半導体装置

【課題】半導体層と電極の接続部に生じる寄生抵抗を抑制し、配線抵抗による電圧降下の影響や画素への信号書き込み不良や階調不良などを防止し、より表示品質の良い表示装置を代表とする半導体装置を提供することを課題の一つとする
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明は酸素親和性の強い金属を含むソース電極、及びドレイン電極と、不純物濃度を抑制した酸化物半導体層とを接続した薄膜トランジスタと、低抵抗な配線を接続して半導体装置を構成すればよい。また、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを絶縁膜で囲んで封止すればよい。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に窒化珪素を含む第１の絶縁層を有し、
前記第１の絶縁層上に低抵抗の第１の導電層で形成されるゲート配線を有し、
前記第１の導電層からなるゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に窒化珪素を含む第２の絶縁層を有し、
前記第２の絶縁層上に酸化珪素を含む第３の絶縁層を有し、
前記第３の絶縁層上に島状の酸化物半導体層を有し、
島状の前記酸化物半導体層上にソース電極及びドレイン電極として機能する第２の導電層を有し、
前記第２の導電層と前記酸化物半導体層上に酸化珪素を含む第４の絶縁層を有し、
前記第４の絶縁層上に窒化珪素を含む第５の絶縁層を有し、
前記第４の絶縁層と前記第５の絶縁層に設けられた開口部を通して、ソース電極またはドレイン電極のどちらか一方として機能する前記第２の導電層と電気的に接する第３の導電層を有し、
前記第３の導電層と前記第５の絶縁層を覆う窒化珪素を含む第６の絶縁層を有し、
前記第４の絶縁層、前記第５の絶縁層及び前記第６の絶縁層に設けられた開口部を通して、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する前記第２の導電層と電気的に接する第４の導電層を有し、
前記第２の導電層が酸素親和性を有する導電層である半導体装置。
【請求項２】
前記第１の絶縁層上にＣｕを含む導電層と前記導電層を覆う高融点金属を含む導電層で形成されるゲート配線を有し、
前記高融点金属からなる前記ゲート電極層を有する請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の導電層上と前記第２の導電層が、前記第２の絶縁層と前記第３の絶縁層を挟む保持容量部を有する請求項１または請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
インジウム、ガリウム、または亜鉛のいずれか一つを含む酸化物半導体層を有する請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２の導電層が、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃａから選ばれた元素のうち、少なくとも一つの種類の元素を含む請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板上に窒化珪素を含む第１の絶縁層を形成し、
前記第１の絶縁層上に低抵抗の第１の導電層を用いてゲート配線、及びゲート電極層を形成し、
前記ゲート電極層上に窒化珪素を含む第２の絶縁層を形成し、
前記第２の絶縁層上に酸化珪素を含む第３の絶縁層を形成し、
基板温度を１００℃以上６００℃以下に加熱しながら前記第３の絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層上に酸素親和性を有する導電層を用いてソース電極及びドレイン電極として機能する第２の導電層を形成し、
前記第２の導電層と前記酸化物半導体層上に酸化珪素を含む第４の絶縁層を形成し、
前記第４の絶縁層上に窒化珪素を含む第５の絶縁層を形成し、
前記第４の絶縁層と前記第５の絶縁層に開口部を形成し、
該開口部を通してソース電極またはドレイン電極のどちらか一方として機能する前記第２の導電層と電気的に接する第３の導電層を形成し、
前記第３の導電層と前記第５の絶縁層を覆う窒化珪素を含む第６の絶縁層を形成し、
前記第４の絶縁層、前記第５の絶縁層及び前記第６の絶縁層に開口部を形成し、
該開口部を通してソース電極またはドレイン電極の他方として機能する前記第２の導電層と電気的に接する第４の導電層を形成する、半導体装置の作製方法。

【図１】