JP2003289081A

JP2003289081A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2003289081A
Application number: JP2003070819A
Authority: JP
Inventors: Koyu Cho; 宏勇張
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタのソース領域やドレイン領
域へのコンタクトを確実なものとする。【解決手段】半導体装置において、半導体層上の絶縁
膜およびゲイト電極上に形成された第１の層間絶縁膜
と、前記第１の層間絶縁膜の上に形成された第２の層間
絶縁膜と、前記第２の層間絶縁膜、前記第１の層間絶縁
膜、および前記絶縁膜に設けられたコンタクトホールと
を有し、前記コンタクトホールは、第２の層間絶縁膜の
傾斜角より前記第１の層間絶縁膜の傾斜角が小さくなる
ように設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
結晶性を有する薄膜半導体を用いた半導体装置の作製方
法に関する。特に、プレーナー型薄膜トランジスタの作
製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、安価なガラス基板上に薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）を作製する技術が急速に発達してきて
いる。その理由は、アクティブマトリクス型液晶表示装
置の需要が高まったことにある。

【０００３】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
マトリクス状に配置された数百万個もの各画素のそれぞ
れにＴＦＴを配置し、各画素電極に出入りする電荷をＴ
ＦＴのスイッチング機能により制御するものである。

【０００４】そのため、１個のＴＦＴが動作しなけれ
ば、それに接続された画素電極は表示素子としての機能
を失うことになる。これは、いわゆる点欠陥の原因とな
る。例えば、ノーマリブラックの液晶表示装置であれ
ば、白色表示した時に点欠陥が黒点として現れ、非常に
外観を害する。

【０００５】また、この画素電極表示用ＴＦＴを駆動す
る回路（周辺駆動回路と呼ばれる）を、同じガラス基板
上にＴＦＴで集積化することが求められている。

【０００６】この場合、駆動用ＴＦＴが動作しなけれ
ば、そのＴＦＴから駆動電圧を印加されるＴＦＴは全て
スイッチング素子として機能しなくなる。これは、いわ
ゆる線欠陥の原因となり、液晶表示装置として致命的な
障害となる。

【０００７】従って、アクティブマトリクス型液晶表示
装置は、数百万個ものＴＦＴが長期的に正常、かつ、安
定した動作を維持しうるものでなくてはならない。

【０００８】しかしながら、点欠陥や線欠陥を完全に排
除するのは極めて困難であるのが現状である。その原因
の１つとして、コンタクト不良がある。

【０００９】コンタクト不良とは、配線電極とＴＦＴと
の電気的な接続箇所（以後、コンタクトと呼ぶ）が、接
続不良を起こした時に生じる動作不良のことである。特
に、プレーナー型ＴＦＴでは配線電極とＴＦＴとが、細
い開孔穴（コンタクトホール）を介して電気的接続を取
るため、コンタクト不良は重大な問題となっている。

【００１０】コンタクト不良は半導体素子特性の早期劣
化の主原因であり、大電流が流れる場合や高温動作にお
いて特に劣化が加速される。従って、コンタクトの信頼
性が半導体素子の信頼性を決めるとまで言われている。

【００１１】一般的に、アクティブマトリクス型液晶表
示装置における画素表示領域の場合、ゲイト電極はその
まま画素表示領域外へ引き出されるためコンタクトが存
在しない。即ち、画素電極とのコンタクトが、液晶表示
装置の信頼性にとって非常に重要である。

【００１２】また、周辺駆動回路の場合は、数十万〜数
百万個のコンタクトが存在する。特にゲイト電極のコン
タクトがあること、大電流動作に伴う温度上昇があるこ
とは、コンタクトに対して画素表示領域以上の信頼性が
要求されることを意味する。

【００１３】コンタクト不良の原因は、大別して３つを
挙げられる。その１つとしては、配線電極を形成する導
電性膜と、ＴＦＴのソース／ドレインを形成する半導体
膜とが、オーミック接合により接触していないことが挙
げられる。

【００１４】これは、接合面に絶縁性の被膜、例えば金
属酸化物等が形成されたりすることによる。また、半導
体膜表面近傍の状態（不純物濃度、欠陥準位密度、清浄
度等）が、コンタクトの性能を大きく左右する。

【００１５】２つめの原因としては、配線電極を形成す
る導電性膜のカバレッジが悪く、コンタクトホール内で
断線していることを挙げられる。この場合、配線電極の
成膜方法や成膜条件によって改善を図る必要がある。

【００１６】また、３つめの原因としては、コンタクト
ホールの断面形状に起因する配線電極の断線が挙げられ
る。コンタクトホールの断面形状は、コンタクト部に覆
われた絶縁物（ＳｉＮ、ＳｉＯ₂ 等）のエッチング条件
に強く依存する。

【００１７】カバレッジの良好なコンタクトを形成する
ためには、連続的に変化する緩やかな断面形状（テーパ
ーと呼ばれる）が望ましい。また、多層層間絶縁膜の場
合によく見られる下層膜のオーバーエッチング（えぐ
れ）はカバレッジを著しく悪化させる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、配線電極とＴＦＴとの電気的な接続経路となるコ
ンタクトホールの断面形状を改善し、コンタクト不良に
よるＴＦＴの動作不良を低減することを課題とする。

【００１９】即ち、コンタクトの信頼性を改善して、デ
バイスまたは液晶表示装置としての長期信頼性を改善す
ることを課題とする。また、点欠陥や線欠陥を排除し
て、製造工程の歩留りの向上を課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、陽極酸化可能な材料からなるゲイト電極を有
するゲイト部と、半導体よりなるソース部またはドレイ
ン部と、を有する薄膜トランジスタの作製工程におい
て、前記ゲイト部、ソース部およびドレイン部を覆って
主成分の同じ絶縁性被膜を少なくとも二層に積層する工
程と、前記絶縁性被膜をドライエッチングにより開孔せ
しめるに際し、前記絶縁性被膜の最上層から最下層に向
かって順次傾斜角が小さくなるようにテーパーを形成す
る工程と、を有することを特徴とする。

【００２１】上記発明は、層間絶縁膜とする絶縁性被膜
のドライエッチングレートを制御することで、コンタク
トホールの断面形状を最上層から最下層に向かって順次
傾斜角が小さくなるようにテーパー化することを特徴と
する。なおテーパー角は、図３のαやβで示される確度
で定義される。

【００２２】前記絶縁性被膜は、層間絶縁膜としての機
能を有していれば良いため、酸化珪素膜、窒化珪素膜、
有機性樹脂など様々な材料が使用できる。

【００２３】この際、ドライエッチングレートを容易に
制御できる材料が望ましい。これは、上層のエッチング
レートを、下層のエッチングレートより速くすることで
容易に所望のテーパーを形成できるからである。

【００２４】また、一般的にはドライエッチングにより
コンタクトホールを形成する場合、リアクティブイオン
エッチング法（ＲＩＥ法）が用いられる。

【００２５】しかし、ＲＩＥ法の欠点はエッチングが終
了した時点（エンドポイントと呼ばれる）がはっきりし
ないと、コンタクトをとるべき導電性薄膜をも掘り進ん
でしまうことである。

【００２６】ＲＩＥ法の場合、エンドポイントの検知は
プラズマ発光測定によるのが一般的である。これは、エ
ッチングの際に生じる特定のラジカルやイオンをモニタ
リングすることによって行う。

【００２７】この場合、例えば酸化珪素膜からなるゲイ
ト絶縁膜上に形成された、酸化珪素膜からなる層間絶縁
膜のエッチングは、モニタする発光種が混同されエンド
ポイントの確認が困難となる。

【００２８】上記のことを考慮すると、層間絶縁膜とし
て用いる絶縁性被膜は作製するＴＦＴの構造を十分考慮
して選択する必要がある。

【００２９】本明細書で開示する他の発明は、陽極酸化
可能な材料からなるゲイト電極を有するゲイト部と、半
導体よりなるソース部またはドレイン部と、を有する薄
膜トランジスタの作製工程において、前記ゲイト部、ソ
ース部およびドレイン部を覆って絶縁性被膜を形成する
工程と、前記絶縁性被膜をドライエッチング法により開
孔せしめる工程と、前記絶縁性被膜の下面に接する薄膜
をエッチングする工程と、前記工程により形成された開
孔穴をライトエッチングする工程と、を有することを特
徴とする。

【００３０】上記発明は、コンタクトホールをライトエ
ッチングによって拡げることと、コンタクトホール上部
にテーパーを形成することを特徴とする。

【００３１】絶縁性被膜の下面に接する薄膜をウェット
エッチングすると、等方性エッチングのため絶縁性被膜
の下に回り込んで開孔穴が形成される。その時、下に回
り込んだ部分がえぐれとなり、後に配線電極の断線の原
因となる。

【００３２】本発明によれば、ライトエッチングを行う
ことで、コンタクトホールの内壁面をえぐれた分だけ拡
げることができ、えぐれ部分をなくすことができる。

【００３３】この時、ライトエッチングの際のガス組成
比は、コンタクトホールを形成する際のガス組成比より
もＯ₂添加量を増やしたものとする。

【００３４】これは、えぐれ部分をなくすと同時にコン
タクトホールの開孔領域を形成するレジストマスクを後
退させ、コンタクトホールのへり（本明細書では、コン
タクトホール入口の外枠をへりと呼ぶこととする）の角
を丸くするためである。

【００３５】即ち、このライトエッチングにより、なだ
らかな曲線に沿って落ち込むような断面形状のコンタク
トホールが得られる。従って、配線電極のカバレッジは
極めて良好なものとなる。

【００３６】

【実施例】〔実施例１〕本発明を利用した薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）の作製工程例を図１に示す。

【００３７】まず、酸化珪素膜などの絶縁膜を表面に有
したガラス基板１０１を用意する。その上に、図示しな
い５００Åの厚さの非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法や
減圧熱ＣＶＤ法により形成し、適当な結晶化方法により
結晶化する。この結晶化は加熱によっても、レーザー光
の照射によっても良い。

【００３８】次に、前記非晶質珪素膜を結晶化して得ら
れた結晶性珪素膜をパターニングして、活性層を構成す
る島状の半導体層１０２を形成する。

【００３９】その上に、後にゲイト絶縁膜として機能す
る酸化珪素膜１０３を１２００Åの厚さに形成する。こ
の酸化珪素膜１０３の形成方法は、プラズマＣＶＤ法や
減圧熱ＣＶＤ法によれば良い。

【００４０】次に、アルミニウムまたはアルミニウムを
主成分とする材料からなる膜１０４を４０００Åの厚さ
に形成する。このアルミニウム膜１０４は、後にゲイト
電極として機能する。勿論、アルミニウムの他に陽極酸
化可能な材料、例えば、タンタル、ニオブ等を用いても
構わない。

【００４１】次に、電解溶液中でアルミニウム膜１０４
を陽極として、陽極酸化を行う。電解溶液としては、３
％の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で
中和して、ＰＨ＝６．９２に調整したものを使用する。
また、白金を陰極として化成電流５ｍＡ、到達電圧１０
Ｖとして処理する。

【００４２】こうして形成される緻密な陽極酸化膜１０
５は、後にフォトレジストとの密着性を高める効果があ
る。また、電圧印加時間を制御することで陽極酸化膜１
０５の厚さを制御できる。（図１（Ａ））

【００４３】こうして、図１（Ａ）の状態が得られた
ら、アルミニウム膜１０４をパターニングして、図示し
ないゲイト電極を形成する。

【００４４】次に、２度目の陽極酸化を行い、多孔質の
陽極酸化膜１０６を形成する。電解溶液は３％のシュウ
酸水溶液とし、白金を陰極として化成電流２〜３ｍＡ、
到達電圧８Ｖとして処理する。

【００４５】この時陽極酸化は基板に対して平行な方向
に進行する。また、電圧印加時間を制御することで多孔
質の陽極酸化膜１０６の長さを制御できる。

【００４６】さらに、専用の剥離液でフォトレジストを
除去した後、３度目の陽極酸化を行い、図１（Ｂ）の状
態を得る。

【００４７】この時、電解溶液は３％の酒石酸のエチレ
ングリコール溶液をアンモニア水で中和して、ＰＨ＝
６．９２に調整したものを使用する。そして、白金を陰
極として化成電流５〜６ｍＡ、到達電圧１００Ｖとして
処理する。

【００４８】この際形成される陽極酸化膜１０７は、非
常に緻密、かつ、強固である。そのため、ド−ピング工
程などの後工程で生じるダメージからゲイト電極１０８
を保護する効果を持つ。

【００４９】また、強固な陽極酸化膜１０７はエッチン
グされにくいため、コンタクトホール開孔の際にエッチ
ング時間が長くなる問題がある。そのため、１０００Å
以下の厚さにするのが望ましい。

【００５０】次いで、イオンドーピング法により、島状
の半導体層１０２に不純物を注入する。例えば、Ｎチャ
ネル型ＴＦＴを作製するならば、不純物としてＰ（リ
ン）を用いれば良い。

【００５１】まず、図１（Ｂ）の状態で１度目のイオン
ドーピングを行う。なお、Ｐ（リン）の注入は加速電圧
６０〜９０ｋＶ、ドーズ量0.2 〜5 ×１０¹⁵原子／ｃｍ
² で行う。本実施例では、加速電圧８０ｋＶ、ドーズ量
１×１０¹⁵原子／ｃｍ² とする。

【００５２】すると、ゲイト電極１０８、多孔質の陽極
酸化膜１０６がマスクとなり、後にソース／ドレインと
なる領域１０９、１１０が自己整合的に形成される。

【００５３】次に、図１（Ｃ）に示す様に、多孔質の陽
極酸化膜１０６を除去して、２度目のドーピングを行
う。なお、２度目のＰ（リン）の注入は加速電圧６０〜
９０ｋＶ、ドーズ量0.1 〜5 ×１０¹⁴原子／ｃｍ² で行
う。本実施例では、加速電圧８０ｋＶ、ドーズ量１×１
０¹⁴原子／ｃｍ² とする。

【００５４】すると、ゲイト電極１０８がマスクとな
り、ソース領域１０９、ドレイン領域１１０と比較して
不純物濃度の低い、低濃度不純物領域１１１、１１２が
自己整合的に形成される。

【００５５】同時に、ゲイト電極１０８の直下は不純物
が全く注入されないため、ＴＦＴのチャネルとして機能
する領域１１３が自己整合的に形成される。

【００５６】このようにして形成される低濃度不純物領
域（またはＬＤＤ領域）１１２は、チャネル領域１１３
とドレイン領域１１０との間に高電界が形成されるのを
抑制する効果を持つ。

【００５７】次に、ＫｒＦエキシマレ−ザ−光の照射及
び熱アニ−ルを行う。本実施例では、レ−ザ−光のエネ
ルギ−密度は250 〜300mJ/cm² とし、熱アニ−ルは300
〜450 ℃１hrで行う。

【００５８】この工程により、イオンド−ピング工程で
損傷を受けた、島状の半導体層１０２の結晶性を改善す
ることができる。

【００５９】次に、図１（Ｄ）に示す様に、２層構造で
構成される層間絶縁膜１１４、１１５をプラズマＣＶＤ
法により形成する。本実施例では、この層間絶縁膜１１
４、１１５はそれぞれ組成比の異なる窒化珪素膜からな
る。

【００６０】この際、２層目層間絶縁膜１１５には、１
層目層間絶縁膜１１４よりもドライエッチングレートが
速い性質を有するような組成比の窒化珪素膜を用いる。
例えば、成膜ガスの圧力や成膜温度を高くしたり、ＲＦ
パワーを下げたりする事で、エッチングレートが速い膜
を形成することができる。

【００６１】具体的には、１層目の成膜温度を２５０℃
とし、２層目の成膜温度を３５０℃とすると、２層目の
ドライエッチングレートは１層目の２倍程に速くなる。
また、１層目の成膜ガス圧力を0.3torr とし、２層目の
成膜ガス圧力を0.7torr とする。このようにすると、２
層目のドライエッチングレートは１層目の1.5倍程に速
くなる。

【００６２】これは、図３に示すコンタクトホールの形
状において、２層目層間絶縁膜１１５の傾斜角βよりも
１層目層間絶縁膜１１４の傾斜角αの方が小さくなるよ
うにするために必要な要素である。

【００６３】また、１層目と２層目の層間絶縁膜の合計
膜厚が、ゲイト電極１０８の膜厚の１〜３倍となるよう
にする。これは、層間絶縁膜のカバレッジを良くするこ
とで層間絶縁膜を介するリーク電流を防止するためであ
る。

【００６４】ただし、１層目層間絶縁膜１１４は合計膜
厚の１／３以下の膜厚が望ましい。それ以上では、傾斜
角αが大きくなり、後のライトエッチング工程において
不都合が生じる。

【００６５】次に、図２（Ａ）の２０１で示すレジスト
マスクを形成して、ドライエッチング法によりコンタク
トホールを形成する。エッチングガスの組成比はＣＦ₄:
Ｏ₂＝４０: ６０となるようにする。

【００６６】エッチングはエンドポイントが確認されて
から、１５０秒後に終了する。エンドポイントは図５の
様に、窒素イオンの信号強度が一定になった時間として
検出される。１層目で窒素イオンの信号強度が大きくな
るのは、１層目の方が２層目より緻密であることによ
る。

【００６７】この時、ソース／ドレインコンタクト部２
０２、２０３では、ゲイト絶縁膜１０３がドライエッチ
ングのストッパー膜として働く。また、ゲイト電極部２
０４では、陽極酸化膜１０７がドライエッチングのスト
ッパー膜として働く。

【００６８】さらに、２層目層間絶縁膜１１５は１層目
層間絶縁膜１１４よりもエッチングレートが速いので、
図２（Ａ）に示すようにテーパーが形成される。

【００６９】次に、バッファーフッ酸を用いてコンタク
トホール底面のゲイト絶縁膜１０３をエッチングして、
ソース／ドレイン部１０９、１１０コンタクトホールを
完成させる。

【００７０】次いで、クロム酸、酢酸、燐酸、硝酸を混
合した組成からなるクロム混酸溶液を用いて陽極酸化膜
１０７をエッチングして、ゲイト電極部２０４のコンタ
クトホールを完成させる。

【００７１】このように、ゲイト絶縁膜１０３のエッチ
ングを先に行えば、陽極酸化膜１０７は耐バッファーフ
ッ酸性に優れているため、ゲイト電極１０８を保護する
ことができる。また、クロム混酸溶液はソース領域１０
９、ドレイン領域１１０の表面を殆どエッチングしな
い。

【００７２】以上のようにして、図２（Ｂ）の状態が得
られる。しかし、バッファーフッ酸やクロム混酸を用い
るようなウェットエッチングは、等方性にエッチングが
進行するため、図２（Ｂ）の円内に示すようなえぐれ部
分が形成されてしまう。

【００７３】そこで、層間絶縁膜をライトエッチングに
より後退させて、図２（Ｃ）に示すようにえぐれ部分の
ない状態とする。この際、１層目層間絶縁膜１１４は傾
斜角αが小さいほど容易に後退する。

【００７４】このライトエッチングはドライエッチング
法により行い、エッチングガスの組成比はＣＦ₄:Ｏ₂ ＝
２５: ７５となるようにする。この組成比では、窒化珪
素と珪素の選択比が１０以上となるため、ソース領域１
０９、ドレイン領域１１０の表面を殆どエッチングしな
い。

【００７５】また、このライトエッチングはＯ₂ 添加率
の高いガス組成比で行われるため、レジストマスク２０
１も同時に後退する。そのため、図４の円内に示す様に
コンタクトホールのへりにおける断面形状は角がエッチ
ングされて曲線となる。

【００７６】コンタクトホールの形成が終了したら、配
線電極２０５、２０６、２０７を形成して、水素雰囲気
中で３５０℃２ｈｒのアニール処理を行う。

【００７７】以上の工程を経て、図２（Ｄ）に示すよう
な薄膜トランジスタが作製される。

【００７８】〔実施例２〕本実施例は、本明細書に開示
する発明を単結晶シリコンウエハーを利用したＩＣプロ
セスに利用した場合の例である。具体的には、シリコン
ウエハーを利用してＭＯＳ型トランジスタを作製する場
合の例を示す。

【００７９】図６〜図８に本実施例の作製工程を示す。
まず図６（Ａ）に示すようにＮ型の単結晶シリコンウエ
ハー６０１上に熱酸化膜と窒化珪素膜とを積層し、それ
をパターニングすることにより、熱酸化膜６０２と窒化
珪素膜６０３の積層膜でなるパターンを形成する。

【００８０】次に選択的な熱酸化法により、フィールド
酸化膜６０４、６０５を形成する。こうして図６（Ａ）
に示す状態を得る。

【００８１】次に熱酸化膜６０２と窒化珪素膜６０３を
除去し、再度熱酸化法により、熱酸化膜６０６を形成す
る。この熱酸化膜６０６は、ゲイト絶縁膜を構成する。

【００８２】次にゲイト電極６０７を適当な金属材料、
またはシリサイド材料、または半導体材料でもって形成
する。ゲイト電極６０７を形成したら、ソース／ドレイ
ン領域を形成するための不純物のドーピングを行う。

【００８３】ここでは、Ｐチャネル型のＭＯＳ型トラン
ジスタを作製するためにＢ（ボロン）のドーピングをイ
オン注入法でもって行う。なお、Ｎチャネル型のＭＯＳ
型トランジスタを作製するのであれば、Ｐ（リン）のド
ーピングを行えばよい。

【００８４】上記のドーピングの後、加熱処理を行うこ
とにより、注入された不純物の活性化とドーピングに際
しての半導体層の損傷のアニールを行う。

【００８５】こうして、図６（Ｂ）のように、Ｐ型を有
するソース領域６０８、ドレイン領域６０９が自己整合
的に形成される。

【００８６】次に層間絶縁膜として窒化珪素膜６１０と
６１１を成膜する。ここでも実施例１と同様な方法によ
り、６１０より６１１の窒化珪素膜の方がエッチングレ
ートが速くなるような膜質とする。

【００８７】こうして図６（Ｃ）に示す状態を得る。次
に図７（Ａ）に示すように、レジストマスク６１２を配
置し、ドライエッチング法により、コンタクトホール６
１３と６１４の形成を行う。

【００８８】こうして図７（Ａ）に示す状態を得る。こ
の際、熱酸化膜でなるゲイト絶縁膜６０６がエッチング
ストッパーとして機能する。

【００８９】次にウェットエッチング法を用いて６１
５、６１６で示されるコンタクトホールの形成を行う。

【００９０】こうして図７（Ｂ）に示す状態を得る。こ
の際、ウェットエッチング法による等方性のエッチング
が進行するので、６１５と６１６のコンタクトホール
は、６１３、６１４で示されるコンタクトホールの底部
を広げてしまうようなものとなる。

【００９１】次にライトドライエッチングにより層間絶
縁膜およびレジストマスクを後退させる。ここでのドラ
イエッチングは、ＣＦ₄ とＯ₂とを混合したものを利用
して行う。ここで酸素を混合させるのは、レジストマス
クを後退させるためである。

【００９２】こうして図８（Ａ）に示すようななだらか
な断面形状を有したコンタクトを得ることができる。

【００９３】図８（Ａ）に示す状態を得たら、ソース電
極６１９とドレイン電極６２０を形成する。こうしてＭ
ＯＳ型トランジスタが完成する。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、層間絶縁膜を二層以上
の多層構造とし、下層よりも上層のエッチングレートを
速くしたため、層間絶縁膜の最上層から最下層に向かっ
て、順次傾斜角が小さくなるようにテーパーを形成する
ことができる。

【００９５】また、ライトエッチングを行うことで、図
２（Ｂ）の円内のようなゲイト絶縁膜１０３や陽極酸化
膜１０７のえぐれ部分を無くすことができる。さらに、
コンタクトホールの上部断面形状も改善することができ
る。

【００９６】以上の効果により、コンタクトホールの断
面形状が大きく改善され、ＴＦＴ作製の歩留りおよび配
線コンタクトの信頼性が向上する。また、それに伴いデ
バイスまたは表示システムの長期信頼性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】薄膜トランジスタの作製工程を示す図。

【図２】薄膜トランジスタの作製工程を示す図。

【図３】コンタクトホールの断面形状を示す図。

【図４】コンタクトホールの断面形状を示す図。

【図５】ドライエッチング時のエンドポイントを示す
図。

【図６】発明を利用したＩＣプロセスを示す図。

【図７】発明を利用したＩＣプロセスを示す図。

【図８】発明を利用したＩＣプロセスを示す図。

【符号の説明】

１０１ガラス基板１０２島状の半導体層１０３酸化珪素膜１０４アルミニウム膜１０５緻密な陽極酸化膜１０６多孔質の陽極酸化膜１０７強固な陽極酸化膜１０８ゲイト電極１０９ソース領域１１０ドレイン領域１１１低濃度不純物領域１１２低濃度不純物領域１１３チャネル領域１１４１層目層間絶縁膜１１５２層目層間絶縁膜２０１レジストマスク２０２ソースコンタクト部２０３ドレインコンタクト部２０４ゲイトコンタクト部２０５配線電極２０６配線電極２０７配線電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１６Ｓ 21/90 ＣＦターム(参考） 4M104 AA01 AA09 BB02 BB13 BB17 CC01 CC05 DD04 DD08 DD11 DD12 DD16 DD17 DD20 DD79 DD91 EE05 EE09 EE16 GG09 HH13 5F033 GG04 KK01 KK08 KK09 KK17 KK19 NN32 QQ09 QQ10 QQ11 QQ19 QQ21 QQ25 QQ34 QQ35 QQ37 QQ58 QQ65 QQ73 RR03 RR04 RR06 RR20 SS13 SS15 SS26 TT02 XX02 XX12 5F110 AA06 AA30 BB02 CC02 DD02 DD13 EE03 EE04 EE34 EE38 FF02 FF30 FF32 GG02 GG13 GG25 GG45 GG47 HJ01 HJ12 HJ23 HL14 HM15 NN03 NN24 NN35 PP03 QQ04 QQ05 QQ11 QQ24 5F140 AA10 AC36 BA01 BE07 BF01 BF04 BF05 BF08 BJ28 BK13 BK21 BK26 CB01 CC01 CC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャネル領域、ソース領域およびドレイン
領域を有する半導体層と、前記半導体層上の絶縁膜と、前記絶縁膜上のゲイト電極と、前記絶縁膜および前記ゲイト電極上の第１の層間絶縁膜
と、前記第１の層間絶縁膜上の第２の層間絶縁膜と、前記第２の層間絶縁膜、前記第１の層間絶縁膜および前
記絶縁膜に設けられたコンタクトホールと、を有する半導体装置であって、前記コンタクトホールは、前記第２の層間絶縁膜の傾斜
角より前記第１の層間絶縁膜の傾斜角が小さくなるよう
に設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】チャネル領域、ソース領域およびドレイン
領域を有する半導体層と、前記半導体層上の絶縁膜と、前記絶縁膜上のゲイト電極と、前記絶縁膜および前記ゲイト電極上の第１の層間絶縁膜
と、前記第１の層間絶縁膜上の第２の層間絶縁膜と、前記第２の層間絶縁膜、前記第１の層間絶縁膜および前
記絶縁膜に設けられたコンタクトホールと、を有する半導体装置であって、前記コンタクトホールは、前記第２の層間絶縁膜の傾斜
角より前記第１の層間絶縁膜の傾斜角が小さくなるよう
に設けられ、前記コンタクトホールのへりは角が丸くな
っていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記第
１の層間絶縁膜の膜厚は、前記第１および第２の層間絶
縁膜の合計膜厚の１／３以下であることを特徴とする半
導体装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一において、前
記第１の層間絶縁膜は窒化珪素または有機樹脂でなるこ
とを特徴とする半導体装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一において、前
記第２の層間絶縁膜は窒化珪素または有機樹脂でなるこ
とを特徴とする半導体装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一において、前
記第２の層間絶縁膜は前記第１の層間絶縁膜よりも高い
エッチングレートを有することを特徴とする半導体装
置。
【請求項７】チャネル領域、ソース領域およびドレイン
領域を有する半導体層と、前記半導体層上の絶縁膜と、前記絶縁膜上のゲイト電極と、前記絶縁膜および前記ゲイト電極上の多層の層間絶縁膜
と、前記半導体層の一部を露出させるために、前記多層の層
間絶縁膜および前記絶縁膜に設けられたコンタクトホー
ルと、を有する半導体装置であって、前記コンタクトホールは、前記層間絶縁膜の上層から下
層に向かって傾斜角が小さくなるように設けられている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項８】請求項７において、前記多層の層間絶縁膜
の少なくとも１つは窒化珪素または有機樹脂でなること
を特徴とする半導体装置。
【請求項９】請求項７または請求項８において、前記層
間絶縁膜の上層は前記層間絶縁膜の下層よりも高いエッ
チングレートを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか一において、
前記コンタクトホールは前記半導体層の一部を露出する
ために設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか一におい
て、前記絶縁膜は酸化珪素でなることを特徴とする半導
体装置。
【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一におい
て、前記半導体層は絶縁表面を有する基板上に設けられ
ていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれか一におい
て、前記絶縁膜はゲイト絶縁膜であることを特徴とする
半導体装置。
【請求項１４】請求項１乃至１３のいずれか一におい
て、前記半導体層は、さらに低濃度不純物領域を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】請求項１乃至１４のいずれか一におい
て、前記半導体装置は、さらに前記コンタクトホールを
通して前記ソース領域または前記ドレイン領域に電気的
に接続された電極を有することを特徴とする半導体装
置。