[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

说明书

本发明的薄膜晶体管包括：主体层，其为在栅极电极上隔着栅极绝缘膜形成的半导体层，且在栅极电极的上方包含：第一区域、第二区域以及位于第一区域以及第二区域之间的沟道区域；沟道阻挡物，其形成在沟道区域上；源极电极，其经由第一接触层与第一区域电连接；以及漏极电极，其经由第二接触层与第二区域电连接。第一接触层以及第二接触层分别包含第一非晶硅层，该第一非晶硅层与源极电极或漏极电极直接接触且包含有杂质，第一区域以及第二区域的各自的厚度小于沟道区域的厚度，第一区域以及第二区域包含有第二非晶硅层，该第二非晶硅层以比第一非晶硅层低的杂质浓度包含有杂质。结果，当抑制光激励电流地制成显示装置时，可以提高开口率。

技术领域

本发明是涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

非晶硅(以下，也称为a-Si)薄膜晶体管(以下，也称为TFT)由于低成本、低温工艺、高截止电阻而被广泛用于液晶显示器等显示装置。此外，由于是能够大面积地均匀沉积的材料，因此在10G(例如2950mm×3400mm)等大型屏幕显示器中也考虑继续该非晶硅薄膜晶体管的使用。

作为这样的TFT的结构，例如已知有图10所示的结构。即，在阵列基板(未图示)上形成由导电体构成的栅极电极51，并在其上隔着第一绝缘膜52形成由a-Si构成的主体层53以及由n⁺a-Si构成的接触层54，通过对接触层54和主体层53的一部分进行图案化而形成沟道区域C。在接触层54上形成有源极电极55和漏极电极56(例如参照专利文献1)。在该专利文献1中，通过在主体层53的一部分插入n^-a-Si层57，来减少导通电阻，实现了导通电流和移动性的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第8110829B2号说明书

发明内容

另一方面，已知a-Si产生光激发电流，并产生短沟道效应。因此，存在难以缩小沟道的长度L与沟道的宽度W之比L/W以提高开口率的问题。即，为了抑制光激发电流，优选增大与主体层53接触的接触层54的已活性化的杂质浓度(以下，也称为载流子浓度)，但在进行沟道蚀刻时，由n⁺a-Si构成的接触层54的杂质(载流子)也扩散到主体层53的沟道区域C，使主体层53的沟道区域C的杂质浓度上升。如图9所示，沟道长度L和阈值电压Vth的关系是，沟道长度L越短，阈值电压Vth越低。另外，在图9中，若将横轴设为X，将纵轴设为Y，则被近似为如下式子：Y＝(0.15/2)·X+0.9425。通常，认为阈值电压Vth需要1.2V以上，因此认为沟道长度L需要4μm以上。主体层53的沟道区域C的杂质浓度越高，阈值电压Vth越低。因此，不能将主体层53的沟道区域C中的杂质浓度提高太多。

本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于，提供一种薄膜晶体管及其制造方法，该薄膜晶体管通过有效地抑制光激发电流，并且减小源极·漏极间的导通电阻，能够提高作为显示装置的开口率。

本公开的一实施方式所涉及的薄膜晶体管包括：基板；栅极电极，其由所述基板支承；栅极绝缘膜，其覆盖所述栅极电极；主体层，其为形成在所述栅极绝缘膜上的半导体层，且在所述栅极电极的上方包含：第一区域、第二区域以及位于所述第一区域以及所述第二区域之间的沟道区域；沟道阻挡物，其形成在所述主体层的所述沟道区域上；第一接触层，其形成在所述主体层的所述第一区域上；第二接触层，其形成在所述主体层的所述第二区域上；源极电极，其形成在所述第一接触层上，并经由所述第一接触层与所述第一区域电连接；以及漏极电极，其形成在所述第二接触层上，并经由所述第二接触层与所述第二区域电连接，所述第一接触层以及所述第二接触层分别包含第一非晶硅层，所述第一非晶硅层与所述源极电极或所述漏极电极直接接触且包含有杂质，所述主体层的所述第一区域以及所述第二区域的各自的厚度小于所述主体层的所述沟道区域的厚度，所述主体层的所述第一区域以及所述第二区域分别包含第二非晶硅层，所述第二非晶硅层相比于所述第一非晶硅层以低浓度包含有杂质。