JP3941356B2 - Manufacturing method of electro-optical device - Google Patents
Manufacturing method of electro-optical device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3941356B2 JP3941356B2 JP2000243332A JP2000243332A JP3941356B2 JP 3941356 B2 JP3941356 B2 JP 3941356B2 JP 2000243332 A JP2000243332 A JP 2000243332A JP 2000243332 A JP2000243332 A JP 2000243332A JP 3941356 B2 JP3941356 B2 JP 3941356B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silver
- thin film
- substrate
- iodide
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 96
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 95
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 95
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 68
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 55
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 34
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 claims description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 14
- -1 iodine (I) compound Chemical class 0.000 claims description 9
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KMGBZBJJOKUPIA-UHFFFAOYSA-N butyl iodide Chemical compound CCCCI KMGBZBJJOKUPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PVWOIHVRPOBWPI-UHFFFAOYSA-N n-propyl iodide Chemical compound CCCI PVWOIHVRPOBWPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N iodoethane Chemical compound CCI HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 59
- 239000010408 film Substances 0.000 description 51
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 26
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 13
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 13
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 10
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010946 fine silver Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBSJOWMHLJZVDJ-UHFFFAOYSA-N aluminum neodymium Chemical compound [Al].[Nd] UBSJOWMHLJZVDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- OCVXZQOKBHXGRU-UHFFFAOYSA-N iodine(1+) Chemical compound [I+] OCVXZQOKBHXGRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気光学装置又は半導体装置の製造方法に関するものであり、より詳しくは、銀薄膜からなる反射層、電極もしくは回路配線を有する電気光学装置又は銀薄膜からなる電極もしくは回路配線を有する半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は互いに対向配置された一対の基板の間に液晶物質を挟持した非発光型の表示装置であり、液晶の配向状態に応じて液晶を通過する光を変調させて表示を行うものである。このような液晶表示装置の表示方法としては、透過型のものと反射型のものあるいは半透過反射型のものが知られている。
このうち、図16及び図17に示す半透過反射型の液晶表示装置150は、アクティブマトリクス型のTFD(Thin Film Diode)液晶表示装置であり、一方の基板141と他方の基板142とが所定の間隔を保って対向配置されており、各基板141,142の間には液晶140が挟持されている。ここで一方の基板142は素子基板となっており、ガラス等からなる透明な基板143の下面(対向面)に、マトリクス状に例えばITO(Indium Tin Oxide )等の透明電極からなる複数の電極(画素電極)144及び該画素電極144を制御するTFD148が設けられている。各画素電極144は、ほぼ矩形状に形成され、そのうちの一隅にはTFD148が配置され、この部分が切欠部となっている。TFD148は走査線146に接続され、走査信号とデータ線(対向電極)166とに印加された信号に基づいて、液晶を表示状態、非表示状態又はその中間状態に切り換えて表示動作の制御を行うことができるようになっている。
【0003】
また、図16の液晶表示装置では他方の基板141はフィルタ基板になっていて、ガラス等からなる透明な基板152上に、金属膜からなる反射層154がほぼ全面にわたって形成されている。そして、反射層154の上には、カラーフィルタ160,162,164を介してITOからなりデータ線をなす短冊状の電極(対向電極)166が形成されている。基板上方から入射した自然光80は反射層50で反射して視野に入る。さらに、各カラーフィルタ層160,162,164の中心付近における反射層154には矩形状の小さな窓154aが形成されていて、一方の基板141の外側に配置された光源(バックライト)70からの光が他方の基板142へ透過するようになっている。つまり、この液晶表示装置150は各カラーフィルタ層160,162,164の周縁部では反射層154による反射表示を行い、その中心部では窓154aによる透過表示を行うようになっている。
【0004】
各カラーフィルタ層160,162,164は、一方の基板142の画素電極144に対向した位置にマトリクス状に設けられ、青色のカラーフィルタ層(図示「B」)160、緑色カラーフィルタ層(図示「G」)162、赤色カラーフィルタ層(図示「R」)164から構成されている。ここで各カラーフィルタ層は光の3原色(R,G,B)を構成しているので、いずれかの方向でR,G,Bが交互に配置されているのが好ましい。図では左から右へ向かってR,G,Bが繰り返して配置されている。また、各カラーフィルタ層160,162,164は間隔を置いて離して配置されており、それらの間には非画像表示領域(他方の基板142に画素電極144が形成されていない領域)に対応して遮光層156が形成されている。そして、各カラーフィルタ層160,162,164の上に図示しない保護層が形成され、該保護層の上には走査線146の延長方向と交差するようにして、対向電極166が形成されている。
図16に示す液晶表示装置150では、画素電極144を制御するのにTFDを使用した例を示したが、TFDに替えてTFT(Thin Film Transistor)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置としても良いのは勿論である。
【0005】
図17には、上記した液晶表示装置150の図16における線A−A’に沿った断面構造を示している。図17において、窓154aの周縁部は各画素電極144の周縁部144aより内側に位置している。また、遮光層156は一方の基板141における基板152上、より詳しくは基板152上に形成された反射層154の上に形成されている。そして遮光層156の周縁部156aは、各画素電極144の周縁部144aより若干外側に位置し、周縁部156aと周縁部144aとの間には、対向する画素電極が存在しない状態で反射層154が形成されている。そして各カラーフィルタ層160,162,164及び遮光層156の上には、例えばアクリル系樹脂からなる保護層168を介して対向電極166が形成されている。
このような構造の液晶表示装置において、反射層154となる金属膜としては、特に制限はないが、光反射率の高い例えばアルミニウム、アルミニウム合金(アルミニウム−ネオジム、アルミニウム−パラジウム−銅等)、銀、ニッケル、チタン又はクロム等の金属の薄膜が使用される。反射層154の光反射率は85%以上、より好ましくは90%が好適で、価格の点も考慮に入れて光反射率は90%台のアルミニウム又はアルミニウム合金が多用されている。
また、走査線146や図示しない信号線には電気抵抗率の低い金属が好ましく、成膜方法やパターニングの容易さを考慮してアルミニウム、クロム、ニッケルまたはタンタル等が多用されている。
また、各種半導体装置においても電極部や配線構造部には電気抵抗率の低い金属を使用しなければならず、成膜方法やパターニングの容易さを考慮してアルミニウム、クロム、ニッケルまたはタンタル等が多用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、反射板用途の金属薄膜と使用しているアルミニウム又はアルミニウム合金の光反射率は高々90%台であり、鮮明な表示画像を得る一層高い光反射率の金属薄膜の使用が求められる。
また、各種半導体装置の性能を向上させるには、電極部や配線構造部の一層電気抵抗率の低い金属を使用して、配線材料での信号伝達速度の向上をはかり、半導体装置の発熱を抑制し消費電力の低減をはかる必要がある。
このような観点から光反射率が高く、かつ電気抵抗率の低い金属を検討すると銀(Ag)が挙げられる。ちなみに銀の光反射率は98%であり、アルミニウム合金の光反射率よりもはるかに高い。また、銀の電気比抵抗(電気抵抗率)は1.50×10-6Ω・cmであり、アルミニウムの32.1×10-6Ω・cm、クロムの13×10-6Ω・cm、タンタルの12.4×10-6Ω・cmあるいはニッケルの6.58×10-6Ω・cm等と比較してはるかに低い比抵抗を有している。低抵抗の導電材料としては、銅(電気比抵抗:1.55×10-6Ω・cm)が挙げられるが、配線材料として銅を利用する場合には酸化対策が必要であり、これをおろそかにすると空気中の酸素や水分で酸化されて容易に酸化銅となるので比抵抗が増加し、本来の銅の低比抵抗特性が損なわれることになる。このため半導体装置における銅の利用は実用には至っていない。銀は銅よりもさらに低い比抵抗を有している。
【0007】
このように銀薄膜が使用できれば、液晶表示装置や各種半導体装置の一層の性能向上が期待できる。従来、銀を使用して液晶表示装置の反射板や回路配線部を形成する場合、あるいは半導体装置の電極や回路配線部を形成するには、銀薄膜を形成後ウエットエッチングによりパターニングする方法が知られていた。しかしながら、ウエットエッチングによりパターニングする方法はパターニング精度の点から問題があり、より一層細くて正確な銀パターンが求められるようになると限界がある。より高精度のパターニングをするにはドライエッチングが有利である。また、除害設備を考慮すると設備面でもドライエッチングが有利である。しかしながら銀薄膜のドライエッチング方法は未だ確立されていない。
このような観点から、本発明は銀薄膜を高精度に効率よくドライエッチングして銀パターンを形成し、液晶表示装置の反射板や回路配線部あるいは半導体装置の電極部や回路配線部に利用する方法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、一つには、一対の基板間に液晶を保持し、各基板の対向する面にはそれぞれ電極が形成されており、そのうち少なくとも一方の基板の電極と基板の間に銀(Ag)薄膜からなる反射層が形成された電気光学装置の製造方法であって、銀薄膜形成後該銀薄膜をヨウ素(I)化合物の蒸気を用いてドライエッチングして、所定の形状の銀反射層パターンを形成する電気光学装置の製造方法である。
また、別の本発明は、一対の基板間に液晶を保持し、各基板のうち少なくとも一方の対向する面には銀(Ag)薄膜からなる電極又は銀(Ag)薄膜からなるが回路配線が形成された電気光学装置の製造方法であって、銀薄膜形成後該銀薄膜をヨウ素(I)化合物の蒸気を用いてドライエッチングして、所定の形状の銀電極パターン又は銀回路配線パターンを形成とする電気光学装置の製造方法である。
【0009】
さらに、別の本発明は、半導体基板上に銀(Ag)薄膜からなる電極又は回路配線を有する半導体装置の製造方法であって、銀薄膜形成後該銀薄膜をヨウ素(I)化合物の蒸気を用いてドライエッチングして、所定の形状の銀電極パターン又は銀回路配線パターンを形成する半導体装置の製造方法である。
この方法は銀(Ag)薄膜をヨウ素(I)で捕捉してヨウ化銀(AgI)とし、ヨウ化銀がイオン伝導性が高いことを利用して拡散させてエッチングする方法である。この方法によれば銀薄膜を均一にしかも効率良くエッチングすることが可能となり、微細な銀パターンでも精度良く形成することができる。また、エッチングに際して下地層にダメッジを与えることも無く、コスト的にも有利なので液晶表示装置の金属反射層や回路配線、あるいはまた半導体装置の電極又は回路配線として利用することが可能となる。
本発明の電気光学装置又は半導体装置の製造方法においては、前記銀薄膜をヨウ素化合物の蒸気を用いてドライエッチングして所定の形状銀パターンを形成する際に、前記基板を147℃以上の温度に保持し、ヨウ化銀をα相に相転移させてエッチングすることを特徴とする。
ヨウ化銀には三つの変態が有り、常温から137℃で安定なγ相と、137℃から147℃までで安定なウルツァイト構造のβ相及び147℃以上融点までの温度で安定なα相の結晶へと相転移する。α結晶のヨウ化銀はヨウ素原子間に銀原子が無秩序に入り込むので銀との結合力が大きい。この性質とイオン伝導性が高く、拡散しやすいことを利用して銀薄膜をエッチングすれば、微細な銀パターンを精度良くしかも効率よく形成することが可能となる。
【0010】
本発明の電気光学装置又は半導体装置の製造方法では、ヨウ素化合物としてヨウ化水素(HI)、ヨウ化メチル(C2H5I)、ヨウ化プロピル(C3H7I)又はヨウ化ブチル(C4H9I)等の分子量が比較的小さく沸点の低いヨウ素の炭化水素化合物のうちいずれか1種が好適に利用できる。
これらのヨウ素化合物は安定性に優れており、しかも容易に解離して活性なヨウ素を利用できるからである。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の電気光学装置又は半導体装置の製造方法は、一般に行われている電気光学装置又は半導体装置の製造方法と同様に、それぞれの設計構造に従った薄膜積層構造を作成し、それらをエッチングによりパターニングして必要な形状の構造を形成するものであり、その際の銀パターンの形成方法としてヨウ素化合物蒸気を利用して銀薄膜をドライエッチングするものである。従って、ここでは銀パターンの形成方法を中心にして説明する。
まず、積層構造の所定位置に銀薄膜を形成する。銀薄膜の形成方法には特に制限は無く、蒸着法やスパッタ法等の物理気相堆積法(PVD)、イオンプレーティング法、あるいは化学気相析出法(CVD)等が利用できる。銀薄膜は基板表面全面に形成するのが一般的である。
次いで、上記銀薄膜にリソグラフィ技術により形成したフォトレジストパターンをマスクとして利用し、ヨウ素化合物蒸気を使用してドライエッチングにより所定形状の銀反射層や微細な電極あるいは配線などの銀回路パターンを形成する。
【0012】
ドライエッチング方式にも特に制限はなく、通常のプラスマエッチング( Plasma Etching :PE)、反応性イオンエッチング( Reactive Ion Etching :RIE)あるいは誘導結合プラズマエッチング( Inductive Coupled Plasma :ICP)等が利用できる。特に本発明の電気光学装置あるいは半導体装置の製造方法においては、ICP方式はプラズマ生成用の高周波電力と基板へのイオンの引き込みのための高周波電力とをそれぞれ独立に供給して制御性を高めているので、飛び難い原子に対しても容易にバイアスをかけることができ、高密度のプラズマが得られるので都合がよい。
【0013】
反応室内に導入するガスとしては、ヨウ化水素(HI)、ヨウ化メチル(CH3 I)、ヨウ化エチル(C2H5I)、ヨウ化プロピル(C3H7I)又はヨウ化ブチル(C4H9I)等のヨウ素化合物を使用する。これらの化合物は分子量が比較的小さく安定な化合物であり、沸点も比較的低くて蒸気が得られ易くかつ容易に解離して活性なヨウ素種を利用できるからである。また入手するのも容易である。
ちなみにヨウ化水素の分子量は127.9で沸点は−35℃であり、ヨウ化メチルは分子量が142で沸点は42.5℃、ヨウ化エチルは分子量が156で沸点は72℃、ヨウ化プロピルは分子量が170で沸点は102℃、ヨウ化ブチルは分子量が184で沸点は131℃である。
ヨウ素化合物は単独の蒸気で使用しても良いが、水素やアルゴンをキャリアガスとして使用してヨウ素化合物を10%以上添加した混合ガスとして使用しても良い。混合ガスとして使用すればエッチングが穏やかに進行し、下部の層にダメッジを与えること無くより高精度の銀パターンを得ることができる。
銀薄膜上にフォトレジストをマスクとしたパターンを形成した基板をドライエッチング装置のチャンバー内に挿入し、チャンバー内に上記ヨウ素化合物の蒸気を導入して高周波電力を印加すると、該ヨウ素化合物が解離して活性なヨウ素が発生し、基板露出部の銀と反応してヨウ化銀を生成し、銀薄膜はエッチング除去される。
【0014】
この時、基板温度を147℃以上に加熱してα相のヨウ化銀を生成させる。前述の通り、ヨウ化銀は147℃を境としてウルツァイト構造のβ相からα相へと相転移する。図14と図15に相転移前後のヨウ化銀の結晶構造を示す(バーンズ著「固体物理学」P.54、東海大学出版会発行参照)。図14は147℃未満の温度で安定なβ相の結晶構造であり、図15は147℃以上で安定なα相の結晶構造である。銀のドライエッチングにおいて効果を発揮するのは、図15に示すα相のヨウ化銀であって、大きな白丸で示すヨウ素原子の間の黒丸(6d位置)、白小丸(12d位置)、三角(24h位置)で示す位置にAg原子が無秩序に入り込んでいる。このα相型のヨウ化銀はイオン伝導性が高く拡散し易いので、エッチャントとして使用するとエッチングの均一性を高め、かつエッチング効率を高めることが可能となる。
【0015】
(第1の実施の形態)
本発明の方法により、反射型の液晶表示装置を製造する場合の例について、図面を使用して説明する。
図1から図8は、本発明の方法により反射型の液晶表示装置を製造する場合の断面工程図を示したものである。この第1の実施の形態では、2種類のTFTと1個の蓄積容量を具備したアクティブマトリクス駆動方式で、各画素電極部に銀薄膜からなる反射層を備えた液晶表示装置を例に挙げて説明する。図は対向する一対の基板のうち、駆動素子を備えたいわゆる素子基板を示すものである。
なお、以後の図においては、各層や各部材を図面上で認識できる程度の大きさに表示するため、各層や各部材毎に縮尺を変えてある。
【0016】
先ず、図1に示すようにガラス基板31上に窒化シリコン32と酸化シリコン33からなる絶縁層32を形成し、その上に図示しないアモルファスシリコン層を形成する。その後、該アモルファスシリコン層に対して例えばレーザアニール処理等の加熱処理を施すことにより、アモルファスのシリコン層を再結晶させて結晶性のポリシリコン層とし、エッチングによりパターニングして2箇所のTFT形成位置と1個の蓄積容量形成位置に島状のポリシリコン層40を形成する。ポリシリコン層40の厚さは例えば50nm程度である。次いで基板全面にゲート絶縁層30を形成する。ゲート絶縁層30の厚さは、例えば100〜150nm程度とする。この工程は表示領域1及び周辺領域2において同様に行う。
次に、表示領域1のうちNチャネルTFTを形成する位置及び周辺領域2の全面の領域を、ポリイミド等のレジスト41でマスク処理する。そして表示領域1及び周辺領域2の双方の領域をマスク処理した後、マスクで覆われていない部分に、例えばドナーとしてのPH3 /H2 イオンをゲート絶縁層30を介してポリシリコン層40にドーピングする。この時のドーピング条件は、例えば、31Pのドーズ量が3×1014〜5×1014/cm2 程度であり、エネルギーとしては80KeV程度が必要とされる(図2参照)。
【0017】
次に、PH3 /H2 イオンをドーピングした後レジスト41を剥離し、その後2個のTFTを形成する位置にゲート電極8,9を形成し、1個の蓄積容量を形成する位置に容量電極23を形成する。ゲート電極8,9及び容量電極23を形成するには、基板全面に厚さ約50〜300nmの銀薄膜を真空蒸着またはスパッタした後、該銀薄膜を所定の形状にエッチングして形成する。即ち、前記銀薄膜上のゲート電極及び容量電極の位置にリソグラフィ技術を使用してフォトレジストのマスクパターンを形成し、ドライエッチング装置に装填してヨウ素化合物蒸気を使用してドライエッチングにより所定形状のゲート電極8,9または容量電極23を形成する。なお、この際同時に、基板上に平面的に図示しないデータ線や走査線を形成することもできる。
ドライエッチングは、例えば、ICP装置を使用して反応ガスとしてヨウ化メチル( CH3I)、キャリアガスとしてアルゴンを使用する。ヨウ化メチルとアルゴンの混合比率は1:1程度が好ましい。基板温度は147℃以上、好ましくは180℃〜200℃が良い。印加電力は周波数13.56MHz、5kW程度必要である。
【0018】
次に、ゲート電極8,9及び容量電極23を形成した後、ゲート電極8,9及び容量電極23をマスクとして、マスクで覆われていない部分に再度PH3 /H2 イオンをドーピングする。この時のドーピング条件は、例えば、31Pのドーズ量が4〜5×1014/cm2 程度であり、エネルギーとしては60KeV程度が必要とされる。これによりゲート電極8,9及び容量電極23の直下部周辺のポリシリコン層40に、N- 領域を形成する(図3参照)。
次に、図4に示すように基板全面に厚さ20nm程度の酸化シリコンからなる層間絶縁膜35を形成し、表示領域1のNチャネルTFTを形成する位置にレジスト42でマスク処理した後、マスクで覆われていない部分にアクセプタとしてのB2H6/H2 イオンをドーピングする。この時のドーピング条件は、例えば、11Bのドーズ量が5E14/cm2 以上であり、エネルギーとしては25〜30KeV程度が必要とされる。この工程によりTFTのソース領域とチャネル領域が形成される。
【0019】
次に図5に示すとおり、基板全体を厚さ800nm程度の酸化酸化シリコンからなる層間絶縁膜38で覆い、その後TFTのソース電極及びトレイン電極となる位置並びに容量電極となる位置にコンタクトホールを開口する。
次に、前記コンタクトホールを含む基板全面に図示しない銀薄膜を形成する。銀薄膜の形成には、前述の通り蒸着法やスパッタ法が利用できる。基板全面に銀薄膜を形成した後、各コンタクトホールの電極位置にフォトリソ技術を利用してレジスとマスク処理を施し、再びヨウ素化合物を反応ガスとして利用したドライエッチングにより上記銀薄膜をパターニングして、PチャネルTFT61のソース電極11及びドレイン電極12、NチャネルTFT21のソース電極13及びドレイン電極14並びに蓄積容量22の引出部24を形成する(図6参照)。銀薄膜のドライエッチング方法も、前述の通りで良い。
【0020】
次に図7に示すように、電極を含む基板全面に厚さ20nm程度の窒化シリコンからなる保護膜44を形成し、その上に感光性アクリル樹脂膜45を厚さ500nm程度の形成する。この感光性アクリル樹脂膜45は入射した光が乱反射するように表面に凹凸を形成してある。表面の凹凸を形成するには、例えば感光性アクリル樹脂膜を2層に形成し、第1の感光性アクリル樹脂膜を形成した後に該感光性アクリル樹脂膜に適当な間隔で小孔を設け、その上から再度感光性アクリル樹脂膜を成膜すれば良い。2層の感光性アクリル樹脂膜を形成後、第1の膜の小孔の部分は凹部となり、小孔の無かった部分は凸部となり、2層重ねた感光性アクリル樹脂膜の表面は凹凸面となる。次いで画素電極に通じるドレイン電極14部にコンタクトホールを開口する。
次に図8に示すように、凹凸を有する感光性アクリル樹脂膜45の表面に反射層となる銀薄膜(図示省略)を形成する。銀薄膜は前述の通り蒸着法やスパッタにより形成することができる。次いで該銀薄膜をヨウ素化合物蒸気を使用したドライエッチングにより画素領域にのみ残るようにパターニングして、反射層50を形成する。この場合も銀薄膜のドライエッチング法法は、前述の通りで良い。
本実施形態では反射層や各電極に銀パターンを使用した例について説明したが、信号線やデータ線も同様な方法で比抵抗の極めて低い銀を使用して形成できることは勿論である。
【0021】
最後に基板表面に画素電極となる例えばITO膜を形成し、所定の形状にパターニングして画素電極52を形成する。
このようにして2種類のTFTと1個の蓄積容量を具備したアクティブマトリクス駆動方式の駆動素子を備え、各画素電極部に銀薄膜からなる反射層を備えた液晶表示装置用のいわゆる素子基板が得られる。この素子基板の画素電極52と対向する側にもう一方の基板である対向基板を配置し、2枚の基板間に液晶を封じ込めば液晶表示パネルが完成する。
このようにして得られる液晶表示パネルは、光反射率の高い銀薄膜からなる反射層を有し、電気比抵抗の低い電極や配線部を具備し、画面が鮮明で応答速度の速い極めて高品質の表示画面が得られるので、携帯電話、時計、情報処理装置あるいは投写型表示装置といった各種電気光学装置に利用することができる。
【0022】
(第2の実施形態)
図9から図13は本発明の第2の実施形態に係わるメモリー用のモノシリック型半導体装置を製造する場合の断面工程図を示したものである。
先ず、図9に示すようにシリコン基板101上に図示しない酸化シリコンの下地絶縁膜を形成する。次に基板の半分に図示しないシリコン窒化膜からなる保護膜を形成した後、酸化させてシリコン窒化膜からなる保護膜の無い部分にLOCOS( Local Oxidation of Silicon )膜102を形成する。次いで、保護膜と酸化シリコンの下地絶縁膜を除去する。LOCOS膜102の部分は酸化膜が残るが、LOCOS膜102の無い部分は、シリコン基板101が露出する。この状態でボロンイオン(B+ )をイオン注入によりドープして、Pウエル領域103を形成する。
次いで、基板全面にゲート絶縁膜106、ドープトポリシリコン膜107及び絶縁膜108を順次成膜して積層させた後、上記3層を所定形状に順次エッチングして4個の島状パターンを形成する。次いで基板全面に厚いシリコン酸化膜110を成膜し、該シリコン酸化膜110をエッチバックして前記4個の島状パターンの周囲にサイドウオール111を形成する。
さらにサイドウオール111を形成した状態で、リンイオン(P- )をイオン注入して基板101の酸化膜に覆われていない部分に、n+ 拡散領域113を形成する。
【0023】
次に、図10に示すように基板全面にTEOS( Tetraethyl ortho silicon )膜114を形成し、フォトリソグラフィー技術を利用してTEOS膜114にコンタクトホール115を設ける。その後、基板全面にドープトポリシリコン膜117を形成し、フォトリソグラフィー技術を利用して該ドープトポリシリコン膜117をパターニングしてドープトポリシリコンからなる下部電極118を形成する。
次に、下部電極118の表面に図示しない薄い絶縁膜を形成した後、メモリーセルの上部電極となるドープトポリシリコン膜(図示省略)を形成し、フォトリソグラフィー技術を利用してパターニングを行って、図11に示すようにメモリーセルの上部電極120を形成する。さらに、TEOS膜122とBPSG膜124の2層からなる層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜にフォトリソグラフィー技術を利用してコンタクトホール123を形成する。
【0024】
次に、図12に示すように、コンタクトホール123を含めてビット線のドープトポリシリコン膜125を形成し、その上に層間絶縁膜126を形成し、さらにその上に厚さ約50〜300nmの銀薄膜130を真空蒸着またはスパッタにより形成する。さらに、前記銀薄膜130上の所定の位置にリソグラフィ技術を使用してフォトレジストのマスクパターンを形成し、ドライエッチング装置に装填してヨウ素化合物蒸気を使用したドライエッチングにより、該銀薄膜を所定形状にパターニングして銀配線131を形成する。
ドライエッチングは、例えば、ICP装置を使用して反応ガスとしてヨウ化メチル( CH3I)、キャリアガスとしてアルゴンを使用する。ヨウ化メチルスとアルゴンの混合比率は1:1程度が好ましい。基板温度は147℃以上、好ましくは180℃〜200℃が良い。印加電力は上部電極周波数13.56MHz、5kW程度、下部電極周波数4MHz、5kW程度必要である。
【0025】
次に、図13に示すように、基板全面に層間絶縁膜133を形成し、エッチバックにより表面の平坦化を行った後、再度厚さ約50〜300nmの銀薄膜を真空蒸着またはスパッタにより形成する。さらに、前記銀薄膜上の所定の位置に先の銀配線131と直交する方向、ソグラフィ技術を使用してフォトレジストのマスクパターンを形成し、ドライエッチング装置に装填してヨウ素化合物蒸気を使用して、ドライエッチングにより所定形状の銀配線135を形成する。銀薄膜の形成と該銀薄膜のドライエッチングの方法は、先の銀配線131を形成する場合と同様で良い。
最後に、銀配線135の上に窒化シリコンからなるパッシベーション膜136を形成して、メモリー用のモノシリック型半導体装置を得る。
このようにして得られた半導体装置は、比抵抗の低い銀を回路配線に使用しているので、信号の伝達速度が速く、発熱量も少なくて消費電力の少ない高性能の半導体装置が得られる。しかもドライプロセスによって製造できるので、設備も比較的簡単で効率よく製造できるので、経済的効果も大きい。
【0026】
【発明の効果】
本発明により得られる液晶表示パネルは、光反射率の高い銀薄膜からなる反射層を有し、電気比抵抗の低い電極や配線部を具備し、画面が鮮明で応答速度の速い極めて高品質の表示画面が得られるので、携帯電話、時計、情報処理装置あるいは投写型表示装置といった各種電気光学装置に利用することができる。
また、本発明により得られる半導体装置は、比抵抗の低い銀を電極あるいは回路配線に使用しているので、信号の伝達速度が速く、発熱量も少なくて消費電力の少ない高性能の半導体装置が得られる。しかもドライプロセスによって高精細な回路パターンが製造でき、設備も比較的簡単で効率よく製造できるので、経済的効果も大きい。
このように本発明の電気光学装置または半導体装置の製造方法は、均一性に優れた銀薄膜のエッチングが高能率に行えるので、製造プロセスのドライ化の潮流に沿ったものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電気光学装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図2】 図1に続く工程断面図である。
【図3】 図2に続く工程断面図である。
【図4】 図3に続く工程断面図である。
【図5】 図4に続く工程断面図である。
【図6】 図5に続く工程断面図である。
【図7】 図6に続く工程断面図である。
【図8】 図7に続く工程断面図である。
【図9】 本発明の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図10】 図9に続く工程断面図である。
【図11】 図10に続く工程断面図である。
【図12】 図11に続く工程断面図である。
【図13】 図12に続く工程断面図である。
【図14】 β相ヨウ化銀の構造を示す図である。
【図15】 α相ヨウ化銀の構造を示す図である。
【図16】 液晶表示装置を示す斜視図である。
【図17】 図16の線ア−A’に沿った断面図である。
【符号の説明】
8,9・・・・・ゲート電極、21・・・・・NチャネルTFT、22・・・・・蓄積容量、23・・・・・容量電極、30・・・・・絶縁層、40・・・・・ポリシリコン層、50・・・・・反射層、52・・・・・画素電極、61・・・・・PチャネルTFT、70・・・・・光源、80・・・・・自然光、31・・・・・基板、101・・・・・基板、102・・・・・LOCOS膜、103・・・・・Pウエル領域、111・・・・・サイドウオール、113・・・・・n+ 拡散領域、114・・・・・TEOS膜、118・・・・・下部電極、120・・・・・上部電極、122・・・・・TEOS膜、124・・・・・BPSG膜、131,135・・・・・銀配線、140・・・・・液晶、144・・・・・画素電極、148・・・・・TFD、150・・・・・液晶表示装置、154・・・・・反射層、156・・・・・遮光層、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electro-optical device or a semiconductor device, and more particularly, an electro-optical device having a reflective layer made of a silver thin film, an electrode or circuit wiring, or a semiconductor having an electrode or circuit wiring made of a silver thin film. The present invention relates to a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display device is a non-light-emitting display device in which a liquid crystal substance is sandwiched between a pair of substrates arranged opposite to each other, and performs display by modulating light passing through the liquid crystal according to the alignment state of the liquid crystal. is there. As a display method of such a liquid crystal display device, a transmissive type and a reflective type or a transflective type are known.
Among these, the transflective liquid
[0003]
In the liquid crystal display device of FIG. 16, the
[0004]
Each of the
In the liquid
[0005]
FIG. 17 shows a cross-sectional structure along the line AA ′ in FIG. 16 of the liquid
In the liquid crystal display device having such a structure, the metal film to be the
The
In various semiconductor devices, a metal having a low electrical resistivity must be used for the electrode portion and the wiring structure portion, and aluminum, chromium, nickel, tantalum, etc. It is used a lot.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the light reflectivity of aluminum or aluminum alloy used as a metal thin film for reflectors is on the order of 90% at most, and the use of a metal thin film with higher light reflectivity for obtaining a clear display image is required.
In addition, to improve the performance of various semiconductor devices, metal with lower electrical resistivity in the electrode part and wiring structure part is used to improve the signal transmission speed in the wiring material and suppress the heat generation of the semiconductor device. However, it is necessary to reduce power consumption.
From this point of view, silver (Ag) may be mentioned when a metal having high light reflectance and low electrical resistivity is studied. Incidentally, the light reflectance of silver is 98%, which is much higher than the light reflectance of aluminum alloy. Moreover, the electrical resistivity (electric resistivity) of silver is 1.50 × 10 -6 Ω · cm, 32.1 x 10 of aluminum -6 Ω · cm, chrome 13 × 10 -6 Ω · cm, tantalum 12.4 × 10 -6 Ω · cm or nickel 6.58 × 10 -6 It has a much lower specific resistance than Ω · cm or the like. As a low-resistance conductive material, copper (electrical resistivity: 1.55 × 10 -6 However, if copper is used as the wiring material, it is necessary to take measures against oxidation. If this is neglected, it will be oxidized by oxygen and moisture in the air and will easily become copper oxide. As a result, the original low resistivity characteristic of copper is impaired. For this reason, the use of copper in semiconductor devices has not been put into practical use. Silver has a lower specific resistance than copper.
[0007]
If a silver thin film can be used in this way, further improvement in performance of liquid crystal display devices and various semiconductor devices can be expected. Conventionally, when forming a reflector or circuit wiring part of a liquid crystal display device using silver, or forming an electrode or circuit wiring part of a semiconductor device, a method of patterning by wet etching after forming a silver thin film is known. It was done. However, the method of patterning by wet etching has a problem in terms of patterning accuracy, and there is a limit when a finer and more accurate silver pattern is required. Dry etching is advantageous for patterning with higher accuracy. In view of the abatement equipment, dry etching is advantageous in terms of equipment. However, a dry etching method for a silver thin film has not yet been established.
From such a point of view, the present invention forms a silver pattern by dry etching a silver thin film with high accuracy and is used for a reflector or a circuit wiring part of a liquid crystal display device or an electrode part or a circuit wiring part of a semiconductor device. Is to provide a method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in one part, a liquid crystal is held between a pair of substrates, and electrodes are formed on opposite surfaces of each substrate, respectively. An electro-optical device manufacturing method in which a reflective layer made of a silver (Ag) thin film is formed between an electrode of at least one substrate and a substrate, and after the silver thin film is formed, the silver thin film is vaporized with an iodine (I) compound. This is a method of manufacturing an electro-optical device that uses a dry etching to form a silver reflective layer pattern of a predetermined shape.
In another aspect of the present invention, the liquid crystal is held between a pair of substrates, and at least one opposing surface of each substrate is composed of an electrode made of a silver (Ag) thin film or a silver (Ag) thin film, but a circuit wiring. A method of manufacturing a formed electro-optical device, wherein a silver electrode pattern or a silver circuit wiring pattern having a predetermined shape is formed by dry etching the silver thin film using an iodine (I) compound vapor after forming the silver thin film. An electro-optical device manufacturing method.
[0009]
Furthermore, another present invention is a method of manufacturing a semiconductor device having an electrode or circuit wiring made of a silver (Ag) thin film on a semiconductor substrate, and after the silver thin film is formed, the silver thin film is vaporized with an iodine (I) compound. It is a method for manufacturing a semiconductor device in which a silver electrode pattern or a silver circuit wiring pattern having a predetermined shape is formed by dry etching.
This method is a method in which a silver (Ag) thin film is captured by iodine (I) to form silver iodide (AgI), and silver iodide is diffused and etched by utilizing its high ion conductivity. According to this method, the silver thin film can be etched uniformly and efficiently, and even a fine silver pattern can be formed with high accuracy. Further, since no damage is given to the base layer during etching, and it is advantageous in terms of cost, it can be used as a metal reflection layer and circuit wiring of a liquid crystal display device, or as an electrode or circuit wiring of a semiconductor device.
In the method of manufacturing an electro-optical device or a semiconductor device according to the present invention, when the silver thin film is dry-etched using iodine compound vapor to form a predetermined shape silver pattern, the substrate is heated to a temperature of 147 ° C. or higher. It is characterized in that etching is carried out by changing the phase of silver iodide to α phase.
Silver iodide has three transformations: a γ phase that is stable from room temperature to 137 ° C, a β phase that has a wurtzite structure that is stable from 137 ° C to 147 ° C, and an α phase that is stable at temperatures from 147 ° C to the melting point. Phase transition to crystals. The α-crystal silver iodide has a strong bonding force with silver because silver atoms are disordered between iodine atoms. If a silver thin film is etched by utilizing this property and high ion conductivity and easy diffusion, a fine silver pattern can be formed with high accuracy and efficiency.
[0010]
In the method for manufacturing an electro-optical device or a semiconductor device according to the present invention, hydrogen iodide (HI), methyl iodide (C 2 H Five I), propyl iodide (C Three H 7 I) or butyl iodide (C Four H 9 Any one of iodine hydrocarbon compounds having a relatively low molecular weight and a low boiling point such as I) can be suitably used.
This is because these iodine compounds are excellent in stability and can be easily dissociated to use active iodine.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for manufacturing an electro-optical device or a semiconductor device according to the present invention creates a thin film laminated structure according to each design structure and etches them by etching in the same manner as a method for manufacturing an electro-optical device or a semiconductor device that is generally performed. By patterning, a structure having a necessary shape is formed, and as a method for forming a silver pattern at that time, the silver thin film is dry-etched using iodine compound vapor. Therefore, here, the description will focus on the silver pattern forming method.
First, a silver thin film is formed at a predetermined position of the laminated structure. The method for forming the silver thin film is not particularly limited, and physical vapor deposition (PVD) such as vapor deposition and sputtering, ion plating, chemical vapor deposition (CVD), and the like can be used. The silver thin film is generally formed on the entire surface of the substrate.
Next, using a photoresist pattern formed on the silver thin film by lithography as a mask, a silver circuit pattern such as a silver reflective layer having a predetermined shape, fine electrodes or wiring is formed by dry etching using iodine compound vapor. .
[0012]
The dry etching method is not particularly limited, and normal plasma etching (Plasma Etching: PE), reactive ion etching (RIE), inductively coupled plasma etching (ICP), or the like can be used. In particular, in the electro-optical device or semiconductor device manufacturing method of the present invention, the ICP method improves the controllability by supplying the high-frequency power for plasma generation and the high-frequency power for drawing ions into the substrate independently of each other. Therefore, it is convenient because a bias can be easily applied to atoms that are difficult to fly, and a high-density plasma can be obtained.
[0013]
Examples of gases introduced into the reaction chamber include hydrogen iodide (HI) and methyl iodide (CH Three I), ethyl iodide (C 2 H Five I), propyl iodide (C Three H 7 I) or butyl iodide (C Four H 9 An iodine compound such as I) is used. This is because these compounds have a relatively small molecular weight and are stable, have a relatively low boiling point, easily obtain a vapor, and can easily dissociate and use active iodine species. It is also easy to obtain.
By the way, hydrogen iodide has a molecular weight of 127.9 and a boiling point of −35 ° C., methyl iodide has a molecular weight of 142 and a boiling point of 42.5 ° C., ethyl iodide has a molecular weight of 156, a boiling point of 72 ° C., and propyl iodide. Has a molecular weight of 170 and a boiling point of 102 ° C., and butyl iodide has a molecular weight of 184 and a boiling point of 131 ° C.
The iodine compound may be used as a single vapor, but may be used as a mixed gas in which 10% or more of the iodine compound is added using hydrogen or argon as a carrier gas. When used as a mixed gas, the etching proceeds gently, and a silver pattern with higher accuracy can be obtained without causing damage to the lower layer.
When a substrate on which a pattern using a photoresist as a mask is formed on a silver thin film is inserted into a chamber of a dry etching apparatus and vapor of the iodine compound is introduced into the chamber and high frequency power is applied, the iodine compound is dissociated. Active iodine is generated and reacts with the silver in the exposed portion of the substrate to produce silver iodide, and the silver thin film is removed by etching.
[0014]
At this time, the substrate temperature is heated to 147 ° C. or higher to produce α-phase silver iodide. As described above, silver iodide undergoes a phase transition from the β phase of the wurtzite structure to the α phase at 147 ° C. as a boundary. 14 and 15 show the crystal structure of silver iodide before and after the phase transition (see Burns, “Solid Physics” p. 54, published by Tokai University Press). FIG. 14 shows a β-phase crystal structure that is stable at temperatures below 147 ° C., and FIG. 15 shows an α-phase crystal structure that is stable at temperatures above 147 ° C. In the dry etching of silver, the α-phase silver iodide shown in FIG. 15 is effective, and the black circle (6d position), white small circle (12d position), triangle ( Ag atoms enter the disorder at the position indicated by (24h position). Since this α-phase type silver iodide has high ionic conductivity and is easily diffused, when used as an etchant, it becomes possible to improve the uniformity of etching and increase the etching efficiency.
[0015]
(First embodiment)
An example of manufacturing a reflective liquid crystal display device by the method of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 8 are sectional process diagrams in the case of manufacturing a reflective liquid crystal display device by the method of the present invention. In the first embodiment, a liquid crystal display device having a reflective layer made of a silver thin film in each pixel electrode portion in an active matrix driving system having two types of TFTs and one storage capacitor is taken as an example. explain. The figure shows a so-called element substrate provided with a drive element among a pair of opposing substrates.
In the following drawings, the scale is changed for each layer and each member in order to display each layer and each member in a size that can be recognized on the drawing.
[0016]
First, as shown in FIG. 1, an insulating
Next, the position where the N-channel TFT is formed in the display area 1 and the entire area of the peripheral area 2 are masked with a resist 41 such as polyimide. Then, after masking both the display region 1 and the peripheral region 2, the portion not covered with the mask is subjected to, for example, PH as a donor. Three / H 2 Ions are doped into the
[0017]
Next, PH Three / H 2 After doping with ions, the resist 41 is peeled off,
For example, dry etching uses methyl iodide (CH 2) as a reaction gas using an ICP apparatus. Three I) Argon is used as the carrier gas. The mixing ratio of methyl iodide and argon is preferably about 1: 1. The substrate temperature is 147 ° C. or higher, preferably 180 ° C. to 200 ° C. The applied power requires a frequency of about 13.56 MHz and about 5 kW.
[0018]
Next, after forming the
Next, as shown in FIG. 4, an
[0019]
Next, as shown in FIG. 5, the entire substrate is covered with an
Next, a silver thin film (not shown) is formed on the entire surface of the substrate including the contact holes. As described above, vapor deposition or sputtering can be used to form the silver thin film. After forming a silver thin film on the entire surface of the substrate, a resist and mask treatment is applied to the electrode position of each contact hole using photolithography technology, and the silver thin film is patterned again by dry etching using an iodine compound as a reaction gas, The
[0020]
Next, as shown in FIG. 7, a
Next, as shown in FIG. 8, a silver thin film (not shown) serving as a reflective layer is formed on the surface of the photosensitive
In this embodiment, an example in which a silver pattern is used for the reflective layer and each electrode has been described. However, it is needless to say that a signal line and a data line can be formed using silver having a very low specific resistance by a similar method.
[0021]
Finally, for example, an ITO film to be a pixel electrode is formed on the substrate surface, and patterned into a predetermined shape to form the
In this way, a so-called element substrate for a liquid crystal display device having an active matrix driving type driving element having two kinds of TFTs and one storage capacitor and having a reflective layer made of a silver thin film in each pixel electrode portion is provided. can get. A liquid crystal display panel is completed by disposing a counter substrate, which is the other substrate, on the side of the element substrate facing the
The liquid crystal display panel obtained in this way has a reflective layer made of a silver thin film with high light reflectivity, has electrodes and wiring sections with low electrical specific resistance, has a clear screen, and has a high response speed. Therefore, it can be used for various electro-optical devices such as a mobile phone, a clock, an information processing device, or a projection display device.
[0022]
(Second Embodiment)
FIGS. 9 to 13 are sectional process diagrams in the case of manufacturing a monolithic semiconductor device for memory according to the second embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 9, a silicon oxide base insulating film (not shown) is formed on a
Next, a
Further, phosphor ions (P - ) Is ion-implanted into the portion of the
[0023]
Next, as shown in FIG. 10, a TEOS (Tetraethyl orthosilicon)
Next, after forming a thin insulating film (not shown) on the surface of the
[0024]
Next, as shown in FIG. 12, a doped
For example, dry etching uses methyl iodide (CH 2) as a reaction gas using an ICP apparatus. Three I) Argon is used as the carrier gas. The mixing ratio of methyl iodide and argon is preferably about 1: 1. The substrate temperature is 147 ° C. or higher, preferably 180 ° C. to 200 ° C. The applied power requires an upper electrode frequency of 13.56 MHz and about 5 kW, and a lower electrode frequency of about 4 MHz and 5 kW.
[0025]
Next, as shown in FIG. 13, an
Finally, a
Since the semiconductor device obtained in this manner uses silver having a low specific resistance for circuit wiring, a high-performance semiconductor device with high signal transmission speed, low heat generation and low power consumption can be obtained. . Moreover, since it can be manufactured by a dry process, the equipment can be manufactured relatively easily and efficiently, and the economic effect is great.
[0026]
【The invention's effect】
The liquid crystal display panel obtained by the present invention has a reflective layer made of a silver thin film having a high light reflectivity, has an electrode and a wiring part having a low electrical specific resistance, has a clear screen and a high response speed, and has an extremely high quality. Since a display screen can be obtained, it can be used for various electro-optical devices such as a mobile phone, a clock, an information processing device, or a projection display device.
In addition, since the semiconductor device obtained by the present invention uses silver having a low specific resistance for an electrode or circuit wiring, a high-performance semiconductor device having a high signal transmission speed, a small amount of heat generation, and low power consumption. can get. In addition, a high-definition circuit pattern can be manufactured by a dry process, and the equipment can be manufactured relatively easily and efficiently.
As described above, the method for manufacturing an electro-optical device or a semiconductor device according to the present invention can perform etching of a silver thin film excellent in uniformity with high efficiency, and is in line with the trend of dry manufacturing processes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an electro-optical device according to the invention.
FIG. 2 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 1;
FIG. 3 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 2;
FIG. 4 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 3;
FIG. 5 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 4;
FIG. 6 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 5;
FIG. 7 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 6;
FIG. 8 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7;
FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
FIG. 10 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 9;
FIG. 11 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 10;
FIG. 12 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 11;
FIG. 13 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 12;
FIG. 14 is a diagram showing the structure of β-phase silver iodide.
FIG. 15 is a diagram showing the structure of α-phase silver iodide.
FIG. 16 is a perspective view showing a liquid crystal display device.
17 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
[Explanation of symbols]
8, 9 ... Gate electrode, 21 ... N-channel TFT, 22 ... Storage capacitor, 23 ... Capacitance electrode, 30 ... Insulating layer, 40. ..... Polysilicon layer, 50 ... Reflective layer, 52 ... Pixel electrode, 61 ... P-channel TFT, 70 ... Light source, 80 ... Natural light, 31 ... substrate, 101 ... substrate, 102 ... LOCOS film, 103 ... P well region, 111 ... side wall, 113 ... ..N + Diffusion region, 114... TEOS film, 118... Lower electrode, 120... Upper electrode, 122... TEOS film, 124. 135: Silver wiring, 140: Liquid crystal, 144: Pixel electrode, 148: TFD, 150: Liquid crystal display, 154: Reflective layer, 156 ... Light shielding layer,
Claims (3)
銀薄膜形成後、該銀薄膜をヨウ素(I)化合物の蒸気を用いてドライエッチングして、所定の形状の銀反射層パターンを形成し、
前記銀薄膜をヨウ素化合物の蒸気を用いて所定の形状にエッチングする際に、前記基板を147℃以上の温度に保持し、ヨウ化銀をα相に相転移させてエッチングすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。A liquid crystal is held between a pair of substrates, and electrodes are formed on opposing surfaces of each substrate, and a reflective layer made of a silver (Ag) thin film is formed between the electrodes of at least one of the substrates. An electro-optical device manufacturing method comprising:
After the silver thin film is formed , the silver thin film is dry-etched using an iodine (I) compound vapor to form a silver reflective layer pattern having a predetermined shape ,
When etching the silver thin film into a predetermined shape using an iodine compound vapor, the substrate is maintained at a temperature of 147 ° C. or more, and silver iodide is phase-transformed into an α phase for etching. A method for manufacturing an electro-optical device.
銀薄膜形成後、該銀薄膜をヨウ素(I)化合物の蒸気を用いてドライエッチングして、所定の形状の銀電極パターン又は銀回路配線パターンを形成し、
前記銀薄膜をヨウ素化合物の蒸気を用いて所定の形状にエッチングする際に、前記基板を147℃以上の温度に保持し、ヨウ化銀をα相に相転移させてエッチングすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。A method of manufacturing an electro-optical device in which liquid crystal is held between a pair of substrates, and an electrode made of a silver (Ag) thin film or a circuit wiring made of a silver (Ag) thin film is formed on at least one opposing surface of each substrate Because
After the silver thin film is formed , the silver thin film is dry-etched using an iodine (I) compound vapor to form a silver electrode pattern or a silver circuit wiring pattern having a predetermined shape ,
When etching the silver thin film into a predetermined shape using an iodine compound vapor, the substrate is maintained at a temperature of 147 ° C. or more, and silver iodide is phase-transformed into an α phase for etching. A method for manufacturing an electro-optical device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000243332A JP3941356B2 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Manufacturing method of electro-optical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000243332A JP3941356B2 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Manufacturing method of electro-optical device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002055338A JP2002055338A (en) | 2002-02-20 |
JP3941356B2 true JP3941356B2 (en) | 2007-07-04 |
Family
ID=18734205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000243332A Expired - Fee Related JP3941356B2 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Manufacturing method of electro-optical device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3941356B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4060125B2 (en) * | 2002-05-30 | 2008-03-12 | シャープ株式会社 | Substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method thereof |
JP5197418B2 (en) * | 2008-08-26 | 2013-05-15 | 三菱電機株式会社 | Antireflection film, method for manufacturing the same, and display device |
-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000243332A patent/JP3941356B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002055338A (en) | 2002-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8368856B2 (en) | Transflective liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
US6900856B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
KR100515176B1 (en) | Liquid crystal display panel having reflection electrodes improved in smooth surface morphology and process for fabrication thereof | |
US7910928B2 (en) | TFT array substrate and method for fabricating the same | |
US7488983B2 (en) | Transflective liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
US7833813B2 (en) | Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same | |
US7317208B2 (en) | Semiconductor device with contact structure and manufacturing method thereof | |
US20080131818A1 (en) | Method for fabrication liquid crystal display device and diffraction mask therefor | |
US20060050192A1 (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
JP2798066B2 (en) | Thin film transistor, manufacturing method thereof and display device | |
JP2004537754A (en) | Transflective liquid crystal display device, method of manufacturing the same, and method of manufacturing thin film transistor substrate | |
JPH0311744A (en) | Manufacture of thin film transistor | |
US7956950B2 (en) | Liquid crystal displays and methods of fabricating the same | |
JP3941356B2 (en) | Manufacturing method of electro-optical device | |
KR100569715B1 (en) | Method of manufacturing flat drive liquid crystal display | |
JP3612529B2 (en) | Transflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
JP2842529B2 (en) | Reflective liquid crystal display device and method of manufacturing the same | |
KR100683142B1 (en) | Method for fabricating tft lcd | |
JP4455827B2 (en) | LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE SUBSTRATE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME | |
KR101006433B1 (en) | Liquid crystal display and substrate for the same | |
KR100267980B1 (en) | liquid crystal display and method for fabricating the same | |
KR100906956B1 (en) | Trans-reflective type liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
KR19990026580A (en) | Method of Manufacturing Liquid Crystal Display Using Organic Insulating Film | |
KR20040106771A (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
KR20070020922A (en) | Liquid crystal display and method of manufacturing for the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070313 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070326 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |