JP2019067985A - Semiconductor device and display device - Google Patents

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Abstract

To provide a semiconductor device that is able to improve contact stability and maintain the characteristic of a thin film transistor, and to provide a display device using this semiconductor device.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a substrate 11 on which a first region 10-1, a second region 10-2, and a third region 10-3 are provided adjacent to one another in that order along a predetermined direction; first wiring provided in the first region, second region, and third region on the substrate; a semiconductor film 15 having a channel region 15a for a transistor Tr and low resistance regions 15b-1, 15b-2 provided between the channel region and the first region, the semiconductor film being provided between the first wiring and the substrate in the first region and being provided in contact with the first wiring in the second region; second wiring 17W provided closer to the substrate than to the semiconductor film and in contact with the first wiring in the third region; and an insulation film 14 provided between the first wiring in the first region and the semiconductor film. In the semiconductor film, the thickness of the low resistance region is less than the thickness of the second region.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本技術は、例えば薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)と保持容量とを接続するためのコンタクト部を有する半導体装置および表示装置に関する。   The present technology relates to, for example, a semiconductor device and a display device having a contact portion for connecting a thin film transistor (TFT) and a storage capacitor.

近年、アクティブマトリクス駆動方式のディスプレイの大画面化および高速駆動化に伴い、酸化物半導体膜をチャネルに用いた薄膜トランジスタの開発が活発に行われている(例えば、特許文献1)。例えば、表示装置等を駆動するための半導体装置には、このような薄膜トランジスタとともに、保持容量が設けられ、薄膜トランジスタと保持容量とが電気的に接続される。   2. Description of the Related Art In recent years, development of thin film transistors using an oxide semiconductor film as a channel has been actively performed along with the increase in screen size and increase in speed of an active matrix drive type display (for example, Patent Document 1). For example, in a semiconductor device for driving a display device or the like, a storage capacitor is provided together with such a thin film transistor, and the thin film transistor and the storage capacitor are electrically connected.

特開2015−108731号公報JP, 2015-108731, A

半導体装置では、このようなコンタクト(接続)の安定性を高めるとともに、薄膜トランジスタの特性を維持することが望まれている。   In semiconductor devices, it is desirable to maintain the characteristics of thin film transistors while improving the stability of such contacts (connections).

したがって、コンタクトの安定性を高めるとともに、薄膜トランジスタの特性を維持することが可能な半導体装置および、この半導体装置を用いた表示装置を提供することが望ましい。   Therefore, it is desirable to provide a semiconductor device capable of maintaining the characteristics of the thin film transistor while enhancing the stability of the contact, and a display device using the semiconductor device.

本技術の一実施の形態に係る半導体装置は、所定の方向に沿って、第1領域、第2領域および第3領域がこの順に隣接して設けられた基板と、基板上の第1領域、第2領域および第3領域に設けられた第1配線と、トランジスタのチャネル領域と、チャネル領域と第1領域との間に設けられた低抵抗領域とを有し、かつ、第1領域では、第1配線と基板との間に設けられるとともに、第2領域では、第1配線に接する半導体膜と、半導体膜よりも、基板に近い位置に設けられ、第3領域で第1配線に接する第2配線と、第1領域の第1配線と半導体膜との間に設けられた絶縁膜とを備え、半導体膜では、低抵抗領域の厚みが第2領域の厚みよりも小さくなっているものである。   A semiconductor device according to an embodiment of the present technology includes a substrate in which a first region, a second region, and a third region are provided adjacent in this order along a predetermined direction, a first region on the substrate, A first wiring provided in the second region and the third region, a channel region of the transistor, and a low resistance region provided between the channel region and the first region; A semiconductor film provided between the first wiring and the substrate, and in the second region, a semiconductor film in contact with the first wiring and a position closer to the substrate than the semiconductor film, and in contact with the first wiring in the third region In the semiconductor film, the thickness of the low resistance region is smaller than the thickness of the second region, and the semiconductor film includes the two wirings and the insulating film provided between the first wiring in the first region and the semiconductor film. is there.

本技術の一実施の形態に係る表示装置は、表示素子および表示素子を駆動する半導体装置を備え、半導体装置は、所定の方向に沿って、第1領域、第2領域および第3領域がこの順に隣接して設けられた基板と、基板上の第1領域、第2領域および第3領域に設けられた第1配線と、トランジスタのチャネル領域と、チャネル領域と第1領域との間に設けられた低抵抗領域とを有し、かつ、第1領域では、第1配線と基板との間に設けられるとともに、第2領域では、第1配線に接する半導体膜と、半導体膜よりも、基板に近い位置に設けられ、第3領域で第1配線に接する第2配線と、第1領域の第1配線と半導体膜との間に設けられた絶縁膜とを備え、半導体膜では、低抵抗領域の厚みが第2領域の厚みよりも小さくなっているものである。   A display device according to an embodiment of the present technology includes a display element and a semiconductor device for driving the display element, and the semiconductor device includes a first region, a second region, and a third region along a predetermined direction. A substrate provided in order adjacently to each other, a first wiring provided in a first region, a second region and a third region on the substrate, a channel region of a transistor, and a channel region and a first region And a semiconductor film which is provided between the first wiring and the substrate in the first region and which is in contact with the first wiring in the second region, and the semiconductor film And a second wiring in contact with the first wiring in the third region, and an insulating film provided between the first wiring and the semiconductor film in the first region, and the semiconductor film has a low resistance The thickness of the area is smaller than the thickness of the second area .

本技術の一実施の形態に係る半導体装置および表示装置では、第2領域および第3領域の第1配線を介して、半導体膜と第2配線とのコンタクトが形成される。ここで、半導体膜では、低抵抗領域の厚みが第2領域の厚みよりも小さくなっているので、低抵抗領域からのキャリアの拡散距離は、第2領域からのキャリアの拡散距離よりも短くなる。   In the semiconductor device and the display device according to the embodiment of the present technology, the contact between the semiconductor film and the second wiring is formed via the first wiring in the second region and the third region. Here, in the semiconductor film, since the thickness of the low resistance region is smaller than the thickness of the second region, the diffusion distance of carriers from the low resistance region is shorter than the diffusion distance of carriers from the second region. .

本技術の一実施の形態に係る半導体装置、表示装置および電子機器によれば、低抵抗領域の半導体膜の厚みを、第2領域の半導体膜の厚みに比べて小さくするようにしたので、第2領域から第1領域へはキャリアを十分に拡散させるとともに、低抵抗領域からチャネル領域へのキャリアの拡散を抑えることができる。よって、コンタクトの安定性を高めるとともに、薄膜トランジスタの特性を維持することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。   According to the semiconductor device, the display device, and the electronic device according to the embodiment of the present technology, the thickness of the semiconductor film in the low resistance region is smaller than the thickness of the semiconductor film in the second region. Carriers can be sufficiently diffused from the second region to the first region, and diffusion of carriers from the low resistance region to the channel region can be suppressed. Thus, the stability of the contact can be enhanced, and the characteristics of the thin film transistor can be maintained. In addition, the effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present disclosure.

本技術の一実施の形態に係る半導体装置の概略構成を表す断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present technology. (A)は図1に示したトランジスタおよびコンタクト部の構成を表す平面図、(B)はその断面図である。(A) is a top view showing the structure of the transistor and contact part which were shown in FIG. 1, (B) is the sectional drawing. (A)は図2に示したコンタクト部の他の構成を表す平面図、(B)はその断面図である。(A) is a top view showing the other structure of the contact part shown in FIG. 2, (B) is the sectional drawing. 図1に示した半導体装置の製造の一工程を表す断面模式図である。FIG. 7 is a schematic cross sectional view showing a process of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1. 図4Aに続く工程を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the process of following FIG. 4A. 図4Bに続く工程を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the process of following FIG. 4B. 図4Cに続く工程を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the process of following FIG. 4C. 図5Aに続く工程を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the process of following FIG. 5A. 比較例1に係る半導体装置の概略構成を表す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Comparative Example 1. 図6に示した半導体装置の製造の一工程を表す断面模式図である。FIG. 7 is a schematic cross sectional view showing a process of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 6. 図7Aに続く工程を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the process of following FIG. 7A. 図7Bに続く工程を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the process of following FIG. 7B. (A)は図7A〜7Cを経て形成されたコンタクト部の構成を表す平面図、(B)はその断面図である。(A) is a top view showing the structure of the contact part formed through FIGS. 7A-7C, (B) is the sectional drawing. 図2に示した接続孔の大きさについて説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the magnitude | size of the connection hole shown in FIG. 図8に示した接続孔の大きさについて説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the magnitude | size of the connection hole shown in FIG. 比較例2に係る半導体装置の概略構成を表す断面模式図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Comparative Example 2. 図10に示した半導体装置の製造の一工程を表す断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross sectional view showing a process of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 10. 図2に示した半導体膜のキャリアの拡散距離について説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the diffusion distance of the carrier of the semiconductor film shown in FIG. 変形例に係るコンタクト部の概略構成を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing schematic structure of the contact part which concerns on a modification. 図1等に示した半導体装置を適用した表示装置の機能構成を表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a display device to which the semiconductor device shown in FIG. 1 and the like is applied. 図1等に示した半導体装置を適用した撮像装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the imaging device to which the semiconductor device shown in FIG. 1 etc. is applied. 電子機器の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of electronic equipment.

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in detail with reference to the drawings.

<実施の形態>
[構成]
図1は、本技術の一実施の形態に係る半導体装置(半導体装置1)の断面構成を模式的に表したものである。半導体装置1は、例えば表示装置および撮像装置(後述の図14の表示装置2Aおよび図15の撮像装置2B)等の駆動回路に用いられるものである。この半導体装置1には、トップゲート型の薄膜トランジスタ(トランジスタTr)および保持容量(保持容量Cs)が設けられ、トランジスタTrと保持容量Csとはコンタクト部10により電気的に接続されている。
Embodiment
[Constitution]
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional configuration of a semiconductor device (semiconductor device 1) according to an embodiment of the present technology. The semiconductor device 1 is used in, for example, a drive circuit of a display device and an imaging device (a display device 2A of FIG. 14 described later and an imaging device 2B of FIG. 15). The semiconductor device 1 is provided with a top gate type thin film transistor (transistor Tr) and a storage capacitance (storage capacitance Cs), and the transistor Tr and the storage capacitance Cs are electrically connected by the contact portion 10.

トランジスタTrは、基板11上に、UC(Under Coat)膜12および第1絶縁膜14を介して半導体膜15(第1半導体膜)、第2絶縁膜16およびゲート電極17をこの順に有している。半導体膜15(後述の低抵抗領域15b)にはソース・ドレイン電極21が電気的に接続されている。   The transistor Tr has a semiconductor film 15 (first semiconductor film), a second insulating film 16 and a gate electrode 17 in this order on the substrate 11 via an UC (Under Coat) film 12 and a first insulating film 14. There is. The source / drain electrode 21 is electrically connected to the semiconductor film 15 (low resistance region 15 b described later).

保持容量Csは、基板11上に、UC膜12を介して下部電極13(第2配線)および上部電極15Cを有しており、下部電極13と上部電極15Cとの間には第1絶縁膜14が設けられている。コンタクト部10には、ゲート配線17Wが設けられており、このゲート配線17W(第1配線)を介して、半導体膜15と下部電極13とが電気的に接続されている。半導体装置1は、ゲート電極17およびゲート配線17W上に、金属酸化膜18および層間絶縁膜19をこの順に有している。ソース・ドレイン電極21は、層間絶縁膜19上に設けられており、層間絶縁膜19および金属酸化膜18を貫通する接続孔を介して半導体膜15に接続されている。   The storage capacitor Cs has the lower electrode 13 (second wiring) and the upper electrode 15C on the substrate 11 via the UC film 12, and a first insulating film between the lower electrode 13 and the upper electrode 15C. 14 is provided. The contact portion 10 is provided with a gate wiring 17W, and the semiconductor film 15 and the lower electrode 13 are electrically connected via the gate wiring 17W (first wiring). The semiconductor device 1 has a metal oxide film 18 and an interlayer insulating film 19 in this order on the gate electrode 17 and the gate wiring 17W. The source / drain electrode 21 is provided on the interlayer insulating film 19 and is connected to the semiconductor film 15 through a connection hole penetrating the interlayer insulating film 19 and the metal oxide film 18.

半導体膜15のうち、ゲート電極17と対向する領域は、トランジスタTrのチャネル領域15aであり、このチャネル領域15aに隣接してチャネル領域15aよりも電気抵抗の低い低抵抗領域15bが設けられている。   In the semiconductor film 15, a region facing the gate electrode 17 is a channel region 15a of the transistor Tr, and a low resistance region 15b having a lower electrical resistance than the channel region 15a is provided adjacent to the channel region 15a. .

基板11は、例えば、ガラス,石英およびシリコンなどから構成されている。あるいは、基板11は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート),PI(ポリイミド),PC(ポリカーボネート)またはPEN(ポリエチレンナフタレート)などの樹脂材料から構成されていてもよい。この他にも、ステンレス鋼(SUS)などの金属板に絶縁材料を成膜したものを基板11に用いることもできる。   The substrate 11 is made of, for example, glass, quartz and silicon. Alternatively, the substrate 11 may be made of, for example, a resin material such as PET (polyethylene terephthalate), PI (polyimide), PC (polycarbonate) or PEN (polyethylene naphthalate). Besides, a substrate obtained by forming an insulating material on a metal plate such as stainless steel (SUS) can also be used.

UC膜12は、基板11から、上層に例えばナトリウムイオン等の物質が移動するのを防ぐためのものであり、窒化シリコン(SiN)膜および酸化シリコン(SiO)膜等の絶縁材料により構成されている。例えば、UC膜12では、基板11に近い位置から順にUC膜12AおよびUC膜12Bがこの順に積層されていてもよい。例えば、UC膜12Aは窒化シリコン(SiN)膜、UC膜12Bは酸化シリコン(SiO)膜により構成されている。UC膜12は、基板11全面にわたって設けられている。   The UC film 12 is for preventing migration of a substance such as sodium ion from the substrate 11 to the upper layer, and is made of an insulating material such as a silicon nitride (SiN) film and a silicon oxide (SiO) film. There is. For example, in the UC film 12, the UC film 12A and the UC film 12B may be sequentially stacked in this order from the position close to the substrate 11. For example, the UC film 12A is formed of a silicon nitride (SiN) film, and the UC film 12B is formed of a silicon oxide (SiO) film. The UC film 12 is provided over the entire surface of the substrate 11.

(保持容量Cs)
下部電極13は、UC膜12上の選択的な領域に設けられている。下部電極13の一部は、上部電極15Cから露出してコンタクト部10に延在している。下部電極13は、例えば、モリブデン(Mo),タングステン(W),アルミニウム(Al),銅(Cu),銀(Ag)およびチタン(Ti)等の金属を含んで構成されている。下部電極13は、合金により構成されていてもよく、複数の金属膜を含む積層膜により構成されていてもよい。下部電極13は、金属以外の導電性材料により構成されていてもよい。
(Retention capacity Cs)
The lower electrode 13 is provided in a selective region on the UC film 12. A portion of the lower electrode 13 is exposed from the upper electrode 15 C and extends to the contact portion 10. The lower electrode 13 includes, for example, a metal such as molybdenum (Mo), tungsten (W), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), and titanium (Ti). The lower electrode 13 may be made of an alloy, or may be made of a laminated film including a plurality of metal films. The lower electrode 13 may be made of a conductive material other than metal.

第1絶縁膜14は、下部電極13と上部電極15Cとの間に介在している。この第1絶縁膜14は、例えばシリコン酸化膜(SiOx)、シリコン窒化膜(SiNx)、酸窒化シリコン(SiON)および酸化アルミニウム膜(AlOx)等の無機絶縁膜により構成されている。   The first insulating film 14 is interposed between the lower electrode 13 and the upper electrode 15C. The first insulating film 14 is made of, for example, an inorganic insulating film such as a silicon oxide film (SiOx), a silicon nitride film (SiNx), a silicon oxynitride (SiON), and an aluminum oxide film (AlOx).

上部電極15Cは、第1絶縁膜14を間にして下部電極13に対向している。後述するように、この上部電極15Cは、例えば半導体膜15と同一工程で形成されるものであり、半導体膜15と同一の構成材料を含むとともに、半導体膜15の低抵抗領域15bと同一の厚みを有している。上部電極15Cには、例えば低抵抗化された酸化物半導体材料を用いることができる。   The upper electrode 15C faces the lower electrode 13 with the first insulating film 14 therebetween. As described later, the upper electrode 15C is formed, for example, in the same step as the semiconductor film 15, includes the same constituent material as the semiconductor film 15, and has the same thickness as the low resistance region 15b of the semiconductor film 15. have. For example, a low-resistance oxide semiconductor material can be used for the upper electrode 15C.

(トランジスタTr)
半導体膜15は、第1絶縁膜14上の選択的な領域に設けられている。半導体膜15は、例えば、インジウム(In),ガリウム(Ga),亜鉛(Zn),スズ(Sn),チタン(Ti)およびニオブ(Nb)のうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む酸化物半導体から構成されている。具体的には、半導体膜15に酸化インジウムスズ亜鉛(ITZO),酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO:InGaZnO),酸化亜鉛(ZnO),酸化インジウム亜鉛(IZO),酸化インジウムガリウム(IGO),酸化インジウムスズ(ITO)および酸化インジウム(InO)等を用いることができる。半導体膜15は、アモルファスシリコン,微結晶シリコン,多結晶シリコンまたは有機半導体等の他の半導体材料を用いて構成するようにしてもよい。半導体膜15の厚みは、例えば10nm〜300nmであり、60nm以下であることが好ましい。半導体膜15の厚みを薄くすることにより、半導体中に含まれる欠陥の絶対量が減少し、しきい値電圧の負シフトが抑えられる。したがって、オンオフ比の高い、優れたトランジスタ特性を実現することができる。また、半導体膜15の成膜に要する時間が短縮されるので、生産性を向上させることができる。
(Transistor Tr)
The semiconductor film 15 is provided in a selective region on the first insulating film 14. The semiconductor film 15 contains, for example, an oxide of at least one element of indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), tin (Sn), titanium (Ti), and niobium (Nb). And an oxide semiconductor. Specifically, for the semiconductor film 15, indium tin oxide zinc (ITZO), indium gallium zinc oxide (IGZO: InGaZnO), zinc oxide (ZnO), indium zinc oxide (IZO), indium gallium oxide (IGO), indium tin oxide (ITO) and indium oxide (InO) can be used. The semiconductor film 15 may be configured using other semiconductor materials such as amorphous silicon, microcrystalline silicon, polycrystalline silicon, or an organic semiconductor. The thickness of the semiconductor film 15 is, for example, 10 nm to 300 nm, and preferably 60 nm or less. By reducing the thickness of the semiconductor film 15, the absolute amount of defects contained in the semiconductor is reduced, and the negative shift of the threshold voltage can be suppressed. Therefore, excellent transistor characteristics with a high on / off ratio can be realized. Further, since the time required for forming the semiconductor film 15 is shortened, productivity can be improved.

半導体膜15の低抵抗領域15bは、チャネル領域15aの両側に設けられている。一方の低抵抗領域15bには、ソース・ドレイン電極21が接続されている。他方の低抵抗領域15b(後述の図2の低抵抗領域15b−1,15b−2)は、コンタクト部10に延在し、ゲート配線17Wを介して保持容量Csの下部電極13に接続されている。   The low resistance regions 15b of the semiconductor film 15 are provided on both sides of the channel region 15a. The source / drain electrode 21 is connected to one low resistance region 15 b. The other low resistance region 15b (low resistance regions 15b-1 and 15b-2 in FIG. 2 described later) extends to the contact portion 10 and is connected to the lower electrode 13 of the storage capacitance Cs via the gate wiring 17W. There is.

半導体膜15とゲート電極17との間に設けられた第2絶縁膜16は、ゲート絶縁膜として機能するものである。この第2絶縁膜16は、平面視でゲート電極17と同一形状を有している。即ち、トランジスタTrは、セルフアライン構造を有する薄膜トランジスタである。第2絶縁膜16は、例えばシリコン酸化膜(SiOx)、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン窒化酸化膜(SiON)および酸化アルミニウム膜(AlOx)のうちの1種よりなる単層膜、またはそれらのうちの2種以上よりなる積層膜により構成されている。 The second insulating film 16 provided between the semiconductor film 15 and the gate electrode 17 functions as a gate insulating film. The second insulating film 16 has the same shape as the gate electrode 17 in plan view. That is, the transistor Tr is a thin film transistor having a self-aligned structure. The second insulating film 16 is, for example, a single layer film made of one of a silicon oxide film (SiO x ), a silicon nitride film (SiN x ), a silicon nitride oxide film (SiON) and an aluminum oxide film (AlO x ). Or it is comprised by the laminated film which consists of 2 or more types in them.

第2絶縁膜16上のゲート電極17は、印加されるゲート電圧(Vg)によってチャネル領域15a中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。このゲート電極17の構成材料は、例えば、チタン(Ti),タングステン(W),タンタル(Ta),アルミニウム(Al),モリブデン(Mo),銀(Ag),ネオジウム(Nd)および銅(Cu)のうちの1種を含む単体および合金が挙げられる。あるいは、それらのうちの少なくとも1種を含む化合物および2種以上を含む積層膜であってもよい。また、例えばITO等の透明導電膜が用いられても構わない。   The gate electrode 17 on the second insulating film 16 controls the carrier density in the channel region 15a by the applied gate voltage (Vg), and has a function as a wiring for supplying a potential. The constituent material of the gate electrode 17 is, for example, titanium (Ti), tungsten (W), tantalum (Ta), aluminum (Al), molybdenum (Mo), silver (Ag), neodymium (Nd) and copper (Cu). And alloys and alloys containing one of the following. Alternatively, it may be a compound film containing at least one of them and a laminated film containing two or more kinds. Also, for example, a transparent conductive film such as ITO may be used.

金属酸化膜18は、例えば基板11の全面に設けられ、ゲート電極17およびゲート配線17Wを覆うとともに、半導体膜15の低抵抗領域15bに接している。この金属酸化膜18としては、例えば、酸化アルミニウム(Al23)膜を用いることができる。このような低抵抗領域15bに接する金属酸化膜18を設けることにより、低抵抗領域15bの電気抵抗を安定して維持することができる。 The metal oxide film 18 is provided, for example, on the entire surface of the substrate 11, covers the gate electrode 17 and the gate wiring 17W, and is in contact with the low resistance region 15b of the semiconductor film 15. For example, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film can be used as the metal oxide film 18. By providing the metal oxide film 18 in contact with such a low resistance region 15b, the electrical resistance of the low resistance region 15b can be stably maintained.

層間絶縁膜19は、例えば基板11の全面に設けられている。層間絶縁膜19は、例えば、金属酸化膜18に近い位置から順に、層間絶縁膜19A,層間絶縁膜19Bおよび層間絶縁膜19Cがこの順に積層された積層膜により構成されている。層間絶縁膜19Aには、例えばの酸化シリコン(SiO2)膜を用いることができる。層間絶縁膜19Aには、窒化シリコン(SiN)膜または酸窒化シリコン(SiON)膜等を用いるようにしてもよい。層間絶縁膜19Bには、例えば酸化アルミニウム(Al23)膜を用いることができる。層間絶縁膜19Cには、例えば感光性を有する樹脂膜を用いることができる。具体的には、層間絶縁膜19Cは、例えばポリイミド樹脂膜により構成されている。層間絶縁膜19Cには、ノボラック樹脂またはアクリル樹脂等を用いるようにしてもよい。 The interlayer insulating film 19 is provided, for example, on the entire surface of the substrate 11. The interlayer insulating film 19 is formed of, for example, a laminated film in which an interlayer insulating film 19A, an interlayer insulating film 19B, and an interlayer insulating film 19C are sequentially laminated in this order from the position near the metal oxide film 18. For example, a silicon oxide (SiO 2 ) film can be used as the interlayer insulating film 19A. A silicon nitride (SiN) film, a silicon oxynitride (SiON) film, or the like may be used as the interlayer insulating film 19A. For example, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film can be used as the interlayer insulating film 19B. For example, a resin film having photosensitivity can be used for the interlayer insulating film 19C. Specifically, the interlayer insulating film 19C is made of, for example, a polyimide resin film. The interlayer insulating film 19C may be made of novolac resin, acrylic resin, or the like.

ソース・ドレイン電極21は、トランジスタTrのソースまたはドレインとして機能するものであり、例えば、上記ゲート電極17の構成材料として列挙したものと同様の金属または透明導電膜を含んで構成されている。このソース・ドレイン電極としては、電気伝導性の良い材料が選択されることが望ましい。   The source / drain electrode 21 functions as a source or drain of the transistor Tr, and includes, for example, the same metal or transparent conductive film as those listed as constituent materials of the gate electrode 17. It is desirable that a material having good electrical conductivity be selected as the source and drain electrodes.

(コンタクト部10)
図2を用いてコンタクト部10の構成を説明する。図2(A)はコンタクト部10の平面構成、図2(B)はコンタクト部10の断面構成をそれぞれトランジスタTrとともに表している。コンタクト部10には、配線の延在方向(トランジスタTrおよび保持容量Csの配列方向、図2ではX方向)に沿って、トランジスタTrに近い位置から順に、第1領域10−1、第2領域10−2および第3領域10−3が互いに隣接して設けられている。第2領域10−2および第3領域10−3に接続孔Hが設けられている。第2領域10−2で半導体膜15とゲート配線17Wとが接し、第3領域10−3で下部電極13とゲート配線17Wとが接している。図2では、UC膜12の図示を省略している。
(Contact portion 10)
The configuration of the contact portion 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a plan configuration of the contact portion 10, and FIG. 2B shows a cross-sectional configuration of the contact portion 10 together with the transistor Tr. In the contact portion 10, the first region 10-1 and the second region are sequentially arranged from the position near the transistor Tr along the extending direction of the wiring (the arrangement direction of the transistor Tr and the storage capacitance Cs, the X direction in FIG. 2). 10-2 and a third region 10-3 are provided adjacent to each other. A connection hole H is provided in the second region 10-2 and the third region 10-3. The semiconductor film 15 is in contact with the gate wiring 17W in the second region 10-2, and the lower electrode 13 is in contact with the gate wiring 17W in the third region 10-3. In FIG. 2, illustration of the UC film 12 is omitted.

第1領域10−1は、基板11上に、UC膜12、第1絶縁膜14、半導体膜15、第2絶縁膜16およびゲート配線17Wがこの順に設けられた領域である。即ち、第1領域10−1では、半導体膜15が第2絶縁膜16に覆われている。詳細は後述するが、本実施の形態では、このような第1領域10−1を設けることにより、半導体膜15よりも上の層を形成する際の半導体膜15への影響を抑え、コンタクトの安定性を高めることができる。   The first region 10-1 is a region in which the UC film 12, the first insulating film 14, the semiconductor film 15, the second insulating film 16 and the gate wiring 17 W are provided in this order on the substrate 11. That is, in the first region 10-1, the semiconductor film 15 is covered with the second insulating film 16. Although details will be described later, in the present embodiment, by providing such a first region 10-1, the influence on the semiconductor film 15 when forming a layer above the semiconductor film 15 is suppressed, and the contact It can improve stability.

第1領域10−1では、半導体膜15上に第2絶縁膜16およびゲート配線17Wが設けられており、トランジスタに類似した特性を示すようにも思えるが、この第1領域10−1の半導体膜15は、導体として機能するようになっている。これは、半導体膜15には、第1領域10−1の両側に隣接する低抵抗領域(低抵抗領域15b−1,15b−2)が設けられており、この低抵抗領域15b−1,15b−2の高濃度キャリアが第1領域10−1に拡散するためである(後述の図12の拡散距離ΔL1,ΔL2)。低抵抗領域15b−1は、チャネル領域15aと第1領域10−1との間、即ち第1領域10−1に対してトランジスタTr側に配置されている。低抵抗領域15b−2は、第2領域10−2に配置されている。低抵抗領域15b−1,15b−2は、第2絶縁膜16から露出されている。   In the first region 10-1, the second insulating film 16 and the gate wiring 17W are provided on the semiconductor film 15, and it seems that the characteristics similar to those of the transistor are exhibited. However, the semiconductor of the first region 10-1 is The membrane 15 is adapted to function as a conductor. This is because the semiconductor film 15 is provided with low resistance regions (low resistance regions 15b-1 and 15b-2) adjacent to both sides of the first region 10-1, and the low resistance regions 15b-1 and 15b are provided. This is because the high concentration carrier of −2 is diffused to the first region 10-1 (diffusion distances ΔL1 and ΔL2 in FIG. 12 described later). The low resistance region 15b-1 is disposed between the channel region 15a and the first region 10-1, that is, on the transistor Tr side with respect to the first region 10-1. The low resistance region 15b-2 is disposed in the second region 10-2. The low resistance regions 15 b-1 and 15 b-2 are exposed from the second insulating film 16.

ここで、半導体膜15では、トランジスタTr側の低抵抗領域15b−1の厚み(厚みt1)が、第2領域10−2(低抵抗領域15b−2)の厚み(厚みt2)よりも小さくなっている。詳細は後述するが、これにより、低抵抗領域15b−2からのキャリアの拡散距離(拡散距離ΔL2)が維持されつつ、低抵抗領域15b−1からのキャリアの拡散距離(拡散距離ΔL1)が短くなる。半導体膜15は、トランジスタTrから延在して、トランジスタTrとコンタクト部10(第1領域10−1)との間の低抵抗領域15b−1を有し、コンタクト部10の第1領域10−1および第2領域10−2に配置されている。低抵抗領域15b−1の半導体膜15の厚みt1は、例えば10nm〜40nmであり、第2領域10−2の半導体膜15の厚みt2は、例えば20nm〜60nmである。   Here, in the semiconductor film 15, the thickness (thickness t1) of the low resistance region 15b-1 on the transistor Tr side is smaller than the thickness (thickness t2) of the second region 10-2 (low resistance region 15b-2) ing. Although the details will be described later, the diffusion distance (diffusion distance ΔL1) of the carriers from the low resistance region 15b-1 is short while the diffusion distance (diffusion distance ΔL2) of the carriers from the low resistance region 15b-2 is maintained. Become. The semiconductor film 15 extends from the transistor Tr and has a low resistance region 15 b-1 between the transistor Tr and the contact portion 10 (first region 10-1), and the first region 10-of the contact portion 10 It is arrange | positioned at 1 and 2nd area | region 10-2. The thickness t1 of the semiconductor film 15 of the low resistance region 15b-1 is, for example, 10 nm to 40 nm, and the thickness t2 of the semiconductor film 15 of the second region 10-2 is, for example, 20 nm to 60 nm.

第2絶縁膜16は、コンタクト部10のうち、第1領域10−1のみに設けられている。換言すれば、この第2絶縁膜16が設けられた領域が第1領域10−1である。第1領域10−1の第2絶縁膜16は、トランジスタTrの第2絶縁膜16と同一工程で形成されるものである。即ち、トランジスタTrの第2絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と同一材料により構成され、同一の厚みを有している。第1領域10−1の半導体膜15の導電性を高めるため、第1領域10−1のX方向の長さL1、即ち第2絶縁膜16のX方向の長さは、2μm以下であることが好ましい。   The second insulating film 16 is provided only in the first region 10-1 of the contact portion 10. In other words, the region where the second insulating film 16 is provided is the first region 10-1. The second insulating film 16 in the first region 10-1 is formed in the same step as the second insulating film 16 of the transistor Tr. That is, it is made of the same material as the second insulating film 16 (gate insulating film) of the transistor Tr, and has the same thickness. In order to enhance the conductivity of the semiconductor film 15 in the first region 10-1, the length L1 in the X direction of the first region 10-1, that is, the length in the X direction of the second insulating film 16 is 2 μm or less Is preferred.

ゲート配線17Wは、コンタクト部10の第1領域10−1、第2領域10−2および第3領域10−3にわたって設けられており、第1領域10−1のゲート配線17Wの端面は、第2絶縁膜16の端面と、平面視で同じ位置に設けられている。ゲート配線17Wは、トランジスタTrのゲート電極17と同一工程で形成されるものである。即ち、トランジスタTrのゲート電極17と同一材料により構成され、同一の厚みを有している。   The gate wiring 17W is provided over the first region 10-1, the second region 10-2, and the third region 10-3 of the contact portion 10. The end surface of the gate wiring 17W in the first region 10-1 is The second insulating film 16 is provided at the same position as the end surface of the second insulating film 16 in plan view. The gate wiring 17W is formed in the same step as the gate electrode 17 of the transistor Tr. That is, it is made of the same material as the gate electrode 17 of the transistor Tr, and has the same thickness.

第2領域10−2は、基板11上に、UC膜12、第1絶縁膜14、半導体膜15およびゲート配線17Wがこの順に設けられた領域である。即ち、第2領域10−2では、第2絶縁膜16に設けられた接続孔Hにより、半導体膜15とゲート配線17Wとが接している。   The second region 10-2 is a region in which the UC film 12, the first insulating film 14, the semiconductor film 15, and the gate wiring 17W are provided in this order on the substrate 11. That is, in the second region 10-2, the semiconductor film 15 and the gate wiring 17 W are in contact with each other by the connection hole H provided in the second insulating film 16.

第3領域10−3は、基板11上に、UC膜12、下部電極13およびゲート配線17Wがこの順に設けられた領域である。即ち、第3領域10−3では、第1絶縁膜14および第2絶縁膜16に設けられた接続孔Hにより、下部電極13とゲート配線17Wとが接している。下部電極13は、例えば第3領域10−3から第2領域10−2の一部に延在しているが、第2領域10−2では、下部電極13と半導体膜15との間に第1絶縁膜14が設けられている。下部電極13は、半導体膜15よりも基板11に近い位置に配置されている。   The third region 10-3 is a region in which the UC film 12, the lower electrode 13 and the gate wiring 17 W are provided in this order on the substrate 11. That is, in the third region 10-3, the lower electrode 13 and the gate wiring 17W are in contact with each other by the connection holes H provided in the first insulating film 14 and the second insulating film 16. The lower electrode 13 extends from, for example, the third region 10-3 to a part of the second region 10-2, but in the second region 10-2, the lower electrode 13 may An insulating film 14 is provided. The lower electrode 13 is disposed at a position closer to the substrate 11 than the semiconductor film 15.

下部電極13、半導体膜15およびゲート配線17Wの幅(Y方向の大きさ、配線幅W10)は、例えば5μm以下である。配線幅W10は、電流の流れに直交する方向の下部電極13、半導体膜15およびゲート配線17Wの大きさを表す。接続孔Hの幅(Y方向の大きさ、幅WH)は、例えば3μmである。接続孔Hの長さ(X方向の大きさ、長さL2+3)は、例えば4μmである。幅WHは、電流の流れに直交する方向の接続孔Hの大きさ、長さL2+3は、電流の流れに平行な方向の接続孔Hの大きさをそれぞれ表す。 The width (the size in the Y direction, the wiring width W 10 ) of the lower electrode 13, the semiconductor film 15 and the gate wiring 17 W is, for example, 5 μm or less. Wire width W 10, the direction of the lower electrode 13 that is perpendicular to the flow of current, representative of the size of the semiconductor film 15 and the gate line 17W. The width (the size in the Y direction, the width W H ) of the connection hole H is, for example, 3 μm. The length (the size in the X direction, the length L 2 +3 ) of the connection hole H is, for example, 4 μm. The width W H indicates the size of the connection hole H in the direction orthogonal to the current flow, and the length L 2 +3 indicates the size of the connection hole H in the direction parallel to the current flow.

図3に示したように、接続孔Hの幅WHが、配線幅W10よりも大きくなっていてもよい。後述するように、半導体装置1では、コンタクト部10において半導体膜15の膜減りが抑えられるので、接続孔Hの幅WHが、配線幅W10よりも大きくなっていても、安定的に半導体膜15と下部電極13とを接続することができる。したがって、本技術は、小さい配線幅W10を有する高精細な半導体装置に好適に用いることができる。 As shown in FIG. 3, the width W H of the connection hole H may be larger than the wiring width W 10 . As described later, in the semiconductor device 1, film reduction of the semiconductor film 15 in the contact portion 10 is suppressed, so the semiconductor can be stably stabilized even if the width W H of the connection hole H is larger than the wiring width W 10. The film 15 and the lower electrode 13 can be connected. Accordingly, the present technique can be suitably used for a high-definition semiconductor device having a small wiring width W 10.

例えば、コンタクト部10以外の領域にもゲート配線17Wが設けられていてもよい。このゲート配線17Wと第1絶縁膜14との間には、平面視でゲート配線17Wと同一形状の第2絶縁膜16が設けられている。   For example, the gate wiring 17W may be provided in a region other than the contact portion 10. Between the gate wiring 17W and the first insulating film 14, a second insulating film 16 having the same shape as the gate wiring 17W in plan view is provided.

[製造方法]
上記のような半導体装置1は、例えば次のようにして製造することができる(図4A〜図5B)。
[Production method]
The semiconductor device 1 as described above can be manufactured, for example, as follows (FIGS. 4A to 5B).

まず、図4Aに示したように、基板11上に、UC膜12、下部電極13、第1絶縁膜14、半導体膜15および第2絶縁膜16をこの順に形成する。具体的には、例えば以下のようにして形成する。まず、基板11の全面にUC膜12を形成する。次いで、このUC膜12上に、例えば金属膜を成膜し、この金属膜をドライエッチングにより所定の形状にパターニングして下部電極13を形成する。続いて、下部電極13を覆うようにして、基板11の全面に第1絶縁膜14を形成する。次に、第1絶縁膜14上に、例えば酸化物半導体材料を例えばスパッタ法等により成膜した後、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングにより、所定の形状にパターニングして半導体膜15を形成する。その後、半導体膜15を覆うように、基板11の全面に第2絶縁膜16を成膜する。   First, as shown in FIG. 4A, the UC film 12, the lower electrode 13, the first insulating film 14, the semiconductor film 15, and the second insulating film 16 are formed in this order on the substrate 11. Specifically, for example, it is formed as follows. First, the UC film 12 is formed on the entire surface of the substrate 11. Next, a metal film, for example, is formed on the UC film 12, and the metal film is patterned into a predetermined shape by dry etching to form the lower electrode 13. Subsequently, the first insulating film 14 is formed on the entire surface of the substrate 11 so as to cover the lower electrode 13. Next, an oxide semiconductor material, for example, is formed on the first insulating film 14 by sputtering, for example, and then patterned into a predetermined shape by, for example, photolithography and etching to form a semiconductor film 15. Thereafter, the second insulating film 16 is formed on the entire surface of the substrate 11 so as to cover the semiconductor film 15.

第2絶縁膜16を形成した後、図4Bに示したように、第2領域10−2および第3領域10−3の第2絶縁膜16と、第3領域10−3の第1絶縁膜14とを選択的に除去し、接続孔Hを形成する。接続孔Hは、例えばドライエッチングを用いて形成する。このとき、第2領域10−2の半導体膜15がドライエッチングに晒され、第2領域10−2に低抵抗領域15b−2が形成される。低抵抗領域15b−2の半導体膜15は、厚みt2で形成される。   After forming the second insulating film 16, as shown in FIG. 4B, the second insulating film 16 in the second region 10-2 and the third region 10-3 and the first insulating film in the third region 10-3 And 14 are selectively removed to form a connection hole H. The connection holes H are formed by using, for example, dry etching. At this time, the semiconductor film 15 in the second region 10-2 is exposed to dry etching, and the low resistance region 15b-2 is formed in the second region 10-2. The semiconductor film 15 of the low resistance region 15b-2 is formed to have a thickness t2.

接続孔Hを形成した後、基板11の全面に例えば金属材料からなる導電膜17Aを成膜する。続いて、この導電膜17A上に所定のパターンを有するフォトレジストPr1,Pr2,Pr3を形成する(図4C)。フォトレジストPr1は、トランジスタTrのゲート電極17および第2絶縁膜16を形成するためのものである。フォトレジストPr2は、コンタクト部10のゲート配線17Wおよび第2絶縁膜16(第1領域10−1)を形成するためのものである。フォトレジストPr3は、コンタクト部10以外の領域のゲート配線17Wおよび第2絶縁膜16を形成するためのものである。   After the connection holes H are formed, a conductive film 17A made of, for example, a metal material is formed on the entire surface of the substrate 11. Subsequently, photoresists Pr1, Pr2 and Pr3 having a predetermined pattern are formed on the conductive film 17A (FIG. 4C). The photoresist Pr1 is for forming the gate electrode 17 and the second insulating film 16 of the transistor Tr. The photoresist Pr2 is for forming the gate wiring 17W of the contact portion 10 and the second insulating film 16 (first region 10-1). The photoresist Pr3 is for forming the gate wiring 17W and the second insulating film 16 in the region other than the contact portion 10.

このフォトレジストPr1,Pr2,Pr3を用いて、導電膜17Aおよび第2絶縁膜16のパターニングを連続して行う(図5A,5B)。図5Aに示したように、まず、導電膜17Aを、ドライエッチングを用いてパターニングし、ゲート電極17およびゲート配線17Wを形成する。本実施の形態では、このとき、第1領域10−1の半導体膜15が第2絶縁膜16により覆われているので、半導体膜15がドライエッチングに晒されない。したがって、第1領域10−1の半導体膜15は膜減りせず、所定の厚みで存在する。   The conductive film 17A and the second insulating film 16 are continuously patterned using the photoresists Pr1, Pr2 and Pr3 (FIGS. 5A and 5B). As shown in FIG. 5A, first, the conductive film 17A is patterned by dry etching to form the gate electrode 17 and the gate wiring 17W. In this embodiment, at this time, since the semiconductor film 15 in the first region 10-1 is covered by the second insulating film 16, the semiconductor film 15 is not exposed to dry etching. Therefore, the semiconductor film 15 in the first region 10-1 is not reduced in thickness, and exists with a predetermined thickness.

ゲート電極17およびゲート配線17Wを形成した後、続けて第2絶縁膜16のパターニングを行う(図5B)。これにより、平面視でゲート電極17と同一形状の第2絶縁膜16と、第1領域10−1の第2絶縁膜16と、平面視でゲート配線17Wと同一形状の第2絶縁膜16とが形成される。このとき、半導体膜15の第2絶縁膜16から露出した領域が、ドライエッチングにより低抵抗化され、低抵抗領域15b−1および保持容量Csの上部電極15Cが形成される。このドライエッチングでは、オーバーエッチングを行い、低抵抗領域15b−1の半導体膜15の厚みt1が、低抵抗領域15b−2の半導体膜15の厚みt2よりも小さくなるようにする。ドライエッチングに代えてウェットッチングを行うようにしてもよい。   After forming the gate electrode 17 and the gate wiring 17W, patterning of the second insulating film 16 is subsequently performed (FIG. 5B). Thereby, the second insulating film 16 having the same shape as the gate electrode 17 in plan view, the second insulating film 16 of the first region 10-1 and the second insulating film 16 having the same shape as the gate wiring 17W in plan view Is formed. At this time, the region of the semiconductor film 15 exposed from the second insulating film 16 is reduced in resistance by dry etching, and the low resistance region 15b-1 and the upper electrode 15C of the storage capacitance Cs are formed. In this dry etching, over-etching is performed so that the thickness t1 of the semiconductor film 15 in the low resistance region 15b-1 is smaller than the thickness t2 of the semiconductor film 15 in the low resistance region 15b-2. Wet switching may be performed instead of dry etching.

この後、基板11の全面に、金属酸化膜18および層間絶縁膜19を形成する。最後に層間絶縁膜19上に、ソース・ドレイン電極21を形成することにより、図1に示した半導体装置1が完成する。   Thereafter, a metal oxide film 18 and an interlayer insulating film 19 are formed on the entire surface of the substrate 11. Finally, source / drain electrodes 21 are formed on the interlayer insulating film 19 to complete the semiconductor device 1 shown in FIG.

[作用、効果]
本実施の形態の半導体装置1では、ゲート電極17に閾値電圧以上のオン電圧が印加されると、半導体膜15のチャネル領域15aが活性化される。これにより、一対の低抵抗領域15b間に電流が流れる。これに応じて、コンタクト部10では、ゲート配線17Wを介して、半導体膜15から下部電極13に電流が流れ保持容量Csに電荷が保持される。
[Action, effect]
In the semiconductor device 1 of the present embodiment, when the on voltage higher than the threshold voltage is applied to the gate electrode 17, the channel region 15a of the semiconductor film 15 is activated. Thereby, a current flows between the pair of low resistance regions 15b. Accordingly, in the contact portion 10, a current flows from the semiconductor film 15 to the lower electrode 13 via the gate wiring 17W, and the charge is held in the holding capacitance Cs.

本実施の形態の半導体装置1では、コンタクト部10に、半導体膜15上に第2絶縁膜16を有する第1領域10−1が設けられているので、半導体膜15よりも上層を形成する際の半導体膜15への影響が抑えられる。以下、これについて比較例1を用いて説明する。   In the semiconductor device 1 of the present embodiment, since the first region 10-1 having the second insulating film 16 is provided on the semiconductor film 15 in the contact portion 10, when forming the upper layer than the semiconductor film 15. Of the semiconductor film 15 is suppressed. Hereinafter, this will be described using Comparative Example 1.

図6は、比較例1にかかる半導体装置(半導体装置101)の模式的な断面構成を表したものである。この半導体装置101のコンタクト部(コンタクト部100)は、隣接して第2領域(第2領域100−2)と第3領域(第3領域100−3)とを有している。第2領域100−2ではゲート配線17Wと半導体膜15とが接し、第3領域100−3ではゲート配線17Wと下部電極13とが接している。第2領域100−2とゲート電極17との間の領域では、半導体膜15上の第2絶縁膜16が除去されている。即ち、コンタクト部100には第1領域(例えば図2の第1領域10−1)が設けられていない。   FIG. 6 illustrates a schematic cross-sectional configuration of the semiconductor device (semiconductor device 101) according to the first comparative example. The contact portion (contact portion 100) of the semiconductor device 101 has a second region (second region 100-2) and a third region (third region 100-3) adjacent to each other. In the second region 100-2, the gate wiring 17W and the semiconductor film 15 are in contact, and in the third region 100-3, the gate wiring 17W and the lower electrode 13 are in contact. In the region between the second region 100-2 and the gate electrode 17, the second insulating film 16 on the semiconductor film 15 is removed. That is, the first region (for example, the first region 10-1 in FIG. 2) is not provided in the contact portion 100.

このような半導体装置101は、例えば以下のようにして形成する(図7A〜図7C)。   Such a semiconductor device 101 is formed, for example, as follows (FIGS. 7A to 7C).

まず、半導体装置1で説明したのと同様にして、基板11上にUC膜12、下部電極13、第1絶縁膜14、半導体膜15、第2絶縁膜16および導電膜17Aを形成する。   First, in the same manner as described in the semiconductor device 1, the UC film 12, the lower electrode 13, the first insulating film 14, the semiconductor film 15, the second insulating film 16 and the conductive film 17A are formed on the substrate 11.

次いで、導電膜17A上に、所定のパターンを有するフォトレジストPr1,Pr102,Pr3を形成する(図7A)。フォトレジストPr102は、コンタクト部100のゲート配線17Wを形成するためのものである。このフォトレジストPr1,Pr102,Pr3を用いて、導電膜17Aおよび第2絶縁膜16のパターニングを行う(図7B,図7C)。   Next, on the conductive film 17A, photoresists Pr1, Pr102 and Pr3 having a predetermined pattern are formed (FIG. 7A). The photoresist Pr102 is for forming the gate wiring 17W of the contact portion 100. The conductive film 17A and the second insulating film 16 are patterned using the photoresists Pr1, Pr102 and Pr3 (FIGS. 7B and 7C).

導電膜17Aのエッチングを行う際に、第1領域の設けられていない半導体装置101では、図7Bに示したように、第2領域100−2に隣接する領域(第3領域100−3と反対側に隣接する領域)の半導体膜15が第2絶縁膜16から露出する(露出領域15d)。この露出領域15dの半導体膜15は、第2絶縁膜16に保護されず、エッチングに晒される。   When the conductive film 17A is etched, in the semiconductor device 101 in which the first region is not provided, as shown in FIG. 7B, the region adjacent to the second region 100-2 (opposite to the third region 100-3) The semiconductor film 15 in the region adjacent to the side is exposed from the second insulating film 16 (exposed region 15d). The semiconductor film 15 in the exposed region 15 d is not protected by the second insulating film 16 and is exposed to etching.

図8は、このようにして形成されたコンタクト部100近傍の構成を表している。図8(A)は、コンタクト部100と露出領域15dの平面構成、図8(B)はその断面構成をそれぞれ表している。このように、露出領域15dの半導体膜15は、膜減りし、消失するおそれがある。露出領域15dの半導体膜15が膜減り、あるいは消失すると、この露出領域15dを避けて電流が流れるので、半導体膜15の抵抗が上昇し、半導体膜15と下部電極13との接続が不安定になる。   FIG. 8 shows the configuration in the vicinity of the contact portion 100 formed in this manner. FIG. 8A shows a plan configuration of the contact portion 100 and the exposed region 15d, and FIG. 8B shows a cross-sectional configuration thereof. As described above, the semiconductor film 15 in the exposed region 15 d may be reduced in thickness and may disappear. When the semiconductor film 15 in the exposed region 15d is reduced or disappears, a current flows while avoiding the exposed region 15d, so that the resistance of the semiconductor film 15 is increased and the connection between the semiconductor film 15 and the lower electrode 13 becomes unstable. Become.

これに対し、半導体装置1ではコンタクト部10に、第1領域10−1が設けられているので、半導体膜15に露出領域(例えば、図8の露出領域15d)が形成されず、半導体膜15は第2絶縁膜16に保護される。これにより、半導体膜15の膜減りや消失が抑えられ、半導体膜15の面内均一性が維持される。ひいては、電気的に安定して半導体膜15と下部電極13とが接続される。したがって、薄い半導体膜15により、優れたトランジスタ特性および高い生産性を実現するとともに、半導体膜15と下部電極13とを電気的に安定して接続することができる。   On the other hand, in the semiconductor device 1, since the first region 10-1 is provided in the contact portion 10, the exposed region (for example, the exposed region 15 d in FIG. 8) is not formed in the semiconductor film 15. Is protected by the second insulating film 16. As a result, film reduction and disappearance of the semiconductor film 15 are suppressed, and the in-plane uniformity of the semiconductor film 15 is maintained. As a result, the semiconductor film 15 and the lower electrode 13 are connected electrically stably. Therefore, the thin semiconductor film 15 can realize excellent transistor characteristics and high productivity, and electrically and stably connect the semiconductor film 15 and the lower electrode 13.

また、コンタクト部10に第1領域10−1を設けることにより、接続孔Hを小さくすることができる。以下、これについて説明する。   Further, by providing the first region 10-1 in the contact portion 10, the connection hole H can be made smaller. This will be described below.

図9Aは、半導体装置1を製造する際の一工程を表したものであり(図5Aの工程)、図9Bは、半導体装置101を製造する際の図9Aに対応する工程を表したものである(図7Bの工程)。この工程で、フォトレジストPr102の端E100(トランジスタTr側の端)は、第2絶縁膜16の端E16(保持容量Cs側の端)から離間するように配置される(図9B)。このため、第2絶縁膜16の端E16とフォトレジストPr102の端E100との間の距離をある程度確保しなければならず、接続孔Hの長さL2+3を小さくすることが困難である。 FIG. 9A shows one step of manufacturing the semiconductor device 1 (step of FIG. 5A), and FIG. 9B shows a step corresponding to FIG. 9A of manufacturing the semiconductor device 101. (Step of FIG. 7B). In this step, the end E100 (the end on the transistor Tr side) of the photoresist Pr102 is disposed away from the end E16 (the end on the holding capacitance Cs side) of the second insulating film 16 (FIG. 9B). Therefore, it is necessary to secure a certain distance between the end E16 of the second insulating film 16 and the end E100 of the photoresist Pr102, and it is difficult to reduce the length L2 + 3 of the connection hole H. .

これに対し、フォトレジストPr2の端Eは、平面視で第2絶縁膜16に重なる位置に設けられるので、フォトレジストPr2の端Eと第2絶縁膜16の端との間の距離を確保する必要がない。よって、長さL2+3を小さくして、接続孔Hを狭めることができる。これにより、コンタクト部10の占有面積を小さくし、精細度を高めることが可能となる。 On the other hand, since the end E of the photoresist Pr2 is provided at a position overlapping the second insulating film 16 in plan view, the distance between the end E of the photoresist Pr2 and the end of the second insulating film 16 is secured. There is no need. Therefore, the length L 2 +3 can be reduced and the connection hole H can be narrowed. As a result, the area occupied by the contact portion 10 can be reduced, and the definition can be increased.

更に、半導体装置1の半導体膜15では、低抵抗領域15b−1の厚みt1が、第2領域10−2(低抵抗領域15b−2)の厚みt2よりも小さくなっているので、第2領域10−2から第1領域10−1へはキャリアを十分に拡散させるとともに、低抵抗領域15b−1からチャネル領域15aへのキャリアの拡散を抑えることができる。以下、これについて比較例2を用いて説明する。   Furthermore, in the semiconductor film 15 of the semiconductor device 1, the thickness t1 of the low resistance region 15b-1 is smaller than the thickness t2 of the second region 10-2 (the low resistance region 15b-2). Carriers can be sufficiently diffused from 10-2 to the first region 10-1, and diffusion of carriers from the low resistance region 15b-1 to the channel region 15a can be suppressed. Hereinafter, this will be described using Comparative Example 2.

図10は、比較例2に係る半導体装置(半導体装置102)の要部の断面構成を模式的に表したものである。この半導体装置102には第1領域10−1が設けられているので、半導体膜15の膜減りや消失等が抑えられる。半導体膜15は、チャネル領域15aと第1領域10−1との間の低抵抗領域15b−1および、第2領域10−2に配置された低抵抗領域15b−2を有しており、低抵抗領域15b−1,15b−2は、互いに同一の厚み(厚みt)を有している。   FIG. 10 schematically illustrates the cross-sectional configuration of the main part of the semiconductor device (semiconductor device 102) according to the second comparative example. Since the first region 10-1 is provided in the semiconductor device 102, film reduction, disappearance, and the like of the semiconductor film 15 can be suppressed. The semiconductor film 15 has a low resistance region 15 b-1 between the channel region 15 a and the first region 10-1 and a low resistance region 15 b-2 disposed in the second region 10-2. Resistance regions 15b-1 and 15b-2 have the same thickness (thickness t).

図11は、半導体装置102を製造する一工程を表している。半導体装置102は、フォトレジストPr1,Pr2,Pr3を用いて、第2絶縁膜16のパターニングを行う際に半導体膜15(低抵抗領域15b−1)のエッチングを調整すればよい。過剰なエッチングがなされないようにすることで、低抵抗領域15b−1の半導体膜15が、第2領域10−2(低抵抗領域15b−2)の半導体膜15と同じ厚みtで形成される。   FIG. 11 shows one process of manufacturing the semiconductor device 102. The semiconductor device 102 may adjust the etching of the semiconductor film 15 (the low resistance region 15b-1) when patterning the second insulating film 16 using the photoresists Pr1, Pr2, and Pr3. By preventing excessive etching, the semiconductor film 15 of the low resistance region 15b-1 is formed with the same thickness t as the semiconductor film 15 of the second region 10-2 (low resistance region 15b-2). .

第1領域10−1の半導体膜15は、隣接する低抵抗領域15b―1および第2領域10−2からのキャリア拡散により、導体として機能するようになっている。この半導体装置102では、上述のように、低抵抗領域15b−1および第2領域10−2の半導体膜15が、互いに同じ厚みtで形成されている。このため、第2領域10−2から隣接する第1領域10−1へキャリアが拡散距離ΔLで拡がるとすると、低抵抗領域15b−1から隣接する第1領域10−1およびチャネル領域15aへも、同じ拡散距離(拡散距離ΔL)でキャリアが拡がる(図10)。   The semiconductor film 15 in the first region 10-1 functions as a conductor by carrier diffusion from the low resistance region 15b-1 and the second region 10-2 adjacent to each other. In the semiconductor device 102, as described above, the semiconductor films 15 of the low resistance region 15b-1 and the second region 10-2 are formed to have the same thickness t. Therefore, if carriers spread from the second region 10-2 to the adjacent first region 10-1 with the diffusion distance ΔL, the low resistance region 15b-1 to the adjacent first region 10-1 and the channel region 15a. The carriers spread at the same diffusion distance (diffusion distance ΔL) (FIG. 10).

キャリアの拡散距離ΔLが大きいほど、低抵抗領域15b−1および第2領域10−2から十分にキャリアが拡がり、第1領域10−1の半導体膜15が安定して導体として機能する。しかし、低抵抗領域15b−1からはチャネル領域15aにもキャリアが拡散するため、キャリアの拡散距離ΔLが大きいと、トランジスタTrのTFT特性に影響を及ぼすおそれがある。例えば、TFT特性が不安定になりやすい。   As the carrier diffusion distance ΔL is larger, carriers are sufficiently spread from the low resistance region 15b-1 and the second region 10-2, and the semiconductor film 15 in the first region 10-1 stably functions as a conductor. However, since carriers are also diffused from the low resistance region 15b-1 to the channel region 15a, if the carrier diffusion distance ΔL is large, the TFT characteristics of the transistor Tr may be affected. For example, TFT characteristics tend to be unstable.

これに対し、本実施の形態では、低抵抗領域15b−1の半導体膜15の厚みt1が、第2領域10−2(低抵抗領域15b−2)の半導体膜15の厚みt2よりも小さくなっている。このため、図12に示したように、第2領域10−2から第1領域10−1へのキャリアの拡散距離ΔL2よりも、低抵抗領域15b−1から第1領域10−1およびチャネル領域15aへのキャリアの拡散距離(拡散距離ΔL1)が短くなる。したがって、第2領域10−2からのキャリアの拡散(拡散距離ΔL2)により、第1領域10−1の半導体膜15の導電性を十分に確保しつつ、低抵抗領域15b−1からチャネル領域15aへのキャリアの拡散(拡散距離ΔL1)が抑えられる。よって、コンタクト部10の安定性を高めるとともに、トランジスタTrのTFT特性を安定して維持することが可能となる。   On the other hand, in the present embodiment, the thickness t1 of the semiconductor film 15 in the low resistance region 15b-1 is smaller than the thickness t2 of the semiconductor film 15 in the second region 10-2 (the low resistance region 15b-2). ing. Therefore, as shown in FIG. 12, the low resistance region 15b-1 to the first region 10-1 and the channel region are lower than the diffusion distance ΔL2 of the carriers from the second region 10-2 to the first region 10-1. The diffusion distance (diffusion distance ΔL1) of carriers to 15a is shortened. Therefore, the conductivity of the semiconductor film 15 of the first region 10-1 is sufficiently ensured by the diffusion of the carriers from the second region 10-2 (diffusion distance ΔL2), and the low resistance region 15b-1 to the channel region 15a. Diffusion of carriers to the substrate (diffusion distance ΔL1) is suppressed. Therefore, the stability of the contact portion 10 can be enhanced, and the TFT characteristics of the transistor Tr can be stably maintained.

また、チャネル領域15aへのキャリアの拡散を抑えることにより、トランジスタTrのチャネル長を短くしても、TFT特性が安定して維持される。したがって、精細度を高めることが可能となる。   Further, by suppressing the diffusion of carriers into the channel region 15a, even if the channel length of the transistor Tr is shortened, the TFT characteristics are stably maintained. Therefore, it is possible to increase the definition.

以上説明したように本実施の形態では、第1領域10−1のゲート配線17Wと半導体膜15との間に第2絶縁膜16を設けるようにしたので、半導体膜15の膜減り等を抑え、半導体膜15と下部電極13とを安定的に接続することができる。よって、コンタクト部10の安定性を高めることができる。   As described above, in the present embodiment, since the second insulating film 16 is provided between the gate wiring 17W in the first region 10-1 and the semiconductor film 15, the reduction of the film thickness of the semiconductor film 15 or the like is suppressed. The semiconductor film 15 and the lower electrode 13 can be stably connected. Thus, the stability of the contact portion 10 can be enhanced.

例えば、半導体装置1を表示装置(後述の図14の表示装置2A)に適用すると、コンタクト部10の抵抗上昇が抑えられるので、電圧降下、画素への信号書き込み不良および階調不良等を防ぐことができる。よって、表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。   For example, when the semiconductor device 1 is applied to a display device (display device 2A in FIG. 14 described later), the increase in resistance of the contact portion 10 can be suppressed, so that voltage drop, signal writing failure to pixels, gradation failure, and the like can be prevented. Can. Thus, the display quality of the display device can be improved.

また、コンタクト部10に第1領域10−1を設けることにより、接続孔Hを小さくすることができる。これにより、コンタクト部10の占有面積を小さくし、精細度を高めることが可能となる。   Further, by providing the first region 10-1 in the contact portion 10, the connection hole H can be made smaller. As a result, the area occupied by the contact portion 10 can be reduced, and the definition can be increased.

更に、低抵抗領域15b−1の半導体膜15の厚みt1を、第2領域10−2の半導体膜15の厚みt2に比べて小さくするようにしたので、第2領域10−2から第1領域10−1はキャリアを十分に拡散させるとともに、低抵抗領域15b−1からチャネル領域15aへのキャリアの拡散を抑えることができる。よって、コンタクト部10の安定性を高めるとともに、トランジスタTrの特性を維持することが可能となる。   Furthermore, since the thickness t1 of the semiconductor film 15 in the low resistance region 15b-1 is made smaller than the thickness t2 of the semiconductor film 15 in the second region 10-2, the second region 10-2 to the first region 10-1 can sufficiently diffuse carriers and can suppress diffusion of carriers from the low resistance region 15b-1 to the channel region 15a. Thus, the stability of the contact portion 10 can be enhanced, and the characteristics of the transistor Tr can be maintained.

また、低抵抗領域15b−1からチャネル領域15aへのキャリアの拡散を抑えることにより、トランジスタTrのチャネル長を短くすることができる。これにより、より精細度を高めることが可能となる。   Further, by suppressing the diffusion of carriers from the low resistance region 15b-1 to the channel region 15a, the channel length of the transistor Tr can be shortened. This makes it possible to further increase the definition.

<変形例>
図13は、上記実施の形態の変形例に係るコンタクト部10の断面構成を模式的に表している。このように、第1領域10−1,第2領域10−2の半導体膜15と、第1絶縁膜14との間に、別の半導体膜(半導体膜25,第2半導体膜)を設けるようにしてもよい。即ち、第1領域10−1,第2領域10−2には、積層構造を有する半導体膜15,25が設けられていてもよい。第2領域10−2の半導体膜(半導体膜15,25)の厚みt2は、半導体膜15の厚みと半導体膜25の厚みの和である。
<Modification>
FIG. 13 schematically illustrates the cross-sectional configuration of the contact portion 10 according to a modification of the above embodiment. As described above, another semiconductor film (semiconductor film 25, second semiconductor film) is provided between the semiconductor film 15 in the first region 10-1 and the second region 10-2 and the first insulating film 14. You may That is, semiconductor films 15 and 25 having a laminated structure may be provided in the first region 10-1 and the second region 10-2. The thickness t2 of the semiconductor film (semiconductor films 15 and 25) in the second region 10-2 is the sum of the thickness of the semiconductor film 15 and the thickness of the semiconductor film 25.

半導体膜25は、低抵抗領域15b−1の半導体膜15の一部に積層されていてもよい。半導体膜25には、半導体膜15と同様の材料を用いることができる。例えば、半導体膜25は、第1領域10−1の半導体膜15の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有しており、半導体膜25の電気抵抗は、第1領域10−1の半導体膜15の電気抵抗よりも低くなっている。あるいは、半導体膜25の電気抵抗は、第1領域10−1の半導体膜15の電気抵抗と同程度であってもよい。   The semiconductor film 25 may be laminated on part of the semiconductor film 15 in the low resistance region 15b-1. For the semiconductor film 25, the same material as the semiconductor film 15 can be used. For example, the semiconductor film 25 has an oxygen concentration lower than that of the semiconductor film 15 in the first region 10-1, and the electric resistance of the semiconductor film 25 is the same as that of the semiconductor film 15 in the first region 10-1. It is lower than the electrical resistance. Alternatively, the electrical resistance of the semiconductor film 25 may be approximately the same as the electrical resistance of the semiconductor film 15 in the first region 10-1.

第1領域10−1に積層構造の半導体膜15,25を設けることにより、第1領域10−1の半導体膜15,25の電気抵抗を低下させることができる。よって、コンタクト部10の安定性をより高めることができる。   By providing the semiconductor films 15 and 25 having a stacked structure in the first region 10-1, the electrical resistance of the semiconductor films 15 and 25 in the first region 10-1 can be reduced. Thus, the stability of the contact portion 10 can be further enhanced.

<適用例1>
上記実施の形態および変形例において説明した半導体装置1は、例えば表示装置(後述の図14の表示装置2A)および撮像装置(後述の図15の撮像装置2B)等の駆動回路に用いることができる。
Application Example 1
The semiconductor device 1 described in the above-described embodiment and modification can be used as a drive circuit of, for example, a display device (display device 2A of FIG. 14 described later) and an imaging device (imaging device 2B of FIG. .

図14は、表示装置2Aの機能ブロック構成を示したものである。表示装置2Aは、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、映像として表示するものであり、上述した有機ELディスプレイの他にも、例えば液晶ディスプレイなどにも適用される。表示装置2Aは、例えばタイミング制御部31と、信号処理部32と、駆動部33と、表示画素部34とを備えている。   FIG. 14 shows a functional block configuration of the display device 2A. The display device 2A displays a video signal input from the outside or a video signal generated internally as a video, and is applied to, for example, a liquid crystal display as well as the organic EL display described above. The display device 2A includes, for example, a timing control unit 31, a signal processing unit 32, a drive unit 33, and a display pixel unit 34.

タイミング制御部31は、各種のタイミング信号(制御信号)を生成するタイミングジェネレータを有しており、これらの各種のタイミング信号を基に、信号処理部32等の駆動制御を行うものである。信号処理部32は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号に対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号を駆動部33に出力するものである。駆動部33は、例えば走査線駆動回路および信号線駆動回路などを含んで構成され、各種制御線を介して表示画素部34の各画素を駆動するものである。表示画素部34は、例えば有機EL素子または液晶表示素子等の表示素子と、表示素子を画素毎に駆動するための画素回路とを含んで構成されている。これらのうち、例えば、駆動部33または表示画素部34の一部を構成する各種回路に、上述の半導体装置1が用いられる。   The timing control unit 31 has a timing generator that generates various timing signals (control signals), and performs drive control of the signal processing unit 32 and the like based on these various timing signals. The signal processing unit 32 performs, for example, predetermined correction on a digital video signal input from the outside, and outputs a video signal obtained thereby to the driving unit 33. The drive unit 33 includes, for example, a scanning line drive circuit, a signal line drive circuit, and the like, and drives each pixel of the display pixel unit 34 via various control lines. The display pixel unit 34 includes, for example, a display element such as an organic EL element or a liquid crystal display element, and a pixel circuit for driving the display element pixel by pixel. Among them, for example, the above-described semiconductor device 1 is used for various circuits which constitute a part of the drive unit 33 or the display pixel unit 34.

図15は、撮像装置2Bの機能ブロック構成を示したものである。撮像装置2Bは、例えば画像を電気信号として取得する固体撮像装置であり、例えばCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどから構成されている。撮像装置2Bは、例えばタイミング制御部35と、駆動部36と、撮像画素部37と、信号処理部38とを備えている。   FIG. 15 shows a functional block configuration of the imaging device 2B. The imaging device 2B is, for example, a solid-state imaging device that acquires an image as an electric signal, and is configured of, for example, a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor. The imaging device 2B includes, for example, a timing control unit 35, a drive unit 36, an imaging pixel unit 37, and a signal processing unit 38.

タイミング制御部35は、各種のタイミング信号(制御信号)を生成するタイミングジェネレータを有しており、これらの各種のタイミング信号を基に、駆動部36の駆動制御を行うものである。駆動部36は、例えば行選択回路、AD変換回路および水平転送走査回路などを含んで構成され、各種制御線を介して撮像画素部37の各画素から信号を読み出す駆動を行うものである。撮像画素部37は、例えばフォトダイオードなどの撮像素子(光電変換素子)と、信号読み出しのための画素回路とを含んで構成されている。信号処理部38は、撮像画素部37から得られた信号に対して様々な信号処理を施すものである。これらのうち、例えば、駆動部36または撮像画素部37の一部を構成する各種回路に、上述の半導体装置1が用いられる。   The timing control unit 35 has a timing generator that generates various timing signals (control signals), and performs drive control of the driving unit 36 based on these various timing signals. The driving unit 36 includes, for example, a row selection circuit, an AD conversion circuit, a horizontal transfer scanning circuit, and the like, and performs driving for reading out a signal from each pixel of the imaging pixel unit 37 via various control lines. The imaging pixel unit 37 includes, for example, an imaging device (photoelectric conversion device) such as a photodiode and a pixel circuit for reading out a signal. The signal processing unit 38 performs various signal processing on the signal obtained from the imaging pixel unit 37. Among them, for example, the above-described semiconductor device 1 is used for various circuits which constitute a part of the drive unit 36 or the imaging pixel unit 37.

<電子機器の例>
上記表示装置2Aおよび撮像装置2B等は、様々なタイプの電子機器に用いることができる。図16に、電子機器3の機能ブロック構成を示す。電子機器3としては、例えばテレビジョン装置、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン、タブレット型PC、携帯電話機、デジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ等が挙げられる。
<Example of electronic device>
The display device 2A, the imaging device 2B, etc. can be used for various types of electronic devices. FIG. 16 shows a functional block configuration of the electronic device 3. Examples of the electronic device 3 include a television device, a personal computer (PC), a smartphone, a tablet PC, a mobile phone, a digital still camera, a digital video camera, and the like.

電子機器3は、例えば上述の表示装置2A(または撮像装置2B)と、インターフェース部40とを有している。インターフェース部40は、外部から各種の信号および電源等が入力される入力部である。このインターフェース部40は、また、例えばタッチパネル、キーボードまたは操作ボタン等のユーザインターフェースを含んでいてもよい。   The electronic device 3 includes, for example, the display device 2A (or the imaging device 2B) described above and an interface unit 40. The interface unit 40 is an input unit to which various signals and power supplies are input from the outside. The interface unit 40 may also include a user interface such as, for example, a touch panel, a keyboard, or an operation button.

以上、実施の形態を挙げて説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態に記載した各層の材料および厚みは列挙したものに限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。   As mentioned above, although an embodiment was mentioned and explained, this art is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modification is possible. For example, the material and thickness of each layer described in the above embodiment are not limited to those listed, and other materials and thicknesses may be used.

また、上記実施の形態では、コンタクト部10が、トランジスタTrと保持容量Csとを接続する場合を例に挙げて説明したが、コンタクト部10は、その他の素子間に適用させることも可能である。   Further, in the above embodiment, the case where the contact portion 10 connects the transistor Tr and the storage capacitance Cs has been described as an example, but the contact portion 10 can also be applied between other elements. .

更に、図2等では、低抵抗領域15b−1および第2領域10−2の半導体膜15の厚みt1,t2が一定である場合を示したが、低抵抗領域15b−1および第2領域10−2の半導体膜15の厚みt1,t2は変化していてもよい。例えば、低抵抗領域15b−1の半導体膜15の厚みt1は、中央よりも両端が大きくなっている。少なくとも低抵抗領域15b−1の半導体膜15の一部の厚みが、第2領域10−2の半導体膜15の厚みよりも小さくなっていればよい。   Furthermore, although FIG. 2 etc. showed the case where thickness t1, t2 of semiconductor film 15 of low resistance field 15b-1 and the 2nd field 10-2 is constant, low resistance field 15b-1 and the 2nd field 10 The thicknesses t1 and t2 of the semiconductor film 15 of −2 may be changed. For example, the thickness t1 of the semiconductor film 15 of the low resistance region 15b-1 is larger at both ends than at the center. The thickness of at least a part of the semiconductor film 15 in the low resistance region 15b-1 may be smaller than the thickness of the semiconductor film 15 in the second region 10-2.

上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、本開示の効果は、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。   The effects described in the above-described embodiment and the like are examples, and the effects of the present disclosure may be other effects or may further include other effects.

尚、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
所定の方向に沿って、第1領域、第2領域および第3領域がこの順に隣接して設けられた基板と、
前記基板上の前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域に設けられた第1配線と、
トランジスタのチャネル領域と、前記チャネル領域と前記第1領域との間に設けられた低抵抗領域とを有し、かつ、前記第1領域では、前記第1配線と前記基板との間に設けられるとともに、前記第2領域では、前記第1配線に接する半導体膜と、
前記半導体膜よりも、前記基板に近い位置に設けられ、前記第3領域で前記第1配線に接する第2配線と、
前記第1領域の前記第1配線と前記半導体膜との間に設けられた絶縁膜とを備え、
前記半導体膜では、前記低抵抗領域の厚みが前記第2領域の厚みよりも小さくなっている
半導体装置。
(2)
前記トランジスタは、前記基板上に、前記半導体膜、ゲート絶縁膜およびゲート電極をこの順に有している
前記(1)記載の半導体装置。
(3)
前記ゲート絶縁膜は、前記絶縁膜と同一の構成材料を含むとともに、前記絶縁膜と同一の厚みを有し、
前記ゲート電極は、前記第1配線と同一の構成材料を含むとともに、前記第1配線と同一の厚みを有する
前記(2)記載の半導体装置。
(4)
前記半導体膜の前記低抵抗領域および前記第2領域は、前記絶縁膜および前記ゲート絶縁膜から露出されている
前記(3)記載の半導体装置。
(5)
更に、保持容量を有し、
前記第2配線は、前記保持容量の一方の電極を構成する
前記(1)ないし(4)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(6)
前記所定の方向に沿った前記第1領域の長さは、2μm以下である
前記(1)ないし(5)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(7)
前記半導体膜は酸化物半導体材料を含む
前記(1)ないし(6)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(8)
前記半導体膜の厚みは60nm以下である
前記(1)ないし(7)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(9)
前記半導体膜は、前記第1領域に隣接する領域に前記低抵抗領域を有している
前記(1)ないし(8)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(10)
前記第1領域および前記第2領域では、前記半導体膜が積層構造を有する
前記(1)ないし(9)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(11)
表示素子および前記表示素子を駆動する半導体装置を備え、
前記半導体装置は、
所定の方向に沿って、第1領域、第2領域および第3領域がこの順に隣接して設けられた基板と、
前記基板上の前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域に設けられた第1配線と、
トランジスタのチャネル領域と、前記チャネル領域と前記第1領域との間に設けられた低抵抗領域とを有し、かつ、前記第1領域では、前記第1配線と前記基板との間に設けられるとともに、前記第2領域では、前記第1配線に接する半導体膜と、
前記半導体膜よりも、前記基板に近い位置に設けられ、前記第3領域で前記第1配線に接する第2配線と、
前記第1領域の前記第1配線と前記半導体膜との間に設けられた絶縁膜とを備え、
前記半導体膜では、前記低抵抗領域の厚みが前記第2領域の厚みよりも小さくなっている
表示装置。
The present technology can also be configured as follows.
(1)
A substrate in which a first region, a second region, and a third region are provided in this order along a predetermined direction,
First wiring provided on the first area, the second area, and the third area on the substrate;
It has a channel region of a transistor and a low resistance region provided between the channel region and the first region, and is provided between the first wiring and the substrate in the first region. And a semiconductor film in contact with the first wiring in the second region,
A second wire provided at a position closer to the substrate than the semiconductor film and in contact with the first wire in the third region;
An insulating film provided between the first wiring of the first region and the semiconductor film;
In the semiconductor film, a thickness of the low resistance region is smaller than a thickness of the second region.
(2)
The semiconductor device according to (1), wherein the transistor includes the semiconductor film, a gate insulating film, and a gate electrode in this order on the substrate.
(3)
The gate insulating film includes the same constituent material as the insulating film and has the same thickness as the insulating film.
The semiconductor device according to (2), wherein the gate electrode contains the same constituent material as the first wiring and has the same thickness as the first wiring.
(4)
The semiconductor device according to (3), wherein the low resistance region and the second region of the semiconductor film are exposed from the insulating film and the gate insulating film.
(5)
Furthermore, it has a storage capacity,
The semiconductor device according to any one of (1) to (4), wherein the second wiring constitutes one electrode of the storage capacitor.
(6)
The semiconductor device according to any one of (1) to (5), wherein a length of the first region along the predetermined direction is 2 μm or less.
(7)
The semiconductor device according to any one of (1) to (6), wherein the semiconductor film contains an oxide semiconductor material.
(8)
The thickness of the semiconductor film is 60 nm or less. The semiconductor device according to any one of (1) to (7).
(9)
The semiconductor device according to any one of (1) to (8), wherein the semiconductor film has the low resistance region in a region adjacent to the first region.
(10)
The semiconductor device according to any one of (1) to (9), wherein the semiconductor film has a stacked structure in the first region and the second region.
(11)
A display element and a semiconductor device for driving the display element;
The semiconductor device is
A substrate in which a first region, a second region, and a third region are provided in this order along a predetermined direction,
First wiring provided on the first area, the second area, and the third area on the substrate;
It has a channel region of a transistor and a low resistance region provided between the channel region and the first region, and is provided between the first wiring and the substrate in the first region. And a semiconductor film in contact with the first wiring in the second region,
A second wire provided at a position closer to the substrate than the semiconductor film and in contact with the first wire in the third region;
An insulating film provided between the first wiring of the first region and the semiconductor film;
In the semiconductor film, a thickness of the low resistance region is smaller than a thickness of the second region.

1…半導体装置、Tr…トランジスタ、Cs…保持容量、10…コンタクト部、10−1…第1領域、10−2…第2領域、10−3…第3領域、11…基板、12,12A,12B…UC膜、13…下部電極、14…第1絶縁膜、15…半導体膜、15a…チャネル領域、15b,15b−1,15b−2…低抵抗領域、15C…上部電極、16…第2絶縁膜、17…ゲート電極、17W…ゲート配線、18…金属酸化膜、19,19A,19B,19C…層間絶縁膜、21…ソース・ドレイン電極、2A…表示装置、2B…撮像装置、3…電子機器、31,35…タイミング制御部、32,38…信号処理部、33,36…駆動部、34…表示画素部、37…撮像画素部、40…インターフェース部、t1,t2…厚み。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device, Tr ... Transistor, Cs ... Storage capacity 10 ... Contact part 10-1 ... 1st area | region 10-2 ... 2nd area | region 10-3 ... 3rd area | region 11 ... board | substrate, 12, 12A , 12B: UC film, 13: lower electrode, 14: first insulating film, 15: semiconductor film, 15a: channel region, 15b, 15b-1, 15b-2: low resistance region, 15C: upper electrode, 16: first 2 insulating film 17 gate electrode 17 W gate wiring 18 metal oxide film 19, 19A, 19B, 19C interlayer insulating film 21 source / drain electrode 2A display device 2B imaging device 3 ... electronic device 31, 35 ... timing control unit 32, 32 ... signal processing unit, 33, 36 ... driving unit, 34 ... display pixel unit, 37 ... imaging pixel unit, 40 ... interface unit, t1, t2 ... thickness.

Claims (11)

所定の方向に沿って、第1領域、第2領域および第3領域がこの順に隣接して設けられた基板と、
前記基板上の前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域に設けられた第1配線と、
トランジスタのチャネル領域と、前記チャネル領域と前記第1領域との間に設けられた低抵抗領域とを有し、かつ、前記第1領域では、前記第1配線と前記基板との間に設けられるとともに、前記第2領域では、前記第1配線に接する半導体膜と、
前記半導体膜よりも、前記基板に近い位置に設けられ、前記第3領域で前記第1配線に接する第2配線と、
前記第1領域の前記第1配線と前記半導体膜との間に設けられた絶縁膜とを備え、
前記半導体膜では、前記低抵抗領域の厚みが前記第2領域の厚みよりも小さくなっている
半導体装置。
A substrate in which a first region, a second region, and a third region are provided in this order along a predetermined direction,
First wiring provided on the first area, the second area, and the third area on the substrate;
It has a channel region of a transistor and a low resistance region provided between the channel region and the first region, and is provided between the first wiring and the substrate in the first region. And a semiconductor film in contact with the first wiring in the second region,
A second wire provided at a position closer to the substrate than the semiconductor film and in contact with the first wire in the third region;
An insulating film provided between the first wiring of the first region and the semiconductor film;
In the semiconductor film, a thickness of the low resistance region is smaller than a thickness of the second region.
前記トランジスタは、前記基板上に、前記半導体膜、ゲート絶縁膜およびゲート電極をこの順に有している
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the transistor has the semiconductor film, a gate insulating film, and a gate electrode in this order on the substrate.
前記ゲート絶縁膜は、前記絶縁膜と同一の構成材料を含むとともに、前記絶縁膜と同一の厚みを有し、
前記ゲート電極は、前記第1配線と同一の構成材料を含むとともに、前記第1配線と同一の厚みを有する
請求項2記載の半導体装置。
The gate insulating film includes the same constituent material as the insulating film and has the same thickness as the insulating film.
The semiconductor device according to claim 2, wherein the gate electrode includes the same constituent material as the first wiring and has the same thickness as the first wiring.
前記半導体膜の前記低抵抗領域および前記第2領域は、前記絶縁膜および前記ゲート絶縁膜から露出されている
請求項3記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3, wherein the low resistance region and the second region of the semiconductor film are exposed from the insulating film and the gate insulating film.
更に、保持容量を有し、
前記第2配線は、前記保持容量の一方の電極を構成する
請求項1記載の半導体装置。
Furthermore, it has a storage capacity,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second wiring constitutes one electrode of the storage capacitor.
前記所定の方向に沿った前記第1領域の長さは、2μm以下である
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a length of the first region along the predetermined direction is 2 μm or less.
前記半導体膜は酸化物半導体材料を含む
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor film contains an oxide semiconductor material.
前記半導体膜の厚みは60nm以下である
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a thickness of the semiconductor film is 60 nm or less.
前記半導体膜は、前記第1領域に隣接する領域に前記低抵抗領域を有している
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor film includes the low resistance region in a region adjacent to the first region.
前記第1領域および前記第2領域では、前記半導体膜が積層構造を有する
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor film has a stacked structure in the first region and the second region.
表示素子および前記表示素子を駆動する半導体装置を備え、
前記半導体装置は、
所定の方向に沿って、第1領域、第2領域および第3領域がこの順に隣接して設けられた基板と、
前記基板上の前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域に設けられた第1配線と、
トランジスタのチャネル領域と、前記チャネル領域と前記第1領域との間に設けられた低抵抗領域とを有し、かつ、前記第1領域では、前記第1配線と前記基板との間に設けられるとともに、前記第2領域では、前記第1配線に接する半導体膜と、
前記半導体膜よりも、前記基板に近い位置に設けられ、前記第3領域で前記第1配線に接する第2配線と、
前記第1領域の前記第1配線と前記半導体膜との間に設けられた絶縁膜とを備え、
前記半導体膜では、前記低抵抗領域の厚みが前記第2領域の厚みよりも小さくなっている
表示装置。
A display element and a semiconductor device for driving the display element;
The semiconductor device is
A substrate in which a first region, a second region, and a third region are provided in this order along a predetermined direction,
First wiring provided on the first area, the second area, and the third area on the substrate;
It has a channel region of a transistor and a low resistance region provided between the channel region and the first region, and is provided between the first wiring and the substrate in the first region. And a semiconductor film in contact with the first wiring in the second region,
A second wire provided at a position closer to the substrate than the semiconductor film and in contact with the first wire in the third region;
An insulating film provided between the first wiring of the first region and the semiconductor film;
In the semiconductor film, a thickness of the low resistance region is smaller than a thickness of the second region.
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