JP4024326B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本明細書で開示する発明は集積化された薄膜半導体装置の作製方法に関する。また、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりアクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られている。この構成は、ガラス基板上に数百×数百個以上の数でもってマトリクス状に配置された画素電極と、この画素電極のそれぞれに個別に配置された薄膜トランジスタとを有している。
【０００３】
各画素に配置された薄膜トランジスタは、それぞれの画素電極に出入りする電荷を制御するために機能する。
【０００４】
また、この画素電極に配置された薄膜トランジスタを駆動するための周辺駆動回路をも薄膜トランジスタ回路で構成する技術が知られている。この構成は、周辺駆動回路一体型と称されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアクティブマトリクス型の液晶表示装置を作製する場合、ガラス基板上に集積化された薄膜トランジスタのいくつかが動作不良になってしまう現象が見られる。
【０００６】
本発明者らは、この問題について鋭意研究した結果以下に示すような知見を得た。
【０００７】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置のような集積化された半導体装置を作製する場合には、絶縁膜や配線の形成において、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法による成膜やプラズマエッチングが利用されている。
【０００８】
プラズマＣＶＤ法やスパッタ法、さらにはプラズマエッチングにおいては、大きなエネルギーを有したイオン（高エネルギーイオン）が少なからず存在する。
【０００９】
一方、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法を用いて成膜された絶縁膜は膜質が緻密でなく、その耐圧が低いという問題がある。一般的には、その耐圧は数十Ｖ程度以下である。
【００１０】
ここで図１２に示すような状況を考える。図１２（Ｂ）に示すのは、（Ａ）に示すような構造を有する薄膜トランジスタを作製する場合における一工程断面図である。
【００１１】
図１２（Ｂ）は、第２の層間絶縁膜５５の成膜を行っている状態を示すものである。一般に層間絶縁膜の成膜には、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法が利用される。この工程において、前述した高エネルギーを有したイオンが試料に入射してしまう。
【００１２】
一般にソース（Ｓ）電極５４とゲイト電極（Ｇ）５１との間は導通状態にはない。従って、部分的に高エネルギーを有するイオンが入射することによって、ソース（Ｓ）電極５４とゲイト電極（Ｇ）５１とが異なる電位に帯電してしまう状況が生じる。
【００１３】
このような状況においては、ソース（Ｓ）電極５４とゲイト（Ｇ）電極５１との間における電位差が瞬間的に数十Ｖ〜数百Ｖに達してしまう。
【００１４】
ソース電極５４とゲイト電極５１とは活性層５２及びゲイト絶縁膜５３を介して配置されている。
【００１５】
前述したようにＣＶＤ法やスパッタ法で成膜されたゲイト絶縁膜５３の耐圧は数十Ｖ以下である。従って、状況によっては、ゲイト絶縁膜５３が電気的に破壊されてしまう。
【００１６】
ゲイト絶縁膜が破壊されると、薄膜トランジスタは動作不良なものとなってしまう。
【００１７】
数百×数百という個数で薄膜トランジスタが配置され、さらに基板としてガラス基板や石英基板という絶縁体を用いるアクティブアトリクス型の表示装置の構成においては、上記の現象は特に顕在化する。
【００１８】
この問題を解決するためには、絶縁膜５５の成膜の最中において、ソース電極５４とゲイト電極５１とを電気的にショートしておいて、両電極が等電位になるようにすればよい。しかし、最終的な動作を行わせる状態においては、ソース電極５４とゲイト電極５１とが直接電気的にショートしていてはいけない。
【００１９】
そこで図１２（Ｂ）に示すような工程においては、最終段階までソース電極５４とゲイト電極５１とを電気的にショートした状態とし、最終段階でソース電極５４とゲイト電極５１とを切断することが必要とされる。しかし、このような工程は、工程数を増やすことになるので、生産歩留りの問題や生産コストの点から好ましいものではない。
【００２０】
本明細書で開示する発明は、図１２（Ｂ）に示すような工程において、プラズマから与えられるパルス状の高電位によって、作製途中の半導体装置が破壊してしまうことを防ぐ技術を提供することを課題とする。また上記技術を工程の煩雑さを招かずに実現することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の一つは、図１〜図３のその具体的な１例を示すように、
第１の配線１０７を形成する工程（図１（Ａ））と、
前記第１の配線上に絶縁層１２３を形成する工程（図２（Ａ））と、
前記絶縁層上に前記第１の配線にコンタクトする第２の配線または電極（１２６）を形成する工程（図２（Ｂ））と、
前記コンタクト部を利用して前記第１の配線１０７を分断する工程（図３（Ｂ））と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
他の発明の構成は、図１〜図３にその具体的な１例を示すように、
第１の配線１０７を形成する工程（図１（Ａ））と、
前記第１の配線上に絶縁層１２３を形成する工程と、
前記絶縁層上に前記第１の配線にコンタクトする導電材料１２６を形成する工程と、
前記コンタクト部を介して、前記第１の配線を分断（１３１で示される開孔の低部において分断される）する工程（図３（Ｂ））と、
を有することを特徴とする。
【００２３】
他の発明の構成は、
多層配線を形成するに際して、
上層の配線または電極のパターニングを利用して下層の配線の分断を行うことを特徴とする。
【００２４】
他の発明の構成は、
多層配線を形成するに際して、
上層の配線または電極に対する開孔の形成を利用して下層の配線の分断を行うことを特徴とする。
【００２５】
他の発明の構成は、例えば図１〜図３にその作製工程の一例を示すように、薄膜トランジスタのゲイト電極１０６を形成するとともに前記ゲイト電極を構成する材料でもって配線１０７を形成する工程（図１（Ａ））と、前記ゲイト電極１０６および配線１０７を覆って第１の絶縁膜１２３を形成する工程（図２（Ａ））と、薄膜トランジスタのソース領域１１８と前記配線１０７の一部に達する開孔を前記第１の絶縁膜１２３に形成する工程（図２（Ａ））と、前記ソース領域１１８にコンタクトするソース電極およびソース配線１２４を形成するとともに前記配線１０７の一部にコンタクトするダミーの電極１２６を形成する工程（図２（Ｂ））と、前記ソース領域１１８にコンタクトするソース電極およびソース配線１２４と前記ダミーの電極１２６を覆って第２の絶縁膜１２９を形成する工程（図２（Ｃ））と、薄膜トランジスタのドレイン領域１２２に達する開孔１３０と前記ダミーの電極１２６に達する開孔１３１を前記第１の絶縁膜１２３および前記第２の絶縁膜１２９に形成する工程（図２（Ｃ））と、前記ドレイン領域１２２にコンタクトする電極または配線１３６（この場合は画素電極）を形成するとともに前記ダミーの電極１２６と前記配線１０７の一部を除去する工程（図３（Ｂ））と、を有することを特徴とする。
【００２６】
また上記構成において、配線１０７を利用して薄膜トランジスタのゲイト電極１０６とソース領域１１８とを電気的に接続する構成とする。このようにすると、成膜やエッチング時のプラズマから与えられるパルス状の電位による破壊の問題を解決することができる。
【００２７】
この構成においては、最終工程において、配線１０７が分断される。この分断工程は、特に作製工程を煩雑化することなしに行うことができる。
【００２８】
また、上記構成において、配線１０８を陽極酸化時の電流供給用配線として利用すれば、陽極酸化後におけるこの配線の分断を特別な工程を設けることなしに行うことができる。
【００２９】
他の発明の構成は、例えば図１〜図３にその作製工程を示すように、絶縁表面上に第１の配線１０７を形成する工程（図１（Ａ））と、前記配線上に第１の絶縁膜１２３を形成する工程（図２（Ａ））と、前記第１の配線の分断を行わんとする部分において前記第１の絶縁膜に開孔を形成する工程（図２（Ａ））と、前記開孔部に前記第１の配線にコンタクトするダミーの電極１２６を形成する工程（図２（Ｂ））と、前記ダミーの電極を覆って第２の絶縁膜１２９を形成する工程（図２（Ｃ））と、前記ダミーの電極１２６を露呈させる開孔１３１を前記第２の絶縁膜に形成する工程（図２（Ｃ））と、前記第２の絶縁膜上に電極を構成する導電膜１３５を形成する工程（図３（Ａ））と、前記導電膜のパターニング時に前記ダミーの電極１２６とその下部の前記第１の配線１０７を除去する工程（図３（Ｂ））と、を有することを特徴とする。
【００３０】
他の発明の構成は、例えば図１〜図３にその作製工程を示すように、ゲイト電極１０６およびゲイト配線を形成するとともに前記ゲイト電極およびゲイト配線を構成する同一の材料でもって配線１０７を形成する工程（図１（Ａ））と、該工程の後に第１の絶縁膜１２３を形成する工程（図２（Ａ））と、前記第１の絶縁膜に開孔を形成し前記配線にコンタクトするダミーの電極１２６を形成する工程（図２（Ｂ））と、前記ダミーの電極を覆って第２の絶縁膜１２９を形成する工程（図２（Ｃ））と、前記第２の絶縁膜に前記ダミーの電極に達する開孔１３１を形成する工程（図２（Ｃ））と、前記第２の絶縁膜上に画素電極１３６を形成する工程（図３（Ｂ））と、を有し、前記画素電極のパターニング時に前記開孔１３１を介して前記ダミーの電極１２６を除去し、さらに前記ダミーの電極下の前記配線１０７を除去し、前記配線を分断することを特徴とする。
【００３１】
ここで、配線１０７の除去は、配線１０７を完全に分断するように行う必要がある。
【００３２】
【作用】
薄膜トランジスタのゲイト配線とソース配線とを接続しておき、最終的に切断（分断）することによって、各種絶縁膜や導電膜の形成時においてプラズマの影響に伴うゲイト絶縁膜の破壊を防ぐことができる。即ち、プラズマの影響によってゲイト配線とソース配線とが異なる電位に瞬間的になり、その電位差によってゲイト絶縁膜が破壊されてしまうことを防ぐことができる。
【００３３】
またこのゲイト配線とソース配線とを接続しておき、最終的に分断する技術として以下に示すような構成を採用することにより、マクスを増やすことなく、また特別な複雑な構成を増やすことなく、上記の作用効果を得ることができる。
【００３４】
即ち、図１〜３に示すように、最終的に分断した配線（１層目の配線）１０７と１０８とに対して、層間絶縁膜の形成毎に開孔を形成し、図２（Ｃ）に示すように電極としては機能しないダミーの電極１２６〜１２８を形成する。そして、図３（Ａ）〜図３（Ｂ）に示す最後の電極１３６のパターニング時に先のダミーの電極１２６〜１２８に開孔１３１〜１３３を形成し、さらに配線１０７と１０８をこの開孔によって分断する。
【００３５】
このようにすることで、電極１３６のパターニング時において同時に配線１０７と１０８の所定の部分を分断することができる。
【００３６】
またこの工程は、陽極酸化を行う場合に利用される電力供給用の配線を切断する技術としても非常に有用なものとなる。即ち、特別にマスクを利用することなく電流供給用の配線を切断することができる。
【００３７】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の画素領域の作製工程を示すものである。本実施例では、低ＯＦＦ電流特性を有せしめるために低濃度不純物領域を備えた薄膜トランジスタを画素領域に配置する構成を示す。
【００３８】
図１〜図４に本実施例の作製工程の概略を示す。まず図１（Ａ）に示すように、ガラス基板１０１上に図示しない下地膜を３０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法で成膜する。ここでは下地膜として酸化珪素膜を用いる。なお基板１０１としては石英基板を用いてもよい。
【００３９】
次に薄膜トランジスタの活性層１０２を構成するための出発膜となる非晶質珪素膜（図示せず）をプラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法でもって５００Åの厚さに成膜する。次にこの非晶質珪素膜を加熱及び／またはレーザー光の照射により結晶化させ、図示しない結晶性珪素膜を得る。
【００４０】
ここではＣＶＤ法で成膜された非晶質珪素膜を加熱やレーザー光の照射によるアニールによって結晶化させる技術を示した。しかし、減圧熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法で直接結晶性を有する珪素膜を成膜するのでもよい。
【００４１】
そして、上記工程において結晶化させた結晶性珪素膜をパターニングすることにより、図１（Ａ）に示す薄膜トランジスタの活性層１０２を得る。ここでパターニングを行うための第１のマスクが利用される。
【００４２】
次にゲイト絶縁膜として機能する酸化珪素膜１００を１０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。
【００４３】
さらに１層目の配線を構成するためのアルミニウム膜（図示せず）をスパッタ法や電子ビーム蒸着法で成膜する。この１層目の配線は図１（Ａ）の１０６、１０７、１０８で示されるパターンを後に形成することとなる。
【００４４】
このアルミニウム膜中には、後の工程においてヒロックやウィスカーの発生を抑制するために、ＳｃやＹ、さらにはランタノイドやアクチノイドから選ばれた一種または複数種類の元素を含有させる。ここでは、Ｓｃを0.1 重量％含有させる。
【００４５】
なお、ヒロックやウィスカーは、アルミニウム膜を３００℃以上の温度に加熱した場合やアルミニウム膜にレーザー光の照射を行った場合にその表面に形成される針状あるいは刺状の突起物のことをいう。
【００４６】
図示しないアルミニウム膜を形成したら、その表面に極薄い陽極酸化膜（図示せず）を形成する。この陽極酸化膜は、後の工程において、アルミニウム膜上に配置されるレジストマスク（１０３〜１０５で示される）の密着性を良好なものとする機能を有する。
【００４７】
上記の極薄い陽極酸化膜は、電解溶液として３％の酒石酸を含んだエチレングルコール溶液をアンモニア水で中和したものを用いることによって形成される。この陽極酸化はこの電解溶液中において、アルミニウム膜を陽極とし、さらに白金を陰極とすることで行われる。
【００４８】
ここで成膜される陽極酸化膜は緻密な膜質を有している。またその膜厚は印加電圧によって制御することができる。ここでは、その厚さを１５０Åとする。
【００４９】
次にこのアルミニウム膜上にレジストマスク１０３、１０４、１０５を配置する。このレジストマスクは、図示しない緻密な陽極酸化膜がアルミニウム膜上に形成されているので、隙間なくアルミニウム膜上に密着させることができる。このレジストマスクの形成において、第２のマスクが利用される。
【００５０】
次にレジストマスク１０３、１０４、１０５を利用してパターニングを行い、ゲイト電極１０６、およびこれより延在したゲイト配線（図示せず）、後にゲイト配線とソース線とを接続するための短絡配線の一部１０７、後にゲイト電極に対する陽極酸化を行う際に電流を供給するための配線の一部１０８を形成する。こうして図１（Ａ）に示す状態を得る。
【００５１】
次にレジストマスクを配置した状態において、図１（Ｂ）に示すように、多孔質状の陽極酸化膜１０９、１１０、１１１を形成する。
【００５２】
この多孔質状の陽極酸化膜は、３％のシュウ酸水溶液を電解溶液として用いて行う。具体的には、図１（Ａ）の工程において形成した１層目の配線（１０６〜１０８で示されるパターン）を陽極とし、他方白金を陰極として、前述の水溶液中において両電極間に電流を流すことによって行われる。
【００５３】
この際、アルミニウムでなる各パターンの上部にはレジストマスクが配置されているので、電解溶液がアルミニウムパターンの上面には接触しない。従って、陽極酸化は各アルミニウムパターンの側面のみにおいて進行する。
【００５４】
この陽極酸化は、陽極酸化時の電流供給用の配線（１０８にその一部が示される）から電流を供給することによって行われる。
【００５５】
この電流供給用の配線は、アクティブマトリクス領域の端と端とで、陽極酸化時において電圧降下が生じ、そのことに起因して成膜される陽極酸化膜の膜厚が異なってしまうことを防ぐために利用される。特に液晶パネルが大面積化する場合にはこの電流供給用の配線を利用することが必要となる。
【００５６】
この多孔質状の陽極酸化膜の成長距離は、陽極酸化時間によって制御することができる。この多孔質状の陽極酸化膜の成長距離は、３０００Å〜１００００Å程度の間で選択することができる。ここではこの多孔質状の陽極酸化膜の膜厚（成長距離）を５０００Åとする。なおこの多孔質状の陽極酸化膜の成長距離でもって、後に形成される低濃度不純物領域の寸法を概略決めることができる。
【００５７】
この多孔質状の陽極酸化膜は、
・低濃度不純物領域（一般にＬＤＤ領域と呼ばれる領域）の形成、
・１層目の配線と２層目の配線の立体交差部における不良の発生の抑制、
といった役割を有している。
【００５８】
図１（Ｂ）の１０９、１１０、１１１で示される多孔質状の陽極酸化膜を形成した後、レジストマスク１０３、１０４、１０５（図１（Ｂ）においては図示されていない）を除去する。
【００５９】
次に再度緻密な膜質を有する陽極酸化膜を形成する。ここでは、陽極酸化膜１１２、１１３、１１４を形成する。この緻密な陽極酸化膜は、ヒロックやウィスカーの発生の抑制に非常に高い効果がある。
【００６０】
この緻密な陽極酸化膜の形成は、電界溶液として３％の酒石酸を含んだエチレングルコール溶液をアンモニア水で中和したものを用いて行う。
【００６１】
この工程においては、多孔質状の陽極酸化膜１０９、１１０、１１１内に電解溶液が侵入するので、緻密な陽極酸化膜は１１２、１１３、１１４で示されるように残存したアルミニウムでなる電極や配線（１０６〜１０８で示される）の上面および側面に形成される。
【００６２】
なお、この陽極酸化においても１０８でその一部が示される陽極酸化用の電流供給用の配線を利用して、陽極酸化時の電流を供給する。これは、電圧効果の影響を是正することで、形成される陽極酸化膜の膜厚を全体で均一なものとするためである。
【００６３】
この緻密な陽極酸化膜の膜厚は８００Åとする。この緻密な陽極酸化膜の膜厚を厚く（例えば２０００Å以上）するとその厚さの分で後にオフセットゲイト領域を活性層中に形成することができる。しかし、緻密な陽極酸化膜を厚く形成することは印加電圧を高く（２０００Å以上の膜厚を得るには２００Ｖ以上の電圧が必要とされる）しなければならず、作業の再現性や安全性の点から好ましくない。従って、ここではヒロックやウィスカーの発生の抑制、耐圧の向上といった効果を得るためにこの緻密な陽極酸化膜の厚さを８００Åとする。
【００６４】
この工程において、図１（Ｂ）に示すゲイト電極およびゲイト配線１０６が形成される。ゲイト電極およびゲイト配線１０６は、陽極酸化が行われることにより、図１（Ａ）の１０６に示す形状に比較して、その断面寸法が全体として目減りする。
【００６５】
また、ゲイト配線とソース線とを接続するための短絡配線の一部１０７と、ゲイト電極に対する陽極酸化を行う際に電流を供給するための配線の一部１０８の周囲にもそれぞれ緻密な陽極酸化膜１１３と１１４、多孔質状の陽極酸化膜１１０と１１１が形成される。従って、これらの配線の断面寸法も陽極酸化によって目減りする。
【００６６】
こうして図１（Ｂ）に示す状態を得る。次に露呈した酸化珪素膜１０３を除去する。露呈した酸化珪素膜１０３を除去するのは、薄膜トランジスタの活性層１０２中に低濃度不純物領域を形成するためである。こうして図１（Ｃ）に示す状態を得る。この状態においては、１１５、１１６、１１７で示される部分に酸化珪素膜が残存する。
【００６７】
次に多孔質状の陽極酸化膜１０９、１１０、１１１を除去する。多孔質状の陽極酸化膜は、燐酸と酢酸と硝酸を混合した混酸を用いることによって選択的に除去することができる。
【００６８】
こうして図１（Ｄ）に示す状態を得る。図１（Ｄ）に示す状態を得たら、薄膜トランジスタのソース領域およびドレイン領域を形成するための不純物イオンの注入を行う。ここでは、Ｎチャネル型を形成するためにＰイオンの注入を行う。Ｎチャネル型ではなく、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタを作製するのであれば、Ｂイオンの注入を行えばよい。
【００６９】
この工程において、ソース領域１１８とドレイン領域１２２とが自己整合的に形成される。また、１１９と１２１で示される低濃度不純物領域も自己整合的に形成される。ここで、チャネル形成領域１２０とドレイン領域１２２との間に形成される低濃度不純物領域１２１が通常ＬＤＤ（ライトドープドレイン）領域と称される領域となる。（図１（Ｄ））
【００７０】
この低濃度不純物領域は、低ＯＦＦ電流特性を有した薄膜トランジスタを得るためには非常に有用なも構成となる。特に、アクティブマトクス領域の画素に配置される薄膜トランジスタは、低ＯＦＦ電流特性が要求されるので、この低濃度不純物領域を設けて、低ＯＦＦ電流特性とすることは有用である。
【００７１】
またこの低濃度不純物領域は、薄膜トランジスタの特性が劣化してしまうことを防ぐ機能も有している。
【００７２】
不純物イオンの注入を行った後に、レーザー光を照射し、注入された不純物イオンの活性化と、イオンの注入によって損傷した領域のアニールとを行う。この際、先に形成した緻密な膜質を有する陽極酸化膜１１２、１１３、１１４の作用によってゲイト電極１０６や配線１０７や１０８にヒロックやウィスカーが発生してしまうことを防ぐことができる。
【００７３】
次に第１の層間絶縁膜１２３として機能する酸化珪素膜を４０００Åの厚さにＴＥＯＳガスを原料としたプラズマＣＶＤ法で成膜する。（図２（Ａ））
【００７４】
層間絶縁膜１２３としては、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜を用いることができる。窒化珪素膜を成膜するのであれば、アンモニアを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ法を用いればよい。また酸化窒化珪素膜を成膜するのでれば、ＴＥＯＳとＮ₂ Ｏガスとを用いたプラズマＣＶＤ法を用いればよい。
【００７５】
また第１の層間絶縁膜１２３としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜から選ばれた複数種類の膜を積層した積層構造を利用するのでもよい。
【００７６】
第１の層間絶縁膜１２３を成膜したら、コンタクトホールの形成を行う。この工程において第３のマスクが利用される。こうして図２（Ａ）に状態を得る。
【００７７】
そして、チタン膜とアルミニウム膜とチタン膜の３層膜でなる２層目の電極及び配線（普通２層目の配線という）の形成を行う。チタン膜は良好なコンタクトを得るために利用するだけであるから、数百Å以下の厚さでよい。この工程において、第４のマスクが利用される。（図２（Ｂ））
【００７８】
２層目の配線としては、単なるアルミニウム膜の単層膜を利用してもよい。しかし、他の電極や配線とのコンタクトを良好なものとするために、本実施例においては、チタン膜とアルミニウム膜とチタン膜の３層構造を利用する。
【００７９】
チタン膜とアルミニウム膜のエッチングにはそれぞれ異なるエッチャントを利用する。ここでは、チタン膜のエッチングにはアンモニア過水を用い、アルミニウム膜のエッチングにはアルミ混酸を用いる。
【００８０】
こうして図２（Ｂ）に示す状態を得る。図２（Ｂ）の１２４で示されるのが、ソース電極およびソース配線である。１２５がゲイト電極である。図２には図示されていないが、ゲイト電極１２５は、図示しないゲイト配線から延在する状態で形成されている。これら、１２４と１２５で示される配線および電極が２層目の配線となる。
【００８１】
またこの工程において、後の分断工程において利用されるダミーの電極１２６、１２７、１２８が形成される。
【００８２】
図からは明らかでないが、２層目の配線であるソース配線１２４とゲイト電極１２５とは、１０７で示される短絡用の配線を介して接続された状態となる。このような構成とすることで、ソース配線１２４とゲイト電極１２５との間の電位差を無くすことができる。
【００８３】
またソース配線１２４は陽極酸化時の電流供給用の配線１０８の上方を第１の層間絶縁膜１２３を介して横切るように配置される。
【００８４】
また図２（Ｂ）には、電極や配線としては機能しないが、後の分断工程において利用するためにダミーの電極（便宜的に電極と呼ぶ）１２６と１２７と１２８が示されている。このダミーの電極は、最終工程において、配線１０７および１０８を分断する際にその役割を果たす。（図２（Ｂ））
【００８５】
次に第２の層間絶縁膜１２９を成膜する。ここでは、第２の層間絶縁膜１２９として４０００Å厚の酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法でもって成膜する。この第２の層間絶縁膜１２９としては、窒化珪素膜や酸化窒化珪素膜、さらにはこれらの絶縁膜と酸化珪素膜との積層膜を利用することができる。
【００８６】
この第２の層間絶縁膜の成膜において、ソース配線１２４とゲイト電極１２５は、短絡用の配線１０７でもってショートされた状態となっている。従って、プラズマの影響でソース配線１２４とゲイト電極１２５との間に電位差が生じることを回避することができる。そして、ソース配線１２４とゲイト電極１２５との間で電位差が発生することにより、ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜）１１５が静電破壊してしまうことを防ぐことができる。
【００８７】
次に１３０、１３１、１３２、１３３で示されるコンタクトホールの形成を行う。この際第５のマスクを利用する。こうして図２（Ｃ）に示す状態を得る。
【００８８】
ここで、１３０はドレイン領域へのコンタクトである。１３１は配線１０７を分断するために利用される開孔である。１３２と１３３は配線１０８を分断するために利用される開孔である。
【００８９】
またこの工程において、ソース電極及びソース配線１２４の端部１３４において、その表面を露呈させる。この部分は後に外部引出し端子となる。なお、実際には、このソース配線はアクティブマトリクス回路を駆動するための周辺駆動回路に接続されており、この周辺回路の外部端子が１３４の部分となる。図２においては、煩雑となるため周辺駆動回路は記載されていない。
【００９０】
次に図３（Ａ）に示すように画素電極を構成するＩＴＯ電極１３５をスパッタ法で成膜する。そしてＩＴＯ電極１３５をパターニングすることにより、画素電極１３６を形成する。この際、第６のマスクが利用される。（図３（Ｂ））
【００９１】
この画素電極１３６の形成において、不要となるＩＴＯ電極１３５の除去後、２層目の配線である１２６と１２７と１２８で示される電極（ダミー電極）のエッチングをさらに進行させる。そしてさらに１０７と１０８で示される１層目の配線の一部をもエッチング除去する。
【００９２】
即ち、１３１と１３２と１３３で示される開孔部において、２層目の配線と１層目の配線とを同時に除去する。この結果、１３１と１３２と１３３で示される開孔部において、配線１０７と１０８が分断（切断）される。
【００９３】
この際、２層目の配線がチタン膜とアルミニウム膜との積層膜であるので、そのつどエッチャントを変えてエッチングを行う必要がある。
【００９４】
こうして図３（Ｂ）に示す状態を得る。この工程は、画素電極を形成する時のパターニング時において同時に行われるので、新たにマスクを利用する手間を省くことができる。即ち、作製工程の煩雑化を避けることができる。
【００９５】
このように１層目の配線と２層目の配線とを同時に除去できるのは、酸化珪素膜等の絶縁膜に対して選択的に金属材料のみを除去できるからである。
【００９６】
またこの工程と同時にソース配線１２４から延在した液晶パネルの取り出し部１３４の表面にＩＴＯ膜１３７を残存させる。このＩＴＯ膜は、取り出し電極部にコンタクトされる金属配線や導電パットとコンタクト部との間で腐食や相互拡散が生じないようにするためのバッファー層として機能する。
【００９７】
また、陽極酸化時の電流供給用の配線１０８が１３２と１３３の部分で切断されていることは重要なこととなる。
【００９８】
この後の液晶パネルの組立時において、第２の層間絶縁膜を覆ってラビング用の樹脂膜が形成され、さらに液晶を配向させるためのラビングが行われる。この際において配線１０８は電気的に浮いた状態となる。このような状態においては、ラビング時に発生する静電気による悪影響が懸念される。
【００９９】
しかし、本実施例に示すように配線１０８が１３２と１３３の部分で切断されていることで、上記静電気の影響を抑制することができる。
【０１００】
なお、図２においては、配線１０７や配線１０８の分断部がそれぞれ１ヶ所と２ヶ所であるが、分断部は適時その箇所を設定することができる。
【０１０１】
図５に図３（Ｂ）のＡ−Ａ’で切った断面を示す。図６に示すようにソース配線１２４は、陽極酸化時の電流供給用の配線１０８を乗り越えて立体配線の状態になる。この時、配線１０８の５０１で示される部分が多孔質状の陽極酸化膜を形成した関係で階段状の形状を有している。
【０１０２】
従って第１の層間絶縁膜１２３の５０２の部分の表面をなだらかなものとすることができる。その結果、ソース配線１２４が５０２の部分で段切れを起こしたりすることを防ぐことができる。
【０１０３】
図３（Ｂ）に示す状態を得たら、ＢＭ（ブラックマトリクス）を構成する樹脂材料を塗布し、第７のマスクを利用することにより、これをパターニングする。こうして画素電極１３６以外はＢＭ１３８で覆われた液晶パネルを構成する一方の基板が完成する。（図４）
【０１０４】
またこのＢＭ１３８の形成において、１３１、１３２、１３３で示される各開孔はＢＭを構成する材料によって充填される。ＢＭを構成する材料は樹脂材料であるので、各開孔をＢＭを構成する材料で充填することは、高い信頼性を得るために効果的なものとなる。
【０１０５】
本実施例では、エッチングをウェットエッチングによって行う例を示した。しかし、ドライエッチングを利用するのでもよい。
【０１０６】
〔実施例２〕
本実施例は、図１〜４に示した構成を上面から見た状態の一例を示す。図６に示すのは、アクティブマトリクス型の液晶パネルのアクティブマトリクス回路の一部分を示すものである。なお図６においては、ソース配線及びゲイト配線に駆動信号を流すための周辺駆動回路は示されていない。
【０１０７】
図６に示す構成においては、ゲイト配線１２５とソース配線１２４とが短絡用の配線１０７によってショートする構成となっている。この短絡用の配線は、図３（Ｂ）に示す工程において、１３１で示される開孔部において分断される。
【０１０８】
また、陽極酸化時に利用する電流供給用の電流供給線１０８は、図３（Ｂ）に示す工程において、１３２と１３３で示される開孔部において分断される。そしてこの分断された箇所の間の上方を層間絶縁膜１２３を介してソース配線１２４が横断する構成となっている。
【０１０９】
〔実施例３〕
本実施例は、図３（Ｂ）に示す開孔部１３２や１３３で分断される１層目の配線の形状に関する。例えば１０８で示される配線は、陽極酸化の終了後は不要なものとなる。しかし、第１の層間絶縁膜１２３や第２の層間絶縁膜１２９の成膜の際に長々と引き回されたこの配線１０８を局所的な放電異常に起因するパルス電流が流れてしまうことが懸念される。
【０１１０】
第１の層間絶縁膜１２３や第２の層間絶縁膜１２９の成膜時においては、配線１０８は各ゲイト電極に接続された状態となっている。従って、配線１０８にパルス電流が流れると、各ゲイト電極にパルス状に電圧が印加される状態となってしまう。
【０１１１】
そこで本実施例に示す構成においては、図７に示すように配線１０８をその分断部分において、コの字型とし、この部分でパルス電流を消滅または減衰させる構成とすることを特徴とする。即ち、分断部分において、パルス電流が放電し易い形状とすることを特徴とする。図７（Ａ）は分断前の状態であり、図７（Ｂ）は分断後の状態である。
【０１１２】
このコの字型の配線部分は、１３２や１３３で示される開孔部分（図３（Ｂ）に示す開孔部分）において除去される。
【０１１３】
〔実施例４〕
本実施例は、図１〜図４にその作製工程を示す工程を変形した例である。本実施例の作製工程を図８〜図１１に示す。本実施例が特徴とするのは、図９（Ｃ）に示す工程において形成される開孔９３１〜９３３（図２の１３１〜１３３に相当する）の形成後に、図１０（Ｂ）に示すようにその開孔よりさらに大きな開孔１０３１〜１０３３を形成することである。他の作製条件等については実施例１の場合と同じである。
【０１１４】
〔実施例５〕
本実施例は、図１（Ｂ）に示す工程において、緻密な陽極酸化膜１１２、１１３、１１４を形成しない場合の例である。緻密な陽極酸化膜はその除去に従う不良の発生が懸念されるので、ヒロックやウィスカーの発生を抑制できる場合にには利用しない方が好ましい。
【０１１５】
そこで、本実施例においては、図１（Ｂ）に示す工程において、緻密な陽極酸化膜１１２、１１３、１１４を形成せずに、図１（Ｄ）に示す不純物イオンの注入後に１００Å〜５００Å厚さの窒化珪素膜（図示せず）を形成することを特徴とする。
【０１１６】
この窒化珪素膜の形成後に活性化のためのレーザー光の照射を行う。こうすることにより、窒化珪素膜がバリアとなって、ヒロックやウィスカーの発生を抑制することができる。そしてその後に第１の層間絶縁膜を形成すればよい。なおこの場合、第１の層間絶縁膜が必然的に多層膜となる。
【０１１７】
【発明の効果】
本明細書で開示する発明を利用することで、プラズマから与えられるパルス状の高電位によって、作製途中の半導体装置が破壊してしまうことを防ぐことができる。また新たなマスクを必要とせずに不要となる配線の分断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図２】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図３】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図４】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図５】 図３（Ｃ）のＡ−Ａ’で切った断面を示す図。
【図６】 アクティブマトリクス型回路の上面図。
【図７】 配線の形状の１例を示す図。
【図８】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図９】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図１０】アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図１１】アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す図。
【図１２】従来の薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【符号の説明】
１０１ ガラス基板
１０２ 薄膜トランジスタの活性層
１００ ゲイト絶縁膜
１０３、１０４、１０５ レジストマスク
１０６ ゲイト電極
１０７ 短絡用の配線の一部
１０８ 電流供給用の配線の一部
１０９、１１０、１１１ 多孔質状の陽極酸化膜
１１２、１１３、１１４ 緻密な陽極酸化膜
１１５ 残存したゲイト絶縁膜
１１６、１１７ 残存した酸化珪素膜
１１８ ソース領域
１１９ 低濃度不純物領域
１２０ チャネル形成領域
１２１ 低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）
１２２ ドレイン領域
１２３ 第１の層間絶縁膜
１２４ ソース配線
１２５ ゲイト配線
１２６、１２７、１２８ ダミーの電極
１２９ 第２の層間絶縁膜
１３０ ドレイン領域への開孔
１３１、１３２、１３３ ダミーの電極への開孔
１３４ 外部引出し端子部
１３５ ＩＴＯ膜
１３６ 画素電極（ＩＴＯ電極）
１３７ 外部引出し端子部に残存したＩＴＯ電極
１３８ ＢＭ（ブラックマトリクス）

Claims (14)

1. 薄膜トランジスタのゲイト電極、前記ゲイト電極から延在するゲイト配線、及び前記ゲイト配線とソース配線を接続するための短絡用の配線を形成し、
   前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線上に、第１の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのソース領域に達する開孔と、前記短絡用の配線に達する開孔を、前記第１の絶縁膜に形成し、
   前記ソース領域にコンタクトするソース電極、ソース配線、及び前記ソース配線に接続し、前記短絡用の配線にコンタクトするダミーの電極を形成し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極上に、第２の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのドレイン領域に達する開孔と、前記ダミーの電極に達する開孔を、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に形成し、
   前記ドレイン領域にコンタクトする電極または配線をパターニングするとともに、前記ダミーの電極に達する開孔を介して前記ダミーの電極と前記短絡用の配線を除去することにより、前記短絡用の配線を分断し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極を形成した後であって、前記短絡用の配線を分断するまでに、少なくとも一のプラズマを用いた工程を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. 薄膜トランジスタのゲイト電極、前記ゲイト電極から延在するゲイト配線、及び前記ゲイト配線とソース配線を接続するための短絡用の配線を形成し、
   前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線上に、第１の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのソース領域に達する開孔と、前記短絡用の配線に達する開孔を、前記第１の絶縁膜に形成し、
   前記ソース領域にコンタクトするソース電極、ソース配線、及び前記ソース配線に接続し、前記短絡用の配線にコンタクトするダミーの電極を形成し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極上に、第２の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのドレイン領域に達する開孔と、前記ダミーの電極に達する開孔を、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に形成し、
   前記ドレイン領域にコンタクトする電極または配線をパターニングするとともに、前記ダミーの電極に達する開孔を介して前記ダミーの電極と前記短絡用の配線を除去することにより、前記短絡用の配線を分断し、
   前記第２の絶縁膜又は前記電極または配線を、プラズマＣＶＤ法又はスパッタ法によって形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. 薄膜トランジスタのゲイト電極、前記ゲイト電極から延在するゲイト配線、及び前記ゲイト配線とソース配線を接続するための短絡用の配線を形成し、
   前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線上に、第１の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのソース領域に達する開孔と、前記短絡用の配線に達する開孔を、前記第１の絶縁膜に形成し、
   前記ソース領域にコンタクトするソース電極、ソース配線、及び前記ソース配線に接続し、前記短絡用の配線にコンタクトするダミーの電極を形成し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極上に、第２の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのドレイン領域に達する開孔と、前記ダミーの電極に達する開孔を、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に形成し、
   前記ドレイン領域にコンタクトする電極または配線をパターニングするとともに、前記ダミーの電極に達する開孔を介して前記ダミーの電極と前記短絡用の配線を除去すること により、前記短絡用の配線を分断し、
   前記ドレイン領域及び前記ダミーの電極に達する開孔の形成、前記電極または配線のパターニング、又は前記ダミーの電極と前記短絡用の配線の除去を、プラズマエッチングによって行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線とともに、前記ゲイト配線から延在する陽極酸化時の電流供給用の配線を形成し、
   その後、前記ゲイト電極の露呈した表面に陽極酸化膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一において、前記ダミーの電極及び前記短絡用の配線を除去することによって形成された開孔部に、ＢＭ（ブラックマトリクス）を構成する樹脂材料を充填することを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. 薄膜トランジスタのゲイト電極、前記ゲイト電極から延在するゲイト配線、及び前記ゲイト配線とソース配線を接続するための短絡用の配線を形成し、
   前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線上に、第１の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのソース領域に達する開孔と、前記短絡用の配線に達する開孔を、前記第１の絶縁膜に形成し、
   前記ソース領域にコンタクトするソース電極、ソース配線、及び前記ソース配線に接続し、前記短絡用の配線にコンタクトするダミーの電極を形成し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極上に、第２の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのドレイン領域に達する開孔と、前記ダミーの電極に達する開孔を、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に形成し、
   前記ドレイン領域にコンタクトする画素電極をパターニングするとともに、前記ダミーの電極に達する開孔を介して前記ダミーの電極と前記短絡用の配線を除去することにより、前記短絡用の配線を分断し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極を形成した後であって、前記短絡用の配線を分断するまでに、少なくとも一のプラズマを用いた工程を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. 薄膜トランジスタのゲイト電極、前記ゲイト電極から延在するゲイト配線、及び前記ゲイト配線とソース配線を接続するための短絡用の配線を形成し、
   前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線上に、第１の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのソース領域に達する開孔と、前記短絡用の配線に達する開孔を、前記第１の絶縁膜に形成し、
   前記ソース領域にコンタクトするソース電極、ソース配線、及び前記ソース配線に接続し、前記短絡用の配線にコンタクトするダミーの電極を形成し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極上に、第２の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのドレイン領域に達する開孔と、前記ダミーの電極に達する開孔を、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に形成し、
   前記ドレイン領域にコンタクトする画素電極をパターニングするとともに、前記ダミーの電極に達する開孔を介して前記ダミーの電極と前記短絡用の配線を除去することにより、前記短絡用の配線を分断し、
   前記第２の絶縁膜又は前記画素電極を、プラズマＣＶＤ法又はスパッタ法によって形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. 薄膜トランジスタのゲイト電極、前記ゲイト電極から延在するゲイト配線、及び前記ゲイト配線とソース配線を接続するための短絡用の配線を形成し、
   前記ゲイト電極、前記ゲイト配線及び前記短絡用の配線上に、第１の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのソース領域に達する開孔と、前記短絡用の配線に達する開孔を、前記第１の絶縁膜に形成し、
   前記ソース領域にコンタクトするソース電極、ソース配線、及び前記ソース配線に接続し、前記短絡用の配線にコンタクトするダミーの電極を形成し、
   前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極上に、第２の絶縁膜を形成し、
   前記薄膜トランジスタのドレイン領域に達する開孔と、前記ダミーの電極に達する開孔を、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に形成し、
   前記ドレイン領域にコンタクトする画素電極をパターニングするとともに、前記ダミーの電極に達する開孔を介して前記ダミーの電極と前記短絡用の配線を除去することにより、前記短絡用の配線を分断し、
   前記ドレイン領域及び前記ダミーの電極に達する開孔の形成、前記画素電極のパターニング、又は前記ダミーの電極と前記短絡用の配線の除去を、プラズマエッチングによって行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. 請求項１又は６において、前記プラズマを用いた工程は、プラズマＣＶＤ工程又はプラズマエッチング工程であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
10. 請求項１乃至９のいずれか一において、前記短絡用の配線のうち、除去される部分は、コの字型となっていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
11. 前記コの字型の部分において、パルス電流が消滅又は減衰されることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の作製方法。
12. 請求項１乃至５のいずれか一において、前記ソース電極、前記ソース配線、及び前記ダミーの電極は、チタン膜、アルミニウム膜、チタン膜の３層構造を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一において、前記第１又は第２の絶縁膜は、窒化珪素膜、酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一において、前記薄膜トランジスタ及び周辺駆動回路を、同一基板上に設けることを特徴とする半導体装置の作製方法。

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