[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201380032605.2
• 申請日: 2013-06-11
• 公開（公告）號: CN104396019B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 內田誠一;宮本忠芳;小川康行;高丸泰;伊東一篤;松尾拓哉;森重恭
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;G02F1/1368;G09F9/30;H01L21/336
• 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

本發明涉及使用氧化物半導體形成的半導體裝置及其制造方法，特別涉及液晶顯示裝置和有機EL顯示裝置的有源矩陣基板及其制造方法。此處，半導體裝置包括有源矩陣基板和具備該有源矩陣基板的顯示裝置。

背景技術

液晶顯示裝置等所使用的有源矩陣基板按每個像素具備薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor：以下稱為“TFT”)等開關元件。具備TFT作為開關元件的有源矩陣基板被稱為TFT基板。

作為TFT，歷來廣泛使用以非晶硅膜為活性層的TFT(以下稱為“非晶硅TFT”)和以多晶硅膜為活性層的TFT(以下稱為“多晶硅TFT”)。

近年來，作為TFT的活性層的材料，提出了使用氧化物半導體代替非晶硅和多晶硅的技術。將這種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，與非晶硅TFT相比，氧化物半導體TFT能夠高速地進行動作。此外，氧化物半導體膜能夠通過比多晶硅膜簡便的工藝形成。

專利文獻1中公開了具備氧化物半導體TFT的TFT基板的制造方法。根據專利文獻1中記載的制造方法，使氧化物半導體膜的一部分低電阻化而形成像素電極，由此能夠削減TFT基板的制造工序數。

近年來，隨著液晶顯示裝置等的高分辨率化不斷發展，像素開口率的降低成為問題。其中，像素開口率是指像素(例如，在透射型液晶顯示裝置中，使有助于顯示的光透射的區域)占顯示區域的面積比率，以下簡稱為“開口率”。

特別是便攜式用途的中小型的透射型液晶顯示裝置中，顯示區域的面積小，所以當然各個像素的面積也小，由高分辨率化引起的開口率的下降變得顯著。此外，當便攜式用途的液晶顯示裝置的開口率下降時，為了得到所希望的亮度，需要使背光源的亮度增大，又產生導致耗電增大這樣的問題。

為了得到高開口率，只要減小按每個像素設置的TFT和輔助電容等由不透明的材料形成的元件所占的面積即可，但TFT和輔助電容當然存在為了實現其功能所需的最低限度的尺寸。作為TFT，當使用氧化物半導體TFT時，與使用非晶硅TFT的情況相比，能得到能夠使TFT小型化的優點。其中，輔助電容是為了保持施加到像素的液晶層(電學上也稱為“液晶電容”)上的電壓而與液晶電容在電學上并聯地設置的電容，通常，輔助電容的至少一部分以與像素重疊的方式形成。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-91279號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

但是，對于高開口率化的需求強烈，僅使用氧化物半導體TFT，并不能滿足這種需求。此外，顯示裝置的低價格化也在升溫，也需要開發能夠廉價地制造出高分辨率且高開口率的顯示裝置的技術。

于是，本發明的實施方式的主要目的在于，提供能以簡便的工藝來制造，并且能夠實現與以往相比高分辨率且高開口率的顯示裝置的TFT基板及其制造方法。

解決技術問題的技術手段

本發明的實施方式的半導體裝置是具有基板和在所述基板上形成的薄膜晶體管和第一透明電極的半導體裝置，所述薄膜晶體管具有：在所述基板上形成的柵極電極；在所述柵極電極上形成的第一絕緣層；在所述第一絕緣層上形成的氧化物半導體層；和與所述氧化物半導體層電連接的源極電極和漏極電極，所述半導體裝置還具有：在所述基板上形成的、與所述柵極電極由相同的導電膜形成的柵極連接層或與所述第一透明電極由相同的導電膜形成的透明連接層，在所述第一絕緣層上形成的包含至少1個導體區域的氧化物層；和在所述氧化物層上形成的、與所述源極電極由相同的導電膜形成的源極連接層，所述源極連接層經由所述至少1個導體區域與所述柵極連接層或所述透明連接層電連接。

在某實施方式中，所述導體區域以比所述氧化物半導體層高的濃度具有雜質。

在某實施方式中，上述半導體裝置還具有以隔著所述第一絕緣層與所述第一透明電極的一部分重疊的方式形成的第二透明電極，所述氧化物半導體層、所述氧化物層和所述第二透明電極由相同的氧化物膜形成。

在某實施方式中，所述氧化物膜包含In、Ga和Zn。

在某實施方式中，所述漏極電極形成在所述第二透明電極上，所述第二透明電極與所述漏極電極直接接觸。

在某實施方式中，上述半導體裝置還具有在所述柵極電極與所述基板之間形成的第二絕緣層，所述第二絕緣層形成在所述第一透明電極上。

在某實施方式中，上述半導體裝置還具有在所述柵極電極上形成的第二絕緣層，所述第一透明電極形成在所述第二絕緣層上。