半导体装置、该半导体装置的制造方法或包括该半导体装置的显示装置制造方法及图纸

在包括氧化物半导体膜的晶体管中，抑制电特性的变动。本发明专利技术的一个方式包括第一栅电极、第一栅电极上的第一绝缘膜、第一绝缘膜上的氧化物半导体膜、氧化物半导体膜上的源电极、氧化物半导体膜上的漏电极、氧化物半导体膜、源电极及漏电极上的第二绝缘膜、以及第二绝缘膜上的第二栅电极，第一绝缘膜具有第一开口部，在第一绝缘膜上形成通过第一开口部与第一栅电极电连接的连接电极，第二绝缘膜具有到达连接电极的第二开口部，第二栅电极包括氧化物导电膜及氧化物导电膜上的金属膜，使用金属膜使连接电极与第二栅电极电连接。

Semiconductor device, manufacturing method of the semiconductor device, or display device including the semiconductor device

In transistors including oxide semiconductor films, changes in electrical properties are suppressed. One of the methods of the present invention includes the first gate electrode, the first insulating film on the first gate electrode, the oxide semiconductor film on the first insulating film, the source electrode on the oxide semiconductor film, the leakage electrode on the oxide semiconductor film, the oxide semiconductor film, the second insulating film on the source electrode and the leakage electrode, and the second insulation. The first insulating film has a first opening part, the first insulating film has a connecting electrode electrically connected with the first gate electrode on the first insulating film, the second insulating film has second opening parts reaching the connecting electrode, and the second gate electrode includes the oxide conductive film and the metal film on the oxide conductive film, and the second insulating film is connected with the first gate electrode, and the second opening part is provided with the first gate electrode. A metal film is used to electrically connect the connecting electrode to the second gate electrode.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置、该半导体装置的制造方法或包括该半导体装置的显示装置
本专利技术的一个方式涉及一种包含氧化物半导体膜的半导体装置及包括该半导体装置的显示装置。此外，本专利技术的一个方式涉及一种包含氧化物半导体膜的半导体装置的制造方法。注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(compositionofmatter)。本专利技术的一个方式尤其涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、其驱动方法或其制造方法。注意，本说明书等中的半导体装置是指通过利用半导体特性而能够工作的所有装置。除了晶体管等半导体元件之外，半导体电路、运算装置、存储装置也是半导体装置的一个方式。摄像装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、电光装置、发电装置(包括薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等)及电子设备有时包括半导体装置。
技术介绍
通过利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜来构成晶体管(也称为场效应晶体管(FET)或薄膜晶体管(TFT))的技术受到关注。该晶体管被广泛地应用于如集成电路(IC)及图像显示装置(显示装置)等电子器件。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜，以硅为代表的半导体材料被周知，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。例如，已公开了如下半导体装置：通过使用具有在两个栅电极之间设置氧化物半导体膜的双栅结构的晶体管，抑制栅极BT应力所导致的寄生沟道的形成(参照专利文献1)。[参考文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开第2014-241404号公报将氧化物半导体膜用于沟道区域的晶体管的场效应迁移率(有时也称为迁移率或μFE)越高越优选。例如，如专利文献1所示，通过使用在两个栅电极之问设置有氧化物半导体膜的双栅结构的晶体管，可以提高晶体管的通态电流及场效应迁移率。在使用双栅结构的晶体管的情况下，一个栅电极和另一个栅电极之间的连接电阻优选低。当该连接电阻较高时，产生晶体管的电特性不稳定的问题。在将氧化物半导体膜用于沟道区域的晶体管中，形成在氧化物半导体膜中的氧缺陷对晶体管特性造成影响，所以会成为问题。例如，当在氧化物半导体膜中形成有氧缺陷时，该氧缺陷与氢键合以成为载流子供应源。当在氧化物半导体膜中形成有载流子供应源时，发生包括氧化物半导体膜的晶体管的电特性的变动，典型的是，发生阈值电压的漂移。此外，有各晶体管的电特性不均匀的问题。由此，在氧化物半导体膜的沟道区域中氧缺陷越少越优选。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个方式的目的之一是抑制包括氧化物半导体膜的晶体管的电特性变动并提高该晶体管的可靠性。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在包括两个栅电极的双栅结构的晶体管中的一个栅电极和另一个栅电极之间的连接电阻得到降低而具有稳定的电特性的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种功耗得到降低的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的显示装置。注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。上述目的以外的目的从说明书等的记载看来是显而易见的，并可以从说明书等中抽取上述目的以外的目的。本专利技术的一个方式是一种包括晶体管的半导体装置，该晶体管包括第一栅电极、第一栅电极上的第一绝缘膜、第一绝缘膜上的氧化物半导体膜、氧化物半导体膜上的源电极、氧化物半导体膜上的漏电极、氧化物半导体膜、源电极及漏电极上的第二绝缘膜、以及第二绝缘膜上的第二栅电极，第一绝缘膜具有第一开口部，在第一绝缘膜上形成通过第一开口部与第一栅电极电连接的连接电极，第二绝缘膜具有到达连接电极的第二开口部，第二栅电极包括氧化物导电膜及氧化物导电膜上的金属膜，并且使用金属膜使连接电极与第二栅电极电连接。本专利技术的其他的一个方式是一种包括晶体管的半导体装置，该晶体管包括第一栅电极、第一栅电极上的第一绝缘膜、第一绝缘膜上的氧化物半导体膜、氧化物半导体膜上的源电极、氧化物半导体膜上的漏电极、氧化物半导体膜、源电极及漏电极上的第二绝缘膜、以及第二绝缘膜上的第二栅电极，第一绝缘膜具有第一开口部，在第一绝缘膜上形成通过第一开口部与第一栅电极电连接的连接电极，第二绝缘膜具有到达连接电极的第二开口部以及到达源电极和漏电极中的一个的第三开口部，第二栅电极包括氧化物导电膜及氧化物导电膜上的金属膜，在第三开口部中形成具有与金属膜相同的组成的导电膜，并且使用金属膜使连接电极与第二栅电极电连接。在上述方式中，优选的是，源电极和漏电极都包含第一金属膜、在第一金属膜上并与其接触的第二金属膜、在第二金属膜上并与其接触的第三金属膜，第二金属膜包含铜，第一金属膜及第三金属膜都包含抑制铜的扩散的材料，第一金属膜的端部具有位于第二金属膜的端部的外侧的区域，第三金属膜覆盖第二金属膜的顶面及侧面并具有与第一金属膜接触的区域。另外，在上述方式中，优选的是，金属膜、导电膜、第一金属膜及第三金属膜分别独立地包含选自钛、钨、钽和钼中的任一个或多个。另外，在上述方式中，优选的是，氧化物导电膜包含氧化物半导体膜所包含的金属元素中的至少一种。另外，在上述方式中，优选的是，氧化物半导体膜包含In、M(M是Al、Ga、Y或Sn)、Zn。另外，在上述方式中，优选的是，氧化物半导体膜具有结晶部，结晶部具有c轴取向性。本专利技术的其他的一个方式是一种显示装置，该显示装置包括上述各方式中任一个所述的半导体装置以及显示元件。本专利技术的其他的一个方式是一种显示模块，该显示模块包括该显示装置以及触摸传感器。本专利技术的其他的一个方式是一种电子设备，该电子设备包括上述方式中任一个所述的半导体装置、上述显示装置或上述显示模块、以及操作键或电池。通过本专利技术的一个方式，可以抑制具有氧化物半导体膜的晶体管的电特性变动并提高该晶体管的可靠性。此外，通过本专利技术的一个方式，可以提供一种在包括两个栅电极的双栅结构的晶体管中的一个栅电极和另一个栅电极之间的连接电阻得到降低而具有稳定的电特性的半导体装置。此外，通过本专利技术的一个方式，可以提供一种功耗得到降低的半导体装置。此外，通过本专利技术的一个方式，可以提供一种新颖的半导体装置。此外，通过本专利技术的一个方式，可以提供一种新颖的显示装置。注意，上述效果的记载不妨碍其他效果的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述效果。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载中可明显得知上述以外的效果，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽取上述以外的效果。附图说明图1是示出半导体装置的一个方式的俯视图及截面图；图2是示出半导体装置的一个方式的截面图；图3是示出半导体装置的一个方式的截面图；图4是示出半导体装置的一个方式的截面图；图5是示出半导体装置的一个方式的截面图；图6是示出半导体装置的一个方式的截面图；图7是示出半导体装置的制造工序的一个例子的截面图；图8是示出半导体装置的制造工序的一个例子的截面图；图9是示出半导体装置的制造工序的一个例子的截面图；图10是示出半导体装置的制造工序的一个例子的截面图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：晶体管，该晶体管包括：第一栅电极；所述第一栅电极上的第一绝缘膜；所述第一绝缘膜上的氧化物半导体膜；所述氧化物半导体膜上的源电极；所述氧化物半导体膜上的漏电极；所述氧化物半导体膜、所述源电极及所述漏电极上的第二绝缘膜；以及所述第二绝缘膜上的第二栅电极，其中，所述第一绝缘膜具有第一开口部，在所述第一绝缘膜上形成通过所述第一开口部与所述第一栅电极电连接的连接电极，所述第二绝缘膜包括：到达所述连接电极的第二开口部，所述第二栅电极包括：氧化物导电膜；以及所述氧化物导电膜上的金属膜，并且，使用所述金属膜使所述连接电极与所述第二栅电极电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.20 JP 2015-2273991.一种半导体装置，包括：晶体管，该晶体管包括：第一栅电极；所述第一栅电极上的第一绝缘膜；所述第一绝缘膜上的氧化物半导体膜；所述氧化物半导体膜上的源电极；所述氧化物半导体膜上的漏电极；所述氧化物半导体膜、所述源电极及所述漏电极上的第二绝缘膜；以及所述第二绝缘膜上的第二栅电极，其中，所述第一绝缘膜具有第一开口部，在所述第一绝缘膜上形成通过所述第一开口部与所述第一栅电极电连接的连接电极，所述第二绝缘膜包括：到达所述连接电极的第二开口部，所述第二栅电极包括：氧化物导电膜；以及所述氧化物导电膜上的金属膜，并且，使用所述金属膜使所述连接电极与所述第二栅电极电连接。2.一种半导体装置，包括：晶体管，该晶体管包括：第一栅电极；所述第一栅电极上的第一绝缘膜；所述第一绝缘膜上的氧化物半导体膜；所述氧化物半导体膜上的源电极；所述氧化物半导体膜上的漏电极；所述氧化物半导体膜、所述源电极及所述漏电极上的第二绝缘膜；以及所述第二绝缘膜上的第二栅电极，其中，所述第一绝缘膜具有第一开口部，在所述第一绝缘膜上形成通过所述第一开口部与所述第一栅电极电连接的连接电极，所述第二绝缘膜包括：到达所述连接电极的第二开口部；以及到达所述源电极和所述漏电极中的一个的第三开口部，所述第二栅电极包括：氧化物导电膜；以及所述氧化物导电膜上的金属膜，在所述第三开口部中形成具有与所述金属膜相同的组成的导电膜，并且，使用所述金属膜使所述连接电极与所述第二栅电极电连接。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述源电极及所述漏电极都包含：第一金属膜、在所述第一金属膜上并与其接触的第二金属膜、在所述第二金属膜上并与其接触的第三金属膜，所述第二金属膜包含铜，所述第一金属膜及所述第三金属膜都包含：抑制所述铜的扩散的材料，所述第一金属膜的端部具有：位于所述第二金属膜的端部的外侧的区域，并且所述第三金属膜覆盖所述第二金属膜的顶面及侧面并具有与所述第一金属膜接触的区域。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：及川欣聪，大泽信晴，神长正美，中泽安孝，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP