[发明专利]薄膜晶体管、包括薄膜晶体管的显示设备及其制造方法

说明书

本发明公开了薄膜晶体管、包括薄膜晶体管的显示设备及其制造方法。该薄膜晶体管包括：有源层，包括具有第一厚度的第一部分和具有大于第一厚度的第二厚度的第二部分；封盖层，填充第一部分与第二部分之间的厚度差，并且布置在第一部分上；栅极绝缘层，布置在封盖层上；栅电极，在有源层上，其中栅极绝缘层和封盖层设置在栅电极与有源层之间；以及源电极和漏电极，连接到有源层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0156282号的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体被并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用在显示设备中的薄膜晶体管，更具体地，涉及一种具有部分覆盖有封盖层的有源层的薄膜晶体管、包括薄膜晶体管的显示设备、以及制造薄膜晶体管和显示设备的方法。

背景技术

诸如有机发光显示设备或液晶显示设备的显示设备包括被配置为驱动每个像素的薄膜晶体管，并且每个薄膜晶体管包括有源层。非晶态下的有源层形成在基板上，并且随后通过适当的热处理工艺而结晶。

近来，随着显示设备具有高分辨率，要求薄膜晶体管的有源层具有高电荷迁移率特性。为此，为了形成有源层，采用了如下的方法：其中首先形成非晶硅层，封盖层覆盖非晶硅层，并且随后执行退火以提高加热效率，并且因此增加了晶体硅层的颗粒尺寸。也就是说，通过增加有源层的晶体硅的颗粒尺寸来提高电荷的迁移率。

发明内容

然而，当颗粒尺寸增加时，从颗粒之间的边界处的表面突出的突起会变大。也就是说，当非晶硅在退火操作期间转变为晶体硅时，颗粒生长并碰撞以形成边界，并且突起会从晶界处的表面突出，晶界是颗粒之间的边界。随着颗粒尺寸的增大，突起也会增大。

当突起变大时，电场集中在突起的切割边缘上，并且设备的诸如击穿电压或热载流子注入的电气特性可能变得非常不稳定，并且作为结果，产品的可靠性可能受到严重影响。

一个或多个实施例包括薄膜晶体管和包括薄膜晶体管的显示设备、以及制造薄膜晶体管和显示设备的方法，该薄膜晶体管在具有大颗粒尺寸的有源层的同时具有用于减轻晶界突起上的电场集中的改进特性。

另外的方面将部分地在以下的描述中阐述，并且部分地将根据描述而显而易见，或者可以通过对所呈现的实施例加以实践来习得。

根据本发明的示例性实施例，一种薄膜晶体管包括：有源层，包括具有第一厚度的第一部分和具有大于第一厚度的第二厚度的第二部分；封盖层，填充第一部分与第二部分之间的厚度差，并且布置在第一部分上；栅极绝缘层，布置在封盖层上；栅电极，在有源层上，其中栅极绝缘层和封盖层设置在栅电极与有源层之间；以及源电极和漏电极，连接到有源层。

根据本发明的示例性实施例，一种显示设备包括基板和基板上的薄膜晶体管以及连接到薄膜晶体管的发光元件。该薄膜晶体管包括：有源层，包括具有第一厚度的第一部分和具有大于第一厚度的第二厚度的第二部分；封盖层，填充第一部分与第二部分之间的厚度差，并且布置在第一部分上；栅极绝缘层，布置在封盖层上；栅电极，在有源层上，其中栅极绝缘层和封盖层设置在栅电极与有源层之间；以及源电极和漏电极，连接到有源层。

根据本发明的示例性实施例，提供一种制造薄膜晶体管的方法如下。在基板上形成非晶硅层。在非晶硅层上形成初步封盖层。通过对非晶硅层执行热处理来形成具有突起的晶体硅层，在对非晶硅层执行热处理中，使非晶硅层液化，并且随后使液化后的非晶硅层结晶以形成具有突起的晶体硅层，并且使初步封盖层变形为该突起的形状。对变形后的初步封盖层和突起进行抛光，以分别形成第一封盖层和第二封盖层以及有源层，该有源层包括具有第一厚度的第一部分和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二部分。第二部分将第一封盖层和第二封盖层分离。在第一封盖层、第二封盖层和有源层的第二部分上形成栅极绝缘层。在栅极绝缘层上形成栅电极，栅电极与有源层重叠。源电极和漏电极被形成为分别穿透第一封盖层和第二封盖层以连接到有源层。