[发明专利]薄膜晶体管、显示装置和薄膜晶体管的制造方法

说明书

本发明的一个实施方式的薄膜晶体管包括：基板；被基板支撑的栅极；覆盖栅极的栅极绝缘层；以及氧化物半导体层，是设置在栅极绝缘层且具有结晶硅区域的氧化物半导体层，结晶硅区域包括第一区域、第二区域和位于第一区域及第二区域之间的沟道区域，沟道区域、第一区域及第二区域经由栅极绝缘层与栅极重叠；保护绝缘层，以覆盖沟道区域，且露出第一区域及第二区域的方式配置在氧化物半导体层上；源极，与第一区域电连接；漏极，与第二区域电连接，沟道区域的结晶性与所述第一区域及所述第二区域的结晶性不同。

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管、显示装置和薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)例如在液晶显示器、有机电致发光(EL，Electro-Luminescence)显示器等的显示装置中，作为各个像素的开关元件而广泛被应用。

薄膜晶体管包括在基板上形成栅极、绝缘膜、半导体层(沟道层)、源极以及漏极的构成。其中，底栅型薄膜晶体管的特征在于栅极相比沟道层靠近基板侧形成。

近来，开发了在薄膜晶体管的活性层上使用氧化物半导体代替硅半导体(非晶硅、多晶硅等)的薄膜晶体管(氧化物半导体TFT)。氧化物半导体TFT具有与非晶硅薄膜晶体管相比电子迁移率大，此外，与多晶硅薄膜晶体管相比截止电流小的优点。

例如，专利文献1公开了一种具有由非晶氧化物半导体构成的活性层的底栅型氧化物半导体TFT。专利文献1(特开2014-225626号公报)中，公开了在氧化物半导体TFT的活性层的一部分上设置有以在源极/漏极的蚀刻期间保护活性层为目的的蚀刻阻挡层的结构(称为“蚀刻阻挡结构”)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题

随着显示装置的大型化和高清晰度，需要进一步提高薄膜晶体管的迁移率以提高导通特性。另外，在本说明书中，将要成为薄膜晶体管的活性层中沟道的部分的迁移率称为“薄膜晶体管的迁移率”或“沟道迁移率”，以区分有源层自身材料的迁移率。然而，本发明人经检讨，在氧化物半导体TFT中，难以在抑制截止电流降低的同时提高沟道迁移率。详细内容后文叙述。本发明的一实施方式鉴于上述情况，提供一种可以抑制截止电流降低的同时提高导通特性(例如，沟道迁移率)的氧化物半导体TFT。用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个实施方式的薄膜晶体管包括基板；栅极，被所述基板支撑；栅极绝缘层，覆盖所述栅极；以及氧化物半导体层，设置在所述栅极绝缘层的、具有结晶区域的，且所述结晶区域包括第一区域、第二区域和位于所述第一区域及所述第二区域之间的沟道区域，所述沟道区域、所述第一区域及所述第二区域经由所述栅极绝缘层与所述栅极重叠；保护绝缘层，以覆盖所述沟道区域，且露出所述第一区域及所述第二区域的方式配置在所述氧化物半导体层上；源极，与所述第一区域电连接；漏极，与所述第二区域电连接，所述沟道区域的结晶性与所述第一区域及所述第二区域的结晶性不同。

在某些实施方式中，所述沟道区域的结晶性低于所述第一区域及所述第二区域的结晶性。

在某些实施方式中，所述沟道区域的平均晶粒粒径小于所述第一区域及所述第二区域的平均晶粒粒径。

在某些实施方式中，所述沟道区域包括微晶氧化物半导体，所述第一区域及所述第二区域包括多晶氧化物半导体或多晶氧化物导体。在某些实施方式中，所述氧化物半导体进一步包括非晶区域。