[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用氧化物半导体形成的半导体装置及其制造方法，特别是涉及液晶显示装置、有机EL显示装置的有源矩阵基板及其制造方法。在此，半导体装置包括有源矩阵基板和具备其的显示装置。

背景技术

液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板中，按每个像素设置有薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下称“TFT”)等开关元件。

作为TFT，现有技术中广为使用的是以非晶硅膜作为有源层(活性层)的TFT(以下称“非晶硅TFT”)、或以多晶硅膜为有源层的TFT(以下称“多晶硅TFT”)。

近年来，作为TFT的有源层材料，人们提出了使用氧化物半导体来代替非晶硅或多晶硅。这样的TFT被称为“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能够更高速地工作。另外，与多晶硅膜相比，氧化物半导体膜能够通过简单的工艺来形成。

具备TFT作为开关元件的有源矩阵基板被称为TFT基板。TFT基板中，各TFT的漏极电极与对应的像素电极连接。作为像素电极，一般使用ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide：铟锌氧化物)等透明导电膜。源极电极和漏极电极一般与源极配线一起由相同的导电膜形成。作为导电膜，适合使用例如铝(Al)膜等导电性高的膜。但是，当使Al膜与TFT的半导体层接触时，Al在半导体层内部扩散，有可能无法得到期望的TFT特性。另外，在使Al膜与构成像素电极的ITO等接触的结构中，Al与ITO的离子化倾向(标准电极电位)之差大，所以在ITO的湿蚀刻工序中发生Al的电蚀，有可能导致接触电阻变高。另外，该问题并不限定于使用Al膜的情况，在将能够与ITO等透明导电材料发生电蚀反应的其他金属作为电极、配线材料使用的情况下也会发生。

与之相对地，在专利文献1中公开了使用包含Al膜和阻挡金属膜的层叠膜作为源极电极和漏极电极。

图9是表示专利文献1中公开的TFT基板的截面结构的一部分的图。

专利文献1中公开的TFT基板中，TFT190具有栅极电极123、栅极绝缘膜140、由非晶硅构成的半导体层154、源极电极173和漏极电极175。源极电极173和漏极电极175分别经接触部163、165与半导体层154电连接。TFT190由保护膜180覆盖。在保护膜180上形成有由例如ITO、IZO等构成的像素电极185。像素电极185在形成于保护膜180的接触孔内与漏极电极175接触。

在专利文献1的TFT基板中，源极电极173和漏极电极175具有包含由阻挡金属(barrier metal)构成的下部膜173p、175p和由铝或铝合金构成的上部膜173q、175q的层叠结构。在半导体层154的两端部，除去上部膜173q、175q以使下部膜173p、175p露出。像素电极185在接触孔内与漏极电极175的下部膜175p接触。

根据图9的结构，在由Al构成的上部膜173q、175q与半导体层154之间存在由阻挡金属构成的下部膜173p、175p，所以能够抑制Al扩散到半导体层154中。另外，在像素电极185与漏极电极175的连接部，由Al构成的上部膜175q被除去，所以能够抑制Al与ITO接触而导致的Al的电蚀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－056153号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1的TFT基板，在形成源极和漏极电极时，需要在对下部膜和上部膜同时进行图案化之后，仅对上部膜进行图案化而使下部膜的一部分露出。因此，存在光掩模的张数增加，制造工序变得复杂的问题。

于是，本发明的目的在于提供一种不使制造工序变得复杂就能够抑制电极和配线中包含的金属的电蚀，且能够实现高TFT特性的半导体装置及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明的实施方式的半导体装置，包括：基板；由上述基板支承的以氧化物半导体层为有源层的薄膜晶体管；覆盖上述薄膜晶体管的保护层；配置在上述保护层与上述基板之间的金属层；形成在上述保护层上的透明导电层；和用于将上述金属层与上述透明导电层电连接的连接部，上述连接部具有与上述氧化物半导体层由相同的氧化物膜形成且电阻比上述氧化物半导体层低的氧化物连接层，上述金属层经上述氧化物连接层与上述透明导电层电连接。