[发明专利]晶体管、晶体管的制造方法、及使用该晶体管的显示装置

说明书

本发明的晶体管具有：氧化物半导体层，其配置在衬底上，且包含靠近衬底的第1区域、及配置在所述第1区域的和所述衬底侧相反的面上且载流子浓度低于所述第1区域的第2区域；第1栅极电极，其具有和所述氧化物半导体层重叠的区域，且配置在所述氧化物半导体层的和所述衬底侧相反的面上；第1绝缘层，其位于所述第1栅极电极和所述氧化物半导体层之间；以及第1氧化物导电层及第2氧化物导电层，它们配置在所述氧化物半导体层和所述衬底之间，且包含和所述氧化物半导体层相接的区域。

[相关申请案的交叉引用]

本申请以2018年9月26日提交的在先日本专利申请No.2018-180487为基础并主张其优先权，且将其全部内容通过引用而合并于本文中。

技术领域

本发明的一实施方式涉及一种包含氧化物半导体的晶体管及其制作方法、以及由包含氧化物半导体的晶体管形成像素的显示装置。

背景技术

主动矩阵型显示装置在各像素设置有显示元件、及驱动显示元件的晶体管。作为显示元件，应用在一组电极间设置液晶层而成的液晶元件、在称为阴极及阳极的电极间设置包含有机电致发光材料的层而成的有机电致发光元件(以下，也称为“有机EL元件”)；作为晶体管，应用使用有非晶硅半导体、多晶硅半导体的薄膜晶体管，进而，近年来，应用使用有氧化物半导体的薄膜晶体管。

非晶硅半导体膜虽然能够容易地形成于大面积衬底，但有形成薄膜晶体管时获得的场效应迁移率低的问题。另一方面，使用多晶硅半导体膜所制作的薄膜晶体管虽然场效应迁移率高，但由于必需激光退火等结晶工序，因此难以针对衬底的大面积化而形成具有均一性的多晶，有阈值电压不均的问题。使用氧化物半导体所制作的薄膜晶体管和使用非晶硅半导体膜的情况相比，有高场效应迁移率。另外，和使用多晶硅半导体来制作薄膜晶体管的情况相比，有容易应对衬底的大面积化、无需结晶工序的优点。然而，氧化物半导体膜有依成膜条件或薄膜晶体管的制造条件而改变组成，产生缺陷，由此电特性容易变动等问题。

例如，在JP特开2010-153842号公报中公开了：在将第1氧化物半导体区域用作活性层的薄膜晶体管中，通过在第1氧化物半导体区域与薄膜晶体管的保护绝缘层之间形成导电率低于第1氧化物半导体且发挥作为保护层的功能的第2氧化物半导体区域，从而防止第1氧化物半导体区域的组成变化及膜质劣化，使薄膜晶体管的电特性稳定。

发明内容

本发明的一实施方式所涉及的晶体管具有：氧化物半导体层，其配置在衬底上，且包含靠近衬底的第1区域、及配置在所述第1区域的和所述衬底侧相反的面上且载流子浓度低于所述第1区域的第2区域；第1栅极电极，其具有和所述氧化物半导体层重叠的区域，且配置在所述氧化物半导体层的和所述衬底侧相反的面上；第1绝缘层，其位于所述第1栅极电极和所述氧化物半导体层之间；以及第1氧化物导电层及第2氧化物导电层，它们配置在所述氧化物半导体层和所述衬底之间，且包含和所述氧化物半导体层相接的区域。

本发明的一实施方式所涉及的显示装置具有如下像素，该像素至少包含上述晶体管及与所述晶体管电性连接的显示元件。

本发明的一实施方式所涉及的晶体管的制造方法包括：在衬底上形成第1氧化物导电层及第2氧化物导电层；形成氧化物半导体层，所述氧化物半导体层包含和所述第1氧化物导电层及所述第2氧化物导电层相接的第1区域、以及配置在所述第1区域的和所述衬底侧相反的面上且载流子浓度低于所述第1区域的第2区域；以覆盖所述氧化物半导体层的方式形成第1绝缘层；及形成第1栅极电极，所述第1栅极电极配置在所述第1绝缘层上，且具有和所述氧化物半导体层重叠的区域。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的晶体管的结构的截面图；

图2A及图2B是本发明的一实施方式所涉及的氧化物半导体层的能带图；

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的晶体管的电特性的图；