JP2005062761A - 基板装置の製造方法及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 微細化に適していると共に低抵抗化が容易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造する。
【解決手段】 基板装置の製造方法は、基板上に、下層導電部702を形成する工程と、該下層導電部上に層間絶縁膜704を形成する工程と、層間絶縁膜にコンタクトホール706を開孔する工程と、コンタクトホール内も含めて層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、材料膜をエッチバックすることで、コンタクトホール外における層間絶縁膜上に形成された材料膜部分を除去すると共に、コンタクトホール内に、コンタクトホールの縁における径より小径であり且つコンタクトホールの底に向かう小穴を規定する側壁膜708を材料膜から形成する工程と、該層間絶縁膜上に、層間絶縁膜上における小穴外から小穴内まで連続的に設けられる上層導電部710を形成する工程とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 基板装置の製造方法は、基板上に、下層導電部702を形成する工程と、該下層導電部上に層間絶縁膜704を形成する工程と、層間絶縁膜にコンタクトホール706を開孔する工程と、コンタクトホール内も含めて層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、材料膜をエッチバックすることで、コンタクトホール外における層間絶縁膜上に形成された材料膜部分を除去すると共に、コンタクトホール内に、コンタクトホールの縁における径より小径であり且つコンタクトホールの底に向かう小穴を規定する側壁膜708を材料膜から形成する工程と、該層間絶縁膜上に、層間絶縁膜上における小穴外から小穴内まで連続的に設けられる上層導電部710を形成する工程とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、半導体装置一般などに用いられる、基板
上の積層構造内にコンタクトホールを有する基板装置の製造方法、及びそのような製造方
法を含む電気光学装置の製造方法の技術分野に関する。
上の積層構造内にコンタクトホールを有する基板装置の製造方法、及びそのような製造方
法を含む電気光学装置の製造方法の技術分野に関する。
この種の基板装置では、基板上に、配線や電極等の所定形状にパターニングされた複数
の導電膜が層間絶縁膜を介して積層形成されている。ここで回路設計上、層間絶縁膜を介
して積層された、配線や電極或いは薄膜トランジスタ(以下適宜“TFT”と称する)な
どの各種電子素子を構成する二つの上下の導電膜部分を、相互に電気的に接続する場合が
ある。このような場合には、上層側の導電膜部分(本願では適宜、単に“上層導電部”と
称する)と下層側の導電膜部分(本願では適宜、単に“下層導電部”と称する)の間に介
在する層間絶縁膜にコンタクトホールを開孔し、両導電部間の電気的な接続をとるのが一
般的である。
の導電膜が層間絶縁膜を介して積層形成されている。ここで回路設計上、層間絶縁膜を介
して積層された、配線や電極或いは薄膜トランジスタ(以下適宜“TFT”と称する)な
どの各種電子素子を構成する二つの上下の導電膜部分を、相互に電気的に接続する場合が
ある。このような場合には、上層側の導電膜部分(本願では適宜、単に“上層導電部”と
称する)と下層側の導電膜部分(本願では適宜、単に“下層導電部”と称する)の間に介
在する層間絶縁膜にコンタクトホールを開孔し、両導電部間の電気的な接続をとるのが一
般的である。
より具体的には、例えば、このような基板装置の製造工程中で、パターニングされた下
層導電部の上に層間絶縁膜を形成した後に、これに対してコンタクトホールを開孔する。
更に、層間絶縁膜上に、先ず蒸着、スパッタリング等によって導電膜を、コンタクトホー
ル内も含めて層間絶縁膜上の一面に成膜し、その後、パターニングによってコンタクトホ
ール部分を含む所定パターンの上層導電部を層間絶縁膜上に残す。これらにより、コンタ
クトホール内に形成された上層導電部を構成する導電膜部分を介して、上層導電部と下層
導電部とが電気的に接続された積層構造が得られる(特許文献1及び2参照)。
層導電部の上に層間絶縁膜を形成した後に、これに対してコンタクトホールを開孔する。
更に、層間絶縁膜上に、先ず蒸着、スパッタリング等によって導電膜を、コンタクトホー
ル内も含めて層間絶縁膜上の一面に成膜し、その後、パターニングによってコンタクトホ
ール部分を含む所定パターンの上層導電部を層間絶縁膜上に残す。これらにより、コンタ
クトホール内に形成された上層導電部を構成する導電膜部分を介して、上層導電部と下層
導電部とが電気的に接続された積層構造が得られる(特許文献1及び2参照)。
他方、このようなコンタクトホールを開孔後に、その内部にタングステン等の導電性金
属でプラグを形成することで、上層導電部と下層導電部とを電気的に接続する技術も開発
されている。
属でプラグを形成することで、上層導電部と下層導電部とを電気的に接続する技術も開発
されている。
しかしながら、上述の如きコンタクトホール内を含めて層間絶縁膜の一面に導電膜を形
成して上層導電部を形成する技術によれば、コンタクトホール内では、蒸着、スパッタリ
ング等を用いた成膜過程においてその性質上、上層導電部を構成する導電膜からなる側壁
部が相対的に薄くなる。しかも、コンタクトホールの径が小さくなると、コンタクトホー
ルの底部における上層導電部を形成する導電膜からなる部分も相対的に薄くなってしまう
。更に、不用意に上層導電部を構成する導電膜の膜厚を増大させたのでは、コンタクトホ
ール内に形成される側壁部は、コンタクトホールの開口付近が肉厚となると共に奥付近が
肉薄になる、所謂「オーバーハング」形状となりやすく、コンタクトホール内の導電膜に
よる電気的な接続がとり難くなる。これらの結果、コンタクトホール内において上層導電
膜の部分により実現される電気抵抗が高くなってしまうという技術的問題点がある。
成して上層導電部を形成する技術によれば、コンタクトホール内では、蒸着、スパッタリ
ング等を用いた成膜過程においてその性質上、上層導電部を構成する導電膜からなる側壁
部が相対的に薄くなる。しかも、コンタクトホールの径が小さくなると、コンタクトホー
ルの底部における上層導電部を形成する導電膜からなる部分も相対的に薄くなってしまう
。更に、不用意に上層導電部を構成する導電膜の膜厚を増大させたのでは、コンタクトホ
ール内に形成される側壁部は、コンタクトホールの開口付近が肉厚となると共に奥付近が
肉薄になる、所謂「オーバーハング」形状となりやすく、コンタクトホール内の導電膜に
よる電気的な接続がとり難くなる。これらの結果、コンタクトホール内において上層導電
膜の部分により実現される電気抵抗が高くなってしまうという技術的問題点がある。
更に、このようなコンタクトホール内における側壁部や底部における成膜不良に起因し
た電気抵抗の増加は、画素ピッチの微細化や配線ピッチの微細化、特に、これらに伴い必
要とされるコンタクトホールの径の微細化を進めるに連れて、より顕在化してしまう。
た電気抵抗の増加は、画素ピッチの微細化や配線ピッチの微細化、特に、これらに伴い必
要とされるコンタクトホールの径の微細化を進めるに連れて、より顕在化してしまう。
他方、上述の如きコンタクトホール内にプラグを形成する場合、その製造途中で、コン
タクトホール開孔後における層間絶縁膜全体にタングステン膜を段差被覆性の良好なメタ
ルCVD等で成膜した時点で、その応力によって基板に反りが発生してしまう。このため
、基板上における積層構造内に構築された配線等が、クラックにより断線を生じるなど、
プラグを形成するための工程中で諸弊害を起こしかねない。
タクトホール開孔後における層間絶縁膜全体にタングステン膜を段差被覆性の良好なメタ
ルCVD等で成膜した時点で、その応力によって基板に反りが発生してしまう。このため
、基板上における積層構造内に構築された配線等が、クラックにより断線を生じるなど、
プラグを形成するための工程中で諸弊害を起こしかねない。
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、微細化に適していると共に低
抵抗化が容易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能な基板装置の製造方法
、及びそのような方法を含む電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。
抵抗化が容易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能な基板装置の製造方法
、及びそのような方法を含む電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。
本発明の基板装置の第1製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、一の導電膜
からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部を形成する工程
と、該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に、前記下層導電
部にまで至るコンタクトホールを開孔する工程と、前記コンタクトホール内も含めて前記
層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、前記材料膜をエッチバックすることで、前記
コンタクトホール外における前記層間絶縁膜上に形成された前記材料膜部分を除去すると
共に、前記コンタクトホール内に、前記コンタクトホールの縁における径より小径であり
且つ前記コンタクトホールの底に向かう小穴を規定する側壁膜を前記材料膜から形成する
工程と、該層間絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくと
も一部であり、前記層間絶縁膜上における前記小穴外から前記小穴内まで連続的に設けら
れる上層導電部を形成する工程とを備える。
からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部を形成する工程
と、該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に、前記下層導電
部にまで至るコンタクトホールを開孔する工程と、前記コンタクトホール内も含めて前記
層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、前記材料膜をエッチバックすることで、前記
コンタクトホール外における前記層間絶縁膜上に形成された前記材料膜部分を除去すると
共に、前記コンタクトホール内に、前記コンタクトホールの縁における径より小径であり
且つ前記コンタクトホールの底に向かう小穴を規定する側壁膜を前記材料膜から形成する
工程と、該層間絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくと
も一部であり、前記層間絶縁膜上における前記小穴外から前記小穴内まで連続的に設けら
れる上層導電部を形成する工程とを備える。
本発明の第1製造方法によれば、基板上には、例えば導電性ポリシリコン膜、金属膜等
の導電膜からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部が形成
される。その後、この下層導電部上に、層間絶縁膜が形成される。その後、下層導電部に
まで至るコンタクトホールが開孔される。その後、コンタクトホール内も含めて層間絶縁
膜上に、材料膜が成膜される。従って、この段階で、コンタクトホール内に材料膜が成膜
されることになる。尚、材料膜は、単一層膜からなってもよいし、多層膜からなってもよ
い。
の導電膜からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部が形成
される。その後、この下層導電部上に、層間絶縁膜が形成される。その後、下層導電部に
まで至るコンタクトホールが開孔される。その後、コンタクトホール内も含めて層間絶縁
膜上に、材料膜が成膜される。従って、この段階で、コンタクトホール内に材料膜が成膜
されることになる。尚、材料膜は、単一層膜からなってもよいし、多層膜からなってもよ
い。
その後、材料膜がエッチバックされる。ここに本発明に係る「エッチバック」とは、エ
ッチングすべき膜の表面或いは物体の表面を、マスクなしでエッチングすることにより、
後退させることを意味する。そして、該表面を概ね全域的に後退させることを意味するが
、該表面の一部に何らかのパターン形成用のマスクが設けられ、その部分がエッチバック
後に部分的に残される場合を除外する趣旨ではない。このように材料膜がエッチバックさ
れる際には、コンタクトホール内に成膜された材料膜は、コンタクトホール外における層
間絶縁膜上に形成された材料膜と比べてエッチングされ難い。このため、何らのマスクを
用いることもなく、当該エッチバックをかけることで、コンタクトホール内にのみ材料膜
を残すことが可能となる。これにより、コンタクトホール内に、コンタクトホールの底に
向かう小穴を規定する側壁膜を、材料膜から形成できることになる。他方、コンタクトホ
ール外における層間絶縁膜上に形成された材料膜部分については、エッチバックにより完
全に除去可能である。
ッチングすべき膜の表面或いは物体の表面を、マスクなしでエッチングすることにより、
後退させることを意味する。そして、該表面を概ね全域的に後退させることを意味するが
、該表面の一部に何らかのパターン形成用のマスクが設けられ、その部分がエッチバック
後に部分的に残される場合を除外する趣旨ではない。このように材料膜がエッチバックさ
れる際には、コンタクトホール内に成膜された材料膜は、コンタクトホール外における層
間絶縁膜上に形成された材料膜と比べてエッチングされ難い。このため、何らのマスクを
用いることもなく、当該エッチバックをかけることで、コンタクトホール内にのみ材料膜
を残すことが可能となる。これにより、コンタクトホール内に、コンタクトホールの底に
向かう小穴を規定する側壁膜を、材料膜から形成できることになる。他方、コンタクトホ
ール外における層間絶縁膜上に形成された材料膜部分については、エッチバックにより完
全に除去可能である。
尚、この場合の「小穴」は、下層導電部まで貫通する貫通穴でもよいし、非貫通穴でも
よいが、後者の場合には、側壁膜となると共に小穴の底をなす材料膜は、コンタクトホー
ルを介しての電気的接続のために導電膜である必要がある。
よいが、後者の場合には、側壁膜となると共に小穴の底をなす材料膜は、コンタクトホー
ルを介しての電気的接続のために導電膜である必要がある。
その後、このようにコンタクトホール内に側壁膜が形成された状態にある層間絶縁膜上
に、一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である上層導電部が形成される。ここ
では例えば各種配線、各種電極、各種端子、半導体素子の一部等が、スパッタリング、蒸
着等による導電膜の成膜とフォトリソグラフィ等によるパターニングとによって形成され
る。この際、上層導電部は、層間絶縁膜上における小穴外から小穴内まで連続的に設けら
れるので、上層導電部と下層導電部とは、小穴内に設けられた導電膜部分及び側壁膜部分
によって、コンタクトホール内を介して相互に電気的に接続されることになる。そして、
コンタクトホール内に小穴が開いているので、コンタクトホールの入口付近に、コンタク
トホール単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、コンタクトホール及び小
穴の組合せにより容易に実現できる。従って、上層導電部を構成する導電膜が、例えばそ
のスパッタリング等による成膜の際に、コンタクトホール内でオーバーハング形状やピン
チオフ形状となるのを効果的に防止できる。しかも、上述の如くこのような小穴を規定す
る側壁膜を、マスクを必要とすることなくコンタクトホール内に形成できるので、マスク
による寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これらよ
り、コンタクトホールにより接続される、上層又は下層導電部である配線のピッチを狭め
たり、電子素子等の微細化を進める場合に、大変有利となる。
に、一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である上層導電部が形成される。ここ
では例えば各種配線、各種電極、各種端子、半導体素子の一部等が、スパッタリング、蒸
着等による導電膜の成膜とフォトリソグラフィ等によるパターニングとによって形成され
る。この際、上層導電部は、層間絶縁膜上における小穴外から小穴内まで連続的に設けら
れるので、上層導電部と下層導電部とは、小穴内に設けられた導電膜部分及び側壁膜部分
によって、コンタクトホール内を介して相互に電気的に接続されることになる。そして、
コンタクトホール内に小穴が開いているので、コンタクトホールの入口付近に、コンタク
トホール単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、コンタクトホール及び小
穴の組合せにより容易に実現できる。従って、上層導電部を構成する導電膜が、例えばそ
のスパッタリング等による成膜の際に、コンタクトホール内でオーバーハング形状やピン
チオフ形状となるのを効果的に防止できる。しかも、上述の如くこのような小穴を規定す
る側壁膜を、マスクを必要とすることなくコンタクトホール内に形成できるので、マスク
による寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これらよ
り、コンタクトホールにより接続される、上層又は下層導電部である配線のピッチを狭め
たり、電子素子等の微細化を進める場合に、大変有利となる。
以上の結果、本発明の第1製造方法によれば、微細化に適していると共に低抵抗化が容
易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能となる。
易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能となる。
本発明の基板装置の第2製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、一の導電膜
からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部を形成する工程
と、該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に、前記下層導電
部にまで至るコンタクトホールを開孔する工程と、前記コンタクトホール内も含めて前記
層間絶縁膜上に、一の材料膜を成膜する工程と、前記一の材料膜をエッチバックすること
で、前記コンタクトホール外における前記層間絶縁膜上に形成された前記一の材料膜部分
を除去すると共に、前記コンタクトホール内に、前記コンタクトホールの縁における径よ
り小径であり且つ前記コンタクトホールの底に向かう一の小穴を規定する第1側壁膜を前
記一の材料膜から形成する工程と、前記一の小穴内及びも含めて前記層間絶縁膜上に、他
の材料膜を成膜する工程と、前記他の材料膜をエッチバックすることで、前記一の小穴外
における前記層間絶縁膜上に形成された前記他の材料膜部分を除去すると共に、前記一の
小穴内に、前記一の小穴の縁における径より小径であり且つ前記一の小穴の底に向かう他
の小穴を規定する第2側壁膜を前記他の材料膜から形成する工程と、該層間絶縁膜上に、
他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部であり、前記層間絶縁
膜上における前記他の小穴外から前記他の小穴内まで連続的に設けられる上層導電部を形
成する工程とを備える。
からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部を形成する工程
と、該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に、前記下層導電
部にまで至るコンタクトホールを開孔する工程と、前記コンタクトホール内も含めて前記
層間絶縁膜上に、一の材料膜を成膜する工程と、前記一の材料膜をエッチバックすること
で、前記コンタクトホール外における前記層間絶縁膜上に形成された前記一の材料膜部分
を除去すると共に、前記コンタクトホール内に、前記コンタクトホールの縁における径よ
り小径であり且つ前記コンタクトホールの底に向かう一の小穴を規定する第1側壁膜を前
記一の材料膜から形成する工程と、前記一の小穴内及びも含めて前記層間絶縁膜上に、他
の材料膜を成膜する工程と、前記他の材料膜をエッチバックすることで、前記一の小穴外
における前記層間絶縁膜上に形成された前記他の材料膜部分を除去すると共に、前記一の
小穴内に、前記一の小穴の縁における径より小径であり且つ前記一の小穴の底に向かう他
の小穴を規定する第2側壁膜を前記他の材料膜から形成する工程と、該層間絶縁膜上に、
他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部であり、前記層間絶縁
膜上における前記他の小穴外から前記他の小穴内まで連続的に設けられる上層導電部を形
成する工程とを備える。
本発明の第2製造方法によれば、基板上には、下層導電部が形成され、この上に層間絶
縁膜が形成され、これに下層導電部にまで至るコンタクトホールが開孔される。
縁膜が形成され、これに下層導電部にまで至るコンタクトホールが開孔される。
その後、コンタクトホール内も含めて層間絶縁膜上に、一の材料膜が成膜される。その
後、一の材料膜がエッチバックされると、何らのマスクを用いることもなく、コンタクト
ホール内にのみ一の材料膜を残すことが可能となる。これにより、コンタクトホール内に
、コンタクトホールの底に向かう一の小穴を規定する第1側壁膜を、一の材料膜から形成
できることになる。
後、一の材料膜がエッチバックされると、何らのマスクを用いることもなく、コンタクト
ホール内にのみ一の材料膜を残すことが可能となる。これにより、コンタクトホール内に
、コンタクトホールの底に向かう一の小穴を規定する第1側壁膜を、一の材料膜から形成
できることになる。
その後、一の小穴内も含めて層間絶縁膜上に、他の材料膜が成膜される。係る他の材料
膜は、第1側壁膜を構成する一の材料膜と同一でもよいし、異なってもよい。その後、該
他の材料膜がエッチバックされると、何らのマスクを用いることもなく、一の小穴内にの
み該他の材料膜を残すことが可能となる。これにより、一の小穴内に、一の小穴の底に向
かう他の小穴を規定する第2側壁膜を、該他の材料膜から形成できることになる。
膜は、第1側壁膜を構成する一の材料膜と同一でもよいし、異なってもよい。その後、該
他の材料膜がエッチバックされると、何らのマスクを用いることもなく、一の小穴内にの
み該他の材料膜を残すことが可能となる。これにより、一の小穴内に、一の小穴の底に向
かう他の小穴を規定する第2側壁膜を、該他の材料膜から形成できることになる。
尚、この場合の「一の小穴」及び「他の小穴」は夫々、貫通穴でもよいし、非貫通穴で
もよい。後者の場合には、一又は他の小穴の底をなす材料膜は、コンタクトホールを介し
ての電気的接続のために導電膜である必要がある。
もよい。後者の場合には、一又は他の小穴の底をなす材料膜は、コンタクトホールを介し
ての電気的接続のために導電膜である必要がある。
その後、このようにコンタクトホール内に第1及び第2側壁膜が形成された状態にある
層間絶縁膜上に、上層導電部が形成される。この際、上層導電部は、層間絶縁膜上におけ
る、第2側壁膜により規定される他の小穴外から小穴内まで連続的に設けられるので、上
層導電部と下層導電部とは、他の小穴内に設けられた導電膜部分並びに第1及び第2側壁
膜部分によって、コンタクトホール内を介して相互に電気的に接続されることになる。
層間絶縁膜上に、上層導電部が形成される。この際、上層導電部は、層間絶縁膜上におけ
る、第2側壁膜により規定される他の小穴外から小穴内まで連続的に設けられるので、上
層導電部と下層導電部とは、他の小穴内に設けられた導電膜部分並びに第1及び第2側壁
膜部分によって、コンタクトホール内を介して相互に電気的に接続されることになる。
そして、コンタクトホール内に一の小穴が設けられ更にその内に、他の小穴が開いてい
るので、コンタクトホールの入口付近に、コンタクトホール単独の場合よりも緩やかな傾
斜形状或いは段差形状を、コンタクトホール並びに一及び他の小穴の組合せにより容易に
実現できる。従って、上層導電部を構成する導電膜が、例えばそのスパッタリング等によ
る成膜の際に、コンタクトホール内でオーバーハング形状やピンチオフ形状となるのを効
果的に防止できる。しかも、上述の如くこのような二つの小穴を規定する第1及び第2側
壁膜を夫々、マスクを必要とすることなく形成できるので、マスクによる寸法精度や位置
精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これらより、コンタクトホール
により接続される、上層又は下層導電部である配線のピッチを狭めたり、電子素子等の微
細化を進める場合に、大変有利となる。
るので、コンタクトホールの入口付近に、コンタクトホール単独の場合よりも緩やかな傾
斜形状或いは段差形状を、コンタクトホール並びに一及び他の小穴の組合せにより容易に
実現できる。従って、上層導電部を構成する導電膜が、例えばそのスパッタリング等によ
る成膜の際に、コンタクトホール内でオーバーハング形状やピンチオフ形状となるのを効
果的に防止できる。しかも、上述の如くこのような二つの小穴を規定する第1及び第2側
壁膜を夫々、マスクを必要とすることなく形成できるので、マスクによる寸法精度や位置
精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これらより、コンタクトホール
により接続される、上層又は下層導電部である配線のピッチを狭めたり、電子素子等の微
細化を進める場合に、大変有利となる。
以上の結果、本発明の第2製造方法によれば、微細化に適していると共に低抵抗化が容
易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能となる。
易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能となる。
本発明の第1又は第2製造方法の一態様では、前記エッチバックする工程は、前記小穴
として前記下層導電部に至る貫通穴を規定するように前記側壁膜を形成する。
として前記下層導電部に至る貫通穴を規定するように前記側壁膜を形成する。
この態様によれば、側壁膜によって小穴として下層導電部に至る貫通穴が規定されるの
で、貫通穴内に成膜された上層導電部を構成する導電膜部分を介して、上層導電部と下層
導電部との電気的な接続が得られる。また、側壁膜に導電性があれば、これによっても、
コンタクトホール内の導電性材料の膜厚が厚くなり、電気抵抗を低めることができる。ま
た、側壁膜の膜種によりコンタクトEM(Electro Migration)耐性を向上させ、信頼性の
高いコンタクト形成を行なうことが可能となる。
で、貫通穴内に成膜された上層導電部を構成する導電膜部分を介して、上層導電部と下層
導電部との電気的な接続が得られる。また、側壁膜に導電性があれば、これによっても、
コンタクトホール内の導電性材料の膜厚が厚くなり、電気抵抗を低めることができる。ま
た、側壁膜の膜種によりコンタクトEM(Electro Migration)耐性を向上させ、信頼性の
高いコンタクト形成を行なうことが可能となる。
或いは本発明の第1又は第2製造方法の他の態様では、前記エッチバックする工程は、
前記小穴として前記下層導電部に至らない非貫通穴を規定するように前記側壁膜を形成す
る。
前記小穴として前記下層導電部に至らない非貫通穴を規定するように前記側壁膜を形成す
る。
この態様によれば、下層導電部及び側壁膜の膜種がエッチバックするのにエッチレート
差が無い場合に有効な手段である。上述したように、小穴が下層導電部に至る貫通穴とし
て規定されている場合には、側壁膜を形成するエッチバックをする際に、下層導電部及び
側壁膜となる材料膜がエッチレート差がない場合、側壁膜と共に下層導電部も一緒に削っ
てしまい、最悪の場合、下層導電部を失ってしまう可能性がある。この態様によれば、小
穴は非貫通穴とされているため、側壁膜となる材料膜と共に下層導電部まで削ってしまう
事態を回避することが可能となる。また、前述のエッチバックの際に下地を層間絶縁膜と
することで下地導電膜を余分に削らない利点も生まれる。
差が無い場合に有効な手段である。上述したように、小穴が下層導電部に至る貫通穴とし
て規定されている場合には、側壁膜を形成するエッチバックをする際に、下層導電部及び
側壁膜となる材料膜がエッチレート差がない場合、側壁膜と共に下層導電部も一緒に削っ
てしまい、最悪の場合、下層導電部を失ってしまう可能性がある。この態様によれば、小
穴は非貫通穴とされているため、側壁膜となる材料膜と共に下層導電部まで削ってしまう
事態を回避することが可能となる。また、前述のエッチバックの際に下地を層間絶縁膜と
することで下地導電膜を余分に削らない利点も生まれる。
また、この態様によれば、側壁膜によって小穴として非貫通穴が規定されるので、側壁
膜を導電性にすれば、非貫通穴内に成膜された上層導電部を構成する導電膜部分と、これ
に接触する非貫通穴の底部をも構成する側壁膜とにより、上層導電部と下層導電部との電
気的な接続が得られる。また、側壁膜に導電性があれば、これによっても、コンタクトホ
ール内の導電性材料の膜厚が厚くなり、電気抵抗を低めることができる。また、側壁膜の
膜種によりコンタクトEM(Electro Migration)耐性を向上させ、信頼性の高いコンタク
ト形成を行なうことが可能となる。
膜を導電性にすれば、非貫通穴内に成膜された上層導電部を構成する導電膜部分と、これ
に接触する非貫通穴の底部をも構成する側壁膜とにより、上層導電部と下層導電部との電
気的な接続が得られる。また、側壁膜に導電性があれば、これによっても、コンタクトホ
ール内の導電性材料の膜厚が厚くなり、電気抵抗を低めることができる。また、側壁膜の
膜種によりコンタクトEM(Electro Migration)耐性を向上させ、信頼性の高いコンタク
ト形成を行なうことが可能となる。
本発明の基板装置の第3製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、一の導電膜
からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部を形成する工程
と、該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に、前記下層導電
部にまで至らないコンタクトホール上部を開孔する工程と、前記コンタクトホール上部内
も含めて前記層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、前記材料膜をエッチバックする
ことで、前記コンタクトホール上部外における前記層間絶縁膜上に形成された前記材料膜
部分を除去すると共に、前記コンタクトホール上部内に、前記コンタクトホール上部の縁
における径より小径であり且つ前記コンタクトホール上部の底へ向かう小穴を規定する側
壁膜を前記材料膜から形成する工程と、前記小穴内を含む前記層間絶縁膜の一面をエッチ
ングすることで、前記層間絶縁膜に、前記コンタクトホール上部より小径であり且つ前記
小穴の底から前記下層導電部まで至るコンタクトホール下部を開孔する工程と、前記層間
絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部であり、
前記層間絶縁膜上における前記小穴外から前記コンタクトホール下部内まで連続的に設け
られる上層導電部を形成する工程とを備える。
からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下層導電部を形成する工程
と、該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に、前記下層導電
部にまで至らないコンタクトホール上部を開孔する工程と、前記コンタクトホール上部内
も含めて前記層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、前記材料膜をエッチバックする
ことで、前記コンタクトホール上部外における前記層間絶縁膜上に形成された前記材料膜
部分を除去すると共に、前記コンタクトホール上部内に、前記コンタクトホール上部の縁
における径より小径であり且つ前記コンタクトホール上部の底へ向かう小穴を規定する側
壁膜を前記材料膜から形成する工程と、前記小穴内を含む前記層間絶縁膜の一面をエッチ
ングすることで、前記層間絶縁膜に、前記コンタクトホール上部より小径であり且つ前記
小穴の底から前記下層導電部まで至るコンタクトホール下部を開孔する工程と、前記層間
絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部であり、
前記層間絶縁膜上における前記小穴外から前記コンタクトホール下部内まで連続的に設け
られる上層導電部を形成する工程とを備える。
本発明の第3製造方法によれば、基板上には、下層導電部が形成され、この上に層間絶
縁膜が形成され、これに下層導電部にまで至らないコンタクトホール上部が開孔される。
ここに本発明に係る「コンタクトホール上部」とは、最終的に層間絶縁膜に開孔される一
連のコンタクトホールのうち、上半分或いは上寄り部分を意味する。そして、コンタクト
ホール上部よりも小径である「コンタクトホール下部」と連通することで、途中で径が小
さくなると共に上層導電部から下層導電部に至る一連のコンタクトホールが層間絶縁膜内
に構築される。
縁膜が形成され、これに下層導電部にまで至らないコンタクトホール上部が開孔される。
ここに本発明に係る「コンタクトホール上部」とは、最終的に層間絶縁膜に開孔される一
連のコンタクトホールのうち、上半分或いは上寄り部分を意味する。そして、コンタクト
ホール上部よりも小径である「コンタクトホール下部」と連通することで、途中で径が小
さくなると共に上層導電部から下層導電部に至る一連のコンタクトホールが層間絶縁膜内
に構築される。
その後、コンタクトホール上部内も含めて層間絶縁膜上に、材料膜が成膜される。その
後、材料膜がエッチバックされると、何らのマスクを用いることもなく、コンタクトホー
ル上部内にのみ材料膜を残すことが可能となる。これにより、コンタクトホール上部内に
、コンタクトホール上部の底に向かう小穴を規定する側壁膜を、材料膜から形成できるこ
とになる。尚、この場合の「小穴」は、貫通穴であることが望ましい。即ち、貫通穴であ
れば、その底に露出した層間絶縁膜を、次のエッチング工程により掘り進めることが容易
となる。但し「小穴」が非貫通穴であっても、その底部を含めて次のエッチング工程によ
り掘り進めることも可能である。
後、材料膜がエッチバックされると、何らのマスクを用いることもなく、コンタクトホー
ル上部内にのみ材料膜を残すことが可能となる。これにより、コンタクトホール上部内に
、コンタクトホール上部の底に向かう小穴を規定する側壁膜を、材料膜から形成できるこ
とになる。尚、この場合の「小穴」は、貫通穴であることが望ましい。即ち、貫通穴であ
れば、その底に露出した層間絶縁膜を、次のエッチング工程により掘り進めることが容易
となる。但し「小穴」が非貫通穴であっても、その底部を含めて次のエッチング工程によ
り掘り進めることも可能である。
また、下層導電部及び側壁膜の膜種がエッチバックするのにエッチレート差が無い場合
に有効な手段である。下層導電部及び側壁膜がエッチレート差が無い場合、側壁膜を形成
するエッチバックをする際に下層導電部も一緒に削ってしまい、最悪の場合、下層導電部
を失ってしまう可能性がある。この態様によれば、小穴はコンタクトホール上部の底に向
かって形成されるため、側壁膜となる材料膜と共に下層導電部まで削ってしまう事態を回
避することが可能となる。さらに、前述したエッチバックの際に下地を層間絶縁膜とする
ことで下地導電膜を余分に削らない利点も生まれる。
に有効な手段である。下層導電部及び側壁膜がエッチレート差が無い場合、側壁膜を形成
するエッチバックをする際に下層導電部も一緒に削ってしまい、最悪の場合、下層導電部
を失ってしまう可能性がある。この態様によれば、小穴はコンタクトホール上部の底に向
かって形成されるため、側壁膜となる材料膜と共に下層導電部まで削ってしまう事態を回
避することが可能となる。さらに、前述したエッチバックの際に下地を層間絶縁膜とする
ことで下地導電膜を余分に削らない利点も生まれる。
その後、小穴内を含む層間絶縁膜の一面をエッチングすることで、層間絶縁膜に、小穴
の底から下層導電部まで至るコンタクトホール下部が開孔される。ここに本発明に係る「
コンタクトホール下部」とは、最終的に層間絶縁膜に開孔される一連のコンタクトホール
のうち、下半分或いは下寄り部分を意味する。
の底から下層導電部まで至るコンタクトホール下部が開孔される。ここに本発明に係る「
コンタクトホール下部」とは、最終的に層間絶縁膜に開孔される一連のコンタクトホール
のうち、下半分或いは下寄り部分を意味する。
このように小穴の底側に位置する層間絶縁膜部分にコンタクトホール下部を開孔する際
には特に、側壁膜がマスクとなってエッチングできるという大きな利益が得られる。即ち
、側壁膜がマスクとなって、側壁膜により規定される小穴とほぼ同径のコンタクトホール
下部を、小穴の底から下層導電部まで至るように開孔できる。
には特に、側壁膜がマスクとなってエッチングできるという大きな利益が得られる。即ち
、側壁膜がマスクとなって、側壁膜により規定される小穴とほぼ同径のコンタクトホール
下部を、小穴の底から下層導電部まで至るように開孔できる。
その後、このようにコンタクトホール上部内に側壁膜が形成され、更に小穴から下層導
電部へ至るコンタクトホールが開孔された状態にある層間絶縁膜上に、上層導電部が形成
される。この際、上層導電部は、側壁膜により規定される小穴外からコンタクトホール下
部内まで連続的に設けられるので、上層導電部と下層導電部とは、小穴内及びコンタクト
ホール下部内に設けられた導電膜部分によって、コンタクトホール内を介して相互に電気
的に接続されることになる。また、側壁膜に導電性があれば、これによっても、コンタク
トホール内の電気抵抗を低めることができる。
電部へ至るコンタクトホールが開孔された状態にある層間絶縁膜上に、上層導電部が形成
される。この際、上層導電部は、側壁膜により規定される小穴外からコンタクトホール下
部内まで連続的に設けられるので、上層導電部と下層導電部とは、小穴内及びコンタクト
ホール下部内に設けられた導電膜部分によって、コンタクトホール内を介して相互に電気
的に接続されることになる。また、側壁膜に導電性があれば、これによっても、コンタク
トホール内の電気抵抗を低めることができる。
そして、コンタクトホール上部内に小穴が開いているので、コンタクトホール上部の入
口付近に、コンタクトホール単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、コン
タクトホール上部及び小穴の組合せにより容易に実現できる。従って、上層導電部を構成
する導電膜が、例えばそのスパッタリング等による成膜の際に、コンタクトホール内でオ
ーバーハング形状やピンチオフ形状となるのを効果的に防止できる。しかも、上述の如く
このような小穴を規定する側壁膜を、マスクを必要とすることなく形成できるので、マス
クによる寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これら
より、コンタクトホールにより接続される、上層又は下層導電部である配線のピッチを狭
めたり、電子素子等の微細化を進める場合に、大変有利となる。
口付近に、コンタクトホール単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、コン
タクトホール上部及び小穴の組合せにより容易に実現できる。従って、上層導電部を構成
する導電膜が、例えばそのスパッタリング等による成膜の際に、コンタクトホール内でオ
ーバーハング形状やピンチオフ形状となるのを効果的に防止できる。しかも、上述の如く
このような小穴を規定する側壁膜を、マスクを必要とすることなく形成できるので、マス
クによる寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これら
より、コンタクトホールにより接続される、上層又は下層導電部である配線のピッチを狭
めたり、電子素子等の微細化を進める場合に、大変有利となる。
加えて特に、コンタクトホール上部の入り口における径よりも、コンタクトホール下部
における下層導電部と接触する領域の径を、側壁膜の厚みに応じて小さくできる。従って
、下層導電部に対してコンタクトホール上部の平面位置がずれても、小穴内に設けられた
コンタクトホール下部の底は、下層導電部の形成領域内に位置する可能性が高くなる。し
かも、側壁膜を導電膜から形成することで、上層導電部の幅をコンタクトホールの径と比
べて細めても、或いは下層導電部の幅をコンタクトホールの径と比べて細めてもよい。即
ち、このように細めても、コンタクトホールと上層又は下層導電部との間でパターニング
時等における多少のアラインメントずれた場合に、コンタクトホールを介して電気的接続
が取れる可能性が、通常のコンタクトホールによる場合と比較して、格段に高くなる。即
ち、コンタクトホールの大きさに対する、上層及び下層導電膜のパターニング時における
アラインメントマージンが顕著に大きくなる。この結果、配線ピッチや電子素子ピッチを
微細化するのに大変有利となる。
における下層導電部と接触する領域の径を、側壁膜の厚みに応じて小さくできる。従って
、下層導電部に対してコンタクトホール上部の平面位置がずれても、小穴内に設けられた
コンタクトホール下部の底は、下層導電部の形成領域内に位置する可能性が高くなる。し
かも、側壁膜を導電膜から形成することで、上層導電部の幅をコンタクトホールの径と比
べて細めても、或いは下層導電部の幅をコンタクトホールの径と比べて細めてもよい。即
ち、このように細めても、コンタクトホールと上層又は下層導電部との間でパターニング
時等における多少のアラインメントずれた場合に、コンタクトホールを介して電気的接続
が取れる可能性が、通常のコンタクトホールによる場合と比較して、格段に高くなる。即
ち、コンタクトホールの大きさに対する、上層及び下層導電膜のパターニング時における
アラインメントマージンが顕著に大きくなる。この結果、配線ピッチや電子素子ピッチを
微細化するのに大変有利となる。
以上の結果、本発明の第3製造方法によれば、微細化に適していると共に低抵抗化が容
易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能となる。
易であるコンタクトホールを有する基板装置を製造可能となる。
本発明の基板装置の第1、第2又は第3製造方法の他の態様では、前記エッチバックす
る工程は、前記層間絶縁膜の表面に垂直な方向に指向性を持たせた異方位エッチングする
工程を含む。
る工程は、前記層間絶縁膜の表面に垂直な方向に指向性を持たせた異方位エッチングする
工程を含む。
この態様によれば、例えばドライエッチングなどの異方位エッチングにより、導電膜か
らなる側壁膜に対するエッチングを低減しつつ、層間絶縁膜の一面に形成された導電膜や
、コンタクトホールの底面上に形成された導電膜を効率的に除去できる。
らなる側壁膜に対するエッチングを低減しつつ、層間絶縁膜の一面に形成された導電膜や
、コンタクトホールの底面上に形成された導電膜を効率的に除去できる。
本発明の基板装置の第1、第2又は第3製造方法の他の態様では、前記エッチバックす
る工程は、前記小穴の縁に対してテーパを形成する。
る工程は、前記小穴の縁に対してテーパを形成する。
この態様によれば、コンタクトホールの入口付近に、一層緩やかな傾斜形状或いは段差
形状を、テーパを有する小穴により容易に実現できる。しかも、このようなテーパを有す
る小穴は、エッチバックで側壁膜を形成する際に、マスクを用いることなく比較的容易に
形成できる。
形状を、テーパを有する小穴により容易に実現できる。しかも、このようなテーパを有す
る小穴は、エッチバックで側壁膜を形成する際に、マスクを用いることなく比較的容易に
形成できる。
本発明の基板装置の第1、第2又は第3製造方法の他の態様では、前記材料膜は、導電
膜からなる。
膜からなる。
この態様によれば、コンタクトホール内において、該導電膜たる材料膜から形成される
側壁膜自体が導電路の一部となる。従って、コンタクトホール内に配置された上層導電部
を構成する導電膜部分と側壁膜との両者により、コンタクトホールによる良好な電気的接
続を実現できる。言換えるとコンタクトホール内の導電性材料の膜厚が厚くなり、電気抵
抗を低めることができる。また、側壁膜の膜種によりコンタクトEM(Electro Migratio
n)耐性を向上させ、信頼性の高いコンタクト形成を行なうことが可能となる。
側壁膜自体が導電路の一部となる。従って、コンタクトホール内に配置された上層導電部
を構成する導電膜部分と側壁膜との両者により、コンタクトホールによる良好な電気的接
続を実現できる。言換えるとコンタクトホール内の導電性材料の膜厚が厚くなり、電気抵
抗を低めることができる。また、側壁膜の膜種によりコンタクトEM(Electro Migratio
n)耐性を向上させ、信頼性の高いコンタクト形成を行なうことが可能となる。
本発明の基板装置の第1、第2又は第3製造方法の他の態様では、前記エッチバックす
る工程の前又は後に、CMP(化学的機械研磨)処理を前記層間絶縁膜の一面に対して施
す工程を更に備える。
る工程の前又は後に、CMP(化学的機械研磨)処理を前記層間絶縁膜の一面に対して施
す工程を更に備える。
この態様によれば、エッチバックする工程の前に、CMP処理を層間絶縁膜の一面に対
して施すことにより、該CMP処理は該一面に形成された材料膜部分にも施される。この
ようにCMP処理を行うことにより、コンタクトホール内に成膜された側壁膜となる材料
膜部分を殆ど薄くすること無く、層間絶縁膜の一面に形成された材料膜部分を、ある程度
、殆ど又はほぼ完全に除去できる。そして、後のエッチバック工程では、層間絶縁膜の一
面に形成された材料膜部分を容易に完全除去できると共に、それまでのエッチング量を著
しく少なくできる。このため、エッチング後にコンタクトホール内に残される材料膜であ
る側壁膜の厚みを十分厚く或いは所望の膜厚に確保できる。
して施すことにより、該CMP処理は該一面に形成された材料膜部分にも施される。この
ようにCMP処理を行うことにより、コンタクトホール内に成膜された側壁膜となる材料
膜部分を殆ど薄くすること無く、層間絶縁膜の一面に形成された材料膜部分を、ある程度
、殆ど又はほぼ完全に除去できる。そして、後のエッチバック工程では、層間絶縁膜の一
面に形成された材料膜部分を容易に完全除去できると共に、それまでのエッチング量を著
しく少なくできる。このため、エッチング後にコンタクトホール内に残される材料膜であ
る側壁膜の厚みを十分厚く或いは所望の膜厚に確保できる。
尚、前記エッチバックする工程の後に、CMP処理を前記層間絶縁膜の一面に対して施
す工程を更に備えてもよい。エッチバックする工程の後に、CMP処理を層間絶縁膜の一
面に対して施すことにより、層間絶縁膜の平坦化を図ることができると共に、層間絶縁膜
の一面に形成された材料膜部分の除去を、より完璧に行える。更に、コンタクトホールの
縁の高さと、コンタクトホール内に形成された側壁膜により規定される小穴の縁の高さと
を同じにすることも可能となる。
す工程を更に備えてもよい。エッチバックする工程の後に、CMP処理を層間絶縁膜の一
面に対して施すことにより、層間絶縁膜の平坦化を図ることができると共に、層間絶縁膜
の一面に形成された材料膜部分の除去を、より完璧に行える。更に、コンタクトホールの
縁の高さと、コンタクトホール内に形成された側壁膜により規定される小穴の縁の高さと
を同じにすることも可能となる。
本発明の基板装置の第1、第2又は第3製造方法の他の態様では、前記材料膜は、ポリ
シリコン膜であり、前記上層導電部を構成する他の導電膜は、該ポリシリコン膜よりもド
ープ量が多いポリシリコン膜である。
シリコン膜であり、前記上層導電部を構成する他の導電膜は、該ポリシリコン膜よりもド
ープ量が多いポリシリコン膜である。
この態様によれば、コンタクトホール内には、その外周寄りに側壁膜たるドープ量が相
対的に少ないポリシリコン膜が存在し、その中央寄りに小穴内に配置された上層導電部を
構成する導電膜部分である、例えばリン等のドープ量が相対的に多いポリシリコン膜が存
在する。ここで、通常は、下層導電部は、基板面に沿って、コンタクトホールの開孔位置
からいずれかの方向に延在する。このため、本態様の構成を採用すると、側壁膜の膜厚の
分だけ、下層導電部の延在先にドーパントが拡散する可能性或いは該下層導電部の延在先
に至るドーパントの拡散量を低減できる。従って、下層導電部の延在先として、ドーパン
トの拡散が悪影響を及ぼすような半導体層、例えばTFTのチャネル領域やLDD(Ligh
tly Doped Drain)型のTFTのLDD領域などが存在する場合に、これに対して、上側
導電部を構成するドープ量が多いポリシリコン膜から、製造工程中の高温化における熱拡
散によりドーパントが伝わることを、側壁膜の存在により低減できる。逆に、ドープ量を
増大させることで、例えば配線、電極等として機能する上層導電部の電気抵抗を低めるこ
とが可能となる。
対的に少ないポリシリコン膜が存在し、その中央寄りに小穴内に配置された上層導電部を
構成する導電膜部分である、例えばリン等のドープ量が相対的に多いポリシリコン膜が存
在する。ここで、通常は、下層導電部は、基板面に沿って、コンタクトホールの開孔位置
からいずれかの方向に延在する。このため、本態様の構成を採用すると、側壁膜の膜厚の
分だけ、下層導電部の延在先にドーパントが拡散する可能性或いは該下層導電部の延在先
に至るドーパントの拡散量を低減できる。従って、下層導電部の延在先として、ドーパン
トの拡散が悪影響を及ぼすような半導体層、例えばTFTのチャネル領域やLDD(Ligh
tly Doped Drain)型のTFTのLDD領域などが存在する場合に、これに対して、上側
導電部を構成するドープ量が多いポリシリコン膜から、製造工程中の高温化における熱拡
散によりドーパントが伝わることを、側壁膜の存在により低減できる。逆に、ドープ量を
増大させることで、例えば配線、電極等として機能する上層導電部の電気抵抗を低めるこ
とが可能となる。
本発明の基板装置の第1、第2又は第3製造方法の他の態様では、前記側壁膜は、前記
上層導電部を構成する導電膜よりも遮光性に優れた材料からなる。
上層導電部を構成する導電膜よりも遮光性に優れた材料からなる。
この態様によれば、光吸収、高反射、低透過率等を有する材料により構成される遮光性
に優れた側壁膜を、コンタクトホール内に形成できるので、当該基板装置におけるコンタ
クトホール付近における遮光性能或いは耐光性能を顕著に向上させられる。従って、例え
ば光リーク電流の発生により性能が劣化するTFT等の半導体素子が、下層導電部の延在
先に接続されている場合や、下層導電部の更に下層側や近辺に配置されている場合に、非
常に有益である。
に優れた側壁膜を、コンタクトホール内に形成できるので、当該基板装置におけるコンタ
クトホール付近における遮光性能或いは耐光性能を顕著に向上させられる。従って、例え
ば光リーク電流の発生により性能が劣化するTFT等の半導体素子が、下層導電部の延在
先に接続されている場合や、下層導電部の更に下層側や近辺に配置されている場合に、非
常に有益である。
本発明の電気光学装置の第1製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の
基板装置の第1から第3製造方法(但し、その各種態様を含む)のいずれか一つを含む。
基板装置の第1から第3製造方法(但し、その各種態様を含む)のいずれか一つを含む。
本発明の電気光学装置の製造方法は、上述した本発明の基板装置の第1から第3製造方
法のいずれか一つを含むので、画素ピッチや配線ピッチの微細化に適していると共に低抵
抗化が容易であるコンタクトホールを有する、液晶装置、有機EL装置等の電気光学装置
を製造可能となる。例えば、画素電極と薄膜トランジスタとの間や、配線と薄膜トランジ
スタとの間などの電気的な接続を良好にとることができ、及び遮光性に優れた側壁膜を用
いることにより、フリッカー等の低減された高品位の画層表示が可能な電気光学装置を製
造できる。
法のいずれか一つを含むので、画素ピッチや配線ピッチの微細化に適していると共に低抵
抗化が容易であるコンタクトホールを有する、液晶装置、有機EL装置等の電気光学装置
を製造可能となる。例えば、画素電極と薄膜トランジスタとの間や、配線と薄膜トランジ
スタとの間などの電気的な接続を良好にとることができ、及び遮光性に優れた側壁膜を用
いることにより、フリッカー等の低減された高品位の画層表示が可能な電気光学装置を製
造できる。
本発明の電気光学装置の第2製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の
基板装置の第1から第3製造方法のいずれかにおけるCMP処理を行う態様に係る製造方
法を含み、前記上層導電部を形成する工程は、前記上層導電部として、前記コンタクトホ
ールを介して接続された画素電極を形成する。
基板装置の第1から第3製造方法のいずれかにおけるCMP処理を行う態様に係る製造方
法を含み、前記上層導電部を形成する工程は、前記上層導電部として、前記コンタクトホ
ールを介して接続された画素電極を形成する。
この態様によれば、画素電極の下地膜となる層間絶縁膜の表面をCMP処理により平坦
化できる。そして特に、コンタクトホールの入口付近が、側壁膜の存在によってコンタク
トホール単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状とされている。このため、画
素電極と、例えば画素スイッチング用TFT等の画素スイッチング用素子や画像信号供給
用の配線等とを接続するためのコンタクトホール上に形成される画素電極部分についても
、大きく窪むこと或いは殆ど窪むことがなくなり、平坦化できる。このため、画素電極に
よる電気光学動作を、コンタクトホールの周辺を含めて平坦化された画素電極により良好
に行える。例えば液晶駆動の場合には、平坦化された画素電極を用いることで、段差によ
る液晶の配向不良や、縦電界の乱れによる液晶の配向不良を低減できる。このように、高
品位の画層表示が可能な電気光学装置を製造できる。
化できる。そして特に、コンタクトホールの入口付近が、側壁膜の存在によってコンタク
トホール単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状とされている。このため、画
素電極と、例えば画素スイッチング用TFT等の画素スイッチング用素子や画像信号供給
用の配線等とを接続するためのコンタクトホール上に形成される画素電極部分についても
、大きく窪むこと或いは殆ど窪むことがなくなり、平坦化できる。このため、画素電極に
よる電気光学動作を、コンタクトホールの周辺を含めて平坦化された画素電極により良好
に行える。例えば液晶駆動の場合には、平坦化された画素電極を用いることで、段差によ
る液晶の配向不良や、縦電界の乱れによる液晶の配向不良を低減できる。このように、高
品位の画層表示が可能な電気光学装置を製造できる。
本発明の電気光学装置の第3製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の
基板装置の第1から第3製造方法のいずれかにおける、材料膜がポリシリコン膜である態
様に係る製造方法と、前記基板上に、前記下層導電部にソース又はドレインが接続される
薄膜トランジスタを形成する工程とを含む。
基板装置の第1から第3製造方法のいずれかにおける、材料膜がポリシリコン膜である態
様に係る製造方法と、前記基板上に、前記下層導電部にソース又はドレインが接続される
薄膜トランジスタを形成する工程とを含む。
この態様によれば、薄膜トランジスタのチャネル領域やLDD領域などに対して、上側
導電部を構成するドープ量が多いポリシリコン膜から、製造工程中の高温化における熱拡
散により、例えばリン等のドーパントが伝わることを、ドープ量の少ない側壁膜の存在に
より低減できる。逆に、ドープ量を増大させることで、例えば配線、電極等として機能す
る上層導電部の電気抵抗を低めることが可能となる。これにより、高品位の画層表示が可
能な電気光学装置を製造できる。
導電部を構成するドープ量が多いポリシリコン膜から、製造工程中の高温化における熱拡
散により、例えばリン等のドーパントが伝わることを、ドープ量の少ない側壁膜の存在に
より低減できる。逆に、ドープ量を増大させることで、例えば配線、電極等として機能す
る上層導電部の電気抵抗を低めることが可能となる。これにより、高品位の画層表示が可
能な電気光学装置を製造できる。
尚、特に本発明の基板装置の第3製造方法により薄膜トランジスタ廻りのコンタクト形
成を行えば、コンタクト直下の下層導電膜のポリシリコン層が薄いことから、材料膜であ
るポリシリコンのエッチバック時に下地が無くなってしまう事態を回避することができる
。
成を行えば、コンタクト直下の下層導電膜のポリシリコン層が薄いことから、材料膜であ
るポリシリコンのエッチバック時に下地が無くなってしまう事態を回避することができる
。
本発明の電気光学装置の第4製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の
基板装置の第1から第3製造方法のいずれかにおける、側壁膜が遮光性に優れた材料から
なる態様に係る製造方法と、前記基板上に、前記下層導電部にソース又はドレインが接続
される薄膜トランジスタを形成する工程と、前記基板上に、平面的に見て前記薄膜トラン
ジスタ、前記下層導電部及び前記コンタクトホールを覆うよう遮光膜を形成する工程とを
備える。
基板装置の第1から第3製造方法のいずれかにおける、側壁膜が遮光性に優れた材料から
なる態様に係る製造方法と、前記基板上に、前記下層導電部にソース又はドレインが接続
される薄膜トランジスタを形成する工程と、前記基板上に、平面的に見て前記薄膜トラン
ジスタ、前記下層導電部及び前記コンタクトホールを覆うよう遮光膜を形成する工程とを
備える。
この態様によれば、基板に内蔵された遮光膜によって、薄膜トランジスタ、下層導電部
及びコンタクトホールが覆われており、例えばプロジェクタ用のライトバルブなど、強力
な入射光が入射される型の電気光学装置として構築されている。そして特に、コンタクト
ホール内に遮光性の材料からなる側壁膜が形成されているので、一般に問題となりやすい
コンタクトホール付近における光漏れ或いは遮光性能の低下が効果的に防止されている。
これにより、フリッカー等の低減された高品位の画層表示が可能な電気光学装置を製造で
きる。
及びコンタクトホールが覆われており、例えばプロジェクタ用のライトバルブなど、強力
な入射光が入射される型の電気光学装置として構築されている。そして特に、コンタクト
ホール内に遮光性の材料からなる側壁膜が形成されているので、一般に問題となりやすい
コンタクトホール付近における光漏れ或いは遮光性能の低下が効果的に防止されている。
これにより、フリッカー等の低減された高品位の画層表示が可能な電気光学装置を製造で
きる。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<1:第1実施形態>
本発明の基板装置に係る第1実施形態について、図1から図4を参照して説明する。
本発明の基板装置に係る第1実施形態について、図1から図4を参照して説明する。
<1−1;基板装置の構成>
先ず、本発明の基板装置の構成について、図1を参照して説明する。図1(a)は、本
実施形態に係る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面図であり、図1(
b)は、基板装置の上面側から見た平面図である。図1(a)は、図1(b)のB−B’
断面図に相当する。
先ず、本発明の基板装置の構成について、図1を参照して説明する。図1(a)は、本
実施形態に係る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面図であり、図1(
b)は、基板装置の上面側から見た平面図である。図1(a)は、図1(b)のB−B’
断面図に相当する。
図1(a)及び図1(b)に示すように、基板装置は、基板700上に、下層導電部7
02と上層導電部710とが、層間絶縁膜704を介して積層形成され、且つ両者間がコ
ンタクトホール706により電気的に接続された積層構造を備えている。
02と上層導電部710とが、層間絶縁膜704を介して積層形成され、且つ両者間がコ
ンタクトホール706により電気的に接続された積層構造を備えている。
よって、下層導電部702と上層導電部710とを夫々、例えば配線や電子素子の一部
をなす導電膜から構成すれば、基板装置における積層構造内に、各種配線や電子素子を作
り込むことができる。ここに電子素子としては、例えばTFT等の半導体素子が挙げられ
る。よって、例えば電気光学装置或いは電気光学パネルやその駆動回路等の各種の電気電
子装置を構築できる。
をなす導電膜から構成すれば、基板装置における積層構造内に、各種配線や電子素子を作
り込むことができる。ここに電子素子としては、例えばTFT等の半導体素子が挙げられ
る。よって、例えば電気光学装置或いは電気光学パネルやその駆動回路等の各種の電気電
子装置を構築できる。
図1(a)及び図1(b)において、コンタクトホール706内には、その側壁に沿っ
て側壁膜708が形成されている。側壁膜708によって、コンタクトホール706内に
、該コンタクトホール706の縁における径より小径であり且つ上層導電部710側から
該コンタクトホール706の底に向かう小穴712が規定されている。小穴712は、コ
ンタクトホール706の縁において、層間絶縁膜704の表面の高さよりも低い側壁膜7
08の上端面から下層導電部702までに至る貫通穴となる。この貫通穴の底部の周囲に
て下層導電部702に接触するように、側壁膜708は形成されている。これにより、コ
ンタクトホール706の入口付近には、コンタクトホール706単独の場合よりも緩やか
な傾斜形状或いは段差形状が、コンタクトホール706及び小穴712によって形成され
る。
て側壁膜708が形成されている。側壁膜708によって、コンタクトホール706内に
、該コンタクトホール706の縁における径より小径であり且つ上層導電部710側から
該コンタクトホール706の底に向かう小穴712が規定されている。小穴712は、コ
ンタクトホール706の縁において、層間絶縁膜704の表面の高さよりも低い側壁膜7
08の上端面から下層導電部702までに至る貫通穴となる。この貫通穴の底部の周囲に
て下層導電部702に接触するように、側壁膜708は形成されている。これにより、コ
ンタクトホール706の入口付近には、コンタクトホール706単独の場合よりも緩やか
な傾斜形状或いは段差形状が、コンタクトホール706及び小穴712によって形成され
る。
尚、図1(b)中、コンタクトホール708及び小穴712の輪郭を夫々円形状として
示してあるが、コンタクトホール708及び小穴712の輪郭は、図1(a)に示す形状
に限定されず、例えば矩形、長方形、多角形など、当業者が適宜決め得る設計事項である
。
示してあるが、コンタクトホール708及び小穴712の輪郭は、図1(a)に示す形状
に限定されず、例えば矩形、長方形、多角形など、当業者が適宜決め得る設計事項である
。
上層導電部710は、層間絶縁膜704上における小穴712外から小穴712内まで
連続的に設けられている。図1(a)に示すように、上層導電部710は、前述したよう
な貫通穴として形成された小穴712を介して下層導電部702に接触する。よって、本
実施形態によれば、上層導電部710は、該上層導電部710における小穴712の底部
に形成された一部分によって、コンタクトホール706内を介して、下層導電部702と
相互に電気的に接続されることになる。
連続的に設けられている。図1(a)に示すように、上層導電部710は、前述したよう
な貫通穴として形成された小穴712を介して下層導電部702に接触する。よって、本
実施形態によれば、上層導電部710は、該上層導電部710における小穴712の底部
に形成された一部分によって、コンタクトホール706内を介して、下層導電部702と
相互に電気的に接続されることになる。
尚、側壁膜708を構成する材料膜として導電膜を用いた場合、更に上層導電部710
は、該上層導電部710における小穴712を規定する側壁膜708を介して、下層導電
部702と相互に電気的に接続されることになる。即ち、側壁膜708に導電性があれば
、これによっても、コンタクトホール710内の電気抵抗を低めることができる。
は、該上層導電部710における小穴712を規定する側壁膜708を介して、下層導電
部702と相互に電気的に接続されることになる。即ち、側壁膜708に導電性があれば
、これによっても、コンタクトホール710内の電気抵抗を低めることができる。
<1−2;基板装置の製造方法>
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて、図2乃至図6を参照して説明する。
ここに図2乃至図6は、製造プロセスの各工程における基板装置の積層構造を、図1(a
)の断面図及び図1(b)の平面図に関して、順を追って示す工程図である(前者は図2
〜図6中上方に位置する各図(a)に、後者は図2〜図6中下方に位置する各図(b)に
示されている。)。
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて、図2乃至図6を参照して説明する。
ここに図2乃至図6は、製造プロセスの各工程における基板装置の積層構造を、図1(a
)の断面図及び図1(b)の平面図に関して、順を追って示す工程図である(前者は図2
〜図6中上方に位置する各図(a)に、後者は図2〜図6中下方に位置する各図(b)に
示されている。)。
先ず図2の工程に示すように、同図中に図示しない基板上に、下層導電部702が所定
のパターンとして形成される。下層導電部702は、例えばスパッタリング、蒸着等によ
る成膜後にフォトリソグラフィ及びエッチング処理を施すことにより、例えば導電性ポリ
シリコン膜、金属膜等の導電膜を用いて構成される。
のパターンとして形成される。下層導電部702は、例えばスパッタリング、蒸着等によ
る成膜後にフォトリソグラフィ及びエッチング処理を施すことにより、例えば導電性ポリ
シリコン膜、金属膜等の導電膜を用いて構成される。
続いて、図3の工程に示すように、下層導電部上702に、例えばスパッタリング、蒸
着等によって、酸化シリコン膜、特殊ガラス膜等の層間絶縁膜704が形成される。
着等によって、酸化シリコン膜、特殊ガラス膜等の層間絶縁膜704が形成される。
その後、図4の工程に示すように、異方位エッチング又は等方性エッチング、或いはド
ライエッチング又はウエットエッチングなどのエッチングによって、下層導電部702に
まで至るコンタクトホール706が開孔される。
ライエッチング又はウエットエッチングなどのエッチングによって、下層導電部702に
まで至るコンタクトホール706が開孔される。
その後、図5の工程に示すように、コンタクトホール706内も含めて層間絶縁膜70
4上に、例えばスパッタリング、蒸着等により、導電性ポリシリコン膜、導電性金属膜、
絶縁膜等の材料膜708aが成膜される。材料膜708aは層間絶縁膜704上に、該層
間絶縁膜704の上部表面に成膜される。よって、コンタクトホール706内にも材料膜
708aが成膜されることになる。
4上に、例えばスパッタリング、蒸着等により、導電性ポリシリコン膜、導電性金属膜、
絶縁膜等の材料膜708aが成膜される。材料膜708aは層間絶縁膜704上に、該層
間絶縁膜704の上部表面に成膜される。よって、コンタクトホール706内にも材料膜
708aが成膜されることになる。
その後、図6の工程に示すように、材料膜708aがエッチバックされる。より具体的
には、層間絶縁膜704上に成膜された材料膜708aの表面を、マスクなしでエッチン
グすることにより後退させ、コンタクトホール706外における層間絶縁膜704上に形
成された材料膜708a部分を好ましくは完全に除去する。これにより、コンタクトホー
ル706内に側壁膜708が形成される。側壁膜708は、材料膜708aのエッチバッ
ク後、小穴712として下層導電部702に至る貫通穴を規定するように形成される。ま
た、側壁膜708の上端面712Sは、エッチバックにより、層間絶縁膜704の表面よ
りも低くなるように形成されている。尚、図6の工程では、好ましくは、層間絶縁膜70
4の表面に垂直な方向に指向性を持たせた異方位エッチングが行われる。例えばドライエ
ッチングなどの異方位エッチングにより、導電膜からなる側壁膜708に対するエッチン
グを低減しつつ、層間絶縁膜704の一面に形成された材料膜708aや、コンタクトホ
ール706の底面上に形成された材料膜708aを効率的に除去できる。
には、層間絶縁膜704上に成膜された材料膜708aの表面を、マスクなしでエッチン
グすることにより後退させ、コンタクトホール706外における層間絶縁膜704上に形
成された材料膜708a部分を好ましくは完全に除去する。これにより、コンタクトホー
ル706内に側壁膜708が形成される。側壁膜708は、材料膜708aのエッチバッ
ク後、小穴712として下層導電部702に至る貫通穴を規定するように形成される。ま
た、側壁膜708の上端面712Sは、エッチバックにより、層間絶縁膜704の表面よ
りも低くなるように形成されている。尚、図6の工程では、好ましくは、層間絶縁膜70
4の表面に垂直な方向に指向性を持たせた異方位エッチングが行われる。例えばドライエ
ッチングなどの異方位エッチングにより、導電膜からなる側壁膜708に対するエッチン
グを低減しつつ、層間絶縁膜704の一面に形成された材料膜708aや、コンタクトホ
ール706の底面上に形成された材料膜708aを効率的に除去できる。
その後、コンタクトホール706内に側壁膜708が形成された状態にある層間絶縁膜
704上に、例えば導電性ポリシリコン膜、金属膜等の導電膜からなる上層導電部710
が形成される。上層導電部710は、スパッタリング、蒸着等による導電膜の成膜とフォ
トリソグラフィ等によるパターニングとによって形成される。これにより、図1に既に示
したように、コンタクトホール706の入口付近には、コンタクトホール706単独の場
合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状が、コンタクトホール706及び小穴712に
よって形成される。従って、上層導電部710を構成する導電膜が、例えばそのスパッタ
リング等による成膜の際に、コンタクトホール706内でオーバーハング形状やピンチオ
フ形状となるのを効果的に防止できる。
704上に、例えば導電性ポリシリコン膜、金属膜等の導電膜からなる上層導電部710
が形成される。上層導電部710は、スパッタリング、蒸着等による導電膜の成膜とフォ
トリソグラフィ等によるパターニングとによって形成される。これにより、図1に既に示
したように、コンタクトホール706の入口付近には、コンタクトホール706単独の場
合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状が、コンタクトホール706及び小穴712に
よって形成される。従って、上層導電部710を構成する導電膜が、例えばそのスパッタ
リング等による成膜の際に、コンタクトホール706内でオーバーハング形状やピンチオ
フ形状となるのを効果的に防止できる。
このように本実施形態によれば、図1に示した基板装置を比較的容易に製造でき、特に
、小穴712を規定する側壁膜708を、マスクを必要とすることなくコンタクトホール
706内に形成できるので、マスクによる寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単
な工程により形成できる。よって、コンタクトホール706により接続される、上層又は
下層導電部710又は702である配線のピッチを狭めたり、電子素子等の微細化を進め
る場合に、大変有利となる。
、小穴712を規定する側壁膜708を、マスクを必要とすることなくコンタクトホール
706内に形成できるので、マスクによる寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単
な工程により形成できる。よって、コンタクトホール706により接続される、上層又は
下層導電部710又は702である配線のピッチを狭めたり、電子素子等の微細化を進め
る場合に、大変有利となる。
以上の結果、本実施形態によれば、微細化に適していると共に低抵抗化が容易であるコ
ンタクトホール706を有する基板装置を実現できる。
ンタクトホール706を有する基板装置を実現できる。
<2:第2実施形態>
本発明の基板装置に係る第2実施形態について、図5乃至図7を参照して説明する。
本発明の基板装置に係る第2実施形態について、図5乃至図7を参照して説明する。
<2−1;基板装置の構成>
先ず、第2実施形態における基板装置の構成について、図7を参照して説明する。図7
(a)は、本実施形態に係る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面図で
あり、図7(b)は、基板装置の上面側から見た平面図である。図7(a)は、図7(b
)のB−B’断面図に相当する。
先ず、第2実施形態における基板装置の構成について、図7を参照して説明する。図7
(a)は、本実施形態に係る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面図で
あり、図7(b)は、基板装置の上面側から見た平面図である。図7(a)は、図7(b
)のB−B’断面図に相当する。
第2実施形態において、基板装置の構成は、側壁膜の詳細な構成を除いて、第1実施形
態における図1に示す基板装置と同様である。尚、図5において、第1実施形態との共通
個所には同一符号を付して重複する説明を省略する。
態における図1に示す基板装置と同様である。尚、図5において、第1実施形態との共通
個所には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図7(a)及び図7(b)に示すように、側壁膜708は、第1側壁膜708b及び第
2側壁膜708cを含む多層膜からなる。第1側壁膜708bは後述する一の材料膜から
形成され、第2側壁膜708cは、一の材料膜と同一又は異なる他の材料膜から形成され
る。尚、第1側壁膜708b及び第2側壁膜708cの形成について詳細は後述する。
2側壁膜708cを含む多層膜からなる。第1側壁膜708bは後述する一の材料膜から
形成され、第2側壁膜708cは、一の材料膜と同一又は異なる他の材料膜から形成され
る。尚、第1側壁膜708b及び第2側壁膜708cの形成について詳細は後述する。
小穴712aは、コンタクトホール706の縁において、層間絶縁膜704の表面の高
さよりも低い側壁膜708bの上端面から下層導電部702までに至る貫通穴となる。更
に小穴712bは、側壁膜708bの上端面の高さよりも更に低い側壁膜708cの上端
面から下層導電部702までに至る貫通穴となる。これにより、コンタクトホール706
の入口付近には、コンタクトホール706単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差
形状が、コンタクトホール706並びに小穴712a及び712bによって形成される。
さよりも低い側壁膜708bの上端面から下層導電部702までに至る貫通穴となる。更
に小穴712bは、側壁膜708bの上端面の高さよりも更に低い側壁膜708cの上端
面から下層導電部702までに至る貫通穴となる。これにより、コンタクトホール706
の入口付近には、コンタクトホール706単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差
形状が、コンタクトホール706並びに小穴712a及び712bによって形成される。
<2−2;基板装置の製造方法>
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて、図8乃至図11を参照して説明する
。ここに図8乃至図11は、製造プロセスの各工程における基板装置の積層構造を、図7
(a)の断面図及び図7(b)の平面図に関して、順を追って示す工程図である(前者は
図8〜図11中上方に位置する各図(a)に、後者は図8〜図11中下方に位置する各図
(b)に示されている。)。
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて、図8乃至図11を参照して説明する
。ここに図8乃至図11は、製造プロセスの各工程における基板装置の積層構造を、図7
(a)の断面図及び図7(b)の平面図に関して、順を追って示す工程図である(前者は
図8〜図11中上方に位置する各図(a)に、後者は図8〜図11中下方に位置する各図
(b)に示されている。)。
第2実施形態において、基板装置の製造方法は側壁膜708の形成を除いて、第1実施
形態と同様である。よって、側壁膜708の形成についてのみ以下に説明する。
形態と同様である。よって、側壁膜708の形成についてのみ以下に説明する。
図8の工程では、第1実施形態における図5の工程と同様の手順により、一の材料膜7
08bbが成膜される。尚、一の材料膜708bbは第1実施形態における図5の工程で
用いられる材料膜708aと同様の材料を用いて構成されるのが好ましい。
08bbが成膜される。尚、一の材料膜708bbは第1実施形態における図5の工程で
用いられる材料膜708aと同様の材料を用いて構成されるのが好ましい。
その後、図9の工程では、第1実施形態における図6の工程と同様の手順により、コン
タクトホール706内に、コンタクトホール706の底に向かう一の小穴712aを規定
する第1側壁膜708bが形成される。
タクトホール706内に、コンタクトホール706の底に向かう一の小穴712aを規定
する第1側壁膜708bが形成される。
続いて、図10の工程では、図8の工程と同様に、一の小穴712a内も含めて層間絶
縁膜704上に、他の材料膜708ccが成膜される。
縁膜704上に、他の材料膜708ccが成膜される。
その後、図11の工程では、図9の工程と同様の手順によって、一の小穴712a内に
のみ他の材料膜708ccを残存させて、第2側壁膜708cを形成する。一の小穴71
2a内において、第2側壁膜708cによって、一の小穴712aの底に向かう他の小穴
712bが規定される。尚、他の小穴712bは、図1(a)及び図1(b)に示す小穴
712と同様の構成となっている。
のみ他の材料膜708ccを残存させて、第2側壁膜708cを形成する。一の小穴71
2a内において、第2側壁膜708cによって、一の小穴712aの底に向かう他の小穴
712bが規定される。尚、他の小穴712bは、図1(a)及び図1(b)に示す小穴
712と同様の構成となっている。
その後、層間絶縁膜704上に、上層導電部710が形成される。上層導電部710は
、層間絶縁膜704上における、第2側壁膜708cにより規定される他の小穴712b
外から該小穴712b内まで連続的に設けられるので、上層導電部710は、該上層導電
部710における他の小穴712bの底部に形成された一部分によって、コンタクトホー
ル706内を介して、下層導電部702と相互に電気的に接続されることになる。これに
より、図7に示した第2実施形態に係る基板装置が得られる。
、層間絶縁膜704上における、第2側壁膜708cにより規定される他の小穴712b
外から該小穴712b内まで連続的に設けられるので、上層導電部710は、該上層導電
部710における他の小穴712bの底部に形成された一部分によって、コンタクトホー
ル706内を介して、下層導電部702と相互に電気的に接続されることになる。これに
より、図7に示した第2実施形態に係る基板装置が得られる。
尚、一の材料膜708bb及び他の材料膜708ccとして導電膜を用いた場合、更に
上層導電部710は、該上層導電部710における他の小穴712bの側壁部に形成され
た部分によっても、第1及び第2側壁膜708b及び708cを介して、下層導電部70
2と相互に電気的に接続されることになる。
上層導電部710は、該上層導電部710における他の小穴712bの側壁部に形成され
た部分によっても、第1及び第2側壁膜708b及び708cを介して、下層導電部70
2と相互に電気的に接続されることになる。
本実施形態では特に、コンタクトホール706の入口付近に、コンタクトホール706
単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、コンタクトホール706並びに一
及び他の小穴712a及び712bの組合せにより容易に実現できる。従って、上層導電
部710を構成する導電膜が、例えばそのスパッタリング等による成膜の際に、コンタク
トホール706内でオーバーハング形状やピンチオフ形状となるのを効果的に防止できる
。しかも、上述の如くこのような二つの小穴712a及び712bを規定する第1及び第
2側壁膜708b及び708cを夫々、マスクを必要とすることなく形成できるので、マ
スクによる寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これ
らより、コンタクトホール706により接続される、上層又は下層導電部710又は70
2である配線のピッチを狭めたり、電子素子等の微細化を進める場合に、大変有利となる
。
単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、コンタクトホール706並びに一
及び他の小穴712a及び712bの組合せにより容易に実現できる。従って、上層導電
部710を構成する導電膜が、例えばそのスパッタリング等による成膜の際に、コンタク
トホール706内でオーバーハング形状やピンチオフ形状となるのを効果的に防止できる
。しかも、上述の如くこのような二つの小穴712a及び712bを規定する第1及び第
2側壁膜708b及び708cを夫々、マスクを必要とすることなく形成できるので、マ
スクによる寸法精度や位置精度が落ちることなく且つ簡単な工程により形成できる。これ
らより、コンタクトホール706により接続される、上層又は下層導電部710又は70
2である配線のピッチを狭めたり、電子素子等の微細化を進める場合に、大変有利となる
。
以上の結果、第2実施形態によれば、微細化に適していると共に低抵抗化が容易である
コンタクトホール706を有する基板装置を実現できる。
コンタクトホール706を有する基板装置を実現できる。
尚、後述する第3実施形態又は第4実施形態と同様の製造方法を更に用いることにより
、特に、側壁膜708を構成する多層膜の形成位置や膜厚或いは形状を膜毎に変化させる
ことで、一層緩やかな傾斜形状或いは段差形状を実現することも可能となる。但し、単純
に積層され、同一領域に形成される複数の膜を含む多層膜であってもよい。
、特に、側壁膜708を構成する多層膜の形成位置や膜厚或いは形状を膜毎に変化させる
ことで、一層緩やかな傾斜形状或いは段差形状を実現することも可能となる。但し、単純
に積層され、同一領域に形成される複数の膜を含む多層膜であってもよい。
<3:第3実施形態>
本発明の基板装置に係る第3実施形態について、図12を参照して説明する。
本発明の基板装置に係る第3実施形態について、図12を参照して説明する。
<3−1;基板装置の構成>
先ず、第3実施形態における基板装置の構成について説明する。第3実施形態において
、基板装置の構成は、側壁膜及び上層導電部の詳細な構成を除いて、第1実施形態におけ
る図1に示す基板装置と同様である。ここに、図12は、第3実施形態における基板装置
のコンタクトホール付近での断面図である。図12において、第1実施形態との共通個所
には同一符号を付して重複する説明を省略する。
先ず、第3実施形態における基板装置の構成について説明する。第3実施形態において
、基板装置の構成は、側壁膜及び上層導電部の詳細な構成を除いて、第1実施形態におけ
る図1に示す基板装置と同様である。ここに、図12は、第3実施形態における基板装置
のコンタクトホール付近での断面図である。図12において、第1実施形態との共通個所
には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図12において、側壁膜708dによって規定される小穴712cは、下層導電部70
2までに至る貫通穴とならない点が、図1に示す小穴712の構成と異なっている。そし
て、側壁膜708dは、小穴712cの底部及びその周辺にて下層導電部702に接触す
る。第3実施形態では、側壁膜708dを構成する材料膜として導電膜が用いられる。
2までに至る貫通穴とならない点が、図1に示す小穴712の構成と異なっている。そし
て、側壁膜708dは、小穴712cの底部及びその周辺にて下層導電部702に接触す
る。第3実施形態では、側壁膜708dを構成する材料膜として導電膜が用いられる。
上層導電部710は、層間絶縁膜704上における小穴712c外から小穴712c内
まで連続的に設けられている。そして、小穴712c内に成膜された上層導電部710の
一部分、より具体的には小穴712cの側壁部及び底部に形成された部分と、これに接触
する小穴712cの底部をも構成する側壁膜708dとにより、上層導電部710と下層
導電部702との電気的な接続が得られる。
まで連続的に設けられている。そして、小穴712c内に成膜された上層導電部710の
一部分、より具体的には小穴712cの側壁部及び底部に形成された部分と、これに接触
する小穴712cの底部をも構成する側壁膜708dとにより、上層導電部710と下層
導電部702との電気的な接続が得られる。
<3−2;基板装置の製造方法>
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて説明する。第3実施形態において、基
板装置の製造方法は側壁膜708dの形成を除いて、第1実施形態とほぼ同様である。よ
って、側壁膜708dの形成についてのみ、図5及び図6を参照して以下に説明する。
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて説明する。第3実施形態において、基
板装置の製造方法は側壁膜708dの形成を除いて、第1実施形態とほぼ同様である。よ
って、側壁膜708dの形成についてのみ、図5及び図6を参照して以下に説明する。
図5の工程における材料膜708の成膜と同様の手順により材料膜が成膜され、続いて
、図6の工程と概ね同様の手順により、コンタクトホール706内に側壁膜708dが形
成される。第3実施形態では、側壁膜708dは、非貫通穴である小穴712cを規定す
るように形成される。
、図6の工程と概ね同様の手順により、コンタクトホール706内に側壁膜708dが形
成される。第3実施形態では、側壁膜708dは、非貫通穴である小穴712cを規定す
るように形成される。
よって、第3実施形態においても、第1実施形態と同様に、微細化に適していると共に
下層導電部との低抵抗化が容易であるコンタクトホール706を有する基板装置を実現す
ることができる。
下層導電部との低抵抗化が容易であるコンタクトホール706を有する基板装置を実現す
ることができる。
<4;第4実施形態>
本発明の基板装置に係る第4実施形態について、図13乃至図18を参照して説明する
。
本発明の基板装置に係る第4実施形態について、図13乃至図18を参照して説明する
。
<4−1;基板装置の構成>
先ず、第4実施形態における基板装置の構成について、図13を参照して説明する。図
13(a)は、本実施形態に係る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面
図であり、図13(b)は、基板装置の上面側から見た平面図である。図13(a)は、
図13(b)のB−B’断面図に相当する。
先ず、第4実施形態における基板装置の構成について、図13を参照して説明する。図
13(a)は、本実施形態に係る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面
図であり、図13(b)は、基板装置の上面側から見た平面図である。図13(a)は、
図13(b)のB−B’断面図に相当する。
第4実施形態において、基板装置の主要な構成は、第1実施形態における図1に示す基
板装置と同様である。尚、図13において、第1実施形態との共通個所には同一符号を付
して重複する説明を省略する。
板装置と同様である。尚、図13において、第1実施形態との共通個所には同一符号を付
して重複する説明を省略する。
図13(a)及び図13(b)に示すように、側壁膜708によって規定される小穴7
12dは、下層導電部702dにまで至らない貫通穴として形成されている点が、図1に
示す小穴712の構成と異なっている。より具体的には、小穴712dは、コンタクトホ
ール上部706a内に、コンタクトホール上部706aの縁における径より小径であり且
つコンタクトホール上部706aの底に向かう貫通穴として形成される。そして、側壁膜
708は、小穴712dの底部の周囲にて下層導電部702dに接触しないように形成さ
れている。尚、本実施形態に係る下層導電部702dは、図13(a)から分かるように
、コンタクトホール上部706aの径とほぼ同様の幅を有する。
12dは、下層導電部702dにまで至らない貫通穴として形成されている点が、図1に
示す小穴712の構成と異なっている。より具体的には、小穴712dは、コンタクトホ
ール上部706a内に、コンタクトホール上部706aの縁における径より小径であり且
つコンタクトホール上部706aの底に向かう貫通穴として形成される。そして、側壁膜
708は、小穴712dの底部の周囲にて下層導電部702dに接触しないように形成さ
れている。尚、本実施形態に係る下層導電部702dは、図13(a)から分かるように
、コンタクトホール上部706aの径とほぼ同様の幅を有する。
また、上層導電部710は、層間絶縁膜704上における小穴712d外からコンタク
トホール下部706b内まで連続的に設けられている。ここに、コンタクトホール上部7
06aと、その内周に側壁膜が形成されていないコンタクトホール下部706bとは、最
終的に層間絶縁膜を704貫通する一連のコンタクトホールとされる。そして、上層導電
部710は、小穴712d内及びコンタクトホール下部706b内に設けられた部分によ
って、下層導電部702dとコンタクトホール内を介して相互に電気的に接続されること
になる。
トホール下部706b内まで連続的に設けられている。ここに、コンタクトホール上部7
06aと、その内周に側壁膜が形成されていないコンタクトホール下部706bとは、最
終的に層間絶縁膜を704貫通する一連のコンタクトホールとされる。そして、上層導電
部710は、小穴712d内及びコンタクトホール下部706b内に設けられた部分によ
って、下層導電部702dとコンタクトホール内を介して相互に電気的に接続されること
になる。
尚、側壁膜708を構成する材料膜として導電膜を用いた場合、更に上層導電部710
は、該上層導電部710における小穴712d内に形成された部分によっても、側壁膜7
08を介して、下層導電部702dと相互に電気的に接続されることになる。即ち、側壁
膜708に導電性があれば、これによっても、コンタクトホール内の電気抵抗を低めるこ
とができる。
は、該上層導電部710における小穴712d内に形成された部分によっても、側壁膜7
08を介して、下層導電部702dと相互に電気的に接続されることになる。即ち、側壁
膜708に導電性があれば、これによっても、コンタクトホール内の電気抵抗を低めるこ
とができる。
<4−2;基板装置の製造方法>
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて、図14乃至図17を参照して説明す
る。ここに図14乃至図17は、製造プロセスの各工程における基板装置の積層構造を、
図13(a)の断面図及び図13(b)の平面図に関して、順を追って示す工程図である
(前者は図14〜図17中上方に位置する各図(a)に、後者は図14〜図17中下方に
位置する各図(b)に示されている。)。
次に、上述した基板装置の製造プロセスについて、図14乃至図17を参照して説明す
る。ここに図14乃至図17は、製造プロセスの各工程における基板装置の積層構造を、
図13(a)の断面図及び図13(b)の平面図に関して、順を追って示す工程図である
(前者は図14〜図17中上方に位置する各図(a)に、後者は図14〜図17中下方に
位置する各図(b)に示されている。)。
第4実施形態において、基板装置の製造方法は第1実施形態と同様の工程を含む。よっ
て、第1実施形態と異なる工程についてのみ以下に説明する。
て、第1実施形態と異なる工程についてのみ以下に説明する。
図14の工程では、層間絶縁膜704に、第1実施形態の場合と異なり(図4参照)、
下層導電部702dにまで至らないコンタクトホール上部706aが、エッチングにより
開孔される。尚、コンタクトホール上部706aは、予めパターニングされた下層導電部
702dの幅とほぼ同様の径を有するように開孔される。
下層導電部702dにまで至らないコンタクトホール上部706aが、エッチングにより
開孔される。尚、コンタクトホール上部706aは、予めパターニングされた下層導電部
702dの幅とほぼ同様の径を有するように開孔される。
続いて、図15の工程では、コンタクトホール上部706a内も含めて層間絶縁膜70
4上に、例えばスパッタリング、蒸着等により、導電性ポリシリコン膜、導電性金属膜、
絶縁膜等の材料膜708aが成膜される。
4上に、例えばスパッタリング、蒸着等により、導電性ポリシリコン膜、導電性金属膜、
絶縁膜等の材料膜708aが成膜される。
続いて、図16の工程では、第1実施形態における図6の工程と同様の手順により、材
料膜708aがエッチバックされる。よって、図16の工程では、何らのマスクを用いる
こともなく、コンタクトホール上部706a内にのみ材料膜を残すことが可能となる。こ
れにより、コンタクトホール上部内に側壁膜708が形成される。側壁膜708は、材料
膜708aのエッチバック後、小穴712dとしてコンタクトホール上部706aの底に
至る貫通穴を規定するように形成される。このように、小穴712dを貫通穴として形成
すれば、その底に露出した層間絶縁膜704を、次のエッチング工程により掘り進めるこ
とが容易となる。但し小穴712dが非貫通穴であっても、その底部を含めて次のエッチ
ング工程により掘り進めることも可能である。尚、図16の工程では、小穴はコンタクト
ホール上部の底に向かって形成されるため、材料膜708aと共に下層導電部702dま
で削ってしまう事態を回避することが可能となる。
料膜708aがエッチバックされる。よって、図16の工程では、何らのマスクを用いる
こともなく、コンタクトホール上部706a内にのみ材料膜を残すことが可能となる。こ
れにより、コンタクトホール上部内に側壁膜708が形成される。側壁膜708は、材料
膜708aのエッチバック後、小穴712dとしてコンタクトホール上部706aの底に
至る貫通穴を規定するように形成される。このように、小穴712dを貫通穴として形成
すれば、その底に露出した層間絶縁膜704を、次のエッチング工程により掘り進めるこ
とが容易となる。但し小穴712dが非貫通穴であっても、その底部を含めて次のエッチ
ング工程により掘り進めることも可能である。尚、図16の工程では、小穴はコンタクト
ホール上部の底に向かって形成されるため、材料膜708aと共に下層導電部702dま
で削ってしまう事態を回避することが可能となる。
その後、図17の工程では、ドライエッチング等で、小穴712d内を含む層間絶縁膜
704の一面をエッチングすることで、層間絶縁膜704に、小穴712dの底から下層
導電部702まで至るコンタクトホール下部706bが開孔される。コンタクトホール下
部706bは、側壁膜708がエッチングの際のマスクとして機能するので、コンタクト
ホール上部706aより小径であり、且つ小穴712dとほぼ同径となる。
704の一面をエッチングすることで、層間絶縁膜704に、小穴712dの底から下層
導電部702まで至るコンタクトホール下部706bが開孔される。コンタクトホール下
部706bは、側壁膜708がエッチングの際のマスクとして機能するので、コンタクト
ホール上部706aより小径であり、且つ小穴712dとほぼ同径となる。
更に本実施形態では好ましくは、図16(a)及び図17(a)に示したように、側壁
膜708の上端面と層間絶縁膜704の表面との高さ差Δd1と、側壁膜708の下端面
と下層導電部702dの表面との高さ差Δd2とをほぼ同様にするように、図16の工程
におけるエッチングを停止しておく。すると、図17の工程におけるエッチングによって
、コンタクトホール下部706bが下層導電部702dに至るとほぼ同時に、側壁膜70
8の上端面と層間絶縁膜704の表面との高さを揃えることが可能となり、側壁膜708
の下端面と下層導電部702dの表面とは、高さ差Δd2分だけ離れているので、これに
よりエッチバックの際下層導電部702を保護することが可能となる。
膜708の上端面と層間絶縁膜704の表面との高さ差Δd1と、側壁膜708の下端面
と下層導電部702dの表面との高さ差Δd2とをほぼ同様にするように、図16の工程
におけるエッチングを停止しておく。すると、図17の工程におけるエッチングによって
、コンタクトホール下部706bが下層導電部702dに至るとほぼ同時に、側壁膜70
8の上端面と層間絶縁膜704の表面との高さを揃えることが可能となり、側壁膜708
の下端面と下層導電部702dの表面とは、高さ差Δd2分だけ離れているので、これに
よりエッチバックの際下層導電部702を保護することが可能となる。
このように小穴712dの底側に位置する層間絶縁膜704の一部分にコンタクトホー
ル下部706bを開孔する際には特に、側壁膜708がマスクとなってエッチングできる
という大きな利益が得られる。即ち、側壁膜708がマスクとなって、側壁膜708によ
り規定される小穴712dとほぼ同径のコンタクトホール下部706bを、小穴712d
の底から下層導電部702まで至るように開孔できる。
ル下部706bを開孔する際には特に、側壁膜708がマスクとなってエッチングできる
という大きな利益が得られる。即ち、側壁膜708がマスクとなって、側壁膜708によ
り規定される小穴712dとほぼ同径のコンタクトホール下部706bを、小穴712d
の底から下層導電部702まで至るように開孔できる。
その後、第1実施形態と同様の手順により、層間絶縁膜704上に上層導電部710が
形成される。
形成される。
以上により、図14に示した第4実施形態の基板装置が得られる。
第4実施形態では特に、下層導電部702dとコンタクトホール706との間における
アラインメントずれに対するマージンを大きくでき、しかも、上導電部710とコンタク
トホール706との間におけるアラインメントずれに対するマージンを大きくできるとい
う大きな利点がある。この利点について、次に図18を参照して説明する。ここに図18
(a)は、便宜上、上層導電部710の幅を狭くすると共に下層導電部702dに対して
コンタクトホール706がアラインメントずれを起こした場合における、本実施形態に係
る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面図であり、図18(b)は、こ
の場合における基板装置の上面側から見た平面図である。図18(a)は、図18(b)
のB−B’断面図に相当する。
アラインメントずれに対するマージンを大きくでき、しかも、上導電部710とコンタク
トホール706との間におけるアラインメントずれに対するマージンを大きくできるとい
う大きな利点がある。この利点について、次に図18を参照して説明する。ここに図18
(a)は、便宜上、上層導電部710の幅を狭くすると共に下層導電部702dに対して
コンタクトホール706がアラインメントずれを起こした場合における、本実施形態に係
る基板装置の構成例におけるコンタクトホール付近の断面図であり、図18(b)は、こ
の場合における基板装置の上面側から見た平面図である。図18(a)は、図18(b)
のB−B’断面図に相当する。
図18(a)及び図18(b)に示すように、コンタクトホール上部706aの入り口
における径よりも、コンタクトホール下部706bにおける下層導電部702dと接触す
る領域の径を、側壁膜708の厚みdに応じて小さくできる。即ち、下層導電部702d
に対して、コンタクトホール706aを開孔する際のアラインメントずれがΔSだけ生じ
ても、これを側壁膜708の厚みdにより吸収できる。言い換えれば、アラインメントず
れΔSが側壁膜708の厚みdより小さい限り、コンタクトホール706による電気的導
通が良好に得られると共に、下層導電部702dの脇をエッチングが抜けて、その下層側
に位置する不図示の他の配線や電極或いは電子素子等に対して悪影響を及ぼすことを効果
的に回避できる。
における径よりも、コンタクトホール下部706bにおける下層導電部702dと接触す
る領域の径を、側壁膜708の厚みdに応じて小さくできる。即ち、下層導電部702d
に対して、コンタクトホール706aを開孔する際のアラインメントずれがΔSだけ生じ
ても、これを側壁膜708の厚みdにより吸収できる。言い換えれば、アラインメントず
れΔSが側壁膜708の厚みdより小さい限り、コンタクトホール706による電気的導
通が良好に得られると共に、下層導電部702dの脇をエッチングが抜けて、その下層側
に位置する不図示の他の配線や電極或いは電子素子等に対して悪影響を及ぼすことを効果
的に回避できる。
しかも、図18(b)に示したように、側壁膜708を導電膜から形成することで、上
層導電部710の幅をコンタクトホール上部706aの径と比べて細めても、上層導電部
710のコンタクトホール706を介しての電気的導通を良好に得られる。或いは、コン
タクトホール706に対して上層導電部710がアラインメントずれしても、側壁膜70
8の厚みdより小さければ、コンタクトホール706による電気的導通が良好に得られる
と共に、上層導電部710の脇を抜けて、コンタクトホール706内にエッチングが進行
する事態についても未然防止可能となる。これらにより、配線ピッチや電子素子ピッチを
微細化するのに大変有利となる。
層導電部710の幅をコンタクトホール上部706aの径と比べて細めても、上層導電部
710のコンタクトホール706を介しての電気的導通を良好に得られる。或いは、コン
タクトホール706に対して上層導電部710がアラインメントずれしても、側壁膜70
8の厚みdより小さければ、コンタクトホール706による電気的導通が良好に得られる
と共に、上層導電部710の脇を抜けて、コンタクトホール706内にエッチングが進行
する事態についても未然防止可能となる。これらにより、配線ピッチや電子素子ピッチを
微細化するのに大変有利となる。
以上の結果、第4実施形態によれば、微細化に適していると共に低抵抗化が容易である
コンタクトホールを有する基板装置を実現することができる。
コンタクトホールを有する基板装置を実現することができる。
<5;基板装置及びその製造方法の変形形態>
次に以上説明した第1から第4実施形態における基板装置の変形形態及びそれらの製造
方法についての変形形態について説明する。
次に以上説明した第1から第4実施形態における基板装置の変形形態及びそれらの製造
方法についての変形形態について説明する。
先ず、図19を参照して基板装置の変形形態について説明する。ここに、図19は、変
形形態における基板装置のコンタクトホール付近での断面図である。図19において、第
1実施形態との共通個所には同一符号を付して重複する説明を省略する。尚、本変形形態
が第2から第4実施形態いずれかに適用される場合についても、第1実施形態と同様であ
る。
形形態における基板装置のコンタクトホール付近での断面図である。図19において、第
1実施形態との共通個所には同一符号を付して重複する説明を省略する。尚、本変形形態
が第2から第4実施形態いずれかに適用される場合についても、第1実施形態と同様であ
る。
図19において、小穴712の縁にはテーパが形成されている。よって、コンタクトホ
ール706の入口付近に、一層緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、テーパを有する小穴
により容易に実現できる。このようなテーパを有する小穴712は、例えば、ウエットエ
ッチングにより若しくはこれとドライエッチングとの組合せにより、比較的容易に形成で
きる。
ール706の入口付近に、一層緩やかな傾斜形状或いは段差形状を、テーパを有する小穴
により容易に実現できる。このようなテーパを有する小穴712は、例えば、ウエットエ
ッチングにより若しくはこれとドライエッチングとの組合せにより、比較的容易に形成で
きる。
更に基板装置の他の変形形態として、側壁膜708は遮光性に優れた材料から構成され
てもよい。このように構成すれば、遮光性に優れた側壁膜708を、コンタクトホール7
06内に形成できるので、当該基板装置におけるコンタクトホール706付近における遮
光性能或いは耐光性能を顕著に向上させられる。従って、例えば光リーク電流の発生によ
り性能が劣化するTFT等の半導体素子が、下層導電部702の延在先に接続されている
場合や、下層導電部702の更に下層側や近辺に配置されている場合に、非常に有益であ
る。
てもよい。このように構成すれば、遮光性に優れた側壁膜708を、コンタクトホール7
06内に形成できるので、当該基板装置におけるコンタクトホール706付近における遮
光性能或いは耐光性能を顕著に向上させられる。従って、例えば光リーク電流の発生によ
り性能が劣化するTFT等の半導体素子が、下層導電部702の延在先に接続されている
場合や、下層導電部702の更に下層側や近辺に配置されている場合に、非常に有益であ
る。
更に基板装置の製造方法の変形形態として、図6の工程の前又は後に、CMP(化学的
機械研磨)処理を層間絶縁膜704の一面に対して施す工程が行われても良い。図6の工
程の前にCMP処理を施すことにより、コンタクトホール706内に成膜された側壁膜7
08となる材料膜708a部分を殆ど薄くすること無く、層間絶縁膜704の一面に形成
された材料膜708a部分を、ある程度、殆ど又はほぼ完全に除去できる。そして、後の
図6の工程では、層間絶縁膜704の一面に形成された材料膜708a部分を容易に完全
除去できると共に、それまでのエッチング量を著しく少なくできる。このため、エッチン
グ後にコンタクトホール706内に残される材料膜708aである側壁膜708の厚みを
十分厚く或いは所望の膜厚に確保できる。また、図6の工程の後に、CMP処理を施すこ
とにより、層間絶縁膜704の平坦化を図ることができると共に、層間絶縁膜704の一
面に形成された材料膜708a部分の除去を、より完璧に行える。更に、コンタクトホー
ル706の縁の高さと、コンタクトホール708内に形成された側壁膜708により規定
される小穴712の縁の高さとを同じにすることも可能となる。
機械研磨)処理を層間絶縁膜704の一面に対して施す工程が行われても良い。図6の工
程の前にCMP処理を施すことにより、コンタクトホール706内に成膜された側壁膜7
08となる材料膜708a部分を殆ど薄くすること無く、層間絶縁膜704の一面に形成
された材料膜708a部分を、ある程度、殆ど又はほぼ完全に除去できる。そして、後の
図6の工程では、層間絶縁膜704の一面に形成された材料膜708a部分を容易に完全
除去できると共に、それまでのエッチング量を著しく少なくできる。このため、エッチン
グ後にコンタクトホール706内に残される材料膜708aである側壁膜708の厚みを
十分厚く或いは所望の膜厚に確保できる。また、図6の工程の後に、CMP処理を施すこ
とにより、層間絶縁膜704の平坦化を図ることができると共に、層間絶縁膜704の一
面に形成された材料膜708a部分の除去を、より完璧に行える。更に、コンタクトホー
ル706の縁の高さと、コンタクトホール708内に形成された側壁膜708により規定
される小穴712の縁の高さとを同じにすることも可能となる。
更にまた、基板装置の製造方法の他の変形形態として、図5の工程において、材料膜7
08aとしてポリシリコン膜を成膜すると共に、その後、上層導電部710として、側壁
膜708たるポリシリコン膜よりもドープ量が多いポリシリコン膜から構成される導電膜
を形成するようにしてもよい。このように材料膜708a及び上層導電部710を形成す
れば、コンタクトホール706内には、その外周寄りに側壁膜708たるドープ量が相対
的に少ないポリシリコン膜が存在し、その中央寄りに小穴内に配置された上層導電部71
0を構成する導電膜部分である、例えばリン等のドープ量が相対的に多いポリシリコン膜
が存在する。ここで、通常は、下層導電部702は、図1には図示しない基板面に沿って
、コンタクトホール706の開孔位置からいずれかの方向に延在する。上述したように材
料膜708a及び上層導電部710を形成すると、側壁膜708の膜厚の分だけ、下層導
電部702の延在先にドーパントが拡散する可能性或いは該下層導電部702の延在先に
至るドーパントの拡散量を低減できる。従って、下層導電部702の延在先として、ドー
パントの拡散が悪影響を及ぼすような半導体層、例えばTFTのチャネル領域やLDD(
Lightly Doped Drain)型のTFTのLDD領域などが存在する場合に、これに対して、
上側導電部710を構成するドープ量が多いポリシリコン膜から、製造工程中の高温化に
おける熱拡散によりドーパントが伝わることを、側壁膜708の存在により低減できる。
逆に、ドープ量を増大させることで、例えば配線、電極等として機能する上層導電部71
0の電気抵抗を低めることが可能となる。
08aとしてポリシリコン膜を成膜すると共に、その後、上層導電部710として、側壁
膜708たるポリシリコン膜よりもドープ量が多いポリシリコン膜から構成される導電膜
を形成するようにしてもよい。このように材料膜708a及び上層導電部710を形成す
れば、コンタクトホール706内には、その外周寄りに側壁膜708たるドープ量が相対
的に少ないポリシリコン膜が存在し、その中央寄りに小穴内に配置された上層導電部71
0を構成する導電膜部分である、例えばリン等のドープ量が相対的に多いポリシリコン膜
が存在する。ここで、通常は、下層導電部702は、図1には図示しない基板面に沿って
、コンタクトホール706の開孔位置からいずれかの方向に延在する。上述したように材
料膜708a及び上層導電部710を形成すると、側壁膜708の膜厚の分だけ、下層導
電部702の延在先にドーパントが拡散する可能性或いは該下層導電部702の延在先に
至るドーパントの拡散量を低減できる。従って、下層導電部702の延在先として、ドー
パントの拡散が悪影響を及ぼすような半導体層、例えばTFTのチャネル領域やLDD(
Lightly Doped Drain)型のTFTのLDD領域などが存在する場合に、これに対して、
上側導電部710を構成するドープ量が多いポリシリコン膜から、製造工程中の高温化に
おける熱拡散によりドーパントが伝わることを、側壁膜708の存在により低減できる。
逆に、ドープ量を増大させることで、例えば配線、電極等として機能する上層導電部71
0の電気抵抗を低めることが可能となる。
<6;第6実施形態>
次に、第6実施形態として、本発明に係る基板装置を含んでなる、本発明の電気光学装
置に係る実施形態を、図20から図25を参照して説明する。尚、以下の実施形態は、本
発明の電気光学装置を、駆動回路内臓型のTFTアクティブマトリクス駆動形式の液晶装
置に適用したものである。
次に、第6実施形態として、本発明に係る基板装置を含んでなる、本発明の電気光学装
置に係る実施形態を、図20から図25を参照して説明する。尚、以下の実施形態は、本
発明の電気光学装置を、駆動回路内臓型のTFTアクティブマトリクス駆動形式の液晶装
置に適用したものである。
<6−1;電気光学装置の全体構成>
先ず図20及び図21を参照して電気光学装置の全体構成について説明する。ここに、
図20は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見
た電気光学装置の平面図であり、図21は、図20のH−H’断面図である。
先ず図20及び図21を参照して電気光学装置の全体構成について説明する。ここに、
図20は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見
た電気光学装置の平面図であり、図21は、図20のH−H’断面図である。
図20及び図21において、第6実施形態に係る電気光学装置では、TFTアレイ基板
10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との
間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示
領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着され
ている。
10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との
間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示
領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着され
ている。
シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等
からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、
加熱等により硬化させられたものである。また、シール材52中には、TFTアレイ基板
10と対向基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或
いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。あるいは、当該液晶装置が液晶ディ
スプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャ
ップ材は、液晶層50中に含まれてよい。
からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、
加熱等により硬化させられたものである。また、シール材52中には、TFTアレイ基板
10と対向基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或
いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。あるいは、当該液晶装置が液晶ディ
スプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャ
ップ材は、液晶層50中に含まれてよい。
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領
域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、この
ような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設
けられてもよい。
域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、この
ような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設
けられてもよい。
シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路1
01及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている
。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、前記額縁遮光
膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両
側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残
る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設け
られている。
01及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている
。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、前記額縁遮光
膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両
側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残
る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設け
られている。
また、対向基板20の4つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する
上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー
部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ
基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー
部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ
基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
図21において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線
、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方
、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更に
は最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類の
ネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態を
とる。
、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方
、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更に
は最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類の
ネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態を
とる。
なお、図20及び図21に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動
回路101、走査線駆動回路104等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリング
してデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャ
ージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該
電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
回路101、走査線駆動回路104等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリング
してデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャ
ージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該
電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
<6−2;画素部における構成>
以下では、本発明の第6実施形態における電気光学装置の画素部における構成について
、図22から図25を参照して説明する。ここに図22は、電気光学装置の画像表示領域
を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路で
あり、図23は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレイ基板の相隣接
する複数の画素群の平面図であり、図24は、図23のうち特に走査線、TFT、及び該
TFTに対して形成されるコンタクトホールの配置関係を示すためこれらの要素を抜き出
して描いた平面図である。図25は、図23のA−A´断面図である。なお、図25にお
いては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ご
とに縮尺を異ならしめてある。
以下では、本発明の第6実施形態における電気光学装置の画素部における構成について
、図22から図25を参照して説明する。ここに図22は、電気光学装置の画像表示領域
を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路で
あり、図23は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレイ基板の相隣接
する複数の画素群の平面図であり、図24は、図23のうち特に走査線、TFT、及び該
TFTに対して形成されるコンタクトホールの配置関係を示すためこれらの要素を抜き出
して描いた平面図である。図25は、図23のA−A´断面図である。なお、図25にお
いては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ご
とに縮尺を異ならしめてある。
<6−2−1;画素部の回路構成>
図22において、第6実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリ
クス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイ
ッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線
6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像
信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数
のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
図22において、第6実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリ
クス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイ
ッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線
6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像
信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数
のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
また、TFT30のゲートにゲート電極3aが電気的に接続されており、所定のタイミ
ングで、走査線11a及びゲート電極3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを
、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレ
インに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけその
スイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、S
nを所定のタイミングで書き込む。
ングで、走査線11a及びゲート電極3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを
、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレ
インに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけその
スイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、S
nを所定のタイミングで書き込む。
画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画
像信号S1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持さ
れる。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより
、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単
位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモード
であれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全
体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
像信号S1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持さ
れる。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより
、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単
位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモード
であれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全
体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極との
間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線
11aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電
極300を含んでいる。
間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線
11aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電
極300を含んでいる。
<6−2−2;画素部の具体的構成>
以下では、上記データ線6a、走査線11a及びゲート電極3a、TFT30等による
、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、具体的の構成について、図23乃
至図25を参照して説明する。
以下では、上記データ線6a、走査線11a及びゲート電極3a、TFT30等による
、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、具体的の構成について、図23乃
至図25を参照して説明する。
まず、図23において、画素電極9aは、TFTアレイ基板10上に、マトリクス状に
複数設けられており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線1
1aが設けられている。データ線6aは、後述するようにアルミニウム膜等を含む積層構
造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線
11aは、半導体層1aのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域1a´に対
向するゲート電極3aにコンタクトホール12cvを介して電気的に接続されており、該
ゲート電極3aは該走査線11aに含まれる形となっている。すなわち、ゲート電極3a
とデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に、走査線11aに
含まれるゲート電極3aが対向配置された画素スイッチング用のTFT30が設けられて
いる。これによりTFT30(ゲート電極を除く。)は、ゲート電極3aと走査線11a
との間に存在するような形態となっている。
複数設けられており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線1
1aが設けられている。データ線6aは、後述するようにアルミニウム膜等を含む積層構
造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線
11aは、半導体層1aのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域1a´に対
向するゲート電極3aにコンタクトホール12cvを介して電気的に接続されており、該
ゲート電極3aは該走査線11aに含まれる形となっている。すなわち、ゲート電極3a
とデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に、走査線11aに
含まれるゲート電極3aが対向配置された画素スイッチング用のTFT30が設けられて
いる。これによりTFT30(ゲート電極を除く。)は、ゲート電極3aと走査線11a
との間に存在するような形態となっている。
次に、電気光学装置は、図25に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコ
ン基板からなるTFTアレイ基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石
英基板からなる対向基板20とを備えている。
ン基板からなるTFTアレイ基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石
英基板からなる対向基板20とを備えている。
TFTアレイ基板10の側には、図25に示すように、前記の画素電極9aが設けられ
ており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けら
れている。画素電極9aは、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板
20の側には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、その下側には、ラビン
グ処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設けられている。対向電極21は、上
述の画素電極9aと同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。
ており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けら
れている。画素電極9aは、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板
20の側には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、その下側には、ラビン
グ処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設けられている。対向電極21は、上
述の画素電極9aと同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。
このように対向配置されたTFTアレイ基板10及び対向基板20間には、前述のシー
ル材52(図20及び図21参照)により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入さ
れ、液晶層50が形成される。液晶層50は、画素電極9aからの電界が印加されていな
い状態で配向膜16及び22により所定の配向状態をとる。
ル材52(図20及び図21参照)により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入さ
れ、液晶層50が形成される。液晶層50は、画素電極9aからの電界が印加されていな
い状態で配向膜16及び22により所定の配向状態をとる。
一方、TFTアレイ基板10上には、前記の画素電極9a及び配向膜16の他、これら
を含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。この積層構造は、図25に示すよ
うに、下から順に、走査線11aを含む第1層、ゲート電極3aを含むTFT30等を含
む第2層、蓄積容量70を含む第3層、データ線6a等を含む第4層、容量配線400等
を含む第5層、前記の画素電極9a及び配向膜16等を含む第6層(最上層)からなる。
また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には第1層間絶縁
膜41が、第3層及び第4間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5層間には第3層
間絶縁膜43が、第5層及び第6層間には第4層間絶縁膜44が、それぞれ設けられてお
り、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、4
1、42、43及び44には、例えば、TFT30の半導体層1a中の高濃度ソース領域
1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。以
下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。
を含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。この積層構造は、図25に示すよ
うに、下から順に、走査線11aを含む第1層、ゲート電極3aを含むTFT30等を含
む第2層、蓄積容量70を含む第3層、データ線6a等を含む第4層、容量配線400等
を含む第5層、前記の画素電極9a及び配向膜16等を含む第6層(最上層)からなる。
また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には第1層間絶縁
膜41が、第3層及び第4間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5層間には第3層
間絶縁膜43が、第5層及び第6層間には第4層間絶縁膜44が、それぞれ設けられてお
り、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、4
1、42、43及び44には、例えば、TFT30の半導体層1a中の高濃度ソース領域
1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。以
下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。
(積層構造・第1層の構成―走査線等―)
まず、第1層には、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の高融点金属のうちの少な
くとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層し
たもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線11aが設けられている。該走査線
11aは下側遮光膜としても機能する。
まず、第1層には、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の高融点金属のうちの少な
くとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層し
たもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線11aが設けられている。該走査線
11aは下側遮光膜としても機能する。
図23及び図24において、走査線11aは、平面的にみて、同図中のX方向に沿うよ
うに、ストライプ状にパターニングされている。より具体的には、図23及び図24にお
いて、ストライプ状の走査線11aは、同図中のX方向に沿うように延びる本線部と、デ
ータ線6a或いは容量配線400が延在する同図中のY方向に延びる突出部とを備えてい
る。なお、図24に示すように、隣接する走査線11aから延びる突出部は相互に接続さ
れることはなく、したがって、該走査線11aは1本1本分断された形となっている。
うに、ストライプ状にパターニングされている。より具体的には、図23及び図24にお
いて、ストライプ状の走査線11aは、同図中のX方向に沿うように延びる本線部と、デ
ータ線6a或いは容量配線400が延在する同図中のY方向に延びる突出部とを備えてい
る。なお、図24に示すように、隣接する走査線11aから延びる突出部は相互に接続さ
れることはなく、したがって、該走査線11aは1本1本分断された形となっている。
(積層構造・第2層の構成―TFT等―)
次に、第2層として、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30
は、図25に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成
要素としては、上述したゲート電極3a、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極3a
からの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a´、ゲート電極
3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低
濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度
ドレイン領域1eを備えている。
次に、第2層として、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30
は、図25に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成
要素としては、上述したゲート電極3a、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極3a
からの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a´、ゲート電極
3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低
濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度
ドレイン領域1eを備えている。
また、第6実施形態では、この第2層に、上述のゲート電極3aと同一膜として中継電
極719が形成されている。この中継電極719は、平面的に見て、図23及び図24に
示すように、各画素電極9aのX方向に延びる一辺の略中央に位置するように、島状に形
成されている。中継電極719とゲート電極3aとは同一膜として形成されているから、
後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリ
シリコン膜等からなる。
極719が形成されている。この中継電極719は、平面的に見て、図23及び図24に
示すように、各画素電極9aのX方向に延びる一辺の略中央に位置するように、島状に形
成されている。中継電極719とゲート電極3aとは同一膜として形成されているから、
後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリ
シリコン膜等からなる。
なお、上述のTFT30は、好ましくは図25に示したようにLDD構造をもつが、低
濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセッ
ト構造をもってよいし、ゲート電極3aをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己
整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFT
であってもよい。
濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセッ
ト構造をもってよいし、ゲート電極3aをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己
整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFT
であってもよい。
(積層構造・第1層及び第2層間の構成―下地絶縁膜―)
以上説明した走査線11aの上、かつ、TFT30の下には、例えばシリコン酸化膜等
からなる下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、走査線11aからTFT
30を層間絶縁する機能のほか、TFTアレイ基板10の全面に形成されることにより、
TFTアレイ基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチ
ング用のTFT30の特性変化を防止する機能を有する。
以上説明した走査線11aの上、かつ、TFT30の下には、例えばシリコン酸化膜等
からなる下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、走査線11aからTFT
30を層間絶縁する機能のほか、TFTアレイ基板10の全面に形成されることにより、
TFTアレイ基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチ
ング用のTFT30の特性変化を防止する機能を有する。
この下地絶縁膜12には、平面的にみて半導体層1aの両脇に、後述するデータ線6a
に沿って延びる半導体層1aのチャネル長の方向に沿った溝状のコンタクトホール12c
vが掘られており、このコンタクトホール12cvに対応して、その上方に積層されるゲ
ート電極3aは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、このコンタクトホール
12cv全体を埋めるようにして、ゲート電極3aが形成されていることにより、該ゲー
ト電極3aには、これと一体的に形成された側壁部3bが延設されるようになっている。
これにより、TFT30の半導体層1aは、図24によく示されているように、平面的に
みて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制され
るようになっている。
に沿って延びる半導体層1aのチャネル長の方向に沿った溝状のコンタクトホール12c
vが掘られており、このコンタクトホール12cvに対応して、その上方に積層されるゲ
ート電極3aは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、このコンタクトホール
12cv全体を埋めるようにして、ゲート電極3aが形成されていることにより、該ゲー
ト電極3aには、これと一体的に形成された側壁部3bが延設されるようになっている。
これにより、TFT30の半導体層1aは、図24によく示されているように、平面的に
みて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制され
るようになっている。
また、この側壁部3bは、前記のコンタクトホール12cvを埋めるように形成されて
いるとともに、その下端が前記の走査線11aと接するようにされている。ここで走査線
11aは、上述のようにストライプ状に形成されていることから、ある行に存在するゲー
ト電極3a及び走査線11aは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。
いるとともに、その下端が前記の走査線11aと接するようにされている。ここで走査線
11aは、上述のようにストライプ状に形成されていることから、ある行に存在するゲー
ト電極3a及び走査線11aは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。
(積層構造・第3層の構成―蓄積容量等―)
さて、前述の第2層に続けて第3層には、蓄積容量70が設けられている。蓄積容量7
0は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容
量電極としての下部電極71と、固定電位側容量電極としての容量電極300とが、誘電
体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば
、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。また、第6実施
形態に係る蓄積容量70は、図23及び図24の平面図を見るとわかるように、画素電極
9aの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため(換言
すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため)、電気光学装置全体の画素開口
率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能となる。
さて、前述の第2層に続けて第3層には、蓄積容量70が設けられている。蓄積容量7
0は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容
量電極としての下部電極71と、固定電位側容量電極としての容量電極300とが、誘電
体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば
、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。また、第6実施
形態に係る蓄積容量70は、図23及び図24の平面図を見るとわかるように、画素電極
9aの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため(換言
すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため)、電気光学装置全体の画素開口
率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能となる。
より詳細には、下部電極71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容
量電極として機能する。ただし、下部電極71は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層
膜から構成してもよい。また、この下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能の
ほか、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ
。ちなみに、ここにいう中継接続は、前記の中継電極719を介して行われている。
量電極として機能する。ただし、下部電極71は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層
膜から構成してもよい。また、この下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能の
ほか、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ
。ちなみに、ここにいう中継接続は、前記の中継電極719を介して行われている。
容量電極300は、蓄積容量70の固定電位側容量電極として機能する。第6実施形態
において、容量電極300を固定電位とするためには、固定電位とされた容量配線400
(後述する。)と電気的接続が図られることによりなされている。また、容量電極300
は、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単
体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは好ましくは
タングステンシリサイドからなる。これにより、容量電極300は、TFT30に上側か
ら入射しようとする光を遮る機能を有している。
において、容量電極300を固定電位とするためには、固定電位とされた容量配線400
(後述する。)と電気的接続が図られることによりなされている。また、容量電極300
は、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単
体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは好ましくは
タングステンシリサイドからなる。これにより、容量電極300は、TFT30に上側か
ら入射しようとする光を遮る機能を有している。
誘電体膜75は、図25に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いH
TO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリ
コン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。
TO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリ
コン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。
第6実施形態において、この誘電体膜75は、図25に示すように、下層に酸化シリコ
ン膜75a、上層に窒化シリコン膜75bというように二層構造を有するものとなってい
る。上層の窒化シリコン膜75bは画素電位側容量電極の下部電極71より少し大きなサ
イズにパターニングされ、遮光領域(非開口領域)内で収まるように形成されている。
ン膜75a、上層に窒化シリコン膜75bというように二層構造を有するものとなってい
る。上層の窒化シリコン膜75bは画素電位側容量電極の下部電極71より少し大きなサ
イズにパターニングされ、遮光領域(非開口領域)内で収まるように形成されている。
なお、第6実施形態では、誘電体膜75は、二層構造を有するものとなっているが、場
合によっては、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というよう
な三層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。むろん単層
構造としてもよい。
合によっては、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というよう
な三層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。むろん単層
構造としてもよい。
(積層構造、第2層及び第3層間の構成―第1層間絶縁膜―)
以上説明したTFT30ないしゲート電極3a及び中継電極719の上、かつ、蓄積容
量70の下には、例えば、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガ
ラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)
等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはNS
Gからなる第1層間絶縁膜41が形成されている。
以上説明したTFT30ないしゲート電極3a及び中継電極719の上、かつ、蓄積容
量70の下には、例えば、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガ
ラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)
等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはNS
Gからなる第1層間絶縁膜41が形成されている。
そして、この第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ソース領域1dと後述する
データ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が、後記第2層間絶縁膜42を
貫通しつつ開孔されている。また、第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ドレイ
ン領域1eと蓄積容量70を構成する下部電極71とを電気的に接続するコンタクトホー
ル83が開孔されている。さらに、この第1層間絶縁膜41には、蓄積容量70を構成す
る画素電位側容量電極としての下部電極71と中継電極719とを電気的に接続するため
のコンタクトホール881が開孔されている。更に加えて、第1層間絶縁膜41には、中
継電極719と後述する第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホー
ル882が、後記第2層間絶縁膜を貫通しつつ開孔されている。
データ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が、後記第2層間絶縁膜42を
貫通しつつ開孔されている。また、第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ドレイ
ン領域1eと蓄積容量70を構成する下部電極71とを電気的に接続するコンタクトホー
ル83が開孔されている。さらに、この第1層間絶縁膜41には、蓄積容量70を構成す
る画素電位側容量電極としての下部電極71と中継電極719とを電気的に接続するため
のコンタクトホール881が開孔されている。更に加えて、第1層間絶縁膜41には、中
継電極719と後述する第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホー
ル882が、後記第2層間絶縁膜を貫通しつつ開孔されている。
本実施形態では特に図25において、コンタクトホール83内には、その側壁に沿って
側壁膜85が形成されている。即ち、コンタクトホール83は、図1に示したコンタクト
ホール706と同様に構成されている。蓄積容量70における下部電極71は、側壁膜8
5によって規定される小穴84外から小穴84内まで連続的に設けられている。そして、
下部電極71は、該下部電極71における小穴84の底部に形成された一部分によって、
コンタクトホール83内を介して、半導体層1aにおける高濃度ドレイン領域1eと相互
に電気的に接続されることになる。尚、側壁膜85を構成する材料膜として導電膜を用い
た場合、更に下部電極71は、該下部電極71における小穴84の側壁部に形成された部
分によっても、側壁膜85を介して、高濃度ドレイン領域1eと相互に電気的に接続され
ることになる。
側壁膜85が形成されている。即ち、コンタクトホール83は、図1に示したコンタクト
ホール706と同様に構成されている。蓄積容量70における下部電極71は、側壁膜8
5によって規定される小穴84外から小穴84内まで連続的に設けられている。そして、
下部電極71は、該下部電極71における小穴84の底部に形成された一部分によって、
コンタクトホール83内を介して、半導体層1aにおける高濃度ドレイン領域1eと相互
に電気的に接続されることになる。尚、側壁膜85を構成する材料膜として導電膜を用い
た場合、更に下部電極71は、該下部電極71における小穴84の側壁部に形成された部
分によっても、側壁膜85を介して、高濃度ドレイン領域1eと相互に電気的に接続され
ることになる。
また、好ましくは、側壁膜85はポリシリコン膜として形成されており、下部電極71
は側壁膜85たるポリシリコン膜よりもドープ量が多いポリシリコン膜から構成される。
は側壁膜85たるポリシリコン膜よりもドープ量が多いポリシリコン膜から構成される。
このように構成すれば、TFT30のチャネル領域1a’や低濃度ソース領域1b及び
低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eなどに
対して、下部電極71を構成するポリシリコン膜から、製造工程中の高温化における熱拡
散により、例えばリン等のドーパントが伝わることを、ドープ量の少ない側壁膜85の存
在により低減できる。逆に、ドープ量を増大させることで、下部電極71の電気抵抗を低
めることが可能となる。
更に、図24に示すように、下側遮光膜としても機能する走査線11aは、TFT30
、半導体層1a、及びコンタクトホール83を覆うように形成されている。また、側壁膜
85をポリシリコン膜として形成すれば遮光性が確保される。よって、コンタクトホール
83付近における光漏れ或いは遮光性能の低下が効果的に防止されている。従って、TF
T30における光リーク電流の発生を防止することが可能となる。
低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eなどに
対して、下部電極71を構成するポリシリコン膜から、製造工程中の高温化における熱拡
散により、例えばリン等のドーパントが伝わることを、ドープ量の少ない側壁膜85の存
在により低減できる。逆に、ドープ量を増大させることで、下部電極71の電気抵抗を低
めることが可能となる。
更に、図24に示すように、下側遮光膜としても機能する走査線11aは、TFT30
、半導体層1a、及びコンタクトホール83を覆うように形成されている。また、側壁膜
85をポリシリコン膜として形成すれば遮光性が確保される。よって、コンタクトホール
83付近における光漏れ或いは遮光性能の低下が効果的に防止されている。従って、TF
T30における光リーク電流の発生を防止することが可能となる。
よって、当該電気光学装置では、高品位の画層表示を行うことが可能となる。
(積層構造・第4層の構成―データ線等―)
さて、前述の第3層に続けて第4層には、データ線6aが設けられている。このデータ
線6aは、図25に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層(図25におけ
る符号41A参照)、窒化チタンからなる層(図25における符号41TN参照)、窒化
シリコン膜からなる層(図25における符号401参照)の三層構造を有する膜として形成
されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように
少し大きなサイズにパターニングされている
さて、前述の第3層に続けて第4層には、データ線6aが設けられている。このデータ
線6aは、図25に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層(図25におけ
る符号41A参照)、窒化チタンからなる層(図25における符号41TN参照)、窒化
シリコン膜からなる層(図25における符号401参照)の三層構造を有する膜として形成
されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように
少し大きなサイズにパターニングされている
また、この第4層には、データ線6aと同一膜として、容量配線用中継層6a1及び第
2中継電極6a2が形成されている。これらは、図23に示すように、平面的に見ると、
データ線6aと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパ
ターニング上分断されるように形成されている。
2中継電極6a2が形成されている。これらは、図23に示すように、平面的に見ると、
データ線6aと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパ
ターニング上分断されるように形成されている。
ちなみに、これら容量配線用中継層6a1及び第2中継電極6a2は、データ線6aと
同一膜として形成されていることから、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チ
タンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する。
同一膜として形成されていることから、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チ
タンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する。
(積層構造・第3層及び第4層間の構成―第2層間絶縁膜―)
以上説明した蓄積容量70の上、かつ、データ線6aの下には、例えばNSG、PSG
,BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、ある
いは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法によって形成された第2層間絶縁
膜42が形成されている。この第2層間絶縁膜42には、TFT30の高濃度ソース領域
1dとデータ線6aとを電気的に接続する、前記のコンタクトホール81が開孔されてい
るとともに、前記容量配線用中継層6a1と蓄積容量70の上部電極たる容量電極300
とを電気的に接続するコンタクトホール801が開孔されている。さらに、第2層間絶縁
膜42には、第2中継電極6a2と中継電極719とを電気的に接続するための、前記の
コンタクトホール882が形成されている。
以上説明した蓄積容量70の上、かつ、データ線6aの下には、例えばNSG、PSG
,BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、ある
いは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法によって形成された第2層間絶縁
膜42が形成されている。この第2層間絶縁膜42には、TFT30の高濃度ソース領域
1dとデータ線6aとを電気的に接続する、前記のコンタクトホール81が開孔されてい
るとともに、前記容量配線用中継層6a1と蓄積容量70の上部電極たる容量電極300
とを電気的に接続するコンタクトホール801が開孔されている。さらに、第2層間絶縁
膜42には、第2中継電極6a2と中継電極719とを電気的に接続するための、前記の
コンタクトホール882が形成されている。
(積層構造・第5層の構成―容量配線等―)
さて、前述の第4層に続けて第5層には、容量配線400が形成されている。この容量
配線400は、平面的にみると、図23に示すように、図中X方向及びY方向それぞれに
延在するように、格子状に形成されている。該容量配線400のうち図中Y方向に延在す
る部分については特に、データ線6aを覆うように、且つ、該データ線6aよりも幅広に
形成されている。また、図中X方向に延在する部分については、後述の第3中継電極40
2を形成する領域を確保するために、各画素電極9aの一辺の中央付近に切り欠き部を有
している。
さて、前述の第4層に続けて第5層には、容量配線400が形成されている。この容量
配線400は、平面的にみると、図23に示すように、図中X方向及びY方向それぞれに
延在するように、格子状に形成されている。該容量配線400のうち図中Y方向に延在す
る部分については特に、データ線6aを覆うように、且つ、該データ線6aよりも幅広に
形成されている。また、図中X方向に延在する部分については、後述の第3中継電極40
2を形成する領域を確保するために、各画素電極9aの一辺の中央付近に切り欠き部を有
している。
さらには、図23中、XY方向それぞれに延在する容量配線400の交差部分の隅部に
おいては、該隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。容量配線4
00に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、TFT30の半導体層1a
に対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層1aに対して、斜め
上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導
体層1aには至らないことになる。したがって、光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ
等のない高品質な画像を表示することが可能となる。この容量配線400は、画素電極9
aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続さ
れることで、固定電位とされている。
おいては、該隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。容量配線4
00に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、TFT30の半導体層1a
に対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層1aに対して、斜め
上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導
体層1aには至らないことになる。したがって、光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ
等のない高品質な画像を表示することが可能となる。この容量配線400は、画素電極9
aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続さ
れることで、固定電位とされている。
また、第4層には、このような容量配線400と同一膜として、第3中継電極402が
形成されている。この第3中継電極402は、後述のコンタクトホール804及び89を
介して、第2中継電極6a2及び画素電極9a間の電気的接続を中継する機能を有する。
なお、これら容量配線400及び第3中継電極402間は、平面形状的に連続して形成さ
れているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。
形成されている。この第3中継電極402は、後述のコンタクトホール804及び89を
介して、第2中継電極6a2及び画素電極9a間の電気的接続を中継する機能を有する。
なお、これら容量配線400及び第3中継電極402間は、平面形状的に連続して形成さ
れているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。
他方、上述の容量配線400及び第3中継電極402は、下層にアルミニウムからなる
層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。
層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。
(積層構造・第4層及び第5層間の構成―第3層間絶縁膜―)
以上説明した前述のデータ線6aの上、かつ、容量配線400の下には、NSG、PS
G、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あ
るいは好ましくは、TEOSガスを用いたプラズマCVD法で形成された第3層間絶縁膜
43が形成されている。この第3層間絶縁膜43には、前記の容量配線400と容量配線
用中継層6a1とを電気的に接続するためのコンタクトホール803、及び、第3中継電
極402と第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホール804がそ
れぞれ開孔されている。
以上説明した前述のデータ線6aの上、かつ、容量配線400の下には、NSG、PS
G、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あ
るいは好ましくは、TEOSガスを用いたプラズマCVD法で形成された第3層間絶縁膜
43が形成されている。この第3層間絶縁膜43には、前記の容量配線400と容量配線
用中継層6a1とを電気的に接続するためのコンタクトホール803、及び、第3中継電
極402と第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホール804がそ
れぞれ開孔されている。
(積層構造・第6層並びに第5層及び第6層間の構成―画素電極等―)
最後に、第6層には、上述したように画素電極9aがマトリクス状に形成され、該画素
電極9a上に配向膜16が形成されている。そして、この画素電極9a下には、NSG、
PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等
、あるいは好ましくはNSGからなる第4層間絶縁膜44が形成されている。この第4層
間絶縁膜44には、画素電極9a及び前記の第3中継電極402間を電気的に接続するた
めのコンタクトホール89が開孔されている。画素電極9aとTFT30との間は、この
コンタクトホール89及び第3中継層402並びに前述したコンタクトホール804、第
2中継層6a2、コンタクトホール882、中継電極719、コンタクトホール881、
下部電極71及びコンタクトホール83を介して、電気的に接続されることとなる。
最後に、第6層には、上述したように画素電極9aがマトリクス状に形成され、該画素
電極9a上に配向膜16が形成されている。そして、この画素電極9a下には、NSG、
PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等
、あるいは好ましくはNSGからなる第4層間絶縁膜44が形成されている。この第4層
間絶縁膜44には、画素電極9a及び前記の第3中継電極402間を電気的に接続するた
めのコンタクトホール89が開孔されている。画素電極9aとTFT30との間は、この
コンタクトホール89及び第3中継層402並びに前述したコンタクトホール804、第
2中継層6a2、コンタクトホール882、中継電極719、コンタクトホール881、
下部電極71及びコンタクトホール83を介して、電気的に接続されることとなる。
本実施形態では特に図25において、コンタクトホール89は、図1に示したコンタク
トホール706と同様に構成されてもよい。更に、コンタクトホール89に係る構成を、
例えば第1実施形態と同様の製造方法を用いて形成する場合、第4層間絶縁膜44に対し
て、既に説明した変形例と同様のCMP処理が行われるのが好ましい。これにより、第4
層間絶縁膜44の表面を平坦化できる。そして特に、コンタクトホール89の入口付近が
、側壁膜87の存在によってコンタクトホール89単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或
いは段差形状とされている。このため、画素電極9aと、該画素電極9aにおける小穴8
8の底部に形成された一部分についても、大きく窪むこと或いは殆ど窪むことがなくなり
、平坦化できる。
トホール706と同様に構成されてもよい。更に、コンタクトホール89に係る構成を、
例えば第1実施形態と同様の製造方法を用いて形成する場合、第4層間絶縁膜44に対し
て、既に説明した変形例と同様のCMP処理が行われるのが好ましい。これにより、第4
層間絶縁膜44の表面を平坦化できる。そして特に、コンタクトホール89の入口付近が
、側壁膜87の存在によってコンタクトホール89単独の場合よりも緩やかな傾斜形状或
いは段差形状とされている。このため、画素電極9aと、該画素電極9aにおける小穴8
8の底部に形成された一部分についても、大きく窪むこと或いは殆ど窪むことがなくなり
、平坦化できる。
従って、画素電極9aによる電気光学動作を、コンタクトホール89の周辺を含めて平
坦化された該画素電極9aにより良好に行える。より具体的には、平坦化された画素電極
9aを用いることで、段差による液晶50の配向不良や、縦電界の乱れによる液晶50の
配向不良を低減できる。このように、高品位の画層表示が可能な電気光学装置を製造でき
る。
坦化された該画素電極9aにより良好に行える。より具体的には、平坦化された画素電極
9aを用いることで、段差による液晶50の配向不良や、縦電界の乱れによる液晶50の
配向不良を低減できる。このように、高品位の画層表示が可能な電気光学装置を製造でき
る。
<6−3;電気光学装置の製造方法>
次に、図29を参照して上述した電気光学装置の製造方法について説明する。図29に
は、電気光学装置の製造方法における一連の工程をフローチャートによって示してある。
次に、図29を参照して上述した電気光学装置の製造方法について説明する。図29に
は、電気光学装置の製造方法における一連の工程をフローチャートによって示してある。
本実施形態によれば、先ず第1層間絶縁膜41の下層側に位置する、走査線11a、T
FT30等が、スパッタリング、パターニング処理等を用いて形成され(ステップS1)
、その後、これらの上に第1層間絶縁膜41が形成される(ステップS2)。その後、図
1等を参照して既に詳細に説明したように、側壁膜85を有するコンタクトホール83が
形成される(ステップS3)。その後、第1層間絶縁膜41の上層側に位置する、データ
線6a、画素電極9a等が、スパッタリング、パターニング処理等を用いて形成され(ス
テップS4)、基板装置の完成後に、対向基板20との貼り合わせ、液晶の真空吸引等が
行われて、当該電気光学装置が完成する。
FT30等が、スパッタリング、パターニング処理等を用いて形成され(ステップS1)
、その後、これらの上に第1層間絶縁膜41が形成される(ステップS2)。その後、図
1等を参照して既に詳細に説明したように、側壁膜85を有するコンタクトホール83が
形成される(ステップS3)。その後、第1層間絶縁膜41の上層側に位置する、データ
線6a、画素電極9a等が、スパッタリング、パターニング処理等を用いて形成され(ス
テップS4)、基板装置の完成後に、対向基板20との貼り合わせ、液晶の真空吸引等が
行われて、当該電気光学装置が完成する。
以上の結果、本製造方法によれば、画素ピッチや配線ピッチの微細化に適していると共
に低抵抗化が容易であるコンタクトホールを有する電気光学装置を比較的容易にして製造
可能となる。
に低抵抗化が容易であるコンタクトホールを有する電気光学装置を比較的容易にして製造
可能となる。
<7;電子機器>
次に、以上詳細に説明した電気光学装置を各種の電子機器に適用される場合について説
明する。
次に、以上詳細に説明した電気光学装置を各種の電子機器に適用される場合について説
明する。
<7−1;プロジェクタ>
まず、この電気光学装置たる液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて
説明する。図26は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるよう
に、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニッ
ト1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ラ
イトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミ
ラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとして
の液晶装置1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。液晶装置1110R
、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した電気光学装置と同等であり、画像信号
処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして
、これらの液晶装置によって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向
から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が9
0度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投
射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
まず、この電気光学装置たる液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて
説明する。図26は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるよう
に、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニッ
ト1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ラ
イトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミ
ラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとして
の液晶装置1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。液晶装置1110R
、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した電気光学装置と同等であり、画像信号
処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして
、これらの液晶装置によって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向
から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が9
0度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投
射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
<7−2;モバイル型コンピュータ>
次に、この電気光学装置たる液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用し
た例について説明する。図27は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図であ
る。図において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204
と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。この液晶表示ユニット1206は
、先に述べた電気光学装置にバックライトを付加することにより構成されている。
次に、この電気光学装置たる液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用し
た例について説明する。図27は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図であ
る。図において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204
と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。この液晶表示ユニット1206は
、先に述べた電気光学装置にバックライトを付加することにより構成されている。
<7−3;携帯電話>
さらに、この電気光学装置たる液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図
28は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話1300は、複
数の操作ボタン1302とともに、反射型の液晶装置1005を備えるものである。この
反射型の液晶装置1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けら
れる。
さらに、この電気光学装置たる液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図
28は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話1300は、複
数の操作ボタン1302とともに、反射型の液晶装置1005を備えるものである。この
反射型の液晶装置1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けら
れる。
尚、図26から図28を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューフ
ァインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ
、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、
タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可
能なのは言うまでもない。
ァインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ
、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、
タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可
能なのは言うまでもない。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から
読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更
を伴う基板装置及び電気光学装置、並びにその製造方法もまた本発明の技術的範囲に含ま
れるものである。
読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更
を伴う基板装置及び電気光学装置、並びにその製造方法もまた本発明の技術的範囲に含ま
れるものである。
702…下層導電部、704…層間絶縁膜、706…コンタクトホール、708…側壁
膜、710…上層導電部
膜、710…上層導電部
Claims (15)
- 基板上に、一の導電膜からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下
層導電部を形成する工程と、
該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記下層導電部にまで至るコンタクトホールを開孔する工程と、
前記コンタクトホール内も含めて前記層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、
前記材料膜をエッチバックすることで、前記コンタクトホール外における前記層間絶縁
膜上に形成された前記材料膜部分を除去すると共に、前記コンタクトホール内に、前記コ
ンタクトホールの縁における径より小径であり且つ前記コンタクトホールの底に向かう小
穴を規定する側壁膜を前記材料膜から形成する工程と、
該層間絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部
であり、前記層間絶縁膜上における前記小穴外から前記小穴内まで連続的に設けられる上
層導電部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする基板装置の製造方法。 - 基板上に、一の導電膜からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下
層導電部を形成する工程と、
該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記下層導電部にまで至るコンタクトホールを開孔する工程と、
前記コンタクトホール内も含めて前記層間絶縁膜上に、一の材料膜を成膜する工程と、
前記一の材料膜をエッチバックすることで、前記コンタクトホール外における前記層間
絶縁膜上に形成された前記一の材料膜部分を除去すると共に、前記コンタクトホール内に
、前記コンタクトホールの縁における径より小径であり且つ前記コンタクトホールの底に
向かう一の小穴を規定する第1側壁膜を前記一の材料膜から形成する工程と、
前記一の小穴内及びも含めて前記層間絶縁膜上に、他の材料膜を成膜する工程と、
前記他の材料膜をエッチバックすることで、前記一の小穴外における前記層間絶縁膜上
に形成された前記他の材料膜部分を除去すると共に、前記一の小穴内に、前記一の小穴の
縁における径より小径であり且つ前記一の小穴の底に向かう他の小穴を規定する第2側壁
膜を前記他の材料膜から形成する工程と、
該層間絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部
であり、前記層間絶縁膜上における前記他の小穴外から前記他の小穴内まで連続的に設け
られる上層導電部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする基板装置の製造方法。 - 前記エッチバックする工程は、前記小穴として前記下層導電部に至る貫通穴を規定する
ように前記側壁膜を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の基板装置の製造方
法。 - 前記エッチバックする工程は、前記小穴として前記下層導電部に至らない非貫通穴を規
定するように前記側壁膜を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の基板装置の
製造方法。 - 基板上に、一の導電膜からなる一の配線、電極又は電子素子の少なくとも一部である下
層導電部を形成する工程と、
該下層導電部上に、層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記下層導電部にまで至らないコンタクトホール上部を開孔する工
程と、
前記コンタクトホール上部内も含めて前記層間絶縁膜上に、材料膜を成膜する工程と、
前記材料膜をエッチバックすることで、前記コンタクトホール上部外における前記層間
絶縁膜上に形成された前記材料膜部分を除去すると共に、前記コンタクトホール上部内に
、前記コンタクトホール上部の縁における径より小径であり且つ前記コンタクトホール上
部の底へ向かう小穴を規定する側壁膜を前記材料膜から形成する工程と、
前記小穴内を含む前記層間絶縁膜の一面をエッチングすることで、前記層間絶縁膜に、
前記コンタクトホール上部より小径であり且つ前記小穴の底から前記下層導電部まで至る
コンタクトホール下部を開孔する工程と、
前記層間絶縁膜上に、他の導電膜からなる他の配線、電極又は電子素子の少なくとも一
部であり、前記層間絶縁膜上における前記小穴外から前記コンタクトホール下部内まで連
続的に設けられる上層導電部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする基板装置の製造方法。 - 前記エッチバックする工程は、前記層間絶縁膜の表面に垂直な方向に指向性を持たせた
異方位エッチングする工程を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載
の基板装置の製造方法。 - 前記エッチバックする工程は、前記小穴の縁に対してテーパを形成することを特徴とす
る請求項1から6のいずれか一項に記載の基板装置の製造方法。 - 前記材料膜は、導電膜からなることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載
の基板装置の製造方法。 - 前記エッチバックする工程の前又は後に、CMP(化学的機械研磨)処理を前記層間絶
縁膜の一面に対して施す工程を更に備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか一
項に記載の基板装置の製造方法。 - 前記材料膜は、ポリシリコン膜であり、前記上層導電部を構成する他の導電膜は、該ポ
リシリコン膜よりもドープ量が多いポリシリコン膜であることを特徴とする請求項1から
9のいずれか一項に記載の基板装置の製造方法。 - 前記側壁膜は、前記上層導電部を構成する導電膜よりも遮光性に優れた材料からなるこ
とを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の基板装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の基板装置の製造方法を含むことを特徴とする
電気光学装置の製造方法。 - 請求項9に記載の基板装置の製造方法を含み、
前記上層導電部を形成する工程は、前記上層導電部として、前記コンタクトホールを介
して前記下層導電部と接続された画素電極を形成することを特徴とする電気光学装置の製
造方法。 - 請求項10に記載の基板装置の製造方法と、
前記基板上に、前記下層導電部にソース又はドレインが接続される薄膜トランジスタを
形成する工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項11に記載の基板装置の製造方法と、
前記基板上に、前記下層導電部にソース又はドレインが接続される薄膜トランジスタを
形成する工程と、
前記基板上に、平面的に見て前記薄膜トランジスタ、前記下層導電部及び前記コンタク
トホールを覆うよう遮光膜を形成する工程と
を備えたことを特徴とする基板装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003296380A JP2005062761A (ja) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | 基板装置の製造方法及び電気光学装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003296380A JP2005062761A (ja) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | 基板装置の製造方法及び電気光学装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005062761A true JP2005062761A (ja) | 2005-03-10 |
Family
ID=34372305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003296380A Withdrawn JP2005062761A (ja) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | 基板装置の製造方法及び電気光学装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005062761A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10388676B2 (en) | 2015-08-10 | 2019-08-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate and method for producing same, and in-cell touch panel-type display device |
JP2022015457A (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の製造方法 |
-
2003
- 2003-08-20 JP JP2003296380A patent/JP2005062761A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10388676B2 (en) | 2015-08-10 | 2019-08-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate and method for producing same, and in-cell touch panel-type display device |
JP2022015457A (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の製造方法 |
JP7521283B2 (ja) | 2020-07-09 | 2024-07-24 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置及び電子機器 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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