JPH11163364A - 半導体装置およびその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細かつ高コントラストなＡＭＬＣＤを実
現する。 【解決手段】 第１の導電層１０１上に絶縁層１０２を
設け、当該絶縁層１０２に対して開孔部１０３を形成す
る。次に、埋め込み導電層１０４を形成した後、エッチ
バック法等の手段により埋め込み導電層１０４を後退さ
せる。そして開孔部１０３が埋め込み導電層１０４で充
填された状態を実現する。こうすることで平坦性を確保
したまま第１の導電層１０１と画素電極１０５とを電気
的に接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本願発明は薄膜を用いた半導
体装置において、導電性薄膜相互の電気的接続をとるた
めの接続配線の構成に関する。

【０００２】特に、アクティブマトリクス型液晶表示装
置（以下、ＡＭＬＣＤと呼ぶ）の画素領域において、ス
イッチング素子と画素電極とを電気的に接続するための
接続配線の構成に関する。

【０００３】なお、本明細書中において、半導体装置と
は半導体特性を利用して機能する全ての装置の総称であ
り、ＡＭＬＣＤに代表される電気光学装置やマイクロプ
ロセッサ等の半導体回路も半導体装置の範疇に含む。さ
らに、その様な電気光学装置や半導体回路を構造に含む
電子機器も半導体装置の範疇に含むものとする。

【０００４】

【従来の技術】近年、安価なガラス基板上にＴＦＴを作
製する技術が急速に発達してきている。その理由は、Ａ
ＭＬＣＤ（Active Matrix Liquid Crystal Display）の
需要が高まったことにある。

【０００５】ＡＭＬＣＤはマトリクス状に配置された数
十〜数百万個もの各画素のそれぞれにスイッチング素子
として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を配置し、各画素電
極に出入りする電荷をＴＦＴのスイッチング機能により
制御するものである。

【０００６】各画素電極と対向電極との間には液晶が挟
み込まれ、一種のコンデンサを形成している。従って、
ＴＦＴによりこのコンデンサへの電荷の出入りを制御す
ることで液晶の電気光学特性を変化させ、液晶パネルを
透過する光を制御して画像表示を行うことができる。

【０００７】この様な液晶を用いた表示装置に特有の現
象としてディスクリネーションと呼ばれる現象がある。
液晶は画素電極と対向電極との間にある規則性をもった
配向性をもって配列しているが、電極表面の凹凸に起因
するラビング不良によって配向性が乱れる場合がある。
この場合、その部分では正常な光シャッタとしての機能
が失われ、光漏れなどの表示不良を起こす。

【０００８】これまではディスクリネーションを防止す
るためにＴＦＴを平坦化膜で覆う構成などの工夫が施さ
れたが、現状では必ずしも抜本的な解決策とはなってい
ない。なぜならば、如何に平坦化膜を利用しても最終的
に形成される画素電極のコンタクト部の段差は平坦化が
不可能だからである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は上記問題点
を鑑みてなされたものであり、完全に平坦な導電層を形
成するためのコンタクト部の構成に関する技術を提供す
る。

【００１０】特にＡＭＬＣＤの画素電極を完全に平坦化
し、コンタクト部の段差に起因するディスクリネーショ
ンの発生を防止することを目的とする。そして、必要な
ブラックマスクの面積を低減することで有効画素面積を
拡大し、高精細かつ高コントラストのＡＭＬＣＤを実現
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の構成は、異なる層に形成された二層の導電層と、当該
二層の導電層に挟まれた絶縁層とを有する半導体装置で
あって、前記二層の導電層は前記絶縁層に設けられた開
孔部を埋め込む様に形成された埋め込み導電層を介して
互いに電気的に接続された構造を有し、前記埋め込み導
電層は導電性材料を分散させた有機樹脂膜または無機膜
であることを特徴とする。

【００１２】また、他の発明の構成は、異なる層に形成
された二層の導電層と、当該二層の導電層に挟まれた絶
縁層とを有する半導体装置であって、前記二層の導電層
は前記絶縁層に設けられた開孔部を埋め込む様に形成さ
れた埋め込み導電層を介して互いに電気的に接続された
構造を有し、前記埋め込み導電層は導電性材料を分散さ
せた有機樹脂膜または無機膜であり、前記開孔部の形状
と当該開孔部に埋め込まれた前記埋め込み導電層の形状
とが概略一致していることを特徴とする。

【００１３】また、他の発明の構成は、異なる層に形成
された二層の導電層と、当該二層の導電層に挟まれた絶
縁層とを有する半導体装置であって、前記二層の導電層
は前記絶縁層に設けられた開孔部を埋め込む様に形成さ
れた埋め込み導電層を介して互いに電気的に接続された
構造を有し、前記埋め込み導電層は導電性材料を分散さ
せた有機樹脂膜または無機膜であり、前記埋め込み導電
層によって形成された平坦面上に前記二層の導電層の一
方が形成されていることを特徴とする。

【００１４】また、他の発明の構成は、第１の導電層を
形成する工程と、前記第１の導電層上に絶縁層を形成す
る工程と、前記絶縁層に開孔部を形成し、当該開孔部の
底部において前記第１の導電層を露呈させる工程と、前
記絶縁層及び開孔部を覆って埋め込み導電層を形成する
工程と、前記埋め込み導電層をエッチング又は研磨し、
前記開孔部のみが当該埋め込み導電層で充填された状態
とする工程と、前記絶縁層及び前記埋め込み導電層上に
第２の導電層を形成する工程と、を含むことを特徴とす
る。

【００１５】また、他の発明の構成は、第１の導電層を
形成する工程と、前記第１の導電層上に絶縁層を形成す
る工程と、前記絶縁層に開孔部を形成し、当該開孔部の
底部において前記第１の導電層を露呈させる工程と、前
記絶縁層及び開孔部を覆って埋め込み導電層を形成する
工程と、前記埋め込み導電層上に第２の導電層を形成す
る工程と、前記第２の導電層を所望の形状にパターニン
グする工程と、前記第２の導電層をマスクとして自己整
合的に前記埋め込み導電層をエッチングする工程と、を
含むことを特徴とする。

【００１６】上記構成において、埋め込み導電層として
は導電性を持たせる材料（導電性材料）を分散させた有
機樹脂膜または無機膜が用いられる。

【００１７】有機樹脂膜としてはポリイミド、アクリ
ル、ポリアミド、ポリイミドアミド、エポキシ系材料、
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系材料などを用いるこ
とができる。

【００１８】また、無機膜としては、ＳＯＧ（Spin on
Glass ）と呼ばれる溶液塗布系の二酸化珪素膜を用いる
ことができる。具体的には東京応化工業株式会社のＯＣ
Ｄ（Ohka Coatimg Diffusin source）や一般的なシリケ
ートガラス（ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ）などが挙げら
れる。

【００１９】導電性を持たせる材料としては、カーボン
系材料（グラファイトなど）、酸化亜鉛、アルミニウム
フレーク、ニッケルフレークなどを用いることが可能で
ある。特に、汎用性の高いグラファイトが取扱いの面か
らみても好ましい。ただし、絶縁層に設けられた開孔部
内に入らない形状又は粒径であるものは使えない。

【００２０】従って、導電性を持たせる材料としては、
絶縁層に設けられた開孔部の開孔幅の少なくとも 1/2以
下（好ましくは1/10以下、さらに好ましくは1/100 以
下）の粒径を有する微粒子を用いることが望ましい。例
えば１μｍφの開孔部（コンタクトホール）によって配
線間を接続する場合には、埋め込み導電層に分散させる
材料の粒径は0.5 μｍ以下（好ましくは 0.1μｍ以下、
さらに好ましくは0.01μｍ以下）とすれば良い。

【００２１】

【発明の実施の形態】本願発明の実施形態について、図
１を用いて説明する。図１（Ａ）において、１００は下
地膜であり、絶縁層、半導体層又は導電層の如何なる場
合もありうる。その上には第１の導電層１０１がパター
ン形成されている。

【００２２】第１の導電層１０１は絶縁層（層間絶縁
層）１０２によって覆われる。絶縁層１０１としては、
酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素等の珪素を含む絶縁
膜や有機樹脂膜を単層又は積層で用いる。ここでは有機
樹脂膜を単層で設けた場合を例にとって説明する。

【００２３】絶縁層１０２を形成したら、エッチングに
より開孔部（コンタクトホール）１０３を形成する。エ
ッチングの方法はウェットエッチング法でもドライエッ
チング法でも良い。また、開孔部１０３の断面形状をテ
ーパー状にすることで、次に成膜する薄膜のカバレッジ
を改善することも有効である。

【００２４】こうして開孔部１０３を形成したら、埋め
込み導電層１０４を形成する。埋め込み導電層１０４と
してはカーボン系材料を分散させた有機樹脂膜又は無機
膜を用いる。この様な膜は溶媒中にカーボン系材料を分
散させた溶液を絶縁層１０２上へ塗布し、スピンドライ
により余分な溶液を飛ばして薄膜を形成する。この様な
技術はスピンコート法とも呼ばれる。

【００２５】スピンコート法により埋め込み絶縁層１０
４を形成したら、必要に応じて焼成（キュア）工程を施
して余分な溶媒を飛ばし、膜質を向上させる。キュア工
程の条件は様々であるが、 300℃30min 程度のベーク
（熱処理）が必要である。

【００２６】この様な溶液塗布系の薄膜の利点は、成膜
が非常に簡易であること、膜厚を容易に厚くできるこ
と、である。また、成膜段階では溶液であるため、微細
な凹凸の被覆形状が非常に良好であり、コンタクトホー
ル等の微細な開孔部の埋め込みには非常に適している。
本願発明は、その様な溶液塗布系材料の被覆性の良さに
着目した技術である。

【００２７】また、溶液塗布系材料の別の利点として、
着色が容易である点が挙げられる。例えば、カーボン系
材料を分散させて黒色にした有機樹脂膜はブラックマス
クとして利用されている。

【００２８】本発明者は、カーボン系材料を分散させた
有機樹脂膜のうち、カーボン系材料としてグラファイト
を用いたものは低抵抗な膜になることに注目し、溶液塗
布系材料の被覆性の良さと組み合わせて、コンタクトホ
ール内の埋め込み導電層として活用することを見出した
のである。

【００２９】埋め込み導電層１０４を形成したら、図１
（Ａ）の状態が得られる。この状態が得られたら、次
に、ドライエッチング法により埋め込み導電層１０４を
エッチバック処理して開孔部１０３のみを充填する様な
状態とする。（図１（Ｂ））

【００３０】なお、このエッチバック工程では絶縁層１
０２と埋め込み絶縁層１０４とのエッチング選択比に注
意する必要がある。図１（Ａ）では絶縁層１０２として
有機樹脂膜を用いているので、埋め込み絶縁層１０４と
同程度でエッチバックされ、段差が生じることはない。

【００３１】しかしながら、絶縁層１０２が酸化珪素膜
である場合には酸化珪素膜が露呈した時点でエッチバッ
ク処理を止めないと、開孔部において埋め込み導電層１
０４のみがエッチングされ、開孔部にて段差を生じてし
まう。

【００３２】以上のことから、絶縁層１０２と埋め込み
導電層１０４とはできるだけエッチング選択比が等しく
なる様な条件とすることが望ましい。これはエッチング
条件で最適化しても良いし、絶縁層１０２と埋め込み導
電層１０４とのそれぞれに同一の材料を用いても良い。

【００３３】また、膜厚を容易に厚くできるという点も
本願発明では重要な要素である。図１（Ａ）において埋
め込み絶縁層１０４の膜厚は、少なくとも絶縁層１０２
の膜厚と同等かそれ以上としなければならない。従っ
て、ＣＶＤ法やスパッタ法等ではスループットが非常に
悪くなるため実用的でない。

【００３４】こうして図１（Ｂ）の状態を得たら、次に
第２の導電層１０５をパターン形成する。この様にし
て、絶縁層１０２で絶縁分離された異なる二層の導電層
（第１の導電層１０１と第２の導電層１０５）とが、埋
め込み導電層１０４を介して電気的に接続された状態を
得る。この時、第２の導電層１０５はコンタクト部１０
６においても完全に平坦性を維持することができる。

【００３５】以上の構成でなる本願発明について、以下
に記載する実施例でもって詳細な説明を行なうこととす
る。

【００３６】

【実施例】〔実施例１〕本実施例では、反射型モードで
駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬ
ＣＤ）の画素マトリクス回路を構成する単位画素（単位
絵素）の作製方法について図２を用いて説明する。

【００３７】まず、絶縁表面を有する基板として石英基
板２０１を用意する。本実施例では後に 900〜1100℃の
熱処理が行われるので耐熱性の高い材料を用いる必要が
ある。他にも下地膜を設けた結晶化ガラス（ガラスセラ
ミクス）や熱酸化膜を設けたシリコン基板等を用いるこ
ともできる。

【００３８】その上に65nm厚の非晶質珪素膜２０２を形
成し、この非晶質珪素膜２０２を特開平８−７８３２９
号公報記載の技術を用いて結晶化する。同公報記載の技
術は結晶化を助長する触媒元素を用いて選択的な結晶化
を行う技術である。

【００３９】ここでは非晶質珪素膜２０２に対して選択
的に触媒元素（本実施例ではニッケル）を添加するため
にマスク絶縁膜２０３を形成する。また、マスク絶縁膜
２０３には開口部２０４が設けられている。

【００４０】そして、重量換算で10ppm のニッケルを含
有したニッケル酢酸塩溶液をスピンコート法により塗布
し、触媒元素含有層２０５を形成する。

【００４１】こうして図２（Ａ）の状態が得られたら、
450 ℃１時間の水素出し工程の後、570 ℃14時間の加熱
処理を窒素雰囲気中で施し、横成長領域２０６を得る。
こうして結晶化工程が終了したら、マスク絶縁膜２０３
をそのままマスクとしてリンの添加工程を行う。この工
程によりリン添加領域２０７が形成される。

【００４２】こうして図２（Ｂ）の状態が得られたら、
次に 600℃12時間の加熱処理を行い、横成長領域２０６
に残留していたニッケルをリン添加領域２０７にゲッタ
リングさせる。こうしてニッケル濃度が 5×10¹⁷atoms/
cm³ 以下にまで低減された領域（被ゲッタリング領域と
呼ぶ）２０８が得られる。（図２（Ｃ））

【００４３】次に、パターニングにより被ゲッタリング
領域２０８のみで構成される活性層２０９、２１０を形
成する。そして、 120nm厚のゲイト絶縁膜２１１を形成
する。ゲイト絶縁膜２１１としては、酸化珪素膜、窒化
珪素膜、酸化窒化珪素膜或いはそれらの積層膜で構成さ
れる。

【００４４】こうしてゲイト絶縁膜２１１を形成した
ら、酸素雰囲気中において 950℃30分の加熱処理を行
い、活性層／ゲイト絶縁膜界面に熱酸化膜を形成する。
こうすることで界面特性を大幅に向上させることができ
る。

【００４５】なお、熱酸化工程では活性層２０９、２１
０が酸化されて薄膜化される。本実施例では最終的な活
性層膜厚が50nmとなる様に調節する。即ち、出発膜（非
晶質珪素膜）が65nmであったので、15nmの酸化が行わ
れ、30nmの熱酸化膜が形成されることになる（ゲイト絶
縁膜２１１はトータルで 150nm厚となる) 。

【００４６】次に、0.2wt%のスカンジウムを含有させた
アルミニウム膜（図示せず）を成膜し、パターニングに
よりゲイト電極の原型となる島状パターンを形成する。
島状パターンを形成したら、特開平７−１３５３１８号
公報に記載された技術を利用する。なお、詳細は同公報
を参考にすると良い。

【００４７】まず、上記島状パターン上にパターニング
で使用したレジストマスクを残したまま、３％のシュウ
酸水溶液中で陽極酸化を行う。この時、白金電極を陰極
として２〜３ｍＶの化成電流を流し、到達電圧は８Ｖと
する。こうして、多孔性陽極酸化膜２１２、２１３が形
成される。

【００４８】その後、レジストマスクを除去した後に３
％の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で
中和した溶液中で陽極酸化を行う。この時、化成電流は
５〜６ｍＶとし、到達電圧は１００Ｖとすれば良い。こ
うして、緻密な無孔性陽極酸化膜２１４、２１５が形成
される。

【００４９】そして、上記工程によってゲイト電極２１
６、２１７が画定する。なお、画素マトリクス回路では
ゲイト電極の形成と同時に１ライン毎に各ゲイト電極を
接続するゲイト線も形成されている。（図３（Ａ））

【００５０】次に、ゲイト電極２１６、２１７をマスク
としてゲイト絶縁膜２１１をエッチングする。エッチン
グはＣＦ₄ ガスを用いたドライエッチング法により行
う。これにより２１８、２１９で示される様な形状のゲ
イト絶縁膜が形成される。

【００５１】そして、この状態で一導電性を付与する不
純物イオンをイオン注入法またはプラズマドーピング法
により添加する。この場合、画素マトリクス回路をＮ型
ＴＦＴで構成するならばＰ（リン）イオンを、Ｐ型ＴＦ
Ｔで構成するならばＢ（ボロン）イオンを添加すれば良
い。

【００５２】なお、上記不純物イオンの添加工程は２度
に分けて行う。１度目は８０ｋｅＶ程度の高加速電圧で
行い、ゲイト絶縁膜２１８、２１９の端部（突出部）の
下に不純物イオンのピークがくる様に調節する。そし
て、２度目は５ｋｅＶ程度の低加速電圧で行い、ゲイト
絶縁膜２１８、２１９の端部（突出部）の下には不純物
イオンが添加されない様に調節する。

【００５３】こうしてＴＦＴのソース領域２２０、２２
１、ドレイン領域２２２、２２３、低濃度不純物領域
（ＬＤＤ領域とも呼ばれる）２２４、２２５、チャネル
形成領域２２６、２２７が形成される。（図３（Ｂ））

【００５４】この時、ソース／ドレイン領域は 300〜50
0 Ω／□のシート抵抗が得られる程度に不純物イオンを
添加することが好ましい。また、低濃度不純物領域はＴ
ＦＴの性能に合わせて最適化を行う必要がある。また、
不純物イオンの添加工程が終了したら熱処理を行い、不
純物イオンの活性化を行う。

【００５５】次に、第１の層間絶縁膜２２８として酸化
珪素膜を 400nmの厚さに形成し、その上にソース電極２
２９、２３０、ドレイン電極２３１、２３２を形成す
る。なお、本実施例ではドレイン電極２２８を画素内に
広げて形成する。

【００５６】これは、ドレイン電極を補助容量の下部電
極として用いるため、可能な限り大きい容量を確保する
ための工夫である。本実施例は反射型の例であるため、
後に画素電極が配置される領域の下も開口率を気にせず
自由に使える。

【００５７】こうして図３（Ｃ）の状態が得られたら、
ソース／ドレイン電極を覆って50nm厚の窒化珪素膜２３
３を形成する。そして、その上に第１の金属膜（本実施
例ではチタン）を形成する。本実施例では窒化珪素膜２
３３を誘電体としてドレイン電極２３１と第１の金属膜
２３４との間で補助容量を形成している。

【００５８】その次に第２の層間絶縁膜２３５として１
μｍ厚のアクリル樹脂膜を形成する。勿論、アクリル以
外にもポリイミド等の有機性樹脂膜を用いても良い。そ
して、第２の層間絶縁膜２３５の上に第２の金属膜２３
６を形成する。

【００５９】第２の金属膜２３６はブラックマスクとし
ての機能も持っているが、主に電界遮蔽膜として役割を
果たす。即ち、ソース／ドレイン配線から生じる電界が
後に形成する画素電極に影響するのを防ぐ効果を持つ。

【００６０】こうして図３（Ｄ）の状態が得られたら、
第３の層間絶縁膜２３７として再び１μｍ厚のアクリル
樹脂膜を設け、それに対して開孔部２３８、２３９を形
成する。そして、第３の層間絶縁膜２３７及び開孔部２
３８、２３９を被覆する様にして埋め込み導電層２４０
を形成する。（図４（Ａ））

【００６１】埋め込み導電層２４０しては、本実施例で
はグラファイトを分散させたアクリル膜を使用する。ま
た、分散媒中に分散するグラファイトはフレーク状にな
っているので開孔部２３８、２３９の内部にまで十分に
入り込む。

【００６２】次に、酸素ガスを用いたドライエッチング
法によりエッチバック処理を行い、開孔部２３８、２３
９が埋め込み導電層２４１、２４２で充填された状態を
実現する。（図４（Ｂ））

【００６３】そして、埋め込み導電層２４１、２４２に
よって完全に平坦化された第３の層間絶縁膜２３７上に
アルミニウムを主成分とする材料でなる画素電極２４
３、２４４を形成する。この時、コンタクトホール（開
孔部）の内部は埋め込み導電層２４１、２４２で充填さ
れているので、段差を生じることなくドレイン電極との
電気的な接続が実現される。

【００６４】この後は、画素電極２４３、２４４上に配
向膜（図示せず）を形成すれば液晶表示装置の一方の基
板であるアクティブマトリクス基板が完成する。その後
は公知の手段によって対向基板を用意し、セル組み工程
を施してアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成す
る。

【００６５】〔実施例２〕実施例１では、第３の層間絶
縁膜２３７としてアクリル樹脂膜を用い、埋め込み導電
層の主成分溶媒もアクリルとする例を示したが、主成分
溶媒としてポリイミド等の有機性樹脂を用いても構わな
い。

【００６６】また、第３の層間絶縁膜として酸化珪素膜
を用いる場合、埋め込み導電層の主成分溶媒としてＳＯ
Ｇと呼ばれる溶液塗布系酸化珪素膜を用いることは有効
である。この場合も溶液中にグラファイト等のカーボン
系材料を分散させてスピンコート法により成膜を行えば
良い。

【００６７】また、第３の層間絶縁膜と埋め込み導電層
とが異なる材料で構成されていても良い。その場合、エ
ッチバック処理後に開孔部において段差が生じない様な
工夫を施す必要はある。

【００６８】〔実施例３〕実施例１、２では、埋め込み
導電層に対してエッチバック処理を行って開孔部の充填
を行っているが、エッチバック処理の代わりに研磨処理
を行うことも可能である。代表的にはＣＭＰ（ケミカル
メカニカルポリッシング）と呼ばれる技術を採用するこ
ともできる。

【００６９】この技術を用いる場合には発塵に注意する
必要があるが、この技術を用いれば第３の層間絶縁膜と
埋め込み導電層が異なる材料で構成されている様な場合
においても優れた平坦性を確保することができる。

【００７０】〔実施例４〕本実施例では、実施例１とは
異なる構成で反射型のＡＭＬＣＤを作製する技術につい
て図５を用いて説明する。

【００７１】まず、実施例１の作製工程に従って図５
（Ａ）の状態を得る。図５（Ａ）において、２３７は第
３の層間絶縁膜、２４０は埋め込み導電層である。

【００７２】次に、埋め込み導電層２４０上にアルミニ
ウムを主成分とする材料でなる画素電極５０１、５０２
を形成する。この時、画素電極５０１、５０２は開孔部
５０３、５０４によって物理的に絶縁されている。（図
５（Ｂ））

【００７３】次に、画素電極５０１、５０２をマスクと
して埋め込み導電層２４０をエッチングし、画素電極と
同一形状にパターニングされた埋め込み導電層５０５、
５０６を形成する。これにより埋め込み導電層５０５、
５０６も物理的に絶縁されるので、画素電極の一部とし
て機能することになる。

【００７４】なお、本実施例の構成とすると、画素電極
５０１、５０２を絶縁分離する開孔部（５０３、５０４
に相当）は１μｍ以上の深さとなるが、この部分はソー
ス電極（ソース配線）の上方であるので遮光され、問題
とはならない。さらに、この部分はディスクリネーショ
ンを集中させるので、画素内の必要な領域にディスクリ
ネーションが広がるのを防ぐ効果（ピン止め効果）も期
待できる。

【００７５】〔実施例５〕実施例１〜４ではトップゲイ
ト構造（ここではプレーナ型）のＴＦＴを例にとって説
明したが、本願発明はボトムゲイト構造（代表的には逆
スタガ型）のＴＦＴに対しても容易に適用することがで
きる。

【００７６】また、本願発明はＴＦＴに限らず、単結晶
シリコンウェハ上に形成されたＭＯＳＦＥＴの配線接続
にも活用することが可能である。

【００７７】以上の様に、本願発明は異なる層に形成さ
れた配線同士を接続する必要性の生じる構造であれば、
如何なる構造のデバイス素子に対しても適用することが
可能である。

【００７８】〔実施例６〕実施例１〜５では反射型モー
ドで駆動するＡＭＬＣＤを例にとって説明しているが、
透過型モードで駆動するＡＭＬＣＤに本願発明を適用す
ることも可能である。その場合、実施例４に示した構成
は画素全面を遮光してしまうので不可能であるが、実施
例１に示した構成（開孔部のみに埋め込み導電層を充填
する構成）ならば十分に適用可能である。

【００７９】透過型ＡＭＬＣＤを作製する場合には、画
素電極として透明導電膜（代表的にはＩＴＯ膜、酸化ス
ズ等）を用いれば良い。

【００８０】また、透過型ＬＣＤを作製する場合、画素
電極（透明導電膜）と活性層とを直接接続させようとす
ると、コンタクト部からの光漏れが問題となりうる。こ
の様な場合においても埋め込み導電層が開孔部に充填さ
れていれば、それが開孔部を遮光するので光漏れを防ぐ
ことができる。

【００８１】〔実施例７〕本実施例では実施例１〜６に
示した構成のアクティブマトリクス基板（素子形成側基
板）を用いてＡＭＬＣＤを構成した場合の例について説
明する。ここで本実施例のＡＭＬＣＤの外観を図６に示
す。

【００８２】図６（Ａ）において、６０１はアクティブ
マトリクス基板であり、画素マトリクス回路６０２、ソ
ース側駆動回路６０３、ゲイト側駆動回路６０４が形成
されている。駆動回路はＮ型ＴＦＴとＰ型ＴＦＴとを相
補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路で構成することが好ま
しい。また、６０５は対向基板である。

【００８３】図６（Ａ）に示すＡＭＬＣＤはアクティブ
マトリクス基板６０１と対向基板６０５とが端面を揃え
て貼り合わされている。ただし、ある一部だけは対向基
板６０５を取り除き、露出したアクティブマトリクス基
板に対してＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキッ
ト）６０６を接続してある。このＦＰＣ６０６によって
外部信号を回路内部へと伝達する。

【００８４】また、ＦＰＣ６０６を取り付ける面を利用
してＩＣチップ６０７、６０８が取り付けられている。
これらのＩＣチップはビデオ信号の処理回路、タイミン
グパルス発生回路、γ補正回路、メモリ回路、演算回路
など、様々な回路をシリコン基板上に形成して構成され
る。図６（Ａ）では２個取り付けられているが、１個で
も良いし、さらに複数個であっても良い。

【００８５】また、図６（Ｂ）の様な構成もとりうる。
図６（Ｂ）において図６（Ａ）と同一の部分は同じ符号
を付してある。ここでは図６（Ａ）でＩＣチップが行っ
ていた信号処理を、同一基板上にＴＦＴでもって形成さ
れたロジック回路６０９によって行う例を示している。
この場合、ロジック回路６０９も駆動回路６０３、６０
４と同様にＣＭＯＳ回路を基本として構成される。

【００８６】また、本実施例のＡＭＬＣＤはブラックマ
スクをアクティブマトリクス基板に設ける構成（ＢＭ o
n ＴＦＴ）を採用するが、それに加えて対向側にブラッ
クマスクを設ける構成とすることも可能である。

【００８７】また、カラーフィルターを用いてカラー表
示を行っても良いし、ＥＣＢ（電界制御複屈折）モー
ド、ＧＨ（ゲストホスト）モードなどで液晶を駆動し、
カラーフィルターを用いない構成としても良い。

【００８８】また、特開昭8-15686 号公報に記載された
技術の様に、マイクロレンズアレイを用いる構成にして
も良い。

【００８９】〔実施例８〕本願発明の構成は、ＡＭＬＣ
Ｄ以外にも他の様々な電気光学装置や半導体回路に適用
することができる。

【００９０】ＡＭＬＣＤ以外の電気光学装置としてはＥ
Ｌ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やイメージセ
ンサ等を挙げることができる。

【００９１】また、半導体回路としては、ＩＣチップで
構成されるマイクロプロセッサの様な演算処理回路、携
帯機器の入出力信号を扱う高周波モジュール（ＭＭＩＣ
など）が挙げられる。

【００９２】この様に本願発明は多層配線技術を必要と
する全ての半導体装置に対して適用することが可能であ
る。

【００９３】〔実施例９〕実施例７に示したＡＭＬＣＤ
は、様々な電子機器のディスプレイとして利用される。
なお、本実施例に挙げる電子機器とは、アクティブマト
リクス型液晶表示装置を搭載した製品と定義する。

【００９４】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、スチルカメラ、プロジェクター、プロジェクション
ＴＶ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーショ
ン、パーソナルコンピュータ（ノート型を含む）、携帯
情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話等）などが
挙げられる。それらの一例を図７に示す。

【００９５】図７（Ａ）は携帯電話であり、本体２００
１、音声出力部２００２、音声入力部２００３、表示装
置２００４、操作スイッチ２００５、アンテナ２００６
で構成される。本願発明は表示装置２００４等に適用す
ることができる。

【００９６】図７（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２
１０１、表示装置２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６で構成される。本願発明は表示装置２１０２に適用す
ることができる。

【００９７】図７（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モー
ビルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２
２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示
装置２２０５で構成される。本願発明は表示装置２２０
５等に適用できる。

【００９８】図７（Ｄ）はヘッドマウントディスプレイ
であり、本体２３０１、表示装置２３０２、バンド部２
３０３で構成される。本発明は表示装置２３０２に適用
することができる。

【００９９】図７（Ｅ）はリア型プロジェクターであ
り、本体２４０１、光源２４０２、表示装置２４０３、
偏光ビームスプリッタ２４０４、リフレクター２４０
５、２４０６、スクリーン２４０７で構成される。本発
明は表示装置２４０３に適用することができる。

【０１００】図７（Ｆ）はフロント型プロジェクターで
あり、本体２５０１、光源２５０２、表示装置２５０
３、光学系２５０４、スクリーン２５０５で構成され
る。本発明は表示装置２５０３に適用することができ
る。

【０１０１】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、他にも電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレ
イなどにも活用することができる。

【０１０２】

【発明の効果】本願発明はＡＭＬＣＤの画素マトリクス
回路を構成する各画素において、完全に平坦な画素電極
を実現するための技術である。本願発明の構成は、特に
画素電極全面が有効表示領域となる反射型ＡＭＬＣＤに
対して有効である。

【０１０３】本願発明を実施することで画素電極上に発
生するディスクリネーションが効果的に防止され、有効
表示領域が大幅に拡大する。従って、より高精細なＬＣ
Ｄディスプレイにおいても高いコントラストを実現する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 配線の接続構造の構成を示す図。

【図２】 画素マトリクス回路の作製工程を示す図。

【図３】 画素マトリクス回路の作製工程を示す図。

【図４】 画素マトリクス回路の作製工程を示す図。

【図５】 画素マトリクス回路の作製工程を示す図。

【図６】 電気光学装置の構成を示す図。

【図７】 電子機器の構成を示す図。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なる層に形成された二層の導電層と、当
   該二層の導電層に挟まれた絶縁層とを有する半導体装置
   であって、 前記二層の導電層は前記絶縁層に設けられた開孔部を埋
   め込む様に形成された埋め込み導電層を介して互いに電
   気的に接続された構造を有し、 前記埋め込み導電層は導電性材料を分散させた有機樹脂
   膜または無機膜であることを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】異なる層に形成された二層の導電層と、当
   該二層の導電層に挟まれた絶縁層とを有する半導体装置
   であって、 前記二層の導電層は前記絶縁層に設けられた開孔部を埋
   め込む様に形成された埋め込み導電層を介して互いに電
   気的に接続された構造を有し、 前記埋め込み導電層は導電性材料を分散させた有機樹脂
   膜または無機膜であり、 前記開孔部の形状と当該開孔部に埋め込まれた前記埋め
   込み導電層の形状とが概略一致していることを特徴とす
   る半導体装置。
3. 【請求項３】異なる層に形成された二層の導電層と、当
   該二層の導電層に挟まれた絶縁層とを有する半導体装置
   であって、 前記二層の導電層は前記絶縁層に設けられた開孔部を埋
   め込む様に形成された埋め込み導電層を介して互いに電
   気的に接続された構造を有し、 前記埋め込み導電層は導電性材料を分散させた有機樹脂
   膜または無機膜であり、 前記埋め込み導電層によって形成された平坦面上に前記
   二層の導電層の一方が形成されていることを特徴とする
   半導体装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３において、前記導電
   性材料とはカーボン系材料であることを特徴とする半導
   体装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項３において、前記導電
   性材料とは酸化亜鉛、アルミニウムフレーク、ニッケル
   フレークから選ばれた材料であることを特徴とする半導
   体装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項３において、前記二層
   の導電層の一方は配向膜と接していることを特徴とする
   半導体装置。
7. 【請求項７】第１の導電層を形成する工程と、 前記第１の導電層上に絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層に開孔部を形成し、当該開孔部の底部におい
   て前記第１の導電層を露呈させる工程と、 前記絶縁層及び開孔部を覆って埋め込み導電層を形成す
   る工程と、 前記埋め込み導電層をエッチング又は研磨し、前記開孔
   部のみが当該埋め込み導電層で充填された状態とする工
   程と、 前記絶縁層及び前記埋め込み導電層上に第２の導電層を
   形成する工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. 【請求項８】第１の導電層を形成する工程と、 前記第１の導電層上に絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層に開孔部を形成し、当該開孔部の底部におい
   て前記第１の導電層を露呈させる工程と、 前記絶縁層及び開孔部を覆って埋め込み導電層を形成す
   る工程と、 前記埋め込み導電層上に第２の導電層を形成する工程
   と、 前記第２の導電層を所望の形状にパターニングする工程
   と、 前記第２の導電層をマスクとして自己整合的に前記埋め
   込み導電層をエッチングする工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. 【請求項９】請求項７または請求項８において、前記埋
   め込み導電層とは導電性材料を分散させた有機樹脂膜ま
   たは無機膜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１０】請求項９において、前記導電性材料とは
    カーボン系材料であることを特徴とする半導体装置の作
    製方法。
11. 【請求項１１】請求項９において、前記導電性材料とは
    酸化亜鉛、アルミニウムフレーク、ニッケルフレークか
    ら選ばれた材料であることを特徴とする半導体装置の作
    製方法。