(57)【要約】【課題】層間絶縁膜の表面を容易に且つ精度良く平坦化して、第２導電層をショート不良なく所望の微細パターンに形成する。【解決手段】第１導電層１１を覆うことにより突出する第１突出部１３ａを有する第１層間絶縁膜１３を基板１０に形成する第１層間絶縁膜形成工程と、第１突出部１３ａを覆うことにより突出する第２突出部１４ａを有すると共に、エッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速い第２層間絶縁膜１４を第１層間絶縁膜１３上に形成する第２層間絶縁膜形成工程とを含み、第２層間絶縁膜形成工程では、第２突出部１４ａが形成されていない領域Ａにおける第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さｈ２が、第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に等しくなるように第２層間絶縁膜１４を形成し、平坦化工程では、第１突出部１３ａの突出面を第２層間絶縁膜１４から露出させるようにした。【選択図】図１
2009094336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に第１導電層を形成する第１導電層形成工程と、
上記第１導電層を覆うことにより突出した突出部を有する層間絶縁膜を上記基板に形成する層間絶縁膜形成工程と、
上記突出部をエッチングして上記層間絶縁膜の表面を平坦化する平坦化工程と、
エッチングされた上記層間絶縁膜の表面に第２導電層を形成する第２導電層形成工程とを含む積層構造体の製造方法であって、
上記層間絶縁膜形成工程は、上記第１導電層を直接に覆うことにより突出した第１突出部を有する第１層間絶縁膜を上記基板に形成する第１層間絶縁膜形成工程と、上記第１突出部を覆うことにより突出した第２突出部を有すると共に、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも速い第２層間絶縁膜を上記第１層間絶縁膜上に形成する第２層間絶縁膜形成工程とを含み、
上記第２層間絶縁膜形成工程では、上記第２突出部が形成されていない領域における上記第２層間絶縁膜の上記基板表面からの高さが、上記第１突出部の上記基板表面からの高さに等しくなるように上記第２層間絶縁膜を形成し、
上記平坦化工程では、上記第２突出部をエッチングすることにより、上記第１突出部の突出面を上記第２層間絶縁膜から露出させる
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の積層構造体の製造方法において、
上記平坦化工程は、上記基板の表面の法線方向から見て、上記第１導電層に重なる上記第２層間絶縁膜の領域が露出する開口を有するレジスト層を上記層間絶縁膜上に形成するレジスト層形成工程と、上記レジスト層をマスクとして上記開口を介して上記第２突出部をエッチングするエッチング工程とを含む
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の積層構造体の製造方法において、
上記レジスト層形成工程では、上記層間絶縁膜の表面にネガ型のベースレジスト層を形成した後に、上記基板の上記第１導電層とは反対側から上記第１導電層をマスクとして上記ベースレジスト層を露光して該ベースレジスト層に上記開口を形成することにより、上記レジスト層を形成する
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の積層構造体の製造方法において、
上記第２層間絶縁膜は、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも５倍以上速い
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の積層構造体の製造方法において、
上記平坦化工程では、フッ酸系溶液によって上記第２突出部をエッチングする
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の積層構造体の製造方法において、
上記第１層間絶縁膜は、窒化シリコン膜であり、
上記第２層間絶縁膜は、酸化シリコン膜である
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の積層構造体の製造方法において、
上記第１導電層は、少なくとも１層の金属層によって構成されている
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の積層構造体の製造方法において、
上記金属層は、Ｗ、ＴａＮ、Ａｌ又はＴｉによって形成されている
ことを特徴とする積層構造体の製造方法。
【請求項９】
基板と、
上記基板に形成された第１導電層と、
上記第１導電層を覆って上記基板に形成された層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜の表面に形成された第２導電層とを備えた積層構造体であって、
上記層間絶縁膜は、上記第１導電層を直接に覆うことにより突出した突出部を有して上記基板に形成された第１層間絶縁膜と、上記突出部が形成されていない上記第１層間絶縁膜の領域を覆って形成されると共に上記基板表面からの高さが上記突出部に等しい第２層間絶縁膜とによって構成され、
上記第２層間絶縁膜は、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも速い
ことを特徴とする積層構造体。
【請求項１０】
請求項９に記載の積層構造体において、
上記第２層間絶縁膜は、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも５倍以上速い
ことを特徴とする積層構造体。
【請求項１１】
請求項９に記載の積層構造体において、
上記第２層間絶縁膜は、フッ酸系溶液によるエッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも速い
ことを特徴とする積層構造体。
【請求項１２】
請求項９に記載の積層構造体において、
上記第１層間絶縁膜は、窒化シリコン膜であり、
上記第２層間絶縁膜は、酸化シリコン膜である
ことを特徴とする積層構造体。
【請求項１３】
請求項９に記載の積層構造体において、
上記第１導電層は、少なくとも１層の金属層によって構成されている
ことを特徴とする積層構造体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の積層構造体において、
上記金属層は、Ｗ、ＴａＮ、Ａｌ又はＴｉによって形成されている
ことを特徴とする積層構造体。
【請求項１５】
請求項９に記載の積層構造体において、
上記基板は、液晶表示装置における複数のスイッチング素子が形成された素子基板を構成している
ことを特徴とする積層構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置等に適用される積層構造体、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、同一基板に表示部と駆動回路等の集積回路とを形成する、いわゆるシステムオンパネル技術が研究開発されている。このシステムオンパネル技術によると、表示部が形成された基板と同じ基板に駆動回路等を一体形成するため、例えば液晶表示装置等の表示装置を低コストで製造することが可能になる。
【０００３】
上記システムオンパネル技術では、同一基板に形成する集積回路及び薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴともいう）等の微細化が必要となる。すなわち、集積回路の配線層及びＴＦＴに接続される配線層等の導電層を微細パターンに形成することが求められる。
【０００４】
しかしながら、上記導電層を層間絶縁膜の表面に形成する場合には、例えば層間絶縁膜が他の導電層等を覆うことにより突出した突出部を有していると、導電層を形成する層間絶縁膜の表面の平坦性が比較的低くなる。層間絶縁膜の表面の平坦性が低い場合には、導電層をドライエッチングによってパターン形成するためのマスクとしてレジスト層を形成するときに、フォトリソグラフィー法における光強度分布が鈍ってパターンの解像度不良が生じる。そのことによって、レジスト層を精度良く形成し難い結果、導電層を所望の微細パターンに形成することが困難となる。
【０００５】
また、層間絶縁膜下に互いに並ぶ複数の他の導電層が形成され、層間絶縁膜に各他の導電層を覆うことにより突出した複数の突出部が互いに比較的接近して形成されている場合には、ドライエッチングによって導電層をパターン化したときに、これら突出部の間における段差部分（突出部の間の凹み）に除去されるべき導電層の一部がエッチングされずに残りやすい。そのことにより、分離すべき導電層のパターンが分離されない結果、導電層がショートしやすい。したがって、導電層の微細化を図ると共にショート不良を防止する観点から、層間絶縁膜の表面を平坦化する必要がある。ここで、本明細書における平坦化とは、層間絶縁膜の表面の平坦性を高めることをいう。
【０００６】
層間絶縁膜の表面を平坦化する方法としては、例えば比較的厚く形成した層間絶縁膜に対し、比較的低粘度のレジスト膜又はＳＯＧ（Spin On Glass）膜等をスピンコータによって回転塗布してその表面が平坦になるように形成した後、そのレジスト膜又はＳＯＧ膜等を層間絶縁膜と共に等速でエッチングする、いわゆるエッチバック法が知られている。
【０００７】
また、その他に、層間絶縁膜を平坦化する方法として、特許文献１では、層間絶縁膜の表面に形成された突出部をエッチングによって除去している。このことについて、以下に図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【０００８】
まず、図１３に示すように、透明基板１００の表面に複数の金属配線層１０１を形成し、これら金属配線層１０１を覆って金属配線層１０１の厚みと同じ厚みで透明基板１００に層間絶縁膜１０２を形成する。次に、フォトリソグラフィー法によって、層間絶縁膜１０２の金属配線層１０１とは反対側の表面における金属配線層１０１に相反する領域にレジスト層１０３を形成する。
【０００９】
すなわち、まず、層間絶縁膜１０２を覆うネガ型のベースレジスト層（図示省略）を形成し、透明基板１００の金属配線層１０１とは反対側から金属配線層１０１をマスクとしてベースレジスト層を露光する。続いて、ベースレジスト層に現像工程を行って、金属配線層１０１上に開口１０４を有するレジスト層１０３を形成する。
【００１０】
その後、透明基板１００の表面の法線方向から見て、配線層１０１に重なる層間絶縁膜１０２の突出部１０５を、レジスト層１０３をマスクとして開口１０４を介して等方的にエッチングして除去し、続いてレジスト層１０３全体を除去することによって、図１４に示すように、層間絶縁膜１０２の表面の平坦化している。
【特許文献１】特開平８−２３１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記エッチバック法によって層間絶縁膜を平坦化する場合には、通常、レジスト膜及びＳＯＧ膜と層間絶縁膜とのエッチング速度が互いに異なるため、層間絶縁膜の膜厚を均一に制御することが困難であり、層間絶縁膜の表面の平坦性が低下しやすい。
【００１２】
また、特許文献１の方法においては、突出部が除去された時点でエッチングを止める必要があるが、層間絶縁膜のエッチング量を制御することが難しく、所望のエッチング量に対して、エッチング量が少ない場合には、図１５に示すように、配線層１０１の周囲に突出部１０５の一部１０６が残る一方、エッチング量が多い場合には、図１６に示すように、配線層１０１の周囲に溝１０７が形成されて配線層１０１の角部が露出し、層間絶縁膜１０２の表面の平坦性が低下してしまう。その結果、層間絶縁膜の表面を容易に且つ精度良く平坦化することが困難となっている。
【００１３】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、層間絶縁膜の表面を容易に且つ精度良く平坦化して、層間絶縁膜の表面に導電層をショート不良なく所望の微細パターンに形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る積層構造体の製造方法は、基板に第１導電層を形成する第１導電層形成工程と、上記第１導電層を覆うことにより突出した突出部を有する層間絶縁膜を上記基板に形成する層間絶縁膜形成工程と、上記突出部をエッチングして上記層間絶縁膜の表面を平坦化する平坦化工程と、エッチングされた上記層間絶縁膜の表面に第２導電層を形成する第２導電層形成工程とを含む積層構造体の製造方法であって、上記層間絶縁膜形成工程は、上記第１導電層を直接に覆うことにより突出した第１突出部を有する第１層間絶縁膜を上記基板に形成する第１層間絶縁膜形成工程と、上記第１突出部を覆うことにより突出した第２突出部を有すると共に、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも速い第２層間絶縁膜を上記第１層間絶縁膜上に形成する第２層間絶縁膜形成工程とを含み、上記第２層間絶縁膜形成工程では、上記第２突出部が形成されていない領域における上記第２層間絶縁膜の上記基板表面からの高さが、上記第１突出部の上記基板表面からの高さに等しくなるように上記第２層間絶縁膜を形成し、上記平坦化工程では、上記第２突出部をエッチングすることにより、上記第１突出部の突出面を上記第２層間絶縁膜から露出させる。
【００１５】
上記平坦化工程は、上記基板の表面の法線方向から見て、上記第１導電層に重なる上記第２層間絶縁膜の領域が露出する開口を有するレジスト層を上記層間絶縁膜上に形成するレジスト層形成工程と、上記レジスト層をマスクとして上記開口を介して上記第２突出部をエッチングするエッチング工程とを含んでもよい。
【００１６】
上記レジスト層形成工程では、上記層間絶縁膜の表面にネガ型のベースレジスト層を形成した後に、上記基板の上記第１導電層とは反対側から上記第１導電層をマスクとして上記ベースレジスト層を露光して該ベースレジスト層に上記開口を形成することにより、上記レジスト層を形成することが好ましい。
【００１７】
上記第２層間絶縁膜は、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも５倍以上速いことが好ましい。
【００１８】
上記平坦化工程では、フッ酸系溶液によって上記第２突出部をエッチングしてもよい。
【００１９】
上記第１層間絶縁膜は、窒化シリコン膜であり、上記第２層間絶縁膜は、酸化シリコン膜であってもよい。
【００２０】
上記第１導電層は、少なくとも１層の金属層によって構成されていてもよい。
【００２１】
上記金属層は、Ｗ、ＴａＮ、Ａｌ又はＴｉによって形成されていてもよい。
【００２２】
また、本発明に係る積層構造体は、基板と、上記基板に形成された第１導電層と、上記第１導電層を覆って上記基板に形成された層間絶縁膜と、上記層間絶縁膜の表面に形成された第２導電層とを備えた積層構造体であって、上記層間絶縁膜は、上記第１導電層を直接に覆うことにより突出した突出部を有して上記基板に形成された第１層間絶縁膜と、上記突出部が形成されていない上記第１層間絶縁膜の領域を覆って形成されると共に上記基板表面からの高さが上記突出部に等しい第２層間絶縁膜とによって構成され、上記第２層間絶縁膜は、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも速い。
【００２３】
上記第２層間絶縁膜は、エッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも５倍以上速いことが好ましい。
【００２４】
上記第２層間絶縁膜は、フッ酸系溶液によるエッチング速度が上記第１層間絶縁膜よりも速くてもよい。
【００２５】
上記第１層間絶縁膜は、窒化シリコン膜であり、上記第２層間絶縁膜は、酸化シリコン膜であってもよい。
【００２６】
上記第１導電層は、少なくとも１層の金属層によって構成されていてもよい。
【００２７】
上記金属層は、Ｗ、ＴａＮ、Ａｌ又はＴｉによって形成されていてもよい。
【００２８】
上記基板は、液晶表示装置における複数のスイッチング素子が形成された素子基板を構成していてもよい。
【００２９】
−作用−
次に、本発明の作用について説明する。
【００３０】
積層構造体は、基板と、基板に形成された第１導電層と、第１導電層を覆って基板に形成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜の表面に形成された第２導電層とを備えている。上記基板は、例えば液晶表示装置における複数のスイッチング素子が形成された素子基板等を構成している。
【００３１】
上記層間絶縁膜は、第１導電層を直接に覆うことにより突出した突出部を有して基板に形成された第１層間絶縁膜と、突出部が形成されていない第１層間絶縁膜の領域を覆って形成されると共に基板表面からの高さが突出部に等しい第２層間絶縁膜とによって構成されている。そして、第２層間絶縁膜は、例えばフッ酸系溶液等によるエッチング速度が第１層間絶縁膜よりも速い。この積層構造体の製造方法には、第１導電層形成工程と、層間絶縁膜形成工程と、平坦化工程と、第２導電層形成工程とが含まれる。
【００３２】
第１導電層形成工程では、基板に第１導電層を形成する。この導電層は、例えば少なくともＷ、Ｔａ、Ａｌ又はＴｉ等によって形成された少なくとも１層の金属層等によって構成することが可能である。
【００３３】
次に、層間絶縁膜形成工程では、第１導電層を覆うことにより突出した突出部を有する層間絶縁膜を基板に形成する。この層間絶縁膜形成工程は、第１層間絶縁膜形成工程及び第２層間絶縁膜形成工程を含んでいる。
【００３４】
第１層間絶縁膜形成工程では、第１導電層を直接に覆うことにより突出する第１突出部を有する第１層間絶縁膜を基板に形成する。その後、第２層間絶縁膜形成工程では、第１突出部を覆うことにより突出する第２突出部を有すると共に、エッチング速度が第１層間絶縁膜よりも速い第２層間絶縁膜を第１層間絶縁膜に形成する。この第２層間絶縁膜形成工程では、第２突出部が形成されていない領域における第２層間絶縁膜の基板表面からの高さが、第１突出部の基板表面からの高さに等しくなるように第２層間絶縁膜を形成する。
【００３５】
次に、平坦化工程では、例えばフッ酸系溶液等によって突出部をエッチングして層間絶縁膜の表面を平坦化する。本明細書において、平坦化とは、層間絶縁膜の表面の平坦性を高めることをいう。そして、この平坦化工程では、第２突出部をエッチングすることにより、第１突出部の突出面を第２層間絶縁膜から露出させる。そのことにより、第１突出部の突出面が第２層間絶縁膜から露出した時点で、第１導電層側への層間絶縁膜のエッチング速度が変化して遅くなるため、層間絶縁膜における第１導電層側へのエッチング量のばらつきが抑制され、層間絶縁膜の突出部を容易に選択的に除去することが可能となる。その結果、層間絶縁膜の表面を容易に且つ精度良く平坦化することが可能になる。
【００３６】
それに加えて、第１導電層が形成された領域における層間絶縁膜の基板表面からの高さが第１突出部の基板表面からの高さに合わされて、層間絶縁膜の表面が平坦化されるため、層間絶縁膜の厚みが第１層間絶縁膜の厚みによって決まることとなる。そのことにより、層間絶縁膜を容易に所望の厚みに形成することが可能になる。
【００３７】
上記平坦化工程は、例えばレジスト層形成工程及びエッチング工程を含んでいる。レジスト層形成工程では、例えば、基板の表面の法線方向から見て、第１導電層に重なる層間絶縁膜の領域が露出する開口を有するレジスト層を層間絶縁膜上に形成する。エッチング工程では、レジスト層をマスクとして開口を介して第２突出部をエッチングする。
【００３８】
上記レジスト層形成工程において、層間絶縁膜の表面にネガ型のベースレジスト層を形成した後、基板の第１導電層とは反対側から第１導電層をマスクとしてベースレジスト層を露光する、いわゆるセルフアライン露光によってベースレジスト層に開口を形成することにより、上記レジスト層を形成する場合には、第１導電層とは別個にベースレジスト層にマスクを形成する必要がないため、製造工程が減少する。
【００３９】
第２層間絶縁膜のエッチング速度が、第１層間絶縁膜のエッチング速度よりも５倍以上速い場合には、第１突出部の突出面が第２層間絶縁膜から露出した時点で、第１導電層側への層間絶縁膜のエッチング速度が１／５以下に遅くなるため、層間絶縁膜における第１導電層側へのエッチング量のばらつきがより抑制され、突出部をより容易に選択的に除去することが可能となる。その結果、層間絶縁膜の表面をさらに容易に且つ精度良く平坦化することが可能になる。
【００４０】
例えば、第１層間絶縁膜が窒化シリコン膜であり、第２層間絶縁膜が酸化シリコン膜である場合には、第２層間絶縁膜のフッ酸系溶液等によるエッチング速度が第１層間絶縁膜のエッチング速度よりも５倍以上速くなり、本発明の上記作用が具体的に奏されることとなる。
【００４１】
その後、第２導電層形成工程において、エッチングされた層間絶縁膜の表面に第２導電層を形成する。以上の各工程により、第１導電層及び第２導電層を層間絶縁膜を介して基板に積層して積層構造体を製造する。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、エッチング工程によって第２突出部が除去されて第１突出部の突出面が露出した時点で、第１導電層側への層間絶縁膜のエッチング速度を変化させて遅くできるので、層間絶縁膜のエッチング量がばらつくことを抑制でき、第２突出部を容易に選択的に除去できる。その結果、層間絶縁膜の表面を容易に且つ精度良く平坦化でき、層間絶縁膜の表面に第２導電層をショート不良なく所望の微細パターンに形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
《発明の実施形態１》
図１〜図７は、本発明の実施形態１を示している。図１〜図３、図６及び図７は、素子基板３０における配線領域の製造方法を説明するための図である。図４は、本実施形態１の素子基板３０における配線領域を概略的に示す断面図である。図５、液晶表示装置Ｓを概略的に示す断面図である。
【００４５】
液晶基板装置Ｓは、図５に示すように、積層構造体である素子基板３０と、その素子基板３０に対向して配置された対向基板３１と、これら両基板３０，３１の間で枠状のシール部材３２によって封止された液晶層３３とを備えている。
【００４６】
上記素子基板３０には、図示は省略するが、複数の画素が設けられ、各画素毎にスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴともいう）が形成されている。また、素子基板３０は、液晶層３３側の表面に配向膜３４が設けられていると共に、液晶層３３とは反対側の表面に偏光板３５が積層されている。また、素子基板３０には、各ＴＦＴの駆動を制御するための駆動回路（図示省略）等が形成されている。そして、素子基板３０は、複数の配線層１１，１８が層間絶縁膜１２を介して積層された領域（以下、配線領域ともいう）及び複数のＴＦＴが形成された領域（以下、ＴＦＴ領域ともいう）を有している。
【００４７】
上記対向基板３１には、図示は省略するが、カラーフィルタやＩＴＯからなる共通電極等が形成されている。また、対向基板３１は、液晶層３３側の表面に配向膜３６が設けられると共に、液晶層３３とは反対側の表面に偏光板３７が積層されている。こうして、液晶表示装置Ｓは、素子基板３０に形成された駆動回路によって各ＴＦＴの駆動を制御することにより、液晶層３３における液晶分子の配向状態を制御して、所望の表示を行うようになっている。
【００４８】
次に、上記素子基板３０の配線領域の構造について説明する。
【００４９】
素子基板３０は、図４に示すように、基板１０と、基板１０に形成された第１導電層である第１配線層１１と、第１配線層１１を覆って基板１０に形成された層間絶縁膜１２と、層間絶縁膜１２の表面に形成された第２導電層である第２配線層１８とを備えている。
【００５０】
上記基板１０は、例えばガラス基板、石英基板又はプラスチック基板等の透明基板である。ここで、透明基板とは、透明性を有する基板であればい。透明性を有するとは、可視光を透過させることが可能なことを意味し、透明基板には、無色透明な基板や色付き透明の基板も含まれる。
【００５１】
上記第１配線層１１は、互いに並んで複数形成されている。図４では、２つの第１配線層１１を図示したが、３つ以上の第１配線層１１が形成されていてもよい。また、第１配線層１１は１層のみであってもよい。これら第１配線層１１は、光を通さない金属材料によって形成されており、例えば２層の金属層（図示省略）によって構成されている。金属層は、例えばＷ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等によって形成されている。すなわち、第１配線層１１は、例えばＷ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等の金属層が所定パターンで積層されて形成されている。
【００５２】
上記層間絶縁膜１２は、各第１導電層１１を直接に覆うことにより突出する複数の突出部１３ａを有して基板１０に形成された第１層間絶縁膜１３と、突出部１３ａが形成されていない第１層間絶縁膜１３の領域を覆って形成されると共に基板１０表面からの高さが各突出部１３ａに等しい第２層間絶縁膜１４とによって構成されている。つまり、突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１と、第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さｈ２とは等しくなっている。
【００５３】
そして、第２層間絶縁膜１４は、フッ酸系溶液によるエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速い。すなわち、第１層間絶縁膜１３は、第２層間絶縁膜１４に比べてフッ酸系溶液に対するエッチング速度が遅い。この第１層間絶縁膜１３は、例えば５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下程度の厚みに形成されたシリコン窒化膜である。尚、第１層間絶縁膜１３は、下層に酸化層等が１層形成された２層構造を有していてもよい。
【００５４】
第２層間絶縁膜１４は、第１層間絶縁膜（窒化シリコン膜）１３に対してフッ酸系溶液によるエッチング速度が十分に速い酸化シリコン膜であり、例えば１００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下程度の厚みで形成されている。これら第１層間絶縁膜１３と第２層間絶縁膜１４とのエッチング速度の差は５倍以上である。つまり、第２層間絶縁膜１４は、エッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも５倍以上速い。
【００５５】
これら第１層間絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１４によって構成された層間絶縁膜１２には、各第１配線層１１上に第１配線層１１に連通するコンタクトホール（図示省略）が形成されている。
【００５６】
上記第２配線層１８は、基板１０の表面の法線方向から見て、各第１配線層１１に重なって層間絶縁膜１２の表面に複数形成され、各第２配線層１８は、層間絶縁膜１２のコンタクトホールを介して第１配線層１１に接続されている。また、各第２配線層１８は、第１配線層１１と同様に、例えばＷ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等の金属層が層間絶縁膜１２に所定パターンで積層されて形成されている。こうして、素子基板３０は、第１配線層１１と第２配線層１８とが層間絶縁膜１２を介して基板１０上に積層されて形成されている。
【００５７】
−製造方法−
次に、上記素子基板３０の製造方法について説明する。
【００５８】
素子基板３０の製造方法には、第１導電層形成工程である第１配線層形成工程と、層間絶縁膜形成工程と、平坦化工程と、第２導電層形成工程である第２配線層形成工程とが含まれる。
【００５９】
上記第１配線層形成工程では、図１に示すように、例えば基板１０に互いに並ぶ複数の第１配線層１１を形成する。この第１配線層形成工程では、後に行う基板１０反対側からの露光による光を通さないＷ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等の積層膜（図示省略）を、例えばフォトリソグラフィー法及びドライエッチング等によって基板１０に所定パターンで積層することにより第１配線層１１を形成する。
【００６０】
次に行う層間絶縁膜形成工程では、各第１配線層１１を覆うことにより突出した複数の突出部１２ａを有する層間配線膜１２を基板１０に形成する。この層間絶縁膜形成工程には、第１層間絶縁膜形成工程及び第２層間絶縁膜形成工程が含まれる。
【００６１】
第１層間絶縁膜形成工程では、第１配線層１１を直接に覆うことにより突出した第１突出部（上記第１層間絶縁膜１３の突出部１３ａに相当する）１３ａを有する第１層間絶縁膜１３を基板１０に形成する。この第１層間絶縁膜形成工程では、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によって５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下程度の厚みに第１層間絶縁膜１３を形成する。第１層間絶縁膜１３は、後に形成する第２層間絶縁膜１４に比べてフッ酸系溶液によるエッチング速度が遅い材料である窒化シリコンによって形成する。
【００６２】
次に、第２層間絶縁膜形成工程では、第１突出部１３ａを覆うことにより突出した第２突出部１４ａを有すると共に、フッ酸系溶液によるエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速い第２層間絶縁膜１４を第１層間絶縁膜１３に形成する。この第２層間絶縁膜形成工程では、例えばＣＶＤ法等によって１００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下程度の厚みに第２層間絶縁膜１４を形成する。
【００６３】
ここで、第１配線層１１側への層間絶縁膜１２のエッチングを第２層間絶縁膜１４によって十分に抑制する観点から、第１層間絶縁膜１３と第２層間絶縁膜１４とのエッチング速度の差は５倍以上であることが好ましい。このことから、この第２層間絶縁膜１４は、第１層間絶縁膜（窒化シリコン膜）１３に対してフッ酸系溶液によるエッチング速度が十分に速い（エッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも５倍以上速い）酸化シリコンによって形成する。
【００６４】
この第２層間絶縁膜形成工程では、第２突出部１４ａが形成されていない領域Ａにおける第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さｈ２と、第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１とが等しくなるように第２層間絶縁膜１４を形成する。そうして、第１層間絶縁膜１３と、第１層間絶縁膜１３よりもエッチング速度が速い第２層間絶縁膜１４によって構成された層間絶縁膜１２を形成する。
【００６５】
次に行う平坦化工程では、突出部１２ａをエッチングして層間絶縁膜１２の表面を平坦化する。ここで、本明細書において、平坦化とは、層間絶縁膜１２の表面の平坦性を高めることをいう。この平坦化工程には、レジスト層形成工程及びエッチング工程が含まれる。
【００６６】
レジスト層形成工程では、図２に示すように、基板１０の表面の法線方向から見て、第１配線層１１に重なる第２層間絶縁膜１４の領域Ｂが露出する開口１６を有するレジスト層１５を層間絶縁膜１２上に形成する。
【００６７】
まず、例えばスピンコート法等によってネガ型のベースレジスト層（図示省略）を層間絶縁膜１２の全面に形成する。次に、基板１０の第１配線層１１とは反対側から第１配線層１１をマスクとしてベースレジスト層を露光する、いわゆるセルフアライン露光を行う。図２の１７は、ベースレジスト層を露光する際の光の進行方向を示している。続いて、ベースレジスト層に現像工程を行って、第１配線層１１上のベースレジスト層の領域を除去することにより開口１６を形成する。そうして、第１配線層１１上に開口１６を有するレジスト層１５を形成する。
【００６８】
次に、エッチング工程では、レジスト層１５をマスクとして開口１６を介して第２突出部１４ａをエッチングする。そのことにより、第１突出部１３ａの突出面を第２層間絶縁膜１４から露出させる。このエッチング工程では、レジスト層１５に覆われていない突出部１２ａの表面からフッ酸系溶液によって第２突出部１４ａを等方的に所定時間（例えば３０〜３００秒程度）に亘ってウエットエッチングする。
【００６９】
そうして、図３に示すように、層間絶縁膜１２の突出部１２ａをエッチングして除去することにより、第１突出部１３ａが形成された領域における層間絶縁膜１２の基板１０表面からの高さを第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に合わせて、層間絶縁膜１２の表面を平坦化する。次に、フォトリソグラフィー法等の公知の方法によって層間絶縁膜１２に各第１配線層１１に連通するコンタクトホールを形成する。
【００７０】
その後行う第２配線層形成工程では、エッチングされた層間絶縁膜１２の表面に複数の第２配線層１８を形成する。これら各第２配線層１８は、上記第１配線層１１と同様に、フォトリソグラフィー法及びドライエッチング等によって、Ｗ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等の積層膜（図示省略）を層間絶縁膜１２に所定パターンで積層して形成する。このとき、層間絶縁膜１２のコンタクトホールの内部にも上記積層膜を形成し、各第２配線層１８と第１配線層１１とをコンタクトホールを介して接続する。以上のようにして、第１配線層１１と第２配線層１８とを層間絶縁膜１２を介して基板１０上に積層して素子基板３０を製造する。
【００７１】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、層間絶縁膜形成工程が、第１配線層１１を直接に覆うことにより第１突出部１３ａを有する第１層間絶縁膜１３を基板１０に形成する第１層間絶縁膜形成工程と、第１突出部１３ａを覆うことにより突出する第２突出部１４ａを有すると共にエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速い第２層間絶縁膜１４を第１層間絶縁膜１３に形成する第２層間絶縁膜形成工程とを含み、第２層間絶縁膜形成工程では、第２突出部１４ａが形成されていない領域Ａにおける第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さｈ２が、第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に等しくなるように第２層間絶縁膜１４を形成する。
【００７２】
そのことに加えて、平坦化工程において、第２突出部１３ａをエッチングすることにより、第１突出部１３ａの突出面を第２層間絶縁膜１４から露出させるため、第１突出部１３ａの突出面が第２層間絶縁膜１４から露出した時点で、第１配線層１１側への層間絶縁膜１２のエッチング速度を変化させて遅くできる。そのことにより、層間絶縁膜１２における第１導電層１１側へのエッチング量のばらつきを抑制でき、層間絶縁膜１２の突出部１２ａを選択的に除去できる。その結果、層間絶縁膜１２の表面を容易に且つ精度良く平坦化でき、層間絶縁膜１２の表面に第２配線層１８をショート不良なく所望の微細パターンに形成できる。
【００７３】
尚、複数の第１配線層１１を互いに比較的接近させて形成した場合には、図６に示すように、上記セルフアライン露光によってレジスト層１５を形成したときに、基板１０の表面の法線方向から見て、複数の第１配線層１１の間に配置するレジスト層（図６の中央に配置するレジスト層）１５が第１配線層１１同士が隣り合う方向に比較的小さい幅で形成される。このように、レジスト層１５が比較的小さい幅で形成された場合には、第２突出部１３ａをエッチングした際にそのレジスト層１５が層間絶縁膜１２からリフトオフすることもあるが、最終的には、図７に示すように、突出部１２を選択的に除去でき、層間絶縁膜１２の表面を容易に且つ精度良く平坦化できる。
【００７４】
それに加えて、第１突出部１３ａが形成された領域における層間絶縁膜１２の基板１０表面からの高さが第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に合わされて層間絶縁膜１２の表面が平坦化されるため、層間絶縁膜１２の厚みを第１層間絶縁膜１３の厚みによって決めることができ、層間絶縁膜１２を容易に所望の厚みに形成できる。
【００７５】
さらに、第２層間絶縁膜１４は、エッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも５倍以上速いため、第１突出部１３ａの突出面が第２層間絶縁膜１４から露出した時点で、第１配線層１１側への層間絶縁膜１２のエッチング速度を１／５以下に遅くできる。そのことによって、層間絶縁膜１２の突出部１２ａをより確実に選択的に除去でき、層間絶縁膜１２の表面をより容易に且つ精度良く平坦化できる。
【００７６】
また、レジスト層形成工程において、層間絶縁膜１２の全面にネガ型のベースレジスト層を形成した後、基板１０の第１配線層１１とは反対側から第１配線層１１をマスクとしてベースレジスト層を露光する、いわゆるセルフアライン露光によってベースレジスト層に開口１６を形成してレジスト層１５を形成するため、第１配線層１１とは別個にベースレジスト層にマスクを形成する必要をなくすことができ、製造工程を減少させることができる。
【００７７】
《発明の実施形態２》
図８〜図１２は、本発明の実施形態２を示している。尚、以降の各実施形態では、図１〜図７と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。図１２は、本実施形態２の素子基板３０におけるＴＦＴ領域を概略的に示す断面図である。図８〜図１１は、本実施形態２の素子基板３０におけるＴＦＴ領域の製造方法を説明するための図である。
【００７８】
上記実施形態１では、素子基板３０の配線領域の構造について説明したが、本実施形態２では、素子基板３０のＴＦＴ領域の構造について説明する。
【００７９】
素子基板３０は、図１２に示すように、基板１０と、基板１０に形成された第１導電層であるゲート電極層２３と、ゲート電極層２３を覆って基板１０に形成された層間絶縁膜１２と、層間絶縁膜１２の表面に形成された第２導電層である配線層２４とを備えている。
【００８０】
すなわち、基板１０には、互いに並ぶ複数のＴＦＴ２０が形成されている。図１２では、２つのＴＦＴ２５を図示したが、３つ以上のＴＦＴ２０が形成されていてもよい。また、ＴＦＴ２０は１つのみが形成されていてもよい。各ＴＦＴ２０は、基板１０の表面に形成された半導体層２１と、半導体層２１を覆うゲート絶縁膜２２と、半導体層２１上のゲート絶縁膜２２に形成されたゲート電極層２３とを備えている。
【００８１】
半導体層２１は、例えばポリシリコン等によって形成されている。これら半導体層２１は、チャネル領域２１ａと、チャネル領域２１ａの両側に形成されて、例えばリン等のＮ型不純物元素が注入されたソース領域及びドレイン領域である高濃度Ｎ型不純物領域２１ｂとをそれぞれ有している。ゲート絶縁膜２２は、例えばＴＥＯＳ（Tetra Eth Oxy Silan）等によって形成されている。
【００８２】
ゲート電極層２３は、基板１０の表面の法線方向から見て、ゲート絶縁膜２２を介して各半導体層２１のチャネル領域２１ａに重なって複数形成されている。このゲート電極層２３は、光を通さない金属材料によって形成され、例えばＴａＮ（タンタルナイトライド）及びＷ（タングステン）等の金属層（図示省略）によって構成されている。そうして、基板１０には、半導体層２１、ゲート絶縁膜２２及びゲート電極層２３が順に積層されて形成された複数のＴＦＴ２０が形成されている。つまり、ゲート電極層２３は、半導体層２１及びゲート絶縁膜２２を介して基板１０に形成されている。
【００８３】
上記層間絶縁膜１２は、上記実施形態１と同様に、第１層間絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１４によって構成されている。すなわち、ゲート電極層２３を直接に覆うことにより突出する突出部１３ａを有して基板１０に形成された第１層間絶縁膜１３と、突出部１３ａが形成されていない第１層間絶縁膜１３の領域を覆って形成されると共に基板１０表面からの高さが突出部１３ａに等しい第２層間絶縁膜１４とで構成されている。つまり、突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１と、第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さとは、少なくとも一部で互いに等しくなっている。
【００８４】
第１層間絶縁膜１３は窒化シリコン膜である一方、第２層間絶縁膜１４は酸化シリコン膜であり、第２層間絶縁膜１４はエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも５倍以上速い。尚、第１層間絶縁膜１３は、下層に酸化層が１層形成された２層構造を有していてもよい。そして、この層間絶縁膜１２には、ゲート電極層２３又は高濃度Ｎ型不純物領域２１ｂに連通するコンタクトホール（図示省略）が形成されている。
【００８５】
上記配線層２４は、基板１０の表面の法線方向から見て、各ゲート電極層２３に重なって層間絶縁膜１２に複数形成されている。各配線層２４は、層間絶縁膜１２のコンタクトホールを介してゲート電極層２３に接続されている。これら配線層２４は、Ｗ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等の積層膜（図示省略）によって構成されている。こうして、ＴＦＴ２０のゲート電極層２３と配線層２４とが層間絶縁膜１２を介して基板１０上に形成された素子基板３０が形成されている。
【００８６】
−製造方法−
本実施形態２の素子基板３０の製造方法には、第１導電層形成工程であるゲート電極層形成工程と、層間絶縁膜形成工程と、平坦化工程と、第２導電層形成工程である配線層形成工程とが含まれる。
【００８７】
この素子基板３０の製造方法では、まず、図示は省略するが、例えばＣＶＤ法等によって５０ｎｍ以上且つ２００ｎｍ以下程度の厚みにアモルファスシリコン膜（図示省略）を基板１０の表面に形成する。基板１０には、例えばガラス基板、石英基板又はプラスチック基板等を適用することが可能である。続いて、アモルファスシリコン膜に、例えばエキシマレーザー等を照射することによって、そのアモルファスシリコン膜を結晶化してポリシリコン膜を形成する。
【００８８】
次に、ポリシリコン膜の表面にレジスト材料を塗布してベースレジスト層を形成した後、フォトマスクを用いてベースレジスト層を選択的に露光した後、そのベースレジスト層に現像工程を行うことにより、ポリシリコン膜における半導体層２１を形成する領域が露出する開口を有するレジスト層をポリシリコン膜の表面に形成する。続いて、レジスト層をマスクとしてポリシリコン膜をドライエッチングし、図８に示すように、ポリシリコン膜を島状に形成して半導体層２１を形成する。その後、レジスト層を除去する。
【００８９】
次に、ＴＥＯＳを材料としたプラズマＣＶＤ法によって酸化膜（ＴＥＯＳ膜）を２０ｎｍ以上且つ１００ｎｍ以下程度の厚みに積層することによりゲート酸化膜２２を形成する。そうして、半導体層２１及びゲート絶縁膜２２が形成された基板１０を形成する。
【００９０】
次に行うゲート電極層形成工程では、ゲート電極層２３を基板１０に形成する。このゲート電極層形成工程では、図示は省略するが、まず、スパッタ法等によって導電性膜を基板１０に形成する。つまり、ゲート絶縁膜２２の表面に導電性膜を形成する。ここで、導電性膜は、後に行う基板１０のゲート絶縁膜２２とは反対側からの露光による光を通さない膜であればよく、例えばＴａＮ（タンタルナイトライド）及びＷ（タングステン）等の積層膜を適用することが可能である。
【００９１】
次に、導電性膜にレジスト材料を塗布してベースレジスト層を形成した後、フォトマスクを用いてベースレジスト層を選択的に露光する。続いて、ベースレジスト層に現像工程を行うことによって、導電性膜におけるゲート電極層２３を形成する領域が露出する開口を有するレジスト層を導電性膜の表面に形成する。次に、レジスト層をマスクとして導電性膜をドライエッチングすることによってゲート電極層２３を形成する。そうして、半導体層２１及びゲート絶縁膜２２を介して基板１０にゲート電極層２３を形成する。その後、レジスト層を除去する。
【００９２】
次に、基板１０の表面の法線方向に半導体層２１に重なる領域全体で開口するレジスト層（図示省略）をゲート絶縁膜２２の表面に形成した後、そのレジスト層及びゲート電極層２３をマスクとして、半導体層２１にＮ型不純物元素を注入する。そうして、半導体層２１にソース領域及びドレイン領域である高濃度Ｎ型不純物領域２１ｂを形成すると共にチャネル領域２１ａを形成する。Ｎ型不純物元素には、リン等を適用し、その注入条件としては、注入エネルギーを２０ＫｅＶ以上且つ８０ＫｅＶ以下程度に設定すると共に、ドーズ量を５×１０１４ｃｍ−２以上且つ１×１０１６ｃｍ−２以下程度とする。
【００９３】
その後、４５０℃以上且つ５５０℃以下程度の温度で半導体層２１をアニールし、半導体層２１中に注入した不純物を活性化させる。そうして、半導体層２１のチャネル領域２１ａ上にゲート絶縁膜２２を介してゲート電極層２４が形成された複数のＴＦＴ２０を基板１０に形成する。
【００９４】
次に行う層間絶縁膜形成工程では、図９に示すように、ゲート電極層２３を覆うことにより突出した突出部１２ａを有する層間絶縁膜１２を基板１０に形成する。この層間絶縁膜形成工程は、上記実施形態１と同様に、第１層間絶縁膜形成工程及び第２層間絶縁膜形成工程とを含んでいる。
【００９５】
すなわち、第１層間絶縁膜形成工程では、ゲート電極層２３を直接に覆うことにより突出した第１突出部１３ａを有する第１層間絶縁膜１３を窒化シリコンによって形成する。この第１層間絶縁膜１３は、ＣＶＤ法等によって例えば５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下程度の厚みに形成する。
【００９６】
その後行う第２層間絶縁膜形成工程では、第１突出部１３ａを覆うことにより突出した第２突出部１４ａを有すると共に、フッ酸系溶液によるエッチング速度が第１層間絶縁膜（窒化シリコン膜）１３よりも十分に（５倍以上）速い第２層間絶縁膜１４を形成する。第２層間絶縁膜１４は、第２突出部１４ａが形成されていない領域Ａにおける第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さｈ２が、第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に等しくなるように、例えば１００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下程度の厚みに形成する。
【００９７】
次に行う平坦化工程では、突出部１２ａをエッチングして層間絶縁膜１２の表面を平坦化する。この平坦化工程は、上記実施形態１と同様に、レジスト層形成工程及びエッチング工程を含む。
【００９８】
レジスト層形成工程では、図１０に示すように、層間絶縁膜１２に対して、基板１０の表面の法線方向から見て、ゲート電極層２３に重なる第２層間絶縁膜１４の領域Ｂが露出する開口１６を有するレジスト層１５を形成する。
【００９９】
まず、例えばスピンコート法等によってネガ型のベースレジスト層（図示省略）を層間絶縁膜１２の全面に形成する。次に、基板１０のゲート電極層２３とは反対側からゲート電極層２３をマスクとしてベースレジスト層を露光する、いわゆるセルフアライン露光を行う。図１０の１７は、ベースレジスト層を露光する際の光の進行方向を示している。続いて、ベースレジスト層に現像工程を行うことによって開口１６を形成する。そうして、基板１０表面の法線方向から見て、ゲート電極層２３に重なるベースレジスト層の領域を除去することにより、ゲート電極層２３上に開口１６を有するレジスト層１５を形成する。
【０１００】
次に、エッチング工程では、レジスト層１５をマスクとして開口１６を介して第２突出部１４ａをエッチングする。そのことにより、第１突出部１３ａの突出面を第２層間絶縁膜１４から露出させる。このエッチング工程では、レジスト層１５に覆われていない突出部１２ａの表面からフッ酸系溶液によって第２突出部１４ａを等方的に所定時間（例えば３０〜３００秒程度）に亘ってウエットエッチングする。
【０１０１】
そうして、図１１に示すように、層間絶縁膜１２の突出部１２ａをエッチングして除去することにより、第１突出部１３ａが形成された領域における層間絶縁膜１２の基板１０表面からの高さを第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に合わせて、層間絶縁膜１２の表面を平坦化する。次に、フォトリソグラフィー法等の公知の方法によって層間絶縁膜１２に各ゲート電極層２３に連通するコンタクトホールを形成する。
【０１０２】
その後行う配線層形成工程では、フォトリソグラフィー法及びドライエッチング等によって、Ｗ（タングステン）及びＴａＮ（タンタルナイトライド）、又はＡｌ（アルミニウム）及びＴｉ（チタン）等の積層膜（図示省略）を所定パターンでエッチングされた層間絶縁膜１２の表面に積層することにより複数の配線層２４を形成する。このとき、層間絶縁膜１２のコンタクトホールの内部にも上記積層膜を形成し、各配線層２４とゲート電極層２３とをコンタクトホールを介して接続する。以上のようにして、ＴＦＴ２０のゲート電極層２３と、配線層２４とを層間絶縁膜１２を介して基板１０上に積層して素子基板３０を形成する。
【０１０３】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によっても、層間絶縁膜形成工程が第１層間絶縁膜形成工程及び第２層間絶縁膜形成工程を含み、第２層間絶縁膜形成工程では、第２突出部１４ａが形成されていない領域Ａにおける第２層間絶縁膜１４の基板１０表面からの高さｈ２が、第１突出部１３ａの基板１０表面からの高さｈ１に等しくなるように第２層間絶縁膜１４を形成する。そして、平坦化工程では、第２突出部１４ａをエッチングすることにより、第１突出部１３ａの突出面を第２層間絶縁膜１４から露出させるため、第１突出部１３ａの突出面が第２層間絶縁膜１４から露出した時点で、ゲート電極層２３側への層間絶縁膜１２のエッチング速度を変化させて遅くできる。そのことにより、層間絶縁膜１２のエッチング量がばらつくことを抑制でき、層間絶縁膜１２の突出部１２ａを選択的に除去することができる結果、上記実施形態１と同様に、層間絶縁膜１２の表面を容易に且つ精度良く平坦化でき、その層間絶縁膜１２の表面に配線層２４をショート不良なく所望の微細パターンに形成できる。
【０１０４】
《その他の実施形態》
上記実施形態１及び上記実施形態２では、第１層間絶縁膜１３が窒化シリコン膜であり、第２層間絶縁膜１４が酸化シリコン膜であるとし、第２層間絶縁膜１４はフッ酸系溶液によるエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速いとした。また、第２層間絶縁膜１４は、エッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも５倍以上速いとしたが、本発明はこれに限られず、第１層間絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１４は、第２層間絶縁膜１４のエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速ければその他の膜であってもよく、第２層間絶縁膜１４は、フッ酸系溶液以外のエッチング溶液によるエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速くてもよい。また、第１層間絶縁膜１３と第２層間絶縁膜１４とのエッチング速度の差は５倍未満であってもよい。つまり、第２層間絶縁膜１４は、層間絶縁膜１２を平坦化するときのエッチング溶液によるエッチング速度が第１層間絶縁膜１３よりも速い膜であればよい。
【０１０５】
上記実施形態１では、第１配線層１１及び第２配線層１８が積層膜によって構成されているとしたが、本発明はこれに限られず、第１配線層１１及び第２配線層１８は、それぞれ１層又は３層以上の金属層によって構成されていてもよい。
【０１０６】
上記実施形態１では、平坦化工程に含まれるレジスト層形成工程において、いわゆるセルフアライン露光によって、層間絶縁膜１２の全面に形成されたネガ型のベースレジスト層に開口１６を形成してレジスト層１５を形成するとしたが、本発明はこれに限られず、セルフアライン露光とは異なる公知の方法によってレジスト層１５を形成してもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態１では、平坦化工程において、基板１０表面の法線方向から見て、第１配線層１１に重なる層間絶縁膜１２の領域Ｂが露出する開口１６を有するレジスト層１５を層間絶縁膜１２に形成するとしたが、本発明はこれに限られず、基板１０表面の法線方向から見て、第１配線層１１に重なる層間絶縁膜１２の領域Ｂの一部のみが露出する開口を有するレジスト層を層間絶縁膜１２に形成しても、第２突出部１４ａ全体が露出する開口を有するレジスト層を形成してもよく、第２突出部１４ａを等方的にエッチングしたときに、最終的に第２突出部１３ａ全体を選択的にエッチング可能な開口を有するレジスト層１５が形成されていればよい。
【０１０８】
上記実施形態２でも、平坦化工程において、基板１０表面の法線方向から見て、ゲート電極層２３に重なる層間絶縁膜１２の領域Ｂが露出する開口１６を有するレジスト層１５を層間絶縁膜１２に形成するとしたが、第２突出部１４ａを等方的にエッチングしたときに、最終的に第２突出部１３ａ全体を選択的にエッチング可能な開口を有するレジスト層１５が形成されていればよい。
【０１０９】
上記実施形態１及び上記実施形態２では、液晶表示装置Ｓにおける素子基板３０について説明したが、本発明はこれに限られず、エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロクロミック表示装置及びフィールドエミッションディスプレイ等の表示装置の素子基板の製造方法として適用することが可能であり、配線層や電極層等の導電層が層間絶縁膜を介して基板上に積層された構造を有するデバイスを製造する方法として適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上説明したように、本発明は、積層構造体及びその製造方法について有用であり、特に、層間絶縁膜の表面を容易に且つ精度良く平坦化して、層間絶縁膜の表面に第２導電層をショート不良なく所望の微細パターンに形成する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１配線層を覆う層間絶縁膜が基板に形成された状態を示す断面図である。
【図２】第１配線層上に開口を有するレジスト層が層間絶縁膜に形成された状態を示す断面図である。
【図３】層間絶縁膜の表面が平坦化された状態を示す断面図である。
【図４】素子基板の配線領域を概略的に示す断面図である。
【図５】液晶表示装置を概略的に示す断面図である。
【図６】互いに並ぶ第１配線層が比較的接近している場合において層間絶縁膜にレジスト層を形成した状態を示す断面図である。
【図７】互いに並ぶ第１配線層が比較的接近している場合において層間絶縁膜の表面を平坦化した状態を示す断面図である。
【図８】ＴＦＴを基板に形成した状態を示す断面図である。
【図９】ＴＦＴを覆う層間絶縁膜を形成した状態を示す断面図である。
【図１０】ゲート電極層上に開口を有するレジスト層を層間絶縁膜に形成した状態を示す断面図である。
【図１１】層間絶縁膜の表面が平坦化された状態を示す断面図である。
【図１２】素子基板のＴＦＴ領域を概略的に示す断面図である。
【図１３】従来の積層構造体の製造方法において、層間絶縁膜に金属配線層上にレジスト層を形成した状態を示す断面図である。
【図１４】従来の積層構造体の製造方法において、層間絶縁膜の表面を平坦化した状態を示す断面である。
【図１５】従来の積層構造体の製造方法において、層間絶縁膜のエッチング量が所望のエッチング量よりも少なかった状態を示す断面図である。
【図１６】従来の積層構造体の製造方法において、層間絶縁膜のエッチング量が所望のエッチング量よりも多かった状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
Ａ    第２突出部が形成されていない第２層間絶縁膜の領域
Ｂ    基板表面の法線方向から見て、第１配線層又はゲート電極層（導電層）に重なる第２層間絶縁膜の領域
Ｓ    液晶表示装置
ｈ１    第１突出部の基板表面からの高さ
ｈ２    第２突出部が形成されていない領域における第２層間絶縁膜の基板表面からの高さ
１０    基板
１１    第１配線層（第１導電層）
１２    層間絶縁膜
１２ａ    突出部
１３    第１層間絶縁膜
１３ａ    第１突出部
１４    第２層間絶縁膜
１４ａ    第２突出部
１５    レジスト層
１６    開口
１８    第２配線層（第２導電層）
２３    ゲート電極層（第１導電層）
２４    配線層（第２導電層）
３０    素子基板（積層構造体）
【図１】
2009094336.tif 000003
【図２】
2009094336.tif 000004
【図３】
2009094336.tif 000005
【図４】
2009094336.tif 000006
【図５】
2009094336.tif 000007
【図６】
2009094336.tif 000008
【図７】
2009094336.tif 000009
【図８】
2009094336.tif 000010
【図９】
2009094336.tif 000011
【図１０】
2009094336.tif 000012
【図１１】
2009094336.tif 000013
【図１２】
2009094336.tif 000014
【図１３】
2009094336.tif 000015
【図１４】
2009094336.tif 000016
【図１５】
2009094336.tif 000017
【図１６】
2009094336.tif 000018