[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有薄膜晶体管的半导体装置及其制造方法。

背景技术

有源矩阵型的液晶显示装置一般包括：在每个像素作为开关元件形成有薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下称为“TFT”)的基板(以下称为“TFT基板”)；形成有对置电极和彩色滤光片等的对置基板；和设置在TFT基板与对置基板之间的液晶层。另外，TFT基板也用于有机EL显示装置等其它有源矩阵型显示装置。

例如，在液晶显示装置的TFT基板形成有多个源极配线、多个栅极配线和分别配置在它们的交叉部的多个TFT、像素电极、辅助电容配线和辅助电容电极等。此外，在TFT基板的端部设置有用于将源极配线和栅极配线与驱动电路的输入端子分别连接的端子。

TFT基板的结构例如公开在专利文献1中。以下参照附图以专利文献1公开的液晶显示装置的TFT基板的结构为例进行说明。

图17(a)是表示TFT基板的概要的示意性的平面图，图17(b)是表示TFT基板中的一个像素的放大平面图。此外，图18是图17所示的TFT基板的TFT和端子的截面图。

如图17(a)所示，TFT基板具有多个栅极配线2016和多个源极配线2017。被这些配线2016、2017所包围的各个区域2021为“像素”。TFT基板内，在位于形成有像素的区域(显示区域)的外缘的区域2040配置有用于将多个栅极配线2016和源极配线2017的各个与驱动电路连接的多个连接部2041。各连接部2041构成用于与外部配线连接的端子。另外，在本说明书中将配置有多个端子的TFT基板的区域称为“端区域”。

如图17(b)和图18所示，在成为像素的各区域2021设置有像素电极2020。此外，在各区域2021形成有TFT。TFT具有：栅极电极G；覆盖栅极电极G的栅极绝缘膜2025、2026；配置在栅极绝缘膜2026上的半导体层2019；与半导体层2019的两端部分别连接的源极电极S和漏极电极D。TFT被保护膜2028覆盖。在保护膜2028与像素电极2020之间形成有层间绝缘膜2029。TFT的源极电极S与源极配线2017连接，栅极电极G与栅极配线2016连接。此外，漏极电极D在接触孔2030内与像素电极2020连接。

此外，与栅极配线2016平行地形成有辅助电容配线2018。辅助电容配线2018与辅助电容连接。此处，辅助电容包括：由与漏极电极相同的导电膜形成的辅助电容电极2018b；由与源极配线相同的导电膜形成的辅助电容电极2018a；和位于它们之间的栅极绝缘膜2026。

例如，在从栅极配线2016延伸的连接部2041上不形成栅极绝缘膜2025、2026和保护膜2028，以与连接部2041的上表面接触的方式形成有连接配线2044。由此能够确保连接部2041与连接配线2044的电连接。

另外，如图18所示，液晶显示装置的TFT基板以夹着液晶层2015与形成有对置电极和彩色滤光片的基板2014相对的方式配置。

在制造这样的TFT基板时，优选由共用的工艺形成成为像素的区域2021(也称为“像素部”)和端子，由此抑制掩模数和工序数的增大。

为了形成图18所示的TFT基板的端子部，在除去覆盖由与栅极电极相同的导电层形成的连接部2041的栅极绝缘膜(也存在栅极绝缘膜具有单层构造的情况)2025、2026和保护膜2028之后，需要由与像素电极相同的透明导电层形成连接配线2044。在用于除去栅极绝缘膜(也存在栅极绝缘膜具有单层构造的情况)2025、2026和保护膜2028的蚀刻时，将层间绝缘膜2029用作蚀刻掩模的方法记载于专利文献2中。

另一方面，近年来，提出代替硅半导体层，形成使用氧化锌等氧化物半导体膜形成TFT的活性层的方案。将这样的TFT称为“氧化物半导体TFT”。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能够以比非晶硅TFT高的速度动作。此外，氧化物半导体TFT能够以与非晶硅TFT同样的工艺制造，具有相比于使用多晶硅的TFT，能够应用于更大面积的显示装置的优点(例如专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-170664号公报

专利文献2：日本特开2004-61687号公报

专利文献3：日本特开2003-298062号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，量产具有氧化物半导体TFT的显示装置还没有得到实现，急需确立量产的技术。