TW293174B - - Google Patents

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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） >

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範園 附件二：第85 1 02442號專利申請案 中文申請專利範圔修正本 民國85年10月修正 1. 一種製造半導體裝置的方法，包括下述步驟： 於基底上製備含有可陽極處理材料之繞線： 於作爲接觸區的該繞線之一部份上及該繞線要被斷接 的該繞線之一部份上形成光覃；及 使用該光覃，只於該練線的曝露表面上陽極氧化。 2. 如申請專利範園第1項之方法，其中，該繞線 包括鋁。 3. 如申請專利範園第1項之方法，其中，該陽極 氧化係於電解液中以該繞線作爲陽極而實現的。 4. —種製造半導體裝置的方法，包括下述步驟： 於基底上製備含有可陽極處理材料之繞線： 於作爲接觸區的該繞線之第一部份上及該繞線要被斷 接的該繞線之第二部份上形成光里： 使用該光罩，只於該繞線的曝露表面上陽極氧化； 在該陽極氧化之後，於該繞線上形成氧化矽膜： 選擇性地蝕刻該氧化矽膜以曝露繞線的該第一及第二 部份，其中，該第一及第二部份並非由陽極氧化膜所處理、 :及 圖型化該導電膜以致於與繞線的第一部份接觸的m極 會被形成且該繞線會於該第二部份被斷接。 本紙張尺度適州中國國家標华（CNS ) Λ4現格'(2丨0,<2()7公麈） 1· .1 裝I I I訂 I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 經濟部中央標準局員工消費合作社印取 A8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範園第4項之方法，其中，該繞線 包括鋁。 6. 如申請專利範圍第4項之方法，其中，該陽極 氣化係於電解液中以該繞線作爲陽極而實現的。 7. 如申請專利範園第4項之方法，其中，該光覃 會於該陽極氧化之後及該氧化矽膜形成之前被移去。 8. —種製造半導體裝置的方法，包括下述步驟： 於半導體層上形成絕緣層： 於該絕緣層上製備含有可隞極處理材料之繞線： 於作爲接觸區的該繞線之第一部份上及該繞線要被斷 接的該繞線之第二部份上形成光覃： 只於該繞線的曝露表面上陽極氧化，其中，該第一及 第二部份因該光眾而未遭受囁極處理： 在該陽極氧化之後，除去該光罩； 在除去該光罩之後，形成中間層絕緣膜於該繞線及該 絕緣層之上； 選擇性地蝕刻該中間層絕緣膜以曝露繞線的該第一及 第二部份，其中，用於該半導體厝的接點孔會藉由該蝕刻 而被形成，同時穿過該中間層絕緣膜； 在該蝕刻之後，形成導電膜於該中間層絕緣膜及該繞 線的該第一和第二部份之上： 圖型化該導體膜以致於與繞線的第一部份接觸的電極 會被形成且該繞線會於該第二部份被斷接。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，該繞線 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4現格·（ 2丨()乂2<)7公麾1 ~-2 - I.--.------^------1T------^—1---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁). 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 ^3174 λβ B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 包括鋁。 10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，該陽極 氧化係於電解液中以該繞線作爲陽極而實現的。 11. 如申請專利範園第8項之方法，其中，該光罩 會於該陽極氧化之後及該氧化矽膜形成之前被移去。 12. 一種製造半導髄裝置的方法，包括下述步驟： 製備具有絕緣表面之基底： 於該絕綠表面上形成複數個半導雔島； 於毎一該半導髏島上形成絕緣膜，該絕緣膜係作爲電 晶髏的閘絕緣膜： 於該基底上形成閘繞線，該閘繞線包含延伸至該半導 體島上的閛髦極； 於作爲接觸區的該閘繞線之第一部份上及該閛繞線要 被斷接的該閛繞線之第二部份上形成光覃： 陽極氧化該閘繞線的曝露表面以形成陽極氧化膜於其 上，其中，該第一及第二部份因該光罩而未遭受陽極處 理： 在該陽極氧化之後，除去該光罩： 使用至少該閘繞線作爲光罩，而將雜質離子導入該半 導體島，以便在該半導體島中形成雜質區； 於該基底上形成中間層絕緣膜，以覆蓋該半導體岛、、 該絕緣膜及設有該陽極氧化膜之該閘繞線； 選擇性地蝕刻該中間層絕緣膜以致於用於該半導體島 及間繞線該第一部份的接點孔會被形成，並且，繞線的該 本紙張尺度逋州中國國家標準（CNS ) Λ4現格（21«.< 2W公釐） T--：------t.-------U------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 · D8 七、申請專利範圍 第二部份會曝露； 於該中間層絕緣膜上形成導電膜，以致於該導電膜會 電氣接觸該半導體島及經由該接點孔的閘繞線之第一部份 藉由選擇性地蝕刻而圖型化該導電膜以形成用於該閘 繞線及該半導體島的《極，並且，同時斷接該第二部份處 之閘繞線。 I--1------^.------ir------,^-ιτ——τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央搮準局員工消費合作社印裝 本紙张又度逍州中阐國家縣（CNS ) Λ微格（210X297公慶）