薄膜晶体管和图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术通过使栅极电极(1)和电容器电极(2)为两层结构，使与绝缘基板(0)相接的第一层(1a、2a)为ITO，使与栅极绝缘层(3)相接的第二层(1b、2b)为金属氧化物层，能够形成具有高透光性和高导电性的栅极电极(1)和电容器电极(2)。因此，通过使用这样的栅极电极(1)和电容器电极(2)，能够提高薄膜晶体管的透光性，并且能够提高利用该薄膜晶体管的图像显示装置的显示性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术通过使栅极电极(1)和电容器电极(2)为两层结构，使与绝缘基板(0)相接的第一层(1a、2a)为ITO，使与栅极绝缘层(3)相接的第二层(1b、2b)为金属氧化物层，能够形成具有高透光性和高导电性的栅极电极(1)和电容器电极(2)。因此，通过使用这样的栅极电极(1)和电容器电极(2)，能够提高薄膜晶体管的透光性，并且能够提高利用该薄膜晶体管的图像显示装置的显示性能。【专利说明】薄膜晶体管和图像显示装置
本专利技术涉及一种能够用于图像显示装置的驱动元件等的薄膜晶体管和图像显示>J-U ρ?α装直。
技术介绍
以往，作为电子装置的驱动用晶体管，利用了使用无定形硅或者多结晶硅等的薄膜晶体管。然而，无定形硅或者多结晶硅不具有透光性，并且在可见光范围内具有光感度，因此需要遮光膜。因此，当从显示器观察侧观察、薄膜晶体管存在于显示器显示元件的正面侧时，会对显示器的视觉辨认性产生影响。因此，薄膜晶体管被配置在显示器显示元件的背面侧。在反射式液晶显示装置和电泳显示装置等反射式显示装置的彩色化中，一般利用滤色器。在这里，基于上述理由，利用滤色器时的显示装置的结构成为在滤色器与薄膜晶体管之间形成有液晶封入层或电泳粒子层的结构。然而，当在该位置上形成滤色器和薄膜晶体管时，例如，当使用液晶封入层时，在封入液晶后，需要对接薄膜晶体管和滤色器进行位置对准。因此，为了获得高精度，伴随有困难，也成为成本提高和成品率降低的原因。因此，通过在滤色器上形成具有透光性的薄膜晶体管，进行了使滤色器和薄膜晶体管的位置对准变得容易的尝试。此时，由于薄膜晶体管具有透光性，能够在从显示器观察侧进行观察、显示器 显示元件的正面侧配置薄膜晶体管，所制造的显示器成为了通过具有透光性的薄膜晶体管进行视觉辨认的结构(参照非专利文献I)。在这里，对于具有透光性的薄膜晶体管的半导体层，例如，经常使用氧化铟镓锌等(参照非专利文献2)。另外，作为具有透光性的薄膜晶体管的栅极电极或者电容器电极，例如，经常使用氧化铟锡(ΙΤ0:Indium Tin Oxide)等。另外，作为薄膜晶体管的栅极绝缘层，例如，经常使用通过CVD (Chemical VaporDeposition:化学气相沉积)法成膜的氮化娃等。当通过CVD法将氮化娃等成膜在基板上时，一般而言，作为基板清洁单元，通过H2等离子进行表面处理，之后，使用SiH4等反应性气体进行成膜。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平10-341022号公报非专利文献非专利文献1:伊藤学、应用物理77 (2008)非专利文献2:K.Nomura et al Nature>432>488 (2004)
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题然而，已知:在通过ITO形成栅极电极的基板上，使用CVD法通过H2等离子进行表面处理、以及使用SiH4等反应性气体使氮化硅等成膜时，ITO通过H被还原，光透过率降低(黑化)(参照专利文献I)。构成具有透光性的薄膜晶体管的栅极电极和电容器电极的光透过率的降低将最终引起图像显示装置的显示画面的亮度或对比度的下降，该图像显示装置具有在滤色器上形成具有透光性的薄膜晶体管的结构。因此，在本专利技术中，为了解决上述的要求，本专利技术的目的是实现一种具有高透光性的薄膜晶体管和使用该薄膜晶体管的图像显示装置。用于解决问题的手段 本专利技术的一个方式的薄膜晶体管是在具有透光性的绝缘基板上由具有透光性的材料至少形成栅极电极、电容器电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极和漏电极的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极电极和所述电容器电极、或者所述源电极和所述漏电极由与所述绝缘基板相接的第一层以及与所述栅极绝缘层相接的第二层构成，所述第一层是氧化铟锡，所述第二层是包含铟、镓和锌中的至少一种的金属氧化物。另外，所述第二层也可以是与所述半导体层相同的材料。另外，所述栅极电极和所述电容器电极、或者所述源电极和所述漏电极在可见光范围内的平均透过率也可以为70 %以上。另外，所述半导体层也可以是包含铟、镓和锌中的至少一种的金属氧化物。此外，所述栅极绝缘层也可以是包含通过CVD法形成的氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅中的任一种的化合物。另外，所述薄膜晶体管也可以是底栅极式TFT。另外，所述薄膜晶体管也可以是顶栅极式TFT。本专利技术的其他方式的图像显示装置的特征在于，包括:所述薄膜晶体管的阵列；像素电极，其与所述薄膜晶体管的阵列的源电极或者漏电极连接；以及图像显示介质，其被配置在所述像素电极上。另外，也可以在所述薄膜晶体管的阵列的绝缘基板上形成滤色器。专利技术效果在本专利技术的薄膜晶体管中，通过将栅极电极和电容器电极分别设为两层结构，使与基板相接的第一层为Ι--，使与栅极绝缘层相接的第二层为抑制ITO黑化的金属氧化物层，由此能够形成具有高透光性和高导电性的栅极电极和电容器电极。因此，在本专利技术的薄膜晶体管中，通过使用这样的栅极电极和电容器电极，能够实现具有高透光性的薄膜晶体管和显示性能优越的图像显示装置。一种在具有透光性的绝缘基板上由具有透光性的材料至少形成栅极电极、电容器电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极和漏电极的薄膜晶体管中，该栅极电极由不同的两层金属氧化物形成，通过使与绝缘基板相接的第一层为氧化铟锡(ITO)，能够得到包括具有充分的导电性的栅极电极并且具有透光性的薄膜晶体管。然而，当在栅极电极由ITO形成的基板上使用CVD法使构成栅极绝缘层的氮化硅等成膜时，在成膜前的H2等离子处理和成膜工序中，ITO被H还原，发生透过率下降(黑化)。构成具有透光性的薄膜晶体管的栅极电极和电容器电极的透过率的下降最终引起图像显示装置的显示画面的亮度或对比度的下降，该图像显示装置具有在滤色器上形成具有透光性的薄膜晶体管的结构。在这里，作为与栅极绝缘层相接的栅极电极和电容器电极的第二层，通过形成包含铟、镓和锌中的至少一种的金属化合物，能够抑制栅极绝缘层层叠时ITO的黑化，并且能够保持栅极电极的透光性。另外，通过将栅极电极的第二层和电容器电极的第二层使用与半导体层相同的材料形成，与使用不同材料的情况相比，能够降低生产过程成本。此外，通过使栅极电极和电容器电极的可见光范围(λ = 400?700nm)内的平均透过率为70%以上，能够获得具有高透光性的薄膜晶体管。另外，通过将半导体层由包含铟、镓和锌中的至少一种的金属氧化物所形成，能够实现具有高透光性且高性能的薄膜晶体管。另外，作为栅极绝缘层，通过包含用CVD法成膜的氧化硅、氮化硅和氮氧化硅的任一种化合物，能够获得低廉且具有充分的耐电压性的栅极绝缘层。在本专利技术的图像显示装置中，通过利用上述方法制作薄膜晶体管的阵列，能够实现具有高透光性且具有高特性的薄膜晶体管的阵列。另外，通过在形成有滤色器的绝缘基板上形成具有上述透光性的薄膜晶体管阵列，不需要进行薄膜晶体管和滤色器基板的位置对准工序，能够实现具有高亮度、高对比度的图像显示装置。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的一个实施方式涉及的薄膜晶体管结构的概略剖视图。图2是表示本专利技术的实施例2涉及的薄膜晶体管结构的概略剖视图。图3是表示使用实施例2涉及的薄膜晶体管的图像显示装置的一个像素的概略剖视图。图4是表示比较例I涉及的薄膜晶体管结构的概略剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，在具有透光性的绝缘基板上，由具有透光性的材料至少形成栅极电极、电容器电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极和漏电极，其特征在于，所述栅极电极和所述电容器电极、或者所述源电极和所述漏电极由与所述绝缘基板相接的第一层以及与所述栅极绝缘层相接的第二层构成，所述第一层是氧化铟锡，所述第二层是包含铟、镓和锌中的至少一种的金属氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：今村千寻，伊藤学，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP