JP2002231706A - エッチング液及びこれを用いた薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents
エッチング液及びこれを用いた薄膜トランジスタの製造方法Info
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- JP2002231706A JP2002231706A JP2001025213A JP2001025213A JP2002231706A JP 2002231706 A JP2002231706 A JP 2002231706A JP 2001025213 A JP2001025213 A JP 2001025213A JP 2001025213 A JP2001025213 A JP 2001025213A JP 2002231706 A JP2002231706 A JP 2002231706A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アモルファスシリコン薄膜トランジスタのゲ
ートまたはソース・ドレイン電極膜としてＡｇ系合金膜
を用いた場合、ドライエッチングが困難であり、ウェッ
トエッチングの場合エッチング速度の制御が困難であっ
た。 【解決手段】 リン酸と硝酸と酢酸と水の混合液にエチ
レングリコールまたはグリセリンを混合することでＡｇ
系合金膜のエッチング速度を制御でき、微細配線の加工
が容易になった。
ートまたはソース・ドレイン電極膜としてＡｇ系合金膜
を用いた場合、ドライエッチングが困難であり、ウェッ
トエッチングの場合エッチング速度の制御が困難であっ
た。 【解決手段】 リン酸と硝酸と酢酸と水の混合液にエチ
レングリコールまたはグリセリンを混合することでＡｇ
系合金膜のエッチング速度を制御でき、微細配線の加工
が容易になった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス方式の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やメモリ集積回
路に利用される薄膜トランジスタ（Thin Film Transist
or：以下、ＴＦＴと略記する。）や有機ＥＬなどに用い
られる配線電極およびその製造方法に属する。
クス方式の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やメモリ集積回
路に利用される薄膜トランジスタ（Thin Film Transist
or：以下、ＴＦＴと略記する。）や有機ＥＬなどに用い
られる配線電極およびその製造方法に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来薄膜トランジスタの構成は図４に示
すように、透光性基板１上に、所定形状のゲート金属膜
２、その上にゲート絶縁膜SiNx膜３、アモルファスシリ
コン膜４、その上にソースおよびドレイン電極とコンタ
クトをとるためのｎ＋Si膜５が連続製膜されており、そ
の上に所定形状のソース・ドレイン金属膜６を形成す
る。その上にパッシベーション膜７としてSiNx膜が形成
されている。配線電極材料としてＡｇ系合金膜が近年注
目されつつある。Ａｇ系合金膜はシリコンやＩＴＯ膜と
接触しても熱拡散や電解液中での電池現象を起こさない
という点で配線電極の単層化が可能であり、工程が簡略
化できると期待されている。
すように、透光性基板１上に、所定形状のゲート金属膜
２、その上にゲート絶縁膜SiNx膜３、アモルファスシリ
コン膜４、その上にソースおよびドレイン電極とコンタ
クトをとるためのｎ＋Si膜５が連続製膜されており、そ
の上に所定形状のソース・ドレイン金属膜６を形成す
る。その上にパッシベーション膜７としてSiNx膜が形成
されている。配線電極材料としてＡｇ系合金膜が近年注
目されつつある。Ａｇ系合金膜はシリコンやＩＴＯ膜と
接触しても熱拡散や電解液中での電池現象を起こさない
という点で配線電極の単層化が可能であり、工程が簡略
化できると期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ａｇ系合金はドライエ
ッチングが困難であり、エッチングにはリン酸と硝酸と
酢酸と水の混合液(以下混酸と記す)を用いたウェットエ
ッチングが行われている。しかしゲート配線材料にＡｇ
系合金を用いた場合、混酸を用いてウェットエッチング
を行うとＡｇ系合金のエッチング速度が非常に大きく、
エッチング液組成を変化させても５μｍ以下の配線を形
成するのは困難であった。また一方で、Ａｇ系合金は耐
熱性がわるいために上層膜が必要でもあった。その場
合、上層膜のエッチング速度よりも下層のＡｇ系合金の
ほうがエッチング速度が大きく異常形状になるという問
題もあった。
ッチングが困難であり、エッチングにはリン酸と硝酸と
酢酸と水の混合液(以下混酸と記す)を用いたウェットエ
ッチングが行われている。しかしゲート配線材料にＡｇ
系合金を用いた場合、混酸を用いてウェットエッチング
を行うとＡｇ系合金のエッチング速度が非常に大きく、
エッチング液組成を変化させても５μｍ以下の配線を形
成するのは困難であった。また一方で、Ａｇ系合金は耐
熱性がわるいために上層膜が必要でもあった。その場
合、上層膜のエッチング速度よりも下層のＡｇ系合金の
ほうがエッチング速度が大きく異常形状になるという問
題もあった。
【０００４】本発明はこれら従来技術の問題点を解決
し、歩留まりよく大面積ディスプレイの作成可能な薄膜
トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
し、歩留まりよく大面積ディスプレイの作成可能な薄膜
トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のエッチング液は、リン酸と硝酸と酢酸と水
の混合液とエチレングリコールまたはグリセリンよりな
ることを特徴とする。このエッチング液では、エチレン
グリコールまたはグリセリンの含有率が２０ｗｔ％以上
４０ｗｔ％未満であることが望ましい。
め、本発明のエッチング液は、リン酸と硝酸と酢酸と水
の混合液とエチレングリコールまたはグリセリンよりな
ることを特徴とする。このエッチング液では、エチレン
グリコールまたはグリセリンの含有率が２０ｗｔ％以上
４０ｗｔ％未満であることが望ましい。
【０００６】また、上層膜にＭｏがある場合、Ｍｏを混
酸でエッチングした後、前記組成のエッチング液を用い
てＡｇ系合金をエッチングするほうが望ましい。そうす
ることでテーパ形状が形成され、より歩留まりよい薄膜
トランジスタの製造方法を提供することができる。
酸でエッチングした後、前記組成のエッチング液を用い
てＡｇ系合金をエッチングするほうが望ましい。そうす
ることでテーパ形状が形成され、より歩留まりよい薄膜
トランジスタの製造方法を提供することができる。
【０００７】Ａｇ系合金膜のエッチング液としてリン酸
と硝酸と酢酸と水の混合液とエチレングリコールまたは
グリセリンよりなるエッチング液を用いることにより、
Ａｇ系合金膜のエッチング速度を5倍程度遅くすること
ができ、ゲートおよびソース・ドレイン電極の微細加工
が容易になる。またＭｏとの積層膜の場合にはテーパ形
状も容易に制御することが可能となる。
と硝酸と酢酸と水の混合液とエチレングリコールまたは
グリセリンよりなるエッチング液を用いることにより、
Ａｇ系合金膜のエッチング速度を5倍程度遅くすること
ができ、ゲートおよびソース・ドレイン電極の微細加工
が容易になる。またＭｏとの積層膜の場合にはテーパ形
状も容易に制御することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本実施例のエッチング液は、例え
ば市販の85％リン酸と60％硝酸と98％酢酸と水を１６：
１：２：１の容量比で混合し、これにエチレングリコー
ルまたはグリセリンを、種々の容量比で加えて作成し
た。本エッチング液を用いてＡｇ系合金薄膜のエッチン
グ速度を測定した結果を図1に示した。これらの図に示
すように、エチレングリコールおよびグリセリンの濃度
が増えるとＡｇ系合金のエッチング速度が低下した。し
かし、エチレングリコールおよびグリセリンの容量比が
２〜4すなわち全体の２０〜４０重量％でほとんどエッ
チング速度の変化はなく、これらの組成比となるように
混合することで十分であることがわかる。
ば市販の85％リン酸と60％硝酸と98％酢酸と水を１６：
１：２：１の容量比で混合し、これにエチレングリコー
ルまたはグリセリンを、種々の容量比で加えて作成し
た。本エッチング液を用いてＡｇ系合金薄膜のエッチン
グ速度を測定した結果を図1に示した。これらの図に示
すように、エチレングリコールおよびグリセリンの濃度
が増えるとＡｇ系合金のエッチング速度が低下した。し
かし、エチレングリコールおよびグリセリンの容量比が
２〜4すなわち全体の２０〜４０重量％でほとんどエッ
チング速度の変化はなく、これらの組成比となるように
混合することで十分であることがわかる。
【０００９】本実施例における薄膜トランジスの製造方
法は、図２に示すように透光性基板１の上にゲート金属
膜２ａと上層膜２ｂを成膜した後、エッチングして所定
の形状に加工する。このとき上層膜のＭｏは従来から使
用していた混酸を用いて室温で30秒間エッチングした。
つづいて本発明のエッチング液であるリン酸と硝酸と酢
酸と水を１６：１：２：１の容量比で混合し、これにエ
チレングリコールを容量比で2になるように混合したエ
ッチング液を用いて、ゲート金属膜Ａｇ系合金をエッチ
ングした。
法は、図２に示すように透光性基板１の上にゲート金属
膜２ａと上層膜２ｂを成膜した後、エッチングして所定
の形状に加工する。このとき上層膜のＭｏは従来から使
用していた混酸を用いて室温で30秒間エッチングした。
つづいて本発明のエッチング液であるリン酸と硝酸と酢
酸と水を１６：１：２：１の容量比で混合し、これにエ
チレングリコールを容量比で2になるように混合したエ
ッチング液を用いて、ゲート金属膜Ａｇ系合金をエッチ
ングした。
【００１０】ＳｉＮｘ膜からなるゲート絶縁膜３を330n
mとアモルファスシリコン膜４を200nm、ｎ＋アモルファ
スシリコン膜５を50nm連続してプラズマＣＶＤ法で形成
したのち、所定の形状に加工する。その後にソース・ド
レイン電極としてＭｏＷ膜６を製膜したのち所定形状に
加工する。パッシベ―ション膜７としてＳｉＮｘを300n
m形成する。このようにして薄膜トランジスタを形成す
る。
mとアモルファスシリコン膜４を200nm、ｎ＋アモルファ
スシリコン膜５を50nm連続してプラズマＣＶＤ法で形成
したのち、所定の形状に加工する。その後にソース・ド
レイン電極としてＭｏＷ膜６を製膜したのち所定形状に
加工する。パッシベ―ション膜７としてＳｉＮｘを300n
m形成する。このようにして薄膜トランジスタを形成す
る。
【００１１】なお薄膜トランジスタアレイを作成するた
めに、パッシベ―ション膜７にコンタクトウインドウを
形成した後ＩＴＯ透明導電膜8を750nm形成する。画素電
極として所定の形状に加工してアレイを完成する。
めに、パッシベ―ション膜７にコンタクトウインドウを
形成した後ＩＴＯ透明導電膜8を750nm形成する。画素電
極として所定の形状に加工してアレイを完成する。
【００１２】もう一つのこのエッチング液を用いた薄膜
トランジスタの製造方法は、図３に示したものと基本的
に同じであり、透光性基板１の上にゲート金属膜２を成
膜した後、エッチングして所定の形状に加工する。Ｓｉ
Ｎｘ膜からなるゲート絶縁膜３を330nmとアモルファス
シリコン膜４を200nm、ｎ＋アモルファスシリコン膜５
を50nm連続してプラズマＣＶＤ法で形成したのち、所定
の形状に加工する。その後にソース・ドレイン電極とし
てＡｇ系合金膜れにエチレングリコールを容量比で2に
なるように混合したエッチング液を用いて、ゲート金属
膜Ａｇ系合金をエッチングした。を製膜したのち上層膜
であるＭｏ膜６ｂを所定形状に加工する。このとき上層
膜のＭｏは従来から使用していた混酸を用いて室温で30
秒間エッチングした。つづいて本発明のエッチング液で
あるリン酸と硝酸と酢酸と水を１６：１：２：１の容量
比で混合し、これにエチレングリコールを容量比で３に
なるように混合したエッチング液を用いて、ソース・ド
レイン金属膜Ａｇ系合金膜６ａをエチレングリコールを
容量比で2になるように混合したエッチング液を用いて
エッチングした。パッシベ―ション膜７としてＳｉＮｘ
を300nm形成する。このようにして薄膜トランジスタを
形成する。
トランジスタの製造方法は、図３に示したものと基本的
に同じであり、透光性基板１の上にゲート金属膜２を成
膜した後、エッチングして所定の形状に加工する。Ｓｉ
Ｎｘ膜からなるゲート絶縁膜３を330nmとアモルファス
シリコン膜４を200nm、ｎ＋アモルファスシリコン膜５
を50nm連続してプラズマＣＶＤ法で形成したのち、所定
の形状に加工する。その後にソース・ドレイン電極とし
てＡｇ系合金膜れにエチレングリコールを容量比で2に
なるように混合したエッチング液を用いて、ゲート金属
膜Ａｇ系合金をエッチングした。を製膜したのち上層膜
であるＭｏ膜６ｂを所定形状に加工する。このとき上層
膜のＭｏは従来から使用していた混酸を用いて室温で30
秒間エッチングした。つづいて本発明のエッチング液で
あるリン酸と硝酸と酢酸と水を１６：１：２：１の容量
比で混合し、これにエチレングリコールを容量比で３に
なるように混合したエッチング液を用いて、ソース・ド
レイン金属膜Ａｇ系合金膜６ａをエチレングリコールを
容量比で2になるように混合したエッチング液を用いて
エッチングした。パッシベ―ション膜７としてＳｉＮｘ
を300nm形成する。このようにして薄膜トランジスタを
形成する。
【００１３】本実施例の薄膜トランジスタ基板１２枚間
のゲートおよびソース・ドレイン電極配線の断線不良率
と、比較のために従来のエッチング液にてエッチングし
た薄膜トランジスタのトランジスタ１２枚間のゲート電
極配線の断線不良率を表１に示す。本実施例では従来と
比較し断線不良率が非常に少なく、また再現性も良好で
あることがわかる。
のゲートおよびソース・ドレイン電極配線の断線不良率
と、比較のために従来のエッチング液にてエッチングし
た薄膜トランジスタのトランジスタ１２枚間のゲート電
極配線の断線不良率を表１に示す。本実施例では従来と
比較し断線不良率が非常に少なく、また再現性も良好で
あることがわかる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、歩留まりよく大面積デ
ィスプレイの作成可能な薄膜トランジスタの製造方法を
提供することができる。
ィスプレイの作成可能な薄膜トランジスタの製造方法を
提供することができる。
【図１】本発明のエッチング液を用いたＡｇ系合金のエ
ッチング速度を示す図
ッチング速度を示す図
【図２】本発明の薄膜トランジスタの一例を示す図
【図３】本発明の薄膜トランジスタの一例を示す図
【図４】従来の薄膜トランジスタの一例を示す図
【符号の説明】 １ 透光性基板 ２ａ ゲート金属膜（Ａｇ合金） ２ｂ ゲート上層膜（Ｍｏ） ３ ゲート絶縁膜（ＳｉＮｘ） ４ アモルファスシリコン膜 ５ ｎ＋シリコン膜 ６ａ ソース・ドレイン電極（Ａｇ合金） ６ｂ ソース・ドレイン上層膜（Ｍｏ） ７ パッシベーション膜 ８ コンタクトホール ９ 画素電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１７Ｊ ６１７Ｍ Ｆターム(参考） 4M104 AA09 BB08 BB16 CC01 CC05 DD09 GG09 5F033 GG04 HH14 HH20 MM05 QQ08 QQ20 QQ21 VV06 VV15 XX03 5F043 AA26 BB18 5F110 AA26 BB01 CC07 EE04 EE06 EE14 FF03 FF30 GG02 GG15 GG24 GG45 HK06 HK09 HK16 HK35 HL07 NN04 NN24 QQ05 QQ09
Claims (6)
- 【請求項１】少なくともリン酸と硝酸と酢酸と水および
エチレングリコールまたはグリセリンよりなることを特
徴とする薄膜トランジスタ製造用エッチング液。 - 【請求項２】エチレングリコールまたはグリセリンの含
有率が２０ｗｔ％以上４０ｗｔ％未満であることを特徴
とする請求項１記載のエッチング液。 - 【請求項３】透光性基板上にゲート金属膜が形成され、
その上にゲート絶縁膜とａ−Ｓｉ半導体膜とｎ＋Ｓｉ膜
およびソース・ドレイン電極が積層されている薄膜トラ
ンジスタにおいて、前記ゲート電極膜がＡｇ系合金薄膜
とＭｏからなり、前記ゲート電極膜をウェットエッチン
グするときのエッチング液が請求項1記載のエッチング
液であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
法。 - 【請求項４】透光性基板上にゲート金属膜が形成され、
その上にゲート絶縁膜とａ−Ｓｉ半導体膜とｎ＋Ｓｉ膜
およびソース・ドレイン電極が積層されている薄膜トラ
ンジスタにおいて、前記ソース・ドレイン電極膜がＡｇ
系合金薄膜とＭｏの積層膜からなり、前記ソース・ドレ
イン電極膜をウェットエッチングするときのエッチング
液が請求項1記載のエッチング液であることを特徴とす
る薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項５】前記Ｍｏ／Ａｇ系合金からなるゲートまた
はソース・ドレイン電極を選択的に形成する工程におい
て、Ｍｏを所定のエッチング液にてエッチングした後、
請求項１記載のエッチング液を用いてＡｇ系合金をエッ
チングすることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
法。 - 【請求項６】請求項３または４に記載の製造方法により
薄膜トランジスタを形成し、液晶駆動用の画素電極を形
成する工程と、ゲートバスライン及びソースバスライン
を形成する工程を含む薄膜トランジスタアレイの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001025213A JP2002231706A (ja) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | エッチング液及びこれを用いた薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001025213A JP2002231706A (ja) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | エッチング液及びこれを用いた薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231706A true JP2002231706A (ja) | 2002-08-16 |
Family
ID=18890246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001025213A Pending JP2002231706A (ja) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | エッチング液及びこれを用いた薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002231706A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100347344C (zh) * | 2002-11-26 | 2007-11-07 | 关东化学株式会社 | 以银为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物 |
| US7357878B2 (en) | 2005-06-09 | 2008-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etchant, and method for fabricating a thin film transistor subtrate including conductive wires using the etchant and the resulting structure |
| CN104893728A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-09-09 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液 |
-
2001
- 2001-02-01 JP JP2001025213A patent/JP2002231706A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100347344C (zh) * | 2002-11-26 | 2007-11-07 | 关东化学株式会社 | 以银为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物 |
| US7357878B2 (en) | 2005-06-09 | 2008-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etchant, and method for fabricating a thin film transistor subtrate including conductive wires using the etchant and the resulting structure |
| US7955521B2 (en) | 2005-06-09 | 2011-06-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etchant and method for fabricating a thin film transistor substrate including conductive wires using the etchant and the resulting structure |
| CN104893728A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-09-09 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液 |
| CN104893728B (zh) * | 2015-04-10 | 2018-11-27 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061109 |