電晶體、顯示裝置和電子設備的製作方法
2023-09-19 14:09:45 1

本技術涉及一種使用氧化物半導體膜的電晶體、以及具備該電晶體的顯示裝置和電子設備。
背景技術:
在有源驅動方式的液晶顯示裝置、有機EL(ELectroluminescence)顯示裝置中,將薄膜電晶體(TFT:Thin Film Transistor)作為驅動元件使用。近些年,伴隨顯示器的大屏幕化和高速驅動化,對薄膜電晶體的特性的要求非常高。通過將氧化鋅(ZnO)或氧化銦鎵鋅(IGZO)等氧化物半導體用於薄膜電晶體,可以獲得高遷移率,另外,也可以大面積化。因此,正在積極進行使用氧化物半導體的薄膜電晶體的開發(例如,參照專利文獻1)。
對於顯示器的高速驅動化,優選地,將能夠流經薄膜電晶體的電流量增大,也就是說提高遷移率、且減少在薄膜電晶體發生的寄生電容。通過減少在薄膜電晶體產生的寄生電容,能夠防止信號的延遲等。
例如在非專利文獻1中,表示了具有自對準結構的頂柵型的薄膜電晶體。該薄膜電晶體具有如下的構造:在氧化物半導體膜的溝道區域上,在俯視時的相同位置設置柵電極和柵極絕緣膜之後,將從氧化物半導體膜的柵電極和柵極絕緣膜露出的區域低電阻化,形成源·漏區域(低電阻區域)。例如,在氧化物半導體膜的低電阻區域包含鋁(Al)。在具有這樣的自對準結構的薄膜電晶體中,能夠抑制柵電極與源/漏電極在交叉區域形成的寄生電容。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:特開2012-33836號公報
非專利文獻
非專利文獻1:N.Morosawa et al,Journal of SID Vol.20Issue 1,2012pp47-52
技術實現要素:
然而,由於例如在製造薄膜電晶體時進行的退火工序等,而鋁等在低電阻區域以外的部分擴散(擴散區域)。在該擴散區域中,氧化物半導體膜的電阻值變低。因此,如果在與柵電極在俯視時重疊的位置、即溝道區域的一部分形成擴散區域,那麼在柵電極與擴散區域之間發生寄生電容。
因此,期望提供一種可以減少寄生電容的電晶體、顯示裝置和電子設備。
本技術的一種實施方式的第一電晶體具備:柵電極;氧化物半導體膜,包含溝道區域和低電阻區域,溝道區域與柵電極對置,低電阻區域具有比溝道區域的電阻值低的電阻值;以及柵極絕緣膜,設置在氧化物半導體膜與柵電極之間,並且具有更靠近氧化物半導體膜的第一面和更靠近柵電極的第二面,柵極絕緣膜的第一面的溝道長方向的長度比柵電極的溝道長方向的最大長度大。
本技術的一種實施方式的顯示裝置具備顯示元件和用於驅動顯示元件的電晶體,電晶體使用上述本技術的一種實施方式的第一電晶體。
本技術的一種實施方式的電子設備具備上述本技術的一種實施方式的顯示裝置。
在本技術的一種實施方式的第一電晶體、顯示裝置或電子設備中,因為在柵極絕緣膜中,第一面的溝道長方向的長度比柵電極的溝道長方向的最大長度大,所以溝道區域與低電阻區域分開設置。因此,即使低電阻區域的鋁等在氧化物半導體膜中擴散,也不容易到達溝道區域。
本技術的一種實施方式的第二電晶體具備:柵電極;以及氧化物半導體膜,包含溝道區域和低電阻區域,溝道區域與柵電極對置,低電阻區域以從溝道區域分開的方式設置、且具有比溝道區域的電阻值低的電阻值。
在本技術的一種實施方式的第二電晶體中,因為低電阻區域以從溝道區域分開的方式設置,所以低電阻區域的鋁等不容易到達溝道區域。
根據本技術的一種實施方式的第一電晶體、顯示裝置和電子設備,因為使柵極絕緣膜的第一面的溝道長方向的長度比柵電極的溝道長方向的最大長度大,另外,根據本技術的一種實施方式的第二電晶體,因為將氧化物半導體膜的低電阻區域以從溝道區域分開的方式設置,所以能夠防止溝道區域的低電阻化。因此,可以減少寄生電容。再有,不一定限定於這裡所記載的效果,也可以是本公開中記載的任何一個效果。
附圖說明
圖1是表示本技術的第一實施方式的電晶體的結構的截面圖。
圖2是表示圖1所示的柵極絕緣膜的平面結構的圖。
圖3A是表示圖1所示的電晶體的製造方法的一個工序的截面圖。
圖3B是表示繼圖3A之後的一個工序的截面圖。
圖3C是表示繼圖3B之後的一個工序的截面圖。
圖4A是表示繼圖3C之後的一個工序的截面圖。
圖4B是表示繼圖4A之後的一個工序的截面圖。
圖4C是表示繼圖4B之後的一個工序的截面圖。
圖5A是表示繼圖4C之後的一個工序的截面圖。
圖5B是表示繼圖5A之後的一個工序的截面圖。
圖5C是表示繼圖5B之後的一個工序的截面圖。
圖6是表示比較例的半導體裝置的結構的截面圖。
圖7是表示變形例1的電晶體的結構的截面圖。
圖8是表示變形例2的電晶體的結構的截面圖。
圖9是表示變形例3的電晶體的結構的截面圖。
圖10是表示本技術的第二實施方式的半導體裝置的結構的截面圖。
圖11是表示圖1所示的包含半導體裝置的顯示裝置的結構的一個例子的截面圖。
圖12是表示圖11所示的顯示裝置的整體結構的圖。
圖13是表示圖12所示的像素的電路結構的一個例子的圖。
圖14是表示圖11所示的顯示裝置的另一個例子的截面圖。
圖15是表示圖11所示的顯示裝置的其他例子的截面圖。
圖16是表示圖11所示的顯示裝置的應用例的立體圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本技術的實施方式進行詳細說明。再有,說明按以下的順序進行。
1.第一實施方式(電晶體:具有頂柵型構造的例子)
2.變形例1(柵電極和柵極絕緣膜具有錐形形狀的例子)
3.變形例2(具有截面形狀為矩形狀的柵極絕緣膜的例子)
4.變形例3(具有疊層結構的柵極絕緣膜的例子)
5.第二實施方式(電晶體:具有底柵型構造的例子)
6.應用例(顯示裝置)
圖1表示本技術的第一實施方式的電晶體(電晶體1)的截面結構。在該電晶體1的基板11上設置有氧化物半導體膜12,電晶體1具有交錯(Stagger)構造(頂柵型構造)。在氧化物半導體膜12上的選擇性區域依次配設柵極絕緣膜13和柵電極14。以覆蓋這些氧化物半導體膜12、柵極絕緣膜13和柵電極14的方式設置有高電阻膜15和層間絕緣膜16。在層間絕緣膜16上設置有源/漏電極17A、17B。對於高電阻膜15和層間絕緣膜16,設置有貫通它們的連接孔H1、H2,源/漏電極17A、17B分別通過連接孔H1、H2與氧化物半導體膜12的後述低電阻區域12C電連接。在包含這樣的交錯構造的TFT的電晶體1中,因為能夠在基板11上直接形成氧化物半導體膜12,另外,氧化物半導體膜12被柵電極14覆蓋,所以能夠從例如包含發光層的有機層(後述圖11的有機層53)等上層保護氧化物半導體膜12。因此,電晶體1能夠適宜用作顯示器驅動器件。
基板11由例如石英、玻璃、矽或樹脂(塑料)膜等板材構成。在後述的濺射法中,因為不需要加熱基板11就可以形成氧化物半導體膜12,所以能夠使用廉價的樹脂膜。作為樹脂材料,例如可以列舉:PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚醯亞胺)、PC(聚碳酸酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等。也可以在由樹脂材料構成的基板11上,設置氧化矽膜(SiOx)、氮化矽膜(SiNx)和氧化鋁膜(AlOx)等阻擋膜。阻擋膜也可以是層疊膜。此外,根據目的,也可以在不鏽鋼(SUS)等金屬基板上形成絕緣材料膜來加以使用。
氧化物半導體膜12設置在基板11上的選擇性區域,具有作為TFT的活性層的功能。氧化物半導體膜12包含例如銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鈦(Ti)和鈮(Nb)中的至少1種元素的氧化物作為主要成分。具體地說,作為非晶質的氧化物,可以列舉:氧化銦錫鋅(ITZO)或氧化銦鎵鋅(IGZO:InGaZnO)等;作為結晶性的氧化物,可以列舉:氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO(註冊商標))、氧化銦鎵(IGO)、氧化銦錫(ITO)或氧化銦(InO)等。優選地使用包含銦的氧化物半導體膜12。雖然可以使用非晶質或結晶性的氧化物半導體材料的任一種,但是因為能夠容易地確保與柵極絕緣膜13的蝕刻選擇性,所以優選地使用結晶性的氧化物半導體材料。氧化物半導體膜12的厚度(層疊方向的厚度,以下僅稱為厚度。)是例如50nm左右。
在該氧化物半導體膜12中,與柵電極14對置、且在俯視時重疊於柵電極14的區域為溝道區域12A。另一方面,從氧化物半導體膜12的溝道區域12A以外的區域的表面(上面)沿著厚度方向的一部分成為擴散區域12B和低電阻區域12C,該擴散區域12B和低電阻區域12C具有比溝道區域12A的電阻值低的電阻值。低電阻區域12C是通過例如在氧化物半導體材料中使鋁(Al)等金屬反應且使金屬(摻雜物)擴散而形成的。在電晶體1中,通過該低電阻區域12C實現自對準(自我調整)構造,能夠減少在柵電極14與源/漏電極17A、17B的交叉區域形成的寄生電容。另外,低電阻區域12C也能夠發揮使TFT的特性穩定化的作用。擴散區域12B是由包含在低電阻區域12C的鋁等金屬擴散而產生的區域,並且形成在低電阻區域12C與溝道區域12A之間的鄰接低電阻區域12C的位置。該擴散區域12B的金屬的濃度比低電阻區域12C的金屬的濃度低,並且從靠近低電阻區域12C的位置朝著靠近溝道區域12A的位置趨向逐漸變低。該擴散區域12B的電阻值比溝道區域12A的電阻值低,並且比低電阻區域12C的電阻值高。在電晶體1中,低電阻區域12C以從溝道區域12A分開的方式設置,從低電阻區域12C朝著溝道區域12A形成有擴散區域12B,對此,在後面詳細說明。擴散區域12B設置在與柵電極14在俯視時不重疊、且與柵極絕緣膜13的下表面(後述的下表面S1)重疊的位置。
柵極絕緣膜13設置在氧化物半導體膜12與柵電極14之間,具有更靠近氧化物半導體膜12的下表面S1和更靠近柵電極14的上表面S2。例如,柵極絕緣膜13的下表面S1接觸氧化物半導體膜12,上表面S2接觸柵電極14。在本實施方式中,該柵極絕緣膜13的下表面S1的溝道長方向(X方向)的長度(長度13L)比柵電極14的溝道長方向的最大長度(長度14L)大。因此,氧化物半導體膜12的低電阻區域12C以從溝道區域12A分開的方式形成,包含在低電阻區域12C的鋁等金屬變得不易到達溝道區域12A,對此,在後面詳細說明。
圖2將柵極絕緣膜13的平面結構與氧化物半導體膜12和柵電極14一起表示。在俯視時,柵極絕緣膜13的下表面S1在柵電極14的兩側(源/漏電極17A、17B側)展寬。柵電極14的長度14L例如是3μm~100μm左右,優選地,根據需要的電流量調整為4μm~16μm左右。柵極絕緣膜13的長度13L比該柵電極14的長度14L大例如0.2μm~4μm左右。詳細地說,柵極絕緣膜13比柵電極14在源/漏電極17A、源/漏電極17B各自的方向展寬0.1μm~2μm左右。通過該柵電極14的長度14L與柵極絕緣膜13的長度13L之差,決定氧化物半導體膜12的溝道區域12A與低電阻區域12C分開的距離(圖1)。柵極絕緣膜13的溝道寬方向(Y方向)的長度例如與柵電極14的溝道寬方向的長度相同。
柵極絕緣膜13例如具有錐形形狀,柵極絕緣膜13的截面形狀為梯形狀。也就是說,柵極絕緣膜13的上表面S2的溝道長方向的長度比長度13L小,例如與柵電極14的長度14L相同。
這樣的柵極絕緣膜13是由例如氧化矽膜(SiOx)、氮化矽膜(SiNx)、氮氧化矽膜(SiON)和氧化鋁膜(AlOx)中的1種構成的單層膜,或者由它們中的多種構成的層疊膜。其中,因為氧化矽膜或氧化鋁膜不易使氧化物半導體還原,所以被優選。柵極絕緣膜13的厚度例如是300nm。
柵電極14通過施加於TFT的柵電壓(Vg)控制氧化物半導體膜12中的載流子密度,並且具有作為供應電位的配線的功能。柵電極14的截面形狀例如是矩形狀,柵電極14的下表面與上表面具有互相大致同樣的平面形狀。也就是說,柵電極14的溝道長方向的最大長度14L是柵電極14的下表面和上表面的溝道長方向的長度。該柵電極14是由例如鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋁、銀(Ag)、釹(Nd)和銅(Cu)中的1種構成的單體或合金,或者由它們中的多種構成的層疊膜。具體地說,可以列舉:由鉬或鈦夾著鋁、銀等低電阻金屬而形成的疊層結構;和鋁與釹的合金(Al-Nd合金)。優選地,在接近柵極絕緣膜13的位置,使用耐溼式蝕刻的材料,並且在該材料上層疊對柵極絕緣膜13可以用選擇比溼式蝕刻液加工的材料,構成柵電極14。例如,作為這樣的柵電極14,能夠使用從接近柵極絕緣膜13的位置依次層疊有鈦、鋁和鉬的層疊膜。柵電極14也可以由ITO等透明導電膜構成。柵電極14的厚度例如是10nm~500nm。
在後述的製造工序中,擴散至氧化物半導體膜12的低電阻區域12C的金屬的供應源的金屬膜變成氧化膜且殘存,從而形成高電阻膜15。高電阻膜15的厚度例如小於等於20nm,該高電阻膜15由氧化鈦、氧化鋁、氧化銦或氧化錫等構成。這樣的高電阻膜15因為對外部空氣具有良好的阻隔性,所以除了如上所述的工序上的作用之外,也具有減少使電晶體1的氧化物半導體膜12的電氣特性發生變化的氧氣、水分的影響的功能。通過設置高電阻膜15,可以使電晶體1的電氣特性穩定化,可以更加提高層間絕緣膜16的效果。
為了提高阻擋功能,也可以在高電阻膜15上層疊例如由厚度為30nm~50nm左右的氧化鋁或氮化矽構成的保護膜。因此,電晶體1的氧化物半導體膜12的電氣特性更加穩定。
層間絕緣膜16層疊在高電阻膜15上,由例如丙烯酸類樹脂、聚醯亞胺、線型酚醛類樹脂、苯酚類樹脂、環氧類樹脂或氯乙烯類樹脂等有機材料構成。也可以在層間絕緣膜16中使用氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜或氧化鋁等無機材料,或者,也可以將有機材料與無機材料層疊使用。含有有機材料的層間絕緣膜16可以容易地厚膜化使其厚度為例如1~2μm左右。這樣厚膜化的層間絕緣膜16能夠將柵電極14加工後形成的段差充分被覆,從而確保絕緣性。層疊有氧化矽膜和氧化鋁膜的層間絕緣膜16能夠抑制對氧化物半導體膜12的水分混入和擴散。因此,能夠使電晶體1的電氣特性穩定,並且也能夠提高可靠性。
源/漏電極17A、17B的厚度例如是200nm左右,該源/漏電極17A、17B由與在上述柵電極14中列舉的材料相同的金屬或透明導電膜構成。源/漏電極17A、17B優選地,由例如鋁或銅等低電阻金屬構成,更優選通過由鈦或鉬構成的阻擋層夾著這樣的低電阻金屬而形成的層疊膜。通過使用這樣的層疊膜,可以進行配線延遲少的驅動。另外,源/漏電極17A、17B優選地,以迴避柵電極14正上方的區域的方式設置。這是為了防止在柵電極14與源/漏電極17A、17B的交叉區域形成寄生電容。
該電晶體1例如能夠如下製造(圖3A~圖5C)。
首先,如圖3A所示,在基板11上形成由上述材料構成的氧化物半導體膜12。具體地說,首先在基板11的整個表面上,通過例如濺射法,以例如50nm左右的厚度形成氧化物半導體材料膜(未圖示)。這時,作為目標,使用與成膜對象的氧化物半導體組成相同的陶瓷。另外,氧化物半導體中的載流子濃度因為在很大程度上依賴濺射時的氧氣分壓,所以控制氧氣分壓以獲得所望的電晶體特性。氧化物半導體材料膜也可以使用電子束蒸鍍法、脈衝雷射(PLD)法、離子電鍍法和溶膠-凝膠法等方法形成。如果由上述的結晶性材料構成氧化物半導體膜12,那麼在後述的柵極絕緣膜13的蝕刻工序中,能夠容易地提高蝕刻選擇性。接著,通過例如光刻和蝕刻,將形成的氧化物半導體材料膜以所定的形狀圖案化。這時,優選地,通過使用磷酸、硝酸和醋酸的混合液的溼式蝕刻進行加工。磷酸、硝酸和醋酸的混合液可以充分增大與基底的選擇比,可以比較容易地進行加工。
在設置氧化物半導體膜12之後,在基板11的整個表面上形成由例如厚度為100nm的氧化矽膜或氧化鋁膜構成的絕緣材料膜13M。絕緣材料膜13M是用於形成柵極絕緣膜13的膜。絕緣材料膜13M的成膜能夠使用例如等離子體CVD(Chemical Vapor Deposition、化學汽相成長)法。氧化矽膜除了等離子體CVD法之外,也可以通過反應濺射法形成。另外,在形成氧化鋁膜的情況下,除了這些反應濺射法、CVD法之外,也可以使用原子層沉積法(ALD)。
接著,在絕緣材料膜13M上形成導電材料膜14M(圖3B)。導電材料膜14M是用於形成柵電極14的膜。導電材料膜14M是從例如接近絕緣材料膜13M的位置依次層疊由鈦構成的導電膜14M-1、由鋁構成的導電膜14M-2和由鉬構成的導電膜14M-3而形成的膜。導電材料膜14M能夠使用例如濺射法、熱蒸鍍法或電子束蒸鍍法等形成。
在形成導電材料膜14M之後,如圖3C所示,在導電材料膜14M(導電膜14M-3)上的選擇性區域(形成柵電極14的區域)形成抗蝕圖案18。接著,將該抗蝕圖案18作為掩模,對導電膜14M-2、14M-3進行溼式蝕刻(圖4A)。這時,在該溼式蝕刻工序中,發生側向腐蝕。將該側向腐蝕(CD損失)部分控制成適當的大小,使抗蝕圖案18以屋簷狀覆蓋溼式蝕刻後的導電膜14-2、14-3。具體地說,使抗蝕圖案18的溝道長方向的長度比溼式蝕刻後的導電膜14-2、14-3的溝道長方向的長度大。
在對導電膜14M-2、14M-3進行溼式蝕刻之後,進行例如導電膜14M-1和絕緣材料膜13M的乾式蝕刻(圖4B)。在該工序中,通過控制乾式蝕刻的偏置,首先,處於屋簷狀的抗蝕圖案18的下部的導電膜14M-1被加工成錐形狀,並且該錐形狀的導電膜14M-1發揮掩模的作用、同時絕緣材料膜13M被逐漸加工。因此,形成由導電膜14-1、14-2、14-3構成的柵電極14和錐形狀的柵極絕緣膜13。在形成柵電極14和錐形狀的柵極絕緣膜13之後,除去抗蝕圖案18(圖4C)。
接著,如圖5A所示,在基板11的整個表面上,通過例如濺射法或原子層成膜法,以例如5nm~10nm的厚度形成由鈦、鋁、錫或銦等構成的金屬膜15M。
接著,如圖5B所示,通過在例如300℃左右的溫度下進行熱處理,金屬膜15M被氧化,由此形成高電阻膜15。這時,在氧化物半導體膜12中與高電阻膜15接觸的部分、即氧化物半導體膜12中的設置有柵極絕緣膜13的下表面S1的區域以外的部分,形成低電阻區域12C。低電阻區域12C設置在例如氧化物半導體膜12的厚度方向的一部分(高電阻膜15側)。因為該金屬膜15M的氧化反應利用包含在氧化物半導體膜12中的一部分氧氣,所以伴隨金屬膜15M的氧化的進行,在氧化物半導體膜12中,氧氣濃度從與該金屬膜15M接觸的表面(上面)側開始下降。另一方面,鋁等金屬從金屬膜15M向氧化物半導體膜12中擴散。該金屬元素髮揮作為摻雜物的功能,與金屬膜15M接觸的氧化物半導體膜12的上面側的區域被低電阻化。因此,以自我調整的方式形成比溝道區域12A的電阻低的低電阻區域12C。
作為金屬膜15M的熱處理,優選地,如上所述在300℃左右的溫度下退火。這時,通過在包含氧氣等的氧化性氣氛中進行退火,能夠抑制低電阻區域12C的氧氣濃度變得過低,可以向氧化物半導體膜12提供充分的氧氣。因此,可以削減在以後的工序中進行的退火工序而進行工序的簡略化。
作為上述退火工序的替代,例如也可以通過將在基板11上形成金屬膜15M時的基板11的溫度設定得比較高,來形成高電阻膜15。例如在圖5A的工序中,如果在將基板11的溫度保持在300℃左右的情況下形成金屬膜15M,那麼能夠不進行熱處理而將氧化物半導體膜12的所定區域低電阻化。在這種情況下,可以將氧化物半導體膜12的載流子濃度降低至作為電晶體所需要的水平。
金屬膜15M優選地,如上所述以小於等於10nm的厚度形成。這是因為如果使金屬膜15M的厚度為小於等於10nm,那麼能夠通過熱處理使金屬膜15M完全氧化(形成高電阻膜15)。在金屬膜15M沒有被完全氧化的情況下,優選將該未氧化的金屬膜15M通過蝕刻除去的工序。這是因為如果沒有充分氧化的金屬膜15M殘留在柵電極14上等,那麼有可能發生漏洩電流。在金屬膜15M完全被氧化而形成高電阻膜15的情況下,不需要那樣的除去工序,可以使製造工序簡略化。總之,即使不進行通過蝕刻的除去工序,也能夠防止漏洩電流的發生。再有,在以小於等於10nm的厚度形成金屬膜15M的情況下,熱處理後的高電阻膜15的厚度為小於等於20nm左右。
作為使金屬膜15M氧化的方法,除了如上所述的熱處理之外,也可以使用在水蒸氣氣氛中的氧化或等離子體氧化等方法。特別是在等離子體氧化的情況下,具有如下優點。雖然在形成高電阻膜15之後,通過等離子體CVD法形成層間絕緣膜16,但是在對金屬膜15M實施等離子體氧化處理之後,可以繼續(連續地)形成層間絕緣膜16。因此,具有不必要增加工序的優點。等離子體氧化優選地,例如使基板11的溫度為200℃~400℃左右,並且在氧氣和二氮化氧的混合氣體等包含氧氣的氣氛中發生等離子體,來進行處理。這是因為由此能夠形成如上所述的對外部空氣具有良好的阻隔性的高電阻膜15。
在形成高電阻膜15之後,如圖5C所示,在高電阻膜15的整個表面上,形成層間絕緣膜16。在層間絕緣膜16包含無機絕緣材料的情況下,能夠使用例如等離子體CVD法、濺射法或原子層沉積法;在層間絕緣膜16包含有機絕緣材料的情況下,能夠使用例如旋塗法、狹縫塗布法等塗布法。通過塗布法,能夠容易地形成厚膜化的層間絕緣膜16。在由氧化鋁形成層間絕緣膜16時,可以使用通過例如以鋁為目標的DC或AC電源的反應濺射法。在設置層間絕緣膜16之後,進行光刻和蝕刻,在層間絕緣膜16和高電阻膜15的所定地方形成連接孔H1、H2。
接著,在層間絕緣膜16上,通過例如濺射法,形成由上述源/漏電極17A、17B的構成材料構成的導電膜(未圖示),由該導電膜嵌入連接孔H1、H2。之後,通過例如光刻和蝕刻將該導電膜以所定形狀圖案化。因此,在層間絕緣膜16上形成源/漏電極17A、17B,該源/漏電極17A、17B連接於氧化物半導體膜12的低電阻區域12C。通過以上的工序,製成了圖1所示的電晶體1。
在電晶體1中,如果對柵電極14施加大於等於閾值電壓的電壓(柵電壓),那麼在氧化物半導體膜12的溝道區域12A有載流子流過。因此,源/漏電極17A與源/漏電極17B之間有電流流過。
氧化物半導體膜12中的與高電阻膜15接觸的區域、即低電阻區域12C是柵極絕緣膜13的下表面S1接觸的區域以外的區域。另一方面,氧化物半導體膜12的溝道區域12A是在俯視時與柵電極14重疊的區域。在這裡,因為柵極絕緣膜13的下表面S1的溝道長方向的長度13L比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大,所以低電阻區域12C以從溝道區域12A分開的方式設置。因此,在電晶體1中,包含在低電阻區域12C的鋁等金屬不易到達溝道區域12A。以下,對此進行說明。
圖6表示比較例的電晶體(電晶體100)的截面結構。在該電晶體100中,柵極絕緣膜130的下表面S1的溝道長方向的長度130L與柵電極14的溝道長方向的最大長度14L相同,柵極絕緣膜130與柵電極140設置在俯視時互相重疊的位置。在這樣的電晶體100中,因為氧化物半導體膜12中的溝道區域12A(氧化物半導體膜12中的在俯視時與柵電極14重疊的區域)以外的區域與高電阻膜15接觸,所以低電阻區域12C被設置在與溝道區域12A鄰接的位置。因此,包含在低電阻區域12C的鋁等金屬,容易擴散至溝道區域12A,溝道區域12A的一部分有可能成為擴散區域12B。金屬的擴散長度是例如0.8μm,由退火條件而變化。在形成在溝道區域12A的一部分的擴散區域12B與柵電極14之間,發生寄生電容,給例如顯示器的驅動速度帶來影響。另外,如果在溝道區域12A的整個區域形成擴散區域12B,那麼電晶體100就沒有作為開關元件的功能。
對此,在電晶體1中,柵極絕緣膜13的下表面S1的溝道長方向的長度13L比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大,低電阻區域12C以從溝道區域12A分開的方式設置。因此,包含在低電阻區域12C的鋁等金屬首先被擴散至低電阻區域12C與溝道區域12A之間的間隙,不易到達溝道區域12A。也就是說,擴散區域12B被設置在低電阻區域12C與溝道區域12A之間,不易形成為溝道區域12A的一部分。只要根據退火條件等適宜地調整柵極絕緣膜13的長度13L,使金屬的擴散長度不超過溝道區域12A與低電阻區域12C分開的距離即可。因此,能夠防止寄生電容的發生。另外,電晶體1能夠維持作為開關元件的功能。
像這樣,在本實施方式中,因為使柵極絕緣膜13的下表面S1的溝道長方向的長度13L比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大,所以可以防止溝道區域12A的低電阻化,可以降低寄生電容。
另外,在氧化物半導體膜12的溝道區域12A與低電阻區域12C之間的擴散區域12B中,其電阻值比溝道區域的電阻值低、且比低電阻區域12C的電阻值高。因此,即使在柵電極14與低電阻區域12C(源/漏電極17A、17B)之間施加高電壓,也可以緩和在溝道區域12A與低電阻區域12C之間的區域產生的電場,從而提高電晶體1的可靠性。
以下,對本實施方式的變形例和其他實施方式進行說明,在以後的說明中,對與上述實施方式相同的構成部分附加相同的符號,並適當省略其說明。
圖7表示上述第一實施方式的變形例1的電晶體(電晶體1A)的截面結構。在該電晶體1A中,柵電極(柵電極24)具有錐形形狀。除了這點之外,電晶體1A具有與上述實施方式的電晶體1同樣的結構,其作用和效果也相同。
柵電極24的截面形狀為例如梯形狀。柵電極24的溝道長方向的最大長度24L是柵電極24的下面(與柵極絕緣膜13接觸的面)的溝道長方向的長度。在電晶體1A中,柵極絕緣膜13的下表面S1的溝道長方向的長度13L比該柵電極24的長度24L大。
圖8表示上述第一實施方式的變形例2的電晶體(電晶體1B)的截面結構。在該電晶體1B的柵極絕緣膜(柵極絕緣膜23)中,上表面S2的溝道長方向的長度與下表面S1的溝道長方向的長度(長度23L)相同。除了這點之外,電晶體1B具有與上述實施方式的電晶體1同樣的結構,其作用和效果也相同。
柵極絕緣膜23的截面形狀為例如矩形狀。在俯視時,柵極絕緣膜23的下表面S1和上表面S2都從柵電極14展寬。在該電晶體1B中,柵極絕緣膜23的下表面S1和上表面S2的溝道長方向的長度23L比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大。柵電極14的截面形狀可以是矩形狀(圖8),也可以是梯形狀(圖7)。
這樣的電晶體1B以如下的方式形成。
首先,與電晶體1同樣,在基板11上形成氧化物半導體膜12之後(圖3A),在氧化物半導體膜12上依次形成絕緣材料膜13M和導電材料膜14M(圖3B)。接著,通過光刻和蝕刻對導電材料膜14M進行圖案化,形成柵電極14。之後,通過光刻和蝕刻對絕緣材料膜13M進行圖案化,形成柵極絕緣膜23。
該柵極絕緣膜23和柵電極14也可以以如下的方式形成。首先,在氧化物半導體膜12上形成絕緣材料膜13M之後,通過光刻和蝕刻對絕緣材料膜13M進行圖案化,形成柵極絕緣膜23。接著,在柵極絕緣膜23上形成導電材料膜14M之後,通過光刻和蝕刻對導電材料膜14M進行圖案化,形成柵電極14。
在設置柵極絕緣膜23和柵電極14之後,能夠使用與電晶體1同樣的方法製成電晶體1B。在形成電晶體1B時,為了防止起因於形成柵電極14時的溼式蝕刻的氧化物半導體膜12的蝕刻,優選地,使用耐溼式蝕刻性的材料來形成氧化物半導體膜12。
圖9表示上述第一實施方式的變形例3的電晶體(電晶體1C)的截面結構。該電晶體1C的柵極絕緣膜(柵極絕緣膜33)具有疊層結構。除了這點之外,電晶體1C具有與上述實施方式的電晶體1同樣的結構,其作用和效果也相同。
在柵極絕緣膜33中,例如從接近氧化物半導體膜12的位置,依次層疊柵極絕緣膜33-1和柵極絕緣膜33-2。柵極絕緣膜33-1、33-2的截面形狀為例如矩形狀。在像這樣具有疊層結構的柵極絕緣膜33中,其下表面S1成為最下層(柵極絕緣膜33-1)的下面,其上表面S2成為最上層(柵極絕緣膜33-2)的上面。也就是說,柵極絕緣膜33的下表面S1的溝道長方向的長度33L是柵極絕緣膜33-1的下面的溝道長方向的長度。在電晶體1C中,該柵極絕緣膜33的長度33L比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大。
柵極絕緣膜33-2的上面和下面的溝道長方向的長度例如與柵電極14的長度14L相同,而比長度33L小。通過對柵極絕緣膜33-1、33-2使用互相具有不同蝕刻速率的材料,能夠容易地形成這樣的柵極絕緣膜33。具體地說,對於柵極絕緣膜33-1,使用蝕刻速率慢的材料;對於柵極絕緣膜33-2,使用蝕刻速率快的材料。例如,對於柵極絕緣膜33-1,能夠使用氧化鋁(Al2O3);對於柵極絕緣膜33-2,能夠使用氧化矽(SiO2)。柵極絕緣膜33-2的溝道長方向的長度可以與柵極絕緣膜33-1的溝道長方向的長度相同(圖8),柵極絕緣膜33也可以具有錐形形狀(圖1)。柵極絕緣膜33也可以具有層數大於等於3的疊層結構。
圖10表示本技術的第二實施方式的電晶體(電晶體2)的截面結構。該電晶體2具有逆交錯構造(底部柵極結構)。除了這點之外,電晶體2具有與上述第一實施方式的電晶體1同樣的結構,其作用和效果也相同。
在電晶體2中,在基板11上,依次設置柵電極14、柵極絕緣膜13、氧化物半導體膜12和阻止膜41。高電阻膜15覆蓋這些柵電極14、柵極絕緣膜13、氧化物半導體膜12和阻止膜41。在氧化物半導體膜12中,與柵電極14對置、且在俯視時重疊於柵電極14的區域為溝道區域12A。另一方面,從氧化物半導體膜12的溝道區域12A以外的區域的表面(上面)沿著厚度方向的一部分與電晶體1相同,成為擴散區域12B和低電阻區域12C,該擴散區域12B和低電阻區域12C具有比溝道區域12A的電阻值低的電阻值。低電阻區域12C是通過例如在氧化物半導體材料中使鋁(Al)等金屬反應且使金屬(摻雜物)擴散而形成的。作為金屬的替代,也可以通過使氫氣擴散來形成低電阻區域12C。擴散區域12B是由低電阻區域12C的鋁等金屬或氫氣擴散而產生的區域,並且形成在溝道區域12A與低電阻區域12C之間的鄰接低電阻區域12C的位置。
阻止膜41具有例如錐形形狀,阻止膜41的截面形狀為梯形狀。阻止膜41由例如氧化矽膜(SiOx)和氧化鋁膜(AlOx)等無機絕緣膜構成。該阻止膜41以覆蓋溝道區域12A的方式設置在氧化物半導體膜12上的選擇性區域。阻止膜41具有更靠近氧化物半導體膜12的下表面S3、和與下表面S3對置的上表面S4,例如下表面S3與氧化物半導體膜12接觸。在本實施方式中,該阻止膜41的下表面S3的溝道長方向(X方向)的長度(長度41L)比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大。也就是說,在俯視時,阻止膜41的下表面S3在柵電極14的兩側(源/漏電極17A、17B側)展寬。
該阻止膜41上的高電阻膜15與氧化物半導體膜12中的、與阻止膜41的下表面S3接觸的區域以外的區域接觸。也就是說,低電阻區域12C設置在與阻止膜41的下表面S3接觸的區域以外的部分。另一方面,氧化物半導體膜12的溝道區域12A是在俯視時與柵電極14重疊的區域。在這裡,因為阻止膜41的下表面S3的溝道長方向的長度41L比柵電極14的溝道長方向的最大長度14L大,所以低電阻區域12C以從溝道區域12A分開的方式設置。因此,與上述電晶體1的說明相同,在電晶體2中,包含在低電阻區域12C的鋁等金屬不易到達溝道區域12A。因此,可以防止溝道區域12A的低電阻化,可以降低寄生電容。
圖11表示具備作為驅動元件的上述電晶體1的顯示裝置(顯示裝置5)的截面結構。該顯示裝置5是有源矩陣型的有機EL(ELectroluminescence)顯示裝置,分別具有多個電晶體1、和由電晶體1驅動的有機EL元件50A。在圖11中,表示一個對應於電晶體1和有機EL元件50A的區域(子像素)。在圖11中,雖然表示了具有電晶體1的顯示裝置5,但是作為電晶體1的替代,顯示裝置5也可以具備上述電晶體1A、1B、1C、2。
在電晶體1上,隔著平坦化膜19設置有有機EL元件50A。該有機EL元件50A從平坦化膜19側依次具有第一電極51、像素間絕緣膜52、有機層53和第二電極54,由保護層55密封。在保護層55上,隔著由熱固性樹脂或紫外線固化樹脂構成的粘合層56,貼合有密封基板57。顯示裝置5可以是將在有機層53中產生的光從基板11側取出的底部發光型(下面發光方式),也可以是從密封基板57側取出的頂部發光型(上面發光方式)。
平坦化膜19以遍及基板11的整個顯示區域(後述圖12的顯示區域60)的方式設置在源/漏電極17A、17B上和層間絕緣膜16上,並且具有連接孔H3。該連接孔H3用於電晶體1的源/漏電極17A與有機EL元件50A的第一電極51的連接。平坦化膜19由例如聚醯亞胺或丙烯酸類樹脂構成。
第一電極51以嵌入連接孔H3的方式設置在平坦化膜19上。該第一電極51被設置在每個元件中,例如發揮作為陽極的功能。在顯示裝置5是底部發光型的情況下,第一電極51由透明導電膜構成,該透明導電膜是由例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或銦鋅氧化物(InZnO)等中的任何一個構成的單層膜或者它們中的多種構成的層疊膜。另一方面,在顯示裝置5是頂部發光型的情況下,第一電極51由單層膜或多層膜構成,該單層膜由單體金屬或合金構成,該多層膜由單體金屬或合金層疊而成,該單體金屬由反射性金屬例如鋁、鎂(Mg)、鈣(Ca)和鈉(Na)中的至少1種構成,該合金包含這些反射性金屬中的至少1種。
也可以以與源/漏電極17A的表面(有機EL元件50A側的表面)接觸的方式設置第一電極51。由此,在製造顯示裝置5時可以省略平坦化膜19、減少工序數。
像素分離膜52與各個元件的發光區域對置、且具有開口,用於確保第一電極51與第二電極54之間的絕緣性、且區劃分離各個元件的發光區域。該像素分離膜52由例如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂或線型酚醛類樹脂等感光樹脂構成。
有機層53以覆蓋像素分離膜52的開口的方式設置。該有機層53包含有機電致發光層(有機EL層),通過施加驅動電流而發光。有機層53例如從基板11(第一電極51)側依次具有空穴注入層、空穴傳輸層、有機EL層和電子傳輸層,在有機EL層中,發生電子與空穴再結合而發光。有機EL層的構成材料只要是一般的低分子或高分子的有機材料即可,沒有特別的限定。可以對每個元件分別塗布例如發出紅、綠和藍色光的有機EL層,或者,也可以在基板11的整個表面上設置發出白色光的有機EL層(例如層疊有紅、綠和藍色的有機EL層)。空穴注入層用於提高空穴注入效率、且防止洩漏,空穴傳輸層用於提高對有機EL層的空穴輸送效率。可以根據需要,設置空穴注入層、空穴傳輸層或電子傳輸層等有機EL層以外的層。
第二電極54由金屬導電膜構成,例如發揮作為陰極的功能。在顯示裝置5是底部發光型的情況下,該第二電極54由單層膜或多層膜構成,該單層膜由單體金屬或合金構成,該多層膜由單體金屬或合金層疊而成,該單體金屬由反射性金屬例如鋁、鎂(Mg)、鈣(Ca)和鈉(Na)中的至少1種構成,該合金包含這些反射性金屬中的至少1種。另一方面,在顯示裝置5是頂部發光型的情況下,第二電極54使用ITO、IZO等透明導電膜。該第二電極54以與第一電極51絕緣的狀態、且例如在各個元件上共用的方式設置。
保護層55可以由絕緣材料或導電材料中的任何一個構成。作為絕緣材料,可以列舉例如:非晶矽(a-Si)、非晶炭化矽(a-SiC)、非晶氮化矽(a-Si(1-x)Nx)或非晶碳(a-C)等。
密封基板57以隔著電晶體1和有機EL元件50A與基板11對置的方式配置。密封基板57能夠使用與上述基板11同樣的材料。在顯示裝置5是頂部發光型的情況下,密封基板57使用透明材料,也可以在密封基板57側設置彩色濾光片、遮光膜。在顯示裝置5是底部發光型的情況下,由透明材料構成基板11,例如也可以在基板11側設置彩色濾光片、遮光膜。
如圖12所示,顯示裝置5具有多個包含這樣的有機EL元件50A的像素PXLC,像素PXLC以例如矩陣狀配置在基板11上的顯示區域60。在顯示區域60的周邊設置有:作為信號線驅動電路的水平選擇器(HSEL)61、作為掃描線驅動電路的寫入掃描儀(WSCN)62和作為電源線驅動電路的電源掃描儀63。
在顯示區域60中,多根(整數n根)信號線DTL1~DTLn配置在列方向,多根(整數m根)掃描線WSL1~WSLm配置在行方向。在這些信號線DTL與掃描線DSL的各個交叉點上,設置有像素PXLC(對應於R、G、B的像素的任意1個)。各根信號線DTL與水平選擇器61電連接,並且從水平選擇器61通過信號線DTL向各個像素PXLC供給視頻信號。另一方面,各根掃描線WSL與寫入掃描儀62電連接,並且從寫入掃描儀62通過掃描線WSL向各個像素PXLC供給掃描信號(選擇脈衝)。各根電源線DSL與電源掃描儀63連接,並且從電源掃描儀63通過電源線DSL向各個像素PXLC供給電源信號(控制脈衝)。
圖13表示像素PXLC的具體電路結構例子。各個像素PXLC具有包含有機EL元件50A的像素電路60A。該像素電路60A是有源型驅動電路,具有:採樣電晶體Tr1和驅動電晶體Tr2、電容元件C、以及有機EL元件50A。再有,採樣電晶體Tr1和驅動電晶體Tr2中的至少1個相當於上述電晶體1。
採樣電晶體Tr1的柵極連接於對應的掃描線WSL,其源極和漏極中的一方連接於對應的信號線DTL,另一方連接於驅動電晶體Tr2的柵極。驅動電晶體Tr2的漏極連接於對應的電源線DSL,其源極連接於有機EL元件50A的陽極。另外,該有機EL元件50A的陰極連接於接地配線5H。再有,該接地配線5H是所有像素PXLC的共同的配線。電容元件C配置在驅動電晶體Tr2的源極與柵極之間。
採樣電晶體Tr1通過根據從掃描線WSL供給的掃描信號(選擇脈衝)而導通,對從信號線DTL供給的視頻信號的信號電位進行採樣,並且保持在電容元件C中。驅動電晶體Tr2從被設定為所定的第一電位(未圖示)的電源線DSL接受電流的供給,並且根據保持在電容元件C中的信號電位,向有機EL元件50A供給驅動電流。有機EL元件50A通過由該驅動電晶體Tr2供給的驅動電流,以對應於視頻信號的信號電位的亮度發光。
在這樣的電路結構中,通過根據從掃描線WSL供給的掃描信號(選擇脈衝)而採樣電晶體Tr1導通,從信號線DTL供給的視頻信號的信號電位被採樣,並且保持在電容元件C中。另外,從被設定為上述第一電位的電源線DSL向驅動電晶體Tr2供給電流,並且根據保持在電容元件C中的信號電位,向有機EL元件50A(紅色、綠色和藍色的各個有機EL元件)供給驅動電流。於是,各個有機EL元件50A通過供給的驅動電流,以對應於視頻信號的信號電位的亮度發光。因此,在顯示裝置5中,能夠根據視頻信號進行圖像顯示。
這樣的顯示裝置5以如下的方式形成。
首先,以如上所述的方式形成電晶體1。接著,通過例如旋塗法、狹縫塗布法,以覆蓋層間絕緣膜16、源/漏電極17A和17B的方式,形成由上述材料構成的平坦化膜19,並且在與源電極17S對置的區域的一部分形成連接孔H3。
接著,在該平坦化膜19上,形成有機EL元件50A。具體地說,在平坦化膜19上,通過例如濺射法,以嵌入連接孔H3的方式形成由上述材料構成的第一電極51,然後通過光刻和蝕刻進行圖案化。此後,在第一電極51上形成具有開口的像素分離膜52之後,通過例如真空蒸鍍法形成有機層53。接著,在有機層53上,通過例如濺射法形成由上述材料構成的第二電極54。接著,在該第二電極54上通過例如CVD法形成保護層之後,在該保護層上,使用粘合層56貼合密封基板57。由此,製成了圖11所示的顯示裝置5。
在該顯示裝置5中,如果在對應於例如R、G、B的任何一個的各個像素PXLC上,施加對應於各種顏色的視頻信號的驅動電流,那麼通過第一電極51和第二電極54,電子和空穴被注入有機層53。這些電子和空穴在包含於有機層53中的有機EL層中分別再結合而發光。這樣做,在顯示裝置5中,能夠進行例如R、G、B的全彩圖像顯示。另外,在該圖像顯示動作時,通過在電容元件C的一端施加對應於視頻信號的電位,對應於視頻信號的電荷被積蓄在電容元件10C中。
在這裡,因為具備降低了寄生電容的電晶體1,所以顯示裝置5的驅動速度得到提高。
如圖14所示,也可以將電晶體1(或者電晶體1A、1B、1C、2)適用於具有液晶顯示元件(液晶顯示元件60A)的顯示裝置(顯示裝置6)。顯示裝置6在電晶體1的上層具有液晶顯示元件60A。
液晶顯示元件60A例如在像素電極61與對向電極62之間密封有液晶層63,在像素電極61和對向電極62的液晶層63側的各個表面,形成有定向膜64A、64B。像素電極61配設在每個像素上,例如與電晶體1的源/漏電極17A電連接。對向電極62作為多個像素的共同的電極設置在對向基板65上,例如保持為共用電位。液晶層63由通過例如VA(Vertical Alignment:垂直定向)模式、TN(Twisted Nematic)模式或IPS(In Plane Switching)模式等驅動的液晶構成。
另外,在基板11的下方具備背照燈66,並且在基板11的背照燈66側和對向基板65上貼合有偏光板67A、67B。
背照燈66是向液晶層63照射光的光源,包含多個例如LED(Light Emitting Diode)、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)等。該背照燈66由未圖示的背照燈驅動單元控制為點燈狀態和熄燈狀態。
偏光板67A、67B(偏光鏡、檢偏鏡)以例如互相正交偏振的狀態配置,因此,使例如來自背照燈66的照明光在沒有施加電壓的狀態(關斷狀態)下遮斷、在施加電壓的狀態(開通狀態)下透過。
該顯示裝置6與上述顯示裝置5同樣,因為具備降低了寄生電容的電晶體1,所以驅動速度得到提高。
如圖15所示,也可以將電晶體1(或者電晶體1A、1B、1C、2)適用於具有電泳型顯示元件(電泳型元件70A)的顯示裝置(顯示裝置7)。顯示裝置7在電晶體1的上層具有電泳型顯示元件70A。
電泳型顯示元件70A例如在像素電極71與共同電極72之間密封有顯示層73,該顯示層73由電泳型顯示體構成。像素電極71配設在每個像素上,例如與電晶體1的源/漏電極17A電連接。共同電極72作為多個像素的共同的電極設置在對向基板74上。
該顯示裝置7與上述顯示裝置5同樣,因為具備降低了寄生電容的電晶體1,所以驅動速度得到提高。
顯示裝置5、6、7可以應用於以圖像或映像的形式顯示從外部輸入的視頻信號或在內部產生的視頻信號的所有領域的電子設備。作為電子設備,可以列舉例如電視機、數位相機、筆記本個人電腦、手機等移動終端設備或攝像機等。
圖16表示應用有上述顯示裝置5、6、7的電視機的外觀。該電視機具有例如包括前面板310和濾光玻璃320的視頻顯示屏300。該視頻顯示屏300由上述顯示裝置5、6、7構成。
雖然上面列舉實施方式和變形例說明了本技術,但是本技術不限於這些實施方式等,可以做出各種變化。例如,在上述實施方式等中,雖然舉例說明了設置有高電阻膜15的構造,但是也可以在形成低電阻區域12C之後除去該高電阻膜15。但是,如上所述,優選地設置高電阻膜15,因為這樣能夠穩定地保持電晶體的電氣特性。
另外,在上述實施方式等中,雖然對低電阻區域12C設置在從氧化物半導體膜12的表面(上面)沿著厚度方向的一部分的情況進行了說明,但是也可以將低電阻區域12C設置在從氧化物半導體膜12的表面(上面)沿著厚度方向的全體部分。
進一步說,在上述實施方式等中說明的各層的材料和厚度、或者成膜方法和成膜條件等不受限制,也可以使用其他材料和厚度、或者其他成膜方法和成膜條件。
另外,在上述實施方式等中,作為電晶體的應用例,雖然舉例說明了顯示裝置,但是也可以將該電晶體應用於圖像檢測器等。
再有,本說明書所記載的效果僅僅是例示,並不限定於此,另外也可以有其他效果。
再有,本技術的一種實施方式也可以採用以下結構。
(1)
一種電晶體,其中,具備:
柵電極;
氧化物半導體膜,包含溝道區域和低電阻區域,所述溝道區域與所述柵電極對置,所述低電阻區域具有比所述溝道區域的電阻值低的電阻值;以及
柵極絕緣膜,設置在所述氧化物半導體膜與所述柵電極之間,並且具有更靠近所述氧化物半導體膜的第一面和更靠近所述柵電極的第二面,
所述柵極絕緣膜的所述第一面的溝道長方向的長度比所述柵電極的溝道長方向的最大長度大。
(2)
所述(1)所述的電晶體,其中,
在基板上,依次具有所述氧化物半導體膜、所述柵極絕緣膜和所述柵電極,
所述柵極絕緣膜的所述第一面與所述氧化物半導體膜接觸。
(3)
所述(1)或所述(2)所述的電晶體,其中,在所述氧化物半導體膜的所述低電阻區域包含有金屬。
(4)
所述(3)所述的電晶體,其中,所述氧化物半導體膜在所述溝道區域與所述低電阻區域之間的鄰接所述低電阻區域的位置具有擴散區域。
(5)
所述(4)所述的電晶體,其中,所述擴散區域以比所述低電阻區域的所述金屬濃度低的濃度包含所述金屬。
(6)
所述(5)所述的電晶體,其中,所述擴散區域的所述金屬濃度從靠近所述低電阻區域的位置朝著靠近所述溝道區域的位置趨向變低。
(7)
所述(4)至所述(6)中的任一項所述的電晶體,其中,在所述氧化物半導體膜中的、與所述柵極絕緣膜在俯視時重疊的區域的一部分設置有所述擴散區域。
(8)
所述(1)至所述(7)中的任一項所述的電晶體,其中,進一步具有與所述氧化物半導體膜的所述低電阻區域電連接的源/漏電極。
(9)
所述(1)至所述(8)中的任一項所述的電晶體,其中,進一步具有與所述低電阻區域接觸的高電阻膜。
(10)
所述(9)所述的電晶體,其中,所述高電阻膜包含金屬氧化物。
(11)
所述(1)至所述(10)中的任一項所述的電晶體,其中,所述氧化物半導體膜包含銦。
(12)
所述(1)至所述(11)中的任一項所述的電晶體,其中,在所述柵極絕緣膜中,所述第二面的溝道長方向的長度比所述第一面的溝道長方向的長度小。
(13)
所述(1)至所述(11)中的任一項所述的電晶體,其中,在所述柵極絕緣膜中,所述第二面的溝道長方向的長度與所述第一面的溝道長方向的長度相等。
(14)
所述(1)至所述(13)中的任一項所述的電晶體,其中,所述柵極絕緣膜具有疊層結構。
(15)
所述(1)至所述(14)中的任一項所述的電晶體,其中,所述柵電極具有錐形形狀。
(16)
一種電晶體,其中,具備:
柵電極;以及
氧化物半導體膜,包含溝道區域和低電阻區域,所述溝道區域與所述柵電極對置,所述低電阻區域以從所述溝道區域分開的方式設置、且具有比所述溝道區域的電阻值低的電阻值。
(17)
所述(16)所述的電晶體,其中,
進一步在所述柵電極與所述氧化物半導體膜之間設置柵極絕緣膜,
在基板上,依次具有所述柵電極、所述柵極絕緣膜、所述氧化物半導體膜和阻止膜,
所述阻止膜中的、更靠近所述氧化物半導體膜的面的溝道長方向的長度比所述柵電極的溝道長方向的最大長度大。
(18)
所述(16)或所述(17)所述的電晶體,其中,所述氧化物半導體膜在所述溝道區域與所述低電阻區域之間的鄰接所述低電阻區域的位置具有擴散區域。
(19)
一種顯示裝置,其中,具備顯示元件和驅動所述顯示元件的電晶體,
所述電晶體具備:
柵電極;
氧化物半導體膜,包含溝道區域和低電阻區域,所述溝道區域與所述柵電極對置,所述低電阻區域具有比所述溝道區域的電阻值低的電阻值;以及
柵極絕緣膜,設置在所述氧化物半導體膜與所述柵電極之間,並且具有更靠近所述氧化物半導體膜的第一面和更靠近所述柵電極的第二面,
所述柵極絕緣膜的所述第一面的溝道長方向的長度比所述柵電極的溝道長方向的最大長度大。
(20)
一種電子設備,其中,具備顯示裝置,所述顯示裝置包含顯示元件和驅動所述顯示元件的電晶體,
所述電晶體具備:
柵電極;
氧化物半導體膜,包含溝道區域和低電阻區域,所述溝道區域與所述柵電極對置,所述低電阻區域具有比所述溝道區域的電阻值低的電阻值;以及
柵極絕緣膜,設置在所述氧化物半導體膜與所述柵電極之間,並且具有更靠近所述氧化物半導體膜的第一面和更靠近所述柵電極的第二面,
所述柵極絕緣膜的所述第一面的溝道長方向的長度比所述柵電極的溝道長方向的最大長度大。
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本領域的技術人員應該理解,雖然根據設計要求和其他因素可能出現各種修改、組合、子組合和可替換項,但是它們均包含在附加的權利要求或它的等同物的範圍內。