本發(fā)明是有關(guān)半導(dǎo)體裝置、其制造方法、及具備半導(dǎo)體裝置的顯示裝置，特別是關(guān)于頂柵極型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置、其制造方法、及具備半導(dǎo)體裝置的顯示裝置。

背景技術(shù)：

作為被形成于液晶顯示裝置的各像素形成部的開(kāi)關(guān)元件，常見(jiàn)使用頂柵極型結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管(thinfilmtransistor：tft)的情況。頂柵極型結(jié)構(gòu)的tft中，柵極電極及柵極氧化膜的側(cè)面相對(duì)于半導(dǎo)體層大致垂直地形成。例如，專利文獻(xiàn)1中揭示柵極電極的側(cè)面相對(duì)于由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層大致垂直地形成的tft。在此情況下，通過(guò)使于半導(dǎo)體層上形成的氮化硅膜(sinx)中含有的氫在半導(dǎo)體層擴(kuò)散，在半導(dǎo)體層形成成為tft的源極區(qū)域及漏極區(qū)域的低電阻區(qū)域。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載具有側(cè)面形成為錐狀的柵極電極的頂柵極型結(jié)構(gòu)tft。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2014-30002號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2007-206698號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

作為用以于半導(dǎo)體上將氮化硅膜成膜的原料氣體，使用含有許多氫原子的甲硅烷(sih4)或氨氣(nh3)。這些氣體含有的氫的一部份，雖然被認(rèn)為是在成膜后的氮化硅膜內(nèi)作為氫自由基或氫離子而被含有，但詳細(xì)的情形尚未被闡明。因此，于本說(shuō)明書(shū)，將包含于氮化硅膜的氫自由基或氫離子等匯整稱為「氫」。包含于氮化硅膜的氫，在氮化硅膜成膜之后的熱處理工序中從氮化硅膜往半導(dǎo)體層擴(kuò)散。在半導(dǎo)體層擴(kuò)散的氫，通過(guò)將構(gòu)成半導(dǎo)體層的氧化物半導(dǎo)體還原而生成載流子，在半導(dǎo)體層形成低電阻區(qū)域。

圖14，是于專利文獻(xiàn)1記載的現(xiàn)有的tft500的剖面圖。于氮化硅膜550含有的氫，向著與氮化硅膜550相接的半導(dǎo)體層520擴(kuò)散，形成低電阻區(qū)域的源極區(qū)域520s及漏極區(qū)域520d，進(jìn)一步擴(kuò)散向柵極電極540下方的半導(dǎo)體層520。其結(jié)果，如圖14所示，源極區(qū)域520s及漏極區(qū)域520d擴(kuò)散到達(dá)柵極電極540下方的半導(dǎo)體層520的位置p1。以此方式，在柵極電極540下方的半導(dǎo)體層520擴(kuò)展的源極區(qū)域520s及漏極區(qū)域520d，在與之間夾著柵極絕緣膜530而對(duì)向的柵極電極540之間分別形成寄生電容。即，在柵極電極540與源極區(qū)域520s及漏極區(qū)域520d分別重疊長(zhǎng)度d的各區(qū)域之中，形成寄生電容。

若是將如此的tft500作為被設(shè)在液晶顯示裝置的各像素形成部的開(kāi)關(guān)元件使用的話，因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)掃描信號(hào)線之際的負(fù)荷變大，所以變成難以將液晶顯示裝置高速驅(qū)動(dòng)、或是于液晶顯示裝置顯示高精細(xì)的圖像。另外，若是源極區(qū)域520s及漏極區(qū)域520d在柵極電極540下方進(jìn)一步擴(kuò)展的話，因?yàn)橥ǖ绤^(qū)域520c的長(zhǎng)度(通道長(zhǎng)度)變短，所以tft500的運(yùn)作會(huì)變得不穩(wěn)定。再者，源極區(qū)域520s及漏極區(qū)域520d擴(kuò)展在柵極電極540的下方整體的話，由此消滅通道區(qū)域520c，tft500無(wú)法正常地運(yùn)作。

另外，于專利文獻(xiàn)2記載的頂柵極結(jié)構(gòu)的tft，半導(dǎo)體層由硅構(gòu)成，于半導(dǎo)體層形成的源極區(qū)域及漏極區(qū)域設(shè)有l(wèi)dd(lightlydopeddrain)區(qū)域。但是，關(guān)于通過(guò)柵極電極與ldd區(qū)域重疊而形成的寄生電容則未被提及。

在此，本發(fā)明目的在于提供，在半導(dǎo)體層被形成的低電阻區(qū)域與柵極電極之間寄生電容難以形成的頂柵極型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置，其制造方法、及具備半導(dǎo)體裝置的顯示裝置。

本發(fā)明的第一方式的半導(dǎo)體裝置，具備：半導(dǎo)體層，其形成在絕緣基板上；柵極絕緣膜，其側(cè)面呈錐狀的形狀且形成在所述半導(dǎo)體層上；柵極電極，其側(cè)面呈錐狀的形狀且形成在所述柵極絕緣膜上；源極區(qū)域及漏極區(qū)域，夾著所述柵極電極分別形成在所述半導(dǎo)體層的兩側(cè)；氮化硅膜，形成在所述半導(dǎo)體層的源極區(qū)域及漏極區(qū)域上；以及源極電極層及漏極電極層，與所述源極區(qū)域及所述漏極區(qū)域分別歐姆接觸歐姆接觸(ohmiccontact)；所述半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述源極區(qū)域及所述漏極區(qū)域，由通過(guò)在所述氮化硅膜所含有的氫還原所述氧化物半導(dǎo)體形成的低電阻區(qū)域構(gòu)成；從所述低電阻區(qū)域之中對(duì)應(yīng)于所述柵極絕緣膜的端部的所述半導(dǎo)體層上的第一位置朝向所述柵極電極的下方延伸的所述低電阻區(qū)域的第一長(zhǎng)度、與從所述第一位置到達(dá)對(duì)應(yīng)于所述柵極電極的端部的所述半導(dǎo)體層上的第二位置的第二長(zhǎng)度大致相等。

本發(fā)明的第二方式，在本發(fā)明的第一方式中，其特征在于，所述第一長(zhǎng)度與所述第二長(zhǎng)度的差的絕對(duì)值，在0μm以上且0.5μm以下。

本發(fā)明的第三方式，在本發(fā)明的第一方式中，其特征在于，所述第一長(zhǎng)度與所述第二長(zhǎng)度相同或在0.5μm以下的范圍的長(zhǎng)度。

本發(fā)明的第四方式，在本發(fā)明的第一方式中，其特征在于，所述半導(dǎo)體層含有氧化物半導(dǎo)體。

本發(fā)明的第五方式，在本發(fā)明的第四方式中，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體為氧化銦鎵鋅。

本發(fā)明的第六方式，在本發(fā)明的第五方式中，其特征在于，所述氧化銦鎵鋅具有結(jié)晶性。

本發(fā)明的第七方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述半導(dǎo)體裝置，具備：半導(dǎo)體層，形成在絕緣基板上，由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成；柵極絕緣膜，側(cè)面呈錐狀的形狀且形成在所述半導(dǎo)體層上；柵極電極，側(cè)面呈錐狀的形狀且形成在所述柵極絕緣膜上；源極區(qū)域及漏極區(qū)域，由夾著所述柵極電極分別形成在所述半導(dǎo)體層的兩側(cè)的低電阻區(qū)域構(gòu)成；氮化硅膜，形成在所述半導(dǎo)體層的源極區(qū)域及漏極區(qū)域上；以及源極電極層及漏極電極層，與所述源極區(qū)域及所述漏極區(qū)域分別歐姆接觸；所述半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包含：基于所述氮化硅膜的成膜后的熱處理?xiàng)l件，求得從所述低電阻區(qū)域?qū)?yīng)于所述柵極絕緣膜的端部的位置朝向所述柵極電極的下方的溝道區(qū)域延伸的第一長(zhǎng)度的步驟；以所述第一長(zhǎng)度、與從所述第一位置到對(duì)應(yīng)于所述柵極電極的端部的所述半導(dǎo)體層上的第二位置的第二長(zhǎng)度大致相等的方式，從預(yù)先求得的多個(gè)制程條件中選擇通過(guò)蝕刻用以形成所述柵極電極及所述柵極絕緣膜的制程條件的步驟；在所述絕緣基板上形成所述半導(dǎo)體層的步驟；在所述半導(dǎo)體層上使所述柵極絕緣膜及成為所述柵極電極的金屬膜依序成膜的步驟；在所述金屬膜上形成抗蝕圖案的步驟；以所述抗蝕圖案作為掩膜，基于選擇的制程條件將所述金屬膜及所述柵極絕緣膜蝕刻，由此形成所述柵極電極及所述柵極絕緣膜的步驟；在所述源極區(qū)域及所述漏極區(qū)域上使所述氮化硅膜成膜的步驟；以及為了使所述氮化硅膜所含有的氫擴(kuò)散至所述半導(dǎo)體層而進(jìn)行熱處理的步驟。

本發(fā)明的第八方式，在本發(fā)明的第七方式中，其特征在于，從所述多個(gè)制程條件中選擇用以形成所述柵極電極及所述柵極絕緣膜的制程條件的步驟，包含從預(yù)先求得的多個(gè)后加熱設(shè)定溫度之中，選擇在使所述金屬膜上涂布的光阻劑圖案化后形成抗蝕圖案的步驟中用以使所述柵極絕緣膜的側(cè)面傾斜角成為對(duì)應(yīng)于所述第一長(zhǎng)度的角度所需要的后加熱設(shè)定溫度的步驟；形成所述抗蝕圖案的步驟，包含：在所述金屬膜上涂布光阻劑的步驟；使所述光阻劑圖案化后形成所述抗蝕圖案的步驟；以及將所述抗蝕圖案以所述選擇的后加熱設(shè)定溫度進(jìn)行后加熱的步驟。

本發(fā)明的第九方式的顯示裝置，具備：多條掃描信號(hào)線，形成在絕緣基板上；多條數(shù)據(jù)信號(hào)線，與所述多條掃描信號(hào)線分別交叉；顯示部，包含分別對(duì)應(yīng)于所述掃描信號(hào)線與所述數(shù)據(jù)信號(hào)線的交叉點(diǎn)且配置成矩陣狀的多個(gè)像素形成部；掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，依序使所述掃描信號(hào)線有效后選擇；數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)線施加對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓，所述顯示裝置，其特征在于，形成在所述顯示部的各像素形成部，包含：本發(fā)明的第一方式所述的半導(dǎo)體裝置；以及像素電容，通過(guò)切換所述半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通/未導(dǎo)通狀態(tài)保持從所述數(shù)據(jù)信號(hào)線賦予的所述圖像數(shù)據(jù)；所述像素電容，由經(jīng)由所述半導(dǎo)體裝置與所述數(shù)據(jù)信號(hào)線連接的第一電極、與所述第一電極對(duì)向配置的第二電極、及通過(guò)所述第一電極與所述第二電極被夾著的絕緣層構(gòu)成，形成在所述半導(dǎo)體裝置的上方。

本發(fā)明的第十方式的顯示裝置，具備：多條掃描信號(hào)線，形成在絕緣基板上；多條數(shù)據(jù)信號(hào)線，與所述多條掃描信號(hào)線分別交叉；顯示部，包含分別對(duì)應(yīng)于所述掃描信號(hào)線與所述數(shù)據(jù)信號(hào)線的交叉點(diǎn)且配置成矩陣狀的多個(gè)像素形成部；掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，依序使所述掃描信號(hào)線有效后選擇；數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)線施加對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓，所述顯示裝置，其特征在于，形成在所述顯示部的各像素形成部，包含：本發(fā)明第一方式記載的半導(dǎo)體裝置；以及像素電容，通過(guò)切換所述半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通/未導(dǎo)通狀態(tài)保持從所述數(shù)據(jù)信號(hào)線賦予的所述圖像數(shù)據(jù)；所述像素電容，由經(jīng)由所述半導(dǎo)體裝置與所述數(shù)據(jù)信號(hào)線連接的第一電極、與所述第一電極對(duì)向配置的第二電極、及通過(guò)所述第一電極與所述第二電極被夾著的絕緣層構(gòu)成，所述第一電極形成在比所述半導(dǎo)體裝置的漏極區(qū)域形成的半導(dǎo)體層中的所述漏極區(qū)域更外側(cè)，所述第二電極在所述半導(dǎo)體層上層積的絕緣膜上與所述第一電極對(duì)向般形成。

根據(jù)上述本發(fā)明的第一方式，柵極電極及柵極絕緣膜的側(cè)面形成錐狀。從低電阻區(qū)域之中對(duì)應(yīng)于柵極絕緣膜的端部的第一位置朝向柵極電極的下方延伸的低電阻區(qū)域的第一長(zhǎng)度、與從第一位置到達(dá)對(duì)應(yīng)于所述柵極電極的端部的第二位置的第二長(zhǎng)度大致相等。由此，因?yàn)榻档偷碗娮鑵^(qū)域與柵極電極的重疊，所以因?yàn)橹丿B產(chǎn)生的寄生電容可以變小。

根據(jù)上述本發(fā)明的第二方式，若是第一長(zhǎng)度與第二長(zhǎng)度的差的絕對(duì)值在0μm以上且0.5μm以下，以寄生電容降低的狀態(tài)下可使半導(dǎo)體裝置運(yùn)作。

根據(jù)上述本發(fā)明的第三方式，因?yàn)榈谝婚L(zhǎng)度與第二長(zhǎng)度相同、或0.5μm以下的范圍的長(zhǎng)度，所以不使半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電流減少即可降低寄生電容。

根據(jù)上述本發(fā)明的第四方式，因?yàn)榘雽?dǎo)體層具有氧化物半導(dǎo)體層，所以可降低半導(dǎo)體裝置的漏電流。

根據(jù)上述本發(fā)明的第五方式，氧化物半導(dǎo)體因?yàn)槭茄趸熸変\，所以具有與本發(fā)明的第四方式相同的效果。

根據(jù)上述本發(fā)明的第六方式，因?yàn)檠趸熸変\具有結(jié)晶性，所以通過(guò)抑制半導(dǎo)體裝置的閾值電壓的偏差可使特性穩(wěn)定。

根據(jù)上述本發(fā)明的第七方式，從氮化硅膜的形成后的熱處理?xiàng)l件，求得從對(duì)應(yīng)于柵極絕緣膜的端部的第一位置到低電阻區(qū)域的端部的第一長(zhǎng)度，從柵極絕緣膜的蝕刻條件中，選擇從第一位置到對(duì)應(yīng)于柵極絕緣膜的端部的第二位置的第二長(zhǎng)度與第一長(zhǎng)度成為大致相等的蝕刻條件。接著，以選擇的條件將柵極電極及柵極絕緣膜蝕刻。由此，因?yàn)榻档蜄艠O電極與低電阻區(qū)域的重疊，所以寄生電容可以變小。

根據(jù)上述本發(fā)明的第八方式，從柵極電極及柵極絕緣膜蝕刻之際使用的抗蝕圖案的后加熱設(shè)定溫度之中，選擇將柵極絕緣膜的傾斜角成為期望的角度的后加熱設(shè)定溫度。由此，柵極電極與低電阻區(qū)域的重疊降低，所以寄生電容可以變小。

根據(jù)上述本發(fā)明的第九方式，在將寄生電容降低的半導(dǎo)體裝置作為像素形成部的開(kāi)關(guān)元件使用的顯示裝置，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)變成不需要考慮寄生電容，所以變成可以謀求顯示裝置的高開(kāi)孔率化及高對(duì)比度化，甚至可以謀求顯示品質(zhì)的提升。

根據(jù)上述本發(fā)明的第十方式，與本發(fā)明的第九方式的情形相同，謀求高開(kāi)孔率化及高對(duì)比度化，可以謀求顯示品質(zhì)的提升。另外，為了形成像素電容，因?yàn)椴恍枰纬尚碌挠袡C(jī)層間膜、像素絕緣膜、及像素電極，所以顯示裝置的制造工序縮短、且也削減制造成本。

附圖說(shuō)明

圖1是示意本發(fā)明第一實(shí)施方式的tft的構(gòu)成的俯視圖及剖面圖，更詳細(xì)地說(shuō)，(a)是tft的俯視圖，(b)是沿著圖(a)示意的單點(diǎn)劃線a-a’的tft的剖面圖。

圖2是示意在圖1示意的tft之中，tft的寄生電容未形成的情況下的柵極電極與半導(dǎo)體層的源極區(qū)域的位置關(guān)系的剖面圖。

圖3是示意在圖1示意的tft之中，寄生電容形成的情況下的柵極電極與半導(dǎo)體層的源極區(qū)域的位置關(guān)系的tft的剖面圖。

圖4是示意在圖1示意的tft之中，在柵極電極與半導(dǎo)體層的源極區(qū)域之間，寄生電容形成的情況下之各尺寸關(guān)系的剖面圖。

圖5是用以說(shuō)明在圖1示意的tft之中，將重疊長(zhǎng)度調(diào)整成0.5μm的方法的剖面圖。

圖6是示意在圖1示意的tft之柵極電極與半導(dǎo)體層的源極區(qū)域的重疊長(zhǎng)度、與寄生電容及tft之通道長(zhǎng)度之間的關(guān)系的圖。

圖7(a)～(c)是示意圖1示意的tft的各制造工序的工序剖面圖。

圖8(a)～(c)是，示意接續(xù)圖7的圖1示意的tft的各制造工序的工序剖面圖。

圖9是示意本發(fā)明第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置的構(gòu)成的框圖。

圖10是圖9示意的液晶顯示裝置的顯示部構(gòu)成的立體示意圖。

圖11是在構(gòu)成圖9示意的液晶顯示裝置的顯示部的有源矩陣基板形成的像素形成部的構(gòu)成示意圖。

圖12是在圖9示意的液晶顯示裝置的有源矩陣基板形成的像素形成部的剖面的剖面示意圖。

圖13是在第三實(shí)施方式的液晶顯示裝置的有源矩陣基板形成的像素形成部的剖面的剖面示意圖。

圖14是具有形成有低電阻區(qū)域的半導(dǎo)體層的現(xiàn)有tft的剖面圖。

具體實(shí)施方式

＜1.第一實(shí)施方式＞

參照附圖說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明第一實(shí)施方式的tft的構(gòu)成及其制造方法。

＜1.1tft的構(gòu)成＞

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的tft100構(gòu)成的俯視示意圖及剖面圖，更詳細(xì)地說(shuō)，圖1(a)是tft100的俯視圖，圖1(b)是沿著圖1(a)所示單點(diǎn)鏈線a－a’的tft100的剖面圖。此外，在圖1(a)中，為了觀看方便，省略記載于圖1(b)的柵極絕緣膜30、覆蓋柵極電極40與半導(dǎo)體層20的氮化硅膜50、及層間絕緣膜60。

如圖1(a)及圖1(b)所示，在玻璃基板等的絕緣基板10上，形成有半導(dǎo)體層20。半導(dǎo)體層20是由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成，例如由膜厚度50～150nm的in-ga-zn-o系半導(dǎo)體構(gòu)成。in-ga-zn-o系半導(dǎo)體，是銦(in)、鎵(ga)、鋅(zn)的三元氧化物，銦、鎵、及鋅的比例(成分比率)沒(méi)有特別限定，也可以是例如in：ga：zn＝2：2：1、in：ga：zn＝1：1：1、in：ga：zn＝1：1：2等。在本說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明關(guān)于使用包含in、ga、及zn的比例為1：1：1的in-ga-zn-o系半導(dǎo)體作為氧化物半導(dǎo)體的情況。

具有由in-ga-zn-o系半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層20的tft100，具有呈現(xiàn)出高遷移率(與a-sitft相比超過(guò)20倍)及低漏電流(未滿a-sitft的一百分之一)的特性。因此，tft100適合地使用為構(gòu)成顯示裝置的源極驅(qū)動(dòng)器或柵極驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)用tft及構(gòu)成各像素形成部的開(kāi)關(guān)元件的像素用tft。通過(guò)將具有由in-ga-zn-o系半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層20的tft100使用于顯示裝置，可以變成大幅地削減顯示裝置的消耗電力。

in-ga-zn-o系半導(dǎo)體，可以是非晶質(zhì)，或也可以是含有結(jié)晶質(zhì)部份。作為結(jié)晶質(zhì)in-ga-zn-o系半導(dǎo)體，優(yōu)選為c軸與層面大致垂直地定向的結(jié)晶質(zhì)in-ga-zn-o系半導(dǎo)體。如此的結(jié)晶質(zhì)in-ga-zn-o系半導(dǎo)體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，例如日本特開(kāi)2012-134475號(hào)公報(bào)揭示。為了參考，日本特開(kāi)2012-134475號(hào)公報(bào)的揭示內(nèi)容全部引用于本說(shuō)明書(shū)。tft100的半導(dǎo)體層20，若是使用結(jié)晶質(zhì)in-ga-zn-o系半導(dǎo)體的話，可以更進(jìn)一步抑制漏電流。

氧化物半導(dǎo)體，也可以是取代in-ga-zn-o系半導(dǎo)體，為其他的氧化物半導(dǎo)體。也可以包含例如zn-o系半導(dǎo)體(zno)、in-zn-o系半導(dǎo)體(izo(注冊(cè)商標(biāo)))、zn-ti-o系半導(dǎo)體(zto)、cd-ge-o系半導(dǎo)體、cd-pb-o系半導(dǎo)體、cdo(氧化鎘)、mg-zn-o系半導(dǎo)體、in-sn-zn-o系半導(dǎo)體(例如in2o3-sno2-zno)、in-ga-sn-o系半導(dǎo)體等。另外，半導(dǎo)體層20，也可以是通過(guò)將由這些氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體層層積的層積膜而構(gòu)成。

在半導(dǎo)體層20上形成有柵極絕緣膜30。柵極絕緣膜30，通過(guò)例如兩層的絕緣膜構(gòu)成，從半導(dǎo)體層20側(cè)依照膜厚40～60nm的氧化硅膜(sio2)、膜厚300～400nm的氮化硅膜50的順序?qū)臃e的層積膜而構(gòu)成。與半導(dǎo)體層20相接的絕緣膜作為氧化硅膜的原因在于，氮化硅膜中含有的氫在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散，通過(guò)還原后述的柵極電極40下方的氧化物半導(dǎo)體，來(lái)用以防止半導(dǎo)體層20的溝道區(qū)域20c的消滅。此外，也可以取代在氧化硅膜上層積氮化硅膜，在氧化硅膜上層積氮氧化硅膜(sionx)。

在柵極絕緣膜30上形成有柵極電極40。柵極電極40，在半導(dǎo)體層20的中央部份中，延伸成與其長(zhǎng)邊方向正交，例如由兩層的金屬層積膜構(gòu)成。具體而言，柵極電極40通過(guò)從柵極絕緣膜30側(cè)依照膜厚20～50nm的氮化鉭膜(tan)、200～450nm的鎢膜(w)的順序?qū)臃e的層積膜而構(gòu)成。此外，柵極電極40，也可以由鈦膜(ti)、鋁膜(al)及鈦膜依序?qū)臃e的金屬層積膜、由鉬膜(mo)、鉭膜(ta)、鎢膜、銅膜(cu)的任一者構(gòu)成的單層膜，或者這些單層膜的合金膜構(gòu)成。

柵極絕緣膜30及柵極電極40的側(cè)面之中，至少與半導(dǎo)體層20正交的側(cè)面成為錐狀，從柵極電極40到柵極絕緣膜30構(gòu)成連續(xù)的一個(gè)斜面。

在柵極電極40及半導(dǎo)體層20上，形成有膜厚100～300nm的氮化硅膜50。氫從與半導(dǎo)體層20相接的氮化硅膜50在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散，還原氧化物半導(dǎo)體后生成載流子。由此，在半導(dǎo)體層20形成低電阻區(qū)域。如此的在柵極電極40的兩側(cè)形成的低電阻區(qū)域分別成為源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d，在柵極電極40下方的源極區(qū)域20s與漏極區(qū)域20d間夾著的區(qū)域成為溝道區(qū)域20c。此外，為了控制源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的擴(kuò)展，須將氮化硅膜50的氫含有量控制在已定的范圍，關(guān)于其詳細(xì)會(huì)后述。

在氮化硅膜50上，層積有由膜厚200～400nm的氧化硅(sio2)構(gòu)成的層間絕緣膜60。此外，也可以取代氧化硅膜層積氮化硅膜，作為層間絕緣膜60。

夾著柵極電極40且在其兩側(cè)貫通層間絕緣膜60及氮化硅膜50，開(kāi)設(shè)分別到達(dá)半導(dǎo)體層20的源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的接觸孔70。在各接觸孔70，形成與源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d分別歐姆接觸且朝向互相遠(yuǎn)離的方向(圖1(b)的左右方向)延伸的源極電極層80s與漏極電極層80d。源極電極層80s與漏極電極層80d，由例如依照膜厚40～60nm的鈦膜、膜厚150～250nm的鋁膜、膜厚40～60nm的鈦膜的順序?qū)臃e的層積金屬膜構(gòu)成。此外，源極電極層80s及漏極電極層80d，也可以是由鈦膜與銅膜層積的層積膜、由鎢膜、鉬膜、鋁膜、鈦膜、銅膜的任一者構(gòu)成的單層膜、這些的合金膜、或者這些的層積膜構(gòu)成。

＜1.2寄生電容＞

圖2是示意未形成寄生電容的情況下的柵極電極40與半導(dǎo)體層20的源極區(qū)域20s之間的位置關(guān)系的tft100的剖面圖。圖3是示意形成寄生電容的情況下的柵極電極40與半導(dǎo)體層20的源極區(qū)域20s之間的位置關(guān)系的tft100的剖面圖。氫55從氮化硅膜50在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散，通過(guò)氫55在半導(dǎo)體層20再擴(kuò)散形成低電阻區(qū)域。在圖2示意低電阻區(qū)域之中的源極區(qū)域20s，源極區(qū)域20s擴(kuò)展至位置p1。此外，雖然在以下說(shuō)明關(guān)于源極區(qū)域20s，但是關(guān)于漏極區(qū)域20d也是相同。

在如圖2所示的情況下，示意源極區(qū)域20s的端部位置的位置p1，位于對(duì)應(yīng)于形成錐狀的柵極絕緣膜30的側(cè)面端部的半導(dǎo)體層20上的位置p0、與對(duì)應(yīng)于柵極電極40側(cè)面的端部的半導(dǎo)體層20上的位置p2之間。因此，柵極電極40下方的半導(dǎo)體層20作為高電阻區(qū)域，成為tft100的溝道區(qū)域20c。俯視的柵極電極40與源極區(qū)域20s之間的重疊長(zhǎng)度d，從位置p0到位置p1的長(zhǎng)度l1(第一長(zhǎng)度l1)、與從位置p0到位置p2之間的長(zhǎng)度l2(第二長(zhǎng)度l2)，以以下算式(1)表示。

d＝l1－l2…(1)

在此情況下，因?yàn)榈诙L(zhǎng)度l2較第一長(zhǎng)度l1長(zhǎng)，根據(jù)以上算式(1)重疊長(zhǎng)度d成為負(fù)值，源極區(qū)域20s與柵極電極40之間沒(méi)有重疊，不形成寄生電容。但是，即使源極區(qū)域20s與柵極電極40之間重疊長(zhǎng)度d為負(fù)值且tft100為偏置(offset)狀態(tài)，其絕對(duì)值若在0.5μm以下的話，tft100正常地運(yùn)作。但是，tft100為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)流動(dòng)的漏極電流(導(dǎo)通電流)，與重疊長(zhǎng)度d為正值的情況相比變小。

如圖3所示，若是通過(guò)氫再擴(kuò)散，源極區(qū)域20s的端部位置p1成為對(duì)應(yīng)于柵極電極40的側(cè)面的端部的半導(dǎo)體層20上的位置p2更內(nèi)側(cè)(圖3的左側(cè))，第一長(zhǎng)度l1成為比第二長(zhǎng)度l2更長(zhǎng)。其結(jié)果，因?yàn)閺囊陨纤闶?1)重疊長(zhǎng)度d變成正值，所以俯視的源極區(qū)域20s與柵極電極40之間產(chǎn)生重疊，形成寄生電容。

若是柵極電極40與源極區(qū)域20s之間產(chǎn)生重疊的話，tft100正常運(yùn)作，導(dǎo)通電流也變大。但是，重疊長(zhǎng)度d若是大于0.5μm的話寄生電容變成過(guò)大。因此，若是將tft100作為液晶顯示裝置的像素形成部的開(kāi)關(guān)元件使用的話，掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)時(shí)的負(fù)荷變大，難以高速驅(qū)動(dòng)。因此，重疊長(zhǎng)度d須成為0.5μm以下。另外，在第一長(zhǎng)度l1與第二長(zhǎng)度l2為相等的情況下，雖然重疊長(zhǎng)度d成為0μm，但是tft100正常運(yùn)作，導(dǎo)通電流的大小也與重疊長(zhǎng)度d為正值的情況下為同程度。

如此，tft100之第一長(zhǎng)度l1與第二長(zhǎng)度l2的差在-0.5μm以上0.5μm以下(在以下記載為「-0.5～0.5μm」)的范圍的值。即通過(guò)絕對(duì)值在0.5μm以下，不會(huì)產(chǎn)生寄生電容，或即使產(chǎn)生的情況其幾乎沒(méi)有影響。再者，若是重疊長(zhǎng)度d為0μm以上0.5μm以下(在以下記載為「0～0.5μm」)的話，因?yàn)閷?dǎo)通電流不會(huì)降低所以更優(yōu)選。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，不只有重疊長(zhǎng)度d成為0μm的情況，還包含有重疊長(zhǎng)度d成為在-0.5～0.5μm的范圍的值的情況，第一長(zhǎng)度l1與第二長(zhǎng)度l2大致相等的情況。

圖4是用以說(shuō)明將tft100中重疊長(zhǎng)度d調(diào)整為0.5μm的方法的剖面圖。如圖4所示，從對(duì)應(yīng)于柵極絕緣膜30的側(cè)面端部的半導(dǎo)體層20的位置p0到達(dá)源極區(qū)域20s的端部位置p1的第一長(zhǎng)度l1，通過(guò)將氮化硅膜50成膜后的熱處理?xiàng)l件而決定。在氮化硅膜50成膜后，例如通過(guò)以220度40分鐘的退火，使第一長(zhǎng)度l1成為1.5μm。

另外，從位置p0到對(duì)應(yīng)于柵極電極的側(cè)面端部的位置p2的第二長(zhǎng)度l2，通過(guò)柵極絕緣膜30的膜厚與絕緣膜30的側(cè)面的傾斜角(錐角)而決定。例如，柵極絕緣膜30的膜厚從前述記載為340～460nm。第一長(zhǎng)度l1為約1.5μm的情況，若是重疊長(zhǎng)度d為約0.5μm的話，第二長(zhǎng)度l2須為約1μm。因此，考慮柵極絕緣膜30的膜厚，以其側(cè)面的傾斜角成為20度的制程條件蝕刻形成柵極絕緣膜30。由此，可以成為第一長(zhǎng)度l1比第二長(zhǎng)度l2長(zhǎng)約0.5μm。此外，具體的蝕刻條件后述。另外，傾斜角(錐角)是指，柵極絕緣膜30的錐狀的側(cè)面與半導(dǎo)體層20的表面所形成的角度。

在前述說(shuō)明，記載關(guān)于第一長(zhǎng)度l1為約1.5μm、第二長(zhǎng)度l2為約1μm的情況?？墒牵?yàn)橥ㄟ^(guò)氮化硅膜50的熱處理?xiàng)l件第一長(zhǎng)度l1在0.5～2.5μm的范圍變化，所以通過(guò)對(duì)應(yīng)于此使第二長(zhǎng)度l2在0.5～2μm的范圍變化，能使重疊長(zhǎng)度d為0～0.5μm。另外，不只有重疊長(zhǎng)度d為正值的情況，負(fù)值的情況也可以相同地調(diào)整。如此，在更改第一長(zhǎng)度l1及重疊長(zhǎng)度d的情況，對(duì)應(yīng)于此以前述的方法調(diào)整第二長(zhǎng)度l2。因此，須將如以下數(shù)據(jù)預(yù)先求出。第一長(zhǎng)度l1，因?yàn)橥ㄟ^(guò)氮化硅膜50的成膜后的熱處理工序的溫度與時(shí)間決定，所以改變熱處理工序的溫度及時(shí)間，預(yù)先求得表示熱處理?xiàng)l件與第一長(zhǎng)度l1之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。第二長(zhǎng)度l2，因?yàn)橥ㄟ^(guò)柵極絕緣膜30的膜厚與柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角而決定，所以改變柵極絕緣膜30的膜厚、與柵極絕緣膜30形成之際的制程條件，預(yù)先求得表示與第二長(zhǎng)度l2之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。若是決定氮化硅膜50的熱處理工序的溫度與時(shí)間的話，通過(guò)從這些數(shù)據(jù)中選擇柵極絕緣膜30的膜厚、柵極絕緣膜30形成之際的制程條件，可以調(diào)整以使重疊長(zhǎng)度d成為期望的值。

如此，為了使第二長(zhǎng)度l2成為約1μm所須的柵極電極40及柵極絕緣膜30側(cè)面的求得的傾斜角成為約20度。因此，從預(yù)先準(zhǔn)備的與將柵極電極40及柵極絕緣膜30通過(guò)蝕刻形成之際的成為掩膜的抗蝕圖案的端部?jī)A斜角(錐角)的關(guān)系中，選擇柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角成為約20度的抗蝕圖案的端部?jī)A斜角，決定成為被選擇的傾斜角的后加熱的設(shè)定溫度。如此，通過(guò)以形成的抗蝕圖案為掩膜進(jìn)行蝕刻，可以形成重疊長(zhǎng)度d為約0.5μm的tft100。由此，可以形成降低至柵極電極40與半導(dǎo)體層20的源極區(qū)域20s之間的寄生電容不受掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)的影響的程度的tft100。

在前述說(shuō)明中，雖然第一長(zhǎng)度l1為約1.5μm，第二長(zhǎng)度l2作為約1μm，但因?yàn)橥ㄟ^(guò)氮化硅膜50的熱處理?xiàng)l件使第一長(zhǎng)度l1在0.5～2.5μm的范圍變化，所以對(duì)應(yīng)于此使第二長(zhǎng)度l2在0.5～2μm的范圍變化，重疊長(zhǎng)度d可以成為0～0.5μm。另外，重疊長(zhǎng)度d不只在為正值的情況，即使負(fù)值的情況也可以相同地調(diào)整。

圖5是源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d，與柵極電極40重疊長(zhǎng)度d為0～0.5μm的情況的tft100的剖面圖。圖5所示各構(gòu)成要素，因?yàn)榕c在圖1(b)所示各構(gòu)成要素相同，所以附加與這些相同的參照符號(hào)省略其說(shuō)明。如圖5所示，通過(guò)源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d，與柵極電極40重疊長(zhǎng)度d為0μm以上且0.5μm以下，因?yàn)闁艠O電極40與源極區(qū)域20s或漏極區(qū)域20d的重疊產(chǎn)生的tft100的寄生電容可以為最小。

圖6是示意tft100之柵極電極40與半導(dǎo)體層20的源極區(qū)域20s的重疊長(zhǎng)度d、與寄生電容及tft100的溝道區(qū)域20c的長(zhǎng)度(溝道長(zhǎng))的關(guān)系的圖。如圖6所示，tft100中，柵極電極40與源極區(qū)域20s完全不重疊的時(shí)候，寄生電容為“0”，溝道長(zhǎng)為“k”。重疊長(zhǎng)度d成為“0”以上的時(shí)候，與長(zhǎng)度d呈正比增加寄生電容，相反地減少溝道長(zhǎng)度。重疊長(zhǎng)度d為溝道長(zhǎng)度的1/2即成為“k/2”的時(shí)候，因?yàn)槌蔀閺脑礃O區(qū)域20s側(cè)延伸的低電阻區(qū)域與從漏極區(qū)域20d側(cè)延伸的低電阻區(qū)域在溝道區(qū)域20c的中央相接，所以寄生電容成為最大值、溝道長(zhǎng)度成為“0”。

＜1.3氮化硅膜內(nèi)的氫含有量＞

在半導(dǎo)體層20形成的源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的擴(kuò)展，通過(guò)從氮化硅膜50在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散的氫的量而決定，在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散的氫的量，通過(guò)氮化硅膜50的氫含有量決定。因此，說(shuō)明關(guān)于氮化硅膜50的氫的含有量的評(píng)估方法。

在本發(fā)明，氮化硅膜50的氫含有量通過(guò)熱脫附譜法(thermaldesorptionspectroscopy：tds分析法)評(píng)估。tds分析法，是在真空中對(duì)試料(在本實(shí)施方式的氮化硅膜)一邊通過(guò)照射紅外光使試料的溫度從80℃到700℃以1℃/sec的速度升溫，一邊將從試料脫離的氫氣的分壓使用四極質(zhì)譜儀(quadrupolemassspectrometer：qms)測(cè)定。將通過(guò)qms求得的氫氣分壓基于已知的關(guān)系式轉(zhuǎn)換成氫分子的分子數(shù)。如此求得的氫分子的分子數(shù)為從試料的氫的脫離量。在本說(shuō)明書(shū)中，從氮化硅膜50的氫的脫離量，使用電子科學(xué)股份有限公司制的「tds1200」測(cè)定。測(cè)定的氫的脫離量，因?yàn)楸徽J(rèn)為是與氮化硅膜50的氫含有量呈正比，所以可以作為氮化硅膜50氫的含有量的基準(zhǔn)來(lái)使用。

在本實(shí)施方式中，作為在半導(dǎo)體層20供給氫的氮化硅膜50，使用以上述條件下脫離的氫分子的分子數(shù)為1×10¹⁷～5×10¹⁷分子/cm³的膜。使從氮化硅膜50脫離的氫分子的優(yōu)選范圍成為上述范圍是根據(jù)以下的理由。分子數(shù)若是少于1×10¹⁷分子/cm³的話，因?yàn)閺牡枘?0在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散的氫的量變少，所以在半導(dǎo)體層20形成的源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的低電阻化變得不充分。分子數(shù)若是多于5×10¹⁷分子/cm³的話，源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的擴(kuò)展產(chǎn)生偏差，由此tft的每一個(gè)的寄生電容都產(chǎn)生偏差，或源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d在溝道區(qū)域20c的中央連接，由此tft100成為總是導(dǎo)通的狀態(tài)。

在本實(shí)施方式中，通過(guò)tsd分析法形成脫離的氫分子的分子數(shù)在1×10¹⁷～5×10¹⁷分子/cm³的氮化硅膜50。由此，在半導(dǎo)體層20形成的源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的擴(kuò)展，即可以控制以使從對(duì)應(yīng)于柵極絕緣膜30的端部的半導(dǎo)體層20上的位置p0到達(dá)源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d的端部位置p1的長(zhǎng)度l1的偏差變少。其結(jié)果，可以控制低電阻區(qū)域與柵極電極40之間的重疊長(zhǎng)度d至期望長(zhǎng)度。

＜1.4tft的制造方法＞

圖7(a)～圖7(c)及圖8(a)～圖8(c)是示意tft100的各制造工序的工序剖面圖。參照這些工序剖面圖，說(shuō)明tft100的制造方法。如圖7(a)所示，在玻璃板等的絕緣基板10上，使用濺鍍法將由in-ga-zn-o系半導(dǎo)體構(gòu)成的膜厚50～150nm的半導(dǎo)體膜21成膜。在半導(dǎo)體膜21上，使用光刻法形成抗蝕圖案(未圖示)，抗蝕圖案作為掩膜將半導(dǎo)體膜21干式蝕刻，形成半導(dǎo)體層20。

如圖7(b)所示，在包含有半導(dǎo)體層20的絕緣基板10上，使用等離子cvd(chemicalvapordeposition)法將膜厚40～60nm的氧化硅膜、及膜厚300～400nm的氮化硅膜依序成膜，形成柵極絕緣膜30。再者，在柵極絕緣膜30上，使用濺鍍法將膜厚20～50nm的氮化硅膜、及膜厚200～450nm的鎢鋼膜依序成膜，形成金屬膜41。

接著，在金屬膜41上涂上光阻劑，使用光掩膜進(jìn)行圖案化，在金屬膜41上形成抗蝕圖案42，再進(jìn)行后加熱。使用的光阻劑是酚醛系的抗蝕劑，后加熱的設(shè)定溫度設(shè)定在100～150℃。以此條件進(jìn)行后加熱，抗蝕圖案42的端部?jī)A斜角成為60～80度。此外，根據(jù)后述的氮化硅膜50的成膜后的熱處理?xiàng)l件決定的第一長(zhǎng)度l1、與根據(jù)柵極絕緣膜30的膜厚及柵極絕緣膜的側(cè)面傾斜角決定的第二長(zhǎng)度l2之間的差成為期望的長(zhǎng)度，若是從預(yù)先求得的抗蝕圖案42的端部?jī)A斜角之中選擇最合適的傾斜角的話，對(duì)應(yīng)于此決定后加熱設(shè)定溫度。

如圖7(c)所示，將抗蝕圖案42作為掩膜，使用感應(yīng)耦合方式(inductivelycoupledplasma：icp模式)的干式蝕刻裝置依照構(gòu)成金屬膜41的鎢鋼膜、氮化硅膜的順序蝕刻、再依照構(gòu)成柵極絕緣膜30的氮化硅膜及氧化硅膜的順序蝕刻。使用的氣體是使用六氟化硫(sf6)、氯氣(cl2)、及氧氣(o2)的混合氣體，偏功率設(shè)為1500～4500w。此時(shí)，占有混合氣體的全氣體流量的氧氣流量比率約為40％。成為掩膜的抗蝕圖案42的端部，因?yàn)樾纬蔀閮A斜角成為60～80度，所以通過(guò)蝕刻使抗蝕圖案42的端部逐漸后退。隨著抗蝕圖案42的端部的后退，被蝕刻的金屬膜41及柵極絕緣膜30的面積變廣，其側(cè)面形成錐狀的形狀。由此，形成側(cè)面成為錐狀的柵極電極40及柵極絕緣膜30。

說(shuō)明在柵極電極40及柵極絕緣膜30形成之際，調(diào)整其側(cè)面的傾斜角，使重疊長(zhǎng)度d成為期望的值的方法。柵極電極40及柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角，是根據(jù)抗蝕圖案42的端部?jī)A斜角而決定，因?yàn)榭刮g圖案42的端部?jī)A斜角是根據(jù)后加熱的設(shè)定溫度而決定，所以后加熱的設(shè)定溫度越高溫則抗蝕圖案42的傾斜角越小?？刮g圖案42的傾斜角越小，則柵極電極40及柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角也變得越小。即，后加熱的設(shè)定溫度越高溫，柵極電極40及柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角變得越小。因此，從將后述的氮化硅膜50形成后的熱處理?xiàng)l件預(yù)測(cè)第一長(zhǎng)度l1，求得重疊長(zhǎng)度d成為期望的值的第二長(zhǎng)度l2。接著，選擇后加熱的設(shè)定溫度，以使對(duì)應(yīng)于蝕刻后的柵極絕緣膜30的端部的位置p0與對(duì)應(yīng)于柵極電極40的端部的位置p2之間的距離成為求得的第二長(zhǎng)度l2。由此，重疊長(zhǎng)度d可以成為期望的值。

如圖8(a)所示，使用等離子cvd法，至少在柵極電極40及半導(dǎo)體層20上使膜厚100～300nm的氮化硅膜50進(jìn)行成膜。此時(shí)，氮化硅膜50，以通過(guò)tds法脫離的氫分子的分子數(shù)為1×10¹⁷～5×10¹⁷分子/cm³的條件下被成膜。具體而言，例如設(shè)硅烷氣體的流量為200～400sccm，氨氣(nh3)的流量為300～2000sccm、氮?dú)?n2)的流量為5000～10000sccm，rf功率為1000～5000w，基板溫度為200～400℃，壓力為500～3000mtorr。在氮化硅膜50成膜后，使氮化硅膜50含有的氫在半導(dǎo)體層20擴(kuò)散，例如為使第一長(zhǎng)度l1成為約1μm，以處理溫度220℃、處理時(shí)間40分鐘進(jìn)行退火。再使用等離子cvd法，使由膜厚200～400nm的氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜60在氮化硅膜50上成膜。此外，氮化硅膜50的退火，也可以與在像素電極形成之際的退火等其它的熱處理工序同時(shí)進(jìn)行，在其情形下可以謀求制造工序的簡(jiǎn)略化。

如圖8(b)所示，使用光刻法形成用以形成接觸孔70的抗蝕圖案(未圖示)，以抗蝕圖案做為掩膜將層間絕緣膜60及氮化硅膜50進(jìn)行蝕刻。由此，到達(dá)半導(dǎo)體層20的表面的接觸孔70，夾著柵極電極40在其兩側(cè)分別形成。在接觸孔70內(nèi)及層間絕緣膜60上，使用濺鍍法使鈦膜及銅膜依序成膜后的層積金屬膜81進(jìn)行成膜。

如圖8(c)所示，使用光刻法在鈦膜上形成抗蝕圖案(未圖示)，將抗蝕圖案做為掩膜，依照鈦膜、銅膜的順序?qū)臃e金屬膜81進(jìn)行干式蝕刻。由此，在層間絕緣膜60上，形成有隔著接觸孔70與源極區(qū)域20s歐姆接觸的源極電極層80s、及與漏極區(qū)域20d歐姆接觸的漏極電極層80d。源極電極層80s與漏極電極層80d在互相遠(yuǎn)離方向(圖8(c)的左右方向)延伸般形成。由此，形成本實(shí)施方式的tft100。

＜1.5效果＞

在本實(shí)施方式，控制柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角，以使從柵極絕緣膜30的端部位置p0到達(dá)源極區(qū)域20s或漏極區(qū)域20d的端部位置p1的第一長(zhǎng)度l1、與從柵極絕緣膜30的端部位置p0到達(dá)柵極電極40的端部位置p2的第二長(zhǎng)度l2成為大致相等。由此，因?yàn)樵诰哂杏裳趸锇雽?dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層20的tft100，可以降低漏電流，且柵極電極40與低電阻區(qū)域成為幾乎沒(méi)有重疊，所以寄生電容可以變小。具體而言，使第一長(zhǎng)度l1與第二長(zhǎng)度l2的差的絕對(duì)值成為0.5μm。另外，更優(yōu)選的是，使源極區(qū)域20s及漏極區(qū)域20d與柵極電極40的重疊長(zhǎng)度d成為0～0.5μm。由此，可以不使導(dǎo)通電流降低就使寄生電容變小。

另外，在tft100的制造工序中，求得第二長(zhǎng)度l2與根據(jù)氮化硅膜50的成膜后的熱處理而決定的第一長(zhǎng)度l1成為大致相同的柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角，使用從用以形成預(yù)先求得的柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角的多個(gè)制程條件中選擇的最適合的制程條件形成柵極絕緣膜30。由此，柵極電極40與低電阻區(qū)域重疊長(zhǎng)度d成為期望的值，可以使寄生電容變小。再者，作為可以選擇的條件，為了改變柵極電極40及柵極絕緣膜30形成之際的成為蝕刻掩膜的抗蝕圖案42的端部?jī)A斜角，選擇后加熱的設(shè)定溫度。由此，可以容易地控制柵極絕緣膜30的側(cè)面傾斜角。

＜2.第二實(shí)施方式＞

說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置200。圖9是示意液晶顯示裝置200的構(gòu)成的框圖。如圖9所示，液晶顯示裝置200是具備顯示部210、顯示控制電路215、掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路216、及數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)217的有源矩陣型的顯示裝置。

顯示部210，包含n條掃描信號(hào)線g1～gn，m條數(shù)據(jù)信號(hào)線s1～sm，及(m×n)個(gè)像素形成部220(其中，m為2以上的整數(shù)，j為1以上m以下的整數(shù))。掃描信號(hào)線g1～gn配置成互相平行，數(shù)據(jù)信號(hào)線s1～sm是配置成互相平行以與掃描信號(hào)線g1～gn正交。在掃描信號(hào)線gi與數(shù)據(jù)信號(hào)線sj的交點(diǎn)附近，配置有像素形成部220。如此的(m×n)個(gè)的像素形成部220，在行方向m個(gè)、在列方向n個(gè)而配置成二維狀。掃描信號(hào)線gi與在第i行配置的像素形成部220共通連接，數(shù)據(jù)信號(hào)線sj與在第j列配置的像素形成部220共通連接。

從液晶顯示裝置200的外部，供給水平同步信號(hào)hsync、垂直同步信號(hào)vsync等的控制信號(hào)與顯示數(shù)據(jù)dt。顯示控制電路215，基于這些信號(hào)對(duì)掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路216輸出時(shí)鐘信號(hào)ck1、ck2及啟動(dòng)脈沖st，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路217輸出控制信號(hào)sc與顯示數(shù)據(jù)dt。

掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路216，依照掃描信號(hào)線g1～gn的順序逐一選擇，一次選擇一行份的像素形成部220。數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路217，基于控制信號(hào)sc與顯示數(shù)據(jù)dt，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線s1～sm賦予對(duì)應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)dt的電壓。由此，對(duì)應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)dt的電壓被寫(xiě)入到被選擇的一行份的像素形成部220。由此，液晶顯示裝置200在顯示部210顯示圖像。

＜2.1液晶面板的構(gòu)成＞

圖10是示意圖9示意的液晶顯示裝置200的顯示部210的構(gòu)成的立體圖。如圖10所示，顯示部210，是兩片基板211、212對(duì)向地配置，在這些之間夾入液晶(未圖示)?；?11、212的周圍，通過(guò)以密封劑(未圖示)密封以使液晶不漏出。兩片基板211、212分別是形成有多個(gè)像素形成部220及用以驅(qū)動(dòng)各像素形成部220的配線等的有源矩陣基板211、與形成彩色濾光片等的彩色濾光片基板212。

圖11是示意在構(gòu)成圖10示意的顯示部210的有源矩陣基板211上形成的像素形成部220的構(gòu)成的圖。如圖11所示，各像素形成部220，包含tft100、與連接在tft100的漏極電極層80d的像素電容230。tft100是與圖1所示的在第一實(shí)施方式說(shuō)明的tft100相同的構(gòu)成。若是掃描信號(hào)線g被施加高電平的信號(hào)的話，tft100成為導(dǎo)通狀態(tài)，賦予數(shù)據(jù)信號(hào)線s的圖像信號(hào)被寫(xiě)入到像素電容230，且被保持。由此，各像素形成部220對(duì)應(yīng)于被保持在像素電容230的圖像信號(hào)顯示圖像。

圖12是示意在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置200的有源矩陣基板211形成的像素形成部220的剖面的剖面圖。因?yàn)槿鐖D12所示在像素形成部220所含有的tft，與在如圖1所示的第一實(shí)施方式說(shuō)明的tft100有相同的構(gòu)成，所以附加與圖1的情形相同的參照符號(hào)于各構(gòu)成要素以省略說(shuō)明。為了在tft的源極電極層80s、漏極電極層80d、及未被這些覆蓋的層間絕緣膜60上，使表面平坦化后容易形成像素電容230，形成有由丙烯酸系的有機(jī)材料構(gòu)成的感光性有機(jī)層間膜90。有機(jī)層間膜90，由于是通過(guò)將丙烯酸系的有機(jī)材料旋轉(zhuǎn)涂布等形成的膜厚1.5～3μm的絕緣膜，使用光刻法曝光、顯影后將有機(jī)層間膜90圖案化。由此，去除漏極電極層80d上的有機(jī)層間膜90，使漏極電極層80d的表面露出。

在有機(jī)層間膜90上，依序形成膜厚50～150nm的共通電極231、膜厚50～250nm的像素絕緣膜232、及膜厚50～250nm的像素電極233。共通電極231，將由通過(guò)濺射法成膜的氧化銦錫(ito)、氧化銦鋅(izo)、氧化鋅等構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜，通過(guò)使用光刻法圖案化而形成。像素絕緣膜232，由通過(guò)等離子cvd法成膜的氧化硅或氮化硅構(gòu)成。像素電極233，將由通過(guò)濺射法成膜后的氧化銦錫(ito)、氧化銦鋅(izo)、氧化鋅構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜，通過(guò)使用光刻法圖案化形成。像素電極233的一端，在像素絕緣膜232圖案化之際去除覆蓋于漏極電極層80d的像素絕緣膜232，與露出的漏極電極層80d電連接。由此，從數(shù)據(jù)信號(hào)線s賦予的圖像信號(hào)經(jīng)由tft被寫(xiě)入到像素電容230。由此，制造構(gòu)成液晶顯示裝置200的有源矩陣基板211。

＜2.2效果＞

在將具有由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層20的tft作為像素形成部220的開(kāi)關(guān)元件使用的液晶顯示裝置200，進(jìn)行間歇性驅(qū)動(dòng)的停止驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，在柵極電極40與漏極區(qū)域20d之間形成的寄生電容cdg為大的情形，由于tft為未導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的寄生電容cdg造成的引入，充電至像素電容230的電荷的電位產(chǎn)生偏差。此偏差，因?yàn)楸挥^察者視為顯示不均，所以顯示品質(zhì)低落。因此，以往雖然考慮像素電容230與寄生電容cdg的比率后設(shè)計(jì)，但是由于高精細(xì)化的進(jìn)展且像素電容230變小，與寄生電容的比率的調(diào)整困難，設(shè)計(jì)的自由度減少。

但是，在第一實(shí)施方式說(shuō)明的tft100，因?yàn)闁艠O電極40與半導(dǎo)體層20的低電阻區(qū)域幾乎不重疊，所以寄生電容cdg變小。因此，通過(guò)使用作為像素形成部220的開(kāi)關(guān)元件的tft100，在設(shè)計(jì)時(shí)變得不需要考慮像素電容230與寄生電容cdg的比率，設(shè)計(jì)的自由度變大。由此，可以謀求液晶顯示裝置200的高開(kāi)孔率化、高對(duì)比度化，甚至可以謀求顯示品質(zhì)的提升。

＜3.第三實(shí)施方式＞

本發(fā)明的第三實(shí)施方式的液晶顯示裝置200及顯示部210的構(gòu)成，因?yàn)榕c第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置200及顯示部210的構(gòu)成分別相同，所以省略這些附圖及說(shuō)明。

圖13是示意在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置200的在有源矩陣基板211形成的像素形成部220的剖面的剖面圖。如圖13所示，像素形成部220包含tft與像素電容230。圖13所示的像素形成部220所含有的tft，除了半導(dǎo)體層20之外，因?yàn)榕c在圖1所示的第一實(shí)施方式說(shuō)明的tft100為相同的構(gòu)成，所以將與圖1的情形相同的參照符號(hào)附加于各構(gòu)成要素以省略說(shuō)明。在tft的半導(dǎo)體層20形成的低電阻區(qū)域，不只有作為漏極區(qū)域20d的功能，也有作為漏極電極層80d及像素電容230的像素電極233的功能。因此，即使不形成新的漏極電極層80d及像素電極233，tft的漏極電極層80d與像素電容230的像素電極233也電連接。

在本實(shí)施方式，在像素電容230的共通電極231之間夾著氮化硅膜50及層間絕緣膜60，與半導(dǎo)體層20的低電阻區(qū)域?qū)ο蚯倚纬稍趯娱g絕緣膜60上。共通電極231，與第二實(shí)施方式的情形相同，由通過(guò)濺射法成膜的氧化銦錫(ito)、氧化銦鋅(izo)、氧化鋅等的氧化物導(dǎo)電體構(gòu)成，通過(guò)膜厚5～150nm的透明導(dǎo)電膜形成。由此，在像素電容230，從數(shù)據(jù)信號(hào)線s賦予的圖像信號(hào)經(jīng)由tft100充電并保持。由此，制造構(gòu)成液晶顯示裝置200的有源矩陣基板211。

＜3.1效果＞

根據(jù)本實(shí)施方式，與第二實(shí)施方式的情形相同，因?yàn)樵O(shè)計(jì)上的自由度變大，所以可以謀求液晶顯示裝置200的高開(kāi)孔率化、高對(duì)比度化，甚至可以謀求顯示品質(zhì)的提升。

另外，雖然在第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置200，有必要形成有機(jī)層間膜90、像素絕緣膜232、及像素電極233，但是在本實(shí)施方式可以不需要這些或使用半導(dǎo)體層20。因此，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置200，制造工序縮短且也削減制造成本。

本發(fā)明是適用難以形成寄生電容的頂柵型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置、及通過(guò)具備該半導(dǎo)體裝置可以高速驅(qū)動(dòng)、及高精細(xì)度的圖像顯示的顯示裝置。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

10絕緣基板

20半導(dǎo)體層

20s源極區(qū)域(低電阻區(qū)域)

20d漏極區(qū)域(低電阻區(qū)域)

20c溝道區(qū)域

30柵極絕緣膜

41金屬膜

42抗蝕圖案

40柵極電極

50氮化硅膜

55氫

60層間絕緣膜

80s源極電極層

80d漏極電極層

100tft(半導(dǎo)體裝置)

200液晶顯示裝置

200像素形成部

230像素電容

231共通電極(第一電極)

232像素絕緣膜(絕緣層)

233像素電極(第二電極)

p1第一位置

p2第二位置

l1第一長(zhǎng)度

l2第二長(zhǎng)度

d重疊長(zhǎng)度