[发明专利]半导体装置以及其制造方法

说明书

半导体装置具备至少一个薄膜晶体管(100、200)，该至少一个薄膜晶体管(100、200)具有：半导体层(3A、3B)，其具有通道区域(31A、31B)、高浓度杂质区域以及位于通道区域与高浓度杂质区域之间的低浓度杂质区域(32A、32B)；设置在栅极绝缘层(5)之上的栅极电极(7A、7B)；形成在栅极电极上的层间绝缘层(11)；以及源极电极(8A、8B)及漏极电极(9A、9B)；在层间绝缘层及栅极绝缘层设置有到达半导体层的接触孔，源极电极(8A、8B)及漏极电极(9A、9B)中的至少一方在接触孔内与高浓度杂质区域相接，在接触孔的侧壁上，栅极绝缘层及层间绝缘层的侧面匹配，在半导体层的上表面，接触孔的缘部与高浓度杂质区域的缘部匹配。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置以及其制造方法。

背景技术

液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板按照每个像素而具备薄膜晶体管(ThinFilm Transistor；以下，“TFT”)等开关元件。通常，晶质硅膜的电场迁移率效果高于非晶质硅膜的电场迁移率效果，因此，与非晶质硅TFT相比，晶质硅TFT能够高速地进行工作。因此，当使用晶质硅膜时，不仅作为开关元件能够按照每个像素设置TFT(称作“像素用TFT”)，还能够将形成在显示区域周围(边框区域)的驱动电路、构成各种功能电路等的周围电路的TFT(称作“驱动电路用TFT”)形成在同一基板上。

对于像素用TFT要求截止漏电流(off-leak Current)极小。当截止漏电流较大时，存在有产生闪烁、串扰等而使显示质量下降的可能性。因此，作为像素用TFT使用具有LDD构造的TFT(以下，简称“LDD构造TFT”)。

“LDD构造TFT”在TFT的通道区域与源极区域·漏极区域之间的至少一方具有低浓度杂质区域(Lightly Doped Drain，以下简称“LDD区域”)。在该构造中，在栅极电极的边缘与低电阻的源极·漏极区域之间，存在与源极·漏极区域相比电阻较高的LDD区域，因此，与不具有LDD区域的(“单一漏极构造”)TFT相比，能够大幅减少截止漏电流。

在有源矩阵基板中，为了简化制造工序，有时不仅采用像素用TFT，还对于驱动电路用TFT而采用LDD构造TFT。然而，当作为驱动电路用TFT而使用LDD构造TFT时，存在有下述那样的问题。对于驱动电路用TFT而言，要求有电流驱动力较大、即导通电流较大，但是，在LDD构造TFT中，LDD区域成为电阻，因此，与单一漏极构造的TFT相比电流驱动力下降。此外，为了使LDD区域的通道长方向的长度(LDD长)最优化，而存在有电路的设计变烦杂、或边框区域的尺寸增大的可能性。而且，对于实施高速工作的驱动电路用TFT，要求有更高的可靠性。

因此，提出了作为驱动电路用TFT，使用具有LDD区域被栅极电极重叠的构造的TFT的方案。这样的构造被称作“GOLD(Gate Overlapped LDD)构造”。在具有GOLD构造的TFT(以下，简称“GOLD构造TFT”)中，当向栅极电极施加电压时，在被栅极电极重叠的LDD区域蓄积有作为载体的电子，因此，能够减小LDD区域的电阻。因此，能够抑制TFT的电流驱动力的下降。此外，通过在栅极之下形成电场缓和区域，从而与LDD构造TFT相比能够确保较高的可靠性。

另外，在本说明书中，将LDD区域整体未被栅极电极重叠的构造称作“LDD构造”，将LDD区域的至少一部分被栅极电极重叠的构造称作“GOLD构造”。

然而，当除了LDD构造TFT以外，作为驱动电路用TFT而将GOLD构造TFT形成在同一基板上时，存在有制造工艺中所使用的光掩膜的张数增加这样的问题。光掩膜用于用光刻法而通过蚀刻工序、离子注入工序形成作为掩膜的抗蚀图案。因此，光掩膜的张数增加1张意味着，除了蚀刻、离子注入等工序以外，增加了由光刻法实施的抗蚀图案的形成、抗蚀图案的剥离、洗净以及干燥工序。因此，当光掩膜的张数增加时，制造成本增大，前置时间(lead time)也变长，使生产率大幅下降。此外，存在有成品率下降的可能性。

对此，提出了用于至少减少1张光掩膜的各种工艺的方案。