显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的显示装置及其制造方法的目的在于防止因入射光导致的可靠性降低以及绝缘耐压降低。栅极绝缘膜(30)随着栅电极(26)的表面形状而具有凸部(32)，具有高度从栅电极的周缘沿着栅电极的表面而变化的层差部(34)。氧化物半导体层(40)以具有晶体管构成用区域(42)和覆盖区域(50)的方式设置在栅极绝缘膜上，晶体管构成用区域是连续一体地具有沟道区域、源极区域以及漏极区域的区域，覆盖区域是与晶体管构成用区域分离并覆盖栅极绝缘膜的层差部的区域。在氧化物半导体层的沟道区域上设置有沟道保护层。与氧化物半导体层的源极区域以及漏极区域接触地设置有源电极以及漏电极。在源电极以及漏电极上设置有钝化层。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201310307336.8、申请日为2013年7月18日、专利技术名称为“显示装置及其制造方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及显示装置及其制造方法。
技术介绍
在平板显示器中，作为开关元件使用了薄膜晶体管(ThinFilmTransistor；TFT)。在底栅型的TFT中，在基板上设置有栅电极，以覆盖栅电极的方式在基板上形成栅极绝缘膜。由于栅电极的存在而在基板上形成凸部，栅极绝缘膜因其成膜工序的特性而具有与基底的凸部的表面形状相应的表面形状。也就是说，栅极绝缘膜具有高度从栅电极的周缘沿着栅电极的表面而变化的部分(层差)。换言之，栅极绝缘膜在栅电极的端部上方具有层差。在专利文献1中，公开了具有沟道保护层，并将由无定形硅或多晶硅形成的半导体层配置在比栅电极的周缘更靠内侧的位置的构造。在该构造中，由于半导体层位于比栅电极的周缘更靠内侧的位置，因此在栅极绝缘膜的层差上不存在半导体层。在专利文献2中，公开了具有沟道保护层，并将氧化物半导体层延长至栅电极的外侧的构造。在该构造中，由于半导体层位于栅电极的外侧，因此在栅极绝缘膜的层差上存在半导体层。专利文献1：日本特开2010-278077号公报专利文献2：日本特开2011-166135号公报
技术实现思路
在要由氧化物半导体实现专利文献1公开的构造的情况下，在加工沟道保护层时栅极绝缘膜也会被削减，栅极绝缘膜变薄，因此产生绝缘耐压降低这样的问题。在专利文献2所公开的构造中，特别是在绝缘耐压的降低成为问题的部分、即在由于栅电极的厚度而产生的栅极绝缘膜的层差部上方也形成有半导体层。因此，在加工沟道保护层时，因为半导体层成为保护层，所以不会削减至栅极绝缘膜而发生绝缘耐压降低。然而，在底栅型的TFT中，在与栅电极相比半导体层形成得更宽的情况下，发生如下这样的问题：背光照明的光入射到半导体层，使半导体层(沟道)的劣化加速，可靠性降低。本专利技术的目的在于防止因入射光导致的可靠性降低以及绝缘耐压降低。(1)本专利技术涉及的显示装置，其特征在于，具有：基板；栅电极，其设置在所述基板上；栅极绝缘膜，其以覆盖所述栅电极的方式设置在所述基板上，随着所述栅电极的表面形状而具有凸部，具有高度沿着从所述栅电极的周缘升起的形状而变化的层差部；氧化物半导体层，其以具有晶体管构成用区域和覆盖区域的方式设置在所述栅极绝缘膜上，所述晶体管构成用区域是连续一体地具有沟道区域、源极区域以及漏极区域的区域，所述覆盖区域是与所述晶体管构成用区域分离并覆盖所述栅极绝缘膜的所述层差部的区域；沟道保护层，其设置在所述氧化物半导体层的所述沟道区域上；源电极以及漏电极，其分别与所述氧化物半导体层的所述源极区域以及所述漏极区域接触地设置；以及钝化层，其设置在所述源电极以及所述漏电极上。根据本专利技术，因为栅极绝缘膜的层差部被氧化物半导体层的覆盖区域所覆盖，所以绝缘层变厚能防止绝缘耐压的降低。另外，因为氧化物半导体层的覆盖区域与晶体管构成用区域分离，所以不会因入射光导致可靠性降低。(2)在(1)所示的显示装置中，其特征也可以在于，还具有：与所述栅电极连接的栅极布线；与所述源电极连接的源极布线；和与所述漏电极连接的漏极布线，所述栅极绝缘膜，以覆盖所述栅极布线的方式设置在所述基板上，随着所述栅极布线的表面形状而具有第2凸部，具有高度沿着从所述栅极布线的周缘升起的形状而变化的第2层差部，所述源极布线以及所述漏极布线的至少一方，隔着所述栅极绝缘膜与所述栅极布线立体地交叉，所述氧化物半导体层包含以覆盖所述第2层差部的与所述源极布线以及所述漏极布线的所述至少一方重叠的区域的方式、与所述晶体管构成用区域分离的第2覆盖区域。(3)在(1)或(2)所述的显示装置中，其特征也可以在于，所述氧化物半导体层形成为所述晶体管构成用区域以及所述覆盖区域的厚度相同。(4)在(2)所述的显示装置中，其特征也可以在于，所述氧化物半导体层形成为所述晶体管构成用区域、所述覆盖区域以及所述第2覆盖区域的厚度相同。(5)在(1)～(4)中任一项所述的显示装置中，其特征也可以在于，所述氧化物半导体层由选自In-Ga-Zn-O系、In-Al-Zn-O系、In-Sn-Zn-O系、In-Zn-O系、In-Sn-O系、Zn-O系以及Sn-O系中的一种氧化物半导体形成。(6)本专利技术涉及的显示装置的制造方法，其特征在于，包括：以如下方式在基板上形成栅极绝缘膜的工序：覆盖设置在所述基板上的栅电极、随着所述栅电极的表面形状而具有凸部、具有高度沿着从所述栅电极的周缘升起的形状而变化的层差部；以如下方式在所述栅极绝缘膜上形成氧化物半导体层的工序：具有晶体管构成用区域和覆盖区域，所述晶体管构成用区域是连续一体地具有沟道区域、源极区域以及漏极区域的区域，所述覆盖区域是与所述晶体管构成用区域分离并覆盖所述栅极绝缘膜的所述层差部的区域；在所述氧化物半导体层上形成保护层的工序；以如下方式使所述保护层图案化的工序：对所述保护层以及所述栅极绝缘膜进行蚀刻，通过所述氧化物半导体层作为阻止蚀刻层发挥作用的蚀刻，在所述氧化物半导体层的所述沟道区域上留下一部分作为沟道保护层；以如下方式形成源电极以及漏电极的工序：使所述源电极以及所述漏电极分别与所述氧化物半导体层的所述源极区域以及所述漏极区域接触；以及在所述源电极以及所述漏电极上形成钝化层的工序。根据本专利技术，由于氧化物半导体层的覆盖区域成为阻止蚀刻层，所以栅极绝缘膜的层差部不会被蚀刻。因此，层差部的栅极绝缘膜不会变薄，因此能够防止绝缘耐压的降低。另外，因为氧化物半导体层的覆盖区域与晶体管构成用区域分离，所以不会因入射光导致可靠性降低。(7)在(6)所述的显示装置的制造方法中，其特征也可以在于，在所述基板上以与所述栅电极连接的方式形成栅极布线，所述栅极绝缘膜形成为覆盖所述栅极布线、随着所述栅极布线的表面形状而具有第2凸部，且具有高度沿着从所述栅极布线的周缘升起的形状而变化的第2层差部，在所述栅极绝缘膜上以与所述源电极连接的方式形成源极布线，在所述栅极绝缘膜上以与所述漏电极连接的方式形成漏极布线，所述源极布线以及所述漏极布线的至少一方形成为隔着所述栅极绝缘膜与所述栅极布线立体地交叉，所述氧化物半导体层形成为具有第2覆盖区域，所述第2覆盖区域以将所述第2层差部的与所述源...

【技术保护点】
一种显示装置，其特征在于，具有：基板；栅电极，其设置在所述基板上；栅极绝缘膜，其以覆盖所述栅电极的方式设置在所述基板上；氧化物半导体层，其以具有晶体管构成用区域和覆盖区域的方式设置在所述栅极绝缘膜上，所述晶体管构成用区域是连续一体地具有沟道区域、源极区域以及漏极区域的区域，所述覆盖区域是与所述晶体管构成用区域分离并覆盖所述栅极绝缘膜的一部分的区域；源电极以及漏电极，其分别与所述氧化物半导体层的所述源极区域以及所述漏极区域接触地设置；以及钝化层，其设置在所述源电极以及所述漏电极上，所述栅极绝缘膜的膜厚为80nm以上且2000nm以下的范围，所述氧化物半导体层的膜厚为30nm以上且500nm以下的范围。

【技术特征摘要】
2012.08.23 JP 2012-1841071.一种显示装置，其特征在于，具有：
基板；
栅电极，其设置在所述基板上；
栅极绝缘膜，其以覆盖所述栅电极的方式设置在所述基板上；
氧化物半导体层，其以具有晶体管构成用区域和覆盖区域的方式
设置在所述栅极绝缘膜上，所述晶体管构成用区域是连续一体地具有
沟道区域、源极区域以及漏极区域的区域，所述覆盖区域是与所述晶
体管构成用区域分离并覆盖所述栅极绝缘膜的一部分的区域；
源电极以及漏电极，其分别与所述氧化物半导体层的所述源极区
域以及所述漏极区域接触地设置；以及
钝化层，其设置在所述源电极以及所述漏电极上，
所述栅极绝缘膜的膜厚为80nm以上且2000nm以下的范围，
所述氧化物半导体层的膜厚为30nm以上且500nm以下的范围。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还具有：
与所述栅电极连接的栅极布线；
与所述源电极连接的源极布线；
与所述漏电极连接的漏极布线；以及
设置在所述氧化物半导体层的所述沟道区域上的沟道保护层，
所述栅极绝缘膜，以覆盖所述栅极布线的方式设置在所述基板
上，随着所述栅极布线的表面形状而具有凸部，具有高度沿着从所述
栅极布线的周缘升起的形状而变化的层差部，
所述源极布线以及所述漏极布线的至少一方，隔着所述栅极绝缘
膜与所述栅极布线立体地交叉，所述氧化物半导体层包含第2覆盖区
域，所述第2覆盖区域以覆盖所述层差部的与所述源极布线以及所述
漏极布线的所述至少一方重叠的区域的方式形成、且与所述晶体管构
成用区域分离。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述氧化物半导体层形成为所述晶体管构成用区域以及所述覆
盖区域的厚度相同。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述氧化物半导体层形成为所述晶体管构成用区域、所述覆盖区
域以及所述第2覆盖区域的厚度相同。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述氧化物半导体层由选自In-Ga-Zn-O系、In-Al-Zn-O系、
In-Sn-Zn-O系、In-Zn-O系、In-Sn-O系、Zn-O系以及Sn-O系中的一
种氧化物半导体形成。
6.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
以如下方式在基板上形成栅极绝缘膜的工序：覆盖设置在所述基
板上的栅电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：植村典弘，野田刚史，三宅秀和，铃村功，
申请(专利权)人：株式会社日本显示器，
类型：发明
国别省市：日本;JP