[发明专利]薄膜晶体管装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管装置及其制造方法，尤其涉及有机EL显示装置及液晶显示装置的驱动用及开关用的薄膜晶体管装置及其制造方法。

背景技术

在使用了有机EL(电致发光)显示装置及液晶显示装置的例如电视接收机等电子设备中，通过多个薄膜晶体管装置(TFT)驱动用于构成有机EL显示装置及液晶显示装置的、配置成矩阵状的发光元件。

作为这样的薄膜晶体管装置，例如有顶栅(交错(stagger))型的薄膜晶体管装置。并且，顶栅型的薄膜晶体管装置是在基板上依次层叠源电极及漏电极、半导体层(沟道层)和栅电极而构成。在薄膜晶体管装置中，为了制造容易，作为沟道层的材料通常使用非晶硅(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平6-342909号公报

发明内容

但是，在沟道层使用非晶硅时，在沟道得不到充分的载流子迁移率，因此得不到充分的导通电流。因此，关于薄膜晶体管装置的电特性，在线性区域的电流值变低。

在专利文献1记载的薄膜晶体管装置中，在沟道层以与非晶氢化硅(a-Si:H)层相邻的形式设置多晶硅(P-Si)层，但该结构也不能得到充分的载流子迁移率。

因此，本发明鉴于上述问题点，其目的在于提供一种能够得到充分的载流子迁移率的薄膜晶体管装置及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明的一方案的薄膜晶体管装置包括：基板；源电极及漏电极，其形成在所述基板上；硅层，其层叠在所述源电极及漏电极的上面区域内，为非晶的掺杂有杂质的层；第1沟道层，其在所述基板上的所述源电极及漏电极之间的区域、所述源电极及漏电极的侧面、和所述硅层的侧面及上面连续形成，由非晶硅层构成；第2沟道层，其层叠在所述第1沟道层上，在所述源电极及漏电极之间的区域和所述硅层的侧方及上方连续形成，由多晶硅层及微晶硅层的任一方构成；栅极绝缘膜，其形成在所述第2沟道层上；和栅电极，其形成在所述栅极绝缘膜上；将所述源电极或漏电极和所述硅层层叠而成的膜厚是与将所述第1沟道层和所述第2沟道层层叠而成的膜厚相同的相同值或所述相同值的邻域值的范围内的膜厚，将所述第1沟道层和所述第2沟道层层叠而成的膜厚在所述源电极及漏电极之间的区域、以及所述源电极及漏电极的上方是相同膜厚，所述第1沟道层和所述第2沟道层沿着所述源电极及漏电极之间的形状在所述源电极及漏电极之间的区域凹陷，所述栅电极具有与所述源电极及漏电极重叠的区域。

本发明的一方案的薄膜晶体管装置，具有源电极及漏电极和沟道层直接连接的构造，源电极及漏电极的膜厚比沟道层的膜厚薄，因此能够减小肖特基势垒(Schottky barrier)的耗尽层扩大的影响，能够争取到TFT电特性下的线性区域的电流。结果，在顶栅型的薄膜晶体管装置中，能够提高TFT电特性下的线性区域的电流值。

附图说明

图1A是示意表示本发明的实施方式的薄膜晶体管装置的结构的剖面图。

图1B是表示该实施方式的薄膜晶体管装置中的漏电流(漏极电流)流动的路径的图。

图2是用于示意说明该实施方式的薄膜晶体管装置的制造方法的剖面图。

图3是用于示意说明该实施方式的薄膜晶体管装置的制造方法的剖面图。

图4是表示使第1沟道层及第2沟道层的合计膜厚变化时的漏电流的变化的图。

图5是表示使第1沟道层及第2沟道层的膜厚之比变化时的漏电流的变化的图。

图6A是表示电极及硅层的合计膜厚比沟道层的合计膜厚厚时的电子密度分布的图。

图6B是表示图6A的A-B-C线处的电子密度变化的图。

图6C是表示图6A的D-E线处的电子密度变化的图。

图7A是表示电极及硅层的合计膜厚比沟道层的合计膜厚薄时的电子密度分布的图。

图7B是表示图7A的A-B-C线处的电子密度变化的图。

图7C是表示图7A的D-E线处的电子密度变化的图。

图8A是表示电极及硅层的合计膜厚与沟道层的合计膜厚相等时的电子密度分布的图。

图8B是表示图8A的A-B-C线处的电子密度变化的图。

图8C是表示图8A的D-E线处的电子密度变化的图。

具体实施方式