[发明专利]薄膜晶体管和具备该薄膜晶体管的有源矩阵基板以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管。另外，本发明还涉及具备薄膜晶体管的有源矩阵基板和显示装置。

背景技术

液晶显示装置具有薄型、低耗电的特征，在各个领域中广泛使用。特别地，在每个像素中包括薄膜晶体管(被称为“TFT”)的有源矩阵型的液晶显示装置，具有高对比度和优异的响应特性，性能高，因此，被用于电视机、监视器、笔记本电脑，近年来其市场规模正在扩大。

在有源矩阵型液晶显示装置中使用的有源矩阵基板上，形成有多条扫描布线、和隔着绝缘膜与这些扫描布线交叉的多条信号布线，在扫描布线与信号布线的交叉部附近，设置有用于驱动像素的薄膜晶体管。

近年来，电视机用的液晶显示装置的大型化迅速发展。在分辨率相同的情况下，当液晶显示装置的尺寸增大时，像素的尺寸也增大。因此，需要提高用于驱动像素的薄膜晶体管的电流驱动能力。

作为提高薄膜晶体管的电流驱动能力的方法，例如，可以举出薄膜晶体管的大型化、构成半导体构造的非晶硅半导体膜的膜质改善。

然而，薄膜晶体管的大型化伴随着沟道宽度的增加，因此，存在由于源极电极与漏极电极之间的漏泄不良、或者源极电极/漏极电极与栅极电极之间的漏泄不良等而导致成品率降低的问题。另外，还有光利用效率降低的问题。另外，非晶硅半导体膜的膜质改善在生产水平上已经达到极限，无法预期大的改善。

因此，考虑通过使栅极绝缘膜薄膜化来提高电流驱动能力。但是，单纯使栅极绝缘膜变薄时，在扫描布线与信号布线的交叉部形成的电容(被称为“寄生电容”)增加，因此，显示品质降低。

专利文献1中公开了将栅极绝缘膜形成为叠层有2个绝缘层的2层构造、另外栅极绝缘膜中的位于非晶硅半导体膜下面的部分形成为单层构造的薄膜晶体管。专利文献1并不是以提高薄膜晶体管的电流驱动能力为目的，但可认为，通过采用这样的结构，能够使栅极绝缘膜变薄而不增加寄生电容，从而能够提高电流驱动能力。

专利文献1：专利第2956380号公报

发明内容

然而，本申请发明人进行了详细研究，发现当使用专利文献1中公开的结构将栅极绝缘膜变薄时，发生了源极电极/漏极电极与栅极电极之间的漏泄不良急剧增加、成品率反而降低的问题。另外，本发明人判明：超过10pA的断开电流流动，无法将源极电极与漏极电极之间电分离。这样，当使用专利文献1中公开的结构时，由于漏泄不良或者断开特性的降低，成品率降低。

本发明鉴于上述问题而做出，其目的在于提高薄膜晶体管的电流驱动能力，而不会伴随由源极电极/漏极电极与栅极电极之间的漏泄不良或者断开特性的降低引起的成品率的降低。

本发明的薄膜晶体管包括栅极电极、覆盖上述栅极电极的绝缘膜、设置在上述绝缘膜上的半导体层、和设置在上述绝缘膜和上述半导体层上的源极电极和漏极电极，其中，上述绝缘膜是包括第一绝缘层和位于上述第一绝缘层的上层的第二绝缘层的多层绝缘膜，上述多层绝缘膜具有未形成上述第一绝缘层的低叠层区域、和叠层有上述第一绝缘层和上述第二绝缘层的高叠层区域，上述第一绝缘层以至少覆盖上述栅极电极的边缘的方式形成，上述半导体层形成为横跨在上述多层绝缘膜的上述低叠层区域和上述高叠层区域两者上，上述半导体层与上述低叠层区域以在上述源极电极与上述漏极电极之间流过的电流的路径必定经由上述半导体层的位于上述低叠层区域上的部分的方式配置，由此达到上述目的。

在某个优选的实施方式中，上述电流的路径在经由上述半导体层的位于上述低叠层区域上的部分的区域，与上述高叠层区域至少离开0.5μm以上。

在某个优选的实施方式中，上述半导体层具有沿着沟道宽度方向切开的切口部。

在某个优选的实施方式中，上述低叠层区域的沿着沟道宽度方向的宽度比上述半导体层的沿着沟道宽度方向的宽度宽。

在某个优选的实施方式中，上述低叠层区域具有沿着沟道宽度方向突出的突出部。

或者，本发明的薄膜晶体管包括栅极电极、覆盖上述栅极电极的绝缘膜、设置在上述绝缘膜上的半导体层、和设置在上述绝缘膜和上述半导体层上的源极电极和漏极电极，其中，上述绝缘膜是包括第一绝缘层和位于上述第一绝缘层的上层的第二绝缘层的多层绝缘膜，上述多层绝缘膜具有未形成上述第一绝缘层的低叠层区域、和叠层有上述第一绝缘层和上述第二绝缘层的高叠层区域，上述第一绝缘层以至少覆盖上述栅极电极的边缘的方式形成，上述半导体层形成为横跨在上述多层绝缘膜的上述低叠层区域和上述高叠层区域两者上，还具有沿着沟道宽度方向的宽度比上述低叠层区域窄的区域。