[发明专利]薄膜晶体管基板、薄膜晶体管基板的制造方法以及显示装置

说明书

本发明提供可靠性高的薄膜晶体管基板、上述薄膜晶体管基板的制造方法以及显示装置。本发明的薄膜晶体管基板具备：绝缘基板；栅极电极，其配置在绝缘基板上；栅极绝缘层，其覆盖栅极电极；氧化物半导体层，其配置在栅极绝缘层上的与栅极电极的一部分重叠的位置；层间绝缘层，其覆盖氧化物半导体层的上表面和侧面；以及源极电极和漏极电极，其配置在层间绝缘层上，在层间绝缘层中，从氧化物半导体层侧按顺序层叠第一层间绝缘层、第二层间绝缘层以及第三层间绝缘层，在俯视时与氧化物半导体层重叠的区域具有第一开口部和第二开口部，其中，源极电极和氧化物半导体层在第一开口部接触，漏极电极和氧化物半导体层在第二开口部接触，蚀刻液对第一层间绝缘层、第二层间绝缘层以及第三层间绝缘层的蚀刻速率具有特定的关系。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管基板、薄膜晶体管基板的制造方法以及显示装置。更详细地说，涉及在半导体层上具备蚀刻阻挡层的薄膜晶体管基板、上述薄膜晶体管基板的制造方法以及具备上述薄膜晶体管基板的显示装置。

背景技术

通常在薄膜晶体管基板中按每个作为图像的最小单位的像素设置有薄膜晶体管(TFT)作为开关元件。作为TFT的结构，例如可举出在基板上按顺序层叠栅极电极、栅极绝缘层以及半导体层，在上述半导体层上配置有源极电极和漏极电极的底栅结构。

近年来，由于载流子迁移率高并且能使半导体元件小型化，因而已经研究了将氧化物半导体用于上述半导体层。例如，专利文献1已经研究了提供一种具有良好的氧化物半导体与绝缘层的界面的薄膜晶体管，公开了其包括至少包含O和N的非晶硅，并且上述栅极绝缘层使用在膜厚方向具有氧浓度的分布的绝缘膜，使得在氧化物半导体层的界面侧氧浓度高，朝向栅极电极而氧浓度减小，从而能稳定地制作界面特性良好的TFT。

作为形成上述源极电极和漏极电极的方法，可举出在上述半导体层上形成金属薄膜后通过湿式蚀刻进行图案化的方法。例如，在专利文献2中已经研究了为了保护上述半导体层免受蚀刻液的影响，在半导体层上设置蚀刻阻挡层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-250982号公报

专利文献2：国际公开第2014/034617号

发明内容

发明要解决的问题

在具备层间绝缘层(蚀刻阻挡层)的TFT的制造方法中，例如，在半导体层上形成层间绝缘层，之后，将铝(Al)、铜(Cu)等配线材料制成膜，并将其图案化，从而形成源极电极、漏极电极等。上述源极电极、漏极电极等的图案化通常使用湿式蚀刻来进行，因为它易于形成配线，并能以比较低的成本形成。

蚀刻液对上述层间绝缘层的蚀刻速率(etching rate)越小，则该层间绝缘层对于蚀刻液的耐性越高，越适于保护位于源极电极、漏极电极等的下层的半导体层。另一方面，根据本申请的发明人的研究，若为了提高上述层间绝缘层的蚀刻耐性而例如增大膜厚，则有时膜应力变高而膜的紧贴性降低。当层间绝缘层的台阶覆盖性差时，有时在层间绝缘层会有裂缝，或者根据情况而层间绝缘层发生剥离，在形成配线时蚀刻液从半导体层的侧面的台阶部浸入。特别是，在半导体层使用氧化物半导体的情况下，有时会由于蚀刻液而致使氧化物半导体消失，晶体管的特性不稳定。因此，形成既抑制膜应力且对于蚀刻液的耐性高的层间绝缘层是困难的。

本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供可靠性高的薄膜晶体管基板、上述薄膜晶体管基板的制造方法以及显示装置。

用于解决问题的方案