JP2008052255A - アクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents

アクティブマトリクス基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 簡素な工程にも拘わらず、Cr膜又はAl膜から成る電極とコンタクトホールに形成される透明導電膜との間のコンタクト抵抗を低減できるアクティプマトリクス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 絶縁層13,15中の異なる深さ位置に在るフッ素を含むガスを用いたドライエッチングにより揮発しない金属膜12,14にそれぞれ達するように1マスクプロセスによって複数のコンタクトホールを形成するアクティブマトリクス基板の製造方法であっつて、CHF3とCF4とO2との混合ガスを用いてドライエッチングを行って複数のコンタクトホールを形成する工程と、複数のコンタクトホールに対して酸素アッシングを行う工程と、複数のコンタクトホール内に透明導電膜を形成する工程とを有する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、半導体装置や液晶表示装置における電極、配線、または端子(以後、単に電極と呼ぶ)とこれらとの間に絶縁層を介する上部電極との間を電気的に接続するために絶縁層にコンタクトホールを形成するアクティブマトリクス基板の製造方法に関し、特に、電極がCr膜又はCr合金膜(以後、単にCr膜と呼ぶ)、Al膜又はAl合金膜(以後、単にAl膜と呼ぶ)から成っている場合に適したアクティブマトリクス基板の製造方法に関する。
一般に、Si絶縁層中の異なる深さ位置に在り、Cr膜又はAl膜から成る複数の電極にそれぞれ達するように、Si絶縁層に1マスクプロセスによって複数のコンタクトホールを形成する場合、CF4やSF6等のフッ素系ガス単体を用いたRIE(Reactive Ion Etching: 反応性イオンエッチング)方式ドライエッチングが実施されている。この種のコンタクトホールの形成方法は、例えば、特開2001−102362号公報(特許文献1)および特開2001−308182号公報(特許文献2)に開示されている。
図1は、特許文献1および特許文献2に類似のコンタクトホールの形成方法を示す図である。
図1を参照すると、ガラス基板61上の異なる深さ位置には、Cr膜から成る第1の電極62およびCr膜から成る第2の電極64が在る。第1の電極62上には、Si絶縁層63と、Si絶縁層65が在る。第2の電極64上には、Si絶縁層65が在る。レジスト層66を介して、第1の電極62および第2の電極64にそれぞれ達するようにSi絶縁層63,65にコンタクトホールを形成すべく、SF6ガス単体を用いたRIE方式ドライエッチングが実施される。
一方、Si絶縁層中に在るAl膜等からなる電極に達するように、Si絶縁層にコンタクトホールを形成する場合には、CHF3とCF4との混合ガスを用いたRIE方式ドライエッチングが実施されている。この種のコンタクトホールの形成方法は、例えば、特開平7−37866号公報(特許文献3)およびWO00/039845号公報(特許文献4)に開示されている。
特開2001−102362号公報 特開2001−308182号公報 特開平7−37866号公報 WO00/039845号公報
特許文献1および特許文献2において、CF4やSF6等のフッ素系ガス単体を用いたRIE方式ドライエッチングを実施すると、Cr膜又はAl膜から成る電極とコンタクトホールに形成される透明導電膜との間のコンタクト抵抗が高くなる。特に、深さの異なる複数のコンタクトホールを形成する場合は、浅い方のコンタクトホールの電極がイオンダメージを受け易く、コンタクト抵抗が設計値よりも極端に高くなる。
Cr膜又はAl膜と透明導電膜との間のコンタクト抵抗を低くするためには、ドライエッチングの圧力を高圧化し、自己バイアス電圧を低くすることが有効である。しかし、SF6ガス単体を用いたRIE方式ドライエッチングにおいて、約30Pa以上まで高圧化すると、深い位置に在る電極上のSi絶縁層(ゲート絶縁層)と浅い位置に在る電極上のSi絶縁層(保護膜)との界面において、SF5ラジカルによる等方性エッチングが起こり、界面部分がくさび状にオーバーエッチングされてしまう。この問題は、CF4ガス単体を用いた場合でも同様に起こる。このように、CF4やSF6等のフッ素系ガス単体を用いたRIE方式ドライエッチングでは、コンタクト抵抗の制御と、良好なコンタクトホール形状の形成とを両立する最適条件を得ることが困難である。
Cr膜又はAl膜と透明導電膜との間のコンタクト抵抗は、Cr膜又はAl膜の表面状態に左右される。Cr膜又はAl膜の表面状態は、エッチング時にCr膜又はAl膜の表面に入射するイオンによって受けるダメージ、即ち、イオンの打ち込みによる原子混合や、表面荒れ等と、エッチング副反応によるCr膜又はAl膜表面へのデポジションによるダメージ保護効果とによって決定されると推定される。
SF6ガス単体を用いた場合は、Sの質量数が大きくかつFの結合数も多いため、重いイオンがプラズマ中に生成される。Si絶縁層を除去した後にCr膜又はAl膜表面に存在するCrシリサイド層やAlシリサイド層を除去するためには、最低限のイオン性エッチングが必要である。SF6のイオンが重いために短時間でCrシリサイドが除去され、また、SF6ガスにより生成される化学種はC系ガスのようにCr膜やAl膜の表面を被覆するようなデポジションは起こさないため、Cr膜やAl膜表面のフッ化が進行し、コンタクト抵抗が上昇する。
また、CF4ガス単体を主成分とする場合は、Si系エッチャントとして重要なCF3+が選択的に生成され難く、C系重合反応に寄与する副生成物(C+、CF+、CF2+)や、反応性の強いFラジカルが大量に生成される。この結果、Cr膜表面のデポジション反応やフッ素反応の影響が大きくなり過ぎ、エッチング開口部のエッチング速度がばらついたり、コンタクト抵抗が上昇する。
また、コンタクト抵抗を下げるべくドライエッチング圧力を高圧化した場合には、イオンの分子衝突確率が増加するためCr膜又はAl膜の表面への、RIE方式ドライエッチングの長所である異方性エッチングの効果が弱くなり、等方性でエッチングが進行するラジカル種の寄与が大きくなる。この結果、二層のSi絶縁層間の界面に異常エッチングが進行し易くなり、コンタクトホールのエッチング形状の制御が困難になる。異常エッチングが進行すると、コンタクトホールに形成される透明導電膜が断線し、このアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置の点欠陥の原因となる。
以上のように、特許文献1および特許文献2に開示されたCF4やSF6等のフッ素系ガス単体を用いた従来のRIE方式ドライエッチングは、他の様々な対策工程を追加し、コンタクト抵抗の低減を図る必要があった。
それ故、本発明の課題は、簡素な工程にも拘わらず、Cr膜又はAl膜から成る電極とコンタクトホールに形成される透明導電膜との間のコンタクト抵抗を低減できるアクティプマトリクス基板の製造方法を提供することである。
本発明によれば、絶縁層中の異なる深さ位置に在るフッ素を含むガスを用いたドライエッチングにより揮発しない金属膜にそれぞれ達するように1マスクプロセスによって複数のコンタクトホールを形成するアクティブマトリクス基板の製造方法において、CHF3とCF4とO2との混合ガスを用いてドライエッチングを行って前記複数のコンタクトホールを形成する工程と、前記複数のコンタクトホールに対して酸素アッシングを行う工程と、前記複数のコンタクトホール内に透明導電膜を形成する工程とを有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法が得られる。
前記金属膜は、Cr膜、Crを主体とする合金膜、Al膜又はAlを主体とする合金膜であってもよい。
前記CHF3とCF4とO2との混合ガスのうちのCHF3およびCF4のガス流量は、CHF3>CF4の関係を満たすことが好ましい。
前記ドライエッチング工程において、前記コンタクトホールから露出した前記Cr膜又はAl膜がプラズマに晒される時間は、60〜300秒の範囲であってもよい。
前記酸素アッシングを行う時間は、120〜240秒の範囲であってもよい。
前記ドライエッチング工程に先立ち、ウェットエッチングを行う工程を有していてもよい。
前記ドライエッチング工程において、前記コンタクトホールの表面および該コンタクトホールから露出した前記金属膜の表面に、前記CHF3とCF4とO2との混合ガスに起因するC系重合物デポジションを形成してもよい。
前記ドライエッチング工程において、前記コンタクトホールおよび該コンタクトホールから露出した前記金属膜に、オーバーエッチングを施してもよい。
本発明によるコンタクトホールの形成方法は、簡素な工程にも拘わらず、Cr膜又はAl膜から成る電極とコンタクトホールに形成される透明導電膜との間のコンタクト抵抗を低減できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明によるアクティブマトリクス基板の製造方法は、Si絶縁層中の異なる深さ位置に在り、Cr膜又は透明導電膜と直接コンタクトが可能な例えばAl−Ni合金膜から成る複数の電極にそれぞれ達するように、1マスクプロセスによって、複数のコンタクトホールを形成する方法である。
図2を参照すると、ガラス基板11上の異なる深さ位置には、Cr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)から成る第1の電極12と、Cr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)から成る第2の電極14とが在る。第1の電極12上には、Si絶縁層13とSi絶縁層15とが在る。第2の電極14上には、Si絶縁層15が在る。
本方法は特に、レジスト層16を介して、第1の電極12および第2の電極14にそれぞれ達するようにSi絶縁層に2つのコンタクトホールを形成すべく、CHF3とCF4とO2との混合ガス(CHF3/CF4/O2ガス)を用いてドライエッチングを行う図2に示される工程と、レジスト層16ならびにCr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)の表面のC系重合物デポジション17を除去すべく酸素アッシングを行う図3に示される工程とを有している。
ここで、酸素アッシングは、図3に示すように、O2系の放電プラズマ中のO2ラジカルを使用して行われる。
ドライエッチングは、例えば、RIE方式ドライエッチングである。また、酸素アッシングは、プラズマエッチング(PE)方式である。
本方法によれば、Cr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)から成り、異なる深さに在る電極12および14のそれぞれと、各電極12,14に達するコンタクトホールに形成される透明導電膜(図示せず)との間のコンタクト抵抗を低減できる。併せて、コンタクトホールは良好な順テーパ形状で形成される。以下、このことについて説明する。
電極12,14としてのCr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)とCr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)に達するコンタクトホールに形成される透明導電膜との間のコンタクト抵抗は、上記Cr膜又はAl膜の表面の状態に左右される。つまり、コンタクト抵抗は、エッチング時にCr膜又はAl膜の表面に生ずるイオンの打ち込みによる原子混合や表面荒れ等のイオンダメージと、エッチング副反応によるCr膜又はAl膜の表面へのデポジション現象によるイオンダメージに対する保護効果とに左右されると推定される。
本発明においては、エッチング反応に重要なCF3+を選択的に生成し易いCHF3ガスと、デポジション反応に重要なCF4およびO2との混合ガスを用いることによって、イオンダメージを抑制できる。本発明のドライエッチング中に、C系重合物デポジション17が形成される。このC系重合物デポジション17は、Cr膜又はAl膜の保護機能をなすものであると共に、その保護機能が不要になった際にはO2アッシング(図3参照)によって容易に除去できる。
CF4はデポジションガス材料である。O2は、図2に示されるように、C系重合物デポジション17をCO2としてある程度除去し、デポジション過多を抑制する作用をなす。
仮にエッチングガスにO2が含まれない場合にはデポジション反応が強過ぎ、エッチングが進行しなくなったり、Cr膜又はAl膜表面に除去困難なC系デポジションが発生する可能性がある。このため、O2は、デポジション反応を制御する上で重要である。
本発明によるドライエッチングに使用されるCHF3/CF4/O2ガスは、主成分が1個の炭素から成り、かつ、F結合数も少ない(1〜3個)ため、プラズマ中に生成されるイオンの質量が、従来のSF6に起因するイオンと比較して小さい。この結果、イオンダメージを低減させることができる。
また、C系ガスは副反応として、CFxによるC系重合物がCr膜又はAl膜の表面にデポジションする現象も生じるため、エッチング時のCr膜又はAl膜の表面はC系重合物デポジション17で保護される。
この結果、Cr膜又はAl膜表面の変質層の除去に必要なエッチング時間は、従来のSF6ガスよりも長くなる。一方、Si絶縁層13,15のエッチング時間はデポジションの有無に拘わらず、ほぼ一定である。これは、深いコンタクトホールを形成するために十分な時間だけエッチングを行っても、浅いコンタクトホールに露出する電極のイオンダメージを軽減できることを意味する。かくして、深さの浅いコンタクトホールのイオンダメージを最小限に抑制できるようになる。
一方、従来のCr又はAl電極に対してSF6系エッチングガスを用いる場合には、イオンが重く、C系デポジションも発生しないため、エッチング終点後、短時間でCr膜又はAl膜表面の変質層が除去される。このため、ほぼエッチング終点でエッチングを完了させるようにエッチング条件が最適化されていた。
また、C系重合物のデポジションがコンタクトホール側壁においても生じることにより、等方性エッチングの進行が抑制されるため、コンタクトホールは良好な順テーパ形状で形成される。
尚、CHF3/CF4/O2ガス中のCF4がCHF3に対して量が多い場合には前述したCF4単体時ガスと同じ問題が発生し易くなるため、CHF3/CF4/O2ガスにおけるCHF3とCF4との比は、CHF3>CF4に設定されることが好ましい。
また、電極表面のオーバーエッチング時間は、Cr膜又はAl膜表面の変質層の除去性とC系重合物デポジション17の影響とを考慮し、約60〜300秒の範囲が好ましい。
さらに、コンタクトホールが深い場合や、生産能力を向上させる目的で、ドライエッチングの前に、ウェットエッチングによって一定量をエッチングしてもよい。
ただし、Si絶縁層13,15によって一旦被覆されたCr膜又はAl膜の表面には、高抵抗な変質層が存在する。この変質層はウェットエッチング法では容易に除去できないため、必ずドライエッチングでCr膜又はAl膜の表面を処理する必要がある。特に、イオン性エッチングであるRIE方式ドライエッチングを用いると、変質層の除去効果が高い。また、ウェットエッチングは等方性エッチングで進行するため、ウェットエッチングのみではコンタクトホールの形状制御ができないことや、長時間のウェットエッチングに対してレジスト耐性が不足する問題から、ウェットエッチングは、RIE方式ドライエッチングとの併用が不可欠となる。
ドライエッチングとウェットエッチングを併用する場合、ウェットエッチングはエッチング液へのSi成分溶出やエッチング液成分の蒸発によって液劣化が生じるため、エッチング速度が変動する問題がある。その結果、ドライエッチング時のSi絶縁層残厚が変動する。この対策として、ドライエッチング時のプラズマ発光や電極電圧をモニタし、Cr膜又はAl膜の表面の露出前後におけるプラズマ組成変化を検出するエッチング終点検出が考えられる。しかし、コンタクトホールのような開口率の低いドライエッチングでは、エッチング完了前後のモニタ値変化量が小さく、精度よくエッチング終点を検出できない。このため、十分なオーバーエッチング時間を考慮した時間設定で処理すべきである。
CHF3/CF4/O2ガスを用いた本発明によれば、前述したようにCr膜又はAl膜と透明導電膜との間のコンタクト抵抗はエッチング時間に殆ど影響を受けないため、絶縁層の膜厚変動とエッチング液の劣化を考慮した十分に長いオーバーエッチング時間を設定することが可能であり、コンタクト抵抗を低く、安定に制御できるという利点がある。
コンタクホールに形成されたC系重合物デポジション17は、そのままではコンタクト抵抗増加の原因となるが、エッチング後に実施するO2アッシング(図3参照)によって除去可能である。尚、O2アッシングの時間は、エッチング時に形成されたCr膜又はAl膜の表面のC系重合物デポジション17を除去する必要があるため、従来の方法におけるO2アッシングよりも長時間行うことが好ましい。具体的には、O2アッシングの時間は、約120〜240秒の範囲が好ましい。
コンタクト抵抗は、Cr膜又はAl膜表面がエッチングに晒される時間と酸素アッシングの時間の指定とにより、大きく左右される。ドライエッチング時間が長過ぎると、C系デポジションが進行し過ぎて、その後の酸素アッシングに長時間を要してしまう。設備には生産能力の問題があるため、これらの時間はできるだけ短くしなければならない。
また、O2アッシングは、その効果に最適領域があり、初期はC系重合物デポジション17が除去され、長時間経過するとCr膜又はAl膜表面の酸化が進行してしまう。尚、最適なO2アッシング時間とは、CHF3/CF4/O2ガスを用いたエッチングによってCr膜又はAl膜の表面に形成されたC系重合物デポジション17をO2プラズマにより除去するため必要な時間である。Cr膜又はAl膜と透明導電膜との間のコンタクト抵抗は、O2アッシングが最適な時間より短くても、長くても高くなる。前者は、C系重合物デポジション17の除去不足、後者はCr膜又はAl膜の表面の酸化の影響である。ただし、O2アッシングにおける最適時間は、例えば、PE方式を採用すればCr膜又はAl膜への酸素イオン衝撃を抑制できるため十分に安定制御できる。上述した時間範囲が、生産能力と安定稼動とを両立する条件範囲となる。
本発明によれば、RIE方式ドライエッチング装置における自己バイアス電圧の変化に関わらず、一定したコンタクト抵抗を得ることができる。
通常、自己バイアス電圧は、イオン加速エネルギーを左右するパラメータであり、従って、電極表面のイオンダメージを左右する。そして、電極表面のイオンダメージは、コンタクト抵抗を左右する。
図6は、一般的に稼動させたRIE方式ドライエッチング装置における自己バイアス電圧の経時変化の例を示している。
図6に示されるように、自己バイアス電圧は、電極部材の交換によって大きく変化し、その後一ヶ月程度の時間スパンで再び比較的大きく変化する。また、電極部材の交換に拘わらず、常に変動している。自己バイアス電圧は、高周波放電プラズマ形成時におけるアノード電極とカソード電極との実効面積差によって発生する電圧である。このため、アノード電極とカソード電極のAl等から成る部材表面にレジストの揮発成分がデポジションしたり、この部材の防食防止のためのアルマイト膜等が磨耗することによって電極実効面積が変化すると、自己バイアス電圧は変動する。
従来のSF6系エッチングガスを用いたRIE方式ドライエッチングは、電極表面にイオンダメージを生じ易いため、自己バイアス電圧が図6のように変動した場合、イオンダメージも変動し、この結果、コンタクト抵抗も変動する。
一方、CHF3/CF4/O2ガスを用いる本発明は、イオンダメージを生じ難いため、たとえ自己バイアス電圧が図6に示されたように変化したとしても、コンタクト抵抗を安定制御できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例によるアクティブマトリクス基板の製造方法について詳細に説明する。
本実施例は、本発明によるアクティブマトリクス基板の製造方法を示す一実施例である。
図4(a)〜(g)を参照して、アクティブマトリクス基板の製造方法を以下に説明する。
まず、RIE方式ドライエッチング装置内で、ガラス基板11(約360×470mm)上にCr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)をスパッタ法によって成膜する。Cr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)をパターニングして、図4(a)に示されるように、ゲート電極12a、ゲート配線(図示せず)、ゲート端子電極12bを形成する。
次に、図4(b)に示されるように、プラズマCVD法により、ゲート絶縁層としてのSi絶縁層13、真性半導体(a−Si:H)層18、オーミック(n+a−Si:H)層19を順次成膜する。これらの層をパターニングして、半導体(n+a−Si:H/a−Si:H)層を形成する。
次に、スパッタ法によってCr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)を成膜する。Cr膜又はAl膜(Al−Ni合金膜)をパターニングして、図4(c)に示されるように、ソース・ドレイン電極14a、ドレイン配線(図示せず)、ドレイン端子電極14bを形成する。
次に、オーミック層19をエッチング除去し、図4(d)に示されるようにチャネルを形成する。
次に、図4(e)に示されるように、プラズマCVD法によって、チャネル表面の保護層としてのSi絶縁層15を形成する。
次に、図4(f)に示されるような所定のパターンのレジスト層16をSi絶縁層15上に形成する。
次に、図4(f)に示されるように、ゲート端子電極12b、ソース・ドレイン電極14a、ドレイン端子電極14bにそれぞれ達するように、複数のコンタクトホールを形成する。尚、ゲート端子電極12bならびにソース・ドレイン電極14aおよびドレイン端子電極14b上にはそれぞれ、以下のように、異なる膜厚のSi絶縁層が存在する。
・(ゲート端子電極12b上のSi絶縁層膜厚)=(Si絶縁層13の残厚)+(Si絶縁層15の成膜膜厚)
・(ソース・ドレイン電極14a、ドレイン端子電極14bそれぞれの上のSi絶縁層膜厚)=(Si絶縁層15の成膜膜厚)
ここで、Si絶縁層13の残厚とは、半導体(n+a−Si:H/a−Si:H)層のエッチング時にSi絶縁層13の一部もエッチングされるため、Si絶縁層13の成膜膜厚がフルには残存していないからである。水素化アモルファスシリコンTFT製造工程において、半導体(n+a−Si:H/a−Si:H)層の除去時のSi絶縁層エッチング量は、一般的に数十nmである。
さて、CHF3/CF4/O2ガスを用いたRIE方式ドライエッチングによって、図4(f)に示されるように、ゲート端子電極12b、ソース・ドレイン電極14a、ドレイン端子電極14bそれぞれに達するコンタクトホールを、Si絶縁層13、Si絶縁層15に形成する。RIE方式ドライエッチングの各条件は、例えば、CHF3/CF4/O2ガスの流量を120/40/40sccm、圧力を10Pa、放電電力を1500Wとした。また、ゲート端子電極12bの表面がプラズマに晒された時間は、約60秒である。ソース・ドレイン電極14a、ドレイン端子電極14bの各表面がプラズマに晒された時間は、約200秒である。
尚、上記コンタクトホール形成工程においては、ドライエッチングに先立ち、ウェットエッチングをも併用した。
続いて、O2アッシング(図3参照)によってレジスト層16を除去し、基板11をRIE方式ドライエッチング装置から取り出す。O2アッシングの条件は、例えば圧力133Paで、200秒間とした。
次に、ITO(Indium Tin Oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)等から成る透明導電膜を、スパッタ法によって成膜する。透明導電膜をパターニングし、図4(g)に示されるように、ソース・ドレイン電極14aのうちのソース電極に接続する画素電極としての透明導電膜24a、ゲート端子電極12bに接続する接続電極としての透明導電膜22b、ドレイン端子電極14bに接続する接続電極としての透明導電膜24bを形成する。
最後に、アニールを行い、液晶駆動用の水素化アモルファスシリコンTFTが完成した。
図5は、CHF3/CF4/O2ガスを用いたRIE方式ドライエッチングを行う本実施例のコンタクトホールの形成方法を適用して製造された、図4(g)の構造を有する水素化アモルファスシリコンTFTにおけるコンタクト抵抗を示す。このコンタクト抵抗は、ホールサイズ10μm×10μm、180個接続の値である。
尚、図5においては、図1に示されたSF6/Heガスを用いたRIE方式ドライエッチングを行う従来のコンタクトホールの形成方法を適用して製造された水素化アモルファスシリコンTFTにおけるコンタクト抵抗をも、比較例として示す。
尚、比較例の条件は、次の通りである。基板サイズは、約360×470mmである。RIE方式ドライエッチングの各条件は、例えば、SF6/Heガスの流量を50/250sccm、圧力を30Pa、放電電力を1200Wとした。また、電極62の表面がプラズマに晒された時間は、約60秒である。電極64の表面がプラズマに晒された時間は、約200秒である。電極の表面がプラズマに晒される時間は、60秒〜300秒の範囲が好ましい。PE方式O2アッシングの条件は、圧力133Paで、200秒間とした。O2アッシング時間は、120秒〜240秒の範囲が好ましい。比較例のコンタクト抵抗も、ホールサイズ10μm×10μm、180個接続の値である。
図5から明らかなように、RIE方式ドライエッチング中にプラズマに晒される時間が短いゲート端子電極12b(図4(g)参照)または電極62(図1参照)のコンタクト抵抗については、CHF3/CF4/O2ガスを用いる本実施例とSF6/Heガスを用いる比較例とで同等の値を示している。一方、プラズマに晒される時間が長いソース・ドレイン電極14a、ドレイン端子電極14b(図4(g)参照)または電極64(図1参照)のコンタクト抵抗について、本実施例は比較例に比べて大幅に低減されている。
尚、CHF3/CF4/O2ガスを用いる本実施例は、ソース・ドレイン電極14a、ドレイン端子電極14bの各表面がプラズマに例えば約300秒間晒されたとしても、コンタクト抵抗はプラズマに晒される時間が300秒未満の短い場合と同桁で安定する。
また、CHF3/CF4/O2ガスを用いる本実施例は、圧力を5〜30Paの範囲に設定したとしても、コンタクト抵抗は同桁で安定する。
以上説明した実施例に限定されることなく、本発明は、当該特許請求の範囲に記載された技術範囲であれば、種々の変形が可能であることは云うまでもない。
例えば、本発明は、3以上の異なる深さ位置に在る、電極、配線、または端子にそれぞれ達する3以上のコンタクトホールを1マスクプロセスによって形成する方法に対しても適用可能である。
また、本発明は、ドライエッチング工程に用いられるエッチングガスとして、プラズマによって生成される主成分がCF3+となるような高次のPFCやHFCであってもよい。
また、絶縁層はSiNのような無機膜であっても、アクリル樹脂のような有機膜であってもよい。
また、本発明は、図4(a)〜(g)に示された5マスクプロセスに限らず、層間分離構造の4マスクプロセスのTFT製造に対しても適用可能である。尚、これら4マスクプロセスおよび5マスクプロセスのどちらも、コンタクトホールの形成工程については1マスクプロセスである。
比較例でもある従来のアクティブマトリクス基板のコンタクトホールの形成方法を説明するための図である。 本発明によるアクティブマトリクス基板のコンタクトホールの形成方法におけるドライエッチング工程を説明するための図である。 本発明によるアクティブマトリクス基板のコンタクトホールの形成方法におけるアッシング工程を説明するための図である。 (a)〜(g)は、本発明の実施例によるコンタクトホールの形成方法を説明するための図である。 本発明および比較例のコンタクト抵抗に関する測定結果を示す図である。 RIE方式ドライエッチング装置の自己バイアス電圧の経時変化を示す図である。
符号の説明
11、61 ガラス基板
12、62 第1の電極
12a ゲート電極
12b ゲート端子電極
13、63 Si絶縁層
14、64 第2の電極
14a ソース・ドレイン電極
14b ドレイン端子電極
15、65 Si絶縁層
16、66 レジスト層
17 C系重合物デポジション
18 真性半導体層
19 オーミック層

Claims (8)

  1. 絶縁層中の異なる深さ位置に在るフッ素を含むガスを用いたドライエッチングにより揮発しない金属膜にそれぞれ達するように1マスクプロセスによって複数のコンタクトホールを形成するアクティブマトリクス基板の製造方法において、
    CHF3とCF4とO2との混合ガスを用いてドライエッチングを行って前記複数のコンタクトホールを形成する工程と、
    前記複数のコンタクトホールに対して酸素アッシングを行う工程と、
    前記複数のコンタクトホール内に透明導電膜を形成する工程とを有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  2. 前記金属膜はCr膜、Crを主体とする合金膜、Al膜又はAlを主体とする合金膜であることを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  3. 前記CHF3とCF4とO2との混合ガスのうちのCHF3およびCF4のガス流量は、CHF3>CF4の関係を満たすことを特徴とする請求項1又請求項2に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  4. 前記ドライエッチング工程において、前記コンタクトホールから露出した前記金属膜がプラズマに晒される時間は、60〜300秒の範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  5. 前記酸素アッシングを行う時間は、120〜240秒の範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  6. 前記ドライエッチング工程に先立ち、ウェットエッチングを行う工程を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  7. 前記ドライエッチング工程において、前記コンタクトホールの表面および該コンタクトホールから露出した前記金属膜の表面に、前記CHF3とCF4とO2との混合ガスに起因するC系重合物デポジションを形成することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  8. 前記ドライエッチング工程において、前記コンタクトホールおよび該コンタクトホールから露出した前記金属膜に、オーバーエッチングを施すことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
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