(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ゲート型電界効果半導体装置を形成し、
前記絶縁ゲート型電界効果半導体装置上に層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に前記絶縁ゲート型電界効果半導体装置の一部に達するコンタクトホールを形成し、
前記コンタクトホールにおいて前記絶縁ゲート型電界効果半導体装置の一部と電気的に接続されるゲルマニウム、スズ、ガリウム、亜鉛、鉛、インジウム、アンチモンのいずれかを有する第１の膜を形成し、
前記第１の膜上にアルミニウムを主成分とする金属膜と、前記金属膜上のゲルマニウム、スズ、ガリウム、亜鉛、鉛、インジウム、アンチモンのいずれかを有する第２の膜とを真空中で大気開放することなく連続的に形成した後、
加熱処理することによって前記第１の膜と前記金属膜と前記第２の膜との積層膜に流動性をもたらすことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記絶縁ゲート型電界効果半導体装置の一部は半導体層であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記絶縁ゲート型電界効果半導体装置の一部はゲート電極であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記加熱処理はＲＴＡ（ラピッド・サーマル・アニール）によって行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記加熱処理は水素雰囲気中で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本明細書で開示する発明は、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする電極や配線を有する半導体装置およびその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、安価なガラス基板上に薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと称する）を作製する技術が急速に発達している。その理由は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の需要が高まったことにある。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、マトリクス状に配置された数百万個もの画素それぞれにＴＦＴ（画素ＴＦＴと称する）を配置し、各画素電極に出入りする電荷をＴＦＴのスイッチング機能により制御するものである。
【０００４】
また、この画素ＴＦＴを駆動するためのＴＦＴ（便宜上回路ＴＦＴと称する）を周辺駆動回路に組み込み、画素ＴＦＴが配置された表示用画素部と、回路ＴＦＴが配置された駆動回路部とを同一基板上に形成した集積化回路が一般的となってきている。
【０００５】
即ち、このような集積化回路には、数百万個もの画素ＴＦＴと数百個以上の回路ＴＦＴから形成されている。このような構成においては、当然のことながら生産歩留りの低さが問題となる。
【０００６】
例えば、１個の画素ＴＦＴが動作しなければ、それに接続された画素電極は表示素子としての機能を失うことになる。これは、いわゆる点欠陥の原因となる。例えば、ノーマリブラックの液晶表示装置であれば、白色表示した時に点欠陥が黒点として表示され、外観を非常に害してしまう。
【０００７】
また、回路ＴＦＴが動作しなければ、その回路ＴＦＴから駆動電圧を印加される画素ＴＦＴ全てがスイッチング素子として機能しなくなる。これは、いわゆる線欠陥の原因となり、液晶表示装置として致命的な障害となる。
【０００８】
従って、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、数百万個ものＴＦＴが長期的に正常、かつ、安定した動作を維持しうるものでなくてはならない。
しかしながら、点欠陥や線欠陥を完全に排除するのは極めて困難であるのが現状である。
【０００９】
上記の点欠陥や線欠陥は、ＴＦＴの動作不要に主に起因するものである。ＴＦＴの動作不良の主な原因の１つに、コンタクト不良が挙げられる。
【００１０】
コンタクト不良とは、配線電極とＴＦＴの活性層（薄膜半導体層で構成される）やゲイト電極との電気的な接続箇所（以後、コンタクトと呼ぶ）が、接続不良を起こした時に生ずる動作不良のことである。特に、プレーナー型ＴＦＴでは、配線電極とＴＦＴとは細い開孔（コンタクトホール）を介して電気的に接続されるため、コンタクト不良は重大な問題となっている。
【００１１】
コンタクト不良は半導体素子特性の早期劣化の主原因であり、大電流が流れる場合や高温動作において特に劣化が加速される。従って、コンタクトの信頼性が半導体素子の信頼性を決めるとまで言われている。
【００１２】
一般的に、アクティブマトリクス型液晶表示装置における画素表示領域の場合、ゲイト電極はそのまま画素表示領域外へ引き出されるため、ＴＦＴの活性層とのコンタクトしか存在しない。
【００１３】
また、周辺駆動回路の場合は、数十万〜数百万個のコンタクトが存在する。特にゲイト電極のコンタクトがあること、大電流動作に伴う温度上昇があることは、コンタクトに対して画素表示領域以上の信頼性が要求されることを意味する。
【００１４】
コンタクト不良の原因は、大別して３つを挙げられる。
その１つとしては、配線電極を形成する導電性膜と、ＴＦＴのソース／ドレインを形成する半導体膜とが、オーミック接合により接触していないことが挙げられる。
【００１５】
これは、接合面に絶縁性の被膜、例えば金属酸化物等が形成されたりすることによる。また、半導体膜表面近傍の状態（不純物濃度、欠陥準位密度、清浄度等）が、コンタクトの性能を大きく左右する。
【００１６】
第２の原因としては、配線電極を形成する導電性膜のカバレッジが悪く、コンタクトホール内で断線していることが挙げられる。
この場合、配線電極の成膜方法や成膜条件によって改善を図る必要がある。
【００１７】
また、第３の原因としては、コンタクトホールの断面形状等に起因する配線電極の断線が挙げられる。コンタクトホールの断面形状は、コンタクト部に覆われた絶縁物（ＳｉＮ、ＳｉＯ2 等）のエッチング条件に強く依存する。
【００１８】
特に、オーバーエッチングにより形成されるえぐれやブローホール（巣）はカバレッジを著しく悪化させるため重大な問題となっている。その例として、ゲイト電極にえぐれが形成される様子を図１４を用いて説明する。
【００１９】
図１４に示されるのは、プレーナ型薄膜トランジスタのゲイト電極と配線を接続させるためのコンタクトホール部分の拡大図である。
【００２０】
図１４（Ａ）において、１０１は陽極酸化可能な材料からなる金属材料、ここではＡｌ（アルミニウム）を主成分とする材料からなるゲイト電極である。なお、ゲイト電極１０１の下はゲイト絶縁膜や半導体層等が存在するが図の簡略化のため省略する。
【００２１】
１０２はゲイト電極１０１を電解溶液中で陽極酸化することによって形成される陽極酸化膜（Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とする）である。この陽極酸化膜１０２は非常に緻密で強固な膜であり、加熱処理工程において加えられる熱からゲイト電極１０１を保護して、ヒロックやウィスカーの発生を抑制する役割をはたす。
【００２２】
ヒロックやウィスカーは、アルミニウムの異常成長に起因する針状あるいは刺状の突起物のことである。
【００２３】
さらにゲイト電極１０２の上には、１０３で示される層間絶縁膜が成膜されている。この層間絶縁膜１０３としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜などを用いることができる。
【００２４】
そして、図１４（Ａ）に示すように層間絶縁膜１０３をウェットエッチング法もしくはドライエッチング法によってエッチングして、コンタクトホール１０４を形成する。
【００２５】
このコンタクトホール１０４を形成するためには、まず珪化膜である層間絶縁膜１０３をエッチングし、次いで、陽極酸化膜１０２をエッチングしなければならない。
【００２６】
しかし、陽極酸化膜１０２は非常に緻密で強固な膜であるためエッチングに時間を要してしまう。そのため、等方性エッチングの際には横方向にもかなりエッチングが進行し、図１４（Ｂ）に示されるようなえぐれ部分１０５が形成されてしまう。
【００２７】
この状態で配線電極１０６を形成した時の様子を図１４（Ｃ）に示す。このような場合、図１４（Ｃ）に示すように、えぐれ部分１０５は配線電極１０６で被覆することができず、断線を引き起こす原因となる。このような状態は往々にしてコンタクト不良の要因となる。
【００２８】
また、陽極酸化膜のエッチング終了時のオーバーエッチングが長いとゲイト電極１０１のエッチングが少しずつ進行してしまい、ブローホールが形成される場合もある。この場合もコンタクト不良の要因となる。
【００２９】
また、アルミニウム電極でなるゲイト電極１０１が露呈した段階でアルミニウムの表面に自然酸化膜が形成されてしまい、この酸化膜の存在もコンタクト不良の要因となる。
【００３０】
この問題を避けるには、電極材料として他の金属材料やシリサイド材料等を用いるればよいが、低抵抗性を有するというアルミニウムの特質を考えると、一概に、このような対策が得策とはいえない。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
本明細書で開示する発明は、上記問題を解決してコンタクト不良による半導体装置の動作不良を低減することを課題とする。
【００３２】
特に電極としてアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料を用いた場合に、コンタクト不良を排除する技術を提供することを課題とする。
【００３３】
そして、コンタクトの信頼性を改善することで、半導体装置を用いたデバイスや液晶表示装置の長期信頼性を改善することを課題とする。また、液晶表示装置の点欠陥や線欠陥を排除して、製造工程の歩留りの向上を課題とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本明細書で開示する半導体装置の構成の１つは、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料同士がコンタクトした構成を有し、
前記両材料の界面および／またはその近傍には、１２〜１５族に属する元素が他の領域に比較して高濃度に存在していることを特徴とする。
【００３５】
また、他の発明に係る半導体装置の構成は、
アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料と、
前記材料上に形成された絶縁膜と、
を有する構造において、
前記絶縁膜にはコンタクトホールが形成され、
前記アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料と配線材料とが前記コンタクトホールにおいてコンタクトしており、
前記アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料と配線材料との界面および／またはその近傍において、１２〜１５族に属する元素が他の領域に比較して高濃度に存在していることを特徴とする。
【００３６】
また、他の半導体装置の構成は、
絶縁ゲート型電界効果半導体装置であって、
層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して半導体装置の少なくとも一部と電気的に接続されたアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料からなる配線電極を有し、
前記配線電極は450 ℃以下の温度で前記配線電極に実質的に流動性をもたらす元素を含有することを特徴とする。
【００３７】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の作製方法の構成は、
アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料同士がコンタクトした構成を形成するに際し、
前記両材料の間に１２〜１５族に属する元素または当該元素を所定量含んだ層を形成する工程と、
加熱処理を加え前記元素を流動化させる工程と、
を有することを特徴とする。
【００３８】
更に、本発明に係る半導体装置の作製方法の他の構成は、
アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料と、
前記材料上に形成された絶縁膜と、
を有する構造において、
前記絶縁膜にコンタクトホールを形成し、その底部において前記アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料を露呈させる工程と、
少なくとも前記コンタクトホールの底部において１２〜１５族に属する元素でなる膜、または当該元素を所定量含有する膜を形成する工程と、
前記膜上に配線を形成する材料を形成する工程と、
加熱処理を施し、前記１２〜１５族に属する元素を流動化させる工程と、
を有することを特徴とする。
【００３９】
本発明に係る半導体装置の作製方法の他の構成は、
半導体材料と、
前記材料上に形成された絶縁膜と、
を有する構造において、
前記絶縁膜にコンタクトホールを形成し、その底部において前記半導体材料を露呈させる工程と、
少なくとも前記底部において１２〜１５族に属する元素の膜、または当該元素を所定量含有する膜を形成する工程と、
前記膜上にアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料を形成する工程と、
加熱処理を施し、前記１２〜１５族に属する元素を流動化させる工程と、
を有することを特徴とする。
【００４０】
また、他の発明の構成は、
絶縁ゲート型電界効果半導体装置の作製方法であって、
層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して半導体装置の少なくとも一部と電気的に接続されるアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料でなる配線電極を形成する工程と、
前記配線電極を加熱処理して、前記配線電極に実質的な流動性をもたらす工程と、
を有し、
前記配線電極には、450 ℃以下の温度で前記配線電極に対して流動性をもたらす一種または複数種の元素が添加されていることを特徴とする。
【００４１】
本明細書で開示する発明は、特に配線を形成する材料としてアルミニウムまたはアルミニウムを主成分としたものを用いる場合に顕著な効果を得ることができるものである。
【００４２】
本発明において、１２〜１５族（旧２Ｂ〜５Ｂ族）に属する元素というのは、図１３に示す元素表のＺｎから始まり、Ｂｉで終わる元素のことをいう。また所定量というのは、人為的にその量を制御して導入した量のことをいう。
【００４３】
１２〜１５族に属する元素としては、特にゲルマニウム、スズ、ガリウム、亜鉛、インジウム、アンチモンから選ばれた一種または複数種類のものが用いられる。
【００４４】
また、本発明において、配線電極にアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料を用いる場合には、配線電極に流動性をもたらす工程（リフロー工程）の温度は、アルミニウムの耐熱性を考慮して450 ℃以下に抑えなくてはならない。
【００４５】
450 ℃以下の温度で配線電極に対して流動性をもたらす元素としては、前述の１２〜１５族に属する元素、例えば、ゲルマニウム、スズ、ガリウム、亜鉛、鉛、インジウム、アンチモン等が挙げられる。例えばゲルマニウムは、アルミニウムに対して20〜40原子％の濃度で含有されるのが望ましい。
【００４６】
そして、リフロー工程で用いる加熱手段は電熱炉で加熱する手段、紫外光、赤外光等の強光を照射する手段のいずれによっても良い。例えば、強光を利用する加熱手段としてはＲＴＡ（ラピッド・サーマル・アニール）と呼ばれる技術が知られている。
【００４７】
また、他の発明に係る半導体装置の作製方法の構成は、
絶縁ゲート型電界効果半導体装置の作製方法であって、
層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して半導体装置の少なくとも一部と電気的に接続されるゲルマニウムを主成分とする薄膜およびアルミニウムを主成分とする薄膜でなる積層膜を形成する工程と、
前記積層膜を加熱処理して、前記積層膜に実質的な流動性をもたらす工程とを有することを特徴とする。
【００４８】
上記の構成においては、コンタクトホール内に形成されたゲルマニウムを主成分とする薄膜およびアルミニウムを主成分とする薄膜でなる積層膜を、加熱処理を施すことで化合させて、いわゆる合金層を形成する。勿論、この合金層は450 ℃以下の温度のリフロー工程により容易に流動性を示す。
【００４９】
この際、リフロー工程で用いる加熱手段は電熱炉で加熱する手段、紫外光、赤外光等の強光を照射する手段のいずれによっても良い。例えば、強光を利用する加熱手段としてはＲＴＡ（ラピッド・サーマル・アニール）と呼ばれる技術が知られている。
【００５０】
【発明の実施の形態】
例えば図１に示すような構成において、アルミニウムでなるゲイト電極２０８に対して、アルミニウムでなる配線３１７をコンタクトさせる場合、図１（Ａ）に示すように、ゲイトコンタクトホールの形成後、図１（Ｂ）に示すようにゲルマニウム膜３００と、アルミニウム膜３１５を積層する。そして、加熱処理（リフロー工程）を行う。
【００５１】
上記リフロー工程によって、図１（Ｃ）に示すように、アルミニウムとゲルマニウムとでなる混合層３２０が形成される。この混合層３２０が形成されることで、コンタクト部の隙間が埋められ、またアルミニウムでなる電極２０８の露呈した表面に形成されている自然酸化膜が排除されて良好なコンタクトが形成される。
【００５２】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例は、薄膜トラジスタの作製工程に関するものであり、配線電極としてアルミニウム、ゲルマニウム、銅で構成される合金を用いてリフロー工程を施す例を示す。本実施例における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製工程例を図１、図２に示す。
【００５３】
図２は、図１（Ａ）の構成を作製するための工程図である。図２に従って作製工程を説明する。
まず、図２（Ａ）に示すように、絶縁表面を有したガラス基板２０１を用意して、下地膜となる酸化窒化珪素（ＳｉＯx Ｎy で示される）２０２を2000Åの厚さに成膜する。
【００５４】
基板としては、ガラス基板の他に石英基板を用いることができる。また多層構造を有する集積回路において、適当な絶縁膜を基体として用いることもできる。また下地膜としては、酸化珪素膜や窒化珪素膜を用いることができる。
【００５５】
その上に、図示しない５００Åの厚さの非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法や減圧熱ＣＶＤ法により形成し、適当な結晶化方法により結晶化させる。この結晶化は加熱によるものでも、レーザー光の照射によるものでもよい。また、結晶化の際に結晶化を助長する元素（例えばＮｉ）を添加する方法でもよい。
【００５６】
次に、前記非晶質珪素膜を結晶化して得られた結晶性珪素膜をパターニングして、活性層を構成する島状の半導体層２０３を形成する。
【００５７】
その上に、後にゲイト絶縁膜として機能する酸化珪素膜２０４を1500Åの厚さに形成する。この酸化珪素膜２０４の形成方法は、プラズマＣＶＤ法や減圧熱ＣＶＤ法によれば良い。
【００５８】
次に、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料からなる金属薄膜２０５を4000Åの厚さに形成する。このアルミニウム膜２０５は、後にゲイト電極２０８を構成するものである。勿論、アルミニウムの他に陽極酸化可能な材料、例えば、タンタル、ニオブ等を用いることも可能である。
【００５９】
次に、電解溶液中でアルミニウム膜２０５を陽極として、陽極酸化を行う。電解溶液としては、３％の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で中和して、ＰＨ＝６．９２に調整したものを使用する。また、白金を陰極として、化成電流５ｍＡ、到達電圧１０Ｖの条件で処理する。
この結果、図示しない緻密な陽極酸化膜がアルミニウム膜２０５の表面に形成される。この緻密な膜質を有する陽極酸化膜の膜厚は、電圧印加時間を制御することで制御することができる。
【００６０】
この緻密な陽極酸化膜は、次に形成されるフォトレジストとアルミニウム膜２０５との密着性を高める効果を奏するものである。（図２（Ａ））
【００６１】
こうして、図２（Ａ）の構成が得られたら、図示しないレジストマスクを配置し、アルミニウム膜２０５をパターニングする。そして、後にゲイト電極２０８と陽極酸化膜２０６、２０７を構成する図示しないアルミニウムのパターンを形成する。
【００６２】
次に、２度目の陽極酸化を行い、多孔質状の陽極酸化膜２０６を形成する。電解溶液は３％のシュウ酸水溶液とし、上記のアルミニウムのパターンを陽極とし、白金を陰極として化成電流２〜３ｍＡ、到達電圧８Ｖとして処理する。
【００６３】
この時陽極酸化は基板に対して平行な方向に進行する。これは図示しないレジストマスクが上面に存在し、そこでは陽極酸化が進行しないからである。
【００６４】
ここでは、電圧印加時間を制御することで多孔質の陽極酸化膜２０６の長さを制御する。本実施例では、陽極酸化膜２０６の膜厚を0.7 μｍの長さとする。
【００６５】
さらに、専用の剥離液でレジストマスクを除去した後、３度目の陽極酸化を行い、図２（Ｂ）の状態を得る。
【００６６】
この時、電解溶液は３％の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で中和して、ＰＨ＝６．９２に調整したものを使用する。そして、白金を陰極として化成電流５〜６ｍＡ、到達電圧１００Ｖとして処理する。
【００６７】
この際形成される陽極酸化膜２０７は、非常に緻密、かつ、強固である。そのため、ド−ピング工程などの後工程で生ずるダメージや加熱工程の熱からゲイト電極２０８を保護する効果を有する。
【００６８】
この陽極酸化工程では、多孔質項の陽極酸化膜２０６中に電解溶液が侵入するので、陽極酸化膜２０７がアルミニウムパターンの周囲に形成される。図２（Ｂ）において、陽極酸化されずに残存したアルミニウムパターンが実質的なゲイト電極２０８となる。
【００６９】
次いで、イオンドーピング法により、島状の半導体層２０３に不純物を注入する。ここでば、Ｎチャネル型ＴＦＴを作製するために、不純物としてＰ（リン）を用いる。なお、Ｐチャネル型ＴＦＴを形成するのであれば、Ｂ（ボロン）を利用する。
【００７０】
まず、図２（Ｂ）の状態で１度目のイオンドーピングを行う。なお、Ｐ（リン）の注入は加速電圧６０〜９０ｋＶ、ドーズ量0.2 〜5 ×１０15原子／ｃｍ2 で行う。本実施例では、加速電圧８０ｋＶ、ドーズ量１×１０15原子／ｃｍ2 としてイオンドーピングを行う。
【００７１】
すると、ゲイト電極２０８、多孔質の陽極酸化膜２０６がマスクとなり、後にソース／ドレインとなる領域２０９、２１０が自己整合的に形成される。（図２（Ｃ）参照）
【００７２】
次に、図２（Ｃ）に示す様に、多孔質状の陽極酸化膜２０６を除去して、２度目のドーピングを行う。なお、２度目のＰ（リン）の注入は加速電圧６０〜９０ｋＶ、ドーズ量0.1 〜5 ×１０14原子／ｃｍ2 で行う。本実施例では、加速電圧８０ｋＶ、ドーズ量１×１０14原子／ｃｍ2 とする。
【００７３】
すると、ゲイト電極２０８がマスクとなり、ソース領域２０９、ドレイン領域２１０と比較して不純物濃度の低い、低濃度不純物領域２１１、２１２が自己整合的に形成される。
【００７４】
同時に、ゲイト電極２０８の直下は不純物が全く注入されないため、ＴＦＴのチャネルとして機能する領域２１３が自己整合的に画定される。また、陽極酸化膜２０７の膜厚分だけゲイト電圧の印加されないオフセット領域（図示せず）が形成される。
【００７５】
上記低濃度不純物領域２１２は、チャネル領域２１３とドレイン領域２１０との間に高電界が形成されることを抑制する効果をもつ。この領域は一般にＬＤＤ（ライトドープドレイン）領域と称されている。
【００７６】
次に、ＫｒＦエキシマレ−ザ−光の照射によるレーザーアニール及び熱アニ−ルを行う。本実施例では、レ−ザ−光のエネルギ−密度は250 〜300mJ/cm2 とし、熱アニ−ルは300 〜450 ℃（１hr）で行う。
【００７７】
このアニール工程により、イオンド−ピング工程で損傷を受けた、島状の半導体層２０３の結晶性を改善することができる。また、この時、350 ℃1hr の水素化処理を付加することによって、より結晶性を改善することができる。
【００７８】
次に、図２（Ｄ）に示すように、酸化窒化珪素膜からなる第１の層間絶縁膜２１４をプラズマＣＶＤ法により形成する。この層間絶縁膜２１４は、酸化珪素膜や窒化珪素膜でもよい。また、これらの絶縁膜の多層構造としてもよい。
【００７９】
次に、図１（Ａ）に示すように、ソース電極およびゲイト電極とＴＦＴとを電気的に接続させるためのコンタクトホールを形成する。本実施例では、このコンタクトホールの形成をバファードフッ酸を用いたウェットエッチング法により行う。
【００８０】
この際、ソースコンタクト部とゲイトコンタクト部の開孔を同時に形成する。即ち、半導体層に対するコンタクトホールの形成とゲイト電極に対するコンタクトホールの形成を同時に行う。この手法は、パターニング回数を減らし、工程を簡略化する上で望ましい手段である。
【００８１】
まず、ソースコンタクト部では第１の層間絶縁膜２１４、ゲイト絶縁膜２０４の順にエッチングされ、島状の半導体層２０３のソース領域２０９が露出される。この状態において、ゲイトコンタクト部では陽極酸化膜２０７のエッチングレートが小さいためエッチングはまだ進行中である。
【００８２】
また、陽極酸化膜２０７をフッ酸系のエッチャントでエッチングすると、不均一にエッチングが進むためエッチャントが浸透した箇所からゲイト電極２０８のエッチングも同時に進行してしまう。
【００８３】
従って、陽極酸化膜２０７のエッチングが終了した時点では、ソースコンタクトホール部ではオーバーエッチングが進み、ゲイトコンタクトホール部ではゲイト電極２０８が浸食されて、それぞれのコンタクトホール部には図１（Ａ）のようなえぐれ部分が形成されてしまう。
【００８４】
このような状態は、程度の問題とはいえ不可避的に発生してしまうものであり、コンタクト不良の大きな要因となる。
【００８５】
この問題を解決するためには、それぞれのコンタクトホールの形成を個別に行うことが必要となる。しかし、それぞれのコンタクトホールの形成を個別に行った場合、フォトリソグラフィー工程が増えることになり、工程の簡略化（低コスト化）という点で不利になってしまう。
【００８６】
本実施例では、図１（Ａ）に示すような状態になってしまった場合に確実にコンタクトを形成できるようにするために、以下に示すような構成を採用する。
【００８７】
まず、図１（Ａ）に示すようなコンタクトホールを形成した後に、図１（Ｂ）に示すようにゲルマニウムの極薄い膜３００をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
【００８８】
成膜条件は以下の通りである。なお、ゲルマニウム膜３００の膜厚は２００〜３００Åとする。
成膜温度・・・200 ℃
成膜ガス・・・ＧｅＨ4 ：20SCCM    Ｈ2 ：380SCCM
成膜圧力・・・1.0 torr
印加電力・・・20Ｗ
【００８９】
次に、金属薄膜３１５をスパッタ法により4000Åの厚さに成膜する。本実施例では金属薄膜３１５としてアルミニウムに銅を２ｗｔ％添加したアルミニウム膜を形成する。なお、銅を添加するのは、アルミニウムの異常成長に起因するヒロックやウィスカーの発生を抑制するためである。
【００９０】
図１（Ｂ）の状態ではえぐれ部分やブローホールを完全には被覆しきれないため、コンタクトホール内で断線している可能性が高い。この時、ゲイト電極２０８上部に設けられたコンタクトホールのみに注目した様子を図３（Ａ）を用いて説明する。
【００９１】
図３はゲイト電極２０８上に成膜した層間絶縁膜２１４に設けられたコンタクトホール４０１の断面形状を示しており、コンタクトホール４０１内部にはゲルマニウム膜３００および金属薄膜３１５が成膜されている。即ち、図１（Ｂ）において、ゲイト電極２０８上部のコンタクトホールの拡大断面図に相当する。
【００９２】
成膜した状態では、図３（Ａ）に示す様に金属薄膜３１５はコンタクトホール４０１の底部においてカバレッジ不良による断線を起こしている可能性が高い（４０２で示される円内）。
【００９３】
また、コンタクトホール４０１の側壁はスパッタ法では厚い膜を形成しにくく、所望の膜厚よりも極端に薄くなっていることが多い（４０３で示される円内）。
【００９４】
また、コンタクトホール４０１の開孔部入口では、成膜した金属薄膜３１５が迫り出し（４０４で示される円内）、場合によっては接触して開孔部入口を塞いでしまい、コンタクトホール内部に巣（カスプ）を形成してしまうこともありうる。
【００９５】
そこで、本実施例では、金属膜３１５の成膜工程の次にリフロー工程を行う。この工程は、加熱により金属薄膜３１５を流動化させ、アルミニウムでなる電極２０８とアルミニウムでなる膜３１５とのコンタクトを確実なものとするための工程である。
【００９６】
このリフロー工程はアルミニウムでなるゲイト電極２０８の耐熱性を考慮して、375 〜450 ℃の温度範囲で行う必要がある（本実施例では、陽極酸化膜２０７で保護されているため、通常より耐熱性が増している）。
【００９７】
本実施例では、電熱炉内において450 ℃、１時間の加熱処理を行う。その際、処理雰囲気は真空中、窒素等の不活性雰囲気中、水素雰囲気中とすれば良い。
【００９８】
この加熱処理により、まず図示しないゲルマニウム膜と金属薄膜３１５との界面において反応が起こり、アルミニウムと銅とゲルマニウムを組成に持つ合金層３２０が形成される。
【００９９】
この反応はゲルマニウムおよびアルミニウムの拡散により徐々に進行し、やがて金属薄膜３１５の下層付近はゲルマニウムを含有した組成を持つようになる。このため、400 ℃の温度で流動性を示すようになり、リフロー工程が進行する。
【０１００】
このリフロー工程により金属薄膜３１５の下層付近は流動性を持ち、えぐれ部分やブローホールのすきまを断線することなく被覆していく。従って、金属薄膜３１５の断線箇所または接触不良の箇所はすべて短絡され、完全にゲイト電極２０８（またはソース領域２０９）と電気的に接続させることができる。
【０１０１】
リフロー工程終了後のコンタクトホールの拡大断面図を図３（Ｂ）に示す。リフロー工程によって一時的に流動性を持った金属薄膜３１５は、断線箇所または接触不良箇所を被覆してコンタクトホール内部を埋める。なお、金属薄膜３１５の下層には合金層３２０が形成されている。
【０１０２】
また、ゲイト電極２０８の露呈した表面に存在している自然酸化膜も上記リフロー工程において除去され、その存在に起因するコンタクト不良を抑制することができる。
【０１０３】
なお、図４に示すように、アルミニウムとゲルマニウムとの共晶点は最低で４２４℃であるが、上記のゲルマニウムの流動化は４００℃程度でも行わすことができる。しかし、このリフロー工程における加熱温度は３７５℃以上で行うことがその効果の再現性から好ましい。また、その上限は、アルミニウムの耐熱性を考慮して４５０℃以下とすることが好ましい。
【０１０４】
以上の工程を経た後、金属薄膜３１５、合金層３２０をパターニングして、ソース電極３１６、ゲイト電極３１７を形成する。
【０１０５】
なお、このパーニングによってソース電極３１６とゲイト電極３１７を形成した後に、前記リフロー工程を実施してもよい。
【０１０６】
次いで、第２の層間絶縁膜３１８を成膜する。本実施例では、まず図示しない窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜でソース電極３１６およびゲイト電極３１７を覆う。これは、樹脂材料を密着性よく成膜するための緩衝膜に相当する。
【０１０７】
その上に第２の層間絶縁膜３１８として樹脂からなる材料を積層する。この樹脂材料は酸化珪素や窒化珪素に比較して低い比誘電率を有するものを選択できるので、後に形成される透明電極とＴＦＴとの間に形成される容量の影響を低減させることができる。
【０１０８】
また、第２の層間絶縁膜３１８として用いた樹脂からなる材料は、デバイス上面を平坦化するのに優れているため、均一な電圧を透明電極から液晶（図示せず）に加えることができる。
【０１０９】
最後に、ＩＴＯでなる透明電極３１９を形成して図１（Ｃ）に示すようなアクティブマトリクス型の液晶表示装置の画素領域に配置される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が作製される。
【０１１０】
本実施例の工程に従って作製されたＴＦＴはコンタクトホールの形状によらず良好なコンタクトを示すため、配線または電極の断線によるＴＦＴの動作不良といった問題の恐れがない。
【０１１１】
本実施例に示すような構成は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置のみではなく、ＥＬ型表示装置、ＥＣ型表示装置や他の薄膜集積回路に利用することができる。
【０１１２】
〔実施例２〕
本実施例は、実施例１においてリフロー工程の前後にチタン膜を成膜する例を示す。本実施例における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製工程例は実施例１と同様であるので省略する。
【０１１３】
まず、リフロー工程前にチタン膜を成膜する場合を説明する。この場合は図１（Ａ）のようにコンタクトホールを形成したら、次に図示しない500 Åの厚さのＴｉ（チタン ）を成膜する。Ｔｉは凹凸に対する被覆性に優れるため、えぐれ部分やブローホールをある程度被覆することが可能である。
【０１１４】
また、Ｔｉ膜はソース領域において、後に形成される配線の成分であるアルミニウムと、活性層の成分であるシリコンとが反応してシリサイドを形成するのを防止する効果を持つ。さらに、チタン膜とアルミニウム膜は接触角が小さい（濡れ性が良い）という特徴を有している。
【０１１５】
従って、まずＴｉ膜で良好なオーミック接触を取っておき、次いで配線電極を形成した後にリフロー工程を行うことでより確実なコンタクトを実現できる。
【０１１６】
次に、リフロー工程後にチタン膜を成膜する場合を説明する。この場合は図１（Ｂ）において、金属薄膜３１５の上に図示しないチタン膜を500 Åの厚さに成膜する。このＴｉ膜は、電流を取り出す際に出力端子と配線電極とのオーミック接触を高める効果を持つ。
【０１１７】
〔実施例３〕
実施例１では図１（Ｂ）に示すように、ゲルマニウム膜３００上に配線電極となる金属薄膜３１５を成膜したのに対し、本実施例では実施例１とは逆に金属薄膜３１５上にゲルマニウム膜３００を成膜する例を示す。なお、説明は図１を用いて行なう。
【０１１８】
図１（Ａ）に示す状態が得られたら、まず、配線電極となる金属薄膜３１５を成膜する。そして、その上にゲルマニウム膜３００を成膜する。成膜条件は実施例１に従えば良い。また、勿論ゲルマニウム膜以外にスズ膜、ガリウム膜、亜鉛膜などを用いても構わない。
【０１１９】
本実施例の様な構成とすると、アルミニウムを主成分とする金属薄膜３１５の表面がゲルマニウム膜３００に覆われているため大気中に露出されない。即ち、金属薄膜３１５の表面に絶縁物が形成されないので、後の取り出し電極との間に良好なオーミック接触を確保することができる。
【０１２０】
また、リフロー工程においては金属薄膜３１５の表面状態および表面形状が大きく影響するため、金属薄膜３１５の表面に形成された絶縁物は金属薄膜３１５のリフローを阻害する要因となる。本実施例はその様な要因を排除するという点でも効果的な手段である。
【０１２１】
なお、本実施例を実施するにあたって、実施例２に示した様にコンタクトホール内に下地膜としてチタン膜を設ける構成を組み合わせることが好ましい。コンタクトホール底部がシリコン膜である場合には、アルミニウムを主成分とする金属薄膜との間にシリサイドを形成してしまうからである。
【０１２２】
また、実施例１と組み合わせてゲルマニウム膜−金属薄膜−ゲルマニウム膜の様なサンドウィッチ構造とすることも可能である。この場合、より確実にリフロー工程を実施することができる。
【０１２３】
〔実施例４〕
本実施例は、実施例１に示す構成において、膜３００の成膜方法としてスパッタ法を用いる例である。本実施例においては、金属薄膜（アルミニウム膜）３１５をスパッタ法により成膜する際において、ターゲットとしてその表面にゲルマニウム膜を成膜したものを用いる。
【０１２４】
このようなターゲットを用いると、最初にゲルマニウム膜３００が成膜され、ついでアルミニウム膜３１５が成膜される。
【０１２５】
本実施例においては、ターゲット上に成膜されるゲルマニウム膜の膜厚を制御することにより、ゲルマニウム膜３００の膜厚、さらにはリフロー工程における流動化の状態を制御することができる。
【０１２６】
〔実施例５〕
本実施例は、実施例１または実施例２においてアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする配線電極に対しゲルマニウム以外の金属元素を用いた場合の例を示す。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製工程例は実施例１と同様であるので省略する。
【０１２７】
実施例１または実施例２で用いたゲルマニウムと同様の効果を有する元素として１２〜１５族に属する元素、例えば、スズ、ガリウム、亜鉛、鉛、インジウム、アンチモンなどの元素が挙げられる。
【０１２８】
ここでは、参考図例として図４〜１０にアルミニウムと、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓｂ）の各元素とからなる合金の二元系相図を示す。
【０１２９】
本実施例では、配線材料はアルミニウムを主成分とするため、リフロー工程の温度は450 ℃以下にする必要がある。各相図によると、アンチモンを除く各元素がアルミニウムに対して概略以下の濃度となって存在していると450 ℃でも析出物のない液相状態で存在しうることが判る。
Ｇｅ：25〜32原子％（図４）
Ｓｎ：85原子％以上（図５）
Ｇａ：45原子％以上（図６）
Ｚｎ：65原子％以上（図７）
Ｐｂ：99原子％以上（図８）
Ｉｎ：98原子％以上（図９）
【０１３０】
これらの各種元素の濃度は相図において共晶点が存在する各元素の含有率から求めた値である。実際には、共晶点に満たない温度において流動性を有するようになるので±数十％、好ましくは±１５％、さらに好ましくは±２５％ぐらいの濃度範囲を持たせることができる。
【０１３１】
なお、図１０においてアルミニウムとアンチモンの合金は450 ℃で液相状態とはならないが、薄膜であれば、液相状態となる温度が下がると推量されるため、リフロー材料として一応利用することができる。
【０１３２】
〔実施例６〕
本実施例は、リフロー工程における加熱処理をＲＴＡ（ラピッド・サーマル・アニール）によって行う例を示す。本実施例における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製工程例は実施例１と同様であるので省略する。
【０１３３】
ＲＴＡとは、被処理体に対して赤外光や紫外光等の強光をランプ等により照射するアニール方法である。この特徴は、昇温速度および降温速度が速く、処理時間が数秒〜数十秒と短いため、実質的に最表面の薄膜のみを加熱できることである。即ち、例えばガラス基板上の薄膜のみを1000℃程度の極めて高温でアニールすることが可能となる。
【０１３４】
実施例１においてリフロー工程を450 ℃以下で行わなければならない理由は、アルミニウムでなるゲイト電極の耐熱性を考慮しての事である。
【０１３５】
しかし、本実施例で示すＲＴＡ技術を応用すれば、ゲイト電極の耐熱性を超えた温度の加熱が可能となるので、リフロー温度の許容範囲が拡がる。従って、リフローに利用する金属元素の選択の幅を広げることができる。
【０１３６】
また、ＲＴＡ処理は数秒〜数十秒の極めて短時間で行われるため、生産性の面からも非常に有効な手段である。
【０１３７】
〔実施例７〕
本実施例は、アルミニウムを主成分とする配線電極に対してスパッタ法によりゲルマニウムを添加する方法の例を示す。本実施例における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製工程例は実施例１と同様であるので省略する。
【０１３８】
なお、４５０℃以下、好ましくは４００℃以下の温度でリフロー工程を行なうためには、ゲルマニウムの含有率を20〜40原子％とすることが望ましい。このゲルマニウムの添加濃度は図４において共晶点が存在するゲルマニウムの含有率（３０原子％）を基に求めた値である。実際には、共晶点に満たない温度において流動性を有するようになるので、20〜40原子％という値は妥当であろう。
【０１３９】
まず、層間絶縁膜に対してコンタクトホールが形成されたら、20〜40原子％のゲルマニウムを含有したアルミニウムを主成分とする配線電極を直接成膜する。本実施例では２％の銅を添加したアルミニウムターゲットの上にゲルマニウム粒を置いてスパッタを行う。勿論、実施例４に示す方法でスパッタを行うのであっても良い。
【０１４０】
この様にすることにより、確実にリフローを行なうことができる配線電極を形成することが容易に実現できる。
【０１４１】
この場合、成膜開始直後はゲルマニウムを含有しているが次第にゲルマニウムを含有しない組成となる。しかし、リフローはえぐれ部分やブローホールに接している面で起こればよい現象であるので、このような組成でも問題とはならない。
【０１４２】
勿論、アルミニウムとゲルマニウムとの合金または積層構造でなる既成のターゲットを用いたスパッタ法によっても良い。また、配線電極をゲルマニウムを含有した層と含有しない層とで構成される多層構造とすることも可能である。
【０１４３】
こうして成膜された金属薄膜は375 〜450 ℃、1hr のリフロー工程により容易に流動性を示すようになるため、コンタクトホール内のえぐれ部分やブローホールは断線することなく確実に被覆することができる。そして確実なコンタクトを形成することができる。
【０１４４】
〔実施例８〕
本実施例は、図１に示す構成において、ゲルマニウム膜３００またはゲルマニウムを含有した金属薄膜３１５を成膜する方法として、熱ＣＶＤ法を利用する例を示す。本実施例における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製工程は実施例１と同様であるので省略する。
【０１４５】
図１（Ａ）に示すようにコンタクトホールが形成されたら、20〜40原子％のゲルマニウムを含有したアルミニウムを主成分とする金属薄膜３１５を直接成膜する。本実施例では成膜ガスとして、アルキルメタルであるＤＭＡＨ（ジメチル・アルミニウム・ハイドライド）およびＧｅＨ4 を使用する。
【０１４６】
なお、成膜ガスとしてＧｅＨ4 のみを用いれば、膜３００としてゲルマニウム膜のみを成膜することができる。
【０１４７】
ここでは、成膜温度を250 〜270 ℃とする。この場合、成膜レートが４５００Å／ｍｉｎ程度となる。また、抵抗率はバルクに近い値であり2.95μΩｃｍを示す。
【０１４８】
こうして成膜された金属薄膜３１５はリフロー工程により容易に流動性を示す。従って、コンタクトホール内のえぐれ部分やブローホールを断線することなく被覆することができ、確実なコンタクトを形成することができる。
【０１４９】
〔実施例９〕
実施例１ではゲルマニウム膜３００をプラズマＣＶＤ法で成膜する例を示したが、スパッタ法で成膜するのであっても良い。本実施例ではスパッタ装置として図１１に示す様な構成のマルチチャンバー（クラスターツール）構造の装置を用いる例を示す。
【０１５０】
図１１に示すマルチチャンバー構造のスパッタ装置は、各反応室に異なる組成（異なる元素の場合も含む）でなるターゲットを設けることで異なる組成の薄膜を連続的に積層することができる。
【０１５１】
ここで図１１に示すスパッタ装置の簡単な構成を説明する。１０は被処理基板、１１は装置本体となる共通室、１２は基板１０を搬送する搬送機構である。基板１０は装置本体１１に取り付けられたロードロック室１３、１４から搬入・搬出される。なお、１５、１６はロードロック室１３、１４に設置された基板搬送カセットである。さらに、ロードロック室１３、１４はゲイト弁１７、１８によって共通室１１とは密閉遮断されている。
【０１５２】
共通室１１には、第１の反応室１９、第２の反応室２０、第３の反応室２１が設けられており、第１から第３の反応室のそれぞれはゲイト弁２２、２３、２４によって共通室１１とは密閉遮断されている。なお、２５で示されるのは加熱室であり、基板１０に薄膜を成膜する際の前処理としてプレヒートを行なう場合などに使用する。また、加熱室２５も共通室１１とはゲイト弁２６によって密閉遮断されている。
【０１５３】
次に、以上の様な構成でなるスパッタ装置を用いて異なる組成の薄膜でなる積層構造を形成する例を示す。
【０１５４】
例えば、第１の反応室１９にアルミニウム（Ａｌ）ターゲットを設け、第２の反応室２０にゲルマニウム（Ｇｅ）ターゲットを設け、第３の反応室２１にスズ（Ｓｎ）ターゲットを設けた構成とする。すると、大気開放しないまま、連続的に各ターゲットを用いて成膜することで、Ｇｅ−Ａｌ−Ｓｎ積層構造やＡｌ−Ｇｅ−Ｓｎ積層構造等の所望の積層構造を得ることが可能となる。
【０１５５】
リフロー工程において、リフロー処理を施す金属薄膜の表面形状および表面状態は、リフロー工程に大きく影響する重要な因子である。例えば、大気中においてアルミニウムを主成分とする薄膜表面には自然酸化物がただちに形成されるが、この自然酸化物がリフローを阻害する要因ともなる。また、自然酸化物は絶縁性であるので、他の導電性薄膜とのオーミック接触をも阻害する。
【０１５６】
しかしながら、本実施例では大気に曝すことなく異なる組成の金属薄膜を積層することが可能であり、上述の様な問題を招くことがない。特に、アルミニウム表面は酸化されやすいので、大気開放しないで積層できるという本実施例の方法は非常に有効である。
【０１５７】
〔実施例１０〕
実施例４ではスパッタ法を用いてゲルマニウム膜を成膜する例を示したが、実施例４による場合、１回成膜処理を行なうと使用済のターゲットの表面からゲルマニウム膜がなくなることが問題となりうる。
【０１５８】
即ち、本実施例を連続的に行なうためには専用のターゲット（アルミニウム膜とゲルマニウム膜が本実施例を１回実施するのに最低限必要な量だけ積層されたターゲットなど）を準備し、その交換を随時行なうなどの操作が必要となってしまい、スループット、コストの面で問題となる。
【０１５９】
その解決案の一つとして、「ターゲット自体にゲルマニウム膜を成膜する機能」をスパッタ装置に備えることが考えられる。即ち、以下に示す様なステップで成膜工程を繰り返せばよい。
【０１６０】
（１）第１のターゲットを用いてＧｅ／Ａｌ積層膜を成膜する。
（２）成膜が終了したら、被処理基板を切り換えると同時に第１のターゲットを第２のターゲットと切り換える。
（３）第２のターゲットを用いてＧｅ／Ａｌ積層膜を成膜している間に、別の反応室で第１のターゲットに対してゲルマニウム膜を成膜する。
【０１６１】
以上のステップを繰り返して、常にゲルマニウム膜を表面に堆積したアルミニウムターゲットを利用することが可能である。この場合、図１１に示した様なマルチチャンバーを利用することもできる。また、ターゲット切り換え用の搬送機構およびターゲットにゲルマニウム膜を成膜する成膜装置を、本発明に使用するスパッタ装置に具備することもできる。
【０１６２】
〔実施例１１〕
本実施例では、本発明によるリフロー工程がコンタクトホール内部における配線の断線不良に対して極めて有効な技術であることを実験事実をもって説明する。また、リフロー工程の処理雰囲気を水素雰囲気とした場合の例についても言及する。説明には図１２のＳＥＭ写真を用いる。
【０１６３】
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すのはコンタクトホール内部の断面であり、コンタクトホールの内径は約２μｍ、層間絶縁膜は約0.8 μｍである。また、コンタクトホールを埋め込む配線構造は下層からTi(500Å)/Al-Si( 10000Å)/Sn( 50Å) となっている。
【０１６４】
配線をかなり厚めに形成したのはリフロー効果をより顕著に確認できるサンプルを作製するためである。また、３層構造でなる配線の形成は、図１１に示した様なマルチチャンバーのスパッタ装置を用いて連続的に行った。
【０１６５】
以上の構造でなる配線構造を形成した後、以下の条件でリフロー工程を施した基板について、コンタクトホールの断面をＳＥＭ観察した。
（Ａ）  リフロー工程前のイニシャル状態
（Ｂ）  窒素雰囲気における450 ℃、１時間のリフロー工程後の状態
（Ｃ）  ３％水素雰囲気における450 ℃、１時間のリフロー工程後の状態
【０１６６】
まず、図１２（Ａ）に示すのはリフロー工程前のイニシャル状態のコンタクトホール断面であり、この状態ではコンタクトホール底部（ホール側壁に近い領域）において配線材料の断線不良が確認される。本発明のリフロー工程とは、この様な断線不良を改善するための技術である。
【０１６７】
次に、図１２（Ｂ）に示すのは窒素雰囲気において450 ℃、１時間のリフロー工程を施した後のコンタクトホール断面である。図１２（Ｂ）を見ると、リフロー効果によって配線形状は全体的になだらかになっていることが判る。またイニシャル状態では断線していた部分も、リフローによる配線材料の流動により断線不良が改善されている。
【０１６８】
さらに、図１２（Ｃ）に示すのは３％水素雰囲気（窒素希釈）において450 ℃、１時間のリフロー工程を施した後のコンタクトホール断面である。図１２（Ｃ）において明らかな様に、全体的な配線形状は一層なだらかなものとなり、コンタクトホール内部における配線材料のコンタクト状態は極めて良好なものとなっていることが確認できる。
【０１６９】
以上の様に、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を見比べれば、本発明のリフロー工程はコンタクトホール内部における配線の断線不良を改善する上で明らかに有効な技術であることが理解できる。
【０１７０】
特に、リフロー工程の処理雰囲気を水素雰囲気とすることで配線材料の流動化が促進され、より確実なコンタクト形状を実現できることが判る。なお、リフロー工程を水素雰囲気とした場合に配線の流動化が促進される理由は定かではないが、本発明者らは配線表面の自然酸化物が水素の還元効果によって配線材料の流動化の妨げとならない程度に除去されたためと推測している。
【０１７１】
【発明の効果】
アルミニウムを主成分とする配線電極にコンタクトを形成する際に、ゲルマニウムやスズ等の元素を用いたリフロー工程を施すことにより、当該元素の作用によって確実なコンタクトを形成することができる。
【０１７２】
その結果、コンタクトホール内にえぐれ部分やブローホールが形成された場合においても良好なコンタクトをとることが可能となり、ＴＦＴの信頼性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    実施例１のＴＦＴの作製工程を示す図であり、リフロー工程の説明図。
【図２】    実施例１のＴＦＴの作製工程を示す図。
【図３】    実施例１のゲートコンタクトホールの断面を示す図。
【図４】    アルミニウムとゲルマニウムでなる合金の二元系相図。
【図５】    アルミニウムとスズでなる合金の二元系相図。
【図６】    アルミニウムとガリウムでなる合金の二元系相図。
【図７】    アルミニウムと亜鉛でなる合金の二元系相図。
【図８】    アルミニウムと鉛でなる合金の二元系相図。
【図９】    アルミニウムとインジウムでなる合金の二元系相図。
【図１０】  アルミニウムとアンチモンでなる合金の二元系相図。
【図１１】  実施例９のスパッタ装置の構成を示す図。
【図１２】  実施例１１の薄膜の断面を示す電子顕微鏡写真。
【図１３】  元素周期律表を示す。
【図１４】  従来例のコンタクトホールの拡大断面を示す図。
【符号の説明】
１０１            ゲイト電極
１０２            陽極酸化膜
１０３            層間絶縁膜
１０４            コンタクトホール
１０５            えぐれ部分
１０６            配線電極
２０１            ガラス基板（または石英基板）
２０２            下地膜（酸化窒化珪素膜）
２０３            島状の半導体層
２０４            ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜）
２０５            金属薄膜
２０６            多孔質の陽極酸化膜
２０７            緻密な陽極酸化膜
２０８            ゲイト電極
２０９            ソース領域
２１０            ドレイン領域
２１１            低濃度不純物領域
２１２            低濃度不純物領域
２１３            チャネル形成領域
２１４            第１の層間絶縁膜（酸化窒化珪素膜）
３００            リフローを行うための元素でなる膜または当該元素を含む膜
３１５            金属薄膜
３１６            ソース電極
３１７            ゲイト電極
３１８            第２の層間絶縁膜（樹脂材料）
３１９            透明電極
４０１            コンタクトホール
【図１】
0004090084.tif 000002
【図２】
0004090084.tif 000003
【図３】
0004090084.tif 000004
【図４】
0004090084.tif 000005
【図５】
0004090084.tif 000006
【図６】
0004090084.tif 000007
【図７】
0004090084.tif 000008
【図８】
0004090084.tif 000009
【図９】
0004090084.tif 000010
【図１０】
0004090084.tif 000011
【図１１】
0004090084.tif 000012
【図１２】
0004090084.tif 000013
【図１３】
0004090084.tif 000014
【図１４】
0004090084.tif 000015