JPH0590219A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0590219A JPH0590219A JP24733191A JP24733191A JPH0590219A JP H0590219 A JPH0590219 A JP H0590219A JP 24733191 A JP24733191 A JP 24733191A JP 24733191 A JP24733191 A JP 24733191A JP H0590219 A JPH0590219 A JP H0590219A
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- JP
- Japan
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- film
- oxide film
- etching
- taox
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属膜上の酸化膜を下地の金属膜に対して十
分な選択比でエッチングすることができ、層間絶縁に陽
極酸化膜等を使用した各種半導体装置の製造に適した半
導体装置の製造方法を提供することにある。 【構成】 金属膜上に形成された該金属膜の陽極酸化膜
を所望パターンにパターニング或いはコンタクトホール
を形成する工程を含む半導体装置の製造方法において、
Ｔａ膜１２の表面を陽極酸化してＴａＯｘ膜１３を形成
したのち、Ｈ2 とＣＦ4 の混合ガスを用い、これらの流
量比（Ｈ2 ／ＣＦ4 ）を０．５としてＴａＯｘ膜１３を
ＲＩＥで選択エッチングすることを特徴とする。
分な選択比でエッチングすることができ、層間絶縁に陽
極酸化膜等を使用した各種半導体装置の製造に適した半
導体装置の製造方法を提供することにある。 【構成】 金属膜上に形成された該金属膜の陽極酸化膜
を所望パターンにパターニング或いはコンタクトホール
を形成する工程を含む半導体装置の製造方法において、
Ｔａ膜１２の表面を陽極酸化してＴａＯｘ膜１３を形成
したのち、Ｈ2 とＣＦ4 の混合ガスを用い、これらの流
量比（Ｈ2 ／ＣＦ4 ）を０．５としてＴａＯｘ膜１３を
ＲＩＥで選択エッチングすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係わり、特に金属膜上の酸化膜をエッチングによりパ
ターニングする工程を含む半導体装置の製造方法に関す
る。
に係わり、特に金属膜上の酸化膜をエッチングによりパ
ターニングする工程を含む半導体装置の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、スイッチング素子として薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス型
液晶表示装置（ＬＣＤ）が注目されている。この装置で
は、安価なガラス基板上に低温成膜ができる非晶質シリ
コン（ａ−Ｓｉ）膜を用いてＴＦＴアレイを構成するこ
とにより、大面積，高精細，高画質，かつ安価なフラッ
トパネルディスプレイを実現することができる。
ンジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス型
液晶表示装置（ＬＣＤ）が注目されている。この装置で
は、安価なガラス基板上に低温成膜ができる非晶質シリ
コン（ａ−Ｓｉ）膜を用いてＴＦＴアレイを構成するこ
とにより、大面積，高精細，高画質，かつ安価なフラッ
トパネルディスプレイを実現することができる。
【０００３】この種のディスプレイは図７に示すような
画素アレイにより構成される。この画素アレイには、ア
ドレス線（Ａ）とデータ線（Ｄ）の交差点にＴＦＴ（Ｔ
ｒ）が設けられ、液晶セル（ＬＣ）に接続された画素電
極には蓄積容量（Ｃｓ）が設けられている。アドレス線
Ａとデータ線Ｄの間及び画素電極とＣｓ線の間は、それ
ぞれ絶縁膜により絶縁されている。ここで、アドレス線
Ａとデータ線Ｄがショートすると２本の線欠陥が発生
し、画素電極とＣｓ線がショートすると点欠陥が発生す
る。このようなアドレス／データ線間ショートや画素電
極／Ｃｓ線間ショートを防ぐために、アドレス線Ａ又は
Ｃｓ線の表面をピンホールのない陽極酸化膜で覆い、上
記のショートを防ぐことが提案されている。
画素アレイにより構成される。この画素アレイには、ア
ドレス線（Ａ）とデータ線（Ｄ）の交差点にＴＦＴ（Ｔ
ｒ）が設けられ、液晶セル（ＬＣ）に接続された画素電
極には蓄積容量（Ｃｓ）が設けられている。アドレス線
Ａとデータ線Ｄの間及び画素電極とＣｓ線の間は、それ
ぞれ絶縁膜により絶縁されている。ここで、アドレス線
Ａとデータ線Ｄがショートすると２本の線欠陥が発生
し、画素電極とＣｓ線がショートすると点欠陥が発生す
る。このようなアドレス／データ線間ショートや画素電
極／Ｃｓ線間ショートを防ぐために、アドレス線Ａ又は
Ｃｓ線の表面をピンホールのない陽極酸化膜で覆い、上
記のショートを防ぐことが提案されている。
【０００４】ところで、このような構成においては、ア
ドレス線又はＣｓ線と電気的接触を取るコンタクト部の
陽極酸化膜を除去することが必要となる。或いは、陽極
酸化膜を形成する際に、コンタクト部を何等かの物質で
覆い、陽極酸化膜を形成させないことが必要である。し
かし、後者の場合には、パターニング工程が１回余分に
必要となる。このため、コストの観点より前者の陽極酸
化膜を除去する工程が望ましい。このようなエッチング
工程においては、酸化膜の下にある金属との選択エッチ
ングが必要である。
ドレス線又はＣｓ線と電気的接触を取るコンタクト部の
陽極酸化膜を除去することが必要となる。或いは、陽極
酸化膜を形成する際に、コンタクト部を何等かの物質で
覆い、陽極酸化膜を形成させないことが必要である。し
かし、後者の場合には、パターニング工程が１回余分に
必要となる。このため、コストの観点より前者の陽極酸
化膜を除去する工程が望ましい。このようなエッチング
工程においては、酸化膜の下にある金属との選択エッチ
ングが必要である。
【０００５】従来、陽極酸化膜を形成する金属として
は、Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａ合金，Ｗ−Ｔａ合金が用いられて
いるが、これらの金属とその陽極酸化膜に対しては良好
な選択エッチングの方法は知られていなかった。例え
ば、Ｔａに対してはＣＦ4 又はＣＣｌ4 によるＲＩＥ
（リアクティブイオンエッチング）によりエッチングで
きることが報告されており（Somekhard et al, Applied
Optics; 1977,p126）、ＴａＯｘに対してはＣＦ4 とＨ
2 或いはＯ2 の混合ガスによるＲＩＥでエッチングでき
ることが報告されている（Seki et al, Journal of Ele
ctrochemicalSociety, 1983,p2505）。しかしながら、
Ｔａに対するＴａ2 Ｏ5 の選択エッチングは一般に非常
に困難であり、未だ報告されていない。また、通常の薬
品を用いたウェットエッチングでもＴａに対するＴａ2
Ｏ5 の選択エッチングの方法は知られていない。
は、Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａ合金，Ｗ−Ｔａ合金が用いられて
いるが、これらの金属とその陽極酸化膜に対しては良好
な選択エッチングの方法は知られていなかった。例え
ば、Ｔａに対してはＣＦ4 又はＣＣｌ4 によるＲＩＥ
（リアクティブイオンエッチング）によりエッチングで
きることが報告されており（Somekhard et al, Applied
Optics; 1977,p126）、ＴａＯｘに対してはＣＦ4 とＨ
2 或いはＯ2 の混合ガスによるＲＩＥでエッチングでき
ることが報告されている（Seki et al, Journal of Ele
ctrochemicalSociety, 1983,p2505）。しかしながら、
Ｔａに対するＴａ2 Ｏ5 の選択エッチングは一般に非常
に困難であり、未だ報告されていない。また、通常の薬
品を用いたウェットエッチングでもＴａに対するＴａ2
Ｏ5 の選択エッチングの方法は知られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、金属
膜上の陽極酸化膜を下地金属に対して十分な選択性を持
たせてエッチングすることは困難であり、これが層間の
絶縁に陽極酸化膜を用いた半導体装置の製造を阻害する
要因となっていた。
膜上の陽極酸化膜を下地金属に対して十分な選択性を持
たせてエッチングすることは困難であり、これが層間の
絶縁に陽極酸化膜を用いた半導体装置の製造を阻害する
要因となっていた。
【０００７】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、金属膜上の酸化膜を下
地の金属膜に対して十分な選択比でエッチングすること
ができ、層間絶縁に陽極酸化膜等を使用した各種半導体
装置の製造に適した半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。
ので、その目的とするところは、金属膜上の酸化膜を下
地の金属膜に対して十分な選択比でエッチングすること
ができ、層間絶縁に陽極酸化膜等を使用した各種半導体
装置の製造に適した半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次のような構成を採用している。
決するために、次のような構成を採用している。
【０００９】即ち本発明は、Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂの少
なくとも１種、又はその窒化物からなる金属膜上に形成
された該金属膜の酸化物膜をパターニングする工程を含
む半導体装置の製造方法において、弗素を含むガスと水
素を含むガスを用いた反応性イオンエッチングにより酸
化物膜を選択的にエッチングすることを特徴としてい
る。
なくとも１種、又はその窒化物からなる金属膜上に形成
された該金属膜の酸化物膜をパターニングする工程を含
む半導体装置の製造方法において、弗素を含むガスと水
素を含むガスを用いた反応性イオンエッチングにより酸
化物膜を選択的にエッチングすることを特徴としてい
る。
【００１０】
【作用】本発明によれば、弗素系のガス及び水素系のガ
スの混合比等を後述するように選択することにより、Ｔ
ａ，Ｍｏ−Ｔａ，Ｔａ−Ｗ，Ｔａ−Ｎｂの合金及びこれ
らの窒化膜と、その上に形成された酸化膜とを大きな選
択比でエッチングすることができる。これにより、陽極
酸化膜を再現性良く十分なプロセスマージンを持ってエ
ッチングすることができ、各種半導体装置の製造に適用
することが可能となる。
スの混合比等を後述するように選択することにより、Ｔ
ａ，Ｍｏ−Ｔａ，Ｔａ−Ｗ，Ｔａ−Ｎｂの合金及びこれ
らの窒化膜と、その上に形成された酸化膜とを大きな選
択比でエッチングすることができる。これにより、陽極
酸化膜を再現性良く十分なプロセスマージンを持ってエ
ッチングすることができ、各種半導体装置の製造に適用
することが可能となる。
【００１１】
【実施例】まず、本発明の原理について説明する。
【００１２】図１は、本発明方法によりＴａＯｘをエッ
チングするためのドライエッチング装置の概略構成を示
す断面図である。容器１内に、平行平板電極を構成する
アノード２及びカソード３が配置されており、カソード
３上には被処理基板４が載置される。アノード２とカソ
ード３との間には、高周波電源５が接続されている。ま
た、容器１内には反応性ガスが導入され、容器１内のガ
スは真空ポンプ６により排気される。そして、容器１内
の圧力は真空計７により検出されるものとなっている。
チングするためのドライエッチング装置の概略構成を示
す断面図である。容器１内に、平行平板電極を構成する
アノード２及びカソード３が配置されており、カソード
３上には被処理基板４が載置される。アノード２とカソ
ード３との間には、高周波電源５が接続されている。ま
た、容器１内には反応性ガスが導入され、容器１内のガ
スは真空ポンプ６により排気される。そして、容器１内
の圧力は真空計７により検出されるものとなっている。
【００１３】ＴａＯｘ膜は、シリコンやガラス基板上に
形成したＴａの表面を陽極酸化又は熱酸化により酸化し
て形成する。このようにして形成したＴａＯｘは通常Ｔ
ａ2 Ｏ5 である。ＴａＯｘのエッチングは、基板４をカ
ソード電極３の上におく。容器１内を真空ポンプ６によ
り１０-4Ｐａ以下まで排気する。次いで、反応性ガスと
して弗化物、例えばＣＦ4とＨ2 を導入し、容器１内を
１〜２０Ｐａ程度の圧力にする。この状態でカソード３
とアノード２の間に高周波電力を印加してエッチングを
行う。
形成したＴａの表面を陽極酸化又は熱酸化により酸化し
て形成する。このようにして形成したＴａＯｘは通常Ｔ
ａ2 Ｏ5 である。ＴａＯｘのエッチングは、基板４をカ
ソード電極３の上におく。容器１内を真空ポンプ６によ
り１０-4Ｐａ以下まで排気する。次いで、反応性ガスと
して弗化物、例えばＣＦ4とＨ2 を導入し、容器１内を
１〜２０Ｐａ程度の圧力にする。この状態でカソード３
とアノード２の間に高周波電力を印加してエッチングを
行う。
【００１４】本発明ではＦラジカルをＴａＯｘと反応さ
せＴａＦ5 等の弗化物とＣＯ2 等を生成させてＴａＯｘ
をエッチングする。Ｈは弗化炭素と反応させて弗素樹脂
ポリマーを形成し基板表面を覆う。エッチングされたＴ
ａＯｘからはＯが発生し、ポンリマーを灰化させて除去
するためにＴａＯｘ上では反応が進行するが、他の部分
ではポリマーに被覆されているためにエッチング反応は
進行しない。ＴａＯｘがエッチングされて露出したＴａ
も同様にポリマーで被覆されるためにエッチング反応は
進行しない。
せＴａＦ5 等の弗化物とＣＯ2 等を生成させてＴａＯｘ
をエッチングする。Ｈは弗化炭素と反応させて弗素樹脂
ポリマーを形成し基板表面を覆う。エッチングされたＴ
ａＯｘからはＯが発生し、ポンリマーを灰化させて除去
するためにＴａＯｘ上では反応が進行するが、他の部分
ではポリマーに被覆されているためにエッチング反応は
進行しない。ＴａＯｘがエッチングされて露出したＴａ
も同様にポリマーで被覆されるためにエッチング反応は
進行しない。
【００１５】以下、図２〜図４に示す実験データを元に
本発明を説明する。図２に、Ｈ2 ／ＣＦ4 流量比を変化
させたときのＴａＯｘ，Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａ−Ｏ（ＭＴ
Ｏ），Ｍｏ−Ｔａ（ＭＴ），Ｓｉのエッチレートを示
す。このとき、ＣＦ4 流量は３０sccm，圧力は１０Ｐ
ａ，高周波電力は２５０Ｗとした。ＴａＯｘ／Ｔａの選
択比はＨ2 ／ＣＦ4 比が０．４以上で１以上になる。Ｍ
ＴＯ／ＭＴの選択比は全領域で１以上であるが、Ｈ2 ／
ＣＦ4 比が０．６以上では略無限大になる。閾値となる
Ｈ2 ／ＣＦ4 比はホルダーの材質，弗化窒素ガスの種
類、パワーによるが０．１５以上、望ましくは０．２５
以上がよい。
本発明を説明する。図２に、Ｈ2 ／ＣＦ4 流量比を変化
させたときのＴａＯｘ，Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａ−Ｏ（ＭＴ
Ｏ），Ｍｏ−Ｔａ（ＭＴ），Ｓｉのエッチレートを示
す。このとき、ＣＦ4 流量は３０sccm，圧力は１０Ｐ
ａ，高周波電力は２５０Ｗとした。ＴａＯｘ／Ｔａの選
択比はＨ2 ／ＣＦ4 比が０．４以上で１以上になる。Ｍ
ＴＯ／ＭＴの選択比は全領域で１以上であるが、Ｈ2 ／
ＣＦ4 比が０．６以上では略無限大になる。閾値となる
Ｈ2 ／ＣＦ4 比はホルダーの材質，弗化窒素ガスの種
類、パワーによるが０．１５以上、望ましくは０．２５
以上がよい。
【００１６】図３にＣＦ4 の代わりにＣ2 Ｆ6 ガスを用
いた場合を示す。エッチング時の圧力は０．５Ｐａ以上
３０Ｐａまで選択エッチング可能であるが、１Ｐａ以上
２０Ｐａ以下が望ましい。
いた場合を示す。エッチング時の圧力は０．５Ｐａ以上
３０Ｐａまで選択エッチング可能であるが、１Ｐａ以上
２０Ｐａ以下が望ましい。
【００１７】図４にＣＦ4 を用いた場合のエッチング選
択比を示す。ここで、Ｈ2 ／ＣＦ4流量比は０．３とし
た。３〜１５Ｐａの圧力範囲において、ＴａＮＯ／Ｔａ
Ｎ，ＴａＯ／Ｔａのいずれにおいても２以上の選択比が
得られ、ＭＴＯ／ＭＴでは５以上の選択比が得られるの
が分かる。なお、Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａに限らず、Ｎｂ−Ｔ
ａ，Ｗ−Ｔａ及びその窒化膜の酸化膜の場合にも同様の
選択エッチングが可能である。
択比を示す。ここで、Ｈ2 ／ＣＦ4流量比は０．３とし
た。３〜１５Ｐａの圧力範囲において、ＴａＮＯ／Ｔａ
Ｎ，ＴａＯ／Ｔａのいずれにおいても２以上の選択比が
得られ、ＭＴＯ／ＭＴでは５以上の選択比が得られるの
が分かる。なお、Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａに限らず、Ｎｂ−Ｔ
ａ，Ｗ−Ｔａ及びその窒化膜の酸化膜の場合にも同様の
選択エッチングが可能である。
【００１８】なお、図２からＳｉに対するＴａＯｘの選
択比を求めると、Ｈ2 ／ＣＦ4 比が０．６以上で１以上
の選択比が得られ、１以上のガス流量比で４以上の選択
比が得られるのが分かる。また、上述のＨ2 に対する弗
化炭素ガスの比の範囲内であれば、パワー，圧力等の最
適化により、Ｓｉに対するＴａ，Ｍｏ−Ｔａ，Ｗ−Ｔ
ａ，Ｎｂ−Ｔａの酸化物の完全な選択エッチングも可能
である。また、Ｎ2 やＡｒ，Ｈｅ等の不活性ガスを混合
しても同様の効果がある。以下、本発明の実施例を図面
を参照して説明する。
択比を求めると、Ｈ2 ／ＣＦ4 比が０．６以上で１以上
の選択比が得られ、１以上のガス流量比で４以上の選択
比が得られるのが分かる。また、上述のＨ2 に対する弗
化炭素ガスの比の範囲内であれば、パワー，圧力等の最
適化により、Ｓｉに対するＴａ，Ｍｏ−Ｔａ，Ｗ−Ｔ
ａ，Ｎｂ−Ｔａの酸化物の完全な選択エッチングも可能
である。また、Ｎ2 やＡｒ，Ｈｅ等の不活性ガスを混合
しても同様の効果がある。以下、本発明の実施例を図面
を参照して説明する。
【００１９】図５は、本発明方法を液晶ディスプレイの
製造に適用した実施例を説明するためのもので、（ａ）
は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ′断面図、
（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ′断面図である。
製造に適用した実施例を説明するためのもので、（ａ）
は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ′断面図、
（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ′断面図である。
【００２０】まず、ガラス基板１１の上にＴａを３００
ｎｍスパッタ蒸着し、アドレス線１２−１，Ｃｓ線１２
−２、コンタクト部１２−３を形成する。Ｔａの表面を
希塩酸中で１５０Ｖまで０．５ｍＡ／ｃｍ2 で定電流酸
化し、その後１５０Ｖで定電圧酸化し、ＴａＯｘ陽極酸
化膜１３（13-1，13-2，13-3）を３００ｎｍ形成する。
その後、プラズマＣＶＤによりＳｉＯｘ膜１４を３００
ｎｍ、ａ−Ｓｉ膜１５を３００ｎｍ、ｎ+ ａ−Ｓｉ膜を
５０ｎｍ連続形成し、ａ−Ｓｉの島を形成する。
ｎｍスパッタ蒸着し、アドレス線１２−１，Ｃｓ線１２
−２、コンタクト部１２−３を形成する。Ｔａの表面を
希塩酸中で１５０Ｖまで０．５ｍＡ／ｃｍ2 で定電流酸
化し、その後１５０Ｖで定電圧酸化し、ＴａＯｘ陽極酸
化膜１３（13-1，13-2，13-3）を３００ｎｍ形成する。
その後、プラズマＣＶＤによりＳｉＯｘ膜１４を３００
ｎｍ、ａ−Ｓｉ膜１５を３００ｎｍ、ｎ+ ａ−Ｓｉ膜を
５０ｎｍ連続形成し、ａ−Ｓｉの島を形成する。
【００２１】次いで、ＩＴＯを１００ｎｍスパッタ蒸着
し、画素電極１６を形成する。次いで、希ＨＦ液でＳｉ
Ｏｘ膜１４をエッチングした後に、Ｈ2 ／ＣＦ4 の混合
ガスによりＴａＯｘ膜１３をＲＩＥで選択エッチング
し、Ｔａ金属面１２を露出させた。ここで、ＣＦ4 とＨ
2 との流量比（Ｈ2 ／ＣＦ4 ）を０．４以上、例えば
０．５とした。これにより、下地のＴａを殆どエッチン
グすることなく、ＴａＯｘを選択的にエッチングするこ
とができた。
し、画素電極１６を形成する。次いで、希ＨＦ液でＳｉ
Ｏｘ膜１４をエッチングした後に、Ｈ2 ／ＣＦ4 の混合
ガスによりＴａＯｘ膜１３をＲＩＥで選択エッチング
し、Ｔａ金属面１２を露出させた。ここで、ＣＦ4 とＨ
2 との流量比（Ｈ2 ／ＣＦ4 ）を０．４以上、例えば
０．５とした。これにより、下地のＴａを殆どエッチン
グすることなく、ＴａＯｘを選択的にエッチングするこ
とができた。
【００２２】その後、ＭｏとＡｌをスパッタ蒸着し、ソ
ース１７−１，ドレイン１７−２，データ線１７−３，
コンタクト部１７−４，アドレス線上積層部１７−５を
形成し、チャネル部のｎ+ ａ−Ｓｉをエッチングする。
ース１７−１，ドレイン１７−２，データ線１７−３，
コンタクト部１７−４，アドレス線上積層部１７−５を
形成し、チャネル部のｎ+ ａ−Ｓｉをエッチングする。
【００２３】従来は、ＴａＯｘ膜１３を下地のＴａに対
して選択エッチングができなかったために、陽極酸化時
にコンタクトを取る部分をレジストで覆って陽極酸化さ
れないようにしていた。しかし、このフォトリソグラフ
ィプロセスにおいて欠陥が発生し歩留りを十分に上げる
ことができなかった。これに対し本実施例では、ＲＩＥ
のガスの流量比（Ｈ2 ／ＣＦ4 ）を最適に設定すること
により、ＴａＯｘ膜１３を下地のＴａに対して高い選択
比でエッチングすることができ、製造歩留りの向上をは
かることができる。
して選択エッチングができなかったために、陽極酸化時
にコンタクトを取る部分をレジストで覆って陽極酸化さ
れないようにしていた。しかし、このフォトリソグラフ
ィプロセスにおいて欠陥が発生し歩留りを十分に上げる
ことができなかった。これに対し本実施例では、ＲＩＥ
のガスの流量比（Ｈ2 ／ＣＦ4 ）を最適に設定すること
により、ＴａＯｘ膜１３を下地のＴａに対して高い選択
比でエッチングすることができ、製造歩留りの向上をは
かることができる。
【００２４】また、図５に示したように、コンタクトホ
ール形成時に、アドレス線上にも穴を開けその上にＡｌ
／Ｍｏ１７−５を形成することにより、配線抵抗を下げ
ることができた。従来のレジストマスク陽極酸化では、
パターンの境界付近のレジストの下にも液が染み込み陽
極酸化されるため、細かいパターンのマスク陽極酸化は
できなかったため、このように配線抵抗を下げることは
できなかった。
ール形成時に、アドレス線上にも穴を開けその上にＡｌ
／Ｍｏ１７−５を形成することにより、配線抵抗を下げ
ることができた。従来のレジストマスク陽極酸化では、
パターンの境界付近のレジストの下にも液が染み込み陽
極酸化されるため、細かいパターンのマスク陽極酸化は
できなかったため、このように配線抵抗を下げることは
できなかった。
【００２５】図６は、本発明方法をＭＩＭを用いた液晶
ディスプレイの製造に適用した実施例を説明するための
もので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−
Ａ′断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ′断面図であ
る。
ディスプレイの製造に適用した実施例を説明するための
もので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−
Ａ′断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ′断面図であ
る。
【００２６】ガラス基板２１上にＴａＮｘ膜２２−１
（Ｎ＝４３atm%）を３０ｎｍ、Ｔａ膜２２−２を２２０
ｎｍ堆積し、これをＣＤＥによりパターニングして下部
電極配線２２を形成した。この配線２２の表面を０．０
１％希塩酸中で２５Ｖまで定電流酸化し、引続き２５Ｖ
で１時間定電圧酸化し、陽極酸化膜２３（23-1，23-2）
を形成した。次いで、ＩＴＯを１００ｎｍを堆積し、こ
れをパターニングして表示電極２４を形成した。
（Ｎ＝４３atm%）を３０ｎｍ、Ｔａ膜２２−２を２２０
ｎｍ堆積し、これをＣＤＥによりパターニングして下部
電極配線２２を形成した。この配線２２の表面を０．０
１％希塩酸中で２５Ｖまで定電流酸化し、引続き２５Ｖ
で１時間定電圧酸化し、陽極酸化膜２３（23-1，23-2）
を形成した。次いで、ＩＴＯを１００ｎｍを堆積し、こ
れをパターニングして表示電極２４を形成した。
【００２７】次いで、配線部及びコンタクトホール部の
陽極酸化膜２３を本発明によるＲＩＥ（酸化膜２３がＴ
ａＮｘ膜22-1及びＴａ膜22-2に対し十分大きな選択比で
エッチングされる条件）により選択エッチングした。具
体的なエッチング条件としては、例えばガスとしてＨ2
とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用い、Ｈ2 流量１５sccm，Ｃ
2 Ｆ6 流量３０sccm，圧力１０Ｐａ，高周波電力２５０
Ｗとした。その後、この上にＣｒを１００ｎｍ堆積し、
ＭＩＭ素子の上部電極２５−１，配線部上の配線抵抗低
下のためのＣｒ積層２５−２、コンタクト部上のＣｒ積
層２５−３を形成した。
陽極酸化膜２３を本発明によるＲＩＥ（酸化膜２３がＴ
ａＮｘ膜22-1及びＴａ膜22-2に対し十分大きな選択比で
エッチングされる条件）により選択エッチングした。具
体的なエッチング条件としては、例えばガスとしてＨ2
とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用い、Ｈ2 流量１５sccm，Ｃ
2 Ｆ6 流量３０sccm，圧力１０Ｐａ，高周波電力２５０
Ｗとした。その後、この上にＣｒを１００ｎｍ堆積し、
ＭＩＭ素子の上部電極２５−１，配線部上の配線抵抗低
下のためのＣｒ積層２５−２、コンタクト部上のＣｒ積
層２５−３を形成した。
【００２８】このように本実施例によれば、ＴａＮｘ膜
２２−１上に形成した陽極酸化膜（ＴａＮＯ）２３−１
及びＴａ膜２２−２上に形成した陽極酸化膜（ＴａＯ）
２３−２を下地（ＴａＮｘ及びＴａ）に対して大きな選
択比でエッチングすることができ、コンタクトホールを
再現性良く形成することができる。従って、陽極酸化に
よる表面保護を実現することができ、素子製造歩留りの
向上をはかることが可能となる。
２２−１上に形成した陽極酸化膜（ＴａＮＯ）２３−１
及びＴａ膜２２−２上に形成した陽極酸化膜（ＴａＯ）
２３−２を下地（ＴａＮｘ及びＴａ）に対して大きな選
択比でエッチングすることができ、コンタクトホールを
再現性良く形成することができる。従って、陽極酸化に
よる表面保護を実現することができ、素子製造歩留りの
向上をはかることが可能となる。
【００２９】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では、本発明に係わるエッチ
ング方法をＴＦＴアレイに適用した例を述べたが、Ｔａ
酸化膜を用いたタンタルコンデンサの作成に適用するこ
ともできる。また、実施例ではＴａの酸化膜について述
べたが、Ｍｏ−Ｔａ合金，Ｔａ−Ｗ合金及びＴａ−Ｎｂ
合金、又はこれらの間の合金及びその窒化膜における陽
極酸化膜についても同様に適用することができる。
れるものではない。実施例では、本発明に係わるエッチ
ング方法をＴＦＴアレイに適用した例を述べたが、Ｔａ
酸化膜を用いたタンタルコンデンサの作成に適用するこ
ともできる。また、実施例ではＴａの酸化膜について述
べたが、Ｍｏ−Ｔａ合金，Ｔａ−Ｗ合金及びＴａ−Ｎｂ
合金、又はこれらの間の合金及びその窒化膜における陽
極酸化膜についても同様に適用することができる。
【００３０】また、配線の構造としては単層膜に限ら
ず、Ｔａ，Ｔａ−Ｗ，Ｔａ−Ｍｏ，Ｔａ−Ｎｂ，これら
相互の合金及びその窒化膜を用いた積層膜でもよいし、
少なくとも最上層がこれらの金属及びその陽極酸化膜に
より構成されていれば本発明の効果がある。また、陽極
酸化に限らず、熱酸化膜やＣＶＤ、蒸着膜でも同様の効
果がある。
ず、Ｔａ，Ｔａ−Ｗ，Ｔａ−Ｍｏ，Ｔａ−Ｎｂ，これら
相互の合金及びその窒化膜を用いた積層膜でもよいし、
少なくとも最上層がこれらの金属及びその陽極酸化膜に
より構成されていれば本発明の効果がある。また、陽極
酸化に限らず、熱酸化膜やＣＶＤ、蒸着膜でも同様の効
果がある。
【００３１】また、本エッチング方法は上記合金とその
酸化膜の間だけではなく、Ｓｉ上の上記合金酸化膜を選
択的にエッチングすることもできる。これは、例えばＤ
ＲＡＭのキャパシタ絶縁膜のＳｉに対する選択エッチン
グに用いることができる。また、Ｔａ合金とその酸化膜
が混在したパターンのエッチングに用いてもよい。
酸化膜の間だけではなく、Ｓｉ上の上記合金酸化膜を選
択的にエッチングすることもできる。これは、例えばＤ
ＲＡＭのキャパシタ絶縁膜のＳｉに対する選択エッチン
グに用いることができる。また、Ｔａ合金とその酸化膜
が混在したパターンのエッチングに用いてもよい。
【００３２】陽極酸化を用いる場合には、陽極酸化の溶
液は希塩酸に限らず、燐酸，酢酸，臭酸，またはこれら
にアルコールやグリコールを添加した液でもよい。ＴＦ
Ｔの構造は実施例に限らず、チャネルの上部にエッチン
グストッパを設けた構造でもよい。また、ゲート，Ｃｓ
線はＴａ単層に限らず、これらの合金を含む積層膜でも
よい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。
液は希塩酸に限らず、燐酸，酢酸，臭酸，またはこれら
にアルコールやグリコールを添加した液でもよい。ＴＦ
Ｔの構造は実施例に限らず、チャネルの上部にエッチン
グストッパを設けた構造でもよい。また、ゲート，Ｃｓ
線はＴａ単層に限らず、これらの合金を含む積層膜でも
よい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、金
属膜上の酸化膜をパターニングするに際し、ＲＩＥのガ
スとして弗素系のガス及び水素系のガスを用いて、その
流量比を最適に設定することにより、金属膜上の酸化膜
を下地の金属膜に対して十分な選択比でエッチングする
ことができ、層間絶縁に陽極酸化膜等を使用した各種半
導体装置の製造に効果的に適用することが可能である。
属膜上の酸化膜をパターニングするに際し、ＲＩＥのガ
スとして弗素系のガス及び水素系のガスを用いて、その
流量比を最適に設定することにより、金属膜上の酸化膜
を下地の金属膜に対して十分な選択比でエッチングする
ことができ、層間絶縁に陽極酸化膜等を使用した各種半
導体装置の製造に効果的に適用することが可能である。
【図１】本発明方法に使用したドライエッチング装置の
一例を示す概略構成図、
一例を示す概略構成図、
【図２】Ｈ2 ／ＣＦ4 流量比に対するエッチング速度の
関係を示す特性図、
関係を示す特性図、
【図３】Ｈ2 ／Ｃ2 Ｆ6 流量比に対するエッチング速度
の関係を示す特性図、
の関係を示す特性図、
【図４】圧力に対する選択比の関係を示す特性図、
【図５】本発明方法を適用した第１の実施例を説明する
ための平面図及び断面図、
ための平面図及び断面図、
【図６】本発明方法を適用した第２の実施例を説明する
ための平面図及び断面図、
ための平面図及び断面図、
【図７】液晶ディスプレイの画素アレイ構造を示す回路
構成図。
構成図。
１…容器、 ２…アノード、 ３…カソード、 ４…被処理基板、 ５…高周波電源、 ６…真空ポンプ、 ７…真空計、 １１…ガラス基板、 １２−１…アドレス線、 １２−２…Ｃｓ線、 １２−３…コンタクト部、 １３…陽極酸化膜、 １４…ＣＶＤ−ＳｉＯｘ膜、 １５…ａ−Ｓｉ膜、 １６…画素電極、 １７−１…ソース、 １７−２…ドレイン、 １７−３…データ線、 １７−４…コンタクト部、 １７−５…アドレス線上積層部。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂの少なくとも１種、
又はその窒化物からなる金属膜上に該金属膜の酸化物膜
を形成する工程と、弗素を含むガスと水素を含むガスを
用いた反応性イオンエッチングにより前記酸化物膜を選
択的にエッチングする工程とを含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24733191A JPH0590219A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24733191A JPH0590219A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590219A true JPH0590219A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17161818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24733191A Pending JPH0590219A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590219A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867090B2 (en) | 2000-11-22 | 2005-03-15 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing thereof |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24733191A patent/JPH0590219A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867090B2 (en) | 2000-11-22 | 2005-03-15 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing thereof |
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