JPH08203880A - エッチング方法および半導体装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜トランジスタの作製工程において、ア
ルミニウムの電極または配線上に形成された酸化アルミ
ニウムの膜を除去し、コンタクトホールを形成する技術
を提供する。 【構成】 酸化珪素膜１０４上に形成されたアルミニ
ウムの電極または配線１０５の周囲に陽極酸化工程にお
いて、酸化物層１０６を形成する。そして、アルミニウ
ムの電極または配線１０５に対するコンタクホールを形
成するためにドライエッチングを行う。この際、塩素系
のガスであるＢＣｌ₃ に炭素系のガスであるＣＦ₄ を混
合させる。この結果、アルミニウムの酸化物層１０６を
エッチングすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、薄膜
トランジスタ等の半導体デバイスのコンタクトホールの
形成方法、あるいは電極の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板上に形成された薄膜トランジ
スタの作製工程において、以下のような工程が必要とさ
れる場合がある。図２（Ａ）に示されているのは、ガラ
ス基板２０１上に下地膜として酸化珪素膜２０２が成膜
され、その上にアルミニウムを主成分とする配線２０３
が形成され、さらにこのアルミニウムを主成分とする配
線２０３の周囲に陽極酸化工程で形成された酸化物層２
０４が形成され、さらにこれらを覆って酸化珪素膜でな
る層間絶縁膜２０５が形成されている状態が示されてい
る。

【０００３】このような構成を採用した場合、配線２０
３に至るコンタクトホールを形成する必要がある。この
コンタクトホールを形成するには、まず図２（Ａ）に示
すような状態において、ウェットエッチングあるいはド
ライエッチングによって開口２０６をまず形成する。一
般的には、作業の容易さからフッ酸やバッファフッ酸を
用いたウエットエッチングが用いられる。（図２
（Ｂ））

【０００４】フッ酸やバッファフッ酸は、アルミニウム
の酸化物層２０４をエッチングすることができなないの
で、酸化物層２０４が露呈した状態でエッチャントをク
ロム混酸に変更する。またはフッ酸またはバッファフッ
酸を用いたエッチングを一端終了させ、次にクロム混酸
を用いたエッチングを行い、酸化物層２０４を取り除
く。（図２（Ｃ））

【０００５】クロム混酸は、リン酸と酢酸と硝酸とを含
む溶液にクロム酸を添加したものである。このクロム混
酸は、酸化アルミニウムを選択的に取り除くことができ
る便利なエッチャントである。

【０００６】しかしながら、クロム混酸を用いた場合に
は、以下に示すような問題が生じる。クロム混酸を用い
た場合には、確かに陽極酸化工程で形成された酸化物層
２０４を取り除くことができる。しかし、酸化物層２０
４が取り除かれ、アルミニウムを主成分とする電極また
は配線２０３が露呈した瞬間にその表面に不動態が形成
されてしまう。（図２（Ｄ））

【０００７】この不動態の膜２０８は、抵抗の高い被膜
であり、クロム混酸とアルミニウムが接触した場合に、
アルミニウムの表面に形成されるものである。この不動
態が形成されるがために、クロム混酸はアルミニウムの
酸化膜をエッチングはするが、アルミニウム自体をエッ
チングしないのである。

【０００８】このようにクロム混酸を用いてアルミニウ
ムを主成分とする材料の酸化物層２０４を除去し後、２
０８で示されるような不動態の膜が形成されてしまう。
この不動態の膜２０８が形成された状態でコンタクトを
とるために配線を行うと、当然コンタクト不良が発生し
てしまう。そして、このコンタクト不良は、薄膜トラン
ジスタの動作不良の原因となる。

【０００９】この不動態の膜２０８を取り除くには、フ
ッ酸やバッファフッ酸を用いてエッチングを行えばよ
い。しかしながら、この段階でフッ酸やバッファフッ酸
を用いたエッチングを行うことは、活性層にダメージを
与えることになり好ましいことではない。即ち、この不
動態の膜２０８を取り除くためにフッ酸やバッファフッ
酸を用いたエッチングを行うと、薄膜トランジスタとし
て動作しなくなっり、その特性が極めて低いものとなっ
たりする事態が生じてしまう。

【００１０】また、クロム混酸は六価クロムを含んでお
り、その廃液処理に多大なコストが必要されるという大
きな問題がある。

【００１１】このように、アルミニウムまたはアルミニ
ウムを主成分とする配線または電極の周囲にアルミニウ
ムの酸化物層が形成された状態において、この酸化物層
のみを取り除こうとすることは大きな困難を有してい
た。

【００１２】また、薄膜トランジスタとしてガラス基板
上に形成された結晶性珪素薄膜を用いたものが知られて
いる。結晶性珪素膜を得る方法としては、ガラス基板上
にまず非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法や減圧熱ＣＶＤ
法で成膜し、しかる後にレーザー光の照射や加熱によっ
て結晶化させる技術が知られている。

【００１３】レーザー光の照射による結晶化技術は、ガ
ラス基板に熱的なダメージを与えることなく非晶質珪素
膜を結晶化させることができるという特徴がある。しか
し、照射されるレーザー光の安定化の問題や大面積に対
する照射の困難性といった問題があり、実用性的ではな
い。

【００１４】一方、加熱による方法は、大面積のものに
対して複数枚同時に処理を行うことができるという特徴
を有している。しかしながら、加熱の温度が一般的に６
００℃以上必要とされ、さらにその時間も数十時間以上
必要とされるので、基板としてガラス基板を用いた場合
に、ガラス基板の変形や縮の問題が顕在化するという大
きな問題がある。

【００１５】この非晶質珪素膜の結晶化を行うための加
熱を行う際におけるガラス基板の耐熱性の問題を解決す
る方法として、特開平６─２３２０５９号公報に記載さ
れた技術が公知である。これは、珪素の結晶化を助長す
る金属元素を非晶質珪素膜の表面に付着させることによ
って、結晶化を行う際の加熱温度を下げ、また加熱時間
を短くできる技術である。この方法を採用すると、５５
０℃、４時間程度の加熱処理で非晶質珪素膜を結晶化さ
せることができる。

【００１６】しかし、この方法により得られた結晶性珪
素膜を用いて薄膜トランジスタの活性層を構成した場
合、活性層の耐フッ酸性が低下するという問題が生じ
る。これは、珪素膜中に存在する金属シリサイド成分が
フッ酸によってエッチングされるためである。

【００１７】従って、珪素の結晶化を助長する金属元素
を用いて結晶性珪素膜を得、さらにこの結晶性珪素膜を
用いて薄膜トランジスタを構成した場合、その特性を著
しく向上させることができる反面、その作製において、
フッ酸（またはバッファフッ酸）を用いたエッチング工
程において、活性層がエッチングされないように注意す
る必要が生じる。

【００１８】例えば図２に示すような工程を採用する場
合、不動態の膜２０８をフッ酸またはバッファフッ酸に
よって取り除く工程は、活性層（図２には示されていな
い）に対するダメージ（活性層がエッチングされてしま
うことによって生じる）との兼ね合いで行わなくてはな
らず、実用的には極めて困難なものとなってしまう。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする
配線や電極と、その周囲に形成された酸化アルミニウム
とで構成される状態において、アルミニウムまたはアル
ミニウムを主成分とする配線や電極に対して確実なコン
タクトをとることのできる技術を提供することを課題と
する。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分と
する電極または配線と、前記電極または配線の周囲に形
成された酸化物層と、を有する構造に対して、ドライエ
ッチングにより前記酸化物層の一部と前記電極または配
線の一部を除去する工程を有する。

【００２１】上記構成は、アルミニウムまたはアルミニ
ウムを主成分とする配線または電極の周囲に陽極酸化工
程において形成された酸化物層を有する構成に対して、
この配線または電極に対するコンタクトホールをドライ
エッチングで形成することを特徴とする。

【００２２】上記構成におけるドライエッチングは、エ
ッチングガスとしてＢＣｌ₃ 、ＣＣｌ₄ 、ＳｉＣｌ₄ か
ら選ばれた一種または複数種類のガスを主成分としたも
のを用いることができる。アルミニウムまたはアルミニ
ウムを主成分とする材料をエッチングするには、塩素系
のガスを用いることができる。

【００２３】また、上記構成において、アルミニウムま
たはアルミニウムを主成分とする配線または電極の下地
として酸化珪素膜が用いられている場合、この酸化珪素
膜をエッチングストッパーとして機能させることができ
る。

【００２４】前述のように、アルミニウムまたはアルミ
ニウムを主成分とする材料をエッチングするには、塩素
系のガスを用いる。この塩素系のガスは、酸化珪素膜に
対するエッチングレートがアルミニウムまたはアルミニ
ウムを主成分とする材料に比較して数十分の１である。
例えば、ＢＣｌ₃ を主成分としたエッチングガスを用い
た場合、アルミニウムに対するエッチングレートに比較
して、酸化珪素に対するエッチングレートは１／６０以
下であることが実験的に判明している。

【００２５】このエッチングストッパーとして機能する
酸化珪素膜の代わりとしては、窒化珪素膜、酸化窒化珪
素膜等の珪化物の材料でなるものを用いることができ
る。

【００２６】他の発明の構成は、珪素の結晶化を助長す
る金属元素を１×１０¹⁶原子ｃｍ^-3〜５×１０¹⁹原子ｃ
ｍ^-3の濃度で含んだ結晶性を有する半導体層と、前記半
導体層上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成さ
れたアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする配
線または電極と、前記配線または電極の周囲に形成され
た酸化物層と、を有する構造に対して、塩素系のエッチ
ングガスを用いて少なくとも前記酸化物層の一部を除去
し、前記配線または電極の一部を露呈させる工程を有す
ることを特徴とする。

【００２７】上記において、珪素の結晶化を助長する金
属元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種ま
たは複数種類のものを用いることができる。これら金属
元素中では、特にＮｉを用いた場合にその効果を顕著に
得ることができる。

【００２８】上記構成のように、珪素の結晶化を助長す
る金属元素を特定の濃度で含んだ半導体層は、耐フッ酸
性が弱いという性質を有している。従って、従来技術の
項で説明したように、フッ酸やバッファフッ酸を用いた
エッチング工程は、極力避けることが好ましい。前述し
たように、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分と
する材料の酸化物に対するウエットエッチングは、不動
態の膜の除去のためにフッ酸またはバッファーフッ酸に
おるエッチングが必要となる。しかし、上記構成を採用
した場合には、ドライエッチング工程のみで行うことが
できるので、従来の技術において問題となってことを解
決することができる。

【００２９】以上説明した発明のそれぞれにおいて、塩
素系のガスに炭素系のガスを添加することは、アルミニ
ウムの酸化物層のエッチングレートを高めるために有用
である。アルミニウムの酸化物層は、Ａｌ₂ Ｏ₃ で示さ
れるような成分を主としているが、炭素系のガスを用い
ることで、ＣＯまたはＣＯ₂ としてＯ成分を除去するこ
とができる。即ち、アルミニウムをエッチングするため
に作用する塩素を含んだ塩素系のガスに酸化物をエッチ
ングするために作用する炭素を含んだ炭素系のガスを混
合することで、酸化アルミニウムの成分を効果的にエッ
チングすることができる。例えば、塩素系のガスである
ＢＣｌ₃ に炭素系のガスであるＣＨ₄ を混合すること
で、アルミニウムに対して酸化アルミニウムのエッチン
グレートを高くしたドライエッチングを行うことができ
る。また、エッチングガスとしてＣＣｌ₃ を用いること
で、酸化アルミニウムのエッチングレートを選択的に高
くしたエッチングを行うことができる。

【００３０】

【実施例】

〔実施例１〕本実施例は、薄膜トランジスタを作製する
場合に本明細書で開示する発明を利用する場合の例を示
す。図１に本実施例の作製工程を示す。まずガラス基板
１０１上に下地膜１０２として酸化珪素膜を３０００Å
の厚さにスパッタ法により成膜する。そして非晶質珪素
膜をプラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法で５００Å
の厚さに成膜する。

【００３１】非晶質珪素膜を用いた薄膜トランジスタを
構成するのであれば、この後パターニングを行い活性層
を形成する。ここでは、より高い性能を有する薄膜トラ
ンジスタを得るために非晶質珪素膜を結晶化させ、結晶
性珪素膜とする。

【００３２】ここでは、非晶質珪素膜の表面に所定の濃
度に調整したニッケル酢酸塩溶液をスピンコート法によ
り塗布することにより、珪素の結晶化を助長する金属元
素であるニッケルを非晶質珪素膜の表面に接して保持さ
せた状態とする。そして６００℃、４時間の加熱処理を
施すことにより、非晶質珪素膜を結晶化させ、結晶性珪
素膜を得る。

【００３３】ニッケル酢酸塩溶液中におけるニッケル元
素の濃度は、最終的に珪素膜中に残留するニッケル元素
の濃度が１×１０¹⁶原子ｃｍ^-3〜５×１０¹⁹ｃｍ^-3の範
囲となるようにする必要がある。これは、この濃度範囲
より低い濃度では、結晶化のための助長作用が小さく、
この濃度範囲より大きい濃度では、膜中のニッケルシリ
サイド成分の影響が大きすぎ、半導体としての諸特性が
損なわれてしまうからである。

【００３４】結晶性珪素膜を得たら、パターニングを施
すことにより、図１（Ａ）に示されるように薄膜トラン
ジスタの活性層１０３を形成する。活性層１０３を形成
したら、ゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜１０４をプラズ
マＣＶＤ法により１０００Åの厚さに成膜する。さらに
スカンジスムを微量に含有させたアルミニウムを主成分
とする膜を電子ビーム蒸着法により６０００Åの厚さに
成膜し、パターニングを行うことにより、ゲイト電極１
０５を形成する。ここで、アルミニウムにスカンジウム
を含有させるのは、アルミニウムの異常成長を防止する
ためである。

【００３５】ゲイト電極１０５を形成したら、ゲイト電
極１０５を陽極として電解溶液中において陽極酸化を行
い、アルミニウムの酸化物層１０６を成長させる。この
工程で用いる電解溶液は、酒石酸を３〜１０％含んだエ
チレングリコール溶液を用いればよい。

【００３６】この酸化物層の厚さは２０００Å程度とす
る。この酸化物層は後の不純物イオンの注入工程におい
て、オフセットゲイト領域を構成するためのマスクとし
て機能する。こうして図１（Ａ）に示す状態を得る。

【００３７】次にＮ型を付与する不純物であるＰ⁺ イオ
ン（リンイオン）をプラズマドーピング法またはイオン
注入法によって加速注入する。この工程によって、ソー
ス領域１０７とドレイン領域１１０とが不純物イオンの
注入によって形成される。またゲイト電極１０５がマス
クとなり、１０９の領域がチャネル形成領域として構成
される。また、酸化物層１０６がマスクとなり、１０８
で示される領域がオフセットゲイト領域として構成され
る。

【００３８】不純物イオンの注入を行った後、レーザー
光の照射または強光の照射によって不純物イオンの注入
による損傷のアニールと注入された不純物イオンの活性
化とを行う。こうして図１（Ｂ）に示す状態を得る。図
１（Ｂ）のＡ−Ａ’で示される断面を図３（Ａ）に示
す。

【００３９】図１（Ｂ）に示すような不純物イオンの注
入とその後のアニール工程の終了後、層間絶縁膜１１１
として酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法により６０００Å
の厚さに成膜する。こうして図１（Ｃ）に示す状態を得
る。

【００４０】この図１（Ｃ）に示す状態を得た後、ソー
ス及びドレイン領域、さらにゲイト電極に対してコンタ
クトを形成する必要が生じる。本実施例においては、ま
ずソース／ドレイン領域へのコンタクトホールを形成す
る。ソース／ドレイン領域へのコンタクトホールの形成
は、ＣＦ₃ を主成分とするエッチングガスを用いたＲＩ
Ｅ（リアクティブイオンエッチング）法を用いて行う。
このエッチングによって、酸化珪素でなる層間絶縁膜１
１１と同じく酸化珪素でなるゲイト絶縁膜１０４がエッ
チングされてソース領域１０７へのコンタクトホール１
１２とドレイン領域１１０へのコンタクトホール１１３
とが形成される。

【００４１】また上記のエッチング工程においては、図
３（Ｂ）で示されるコンタクトホールの層間絶縁膜１１
１の部分が除去される。この部分でのエッチングは、ア
ルミニウムを主成分とする酸化物層１０６がエッチング
ストッパーとなり、事実上酸化物層１０６でエッチング
が停止する。これは、フッソ系のガスを用いた場合、ア
ルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料に対
するエッチングレートを著しく低いからである。

【００４２】次にゲイト電極へのコンタクトホールの形
成を行う。このゲイト電極へのコンタクトホールの形成
はＢＣｌ₃ とＣＦ₄ との混合ガスを用いたＲＩＥ法によ
って行う。以下にこのエッチング条件を示す。 ＲＦパワー ２０Ｗ／ｃｍ² （１３．５６ＭＨｚ） 反応圧力 ８０ｍＷ 反応ガス ＢＣｌ₃ ／ＣＦ₄ ＝９／１ 温度 ４０℃（試料の温度） バイアス電位 ─４６Ｖ エッチングレート ４００Å／ｍｉｎ

【００４３】このエッチング工程を行うことによって、
アルミニウムの酸化物層（主成分はＡｌ₂ Ｏ₃ ）１０６
を取り除くことがでる。こうして、図３（Ｂ）の１１４
で示されるコンタクトホールを得る。図３（Ｂ）は、図
１（Ｄ）に示す状態のＢ−Ｂ’で切った断面に対応す
る。

【００４４】このエッチングでは、上記のような組成を
有するエッチングガスは、アルミニウムの酸化物層１０
６に対するエッチングレートよりアルミニウムに対する
エッチングレートの方が小さい。従って、酸化物層１０
６のみをエッチングした状態でエッチングを丁度停止さ
せることも技術的には可能である。しかしここでは、多
少の余裕を見てアルミニウムを主成分とするゲイト電極
１０５が多少エッチングされた状態の所でエッチングを
終了させる。ゲイト電極１０５の厚さは６０００Å程度
あるので、十分な余裕をもってエッチングを行うことが
できる。このエッチングによって、１１４で示されるコ
ンタクトホールは、電極１０５の一部が取り除かれ、凹
部が形成された状態となる。

【００４５】このようにして、ソース／ドレイン領域へ
のコンタクトホール、ゲイト電極へのコンタクトホール
を形成することができる。この後、ソース／ドレイン領
域、及びゲイト電極への引き出し配線を形成することに
よって薄膜トランジスタを完成させる。

【００４６】ソース／ドレイン領域、及びゲイト電極へ
の引き出し配線は、チタン膜とアルミニウム膜との積層
体で構成することが好ましい。これは、電気的な接触を
より確実にするためである。

【００４７】本実施例に示す構成を採用した場合、１１
４で示されるコンタクトホールの形成が、ドライエッチ
ングによって行われるので、図２（Ｄ）に２０８で示さ
れる不動態の膜の形成がなく、良好なコンタクトを得る
ことができる。

【００４８】〔実施例２〕本実施例は、実施例１で示し
たゲイト電極へのコンタクトホールの形成方法の別な例
に関する。本実施例においては、図３（Ｃ）の１１５で
示されるコンタクトホールの形成において、アルミニウ
ムを主成分とするゲイト電極１０５（ゲイト配線）に対
するエッチングをゲイト電極をほとんど全てを取り除い
てしまう条件で行うものである。

【００４９】本実施例に示すエッチングを行う場合に
は、アルミニウムに対するエッチングのレートとアルミ
ニウムの酸化物層に対するエッチングのレートとをほぼ
同一なものとすることが好ましい。

【００５０】本実施例の構成を採用した場合、コンタク
トホール１１５を介した接続がサイドコンタクトとなる
という問題がある。図では明らかではないが、コンタク
トホールの開口の大きさは一般に数μｍ四方ある。それ
に対してゲイト電極１０５の厚さは数千Å〜１μｍ程度
である。従って、図３（Ｂ）の１１４に示すような状態
でコンタクトホールを形成した場合（この場合基本的に
トップコンタクトとなる）には、数十μｍ² のコンタク
ト面積を得ることができるが、図３（Ｃ）の１１５で示
されるようなコンタクトホールを形成した場合（この場
合サイドコンタクトなる）には、数μｍ² 程度のコンタ
クト面積が得られるに過ぎない。即ち、図３（Ｃ）に示
す場合のコンタクト抵抗は、図３（Ｂ）に示す場合のコ
ンタクト抵抗に比較して数倍〜１０倍以上のものとなっ
てしまう。

【００５１】しかし、薄膜トランジスタが正常に動作す
る範囲においては、ゲイト電極自体に大きな電流が流れ
るわけではないので、図３（Ｃ）に示すような構成にお
いて、ゲイト電極へのコンタクトがサイドコンタクトに
なってもほとんど実用上は問題はない。

【００５２】〔実施例３〕実施例２に示したようなサイ
ドコンタクトする構成は、実用上問題はないとはいえ、
数十万個以上の薄膜トランジスタを数十ｃｍ² ガラス基
板上に集積化しなければならないアクティブマトリクス
型の液晶表示装置においては、その歩留りの低下の招く
要因となる。そこで本実施例では、図３（Ｂ）の１１４
で示されるようなコンタクトホールの形状を工夫し、よ
り確実にコンタクトができる状態とする構成を示す。

【００５３】図４（Ａ）に示されるのは、ガラス基板１
０１上に下地膜１０２として酸化珪素膜が形成され、さ
らにアルミニウムを主成分とする配線１０５が形成さ
れ、この配線１０５の周囲に陽極酸化工程で形成された
酸化物層１０６が形成され、さらに層間絶縁膜１１１が
形成された状態である。

【００５４】図４に示すのは、図３（Ａ）のＤ−Ｄ’で
切った断面に相当する。この状態で配線１０５に対して
コンタクトホールを形成する工程について以下に示す。
図４（Ａ）に示す状態を得たら、バッファーフッ酸を用
いたエッチングを行い開口４０１を得る。この開口は例
えば１０μｍ各の大きさで形成する。バッファーフッ酸
を用いたエッチングでは、アルミニウムの酸化物層１０
６はエッチングできない（エッチングレートが著しく小
さい）ので、酸化物層１０６が露呈した段階でエッチン
グは自動的に停止する。ただしそのままの状態では、横
方向へのエッチングが進行するので注意が必要である。

【００５５】つぎにレジストマクス４０２を形成する。
この状態でクロム混酸によるウエットエッチングを行
い、露呈した酸化物層１０６をエッチングする。このエ
ッチングによって、開口４０３が形成される。この開口
４０３の寸法は、例えば５μｍ四方とする。

【００５６】そして、レジストマスク４０２を取り除く
ことによって図４（Ｃ）に示すような状態を得る。この
状態で、ＢＣｌ₃ とＣＦ₄ との混合ガスを用いてＲＩＥ
法によるドライエッチングを行う。このエッチングの結
果、図４（Ｄ）の４０４で示されるような段階的な形状
を有する開口（コンタクトホール）が形成される。

【００５７】図４（Ｄ）の４０４で示されるようなコン
タクトホールを形成することで、トップコンタクトとサ
イドコンタクトとの両方の性質を兼ね備えた構成を実現
することができる。４０４で示されるようなコンタクト
ホールは、コンタクト面積をより大きくすることができ
るので、電気的な接続が確実で、コンタクト抵抗の低い
コンタクトを実現することができる。

【００５８】図４（Ｄ）に示す状態においては、開口４
０４の低部に電極または配線１０５が残存している。し
かし、よりエッチングを進行させ、その低部において電
極１０５が存在しないような状態としてもよい。この場
合、図４（Ｄ）に示す場合に比較して、コンタクト面積
が減少するので、コンタクト抵抗が高くなる。しかし、
図３（Ｃ）に示すような単なるサイドコンタクトに比較
すれば、よりコンタクト抵抗が低く、接続の確実なコン
タクトを実現することができる。

【００５９】〔実施例４〕本実施例は、実施例１におけ
るＲＩＥ法によるエッチング工程において、ＢＣｌ₃ と
ＣＦ₄ との混合比を５：１とした場合の例である。この
ような混合比とした場合、全体のエッチングレートは低
下するが、Ｃの成分によるアルミニウムの酸化物層のエ
ッチングの効果が表れるので、アルミニウムの酸化物層
のエッチングレートを選択的に高めることができる。。

【００６０】そして、結果的には、アルミニウムの酸化
物層に対するエッチングレートに比較して、アルミニウ
ム自体のエッチングレートを著しく小さくすることがで
きるので、エッチングの結果は、図５に示すような状態
となる。

【００６１】即ち、下地膜である酸化珪素膜１０２上に
形成されたスカンジウムが微量に添加されたアルミニウ
ムを主成分とする配線または電極１０５とその周囲に陽
極酸化工程で形成れた酸化物層１０６とでなる構成にお
いて、上記のような混合比のガスでエッチングを行うこ
とで、酸化物層１０６のみを選択的に取り除くことがで
きる。

【００６２】〔実施例５〕本実施例は、実施例１に示し
たエッチング条件において、ＢＣｌ₃ とＣＦ₄ との混合
比を７：１としたものである。このような組成としたガ
スを用いてエッチングを行った場合、アルミニウムのエ
ッチングレートがアルミニウムの酸化物層のエッチング
レートに近くなるので、アルミニウムの酸化物層１０６
をエッチングした後、アルミニウムを主成分とする配線
または電極１０５に対して、図６に示すようなテーパー
形状としたエッチングを施すことができる。

【００６３】

【発明の効果】本明細書で開示する発明を利用すること
で、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする配
線や電極と、その周囲に形成された酸化アルミニウムと
で構成される状態において、アルミニウムまたはアルミ
ニウムを主成分とする配線や電極に対して確実なコンタ
クトをとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の薄膜トランジスタの作製工程を示
す。

【図２】 従来におけるコンタクトホールの作製工程を
示す。

【図３】 薄膜トランジスタの断面を示す。

【図４】 実施例におけるコンタクトホールの作製工程
を示す。

【図５】 実施例におけるコンタクトホールの状態を示
す。

【図６】 実施例におけるコンタクトホールの状態を示
す。

【符号の説明】

１０１、２０１ ガラス基板 １０２、２１２ 下地膜（酸化珪素膜） １０３、 活性層 １０４ ゲイト絶縁膜 １０５、２０３ ゲイト電極（アルミニウムを
主成分とする） １０６、２０４ 酸化物層（酸化アルミニウ
ム） １０７、 ソース領域 １０８ オフセットゲイト領域 １０９ チャネル形成領域 １１０ ドレイン領域 １１１ 層間絶縁膜 １１２ ソース領域へのコンタクトホ
ール １１３ ドレイン領域へのコンタクト
ホール ２０５ 層間絶縁膜 ２０６ 開口 ２０７ 開口 ２０８ 不動態の膜 １１４ コンタクトホール １１５ コンタクトホール ４０１ 開口 ４０２ レジストマスク ４０３ 開口 ４０４ 開口 ５０１ 開口 ６０１ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3205 21/768 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｎ 21/90 Ａ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウムまたはアルミニウムを主成分
   とする電極または配線と、 前記電極または配線の周囲に形成された酸化物層と、 を有する構造に対して、 ドライエッチングにより前記酸化物層の一部と前記電極
   または配線の一部を除去する工程を有することを特徴と
   するエッチング方法。
2. 【請求項２】酸化珪素膜上に形成されたアルミニウムま
   たはアルミニウムを主成分とする電極または配線と、 前記電極または配線の周囲に形成された酸化物層と、 を有する構造に対して、 ドライエッチングにより前記酸化物層の一部と前記電極
   または配線の一部を除去する工程を有することを特徴と
   するエッチング方法。
3. 【請求項３】酸化珪素膜上にアルミニウムまたはアルミ
   ニウムを主成分とする電極または配線を形成する工程
   と、 前記電極または配線の周囲に陽極酸化工程によって酸化
   物層を形成する工程と、 ドライエッチングにより前記酸化物層の一部と前記電極
   または配線の一部を除去する工程と、 を有し、 エッチングガスとして塩素系のものを主成分として用
   い、前記酸化珪素膜をエッチングストッパーとして用い
   ることを特徴とするエッチング方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３において、ドライエ
   ッチングは、ＣＣｌ₄ 、ＢＣｌ₃ 、ＳｉＣｌ₄ から選ば
   れた一種または複数種類のガスを用いて行われることを
   特徴とするエッチング方法。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項３において、ドライエ
   ッチングは、ＣＣｌ₄ 、ＢＣｌ₃ 、ＳｉＣｌ₄ から選ば
   れた一種または複数種類のガスにＣＦ₄ が混合されたも
   のを用いて行われることを特徴とするエッチング方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項３において、ドライエ
   ッチングは、塩素系のガスに炭素系のガスを混合したも
   のを用いて行われることを特徴とするエッチング方法。
7. 【請求項７】ゲイト絶縁膜上にアルミニウムまたはアル
   ミニウムを主成分とするゲイト電極を形成する工程と、 前記ゲイト電極の周囲に陽極酸化物層を形成する工程
   と、 前記陽極酸化物層の一部と前記ゲイト電極の一部を塩素
   系のガスを主成分とするエッチングガスを用いてエッチ
   ングする工程と、 該工程でエッチングされた領域をコンタクトホールとし
   て引き出し配線を形成する工程と、 を有し、 前記ゲイト絶縁膜をエッチングストッパーとして用いる
   ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. 【請求項８】請求項７において、ゲイト絶縁膜は酸化珪
   素膜でなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. 【請求項９】請求項７において、塩素系のエッチングガ
   スとして、ＢＣｌ₃ 、ＳｉＣｌ₄ 、ＣＣｌ₃ から選ばれ
   た一種または複数種類のものが用いられることを特徴と
   する半導体装置の作製方法。
10. 【請求項１０】珪素の結晶化を助長する金属元素を１×
    １０¹⁶原子ｃｍ^-3〜５×１０¹⁹原子ｃｍ^-3の濃度で含ん
    だ結晶性を有する半導体層と、 前記半導体層上に形成された絶縁膜と、 前記絶縁膜上に形成されたアルミニウムまたはアルミニ
    ウムを主成分とする配線または電極と、 前記配線または電極の周囲に形成された酸化物層と、 を有する構造に対して、 塩素系のガスを主成分としたエッチングガスを用いて少
    なくとも前記酸化物層の一部を除去し、前記配線または
    電極の一部を露呈させる工程を有することを特徴とする
    半導体装置の作製方法。
11. 【請求項１１】請求項１０において、塩素系のエッチン
    グガスとして、ＢＣｌ₃ 、ＳｉＣｌ₄、ＣＣｌ₃ から選
    ばれた一種または複数種類のものが用いられることを特
    徴とする半導体装置の作製方法。
12. 【請求項１２】請求項１０において、絶縁膜として酸化
    珪素膜が用いられることを特徴とする半導体装置の作製
    方法。
13. 【請求項１３】請求項１０において、配線または電極に
    開口が形成されることを特徴とする半導体装置の作製方
    法。
14. 【請求項１４】請求項１０において、珪素の結晶化を助
    長する金属元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒ
    ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた
    一種または複数種類のものが用いられることを特徴とす
    る半導体装置の作製方法。