[发明专利]有源矩阵基板及其制造方法

说明书

有源矩阵基板(100)的像素区域具备：薄膜晶体管(101)，其具有氧化物半导体层(7)；无机绝缘层(11)及有机绝缘层(12)，其覆盖薄膜晶体管；共用电极(15)；电介质层(17)，其主要包含氮化硅；以及像素电极(19)，无机绝缘层具有包含氧化硅层和氮化硅层的层叠结构，像素电极(10)在像素接触孔内与漏极电极(9)接触，像素接触孔包括分别形成于无机绝缘层(11)、有机绝缘层(12)以及电介质层(17)的第1开口部、第2开口部以及第3开口部，第1开口部的侧面与第2开口部的侧面对齐，第2开口部的侧面包含：第1部分(121)，其相对于基板按第1角度(θ1)倾斜；第2部分(122)，其位于第1部分的上方，按比第1角度大的第2角度(θ2)倾斜；以及交界(120)，其位于第1部分与第2部分之间，相对于基板的倾斜角度不连续地变化。

技术领域

本发明涉及使用氧化物半导体形成的有源矩阵基板及其制造方法。

背景技术

液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板按每一像素具备薄膜晶体管(ThinFilmTransistor；以下为“TFT”)等开关元件。作为这种开关元件，以往以来广泛地使用以非晶硅膜为活性层的TFT(以下为“非晶硅TFT”)或以多晶硅膜为活性层的TFT(以下为“多晶硅TFT”)。

在各种动作模式的液晶显示装置中采用有源矩阵基板。例如专利文献1公开了能应用于FFS模式(FringeFieldSwitching：边缘场开关)等横向电场方式的动作模式的液晶显示装置的有源矩阵基板。在这种有源矩阵基板中，在各像素中，共用电极和像素电极隔着绝缘膜设置于TFT的上方。这些电极中的位于液晶层侧的电极(例如像素电极)形成有狭缝状的开口。由此，生成用从像素电极出发并经过液晶层进而经过狭缝状的开口后到达共用电极的电力线表示的电场。该电场相对于液晶层具有横向的成分。其结果是，能将横向的电场施加于液晶层。

近年来，作为有源矩阵基板所使用的TFT的活性层的材料，有时使用氧化物半导体来代替非晶硅或多晶硅。将这种TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体与非晶硅相比具有较高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT与非晶硅TFT相比能以更高速度动作。已知使用以氧化物半导体层为活性层的TFT(以下称为“氧化物半导体TFT”。)。氧化物半导体与非晶硅相比具有较高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT与非晶硅TFT相比能以更高速度动作。

另一方面，已知将栅极驱动器或源极驱动器等驱动电路以单片(一体地)设置在基板上的技术。最近已利用使用氧化物半导体TFT制作这些驱动电路(单片驱动器)的技术。在本说明书中，将构成驱动电路的TFT称为“电路用TFT”，并将作为开关元件设置于各像素的TFT称为“像素用TFT”来区分这两者。

形成于有源矩阵基板上的氧化物半导体TFT通常被无机绝缘膜等绝缘保护膜(钝化膜)覆盖。在钝化膜上有时还进一步形成用于平坦化的有机绝缘层。

然而，在氧化物半导体TFT中，例如当氧化物半导体层受到工艺损伤时，有可能氧化物半导体层会产生氧缺陷而被低电阻化，而无法得到希望的TFT特性。因此，为了减少氧化物半导体层的氧缺陷，已知使用包含氧的绝缘层(例如氧化硅层)作为钝化膜。例如专利文献2公开了使用具有氧化硅层与氮化硅层的层叠结构的钝化膜。将这种钝化膜称为“层叠钝化膜”。在具有底栅结构的氧化物半导体TFT中，通过使用氧化硅层作为层叠钝化膜的最下层(即与氧化物半导体层接触的层)，从而能用氧化硅层所包含的氧使在氧化物半导体层中产生的氧缺损得以恢复。另外，氮化硅层与氧化硅层相比，防止水分或杂质扩散的效果更优异。因而，当使用层叠钝化膜时，与以单层使用氧化硅膜的情况相比，能更有效地抑制水分等向氧化物半导体层的侵入。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-243894号公报

专利文献2：国际公开第2012/029644号