JPH09232585A - Electronic device with anodic oxide film, and etching of anodic oxide film - Google Patents

Electronic device with anodic oxide film, and etching of anodic oxide film

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JPH09232585A
JPH09232585A JP5541296A JP5541296A JPH09232585A JP H09232585 A JPH09232585 A JP H09232585A JP 5541296 A JP5541296 A JP 5541296A JP 5541296 A JP5541296 A JP 5541296A JP H09232585 A JPH09232585 A JP H09232585A
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JP
Japan
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film
etching
anodic oxide
oxide film
gate
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Application number
JP5541296A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Shimomaki
伸一 下牧
Kazuhiro Sasaki
和広 佐々木
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09232585A publication Critical patent/JPH09232585A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device having an anodic oxide film by conducting a small number of lithographic processes. SOLUTION: A Ta film 13, which has an etching selectivity ratio with an Al film 2, is formed on the Al film 12, and the film is patterned. A TaOx film 16 and an AIOX film 17 are formed by anodic oxidizing the laminated films. By having the above-mentioned structure, the etching selective ratio between the base layer Al film 12 and the Ta film above the film can be determined 12. As an anodic oxide film can be removed easily, the masking process using the resist of the Al film is unnecessitated, and the number of photolithographic process can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、陽極酸化膜を有
する電子デバイスおよび陽極酸化膜のエッチング方法に
関し、さらに詳しくは、薄膜トランジスタ(TFT:Th
in Film Transistor)やMIM(Metal Insulator Meta
l)素子などの陽極酸化膜を有する配線構造を備えた電
子デバイスの作成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device having an anodic oxide film and a method for etching an anodic oxide film, and more specifically, to a thin film transistor (TFT: Th).
in Film Transistor) and MIM (Metal Insulator Meta)
l) A method for manufacturing an electronic device having a wiring structure having an anodic oxide film such as an element.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型LCD(AM−
LCD)のスイッチング素子、所謂アクティブ素子とし
て、TFTやMIM素子など電子デバイスが実用化され
ている。TFTは、動作原理からしてAM−LCDに適
したものである。また、このTFTは、絶縁ゲート型電
界効果トランジスタであり、ゲート、ゲート絶縁膜、半
導体層、並びに金属電極などから構成される所謂ボトム
ゲート構造のTFTが多くのLCDに用いられている。
また、MIM素子は、その名称通り、金属−絶縁体
(膜)−金属という積層構造をもつ素子であり、例えば
タンタル(Ta)−Ta酸化膜−クロム(Cr)という
材料構成によって形成されている。TFTの製造方法と
しては、ゲートの絶縁耐圧の向上を図ると共に、ゲート
にヒロックが発生するのを防止するために、ゲート表面
に陽極酸化膜を形成する工程を備えた方法が一般に知ら
れている。
2. Description of the Related Art An active matrix type LCD (AM-
Electronic devices such as TFTs and MIM elements have been put to practical use as switching elements of LCDs, so-called active elements. The TFT is suitable for the AM-LCD from the operating principle. Further, this TFT is an insulated gate field effect transistor, and a so-called bottom gate structure TFT composed of a gate, a gate insulating film, a semiconductor layer, a metal electrode and the like is used in many LCDs.
As the name implies, the MIM element is an element having a laminated structure of metal-insulator (film) -metal, and is formed of, for example, a material configuration of tantalum (Ta) -Ta oxide film-chromium (Cr). . As a method of manufacturing a TFT, there is generally known a method including a step of forming an anodic oxide film on the gate surface in order to improve the withstand voltage of the gate and prevent hillocks from being generated in the gate. .

【0003】図17は、TFTおよび画素電極がマトリ
クス状に配列されたTFT基板を示しており、このTF
T基板と図示しない共通基板とを対向させ、それぞれの
基板の対向内側面に配向膜を形成して、両基板間に液晶
を封止することにより、液晶セルを作成することができ
る。同図中、1はガラス基板であり、その表面にマトリ
クス状に画素電極2が形成され、それぞれの画素電極2
にTFT3が接続するように形成されている。列方向に
配列されたTFT3のドレイン電極は、列方向に延びる
ドレインラインDLに接続されている。また、行方向に
配列されたTFT3のゲート電極は、行方向に延びるゲ
ートラインGLに接続されている。そして、それぞれの
ドレインラインDLは、ガラス基板1の一側縁に向けて
延在され、その端部がICの実装などに供されるパッド
部4となっている。また、それぞれのゲートラインGL
も、ガラス基板1の例えば上記した一側縁に隣接する側
縁に向けて延在され、その端部がパッド部5となってい
る。
FIG. 17 shows a TFT substrate in which TFTs and pixel electrodes are arranged in a matrix.
A liquid crystal cell can be prepared by making a T substrate and a common substrate (not shown) face each other, forming an alignment film on the facing inner surface of each substrate, and sealing the liquid crystal between both substrates. In the figure, reference numeral 1 is a glass substrate, on the surface of which pixel electrodes 2 are formed in a matrix, and each pixel electrode 2 is formed.
The TFT 3 is formed so as to be connected to. The drain electrodes of the TFTs 3 arranged in the column direction are connected to the drain line DL extending in the column direction. The gate electrodes of the TFTs 3 arranged in the row direction are connected to the gate line GL extending in the row direction. Each drain line DL extends toward one side edge of the glass substrate 1, and its end portion serves as a pad portion 4 used for mounting an IC or the like. In addition, each gate line GL
Also extends toward, for example, a side edge adjacent to the above-mentioned one side edge of the glass substrate 1, and an end portion thereof serves as a pad portion 5.

【0004】従来、このようなTFTのゲート電極、ゲ
ートラインGL、およびパッド部5を形成する場合、図
18(A)〜図20に示すような手順で行われている。
なお、図中、左側の部分はパッド部形成領域を、右側の
部分はTFT形成領域を示している。まず、図18
(A)に示すように、ガラス基板1の表面全域にAl膜
6をスパッタ法により堆積させる。次に、一回目のフォ
トリソグラフィー工程を行って、図18(B)に示すよ
うに、TFT形成領域においてはゲート電極をパターニ
ングするためのレジストマスク7Aを、パッド部形成領
域においては下層パッド部をパターニングするためのレ
ジストマスク7Bを形成する。なお、ゲートラインGL
を形成する部分にも、レジストマスク(図示省略する)
を形成するが、ゲート電極、ゲートラインGL、および
パッド部5をパターニングするためのこれらレジストマ
スクは一体的なレジストパターンとして形成される。そ
して、このレジストパターンをエッチング用マスクとし
て用いて、下地のAl膜6をウェットエッチングする。
その結果、図18(C)に示すようなゲート電極6A、
下層パッド部6B、および図示しないゲートラインGL
が形成できる。その後、図19(A)に示すように、二
回目のフォトリソグラフィー工程を行って、下層パッド
部6Bの上面の中央にレジストマスク8を形成する。こ
のようにレジストマスク8を形成しない場合は、下層パ
ッド部6Bの上面に陽極酸化膜が形成され、後に上層パ
ッド部を積層してコンタクトをとるときに、陽極酸化膜
を除去する必要が生じ、この際のウェットエッチングに
おいて下地Al膜が陽極酸化膜に比較して著しくエッチ
ングレートが大きいため下地Al膜が露出した時点で下
地Al膜もすばやくエッチングされてしまい、エッチン
グ選択比がとれない。このため、レジストマスク8を予
め形成しておくことで、このレジストマスク8に覆われ
た部分の陽極酸化を防止するためである。なお、ゲート
電極6A(およびゲートラインGL)上には一切レジス
トマスクを形成しない。この状態で陽極酸化を行って、
図19(B)に示すように、Al膜(6A、6B、G
L)の露出した表面に陽極酸化膜9を形成する。
Conventionally, when the gate electrode, the gate line GL, and the pad portion 5 of such a TFT are formed, the procedure shown in FIGS. 18 (A) to 20 is performed.
In the figure, the left part shows the pad formation region and the right part shows the TFT formation region. First, FIG.
As shown in (A), the Al film 6 is deposited on the entire surface of the glass substrate 1 by the sputtering method. Next, a first photolithography step is performed to form a resist mask 7A for patterning the gate electrode in the TFT formation region and a lower layer pad portion in the pad portion formation region as shown in FIG. 18B. A resist mask 7B for patterning is formed. The gate line GL
A resist mask (not shown) is also formed on the part where
However, these resist masks for patterning the gate electrode, the gate line GL, and the pad portion 5 are formed as an integral resist pattern. Then, using this resist pattern as an etching mask, the underlying Al film 6 is wet-etched.
As a result, the gate electrode 6A as shown in FIG.
Lower layer pad portion 6B and gate line GL not shown
Can be formed. Then, as shown in FIG. 19A, a second photolithography process is performed to form a resist mask 8 in the center of the upper surface of the lower layer pad portion 6B. When the resist mask 8 is not formed in this way, an anodic oxide film is formed on the upper surface of the lower layer pad portion 6B, and it is necessary to remove the anodic oxide film when the upper layer pad portion is laminated later to make contact. In the wet etching at this time, since the underlying Al film has a remarkably higher etching rate than the anodic oxide film, the underlying Al film is also quickly etched when the underlying Al film is exposed, and the etching selectivity cannot be obtained. Therefore, the resist mask 8 is formed in advance to prevent anodization of the portion covered with the resist mask 8. No resist mask is formed on the gate electrode 6A (and the gate line GL). Anodizing in this state,
As shown in FIG. 19B, Al films (6A, 6B, G
An anodic oxide film 9 is formed on the exposed surface of L).

【0005】このような陽極酸化を行った後は、図20
に示すように、全面にゲート絶縁膜10を堆積させ、T
FT形成領域には図示しない半導体層を形成する。その
後、パッド部形成領域のゲート絶縁膜10を除去して下
層パッド部6Bを露出させる。次に、ソース・ドレイン
電極を形成する工程において、全面にメタル膜を堆積さ
せ、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を
用いて、このメタル膜がソース電極、ドレイン電極、ド
レインラインDL、ドレインラインDLのパッド部、お
よび下層パッド部2B上に積層されて接続される上層パ
ッド部として残るように加工する。このようにして、パ
ッド部に接続されたTFT3をガラス基板1上に作成す
ることができる。
After performing such anodization, as shown in FIG.
, The gate insulating film 10 is deposited on the entire surface, and T
A semiconductor layer (not shown) is formed in the FT formation region. After that, the gate insulating film 10 in the pad portion forming region is removed to expose the lower pad portion 6B. Next, in the step of forming the source / drain electrodes, a metal film is deposited on the entire surface, and the metal film is used as a pad of the source electrode, the drain electrode, the drain line DL, and the drain line DL by using the photolithography technique and the etching technique. Part and the upper layer pad part 2 </ b> B which is laminated and connected to be processed as an upper layer pad part. In this way, the TFT 3 connected to the pad portion can be created on the glass substrate 1.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法においては、ゲート絶縁膜10を形成する
工程以前に、2回のフォトリソグラフィー工程(図18
(B)、図19(A)を参照)を要するため、スループ
ットが低いという問題を有していた。フォトリソグラフ
ィー工程に伴うレジスト剥離工程では、剥離されずに残
ったレジスト残渣や剥離液の汚れから生じる汚染は膜の
密着性や素子特性に悪影響を与えるが、フォトリソグラ
フィー工程の回数が多いとそれだけ歩留まりを低下させ
る要因となる。さらに、レジストの薬液剥離は、他のエ
ッチングなどの工程に比較してエッチングレートのよう
な明確な評価パラメータを持たないため、工程管理がや
りにくいなどの欠点を有している。特に、ゲート電極6
A、ゲートラインGL、下層パッド部6BなどはLCD
の画素の選択線を構成するため、電気的な特性を損なう
ことは歩留まりの低下を招くものであった。
However, in the conventional method described above, two photolithography steps (FIG. 18) are performed before the step of forming the gate insulating film 10.
(B) and FIG. 19 (A)), there is a problem of low throughput. In the resist stripping process that accompanies the photolithography process, the contamination caused by the resist residue left unpeeled and the stains on the stripping solution adversely affects the adhesion of the film and the device characteristics, but the yield increases as the number of photolithography processes increases. Will be a factor to reduce. Further, the chemical stripping of the resist does not have a clear evaluation parameter such as an etching rate as compared with other processes such as etching, and thus has a drawback that process control is difficult to perform. In particular, the gate electrode 6
A, the gate line GL, the lower pad portion 6B, etc. are LCDs.
Since the selection line of the pixel is formed, impairing the electrical characteristics leads to a decrease in yield.

【0007】この発明の課題は、フォトリソグラフィー
工程の数を削減を図ることにより、スループットを向上
させ、しかも特性の良好な電子デバイスを製造するには
どのような手段を講じればよいかという点にある。ま
た、この発明の他の課題は、陽極酸化膜の制御性のよい
エッチング方法を得るにはどのような手段を講じればよ
いかという点にある。
An object of the present invention is to improve the throughput by reducing the number of photolithography steps, and what kind of means should be taken to manufacture an electronic device having good characteristics. is there. Another object of the present invention is what kind of means should be taken to obtain an etching method with good controllability of the anodic oxide film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
第1配線層の表面に陽極酸化膜が形成され、この陽極酸
化膜を含む層間絶縁膜に接続用開口部が形成され、該接
続用開口部を介して前記層間絶縁膜上に形成された第2
配線層と前記第1配線層とが接続されたコンタクト部を
有する電子デバイスにおいて、前記第1配線層は、複数
の導電性材料膜が積層されてなり、これらの導電性材料
膜のうちの最上層の導電性材料膜を、その下地導電性材
料膜とエッチング選択比のとれる材料で形成することを
特徴としている。
According to the first aspect of the present invention,
An anodized film is formed on the surface of the first wiring layer, a connection opening is formed in an interlayer insulating film including the anodized film, and a first opening formed on the interlayer insulating film through the connection opening. Two
In an electronic device having a contact portion in which a wiring layer and the first wiring layer are connected to each other, the first wiring layer is formed by laminating a plurality of conductive material films, and among the conductive material films, It is characterized in that the upper conductive material film is formed of a material having an etching selection ratio with that of the underlying conductive material film.

【0009】この発明においては、第1配線層を構成す
る複数の導電性材料膜のうち、最上層の導電性材料膜と
その下地導電性材料膜とのエッチング選択比をとること
ができるため、最上層の導電性材料膜をエッチングした
際に、その下地導電性材料膜が露出した時点でエッチン
グを停止することが可能となる。このため、第1配線層
における最上層の導電性材料膜を陽極酸化して陽極酸化
膜を形成でき、第1配線層の絶縁耐圧の向上や、ヒロッ
クの発生を防止できると共に、層間絶縁膜を形成するま
でのフォトリソグラフィー工程数を削減することができ
る。
In the present invention, the etching selection ratio between the uppermost conductive material film and the underlying conductive material film among the plurality of conductive material films forming the first wiring layer can be obtained. When the uppermost conductive material film is etched, the etching can be stopped when the underlying conductive material film is exposed. Therefore, the uppermost conductive material film in the first wiring layer can be anodized to form an anodic oxide film, which can improve the withstand voltage of the first wiring layer and prevent the occurrence of hillocks. The number of photolithography steps until formation can be reduced.

【0010】請求項2記載の発明は、前記最上層の導電
性材料膜はタンタル(Ta)を含み、前記下地導電性材
料膜はアルミニウム(Al)を含むことを特徴としてい
る。
The invention according to claim 2 is characterized in that the conductive material film of the uppermost layer contains tantalum (Ta), and the underlying conductive material film contains aluminum (Al).

【0011】請求項3記載の発明は、前記第1配線層は
薄膜トランジスタのゲート用メタル膜であり、前記第2
配線層はソース・ドレイン用メタル膜であることを特徴
としている。
According to a third aspect of the present invention, the first wiring layer is a gate metal film of a thin film transistor, and the second wiring layer is a metal film for a gate of a thin film transistor.
The wiring layer is characterized by being a source / drain metal film.

【0012】請求項4記載の発明は、アルミニウム層ま
たはアルミニウム系合金層の表面に陽極酸化されたアル
ミニウム系陽極酸化膜を、水酸化バリウム水溶液を用い
てウェットエッチングすることを特徴としている。ここ
で、アルミニウム系合金としては、AlTi、AlN
b、AlMo、AlW、AlZr、AlNi、AlV、
AlPdなどの合金を適用することができる。
The invention according to claim 4 is characterized in that the aluminum-based anodic oxide film anodized on the surface of the aluminum layer or the aluminum-based alloy layer is wet-etched using a barium hydroxide aqueous solution. Here, as the aluminum-based alloy, AlTi, AlN
b, AlMo, AlW, AlZr, AlNi, AlV,
An alloy such as AlPd can be applied.

【0013】請求項5記載の発明は、前記ウェットエッ
チングのエッチング温度は、80℃以上に設定すること
を特徴としている。請求項6記載の発明は、前記水酸化
バリウム水溶液の濃度は、0.3wt%より低いことを
特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the etching temperature of the wet etching is set to 80 ° C. or higher. The invention according to claim 6 is characterized in that the concentration of the barium hydroxide aqueous solution is lower than 0.3 wt%.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る陽極酸化膜
を有する電子デバイス、および陽極酸化膜のエッチング
方法の詳細を各実施形態に基づいて説明する。 (実施形態1)この実施形態は、アクティブマトリクス
型LCD(AM−LCD)のTFT基板に形成される薄
膜トランジスタにこの発明を適用したものであり、図1
(A)〜図4(B)はその製造工程を示している。ま
ず、本実施形態では、図1(A)に示すように、ガラス
基板11上に、第1配線層としての、Al膜12、Ta
膜13をスパッタ法を用いて連続的に積層する。なお、
これらの積層膜を形成するには、例えばマルチチャンバ
プロセス装置を用いて真空を破らずに成膜を行う。ま
た、これらの積層膜の膜厚は、例えばAl膜12、Ta
膜13のそれぞれを150nmとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, details of an electronic device having an anodized film and a method for etching an anodized film according to the present invention will be described based on each embodiment. (Embodiment 1) In this embodiment, the present invention is applied to a thin film transistor formed on a TFT substrate of an active matrix type LCD (AM-LCD).
(A) -FIG.4 (B) have shown the manufacturing process. First, in the present embodiment, as shown in FIG. 1A, on the glass substrate 11, the Al film 12 and Ta serving as the first wiring layer are formed.
The film 13 is continuously laminated by using the sputtering method. In addition,
To form these laminated films, for example, a multi-chamber process device is used to form the films without breaking the vacuum. Further, the film thickness of these laminated films is, for example, Al film 12, Ta
Each of the films 13 has a thickness of 150 nm.

【0015】次に、フォトリソグラフィー技術およびエ
ッチング技術を用いてTa膜13およびAl膜12を加
工し、図1(B)に示すように、TFT形成領域にはA
l膜12、Ta膜13でなるゲート電極14を、パッド
部形成領域にはAl膜12、Ta膜13の積層膜でなる
下層パッド部15を形成する。なお、図示しないが、こ
れらの積層膜を用いてゲートラインも同時に形成する。
なお、ここで、Ta膜13のエッチングにおいては、四
フッ化炭素(CF4)とO2(10%)のエッチングガス
を用いたドライエッチングを行う。また、Al膜12の
エッチングにおいては、硝酸と酢酸とリン酸と水の混酸
を用いて42℃の温槽中でウェットエッチングを行う。
Next, the Ta film 13 and the Al film 12 are processed by using the photolithography technique and the etching technique, and as shown in FIG.
The gate electrode 14 made of the I film 12 and the Ta film 13 is formed, and the lower layer pad part 15 made of a laminated film of the Al film 12 and the Ta film 13 is formed in the pad part formation region. Although not shown, a gate line is simultaneously formed using these laminated films.
Here, in the etching of the Ta film 13, dry etching using an etching gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and O 2 (10%) is performed. Further, in the etching of the Al film 12, wet etching is performed in a temperature bath of 42 ° C. using a mixed acid of nitric acid, acetic acid, phosphoric acid and water.

【0016】その後、上記した工程でパターニングされ
たAl膜12とTa膜13の露出表面の陽極酸化を行
う。本実施形態における陽極酸化では、3wt%の硼酸
アンモニウム水溶液中で80Vに昇圧するまで1mA/
cm2定電流酸化し、その後80Vで定電圧酸化した。
この結果、図1(C)に示すように、Ta膜13表面に
は、陽極酸化膜としてのTaOx膜が形成され、Al膜
12の側壁には陽極酸化膜としてのAlOx膜17が形
成された。なお、本実施形態では、TaOx膜の膜厚は
150nm程度に設定した。
After that, the exposed surfaces of the Al film 12 and the Ta film 13 patterned in the above steps are anodized. In the anodic oxidation in this embodiment, 1 mA / is applied until the voltage is raised to 80 V in a 3 wt% ammonium borate aqueous solution.
cm 2 constant current oxidation, followed by constant voltage oxidation at 80V.
As a result, as shown in FIG. 1C, a TaOx film as an anodized film was formed on the surface of the Ta film 13, and an AlOx film 17 as an anodized film was formed on the sidewall of the Al film 12. . In this embodiment, the film thickness of the TaOx film is set to about 150 nm.

【0017】次に、図2(A)に示すように、プラズマ
CVD法を用いて、SiNでなるゲート絶縁膜18、ア
モルファスシリコン(a−Si)でなる半導体層19、
SiN膜20を順次堆積させる。なお、この実施形態で
は、例えばゲート絶縁膜18の膜厚を300nm、半導
体層19の膜厚を50nmに設定した。その後、フォト
リソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、図
2(A)に示すようにSiN膜20をパターニングして
エッチングストッパとしてのブロッキング層20Aを形
成する。
Next, as shown in FIG. 2A, a gate insulating film 18 made of SiN and a semiconductor layer 19 made of amorphous silicon (a-Si) are formed by using a plasma CVD method.
The SiN film 20 is sequentially deposited. In this embodiment, for example, the film thickness of the gate insulating film 18 is set to 300 nm and the film thickness of the semiconductor layer 19 is set to 50 nm. After that, the SiN film 20 is patterned by using a photolithography technique and an etching technique to form a blocking layer 20A as an etching stopper, as shown in FIG.

【0018】そして、図2(B)に示すように、全面に
オーミックコンタクト膜としてのn+−Si膜21をプ
ラズマCVD法により、膜厚25nm程度に成膜する。
その後、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技
術を用いて、図3(A)に示すように、TFT形成領域
の半導体層19およびn+−Si膜21をパターニング
してデバイスエリアを形成する。その後、全面にITO
膜をスパッタ法により、例えば50nmの膜厚に堆積さ
せて、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術
を用いて図3(B)に示すような画素電極22を形成す
る。
Then, as shown in FIG. 2B, an n + -Si film 21 as an ohmic contact film is formed on the entire surface by a plasma CVD method to a film thickness of about 25 nm.
After that, by using the photolithography technique and the etching technique, the semiconductor layer 19 and the n + -Si film 21 in the TFT formation region are patterned to form a device area, as shown in FIG. After that, the entire surface is ITO
The film is deposited to a film thickness of, for example, 50 nm by the sputtering method, and the pixel electrode 22 as shown in FIG. 3B is formed by using the photolithography technique and the etching technique.

【0019】その後、図4(A)に示すように、全面に
フォトレジストを塗布し、露光・現像を行ってパッド部
形成領域にコンタクトホールを形成するためのレジスト
マスク23を形成する。そして、このレジストマスク2
3をマスクとして用いてエッチングを行い、図4(A)
に示すように、パッド部形成領域のゲート絶縁膜18、
TaOx膜16、Ta膜13を貫通してAl膜12を露
出させるコンタクトホール24を開口させる。なお、こ
のエッチングは、ゲート絶縁膜(SiN)18とTaO
x膜16とTa膜13とを、CF4−O2(10%)系の
ガスを用いたドライエッチングであり、Al膜12との
選択比を十分にとることができる。本実施形態では、陽
極酸化膜(TaOx膜16、AlOx膜17)を形成する
際に、下層パッド部15の上面が陽極酸化されないよう
にフォトレジストで覆うためのフォトリソグラフィー工
程が不要となり、ゲート絶縁膜18を形成するまでのフ
ォトリソグラフィー工程数を削減することができる。な
お、本実施形態では、上記したようにAl膜12と、そ
の上に形成されたゲート絶縁膜(SiN)18、TaO
x膜16、およびTa膜13との選択比をとれるエッチ
ングとして、CF4−O2(10%)系のガスを用いたド
ライエッチングを行ったが、ゲート絶縁膜18とTa系
膜(TaOx膜16、Ta膜13)とのそれぞれのエッ
チングガスが異なるドライエッチングを行ってもよい。
この場合、ゲート絶縁膜18のエッチングガスとしてS
6を用い、Ta系膜のエッチングガスとしてCF4およ
びO2を用いることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, a photoresist is applied to the entire surface, and exposure and development are performed to form a resist mask 23 for forming a contact hole in the pad portion forming region. And this resist mask 2
3A is used as a mask for etching, and FIG.
, The gate insulating film 18 in the pad portion forming region,
A contact hole 24 which penetrates the TaOx film 16 and the Ta film 13 and exposes the Al film 12 is opened. Note that this etching is performed with the gate insulating film (SiN) 18 and TaO.
The x film 16 and the Ta film 13 are dry-etched using CF 4 —O 2 (10%) gas, and a sufficient selection ratio with the Al film 12 can be obtained. In the present embodiment, when forming the anodic oxide film (TaOx film 16 and AlOx film 17), a photolithography process for covering the upper surface of the lower layer pad portion 15 with a photoresist so as not to be anodized is unnecessary, and gate insulation is performed. The number of photolithography steps until the film 18 is formed can be reduced. In the present embodiment, as described above, the Al film 12 and the gate insulating film (SiN) 18 and TaO formed thereon are formed.
Dry etching using a CF 4 —O 2 (10%)-based gas was performed as etching that can obtain a selective ratio with respect to the x film 16 and the Ta film 13, but the gate insulating film 18 and the Ta-based film (TaOx film 16 and Ta film 13) may be dry-etched with different etching gases.
In this case, S is used as an etching gas for the gate insulating film 18.
It is possible to use F 6 and CF 4 and O 2 as etching gases for the Ta-based film.

【0020】続いて、レジストマスク23を剥離した
後、ソース・ドレイン用メタル膜としてのクロム(C
r)膜をスパッタ法により全面に堆積させた後、フォト
リソグラフィー技術およびエッチング技術を用いてクロ
ム膜のパターニングを行い、図4(B)に示すように、
Al膜12およびTa膜13に接続する上層パッド部2
5Aと、ソース電極25Cと、ドレイン電極25Bと、
を形成する。なお、図示しないドレインラインも、この
クロム膜のパターニングにより同時に形成することは言
うまでもない。このようにして、同図(B)に示すよう
にTFT形成領域にはTFT26が形成され、パッド部
形成領域にはパッド部27が形成される。
Then, after removing the resist mask 23, chromium (C) as a source / drain metal film is formed.
r) After depositing the film on the entire surface by the sputtering method, the chromium film is patterned by using the photolithography technique and the etching technique, and as shown in FIG.
Upper layer pad portion 2 connected to Al film 12 and Ta film 13
5A, a source electrode 25C, a drain electrode 25B,
To form Needless to say, the drain line (not shown) is simultaneously formed by patterning the chromium film. In this way, the TFT 26 is formed in the TFT formation region and the pad portion 27 is formed in the pad portion formation region as shown in FIG.

【0021】以上、本実施形態では、陽極酸化膜を有す
る電子デバイスとして、ゲート用メタル膜(Al膜1
2、Ta膜13)の表面に陽極酸化膜が形成されたTF
Tについて説明した。本実施形態においては、ゲート用
メタル膜のパッド部(端子部)の陽極酸化におけるマス
キングが不要となるため、フォトリソグラフィー工程数
を削減することができる。このような工程数の削減によ
り、電子デバイスの製造コストを低減することができ
る。また、フォトリソグラフィー工程に起因する素子特
性への悪影響を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the gate metal film (Al film 1) is used as the electronic device having the anodic oxide film.
2. TF with an anodized film formed on the surface of Ta film 13)
T was explained. In the present embodiment, masking in the anodic oxidation of the pad portion (terminal portion) of the metal film for gate is not necessary, so the number of photolithography steps can be reduced. By reducing the number of steps as described above, the manufacturing cost of the electronic device can be reduced. In addition, it is possible to suppress adverse effects on the device characteristics due to the photolithography process.

【0022】(実施形態2)次に、本発明を、AM−L
CDにおける静電気などに起因する絶縁破壊防止用の保
護素子としてのTFTに適用した実施形態2について説
明する。本実施形態のTFTも陽極酸化膜を有する電子
デバイスであり、その構造の説明に先駆けて図5に示す
等価回路的平面図を用いてその概要を説明する。
(Embodiment 2) Next, the present invention will be described with reference to AM-L.
A second embodiment applied to a TFT as a protection element for preventing dielectric breakdown due to static electricity in a CD will be described. The TFT of this embodiment is also an electronic device having an anodic oxide film, and an outline thereof will be described using an equivalent circuit plan view shown in FIG. 5 prior to the description of the structure.

【0023】例えば、画素用スイッチング素子としてT
FTを備えたAM−LCDを製造する場合、生産性の向
上を図るために、TFT基板のベースとなるガラス等か
らなる透明基板として、TFT基板複数個分に対応する
大きさのものを用意し、そして所定の工程までは複数個
分を一括して製造し、その後各単体に分断して製造する
ことがある。また、このようなTFT基板を製造する場
合、各単体に分断する前においては、例えば配向膜をラ
ビング処理するときに発生する静電気により、各単体に
分断した後においては、例えば静電気等の高電圧を帯び
た他の物体と接触することにより、画素用TFTに絶縁
破壊が生じたり、画素用TFTの電圧−電流特性が変化
したりすることがある。したがって、このようなことを
防止するために静電気対策を行っている。
For example, T is used as a pixel switching element.
When manufacturing an AM-LCD having an FT, in order to improve productivity, a transparent substrate made of glass or the like, which is a base of the TFT substrate, having a size corresponding to a plurality of TFT substrates is prepared. In some cases, up to a predetermined process, a plurality of pieces are collectively manufactured, and then the individual pieces are divided and manufactured. Further, when manufacturing such a TFT substrate, for example, static electricity generated when rubbing the alignment film is used before dividing into individual pieces, and after dividing into individual pieces, high voltage such as static electricity is generated. By contacting with another object having a charge, dielectric breakdown may occur in the pixel TFT or the voltage-current characteristics of the pixel TFT may change. Therefore, countermeasures against static electricity are taken to prevent such a situation.

【0024】図5は、TFT基板複数個分に対応する大
きさのガラス基板上に画素用TFT等が形成された状態
における等価回路的平面図を示したものである。TFT
基板複数個分に対応する大きさのガラス基板31は、最
終的には一点鎖線で示すカットライン32に沿って切断
されることにより、各単体に分断されるようになってい
る。この場合、カットライン32で囲まれた領域はパネ
ル形成領域33となっており、その周囲は余剰部34と
なっている。パネル形成領域33には、マトリクス状に
配置された複数の画素電極35と、これらの画素電極3
5にそれぞれ接続された複数の画素用TFT36と、行
方向に配置され、画素用TFT36にゲート信号を供給
する複数のゲートラインGLと、列方向に配置され、画
素用TFT36にデータ信号を供給する複数のデータラ
インDLと、行方向に配置され、面素電極35との問で
補助容量Csを形成する複数の補助容量ライン39と、
複数の画素電極35の周囲に配置された保護リング(配
線)40Aと、保護リング40Aの外側において保護リ
ング40Aと各ゲートラインGLにそれぞれ接続された
2つずつの保護用TFT41a、41bからなる複数の
ゲートライン側保護素子41と、保護リングの外側にお
いて保護リング40Aと各データラインDLにそれぞれ
接続された2つずつの保護用TFT42a、42bから
なる複数のデータライン側保護素子42とが設けられて
いる。余剰部34にはショートライン43が格子状に設
けられている。
FIG. 5 is a plan view of an equivalent circuit in a state where pixel TFTs and the like are formed on a glass substrate having a size corresponding to a plurality of TFT substrates. TFT
A glass substrate 31 having a size corresponding to a plurality of substrates is finally cut along a cut line 32 indicated by a chain line so that the glass substrate 31 is cut into individual pieces. In this case, the area surrounded by the cut line 32 is the panel forming area 33, and the periphery thereof is the surplus portion 34. In the panel formation region 33, a plurality of pixel electrodes 35 arranged in a matrix and these pixel electrodes 3 are formed.
5, a plurality of pixel TFTs 36 connected to each other, a plurality of gate lines GL arranged in the row direction to supply a gate signal to the pixel TFT 36, and a plurality of gate lines GL arranged in the column direction to supply a data signal to the pixel TFT 36. A plurality of data lines DL and a plurality of auxiliary capacitance lines 39 which are arranged in the row direction and which form an auxiliary capacitance Cs in relation to the plane element electrode 35;
A plurality of protection rings (wirings) 40A arranged around the plurality of pixel electrodes 35, and two protection TFTs 41a and 41b connected to the protection ring 40A and each gate line GL outside the protection ring 40A. Of the gate line side protection element 41 and a plurality of data line side protection elements 42 each including two protection TFTs 42a and 42b connected to the protection ring 40A and each data line DL outside the protection ring. ing. Short lines 43 are provided in the surplus portion 34 in a grid pattern.

【0025】そして、各ゲートラインGLの左端部およ
び各データラインDLの上端部はショートライン43に
接続されている。各補助容量ライン39の右端部は、保
護リング40Aの右辺部に平行して配置された共通ライ
ン39aおよびこの共通ライン39aから延びる接続ラ
イン39bを介してショートライン43に接続されてい
る。ゲートライン側保護素子41は、それぞれのゲート
電極Gとソース電極Sとを互いに接続された2つの保護
用TFT41a、41bが、それぞれのソース電極Sと
ドレイン電極Dとを互いに逆向きとされた状態で、ゲー
トラインGLと保護リング40Aとの間に並列接続され
た構造となっている。データライン側保護素子42は、
それぞれのゲート電極Gとソース電極Sとを互いに接続
された2つの保護用TFT42a、42bが、それぞれ
のソース電極Sとドレイン電極Dとを互いに逆向きとさ
れた状態で、保護リング40AとデータラインGLとの
間に並列接続された構造となっている。
The left end of each gate line GL and the upper end of each data line DL are connected to the short line 43. The right end of each auxiliary capacitance line 39 is connected to the short line 43 via a common line 39a arranged parallel to the right side of the protection ring 40A and a connection line 39b extending from this common line 39a. The gate line side protection element 41 is a state in which two protection TFTs 41a and 41b having their respective gate electrodes G and source electrodes S connected to each other have their respective source electrodes S and drain electrodes D oriented in opposite directions. The gate line GL and the protection ring 40A are connected in parallel. The data line side protection element 42 is
The two protection TFTs 42a and 42b having their respective gate electrodes G and source electrodes S connected to each other have their respective source electrodes S and drain electrodes D oriented in opposite directions, and the protection ring 40A and the data line. It has a structure connected in parallel with the GL.

【0026】図6は、図5の破線で囲んだ部分の平面説
明図である。同図に示すように、保護用TFT41a、
41bのゲート電極Gは、ゲートラインGLと同一のゲ
ート用メタル膜をパターニングして形成され、両保護用
TFT41a、41bのソース電極Sとドレイン電極D
は、共通のソース・ドレイン用メタル膜をパターニング
して形成されている。なお、ゲート用メタル膜とソース
・ドレイン用メタル膜とは、図6に示すようにコンタク
トホール43、44、45、46を介して接続されてい
る。
FIG. 6 is an explanatory plan view of a portion surrounded by a broken line in FIG. As shown in the figure, the protection TFT 41a,
The gate electrode G of 41b is formed by patterning the same metal film for gate as the gate line GL, and the source electrode S and the drain electrode D of both protection TFTs 41a and 41b are formed.
Are formed by patterning a common source / drain metal film. The metal film for gate and the metal film for source / drain are connected via contact holes 43, 44, 45, 46 as shown in FIG.

【0027】図7は、図6のA−A断面図であり、保護
用TFT41aとゲートラインGLの端部に形成された
パッド部Pを示したものであり、ゲート用メタル膜(第
1配線層)にソース・ドレイン用メタル膜(第2配線
層)が接続されている構造を示している。図7に示すよ
うに、本実施形態においても、ゲート用メタル膜の表面
に陽極酸化膜が形成されている。なお、このゲート用メ
タル膜は、Al膜37AとTa膜37Bとが積層されて
なり、これらの積層膜の表面に陽極酸化膜(AlOx膜
48、TaOx膜49)が形成されている。そして、陽
極酸化膜で覆われたゲート用メタル膜が形成されたガラ
ス基板31上には、例えばSiNでなるゲート絶縁膜5
0が堆積されている。TFT形成領域のゲート絶縁膜5
0上には、a−Siからなる半導体層51、SiNから
なるブロッキング層52、n+−Si膜53が形成され
ている。さらに、パッド部形成領域には、ゲート絶縁膜
50、TaOx膜49、Ta膜37Bを貫通するコンタ
クトホール43が形成されている。また、保護用TFT
41aのソース電極S(40C)とゲートラインGLを
接続するためのコンタクトホール44が形成されてい
る。そして、パッド部形成領域には、コンタクトホール
43を介してクロム(Cr)でなる上層パッド部40D
が形成されている。また、コンタクトホール44におい
ては、ゲートラインGLと保護用TFT41aとを接続
するソース電極40Cが形成され、保護用TFT41a
のドレイン側にはドレイン電極40Bが保護リング40
Aと一体的に形成されている。なお、上層パッド部40
D、ソース電極40C、ドレイン電極40B、および保
護リング40Aは、同一のクロム膜で形成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 6, showing the protection TFT 41a and the pad portion P formed at the end of the gate line GL, and the gate metal film (first wiring). The structure shows that the source / drain metal film (second wiring layer) is connected to the (layer). As shown in FIG. 7, also in this embodiment, an anodized film is formed on the surface of the gate metal film. The gate metal film is formed by stacking an Al film 37A and a Ta film 37B, and an anodic oxide film (AlOx film 48, TaOx film 49) is formed on the surface of these stacked films. The gate insulating film 5 made of, for example, SiN is formed on the glass substrate 31 on which the gate metal film covered with the anodic oxide film is formed.
0 is deposited. Gate insulating film 5 in the TFT formation region
On 0, a semiconductor layer 51 made of a-Si, a blocking layer 52 made of SiN, and an n + -Si film 53 are formed. Further, a contact hole 43 penetrating the gate insulating film 50, the TaOx film 49, and the Ta film 37B is formed in the pad portion formation region. Also, protection TFT
A contact hole 44 for connecting the source electrode S (40C) of 41a and the gate line GL is formed. Then, in the pad portion formation region, the upper pad portion 40D made of chromium (Cr) through the contact hole 43.
Are formed. In the contact hole 44, the source electrode 40C connecting the gate line GL and the protective TFT 41a is formed, and the protective TFT 41a is formed.
The drain electrode 40B is provided on the drain side of the protective ring 40.
It is formed integrally with A. The upper pad portion 40
The D, the source electrode 40C, the drain electrode 40B, and the protection ring 40A are formed of the same chromium film.

【0028】本実施形態においても、ゲート用メタル膜
のパッド部(端子部)や、コンタクトホール形成部分の
陽極酸化におけるマスキングが不要となるため、フォト
リソグラフィー工程数を削減することができる。このよ
うな工程数の削減により、TFTの製造コストを低減す
ることができる。また、フォトリソグラフィー工程に起
因する素子特性への悪影響を抑制することができる。
Also in this embodiment, masking in anodic oxidation of the pad portion (terminal portion) of the gate metal film and the contact hole forming portion is unnecessary, so that the number of photolithography steps can be reduced. By reducing the number of steps as described above, the manufacturing cost of the TFT can be reduced. In addition, it is possible to suppress adverse effects on the device characteristics due to the photolithography process.

【0029】(実施形態3)図8(A)〜図9(B)
は、本発明をMIM(Metal Insulator Metal)素子に
適用した実施形態3の製造方法を示す工程断面図であ
る。まず、本実施形態においては、図8(A)に示すよ
うに、ガラス基板61上にAl膜62、Ta膜63を、
スパッタ法により順次堆積させる。なお、Al膜62の
膜厚は例えば100nm、Ta膜63の膜は150nm
とする。次に、フォトリソグラフィー技術およびエッチ
ング技術を用いて図8(B)に示すようにアドレス配線
(または信号線)64を形成する。その後、上記した実
施形態1と同様の陽極酸化を行って、図9(A)に示す
ように、Ta膜63表面にTaOx膜65を形成し、A
l膜12の側壁にはAlOx膜66を形成する。その
後、MIM形成領域には、ITOでなる画素電極67を
パターン形成し、パッド部形成領域にはAl膜62を露
出させるコンタクトホール68を形成する。なお、コン
タクトホール68のエッチング方法は、上記した実施形
態1と同様である。本実施形態においても、陽極酸化膜
を有するにかかわらず、Al膜62が露出した時点でエ
ッチングを停止することができるため(エッチング選択
比をとれるため)、パッド部の形成に不要なフォトレジ
スト工程(マスキング工程)を行う必要がない。上記実
施形態1〜3について、Ta膜の代わりにTaMo、T
aW、TaNbを用いてもよく、Al膜の代わりにAl
Ti、AlNb、AlMo、AlW、AlZr、AlN
i、AlV、AlPd等の合金膜を適用することができ
る。
(Embodiment 3) FIGS. 8A to 9B.
FIG. 7A is a process sectional view showing the manufacturing method of the third embodiment in which the present invention is applied to an MIM (Metal Insulator Metal) element. First, in the present embodiment, as shown in FIG. 8A, an Al film 62 and a Ta film 63 are formed on a glass substrate 61.
It is sequentially deposited by the sputtering method. The thickness of the Al film 62 is 100 nm, and the thickness of the Ta film 63 is 150 nm.
And Next, an address wiring (or a signal line) 64 is formed as shown in FIG. 8B using a photolithography technique and an etching technique. Thereafter, the same anodic oxidation as in the above-described first embodiment is performed to form a TaOx film 65 on the surface of the Ta film 63 as shown in FIG.
An AlOx film 66 is formed on the side wall of the I film 12. Thereafter, a pixel electrode 67 made of ITO is patterned in the MIM formation region, and a contact hole 68 exposing the Al film 62 is formed in the pad portion formation region. The method of etching the contact hole 68 is the same as in the first embodiment described above. Also in this embodiment, since the etching can be stopped when the Al film 62 is exposed (because the etching selection ratio can be obtained) regardless of having the anodic oxide film, a photoresist process unnecessary for forming the pad portion. There is no need to perform (masking step). Regarding Embodiments 1 to 3 described above, TaMo, T instead of the Ta film is used.
aW or TaNb may be used, and Al is used instead of Al film.
Ti, AlNb, AlMo, AlW, AlZr, AlN
An alloy film of i, AlV, AlPd or the like can be applied.

【0030】(実施形態4)本実施形態は、本発明に係
る陽極酸化膜のエッチング方法を薄膜トランジスタの製
造方法に適用した実施形態である。図10(A)〜図1
3(B)は、本実施形態の工程断面図である。まず、本
実施形態においては、ガラス基板71上にAl膜72を
スパッタ法により膜厚を例えば3000Å程度に成膜す
る。その後、フォトリソグラフィー技術およびエッチン
グ技術を用いてAl膜をパターニングし、TFT形成領
域にはゲート電極72Aを、パッド部形成領域には下層
パッド部72Bを、形成する。なお、このとき、図示し
ないがゲートラインも同様にパターニングする。
(Embodiment 4) This embodiment is an embodiment in which the method for etching an anodized film according to the present invention is applied to a method for manufacturing a thin film transistor. 10 (A) to 1
3B is a process sectional view of the present embodiment. First, in the present embodiment, the Al film 72 is formed on the glass substrate 71 by the sputtering method to have a film thickness of, for example, about 3000 Å. After that, the Al film is patterned by using the photolithography technique and the etching technique to form the gate electrode 72A in the TFT formation region and the lower pad portion 72B in the pad formation region. At this time, although not shown, the gate line is similarly patterned.

【0031】その後、図10(B)に示すように、Al
膜でなるゲート電極72A、下層パッド部72Bおよび
ゲートラインを陽極酸化する。ここで、陽極酸化の条件
は、2.5wt%の硼酸アンモニウム水溶液中で150
Vまで8mA/cm2定電流酸化し、その後、150V
で定電圧酸化して、膜厚1500Åの、AlOxでなる
陽極酸化膜73を形成する。このとき、陽極酸化されな
いで残ったAl膜の膜厚は2000Å程度となる。
After that, as shown in FIG.
The gate electrode 72A made of a film, the lower layer pad portion 72B and the gate line are anodized. Here, the anodic oxidation condition is 150 wt% in a 2.5 wt% ammonium borate aqueous solution.
8 mA / cm 2 constant current oxidation up to V, then 150 V
At a constant voltage to form an anodic oxide film 73 made of AlOx having a film thickness of 1500Å. At this time, the thickness of the Al film remaining without being anodized is about 2000 Å.

【0032】次に、図10(C)に示すように、プラズ
マCVD法により、SiNでなるゲート絶縁膜74およ
びアモルファスシリコンでなる半導体層75、SiNで
なるブロッキング層(エッチングストッパ層)76を順
次連続して成膜する。このとき、ゲート絶縁膜74の膜
厚は3000Å、半導体層75の膜厚は500Åに設定
した。続いて、フォトリソグラフィー技術およびエッチ
ング技術を用いてブロッキング層76を、図10(C)
に示すようにパターニングする。
Next, as shown in FIG. 10C, a gate insulating film 74 made of SiN, a semiconductor layer 75 made of amorphous silicon, and a blocking layer (etching stopper layer) 76 made of SiN are sequentially formed by a plasma CVD method. The film is continuously formed. At this time, the film thickness of the gate insulating film 74 was set to 3000Å and the film thickness of the semiconductor layer 75 was set to 500Å. Then, the blocking layer 76 is formed by using a photolithography technique and an etching technique, as shown in FIG.
Patterning as shown in FIG.

【0033】続いて、図11(A)に示すように、プラ
ズマCVD法により、全面にn+−Si膜77を例えば
250Å程度の膜厚に堆積させる。その後、図11
(B)に示すように、TFT形成領域のみに半導体層7
5およびn+−Si膜77が残り、かつn+−Si膜77
がブロッキング層76上でソース側とドレイン側とに分
割されるようにパターニングする。さらに、例えばソー
ス側のn+−Si膜77に接続するように、ITOでな
る画素電極78を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 11A, an n + -Si film 77 is deposited on the entire surface to a thickness of, for example, about 250 Å by the plasma CVD method. Then, Figure 11
As shown in (B), the semiconductor layer 7 is formed only in the TFT formation region.
5 and the n + -Si film 77 remain, and the n + -Si film 77
Are patterned on the blocking layer 76 so as to be divided into a source side and a drain side. Further, for example, a pixel electrode 78 made of ITO is formed so as to be connected to the n + -Si film 77 on the source side.

【0034】そして、全面にフォトレジストを塗布した
後、露光・現像を行って、図11(C)に示すようなレ
ジストパターン79をパターニングする。そして、図1
2(A)に示すように、このレジストパターン79をマ
スクとして用いてゲート絶縁膜74をドライエッチング
する。なお、このドライエッチングのエッチングガスと
しては、四フッ化炭素(CF4)と酸素(O2:10%)
を用いる。
Then, after applying photoresist on the entire surface, exposure and development are performed to pattern a resist pattern 79 as shown in FIG. 11C. And FIG.
As shown in FIG. 2A, the gate insulating film 74 is dry-etched using the resist pattern 79 as a mask. The etching gas for this dry etching is carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 : 10%).
Is used.

【0035】続いて、図12(B)に示すように、Al
Oxでなる陽極酸化膜73を、後記する水酸化バリウム
水溶液を用いたウェットエッチングを行ってAlでなる
下層パッド部72Bを露出させる。このようにして、パ
ッド部形成領域には、下層パッド部72Bを露出させる
コンタクトホール80が形成される。その後、図13
(A)に示すように、例えばクロム(Cr)でなるソー
ス・ドレイン用メタル膜をスパッタ法により堆積させた
後、パターニングを行ってソース電極81Aと、ドレイ
ン電極81Bと、上層パッド部81Cを形成する。最後
に、図13(B)に示すように、SiNでなるオーバー
コート膜82をプラズマCVD法により堆積させた後、
上層パッド部81Cと画素電極78との上に窓開けを行
って、本実施形態の薄膜トランジスタの製造が終了す
る。
Then, as shown in FIG.
The anodic oxide film 73 made of Ox is wet-etched using a barium hydroxide aqueous solution described later to expose the lower pad portion 72B made of Al. In this way, the contact hole 80 exposing the lower layer pad portion 72B is formed in the pad portion forming region. Then, FIG.
As shown in (A), a source / drain metal film made of, for example, chromium (Cr) is deposited by a sputtering method, and then patterned to form a source electrode 81A, a drain electrode 81B, and an upper pad portion 81C. To do. Finally, as shown in FIG. 13B, after depositing an overcoat film 82 of SiN by the plasma CVD method,
A window is opened on the upper layer pad portion 81C and the pixel electrode 78, and the manufacturing of the thin film transistor of this embodiment is completed.

【0036】次に、上記した陽極酸化膜(AlOx)7
3の選択的なエッチング方法について説明する。通常の
AlOxのウェットエッチング液としては、リン酸やフ
ッ酸などの各種のエッチング液が知られている。下表1
は、これらのエッチング液および本発明で用いる水溶液
バリウム水溶液の、AlとAlOxに対するエッチング
レートおよびAlOxの選択比(AlOxのエッチングレ
ート/Alのエッチングレート)を示している。なお、
表中のTMAHは、テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイドを示している。
Next, the anodic oxide film (AlOx) 7 described above is used.
The selective etching method of No. 3 will be described. As a normal AlOx wet etching solution, various kinds of etching solutions such as phosphoric acid and hydrofluoric acid are known. Table 1 below
Shows the etching rate of Al and AlOx and the selection ratio of AlOx (AlOx etching rate / Al etching rate) of these etching solutions and the aqueous barium solution used in the present invention. In addition,
TMAH in the table indicates tetramethylammonium hydroxide.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】上記表1から判るように、0.27重量%
Ba(OH)2および0.054重量%Ba(OH)2
80℃で選択比0.3以上となり、これら以外のエッチ
ング液に比較して選択比が高いことが判る。このため、
水酸化バリウム水溶液以外のエッチング液では、AlO
xよりAlの方が数倍エッチングレートを大きいため、
AlOxのエッチング終了時にAlも速やかにエッチン
グされてしまうことが判る。
As can be seen from Table 1 above, 0.27% by weight
It is understood that Ba (OH) 2 and 0.054 wt% Ba (OH) 2 have a selectivity of 0.3 or more at 80 ° C., which is higher than those of other etching solutions. For this reason,
Etching solutions other than the barium hydroxide solution are AlO
Since Al has a several times higher etching rate than x,
It can be seen that Al is rapidly etched at the end of etching AlOx.

【0039】次に、水酸化バリウム水溶液の温度依存性
および濃度依存性について、図14〜図16に示したグ
ラフを用いて説明する。図14は、水酸化バリウム水溶
液のエッチング温度と、Al、AlOxのエッチングレ
ートと、の関係を示している。この図から、エッチング
温度を上げることにより、Al、AlOxともエッチン
グレートが上がっていることが判る。また、選択比も向
上していることが判る。
Next, the temperature dependence and concentration dependence of the barium hydroxide aqueous solution will be described with reference to the graphs shown in FIGS. FIG. 14 shows the relationship between the etching temperature of the barium hydroxide aqueous solution and the etching rates of Al and AlOx. From this figure, it is understood that the etching rates of both Al and AlOx are increased by increasing the etching temperature. Also, it can be seen that the selection ratio is also improved.

【0040】また、図15は、水酸化バリウム水溶液濃
度と、Al、AlOxのエッチングレートと、の関係を
示している。この図から、水酸化バリウム水溶液の濃度
を低くすることにより、Al、AlOxの両者ともエッ
チングレートが下がっているが、0.054wt%でも
AlOxのエッチングレートは1000Å/分あること
が判る。
Further, FIG. 15 shows the relationship between the barium hydroxide aqueous solution concentration and the etching rates of Al and AlOx. From this figure, it is understood that the etching rates of both Al and AlOx are lowered by decreasing the concentration of the barium hydroxide aqueous solution, but the etching rate of AlOx is 1000Å / min even at 0.054 wt%.

【0041】図16は、水酸化バリウム水溶液濃度と選
択比との関係を示している。この図から、選択比は水酸
化バリウム水溶液の濃度を低くすることにより飛躍的に
改善されていることが判る。
FIG. 16 shows the relationship between the barium hydroxide aqueous solution concentration and the selection ratio. From this figure, it can be seen that the selection ratio is dramatically improved by lowering the concentration of the barium hydroxide aqueous solution.

【0042】このように、本発明では、水酸化バリウム
水溶液を用いることにより、AlOxとAlの選択比が
0.86を得ることができ、AlOxのエッチングレート
も1000/分と十分速く、1500Å膜厚のAlOx
エッチングしても、2000Å膜厚の下地Alがなくな
ることなく加工でき、選択的なエッチングを行うことが
できる。
As described above, according to the present invention, by using the barium hydroxide aqueous solution, the AlOx / Al selectivity ratio of 0.86 can be obtained, and the AlOx etching rate is sufficiently high at 1000 / min. Thick AlOx
Even if the etching is performed, the underlying Al having a thickness of 2000 Å can be processed without being removed, and selective etching can be performed.

【0043】以上、各実施形態について説明したが、本
発明はこれらに限定されるものではなく、各種の電子デ
バイスに適用することが可能である。また、上記実施形
態4においては、陽極酸化膜としてAl膜の陽極酸化膜
AlOxについて説明したが、この他、Al膜の代替の
アルミニウム系合金としては、AlTi、AlNb、A
lMo、AlW、AlZr、AlNi、AlV、AlP
dなどの合金を適用することができる。
Although the respective embodiments have been described above, the present invention is not limited to these and can be applied to various electronic devices. Further, in the fourth embodiment, the anodic oxide film AlOx of the Al film was described as the anodic oxide film, but in addition to this, as alternative aluminum alloys for the Al film, AlTi, AlNb, A
1Mo, AlW, AlZr, AlNi, AlV, AlP
Alloys such as d can be applied.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、陽極酸化膜を有する電子デバイスの製造に
おいて、フォトリソグラフィー工程の数を削減を図るこ
とにより、スループットを向上させ、しかも特性の良好
な電子デバイスを製造できるという効果を奏する。ま
た、この発明によれば、、陽極酸化膜の制御性のよいエ
ッチング方法を実現するとい効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the manufacture of an electronic device having an anodic oxide film, the number of photolithography steps is reduced to improve the throughput and further improve the characteristics. The effect is that an excellent electronic device can be manufactured. Further, according to the present invention, it is possible to realize an etching method with good controllability of the anodic oxide film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(A)〜(C)はこの発明の実施形態1の工程
断面図。
1A to 1C are process cross-sectional views of Embodiment 1 of the present invention.

【図2】(A)および(B)はこの発明の実施形態1の
工程断面図。
2A and 2B are process sectional views of Embodiment 1 of the present invention.

【図3】(A)および(B)はこの発明の実施形態1の
工程断面図。
3A and 3B are process sectional views of Embodiment 1 of the present invention.

【図4】(A)および(B)はこの発明の実施形態1の
工程断面図。
4A and 4B are process sectional views of Embodiment 1 of the present invention.

【図5】この発明の実施形態2の等価回路的平面図。FIG. 5 is an equivalent circuit plan view of the second embodiment of the present invention.

【図6】図5の破線領域の平面説明図。6 is an explanatory plan view of a broken line area in FIG.

【図7】図6のA−A断面図。FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 6;

【図8】(A)および(B)はこの発明の実施形態3で
あるMIM素子の製造工程を示す工程断面図。
8A and 8B are process cross-sectional views showing the manufacturing process of the MIM element that is Embodiment 3 of the present invention.

【図9】(A)および(B)はこの発明の実施形態3で
あるMIM素子の製造工程を示す工程断面図。
9A and 9B are process cross-sectional views showing a manufacturing process of an MIM element that is Embodiment 3 of the present invention.

【図10】(A)〜(C)はこの発明の実施形態4を示
す工程断面図。
10A to 10C are process cross-sectional views showing a fourth embodiment of the present invention.

【図11】(A)〜(C)はこの発明の実施形態4を示
す工程断面図。
11A to 11C are process cross-sectional views showing a fourth embodiment of the present invention.

【図12】(A)および(B)は実施形態4を示す工程
断面図。
12A and 12B are process cross-sectional views showing a fourth embodiment.

【図13】(A)および(B)は実施形態4を示す工程
断面図。
13A and 13B are process cross-sectional views showing a fourth embodiment.

【図14】水酸化バリウム水溶液のエッチングレート温
度と、Al、AlOxのエッチングレートとの関係を示
す示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the etching rate temperature of a barium hydroxide aqueous solution and the etching rates of Al and AlOx.

【図15】水酸化バリウム水溶液濃度と、Al、AlO
xのエッチングレートとの関係を示すグラフ。
FIG. 15: Barium hydroxide aqueous solution concentration, Al, AlO
The graph which shows the relationship with the etching rate of x.

【図16】水酸化バリウム水溶液濃度とAlOx/Al
の選択比との関係を示すグラフ。
FIG. 16: Barium hydroxide aqueous solution concentration and AlOx / Al
A graph showing the relationship with the selection ratio of.

【図17】TFT基板の平面説明図。FIG. 17 is an explanatory plan view of a TFT substrate.

【図18】(A)〜(C)は従来の薄膜トランジスタの
製造方法を示す工程断面図。
18A to 18C are process cross-sectional views showing a conventional method of manufacturing a thin film transistor.

【図19】(A)および(B)は従来の薄膜トランジス
タの製造方法を示す工程断面図。
19A and 19B are process cross-sectional views showing a method of manufacturing a conventional thin film transistor.

【図20】従来の薄膜トランジスタの製造方法を示す工
程断面図。
FIG. 20 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing a conventional thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 Al膜 13 Ta膜 14 ゲート電極(第1配線層) 15 下層パッド部(第1配線層) 16 TaOx膜 17 AlOx 18 ゲート絶縁膜 24 コンタクトホール 25A 上層パッド部(第2配線層) 12 Al film 13 Ta film 14 Gate electrode (first wiring layer) 15 Lower pad portion (first wiring layer) 16 TaOx film 17 AlOx 18 Gate insulating film 24 Contact hole 25A Upper pad portion (second wiring layer)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1配線層の表面に陽極酸化膜が形成さ
れ、この陽極酸化膜を含む層間絶縁膜に接続用開口部が
形成され、該接続用開口部を介して前記層間絶縁膜上に
形成された第2配線層と前記第1配線層とが接続された
コンタクト部を有する電子デバイスにおいて、 前記第1配線層は、複数の導電性材料膜が積層されてな
り、これらの導電性材料膜のうちの最上層の導電性材料
膜を、その下地導電性材料膜とエッチング選択比のとれ
る材料で形成することを特徴とする陽極酸化膜を有する
電子デバイス。
1. An anodized film is formed on a surface of a first wiring layer, a connection opening is formed in an interlayer insulating film including the anodized film, and the interlayer insulating film is formed on the interlayer insulating film through the connection opening. In the electronic device having a contact portion in which the second wiring layer formed in the above and the first wiring layer are connected to each other, the first wiring layer is formed by stacking a plurality of conductive material films, An electronic device having an anodic oxide film, characterized in that the uppermost conductive material film of the material films is formed of a material having an etching selection ratio with the underlying conductive material film.
【請求項2】 前記最上層の導電性材料膜はタンタル
(Ta)を含み、前記下地導電性材料膜はアルミニウム
(Al)を含むことを特徴とする請求項1記載の陽極酸
化膜を有する電子デバイス。
2. The electron having an anodic oxide film according to claim 1, wherein the uppermost conductive material film contains tantalum (Ta) and the underlying conductive material film contains aluminum (Al). device.
【請求項3】 前記第1配線層は薄膜トランジスタのゲ
ート用メタル膜であり、前記第2配線層はソース・ドレ
イン用メタル膜であることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の陽極酸化膜を有する電子デバイス。
3. The anode according to claim 1, wherein the first wiring layer is a metal film for a gate of a thin film transistor, and the second wiring layer is a metal film for a source / drain. An electronic device having an oxide film.
【請求項4】 アルミニウム層またはアルミニウム系合
金層の表面に陽極酸化されたアルミニウム系陽極酸化膜
を、水酸化バリウム水溶液を用いてウェットエッチング
することを特徴とする陽極酸化膜のエッチング方法。
4. A method of etching an anodic oxide film, which comprises wet-etching an aluminum anodic oxide film anodized on the surface of an aluminum layer or an aluminum alloy layer with an aqueous barium hydroxide solution.
【請求項5】 前記ウェットエッチングのエッチング温
度は、80℃以上に設定することを特徴とする請求項4
記載の陽極酸化膜のエッチング方法。
5. The etching temperature of the wet etching is set to 80 ° C. or higher.
A method for etching an anodic oxide film as described above.
【請求項6】 前記水酸化バリウム水溶液の濃度は、
0.3wt%より低いことを特徴とする請求項4または
請求項5記載の陽極酸化膜のエッチング方法。
6. The concentration of the barium hydroxide aqueous solution is
The method for etching an anodic oxide film according to claim 4 or 5, wherein the content is lower than 0.3 wt%.
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