[發明專利]半導體裝置、半導體裝置的制造方法和顯示裝置

有效

• 申請號: 201380016454.1
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN104220926A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 美崎克紀;松原邦夫
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: G02F1/1368
• 分類號: G02F1/1368;G02F1/1343;G02F1/1345;G09F9/30
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及具備薄膜晶體管的半導體裝置和半導體裝置的制造方法、以及顯示裝置。

背景技術

有源矩陣型的液晶顯示裝置一般具備：按每個像素形成有作為開關元件的薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，以下也稱為“TFT”)的基板(以下稱為“TFT基板”)；形成有彩色濾光片等的對置基板；和設置在TFT基板與對置基板之間的液晶層。TFT基板具有TFT并且具有輔助電容。輔助電容是為了保持被施加至像素的液晶層(在電學上被稱為“液晶電容”)的電壓而與液晶電容電并聯地設置的電容。此外，在本申請說明書中，有將TFT基板或具備TFT基板的顯示裝置稱為半導體裝置的情況。

專利文獻1中公開了具備包括透明的輔助電容電極的輔助電容(有稱為透明輔助電容的情況)的液晶顯示裝置。具備這樣的輔助電容的液晶顯示裝置，能夠不使像素的開口率降低而得到高的光利用效率和充分的輔助電容，因此，被認為能夠應用于高精細化的液晶顯示裝置。

另一方面，近年來，提出了使用氧化物半導體代替硅半導體來形成TFT的活性層(有源層)。將這樣的TFT稱為“氧化物半導體TFT”。氧化物半導體具有比非晶硅高的遷移率。因此，氧化物半導體TFT能夠比非晶硅TFT更高速地動作。例如專利文獻1中公開了使用氧化物半導體TFT作為開關元件的有源矩陣型的液晶顯示裝置(例如，專利文獻2)。另外，專利文獻2中公開的氧化物半導體TFT，在氧化物半導體層上具有蝕刻阻擋層，保護氧化物半導體層的溝道區域。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-33818號公報

專利文獻2：日本特開2011-191764號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

本發明人在半導體裝置中采用透明輔助電容的情況下發現了以下說明的問題。

在具備透明輔助電容電極的透明輔助電容中，透明輔助電容電極與向透明輔助電容電極供給信號的輔助電容配線電連接。透明輔助電容電極與輔助電容配線，形成的層不同，在透明輔助電容電極與輔助電容配線之間存在絕緣層。因此，透明輔助電容電極通過在位于透明輔助電容電極與輔助電容配線之間的絕緣層形成的接觸孔，與輔助電容配線電連接。此外，也有在輔助電容配線上形成與接觸孔重疊的導電性的連接層，使輔助電容配線與透明輔助電容電極通過連接層電連接的情況。

此時，在透明輔助電容電極與輔助電容配線之間的絕緣層具有2層以上的多層結構的情況下，當考慮例如對準余量等來形成接觸孔(開口部)或上述的使輔助電容配線與透明輔助電容電極電連接的連接層時，會產生接觸孔或連接層的面積大至需要面積以上、像素的開口率降低的問題。在專利文獻2中公開的在TFT基板形成蝕刻阻擋層的情況下，該問題特別顯著。

本發明的實施方式是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供抑制了像素的開口率降低的、具有輔助電容的半導體裝置、半導體裝置的制造方法和具備半導體裝置的顯示裝置。用于解決技術問題的手段

本發明的實施方式的半導體裝置具備基板和在上述基板上形成的薄膜晶體管，上述薄膜晶體管具有：柵極電極；在上述柵極電極上形成的柵極絕緣層；在上述柵極絕緣層上形成的氧化物半導體層；和與上述氧化物半導體層電連接的源極電極和漏極電極，上述半導體裝置的特征在于，還具備：層間絕緣層，該層間絕緣層包括與上述源極電極和上述漏極電極接觸的保護層；在上述層間絕緣層上形成的第一透明電極；在上述第一透明電極上形成的電介質層；在上述電介質層上，以隔著上述電介質層與上述第一透明電極的至少一部分重疊的方式形成的第二透明電極；與上述柵極電極由相同的導電膜形成的輔助電容配線；第一連接層，該第一連接層與上述輔助電容配線電連接，并且與上述源極電極或上述漏極電極由相同的導電膜形成；和第二連接層，該第二連接層與上述第二透明電極由相同的導電膜形成，并且不與上述第二透明電極電連接，位于上述第一連接層與上述第二連接層之間的絕緣層，具有使上述第二連接層與上述第一透明電極以及上述第一連接層電連接的連接開口部，在從上述基板的法線方向看時，上述第二連接層和上述連接開口部分別與上述第一連接層的至少一部分重疊，上述第一透明電極具有在從上述基板的法線方向看時與上述第一連接層重疊的部分，與上述第一連接層重疊的部分具有在從上述基板的法線方向看時，對稱點位于上述連接開口部內的點對稱的形狀，上述第一透明電極不與上述第一連接層直接接觸，上述第一透明電極的一部分與上述第二連接層直接接觸，上述第一連接層與上述第二連接層直接接觸，上述第一透明電極通過上述第一連接層以及上述第二連接層與上述輔助電容配線電連接。