JP2003017563A - 半導体装置および半導体装置の製法 - Google Patents
半導体装置および半導体装置の製法Info
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Abstract
し、基板上の各導電膜間の良好な接続を得る半導体装置
を提供する。 【解決手段】 基板6上に形成された第1の導電膜1
と、前記第1の導電膜1上に第1の絶縁膜7および第2
の絶縁膜8を介して形成された第2の導電膜9とを備え
た半導体装置。前記絶縁膜7、8の一部が開口され、該
開口部2を介して前記第1の導電膜1と前記第2の導電
膜9とが接続され、前記開口部2において前記第1の導
電膜1と前記第2の導電膜9とが重なり合わない領域を
備えている。
Description
導体装置の製法に関する。さらに詳しくは、絶縁膜を介
して配設された複数の導電膜間を、該絶縁膜の開口部を
介して接続した半導体装置および半導体装置の製法に関
し、とくに液晶表示装置および該装置の製法に適用して
好適なものである。
おいて、絶縁膜を介した配線(導電膜)の接続方法が、
たとえば特開昭63−13347号公報に開示されてい
る。図4は従来技術を説明する開口部(接続部)の断面
図である。図4において、2は開口部(接続部)、6は
基板、11は透明導電膜、12はTa2O5膜(保護絶縁
膜)、13は窒化シリコン膜(絶縁膜)、14は導電金
属膜を示している。
護絶縁膜12を介して窒化シリコン膜13を形成し、透
明導電膜の開口部2をケミカルドライプロセスにより、
オーバーハング(出張り)のないなだらかな断面のパタ
ーンとして得ることができる。このため、窒化シリコン
膜13の上から導電金属膜14を選択的に被着形成する
ことにより、前記開口部2を通して良好な電気的な接続
が得られ、特性、歩留りおよび信頼性を著しく向上させ
ることができる。
た従来の技術においては、図5に示すような導電膜上に
CVD(Chemical Vapor Deposi
tion)法によって絶縁膜を形成し、該絶縁膜にプラ
ズマエッチングによって開口部を形成する際に生じるノ
ッチ(Notch)に対する対策などについては一切記
載されていない。図5において、1は第1の導電膜、2
は開口部(コンタクトホール)、3は絶縁膜のノッチ
部、6は基板、9は第2の導電膜、15は絶縁膜であ
る。第1の導電膜1上にCVD法によって堆積した絶縁
膜15を形成し、該絶縁膜15にプラズマエッチングに
よって開口部2を形成する際、図5に示すように絶縁膜
15の側壁における前記第1の導電膜1との界面にノッ
チ部3が発生し、第2の導電膜9の被覆性が低下し、前
記ノッチ部3において前記第2の導電膜9が切断されて
しまい、第1と第2の導電膜1、9の接続が不可能とな
ってしまうという問題があった。
であって、絶縁膜を介した導電膜間の接続不良を防止
し、基板上の各導電膜間の良好な接続を得る半導体装置
および半導体装置の製法を提供することを目的としてい
る。
置は、基板上に形成された第1の導電膜と、前記第1の
導電膜上に絶縁膜を介して形成された第2の導電膜とを
備えた半導体装置であって、前記絶縁膜の一部が開口さ
れ、該開口部を介して前記第1の導電膜と前記第2の導
電膜とが接続され、前記開口部において前記第1の導電
膜と前記第2の導電膜とが重なり合わない領域を備える
ことを特徴とする。
半導体装置において、前記開口部における前記第1の導
電膜と前記第2の導電膜とが重なり合わない領域は、前
記第1の導電膜の形成領域を前記第2の導電膜の形成領
域と比較して小さくすることで形成されることを特徴と
する。
たは2の半導体装置において、前記第2の導電膜は透明
導電膜であることを特徴とする。
2または3の半導体装置において、前記第1の導電膜は
透明導電膜であることを特徴とする。
2、3または4の半導体装置において、前記絶縁膜はC
VD法により形成され、前記絶縁膜の開口部は、プラズ
マエッチングにより形成されることを特徴とする。
2、3、4または5の半導体装置において、前記開口部
における前記第1の導電膜の両側面において前記絶縁膜
と接しない領域を有することを特徴とする。
上に形成された第1の導電膜と、前記第1の導電膜上に
絶縁膜を介して形成された第2の導電膜とを備えた半導
体装置の製法であって、前記絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の一部に開口部を形成する工程と、前記開口
部において、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが
接続され、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが重
なり合わない領域を備えるよう形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。
第1の半導体装置の製法において、前記開口部におい
て、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが接続さ
れ、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが重なり合
わない領域を備えるよう形成する工程は、前記第1の導
電膜の形成領域を前記第2の導電膜の形成領域と比して
小さく形成する工程を含むことを特徴とする。
第1または2の半導体装置の製法において、前記第2の
導電膜は透明導電膜であることを特徴とする。
第1、2または3の半導体装置の製法において、前記第
1の導電膜は透明導電膜であることを特徴とする。
第1、2、3または4の半導体装置の製造半導体装置の
製法において、前記絶縁膜を形成する工程は、CVD法
により絶縁膜を形成する工程を含み、前記絶縁膜の一部
に開口部を形成する工程は、プラズマエッチングにより
開口部を形成する工程を含むことを特徴とする。
第1、2、3、4または5の半導体装置の製法におい
て、前記開口部において、前記第1の導電膜と前記第2
の導電膜とが接続され、前記第1の導電膜と前記第2の
導電膜とが重なり合わない領域を備えるよう形成する工
程は、前記第1の導電膜の両側面において前記絶縁膜と
接しない領域を形成する工程を含むことを特徴とする。
ァスシリコン(a−Si)、ポリシリコン(p−Si)
などの半導体を積層した半導体装置は、導電膜により形
成された各配線を絶縁膜などを介して多層形成する場
合、該各配線を接続する必要がある。本発明の実施の形
態1について、以下、添付図面を参照しつつ説明する。
導体装置の製法における工程を説明する平面図であり、
図2(a)〜(d)は図1における製造工程のX−X線
断面図および次工程を説明する断面図である。図1〜2
において、1は第1の導電膜、2は開口部(接続部)、
3は絶縁膜のノッチ部、4は非ノッチ形成部、5は第1
の導電膜と第2の導電膜との接触部、6は、たとえば絶
縁性基板などの基板、7は第1の絶縁膜、8は第2の絶
縁膜、9は第2の導電膜を示している。
1においては全面に基板が形成されるため図示すること
を省略する)第1の導電膜1が形成されたのち、該第1
の導電膜1と第1の絶縁膜7を介して第2の絶縁膜8が
形成される場合、図1では簡略化のため図示を省略して
いるが、第2の導電膜9が図1における全面に形成され
る。そして、該第1の導電膜1と第2の導電膜9とのあ
いだで電気的に接続させる場合は、図1において2で示
すような開口部(接続部)を形成し、いわゆるコンタク
トホールを形成する必要がある。
て説明する。まず、絶縁性基板などの基板6上に、第1
層の導電膜を成膜する。第1層の導電膜としては、たと
えばAl、Cr、Cu、Ta、Moや、これらに他の物
質を添加した合金またはITO(Indium Tin
Oxide)、アモルファスシリコン(a−Si)、
ポリシリコン(p−Si)などからなる導電膜が用いら
れる。ついで写真製版工程により第1層の導電膜をパタ
ーニングすることにより、図2(a)に示すような第1
の導電膜1のパターンを形成する。なお、液晶表示装置
などに適用する場合、第1の導電膜1がAl、Cr、C
u、Ta、Moやそれらの合金である不透明導電膜であ
る場合は、走査線または信号線などの各種パターンを形
成し、透明導電膜(ITO)である場合は画素電極など
を形成する。
示すように第1の絶縁膜7および第2の絶縁膜8を形成
する。液晶表示装置などの場合、該第2の絶縁膜8を形
成する前に、半導体膜を第1の絶縁膜7に連続して形成
し、必要であればパターニングを行なう。たとえばアク
ティブマトリクス型であれば、トランジスタのチャネル
部を形成する。第1の絶縁膜7と第2の絶縁膜8として
は、SiNx,SiOx、SiOxNyやこれらの積層
膜が用いられる。半導体膜としては、a−Siまたはp
−Siなどが用いられる。
電膜9との導通をとるため、図2(c)に示すように前
記第1の絶縁膜7と第2の絶縁膜8に開口部(接続部)
2を形成する(コンタクトホールを形成する)。該絶縁
膜7、8のエッチング方法としては、プラズマエッチン
グ法により、開口部(接続部)2を形成する。CVD法
によって第1の導電膜1上に形成された絶縁膜7、8に
プラズマエッチングでコンタクトホールを形成する場
合、該絶縁膜7の側壁において第1の導電膜1との界面
に欠落部であるノッチ部3が生じることが多い。第2の
導電膜9として、ITOを用いる場合、高抵抗であるた
め0.1μm程度の薄膜で用いる場合が多く、その他の
不透明導電膜を用いた場合と比較してノッチ部での断線
が生じやすくなる。
電膜1と第1の絶縁膜7との密着性(絶縁膜の膜質)お
よびCVD法またはプラズマエッチングの条件などによ
るものと考えられるが、第1の導電膜1にITOなどの
透明導電膜を用いた場合、当該ITO膜上に絶縁膜を堆
積すると、その界面近傍の絶縁膜は酸素原子をより多く
含有するようになる。その結果として、その他の部分の
絶縁膜とのエッチングレートが異なってしまい、とくに
ノッチが生じやすくなる。したがって、本実施の形態に
おいては、図2(c)に示されるように、開口部2にお
いて第1の導電膜1と後述する第2の導電膜9とが重な
り合わない領域Rを図2(c)の開口部においては略左
半分に設けており、さらに図2(c)においては第1の
導電膜1の形成領域を第2の導電膜9の形成領域と比較
して小さく形成することで、第1の導電膜1の少なくと
も1つの側面が第1の絶縁膜7と接しない構成としてい
る。
の導電膜としては、たとえばAl、Cr、Cu、Ta、
Moやこれらに他の物質を添加した合金、ITO、a−
Si、p−Siなどからなる導電膜、異種の導電膜を積
層したもの、または膜厚方向に組成の異なるものを用い
ることができる。そして、写真製版工程により第2の導
電膜9をパターニングすることにより、図2(d)に示
すような第2の導電膜9のパターンを形成する。なお、
液晶表示装置などに適用する場合、第2の導電膜9がA
l、Cr、Cu、Ta、Moやそれらの合金である不透
明導電膜である場合は、走査線または信号線などの各種
パターンを形成し、透明導電膜(ITO)である場合は
画素電極などを形成する。
(d)に示すように開口部2において第1の導電膜1の
一側面は第1の絶縁膜7と接しないことから、絶縁膜7
の開口部の側壁において第1の導電膜1との界面でノッ
チを形成しない領域の非ノッチ形成部4が得られ、第2
の導電膜9を形成したのちに、ノッチ部3で第2の導電
膜9が切断されたとしても、非ノッチ形成部4で第2の
導電膜9が切断されていないことから、接触部5にて第
1の導電膜1と第2の導電膜9とが電気的に接続され、
接続不良を防止することができる。
3(a)は本発明の実施の形態2にかかわる半導体装置
の製法における工程を説明する平面図であり、図3
(b)は図3(a)のY−Y線断面における工程を説明
する断面図である。図3(a)〜(b)において、図1
〜2と同じ構成部分については同一符号を付しており、
以下、両者の差異について説明する。図3は、実施の形
態1とは異なり、開口部2において、第1の導電膜1と
第2の導電膜9とが重なり合わない領域R、かつ第1の
導電膜1の両側面が第1の絶縁膜7および第2の絶縁膜
8と接しない領域を有していることを特徴としている。
図3のような構成とすることにより、図3(b)の断面
図から明らかなように、第1の導電膜1の両側面が第1
の絶縁膜7および第2の絶縁膜8と接していないことか
ら、第1の絶縁膜7にノッチ部が生じておらず、第1の
導電膜1と第2の導電膜9との接触面積が増大し、第1
の導電膜1と第2の導電膜9との接続抵抗を小さくする
ことができる。本実施の形態2のその他の製造工程につ
いては、前記実施の形態1と同様であるので、その説明
を省略する。
することで、実施の形態1と同様の効果が得られるとと
もに、第1の導電膜1と第2の導電膜9との接続抵抗を
も低減させることができる。
2において第1の導電膜1の両側面が第1の絶縁膜7と
接しない領域を有する構成について説明を行なったが、
該両側面と接する端面10についても前記絶縁膜7と接
しない構成としてもよく、この場合はさらに第1の導電
膜1と第2の導電膜9との接触面積が増大し、さらなる
接続抵抗の低減が可能となる。
膜1と第2の導電膜9としては、液晶表示装置における
視野角範囲の改善方法として、画素電極(ITOなどの
透明導電膜)を絶縁膜を介して2層積層し、1画素内に
おいて該2層の画素電極が重なり合わない領域を設ける
ことで、対向基板と画素電極とのあいだの液晶印加電圧
が異なる領域を設けて、広視野角化する方法が提案され
ているが、その際の上層画素電極と下層画素電極を接続
する場合にも有効である。
第1と第2の導電膜とのあいだの絶縁膜は2層形成され
る構成、また第1の導電膜については基板上に直接形成
される場合について説明を行なっているが、この層構成
に限定されることなく、絶縁膜が1層の構成、またはそ
の他の絶縁膜、導電膜を介して第1の導電膜が形成され
る構成であっても何ら差し支えないことはいうまでもな
い。
しては、液晶を用いた半導体装置の他に、絶縁膜を介し
て複数の導電膜を有し、該導電膜間を接続する構成を具
備したあらゆる半導体装置をあげることができる。
形成された第1の導電膜と、前記第1の導電膜上に絶縁
膜を介して形成された第2の導電膜とを備えた半導体装
置であって、前記絶縁膜の一部が開口され、該開口部を
介して前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが接続さ
れ、前記開口部において前記第1の導電膜と前記第2の
導電膜とが重なり合わない領域を備えているので、第1
の導電膜と第2の導電膜とを切断不良なく接続すること
ができる。
第1の半導体装置において、前記開口部における前記第
1の導電膜と前記第2の導電膜とが重なり合わない領域
は、前記第1の導電膜の形成領域を前記第2の導電膜の
形成領域と比して小さくすることで形成されているの
で、第1の導電膜と第2の導電膜とを切断不良なく接続
することができる。
第1または2の半導体装置において、前記第2の導電膜
は透明導電膜であるので、第1の導電膜と透明導電膜と
を切断不良なく接続することができる。
第1、2または3の半導体装置において、前記第1の導
電膜は透明導電膜であるので、透明導電膜と第2の導電
膜とを切断不良なく接続することができる。
第1、2、3または4の半導体装置において、前記絶縁
膜はCVD法により形成され、前記絶縁膜の開口部は、
プラズマエッチングにより形成されているので、第1の
導電膜と第2の導電膜とを切断不良なく接続することが
できる。
第1の半導体装置において、前記開口部における前記第
1の導電膜の両側面において前記絶縁膜と接しない領域
を有するので、第1の導電膜と第2の導電膜とを切断不
良なく接続することができ、さらに接続抵抗の低減も可
能となる。
は、基板上に形成された第1の導電膜と、前記第1の導
電膜上に絶縁膜を介して形成された第2の導電膜とを備
えた半導体装置の製法であって、前記絶縁膜を形成する
工程と、前記絶縁膜の一部に開口部を形成する工程と、
前記開口部において、前記第1の導電膜と前記第2の導
電膜とが接続され、前記第1の導電膜と前記第2の導電
膜とが重なり合わない領域を備えるよう形成する工程と
を含んでいるので、第1の導電膜と第2の導電膜とを切
断不良なく接続した半導体装置を得ることができる。
は、前記第1の半導体装置の製法において、前記開口部
において、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが接
続され、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが重な
り合わない領域を備えるよう形成する工程は、前記第1
の導電膜の形成領域を前記第2の導電膜の形成領域と比
して小さく形成する工程を含んでいるので、第1の導電
膜と第2の導電膜とを切断不良なく接続した半導体装置
を得ることができる。
は、前記第1または2の半導体装置の製法において、前
記第2の導電膜は透明導電膜であるので、第1の導電膜
と透明導電膜とを切断不良なく接続した半導体装置を得
ることができる。
は、前記第1、2または3の半導体装置の製法におい
て、前記第1の導電膜は透明導電膜であるので、透明導
電膜と第2の導電膜とを切断不良なく接続した半導体装
置を得ることができる。
は、前記第1、2、3または4の半導体装置の製造半導
体装置の製法において、前記絶縁膜を形成する工程は、
CVD法により絶縁膜を形成する工程を含み、前記絶縁
膜の一部に開口部を形成する工程は、プラズマエッチン
グにより開口部を形成する工程を含んでいるので、第1
の導電膜と第2の導電膜とを切断不良なく接続した半導
体装置を得ることができる。
は、前記第1の半導体装置の製法において、前記開口部
において、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが接
続され、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とが重な
り合わない領域を備えるよう形成する工程は、前記第1
の導電膜の両側面において前記絶縁膜と接しない領域を
形成する工程を含んでいるので、第1の導電膜と第2の
導電膜とを切断不良なく接続し、さらに接続抵抗を低減
した半導体装置を得ることができる。
製法における工程を説明する平面図である。
2(b)〜(d)は半導体装置の製法における次工程を
説明する断面図である。
半導体装置の製法を説明する平面図および図3(b)は
図3(a)のY−Y線断面における工程を説明する断面
図である。
である。
部を示す断面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 基板上に形成された第1の導電膜と、前
記第1の導電膜上に絶縁膜を介して形成された第2の導
電膜とを備えた半導体装置であって、前記絶縁膜の一部
が開口され、該開口部を介して前記第1の導電膜と前記
第2の導電膜とが接続され、前記開口部において前記第
1の導電膜と前記第2の導電膜とが重なり合わない領域
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記開口部における前記第1の導電膜と
前記第2の導電膜とが重なり合わない領域は、前記第1
の導電膜の形成領域を前記第2の導電膜の形成領域と比
較して小さくすることで形成されることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記第2の導電膜は透明導電膜であるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記第1の導電膜は透明導電膜であるこ
とを特徴とする請求項1、2または3記載の半導体装
置。 - 【請求項5】 前記絶縁膜はCVD法により形成され、
前記絶縁膜の開口部は、プラズマエッチングにより形成
されることを特徴とする請求項1、2、3または4記載
の半導体装置。 - 【請求項6】 前記開口部における前記第1の導電膜の
両側面において、前記絶縁膜と接しない領域を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項7】 基板上に形成された第1の導電膜と、前
記第1の導電膜上に絶縁膜を介して形成された第2の導
電膜とを備えた半導体装置の製法であって、前記絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜の一部に開口部を形成す
る工程と、前記開口部において、前記第1の導電膜と前
記第2の導電膜とが接続され、前記第1の導電膜と前記
第2の導電膜とが重なり合わない領域を備えるよう形成
する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製法。 - 【請求項8】 前記開口部において、前記第1の導電膜
と前記第2の導電膜とが接続され、前記第1の導電膜と
前記第2の導電膜とが重なり合わない領域を備えるよう
形成する工程は、前記第1の導電膜の形成領域を前記第
2の導電膜の形成領域と比較して小さく形成する工程を
含むことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製
法。 - 【請求項9】 前記第2の導電膜は透明導電膜であるこ
とを特徴とする請求項7または8記載の半導体装置の製
法。 - 【請求項10】 前記第1の導電膜は透明導電膜である
ことを特徴とする請求項7、8または9記載の半導体装
置の製法。 - 【請求項11】 前記絶縁膜を形成する工程は、CVD
法により絶縁膜を形成する工程を含み、前記絶縁膜の一
部に開口部を形成する工程は、プラズマエッチングによ
り開口部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項
7、8、9または10記載の半導体装置の製法。 - 【請求項12】 前記開口部において、前記第1の導電
膜と前記第2の導電膜とが接続され、前記第1の導電膜
と前記第2の導電膜とが重なり合わない領域を備えるよ
う形成する工程は、前記第1の導電膜の両側面において
前記絶縁膜と接しない領域を形成する工程を含むことを
特徴とする請求項7記載の半導体装置の製法。
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