JPH088300B2 - トランジスタの配線接続構造 - Google Patents
トランジスタの配線接続構造Info
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- JPH088300B2 JPH088300B2 JP63298349A JP29834988A JPH088300B2 JP H088300 B2 JPH088300 B2 JP H088300B2 JP 63298349 A JP63298349 A JP 63298349A JP 29834988 A JP29834988 A JP 29834988A JP H088300 B2 JPH088300 B2 JP H088300B2
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トランジスタを覆う絶縁膜の上に形成され
る配線を前記トランジスタの電極に接続するトランジス
タの配線接続構造に関するものである。
る配線を前記トランジスタの電極に接続するトランジス
タの配線接続構造に関するものである。
トランジスタを覆う絶縁膜の上に形成される配線は、
一般に、前記絶縁膜に設けたコンタクト孔においてトラ
ンジスタの電極に接続されている。
一般に、前記絶縁膜に設けたコンタクト孔においてトラ
ンジスタの電極に接続されている。
第７図は従来のトランジスタの配線接続構造を示した
もので、ここでは逆スタガー型薄膜トランジスタのソー
スおよびドレイン電極に接続される配線の接続構造を示
している。
もので、ここでは逆スタガー型薄膜トランジスタのソー
スおよびドレイン電極に接続される配線の接続構造を示
している。
第７図において、図中１はガラス板等からなる絶縁基
板であり、この絶縁基板１上には逆スタガー型薄膜トラ
ンジスタＴが形成されている。この逆スタガー型薄膜ト
ラジスタＴは、絶縁基板１上に形成されたゲート電極Ｇ
と、このゲート電極Ｇの上に形成されたゲート絶縁膜２
と、このゲート絶縁膜２の上に前記ゲート電極Ｇに対向
させて形成されたｉ−ａ−Si半導体層３と、この半導体
層３の上にチャンネル部をはさんで形成されたソース，
ドレイン領域となるn+−ａ−Si層４と、このn+−ａ−Si
層４の上に形成されたソース電極Ｓおよびドレイン電極
Ｄとからなっている。なお、前記ゲート電極Ｇは基板１
上に形成された図示しないゲート配線につながってい
る。
板であり、この絶縁基板１上には逆スタガー型薄膜トラ
ンジスタＴが形成されている。この逆スタガー型薄膜ト
ラジスタＴは、絶縁基板１上に形成されたゲート電極Ｇ
と、このゲート電極Ｇの上に形成されたゲート絶縁膜２
と、このゲート絶縁膜２の上に前記ゲート電極Ｇに対向
させて形成されたｉ−ａ−Si半導体層３と、この半導体
層３の上にチャンネル部をはさんで形成されたソース，
ドレイン領域となるn+−ａ−Si層４と、このn+−ａ−Si
層４の上に形成されたソース電極Ｓおよびドレイン電極
Ｄとからなっている。なお、前記ゲート電極Ｇは基板１
上に形成された図示しないゲート配線につながってい
る。
また、上記薄膜トランジスタＴを形成した基板１上に
は、薄膜トランジスタＴを覆う絶縁膜５が形成されてお
り、薄膜トランジスタＴのソース電極Ｓおよびドレイン
電極Ｄは、上記絶縁膜５の上に形成した配線（ソース配
線およびドレイン配線）７に接続されている。この配線
７は、上記絶縁膜５の上にAl等の配線金属をメッキ法ま
たはスパッタリング法によって堆積させ、この金属膜を
パターニングして形成されたもので、上記配線金属は絶
縁膜５に薄膜トランジスタのソース，ドレイン電極S,D
に対応させて形成したコンタクト孔６内にも堆積充填さ
れており、配線７は上記コンタクト孔６内に充填したコ
ンタクト金属層7aを介して薄膜トランジスタＴのソース
電極Ｓおよびドレイン電極Ｄに接続されている。
は、薄膜トランジスタＴを覆う絶縁膜５が形成されてお
り、薄膜トランジスタＴのソース電極Ｓおよびドレイン
電極Ｄは、上記絶縁膜５の上に形成した配線（ソース配
線およびドレイン配線）７に接続されている。この配線
７は、上記絶縁膜５の上にAl等の配線金属をメッキ法ま
たはスパッタリング法によって堆積させ、この金属膜を
パターニングして形成されたもので、上記配線金属は絶
縁膜５に薄膜トランジスタのソース，ドレイン電極S,D
に対応させて形成したコンタクト孔６内にも堆積充填さ
れており、配線７は上記コンタクト孔６内に充填したコ
ンタクト金属層7aを介して薄膜トランジスタＴのソース
電極Ｓおよびドレイン電極Ｄに接続されている。
なお、第７図では逆スタガー型薄膜トランジスタの配
線接続構造を示したが、スタガー型，コプラナー型、逆
コプラナー型の薄膜トランジスタや、Si単結晶基板を使
用する通常のトランジスタの絶縁膜上に形成される配線
も、上記と同様にしてトランジスタの電極に接続されて
いる。
線接続構造を示したが、スタガー型，コプラナー型、逆
コプラナー型の薄膜トランジスタや、Si単結晶基板を使
用する通常のトランジスタの絶縁膜上に形成される配線
も、上記と同様にしてトランジスタの電極に接続されて
いる。
しかしながら、上記従来のトランジスタの配線接続構
造は、トランジスタＴを覆う絶縁膜５の上に形成する配
線７を、上記絶縁膜５のコンタクト孔６内に充填したコ
ンタクト金属層7aを介してトランジスタＴの電極（第７
図ではソース，ドレイン電極S,D）に接続したものであ
るため、配線７とトランジスタＴの電極とを確実に接続
するには、絶縁膜５の上に配線金属を堆積させる際に、
この配線金属をコンタクト孔６の深さよりも十分厚く堆
積させることが必要である。この配線金属の堆積厚さ
は、一般に、コンタクト孔６の深さの２倍程度は必要と
されている。なお、上記絶縁膜５は、その上に形成され
る配線７と基板１上のゲート配線との間の容量を小さく
するためや、この配線７とゲート配線との短絡を確実に
防ぐためにできるだけ厚くするのが望ましいが、このよ
うに絶縁膜５を厚くすると、この絶縁膜５に設けられる
コンタクト孔６の深さも大きくなるから、配線金属の堆
積厚さもさらに厚くなる。このため、上記従来の配線接
続構造では、絶縁膜５上への配線金属の堆積に時間がか
かるし、また、絶縁膜５上に堆積させた配線金属膜をパ
ターニングして配線７を形成する際にも、この配線金属
膜の膜厚が厚いためにそのパターニングが面倒で、また
配線の微細化も難しいという問題をもっていた。
造は、トランジスタＴを覆う絶縁膜５の上に形成する配
線７を、上記絶縁膜５のコンタクト孔６内に充填したコ
ンタクト金属層7aを介してトランジスタＴの電極（第７
図ではソース，ドレイン電極S,D）に接続したものであ
るため、配線７とトランジスタＴの電極とを確実に接続
するには、絶縁膜５の上に配線金属を堆積させる際に、
この配線金属をコンタクト孔６の深さよりも十分厚く堆
積させることが必要である。この配線金属の堆積厚さ
は、一般に、コンタクト孔６の深さの２倍程度は必要と
されている。なお、上記絶縁膜５は、その上に形成され
る配線７と基板１上のゲート配線との間の容量を小さく
するためや、この配線７とゲート配線との短絡を確実に
防ぐためにできるだけ厚くするのが望ましいが、このよ
うに絶縁膜５を厚くすると、この絶縁膜５に設けられる
コンタクト孔６の深さも大きくなるから、配線金属の堆
積厚さもさらに厚くなる。このため、上記従来の配線接
続構造では、絶縁膜５上への配線金属の堆積に時間がか
かるし、また、絶縁膜５上に堆積させた配線金属膜をパ
ターニングして配線７を形成する際にも、この配線金属
膜の膜厚が厚いためにそのパターニングが面倒で、また
配線の微細化も難しいという問題をもっていた。
本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、トランジスタを覆
う絶縁膜の上に形成される配線を上記絶縁膜に形成した
コンタクト孔において前記トランジスタの電極に接続す
るものでありながら、前記絶縁膜上の配線および上記コ
ンタクト孔内のコンタクト金属層となる金属を厚く堆積
させなくても上記配線をトランジスタの電極に確実に導
通接続することができるようにした、上記金属の堆積厚
さを薄くしてその堆積時間を短縮するとともに、配線と
なる堆積金属膜のパターニングも容易にし、かつ配線の
微細化も可能にすることができるトランジスタの配線接
続構造を提供することにある。
であって、その目的とするところは、トランジスタを覆
う絶縁膜の上に形成される配線を上記絶縁膜に形成した
コンタクト孔において前記トランジスタの電極に接続す
るものでありながら、前記絶縁膜上の配線および上記コ
ンタクト孔内のコンタクト金属層となる金属を厚く堆積
させなくても上記配線をトランジスタの電極に確実に導
通接続することができるようにした、上記金属の堆積厚
さを薄くしてその堆積時間を短縮するとともに、配線と
なる堆積金属膜のパターニングも容易にし、かつ配線の
微細化も可能にすることができるトランジスタの配線接
続構造を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、トランジスタを
覆う絶縁膜を金属の拡散が可能な絶縁材で形成し、かつ
この絶縁膜にトランジスタの電極に対応させてコンタク
ト孔を形成するとともに、前記絶縁膜のコンタクト孔形
成部分に、前記絶縁膜に導電性金属を拡散させた金属拡
散層を上記コンタクト孔の内周面からコンタクト孔周囲
の絶縁膜表面にわたって形成し、前記絶縁膜の上に形成
する配線を、その一部を上記コンタクト孔の周囲の前記
金属拡散層に重ねて形成するとともに、上記コンタクト
孔の内底部に、上記配線と同じ金属からなるコンタクト
金属層を、前記トランジスタの電極と上記コンタクト孔
の内周面の前記金属拡散層とに接触させて形成したもの
である。
覆う絶縁膜を金属の拡散が可能な絶縁材で形成し、かつ
この絶縁膜にトランジスタの電極に対応させてコンタク
ト孔を形成するとともに、前記絶縁膜のコンタクト孔形
成部分に、前記絶縁膜に導電性金属を拡散させた金属拡
散層を上記コンタクト孔の内周面からコンタクト孔周囲
の絶縁膜表面にわたって形成し、前記絶縁膜の上に形成
する配線を、その一部を上記コンタクト孔の周囲の前記
金属拡散層に重ねて形成するとともに、上記コンタクト
孔の内底部に、上記配線と同じ金属からなるコンタクト
金属層を、前記トランジスタの電極と上記コンタクト孔
の内周面の前記金属拡散層とに接触させて形成したもの
である。
すなわち、本発明のトランジスタの配線接続構造は、
前記絶縁膜のコンタクト孔形成部分に導電性金属を拡散
させて、上記コンタクト孔の内周面からコンタクト孔周
囲の絶縁膜表面にわたる金属拡散層を形成するととも
に、前記絶縁膜の上に形成する配線を、その一部を上記
コンタクト孔の周囲の前記金属拡散層に重ねて形成する
ことによってこの配線と前記金属拡散層とを導通接続
し、さらに、前記絶縁膜の上に上記配線となる金属を堆
積させる際に、この金属を上記コンタクト孔の内底部に
も同時に堆積させてこのコンタクト孔の内底部にコンタ
クト金属層を形成することにより、このコンタクト金属
層によってコンタクト孔内周面の金属拡散層とトランジ
スタの電極とを確実に導通する接続したものである。し
たがって、本発明によれば、トランジスタを覆う絶縁膜
の上に形成される配線を上記絶縁膜に形成したコンタク
ト孔において前記トランジスタの電極に接続するもので
ありながら、前記絶縁膜上の配線および上記コンタクト
孔内のコンタクト金属層となる金属を厚く堆積させなく
ても、上記配線を前記絶縁のコンタクト孔形成部分に拡
散形成した導電性金属を介してトランジスタの電極に確
実に導通接続することができる。そして、本発明によれ
ば、上記配線および上記コンタクト金属層となる金属の
堆積厚さを薄くすることができるから、この金属の堆積
時間を短縮することができるし、また、上記配線となる
堆積金属膜のパターニングも用意に行なうことができ、
しかも上記配線の微細化も可能である。
前記絶縁膜のコンタクト孔形成部分に導電性金属を拡散
させて、上記コンタクト孔の内周面からコンタクト孔周
囲の絶縁膜表面にわたる金属拡散層を形成するととも
に、前記絶縁膜の上に形成する配線を、その一部を上記
コンタクト孔の周囲の前記金属拡散層に重ねて形成する
ことによってこの配線と前記金属拡散層とを導通接続
し、さらに、前記絶縁膜の上に上記配線となる金属を堆
積させる際に、この金属を上記コンタクト孔の内底部に
も同時に堆積させてこのコンタクト孔の内底部にコンタ
クト金属層を形成することにより、このコンタクト金属
層によってコンタクト孔内周面の金属拡散層とトランジ
スタの電極とを確実に導通する接続したものである。し
たがって、本発明によれば、トランジスタを覆う絶縁膜
の上に形成される配線を上記絶縁膜に形成したコンタク
ト孔において前記トランジスタの電極に接続するもので
ありながら、前記絶縁膜上の配線および上記コンタクト
孔内のコンタクト金属層となる金属を厚く堆積させなく
ても、上記配線を前記絶縁のコンタクト孔形成部分に拡
散形成した導電性金属を介してトランジスタの電極に確
実に導通接続することができる。そして、本発明によれ
ば、上記配線および上記コンタクト金属層となる金属の
堆積厚さを薄くすることができるから、この金属の堆積
時間を短縮することができるし、また、上記配線となる
堆積金属膜のパターニングも用意に行なうことができ、
しかも上記配線の微細化も可能である。
以上、本発明の実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示した
もので、この実施例はトランジスタが逆スタガー型の薄
膜トランジスタである場合に適用されるものである。
もので、この実施例はトランジスタが逆スタガー型の薄
膜トランジスタである場合に適用されるものである。
第１図において、図中１はガラス板等からなる絶縁基
板、Ｔは上記絶縁基板１上に形成された逆スタガー型の
薄膜トランジスタである。なお、この逆スタガー型薄膜
トランジスタＴは、第７図に示した薄膜トランジスタＴ
と同じ構造のものであるから、その説明は図に同符号を
付して省略する。また、８は上記薄膜トランジスタＴを
覆う絶縁膜であり、この透明絶縁膜８は、金属の拡散が
可能な透明絶縁材、例えばSOG（スピンオンガラス）に
より１μｍ程度の厚さに形成されている。このSOGから
なる絶縁膜８には、前記薄膜トランジスタＴのソース電
極Ｓおよびドレイン電極Ｄに対応させて、このソース，
ドレイン電極S,Dに達する深さのコンタクト孔９が形成
されている。また、10は前記絶縁膜８の上に形成された
拡散阻止膜であり、この拡散阻止膜10には、絶縁膜８の
コンタクト孔形成部分に対応させて、コンタクト孔９の
上端の径よりも若干大きな開口11が設けられている。こ
の拡散阻止膜14は、上記絶縁膜８に金属を拡散させて後
述する金属拡散層8aを形成する際の金属拡散領域を規制
するために設けられたもので、この拡散阻止膜10は金属
が拡散しにくい絶縁材、例えばSiNによって形成されて
いる。そして、前記絶縁膜８の拡散阻止膜10で覆われて
いない部分、つまり拡散阻止膜10の開口11内に対応する
コンタクト孔形成部分には、この絶縁膜８にITO等の導
電性金属を拡散させた金属拡散層8aが上記コンタクト孔
９の内周面からコンタクト孔周囲の絶縁膜８表面にわた
って形成されている。また、12は前記絶縁膜８の上に形
成されたAl等の導電性金属からなる配線であり、この配
線12は、その一部を上記コンタクト孔９の周囲の金属拡
散層8aに重ねて形成されて、この金属拡散層8aに導通接
続されている。また、12aは上記コンタクト孔９の内底
部に形成されたコンタクト金属層である。このコンタク
ト金属層12aは、上記配線12と同じ金属からなってお
り、前記トランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dと
上記コンタクト孔９の内周面の金属拡散層8aとに接触さ
せて形成されて、上記ソース，ドレイン電極S,Dとコン
タクト孔内周面の金属拡散層8aとを導通接続させてい
る。
板、Ｔは上記絶縁基板１上に形成された逆スタガー型の
薄膜トランジスタである。なお、この逆スタガー型薄膜
トランジスタＴは、第７図に示した薄膜トランジスタＴ
と同じ構造のものであるから、その説明は図に同符号を
付して省略する。また、８は上記薄膜トランジスタＴを
覆う絶縁膜であり、この透明絶縁膜８は、金属の拡散が
可能な透明絶縁材、例えばSOG（スピンオンガラス）に
より１μｍ程度の厚さに形成されている。このSOGから
なる絶縁膜８には、前記薄膜トランジスタＴのソース電
極Ｓおよびドレイン電極Ｄに対応させて、このソース，
ドレイン電極S,Dに達する深さのコンタクト孔９が形成
されている。また、10は前記絶縁膜８の上に形成された
拡散阻止膜であり、この拡散阻止膜10には、絶縁膜８の
コンタクト孔形成部分に対応させて、コンタクト孔９の
上端の径よりも若干大きな開口11が設けられている。こ
の拡散阻止膜14は、上記絶縁膜８に金属を拡散させて後
述する金属拡散層8aを形成する際の金属拡散領域を規制
するために設けられたもので、この拡散阻止膜10は金属
が拡散しにくい絶縁材、例えばSiNによって形成されて
いる。そして、前記絶縁膜８の拡散阻止膜10で覆われて
いない部分、つまり拡散阻止膜10の開口11内に対応する
コンタクト孔形成部分には、この絶縁膜８にITO等の導
電性金属を拡散させた金属拡散層8aが上記コンタクト孔
９の内周面からコンタクト孔周囲の絶縁膜８表面にわた
って形成されている。また、12は前記絶縁膜８の上に形
成されたAl等の導電性金属からなる配線であり、この配
線12は、その一部を上記コンタクト孔９の周囲の金属拡
散層8aに重ねて形成されて、この金属拡散層8aに導通接
続されている。また、12aは上記コンタクト孔９の内底
部に形成されたコンタクト金属層である。このコンタク
ト金属層12aは、上記配線12と同じ金属からなってお
り、前記トランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dと
上記コンタクト孔９の内周面の金属拡散層8aとに接触さ
せて形成されて、上記ソース，ドレイン電極S,Dとコン
タクト孔内周面の金属拡散層8aとを導通接続させてい
る。
第２図は上記金属拡散層8aと配線12およびコンタクト
金属層12aの形成方法を工程順に示したもので、これら
は次のようにして形成される。
金属層12aの形成方法を工程順に示したもので、これら
は次のようにして形成される。
まず、絶縁基板１上に周知の方法で薄膜トランジスタ
Ｔを形成した後、この基板１上にSOGを１μｍ程度の厚
さに塗布してこれを焼成することにより、第２図（ａ）
に示すように透明絶縁膜（SOG膜）８を形成し、この絶
縁膜８に、薄膜トランジスタＴのソース，ドレイン電極
S,Dに対応させてコンタクト孔９をエッチングにより形
成した後、上記絶縁膜８の上にSiNをプラズマCVD法によ
り1000Å程度の厚さに堆積させて第２図（ａ）に示すよ
うに拡散阻止膜10を形成し、この拡散阻止膜10に前記絶
縁膜８のコンタクト孔形成部分を露出させる開口11をエ
ッチングにより形成する。
Ｔを形成した後、この基板１上にSOGを１μｍ程度の厚
さに塗布してこれを焼成することにより、第２図（ａ）
に示すように透明絶縁膜（SOG膜）８を形成し、この絶
縁膜８に、薄膜トランジスタＴのソース，ドレイン電極
S,Dに対応させてコンタクト孔９をエッチングにより形
成した後、上記絶縁膜８の上にSiNをプラズマCVD法によ
り1000Å程度の厚さに堆積させて第２図（ａ）に示すよ
うに拡散阻止膜10を形成し、この拡散阻止膜10に前記絶
縁膜８のコンタクト孔形成部分を露出させる開口11をエ
ッチングにより形成する。
次に、上記絶縁膜８に拡散させる導電性金属としてIT
Oをスパッタリングし、絶縁膜８の表面およびそのコン
タクト孔９の内面にITO膜ａ第２図（ｂ）に鎖線で示す
ように堆積させる。このITOのスパッタリングは、300℃
程度の基板温度で行なう。このITOのスパッタリングを
行なうと、絶縁膜８の表面およびコンタクト孔９の内面
にITO膜ａが堆積して行くとともに、同時に堆積したITO
が上記拡散阻止膜10で覆われていない部分の絶縁膜８内
に熱拡散し、絶縁膜８のコンタクト孔周囲の表面からコ
ンタクト孔９の内周面全体にわたって、ITOを拡散させ
た金属拡散層8aが第２図（ｂ）に示すように形成され
る。なお、ITO膜ａは拡散阻止膜10およびコンタクト孔
９内に露出しているソース，ドレイン電極S,Dの上にも
堆積するが、拡散阻止膜10は金属が拡散しにくいSiN膜
であるために、この拡散阻止膜10へのITOの拡散はほと
んど生じないし、またソース，ドレイン電極S,Dの上に
堆積したITOaはこの電極S,Dの上に単に堆積するだけで
ある。このITOのスパッタリングは、絶縁膜８へのITOの
拡散深さ、つまり形成される金属拡散層8aの層厚が導電
膜として十分な厚さ（500Å程度）になるまで行なう。
なお、この場合、上記ITOのスパッタリングによる絶縁
膜８へのITOの拡散を行なった後に、再度基板１を300℃
程度に加熱する熱処理を行なえば、絶縁膜８へのITOの
拡散深さをさらに深くして、金属拡散層8aの層厚を十分
に確保することができる。
Oをスパッタリングし、絶縁膜８の表面およびそのコン
タクト孔９の内面にITO膜ａ第２図（ｂ）に鎖線で示す
ように堆積させる。このITOのスパッタリングは、300℃
程度の基板温度で行なう。このITOのスパッタリングを
行なうと、絶縁膜８の表面およびコンタクト孔９の内面
にITO膜ａが堆積して行くとともに、同時に堆積したITO
が上記拡散阻止膜10で覆われていない部分の絶縁膜８内
に熱拡散し、絶縁膜８のコンタクト孔周囲の表面からコ
ンタクト孔９の内周面全体にわたって、ITOを拡散させ
た金属拡散層8aが第２図（ｂ）に示すように形成され
る。なお、ITO膜ａは拡散阻止膜10およびコンタクト孔
９内に露出しているソース，ドレイン電極S,Dの上にも
堆積するが、拡散阻止膜10は金属が拡散しにくいSiN膜
であるために、この拡散阻止膜10へのITOの拡散はほと
んど生じないし、またソース，ドレイン電極S,Dの上に
堆積したITOaはこの電極S,Dの上に単に堆積するだけで
ある。このITOのスパッタリングは、絶縁膜８へのITOの
拡散深さ、つまり形成される金属拡散層8aの層厚が導電
膜として十分な厚さ（500Å程度）になるまで行なう。
なお、この場合、上記ITOのスパッタリングによる絶縁
膜８へのITOの拡散を行なった後に、再度基板１を300℃
程度に加熱する熱処理を行なえば、絶縁膜８へのITOの
拡散深さをさらに深くして、金属拡散層8aの層厚を十分
に確保することができる。
次に、拡散阻止膜10および絶縁膜８の上に堆積したIT
O膜ａを、H cl:HNO3:H2O＝1:0.08:1のエッチング液によ
り35℃で全面エッチングして拡散阻止膜10上のITO膜ａ
を除去する。この全面エッチングを行なうと、SiNから
なる拡散阻止膜10面が約２分のエッチングで絶縁性を回
復し、絶縁膜８の各コンタクト孔部分の金属拡散層8aが
互いに切離される。なおこの場合、拡散阻止膜10上のIT
O膜ａだけでなく絶縁膜８上に体積したITO膜ａもエッチ
ングされるが、絶縁膜８の金属拡散層8aはほとんどエッ
チングされずに残るから、拡散防止膜10面が絶縁性を回
復した時点でも、絶縁膜８の金属拡散層形成部分は抵抗
値が数ＫΩの導電性を保っている。また、上記全面エッ
チングを行なうと、コンタクト孔９の底面つまり薄膜ト
ランジスタＴのソース，ドレイン電極S,D上に堆積したI
TO膜ａもエッチング除去されるが、上記ソース，ドレイ
ン電極S,Dはエッチングされることなく残る。このよう
にして形成された金属拡散層8aはその下端面において薄
膜トランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dに導通接
触しており、したがってこの金属拡散層8aは薄膜トラン
ジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dと上記絶縁膜８の
上に形成される配線12とを接続するコンタクト層とな
る。
O膜ａを、H cl:HNO3:H2O＝1:0.08:1のエッチング液によ
り35℃で全面エッチングして拡散阻止膜10上のITO膜ａ
を除去する。この全面エッチングを行なうと、SiNから
なる拡散阻止膜10面が約２分のエッチングで絶縁性を回
復し、絶縁膜８の各コンタクト孔部分の金属拡散層8aが
互いに切離される。なおこの場合、拡散阻止膜10上のIT
O膜ａだけでなく絶縁膜８上に体積したITO膜ａもエッチ
ングされるが、絶縁膜８の金属拡散層8aはほとんどエッ
チングされずに残るから、拡散防止膜10面が絶縁性を回
復した時点でも、絶縁膜８の金属拡散層形成部分は抵抗
値が数ＫΩの導電性を保っている。また、上記全面エッ
チングを行なうと、コンタクト孔９の底面つまり薄膜ト
ランジスタＴのソース，ドレイン電極S,D上に堆積したI
TO膜ａもエッチング除去されるが、上記ソース，ドレイ
ン電極S,Dはエッチングされることなく残る。このよう
にして形成された金属拡散層8aはその下端面において薄
膜トランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dに導通接
触しており、したがってこの金属拡散層8aは薄膜トラン
ジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dと上記絶縁膜８の
上に形成される配線12とを接続するコンタクト層とな
る。
次に、導電性金属（例えばAl）をメッキ法またはスパ
ッタリング法により堆積させ、拡散阻止膜10および絶縁
膜８の上に配線12となる金属膜を第２図（ｃ）に示すよ
うに形成するとともに、同時にコンタクト孔９内にも上
記金属を堆積させて、このコンタクト孔９の内底部にコ
ンタクト金属層12aを形成する。この金属の堆積厚さ
は、拡散阻止膜10の厚さに応じてその約２倍に選べばよ
く、拡散阻止膜10の厚さが1000Åである場合、上記金属
を2000Å程度の厚さに堆積させれば、拡散阻止膜10の表
面と絶縁膜８の表面との間の段差部分にも十分な厚さに
金属を堆積させて、拡散阻止膜10上から絶縁膜８上にわ
たって連続する断線のない金属膜を形成することができ
る。また、この厚さに金属を堆積させれば、コンタクト
孔９に堆積孔成されるコンタクト金属層12aは、薄膜ト
ランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dとコンタクト
孔９の内周面の金属拡散層8aとに十分な接触面積をもっ
て接触し、下端面だけで上記ソース，ドレイン電極S,D
に導通接触している金属拡散層8aをさらに確実にソー
ス，ドレイン電極S,Dに導通接続する。
ッタリング法により堆積させ、拡散阻止膜10および絶縁
膜８の上に配線12となる金属膜を第２図（ｃ）に示すよ
うに形成するとともに、同時にコンタクト孔９内にも上
記金属を堆積させて、このコンタクト孔９の内底部にコ
ンタクト金属層12aを形成する。この金属の堆積厚さ
は、拡散阻止膜10の厚さに応じてその約２倍に選べばよ
く、拡散阻止膜10の厚さが1000Åである場合、上記金属
を2000Å程度の厚さに堆積させれば、拡散阻止膜10の表
面と絶縁膜８の表面との間の段差部分にも十分な厚さに
金属を堆積させて、拡散阻止膜10上から絶縁膜８上にわ
たって連続する断線のない金属膜を形成することができ
る。また、この厚さに金属を堆積させれば、コンタクト
孔９に堆積孔成されるコンタクト金属層12aは、薄膜ト
ランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dとコンタクト
孔９の内周面の金属拡散層8aとに十分な接触面積をもっ
て接触し、下端面だけで上記ソース，ドレイン電極S,D
に導通接触している金属拡散層8aをさらに確実にソー
ス，ドレイン電極S,Dに導通接続する。
この後は、拡散阻止膜10および絶縁膜８の上に堆積さ
せた金属膜をパターニングし、第１図に示すような配線
（ソース配線およびドレイン配線）12を形成する。この
金属膜のパターニングは、金属膜の厚さが約2000Åと薄
いために容易に行なうことができ、したがって微細な配
線12も形成することができる。
せた金属膜をパターニングし、第１図に示すような配線
（ソース配線およびドレイン配線）12を形成する。この
金属膜のパターニングは、金属膜の厚さが約2000Åと薄
いために容易に行なうことができ、したがって微細な配
線12も形成することができる。
すなわち、上記配線接続構造は、絶縁膜８のコンタク
ト孔形成部分に導電性金属（ITO）を拡散させて、上記
コンタクト孔９の内周面からコンタクト孔周囲の絶縁膜
表面にわたる金属拡散層8aを形成するとともに、前記絶
縁膜８の上に形成する配線12を、その一部を上記コンタ
クト孔９の周囲の金属拡散層8aに重ねて形成することに
よってこの配線12と前記金属拡散層8aとを導通接続し、
さらに前記絶縁膜８の上に上記配線12となる金属を堆積
させる際に、この金属を上記コンタクト孔９の内底部に
も同時に堆積させてこのコンタクト孔９の内底部にコン
タクト金属層12aを形成することにより、このコンタク
ト金属層12aによってコンタクト孔内周面の金属拡散層8
aと薄膜トランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dとを
確実に導通接続したものである。したがって、この配設
接続構造によれば、薄膜トランジスタＴを覆う絶縁膜８
の上に形成される配線12を上記絶縁膜８に形成したコン
タクト孔９において薄膜トランジスタＴのソース，ドレ
イン電極S,Dに接続するものでありながら、絶縁膜８上
の配線12およびコンタクト孔９内のコンタクト金属層12
aとなる金属を厚く堆積させなくても、上記配線12を絶
縁膜８のコンタクト孔形成部分に拡散形成した導電性金
属8aを介して薄膜トランジスタＴのソース，ドレイン電
極S,Dに確実に導通接続することができる。そして、上
記配線接続構造によれば、上記配線12およびコンタクト
金属層12aとなる金属の堆積厚さを薄くすることができ
るから、この金属の堆積時間を短縮することができる
し、また、配線12となる堆積金属膜のパターニングも容
易に行うことができ、しかも上記配線12の微細化も可能
である。
ト孔形成部分に導電性金属（ITO）を拡散させて、上記
コンタクト孔９の内周面からコンタクト孔周囲の絶縁膜
表面にわたる金属拡散層8aを形成するとともに、前記絶
縁膜８の上に形成する配線12を、その一部を上記コンタ
クト孔９の周囲の金属拡散層8aに重ねて形成することに
よってこの配線12と前記金属拡散層8aとを導通接続し、
さらに前記絶縁膜８の上に上記配線12となる金属を堆積
させる際に、この金属を上記コンタクト孔９の内底部に
も同時に堆積させてこのコンタクト孔９の内底部にコン
タクト金属層12aを形成することにより、このコンタク
ト金属層12aによってコンタクト孔内周面の金属拡散層8
aと薄膜トランジスタＴのソース，ドレイン電極S,Dとを
確実に導通接続したものである。したがって、この配設
接続構造によれば、薄膜トランジスタＴを覆う絶縁膜８
の上に形成される配線12を上記絶縁膜８に形成したコン
タクト孔９において薄膜トランジスタＴのソース，ドレ
イン電極S,Dに接続するものでありながら、絶縁膜８上
の配線12およびコンタクト孔９内のコンタクト金属層12
aとなる金属を厚く堆積させなくても、上記配線12を絶
縁膜８のコンタクト孔形成部分に拡散形成した導電性金
属8aを介して薄膜トランジスタＴのソース，ドレイン電
極S,Dに確実に導通接続することができる。そして、上
記配線接続構造によれば、上記配線12およびコンタクト
金属層12aとなる金属の堆積厚さを薄くすることができ
るから、この金属の堆積時間を短縮することができる
し、また、配線12となる堆積金属膜のパターニングも容
易に行うことができ、しかも上記配線12の微細化も可能
である。
なお、上記実施例では逆スタガー型薄膜トランジスタ
のソースおよびドレイン電極に接続される配線の接続構
造について説明したが、本発明は、他の構造の薄膜トラ
ンジスタや、Si単結晶基板を使用する通常のトランジス
タの配線接続構造にも適用できるころはもちろんであ
る。
のソースおよびドレイン電極に接続される配線の接続構
造について説明したが、本発明は、他の構造の薄膜トラ
ンジスタや、Si単結晶基板を使用する通常のトランジス
タの配線接続構造にも適用できるころはもちろんであ
る。
第３図〜第５図は本発明の第２〜第４の実施例を示し
たもので、第３図はスタガー型薄膜トランジスタＴのゲ
ート電極Ｇおよびドレイン電極Ｄに接続される配線12の
接続構造を示し、第４図はコプラナー型薄トランジスタ
Ｔのゲート電極Ｇおよびドレイン電極Ｄに接続される配
線12の接続構造を示し、第５図は逆にコプラナー型薄膜
トランジスタＴのソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄに
接続される配線12の接続構造を示している。なお、第３
図〜第５図の各実施例の基本的な構成は前述した第１の
実施例と同じであるから、その説明は図に同符号を付し
て省略する。また、第３図および第５図において、13
は、n+−ａ−Si層４を介して配設12と接続される薄膜ト
ランジスタＴの電極（第３図ではドレイン電極Ｄ、第５
図ではソース電極Ｓとドレイン電極Ｄ）のn+−ａ−Si層
４上に形成されたコンタクト金属膜である。このコンタ
クト金属膜13は、絶縁膜８に金属拡散層8aを形成した後
に堆積形成されたもので、そのためにこのコンタクト金
属膜13は、拡散阻止膜10および絶縁膜８の上にも形成さ
れており、また第３図においては、ゲート電極Ｇの上に
も上記コンタクト金属膜13が形成されている。
たもので、第３図はスタガー型薄膜トランジスタＴのゲ
ート電極Ｇおよびドレイン電極Ｄに接続される配線12の
接続構造を示し、第４図はコプラナー型薄トランジスタ
Ｔのゲート電極Ｇおよびドレイン電極Ｄに接続される配
線12の接続構造を示し、第５図は逆にコプラナー型薄膜
トランジスタＴのソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄに
接続される配線12の接続構造を示している。なお、第３
図〜第５図の各実施例の基本的な構成は前述した第１の
実施例と同じであるから、その説明は図に同符号を付し
て省略する。また、第３図および第５図において、13
は、n+−ａ−Si層４を介して配設12と接続される薄膜ト
ランジスタＴの電極（第３図ではドレイン電極Ｄ、第５
図ではソース電極Ｓとドレイン電極Ｄ）のn+−ａ−Si層
４上に形成されたコンタクト金属膜である。このコンタ
クト金属膜13は、絶縁膜８に金属拡散層8aを形成した後
に堆積形成されたもので、そのためにこのコンタクト金
属膜13は、拡散阻止膜10および絶縁膜８の上にも形成さ
れており、また第３図においては、ゲート電極Ｇの上に
も上記コンタクト金属膜13が形成されている。
また、第６図は本発明の第５の実施例を示したもの
で、この実施例はトランジスタがSi単結晶基板を使用す
るトランジスタである場合の例である。第６図におい
て、14はSi単結晶基板、T1はｎ−MOSトランジスタ、T2
はｐ−MOSトランジスタであり、G,S,Dは各トランジスタ
T1,T2のゲート，ソース，ドレイン電極である。また、
各トランジスタT1,T2のゲート電極ＧはポリSi電極とさ
れ、ソース，ドレイン電極S,Dは金属電極とされてお
り、ｎ−MOSトランジスタT1のソース電極Ｓとｐ−MOSト
ランジスタT2のドレイン電極Ｄとはこの両電極S,Dと一
体の接続配線15によって接続されている。また、ｐ−MO
SトランジスタT2のゲート電極Ｇの上にはコンタクト金
属膜16が形成されており、ｎ−MOSトランジスタT1のゲ
ート電極Ｇはその上に形成したゲート配線17に接続さ
れ、またこのｎ−MOSトランジスタT1のドレイン電極Ｄ
は図示しないドレイン配線につながっている。なお、２
はゲート絶縁膜である。また上記トランジスタT1,T2の
上には、SOGからなる絶縁膜８が形成され、その上にはS
iNからなる拡散防止膜10が形成されている。そして、こ
の拡散防止膜10および絶縁膜８の上には、ｐ−MOSトラ
ンジスタT2のゲート電極Ｇとソース電極Ｓおよび上記接
続配線15にそれぞれ接続される配線12が形成されてお
り、この各配線12は前述した第１の実施例と同様にして
上記ゲート電極Ｇとソース電極Ｓおよび接続配線15に接
続されている。なお、この配線12の接続部の構成は上記
第１の実施例と同じであるから、その説明は図に同符号
を付して省略する。
で、この実施例はトランジスタがSi単結晶基板を使用す
るトランジスタである場合の例である。第６図におい
て、14はSi単結晶基板、T1はｎ−MOSトランジスタ、T2
はｐ−MOSトランジスタであり、G,S,Dは各トランジスタ
T1,T2のゲート，ソース，ドレイン電極である。また、
各トランジスタT1,T2のゲート電極ＧはポリSi電極とさ
れ、ソース，ドレイン電極S,Dは金属電極とされてお
り、ｎ−MOSトランジスタT1のソース電極Ｓとｐ−MOSト
ランジスタT2のドレイン電極Ｄとはこの両電極S,Dと一
体の接続配線15によって接続されている。また、ｐ−MO
SトランジスタT2のゲート電極Ｇの上にはコンタクト金
属膜16が形成されており、ｎ−MOSトランジスタT1のゲ
ート電極Ｇはその上に形成したゲート配線17に接続さ
れ、またこのｎ−MOSトランジスタT1のドレイン電極Ｄ
は図示しないドレイン配線につながっている。なお、２
はゲート絶縁膜である。また上記トランジスタT1,T2の
上には、SOGからなる絶縁膜８が形成され、その上にはS
iNからなる拡散防止膜10が形成されている。そして、こ
の拡散防止膜10および絶縁膜８の上には、ｐ−MOSトラ
ンジスタT2のゲート電極Ｇとソース電極Ｓおよび上記接
続配線15にそれぞれ接続される配線12が形成されてお
り、この各配線12は前述した第１の実施例と同様にして
上記ゲート電極Ｇとソース電極Ｓおよび接続配線15に接
続されている。なお、この配線12の接続部の構成は上記
第１の実施例と同じであるから、その説明は図に同符号
を付して省略する。
なお、上記各実施例では、絶縁膜８をSOG膜としてい
るが、この絶縁膜８は、SOGに限らず金属の拡散が可能
なものであればよいし、またこの絶縁膜８に拡散させる
導電性金属もITOに限られるものではない。また、絶縁
膜８への金属の拡散領域を規制する拡散阻止膜10も、金
属拡散しにくいものであればSiN膜に限られるものでは
ない。また上記各実施例では、絶縁膜８上の拡散阻止膜
10をそのまま残すようにしているが、この拡散阻止膜10
は、絶縁膜８に金属拡散層8aを形成した後に除去しても
よく、このように拡散阻止膜10を除去すれば、絶縁膜８
の表面が段差のないフラット面となるから、配線12とな
る金属の堆積厚さをさらに薄くすることができる。
るが、この絶縁膜８は、SOGに限らず金属の拡散が可能
なものであればよいし、またこの絶縁膜８に拡散させる
導電性金属もITOに限られるものではない。また、絶縁
膜８への金属の拡散領域を規制する拡散阻止膜10も、金
属拡散しにくいものであればSiN膜に限られるものでは
ない。また上記各実施例では、絶縁膜８上の拡散阻止膜
10をそのまま残すようにしているが、この拡散阻止膜10
は、絶縁膜８に金属拡散層8aを形成した後に除去しても
よく、このように拡散阻止膜10を除去すれば、絶縁膜８
の表面が段差のないフラット面となるから、配線12とな
る金属の堆積厚さをさらに薄くすることができる。
本発明のトランジスタの配線接続構造は、トランジス
タを覆う絶縁膜を金属の拡散が可能な絶縁材で形成し、
かつこの絶縁膜にトランジスタの電極に対応させてコン
タクト孔を形成するとともに、前記絶縁膜のコンタクト
孔形成部分に、前記絶縁膜に導電性金属を拡散させた金
属拡散層を上記コンタクト孔の内周面からコンタクト孔
周囲の絶縁膜表面にわたって形成し、前記絶縁膜の上に
形成する配線を、その一部を上記コンタクト孔の周囲の
前記金属拡散層に重ねて形成するとともに、上記コンタ
クト孔の内底部に、上記配線と同じ金属からなるコンタ
クト金属層を、前記トランジスタの電極と上記コンタク
ト孔の内周面に前記金属拡散層とに接触させて形成した
ものであるから、トランジスタを覆う絶縁膜の上に形成
される配線を上記絶縁膜に形成したコンタクト孔におい
て前記トランジスタの電極に接続するものでありなが
ら、前記絶縁膜上の配線および上記コンタクト孔内のコ
ンタクト金属層となる金属を厚く堆積させなくても上記
配線をトランジスタの電極に確実に導通接続することが
でき、したがって、上記金属の堆積厚さを薄くしてその
堆積時間を短縮するとともに、配線となる堆積金属膜の
パターニングも容易にし、かつ配線の微細化も可能にす
ることができる。
タを覆う絶縁膜を金属の拡散が可能な絶縁材で形成し、
かつこの絶縁膜にトランジスタの電極に対応させてコン
タクト孔を形成するとともに、前記絶縁膜のコンタクト
孔形成部分に、前記絶縁膜に導電性金属を拡散させた金
属拡散層を上記コンタクト孔の内周面からコンタクト孔
周囲の絶縁膜表面にわたって形成し、前記絶縁膜の上に
形成する配線を、その一部を上記コンタクト孔の周囲の
前記金属拡散層に重ねて形成するとともに、上記コンタ
クト孔の内底部に、上記配線と同じ金属からなるコンタ
クト金属層を、前記トランジスタの電極と上記コンタク
ト孔の内周面に前記金属拡散層とに接触させて形成した
ものであるから、トランジスタを覆う絶縁膜の上に形成
される配線を上記絶縁膜に形成したコンタクト孔におい
て前記トランジスタの電極に接続するものでありなが
ら、前記絶縁膜上の配線および上記コンタクト孔内のコ
ンタクト金属層となる金属を厚く堆積させなくても上記
配線をトランジスタの電極に確実に導通接続することが
でき、したがって、上記金属の堆積厚さを薄くしてその
堆積時間を短縮するとともに、配線となる堆積金属膜の
パターニングも容易にし、かつ配線の微細化も可能にす
ることができる。
第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すトラ
ンジスタの断面図および金属拡散層と配線とコンタクト
金属層の形成工程図、第３図〜第６図はそれぞれ本発明
の第１〜第４の実施例を示すトランジスタの断面図、第
７図は従来の配線接続構造を示すトランジスタの断面図
である。 T,T1,T2……トランジスタ、Ｇ……ゲート電極、Ｓ……
ソース電極、Ｄ……ドレイン電極、８……絶縁膜（SOG
膜）、8a……金属拡散層、９……コンタクト孔、10……
拡散防止膜（SiN膜）、12……配線、12a……コンタクト
金属層。
ンジスタの断面図および金属拡散層と配線とコンタクト
金属層の形成工程図、第３図〜第６図はそれぞれ本発明
の第１〜第４の実施例を示すトランジスタの断面図、第
７図は従来の配線接続構造を示すトランジスタの断面図
である。 T,T1,T2……トランジスタ、Ｇ……ゲート電極、Ｓ……
ソース電極、Ｄ……ドレイン電極、８……絶縁膜（SOG
膜）、8a……金属拡散層、９……コンタクト孔、10……
拡散防止膜（SiN膜）、12……配線、12a……コンタクト
金属層。
Claims (1)
- 【請求項１】トランジスタを覆う絶縁膜の上に形成され
る配線を前記トランジスタの電極に接続する構造におい
て、トランジスタを覆う上記絶縁膜を金属の拡散が可能
な絶縁材で形成し、かつこの絶縁膜に前記トランジスタ
の電極に対応させてコンタクト孔を形成するとともに、
前記絶縁膜のコンタクト孔形成部分に、前記絶縁膜に導
電性金属を拡散させた金属拡散層を上記コンタクト孔の
内周面からコンタクト孔周囲からの絶縁膜表面にわたっ
て形成し、前記絶縁膜の上に形成する配線を、その一部
を上記コンタクト孔の周囲の前記金属拡散層に重ねて形
成するとともに、上記コンタクト孔の内底部に、上記配
線と同じ金属からなるコンタクト金属層を、前記トラジ
スタの電極と上記コンタクト孔の内周面の前記金属拡散
層とに接触させて形成したことを特徴とするトランジス
タの配線接続構造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298349A JPH088300B2 (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | トランジスタの配線接続構造 |
| CA000613680A CA1313563C (en) | 1988-10-26 | 1989-09-27 | Thin film transistor panel |
| US07/415,889 US5084905A (en) | 1988-10-26 | 1989-10-02 | Thin film transistor panel and manufacturing method thereof |
| DE68923054T DE68923054T2 (de) | 1988-10-26 | 1989-10-25 | Dünnschicht-Transistortafel und Herstellungsverfahren. |
| EP89119842A EP0366116B1 (en) | 1988-10-26 | 1989-10-25 | Thin film transistor panel and manufacturing method thereof |
| KR1019890015469A KR940004764B1 (ko) | 1988-10-26 | 1989-10-26 | 박막트랜지스타 판넬 및 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298349A JPH088300B2 (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | トランジスタの配線接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144939A JPH02144939A (ja) | 1990-06-04 |
| JPH088300B2 true JPH088300B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17858529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63298349A Expired - Fee Related JPH088300B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-11-28 | トランジスタの配線接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088300B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-28 JP JP63298349A patent/JPH088300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144939A (ja) | 1990-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |