JP2001185541A5 - 金属配線の形成方法 - Google Patents
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属膜を形成する第１の工程と、
前記金属膜上にフォトレジストを形成する第２の工程と、
反応室内で、前記フォトレジストをマスクとして、前記金属膜を塩素を含有するガスを用いてエッチングして、金属配線を形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記反応室内にＨ２Ｏガスを導入する第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記反応室内で不活性ガスによりプラズマ処理を行う第５の工程とを有し、
前記第３の工程において、前記金属配線の表面には塩素系化合物が生成され、
前記第４の工程において、前記Ｈ ２ Ｏガスと前記塩素系化合物が反応してＨＣｌガスが生成されることを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項２】
金属膜を形成する第１の工程と、
前記金属膜上にフォトレジストを形成する第２の工程と、
反応室内で、前記フォトレジストをマスクとして、前記金属膜を塩素を含有するガスを用いてエッチングして、金属配線を形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記反応室内にＨ ２ Ｏガスを導入する第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記反応室内で不活性ガスによりプラズマ処理を行う第５の工程とを有し、
前記第３の工程において、前記金属配線の表面には塩素系化合物が生成され、
前記第４の工程において、前記反応室内の温度は７０℃〜２００℃の範囲内で、前記反応室内の圧力は前記塩素系化合物の飽和蒸気圧よりも低いことを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項３】
金属膜を形成する第１の工程と、
前記金属膜上にフォトレジストを形成する第２の工程と、
反応室内で、前記フォトレジストをマスクとして、前記金属膜を塩素を含有するガスを用いてエッチングして、金属配線を形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記反応室内にＨ ２ Ｏガスを導入する第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記反応室内で不活性ガスによりプラズマ処理を行う第５の工程とを有し、
前記第３の工程において、前記金属配線の表面には塩素系化合物が生成され、
前記第４の工程において、前記反応室内の温度は７０℃〜１００℃の範囲内で、前記反応室内の圧力は前記塩素系化合物の飽和蒸気圧よりも低いことを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記金属膜は、アルミニウム膜、アルミニウムを主に含む単層膜、または、アルミニウムを主に含む膜とアルミニウム以外の金属を主に含む膜との積層膜であることを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記不活性ガスは、Ａｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）もしくはＸｅ（キセノン）から選ばれたー種または複数種であることを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項１】
金属膜を形成する第１の工程と、
前記金属膜上にフォトレジストを形成する第２の工程と、
反応室内で、前記フォトレジストをマスクとして、前記金属膜を塩素を含有するガスを用いてエッチングして、金属配線を形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記反応室内にＨ２Ｏガスを導入する第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記反応室内で不活性ガスによりプラズマ処理を行う第５の工程とを有し、
前記第３の工程において、前記金属配線の表面には塩素系化合物が生成され、
前記第４の工程において、前記Ｈ ２ Ｏガスと前記塩素系化合物が反応してＨＣｌガスが生成されることを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項２】
金属膜を形成する第１の工程と、
前記金属膜上にフォトレジストを形成する第２の工程と、
反応室内で、前記フォトレジストをマスクとして、前記金属膜を塩素を含有するガスを用いてエッチングして、金属配線を形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記反応室内にＨ ２ Ｏガスを導入する第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記反応室内で不活性ガスによりプラズマ処理を行う第５の工程とを有し、
前記第３の工程において、前記金属配線の表面には塩素系化合物が生成され、
前記第４の工程において、前記反応室内の温度は７０℃〜２００℃の範囲内で、前記反応室内の圧力は前記塩素系化合物の飽和蒸気圧よりも低いことを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項３】
金属膜を形成する第１の工程と、
前記金属膜上にフォトレジストを形成する第２の工程と、
反応室内で、前記フォトレジストをマスクとして、前記金属膜を塩素を含有するガスを用いてエッチングして、金属配線を形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記反応室内にＨ ２ Ｏガスを導入する第４の工程と、
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前記第３の工程において、前記金属配線の表面には塩素系化合物が生成され、
前記第４の工程において、前記反応室内の温度は７０℃〜１００℃の範囲内で、前記反応室内の圧力は前記塩素系化合物の飽和蒸気圧よりも低いことを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記金属膜は、アルミニウム膜、アルミニウムを主に含む単層膜、または、アルミニウムを主に含む膜とアルミニウム以外の金属を主に含む膜との積層膜であることを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記不活性ガスは、Ａｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）もしくはＸｅ（キセノン）から選ばれたー種または複数種であることを特徴とする金属配線の形成方法。
図２のエッチング装置は、真空予備室２０１および反応室２０２を有する枚葉式のドライエッチング装置である。図２において、２０３は基板カセット、２０４および２０５はゲート弁、２０６は基板移載アーム、２０７と２０８は真空排気配管、２０９と２１０は真空排気ポンプ、２１１および２１２はガス供給配管である。
そして、結晶化の工程を行い非晶質シリコン膜６００３ａから結晶質シリコン膜６００３ｂを形成する。その方法として、レーザーアニール法や熱アニール法固相成長法）、またはラピットサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。前述のような耐熱性の劣るプラスチック基板を用いる場合には、特にレーザーアニール法を適用することが望ましい。ＲＴＡ法では、赤外線ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどを光源に用いる。本実施例では、特開平７−１３０６５２号公報で開示された技術に従って、触媒元素を用いる結晶化法で結晶質シリコン膜６００３ｂを形成する。結晶化の工程に先立って、非晶質シリコン膜の含有水素量にもよるが、４００〜５００℃で１時間程度の熱処理を行い、含有水素量を５ａｔｏｍｓ％以下にしてから結晶化させることが望ましい。非晶質シリコン膜を結晶化させると原子の再配列が起こり緻密化するので、作製される結晶質シリコン膜の厚さは当初の非晶質シリコン膜の厚さ（本実施例では５４ｎｍ）よりも１〜１５％程度減少する（図３（Ｂ））。
次に、レジストマスク６０２３〜６０２７を形成し、導電層（Ａ）６０２１と導電層（Ｂ）６０２２とを一括でエッチングしてゲート電極６０２８〜６０３１と容量配線６０３２を形成する。ゲート電極６０２８〜６０３１と容量配線６０３２は、導電層（Ａ）から成る６０２８ａ〜６０３２ａと、導電層（Ｂ）から成る６０２８ｂ〜６０３２ｂとが一体として形成されている。この時、駆動回路を構成するＴＦＴのゲート電極６０２９〜６０３０は不純物領域６０１７、６０１８の一部と、ゲート絶縁膜６０２０を介して重なるように形成する（図４（Ｄ））。
島状半導体層が、非晶質シリコン膜から触媒元素を用いる結晶化の方法で作製される場合、島状半導体層中には微量の触媒元素が残留する。勿論、そのような状態でもＴＦＴを完成させることが可能であるが、残留する触媒元素を少なくともチャネル形成領域から除去する方がより好ましい。この触媒元素を除去する手段の一つにＰ（リン）によるゲッタリング作用を利用する手段がある。ゲッタリングに必要なＰ（リン）の濃度は図５（Ｂ）で形成されている不純物領域（ｎ＋）と同程度であり、ここで実施される活性化工程の熱処理により、ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型ＴＦＴのチャネル形成領域から触媒元素をゲッタリングすることができる（図５（Ｄ））。
図７を参照する。図８の状態のアクティブマトリクス基板に配向膜６２０１を形成する。本実施例では、配向膜６２０１にはポリイミドを用いた。次に、対向基板を用意する。対向基板は、ガラス基板６２０２、遮光膜６２０３、透明導電膜からなる対向電極６２０４、配向膜６２０５とで構成される。
画素部１００１の行ごとに走査線１０３０が形成され、列ごとに信号線１０４０が形成されている。走査線１０３０、信号線１０４０の交差部近傍には、画素ＴＦＴ１０１０が形成されている。画素ＴＦＴ１０１０のゲート電極は走査線１０３０に接続され、ソースは信号線１０４０に接続されている。更に、ドレインには画素電極１０６０、保持容量１０７０が接続されている。
図１２（Ａ）はフロント型プロジェクターであり、光源光学系および表示部２６０１、スクリーン２６０２で構成される。本発明は表示部やその他の信号制御回路に適用することができる。
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