[发明专利]半导体装置以及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及半导体装置以及其制造方法。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)是使用半导体膜而形成的晶体管。

并且，为了谋求实现使用薄膜晶体管的半导体装置的高性能化，正在研究各种各样的技术。

例如，有如下技术：通过使半导体层的沟道形成区薄膜化，实现场效应迁移率的上升、场效应亚阈值特性的提高、漏电流的降低。

在此，在很多情况下通过使用同一个半导体膜来形成薄膜晶体管的沟道形成区和源区及漏区。

在这种情况下，当使薄膜晶体管的沟道形成区薄膜化时，源区及漏区也被薄膜化。

在源区及漏区被薄膜化的情况下，当进行以源区及漏区为基底的蚀刻时，对于过蚀刻的余地(蚀刻余地(etching margin))锐减。因此，发生如下问题：当形成贯穿层间绝缘膜的接触孔时，接触孔贯穿至源区及漏区的底部。

注意，在本说明书中，余地是指在制造工序上可以容许的处理条件的范围。当利用超过在制造工序上可以容许的处理条件的范围的处理条件进行处理时，在半导体装置中发生故障。因为当余地增加时，故障发生率降低，所以对处理条件的限制减少。另一方面，因为当余地减少时，故障发生率提高，所以对处理条件的限制增加。

在接触孔贯穿至源区的底部(或者漏区的底部)的情况下，也可以使贯穿的孔的侧面和接触电极接触。然而，源区及漏区薄膜化的侧面积几乎等于零。因此，不能充分地降低源区(或者漏区)和接触电极的接触电阻，所以不能对源区(或者漏区)施加充分的电压。结果，薄膜晶体管不工作。

为了解决上述问题，已知如下方法：通过进行多次蚀刻条件分别不同的蚀刻，来形成接触孔(专利文件1)。

[专利文件1]日本专利申请公开Hei5-13762号公报

专利文件1所记载的蚀刻方法从过蚀刻很少的观点来看很优越。

然而，在实际的制造现场上不论使用多么优越的蚀刻方法也存在着不能避免的问题。以下说明这一点。

半导体装置的蚀刻是为了进行微小加工的，因此，半导体装置的蚀刻装置被要求非常高的控制性。

因此，蚀刻装置的状态只稍微变化(反应室内的气氛的变化、蚀刻溶液的组成的变化、电源的不良、控制软件的错误等)，制品的故障发生率就上升。

例如，对干蚀刻装置来说，当连续蚀刻多个衬底时，每蚀刻一个衬底，反应生成物就残留在反应室内或者附着到反应室的壁等，由此反应室内的气氛变化。

在反应室内的气氛变化的情况下，即使蚀刻装置的设定条件相同，在反应室内的蚀刻反应也不同。

另一方面，对湿蚀刻装置来说，蚀刻溶液和蚀刻对象物质彼此反应来进行蚀刻，由此每次进行蚀刻，蚀刻溶液的浓度组成比就变化。

在蚀刻溶液的浓度组成比变化的情况下，即使蚀刻装置的设定条件相同，在装置内的蚀刻反应也不同。

当蚀刻反应不同时，发生蚀刻缺陷(蚀刻不够或者过蚀刻)。

当蚀刻不够时，发生蚀刻残渣，而半导体装置不正常工作。

此外，当过蚀刻量增多时，成为基底的膜(蚀刻停止膜)消失，而半导体装置不正常工作。

然而，当在不发生过蚀刻的条件下进行蚀刻时，在很多情况下引起蚀刻不够。

因此，需要使蚀刻条件成为在半导体装置正常工作的范围内进行过蚀刻的条件。

从而，为了降低制品的故障发生率，需要增加当制造半导体装置时的对于过蚀刻的余地(蚀刻余地)。

此外，这种问题除了当形成接触孔时的蚀刻工序中发生以外，也在其他蚀刻工序中发生。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供为了在各种蚀刻工序中增加蚀刻余地的半导体装置的元件结构以及具有该元件结构的半导体装置的制造方法。

本发明的半导体装置包括配置在具有开口部的绝缘物上的岛状半导体层，其中所述岛状半导体层包括埋入半导体层和薄膜半导体层，并且所述埋入半导体层的膜厚度厚于所述薄膜半导体层的膜厚度。

在此，具有开口部的绝缘物是具有开口形状的绝缘物即可。因此，具有开口部的绝缘物不局限于意图性地形成有开口部的绝缘物。

就是说，具有开口部的绝缘物包括：在绝缘衬底中意图性地形成有开口部的绝缘物；在单层或者层叠基底绝缘膜中意图性地形成有开口部的绝缘物；通过将绝缘体贴到绝缘表面上而成为具有开口形状的绝缘体的绝缘物；等等。当然，具有开口部的绝缘物不局限于这些所例示的绝缘物。

此外，埋入半导体层是配置在与所述开口部重叠的区域中且具有埋入在所述开口部的形状的部分(埋入形状)的半导体层。因此，埋入半导体层不局限于埋入在具有开口部的绝缘物中的半导体层。