[发明专利]薄膜晶体管基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有氧化物半导体膜的薄膜晶体管的薄膜晶体管基板、显示装置和薄膜晶体管基板的制造方法。

背景技术

一般而言，作为有源矩阵基板，在作为图像的最小单位的每个像素中设置有薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下也称为“TFT”)作为开关元件的薄膜晶体管基板(以下也称为“TFT基板”)被广泛使用。

通常结构的TFT例如具有：设置在绝缘基板上的栅极电极；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成岛状的半导体层；和在半导体层上以互相相对的方式设置的源极电极和漏极电极。

TFT基板具有如下结构：在基板上矩阵状地设置有多个TFT，而且，以覆盖它们的方式设置有绝缘膜，表面被平坦化，而且在该绝缘膜上与各TFT对应地形成有多个像素电极。另外，液晶显示面板具有如下结构：以与TFT基板相对的方式配置有对置基板，在TFT基板与对置基板之间设置有液晶层。

在TFT基板中，作为各像素的TFT，近年来提出了：使用含有氧化物半导体的半导体膜(以下称为“氧化物半导体膜”)替代含有非晶硅(a-Si)的半导体层的TFT，其中，各像素为图像的最小单位。氧化物半导体膜与a-Si半导体膜相比，在开关特性高且显示出良好的截止电流值、电子迁移率大、能够进行低温工艺等方面优秀。特别是由于开关特性高且显示出良好的截止电流值，所以因辅助电容的布局能够紧凑化、开口率高而能期待TFT的低耗电化、高精细化。

然而，已知氧化物半导体的电特性很大程度依赖于氧浓度。因此，存在例如因热处理而使氧化物半导体膜的周围的氧浓度发生变化，由此氧化物半导体膜的电特性劣化的问题。

专利文献1中公开有如下结构的氧化物半导体TFT：在栅极电极上，设置有覆盖从源极电极和漏极电极露出的半导体层的侧面的至少一部分的沟道保护层。在此，源极电极和漏极电极，例如形成为Mo膜、Al膜和Mo膜的层叠体。而且记载有：通过像这样设置有沟道保护层，即使进行用于形成钝化膜等的热处理，也能够抑制半导体层中包含的氧浓度发生变化，抑制电特性的劣化。还记载有：当为了恢复半导体层劣化的电特性而在350℃以上的高温下进行热处理时，存在半导体层与源极电极和漏极电极反应而在源极电极和漏极电极产生小丘(凹凸)的问题，但由于即使进行用于形成钝化膜等的热处理也能够抑制半导体层的电特性的劣化，所以在形成源极电极和漏极电极之后不进行350℃的热处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-123748号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，即使是如专利文献1所述设置有沟道保护层的结构，通过形成钝化膜等的热处理也不能完全避免半导体层的电特性发生劣化，期望使由于在350℃程度的高温下进行退火处理而劣化的半导体层的电特性恢复。

本发明的目的在于，通过得到电特性优秀的氧化物半导体TFT，使具有该TFT的TFT基板实现低耗电化、高精细化。

解决技术问题的技术方案

本发明的液晶显示装置，包括：

基板；

设置在基板上的栅极电极；

设置在基板上、覆盖栅极电极的栅极绝缘膜；

设置在栅极绝缘膜上，在与栅极电极相对的位置形成有沟道部的氧化物半导体膜；

设置在氧化物半导体膜上，岛状地覆盖沟道部的沟道保护层；

设置在氧化物半导体膜上，隔着沟道部和沟道保护层互相分离地设置的源极电极和漏极电极；和

设置在源极电极和漏极电极的上层的层间绝缘膜，

该液晶显示装置的特征在于：

源极电极和漏极电极由铝合金膜或包含铝合金膜的层叠膜构成。

根据上述结构，以覆盖氧化物半导体膜的沟道部的方式岛状地设置有沟道保护层，所以能够抑制氧化物半导体膜的沟道部暴露于高温而使电特性劣化。