(57)【要約】【課題】高信頼性の半導体素子、表示装置、半導体素子の製造方法及び表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、半導体層と、第１導電部と、第２導電部と、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、を備えた半導体素子が提供される。半導体層は、第１部分と、第１方向において第１部分と並ぶ第２部分と、第１部分と第２部分との間に設けられた第３部分と、を有し、酸化物半導体を含む。第１導電部は、第１部分と電気的に接続される。第２導電部は、第１導電部と離間し、第２部分と電気的に接続される。ゲート電極は、第１導電部及び第２導電部と離間し、第３部分と対向する。ゲート絶縁膜は、第３部分とゲート電極との間に設けられる。第１部分の窒素の濃度は、第３部分の窒素の濃度よりも高い。第２部分の窒素の濃度は、第３部分の窒素の濃度よりも高い。【選択図】図１
2015065202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部分と、第１方向において前記第１部分と並ぶ第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられた第３部分と、を有し、酸化物半導体を含む半導体層と、
前記第１部分と電気的に接続された第１導電部と、
前記第１導電部と離間し、前記第２部分と電気的に接続された第２導電部と、
前記第１導電部及び前記第２導電部と離間し、前記第３部分と対向するゲート電極と、
前記第３部分と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記第１部分の窒素の濃度は、前記第３部分の窒素の濃度よりも高く、
前記第２部分の窒素の濃度は、前記第３部分の窒素の濃度よりも高い半導体素子。
【請求項２】
前記第１部分は、前記半導体層の前記第１方向に対して垂直な第２方向の全体に設けられ、
前記第２部分は、前記半導体層の前記第２方向の全体に設けられる請求項１記載の半導体素子。
【請求項３】
前記半導体層は、第４部分と、第５部分と、をさらに含み、
前記第１部分は、前記第１導電部と前記第４部分との間に設けられ、
前記第２部分は、前記第２導電部と前記第５部分との間に設けられ、
前記第１部分の窒素の濃度は、前記第４部分の窒素の濃度よりも高く、
前記第２部分の窒素の濃度は、前記第５部分の窒素の濃度よりも高い請求項１記載の半導体素子。
【請求項４】
前記半導体層と前記第１導電部との間及び前記半導体層と前記第２導電部との間に設けられた層間絶縁膜をさらに備え、
前記層間絶縁膜は、前記第１部分の少なくとも一部を露呈させる第１開口と、前記第２部分の少なくとも一部を露呈させる第２開口と、を含み、
前記第１導電部は、前記第１開口によって露呈された前記第１部分の前記少なくとも一部と電気的に接続され、
前記第２導電部は、前記第２開口によって露呈された前記第２部分の前記少なくとも一部と電気的に接続される請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体素子。
【請求項５】
前記層間絶縁膜は、第１領域と、前記半導体層と前記第１領域との間に設けられた第２領域と、を含み、
前記第１領域の窒素の濃度は、前記第２領域の窒素の濃度よりも高い請求項４記載の半導体素子。
【請求項６】
前記ゲート絶縁膜は、前記ゲート電極の上に設けられ、
前記半導体層は、前記ゲート絶縁膜の上に設けられ、
前記第１導電部は、前記第１部分の上に設けられ、
前記第２導電部は、前記第２部分の上に設けられる請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体素子。
【請求項７】
前記ゲート電極は、前記半導体層の全体と対向する請求項６記載の半導体素子。
【請求項８】
前記ゲート絶縁膜は、前記第３部分の上に設けられ、
前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜の上に設けられ、
前記第１導電部は、前記第１部分の上に設けられ、
前記第２導電部は、前記第２部分の上に設けられる請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体素子。
【請求項９】
前記酸化物半導体は、インジウム、ガリウム、亜鉛、及び、スズの少なくとも１つを含む請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体素子。
【請求項１０】
前記第１部分の酸素に対する窒素の比率は、０．５原子％以上９０．０原子％以下であり、
前記第２部分の酸素に対する窒素の比率は、０．５原子％以上９０．０原子％以下である請求項１〜９のいずれか１つに記載の半導体素子。
【請求項１１】
半導体素子であって、
第１部分と、第１方向において前記第１部分と並ぶ第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられた第３部分と、を有し、酸化物半導体を含む半導体層と、
前記第１部分と電気的に接続された第１導電部と、
前記第１導電部と離間し、前記第２部分と電気的に接続された第２導電部と、
前記第１導電部及び前記第２導電部と離間し、前記第３部分と対向するゲート電極と、
前記第３部分と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜と、
を含み、前記第１部分の窒素の濃度は、前記第３部分の窒素の濃度よりも高く、前記第２部分の窒素の濃度は、前記第３部分の窒素の濃度よりも高い半導体素子と、
前記第１導電部と電気的に接続された第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた有機発光層と、を含み、前記第１電極と前記第２電極との少なくとも一方が光透過性を有する画素部と、
を備えた表示装置。
【請求項１２】
基板の上に、ゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜の上に、半導体層を形成する工程であって、第１部分と、前記ゲート電極と前記ゲート絶縁膜との積層方向に対して垂直な第１方向において前記第１部分と並ぶ第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられた第３部分と、を有し、酸化物半導体を含み、前記第３部分において前記ゲート電極と対向する半導体層を形成する工程と、
前記第１部分及び前記第２部分に窒素を注入することにより、前記第１部分の窒素の濃度を前記第３部分の窒素の濃度よりも高くし、前記第２部分の窒素の濃度を前記第３部分の窒素の濃度よりも高くする工程と、
前記第１部分と電気的に接続された第１導電部を形成する工程と、
前記第１導電部と離間し、前記第２部分と電気的に接続された第２導電部を形成する工程と、
を備えた半導体素子の製造方法。
【請求項１３】
基板の上に、半導体層を形成する工程であって、第１部分と、第１方向において前記第１部分と並ぶ第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられた第３部分と、を有し、酸化物半導体を含む半導体層を形成する工程と、
前記第３部分の上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜の上に、ゲート電極を形成する工程と、
前記第１部分及び前記第２部分に窒素を注入することにより、前記第１部分の窒素の濃度を前記第３部分の窒素の濃度よりも高くし、前記第２部分の窒素の濃度を前記第３部分の窒素の濃度よりも高くする工程と、
前記第１部分と電気的に接続された第１導電部を形成する工程と、
前記第１導電部と離間し、前記第２部分と電気的に接続された第２導電部を形成する工程と、
を備えた半導体素子の製造方法。
【請求項１４】
前記半導体層の上に、前記第１部分の少なくとも一部を露呈させる第１開口と、前記第２部分の少なくとも一部を露呈させる第２開口と、を含む層間絶縁膜を形成する工程をさらに備え、
前記窒素を注入する前記工程は、前記層間絶縁膜をマスクとして前記第１部分及び前記第２部分に窒素を注入し、
前記第１導電部を形成する前記工程は、前記層間絶縁膜の上に前記第１導電部を形成し、前記第１開口によって露呈された前記第１部分の前記少なくとも一部と前記第１導電部とを電気的に接続させ、
前記第２導電部を形成する前記工程は、前記層間絶縁膜の上に前記第２導電部を形成し、前記第２開口によって露呈された前記第２部分の前記少なくとも一部と前記第２導電部とを電気的に接続させる請求項１２又は１３に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の方法で基板上に半導体素子を形成する工程と、
前記基板上に画素部を形成する工程であって、前記第１導電部と電気的に接続された第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた有機発光層と、を含み、前記第１電極と前記第２電極との少なくとも一方が光透過性を有する画素部を形成する工程と、
を備えた表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体素子、表示装置、半導体素子の製造方法及び表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体層の材料として酸化物半導体を用いた半導体素子がある。酸化物半導体を含む半導体素子を用いた表示装置がある。こうした半導体素子及び表示装置において、信頼性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１２８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、高信頼性の半導体素子、表示装置、半導体素子の製造方法及び表示装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、半導体層と、第１導電部と、第２導電部と、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、を備えた半導体素子が提供される。前記半導体層は、第１部分と、第１方向において前記第１部分と並ぶ第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられた第３部分と、を有し、酸化物半導体を含む。前記第１導電部は、前記第１部分と電気的に接続される。前記第２導電部は、前記第１導電部と離間し、前記第２部分と電気的に接続される。前記ゲート電極は、前記第１導電部及び前記第２導電部と離間し、前記第３部分と対向する。前記ゲート絶縁膜は、前記第３部分と前記ゲート電極との間に設けられる。前記第１部分の窒素の濃度は、前記第３部分の窒素の濃度よりも高い。前記第２部分の窒素の濃度は、前記第３部分の窒素の濃度よりも高い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る半導体素子を模式的に表す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体素子の一部を模式的に表す平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体素子の特性の一例を表すグラフ図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｇ）は、第１の実施形態に係る半導体素子の製造工程順を模式的に表す断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る半導体素子の製造方法を模式的に表すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る別の半導体素子を模式的に表す断面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の半導体素子を表す模式図である。
【図８】第２の実施形態に係る半導体素子を模式的に表す断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｇ）は、第２の実施形態に係る半導体素子の製造工程順を模式的に表す断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る半導体素子の製造方法を模式的に表すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係る表示装置を模式的に表す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第３の実施形態に係る表示装置の製造工程順を模式的に表す断面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を模式的に表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る半導体素子を模式的に表す断面図である。  
図２は、第１の実施形態に係る半導体素子の一部を模式的に表す平面図である。  
図１及び図２に表したように、半導体素子１１０は、半導体層１０と、第１導電部１１と、第２導電部１２と、ゲート電極１３と、ゲート絶縁膜１４と、を備える。半導体素子１１０は、例えば、薄膜トランジスタである。
【０００９】
半導体層１０は、第１部分１０ａと、第１方向において第１部分１０ａと並ぶ第２部分１０ｂと、第１部分１０ａと第２部分１０ｂとの間に設けられた第３部分１０ｃと、を有する。
【００１０】
半導体層１０は、酸化物半導体を含む。半導体層１０は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、スズ（Ｓｎ）の少なくともいずれかを含む酸化物半導体を含む。半導体層１０は、例えば、ＩｎとＧａとＺｎとを含む酸化物半導体（すなわち、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ酸化物半導体）である。半導体層１０は、例えば、ＩｎとＺｎとを含む酸化物半導体（すなわち、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ酸化物半導体）でも良い。半導体層１０は、例えば、ＩｎとＺｎとＳｉを含む酸化物膜（すなわち、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ酸化物半導体）でも良い。
【００１１】
第１導電部１１は、第１部分１０ａと電気的に接続される。第２導電部１２は、第１導電部１１と離間し、第２部分１０ｂと電気的に接続される。例えば、第１導電部１１と第２導電部１２との一方が、ドレインであり、他方が、ソースである。第１導電部１１及び第２導電部１２には、例えば、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＴｉＮ、Ｍｏ２Ｎ、及び、ＴａＮなどが用いられる。第１導電部１１及び第２導電部１２は、例えば、これらの材料の積層膜でもよい。
【００１２】
ゲート電極１３は、第１導電部１１及び第２導電部１２と離間し、第３部分１０ｃと対向する。ゲート電極１３には、例えば、モリブデンタングステン（ＭｏＷ）、モリブデンタンタル（ＭｏＴａ）及びタングステン（Ｗ）などの高融点金属が用いられる。ゲート電極１３の材料は、例えば、ヒロック対策を施したＡｌを主成分とするＡｌ合金や、より低抵抗のＣｕなどでもよい。
【００１３】
ゲート絶縁膜１４は、第３部分１０ｃとゲート電極１３との間に設けられる。ゲート絶縁膜１４には、例えば、シリコン酸化膜（例えば、ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（例えば、ＳｉＮｘ）、及び、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）の少なくともいずれかが用いられる。
【００１４】
この例において、半導体素子１１０は、層間絶縁膜１５と、基板２０と、バリア層２２と、をさらに含む。層間絶縁膜１５、基板２０及びバリア層２２は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
【００１５】
層間絶縁膜１５は、半導体層１０と第１導電部１１との間及び半導体層１０と第２導電部１２との間に設けられる。層間絶縁膜１５は、絶縁性を有する。層間絶縁膜１５には、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜及びシリコン酸窒化膜のいずれかが用いられる。
【００１６】
層間絶縁膜１５は、第１部分１０ａの少なくとも一部を露呈させる第１開口１５ａと、第２部分１０ｂの少なくとも一部を露呈させる第２開口１５ｂと、を含む。
【００１７】
第１導電部１１は、第１開口１５ａによって露呈された第１部分１０ａの少なくとも一部と電気的に接続される。第１導電部１１の一部１１ａは、第１開口１５ａ内に入り込む。第１導電部１１の一部１１ａは、例えば、第１開口１５ａ内において、第１部分１０ａに接する。これにより、第１導電部１１が、第１部分１０ａと電気的に接続される。
【００１８】
第２導電部１２は、第２開口１５ｂによって露呈された第２部分１０ｂの少なくとも一部と電気的に接続される。第２導電部１２の一部１２ａは、第２開口１５ｂ内に入り込む。第２導電部１２の一部１２ａは、例えば、第２開口１５ｂ内において、第２部分１０ｂに接する。これにより、第２導電部１２が、第２部分１０ｂと電気的に接続される。
【００１９】
第１導電部１１の一部１１ａ及び第２導電部１２の一部１２ａは、いわゆるコンタクトホールである。一部１１ａは、第１導電部１１の第１開口１５ａの外側の部分と同じ材料で一体に形成してもよいし、外側の部分と異なる材料で形成してもよい。一部１２ａは、第２導電部１２の第２開口１５ｂの外側の部分と同じ材料で一体に形成してもよいし、外側の部分と異なる材料で形成してもよい。
【００２０】
バリア層２２は、基板２０の上に設けられる。基板２０には、例えば、ガラス基板や半導体基板などが用いられる。基板２０には、例えば、ポリイミドなどの樹脂材料を用いてもよい。バリア層２２は、例えば、基板２０側からの水分や不純物などの透過を抑制する。バリア層２２は、例えば、半導体層１０などを水分などから保護する。バリア層２２には、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、または、シリコン酸窒化膜などが用いられる。
【００２１】
この例において、ゲート電極１３は、バリア層２２の上に設けられる。ゲート絶縁膜１４は、ゲート電極１３の上に設けられる。半導体層１０は、ゲート絶縁膜１４の上に設けられる。第１導電部１１は、第１部分１０ａの上に設けられる。第２導電部１２は、第２部分１０ｂの上に設けられる。すなわち、この例において、半導体素子１１０は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。また、この例では、半導体層１０の上に、層間絶縁膜１５が設けられる。第１導電部１１及び第２導電部１２は、層間絶縁膜１５の上に設けられる。
【００２２】
ここで、ゲート電極１３とゲート絶縁膜１４との積層方向に対して平行な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。この例では、第２部分１０ｂが、Ｘ軸方向において第１部分１０ａと並ぶ。第２部分１０ｂの並ぶ方向は、Ｘ軸方向に限ることなく、例えば、Ｚ軸方向に対して垂直な任意の方向でよい。
【００２３】
半導体素子１１０の半導体層１０では、第１部分１０ａの窒素の濃度が、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高い。そして、第２部分１０ｂの窒素の濃度が、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高い。例えば、第３部分１０ｃは、実質的に窒素を含まない。第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂは、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ−Ｎ膜である。第３部分１０ｃは、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜である。
【００２４】
第１部分１０ａにおける窒素の組成比は、例えば、０原子％よりも大きく３原子％以下である。第２部分１０ｂにおける窒素の組成比は、例えば、０原子％よりも大きく３原子％以下である。
【００２５】
半導体層１０の窒素の濃度は、例えば、エネルギー分散型Ｘ線分光法（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy：ＥＤＸ）波長分散型Ｘ線分光法（Wave Dispersive X-ray Spectroscopy）で測定することができる。例えば、波長分散型Ｘ線分光法において、測定条件を定量分析とする。これにより、例えば、半導体層１０の窒素の濃度をより高精度に測定することができる。
【００２６】
これにより、半導体層１０では、第１部分１０ａの抵抗率が、第３部分１０ｃの抵抗率よりも高くなる。第２部分１０ｂの抵抗率が、第３部分１０ｃの抵抗率よりも高くなる。第１部分１０ａの抵抗率は、例えば、１０Ω・ｃｍ以上１０８Ω・ｃｍ以下である。第２部分１０ｂの抵抗率は、例えば、１０Ω・ｃｍ以上１０８Ω・ｃｍ以下である。第３部分１０ｃの抵抗率は、例えば、１０−４Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ以下である。
【００２７】
図３は、第１の実施形態に係る半導体素子の特性の一例を表すグラフ図である。  
図３の横軸は、半導体層１０の窒素の組成比Ｎ２（原子％）であり、縦軸は、半導体層１０の抵抗率Ｒ（Ω・ｃｍ）である。図３は、熱処理を行った時の、半導体層１０の窒素濃度と抵抗率との関係を表す。半導体素子１１０の製造工程において、２００℃〜４００℃程度の熱処理が行われる。これにより、半導体層１０の均一性や安定性を高めることができる。
【００２８】
図３において、第１特性ＣＴ１は、熱処理を行う前の半導体層１０の特性の一例である。第２特性ＣＴ２は、２３０℃の熱処理を行った後の半導体層１０の特性の一例である。第３特性ＣＴ３は、３００℃の熱処理を行った後の半導体層１０の特性の一例である。第４特性ＣＴ４は、３８０℃の熱処理を行った後の半導体層１０の特性の一例である。
【００２９】
図３に表したように、第１特性ＣＴ１及び第２特性ＣＴ２では、窒素の組成比を高くするほど、抵抗率が小さくなる。一方、第３特性ＣＴ３及び第４特性ＣＴ４では、窒素を実質的に含まない状態から窒素の組成比を高くしていくと、抵抗率が一度増加し、その後低下する。例えば、第４特性ＣＴ４では、窒素の組成比を約１原子％とした時に最も抵抗率が高くなる。また、第４特性ＣＴ４では、窒素の組成比を３原子％よりも大きくすると、０原子％の時よりも抵抗率が低下する。
【００３０】
このように、半導体層１０に対して３００℃以上の熱処理を行う場合には、上記のように、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂの窒素の組成比を０原子％よりも大きく３原子％よりも低くする。これにより、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂの抵抗率が、第３部分１０ｃの抵抗率よりも高くなる。例えば、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂの抵抗率を１０Ω・ｃｍ以上にすることができる。
【００３１】
この例において、第１部分１０ａは、半導体層１０のＺ軸方向の全体に設けられている。同様に、第２部分１０ｂは、半導体層１０のＺ軸方向の全体に設けられている。
【００３２】
半導体層１０は、第１面Ｐ１と、第２面Ｐ２と、を含む。第１面Ｐ１は、例えば、第１導電部１１及び第２導電部１２のそれぞれと向かい合う側の面である。半導体層１０は、例えば、第１面Ｐ１において、第１導電部１１及び第２導電部１２のそれぞれと接する。第２面Ｐ２は、第１面Ｐ１と反対側の面である。
【００３３】
第１部分１０ａは、例えば、Ｚ軸方向において、第１面Ｐ１から第２面Ｐ２に連続して設けられる。第２部分１０ｂは、例えば、Ｚ軸方向において、第１面Ｐ１から第２面Ｐ２に連続して設けられる。例えば、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂにおいて、第１面Ｐ１側の窒素の濃度は、第２面Ｐ２側の窒素の濃度よりも高い。このように、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂは、窒素濃度のプロファイルを有してもよい。第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂのそれぞれの窒素の濃度は、実質的に一定でもよい。
【００３４】
半導体層１０の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。より好ましくは、例えば、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。
【００３５】
また、半導体素子１１０では、層間絶縁膜１５が、第１領域１５ｍと、第２領域１５ｎと、を含む。第２領域１５ｎは、半導体層１０と第１領域１５ｍとの間に設けられる。第１領域１５ｍの窒素の濃度は、第２領域１５ｎの窒素の濃度よりも高い。第１領域１５ｍは、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）である。第２領域１５ｎは、例えば、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）である。これにより、例えば、層間絶縁膜１５のバリア性を高めることができる。例えば、第１導電部１１及び第２導電部１２側からの水分の浸入などを抑制することができる。例えば、半導体層１０などを水分などから保護することができる。
【００３６】
図２に表したように、この例では、半導体層１０が、ゲート電極１３を横断するように配置されている。この例では、Ｘ−Ｙ平面（積層方向に対して平行な平面）に投影した時に、半導体層１０のＸ軸方向の両端が、ゲート電極１３と重ならない。また、この例では、第１導電部１１の一部１１ａが、Ｘ−Ｙ平面に投影した時にゲート電極１３と重なる部分と、ゲート電極１３に重ならない部分と、を含む。同様に、第２導電部１２の一部１２ａが、Ｘ−Ｙ平面に投影した時にゲート電極１３と重なる部分と、ゲート電極１３に重ならない部分と、を含む。
【００３７】
薄膜トランジスタは、例えば、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）表示装置等に広く用いられている。こうした薄膜トランジスタの半導体層の材料として、酸化物半導体が注目を集めている。
【００３８】
中でも、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜などのアモルファス酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタが注目されている。上記酸化物半導体は、スパッタリング法によって、室温で大面積に実質的に均一に成膜できる。また、３００℃〜４００℃の比較的低温なプロセス温度で高信頼性、高均一な薄膜トランジスタを形成することができる。さらには、電界効果移動度がアモルファスシリコンに対して１０倍程度と、高移動度な特性が得られる。しかしながら、上記酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを形成する場合、熱安定性や光照射時の安定性が課題となっている。
【００３９】
酸化物半導体を半導体層とする薄膜トランジスタでは、均一性・安定性を向上させるために２００℃〜４００℃の熱処理を施すことが行われている。しかし、３００℃以上の熱処理が加わると、電極と酸化物半導体の界面で酸化還元反応が起こり、電極に酸素が吸い出されてしまう。例えば、酸化物半導体の電極近傍に多量の酸素欠損が生じる。例えば、熱処理によって生じた酸素欠損領域に短波長の光が照射されると、閾値電圧が低下してしまう。
【００４０】
これに対して、本実施形態に係る半導体素子１１０では、半導体層１０において、第１導電部１１と電気的に接続される第１部分１０ａの窒素の濃度、及び、第２導電部１２と電気的に接続される第２部分１０ｂの窒素の濃度を、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高くしている。
【００４１】
これにより、本実施形態に係る半導体素子１１０では、半導体層１０の第１導電部１１の近傍における酸素の引き抜きを抑制することができる。半導体層１０の第２導電部１２の近傍における酸素の引き抜きを抑制することができる。すなわち、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂにおける酸素の引き抜きを抑制することができる。これにより、半導体素子１１０では、例えば、熱や光による閾値電圧の変動を抑制することができる。従って、本実施形態に係る半導体素子１１０では、高い信頼性を得ることができる。
【００４２】
また、図３に関して説明したように、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂの窒素の組成比を０原子％よりも大きく３原子％以下にする。これにより、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂの抵抗率が、第３部分１０ｃの抵抗率よりも高くなる。これにより、熱や光による閾値電圧の変動をより適切に抑制することができる。
【００４３】
次に、半導体素子１１０の製造方法について説明する。  
図４（ａ）〜図４（ｇ）は、第１の実施形態に係る半導体素子の製造工程順を模式的に表す断面図である。  
図４（ａ）に表したように、半導体素子１１０の製造においては、まず、基板２０の上にバリア層２２を形成し、バリア層２２の上にゲート電極１３を形成する。
【００４４】
図４（ｂ）に表したように、ゲート電極１３の上に、ゲート絶縁膜１４を形成する。ゲート絶縁膜１４には、例えば、ＳｉＮｘ膜が用いられる。例えば、ＳｉＮｘ膜上に、ＳｉＯｘ膜、もしくはＡｌＯｘ膜、ＴａＯｘ膜、ＨｆＯｘ膜、ＴｉＯｘ膜などのＨｉｇｈ−ｋ膜の少なくともいずれかを積層させて、積層構造のゲート絶縁膜１４としてもよい。
【００４５】
図４（ｃ）に表したように、ゲート絶縁膜１４の上に、半導体層１０を形成する。酸化物半導体を含む半導体層１０は、例えば、反応性スパッタリング法で形成する。スパッタ時の成膜雰囲気には、例えば、アルゴンと酸素との混合雰囲気が用いられる。例えば、アルゴンと酸素との比率で酸化物半導体のキャリア密度を制御することができる。半導体層１０の形成方法は、反応性スパッタリング法に限ることなく、例えば、ＰＬＤ法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法、スピンコート法などの各種の薄膜形成方法を用いることができる。半導体層１０は、例えば、酸化構造や多結晶構造を有している。半導体層１０の各種の薄膜構造は、例えば、高倍率ＴＥＭで観察し、確認することができる。
【００４６】
図４（ｄ）に表したように、半導体層１０の上に、保護膜として機能する層間絶縁膜１５を形成する。層間絶縁膜１５には、例えば、ＳｉＯｘ膜が用いられる。また、層間絶縁膜１５の形成には、例えば、ＰＥＣＶＤ法が用いられる。ＰＥＣＶＤ法における成膜雰囲気には、例えば、シランと一酸化二窒素との混合雰囲気が用いられる。層間絶縁膜１５の形成には、例えば、オルトケイ酸テトラエチル（Tetraethyl orthosilicate：ＴＥＯＳ）などを用いてもよい。
【００４７】
次に、クリーンオーブンもしくは石英炉で熱処理を行う。熱処理の温度は、例えば、２００℃〜４００℃、好ましくは、３５０℃〜４００℃である。雰囲気は、大気および窒素雰囲気で行う。
【００４８】
図４（ｅ）に表したように、例えば、フォトリソグラフ処理及びエッチング処理により、層間絶縁膜１５に第１開口１５ａ及び第２開口１５ｂを形成する。すなわち、第１開口１５ａによって半導体層１０の第１部分１０ａの少なくとも一部を露呈させ、第２開口１５ｂによって半導体層１０の第２部分１０ｂの少なくとも一部を露呈させる。第１開口１５ａ及び第２開口１５ｂの形成には、例えば、反応性イオンエッチングが用いられる。エッチング時の雰囲気には、例えば、四フッ化炭素が用いられる。
【００４９】
図４（ｆ）に表したように、層間絶縁膜１５の上から窒素を注入する。これにより、第１開口１５ａの形状に応じて第１半導体層１０の第１部分１０ａに窒素が注入される。第２開口１５ｂの形状に応じて第１半導体層１０の第２部分１０ｂに窒素が注入される。これにより、第１部分１０ａの窒素の濃度及び第２部分１０ｂの窒素の濃度が、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高くなる。
【００５０】
また、層間絶縁膜１５の上層部分にも窒素が注入される。これにより、層間絶縁膜１５に第１領域１５ｍと第２領域１５ｎとが形成される。第１領域１５ｍの窒素の濃度が、第２領域１５ｎの窒素の濃度よりも高くなる。
【００５１】
このように、窒素の注入においては、例えば、層間絶縁膜１５をマスクとして用いる。これにより、例えば、専用のマスクを別途用意する場合などに比べて、製造工程を簡略化することができる。また、層間絶縁膜１５に第１領域１５ｍが形成され、例えば、層間絶縁膜１５のバリア性を高めることができる。
【００５２】
図４（ｇ）に表したように、層間絶縁膜１５の上に、ソース電極及びドレイン電極となる第１導電部１１及び第２導電部１２を形成する。第１導電部１１及び第２導電部１２の形成では、例えば、マグネトロンスパッタリング法などで層間絶縁膜１５の上に金属膜を形成する。金属膜には、例えば、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＴｉＮ、又は、ＴａＮなどが用いられる。金属膜は、例えば、これらの材料の積層膜でもよい。この後、例えば、誘導型反応性イオンエッチングなどで、金属膜をパターニングする。これにより、第１導電部１１及び第２導電部１２が形成される。
【００５３】
次に、クリーンオーブンもしくは石英炉で熱処理を行う。熱処理の温度は、例えば、２００℃〜４００℃、好ましくは、２５０℃〜３５０℃である。雰囲気は、大気および窒素雰囲気で行う。  
以上により、半導体素子１１０が完成する。
【００５４】
図５は、第１の実施形態に係る半導体素子の製造方法を模式的に表すフローチャートである。  
図５に表したように、実施形態に係る半導体素子の製造方法は、ゲート電極１３を形成するステップＳ１１０と、ゲート絶縁膜１４を形成するステップＳ１２０と、半導体層１０を形成するステップＳ１３０と、窒素を注入するステップＳ１４０と、第１導電部１１を形成するステップＳ１５０と、第２導電部１２を形成するステップＳ１６０と、を含む。実施形態に係る半導体素子の製造方法は、他の工程をさらに含んでもよい。例えば、ステップＳ１３０とステップＳ１４０との間に、層間絶縁膜１５を形成するステップを設けてもよい。
【００５５】
ステップＳ１１０では、例えば、図４（ａ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ１２０では、例えば、図４（ｂ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ１３０では、例えば、図４（ｃ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ１４０では、例えば、図４（ｄ）〜図４（ｆ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ１５０及びステップＳ１６０では、例えば、図４（ｇ）に関して説明した処理を実施する。  
これにより、信頼性の高い半導体素子を製造することができる。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係る別の半導体素子を模式的に表す断面図である。  
図６に表したように、半導体素子１１２では、半導体層１０が、第４部分１０ｄと、第５部分１０ｅと、をさらに含む。この例において、第１部分１０ａは、第１導電部１１と第４部分１０ｄとの間に設けられる。第２部分１０ｂは、第２導電部１２と第５部分１０ｅとの間に設けられる。
【００５７】
第１部分１０ａの窒素の濃度は、第４部分１０ｄの窒素の濃度よりも高い。第２部分１０ｂの窒素の濃度は、第５部分１０ｅの窒素の濃度よりも高い。第４部分１０ｄ及び第５部分１０ｅは、例えば、実質的に窒素を含まない。第４部分１０ｄ及び第５部分１０ｅの窒素の濃度は、例えば、第３部分１０ｃの窒素の濃度と実質的に同じである。第４部分１０ｄ及び第５部分１０ｅは、例えば、シリコン酸化膜である。
【００５８】
すなわち、半導体素子１１２では、半導体層１０の窒素の濃度の高い部分（第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂ）が、半導体層１０のＺ軸方向の一部に設けられている。このように、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂは、必ずしも半導体層１０のＺ軸方向の全体に設ける必要はない。第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂは、少なくとも第１面Ｐ１の近傍に設けられていればよい。すなわち、第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂは、半導体層１０において、第１導電部１１及び第２導電部１２のそれぞれと対向する部分（第１導電部１１及び第２導電部１２のそれぞれと接する部分）の少なくとも一部に設けられていればよい。
【００５９】
半導体素子１１２において、第１部分１０ａの厚さｔ１及び第２部分１０ｂの厚さｔ２のそれぞれは、例えば、０よりも大きく５ｎｍ以下である。これにより、例えば、半導体層１０の抵抗値を抑えることができる。
【００６０】
一方、半導体素子１１０のように、半導体層１０のＺ軸方向の全体に第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂを設けた場合には、例えば、半導体層１０の第１導電部１１の近傍及び第２導電部１２の近傍における酸素欠損をより適切に抑えることができる。
【００６１】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の半導体素子を表す模式図である。  
図７（ａ）は、半導体素子１１４の模式的断面図であり、図７（ｂ）は、半導体素子１１４の模式的平面図である。  
図７（ａ）及び図７（ｂ）に表したように、半導体素子１１４では、ゲート電極１３が、半導体層１０の全体と対向する。この例では、Ｘ−Ｙ平面に投影した時に、半導体層１０の全体が、ゲート電極１３に重なる。すなわち、この例では、半導体層１０が、ゲート電極１３からはみ出さない。
【００６２】
また、半導体素子１１４では、Ｘ−Ｙ平面に投影した時に、第１導電部１１の一部１１ａの全体が、ゲート電極１３に重なる。Ｘ−Ｙ平面に投影した時に、第２導電部１２の一部１２ａの全体が、ゲート電極１３に重なる。これにより、半導体素子１１４では、例えば、半導体素子１１０に比べてテーパ部での電界集中を抑制することができる。
【００６３】
（第２の実施形態）  
図８は、第２の実施形態に係る半導体素子を模式的に表す断面図である。  
図８に表したように、半導体素子２１０では、上記各実施形態と同様に、半導体層１０が、第１部分１０ａと、Ｘ軸方向において第１部分１０ａと並ぶ第２部分１０ｂと、第１部分１０ａと第２部分１０ｂとの間に設けられた第３部分１０ｃと、を有し、酸化物半導体を含む。第１導電部１１は、第１部分１０ａと電気的に接続される。第２導電部１２は、第１導電部１１と離間し、第２部分１０ｂと電気的に接続される。ゲート電極１３は、第１導電部１１及び第２導電部１２と離間し、第３部分１０ｃと対向する。ゲート絶縁膜１４は、第３部分１０ｃとゲート電極１３との間に設けられる。第１部分１０ａの窒素の濃度は、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高い。第２部分１０ｂの窒素の濃度は、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高い。
【００６４】
また、半導体素子２１０は、上記各実施形態と同様に、層間絶縁膜１５を含む。層間絶縁膜１５は、半導体層１０と第１導電部１１との間及び半導体層１０と第２導電部１２との間に設けられる。層間絶縁膜１５は、第１領域１５ｍと、第２領域１５ｎと、を含む。第２領域１５ｎは、半導体層１０と第１領域１５ｍとの間に設けられる。第１領域１５ｍの窒素の濃度は、第２領域１５ｎの窒素の濃度よりも高い。
【００６５】
一方、半導体素子２１０では、ゲート絶縁膜１４が、第３部分１０ｃの上に設けられる。ゲート電極１３は、ゲート絶縁膜１４の上に設けられる。第１導電部１１は、第１部分１０ａの上に設けられる。第２導電部１２は、第２部分１０ｂの上に設けられる。
【００６６】
すなわち、半導体素子２１０は、いわゆるトップゲート型の薄膜トランジスタである。トップゲート型の半導体素子２１０において、第１部分１０ａの窒素の濃度を、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高くし、第２部分１０ｂの窒素の濃度を、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高くする。これにより、半導体素子２１０においても、上記各実施形態と同様に、半導体素子２１０の信頼性を高くすることができる。
【００６７】
次に、半導体素子２１０の製造方法について説明する。  
図９（ａ）〜図９（ｇ）は、第２の実施形態に係る半導体素子の製造工程順を模式的に表す断面図である。  
なお、半導体素子２１０の各部材の材料や具体的な形成方法などについて、上記半導体素子１１０と同様にできる点については、詳細な説明を省略する。
【００６８】
図９（ａ）に表したように、半導体素子２１０の製造においては、まず、基板２０の上にバリア層２２を形成し、バリア層２２の上に半導体層１０を形成する。
【００６９】
図９（ｂ）に表したように、半導体層１０の第３部分１０ｃの上に、ゲート絶縁膜１４を形成する。
【００７０】
図９（ｃ）に表したように、ゲート絶縁膜１４の上に、ゲート電極１３を形成する。
【００７１】
図９（ｄ）に表したように、バリア層２２の上、半導体層１０の上、ゲート絶縁膜１４の上、及び、ゲート電極１３の上に、層間絶縁膜１５を形成する。
【００７２】
次に、クリーンオーブンもしくは石英炉で熱処理を行う。熱処理の温度は、例えば、２００℃〜４００℃、好ましくは、３５０℃〜４００℃である。雰囲気は、大気および窒素雰囲気で行う。
【００７３】
図９（ｅ）に表したように、例えば、フォトリソグラフ処理及びエッチング処理により、層間絶縁膜１５に第１開口１５ａ及び第２開口１５ｂを形成する。すなわち、第１開口１５ａによって半導体層１０の第１部分１０ａの少なくとも一部を露呈させ、第２開口１５ｂによって半導体層１０の第２部分１０ｂの少なくとも一部を露呈させる。
【００７４】
図９（ｆ）に表したように、層間絶縁膜１５の上から窒素を注入する。これにより、第１開口１５ａの形状に応じて第１半導体層１０の第１部分１０ａに窒素が注入される。第２開口１５ｂの形状に応じて第１半導体層１０の第２部分１０ｂに窒素が注入される。これにより、第１部分１０ａの窒素の濃度及び第２部分１０ｂの窒素の濃度が、第３部分１０ｃの窒素の濃度よりも高くなる。
【００７５】
また、層間絶縁膜１５の上層部分にも窒素が注入される。これにより、層間絶縁膜１５に第１領域１５ｍと第２領域１５ｎとが形成される。第１領域１５ｍの窒素の濃度が、第２領域１５ｎの窒素の濃度よりも高くなる。
【００７６】
図９（ｇ）に表したように、層間絶縁膜１５の上に、ソース電極及びドレイン電極となる第１導電部１１及び第２導電部１２を形成する。
【００７７】
次に、クリーンオーブンもしくは石英炉で熱処理を行う。熱処理の温度は、例えば、２００℃〜４００℃、好ましくは、２５０℃〜３５０℃である。雰囲気は、大気および窒素雰囲気で行う。  
以上により、半導体素子２１０が完成する。
【００７８】
図１０は、第２の実施形態に係る半導体素子の製造方法を模式的に表すフローチャートである。  
図１０に表したように、実施形態に係る半導体素子の製造方法は、半導体層１０を形成するステップＳ２１０と、ゲート絶縁膜１４を形成するステップＳ２２０と、ゲート電極１３を形成するステップＳ２３０と、窒素を注入するステップＳ２４０と、第１導電部１１を形成するステップＳ２５０と、第２導電部１２を形成するステップＳ２６０と、を含む。実施形態に係る半導体素子の製造方法は、他の工程をさらに含んでもよい。例えば、ステップＳ２３０とステップＳ２４０との間に、層間絶縁膜１５を形成するステップを設けてもよい。
【００７９】
ステップＳ２１０では、例えば、図９（ａ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ２２０では、例えば、図９（ｂ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ２３０では、例えば、図９（ｃ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ２４０では、例えば、図９（ｄ）〜図９（ｆ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ２５０及びステップＳ２６０では、例えば、図９（ｇ）に関して説明した処理を実施する。  
これにより、信頼性の高い半導体素子を製造することができる。
【００８０】
（第３の実施形態）  
図１１は、第３の実施形態に係る表示装置を模式的に表す断面図である。  
図１１に表したように、表示装置３１０は、半導体素子１１０と、画素部３０と、を備える。この例では、半導体素子１１０を例示しているが、表示装置３１０に含まれる半導体素子は、上記各実施形態で説明した各半導体素子のいずれでもよい。
【００８１】
画素部３０は、第１電極３１と、第２電極３２と、有機発光層３３と、を含む。第１電極３１は、第１導電部１１と電気的に接続される。第２電極３２は、第１電極３１と対向する。第２電極３２は、例えば、Ｚ軸方向において第１電極３１と対向する。有機発光層３３は、第１電極３１と第２電極３２との間に設けられる。画素部３０において、第１電極３１と第２電極３２との少なくとも一方は、光透過性を有する。この例では、第１電極３１が、光透過性を有する。この例では、有機発光層３３から放出された光が、第１電極３１を透過して外部に出射される。
【００８２】
表示装置３１０は、例えば、複数の半導体素子１１０と、複数の画素部３０と、を含む。複数の半導体素子１１０は、例えば、複数の画素部３０のそれぞれに対向して設けられる。例えば、各画素部３０からの光の放出が、各半導体素子１１０によって制御される。例えば、各画素部３０と各半導体素子１１０との組み合わせが、マトリクス状に並べて配置される。表示装置３１０では、二次元マトリクス状に並べられた各画素部３０の発光を制御する。これにより、表示装置３１０において、画像を表示することができる。すなわち、この例において、表示装置３１０は、有機ＥＬを用いたアクティブマトリクス方式の表示装置である。
【００８３】
各画素部３０の駆動方式は、アクティブマトリクス方式に限ることなく、例えば、パッシブマトリクス方式でもよいし、他の駆動方式でもよい。例えば、パッシブマトリクス方式の場合には、一列に並ぶ複数の画素部３０に対して、１つの半導体素子１１０が設けられる。
【００８４】
この例において、表示装置３１０は、カラーフィルタ４０と、バンク層４２と、封止層４４と、接着層４６と、樹脂層４８と、をさらに含む。
【００８５】
カラーフィルタ４０は、第１電極３１と層間絶縁膜１５との間に設けられる。カラーフィルタ４０は、例えば、画素部３０毎に異なる色を有する。カラーフィルタ４０は、例えば、赤色、緑色及び青色のいずれかのカラー樹脂膜（例えばカラーレジスト）が用いられる。例えば、赤色、緑色及び青色の各カラーフィルタ４０が、各画素部３０に所定のパターンで配置される。有機発光層３３から放出された光は、カラーフィルタ４０を透過して基板２０側から外部に出射する。これにより、カラーフィルタ４０に応じた色の光が、各画素部３０から放出される。カラーフィルタ４０は、必要に応じて設けられる。カラーフィルタ４０は、省略可能である。
【００８６】
第１電極３１は、カラーフィルタ４０の上に設けられる。第１電極３１には、例えば、導電性と光透過性とを有する材料が用いられる。第１電極３１には、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などが用いられる。
【００８７】
カラーフィルタ４０には、第１導電部１１の一部を露呈させる開口が設けられている。第１電極３１の一部は、カラーフィルタ４０の開口内に入り込んでいる。第１電極３１は、例えば、第１導電部１１のうちの開口に露呈された部分において、第１導電部１１と電気的に接続される。第１電極３１は、例えば、第１導電部１１の開口に露呈された部分に接する。
【００８８】
バンク層４２は、第１電極３１及びカラーフィルタ４０の上に設けられる。バンク層４２には、例えば、絶縁性を有する材料が用いられる。バンク層４２には、例えば、有機樹脂材料が用いられる。バンク層４２には、第１電極３１の一部を露呈させる開口が設けられている。例えば、バンク層４２の開口によって、各画素部３０の領域が規定される。
【００８９】
有機発光層３３は、バンク層４２の上に設けられる。有機発光層３３は、例えば、バンク層４２の開口において、第１電極３１と接触する。有機発光層３３には、例えば、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、を積層させた積層体が用いられる。有機発光層３３は、例えば、第１電極３１と接する部分にだけ設けてもよい。すなわち、有機発光層３３は、バンク層４２の開口内にだけ設けてもよい。
【００９０】
第２電極３２は、有機発光層３３の上に設けられる。第２電極３２には、導電性を有する材料が用いられる。第２電極３２には、例えば、Ａｌが用いられる。
【００９１】
封止層４４は、有機発光層３３及び第２電極３２を覆う。封止層４４は、例えば、有機発光層３３及び第２電極３２を保護する。封止層４４には、例えば、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、シリコン窒化膜、アルミナ及びタンタル酸化膜の少なくともいずれかが用いられる。封止層４４には、例えば、これらの積層膜が用いられる。
【００９２】
樹脂層４８は、接着層４６によって封止層４４の上に接着される。樹脂層４８には、例えば、ポリイミドが用いられる。
【００９３】
この例では、有機発光層３３から放出された光が、第１電極３１を透過し、基板２０から外部に出射される。すなわち、この例において、表示装置３１０は、いわゆるボトムエミッション型である。従って、この例においては、例えば、ゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１５、基板２０及びバリア層２２のそれぞれに、光透過性を有する材料が用いられる。
【００９４】
例えば、第１電極３１を光反射性とし、第２電極３２を光透過性とし、樹脂層４８から光を出射させてもよい。すなわち、表示装置３１０は、いわゆるトップエミッション型でもよい。この場合には、例えば、封止層４４、接着層４６及び樹脂層４８のそれぞれに、光透過性を有する材料が用いられる。
【００９５】
次に、表示装置３１０の製造方法について説明する。  
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第３の実施形態に係る表示装置の製造工程順を模式的に表す断面図である。  
図１２（ａ）に表したように、表示装置３１０の製造においては、まず、上記各実施形態で説明したいずれかの製造方法で、基板２０の上に半導体素子１１０を形成する。
【００９６】
図１２（ｂ）に表したように、半導体素子１１０を形成した後、基板２０の上に画素部３０を形成する。例えば、半導体素子１１０の層間絶縁膜１５の上に、画素部３０を形成する。
【００９７】
例えば、層間絶縁膜１５の上に、カラーフィルタ４０を形成する。カラーフィルタ４０に、第１導電部１１の少なくとも一部を露呈させる開口を形成する。カラーフィルタ４０の上に、第１電極３１を形成する。第１電極３１及びカラーフィルタ４０の上に、バンク層４２を形成する。バンク層４２に第１電極３１の一部を露呈させる開口を形成する。バンク層４２の上に、有機発光層３３を形成する。有機発光層３３の上に、第２電極３２を形成する。第２電極３２の上に、封止層４４を形成する。接着層４６を介して樹脂層４８を封止層４４の上に接着する。  
以上により、表示装置３１０が完成する。
【００９８】
図１３は、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を模式的に表すフローチャートである。  
図１３に表したように、実施形態に係る表示装置の製造方法は、半導体素子１１０を形成するステップＳ３１０と、画素部３０を形成するステップＳ３２０と、を含む。ステップＳ３１０には、例えば、図５又は図１０に関して説明した方法を用いることができる。
【００９９】
ステップＳ３１０では、例えば、図１２（ａ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ３２０では、例えば、図１２（ｂ）に関して説明した処理を実施する。  
これにより、信頼性の高い表示装置を製造することができる。
【０１００】
実施形態によれば、高信頼性の半導体素子、表示装置、半導体素子の製造方法及び表示装置の製造方法が提供される。
【０１０１】
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。本願明細書において、「上に設けられる」状態は、直接接して設けられる状態の他に、間に他の要素が挿入されて設けられる状態も含む。「積層される」状態は、互いに接して重ねられる状態の他に、間に他の要素が挿入されて重ねられる状態も含む。「対向する」状態は、直接的に面する状態の他に、間に別の要素が挿入されて面する状態も含む。本願明細書において、「電気的に接続」には、直接接触して接続される場合の他に、他の導電性部材などを介して接続される場合も含む。
【０１０２】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。  
しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体素子及び表示装置に含まれる、半導体層、第１導電部、第２導電部、ゲート電極、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜、画素部、第１電極、第２電極、及び、有機発光層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１０３】
その他、本発明の実施の形態として上述した高信頼性の半導体素子、表示装置、半導体素子の製造方法及び表示装置の製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての高信頼性の半導体素子、表示装置、半導体素子の製造方法及び表示装置の製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１０４】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１０５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…半導体層、  １０ａ…第１部分、  １０ｂ…第２部分、  １０ｃ…第３部分、  １０ｄ…第４部分、  １０ｅ…第５部分、  １１…第１導電部、  １２…第２導電部、  １３…ゲート電極、  １４…ゲート絶縁膜、  １５…層間絶縁膜、  １５ｍ…第１領域、  １５ｎ…第２領域、  ２０…基板、  ２２…バリア層、  ３０…画素部、  ３１…第１電極、  ３２…第２電極、  ３３…有機発光層、  ４０…カラーフィルタ、  ４２…バンク層、  ４４…封止層、  ４６…接着層、  ４８…樹脂層、  １１０、１１２、１１４、２１０…半導体素子、  ３１０…表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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