293174 B7 五、 發明説明（ 1 ) 發 明 背 景 本 發 明係 關 於 一 種 形 成 與 電 極 接 觸 的 繞 線 及 僅 由 鋁或 主 要 由 錯 所製 成 的 繞 線 之 技 術 0 已 知 -種 薄 膜 電 晶 體 > 其 係 由 圓 5A至 5D所 示 的 製 程所 製 造 的 0 此型 薄 膜 電 晶 體 係 形 成 於 玻璃 基 底 上 » 並 具 有小 截 止 電 流 ，在 將 薄 膜 電 晶 體 〇tg 應 用 至 液 晶 顯 示 裝 置 或 其 它薄 膜 稹 體 電 路時 > 該 小 截 止 電 流 爲 一 非 常 重 要 的 因 素 〇 在 圔 5A至 5D所 示 的 薄膜 電 晶 體 中 > 截 止 電 流 特 性 會由 偏 移 閘 區 改善 之 > 這 些 偏 移 閘 區 係 形 成 於 通 道 形 成 區 與源 極 / 汲極 區之 間 的 電 力 緩 衝 區 〇 如 圖 5 A至 5D 所示的配置 係 描 述 於 日本 未 審 核 專 利 公 報 4-360580中 〇 將 於 下簡 要 說 明 圖 5A至 5D所 示 之 薄 膜 電 晶 體 的 製 造製 程 0 首 先 ，準 備 玻 璃 基 底 201 藉 由 濺 渡 電 漿 CVD 而 於 其 表 面 上形 成 矽 氧 化 膜 202 0 矽 氧 化 膜 2 0 2作 爲 下 鍍靥 膜 以 防 止 自玻 璃 基 底 201擴散 的 雜 質 或 類 似 物 0 然 後 ，藉 由 電 漿 CVD或低壓熱CVD 沈 稹 多 晶 矽 膜 〇 假 使 必 要 時 ，會 藉 由 執 行 熱處 理 或 以 雷 射 光 照 射 它 而 使 多 晶 矽 膜 結 晶 化。 在 不 需 要 高效 能 時 > 多 晶 矽 膜 也 可 被 保 留 其 原 狀 〇 在 藉 由圖 型 化 多 晶 矽 膜 而 形 成 薄 膜 η 晶 體 主 動 層 203 之 後 9 會 以電 漿 CVD或濺鍍沈稹矽氧化膜204 以作爲閘絕 緣 膜 〇 然 後， 藉 由 沈 稹 及 圖 型 化 鋁 膜 而 形 成 閘 電 極 205 · 閘 電 極 2 0 5被 稱 爲 第 一 靨 繞 線 (圖 5A)。 接 著 ，藉 由 yZq 極 化 處 理 而 延 著 閘 電 極 205 形 成 陽 極氧 化 層 206 ，其 中 9 閘 電 極 205 係 作 爲 陽 極 0 在 具 有 圖 5Α至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（2 ) 5D的配置之薄膜電晶體中，形成陽極氧化層206之技術爲 -重點（圖5B)。 然後，如圖5C所示，用以形成源極/汲極區的雜質離 子（此處假設爲P (磷）離子）會藉由離子布植或電漿摻雜而 被植入主動層203 »在此步驟中，沒有雜質離子會被導入 閘電極205及圍繞其之陽極氧化層206之下的區域208及 209，兩者均作爲光罩。另一方面，雜質離子會被導入區 域207及210 ，它們係被藉以分別形成源極區及汲極面* 在未收到雜質的區域之中*在陽極氧化層206之下的區域 208會被製成偏移閘區而在閘電極205之下的區209會被 製成通道形成區。由於圖5C的雜質離子布植步驟可以自 我對準之方式而完成，所以，無需諸如光罩對準步驟之複 雜步驟，而使得此製造製程具有髙生產率。此外，成品裝 置具有特性上很小變化之優點。 在圖5C的離子布植步驟之後，作爲中間層絕緣膜的 矽氧化膜211會被沈積。在形成接點孔之後，源極電極 212及汲極電極213會被形成》同時，用於閘電極205的 導出電極214會被形成。雖然，在圓5中，源極和汲極電 極212和213及用於閘電極2 05的導出電極214被顯示成 宛如存在同一垂直剖面中，但是，假使假設閘電極20 5存 在於紙面上，則導出電極214事實上存在於觀察者側或相 對側。源極和汲極212和213及導出電極214被稱爲第二 層繞線。 具有圖5A至5D的製造製程之薄膜電晶體於特性上及形 本紙張尺度逋用中困國家標準（CNS ) A4規格（2IOX297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再r寫本頁) 訂 293174 at B7 五、發明説明（3 ) 成偏移閘區的方法上較佳。應用至大區域主動陣列液晶顯 示裝置或其它大型稹體電路時，使用鋁作爲閘電極非常有 利於減少繞線電阻。特別是在電壓受控的絕緣閘場效電晶 體中，此點特別重要。圖5A至5 D的配置進一步具有一優點 ，其爲不需要的漏電及與形成於中間層絕緣膜上的不同繞 線之反應會因閘電極及閘繞線由具有髙崩溃電壓的密集陽 極氧化膜所覆蓋而大量降低。 雖然，圖5A至5D的薄膜電晶體非常有用，但是，步驟 5D會有一非常困難的狀況。在圖5 D的步驟中，不傳里於源 極和汲極電極2 1 2和213的接點孔必需被f成，用於閘電 極J .0 5的導出電極214的那些接點孔也必需被形成。 i 關於源極和汲極電極212和213的接點孔之形成，會 被部份地移去的膜爲氣化矽膜211及204。因此，會使用 諸如緩衝氫氟酸（BHF)之氫氟酸型蝕刻劑以執行濕蝕刻。 斑^赛..酸對矽的蝕刻率遠小於氧化矽，所以，當其 •'. · ' · * ............ .............. ., 抵達主動層203時，可以完成蝕刻；亦即，主動層203 可以作爲蝕刻阻截物。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 但是，關於用於導出電極214的接點孔之形成，由 陽極處理所形成的氧化矽膜211及氧化鋁層206(主要由 A1203所構成）必需被蝕刻。已發現假使使用緩衝氫氟酸執 行此蝕刻製程，則當氧化鋁層206之蝕刻完成時，仍然未 完成蝕刻製程。這是由於藉由氫氟酸型蝕刻劑蝕刻氧化鋁 層206並無法均勻地蝕刻，而是猶如易碎物粉碎般地進行 。亦即，蝕刻製程並非在完成氧化鋁層206的蝕刻之後 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印裝 五、 發明説明（4) 1 開 始 蝕 刻鋁，而 是 在氧 化 鋁層 206 蝕刻期間也會因蝕刻 劑 擴 散 至 鋁閘電極 205而 繼 績進 行 鋁 閘電極205之蝕刻。 也 發 現·此 問題是氫 氟 酸型 蝕 刻劑 的 共 同問題。 圖 6A及6B係顯示氧化層 206如何被氫氟酸型蝕刻 劑 蝕 刻 〇 首先*如 圖 6A 所 氧 化 矽膜211會被070(舉 例 而 言 060 )所蝕 刻 。然 後 ，氧 化 鋁 層206會被蝕刻，其 中 > 鋁 閘 電極2 0 5也 會於 進 行氧 化 層 2 0 6的蝕刻時被蝕刻 氧 化 層206及 閘 電極 2 0 5分 別 具 有 2, 0 0 0 A 及 4, 0 0 0至 7, οοοΑ的厚度。- -般而言 ，氧化鋁的蝕刻率高於鋁的蝕 刻 率 百 分 之數+ » 氧 化層 2 0 6不 會 均 勻地及精細地被蝕刻 > 而 是 以 —片一片 地 粉碎 被 移去 〇 因 此，布氧化層206的 蝕 刻 完 成 時，會如 圖 6B中 的 302 所 示 ，在閘電極205中必 然 發 生 過 度蝕刻。 結 果， 可 能發 生 部 份氧化層206及氧化 矽 膜 2 1 1殘留在過 度 蝕刻 崩 塌部 份 之 上。這是相同於舉升 (1 i f t- of)方法之蝕刻製程之現像 此可能造成薄膜電晶 體 成 品 操 作失敗。 爲 了 解決上述 問 題， 本 發明 已 發 展出一種技術*其中 9 於 氧 化 矽膜的主 要 部份 已 被除 去 的 情形下，蝕刻劑會被 改 成 酸 混 合液，而 且 ，氧 化 鋁層 20 6會被鉻酸混合液蝕刻 〇 以 氣 氟 酸型蝕刻 劑 ，特 別 是緩 衝 氫 氟酸，蝕刻氧化矽膜 2 1 1 » 是 可髙度重 製 的， 而 且， 可 以 量化評估。因此，於 氧 化 銘 屠 2 0 6曝露 時 ，改 變 蝕刻 劑 是 相當容易地。 鉻 酸 混合液係 藉 由加 鉻 酸於 含 有 磷酸、醋酸及硝酸之 請 先 閲 讀 背 之 注 本* 頁 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）
I 7 - 293174 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、 發明説明 5 ) 溶 液 中 而 產 生 的 溶 液 〇 由 於鉻酸 混 合 液 幾乎 沒有能力 蝕 刻 鋁 > 所 以 只 有 氧 化 銘 層 2 0 6可 以 被 其 選擇 性地蝕刻 9 亦 即 » 鉻 酸 混 合 液 使 得銀風麗..Μ 2 0 5 可 以 蝕刻阻-巅 物 〇 但 是 y 會 有新 問 題 產 生·亦 即 轴 刻 期 間 會 變 it 當 大 以致於 9 其 蝕 刻效 果從一製 造 步 驟 至 另 — 步 驟 會 有 所 變 化 。這並 非 所 需 ，此 乃因其會 於 所 產 製 的 裝 置 中 引 起 失 敗 » 而且， 在 道 些 裝置 中，特性 會 有 所 變 化 〇 * 關 於 另 一 問 題 當 使 用鉻酸 混 合 液 除去 氧化鋁層 206 時 9 被 動 膜 會 被 形 成 於 鋁 閘電極 2 0 5的 曝露 表面上。 雖 然 » 被 動 膜 會 阻 止 主 要 由 鋁 製成的 閘 電 極 2 0 5的蝕刻， 但 是 9 被 動 膜 會 因 其 高 電 阻 而 損害導 出 電 極 (由圖5中的214 所 檫 示 )與閘電極205 之間的電力接觸 > 爲 解 決 此 問 題 必 需 以氫氟 酸 型 蝕 刻劑 除去被動 膜 * 但 是 會 以 圖 6B中 所 示 的 相同方 式 對 閘 電極 205產生 損 傷 〇 此 外 由 於 被 動 膜 非 常 薄，所 以 需 要精 密的蝕刻 製 程 其 重 製 率 必 然 低 這 會 在產率 上 導 致 嚴重 的問題* 另 -- 個 蝕 刻 氧 化 鋁 厝 206的 方 法 爲 使用 乾蝕刻。 但 是 9 巨 刖 並 無高 重 製 率 的 選 擇性蝕 刻 氧 化 鋁層 2 0 6的乾蝕刻 方 法 可 資 利 用 0 此 外 * 在 資 際 上 同 時產生 複 數 個 薄膜 電晶體而 非 單 — 薄 膜 電 晶 體 係 屬 一 般 程 序。 舉 例 而 言 • 在 合 併 週 邊驅動 電 路 的 主動 陣列液晶 顯 示 裝 置 中 9 陣 列 中 的 薄 膜 電 晶體有數 百 乘 數百 或更多， 而 且 請 先 閲 讀 背 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 3 A7 B7 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印製 五、 發明説明（ 6 ) t 構 成 週 邊 驅 動 電 路 的 薄 膜 電 晶 體 (至少數百個） 會 被 形 成 於 相 同 基 底 上 0 在 此 情 形 下 在 一 製 造 步 驟 中 執 行 對 所 有 薄膜 電 晶 體 而 言 爲 共 同 步 驟 之 陽極 氧化 9 實 屬 — 般 程 序 0 (雖然 > 在複數 個 步 驟 中 執 行 陽極 氧 化 是 可 白 然 推 想 到 的 > 但 是 這 會 使 得 製 造 製 程 複 雜 化 t 以 致 於 產 生 諸 如 產 能 下 降 及 製 造 成 本 增 加 等 問 題 0 在 此 — 陽 極 處 理 步 驟 中 所 有 薄膜 電 晶 體 的 閘 電 極 會 — 起 電 氣 地 連 接 0 因 此 在 陽 極 處 理 步 驟 之 後 會有 — 步 驟 於 必 而 部 份 使 閘 電 極 彼 此 分 開 〇 另 一 方 面 爲 減 少 生 產 成 本 並 增 加 主 動 陣 列 液 晶 顯 示_ 裝 置 及 其 它 薄膜 積 體 電 路 之 製 造 產 能 減 少 製 造 步 驟 數 巨 是 很 重 要 的 舉 例 而 音 在 巨 前 主 動 陣 列 液 晶 顯 示 裝 置 之 推 展 將 強 烈 地 視 製 造 成 本 的 降 低 而 定 〇 最 近 開 發 的 不 同 資 訊 處 理 裝 置 使 用 主 動 陣 列 液 晶 顯 示 裝 置 而 後 者 更 佔 了 那 些 裝 置 的 生 產 成 本 的 主 要 部 份 0 因 此 降 低 主 動 陣 列 顯 示 裝 置 的 製 造 成 本 將 直 接 導 致 那 些 資 訊 處 理 裝 置 的 製 造 成 本 減 少 0 另 — 方 面 1 薄 膜 電 晶 體 的 製 造 製 程 佔 據 主 動 陣 列 液 晶 顯 示 裝 置 的 製 造 製 程 的 主 要 部 份 〇 因 此 減 少 薄 膜 電 晶 體 的 製 造 成 本 對 於 降 低 主 動 陣 列 液 晶 顯 示 裝 置 的 製 造 成 本 而 言 是 非 常 重 要 的 〇 發 明 之 簡 要 說 明 請 先 閱 讀 背 ft 之 注 項 再 填， 寫 本 頁 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 如上所述，雖然，以陽極處理於鋁閘電極四週形成氧 化層，然後，再以氧化鋁層作爲光罩，由離子布植以自我 對準之方式形成偏移閘區之技術於某些方面是較佳的，但 是，會有製造上的問題，亦即，在藉由蝕刻氧化鋁層而形 毖盖黏孔會有固_難」 本發明的一個目的係解決上述問題。本發明的另一個 目的係提供一種技術，其可輕易地及以產熏里卑地形成用 於鋁電極或四週有氧化鋁層形成的繞線之接觸電極或繞線 〇 使用薄膜電晶體的不同裝置（舉例而言，主動陣列液 晶顯示裝置）之推展將視薄膜電晶體的製造成本之降低而 定。因此，從工業觀點而言，將薄膜電晶體的製造步驟最 小化，藉以降低它們的製造成本，是非常重要的· 因此，本發明進一步之目的係將薄膜電晶體的製造製 程步驟數最少化，藉以降低薄膜電晶體的製造成本，每一 個這些薄膜電晶體具有一配置，於其中，藉由陽極處理於 鋁閘電極週圍形成氧化層。 V根據發明的一觀點，提供一種半導體裝置的製造方法 ，包括下述步驟： 形成只由或主要由鋁所製成的繞線或電極； 於接點會於梢後被形成的繞線或電極區及稍後被分開 的繞線或電極區中至少形成一光罩； 萑電解液中使用繞線或電極作爲陽極以執行陽極處理 ，.藉以形成陽極氧化膜於排除光眾形成區之區域中的繞線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇乂297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部t央標準局貝工消費合作社印製 293174 五、發明説明（8 ) 或電極上。 在上述方法中，「主要由鋁製成」意指鋁與其它元素 混合。舉例而言，矽或諸如航之稀有土元素可能會以0.1 至1¾混於鋁中，以防止在例如半導體裝置製造製程中執 行的熱處理中鋁會不正常的生長。 圖1A至1D係顯示上述方法之特別實施例，其爲在玻 璃基底上製造一薄膜電晶體的製程。首先，在圖1A中所示 的一步驟中，由摻有钪的鋁所製成的閘電極105會被形成 ，然後，光阻光罩106及107會被形成。之後，會藉由電解 液中的陽極處理，於排除被光罩的區域之區域中的閘電極 105上形成陽極氧化膜108 3 光罩106會被形成於對閘電極105之接觸電極梢後會 形成的區域中。光罩107會形成於閘電極105梢後會被分 開的區域之中。 根據本發明的另一觀點，提供一種半導體裝置製造方 法，包括下述步驟： 形成只由或主要由鋁所製成的繞線或電極： 於接點會於梢後被形成的繞線或電極區及稍後被分開 的繞線或電極區中至少形成一光罩： 在電解液中使用繞線或電極作爲陽極以執行陽極處理 ，藉以形成陽極氧化膜於排除光罩形成區之區域中的繞線 或電極上。 形成氧化矽膜以覆蓋繞線或電極； 部份蝕刻氧化矽膜藉以使陽極氧化膜尙未形成的區域 本紙張尺度適用中國國家標窣（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本K)
-11 - A7 _B7_ 五、發明説明（9 ) 中之繞線或m極曝露； 於整個結構上形成金靥膜；及 使金靥膜圖型化藉以形成對繞線或電極之接觸物並將 繞線或電極分開於不同區域》 圖1A至1D係顯示上述方法之特別實施例，參考圖1A ，首先，主要由鋁所製成的閘電極105會被形成，然後， 光阻光罩106及107會分別被形成於接觸電極梢後將被形成 的區域中及電極105梢後將被分開的區域中。之後，藉由 在電解液中的陽極處理，於排除被光罩的區域之區域中的 閘電極105上形成陽極氧化膜108(圇1A)。 接著，在圖1C中所示的一步驟中，作爲中間層絕緣 膜的氧化矽膜100會被沈稹•藉由部份蝕刻氧化矽膜100 ，而形成用於閘電極105之接點孔113及開口 114 。 在此情形下，構成接觸電極及繞線的金屬膜會被形成 。然後，用於金屬膜117的圖型化之光阻光罩11 8會被形成 (園 1C)。 經濟部中央橾準局工消費合作社印製 之後，藉由蝕刻而形成對閘電極105之接觸物，亦即 ，圖型化金靥膜117。同時，藉由除去、蝕刻開口 114區 域內的金靥膜117及閘電極105而分離閘電極105(圓1D) 〇 用以蝕刻氧化矽膜100的蝕刻劑之實施例爲氫氟酸型 蝕刻劑，例如，氫氟酸、緩衝氫氟酸（BHF)、氫氟酸或緩 衝氫氟酸與醋酸混合，而且，這些氫氟酸型蝕刻劑會添加 表面活性劑·緩衝氫氟酸的一實施例爲氟化銨與氫氰酸（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ~ ~ -12 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明 10) 10:1 )之混合 。這些氫氟酸型蝕刻劑對氧化矽及鋁的蝕刻 率遠 高 於 矽 0 因 此 它 們 在 選 擇性 除 去只 由 或 主 要由 氧 化 砂或 鋁 構 成 之 組 成 時 是 有 用 的 ，或 者 ，用 於 在 此 組成 中 形 成接 點 孔 0 或 者 » 藉 由 使 用 諸 如 CH4或CHF3氟型氣體 ，執行乾蝕 刻。 仍 根 據 本 發 明 的 另 — 觀 點 ，提 供 —種 半 導 體裝置 的 製 造方 法 ， 包 括 下 述 步 驟 於 半 導 體 上 形成 一 絕緣膜 1 於 絕 緣 膜 上 形 成 只 由 或 主 要由 鋁 所製 成 的 繞 線或 電 極 於 接 觸 物 會 於 梢 後 被 形 成 的繞線 或電 極 區 及 稍後 被 分 開的 繞 線 或 電 極 區 中 至 少 形 成 -光 罩 » 在 電 解 液 中 使 用 繞線 或 電 極作 爲 陽極 以 執 行 陽極 處 理 ，藉 以 形 成 陽 極 氧 化 膜 於 排 除 光單 形 成區 之 區 域 中的 繞 線 或霪 極 上 0 移 去 光 罩 形 成 絕 緣 膜 以 覆 蓋 繞 線 或 電極 ; 同 時 > 形 成 用 於 半 導 體 及 繞線 或 電極 之 接 點 孔， 並 使 稍 後 會 被 分 開 的 區 域 中之 繞 線或 電 極 曝 露： 於 整 個 結 構 上 形 成 金 羼 膜 :及 使 金 屬 膜 圖 型 化 藉 以 形 成 對繞 線 或霪 極 之 接 觸物 並 將 繞線 或 電 極 分 開 於 不 同 區 域 〇 根 據 本 發 明 的 進 一 步 觀 點 ，提 供 -種 半 導 體 裝置 的 製 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） -13 - 293174 A7 B7 經濟部中央檁準局貝工消费合作杜印製 五、 發明説明 Π) 造 方 法 包 括 下 述 步 驟 ； 形 成 只 由 或 主 要 由 鋁 所 製 成 的 繞 線 或 電 極 t 在 電 解 液 中 使 用 繞 線 或 電 極 作 爲 陽 極 以 執 行 陽 極 處 理 藉 以 形 成 陽 極 氧 化 膜 於 排 除 預 定 區 域 中 的 病 線 或 電 極 上 I 及 形 成 對 繞 線 或 電 極 預 定 菡 之 接 觸 電 極 > 同 時 移 去 部 份 繞 線 或 電 極 〇 必 需 注 意 » 發 明 不 僅 可 Trigg ii© 用 於 薄 膜 電 晶 髏 的 製 造 也 可 lyfajf 應 用 至 一 般 M0S 電 晶 體 的 製 造 0 根 據 發 明 在 陽 極 處 理 步 驟 中 藉 由 形 成 陽 極 氧 化 膜 於 只 由 或 主 要 由 鋁 製 成 的 繞 線 或 電 極 上 及 很 靠 近 它 們 之 處 t 以 排 除 先 前 被 選 取 以 形 成 光 罩 之 區 域 以 致 於 在 後 績 步 驟 中 可 以 很 方 便 地 形 成 上 述 繞 線 或 電 極 之 接 點 孔 〇 結 果 » 可 大 大 改 善 半 導 體 裝 置 的 產 率 及 產 能 該 半 導 體 裝 置 係 被 規 劃 成 陽 極 氧化膜係 形 成於 只 由 或 主 要 由 鋁製 成 的 繞線或 電 極 上 及 很 靠 近 它 們 之 處 〇 此 外 在 上 述 陽 極 處 理 步 驟 之 *厂 刖 的 形 成 光 罩 之 上 述 步 驟 中 > 也 可 藉 由 將 複 數 個 薄 膜 電 體 的 閘 電 極 梢 後 會 彼 此 被 斷 接 的 區 域 光 單 之 > 而 防 止 此 區 被 陽 極 氧 化 膜 覆 蓋 〇 以 圖 型 化 形 成 繞 線 或 電 極 的 後 績 步 驟 中 ’ 蝕 刻 也 可 以 在 此 區 域 中 〇 作 用 〇 結 果 y 不 需 要 分 別 的 步 驟 以 使 閘 電 極 彼 此 不 連 接 圖 形 之 簡 要 說 明 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4規格（210X297公釐） _ 14 - 附
__________B7_ 五、發明説明（12) ffllA至1D、 圖2A至2D、 圖3A至3D 及圖4A至4D. 係剖面視圖，顯示根搛本發明的第一資施例之薄膜電晶髄 的製造製程： 0B5A至5D係剖面視圚，顯示薄膜電晶體的俥統製 造製程 圖6A和6B係圖5D中所示之接點孔的放大視圚： 圇7係構成薄膜電晶體的電路圖型之實施例； 圖8係對應於圖7之電路圖： 圖9A和9B及圖10A和10B係上視園，顯示根據本發 明第一實施例之薄膜電晶體的製造製程：及 園11A及11B分別爲上視圖及剖面視圚，顯示根據本 發明的第二實施例之薄膜電晶體的製造製程。 較佳實施例的詳細說明 資施例1 本實施例特徴爲形成具有主要由鋁製成的閘電極之薄 膜電晶髖時，陽極氧化層並不形成於閘霉極的一部份之上 ，而且，此部份會被用爲閘電極的接觸部份。此實施例也 有特徵爲使閘電極彼此斷接的步驟會與用於源極/汲極區 的接觸電極或繞線及用於閛電極的接觸電極或繞線之形成 ，同時完成，該閘電極彼此斷接的步驟於同時形成複數僻 薄膜電晶體時是必需的。
圖1 A至1D、 圖2A至2D、 圖3A至3D 及圊4A至4D 係顯示根據本發明的第一實施例之製造製程。圖2A至2D 本紙張尺度適用中國國家標华（€他）厶4峴格（2丨0/ 297公,釐）-15 - I 1^ I n 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 經濟部中央棣準局負工消費合作杜印製 五、 發明説明（13) 係 圖 1A 的 A-A， 剖 面 視 圓 0 圖3A至3D 係 圔1 A的B - B ’剖 面 視 圖。 圖4A至4D 係 圖 的C-C ’剖面視圖。BB1A、2A 、 及4A係彼 此 對 rrhf 應 » 圖 IB 、 2B 、 3B 及4B係彼此對 niff 應 等 等。 首 先，作 爲 下 鍍 層 膜 的3,00〇A厚的氧化矽膜102 會 由 電漿 CVD沈 積 於 玻璃 基 底101 上· 雖 然，因爲主動陣 列 液 晶顯 示裝置 之 生 產 製 程 使用玻 璃基 底 而在本實施例中 使 用 玻璃 基底， 但 是 > 其 它 適當的 絕緣 基 底或具有絕緣表 面 的 基底 也可以 被 使 用 0 5 0 0 A厚的多晶矽膜會由電漿CVD或低壓熱CVD沈積 於 下 鍍層 膜102 上 0 多 晶 矽 膜係用 以形 成 計劃中的薄膜電_ 晶 體 之主 動層之 啓 始 膜 〇 主 動層意 指源 極 /汲極區及通道 形 成 區形 成於其 中 之 層 〇 然後 ，多晶 矽 膜 會 由 熱 處理或 雷射 光 照射而晶化。在 本 實 施例 中，藉 由 KrF 準 分 子雷射 光之 照 射而形成晶化矽 膜 〇 因此 而形成 的 結 晶 矽 膜 會被圖 形化 成 薄膜電晶體的主 動 層 103 圚9A 係 在 此 狀 態 下的主 動層 103之上視圖。 xji然 ，圇9A 僅顯示- -主動層1 03 * 但 是對應於數百至 數 十 莴或 更多薄 膜 電 晶 體 的 複數個 主動 層 1 03會於生產圖 索 區 及主 動陣列 液 晶 顯 示 裝 置的週 邊驅 動 電路時，在數百 公 分 乘數 百公分 之 玻 璃 基 底 101上 圖型 化 ，而同時形成· 在主 動層1 03 形 成 之 後 ，作爲 閘絕 緣 膜的1 〇〇〇 A厚的 氧 化 矽膜 會由電 漿 CVD 沈 稹 。主要 由銀 製 成而變成閘電極 之 5 0 0 0 A 厚的膜 會 藉 由 電 子 束蒸鍍 或濺 鍍 而沈稹。爲了防 請 先 閲 背 面 之 注 訂 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -16 經濟部中央梯举局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14) 止鋁不正常地成長，會以 0.1 wt%的钪混入上述膜中。 然後，主要由鋁製成的膜會被圖型化成閘電極105。 閘電極（也稱爲閘繞繞）1 0 5會被視爲第一層繞線。 然後，光阻光單106及107會被形成於閘電極105之 上。用於閘霄極105的接點孔會於後績步驟中被形成於已 有光阻光罩形成的區域中。閘電極的斷接將會於梢後完成 於已有光罩107形成的區域中· 接著，主要由鋁構成的氧化物所製成的層108會藉由 電解液中的陽極處理而被形成。氧化層108的厚度會被設 定於2, 000A。在本實施例中，pH值已由胺調整成中性的 乙二醇溶液會作爲電解液。 在此陽極處理步驟中，由光阻光罩106及107所覆蓋 的閘電極1 05的萍份不會與電解液接觸，以致於，於該處 不會進_行氧_化且氧化if 1 08不會被形成於其上。 因此，可取得圖ΙΑ、2A、3A及4A所示的狀態。圖9B 是在此狀態下的上視圖。圖2A的剖面係沿著圖9B中的線 D-D’所取得的，圔1A的剖面係沿著圖9B中的線E-E’ 所取得的，圖3A的剖面係沿著圖9B中的線F-F·所取得 的，圓4A的剖面係沿著圖9B中的線G-G’所取得的* 光阻光罩106及107會在完成陽極處理步驟之後被除 去。然後，植入雜質離子以形成源極/汲極區•在本實施 例中，爲形成N-通道薄膜電晶體，P(磷）離子會被電漿摻 雜植入。（圇IB、2B、3B及4B) 藉由P離子的植入而形成源極區109及汲極區112。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ·· (請先閱讀背面之注意事項再^¾本頁) 訂 293174 A7 B7 五、發明説明（15) 同時，形成通道形成區111及偏移閘區110。 之後，藉由使用TEOS氣體的電漿CVD，沈積700 0 A厚 的氧化矽膜1 0 0以作爲中間層絕緣膜。然後，分別用於源 極區109及汲極區112的接點孔11 5及116會如圖2C所示 般地被形成。同時，如圖1C及3C所示，用於閘電極 105的接點孔113會被形成，並且，如圖1C及4C所示， 藉由除去斷接區中的氧化矽膜100的一部份，形成開口 114。亦即，接點孔113' 115和116及開口 114會同時形 成。 本步驟係藉由使用緩衝氫氟酸及醋酸混合蝕刻劑之濕 蝕刻而完成的。在此步驟中，於完成氧化矽膜100的蝕刻 時，在對應於接點孔115 及116(見圖2C)的S域中， 氧化矽膜104開始被蝕刻。於完成氧化矽膜100的蝕刻時 ，在對應於接點孔113(見圚3C)及開口 114 (見圖4C)的 區域中，閘電極105開始被蝕刻。 經濟部中央標準局員工消賢合作社印製 雖然，在圓形中氧化矽膜100被繪成宛如具有非均匀 厚度，事實上其可被視爲具有均勻厚度，此乃因其在對應 於閘電極105的區域中會由此處之厚度升高所致。 /據置測，當緩衝氫氟酸作爲蝕刻劑時*鋁的蝕刻率 約爲氧化矽的一半•氧化矽膜104的厚度約爲1，000A (最 多1,5000Α)，而且，一般而言，閘電極105的厚度大於 4000Α。因此，在接點孔Π5及116於上述步驟中藉由氧 化矽膜104的蝕刻而形成的情形下’閘電極105的上部會 被蝕刻。但是，閘m極105只輕微地被蝕刻’並因而未導 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（16) 致如圖6 B所示的情形* 當矽主動層103被曝露時’根據氧化矽的蝕刻率，上 述蝕刻步驟可適當地完成9以上述方式’分別用於源極區 109及汲極區112的接點孔115及116 、用於閘電極105 的接點孔113及斷接區中的開口 114會同時被形成（圖1C 、2C、3C 及 4C)。 圔10A係一上視圖，顯示分別用於源極區109及汲極 區112的接點孔115及116 、用於閘電極105的接點孔 113及斷接區中的開口 114被形成之情形。 接著，主動層103會被曝露於接點孔115及116中， 並且，閘電極105會被曝露於接點孔113及開口 114中· 即使於形成接點孔113時會發生某些未對準，也不會 於薄膜電晶體成品中產生特別問題。這將容許相關製造操 作中有某一定程度的誤差。這是因爲幾乎沒有電流流經閘 電極105，所以，在閘電極105與其導出電極之間的接觸 區之小變化並不會對電晶體成品的操作產生很多影裔。 接著，會沈稹鈦膜及鋁膜構成的多層膜117 ·此多層 膜117係構成第二層繞線。使用鈦膜及鋁膜之多層膜的理 由爲防止接點孔115及116處可能的電接觸失敗•然後， 光阻光罩118會被形成以圚型化多層膜117。因此，可取 得圖1C、2C、3C及4C所示之情形。 在此狀態下，使用BC13、C13及SiC14執行乾蝕刻（RIE )以除去多層膜117的曝霣部份。 在此步驟中*鈦膜及鋁膜構成的多層膜117會被圈型 本紙張尺度遑用中國國家梂準（CNS > A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再#寫本頁)
-19 - _B7 _ 五、發明説明（π) 化。同時，均存在於開口 114區域中的多層膜117的部份 及閘電極105的部份會被蝕刻。亦即，會同時完成第二厝 繞線及閘繞線（電極）1〇5的圖型化。 由於，乾蝕刻藉由使用氯型蝕刻氣體而作用，所以， 當遇到氧化矽膜104時’基本上其會被停止。因此，基本 上氧化矽膜104可作爲蝕刻阻截物*這是因爲使用氯型氣 體的蝕刻中，氧化矽膜的蝕刻率會遠低於鋁及鈦膜的蝕刻 率。 可藉由濕蝕刻完成上述蝕刻步驟。但是，在此情形下 ，因爲必需使用不同的蝕刻劑以蝕刻鈦膜及鋁膜，所以， 蝕刻步驟會樊得很複雜9 以上述方式，用於閘電極105 (見圖1D及3D)的源極 電極119和汲極電極120(見圖2D)及接觸電極121會被形 成。此外，閘電極105會於開口 114處被分開（見圖1D及 4D)。圖10Β係顯示此狀態之上視圖9因此’完成—薄膜 電晶體。圖108清楚地顯示閘電極105於開口 114處被分 開。 經濟部中央梯準局月工消費合作社印製 雖然，本實施例指向生產單一薄膜電晶體而簡化說明 ，但是，實際上複合電路會由一些薄膜電晶體所形成。圖 7顯示此一電路一部份的實施例。特別的是’圈7係顯示 構成主動陣列液晶顯示裝置的週邊駆動器電路一部份之電 路（反相器電路）。 ‘8係顯示對應於園7的電路圈。圖7中的繞線2 對應圖1Α至1D 、圓2Α至2D等圖中的閘電極105，而圖7 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -20 - 經濟部中央樣牟局貝工消費合作杜印製 A7 ___ B7_ 五、發明説明（18) 中的電極703及704對應ffllA至1D 、圇2A至2D等圖中 的汲極電極1 20 3 在圖7中，701代表斷接區*以同於閘電極1〇5在開 口 114被除去之方式（見圖ID、4D及10B)，部份除去區域 701處的閘電極（繞線）702。 雖然，圖7顯示部份電路圓型，實際上，一複合電路 會被構成，於其中，會提供諸如區域701之大數目斷接區 〇 實施例2 本實施例係第一實施例之變化·本實施例之特徴爲使 用開口區114形成繞線，在該開口區114中，閘電極105 會於第一實施例中被分開（見圚1D及10B)。 圖11A及11B係顯示根據本實施例之一般配置。在本 實施例中’如圖11A所示，使用斷接區形成繞線1〇〇1。圖 11B係圔11A的E-E’剖面圖。 繞線1001可能被形成爲被沈積成閘電極105的一部 份，並且，於使用光罩使導電膜117圖型化以形成接觸電 極121時，於開口 114中與後者分開•閘電極105會於 繞線1001分開時被分割。 根據發明，在陽極處理步驟中，在鋁繞線或電極或者 主要由鋁製成的繞線或電極之上或極靠近它們之處形成陽 極氧化層（第一層），以排除先前形成光眾之選取區域，以 致於，在後績步驟中，可方便地形成對上述繞線或電極之 本紙張尺度通用中國國家標^( CNSTA4規格( 210X297公藿)~~ -21 - —^—^—.—f 4— (請先聞讀背面之注意事項再P寫本頁) 訂- A7 B7 293174 五、發明説明（19) 接觸物（第二層）。 由於無需除去只由或主要由氧化鋁製成的難以蝕刻的 膜（陽極氧化膜）即可形成接點孔’所以，薄膜半導體裝置 或半導體稹體電路之製造製程可以更容易且更可靠*結果 ，薄膜半導體裝置或半導體積體電路的產能可以增加。 此外，在形成光罩的上述步驟中，也可藉由使第一層 繞線或電極應於梢後被分割的區域被光覃，而使第二層繞 線或電極於其被圖型化時同時被分割。因此，圓型化步驟 的數目可以減少一個•這對生產成本及產能增加有所項獻 〇 當配合較佳實施例說明本發明時，本發明的範困並不 限於較佳實施例中所揭示的特別實施例。在不背離申請專 利範圍的範圍下，可以作很多變化。舉例而言’用於賁施 例中的鋁，可由諸如鈦之其它可陽極處理之金屬代替之。 而且，可能使用諸如氮化矽之其它材料取代氧化矽以作爲 中間層絕緣物。 請 先 閲 讀· 背 Λ 之 * 注 意 hi 窝 t τ 訂 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 -22 - 本紙張尺度適用中國國家棣率（CMS ) Α4規格（210 X 297公釐） >