JP5823686B2 - 薄膜トランジスタ、その製造方法、およびそれを利用した表示基板 - Google Patents
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Description
また、前述した技術的課題を達成するため、本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法は、基板の上にゲート電極を形成する段階と、前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成する段階と、前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成する段階と、前記酸化物半導体層上に接触するように配置され、光を吸収する非晶質シリコン層で不透明層を形成する段階と、前記不透明層と第1保護層を同時にパターニングして不透明パターンと第1保護パターンを形成する段階と、前記基板上に前記第1保護パターンおよび前記酸化物半導体層を覆うように金属層を形成する段階と、前記金属層と酸化物半導体層を同時にパターニングしてソース電極およびドレーン電極を含むデータ線およびパターンおよび酸化物半導体パターンを形成する段階と、を含むことを特徴にする。
なお、以上第1、第2の実施形態を通じて、各々図15、図17に示すように、ゲート電極20(120)はゲート線19(119)から同一層内で延伸され、ソース電極70(170)はデータ線69(169)から同一層内で延伸されているが、このような「延伸」は「接続」の1実施例であって、ゲート電極とゲート線が別個の層で形成され、例えばその層間に設けたコンタクトホールを介して接続されてもよく、ソース電極とデータ線が別個の層で形成され、例えばその層間に設けたコンタクトホールを介して接続されてもよい、ことはいうまでもない。
19,119 ゲート線
20、120 ゲート電極
30、130 ゲート絶縁層
40、140 酸化物半導体層
50、150 不透明層
60、160 第1保護層
69、169 データ線
70、170 ソース電極
80、180 ドレーン電極
90、190 第2保護層
95、195 コンタクトホール
100、200 画素電極
139 非晶質酸化物層
165 金属層
300 感光膜パターン
Claims (19)
- 酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層のチャネル領域と重なるように前記酸化物半導体層の上に形成され、シリコン酸化物(SiOx)で形成される第1保護層と、
前記酸化物半導体層と前記第1保護層との間に形成され、前記酸化物半導体層上に接触するように配置され、光を吸収する非晶質シリコン層であり、前記第1保護層と同一のパターンで形成された不透明層と、
前記酸化物半導体層の一側に配置されたソース電極と、
前記チャネル領域を介して前記ソース電極と対向するように前記酸化物半導体層の他側に配置されたドレーン電極と、
前記酸化物半導体層に電界を印加するゲート電極と、
前記ゲート電極と前記酸化物半導体層との間に形成されたゲート絶縁層と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 前記酸化物半導体層は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、またはハフニウム(Hf)のうち少なくとも一つを含む非晶質酸化物からなることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記酸化物半導体層は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、およびガリウム(Ga)を含む非晶質酸化物からなることを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記酸化物半導体層は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、およびハフニウム(Hf)を含む非晶質酸化物からなることを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記不透明層は、前記第1保護層と実質的に同一のパターンで形成されることを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第1保護層は、シリコン酸化物(SiOx)を含むことを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記ゲート絶縁層は、シリコン酸化物(SiOx)を含むことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 基板上に形成されたゲート線、前記ゲート線と交差するデータ線、前記ゲート線および前記データ線に接続された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極を含む表示基板において、
前記薄膜トランジスタは、
酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層のチャネル領域と重なるように前記酸化物半導体層の上に形成され、シリコン酸化物(SiOx)で形成される第1保護層と、
前記酸化物半導体層と前記第1保護層との間に形成され、前記酸化物半導体層上に接触するように配置され、光を吸収する非晶質シリコン層であり、前記第1保護層と同一のパターンで形成された第1不透明層と、
前記データ線に接続して前記酸化物半導体層の一側に配置されたソース電極と、
前記チャネル領域を介して前記ソース電極と対向するように前記酸化物半導体層の他側に配置されたドレーン電極と、
前記ゲート線と接続して前記酸化物半導体層に電界を印加するゲート電極と、
前記ゲート電極と前記酸化物半導体層との間に形成されたゲート絶縁層と、を含むことを特徴とする表示基板。 - 前記酸化物半導体層は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、またはハフニウム(Hf)のうち少なくとも一つを含む非晶質酸化物からなることを特徴とする請求項8に記載の表示基板。
- 前記酸化物半導体層は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、およびガリウム(Ga)を含む非晶質酸化物からなることを特徴とする請求項9に記載の表示基板。
- 前記酸化物半導体層は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、およびハフニウム(Hf)を含む非晶質酸化物からなることを特徴とする請求項9に記載の表示基板。
- 前記第1不透明層は、前記第1保護層と実質的に同一のパターンで形成されることを特徴とする請求項9に記載の表示基板。
- 前記第1保護層は、シリコン酸化物(SiOx)を含むことを特徴とする請求項9に記載の表示基板。
- 前記ゲート絶縁層は、シリコン酸化物(SiOx)を含むことを特徴とする請求項8に記載の表示基板。
- 前記薄膜トランジスタと前記画素電極との間に形成され、前記ドレーン電極と前記画素電極の接続のためのコンタクトホールを有する第2保護層、および、
前記第2保護層上に形成され、前記チャネル領域と重畳される第2不透明層をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の表示基板。 - 前記データ線下部に形成された酸化物半導体層をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の表示基板。
- 基板上にゲート電極を形成する段階と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成する段階と、
前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体物質を形成する段階と、
前記酸化物半導体物質をパターンし、酸化物半導体パターンを形成する段階と、
前記酸化物半導体パターン上に接触するように配置され、光を吸収する非晶質シリコン層で不透明層を形成する段階と、
前記不透明層上にシリコン酸化物(SiOx)で形成される第1保護層を形成する段階と、
前記不透明層と第1保護層を同時にパターニングし、同一のパターンで形成された不透明パターンと第1保護パターンを形成する段階と、
前記酸化物半導体パターン上に配置され、ソース電極およびドレーン電極を含むデータ線パターンを形成する段階と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記第1保護パターンを形成する段階と前記不透明パターンを形成する段階は、一つのマスクを使用することを特徴とする請求項17に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 基板の上にゲート電極を形成する段階と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成する段階と、
前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成する段階と、
前記酸化物半導体層上に接触するように配置され、光を吸収する非晶質シリコン層で不透明層を形成する段階と、
前記不透明層上に第1保護層を形成する段階と、
前記不透明層と第1保護層を同時にパターニングして不透明パターンと第1保護パターンを形成する段階と、
前記基板上に前記第1保護パターンおよび前記酸化物半導体層を覆うように金属層を形成する段階と、
前記金属層と酸化物半導体層を同時にパターニングしてソース電極およびドレーン電極を含むデータ線およびパターンおよび酸化物半導体パターンを形成する段階と、を含むことを特徴にする薄膜トランジスタの製造方法。
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