薄膜晶体管、显示面板和薄膜晶体管的制造方法

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薄膜晶体管、显示面板和薄膜晶体管的制造方法
【专利摘要】本发明的薄膜晶体管具备:栅极电极(11a);覆盖栅极电极(11a)的栅极绝缘膜(12a);设置在栅极绝缘膜(12a)上的包含氧化物半导体的半导体层(13a);隔着还原性高的金属层(15aa、15ab)设置于半导体层(13a)且夹着沟道区域(C)地相互分离的源极电极(16aa)和漏极电极(16ab);设置于半导体层(13a)的导电区域(E);和设置于半导体层(13a)且抑制导电区域(E)对沟道区域(C)的扩散的扩散抑制部(13ca、13cb)。
【专利说明】薄膜晶体管、显示面板和薄膜晶体管的制造方法【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜晶体管、显示面板和薄膜晶体管的制造方法,特别是涉及使用了包含氧化物半导体的半导体层的薄膜晶体管、设置有该薄膜晶体管的显示面板和该薄膜晶体管的制造方法。 【背景技术】
[0002]近年来,构成液晶显示面板等的薄膜晶体管基板中,作为各子像素中的开关元件,提出了使用包含氧化物半导体的半导体层(以下,也称为“氧化物半导体层”)且具有高迁移率、高可靠性和低截止电流等良好特性的TFT,来代替包含非晶硅的半导体层的现有的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下也称为“TFT”),其中,子像素为图像的最小单位。
[0003]例如,专利文献I中,记载了在具备形成于基板上的栅极电极、以覆盖栅极电极的方式设置的栅极绝缘膜、在栅极绝缘膜上以与栅极电极重叠的方式设置并且具有沟道区域、源极区域和漏极区域的氧化物半导体层、设置于氧化物半导体层的源极区域和漏极区域上的钛层、以及在氧化物半导体层的源极区域和漏极区域隔着钛层分别连接的铜制的源极电极和漏极电极的TFT中,由于配置在氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极之间的钛层,氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻降低。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:美国专利申请公开第2010 / 0176394号说明书
【发明内容】

[0007]发明所要解决的技术问题
[0008]但是,在使用氧化物半导体层的TFT中,分别将氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极连接时,由于在氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极之间产生的比较高的接触电阻,导通电流容易变低,因此,例如,提出了如下方案:如专利文献I所述,在氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极之间设置还原性高于氧化物半导体层的钛等金属层,由此,从与金属层接触的氧化物半导体层除去氧,使氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极连接的部分导电化。
[0009]这里,如上所述,如果在氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极之间设置还原性高的金属层,则在与还原性高的金属层接触的氧化物半导体层的连接部分形成导电化的导电区域,因此能够使氧化物半导体层与源极电极以及漏极电极之间的接触电阻降低,但是,例如,有可能由于后续工序的加热处理,导电区域向氧化物半导体层内扩散,由此,氧化物半导体层整体导电化。变成这样时,成为源极电极和漏极电极短路的状态,因此,导致设置于各子像素的TFT不能作为开关元件发挥作用。
[0010]本发明是鉴于这些问题作出的,其目的在于,降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且抑制源极电极和漏极电极的短路。[0011]解决技术问题的技术方案
[0012]为了实现上述的目的,本发明对半导体层设置与还原性高的金属层接触的导电区域以及抑制该导电区域对沟道区域的扩散的扩散抑制部。
[0013]具体而言,本发明的薄膜晶体管具备:设置于基板的栅极电极;以覆盖上述栅极电极的方式设置的栅极绝缘膜;设置在上述栅极绝缘膜上、以与上述栅极电极重叠的方式配置有沟道区域的包含氧化物半导体的半导体层;隔着还原性高于该半导体层的金属层设置于上述半导体层、以夹着上述沟道区域地相互分离的方式配置的源极电极和漏极电极;设置于上述半导体层、与上述金属层接触而被还原的导电区域;和设置于上述半导体层、用于抑制上述导电区域对上述沟道区域的扩散的扩散抑制部。
[0014]根据上述结构,在包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极之间设置还原性高于半导体层的金属层,在半导体层设置通过与金属层接触而被还原的导电区域,因此,半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻降低。另外,由于在半导体层设置有用于抑制导电区域向沟道区域的扩散的扩散抑制部,半导体层的沟道区域的导电化被抑制,源极电极和漏极电极的短路被抑制。因此,通过在半导体层设置有导电区域和扩散抑制部,能够降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且抑制源极电极和漏极电极的短路。
[0015]可以为:上述扩散抑制部以抑制上述半导体层与上述金属层的接触面积的方式构成。
[0016]根据上述结构,扩散抑制部以抑制半导体层与金属层的接触面积的方式构成,因此,半导体层与金属层的界面中的不必要的氧化还原反应被抑制。由此,导电区域在半导体层中的过度形成被抑制,因此,例如,即使为了提高半导体层的特性而在后续工序的退火工序中进行加热,半导体层中导电区域向沟道区域的扩散也被抑制。
[0017]可以为:上述金属层设置于上述半导体层的与上述基板相反的一侧,在上述半导体层,设置有分别构成上述扩散抑制部的第一开口部和第二开口部,使得上述栅极绝缘膜从该半导体层露出,上述金属层经上述第一开口部和第二开口部的各侧壁与上述半导体层接触。这里,上述第一开口部和第二开口部的各侧壁可以以上述栅极绝缘膜侧突出的方式倾斜。
[0018]根据上述结构,扩散抑制部为设置于半导体层的第一开口部和第二开口部,金属层不是经第一开口部和第二开口部的各底面而是经各侧壁与半导体层接触,因此,半导体层与金属层的接触面积实际变小。另外,第一开口部和第二开口部的各侧壁以其栅极绝缘膜侧突出的方式倾斜形成为锥形形状时,用于形成金属层的金属膜能够在第一开口部和第二开口部的各侧壁的表面可靠地形成。
[0019]可以为:在上述半导体层与上述金属层的层间,设置有包含无机绝缘膜的保护膜,在上述保护膜,以与上述第一开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与上述第二开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第二开口部的第四开口部,上述第一开口部的侧壁和上述第三开口部的侧壁连续,并且上述第二开口部的侧壁和上述第四开口部的侧壁连续。这里,上述第三开口部和第四开口部的各侧壁可以以上述栅极绝缘膜侧突出的方式倾斜。
[0020]根据上述结构,在半导体层形成的第一开口部的侧壁与在保护膜形成的第三开口部的侧壁连续,并且在半导体层形成的第二开口部的侧壁与在保护膜形成的第四开口部的侧壁连续,因此,仅设置于半导体层的第一开口部和第二开口部的各侧壁从保护膜露出,金属层仅与半导体层的第一开口部和第二开口部的各侧壁实际接触。另外,第三开口部和第四开口部的各侧壁以其栅极绝缘膜侧突出的方式倾斜形成为锥形形状时,用于形成金属层的金属膜能够在第三开口部和第四开口部的各侧壁的表面可靠地形成。
[0021]可以为:在上述半导体层与上述金属层的层间,设置有包含无机绝缘膜的保护膜,在上述保护膜,以与上述第一开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与上述第二开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第二开口部的第四开口部,上述半导体层的上述第一开口部的端缘从上述第三开口部露出,并且上述半导体层的上述第二开口部的端缘从上述第四开口部露出。这里,上述第三开口部和第四开口部的各侧壁可以以上述半导体层侧突出的方式倾斜。另外,上述半导体层中上述第一开口部和第二开口部的各端缘从第三开口部和第四开口部分别露出的长度可以为0.05 μ m?0.5 μ m。
[0022]根据上述结构,半导体层中第一开口部的端缘从保护膜的第三开口部露出,并且半导体层中第二开口部的端缘从保护膜的第四开口部露出,因此,在半导体层和保护膜的叠层结构中,第一开口部和第三开口部、以及第二开口部和第四开口部分别形成阶梯状。由此,金属层与半导体层的接触面积增大,因此,在金属层与半导体层之间容易确保所期望的接触特性。这里,半导体层的第一开口部和第二开口部的各端缘从第三开口部和第四开口部分别露出的长度低于0.05 μ m时,有可能难以确保所期望的接触特性。另外,半导体层的第一开口部和第二开口部的各端缘从第三开口部和第四开口部分别露出的长度超过0.5 μ m时,有可能成为源极电极和漏极电极短路的状态。另外,第三开口部和第四开口部的各侧壁以其半导体层侧突出的方式倾斜形成锥形形状时,用于形成金属层的金属膜能够在第三开口部和第四开口部的各侧壁的表面可靠地形成。此外,上述所期望的接触特性,具体而言,是指接触电阻相对于沟道电阻充分低(例如,20kQ以下),电流-电压的特性具有线形特性。
[0023]可以为:在上述半导体层,以上述沟道区域的外侧的区域与上述栅极绝缘膜分离的方式设置有构成上述扩散抑制部的分离部,上述金属层、源极电极和漏极电极设置于上述栅极绝缘膜与上述半导体层的分离部的层间,上述金属层经上述分离部与上述半导体层接触。
[0024]根据上述结构,扩散抑制部为设置于半导体层的与栅极绝缘膜分离的分离部,金属层通过分离部与半导体层的下表面的一部分接触,因此,半导体层与金属层的接触面积实际减小。
[0025]可以为:在上述半导体层上,以覆盖该半导体层的方式设置有包含无机绝缘膜的上侧保护膜。
[0026]根据上述结构,在半导体层上设置有上侧保护膜,因此,半导体层的背面沟道侧的界面的可靠性提高。
[0027]可以为:在上述半导体层的分离部与上述源极电极以及漏极电极的层间,以覆盖该源极电极和漏极电极的上表面的方式设置有包含无机绝缘膜的下侧保护膜。
[0028]根据上述结构,在半导体层的分离部与源极电极以及漏极电极的层间,以源极电极和漏极电极的上表面的方式设置有下侧保护膜,因此,例如,在源极电极和漏极电极由铜、铝等形成时,能够抑制由半导体层的铜、铝等引起的金属污染。
[0029]可以为:上述源极电极和漏极电极设置在上述金属层上,在与上述半导体层的分离部接触的部分,上述金属层比上述源极电极和漏极电极突出。这里,上述源极电极和漏极电极以与上述分离部接触的侧面在上述金属层侧突出的方式倾斜设置,上述金属层也可以以与上述分离部接触的侧面在该栅极绝缘侧突出的方式以小于上述源极电极和漏极电极的各侧面的角度倾斜设置。
[0030]根据上述结构,源极电极和漏极电极设置在金属层上,在与半导体层的分离部接触的部分,金属层比源极电极和漏极电极突出,因此具有在基板上的形成半导体层的部分,基板侧突出的(正锥形的)剖面形状,用于形成半导体层的半导体膜在基板上被覆性良好地形成。
[0031]可以为:在上述半导体层上,以覆盖该半导体层的上表面并且使该半导体层的侧面露出的方式形成有构成上述扩散抑制部的沟道保护膜,上述金属层与从上述沟道保护膜露出的上述半导体层的侧面接触。
[0032]根据上述结构,扩散抑制部为设置于半导体层上的沟道保护膜,金属层与从沟道保护膜露出的半导体层的侧面接触,因此,半导体层与金属层的接触面积实际减小。
[0033]可以为:上述扩散抑制部以抑制上述导电区域的上述半导体层的膜厚的方式构成。
[0034]根据上述结构,扩散抑制部以抑制导电区域的半导体层的膜厚的方式构成,因此,即使导电区域在半导体层中过度形成,例如为了提高半导体层的特性而在后续工序的退火工序中进行加热,半导体层的膜厚被抑制的薄的部分也会形成瓶颈,抑制半导体层中导电区域向沟道区域导电区域的扩散。
[0035]可以为:上述半导体层与上述导电区域对应地具有形成得比上述沟道区域的膜厚薄、且分别构成上述扩散抑制部的第一薄膜部和第二薄膜部,上述金属层经上述第一薄膜部和第二薄膜部与上述半导体层接触。
[0036]根据上述结构,扩散抑制部为设置于半导体层的第一薄膜部和第二薄膜部,金属层经第一薄膜部和第二薄膜部与半导体层接触,因此,即使半导体层与金属层的接触面积大,导致在半导体层中导电区域过度形成,例如为了提高半导体层的特性而在后续工序的退火工序中进行加热,半导体层的第一薄膜部和第二薄膜部也会成为瓶颈,抑制半导体层中导电区域向沟道区域导电区域的扩散。
[0037]可以为:上述半导体层中,上述第一薄膜部和第二薄膜部的膜厚为上述沟道区域的膜厚的I / 10?I / 2。
[0038]根据上述结构,半导体层的第一薄膜部和第二薄膜部的膜厚为半导体层的沟道区域的膜厚的I / 10?I / 2,因此,能够实际实现本发明的作用効果。这里,半导体层的第一薄膜部和第二薄膜部的膜厚小于半导体层的沟道区域的膜厚的I / 10时,与在半导体层设置第一开口部和第二开口部,金属层经第一开口部和第二开口部的侧壁与半导体层接触时实现同样的作用効果。另外,半导体层的第一薄膜部和第二薄膜部的膜厚大于半导体层的沟道区域的膜厚的I / 2时,有可能成为源极电极和漏极电极形成短路的状态。
[0039]另外,本发明的显示面板具备:设置有上述任一种薄膜晶体管的薄膜晶体管基板;以与上述薄膜晶体管基板对置的方式设置的对置基板;和设置于上述薄膜晶体管基板与对置基板之间的显示介质层。
[0040]根据上述结构,由于具备上述的设置有薄膜晶体管的薄膜晶体管基板、以与其对置的方式设置的对置基板、和设置于这两个基板之间的显示介质层,在设置于液晶显示面板、有机EL (Electro Luminescence)面板等显示面板的薄膜晶体管中,能够降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且能够抑制源极电极和漏极电极的短路。
[0041]上述显示介质层可以为液晶层。
[0042]根据上述结构,由于显示介质层为液晶层,在设置于液晶显示面板的薄膜晶体管中,能够降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且能够抑制源极电极和漏极电极的短路。
[0043]另外,本发明的薄膜晶体管的制造方法具备:在基板上形成栅极电极的栅极电极形成工序;以覆盖上述栅极电极的方式形成栅极绝缘膜的栅极绝缘膜形成工序;半导体层形成工序,在上述栅极绝缘膜上,以与上述栅极电极重叠的方式形成配置有沟道区域的包含氧化物半导体的半导体层;源极漏极形成工序,以夹着上述沟道区域相互分离的方式,在上述半导体层上隔着还原性高于该半导体层的金属层形成源极电极和漏极电极;退火工序,通过对形成有上述源极电极和漏极电极的基板进行加热,还原与上述金属层接触的上述半导体层,在该半导体层形成导电区域,上述半导体层形成工序中,在上述半导体层形成用于抑制上述导电区域对上述沟道区域的扩散的扩散抑制部。
[0044]根据上述方法,在源极漏极形成工序中,在包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极之间形成还原性高于半导体层的金属层,在退火工序中,由于在半导体层形成与金属层接触还原得到的导电区域,半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻降低。另外,在半导体层形成工序中,在半导体层形成用于抑制导电区域向沟道区域的扩散的扩散抑制部,因此,半导体层的沟道区域的导电化被抑制,源极电极和漏极电极的短路被抑制。因此,通过在半导体层形成导电区域和扩散抑制部,能够降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且能够抑制源极电极和漏极电极的短路。
[0045]可以为:上述半导体层形成工序中,以抑制上述半导体层与上述金属层的接触面积的方式形成上述扩散抑制部。
[0046]根据上述方法,半导体层形成工序中,由于以抑制上述半导体层与上述金属层的接触面积的方式形成扩散抑制部,半导体层与金属层的界面中的不必要的氧化还原反应被抑制。由此,半导体层中,导电区域的过度形成被抑制,因此,即使例如为了提高半导体层的特性而在后续工序的退火工序中进行加热,半导体层中导电区域向沟道区域的扩散也被抑制。
[0047]可以为:上述半导体层形成工序中,通过在上述半导体层以露出上述栅极绝缘膜的方式分别形成第一开口部和第二开口部,形成上述扩散抑制部。
[0048]根据上述方法,半导体层形成工序中,在半导体层分别形成第一开口部和第二开口部形成扩散抑制部,因此,源极漏极形成工序中所形成的金属层不是经第一开口部和第二开口部的各底面而是经各侧壁与半导体层接触,由此,半导体层与金属层的接触面积实际减小。
[0049]可以为:具备保护膜形成工序,以覆盖上述半导体层的方式形成无机绝缘膜,在该无机绝缘膜,以与上述第一开口部重叠的方式形成俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与上述第二开口部重叠的方式形成俯视时大于该第二开口部的第四开口部,由此,形成保护膜,上述保护膜形成工序中,以上述第一开口部的侧壁和上述第三开口部的侧壁连续并且上述第二开口部的侧壁和上述第四开口部的侧壁连续的方式,形成上述第三开口部和第四开口部。
[0050]根据上述方法,半导体层形成工序中在半导体层形成的第一开口部的侧壁与保护膜形成工序中在保护膜形成的第三开口部的侧壁连续,并且半导体层形成工序中在半导体层形成的第二开口部的侧壁与保护膜形成工序中在保护膜形成的第四开口部的侧壁连续,因此,仅设置于半导体层的第一开口部和第二开口部的各侧壁从保护膜露出,金属层仅与半导体层的第一开口部和第二开口部的各侧壁实际接触。
[0051]可以为:具备保护膜形成工序,以覆盖上述半导体层的方式形成无机绝缘膜,在该无机绝缘膜,以与上述第一开口部重叠的方式形成俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与上述第二开口部重叠的方式形成俯视时大于该第二开口部的第四开口部,由此形成保护膜,上述保护膜形成工序中,以上述半导体层的上述第一开口部的端缘从上述第三开口部露出并且上述半导体层的上述第二开口部的端缘从上述第四开口部露出的方式形成上述第三开口部和第四开口部。
[0052]根据上述方法,半导体层形成工序中形成的半导体层的第一开口部的端缘从保护膜形成工序中形成的保护膜的第三开口部露出,并且半导体层形成工序中形成的半导体层的第二开口部的端缘从保护膜形成工序中形成的保护膜的第四开口部露出,因此,半导体层与保护膜的叠层结构中,第一开口部和第三开口部以及第二开口部和第四开口部分别形成为阶梯状。由此,金属层与半导体层的接触面积变大,容易在金属层与半导体层之间确保所期望的接触特性。
[0053]可以为:上述半导体层形成工序中,在形成上述半导体层时,以覆盖该半导体层的上表面并且使该半导体层的侧面露出的方式形成沟道保护膜作为上述扩散抑制部。
[0054]根据上述方法,在半导体层形成工序中,在半导体层上将沟道保护膜作为扩散抑制部形成,与源极漏极形成工序中形成的金属层从沟道保护膜露出的半导体层的侧面接触,因此,半导体层与金属层的接触面积实际减小。另外,在半导体层形成工序中,以相同图案形成半导体层和沟道保护膜,因此,能够减少薄膜晶体管的制造中使用的光掩模的个数,能够降低薄膜晶体管的制造成本。
[0055]可以为:上述半导体层形成工序中,以抑制上述导电区域的上述半导体层的膜厚的方式形成上述扩散抑制部。
[0056]根据上述方法,半导体层形成工序中,以抑制导电区域的半导体层的膜厚的方式形成扩散抑制部,因此,即使导电区域在半导体层中过度形成,在退火工序中进行加热,半导体层的膜厚被抑制的薄的部分成为瓶颈,半导体层中导电区域向沟道区域的扩散也被抑制。
[0057]可以为:上述半导体层形成工序中,通过与上述导电区域对应地在上述半导体层形成比上述沟道区域的膜厚薄的第一薄膜部和第二薄膜部,形成上述扩散抑制部。
[0058]根据上述方法,半导体层形成工序中,作为扩散抑制部在半导体层形成第一薄膜部和第二薄膜部,源极漏极形成工序中形成的金属层经第一薄膜部和第二薄膜部与半导体层接触,因此,即使半导体层与金属层的接触面积增大,导致导电区域在半导体层中过度形成,并且在后续工序的退火工序中进行加热,半导体层的第一薄膜部和第二薄膜部也会成为瓶颈,抑制半导体层中导电区域向沟道区域的扩散。
[0059]另外,本发明的薄膜晶体管的制造方法具备:在基板上形成栅极电极的栅极电极形成工序;以覆盖上述栅极电极的方式形成栅极绝缘膜的栅极绝缘膜形成工序;源极漏极形成工序,在上述栅极绝缘膜上,以与上述栅极电极重叠并且相互分离的方式隔着还原性高于氧化物半导体的金属层形成源极电极和漏极电极;半导体层半导体层形成工序,形成在上述源极电极与漏极电极之间配置有沟道区域的包含上述氧化物半导体的半导体层;和退火工序,通过对形成有上述半导体层的基板进行加热,还原与上述金属层接触的上述半导体层,在该半导体层形成导电区域,上述半导体层形成工序中,在上述半导体层形成与上述金属层的侧面接触的分离部,作为用于抑制上述导电区域对上述沟道区域的扩散的扩散抑制部。
[0060]根据上述方法,源极漏极形成工序中,在栅极绝缘膜上隔着还原性高于氧化物半导体的金属层形成源极电极和漏极电极,半导体层形成工序中,形成在源极电极和漏极电极之间配置有沟道区域的包含氧化物半导体的半导体层,退火工序中,在半导体层形成通过与金属层的接触而还原的导电区域,因此,半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻降低。另外,半导体层形成工序中,在半导体层形成与金属层的侧面接触的分离部,作为用于抑制导电区域对沟道区域的扩散的扩散抑制部,因此,半导体层的沟道区域的导电化被抑制,源极电极和漏极电极的短路被抑制。因此,通过在半导体层形成导电区域和扩散抑制部,能够降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且能够抑制源极电极和漏极电极的短路。
[0061]可以为:上述源极漏极形成工序中,在使用湿式蚀刻形成上述源极电极和漏极电极之后,使用干式蚀刻形成上述金属层,使得该金属层比该形成的源极电极和漏极电极突出。
[0062]根据上述方法,源极漏极形成工序中,使用湿式蚀刻形成源极电极和漏极电极,因此,源极电极和漏极电极的周端部的侧面以其栅极绝缘膜侧突出的方式倾斜形成,之后,以比源极电极和漏极电极突出的方式使用干式蚀刻形成金属层,因此,金属层与源极电极以及漏极电极的叠层结构的周端部形成为阶梯状。
[0063]发明的效果
[0064]根据本发明,在半导体层设置有与还原性高的金属层接触的导电区域、以及用于抑制沟道区域对该导电区域的扩散的扩散抑制部,因此,能够降低包含氧化物半导体的半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且能够抑制源极电极和漏极电极的短路。
【专利附图】

【附图说明】
[0065]图1是实施方式I的液晶显示面板的剖视图。
[0066]图2是实施方式I的TFT基板的俯视图。
[0067]图3是沿图2中的II1-1II线TFT基板的剖视图。
[0068]图4是沿图2中的IV-1V线TFT基板的剖视图。
[0069]图5是实施方式I的TFT基板中栅极层与源极层的连接部分的剖视图。[0070]图6是实施方式I的栅极层与源极层的连接部分的第一变形例的剖视图。
[0071]图7是实施方式I的栅极层与源极层的连接部分的第二变形例的剖视图。
[0072]图8是以剖面表示实施方式I的TFT基板的制造工序的说明图。
[0073]图9是表示实施例、比较例I和比较例2的各TFT基板的漏极电流对栅极电压特性的图。
[0074]图10是实施方式2的TFT基板的剖视图。
[0075]图11是实施方式3的TFT基板的剖视图。
[0076]图12是以剖面表示实施方式3的TFT基板的制造工序的说明图。
[0077]图13是实施方式4的TFT基板的剖视图。
[0078]图14是实施方式5的TFT基板的剖视图。
[0079]图15是实施方式6的TFT基板的剖视图。
[0080]图16是实施方式7的TFT基板的剖视图。
[0081]图17是实施方式8的TFT基板的剖视图。
[0082]图18是比较例I的TFT基板的剖视图。
【具体实施方式】
[0083]以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。此外,本发明不受以下的各实施方式限定。
[0084]《发明的实施方式I》
[0085]图1?图9表示本发明的TFT、显示面板和TFT的制造方法的实施方式I。具体而目,图1是本实施方式的液晶显不面板50的首I]视图。另外,图2是构成液晶显不面板50的TFT基板30a的俯视图。另外,图3是沿图2中的II1-1II线的TFT基板30a的剖视图,图4是沿图2中的IV-1V线的TFT基板30a的剖视图。另外,图5是TFT基板30a中连接栅极层与源极层的部分的剖视图。另外,图6是TFT基板30a中连接栅极层与源极层的部分的第一变形例的剖视图,图7是TFT基板30a中连接栅极层与源极层的部分的第二变形例的首1J视图。
[0086]液晶显示面板50如图1所示,具备以相互对置的方式设置的TFT基板30a和对置基板40、作为显不介质层设置于TFT基板30a与对置基板40之间的液晶层45、和用于将TFT基板30a和对置基板40相互粘接并且将液晶层45封入TFT基板30a和对置基板40之间的设置成框状的密封件46。另外,液晶显示面板50如图1所示,在密封件46的内侧规定了进行图像显示的显示区域D。
[0087]TFT基板30a如图2和图3所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila ;在各栅极线Ila之间分别设置的、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线Ilb ;以在与各栅极线Ila正交的方向上相互平行地延伸的方式设置的多根源极线16a ;分别设置于各栅极线Ila和各源极线16a的每个交叉部分、即分别设置于每个子像素的多个TFT5a ;以覆盖各TFT5a的方式设置的第一层间绝缘膜17a ;以覆盖第一层间绝缘膜17a的方式设置的第二层间绝缘膜18a ;在第二层间绝缘膜18a上设置成矩阵状的多个像素电极19a ;和以覆盖各像素电极19a的方式设置的取向膜(未图示)。
[0088]栅极线11a,例如,在显示区域D的外侧的区域,如图5所示,经与像素电极19a由同一材料形成在同一层的透明导电层19b、连接于与源极线16a由同一材料形成在同一层的栅极引出线16c。这里,在栅极引出线16c的下层,如图5所示,金属层15c以从栅极引出线16c突出的方式设置。另外,在金属层15c的下层,如图5所示,半导体层13b以从金属层15c突出的方式设置。并且,在栅极线Ila和栅极引出线16c的连接部分,如图5所示,栅极绝缘膜12a、半导体层13b、金属层15c、栅极引出线16c和第一层间绝缘膜17a(和第二层间绝缘膜18a)形成为阶梯状,与透明导电层19b接触的接触面积变得比较大,因此,能够以低电阻将栅极层(栅极线Ila)和源极层(栅极引出线16c)连接。这里,栅极层和源极层的连接结构,例如,可以是如图6所示,将栅极线Ila与和源极线16a由同一材料形成在同一层的栅极引出线16d直接连接的连接结构,也可以是如图7所示,经与像素电极19a由同一材料形成在同一层的透明导电层19c,将栅极线Ila与和源极线16a由同一材料形成在同一层的栅极引出线16e连接的连接结构。此外,本实施方式及其各变形例中,例示了将栅极线Ila与和源极线16a由同一材料形成在同一层的各栅极引出线16c、16d和16e连接的、栅极层和源极层的连接结构,但是,也能够适用将源极线16a与和栅极线Ila由同一材料形成在同一层的源极引出线连接的、栅极层和源极层的连接结构。
[0089]TFT5a如图2和图3所示,具备:设置于绝缘基板10上的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a;设置于栅极绝缘膜12a上、以与栅极电极(Ila)重叠的方式配置有沟道区域C的半导体层13a ;隔着金属层15aa和15ab分别设置在半导体层13a上,并且以夹着沟道区域C地相互分离的方式配置的源极电极16aa和漏极电极 16ab。
[0090]如图2所示,栅极电极(Ila)为各栅极线Ila的一部分。
[0091]半导体层13a例如由In-Ga-Zn-O类的氧化物半导体构成。另外,半导体层13a中,如图3所示,以露出栅极绝缘膜12a的方式设置有第一开口部13ca和第二开口部13cb。这里,第一开口部13ca和第二开口部13cb的各侧壁,如图3所示,以栅极绝缘膜12a侧突出的方式倾斜形成正锥形状。另外,半导体层13a,在第一开口部13ca和第二开口部13cb的各侧壁,如图3所不,设置有与金属层15aa和15ab接触而被还原的导电区域E。另外,第一开口部13ca和第二开口部13cb作为用于抑制导电区域E对沟道区域C的扩散的扩散抑制部,以抑制半导体层13a与金属层15aa和15ab的接触面积的方式设置。
[0092]在半导体层13a与金属层15aa和15ab的层间,如图3所不,设置有保护膜14a。并且,在保护膜14a中,如图3所示,以与第一开口部13ca重叠的方式设置有俯视时大于第一开口部13ca的(大口径的)第三开口部14ca,并且以与第二开口部13cb重叠的方式设置有俯视时大于第二开口部13cb的(大口径的)第四开口部14cb。这里,第三开口部14ca和第四开口部14cb的各侧壁,如图3所示,以半导体层13a侧突出的方式倾斜形成正锥形状。并且,如图3所示,第三开口部14ca的侧壁和第一开口部13ca的侧壁连续。另外,如图3所示,第四开口部14cb的侧壁和第二开口部13cb的侧壁连续。
[0093]金属层15aa和15ab由还原性高于半导体层13a的例如钛或钥等构成,仅通过第一开口部13ca和第二开口部13cb的各侧壁,与半导体层13a接触。
[0094]源极电极16aa,如图2所示,是各源极线16a在每个子像素呈L字状地向侧方突出的部分。
[0095]漏极电极16ab,如图3所示,经形成于第一层间绝缘膜17a和第二层间绝缘膜18a的叠层膜的接触孔,与像素电极19a连接。另外,漏极电极16ab,如图2所示,在各子像素中以与电容线Ilb重叠的方式设置。并且,漏极电极16ab,如图4所示,隔着栅极绝缘膜12a和金属层15ab与电容线Ilb重叠,由此构成辅助电容6。
[0096]对置基板40,例如,具备:绝缘基板(未图示);在绝缘基板上设置为格子状的黑矩阵(未图示);在黑矩阵的各格子间分别设置的红色层、绿色层和蓝色层等多个着色层(未图示);以覆盖黑矩阵、各着色层的方式设置的共用电极(未图示);在共用电极上设置为柱状的多个感光间隔物(未图示);以覆盖共用电极的方式设置的取向膜(未图示)。
[0097]液晶层45由具有电光学特性的向列相的液晶材料等构成。
[0098]上述结构的液晶显示面板50构成为,对在TFT基板30a上的各像素电极19a和对置基板40上的共用电极之间配置的液晶层45按每个子像素施加规定的电压,改变液晶层45的取向状态,由此,按每个子像素调整透过面板内的光的透过率,显示图像。
[0099]接着,使用图8对制造本实施方式的TFT基板30a的方法进行说明。这里,图8是以剖面表示TFT基板30a的制造工序的说明图。其中,本实施方式的制造方法具备栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、半导体层形成工序、源极漏极形成工序、第一层间绝缘膜形成工序、退火工序、第二层间绝缘膜形成工序和像素电极形成工序。
[0100]<栅极电极形成工序〉
[0101]在玻璃基板等绝缘基板10的基板整体,例如,通过溅射法,依次形成钛膜(厚度20nm?50nm左右)和铜膜(厚度IOOnm?400nm左右)等之后,通过对该金属叠层膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻和抗蚀剂的剥离洗净,如图8(a)所示,形成栅极线11a、栅极电极(Ila)和电容线lib。
[0102]<栅极绝缘膜形成工序>
[0103]对上述栅极电极形成工序中形成有栅极线Ila等的基板整体,例如,通过等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法,依次形成氮化娃膜(厚度200nm?400nm左右)和氧化娃膜(厚度IOnm?IOOnm左右)等,如图8 (b)所示,形成栅极绝缘膜12a。这里,本实施方式中,例示了氧化硅膜(上层)/氮化硅膜(下层)等的叠层结构的栅极绝缘膜12a,但栅极绝缘膜12a也可以是氧化硅膜(厚度80nm?250nm左右)或氮化娃膜(厚度160nm?450nm左右)等的单层结构。
[0104]<半导体层形成工序(包括保护膜形成工序)>
[0105]首先,对上述栅极绝缘膜形成工序中形成有栅极绝缘膜12a的基板整体,通过溅射法,形成In-Ga-Zn-O类的氧化物半导体膜(厚度20nm?IOOnm左右),对该氧化物半导体膜进行光刻、使用草酸的湿式蚀刻和抗蚀剂的剥离洗净,由此,图8(c)所示,形成半导体层形成层13ab。
[0106]接着,对形成有半导体层形成层13ab的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如,形成氧化硅膜(厚度50nm?300nm左右)等无机绝缘膜之后,通过对无机绝缘膜进行光刻和使用四氟化碳气体/氧气的干式蚀刻、对半导体层形成层13ab进行使用氯气/三氯化硼气体等的干式蚀刻、并进行抗蚀剂的剥离洗净,如图8(d)所示,形成具有第一开口部13ca和第二开口部13cb的半导体层13a、以及具有第三开口部14ca和第四开口部14cb的保护膜14a。
[0107]<源极漏极形成工序>[0108]对上述半导体层形成工序中形成有半导体层13a和保护膜14a的基板整体,例如,通过派射法,依次形成钛膜(厚度20nm?50nm左右)和铜膜(厚度IOOnm?400nm左右)等之后,对该金属叠层膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,由此,如图8(e)所示,利用钛膜形成金属层15aa、15ab和15c,并且,利用铜膜,形成源极线16a、源极电极16aa、漏极电极16ab和栅极引出线16c。此外,本实施方式中,作为用于形成金属层15aa、15ab和15c的金属膜例示了钛膜,但是该金属膜也可以是钥膜等。另外,作为用于形成源极线16a、源极电极16aa、漏极电极16ab和栅极引出线16c的金属膜例示了铜膜,但是该金属膜也可以是铝膜、钛膜/铝膜的叠层膜、钥膜/铝膜的叠层膜等。
[0109]<第一层间绝缘膜形成工序>
[0110]对上述源极漏极形成工序中形成有源极电极16aa和漏极电极16ab等的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如,形成氧化娃膜(厚度50nm?300nm左右)等无机绝缘膜,形成第一层间绝缘膜17a。
[0111]<退火工序>
[0112]将上述第一层间绝缘膜形成工序中形成有第一层间绝缘膜17a的基板在300°C?400°C左右进行加热,由此,提高半导体层13a的特性,并且,还原与金属层15aa、15ab和15c接触的半导体层13a和13b,在半导体层13a和13b形成导电区域E。
[0113]<第二层间绝缘膜形成工序>
[0114]首先,对上述退火工序中形成有导电区域E的基板整体,例如,通过旋涂法或狭缝涂布法,将丙烯酸类感光性树脂涂布厚度2 μ m左右,对该涂布膜进行曝光、显影和烧制,由此,形成具有接触孔的第二层间绝缘膜18a。
[0115]接着,通过对从第二层间绝缘膜18a露出的第一层间绝缘膜17a进行湿式蚀刻或干式蚀刻,在第一层间绝缘膜17a形成接触孔。此外,此时,将栅极电极Ila与栅极引出线16c连接的部分(参照图5),由于在栅极绝缘膜12a形成接触孔,能够不增加制造工序地形成用于将栅极电极I Ia和栅极引出线16c连接的接触孔。
[0116]<像素电极形成工序>
[0117]对上述第二层间绝缘膜形成工序中形成有第二层间绝缘膜18a的基板整体,例如,通过派射法,形成ITO(Indium Tin Oxide)膜、IZ0(Indium Zinc Oxide)膜等透明导电膜(厚度IOOnm左右)之后,通过对该透明导电膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成像素电极19a和透明导电层19b。
[0118]如以上操作,能够制造本实施方式的TFT基板30a。
[0119]接着,使用图9对具体进行的实验进行说明。这里,图9是表示实施例、比较例I和比较例2的各TFT基板的漏极电流(Id)对栅极电压(Vg)特性的图。此外,图9中,曲线X表示实施例的特性,曲线Y表示比较例I的特性,曲线Z表示比较例2的特性。
[0120]详细而言,作为本发明的实施例,制造本实施方式的TFT基板30a,作为本发明的比较例1,制造如图18所示的TFT基板130,作为本发明的比较例2,制造省略了 TFT基板130的金属层115a和115b的TFT基板,对各TFT基板,测定将源极电极和漏极电极之间的电压设定为IOV时的漏极电流(Id)对栅极电压(Vg)特性。这里,TFT130如图18所示,具备:绝缘基板110 ;设置于绝缘基板110上的栅极电极111 ;以覆盖栅极电极111的方式设置的栅极绝缘膜112 ;设置于栅极绝缘膜112上的半导体层113 ;设置于半导体层113上的保护膜114 ;在半导体层113隔着金属层115a和115b分别设置的源极电极116a和漏极电极116b ;以覆盖源极电极116a和漏极电极116b的方式设置的第一层间绝缘膜117 ;以覆盖第一层间绝缘膜117的方式设置的第二层间绝缘膜118 ;和设置于第二层间绝缘膜118上的像素电极119,仅是在半导体层113不形成第一开口部和第二开口部这一点与本实施方式的TFT基板30a不同,其它的结构与本实施方式的TFT基板30a实质相同。
[0121]作为实验的结果,如图9所示,确认了实施例(曲线X)中,导通电流变高,比较例1(曲线Y)中,发生源极电极和漏极电极的短路,比较例2(曲线Z)中,导通电流变低。
[0122]根据以上的实验,可知:实施例1中,在半导体层13a与源极电极16aa以及漏极电极16ab之间设置还原性高的金属层15aa和15ab,因此,半导体层13a与源极电极16aa以及漏极电极16ab之间的接触电阻变低,由此,得到高的导通电流,并且,半导体层13a与金属层15aa和15ab的接触面积由于半导体层13a的第一开口部13ca和第二开口部13cb而相对较小,因此,半导体层13a内的导电区域E的扩散被抑制,由此,源极电极16aa和漏极电极16ab的短路被抑制,比较例I中,由于半导体层113与金属层115a和115b的接触面积相对较大,所以在半导体层113内金属层115a和115b所引起的导电区域扩散,半导体层113整体导电化,由此,导致发生源极电极和漏极电极的短路,比较例2中,由于没有设置还原性高的金属层,半导体层与源极电极以及漏极电极之间的接触电阻变高,由此导通电流变低(达到极限)。此外,图3和图18中,以半导体层与金属层的各接触面积没有很大差别的方式进行了图示,但是,半导体层的膜厚为20 μ m?100 μ m左右,在半导体层形成的开口部的口径最小也有2μπι,因此,实际上,与比较例I相比,实施例的接触面积为I / 100左右。
[0123]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5a、液晶显示面板50和TFT5a的制造方法,在源极漏极形成工序中,在包含氧化物半导体的半导体层13a与源极电极16aa以及漏极电极16ab之间形成还原性高于半导体层13a的金属层15aa和15ab,在退火工序中,在半导体层13a形成通过与金属层15aa和15ab的接触而被还原的导电区域E,因此,能够降低半导体层13a与源极电极16aa以及漏极电极16ab之间的接触电阻。另外,在半导体层形成工序中,在半导体层13a形成第一开口部13ca和第二开口部13cb作为用于抑制导电区域E向沟道区域C的扩散的扩散抑制部,因此,半导体层13a的沟道区域C的导电化被抑制,能够抑制源极电极16aa和漏极电极16ab的短路。因此,通过在半导体层13a形成导电区域E和作为扩散抑制部的第一开口部13ca和第二开口部13cb,能够降低包含氧化物半导体的半导体层13a与源极电极16aa以及漏极电极16ab之间的接触电阻,并且能够抑制源极电极16aa和漏极电极16ab的短路。
[0124]另外,根据本实施方式的TFT5a、液晶显示面板50和TFT5a的制造方法,在半导体层形成工序中在半导体层13a分别形成第一开口部13ca和第二开口部13cb,由此,在源极漏极形成工序中形成的金属层15aa和15ab不是通过第一开口部13ca和第二开口部13cb的各底面而是仅通过第一开口部13ca和第二开口部13cb的各侧壁与半导体层13a接触,半导体层13a与金属层15aa和15ab的接触面积实际被抑制,因此,能够抑制半导体层13a与金属层15aa和15ab的界面中不必要的氧化还原反应。由此,在半导体层13a中,由于能够抑制导电区域E的过度形成,即使为了提高半导体层13a的特性在后续工序的退火工序中加热基板,也能够抑制半导体层13a中导电区域E向沟道区域C的扩散。[0125]《发明的实施方式2》
[0126]图10是本实施方式的TFT基板30b的剖视图。此外,在以下的各实施方式中,对于与图1?图9相同的部分标注相同的符号,省略其详细说明。
[0127]上述实施方式I中,例示了具备第一开口部13ca的侧壁和第三开口部14ca的侧壁连续并且第二开口部13cb的侧壁和第四开口部14cb的侧壁连续的TFT5a的TFT基板30a及其制造方法,本实施方式中,例示具备第一开口部13ca的侧壁和第三开口部14cc的侧壁不连续并且第二开口部13cb的侧壁和第四开口部14cd的侧壁不连续的TFT5b的TFT基板30b及其制造方法。
[0128]TFT基板30b,如图10所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila ;分别设置于各栅极线Ila之间、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);在与各栅极线Ila正交的方向上以相互平行的方式设置的多根源极线(16a);在各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即、在每个子像素分别设置的多个TFT5b ;以覆盖各TFT5b的方式设置的第一层间绝缘膜17a ;以覆盖第一层间绝缘膜17a的方式设置的第二层间绝缘膜18a ;在第二层间绝缘膜18a上设置成矩阵状的多个像素电极19a;以覆盖各像素电极19a的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30b与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板(40)、液晶层(45)和密封件
(46)—起构成液晶显示面板(50)。
[0129]TFT5b如图10所示,具备:在绝缘基板10上设置的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a;设置在栅极绝缘膜12a上、以与栅极电极(Ila)重叠的方式配置有沟道区域C的半导体层13a ;和在半导体层13a隔着金属层15ba和15bb分别设置的、以夹着沟道区域C地相互分离的方式配置的源极电极16ba和漏极电极16bb。
[0130]在半导体层13a与金属层15ba和15bb的层间,如图10所示,设置有保护膜14b。并且,在保护膜14b中,如图10所示,以与第一开口部13ca重叠的方式设置俯视时大于第一开口部13ca的(大口径的)第三开口部14cc,并且以与第二开口部13cb重叠的方式设置俯视时大于第二开口部13cb的(大口径的)第四开口部14cd。这里,第三开口部14cc和第四开口部14cd的各侧壁,如图10所示,以半导体层13a侧突出的方式倾斜形成正锥形状。并且,半导体层13a的第一开口部13ca和第二开口部13cb的各端缘,如图10所示,从第三开口部14cc和第四开口部14cd露出。这里,第一开口部13ca和第二开口部13cb的各端缘从第三开口部14cc和第四开口部14cd(的各侧壁)分别露出的长度La(图10参照)为0.05 μ m?0.5 μ m。此外,长度La低于0.05 μ m时,具有与上述实施方式I的TFT基板30a同等的接触特性,长度La超过0.5 μ m时,有可能成为源极电极16ba和漏极电极16bb短路的状态。
[0131]金属层15ba和15bb由还原性高于半导体层13a的例如钛或钥等构成,如图10所示,通过第一开口部13ca和第二开口部13cb的各侧壁以及半导体层13a的第一开口部13ca和第二开口部13cb的各端缘的部分,与半导体层13a接触。
[0132]源极电极16ba是各源极线(16a、参照图2)在每个子像素呈L字状向侧方突出的部分。
[0133]漏极电极16bb如图10所示,经形成于第一层间绝缘膜17a和第二层间绝缘膜18a的叠层膜,与像素电极19a连接。另外,漏极电极16bb在各子像素中以与电容线(11b、参照图2)重叠的方式设置。
[0134]在上述实施方式I的半导体层形成工序中,例如,利用四氟化碳气体/氧气对半导体层形成层13ab的蚀刻速度低于对该无机绝缘膜(氧化硅膜)的蚀刻速度,对无机绝缘膜和半导体层形成层13ab进行光刻、使用四氟化碳气体/氧气的干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成半导体层13a和保护膜14b,由此能够制造TFT基板30b。此外,本实施方式中,例示了对无机绝缘膜和半导体层形成层13ab进行使用了四氟化碳气体/氧气的干式蚀刻而连续地形成半导体层13a和保护膜14b,但是,也可以与用于蚀刻无机绝缘膜的抗蚀剂图案分开地形成用于蚀刻半导体层形成层13ab的抗蚀剂图案,分别形成半导体层13a和保护膜14b。
[0135]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5b、具备其的TFT基板30b及其制造方法,与上述实施方式I同样地,在半导体层13a形成导电区域E、以及第一开口部13ca和第二开口部13cb作为扩散抑制部,由此,能够降低包含氧化物半导体的半导体层13a与源极电极16ba以及漏极电极16bb之间的接触电阻,并且抑制源极电极16ba和漏极电极16bb的短路。
[0136]另外,根据本实施方式的TFT5b及其制造方法,半导体层形成工序中形成的半导体层13a的第一开口部13ca的端缘从保护膜形成工序中形成的保护膜14b的第三开口部14cc露出,并且半导体层形成工序中形成的半导体层13a的第二开口部13cb的端缘从在保护膜形成工序中形成的保护膜14b的第四开口部14cd露出,因此,在半导体层13a和保护膜14b的叠层结构中,能够将第一开口部13ca和第三开口部14cc、以及第二开口部13cb和第四开口部14cd分别形成为阶梯状。由此,金属层15ba和15bb与半导体层13a的接触面积增大,因此,在金属层15ba和15bb与半导体层13a之间能够容易地确保所期望的接触特性。
[0137]《发明的实施方式3》
[0138]图11是本实施方式的TFT基板30c的剖视图。另外,图12是以剖面表示TFT基板30c的制造工序的说明图。
[0139]上述实施方式I和2中,例示了保护膜14a和14b相对较大地形成的TFT基板30a和30b以及它们的制造方法,本实施方式中,例示保护膜(沟道保护膜)14c相对较小地形成的TFT基板30c及其制造方法。
[0140]TFT基板30c如图11所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila;在各栅极线Ila之间分别设置的、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);以在与各栅极线Ila正交的方向相互平行地延伸的方式设置的多根源极线(16a);分别设置于各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即、分别设置于每个子像素的多个TFT5c ;以覆盖各TFT5c的方式设置的第一层间绝缘膜17c ;以覆盖第一层间绝缘膜17c的方式设置的第二层间绝缘膜18c ;在第二层间绝缘膜18c上设置为矩阵状的多个像素电极19a ;和以覆盖各像素电极19a的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30c与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板(40)、液晶层(45)和密封件(46) —起构成液晶显不面板(50)。
[0141]TFT5c如图11所示,具备:设置在绝缘基板10上的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a ;设置在栅极绝缘膜12a上、以与栅极电极(Ila)重叠的方式配置有沟道区域C的半导体层13c ;在半导体层13C上作为扩散抑制部设置、以覆盖半导体层13c的上表面且使半导体层13c的侧面露出的方式配置的沟道保护膜14c ;在半导体层13c隔着沟道保护膜14c、金属层15ca和15cb分别设置、以夹着沟道区域C地相互分离的方式配置的源极电极16ca和漏极电极16cb。
[0142]半导体层13c例如由In-Ga-Zn-O类氧化物半导体构成。另外,在半导体层13c,如图11所不,设置与金属层15ca和15cb接触而被还原的导电区域E。
[0143]金属层15ca和15cb由还原性高于半导体层13c的例如钛或钥等构成,如图11所示,与从沟道保护层14c露出的半导体层13c的侧面接触。
[0144]源极电极16ca是各源极线(16a、参照图2)在每个子像素呈L字状向侧方突出的部分。
[0145]漏极电极16cb如图11所示,经形成于第一层间绝缘膜17c和第二层间绝缘膜18c的叠层膜的接触孔,与像素电极19a连接。另外,漏极电极16cb在各子像素中以与电容线(11b,参照图2)重叠的方式设置。
[0146]接着,使用图12说明制造本实施方式的TFT基板30c的方法。这里,本实施方式的制造方法具备栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、半导体层形成工序、源极漏极形成工序、第一层间绝缘膜形成工序、退火工序、第二层间绝缘膜形成工序和像素电极形成工序。
[0147]<栅极电极形成工序>
[0148]对玻璃基板等绝缘基板10的基板整体,例如,通过溅射法,依次形成钛膜(厚度20nm?50nm左右)和铜膜(厚度IOOnm?400nm左右)等之后,对该金属叠层膜通过进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,如图12(a)所示,形成栅极电极(11a)。
[0149]<栅极绝缘膜形成工序>
[0150]对上述栅极电极形成工序中形成有栅极电极(Ila)的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,依次形成氮化娃膜(厚度200nm?400nm左右)和氧化娃膜(厚度IOnm?200nm左右)等,如图12(b)所示,形成栅极绝缘膜12a。
[0151]<半导体层形成工序>
[0152]首先,对上述栅极绝缘膜形成工序中形成有栅极绝缘膜12a的基板整体,通过溅射法,形成In-Ga-Zn-O类的半导体膜13 (厚度20nm?IOOnm左右)。
[0153]接着,对形成有半导体膜13的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如形成氧化硅膜(厚度50nm?300nm左右)等的无机绝缘膜14之后,通过对半导体膜13和无机绝缘膜14的叠层膜进行光刻、使用四氟化碳气体/氧气、氯气/三氯化硼气体等的干式蚀刻和抗蚀剂的剥离洗净,如图12(c)所示,形成半导体层13c和沟道保护膜14c。此外,本实施方式中,对半导体膜13例示了进行干式蚀刻的方法,但是也可以对半导体膜13进行使用草酸的湿式蚀刻。
[0154]<源极漏极形成工序>
[0155]对上述半导体层形成工序中形成有半导体层13c和沟道保护膜14c的基板整体,例如,通过派射法,依次形成钛膜(厚度20nm?50nm左右)和铜膜(厚度IOOnm?400nm左右)等之后,通过对该金属叠层膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻和抗蚀剂的剥离洗净,如图12(d)所示,利用钛膜形成金属层15ca和15cb,并且利用铜膜形成源极电极16ca和漏极电极16cb。此外,本实施方式中,作为用于形成金属层15ca和15cb的金属膜例不了钛膜,但该金属膜也可以是钥膜等。另外,作为用于形成源极电极16ca和漏极电极16cb的金属膜例示了铜膜,但是该金属膜也可以是铝膜、钛膜/铝膜的叠层膜、钥膜/铝膜的叠层膜
坐寸ο
[0156]<第一层间绝缘膜形成工序>
[0157]对在上述源极漏极形成工序中形成有源极电极16ca和漏极电极16cb的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如形成氧化娃膜(厚度50nm?300nm左右)等无机绝缘膜,形成第一层间绝缘膜17c。
[0158]<退火工序>
[0159]通过将在上述第一层间绝缘膜形成工序中形成有第一层间绝缘膜17c的基板在300°C?400°C左右加热,提高半导体层13c的特性,并且还原与金属层15ca和15cb接触的半导体层13c,在半导体层13c形成导电区域E。
[0160]<第二层间绝缘膜形成工序>
[0161]首先,对上述退火工序中形成有导电区域E的基板整体,例如,通过旋涂法或狭缝涂布法,将丙烯酸类感光性树脂涂布为厚度21 μ m左右,对该涂布膜进行曝光、显影和烧制,由此形成具有接触孔的第二层间绝缘膜18c。
[0162]接着,通过对从第二层间绝缘膜18c露出的第一层间绝缘膜17c进行湿式蚀刻或干式蚀刻,在第一层间绝缘膜17c形成接触孔。
[0163]<像素电极形成工序>
[0164]对在上述第二层间绝缘膜形成工序中形成有第二层间绝缘膜18c的基板整体,例如,通过溅射法,形成ITO膜、IZO膜等透明导电膜(厚度IOOnm左右)之后,通过对该透明导电膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成像素电极19a。
[0165]如上进行操作,能够制造本实施方式的TFT基板30c。
[0166]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5c、具备其的TFT基板30c及其制造方法,在源极漏极形成工序中,在包含氧化物半导体的半导体层13c与源极电极16ca以及漏极电极16cb之间形成还原性高于半导体层13c的金属层15ca和15cb,在退火工序中,在半导体层13c形成通过与金属层15ca和15cb的接触而被还原的导电区域E,因此,能够降低半导体层13c与源极电极16ca以及漏极电极16cb之间的接触电阻。另外,在半导体层形成工序中,在半导体层13a形成沟道保护膜14c,作为用于抑制导电区域E向沟道区域C的扩散的抑散抑制部,因此,半导体层13c的沟道区域C的导电化被抑制,能够抑制源极电极16ca和漏极电极16cb的短路。因此,通过在半导体层13c形成导电区域E以及作为扩散抑制部的沟道保护膜14c,能够降低包含氧化物半导体的半导体层13c与源极电极16ca以及漏极电极16cb的接触电阻,并且能够抑制源极电极16ca和漏极电极16cb的短路。
[0167]《发明的实施方式4》
[0168]图13是本实施方式的TFT基板30d的剖视图。
[0169]上述各实施方式中,例示了具备在半导体层的上层设置有源极电极和漏极电极的TFT5a?5c的TFT基板30a?30c及它们的制造方法,本实施方式中,例示具备在半导体层的下层设置有源极电极和漏极电极的TFT5d的TFT基板30d及其制造方法。
[0170]TFT基板30d,如图13所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila;分别设置于各栅极线Ila之间、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);在与各栅极线Ila正交的方向以相互平行的方式设置的多根源极线(16a);分别设置在各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即、分别设置在每个子像素的多个TFT5d ;以覆盖各TFT5d的方式作为上侧保护膜设置的第一层间绝缘膜26a ;以覆盖第一层间绝缘膜26a的方式设置的第二层间绝缘膜27a ;在第二层间绝缘膜27a上设置为矩阵状的多个像素电极28a ;和以覆盖各像素电极28a的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30d,与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板
(40)、液晶层(45)和密封件(46) —起构成液晶显示面板(50)。
[0171]TFT5d如图13所示,具备:在绝缘基板10上设置的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a ;在栅极绝缘膜12a隔着金属层21a和21b设置、以与栅极电极(Ila)重叠并且相互分离的方式配置的源极电极22a和漏极电极22b ;设置在源极电极22a和漏极电极22b上、在源极电极22a和漏极电极22b之间配置有沟道区域C的半导体层25a。
[0172]金属层21a和21b由还原性高于半导体层25a的例如钛或钥等构成,如图13所示,与半导体层25a的下表面的一部分接触。
[0173]源极电极22a例如是各源极线(16a、参照图2)在每个子像素呈L字状向侧方突出的部分。
[0174]漏极电极22b如图13所示,通过形成于第一层间绝缘膜26a和第二层间绝缘膜27a的叠层膜的接触孔,与像素电极28a连接。另外,漏极电极22b在各子像素以与电容线(11b、参照图2)重叠的方式设置。
[0175]这里,金属层21a和21b、源极电极22a、以及漏极电极22b的各周端部的侧面如图13所示,以栅极绝缘膜12a侧突出的方式倾斜形成正锥形状。并且,金属层21a和21b的各周端部的侧面的倾斜角度为10°?60° ,低于源极电极22a和漏极电极22b的各周端部的侧面的倾斜角度。
[0176]半导体层25a例如由In-Ga-Zn-O类氧化物半导体构成。另外,在半导体层25a,如图13所示,以沟道区域C的外侧的区域与栅极绝缘膜12a分离的方式设置有分离部P。另夕卜,半导体层25a,在分离部P的下表面的一部分,如图13所示,设置有与金属层21a和21b接触而被还原的导电区域E。另外,分离部P作为用于抑制导电区域E对沟道区域C的扩散的扩散抑制部,以抑制半导体层25a与金属层21a及21b的接触面积的方式设置。
[0177]接着,使用图13说明制造本实施方式的TFT基板30d的方法。这里,本实施方式的制造方法具备栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、源极漏极形成工序、半导体层形成工序、第一层间绝缘膜形成工序、退火工序、第二层间绝缘膜形成工序和像素电极形成工序。
[0178]<栅极电极形成工序>
[0179]对玻璃基板等绝缘基板10的基板整体,例如,通过溅射法,依次形成钛膜(厚度20nm?50nm左右)和铜膜(厚度IOOnm?400nm左右)等之后,通过对该金属叠层膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成栅极电极(Ila)。
[0180]<栅极绝缘膜形成工序>
[0181]对上述栅极电极形成工序中形成有栅极电极(Ila)的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,依次形成氮化娃膜(厚度200nm?400nm左右)和氧化娃膜(厚度IOnm?IOOnm左右)等,形成栅极绝缘膜12a。
[0182]<源极漏极形成工序>
[0183]对在上述栅极绝缘膜形成工序中形成有栅极绝缘膜12a的基板整体,例如,通过溅射法,依次形成钛膜(厚度20nm?50nm左右)和铜膜(厚度IOOnm?400nm左右)等之后,通过对该金属叠层膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,利用钛膜形成金属层21a和21b,并且,利用铜膜形成源极电极22a和漏极电极22b。此外,本实施方式中,作为用于形成金属层21a和21b的金属膜例示了钛膜,但是该金属膜也可以是钥膜等。另外,作为用于形成源极电极22a和漏极电极22b的金属膜例示了铜膜,但是该金属膜也可以是铝膜、钛膜/铝膜的叠层膜、钥膜/铝膜的叠层膜等。
[0184]<半导体层形成工序>
[0185]首先,对上述源极漏极形成工序中形成有源极电极22a和漏极电极22b的基板整体,通过派射法,形成In-Ga-Zn-O类氧化物半导体膜(厚度20nm?IOOnm左右),通过对该氧化物半导体膜进行光刻、使用草酸的湿式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成半导体层25a。
[0186]<第一层间绝缘膜形成工序>
[0187]对上述半导体层形成工序中形成有半导体层25a的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如,形成氧化娃膜(厚度50nm?300nm左右)等无机绝缘膜,形成第一层间绝缘膜26a。
[0188]<退火工序>
[0189]将上述第一层间绝缘膜形成工序中形成有第一层间绝缘膜26a的基板在300°C?400°C左右加热,由此,提高半导体层25a的特性,并且还原与金属层21a和21b接触的半导体层25a,在半导体层25a形成导电区域E。
[0190]<第二层间绝缘膜形成工序>
[0191]首先,对上述退火工序中形成有导电区域E的基板整体,例如,通过旋涂法或狭缝涂布法,将丙烯酸类感光性树脂涂布为厚度21 μ m左右,对该涂布膜进行曝光、显影和烧制,由此形成具有接触孔的第二层间绝缘膜27a。
[0192]接着,通过对从第二层间绝缘膜27a露出的第一层间绝缘膜26a进行湿式蚀刻或干式蚀刻,在第一层间绝缘膜26a形成接触孔。
[0193]<像素电极形成工序>
[0194]对上述第二层间绝缘膜形成工序中形成有第二层间绝缘膜27a的基板整体,例如,通过溅射法,形成ITO膜、IZO膜等的透明导电膜(厚度IOOnm左右)之后,通过对该透明导电膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成像素电极28a。
[0195]如上进行操作,能够制造本实施方式的TFT基板30d。
[0196]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5d、具备其的TFT基板30d及其制造方法,在源极漏极形成工序中,在栅极绝缘膜12a上隔着还原性高于氧化物半导体的金属层21a和21b形成源极电极22a和漏极电极22b,在半导体层形成工序中,形成在源极电极22a和漏极电极22b之间配置有沟道区域C的包含氧化物半导体的半导体层25a,在退火工序中,在半导体层25a形成通过与金属层21a和21b的接触而被还原的导电区域E,能够降低半导体层25a与源极电极22a以及漏极电极22b之间的接触电阻。另外,在半导体层形成工序中,作为用于抑制导电区域E向沟道区域C的扩散的扩散抑制部,在半导体层25a形成与金属层21a和21b的侧面接触的分离部P,因此,半导体层25a的沟道区域C的导电化得到抑制,能够抑制源极电极22a和漏极电极22b的短路。因此,通过在半导体层25a形成导电区域E和作为扩散抑制部的分离部P,能够降低包含氧化物半导体的半导体层25a与源极电极22a以及漏极电极22b之间的接触电阻,并且抑制源极电极22a和漏极电极22b的短路。
[0197]另外,根据本实施方式的TFT5d、具备其的TFT基板30d及其制造方法,在进行了源极漏极形成工序之后进行半导体层形成工序,因此,能够形成由蚀刻产生的损伤和反应生成物的影响少的半导体层25a。
[0198]另外,根据本实施方式的TFT5d、具备其的TFT基板30d及其制造方法,以覆盖半导体层25a的方式设置有第一层间绝缘膜26a作为上侧保护膜,因此,能够提高半导体层25a的背面沟道侧的界面的可靠性。
[0199]《发明的实施方式5》
[0200]图14是本实施方式的TFT基板30e的剖视图。
[0201]上述实施方式4中,例示了具备在源极电极22a和漏极电极22b的上表面和侧面与半导体层25a接触的TFT5d的TFT基板30d及其制造方法,下面例示具备仅在源极电极22a和漏极电极22b的侧面与半导体层25b接触的TFT5e的TFT基板30e及其制造方法。
[0202]TFT基板30e如图14所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila;分别设置于各栅极线Ila之间、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);在与各栅极线Ila正交的方向上以相互平行的方式设置的多根源极线(16a);分别设置在各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即分别设置在每个子像素的多个TFT5e ;以覆盖各TFT5e的方式设置的层间绝缘膜27b ;在层间绝缘膜27b上设置为矩阵状的多个像素电极28b ;以覆盖各像素电极28b的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30e,与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板(40)、液晶层(45)和密封件(46) —起构成液晶显示面板(50)。
[0203]TFT5e如图14所示,具备:在绝缘基板10上设置的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a ;在栅极绝缘膜12a隔着金属层21a和21b设置、以与栅极电极(Ila)重叠并且相互分离的方式配置的源极电极22a和漏极电极22b;以覆盖源极电极22a和漏极电极22b的上表面并且使源极电极22a和漏极电极22b的侧面露出的方式设置的下侧保护膜24b ;和在下侧保护膜24b上设置、在源极电极22a和漏极电极22b之间配置有沟道区域C的半导体层25b。
[0204]半导体层25b例如由In-Ga-Zn-O类氧化物半导体构成。另外,在半导体层25b,如图14所示,以沟道区域C的外侧的区域与栅极绝缘膜12a分离的方式设置有分离部P。另夕卜,半导体层25b在分离部P的下表面的一部分,如图14所示,设置有与金属层21a和21b接触而被还原的导电区域E。另外,半导体层25b如图14所示,仅与从下侧保护膜24b露出的源极电极22a和漏极电极22b的侧面接触。另外,分离部P作为用于抑制导电区域E对沟道区域C的扩散的扩散抑制部,以抑制半导体层25b与金属层21a和21b的接触面积的方式设置。
[0205]接着,使用图14说明制造本实施方式的TFT基板30e的方法。这里,本实施方式的制造方法具备栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、源极漏极形成工序、下侧保护膜形成工序、半导体层形成工序、退火工序、层间绝缘膜形成工序和像素电极形成工序。此外,本实施方式的栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序和源极漏极形成工序与上述实施方式4的栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序和源极漏极形成工序实质相同,因此,在本实施方式中,省略这些工序的说明,说明下侧保护膜形成工序以后的工序。
[0206]<下侧保护膜形成工序>
[0207]对上述实施方式4的源极漏极形成工序中形成有源极电极22a和漏极电极22b的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如,形成氧化硅膜(厚度50nm?300nm左右)等的无机绝缘膜,形成下侧保护膜24b。
[0208]<半导体层形成工序>
[0209]对在上述下侧保护膜形成工序中形成有下侧保护膜24b的基板整体,通过溅射法,形成In-Ga-Zn-O类氧化物半导体膜(厚度20nm?IOOnm左右),通过对该氧化物半导体膜进行光刻、使用草酸的湿式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成半导体层25b。
[0210]〈退火工序〉
[0211]通过将在上述半导体层形成工序中形成有半导体层25b的基板在300°C?400°C左右加热,提高半导体层25b的特性,并且还原与金属层21a和21b接触的半导体层25b,在半导体层25b形成导电区域E。
[0212]<层间绝缘膜形成工序>
[0213]首先,对在上述退火工序中形成有导电区域E的基板整体,例如,通过旋涂法或狭缝涂布法,将丙烯酸类感光性树脂涂布为厚度21 μ m左右,对该涂布膜进行曝光、显影和烧制,由此形成具有接触孔的层间绝缘膜27b。
[0214]接着,通过对从层间绝缘膜27b露出的下侧保护膜24b进行湿式蚀刻或干式蚀刻,在下侧保护膜24b形成接触孔。
[0215]<像素电极形成工序>
[0216]对在上述层间绝缘膜形成工序中形成有层间绝缘膜27b的基板整体,例如,通过溅射法,形成ITO膜、IZO膜等透明导电膜(厚度IOOnm左右)之后,通过对该透明导电膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成像素电极28b。
[0217]如上进行操作,能够制造本实施方式的TFT基板30e。
[0218]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30e及其制造方法,与上述实施方式4同样,通过在半导体层25b形成导电区域E以及作为扩散抑制部的分离部P,能够降低包含氧化物半导体的半导体层25b与源极电极22a以及漏极电极22b之间的接触电阻,并且抑制源极电极22a和漏极电极22b的短路。
[0219]另外,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30e及其制造方法,与上述实施方式4同样,在进行源极漏极形成工序之后进行半导体层形成工序,因此,能够形成由蚀刻产生的损伤和反应生成物的影响少的半导体层25b。
[0220]另外,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30e及其制造方法,仅半导体层25b与源极电极22a以及漏极电极22b的各侧面接触,因此,能够抑制由半导体层25b的铜、铝等引起的金属污染。
[0221]《发明的实施方式6》[0222]图15是本实施方式的TFT基板30f的剖视图。
[0223]上述实施方式5中,例示了具备在半导体层25b上设置有有机绝缘膜的TFT5e的TFT基板30e及其制造方法,例示具备在半导体层25b上设置有无机绝缘膜的TFT5e的TFT基板30f及其制造方法。
[0224]TFT基板30f,如图15所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila ;分别设置于各栅极线Ila之间、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);在与各栅极线Ila正交的方向上以相互平行的方式设置的多根源极线(16a);分别设置在各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即分别设置在每个子像素的多个TFT5e,以覆盖各TFT5e的方式作为上侧保护膜设置的第一层间绝缘膜26c ;以覆盖第一层间绝缘膜26c的方式设置的第二层间绝缘膜27c ;在层间绝缘膜27c上设置为矩阵状的多个像素电极28c ;以覆盖各像素电极28c的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30f与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板(40)、液晶层(45)和密封件(46) —起构成液晶显不面板(50)。
[0225]接着,使用图15说明制造本实施方式的TFT基板30f的方法。这里,本实施方式的制造方法具备栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、源极漏极形成工序、下侧保护膜形成工序、半导体层形成工序、第一层间绝缘膜形成工序、退火工序、第二层间绝缘膜形成工序和像素电极形成工序。此外,本实施方式的栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、源极漏极形成工序、下侧保护膜形成工序和半导体层形成工序与上述实施方式5的栅极电极形成工序、栅极绝缘膜形成工序、源极漏极形成工序、下侧保护膜形成工序和半导体层形成工序实质相同,因此,在本实施方式中,省略这些工序的说明,说明第一层间绝缘膜形成工序以后的工序。
[0226]<第一层间绝缘膜形成工序>
[0227]对在上述实施方式5的半导体层形成工序中形成有半导体层25b的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如,形成氧化娃膜(厚度50nm?300nm左右)等无机绝缘膜,形成第一层间绝缘膜26c。
[0228]<退火工序>
[0229]通过将在上述第一层间绝缘膜形成工序中形成有第一层间绝缘膜26c的基板在300°C?400°C左右加热,提高半导体层25b的特性,并且还原与金属层21a和21b接触的半导体层25b,在半导体层25b形成导电区域E。
[0230]<第二层间绝缘膜形成工序>
[0231]首先,对在上述退火工序中形成有导电区域E的基板整体,例如,通过旋涂法或狭缝涂布法,将丙烯酸类感光性树脂涂布为厚度21 μ m左右,对该涂布膜进行曝光、显影和烧制,由此形成具有接触孔的第二层间绝缘膜27c。
[0232]接着,通过对从第二层间绝缘膜27c露出的下侧保护膜24b和第一层间绝缘膜26c的叠层膜进行湿式蚀刻或干式蚀刻,在下侧保护膜24b和第一层间绝缘膜26c的叠层膜形成接触孔。
[0233]<像素电极形成工序>
[0234]对在上述层间绝缘膜形成工序中形成有第二层间绝缘膜27c的基板整体,例如,通过溅射法,形成ITO膜、IZO膜等透明导电膜(厚度IOOnm左右)之后,通过对该透明导电膜进行光刻、湿式蚀刻或干式蚀刻、以及抗蚀剂的剥离洗净,形成像素电极28c。
[0235]如上进行操作,能够制造本实施方式的TFT基板30f。
[0236]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30f及其制造方法,与上述实施方式4和5同样,通过在半导体层25b形成导电区域E以及作为扩散抑制部的分离部P,能够降低包含氧化物半导体的半导体层25b与源极电极22a以及漏极电极22b之间的接触电阻,并且抑制源极电极22a和漏极电极22b的短路。
[0237]另外,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30f及其制造方法,与上述实施方式4和5同样地,在进行源极漏极形成工序之后进行半导体层形成工序,因此,能够形成由蚀刻产生的损伤和反应生成物的影响少的半导体层25b。
[0238]另外,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30f及其制造方法,与上述实施方式5同样地,仅半导体层25b与源极电极22a以及漏极电极22b的各侧面接触,因此,能够抑制由半导体层25b的铜、铝等引起的金属污染。
[0239]另外,根据本实施方式的TFT5e、具备其的TFT基板30f及其制造方法,与上述实施方式4同样,以覆盖半导体层25b的方式设置有第一层间绝缘膜26c作为上侧保护膜,因此,能够提高半导体层25b的背面沟道侧的界面的可靠性。
[0240]《发明的实施方式7》
[0241]图16是本实施方式的TFT基板30g的剖视图。
[0242]上述实施方式4?6中,例示了具备金属层21a和21b的各周端部的侧面与源极电极22a以及漏极电极22b的各周端部的侧面连续的TFT的TFT基板30d?30f及其制造方法,本实施方式中,例示具备金属层21ag和21bg的各周端部的侧面与源极电极22ag和漏极电极22bg的各周端部的侧面不连续的TFT5g的TFT基板30g及其制造方法。
[0243]TFT基板30g如图16所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila ;分别设置于各栅极线Ila之间、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);在与各栅极线Ila正交的方向上以相互平行的方式设置的多根源极线(16a);分别设置在各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即分别设置在每个子像素的多个TFT5g ;以覆盖各TFT5g的方式设置的第一层间绝缘膜26d ;以覆盖第一层间绝缘膜26d的方式设置的第二层间绝缘膜27d ;在第二层间绝缘膜27d上设置为矩阵状的多个像素电极28a;和以覆盖各像素电极28a的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30g与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板(40)、液晶层(45)和密封件(46) —起构成液晶显不面板(50)。
[0244]TFT5g如图16所示,具备:在绝缘基板10上设置的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a ;在栅极绝缘膜12a上隔着金属层21ag和21bg设置、以与栅极电极(Ila)重叠并且相互分离的方式配置的源极电极22ag和漏极电极22bg;在源极电极22ag和漏极电极22bg上设置、在源极电极22ag和漏极电极22bg之间配置有沟道区域C的半导体层25c。
[0245]金属层21ag和21bg由还原性高于半导体层25c的例如钛、钥等构成,如图16所示,与半导体层25a的下表面的一部分接触。
[0246]源极电极22ag是例如各源极线(16a、参照图2)按每个子像素呈L字状向侧方突出的部分。[0247]漏极电极22bg如图16所示,经形成于第一层间绝缘膜26d和第二层间绝缘膜27d的叠层膜的接触孔与像素电极28a连接。另外,漏极电极22bg在各子像素以与电容线(11b、参照图2)重叠的方式设置。
[0248]这里,金属层21ag和21bg、源极电极22ag以及漏极电极22bg的各周端部的侧面如图16所示,以栅极绝缘膜12a侧突出的方式倾斜形成正锥形状。另外,金属层21ag和21bg的各周端部比源极电极22ag和漏极电极22bg的各周端部突出。这里,金属层21ag和21bg的各周端部从源极电极22ag和漏极电极22bg的各周端部分别突出的长度Lb (图16参照)为0.05μπι?0.5μπι。此外,在长度Lb低于0.05 μ m时,具有与上述实施方式4的TFT基板30d同等的接触特性,在长度Lb超过0.5 μ m时,有可能成为源极电极22ag和漏极电极22bg短路的状态。
[0249]半导体层25c例如由In-Ga-Zn-O类氧化物半导体构成。另外,在半导体层25c,如图16所示,以沟道区域C的外侧的区域与栅极绝缘膜12a分离的方式设置有分离部P。另外,半导体层25a在分离部P的下表面的一部分,如图16所示,设置有与金属层21ag和21bg接触而被还原的导电区域E。另外,分离部P作为用于抑制导电区域E对沟道区域C的扩散的扩散抑制部,以抑制半导体层25c与金属层21ag和21bg的接触面积的方式设置。
[0250]在上述实施方式4的源极漏极形成工序中,依次形成钛膜和铜膜等之后,对该金属叠层膜进行光刻、对上层的铜膜进行使用过氧化氢的混合酸的湿式蚀刻、对下层的钛膜进行干式蚀刻、进行抗蚀剂的剥离洗净,形成金属层21ag及21bg、源极电极22ag、以及漏极电极22bg,之后,适当形成半导体层25c、第一层间绝缘膜26d、第二层间绝缘膜27d和像素电极28a,由此能够制造TFT基板30g。此外,本实施方式中,例示了利用铜膜形成源极电极22ag和漏极电极22bg的方法,但是,在利用招膜形成源极电极22ag和漏极电极22bg时,使用磷酸、乙酸和硝酸的混合酸对铝膜进行湿式蚀刻即可。
[0251 ] 如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5g、具备其的TFT基板30g及其制造方法,与上述实施方式4?6同样地,通过在半导体层25c形成导电区域E以及作为扩散抑制部的分离部P,能够降低包含氧化物半导体的半导体层25c与源极电极22ag以及漏极电极22bg的接触电阻,并且抑制源极电极22ag和漏极电极22bg的短路。
[0252]另外,根据本实施方式的TFT5g、具备其的TFT基板30g及其制造方法,与上述实施方式4?6同样,在进行源极漏极形成工序之后进行半导体层形成工序,因此,能够形成由蚀刻产生的损伤和反应生成物的影响少的半导体层25c。
[0253]另外,根据本实施方式的TFT5g、具备其的TFT基板30g及其制造方法,与上述实施方式4和6同样地,以覆盖半导体层25c的方式设置第一层间绝缘膜26d作为上侧保护膜,因此,能够提高半导体层25c的背面沟道侧的界面的可靠性。
[0254]另外,根据本实施方式的TFT5g、具备其的TFT基板30g及其制造方法,在源极漏极形成工序中,使用湿式蚀刻形成源极电极22ag和漏极电极22bg,因此,源极电极22ag和漏极电极22bg的周端部的侧面以其栅极绝缘膜12a侧突出的方式倾斜形成,之后,以比源极电极22ag和漏极电极22bg突出的方式使用干式蚀刻形成金属层21ag和21bg,因此,能够将金属层21ag及21bg与源极电极22ag及漏极电极22bg的叠层结构的周端部形成为阶梯状。由此,金属层21ag及21bg与半导体层25c的接触面积增大,因此,能够在金属层21ag及21bg与半导体层25c之间容易地确保所期望的接触特性。[0255]《发明的实施方式8》
[0256]图17是本实施方式的TFT基板30h的剖视图。
[0257]上述各实施方式中,例示了具备扩散抑制部以抑制半导体层与金属层的接触面积的方式构成的TFT的TFT基板30a?30g及其制造方法,本实施方式中,例示具备扩散抑制部以抑制导电区域E的半导体层13h的膜厚的方式构成的TFT5h的TFT基板30h及其制造方法。
[0258]TFT基板30h如图17所示,具备:绝缘基板10 ;在绝缘基板10上以相互平行地延伸的方式设置的多根栅极线Ila ;分别设置于各栅极线Ila之间、以相互平行地延伸的方式配置的多根电容线(Ilb);在与各栅极线Ila正交的方向上以相互平行的方式设置的多根源极线(16a);分别设置在各栅极线Ila和各源极线(16a)的每个交叉部分、即分别设置在每个子像素的多个TFT5h ;以各TFT5h的方式设置的第一层间绝缘膜17a ;以覆盖第一层间绝缘膜17a的方式设置的第二层间绝缘膜18a ;在第二层间绝缘膜18a上设置为矩阵状的多个像素电极19a;以覆盖各像素电极19a的方式设置的取向膜(未图示)。此外,TFT基板30h与上述实施方式I的TFT基板30a同样地,与对置基板(40)、液晶层(45)和密封件
(46)—起构成液晶显示面板(50)。
[0259]TFT5h如图17所示,具备:在绝缘基板10上设置的栅极电极(Ila);以覆盖栅极电极(Ila)的方式设置的栅极绝缘膜12a ;在栅极绝缘膜12a上设置、以与栅极电极(Ila)重叠的方式配置有沟道区域C的半导体层13h ;在半导体层13h经金属层15ah和15bh分别设置、以夹着沟道区域C相互分离的方式配置的源极电极16ah和漏极电极16bh。
[0260]半导体层13h例如由In-Ga-Zn-O类氧化物半导体构成。另外,在半导体层13h,如图17所示,以比沟道区域C的膜厚薄的方式设置有第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb。这里,第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb的各侧壁,如图17所示,以栅极绝缘膜12a侧突出的方式倾斜形成正锥形状。另外,半导体层13h在第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb的各侧壁和各底面,如图17所示,设置与金属层15ah和15bh接触而被还原的导电区域E。另外,第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb作为用于抑制导电区域E对沟道区域C的扩散的扩散抑制部,以抑制导电区域E的半导体层13h的膜厚的方式设置。另外,半导体层13h中,第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb的膜厚形成为沟道区域C的膜厚的I / 10?I / 2。这里,半导体层13h的第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb的膜厚小于半导体层13h的沟道区域C的膜厚的I / 10时,能够得到与上述实施方式I的TFT基板30a实质相同的效果。另外,半导体层13h的第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb的膜厚大于半导体层13h的沟道区域C的膜厚的I / 2时,有可能成为源极电极16ah和漏极电极16bh短路的状态。
[0261]在半导体层13h与金属层15ah和15bh的层间,如图17所示,设置有保护膜14h。并且,在保护膜14h,如图17所示,以与第一薄膜部Ta重叠的方式设置俯视时大于第一薄膜部Ta的(大口径的)第三开口部14ca,并且以与第二薄膜部Tb重叠的方式设置俯视时大于第二薄膜部Tb的(大口径的)第四开口部14cb。这里,第三开口部14ca和第四开口部14cb的各侧壁如图17所示,以半导体层13h侧突出的方式倾斜形成正锥形状。并且,如图17所示,第三开口部14ca的侧壁和第一薄膜部Ta的侧壁连续。另外,如图17所示,第四开口部14cb的侧壁和第二薄膜部Tb的侧壁连续。
[0262]金属层15ah和15bh由还原性高于半导体层13h的例如钛、钥等构成,如图17所示,经第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb的各侧壁和各底面,与半导体层13h接触。
[0263]源极电极16ah是各源极线(16a、参照图2)按每个子像素呈L字状向侧方突出的部分。
[0264]漏极电极16bh如图17所示,经形成于第一层间绝缘膜17a和第二层间绝缘膜18a的叠层膜的接触孔与像素电极19a连接。另外,漏极电极16bh在各子像素中以与电容线(11b、参照图2)重叠的方式设置。
[0265]对在上述实施方式I的半导体层形成工序中形成有半导体层形成层13ab的基板整体,例如,通过等离子体CVD法,例如,形成氧化硅膜等无机绝缘膜之后,在对该无机绝缘膜进行光刻及使用四氟化碳气体/氧气的干式蚀刻、对半导体层形成层13ab进行使用氯气/三氯化硼气体等的干式蚀刻、进行抗蚀剂的剥离洗净时,缩短半导体形成层13ab的干式蚀刻的处理時间,形成半导体层13h和保护膜14a,能够由此制造TFT基板30h。
[0266]如上述所说明的,根据本实施方式的TFT5h、具备其的TFT基板30h及其制造方法、在源极漏极形成工序中,在包含氧化物半导体的半导体层13h与源极电极16ah以及漏极电极16bh之间形成还原性高于半导体层13h的金属层15ah和15bh,在退火工序中,在半导体层13h形成通过与金属层ah和15bh接触而被还原的导电区域E,因此,能够降低半导体层13h与源极电极16ah以及漏极电极16bh的接触电阻。另外,在半导体层形成工序中,在半导体层13h形成第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb,作为用于抑制导电区域E向沟道区域C的扩散的扩散抑制部,源极漏极形成工序中形成的金属层15ah和15bh通过第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb与半导体层13h接触,因此,半导体层13h与金属层15ah和15bh的接触面积增大,由此,导电区域E在半导体层13h中的过度形成被抑制,即使在后续工序的退火工序中进行加热,半导体层13h的第一薄膜部Ta和第二薄膜部Tb也会成为瓶颈,半导体层13h中导电区域E向沟道区域C的扩散被抑制,半导体层13h的沟道区域C的导电化被抑制,能够抑制源极电极16ah和漏极电极16bh的短路。因此,通过在半导体层16h形成导电区域E、以及作为扩散抑制部的第一薄膜部Ta和Tb,能够降低包含氧化物半导体的半导体层13h与源极电极16ah以及漏极电极16bh的接触电阻,并且抑制源极电极16ah和漏极电极16bh的短路。
[0267]此外,上述各实施方式中,作为显示面板,例示了液晶显示面板、本发明也能够适用于有机EL (Electro Luminescence)面板等其他显示面板。
[0268]另外,上述各实施方式中,例示了以与像素电极连接的TFT电极作为漏极电极的TFT基板,本发明也能够适用于以与像素电极连接的TFT的电极作为源极电极的TFT基板。
[0269]另外,上述各实施方式中,例示了作为开关元件设置于各子像素的TFT,本发明也能够适用于逆变器电路、移位寄存器电路等电路,通过将这些电路与各子像素的TFT同时形成,能够实现成本减低、超薄边框化。
[0270]另外,上述各实施方式中,例示了 In-Ga-Zn-O类的氧化物半导体的半导体层,但是本发明也能够适用于 In-S1-Zn-O 类、In-Al-Zn-O 类、Sn-S1-Zn-O 类、Sn-Al-Zn-O 类、Sn-Ga-Zn-O 类、Ga-S1-Zn-O 类、Ga-Al-Zn-O 类、In-Cu-Zn-O 类、Sn-Cu-Zn-O 类、Zn-O 类、In-O类等氧化物半导体的半导体层。
[0271]工业上的可利用性
[0272]如上述所说明的,本发明在使用包含氧化物半导体的半导体层的TFT中,能够降低半导体层与源极电极以及漏极电极的接触电阻,并且能够抑制源极电极和漏极电极的短路,因此,对于构成液晶显不面板、有机EL显不面板等各种显不面板的TFT基板有用。
[0273]符号说明
[0274]C沟道区域
[0275]E导电区域
[0276]P分离部(扩散抑制部)
[0277]Ta第一薄膜部(扩散抑制部)
[0278]Tb第二薄膜部(扩散抑制部)
[0279]5a ?5e、5g、5h TFT
[0280]10绝缘基板
[0281]Ila栅极电极
[0282]12a栅极绝缘膜
[0283]13a、13c、13h 半导体层
[0284]13ca第一开口部(扩散抑制部)
[0285]13cb第二开口部(扩散抑制部)
[0286]14a、14b 保护膜
[0287]14ca、14cc 第三开 口 部
[0288]14cb、14cd 第四开口部
[0289]14c沟道保护膜(扩散抑制部)
[0290]15aa、15ab、15ba、15bb、15ca、15cb、15ah、15bh 金属层
[0291]16aa、16ba、16ca、16ah 源极电极
[0292]16ab、16bb、16cb、16bh 漏极电极
[0293]21a、21ag、21b、21bg 金属层
[0294]22a、22ag 源极电极
[0295]22b、22bg 漏极电极
[0296]24b下侧保护膜
[0297]25a?25c半导体层
[0298]26a、26c、26d第一层间绝缘膜(上侧保护膜)
[0299]30a ?30h TFT 基板
[0300]40对置基板
[0301]45液晶层(显示介质层)
[0302]50液晶显示面板
【权利要求】
1.一种薄膜晶体管,其特征在于,具备: 设置于基板的栅极电极; 以覆盖所述栅极电极的方式设置的栅极绝缘膜; 设置在所述栅极绝缘膜上、以与所述栅极电极重叠的方式配置有沟道区域的包含氧化物半导体的半导体层; 隔着还原性高于该半导体层的金属层设置于所述半导体层、以夹着所述沟道区域地相互分离的方式配置的源极电极和漏极电极; 设置于所述半导体层、与所述金属层接触而被还原的导电区域;和 设置于所述半导体层、用于抑制所述导电区域对所述沟道区域的扩散的扩散抑制部。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于: 所述扩散抑制部以抑制所述半导体层与所述金属层的接触面积的方式构成。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于: 所述金属层设置于所述半导体层的与所述基板相反的一侧, 在所述半导体层,设置有分别构成所述扩散抑制部的第一开口部和第二开口部,使得所述栅极绝缘膜从该半导体层露出, 所述金属层经所述第一开口部和第二开口部的各侧壁与所述半导体层接触。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于: 在所述半导体层与所述金属层的层间,设置有包含无机绝缘膜的保护膜, 在所述保护膜,以与所述第一开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与所述第二开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第二开口部的第四开口部, 所述第一开口部的侧壁和所述第三开口部的侧壁连续,并且所述第二开口部的侧壁和所述第四开口部的侧壁连续。
5.如权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于: 在所述半导体层与所述金属层的层间,设置有包含无机绝缘膜的保护膜, 在所述保护膜,以与所述第一开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与所述第二开口部重叠的方式设置有俯视时大于该第二开口部的第四开口部, 所述半导体层的所述第一开口部的端缘从所述第三开口部露出,并且所述半导体层的所述第二开口部的端缘从所述第四开口部露出。
6.如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于: 在所述半导体层,以所述沟道区域的外侧的区域与所述栅极绝缘膜分离的方式设置有构成所述扩散抑制部的分离部, 所述金属层、源极电极和漏极电极设置于所述栅极绝缘膜与所述半导体层的分离部的层间, 所述金属层经所述分离部与所述半导体层接触。
7.如权利要求6所述的薄膜晶体管,其特征在于: 在所述半导体层上,以覆盖该半导体层的方式设置有包含无机绝缘膜的上侧保护膜。
8.如权利要求6或7所述的薄膜晶体管,其特征在于:在所述源极电极和漏极电极与所述半导体层的分离部的层间,以覆盖该源极电极和漏极电极的上表面的方式设置有包含无机绝缘膜的下侧保护膜。
9.如权利要求6~8中任一项所述的薄膜晶体管,其特征在于: 所述源极电极和漏极电极设置在所述金属层上, 与所述半导体层的分离部接触的部分,所述金属层比所述源极电极和漏极电极突出。
10.如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于: 在所述半导体层上,以覆盖该半导体层的上表面并且使该半导体层的侧面露出的方式形成有构成所述扩散抑制部的沟道保护膜, 所述金属层与从所述沟道保护膜露出的所述半导体层的侧面接触。
11.如权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于: 所述扩散抑制部以抑制所述导电区域的所述半导体层的膜厚的方式构成。
12.如权利要求11所述的薄膜晶体管,其特征在于: 所述半导体层与所述导电区域对应地具有形成得比所述沟道区域的膜厚薄、且分别构成所述扩散抑制部的第一薄膜部和第二薄膜部, 所述金属层经所述第一薄膜部和第二薄膜部与所述半导体层接触。
13.如权利要求12所述的 薄膜晶体管,其特征在于: 所述半导体层中,所述第一薄膜部和第二薄膜部的膜厚为所述沟道区域的膜厚的I /10 ~I / 2。
14.一种显示面板,其特征在于,具备: 设置有权利要求1~13中任一项所述的薄膜晶体管的薄膜晶体管基板; 以与所述薄膜晶体管基板对置的方式设置的对置基板;和 设置于所述薄膜晶体管基板与对置基板之间的显示介质层。
15.如权利要求14所述的显示面板,其特征在于: 所述显示介质层为液晶层。
16.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征在于,具备: 在基板上形成栅极电极的栅极电极形成工序; 以覆盖所述栅极电极的方式形成栅极绝缘膜的栅极绝缘膜形成工序; 半导体层形成工序,在所述栅极绝缘膜上,以与所述栅极电极重叠的方式形成配置有沟道区域的包含氧化物半导体的半导体层; 源极漏极形成工序,以夹着所述沟道区域相互分离的方式,在所述半导体层上隔着还原性高于该半导体层的金属层形成源极电极和漏极电极;和 退火工序,通过对形成有所述源极电极和漏极电极的基板进行加热,还原与所述金属层接触的所述半导体层,在该半导体层形成导电区域, 所述半导体层形成工序中,在所述半导体层形成用于抑制所述导电区域对所述沟道区域的扩散的扩散抑制部。
17.如权利要求16所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 所述半导体层形成工序中,以抑制所述半导体层与所述金属层的接触面积的方式形成所述扩散抑制部。
18.如权利要求17所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于:所述半导体层形成工序中,通过在所述半导体层以露出所述栅极绝缘膜的方式分别形成第一开口部和第二开口部,形成所述扩散抑制部。
19.如权利要求18所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 具备保护膜形成工序,以覆盖所述半导体层的方式形成无机绝缘膜,在该无机绝缘膜,以与所述第一开口部重叠的方式形成俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与所述第二开口部重叠的方式形成俯视时大于该第二开口部的第四开口部,由此形成保护膜, 所述保护膜形成工序中,以所述第一开口部的侧壁和所述第三开口部的侧壁连续并且所述第二开口部的侧壁和所述第四开口部的侧壁连续的方式,形成所述第三开口部和第四开口部。
20.如权利要求18所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 具备保护膜形成工序,以覆盖所述半导体层的方式形成无机绝缘膜,在该无机绝缘膜,以与所述第一开口部重叠的方式形成俯视时大于该第一开口部的第三开口部,并且以与所述第二开口部重叠的方式形成俯视时大于该第二开口部的第四开口部,由此形成保护膜, 所述保护膜形成工序中,以所述半导体层的所述第一开口部的端缘从所述第三开口部露出并且所述半导体层的所述第二开口部的端缘从所述第四开口部露出的方式,形成所述第三开口部和第四开口部。
21.如权利要求17所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 所述半导体层形成工序中,形成所述半导体层时,以覆盖该半导体层的上表面并且使该半导体层的侧面露出的方式,形成沟道保护膜作为所述扩散抑制部。
22.如权利要求16所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 所述半导体层形成工序中,以抑制所述导电区域的所述半导体层的膜厚的方式形成所述扩散抑制部。
23.如权利要求22所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 所述半导体层形成工序中,通过与所述导电区域对应地在所述半导体层形成比所述沟道区域的膜厚薄的第一薄膜部和第二薄膜部,形成所述扩散抑制部。
24.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征在于,具备: 在基板上形成栅极电极的栅极电极形成工序; 以覆盖所述栅极电极的方式形成栅极绝缘膜的栅极绝缘膜形成工序; 源极漏极形成工序,在所述栅极绝缘膜上,以与所述栅极电极重叠并且相互分离的方式隔着还原性高于氧化物半导体的金属层形成源极电极和漏极电极; 半导体层形成工序,形成在所述源极电极与漏极电极之间配置有沟道区域的包含所述氧化物半导体的半导体层;和 退火工序,通过对形成有所述半导体层的基板进行加热,还原与所述金属层接触的所述半导体层,在该半导体层形成导电区域, 所述半导体层形成工序中,在所述半导体层形成与所述金属层的侧面接触的分离部,作为用于抑制所述导电区域对所述沟道区域的扩散的扩散抑制部。
25.如权利要求24所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征在于: 所述源极漏极形成工序中,在使用湿式蚀刻形成所述源极电极和漏极电极之后,使用干式蚀刻形成所述金属层,使得该金属层比该形成的源极电极和漏极电极突出。
【文档编号】H01L21/28GK103477441SQ201280019248
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年4月12日 优先权日:2011年4月18日
【发明者】守口正生, 神崎庸辅, 高西雄大, 楠见崇嗣 申请人:夏普株式会社
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