本发明专利技术的半导体装置(100)包括：基板(1)、栅极电极(11)、栅极绝缘膜(12)、氧化物半导体层(13)、源极电极(14)、漏极电极(15)和保护膜(16)。氧化物半导体层的上表面和侧面被源极电极、漏极电极和保护膜覆盖，从基板面法线方向看时，从第一接触区域(13s)的外缘至源极电极的外缘的最短距离和从第二接触区域(13d)的外缘至漏极电极的外缘的最短距离分别为1.5μm以上4.5μm以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的半导体装置(100)包括：基板(1)、栅极电极(11)、栅极绝缘膜(12)、氧化物半导体层(13)、源极电极(14)、漏极电极(15)和保护膜(16)。氧化物半导体层的上表面和侧面被源极电极、漏极电极和保护膜覆盖，从基板面法线方向看时，从第一接触区域(13s)的外缘至源极电极的外缘的最短距离和从第二接触区域(13d)的外缘至漏极电极的外缘的最短距离分别为1.5μm以上4.5μm以下。【专利说明】
本专利技术涉及半导体装置，特别涉及具备氧化物半导体TFT的半导体装置。此外，本专利技术还涉及具备这样的半导体装置的显示装置和这样的半导体装置的制造方法。
技术介绍
用于液晶显示装置等的有源矩阵基板按每像素具备薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，以下，称为“TFT”)等开关元件。作为这样的开关元件，历来广泛地使用以非晶硅膜为活性层的TFT(以下，称为“非晶硅TFT”)和以多晶硅膜为活性层的TFT(以下，称为“多晶硅TFT”)。多晶硅膜中的电子和空穴的移动度比非晶硅膜的移动度高，因此关于多晶硅TFT，与非晶硅TFT相比导通电流高，能够实现高速动作。因此，如果使用多晶硅TFT形成有源矩阵基板，则不仅能够用作开关元件而且还能够在驱动器等周边电路中使用多晶硅TFT。因此获得能够将驱动器等周边电路的一部分或全部与显示部一体形成于同一基板上的优势。进一步，还能够获得以更短的开关时间对液晶显示装置等的像素电容进行充电的优势。但是，如果要制作多晶硅TFT，则除了进行用于使非晶硅膜结晶化的利用激光或热进行的结晶化工序以外，还需要进行热退火工序等复杂的工序，存在基板的每单位面积的制造成本变高的问题。因此，多晶硅TFT主要用于中型和小型的液晶显示装置。另一方面，非晶硅膜与多晶硅膜相比更容易形成，因此具有倾向大面积化的趋势。因此，非晶硅TFT优选适用于需要大面积的装置的非晶硅基板。尽管与多晶硅TFT相比具有更低的导通电流，在大多液晶电视的有源矩阵基板中仍然使用非晶硅TFT。但是，如果使用非晶硅TFT，则因为非晶硅膜的移动度低(具体而言为0.5cm2/Vs以下)，所以其高性能化存在界限。在液晶电视等液晶显示装置中，不仅要求大型化，而且强烈要求高画质化和低消耗电力化，利用非晶硅TFT，难以充分地响应这样的要求。此外，特别是近年来对于液晶显示装置被强烈要求为了实现窄边框化和成本降低的驱动器单片基板化、以及触摸面板功能的内置等高性能化，通过非晶硅TFT，难以充分地响应这样的要求。因此，为了抑制制造工序数和制造成本并且实现更高性能的TFTJtS TFT的活性层的材料尝试使用非晶硅和多晶硅以外的材料。例如在专利文献I和2中提案有使用氧化锌等氧化物半导体膜形成TFT的活性层的技术。这样的TFT被称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体与非晶硅相比具有更高的移动度(例如10cm2/Vs左右)。因此，氧化物半导体TFT与非晶硅TFT相比能够以更高速度进行动作(工作)。此外，氧化物半导体膜与多晶硅膜相比通过更简便的工艺形成，因此还能够应用于需要大面积的装置。但是，根据氧化物半导体TFT的结构，存在在制造工艺中氧化物半导体膜容易受到损害、晶体管特性劣化的问题。例如，在具有底栅.顶接触结构的氧化物半导体TFT中，在通过进行图案化而形成源极.漏极电极时，一般进行使用氟气或氯气等卤素气体的干蚀亥IJ。但是此时氧化物半导体膜被暴露于卤素的等离子体，因此从氧化物半导体膜产生氧的脱离等，因此产生特性的劣化(例如由于沟道的低电阻化而导致的关断特性的恶化)。针对这样的问题，在专利文献I和2提案有在由氧化物半导体形成的活性层的沟道区域上形成发挥蚀刻阻挡功能的绝缘膜(沟道保护膜)。在图13表示具有沟道保护膜的现有的氧化物半导体TFTlOA的截面结构。氧化物半导体TFTlOA包括:基板1、在基板I上设置的栅极电极11、覆盖栅极电极11的栅极绝缘膜12、在栅极绝缘膜12上形成的氧化物半导体层13、在氧化物半导体层13的沟道区域上形成的沟道保护膜16、在氧化物半导体层13上设置的源极电极14和漏极电极15。源极电极14和漏极电极15分别与氧化物半导体层13电连接。在制造图13所示的氧化物半导体TFTlOA的工艺中，在通过进行图案化将金属膜形成源极电极14和漏极电极15时，氧化物半导体层13的沟道区域被沟道保护膜16保护。因此，能够防止氧化物半导体层13的沟道区域受到损害。但是，根据以下说明的理由，仅设置专利文献I和2中公开的那样的沟道保护膜，不能充分地提高氧化物半导体TFT的可靠性。氧化物半导体膜具有由于水分的吸附而膜中的载流子浓度变大的特性。因此，如果将氧化物半导体TFT放置于高温高湿的环境，则由于水分扩散至沟道区域而晶体管特性大幅地劣化。在专利文献3中提案有抑制水分向氧化物半导体TFT的氧化物半导体层的吸附的技术。图14(a)和(b)表示专利文献3中公开的氧化物半导体TFT10B。图14(a)是示意地表示氧化物半导体TFTlOB的平面图，图14(b)是沿图14(a)中的14B-14B’线的截面图。在氧化物半导体TFTlOB中，栅极绝缘膜12具有包括硅氮化物层12c和在硅氮化物层12c上形成的硅氧化物层12d的叠层结构。但是，硅氧化物层12d仅在与氧化物半导体层13对应的区域有选择地形成。即，栅极绝缘膜12是仅在与氧化物半导体层13对应的区域中为多层，在其它区域中为单层。在栅极绝缘膜12的硅氮化物层12c上，氧化物半导体层13的上表面和侧面以及栅极绝缘膜12的硅氧化物层12d的侧面被源极电极14、漏极电极15和沟道保护膜16覆至JHL ο沟道保护膜16具有依次叠层的第一层16c、第二层16d和第三层16e而构成的3层结构。第一层16c、第二层16d和第三层16e分别为氧化招层、娃氮化物层和娃氧氮化物层，第二层16d和第三层16e中的至少I层为氧化铝层或硅氮化物层。在氧化物半导体TFTlOB中，在硅氮化物层12c上，氧化物半导体层13的上表面和侧面以及硅氧化物层12d的侧面被源极电极14、漏极电极15和沟道保护膜16覆盖，由此抑制水分向氧化物半导体层13的吸附。此外，在氧化物半导体TFTlOB中，在与氧化物半导体层13对应的区域形成有硅有机物层12d，由此在硅氧化物层12d与氧化物半导体层13之间形成良好的器件界面，能够抑制在氧化物半导体层13的栅格缺陷的形成。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-166716号公报专利文献2:日本特开2007-258675号公报专利文献3:日本特开2010-182818号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，根据本申请的专利技术人的研究可知，如在专利文献3中公开的技术那样，仅单纯地利用源极电极14、漏极电极15和沟道保护膜16覆盖氧化物半导体层13的上表面和侧面，不能充分地抑制水分向氧化物半导体层13的吸附。此外，在专利文献3的技术中，沟道保护膜16必须包括氧化铝层或硅氮化物层。氧化铝不易进行加工，并且硅氮化物层自身容易成为固定电荷(是使晶体管特性劣化的主要原因之一)的原因。进一步，在专利文献3的技术中，使栅极绝缘膜12仅在与氧化物半导体层13对应的区域为多层(在其它区域为单层)，因此本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，包括：基板；设置在所述基板上的栅极电极；形成在所述栅极电极上的栅极绝缘膜；岛状的氧化物半导体层，其形成在所述栅极绝缘膜上，具有沟道区域、和分别位于所述沟道区域的两侧的第一接触区域和第二接触区域；与所述第一接触区域电连接的源极电极；与所述第二接触区域电连接的漏极电极；和保护膜，其与所述氧化物半导体层相接触地设置在该氧化物半导体层上，形成在所述氧化物半导体层与所述源极电极和所述漏极电极之间，所述氧化物半导体层的上表面和侧面被所述源极电极、所述漏极电极和所述保护膜覆盖，从基板面法线方向看时，从所述第一接触区域的外缘至所述源极电极的外缘的最短距离和从所述第二接触区域的外缘至所述漏极电极的外缘的最短距离分别为1.5μm以上4.5μm以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：织田明博，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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