半導体装置
【課題】酸化物半導体層を用いた表示装置に代表される半導体装置において、画面サイズの大型化や高精細化に対応し、表示品質が良く、安定して動作する信頼性のよい半導体装置を提供する。
【解決手段】引き回し距離の長い配線にCuを含む導電層を用いることで、配線抵抗の増大を抑える。また、Cuを含む導電層を、TFTのチャネル領域が形成される酸化物半導体層と重ならないようにし、窒化珪素を含む絶縁層で包むことで、Cuの拡散を防ぐことができ、信頼性の良い半導体装置を作製することができる。特に、半導体装置の一態様である表示装置を大型化または高精細化しても、表示品質が良く、安定して動作させること
ができる。
【解決手段】引き回し距離の長い配線にCuを含む導電層を用いることで、配線抵抗の増大を抑える。また、Cuを含む導電層を、TFTのチャネル領域が形成される酸化物半導体層と重ならないようにし、窒化珪素を含む絶縁層で包むことで、Cuの拡散を防ぐことができ、信頼性の良い半導体装置を作製することができる。特に、半導体装置の一態様である表示装置を大型化または高精細化しても、表示品質が良く、安定して動作させること
ができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上の窒化珪素を含む第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上のCuを含む第1の導電層と、
前記第1の導電層上の第2の導電層と、
前記第2の導電層上の窒化珪素を含む第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上の酸化珪素を含む第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層上の酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上の第3の導電層と、
前記酸化物半導体層上の第4の導電層と、
前記酸化物半導体層上の酸化珪素を含む第4の絶縁層と、
前記第4の絶縁層上の窒化珪素を含む第5の絶縁層と、
前記第5の絶縁層上の第5の導電層と、
前記第5の導電層上の前記Cuを含む第6の導電層と、
前記第6の導電層上の窒化珪素を含む第6の絶縁層と、
前記第6の絶縁層上の第7の導電層と、を有し、
前記第5の導電層は、前記第3の導電層および前記第4の導電層のどちらか一方と電気的に接続しており、
前記第7の導電層は、前記第3の導電層および前記第4の導電層の他方と電気的に接続しており、
前記第1の導電層および前記第6の導電層は、前記酸化物半導体層と重ならず、
前記第3の導電層および前記第4の導電層は、同じ材料を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
請求項1において、
前記第1の導電層は、W、Ta、Mo、Ti、Cr、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が含まれていることを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記第2の導電層は、Cuよりも融点が高い元素で構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記酸化物半導体層は、少なくともIn、Ga、Znのいずれかを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第6の導電層は、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が含まれていることを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第1の導電層及び前記第6の導電層は、上側及び下側が窒化珪素を含む層で覆われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項7】
請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、
前記第4の絶縁層は、前記酸化物半導体層に接しており、
前記第3の導電層と前記第4の導電層の間にあることを特徴とする半導体装置。
【請求項1】
基板上の窒化珪素を含む第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上のCuを含む第1の導電層と、
前記第1の導電層上の第2の導電層と、
前記第2の導電層上の窒化珪素を含む第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上の酸化珪素を含む第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層上の酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上の第3の導電層と、
前記酸化物半導体層上の第4の導電層と、
前記酸化物半導体層上の酸化珪素を含む第4の絶縁層と、
前記第4の絶縁層上の窒化珪素を含む第5の絶縁層と、
前記第5の絶縁層上の第5の導電層と、
前記第5の導電層上の前記Cuを含む第6の導電層と、
前記第6の導電層上の窒化珪素を含む第6の絶縁層と、
前記第6の絶縁層上の第7の導電層と、を有し、
前記第5の導電層は、前記第3の導電層および前記第4の導電層のどちらか一方と電気的に接続しており、
前記第7の導電層は、前記第3の導電層および前記第4の導電層の他方と電気的に接続しており、
前記第1の導電層および前記第6の導電層は、前記酸化物半導体層と重ならず、
前記第3の導電層および前記第4の導電層は、同じ材料を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
請求項1において、
前記第1の導電層は、W、Ta、Mo、Ti、Cr、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が含まれていることを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記第2の導電層は、Cuよりも融点が高い元素で構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記酸化物半導体層は、少なくともIn、Ga、Znのいずれかを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第6の導電層は、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が含まれていることを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第1の導電層及び前記第6の導電層は、上側及び下側が窒化珪素を含む層で覆われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項7】
請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、
前記第4の絶縁層は、前記酸化物半導体層に接しており、
前記第3の導電層と前記第4の導電層の間にあることを特徴とする半導体装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【公開番号】特開2013−58758(P2013−58758A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−203749(P2012−203749)
【出願日】平成24年9月17日(2012.9.17)
【分割の表示】特願2010−226531(P2010−226531)の分割
【原出願日】平成22年10月6日(2010.10.6)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年9月17日(2012.9.17)
【分割の表示】特願2010−226531(P2010−226531)の分割
【原出願日】平成22年10月6日(2010.10.6)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】
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