JPH11202368A

JPH11202368A - 半導体装置およびその作製方法

Info

Publication number: JPH11202368A
Application number: JP10018050A
Authority: JP
Inventors: Misako Nakazawa; 美佐子仲沢
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 1999-07-30
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JP3934236B2

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、酸化物導電層１０４を形成した後、エッチバ
ック法等の手段により酸化物導電層１０４を後退させ
る。そして開孔部１０３が酸化物導電層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酸化物導電層を介して互
いに電気的に接続された構造を有していることを特徴と
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
れた酸化物導電層を介して互いに電気的に接続された構
造を有し、前記開孔部の形状と当該開孔部に埋め込まれ
た前記酸化物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
れた酸化物導電層を介して互いに電気的に接続された構
造を有し、前記酸化物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酸化物導電層をスピンコー
ト法により形成する工程と、前記酸化物導電層をエッチ
ング又は研磨し、前記開孔部のみが当該酸化物導電層で
充填された状態とする工程と、前記絶縁層及び前記酸化
物導電層上に第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酸化物導電層をスピンコー
ト法により形成する工程と、前記酸化物導電層上に第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酸化物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】本願発明ではコンタクトホール内を導電層
で埋め込むことでその上に形成される第２の導電層（特
に画素マトリクス回路における画素電極）の平坦性を向
上させることを目的とする。

【００１７】本発明者は微細なコンタクトホールを埋め
込むために好適な材料として、溶液塗布系導電膜を選択
し、その代表的な材料として溶液塗布系のＩＴＯ（イン
ジウム・ティン・オキサイド）膜に注目した。

【００１８】この様なＩＴＯ膜としては、例えば旭電化
工業株式会社製アデカＩＴＯ塗布液を用いた薄膜などが
挙げられる。このＩＴＯ塗布液はキシレン溶媒中にイン
ジウム・スズ有機化合物を溶解させたものであるが、溶
媒・溶質を変えればその他の酸化物導電層を形成するこ
とも可能である。

【００１９】これらの酸化物導電層は、凹凸部に集中的
に形成されるので効率良く凹凸を埋め込み、平坦化する
には好適な材料である。勿論、塗布回数は１度に限らず
数度の重ね塗りを行って平坦性を高めると効果的であ
る。

【００２０】

【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。

【００２１】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１０２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。

【００２２】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。

【００２３】こうして開孔部１０３を形成したら、酸化
物導電層１０４を形成する。酸化物導電層１０４として
は溶液塗布系のＩＴＯ膜を用いる。この様な膜はキシレ
ン等の有機溶媒中にインジウム・スズ有機化合物を溶か
した溶液を絶縁層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。

【００２４】スピンコート法により酸化物導電層１０４
を形成したら、 150〜170 ℃の乾燥工程と 300℃以上の
焼成工程とを行い、その後必要に応じてアニール工程を
施して膜質を向上させる。勿論、膜質を向上させるため
のキュア工程はこの条件に限定されず、実施者が実験に
よって最適な条件を求めても良い。

【００２５】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、被覆性が高いこと、である。
即ち、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。

【００２６】また、場合によっては溶液塗布系のＩＴＯ
膜の基となる溶液にカーボン系材料や顔料を分散させて
黒色に着色することも可能である。こうすることでコン
タクトホール内の遮光性を高めることができる。

【００２７】酸化物導電層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酸化物導電層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））

【００２８】なお、酸化物導電層としてＩＴＯ膜を用い
る場合、このエッチバック工程におけるエッチング方法
はウェット処理、ドライ処理のどちらの方法を用いるこ
ともできる。

【００２９】ウェット処理で行う場合にはＩＴＯ専用の
エッチャントが市販されているのでそちらを用いれば良
い。また、ドライ処理を行う場合にはエッチングガスと
してＨＢｒ（臭化水素）、ＨＩ（ヨウ化水素）、ＣＨ₄
（メタン）を用いることができる。特に、ＨＢｒは加工
性と汎用性の点で好ましい。

【００３０】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、酸
化物導電層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１０６
においても完全に平坦性を維持することができる。

【００３１】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。

【００３２】

【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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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））

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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) 。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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））

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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））

【００５０】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。

【００５１】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２３１、２３２を
画素内に広げて形成する。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】その次に第２の層間絶縁膜２３５として１
μｍ厚のポリイミド膜を形成する。勿論、ポリイミド以
外にもアクリル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２３６
を形成する。

【００５５】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。

【００５６】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厚のポリイミ
ド膜を設け、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２３
８、２３９を被覆する様にして酸化物導電層２４０を形
成する。（図４（Ａ））

【００５７】本実施例では酸化物導電層２４０として粘
度が10〜30cPs の塗布系ＩＴＯ膜（旭電化工業株式会社
製）を用いる。溶液をスピンコート法により塗布したら
窒素中で 150〜200 ℃５〜10分の乾燥工程、 300〜400
℃１〜２時間の焼成工程を行い、膜質を向上させる。た
だしこの膜質向上のための処理は本実施例に限定される
ものではない。

【００５８】また、上記焼成工程の後でさらに高温のア
ニールを行うことも有効である。ただし、電極材料等の
耐熱性を考慮する必要があり、全体を高温アニールする
ことを避けるのであれば、ランプアニール等の手段を用
いることが好ましい。

【００５９】この様な膜質向上のための処理を施すこと
で酸化物導電層２４０の抵抗値は１ｋΩ／□以下にな
る。ミクロンオーダー以下の電気的な接続をとるためな
らば、この程度の抵抗値で十分と考えられる。

【００６０】また、形成される酸化物導電層２４０の膜
厚は溶液の粘度、スピンコート時の回転数や回転時間等
で制御することができる。コンタクトホールの径（開口
面積）に応じて膜厚を変化させる必要があるが、 100〜
500nm （代表的には 150〜300nm ）の範囲で調節すれ
ば、コンタクトホール内を十分に埋め込むことが可能で
ある。

【００６１】次に、ＨＢｒ、ＨＩ、ＣＨ₄ のいずれかの
エッチングガスをＡｒ（アルゴン）で希釈してドライエ
ッチング法によるエッチバック工程を行う。本実施例で
は、ＨＢｒを用いる。こうして開孔部２３８、２３９が
酸化物導電層２４１、２４２で充填された状態を実現す
る。（図４（Ｂ））

【００６２】そして、酸化物導電層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２４３、
２４４を形成する。この時、コンタクトホール（開孔
部）の内部は酸化物導電層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。

【００６３】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。

【００６４】〔実施例２〕実施例１では、酸化物導電層
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。

【００６５】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
酸化物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。

【００６６】〔実施例３〕実施例１では第２及び第３の
層間絶縁膜としてポリイミド膜を用いていたが、酸化珪
素膜や酸化窒化珪素膜を用いることも有効である。

【００６７】ポリイミド等の有機樹脂膜は耐熱性が低い
ので、酸化物導電層の焼成温度やその後のアニール温度
に制限がある。しかしながら、酸化珪素膜等で層間絶縁
膜を形成しておけば、さらに高い温度でのアニールが可
能となり、膜質の良い膜を得ることができる。

【００６８】勿論、実施例１ではゲイト電極やソース／
ドレイン電極としてアルミニウムを主成分とする材料を
用いているので、その耐熱性も考慮する必要がある。し
かし、電極材料として耐熱性の高い材料を用いれば、 5
00℃を超える様な高い温度でアニール処理も可能とな
る。

【００６９】なお、実施例１において電極材料となりう
る耐熱性の高い材料としては、タンタル、タングステ
ン、モリブデン又は導電性を持たせたシリコン膜等を挙
げることができる。

【００７０】また、本実施例の構成と実施例２に示した
構成とを組み合わせても良い。

【００７１】〔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。

【００７２】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は酸化物導電層である。

【００７３】次に、酸化物導電層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５
０３、５０４によって物理的に絶縁されている。（図５
（Ｂ））

【００７４】次に、画素電極５０１、５０２をマスクと
して酸化物導電層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酸化物導電層５０５、５０
６を形成する。これにより酸化物導電層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。

【００７５】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。

【００７６】なお、本実施例は実施例３と組み合わせる
ことも可能である。

【００７７】〔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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】〔実施例６〕本実施例では実施例１〜５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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】〔実施例７〕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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】〔実施例８〕実施例６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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】

【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。

【０１０２】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

【特許請求の範囲】

【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酸化物導電層を介して互いに電気
的に接続された構造を有していることを特徴とする半導
体装置。
【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酸化物導電層を介して互いに電気
的に接続された構造を有し、前記開孔部の形状と当該開孔部に埋め込まれた前記酸化
物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。
【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酸化物導電層を介して互いに電気
的に接続された構造を有し、前記酸化物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。
【請求項４】請求項１乃至請求項３において、前記酸化
物導電層とはＩＴＯ膜からなることを特徴とする半導体
装置。
【請求項５】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。
【請求項６】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酸化物導電層をスピンコ
ート法により形成する工程と、前記酸化物導電層をエッチング又は研磨し、前記開孔部
のみが当該酸化物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酸化物導電層上に第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。
【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酸化物導電層をスピンコ
ート法により形成する工程と、前記酸化物導電層上に第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酸化
物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。
【請求項８】請求項６または請求項７において、前記酸
化物導電層とはＩＴＯ膜からなることを特徴とする半導
体装置の作製方法。