[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 200810086794.2
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101276840A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 山崎舜平;須沢英臣;笹川慎也;倉田求
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/417;H01L27/12;H01L23/522;H01L21/336;H01L21/28;H01L21/84;H01L21/768
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 岳耀鋒

技術領域

本發明涉及半導體裝置及其制造方法。注意，在本說明書中，半導體裝置是指能夠通過利用半導體特性來發揮功能的所有裝置。

背景技術

近年來，正在積極地制造將薄膜晶體管(TFT)形成于玻璃等具有絕緣表面的襯底上，并且使用該薄膜晶體管作為開關元件等的半導體裝置。通過使用CVD法、光刻工序等，將島狀半導體膜形成于具有絕緣表面的襯底上，并且將該島狀半導體膜的一部分用作溝道形成區而設置該薄膜晶體管。(例如，專利文獻1)

圖21表示薄膜晶體管的截面模式圖。如圖21所示，薄膜晶體管在襯底30上形成有用作基底膜的絕緣層31，在絕緣層31上形成有具有溝道形成區32a、用作源區及漏區的雜質區32b、32c的半導體層32，在半導體層32及絕緣層31上形成有用作柵極絕緣層的絕緣層33，在絕緣層33上形成有用作柵電極的導電層34，在導電層34上形成有絕緣層203，在絕緣層203上形成有與雜質區32b、32c電連接的布線204。

[專利文獻1]日本專利申請特開平08-018055號公報

普遍認為在圖21的結構中，為了將布線與源區或漏區的表面電連接，需要在開口部的底部形成用作源區或漏區的半導體層。因此，當在絕緣層中形成開口部時蝕刻控制很不容易。這是在將半導體層形成為50nm以下的薄膜時特別明顯出現的問題。

發明內容

本發明是解決上述問題的技術，并且提供當形成接觸孔時容易進行蝕刻控制的半導體裝置的制造技術。

本發明的半導體裝置至少包括：形成在絕緣表面上的半導體層；形成在半導體層上的第一絕緣層；形成在第一絕緣層上的柵電極；以及形成在柵電極上的第二絕緣層，其中，至少在半導體層及第二絕緣層中形成有開口部而露出絕緣表面的一部分，并且，本發明的半導體裝置還包括通過該開口部且形成在第二絕緣層上的導電層。注意，這里的導電層在形成于半導體層中的接觸孔的側面處與半導體層電連接。此外，也可以形成接觸孔以暴露半導體層表面的一部分。也就是說，也可以采用如下結構：形成在半導體層中的開口被形成為具有比形成在第二絕緣層中的開口小的俯視面積，并且在形成于半導體層中的接觸孔的側面處以及半導體層的表面上導電層與半導體層電連接。

本發明的半導體裝置可以通過如下步驟制造：在絕緣表面上形成半導體層；在半導體層上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上形成柵電極；在柵電極上形成第二絕緣層；至少在所述半導體層及所述第二絕緣層中形成露出所述絕緣表面的一部分的開口部；以及通過該開口部在絕緣表面及所述第二絕緣層上形成導電層。

另外，本發明的半導體裝置可以通過如下步驟制造：在襯底上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成半導體層；在半導體層上形成第三絕緣層；在第三絕緣層上形成柵電極；在柵電極上形成第四絕緣層；至少在第二絕緣層、半導體層及第四絕緣層中形成露出第一絕緣層表面的一部分的開口部；以及通過該開口部在所述第一絕緣層的表面及第四絕緣層上形成導電層。

另外，本發明的半導體裝置可以通過如下步驟制造：在襯底上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成半導體層；在半導體層上形成第三絕緣層；在第三絕緣層上形成柵電極；在柵電極上形成第四絕緣層；在第四絕緣層上形成抗蝕劑，以抗蝕劑作為掩模至少在第四絕緣層中形成露出半導體層表面的一部分的第一開口部；以抗蝕劑作為掩模至少蝕刻第二絕緣層、半導體層及第四絕緣層以形成露出第一絕緣層表面及半導體層表面的一部分的第二開口部；以及通過第二開口部在第一絕緣層的表面、半導體層的表面及第四絕緣層上形成導電層。此外，第一開口部可以通過濕蝕刻形成，第二開口部可以通過干蝕刻形成。

另外，本發明的半導體裝置可以通過如下步驟制造：在襯底上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成半導體層；在半導體層上形成第三絕緣層；在第三絕緣層上形成柵電極；在柵電極上形成第四絕緣層；在第四絕緣層上形成抗蝕劑，并且以抗蝕劑作為掩模至少在第四絕緣層中形成露出半導體層表面的一部分的第一開口部；蝕刻抗蝕劑以縮減該抗蝕劑，并且以抗蝕劑作為掩模至少對第二絕緣層、半導體層及第四絕緣層進行蝕刻，來形成露出第一絕緣層表面及半導體層表面的一部分的第二開口部；以及通過第二開口部在第一絕緣層的表面、半導體層的表面及第四絕緣層上形成導電層。此外，第一開口部及第二開口部可以通過干蝕刻形成。