[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法和图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管及其制造方法以及图像显示装置。

背景技术

随着信息技术的惊人的发展，现在，在笔记本型电脑、移动信息终端等中频繁地进行信息收发。众所周知，不远的将来，能够不分场所地进行信息交换的普适社会就会到来。在那样的社会中，期望有更轻量、更薄的信息终端。

现在，半导体材料的主流为硅类（Si类），但从柔性化、轻量化、低成本化、高性能化等角度出发，使用氧化物半导体的晶体管（氧化物晶体管）的研究在广泛地开展中。通常，使用氧化物半导体时多使用溅射法等真空成膜。

但是，近年来，也有报告提出用涂布法形成氧化物半导体，大面积化、适合使用印刷法、利用塑料基板等之类应用的可能性在扩大。

此外，其应用领域宽，不仅有望用于上述薄型、轻量的柔性显示器，也有望在RFID（Radio Frequency Identification）标签、传感器等中应用。这样，面向普适社会，对涂布型氧化物晶体管的研究就变得必不可少。

出于这种理由，现在，用涂布法进行的氧化物半导体的研究备受注目。

此处，作为由溶液形成半导体层的方法，可以是旋涂法、浸涂法、喷墨法等方法。其中，在配置多个用旋涂法、浸涂法制成的晶体管而成的晶体管阵列中，由于电流容易从晶体管元件之间或晶体管和像素电极之间的半导体层中流过，因此存在关闭状态下的电流（漏电流）值大、开关比降低的问题。

因此，例如在专利文献1中，通过用喷墨法在所需地方形成半导体层而实现晶体管元件分离。此外，在专利文献2中，通过向源极、漏极之间的沟道部中注入半导体溶液而实现晶体管元件分离。

专利文献

专利文献1：日本特开2005-210086号公报

专利文献2：日本特开2004-80026号公报

发明内容

然而，在专利文献2的方法中，要向沟道部注入半导体溶液，就必须形成隔壁，因此，必须在通常的晶体管制造方法之外另外进行隔壁材料的成膜及图案形成工序。

本发明是鉴于上述课题而完成的，提供一种通过实现晶体管元件分离来制造高性能、高稳定的薄膜晶体管的方法。

为了解决前述课题，在本发明中，作为技术方案1的发明，提供一种薄膜晶体管，其特征在于，具有：基板、层积在前述基板上的栅极、层积在前述基板上及前述栅极上的栅绝缘层、设置在前述栅绝缘层上的凹部、形成在前述栅绝缘层的凹部内的半导体层和与前述半导体层在彼此分开的位置上连接的源极及漏极。

此外，技术方案2的发明的特征在于，具有层积在前述半导体层的至少中央部上的保护膜。

还有，技术方案3的发明的特征在于，前述凹部仅形成在可与栅极在厚度方向上相对的位置上。

再有，技术方案4的发明的特征在于，前述半导体层由以金属氧化物为主要成分的材料构成。

另外，技术方案5的发明的特征在于，前述半导体层由以有机物为主要成分的材料构成。

并且，技术方案6的发明提供一种图像显示装置，其特征在于，具有：技术方案1～5中任一项所述的薄膜晶体管、形成在前述薄膜晶体管的前述源极及前述漏极上的层间绝缘膜、形成在前述层间绝缘膜上且与前述漏极电连接的像素电极和包含形成在前述像素电极上的公共电极的显示媒体。

此外，技术方案7的发明的特征在于，前述显示媒体为电泳型反射显示装置、透过型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、半透过型液晶显示装置、有机EL显示装置及无机EL显示装置中的任一种。

还有，技术方案8的发明为技术方案1～5中任一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，具有：在基板上形成栅极的工序、在前述基板上及前述栅极上形成栅绝缘层的工序、在与前述栅极对置的前述栅绝缘层位置上形成凹部的工序、在前述凹部内用涂布法形成半导体层的工序、在前述半导体层的至少中央部上形成保护膜的工序和形成源极及漏极、使它们在前述半导体层的彼此分开的位置上进行连接的的工序。

再有，技术方案9的发明的特征在于，前述涂布法为凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反转胶版印刷、丝网印刷、喷墨、热转印、滴涂（dispenser）、旋涂、模涂（die coating）、微凹版涂布、浸涂的任一种。

此外，技术方案10的发明的特征在于，前述凹部通过干蚀法形成。

根据本发明，可以通过在栅绝缘层上直接形成凹部而用涂布法在所需的地方上进行半导体层的成膜及晶体管元件分离。

此外，可以稳定地驱动晶体管元件，由于不需要隔壁的形成工序，还可以使制造工序简易化。