薄膜晶体管、显示单元和电子设备制造技术

本公开提供薄膜晶体管、显示单元和电子设备。该薄膜晶体管包括：栅极电极；栅极绝缘膜，设置在该栅极电极上；氧化物半导体层，设置在该栅极绝缘膜上并且具有面对该栅极电极设置的沟道区域；沟道保护层，设置在该栅极绝缘膜和该氧化物半导体层上；以及源极电极和漏极电极，该源极电极和漏极电极的每一个通过在该沟道保护层中形成的连接孔连接到该氧化物半导体层，其中在该沟道区域的一部分中该氧化物半导体层具有狭窄区域，该狭窄区域的宽度窄于该连接孔的宽度。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及使用氧化物半导体的薄膜晶体管、包括该薄膜晶体管的显示单元和包括该显示单元的电子设备。
技术介绍
人们已经知道锌、铟、镓、锡及其混合物的氧化物(下文称为“氧化物半导体”)具有良好的半导体性能，并且近年来，已经积极地研究了将氧化物半导体应用到作为有源阵列显示单元的驱动元件的薄膜晶体管(下文称为“TFT”)。例如，锌、铟和镓的混合氧化物(下文称为“IGZ0”)的电子迁移率比所属领域中用作半导体的非晶硅的电子迁移率高10倍或更多倍；因此，非常希望将IGZO应用到大屏幕、高清晰度、高帧频的液晶显示单元和有机EL显示单元。对于底栅TFT的形成，建议在氧化物半导体层的整个表面上形成沟道保护层并且通过在沟道保护层中形成的连接孔(接触孔)将源极电极和漏极电极连接到氧化物半导体层(例如，参照日本特开第2010-135462号公报)。通过这样做，在形成TFT的工艺期间，可使用较少量的掩模形成TFT 并通过沟道保护膜保护氧化物半导体层。
技术实现思路
然而，在日本特开第2010-135462号公报描述的方法中，沟道宽度(W)由形成在沟道保护层中的连接孔的宽度决定。因此，沟道宽度可由于沟道保护层的蚀刻变化而变化，并且仍然存在改善空间。所希望的是提供能够抑制沟道宽度变化的薄膜晶体管、包括该薄膜晶体管的显示单元、以及电子设备。根据本公开的实施例，所提供的薄膜晶体管包括:栅极电极；栅极绝缘膜，设置在栅极电极上；氧化物半导体层，设置在栅极绝缘膜上并且具有面对栅极电极设置的沟道区域；沟道保护层，设置在栅极绝缘膜和氧化物半导体层上；以及源极电极和漏极电极，该源极电极和漏极电极的每一个通过在沟道保护层中形成的连接孔连接到氧化物半导体层，其中在沟道区域的一部分中氧化物半导体层具有狭窄区域，该狭窄区域的宽度窄于连接孔的览度。这里“宽度”意为沟道宽度方向上的尺寸。沟道宽度方向是与沟道长度(源极电极和漏极电极之间的距离)方向正交的方向。在根据本公开实施例的薄膜晶体管中，由于宽度窄于连接孔的宽度的狭窄区域设置在氧化物半导体层的沟道区域的一部分中，沟道宽度(W)由狭窄区域的宽度决定。因此，即使连接孔的宽度由于沟道保护层的蚀刻变化而变化，也可抑制沟道宽度的变化。根据本公开的实施例，所提供的显示单元包括显示器件和驱动显示器件的薄膜晶体管，薄膜晶体管包括:栅极电极；栅极绝缘膜，设置在栅极电极上；氧化物半导体层，设置在栅极绝缘膜上并且具有面对栅极电极设置的沟道区域；沟道保护层，设置在栅极绝缘膜和氧化物半导体层上；以及源极电极和漏极电极，该源极电极和漏极电极的每一个通过在沟道保护层中形成的连接孔连接到氧化物半导体层，其中在沟道区域的一部分中氧化物半导体层具有狭窄区域，该狭窄区域的宽度窄于连接孔的宽度。在根据本公开的实施例中，显示器件由根据本公开的上述实施例的薄膜晶体管驱动，并且薄膜晶体管中的沟道宽度的变化被抑制。因此，由沟道宽度的变化导致的晶体管特性的变化被减少，从而抑制了诸如亮度不均匀的显示质量下降。根据本公开的实施例，所提供的电子设备具有显示单元，显示单元包括显示器件和驱动显示器件的薄膜晶体管，薄膜晶体管包括:栅极电极；栅极绝缘膜，设置在栅极电极上；氧化物半导体层，设置在栅极绝缘膜上并且具有面对栅极电极设置的沟道区域；沟道保护层，设置在栅极绝缘膜和氧化物半导体层上；以及源极电极和漏极电极，该源极电极和漏极电极的每一个通过在沟道保护层中形成的连接孔连接到氧化物半导体层，其中在沟道区域的一部分中氧化物半导体层具有狭窄区域，该狭窄区域的宽度窄于连接孔的宽度。在根据本公开实施例的电子设备中，由根据本公开上述实施例的显示单元进行显示操作。在根据本公开实施例的薄膜晶体管中，因为宽度窄于连接孔的宽度的狭窄区域设置在氧化物半导体层的沟道区域的一部分中，所以抑制了由沟道保护层的蚀刻变化导致的沟道宽度的变化。由此，当利用薄膜晶体管构造显示单元或电子设备时，通过沟道宽度变化导致的特性变化被减少的薄膜晶体管可实现高质量的显示。应当理解，前面的总体描述和以下的详细描述两者都是示范性的，并且旨在对权利要求中要求保护的技术提供进一步的解释。附图说明附图被包括以提供对技术的进一步理解，并且附图被并入说明书且构成说明书的一部分。附图示出了实施例并且与说明书一起用以解释本技术的原理。图1是示出根据本公开第一实施例的显示单元的构造的示意图。图2是示出图1中所示的像素驱动电路的示例的等效电路图。图3是示出图2中所示的TFT的构造的截面图。图4是示出图3中所示的TFT的构造的平面图。图5是选择性示出图4中所示的氧化物半导体层和连接孔的平面图。图6是示出图1中所示的显示区域的构造的截面图。图7A和图7B是顺序示出图1中所示的显示单元的制造方法的截面图。图8A和图8B是示出图7A和图7B的后续制造工艺的示意图。图9是不出图8A和图8B的后续制造工艺的不意图。图1OA 至图1OC是用以描述相关领域的薄膜晶体管的缺点的平面图。图11是示出根据修改I的薄膜晶体管的构造的平面图。图12是示出根据修改2的薄膜晶体管的构造的平面图。图13是示出根据修改3的薄膜晶体管的构造的平面图。图14是示出根据修改4的薄膜晶体管的构造的平面图。图15是示出根据本公开第二实施例的显示单元的构造的示意图。图16是示出图15中所示的像素的等效电路的示意图。图17是示出图15中所示的显示区域的构造的截面图。图18是示出根据本公开第三实施例的显示单元的构造的截面图。图19是示出图18中所示的驱动基板的构造的平面图。图20是示出图19中所示的显示区域的构造的截面图。图21A和图21B是顺序示出图18中所示的显示单元的制造方法的截面图。图22是示出包括根据上述实施例的任一个显示单元的模块的示意性构造的平面图。图23A和图23B是示出根据上述实施例的任一个显示单元的应用示例I的外观的立体图。图24是示出应用示例2的外观的立体图。图25是示出应用示例3的外观的立体图。图26A和图26B是从前侧和后侧分别示出应用示例4的外观的立体图。图27是示出应用示例5的外观的立体图。图28是示出应用示例6的外观的立体图。图29A至图29G示出了应用示例7，其中图29A和图29B分别是应用示例7在打开状态下的前视图和侧视图，并且图29C、图29D、图29E、图29F和图29G分别是应用示例7在闭合状态下的前视图、左视图、右视图、俯视图和仰视图。具体实施例方式以下将参照附图描述本公开的优选实施例。应注意，描述将按以下顺序给出。1.第一实施例(有机EL显示单元；狭窄区域设置在沟道区域的一部分中并且氧化物半导体层的拐角从源极电极和漏极电极突出的示例)2.修改I (氧化物半导体层的在沟道宽度方向上彼此面对的两个侧边从源极电极和漏极电极突出的示例)3.修改2 (氧化物半导体层的在沟道宽度方向上彼此面对的两个侧边中的一个从源极电极和漏极电极突出的示例)3.修改3 (氧化物半导体层在连接孔的一部分中从沟道保护层以及源极电极和漏极电极露出的示例)4.修改4 (采取修改I和修改3的组合的示例)5.第二实施例(液晶显示单元)6.第三实施例(电子纸显示单元)7.应用不例(模块、电子设备)(第一实施例)图1示出了根据本公开第一实施例的显示单元的构造。显示单元用作超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括：栅极电极；栅极绝缘膜，设置在该栅极电极上；氧化物半导体层，设置在该栅极绝缘膜上并且具有面对该栅极电极设置的沟道区域；沟道保护层，设置在该栅极绝缘膜和该氧化物半导体层上；以及源极电极和漏极电极，该源极电极和漏极电极的每一个通过在该沟道保护层中形成的连接孔连接到该氧化物半导体层，其中在该沟道区域的一部分中该氧化物半导体层具有狭窄区域，该狭窄区域的宽度窄于该连接孔的宽度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：德永和彦，荒井俊明，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：