[发明专利]薄膜晶体管，薄膜晶体管的制造方法，以及显示装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求来自2011年3月2日提交的在先的第2011-045567号日本专利申请的优先权的权益；其全部的内容通过引用被结合在此处。

技术领域

此处描述的实施例一般涉及薄膜晶体管，薄膜晶体管的制造方法，以及显示装置。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)被广泛用于液晶显示装置、有机电致发光显示装置等等。特别地，对活性层使用非晶硅的TFT现在被广泛用于大型的液晶显示装置。今后希望实现可以满足更进一步的大型化、更高的可靠性、更高的移动性等等的新颖的活性层。

例如，可以在塑料基板上形成In-Ga-Zn-O非晶氧化物，因为该氧化物可以在低温被形成为膜，并且该氧化物在可见波范围中是透明的。因而，可能对半导体层使用该氧化物来实现透明的TFT。该TFT获得非晶硅的移动性十倍以上的移动性。实际应用的问题是进一步提高均一性和可靠性。

对于用于提高可靠性的方法，提出有一种技术，该技术防止了其中热处理使得半导体层的氧浓度变化，从而导致特性劣化的现象。该技术通过用优质的绝缘层(通道保护膜)覆盖半导体层来稳定特性。

但是，在这个结构中，在形成通道保护膜之前处理半导体层的过程中，至少半导体层的上层受到水洗，并且半导体层吸收水分。氧化物半导体因为特性而易于在膜中获得水分，因此必须控制膜中的水分。

发明内容

一般而言，根据一个实施例，薄膜晶体管包括：基板、半导体层、第一绝缘膜、第二绝缘膜、栅电极、源电极和漏电极。半导体层被设置在基板上。半导体层由具有铟作为主要成分的氧化物构成。半导体层具有顶面和一对侧面，顶面面向基板。顶面具有第一区域、第二区域和除了第一区域和第二区域之外的其他区域。第一绝缘膜覆盖半导体层的其他区域。第二绝缘膜覆盖至少半导体层的一对侧面。第二绝缘膜在与用于第一绝缘膜的条件不同的条件下被形成。栅电极被设置在第一绝缘膜和第二绝缘膜上，或者被设置在半导体层的下面；源电极被设置在第一区域上。漏电极被设置在第二区域上。漏电极面向源电极。漏电极和源电极将半导体层的一对侧面夹在当中。

根据另一个实施例，揭示了用于薄膜晶体管的制造方法。该方法可以处理。该处理包括：经由栅极绝缘层，在基板上的栅电极上形成由具有铟作为主要成分的氧化物制成的半导体层，在半导体层的除了源电极接触区域和漏电极接触区域之外的顶面上形成第一绝缘膜，和在与用于第一绝缘膜的条件不同的条件下形成覆盖至少半导体层的一对侧面的第二绝缘膜；或者在基板上形成由具有铟作为主要成分的氧化物制成的半导体层，在半导体层的除了源电极接触区域和漏电极接触区域之外的顶面上形成第一绝缘膜，在与用于第一绝缘膜的条件不同的条件下形成覆盖至少半导体层的一对侧面的第二绝缘膜，和在第二绝缘膜上形成栅电极。该方法可以在半导体层的源电极接触区域上形成源电极。另外，该方法可以在半导体层的漏电极接触区域上形成漏电极，以便面向源电极，从而将半导体层的侧面的一部分夹在当中。

根据另一个实施例，显示装置包括薄膜晶体管和显示层。薄膜晶体管包括：基板、半导体层、第一绝缘膜、第二绝缘膜、栅电极、源电极和漏电极。半导体层被设置在基板上。半导体层由具有铟作为主要成分的氧化物构成。半导体层具有顶面和一对侧面，顶面面向基板。顶面具有第一区域、第二区域和除了第一区域和第二区域之外的其他区域。第一绝缘膜覆盖半导体层的其他区域。第二绝缘膜覆盖至少半导体层的一对侧面。第二绝缘膜在与用于第一绝缘膜的条件不同的条件下被形成。栅电极被设置在第一绝缘膜和第二绝缘膜上，或者被设置在半导体层的下面。源电极被设置在第一区域上。漏电极被设置在第二区域上。漏电极面向源电极。漏电极和源电极将半导体层的一对侧面夹在当中。显示层被配置成根据经由薄膜晶体管供给的电压和电流中的至少一个，引起光学发射和光学性能变化中的至少一个，光学性能包括双折射、光学活性、散射性能、衍射性能和光学吸收中的至少一个。

附图说明

图1是图示根据第一实施例的薄膜晶体管的示意图；

图2是图示在图1中所示的线II-II上的截面的图；

图3是图示比较实例的薄膜晶体管的示意性的平面图；

图4是图示在图3中所示的线IV-IV上的截面的图；

图5是图示当在薄膜晶体管中产生漏电流时的特性的图；

图6A是图示用于第一通道保护膜的成膜条件的图；图6B是图示通过各个成膜条件做出的薄膜晶体管的特性的图；

图7A到7D是图示用于根据第一实施例的薄膜晶体管的制造方法的图；