特許6444471IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

半導体装置、およびその作製方法に関する。 なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置
全般を指し、トランジスタ、半導体回路、記憶装置、撮像装置、表示装置、電気光学装置
および電子機器などは、全て半導体装置と言える。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、フォトリソグラフィ工程を削減または簡略化すると、本来必要のない場所
にチャネルが形成され、意図しない部分がトランジスタとして機能してしまう場合がある
。 例えば、画素電極と絶縁層を介して重畳する半導体層が存在すると、画素電極に供給され
る電位によっては、画素電極と重畳する半導体層にチャネルが形成されてしまう場合があ
る。なお、このように本来必要のない場所に形成されるチャネルを寄生チャネルという。 また、例えば、第1の画素と、第1の画素に隣接する第2の画素で共通の配線A(例えば
、ゲート配線)を使用している場合に、配線Aと絶縁層を介して重畳する半導体層に寄生
チャネルが形成されると、半導体層に接して形成されている、第1の画素が有する配線B
(例えば、第1の画素が有する画像信号配線)と第2の画素が有する配線C(例えば、第
2の画素が有する画像信号配線)が、寄生チャネルにより電気的に接続されてしまう場合
がある。すなわち、配線Aがゲート電極として機能し、配線Bがソース電極またはドレイ
ン電極の一方として機能し、配線Cがソース電極またはドレイン電極の他方として機能す
るトランジスタが形成されてしまう場合がある。このように、意図せず形成されるトラン
ジスタを寄生トランジスタという。 また、隣接する配線間の距離が短い場合は、ゲート電極として機能する層が無くても、隣
接する配線間に生じる電界により半導体層中に寄生チャネルが形成され、隣接する配線同
士が電気的に接続されてしまう場合がある。 寄生チャネルまたは寄生トランジスタが形成されると、配線間の信号が干渉し、正確な信
号の伝達が困難となるため、表示品位の低下や、信頼性低下の一因となる。 また、半導体装置は複雑な構造の複数の薄膜で構成されており、多種の材料、方法及び工
程で作製される。よって、用いられる作製工程によっては、得られる半導体装置の形状不
良や電気特性の低下が生じる恐れがある。 このような問題に鑑み、信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。 本発明の一態様は、半導体装置の作製に用いるフォトリソグラフィ工程を従来よりも少な
くすることを課題の一とする。 本発明の一態様は、半導体装置の作製に用いるフォトマスクの枚数を従来よりも少なくす
ることを課題の一とする。 本発明の一態様は、生産性の良い半導体装置を提供することを課題の一とする。 本発明の一態様は、消費電力が低減された半導体装置を提供することを課題の一とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

島状半導体層を形成するためのフォトリソグラフィ工程を省略し、ゲート電極(同一層で 形成される配線を含む)を形成する工程、ソース電極およびドレイン電極(同一層で形成 される配線を含む)を形成する工程、コンタクトホールおよび溝部を形成する工程、画素 電極(同一層で形成される配線等を含む)を形成する工程の4つのフォトリソグラフィ工 程で液晶表示装置に用いる半導体装置を作製する。
【発明の効果】
本発明の一態様によれば、トランジスタの作製に用いるフォトリソグラフィ工程を従来よ
りも少なくすることができる。よって、トランジスタを有する表示装置の作製に用いるフ
ォトマスクの枚数を従来よりも少なくすることができ、低コストで生産性の良い半導体装
置を提供することができる。 本発明の一態様によれば、チャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を用いることで
、消費電力が少なく、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一態様を説明する図。

【図2】本発明の一態様を説明する図。

【図3】本発明の一態様を説明する図。

【図4】本発明の一態様を説明する図。

【図5】本発明の一態様を説明する図。

【図6】本発明の一態様を説明する回路図。

【図7】本発明の一態様を説明する図。

【図8】本発明の一態様を説明する図。

【図9】作製方法を説明する図。

【図10】作製方法を説明する図。

【図11】作製方法を説明する図。

【図12】作製方法を説明する図。

【図13】多階調マスクを説明する図。

【図14】本発明の一態様を説明する図。

【図15】本発明の一態様を説明する図。

【図16】本発明の一態様を説明する図。

【図17】本発明の一態様を説明する図。

【図18】本発明の一態様を説明する図。

【図19】本発明の一態様を説明する図。

【図20】本発明の一態様を説明する回路図。

【図21】作製方法を説明する図。

【図22】作製方法を説明する図。

【図23】作製方法を説明する図。

【図24】本発明の一態様を説明する図。

【図25】本発明の一態様を説明する図。

【図26】本発明の一態様を説明する図。

【図27】本発明の一態様を説明する図。

【図28】電子機器を示す図。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

100 半導体装置   101 基板   102 画素領域   103 端子部   104 端子部   105 端子   106 端子   107 端子   108 端子   110 画素   111 トランジスタ   112 液晶素子   113 容量素子   114 電極   115 ノード   116 EL素子   120 画素   121 トランジスタ   130 画素   150 半導体装置   160 画素   200 基板   201 下地層   202 ゲート電極   203 配線   204 ゲート絶縁層   205 半導体層   207 絶縁層   208 コンタクトホール   209 コンタクトホール   210 画素電極   211 画素電極   212 配線   213 配線   214 コンタクトホール   215 容量電極   216 配線   217 配線   218 隔壁層   219 コンタクトホール   220 コンタクトホール   221 電極   222 電極   223 配線   224 配線   225 対向電極接続部   226 対向電極   230 溝部   231 端部   232 端部   233 端部   234 端部   240 溝部   243 ゲート電極   251 溝部   252 溝部   253 溝部   254 溝部   255 溝部   256 溝部   257 溝部   258 溝部   261 レジストマスク   262 レジストマスク   271 EL層   272 開口部   301 透光性基板   302 遮光部   303 回折格子   304 グレートーンマスク   311 透光性基板   312 半透過部   313 遮光部   314 ハーフトーンマスク   2400 基板   2401 ゲート電極   2402 ゲート絶縁層   2403 酸化物半導体層   2406 チャネル保護層   2407 絶縁層   2409 保護絶縁層   2411 ゲート電極   2412 ゲート電極   2413 ゲート絶縁層   2414 ゲート絶縁層   2436 下地層   2450 トランジスタ   2460 トランジスタ   2470 トランジスタ   2480 トランジスタ   2550 トランジスタ   2560 トランジスタ   2570 トランジスタ   2701 眼鏡本体   2703 ケーブル   2704 筐体   2705 表示部   2706 筐体   2707 表示部   2711 表示装置   2712 軸部   2713 タイミング発生器   2716 表示制御回路   2717 表示部   2718 ソース線側駆動回路   2719 ゲート線側駆動回路   2721 電源端子   2722 外部操作手段   2723 操作キー   2725 スピーカー   2800 筐体   2801 筐体   2802 表示パネル   2803 スピーカー   2804 マイクロフォン   2805 操作キー   2806 ポインティングデバイス   2807 カメラ用レンズ   2808 外部接続端子   2810 太陽電池セル   2811 外部メモリスロット   3001 本体   3002 筐体   3003 表示部   3004 キーボード   3021 本体   3022 スタイラス   3023 表示部   3024 操作ボタン   3025 外部インターフェイス   3051 本体   3053 接眼部   3054 操作スイッチ   3056 バッテリー   4001 基板   4002 画素部   4003 信号線駆動回路   4004 走査線駆動回路   4005 シール材   4006 基板   4007 空間   4008 液晶層   4009 隔壁層   4010 トランジスタ   4013 液晶素子   4015 配線   4016 電極   4019 異方性導電層   4020 入力端子   4030 電極   4031 電極   4032 絶縁層   4033 絶縁層   4035 スペーサー   4040 溝部   4105 封止材   4108 EL層   4113 EL素子   4130 電極   4131 電極   9601 筐体   9603 表示部   9605 スタンド   105_i 端子   106_j 端子   206a ソース電極   206b ドレイン電極   212_i 配線   216_j 配線   236a ソース電極   236b ドレイン電極   2405a ソース電極   2405b ドレイン電極   2702a 左目用パネル   2702b 右目用パネル   2730a 同期信号   2730b 同期信号   2731a 同期信号   2731b 同期信号   4018a FPC   4018b FPC

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