JP3120521B2 - 金属膜の陽極酸化方法 - Google Patents
金属膜の陽極酸化方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/005—Apparatus specially adapted for electrolytic conversion coating
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属膜の陽極酸化方法に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜トランジスタ等の薄膜素子や、絶縁
膜をはさんで複数層に配線を形成した多層配線板等にお
いては、その下部の金属膜（下部電極および下部配線）
と、その上に絶縁膜を介して形成した上部の金属膜（上
部電極および上部配線）との間の絶縁耐圧を十分高くし
て層間短絡の発生を防ぐため、下部金属膜を陽極酸化処
理してその表面に酸化膜を生成させている。
膜をはさんで複数層に配線を形成した多層配線板等にお
いては、その下部の金属膜（下部電極および下部配線）
と、その上に絶縁膜を介して形成した上部の金属膜（上
部電極および上部配線）との間の絶縁耐圧を十分高くし
て層間短絡の発生を防ぐため、下部金属膜を陽極酸化処
理してその表面に酸化膜を生成させている。
【０００３】上記金属膜の陽極酸化処理は、一般に、被
酸化金属膜（下部電極および下部配線）を形成した基板
（ガラス基板等）を電解液中に浸漬して前記金属膜を電
解液中において陰極と対向させ、この金属膜と前記陰極
との間に電圧を印加することによって行なわれている。
酸化金属膜（下部電極および下部配線）を形成した基板
（ガラス基板等）を電解液中に浸漬して前記金属膜を電
解液中において陰極と対向させ、この金属膜と前記陰極
との間に電圧を印加することによって行なわれている。
【０００４】このように電解液中において前記金属膜と
対向電極との間に電圧を印加すると、陽極である被酸化
金属膜が電解液中で化成反応を起してその表面から陽極
酸化され、この金属膜の表面に酸化膜が生成する。な
お、この酸化膜の生成厚さは、両極間に印加する電圧を
制御することによって任意に選ぶことができる。
対向電極との間に電圧を印加すると、陽極である被酸化
金属膜が電解液中で化成反応を起してその表面から陽極
酸化され、この金属膜の表面に酸化膜が生成する。な
お、この酸化膜の生成厚さは、両極間に印加する電圧を
制御することによって任意に選ぶことができる。
【０００５】ところで、上記のように電解液中で被酸化
金属膜に化成反応を起させる陽極酸化処理においては、
電解液の組成が時間の経過にともなって僅かずつながら
変化するため、この電解液の組成変化によって金属膜の
表面に生成する酸化膜の膜質が変化する。
金属膜に化成反応を起させる陽極酸化処理においては、
電解液の組成が時間の経過にともなって僅かずつながら
変化するため、この電解液の組成変化によって金属膜の
表面に生成する酸化膜の膜質が変化する。
【０００６】このため、従来は、電解液の濃度を常に一
定になるようにコントロールしながら上記陽極酸化処理
を行っている。
定になるようにコントロールしながら上記陽極酸化処理
を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
陽極酸化方法では、電解液の濃度を常に一定になるよう
にコントロールしているにもかかわらず、時間の経過に
ともなって被酸化金属膜の表面に生成する酸化膜の膜質
が低下して行く。
陽極酸化方法では、電解液の濃度を常に一定になるよう
にコントロールしているにもかかわらず、時間の経過に
ともなって被酸化金属膜の表面に生成する酸化膜の膜質
が低下して行く。
【０００８】このため、薄膜素子や多層配線板等の下部
金属膜を従来の陽極酸化方法で酸化させると、早い時期
に酸化処理された金属膜の表面に生成した酸化膜は十分
な耐酸性をもっているが、遅い時期に酸化処理される金
属膜の表面に生成する酸化膜は、ＢＨＦ（バッファード
弗酸）等の強酸に対して弱い膜となってしまう。
金属膜を従来の陽極酸化方法で酸化させると、早い時期
に酸化処理された金属膜の表面に生成した酸化膜は十分
な耐酸性をもっているが、遅い時期に酸化処理される金
属膜の表面に生成する酸化膜は、ＢＨＦ（バッファード
弗酸）等の強酸に対して弱い膜となってしまう。
【０００９】そして、上記下部金属膜の表面に生成した
酸化膜がＢＨＦ等に対して弱い膜であると、それ以後の
薄膜素子や多層配線板等の製造工程におけるＢＨＦ等を
用いるエッチング時に前記酸化膜がダメージを受け、下
部金属膜と上部金属膜との間に層間短絡が発生してしま
うことがある。
酸化膜がＢＨＦ等に対して弱い膜であると、それ以後の
薄膜素子や多層配線板等の製造工程におけるＢＨＦ等を
用いるエッチング時に前記酸化膜がダメージを受け、下
部金属膜と上部金属膜との間に層間短絡が発生してしま
うことがある。
【００１０】すなわち、例えば逆スタガー型の薄膜トラ
ンジスタでは、周知のように、ｉ型半導体層のチャンネ
ル領域の上にブロッキング絶縁膜を形成している。この
ブロッキング絶縁膜は、ｉ型半導体層の上に成膜したｎ
型半導体層のソース，ドレイン電極間の部分をエッチン
グして除去する際に、その下のｉ型半導体層の表面もエ
ッチングされてｉ型半導体層のチャンネル領域がダメー
ジを受けるのを防ぐために設けられている。このブロッ
キング絶縁膜は、一般に、ゲート絶縁膜と同じＳi Ｎ
（窒化シリコン）で形成されている上記ブロッキング絶
縁膜は、Ｓi Ｎ膜を成膜し、このＳi Ｎ膜をフォトリソ
グラフィ法によりＢＨＦをエッチング液としてパターニ
ングする方法で形成されているが、この場合、その下の
ａ−Ｓi （アモルファスシリコン）からなるｉ型半導体
層にはピンホールが点在しているため、上記Ｓi Ｎ膜の
エッチング時に、そのエッチング液がｉ型半導体層のピ
ンホールを通ってその下のゲート絶縁膜（Ｓi Ｎ膜）も
エッチングし、このゲート絶縁膜にもピンホールを生じ
させてしまう。このようにゲート絶縁膜にもピンホール
が発生すると、この部分の下のゲート電極やゲート配線
の表面が、前記ピンホールに侵入したエッチング液（Ｂ
ＨＦ）にさらされる。
ンジスタでは、周知のように、ｉ型半導体層のチャンネ
ル領域の上にブロッキング絶縁膜を形成している。この
ブロッキング絶縁膜は、ｉ型半導体層の上に成膜したｎ
型半導体層のソース，ドレイン電極間の部分をエッチン
グして除去する際に、その下のｉ型半導体層の表面もエ
ッチングされてｉ型半導体層のチャンネル領域がダメー
ジを受けるのを防ぐために設けられている。このブロッ
キング絶縁膜は、一般に、ゲート絶縁膜と同じＳi Ｎ
（窒化シリコン）で形成されている上記ブロッキング絶
縁膜は、Ｓi Ｎ膜を成膜し、このＳi Ｎ膜をフォトリソ
グラフィ法によりＢＨＦをエッチング液としてパターニ
ングする方法で形成されているが、この場合、その下の
ａ−Ｓi （アモルファスシリコン）からなるｉ型半導体
層にはピンホールが点在しているため、上記Ｓi Ｎ膜の
エッチング時に、そのエッチング液がｉ型半導体層のピ
ンホールを通ってその下のゲート絶縁膜（Ｓi Ｎ膜）も
エッチングし、このゲート絶縁膜にもピンホールを生じ
させてしまう。このようにゲート絶縁膜にもピンホール
が発生すると、この部分の下のゲート電極やゲート配線
の表面が、前記ピンホールに侵入したエッチング液（Ｂ
ＨＦ）にさらされる。
【００１１】この場合でも、上記ゲート電極およびゲー
ト配線の表面に生成させた酸化膜が、ＢＨＦ等の強酸に
耐える良好な膜質の酸化膜であれば、この酸化膜がダメ
ージを受けることはない。
ト配線の表面に生成させた酸化膜が、ＢＨＦ等の強酸に
耐える良好な膜質の酸化膜であれば、この酸化膜がダメ
ージを受けることはない。
【００１２】しかし、従来の陽極酸化方法では、遅い時
期に酸化処理されるゲート電極およびゲート配線の表面
に生成する酸化膜が、上述したようにＢＨＦ等の強酸に
対して弱い膜となるため、このような膜質の酸化膜が上
記エッチング液（ＢＨＦ）にさらされると、この表面の
酸化膜がダメージを受けてピンホール等の欠陥を発生し
てしまう。
期に酸化処理されるゲート電極およびゲート配線の表面
に生成する酸化膜が、上述したようにＢＨＦ等の強酸に
対して弱い膜となるため、このような膜質の酸化膜が上
記エッチング液（ＢＨＦ）にさらされると、この表面の
酸化膜がダメージを受けてピンホール等の欠陥を発生し
てしまう。
【００１３】そして、ゲート電極およびゲート配線の表
面の酸化膜にピンホール等の欠陥が発生すると、この酸
化膜の絶縁耐圧が悪くなるため、薄膜トランジスタのゲ
ート電極およびゲート配線と、ソース，ドレイン電極お
よびデータ配線との間に層間短絡が発生する。
面の酸化膜にピンホール等の欠陥が発生すると、この酸
化膜の絶縁耐圧が悪くなるため、薄膜トランジスタのゲ
ート電極およびゲート配線と、ソース，ドレイン電極お
よびデータ配線との間に層間短絡が発生する。
【００１４】これは、薄膜トランジスタに限らず、薄膜
ダイオード等の他の薄膜素子や、多層配線板等において
もいえることであり、これらにおいても、遅い時期に酸
化処理された下部金属膜の表面の酸化膜が、ＢＨＦ等の
強酸を用いる絶縁膜（Ｓi Ｎ膜）のエッチング時にダメ
ージを受けるため、下部金属膜と上部金属膜との間に層
間短絡が発生する。
ダイオード等の他の薄膜素子や、多層配線板等において
もいえることであり、これらにおいても、遅い時期に酸
化処理された下部金属膜の表面の酸化膜が、ＢＨＦ等の
強酸を用いる絶縁膜（Ｓi Ｎ膜）のエッチング時にダメ
ージを受けるため、下部金属膜と上部金属膜との間に層
間短絡が発生する。
【００１５】このため、従来の陽極酸化方法で下部金属
膜の表面に酸化膜を生成させた薄膜素子や多層配線板等
は、下部金属膜の酸化処理時期によって層間短絡の発生
率が異なり、したがって製造歩留が悪いという問題をも
っていた。
膜の表面に酸化膜を生成させた薄膜素子や多層配線板等
は、下部金属膜の酸化処理時期によって層間短絡の発生
率が異なり、したがって製造歩留が悪いという問題をも
っていた。
【００１６】本発明は、時間の経過にかかわらず、常に
ＢＨＦ等の強酸に耐える高耐酸性をもった良好な膜質の
酸化膜を生成させることができる金属膜の陽極酸化方法
を提供することを目的としたものである。
ＢＨＦ等の強酸に耐える高耐酸性をもった良好な膜質の
酸化膜を生成させることができる金属膜の陽極酸化方法
を提供することを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、被酸化金属膜
を電解液中に浸漬し、この金属膜と、前記電解液中に浸
漬した陰極との間に電圧を印加して、前記金属膜を陽極
酸化する方法において、前記電解液として硼酸アンモニ
ウム水溶液を用い、その比抵抗を１２０Ωcm以下に制御
することを特徴とするとするものである。
を電解液中に浸漬し、この金属膜と、前記電解液中に浸
漬した陰極との間に電圧を印加して、前記金属膜を陽極
酸化する方法において、前記電解液として硼酸アンモニ
ウム水溶液を用い、その比抵抗を１２０Ωcm以下に制御
することを特徴とするとするものである。
【００１８】
【作用】このように、電解液である硼酸アンモニウム水
溶液の比抵抗を１２０Ωcm以下にして被酸化金属膜の陽
極酸化を行なうと、ＢＨＦ等の強酸に耐える高耐酸性を
もった良好な膜質の酸化膜が得られる。また、電解液の
比抵抗は、電気的測定手段によって測定できるため、そ
の測定値に応じて適宜アンモニア水を電解液である硼酸
アンモニウム水溶液に加えてやれば、この硼酸アンモニ
ウム水溶液の比抵抗を常時１２０Ωcm以下に制御するこ
とができる。そして、このように硼酸アンモニウム水溶
液の被抵抗を１２０Ωcm以下に制御しておけば、時間の
経過にかかわらず、常に良好な膜質の酸化膜を生成させ
ることができる。
溶液の比抵抗を１２０Ωcm以下にして被酸化金属膜の陽
極酸化を行なうと、ＢＨＦ等の強酸に耐える高耐酸性を
もった良好な膜質の酸化膜が得られる。また、電解液の
比抵抗は、電気的測定手段によって測定できるため、そ
の測定値に応じて適宜アンモニア水を電解液である硼酸
アンモニウム水溶液に加えてやれば、この硼酸アンモニ
ウム水溶液の比抵抗を常時１２０Ωcm以下に制御するこ
とができる。そして、このように硼酸アンモニウム水溶
液の被抵抗を１２０Ωcm以下に制御しておけば、時間の
経過にかかわらず、常に良好な膜質の酸化膜を生成させ
ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４を参照
して説明する。
して説明する。
【００２０】図１は陽極酸化を行なうための装置を示し
ており、この陽極酸化装置は、電解液２を満たした電解
液槽１と、電解液２中に浸漬された白金等からなる網状
の陰極３と、この陰極３と被酸化金属膜７との間に電圧
を印加するための電源（直流電源）４とからなってい
る。
ており、この陽極酸化装置は、電解液２を満たした電解
液槽１と、電解液２中に浸漬された白金等からなる網状
の陰極３と、この陰極３と被酸化金属膜７との間に電圧
を印加するための電源（直流電源）４とからなってい
る。
【００２１】上記被酸化金属膜７は基板６の上に形成さ
れている。この基板６は、例えばＴＦＴアクティブマト
リックス液晶表示素子に用いられるガラス基板であり、
被酸化金属膜７は、基板６上に配列形成する各行の薄膜
トランジスタ（逆スタガー型薄膜トランジスタ）のゲー
ト電極にそれぞれつながる複数本のゲート配線である。
この被酸化金属膜（ゲート配線）７は、Ａl （アルミニ
ウム）または、Ａl にＴi （チタン）またはＴa （タン
タル）等の高融点金属を含有させたＡl 系合金で形成さ
れている。
れている。この基板６は、例えばＴＦＴアクティブマト
リックス液晶表示素子に用いられるガラス基板であり、
被酸化金属膜７は、基板６上に配列形成する各行の薄膜
トランジスタ（逆スタガー型薄膜トランジスタ）のゲー
ト電極にそれぞれつながる複数本のゲート配線である。
この被酸化金属膜（ゲート配線）７は、Ａl （アルミニ
ウム）または、Ａl にＴi （チタン）またはＴa （タン
タル）等の高融点金属を含有させたＡl 系合金で形成さ
れている。
【００２２】このＡl またはＡl 系合金からなる被酸化
金属膜７の陽極酸化は、上記電解液２として硼酸アンモ
ニウム水溶液を用いて行なう。この硼酸アンモニウム水
溶液は、四硼酸アンモニウム四水和物［（ＮＨ4 ）2 Ｂ
4 Ｏ7 ・４Ｈ2 Ｏ］（固体）を、水に２．５wt％溶かし
て調合したものであり、この硼酸アンモニウム水溶液の
調合直後の比抵抗は約１００Ωcmである。
金属膜７の陽極酸化は、上記電解液２として硼酸アンモ
ニウム水溶液を用いて行なう。この硼酸アンモニウム水
溶液は、四硼酸アンモニウム四水和物［（ＮＨ4 ）2 Ｂ
4 Ｏ7 ・４Ｈ2 Ｏ］（固体）を、水に２．５wt％溶かし
て調合したものであり、この硼酸アンモニウム水溶液の
調合直後の比抵抗は約１００Ωcmである。
【００２３】そして、上記被酸化金属膜７の陽極酸化
は、この金属膜７を形成した基板６を電解液２中に浸漬
して、前記金属膜７を電解液中において陰極３と対向さ
せ、被酸化金属膜７と前記陰極３との間に電源４から直
流電圧を印加して行なう。なお、被酸化金属膜７である
各ゲート配線は、後工程で切り離される基板端縁部に形
成した電圧供給ライン７ａに共通接続しておき、この電
圧供給ライン７ａにクリップ形接続部材５を接続して電
源４に接続する。
は、この金属膜７を形成した基板６を電解液２中に浸漬
して、前記金属膜７を電解液中において陰極３と対向さ
せ、被酸化金属膜７と前記陰極３との間に電源４から直
流電圧を印加して行なう。なお、被酸化金属膜７である
各ゲート配線は、後工程で切り離される基板端縁部に形
成した電圧供給ライン７ａに共通接続しておき、この電
圧供給ライン７ａにクリップ形接続部材５を接続して電
源４に接続する。
【００２４】このように電解液中で被酸化金属膜７と陰
極３との間に電圧を印加すると、陽極である被酸化金属
膜７が電解液中で化成反応を起してその表面から陽極酸
化され、この金属膜７の表面に酸化膜が生成する。な
お、図１では被酸化金属膜７としてゲート配線だけを示
しているが、前記各薄膜トランジスタのゲート電極は前
記ゲート配線の複数箇所に一体に形成されており、した
がって、このゲート電極も同時に陽極酸化される。
極３との間に電圧を印加すると、陽極である被酸化金属
膜７が電解液中で化成反応を起してその表面から陽極酸
化され、この金属膜７の表面に酸化膜が生成する。な
お、図１では被酸化金属膜７としてゲート配線だけを示
しているが、前記各薄膜トランジスタのゲート電極は前
記ゲート配線の複数箇所に一体に形成されており、した
がって、このゲート電極も同時に陽極酸化される。
【００２５】この陽極酸化によって被酸化金属膜７の表
面に生成する酸化膜の膜質について説明すると、電解液
２である上記硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗が調合直
後の値（約１００Ωcm）であるときは、緻密で、しかも
ＢＨＦ等の強酸に耐える高い耐酸性をもった良好な膜質
の酸化膜が得られる。
面に生成する酸化膜の膜質について説明すると、電解液
２である上記硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗が調合直
後の値（約１００Ωcm）であるときは、緻密で、しかも
ＢＨＦ等の強酸に耐える高い耐酸性をもった良好な膜質
の酸化膜が得られる。
【００２６】一方、上記硼酸アンモニウム水溶液の組成
は、アンモニアの蒸発により時間の経過にともなって変
化し、これにともなって比抵抗も上昇する。そして、硼
酸アンモニウム水溶液の比抵抗が１２０Ωcm以下であれ
ば、被酸化金属膜７の表面に、緻密でかつ高耐酸性をも
った良好な膜質の酸化膜が生成するが、硼酸アンモニウ
ム水溶液の比抵抗が１２０Ωcmを越えると、被酸化金属
膜７の表面に生成する酸化膜の膜質が悪くなる。
は、アンモニアの蒸発により時間の経過にともなって変
化し、これにともなって比抵抗も上昇する。そして、硼
酸アンモニウム水溶液の比抵抗が１２０Ωcm以下であれ
ば、被酸化金属膜７の表面に、緻密でかつ高耐酸性をも
った良好な膜質の酸化膜が生成するが、硼酸アンモニウ
ム水溶液の比抵抗が１２０Ωcmを越えると、被酸化金属
膜７の表面に生成する酸化膜の膜質が悪くなる。
【００２７】そこで、この陽極酸化方法では、上記硼酸
アンモニウム水溶液の比抵抗を常に１２０Ωcm以下にな
るように制御している。この硼酸アンモニウム水溶液の
比抵抗の制御は、硼酸アンモニウム水溶液に適宜アンモ
ニア水を加え、蒸発したアンモニアを補給してやること
によって行なう。
アンモニウム水溶液の比抵抗を常に１２０Ωcm以下にな
るように制御している。この硼酸アンモニウム水溶液の
比抵抗の制御は、硼酸アンモニウム水溶液に適宜アンモ
ニア水を加え、蒸発したアンモニアを補給してやること
によって行なう。
【００２８】すなわち、電解液２の比抵抗は、電気的測
定手段によって測定できるため、その測定値に応じて適
宜アンモニア水を電解液２である硼酸アンモニウム水溶
液に加えてやれば、この硼酸アンモニウム水溶液の比抵
抗を常時１２０Ωcm以下に制御することができる。な
お、電解液の比抵抗測定手段としては、電解液中に一対
の電極を所定の間隔で対向させて浸漬し、この両電極間
の抵抗値を測定して比抵抗を求める方法、または、電解
液中に一対のコイルを所定の間隔で対向させて浸漬し
て、一方のコイルに電流を流し、他方のコイルに誘起す
る渦電流を測定して比抵抗を算出する方法等があり、い
ずれの方法でも、上記比抵抗を精度良くかつ容易に知る
ことができる。
定手段によって測定できるため、その測定値に応じて適
宜アンモニア水を電解液２である硼酸アンモニウム水溶
液に加えてやれば、この硼酸アンモニウム水溶液の比抵
抗を常時１２０Ωcm以下に制御することができる。な
お、電解液の比抵抗測定手段としては、電解液中に一対
の電極を所定の間隔で対向させて浸漬し、この両電極間
の抵抗値を測定して比抵抗を求める方法、または、電解
液中に一対のコイルを所定の間隔で対向させて浸漬し
て、一方のコイルに電流を流し、他方のコイルに誘起す
る渦電流を測定して比抵抗を算出する方法等があり、い
ずれの方法でも、上記比抵抗を精度良くかつ容易に知る
ことができる。
【００２９】そして、電解液２である硼酸アンモニウム
水溶液の比抵抗が１２０Ωcm以下であれば、上述したよ
うな良好な膜質の酸化膜が得られるから、上記硼酸アン
モニウム水溶液の比抵抗を常時１２０Ωcm以下に制御し
ておけば、時間の経過にかかわらず、常に良好な膜質の
酸化膜を生成させることができる。
水溶液の比抵抗が１２０Ωcm以下であれば、上述したよ
うな良好な膜質の酸化膜が得られるから、上記硼酸アン
モニウム水溶液の比抵抗を常時１２０Ωcm以下に制御し
ておけば、時間の経過にかかわらず、常に良好な膜質の
酸化膜を生成させることができる。
【００３０】したがって、薄膜素子や多層配線板等の下
部金属膜（下部電極および下部配線）を上記陽極酸化方
法で酸化処理すれば、早い時期に酸化処理した金属膜は
もちろん、遅い時期に酸化処理した金属膜の表面にも、
緻密でかつＢＨＦ等の強酸に耐える高い耐酸性をもった
良好な膜質の酸化膜を生成させることができる。
部金属膜（下部電極および下部配線）を上記陽極酸化方
法で酸化処理すれば、早い時期に酸化処理した金属膜は
もちろん、遅い時期に酸化処理した金属膜の表面にも、
緻密でかつＢＨＦ等の強酸に耐える高い耐酸性をもった
良好な膜質の酸化膜を生成させることができる。
【００３１】このため、薄膜素子や多層配線板等の製造
工程におけるＢＨＦ等を用いるエッチング時に上記下部
金属膜の表面の酸化膜がダメージを受けることはないか
ら、［発明が解決しようとする課題］の項で述べたよう
な層間短絡の発生率を少なくして、薄膜素子や多層配線
板等の製造歩留を向上させることができる。
工程におけるＢＨＦ等を用いるエッチング時に上記下部
金属膜の表面の酸化膜がダメージを受けることはないか
ら、［発明が解決しようとする課題］の項で述べたよう
な層間短絡の発生率を少なくして、薄膜素子や多層配線
板等の製造歩留を向上させることができる。
【００３２】この効果は、図２および図３に示すような
欠陥密度測定用サンプルＡを製作し、その上下の電極間
の短絡欠陥の発生密度（単位面積当りの短絡欠陥数）を
調べた結果からも確認された。
欠陥密度測定用サンプルＡを製作し、その上下の電極間
の短絡欠陥の発生密度（単位面積当りの短絡欠陥数）を
調べた結果からも確認された。
【００３３】この測定用サンプルＡは、ガラス基板１０
の上に、Ａl に微量のＴi を含有させたＡl 系合金から
なる線状の下部電極１１を多数本互いに平行に形成し、
この下部電極１１の表面を陽極酸化させるとともに、そ
の上にＳi Ｎ膜１２と、ｉ型のａ−Ｓi 層（ｉ型半導体
層）１３とを形成し、さらにその上に、前記下部電極１
１と直交する線状の上部電極１４を多数本互いに平行に
形成したもので、このサンプルＡは次のようにして製作
した。
の上に、Ａl に微量のＴi を含有させたＡl 系合金から
なる線状の下部電極１１を多数本互いに平行に形成し、
この下部電極１１の表面を陽極酸化させるとともに、そ
の上にＳi Ｎ膜１２と、ｉ型のａ−Ｓi 層（ｉ型半導体
層）１３とを形成し、さらにその上に、前記下部電極１
１と直交する線状の上部電極１４を多数本互いに平行に
形成したもので、このサンプルＡは次のようにして製作
した。
【００３４】まず、ガラス基板１０の上に、上記Ａl 系
合金からなる下部電極１１を形成し、この下部電極１１
を硼酸アンモニウム水溶液を電解液として陽極酸化処理
した。図２および図３において、１１ａは上記下部電極
１１の非酸化金属層（陽極酸化処理時に酸化されずに残
った部分）、１１ｂは上記陽極酸化処理により生成した
酸化膜であり、この酸化膜１１ｂは、３００nmの厚さに
生成させた。
合金からなる下部電極１１を形成し、この下部電極１１
を硼酸アンモニウム水溶液を電解液として陽極酸化処理
した。図２および図３において、１１ａは上記下部電極
１１の非酸化金属層（陽極酸化処理時に酸化されずに残
った部分）、１１ｂは上記陽極酸化処理により生成した
酸化膜であり、この酸化膜１１ｂは、３００nmの厚さに
生成させた。
【００３５】次に、Ｓi Ｎ膜１２と、ａ−Ｓi 層１３と
をそれぞれ２００nm，５０nmの膜厚に順次成膜し、この
後、例えば逆スタガー型薄膜トランジスタの製造におけ
るブロッキング絶縁膜（Ｓi Ｎ膜）のパターニング時に
ｉ型半導体層のピンホール部分においてゲート絶縁膜
（Ｓi Ｎ膜）がエッチングされてゲート電極およびゲー
ト配線の表面の酸化膜がＢＨＦにさらされる状況を再現
するため、上記基板１０をＢＨＦに２分間浸した。
をそれぞれ２００nm，５０nmの膜厚に順次成膜し、この
後、例えば逆スタガー型薄膜トランジスタの製造におけ
るブロッキング絶縁膜（Ｓi Ｎ膜）のパターニング時に
ｉ型半導体層のピンホール部分においてゲート絶縁膜
（Ｓi Ｎ膜）がエッチングされてゲート電極およびゲー
ト配線の表面の酸化膜がＢＨＦにさらされる状況を再現
するため、上記基板１０をＢＨＦに２分間浸した。
【００３６】次に、上記ｉ型半導体層１３の上に、前記
下部電極１１と直交する上部電極１４を多数本互いに平
行に形成し、サンプルＡを完成した。なお、このサンプ
ルＡでは、下部電極１１および上部電極１４の幅をそれ
ぞれ１５０μm とし、各電極間の間隔をそれぞれ５０μ
m とした。
下部電極１１と直交する上部電極１４を多数本互いに平
行に形成し、サンプルＡを完成した。なお、このサンプ
ルＡでは、下部電極１１および上部電極１４の幅をそれ
ぞれ１５０μm とし、各電極間の間隔をそれぞれ５０μ
m とした。
【００３７】上記サンプルＡの短絡欠陥密度は、各下部
電極１１に順次電圧を印加し、その都度各上部電極１４
の出力（下部電極１１と上部電極１４との交差部に層間
短絡があったときに下部電極１１から上部電極１４に流
れる電流）の有無を検査して、前記出力の発生回数を短
絡欠陥数（層間短絡のある交差部の総数）として数え、
この欠陥数を、全ての下部電極１１と上部電極１４との
交差部の総面積で除算して求めた。
電極１１に順次電圧を印加し、その都度各上部電極１４
の出力（下部電極１１と上部電極１４との交差部に層間
短絡があったときに下部電極１１から上部電極１４に流
れる電流）の有無を検査して、前記出力の発生回数を短
絡欠陥数（層間短絡のある交差部の総数）として数え、
この欠陥数を、全ての下部電極１１と上部電極１４との
交差部の総面積で除算して求めた。
【００３８】図４は、上記下部電極１１の陽極酸化処理
に用いた硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗と、上記のよ
うにして求めたサンプルＡの短絡欠陥密度（欠陥個数／
cm2 ）との関係を示している。
に用いた硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗と、上記のよ
うにして求めたサンプルＡの短絡欠陥密度（欠陥個数／
cm2 ）との関係を示している。
【００３９】この図４からも分かるように、硼酸アンモ
ニウム水溶液の比抵抗が１２０Ωcm以下であれば、上記
サンプルＡの短絡欠陥密度は約０．０２個／cm2 以下と
極く僅かであるが、硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗が
１２０Ωcmを越えると、サンプルＡの短絡欠陥密度が急
激に増加する。
ニウム水溶液の比抵抗が１２０Ωcm以下であれば、上記
サンプルＡの短絡欠陥密度は約０．０２個／cm2 以下と
極く僅かであるが、硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗が
１２０Ωcmを越えると、サンプルＡの短絡欠陥密度が急
激に増加する。
【００４０】したがって、上記陽極酸化方法のように、
電解液２である硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗を１２
０Ωcm以下に制御して薄膜素子や多層配線板等の下部金
属膜（下部電極および下部配線）を酸化処理すれば、層
間短絡の発生率を少なくして、上記薄膜素子や多層配線
板等の製造歩留を向上させることができる。
電解液２である硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗を１２
０Ωcm以下に制御して薄膜素子や多層配線板等の下部金
属膜（下部電極および下部配線）を酸化処理すれば、層
間短絡の発生率を少なくして、上記薄膜素子や多層配線
板等の製造歩留を向上させることができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の陽極酸化方法によれば、電解液
である硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗を１２０Ωcm以
下に制御しているため、時間の経過にかかわらず、常に
ＢＨＦ等の強酸に耐える高耐酸性をもった良好な膜質の
酸化膜を生成させることができ、したがって、この陽極
酸化方法によって薄膜素子や多層配線板等の下部金属膜
（下部電極および下部配線）を酸化処理すれば、層間短
絡の発生率を少なくして、上記薄膜素子や多層配線板等
の製造歩留を向上させることができる。
である硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗を１２０Ωcm以
下に制御しているため、時間の経過にかかわらず、常に
ＢＨＦ等の強酸に耐える高耐酸性をもった良好な膜質の
酸化膜を生成させることができ、したがって、この陽極
酸化方法によって薄膜素子や多層配線板等の下部金属膜
（下部電極および下部配線）を酸化処理すれば、層間短
絡の発生率を少なくして、上記薄膜素子や多層配線板等
の製造歩留を向上させることができる。
【図１】陽極酸化装置の斜視図。
【図２】欠陥密度測定用サンプルの平面図。
【図３】図２の III−III 線に沿う断面図。
【図４】上記欠陥密度測定用サンプルの下部電極の陽極
酸化に用いた硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗と、前記
サンプルの短絡欠陥密度との関係を示す図。
酸化に用いた硼酸アンモニウム水溶液の比抵抗と、前記
サンプルの短絡欠陥密度との関係を示す図。
１…電解液槽、２…電解液（硼酸アンモニウム水溶
液）、３…陰極、４…電源、５…接続部材、６…基板、
７…被酸化金属膜、Ａ…欠陥密度測定用サンプル、１０
…ガラス基板、１１…下部電極、１１ａ…非酸化金属
層、１１ｂ…酸化膜、１２…Ｓi Ｎ膜、１３…ｉ型ａ−
Ｓi 層、１４…上部配線。
液）、３…陰極、４…電源、５…接続部材、６…基板、
７…被酸化金属膜、Ａ…欠陥密度測定用サンプル、１０
…ガラス基板、１１…下部電極、１１ａ…非酸化金属
層、１１ｂ…酸化膜、１２…Ｓi Ｎ膜、１３…ｉ型ａ−
Ｓi 層、１４…上部配線。
Claims (1)
- 【請求項１】被酸化金属膜を電解液中に浸漬し、この金
属膜と、前記電解液中に浸漬した陰極との間に電圧を印
加して、前記金属膜を陽極酸化する方法において、 前記電解液として硼酸アンモニウム水溶液を用い、その
比抵抗を１２０Ωcm以下に制御する特徴とする金属膜の
陽極酸化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03355632A JP3120521B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 金属膜の陽極酸化方法 |
| US07/992,605 US5300209A (en) | 1991-12-24 | 1992-12-18 | Anodizing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03355632A JP3120521B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 金属膜の陽極酸化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171496A JPH05171496A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3120521B2 true JP3120521B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=18444973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03355632A Expired - Fee Related JP3120521B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 金属膜の陽極酸化方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5300209A (ja) |
| JP (1) | JP3120521B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| JP3176253B2 (ja) * | 1995-05-25 | 2001-06-11 | シャープ株式会社 | 回路基板 |
| US6033982A (en) | 1998-09-08 | 2000-03-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Scaled interconnect anodization for high frequency applications |
| DE10342242A1 (de) * | 2003-09-11 | 2005-04-07 | Behr Gmbh & Co. Kg | Lötwerkstück, Lötverfahren und Wärmetauscher |
| CA2590490A1 (en) * | 2007-05-30 | 2008-11-30 | Kuzo Holding Inc. | Pulsed electrolysis apparatus and method of using same |
| CA2590421A1 (en) * | 2007-05-30 | 2008-11-30 | Kuzo Holding Inc. | Multi-cell single voltage electrolysis apparatus and method of using same |
| US20080296562A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Murduck James M | Methods and apparatus for fabricating carbon nanotubes and carbon nanotube devices |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2455048A1 (de) * | 1973-11-23 | 1975-11-13 | Anvar | Verfahren zur herstellung von oberflaechenueberzuegen, sowie mittels desselben erhaltene ueberzuege und ueberzogene werkstuecke |
| US4131520A (en) * | 1977-11-10 | 1978-12-26 | Sprague Electric Company | Two-stage anodization of capacitor electrodes |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP03355632A patent/JP3120521B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-12-18 US US07/992,605 patent/US5300209A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05171496A (ja) | 1993-07-09 |
| US5300209A (en) | 1994-04-05 |
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