DE69227290T2

DE69227290T2 - Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69227290T2
Application number: DE69227290T
Authority: DE
Inventors: Masahito Tenri-Shi Nara-Ken Goto; Hisashi Nara-Shi Nara-Ken Saito; Yasunori Nara-Shi Nara-Ken Shimada; Koji Tenri-Shi Nara-Ken Taniguchi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2012-08-29
Also published as: EP0530051A3; KR930005251A; EP0530051A2; DE69227290D1; TW266309B; EP0530051B1; JPH0555575A; KR960006110B1; US5594259A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil wie einen Dünnfilmtransistor (nachfolgend als TFT bezeichnet), der z. B. meiner Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet wird, und sie betrifft ein Verfahren zum Herstellen desselben.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die dünn sind und wenig Energie verbrauchen, stehen als neuartige Bauteile zum Ersetzen von CRTs (Kathodenstrahlröhren) im Brennpunkt der Aufmerksamkeit. Die technische Entwicklung war auf dem Gebiet von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit aktiver Matrix, die ein TFT-Array enthalten und die die Vorteile hoher Ansprechgeschwindigkeit und hoher. Anzeigequalität aufweisen, besonders aktiv. Zu den Zielen weiterer Entwicklungen dieses Typs von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen gehören eine Verringerung der Größe der Anzeigepixel, um höhere Genauigkeit zu erzielen, eine Vergrößerung der Anzeigefläche, um einen größeren Anzeigeschirm zu erzielen, und eine Verbesserung des Widerstandsvermögens gegen Chemikalien, um den Herstellprozess zu erleichtern.
Um die oben genannten speziellen Entwicklungen zu erzielen, müssen eine Gateelektroden-Leiterbahnverlegung und eine Sourceelektroden-Leiterbahnverlegung eines TFT, die in der Nähe einer Pixelelektrode vorhanden sind, dünner und länger und hoch-beständig gegen die im Herstellprozess verwendeten Chemikalien gemacht werden. Wenn ein Aktivmatrixsubstrat einen TFT mit umgekehrter Stapelfolge enthält, der auf einem isolierenden Substrat angebracht wird, wird beispielsweise herkömmlicherweise Ta für die Gateelektroden-Leiterbahnverlegung verwendet, um diese Forderungen zu erfüllen.
Es ist bekannt, dass ein dünner Ta-Film β-Ta-Kristallstruktur aufweist und er über einen extrem hohen spezifischen Widerstand von 170 bis 200 uΩ · cm verfügt, wenn er unter Verwendung eines herkömmlichen Sputterverfahrens oder dergleichen hergestellt wird.
Es ist auch bekannt, dass ein dünner Ta-Film α-Ta-Kristallstruktur aufweist und er über einen extrem niedrigen spezifischen Widerstand von 40 bis 70 uΩ · cm verfügt, wenn er unter Verwendung eines Sputtervorgangs in Ar-Gas, das eine kleine Menge an N&sub2; enthält, ausgeführt wird. Demgemäß wurde ein auf diese Weise erhaltener dünner Film aus α-Ta für eine Elektroden-Leiterbahnverlegung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit großem Anzeigeschirm von z. B. ungefähr 10 Zoll verwendet. Jedoch besteht bei einem Dünnfilm aus α-Ta ein Problem dahingehend, dass der spezifische Widerstand instabil ist.
Die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 62-205656 offenbart ein Halbleiterbauteil mit einer aus einer Legierung von Mo und Ta ausgebildeten Elektrodenleiterbahn. Diese Elektrodenleiterbahn zeigt ebenfalls ein Problem dahingehend, dass Mo ausgelöst wird, wenn die Elektrodenleiterbahn anodisiert wird, was zu unzureichender Isolierung des anodisierten Films führt.
Es ist auch ein Halbleiter mit einer Elektrodenleiterbahn bekannt, die über Zweischichtstruktur verfügt. Z. B. offenbart die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2-106723 ein TFT-Array mit einer zweischichtigen Elektrodenleiterbahn mit einer unteren Schicht aus auf einem isolierenden Substrat hergestelltem Nb und einer oberen Schicht aus auf der unteren Schicht hergestelltem Ta. Eine derartige Elektrodenleiterbahn zeigt ein Problem dahingehend, dass die untere Schicht zu stark geätzt werden kann, was es ermöglicht, dass die obere Schicht über die untere Schicht überhängt, was ihren Schutz durch einen Isolierfilm erschwert.
Aus JP-A-3-1572 ist es auch bekannt, Nb in einer einzelnen Elektronenleiterbahn-Schicht in einem TFT zu verwenden.
Thin Solid Films, 16, (1973), S. 129-145, offenbart einen zweischichtigen Film mit einer unteren Schicht, näher am Substrat, und einer oberen Schicht. Wenn die untere Schicht aus Au, Pt, Rh, Be, W, α-Ta, Mo, Si&sub3;N&sub4; oder Ta&sub2;N hergestellt wird, verfügt die aus Ta hergestellte obere Schicht über α-Ta-Kristallstruktur mit niedrigem spezifischem Widerstand. Jedoch verursacht die untere Schicht mit einer Dicke von bis zu 500 nm ein Problem dahingehend, dass dann, wenn ein derartiger zweischichtiger Film bei einer Elektrodenleiterbahn verwendet wird, diese Elektrodenleiterbahn nicht zufriedenstellend mit einem Gateisolierfilm beschichtet werden kann. Im Ergebnis kann zwischen der Gateelektroden-Leiterbahn und einer Sourceelektroden-Leiterbahn ein Kurzschluss auftreten, oder die Gateelektroden-Leiterbahn kann unterbrochen werden. Beim obigen zweischichtigen Film besteht ein weiteres Problem dahingehend, dass die obere Schicht und die untere Schicht nicht mit demselben Typ von Ätzmittel geätzt werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung ist gemäß Anspruch 1 ein Halbleiterbauteil mit folgendem geschaffen:
- einem isolierenden Substrat und
- einer Elektrodenleiterbahn, die auf einem Bereich des isolierenden Substrats vorhanden ist, wobei diese Elektrodenleiterbahn eine Schicht aufweist, die aus einem aus der aus einer Legierung von Ta und Nb und mit Stickstoff dotiertem Nb bestehenden Gruppe ausgewählten Material besteht.
Weitere Merkmale der beschriebenen Halbleiterbauteile sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beansprucht.
Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß Anspruch 11 geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist:
- Herstellen einer Elektrodenleiterbahn auf einem isolierenden Substrat, mit dem Prozess des Herstellens einer Schicht, die mit Stickstoff dotiertes Nb enthält, auf dem isolierenden Substrat durch ein Sputterverfahren in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases, mit anschließendem Strukturieren der Schicht zum Ausbilden einer Elektrodenleiterbahn auf einem Bereich des isolierenden Substrats; und
- Herstellen eines Oxidfilms in einem Teil der Elektrodenleiterbahn durch Anodisierung, wobei dieser Teil zumindest eine Oberfläche derselben enthält.
Gemäß einer weiteren Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß Anspruch 22 geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist:
- Herstellen einer Elektrodenleiterbahnschicht aus mit Stickstoff dotiertem Nb auf einer isolierenden Schicht, wodurch eine nichtkristalline Anordnung in der Elektroden-Leiterbahnschicht gefördert wird; und
- Herstellen eines Oxidfilms in einem Oberflächenteil der Elektrodenleiterbahnschicht durch Anodisierung, so dass die Ausbildung eines amorphen Oxidfilms gefördert wird.
Weitere Merkmale der beschriebenen Verfahren sind in den Ansprüchen 12 bis 21 sowie 23 bis 28 beansprucht.
So ermöglicht es die hier beschriebene Erfindung, die folgenden Vorteile zu erzielen: (1) Schaffen eines Halbleiterbauteils, das eine Elektrodenleiterbahn aufweist, die aus einem Material mit niedrigem und stabilem spezifischem Widerstand hergestellt ist, und Schaffen eines Verfahrens zum Herstellen desselben; (2) Schaffen eines Halbleiterbauteils, das eine Elektrodenleiterbahn aufweist, die aus einem Material mit hohem chemischem Widerstand besteht, und Schaffen eines Verfahrens zum Herstellen desselben; und (3) Schaffen eines Halbleiterbauteils, das eine Elektrodenleiterbahn aufweist, die aus einem Material hergestellt ist, das einen stark isolierenden, anodisierten Film ergibt, und Schaffen eines Verfahrens zum Herstellen desselben.
Diese und andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines TFT gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang Linien A-A in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Draufsicht eines TFT gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang Linien B-B in Fig. 3.
Fig. 5 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung, bei einem dritten Beispiel der Erfindung, zwischen der Eingangsleistung (kW) zum Sputtern von Nb zum Herstellen von Gateelektroden-Leiterbahnen und dem spezifischen Widerstand (uΩ · cm) der erhaltenen Gateelektroden-Leiterbahnen.
Fig. 6 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung, bei einem dritten Beispiel der Erfindung, zwischen dem Gasdruck (Pa) zum Sputtern von Nb zum Herstellen von Gateelektroden-Leiterbahnen und dem spezifischen Widerstand (uΩ · cm) der erhaltenen Gateelektroden-Leiterbahnen.
Fig. 7 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung, bei einem dritten Beispiel der Erfindung, zwischen der Substrattemperatur (ºC) zum Sputtern von Nb zum Herstellen von Gateelektroden-Leiterbahnen und dem spezifischen Widerstand (uΩ · cm) der erhaltenen Gateelektroden-Leiterbahnen.
Fig. 8 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung, bei einem dritten Beispiel der Erfindung, zwischen der Strömungsrate (SCCM) von Ar- Gas zum Sputtern von Gateelektroden-Leiterbahnen und dem spezifischen Widerstand (uΩ · cm) der erhaltenen Gateelektroden-Leiterbahnen.
Fig. 9 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Festigkeit gegenüber dielektrischen Durchschlägen eines anodisierten Nb-Films gemäß einem vierten Beispiel der Erfindung sowie für einen herkömmlichen anodisierten Film aus Ta.
Fig. 10 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung, beim vierten Beispiel der Erfindung, zwischen der Zeitperiode nach dem Erhalten einer Erzeugungsspannung und dem Flächenwiderstand eines anodisierten Nb-Films, der als Vergleichsbeispiel hergestellt wurde.
Fig. 11 ist eine Draufsicht eines Aktivmatrixsubstrats mit einem TFT-Array gemäß einem fünften Beispiel der Erfindung.
Fig. 12a bis 121 sind Schnittansichten zum Veranschaulichen von Herstellschritten des Aktivmatrixsubstrats des fünften Beispiels, entlang Linien C- C von Fig. 11.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend wird die Erfindung durch veranschaulichende Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines TFT gemäß einem ersten Beispiel der Erfin dung, und Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang Linien A-A in Fig. 1.
Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, umfasst der TFT eine Gateelektrode 2 als Teil einer Gateelektroden-Leiterbahn 3, die mit einer Dicke von 200 bis 400 nm auf einem isolierenden Substrat 1 vorhanden ist. Die Gateelektroden-Leiterbahn 3 mit der Gateelektrode 2 wird aus einer Legierung von Ta und Nb unter z. B. eines Sputterverfahrens hergestellt. Auf der Gateelektroden-Leiterbahn 3 wird ein anodisierter Isolierfilm 3 durch Anodisieren der Oberfläche der Gateelektroden-Leiterbahn 3 ausgebildet. Die Anodisierung erfolgt unter Verwendung einer Herstellungslösung wie mit wässrigem Ammoniumtartrat, wässrigem Ammoniumborat oder wässrigem Ammoniumphosphat.
Dann wird ein Gateisolierfilm 5 mit einer Dicke von 300 bis 400 nm so angebracht, dass er die gesamte Oberfläche des isolierenden Substrats 1 mit dem anodisierten Film 4 bedeckt. Der Gateisolierfilm 5 wird aus z. B. SiNx (x = 0,5 bis 1,5) unter Verwendung eines Sputterverfahrens oder eines CVD (chemische Dampfabscheidung)-Verfahrens hergestellt. Der Gateisolierfilm 5 und der anodisierte Film 4 bilden eine zweischichtige, isolierende Struktur des TFT des ersten Beispiels. Der Gateisolierfilm 5 kann statt aus SiNx auch aus SiO&sub2;, SiON oder dergleichen hergestellt werden.
Auf einem Teil des Gateisolierfilms 5 über der Gateelektrode 2 sowie in der Nähe derselben ist eine Halbleiterschicht 6 mit einer Dicke von 20 bis 60 nm vorhanden. Diese Halbleiterschicht 6 wird aus einem undotierten a-Si- Halbleiter unter Verwendung eines CVD-Verfahrens und durch Ätzen hergestellt. An den beiden Enden der Halbleiterschicht 6 sind Kontaktschichten 8 und 8' mit jeweils einer Dicke von ungefähr 40 nm vorhanden. Diese Kontaktschichten 8 und 8' werden aus einem mit Phosphor dotierten a-Si(n&spplus;-a-Si)- Halbleiter unter Verwendung eines CVD-Verfahrens und durch Ätzen hergestellt. Auf einem Teil der Halbleiterschicht 6 über der Gateelektrode 2 kann eine Ätzstoppschicht 7 aus SiNx so hergestellt werden, dass sie die Kontaktschichten 8 und 8' teilweise überlappt. Die Ätzstoppschicht 7 schützt die Halbleiterschicht 6 gegen das zum Herstellen der Kontaktschichten 8 und 8 verwendete Ätzmittel.
Ferner sind eine Sourceelektrode 9 und eine Drainelektrode 11 jeweils mit einer Dicke von 200 bis 300 nm so vorhanden, dass sie die Kontaktschichten 8 und 8' bedecken. Die Sourceelektrode 9 bildet einen verlängerten Teil der Sourceelektroden-Leiterbahn 10. Die Sourceelektroden-Leiterbahn 10 mit der Sourceelektrode 9 wird durch ein Sputterverfahren aus einem Material wie Mo, Ti oder Cr hergestellt. Die Drainelektrode 11 wird auf dieselbe Weise hergestellt.
Beim TFT gemäß dem ersten Beispiel wird die Gateelektroden-Leiterbahn 3 mit der Gateelektrode 2 aus einer Legierung von Ta und Nb mit stabiler raumzentrierter kubischer Struktur hergestellt. Genauer gesagt, existiert Nb nur in einem raumzentrierten, kubischen Gitter und ist in Ta gleichmäßig gelöst. Demgemäß verfügt auch Ta über eine stabile raumzentrierte, kubische Struktur, d. h. eine α-Phase. Im Ergebnis weist die Gateelektroden-Leiterbahn 3 einen niedrigen und stabilen spezifischen Widerstand von ungefähr 40 uΩ · cm auf.
Die Tabelle 1 zeigt die Beständigkeit von Nb, Ta und Al gegenüber Chemikalien, wie sie als Ätzmittel verwendet werden können. Die Werte geben die Ätzrate pro Minute an. Tabelle 1
"-" zeigt an, dass kein Ätzen auftrat.
Wie es aus der Tabelle 1 erkennbar ist, werden Nb und Ta nur durch eine Mischlösung von Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure geätzt, aber durch kein anderes Ätzmittel. Daher sollte eine Legierung aus Ta und Nb ebenfalls nur durch eine Mischlösung von Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure geätzt werden. Demgemäß können, nachdem die Gateelektroden-Leiterbahn hergestellt ist, bei den anschließenden Schritten zum Herstellen einer TFT- Struktur verschiedene Ätzmittel verwendet werden. So zeigt ein Halbleiter bauteil mit einer aus einer Legierung von Ta und Nb hergestellten Gateelektroden-Leiterbahn hervorragende Verarbeitbarkeit.
Da beim TFT des ersten Beispiels die Isolierschicht über zweischichtige Struktur aus dem anodisierten Film 4 und dem Gateisolierfilm 5 verfügt, sind Stromlecks wirkungsvoll verhindert, wodurch die Herstellung fehlerhafter Erzeugnisse verringert ist und die Herstellausbeute erhöht ist.

Beispiel 2

Fig. 3 ist eine Draufsicht eines TFT gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung, und Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang den Linien B-B in Fig. 3.
Der TFT des zweiten Beispiels der Erfindung unterscheidet sich von dem des ersten Beispiels dahingehend, dass eine Gateelektrode 22 als Teil einer Gateelektroden-Leiterbahn 23 anstelle der Gateelektrode 2 als Teil der Gateelektroden-Leiterbahn 3 vorhanden ist. Die Gateelektroden-Leiterbahn 23 mit der Gateelektrode 22 verfügt über zweischichtige Struktur aus einer Legierungsschicht 24 aus Ta und Nb als unterer Schicht sowie einer Ta- Schicht 25 als oberer Schicht. Die Legierungsschicht 24 wird mit einer Dicke von einigen bis 20 nm unter Verwendung z. B. eines Sputterverfahrens und durch Ätzen auf dem isolierenden Substrat 1 hergestellt. Die Ta-Schicht 25 wird auf ähnliche Weise mit einer Dicke von ungefähr 300 nm hergestellt.
Wenn die Gateelektroden-Leiterbahn nur aus einer einschichtigen Struktur aus einer Legierung von Ta und Nb hergestellt wird, wie beim ersten Beispiel, wirken Ta und Nb wechselseitig als Verunreinigung. Im Ergebnis beträgt der niedrigste Wert des spezifischen Widerstands der Gateelektroden- Leiterbahn 3 beim ersten Beispiel ungefähr 40 uΩ · cm. Wenn die Gateelektroden-Leiterbahn über eine zweischichtige Struktur verfügt, wie beim zweiter Beispiel, wird die Ta-Schicht 25 durch die Legierungsschicht 24 mit raumzentrierter, kubischer Struktur beeinflusst. So verfügt auch die Ta-Schicht 25 über raumzentrierte, kubische Struktur, d. h. eine α-Phase. Im Ergebnis erzielt die Gateelektroden-Leiterbahn 23 einen extrem niedrigen spezifischen Widerstand von ungefähr 20 uΩ · cm.
Wie es aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, verfügt die Legierungsschicht 24 aus Ta und Nb über eine chemische Beständigkeit, die beinahe so hoch wie die der Ta-Schicht 25 ist. Demgemäß wird die Legierungsschicht 24 kaum stärker als die Ta-Schicht 25 geätzt, so dass die Ta-Schicht 25 nicht über die Legierungsschicht 24 überhängt. Außerdem kann, da die Legierungsschicht 24 die geringe Dicke von einigen bis 20 nm aufweist, die Gateelektroden- Leiterbahn 23 mit der Legierungsschicht 24 dünner als eine im Stand der Technik bekannte zweischichtige Elektrodenleiterbahn gemacht werden. Daher kann die Gateelektroden-Leiterbahn 23 mit zweischichtiger Struktur wirkungsvoll durch eine Schutzschicht wie den Gateisolierfilm 5 bedeckt werden.
Darüber hinaus ist dank der guten Haftung zwischen der Legierungsschicht 24 und der Ta-Schicht 25 eine mikroskopische Bearbeitung für höhere Genauigkeit selbst bei der zweischichtigen Struktur möglich.
Da der anodisierte Isolierfilm 4 auf der Gateelektroden-Leiterbahn 23 ausgebildet ist, bilden dieser anodisierte Film 4 und der Gateisolierfilm 5 darauf eine zweischichtige, isolierende Struktur. Demgemäß wird die Herstellung fehlerhafter Erzeugnisse aufgrund von Stromlecks wirkungsvoll verhindert, was die Herstellausbeute erhöht.

Beispiel 3

Ein TFT gemäß dem dritten Beispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem des ersten Beispiels dahingehend, dass eine Gateelektroden-Leiterbahn 3 mit einer Gateelektrode 2 aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellt ist. Da der TFT des dritten Beispiels hinsichtlich des Aufbaus identisch mit dem des ersten Beispiels ist, werden dieselben Bezugszahlen wie in den Fig. 1 und 2 verwendet.
Die Gateelektroden-Leiterbahn 3, die unter Verwendung eines Sputterverfahrens aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellt wird, weist die in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Eigenschaften auf.
Die Fig. 5 bis 8 veranschaulichen die Beziehungen des spezifischen Widerstands (uΩ · cm) der Gateelektroden-Leiterbahn 3 zur Eingangsleistung (kW) beim Sputtern (Fig. 5), zum Gasdruck (Pa) beim Sputtern (Fig. 6), zur Substrattemperatur (ºC) (Fig. 7) bzw. zur Strömungsrate (SCCM) des zum Sputtern verwendeten Ar-Gases (Fig. 8). Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, steigt der spezifische Widerstand der aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellten Gateelektroden-Leiterbahn 3 geringfügig an, wenn die Eingangsleistung abgesenkt wird. Jedoch ist der spezifische Widerstand im Wesentli chen stabil, und er liegt in allen Fällen im niedrigen Bereich von 20 bis 25 uΩ · cm.
Wie es aus der Tabelle 1 erkennbar ist, wird Nb nur durch eine Mischlösung von Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure, jedoch durch kein anderes Ätzmittel geätzt. So weist die Elektrodenleiterbahn aus mit Stickstoff dotiertem Nb beim dritten Beispiel hohe chemische Beständigkeit auf, was zu hervorragender Verarbeitbarkeit eines Halbleiterbauteils mit einer derartigen Gateelektroden-Leiterbahn führt.
Nb ist auch als Material für eine Elektrodenleiterbahn dahingehend von Vorteil, dass kaum Hügelbildung oder Wanderung wie in Al auftritt.
Darüber hinaus kann dann, wenn ein Trockenätzverfahren verwendet wird, Nb durch CF&sub4; und O&sub2; geätzt werden.
Die aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellte Gateelektroden-Leiterbahn 3 kann unter Verwendung einer Erzeugungslösung wie wässrigem Ammoniumtartrat, wässrigem Ammoniumborat oder wässrigem Ammoniumphosphat anodisiert werden.
Wie es aus dem dritten Beispiel ersichtlich ist, verfügt eine aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellte Gateelektroden-Leiterbahn über niedrigen und stabilen spezifischen Widerstand. Nb verfügt über den weiteren Vorteil, dass es zu keiner Hügelbildung oder Wanderung kommt.

Kurze Erläuterung von Beispielen 4 und 5

Es ist bekannt, dass Nb mit raumzentrierter, kubischer Struktur beim Oxidieren im Allgemeinen amorphes Nioboxid liefert. Jedoch besteht während der Anodisierung einer Gateelektroden-Leiterbahn aus Nb, wie sie bei herkömmlichen Bedingungen ausgeführt wird, die Tendenz, dass selbst bei einer Erzeugungsspannung von nur 100 V mikroskopische Kristalle erzeugt werden. Der auf diese Weise anodisierte Nb-Film entwickelt an der Grenzfläche zwischen einem mikroskopischen Kristall und dem amorphen Teil einen fehlerhaften Abschnitt. Der fehlerhafte Abschnitt ermöglicht das Fließen eines Leckstroms, der Joulesche Wärme erzeugt und demgemäß den anodisierten Film beeinträchtigt. Die Beeinträchtigung des anodisierten Films erhöht den Leckstrom, wodurch leicht ein dielektrischer Durchschlag hervorgerufen wird. Demgemäß kann, um einen dielektrischen Durchschlag zu vermeiden, der anodisierte Nb-Film nicht dick gemacht werden. Aus diesem Grund war Nb herkömmlicherweise als Material für eine Gateelektroden-Leiterbahn unpraktisch.
Das vierte und fünfte Beispiel der Erfindung schaffen ein Anodisierungsverfahren, durch das dielektrische Durchschläge vermieden werden können. Die Anodisierung wird an einer Oberfläche einer aus Nb auf einem isolierenden Substrat ausgebildeten Elektrodenleiterbahn ausgeführt, ohne dass in unnötiger Weise für eine lange Zeitspanne eine hohe Spannung angelegt wird. Zu diesem Zweck wird die Anodisierung dann angehalten, wenn die Ausbildung des anodisch oxidierten Nb-Films beinahe abgeschlossen ist. In der Praxis wird die Anodisierung angehalten, bevor die Änderungsrate des Widerstands pro Zeiteinheit für die Elektrodenleiterbahn, wie durch dR/dt = (V/I²) · (-dl/dt) ausgedrückt, weniger als einen spezifizierten Wert, vorzugsweise weniger als 7,0 · 10³ Ω · cm²/s, im Zustand, in dem eine Erzeugungsspannung erhalten wird, erreicht. Auf diese Weise können dielektrische Durchschläge des anodisierten Films verhindert werden, während der anodisierte Film mit ausreichender Dicke ausgebildet wird.
Um die Anodisierung auf die obige Weise auszuführen, wird vorzugsweise eine Elektrodenleiterbahn unter Verwendung mindestens eines der folgenden zwei Verfahren hergestellt. Bei jedem Verfahren erfolgt die Abscheidung von Nb unter Verwendung eines Sputterverfahrens.

[Verfahren 1]

Nb wird in Inertgasatmosphäre abgeschieden, um eine erste Nb-Schicht auszubilden, und dann wird diese Nb-Schicht strukturiert, um eine erste Elektroden-Leiterbahnschicht aus Nb zu erhalten. Als nächstes wird Nb auf der ersten Elektroden-Leiterbahnschicht in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases abgeschieden, um eine zweite Nb-Schicht auszubilden, und dann wird diese zweite Nb-Schicht strukturiert, um eine zweite Elektroden-Leiterbahnschicht aus mit Stickstoff dotiertem Nb zu erhalten.
Die Abscheidung der zweiten Nb-Schicht in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases kann mit einer Abscheidungsrate von 2 nm/s oder weniger ausgeführt werden, um die Erzeugung mikroskopischer Kristalle im anodisierbaren Teil der Elektrodenleiterbahn weiter zu begrenzen.

[Verfahren 2]

Nb wird in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases zum Herstellen einer Nb-Schicht abgeschieden, und diese Nb-Schicht wird strukturiert, um eine Elektrodenleiterbahn aus mit Stickstoff dotiertem Nb zu erhalten.
Die Abscheidung der Nb-Schicht in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases kann mit einer Abscheidungsrate von 2 nm/s oder weniger ausgeführt werden, um die Erzeugung mikroskopischer Kristalle im anodisierbaren Teil der Elektrodenleiterbahn weiter zu beschränken.
Bei den Verfahren 1 und 2 wird das Stickstoff enthaltende Inertgas so zubereitet, dass das Verhältnis der Strömungsrate von Stickstoff in Bezug auf diejenige des anderen Gases neben Stickstoff vorzugsweise 0,08 bis 0,3 beträgt.
Unter Verwendung eines der Verfahren 1 und 2 wird die Kristallinität von Nb im Teil der Elektrodenleiterbahn verringert, der anschließend anodisiert wird. Die geringe Kristallinität von Nb beschränkt die Erzeugung mikroskopischer Kristalle im sich ergebenden anodisierten Film, wodurch die Erzeugung von Leckströmen verringert ist. Demgemäß kann ein dielektrischer Durchschlag des anodisierten Films selbst bei einer Erzeugungsspannung von 100 V oder höher vermieden werden. Dies erlaubt die Herstellung eines anodisierten Films mit ausreichender Dicke.
Nach der Anodisierung kann die Elektrodenleiterbahn wärmebehandelt werden. Diese Wärmebehandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 250ºC für 60 bis 120 Minuten ausgeführt. Ein derartiger Heizprozess verringert Feuchtigkeit im anodisierten Film, was zu höherer Isolierung des anodisierten Films führt.

Beispiel 4

Das vierte Beispiel gemäß der Erfindung schafft einen TFT mit einer Elektrodenleiterbahn aus mit Stickstoff dotiertem Nb. Diese Elektrodenleiterbahn wurde auf die folgende Weise hergestellt.
Als erstes wurde unter Verwendung einer Gleichspannungsmagnetron-Sputtervorrichtung unter den Bedingungen eines Drucks von 4,0 · 10&supmin;¹ Pa, einer Eingangsleistung von 1 kW, einer Strömungsrate von Ar-Gas von 50 SCCM, einer Strömungsrate von N&sub2;-Gas von 10 SCCM, einer Substrattemperatur von 200ºC und einer Abscheidungsrate von 1,8 nm/s eine Nb-Schicht auf dem isolierenden Substrat 1 hergestellt. Als nächstes wurde diese Nb-Schicht strukturiert, um eine aus mit Stickstoff dotiertem Nb ausgebildete Elektrodenleiterbahn zu erhalten.
Dann wurde diese Elektrodenleiterbahn unter Verwendung einer 1%-Lösung von Ammoniumtartrat in einsam 2 : 1-Gemisch von Wasser und Ethylenglycol als Erzeugungslösung anodisiert, sowie unter den Bedingungen einer anfänglichen Stromdichte von 2,0 · 10&supmin;&sup4; A/cm² und einer Erzeugungsperiode von 60 Minuten, nachdem eine Erzeugungsspannung erhalten wurde. Die anodische Oxidation wurde zu dem Punkt angehalten, an dem die Erzeugungsspannung V = 160 (V) betrug, die Stromdichte I = 7,0 · 10&supmin;&sup6; (A/cm²) betrug und die Änderungsrate der Stromdichte pro Zeiteinheit dI/dt = -2,3 · 10&supmin;&sup9; (A/cm² · s) betrug. Aus diesen Werten ergab sich die Änderungsrate des Widerstands pro Zeiteinheit dR/dt als 7,5 · 10³ (Ω · cm²/s). In der Erzeugungslösung war Ethylenglycol enthalten, um das Auftreten mikroskopischer Entladung in der Erzeugungslösung während der Anodisierung zu verhindern.
Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Feldstärke (MV/cm) und der Leckstromdichte (A/cm²) des auf die obige Weise erhaltenen anodisierten Nb- Films sowie diejenige des herkömmlich anodisierten Ta-Films. Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, beträgt die Feldstärke, bei der im anodisierten Nb-Film ein dielektrischer Durchschlag auftritt, 3,25 MV/cm, wenn der anodisierte Film als Anode verwendet wird, und 1,5 MV/cm, wenn er als Kathode verwendet wird. Diese Werte bedeuten, dass der anodisierte Nb-Film eine Standhaltespannung vom hohen Wert eines herkömmlich anodisierten Ta-Films zeigt. Die Leckstromdichte des anodisierten Nb-Films betrug 10&supmin;&sup7; A/cm² bei 80 V. Wie es aus diesen Ergebnissen ersichtlich ist, verfügt der beim vierten Beispiel erhaltene anodisierte Nb-Film über einen niedrigen Leckstrom und hohe Beständigkeit gegenüber dielektrischen Durchschlägen.
Zum Vergleich wurde eine andere Elektrodenleiterbahn für einen TFT auf die folgende Weise hergestellt.
Als erstes wurde auf dem isolierenden Substrat 1 unter Verwendung einer Gleichspannungsmagnetron-Sputtervorrichtung bei Bedingungen eines Drucks von 4,0 · 10&supmin;¹ Pa, einer Eingangsleistung von 3 kW, einer Strömungsrate von Ar-Gas von 50 SCCM, einer Substrattemperatur von 200ºC und einer Abschei dungsrate von 5,2 nm/s eine Nb-Schicht hergestellt. Als nächstes wurde diese Nb-Schicht strukturiert, um eine aus Nb bestehende Elektrodenleiterbahn zu erhalten.
Dann wurde diese Elektrodenleiterbahn unter Verwendung einer 1%-Lösung von Ammoniumtartrat in einem 2 : 1-Gemisch von Wasser und Ethylenglycol als Erzeugungslösung unter den Bedingungen einer Anfangsstromstärke von 4,0 · 10&supmin;&sup4; A/cm² und einer Erzeugungsspannung von 160 V anodisiert.
Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen der Zeitperiode nach dem Erhalten der Erzeugungsspannung und dem Flächenwiderstand des anodisch oxidierten Nb- Films. Wie es aus Fig. 10 erkennbar ist, begann sich 15 Minuten nach dem Erhalten der Erzeugungsspannung ein dielektrischer Durchschlag im anodisierten Nb-Film zu entwickeln. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Änderungsrate des anodisch oxidierten Nb-Films pro Zeiteinheit 7,0 · 10³ Ω · cm²/s.

Beispiel 5

Fig. 11 zeigt ein Aktivmatrixsubstrat unter Verwendung eines TFT-Arrays gemäß dem fünften Beispiel der Erfindung. Wie es in Fig. 11 dargestellt ist, enthält das obige Aktivmatrixsubstrat eine Vielzahl von Gateelektroden-Leiterbahnen 32 sowie eine Vielzahl von Sourceelektroden-Leiterbahnen 33, die die Gateelektroden-Leiterbahnen 32 schneiden. Beide Leiterbahnen 32 und 33 sind auf einer isolierenden Glasplatte 31 vorhanden. Durch die Gateelektroden-Leiterbahnen 32 und die Sourceelektroden-Leiterbahnen 33 gebildete Bereiche verfügen jeweils über eine Pixelelektrode 34. Jede Pixelelektrode 34 ist elektrisch mit einem an einer ihrer Ecken vorhandenen TFT 35 verbunden. Jeder TFT 35 umfasst eine Gateelektrode 32a, die von der Gateelektroden-Leiterbahn 32 zur Pixelelektrode 34 vorsteht, eine Sourceelektrode 33a, die von der Sourceelektroden-Leiterbahn 33 zur Pixelelektrode 34 vorsteht, und eine Drainelektrode 36.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12a bis 121, die Schnittansichten entlang Linien C-C in Fig. 11 sind, ein Verfahren zum Herstellen des Aktivmatrixsubstrats mit dem obigen Aufbau beschrieben.
Auf der isolierenden Glasplatte 31 wird eine Nb-Schicht 37 unter Verwendung eines Sputterverfahrens in Inertgasatmosphäre mit einer Dicke von 100 bis 200 nm hergestellt. Als nächstes wird auf der Nb-Schicht 37 unter Verwendung eines Lithographieverfahrens ein Resistfilm mit dem Muster der Gate elektroden-Leiterbahn 32 hergestellt, und der nicht durch den Resistfilm bedeckte Teil der Nb-Schicht 37 wird geätzt, um diese Nb-Schicht 37, wie in Fig. 12a dargestellt, zum Muster der Gateelektroden-Leiterbahn 32 mit der Gateelektrode 32a zu formen.
Auf der isolierenden Glasplatte 31 mit der auf die obige Weise strukturierten Nb-Schicht 37 wird eine weitere, mit Stickstoff dotierte Nb-Schicht 38 unter Verwendung eines Sputterverfahrens in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases hergestellt. Die Dicke der Nb-Schicht 38 beträgt vorzugsweise 50 bis 200 nm. Der Sputtervorgang wird bei einer Eingangsleistung von 1 kw ausgeführt. Das Verhältnis der Strömungsrate von N&sub2;- Gas bezogen auf diejenige von Ar-Gas beträgt vorzugsweise 0,08 bis 0,3, in diesem Fall 0,16. Die Abscheidungsrate beträgt vorzugsweise 2 nm/s oder weniger, in diesem Fall 2 nm/s. Dann wird auf der Nb-Schicht 32 mit dem Muster der Gateelektroden-Leiterbahn 32 unter Verwendung eines Lithographieverfahrens ein Resistfilm hergestellt, und der nicht durch den Resistfilm bedeckte Teil der Nb-Schicht 38 wird zum Formen dieser Nb-Schicht 38, wie in Fig. 12b dargestellt, in das Muster der Gateelektroden-Leiterbahn 32 mit der Gateelektrode 32a geätzt.
Als nächstes wird die Anodisierung der mit Stickstoff dotierten Nb-Schicht 38 unter Verwendung einer Erzeugungslösung aus einer 3%-Lösung von Ammoniumtartrat unter den Bedingungen einer Erzeugungsspannung von 100 bis 180 V und einer anfänglichen Stromdichte von 1,0 bis 8,0 · 10&supmin;&sup4; A/cm² ausgeführt. Die Anodisierung wird beendet, bevor die Änderungsrate des Widerstands des anodisierten Films pro Zeiteinheit weniger als 7,0 · 10³ Ω · cm²/s erreicht.
Im Ergebnis wird im Wesentlichen der gesamte Teil der mit Stickstoff dotierten Nb-Schicht 38 in den anodisierten Film 39 umgesetzt. So wird die Gateelektroden-Leiterbahn 32 mit der Nb-Schicht 32 und dem anodisierten Film 39 hergestellt, wie es in Fig. 12c dargestellt ist. Danach wird der auf die obige Weise erhaltene anodisierte Film vorzugsweise für 60 bis 120 Minuten auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 250ºC erwärmt, in diesem Fall auf 200ºC für 60 Minuten.
Auf der gesamten Oberfläche der isolierenden Glasplatte 31 mit der Gateelektroden-Leiterbahn 32 mit der Gateelektrode 32a wird SiNx unter Verwendung eines Sputterverfahrens oder eines CVD-Verfahrens mit einer Dicke von ungefähr 300 nm abgeschieden, um einen Gateisolierfilm 40 auszubilden, wie dies in Fig. 12d dargestellt ist.
Auf der gesamten Oberfläche des Gateisolierfilms 40 werden a-Si und SiNx sequentiell mit Dicken von ungefähr 30 nm bzw. 200 nm unter Verwendung eines Plasma-CVD-Verfahrens abgeschieden. Dann werden, unter Verwendung eines Ätzverfahrens, eine Halbleiterschicht 41 und eine Ätzstoppschicht 42 ausgebildet, wie dies in Fig. 12e dargestellt ist.
Auf der gesamten Oberfläche des vorstehend genannten Laminats wird mit Phosphor dotiertes a-Si unter Verwendung eines Plasma-CVD-Verfahrens mit einer Dicke von ungefähr 100 nm abgeschieden. Dann werden, unter Verwendung eines Ätzverfahrens, a-Si-Schichten 43 so hergestellt, dass sie die Ätzstoppschicht 42 mit Ausnahme des mittleren, oberen Teils derselben bedecken, und sie auch die Halbleiterschicht 41 bedecken, wie dies in Fig. 12f dargestellt ist.
Auf der gesamten Oberfläche des auf die obige Weise erhaltenen Laminats wird Mo unter Verwendung eines Sputterverfahrens mit einer Dicke von ungefähr 300 nm abgeschieden. Dann werden, unter Verwendung eines Ätzverfahrens, eine Drainelektrode 36 und die Sourceelektroden-Leiterbahn 33 mit der Sourceelektrode 33a hergestellt, wie dies in Fig. 12g dargestellt ist.
Auf der gesamten Oberfläche des auf die obige Weise erhaltenen Laminats wird Indiumzinnoxid unter Verwendung eines Sputterverfahrens abgeschieden. Dann wird die Pixelelektrode 34 unter Verwendung eines Ätzverfahrens so ausgebildet, dass sie die Drainelektrode 36 teilweise überlappt, und es wird auch ein Indiumzinnoxidfilm 44 so hergestellt, dass er die Sourceelektrode 33a teilweise überlappt, wie dies in Fig. 12h dargestellt ist.
Abschließend wird auf der gesamten Oberfläche des auf die obige Weise erhaltenen Laminats SiNx unter Verwendung eines Plasma-CVD-Verfahrens abgeschieden, um einen Schutzfilm 45 auszubilden. Auf diese Weise wird das in Fig. 121 dargestellte Aktivmatrixsubstrat mit einem TFT hergestellt.
Das auf die obige Weise hergestellte Aktivmatrixsubstrat verfügt dank der hauptsächlich Nb enthaltenden Gateelektroden-Leiterbahn 32 über einen extrem niedrigen und stabilen spezifischen Widerstand. Darüber hinaus ist, da der anodssierte Nb-Film mit Stickstoff dotiert ist, die Isolierung desselben hoch und es werden kaum Leckströme erzeugt.
Obwohl die Erfindung beim ersten bis fünften Beispiel bei einem TFT ange wandt ist, kann sie bei anderen Halbleiterbauteilen angewandt werden.
Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung wird die Elektrodenleiterbahn aus einer Legierung von Ta und Nb oder aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellt. Da alle diese Materialien hervorragende chemische Beständigkeit aufweisen und sie nur durch ein spezielles Ätzmittel geätzt werden, wie oben unter Bezugnahme auf die Tabelle 1 beschrieben, werden Schichtlaminiervorgänge nach der Herstellung der Elektrodenleiterbahn leicht ausgeführt. Dies führt zu hervorragender Bearbeitbarkeit eines Halbleiterbauteils, das eine derartige Elektrodenleiterbahn enthält.
Eine aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellte Elektrodenleiterbahn weist einen viel kleine ren und stabileren spezifischen Widerstand als eine aus einer Legierung von Ta und Nb hergestellte Elektrodenleiterbahn auf. Andererseits ist eine aus einer Legierung von Ta und Nb hergestellte Elektrodenleiterbahn beständiger gegen eine Mischlösung von Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure als mit Stickstoff dotiertes Nb.
Beim obigen Beispiel 2 enthält die Elektrodenleiterbahn eine aus einer Legierung von Ta und Nb hergestellte untere Schicht sowie eine aus Ta hergestellte obere Schicht. Diese Elektrodenleiterbahn hat hervorragendere Haftung zwischen der oberen und der unteren Schicht als diejenige, die durch die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2-106723 offenbart ist, bei der die untere Schicht aus Nb hergestellt ist, während die obere Schicht aus Ta hergestellt ist. Aus diesem Grund ermöglicht die Elektrodenleiterbahn gemäß diesem Beispiel der Erfindung eine mikroskopische Bearbeitung mit hoher Genauigkeit. Ferner ist die untere Schicht aus einer Legierung von Ta und Nb gemäß der Erfindung beständiger gegen eine Mischlösung aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure als die obere Schicht aus Nb gemäß dem Stand der Technik. Dies verhindert, dass die untere Schicht stärker als die obere Schicht geätzt wird, so dass die obere Schicht nicht über die untere Schicht überhängt. Außerdem kann, da die untere Schicht die geringe Dicke von 20 nm oder weniger aufweist, die gesamte Elektrodenleiterbahn ausreichend dünn ausgebildet werden. So kann eine Elektrodenleiterbahn gemäß dem Beispiel mit einer zweischichtigen Struktur leicht mit einem Isolierfilm überzogen werden.
Da die obere, aus Ta bestehende Schicht sowie die untere, aus einer Legierung von Ta und Nb bestehende Schicht durch denselben Typ von Ätzmittel geätzt werden können, wird ein Schichtlaminiervorgang nach der Herstellung der Elektrodenleiterbahn leicht ausgeführt, was zu hervorragender Verarbeitbarkeit eines Halbleiterbauteils führt, das diese Elektrodenleiterbahn enthält.
Die erfindungsgemäße Eiektrodenleiterbahn kann einen auf der Gateelektroden-Leiterbahn zusätzlich zum Gateisolierfilm ausgebildeten anodisierten Film aufweisen. Bei einem Halbleiterbauteil mit einer derartigen zweischichtigen, isolierenden Struktur mit dem anodisierten Film und dem Gateisolierfilm ist die Erzeugung von Leckströmen stark verringert, und demgemäß ist die Herstellausbeute erhöht.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Elektrodenleiterbahn aus mit Stickstoff dotiertem Nb hergestellt, und die Anodisierung derselben wird angehalten, bevor die Änderungsrate des Widerstands des anodisierten Films pro Zeiteinheit weniger als 7,0 · 10³ Ω · cm²/s erreicht. Dank dieser Tatsache können dielektrische Durchschläge des anodisierten Films selbst bei einer Erzeugungsspannung von 100 V oder mehr verhindert werden, was die Herstellung eines anodisierten Films mit ausreichender Dicke erlaubt.
Gemäß noch einer anderen Erscheinungsform der Erfindung wird zumindest derjenige Teil des Nb, der später anodisiert wird, unter Verwendung der folgenden Verfahren abgeschieden: (1) ein Sputterverfahren in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases, und (2) ein Sputterverfahren in einem Stickstoff enthaltenden Inertgas mit einer Abscheidungsrate von 2 nm/s oder weniger. Derartige Verfahren zum Abscheiden von Nb verringern die Kristallinität von Nb im obigen Teil auf wirkungsvolle Weise. Die Anodisierung einer Elektrodenleiterbahn, die Nb mit derart niedriger Kristallinität enthält, führt zu einem anodisierten Nb-Film, in dem die Erzeugung mikroskopischer Kristalle stark verringert ist. Im Ergebnis können dielektrische Durchschläge des anodisierten Nb-Films verhindert werden. Eine Wärmebehandlung dieses anodisierten Films bei z. B. einer Temperatur im Bereich von 150 bis 250ºC für 60 bis 120 Minuten verbessert die Isolierungseigenschaften des anodisierten Films weiter.
Dem Fachmann sind verschiedene andere Modifizierungen erkennbar, und diese können von ihm leicht ausgeführt werden. Demgemäß soll der Schutzumfang der beigefügten Ansprüche nicht auf die hier dargelegte Beschreibung beschränkt sein, sondern vielmehr sollen die Ansprüche in weitem Umfang ausgelegt werden.

Claims

1. Halbleiterbauteil mit:

- einem isolierenden Substrat (1; 31) und

- einer Elektrodenleiterbahn (3; 23; 32), die auf einem Bereich des isolierenden Substrats vorhanden ist und eine Schicht (2; 24; 38) aufweist, die aus einem Material hergestellt ist, das entweder aus einer Legierung von Ta und Nb oder aus mit Stickstoff dotiertem Nb besteht.

2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, ferner mit einem Oxidfilm (4), der auf einer Oberfläche der Elektrodenleiterbahn vorhanden ist und durch Anodisierung der Elektrodenleiterbahn hergestellt wurde.

3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, bei dem die Elektrodenleiterbahn eine Zweischichtstruktur mit einer unteren Schicht (24) und einer oberen Schicht (25) aufweist, wobei die untere Schicht näher am isolierenden Substrat (1) als die obere Schicht liegt und wobei die untere Schicht aus einer Legierung von Ta und Nb besteht, während die obere Schicht aus Ta besteht.

4. Halbleiterbauteil nach Anspruch 3, bei dem die untere Schicht (24) eine Dicke von maximal 20 nm aufweist.

5. Halbleiterbauteil nach Anspruch 3, ferner mit einem Oxidfilm (4), der auf einer Oberfläche der Elektrodenleiterbahn vorhanden ist und durch Anodisierung der Elektrodenleiterbahn hergestellt wurde.

6. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, bei dem die Elektrodenleiterbahn eine Gateelektroden-Leiterbahn ist, wobei das Halbleiterbauteil ferner folgendes aufweist:

- einen Gateisolierfilm (5; 40), der auf der Oberfläche des isolierenden Substrats mit der Gateelektroden-Leiterbahn vorhanden ist;

- eine Halbleiterschicht (6; 41), die auf einem Teil des Gateisolierfilms vorhanden ist, der über der Gateelektroden-Leiterbahn liegt; und

- eine Sourceelektrode (9; 33a) und eine Drainelektrode (11; 36), die beide die Halbleiterschicht teilweise überlappen.

7. Halbleiterbauteil nach Anspruch 6, ferner mit einem Oxidfilm (4) zwischen dem Gateisolierfilm und der Gateelektroden-Leiterbahn, der durch Anodisieren der Gateelektroden-Leiterbahn hergestellt wurde.

8. Halbleiterbauteil nach Anspruch 3, bei dem die Elektrodenleiterbahn eine Gateelektroden-Leiterbahn ist, die auf einem Bereich des isolierenden Substrats vorhanden ist, wobei das Halbleiterbauteil ferner folgendes aufweist:

- einen Gateisolierfilm (5), der auf der Oberfläche des isolierenden Substrats mit der Gateelektroden-Leiterbahn vorhanden ist;

- eine Halbleiterschicht (6), die auf einem Teil des Gateisolierfilms vorhanden ist, der über der Gateelektroden-Leiterbahn liegt; und

- eine Sourceelektrode (9) und eine Drainelektrode (11), die beide die Halbleiterschicht teilweise überlappen.

9. Halbleiterbauteil nach Anspruch 8, bei dem die untere Schicht (24) eine Dicke von maximal 20 nm aufweist.

10. Halbleiterbauteil nach Anspruch 9, ferner mit einem Oxidfilm (4) zwischen dem Gateisolierfilm und der Gateelektroden-Leiterbahn, der durch Anodisieren der Gateelektroden-Leiterbahn hergestellt wurde.

11. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils, mit den folgenden Schritten:

- Herstellen einer Elektrodenleiterbahn auf einem isolierenden Substrat, mit dem Prozess des Herstellens einer Schicht, die mit Stickstoff dotiertes Nb enthält, auf dem isolierenden Substrat durch ein Sputterverfahren in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases, mit anschließendem Strukturieren der Schicht zum Ausbilden einer Elektrodenleiterbahn auf einem Bereich des isolierenden Substrats; und

- Herstellen eines Oxidfilms in einem Teil der Elektrodenleiterbahn durch Anodisierung, wobei dieser Teil zumindest eine Oberfläche derselben enthält.

12. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 11, bei dem die Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases dadurch zubereitet wird, dass Stickstoff und ein anderes Inertgas als Stickstoff mit einem Verhältnis der Strömungsrate von Stickstoff zu derjenigen des anderen Inertgases als Stickstoff von 0,08 bis 0,3 zugeführt werden.

13. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 11, bei dem das Sputterverfahren mit einer Abscheidungsrate von maximal 2 nm pro Sekunde ausgeführt wird.

14. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Herstellens der Elektrodenleiterbahn folgende Schritte umfasst:

- Herstellen einer ersten, Nb enthaltenden Schicht auf einem isolierenden Substrat durch ein Sputterverfahren mit anschließendem Strukturieren der ersten Schicht zum Ausbilden einer ersten Leiterbahnschicht auf einem Bereich des isolierenden Substrats; und

- Herstellen einer zweiten Schicht, die mit Stickstoff dotiertes Nb enthält, auf dem isolierenden Substrat mit der ersten Leiterbahnschicht durch ein Sputterverfahren in einer Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases, mit anschließendem Strukturieren der zweiten Schicht zum Ausbilden einer zweiten Leiterbahnschicht auf der ersten Leiterbahnschicht, um dadurch eine Elektrodenleiterbahn mit Zweischichtstruktur auf dem Bereich des isolierenden Substrats herzustellen.

15. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 14, bei dem die Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases dadurch zubereitet wird, dass Stickstoff und ein anderes Inertgas als Stickstoff mit einem Verhältnis der Strömungsrate von Stickstoff zu derjenigen des anderen Inertgases als Stickstoff von 0,08 bis 0,3 zugeführt werden.

16. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Herstellens der Elektrodenleiterbahn folgende Schritte umfasst:

- Herstellen einer zweiten Schicht, die mit Stickstoff dotiertes Nb enthält, auf dem isolierenden Substrat mit der ersten Leiterbahnschicht durch ein Sputterverfahren mit einer Abscheidungsrate von maximal 2 nm pro Sekunde, mit anschließendem Strukturieren der zweiten Schicht zum Ausbilden einer zweiten Leiterbahnschicht auf der ersten Leiterbahnschicht, um dadurch eine Elektrodenleiterbahn mit Zweischichtstruktur auf dem Bereich des isolierenden Substrats herzustellen.

17. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 14, bei dem die Anodisierung in einem Zustand angehalten wird, in dem eine Erzeugungsspannung erhalten wird, bevor die Änderungsrate des Widerstands des Oxidfilms pro Zeiteinheit, ausgedrückt durch dR/dt = (V/I²) · (-dI/dt) mindestens 7,0 · 10³ Ω · cm²/s erreicht, wobei R den Widerstand des Oxidfilms (Ω · cm²) kennzeichnet, t die Zeit (s) kennzeichnet, V die Erzeugungsspannung (V) kennzeichnet, I die Stromdichte (A/cm²) kennzeichnet und dI/dt das Änderungsverhältnis der Stromdichte pro Zeiteinheit kennzeichnet.

18. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 17, bei dem die Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases dadurch zubereitet wird, dass Stickstoff und ein anderes Inertgas als Stickstoff mit einem Verhältnis der Strömungsrate von Stickstoff zu derjenigen des anderen Inertgases als Stickstoff von 0,08 bis 0,3 zugeführt werden.

19. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 17, bei dem die zweite Schicht mit einer Abscheidungsrate von maximal 2 nm pro Sekunde hergestellt wird.

20. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 17, das ferner den Schritt des Erwärmens des isolierenden Substrats mit der Elektrodenleiterbahn nach der Ausbildung des Oxidfilms auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 250ºc für 60 bis 120 Minuten umfasst.

21. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 17, bei dem die erste Leiterbahnschicht eine Dicke von 100 bis 200 nm aufweist, die zweite Leiterbahnschicht eine Dicke von 50 bis 200 nm aufweist und die zweite Leiterbahnschicht beim Schritt des Herstellens des Oxidfilms vollständig anodisiert wird.

22. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils, mit den folgenden Schritten:

- Herstellen einer Elektrodenleiterbahnschicht (2, 3) aus mit Stickstoff dotiertem Nb auf einer isolierenden Schicht (1, 31), wodurch eine nichtkristalline Anordnung in der Elektroden-Leiterbahnschicht gefördert wird; und

- Herstellen eines Oxidfilms (4) in einem Oberflächenteil der Elektrodenleiterbahnschicht durch Anodisierung, so dass die Ausbildung eines amorphen Oxidfilms gefördert wird.

23. Verfahren zum Herstellen eins Halbleiterbauteils nach Anspruch 22, bei dem es der Schritt des Anodisierens umfasst, zu verhindern, dass die zeitliche Änderungsrate des Widerstands des Oxidfilms einen Wert erreicht, der so bestimmt ist, dass sichergestellt ist, dass kein dielektrischer Durchschlag im anodisierten Film auftritt.

24. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 11, bei dem die Anodisierung in einem Zustand angehalten wird, in dem eine Erzeugungsspannung erhalten wird, bevor die Änderungsrate des Widerstands des Oxidfilms pro Zeiteinheit, ausgedrückt durch dR/dt = (V/I²) · (-dI/dt) mindestens 7,0 · 10³ Ω · cm²/s erreicht, wobei R den Widerstand des Oxidfilms (Ω · cm²) kennzeichnet, t die Zeit (s) kennzeichnet, V die Erzeugungsspannung (V) kennzeichnet, I die Stromdichte (A/cm²) kennzeichnet und dI/dt das Änderungsverhältnis der Stromdichte pro Zeiteinheit kennzeichnet.

25. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 24, bei dem die Atmosphäre eines Stickstoff enthaltenden Inertgases dadurch zubereitet wird, dass Stickstoff und ein anderes Inertgas als Stickstoff mit einem Verhältnis der Strömungsrate von Stickstoff zu derjenigen des anderen Inertgases als Stickstoff von 0,08 bis 0,3 zugeführt werden.

26. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 24, bei dem die Schicht mit einer Abscheidungsrate von maximal 2 nm pro Sekunde hergestellt wird.

27. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 24, das ferner den Schritt des Erwärmens des isolierenden Substrats mit der Elektrodenleiterbahn nach der Ausbildung des Oxidfilms auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 250ºC für 60 bis 120 Minuten umfasst.