選在氫氣氛下,而優(yōu)選在不活潑氣體或者氧化氣氛下進(jìn)行。由此,非晶氧化物半導(dǎo)體層結(jié)晶,獲得結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層(此處為結(jié)晶In-Ga-Zn-O類半導(dǎo)體層)17。并且,從第二絕緣層16(主要為氫供應(yīng)性的層16a)向結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13供給氫,處于結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13內(nèi)的硅懸掛鍵的至少一部分由于氫而終止。另外,以結(jié)晶化和氫終止化為目的的加熱處理也可以在非晶氧化物半導(dǎo)體膜的圖案形成前進(jìn)行。
[0106]接著,如圖6(a)所示那樣,在第一絕緣層14和第二絕緣層16形成到達(dá)結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13的源極區(qū)域13s和漏極區(qū)域13d的接觸孔。
[0107]之后,形成第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B的源極電極和漏極電極18sA、18dA、18sB、18dB。具體而言,首先,在接觸孔內(nèi)、第二絕緣層16上和結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17上,例如利用濺射法形成源極用電極膜。接著,進(jìn)行源極用電極膜的圖案形成。由此,形成與結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13的源極區(qū)域13s和漏極區(qū)域13d接觸的源極電極18sA和漏極電極18dA、與結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的表面接觸的源極電極18sB和漏極電極18dB以及源極總線(未圖示)。結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17中與源極電極ISsB和漏極電極ISdB接觸的部分分別成為源極接觸區(qū)域17s和漏極接觸區(qū)域17d。結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17中與柵極電極15B(隔著第二絕緣層16)重疊且位于源極接觸區(qū)域17s和漏極接觸區(qū)域17d之間的部分成為有源區(qū)域17c。源極用電極膜例如也可以為鋁膜?;蛘?,也可以為在鋁膜的上層和/或下層具有阻擋金屬膜(例如Ti膜、Mo膜等)的疊層膜。另外,源極用電極膜的材料沒(méi)有特別限定。作為源極用電極膜,能夠適當(dāng)?shù)厥褂冒X(Al)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈦(Ti)等金屬或其合金、或者其金屬氮化物的膜。此外,也可以使用將這多個(gè)膜疊層而得到的疊層膜。例如也可以使用將Ti膜、Al膜和Ti依次疊層而得到的疊層膜(Ti/Al/Ti)。這樣,制造出第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B。
[0108]接著,如圖6(b)所示那樣,以覆蓋第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B的方式,形成鈍化膜(厚度:例如15011111以上70011111以下)19和平坦化膜200
[0109]在本例中,以與結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的有源區(qū)域17c的表面接觸的方式形成有鈍化膜19。在本實(shí)施方式中,令下層為S1x膜(厚度:例如10nm以上400nm以下),令上層為SiNx膜(厚度:例如50nm以上300nm以下)。在這樣的情況下,因?yàn)殁g化膜19的下層構(gòu)成第二薄膜晶體管1B的背溝道(Back channel),所以優(yōu)選為S1x膜,上層為了進(jìn)行保護(hù)免受水分和雜質(zhì)的影響,優(yōu)選為鈍化效果高的SiNx膜。另外,作為鈍化膜19的材料,并不限定于這些,也可以將Si0N、SiN0等組合使用。平坦化膜20在鈍化膜19上例如通過(guò)涂布形成。平坦化膜20既可以為有機(jī)絕緣層,也可以為由例如具有正型的感光性的丙烯酸類透明樹(shù)脂構(gòu)成的絕緣層。
[0110]之后,通過(guò)光刻,在鈍化膜19和平坦化膜20形成將第二薄膜晶體管1B的漏極電極18dB露出的開(kāi)口 25。
[0111]接著,如圖6(c)所示那樣,在平坦化膜20上形成透明的共用電極21。共用電極21能夠使用ITO(銦錫氧化物)膜、IZO膜和ZnO膜(氧化鋅膜)等透明導(dǎo)電膜。共用電極21例如可以除位于第二薄膜晶體管1B上的區(qū)域以外在幾乎整個(gè)顯示區(qū)域102形成。
[0112]之后,在開(kāi)口25內(nèi)、平坦化膜20上和共用電極21上形成第三絕緣層22。接著,將第三絕緣層22中位于開(kāi)口 25內(nèi)的部分的至少一部分除去,將漏極電極18dB露出。作為第三絕緣層22,例如能夠適當(dāng)?shù)厥褂醚趸?S1x)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧化氮化硅(S1xNy ;x>y)膜、氮化氧化娃(SiNxOy; X > y)膜等。
[0113]接著,在開(kāi)口25內(nèi),以與漏極電極18dB接觸的方式形成像素電極23。像素電極23能夠使用ITO膜、IZO膜、ZnO膜等透明導(dǎo)電膜形成。雖然未圖示,但是能夠通過(guò)在像素電極23設(shè)置狹縫狀的開(kāi)口等像素電極23的俯視圖案的變更來(lái)對(duì)應(yīng)FFS模式和IPS模式的顯示裝置。這樣,能夠獲得本實(shí)施方式的有源矩陣基板200。
[0114]圖7(a)是表示多晶硅TFT的以往的制造工序的圖,圖7(b)是表示非晶氧化物半導(dǎo)體TFT的以往的制造工序的圖,圖7(c)是表示圖5和圖6所示的上述方法的制造工序的圖。由圖7可知,根據(jù)上述方法,在基板11上一體地形成第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B時(shí),形成第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B的柵極配線層的工序能夠共用,形成第一薄膜晶體管1A的層間絕緣膜和第二薄膜晶體管1B的柵極絕緣膜的工序能夠共用,形成第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B的源極配線層的工序等能夠共用。進(jìn)一步,能夠利用同一加熱處理進(jìn)行非晶氧化物半導(dǎo)體層的結(jié)晶化工序和多晶硅等結(jié)晶硅層的結(jié)晶缺陷的氫終止工序。因此,能夠抑制制造工序數(shù)和制造成本的增加。
[0115]在本實(shí)施方式中,像素電極23的至少一部分以隔著第三絕緣層22與共用電極21重疊的方式配置(夾層結(jié)構(gòu))。在這樣的結(jié)構(gòu)中,在像素電極23和共用電極21隔著第三絕緣層22重疊的部分形成電容。該電容作為輔助電容發(fā)揮作用。通過(guò)對(duì)成為輔助電容的電介質(zhì)層的第三絕緣層22的材料和厚度、形成電容的部分的面積等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,能夠獲得具有所期望的電容的輔助電容。因此,不需要在像素內(nèi)例如利用與源極配線相同的金屬膜等另外形成輔助電容。因此,能夠抑制使用金屬膜的輔助電容的形成引起的開(kāi)口率的降低。
[0116]另外,本實(shí)施方式的有源矩陣基板200的像素電極結(jié)構(gòu)并不限定于上述的結(jié)構(gòu)。像素電極也可以配置在比共用電極靠下方(基板側(cè))的位置。或者,也可以如圖13所示那樣為僅具有像素電極的單層結(jié)構(gòu)。
[0117](第二實(shí)施方式)
[0118]以下,以顯示裝置的有源矩陣基板為例說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施方式。
[0119]圖8是例示本實(shí)施方式的有源矩陣基板300的截面圖。有源矩陣基板300包括作為結(jié)晶硅TFT的第一薄膜晶體管1A和作為結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體TFT的第二薄膜晶體管10B。在有源矩陣基板300,與圖3所示的第一實(shí)施方式的有源矩陣基板200相比,第二薄膜晶體管1B的結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的圖案縮小。此外,具有與有源矩陣基板200不同的像素電極結(jié)構(gòu)。其它結(jié)構(gòu)與有源矩陣基板200相同,省略說(shuō)明。
[0120]如圖8所示,在本實(shí)施方式中,以從法線方向看基板11時(shí)第二薄膜晶體管1B的整個(gè)結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17與柵極電極(或者柵極配線)15B重疊的方式設(shè)定結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的圖案。因此,結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的溝道長(zhǎng)(溝道方向的長(zhǎng)度)比柵極電極15B的沿著溝道方向的寬度小。當(dāng)這樣縮小結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17時(shí),能夠進(jìn)一步縮小顯示區(qū)域102的第二薄膜晶體管1B的面積,因此能夠提高開(kāi)口率。此外,能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步高精細(xì)化。
[0121]當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路使用結(jié)晶硅TFT時(shí),驅(qū)動(dòng)電壓比驅(qū)動(dòng)器IC低。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓變低時(shí),對(duì)于結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的特性劣化的裕度降低,因此即使結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的劣化小,也存在對(duì)顯示特性產(chǎn)生影響的情況。與此相對(duì),當(dāng)如圖8所示那樣以柵極電極15B覆蓋結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的背面整體時(shí),能夠可靠地抑制背光源的光從基板11側(cè)向結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17入射。因此,能夠更有效地抑制結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的特性劣化,能夠抑制結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的特性劣化引起的顯示特性的降低。
[0122]在本實(shí)施方式中,在顯示區(qū)域102,在平坦化膜20上依次形成有像素電極23、第三絕緣層22和共用電極21。當(dāng)像這樣將像素電極23配置在比共用電極21靠下方(基板11側(cè))的位置時(shí),與第一實(shí)施方式的像素電極結(jié)構(gòu)相比,能夠?qū)⑾袼仉姌O23與漏極電極18dB的接觸部的尺寸縮小。在第一實(shí)施方式中,為了使像素電極23與漏極電極ISdB接觸,需要在形成于鈍化膜19和平坦化膜20的開(kāi)口25內(nèi)形成第三絕緣層22的開(kāi)口。與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,不需要在開(kāi)口 25內(nèi)形成其它開(kāi)口。因此,能夠使開(kāi)口 25的尺寸(接觸孔徑)變小,因此能夠使第二薄膜晶體管1B的尺寸變小。其結(jié)果是,能夠進(jìn)一步提高像素內(nèi)的透射率,對(duì)高精細(xì)化有利。另外,在本實(shí)施方式中,也與第一實(shí)施方式一樣,像素電極23與共用電極21隔著第三絕緣層22重疊,能夠形成輔助電容。
[0123]接著,參照附圖,說(shuō)明本實(shí)施方式的有源矩陣基板300的制造方法的一個(gè)例子。圖9和圖10是用于說(shuō)明有源矩陣基板300的制造方法的工序截面圖。
[0124]首先,如圖9(a)?圖9(d)所示那樣,在基板11上形成:結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13;第一絕緣層14;柵極電極15A、15B;和第二絕緣層16。這些層的材料、厚度和形成方法與上述參照?qǐng)D5(a)?圖5(d)說(shuō)明的材料、厚度和形成方法相同。
[0125]接著,如圖9(e)所示那樣,在第二絕緣層16上形成結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜17’。具體而言,首先,在第二絕緣層16上形成非晶氧化物半導(dǎo)體膜,在該狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理。加熱處理例如在350°C以上550°C以下、優(yōu)選在400°C以上500°C以下的溫度且在氮?dú)夥?、氧氣氛等處理?xiàng)l件下進(jìn)行。由此,非晶氧化物半導(dǎo)體膜結(jié)晶,得到結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜17’。此外,通過(guò)該加熱處理,從第二絕緣層16(主要是氫供應(yīng)性的層16a)向結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13供給氫,結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13內(nèi)的硅懸掛鍵以氫終止。
[0126]接著,如圖10(a)所示那樣,進(jìn)行結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜17’的圖案形成,得到結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17。在本實(shí)施方式中,以從基板11的法線方向看時(shí)結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的輪廓位于柵極電極15B的內(nèi)部的方式,進(jìn)行結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜17’的圖案形成。另外,也可以如在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的那樣,在非晶氧化物半導(dǎo)體膜的圖案形成后進(jìn)行加熱處理,形成結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17。
[0127]之后,在第一絕緣層14和第二絕緣層16形成到達(dá)結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13的源極區(qū)域13s和漏極區(qū)域13d的接觸孔。接著,形成源極用電極膜,通過(guò)進(jìn)行圖案形成,形成與結(jié)晶硅半導(dǎo)體層13的源極區(qū)域13s和漏極區(qū)域13d接觸的源極電極18sA和漏極電極18dA、與結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層17的表面接觸的源極電極ISsB和漏極電極ISdB以及源極總線(未圖示)。接觸孔以及源極電極和漏極電極188六、18(^、1888、18(^的形成方法與上述參照?qǐng)D6(3)說(shuō)明的方法相同。
[0128]接著,如圖10(b)所示那樣,以覆蓋第一薄膜晶體管1A和第二薄膜晶體管1B的方式形成鈍化膜19和平坦化膜20。這些膜的材料、厚度和形成方法也可以與上述參照?qǐng)D6(b)說(shuō)明的材料、厚度、形成方法相同。之后,通過(guò)光刻,在鈍化膜19和平坦化膜20形成將第二薄膜晶體管1B的漏極電極18dB露出的開(kāi)口 2 5。
[0129 ]接著,如圖1O (c)所示那樣,形成包含像素電極23的像素電極結(jié)構(gòu)。
[0130]像素電極23在平坦化膜20上和開(kāi)口 25內(nèi)配置,配置成在開(kāi)口 25內(nèi)與漏極電極ISdB接觸。像素電極23能夠通過(guò)形成ITO膜、IZO膜、ZnO膜等透明導(dǎo)電膜并進(jìn)行圖案形成而形成。
[0131]接著,在平坦化膜20上和像素電極23上形成第三絕緣層22。作為第三絕緣層22,例如能夠適當(dāng)?shù)厥褂醚趸?S i Ox)膜、氮化硅(S i Nx)膜、氧化氮化硅(S i OxNy; X > y)膜、氮化氧化娃(SiNxOy; X > y)膜等。
[0132]之后,在第三絕緣層22上形成透明的共用電極21。共用電極21例如通過(guò)形成ITO(銦錫氧化物)膜、IZO膜和ZnO膜(氧化鋅膜)等透明導(dǎo)電膜并進(jìn)行圖案形成而形成。共用電極21例如也可以除位于第二薄膜晶體管1B上的區(qū)域以外在幾乎整個(gè)顯示區(qū)域102形成。這樣,得到本實(shí)施方式的有源矩陣基板300。
[0133]在本實(shí)施方式中,不需要在開(kāi)口25內(nèi)在第三絕緣層22設(shè)置開(kāi)口。因此,能夠使開(kāi)口25的尺寸(接觸孔徑)比圖6 (b)所示的開(kāi)口 25的尺寸小。
[0134]雖然未圖示,但是例如能夠通過(guò)共用電極21的俯視圖案