半导体装置以及半导体装置的制造方法与流程

文档序号:19187223发布日期:2019-11-20 01:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种设置在显示装置像素电路中的半导体装置,其特征在于,

所述半导体装置从下侧起依次包括:

基板;

第一晶体管的半导体层;

第一绝缘层;

第一金属层;

第一平坦化层;

第二绝缘层;

第二晶体管的半导体层;

第二金属层;

第三绝缘层;以及

第三金属层,

所述第一晶体管包括作为半导体材料的低温多晶硅,

所述第二晶体管包括作为半导体材料的氧化物半导体,

所述第一晶体管的栅极电极与所述第二晶体管的栅极电极由所述第一金属层形成。

2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,

所述第一绝缘层、所述第二绝缘层与所述第三绝缘层由无机材料形成,

所述第一平坦化层由旋涂玻璃sog材料形成。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,

所述第一晶体管的源极电极与漏极电极经由在第一绝缘层、第一平坦化层、第二绝缘层和第三绝缘层上形成的接触孔,与所述第三金属层电连接。

4.根据权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,

从垂直于所述基板的方向观察,在所述第一绝缘层上形成的接触孔与在所述第一平坦化层上形成的接触孔的周端一致,在所述第二绝缘层上形成的接触孔与在所述第三绝缘层上形成的接触孔的周端一致,

在所述第一绝缘层上形成的所述接触孔的开口大于在所述第二绝缘层上形成的接触孔的开口。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,

在所述第二晶体管中,

在所述第一平坦化层上设置开口,

所述开口形成为使得最大限度地露出所述第一金属层,

在所述开口中露出的所述第一金属层被所述第二绝缘层覆盖,

在所述开口的一部分形成所述第二晶体管的半导体层与所述第二金属层。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,

所述第二晶体管的至少一部分是驱动设置在所述像素电路中的发光元件的驱动晶体管。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,还包括:

以露出所述第一金属层的方式形成的所述第一平坦化层的接触孔;

所述第二绝缘层的接触孔;以及

所述第三绝缘层的接触孔,

在所述第三绝缘层的接触孔中,部分地露出所述第二金属层与所述第二晶体管的半导体层,

在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层的周端与所述第二绝缘层的周端一致,

所述第三金属层通过覆盖在所述第一平坦化层的接触孔中露出的所述第一金属层与在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二金属层,而电连接所述第一金属层与所述第二金属层。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,

在所述第三金属层上依次包括第二平坦化层与第四金属层,

还包括:以露出所述第一金属层的方式形成的所述第一平坦化层的接触孔;

所述第二绝缘层的接触孔;

所述第三绝缘层的接触孔;以及

所述第二平坦化层的接触孔,

所述第二平坦化层的接触孔的开口大于所述第三绝缘层的接触孔的开口,

在所述第三绝缘层的接触孔中,部分地露出所述第二金属层与所述第二晶体管的半导体层,

在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层的周端与所述第二绝缘层的周端一致,

所述第四金属层通过覆盖在所述第一平坦化层的接触孔中露出的所述第一金属层与在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二金属层,而电连接所述第一金属层与所述第二金属层。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,还包括:

以露出所述第一金属层的方式形成的所述第一平坦化层的接触孔;

所述第二绝缘层的接触孔;以及

所述第三绝缘层的接触孔,

在所述第三绝缘层的接触孔中,部分地露出所述第二晶体管的半导体层,

在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层的周端与所述第二绝缘层的周端一致,

所述第三金属层与在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层相连接,并且,

所述第三金属层通过覆盖在所述第一平坦化层的接触孔中露出的所述第一金属层,而电连接所述第三金属层与所述第一金属层。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,

所述第二晶体管还包括由所述第三金属层形成的第二栅极电极。

11.根据权利要求10所述的半导体装置,其特征在于,

在所述第二晶体管的半导体层,且位于第一平坦化层上方向的半导体层中,以与所述第二晶体管的源极电极的端部与漏极电极的端部相连接的方式被夹在源极电极与漏极电极之间的半导体层均隔着所述第三绝缘层与所述第二栅极电极重叠。

12.根据权利要求1~11中任意一项所述的半导体装置,其特征在于,

所述第一晶体管的栅极电极与所述第二晶体管的栅极电极共用,

所述第一晶体管的源极电极与所述第二晶体管的源极电极电连接,

所述第一晶体管的漏极电极与所述第二晶体管的漏极电极电连接。

13.一种半导体装置的制造方法,所述半导体装置设置在显示装置的像素电路中,所述半导体装置的制造方法的特征在于,

所述半导体装置从下侧起依次包括:

基板;

第一晶体管的半导体层;

第一绝缘层;

第一金属层;

第一平坦化层;

第二绝缘层;

第二晶体管的半导体层;

第二金属层;

第三绝缘层;以及

第三金属层,

所述第一晶体管包括作为半导体材料的低温多晶硅,

所述第二晶体管包括作为半导体材料的氧化物半导体,

所述半导体装置的制造方法包括通过所述第一金属层,形成所述第一晶体管的栅极电极与所述第二晶体管的栅极电极的工序。

14.根据权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

由无机材料形成所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的工序;以及

由旋涂玻璃sog材料形成所述第一平坦化层的工序。

15.根据权利要求12或13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

形成第一绝缘层、第一平坦化层、第二绝缘层、第三绝缘层和接触孔的工序;以及

经由所述接触孔,将所述第一晶体管的源极电极和漏极电极与所述第三金属层电连接的工序。

16.根据权利要求13至15中任意一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

在所述第二晶体管中,

以最大限度地露出所述第一金属层的方式在所述第一平坦化层形成开口的工序;

在由所述第二绝缘层覆盖所述开口中露出的所述第一金属层的工序;以及

在所述开口的一部分形成所述第二晶体管的半导体层与所述第二金属层的工序。

17.根据权利要求13至16中任意一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

以露出所述第一金属层的方式形成所述第一平坦化层的接触孔的工序;

形成所述第二绝缘层的接触孔的工序;以及

以部分地露出所述第二金属层与所述第二晶体管的半导体层的方式形成所述第三绝缘层的接触孔的工序,

在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层的周端与所述第二绝缘层的周端一致,

还包括通过由所述第三金属层覆盖在所述第一平坦化层的接触孔中露出的所述第一金属层与在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二金属层,而电连接所述第一金属层与所述第二金属层的工序。

18.根据权利要求13至17中任意一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,

所述半导体装置在所述第三金属层上依次包括第二平坦化层与第四金属层,

所述半导体装置的制造方法还包括:

以露出所述第一金属层的方式形成所述第一平坦化层的接触孔的工序;

形成所述第二绝缘层的接触孔的工序;以及

以部分地露出所述第二金属层与所述第二晶体管的半导体层的方式形成所述第三绝缘层的接触孔的工序,

所述第二平坦化层的接触孔的开口大于所述第三绝缘层的接触孔的开口,

在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层的周端与所述第二绝缘层的周端一致,

还包括通过由所述第三金属层覆盖在所述第一平坦化层的接触孔中露出的所述第一金属层与在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二金属层,而电连接所述第一金属层与所述第二金属层的工序。

19.根据权利要求13至18中任意一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

以露出所述第一金属层的方式形成所述第一平坦化层的接触孔的工序;

形成所述第二绝缘层的接触孔的工序;以及

以在所述第三绝缘层的接触孔中部分地露出所述第二金属层与所述第二晶体管的半导体层的方式形成所述第三绝缘层的接触孔的工序,

在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层的周端与所述第二绝缘层的周端一致,

还包括通过以将所述第三金属层与在所述第三绝缘层的接触孔中露出的所述第二晶体管的半导体层相连接的方式,覆盖在所述第一平坦化层的接触孔中露出的所述第一金属层,而电连接所述第三金属层与所述第一金属层的工序。

20.根据权利要求13至19中任意一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,

还包括在所述第二晶体管中,设置形成第二栅极电极的第三金属层的工序。

21.根据权利要求13至20中任意一项所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,

在所述半导体装置中,所述第一晶体管的栅极电极与所述第二晶体管的栅极电极共用,

所述半导体装置的制造方法还包括:

将所述第一晶体管的源极电极与所述第二晶体管的源极电极电连接的工序;以及

将所述第一晶体管的漏极电极与所述第二晶体管的漏极电极电连接的工序。


技术总结
本发明是设置在显示装置(1)的像素电路中的半导体装置(10),从下方向侧起依次包括基板(11)、LTPS层(135SLA)、第一栅极绝缘层(14)、第一金属层(145GA、145GB)、第一平坦化层(15)、第二栅极绝缘层(16)、氧化物半导体层(165SLB)半导体层、第二金属层(165SB、165DB)、钝化层(17)以及第三金属层(165CA)。LTPS‑TFT(10A)的栅极电极(145GA)与氧化物半导体TFT(10B)的栅极电极(145GB)由第一金属层形成。

技术研发人员:冈部达;田中哲宪;家根田刚士
受保护的技术使用者:夏普株式会社
技术研发日:2017.03.29
技术公布日:2019.11.19
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