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公開番号2025142018
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2025118374,2024156676
出願日2025-07-14,2012-12-17
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G09F 9/30 20060101AFI20250919BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】作製工程を削減し、低コストで生産性の良い半導体装置を提供する。消費電力が
少なく、信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】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等を含む)を形成する工程、ソース電極及びドレイン電極(
同一層で形成される配線等を含む)を形成する工程、コンタクトホールを形成する工程、
画素電極を形成する工程の、少なくとも4つのフォトリソグラフィ工程で半導体装置を作
製する。コンタクトホールを形成する工程において、溝部を形成することで、寄生チャネ
ルの形成を防ぐ。溝部と配線は、絶縁層を介して重畳する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、半導体層と、を有するトランジスタと、
前記ゲート電極に電気的に接続する第１の配線と、
前記ソース電極に電気的に接続する第２の配線と、
前記ドレイン電極に電気的に接続する画素電極と、
容量配線と、
溝部と、
を有し、
前記半導体層は、前記第１の配線と、前記第２の配線と、前記画素電極と、前記容量配線と重畳し、
前記溝部は、前記第１の配線上に、前記第１の配線の線幅方向を横切って形成され、
前記溝部は、前記容量配線上に、前記容量配線の線幅方向を横切って形成され、
前記溝部は、前記第２の配線が延伸する方向に沿って、前記画素電極の端部を越えて形成され、
前記溝部は、底面において前記半導体層が除去され、前記第１の配線および前記容量配線と、絶縁層を介して重畳する半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、およびその作製方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【０００２】
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。
【背景技術】
【０００３】
近年、ガラス基板等の絶縁性表面を有する基板上に形成された、厚さ数ｎｍ乃至数百ｎｍ
程度の半導体薄膜により構成されるトランジスタが注目されている。トランジスタは、Ｉ
Ｃ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）および電気光学装置を始めとした電子デバ
イスに広く応用されている。トランジスタは、特にアクティブマトリクス型の液晶表示装
置やＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置等の表示装置に代表さ
れる、画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。アクティブマトリク
ス型液晶表示装置では、選択されたスイッチング素子に接続された画素電極と、該画素電
極に対応する対向電極の間に電圧が印加されることにより、画素電極と対向電極との間に
配置された液晶層の光学変調が行われ、この光学変調が表示パターンとして観察者に認識
される。ここで、アクティブマトリクス型の表示装置とは、マトリクス状に配置された画
素電極をスイッチング素子により駆動することによって、画面上に表示パターンが形成さ
れる方式を採用した表示装置をいう。
【０００４】
上記のようなアクティブマトリクス型の表示装置の用途は拡大しており、画面サイズの大
面積化、高精細化および高開口率化の要求が高まっている。また、アクティブマトリクス
型表示装置には高い信頼性が求められ、その生産方法には高い生産性および生産コストの
低減が求められる。生産性を高め、生産コストを低減する方法の一つに、工程の簡略化が
挙げられる。
【０００５】
アクティブマトリクス型の表示装置では、スイッチング素子として主にトランジスタが用
いられている。トランジスタの作製において、フォトリソグラフィ工程を削減または簡略
化することは、工程全体の簡略化のために重要である。例えばフォトリソグラフィ工程に
用いるマスクが１つ増加すると、レジスト塗布、プリベーク、露光、現像、ポストベーク
等の工程と、その前後の工程において、被膜の形成およびエッチング工程、更にはレジス
ト剥離、洗浄および乾燥工程等が必要になる。そのため、作製工程におけるフォトリソグ
ラフィ工程に用いるマスクが１つ増加するだけで、工程数が大幅に増加する。そのため、
作製工程におけるフォトリソグラフィ工程を削減または簡略化するために、数多くの技術
開発がなされている。
【０００６】
トランジスタは、チャネル形成領域がゲート電極より下層に設けられるトップゲート型と
、チャネル形成領域がゲート電極より上層に設けられるボトムゲート型に大別される。こ
れらのトランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、少なくとも５
枚のフォトマスクを用いて、少なくとも５回のフォトリソグラフィ工程により作製される
ことが一般的である。
【０００７】
また、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置では、画素毎にＥＬ層を分離するための隔
壁層を形成する必要があるため、さらにもう１枚フォトマスクを用いて、少なくとも合計
６回のフォトリソグラフィ工程により作製されることが一般的である。
【０００８】
フォトリソグラフィ工程を簡略化させる従来の技術としては、裏面露光（例えば、特許文
献１）、レジストリフロー又はリフトオフ法といった複雑な技術を用いるものが多く、特
殊な装置を必要とするものが多い。このような複雑な技術を用いることで、これに起因す
る様々な問題が生じ、歩留まりの低下の一因となっている。また、トランジスタの電気的
特性を低下させてしまうことも多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開平０５－２０３９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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
。
（【００１１】以降は省略されています）

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