CN104641285A - 半导体装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

阵列基板(半导体装置)(11b)具备：配置于显示部(AA)的显示部用TFT(显示部用晶体管)(17)；配置于非显示部(NAA)的非显示部用TFT(非显示部用晶体管)(29)；配置于非显示部(NAA)并由第二层间绝缘膜(41)形成的上层侧绝缘部(31)；和配置于非显示部(NAA)并由第一层间绝缘膜(39)形成且层叠于上层侧绝缘部(31)的下层侧的下层侧绝缘部(30)。

Description

半导体装置和显示装置
技术领域
本发明涉及半导体装置和显示装置。
背景技术
在用于液晶显示装置的液晶面板中，呈矩阵状地设置有多个TFT作为用于控制各像素的动作的开关元件。现有技术中，作为用于TFT的半导体膜，一般使用非晶硅等硅半导体，但是近年来提案有使用电子迁移率更高的氧化物半导体作为半导体膜。将使用这样的氧化物半导体的TFT用作开关元件的液晶显示装置的一例记载在下述专利文献1中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-230744号公报
(发明要解决的课题)
氧化物半导体由于电子迁移率高，所以能够使TFT更加小型化并实现液晶面板的开口率的提高，而且能够在设置有TFT的阵列基板上设置各种电路部。另一方面，氧化物半导体当取入来自其他的膜或外部的水分时，其电特性容易发生变化，有可能因此而导致上述的电路部无法正常工作。
发明内容
本发明是基于上述问题而完成的，其目的在于使非显示部用晶体管(transistor，也称为“三极管”)不易发生工作不良。
(用于解决课题的技术手段)
本发明的半导体装置具备：基板；形成在上述基板上的第一金属膜；至少形成在上述第一金属膜上的第一绝缘膜；形成在上述第一绝缘膜上的半导体膜；至少形成在上述半导体膜上的第二金属膜；至少形成在上述第二金属膜上的第二绝缘膜；形成在上述第二绝缘膜上的有机绝缘膜；形成在上述有机绝缘膜上的第一透明电极膜；至少形成在上述第一透明电极膜上的第三绝缘膜；至少形成在上述第三绝缘膜上的第二透明电极膜；在上述基板的板面内显示图像的显示部；配置于上述显示部的显示部用晶体管，该显示部用晶体管至少具有：由上述第一金属膜形成的第一栅极电极部；由上述半导体膜形成、且俯视时与上述第一栅极电极部重叠的第一沟道部；由上述第二金属膜形成、且与上述第一沟道部连接的第一源极电极部；和由上述第二金属膜形成、且与上述第一沟道部连接的第一漏极电极部；配置于上述显示部并由上述第一透明电极膜形成的第一透明电极部；第一绝缘部，该第一绝缘部配置于上述显示部，并由上述第二绝缘膜、上述有机绝缘膜和上述第三绝缘膜形成，在俯视时与上述第一漏极电极部重叠的位置贯通形成有接触孔；第二透明电极部，该第二透明电极部配置于上述显示部，并由上述第二透明电极膜形成，通过上述接触孔与上述第一漏极电极部连接；在上述基板的板面内配置在上述显示部外的非显示部；配置于上述非显示部的非显示部用晶体管，该非显示部用晶体管至少具有：由上述第一金属膜形成的第二栅极电极部；由上述半导体膜形成、且俯视时与上述第二栅极电极部重叠的第二沟道部；由上述第二金属膜形成、且与上述第二沟道部连接的第二源极电极部；和由上述第二金属膜形成、且与上述第二沟道部连接的第二漏极电极部；配置于上述非显示部，并由上述第三绝缘膜形成的上层侧绝缘部；和配置于上述非显示部，并至少由上述第二绝缘膜形成，层叠于上述上层侧绝缘部的下层侧的下层侧绝缘部。
通过采用这种结构，当在基板的板面内的显示部配置的显示部用晶体管的第一栅极电极部被导通(ON)时，第一源极电极部和第一漏极电极部经由第一沟道部通电，由此与第一漏极电极部连接的第二透明电极部被充电，因此基于在第二透明电极部与第一透明电极部之间产生的电位差能够在显示部显示图像。
然而，有机绝缘膜所用的材料，多具有易吸湿的性质。有机绝缘膜中所含的水分进入半导体膜而使半导体膜产生劣化时，有可能导致半导体膜的电特性发生变化。由于在显示部用晶体管的第一源极电极部与第一漏极电极部之间流动的电流量少，所以即使由半导体膜构成的第一沟道部劣化而其电特性发生变化，对其动作造成坏影响的可能性也低，但是存在在非显示部用晶体管的第二源极电极部与第二漏极电极部之间流动的电流量多的情况，关于这样的非显示部用晶体管，如果由半导体膜构成的第二沟道部劣化而其电特性发生变化，则对其动作造成坏影响的可能性变高。
关于这一点，如上所述，由于非显示部用晶体管在由第三绝缘膜构成的上层侧绝缘部与至少由第二绝缘膜构成的下层侧绝缘部之间不具有有机绝缘膜，所以由半导体膜构成的第二沟道部不易劣化，因此第二沟道部的电特性不易发生变化。由此，能够使非显示部用晶体管不易发生工作不良。
本发明的实施方式优选采用如下结构。
(1)上述下层侧绝缘部的膜厚比上述上层侧绝缘部的膜厚相对大。通过采用这种结构，由于下层侧绝缘部的膜厚比上层侧绝缘部的膜厚相对大，所以在该半导体装置的制造过程中，形成第三绝缘膜(上层侧绝缘部)时，能够使得与第二绝缘膜(下层侧绝缘部)相比下层侧不易受到损伤。
(2)具备以介于至少上述半导体膜与上述第二金属膜之间的方式形成的保护上述半导体薄膜的保护膜，上述显示部用晶体管具有由上述保护膜形成且在俯视时与上述第一沟道部重叠的位置贯通形成有2个第一开口部的第一保护部，上述第一源极电极部通过2个上述第一开口部中的一个第一开口部与上述第一沟道部连接，而上述第一漏极电极部通过2个上述第一开口部中的另一个第一开口部与上述第一沟道部连接，上述非显示部用晶体管具有由上述保护膜形成且在俯视时与上述第二沟道部重叠的位置贯通形成有2个第二开口部的第二保护部，上述第二源极电极部通过2个上述第二开口部中的一个第二开口部与上述第二沟道部连接，而上述第二漏极电极部通过2个上述第二开口部中的另一个第二开口部与上述第二沟道部连接，上述下层侧绝缘部由上述第二绝缘膜和上述保护膜形成。通过采用这种结构，能够利用介于半导体膜与第二金属膜之间的保护膜保护半导体膜，所以在制造过程中形成第二金属膜时由半导体膜构成的第一沟道部和第二沟道部难以被蚀刻。而且，由于下层侧绝缘部由第二绝缘膜和保护膜构成，所以在该半导体装置的制造过程中，形成第三绝缘膜时，能够使得与第二绝缘膜和保护膜相比，下层侧难以受到损伤。另外，通过在由保护膜构成的第一保护部形成2个第一开口部，能够将第一源极电极部和第一漏极电极部分别连接到第一沟道部。另外，通过在由保护膜构成的第二保护部形成2个第二开口部，能够将第二源极电极部和第二漏极电极部分别连接到第二沟道部。
(3)上述保护膜由氧化硅形成。由于氧化硅与例如氮化硅、有机绝缘材料等相比是难以将半导体膜氧化或还原的材料，所以通过使显示部用晶体管和非显示部用晶体管中位于半导体膜的上层侧的保护半导体膜的保护膜的材料为氧化硅，能够使由半导体膜构成的第一沟道部和第二沟道部的电特性不易发生变化。
(4)上述显示部用晶体管中，构成上述第一绝缘部的上述第二绝缘膜的膜厚比构成上述第一绝缘部的上述第三绝缘膜的膜厚大，且与构成上述非显示部用晶体管所具有的上述下层侧绝缘部的上述第二绝缘膜的膜厚相同。通过采用这种结构，第二绝缘膜在显示部和非显示部以相同的膜厚形成，所以能够1次就完成成膜工序。由此，能够缩短生产间隔时间(tact time)。
(5)上述第三绝缘膜由氮化硅构成。氮化硅与例如氧化硅等相比成膜时容易含氢，因该氢而可能导致半导体膜被还原，但是通过在非显示部用晶体管中使至少由第二绝缘膜构成的下层侧绝缘部的膜厚比由第三绝缘膜构成的上层侧绝缘部的膜厚大，能够使由半导体膜构成的第二沟道部不易被还原，因此，能够使第二沟道部的电特性不易变化。
(6)上述有机绝缘膜由丙烯酸类树脂材料构成。丙烯酸类树脂材料具有易吸水的性质，因该水分而可能导致半导体膜劣化，但是通过在非显示部用晶体管中使至少由第二绝缘膜构成的下层侧绝缘部的膜厚比由第三绝缘膜构成的上层侧绝缘部的膜厚大，能够使由半导体膜构成的第二沟道部不易劣化，因此，能够使第二沟道部的电特性不易变化。
(7)上述半导体膜由氧化物半导体构成。氧化物半导体具有易氧化或还原的性质，但是通过采用非显示部用晶体管不具有有机绝缘膜的结构，由半导体膜构成的第二沟道部变得不易劣化，所以第二沟道部的电特性不易发生变化。
(8)具备：配置于上述显示部，通过与上述第一栅极电极部连接而对上述显示部用晶体管传输扫描信号的扫描信号线；和配置于上述非显示部，与上述扫描信号线连接并向上述扫描信号线供给上述扫描信号的缓冲电路部，上述非显示部用晶体管构成上述缓冲电路部。通过采用这种结构，在构成缓冲电路部的非显示部用晶体管中在第二源极电极部与第二漏极电极部之间流动的电流量，存在比在显示部用晶体管的第一源极电极部与第一漏极电极部之间流动的电流量大的倾向，因此当形成非显示部用晶体管的第二沟道部的半导体膜因来自其他膜或外部的水分而劣化、电特性发生变化时，变得无法正常工作的可能性变高。但是，如上所述，非显示部用晶体管不具有有机绝缘膜，因此第二沟道部变得不易劣化，因此构成缓冲电路部的非显示部用晶体管不易发生工作不良。
(9)上述第二绝缘膜由氧化硅构成。氧化硅与例如氮化硅、有机绝缘材料等相比是难以将半导体膜氧化或还原的材料，所以通过在非显示部用晶体管中使构成下层侧绝缘部的第二绝缘膜的材料采用氧化硅，能够使由半导体膜构成的第二沟道部的电特性更难以发生变化。
(10)上述第一绝缘膜形成为由氮化硅形成的下层侧第一绝缘膜、和配置于上述下层侧第一绝缘膜与上述半导体膜之间的由氧化硅形成的上层侧第一绝缘膜的层叠结构。氧化硅与例如氮化硅、有机绝缘材料等相比是难以将半导体膜氧化或还原的材料，所以通过在显示部用晶体管和非显示部用晶体管中使配置于下层侧第一绝缘膜与半导体膜之间的上层侧第一绝缘膜的材料采用氧化硅，能够使由半导体膜构成的第一沟道部和第二沟道部的电特性难以发生变化。
(11)上述第二绝缘膜和上述第三绝缘膜，在上述显示部和上述非显示部的整个区域中俯视时图案相同。通过采用这种结构，例如形成第三绝缘膜并进行图案形成后，能够将该第三绝缘膜用作抗蚀剂对第二绝缘膜进行图案形成(patterning，也称为“图案化”)。由此，不需要用于对第二绝缘膜进行图案形成的掩模，所以能够实现制造设备的简化和制造成本的降低等。而且，在对第二绝缘膜进行图案形成时，不将有机绝缘膜用作抗蚀剂，所以能够提高有机绝缘膜的图案的自由度，由此能够在非显示部中实现在由第三绝缘膜构成的上层侧绝缘部与至少由第二绝缘膜构成的下层侧绝缘部之间不设置有机绝缘膜的结构。
接着，为了解决上述课题，本发明的显示装置具备：上述的半导体装置；以与上述半导体装置相对的方式配置的对置基板；和配置于上述半导体装置与上述对置基板之间的液晶层。
根据这样的显示装置，由于上述的半导体装置的非显示部用晶体管难以发生工作不良，所以工作可靠性等优秀。
(发明的效果)
根据本发明，能够使非显示部用晶体管不易发生工作不良。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的安装有驱动器的液晶面板、挠性基板和控制电路基板的连接结构的概略俯视图(即，概略平面图)。
图2是表示沿液晶显示装置的长边方向的截面结构的概略截面图。
图3是表示液晶面板的截面结构的概略截面图。
图4是概略地表示构成液晶面板的阵列基板的配线结构的俯视图。
图5是表示显示部用TFT的配线结构的俯视图。
图6是表示显示部中的像素的平面结构的俯视图。
图7是图6的vii-vii线截面图。
图8是表示非显示部用TFT的截面结构的截面图。
图9是表示本发明的实施方式2的非显示部用TFT的截面结构的截面图。
图10是表示显示部用TFT的截面结构的截面图。
图11是表示本发明的实施方式3的非显示部用TFT的截面结构的截面图。
图12是表示本发明的实施方式4的非显示部用TFT的截面结构的截面图。
图13是表示本发明的实施方式5的非显示部用TFT的截面结构的截面图。
图14是表示本发明的实施方式6的显示部用TFT的截面结构的截面图。
图15是表示非显示部用TFT的截面结构的截面图。
图16是表示本发明的实施方式7的非显示部用TFT的截面结构的截面图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
利用图1至图8说明本发明的实施方式1。本实施方式中，对液晶显示装置10的进行例示说明。另外，各图的一部分表示了X轴、Y轴和Z轴，以各轴方向成为各图中所示的方向的方式绘制。此外，关于上下方向，以图2等为基准，令该图上侧为正面侧，并令该图下侧为背面侧。
液晶显示装置10如图1和图2所示，具备：具有能够显示图像的显示部AA和显示部AA外的非显示部NAA的液晶面板(显示装置)11；驱动液晶面板11的驱动器(面板驱动部)21；从外部对驱动器21供给各种输入信号的控制电路基板(外部的信号供给源)12；将液晶面板11与外部的控制电路基板12电连接的挠性基板(外部连接部件)13；和作为对液晶面板11供给光的外部光源的背光源装置(照明装置)14。另外，液晶显示装置10还具备用于收纳、保持相互组装在一起的液晶面板11和背光源装置14的正面背面一对的外装部件(外部安装部件)15、16，其中在正面侧的外装部件15形成有用于从外部视认(即，观看)由液晶面板11的显示部AA显示的图像的开口部15a。本实施方式的液晶显示装置10，用于便携式信息终端(包括电子书、PDA等)、便携式电话(包括智能手机等)、笔记本个人计算机(包括平板型笔记本个人计算机等)、数码相框、便携式游戏机、电纸书等各种电子设备(未图示)使用。因此，构成液晶显示装置10的液晶面板11的画面尺寸为几英寸～十几英寸左右(即，程度)，是一般被分类为小型或中小型的大小。
首先简单说明背光源装置14。背光源装置14如图2所示，具备：向正面侧(液晶面板11一侧)开口的呈大致箱形的底座14a；配置在底座14a内的未图示的光源(例如冷阴极管、LED、有机EL等)；和以覆盖底座14a的开口部的方式配置的未图示的光学部件。光学部件具有将从光源发出的光转换(也称为“变换”)为面状等的功能。
接着说明液晶面板11。液晶面板11如图1所示，整体呈纵长的方形(矩形)，在靠近其长边方向的一个端部侧(图1所示的上侧)的位置配置有显示部(有源区域)AA，并且在靠近其长边方向的另一个端部侧(图1所示的下侧)的位置分别安装有驱动器21和挠性基板(也称为“柔性基板”)13。该液晶面板11中显示部AA外的区域形成为不显示图像的非显示部(no active area，也称为“非有效显示区域”)NAA，该非显示部NAA包括：包围显示部AA的大致框状的区域(后述的CF基板11a的边框部分)；和在长边方向的另一个端部侧确保的区域(与后述的阵列基板11b中的CF基板11a不重叠而露出的部分)，其中，在长边方向的另一个端部侧确保的区域包括驱动器21和挠性基板13的安装区域(装配区域)。液晶面板11的短边方向与各附图的X轴方向一致，长边方向与各附图的Y轴方向一致。其中，图1中，比CF基板11a小一圈的框状的点划线表示显示部AA的外形，比该实线更靠外侧的区域成为非显示部NAA。
接着，对与液晶面板11连接的部件进行说明。控制电路基板12如图1和图2所示，利用螺丝(螺钉)等安装于背光源装置14的底座14a的背面(与液晶面板11侧相反的一侧的外表面)。该控制电路基板12在酚醛纸或玻璃环氧树脂制的基板上安装用于对驱动器21供给各种输入信号的电子部件，并且配置形成有未图示的规定的图案的配线(导电线路)。挠性基板13的一个端部(一端侧)经由未图示的ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)与该控制电路基板12电连接且机械连接。
挠性基板(FPC基板)13如图2所示，具有由具有绝缘性和可挠性的合成树脂材料(例如聚酰亚胺类树脂等)形成的基材，在该基材上具有多个(多根)配线图案(未图示)，长度方向上的一个端部如上所述与配置于底座14a的背面侧的控制电路基板12连接，而另一个端部(另一端侧)与液晶面板11的阵列基板11b连接，因此在液晶显示装置10内以截面形状呈大致U形的方式呈折返状地弯曲。在挠性基板13的长度方向上的两端部，配线图案露出到外部而构成端子部(未图示)，这些端子部分别与控制电路基板12和液晶面板11电连接。由此，能够将从控制电路基板12侧供给的输入信号传输到液晶面板11侧。
驱动器21如图1所示，由在内部具有驱动电路的LSI芯片构成，基于从作为信号供给源的控制电路基板12供给的信号进行工作，对从作为信号供给源的控制电路基板12供给的输入信号进行处理而生成输出信号，将该输出信号向液晶面板11的显示部AA输出。该驱动器21俯视时呈横长的方形(成为沿液晶面板11的短边较长的形状)，并且直接安装于液晶面板11(后述的阵列基板11b)的非显示部NAA，即进行COG(Chip On Glass：玻璃基芯片)安装。另外，驱动器21的长边方向与X轴方向(液晶面板11的短边方向)一致，驱动器21的短边方向与Y轴方向(液晶面板11的长边方向)一致。
再次对液晶面板11进行说明。液晶面板11如图3所示，具备：一对基板11a、11b；和液晶层11c，该液晶层11c位于两基板11a、11b之间，包含作为光学特性随电场施加而变化的物质的液晶分子，两基板11a、11b以维持着液晶层11c的厚度大小的间隙的状态利用未图示的密封剂粘合(也称为“贴合”)。本实施方式的液晶面板11，工作模式为对IPS(In-Plane Switching：面内开关)模式进行了进一步改良的FFS(Fringe Field Switching：边缘场开关)模式，在一对基板11a、11b中的阵列基板11b侧一起形成有像素电极部(第二透明电极部)18和共用电极部(第一透明电极部)22，且将该像素电极部18和共用电极部22配置在不同的层。一对基板11a、11b中的表面侧(正面侧)为CF基板(对置基板)11a，背侧(背面侧)为阵列基板(半导体装置)11b。该CF基板11a和阵列基板11b具备大致透明的(具有高透光性的)玻璃基板GS，在该玻璃基板GS上层叠形成有各种的膜。其中CF基板11a如图1和图2所示，短边尺寸与阵列基板11b大致相等，但是长边尺寸比阵列基板11b小，并且以长边方向的一个(图1所示的上侧)的端部与阵列基板11b对齐的状态贴合在阵列基板11b上。因此，阵列基板11b中长边方向的另一个(图1所示的下侧)端部成为在规定范围与CF基板11a不重合而是正面背面两板面露出在外部的状态，在此确保驱动器21和挠性基板13的安装区域。另外，在两基板11a、11b的内表面侧，分别形成有用于使液晶层11c中包含的液晶分子取向的取向膜11d、11e。另外，在两基板11a、11b的外表面侧分别粘贴有偏光板11f、11g。
首先，对在阵列基板11b的内表面侧(液晶层11c一侧，与CF基板11a的相对的面一侧)通过已知的光刻法层叠形成的各种膜进行说明。在阵列基板11b如图7所示，从下层(玻璃基板GS)侧起依次层叠形成有第一金属膜(栅极金属膜)34、栅极绝缘膜(第一绝缘膜)35、半导体膜36、保护膜37、第二金属膜(源极金属膜)38、第一层间绝缘膜(第二绝缘膜)39、有机绝缘膜40、第一透明电极膜23、第二层间绝缘膜(第三绝缘膜)41、和第二透明电极膜24。
第一金属膜34由钛(Ti)和铜(Cu)的层叠膜形成。栅极绝缘膜35由下层侧栅极绝缘膜(下层侧第一绝缘膜)35a和上层侧栅极绝缘膜(上层侧第一绝缘膜)35b的层叠膜形成，其中，下层侧栅极绝缘膜35a由氮化硅(SiNx)形成，上层侧栅极绝缘膜35b由氧化硅(SiO2)形成。半导体膜36由作为氧化物半导体的一种的包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜形成。形成半导体膜36的包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜，为非晶态或结晶态。该半导体膜36在显示部AA中构成后述的显示部用TFT17的第一沟道部17d等，而在非显示部用NAA中构成后述的非显示部用TFT29的第二沟道部29d等。保护膜37由氧化硅(SiO2)形成。
第二金属膜38由钛(Ti)和铜(Cu)的层叠膜形成。第一层间绝缘膜39由氧化硅(SiO2)形成。有机绝缘膜40由作为有机材料的丙烯酸类树脂材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA))形成，作为平坦化膜发挥作用。第一透明电极膜23和第二透明电极膜24，由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)或ZnO(Zinc Oxide：氧化锌)这些透明电极材料形成。第二层间绝缘膜41由氮化硅(SiNx)形成，详情在之后叙述，俯视时图案与上述的第一层间绝缘膜39相同。上述各膜中，第一透明电极膜23和第二透明电极膜24仅形成于阵列基板11b的显示部AA，不在非显示部NAA形成，而由栅极绝缘膜35、保护膜37、第一层间绝缘膜39和第二层间绝缘膜41这些绝缘材料形成的各绝缘膜(除有机绝缘膜40之外的各绝缘膜)形成为遍及阵列基板11b的大致整面的整面状的图案(在一部分具有开口)。另外，第一金属膜34、半导体膜36和第二金属膜38，在阵列基板11b的显示部AA和非显示部NAA两者以规定的图案形成。
接着，对阵列基板11b中的显示部AA内存在的结构依次进行详细说明。在阵列基板11b的显示部AA，如图5和图6所示，作为开关元件的显示部用TFT(显示部用晶体管)17和像素电极部18各有许多个呈矩阵状排列设置，并且在这些显示部用TFT17和像素电极部18的周围，以包围它们的方式设置有呈格子状的栅极配线(扫描信号线、行控制线)19和源极配线(列控制线、数据线)20。换言之，在呈格子状的栅极配线19与源极配线20的交叉部，呈矩阵状地排列配置有显示部用TFT17和像素电极部18。栅极配线19由第一金属膜34形成，而源极配线20由第二金属膜38形成，栅极绝缘膜35和保护膜37以介于栅极配线19和源极配线20彼此的交叉部位间的方式配置。详情在接下来叙述，栅极配线19和源极配线20分别与显示部用TFT17的第一栅极电极部17a和第一源极电极部17b连接，像素电极部18与显示部用TFT17的第一漏极电极部17c连接(图7)。另外，本实施方式中，显示部用TFT17以设置于栅极配线19上的方式配置(图6)。
显示部用TFT17如图7所示，具有：由第一金属膜34形成的第一栅极电极部17a；由半导体膜36形成且俯视时与第一栅极电极部17a重叠的第一沟道部17d；由保护膜37形成且在俯视时与第一沟道部17d重叠的位置贯通形成有2个第一开口部17e1、17e2的第一保护部17e；由第二金属膜38形成且通过2个第一开口部17e1、17e2中的一个第一开口部17e1与第一沟道部17d连接的第一源极电极部17b；和由第二金属膜38形成且通过2个第一开口部17e1、17e2中的另一个第一开口部17e2与第一沟道部17d连接的第一漏极电极部17c。其中，第一沟道部17d将第一源极电极部17b和第一漏极电极部17c跨接使得电子能够在两电极17b、17c之间进行移动(迁移)。在此，形成第一沟道部17d的半导体膜36为包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜，该包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜的电子迁移率与非晶硅薄膜等相比，高至例如20倍～50倍程度，所以容易使显示部用TFT17小型化，从而使像素电极部18的透射光量极大化，因此利于实现高精细化(高清晰度)和低消耗电力化。具有这样的包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜的显示部用TFT17中，第一栅极电极部17a配置在最下层，在其上层侧隔着栅极绝缘膜35层叠第一沟道部17d，形成为反交错型(逆スタガ型)，成为与具有一般的非晶硅薄膜的TFT同样的层叠结构。
像素电极部18如图6和图7所示，由第二透明电极膜24形成，在被栅极配线19和源极配线20包围的区域中整体上俯视时呈纵长的方形(矩形)，并且纵长的狭缝18a设置有多个(图6中为3个)从而形成为大致梳齿状。该像素电极部18形成在第二层间绝缘膜41上，在该像素电极部18与后述的共用电极部22之间设置有第二层间绝缘膜41。在像素电极部18的下层侧配置有第一绝缘部25，该第一绝缘部25由第一层间绝缘膜39、有机绝缘膜40和第二层间绝缘膜41形成，在俯视时与第一漏极电极部17c重叠的位置贯通形成有接触孔CH。像素电极部18通过该接触孔CH与显示部用TFT17的第一漏极电极部17c连接，所以当使显示部用TFT17的第一栅极电极部17a导通(ON)时，经由第一沟道部17d使第一源极电极部17b和第一漏极电极部17c通电，由此能够对像素电极部18施加规定的电位。其中，该接触孔CH通过如下方式形成：在形成第二层间绝缘膜41时，用掩模在第二层间绝缘膜41图案形成(patterning)开口部，将形成有该开口部的第二层间绝缘膜41用作抗蚀剂对下层侧的第一层间绝缘膜39和有机绝缘膜40进行蚀刻，由此在第一层间绝缘膜39和有机绝缘膜40分别形成与第二层间绝缘膜41的开口部连通的开口部，由此形成接触孔CH。共用电极部22由第一透明电极膜23形成，成为遍及阵列基板11b的显示部AA的大致整面的所谓整面状的图案。共用电极部22以被夹于构成第一绝缘部25的有机绝缘膜40与第二层间绝缘膜41之间的方式配置。由于对共用电极部22从未图示的共用配线施加共同电位(基准电位)，所以如上所述通过显示部用TFT17对施加于像素电极部18的电位进行控制，由此能够使两电极18、22之间产生规定的电位差。当在两电极18、22间产生电位差时，利用像素电极部18的狭缝18a，对液晶层11c施加包括沿阵列基板11b的板面的成分和相对于阵列基板11b的板面的法线方向的成分的边缘电场(斜电场)，因此不仅对于液晶层11c中包含的液晶分子中存在于狭缝18a的液晶分子能够适当地切换其取向状态，而且对于存在于像素电极部18上的液晶分子也能够适当地切换其取向状态。因此，液晶面板11的开口率变高而能够获得充足的透射光量，并且能够获得高视角(即，视野角)性能。其中，也能够在阵列基板11b设置与栅极配线19并行(平行)、横穿像素电极部18、并且隔着栅极绝缘膜35、保护膜37、第一层间绝缘膜39、有机绝缘膜40和第二层间绝缘膜41重叠的电容配线(未图示)。
接着，对CF基板11a中的显示部AA内存在的结构进行详细说明。如图3所示，在CF基板11a设置有以R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等的各着色部俯视时与阵列基板11b侧的各像素电极部18重叠的方式多个矩阵状排列地配置的彩色滤光片11h。在形成彩色滤光片11h的各着色部之间形成有用于防止混色的大致格子状的遮光层(黑矩阵)11i。遮光层11i以俯视时与上述栅极配线19和源极配线20重叠的方式配置。在彩色滤光片11h和遮光层11i的表面设置有取向膜11d。其中，在该液晶面板11中，由R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)3色的着色部和与它们相对的3个像素电极部18的组构成作为显示单位的1个显示像素。显示像素包括具有R着色部的红色像素、具有G着色部的绿色像素和具有B着色部的蓝色像素。这些各色的像素在液晶面板11的面板面上沿行方向(X轴方向)重复排列，由此构成像素组，该像素组沿列方向(Y轴方向)排列配置有许多个。
接着，对阵列基板11b中的非显示部NAA内存在的结构进行详细说明。在阵列基板11b的非显示部NAA中与显示部AA的短边部相邻的位置，如图4所示，设置有列控制电路部27，而在与显示部AA的长边部相邻的位置设置有行控制电路部28。列控制电路部27和行控制电路部28能够进行用于将来自驱动器21的输出信号供给到显示部用TFT17的控制。列控制电路部27和行控制电路部28，以与显示部用TFT17相同的包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜(半导体膜36)为基础(base，基底)在阵列基板11b上形成为单片(monolithic)，由此具有用于控制输向显示部用TFT17的输出信号的供给的控制电路。列控制电路部27和行控制电路部28，在阵列基板11b的制造工序中在对显示部用TFT17进行图案形成时通过已知的光刻法同时在阵列基板11b上进行图案形成(patterning，也称为“图案化”)。
其中，列控制电路部27如图4所示，配置在与显示部AA的图4所示的下侧的短边部相邻的位置，换言之配置在Y轴方向上显示部AA与驱动器21之间的位置，形成在沿X轴方向延伸的横长的方形的范围内。该列控制电路部27具有与配置于显示部AA的源极配线20连接，并且将来自驱动器21的输出信号中包含的图像信号分配给各源极配线20的开关电路(RGB开关电路)。具体而言，源极配线20在阵列基板11b的显示部AA中沿X轴方向并排配置有多根(许多根)，并且分别与形成R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各色的像素的各显示部用TFT17连接，而列控制电路部27通过开关电路将来自驱动器21的图像信号分配供给至R、G、B的各源极配线20。另外，列控制电路部27也能够具备电平移位电路(level shifter circuit)和ESD保护电路等附属电路。
与之相对，行控制电路部28如图4所示，配置在与显示部AA的图4所示的左侧的长边部相邻的位置，形成在沿Y轴方向延伸的纵长的范围内。行控制电路部28具有与配置于显示部AA的栅极配线19连接，并且将来自驱动器21的输出信号中包含的扫描信号在规定的时刻(timing，也称为“定时”或“时间”)供给至各栅极配线19从而依次对各栅极配线19进行扫描的扫描电路。具体而言，栅极配线19在阵列基板11b的显示部AA中沿Y轴方向并列配置有多根，而行控制电路部28通过扫描电路将来自驱动器21的控制信号(扫描信号)在显示部AA中从图4所示的上端位置的栅极配线19依次供给至下端位置的栅极配线19，由此进行栅极配线19的扫描。另外，也能够在行控制电路部28设置电平移位电路、ESD保护电路等附属电路。其中，列控制电路部27和行控制电路部28利用形成在阵列基板11b上的连接配线与驱动器21连接。
在设置于该行控制电路部28的扫描电路中，如图4所示，包括与栅极配线19连接并且使扫描信号放大并输出到栅极配线19的缓冲电路部26。而且，在该缓冲电路部26设置有非显示部用TFT(非显示部用晶体管)29。该非显示部用TFT29配置于阵列基板11b的板面中的非显示部NAA，并且在阵列基板11b的制造工序中与显示部用TFT17同时形成。非显示部用TFT29用于在扫描电路中进行的信号处理的最终级(最后级)输出扫描信号，因此处理的电流量比显示部用TFT17处理的电流量大。
对非显示部用TFT29的层叠结构进行说明。非显示部用TFT29如图8所示，具有：由第一金属膜34形成的第二栅极电极部29a；由半导体膜36形成且俯视时与第二栅极电极部29a重叠的第二沟道部29d；由保护膜37形成且在俯视时与第二沟道部29d重叠的位置贯通形成有2个第二开口部29e1、29e2的第二保护部29e；由第二金属膜38形成且通过2个第二开口部29e1、29e2中的一个第二开口部29e1与第二沟道部29d连接的第二源极电极部29b；和由第二金属膜38形成且通过2个第二开口部29e1、29e2中的另一个第二开口部29e2与第二沟道部29d连接的第二漏极电极部29c。其中，第二沟道部29d将第二源极电极部29b和第二漏极电极部29c跨接，使得电子能够在两电极部29b、29c之间移动(迁移)。形成该第二沟道部29d的半导体膜36，采用与显示部用TFT17的第一沟道部17d相同的包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜。另外，非显示部用TFT29与显示部用TFT17同样，第二栅极电极部29a配置在最下层，在其上层侧隔着栅极绝缘膜35层叠有第二沟道部29d而形成为反交错型。
而且，相对于上述的非显示部用TFT29，在上层侧，如图8所示，依次层叠配置有下层侧绝缘部30和上层侧绝缘部31。下层侧绝缘部30由第一层间绝缘膜39和保护膜37形成，而上层侧绝缘部31由第二层间绝缘膜41形成，在两绝缘部30、31之间未设置有机绝缘膜40。即，采用在相对于非显示部用TFT29的上层侧不存在有机绝缘膜40的结构。因此，构成下层侧绝缘部30的第一层间绝缘膜39和构成上层侧绝缘部31的第二层间绝缘膜41，在显示部AA中在俯视时彼此重叠的位置共同具有作为接触孔CH的开口部(参照图7)，并且在非显示部NAA中均层叠在非显示部用TFT29上，因此能够说俯视时图案大致相同，而有机绝缘膜40虽然在显示部AA中具有作为接触孔CH的开口部，但是在非显示部NAA中没有层叠在非显示部用TFT29上，能够说与第一层间绝缘膜39和第二层间绝缘膜41俯视时的图案不同。而且，下层侧绝缘部30的膜厚比上层侧绝缘部31的膜厚相对大。详细而言，下层侧绝缘部30(第一层间绝缘膜39和保护膜37)的膜厚T1，为上层侧绝缘部31(第二层间绝缘膜41)的膜厚T2的约2倍左右。更具体地说，上层侧绝缘部31的膜厚T2为约100nm左右，而下层侧绝缘部30的膜厚T1为约200nm左右。另外，构成下层侧绝缘部30的第一层间绝缘膜39的膜厚，比构成上层侧绝缘部31的第二层间绝缘膜41的膜厚相对大。而且，构成显示部用TFT17所具有的第一绝缘部25的第一层间绝缘膜39，如图7和图8所示，其膜厚比构成第一绝缘部25的第二层间绝缘膜41大，与构成俯视时与非显示部用TFT29重叠的下层侧绝缘部30的第一层间绝缘膜39的膜厚相同。因此，能够用1次就完成阵列基板11b的制造过程中进行的第一层间绝缘膜39的成膜工序。另外，构成显示部用TFT17所具有的第一绝缘部25的第二层间绝缘膜41，其膜厚与俯视时与非显示部用TFT29重叠的上层侧绝缘部31的膜厚T2相同。另外，本实施方式中，关于“上层侧”和“下层侧”的记载，以在相对于玻璃基板GS的板面的法线方向上靠近玻璃基板GS的一侧(图7和图8所示的下侧)为“下层侧”，以远离玻璃基板GS的一侧(图7和图8所示的上侧)为“上层侧”。另外，当如上所述在非显示部用TFT29中采用在下层侧绝缘部30与上层侧绝缘部31之间不存在有机绝缘膜40的结构时，在形成显示部用TFT17所具有的接触孔CH时，假使将有机绝缘膜40作为抗蚀剂进行图案形成，则构成下层侧绝缘部30的第一层间绝缘膜39会被蚀刻。因此，本实施方式中，在形成显示部用TFT17所具有的接触孔CH时，将第二层间绝缘膜41用作抗蚀剂对下层侧的第一层间绝缘膜39和有机绝缘膜40进行蚀刻，由此提高有机绝缘膜40的图案的自由度，在非显示部用TFT29中实现在下层侧绝缘部30与上层侧绝缘部31之间不存在有机绝缘膜40的结构，并且能够削减掩模的使用个数。
通过上述那样的结构能够实现下面的作用和效果。即，由于有机绝缘膜40中所用的丙烯酸类树脂材料具有易吸湿的性质，所以有机绝缘膜40所含的水分进入半导体膜36中而使半导体膜36产生劣化时，有可能导致半导体膜36的电特性发生变化。配置于阵列基板11b的显示部AA的显示部用TFT17中，由于在第一源极电极部17b与第一漏极电极部17c之间流动的电流量少，所以即使由半导体膜36形成的第一沟道部17d因有机绝缘膜40含有的水分而劣化使其电特性发生变化，对其动作造成坏影响的可能性也变低。然而，配置于阵列基板11b的非显示部NAA的非显示部用TFT29，用于在行控制电路部28的扫描电路中进行的信号处理的最后级输出扫描信号，所以处理的电流量比显示部用TFT17处理的电流量多，因此假使由半导体膜36形成的第二沟道部29d劣化导致使电特性发生变化，则对其动作造成坏影响的可能性变高。特别是，该半导体膜36由作为氧化物半导体的包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜形成，具有易氧化或还原的性质，并且具有其电特性容易伴随氧化或还原而发生变化的性质，因此非显示部用TFT29所具有的第二沟道部29d的劣化成为问题。另外，在有机绝缘膜40含有水分的状态下在其上层侧形成第二层间绝缘膜41时，在伴随成膜的高温环境中水分被蒸发，第二层间绝缘膜41成为多孔质而容易取入来自外部的水分，其结果是有可能从第二层间绝缘膜41向半导体膜36供给水分。
对于这一点，本实施方式中，非显示部用TFT29采用在其上层侧不具有有机绝缘膜40的层叠结构，所以难以发生由半导体膜36构成的第二沟道部29d因水分而劣化的事态。另外，如果不存在有机绝缘膜40，则还能够避免由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31成为多孔质，因此还能够抑制来自外部的水分被供给到由半导体膜36构成的第二沟道部29d。而且，由第一层间绝缘膜39和保护膜37构成的下层侧绝缘部30的膜厚T1比由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31的膜厚T2相对大，所以在阵列基板11b的制造过程中，在形成第二层间绝缘膜41(上层侧绝缘部31)时，能够使得与第一层间绝缘膜39(下层侧绝缘部30)相比下层侧难以受到损伤。特别是，在形成第二层间绝缘膜41时，采用等离子体CVD法，与第一层间绝缘膜39和保护膜37相比，下层侧更被担心有可能受到损伤，因此优选下层侧绝缘部30的膜厚T1采用如上所述的设定。由此，能够使非显示部用TFT29难以发生工作不良。
而且，形成第一层间绝缘膜39的氧化硅，与氮化硅和丙烯酸类树脂材料相比是难以将半导体膜36氧化或还原的材料，因此通过将由第一层间绝缘膜39构成的下层侧绝缘部30的膜厚T1确保得充分大，能够使由半导体膜36构成的第二沟道部29d的电特性更难以变动。另外，形成第二层间绝缘膜41的氮化硅，与氧化硅相比成膜时容易含氢，因该氢而可能导致半导体膜36被还原，但是通过将由第一层间绝缘膜39构成的下层侧绝缘部30的膜厚T1确保得充分大，能够使由半导体膜36构成的第二沟道部29d不易因第二层间绝缘膜41所含的氢被还原，因此，能够使第二沟道部29d的电特性难以变动。另外，相对于半导体膜36配置在上层侧的保护膜37和配置在下层侧的栅极绝缘膜35的上层侧栅极绝缘膜35b均由氧化硅构成，因此半导体膜36难以被氧化或还原，由此能够使由半导体膜36构成的第二沟道部29d的电特性更加难以变动。
如以上说明的那样，本实施方式的阵列基板(半导体装置)11b具备：玻璃基板(基板)GS；形成在玻璃基板GS上的第一金属膜34；至少形成在第一金属膜34上的栅极绝缘膜(第一绝缘膜)35；形成在栅极绝缘膜35上的半导体膜36；至少形成在半导体膜35上的第二金属膜38；至少形成在第二金属膜38上的第一层间绝缘膜(第二绝缘膜)39；形成在第一层间绝缘膜39上的有机绝缘膜40；形成在有机绝缘膜40上的第一透明电极膜23；至少形成在第一透明电极膜23上的第二层间绝缘膜(第三绝缘膜)41；至少形成在第二层间绝缘膜41上的第二透明电极膜24；在玻璃基板GS的板面内显示图像的显示部AA；配置于显示部AA的显示部用TFT(显示部用晶体管)17，该显示部用TFT17至少具有：由第一金属膜34构成的第一栅极电极部17a；由半导体膜36构成、且俯视时与第一栅极电极部17a重叠的第一沟道部17d；由第二金属膜38构成、且与第一沟道部17d连接的第一源极电极部17b；和由第二金属膜38构成、且与第一沟道部17d连接的第一漏极电极部17c；配置于显示部AA并由第一透明电极膜23构成的共用电极部(第一透明电极部)22；第一绝缘部25，该第一绝缘部25配置于显示部AA，并由第一层间绝缘膜39、有机绝缘膜40和第二层间绝缘膜41构成，在俯视时与第一漏极电极部17c重叠的位置贯通形成有接触孔CH；像素电极部(第二透明电极部)18，该像素电极部18配置于显示部AA，并由第二透明电极膜24构成，通过接触孔CH与第一漏极电极部17c连接；在玻璃基板GS的板面内配置在显示部AA外的非显示部NAA；配置于非显示部NAA的非显示部用TFT(非显示部用晶体管)29，该非显示部用TFT 29至少具有：由第一金属膜34构成的第二栅极电极部29a；由半导体膜36构成、且俯视时与第二栅极电极部29a重叠的第二沟道部29d；由第二金属膜38构成、且与第二沟道部29d连接的第二源极电极部29b；和由第二金属膜38构成、且与第二沟道部29d连接的第二漏极电极部29c；配置于非显示部NAA，并由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31；和配置于非显示部NAA，并由至少第一层间绝缘膜39构成，层叠于上层侧绝缘部31的下层侧的下层侧绝缘部30。
通过采用这种结构，当配置于玻璃基板GS的板面内的显示部AA的显示部用TFT17的第一栅极电极部17a被导通时，第一源极电极部17b和第一漏极电极部17c经由第一沟道部17d通电，由此将与第一漏极电极部17c连接的像素电极部18充电，因此能够基于在像素电极部18与共用电极部22之间产生的电位差在显示部AA显示图像。
然而，有机绝缘膜40所用的材料，多具有易吸湿的性质。当有机绝缘膜40所含的水分进入半导体膜36而产生劣化时，有可能导致半导体膜36的电特性发生变化。显示部用TFT17，由于在第一源极电极部17b与第一漏极电极部17c之间流动的电流量少，所以即使由半导体膜36构成的第一沟道部17d劣化，其电特性发生变化，对其动作造成坏影响的可能性也低，但是非显示部用TFT29在第二源极电极部29b与第二漏极电极部29c之间流动的电流量变多的情况存在，关于这样的非显示部用TFT29，如果由半导体膜36构成的第二沟道部29d劣化，则其电特性发生变化，对其动作造成坏影响的可能性高。
对于这一点，如上所述，非显示部用TFT29由于在由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31与至少由第一层间绝缘膜39构成的下层侧绝缘部30之间不具有有机绝缘膜40，所以由半导体膜36构成的第二沟道部29d难以劣化，因此第二沟道部29d的电特性难以发生变化。由此，能够使非显示部用TFT29难以发生工作不良。
另外，下层侧绝缘部30与上层侧绝缘部31相比，膜厚T1相对大。通过采用这种结构，下层侧绝缘部30的膜厚T1比上层侧绝缘部31的膜厚T2相对大，所以在该阵列基板11b的制造过程中，形成第二层间绝缘膜41(上层侧绝缘部31)时，与第一层间绝缘膜39(下层侧绝缘部30)相比，下层侧更难以受到损伤。
另外，设置有至少以介于半导体膜36与第二金属膜38之间的方式形成的保护半导体膜36的保护膜37，显示部用TFT17具有由保护膜37构成且在俯视时与第一沟道部17d重叠的位置贯通形成有2个第一开口部17e1、17e2的第一保护部17e，第一源极电极部17b通过2个第一开口部17e1、17e2中的一个第一开口部与第一沟道部17d连接，而第一漏极电极部17c通过2个第一开口部17e1、17e2中的另一个第一开口部与第一沟道部17d连接，非显示部用TFT29具有由保护膜37构成且在俯视时与第二沟道部29d重叠的位置贯通形成有2个第二开口部29e1、29e2的第二保护部29e，第二源极电极部29b通过2个第二开口部29e1、29e2中的一个第二开口部与第二沟道部29d连接，而第二漏极电极部29c通过2个第二开口部29e1、29e2中的另一个第二开口部与第二沟道部29d连接，下层侧绝缘部30由第二绝缘膜39和保护膜37构成。通过采用这种结构，能够利用介于半导体膜36与第二金属膜38之间的保护膜37保护半导体膜36，所以在制造过程中形成第二金属膜38时，由半导体膜36构成的第一沟道部17d和第二沟道部29d难以被蚀刻。而且，下层侧绝缘部30由第一层间绝缘膜39和保护膜37构成，因此在该阵列基板11b的制造过程中，形成第二层间绝缘膜40时，能够使得与第一层间绝缘膜39和保护膜37相比下层侧更难以受到损伤。另外，通过在由保护膜37构成的第一保护部17e形成2个第一开口部17e1、17e2，能够将第一源极电极部17b和第一漏极电极部17c分别连接到第一沟道部17d。另外，通过在由保护膜37构成的第二保护部29e形成2个第二开口部29e1、29e2，能够将第二源极电极部29b和第二漏极电极部29c分别连接到第二沟道部29d。
另外，保护膜37由氧化硅构成。氧化硅与例如氮化硅、有机绝缘材料等相比是难以将半导体膜36氧化或还原的材料，所以通过使显示部用TFT17和非显示部用TFT29中位于半导体膜36的上层侧的保护半导体膜36的保护膜37的材料采用氧化硅，能够使由半导体膜36构成的第一沟道部17d和第二沟道部29d的电特性难以发生变化。
另外，显示部用TFT17中，构成第一绝缘部25的第一层间绝缘膜39的膜厚比构成第一绝缘部25的第二层间绝缘膜41的膜厚T2大，且与构成非显示部用TFT29所具有的下层侧绝缘部30的第一层间绝缘膜39的膜厚相同。通过采用这种结构，第一层间绝缘膜39在显示部AA和非显示部NAA以相同的膜厚形成，所以能够1次就完成成膜工序。由此，能够缩短生产间隔时间。
另外，第二层间绝缘膜41由氮化硅构成。氮化硅与例如氧化硅等相比成膜时容易含氢，因该氢有可能导致半导体膜36被还原，但是通过在非显示部用TFT29中使至少由第一层间绝缘膜39构成的下层侧绝缘部30的膜厚T1比由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31的膜厚T2大，能够使由半导体膜36构成的第二沟道部29d被还原变得困难，因此，能够使第二沟道部29d的电特性难以变化。
另外，有机绝缘膜40由丙烯酸类树脂材料构成。丙烯酸类树脂材料具有易吸水的性质，因该水分而可能导致半导体膜36劣化，但是通过在非显示部用TFT29中使至少由第一层间绝缘膜39构成的下层侧绝缘部30的膜厚T1比由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31的膜厚T2大，能够使由半导体膜36构成的第二沟道部29d的劣化变得困难，因此，能够使第二沟道部29d的电特性难以变化。
另外，半导体膜36由氧化物半导体构成。氧化物半导体具有易氧化或还原的性质，但是通过采用非显示部用TFT29不具有有机绝缘膜40的结构，由半导体膜36构成的第二沟道部29d的劣化变得困难，所以第二沟道部29d的电特性难以发生变化。另外，当半导体膜36采用氧化物半导体时，制造过程中形成第二金属膜38时容易被蚀刻，但是在半导体膜36与第二金属膜38之间设置有保护膜37，利用保护膜37保护半导体膜36，所以形成第二金属膜38时变得难以被蚀刻。
另外，设置有栅极配线(扫描信号线)19和缓冲电路部26，该栅极配线19配置于显示部AA，通过与第一栅极电极部17a连接而对显示部用TFT17传输扫描信号，该缓冲电路部26配置于非显示部NAA，与栅极配线19连接并供给扫描信号，非显示部用TFT29构成缓冲电路部26。通过采用这种结构，在构成缓冲电路部26的非显示部用TFT29中，在第二源极电极部29b与第二漏极电极部29c之间流动的电流量，有比在显示部用TFT17的第一源极电极部17b与第一漏极电极部17c之间流动的电流量大的倾向，所以当形成非显示部用TFT29的第二沟道部29d的半导体膜36因来自其他膜或外部的水分而劣化、电特性发生变化时，变得无法正常工作的可能性变高。但是，如上所述，非显示部用TFT29不具有有机绝缘膜40，因此第二沟道部29d变得难以劣化，所以构成缓冲电路部26的非显示部用TFT29难以发生工作不良。
另外，第一层间绝缘膜39由氧化硅构成。氧化硅与例如氮化硅、有机绝缘材料等相比是难以将半导体膜36氧化或还原的材料，所以通过在非显示部用TFT29中使构成下层侧绝缘部30的第一层间绝缘膜39的材料采用氧化硅，能够使由半导体膜36构成的第二沟道部29d的电特性更难以发生变化。
另外，栅极绝缘膜35采用由氮化硅构成的下层侧栅极绝缘膜(下层侧第一绝缘膜)35a和配置于下层侧栅极绝缘膜35a与半导体膜36之间的由氧化硅构成的上层侧栅极绝缘膜(上层侧第一绝缘膜)35b的层叠结构。氧化硅与例如氮化硅、有机绝缘材料等相比是难以将半导体膜36氧化或还原的材料，所以通过在显示部用TFT17和非显示部用TFT29中使配置于下层侧栅极绝缘膜35a与半导体膜36之间的上层侧栅极绝缘膜35b的材料采用氧化硅，能够使由半导体膜36构成的第一沟道部17d和第二沟道部29d的电特性难以发生变化。
另外，第一层间绝缘膜39和第二层间绝缘膜41形成为，在显示部AA和非显示部NAA的整个区域中俯视时图案相同。通过采用这种结构，例如在形成第二层间绝缘膜41并进行图案形成之后，能够将该第二层间绝缘膜41用作抗蚀剂对第一层间绝缘膜39进行图案形成。由此，不需要用于对第一层间绝缘膜39进行图案形成的掩模，所以能够实现制造设备的简化和制造成本的降低等。而且，在对第一层间绝缘膜39进行图案形成时，不将有机绝缘膜40用作抗蚀剂，所以能够提高有机绝缘膜40的图案的自由度，由此能够实现在非显示部NAA中在由第二层间绝缘膜41构成的上层侧绝缘部31与至少由第一层间绝缘膜39构成的下层侧绝缘部30之间不设置有机绝缘膜40的结构。
另外，本实施方式的液晶面板(显示装置)11具备：上述的阵列基板11b；以与阵列基板11b相对的方式配置的CF基板(对置基板)11a；和配置在阵列基板11b与CF基板11a之间的液晶层11c。根据这样的液晶面板11，上述的阵列基板11b的非显示部用TFT29难以发生工作不良，所以工作可靠性等优秀。
＜实施方式2＞
利用图9或图10说明本发明实施方式2。该实施方式2表示在非显示部NAA中第一层间绝缘膜139采用二层结构的结构。另外，对于与上述实施方式1同样的结构、作用和效果省略了重复的说明。
本实施方式中的第一层间绝缘膜139，如图9和图10所示，在显示部AA采用一层结构，而在非显示部NAA采用二层结构。非显示部NAA中俯视时与非显示部用TFT129重叠的第一层间绝缘膜139，由下层侧第一层间绝缘膜139a和上层侧第一层间绝缘膜139b构成。显示部NAA中俯视时与显示部用TFT117重叠的第一层间绝缘膜139，仅由下层侧第一层间绝缘膜139a构成。在阵列基板111b的制造过程中，首先在显示部AA和非显示部NAA双方形成下层侧第一层间绝缘膜139a，之后，仅有选择地在非显示部NAA形成有上层侧第一层间绝缘膜139b。下层侧第一层间绝缘膜139a和上层侧第一层间绝缘膜139b，均形成为与第二层间绝缘膜141相同的膜厚T2。因此，在非显示部NAA中，第一层间绝缘膜139的膜厚，为第二层间绝缘膜141的膜厚T2的约2倍。
＜实施方式3＞
利用图11对本发明实施方式3进行说明。在该实施方式3中，表示与上述的实施方式1相比使第一层间绝缘膜239的膜厚变薄的结构。另外，对于与上述实施方式1同样的结构、作用和效果省略了重复的说明。
本实施方式的第一层间绝缘膜239如图11所示，膜厚T3为第二层间绝缘膜241的膜厚T2的约1.5倍。在设定第一层间绝缘膜239的膜厚时，例如能够根据由氮化硅构成的第二层间绝缘膜241的含氢量改变第一层间绝缘膜239的膜厚。在本实施方式中，第二层间绝缘膜241的含氢量比上述的实施方式1中记载的第二层间绝缘膜41的含氢量少，所以第一层间绝缘膜239的膜厚T3比实施方式1中记载的第一层间绝缘膜39的膜厚薄。
＜实施方式4＞
利用图12对本发明实施方式4进行说明。在该实施方式4中，表示与上述的实施方式1相比使第一层间绝缘膜339的膜厚更厚的结构。另外，对于与上述实施方式1同样的结构、作用和效果省略了重复的说明。
本实施方式的第一层间绝缘膜339如图12所示，膜厚T4为第二层间绝缘膜341的膜厚T2的约3倍。在本实施方式中，第二层间绝缘膜341的含氢量比上述的实施方式1中记载的第二层间绝缘膜41的含氢量多，所以第一层间绝缘膜339的膜厚T4比实施方式1中记载的第一层间绝缘膜39的膜厚厚。
＜实施方式5＞
利用图13对本发明实施方式5进行说明。在该实施方式5中，进一步改变了第一层间绝缘膜439的膜厚。另外，对于与上述实施方式1同样的结构、作用和效果省略了重复的说明。
本实施方式的第一层间绝缘膜439如图13所示，膜厚T5与栅极绝缘膜435的膜厚T6大致相等。
＜实施方式6＞
利用图14和图15说明本发明的实施方式6。在该实施方式6中，表示除去了上述的实施方式1中记载的保护膜37的结构。另外，对于与上述实施方式1同样的结构、作用和效果省略了重复的说明。
本实施方式的阵列基板511b，如图14和图15所示，第二金属膜538直接层叠在半导体膜536上，在两膜536、538之间未设置上述的实施方式1中记载的保护膜37。根据这样的结构，显示部用TFT517如图14所示，在由半导体膜536构成的第一沟道部517d的两端部上，直接层叠由第二金属膜538构成的第一源极电极部517b和第一漏极电极部517c，由此实现各自的连接。同样，非显示部用TFT529如图15所示，在由半导体膜536构成的第二沟道部529d的两端部上，直接层叠由第二金属膜538构成的第二源极电极部529b和第二漏极电极部529c，由此实现各自的连接。而且，非显示部用TFT529的下层侧绝缘部530，仅由第一层间绝缘膜539构成。仅由第一层间绝缘膜539构成的下层侧绝缘部530的膜厚T7，比由第二层间绝缘膜541构成的上层侧绝缘部531的膜厚T2相对大。根据这样的结构，也能够在该阵列基板511b的制造过程中使得形成第二层间绝缘膜541(上层侧绝缘部531)时，与第一层间绝缘膜539(下层侧绝缘部530)相比，下层侧更难受到损伤。
＜实施方式7＞
利用图16对本发明实施方式7进行说明。在该实施方式7中，表示改变了构成非显示部用TFT629的第二保护部629e的方式的结构。另外，对于与上述实施方式1同样的结构、作用和效果省略了重复的说明。
本实施方式中的构成非显示部用TFT629的第二保护部629e，如图16所示，相比于第二漏极电极部629c与第二沟道部629d的连接部位、与第二源极电极部629b侧为相反侧(图16所示的右侧)的部分被除去。即，形成于第二保护部629e的2个第二开口部629e1、629e2中的第二漏极电极部629c侧的第二开口部629e2的形成范围被扩张。因此，第二漏极电极部629c以直接层叠在第二沟道部629d的端部上的方式连接。
＜其他实施方式＞
本发明不限于根据上述记载和附图说明的实施方式，例如以下实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)除了上述的各实施方式以外，下层侧绝缘部(第一层间绝缘膜和保护膜)的膜厚的相对值(特别是相对于形成上层侧绝缘部的第二层间绝缘膜的膜厚的相对值)、以及绝对值也能够适当改变。在改变下层侧绝缘部的膜厚时，如果由氮化硅构成的第二层间绝缘膜的含氢量多，则增大下层侧绝缘部的膜厚，反之如果第二层间绝缘膜的含氢量少，则减小下层侧绝缘部的膜厚即可。
(2)在上述的各实施方式中，作为配置于非显示部的非显示部用TFT，例示了用于在扫描电路中进行的信号处理的最后级输出扫描信号的非显示部用TFT，但是承担此外的功能的非显示部用TFT也能够应用本发明。
(3)在非显示部设置有承担各种功能的非显示部用TFT，但没有必要对这样的非显示部用TFT全部除去有机绝缘膜。具体而言，对于与用于在扫描电路中进行的信号处理的最后级输出扫描信号的非显示部用TFT连接的、处理的电流量小的非显示部用TFT，也能够残留有机绝缘膜。通过像这样尽可能残留有机绝缘膜，能够提高成品率。
(4)在上述的各实施方式中，例示了配置于非显示部的行控制电路部所具有的非显示部用TFT，但是配置于非显示部的列控制电路部所具有的非显示部用TFT也同样能够应用本发明。
(5)上述的各实施方式以外，对于栅极绝缘膜、保护膜、第一层间绝缘膜、有机绝缘膜、和第二层间绝缘膜的具体的材料，能够各自适当地变更。
(6)在上述的各实施方式中，说明了用于半导体膜的氧化物半导体采用包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜的情况，但是也能够使用其他种类的氧化物半导体。具体而言，能够使用包含铟(In)、硅(Si)和锌(Zn)的氧化物；包含铟(In)、铝(Al)和锌(Zn)的氧化物；包含锡(Sn)、硅(Si)和锌(Zn)的氧化物；包含锡(Sn)、铝(Al)和锌(Zn)的氧化物；包含锡(Sn)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物；包含镓(Ga)、硅(Si)和锌(Zn)的氧化物；包含镓(Ga)、铝(Al)和锌(Zn)的氧化物；包含铟(In)、铜(Cu)和锌(Zn)的氧化物；包含锡(Sn)、铜(Cu)和锌(Zn)的氧化物等。
(7)在上述的各实施方式中，说明了显示部用TFT、非显示部用TFT、列控制电路部和行控制电路部具有包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物薄膜作为半导体膜的结构，但此外也能够使用由例如非晶硅(a-Si)或多晶硅等构成的半导体膜。作为多晶硅，能够使用例如CG硅(Continuous Grain Silicon：连续晶界结晶硅)薄膜。
(8)在上述的各实施方式中，例示了工作模式为FFS模式的液晶面板，但此外的IPS(In-Plane Switching：面内开关)模式或VA(VerticalAlignment：垂直取向)模式等其他的工作模式的液晶面板也能够应用本发明。
(9)在上述的各实施方式中，说明了第一金属膜和第二金属膜由钛(Ti)和铜(Cu)的层叠膜形成的情况，但例如也能够替代钛使用钼(Mo)、氮化钼(MoN)、氮化钛(TiN)、钨(W)、铌(Nb)、钼-钛合金(MoTi)、钼-钨合金(MoW)等。此外，也能够使用钛、铜、铝等单层的金属膜。
(10)在上述的各实施方式中，说明了将驱动器直接COG安装在阵列基板上的结构，但是本发明也包括在经ACF与阵列基板连接的挠性基板上安装驱动器的情况。
(11)在上述的各实施方式中，说明了在阵列基板的非显示部设置有列控制电路部和行控制电路部的情况，但是也能够省略列控制电路部和行控制电路部中的任一者，使驱动器承担其功能。
(12)在上述的各实施方式中，例示了形成为纵长的方形的液晶面板，但形成为横长的方形的液晶面板、以及形成为正方形的液晶面板也能够应用本发明。
(13)在上述的各实施方式中记载的液晶面板上层叠触摸面板(触控面板)、视差屏障面板(开关液晶面板)等功能性面板进行安装的情况也包含在本发明中。
(14)在上述各实施方式中，作为液晶显示装置所具备的背光源装置以边光型背光源为例进行了说明，但使用直下型(正下方型)背光源装置的情况也包含在本发明中。
(15)在上述的各实施方式中，例示了具备作为外部光源的背光源装置的透射型的液晶显示装置，但本发明也能够应用于利用外部光进行显示的反射型液晶显示装置，在这种情况下能够省略背光源装置。
(16)在上述各实施方式中，作为液晶显示装置的开关元件使用了TFT，但也能够应用于使用TFT以外的开关元件(例如薄膜二极管(TFD))的液晶显示装置，另外也能够应用于进行彩色显示的液晶显示装置以外的装置、以及进行黑白显示的液晶显示装置。
(17)在上述的各实施方式中，以使用液晶面板作为显示面板的液晶显示装置为例进行了说明，但本发明也能够应用于使用其它种类的显示面板(PDP(等离子体显示面板)、有机EL面板等)的显示装置。这种情况下能够省略背光源装置。
(18)在上述的各实施方式中，例示了在被分类为小型或中小型的、便携式信息终端、便携式电话机、笔记本个人计算机、数码相框、便携式游戏机、电纸书等各种电子设备等中使用的液晶面板，但是屏幕尺寸为例如20英寸～90英寸的被分类为中型或大型(超大型)的液晶面板也能够应用本发明。在这种情况下，能够将液晶面板用于电视接收装置、电子展示板(数字标牌)、电子黑板等电子设备。
(19)在上述的各实施方式中，说明了在形成接触孔时，将形成有开口部的第二层间绝缘膜用作抗蚀剂对第一层间绝缘膜和有机绝缘膜进行蚀刻的情况，但是也可以例如在形成第一层间绝缘膜、有机绝缘膜和第二层间绝缘膜时分别单独图案形成开口部。
(20)在上述的各实施方式中，说明了显示部用TFT以设置于栅极配线之上的方式配置的情况，但是显示部用TFT配置在俯视时与栅极配线不重叠的位置的结构也包含在本发明中。在这种情况下，只要以从栅极配线的一部分分支出第一栅极电极部的方式形成即可。另外，也能够采用显示部用TFT设置于规定的配线之上的方式配置的结构。
附图标记的说明
11……液晶面板(显示装置)
11a……CF基板(对置基板)
11b、111b、511b……阵列基板(半导体装置)
11c……液晶层
17、117、517……显示部用TFT(显示部用晶体管)
17a……第一栅极电极部
17b、517b……第一源极电极部
17c、517c……第一漏极电极部
17d、517d……第一沟道部
17e……第一保护部
17e1、17e2……第一开口部
18……像素电极部(第二透明电极部)
19……栅极配线(扫描信号线)
22……共用电极部(第一透明电极部)
23……第一透明电极膜
24……第二透明电极膜
25……第一绝缘部
26……缓冲电路部
29、129、529、629……非显示部用TFT(非显示部用晶体管)
29a……第二栅极电极部
29b、529b、629b……第二源极电极部
29c、529c、629c……第二漏极电极部
29d、529d、629d……第二沟道部
29e、629e……第二保护部
29e1、29e2、629e1、629e2……第二开口部
30、530……下层侧绝缘部
31、531……上层侧绝缘部
34……第一金属膜
35、435……栅极绝缘膜(第一绝缘膜)
35a……下层侧栅极绝缘膜(下层侧第一绝缘膜)
35b……上层侧栅极绝缘膜(上层侧第一绝缘膜)
36、526……半导体膜
37……保护膜
38、528……第二金属膜
39、139、239、339、439、539……第一层间绝缘膜(第二绝缘膜)
40……有机绝缘膜
41、141、241、341、541……第二层间绝缘膜(第三绝缘膜)
AA……显示部
CH……接触孔
GS……玻璃基板(基板)
NAA……非显示部
T1～T7……膜厚

Claims (13)

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：
基板；
形成在所述基板上的第一金属膜；
至少形成在所述第一金属膜上的第一绝缘膜；
形成在所述第一绝缘膜上的半导体膜；
至少形成在所述半导体膜上的第二金属膜；
至少形成在所述第二金属膜上的第二绝缘膜；
形成在所述第二绝缘膜上的有机绝缘膜；
形成在所述有机绝缘膜上的第一透明电极膜；
至少形成在所述第一透明电极膜上的第三绝缘膜；
至少形成在所述第三绝缘膜上的第二透明电极膜；
在所述基板的板面内显示图像的显示部；
配置于所述显示部的显示部用晶体管，该显示部用晶体管至少具有：由所述第一金属膜形成的第一栅极电极部；由所述半导体膜形成、且俯视时与所述第一栅极电极部重叠的第一沟道部；由所述第二金属膜形成、且与所述第一沟道部连接的第一源极电极部；和由所述第二金属膜形成、且与所述第一沟道部连接的第一漏极电极部；
配置于所述显示部并由所述第一透明电极膜形成的第一透明电极部；
第一绝缘部，该第一绝缘部配置于所述显示部，并由所述第二绝缘膜、所述有机绝缘膜和所述第三绝缘膜形成，在俯视时与所述第一漏极电极部重叠的位置贯通形成有接触孔；
第二透明电极部，该第二透明电极部配置于所述显示部，并由所述第二透明电极膜形成，通过所述接触孔与所述第一漏极电极部连接；
在所述基板的板面内配置在所述显示部外的非显示部；
配置于所述非显示部的非显示部用晶体管，该非显示部用晶体管至少具有：由所述第一金属膜形成的第二栅极电极部；由所述半导体膜形成、且俯视时与所述第二栅极电极部重叠的第二沟道部；由所述第二金属膜形成、且与所述第二沟道部连接的第二源极电极部；和由所述第二金属膜形成、且与所述第二沟道部连接的第二漏极电极部；
配置于所述非显示部，并由所述第三绝缘膜形成的上层侧绝缘部；和
配置于所述非显示部，并至少由所述第二绝缘膜形成，层叠于所述上层侧绝缘部的下层侧的下层侧绝缘部。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：
所述下层侧绝缘部的膜厚比所述上层侧绝缘部的膜厚相对大。
3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：
具备以至少介于所述半导体膜与所述第二金属膜之间的方式形成的保护所述半导体薄膜的保护膜，
所述显示部用晶体管具有由所述保护膜形成且在俯视时与所述第一沟道部重叠的位置贯通形成有2个第一开口部的第一保护部，所述第一源极电极部通过2个所述第一开口部中的一个所述第一开口部与所述第一沟道部连接，而所述第一漏极电极部通过2个所述第一开口部中的另一个所述第一开口部与所述第一沟道部连接，
所述非显示部用晶体管具有由所述保护膜形成且在俯视时与所述第二沟道部重叠的位置贯通形成有2个第二开口部的第二保护部，所述第二源极电极部通过2个所述第二开口部中的一个所述第二开口部与所述第二沟道部连接，而所述第二漏极电极部通过2个所述第二开口部中的另一个所述第二开口部与所述第二沟道部连接，
所述下层侧绝缘部由所述第二绝缘膜和所述保护膜形成。
4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于：
所述保护膜由氧化硅形成。
5.如权利要求2～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述显示部用晶体管中，构成所述第一绝缘部的所述第二绝缘膜的膜厚比构成所述第一绝缘部的所述第三绝缘膜的膜厚大，且与构成所述非显示部用晶体管所具有的所述下层侧绝缘部的所述第二绝缘膜的膜厚相同。
6.如权利要求2～5中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述第三绝缘膜由氮化硅形成。
7.如权利要求2～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述有机绝缘膜由丙烯酸类树脂材料形成。
8.如权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述半导体膜由氧化物半导体形成。
9.如权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于，具备：
配置于所述显示部，通过与所述第一栅极电极部连接而对所述显示部用晶体管传输扫描信号的扫描信号线；和
配置于所述非显示部，与所述扫描信号线连接并向所述扫描信号线供给所述扫描信号的缓冲电路部，
所述非显示部用晶体管构成所述缓冲电路部。
10.如权利要求1～9中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述第二绝缘膜由氧化硅形成。
11.如权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述第一绝缘膜形成为由氮化硅形成的下层侧第一绝缘膜、和配置于所述下层侧第一绝缘膜与所述半导体膜之间的由氧化硅形成的上层侧第一绝缘膜的层叠结构。
12.如权利要求1～11中任一项所述的半导体装置，其特征在于：
所述第二绝缘膜和所述第三绝缘膜，在所述显示部和所述非显示部的整个区域中俯视时图案相同。
13.一种显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1～12中任一项所述的半导体装置；
以与所述半导体装置相对的方式配置的对置基板；和
配置于所述半导体装置与所述对置基板之间的液晶层。
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