[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用氧化物半导体形成的半导体器件及其制造方法，特别涉及液晶显示装置和有机EL显示装置的有源矩阵基板及其制造方法。此处，半导体器件包括有源矩阵基板和具备该有源矩阵基板的显示装置。

背景技术

液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板中，按每个像素具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下称为“TFT”)等开关元件。具备TFT作为开关元件的有源矩阵基板被称为TFT基板。

作为TFT，历来广泛使用将非晶硅膜作为活性层的TFT(以下称为“非晶硅TFT”)和将多晶硅膜作为活性层的TFT(以下称为“多晶硅TFT”)。

近年来，提出了使用氧化物半导体代替非晶硅和多晶硅来作为TFT的活性层的材料的方案。将这种TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，与非晶硅TFT相比，氧化物半导体TFT能够高速地进行动作。此外，氧化物半导体膜能够通过比多晶硅膜简便的工艺形成。

专利文献1中公开了具备氧化物半导体TFT的TFT基板的制造方法。根据专利文献1中记载的制造方法，使氧化物半导体膜的一部分低电阻化而形成像素电极，由此能够削减TFT基板的制造工序数。

近年来，随着液晶显示装置等的高分辨率化不断发展，像素开口率的降低成为问题。其中，像素开口率是指像素(例如，在透射型液晶显示装置中，使有助于显示的光透射的区域)占显示区域的面积比率，以下简称为“开口率”。

特别是便携式用途的中小型的透射型液晶显示装置中，显示区域的面积小，所以自然各个像素的面积也小，由高分辨率化引起的开口率的下降变得显著。此外，当便携式用途的液晶显示装置的开口率下降时，为了得到所希望的亮度，需要使背光源的亮度增大，又产生导致耗电增大这样的问题。

为了得到高开口率，只要减小按每个像素设置的TFT和辅助电容等由不透明的材料形成的元件所占的面积即可，但TFT和辅助电容当然存在为了实现其功能所需的最低限度的尺寸。作为TFT，当使用氧化物半导体TFT时，与使用非晶硅TFT的情况相比，能得到能够使TFT小型化的优点。其中，辅助电容是为了保持施加到像素的液晶层(电学上也称为“液晶电容”)上的电压而与液晶电容在电学上并联地设置的电容，通常，辅助电容的至少一部分以与像素重叠的方式形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-91279号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，对于高开口率化的需求强烈，仅使用氧化物半导体TFT，并不能满足这种需求。此外，显示装置的低价格化也在升温，也需要开发能够廉价地制造出高分辨率化且高开口率的显示装置的技术。

此外，本发明的发明人进行了研究，发现当使用专利文献1中记载的方法时，由于氧化物半导体膜与源极配线层的密合性低，有可能导致可靠性下降。针对这一点将在后面进行详细叙述。

于是，本发明的实施方式的主要目的在于，提供能够实现能以简便的工艺来制造，并且与以往相比高分辨率、高开口率且具有充分的可靠性的显示装置的半导体器件及其制造方法。

解决技术问题的技术手段

本发明的某实施方式的半导体器件具备：基板；在上述基板之上形成的栅极电极；在上述栅极电极之上形成的栅极绝缘层；氧化物层，其形成在上述栅极绝缘层之上，包含半导体区域和与上述半导体区域接触的第一导电体区域，上述半导体区域的至少一部分隔着上述栅极绝缘层与上述栅极电极重叠；覆盖上述半导体区域的上表面的保护层；与上述半导体区域电连接的源极电极和漏极电极；和以隔着电介质层与上述第一导电体区域的至少一部分重叠的方式配置的透明电极，上述漏极电极与上述第一导电体区域接触，在从上述基板的法线方向看时，上述保护层的端部与上述漏极电极的端部、上述源极电极的端部或上述栅极电极的端部大致对齐，上述半导体区域与上述第一导电体区域的边界的至少一部分与上述保护层的端部大致对齐。

在某优选实施方式中，在从上述基板的法线方向看时，上述半导体区域配置在上述栅极电极的轮廓的内部。