專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法以及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管及其制造方法以及顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為代替液晶顯示器的下一代平板顯示器之一的、使用了有機材料的EL(Electro Luminescence,電致發(fā)光)的有機EL顯示器受到關(guān)注。有機EL顯示器與電壓驅(qū)動型的液晶顯示器不同，為電流驅(qū)動型的設(shè)備，作為有源矩陣方式的顯示裝置的驅(qū)動電路加速開發(fā)出具有優(yōu)異的導(dǎo)通截止特性的薄膜晶體管(薄膜半導(dǎo)體裝置)。作為實現(xiàn)優(yōu)異的導(dǎo)通截止特性的薄膜晶體管，公開了在柵極絕緣層上形成一層半導(dǎo)體層并將其形成為凸形狀的溝道層的薄膜晶體管(專利文獻(xiàn)I)。在該公開技術(shù)中，使從凸形狀的底面到凸形狀的兩側(cè) 上表面的膜厚比從凸形狀的底面到凸形狀的中央上表面的膜厚薄。S卩，在作為電流路徑的溝道層的凸形狀的下部，在電流經(jīng)由溝道層的凸形狀的兩側(cè)的下部在源電極與漏電極之間流動時，溝道層的凸形狀的兩側(cè)的下部的膜厚比溝道層的凸形狀的上部薄，所以可以減小溝道層的垂直方向的電阻成分。因此，可以將溝道層的凸形狀的下部的橫截面電阻抑制得較低，可以增大薄膜晶體管的導(dǎo)通電流。另外，非晶硅的遷移率為lcm2/Vs左右，相對于此，結(jié)晶硅的遷移率為100cm2/Vs左右，較大。因此，為了實現(xiàn)具有優(yōu)異的導(dǎo)通特性的薄膜晶體管，半導(dǎo)體層優(yōu)選由結(jié)晶硅形成。另外，作為實現(xiàn)優(yōu)異的導(dǎo)通特性和截止特性的薄膜晶體管，公開了在柵極絕緣層上形成結(jié)晶硅層并在結(jié)晶硅層的兩側(cè)形成有非晶硅層的薄膜晶體管(專利文獻(xiàn)2)。在該公開技術(shù)中，為了將非晶硅結(jié)晶化作為溝道層，從源電極與漏電極之間的開口部向非晶硅照射激光。由此，將溝道層的中央?yún)^(qū)域的非晶硅形成為結(jié)晶硅，作為溝道層中的電流路徑而形成結(jié)晶硅，由此增加薄膜晶體管的導(dǎo)通電流。另外，一般在薄膜晶體管進(jìn)行截止工作的情況下，溝道層和漏極成為反偏壓狀態(tài)而形成的耗盡層成為載流子的勢壘，使截止工作實現(xiàn)。然而，在耗盡層內(nèi)因熱性而產(chǎn)生電子以及空穴，作為熱生成電流而使截止特性變差。進(jìn)而，如果向截止側(cè)較大地施加?xùn)艠O電壓，則會在面向柵電極的溝道層形成耗盡層。在此，在耗盡層集中地施加較大的電場，所以溝道層的價帶較大地曲折，會產(chǎn)生隧道電流，作為泄漏電流而使截止特性變差。在該公開技術(shù)中，在結(jié)晶硅層的兩側(cè)形成有非晶硅層。與結(jié)晶硅相比，非晶硅的帶隙較大，為了熱生成電子以及空穴而需要的能量和/或隧道效應(yīng)所引起的勢壘大，所以通過在結(jié)晶硅層的兩側(cè)形成非晶硅層，防止熱生成電流以及隧道泄漏電流的產(chǎn)生，使截止電流下降。這樣，通過將使導(dǎo)通電流增大的結(jié)晶硅與使截止電流下降的非晶硅形成為溝道層，可以實現(xiàn)優(yōu)異的導(dǎo)通特性和截止特性。專利文獻(xiàn)1:美國專利第6794682號說明書專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-322898號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文獻(xiàn)I的公開技術(shù)中，在中央部的膜厚較厚的區(qū)域和兩側(cè)端部的膜厚較薄的區(qū)域，膜質(zhì)相同，所以在使截止電流下降上也是有限的。即，在兩側(cè)端部的膜厚較薄區(qū)域，與膜厚減薄的量相關(guān)聯(lián)耗盡層的體積也減小，有泄漏電流減小的傾向。然而，如專利文獻(xiàn)2所示，難以超過在結(jié)晶硅層的兩側(cè)設(shè)置非晶硅層的情況而使截止電流進(jìn)一步減少。因此，在專利文獻(xiàn)I的公開技術(shù)中，在溝道層包含結(jié)晶硅的薄膜晶體管中，熱生成電流以及隧道電流使截止特性顯著變差，在實現(xiàn)優(yōu)異的截止特性上成為深刻的問題。另外，在專利文獻(xiàn)2的公開技術(shù)中，源電極、漏電極、溝道保護(hù)層與溝道層重疊的部分為非晶硅。即，在由溝道保護(hù)層的寬度定義的薄膜晶體管的溝道長度之中，非晶硅層所占的比例較大。非晶硅層作為電阻成分而起作用，在溝道層中成為水平的電流路徑的障礙。另外，結(jié)晶硅層的膜厚與非晶硅層的膜厚相同，結(jié)晶硅層的上表面與非晶硅層的上表面是平坦的連續(xù)的面。因此，在電流經(jīng)由溝道層的兩側(cè)在源電極與漏電極之間流動時，溝道層的兩側(cè)的非晶硅具有厚度，所以非晶硅層作為電阻成分而起作用，在溝道層中成為垂直的電流路徑的障礙。這樣，由非晶硅形成的電阻成分在溝道層中在水平方向和垂直方向上都存在，所以要提高導(dǎo)通特性也是有限的。進(jìn)而，在形成源電極以及漏電極時，會產(chǎn)生制造不均一，所以難以相對于在源電極以及漏電極的形成前存在的下層完全均等地形成源電極以及漏電極的位置。在源電極以及漏電極相對于下層不均勻地配置的情況下，如果從源電極以及漏電極的開口部向非晶硅層進(jìn)行激光照射而通過非晶硅層的結(jié)晶化來形成結(jié)晶硅層，則溝道路徑中的從結(jié)晶硅層到源電極的距離與從結(jié)晶硅區(qū)域到漏電極的距離會變得不均等。即，關(guān)于由存在于源電極、漏電極、溝道保護(hù)層與溝道層重疊的部分的非晶硅層形成的溝道路徑中的電阻成分，在源電極側(cè)或者漏電極側(cè)的某一側(cè)產(chǎn)生偏倚，所以不同的基板之間的薄膜晶體管的特性會不均一。在大型基板形成薄膜晶體管的情況下，與小型基板相比源電極以及漏電極的形成時的位置偏離大，所以在大型基板形成薄膜晶體管上特別成問題。另外，在同一基板內(nèi)，在使源電極與漏電極調(diào)換工作的情況下，電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換會變得不對稱。如果電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換變得不對稱，則在通過薄膜晶體管構(gòu)成的驅(qū)動電路的工作中，會產(chǎn)生與電特性的不對稱性附隨的問題。例如，在將電特性不對稱的薄膜晶體管作為液晶顯示器的開關(guān)晶體管而使用的情況下，會產(chǎn)生閃爍，有損圖像顯示裝置的顯示特性。因此，本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與優(yōu)異的截止特性并存且電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換變得對稱的薄膜晶體管及其制造方法以及顯示裝置。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的薄膜晶體管具備:基板；形成于所述基板上的柵電極；形成于所述柵電極上的柵極絕緣層；形成于所述柵電極的上方的所述柵極絕緣層上的結(jié)晶硅層；形成于所述柵極絕緣層上且所述結(jié)晶硅層的兩側(cè)、膜厚比所述結(jié)晶硅層的膜厚薄的非晶硅層；形成于所述結(jié)晶硅層上的溝道保護(hù)層；以及沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述非晶硅層的上表面而形成于所述非晶硅層的一方的上方的源電極以及形成于所述非晶硅層的另一方的上方的漏電極。根據(jù)本發(fā)明，可以提供可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與優(yōu)異的截止特性并存、電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱的薄膜晶體管及其制造方法以及顯示裝置。


圖1是示意性表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是示意性表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的薄膜晶體管的制造方法中的各工序的構(gòu)成的剖面圖。圖3是表示使溝道層的結(jié)晶性變化時的薄膜晶體管的電流電壓特性的變化的圖。圖4A是表示在激光退火中使非晶硅層的激光的吸收率和激光的掃描速度變化時的結(jié)晶硅層的結(jié)晶性的變化的圖。圖4B是用于對向非晶硅層的光吸收率的計算方法進(jìn)行說明的圖。圖5A是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖5B是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖5C是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖5E是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖5F是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖6A是表示在激光退火中將柵極絕緣層的光學(xué)膜厚除以激光的波長而得到的值設(shè)為0.330 (波長532nm，氧化硅層膜厚對應(yīng)于120nm)時的非晶硅層的吸收率的變化的圖，所述柵極絕緣層的光學(xué)膜厚為對柵極絕緣層的膜厚乘以柵極絕緣層的折射率而得到的值。圖6B是表不將圖5A 圖5F的橫軸的值變換為非晶娃層的膜厚而成的值的例子的圖。圖6C是表不將圖5A 圖5F的縱軸的值變換為氧化娃層或者氮化娃層的膜厚而成的值的例子的圖。圖7是表示在激光退火中使溝道保護(hù)層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的凸部的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖8A是表示使溝道保護(hù)層的膜厚變化的情況下的非晶硅層的凸部的吸收率的變化的圖。圖SB是表示使溝道保護(hù)層的膜厚變化的情況下的非晶硅層的凸部的吸收率的變化的圖。圖SC是表示使溝道保護(hù)層的膜厚變化的情況下的非晶硅層的凸部的吸收率的變化的圖。圖9是示意性表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖10是示意性表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的薄膜晶體管的制造方法中的各工序的構(gòu)成的剖面圖。圖11是示意性表示本發(fā)明的第I以及第2實施方式的變形例所涉及的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖12是表示在激光退火中使非晶硅層的激光的吸收率和激光的掃描速度變化時的結(jié)晶硅層的結(jié)晶性的變化的圖。圖13A是表示在激光退火中使非晶硅層的膜厚和柵極絕緣層的膜厚分別變化的情況下的非晶硅層的吸收率的計算結(jié)果的等高線圖。圖13B是表示將圖13A的縱軸的值變換為構(gòu)成柵極絕緣層120的氧化硅層和氮化硅層的膜厚而成的值的例子的圖。圖13C是表示將圖13A的縱軸的值變換為構(gòu)成柵極絕緣層120的氧化硅層和氮化硅層的膜厚而成的值的例子的圖。圖13D是表示將圖13A的縱軸的值變換為構(gòu)成柵極絕緣層120的氧化硅層和氮化硅層的膜厚而成的值的例子的圖。圖14是示意性表示本發(fā)明的第I以及第2實施方式的比較例所涉及的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖15是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的顯示裝置的外觀圖。圖16是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的有機EL面板的局部剖切立體圖。圖17是表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的有機EL面板的像素的電路結(jié)構(gòu)的圖。符號說明100:基板，110、331G、332G:柵電極，120:柵極絕緣層，121:氮化硅層，122:氧化硅層，130、330:非晶硅層，131:結(jié)晶硅層，140:溝道保護(hù)層，160、161、162:接觸層，170:源漏金屬膜，171、331S、332S:源電極，172、331D、332D:漏電極，230 ■ 第2結(jié)晶硅層，231 ■ 第I結(jié)晶硅層，320:有機EL面板，321:有源矩陣基板，322:像素，323:像素電路，324:陽極，325:有機EL層，326:陰極，327:源極線，328:柵極線，331:驅(qū)動晶體管，332:開關(guān)晶體管，333:有機EL元件，334:電容器，335:電源線，340:顯示裝置。
具體實施例方式為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一技術(shù)方案所涉及的薄膜晶體管具備:基板；形成于所述基板上的柵電極；形成于所述柵電極上的柵極絕緣層；形成于所述柵電極的上方的所述柵極絕緣層上的結(jié)晶硅層；形成于所述柵極絕緣層上且所述結(jié)晶硅層的兩側(cè)、膜厚比所述結(jié)晶硅層的膜厚薄的非晶硅層；形成于所述結(jié)晶硅層上的溝道保護(hù)層；以及沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述非晶硅層的上表面而形成于所述非晶硅層的一方的上方的源電極以及形成于所述非晶硅層的另一方的上方的漏電極。在此，所述結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑可以為IOnm以上且I μ m以下。另外，所述結(jié)晶硅層的側(cè)面與所述溝道保護(hù)層的側(cè)面可以在同一平面。根據(jù)本技術(shù)方案，形成包括形成于溝道保護(hù)層之下的結(jié)晶硅層和形成于結(jié)晶硅層的兩側(cè)的非晶硅層的凸形狀的 溝道層，使從溝道層的底面到溝道層的凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從溝道層的底面到溝道層的凸部的上表面的膜厚薄。結(jié)晶硅層形成于溝道保護(hù)層之下，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，結(jié)晶硅層占全部，所以由非晶硅層形成的溝道層的水平方向的電阻成分減少。進(jìn)而，與從溝道層的底面到凸部的上表面的膜厚相t匕，從溝道層的底面到溝道層的凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚薄，所以相比于從溝道層的底面到凸部的上表面的膜厚與從溝道層的底面到凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚相等的情況，由非晶硅層形成的溝道層的垂直方向的電阻成分減少。這樣，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，全被結(jié)晶硅層所占，并且使由非晶硅層形成的溝道層的水平的電阻成分和垂直的電阻成分減少，所以可以顯著提高導(dǎo)通特性。另外，根據(jù)本技術(shù)方案，溝道層的凸部兩側(cè)的部分包含非晶硅層，所以與溝道層的凸部兩側(cè)的部分包含結(jié)晶硅層的情況相比，溝道層的凸部兩側(cè)的部分的帶隙變大。因此，可以大幅度抑制熱生成電流以及隧道電流，可以大幅度使截止特性下降。另外，與從溝道層的底面到凸部的上表面的膜厚相比，從溝道層的底面到凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚變薄，所以可以使作為熱生成電流以及隧道電流的產(chǎn)生源的耗盡層的體積減小，使截止電流減小，可以顯著提高截止特性。通過這些作用，可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與截止特性并存。進(jìn)而，在本技術(shù)方案中，如上所述，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，結(jié)晶硅層占全部。因此，即使在源電極與漏電極相對于下層的溝道保護(hù)層不均勻地配置的情況下，溝道路徑中的從結(jié)晶硅層到源電極的距離與溝道路徑中的從結(jié)晶硅層到漏電極的距離也變得均等，可以抑制不同的基板之間的薄膜晶體管的特性不均一。另外，在同一基板內(nèi)，在使源電極與漏電極調(diào)換而進(jìn)行工作的情況下，電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱，在通過薄膜晶體管構(gòu)成的驅(qū)動電路的工作中，可以抑制與電特性的不對稱性附隨的問題的產(chǎn)生。另外，本發(fā)明的一技術(shù)方案所涉及的薄膜晶體管具備:基板；形成于所述基板上的柵電極；形成于所述柵電極上的柵極絕緣層；形成于所述柵電極的上方的所述柵極絕緣層上的第I結(jié)晶硅層；形成于所述柵極絕緣層上且所述第I結(jié)晶硅層的兩側(cè)、膜厚比所述第I結(jié)晶硅層的膜厚薄的第2結(jié)晶硅層；形成于所述第I結(jié)晶硅層上的溝道保護(hù)層；以及沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述第I結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述第2結(jié)晶硅層的上表面而形成于所述第2結(jié)晶硅層的一方的上方的源電極以及形成于所述第2結(jié)晶硅層的另一方的上方的漏電極；所述第I結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑比所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑大。在此，也可以:所述第I結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為40nm以上且I μπι以下；所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為IOnm以上且小于40nm。另外，所述第I結(jié)晶硅層的側(cè)面與所述溝道保護(hù)層的側(cè)面在同一平面。根據(jù)本技術(shù)方案，形成包括形成于溝道保護(hù)層之下的低電阻的第I結(jié)晶硅層和形成于第I結(jié)晶硅層的兩側(cè)的、與第I結(jié)晶硅層相比晶體的平均粒徑小的高電阻的第2結(jié)晶硅層的凸形狀的溝道層，使從溝道層的底面到溝道層的凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從溝道層的底面到溝道層的凸部的上表面的膜厚薄。因此，第I結(jié)晶硅層形成于溝道保護(hù)層之下，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，低電阻的結(jié)晶硅層占全部，所以由高電阻的結(jié)晶硅層形成的溝道層的水平方向的電阻成分減少。進(jìn)而，與從溝道層的底面到凸部的上表面的膜厚相比，從溝道層的底面到溝道層的凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚變薄，所以相比于從溝道層的底面到凸部的上表面的膜厚與從溝道層的底面到凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚相等的情況，由高電阻的結(jié)晶硅層形成的溝道層的垂直方向的電阻成分減少。這樣，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，全被低電阻的結(jié)晶硅層所占，并且使由高電阻的結(jié)晶硅層形成的溝道層的水平的電阻成分和垂直的電阻成分減少，所以可以顯著提高導(dǎo)通特性。另外，根據(jù)本技術(shù)方案，溝道層的凸部兩側(cè)的部分包含晶體的平均粒徑較小的結(jié)晶硅層，所以與溝道層的凸部兩側(cè)的部分包括晶體的平均粒徑較大的結(jié)晶硅層的情況相t匕，結(jié)晶性低，帶隙較大的非晶硅的成分變多。因此，可以大幅度抑制熱生成電流以及隧道電流，可以大幅度使截止特性下降。另外，與從溝道層的底面到凸部的上表面的膜厚相比，從溝道層的底面到凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚變薄，所以可以使作為熱生成電流以及隧道電流的產(chǎn)生源的耗盡層的體積減小，使截止電流減小，可以顯著提高截止特性。通過這些作用，可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與截止特性并存。進(jìn)而，在本技術(shù)方案中，如上所述，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，低電阻的結(jié)晶硅層占全部。因此，即使在源電極與漏電極相對于下層的溝道保護(hù)層不均勻地配置的情況下，溝道路徑中的從低電阻的結(jié)晶硅層到源電極的距離與溝道路徑中的從低電阻的結(jié)晶硅層到漏電極的距離也變得均等，可以抑制不同的基板之間的薄膜晶體管的特性不均一。另外，在同一基板內(nèi)，在使源電極與漏電極調(diào)換而進(jìn)行工作的情況下，電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱，在通過薄膜晶體管構(gòu)成的驅(qū)動電路的工作中，可以抑制與電特性的不對稱性附隨的問題的產(chǎn)生。進(jìn)而，根據(jù)本技術(shù)方案，有將第2結(jié)晶硅層區(qū)分制作為晶體的平均粒徑較小的結(jié)晶硅層的自由度。因此，可以根據(jù)重視導(dǎo)通電流或者重視截止電流等所希望的薄膜晶體管的設(shè)計而區(qū)分制作溝道層的凸部及其下方的結(jié)晶硅層和溝道層的凸部兩側(cè)的部分的結(jié)晶硅層的各自的結(jié)晶性。另外，本發(fā)明的一技術(shù)方案所涉及的薄膜晶體管的制造方法包括:準(zhǔn)備基板的第I工序；在所述基板上形成柵電極的第2工序；在所述柵電極上形成柵極絕緣層的第3工序；在所述柵極絕緣層上形成非晶硅層的第4工序；在所述非晶硅層上形成溝道保護(hù)層的第5工序；通過對所述非晶硅層以及所述溝道保護(hù)層進(jìn)行加工而形成上層為溝道保護(hù)層、下層為非晶硅層的凸部的第6工序；對所述非晶硅層的所述凸部、所述凸部下方的部分以及所述凸部兩側(cè)的部分照射激光，使所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分成為結(jié)晶硅層，使所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分以原來的非晶硅層殘留的第7工序；以及沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述非晶硅層的上表面，在所述非晶硅層的一方的上方形成源電極，在所述非晶硅層的另一方的上方形成漏電極的第8工序；在所述第7工序中，所述非晶硅層對于所述激光的吸收率中，與所述溝道保護(hù)層的下方對應(yīng)的、所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分的吸收率比所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的吸收率大。在此，在所述第7工序中，通過所述激光的照射，可以形成包含平均粒徑為IOnm以上且I μ m以下的晶體的所述結(jié)晶硅層。根據(jù)本技術(shù)方案，利用溝道保護(hù)層、非晶硅層以及柵極絕緣層的內(nèi)部的激光的干涉效應(yīng)和非晶硅層以及柵極絕緣層的內(nèi)部的激光的干涉效應(yīng)形成結(jié)晶硅層。即，利用溝道層的凸部中的溝道保護(hù)層以及非晶硅層的膜厚以及柵極絕緣層的膜厚的構(gòu)成和溝道層的凸部兩側(cè)的非晶硅層以及柵極絕緣層的膜厚的構(gòu)成，控制非晶硅層對于所希望的激光波長的激光的吸收率而形成結(jié)晶硅層。具體地，在將溝道保護(hù)層下的非晶硅層設(shè)為激光的吸收率高的膜厚構(gòu)成，并通過凸形狀加工將在溝道保護(hù)層下的非晶硅層的兩側(cè)存在的非晶硅層設(shè)為激光的吸收率低的膜厚構(gòu)成的基礎(chǔ)上，照射激光而形成結(jié)晶硅層。溝道保護(hù)層下的非晶硅層為激光的吸收率高的膜厚構(gòu)成，所以若照射激光則非晶硅層結(jié)晶化為結(jié)晶硅層。另一方面，在溝道保護(hù)層下的非晶硅層的兩側(cè)存在的非晶硅層為激光的吸收率低的膜厚構(gòu)成，所以即使照射激光也以原來的非晶硅層殘留為溝道層。因此，可以形成包括結(jié)晶硅層和形成于結(jié)晶硅層的兩側(cè)的非晶硅層的凸形狀的溝道層，實現(xiàn)使從溝道層的底面到溝道層的凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從溝道層的底面到溝道層的凸部的上表面的膜厚薄的溝道層。結(jié)果，可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與截止特性并存。另外，根據(jù)本技術(shù)方案，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，低電阻的結(jié)晶硅層占全部。因此，即使在源電極與漏電極相對于下層的溝道保護(hù)層不均勻地配置的情況下，溝道路徑中的從低電阻的結(jié)晶硅層到源電極的距離與溝道路徑中的從低電阻的結(jié)晶硅層到漏電極的距離變得均等，可以使電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱另外，在所述第7工序中，所述激光的波長可以為473nm以上且56Inm以下。根據(jù)本技術(shù)方案，可以容易地在溝道保護(hù)層、非晶硅層以及柵極絕緣層產(chǎn)生內(nèi)部的激光的干涉效應(yīng)，可以容易地產(chǎn)生溝道層的凸部與其兩側(cè)的部分的激光的吸收率的不同。另外，本發(fā)明的一技術(shù)方案所涉及的薄膜晶體管的制造方法包括:準(zhǔn)備基板的第I工序；在所述基板上形成柵電極的第2工序；在所述柵電極上形成柵極絕緣層的第3工序；在所述柵極絕緣層上形成非晶硅層的第4工序；在所述非晶硅層上形成溝道保護(hù)層的第5工序；通過對所述非晶硅層以及所述溝道保護(hù)層進(jìn)行加工而形成上層為溝道保護(hù)層、下層為非晶硅層的凸部的第6工序；對所述非晶硅層的所述凸部、所述凸部下方的部分以及所述凸部兩側(cè)的部分照射激光，使所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分成為第I結(jié)晶硅層，使所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分成為第2結(jié)晶硅層的第7工序；以及沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述第I結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述第2結(jié)晶硅層的上表面，在所述第2結(jié)晶硅層的一方的上方形成源電極，在所述第2結(jié)晶硅層的另一方的上方形成漏電極的第8工序；在所述第7工序中，所述非晶硅層對于所述激光的吸收率中，與所述溝道保護(hù)層的下方對應(yīng)的、所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分的吸收率比所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的吸收率大，形成包含平均粒徑比所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑大的晶體的所述第I結(jié)晶硅層。在此，也可以:所述第I結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為40nm以上且I μπι以下；所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為IOnm以上且小于40nm。根據(jù)本技術(shù)方案，不僅向要形成第I結(jié)晶硅層即結(jié)晶性高的溝道層的非晶硅層的凸部，而且向要形成第2結(jié)晶硅層即結(jié)晶性低的溝道層的非晶硅層的凸部兩側(cè)的部分也照射激光。因此，只要適合地選擇激光的強度和膜厚構(gòu)成，便有將低結(jié)晶性的溝道層區(qū)分制作為晶體的平均粒徑較小的結(jié)晶硅層的自由度。在凸形狀的溝道層中，凸部兩側(cè)的部分的第2結(jié)晶硅層與凸部的第I結(jié)晶硅層相比，晶體的平均粒徑小，電阻大，所以與溝道層的整個區(qū)域具有第I結(jié)晶硅層的平均粒徑的情況相比，可以降低截止特性。另外，第I結(jié)晶硅層與第2結(jié)晶硅層相比，晶體的平均粒徑大，電阻小，所以與溝道層的整個區(qū)域具有第2結(jié)晶硅層的平均粒徑的情況相比，橫截電阻降低，可以使導(dǎo)通電流增大。因此，可以根據(jù)重視導(dǎo)通電流或者重視截止電流等所希望的薄膜晶體管的設(shè)計而在溝道層區(qū)分制作平均粒徑大的區(qū)域和平均粒徑小的區(qū)域。結(jié)果，可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與截止特性并存。另外，根據(jù)本技術(shù)方案，由溝道保護(hù)層的寬度定義的溝道長度中，低電阻的結(jié)晶硅層占全部。因此，即使在源電極與漏電極相對于下層的溝道保護(hù)層不均勻地配置的情況下，溝道路徑中的從低電阻的結(jié)晶硅層到源電極的距離與溝道路徑中的從低電阻的結(jié)晶硅層到漏電極的距離變得均等，可以使電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱。另外，在所述第7工序中，所述激光的波長可以為473nm以上且56Inm以下。根據(jù)本技術(shù)方案，可以容易地在溝道保護(hù)層、非晶硅層以及柵極絕緣層產(chǎn)生內(nèi)部的激光的干涉效應(yīng)，可以容易地產(chǎn)生溝道層的凸部及其下方的部分與其兩側(cè)的部分的激光的吸收率的不同。或者，也可以:在所述第7工序中，所述激光的波長為473nm ;在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄13nm以上?；蛘?，也可以:在所述第7工序中，所述激光的波長為532nm ;在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄15nm以上。或者，也可以:在所述第7工序中，所述激光的波長為561nm ;在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄16nm以上。根據(jù)本技術(shù)方案，可以將溝道層的凸部形成為多晶硅層，將溝道層的凸部兩側(cè)的部分形成為非晶硅層或者微晶硅層。另外，在所述第7工序中，所述非晶硅層的所述凸部及其下方的部分的所述激光的吸收率與所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的所述激光的吸收率之差為3%以上。根據(jù)本技術(shù)方案，可以將溝道層的凸部形成為多晶硅層，將溝道層的凸部兩側(cè)的部分形成為非晶硅層或者微晶硅層。另外，也可以:在所述第7工序中，所述激光的波長為473nm ;在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄4nm以上。具體地，在所述第6工序中，可以將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚大于Onm且為27nm以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為35nm以上?；蛘?，也可以:在所述第7工序中，所述激光的波長為532nm ;在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄5nm以上。具體地，在所述第6工序中，可以將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚大于Onm且為30nm以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為40nm以上?；蛘?，也可以:在所述第7工序中，所述激光的波長為561nm ;在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄5nm以上。具體地，在所述第6工序中，可以將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚大于Onm且為32nm以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為42nm以上。根據(jù)本技術(shù)方案，可以將溝道層的凸部及其下方的部分形成為多晶硅層，將溝道層的凸部兩側(cè)的部分形成為非晶硅層或者微晶硅層。另外，也可以:在所述第7工序中，所述非晶硅層的所述凸部及其下方的部分的所述激光的吸收率為30%以上；所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的所述激光的吸收率為20%以下。 根據(jù)本技術(shù)方案，可以將溝道層的凸部形成為多晶硅層，將溝道層的凸部兩側(cè)的部分形成為非晶硅層或者微晶硅層。另外，也可以:在所述第7工序中，將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值為0.286以下，所述從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值；將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值為0.381以上，所述從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值。根據(jù)本技術(shù)方案，可以將非晶硅層的凸部的激光的吸收率設(shè)為30%以上，將非晶硅層的凸部兩側(cè)的部分的激光的吸收率設(shè)為20%以下。另外，也可以:在所述第7工序中，將I以及m設(shè)為從O開始的整數(shù)，將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為X，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值，將所述柵極絕緣層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為Y，所述柵極絕緣層的光學(xué)膜厚是對所述柵極絕緣層的膜厚乘以所述柵極絕緣層的折射率而得到的值，所述X以及所述Y滿足下述的式I以及式2，式1:0.50m ^ Y ^ 0.40+0.50m式2:-4.00 (X-0.501)+1.92+0.50m ^ Y ^ _4.00 (Χ_0.501)+2.68+0.50m。根據(jù)本技術(shù)方案，包含最大的吸收率在內(nèi)，可以將非晶硅層的凸部的激光的吸收率設(shè)為例如50%以上。另外，在所述第3工序中，可以形成包括氮化硅層和形成于所述氮化硅層上的氧化硅層的所述柵極絕緣層。具體地，所述柵極絕緣層可以由所述氮化硅層以及所述氧化硅層構(gòu)成的串聯(lián)電容器所具有的靜電電容與膜厚IOOnm以上且140nm以下的單層氧化硅層的靜電電容相等的膜厚形成。根據(jù)本技術(shù)方案，可以將柵極絕緣層形成為2層構(gòu)造，使非晶硅層的凸部及其下方的部分的激光的吸收率增大。由此，可以增大例如溝道層的凸部及其下方的部分的晶體的平均粒徑而使導(dǎo)通電流增大。另外，也可以:在所述第7工序中，將η設(shè)為從O開始的整數(shù)，將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為X，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值，將對由氮化硅層和氧化硅層構(gòu)成的柵極絕緣層以氧化硅層的折射率進(jìn)行換算得到的光學(xué)膜厚除以氧化硅層的折射率與激光的波長的乘積值而得到的值設(shè)為Y，所述X以及所述Y滿足下述的式3以及式4或者式5以及式6，式3:0.226 ≤ Y ≤ 0.26式4:-2.90 (X-0.5n) +1.39 ≤ Y ≤—2.90 (Χ_0.5n) +1.97式5:0.340 ≤ Y ≤ 0.543式6:-2.90 (X-0.5n) +1.70≤ Y ≤-2.90 (Χ_0.5n) +2.28。根據(jù)本技術(shù)方案，在柵極絕緣層具有2層構(gòu)造的結(jié)構(gòu)中，包含最大的吸收率在內(nèi)，可以將非晶硅層的凸部及其下方的部分的激光的吸收率設(shè)為例如50%以上。另外，也可以:在所述第6工序中，將所述溝道保護(hù)層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為Z，將k設(shè)為從O開始的整數(shù)，所述溝道保護(hù)層的光學(xué)膜厚是對所述溝道保護(hù)層的膜厚乘以所述溝道保護(hù)層的折射率而得到的值，所述Z滿足下述的式7，式7:0.5X (k+0.3)≤ Z ≤ 0.5Χ (k+0.7)。根據(jù)本技術(shù)方案，溝道保護(hù)層起到激光的反射防止膜的功能，可以使非晶硅的激光吸收率增大。吸收率的增大情況相對于溝道保護(hù)層的膜厚而周期性變動，但吸收率特別增大的范圍使用溝道保護(hù)層的光學(xué)膜厚由式7表示。因此，通過形成滿足式7的溝道保護(hù)層，可以使溝道層的凸部及其下方的激光的吸收效率增大。另外，在所述第6工序中，可以將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為IOOnm以下。在凸部的非晶硅層極厚的情況下，激光在厚度方向透過非晶硅層，在到達(dá)成為電流路徑的柵極絕緣層的正上方之前會衰減。但是，通過將非晶硅層的膜厚設(shè)為IOOnm以下，激光深深侵入非晶硅層，可以結(jié)晶化到成為電流路徑的柵極絕緣層的正上方的非晶硅層。由此，可以使薄膜晶體管的亞閾值擺動(subthreshold swing)特性提高。另外，在所述第6工序中，可以將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚為IOnm以上。在凸部兩側(cè)的部分的非晶硅層極薄的情況下，由非晶硅層吸收的激光的吸收率降低，所以透過了非晶硅層的激光的能量的大部分被投入柵電極，柵電極會損傷。但是，通過將非晶硅層的膜厚設(shè)為IOnm以上，可以防止由過剩的激光引起的柵電極的損傷。另外，在所述第6工序中，可以形成所述下層的非晶硅層的側(cè)面與所述上層的溝道保護(hù)層的側(cè)面在同一平面的所述凸部。另外，也可以:在所述第I工序中，準(zhǔn)備在表面形成有底涂層的所述基板；在所述第2工序中，在所述底涂層上形成所述柵電極。根據(jù)本技術(shù)方案，可以抑制基板中所含的雜質(zhì)向溝道層的侵入。另外，在所述第2工序中，可以形成由包含Mo或者M(jìn)oW的高熔點金屬或者該高熔點金屬的合金構(gòu)成的金屬膜作為所述柵電極。另外，在所述第3工序中，可以形成相對于所述激光的波長消光系數(shù)為0.01以下的膜作為所述柵極絕緣層。根據(jù)本技術(shù)方案，可以抑制由柵極絕緣層進(jìn)行的激光的光吸收，使非晶硅的凸部及其下方的部分的激光的吸收率增大。另外，在所述第3工序中，可以形成氧化硅層作為所述柵極絕緣層。另外，在所述第3工序中，可以形成氮化硅層作為所述柵極絕緣層。另外，在所述第5工序中，可以形成相對于所述激光的波長消光系數(shù)為0.01以下的膜作為所述溝道保護(hù)層。根據(jù)本技術(shù)方案，可以抑制由溝道保護(hù)層進(jìn)行的激光的光吸收，使非晶硅的凸部及其下方的部分的激光的吸收率增大。另外，在所述第5工序中，可以形成氧化硅層作為溝道保護(hù)層。另外，在所述第5工序中，可以形成氮化硅層作為溝道保護(hù)層。另外，在所述第7工序中，所述激光可以是連續(xù)振蕩模式或者模擬連續(xù)振蕩模式的光。另外，在所述第7工序中，所述激光可以是從固體激光裝置發(fā)出的光。另外，在所述第7工序中，所述激光可以是從使用了半導(dǎo)體激光元件的激光裝置發(fā)出的光。另外，在所述第7工序中，所述激光在所述非晶硅層上的照射能量密度的變動可以小于5%。 根據(jù)本技術(shù)方案，可以抑制由激光引起的溝道層的特性的不均一。另外，在所述第7工序中，可以以一定的掃描速度對所述非晶硅層的所述凸部、所述凸部下方的部分以及所述凸部兩側(cè)的部分照射激光。另外，本發(fā)明的一技術(shù)方案所涉及的顯示裝置，具備:液晶面板或者有機EL面板；上述薄膜晶體管；所述薄膜晶體管在所述顯示裝置具備所述液晶面板的情況下使所述液晶面板驅(qū)動，在所述顯示裝置具備所述有機EL面板的情況下使所述有機EL面板驅(qū)動。根據(jù)本技術(shù)方案，可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與優(yōu)異的截止特性并存，使電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱。下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式中的薄膜晶體管及其制造方法以及顯示裝置進(jìn)行說明。(第I實施方式)首先，下面對本發(fā)明的第I實施方式所涉及的薄膜晶體管進(jìn)行說明。圖1是示意性表示本實施方式所涉及的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。該薄膜晶體管是顯示裝置用的溝道保護(hù)型且底柵型的薄膜晶體管，具備:基板100 ;形成于基板100上的柵電極110 ;形成于柵電極110上的柵極絕緣層120 ;形成于柵電極110的上方的柵極絕緣層120上的結(jié)晶硅層131 ;形成于柵極絕緣層120上且結(jié)晶硅層131的兩側(cè)、膜厚比結(jié)晶硅層131的膜厚薄的非晶硅層(非晶硅)130 ;形成于結(jié)晶硅層131上的溝道保護(hù)層140 ;沿著溝道保護(hù)層140的端部的上表面、溝道保護(hù)層140以及結(jié)晶硅層131的側(cè)面以及非晶硅層130的上表面而形成于非晶硅層130的一方的上方的源電極171以及形成于非晶硅層130的另一方的上方的漏電極172。進(jìn)而，具備形成于非晶硅層130與源電極171之間的接觸層162和形成于非晶硅層130與漏電極172之間的接觸層161。接下來，對圖1的薄膜晶體管進(jìn)行詳細(xì)說明。基板100為例如包含石英玻璃、無堿玻璃以及高耐熱性玻璃等玻璃材料的玻璃基板。另外，為了防止玻璃基板中所含的鈉和/或磷等雜質(zhì)侵入結(jié)晶硅層131以及非晶硅層130，也可以使用在表面形成有包含氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOy)或者氮氧化硅膜(SiOyNx)等的底涂層的基板。另外，底涂層在激光退火等高溫?zé)崽幚砉に囍校财鸬绞箤?10的熱影響緩和的作用。底涂層的膜厚例如設(shè)為IOOnm 2000nm左右柵電極110包括耐受硅的熔點溫度的導(dǎo)電性材料或者其合金等的單層構(gòu)造或者多層構(gòu)造，例如通過下述過程形成:將鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、Ta (II),Nb (銀)、Ni(鎳)、鈦(Ti)、鉻(Cr)或者鎢鑰合金(MoW)等形成于基板100上，并將其圖案形成為預(yù)定形狀。柵電極110的膜厚優(yōu)選為30nm以上且300nm以下，更優(yōu)選為50nm以上且IOOnm以下。這是因為，如果柵電極110的膜厚較薄，則柵電極110的透射率會增加，激光的反射容易下降。另一方面，如果柵電極110的膜厚較厚，則柵極絕緣層120的覆蓋度會下降，尤其是在柵電極110的端部柵極絕緣層120會斷裂等，薄膜晶體管的特性容易劣化。結(jié)晶硅層131以及非晶硅層130為形成于柵極絕緣層120上的半導(dǎo)體層，構(gòu)成通過柵電極110的電壓被控制載流子的遷移的溝道層。結(jié)晶硅層131包含多晶硅層等結(jié)晶性的硅層，通過對非晶硅層130的非晶質(zhì)硅的一部分進(jìn)行激光照射而多晶質(zhì)化(也包含微結(jié)晶化)，由此形成。另外，結(jié)晶硅層131也可以設(shè)為具有非結(jié)晶性的硅與結(jié)晶性的硅層的混晶構(gòu)造的硅層。另外，結(jié)晶硅層131所含的晶體的平均粒徑為IOnm以上且I μ m以下。溝道層在表面具有凸部以及平坦部。在溝道層中，從溝道層的底面(結(jié)晶硅層131以及非晶硅層130的底面)到平坦部的表面(非晶硅層130的上表面)的膜厚(平坦部的膜厚)比從溝道層的底面到凸部的上表面(結(jié)晶硅層131的上表面)的膜厚(凸部的膜厚)薄。進(jìn)而，溝道層的凸部位于柵電極110的上方，其兩端位于比柵電極110的兩端靠內(nèi)側(cè)的位置。即，柵電極110的柵極長度(溝道長度)比溝道層的柵極長度方向的長度長。由此，溝道層的凸部的兩側(cè)即溝道層的平坦部成為電荷的移動路徑。柵極絕緣層120包含例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅膜、氧化鋁(A10z)、氧化鉭(TaOw)或者它們的層疊膜等，形成于基板100以及柵電極110上，以便覆蓋基板100上的柵電極110。另外，在溝道層使用結(jié)晶硅，所以優(yōu)選由氧化硅構(gòu)成柵極絕緣層120。這是因為，為了維持TFT的良好的閾值電壓特性，優(yōu)選將溝道層與柵極絕緣層120的界面狀態(tài)設(shè)為良好的狀態(tài)。溝道保護(hù)層140是保護(hù)溝道層的保護(hù)膜，形成于溝道層的凸部的上表面上。溝道保護(hù)層140的側(cè)面與結(jié)晶硅層131的側(cè)面(溝道層的凸部的側(cè)面)在同一平面。溝道保護(hù)層140作為用于在形成一對接觸層161、162時的蝕刻處理時，防止將溝道層蝕刻的溝道蝕刻阻擋(CES)層而起作用。但是，溝道保護(hù)層140的上部通過圖案形成接觸層161以及162時的蝕刻而被蝕刻(未圖示)。溝道保護(hù)層140為以氧化硅和/或氮化硅等無機材料為主成分的無機材料層。另夕卜，溝道保護(hù)層140具有絕緣性，一對接觸層161以及162彼此不電連接。一對接觸層161以及162包括高濃度地含有雜質(zhì)的非晶質(zhì)半導(dǎo)體層或者高濃度地含有雜質(zhì)的多晶半導(dǎo)體層，其一部分夾著溝道保護(hù)層140形成于溝道層的上方，其他部分與溝道層接觸而形成于溝道層上。另外，一對接觸層161以及162隔著預(yù)定的間隔相對配置于溝道保護(hù)層140上。一對接觸層161以及162分別形成為從溝道保護(hù)層140的上表面跨到溝道層的平坦部，形成為覆蓋溝道保護(hù)層140的上表面以及側(cè)面以及溝道層的凸部的側(cè)面以及平坦部的上表面。更具體地，2個接觸層161以及162分別設(shè)置于溝道層的凸部的兩側(cè)，形成于溝道保護(hù)層140的端部的上表面以及側(cè)面、與溝道保護(hù)層140的側(cè)面相連的溝道層的凸部的側(cè)面、以及與溝道層的凸部的側(cè)面相連的溝道層的平坦部的上表面上。一對接觸層161以及162為例如在非晶硅中摻雜有磷(P)作為雜質(zhì)的η型半導(dǎo)體層，是含有l(wèi)X1019[atm/cm3]以上的高濃度雜質(zhì)的η +層。接觸層161以及162各自的膜厚可以設(shè)為例如5nm lOOnm。一對源電極171以及漏電極172沿著溝道保護(hù)層140的端部的上表面以及側(cè)面、與溝道保護(hù)層140的側(cè)面相連的溝道層的凸部的側(cè)面、以及與溝道層的凸部的側(cè)面相連的溝道層的平坦部的上表面而形成。另外，一對源電極171以及漏電極172分離而設(shè)置。一對源電極171以及漏電極172形成于溝道層的上方，分別形成于對應(yīng)的接觸層161或者162上。S卩，源電極171形成于一對接觸層162上，漏電極172形成于接觸層161上。源電極171以及漏電極172分別可以設(shè)為包含導(dǎo)電性材料或者其合金等的單層構(gòu)造或者多層構(gòu)造，例如，通過鋁(Al)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鎢(W)、銀(Ag)、銅(Cu)、鈦(Ti)或者鉻(Cr)等材料構(gòu)成。另外，源電極171以及漏電極172也可以設(shè)為MoW/Al/MoW的三層構(gòu)造。另外，源電極171以及漏電極172的膜厚設(shè)為例如IOOnm 500nm左右。下面，使用圖2對本實施方式所涉及的薄膜晶體管的制造方法進(jìn)行說明。圖2是示意性表示本實施方式所涉及的薄膜晶體管的制造方法中的各工序的構(gòu)成的剖面圖。該薄膜晶體管的制造方法包括:準(zhǔn)備基板100的第I工序；在基板100上形成柵電極110的第2工序；在柵電極110上形成柵極絕緣層120的第3工序；在柵極絕緣層120上形成非晶硅層130的第4工序；在非晶硅層130上形成溝道保護(hù)層140的第5工序；第6工序，通過對非晶硅層130以及溝道保護(hù)層140進(jìn)行加工而形成上層為溝道保護(hù)層140、下層為非晶硅層130的凸部；第7工序，向非晶硅層130的凸部、凸部下方的部分以及凸部兩側(cè)的部分照射激光，將非晶硅層130的凸部以及凸部下方的部分形成為結(jié)晶硅層131，將非晶硅層130的凸部兩側(cè)的部分以原來的非晶硅層130殘留；和第8工序，沿著溝道保護(hù)層140的端部的上表面、溝道保護(hù)層140以及結(jié)晶硅層131的側(cè)面以及非晶硅層130的上表面，在非晶硅層130的一方的上方形成源電極171，在非晶硅層130的另一方的上方形成漏電極172 ;在第7工序中，非晶硅層130對于激光的吸收率中，與溝道保護(hù)層140的下方對應(yīng)的非晶硅層130的凸部以及凸部下方的部分的吸收率比非晶硅層130的凸部兩側(cè)的部分的吸收率大。接下來，對圖2的薄膜晶體管的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，如圖2 (a)所示，作為基板100準(zhǔn)備玻璃基板。另外，在形成柵電極110之前，也可以通過等離子CVD(Chemical Vapor Deposition化學(xué)氣相沉積)等在基板100的表面形成包含氮化硅膜、氧化硅膜以及氮氧化硅膜等的底涂層。底涂層優(yōu)選由1.5 < y < 2.0的氧化硅膜(SiOy)以300nm以上且1500nm以下的膜厚構(gòu)成。更優(yōu)選的底涂層的膜厚范圍為500nm以上且IOOOnm以下。這是由于，如果將底涂層的厚度加厚，則可以降低對基板100的熱負(fù)荷，但如果過厚，則會產(chǎn)生膜剝離和/或裂紋。接下來，如圖2(b)所示，在基板100上形成預(yù)定形狀的柵電極110。例如，在基板100上通過濺射將由包含Mo或者M(jìn)oW的高熔點金屬或者該高熔點金屬的合金構(gòu)成的柵極金屬膜成膜為柵電極110，并使用光刻法以及濕式蝕刻法對柵極金屬膜進(jìn)行圖案形成，由此可以形成預(yù)定形狀的柵電極110。MoW的濕式蝕刻可以使用例如將磷酸(HPO4)、硝酸(ΗΝ03)、醋酸(CH3COOH)以及水以預(yù)定的配比混合而成的藥液來進(jìn)行。另外，當(dāng)在基板100的表面形成有底涂層的情況下，在底涂層上形成柵電極110。接下來，如圖2 (C)所示，覆蓋柵電極110而在基板100以及柵電極110上形成柵極絕緣層120。例如，通過等離子CVD法，在柵電極110上進(jìn)行氧化硅層或者氮化硅層的成膜作為柵極絕緣層120。接下來，如圖2 (d)所示，在柵極絕緣層120上，通過等離子CVD等與柵極絕緣層120的成膜連續(xù)地進(jìn)行包含非晶硅的非晶硅層130的成膜。接下來，如圖2 (e)所示，在非晶硅層130上，通過等離子CVD等進(jìn)行包含氧化硅的溝道保護(hù)層140的成膜。接下來，如圖2 (f)所示，將非晶硅層130以及溝道保護(hù)層140的一部分連續(xù)地蝕刻除去。該除去在將溝道保護(hù)層140除去而非晶硅層130表面露出后也進(jìn)行。因此，在非晶硅層130形成凸部以及平坦部，在凸部上殘留溝道保護(hù)層140。非晶硅層130以及溝道保護(hù)層140的蝕刻連續(xù)地進(jìn)行，即通過自對準(zhǔn)形成凸部，所以形成下層的非晶硅層130的側(cè)面與上層的溝道保護(hù)層140的側(cè)面在同一平面的凸部。接下來，如圖2 (g)所示，通過激光退火法將非晶硅層130形成為結(jié)晶硅層131。具體地，使預(yù)定的激光相對于基板100在一定的方向相對移動，使用激光使非晶硅層130結(jié)晶化而生成結(jié)晶硅層131。更具體地，首先，對所形成的非晶硅層130實施脫氫處理(氫從非晶硅層130逸出的溫度即400°C以上的溫度下的脫氫退火處理)。然后，通過激光退火法將非晶硅層130形成為多晶質(zhì)(包含微晶體)，由此形成結(jié)晶硅層131。此時，激光按照非晶硅層130的一方的平坦部、凸部以及另一方的平坦部的順序?qū)Ψ蔷Ч鑼?30進(jìn)行掃描，但是由于平坦部的膜厚比凸部的膜厚薄，所以平坦部的激光的吸收率較低。因此，在非晶硅層130，凸部及其下方的部分結(jié)晶化而形成結(jié)晶硅層131，但凸部的兩側(cè)的平坦部不結(jié)晶化而以原來的非晶硅層130殘留。結(jié)果，可以僅將非晶硅層130的凸部及其下方的部分選擇性地結(jié)晶化，僅在非晶硅層130的凸部及其下方的部分選擇性地形成結(jié)晶娃層131。
另外，激光的激光光源為可見光區(qū)域的波長的激光。該可見光區(qū)域的波長的激光為約380nm 780nm的波長的激光，優(yōu)選為473nm以上且561nm以下的波長的綠色激光。另夕卜，該可見光區(qū)域的波長的激光優(yōu)選為連續(xù)振蕩模式或者模擬連續(xù)振蕩模式的光。因為，在可見光區(qū)域的波長的激光為連續(xù)振蕩模式或者模擬連續(xù)振蕩模式以外的振蕩模式的脈沖振蕩模式的情況下，會對非晶硅層130不連續(xù)地照射激光，所以無法將非晶硅層130始終保持為熔融狀態(tài)。另外，也包含模擬連續(xù)的振蕩模式的原因是因為，通過在非晶硅層130還沒有冷卻到其熔點以下的期間施加脈沖而再加熱，可以維持其熔融狀態(tài)。因此，模擬連續(xù)振蕩模式的優(yōu)選方式為，可以在非晶硅層130還沒有冷卻到其熔點以下的期間施加脈沖而再加熱，并且可以維持其熔融狀態(tài)。另外，可見光區(qū)域的波長的激光可以是從固體激光裝置發(fā)出的光，也可以是從使用了半導(dǎo)體激光元件的激光裝置發(fā)出的光。哪種都可以高精度控制激光，所以優(yōu)選。進(jìn)而，為了形成沒有結(jié)晶不均的結(jié)晶硅層131，優(yōu)選可見光區(qū)域的波長的激光的照射于非晶硅層130上時的激光在非晶硅層130上的照射能量密度的變動小于5%。通過形成沒有結(jié)晶不均的結(jié)晶硅層131，可以達(dá)到薄膜晶體管的初始設(shè)計特性，另外，可以實現(xiàn)特性的均勻化。另外，在凸部的非晶硅層130極厚的情況下，激光在厚度方向上透過非晶硅層130，在到達(dá)成為電流路徑的柵極絕緣層120的正上方之前會衰減。但是，通過將非晶硅層130的膜厚設(shè)為IOOnm以下，可以使激光深深侵入非晶硅層130，結(jié)晶化到成為電流路徑的柵極絕緣層120的正上方的非晶硅層130。因此，在圖2 (f)的工序中，優(yōu)選將凸部形成為從非晶硅層130的底面到非晶硅層130的凸部的上表面為止的膜厚為IOOnm以下。另外，在非晶硅層130的凸部兩側(cè)的部分的非晶硅層130極薄的情況下，激光的由非晶硅層130吸收的吸收率降低。由此，透過了非晶硅層130的激光的能量的大部分被投入柵電極110，柵電極110會損傷。但是，通過將非晶硅層130的膜厚設(shè)為IOnm以上，可以防止由過剩的激光引起的柵電極的損傷。因此，在圖2 (f)的工序中，優(yōu)選將凸部形成為從非晶硅層130的底面到非晶硅層130的凸部兩側(cè)的部分的上表面為止的膜厚為IOnm以上。另外，為了抑制激光被柵極絕緣層120進(jìn)行光吸收，使非晶硅層130的激光的吸收率增大，在圖2 (c)的工序中，優(yōu)選形成相對于圖2 (g)的激光的波長消光系數(shù)為0.01以下的氧化硅或者氮化硅等的膜作為柵極絕緣層120。另外，為了抑制激光被溝道保護(hù)層140進(jìn)行光吸收，使非晶硅層130的激光的吸收率增大，在圖2 (e)的工序中，優(yōu)選形成相對于圖2 (g)的激光的波長消光系數(shù)為0.01以下的氧化硅或者氮化硅等的膜作為溝道保護(hù)層140。另外，將會聚成線狀的激光向非晶硅層130照射，但照射的方法有例如2種，I種是會聚成線狀的激光的照射位置固定，使載置了形成有非晶硅層130的基板100的工作臺移動的方法，另I種是工作臺固定，激光的照射位置移動的方法。在哪種方法中，都使激光邊相對于非晶硅層130相對移動邊進(jìn)行照射。這樣，照射了激光的非晶硅層130吸收激光的能量，溫度上升而結(jié)晶化，由此成為結(jié)晶硅層131。接下來，如圖2 (h)所示，從溝道保護(hù)層140的上表面跨到非晶硅層130的平坦部，形成要成為接觸層161以及162的接觸層160。具體地，覆蓋溝道保護(hù)層140的上表面以及側(cè)面上、結(jié)晶硅層131的凸部的側(cè)面以及非晶硅層130的平坦部的上表面上，通過例如等離子CVD進(jìn)行包含摻雜有磷等5價元素雜質(zhì)的非晶硅的接觸層160的成膜。
接下來，如圖2 (i)所示，覆蓋接觸層160，形成要成為源電極171以及漏電極172的源漏金屬膜170。例如，通過濺射，進(jìn)行MoW/Al/MoW的三層構(gòu)造的源漏金屬膜170的成膜。接下來，未圖示，但為了形成預(yù)定形狀的源電極171以及漏電極172，在源漏金屬膜170上涂敷抗蝕劑材料，并進(jìn)行曝光以及顯影，形成圖案形成為預(yù)定形狀的抗蝕劑。然后，如圖2 (j)所示，將該抗蝕劑作為掩模而實施蝕刻，對源漏金屬膜170進(jìn)行圖案形成，由此形成預(yù)定形狀的源電極171以及漏電極172。此時，接觸層160作為蝕刻阻擋層而起作用。然后，將源電極171以及漏電極172上的抗蝕劑除去，將源電極171以及漏電極172作為掩模而實施干式蝕刻，由此對接觸層160進(jìn)行圖案形成，并且將溝道層圖案形成為島狀。由此，可以形成預(yù)定形狀的一對接觸層161以及162和島狀的溝道層。下面，使用圖3 圖SC對本實施方式所涉及的薄膜晶體管的特性進(jìn)行說明。圖3是表示使溝道層的結(jié)晶性變化時的薄膜晶體管的電流電壓特性的變化的圖。另外，圖3表示在源極-漏極之間施加12V的電壓的情況下的特性，橫軸表示柵極-源極電壓，縱軸表示源極-漏極電流。在圖1的薄膜晶體管中，溝道層包括非晶硅層130和結(jié)晶硅層131，但在僅由非晶硅層130構(gòu)成溝道層的情況下與僅由結(jié)晶硅層131構(gòu)成溝道層的情況下溝道層呈現(xiàn)不同的特性。即，如圖3所示，在僅由非晶硅層130構(gòu)成溝道層的情況下截止特性較好，但導(dǎo)通特性差。另一方面，在僅由結(jié)晶硅層131構(gòu)成溝道層的情況下，截止特性較差，但導(dǎo)通特性好。圖1的薄膜晶體管利用圖3的由結(jié)晶性的不同引起的特性的變化而使良好的截止特性與導(dǎo)通特性并存。即，將溝道層的溝道保護(hù)層140下方的凸部以及其下方的部分全部作為結(jié)晶硅層131而使導(dǎo)通電流增加，并且將溝道層的凸部兩側(cè)的部分作為非晶硅層130而降低截止電流(泄漏電流)。圖4A是表示在圖2 (g)的工序的激光退火中使非晶硅層130的激光的吸收率和激光的掃描速度變化時的結(jié)晶硅層131的結(jié)晶性的變化的圖。另外，使非晶硅層130的吸收率變化通過使非晶硅層130的膜厚即溝道層的膜厚變化來實現(xiàn)。另外，在圖4A的測定中，使用下述的樣本:激光輸出為60kW/cm2，柵電極110包括膜厚50nm的MoW，柵極絕緣層120包括膜厚120nm的氧化硅。另外，圖4A的“a_Si”表不結(jié)晶娃層131沒有結(jié)晶化為結(jié)晶娃而成為非晶娃，“SPC”表示結(jié)晶硅層131的晶體的平均粒徑為25nm以上且35nm以下左右，“Εχ&.SPC”表示結(jié)晶硅層131的平均粒徑為40nm以上且小于60nm左右，“ρ-Si”表示結(jié)晶硅層131的平均粒徑為60nm以上且Ιμπι以下左右，“abration”表示結(jié)晶硅層131不作為溝道層起作用。如圖4A所示，通過使激光退火的掃描速度以及非晶硅層130的吸收率變化，可以形成不同的結(jié)晶性的硅層。而且，在將掃描速度設(shè)為一定的情況下，在圖2 (f)的工序中，也可以將非晶硅層130的凸部及其下方的部分的激光的吸收率與非晶硅層130的凸部兩側(cè)的部分的激光的吸收率之差設(shè)為1%以上，由此通過I次的激光掃描同時形成非結(jié)晶性的硅層和結(jié)晶性的硅層，可以形成溝道層的凸部的結(jié)晶硅層131和凸部兩側(cè)的非晶硅層130。另外，非晶硅層130的吸收率，通過將溝道保護(hù)層140的結(jié)構(gòu)、膜厚以及光學(xué)常數(shù)、非晶硅層130的膜厚以及光學(xué)常數(shù)、柵極絕緣層120的結(jié)構(gòu)、膜厚以及光學(xué)常數(shù)、進(jìn)而形成基底的柵電極110的金屬材料的光學(xué)常數(shù)作為參數(shù)并考慮了激光的多重干涉的光學(xué)計算來導(dǎo)出。下面，對光學(xué)計算的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4B是用于對非晶硅層130的光吸收率的計算方法進(jìn)行說明的圖。圖4B表示將圖1所示的薄膜晶體管的構(gòu)造模型化而成的多層構(gòu)造的模型構(gòu)造。在圖4B所示的模型構(gòu)造中，具備復(fù)折射率N1的層401、復(fù)折射率N2的層402、復(fù)折射率N3的層403、復(fù)折射率N4的層404和復(fù)折射率N5的層405。在該模型構(gòu)造中，表示將層404、層403、層402以及層401按照該順序?qū)盈B于基板405上。另外，圖中所示的復(fù)折射率Ntl的區(qū)域為模型構(gòu)造的外部，表示激光射入模型構(gòu)造的一側(cè)。該區(qū)域例如為空氣，在該情況下，折射率為I，消光系數(shù)為O?；?05為例如包含透明的玻璃或者石英的絕緣基板，具有例如1.46的折射率，對應(yīng)于圖1所示的基板100。層404由例如折射率3.47、消光系數(shù)3.78的50nm的MoW構(gòu)成，對應(yīng)于圖1所不的柵電極110。層403由例如折射率1.467、消光系數(shù)O的氧化娃構(gòu)成，對應(yīng)于圖1所示的柵極絕緣層120。層402對應(yīng)于例如折射率5.074、消光系數(shù)0.621的非晶娃層130。層401由例如折射率1.467、消光系數(shù)O的氧化娃構(gòu)成,對應(yīng)于圖1所不的溝道保護(hù)層140。如圖4B所不,將對于從外部向?qū)?01入射的光的振幅反射系數(shù)設(shè)為A1,將對于從層401向?qū)?02入射的光的振幅反射系數(shù)設(shè)為r12,將對于從層402向?qū)?03入射的光的振幅反射系數(shù)設(shè)為r23，將對于從層403向?qū)?04入射的光的振幅反射系數(shù)設(shè)為r34。另外，將從外部向?qū)?01入射的光的振幅透射系數(shù)設(shè)為tQ1，將從層401向?qū)?02入射的光的振幅透射系數(shù)設(shè)為t12，將從層402向?qū)?03入射的光的振幅透射系數(shù)設(shè)為t23，將從層403向?qū)?04入射的光的振幅透射系數(shù)設(shè)為t34。進(jìn)而，將形成有與柵電極110對應(yīng)的層404的區(qū)域上方的各層整體的振幅反射系數(shù)分別設(shè)為r01234 (Rl)>r1234 (R2)、r234 (R3)。具體地，將把層404以及層403視為I層時的振幅反射系數(shù)設(shè)為r234 (R3)。同樣，將把層404、層403以及層402視為I層時的振幅反射系數(shù)設(shè)為r1234(R2)，將把層404、層403、層402以及層401視為I層時的振幅反射系數(shù)設(shè)為r01234 (RI)0另外，將第I區(qū)域的各層整體的振幅透射系數(shù)分別設(shè)為^234 (TDa1234 (T2)、t234 (T3)。具體地，將把層404以及層403視為I層時的振幅透射系數(shù)設(shè)為t234 (T3)。同樣，將把層404、層403以及層402視為I層時的振幅透射系數(shù)設(shè)為t1234 (T2)，將把層404、層403、層402以及層401視為I層時的振幅透射系數(shù)設(shè)為^234 (Tl)。并且，第I區(qū)域的各層整體的振幅反射系數(shù)、振幅透射系數(shù)可以由下述的式12 式17表示。[數(shù)學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，具備: 基板； 形成于所述基板上的柵電極； 形成于所述柵電極上的柵極絕緣層； 形成于所述柵電極的上方的所述柵極絕緣層上的結(jié)晶硅層； 形成于所述柵極絕緣層上且所述結(jié)晶硅層的兩側(cè)、膜厚比所述結(jié)晶硅層的膜厚薄的非晶娃層; 形成于所述結(jié)晶硅層上的溝道保護(hù)層；以及 沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述非晶硅層的上表面而形成于所述非晶硅層的一方的上方的源電極以及形成于所述非晶硅層的另一方的上方的漏電極。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管， 所述結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為IOnm以上且I μ m以下。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管， 所述結(jié)晶硅層的側(cè)面與所述溝道保護(hù)層的側(cè)面在同一平面。
4.一種薄膜晶體管，具備: 基板； 形成于所述基板上的柵電極； 形成于所述柵電極上的柵極絕緣層； 形成于所述柵電極的上方的所述柵極絕緣層上的第I結(jié)晶硅層； 形成于所述柵極絕緣層上且所述第I結(jié)晶硅層的兩側(cè)、膜厚比所述第I結(jié)晶硅層的膜厚薄的第2結(jié)晶硅層； 形成于所述第I結(jié)晶硅層上的溝道保護(hù)層；以及 沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述第I結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述第2結(jié)晶硅層的上表面而形成于所述第2結(jié)晶硅層的一方的上方的源電極以及形成于所述第2結(jié)晶硅層的另一方的上方的漏電極； 所述第I結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑比所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑大。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管， 所述第I結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為40nm以上且I μ m以下； 所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為IOnm以上且小于40nm。
6.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管， 所述第I結(jié)晶硅層的側(cè)面與所述溝道保護(hù)層的側(cè)面在同一平面。
7.一種薄膜晶體管的制造方法，包括: 準(zhǔn)備基板的第I工序； 在所述基板上形成柵電極的第2工序； 在所述柵電極上形成柵極絕緣層的第3工序； 在所述柵極絕緣層上形成非晶硅層的第4工序； 在所述非晶硅層上形成溝道保護(hù)層的第5工序；通過對所述非晶硅層以及所述溝道保護(hù)層進(jìn)行加工而形成上層為溝道保護(hù)層、下層為非晶娃層的凸部的第6工序； 對所述非晶硅層的所述凸部、所述凸部下方的部分以及所述凸部兩側(cè)的部分照射激光，使所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分成為結(jié)晶硅層，使所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分以原來的非晶硅層殘留的第7工序；以及 沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述非晶硅層的上表面，在所述非晶硅層的一方的上方形成源電極，在所述非晶硅層的另一方的上方形成漏電極的第8工序； 在所述第7工序中，所述非晶硅層對于所述激光的吸收率中，與所述溝道保護(hù)層的下方對應(yīng)的、所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分的吸收率比所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的吸收率大。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，通過所述激光的照射，形成包含平均粒徑為IOnm以上且I μπι以下的晶體的所述結(jié)晶硅層。
9.如權(quán)利要求7或8所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第 工序中，所述激光的波長為473nm以上且561nm以下。
10.一種薄膜晶體管的制造方法，包括: 準(zhǔn)備基板的第I工序； 在所述基板上形成柵電極的第2工序； 在所述柵電極上形成柵極絕緣層的第3工序； 在所述柵極絕緣層上形成非晶硅層的第4工序； 在所述非晶硅層上形成溝道保護(hù)層的第5工序； 通過對所述非晶硅層以及所述溝道保護(hù)層進(jìn)行加工而形成上層為溝道保護(hù)層、下層為非晶娃層的凸部的第6工序； 對所述非晶硅層的所述凸部、所述凸部下方的部分以及所述凸部兩側(cè)的部分照射激光，使所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分成為第I結(jié)晶硅層，使所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分成為第2結(jié)晶硅層的第7工序；以及 沿著所述溝道保護(hù)層的端部的上表面、所述溝道保護(hù)層以及所述第I結(jié)晶硅層的側(cè)面以及所述第2結(jié)晶硅層的上表面，在所述第2結(jié)晶硅層的一方的上方形成源電極，在所述第2結(jié)晶硅層的另一方的上方形成漏電極的第8工序； 在所述弟7工序中， 所述非晶硅層對于所述激光的吸收率中，與所述溝道保護(hù)層的下方對應(yīng)的、所述非晶硅層的所述凸部以及所述凸部下方的部分的吸收率比所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的吸收率大， 形成包含平均粒徑比所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑大的晶體的所述第I結(jié)晶娃層。
11.如權(quán)利要求10所述 的薄膜晶體管的制造方法， 所述第I結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為40nm以上且I μ m以下； 所述第2結(jié)晶硅層所含的晶體的平均粒徑為IOnm以上且小于40nm。
12.如權(quán)利要求10或11所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第 工序中，所述激光的波長為473nm以上且561nm以下。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光的波長為473nm ； 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄13nm以上。
14.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光的波長為532nm ； 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄15nm以上。
15.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光的波長為561nm ； 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄16nm以上。
16.如權(quán)利要求10 15中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述非晶硅層的所述凸部及其下方的部分的所述激光的吸收率與所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的所述激光的吸收率之差為3%以上。
17.如權(quán)利要求9或12所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光的波長為473nm ； 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄4nm以上。
18.如權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚大于Onm且為27nm以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為35nm以上。
19.如權(quán)利要求9或12所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光的波長為532nm ； 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄5nm以上。
20.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚 大于Onm且為30nm以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為40nm以上。
21.如權(quán)利要求9或12所述的薄膜晶體管的制造方法，在所述第I工序中，所述激光的波長為561nm ； 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚比從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚薄5nm以上。
22.如權(quán)利要求21所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚大于Onm且為32nm以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為42nm以上。
23.如權(quán)利要求7 22中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述弟7工序中， 所述非晶硅層的所述凸部及其下方的部分的所述激光的吸收率為30%以上； 所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的所述激光的吸收率為20%以下。
24.如權(quán)利要求7 23中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述弟7工序中， 將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值為0.286以下，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值 ； 將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值為0.381以上，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值。
25.如權(quán)利要求7 24中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中， 將I以及m設(shè)為從O開始的整數(shù)， 將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為X，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值， 將所述柵極絕緣層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為Y，所述柵極絕緣層的光學(xué)膜厚是對所述柵極絕緣層的膜厚乘以所述柵極絕緣層的折射率而得到的值， 所述X以及所述Y滿足下述的式I以及式2，式1:0.50m ^ Y ^ 0.40+0.50m式 2:-4.00 (X-0.501)+1.92+0.50m ^ Y ^ -4.00 (X_0.501)+2.68+0.50m。
26.如權(quán)利要求7 24中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第3工序中，形成包括氮化硅層和形成于所述氮化硅層上的氧化硅層的所述柵極絕緣層。
27.如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管的制造方法，所述柵極絕緣層由所述氮化硅層以及所述氧化硅層構(gòu)成的串聯(lián)電容器所具有的靜電電容與膜厚IOOnm以上且140nm以下的單層氧化硅層的靜電電容相等的膜厚形成。
28.如權(quán)利要求26或27所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中， 將η設(shè)為從O開始的整數(shù)， 將從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為X，從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的所述非晶硅層的光學(xué)膜厚是對從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚乘以所述非晶硅層的折射率而得到的值， 將對由氮化硅層和氧化硅層構(gòu)成的柵極絕緣層以氧化硅層的折射率進(jìn)行換算得到的光學(xué)膜厚除以氧化硅層的折射率與激光的波長的乘積值而得到的值設(shè)為Y， 所述X以及所述Y滿足下述的式3以及式4或者式5以及式6，式 3:0.226 ^ Y ^ 0.26式 4:-2.90 (X-0.5n) +1.39 ≤ Y ≤-2.90 (Χ_0.5n) +1.97式 5:0.340 ^ Y ^ 0.543式 6:-2.90 (X-0.5n) +1.70 ≤ Y ≤-2.90 (Χ_0.5n) +2.28。
29.如權(quán)利要求7 28中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中， 將所述溝道保護(hù)層的光學(xué)膜厚除以所述激光的波長而得到的值設(shè)為Z，將k設(shè)為從O開始的整數(shù)，所述溝道保護(hù)層的光學(xué)膜厚是對所述溝道保護(hù)層的膜厚乘以所述溝道保護(hù)層的折射率而得到的值， 所述Z滿足下述的式7，式 7:0.5X (k+0.3)≤ Z ≤ 0.5Χ (k+0.7)。
30.如權(quán)利要求7 29中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部的上表面的膜厚為IOOnm以下。
31.如權(quán)利要求7 30中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中，將所述凸部形成為從所述非晶硅層的底面到所述非晶硅層的所述凸部兩側(cè)的部分的上表面的膜厚為IOnm以上。
32.如權(quán)利要求7 31中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第6工序中，形成所述下層的非晶硅層的側(cè)面與所述上層的溝道保護(hù)層的側(cè)面在同一平面的所述凸部。
33.如權(quán)利要求7 32中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第I工序中，準(zhǔn)備在表面形成有底涂層的所述基板； 在所述第2工序中，在所述底涂層上形成所述柵電極。
34.如權(quán)利要求7 33中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第2工序中，形成由包含Mo或者M(jìn)oW的高熔點金屬或者該高熔點金屬的合金構(gòu)成的金屬膜作為所述柵電極。
35.如權(quán)利要求7 34中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法，在所述第3工序中，形成相對于所述激光的波長消光系數(shù)為0.0l以下的膜作為所述柵極絕緣層。
36.如權(quán)利要求7 35中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第3工序中，形成氧化硅層作為所述柵極絕緣層。
37.如權(quán)利要求7 35中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第3工序中，形成氮化硅層作為所述柵極絕緣層。
38.如權(quán)利要求7 37中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第5工序中，形成相對于所述激光的波長消光系數(shù)為0.01以下的膜作為所述溝道保護(hù)層。
39.如權(quán)利要求38所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第5工序中，形成氧化硅層作為溝道保護(hù)層。
40.如權(quán)利要求38所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第5工序中，形成氮化硅層作為溝道保護(hù)層。
41.如權(quán)利要求7 40中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光是連續(xù)振蕩模式或者模擬連續(xù)振蕩模式的光。
42.如權(quán)利要求7 40中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光是從固體激光裝置發(fā)出的光。
43.如權(quán)利要求7 40中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光是從使用了半導(dǎo)體激光元件的激光裝置發(fā)出的光。
44.如權(quán)利要求7 43中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，所述激光在所述非晶硅層上的照射能量密度的變動小于5%。
45.如權(quán)利要求7 44中的任意一項所述的薄膜晶體管的制造方法， 在所述第7工序中，以一定的掃描速度對所述非晶硅層的所述凸部、所述凸部下方的部分以及所述凸部兩側(cè)的部分照射激光。
46.一種顯不裝置，具備: 液晶面板或者有機EL面板； 權(quán)利要求1 6中的任意一項所述的薄膜晶體管； 所述薄膜晶體管在所述顯示裝置具備所述液晶面板的情況下使所述液晶面板驅(qū)動，在所述顯示裝置具備所述有機EL面板的情況下使所述有機EL面板驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明的薄膜晶體管的目的在于提供可以使優(yōu)異的導(dǎo)通特性與優(yōu)異的截止特性并存、電特性相對于源電極以及漏電極的調(diào)換成為對稱的薄膜晶體管，具備基板(100)；柵電極(110)；柵極絕緣層(120)；形成于柵電極(110)的上方的柵極絕緣層(120)上的結(jié)晶硅層(131)；形成于柵極絕緣層(120)上且結(jié)晶硅層(131)的兩側(cè)、膜厚比結(jié)晶硅層(131)的膜厚薄的非晶硅層(130)；形成于結(jié)晶硅層(131)上的溝道保護(hù)層(140)；源電極(171)以及漏電極(172)。
文檔編號H01L29/786GK103081078SQ201180040719
公開日2013年5月1日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者林宏, 川島孝啟, 河內(nèi)玄士朗 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社, 松下液晶顯示器株式會社