薄膜晶体管以及显示面板制造技术

本发明专利技术提供一种能够降低截止电流的薄膜晶体管以及具有该薄膜晶体管的显示面板。薄膜晶体管包括：栅电极，形成于基板的表面；第一非晶硅层，形成于栅电极的上侧；多个多晶硅层，被第一非晶硅层分离，并且具有所需的间隔尺寸而形成于栅电极的上侧；第二非晶硅层和n+硅层，形成于多个多晶硅层和第一非晶硅层的上侧；源电极和漏电极，形成在n+硅层上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄膜晶体管以及显示面板
本专利技术涉及一种薄膜晶体管以及具有该薄膜晶体管的显示面板。
技术介绍
就TFT(ThinFilmTransistor：薄膜晶体管)方式的液晶显示器而言，通过将TFT基板和具有R(红)，G(绿)，B(蓝)色的滤色片基板设置所需的间隔而贴合，并向TFT基板与滤色片基板之间注入液晶，对每个像素控制液晶分子的光透过率，由此，能够显示影像。在TFT基板中，数据线和扫描线在纵向和横向上布线为网格状，并在数据线和扫描线交叉的部位形成由TFT构成的像素。另外，在由多个像素构成的显示区域的周围形成由TFT构成且用于驱动数据线以及扫描线的驱动电路。根据半导体(硅)的结晶状态，TFT有非结晶状态的a-Si(amorphousSilicon：非晶硅)TFT和多晶状态的p-Si(polycrystallineSilicon：多晶硅)TFT这两种。a-SiTFT的电阻高且漏电流(泄漏电流)小。另外，p-SiTFT与a-SiTFT相比，电子的迁移率非常大。因此，在构成显示区域的各像素中使用漏电流小的a-SiTFT，在驱动电路中使用电子迁移率大的p-SiTFT。另一方面，从结构方面来观察TFT，一般而言，在a-SiTFT中使用将栅电极配置在最下层的底栅结构，p-SiTFT中使用将栅电极配置在半导体膜的上侧的顶栅结构。但是，若在一个基板上形成结构不同的TFT，则制造过程会变得复杂。因此，公开有如下结构的液晶显示装置，即，在底栅结构的TFT中，形成覆盖p-Si层的a-Si层，且p-Si层与源电极以及漏电极不直接接触(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5226259号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1的液晶显示装置中，预先在基板整体上形成a-Si层，并向基板整体照射激光，从而使a-Si层变为多晶状态的p-Si层。然后，在结晶化之后，经过曝光、显影、蚀刻工序，在源电极与漏电极之间的整个沟道区域形成p-Si层。但是，p-Si层存在电子迁移率大，但截止电流(也称作漏电流)增大的问题。在顶栅结构的TFT中，作为降低截止电流的方法，例如能够采用LDD(LightDopedDrain：轻掺杂漏)等结构，但存在制造工序数量增加，从而成本上升的课题。本专利技术是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供一种能够降低截止电流的薄膜晶体管以及具有该薄膜晶体管的显示面板。解决问题的手段本专利技术的薄膜晶体管的特征在于，包括：栅电极，形成于基板的表面；第一非晶硅层，形成于该栅电极的上侧；多个多晶硅层，被该第一非晶硅层分离，并且，彼此之间具有所需的间隔尺寸地形成于所述栅电极的上侧；第二非晶硅层和n+硅层，形成于所述多个多晶硅层和所述第一非晶硅层的上侧；源电极和漏电极，形成在该n+硅层上。在本专利技术中，薄膜晶体管包括：栅电极，形成于基板的表面；第一非晶硅层(也称作a-Si膜)，形成于栅电极的上侧；多个多晶硅层(也称作p-Si膜)，被第一非晶硅层分离，并且具有所需的间隔尺寸而形成于栅电极的上侧；第二非晶硅层(a-Si膜)和n+硅层，形成于多个多晶硅层和第一非晶硅层的上侧；源电极和漏电极，形成在n+硅层上。即，源电极与漏电极之间的沟道区域由多个(例如，两个)多晶硅层和第一非晶硅层构成，其中，该第一非晶硅层使该多个多晶硅层以具有所需的间隔尺寸的方式分离。需要说明的是，在将源电极和一侧的多晶硅层投影到基板表面的情况下，双方的一部分重叠。另外，在将漏电极和另一侧的多晶硅层投影到基板表面的情况下，双方的一部分重叠。由于第二非晶硅层用于使源电极以及漏电极与沟道区域不直接接触，因此，具有截止电流小的特性。由于源电极与漏电极之间的沟道区域形成由第一非晶硅层将多晶硅层分离的结构，因此，与将整个沟道区域变为多晶硅层的情况相比，能够使截止电流变小。本专利技术的薄膜晶体管的特征在于，所述间隔尺寸在0.1μm～5μm的范围内。在本专利技术中，间隔尺寸在0.1μm～5μm的范围内。如以往的薄膜晶体管，在向形成有a-Si层的基板整体照射激光而使a-Si层变为多晶状态的p-Si层，在结晶化之后，利用曝光、显影、蚀刻工序形成p-Si层的过程中，将相邻的多晶硅层的间隔尺寸设定为小于5μm是非常困难的。另一方面，通过利用使来自于激光光源的激光向例如多透镜阵列入射，从而经由每个透镜的不同光路来进行局部照射的方法(也称作局部激光退火)，能够使相邻的多晶硅层的间隔尺寸减小至0.1μm左右。即，通过使用局部激光退火，能够将沟道区域中的被第一非晶硅层而分离的多晶硅层的间隔尺寸设定在0.1μm～5μm的范围内。本专利技术的薄膜晶体管的特征在于，所述间隔尺寸进一步在1μm～2μm的范围内。在本专利技术中，间隔尺寸进一步在1μm～2μm的范围内。若使间隔尺寸大于2μm，则相对于沟道区域的长度的非晶硅层的长度的比例变大，沟道区域的电子的迁移率降低。另一方面，若使间隔尺寸小于1μm，则相对于沟道区域的长度的非晶硅层的长度的比例变小，从而截止电流超过允许值(例如，1pA左右)。因此，通过将间隔尺寸设定在1μm～2μm的范围内，无需降低沟道区域中的电子的迁移率就能够使截止电流变小。本专利技术的薄膜晶体管的特征在于，所述第一非晶硅层具有与所述多个多晶硅层相同程度的厚度。在本专利技术中，第一非晶硅层具有与多个多晶硅层相同程度的厚度。就多个多晶硅层而言，仅使形成在栅电极上侧的第一非晶硅层中的相当于沟道区域的一部分的区域变成多晶状态的多晶硅层，可知为了形成沟道区域，没有进行曝光、显影以及蚀刻处理的各处理。本专利技术的薄膜晶体管的特征在于，所述多个多晶硅层和第一非晶硅层的边界面与所述基板的表面大致垂直。在本专利技术中，多个多晶硅层和第一非晶硅层的边界面与基板的表面大致垂直。由于利用局部激光退火来形成多个多晶硅层，因此，多个多晶硅层各自与第一非晶硅层的边界面和基板的表面大致垂直。即，由于多晶硅层的栅电极侧的线宽相比源电极以及漏电极侧的线宽未变宽，因此，能够高精度地设定多个多晶硅层之间的间隔尺寸。本专利技术的显示面板的特征在于，包括所述专利技术中的任意一个薄膜晶体管。在本专利技术中，能够提供可降低截止电流的显示面板。专利技术效果根据本专利技术，能够降低截止电流。附图说明图1是表示本实施方式的薄膜晶体管的结构的第一实施例的主要部分的俯视示意图。图2是从图1的II-II线观察的主要部分的剖视示意图。图3是表示本实施方式的薄膜晶体管的制造方法的一例的制造工序图。图4是表示局部照射型激光的结构的一例的示意图。图5是本实施方式的薄膜晶体管的沟道区域附近的主要部分的剖视图。图6是表示本实施方式的薄膜晶体管的结构的第二实施例的主要部分的俯视示意图。图7是从图6的VII-VII线观察的主要部分的剖视示意图。图8是表示本实施方式的薄膜晶体管的结构的第三实施例的主要部分的俯视示意图。图9是表示本实施方式的薄膜晶体管的结构的第四实施例的主要部分的俯视示意图。图10是表示本实施方式的薄膜晶体管的结构的第五实施例的主要部分的俯视示意图。图11是表示本实施方式的薄膜晶体管的迁移率以及截止电流的一例的示意图。图12是表示以往的薄膜晶体管的结构的主要部分的剖视示意图。图13是表示以往的薄膜晶体管的结构的主要部分的俯视示意图。图14是以往的薄膜晶体管的制造方法的制造工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：栅电极，形成于基板的表面，第一非晶硅层，形成于该栅电极的上侧，多个多晶硅层，被该第一非晶硅层分离，并且，彼此之间具有所需的间隔尺寸地形成于所述栅电极的上侧，第二非晶硅层和n+硅层，形成于所述多个多晶硅层和所述第一非晶硅层的上侧，源电极和漏电极，形成在该n+硅层上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：栅电极，形成于基板的表面，第一非晶硅层，形成于该栅电极的上侧，多个多晶硅层，被该第一非晶硅层分离，并且，彼此之间具有所需的间隔尺寸地形成于所述栅电极的上侧，第二非晶硅层和n+硅层，形成于所述多个多晶硅层和所述第一非晶硅层的上侧，源电极和漏电极，形成在该n+硅层上。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述间隔尺寸在0.1μm～5μm的范围内。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田茂，野寺伸武，高仓良平，松岛吉明，松本隆夫，小林和树，桶谷大亥，
申请(专利权)人：堺显示器制品株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP