[发明专利]半导体装置、电子设备及半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供一种即使设置栅电极等金属膜也会使基板的翘曲得到抑制的半导体装置、电子设备及半导体装置的制造方法。半导体装置(1)具备：基板(3)；薄膜晶体管(2)；以及绝缘膜(7)，其位于基板(3)与薄膜晶体管(2)之间，绝缘膜(7)具有第一氧化硅膜(4)、被形成在第一氧化硅膜(4)上的氮化硅膜(5)以及被形成在氮化硅膜(5)上的第二氧化硅膜(6)，第一氧化硅膜(4)的氮浓度与第二氧化硅膜(6)的氮浓度相比而较低。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置、电子设备及半导体装置的制造方法。

背景技术

在液晶显示装置、有机EL显示装置及电子纸等显示装置中，设置有用于对图像显示进行控制的开关元件。在该开关元件中，TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)被广泛地用于半导体装置中。在专利文献1中公开了该TFT的结构。由此可见，在基板上设置有下部绝缘膜，且在下部绝缘膜上设置有半导体层。在半导体层中设置有源极、沟道、漏极的各个区域。

另外，在半导体层之上设置有栅极绝缘膜，从而下部绝缘膜及栅极绝缘膜使离子所流动的区域被限定。在栅极绝缘膜之上设置有栅电极。栅电极被设置在与沟道对置的位置处。而且，在对栅电极进行图案形成之后，使栅电极成为掩膜，从而离子被注入至半导体层。此时，栅电极需为250nm以上的厚度。并且，在栅电极之上设置有上部绝缘膜。

栅电极优选为电阻低且熔点高的金属。通过使其电阻低，从而能够使开关元件的响应性良好。此外，通过使其熔点高，从而能够实现高温的处理。然而，由于熔点高的金属其电阻率较高，因此为了实现低电阻而加厚栅电极的膜厚。在使该金属膜成膜时，在金属膜上会产生牵拉应力。而且，在栅电极的膜厚较厚时，基板会翘曲。因此，存在用于保持基板的真空吸盘无法吸附基板的情况。因此，期望即使设置栅电极等的金属膜，也能够对基板的翘曲进行抑制的技术。

专利文献1：日本特开2017-11111号公报

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的发明，并能够作为以下的方式或应用例而实现。

应用例1

本应用例所涉及的半导体装置的特征在于，具备：基板；薄膜晶体管；以及绝缘膜，其位于所述基板与所述薄膜晶体管之间，所述绝缘膜具有第一氧化硅膜、被形成在所述第一氧化硅膜上的氮化硅膜以及被形成在所述氮化硅膜上的第二氧化硅膜，所述第一氧化硅膜的氮浓度与所述第二氧化硅膜的氮浓度相比而较低。

根据本应用例，半导体装置具备基板及薄膜晶体管。而且，在基板与薄膜晶体管之间配置有绝缘膜。该绝缘膜对使薄膜晶体管的特性发生变动的多余的离子的流动进行抑制。在绝缘膜中，第一氧化硅膜、氮化硅膜、第二氧化硅膜依次被配置。

第二氧化硅膜是在位置上与薄膜晶体管较近的膜，并且为氮浓度较高的膜。氮浓度较高的氧化硅膜其陷阱能级较低，因此能够抑制+电荷的累积。而且，抑制了薄膜晶体管的性能下降。

由于氮化硅膜对杂质离子的阻挡效果较高，因此对因杂质离子而使薄膜晶体管的特性发生变动的情况进行抑制。第一氧化硅膜是氮浓度较低的膜。氮浓度较低的氧化硅膜能够提高压缩应力。因此，即使在被用于薄膜晶体管的膜具有牵拉应力时，第一氧化硅膜也能够实现应力的平衡。其结果为，能够抑制半导体装置的翘曲。

应用例2

上述应用例所涉及的半导体装置的特征在于，所述第一氧化硅膜的氮浓度在3E²⁰atoms/CC以上且9E²⁰atoms/CC以下。

根据本应用例，第一氧化硅膜的氮浓度在3E²⁰atoms/CC以上且9E²⁰atoms/CC以下。此时，能够将第一氧化硅膜的膜应力设为压缩应力，并将其设为280MPa以上且480MPa以下。

应用例3