[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法，涉及使半导体膜表面成为平坦的半导体装置及其制造方法。

以下，说明有关现有的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下称为：TFT)的制造方法。

图7中表示多晶化后的多晶硅膜的表面状态，图8中表示沿图7中A-A线的现有的薄膜晶体管的制造工序剖面图。

工序1(图8(a))：用CVD法，在由玻璃、石英玻璃等构成的绝缘性基板10上，形成非晶质硅膜(以下，称为a-Si膜)11。

工序2(图8(b))：从一方向另一方边扫描照射XeCl、KrF、ArF等的线状受激准分子激光14边进行退火处理，使a-Si膜12熔融再结晶并多晶化而成为多晶硅膜(以下，称为：p-Si膜)13。

这时，通过对a-Si膜12的表面沿箭头方向边扫描边照射受激准分子激光14，使a-Si膜12熔融进行再结晶。即，在用激光照射14加热的a-Si膜12熔融后，使之冷却再结晶变成p-Si膜。可是，此时各晶体晶界发生相撞使此部分隆起而发生突起100。

工序3(图8(c))：在p-Si膜13上，用CVD法整个面上形成由SiO₂构成的栅绝缘膜14。而且，用溅射法形成铬(Cr)、钼(Mo)等高熔点金属构成的金属膜，用光刻技术和RIE(Reactive IonEtching：反应离子刻蚀)法的干式刻蚀技术，加工成规定形状来形成栅电极15。

而且，在形成P沟型的TFT时，以栅电极15为掩模，经栅绝缘膜14，对p-Si膜13注入硼(B)等P型离子，在形成N沟型的TFT时，注入磷(P)等N型离子。因此，由作为有源层的p-Si膜13的栅电极15覆盖的部分就变成沟道区13c，其两侧的部分则变成源区13s和漏区13d。

然后，利用CVD法，形成SiO₂膜单体，或SiO₂和SiN膜的双层构成的层间绝缘膜16。

工序4(图8(d))：然后，在对应于漏区13d的位置上，以到达p-Si膜13的方式，形成贯通层间绝缘膜16和栅绝缘膜14的第1接触孔17，并在该第1接触孔17部分上，形成由铝等金属构成的漏电极19。在该漏电极19的形成中，例如在形成了第1接触孔17的层间绝缘膜16上进行溅射淀积，同时对第1接触孔17中已填充的铝进行构图而形成。

然后，在形成了漏电极19的层间绝缘膜16和漏电极19上形成平坦化绝缘膜20并使表面平坦化。该平坦化绝缘膜20涂布有丙烯酸树脂溶液，并烘焙而形成丙烯酸树脂层。该丙烯酸树脂层可填埋因栅电极15、漏电极19引起的凹凸以使表面平坦化。

进而，在源区13s上形成贯通作为平坦化绝缘膜20的丙烯酸树脂层、层间绝缘膜16和栅绝缘膜14的第2接触孔21，在该第2接触孔21部分形成与源区13s连接并且扩展到丙烯酸树脂层上的显示电极22。该显示电极22是在形成第2接触孔21后的平坦化绝缘膜15上淀积透明导电膜，例如ITO(Indium Thin Oxide：氧化铟锡)，而且，该透明导电膜上涂布光刻胶膜后，形成规定的电极图形，HBr气体和Cl₂作为刻蚀气体，用干式刻蚀法，例如RIE法，通过刻蚀形成露出的透明导电膜。

可是，倘若采用上述这种制造的TFT，在用激光束照射使a-Si膜熔融再结晶时，各晶体晶界产生了相撞而使该处隆起而发生的p-Si膜13表面的突起100的上层所形成的栅绝缘膜14厚度在突起100发生处变薄。当p-Si膜13的厚度约400埃时，该突起100也变成与此厚度相同约400埃。因此，在p-Si膜13与栅电极15之间不可能取得足够的绝缘，或者突起100的高度比栅绝缘膜14的厚度大时，存在p-Si膜13与栅电极15短路这样的缺点。

并且，也存在由于对突起100施加的电压而使电场集中、引起了绝缘性破坏、p-Si膜13与栅电极15短路这样的缺点。

进而，对施加于栅电极15的电压的p-Si膜13所施加的电压变成在绝缘性基板面内发生了离散，结果存在形成了特性不均匀的TFT的缺点。当在液晶显示装置等的显示装置中采用该TFT时，也存在显示画面内发生离散的缺点。

因此，本发明就是鉴于上述的缺点而作出的，其目的是提供一种除去在半导体膜发生的突起、使其表面平坦、并具有良好特性的半导体装置及其制造方法。

本发明的半导体装置的制造方法具备：在绝缘性基板上形成非晶质半导体膜的工序；加热处理该非晶质半导体膜的工序；以及用物理的除去方法除去因该加热处理而发生的上述非晶质半导体膜的突起的工序。