JPH08255875A - 半導体集積回路の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブマトリクス回路等の半導体集積回
路において、コンタクトホールとキャパシタの形成方法
を提供する。 【構成】 層間絶縁物を酸化珪素膜１０８と、窒化珪素
膜１０９とから成る、エッチング特性の異なる多層構造
とする。下層の酸化珪素膜１０８をエッチングストッパ
ーにして、第１のマスクを用いることにより、上層の窒
化珪素膜１０９のみがエッチングされる。次に、第２の
マスクを用いることにより、開口部１１０、１１１で露
出している酸化珪素膜のみがエッチングされて、コンタ
クトホール１１３、１１４が形成される。更に、酸化珪
素膜１０８が残存している開口部１１２には、下層配線
１０７と画素電極１１５を電極とし、酸化珪素膜１０８
を誘電体とするキャパシタ１１９が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は、半導体集積回路における
コンタクトホールおよびキャパシタの効果的な形成方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路においては、多層配線構
造が用いられ、配線間の接続のためのコンタクトホール
や、キャパシタ（コンデンサ）のごとき素子を形成する
必要がある。多層配線構造を得るためには、通常、層間
絶縁物を形成し、配線間の絶縁・容量の低減を図ってい
る。配線間の接続が必要な箇所では層間絶縁物にコンタ
クトホールが形成される。キャパシタの形成に際して
は、誘電体として、層間絶縁物そのものを用いることも
ある。

【０００３】しかしながら、層間絶縁物が配線間の絶縁
および容量の低減を目的としているために、これをその
ままキャパシタの誘電体に用いると、キャパシタの面積
が非常に大きなものとなり、回路設計上、ロスが大きく
なってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】層間絶縁物を薄くする
と、同じ面積でもキャパシタの容量を大きくすることが
できる。従来の多層配線構造においては、コンタクトホ
ールを形成する部分では、層間絶縁物を全て除去し、他
方キャパシタを形成する部分では、層間絶縁物を適度に
（キャパシタを形成するに最適な厚さにまで）エッチン
グすることが必要であるため、実際に量産プロセスに適
用することは不可能である。

【０００５】特に、キャパシタとして有効に動作させる
ためには、誘電体として使用する部分の厚さは、初期の
層間絶縁物の厚さの１／５〜１／５０まで薄くすること
が必要である。例えば、キャパシタの容量を、通常の配
線の交差部分の容量の１０００倍とする場合には、キャ
パシタの部分も通常の配線の交差部分も同じ厚さの層間
絶縁物を用いたとすると、キャパシタの面積が配線の交
差部分の１０００倍も必要である。

【０００６】これに対して、キャパシタの部分の厚さを
１／１０にすると、キャパシタの面積は交差部分の面積
の１００倍で十分であり、素子の集積化において有効で
ある。しかしながら、層間絶縁物の厚さの９０％をエッ
チングして、１０％のみを残すというような微妙な制御
を或る広がりを有する面積の中でおこなうことは実質的
に不可能である。

【０００７】本発明の目的は、上述の目的を解消して、
層間絶縁物を選択的に、かつ正確にエッチングして、コ
ンタクトホール、及び容量の大きなキャパシタを形成す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は層間絶縁物を上
層と下層というドライエッチング特性の異なる少なくと
も２つ以上の材料より構成される多層構造とし、上層の
ドライエッチングに際して、下層の材料をエッチングス
トッパーとして用いることにより、下層の厚さを精密に
制御することを可能とせしめるものである。この際、第
１のマスクを用いることにより、上層は特定の領域を選
択的にエッチングできる。

【０００９】かようにして特定の部分の上層をエッチン
グして、除去した後に、コンタクトホールを形成する部
分については、さらに、第２のマスクを用いて、下層の
層間絶縁物を選択的にエッチングする。このときのエッ
チング工程は、ドライエッチングでもウェットエッチン
グでもよい。一方、キャパシタを形成する部分において
は下層はエッチングされないようにマスクで被覆する。
下層のエッチング条件において、上層が十分にエッチン
グされない場合には、第２のマスクは、第１のマスクに
よってエッチングされた部分以外の部分を露出させても
よい。

【００１０】特に、本発明において、層間絶縁物は上層
が窒化珪素を主成分とする材料、下層が酸化珪素を主成
分とする材料によって構成された２層構造とすると、ド
ライエッチング特性が大きく異なるため有利である。

【００１１】また、上記の構成において、第２のマスク
はＩＴＯ（インディウム錫酸化物）等の透明導電材料と
してもよい。例えば、アクティブマトリクス型液晶ディ
スプレーのＴＦＴアレーにおける画素電極を第２のマス
クとして用いることも可能であり、その場合には、実施
例において詳述するようにフォトリソグラフィーの工程
を削減することができる。

【００１２】

【作用】本発明によれば、キャパシタの誘電体の厚さは
下層層間絶縁物の厚さによって決定され、上層のエッチ
ング工程において、下層がエッチングストッパーとして
機能するため、キャパシターの誘電体の厚さは広い面積
にわたって均等にできる。更に、層間絶縁物の下層の厚
さを層間絶縁物全体の厚さの１／５〜１／５０とすれ
ば、キャパシタの誘電体の厚さが十分に薄くできるの
で、キャパシタの面積の低減の上で効果がある。ただ
し、上層と下層で誘電率の異なる材料を使用する場合に
は、その効果を考慮しなければならない。以下に実施例
を示し、さらに詳細に本発明を説明する。

【００１３】

【実施例】

〔実施例１〕図１に本実施例を示す。本実施例は液晶表
示装置に用いられるアクティブマトリクス回路のＴＦＴ
アレーの１画素の作製工程を示す。まず、基板１０１上
に下地酸化膜として酸化珪素膜１０２を１０００〜５０
００Å、例えば、４０００Åの厚さに成膜する。

【００１４】次に厚さ１００〜１５００Å、例えば、８
００Åのアモルファスもしくは結晶性の島状シリコン領
域を形成し、さらに、厚さ１２００Åの酸化珪素によっ
てゲイト絶縁膜１０４を成膜する。

【００１５】次に、燐を適量混入させて、導電性を良く
した多結晶シリコン膜を３０００Åの厚さに減圧ＣＶＤ
法で成膜し、これをエッチングして、ゲイト電極１０
６、下層配線１０５、１０７を形成する。その後、イオ
ンドーピング法によって、島状シリコン領域に、ゲイト
電極１０６をマスクとして自己整合的に不純物（ここで
は燐）を注入し、不純物領域１０３を形成する。もちろ
ん、ゲイト電極１０６を形成する前に不純物領域１０３
を形成してもよい。（図１（Ａ））

【００１６】その後、プラズマＣＶＤ法により酸化珪素
膜１０８を２００〜１０００Å、例えば、５００Åの膜
厚で成膜する。引き続き、プラズマＣＶＤ法により窒化
珪素膜１０９を２０００〜１００００Å、例えば、５０
００Åの膜厚で成膜する。このようにして、酸化珪素膜
１０８、窒化珪素膜１０９から成る２層の層間絶縁物が
形成される。（図１（Ｂ））

【００１７】そして、第１のマスクを用いて、公知のフ
ォトレジスト法によってパターンを形成し、層間絶縁物
のうち、上層の窒化珪素膜１０９をドライエッチング法
によりエッチングする。エッチング条件を最適化するこ
とにより、下層の酸化珪素膜１０８をエッチングストッ
パーとして用いることができる。このようにして、開孔
部１１０、１１１および１１２が形成される。（図１
（Ｃ））

【００１８】その後、再び、フォトリソグラフィー法に
よって、開孔パターンを形成する。この際には第２のマ
スクを用いて、開孔部１１０、１１１の内側にさらに開
孔パターンを形成する。他方、開孔部１１２には開孔パ
ターンを形成しない。そして、緩衝フッ酸を用いてエッ
チングをおこない、酸化珪素から成るゲイト絶縁膜１０
４、酸化珪素膜１０８をそれぞれエッチングして、コン
タクトホール１１３、１１４を形成する。この際には、
等方的なウェットエッチング法を用いるため、図１
（Ｄ）に示すように、コンタクトホール１１３（１１
４）の大きさは先の開孔部１１０（１１１）よりも小さ
くすることが必要である。（図１（Ｄ））

【００１９】その後、厚さ１０００ÅのＩＴＯ膜によっ
て、画素電極１１５を形成する。その後、アルミニウム
膜を５０００Åの厚さにスパッタリング法によって成膜
し、これをエッチングして、上層の金属配線・電極１１
６、１１７を形成する。

【００２０】コンタクトホール１１３、１１４では、上
層の金属配線１１６、１１７とＴＦＴの不純物領域１０
３が接続される。また、開孔部１１２では、層間絶縁物
のうち、下層の酸化珪素膜１０８を誘電体として、ＩＴ
Ｏ膜から成る画素電極１１５と下層配線１０７との間に
キャパシタ１１９（アクティブマトリクス回路のＴＦＴ
アレー内の保持容量（補助容量ともいう）に相当する）
が形成される。

【００２１】一方、下層配線（アクティブマトリクス回
路のゲイトバスラインに相当する）１０５上を上層配線
１１６（アクティブマトリクス回路のソースバスライン
に相当する）が横断する部分１１８においては、厚さ５
００Åの酸化珪素膜１０８に加えて、厚さ５０００Åの
窒化珪素膜１０９が存在するため、これら２層の膜が絶
縁体として機能して、十分な絶縁性を得ることができ
る。（図１（Ｅ））

【００２２】本実施例では、キャパシタ１１９の上部電
極をＩＴＯ膜から成る画素電極１１５によって構成した
が、上層配線１１７を下層配線１０７上にまで延長させ
て、上部電極としてもよいことは自明である。また、本
実施例では、上層金属配線１１７を形成する前に、画素
電極１１５を形成したが、上層金属配線１１７を形成し
た後に、画素電極１１５を形成することもできる。

【００２３】〔実施例２〕図２に本実施例を示す。本実
施例も液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス
回路の作製工程を示す。まず、実施例１と同様に、基板
２０１上に下地膜２０２と島状のシリコン領域を形成
し、酸化珪素から成る厚さ１２００Åのゲイト絶縁膜２
０４を形成する。さらに、スカンジウムを０．３重量％
混入させたアルミニウム膜を５０００Åの厚さにスパッ
タ法で成膜し、これをエッチングして、ゲイト電極２０
６、アルミニウムの下層配線２０５、２０７をそれぞれ
形成する。

【００２４】本実施例では、特開平５−２６７６６７に
示されるように、陽極酸化法によって、このゲイト電極
２０６、アルミニウム配線２０５、２０７を陽極とし
て、電解溶液中で陽極酸化を行い、緻密な陽極酸化物層
を形成する。陽極酸化物層はゲイト電極２０６、アルミ
ニウム配線２０５、２０７の周囲に１０００Åの厚さに
形成する。そして、島状シリコン領域には、自己整合的
もしくは非自己整合的に不純物領域２０３を形成する。
（図２（Ａ））

【００２５】その後、実施例１と同様に、層間絶縁物と
して、プラズマＣＶＤ法によって、厚さ３００Åの酸化
珪素膜２０８、厚さ４７００Åの窒化珪素膜２０９を連
続的に成膜する。そして、第１のマスクを用いて、ドラ
イエッチング法によって窒化珪素膜２０９に開孔部２１
０、２１１、２１２を形成する。ここで、実施例１と同
様に酸化珪素膜２０８はエッチングストッパーとして機
能する。（図２（Ｂ））

【００２６】そして、厚さ５００ÅのＩＴＯ膜によって
画素電極２１３を形成する。この結果、画素電極２１３
と下層配線２０７を両電極とし、陽極酸化物と酸化珪素
膜２０８を誘電体とするキャパシタ２１９が形成され
る。（図２（Ｃ））

【００２７】その後、公知のＲＩＥ法による異方性ドラ
イエッチングによって、酸化珪素のゲイト絶縁膜２０
４、酸化珪素膜２０８をそれぞれエッチングする。図２
（Ｃ）から明らかなように、酸化珪素膜２０８の露出さ
れている部分は開孔部２１０、２１１のみであり、この
開口部２１０、２１１の酸化珪素膜２０８がエッチング
される。他方、開孔部２１２はＩＴＯ膜から成る画素電
極２１３によって被覆されているのでエッチングされな
い。

【００２８】すなわち、本実施例では、画素電極２１３
（あるいはこれを形成するために用いたマスク）が本発
明の第２のマスクとして機能する。また、エッチングは
異方性を有して、基板に垂直な方向に選択的に進行す
る。このようにして、コンタクトホール２１４、２１５
を形成する。（図２（Ｄ））

【００２９】その後、アルミニウム膜を４０００Åの厚
さにスパッタリング法によって成膜し、これをエッチン
グして、上層配線・電極２１６、２１７を形成する。領
域２１８において、上層配線２１６は下層配線２１５と
交差するが、厚さ３００Åの酸化珪素膜２０８と厚さ４
７００Åの窒化珪素膜２０９によって構成された層間絶
縁物に加え、厚さ１０００Åの陽極酸化物が存在してい
るたため、上層配線２１６と下層配線２１５とを十分に
上下間で絶縁することできる。また、キャパシタ２１９
においては、誘電体の厚さは十分に薄く、キャパシタの
面積を低減させる上で効果的であった。（図２（Ｅ））

【００３０】〔実施例３〕図３に本実施例を示す。本実
施例も液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス
回路のＴＦＴアレーの１画素の作製工程を示す。まず、
基板３０１上に下地酸化膜として酸化珪素膜３０２を２
０００Åの厚さに成膜する。

【００３１】次に厚さ５００Åのアモルファスシリコン
膜を堆積し、これにエキシマーレーザー光を照射して結
晶性のシリコン膜とする。そして、これをエッチングし
て、島状シリコン領域を形成し、さらに、厚さ１２００
Åの酸化珪素によってゲイト絶縁膜３０４を成膜する。

【００３２】次に、燐を適量混入させて、導電性を良く
した多結晶シリコン膜を３０００Åの厚さに減圧ＣＶＤ
法で成膜し、これをエッチングして、ゲイト電極３０
６、下層配線３０５を形成する。その後、イオンドーピ
ング法によって、島状シリコン領域に、ゲイト電極３０
６をマスクとして自己整合的に不純物（ここでは燐）を
注入し、不純物領域３０３を形成する。さらに、プラズ
マＣＶＤ法により第１の層間絶縁物として、酸化珪素膜
３０７を２０００〜８０００Å、例えば、５０００Åの
膜厚で成膜する。（図３（Ａ））

【００３３】その後、第１の層間絶縁物である酸化珪素
膜３０７にコンタクトホールを形成し、スパッタ法によ
って厚さ４０００Åのアルミニウム膜を堆積する。そし
て、これをエッチングして、上層配線３０８、３０９、
３１０を形成する。（図３（Ｂ））

【００３４】次に、プラズマＣＶＤ法によって、厚さ１
０００Åの酸化珪素膜３１１と厚さ５０００Åの窒化珪
素膜３１２を連続的に堆積する。酸化珪素膜３１１と窒
化珪素膜３１２は第２の層間絶縁物となる。（図３
（Ｃ））

【００３５】そして、第１のマスクを用いて、公知のフ
ォトレジスト法によってパターンを形成し、第２の層間
絶縁物のうち、上層の窒化珪素膜３１２をドライエッチ
ング法によりエッチングする。下層の酸化珪素膜３１１
はエッチングストッパーとして用いる。このようにし
て、開孔部３１３および３１４を形成する。（図３
（Ｄ））

【００３６】その後、再び、フォトリソグラフィー法に
よって、開孔パターンを形成する。この際には第２のマ
スクを用いて、開孔部３１３の内側にさらに開孔パター
ンを形成する。他方、開孔部３１４には開孔パターンを
形成しない。そして、ドライエッチング法によって、酸
化珪素のエッチングをおこない、開孔部３１３において
露出されている酸化珪素膜３１１をエッチングして、コ
ンタクトホールを形成する。

【００３７】その後、厚さ１０００ÅのＩＴＯ膜をスパ
ッタ法によって成膜し、これをエッチングして、上層配
線３０９に接続する画素電極３１５を形成する。これに
より、開孔部３１３では、上層の金属配線（ＴＦＴのド
レイン電極）３０９と画素電極３１５が接続される。更
に、開孔部３１４では、第２の層間絶縁物のうち、下層
の酸化珪素膜３１１を誘電体として、上部のＩＴＯ膜３
１５と上層配線３１０との間にキャパシタ３１７（アク
ティブマトリクス回路のＴＦＴアレー内の保持容量に相
当する）が形成される。

【００３８】なお、下層配線３０５（アクティブマトリ
クス回路のゲイトバスラインに相当する）上を上層配線
３０８（アクティブマトリクス回路のソースバスライン
に相当する）が横断する部分３１６においては、厚さ５
０００Åの酸化珪素膜（第１の層間絶縁物）３０７が絶
縁体として機能しているため、十分な絶縁性を得ること
ができる。（図３（Ｅ））

【００３９】〔実施例４〕図４に本実施例を示す。本実
施例も液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス
回路の作製工程を示す。

【００４０】実施例１と同様に、基板４０１上に下地膜
として酸化珪素膜４０２と島状のシリコン領域４０３を
形成し、酸化珪素膜４０４を厚さ１２００Åに形成す
る。さらに、スカンジウムを０．３重量％混入させたア
ルミニウム膜を５０００Åの厚さにスパッタ法で成膜す
る。フォトレジストのマスクを形成して、アルミニウム
膜をエッチングして、ゲイト電極４０５、アルミニウム
の下層配線４０６、４０７をそれぞれ形成する。

【００４１】次に、フォトレジストのマスクを残したま
ま、ゲイト電極４０５のみを陽極酸化して、多孔質の陽
極酸化物４０８をゲイト電極４０５の側面に４０００Å
の厚さに形成する。次に、フォトレジストのマスクを剥
離して、ゲイト電極４０５、下層配線４０６、４０７を
それぞれ電解溶液中で陽極酸化して、緻密な陽極酸化物
層４０９を１０００Åの厚さに形成する。（図４
（Ａ））

【００４２】陽極酸化物の作り分けは使用する電解溶液
を変えればよく、多孔質の陽極酸化物４０８を形成する
場合には、クエン酸、シュウ酸、クロム酸又は硫酸を３
〜２０％含有した酸性溶液を使用する。他方、緻密な陽
極酸化物層４０９を形成する場合には、酒石酸、ほう
酸、又は硝酸が３〜１０％含有されたエチレングリコー
ル溶液を、ＰＨを７程度に調整した溶液を使用する。

【００４３】ゲイト電極４０５、下層配線４０６、４０
７及びその周囲の陽極酸化層をマスクにして、酸化珪素
膜をエッチングして、ゲイト絶縁膜４１０を形成する。
そして、多孔質の陽極酸化物４０８を除去して、ゲイト
電極４０５、陽極酸化物層４０９、およびゲイト絶縁膜
４１０をマスクにして、イオンドーピング法によって、
島状シリコン領域４０３に不純物（燐）を注入する。こ
の際に、ゲイト絶縁膜４１０は半透過なマスクとして機
能するため、島状シリコン領域４０３には、自己整合的
に、低濃度不純物領域（所謂、ＬＤＤ）４１１、高濃度
不純物領域４１２が形成される。その後、プラズマＣＶ
Ｄ法によって、酸化珪素膜４１３を３００Åの厚さに、
窒化珪素膜４１４を４７００Åの厚さに連続的に成膜し
て、第１の層間絶縁膜を形成する。（図４（Ｂ））

【００４４】そして、第１のマスクを用いて、ドライエ
ッチング法によって窒化珪素膜４１４に開孔部４１５、
４１６、４１７を形成する。この際に、酸化珪素膜４１
３はエッチングストッパーとして機能する。（図４
（Ｃ））

【００４５】そして、ＩＴＯ膜を厚さ５００Åに成膜し
て、パターニングして画素電極４１８を形成する。この
結果、画素電極４１８と下層配線４０７を両電極とし、
陽極酸化物層４０９と酸化珪素膜４１３を誘電体とする
キャパシタ４１９が形成される。（図４（Ｄ））

【００４６】その後、公知のＲＩＥ法による異方性ドラ
イエッチングにより、酸化珪素膜４１３をエッチングし
て、コンタクトホール４２０、４２１を形成する。図４
（Ｄ）に示すように酸化珪素膜４１３が露出している部
分は開孔部４１５、４１６のみであり、開孔部４１７は
ＩＴＯ膜から成る画素電極４１８によって被覆されてい
るので、開孔部４１７はエッチングされない。すなわ
ち、本実施例では、画素電極４１８（あるいはこれを形
成するために用いたマスク）が、本発明の第２のマスク
として機能して、開孔部４１５、４１６において、露出
されている酸化珪素膜４１３のみがエッチングされて、
コンタクトホール４２０、４２１が形成される。なお、
エッチングは異方性を有して、基板に垂直な方向に選択
的に進行する。（図４（Ｅ））

【００４７】その後、アルミニウム膜を４０００Åの厚
さにスパッタリング法によって成膜し、これをエッチン
グして、上層配線・電極４２２・４２３を形成する。上
層配線４２２は領域４２４において下層配線４０６と交
差するが、厚さ３００Åの酸化珪素膜４１３と厚さ４７
００Åの窒化珪素膜４１４によって構成された層間絶縁
物に加え、厚さ１０００Åの陽極酸化物層４０９が存在
しているため、上層配線４２２と下層配線４０６とを上
下間で絶縁することができる。更に、キャパシタ４１９
においては、誘電体の厚さは十分に薄く、キャパシタの
面積を低減させるのに効果的である。（図４（Ｆ））

【００４８】また、本実施例のＴＦＴはＬＤＤ構造とし
たため、オフ電流特性を良好にすることができるので、
液晶表示装置の画素マトリクスに配置されるＴＦＴとし
て好適である。

【００４９】〔実施例５〕図５に本実施例を示す。本実
施例も液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス
回路の作製工程を示す。実施例４ではＬＤＤ構造を得る
ために、ゲイト電極の周囲に緻密な陽極酸化物を形成す
るようにしたが、本実施例では、緻密な陽極酸化物を形
成しないで、ＬＤＤ構造を形成するようにしている。

【００５０】図５（Ａ）に示すように、ガラス基板５０
１上に、下地膜として厚さ２０００Åの酸化珪素膜５０
２、厚さ５００Å島状シリコン領域５０３を形成する。
更に、プラズマＣＶＤ法によって厚さ１０００Åに酸化
珪素膜５０４を堆積する。

【００５１】次に、スパッタ法によって、スカンジウム
を０．３重量％混入させたアルミニウム膜を５０００Å
の厚さに堆積する。このアルミニウム膜は後にゲイト電
極５０５、下層配線５０６になるものである。このアル
ミニウム膜を電解液中で陽極酸化して、表面に緻密な陽
極酸化膜５０７を１００Å程度の厚さに形成する。この
場合には、電解液には、酒石酸、ほう酸、又は硝酸が３
〜１０％含有されたエチレングリコール溶液を、ＰＨを
７程度に調整した溶液を使用する。緻密な陽極酸化膜５
０７の厚さはアルミニウム膜に印加する電圧で制御する
ことができる。緻密な陽極酸化膜５０７は、レジストの
密着度を高める作用を有する。

【００５２】そして、フォトレジストのマスク５０８を
形成して、このマスク５０８を利用して、アルミニウム
膜をエッチングして、ゲイト電極５０５、下層配線５０
６を形成する。そして電解溶液中でゲイト電極５０５の
みに電圧を印加して、陽極酸化する。電解溶液には、ク
エン酸、シュウ酸、クロム酸又は硫酸を３〜２０％含有
した酸性溶液を使用する。この状態では、ゲイト電極６
０７の表面にフォトレジストのマスク５０８と、緻密な
陽極酸化膜５０７とが存在するために、ゲイト電極５０
５の側面のみに多孔質の陽極酸化物５０９が形成され
る。（図５（Ａ））

【００５３】この多孔質の陽極酸化物５０９の成長距離
は、ゲイト電極５０５に電流を流す時間で制御すること
ができ、この成長距離により低濃度不純物領域の長さが
決定される。本実施例では、多孔質の陽極酸化物５０９
を４０００Åの長さに成長させる。

【００５４】次に、フォトレジストのマスク５０８を使
用して、酸化珪素膜５０４をエッチングして、ゲイト絶
縁膜５１０を形成し、図５（Ｂ）に示すように、フォト
レジストのマスク５０８、多孔質の陽極酸化物５０９、
緻密な陽極酸化膜５０７を順次に除去して、ゲイト電極
５０５、下層配線５０６を露出させる。

【００５５】この際に、フォトレジストのマスク５０８
は専用の剥離液により除去する。また、緻密な陽極酸化
膜６０８は極めて薄いため、選択的に除去することが可
能であり、緻密な陽極酸化膜５０７はバッファーフッ酸
により除去する。多孔質の陽極酸化物５０９は、燐酸、
酢酸及び硝酸を混合した混酸を用いて、エッチングす
る。多孔質の陽極酸化物６１０は容易に除去できるた
め、ゲイト電極６０７がエッチングされることがない。

【００５６】次に、ゲイト電極５０５、ゲイト絶縁膜５
１０をマスクにして、イオンドーピング法によって、島
状シリコン領域５０３に不純物を注入する。この際、ド
ーズ量、加速度等の条件を適宜に設定して、ゲイト絶縁
膜５１０は半透過なマスクとして機能させることによ
り、ゲイト絶縁膜５１０の直下には低濃度不純物領域５
１１が形成され、ゲイト絶縁膜５１０に覆われていない
領域は、高濃度不純物領域５１２が形成される。そし
て、プラズマＣＶＤ法により第１の層間絶縁物として、
酸化珪素膜５１３を２０００〜８０００Å、例えば、５
０００Åの膜厚で成膜する。（図５（Ｂ））

【００５７】その後、酸化珪素膜５１３にコンタクトホ
ールを形成し、スパッタ法によって厚さ４０００Åのア
ルミニウム膜を堆積して、エッチングして、上層配線５
１４、５１５、５１６を形成する。（図５（Ｃ）

【００５８】次に、第２の層間絶縁物として、プラズマ
ＣＶＤ法によって、厚さ１０００Åの酸化珪素膜５１７
と厚さ５０００Åの窒化珪素膜５１８を連続的に堆積す
る。そして、第１のマスクを用いて、公知のフォトレジ
スト法によってパターンを形成し、第２の層間絶縁物の
うち、上層の窒化珪素膜５１８をドライエッチング法に
よりエッチングして、開孔部５１９および５２０をそれ
ぞれ形成する。この際に、下層の酸化珪素膜５１７はエ
ッチングストッパーとして機能する。（図５（Ｄ））

【００５９】その後、再び、フォトリソグラフィー法に
よって、開孔パターンを形成する。この際には第２のマ
スクを用い、開孔部５１９の内側にさらに開孔パターン
を形成する。一方、開孔部５２０には、開孔パターンを
形成しなかった。そして、ドライエッチング法によっ
て、開孔部５１９の酸化珪素膜５１７をエッチングし
て、コンタクトホールを形成する。（図５（Ｅ））

【００６０】その後、厚さ１０００ÅのＩＴＯ膜をスパ
ッタ法によって成膜し、これをエッチングして、上層配
線５１５に接続する画素電極５２１を形成する。この結
果、開孔部５１９では、上層の金属配線５１５（ＴＦＴ
のドレイン電極）と画素電極５２１が接続される。他
方、開孔部５２０では、第２の層間絶縁物のうち、下層
の酸化珪素膜５１７を誘電体として、上部のＩＴＯ膜か
ら成る画素電極５２１と上層配線５１６との間にキャパ
シタ５２２（アクティブマトリクス回路のＴＦＴアレー
内の保持容量に相当する）が形成される。

【００６１】また、下層配線５０６（アクティブマトリ
クス回路のゲイトバスラインに相当する）上を上層配線
５１４（アクティブマトリクス回路のソースバスライン
に相当する）が横断する部分５２３においては、厚さ５
０００Åの酸化珪素膜（第１の層間絶縁物）５１３が絶
縁体として機能するため、下層配線５０６と上層配線５
１４とを上下間で絶縁させることができる。（図５
（Ｆ））

【００６２】本実施例の薄膜トランジスタは、チャネル
形成領域とドレイン領域となる高濃度不純物領域５１２
間に、低濃度不純物領域５１１を配置する構成としたた
め、チャネル形成領域とドレイン領域の間に高電圧が印
加されることを防ぐことができ、オフ電流を小さくする
ことができる。

【００６３】

【発明の効果】本発明は、層間絶縁膜を層毎にエッチン
グ特性の異なる多層構造としたため、層間絶縁物にコン
タクトホールを形成すると共に、キャパシタをも形成す
ることが可能となる。特に、キャパシタの容量を増大さ
せる点で、本発明は効果的であり、集積回路に新たな付
加価値を付与することができる。このように、本発明は
工業上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１におけるＴＦＴの作製工程を示す。

【図２】 実施例２におけるＴＦＴの作製工程を示す。

【図３】 実施例３におけるＴＦＴの作製工程を示す。

【図４】 実施例４におけるＴＦＴの作製工程を示す。

【図５】 実施例５におけるＴＦＴの作製工程を示す。

【符号の説明】

１０１・・・・・基板 １０２・・・・・下地膜 １０３・・・・・不純物領域（ソース／ドレイン） １０４・・・・・ゲイト絶縁膜 １０５、１０７・下層配線 １０６・・・・・ゲイト電極 １０８・・・・・下層の層間絶縁物（酸化珪素） １０９・・・・・上層の層間絶縁物（窒化珪素） １１０〜１１２・開孔部 １１３〜１１４・コンタクトホール １１５・・・・・画素電極 １１６、１１７・上層配線 １１８・・・・・上下配線交差部 １１９・・・・・キャパシタ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライエッチング特性の異なる少なくと
   も２層の構造を有する層間絶縁物を形成する工程と、 第１のマスクを用いて、前記層間絶縁物の下層をエッチ
   ングストッパーとして、上層をエッチングする工程と、 該工程によって露出された下層の層間絶縁物の少なくと
   も１部を第２のマスクを用いて覆い、下層の層間絶縁物
   を選択的にエッチングする工程と、 上記工程によって形成された上層および下層の層間絶縁
   物がエッチングされた部分をコンタクトホールに用い、
   上層の層間絶縁物のみがエッチングされた部分をキャパ
   シタに用いて回路を構成する工程と、 を有することを特徴とする半導体集積回路の作製方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記層間絶縁物は、
   上層が窒化珪素を主成分とする材料により構成され、下
   層が酸化珪素を主成分とする材料によって構成された２
   層構造であることを特徴とする半導体集積回路の作製方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記第２のマスク
   は、透明導電材料であることを特徴とする半導体集積回
   路の作製方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記層間絶縁物の下
   層の厚さは、前記層間絶縁物全体の厚さの１／５〜１／
   ５０であることを特徴とする半導体集積回路の作製方
   法。