[发明专利]包括TFT的有源矩阵驱动式显示装置

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请基于并要求2007年7月9日提交的日本专利申请No.2007-180043的优先权权益，该申请的公开内容通过引用在此全文并入。 

技术领域

本发明涉及一种包括TFT(薄膜晶体管)的有源矩阵驱动式显示装置，更具体地，本发明涉及用在诸如液晶显示器(LCD)装置等有源矩阵驱动式显示装置内的TFT的结构。 

背景技术

LCD装置包括薄膜晶体管(TFT)基板和对置基板(counter substrate)，液晶显示(LC)层夹在薄膜晶体管与对置基板之间。TFT基板在其上安装了对应于LCD装置内的像素阵列的TFT阵列。通过使用驱动LSI，TFT经由多个栅极线和多个漏极线(数据线)被彼此独立地驱动。每一个TFT均作为开关器件以逐像素地(in a pixel-by-pixel basis)控制施加到LC层上的电场，以便在LCD装置的屏幕上显示图像。 

TFT基板是透明基板或玻璃基板，TFT阵列形成在该TFT基板上。每一个TFT均包括：形成于玻璃基板上的栅极，形成在栅极上的本征半导体层，且栅极绝缘膜插入在该栅极与本征半导体层之间，以及在本征半导体层的沟道区的两个端部上被电连接到本征半导体层的源极和漏极。栅极被构成为栅极层的一部分，而源极和漏极被构成为源极/漏极层的一部分。本征半导体层由氢化非晶硅(a-Si:H)(hydrogentated amorphous silicon)等构成。 

例如，LCD装置中的TFT基板的结构在以下公开中得到说明： 

专利申请1：JP-2000-171834A；以及 

专利申请2：JP-1999-2843A。 

随着对LCD装置更高性能的近期开发，所期望的是TFT具有较高的漏极电流的导通/截止比，以提高TFT的数据写入特性(data writecharacterestic)。漏极电流较高的导通/截止比可通过较小厚度的栅极绝缘膜而由此增加TFT的导通电流而获得。 

然而，现在的趋势是在膜的特定厚度以下，栅极绝缘膜厚度太薄而不足以使得TFT截止电流的显著增加，且其会引起不良的图像质量，例如屏幕图像不均匀以及在LCD装置的屏幕上的点缺陷的故障。目前的LCD装置中栅极绝缘膜的厚度已经几乎达到厚度的下限，从而截止电流显著增加，结果漏极电流的导通/截止比下降。因此，进一步减小栅极绝缘膜的厚度，而不增加TFT的截止电流是困难的。 

发明内容

考虑到在对诸如LCD装置的显示装置内的以上问题，本发明的目的是提供一种能够获得更高的漏极电流导通/截止比而由此提高显示装置的图像质量的有源矩阵驱动式显示装置。 

本发明提供一种有源矩阵驱动式显示装置，其包括薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极层、栅极绝缘膜、被形成图案的半导体层以及源极层和漏极层，所述栅极层、栅极绝缘膜、被形成图案的半导体层以及源极层和漏极层相互关联地构造在绝缘基板上，所述栅极层的厚度大于栅极绝缘膜的厚度，且所述栅极层的侧面的一部分具有倒锥形结构，以便所述栅极层的顶部悬垂于所述栅极层的底部上，从而所述栅极绝缘膜沿栅极层的表面具有不明显的凹陷，而不是具有锐角的楔形凹陷。 

本发明以上以及其它目的、特征和优点将参照附图在以下说明中变得更清楚。 

附图说明

图1是根据本发明的实施例的LCD装置内的TFT基板的剖视图； 

图2是图1的TFT基板的示意性俯视图； 

图3A到3F是连续示出了生产图1的TFT基板的制造过程的剖视图； 

图4A到4B是对于用于栅极层的材料各个情况，图3A步骤中TFT基板内的栅极的横截面图； 

图5A到5B是示出了对于栅极绝缘膜的特定厚度，图3B步骤中TFT基板的剖视图； 

图6A到6B是示出了对于栅极绝缘膜厚度的另一种情况，图3B步骤中TFT基板的剖视图； 

图7是示出了对于栅极包括单层的情况，图3A步骤中的TFT基板的细节的剖视图；和 

图8是示出了产品LCD装置的不良率和栅极绝缘膜厚度之间的关系图。 

优选实施方式 

现在将参照附图说明本发明的示例性实施例。图1示出了用于根据本发明的实施例的显示装置内的TFT基板的剖视图。TFT基板10包括玻璃基板11和形成于玻璃基板11上的栅极层12。