[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

半导体装置具备：薄膜晶体管，其具有氧化物半导体层；以及配线连接部(201)，配线连接部(201)具备：下部导电部(3t)，其与栅极电极由同一导电膜形成；绝缘层(15)，其具有将下部导电部(3t)的至少一部分露出的接触孔(CH2)；以及上部导电部(19t)，其至少一部分配置在接触孔(CH2)内，绝缘层(15)包含栅极绝缘层(4)、保护层(9)以及层间绝缘层(13)，在接触孔的侧壁，栅极绝缘层(4)具有上段部(41)和位于上段部(41)的基板侧的下段部(42)，当从基板的法线方向观看时，下段部(42)的侧面位于比上段部(41)的侧面靠外侧，上部导电部(19t)在接触孔内与下部导电部(3t)以及栅极绝缘层(4)的下段部(42)的侧面和上表面接触。

技术领域

本发明涉及使用氧化物半导体形成的半导体装置及其制造方法。

背景技术

液晶显示装置等使用的有源矩阵基板按每个像素具备薄膜晶体管(Thin FilmTransistor：以下称为“TFT”)等开关元件。作为这样的开关元件，以往广泛使用将非晶硅膜作为活性层的TFT(以下，称为“非晶硅TFT”)、将多晶硅膜作为活性层的TFT(以下，称为“多晶硅TFT”)。

有源矩阵基板一般具有包含多个像素的显示区域和显示区域以外的区域(周边区域)。在显示区域的各像素中设置有沿着像素的列方向延伸的源极配线、沿着像素的行方向延伸的栅极配线、像素电极以及TFT。在周边区域设置有用于将栅极配线或源极配线与外部配线连接的多个端子部。例如，栅极配线从显示区域延伸到周边区域，经由端子部(栅极端子)与栅极驱动器连接。另一方面，源极配线与例如与栅极配线由同一膜形成的栅极连接配线电连接。将该连接部称为“源极/栅极连接部”。栅极连接配线在周边区域中经由端子部(源极端子)连接到源极驱动器。栅极配线、源极配线、栅极连接配线等配线例如是金属配线。在本说明书中，将对栅极端子部、源极端子部、源极/栅极连接部等配线彼此进行连接的结构总称为“配线连接部”。

近年来，已提出代替非晶硅、多晶硅而使用氧化物半导体作为TFT的活性层的材料。将这样的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，氧化物半导体TFT能以比非晶硅TFT高的速度进行动作。另外，氧化物半导体膜是由比多晶硅膜简便的工艺形成，因此也能应用于需要大面积的装置。

已提出例如具有底栅结构并且以覆盖氧化物半导体层的沟道区域的方式设置有保护层(蚀刻阻挡层)的结构作为氧化物半导体TFT。将这样的结构称为“沟道保护型(或蚀刻阻挡型)”。在蚀刻阻挡型TFT的制造工艺中，在氧化物半导体层上形成保护层后，形成源极/漏极电极。因此，在进行用于形成源极/漏极电极的蚀刻(源极/漏极分离)时，保护层作为蚀刻阻挡物发挥功能，因此能降低沟道区域由于蚀刻而受到的损害。

在具备蚀刻阻挡型的氧化物半导体TFT的有源矩阵基板中，会增加形成保护层的工序。正在研究用于抑制光掩模的个数而制造这样的有源矩阵基板的各种工艺(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011-070981号

发明内容

发明要解决的问题

在现有的有源矩阵基板中，在配线连接部中，栅极配线、源极配线、栅极连接配线等金属配线有时会产生腐蚀。后面详细描述。

本发明的实施方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种新的配线连接结构，在具备氧化物半导体TFT的半导体装置中，能抑制配线的腐蚀。

用于解决问题的方案