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公開番号2025131839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2025100294,2024042473
出願日2025-06-16,2014-07-08
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10D 86/60 20250101AFI20250902BHJP()
要約【課題】トランジスタ及び接続部が有する配線形状を特定の構造とすることで、電気特性
の優れたトランジスタ及び電気特性の優れ、導通不良が低減された接続部を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタ150及び接続部160を有する半導体装置であって、トランジスタは、ゲート電極104aと、ゲート電極上に形成される第1の絶縁膜108と、第1の絶縁膜上に形成され、ゲート電極と重畳する位置に形成される酸化物半導体膜110と、酸化物半導体膜と電気的に接続されるソース電極112a及びドレイン電極112bと、を有し、接続部は、ゲート電極と同一表面上に形成される第1の配線104bと、ソース電極及びドレイン電極と同一表面上に形成される第2の配線112cと、第1の配線と第2の配線を接続する第3の配線122bと、を有し、第2の配線の端部は、ソース電極及びドレイン電極の端部よりも上端部と下端部の距離が長い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トランジスタと、前記トランジスタのソース又はドレインと電気的に接続される画素電極と、第１の配線と、第２の配線と、第３の配線と、を有する半導体装置であって、
第１の導電層と、第２の導電層と、第１の絶縁層と、酸化物半導体層と、第３の導電層と、第４の導電層と、第５の導電層と、第２の絶縁層と、第６の導電層と、第７の導電層と、を有し、
前記第１の導電層は、前記トランジスタのゲート電極としての機能を有し、
前記第２の導電層は、前記第１の配線としての機能を有し、
前記第１の絶縁層は、前記第１の導電層の上方に配置された領域と、前記第２の導電層の上方に配置された領域と、を有し、前記トランジスタのゲート絶縁層としての機能を有し、
前記酸化物半導体層は、前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、前記トランジスタのチャネル形成領域としての機能を有し、
前記第３の導電層は、前記酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方としての機能を有し、
前記第４の導電層は、前記酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極の他方としての機能を有し、
前記第５の導電層は、前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、前記第２の配線としての機能を有し、
前記第２の絶縁層は、前記第３の導電層の上方に配置された領域と、前記第４の導電層の上方に配置された領域と、前記第５の導電層の上方に配置された領域と、を有し、
前記第６の導電層は、前記第２の絶縁層の上方に配置された領域を有し、前記第２の絶縁層に設けられた第１の開口において前記第４の導電層と接続され、前記画素電極としての機能を有し、
前記第７の導電層は、前記第２の絶縁層の上方に配置された領域を有し、前記第２の絶縁層に設けられた第２の開口と前記第１の絶縁層に設けられ前記第２の開口と重なる第３の開口とにおいて前記第２の導電層と接続され、前記第２の絶縁層に設けられた第４の開口において前記第５の導電層と接続され、前記第３の配線としての機能を有し、
平面視において、前記第５の導電層の端部は第１の領域と第２の領域とを有し、
平面視において、前記第１の領域は前記第７の導電層と重なり、
平面視において、前記第２の領域は前記第７の導電層と重ならず、
平面視において、前記第１の領域は、前記第４の開口の周囲に配置され、
前記第１の領域における前記第５の導電層の上端部と下端部との間の距離は、前記第２の領域における前記第５の導電層の上端部と下端部との間の距離よりも長く、前記第３の導電層の上端部と下端部との間の距離よりも長く、前記第４の導電層の上端部と下端部との間の距離よりも長い、半導体装置。
続きを表示（約 73 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第６の導電層と前記第７の導電層とは、透光性を有する導電性材料を有する、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
酸化物半導体膜を用いたトランジスタを有する半導体装置に関する。また該半導体装置
を用いた表示装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
基板上に形成された半導体薄膜を用いてトランジスタ（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と
もいう。）を構成する技術が注目されている。該トランジスタは、集積回路（ＩＣ）や画
像表示装置（表示装置）のような電子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適
用可能な半導体薄膜としてシリコン系半導体材料が広く知られているが、その他の材料と
して酸化物半導体が注目されている。
【０００３】
例えば、トランジスタの活性層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及び亜
鉛（Ｚｎ）を含む酸化物半導体を用いたトランジスタが開示されている（特許文献１及び
特許文献２参照）。
【０００４】
また、近年では電子機器の高性能化、小型化、または軽量化に伴い、微細化されたトラ
ンジスタまたは接続配線等を高密度に集積して駆動回路を形成し、該駆動回路と表示装置
を同一基板上に設ける駆動回路一体型の表示装置の要求が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－１６５５２８号公報
特開２００７－９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
酸化物半導体膜を有する半導体装置において、トランジスタ及び該トランジスタに電気
的に接続された電源線または信号線等の配線を高密度に集積した場合、該配線の接続部に
不良が生じる場合がある。
【０００７】
例えば、配線間の間隔が高密度の場合、または配線の段差の凹凸が大きい場合等は、配
線間を接続する導電膜の断線や、配線間を接続する導電膜の被覆不良により接続部で正常
な導通を確保できない。このような接続部を有する半導体装置を、例えば表示装置に適用
した場合、該接続部の異常により表示装置の歩留まりの低下が発生していた。
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明の一態様では、トランジスタ及び接続部を有する半導体装置で
あって、トランジスタ及び接続部が有する配線形状を特定の構造とすることで、電気特性
の優れたトランジスタ及び電気特性の優れた接続部を有する半導体装置を提供することを
課題の一つとする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、酸化物半導体を用いた半導体装置に良好な電気特性を付与す
ることを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、酸化物半導体を用いた半導体装
置の電気特性の変動を抑制し、信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一つとす
る。または、本発明の一態様は、微細化に適した半導体装置を提供することを課題の一つ
とする。または、本発明の一態様は、生産性の優れた半導体装置を提供することを課題の
一つとする。
【００１０】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の
一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課
題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、
図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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