[发明专利]半导体装置和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备薄膜晶体管的半导体装置和显示装置。

背景技术

有源矩阵型的液晶显示装置、有机EL（Electro Luminescence：电致发光）显示装置一般包括：在每个像素形成有薄膜晶体管作为开关元件（Thin Film Transistor；下面也称“TFT”）的基板（以下也称为“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等的光调制层。

在TFT基板形成有多个源极配线、多个栅极配线、分别配置于它们的交叉部的多个TFT、用于对液晶层等光调制层施加电压的像素电极、以及辅助电容配线和辅助电容电极等。

TFT基板的结构已在例如专利文献1中公开。下面，参照附图说明专利文献1所公开的TFT基板的结构。

图30（a）是表示TFT基板的概略的示意俯视图，图30（b）是表示TFT基板中的一个像素的放大俯视图。另外，图31是图30所示的半导体装置中的TFT和端子部的剖视图。

如图30（a）所示，TFT基板具有多个栅极配线2016和多个源极配线2017。由这些配线2016、2017所包围的各个区域2021构成“像素”。在TFT基板中的形成像素的区域（显示区域）以外的区域2040，配置有用于分别将多个栅极配线2016和源极配线2017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部。

如图30（b）和图31所示，以覆盖构成像素的各区域2021的方式设置有像素电极2020。另外，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；和分别与半导体层2019的两端部连接的源极电极S和漏极电极D。TFT被保护膜2028所覆盖。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。另外，漏极电极D在接触孔2030内与像素电极2020连接。

另外，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。这里，辅助电容包括：由与漏极电极D相同的导电膜形成的辅助电容电极2018b；由与栅极配线2016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。

在从各栅极配线2016或源极配线2017延伸的连接部2041上，未形成栅极绝缘膜2025、2026和保护膜2028，而以与连接部2041的上表面接触的方式形成有连接配线2044。由此，确保连接部2041与连接配线2044的电连接。

此外，如图31所示，在液晶显示装置中，TFT基板以隔着液晶层2015与形成有对置电极、彩色滤光片的基板2014相对的方式配置。

当制造这样的TFT基板时，优选通过共同的工艺来形成构成像素的区域2021（也称为“像素部”）和端子部，从而抑制掩模数和工序数的增加。

若要制作上述的TFT基板，则需要对栅极绝缘膜2025、2026和保护膜2028中位于端子配置区域2040的部分、以及栅极绝缘膜2025和保护膜2028中位于形成辅助电容的区域的部分进行蚀刻。专利文献1中公开了：用有机绝缘膜形成层间绝缘膜2029，并以此为掩模，对这些绝缘膜2025、2026和保护膜2028进行蚀刻。

近年来，提出了代替硅半导体膜，用IGZO（InGaZnO_x）等氧化物半导体膜形成TFT的沟道层的方案。将这样的TFT称为“氧化物半导体TFT”。由于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能够比非晶硅TFT高速地工作。另外，氧化物半导体膜与多晶硅膜相比能够通过更简便的工艺形成，因此，也能够适用于需要大面积的装置。

专利文献2中记载了氧化物半导体TFT的一个例子。另外，专利文献3中记载了具有非晶质氧化物半导体的活性层的电场效应晶体管的例子。

专利文献3记载了：为了形成非晶质氧化物半导体层，在基板上形成非晶质氧化物半导体层之前，在臭氧气氛中对基板表面照射紫外线、对基板表面照射等离子体，或者利用过氧化氢将基板表面洗净。另外，该文献还记载了：在臭氧气体、氮氧化物气体等气氛中进行形成含有非晶质氧化物的活性层的工序，以及在基板上形成非晶质氧化物之后，在比非晶质氧化物的成膜温度高的温度下进行热处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-170664号公报