半导体装置和半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法包含：工序(C)，在栅极绝缘层上，形成多个薄膜晶体管的氧化物半导体层；工序(F)，在层间绝缘层，形成位于有源区域与多个端子部之间并且贯通层间绝缘层的开口部；以及工序(G)，在工序(F)之后，在层间绝缘层上形成上部导电部。在工序(C)中，在栅极绝缘层的位于有源区域与多个端子部之间的区域上形成保护层，保护层与氧化物半导体层由同一氧化物半导体膜形成。在工序(F)中，开口部以与保护层重叠的方式形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置和半导体装置的制造方法
本专利技术涉及半导体装置和半导体装置的制造方法。
技术介绍
用于液晶显示装置等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。已广泛使用将非晶硅膜作为活性层的TFT(以下，称为“非晶硅TFT”)、将多晶硅膜作为活性层的TFT(以下，称为“多晶硅TFT”)作为这样的开关元件。近年来，已提出代替非晶硅、多晶硅而使用氧化物半导体作为TFT的活性层的材料。将具有氧化物半导体膜作为活性层的TFT称为“氧化物半导体TFT”。专利文献1公开了将In-Ga-Zn-O系半导体膜用于TFT的活性层的有源矩阵基板。氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT能以比非晶硅TFT高的速度进行动作。另外，氧化物半导体膜是由比多晶硅膜简便的工艺形成，因此也能应用于需要大面积的装置。有源矩阵基板一般具有有源区域和周边区域。有源区域包含多个像素，也称为显示区域。周边区域位于有源区域的周边，也称为边框区域。在有源区域，设置有按每个像素形成的TFT以及与TFT的栅极电极、源极电极以及漏极电极分别电连接的栅极配线、源极配线以及像素电极。TFT由层间绝缘层覆盖，在层间绝缘层上形成有像素电极。已知层叠有由无机绝缘材料形成的无机绝缘层(钝化膜)和由有机绝缘材料形成的有机绝缘层(平坦化膜)作为层间绝缘层的构成。在周边区域，设置有用于将栅极配线以及源极配线与外部配线电连接的多个端子部。例如，栅极配线从有源区域延伸到周边区域，经由端子部(栅极端子部)与栅极驱动器连接。另一方面，源极配线例如电连接到与栅极配线由同一导电膜形成的栅极连接配线。栅极连接配线在周边区域经由端子部(源极端子部)连接到源极驱动器。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2012-134475号公报专利文献2：特开平11-24101号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了防止水分向有源区域的侵入，有时在周边区域，更具体地说，在多个端子部与有源区域之间，在层间绝缘层形成开口部(槽)。然而，在开口部的底面配置有配线(从有源区域延伸到端子部侧的配线)的情况下，有可能在相邻的配线间发生短路。该短路起因于，在层间绝缘层上形成导电层的工序，即在沉积导电膜并在之后进行图案化的工序中，导电膜的本来应该除去的部分残留在开口部的边缘附近(以下，有时也将这样残留的部分称为“导电膜残渣”)。专利文献2中提出，为了防止起因于导电膜残渣的这样的短路，使开口部的边缘成为凸部位于相邻的配线间这样的形状。然而，在专利文献2公开的构成中，在开口部的深度大的情况下(即在形成有大的台阶的情况下)或根据凸部(层间绝缘层)的锥角的大小，有时不能充分得到防止短路的效果。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能防止起因于层间绝缘层的开口部的导电膜残渣的短路的发生的半导体装置及其制造方法。用于解决问题的方案本专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法中，上述半导体装置具备：基板；多个第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板；层间绝缘层，其覆盖上述多个第1薄膜晶体管；以及多个端子部，其将上述多个第1薄膜晶体管与对应的外部配线电连接，各自包含设置在上述层间绝缘层上的上部导电部，上述半导体装置具有：有源区域，其设置有上述多个第1薄膜晶体管；以及周边区域，其位于上述有源区域的周边，设置有上述多个端子部，在上述半导体装置的制造方法中，包含：工序(A)，在上述基板上，形成上述多个第1薄膜晶体管的栅极电极；工序(B)，形成覆盖上述栅极电极的栅极绝缘层；工序(C)，在上述栅极绝缘层上，形成上述多个薄膜晶体管的氧化物半导体层；工序(D)，形成上述多个薄膜晶体管的源极电极和漏极电极；工序(E)，形成覆盖上述多个薄膜晶体管的上述层间绝缘层；工序(F)，在上述层间绝缘层，形成位于上述有源区域与上述多个端子部之间并且贯通上述层间绝缘层的开口部；以及工序(G)，在上述工序(F)之后，在上述层间绝缘层上形成上述上部导电部，在上述工序(C)中，在上述栅极绝缘层的位于上述有源区域与上述多个端子部之间的区域上形成保护层，上述保护层与上述氧化物半导体层由同一氧化物半导体膜形成，在上述工序(F)中，上述开口部以与上述保护层重叠的方式形成。在某实施方式中，在上述工序(G)中，形成从上述上部导电部延伸设置并且经由上述开口部延伸到上述有源区域侧的配线。在某实施方式中，在上述工序(F)中，上述开口部以上述保护层具有与上述开口部重叠的区域以及与上述开口部不重叠的区域的方式形成。在某实施方式中，上述多个端子部各自包含下部导电部，上述下部导电部与上述栅极电极由同一导电膜形成，上述下部导电部在形成于上述栅极绝缘层和上述层间绝缘层的接触孔中与上述上部导电部电连接，在上述工序(A)中，与形成上述栅极电极一起，形成上述下部导电部和从上述下部导电部延伸设置并且在上述开口部之下经过而延伸到上述有源区域侧的配线。在某实施方式中，本专利技术的半导体装置的制造方法还包含除去上述保护层的工序(H)。在某实施方式中，本专利技术的半导体装置的制造方法不包含除去上述保护层的工序。在某实施方式中，本专利技术的半导体装置的制造方法还包含除去上述保护层的一部分的工序(H)，在上述工序(H)中，除去上述保护层的一部分，由此形成多个氧化物半导体岛状部，上述多个氧化物半导体岛状部各自以不与2个以上的上述配线接触的方式配置。在某实施方式中，上述层间绝缘层包含：第1绝缘层，其以覆盖上述源极电极和上述漏极电极的方式设置；以及第2绝缘层，其设置在上述第1绝缘层上。本专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法中，上述半导体装置具备：基板；多个第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板；层间绝缘层，其覆盖上述多个第1薄膜晶体管；以及多个端子部，其将上述多个第1薄膜晶体管与对应的外部配线电连接，各自包含设置在上述层间绝缘层上的上部导电部，上述半导体装置具有：有源区域，其设置有上述多个第1薄膜晶体管；以及周边区域，其位于上述有源区域的周边，设置有上述多个端子部，在上述半导体装置的制造方法中，包含：工序(A)，在上述基板上，形成上述多个第1薄膜晶体管的栅极电极；工序(B)，形成覆盖上述栅极电极的栅极绝缘层；工序(C)，在上述栅极绝缘层上，形成上述多个薄膜晶体管的氧化物半导体层；工序(D)，形成上述多个薄膜晶体管的源极电极和漏极电极；工序(E)，形成覆盖上述多个薄膜晶体管的上述层间绝缘层；工序(F)，在上述层间绝缘层，形成位于上述有源区域与上述多个端子部之间的开口部；以及工序(G)，在上述工序(F)之后，在上述层间绝缘层上形成上述上部导电部，在上述工序(F)中，上述开口部以贯通到上述层间绝缘层的厚度方向上的中途的方式形成。在某实施方式中，上述层间绝缘层包含：第1绝缘层，其以覆盖上述源极电极和上述漏极电极的方式设置；以及第2绝缘层，其设置在上述第1绝缘层上，在上述工序(F)中，上述开口部以贯通上述第2绝缘层并且贯通到上述第1绝缘层的厚度方向上的中途的方式形成。在某实施方式中，在上述工序(G)中，形成从上述上部导电部延伸设置并且经由上述开口部延伸到上述有源区域侧的配线。在某实施方式中，上述多个端子部各自包含下部导电部，上述下部导电部与上述栅极电极由同一导电膜形成，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，上述半导体装置具备：基板；多个第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板；层间绝缘层，其覆盖上述多个第1薄膜晶体管；以及多个端子部，其将上述多个第1薄膜晶体管与对应的外部配线电连接，各自包含设置在上述层间绝缘层上的上部导电部，上述半导体装置具有：有源区域，其设置有上述多个第1薄膜晶体管；以及周边区域，其位于上述有源区域的周边，设置有上述多个端子部，上述半导体装置的制造方法的特征在于，包含：工序(A)，在上述基板上，形成上述多个第1薄膜晶体管的栅极电极；工序(B)，形成覆盖上述栅极电极的栅极绝缘层；工序(C)，在上述栅极绝缘层上，形成上述多个薄膜晶体管的氧化物半导体层；工序(D)，形成上述多个薄膜晶体管的源极电极和漏极电极；工序(E)，形成覆盖上述多个薄膜晶体管的上述层间绝缘层；工序(F)，在上述层间绝缘层，形成位于上述有源区域与上述多个端子部之间并且贯通上述层间绝缘层的开口部；以及工序(G)，在上述工序(F)之后，在上述层间绝缘层上形成上述上部导电部，在上述工序(C)中，在上述栅极绝缘层的位于上述有源区域与上述多个端子部之间的区域上形成保护层，上述保护层与上述氧化物半导体层由同一氧化物半导体膜形成，在上述工序(F)中，上述开口部以与上述保护层重叠的方式形成。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.22 JP 2016-0309241.一种半导体装置的制造方法，上述半导体装置具备：基板；多个第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板；层间绝缘层，其覆盖上述多个第1薄膜晶体管；以及多个端子部，其将上述多个第1薄膜晶体管与对应的外部配线电连接，各自包含设置在上述层间绝缘层上的上部导电部，上述半导体装置具有：有源区域，其设置有上述多个第1薄膜晶体管；以及周边区域，其位于上述有源区域的周边，设置有上述多个端子部，上述半导体装置的制造方法的特征在于，包含：工序(A)，在上述基板上，形成上述多个第1薄膜晶体管的栅极电极；工序(B)，形成覆盖上述栅极电极的栅极绝缘层；工序(C)，在上述栅极绝缘层上，形成上述多个薄膜晶体管的氧化物半导体层；工序(D)，形成上述多个薄膜晶体管的源极电极和漏极电极；工序(E)，形成覆盖上述多个薄膜晶体管的上述层间绝缘层；工序(F)，在上述层间绝缘层，形成位于上述有源区域与上述多个端子部之间并且贯通上述层间绝缘层的开口部；以及工序(G)，在上述工序(F)之后，在上述层间绝缘层上形成上述上部导电部，在上述工序(C)中，在上述栅极绝缘层的位于上述有源区域与上述多个端子部之间的区域上形成保护层，上述保护层与上述氧化物半导体层由同一氧化物半导体膜形成，在上述工序(F)中，上述开口部以与上述保护层重叠的方式形成。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，在上述工序(G)中，形成从上述上部导电部延伸设置并且经由上述开口部延伸到上述有源区域侧的配线。3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，在上述工序(F)中，上述开口部以上述保护层具有与上述开口部重叠的区域以及与上述开口部不重叠的区域的方式形成。4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，上述多个端子部各自包含下部导电部，上述下部导电部与上述栅极电极由同一导电膜形成，上述下部导电部在形成于上述栅极绝缘层和上述层间绝缘层的接触孔中与上述上部导电部电连接，在上述工序(A)中，与形成上述栅极电极一起，形成上述下部导电部和从上述下部导电部延伸设置并且在上述开口部之下经过而延伸到上述有源区域侧的配线。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的半导体装置的制造方法，还包含除去上述保护层的工序(H)。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的半导体装置的制造方法，不包含除去上述保护层的工序。7.根据权利要求2或3所述的半导体装置的制造方法，还包含除去上述保护层的一部分的工序(H)，在上述工序(H)中，除去上述保护层的一部分，由此形成多个氧化物半导体岛状部，上述多个氧化物半导体岛状部各自以不与2个以上的上述配线接触的方式配置。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的半导体装置的制造方法，上述层间绝缘层包含：第1绝缘层，其以覆盖上述源极电极和上述漏极电极的方式设置；以及第2绝缘层，其设置在上述第1绝缘层上。9.一种半导体装置的制造方法，上述半导体装置具备：基板；多个第1薄膜晶体管，其支撑于上述基板；层间绝缘层，其覆盖上述多个第1薄膜晶体管；以及多个端子部，其将上述多个第1薄膜晶体管与对应的外部配线电连接，各自包含设置在上述层间绝缘层上的上部导电部，上述半导体装置具有：有源区域，其设置有上述多个第1薄膜晶体管；以及周边区域，其位于上述有源区域的周边，设置有上述多个端子部，上述半导体装置的制造方法的特征在于，包含：工序(A)，在上述基板上，形成上述多个第1薄膜晶体管的栅极电极；工序(B)，形成覆盖上述栅极电极的栅极绝缘层；工序(C)，在上述栅极绝缘层上，形成上述多个薄膜晶体管的氧化物半导体层；工序(D)，形成上述多个薄膜晶体管的源极电极和漏极电极；工序(E)，形成覆盖上述多个薄膜晶体管的上述层间绝缘层；工序(F)，在上述层间绝缘层，形成位于上述有源区域与上述多个端子部之间的开口部；以及工序(G)，在上述工序(F)之后，在上述层间绝缘层上形成上述上部导电部，在上述工序(F)中，上述开口部以贯通到上述层间绝缘层的厚度方向上的中途的方式形成。10.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，上述层间绝缘层包含：第1绝缘层，其以覆盖上述源极电极和上述漏极电极的方式设置；以及第2绝缘层，其设置在上述第1绝缘层上，在上述工序(F)中，上述开口部以贯通上述第2绝缘层并且贯通到上述第1绝缘层的厚度方向上的中途的方式形成。11.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，在上述工序(G)中，形成从上述上部导电部延伸设置并且经由上述开口部延伸到上述有源区域侧的配线。12.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，上述多个端子部各自包含下部导电部，上述下部导电部与上述栅极电极由同一导电膜形成，上述下部导电部在形成于上述栅极绝缘层和上述层间绝缘层的接触孔中与上述上部导电部电连接，在上述工序(A)中，与形成上述栅极电极一起，形成上述下部导电部和从上述下部导电部延伸设置并且在上述开口部之下经过而延伸到上述有源区域侧的配线。13.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，上述层间绝缘层包含：第1绝缘层，其以覆盖上述源极电极和上述漏极电极的方式设置；以及第2绝缘层，其设置在上述第1绝缘层上，在上述工序(F)中，上述开口部以贯通到上述第2绝缘层的厚度方向上的中途的方式形成。14.根据权利要求13所述的半导体装置的制造方法，在上述工序(F)之后且在上述工序(G)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊东一笃，金子诚二，神崎庸辅，齐藤贵翁，中泽淳，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP