非线性元件、阵列基板以及阵列基板的制造方法技术

本发明专利技术的目的是提供能够提高二极管电阻且实现窄边框化的非线性元件及阵列基板。本发明专利技术所涉及的非线性元件的特征是，具有：第1绝缘膜(5)，其形成为将遮光体(30)覆盖；氧化物半导体膜(31)，其形成于第1绝缘膜之上，俯视观察时与遮光体重叠；源极电极(7)及漏极电极(10)，它们形成为在氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜(11)，其形成为将氧化物半导体膜、源极电极以及漏极电极覆盖；以及第1背电极(24)，其形成于第3绝缘膜(12)之上，经由第1接触孔(13)与源极配线(9)连接，第1背电极(24)形成为，俯视观察时与源极电极(7)和氧化物半导体膜(31)之上的分离部分的一部分重叠。

【技术实现步骤摘要】
非线性元件、阵列基板以及阵列基板的制造方法
本专利技术涉及非线性元件、具有该非线性元件的阵列基板以及阵列基板的制造方法。
技术介绍
通常，作为液晶的显示模式，存在TN(TwistedNematic)方式、以大视场角及高对比度为目的的平面转换(In-PlaneSwitching)方式、FFS(FringeFieldSwitching)方式这些横向电场方式等。IPS方式的液晶显示装置通过对在相对的基板间夹持的液晶施加横向电场而进行显示，但是由于施加横向电场的像素电极和共通电极设置于同一层，因此位于像素电极的上侧的液晶分子未被充分地驱动，透过率低。另一方面，由于FFS方式的液晶显示装置能够通过边缘电场而使位于像素电极的上侧的液晶分子得到驱动，因此透过率比IPS方式高。上述的矩阵型的液晶显示装置通常构成为，在2片相对的基板间夹持液晶等显示材料，对该显示材料选择性地施加电压。2片基板中的至少一方称为矩阵型阵列基板(以下简称为阵列基板)，薄膜晶体管等开关元件和将信号赋予给该开关元件的源极配线及栅极配线以阵列状形成在阵列基板之上。由于阵列基板大多是玻璃等绝缘性基板，因此由于在制造工序中产生的静电，例如在源极配线和栅极配线之间容易发生绝缘破坏短路等。通常，作为解决上述问题的手段，通过在阵列基板之上的周边部配置称为短路环配线的低电阻的配线，将短路环配线和源极配线经由双向的二极管(保护电路)连接，并且将短路环配线和栅极配线经由双向的二极管连接，从而将源极配线及栅极配线设为相同电位(例如参照专利文献1、2)。构成保护电路的二极管需要一定程度的高电阻值。在现有的使用了非晶硅形成的二极管的情况下，由于非晶硅膜本身是高电阻，因此通过将二极管的沟道长度及沟道宽度各自设为5μm～10μm左右，从而得到并不特别存在问题的二极管电阻。但是，近年来，为了实现高精细化或者驱动电路内置化，取代现有的使用了非晶硅形成的TFT，使用了氧化物半导体形成的TFT的开发变得盛行。就氧化物半导体而言，由于与非晶硅膜相比迁移率高2个数量级且载流子浓度也高，因此与非晶硅膜相比，二极管的电阻低2～3个数量级。为了提高二极管的电阻，需要增长沟道长度，但有时沟道长度为几十μm，变得非常长。沟道长度的增大导致二极管元件的巨大化，阵列基板的边框区域的面积与之相应地增大，因此阵列基板的窄边框化变得困难。针对上述问题，公开了将源极电极和漏极电极分别配置于氧化物半导体层的上下，将栅极电极配置为覆盖氧化物半导体层的侧壁这样的构造，栅极电极与源极电极或者漏极电极连接，氧化物半导体的侧壁部分作为沟道起作用(例如，参照专利文献3)。专利文献1：日本专利第5080172号公报专利文献2：日本特开2010－92036号公报专利文献3：日本特开2015－92601号公报在专利文献3的构造中，由于在氧化物半导体层的加工时容易带入由蚀刻所导致的损伤，因此容易在氧化物半导体层的侧壁表面生成缺陷而产生泄漏电流。另外，由于沟道长度变短，因此更容易发生泄漏电流，电阻的控制变得困难。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够提高二极管的电阻且实现窄边框化的非线性元件、具有该非线性元件的阵列基板、以及阵列基板的制造方法。为了解决上述课题，本专利技术所涉及的非线性元件的特征在于，具有：遮光体，其形成于基板之上；第1绝缘膜，其形成为将遮光体覆盖；第1氧化物半导体膜，其形成于第1绝缘膜之上，且在俯视观察时与遮光体重叠；第1源极电极及第1漏极电极，它们形成为在第1氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜，其形成为将第1氧化物半导体膜、第1源极电极以及第1漏极电极覆盖；以及第1背电极，其形成于第2绝缘膜之上，经由接触孔与源极配线连接，第1背电极形成为，在俯视观察时与第1源极电极和第1氧化物半导体膜之上的分离部分的一部分重叠。另外，本专利技术所涉及的非线性元件的特征在于，具有：栅极配线及遮光体，它们是在基板之上以彼此分离的方式形成的；第1绝缘膜，其形成为将栅极配线及遮光体覆盖；第1氧化物半导体膜，其形成于第1绝缘膜之上，且在俯视观察时与遮光体重叠；第1源极电极及第1漏极电极，它们形成为在第1氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜，其形成为将第1氧化物半导体膜、第1源极电极以及第1漏极电极覆盖；以及第1背电极，其形成于第2绝缘膜之上，经由接触孔与栅极配线及第1源极电极连接，第1背电极形成为，在俯视观察时与第1源极电极和第1氧化物半导体膜之上的分离部分的一部分重叠。专利技术的效果根据本专利技术，由于非线性元件具有：遮光体，其形成于基板之上；第1绝缘膜，其形成为将遮光体覆盖；第1氧化物半导体膜，其形成于第1绝缘膜之上，且在俯视观察时与遮光体重叠；第1源极电极及第1漏极电极，它们形成为在第1氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜，其形成为将第1氧化物半导体膜、第1源极电极以及第1漏极电极覆盖；以及第1背电极，其形成于第2绝缘膜之上，经由接触孔与源极配线连接，第1背电极形成为，在俯视观察时与第1源极电极和第1氧化物半导体膜之上的分离部分的一部分重叠，因此能够提高二极管的电阻且实现窄边框化。另外，由于非线性元件具有：栅极配线及遮光体，它们是在基板之上以彼此分离的方式形成的；第1绝缘膜，其形成为将栅极配线及遮光体覆盖；第1氧化物半导体膜，其形成于第1绝缘膜之上，且在俯视观察时与遮光体重叠；第1源极电极及第1漏极电极，它们形成为在第1氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜，其形成为将第1氧化物半导体膜、第1源极电极以及第1漏极电极覆盖；以及第1背电极，其形成于第2绝缘膜之上，经由接触孔与栅极配线及第1源极电极连接，第1背电极形成为，在俯视观察时与第1源极电极和第1氧化物半导体膜之上的分离部分的一部分重叠，因此能够提高二极管的电阻且实现窄边框化。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的源极配线处的非线性元件的结构的一个例子的俯视图。图2是图1的X－X2的剖视图。图3是表示本专利技术的实施方式1所涉及的栅极配线处的非线性元件的结构的一个例子的俯视图。图4是图3的Y－Y2的剖视图。图5是表示本专利技术的实施方式2所涉及的源极配线处的非线性元件的结构的一个例子的俯视图。图6是图5的A－A2的剖视图。图7是表示本专利技术的实施方式2所涉及的栅极配线处的非线性元件的结构的一个例子的俯视图。图8是图7的B－B2的剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式3所涉及的FFS用阵列基板的结构的一个例子的俯视图。图10是图9的E－E2的剖视图。图11是图9的D－D2的剖视图。图12是图9的C－C2的剖视图。图13是本专利技术的实施方式4所涉及的图9的C－C2的剖视图。图14是本专利技术的实施方式4所涉及的图5的A－A2的剖视图。图15是本专利技术的实施方式4所涉及的图7的B－B2的剖视图。图16是表示前提技术所涉及的阵列基板的结构的一个例子的俯视图。图17是用于对前提技术所涉及的双向二极管进行说明的图。图18是用于对前提技术所涉及的双向二极管进行说明的图。标号的说明1基板，2栅极电极，3栅极电极端子，4栅极配线，5第1绝缘膜，6氧化物半导体膜，7源极电极，8源极电极端子，9源极配线，10漏极电极，11第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非线性元件，其特征在于，具有：遮光体，其形成于基板之上；第1绝缘膜，其形成为将所述遮光体覆盖；第1氧化物半导体膜，其形成于所述第1绝缘膜之上，且在俯视观察时与所述遮光体重叠；第1源极电极及第1漏极电极，它们形成为在所述第1氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜，其形成为将所述第1氧化物半导体膜、所述第1源极电极以及所述第1漏极电极覆盖；以及第1背电极，其形成于所述第2绝缘膜之上，经由接触孔与源极配线连接，所述第1背电极形成为，在俯视观察时与所述第1源极电极和所述第1氧化物半导体膜之上的所述分离部分的一部分重叠。

【技术特征摘要】
2016.02.19 JP 2016-0295611.一种非线性元件，其特征在于，具有：遮光体，其形成于基板之上；第1绝缘膜，其形成为将所述遮光体覆盖；第1氧化物半导体膜，其形成于所述第1绝缘膜之上，且在俯视观察时与所述遮光体重叠；第1源极电极及第1漏极电极，它们形成为在所述第1氧化物半导体膜之上具有彼此分离的分离部分；第2绝缘膜，其形成为将所述第1氧化物半导体膜、所述第1源极电极以及所述第1漏极电极覆盖；以及第1背电极，其形成于所述第2绝缘膜之上，经由接触孔与源极配线连接，所述第1背电极形成为，在俯视观察时与所述第1源极电极和所述第1氧化物半导体膜之上的所述分离部分的一部分重叠。2.根据权利要求1所述的非线性元件，其特征在于，还具有：第2背电极，其形成于所述第2绝缘膜之上；以及第3绝缘膜，其形成为将所述第2背电极及所述第2绝缘膜的表面覆盖，所述第1背电极形成于所述第3绝缘膜之上，所述第2背电极形成为，与共通电位配线连接，并且在俯视观察时与所述第1漏极电极和所述第1氧化物半导体膜之上的所述分离部分的一部分重叠。3.根据权利要求1或2所述的非线性元件，其特征在于，所述第1背电极及所述第2背电极形成为，在所述第1氧化物半导体膜之上隔着所述第3绝缘膜而在俯视观察时重叠。4.根据权利要求1至3中任一项所述的非线性元件，其特征在于，所述第2绝缘膜是无机绝缘膜和在该无机绝缘膜之上形成的有机绝缘膜的层叠膜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的非线性元件，其特征在于，所述第1氧化物半导体膜构成为，所述分离部分的至少一部分在俯视观察时未被所述第1背电极覆盖。6.一种阵列基板，其是采用了FFS方式的阵列基板，该FFS的含义是边缘场切换，该阵列基板的特征在于，具有权利要求1至5中任一项所述的非线性元件。7.一种阵列基板，其是采用了FFS方式的阵列基板，该FFS的含义是边缘场切换，该阵列基板具有权利要求2所述的非线性元件，该阵列基板具有：梳齿电极，其由与所述第1背电极相同的材料形成；以及共用电极，其由与所述第2背电极相同的材料形成。8.一种阵列基板的制造方法，其是权利要求7所述的阵列基板的制造方法，该阵列基板的制造方法的特征在于，所述第1背电极及所述梳齿电极是同时形成的，所述第2背电极及所述共用电极是同时形成的。9.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，还具有TFT，该TFT的含义是薄膜晶体管，所述TFT具有：第2氧化物半导体膜，其形成于所述第1绝缘膜之上；第2源极电极及第2漏极电极，它们形成为在所述第2氧化物半导体膜之上彼此分离；以及第3氧化物半导体膜，其形成于所述第2源极电极、所述第2氧化物半导体膜以及所述第2漏极电极这三者，所述非线性元件具有形成于所述第1源极电极、所述第1氧化物半导体膜以及所述第1漏极电极这三者的所述第3氧化物半导体膜来取代所述第1氧化物半导体膜。10.根据权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，所述第2氧化物半导体膜与所述第3氧化物半导体膜相比氧浓度低。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：小田耕治，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP