[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管及其制造方法。此外，本发明涉及显示装置和电子装置，它们包括薄膜晶体管，并且可对其应用薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

近年来，各包括具有绝缘表面的衬底(例如玻璃衬底)之上的半导体薄膜(厚度为大约数纳米至数百纳米)的薄膜晶体管(TFT)已经引起关注。例如，作为例如液晶显示装置等显示装置的开关元件的TFT的发展得到促进。对于这类TFT，主要使用非晶半导体或多晶半导体。另外，其中使用微晶半导体的TFT也是已知的(例如专利文献1)。在显示装置中，安装的TFT的开关特性对显示质量、功率消耗等等具有影响。

确定TFT的开关特性的参数之一是电流的通/断比。电流的通/断比可通过增加通态电流而减小断态电流来增加。

在本说明书中，“通/断比”指的是晶体管中的通态电流与断态电流的比率。注意，“断态电流”指的是在TFT关断时的漏极电流，而“通态电流”指的是当TFT导通时在源极与漏极之间流动的电流。此外，在本说明书中，“漏极电流”指的是在源极与漏极之间流动的电流。

作为断态电流的路径，可给出通过半导体层从源电极和漏电极其中之一到其中另一个的路径。这个断态电流可通过提供与半导体层的侧壁接触的侧壁绝缘层来减小(例如专利文献2)。

但是，仅通过实现高通/断比无法获得有利的TFT。例如，减小光诱导泄漏电流也是重要的。在这里，光诱导泄漏电流指的是因光到达TFT的半导体层时的光伏效应而引起的在源极与漏极之间流动的电流。具体来说，由于用作液晶显示装置的像素晶体管的TFT接收来自衬底侧的背光的光线，所以光诱导泄漏电流应当充分小。为此，用于防护TFT的半导体层免于遇到光线的技术已经有许多发展(例如参见专利文献3)。

[参考文献]

[专利文献]

[专利文献1]Japanese Published Patent Application No.2009-044134

[专利文献2]Japanese Published Patent Application No.H01-117068

[专利文献3]Japanese Published Patent Application No.H10-020298

发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供一种TFT，它具有高通/断比，并且其光诱导泄漏电流很小。

此外，本发明的实施例的一个目的是提供一种用于易于制造具有高通/断比并且其光诱导泄漏电流很小的TFT的方法。

本发明的一个实施例是一种TFT，其中至少沟道形成区包括结晶半导体，通过使该结晶半导体与栅电极完全重叠来防护其免于遇到光线，并且侧壁绝缘层设置在结晶半导体的至少侧表面上。

本发明的一个实施例是一种TFT，包括：第一布线层；绝缘层，设置成使得覆盖第一布线层；第一半导体层，之间隔着绝缘层定位在第一布线层之上，并且与第一布线层完全重叠；第二半导体层，设置在第一半导体层之上并且与其接触，而且具有比第一半导体层更低的载流子迁移率；杂质半导体层，设置成与第二半导体层接触；侧壁绝缘层，设置成使得覆盖第一半导体层的至少侧壁；以及第二布线层，设置成至少与杂质半导体层接触。

本发明的一个实施例是一种TFT，包括：第一布线层；绝缘层，设置成使得覆盖第一布线层；第一半导体层，之间隔着绝缘层定位在第一布线层之上，并且与第一布线层完全重叠；第二半导体层，相互分开地设置在第一半导体层之上并且与其接触，而且具有比第一半导体层更低的载流子迁移率；杂质半导体层，设置成与第二半导体层接触；侧壁绝缘层，设置成使得覆盖第一半导体层的至少侧壁；以及第二布线层，设置成至少与杂质半导体层接触。

本发明的一个实施例是一种TFT的制造方法，包括下列步骤：形成第一布线层；形成绝缘层，使得覆盖第一布线层；形成半导体岛，其中与第一布线层重叠的第一半导体层、具有比第一半导体层更低的载流子迁移率的第二半导体层以及杂质半导体层进行堆叠；形成绝缘膜，使得覆盖半导体岛；各向异性蚀刻绝缘膜，以便露出杂质半导体层，使得形成覆盖第一半导体层的至少侧壁的侧壁绝缘层；在杂质半导体层和侧壁绝缘层之上形成第二布线层；以及蚀刻第二半导体层的一部分和杂质半导体层的一部分，使得形成源区和漏区。