半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

半导体装置(100A)具有：基板(2)；在基板(2)上形成的栅极电极(3)；在栅极电极(3)上形成的栅极绝缘层(4)；在栅极绝缘层(4)上形成的氧化物半导体层(5)；与氧化物半导体层(5)电连接的源极电极(6s)和漏极电极(6d)；与漏极电极(6d)电连接的第一透明电极(7)；在源极电极(6s)和漏极电极(6d)上形成的层间绝缘层(8a)；和在层间绝缘层(8a)上形成的第二透明电极(9)，第二透明电极(9)的至少一部分隔着层间绝缘层(8a)与第一透明电极(7)重叠，氧化物半导体层(5)和第一透明电极(7)由相同的氧化物膜形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及其制造方法
本专利技术涉及使用氧化物半导体形成的半导体装置及其制造方法，特别涉及液晶显示装置和有机EL显示装置的有源矩阵基板及其制造方法。此处，半导体装置包括有源矩阵基板和具备该有源矩阵基板的显示装置。
技术介绍
液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板按每个像素具备薄膜晶体管(ThinFilmTransistor：以下称为“TFT”)等开关元件。具备TFT作为开关元件的有源矩阵基板被称为TFT基板。作为TFT，历来广泛使用以非晶硅膜为活性层的TFT(以下称为“非晶硅TFT”)和以多晶硅膜为活性层的TFT(以下称为“多晶硅TFT”)。近年来，作为TFT的活性层的材料，提出了使用氧化物半导体代替非晶硅和多晶硅的技术。将这种TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，与非晶硅TFT相比，氧化物半导体TFT能够高速地进行动作。此外，氧化物半导体膜能够通过比多晶硅膜简便的工艺形成。专利文献1中公开了具备氧化物半导体TFT的TFT基板的制造方法。根据专利文献1中记载的制造方法，使氧化物半导体膜的一部分低电阻化而形成像素电极，由此能够削减TFT基板的制造工序数。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-91279号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题伴随着近年来的液晶显示装置等的高分辨率化，需要在同一基板上形成有助于显示的像素用的TFT和对像素用的TFT进行驱动的驱动电路。通常像素用的TFT形成在显示区域，驱动电路形成在位于显示区域的周边的驱动电路区域。根据本专利技术的专利技术人的研究，发现在专利文献1所公开的制造方法中，存在无助于显示的例如驱动电路区域的面积不必要地增大的情况。于是，本专利技术的一个方式的主要目的在于，提供能够以简便的工艺制造，无助于显示的区域狭小化的TFT基板及其制造方法。解决技术问题的技术手段本专利技术的实施方式的半导体装置是具有基板和在所述基板上形成的薄膜晶体管的半导体装置，该半导体装置的特征在于：所述薄膜晶体管具有：在所述基板上形成的栅极电极；在所述栅极电极上形成的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成的氧化物半导体层；和与所述氧化物半导体层电连接的源极电极和漏极电极，所述半导体装置还具有：与所述栅极电极由相同的导电膜形成的栅极连接层；与所述源极电极由相同的导电膜形成的源极连接层；与所述漏极电极电连接的第一透明电极；在所述源极电极和所述漏极电极上形成的层间绝缘层；在所述层间绝缘层上形成的第二透明电极；和与所述第二透明电极由相同的导电膜形成的透明连接层，所述源极连接层经由所述透明连接层与所述栅极连接层电连接，所述氧化物半导体层和所述第一透明电极由相同的氧化物膜形成。在某实施方式中，在所述栅极连接层上形成所述栅极绝缘层，所述源极连接层与由所述氧化物膜形成的氧化物层的上表面接触，在所述栅极绝缘层和所述层间绝缘层形成有在从所述基板的法线方向看时与所述栅极连接层重叠的接触孔，所述源极连接层和所述氧化物层的一部分在所述接触孔内接触，所述氧化物层中的在所述接触孔内与所述透明连接层接触的部分的电阻小于所述氧化物半导体层的电阻。在某实施方式中，在所述栅极连接层上形成有所述源极连接层的端部。在某实施方式中，所述第二透明电极隔着所述层间绝缘层与所述第一透明电极重叠。在某实施方式中，所述氧化物膜包含In、Ga和Zn。在某实施方式中，所述第一透明电极以比所述氧化物半导体层高的浓度包含杂质，所述层间绝缘层中的位于所述第一透明电极上的部分以比其他部分高的浓度包含杂质。本专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法包含：工序(a)，准备基板；工序(b)，在基板上，由第一导电膜形成栅极电极和栅极连接层；工序(c)，在所述栅极电极和栅极连接层上形成栅极绝缘层；和工序(d)，在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体膜；工序(e)，在所述氧化物半导体膜上形成第二导电膜，将所述氧化物半导体膜和所述第二导电膜图案化，由此，由所述氧化物半导体膜形成相互分离的第一氧化物半导体膜和第二氧化物半导体膜，由所述第二导电膜形成源极电极、漏极电极和源极连接层，所述源极电极和所述漏极电极形成在所述第一氧化物半导体膜上，所述源极连接层形成在所述第二氧化物半导体膜上；工序(f)，在形成保护所述第一氧化物半导体膜的沟道区域的保护层后，进行使所述第一氧化物半导体膜的一部分低电阻化的低电阻化处理而形成第一透明电极，所述第一氧化物半导体膜中的没有被低电阻化的部分成为氧化物半导体层；工序(g)，在所述源极电极和所述漏极电极上形成层间绝缘层；和工序(h)，在所述层间绝缘层上由透明导电膜形成第二透明电极和透明连接层，所述源极连接层经由所述透明连接层与所述栅极连接层电连接。在某实施方式中，所述工序(g)包含工序(g1)，形成在从基板的法线方向看时与所述栅极连接层重叠的接触孔，所述源极连接层的至少一部分位于所述接触孔内，在所述接触孔内，所述源极连接层经由所述透明连接层与所述栅极连接层电连接。在某实施方式中，所述氧化物半导体膜包含In、Ga和Zn。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，能够提供能以简便的工艺制造，无助于显示的区域狭小化的TFT基板及其制造方法。附图说明图1中，(a)是本专利技术的实施方式中的TFT基板100A的示意性俯视图，(b)是沿着(a)中的A-A’线的TFT基板100A的示意性剖视图。图2中，(a)是栅极连接层3a和源极连接层6a的连接部分的示意性俯视图，(b)是沿着图2(a)中的B-B’线的示意性剖视图，(c)是TFT基板100A的示意性俯视图。图3中，(a)～(c)是栅极连接层3a和源极连接层6a的连接部分的变形例的示意性俯视图。图4中，(a)～(h)是说明本专利技术的实施方式中的TFT基板100A的制造方法的示意性剖视图。图5中，(a)～(f)是说明TFT基板100A的制造方法的示意性剖视图。图6中，(a)～(c)是说明本专利技术的另一实施方式中的TFT基板100A的变形例的制造方法的示意性剖视图。图7中，(a)～(c)是说明本专利技术的另一实施方式中的TFT基板100A的变形例的制造方法的示意性剖视图。图8中，(a)～(c)是说明本专利技术的又一实施方式中的TFT基板100A的变形例的制造工序的示意性剖视图。图9中，(a)是说明比较例的栅极连接层3a和源极连接层6a的连接部分的示意性俯视图，(b)是沿着图9(a)中的B-B’线的示意性剖视图。图10中，(a)是说明另一比较例的栅极连接层3a和源极连接层6a的连接部分的示意性俯视图，(b)是沿着图10(a)中的B-B’线的示意性剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的第一实施方式的半导体装置进行说明。本实施方式的半导体装置具备具有由氧化物半导体构成的活性层的薄膜晶体管(氧化物半导体TFT)。另外，本实施方式的半导体装置只要具备氧化物半导体TFT即可，广泛地包括有源矩阵基板、各种显示装置、电子设备等。此处，以液晶显示装置中使用的氧化物半导体TFT为例对本专利技术的实施方式的半导体装置进行说明。另外，以下说明的半导体装置具有与国际申请PCT/JP2013/051422号中公开的半导体装置相同的部分，因而将国际申请PCT/JP2013/051422号的全部公开内容援引至本申请说明书中。图1(a)和图2(c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其具有基板和在所述基板上形成的薄膜晶体管，该半导体装置的特征在于：所述薄膜晶体管具有：在所述基板上形成的栅极电极；在所述栅极电极上形成的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成的氧化物半导体层；和与所述氧化物半导体层电连接的源极电极和漏极电极，所述半导体装置还具有：与所述栅极电极由相同的导电膜形成的栅极连接层；与所述源极电极由相同的导电膜形成的源极连接层；与所述漏极电极电连接的第一透明电极；在所述源极电极和所述漏极电极上形成的层间绝缘层；在所述层间绝缘层上形成的第二透明电极；和与所述第二透明电极由相同的导电膜形成的透明连接层，所述源极连接层经由所述透明连接层与所述栅极连接层电连接，所述氧化物半导体层和所述第一透明电极由相同的氧化物膜形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.22 JP 2012-1407831.一种半导体装置，其具有基板和在所述基板上形成的薄膜晶体管，该半导体装置的特征在于：所述薄膜晶体管具有：在所述基板上形成的栅极电极；在所述栅极电极上形成的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成的氧化物半导体层；和与所述氧化物半导体层电连接的源极电极和漏极电极，所述半导体装置还具有：与所述栅极电极由相同的导电膜形成的栅极连接层；与所述源极电极由相同的导电膜形成的源极连接层；与所述漏极电极电连接的第一透明电极；在所述源极电极和所述漏极电极上形成的层间绝缘层；在所述层间绝缘层上形成的第二透明电极；和与所述第二透明电极由相同的导电膜形成的透明连接层，所述源极连接层经由所述透明连接层与所述栅极连接层电连接，所述氧化物半导体层和所述第一透明电极由相同的氧化物膜形成，所述栅极绝缘层形成在所述栅极连接层上，所述源极连接层与由所述氧化物膜形成的氧化物层的上表面接触，在所述栅极绝缘层和所述层间绝缘层形成有在从所述基板的法线方向看时与所述栅极连接层重叠的接触孔，所述源极连接层和所述氧化物层的一部分在所述接触孔内接触，所述氧化物层中的在所述接触孔内与所述透明连接层接触的部分的电阻小于所述氧化物半导体层的电阻。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述源极连接层的端部形成在所述栅极连接层上。3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述第二透明电极隔着所述层间绝缘层与所述第一透明电极重叠。4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述氧化物膜包含In、Ga和Zn。5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于：所述第一透明电极以比所述氧化物半导体层高的浓度包含杂质，所述层间绝缘层中的位于所述第一透明电极上的部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田诚一，小川康行，宫本忠芳，伊东一笃，高丸泰，中泽淳，宫本光伸，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP