[发明专利]场效应晶体管，显示元件，图像显示装置以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及场效应晶体管，显示元件，图像显示装置,系统,以及场效应晶体管的栅绝缘层的组成物。

背景技术

场效应晶体管(Field Effect Transistor,简记为“FET”)是对栅电极施加电场、用通过沟道的电场对电子或空穴流设置闸门(栅,gate)的原理而控制源电极和漏电极之间的电流的晶体管。

上述FET根据其特性,用作切换元件、放大元件等。并且,由于上述FET的栅电流低,且结构为平面，因此,与双极型晶体管相比，制造及集成化容易。因此,上述FET在当前的电子装置使用的集成电路中成为必不可缺的元件。上述FET作为薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简记为“TFT”),应用于例如有源矩阵方式的显示器中。

近年,作为平面薄型显示器(Flat Panel Display,简记为“FPD”),液晶显示器、有机EL(电致发光)显示器、电子纸等得到实用化。

TFT在活性层(有源层)使用非晶硅、多晶硅等,上述FPD由包含TFT的驱动电路驱动。并且,对于上述FPD,要求更大型化、高精细化、高画质化、高速驱动性,与此相伴随,要求载流子移动度高、接通/断开比高、特性老化小、元件之间偏差小的TFT。

但是，非晶硅或多晶硅有利有弊,满足上述全部要求很困难。于是,为了相应上述要求,将能期待超过非晶硅的移动度的氧化物半导体用于有源层的TFT的开发很活跃。例如,公开在半导体层使用InGaZnO₄的TFT(例如,参照非专利文献1)。

作为上述TFT的栅绝缘层,提出各种各样的材料。例如,在专利文献1中,公开了将SiO₂、Si₃N₄、SiON、Al₂O₃、MgO、Y₂O₃、HfO₂、CaHfO₃的单层膜、或它们的叠层膜作为栅绝缘层的场效应晶体管。又,在专利文献2中,公开了将B、Al、P、Sb中某种添加到SiO₂中、将所得到的材料作为栅绝缘层的场效应晶体管。

其中,作为场效应晶体管的栅绝缘层,SiO₂得到最广泛的使用。

另一方面,以防止在TFT中的源电极和栅绝缘膜之间的界面等产生膜剥离为目的,例如,在专利文献3中,提出了通过改变薄膜晶体管的栅电极和配线层的厚度、缓和膜内应力、防止栅绝缘层和活性层的剥离的显示装置。

但是,上述专利文献1～3记载的场效应晶体管在防止因热处理而引起的在栅电极、源电极、漏电极和栅绝缘膜之间的剥离这一点上不能得到满足。

因此,要求提供难以产生因热处理而引起的在栅电极、源电极、漏电极和栅绝缘膜之间的剥离的场效应晶体管。

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2013－30784

【专利文献2】日本特开2011－077515

【专利文献3】日本特开2012－191008

【非专利文献】

【非专利文献1】K.Nomura和其他五位，

“Room-temperaturefabricationoftransparent flexiblethinfilmtransistorsusingamorphousoxidesemiconductors”,NATURE,VOL432,No.25,2004年11月，p.488-492

发明内容

本发明的目的在于,提供难以产生因热处理而引起的在栅电极、源电

极、漏电极和栅绝缘膜之间的剥离的场效应晶体管。

作为用于解决上述课题的手段如下:即,

本发明的场效应晶体管包括：

用于施加栅电压的栅电极；

用于取出电流的源电极和漏电极；

与上述源电极和漏电极邻接设置的半导体层；以及

设于上述栅电极和上述半导体层之间的栅绝缘层；

上述场效应晶体管的特征在于:

上述栅绝缘层包括含有Si及一种或多种碱土类金属元素的氧化物。

下面,说明本发明的效果:

根据本发明,能提供热处理时在构成场效应晶体管的栅电极、源电极、漏电极和栅绝缘层之间难以产生剥离的场效应晶体管。

附图说明

图1为用于说明图像显示装置的图。