JPH0786269A - アルミナ膜形成方法およびそれを用いた薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

アルミナ膜形成方法およびそれを用いた薄膜トランジスタの製造方法

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JPH0786269A
JPH0786269A JP22617893A JP22617893A JPH0786269A JP H0786269 A JPH0786269 A JP H0786269A JP 22617893 A JP22617893 A JP 22617893A JP 22617893 A JP22617893 A JP 22617893A JP H0786269 A JPH0786269 A JP H0786269A
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JP
Japan
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film
alumina
gas
alumina film
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JP22617893A
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English (en)
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Kiyohisa Kosugi
清久 小杉
Junichi Watabe
純一 渡部
Makoto Igarashi
誠 五十嵐
Ikuo Shiroki
育夫 代木
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、パーティクルの少ないアル
ミナ膜を形成することのできるアルミナ膜形成方法およ
びそれを用いた薄膜トランジスタの製造方法を提供する
ことである。 【構成】 アルミナ膜を形成する基板を、アルミニウム
を含む有機金属ガスと酸化性原料ガスとに交互に曝し
て、該基板上にアルミナ膜を形成するアルミナ膜形成方
法において、該酸化性原料ガスとして、オキシド系有機
物質を用いることを特徴とする。また、前記オキシド系
有機物質は、エチレンオキシドであってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミナ膜の形成方法
に関し、特に絶縁膜としてアルミナ膜を用いる薄膜トラ
ンジスタ(TFT)の製造に適したアルミナ膜の形成方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来例によるLCD用TFTの
一例を示す。透明絶縁性ガラス基板51上にアルミニウ
ム(Al)等からなるゲート電極62が形成されてい
る。紙面に平行な方向に配列された複数のゲート電極6
2は、紙面に平行な方向に形成された図には示さないゲ
ートバスラインによって接続されている。
【0003】透明絶縁性ガラス基板51表面には、ゲー
ト電極62及びゲートバスラインを覆って、全面にSi
2 で形成されたゲート絶縁膜52及びSiNで形成さ
れたゲート絶縁膜53が設けられている。ゲート絶縁膜
53表面のゲート電極62に対向する部分には、アモル
ファスシリコンで形成された動作半導体層54が設けら
れている。
【0004】動作半導体層54のチャネル領域の表面に
はSiNで形成されたチャネル保護膜58が設けられて
いる。さらに、動作半導体層54表面には、チャネル保
護膜58を挟むように密着層55、ドレイン電極56の
積層及び密着層59、ソース電極60の積層が形成され
ている。
【0005】密着層55、59は、n+ 型アモルファス
シリコン、ドレイン電極56及びソース電極60はチタ
ン(Ti)で形成されている。ドレイン電極56上に
は、ゲートバスラインと直交するように紙面と垂直の方
向に延びたAlで形成されたドレインバスライン57が
設けられている。紙面に垂直な方向に配列されたTFT
のドレイン電極は、ドレインバスライン57によって接
続されている。
【0006】各TFTのソース電極60とゲート絶縁膜
53の表面の一画素に対応する部分を覆うように、IT
O画素電極61が設けられている。図3に示す構造のT
FTでは、SiO2 またはSiN等により形成されたゲ
ート絶縁膜52、53の絶縁耐圧及び誘電率が低いとい
う欠点がある。従って、絶縁破壊によるパネル欠陥を低
減することは困難である。上記欠点を解消するために、
ゲート絶縁膜としてSiO2 またはSiNの代わりにア
ルミナを使用したTFTが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】アルミナの膜形成に
は、トリメチルアルミニウム(TMA)及び水を用いた
原子層デポジッション(ALD)法が用いられている。
しかし、この方法でアルミナ膜を形成した場合、形成さ
れた膜表面に多くのパーティクルが付着するという問題
があり、実用化には至っていない。パーティクルの量
は、プラズマCVD法によって形成したSiN膜に比べ
て約5倍である。
【0008】パーティクルが多い原因は以下のように考
えられる。ALD法による成膜装置のチャンバ側壁、基
板ホルダ等に形成されたアルミナ膜は、水分に曝される
とひび割れが生じ膜が剥がれる。剥がれた膜は、チャン
バのリーク時等にチャンバ内に舞い上がり基板表面に付
着する。このため、パーティクルが増加すると考えられ
る。
【0009】本発明の目的は、パーティクルの少ないア
ルミナ膜を形成することのできるアルミナ膜形成方法お
よびそれを用いた薄膜トランジスタの製造方法を提供す
ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミナ膜形成
方法は、アルミナ膜を形成する基板を、アルミニウムを
含む有機金属ガスと酸化性原料ガスとに交互に曝して、
該基板上にアルミナ膜を形成するアルミナ膜形成方法に
おいて、該酸化性原料ガスとして、オキシド系有機物質
を用いることを特徴とする。
【0011】また、前記オキシド系有機物質は、エチレ
ンオキシドであってもよい。また、本発明の薄膜トラン
ジスタの製造方法は、ゲート絶縁膜としてアルミナを含
む薄膜トランジスタの製造方法において、アルミニウム
を含む有機金属ガスとオキシド系有機物質ガスとに交互
に曝してアルミナで形成されたゲート絶縁膜を作製する
工程を含む。
【0012】
【作用】酸化性原料ガスとして、水を使用せず、オキシ
ド系有機物質を使用することにより、原料ガス及び基板
を収容するチャンバ内、及び基板を装着する基板ホルダ
等に付着したアルミナ膜の剥離を防止することができ
る。このため、チャンバ内でのパーティクルの発生を防
止することができる。これにより、形成されたアルミナ
膜へのパーティクルの付着を防止することが可能にな
り、パーティクルの少ない高品質なアルミナ膜を形成す
ることが可能になる。
【0013】
【実施例】図1(A)は、本発明の実施例によるTFT
の断面図、図1(B)は、平面図を示す。
【0014】透明絶縁性ガラス基板1上にAl等からな
るゲート電極12が形成されている。紙面に平行に配列
された複数のゲート電極12は、図1(B)に示すゲー
トバスライン13によって接続されている。
【0015】透明絶縁性ガラス基板1表面には、ゲート
電極12及びゲートバスライン13を覆って、全面にア
ルミナ(Al2 3 )で形成されたゲート絶縁膜2が設
けられている。ゲート絶縁膜2上には、SiNで形成さ
れた密着層3が設けられている。密着層3は、その上に
形成される動作半導体層4及び画素電極11の密着を確
実にするためのものであり、TFTの動作上必須のもの
ではない。
【0016】密着層3表面のゲート電極12に対向する
部分には、アモルファスシリコンで形成された動作半導
体層4が設けられている。動作半導体層4のチャネル領
域の表面にはSiNで形成されたチャネル保護膜8が設
けられている。さらに、動作半導体層4表面には、チャ
ネル保護膜8を挟むように密着層5、ドレイン電極6の
積層及び密着層9、ソース電極10の積層が形成されて
いる。
【0017】密着層5、9は、n+ 型アモルファスシリ
コン、ドレイン電極6及びソース電極10はチタン(T
i)で形成されている。ドレイン電極6上には、ゲート
バスラインと直交するようにAlで形成されたドレイン
バスライン7が設けられている。図1(A)の紙面に垂
直な方向に配列されたTFTのドレイン電極は、ドレイ
ンバスライン7によって接続されている。
【0018】各TFTのソース電極10とゲート絶縁膜
3の表面の一画素に対応する部分を覆うように、ITO
画素電極11が設けられている。図2は、本発明の実施
例によるALD(原子層堆積)成膜装置を示す。ターボ
分子ポンプによって真空排気することができる円筒状の
チャンバ20内に、基板22を装着するための回転体2
1が共通の中心軸を持つように配置されている。回転体
21は、その外側面に基板22を装着し、中心軸を回転
中心として回転することができる。回転体21の内部に
は、ヒータ26が配置され、側面に装着された基板22
を所望の温度に加熱することができる。
【0019】回転体21とチャンバ20の内側面の間に
形成された円筒状の空間には、チャンバ20の内側面に
沿って軸方向に平行に少なくとも4本の円筒状ノズル
が、チャンバ20の中心軸に対して互いに対称となる位
置に配置されている。
【0020】ノズルのうち1本は、エチレンオキシドを
供給するためのエチレンオキシド用ノズル24であり、
その対称位置に配置されたノズルは、TMA(トリメチ
ルアルミニウム)を供給するためのTMA用ノズル23
である。
【0021】エチレンオキシド用ノズルが配置された空
間とTMA用ノズルが配置された空間とを仕切るように
配置されたその他のノズルは、アルゴン(Ar)ガス供
給用ノズル25である。
【0022】このように、回転体21とチャンバ20内
側面の間の円筒状空間に供給されたエチレンオキシドと
TMAは、ノズル25から供給されるArガスにより互
いに混合しないように分離されている。
【0023】図2では、Arガス供給用のノズル25が
エチレンオキシド用ノズル24とTMA用ノズル23と
の間に2本ずつ配置されている場合について記載してあ
るが、エチレンオキシドとTMAとが互いに混合しなけ
れば1本ずつでもよい。
【0024】基板22を装着した回転体21が回転する
ことにより、基板22は、エチレンオキシドとTMAの
2種類の原料ガス雰囲気に交互に曝されることになり、
原子レベルでのアルミナ膜の形成が行われる。
【0025】TMAとエチレンオキシドとの反応式は下
記の通りである。
【0026】
【数1】 2Al(CH3 3 +3(CH2 2 O→Al2 3 +3C4 10 また、TMAと水との反応式は下記の通りである。
【0027】
【数2】 2Al(CH3 3 +3H2 O→Al2 3 +6CH4 このように、エチレンオキシドを用いた場合は、供給す
る原料ガス量(モル数)は、水の場合のそれと同等であ
り、副生成ガスがメタンとプロパンの違いのみである。
【0028】次に、図2に示すALD成膜装置によって
下記の条件でアルミナ膜を形成し、膜表面のパーティク
ルを測定した結果を示す。まず。ガラス基板にクロム
(Cr)をスパッタ法によって約1000Å成膜したサ
ンプル基板を回転体21に装着する。
【0029】チャンバ20内を2×10-5Torrまで
減圧し、成膜温度450℃、回転体21の回転数は60
rpmとした。エチレンオキシドの流量は100scc
m、TMAの流量は40sccmとし、アルミナの膜厚
が4000Åとなるように回転回数によって制御した。
【0030】このようにして形成したアルミナ膜の表面
上の一辺が300mmの正方形中に存在する20μm以
下のパーティクルは、約300個であった。同様の条件
の下で、エチレンオキシドの代わりに水を使用した場合
のパーティクル数は、約2000個であった。このよう
に、水の代わりにエチレンオキシドを使用することによ
り、パーティクル数を減少することができた。
【0031】プラズマCVD法によって作製したSiN
膜のパーティクル数は、約400個程度であるため、本
実施例によると、従来の方法によるSiN膜と同等また
はそれよりもパーティクル数の少ない膜を得ることがで
きる。
【0032】なお、本実施例による方法で作製したアル
ミナ膜の絶縁耐圧は、約2MV、比誘電率は約9であ
り、水を用いた場合と同様の良好な絶縁性を得ることが
できた。このように、従来のSiNに比べて良好な絶縁
特性を有する絶縁膜を作製することができた。
【0033】上記実施例では、TMAを分解する原料と
してエチレンオキシドを使用した場合について説明した
が、他のオキシド系有機物質でもよい。例えば、トリメ
チレンオキシド等でもよい。
【0034】さらに、ガラス基板の耐熱温度である約5
00℃で化学的に不安定で、酸素を供給する酸化剤的性
質を持つ有機物質を使用してもよい。例えば、トリオキ
サン(CH2 O)3 等を使用してもよい。
【0035】また、上記実施例では、Alの原料として
TMAを使用した場合について説明したが、Alを含む
他の有機金属原料を使用してもよい。例えば、トリメチ
ルアミンアラン等を使用してもよい。
【0036】上記実施例では、逆スタガ型のマトリクス
駆動用TFTについて説明したが、スタガ型のTFTに
使用することもできる。さらに、TFTに限らず、シリ
コン基板上に形成するMOSトランジスタのゲート絶縁
膜に使用することも可能である。
【0037】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0038】
【発明の効果】本発明によると、パーティクルの少ない
アルミナ膜を得ることができる。このため、ゲート絶縁
膜としてアルミナ膜を使用したTFT方式液晶表示装置
の製造においては、歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるTFT製造方法で作製し
たTFTの断面図及び平面図である。
【図2】本発明の実施例によるTFT製造方法で使用す
るALD成膜装置の概略図である。
【図3】従来のTFTの断面図である。
【符号の説明】
1、51 ガラス基板 2、52、53 ゲート絶縁膜 3、5、9、55、59 密着層 4、54 動作半導体層 6、56 ドレイン電極 7、57 ドレインバスライン 8、58 チャネル保護膜 10、60 ソース電極 11、61 画素電極 12、62 ゲート電極 13 ゲートバスライン 20 チャンバ 21 回転体 22 基板 23 TMA用ノズル 24 エチレンオキシド用ノズル 25 Arガス用ノズル 26 ヒータ
フロントページの続き (72)発明者 代木 育夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミナ膜を形成する基板を、アルミニ
    ウムを含む有機金属ガスと酸化性原料ガスとに交互に曝
    して、該基板上にアルミナ膜を形成するアルミナ膜形成
    方法において、 該酸化性原料ガスとして、オキシド系有機物質を用いる
    ことを特徴とするアルミナ膜形成方法。
  2. 【請求項2】 前記オキシド系有機物質は、エチレンオ
    キシドであることを特徴とする請求項1記載のアルミナ
    膜形成方法。
  3. 【請求項3】 ゲート絶縁膜としてアルミナを含む薄膜
    トランジスタの製造方法において、アルミニウムを含む
    有機金属ガスとオキシド系有機物質ガスとに交互に曝し
    てアルミナで形成されたゲート絶縁膜を作製する工程を
    含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
JP22617893A 1993-09-10 1993-09-10 アルミナ膜形成方法およびそれを用いた薄膜トランジスタの製造方法 Withdrawn JPH0786269A (ja)

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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010114050A (ko) * 2000-06-20 2001-12-29 박종섭 반도체 소자의 알루미늄 산화막 형성 방법
KR100324822B1 (ko) * 1999-12-28 2002-02-28 박종섭 반도체소자의 게이트 산화막 제조방법
JP2002158224A (ja) * 2000-08-17 2002-05-31 Agere Systems Guardian Corp 金属酸化物または金属シリケートゲート誘電体層を有する半導体デバイスの製造方法
KR100356473B1 (ko) * 1999-12-29 2002-10-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 알루미늄 옥사이드 박막 형성 방법
KR100481848B1 (ko) * 1998-12-15 2006-05-16 삼성전자주식회사 화학적결함을제거한유전막제조방법
KR100695511B1 (ko) * 2004-06-07 2007-03-15 주식회사 하이닉스반도체 원자층 증착 방법을 이용한 반도체 소자의 Al₂O₃박막형성방법
JP2008174842A (ja) * 1999-10-06 2008-07-31 Samsung Electronics Co Ltd 原子層蒸着法を用いた薄膜形成方法
US7732325B2 (en) 2002-01-26 2010-06-08 Applied Materials, Inc. Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers
US7781326B2 (en) 2001-02-02 2010-08-24 Applied Materials, Inc. Formation of a tantalum-nitride layer
JP2011029238A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Fujifilm Corp 結晶性ホモロガス化合物層を含む積層体の製造方法及び電界効果型トランジスタ
JP2017034103A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 宇部興産株式会社 酸化アルミニウム膜の製造方法及び酸化アルミニウム膜の製造原料
US10280509B2 (en) 2001-07-16 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100481848B1 (ko) * 1998-12-15 2006-05-16 삼성전자주식회사 화학적결함을제거한유전막제조방법
JP2008174842A (ja) * 1999-10-06 2008-07-31 Samsung Electronics Co Ltd 原子層蒸着法を用いた薄膜形成方法
KR100324822B1 (ko) * 1999-12-28 2002-02-28 박종섭 반도체소자의 게이트 산화막 제조방법
KR100356473B1 (ko) * 1999-12-29 2002-10-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 알루미늄 옥사이드 박막 형성 방법
KR20010114050A (ko) * 2000-06-20 2001-12-29 박종섭 반도체 소자의 알루미늄 산화막 형성 방법
JP2002158224A (ja) * 2000-08-17 2002-05-31 Agere Systems Guardian Corp 金属酸化物または金属シリケートゲート誘電体層を有する半導体デバイスの製造方法
US7781326B2 (en) 2001-02-02 2010-08-24 Applied Materials, Inc. Formation of a tantalum-nitride layer
US10280509B2 (en) 2001-07-16 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques
US7732325B2 (en) 2002-01-26 2010-06-08 Applied Materials, Inc. Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers
KR100695511B1 (ko) * 2004-06-07 2007-03-15 주식회사 하이닉스반도체 원자층 증착 방법을 이용한 반도체 소자의 Al₂O₃박막형성방법
JP2011029238A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Fujifilm Corp 結晶性ホモロガス化合物層を含む積層体の製造方法及び電界効果型トランジスタ
JP2017034103A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 宇部興産株式会社 酸化アルミニウム膜の製造方法及び酸化アルミニウム膜の製造原料

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