JP2000323662A5 - 液晶表示装置、半導体装置及びコンデンサー並びにそれらの作製方法 - Google Patents
液晶表示装置、半導体装置及びコンデンサー並びにそれらの作製方法 Download PDFInfo
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の上方に設けられたTFTと、
前記TFTの上方に設けられた導電膜と、
前記導電膜の上方に設けられた画素電極と、を有し、
前記導電膜と前記画素電極との間には、窒化シリコン膜及び樹脂絶縁膜が積層して設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
基板の上方に設けられた半導体膜と、
前記半導体膜の上方に設けられたMo及びNbを含む第1導電膜と、
前記第1導電膜の上方に設けられたAlを含む第2導電膜と、
前記第1及び第2導電膜の上方に設けられた金属膜と、
前記金属膜の上方に設けられた画素電極と、を有し、
前記金属膜と前記画素電極との間には、窒化シリコン膜及び樹脂絶縁膜が積層して設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2において、前記画素電極は透明導電膜であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一項において、前記樹脂絶縁膜はアクリル膜であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項5】
基板上に形成されたTFT、該TFTの上方に形成された保持容量を含む半導体装置であって、
前記保持容量は、前記TFTの上方に層間絶縁膜を介して設けられた導電膜と、該導電膜に接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜に接して設けられた樹脂材料でなる絶縁膜と、該樹脂材料でなる絶縁膜に接して設けられた画素電極とで形成され、
前記樹脂材料でなる絶縁膜は、前記導電膜及び前記絶縁膜が形成する段差を平坦化す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6】
基板上に形成されたTFT、該TFTの上方に形成された保持容量を含む半導体装置であって、
前記保持容量は、前記TFTの上方に層間絶縁膜を介して設けられた遮蔽膜と、該遮蔽膜を酸化して得られた酸化物と、該酸化物に接して設けられた樹脂材料でなる絶縁膜と、該樹脂材料でなる絶縁膜に接して設けられた画素電極とで形成され、
前記樹脂材料でなる絶縁膜は、前記遮蔽膜及び前記酸化物が形成する段差を平坦化す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7】
基板上に形成されたTFT、該TFTの上方に形成された保持容量を含む半導体装置であって、
前記保持容量は、前記TFTの上方に層間絶縁膜を介して設けられた遮蔽膜と、該遮蔽膜を酸化して得られた酸化物と、該酸化物に接して設けられた樹脂材料でなる絶縁膜と、該樹脂材料でなる絶縁膜に接して設けられた前記画素電極とで形成され、
前記樹脂材料でなる絶縁膜は、前記絶縁膜の上と前記酸化物の上とで膜厚が異な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、前記樹脂材料でなる絶縁膜の膜厚は、前記絶縁膜の上において130〜500nmであり、前記酸化物の上において10〜100nmであることを特徴とする半導体装置。
【請求項9】
請求項5乃至8のいずれか一項において、前記樹脂材料でなる絶縁膜はアクリル膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項10】
請求項6乃至9のいずれか一項において、前記遮蔽膜はアルミニウムを主成分とする材料で形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項11】
第1導電膜と、該第1導電膜に接して設けられた絶縁物と、該絶縁物に接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜に接して設けられた第2導電膜とで形成され、
前記絶縁膜は、前記第1導電膜と前記絶縁物とで形成される段差を平坦化するように設けられていることを特徴とするコンデンサー。
【請求項12】
第1導電膜と、該第1導電膜を酸化して得られた酸化物と、該酸化物に接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜に接して設けられた第2導電膜とで形成され、
前記絶縁膜は、前記第1導電膜と前記酸化物とで形成される段差を平坦化するように設けられていることを特徴とするコンデンサー。
【請求項13】
請求項11又は12において、前記第1導電膜は遮光性を有する金属膜でなることを特徴とするコンデンサー。
【請求項14】
請求項11乃至13のいずれか一項において、前記絶縁膜は樹脂材料でなることを特徴とするコンデンサー。
【請求項15】
請求項11乃至14のいずれか一項において、前記絶縁膜の表面の高低差は0.01〜0.2μmであることを特徴とするコンデンサー。
【請求項16】
第1導電膜を形成し、
前記第1導電膜に接して絶縁物を形成し、
前記絶縁物に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜の膜厚を減じて前記第1導電膜及び前記絶縁物によって形成された段差を平坦化し、
前記膜厚を減じられた絶縁膜の上に第2導電膜を形成することを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項17】
第1導電膜を形成し、
前記第1導電膜を酸化して酸化物を形成し、
前記酸化物に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜の膜厚を減じて前記第1導電膜及び前記酸化物によって形成された段差を平坦化し、
前記膜厚を減じられた絶縁膜の上に第2導電膜を形成することを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項18】
請求項17において、前記絶縁膜の平坦化は、前記絶縁膜を前記酸化物の上に10〜100nmの膜厚で残すように行われることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項19】
請求項17又は18において、前記酸化物は陽極酸化法により形成されることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項20】
請求項16乃至19のいずれか一項において、前記第1導電膜は遮光性を有する金属膜でなることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項21】
請求項16乃至20のいずれか一項において、前記絶縁膜は樹脂材料でなることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項22】
基板上にTFTを形成し、
前記TFTを覆って層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜の上に遮蔽膜を形成し、
前記遮蔽膜を酸化することにより酸化物を形成し、
前記遮蔽膜及び酸化物を覆って樹脂材料でなる絶縁膜を形成し、
前記樹脂材料でなる絶縁膜を平坦化し、
前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記層間絶縁膜を開孔して前記TFTに接続する画素電極を形成し、
前記遮蔽膜、前記酸化物、前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記画素電極で保持容量を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項23】
基板上にTFTを形成し、
前記TFTを覆って層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜の上に遮蔽膜を形成し、
前記遮蔽膜を酸化することにより酸化物を形成し、
前記遮蔽膜及び酸化物を覆って樹脂材料でなる絶縁膜を形成し、
前記樹脂材料でなる絶縁膜を酸素ガスを用いたプラズマ処理によりエッチングし、
前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記層間絶縁膜を開孔して前記TFTに接続する画素電極を形成し、
前記遮蔽膜、前記酸化物、前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記画素電極で保持容量を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項24】
請求項23において、前記樹脂材料でなる絶縁膜のエッチングは、該樹脂材料でなる絶縁膜を前記酸化物の上に10〜100nmの膜厚で残すように行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項25】
請求項22乃至24のいずれか一項において、前記層間絶縁膜は樹脂材料でなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項26】
請求項22乃至25のいずれか一項において、前記遮蔽膜はアルミニウムを主成分とする材料でなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項27】
請求項22乃至26のいずれか一項において、前記酸化物は陽極酸化法により形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項1】
基板の上方に設けられたTFTと、
前記TFTの上方に設けられた導電膜と、
前記導電膜の上方に設けられた画素電極と、を有し、
前記導電膜と前記画素電極との間には、窒化シリコン膜及び樹脂絶縁膜が積層して設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
基板の上方に設けられた半導体膜と、
前記半導体膜の上方に設けられたMo及びNbを含む第1導電膜と、
前記第1導電膜の上方に設けられたAlを含む第2導電膜と、
前記第1及び第2導電膜の上方に設けられた金属膜と、
前記金属膜の上方に設けられた画素電極と、を有し、
前記金属膜と前記画素電極との間には、窒化シリコン膜及び樹脂絶縁膜が積層して設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2において、前記画素電極は透明導電膜であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一項において、前記樹脂絶縁膜はアクリル膜であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項5】
基板上に形成されたTFT、該TFTの上方に形成された保持容量を含む半導体装置であって、
前記保持容量は、前記TFTの上方に層間絶縁膜を介して設けられた導電膜と、該導電膜に接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜に接して設けられた樹脂材料でなる絶縁膜と、該樹脂材料でなる絶縁膜に接して設けられた画素電極とで形成され、
前記樹脂材料でなる絶縁膜は、前記導電膜及び前記絶縁膜が形成する段差を平坦化す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6】
基板上に形成されたTFT、該TFTの上方に形成された保持容量を含む半導体装置であって、
前記保持容量は、前記TFTの上方に層間絶縁膜を介して設けられた遮蔽膜と、該遮蔽膜を酸化して得られた酸化物と、該酸化物に接して設けられた樹脂材料でなる絶縁膜と、該樹脂材料でなる絶縁膜に接して設けられた画素電極とで形成され、
前記樹脂材料でなる絶縁膜は、前記遮蔽膜及び前記酸化物が形成する段差を平坦化す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7】
基板上に形成されたTFT、該TFTの上方に形成された保持容量を含む半導体装置であって、
前記保持容量は、前記TFTの上方に層間絶縁膜を介して設けられた遮蔽膜と、該遮蔽膜を酸化して得られた酸化物と、該酸化物に接して設けられた樹脂材料でなる絶縁膜と、該樹脂材料でなる絶縁膜に接して設けられた前記画素電極とで形成され、
前記樹脂材料でなる絶縁膜は、前記絶縁膜の上と前記酸化物の上とで膜厚が異な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、前記樹脂材料でなる絶縁膜の膜厚は、前記絶縁膜の上において130〜500nmであり、前記酸化物の上において10〜100nmであることを特徴とする半導体装置。
【請求項9】
請求項5乃至8のいずれか一項において、前記樹脂材料でなる絶縁膜はアクリル膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項10】
請求項6乃至9のいずれか一項において、前記遮蔽膜はアルミニウムを主成分とする材料で形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項11】
第1導電膜と、該第1導電膜に接して設けられた絶縁物と、該絶縁物に接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜に接して設けられた第2導電膜とで形成され、
前記絶縁膜は、前記第1導電膜と前記絶縁物とで形成される段差を平坦化するように設けられていることを特徴とするコンデンサー。
【請求項12】
第1導電膜と、該第1導電膜を酸化して得られた酸化物と、該酸化物に接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜に接して設けられた第2導電膜とで形成され、
前記絶縁膜は、前記第1導電膜と前記酸化物とで形成される段差を平坦化するように設けられていることを特徴とするコンデンサー。
【請求項13】
請求項11又は12において、前記第1導電膜は遮光性を有する金属膜でなることを特徴とするコンデンサー。
【請求項14】
請求項11乃至13のいずれか一項において、前記絶縁膜は樹脂材料でなることを特徴とするコンデンサー。
【請求項15】
請求項11乃至14のいずれか一項において、前記絶縁膜の表面の高低差は0.01〜0.2μmであることを特徴とするコンデンサー。
【請求項16】
第1導電膜を形成し、
前記第1導電膜に接して絶縁物を形成し、
前記絶縁物に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜の膜厚を減じて前記第1導電膜及び前記絶縁物によって形成された段差を平坦化し、
前記膜厚を減じられた絶縁膜の上に第2導電膜を形成することを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項17】
第1導電膜を形成し、
前記第1導電膜を酸化して酸化物を形成し、
前記酸化物に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜の膜厚を減じて前記第1導電膜及び前記酸化物によって形成された段差を平坦化し、
前記膜厚を減じられた絶縁膜の上に第2導電膜を形成することを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項18】
請求項17において、前記絶縁膜の平坦化は、前記絶縁膜を前記酸化物の上に10〜100nmの膜厚で残すように行われることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項19】
請求項17又は18において、前記酸化物は陽極酸化法により形成されることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項20】
請求項16乃至19のいずれか一項において、前記第1導電膜は遮光性を有する金属膜でなることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項21】
請求項16乃至20のいずれか一項において、前記絶縁膜は樹脂材料でなることを特徴とするコンデンサーの作製方法。
【請求項22】
基板上にTFTを形成し、
前記TFTを覆って層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜の上に遮蔽膜を形成し、
前記遮蔽膜を酸化することにより酸化物を形成し、
前記遮蔽膜及び酸化物を覆って樹脂材料でなる絶縁膜を形成し、
前記樹脂材料でなる絶縁膜を平坦化し、
前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記層間絶縁膜を開孔して前記TFTに接続する画素電極を形成し、
前記遮蔽膜、前記酸化物、前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記画素電極で保持容量を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項23】
基板上にTFTを形成し、
前記TFTを覆って層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜の上に遮蔽膜を形成し、
前記遮蔽膜を酸化することにより酸化物を形成し、
前記遮蔽膜及び酸化物を覆って樹脂材料でなる絶縁膜を形成し、
前記樹脂材料でなる絶縁膜を酸素ガスを用いたプラズマ処理によりエッチングし、
前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記層間絶縁膜を開孔して前記TFTに接続する画素電極を形成し、
前記遮蔽膜、前記酸化物、前記樹脂材料でなる絶縁膜及び前記画素電極で保持容量を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項24】
請求項23において、前記樹脂材料でなる絶縁膜のエッチングは、該樹脂材料でなる絶縁膜を前記酸化物の上に10〜100nmの膜厚で残すように行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項25】
請求項22乃至24のいずれか一項において、前記層間絶縁膜は樹脂材料でなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項26】
請求項22乃至25のいずれか一項において、前記遮蔽膜はアルミニウムを主成分とする材料でなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項27】
請求項22乃至26のいずれか一項において、前記酸化物は陽極酸化法により形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【0002】
【従来の技術】
絶縁表面を有する基板上にTFTで形成した大面積集積回路を有する半導体装置の開発が進んでいる。液晶表示装置、EL表示装置、および密着型イメージセンサはその代表例として知られている。特に、ポリシリコン膜(多結晶シリコン膜)を活性層にしたTFT(以下、ポリシリコンTFTと記す)は電界効果移動度が高いことから、いろいろな機能を有する回路に用いることができる。
【従来の技術】
絶縁表面を有する基板上にTFTで形成した大面積集積回路を有する半導体装置の開発が進んでいる。液晶表示装置、EL表示装置、および密着型イメージセンサはその代表例として知られている。特に、ポリシリコン膜(多結晶シリコン膜)を活性層にしたTFT(以下、ポリシリコンTFTと記す)は電界効果移動度が高いことから、いろいろな機能を有する回路に用いることができる。
この時、膜の形成に先立ってH2、NH3等水素を含むガスを用いてプラズマ処理を行い、成膜後に熱処理を行うことは有効である。この前処理により励起された水素が第1、第2層間絶縁膜中に供給される。この状態で熱処理を行うことで、パッシベーション膜163の膜質を改善するとともに、第1、第2層間絶縁膜中に添加された水素が下層側に拡散するため、効果的に活性層を水素化することができる。
遮蔽膜165はアルミニウム(Al)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)から選ばれた元素でなる遮光性を有する金属膜または前記いずれかの元素を主成分(本明細書中では50重量%以上で含む場合に主成分とみなす)とする金属膜で100〜300nmの厚さに形成する。本実施例では1wt%のチタンを含有させたアルミニウム膜を125nmの厚さに形成する。なお、本明細書中ではこの遮蔽膜を「第1導電膜」と呼ぶ場合がある。
次に、遮蔽膜165の表面に公知の陽極酸化法又はプラズマ酸化法(本実施例では陽極酸化法)により20〜100nm(好ましくは30〜50nm)の厚さの酸化物を形成する。本実施例では遮蔽膜165としてアルミニウムを主成分とする膜を用い、陽極酸化法を用いるため、陽極酸化物166として酸化アルミニウム膜(アルミナ膜)が形成される。
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