薄膜晶體管及電子設備的制作方法

專利名稱：薄膜晶體管及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括半導體層的薄膜晶體管，及使用該薄膜晶體管的電子設備。
背景技術：
近年來，薄膜晶體管(TFT)已被用作各種電子設備的開關器件等。關于這種TFT， 眾所周知的是使用無機半導體材料來形成半導體層(溝道層)的無機TFT以及使用有機半導體材料來形成半導體層(溝道層)的有機TFT。
TFT包括柵電極；通過其間的柵極絕緣層與該柵電極分離的半導體層；以及與該半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極。
為了實現高性能的TFT，需要保證柵電極與源電極之間以及柵電極與漏電極之間的絕緣性。這是因為如果泄漏電流在柵電極與源電極之間以及在柵電極與漏電極之間流動，TFT的性能就會惡化。
因此，已對提高柵電極與源電極之間以及柵電極與漏電極之間的絕緣性進行了多方面考慮。具體而言，提出了使用具有烷基和硅烷基的有機材料作為用于形成柵極絕緣層的材料的替代(例如，參見公開號為2006-216938的日本未審查專利申請)。此外，提出了對柵極絕緣層進行表面改性(例如，參見公開號為2007-194360的日本未審查專利申請)。另外，為了提高用于形成柵極絕緣層的材料和用于·形成半導體層的材料之間的兼容性，提出了利用大氣壓等離子體方法形成柵極絕緣層(例如，參見公開號為2004-103638的日本未審查專利申請)。發明內容
雖然過去已提出了提高柵電極和源電極之間以及柵電極和漏電極之間的絕緣性的方法，但從可行性角度來看仍存在改進的空間。這是因為使用用于形成柵極絕緣層的新材料不包括使用任何現有材料，這縮小了材料的選擇范圍。出于別的原因，對柵極絕緣層進行表面改性使TFT的制造工藝變得復雜，同時導致了重復性的問題。
需要提供一種很容易實現性能改進的薄膜晶體管及電子設備。
根據本發明的實施方式，提供一種薄膜晶體管，包括柵電極；隔著分離絕緣層與柵電極分離的半導體層；以及與半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極。在源電極和漏電極之間，在柵電極不與源電極和漏電極重疊的第一區域的分離絕緣層的厚度小于在柵電極與源電極和漏電極中的一個或兩者重疊的第二區域的分離絕緣層的厚度。
此外，根據本發明的實施方式，提供一種具有薄膜晶體管的電子設備，該薄膜晶體管包括柵電極；隔著分離絕緣層與柵電極分離的半導體層；以及與半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極。在源電極和漏電極之間，在柵電極不與源電極和漏電極重疊的第一區域的分離絕緣層的厚度小于在柵電極與源電極和漏電極中的一個或者兩者重疊的第二區域的分離絕緣層的厚度。
在根據本發明實施方式的薄膜晶體管或電子設備中，半導體層通過其間的分離絕緣層與柵電極分離，且分離絕緣層在第一區域的厚度小于分離絕緣層在第二區域的厚度。 這使得很容易實現薄膜晶體管及電子設備的性能改進。
應理解，上述一般性描述和下列詳細描述都是示例性的，其旨在對所要求保護的技術進行進一步闡述。


為了提供對本發明的進一步理解，說明書包含附圖，并且將附圖并入說明書從而構成說明書的一部分。附圖示出了實施方式，并且與本說明書一起用來闡述本發明的原理。
圖1A和圖1B分別是示出了根據本發明實施方式的薄膜晶體管的構造的平面圖和剖視圖。圖2是示出了根據第一比較例的薄膜晶體管的構造的剖視圖。圖3是示出了根據第二比較例的薄膜晶體管的構造的剖視圖。圖4是示出了薄膜晶體管的第一變型例的構造的剖視圖。圖5是示出了薄膜晶體管的第二變型例的構造的剖視圖。圖6是示出了薄膜晶體管的第三變型例的構造的剖視圖。圖7是示出了薄膜晶體管的第四變型例的構造的剖視圖。圖8是示出了薄膜晶體管的第五變型例的構造的剖視圖。
圖9是示出了作為薄膜晶體管的應用例的液晶顯示器的構造的剖視圖。圖10是圖9中所不的液晶顯不器的電路圖。圖11是示出了作為薄膜晶體管的應用例的有機電致發光(EL)顯示器的構造的剖


視圖。
圖12是圖11中所示的有機EL顯示器的電路圖。圖13是示出了作為薄膜晶體管的應用例的電子紙顯示器的構造的剖視圖。
具體實施方式
在下文中，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。應注意的是，按照以下順序進行描述。
1.薄膜晶體管
2.變型例
3.薄膜晶體管的應用例(電子設備)
3-1.液晶顯示器
3-2.有機EL顯示器
3-3.電子紙顯示器
(1.薄膜晶體管)
首先，對根據本發明實施方式的薄膜晶體管的構造進行描述。圖1A示出了薄膜晶體管的平面構造，圖1B示出了橫截面構造，且圖1B中所示的橫截面表面是沿圖1A中所示的B-B線的橫截面表面。應注意的是，圖1A僅僅示出了圖1B中所示的薄膜晶體管的一部分組件，圖1B根據圖1A按照比例大小變化而來，以闡明薄膜晶體管的構造特征。
這里描述的薄膜晶體管是包括半導體層5作為溝道層的TFT。在支撐基板I上，TFT例如包括階形絕緣層2、柵電極3、柵極絕緣層4、半導體層5、源電極6以及漏電極7。
換句話說，圖1A和圖1B中所示的TFT是底部柵極/頂部接觸型，其中，柵電極3設置在半導體層5的底側，源電極6和漏電極7設置在半導體層5的頂側。應注意的是，“頂側”是遠離支撐基板I的一側，“底側”是靠近支撐基板I的一側。
在下文中，如圖1B所示，在源電極6和漏電極7之間，柵電極3和源電極6不相互重疊的區域，以及柵電極3和漏電極7不相互重疊的區域被定義為“非重疊區域Rl (第一區域)”。此外，柵電極3和源電極6相互重疊的區域，以及柵電極3和漏電極7相互重疊的區域被定義為“重疊區域R2 (第二區域)”。存在或不存在本文所定義的“重疊”是指當從上方(圖1A中的空間的上側)觀察TFT時形成有源電極6的區域和形成有漏電極7的區域是否與形成有柵電極3的區域重疊。
支撐基板I例如由任何一種或多種塑料材料、金屬材料或無機材料構成。
塑料材料的實例包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯酚 (PVP)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亞胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚二醚酮(PEEK)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚苯硫醚(PPS)及三醋酸纖維素 (TAC)。金屬材料的實例包括鋁(Al )、鎳(Ni )或不銹鋼。無機材料的實例包括硅(Si )、氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧化鋁(AlOx)及其他金屬氧化物。應注意的是，氧化硅包括玻璃、石英及旋涂式玻璃層(S0G)。
支撐基板I可以是具有剛性的基板，諸如晶片，或可以是具有柔性的膜或箔。可替換地，可以在支撐基板I的前表面的至少一部分上設置包括具有規定功能的單層、兩層或兩層以上的各種層。這種層的實例包括確保粘附性的緩沖層，以及防止氣體泄出的阻氣層。
應注意的是，支撐基板I可以是單層或可以具有多層結構。就多層結構而言，對由上述各種材料構成的兩 層或兩層以上進行層壓。這種單層或多層結構對于階形絕緣層2、柵電極3、柵極絕緣層4、半導體層5、源電極6、漏電極7及下文將描述的其他組件同樣是所允許的。
階形絕緣層2選擇性地形成在支撐基板I上，更具體地，至少設置在非重疊區域Rl 中。然而，重疊區域R2被排除在形成有階形絕緣層2的區域之外。階形絕緣層2使柵電極 3與所有的半導體層5、源電極6和漏電極7之間的距離(即，將半導體層5等與柵電極3分離的分離絕緣層的厚度)發生變化。下文將對該分離絕緣層進行詳述。此外，階形絕緣層 2例如包括任何一種或多種無機絕緣材料或有機絕緣材料。無機絕緣材料的實例包括氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鈦(TiO2)、氧化鉿(HfOx)及鈦酸鋇(BaTiO3)。有機絕緣材料的實例包括聚乙烯酚(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、環氧樹脂、苯并環丁烯(BCB)、氟碳樹脂、光敏聚酰亞胺、光敏酚醛環氧樹脂及聚對二甲苯。
應注意的是，雖然圖1B示出了階形絕緣層2的橫截面表面呈梯形或大致梯形的情況，但其橫截面表面不特別限于這種形狀，任何其他形狀(例如矩形)是可以適用的。
柵電極3被形成為覆蓋設置在非重疊區域Rl的階形絕緣層2和重疊區域R2 (支撐基板I)。因此，在非重疊區域R1，柵電極3位于階形絕緣層2和柵極絕緣層4之間。柵電極3例如包括任何一種或多種金屬材料、無機導電材料、有機導電材料或碳材料。
金屬材料的實例包括鋁、銅(Cu)、鑰(Mo)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳、鈀(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、鎢(W)、鉭(Ta)及包含任何這些金屬元素中的合金。無機導電材料的實例包括氧化銦(In2O3)、氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)及氧化鋅(ZnO)。有機導電材料的實例包括聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)、聚磺苯乙烯(PSS)及聚苯胺(PANI)。碳材料的實例包括石墨。應注意的是，柵電極3例如可以是使用諸如PED0T/PSS材料的多層。
因為形成在柵電極3上，所以柵極絕緣層4位于柵電極3與所有的半導體層5、源電極6和漏電極7之間。例如，柵極絕緣層4包含與階形絕緣層2相同的材料。優選地，柵極絕緣層4在靠近半導體層5那一側的前表面(上表面)盡可能是平坦的。這是因為柵極絕緣層4的前表面平整度對半導體層5的電氣特性產生影響。更具體地，當柵極絕緣層4的前表面是平坦表面時，半導體層5也很容易以平坦狀態形成在柵極絕緣層4上。這提高了半導體分子在半導體層5中的取向性，從而穩定電氣特性。
首先，對柵極絕緣層4來說，優選地是包含有機絕緣材料。這是因為柵極絕緣層4 是通過涂敷溶液而形成的，有機絕緣材料在該溶液中分散或溶解在有機溶劑中，從而由于涂敷溶液時的平整(平坦化)作用使柵極絕緣層4的前表面平坦化變得容易。
形成在柵極絕緣層4上的半導體層5可以是無機半導體層或有機半導體層。
無機半導體層例如包括任何一種或多種無機半導體材料，諸如硅。此外，無機半導體材料也可以是將摻雜物加入ZnO、In2O3等中的透明氧化物。
例如，有機半導體層包括任何一種或多種下列有機半導體材料(I)聚吡咯、(2) 聚噻吩、(3)異苯并噻吩，諸如聚異苯并噻吩、(4)噻吩乙烯撐，諸如聚噻吩乙烯撐，(5)聚對苯乙烯撐，諸如聚對苯乙炔、(6)聚苯胺、(7)聚乙炔、(8)聚二乙炔、(9)聚奧、(10)聚芘、(11)聚咔唑、(12)聚硒酚、(13)聚呋喃、(14)聚對亞苯、(15)聚吲哚、(16)聚噠嗪、(17)并苯，諸如并四苯、并五苯、并六苯、并七苯、二苯并五苯、四苯并五苯、芘、二苯并芘、窟、茈、六苯并苯、三萘嵌二苯、卵苯、四萘嵌三苯及循環蒽，(18)衍生物，諸如三苯二 噁嗪、三苯二噻嗪、并六苯_6，15-醌，其中并苯基中含有的一部分碳用諸如氮(N)、硫(S)或氧(O)等原子或包括羰基的官能團取代，(19)高分子材料及多環稠合物，諸如聚乙烯咔唑、聚苯硫醚或聚乙烯撐硫化物、(20)具有與上述高分子材料的重復單元相同的重復單元的低聚物、(21)金屬酞菁，諸如銅酞菁、(22)四硫富瓦烯、(23)四硫并戊烯、(24)萘-1，4，5,8-四羧酸二酰亞胺、 N，N’ -雙(4-三氟甲基苯偶酰)萘-1，4，5，8-四羧酸二酰亞胺以及N，N’ - 二(1H，IH-全氟辛基)、N，N’ -雙(1H, IH-全氟丁基)、N，N’ - 二辛基萘-1, 4，5，8-四羧酸二酰亞胺衍生物、(25)萘-四羧酸二酰亞胺，諸如萘_2，3，6，7-四羧酸二酰亞胺、(26)如以蒽-四羧酸二酰亞胺基(諸如蒽_2，3，6，7-四羧酸二酰亞胺)為代表的四羧酸二酰亞胺稠環、(27)富勒烯， 諸如C6(1、C7(1、C76、C78及C84、(28)碳納米管，諸如單壁碳納米管(SWNT)、(29)染料，諸如部花菁染料和半菁染料以及(30)迫咕噸并咕噸化合物，諸如2，9- 二萘基-迫咕噸并咕噸。
除這些材料之外，有機半導體材料還可以是一系列上述材料的衍生物。該衍生物是一種具有被引入上述材料的一個或多個取代基的材料，且該取代基的類型和引入位置是任意的。
半導體層5上的位于非重疊區域Rl的部分是基本上有利于電氣特性的部分(所謂的溝道部分)。
源電極6和漏電極7彼此分離地形成為在半導體層5上，且每一個包含的材料例如與用于柵電極3的材料相同。
如上，半導體層5通過其間的分離絕緣層與柵電極3分離。由于柵電極3位于階形絕緣層2和柵極絕緣層4之間，因此分離絕緣層在這種情況下是柵極絕緣層4。換句話說，分離絕緣層的厚度用柵極絕緣層4的厚度表示。將半導體層5和柵電極3分開的柵極絕緣層4的厚度不是固定的，而是根據位置發生變化。
具體而言，如圖1B所示，階形絕緣層2至少形成在支撐基板I的前表面的非重疊區域Rl上，且柵電極3覆蓋非重疊區域Rl的階形絕緣層2以及重疊區域R2(支撐基板I)。 因此，柵電極3中形成在階形絕緣層2上的部分比形成在支撐基板I上的部分更靠近半導體層5。同時，在靠近半導體層5那一側的柵極絕緣層4的前表面幾乎是平坦的。因此，通過利用由于存在或不存在階形絕緣層2而造成的階梯，使柵極絕緣層4在非重疊區域Rl的厚度Tl小于柵極絕緣層4在重疊區域R2的厚度T2。
厚度Tl小于厚度T2的原因如下由于柵電極3和半導體層5之間的距離在非重疊區域Rl變小，因此彼此更靠近。這使得很難減少開啟(ON)電流。另一方面，由于柵電極 3和源電極6之間的距離，以及柵電極3和漏電極7之間的距離在重疊區域R2變大，因此彼此遠離。這降低了任何泄漏電流在柵電極3和源電極6之間、以及在柵電極3和漏電極 7之間流動的可能性。
針對柵極絕緣層4在非重疊區域Rl的厚度Tl與柵極絕緣層4在重疊區域R2的厚度T2之間的大小關系，考慮了三種情況。第一，柵電極3和源電極6在非重疊區域Rl的厚度Tl可以小于柵電極3和源電極6在重疊區域R2的厚度T2，且可以小于柵電極3和漏電極7在重疊區域R2的厚度T2。第二，柵電極3和源電極6在非重疊區域Rl的厚度Tl可以小于柵電極3和源電極6在重疊區域R2的厚度T2，同時可以 幾乎等于柵電極3和漏電極 7在重疊區域R2的厚度T2。第三，柵電極3和源電極6在非重疊區域Rl的厚度Tl可以幾乎等于柵電極3和源電極6在重疊區域R2的厚度T2，同時可以小于柵電極3和漏電極7在重疊區域R2的厚度T2。這是因為如果只在一個位置中存在厚度Tl小于厚度T2，就可取得上述效益。首先，優選第一種情況。這是因為進一步減少了發生泄漏電流的可能性，確保了增強的有利影響。
應注意的是，并不特別限制源電極6和漏電極7的形狀(平面形狀)。在這種情況下，例如，如圖1A所示，源電極6包括具有在一端側分叉的多個分支部6A的梳狀部6B，類似地，漏電極7還包括具有多個分叉的分支部7A的梳狀部7B。因此，源電極6和漏電極7被設置成在梳狀部6B和7B處彼此嚙合。“彼此嚙合”指的是漏電極7的每一個分支部7A進入設置在源電極6上的分支部6A之間的每個空間，而源電極6的每一個分支部6A進入設置在漏電極7的分支部7A之間的每個空間。
在這種情況下，例如，如圖1B所示，柵電極3至少被設置為位于源電極6和漏電極 7彼此嚙合的區域上的完整膜。換句話說，柵電極3不被形成為針對源電極6和漏電極7之間的每個溝道區域(非重疊區域Rl)進行劃分，而是形成在包括多個溝道區域的區域的整個范圍。如果柵電極3以此方式被形成為在包括多個溝道區域的區域上的完整膜，完整膜的柵電極3就可以被形成為劃分為多個區域。在這種情況下，通過使柵極絕緣層4的厚度Tl 和T2不同，即便柵電極3被形成為完整膜也可以獲得上述效益。
應注意的是，可以僅源電極6或漏電極7之一具有梳狀。更具體地，例如，源電極 6具有梳狀部6B，而漏電極7可以呈現非分支狀(直線狀)。在這種情況下，漏電極7的一端可以進入設置在源電極6的分支部6A之間的每個空間，從而確保源電極6和漏電極7彼此嚙合。同樣在此情況下，可以實現類似的有利效果。當然，漏電極7具有梳狀部7B，而源電極6可以呈非分支狀。
接下來，參照圖1對制造上述TFT的方法進行說明。應注意的是，已經對用于形成 TFT的每個組件的材料進行了詳細說明，因此下文給出了此類材料的實例。
制造TFT時，首先，在由塑料膜(諸如聚酰亞胺)制成的支撐基板I上選擇性地形成了階形絕緣層2。在這種情況下，例如，通過在支撐基板I的前表面上涂敷光刻膠來形成光刻膠膜(圖中未示出)，然后利用光刻法等使光刻膠膜圖案化(曝光和顯影)。作為光刻膠的一個實例，可以使用由東京Ohka有限公司制造的TELP-P003PM。此外，使形成階形絕緣層2 的位置對準以便形成在非重疊區域Rl上，而非形成在重疊區域R2上。
應注意的是，在形成階形絕緣層2的過程中，例如，利用無機絕緣材料或有機絕緣材料對膜進行沉積以覆蓋支撐基板I的前表面，此后，利用除光刻法之外的方法進行圖案化處理。該圖案化方法的實例包括干式蝕刻法。可替換地，可以利用噴墨法、絲網印刷法、 平板印刷法或凹版印刷法、納米壓印法等形成階形絕緣層2。
隨后，柵電極3被形成為覆蓋非重疊區域Rl的階形絕緣層2以及在其周圍區域內的、重疊區域R2的支撐基板I。在這種情況下，例如，金屬材料層(圖中未示出)被形成為覆蓋階形絕緣層2和支撐基板1，然后對金屬材料層進行圖案化處理。
形成金屬材料層的材料的實例包括鋁等，形成這種層的方法的實例包括濺射法以及氣相生長法，諸如氣相沉積法和化學氣相沉積(CVD)法。此外，對金屬材料層進行圖案化處理的方法(例如)是蝕刻法等。該蝕刻法可以是干式蝕刻法，諸如離子研磨法和反應離子蝕刻(RIE)法或濕式蝕刻法。
應注意的是，在對金屬材料層進行圖案化處理的過程中，光刻法或紫外光刻法可以一起使用。在這種情況下，例如，將光刻膠涂敷在金屬材料層的前表面上以便形成光刻膠膜，利用光刻法等對該膜進行圖案化處理，然后使用光刻膠膜為掩膜對金屬材料層進行蝕刻。可 替換地，金屬膜等可以替代光刻膠膜用作掩膜。
接下來，柵極絕緣層4被形成為覆蓋柵電極3。在這種情況下，例如，制備將PVP溶解在任意有機溶劑中的溶液，然后涂敷并干燥該溶液。此涂敷法的實例包括旋涂法、氣刀涂敷法、刮刀涂敷法、棒式涂敷法、刀式涂敷法、擠壓涂敷法、逆轉輥涂敷法、轉送輥涂敷法、凹印涂敷法、吻合式涂敷法、鑄涂法、噴涂法、裂縫涂敷法、壓延涂敷法、浸潰法等。在這種情況下，進行加熱從而適當提高干燥速度。
在形成柵極絕緣層4的過程中，由于具有流動性的溶液的前表面在涂敷過程中或在涂敷之后進行了整平處理，因此即便底層的前表面由于存在階形絕緣層2的緣故而具有不平坦形狀，柵極絕緣層4的前表面也被平坦化。結果是，在形成柵極絕緣層4時，柵極絕緣層4在非重疊區域Rl的厚度Tl變得小于柵極絕緣層4在重疊區域R2的厚度T2。
應注意的是，可以利用與形成金屬材料層的方法相同的方法來形成柵極絕緣層4， 該方法用于形成柵電極3。在這種情況下，可以適當對柵極絕緣層4的前表面進行平坦化處理以使如上所述，厚度Tl小于厚度T2。平坦化方法(例如)是蝕刻法或拋光法等。
隨后，半導體層5形成在柵極絕緣層4上。用于形成作為半導體層5的有機半導體層的材料例如是并五苯等。此外，形成半導體層5的方法的實例包括(I)氣相生長法，諸如電阻加熱汽相沉積法、濺射法、汽相沉積法及CVD法，以及(2)涂敷法，諸如旋涂法、氣刀涂敷法、刮刀涂敷法、棒式涂敷法、刀式涂敷法、擠壓涂敷法、逆轉輥涂敷法、轉送輥涂敷法、 凹印涂敷法、吻合式涂敷法、鑄涂法、噴涂法、裂縫涂敷法、壓延涂敷法、浸潰法等。根據用于形成半導體層5的材料的要求來適當選擇這些成形法。應注意的是，雖然例如大致為50nm， 但不特別限制半導體層5的厚度。
在形成半導體層5的過程中，在平坦的柵極絕緣層4上形成半導體層5，因此同樣在平坦狀態下形成半導體層5。
最后，在半導體層5上形成彼此分離的源電極6和漏電極7。在這種情況下，例如， 金屬材料層(圖中未示出)被形成為至少覆蓋半導體層5的前表面，然后對金屬材料層進行圖案化處理。
用于形成金屬材料層的材料例如是金或類似物，用于形成這種層的方法例如與用于形成柵電極3的方法相同。然而，優選對半導體層5產生較少損壞的濕式蝕刻法作為金屬材料層的圖案化方法。
在該TFT中，半導體層5通過其間的分離絕緣層(柵極絕緣層4)與柵電極3分離。 此外，柵極絕緣層4在非重疊區域Rl的厚度Tl小于柵極絕緣層4在重疊區域R2的厚度 T2。出于下文給出的原因，這樣便可以很容易地實現TFT的性能改進。
示出了比較例中TFT的構造的圖2和圖3都示出了對應于圖1B的橫截面結構。比較例中的TFT未設置階形絕緣層2，除柵極絕緣層4在非重疊區域Rl的厚度T3與柵極絕緣層4在重疊區域R2的厚度T4相同之外，其構造與圖1A和圖1B中所示的TFT的構造相同。 應注意的是，圖2中的厚度T3和T4中的每一個等于Tl，同時圖3中的厚度T3和T4中的每一個等于T2。
在圖2中所示的比較例中，由于半導體層5在非重疊區域Rl接近柵電極3，因此開電流增加，然而源電極6和漏電極7也在重疊區域R2接近柵電極3，因此泄漏電流很有可能在這些電極之間流動。此外，在圖3中所示的比較例中，由于源電極6和漏電極7在重疊區域R2處遠離柵電極3，因此泄漏電·流不太可能在這些電極之間流動。另一方面，由于半導體層5在非重疊區域Rl處遠離柵電極3，因此開電流減少。
相反，在如圖1A和圖1B所示的本發明的實施方式中，如上所述，由于源電極6和漏電極7在重疊區域R2遠離柵電極3，泄漏電流不太可能在這些電極之間流動。此外，由于半導體層在非重疊區域Rl接近柵電極3，因此開電流增加。另外，可以使用現有材料作為用于形成柵極絕緣層4的材料，且在不使用諸如表面改性的復雜方法的情況下，可以很容易獲得上述效益。這樣便可以很容易地實現TFT的性能改進。
尤其是，如果階形絕緣層2只形成在非重疊區域Rl，就可以利用由于階形絕緣層2 存在與否而造成的階梯很容易地使厚度Tl小于厚度T2。在這種情況下，如果在靠近半導體層5那一側的柵極絕緣層4的前表面是平坦的，就可以利用階形絕緣層2毫無疑問地使厚度Tl小于厚度T2。另外，當半導體層5是有機半導體層時，如果半導體層5是平坦的，就提高了有機半導體分子的取向性，從而進一步增強TFT的性能。
(2.變型例)
[TFT 的類型]
雖然TFT的類型不限于此類型，但圖1B示出了底部柵極/頂部接觸型TFT。例如，TFT可以是圖4中所示的底部柵極/底部接觸型，圖5中所示的頂部柵極/頂部接觸型，或圖6中所示的頂部柵極/底部接觸型。除一系列組件的層疊順序不同之外，這些TFT的構造和制造方法與如圖1A和圖1B所示的TFT的構造和制造方法相同。
如圖4所示，底部柵極/底部接觸型TFT在支撐基板I上依次包括階形絕緣層2、 柵電極3、柵極絕緣層4、源電極6及漏電極7，以及半導體層5。使該TFT中的厚度Tl和T2 不同的分離絕緣層是柵極絕緣層4，如與底部柵極/頂部接觸型一樣。因此，分離絕緣層的厚度用柵極絕緣層4的厚度表示。
如圖5所示，頂部柵極/頂部接觸型TFT在支撐基板I上依次包括半導體層5、源電極6及漏電極7、柵極絕緣層4、階形絕緣層2以及柵電極3。使該TFT中的厚度Tl和T2 不同的分離絕緣層是柵極絕緣層4和階形絕緣層2，與底部柵極/頂部接觸型不一樣。因此，分離絕緣層的厚度用柵極絕緣層4的厚度和階形絕緣層2的厚度的總和表示。
如圖6所示，頂部柵極/底部接觸型TFT在支撐基板I上依次包括源電極6及漏電極7、半導體層5、柵極絕緣層4、階形絕緣層2以及柵電極3。使該TFT中的厚度Tl和T2 不同的分離絕緣層是柵極絕緣層4和階形絕緣層2，與頂部柵極/頂部接觸型一樣。因此， 分離絕緣層的厚度用柵極絕緣層4的厚度和階形絕緣層2的厚度的總和表示。
同樣，在這些TFT中，分離絕緣層在非重疊區域Rl的厚度Tl變得小于分離絕緣層在重疊區域R2的厚度T2，從而允許實現與底部柵極/頂部接觸型(圖1A和圖1B )相同的操作和有益效果。
然而，在包括作為半導體層5的有機半導體層的TFT中，如上所述，如果半導體層 5是平坦的，則提高了有機半導體分子的取向性。因此，優選使半導體層5容易以平坦狀態形成的底部柵極/頂部接觸型或頂部柵極/頂部接觸型。
[形成階形絕緣層的位置]
在圖1B中，雖然可以改變形成階形絕緣層2的位置，但階形絕緣層2形成在支撐基板I上以便使厚度Tl和T2不同。例如，在底部柵極/頂部接觸型TFT中，如圖7所示， 階形絕緣層2可以至少形成在柵極絕緣層4的重疊區域R2上。使該TFT中的厚度Tl和T2 不同的分離絕緣層是柵極絕緣層4和階形絕緣層2。因此，分離絕緣層的厚度用柵極絕緣層4的厚度和階形絕緣層2的厚度的總和表示。同樣在這種情況下，分離絕緣層在非重疊區域Rl的厚度Tl變得小于分離絕緣層在重疊區域R2的厚度T2，從而允許實現相同的有益效果。
當然，在圖4至圖6所示的TFT中，可以改變形成階形絕緣層2的位置。然而，當半導體層5是有機半導體層時，為了平坦化半導體層5以提高有機半導體分子的取向性，階形絕緣層2最好不直接形成在半導體層5的下方。換句話說，對底部柵極/頂部接觸型來說，圖1B中所示的構造比圖7中所示的構造更優選。
[使厚度Tl和T2不同的構造]
雖然在如圖1B所示的底部柵極-頂部接觸型TFT中，利用由于階形絕緣層2存在與否而造成的階梯使厚度Tl和厚度T2不同，但該構造不限于此。例如，如圖8所示，可以使柵電極3在非重疊區域Rl和重疊區域R2的厚度不同，而不形成階形絕緣層2。具體而言，為了使厚度Tl小于厚度T2，可以使柵電極3在非重疊區域Rl的厚度T5大于柵電極3 在重疊區域R2的厚度T6。使該TFT中的厚度Tl和T2不同的分離絕緣層是柵極絕緣層4。因此，分離絕緣層的厚度用柵極絕緣層4的厚度表示。
在形成柵電極3的過程中，例如，厚度為T5的柵電極3形成在非重疊區域Rl和重疊區域R2中，然后可以對重疊區域R2中的柵電極3進行蝕刻處理。該蝕刻方法例如是干式蝕刻法，諸如離子研磨法或RIE法。可替換地，例如，厚度為T6的柵電極3形成在非重疊區域Rl和重疊區域R2中，然后柵電極3可以另外形成在非重疊區域Rl處。在這種情況下， 非重疊區域Rl的柵電極3被構造成兩層。然而，形成在非重疊區域Rl的柵電極3不限于兩層結構，可以被構造成三層或三層以上。當然，非重疊區域Rl的柵電極3和重疊區域R2 的柵電極3可以在獨立的工藝中形成。
同樣在這種情況下，利用柵電極3的厚度T5和T6的差異，使分離絕緣層在非重疊區域Rl的厚度Tl小于分離絕緣層在重疊區域R2的厚度T2，從而允許實現相同的有益效果O
當然，在圖4和圖7中所示的底部柵極型TFT中，可以使柵電極3的厚度不同，而不形成階形絕緣層2。底部柵極型允許實現與圖8中所示的情況相同的操作和有益效果。可替換地，與使柵電極3的厚度T5和T6不同而不形成階形絕緣層2的情況一樣，可以使厚度 Tl和T2不同，以便形成柵極絕緣層4，然后對其一部分進行蝕刻，或將柵極絕緣層4的一部分構造成兩層或兩層以上。
應注意的是，可以任意組合上文參照圖1A和圖1B以及圖4至圖8所述的一系列實施方式中的一種或多種。
(3.薄膜晶體管的應用例(電子設備))
接下來，對上述TFT的應用例進行說明。該TFT例如適用于如下文所述的幾種電子設備。
(3-1.液晶顯示器)
該TFT例如適用于液晶顯示器。圖9和圖10分別示出了液晶顯示器的橫截面結構和電路構造。應注意的是，單元結構(圖9)和電路構造(圖10)只是說明性的，且此類結構和構造可以適當進行修改。
這里將描述的液晶顯示器例如是有源矩陣驅動方法的、使用TFT的透射型液晶顯示器，其中TFT被用作用于開關(像素選擇)的裝置。如圖9所示，在該液晶顯示器上，將液晶層41封在驅動基板20和對向基板30之間。
在驅動基板20中，例如，TFT 22，平坦化絕緣層23以及像素電極24依次層疊在支撐基板21的一側上，并將TFT 22和像素電極24中的每一個設置成矩陣形式。應注意的是，單個像素內包括的TFT 22的數量可以是一個，或者兩個或兩個以上。圖9和圖10例如示出了 TFT 22包括在單個像素內的情況。
支撐基板21由透明材料(諸如玻璃和塑料材料)構成，且TFT 22的構造與上述TFT 的構造相同。塑料材料的類型與針對上述TFT進行描述的情況相同，對下文將描述的塑料材料也是如此。平坦化絕緣層23例如包含絕緣樹脂材料(諸如聚酰亞胺)，同時像素電極24 例如包含透明導電材料(諸如ΙΤ0)。應注意的是，像素電極24通過設置在平坦化絕緣層23 上的接觸孔(圖中未示出)與TFT 22連接。
在對向基板30中，例如，對向電極32形成在支撐基板31—側的整個范圍。支撐基板31由透明材料(諸如玻璃和塑料材料)構成，且對向基板32例如包括透明導電材料(諸如 ΙΤ0)。
對驅動基板20和對向基板30進行設置，使得像素電極24和對向電極32通過介于其間的與密封材料40粘在一起的液晶層41而彼此相對。液晶層41中包含的液晶分子的類型是任意可選的。
另外，液晶顯示器可以包括其他組件(圖中未示出)，諸如延遲板、偏光板、取向膜及背光單元。
如圖10所示,例如,驅動液晶顯示器的電路包括電容器45、TFT 22以及液晶顯示器件44 (包括像素電極24、對向電極32及液晶層41的器件部)。在該電路中，在行方向上布置多條信號線42，在列方向上布置多條掃描線43，TFT 22、液晶顯示器件44以及電容器 45設置在信號線42與掃描線43彼此交叉的位置。TFT 22中源電極、柵電極及漏電極的連接點不限于圖10所示的實施方式，而允許任意改變。信號線42和掃描線43與圖中未示出的驅動線驅動電路(數據驅動器)和掃描線驅動電路(掃描驅動器)連接。
在該液晶顯示器中，在由TFT 22選擇液晶顯示器件44，且跨像素電極24和對向電極32施加電場時，液晶分子在液晶層41中的取向狀態根據電場強度改變。這樣根據液晶分子的取向狀態來控制透光量(透光率)，從而顯示圖像。
在該液晶顯示器中，由于TFT 22的構造與上述TFT的構造相同，因此通過利用現有材料而不使用復雜的方法，開電流增加且泄漏電流不太可能在TFT 22中流動。這就允許顯示性能輕易得到提高。應注意的是液晶顯示器不限于透射型，可以是反射型。
(3-2.有機EL顯示器)
TFT例如適用于有機EL顯示器。圖11和圖12分別示出了有機EL顯示器的橫截面結構和電路構造。應注意的是，單元結構(圖11)和電路構造(圖12)只是說明性的，且此類結構和構造可以適當進行修改。
這里將描述的有機EL顯示器例如是有源矩陣驅動方法的、使用TFT作為開關裝置的有機EL顯示器。該有機EL顯示器例如是經由對向基板60發光的頂部發光式顯示器，其中驅動基板50和對向基板60與其間的粘結層70粘在一起。
在驅動基板50中，例如，TFT 52、保護層53、平坦化絕緣層54、像素分離絕緣層55、 像素電極56、有機層57、對向電極58及保護層59依次層疊在支撐基板51的一側。將TFT 52、像素電極56及有機層57設置成矩陣形式。應注意的是，單個像素內包括的TFT 52的數量可以是一個，兩個或兩個以上。圖11和圖12例如示出了 TFT 52(用于選擇的TFT 52A 以及用于驅動的TFT 52B)包括在單個像素內的情況。
支撐基板51例如由玻璃或塑料材料構成。由于光從頂部發光式顯不器中的對向基板60發出，因此支撐基板51可以由透明材料或非透明材料構成。TFT 52的構造與上述 TFT的構造相同，且保護層53例如包括高分子材料(諸如PVA和聚對二甲苯)。平坦化絕緣層54和像素分離絕緣層55例如包含絕緣樹脂材料(諸如聚酰亞胺)。像素分離絕緣層55 最好包含光敏樹脂材料，該光敏樹脂材料可利用光圖案化或回流成形以便簡化成形工藝并允許成形為所需形狀。應注意的是，如果保護層53充分保證平坦度，就不需要平坦化絕緣層54。
像素電極56例如包含反光材料(諸如鋁、銀、鈦或鉻)，而對向電極58例如包含透明導電材料(諸如ITO和ΙΖ0)。應注意的是，對向電極58可以包含透明金屬材料，諸如鈣(Ca)或其合金，以及透明有機導電材料(諸如PED0T)。有機層57包括發出紅光、綠光或藍光的發光層，且可以具有適當包括空穴傳輸層和電子傳輸層的層狀結構。用于形成發光層的材料根據要產生的光的顏色可以任意選擇。像素電極56和有機層57被設置成矩陣形式， 同時通過像素分離絕緣層55進行分離，而對向電極58經由有機層57與像素電極56相對地連續延伸。保護層59例如包含光傳輸介電材料(諸如氧化硅、氧化鋁、氮化硅、聚對二甲苯及聚氨酯)。應注意的是，像素電極56通過設置在保護層53和平坦化絕緣層54上的接觸孔(圖中未示出)與TFT 52連接。
在對向基板60中,例如,在支撐基板61的一側設置有濾色器62。支撐基板61由透明材料(諸如玻璃和塑料材料)構成，且濾色器62具有與在有機層57上產生的光的顏色相對應的多個彩色區域。應注意的是，可以省略濾色器62。
粘結層70例如是粘結材料(諸如熱固性樹脂)。
如圖12所示，例如，驅動有機EL顯示器的電路包括電容器74、TFT52(用于選擇的 TFT 52A和用于驅動的TFT 52B)以及有機EL顯示器件73 (包括像素電極56、有機層57及對向電極58的器件部)。在該電路中，TFT 52、有機EL顯示器件73以及電容器74設置在多條信號線71與掃描線72彼此相交的位置。用于選擇的TFT 52A和用于驅動的TFT 52B 中的源電極、柵電極及漏電極的連接點不限于圖12所示的實施方式，而允許任意改變。
在該有機EL顯示器中，例如，在由用于選擇的TFT 52A選擇有機EL顯示器件73 時，有機EL顯示器件73由用于驅動的TFT 52B進行驅動。在這種情況下，當跨像素電極56 和對向電極58施加電場時，在有機層57上產生光。結果是，例如，分別在三個相鄰的有機 EL顯示器件73上產生紅光、綠光或藍光。這些光束的合成光經由對向基板60向外發出，從而顯示圖像。
在該有機EL顯示器中，TFT 52的構造與上述TFT的構造相同，使其顯示性能與液晶顯示器的顯示性能一樣輕易得到提高。
應注意的是，有機EL顯示器不限于頂部發光式顯示器，可以是經由驅動基板50發光的底部發光式顯示器，或可以是經由驅動基板50和對向基板60這兩者發光的雙重發光式顯示器。在這種情況下，位于在像素電極56和對向電極58之間發出光的一側的電極由透明材料構成，位于不發出光的一側的電極由反光材料構成。
(3-3.電子紙顯示器)
TFT例如適用于電子紙顯示器。圖13示出了電子紙顯示器的橫截面結構。應注意的是，下文將描述的單元結構(圖13)，以及將參照圖10進行描述的電路構造只是說明性的，且此類結構和構造可以適當進行修改。
這里將描述的電子紙顯示器例如是有源矩陣驅動方法的、使用TFT作為開關設備的電子紙顯示器。在該電子紙顯示器中，例如，包括電泳器件93的對向基板90和驅動基板 80與其間的粘結層100粘在一起。
在驅動基板80中，例如，TFT 82、保護層83、平坦化絕緣層84及像素電極85依次層疊在支撐基板81的一側，且將TFT 82及像素電極85設置成矩陣形式。支撐基板81例如由玻璃或塑料材料構成，且TFT 82的構造與上述 TFT的構造相同。保護層83和平坦化絕緣層84例如包括絕緣樹脂材料(諸如聚酰亞胺)，且像素電極85例如包括金屬材料(諸如銀)。應注意的是，像素電極85通過設置在保護層83和平坦化絕緣層84上的接觸孔(圖中未示出)與TFT 82連接。此外，如果保護層83充分保證平坦度，就不需要平坦化絕緣層84。
在對向基板90中，例如，包括多個電泳器件93的層以及對向電極92依次層疊且對向電極92形成在支撐基板91 一側的整個區域。支撐基板91例如由透明材料(諸如玻璃和塑料材料)構成，且對向電極92例如包括透明導電材料(諸如ΙΤ0)。電泳器件93利用電泳現象產生對比，其構造是任意的。
另外，電子紙顯示器可以包括其他組件(圖中未示出)，諸如濾色器。
驅動電子紙顯示器的電路的構造例如與如圖10所示的液晶顯示器的電路的構造相同。電子紙顯示器的電路包括TFT 82以及電子紙顯示器件(包括像素電極85、對向電極 92及電泳器件的器件部)，而不是TFT 22以及液晶顯示器件44。
在該電子紙顯示器中，在由TFT 82選擇電子紙顯示器件，且跨像素電極85和對向電極92施加電場時，電泳器件93根據電場產生對比，從而顯示圖像。
在該電子紙顯示器中，TFT 82的構造與上述TFT的構造相同，使其顯示性能與液晶顯示器的顯示性能一樣輕易得到提高。
雖然至此已通過引用實施方式對本發明進行了說明，但本發明不限于本發明的實施方式，而且各種修改都可用。例如，本發明的薄膜晶體管適用的電子設備不限于液晶顯示器、有機EL顯示器或電子紙顯示器，可以是任何其他顯示器。其他顯示器的實例包括微機電系統(MEMS)顯示器(MEMS型顯示器)等。在這種情況下，同樣可以提高顯示性能。
此外，例如，本發明的薄膜晶體管還可以適用于除顯示器之外的電子裝置。此類電子裝置的實例包括傳 感器矩陣、存儲傳感器、射頻識別(RFID)標簽及傳感器陣列。在這種情況下，同樣可以提高顯示性能。
應注意的是，本發明可以如下構造。
(I) 一種薄膜晶體管，包括
柵電極；
隔著分離絕緣層與所述柵電極分離的半導體層；以及
與所述半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極，
其中，在所述源電極和所述漏電極之間，在所述柵電極不與所述源電極和所述漏電極重疊的第一區域的所述分離絕緣層的厚度小于在所述柵電極與所述源電極和所述漏電極中的一個或兩者重疊的第二區域的所述分離絕緣層的厚度。
(2)根據(I)所述的薄膜晶體管，其中，所述半導體層是有機半導體層。
(3)根據(I)或(2)所述的薄膜晶體管，其中，所述分離絕緣層包括柵極絕緣層，且所述柵極絕緣層包含有機絕緣材料。
(4)根據(I)至(3)中任一項所述的薄膜晶體管，其中，所述分離絕緣層在所述第一區域的厚度小于所述分離絕緣層在所述柵電極與所述源電極相互重疊的所述第二區域的厚度，且小于所述分離絕緣層在所述柵電極與所述漏電極相互重疊的所述第二區域的厚度。
(5)根據(I)至(4)中任一項所述的薄膜晶體管，進一步包括
設置在所述第一區域的階形絕緣層；以及
設置在所述柵電極與所述半導體層、所述源電極及所述漏電極之間的柵極絕緣層，
其中，在所述第一區域，所述柵電極位于所述階形絕緣層和所述柵極絕緣層之間， 和
所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度表不。
(6)根據(5)所述的薄膜晶體管，其中，所述柵電極被形成為覆蓋設置在所述第一區域的所述階形絕緣層和所述第二區域，
所述柵極絕緣層形成在所述柵電極上，
所述半導體層形成在所述柵極絕緣層上，以及
所述源電極和所述漏電極形成在所述半導體層上。
(7)根據(5)所述的薄膜晶體管，其中，所述柵電極被形成為覆蓋設置在所述第一區域的所述階形絕緣層和所述第二區域，
所述柵極絕緣層形成在所述柵電極上，
所述源電極和所述漏電極形成在所述柵極絕緣層上，以及
所述半導體層形成在所述柵極絕緣層、所述源電極及所述漏電極上。
(8)根據(I)至(4)中任一項所述的薄膜晶體管，進一步包括
設置在所述第二區域的階形絕緣層；以及
設置在所述半導體層、所述源電極及所述漏電極與所述階形絕緣層之間的柵極絕緣層，
其中，在所述第二區域，所述階形絕緣層位于所述柵極絕緣層和所述柵電極之間， 和
所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層和所述階形絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度與所述階形絕緣層的厚度的總和表示。
(9)根據(8)所述的薄膜晶體管，其中，所述源電極和所述漏電極形成在所述半導體層上，
所述柵極絕緣層形成在所述半導體層、所述源電極及所述漏電極上，
所述階形絕緣層形成在所述第二區域中所述柵極絕緣層之上，以及
所述柵電極被形成為覆蓋所述柵極絕緣層和設置在所述第二區域的所述階形絕緣層。
(10)根據(8)所述的薄膜晶體管，其中，所述半導體層被形成為覆蓋所述第一區域以及設置在所述第二區域的所述源電極和所述漏電極，
所述柵極絕緣層形成在所述半導體層上，
所述階形絕緣層形成在所述第二區域中所述柵極絕緣層之上，以及
所述柵電極被形成為覆蓋所述柵極絕緣層和設置在所述第二區域的所述階形絕緣層。
(11)根據(I)至(4)中任一項所述的薄膜晶體管，其中，所述柵電極在所述第一區域的厚度大于所述柵電極在所述第二區域的厚度。
(12)根據(11)所述的薄膜晶體管，進一步包括
設置在所述柵電極和所述半導體層之間的柵極絕緣層，
其中，所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度表示。
(13)根據(12)所述的薄膜晶體管，其中，所述柵極絕緣層被形成為覆蓋設置在所述第一區域和所述第二區域的所述柵電極，
所述半導體層形成在所述柵極絕緣層上，以及
所述源電極和所述漏電極形成在所述半導體層上。
(14)根據(I)至(13)中任一項所述的薄膜晶體管，其中，所述源電極和所述漏電極中的一個或兩者包括具有多個分叉的分支部的梳狀部，
所述源電極和所述漏電極被設置為在所述梳狀部彼此嚙合，以及
所述柵電極至少在所述源電極和所述漏電極彼此嚙合的區域被設置為完整膜。
(15) 一種具有薄膜晶體管的電子設備，所述薄膜晶體管包括
柵電極；
隔著分離絕緣層與所述柵電極分離的半導體層；以及
與所述半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極，
其中，在所述源電極和所述漏電極之間，在所述柵電極不與所述源電極和所述漏電極重疊的第一區域的所述分離絕緣層的厚度小于在所述柵電極與所述源電極和所述漏電極中的一個或者兩者重疊的第二區域的所述分離絕緣層的厚度。
本發明包含與2011年9月12日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP 2011-198457所公開的內容相關的主題，其全部內容在此通過引用并入本文。
本領域的技術人員應理解，可根據設計要求和其他因素進行各種修改、組合、子組合以及變更，各種修改、組合、子組合以及變更均應包含在所附權利要求或其等同物的范圍內。
權利要求
1.一種薄膜晶體管，包括柵電極；隔著分離絕緣層與所述柵電極分離的半導體層；以及與所述半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極，其中，在所述源電極和所述漏電極之間，在所述柵電極不與所述源電極和所述漏電極重疊的第一區域的所述分離絕緣層的厚度小于在所述柵電極與所述源電極和所述漏電極中的一個或兩者重疊的第二區域的所述分離絕緣層的厚度。
2.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其中，所述半導體層是有機半導體層。
3.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其中，所述分離絕緣層包括柵極絕緣層，且所述柵極絕緣層包含有機絕緣材料。
4.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其中，所述分離絕緣層在所述第一區域的厚度小于所述分離絕緣層在所述柵電極與所述源電極相互重疊的所述第二區域的厚度，且小于所述分離絕緣層在所述柵電極與所述漏電極相互重疊的所述第二區域的厚度。
5.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，進一步包括設置在所述第一區域的階形絕緣層；以及設置在所述柵電極與所述半導體層、所述源電極及所述漏電極之間的柵極絕緣層，其中，在所述第一區域，所述柵電極位于所述階形絕緣層和所述柵極絕緣層之間，和所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度表不。
6.根據權利要求5所述的薄膜晶體管，其中，所述柵電極被形成為覆蓋所述第二區域和設置在所述第一區域的所述階形絕緣層，所述柵極絕緣層形成在所述柵電極上，所述半導體層形成在所述柵極絕緣層上，以及所述源電極和所述漏電極形成在所述半導體層上。
7.根據權利要求5所述的薄膜晶體管，其中，所述柵電極被形成為覆蓋所述第二區域設和置在所述第一區域的所述階形絕緣層，所述柵極絕緣層形成在所述柵電極上，所述源電極和所述漏電極形成在所述柵極絕緣層上，以及所述半導體層形成在所述柵極絕緣層、所述源電極及所述漏電極上。
8.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，進一步包括設置在所述第二區域的階形絕緣層；以及設置在所述半導體層、所述源電極及所述漏電極與所述階形絕緣層之間的柵極絕緣層，其中，在所述第二區域，所述階形絕緣層位于所述柵極絕緣層和所述柵電極之間，和所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層和所述階形絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度與所述階形絕緣層的厚度的總和表示。
9.根據權利要求8所述的薄膜晶體管，其中，所述源電極和所述漏電極形成在所述半導體層上，所述柵極絕緣層形成在所述半導體層、所述源電極及所述漏電極上，所述階形絕緣層形成在所述第二區域中所述柵極絕緣層之上，以及所述柵電極被形成為覆蓋所述柵極絕緣層和設置在所述第二區域的所述階形絕緣層。
10.根據權利要求8所述的薄膜晶體管，其中，所述半導體層被形成為覆蓋所述第一區域以及設置在所述第二區域的所述源電極和所述漏電極，所述柵極絕緣層形成在所述半導體層上，所述階形絕緣層形成在所述第二區域中所述柵極絕緣層之上，以及所述柵電極被形成為覆蓋所述柵極絕緣層和設置在所述第二區域的所述階形絕緣層。
11.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其中，所述柵電極在所述第一區域的厚度大于所述柵電極在所述第二區域的厚度。
12.根據權利要求11所述的薄膜晶體管，進一步包括設置在所述柵電極和所述半導體層之間的柵極絕緣層，其中，所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度表示。
13.根據權利要求12所述的薄膜晶體管，其中，所述柵極絕緣層被形成為覆蓋設置在所述第一區域和所述第二區域的所述柵電極，所述半導體層形成在所述柵極絕緣層上，以及所述源電極和所述漏電極形成在所述半導體層上。
14.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其中，所述源電極和所述漏電極中的一個或兩者包括具有多個分叉的分支部的梳狀部，所述源電極和所述漏電極被設置為在所述梳狀部彼此嚙合，以及所述柵電極至少在所述源電極和所述漏電極彼此嚙合的區域被設置為完整膜。
15.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，進一步包括設置在所述第二區域的階形絕緣層；以及設置在所述柵電極與所述半導體層、所述階形絕緣層、所述源電極及所述漏電極之間的柵極絕緣層，其中，在所述第二區域，所述柵極絕緣層位于所述階形絕緣層和所述柵電極之間，和所述分離絕緣層為所述柵極絕緣層和所述階形絕緣層，且所述分離絕緣層的厚度用所述柵極絕緣層的厚度與所述階形絕緣層的厚度的總和表示。
16.一種具有薄膜晶體管的電子設備，所述薄膜晶體管包括柵電極；隔著分離絕緣層與所述柵電極分離的半導體層；以及與所述半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極，其中，在所述源電極和所述漏電極之間，在所述柵電極不與所述源電極和所述漏電極重疊的第一區域的所述分離絕緣層的厚度小于在所述柵電極與所述源電極和所述漏電極中的一個或者兩者重疊的第二區域的所述分離絕緣層的厚度。
全文摘要
本發明公開了一種薄膜晶體管及電子設備。其中，該薄膜晶體管包括柵電極；通過其間的分離絕緣層與柵電極分離的半導體層；以及與半導體層連接且彼此分離的源電極和漏電極。在源電極和所述漏電極之間，分離絕緣層在柵電極不與源電極和漏電極重疊的第一區域的厚度小于分離絕緣層在柵電極與源電極和漏電極中的一個或兩個重疊的第二區域的厚度。
文檔編號H01L51/05GK103000808SQ201210326600
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月5日 優先權日2011年9月12日
發明者平井暢一 申請人:索尼公司