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。
背景技术：
具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor :TFT)的半导体装置优选用于显示装置的有源矩阵基板。TFT被分类为顶栅型构造(顶栅极构造)和底栅型构造(底栅极构造) 的2类。顶栅型构造的TFT的半导体层主要使用能够实现高载流子移动性的多晶硅，另一方面，底栅型构造的TFT的半导体层主要使用能够以较少工序且能够简便形成的非晶硅。优选在有源矩阵基板的显示区域作为像素的开关元件设置有像素TFT，像素TFT 的截止电流较小。另外，近年来，研讨了在设置于显示区域的周围的周边区域，设置对栅极总线供给扫描信号的栅极驱动器、对源极总线供给显示信号的源极驱动器等的驱动电路。 在该情况下，在有源矩阵基板，不仅在显示区域设置有像素TFT，还在驱动电路设置有电路 TFT0优选电路TFT的导通电流较大，因此，电路TFT以沟道宽度变大的方式设计。然而，在沟道区域流动大电流时，存在在半导体层内产生热导致TFT的特性劣化、TFT损坏的情况。 因此，探讨实现防止热引起的特性的降低的TFT (例如，参照专利文献1和2)。在此，参照图9对专利文献1中公开的TFT进行说明。图9 (a)表示专利文献1中公开的TFT800的俯视图，图9(b)表示TFT800的截面图。TFT800包括栅极电极810、半导体层820、源极电极830和漏极电极840。如从图 9可理解的那样，栅极电极810与源极电极830和漏极电极840平行地延伸。半导体层820 具有半导体区域820a和与半导体区域820a分离设置的半导体区域820b。另外，在TFT800 中在半导体层820中与栅极电极810重叠的区域成为沟道区域。在半导体层820内产生的热不仅通过接触孔835、845被传递至源极电极830和漏极电极840，还能够从半导体区域 820a与半导体区域820b的边界向外部传递，所以抑制了热引起的特性的劣化。另外，参照图10对专利文献2中公开的TFT进行说明。图10表示专利文献2中公开的TFT900的俯视图。TFT900包括栅极电极910、半导体层920、源极电极930和漏极电极940。在 TFT900中也是半导体层920中的与栅极电极910重叠的区域成为沟道区域。如从图10可理解的那样，栅极电极910的一部分与源极电极930和漏极电极940平行地延伸，栅极电极910在与半导体层920重叠的区域中向与源极电极930和漏极电极940的延伸方向垂直的方向弯折。这样，在TFT900中，由于栅极电极910弯折，所以相对于半导体层的大小，加大沟道宽度，另外，由于栅极电极910的弯折，至少在沟道区域的方向的不同要素的交叉部分，电场变小，抑制发热。因此，在TFT900中，在将沟道宽度维持得比较大的状态下，抑制特性的劣化。专利文献1 日本专利特开2003-1M473号公报专利文献2 日本专利特开2003-218357号公报
发明内容
在专利文献1中公开的TFT800中，半导体层820被分离为多个半导体区域820a、 820b。因此，为了在维持规定的沟道宽度的状态下充分抑制热引起的TFT特性的劣化，需要加长半导体区域间的间隔，TFT800的尺寸变大。或者，在将TFT800的尺寸维持为一定时，以半导体层820的分离为起因导致TFT800的沟道宽度变小，有可能不能获得所期望的电流。另外，在专利文献2中公开的TFT900中，通过将栅极电极910弯折而加大散热面积使散热效果提高。然而，在TFT900中，为了充分提高散热效果而需要加大源极电极930 与漏极电极940之间的距离，结果导致晶体管的尺寸变大。另外，专利文献1、2中公开的TFT800、900均为顶栅型构造，在TFT800、900中，在半导体层820、920中产生的热的一部分通过接触孔835、845、935、945和源极电极830、930 和漏极电极840、940向外部传递。然而，一般由于接触孔的尺寸比较小，所以在TFT800、900 中，有可能不能充分抑制热引起的TFT特性的劣化。本发明鉴于上記课题而研发完成，其目的在于提供一种抑制热引起的特性的劣化的半导体装置。本发明的半导体装置包括下部电极；覆盖上述下部电极的绝缘层；设置在上述绝缘层上的半导体层；接触层，其具有各自的至少一部分与上述半导体层重叠的第一接触层、第二接触层和第三接触层；和上部电极，该上部电极具有至少一部分与上述第一接触层重叠的第一上部电极、至少一部分与上述第二接触层重叠的第二上部电极、和至少一部分与上述第三接触层重叠的第三上部电极，上述第二上部电极位于上述第一上部电极与上述第三上部电极之间，在该半导体装置中，上述第二接触层具有第一区域和与上述第一区域分离的第二区域，上述第二上部电极在上述第二接触层的上述第一区域与上述第二区域之间的区域与上述半导体层直接接触。在某实施方式中，上述半导体层具有第一半导体区域和与上述第一半导体区域分离的第二半导体区域，上述第二上部电极的至少一部分设置在上述第一半导体区域与上述第二半导体区域之间的区域。在某实施方式中，上述第一接触层和上述第二接触层的一部分与上述第一半导体区域重叠，上述第二接触层的另一部分和上述第三接触层与上述第二半导体区域重叠。在某实施方式中，上述第二上部电极的热传导率比上述接触层的热传导率高。在某实施方式中，上述半导体层包含微晶硅膜或者非晶硅膜。在某实施方式中，上述接触层包含导入有杂质元素的硅层。本发明的半导体装置包括下部电极；覆盖上述下部电极的绝缘层；设置在上述绝缘层上的半导体层；和上部电极，其具有各自的至少一部分与上述半导体层重叠的第一上部电极、第二上部电极和第三上部电极，上述第二上部电极位于上述第一上部电极与上述第三上部电极之间，在该半导体装置中，上述半导体层具有第一半导体区域和与上述第一半导体区域分离的第二半导体区域，上述第二上部电极的至少一部分设置在上述第一半导体区域与上述第二半导体区域之间。 在某实施方式中，上述半导体层包含多晶硅膜。 在某实施方式中，上述第二上部电极具有与上述第一上部电极相对的第一侧方区域、与上述第三上部电极相对的第二侧方区域、和位于上述第一侧方区域与上述第二侧方区域之间的中央区域，上述第二上部电极的上述中央区域与上述半导体层直接接触。在某实施方式中，上述第二上部电极与上述绝缘层接触。在某实施方式中，上述第一上部电极与上述第三上部电极直接连接。在某实施方式中，上述第一上部电极和上述第三上部电极是源极配线和漏极配线的一方的一部分，上述第二上部电极是上述源极配线和上述漏极配线的另一方的一部分。在某实施方式中，上述第一上部电极不与上述第三上部电极直接连接。在某实施方式中，上述第一上部电极是源极配线和漏极配线的一方的一部分，上述第二上部电极是中间电极，上述第三上部电极是上述源极配线和上述漏极配线的另一方的一部分。本发明的半导体装置能够抑制热引起的特性的劣化。这种半导体装置适合用于液晶显示装置等的显示装置所包含的有源矩阵基板。
图1 (a)是表示本发明的半导体装置的第一实施方式的示意性的俯视图，(b)是沿
(a)的lb-lb，线的截面图。图2(a)是表示比较例的半导体装置的示意性的俯视图，(b)是沿(a)的2b_2b’线的截面图。图3(a)是表示在比较例的半导体装置中在沟道区域产生的热的传递的示意图，
(b)是表示在第一实施方式的半导体装置中在沟道区域产生的热的传递的示意图。图4是表示劣化的薄膜晶体管的特性的图表。图5(a)是表示本发明的半导体装置的第二实施方式的示意性的俯视图，(b)是沿 (a) m 5b-5b'线的截面图。图6(a)是表示本发明的半导体装置的第三实施方式的示意性的俯视图，(b)是沿 (a)的6b_6b’线的截面图，(c)是沿(a)的6c_6c’线的截面图。图7(a)是表示本发明的半导体装置的第四实施方式的示意性的俯视图，(b)是沿 (a)的7b_7b’线的截面图。图8(a)是表示本发明的半导体装置的第5实施方式的示意性的俯视图，(b)是沿 (a)的8b_8b，线的截面图。图9(a)是表示现有的薄膜晶体管的示意性的俯视图，(b)是沿(a)的截面图。图10是表示现有的别的薄膜晶体管的示意性的俯视图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的半导体装置的实施方式进行说明。但是，本发明并不限定为以下的实施方式。(实施方式1)以下，参照图1，对本发明的半导体装置的第一实施方式进行说明。图1(a)表示本实施方式的半导体装置100的示意性的俯视图，图1(b)表示沿图1(a)的lb-lb’线的截面图。半导体装置100包括在绝缘基板102上设置的下部电极110 ；覆盖下部电极110
6的绝缘层104 ；在绝缘层104上设置的半导体层120 ；接触层130 ；和上部电极140。下部电极110例如由金属形成，具体而言，下部电极110由铝、钽、钼或者钛形成。绝缘层104由绝缘材料形成，绝缘层104例如由氧化硅形成。下部电极110的厚度例如为IOOOA。半导体层120例如由硅形成，具体而言，半导体层120由非晶硅或者微晶硅形成。 半导体层120的厚度例如为500 A。半导体装置100中，半导体层120具有半导体区域120a 和与半导体区域120a分离的半导体区域120b。在以下的说明中，存在将半导体区域120a 和半导体区域120b分别称为第一半导体区域120a和第二半导体区域120b的情况。第一半导体区域120a与第二半导体区域120b的间隔例如为4 5 μ m。接触层130例如由添加有杂质元素的硅形成。接触层130的厚度例如为350 A。 接触层130具有在半导体层120上设置的接触层132、134、136。具体而言，接触层132设置在第一半导体区域120a上，接触层136设置在第二半导体区域120b上。另外，接触层134 设置在第一半导体区域120a和第二半导体区域120b上。在以下的说明中，存在将接触层 132、接触层134和接触层136分别称为第一接触层132、第二接触层134和第三接触层136 的情况。上部电极140具有在第一接触层132上设置的上部电极142 ；在第二接触层134 上设置的上部电极144 ；和在第三接触层136上设置的上部电极146。上部电极142、144、 146在同一工序由相同材料形成。上部电极142、144、146例如由金属形成，具体而言，上部电极142、144、146例如由铝、钽、钼、钛形成。上部电极140的厚度例如为1500入。上部电极 142、上部电极144和上部电极146沿y方向依次排列。上部电极142、上部电极144和上部电极146的间隔例如为5 μ m。上部电极144不与上部电极142直接连接，另外，上部电极 146不与上部电极144直接连接。此处，上部电极142与上部电极146直接连接。其中，在以下的说明中，存在将上部电极142、上部电极144和上部电极146分别称为第一上部电极 142、第二上部电极144和第三上部电极146的情况。在半导体装置100中设置有底栅型构造的TFT200。下部电极110是栅极配线210 的一部分，绝缘层104是栅极绝缘层。另外，上部电极142和上部电极146是漏极配线230 的一部分，上部电极144是源极配线220的一部分。此处，源极配线220为直线状，漏极配线230的一部分具有分支为2个配线的形状。在半导体装置100中，半导体层120中上部电极142与上部电极144之间的区域、以及上部电极144与上部电极146之间的区域成为沟道区域，TFT200的沟道宽度比较大。在对栅极配线210施加规定的电压时，对上部电极 144施加的电压通过半导体层120的沟道区域被供给上部电极142、146。在半导体装置100中，第二接触层134具有区域13 和与区域13 分离的区域 134b。第二接触层134的区域13 与区域134b的间隔例如为4 5 μ m。区域13 与半导体区域120a和上部电极144的重叠区域对应，区域134b与半导体区域120b和上部电极 144的重叠区域对应。在以下的说明中，存在将区域13 和区域134b分别称为第一区域 134a和第二区域134b的情况。第一接触层132和第二接触层134的第一区域13 设置在半导体区域120a上， 第二接触层134的第二区域134b和第三接触层136设置在半导体区域120b上。第二接触层1；34在与半导体层120相同的位置分离，在该部分处绝缘层104既没有被半导体层120 覆盖也没有被接触层130覆盖。第二上部电极144覆盖半导体区域120a上的接触层134的第一区域13 和半导体区域120b上的第二区域134b两方，上部电极144不仅设置在第二接触层134的第一区域13 和第二区域134b上，还设置在第二接触层134的第一区域 13 与第二区域134b之间的区域、以及半导体层120的第一半导体区域120a与第二半导体区域120b之间的区域，第二上部电极144与半导体区域120a和半导体区域120b分别直接接触。第二上部电极144具有与第一上部电极142相对的侧方区域144s、与第三上部电极146相对的侧方区域144t、和位于侧方区域IMs和侧方区域144t之间的中央区域 144u,中央区域IMu与半导体层120的第一半导体区域120a和第二半导体区域120b直接接触。例如，侧方区域IMs和侧方区域144t各自的宽度为3 μ m,中央区域IMu的宽度为 4 5μ m。另外，在半导体装置100中，第二上部电极144的中央区域IMu也与绝缘层104 直接接触，第二上部电极144与半导体层120的接触面积比较大。在此，在对半导体层120内产生的热的传递路径进行研讨之前，先对半导体装置 100中的半导体层120及位于其附近的部件的热传导率进行研讨。下部电极110和上部电极142、144、146的热传导率比半导体层120和接触层132、134、136的热传导率高，另外，绝缘层104的热传导率比半导体层120和接触层132、134、136的热传导率低。例如，下部电极110和上部电极142、144、146由金属形成，半导体层120和接触层132、134、136由硅膜形成，绝缘层104由绝缘材料形成。在该情况下，热传导率的大小关系为金属>硅>绝缘材料。因此，由在半导体层120内流动的大电流引起产生的热，不仅从半导体层120通过接触层132、134、136和上部电极142、144、146向外部传递，还通过与半导体层120的第一半导体区域120a和第二半导体区域120b直接接触的第二上部电极144向外部传递。由于热阻抗与路径长度成比例，与热传导率和路径的截面积成反比例，所以在半导体装置100 中通过将热传导率高的第二上部电极144设置在半导体层120的沟道区域附近，可缩短路径长度以降低热阻抗。从而，在半导体装置100中，能够不变更沟道宽度而抑制TFT200的特性的劣化。另外，由于在第二接触层134的第一区域13 与第二区域134b之间、以及半导体层120的第一半导体区域120a与第二半导体区域120b之间设置有热传导率高的第二上部电极144，所以即使第二接触层134的第一区域13 与第二区域134b之间的间隔以及半导体层120的第一半导体区域120a与第二半导体区域120b之间的间隔短，半导体装置 100也能够有效地进行散热。半导体装置100优选用于显示装置等的有源矩阵基板。由于半导体装置100的 TFT200能够实现大的导通电流，所以优选作为设置于有源矩阵基板的栅极驱动器和源极驱动器的电路TFT使用。本实施方式的半导体装置100如以下所示制造。首先，在绝缘基板102上形成包括下部电极110的栅极配线210。栅极配线210是在堆积了导电层以后，利用使用光掩模形成的光致抗蚀剂层对导电层进行图案化而形成。 其后，形成覆盖栅极配线210的绝缘层104。接着，在绝缘层104上堆积半导体膜，其后，在半导体膜上堆积接触膜。例如，半导体膜为硅膜，接触膜是添加有杂质元素的硅膜。其后，对半导体膜和接触膜同时进行图案化。图案化是利用使用光掩模形成的光致抗蚀剂层而进行。通过该图案化，形成半导体区域120a、120b和与之对应的接触层。接着，在绝缘层104和接触层上堆积导电层，其后，通过对堆积的导电层进行图案化而形成上部电极142、上部电极144和上部电极146。进而，以上部电极142、上部电极144 和上部电极146作为掩模进行接触层的图案化，由此，形成接触层132、接触层134和接触层 136。接着，形成覆盖半导体层120和第一、第二、第三上部电极142、144、146的层间绝缘膜106。另外，也可以根据需要在层间绝缘膜106形成接触孔。如以上所示制作具备 TFT200的半导体装置100。另外，在本实施方式的半导体装置100中，通过变更形成光致抗蚀剂层的光掩模， 该光致抗蚀剂层用于对半导体膜和接触膜进行图案化，能够将半导体层120的半导体区域 120a与半导体区域120b分离，由于其后形成的上部电极144的一部分设置在半导体区域 120a与半导体区域120b之间的区域，所以上部电极144与半导体区域120a和半导体区域 120b直接接触。因此，半导体装置100除了该光掩模的变更以外能够利用现存的装置和设备简便制作。以下，参照图2和图3与比较例的半导体装置进行比较，对本实施方式的半导体装置的优点进行说明。首先，参照图2，对比较例的半导体装置500进行说明。图2(a)表示本实施方式的半导体装置500的示意性的俯视图，图2(b)表示沿图2(a)的2b-2b’线的截面图。在半导体装置500中，半导体层520没有分离成2个区域，在半导体层520上设置有接触层532、534、536，在接触层532、534、536上设置有上部电极M2544546。在半导体层520中产生的热通过接触层532、534、536向上部电极M2、M4、546传递。这样在比较例的半导体装置500中，在半导体层520中产生的热的一部分被传递至与硅膜的厚度方向垂直的方向。另一方面，以平面方向观看半导体层520时半导体层520被层间绝缘膜506包围，由于在平面方向传递的热未被充分放出，所以导致半导体层520的温度上升。图3(a)示意性地表示在比较例的半导体装置500中，在半导体层520中与上部电极542和上部电极544之间对应的区域产生的热中的沿平面方向传递的热的路径。在半导体装置500中，散热路径的路径长度比较长。另外，如上所述，热阻抗与散热路径的路径长度成比例，与路径的截面积成反比例。因此，在比较例的半导体装置500中，热阻抗变大，容易产生TFT600的特性的劣化。图4表示因热引起特性的劣化的TFT600的结果。在这样的TFT600中，如图4的 A所示，当施加正的栅极电压时，漏极电流不饱和而持续增加。另外，如图4的B所示，劣化的程度变显著时，导致TFT600被损坏，不再输出漏极电流。图3(b)示意性地表示在本实施方式的半导体装置100中，在半导体层120中与上部电极142和上部电极144之间对应的区域产生的热中的沿平面方向传递的热的路径。在半导体装置100中，半导体层120与热传导率比较高的上部电极144直接接触。因此，在半导体装置100中，与半导体装置500相比，硅膜的散热路径较短，热阻抗下降。从而，容易使半导体层120内产生的热通过半导体层120和上部电极144向外部传递。这样，在半导体装置100中，能够有效地进行散热，抑制TFT200的特性的劣化。另外，此处，在从半导体装置100的背面观看的情况下，栅极配线210覆盖半导体层120。因此，使用该半导体装置100 制作液晶显示装置时，利用栅极配线210，抑制来自背光源的光入射到半导体装置100。另外，在上述的说明中，第一上部电极142和第三上部电极146是漏极配线230的一部分，第二上部电极144是源极配线220的一部分，但本发明并不限定于此。也可以第一上部电极142和第三上部电极146是源极配线的一部分，第二上部电极144是漏极配线的一部分。(实施方式2)在上述的说明中，上部电极相互平行地延伸，但本发明并不限定于此。以下，参照图5，对本发明的半导体装置的第二实施方式进行说明。图5(a)表示本实施方式的半导体装置100A的示意性的俯视图，图5(b)表示沿图5(a)的^_5b’线的截面图。半导体装置100A除了在上部电极140设置有分支部这一点以外具有与半导体装置 100相同的结构，为了避免冗长而省略重复的说明。在半导体装置100A中上部电极140具有上部电极142、144、146。上部电极144是源极配线220的一部分。另外，上部电极142和上部电极146直接连接，上部电极142和上部电极146是漏极配线230的一部分。漏极配线230的一部分呈“U”字形状。第一上部电极142具有主干部14 和从主干部14 向第二上部电极144延伸的分支部142b。第三上部电极146具有主干部146a和从主干部146a向第二上部电极144延伸的主干部1妨b。另外，第二上部电极144具有主干部14 和从主干部14 向第一上部电极142和第三上部电极146延伸的分支部144b。分支部144b从主干部14 向+y方向和_y方向两方向延伸。相对于主干部14加、144a、146a，分支部142b、144b、146b交替地延伸，第一上部电极142与第二上部电极144之间的最短距离、以及第二上部电极144与第三上部电极146之间的最短距离大致保持为一定。这样，半导体层120中与第一上部电极142 和第二上部电极144之间对应的区域、以及与第二上部电极144和第三上部电极146之间对应的区域成为沟道区域。另外，在上述的半导体装置100中设置有矩形状的沟道区域，但在本实施方式的半导体装置100A中，沟道区域呈曲折构造。这样，在TFT200A中，能够使沟道宽度比较大，能够实现大的导通电流。接触层132设置在半导体区域120a上，在接触层132上设置有上部电极142。同样地，接触层136设置在半导体区域120b上，在接触层136上设置有上部电极146。另外，接触层134设置在半导体区域120a、120b上。接触层134的区域13 从区域134b分离，接触层134的区域13 设置在半导体区域120a上，接触层134的区域134b 设置在半导体区域120b上。另外，上部电极144覆盖接触层134的区域13 和区域134b， 上部电极144还设置在接触层134的区域13 与区域134b之间。因此，上部电极144与半导体层120直接接触，具体而言，上部电极144与半导体区域120a和半导体区域120b直接接触。因此，由在半导体层120的沟道区域流动的大电流引起产生的热，不仅从半导体层 120通过接触层132、134、136和上部电极142、144、146向外部传递，还通过与半导体层120 的第一半导体区域120a和第二半导体区域120b直接接触的第二上部电极144向外部传递。这样，在半导体装置100A中能够缩短路径长度以使热阻抗降低，有效地进行散热。半导体装置100A优选用于显示装置等的有源矩阵基板。(实施方式3)
以下，参照图6，对本发明的半导体装置的第三实施方式进行说明。图6(a)表示本实施方式的半导体装置100B的示意性的俯视图，图6(b)表示沿图6(a)的6b_6b’线的截面图，图6(c)表示沿图6(a)的6c-6c’线的截面图。另外，半导体装置100B除了半导体层 120、接触层130和上部电极140以外具有与半导体装置100相同的结构，为了避免冗长而省略重复的说明。在半导体装置100B的TFT200B设置有4个上部电极142、144、146和148。另外， 在上述的半导体装置100、100A中，上部电极142、144、146沿y方向排列，但在半导体装置 100B中，上部电极142、144、146和148沿χ方向按照该顺序以规定的间隔排列。上部电极 142、146是源极配线220的一部分，上部电极144、148是漏极配线230的一部分。源极配线 220和漏极配线230呈相互相对的梳形状。另外，在半导体装置100Β中，在半导体层120设置有狭缝120sl、120s2。狭缝 120sl设置在半导体层120中的与上部电极144重叠的部分，狭缝120s2设置在半导体层 120中与的上部电极146重叠的部分。狭缝120sl和120s2通过图案化与岛状的半导体层 120的形成一起形成。在半导体装置100B中，接触层130具有接触层132、134、136和138。上部电极 142、144、146和148各自的至少一部分分别设置在接触层132、134、136和138上。接触层134与半导体层120的狭缝120sl对应并分离。接触层134具有区域 134a、与区域13 分离的区域134b、将区域13 和区域134b联络的联络区域13如。区域 13 对应于半导体层120中的相对于狭缝120sl在一个长边侧与上部电极144重叠的区域，区域134b对应于半导体层120中的相对于狭缝120sl在另一个长边侧与上部电极144 重叠的区域，联络区域13 对应于半导体层120中的在狭缝120sl的短边侧与上部电极 144重叠的区域。同样地，接触层136具有区域136a、与区域136a分离的区域136b、将区域136a和区域136b联络的联络区域136c。区域136a对应于半导体层120中的相对于狭缝120s2 在一个长边侧与上部电极146重叠的区域，区域136b对应于半导体层120中的相对于狭缝120s2在另一个长边侧与上部电极146重叠的区域，联络区域136c对应于半导体层120 中的在狭缝120s2的短边侧与上部电极146重叠的区域。在与狭缝120sl、120s2对应的部分，绝缘层104既没有被半导体层120覆盖也没有被接触层130覆盖。上部电极144设置在接触层134的区域13 与区域134b之间，上部电极144与半导体层120直接接触。同样地，上部电极146设置在接触层136的区域136a与区域136b之间，上部电极146与半导体层120直接接触。因此，由在半导体层120的沟道区域流动的大电流引起产生的热，不仅从半导体层120通过接触层132、134、136和138以及上部电极142、144、146和148向外部传递，还通过与半导体层120直接接触的第二上部电极144和第三上部电极146向外部传递。在半导体装置100B中缩短路径长度以使热阻抗降低，半导体装置100B能够有效地进行散热。半导体装置100B优选用于显示装置等的有源矩阵基板。(实施方式4) 在上述的说明中，第一上部电极142与第三上部电极146直接连接，但本发明并不
限定于此。第一上部电极142也可以不与第三上部电极146直接连接。 以下，参照图7，对本发明的半导体装置的第四实施方式进行说明。图7(a)表示本实施方式的半导体装置100C的示意性的俯视图，图7(b)表示沿图7(a)的7b-7b’线的截面图。另外，为了避免冗长而省略与上述的说明重复的说明。在半导体装置100C中，TFT200C具有双栅极构造，上部电极140具有3个上部电极 142、144、146。上部电极142、144、146按照该顺序沿χ方向排列。在半导体装置100C中， 上部电极142是源极配线220的一部分，上部电极146是漏极配线230的一部分。另外，在半导体装置100C中对栅极配线210施加规定的电压时，施加至源极配线220的电压通过中间电极240被供给漏极配线230。因此，上部电极144也被称为中间电极MO。半导体层120具有半导体区域120a和与半导体区域120a分离的半导体区域 120b。接触层132设置在半导体区域120a上，在接触层132上设置有上部电极142。同样地，接触层136设置在半导体区域120b上，在接触层136上设置有上部电极146。接触层134设置在半导体区域120a、120b上。接触层134的区域13 从区域134b 分离，接触层134的区域13 设置在半导体区域120a上，接触层134的区域134b设置在半导体区域120b上。另外，上部电极144覆盖接触层134的区域13 和区域134b，上部电极144还设置在接触层134的区域13 与区域134b之间。因此，上部电极144与半导体层120的第一半导体区域120a和第二半导体区域120b直接接触。在半导体装置100C中，由在半导体层120的沟道区域流动的大电流引起产生的热，不仅从半导体层120通过接触层132、134、136和上部电极142、144、146向外部传递，还通过与半导体层120的第一半导体区域120a和第二半导体区域120b直接接触的第二上部电极144向外部传递。这样，在半导体装置100C中缩短路径长度以使热阻抗降低，能够有效地进行散热。这种半导体装置100C优选用于显示装置等的有源矩阵基板。另外，上述的TFT200C为双栅极构造，但本发明并不限定于此。TFT200C可以是三栅极构造，TFT200C也可以是其他多栅极构。(实施方式5)在上述的说明中，半导体层120通过接触层130与上部电极140电连接，但本发明并不限定于此。半导体层也可以不通过接触层与上部电极电连接。以下，参照图8，对本发明的半导体装置的第五实施方式进行说明。图8(a)表示本实施方式的半导体装置100D的示意性的俯视图，图8(b)表示沿图8(a)的8b_8b’线的截面图。另外，为了避免冗长而省略与上述的说明重复的说明。在半导体装置100D中，上部电极140具有3个上部电极142、144、146。上部电极 142、144、146按照该顺序沿y方向排列。在半导体装置100D中，上部电极144是源极配线 220的一部分，上部电极142、146是漏极配线230的一部分。另外，在半导体装置100D中对栅极配线210施加规定的电压时，施加至上部电极144的电压通过半导体层120的沟道区域被供给上部电极142、146。半导体层120例如由硅形成，具体而言，由多晶硅膜形成。或者，半导体层120也可以由氧化物半导体形成。半导体层120中在与上部电极140重叠的区域被导入有杂质元素。半导体层120具有半导体区域120a和与半导体区域120a分离的半导体区域120b。上部电极142设置在半导体区域120a上，上部电极146设置在半导体区域120b 上。另外，上部电极144覆盖半导体层120的第一半导体区域120a与第二半导体区域120b 之间的区域，上部电极144的至少一部分还设置在半导体层120的第一半导体区域120a与第二半导体区域120b之间。在半导体装置100D中，由在半导体层120的沟道区域流动的大电流引起产生的热，不仅向半导体层120的厚度方向传递从半导体层120通过上部电极142、144、146向外部传递，还沿半导体层120的平面方向传递通过与半导体层120的第一半导体区域120a和第二半导体区域120b直接接触的第二上部电极144向外部传递。这样，通过在半导体装置 100D中形成进一步的散热路径，能够抑制热引起的TFT200D的特性的劣化。这样的半导体装置100D优选用于显示装置等的有源矩阵基板。另外，在上述的说明中，在半导体装置100D中，上部电极142、146是漏极配线230 的一部分，上部电极144是源极配线220的一部分，但本发明并不限定于此。也可以上部电极142、146是源极配线的一部分，上部电极144是漏极配线的一部分。或者，也可以上部电极142是源极配线的一部分，上部电极146是漏极配线的一部分，上部电极144是中间电极。另外，为了参考，在本说明书中引用作为本申请的基础申请的专利申请 2009-23776号的公开内容。产业上的可利用性优选使用本发明的半导体装置，制作单片化基板的驱动器。另外，本发明的半导体装置优选用于有机EL用的有源矩阵基板。
0099]符号说明0100]100半导体装置0101]110下部电极0102]120半导体层0103]120a第—-半导体区域0104]120b第二半导体区域0105]130接触层0106]132第—-接触层0107]134第二接触层0108]134a第—-区域0109]134b第二区域0110]136第三接触层0111]140上部电极0112]142第—-上部电极0113]144第二上部电极0114]146第三上部电极0115]200TFT
权利要求
1.一种半导体装置，其特征在于，包括 下部电极；覆盖所述下部电极的绝缘层； 设置在所述绝缘层上的半导体层；接触层，该接触层具有各自的至少一部分与所述半导体层重叠的第一接触层、第二接触层和第三接触层；和上部电极，该上部电极具有至少一部分与所述第一接触层重叠的第一上部电极、至少一部分与所述第二接触层重叠的第二上部电极、和至少一部分与所述第三接触层重叠的第三上部电极，所述第二上部电极位于所述第一上部电极与所述第三上部电极之间， 所述第二接触层具有第一区域和与所述第一区域分离的第二区域， 所述第二上部电极在所述第二接触层的所述第一区域与所述第二区域之间的区域中与所述半导体层直接接触。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于所述半导体层具有第一半导体区域和与所述第一半导体区域分离的第二半导体区域， 所述第二上部电极的至少一部分设置在所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间的区域。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于所述第一接触层和所述第二接触层的一部分与所述第一半导体区域重叠，所述第二接触层的另一部分和所述第三接触层与所述第二半导体区域重叠。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的半导体装置，其特征在于 所述第二上部电极的热传导率比所述接触层的热传导率高。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的半导体装置，其特征在于 所述半导体层包含微晶硅膜或者非晶硅膜。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的半导体装置，其特征在于 所述接触层包含导入有杂质元素的硅层。
7.一种半导体装置，其特征在于，包括 下部电极；覆盖所述下部电极的绝缘层； 设置在所述绝缘层上的半导体层；和上部电极，该上部电极具有各自的至少一部分与所述半导体层重叠的第一上部电极、 第二上部电极和第三上部电极，所述第二上部电极位于所述第一上部电极与所述第三上部电极之间，所述半导体层具有第一半导体区域和与所述第一半导体区域分离的第二半导体区域， 所述第二上部电极的至少一部分设置在所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间。
8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于 所述半导体层包含多晶硅膜。
9.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于 所述半导体层包含氧化物半导体膜。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的半导体装置，其特征在于所述第二上部电极具有与所述第一上部电极相对的第一侧方区域、与所述第三上部电极相对的第二侧方区域、和位于所述第一侧方区域与所述第二侧方区域之间的中央区域，所述第二上部电极的所述中央区域与所述半导体层直接接触。
11.根据权利要求1 10中任一项所述的半导体装置，其特征在于 所述第二上部电极与所述绝缘层接触。
12.根据权利要求1 11中任一项所述的半导体装置，其特征在于 所述第一上部电极与所述第三上部电极直接连接。
13.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于所述第一上部电极和所述第三上部电极是源极配线和漏极配线的一个的一部分， 所述第二上部电极是所述源极配线和所述漏极配线的另一个的一部分。
14.根据权利要求1 11中任一项所述的半导体装置，其特征在于 所述第一上部电极不与所述第三上部电极直接连接。
15.根据权利要求14所述的半导体装置，其特征在于 所述第一上部电极是源极配线和漏极配线的一个的一部分， 所述第二上部电极是中间电极，所述第三上部电极是所述源极配线和所述漏极配线的另一个的一部分。
全文摘要
本发明的半导体装置包括下部电极(110)；具有与半导体层(120)重叠的第一接触层(132)、第二接触层(134)和第三接触层(136)的接触层(130)；和具有第一上部电极(142)、第二上部电极(144)和第三上部电极(146)的上部电极(140)。第二接触层(134)具有第一区域(134a)和与第一区域(134a)分离的第二区域(134b)，第二上部电极(144)在第二接触层(134)的第一区域(134a)与第二区域(134b)之间的区域与半导体层(120)直接接触。
文档编号H01L29/786GK102308389SQ20108000670
公开日2012年1月4日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年2月4日
发明者守口正生, 高西雄大 申请人:夏普株式会社