[发明专利]薄膜晶体管、其制造方法、显示单元和电子装置

说明书

技术领域

本技术涉及一种使用氧化物半导体的薄膜晶体管（TFT）、薄膜晶体管的制造方法、以及具有薄膜晶体管的显示单元和电子装置。

背景技术

近年来，随着显示器尺寸及清晰度的增加，对驱动器件的TFT的高迁移率提出了要求。因此，积极开发出了使用氧化物半导体，比如锌（Zn）氧化物、铟（In）氧化物、镓（Ga）氧化物、锡（Sn）氧化物、铝（Al）氧化物、钛（Ti）氧化物及任意这些氧化物的混合物的TFT。人们已经发现，使用Zn、In及Ga的复合氧化物的TFT与使用液晶显示器等中通常采用的非晶硅（a-Si:H）的TFT相比尤其具有较大的电子迁移率并表现出优良的电气性能。

在使用氧化物半导体的这些TFT之中，至今已经报道了具有底栅型结构的TFT以及具有顶栅型结构的TFT。在底栅型结构中，由氧化物半导体制成的薄膜层设置在栅电极上，其间插有栅绝缘膜。该结构与使用非晶硅作为沟道的已经实现商品化的TFT结构类似。由于这个原因，采用目前可用的非晶硅的TFT的制造工艺很容易用于具有底栅型结构的TFT。因此，在使用氧化物半导体的TFT中经常采用底栅型结构。

另外，为了提高氧化物半导体TFT的可靠性，已经提出在由铝、钼、ITO等制成的漏电极和源电极上形成由Al₂O₃等制成的保护膜（例如，参见Toshiaki Arai等人，SID10Digest(2010)及公开号为2011-187506及2012-4371的日本未经审查的专利申请）。

因此可以说，氧化物半导体的特征在于半导体膜和透明氧化物电极之间的接触是可能的，因为沟道本身就是氧化物。所以，可以预计实现完全透明的显示器。在透明显示器中，不但使TFT透明，而且还使平坦化膜及电极透明，以便实现高透光率。同时，以来自EL器件等的背光形式发出的光直接进入TFT，因为，如上所述，每层都是透明的。特别是，当入射光的波长在紫外光的范围内时，氧化物半导体器件的操作不稳定。由于这个原因，为了实现可靠性高的透明显示器，有必要阻止上述光入射到TFT上。在这方面，已经提出，例如，通过在源电极和漏电极上形成平坦化膜，然后在其上形成电极来设置遮光膜（例如，参见C.S.Chuang等人，SID08Digest(2008)）。

进一步地，提出了当透明导电膜用作有源矩阵显示器的配线时，布置上述配线的主要部分由Al等制成的低电阻配线以便降低配线电阻（例如，参见公开号为2010-98280的日本未经审查的专利申请）。

发明内容

使用氧化物半导体的TFT容易受波长相对较短的可见光的影响，如D.P.Gosain和T.Tanaka：“Instability of Amorphous Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistors under Light Illumination”，JJAP48，03B018，2009，以及K.-H.Lee、J.S.Jung、K.S.Son、J.S.Park、T.S.Kim、R.Choi、J.K.Jeong、J.-Y. Kwon、B.Koo及S.Lee：“The effect of moisture on the photon-enhanced negative bias thermal instability in Ga-In-Zn-O thin film transistors”，APL95，232106，2009所述。这导致了TFT性能发生不利的变化。上面提及的前一个文献描述了TFT阈值电压随着波长为440nm的光发生负向偏移。在上面提及的后一个文献中，通过在光照射下向栅电极施加负偏压来检查TFT特性的变化。

因此，提供一种适用于透明显示器且与普通薄膜晶体管相比具有更好的初期特性及更高的可靠性的薄膜晶体管是一种挑战。

需要提供一种抑制光影响并具有稳定特征的薄膜晶体管、薄膜晶体管的制造方法、显示单元及电子装置。

根据本技术的实施方式，提供了第一薄膜晶体管，包括：栅电极；具有面向所述栅电极的沟道区的氧化物半导体膜；以及至少覆盖所述沟道区并含有吸收光的铝低价氧化物（Al_XO_Y，其中0<Y/X<3/2）的保护膜。