[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201480055288.0
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN105612608B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 牧田直樹;刀根覺
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;G09F9/30;H01L21/20;H01L29/786
• 代理公司: 11322 北京尚誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳;楊藝

本發明的半導體裝置(100)包括：基板(11)；第一薄膜晶體管(10A)，其由基板(11)支承，具有主要包含結晶硅的第一有源區域(13c)；和第二薄膜晶體管(10B)，其由基板(11)支承，具有第二有源區域(17c)，該第二有源區域(17c)主要包含具有結晶部分的氧化物半導體。

技術領域

本發明涉及半導體裝置及其制造方法。

背景技術

有源矩陣基板按每個像素設置有例如薄膜晶體管(Thin Film Transistor；以下為稱為“TFT”)作為開關元件。在本說明書中，將這樣的TFT稱為“像素用TFT”。作為像素用TFT，歷來廣泛使用以非晶硅膜為有源層的非晶硅TFT和以多晶硅膜等結晶硅膜為有源層的結晶硅TFT。

也存在與像素用TFT在同一基板上一體地形成周邊驅動電路的一部分或全部的情況。這樣的有源矩陣基板稱為驅動器單片的有源矩陣基板。在驅動器單片的有源矩陣基板中，周邊驅動電路設置在包含多個像素的區域(顯示區域)以外的區域(非顯示區域或邊框區域)。像素用TFT和構成驅動電路的TFT(電路用TFT)能夠使用相同的半導體膜形成。作為該半導體膜，例如使用場效應遷移率高的多晶硅膜。

此外，提出了作為TFT的有源層的材料，代替非晶硅或多晶硅而使用氧化物半導體的方案。還提出了作為氧化物半導體，使用以銦、鎵、鋅和氧為主要成分的In-Ga-Zn-O類半導體的方案。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與非晶硅TFT相比能夠以高速動作。此外，氧化物半導體膜與多晶硅膜相比能夠以簡便的工藝形成，因此也能夠應用于需要大面積的裝置。因而，也能夠使用氧化物半導體膜在同一基板上一體地形成像素用TFT和電路用TFT。

但是，無論使用多晶硅膜和氧化物半導體膜中的哪一種，均難以充分地滿足像素用TFT和電路用TFT這兩者要求的特性。

對此，專利文獻1公開了作為像素用TFT設置有氧化物半導體TFT，作為電路用TFT設置有以非氧化物半導體膜為有源層的TFT(例如結晶硅TFT)的有源矩陣型的液晶面板。在專利文獻1的液晶面板中，氧化物半導體TFT和結晶硅TFT在同一基板上形成。專利文獻1中記載了通過使用氧化物半導體TFT作為像素用TFT能夠抑制顯示不均，通過使用結晶硅TFT作為電路用TFT能夠進行高速驅動。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-3910號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

近年來，包括智能手機等的液晶面板被要求進一步高精細化、窄邊框化和耗電的降低。“窄邊框化”是指，縮小驅動電路所需的面積，縮小顯示區域以外的區域(邊框區域)。本發明的發明人經過研究發現，在專利文獻1公開的結構中，有難以應對液晶面板的進一步高精細化和窄邊框化的情況。此外，由于將氧化物半導體TFT和結晶硅TFT一體地形成，也存在難以確保這些TFT所分別要求的特性的情況，詳細情況后述。

本發明的一個實施方式是鑒于上述情況而完成的，提供能夠實現進一步高精細化和窄邊框化的半導體裝置及其制造方法。

解決技術問題的技術方案

本發明的一個實施方式的半導體裝置包括：基板；第一薄膜晶體管，該第一薄膜晶體管由上述基板支承，具有主要包含結晶硅的第一有源區域；和第二薄膜晶體管，該第二薄膜晶體管由上述基板支承，具有第二有源區域，該第二有源區域主要包含具有結晶部分的氧化物半導體。