半导体装置制造方法及图纸

本实施方式提供一种半导体装置，具备：绝缘基板；位于所述绝缘基板的上方的硅制的第一半导体层；位于比所述第一半导体层靠上方的位置的金属氧化物制的第二半导体层；位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的硅氮化物制的第一绝缘膜；以及位于所述第一绝缘膜与所述第二半导体层之间、且与所述第一绝缘膜相比氢的扩散性更低的阻挡层。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置与相关申请的关联本申请基于2016年1月15日在日本提出申请的No.2016-006123号主张优先权，在此援引其全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种半导体装置。
技术介绍
薄膜晶体管根据使用于半导体层的材料的不同而显示出各种特性。例如，在将低温多晶硅半导体使用于半导体层的情况下，能够得到可靠性良好的薄膜晶体管。另外，在将氧化物半导体使用于半导体层的情况下，能够得到截止电流小的薄膜晶体管。在将具有多晶硅半导体层的薄膜晶体管与具有氧化物半导体层的薄膜晶体管制作在同一基板上的情况下，由于从多晶硅半导体层向氧化物半导体层的氢扩散，存在氧化物半导体层低电阻化而无法得到所希望的特性的隐患。
技术实现思路
本实施方式提供一种半导体装置，具备：绝缘基板；硅制的第一半导体层，位于所述绝缘基板的上方；金属氧化物制的第二半导体层，位于比所述第一半导体层靠上方的位置；硅氮化物制的第一绝缘膜，位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间；以及阻挡层，位于所述第一绝缘膜与所述第二半导体层之间，与所述第一绝缘膜相比氢的扩散性更低。根据本实施方式，能够提供一种可抑制可靠性的降低的半导体装置。附图说明图1是示出本实施方式所涉及的半导体装置的结构的剖面图。图2是示出阻挡层被图案化了的变形例的结构的剖面图。图3是示出阻挡层的位置不同的变形例的结构的剖面图。图4是示出阻挡层被图案化了的变形例的结构的剖面图。图5是示出薄膜晶体管TR2采用顶栅构造的变形例的结构的剖面图。图6是示出阻挡层被图案化了的图5的变形例的结构的剖面图。图7是示出阻挡层的位置不同的图5的变形例的结构的剖面图。图8是示出阻挡层被图案化了的图5的变形例的结构的剖面图。图9是示出具备本实施方式所涉及的半导体装置的显示装置的结构的图。具体实施方式以下，参照附图说明本实施方式。需要说明的是，本专利技术的公开内容仅是一个例子，本领域技术人员针对保留了本专利技术的主旨的适当变更而容易想到的方案当然也包含于本专利技术的范围。另外，附图用于使说明更清楚，与实际的方式相比，存在示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等的情况，但也仅仅是一个例子，不用于限定本专利技术的解释。另外，在本说明书与各附图中，对发挥与在先的附图相同或者类似的功能的结构要素标注相同的附图标记，适当省略重复的详细说明。需要说明的是，在本实施方式的说明中，上(或者上方)相当于方向Z的箭头朝向，下(或者下方)相当于与方向Z的箭头相反的朝向。图1是示出本实施方式所涉及的半导体装置的结构的剖面图。图示的半导体装置1是具备多个薄膜晶体管(TFT；ThinFilmTransistor)TR1及TR2的TFT基板。半导体装置1具备绝缘基板10、底涂层UC、半导体层SC1、绝缘膜11、栅电极ML1、栅电极ML2、绝缘膜12、绝缘膜13、阻挡层HB、半导体层SC2、绝缘膜14、绝缘膜15等。需要说明的是，有时也将绝缘膜11、12、13、14、15称作第一绝缘膜、第二绝缘膜、第三绝缘膜…、以及层间绝缘膜等。例如，有时也将绝缘膜11称作层间绝缘膜，将绝缘膜12称作第一绝缘膜，将绝缘膜13称作第二绝缘膜，将第四绝缘膜14称作层间绝缘膜。另外，有时也将半导体层SC1称作第一半导体层，将半导体层SC2称作第二半导体层。绝缘基板10由例如具有透光性的玻璃基板、树脂基板等形成。在绝缘基板10的上方存在绝缘性的底涂层UC。底涂层UC既可以是单层构造也可以是多层构造，例如，具有硅氮化物膜与硅氧化物膜。半导体层SC1位于绝缘基板10的上方，在图示的例子中形成在底涂层UC上。半导体层SC1位于绝缘基板10与阻挡层HB之间。半导体层SC1由硅系半导体形成，在图示的例子中，是多晶硅(polysilicon)制。半导体层SC1具有高电阻区域SCc、以及与高电阻区域SCc相比电阻更低的低电阻区域SCa、SCb。低电阻区域SCa、SCb分别位于高电阻区域SCc的两端侧。低电阻区域SCa、SCb包括与高电阻区域SCc相比更高浓度的离子性杂质。绝缘膜11覆盖半导体层SC1。在图示的例子中，绝缘膜11也位于底涂层UC的上方。在一个例子中，绝缘膜11是硅氧化物制。栅电极ML1位于绝缘膜11的上方，隔着绝缘膜11而与半导体层SC1对置。栅电极ML1与半导体层SC1的高电阻区域SCc对置。栅电极ML2位于绝缘膜11的上方，与栅电极ML1分离。栅电极ML1及ML2分别具有由导电性良好的金属材料形成的层。在图示的例子中，栅电极ML1及ML2因位于相同的层上而能够利用相同的材料一并形成。绝缘膜12位于半导体层SC1与半导体层SC2之间。绝缘膜12位于绝缘膜11的上方，覆盖栅电极ML1及ML2。绝缘膜12由膜中含氢的绝缘性的材料形成。在一个例子中，绝缘膜12是硅氮化物制。绝缘膜13位于绝缘膜12的上方。在图示的例子中，绝缘膜13位于绝缘膜12与阻挡层HB之间，与后述的阻挡层HB的下表面HBa接触。绝缘膜13优选由能够在高温下释放氧的材料形成，在一个例子中是硅氧化物制。阻挡层HB位于绝缘膜12与半导体层SC2之间。阻挡层HB具有与绝缘基板10对置的下表面HBa、以及位于与下表面HBa相反侧的上表面HBb。在图示的例子中，阻挡层HB位于绝缘膜13的上方。在图示的例子中，阻挡层HB连续地延伸至与半导体层SC1对置的位置、以及与半导体层SC2对置的位置。阻挡层HB与绝缘膜12、绝缘膜13相比氢的扩散性更低。因此，阻挡层HB能够抑制氢从阻挡层HB的一面侧朝向另一面侧的扩散。在图示的例子中，阻挡层HB能够抑制氢从位于下表面HBa侧的绝缘膜11、12、13、底涂层UC、半导体层SC1等朝向位于上表面HBb侧的半导体层SC2的扩散。阻挡层HB的厚度可以是均匀的也可以是不均匀的。在图示的例子中，阻挡层HB在与后述的电极ML3a、ML3b的外缘部对置的位置，在上表面HBb具有高度差，与半导体层SC2对置的区域的厚度比与半导体层SC1对置的区域的厚度更厚。基于抑制在栅电极ML1、半导体层SC1等导电性构件之间形成不必要的电容的观点、或防止阻挡层HB的上表面HBb与半导体层SC2的下表面SC2a接触的情况下的沟道层的短路的观点，优选阻挡层HB由绝缘性的材料形成。作为形成阻挡层HB的材料，例如，能够列举出作为金属氧化物的AlOx、TiOx、ZrOx、TaOx、HfOx等、或将SiF4作为原材料之一而形成的含氢量少的SiNx、SiON等。从氢的阻挡性能、透光性的观点来看，优选阻挡层HB是氧化铝(AlOx)制。半导体层SC2相对于绝缘基板10位于比半导体层SC1靠上方的位置。半导体层SC2在与绝缘基板10对置的一侧具有下表面SC2a。在图示的例子中，半导体层SC2位于阻挡层HB的上方，与阻挡层HB的上表面HBb接触。半导体层SC2与栅电极ML2对置。半导体层SC2由金属氧化物系的半导体形成。从半导体特性的观点来看，优选形成半导体层SC2的金属氧化物包括铟、钾、锌、锡中的至少一种金属。半导体层SC2的一个端部与电极ML3a接触，另一个端部与电极ML3b接触。在图示的例子中，电极ML3a、ML3b分别向半导体层SC2的外侧延伸，也位于阻挡层HB的上方。绝缘膜14位于阻挡层HB的上方，覆盖半导体层SC2以及电极ML3a、ML本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，具备：绝缘基板；硅制的第一半导体层，位于所述绝缘基板的上方；金属氧化物制的第二半导体层，位于比所述第一半导体层靠上方的位置；硅氮化物制的第一绝缘膜，位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间；以及阻挡层，位于所述第一绝缘膜与所述第二半导体层之间，与所述第一绝缘膜相比氢的扩散性更低。

【技术特征摘要】
2016.01.15 JP 2016-0061231.一种半导体装置，具备：绝缘基板；硅制的第一半导体层，位于所述绝缘基板的上方；金属氧化物制的第二半导体层，位于比所述第一半导体层靠上方的位置；硅氮化物制的第一绝缘膜，位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间；以及阻挡层，位于所述第一绝缘膜与所述第二半导体层之间，与所述第一绝缘膜相比氢的扩散性更低。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第二半导体层与所述阻挡层的上表面接触。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还在所述第一绝缘膜与所述阻挡层之间具备硅氧化物制的第二绝缘膜，所述第二绝缘膜与所述阻挡层的下表面接触。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还在所述第二半导体层与所述阻挡层之间具备硅氧化物制的第二绝缘膜，所述第二绝缘膜分别与所述阻挡层的上表面以及所述第二半导体层的下表面接触。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述阻挡层连续地延伸至与所述第一半导体层对置的位置、以及与所述第二半导体层对置的位置。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第二半导体层位于并非隔着所述第一绝缘膜而与所述第一半导体层对置的位置，所述阻挡层从与所述第一半导体层对置的位置连续地延伸至与所述第二半导体层对置的位置。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，所述阻挡层的与所述第二半导体层对置的区域的厚度比与所述第一半导体层对置的厚度更厚。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，所述阻挡层的与所述第二半导体层对置的区域的上表面与所述第二半导体层的下表面接触。9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述阻挡层形成为不与所述第一半导体层对置、而是与所述第二半导体层的整个面对置的岛状。10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述第二半导体层与所述阻挡层的上表面接触。11.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述半导体装...

【专利技术属性】
技术研发人员：花田明纮，渡壁创，渡部一史，
申请(专利权)人：株式会社日本显示器，
类型：发明
国别省市：日本,JP