半導(dǎo)體裝置和顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于液晶顯示裝置的液晶面板中，呈矩陣狀地設(shè)置有多個TFT作為用于控制各像素的動作的開關(guān)元件。現(xiàn)有技術(shù)中，作為用于TFT的半導(dǎo)體膜，一般使用非晶硅等硅半導(dǎo)體，但是近年來提案有使用電子迀移率更高的氧化物半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體膜。將使用這樣的氧化物半導(dǎo)體的TFT用作開關(guān)元件的液晶顯示裝置的一例記載在下述專利文獻(xiàn)I中。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-230744號公報
[0006](發(fā)明要解決的課題)
[0007]氧化物半導(dǎo)體由于電子迀移率高，所以能夠使TFT更加小型化并實(shí)現(xiàn)液晶面板的開口率的提高，而且能夠在設(shè)置有TFT的陣列基板上設(shè)置各種電路部。另一方面，氧化物半導(dǎo)體當(dāng)取入來自其他的膜或外部的水分時，其電特性容易發(fā)生變化，有可能因此而導(dǎo)致上述的電路部無法正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是基于上述問題而完成的，其目的在于使非顯示部用晶體管(transistor，也稱為“三極管”)不易發(fā)生工作不良。
[0009](用于解決課題的技術(shù)手段)
[0010]本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備:基板；形成在上述基板上的第一金屬膜；至少形成在上述第一金屬膜上的第一絕緣膜；形成在上述第一絕緣膜上的半導(dǎo)體膜；至少形成在上述半導(dǎo)體膜上的第二金屬膜；至少形成在上述第二金屬膜上的第二絕緣膜；形成在上述第二絕緣膜上的有機(jī)絕緣膜；形成在上述有機(jī)絕緣膜上的第一透明電極膜；至少形成在上述第一透明電極膜上的第三絕緣膜；至少形成在上述第三絕緣膜上的第二透明電極膜；在上述基板的板面內(nèi)顯不圖像的顯不部；配置于上述顯不部的顯不部用晶體管，該顯不部用晶體管至少具有:由上述第一金屬膜形成的第一柵極電極部；由上述半導(dǎo)體膜形成、且俯視時與上述第一柵極電極部重疊的第一溝道部；由上述第二金屬膜形成、且與上述第一溝道部連接的第一源極電極部；和由上述第二金屬膜形成、且與上述第一溝道部連接的第一漏極電極部；配置于上述顯示部并由上述第一透明電極膜形成的第一透明電極部；第一絕緣部，該第一絕緣部配置于上述顯示部，并由上述第二絕緣膜、上述有機(jī)絕緣膜和上述第三絕緣膜形成，在俯視時與上述第一漏極電極部重疊的位置貫通形成有接觸孔；第二透明電極部，該第二透明電極部配置于上述顯示部，并由上述第二透明電極膜形成，通過上述接觸孔與上述第一漏極電極部連接；在上述基板的板面內(nèi)配置在上述顯示部外的非顯示部；配置于上述非顯示部的非顯示部用晶體管，該非顯示部用晶體管至少具有:由上述第一金屬膜形成的第二柵極電極部；由上述半導(dǎo)體膜形成、且俯視時與上述第二柵極電極部重疊的第二溝道部；由上述第二金屬膜形成、且與上述第二溝道部連接的第二源極電極部；和由上述第二金屬膜形成、且與上述第二溝道部連接的第二漏極電極部；配置于上述非顯示部，并由上述第三絕緣膜形成的上層側(cè)絕緣部；和配置于上述非顯示部，并至少由上述第二絕緣膜形成，層疊于上述上層側(cè)絕緣部的下層側(cè)的下層側(cè)絕緣部。
[0011]通過采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)在基板的板面內(nèi)的顯示部配置的顯示部用晶體管的第一柵極電極部被導(dǎo)通(ON)時，第一源極電極部和第一漏極電極部經(jīng)由第一溝道部通電，由此與第一漏極電極部連接的第二透明電極部被充電，因此基于在第二透明電極部與第一透明電極部之間產(chǎn)生的電位差能夠在顯示部顯示圖像。
[0012]然而，有機(jī)絕緣膜所用的材料，多具有易吸濕的性質(zhì)。有機(jī)絕緣膜中所含的水分進(jìn)入半導(dǎo)體膜而使半導(dǎo)體膜產(chǎn)生劣化時，有可能導(dǎo)致半導(dǎo)體膜的電特性發(fā)生變化。由于在顯示部用晶體管的第一源極電極部與第一漏極電極部之間流動的電流量少，所以即使由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第一溝道部劣化而其電特性發(fā)生變化，對其動作造成壞影響的可能性也低，但是存在在非顯示部用晶體管的第二源極電極部與第二漏極電極部之間流動的電流量多的情況，關(guān)于這樣的非顯示部用晶體管，如果由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第二溝道部劣化而其電特性發(fā)生變化，則對其動作造成壞影響的可能性變高。
[0013]關(guān)于這一點(diǎn)，如上所述，由于非顯示部用晶體管在由第三絕緣膜構(gòu)成的上層側(cè)絕緣部與至少由第二絕緣膜構(gòu)成的下層側(cè)絕緣部之間不具有有機(jī)絕緣膜，所以由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第二溝道部不易劣化，因此第二溝道部的電特性不易發(fā)生變化。由此，能夠使非顯示部用晶體管不易發(fā)生工作不良。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施方式優(yōu)選采用如下結(jié)構(gòu)。
[0015](I)上述下層側(cè)絕緣部的膜厚比上述上層側(cè)絕緣部的膜厚相對大。通過采用這種結(jié)構(gòu)，由于下層側(cè)絕緣部的膜厚比上層側(cè)絕緣部的膜厚相對大，所以在該半導(dǎo)體裝置的制造過程中，形成第三絕緣膜(上層側(cè)絕緣部)時，能夠使得與第二絕緣膜(下層側(cè)絕緣部)相比下層側(cè)不易受到損傷。
[0016](2)具備以介于至少上述半導(dǎo)體膜與上述第二金屬膜之間的方式形成的保護(hù)上述半導(dǎo)體薄膜的保護(hù)膜，上述顯示部用晶體管具有由上述保護(hù)膜形成且在俯視時與上述第一溝道部重疊的位置貫通形成有2個第一開口部的第一保護(hù)部，上述第一源極電極部通過2個上述第一開口部中的一個第一開口部與上述第一溝道部連接，而上述第一漏極電極部通過2個上述第一開口部中的另一個第一開口部與上述第一溝道部連接，上述非顯示部用晶體管具有由上述保護(hù)膜形成且在俯視時與上述第二溝道部重疊的位置貫通形成有2個第二開口部的第二保護(hù)部，上述第二源極電極部通過2個上述第二開口部中的一個第二開口部與上述第二溝道部連接，而上述第二漏極電極部通過2個上述第二開口部中的另一個第二開口部與上述第二溝道部連接，上述下層側(cè)絕緣部由上述第二絕緣膜和上述保護(hù)膜形成。通過采用這種結(jié)構(gòu)，能夠利用介于半導(dǎo)體膜與第二金屬膜之間的保護(hù)膜保護(hù)半導(dǎo)體膜，所以在制造過程中形成第二金屬膜時由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第一溝道部和第二溝道部難以被蝕刻。而且，由于下層側(cè)絕緣部由第二絕緣膜和保護(hù)膜構(gòu)成，所以在該半導(dǎo)體裝置的制造過程中，形成第三絕緣膜時，能夠使得與第二絕緣膜和保護(hù)膜相比，下層側(cè)難以受到損傷。另夕卜，通過在由保護(hù)膜構(gòu)成的第一保護(hù)部形成2個第一開口部，能夠?qū)⒌谝辉礃O電極部和第一漏極電極部分別連接到第一溝道部。另外，通過在由保護(hù)膜構(gòu)成的第二保護(hù)部形成2個第二開口部，能夠?qū)⒌诙礃O電極部和第二漏極電極部分別連接到第二溝道部。
[0017](3)上述保護(hù)膜由氧化硅形成。由于氧化硅與例如氮化硅、有機(jī)絕緣材料等相比是難以將半導(dǎo)體膜氧化或還原的材料，所以通過使顯示部用晶體管和非顯示部用晶體管中位于半導(dǎo)體膜的上層側(cè)的保護(hù)半導(dǎo)體膜的保護(hù)膜的材料為氧化硅，能夠使由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第一溝道部和第二溝道部的電特性不易發(fā)生變化。
[0018](4)上述顯示部用晶體管中，構(gòu)成上述第一絕緣部的上述第二絕緣膜的膜厚比構(gòu)成上述第一絕緣部的上述第三絕緣膜的膜厚大，且與構(gòu)成上述非顯示部用晶體管所具有的上述下層側(cè)絕緣部的上述第二絕緣膜的膜厚相同。通過采用這種結(jié)構(gòu)，第二絕緣膜在顯示部和非顯示部以相同的膜厚形成，所以能夠I次就完成成膜工序。由此，能夠縮短生產(chǎn)間隔時間(tact time)。
[0019](5)上述第三絕緣膜由氮化硅構(gòu)成。氮化硅與例如氧化硅等相比成膜時容易含氫，因該氫而可能導(dǎo)致半導(dǎo)體膜被還原，但是通過在非顯示部用晶體管中使至少由第二絕緣膜構(gòu)成的下層側(cè)絕緣部的膜厚比由第三絕緣膜構(gòu)成的上層側(cè)絕緣部的膜厚大，能夠使由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第二溝道部不易被還原，因此，能夠使第二溝道部的電特性不易變化。
[0020](6)上述有機(jī)絕緣膜由丙烯酸類樹脂材料構(gòu)成。丙烯酸類樹脂材料具有易吸水的性質(zhì)，因該水分而可能導(dǎo)致半導(dǎo)體膜劣化，但是通過在非顯示部用晶體管中使至少由第二絕緣膜構(gòu)成的下層側(cè)絕緣部的膜厚比由第三絕緣膜構(gòu)成的上層側(cè)絕緣部的膜厚大，能夠使由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第二溝道部不易劣化，因此，能夠使第二溝道部的電特性不易變化。
[0021](7)上述半導(dǎo)體膜由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成。氧化物半導(dǎo)體具有易氧化或還原的性質(zhì)，但是通過采用非顯示部用晶體管不具有有機(jī)絕緣膜的結(jié)構(gòu)，由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第二溝道部變得不易劣化，所以第二溝道部的電特性不易發(fā)生變化。
[0022](8)具備:配置于上述顯示部，通過與上述第一柵極電極部連接而對上述顯示部用晶體管傳輸掃描信號的掃描信號線；和配置于上述非顯示部，與上述掃描信號線連接并向上述掃描信號線供給上述掃描信號的緩沖電路部，上述非顯示部用晶體管構(gòu)成上述緩沖電路部。通過采用這種結(jié)構(gòu)，在構(gòu)成緩沖電路部的非顯示部用晶體管中在第二源極電極部與第二漏極電極部之間流動的電流量，存在比在顯示部用晶體管的第一源極電極部與第一漏極電極部之間流動的電流量大的傾向，因此當(dāng)形成非顯示部用晶體管的第二溝道部的半導(dǎo)體膜因來自其他膜或外部的水分而劣化、電特性發(fā)生變化時，變得無法正常工作的可能性變高。但是，如上所述，非顯示部用晶體管不具有有機(jī)絕緣膜，因此第二溝道部變得不易劣化，因此構(gòu)成緩沖電路部的非顯示部用晶體管不易發(fā)生工作不良。
[0023](9)上述第二絕緣膜由氧化硅構(gòu)成。氧化硅與例如氮化硅、有機(jī)絕緣材料等相比是難以將半導(dǎo)體膜氧化或還原的材料，所以通過在非顯示部用晶體管中使構(gòu)成下層側(cè)絕緣部的第二絕緣膜的材料采用氧化硅，能夠使由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第二溝道部的電特性更難以發(fā)生變化。
[0024](10)上述第一絕緣膜形成為由氮化硅形成的下層側(cè)第一絕緣膜、和配置于上述下層側(cè)第一絕緣膜與上述半導(dǎo)體膜之間的由氧化硅形成的上層側(cè)第一絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)。氧化硅與例如氮化硅、有機(jī)絕緣材料等相比是難以將半導(dǎo)體膜氧化或還原的材料，所以通過在顯示部用晶體管和非顯示部用晶體管中使配置于下層側(cè)第一絕緣膜與半導(dǎo)體膜之間的上層側(cè)第一絕緣膜的材料采用氧化硅，能夠使由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的第一溝道部和第二溝道部的電特性難以發(fā)生變化。
[0025](11)上述第二絕緣膜和上述第三絕緣膜，在上述顯示部和上述非顯示部的整個區(qū)域中俯視時圖案相同。通過采用這種結(jié)構(gòu)，例如形成第三絕緣膜并進(jìn)行圖案形成后，能夠?qū)⒃摰谌^緣膜用作抗蝕劑對第二絕緣膜進(jìn)行圖案形成(patterning，也稱為“圖案化”)。由此，不需要用于對第二絕緣膜進(jìn)行圖案形成的掩模，所以能夠?qū)崿F(xiàn)制造設(shè)備的簡化和制造成本的降低等。而且，在對第二絕緣膜進(jìn)行圖案形成時，不將有機(jī)絕緣膜用作抗蝕劑，所以能夠提高有機(jī)絕緣膜的圖案的自由度，由此能夠在非顯示部中實(shí)現(xiàn)在由第三絕緣膜構(gòu)成的上層側(cè)絕緣部與至少由第二絕緣膜構(gòu)成的下層側(cè)絕緣部之間不設(shè)置有機(jī)絕緣膜的結(jié)構(gòu)。
[0026]接著，為了解決上述課題，本發(fā)明的顯示裝置具備:上述的半導(dǎo)體裝置；以與上述半導(dǎo)體裝置相對的方式配置的對置基板；和配置于上述半導(dǎo)體裝置與上述對置基板之間的液晶層。
[0027]根據(jù)這樣的顯示裝置，由于上述的半導(dǎo)體裝置的非顯示部用晶體管難以發(fā)生工作不良，所以工作可靠性等優(yōu)秀。
[0028](發(fā)明的效果)
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠使非顯示部用晶體管不易發(fā)生工作不良。
【附圖說明】
[0030]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的安裝有驅(qū)動器的液晶面板、撓性基板和控制電路基板的連接結(jié)構(gòu)的概略俯視圖(即，概略平面圖)。
[0031]圖2是表示沿液晶顯示裝置的長邊方向的截面結(jié)構(gòu)的概略截面圖。
[0032]圖3是表示液晶面板的截面結(jié)構(gòu)的概略截面圖。
[0033]圖4是概略地表示構(gòu)成液晶面板的陣列基板的配線結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0034]圖5是表示顯示部用TFT的配線結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0035]圖6是表示顯示部中的像素的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0036]圖7是圖6的vi1-vii線截面圖。
[0037]圖8是表示非顯示部用TFT的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0038]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的