有源矩阵基板及其制造方法技术

有源矩阵基板(100)具有：基板(12)；第1薄膜晶体管(10A)，其支撑于基板(12)，具有包含结晶质硅的第1半导体层(13A)；第2薄膜晶体管(10B)，其支撑于基板(12)，具有包含氧化物半导体的第2半导体层(17)；以及第3半导体层(13B)，其隔着第1绝缘层(14)配置在第2薄膜晶体管(10B)的第2半导体层(17)的基板(12)侧，包含硅。

Active Matrix Substrate and Its Manufacturing Method

The active matrix substrate (100) has: a substrate (12); a first thin film transistor (10A), which is supported on the substrate (12), a first semiconductor layer (13A) containing crystalline silicon; a second thin film transistor (10B), which is supported on the substrate (12), a second semiconductor layer (17) containing oxide semiconductors; and a third semiconductor layer (13B), which is arranged across the first insulating layer (14) in the second thin film transistor (10B). The substrate (12) side of the second semiconductor layer (17) comprises silicon.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有源矩阵基板及其制造方法
本专利技术涉及有源矩阵基板及其制造方法，特别是涉及适用于液晶显示装置和有机EL显示装置等有源矩阵型显示装置的有源矩阵基板及其制造方法。
技术介绍
显示装置的有源矩阵基板按每个像素例如具备薄膜晶体管(ThinFilmTransistor；以下称为“TFT”)作为开关元件。在本说明书中，将这种TFT称为“像素用TFT”。作为像素用TFT，以往以来，广泛采用以非晶硅膜为半导体层的非晶硅TFT、以多晶硅膜等结晶质硅膜为半导体层的结晶质硅TFT。有时也在与像素用TFT同一个基板上一体地形成周边驱动电路的一部分或整体。这种有源矩阵基板被称为驱动器单片的有源矩阵基板。在驱动器单片的有源矩阵基板中，周边驱动电路设置在包含多个像素的区域(显示区域)以外的区域(非显示区域或边框区域)。像素用TFT和构成驱动电路的TFT(电路用TFT)能使用相同半导体膜形成。作为该半导体膜，例如，使用场效应迁移率高的多晶硅膜。另外，作为TFT的半导体层的材料，使用氧化物半导体的TFT已投入实际使用。氧化物半导体例如使用以铟、镓、锌以及氧为主要成分的In-Ga-Zn-O系半导体。将这种TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT能以比非晶硅TFT高的速度进行动作。另外，氧化物半导体膜以比多晶硅膜简单的工艺形成，因此也能应用到需要大面积的装置中。因此，也能使用氧化物半导体膜将像素用TFT和电路用TFT一体地形成在同一基板上。然而，无论使用多晶硅膜和氧化物半导体膜中的哪一种，要充分满足像素用TFT和电路用TFT这两者所要求的特性都是困难的。对此，专利文献1公开了一种有源矩阵型的液晶面板，该有源矩阵型的液晶面板具备氧化物半导体TFT作为像素用TFT，具备以非氧化物半导体膜为半导体层的TFT(例如结晶质硅TFT)作为电路用TFT。在专利文献1的液晶面板中，氧化物半导体TFT和结晶质硅TFT形成在同一基板上。专利文献1中记载了：通过使用氧化物半导体TFT作为像素用TFT，能抑制显示不均；通过使用结晶质硅TFT作为电路用TFT，能进行高速驱动。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2010-3910号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题氧化物半导体TFT的截止漏电流小，因此适合用作像素用TFT。然而，存在如下问题：当外部光和/或来自背光源的光入射到氧化物半导体层时，阈值电压(Vth)向负侧移动，TFT的动作变得不稳定。外部光的入射例如由设置于以隔着液晶层与有源矩阵基板相对的方式配置的相对基板的黑矩阵(遮光层)来防止。若为了防止来自背光源的光的入射，而采用在氧化物半导体层的背光源侧设置遮光层的构成时，则有制造工序增加，量产性降低的问题。另外，若将配置在氧化物半导体层的背光源侧的栅极电极增大，则寄生电容变大，TFT特性降低。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供既抑制了量产性、TFT特性的降低又抑制了像素用的氧化物半导体TFT的由光引起的特性变动的有源矩阵基板及其制造方法。用于解决问题的方案本专利技术的某实施方式的有源矩阵基板具有：基板；第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板，具有包含结晶质硅的第1半导体层；第2薄膜晶体管，其支撑于上述基板，具有包含氧化物半导体的第2半导体层；以及第3半导体层，其隔着第1绝缘层配置在上述第2薄膜晶体管的上述第2半导体层的上述基板侧，包含硅。在某实施方式中，上述第1半导体层和上述第3半导体层配置在同一水平面。即，上述第1半导体层和上述第3半导体层由相同半导体膜形成，上述半导体膜的至少形成上述第1半导体层的区域被结晶化。在某实施方式中，上述第2薄膜晶体管在上述第2半导体层的上述基板侧还具有：栅极电极，其形成在上述第1绝缘层上；以及第2绝缘层，其覆盖上述栅极电极，当从上述基板的法线方向观看时，上述第2半导体层与上述栅极电极重叠的区域的外缘位于比上述第3半导体层的外缘靠内侧。在某实施方式中，上述栅极电极的沟道长度方向的长度比上述第2半导体层的沟道长度方向的长度短，和/或上述栅极电极的沟道宽度方向的长度比上述第2半导体层的沟道宽度方向的长度短。在某实施方式中，当从上述基板的法线方向观看时，上述第2半导体层的外缘位于比上述第3半导体层的外缘靠内侧。在某实施方式中，上述第1薄膜晶体管还具有以隔着上述第1绝缘层与上述第1半导体层相对的方式配置的栅极电极，上述第1薄膜晶体管的上述栅极电极与上述第2薄膜晶体管的上述栅极电极由相同导电膜形成。在某实施方式中，还具有由透明导电层形成的像素电极，上述像素电极与上述第2半导体层直接接触。在某实施方式中，上述第1半导体层包含多晶硅，上述第3半导体层包含非晶硅或多晶硅。在某实施方式中，上述氧化物半导体包含In-Ga-Zn-O系半导体。在某实施方式中，上述第2半导体层包含结晶质In-Ga-Zn-O系半导体。在某实施方式中，上述第2半导体层具有层叠结构。在某实施方式中，上述第2薄膜晶体管是沟道蚀刻型。本专利技术的某实施方式的有源矩阵基板的制造方法是上述的任意一个有源矩阵基板的制造方法，包含：工序(A)，准备上述基板；工序(B)，在上述基板上沉积包含硅的半导体膜；工序(C)，使上述半导体膜的至少一部分结晶化，从而形成包含结晶质硅的第1半导体膜；以及工序(D)，将上述半导体膜图案化，从而形成上述第1半导体层和上述第2半导体层，上述工序(D)包含通过将上述第1半导体膜图案化来形成上述第1半导体层的工序。专利技术效果根据本专利技术，能提供既抑制了量产性、TFT特性的降低又抑制了像素用的氧化物半导体TFT的由光引起的特性变动的有源矩阵基板及其制造方法。附图说明图1的(a)是本专利技术的第1实施方式的TFT基板100的示意性截面图，图1的(b)是TFT基板100的像素区域的示意性俯视图。图2是TFT基板100的整体的示意性俯视图。图3的(a)示出本专利技术的第2实施方式的TFT基板200的像素用的第2TFT30B的示意性截面图，图3的(b)示出TFT基板200的像素区域的示意性俯视图。图4的(a)示出本专利技术的第3实施方式的TFT基板300的像素用的第2TFT50B的示意性截面图，图4的(b)示出TFT基板300的像素区域的示意性俯视图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式的有源矩阵基板的结构和制造方法。以下例示的有源矩阵基板是用于FFS(FringeFieldSwitching：边缘场开关)模式的液晶显示装置的TFT基板，但是本专利技术的实施方式的有源矩阵基板并不局限于此，也适用于其它显示模式(例如，垂直取向模式)的液晶显示装置。本专利技术的实施方式的有源矩阵基板还能适用于有机EL显示装置等其它公知的有源矩阵型显示装置。本专利技术的实施方式的有源矩阵基板具有：第1TFT，其具有包含结晶质硅的第1半导体层；第2TFT，其具有包含氧化物半导体的第2半导体层；以及第3半导体层，其隔着绝缘层配置在第2TFT的第2半导体层的基板侧，包含硅。例如，第1TFT是电路用TFT，第2TFT是像素用TFT。第3半导体层作为防止光从基板侧(从背光源侧)入射到第2半导体层的遮光层发挥功能。第3半导体层与第1半导体层同样包含硅，因此能与第1半导体层由相同半导体膜形成。因此，无需为了形成第3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：基板；第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板，具有包含结晶质硅的第1半导体层；第2薄膜晶体管，其支撑于上述基板，具有包含氧化物半导体的第2半导体层；以及第3半导体层，其隔着第1绝缘层配置在上述第2薄膜晶体管的上述第2半导体层的上述基板侧，包含硅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.02 JP 2016-1715481.一种有源矩阵基板，其特征在于，具有：基板；第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板，具有包含结晶质硅的第1半导体层；第2薄膜晶体管，其支撑于上述基板，具有包含氧化物半导体的第2半导体层；以及第3半导体层，其隔着第1绝缘层配置在上述第2薄膜晶体管的上述第2半导体层的上述基板侧，包含硅。2.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，上述第2薄膜晶体管在上述第2半导体层的上述基板侧还具有：栅极电极，其形成在上述第1绝缘层上；以及第2绝缘层，其覆盖上述栅极电极，当从上述基板的法线方向观看时，上述第2半导体层与上述栅极电极重叠的区域的外缘位于比上述第3半导体层的外缘靠内侧。3.根据权利要求1或2所述的有源矩阵基板，当从上述基板的法线方向观看时，上述第2半导体层的外缘位于比上述第3半导体层的外缘靠内侧。4.根据权利要求2或3所述的有源矩阵基板，上述第1薄膜晶体管还具有以隔着上述第1绝缘层与上述第1半导体层相对的方式配置的栅极电极，上述第1薄膜晶体管的上述栅极电极与上述第2薄膜晶体管的上述栅极电极由相同导电膜形成。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田训明，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP