JP5685805B2 - 半導体装置、半導体装置の製造方法、および電子機器 - Google Patents
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上記のひとつの半導体装置は、前記第1の金属酸化物配線層は、前記第1の配線層のキャリア密度が前記チャネル層のキャリア密度よりも高いことが好ましい。
上記のひとつの半導体装置は、前記第1金属酸化物層はIGZO(インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物)、インジウム−亜鉛酸化物、ZnO(酸化亜鉛)であり、前記第2金属酸化物配線層は、ITO(インジウム−錫酸化物)であることが好ましい。
本発明の適用例に係るひとつの半導体装置の製造方法は、基板表面側に、ゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極上に、ゲート絶縁層を形成する工程と、前記ゲート絶縁層上に、第1の金属酸化物配線層を形成する工程と、前記第1の金属酸化物配線層上の一部に、前記基板の平面方向で前記ゲート電極と重なるエッチング保護層を形成する工程と、前記第1の金属酸化物配線層上及び前記エッチング保護層上に金属導体層を形成する工程と、前記第1の金属酸化物配線層と前記金属導体層を所定の形状にエッチングして前記エッチング保護層を露出させる工程と、前記基板表面側に保護層を形成する工程と、前記保護層を開口させ、前記第1の金属酸化物配線層を露出させ第1の開口部を形成する工程と、前記第1の金属酸化物配線層の露出した領域に第2の開口部を形成する工程と、前記基板表面側に前記第1の金属酸化物配線層と前記第2の開口部において電気的に接続する第2の金属酸化物配線層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
上記のひとつの半導体装置の製造方法は、前記エッチング保護層を形成する工程と前記金属導体層を形成する工程との間に前記第1の金属酸化物配線層にプラズマ処理を行うことが好ましい。
上記のひとつの半導体装置の製造方法は、前記第1の開口部を形成する工程は、前記金属導体層における前記第1の開口部に重なる領域に、第3の開口部を形成する工程を含み、
前記第2の金属酸化物配線層を形成する工程において、前記第2の金属酸化物配線層と前記金属導体層とが前記第3の開口部において電気的に接続されることが好ましい。
[適用例1]本適用例にかかる半導体装置は、基板表面側に配置され開口部を備える絶縁体層と、前記絶縁体層の一方の面側に位置し、金属酸化物半導体層と第1金属酸化物配線層とを兼ねる第1金属酸化物層と、前記絶縁体層の他方の面側に位置し、前記絶縁体層を含む分離領域により前記第1金属酸化物層と分離され、かつ前記開口部を介して前記第1金属酸化物配線層と一部が密接している第2金属酸化物配線層と、を備えることを特徴とする。
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。図1(a)は、本発明を適用した半導体装置としての素子基板を備えた液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、(b)は、(a)のH−H’断面図である。以後、「上」とは、素子基板10から対向基板20に向かう方向と定義し、直接構成要素が接触していない場合も含むものとする。そして、「下」とは「上」と反対方向を指すものとして定義し、直接構成要素が接触していない場合も含むものとする。図1(a)、(b)において、本形態の液晶装置100は、TN(Twisted Nematic)モード、ECB(Electrically Contorolled Birefringence)モード、あるいはVAN(Vertical Aligned Nematic)モード等で駆動される透過型のアクティブマトリクス型液晶装置である。この液晶装置100では、シール材22を介して素子基板10(半導体装置)と、対向基板本体21の素子基板10側に、対向電極28や配向膜29等を備えた対向基板20とが貼り合わされ、その間に液晶1fが保持されている。素子基板10において、シール材22の外側に位置する端部領域には、データ線駆動用IC60、および走査線駆動用IC30がCOG(Chip On Glass)実装されているとともに、基板辺に沿って実装端子12が形成されている。シール材22は、素子基板10と対向基板20とをそれらの周辺で貼り合わせるための光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等を用いた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。シール材22には、その途切れ部分によって液晶注入口25が形成され、液晶1fを注入した後、封止材26により封止されている。
図2は、図1に示す液晶装置が備える素子基板の電気的な構成を示す等価回路図である。図2に示すように、素子基板10には、画像表示領域1aに相当する領域に複数のソース線6a(データ線)およびゲート線3a(走査線)が互いに交差する方向に形成され、これらの配線の交差部分に対応する位置に画素1bが構成されている。ゲート線3aは走査線駆動用IC30から延びており、ソース線6aはデータ線駆動用IC60から延びている。また、素子基板10には、液晶1fの駆動を制御するための画素スイッチング用のTFT1cが各画素1bに形成され、TFT1cのソースにはソース線6aが電気的に接続され、TFT1cのゲートにはゲート線3aが電気的に接続されている。
以下、ドレイン電極と配線層を並列に配置した構成について図面を用いて説明する。図3(a)は、本実施形態にかかる電気光学装置を含む液晶装置の画素1つ分の平面図、(b)は、A1−B1に相当する位置で液晶装置を切断したときの断面図である。図3(a)では、画素電極を太くて長い点線で示し、ゲート線およびそれと同時形成された薄膜を細い実線で示し、ソース線およびそれと同時形成された薄膜を細い一点鎖線で示し、半導体層を細くて短い点線で示してある。コンタクトホールについては、ゲート線等と同様、細い実線で示してある。
以下、配線層をドレイン電極と容量電極に用いた構成について図面を用いて説明する。図4(a)は、本実施形態にかかる電気光学装置を含む液晶装置の画素1つ分の平面図、(b)は(a)のA1−B1に相当する位置で液晶装置を切断したときの断面図である。本実施形態は、上記した実施形態と類似するところが多いため、主な差異がある部分について説明し、重複を避けるものとする。
次に、半導体装置としての素子基板の製造方法について、図面を用いて説明する。
次に、半導体装置としての素子基板の別の製造方法について、図面を用いて説明する。図7(a)、(b)は本実施形態の液晶装置に用いた素子基板の製造方法を示す工程断面図である。本実施形態は、上記した実施形態と類似するところが多いため、主な差異がある部分について説明し、重複を避けるものとする。工程1から工程4までは同様な工程を用いているため省略し、工程5以降について説明する。
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置としての素子基板を含む液晶装置を搭載した電子機器について説明する。図8(a)に、液晶装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター2000は、表示ユニットとしての液晶装置100と本体部2010を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。図8(b)に、液晶装置を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、並びに表示ユニットとしての液晶装置100を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、液晶装置100に表示される画面がスクロールされる。図8(c)に、液晶装置を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、並びに表示ユニットとしての液晶装置100を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置100に表示される。
Claims (6)
- 基板表面側に配置され第1の開口部を備える絶縁体層と、
前記基板と前記絶縁体層との間に設けられ、平面視において、前記第1の開口部と重なる領域に第2の開口部を備える第1の金属酸化物配線層と、
前記第1の金属酸化物配線層と前記絶縁体層との間に設けられ、前記第1の開口部と重なる領域に第3の開口部を備える金属導体層と、
前記絶縁体層を挟んで、前記第1の金属酸化物層に対向する側に設けられるとともに、前記第1の開口部、前記第2の開口部、及び前記第3の開口部の側面に設けられた第2の金属酸化物配線層と、
薄膜トランジスターと、
を含み、
前記第1の金属酸化物配線層は、前記薄膜トランジスターのチャネル層及び前記チャネル層から延びる第1の配線層であり、
前記金属導体層は、前記薄膜トランジスターの電極及び前記電極から延びる第2の配線層であり、
前記第2の金属酸化膜配線層は、前記第2の開口部において前記第1の金属酸化膜配線層に電気的に接続しており、
前記第2の金属酸化膜配線層は、前記第3の開口部において前記金属導体層に電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、前記第1の金属酸化物配線層は、前記第1の配線層のキャリア密度が前記チャネル層のキャリア密度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1又は2のいずれか一項に記載の半導体装置であって、前記第1の金属酸化物層はIGZO(インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物)、インジウム−亜鉛酸化物、ZnO(酸化亜鉛)であり、前記第2の金属酸化物配線層は、ITO(インジウム−錫酸化物)であることを特徴とする半導体装置。
- 基板表面側に、ゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極上に、ゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上に、第1の金属酸化物配線層を形成する工程と、
前記第1の金属酸化物配線層上の一部に、前記基板の平面方向で前記ゲート電極と重なるエッチング保護層を形成する工程と、
前記第1の金属酸化物配線層上及び前記エッチング保護層上に金属導体層を形成する工程と、
前記第1の金属酸化物配線層と前記金属導体層を所定の形状にエッチングして前記エッチング保護層を露出させる工程と、
前記基板表面側に保護層を形成する工程と、
前記保護層を開口させ、前記第1の金属酸化物配線層を露出させ第1の開口部を形成する工程と、
前記第1の金属酸化物配線層の露出した領域に第2の開口部を形成する工程と、
前記基板表面側に前記第1の金属酸化物配線層と前記第2の開口部において電気的に接続する第2の金属酸化物配線層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項4に記載の半導体装置の製造方法であって、前記エッチング保護層を形成する工程と前記金属導体層を形成する工程との間に前記第1の金属酸化物配線層にプラズマ処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項4又は5に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第1の開口部を形成する工程は、前記金属導体層における前記第1の開口部に重なる領域に、第3の開口部を形成する工程を含み、
前記第2の金属酸化物配線層を形成する工程において、前記第2の金属酸化物配線層と前記金属導体層とが前記第3の開口部において電気的に接続されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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