[发明专利]有源矩阵基板及其制造方法

说明书

有源矩阵基板的氧化物半导体TFT(201)具有：氧化物半导体层(107)；上部栅极电极(112)，其隔着栅极绝缘层配置在氧化物半导体层的一部分上；以及源极电极(113)和漏极电极(114)，氧化物半导体层(107)在从基板的法线方向观看时包含：第1部分(p1)，其与上部栅极电极重叠；以及第2部分(p2)，其位于第1部分与源极接触区域或漏极接触区域之间，栅极绝缘层未覆盖第2部分，上部栅极电极(112)具有包含与栅极绝缘层接触的合金层(112L)和配置在合金层上的金属层(112U)的层叠结构，金属层由第1金属元素M形成，合金层由包含第1金属元素M的合金形成，第1金属元素M是Cu、Mo或Cr。

技术领域

本发明涉及有源矩阵基板，特别是涉及具备氧化物半导体TFT的有源矩阵基板。

背景技术

液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板按每个像素具备薄膜晶体管(Thin FilmTransistor；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”)。

近年来，已提出代替非晶硅、多晶硅而使用氧化物半导体作为TFT的活性层的材料。将具有氧化物半导体膜作为活性层的TFT称为“氧化物半导体TFT”。专利文献1公开了TFT的活性层使用In-Ga-Zn-O系的半导体膜的有源矩阵基板。

氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT能比非晶硅TFT高速地动作。另外，氧化物半导体膜以比多晶硅膜简便的工艺形成，因此也能够应用于需要大面积的装置。

有源矩阵基板一般具有显示区域和周边区域。显示区域包含排列为矩阵状的多个像素(像素区域)，也称为有源区域。周边区域位于显示区域的周边，也称为边框区域。

在显示区域中设置有：按每个像素形成的TFT；分别电连接到TFT的栅极电极、源极电极以及漏极电极的栅极总线、源极总线以及像素电极。

在周边区域中配置有用于驱动栅极总线(扫描配线)和源极总线(信号配线)的驱动电路。具体地说，配置有向栅极总线供应栅极信号(扫描信号)的栅极驱动器、用于向源极总线供应源极信号(显示信号)的源极驱动器。栅极驱动器、源极驱动器等驱动电路有时被作为半导体芯片搭载(以COG(Chip On Glass：玻璃上芯片)方式安装)，有时单片(一体)地形成于有源矩阵基板。将单片地形成的驱动电路称为“驱动器单片电路”。驱动器单片电路通常使用TFT来构成。

在本申请说明书中，将在显示区域的各像素中作为开关元件配置的TFT称为“像素TFT”，将构成驱动电路等周边电路的TFT称为“电路TFT”。

氧化物半导体TFT通常具有底栅结构(例如专利文献1)，但是有时也具有顶栅结构。例如专利文献2公开了在氧化物半导体层的上方(与基板相反的一侧)隔着栅极绝缘膜配置有栅极电极的顶栅结构的氧化物半导体TFT。在专利文献2中提出了将栅极电极作为掩模进行栅极绝缘膜的图案化(自对准工艺)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-3910号公报

专利文献2：特开2015-109315号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，本申请的发明人经研究发现，例如在专利文献2公开的具有顶栅结构的氧化物半导体TFT中，TFT截止时在源极漏极间流动的电流(截止漏电流)变大，有可能不能得到稳定的特性。详细后述。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供具备能降低截止漏电流的氧化物半导体TFT的有源矩阵基板。