专利名称：半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体装置，特别涉及一种用于改良薄膜晶体管的电气特性的结构技术。
背景技术：
上述的半导体装置例如在玻璃基板上形成有薄膜晶体管(Thin FilmTransistorTFT)。详细而言，在玻璃基板上形成有半导体层，在该半导体层中形成有源极区域和漏极区域。而且，在半导体层上隔着栅极绝缘膜形成有栅电极。在这样的半导体装置中，为了提高电特性的可靠性，公知的方法是例如具备专利文献1所记载的、在半导体装置的源极区域以及漏极区域具有低浓度杂质层的LDD(Lightly Doped Drain)结构，或具备通过连接多个栅电极而构成的多栅极结构。
专利文献1特开2000-216397号公报但是，在具有LDD结构的半导体装置中，当对薄膜晶体管施加电压时，由于因低浓度杂质层而使得负载(电阻)变大，所以，通过电压下降导致输出电流降低。另一方面，在具有多栅极结构的半导体装置中，具有电场集中(电场强度变强)于漏极区域的端部的倾向，如果该电场强度增大，则在漏极区域会流过异常的漏电流，或引起绝缘破坏。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可抑制输出电流减少，并能够抑制漏电流流动的半导体装置。
为了解决上述课题，本发明的半导体装置包括基板；第一栅电极；第二栅电极；第一沟道区域，位于所述基板和所述第一栅电极之间；第二沟道区域，位于所述基板和所述第二栅电极之间；栅极绝缘膜，至少位于所述第一沟道区域和所述第一栅电极之间、以及所述第二沟道区域和所述第二栅电极之间；第一导电部、第二导电部以及第三导电部，位于所述基板和所述栅极绝缘膜之间；和中间电极，与所述第二栅电极电连接，且与所述第一栅电极的一部分重叠，所述第一沟道区域位于所述第一导电部和所述第二导电部之间，所述第二沟道区域位于所述第二导电部和所述第三导电部之间。
根据该结构，能够抑制电场集中于半导体装置所包括的晶体管的漏极区域的端部，从而可提高漏极耐压。因此，可以抑制在晶体管的漏极区域流过异常的漏电流、或引起绝缘破坏。
在上述半导体装置中，优选所述第一导电部和所述第二导电部的最短距离，比所述第二导电部和所述第三导电部的最短距离大。
根据该结构，在对第一栅电极施加了栅极电压之际，相对于施加到第一栅电极的电压，可减小施加到第二栅电极的电压。
在上述半导体装置中，优选所述中间电极是岛状的金属膜。
根据该结构，在对第一栅电极施加了栅极电压之际，相对于施加到第一栅电极的电压，可减小施加到第二栅电极的电压。
在上述半导体装置中，优选还具有层间绝缘膜，其至少位于所述第一栅电极和所述中间电极之间、以及所述第二栅电极和所述中间电极之间，所述第二栅电极和所述中间电极通过形成于所述层间绝缘膜的接触插头而电连接，所述第一栅电极和所述中间电极通过所述层间绝缘膜而形成电容器。
根据该结构，俯视观察下，在与第二栅电极电连接的中间电极的一部分和第一栅电极的一部分重叠的区域形成电容器，并通过电容器串联连接了第一栅电极和第二栅电极，所以，能够将电容分割为电容器电容和静电电容。
在上述半导体装置中，优选所述第二栅电极和所述中间电极通过形成于所述栅极绝缘膜的接触插头而电连接，所述第一栅电极和所述中间电极通过所述栅极绝缘膜形成电容器。
根据该结构，俯视观察下，在与第二栅电极电连接的中间电极的一部分和第一栅电极的一部分重叠的区域形成电容器，并通过电容器串联连接了第一栅电极和第二栅电极，所以，能够将电容分割为电容器电容和静电电容。
在上述半导体装置中，优选所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有无机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部以及所述第三导电部各自含有杂质和所述无机半导体材料。
根据该结构，在形成第一～第三导电部时，可以采用在含有无机半导体材料的半导体层中掺杂杂质的方法，从而使得制造变得容易。
在上述半导体装置中，优选所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部以及所述第三导电部各自含有导电性有机材料。
根据该结构，即使不向含有有机半导体材料的半导体层掺杂杂质，也能够形成第一导电部～第三导电部。
在上述半导体装置中，优选所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部以及所述第三导电部各自含有金属。
根据该结构，即使不向含有有机半导体材料的半导体层掺杂杂质，也能够形成第一导电部～第三导电部。
为了解决上述课题，本发明的半导体装置还可以是包括基板；第一栅电极；第二栅电极；第一沟道区域，位于所述基板和所述第一栅电极之间；第二沟道区域，位于所述基板和所述第二栅电极之间；栅极绝缘膜，至少位于所述第一沟道区域和所述第一栅电极之间、以及所述第二沟道区域和所述第二栅电极之间；第一导电部、第二导电部以及第三导电部，位于所述基板和所述栅极绝缘膜之间；和中间电极，与所述第一栅电极的一部分重叠，且与所述第二栅电极的一部分重叠，所述第一沟道区域位于所述第一导电部和所述第二导电部之间，所述第二沟道区域位于所述第二导电部和所述第三导电部之间。
根据该结构，能够抑制电场集中于半导体装置所包括的晶体管的漏极区域的端部，从而可提高漏极耐压。因此，可以抑制在晶体管的漏极区域流过异常的漏电流、或引起绝缘破坏。
在上述半导体装置中，优选所述第一导电部和所述第二导电部的最短距离比所述第二导电部和所述第三导电部的最短距离大。
根据该结构，在对第一栅电极施加了栅极电压之际，相对于施加到第一栅电极的电压，可减小施加到第二栅电极的电压。
在上述半导体装置中，优选所述中间电极是岛状的金属膜。
根据该结构，在对第一栅电极施加了栅极电压之际，相对于施加到第一栅电极的电压，可减小施加到第二栅电极的电压。
在上述半导体装置中，优选还具有层间绝缘膜，其至少位于所述第一栅电极和所述中间电极之间、以及所述第二栅电极和所述中间电极之间，所述第一栅电极的一部分和所述中间电极通过所述层间绝缘膜形成第一电容器，所述第二栅电极的一部分和所述中间电极通过所述层间绝缘膜形成第二电容器。
根据该结构，俯视观察下，在与第二栅电极电连接的中间电极的一部分和第一栅电极的一部分重叠的区域形成电容器，并通过电容器串联连接了第一栅电极和第二栅电极，所以，能够将电容分割为电容器电容和静电电容。
在上述半导体装置中，优选所述第一栅电极的一部分和所述中间电极通过所述栅极绝缘膜形成第一电容器，所述第二栅电极的一部分和所述中间电极通过所述栅极绝缘膜形成第二电容器。
根据该结构，俯视观察下，在与第二栅电极电连接的中间电极的一部分和第一栅电极的一部分重叠的区域形成电容器，并通过电容器串联连接了第一栅电极和第二栅电极，所以，能够将电容分割为电容器电容和静电电容。
在上述半导体装置中，优选所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有无机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部以及所述中间电极各自含有杂质和所述无机半导体材料。
根据该结构，在形成第一～第三导电部以及中间电极时，例如可以采用在含有无机半导体材料的半导体层中掺杂杂质的方法，从而使得制造变得容易。
在上述半导体装置中，优选所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部以及所述中间电极各自含有导电性有机材料。
根据该结构，即使不向含有有机半导体材料的半导体层掺杂杂质，也能够形成第一导电部～第三导电部。
在上述半导体装置中，优选所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部以及所述中间电极各自含有金属。
根据该结构，即使不向含有有机半导体材料的半导体层掺杂杂质，也能够形成第一导电部～第三导电部。
为了解决上述课题，本发明的半导体装置可以是包括基板；第一导电部、第二导电部、第三导电部以及中间电极，位于所述基板上；半导体膜，至少位于所述第一导电部和所述第二导电部之间、以及所述第二导电部和所述第三导电部之间，含有有机半导体材料；栅极绝缘膜，至少位于所述有机半导体膜以及所述中间电极上；第一栅电极，至少位于所述栅极绝缘膜上，隔着所述栅极绝缘膜与所述半导体膜以及所述中间电极重叠，与所述中间电极形成第一电容器；和第二栅电极，至少位于所述栅极绝缘膜上，隔着所述栅极绝缘膜与所述半导体膜以及所述中间电极重叠，与所述中间电极形成第二电容器，所述第一导电部与所述第二导电部的最短距离，比所述第二导电部与所述第三导电部的最短距离大。
根据该结构，能够抑制电场集中于半导体装置所包括的晶体管的漏极区域的端部，从而可提高漏极耐压。因此，可以抑制在晶体管的漏极区域流过异常的漏电流、或引起绝缘破坏。
图1是示意地表示实施方式所涉及的半导体元件的结构的等效电路图。
图2是表示第一实施方式的半导体装置的结构的示意俯视图。
图3是表示第一实施方式的半导体装置的结构的示意剖视图。
图4是表示第二实施方式的半导体装置的结构的示意俯视图。
图5是表示第二实施方式的半导体装置的结构的示意剖视图。
图中11-半导体元件，12、51-第一半导体元件，13、52-第二半导体元件，14-源极端子，15-漏极端子，16、61-第一栅电极，17、62-第二栅电极，18-栅极端子，19-层间绝缘膜电容器(电容器)，21、50-半导体装置，22、53-基板，23、58-作为半导体膜的半导体层，24-栅极绝缘膜，25-层间绝缘膜，26a-作为第一插头的第一接触插头，26b-作为第二插头的第二接触插头，26c-第三接触插头，26d-第四接触插头，27a-第一铝布线层，27b-作为中间电极的第二铝布线层，27c-第三铝布线层，27d-第四铝布线层，31、71-第一沟道区域，32、72-第二沟道区域，33-作为源极/漏极区域的高浓度杂质区域，34-源极区域，35-漏极区域，36-第一栅极静电电容，37-第二栅极静电电容，38-一端，54-源电极(源极区域)，55-漏电极(漏极区域)，56-公共电极(源极/漏极区域)，57-中间电极，59-栅极绝缘膜，63-保护膜，73-第一电容器，74-第二电容器。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的半导体装置的实施方式进行说明。
(第一实施方式)图1是示意地表示形成于半导体装置的多栅极结构的半导体元件的结构的等效电路图。下面，参照图1对多栅极结构的半导体元件的构成进行说明。
如图1所示，半导体元件11具备多栅极结构，在等效电路上形成第一半导体元件12与第二半导体元件13串联连接的结构。详细而言，成为在源极端子14与漏极端子15之间形成有第一栅电极16和第二栅电极17的结构。
第一栅电极16与栅极端子18直接电连接。第二栅电极17通过用于分割静电电容的电容器19与栅极端子18连接。即，在对栅极端子18施加了电压时，电源基于串联连接的电容器19和第二栅电极17而被分压。
如上所述，具有多栅极结构的半导体元件11，通过第一栅电极16、第二栅电极17等多个栅电极连接在一起而能够分割漏极电压，所以，与单栅极结构的半导体元件相比，成为能够实现高耐压驱动的结构。
图2是表示半导体装置的结构的示意俯视图。图3是表示图2的半导体装置的结构的示意剖视图。其中，图2所示的俯视图表示除去了铝布线层27a～27d(由假想线表示)以及层间绝缘膜25的状态。下面，参照图2和图3对半导体装置的结构进行说明。
如图2和图3所示，半导体装置21具备上述的多栅极结构，具有在玻璃等基板22上形成的作为半导体膜的半导体层23、覆盖半导体层23的栅极绝缘膜24、和形成在栅极绝缘膜24上的第一栅电极16以及第二栅电极17。并且，半导体装置21还具有覆盖第一栅电极16以及第二栅电极17、栅极绝缘膜24的层间绝缘膜25；位于形成在层间绝缘膜25的多个接触孔内的、作为第一插头(plug)的第一接触插头26a、作为第二插头的第二接触插头26b、第三接触插头26c、第四接触插头26d；和与第一接触插头26a～第四接触插头26d分别连接的第一铝布线层27a～第四铝布线层27d。
半导体层23图案形成为规定的形状，例如由作为无机半导体材料的多晶硅(p-Si)构成。而且，半导体层23具有相互分离的第一沟道区域31以及第二沟道区域32、连接这两个沟道区域31和32的高浓度杂质区域(源极/漏极区域)33、与第一沟道区域31邻接并独立的源极区域34、与第二沟道区域32邻接并独立的漏极区域35。这些高浓度杂质区域33、源极区域34、漏极区域35具有作为半导体装置21的导电部的功能。
如果详细叙述，则半导体装置21如上所述，成为夹持着高浓度杂质区域33而第一半导体元件12和第二半导体元件13串联连接的结构。而且，高浓度杂质区域33包括第一半导体元件12的漏极区域、和第二半导体元件13的源极区域。
栅极绝缘膜24例如由硅氧化膜构成，被第一栅电极16和第一沟道区域31夹持的区域成为第一栅极静电电容36，被第二栅电极17和第二沟道区域32夹持的区域成为第二栅极静电电容37。
第一栅电极16主要用于控制半导体装置21的驱动，例如由钽(Ta)构成。而且，第一栅电极16图案形成为按照隔着栅极绝缘膜24而覆盖第一沟道区域31的方式与第一沟道区域31匹配。并且，第一栅电极16通过第一接触插头26a与形成在层间绝缘膜25上的第一铝布线层27a电连接。另外，第一铝布线层27a与栅极端子18(参照图1)直接电连接。
第二栅电极17用于使集中在漏极区域35的端部的电场缓和，例如由钽(Ta)构成。而且，第二栅电极17图案形成为按照隔着栅极绝缘膜24而覆盖第二沟道区域32的方式与第二沟道区域32匹配。并且，第二栅电极17通过第二接触插头26b，与形成在层间绝缘膜25上的作为中间电极的第二铝布线层27b电连接。
第二铝布线层27b是形成为岛状的金属膜，其一端38延伸到与第一栅电极16的一部分的区域从平面上重叠的区域A而形成。位于该重叠区域A的层间绝缘膜25的部分构成层间绝缘膜电容器19(相当于图1的“电容器19”，由电路记号图示)。即，层间绝缘膜电容器19将第一栅电极16的一部分和第二铝布线层27b的一部分作为电极，将层间绝缘膜25的一部分作为电解质层而构成。第二栅电极17通过层间绝缘膜电容器19与第一栅电极16连接。而且，通过使该层间绝缘膜电容器19与第二栅电极17串联连接，能够在第二栅极静电电容37和层间绝缘膜电容器19的电容值之间实现电容分配。
另外，第二栅电极17的栅极长度形成得比第一栅电极16的栅极长度短。详细而言，第二栅电极17的栅极长度是能够抑制击穿现象的极短长度，例如为2μm。通过形成为这样的栅极长度，能够减少因设置层间绝缘膜电容器19而引起的充电的影响(例如驱动能力等)。另外，这里所说的栅极长度意味着源极区域和漏极区域的最短距离。即，第二栅电极17的栅极长度是表示高浓度杂质区域33和漏极区域35之间的最短距离的长度。第一栅电极16的栅极长度也被同样定义。
源极区域34通过第三接触插头26c以及第三铝布线层27c等，与形成在层间绝缘膜25上的源极端子14(参照图1)电连接。
漏极区域35通过第四接触插头26d以及第四铝布线层27d等，与形成在层间绝缘膜25上的漏极端子15(参照图1)电连接。
如上所述，通过将层间绝缘膜电容器19与第二栅电极17串联连接，能够在第二栅极静电电容37和层间绝缘膜电容器19的电容值之间实现电容分配，可以使施加于第二栅电极17的电压比第一栅电极16小。由此，在对漏极区域35施加了电压之际，能够使集中于漏极区域35的端部的电场分散，从而可减弱端部的电场强度。而且，由于将层间绝缘膜25作为电容器的电解质层而使用，所以，与为了缓和电场集中而通过例如加厚图案形成栅极绝缘膜24的一部分来进行调和等方法进行比较，可容易地形成。
另外，本发明的半导体装置21例如可应用于EL装置或液晶装置等电光装置中的构成各像素的像素电路、控制像素电路的驱动器(集成电路)。而且，除了这样的电光装置之外，还能够应用于各种器件。
综上所述，根据第一实施方式的半导体装置21，可得到以下所述的效果。
(1)根据第一实施方式的半导体装置21，由于将由层间绝缘膜25的一部分形成的层间绝缘膜电容器19与第二栅电极17串联连接，所以，能够在层间绝缘膜电容器19的电容值与第二栅极静电电容37之间实现电容分配，其中，所述层间绝缘膜25位于第二铝布线层27b和第一栅电极16从平面上重叠的区域A。由此，在向第一栅电极16和层间绝缘膜电容器19施加了栅极电压之际，与施加给第一栅极静电电容36的电压相比，可减小第二栅电极17的电压。因此，在对漏极区域35施加了电压时，能够使集中于漏极区域35的端部的电场分散，从而可减弱漏极区域35端部的电场强度。结果，可提高漏极耐压，能够抑制在漏极区域35流过异常的漏电流、或引起绝缘破坏。从而，可提供一种具有能够实现高耐压驱动的多栅极结构的半导体装置21。
(2)根据第一实施方式的半导体装置21，通过将第二栅电极17的栅极长度尽量缩短为能够抑制击穿现象的长度，从而可进一步减少因设置层间绝缘膜电容器19而引起的充电的影响。因此，可提供一种不仅能够抑制在漏极区域35流动漏电流，而且可以减少输出电流减少的量(例如与LDD结构相比)的半导体装置21。
此外，虽然省略了图示，但在第一实施方式的半导体装置21中，也可以通过形成于层间绝缘膜25的接触插头，电连接第一栅电极16和第二铝布线层27b。该情况下，第二栅电极17和第二铝布线层27b隔着层间绝缘膜25而被绝缘，形成了电容器。
而且，在第一实施方式的半导体装置21中，也可以是第一栅电极16和第二铝布线层27b通过层间绝缘膜25被绝缘，并形成第一电容器；第二栅电极17和第二铝布线层27b通过层间绝缘膜25被绝缘，并形成第二电容器。
(第二实施方式)图4是表示半导体装置的结构的示意俯视图。图5(a)是沿着图4的半导体装置的A-A’截面的示意剖视图。图5(b)是沿着图4的半导体装置的B-B’截面的示意剖视图。其中，图4的半导体装置省略了保护膜的图示。另外，第二实施方式的半导体装置与第一实施方式的不同部分在于替代上述第一实施方式的含有无机半导体材料的半导体装置，成为采用了含有有机半导体材料的半导体层的半导体装置(有机TFT)。下面，参照图4和图5对第二实施方式的半导体装置的结构进行说明。
如图4和图5所示，半导体装置50具备如第一实施方式那样的多栅极结构，具有第一半导体元件51(相当于图1的第一半导体元件12)、和第二半导体元件52(相当于图1的第二半导体元件13)。具有第一半导体元件51和第二半导体元件52的半导体装置50具有形成在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的基板53上(第一面)的作为源极区域的源电极54、作为漏极区域的漏电极55、作为源极/漏极区域的公共电极56、中间电极57、和形成在这些电极54、55、56、57上以及基板53上的作为半导体膜的半导体层58。并且，半导体装置50具有形成在半导体层58上的栅极绝缘膜59、形成在栅极绝缘膜59上的第一栅电极61(相当于图1的第一栅电极16)以及第二栅电极62(相当于图1的第二栅电极17)、按照覆盖在这些栅电极61和62以及栅极绝缘膜59上的方式而形成的保护膜63。
基板53的材料不限定于上述的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，例如也可以是由聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)等构成的塑料基板(树脂基板)。
源电极54与源极端子14(参照图1)连接，图案形成在基板53上的一部分。源电极54的材料可采用导电性金属材料，例如可举出Cr(铬)或Au(金)等。另外也可以替代导电性金属材料而使用导电性有机材料。
漏电极55与漏极端子15(参照图1)连接，图案形成在基板53上的与源电极54分离的一部分。作为漏电极55的材料与源电极54同样，例如可举出Cr(铬)或Au(金)等。
公共电极56(源/漏电极)在基板53上的源电极54和漏电极55之间，与各个电极(54、55)保持规定间隔而图案形成。公共电极56包括第一半导体元件51的漏电极、和第二半导体元件52的源电极。源电极54与公共电极56之间的半导体层58成为第一沟道区域71。另外，漏电极55与公共电极56之间的半导体层58成为第二沟道区域72。这些公共电极56、源电极54、漏电极55具有作为半导体装置50的导电部的功能。
而且，半导体装置50成为通过公共电极56串联连接第一半导体元件51和第二半导体元件52的结构。作为公共电极56的材料，与上述的源电极54和漏电极55同样，例如可举出Cr(铬)或Au(金)等。
中间电极57是形成为岛状的金属膜，用于形成为了缓和电场集中于漏电极55的端部的电容器。中间电极57形成为例如与基板53上的源电极54、公共电极56、漏电极55的各自端部(半导体层58的端部)邻接。详细而言，形成为通过栅极绝缘膜59而从平面上跨越第一栅电极61的一部分区域和第二栅电极62的一部分区域。作为中间电极57的材料，与上述的源电极54和漏电极55同样，例如可举出Cr(铬)或Au(金)等。
半导体层58形成为覆盖源电极54、公共电极56、漏电极55、以及基板53的一部分。作为半导体层58的材料，可以使用低分子系有机半导体材料、共聚物有机半导体材料的任意一种。
作为低分子系有机材料例如可举出戊省、蒽、丁省等。另外，作为共聚物有机半导体材料例如可举出聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-烷基噻吩)等。而且，在低分子有机材料的情况下例如可采用蒸镀法。在共聚物有机半导体材料的情况下例如可采用涂敷法。
栅极绝缘膜59形成为覆盖半导体层58和基板53的一部分。作为栅极绝缘膜59的材料可举出聚酰亚胺、甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯等。另外，也可以替代栅极绝缘膜59，而在第一栅电极61以及第二栅电极62与中间电极57之间具有层间绝缘膜。而且，还可以是具有栅极绝缘膜59和层间绝缘膜的结构。
第一栅电极61主要用于控制半导体装置50的驱动，按照从平面上跨越第一沟道区域71和公共电极56的方式形成在栅极绝缘膜59上。被第一栅电极61和第一沟道区域71夹持的栅极绝缘膜59的部分成为第一栅极静电电容。另外，第一栅电极61的一部分、中间电极57的一部分、和被二者夹持的栅极绝缘膜59的一部分构成第一电容器73。
而且，第一栅电极61与栅极端子18(参照图1)直接电连接。第一栅电极61例如通过采用了含有金属微粒和有机金属化合物中至少一方的溶液的液相工艺而形成。作为溶液，可以采用使金属微粒分散于分散介质的分散液、液体的有机金属化合物、有机金属化合物的溶液、或这些的混合物。作为有机金属化合物，例如是含有银等的化合物。
第二栅电极62用于使集中于漏电极55的端部的电场缓和，按照从平面上跨越第二沟道区域72和中间电极57的方式形成在栅极绝缘膜59上。被第二栅电极62和第二沟道区域72夹持的栅极绝缘膜59的部分成为第二栅极静电电容。并且，第二栅电极62的一部分、中间电极57的一部分、和被二者夹持的栅极绝缘膜59的部分构成第二电容器74。
另外，第一电容器73和第二电容器74的组合相当于图1的等效电路所示的“电容器19”。即，通过中间电极57、第一电容器73、第二电容器74，连接了第一栅电极61和第二栅电极62。作为第二栅电极62的材料，例如与第一栅电极61同样。
而且，第二栅电极62的长度形成得比第一栅电极61的栅极长度短。详细而言，与第一实施方式同样，被设定为能够抑制击穿现象的极短长度。第二栅电极62的栅极长度例如为2μm。通过设定为这样的栅极长度，可以减少因设置第一电容器73以及第二电容器74而引起的充电的影响(例如驱动能力等)。
另外，通过将第一电容器73和第二电容器74与第二栅电极62串联连接，可以在第二栅极静电电容、第一电容器73的第一电容值、和第二电容器74的第二电容值之间实现电容分配。
保护膜63形成为覆盖第一栅电极61、第二栅电极62、栅极绝缘膜59的一部分。作为保护膜63的材料，与上述的栅极绝缘膜59同样，例如可举出聚酰亚胺、甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯等。
综上所述，通过将两个电容器(第一电容器73以及第二电容器74)与第二栅电极62串联连接，可以在第二栅极静电电容、第一电容器73的第一电容值、和第二电容器74的第二电容值之间实现电容分配，从而可使施加于第二栅电极62的电压小于第一栅电极61。由此，在对漏电极55施加了电压之际，能够使集中于漏电极55的端部的电场分散，从而可减弱端部的电场强度。
另外，第二实施方式的半导体装置50通过基板53是由可挠性的树脂基板构成，使得半导体装置50整体具有柔性。因此，例如可将其应用于电子纸等。
如上所述，根据第二实施方式的半导体装置50，可在上述第一实施方式的(1)、(2)效果的基础上，得到以下所述的效果。
(3)根据第二实施方式的半导体装置50(有机TFT)，一般的有机TFT与硅TFT相比，存在着注入杂质的控制难以实施、不易制作LDD结构的课题，但通过采用上述的结构，即使不注入杂质也可以使半导体装置50具备与LDD结构相当的功能。因此，能够使集中于漏电极55的端部的电场分散，从而可减弱端部的电场强度。
另外，虽然省略了图示，但在第二实施方式的半导体装置50中，可以通过形成于栅极绝缘膜59的接触插头，电连接第一栅电极61和中间电极57。该情况下，第二栅电极62和中间电极57通过栅极绝缘膜59而被绝缘，形成了电容器。
而且，在第二实施方式的半导体装置50中，也可以通过形成于栅极绝缘膜59的接触插头，电连接第二栅电极62和中间电极57。该情况下，第一栅电极61和中间电极57通过栅极绝缘膜59而被绝缘，形成了电容器。
另外，在第一实施方式中，通过对半导体层23采用有机半导体材料，也可以起到本发明的效果，但由于是将第一栅电极16的上层的第二铝布线层27b作为中间电极而使用的层叠结构，所以，优选采用容易形成接触插头的无机半导体材料。而且，在第二实施方式中，通过对半导体层58采用无机半导体材料，也可以起到本发明的效果，但在不需要形成接触插头的情况下，优选对半导体层58使用有机半导体材料。
另外，实施方式不限定于上述实施方式，也可以通过以下的方式实施。
(变形例1)不限定于如上述的第一实施方式那样，由第一栅电极16和第二栅电极17构成半导体装置21的多栅极结构，例如，可以根据需要采用连接了多个栅电极的多栅极结构。另外，对第二实施方式的半导体装置50而言也同样。
(变形例2)不限定于如上述第一实施方式那样，在玻璃等的基板22上形成第一半导体元件12和第二半导体元件13，例如，也可以在半导体基板上形成第一半导体元件12以及第二半导体元件13。
(变形例3)不限定如上述的第一实施方式那样，由铝布线层27a～27d构成布线层，例如只要是金属的布线层即可。
权利要求
1.一种半导体装置，其中包括基板；第一栅电极；第二栅电极；第一沟道区域，位于所述基板和所述第一栅电极之间；第二沟道区域，位于所述基板和所述第二栅电极之间；栅极绝缘膜，至少位于所述第一沟道区域和所述第一栅电极之间、以及所述第二沟道区域和所述第二栅电极之间；第一导电部、第二导电部以及第三导电部，位于所述基板和所述栅极绝缘膜之间；和中间电极，与所述第二栅电极电连接，且与所述第一栅电极的一部分重叠，所述第一沟道区域位于所述第一导电部和所述第二导电部之间，所述第二沟道区域位于所述第二导电部和所述第三导电部之间。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一导电部和所述第二导电部的最短距离，比所述第二导电部和所述第三导电部的最短距离大。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述中间电极是岛状的金属膜。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，还具有层间绝缘膜，其至少位于所述第一栅电极和所述中间电极之间、以及所述第二栅电极和所述中间电极之间，所述第二栅电极和所述中间电极通过形成于所述层间绝缘膜的接触插头而电连接，所述第一栅电极和所述中间电极通过所述层间绝缘膜而形成电容器。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第二栅电极和所述中间电极通过形成于所述栅极绝缘膜的接触插头而电连接，所述第一栅电极和所述中间电极通过所述栅极绝缘膜而形成电容器。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有无机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部以及所述第三导电部各自含有杂质和所述无机半导体材料。
7.根据权利要求1～5中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部以及所述第三导电部各自含有导电性有机材料。
8.根据权利要求1～5中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部以及所述第三导电部各自含有金属。
9.一种半导体装置，其中包括基板；第一栅电极；第二栅电极；第一沟道区域，位于所述基板和所述第一栅电极之间；第二沟道区域，位于所述基板和所述第二栅电极之间；栅极绝缘膜，至少位于所述第一沟道区域和所述第一栅电极之间、以及所述第二沟道区域和所述第二栅电极之间；第一导电部、第二导电部以及第三导电部，位于所述基板和所述栅极绝缘膜之间；和中间电极，与所述第一栅电极的一部分重叠，且与所述第二栅电极的一部分重叠，所述第一沟道区域位于所述第一导电部和所述第二导电部之间，所述第二沟道区域位于所述第二导电部和所述第三导电部之间。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，所述第一导电部和所述第二导电部的最短距离，比所述第二导电部和所述第三导电部的最短距离大。
11.根据权利要求9或10所述的半导体装置，其特征在于，所述中间电极是岛状的金属膜。
12.根据权利要求9～11中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，还具有层间绝缘膜，其至少位于所述第一栅电极和所述中间电极之间、以及所述第二栅电极和所述中间电极之间，所述第一栅电极的一部分和所述中间电极通过所述层间绝缘膜形成第一电容器，所述第二栅电极的一部分和所述中间电极通过所述层间绝缘膜形成第二电容器。
13.根据权利要求9～11中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一栅电极的一部分和所述中间电极通过所述栅极绝缘膜形成第一电容器，所述第二栅电极的一部分和所述中间电极通过所述栅极绝缘膜形成第二电容器。
14.根据权利要求9～13中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有无机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部以及所述中间电极各自含有杂质和所述无机半导体材料。
15.根据权利要求9～13中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部以及所述中间电极各自含有导电性有机材料。
16.根据权利要求9～13中任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一沟道区域以及所述第二沟道区域含有有机半导体材料，所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部以及所述中间电极各自含有金属。
17.一种半导体装置，其中包括基板；第一导电部、第二导电部、第三导电部以及中间电极，位于所述基板上；半导体膜，至少位于所述第一导电部和所述第二导电部之间、以及所述第二导电部和所述第三导电部之间，含有有机半导体材料；栅极绝缘膜，至少位于所述有机半导体膜以及所述中间电极上；第一栅电极，至少位于所述栅极绝缘膜上，隔着所述栅极绝缘膜与所述半导体膜以及所述中间电极重叠，与所述中间电极形成第一电容器；和第二栅电极，至少位于所述栅极绝缘膜上，隔着所述栅极绝缘膜与所述半导体膜以及所述中间电极重叠，与所述中间电极形成第二电容器，所述第一导电部与所述第二导电部的最短距离，比所述第二导电部与所述第三导电部的最短距离大。
全文摘要
半导体装置(21)具备多栅极结构，形成有具备下述区域的半导体层(23)相互分离的第一沟道区域(31)及第二沟道区域(32)、连接这两个沟道区域(31、32)的高浓度杂质区域(33)、与第一沟道区域(31)邻接并独立的源极区域(34)、和与第二沟道区域邻接并独立的漏极区域(35)。而且，在半导体层(23)上形成有栅极绝缘膜(24)、和形成在栅极绝缘膜(24)上的第一栅电极(16)及第二栅电极(17)。层间绝缘膜电容器(19)与第二栅电极(17)串联连接，其将位于第二铝布线层(27b)的一端(38)和第一栅电极(16)从平面上重叠的区域(A)的层间绝缘膜(25)作为电容器。由此可提供一种能够抑制输出电流减少并抑制漏电流流动的半导体装置。
文档编号H01L27/28GK101051643SQ200710089090
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月29日 优先权日2006年4月3日
发明者入口千春 申请人:精工爱普生株式会社