JPH0284720A - シリコン窒化膜のフォトリソグラフィ法 - Google Patents
シリコン窒化膜のフォトリソグラフィ法Info
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- JPH0284720A JPH0284720A JP894588A JP894588A JPH0284720A JP H0284720 A JPH0284720 A JP H0284720A JP 894588 A JP894588 A JP 894588A JP 894588 A JP894588 A JP 894588A JP H0284720 A JPH0284720 A JP H0284720A
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Landscapes
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば導電性材料から゛なる電極あるいは配
線などの導電層にSiN膜を介して積層される上部導電
層の導電性材料が接触するための接続孔をSiN膜に形
成する場合のようなSiN膜の微細加工を行うフォトリ
ソグラフィ法に関する。
線などの導電層にSiN膜を介して積層される上部導電
層の導電性材料が接触するための接続孔をSiN膜に形
成する場合のようなSiN膜の微細加工を行うフォトリ
ソグラフィ法に関する。
第2図はアクティブマトリクス液晶表示装置用の基板を
示し、(荀は平面図、 (b)は(a)のA−A線断面
図である。ガラス基板等の透明絶縁基板1の上にSlo
w等の透明絶縁膜2が数百ないし数千人の厚さに形成さ
れている。さらにその上に電子ビーム蒸着法あるいはス
パッタ法を用いて500〜1000人の厚さの!TO(
インジウム・錫酸化物)膜が成膜され、フォトリソグラ
フィ法によりITOパターン31.32.33が形成さ
れている。ITO膜31の上には電子ビーム蒸着法ある
いはスパッタ法を用いて1000〜2000人の厚さに
成膜されたCr膜41を介してpin接合を有する非晶
質シリコン層5が同様に成膜された約1000人の厚さ
のCr膜42の間に存在する。非晶質シリコン(以下a
−31と記す)層5は、まずシランガスにジポランガス
を0.1〜594混合し、0.1〜10Torrの減圧
中でプラズマ分解して約5000人の厚さに成膜された
p形a−3i膜と、次いでシランガスを同様の圧力条件
でプラズマ分解して約0.5−の厚さで積層したノンド
ープa −31層と、次にシランガスにフォスフインガ
スを0.1〜5%混合し、同じ< o、 i〜10To
rrの圧力条件でプラズマ分解して約500人の厚さに
積層したn型a−31膜とからなる。Cr膜42.a−
31層5+Cr膜41のパターニングはフォトリソグラ
フィ法を用い、レジストパターン形成後、プラズマエツ
チングによって行われるe Crのプラズマエツチング
はCCf4と0雪も1:1〜5の比で混合したガスを用
い、―−St層のプラズマエツチングには5Fthを用
いる。
示し、(荀は平面図、 (b)は(a)のA−A線断面
図である。ガラス基板等の透明絶縁基板1の上にSlo
w等の透明絶縁膜2が数百ないし数千人の厚さに形成さ
れている。さらにその上に電子ビーム蒸着法あるいはス
パッタ法を用いて500〜1000人の厚さの!TO(
インジウム・錫酸化物)膜が成膜され、フォトリソグラ
フィ法によりITOパターン31.32.33が形成さ
れている。ITO膜31の上には電子ビーム蒸着法ある
いはスパッタ法を用いて1000〜2000人の厚さに
成膜されたCr膜41を介してpin接合を有する非晶
質シリコン層5が同様に成膜された約1000人の厚さ
のCr膜42の間に存在する。非晶質シリコン(以下a
−31と記す)層5は、まずシランガスにジポランガス
を0.1〜594混合し、0.1〜10Torrの減圧
中でプラズマ分解して約5000人の厚さに成膜された
p形a−3i膜と、次いでシランガスを同様の圧力条件
でプラズマ分解して約0.5−の厚さで積層したノンド
ープa −31層と、次にシランガスにフォスフインガ
スを0.1〜5%混合し、同じ< o、 i〜10To
rrの圧力条件でプラズマ分解して約500人の厚さに
積層したn型a−31膜とからなる。Cr膜42.a−
31層5+Cr膜41のパターニングはフォトリソグラ
フィ法を用い、レジストパターン形成後、プラズマエツ
チングによって行われるe Crのプラズマエツチング
はCCf4と0雪も1:1〜5の比で混合したガスを用
い、―−St層のプラズマエツチングには5Fthを用
いる。
このあと、プラズマCVD法によりシランおよびアンモ
ニアの混合ガスを分解、堆積し、0.1〜1−の厚さの
SiN膜を形成する。シラン対アンモニアの混合比は0
.3〜1.0で、ガス圧0.1〜3 Torrでプラズ
マ分解する0次いでフォトリソグラフィ法を用い、レジ
ストパターンの形成とSP、ガスによるエツチングとレ
ジスト膜の剥離゛により接続孔61を有するSiN膜パ
ターン6を形成する0次にスパッタ法あるいは電子ビー
ム蒸着法を用いて金属膜を0.2〜1−の厚さに堆積し
、フォトリソグラフイ法により金属膜パターン7を形成
する。
ニアの混合ガスを分解、堆積し、0.1〜1−の厚さの
SiN膜を形成する。シラン対アンモニアの混合比は0
.3〜1.0で、ガス圧0.1〜3 Torrでプラズ
マ分解する0次いでフォトリソグラフィ法を用い、レジ
ストパターンの形成とSP、ガスによるエツチングとレ
ジスト膜の剥離゛により接続孔61を有するSiN膜パ
ターン6を形成する0次にスパッタ法あるいは電子ビー
ム蒸着法を用いて金属膜を0.2〜1−の厚さに堆積し
、フォトリソグラフイ法により金属膜パターン7を形成
する。
このようなアクティブマトリクス液晶表示装置用基板の
製造過程において、SiN膜とのレジストのSIN i
llに対する密着性が悪< 、SiN II形成後24
時間以内にレジスト塗布を行わないとパターンくずれが
多(、微細なパターンを形成できないという問題がある
0例えば、成膜後48時間後にフォトリソグラフィを行
うと、6n角のSIN接続孔61が15層程度まで広が
るという問題が発生した。
製造過程において、SiN膜とのレジストのSIN i
llに対する密着性が悪< 、SiN II形成後24
時間以内にレジスト塗布を行わないとパターンくずれが
多(、微細なパターンを形成できないという問題がある
0例えば、成膜後48時間後にフォトリソグラフィを行
うと、6n角のSIN接続孔61が15層程度まで広が
るという問題が発生した。
本発明の目的は、上述の問題を解決してSiN膜に接続
孔などを形成する微細加工を容昌に行うことのできるS
iN膜のフォトリソグラフィ法を提供することにある。
孔などを形成する微細加工を容昌に行うことのできるS
iN膜のフォトリソグラフィ法を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の方法は、SIN
膜成膜後その表面にSiN膜およびレジスト膜との密着
性のよい中間膜を被着し、その上にレジストパターンを
形成するものとする。
膜成膜後その表面にSiN膜およびレジスト膜との密着
性のよい中間膜を被着し、その上にレジストパターンを
形成するものとする。
SIN @とレジスト膜の間に両膜と密着性のよい膜を
介在させるため、レジスト膜の剥離がなく、パターンく
ずれが発生しない。
介在させるため、レジスト膜の剥離がなく、パターンく
ずれが発生しない。
実施例1:
第1図18)、(blは本発明の一実施例を第2図世)
に対応する断面図で示し、第2図と共通の部分には同一
の符号が付されている。Cr膜41.a−31層5゜C
r膜42のパターンを上述と同様にフォトリソグラフィ
法によって行い、その上にやはり上述と同様3114を
NHsに0.3〜1.0対lの比で混合したガスを0.
1〜3 Torrのガス圧下でプラズマ分解してSIN
膜60を0.5n程度の厚さに全面に形成した0次にガ
ス置換してシランガスを同じり0.1〜3 Torrの
ガス圧下でプラズマ分解し、50〜2000人の厚さの
a−3l膜80を形成した。このa−3l膜80の上に
レジスト剤として東京応化工業■商品゛名0FPR80
0を用いて第1図ta+に示すようにレジスト膜9を形
成した。この状態でフォトリソグラフィを行うと、a
−31膜80とSIN 1$60. レジスト膜9と
a −31膜°80との密着性が良好で、膜形成後の放
置時間にほとんど依存せず、SF4またはCF410x
ガスで第1図世)に示すように微細なSiN膜のパター
ン6がa−3l膜のパターン8と共に形成された。a−
3il180の膜厚を200Å以上にすることにより、
微細加工によって起こる不良は全くなくなる。一方、a
−svsaoの膜厚があまり厚いとリーク電流が大きく
なるので200〜500人の厚さに形成することがより
好ましいことが明らかとなった。
に対応する断面図で示し、第2図と共通の部分には同一
の符号が付されている。Cr膜41.a−31層5゜C
r膜42のパターンを上述と同様にフォトリソグラフィ
法によって行い、その上にやはり上述と同様3114を
NHsに0.3〜1.0対lの比で混合したガスを0.
1〜3 Torrのガス圧下でプラズマ分解してSIN
膜60を0.5n程度の厚さに全面に形成した0次にガ
ス置換してシランガスを同じり0.1〜3 Torrの
ガス圧下でプラズマ分解し、50〜2000人の厚さの
a−3l膜80を形成した。このa−3l膜80の上に
レジスト剤として東京応化工業■商品゛名0FPR80
0を用いて第1図ta+に示すようにレジスト膜9を形
成した。この状態でフォトリソグラフィを行うと、a
−31膜80とSIN 1$60. レジスト膜9と
a −31膜°80との密着性が良好で、膜形成後の放
置時間にほとんど依存せず、SF4またはCF410x
ガスで第1図世)に示すように微細なSiN膜のパター
ン6がa−3l膜のパターン8と共に形成された。a−
3il180の膜厚を200Å以上にすることにより、
微細加工によって起こる不良は全くなくなる。一方、a
−svsaoの膜厚があまり厚いとリーク電流が大きく
なるので200〜500人の厚さに形成することがより
好ましいことが明らかとなった。
実施例2:
第1図と同様にCr膜41.a−31層5.Cr膜42
のパターンの上にSIN膜60を約0.5nの厚さに成
膜後、SINオとCm’sの混合ガスをCが31の10
〜30%になるようにガス比を設定してプラズマ分解し
、a−3i膜80の代わりに50〜1000人の厚さの
ガラス状StC膜を形成した− CJ*の代わりに、C
J+、C11e。
のパターンの上にSIN膜60を約0.5nの厚さに成
膜後、SINオとCm’sの混合ガスをCが31の10
〜30%になるようにガス比を設定してプラズマ分解し
、a−3i膜80の代わりに50〜1000人の厚さの
ガラス状StC膜を形成した− CJ*の代わりに、C
J+、C11e。
CIH,などのハイドロカーボン系ガスを用いても同様
にできる。このあとフォトリソグラフィ法によりバター
ニングを行ったが、バターニング不良の発生が減少した
。特に、SIC膜厚を200Å以上にすることにより、
SF、ガスを用いてのエツチングによるバターニングが
再現よく実現できるようになった。
にできる。このあとフォトリソグラフィ法によりバター
ニングを行ったが、バターニング不良の発生が減少した
。特に、SIC膜厚を200Å以上にすることにより、
SF、ガスを用いてのエツチングによるバターニングが
再現よく実現できるようになった。
実施例3:
第3図1M)、(m1)はマトリクス型イメージセンナ
での実施例を示し、(−1は平面図、(b)は(alの
B−B線断面図である。ガラス等の透明絶縁基板l上に
Cr膜をスパッタリング法を用いて1000〜5000
人の厚さに形成し、フォトリソグラフィ法によりマトリ
クス配線43.44.45.46を形成する0次いで3
1111をNR3に0.3〜1.0倍混合したガスを0
.1〜3 Torrのガス圧下でプラズマ分解すること
によりSiO@を約0.5 trwaの厚さに形成し、
SIH*、NHs、N諺0を(NFIs + Neo)
/ SLH*が約40%、NsO/ (Neo +
NH3)が約50%となる状態で混合したガスを約I
Torrのガス圧下でプラズマ分解することによりガラ
ス状5ION膜100〜2000人の厚さに積層し之そ
の上にレジストを塗布してフォトリソグラフィ法により
、SIN IIIのパターン62.5ION膜のパター
ン81および接続孔61のパターンを形成する。 5I
ONIIはCI+4 と・hの混合ガスを用いたプラズ
マエツチングにより。
での実施例を示し、(−1は平面図、(b)は(alの
B−B線断面図である。ガラス等の透明絶縁基板l上に
Cr膜をスパッタリング法を用いて1000〜5000
人の厚さに形成し、フォトリソグラフィ法によりマトリ
クス配線43.44.45.46を形成する0次いで3
1111をNR3に0.3〜1.0倍混合したガスを0
.1〜3 Torrのガス圧下でプラズマ分解すること
によりSiO@を約0.5 trwaの厚さに形成し、
SIH*、NHs、N諺0を(NFIs + Neo)
/ SLH*が約40%、NsO/ (Neo +
NH3)が約50%となる状態で混合したガスを約I
Torrのガス圧下でプラズマ分解することによりガラ
ス状5ION膜100〜2000人の厚さに積層し之そ
の上にレジストを塗布してフォトリソグラフィ法により
、SIN IIIのパターン62.5ION膜のパター
ン81および接続孔61のパターンを形成する。 5I
ONIIはCI+4 と・hの混合ガスを用いたプラズ
マエツチングにより。
SiN膜は5Fthガスでエツチングした。接続孔(コ
ンタクトホール)61の不良は全く発生しなかった。
ンタクトホール)61の不良は全く発生しなかった。
次に約1000人の厚さのSIN膜63.約0.51m
の厚さのa−3lll151.約500人の厚さのn
!l a −3111152をプラズマ分解で積層パタ
一二ソグし、接続孔61の延長部を形成した0次いでC
r膜をスパッタ法で1000〜5000人の厚さに成膜
、フォトリソグラフィ法を用いて共通電極701個別取
出し電極?1.72.73゜74を形成し、この金属パ
ターンをマスクにしてn型a−5l膜52をプラズマエ
ツチングにより除去する。さらにその上にSIN 11
64を保護膜として堆積し、不透明保護膜47を印刷法
で形成した。こうして共通電極70と個別取出し電極?
1.72,73.74との間の光センサの信号を配m4
3.44.45.46を用いてマトリクス方式で読取る
イメージセンサを作成した。
の厚さのa−3lll151.約500人の厚さのn
!l a −3111152をプラズマ分解で積層パタ
一二ソグし、接続孔61の延長部を形成した0次いでC
r膜をスパッタ法で1000〜5000人の厚さに成膜
、フォトリソグラフィ法を用いて共通電極701個別取
出し電極?1.72.73゜74を形成し、この金属パ
ターンをマスクにしてn型a−5l膜52をプラズマエ
ツチングにより除去する。さらにその上にSIN 11
64を保護膜として堆積し、不透明保護膜47を印刷法
で形成した。こうして共通電極70と個別取出し電極?
1.72,73.74との間の光センサの信号を配m4
3.44.45.46を用いてマトリクス方式で読取る
イメージセンサを作成した。
実施例4:
第4図は薄膜トランジスタにおける実施例を示し、ガラ
ス等の透明絶縁基板1の上にスパッタ法でCr膜を10
00〜2000人の厚さに形成し、フォトリソグラフィ
法を用いてパターン48を形成した0次にスパッタ法で
ITO膜を500〜1000人の厚さに堆積しフォトリ
ソグラフィ法を用いてITO電極パターン35を形成し
た0次いでSIH*を■、に対して0゜3〜1.0倍混
合したガスのプラズマ分解により約0.5−の厚さのS
IN膜65.318.ガスのプラズマ分解により0.3
〜0.5 nの厚さのa −31膜51゜1%のPut
を含んだSiH*ガスのプラズマ分解で約500人の厚
さのn型a−317!1I52を形成し、フォトリソグ
ラフィ法でパターン化した。さらにCrのスパッタリン
グおよびフォトリソグラフィ法を用いて電極パターン7
5および76を形成し、このパターンをマスクとしてn
!!a−3l膜52をSF&ガスでエツチング除去した
。このあと、S%hをNusに0.3〜1.0倍混合し
たガスのプラズマ分解によりSIN膜60を約0.5−
の厚さに堆積し、さらに5lueとNsOをN、o l
に対しSIB*o−s〜2の割合で混合したガスのプラ
ズマ分解によりガラス状の810膜82を200〜10
00人の厚さに堆積した。その上にレジスト膜を塗布し
てのフォトリソグラフィ法によりCF、とIl、の混合
ガスでエツチングを行い、接続孔61を含むパターンを
形成し、さらに接続孔61内で電極75゜76と接触す
る配線77.78のパターンを作成した。
ス等の透明絶縁基板1の上にスパッタ法でCr膜を10
00〜2000人の厚さに形成し、フォトリソグラフィ
法を用いてパターン48を形成した0次にスパッタ法で
ITO膜を500〜1000人の厚さに堆積しフォトリ
ソグラフィ法を用いてITO電極パターン35を形成し
た0次いでSIH*を■、に対して0゜3〜1.0倍混
合したガスのプラズマ分解により約0.5−の厚さのS
IN膜65.318.ガスのプラズマ分解により0.3
〜0.5 nの厚さのa −31膜51゜1%のPut
を含んだSiH*ガスのプラズマ分解で約500人の厚
さのn型a−317!1I52を形成し、フォトリソグ
ラフィ法でパターン化した。さらにCrのスパッタリン
グおよびフォトリソグラフィ法を用いて電極パターン7
5および76を形成し、このパターンをマスクとしてn
!!a−3l膜52をSF&ガスでエツチング除去した
。このあと、S%hをNusに0.3〜1.0倍混合し
たガスのプラズマ分解によりSIN膜60を約0.5−
の厚さに堆積し、さらに5lueとNsOをN、o l
に対しSIB*o−s〜2の割合で混合したガスのプラ
ズマ分解によりガラス状の810膜82を200〜10
00人の厚さに堆積した。その上にレジスト膜を塗布し
てのフォトリソグラフィ法によりCF、とIl、の混合
ガスでエツチングを行い、接続孔61を含むパターンを
形成し、さらに接続孔61内で電極75゜76と接触す
る配線77.78のパターンを作成した。
本発明によれば、絶縁膜または不純物の防止剤として有
効であるSiN膜のバターニングの際に、a−51,S
IC,5ION、SiO等の半導体ないし絶縁物のSI
N IIと密着性のよいガラス状の膜をレジスト膜との
間に介在させることにより、それらの膜がSiN膜より
レジスト膜との密着性がすぐれていることに基づき、バ
ターニング不良の発生が減少し、微細パターンの加工を
容易にした0本発明は実施例にあばた装置にとどまらず
、シリコン板上にプラズマCVDで形成したSIN膜を
用いる素子にも有効であるが、特に上述の実施例と同様
に200℃以上の熱処理を行ってSIN膜の表面特性を
改善できない場合に有効である。
効であるSiN膜のバターニングの際に、a−51,S
IC,5ION、SiO等の半導体ないし絶縁物のSI
N IIと密着性のよいガラス状の膜をレジスト膜との
間に介在させることにより、それらの膜がSiN膜より
レジスト膜との密着性がすぐれていることに基づき、バ
ターニング不良の発生が減少し、微細パターンの加工を
容易にした0本発明は実施例にあばた装置にとどまらず
、シリコン板上にプラズマCVDで形成したSIN膜を
用いる素子にも有効であるが、特に上述の実施例と同様
に200℃以上の熱処理を行ってSIN膜の表面特性を
改善できない場合に有効である。
第1図(a)、(b)はアクティブマトリクス液晶表示
装置用の基板に対する本発明の一実施例の工程を示す断
面図、第2図は従来の上記基板を示し、la)が平面図
、伽)が(a)のA−A線断面図、第3図は本発明の別
の実施例によるイメージセンサを示し、1mlが平面図
、 (b)が(a+のB−B線断面図、第4図はさらに
別の実施例による薄膜トランジスタの断面図である。 5:a−31層、6 、60.62: SIN II、
8 、80:第21!1 第1図 第3図 手続補正書(自発) 昭和 年 月 日
装置用の基板に対する本発明の一実施例の工程を示す断
面図、第2図は従来の上記基板を示し、la)が平面図
、伽)が(a)のA−A線断面図、第3図は本発明の別
の実施例によるイメージセンサを示し、1mlが平面図
、 (b)が(a+のB−B線断面図、第4図はさらに
別の実施例による薄膜トランジスタの断面図である。 5:a−31層、6 、60.62: SIN II、
8 、80:第21!1 第1図 第3図 手続補正書(自発) 昭和 年 月 日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)シリコン窒化膜成膜後、該窒化膜表面にシリコン窒
化膜およびレジスト膜との密着性のよい中間膜を被着し
、該中間膜上にレジストパターンを形成することを特徴
とするシリコン窒化膜のフォトリソグラフィ法。 2)特許請求の範囲第1項記載の方法において、中間膜
が非晶質シリコン膜であることを特徴とするシリコン窒
化膜のフォトリソグラフィ法。 3)特許請求の範囲第1項記載の方法において、中間膜
がシリコン炭化膜であることを特徴とするシリコン窒化
膜のフォトリソグラフィ法。 4)特許請求の範囲第1項記載の方法において、中間膜
がシリコン窒素酸化膜であることを特徴とするシリコン
窒化膜のフォトリソグラフィ法。 5)特許請求の範囲第1項記載の方法において、中間膜
が一酸化シリコン膜であることを特徴とするシリコン窒
化膜のフォトリソグラフィ法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP894588A JPH0284720A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | シリコン窒化膜のフォトリソグラフィ法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP894588A JPH0284720A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | シリコン窒化膜のフォトリソグラフィ法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0284720A true JPH0284720A (ja) | 1990-03-26 |
Family
ID=11706807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP894588A Pending JPH0284720A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | シリコン窒化膜のフォトリソグラフィ法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0284720A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5095227A (en) * | 1989-05-23 | 1992-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | MOS transistor temperature detecting circuit |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP894588A patent/JPH0284720A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5095227A (en) * | 1989-05-23 | 1992-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | MOS transistor temperature detecting circuit |
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