[发明专利]半导体装置的制造方法、半导体装置以及曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法、半导体装置以及曝光装置。更详细而言，涉及具备在有源矩阵驱动方式中使用的薄膜晶体管以及配线层的半导体装置的制造方法、使用该方法适合制造的半导体装置、以及在该制造方法中适合使用的曝光装置。

背景技术

半导体装置是具备利用半导体的电特性的有源元件的电子装置。广泛使用于音频设备、通信设备、计算机、家电设备等中。作为半导体装置的结构，通常具备：形成于玻璃基板上的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor：TFT)、以及以与该TFT连接的方式设置的栅极配线、源极配线、漏极配线等的配线层。TFT在有源矩阵驱动方式的液晶显示装置等中，作为控制像素的驱动的开关元件、驱动电路使用。近年，液晶显示装置的大型化和高精细化飞速发展，因而对半导体装置的高性能化提出了强烈要求，而且也对制造工序的高效率化提出了要求。

作为TFT的结构，通常在玻璃基板上层叠有半导体层、栅极绝缘膜、栅极电极和层间绝缘膜，通过设置于层间绝缘膜的接触孔将源极电极、漏极电极与半导体层连接，并将栅极配线与栅极电极连接。另外，在源极电极连接有源极配线，在漏极电极连接有漏极配线。

但是，形成以这样的栅极电极为代表的基底图案，并在该基底图案上形成源极电极(配线层)等时，存在由于基底图案的形状引起半导体装置的动作不良的情况。

具体而言，如图6所示，当在玻璃基板201上形成有：层叠有半导体层202、栅极绝缘膜203和栅极电极206的TFT；栅极配线205a；源极配线205b；以及覆盖它们的层间绝缘膜211的形态的情况下，在与栅极配线205a、源极配线205b等的配线层205重叠的层间绝缘膜211的上部，堆积在形成配线层205时产生的金属残渣200，存在有该金属残渣200引起配线层205间的短路的情况。

对此，公开有下述方法：当在基板上形成有栅极电极等的基底图案后，在该基底图案上涂敷具有绝缘性的感光性有机膜，从基板侧以基底图案作为掩模对感光性有机膜进行曝光，进而进行显影，由此将感光性有机膜的一部分除去，使基底图案平坦化(例如参照专利文献1～3。)。

但是，针对上述这样的半导体装置的制造寻求工序的高效率化，针对使基底图案平坦化的方法提出进一步改善的要求。

专利文献1：日本特开平1-165127号公报

专利文献2：日本特开平2-20828号公报

专利文献3：日本特开平8-23102号公报

发明内容

例如，如上所述作为TFT的结构，使用在玻璃基板上层叠有半导体层、栅极绝缘膜、栅极电极和层间绝缘膜，通过设置于层间绝缘膜的接触孔将源极电极和漏极电极与半导体层连接的结构的情况下，当形成将基底图案平坦化的平坦化层时，能够考虑如图5-1～5-6所示的半导体装置的制造方法。图5-1～5-6是表示与本发明有关的半导体装置的制造方法的一例的流程图，各图表示各制造阶段的截面。

首先，如图5-1所示，在玻璃基板101上形成半导体层102，进而在基板101和半导体层102上形成栅极绝缘膜103。接着，如图5-2所示，在形成TFT的区域中形成栅极电极106，而且在其他的区域中形成栅极配线105a和源极配线105b(配线层105)。接着，如图5-3所示，将厚度与栅极电极106、栅极配线105a、源极配线105b等同程度的感光性有机膜109涂敷于全体。接着，如图5-4所示，从玻璃基板101侧将使所涂敷的感光性有机膜109感光的波长的光110曝光，使感光性有机膜109硬化。此时，在栅极电极106、栅极配线105a、源极配线105b等的用具有遮光性的金属材料形成的部件上形成的感光性有机膜109，通过栅极电极106、栅极配线105a以及源极配线105b将光110遮断，因而不会发生硬化。然后通过显影工序将未被硬化的感光性有机膜109除去，形成如图5-5所示的平坦化层119。然后如图5-6所示，在平坦化层119上能够形成平坦的层间绝缘膜111。另外，在层间绝缘膜111和平坦化层119内设置接触孔，在该接触孔内，形成与半导体层102连接的源极配线113b和漏极配线113c。