專利名稱:布線板及其制造方法、半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種多層布線板及其制造方法。此外,本發(fā)明涉及一種 使用多層布線板的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù):
近年來,積極研究并開發(fā)了通過使用包含多晶硅半導(dǎo)體薄膜的TFT (薄膜晶體管)形成的半導(dǎo)體器件,其中TFT作為像素部分或像素驅(qū)動(dòng) 電路的開關(guān)元件。由于包含多晶半導(dǎo)體薄膜的這種TFT具有高的場效應(yīng) 遷移率等優(yōu)點(diǎn),所以還研究和開發(fā)了在相同襯底上用于整體地形成顯示 器件和功能電路(functional circuit)的技術(shù)。至于功能電路,有CPU、 圖像信號(hào)處理電路、存儲(chǔ)器等。為了提高半導(dǎo)體器件的價(jià)值(value), 需要在小的區(qū)域中形成高性能功能電路。
圖8是功能電路的掩模布局,該功能電路具有使用TFT的常規(guī)半導(dǎo) 體器件的典型結(jié)構(gòu)。在該情況下,第一布線層用作TFT柵極布線1007和 TFT之間的引線布線1008,而第二布線層用作TFT之間的引線布線1009 和電源布線1010。當(dāng)以使用兩層中布線的這種方式構(gòu)造高性能功能電路 時(shí),使用第二布線作為例如電源布線以及引線布線的寬布線。因此,擴(kuò) 大了布局面積。
作為用于降低功能電路布局面積的裝置,存在一種用于減小引線布 線和電源布線的寬度的方法,或用于減小接觸孔直徑的方法。然而,當(dāng) 引線布線和電源布線寬度減小時(shí),電阻增加,導(dǎo)致信號(hào)延遲或壓降。這 會(huì)引起電路故障、工作頻率降低等。此外,當(dāng)減小接觸孔直徑時(shí),第一 布線和第二布線之間的電連接會(huì)導(dǎo)致差的連接,其將導(dǎo)致電路故障。為 了形成固體接觸孔,需要更精確的曝光系統(tǒng)和刻蝕系統(tǒng)。然而,它導(dǎo)致 驚人的成本增加。因此,很難降低引線布線和電源布線的寬度或降低接 觸孔的直徑。
同時(shí),對(duì)于常規(guī)LSI的研發(fā),為了獲得較高的性能,通過利用多層
布線技術(shù)降低芯片面積已經(jīng)提高了工作頻率。在多層布線技術(shù)中,使用 特定的布線用于部件單元的布線、用于每一塊功能電路的布線、連接各 塊的布線、電源布線、接地布線等。根據(jù)這種多層布線技術(shù),可以減小 布線面積,因此可以減小芯片面積。因此,預(yù)期將多層布線技術(shù)有效地 應(yīng)用到功能電路的制造中,考慮到減小面積,該功能電路是與顯示器件 被集成在共用襯底上。
發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于LSI的研發(fā),在多層布線的制造步驟中,對(duì)于每一個(gè)附加布線 來講需要至少兩種附加的掩模步驟。此外,需要平坦化步驟等。為了抑 制由于層間膜的階梯狀的表面所造成的布線寬度的改變并提高曝光步
驟中的曝光精度,對(duì)層間膜進(jìn)行平坦化步驟。至于用于LSI研發(fā)的平坦 化步驟,例如在淀積厚的層間膜之后進(jìn)行CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)。可選 地,可以采用在淀積層間膜和平整膜(flat film)之后進(jìn)行深刻蝕(etch back)或?qū)嵤┥鲜鯟MP與深刻蝕結(jié)合的方法。然而,當(dāng)使用這些方法在 大襯底之上形成多層布線時(shí),很難淀積具有均勻厚度的層間膜并且獲得 平整性。此外,由于上層的平整性反應(yīng)了下層的平整性,所以隨著布線 數(shù)量的增加平坦化就變得更不可缺少,這樣就進(jìn)一步增加了制造步驟的 數(shù)量。因此,在相同襯底上一體形成功能電路和顯示器件的情況下,為 了提供廉價(jià)的器件有必要用少量的步驟來獲得多層布線。
考慮到前述的問題,本發(fā)明提供具有小尺寸和高性能功能電路的布 線板和顯示器件,同時(shí)用少量步驟實(shí)現(xiàn)了多層布線。此外,本發(fā)明提供 一種半導(dǎo)體器件,其中顯示器件是與這種高性能的功能電路集成在共用 襯底上。
為了解決如上所述的常規(guī)技術(shù)問題,本發(fā)明采取以下的措施。
本發(fā)明提供一種布線板,包括在具有絕緣表面的襯底之上形成的 第一布線,在第一布線之上形成的第一層間絕緣膜,在第一層間絕緣膜 之上形成的第二布線,在第二布線之上形成的第二層間絕緣膜,在第二 層間絕緣膜之上形成的第三布線,在第一層間絕緣膜中形成的第一接觸 孔以便將第一布線電連接至第二布線,以及在第二層間絕緣膜中形成的 第二接觸孔以便將第二布線電連接至第三布線。第三布線比第一和第二
布線寬,第二布線比第一布線寬,并且第二接觸孔的直徑比第一接觸孔 的直徑大。在布線板中,第二接觸孔的面積比第一接觸孔的面積大。
在本發(fā)明中,通過構(gòu)圖布線層形成布線,其中布線層為導(dǎo)電薄膜。 例如,通過構(gòu)圖由金屬薄膜、摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜等形成的布線層, 這樣就形成了布線。接觸孔指的是在層間絕緣膜中形成的、用于電連接 布線的開口。例如,當(dāng)?shù)谝粚娱g絕緣膜被插入在第一和第二布線之間時(shí) ,接觸孔指的是在第一層間絕緣膜中形成的用于電連接第一和第二布線 的開口。此外,接觸孔的直徑指的是在層間絕緣膜中形成的開口的頂端 中最大的直徑。接觸孔的面積指的是接觸孔頂端部分的面積。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),第三布線比第一和第二布線寬而第二布線比第一布 線寬的結(jié)構(gòu)指的是,在后面添加形成的上層中的布線比下層中的布線寬 。通過以在上層中形成寬布線的方式,可以減小下層中的布線所占據(jù)的 面積。此外,通過在上層中形成寬布線例如電源布線,在上層中形成的 接觸孔可以比在下層中形成的接觸孔大。
另外,本發(fā)明提供一種布線板,包括第l至第n (n^3)布線、第 l至第(n—l)層間絕緣膜以及在具有絕緣表面的襯底之上形成的第l 至第(n—1)接觸孔。第m層間絕緣膜形成于第m (Km《n)布線之 上,第(m+l)布線形成于第m層間絕緣膜之上,第(m+l)布線通 過形成于第m層間絕緣膜中的第m接觸孔被電連接至第l到第m布線中 的至少一個(gè),第p (2《p《n)布線比第r布線(1《r《p—1)寬,以及 第s (2《s《n—1)接觸孔的直徑比第t (1《t《s—l)接觸孔的直徑大 。在布線板中,第t接觸孔的面積比第s接觸孔的面積大。
根據(jù)具有本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)的布線板,第s (2《s《n—l)接觸孔的 直徑是第t接觸孔(1《t《s—l)直徑的兩倍或大于兩倍。此外,第l至 第(n—l)接觸孔中至少之一具有l(wèi) pm或更小的直徑,且它們中至少 另一接觸孔具有3nm或更大的直徑。這就意味著在第l至第(n—l)接 觸孔中,最大的接觸孔具有3pm或更大的直徑,而最小的接觸孔具有l(wèi) pm或更小的直徑。
根據(jù)具有本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)的布線板,第p (2《p《n)布線的寬度是 第r (1《r《p—l)布線的兩倍或大于兩倍。此外,第l至第n布線中至
少之一具有2 (Lim或更小的寬度,且它們中至少另一布線具有3 pm或更 大的寬度。這就意味著在第l至第n布線中,最寬的布線具有3 pm或更 大的寬度,而最窄的布線具有l(wèi)pm或更小的寬度。
本發(fā)明的布線由導(dǎo)電薄膜形成,該導(dǎo)電薄膜為單層或多層中包含 Al、 W、 Mo、 Ti、 Pt、 Cu、 Ta和Au中一種或多種的薄膜或者是摻雜雜 質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜。
根據(jù)本發(fā)明,具有絕緣表面的襯底可以是玻璃襯底、石英襯底、塑 料襯底或SOI襯底。
此外,本發(fā)明的布線中至少之一是用作電源布線或時(shí)鐘布線。上層 中的布線應(yīng)當(dāng)是寬的布線。可選地,只要布線寬,可以使用除電源布線 或時(shí)鐘布線之外的其它布線。例如,用于時(shí)鐘輸入/輸出的信號(hào)布線、 用于功能電路的輸入/輸出部分的信號(hào)布線等是適用的。
在本發(fā)明的層間絕緣膜中,它們中至少之一由有機(jī)樹脂形成。有機(jī) 樹脂膜的介電常數(shù)比通常用作層間膜的無機(jī)膜的介電常數(shù)低。因此,可 以降低寄生電容,使得功能電路的工作速率較高。此外,由于包含有機(jī) 樹脂的層間絕緣膜在淀積時(shí)具有較好的平整度,所以可以省略平坦化步 驟。然而,通常根據(jù)材料特性難以在有機(jī)樹脂膜中形成微小的接觸孔。 根據(jù)本發(fā)明,可以在上層中形成大的接觸孔,從而,對(duì)于微加工來講需 要較少的限定條件,這樣有機(jī)樹脂可被有效地用于層間絕緣膜。
本發(fā)明提供一種具有功能電路的半導(dǎo)體器件,功能電路包括每一個(gè) 使用半導(dǎo)體薄膜作為有源層的薄膜晶體管,該半導(dǎo)體薄膜形成于具有絕 緣表面的襯底之上,且該功能電路包括第一布線、第二布線、第三布 線、第一層間絕緣膜、第二層間絕緣膜、第一接觸孔和第二接觸孔。第 一至第三布線中的每一個(gè)都是由導(dǎo)電薄膜形成,第二布線通過在第一層 間絕緣膜中形成的第一接觸孔電連接至第一布線,第三布線通過在第二 層間絕緣膜形成的第二接觸孔電連接至第一布線和第二布線中的至少 之一,第二布線比第一布線寬或者第三布線比第一布線或第二布線寬, 且第二接觸孔具有比第一接觸孔較大的直徑。在半導(dǎo)體器件中,第二接 觸孔的面積比第一接觸孔的面積大。
根據(jù)本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu),具有功能電路的上述半導(dǎo)體器件還包括顯
示器件,功能電路由每一個(gè)使用半導(dǎo)體薄膜作為有源層的薄膜晶體管形 成,其中半導(dǎo)體薄膜形成于具有絕緣表面的襯底之上。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu),第二接觸孔的直徑是第一接觸孔直徑的兩
倍或大于兩倍。此外,第一接觸孔具有l(wèi)^m或更小的直徑,而第二接觸 孔具有3 pm或更大的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu),第二布線的寬度是第一布線寬度的兩倍或 大于兩倍,第三布線的寬度是第一布線寬度的兩倍或大于兩倍,或者第 三布線的寬度是第二布線寬度的兩倍或大于兩倍。此外,第一至第三布 線中至少之一具有2 nm或更小的寬度,而它們中至少另一布線具有3 pm或更大的寬度。
另外,根據(jù)本發(fā)明, 一種具有功能電路的半導(dǎo)體器件,功能電路由 每一個(gè)使用半導(dǎo)體薄膜作為有源層的薄膜晶體管形成,半導(dǎo)體薄膜形成 于具有絕緣表面的襯底之上,且功能電路包括第l至第n(n^3)布線 、第l至第(n—l)層間絕緣膜和第l至第(n—l)接觸孔。第l至第n 布線中的每一個(gè)都是由導(dǎo)電薄膜形成,第m (2《m《n)布線通過在第 (m—l)層間絕緣膜中形成的第(m—l)接觸孔被電連接至第l至第( m—l)布線中至少之一,第p (2《p《n)布線比第r (1《r《p—1)布 線寬,第s (2《s《n—l)接觸孔具有比第t (1《t《s —1)接觸孔大的 直徑。在半導(dǎo)體器件中,第t接觸孔的面積比第s接觸孔的面積大。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu),具有功能電路的上述半導(dǎo)體器件還包括顯 示器件,功能電路是由每一個(gè)使用半導(dǎo)體薄膜作為有源層的薄膜晶體管 形成,其中半導(dǎo)體薄膜形成于具有絕緣表面的襯底之上。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu),第s (2《s《n—l)接觸孔的直徑是第t ( 1《t《s—l)接觸孔直徑的兩倍或大于兩倍。此外,第l至第(n—l) 接觸孔中至少之一具有l(wèi)pm或更小的直徑,而它們中至少另一接觸孔具 有3pm或更大的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu),第p (2《p《n)布線的寬度是第r (1《r 《p—l)布線寬度的兩倍或大于兩倍。此外,第l至第n布線中至少之一 具有2 pm或更小的寬度,而它們中至少另一布線具有3 pm或更大的寬 度。另外,本發(fā)明的布線是由導(dǎo)電薄膜形成,該導(dǎo)電薄膜是在單層或多
層中包括一種或多種A1、 W、 Mo、 Ti、 Pt、 Cu、 Ta和Au或合金(含有
至少一種材料)的薄膜或摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜。
根據(jù)本發(fā)明,具有絕緣表面的襯底可以是玻璃襯底、石英襯底、塑 料襯底或SOI襯底。
另外,本發(fā)明的布線中至少之一是用作電源布線或時(shí)鐘布線。上層 中的布線應(yīng)當(dāng)是寬布線。可選地,對(duì)于本發(fā)明的布線,只要布線寬,這 些布線可以是除電源布線和時(shí)鐘布線之外的其它布線。例如,用于輸入 /輸出塊的信號(hào)布線、用于功能電路的輸入/輸出部分的信號(hào)布線等是合 適的。
在本發(fā)明的層間絕緣膜中,它們中至少之一包含有機(jī)樹脂。有機(jī)樹 脂膜具有比通常用作層間膜的無機(jī)膜低的介電常數(shù)。為此,可以降低寄 生電容。此外,由于使用有機(jī)樹脂的層間絕緣膜在淀積時(shí)具有較好的平 整度,所以可以省略平坦化步驟,導(dǎo)致功能電路的較高工作速率。然而 ,通常根據(jù)材料特性難以在有機(jī)樹脂膜中形成微小的接觸孔。根據(jù)本發(fā) 明,在上層中的接觸孔可以形成大的直徑,為此,對(duì)于微加工來講需要 較少的限定條件,這樣有機(jī)樹脂可被有效地用于層間絕緣膜。
根據(jù)本發(fā)明,通過使用液晶或發(fā)光元件,顯示器件可以顯示圖像。 本發(fā)明的功能電路是CPU (中央處理單元)、圖像信號(hào)處理電路、 SRAM (靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或DRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。 另外,本發(fā)明提供使用根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備。 本發(fā)明提供一種布線板的制造方法,包括如下步驟在具有絕緣表 面的襯底之上形成第一布線,在第一布線之上形成第一層間絕緣膜,在 第一層間絕緣膜中形成第一接觸孔,在第一層間絕緣膜之上形成第二布 線以便通過第一接觸孔電連接至第一布線,在第二布線之上形成第二層 間絕緣膜,在第二層間絕緣膜中形成第二接觸孔,以及在第二層間絕緣 膜之上形成第三布線以便通過第二接觸孔被電連接至第一和第二布線 中至少之一。通過第一至第五光刻步驟分別形成第一至第三布線以及第 一和第二接觸孔,并通過與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn) 行第一至第五光刻步驟中至少之一。
本發(fā)明提供一種布線板的制造方法,包括如下步驟在具有絕緣表
面的襯底之上形成第l至第n (n》3)布線、第l至第(n—1)層間絕緣 膜和第l至第(n—i)接觸孔。在第m (1《m《n)布線之上形成第m層 間絕緣膜,在第m層間絕緣膜中形成第m接觸孔,在第m層間絕緣膜之 上形成第(m+l)布線以便通過第m接觸孔電連接到第l至第m布線中 的至少之一,在第(m+l)布線之上形成第(m+l)層間絕緣膜,在 第(m+l)層間絕緣膜中形成第(m+l)接觸孔,在第(m+l)層間 絕緣膜之上形成第(m+2)布線以便通過第(m+l)接觸孔電連接到 第l至第(m+l)布線中至少之一,通過第l至第(2n—l)光刻步驟分 別形成第l至第n布線以及第l至第(n—l)接觸孔,以及通過與其它光刻 步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn)行第l至第(2n—l)光刻步驟的至少 之一。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的布線板的制造方法,與其余的曝光系統(tǒng)相比, 不同于其余曝光系統(tǒng)的曝光系統(tǒng)是一種可以實(shí)施具有較高分辨率的曝 光、較高位置精度和較窄曝光范圍的系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種具有功能電路的半導(dǎo)體器件的制造方法,功能電路 是由每一個(gè)使用半導(dǎo)體薄膜作為有源層的薄膜晶體管形成,半導(dǎo)體薄膜
形成于具有絕緣表面的襯底之上,且功能電路由如下步驟制造在具有 絕緣表面的襯底之上形成第一布線,在第一布線之上形成第一層間絕緣 膜,在第一層間絕緣膜中形成第一接觸孔,在第一層間絕緣膜之上形成 第二布線以便通過第一接觸孔電連接至第一布線,在第二布線之上形成 第二層間絕緣膜,在第二層間絕緣膜中形成第二接觸孔,以及在第二層 間絕緣膜之上形成第三布線以便通過第二接觸孔電連接至第一和第二 布線中至少之一。通過第一至第五光刻步驟分別形成第一至第三布線以 及第一和第二接觸孔,以及通過與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光 系統(tǒng)進(jìn)行第一至第五光刻步驟中的至少之一。
本發(fā)明提供一種具有功能電路的半導(dǎo)體器件的制造方法,功能電路 由每一個(gè)使用半導(dǎo)體薄膜作為有源層的薄膜晶體管形成,其中半導(dǎo)體薄 膜形成于具有絕緣表面的襯底之上,且功能電路由如下步驟制造在具
有絕緣表面的襯底之上形成第l至第n (n>3)布線、第l至第(n—l)
層間絕緣膜和第l至第(n—1)接觸孔。在第m (1《m《n)布線之上形 成第m層間絕緣膜,在第m層間絕緣膜中形成第m接觸孔,在第m層間絕 緣膜之上形成第(m+l)布線以便通過第m接觸孔電連接到第l至第m 布線中至少之一,在第(m+l)布線之上形成第(m+l)層間絕緣膜 ,在第(m+l)層間絕緣膜中形成第(m+l)接觸孔,在第(m+l) 層間絕緣膜之上形成第(m + 2)布線以便通過第(m+l)接觸孔電連 接到第l至第(m+l)布線中至少之一,通過第l至第(2n—l)光刻步 驟分別形成第l至第n布線以及第l至第(n—l)接觸孔,以及通過與其 它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn)行第l至第(2n—l)光刻步驟 中至少之一。
根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法,功能電路是與顯示器件集成在 相同襯底上。
另外,根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法,與其余的曝光系統(tǒng)相比 ,不同于其余曝光系統(tǒng)的曝光系統(tǒng)是一種可以實(shí)施具有較高分辨率、較 高位置精度和較窄曝光范圍的曝光系統(tǒng)。曝光系統(tǒng)中至少之一可以是透 鏡投影曝光系統(tǒng)或反射鏡投影曝光系統(tǒng)。
另外,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),與用作形成顯示器件的各個(gè)布線和接觸孔的 曝光系統(tǒng)相比,用作形成功能電路的各個(gè)布線和接觸孔的曝光系統(tǒng)是一 種可以實(shí)施具有較高分辨率、較高位置精度和較窄曝光范圍的曝光系統(tǒng)。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法,在第l至第n 布線中,上層中形成的布線比下層中的布線寬。另外,在第l至第(n— l)接觸孔中,上層中形成的接觸孔的直徑比下層中的接觸孔的直徑大。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的功能電路,包括CPU、圖像信號(hào)處理電路、SRAM 或DRAM。此外,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),可以使用至少一個(gè)布線作為電源布線 或時(shí)鐘布線。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的布線是由在單層或多層中包含一種或多種A1、 W、 Mo、 Ti、 Pt、 Cu、 Ta和Au的薄膜或摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜形成。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法,層間絕緣膜中 至少之一可以包含有機(jī)樹脂。此外,具有絕緣表面的襯底可以是玻璃襯 底、石英襯底、塑料襯底或SOI襯底。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件及其制造方法,可以省略或徹底地簡化隨 布線層數(shù)量一同增加的作為所需附加步驟之一的平坦化步驟。為此,可 以以低的成本獲得功能電路的多層布線。通過實(shí)施多層布線,可以降低 功能電路的布局面積,導(dǎo)致功能電路更高的工作速率和更高的性能。此 外,由于可以使用能夠在寬范圍中進(jìn)行曝光的曝光系統(tǒng)作為用于在上層 中形成布線的曝光系統(tǒng),所以可以有效地將功能電路和顯示器件集成在 大襯底之上。因此,可以低廉地提供具有高性能功能電路的顯示器件或 者高性能功能電路。
圖1A和1B說明本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法。
圖2說明通過步進(jìn)曝光機(jī)(stepper)曝光步驟的視圖。
圖3說明通過MPA曝光步驟的視圖。
圖4A和4B說明具有CPU和存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件的視圖。
圖5說明本發(fā)明半導(dǎo)體器件的功能電路的掩模布局。
圖6說明本發(fā)明半導(dǎo)體器件的功能電路的截面圖。
圖7A至7G說明使用本發(fā)明半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備的視圖。
圖8說明常規(guī)半導(dǎo)體器件的功能電路的掩模布局。
圖9說明半導(dǎo)體器件的多層布線的視圖。
圖10說明集成了功能電路的布線板的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖,描述本發(fā)明的實(shí)施例模式。應(yīng)注意到,貫穿各個(gè)實(shí) 施例模式,同一數(shù)字是表示同一部件。
參考圖1至3描述本發(fā)明功能電路的制造方法。
首先,由例如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜的絕緣膜構(gòu)成的基 礎(chǔ)絕緣膜202被形成在具有例如玻璃、石英或樹脂膜的絕緣表面的襯底 201上(圖1A)。基礎(chǔ)絕緣膜202具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu),其中多層結(jié) 構(gòu)包含雙層或更多層的上述絕緣膜。
接著,在基礎(chǔ)絕緣膜202上形成非晶半導(dǎo)體膜。通過公知的方法 (濺射、LPCVD、等離子CVD等)形成非晶半導(dǎo)體膜。接著,通過公
知的結(jié)晶方法例如激光結(jié)晶、RTA、利用退火爐熱結(jié)晶或利用促進(jìn)結(jié)晶
化的金屬元素的熱結(jié)晶來使得非晶半導(dǎo)體膜結(jié)晶化。將通過上述步驟獲
得的結(jié)晶化半導(dǎo)體膜構(gòu)圖為預(yù)期的形狀,以獲得半導(dǎo)體膜203和204。 在半導(dǎo)體膜203和204之上,形成柵絕緣膜205。對(duì)于柵絕緣膜205
,通過等離子CVD或?yàn)R射形成例如氧化硅膜的絕緣膜。
在柵絕緣膜205之上,通過公知的方法例如濺射和汽相淀積形成導(dǎo)
電膜。然后,使用抗蝕劑圖案通過光刻步驟構(gòu)圖導(dǎo)電膜以獲得柵電極206
和207。在該實(shí)施例模式中,柵電極206和207為第一布線。
隨后,為了形成源區(qū)213和215以及漏區(qū)214和216,利用柵電極206
和207作為掩模使得半導(dǎo)體膜203和204被摻雜有雜質(zhì)。通過將雜質(zhì)摻雜
到半導(dǎo)體膜中而得到的源區(qū)213和215以及漏區(qū)214和216同樣作為第一布線。
在柵絕緣膜205以及柵電極206和207之上,形成例如氮化硅膜的絕 緣膜,其用作第一層間絕緣膜208。因此,薄膜晶體管被覆蓋有第一層 間絕緣膜208。
隨后,通過光刻步驟構(gòu)圖第一層間絕緣膜208以形成露出源區(qū)和漏 區(qū)的接觸孔209至212。對(duì)用于該光刻步驟中的曝光裝置,使用具有高分 辨率和高精度位置的曝光系統(tǒng)。圖2示意性地說明根據(jù)該實(shí)施例模式利 用步進(jìn)曝光機(jī)曝光的視圖。首先,通過步進(jìn)曝光機(jī)進(jìn)行曝光,使用光學(xué) 系統(tǒng)(光源21和反光鏡22)用于將分劃板(reticle) 23上的圖案24縮微 1/N (N〉0)倍,并在抗蝕劑上投射投影。在使用步進(jìn)曝光機(jī)的情況下 ,曝光范圍窄,因此,重復(fù)掃描襯底26以轉(zhuǎn)印圖案25。由于使用步進(jìn)曝 光機(jī)的曝光精度高,因此在圖案形成中幾乎不會(huì)出現(xiàn)未對(duì)準(zhǔn)的情況,這 樣使得微加工具有高精度。
接著,通過公知的方法形成導(dǎo)電膜以填充接觸孔209至212并覆蓋第 一層間絕緣膜208。之后,通過光刻步驟構(gòu)圖導(dǎo)電膜以得到布線217至220 ,其中布線217至220是從源區(qū)213和215以及漏區(qū)214和216通過接觸孔 209至212引出。在第一層間絕緣膜208上的布線217至220為第二布線。
接著,在第二布線之上,形成例如聚酰亞胺和丙烯的感光有機(jī)樹脂 膜以用作第二層間絕緣膜221。因此,第二層間絕緣膜221覆蓋了第二布
線217至220。
通過光刻步驟構(gòu)圖第二層間絕緣膜221以形成接觸孔222至225。對(duì) 于該情況下的曝光裝置,優(yōu)選使用可以在寬范圍進(jìn)行曝光的系統(tǒng)而不是 具有高分辨率和高位置精度的那些系統(tǒng)。這里,使用圖3中示出的MPA 來一次全部曝光。首先,通過使用反射鏡32等將來自光源31的光照射在 掩模33上,并接著通過使用錐形鏡34、凹透鏡37等在抗蝕劑上一次全部 投影掩模圖案35。與步進(jìn)曝光機(jī)相比,通常MPA的分辨率和位置精度 不是很高,然而它能夠?qū)挿秶毓?,其在半?dǎo)體器件的生產(chǎn)率方面非常 有效??梢詫⒁韵旅枋龅牡谌季€制作得比第一和第二布線寬,且可以 形成大的接觸孔直徑,由此降低了對(duì)于光刻步驟的曝光精度的條件要求 。因此,可以使用MPA進(jìn)行一次全部曝光以形成接觸孔。
隨后,形成導(dǎo)電膜以填充接觸孔222至225并覆蓋第二層間絕緣膜 221。然后通過光刻步驟構(gòu)圖導(dǎo)電膜以獲得布線226至229,其中布線226 至229是通過接觸孔222至225從第二布線217至220中被引出的。在第二 層間絕緣膜221上的布線226至229為第三布線。以這種方式,可以制備 使用TFT的功能電路。
由于形成附加布線只需要少數(shù)的附加步驟,所以本實(shí)施例中描述的 方法對(duì)于半導(dǎo)體器件的多層布線形成非常有效。
本實(shí)施例模式中描述的是功能電路的制造方法,除了實(shí)施例模式l 中的結(jié)構(gòu)外,該功能電路被提供了一層以上的布線層。
首先,根據(jù)實(shí)施例模式l,制造功能電路一直到圖1B的程度。盡管 實(shí)施例模式1采用MPA作為示例以形成接觸孔222至225,但是在第二層 間絕緣膜中獲得具有高精度的微小接觸孔的情況中,最好還是使用上述 步進(jìn)曝光機(jī)以形成第二接觸孔。
在圖9中,通過使用例如聚酰亞胺和丙烯的感光有機(jī)樹脂在第三布 線226至229之上形成第三層間絕緣膜230。
通過光刻步驟構(gòu)圖第三層間絕緣膜230以形成接觸孔。對(duì)于該情況 下的曝光裝置,使用MPA進(jìn)行一次全部曝光??梢詫⒁韵旅枋龅牡谌?布線制作得比下層布線寬,且可以形成大的接觸孔直徑,由此進(jìn)一步降
低了對(duì)于光刻步驟的曝光精度的條件要求。因此,可以使用MPA進(jìn)行
一次全部曝光以形成接觸孔231至234。
隨后,形成導(dǎo)電膜以填充接觸孔231至234并覆蓋第三層間絕緣膜 230。然后通過光刻步驟構(gòu)圖導(dǎo)電膜以獲得布線235至238,其中布線235 至238是通過接觸孔231至234從第三布線226至229中被引出。在第三層 間絕緣膜230上的布線235至238為第四布線。以這種方式,可以制備使 用TFT的功能電路。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例模式,通過使用滿足所希望曝光精度的曝 光系統(tǒng),將附加地形成在上層側(cè)面上的布線寬度和接觸孔直徑形成得大 于下層側(cè)面上的布線寬度和接觸孔直徑。因此,為了獲得多層布線只需 要少數(shù)的附加步驟。
參考圖IO,現(xiàn)在描述本發(fā)明的另一實(shí)施例模式。在本實(shí)施例模式中 ,描述了一種布線板,其中以高密度將多個(gè)功能電路集成在一個(gè)芯片中 。圖10說明芯片的概念圖,其中功能電路包括CPU801、外部接口控制 器802、存儲(chǔ)控制器803、 SRAM 804、圖像信號(hào)處理器805、音頻信號(hào) 處理器806、網(wǎng)絡(luò)處理器807、磁盤處理器808等,以常規(guī)方式將它們當(dāng) 中的每一個(gè)都形成在單個(gè)芯片中。
對(duì)于功能電路部分來講,需要面積小、功耗低、工作頻率高等。在 使用單個(gè)芯片構(gòu)建各個(gè)功能電路的情況下,電路之間的引線布線變得很 復(fù)雜,導(dǎo)致大的布局面積。因此,難以以高速率操控布線。為此,希望 所有的功能電路都集成在一個(gè)芯片中,其可以通過在本實(shí)施例模式中描 述的方法來實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例模式中,功能電路包括CPU 801、外部接口控制器802 、存儲(chǔ)控制器803、 SRAM 804、圖像信號(hào)處理器805、音頻信號(hào)處理器 806、網(wǎng)絡(luò)處理器807、磁盤處理器808等,以逐個(gè)芯片為基礎(chǔ)(on chip-by-chip basis)使用具有高分辨率和高位置精度的縮減型投影曝光 系統(tǒng)來實(shí)施曝光以獲得要求具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的這些功能電路。這里通過步 進(jìn)-重復(fù)(st叩-and-repeat)曝光系統(tǒng)(步進(jìn)曝光機(jī))來一個(gè)接一個(gè)地轉(zhuǎn)印 圖案。另一方面,對(duì)于布線810至815以及連接各個(gè)功能電路的接觸孔,關(guān)于分辨率和位置精度的條件沒有特殊的限定。為此,通過使用l:l投 影曝光系統(tǒng)進(jìn)行曝光,其中曝光系統(tǒng)能夠在寬范圍的區(qū)域中同時(shí)進(jìn)行曝
光。這里,使用MPA—次全部地將圖案轉(zhuǎn)印到整個(gè)表面之上。
對(duì)于本實(shí)施例模式中的層間絕緣膜,使用了有機(jī)樹脂。由于有機(jī)樹 脂在淀積時(shí)具有平整度,所以可以省略平坦化步驟。然而,根據(jù)材料的 特性在有機(jī)樹脂膜中難以形成微小的接觸孔,這樣就不適合于微加工。 根據(jù)本實(shí)施例模式,可以形成較大的連接各個(gè)功能電路的上層側(cè)面的接 觸孔直徑和布線寬度,為此,對(duì)于微加工提出了較少的限定條件,這樣 有機(jī)樹脂可以有效地用于層間絕緣膜。根據(jù)本實(shí)施例模式,在具有高密 度的集成功能電路的情況下,可以顯著減小引線布線的布局面積,這些 功能電路需要少數(shù)的制造步驟。因此,可以低廉地提供具有高性能功能 電路的布線板。
現(xiàn)在參考圖5和6描述一個(gè)實(shí)施例。圖5是示出本發(fā)明功能電路結(jié)構(gòu) 的掩模布局的一個(gè)示例的頂視圖。圖6是沿著線A-B和B-C的圖5的部分 剖面圖。在圖5中,在半導(dǎo)體層501中形成各個(gè)TFT的溝道形成區(qū)、源區(qū) 和漏區(qū)。TFT之間的柵布線507和布線508為第一布線。第一接觸孔503 將第一布線電連接至第二布線或?qū)⒂性磳与娺B接至第二布線。TFT之間 的布線509、電源布線510和接地布線511為第二布線504。第二接觸孔505 電連接第二布線至第三布線。電源布線512和接地布線513為第三布線 506。
通過第一布線502和第二布線504以及第一接觸孔503形成功能電路 中TFT的引線布線。這里,由于需要高精度的微加工,所以使用例如能 夠在窄范圍實(shí)施曝光且具有高分辨率的系統(tǒng)的步進(jìn)曝光機(jī)。然后,增加 另一布線(第三布線506)和接觸孔(第二接觸孔505)。在第二布線和 第三布線之間有絕緣膜,且第二和第三布線在第二接觸孔505中彼此電 連接。第三布線主要用作例如電源線的寬布線。因此,第二接觸孔505 僅電連接寬布線。
通過使用上層中的寬布線,可以形成第二接觸孔使其直徑大于第一 接觸孔的直徑。在形成上層中的布線和接觸孔中,不需要高精度的微加
工。為此,通過使用MPA變得能夠同時(shí)對(duì)功能電路和顯示器件的布線 或其中的接觸孔進(jìn)行曝光,其中MPA是能夠在寬范圍中進(jìn)行曝光且具 有低分辨率并可以有效地用于大襯底的系統(tǒng)。
圖6是圖5的剖面圖。在襯底100上,形成了利用半導(dǎo)體層作為有源 層的薄膜晶體管101至104。在各個(gè)晶體管的柵電極之上,形成第一層間 絕緣膜lll并在其內(nèi)形成接觸孔。通過接觸孔,摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體層被 電連接至第二布線112到119。為了在此時(shí)形成接觸孔,使用作為能夠進(jìn)
行具有高分辨率和高位置精度的曝光系統(tǒng)的步進(jìn)曝光機(jī)。
在第二布線112至119之上,形成第二層間絕緣膜121并在其上形成 第三布線122和123。第二布線120和第三布線123通過形成在第二層間絕 緣膜121中的接觸孔彼此電連接。為了在此時(shí)形成接觸孔,使用能夠在 寬的范圍中進(jìn)行一次全部曝光的MPA。根據(jù)本實(shí)施例中的多層布線形 成,可以減小功能電路的布局面積,導(dǎo)致更高的工作速率和更高性能。 應(yīng)當(dāng)注意到,可以結(jié)合任何的上述實(shí)施例模式來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。 [實(shí)施例2]
現(xiàn)在參考圖4A和4B描述與實(shí)施例1不同的實(shí)施例。在本實(shí)施例中, 描述了其中顯示部分、用于控制顯示部分的驅(qū)動(dòng)電路、存儲(chǔ)器和CPU 位于同一表面上的面板。圖4A是通過密封具有TFT襯底和相對(duì)襯底( counter substrate)以及密封劑的液晶所形成的面板的頂視圖。圖4B是沿 著線A-A'的圖4A的剖面圖。
圖4A是包括像素部分701的面板的外視圖,其中多個(gè)像素以矩陣的 形式布置于襯底700之上。在像素部分701的周圍,布置用于控制像素部 分701的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路702和掃描線驅(qū)動(dòng)電路703。提供密封劑707以 將它們?nèi)堪鼑饋???梢灾辉谙袼夭糠?01、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路702和掃 描線驅(qū)動(dòng)電路703之上或在全部表面之上提供相對(duì)襯底709。產(chǎn)生熱量的 CPU 706優(yōu)選設(shè)置為與散熱片接觸。存儲(chǔ)器705可以為非易失性存儲(chǔ)器 或易失性存儲(chǔ)器。它例如為閃速存儲(chǔ)器、SRAM、 DRAM等。
圖4B是面板的剖面圖。像素部分701、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路702和CPU 706形成于襯底700之上。像素部分701包括TFT 730和存儲(chǔ)電容器729。 信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路702包括TFT 731和732。 CPU 706包括多個(gè)TFT 740和布
線741。
在提供有半導(dǎo)體元件例如TFT的襯底700和相對(duì)襯底709之間提供 間隔722,且這些襯底用密封劑707粘接。在像素部分701和信號(hào)線驅(qū)動(dòng) 電路702之上,布置經(jīng)研磨處理的對(duì)準(zhǔn)膜735、液晶層723、對(duì)準(zhǔn)膜724 、反電極725和濾色片(color filter) 726。襯底700和相對(duì)襯底709提供 有極化板727和728。 CPU 706包括半導(dǎo)體元件740和堆疊在其上的布線 741。
對(duì)于在襯底700之上配置電路的元件,使用具有比非晶半導(dǎo)體的遷 移率高和導(dǎo)通電流大的多晶半導(dǎo)體。為此,它們可以以單塊的方式形成 在同一表面上。此外,通過使用本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制造方法,不僅像 素部分和驅(qū)動(dòng)電路而且例如CPU的功能電路可以被集成在同一襯底700
上。通過使用面板,可以降低將被連接的外部IC的數(shù)量,獲得緊密、重 量輕和薄的面板。當(dāng)應(yīng)用于近年來取得快速發(fā)展的移動(dòng)終端時(shí),該面板 是非常有效的。
對(duì)于CPU706和存儲(chǔ)器705來講,要求電路面積小、功耗低、工作頻 率高等。在實(shí)現(xiàn)這種高性能功能電路的情況下,在TFT之間需要非常復(fù) 雜的引線布線,導(dǎo)致TFT之間非常大的引線布線的布局面積。因此,形 成的CPU 706和存儲(chǔ)器705具有多層布線結(jié)構(gòu),以使得整個(gè)功能電路的 面積減小。
至于本實(shí)施例中像素部分701和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路702中的接觸孔的 形成,并不限定有關(guān)位置精度的條件。為此,用MPA作為能夠在寬范 圍中曝光的系統(tǒng)進(jìn)行一次全部曝光。另一方面,至于CPU 706中接觸孔 的形成,需要高的位置精度,因此使用作為能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的曝光系 統(tǒng)的步進(jìn)曝光機(jī)進(jìn)行曝光。此外,至于在上層布線中的接觸孔的形成, 并不限定有關(guān)位置精度的條件。為此,用MPA作為能夠?qū)崿F(xiàn)在寬范圍 中進(jìn)行曝光的系統(tǒng)來進(jìn)行一次全部曝光。
盡管在本實(shí)施例中半導(dǎo)體元件形成于第一層中且布線堆疊于其上, 但本發(fā)明并不限于此結(jié)構(gòu)。還可以在多層中堆疊半導(dǎo)體元件并在其上堆 疊布線??蛇x地,借助剝離的方式,可以剝離形成于另一襯底之上的半 導(dǎo)體元件并貼附到所希望的襯底,在其上堆疊布線。 盡管在本實(shí)施例中采用利用液晶元件作為顯示器件的面板,但是本 發(fā)明并不限于本實(shí)施例。例如,可以使用利用了其它顯示元件例如發(fā)光 元件的面板。根據(jù)本實(shí)施例模式,即使以少數(shù)步驟實(shí)現(xiàn)了多層布線并將 顯示器件和功能電路集成在同一襯底上,但是也可以在小面積中安裝高 性能功能電路。
在本實(shí)施例中參考圖7A至7G描述的是根據(jù)本發(fā)明制造的電子設(shè)備 的例子。
根據(jù)本發(fā)明制造的電子設(shè)備包括攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示 器(安裝在頭部的顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再生器件(車用音頻裝置 、部件立體聲(component stereo)等)、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、視頻游戲 機(jī)、便攜式信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、便攜式游戲機(jī)等)、提 供有記錄媒質(zhì)的圖像再生器件(具體地,再生記錄媒體的器件例如DVD (數(shù)字通用磁盤)和顯示再生圖像)等。這些電子設(shè)備的具體例子在圖 7A至7G中示出。
圖7A是包括殼1401、支撐基部(supporting base) 1402、顯示部分 1403等的顯示器件??梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用到顯示器件的顯示部分1403。通 過利用本發(fā)明,可以得到緊密且重量輕的顯示器件。
圖7B是包括主體1411、顯示部分1412、音頻輸入部分1413、操作 開關(guān)1414、電池1415、圖像接收部分1416等的攝像機(jī)??梢詫⒈景l(fā)明應(yīng) 用到攝像機(jī)的顯示部分1412。通過利用本發(fā)明,可以獲得緊密且重量輕 的攝像機(jī)。
圖7C是包括主體1421、殼1422、顯示部分1423、鍵盤1424等的膝 上型個(gè)人計(jì)算機(jī)??梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用到膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示部分 1423。此外,可以將本發(fā)明應(yīng)用到例如主體1421中的CPU和存儲(chǔ)器的半 導(dǎo)體器件。通過利用本發(fā)明,可以獲得緊密且重量輕的膝上型個(gè)人計(jì)算 機(jī)。
圖7D是包括主體1431、記錄針1432 (stylus)、顯示部分1433、操作 開關(guān)1434、外部接口 1435等的便攜式信息終端。可以將本發(fā)明應(yīng)用到便 攜式信息終端的顯示部分1433。此外,可以將本發(fā)明應(yīng)用到例如主體
1431中的CPU和存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件。通過利用本發(fā)明,可以獲得緊密
且重量輕的便攜式信息終端。
圖7E是聲音再生器件,特別是包括主體1441、顯示部分1442、操 作開關(guān)1443和1444等的車用音頻裝置。可以將本發(fā)明應(yīng)用到車用音頻裝 置的顯示部分1442。此外,可以將本發(fā)明應(yīng)用到例如主體1441中的CPU 和存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件。盡管車用音頻裝置在這里作為示例,但可選地 ,可以將聲音再生器件應(yīng)用到便攜式或家用音頻裝置。通過利用本發(fā)明 ,可以獲得緊密且重量輕的聲音再生器件。
圖7F是包括主體1451、顯示部分A1452、目鏡部分1453、操作開關(guān) 1454、顯示部分B1455、電池1456等的數(shù)碼相機(jī)。可以將本發(fā)明應(yīng)用到 數(shù)碼相機(jī)的顯示部分A1452和B1455。此外,可以將本發(fā)明應(yīng)用到例如 主體1451中的CPU和存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件。通過利用本發(fā)明,可以得到 緊密且重量輕的數(shù)碼相機(jī)。
圖7G是包括主體146K音頻輸出部分1462、音頻輸入部分1463、 顯示部分1464、操作開關(guān)1465、天線1466等的移動(dòng)電話??梢詫⒈景l(fā)明 應(yīng)用到移動(dòng)電話的顯示部分1464。此外,可以將本發(fā)明應(yīng)用到半導(dǎo)體器 件例如主體1461中的CPU和存儲(chǔ)器。通過利用本發(fā)明,可以獲得緊密且 重量輕的移動(dòng)電話。
對(duì)于用于這些電子設(shè)備的半導(dǎo)體器件,不僅可以使用玻璃襯底而且 可以使用熱穩(wěn)定的塑料襯底。因此,可以形成更加緊密的電子設(shè)備。
本發(fā)明并不限于上述的電子設(shè)備。可以應(yīng)用到使用實(shí)施例模式l或 實(shí)施例模式2中任何之一示出的半導(dǎo)體器件的各種電子設(shè)備??梢越Y(jié)合 上述的實(shí)施例模式和實(shí)施例實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。
本申請(qǐng)是基于2003年8月5日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)序 列號(hào)為No.2003-287206的申請(qǐng),其內(nèi)容并入這里作為參考。盡管參考附 圖通過實(shí)施例模式和實(shí)施例已全面描述了本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)理解的是, 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講各種改變和變型是顯而易見的。為此,除非這 種改變和變型背離本發(fā)明的權(quán)利要求書所限定的范圍,否則它們應(yīng)當(dāng)限 定于權(quán)利要求書所限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種布線板的制造方法,包括在具有絕緣表面的襯底之上形成第一布線;在第一布線之上形成第一層間絕緣膜;在第一層間絕緣膜中形成第一接觸孔;在第一層間絕緣膜之上形成第二布線,以便通過第一接觸孔被電連接至第一布線;在第二布線之上形成第二層間絕緣膜;在第二層間絕緣膜中形成第二接觸孔;以及在第二層間絕緣膜之上形成第三布線,以便通過第二接觸孔被電連接至第一和第二布線中至少之一,其中通過第一至第五光刻步驟分別形成第一至第三布線以及第一和第二接觸孔;以及其中通過與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn)行第一至第五光刻步驟中的至少之一。
2. —種布線板的制造方法,包括在具有絕緣表面的襯底之上形成第l至第n (n》3)布線、第l至第 (n—l)層間絕緣膜和第l至第(n—l)接觸孔,其中在第m (1《m《n)布線之上形成第m層間絕緣膜; 其中在第m層間絕緣膜中形成第m接觸孔;其中在第m層間絕緣膜之上形成第(m+l)布線,以便通過第m接觸孔被電連接至第l至第m布線中至少之一;其中在第(m+l)布線之上形成第(m+l)層間絕緣膜; 其中在第(m+l)層間絕緣膜中形成第(m+l)接觸孔; 其中在第(m+l)層間絕緣膜之上形成第(m + 2)布線,以便通過第(m+l)接觸孔被電連接至第l至第(m+l)布線中至少之一; 其中通過第l至第(2n—l)光刻步驟分別形成第l至第n布線以及第l至第(n—l)接觸孔;以及其中通過與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn)行第l至第(2n—l)光刻步驟中至少之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中不同 于其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)是一種與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)相比,可 以實(shí)施較高分辨率、較高位置精度和較窄曝光范圍的曝光系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中曝光 系統(tǒng)中至少之一是透鏡投影曝光系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中曝光 系統(tǒng)中至少之一是反射鏡投影曝光系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中形成 的第l至第n布線的上層中的布線比下層中的布線寬,且形成的第l至第(n—l)接觸孔的上層中的接觸孔的直徑比下層中的接觸孔的直徑大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中布線 是由包含A1、 W、 Mo、 Ti、 Pt、 Cu、 Ta和Au中一種或多種的單層或多 層的薄膜或摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中至少 一個(gè)布線是用作電源布線和時(shí)鐘布線之一。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中至少 層間絕緣膜之一包括有機(jī)樹脂。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一個(gè)的布線板的制造方法,其中形成 的第l至第n布線的上層中的布線比下層中的布線寬,且形成的第l至第(n—l)接觸孔的上層中的接觸孔在面積上比下層中的接觸孔的面積大
11. 一種包括功能電路的半導(dǎo)體器件的制造方法,包括 形成第一布線;在第一布線之上形成第一層間絕緣膜; 在第一層間絕緣膜中形成第一接觸孔;在第一層間絕緣膜之上形成第二布線,以便通過第一接觸孔電連接 至第一布線;在第二布線之上形成第二層間絕緣膜; 在第二層間絕緣膜中形成第二接觸孔;以及 在第二層間絕緣膜之上形成第三布線,以便通過第二接觸孔電連接 至第一和第二布線中至少之一,其中通過第一至第五光刻步驟分別形成第一至第三布線以及第一和第二接觸孔;以及其中通過與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn)行第一至 第五光刻步驟中的至少之一。
12. —種包括功能電路的半導(dǎo)體器件的制造方法,包括 形成第l至第n (n>3)布線、第l至第(n—l)層間絕緣膜和第l至第(n—l)接觸孔,其中在第m (1《m《n)布線之上形成第m層間絕緣膜; 其中在第m層間絕緣膜中形成第m接觸孔;其中在第m層間絕緣膜之上形成第(m+l)布線,以便通過第m接觸孔電連接至第l至第m布線中的至少之一;其中在第(m+l)布線之上形成第(m+l)層間絕緣膜; 其中在第(m+l)層間絕緣膜中形成第(m+l)接觸孔; 其中在第(m+l)層間絕緣膜之上形成第(m+2)布線,以便通過第(m+l)接觸孔被電連接至第l至第(m+l)布線中至少之一; 其中通過第l至第(2n—l)光刻步驟分別形成第l至第n布線以及第l至第(n—l)接觸孔;以及其中通過與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)不同的曝光系統(tǒng)進(jìn)行第l至第 (2n—l)光刻步驟中的至少之一。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11和12的半導(dǎo)體器件的制造方法,其中顯示器件 與功能電路是被集成在同一襯底上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中不同于其它光刻步驟的曝光系統(tǒng)是一種與其它光刻步驟的曝光系統(tǒng) 相比,可以實(shí)施較高分辨率、較高位置精度和較窄曝光范圍的曝光系統(tǒng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中曝光系統(tǒng)中至少之一是透鏡投影曝光系統(tǒng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中曝光系統(tǒng)的至少之一是反射鏡投影曝光系統(tǒng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中與用作形成顯示器件的各個(gè)布線和接觸孔的曝光系統(tǒng)相比,用作形成 功能電路的各個(gè)布線和接觸孔的曝光系統(tǒng)是一種可以實(shí)施較高分辨率、 較高位置精度和較窄曝光范圍的曝光系統(tǒng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中形成的第l至第n布線的上層中的布線比下層中的布線寬,且形成的第 l至第(n—l)接觸孔的上層中的接觸孔的直徑比下層中的接觸孔的直 徑大。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中功能電路是選自由CPU、圖像信號(hào)處理電路、SRAM和DRAM構(gòu)成的組中的一種。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中布線是由包含A1、 W、 Mo、 Ti、 Pt、 Cu、 Ta和Au中一種或多種的單層或多層的薄膜或摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜構(gòu)成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中至少布線之一用作電源布線和時(shí)鐘布線之一。
22. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其中層間絕緣膜的至少之一包括有機(jī)樹脂。
23. 根據(jù)權(quán)利要求11和12中任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件的制造方法,其 中形成的第l至第n布線的上層中的布線比下層中的布線寬,且形成的第 l至第(n—O接觸孔的上層中的接觸孔的面積比下層中的接觸孔的面 積大。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有小尺寸和高性能功能電路的布線板,同時(shí)使用少數(shù)步驟來實(shí)現(xiàn)多層布線。此外,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件,其中顯示器件與這種高性能的功能電路是被集成在同一襯底上。根據(jù)本發(fā)明,在具有絕緣表面的襯底之上形成第一至第三布線、第一和第二層間絕緣膜以及第一和第二接觸孔。第二布線比第一布線寬,或第三布線比第一布線或第二布線寬。第二接觸孔具有比第一接觸孔大的直徑。
文檔編號(hào)H05K1/00GK101369542SQ200810166469
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者黑川義元 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所