[发明专利]半导体装置

说明书

本申请是申请号为200810086794.2、申请日为2008年3月26日、发明名称为“半导体装置及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体装置及其制造方法。注意，在本说明书中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性来发挥功能的所有装置。

背景技术

近年来，正在积极地制造将薄膜晶体管(TFT)形成于玻璃等具有绝缘表面的衬底上，并且使用该薄膜晶体管作为开关元件等的半导体装置。通过使用CVD法、光刻工序等，将岛状半导体膜形成于具有绝缘表面的衬底上，并且将该岛状半导体膜的一部分用作沟道形成区而设置该薄膜晶体管。(例如，专利文献1)

图21表示薄膜晶体管的截面模式图。如图21所示，薄膜晶体管在衬底30上形成有用作基底膜的绝缘层31，在绝缘层31上形成有具有沟道形成区32a、用作源区及漏区的杂质区32b、32c的半导体层32，在半导体层32及绝缘层31上形成有用作栅极绝缘层的绝缘层33，在绝缘层33上形成有用作栅电极的导电层34，在导电层34上形成有绝缘层203，在绝缘层203上形成有与杂质区32b、32c电连接的布线204。

[专利文献1]日本专利申请特开平08-018055号公报

普遍认为在图21的结构中，为了将布线与源区或漏区的表面电连接，需要在开口部的底部形成用作源区或漏区的半导体层。因此，当在绝缘层中形成开口部时蚀刻控制很不容易。这是在将半导体层形成为50nm以下的薄膜时特别明显出现的问题。

发明内容

本发明是解决上述问题的技术，并且提供当形成接触孔时容易进行蚀刻控制的半导体装置的制造技术。

本发明的半导体装置至少包括：形成在绝缘表面上的半导体层；形成在半导体层上的第一绝缘层；形成在第一绝缘层上的栅电极；以及形成在栅电极上的第二绝缘层，其中，至少在半导体层及第二绝缘层中形成有开口部而露出绝缘表面的一部分，并且，本发明的半导体装置还包括通过该开口部且形成在第二绝缘层上的导电层。注意，这里的导电层在形成于半导体层中的接触孔的侧面处与半导体层电连接。此外，也可以形成接触孔以暴露半导体层表面的一部分。也就是说，也可以采用如下结构：形成在半导体层中的开口被形成为具有比形成在第二绝缘层中的开口小的俯视面积，并且在形成于半导体层中的接触孔的侧面处以及半导体层的表面上导电层与半导体层电连接。

本发明的半导体装置可以通过如下步骤制造：在绝缘表面上形成半导体层；在半导体层上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成栅电极；在栅电极上形成第二绝缘层；至少在所述半导体层及所述第二绝缘层中形成露出所述绝缘表面的一部分的开口部；以及通过该开口部在绝缘表面及所述第二绝缘层上形成导电层。

另外，本发明的半导体装置可以通过如下步骤制造：在衬底上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成半导体层；在半导体层上形成第三绝缘层；在第三绝缘层上形成栅电极；在栅电极上形成第四绝缘层；至少在第二绝缘层、半导体层及第四绝缘层中形成露出第一绝缘层表面的一部分的开口部；以及通过该开口部在所述第一绝缘层的表面及第四绝缘层上形成导电层。

另外，本发明的半导体装置可以通过如下步骤制造：在衬底上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成半导体层；在半导体层上形成第三绝缘层；在第三绝缘层上形成栅电极；在栅电极上形成第四绝缘层；在第四绝缘层上形成抗蚀剂，以抗蚀剂作为掩模至少在第四绝缘层中形成露出半导体层表面的一部分的第一开口部；以抗蚀剂作为掩模至少蚀刻第二绝缘层、半导体层及第四绝缘层以形成露出第一绝缘层表面及半导体层表面的一部分的第二开口部；以及通过第二开口部在第一绝缘层的表面、半导体层的表面及第四绝缘层上形成导电层。此外，第一开口部可以通过湿蚀刻形成，第二开口部可以通过干蚀刻形成。

另外，本发明的半导体装置可以通过如下步骤制造：在衬底上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成半导体层；在半导体层上形成第三绝缘层；在第三绝缘层上形成栅电极；在栅电极上形成第四绝缘层；在第四绝缘层上形成抗蚀剂，并且以抗蚀剂作为掩模至少在第四绝缘层中形成露出半导体层表面的一部分的第一开口部；蚀刻抗蚀剂以缩减该抗蚀剂，并且以抗蚀剂作为掩模至少对第二绝缘层、半导体层及第四绝缘层进行蚀刻，来形成露出第一绝缘层表面及半导体层表面的一部分的第二开口部；以及通过第二开口部在第一绝缘层的表面、半导体层的表面及第四绝缘层上形成导电层。此外，第一开口部及第二开口部可以通过干蚀刻形成。