[发明专利]薄膜晶体管、制造薄膜晶体管的方法、显示器和电子设备

说明书

技术领域

本公开涉及薄膜晶体管（TFT）、制造该薄膜晶体管的方法，显示器和电子设备。

背景技术

人们已经知道锌（Zn）、铟（In）、镓（Ga）、锡（Sn）的氧化物（氧化物半导体）或其混合物具有优良的半导体性能。例如，采用氧化物半导体的薄膜晶体管具有的电子迁移率是采用非晶硅的薄膜晶体管的十倍或更高，并且采用氧化物半导体的薄膜晶体管具有有利的截止特性。因此，希望采用氧化物半导体的薄膜晶体管应用于大屏幕、高清晰度和高帧频的液晶显示器或者有机电致发光（EL）显示器的驱动装置（见日本特开第2010-016163号公报）。

然而，氧化物半导体的耐热性不够。因此，在制造薄膜晶体管的工艺中由于热处理或等离子体处理将发生氧的解吸附，并且相应地形成晶格缺陷。晶格缺陷导致电浅杂质能级（electrically shallow impurity level）的形成和氧化物半导体的电阻的降低。因此，当氧化物半导体用在有源层中时，阈值电压会由于缺陷水平的增加而降低，并且泄漏电流增加。从而，可能发生所谓的衰退运行（depression operation），在该衰退运行中甚至在不施加栅极电流时漏极电流也会流动。此外，如果缺陷水平继续增加，则运行将从晶体管运行变为导体运行。这被认为是由于稳定性上的改变取决于热不稳定成分的含量比，特别是在多元的氧化物半导体的情况下。而且，除了晶格缺陷外，已经报道了氢可以是形成浅杂质能级的元素（"n-type doping of oxides byhydrogen",Cetin Kilic,et al.,APPLIED PHYSICS LETTERS,July1,2002,Vol.81,No.1,pp.73-75）。

另外，诸如氧化锌和铟镓锌氧化物（IGZO）的氧化物半导体具有优良的半导体特性，并且正在被考虑应用于薄膜晶体管（TFT）等。采用氧化物半导体的薄膜晶体管与采用非晶硅的薄膜晶体管相比具有高的电子迁移率和优良的电特性。而且，采用氧化物半导体的薄膜晶体管具有有利的截止特性，并且期望甚至在接近室温的温度下也具有高的迁移率。

然而，氧化物半导体的耐热性不够。因此，当氧化物半导体应用于薄膜晶体管时，在制造薄膜晶体管的热处理工艺中，将发生氧和锌等的解吸附而形成晶格缺陷。晶格缺陷导致电浅杂质能级的形成以及氧化物半导体的电阻的降低。

因此，提出了将由绝缘材料形成的保护层设置在氧化物半导体层上，以抑制氧等从氧化物半导体层解吸附（例如，见日本特开第2008-60419号公报）。

发明内容

如上所述，在采用氧化物半导体的薄膜晶体管中，在制造工艺中氧化物半导体的特性劣化，该特性劣化可能影响电特性。因此，希望防止氧化物半导体特性上的劣化且改善电特性。

从而，所希望的是提供能够改善电特性的薄膜晶体管、制造该薄膜晶体管的方法、显示器和电子设备。

另外，与日本特开第2008-60419号公报中公开的构造一样，当保护层形成在氧化物半导体层上时，担心在形成保护层时氧化物半导体层被损伤。而且，当源极/漏极电极层形成在保护层（绝缘层）上时，不允许氧化物半导体层与电极层接触。从而，需要在形成电极层前在保护层中形成接触孔。因此，工艺数目被不利地增加，并且担心在处理过程中损伤氧化物半导体。如果氧化物半导体层被损伤，则薄膜晶体管的特性将劣化而降低制造产率。

从而，所希望的是提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有防止半导体层在制造中被损伤的构造、具有高的可靠性且可以以高产率制造，并且还希望提供一种制造这样的薄膜晶体管的方法。另外，希望提供包括该薄膜晶体管的显示器。

根据本公开的实施例，所提供的第一薄膜晶体管包括：栅极电极、源极电极和漏极电极；氧化物半导体层，设置在栅极电极的一侧，在氧化物半导体层与栅极电极之间具有绝缘膜，氧化物半导体层设置在不面对源极电极和漏极电极的区域中，并且氧化物半导体层电连接到源极电极和漏极电极；以及低电阻氧化物层，设置在面对源极电极的区域中以及面对漏极电极的区域中，该面对源极电极的区域和该面对漏极电极的区域相邻于氧化物半导体层，并且低电阻氧化物层的电阻率低于氧化物半导体层的电阻率。