[发明专利]底栅型薄膜晶体管、其制造方法及显示装置

说明书

本分案申请是基于申请号为200780045002.0(国际申请号为PCT/JP2007/072878)，申请日为2007年11月20日，发明名称为“底栅型薄膜晶体管、其制造方法及显示装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及底栅型薄膜晶体管、其制造方法、以及诸如显示装置的电光装置。更具体而言，本发明涉及设置有绝缘膜作为蚀刻阻止体(stopper)的底栅型薄膜晶体管、其制造方法以及显示装置。

背景技术

近年来，使用含有ZnO作为主要成分的透明导电氧化物多晶薄膜作为沟道层的薄膜晶体管(TFT)已被积极开发(参见日本专利申请公开No.2002-76356)。

薄膜可以在低温下形成，并且对可见光是透明的，因此能够在诸如塑料板或膜的衬底上形成柔性透明TFT。

此外，公开了具有使用ZnO等的透明半导体的薄膜晶体管形成矩阵显示装置(美国专利No.6563174)。

在美国专利No.6563174中，公开了可通过干蚀刻形成氧化物半导体上的源电极和漏电极。

根据Nature，488，432(2004)中的文章，公开了使用含有铟、镓、锌和氧的透明非晶氧化物半导体膜(a-IGZO)作为TFT的沟道层的技术。

此外，描述了可在室温下在诸如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)(PET)膜的衬底上形成具有6～9cm²V^-1s^-1的令人满意的场效应迁移率的柔性透明TFT。

此外，在February 2006 NIKKEI MICRODEVICES的第74页的表2中，描述了操作被识别为柔性电子纸，所述柔性电子纸使用其中a-IGZO被用作TFT的沟道层的薄膜晶体管。

此外，作为在半导体层上形成源电极/漏电极的方法，公开了一种结构，其中，在底栅型薄膜TFT中在半导体层上设置蚀刻阻止体层，以降低源电极和漏电极之间的泄漏电流(美国专利No.5403755)。

美国专利No.6563174公开了，在具有其主要成分为ZnO的透明氧化物半导体的底栅型薄膜TFT中，可通过干蚀刻形成氧化物半导体上的源电极和漏电极。美国专利No.6563174还描述了，通过等离子体CVD(P-CVD)方法将保护膜形成为氮化硅薄膜，在实践上，所述保护膜在底栅型薄膜TFT中是必要的。

在除美国专利No.6563174以外的所有相关技术中，通过剥离技术形成源电极和漏电极。

在剥离中，出现问题，诸如剥离的电极膜的粒子的重新附着，因此难以以高产量制造大面积TFT。

因为即使电极材料是金属或透明氧化物导体，其主要成分为ZnO的氧化物半导体也易受酸的影响并且蚀刻速度高，所以在设计TFT时难以通过使用酸的湿蚀刻形成源电极和漏电极。

实际上，仅通过干蚀刻处理形成源电极和漏电极。

然而，在其主要成分为ZnO的氧化物半导体中，易于出现氧空位(vacancy)并且易于产生许多的载流子电子，因而氧化物半导体层可能在蚀刻源电极和漏电极的处理中被损伤。

还存在为了减少由蚀刻导致的对半导体层的损伤而设置保护层作为蚀刻阻止体层的方法，但是，即使形成这样的保护膜，氧化物半导体层也受损并且关(OFF)电流变得较大。

因而，存在难以稳定地实现具有令人满意的开/关比的TFT特性的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，通过在使用氧化物半导体的底栅型薄膜晶体管中进行蚀刻而实现源电极和漏电极的形成，以由此实现大规模生产性优异的工艺。

本发明的另一个目的是，提供具有关电流被最小化的令人满意的晶体管特性的薄膜晶体管。