻有機(jī)平坦化層和有機(jī)層的所選取區(qū)域，以形成暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中鈍化層的蝕刻工藝通過干蝕刻工藝進(jìn)行。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中干蝕刻工藝通過離子束蝕刻、RF濺射蝕刻和反應(yīng)離子蝕刻RIE中的一種方法進(jìn)行。
20.一種制造薄膜晶體管的方法，包括在襯底上形成半導(dǎo)體層；在具有半導(dǎo)體層的襯底上形成柵絕緣層；在置于半導(dǎo)體層上的柵絕緣層上形成柵極；將高濃度雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體層中，以在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中形成源/漏極區(qū)；在襯底的整個(gè)表面上形成層間絕緣層；蝕刻層間絕緣層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏極區(qū)的接觸孔/通孔；在層間絕緣層上形成通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸的源/漏電極；在襯底的基本整個(gè)表面上依次形成第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層以作為鈍化層；以及蝕刻第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層的所選取區(qū)域以形成暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中鈍化層的蝕刻工藝通過干蝕刻工藝進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中干蝕刻工藝通過離子束蝕刻、RF濺射蝕刻和反應(yīng)離子蝕刻RIE中的一種方法進(jìn)行。
23.一種有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，包括一半導(dǎo)體層，形成于襯底上；一柵絕緣層，形成于具有半導(dǎo)體層的襯底上；一柵極，形成于半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔/通孔與源/漏極區(qū)接觸；鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔并具有依次形成于襯底的基本整個(gè)表面上的有機(jī)平坦化層和無機(jī)層；平坦化層，形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有一開口；以及象素電極，從源/漏電極之一通過接觸孔或通孔延伸并通過該開口被暴露。
24.如權(quán)利要求23所述的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中有機(jī)平坦化層是從包括聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚亞苯酯樹脂、聚苯硫樹脂和苯并環(huán)丁烯(BCB)的一組中選出的。
25.如權(quán)利要求23所述的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中無機(jī)層包括SiNx或SiO2。
26.如權(quán)利要求23所述的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中將象素電極連接到源/漏電極之一的接觸孔或通孔不具有臺(tái)階。
27.一種有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，包括一半導(dǎo)體層，形成于襯底上；一柵絕緣層，形成于具有半導(dǎo)體層的襯底上；一柵極，形成于半導(dǎo)體層之上的柵絕緣層上；源/漏極區(qū)，形成于柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層中；層間絕緣層，形成于襯底的整個(gè)表面上并具有暴露源/漏電極的接觸孔/通孔；源/漏電極，形成于層間絕緣層上并通過接觸孔和通孔至少之一與源/漏極區(qū)接觸；鈍化層，具有暴露源/漏電極之一的接觸孔或通孔，其中第一無機(jī)層、有機(jī)平坦化層和第二無機(jī)層依次形成于襯底的基本整個(gè)表面上以作為鈍化層；平坦化層，形成于襯底的基本整個(gè)表面上并具有一開口；以及象素電極，從源/漏電極之一通過接觸孔或通孔延伸并通過該開口被暴露。
28.如權(quán)利要求27所述的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中有機(jī)平坦化層是從包括聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚亞苯酯樹脂、聚苯硫樹脂和苯并環(huán)丁烯(BCB)的一組中選出的。
29.如權(quán)利要求27所述的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中第一和第二無機(jī)層彼此不同，并包括SiNx或SiO2。
30.如權(quán)利要求27所述的有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中將象素電極連接到源/漏電極之一的接觸孔或通孔不具有臺(tái)階。
全文摘要
公開了一種薄膜晶體管及其制造方法。在該薄膜晶體管及其制造方法中，在襯底的整個(gè)表面上，在具有半導(dǎo)體層、柵極、源/漏極區(qū)和源/漏電極的薄膜晶體管的源/漏電極上，可依次形成有機(jī)平坦化層和無機(jī)層。在無機(jī)層上形成光致抗蝕劑圖案后，可進(jìn)行蝕刻工藝來覆蓋有機(jī)平坦化層，以形成將象素電極連接到源/漏電極之一的接觸孔或通孔。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可利用一個(gè)掩模形成傳統(tǒng)利用兩個(gè)或多個(gè)掩模形成的接觸孔或通孔，從而簡(jiǎn)化工藝，并通過無機(jī)層提高與象素電極的粘結(jié)性，也提高了封裝工藝中的密封粘結(jié)性，延長了所得薄膜晶體管的壽命。此薄膜晶體管可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示器。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1622337SQ20041009221
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者姜泰旭, 樸商一 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社