專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備薄膜晶體管的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
在用于液晶顯示裝置等的有源矩陣基板中，按每個(gè)像素具備薄膜晶體管(ThinFilm Transistor ;下記為“TFT”)等的開關(guān)元件。作為這種開關(guān)元件，歷來廣泛使用有以非晶硅膜為活性層的TFT (下記為“非晶硅TFT”)和以多晶硅膜為活性層的TFT (下記為“多晶硅TFT”)。近年來，作為TFT的活性層的材料，提案有使用氧化物半導(dǎo)體來代替非晶硅或多晶硅(專利文獻(xiàn)I和2、非專利文獻(xiàn)I 3等)。這樣的TFT稱作“氧化物半導(dǎo)體TFT”。氧化物半導(dǎo)體具有比非晶硅更高的遷移率。因此，氧化物半導(dǎo)體TFT與非晶硅TFT相比能夠更高速地工作。另外，氧化物半導(dǎo)體膜由于通過比多晶硅膜更簡(jiǎn)便的工藝而形成，因此能夠適用于需要大面積的裝置?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 62549號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2003 - 86808號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I:SID DIGEST2010P1132 — 1135非專利文獻(xiàn)2:SID DIGEST2010P1298 — 1300非專利文獻(xiàn)3:SID DIGEST2010P1037 — 1040

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問題通過本發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)制造具有與以往的硅TFT同樣的結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體TFT時(shí)，存在如下問題。在硅TFT中，通常作為柵極絕緣膜使用介電常數(shù)高的氮化硅(SiNx)膜。SiNx膜由等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)法形成。在氧化物半導(dǎo)體TFT中，與硅TFT同樣地，當(dāng)利用PECVD法在氧化物半導(dǎo)體層上形成包括SiNx膜的柵極絕緣膜時(shí)(底柵結(jié)構(gòu))，由于氧化物半導(dǎo)體層暴露在氫等離子體中，因此容易發(fā)生氧化物半導(dǎo)體的還原反應(yīng)。其結(jié)果，在氧化物半導(dǎo)體層，因氧缺損而產(chǎn)生載流電子，有可能導(dǎo)致氧化物半導(dǎo)體層的電阻降低。另外，SiNx膜由于其成膜工藝而容易含有氫。因此，不僅在氧化物半導(dǎo)體TFT具有底柵結(jié)構(gòu)的情況下，而且在具有頂柵結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)以與SiNx膜接觸的方式配置有氧化物半導(dǎo)體層時(shí)，有可能導(dǎo)致在氧化物半導(dǎo)體層發(fā)生氧缺損所致的劣化(低電阻化)。為了避免上述問題，可以考慮作為柵極絕緣膜使用氧化硅(SiO2)膜。SiO2膜例如利用CVD法形成，形成時(shí)氧化物半導(dǎo)體層不會(huì)暴露在氫等離子體中。另外，在SiO2膜中，不像SiNx膜含有很多的氫，因此不產(chǎn)生如上所述的問題。此外，也能夠利用SiO2膜所含的氧來恢復(fù)一部分氧化物半導(dǎo)體層的氧缺損。但是，SiO2膜的介電常數(shù)ε (約4)低于SiNx膜的介電常數(shù)(約7 8)，因此，在使用SiO2膜的情況下，為了確保柵極電容(=eS / d)，需要使柵極絕緣膜的厚度d小于現(xiàn)有的厚度，或者使元件尺寸(柵極電極面積)S增大。當(dāng)減小柵極絕緣膜的厚度d時(shí)，構(gòu)成引起隧道電流所致的柵極泄漏電流增加或絕緣破壞的主要原因。另外，即使柵極絕緣膜的厚度的偏差(膜厚的差)與以往同程度，由于其影響相對(duì)地變大，因此在基板內(nèi)確保元件性能的均勻性也變難。另一方面，當(dāng)增大柵極電極面積S時(shí)，有可能引起元件的集成度的降低或液晶顯示裝置的開口率的降低。對(duì)此，在專利文獻(xiàn)I和2中，作為柵極絕緣膜，使用包括SiO2膜和SiN膜的疊層膜。由此，能夠防止氧化物半導(dǎo)體層與SiNx膜接觸，因此能夠抑制氧化物半導(dǎo)體層的劣化。另夕卜，與僅將SiO2膜當(dāng)作柵極絕緣膜使用的情況相比，更能夠抑制柵極電容的降低。但是，在形成例如液晶顯示裝置的有源矩陣基板的情況下，如果將上述疊層膜當(dāng)作柵極絕緣膜使用，則產(chǎn)生如下問題。一般來說，在液晶顯示裝置的有源矩陣基板中，按每個(gè)像素，與液晶電容并列地設(shè)置有輔助電容(CS電容)。作為CS電容的介電體層，通常使用由與柵極絕緣膜相同的膜形成的絕緣層。這是為了不增大制造工序數(shù)就能夠在同一基板上形成TFT和CS電容。在這樣的有源矩陣基板中，當(dāng)使用如專利文獻(xiàn)1、2所公開的兩層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜時(shí)，CS電容的介電體層也成為同樣的兩層結(jié)構(gòu)，有可能無法確保充分的電容值。本發(fā)明是為了解決上述問題而開發(fā)的，其主要目的在于，在具備氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的半導(dǎo)體裝置中，在不使CS電容等電容元件的電容值降低的情況下，抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧缺損所致的劣化。用于解決問題的技術(shù)方案本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括基板和設(shè)置于上述基板上的薄膜晶體管和電容元件，上述薄膜晶體管包括:島狀的氧化物半導(dǎo)體層，其具有溝道區(qū)域和分別位于上述溝道區(qū)域的兩側(cè)的第一接觸區(qū)域和第二接觸區(qū)域；以與上述氧化物半導(dǎo)體層的至少溝道區(qū)域重疊的方式配置的柵極配線；形成在上述柵極配線與上述氧化物半導(dǎo)體層之間的柵極絕緣層；與上述第一接觸區(qū)域電連接的源極配線；和與上述第二接觸區(qū)域電連接的漏極配線，上述電容元件包括:由與上述柵極配線相同的導(dǎo)電膜形成的第一電極；由與上述源極配線相同的導(dǎo)電膜形成的第二電極；和位于上述第一電極和第二電極之間的介電體層，上述柵極絕緣層具有包含第一絕緣膜和第二絕緣膜的疊層結(jié)構(gòu)，上述第一絕緣膜與上述氧化物半導(dǎo)體層接觸并包含氧化物，上述第二絕緣膜配置于上述第一絕緣膜的上述柵極電極一側(cè)，具有比上述第一絕緣膜高的介電常數(shù)，上述介電體層包含上述第二絕緣膜，并且不包含上述第一絕緣膜。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第一絕緣膜位于上述氧化物半導(dǎo)體層的下方，從上述基板的上方觀察，具有與上述氧化物半導(dǎo)體層大致相同的島狀的圖案。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述柵極配線配置于上述氧化物半導(dǎo)體層的上述基板一側(cè)，上述半導(dǎo)體裝置還包括覆蓋上述氧化物半導(dǎo)體層的至少上述溝道區(qū)域的蝕刻阻止層。
在一種優(yōu)選的額實(shí)施方式中，在上述蝕刻阻止層和上述第一絕緣膜形成有到達(dá)上述第二絕緣膜的開口部，上述第二電極在上述開口部?jī)?nèi)與上述第二絕緣膜接觸。在一種優(yōu)選的額實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體裝置還包括:設(shè)置于上述薄膜晶體管和上述電容元件之上的第一層間絕緣層；和設(shè)置于上述第一層間絕緣層上的第二層間絕緣層，上述第一層間絕緣層具有包含下層膜和上層膜的疊層結(jié)構(gòu)，上述下層膜包含氧化物，上述上層膜配置于上述下層膜之上。上述半導(dǎo)體裝置還可以包括設(shè)置于上述第二層間絕緣層上的導(dǎo)電層，上述導(dǎo)電層與上述電容元件的上述第一電極或上述第二電極電連接。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第二絕緣膜的厚度大于上述第一絕緣膜的厚度的I倍并且為5倍以下。上述第一絕緣膜可以是氧化硅膜，上述第二絕緣膜可以是氮化硅膜。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法是上述半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括:工序(A)，在基板上形成柵極配線和電容元件的第一電極；工序(B)，在形成有上述柵極配線和上述第一電極的基板之上依次堆積第二絕緣膜、第一絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體膜；工序(C)，對(duì)上述氧化物半導(dǎo)體膜進(jìn)行圖案形成，得到島狀的氧化物半導(dǎo)體層；工序(D)，去除上述第一絕緣膜中的位于上述第一電極上的部分，使上述第二絕緣膜的表面露出；和工序(E)，在上述氧化物半導(dǎo)體層上和上述第二絕緣膜的露出的表面上形成金屬膜，并對(duì)其進(jìn)行圖案形成，得到源極配線和漏極配線以及電容元件的第二電極。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在上述工序(D)中，將上述氧化物半導(dǎo)體層作為掩模，對(duì)上述第一絕緣膜進(jìn)行蝕刻。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括:在上述工序(C)之后，在上述氧化物半導(dǎo)體層和上述第一絕緣膜上形成蝕刻阻止層的工序(Fl);和進(jìn)行上述蝕刻阻止層的圖案形成的工序(F2)，上述工序(D)與上述工序(F2)同時(shí)進(jìn)行，在上述工序(D)和(F2)中，去除位于上述蝕刻阻止層中的成為上述氧化物半導(dǎo)體層的第一接觸區(qū)域和第二接觸區(qū)域的區(qū)域上的部分，并且去除上述蝕刻阻止層和上述第一絕緣膜中的位于上述第一電極之上的部分，使上述第二絕緣膜露出。上述第一絕緣膜可以是硅氧化膜，上述第二絕緣膜可以是氮化硅膜。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在具備氧化物半導(dǎo)體TFT的半導(dǎo)體裝置中，能夠抑制電容元件的電容值的降低，并且抑制由于在氧化物半導(dǎo)體層中產(chǎn)生氧缺損而導(dǎo)致的氧化物半導(dǎo)體層的劣化(低電阻化)。另外，能夠不使制造工序變復(fù)雜地制造上述半導(dǎo)體裝置。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1000的平面圖。圖2 (a)是半導(dǎo)體裝置1000的氧化物半導(dǎo)體TFT103和CS電容105的截面圖，表示沿圖1中的I 一 I’線的截面，(b)是源極一柵極連接部107的截面圖，表示沿圖1中的
I1-1I’線的截面。圖3 (a) (C)是分別用于說明第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖4 (a) (C)是分別用于說明第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖5是用于說明第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖6 Ca)是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置2000中的氧化物半導(dǎo)體TFT203和CS電容205的截面圖，(b)是源極一漏極連接部207的截面圖。圖7 (a) (C)是分別用于說明第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖8 (a) (C)是分別用于說明第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖9是用于說明第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖10 (a)是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置3000中的氧化物半導(dǎo)體TFT303和CS電容305的截面圖，(b)是源極一漏極連接部307的截面圖。圖11 (a) (C)是分別用于說明第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖12 Ca)和(b)是分別用于說明第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)例的工序截面圖。圖13是表示氧化物半導(dǎo)體TFT的其他實(shí)例的截面圖。圖14是表示氧化物半導(dǎo)體TFT的其他實(shí)例的截面圖。圖15是表示氧化物半導(dǎo)體TFT的其他實(shí)例的截面圖。圖16是表示本發(fā)明的包括具有頂柵結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體TFT的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)例的截面圖。圖17 Ca)和(b)是分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的其他實(shí)例的截面圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)下面，參照

本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置包括:具有包括氧化物半導(dǎo)體的活性層的薄膜晶體管(氧化物半導(dǎo)體TFT);和形成在與氧化物半導(dǎo)體TFT相同基板上的電容元件(此處為CS電容)。另外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置至少具備氧化物半導(dǎo)體TFT和電容元件各一個(gè)即可，被廣泛地包含于有源矩陣基板、各種顯示裝置、電子儀器等。此處，以作為開關(guān)元件包括氧化物半導(dǎo)體TFT的TFT基板為例進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的TFT基板能夠應(yīng)用于液晶顯示裝置。圖1是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1000的平面圖。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置(TFT基板)1000具有包括多個(gè)像素部101的顯示區(qū)域100和形成在顯示區(qū)域以外的區(qū)域的端子配置區(qū)域200。在各像素部101設(shè)置有:沿像素的列方向延伸的源極配線13as ;沿像素的行方向延伸的柵極配線3a和CS電容配線3b ;氧化物半導(dǎo)體TFT103 ;和CS電容105。柵極配線3a和CS電容配線3b由相同的導(dǎo)電膜形成。氧化物半導(dǎo)體TFT103配置于源極配線13as與柵極配線3a交叉的點(diǎn)的附近。另外，CS電容105形成在CS電容配線3b上。在端子配置區(qū)域200設(shè)置有用于將柵極配線3a或源極配線13as與外部配線連接的多個(gè)端子部201。源極配線13as延伸至顯示區(qū)域100的端部(稱為“源極連接配線13c”)，在源極一柵極連接部107與由與柵極配線3a相同的膜形成的配線(稱為“柵極連接配線”)3c電連接。在本實(shí)施方式中，源極連接配線13c與柵極連接配線3c經(jīng)由由與像素電極19相同的膜形成的導(dǎo)電層19c連接。柵極連接配線3c進(jìn)一步延伸至端子配置區(qū)域200，在端子部(源極端子)201與外部配線連接。另一方面，雖無圖示，但柵極配線3a延伸至端子配置區(qū)域200，在端子部(柵極端子)與外部配線連接。氧化物半導(dǎo)體TFT103的氧化物半導(dǎo)體層7分別與源極配線13as和漏極配線13ad連接。另外，漏極配線13ad延伸設(shè)置至CS電容配線3b上，作為CS電容105的上部電極13b發(fā)揮作用。上部電極13b在CS電容105上與像素電極19連接。接著，說明氧化物半導(dǎo)體TFT103、CS電容105和源極一柵極連接部107的截面結(jié)構(gòu)。圖2 (a)是半導(dǎo)體裝置1000的氧化物半導(dǎo)體TFT103和CS電容105的截面圖，表示沿圖1中的I 一 I’線的截面。圖2 (b)是源極一柵極連接部107的截面圖，表示沿圖1中的I1-1I’線的截面。CS電容105和源極一柵極連接部107全都形成在相同的基板I之上。如圖2(a)所示，氧化物半導(dǎo)體TFT103包括:設(shè)置于基板I之上的柵極配線3a ;覆蓋柵極配線3a的柵極絕緣層5 ;和形成在柵極絕緣層5上的島狀的氧化物半導(dǎo)體層7。氧化物半導(dǎo)體層7例如為In — Ga — Zn — O類半導(dǎo)體(IGZO)層。柵極絕緣層5具有包含與氧化物半導(dǎo)體層7接觸的氧化硅膜(SiO2膜)5A和配置于SiO2膜5A的柵極配線3a —側(cè)的氮化硅膜(SiNx膜)5B的疊層結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，SiO2膜5A與氧化物半導(dǎo)體層7同時(shí)進(jìn)行蝕刻而形成，具有與氧化物半導(dǎo)體層7大致相同的圖案。氧化物半導(dǎo)體層7的上表面與源極配線13as和漏極配線13ad電連接。在本說明書中，氧化物半導(dǎo)體層7中的與源極配線13as接觸的區(qū)域7s稱為“第一接觸區(qū)域”，與漏極配線13ad接觸的區(qū)域7d稱為“第二接觸區(qū)域”。另外，氧化物半導(dǎo)體層7中的與柵極配線3a重疊且位于第一接觸區(qū)域7s與第二接觸區(qū)域7d之間的區(qū)域7c稱為“溝道區(qū)域”。氧化物半導(dǎo)體TFT103被形成在源極配線13as和漏極配線13ad之上的層間絕緣層20所覆蓋。層間絕緣層20的結(jié)構(gòu)和材料不受特別限制。本實(shí)施方式中的層間絕緣層20包含第一層間絕緣層(鈍化膜)20A和形成在第一層間絕緣層20A之上的第二層間絕緣層20B。第一層間絕緣層20A具有例如包括SiO2膜的下層膜20A (I)和包括SiNx膜的上層膜20A (2)的疊層結(jié)構(gòu)。另外，第一層間絕緣層20A例如也可以為單層的SiNx膜或SiO2膜。第二層間絕緣層20B例如可以為樹脂層。第二層間絕緣層20B的上表面優(yōu)選為大致平坦。CS電容105包括:設(shè)置于基板I之上的CS電容配線3b ;配置為隔著SiNx膜5B與CS電容配線3b重疊的上部電極13b ;和位于這些電極3b、13b之間的介電體層。介電體層包含柵極絕緣層5中的SiNx膜5B構(gòu)成，不包含SiO2膜5A。CS電容配線3b由與柵極配線3a相同的導(dǎo)電膜形成，上部電極13b由與源極及漏極配線13as、13ad相同的導(dǎo)電膜形成。此處，漏極配線13ad延伸設(shè)置至CS電容配線3b上，作為上部電極13b發(fā)揮作用。上部電極13b的上表面在形成于層間絕緣層20的連接孔25內(nèi)與像素電極19接觸。另外，如圖2 (b)所示，在源極一柵極連接部107，柵極連接配線3c與隔著SiNx膜5B配置在柵極連接配線3c之上的源極連接配線13c，通過由與像素電極19相同的導(dǎo)電膜形成的導(dǎo)電層19c電連接。具體而言，在設(shè)置于柵極絕緣層5的SiNx膜5B和層間絕緣層20的接觸孔26內(nèi)，柵極連接配線3c與導(dǎo)電層19c接觸。另外，源極連接配線13c在形成于層間絕緣層20的接觸孔27內(nèi)與導(dǎo)電層19c接觸。在本實(shí)施方式中，接觸孔26和27通過蝕刻同時(shí)形成，并且接觸孔彼此相連而形成一個(gè)開口部。另外，這些接觸孔26、27也可以形成單獨(dú)的開口部，但是，如圖所示，如果連接接觸孔26、27而形成一個(gè)開口部，就能夠減少源極一柵極連接部107的面積，因此優(yōu)選。根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1000，能夠得到以下優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，使用具有包括SiO2膜5A和介電常數(shù)比SiO2膜5A高的SiNx膜5B的疊層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層5。在構(gòu)成柵極絕緣層5的絕緣膜中，只有SiO2膜5A與氧化物半導(dǎo)體層7接觸，而SiNx膜5B則不與氧化物半導(dǎo)體層7接觸。從而，能夠防止在SiNx膜5B形成時(shí)對(duì)氧化物半導(dǎo)體層7造成損傷。另外，能夠抑制由于SiNx膜5B與氧化物半導(dǎo)體層7接觸而在氧化物半導(dǎo)體層7中產(chǎn)生氧缺損。另外，能夠在不對(duì)氧化物半導(dǎo)體層7造成損傷的情況下形成SiO2膜5A，并且，利用SiO2膜5A所含的氧，能夠使氧化物半導(dǎo)體層7的氧缺損恢復(fù)，因此，能夠更有效地減少氧缺損。另外，本實(shí)施方式中的柵極絕緣層5包含介電常數(shù)比SiO2膜5A高的SiNx膜5B。因此，作為柵極絕緣層5整體能夠具有充分的介電常數(shù)，并且能夠確保充分的柵極電容。從而，不需要出于確保柵極電容的目的而使柵極絕緣層5變薄，或增大元件尺寸，并能夠抑制柵極泄漏電流的增加、絕緣破壞、集成度的下降等。進(jìn)一步，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，通常將柵極絕緣層作為CS電容的介電體層使用，但是，在本實(shí)施方式中，僅將柵極絕緣層5中的介電常數(shù)高的SiNx膜5B作為CS電容105的介電體層使用。因此，與將柵極絕緣層5整體作為介電體層使用的情況相比，能夠使介電體層變薄與SiO2膜5A的厚度相當(dāng)?shù)某潭?，因此，能夠使CS電容的電容值增加。另外，在本說明書中，也將柵極絕緣層5中的與氧化物半導(dǎo)體層7接觸的層(在本實(shí)施方式中為SiO2膜5A)稱為“第一絕緣膜”。第一絕緣膜優(yōu)選為SiO2膜，但是，即使是其他的氧化物膜(例如Al203、Hf02、Zr02、La203、Ce02)，也能夠得到同樣的效果。另外，也將柵極絕緣層5中的位于第一絕緣膜的柵極一側(cè)的位置的層(在本實(shí)施方式中為SiNx膜5B)稱為“第二絕緣膜”。第二絕緣膜優(yōu)選為具有比第一絕緣膜高的介電常數(shù)的絕緣膜，除SiNx膜之夕卜，即使是HfSiOx、HfAlOx,也能夠得到與上述同樣的效果。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在氧化物半導(dǎo)體TFT103中，能夠抑制作為柵極絕緣層5整體的介電常數(shù)的降低，并且抑制在氧化物半導(dǎo)體層7中發(fā)生氧缺損，并且在CS電容105確保充分的電容值。另外，由于與SiNx膜相比SiO2膜的蝕刻速率低，因此，當(dāng)形成僅由SiO2膜形成的柵極絕緣層時(shí)，存在生產(chǎn)效率大幅降低的問題。對(duì)此，根據(jù)本實(shí)施方式，在柵極絕緣層5中，僅在位于氧化物半導(dǎo)體層7 —側(cè)的層上使用SiO2膜，因此，能夠?qū)iO2膜的蝕刻速率所致的生產(chǎn)效率的降低抑制在最小限度。
SiO2膜5A優(yōu)選為比SiNx膜5B薄，由此能夠抑制氧化物半導(dǎo)體層7的劣化，并且更加可靠地確保充分的柵極電容。另外，能夠更加有效抑制生產(chǎn)效率的降低。SiO2膜5A的厚度例如優(yōu)選為IOnm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為20nm以上，例如為50nm。由此，能夠有效抑制由于SiNx膜5B的形成工序中的氫等離子體或形成后的SiNx膜5B所含的氫而使氧化物半導(dǎo)體層7被還原。另一方面，如果SiO2膜5A過厚，則柵極絕緣層5的柵極電容降低，有可能無法形成溝道層。另外，有可能由于SiO2膜5A的蝕刻速率低而使生產(chǎn)效率大幅降低。因此，SiO2膜5A的厚度優(yōu)選為400nm以下。為了更可靠地防止絕緣破壞，SiNx膜5B的厚度例如優(yōu)選為IOOnm以上，例如為325nm。另外，為了抑制柵極絕緣層5的電容的降低，優(yōu)選為IOOOnm以下。SiNx膜5B的厚度優(yōu)選為比SiO2膜5A的厚度大，并且為SiO2膜5A的厚度的5倍以下。例如SiNx膜5B的厚度與SiO2膜5么的厚度之比為2:1。由此，能夠確保柵極電容，并且抑制氧缺損所致的氧化物半導(dǎo)體層7的劣化。從而，能夠進(jìn)一步提高柵極絕緣層5的可靠性。本實(shí)施方式中的第一層間絕緣層20A包括作為與氧化物半導(dǎo)體層7的上表面接觸的下層膜20A (I)的SiO2膜和作為上層膜20A (2)的SiNx膜。由此，氧化物半導(dǎo)體層7的上表面不與SiNx膜接觸，因此，能夠抑制由于SiNx膜而在氧化物半導(dǎo)體層7中產(chǎn)生氧缺損。另外，與作為層間絕緣層20使用單層的SiO2膜的情況相比，能夠?qū)⒂捎赟iO2膜的蝕刻速率低而導(dǎo)致的生產(chǎn)效率的降低抑制在最小限度。層間絕緣層20的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)。但是，為了更有效地抑制氧化物半導(dǎo)體層7的劣化，至少層間絕緣層20中的位于氧化物半導(dǎo)體層7 —側(cè)的部分(圖示的例中為與氧化物半導(dǎo)體層7接觸的部分)優(yōu)選為SiO2膜。在層間絕緣層20中，由于使用SiO2膜而引起的介電常數(shù)的降低不構(gòu)成問題，因此第一層間絕緣層20A也可以是單層的SiO2膜。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1000中，作為CS電容105的替代，例如可以設(shè)置像素電極的電容耦合用的電容等的其他的電容元件。在該情況下，電容元件包括:由與柵極配線3a相同的導(dǎo)電膜形成的電極；由與源極配線13as相同的導(dǎo)電膜形成的電極；和設(shè)置于這些電極之間的介電體層。介電體層不包含柵極絕緣層5中的第一絕緣膜(此處為SiO2膜5A)，而由第二絕緣膜(此處為SiNx膜5B)構(gòu)成即可。由此，能夠利用與氧化物半導(dǎo)體層TFT103共同的工藝，形成具有充分的電容值的電容元件。另外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1000至少在同一基板上設(shè)置氧化物半導(dǎo)體TFT103和如CS電容105之類的電容元件即可。本實(shí)施方式中的源極一柵極連接部107的結(jié)構(gòu)并不限于上述的結(jié)構(gòu)。另外，本實(shí)施方式也可以不設(shè)置源極一柵極連接部107。接著說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1000的制造方法的一個(gè)實(shí)例。圖3 (a) (C)、圖4 (a) (C)和圖5分別為用于說明在基板I上形成氧化物半導(dǎo)體TFT103、CS電容105和源極一柵極連接部107的方法的工序截面圖。首先，如圖3 Ca)所示，在玻璃基板等的基板I中，在要形成氧化物半導(dǎo)體TFT的區(qū)域(以下稱為“TFT形成區(qū)域”)51、要形成CS電容的區(qū)域(以下稱為“CS電容形成區(qū)域”)52和要形成源極一柵極連接部的區(qū)域(以下稱為“連接部形成區(qū)域”)53，分別形成柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c。柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c能夠在通過濺射法等在基板I上形成導(dǎo)電膜之后，通過光刻法對(duì)導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案形成而形成。作為導(dǎo)電膜例如能夠使用Ti/Al/TiN膜(厚度:例如為IOOnm以上500nm以下)。接著，如圖3 (b)所示，以覆蓋柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c的方式形成SiNx膜5B作為第一絕緣膜。接著，在TFT形成區(qū)域51中，在SiNx膜5B上，作為第二絕緣膜形成SiO2膜5A之后，在SiO2膜5A上形成島狀的氧化物半導(dǎo)體層7。SiNx膜5B例如利用等離子體CVD形成。SiNx膜5B的厚度例如為325nm。SiO2膜5A例如利用CVD法形成，其厚度例如為50nm。氧化物半導(dǎo)體層7能夠以如下的方式形成。首先，使用濺射法，在SiO2膜5A之上形成例如厚度為IOnm以上300nm以下的In — Ga — Zn 一 O類半導(dǎo)體(IGZO)膜。此后，通過光刻法形成覆蓋IGZO膜的規(guī)定區(qū)域的抗蝕劑掩模(無圖示)。接著，通過濕蝕刻去除IGZO膜中的未被抗蝕劑掩模覆蓋的部分。之后，剝離抗蝕劑掩模。這樣，得到島狀的氧化物半導(dǎo)體層7。另外，代替IGZO膜，能夠使用其他的氧化物半導(dǎo)體膜形成氧化物半導(dǎo)體層7。例如也可以使用Zn — O類半導(dǎo)體(ZnO)膜、In — Zn 一 O類半導(dǎo)體(IZO)膜、Zn — Ti 一 O類半導(dǎo)體(ZTO)膜、Cd-Ge-O類半導(dǎo)體膜、Cd-Pb-O類半導(dǎo)體膜等。作為氧化物半導(dǎo)體膜，優(yōu)選使用非晶氧化物半導(dǎo)體膜。這是因?yàn)槠淠軌蛞缘蜏刂圃?，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高的遷移率。接著，如圖3 (C)所示，將氧化物半導(dǎo)體層7作為掩模，通過濕蝕刻進(jìn)行SiO2膜5A的圖案形成。接著，如圖4 (a)所示，在TFT形成區(qū)域51形成源極和漏極配線13as、13ad，在CS電容形成區(qū)域52形成上部電極13b，在連接部形成區(qū)域53形成源極連接配線13c。源極和漏極配線13as、13ad配置為與氧化物半導(dǎo)體層7的上表面接觸。另外，上部電極13b配置為隔著SiNx膜5B與CS電容配線3b重疊。源極連接配線13c配置為隔著SiNx膜5B與柵極連接配線3c部分重疊。源極和漏極配線13as、13ad、上部電極13b以及源極連接配線13c,例如能夠通過濺射法使金屬膜堆積并通過對(duì)該金屬膜進(jìn)行圖案形成而形成。金屬膜的圖案形成例如可以通過公知的光刻法進(jìn)行。具體而言，在金屬膜上形成抗蝕劑掩模，并以此對(duì)金屬膜進(jìn)行蝕刻(此處為干蝕刻)。如圖所示，在金屬膜的蝕刻期間，存在氧化物半導(dǎo)體層7的局部也被蝕刻的情況。之后，剝離抗蝕劑掩模。接著，如圖4 (b)所示，在源極和漏極配線13as、13ad、上部電極13b以及源極連接配線13c之上設(shè)置層間絕緣層20。此處，作為第一層間絕緣層20A，利用CVD法形成SiO2膜(厚度:例如為200nm)。接著，在第一層間絕緣層20A之上，例如利用正感光性樹脂膜形成第二層間絕緣層20B (厚度:例如為3 μ m)。另外，雖然沒有圖示，但是，也可以例如通過使SiO2膜(厚度:例如為50nm)和SiNx膜(厚度:例如為150nm)依次堆積來形成具有疊層結(jié)構(gòu)的第一層間絕緣層20A (圖2)。之后，進(jìn)行第二層間絕緣層20B的圖案形成。具體而言，隔著光掩模對(duì)第二層間絕緣層20B照射光，從而在第二層間絕緣層20B中的被曝光的部分，此處為在位于上部電極13b上和柵極連接配線3c上的部分形成開口。接著，使用進(jìn)行過圖案形成的第二層間絕緣層20B作為掩模，進(jìn)行第一層間絕緣層20A和SiNx膜5B的蝕刻。這樣，如圖4 (c)所示，在CS電容形成區(qū)域52中，在層間絕緣層20，形成到達(dá)上部電極13b的上表面的接觸孔25。在連接部形成區(qū)域53，第一層間絕緣層20A、和SiNx膜5B中的未被源極連接配線13c覆蓋的部分被蝕刻。因?yàn)樵礃O連接配線13c構(gòu)成掩模，所以SiNx膜5B中的位于源極連接配線13c之下的部分不被蝕刻。這樣，在一次蝕刻工序中，形成使源極連接配線13c露出的接觸孔27和使柵極連接配線3c露出的接觸孔26。接著，如圖5所示，形成像素電極19和導(dǎo)電層19c。此處，在層間絕緣層20之上和接觸孔25、26、27內(nèi)，例如利用濺射法使導(dǎo)電膜堆積。作為導(dǎo)電膜，例如也可以使用ITO(銦錫氧化物)膜(厚度:50 200nm)等的透明導(dǎo)電膜。接著，利用光刻法對(duì)導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案形成，得到像素電極19和導(dǎo)電膜19c。像素電極19配置為與漏極配線13ad電連接，并且在接觸孔25內(nèi)與上部電極13b接觸。導(dǎo)電層19c配置為在接觸孔26內(nèi)與柵極連接配線3c接觸，并且在接觸孔27內(nèi)與源極連接配線13c接觸。這樣在TFT形成區(qū)域51形成氧化物半導(dǎo)體TFT103，在CS電容形成區(qū)域52形成CS電容105，在連接部形成區(qū)域53形成源極一柵極連接部107。(第二實(shí)施方式)下面，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式在氧化物半導(dǎo)體層7上具有用于保護(hù)溝道區(qū)域的蝕刻阻止層9。圖6 (a)是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置2000中的氧化物半導(dǎo)體TFT203和CS電容205的截面圖。圖6(b)是源極一柵極連接部207的截面圖。簡(jiǎn)單起見，對(duì)與圖1和圖2相同的構(gòu)成部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)，省略說明。其中，半導(dǎo)體裝置2000的平面圖與圖1所示的平面圖一樣，因此進(jìn)行省略。在本實(shí)施方式中的氧化物半導(dǎo)體TFT203中，如圖6 Ca)所示，以與氧化物半導(dǎo)體層7的上表面中的構(gòu)成溝道區(qū)域7c的部分接觸的方式形成有蝕刻阻止層9。源極和漏極配線13as、13ad分別在形成于蝕刻阻止層9的開口部?jī)?nèi)與氧化物半導(dǎo)體層7的第一、第二接觸區(qū)域7s、7d接觸。另外，蝕刻阻止層9形成為與氧化物半導(dǎo)體層7的上表面中的至少溝道區(qū)域7c接觸即可。但是，為了更加有效抑制氧化物半導(dǎo)體層7的氧缺損所致的劣化，如圖所示，優(yōu)選氧化物半導(dǎo)體層7的上表面(第一、第二接觸區(qū)域7s、7d以外)和側(cè)面整體被蝕刻阻止層9覆蓋。CS電容205與圖2(a)所示的CS電容105同樣，具有CS電容配線3b和隔著SiNx膜配置于CS電容配線3b上的上部電極13b。但是，在本實(shí)施方式中，上部電極13b在形成于SiO2膜5A和蝕刻阻止層9的開口部?jī)?nèi)與SiNx膜5B接觸。如圖6 (b)所示，在源極一柵極連接部207，柵極連接配線3c與源極連接配線13c經(jīng)由導(dǎo)電層19c被電連接。具體而言，源極連接配線13c設(shè)置在形成于SiO2膜5八和蝕刻阻止層9的接觸孔37內(nèi)，并在形成于層間絕緣層20的接觸孔37內(nèi)與導(dǎo)電層19c接觸。另夕卜，柵極連接配線3c在形成于SiNx膜5B、SiO2膜5A、蝕刻阻止層9和層間絕緣層20的接觸孔36內(nèi)與導(dǎo)電層19c接觸。雖然在圖6 (a)和(b)中未圖示，但是，如在前面參照?qǐng)D2所說明的，第一層間絕緣層20A也可以具有以SiO2膜為下層膜、以SiNx膜為上層膜的疊層結(jié)構(gòu)。或者，也可以是單層的SiO2膜或SiNx膜。如圖6所示的實(shí)例，在構(gòu)成為第一層間絕緣層20A與氧化物半導(dǎo)體層7不直接接觸的情況下，第一層間絕緣層20A也可以不包含SiO2膜等的氧化物膜。根據(jù)本實(shí)施方式，與上述的實(shí)施方式同樣，在氧化物半導(dǎo)體TFT203中，將柵極絕緣層5設(shè)為SiO2膜5A和SiNx膜5B的兩層結(jié)構(gòu)，并且使氧化物半導(dǎo)體層7與SiNx膜5B不接觸，因此能夠確保柵極絕緣層5整體的厚度和介電常數(shù)，并且抑制氧化物半導(dǎo)體層7的劣化。另一方面，在CS電容205，僅將柵極絕緣層5中的SiNx膜5B作為介電體層來利用，因此能夠確保充分的電容值。另外，將氧化物半導(dǎo)體層7的至少溝道區(qū)域7c利用蝕刻阻止層進(jìn)行保護(hù)，因此，尤其是在源極和漏極配線的蝕刻工序中，能夠抑制對(duì)氧化物半導(dǎo)體層7的工藝損傷。從而，能夠更加有效地抑制氧化物半導(dǎo)體層7的劣化(低電阻化)。蝕刻阻止層9為絕緣層即可，但是，優(yōu)選為利用SiO2膜等的氧化物膜。若使用氧化物膜，則在氧化物半導(dǎo)體層7產(chǎn)生氧缺損的情況下，能夠通過氧化物膜所含的氧使氧缺損恢復(fù)，因此能夠更加有效地減少氧化物半導(dǎo)體層7的氧缺損。另外，如后所述，當(dāng)對(duì)蝕刻阻止層9進(jìn)行蝕刻時(shí)，能夠同時(shí)進(jìn)行SiO2膜5A的蝕刻。從而，能夠在不增加制造工序中使用的掩模個(gè)數(shù)的情況下，將氧化物半導(dǎo)體TFT203的柵極絕緣層設(shè)為兩層結(jié)構(gòu)，并且將CS電容205的介電體層設(shè)為單層結(jié)構(gòu)。接著說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置2000的制造方法的一個(gè)實(shí)例。首先，圖7 (a) (C)、圖8 (a) (C)以及圖9分別為用于說明在基板I上形成氧化物半導(dǎo)體TFT203、CS電容205和源極一柵極連接部207的方法的工序截面圖。簡(jiǎn)單起見，與圖3 圖5相同的結(jié)構(gòu)部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)，并省略說明首先，如圖7(a)所示，在玻璃基板等的基板I中，在TFT形成區(qū)域51、CS電容形成區(qū)域52和連接部形成區(qū)域53，分別形成柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c。柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c的形成方法也可以與參照?qǐng)D3 (a)進(jìn)行說明的上述方法相同。接著，如圖7 (b)所示，以覆蓋柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c的方式依次形成SiNx膜5B和SiO2膜5A。接著，在TFT形成區(qū)域51，在SiO2膜5A上形成島狀的氧化物半導(dǎo)體層7。SiNx膜5B、SiO2膜5A和氧化物半導(dǎo)體層7的形成方法也可以與參照?qǐng)D3 (b)說明的上述方法相同。接著，如圖7 (C)所示，在氧化物半導(dǎo)體層7和SiO2膜5A上使蝕刻阻止層9堆積。之后，進(jìn)行蝕刻阻止層9和SiO2膜5A的圖案形成。由此，在TFT形成區(qū)域51，在蝕刻阻止層9形成使氧化物半導(dǎo)體層7中的構(gòu)成接觸區(qū)域的區(qū)域(與源極配線或漏極配線連接的區(qū)域)露出的接觸孔41、42。另外，在CS電容和連接部形成區(qū)域52、53，在蝕刻阻止層9和SiO2膜5A形成使SiNx膜5B露出的開口部44、45。蝕刻阻止層9和SiO2膜5A同時(shí)被蝕刻，因此從基板I的上方觀察，開口部44、45中的蝕刻阻止層9與SiO2膜5A的端面大致一致。作為蝕刻阻止層9，此處使用SiO2膜(厚度:IOOnm)。這樣，當(dāng)利用蝕刻阻止層9的圖案形成工序進(jìn)行SiO2膜5A的圖案形成時(shí)，在不增加制造工序數(shù)(掩模個(gè)數(shù))的情況下，能夠蝕刻SiO2膜5A中的位于CS電容形成區(qū)域52的部分，因此優(yōu)先。接著，在蝕刻阻止層9上的接觸孔41、42內(nèi)以及開口部44、45內(nèi)，例如通過濺射法使金屬膜(例如Al/Ti膜)堆積。之后，通過對(duì)金屬膜進(jìn)行圖案形成，如圖8 (a)所示，在TFT形成區(qū)域51形成源極和漏極配線13as、13ad，在CS電容形成區(qū)域52形成上部電極13b，在連接部形成區(qū)域53形成源極連接配線13c。金屬膜的圖案形成例如通過干蝕刻進(jìn)行。源極和漏極配線13as、13ad分別配置為在接觸孔41、42內(nèi)與氧化物半導(dǎo)體層7的上表面接觸。另外，上部電極13b配置為在開口部44內(nèi)隔著SiNx膜5B與CS電容配線3b重疊。源極連接配線13c配置為在開口部45內(nèi)隔著SiNx膜5B與柵極連接配線3c部分重疊。接著，如圖8 (b)所示，在源極和漏極配線13as、13ad、上部電極13b和源極連接配線13c之上設(shè)置層間絕緣層20。此處，作為層間絕緣層20，以與上述的實(shí)施方式同樣的方法依次形成第一層間絕緣層20A (例如SiO2膜)和第二層間絕緣層20B (例如正感光性樹脂膜)。之后，隔著光掩模對(duì)第二層間絕緣層20B照射光。從而，在第二層間絕緣層20B中的被曝光的部分此處為在位于上部電極13b上和柵極連接配線3c上的部分形成開口。接著，使用進(jìn)行過圖案形成的第二層間絕緣層20B作為掩模，進(jìn)行第一層間絕緣層20A和SiNx膜5B的蝕刻。這樣，如圖8 (c)所示，在CS電容形成區(qū)域52，第一層間絕緣層20A被蝕刻而形成使上部電極13b露出的接觸孔35。在連接部形成區(qū)域53，第一層間絕緣層20A、和SiNx膜5B中的被源極連接配線13c覆蓋的部分被蝕刻。由于源極連接配線13c構(gòu)成掩模，因此SiNx膜5B中的位于源極連接配線13c之下的部分不被蝕刻。這樣，在一次蝕刻工序中，形成使源極連接配線13c露出的接觸孔37和使柵極連接配線3c露出的接觸孔36。接著，如圖9所示，形成像素電極19和導(dǎo)電層19c。此處，在層間絕緣層20之上和接觸孔35、36、37內(nèi)，例如利用濺射法使導(dǎo)電膜堆積，并對(duì)其進(jìn)行圖案形成。作為導(dǎo)電膜，例如能夠使用ITO膜(厚度:50 200nm)。在本實(shí)施方式中，像素電極19也與漏極配線13ad電連接，并且在接觸孔35內(nèi)與上部電極13b接觸。導(dǎo)電層19c在接觸孔36內(nèi)與柵極連接配線3c接觸，并且在接觸孔37內(nèi)與源極連接配線13c接觸。這樣在TFT形成區(qū)域51形成氧化物半導(dǎo)體TFT203，在CS電容形成區(qū)域52形成CS電容205，在連接部形成區(qū)域53形成源極一柵極連接部207。根據(jù)上述方法，在蝕刻阻止層9的圖案形成工序中，同時(shí)進(jìn)行SiO2膜5A的圖案形成，去除SiO2膜5A的規(guī)定區(qū)域。從而，不僅在不增加制造工序數(shù)的情況下，形成包括SiO2膜5A和SiNx膜5B的柵極絕緣層5，而且能夠僅將柵極絕緣層5中的SiNx膜5B作為CS電容20的介電體層來利用。另外，在本實(shí)施方式中，也與參照?qǐng)D3 圖5進(jìn)行說明的上述方法同樣，可以在氧化物半導(dǎo)體層7的圖案形成工序中同時(shí)進(jìn)行SiO2膜5A的圖案形成。其他的過程也與上述方法同樣。此時(shí)，如圖17 (a)和(b)所示，能夠得到具有蝕刻阻止層9并且僅在氧化物半導(dǎo)體層7的下方配置有SiO2膜5A的半導(dǎo)體裝置。(第三實(shí)施方式)下面，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式中，在源極一柵極連接部，柵極連接配線3c與源極連接配線13c直接接觸這一點(diǎn)上，與參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行說明的上述的半導(dǎo)體裝置1000不同。圖10 (a)是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置3000中的氧化物半導(dǎo)體TFT303和CS電容305的截面圖。圖10 (b)是源極一柵極連接部307的截面圖。簡(jiǎn)單起見，對(duì)與圖1和圖2同樣的構(gòu)成部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)，省略說明。本實(shí)施方式中的氧化物半導(dǎo)體TFT303和CS電容305具有與圖1和圖2所示的半導(dǎo)體裝置1000的氧化物半導(dǎo)體TFT103和CS電容105同樣的結(jié)構(gòu)。另一方面，如圖10 (b)所示，源極一柵極連接部307的柵極連接配線3c與源極連接配線13c在形成于SiNx膜5B的接觸孔61內(nèi)連接。源極連接配線13c的上表面被層間
絕緣層30覆蓋。在本實(shí)施方式中，也與上述的實(shí)施方式同樣，在氧化物半導(dǎo)體TFT303，能夠確保柵極絕緣層5的電容，并且抑制氧化物半導(dǎo)體層7的劣化，在CS電容305，作為介電體層僅使用SiNx膜5B，因此能夠確保充分的電容值。另外，在源極一柵極連接部307，由于使源極連接配線13c與柵極連接配線3c直接接觸，因此與經(jīng)由透明導(dǎo)電膜連接的情況相比，更能夠減少接觸電阻。接著說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置3000的制造方法的一個(gè)實(shí)例。首先，圖11 (a) (C)、圖12 (a)、(b)分別為用于說明在基板I上形成氧化物半導(dǎo)體TFT303、CS電容305和源極一柵極連接部307的方法的工序截面圖。簡(jiǎn)單起見，與圖3 圖5同樣的結(jié)構(gòu)部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)，并省略說明首先，如圖11 (a)所示，在玻璃基板等的基板I中，在TFT形成區(qū)域51、CS電容形成區(qū)域52和連接部形成區(qū)域53，分別形成柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c。接著，以覆蓋柵極配線3a、CS電容配線3b和柵極連接配線3c的方式，依次形成SiNx膜5B和SiO2膜5A。接著，在SiO2膜5A上形成氧化物半導(dǎo)體膜，并通過蝕刻得到島狀的氧化物半導(dǎo)體層7。當(dāng)進(jìn)行氧化物半導(dǎo)體膜的蝕刻時(shí)，SiO2膜5八也同時(shí)進(jìn)行蝕刻。這些配線、絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體層的形成方法與參照?qǐng)D3 Ca) (c)進(jìn)行說明的上述方法同樣。接著，如圖11 (b)所示，在連接部形成區(qū)域53，在SiNx膜5B形成使柵極連接配線3c露出的接觸孔61。接觸孔61能夠利用公知的光刻法形成。之后，在氧化物半導(dǎo)體層7和SiNx膜5B上和接觸孔61內(nèi)例如通過濺射法使金屬膜堆積。之后，通過對(duì)金屬膜進(jìn)行圖案形成，如圖11 (C)所示，在TFT形成區(qū)域51形成源極和漏極配線13as、13ad，在CS電容形成區(qū)域52形成上部電極13b，在連接部形成區(qū)域53形成源極連接配線13c。源極連接配線13c在接觸孔61內(nèi)與柵極連接配線3c接觸。接著，如圖12 (a)所示，在源極和漏極配線13as、13ad、上部電極13b和源極連接配線13c之上設(shè)置層間絕緣層20。此處，作為層間絕緣層20，以與上述的實(shí)施方式同樣的方法依次形成第一層間絕緣層20A (例如SiO2膜)和第二層間絕緣層20B (例如正感光性樹脂膜)。另外，作為第一層間絕緣層20A，也可以形成以SiO2膜為下層膜、以SiNx膜為上層膜的疊層膜(參照?qǐng)D2)。之后，如圖12 (b)所示，在層間絕緣層20形成接觸孔65，在層間絕緣層20之上和接觸孔65內(nèi)設(shè)置像素電極19。具體而言，對(duì)作為感光性樹脂膜的第二層間絕緣層20B進(jìn)行圖案形成，并將其作為掩模，進(jìn)行第一層間絕緣層20A和SiNx膜5B的蝕刻。由此，在CS電容形成區(qū)域52，第一層間絕緣層20A被蝕刻而形成使上部電極13b露出的接觸孔65。接著，在層間絕緣層20上和接觸孔65內(nèi)，例如通過濺射法使導(dǎo)電膜堆積，并通過對(duì)其進(jìn)行圖案形成，得到像素電極19。本實(shí)施方式中，像素電極19與漏極配線13ad電連接，并且在接觸孔65內(nèi)與上部電極13b接觸。這樣在TFT形成區(qū)域51形成氧化物半導(dǎo)體TFT303，在CS電容形成區(qū)域52形成CS電容305，在連接部形成區(qū)域53形成源極一柵極連接部307。另外，在本實(shí)施方式中，雖然沒有形成蝕刻阻止層，但是，如在前面參照?qǐng)D6所說明的，也可以在氧化物半導(dǎo)體層7上設(shè)置蝕刻阻止層9。在該情況下，在參照?qǐng)D7 圖9進(jìn)行說明的上述方法中，在進(jìn)行蝕刻阻止層9和SiO2膜5A的圖案形成(圖7 (c))之后，在連接部形成區(qū)域53中，如果在SiNx膜5B形成使柵極連接配線3c露出的接觸孔61，則在之后的工序中，能夠以與柵極連接配線3c直接接觸的方式形成源極連接配線13c。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置3000，也可以在基板I上設(shè)置連接源極配線13as與外部配線的源極接線端部和連接?xùn)艠O配線3a與外部配線的柵極接線端部。表I表示在第一至第三實(shí)施方式中說明的制造方法的流程。表I中，為了明確光刻工序的次數(shù)，標(biāo)注有光刻工序編號(hào)。例如，在實(shí)施方式I的方法中，進(jìn)行5次光刻工序(使用5個(gè)光掩模)和6次蝕刻。因此，與以往的例如5個(gè)掩模的工藝相比，能夠在不增加掩模個(gè)數(shù)(光刻工序數(shù))的情況下抑制氧化物半導(dǎo)體層的劣化，并且確保CS電容的電容值。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述半導(dǎo)體裝置包括:基板；和設(shè)置在所述基板上的薄膜晶體管和電容元件， 所述薄膜晶體管包括: 島狀的氧化物半導(dǎo)體層，其具有溝道區(qū)域和分別位于所述溝道區(qū)域的兩側(cè)的第一接觸區(qū)域和第二接觸區(qū)域； 以與所述氧化物半導(dǎo)體層的至少溝道區(qū)域重疊的方式配置的柵極配線； 形成在所述柵極配線與所述氧化物半導(dǎo)體層之間的柵極絕緣層； 與所述第一接觸區(qū)域電連接的源極配線；和 與所述第二接觸區(qū)域電連接的漏極配線， 所述電容元件包括: 由與所述柵極配線相同的導(dǎo)電膜形成的第一電極； 由與所述源極配線相同的導(dǎo)電膜形成的第二電極；和 位于所述第一電極和第二電極之間的介電體層， 所述柵極絕緣層具有包含第一絕緣膜和第二絕緣膜的疊層結(jié)構(gòu)，所述第一絕緣膜與所述氧化物半導(dǎo)體層接觸并包含氧化物，所述第二絕緣膜配置于所述第一絕緣膜的所述柵極電極一側(cè)，具有比所述第一絕緣膜高的介電常數(shù)， 所述介電體層包含所述第二絕 緣膜，并且不包含所述第一絕緣膜。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述第一絕緣膜位于所述氧化物半導(dǎo)體層的下方，從所述基板的上方觀察，具有與所述氧化物半導(dǎo)體層大致相同的島狀的圖案。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述柵極配線配置于所述氧化物半導(dǎo)體層的所述基板一側(cè)， 所述半導(dǎo)體裝置還包括覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層的至少所述溝道區(qū)域的蝕刻阻止層。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 在所述蝕刻阻止層和所述第一絕緣膜形成有到達(dá)所述第二絕緣膜的開口部，所述第二電極在所述開口部?jī)?nèi)與所述第二絕緣膜接觸。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還包括: 設(shè)置于所述薄膜晶體管和所述電容元件之上的第一層間絕緣層；和 設(shè)置于所述第一層間絕緣層上的第二層間絕緣層， 所述第一層間絕緣層具有包含下層膜和上層膜的疊層結(jié)構(gòu)，所述下層膜包含氧化物，所述上層膜配置于所述下層膜之上。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述半導(dǎo)體裝置還包括設(shè)置于所述第二層間絕緣層上的導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述電容元件的所述第一電極或所述第二電極電連接。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述第二絕緣膜的厚度大于所述第一絕緣膜的厚度的I倍并且為所述第一絕緣膜的厚度的5倍以下。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述第一絕緣膜為氧化硅膜，所述第二絕緣膜為氮化硅膜。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其是權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述半導(dǎo)體裝置的制造方法包括: 工序(A)，在基板上形成柵極配線和電容元件的第一電極； 工序(B)，在形成有所述柵極配線和所述第一電極的基板之上依次堆積第二絕緣膜、第一絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體膜； 工序(C)，對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體膜進(jìn)行圖案形成，得到島狀的氧化物半導(dǎo)體層； 工序(D)，去除所述第一絕緣膜中的位于所述第一電極上的部分，使所述第二絕緣膜的表面露出；和 工序(E)，在所述氧化物半導(dǎo)體層上和所述第二絕緣膜的露出的表面上形成金屬膜，并對(duì)其進(jìn)行圖案形成，得到源極配線和漏極配線以及電容元件的第二電極。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 在所述工序(D)中，將所述氧化物半導(dǎo)體層作為掩模，對(duì)所述第一絕緣膜進(jìn)行蝕刻。
11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還包括: 在所述工序(C)之后，在所述氧化物半導(dǎo)體層和所述第一絕緣膜上形成蝕刻阻止層的工序(Fl);和 進(jìn)行所述蝕刻阻止層的圖案形成的工序(F2 )， 所述工序(D)與所述工序(F2)同時(shí)進(jìn)行， 在所述工序(D)和(F2)中，去除位于所述蝕刻阻止層中的成為所述氧化物半導(dǎo)體層的第一接觸區(qū)域和第二接觸區(qū)域的區(qū)域上的部分，并且去除所述蝕刻阻止層和所述第一絕緣膜中的位于所述第一電極之上的部 分，使所述第二絕緣膜露出。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 所述第一絕緣膜為氧化硅膜，所述第二絕緣膜為氮化硅膜。
全文摘要
半導(dǎo)體裝置(1000)包括具有柵極配線(3a)、源極和漏極配線(13as、13ad)以及島狀的氧化物半導(dǎo)體層(7)的薄膜晶體管(103)；和具有由與柵極配線(3a)相同的導(dǎo)電膜形成的第一電極(3b)、由與源極配線(13as)相同的導(dǎo)電膜形成的第二電極(13b)以及位于第一和第二電極之間的介電體層的電容元件(105)，柵極絕緣層(5)具有包含與氧化物半導(dǎo)體層(7)接觸并且包含氧化物的第一絕緣膜(5A)、和配置于第一絕緣膜的柵極電極一側(cè)并且具有比第一絕緣膜高的介電常數(shù)的第二絕緣膜(5B)的疊層結(jié)構(gòu)，介電體層包含第二絕緣膜(5B)而不包含第一絕緣膜(5A)。由此，能夠在不使CS電容等電容元件的電容值降低的情況下抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧缺損所致的劣化。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK103081079SQ20118004186
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者西村淳, 中田幸伸, 原義仁 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社