JPH11261074A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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Publication number
JPH11261074A
JPH11261074A JP8294798A JP8294798A JPH11261074A JP H11261074 A JPH11261074 A JP H11261074A JP 8294798 A JP8294798 A JP 8294798A JP 8294798 A JP8294798 A JP 8294798A JP H11261074 A JPH11261074 A JP H11261074A
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JP
Japan
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wiring
film
valve metal
metal film
contact
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8294798A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Otani
久 大谷
Hiroki Adachi
広樹 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP8294798A priority Critical patent/JPH11261074A/en
Priority to US09/210,781 priority patent/US6369410B1/en
Publication of JPH11261074A publication Critical patent/JPH11261074A/en
Priority to US10/101,830 priority patent/US6613614B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact structure of connecting wirings together for bringing them into good ohmic contact with each other. SOLUTION: A contact 105 electrically connects a gate wiring 104 with a lead-out wiring 113 formed above the gate wiring 104, a contact hole is provided to the contact 105 penetrating through an aluminum film 109, and the lead-out wiring 113 is brought into ohmic contact with a valve metal film 108. By this constitution, a contact structure which is simple and high in reliability can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本願発明は薄膜半導体を用い
た薄膜トランジスタ(以下、TFTと呼ぶ)の配線接続
の方法に関する技術である。本願発明はTFTを利用す
る全ての半導体装置に対して有効である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique relating to a wiring connection method for a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) using a thin film semiconductor. The present invention is effective for all semiconductor devices using TFTs.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ガラス基板上に形成された複数の
TFTで半導体回路を構成し、その回路で映像表示の制
御を行う液晶表示装置が注目されている。この様な半導
体装置を構成するTFTは様々な構造が報告されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device in which a semiconductor circuit is constituted by a plurality of TFTs formed on a glass substrate and control of image display is controlled by the circuit has attracted attention. Various structures have been reported for the TFT constituting such a semiconductor device.

【0003】例えば本出願人による特開平7−1353
18号公報では、ゲート配線としてアルミニウムを主成
分とする薄膜(アルミニウム合金とも呼ぶ)を用い、ゲ
ート配線の周囲が陽極酸化膜(アルミナ膜)で保護され
たTFT構造が開示されている。なお、本明細書中でア
ルミニウムを主成分とする薄膜とは、いわゆる高純度ア
ルミニウムの様に極めて不純物が少ない様な薄膜をも含
む。
[0003] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Publication No. 18 discloses a TFT structure in which a thin film containing aluminum as a main component (also referred to as an aluminum alloy) is used as a gate wiring and the periphery of the gate wiring is protected by an anodic oxide film (alumina film). In this specification, the thin film containing aluminum as a main component also includes a thin film having extremely few impurities such as so-called high-purity aluminum.

【0004】同公報記載のTFT構造とした場合には、
ゲート配線と取り出し配線とを接続するためにアルミナ
膜をエッチングする工程が必要となる。本出願人は当
初、アルミナ膜のエッチングに際してバッファードフッ
酸と呼ばれるエッチャント(フッ化アンモニウムとフッ
化水素酸とを混合した溶液)を使用していた。
In the case of the TFT structure described in the publication,
In order to connect the gate wiring and the lead wiring, a step of etching the alumina film is required. At first, the present applicant used an etchant (a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid) called buffered hydrofluoric acid when etching the alumina film.

【0005】ところが、バッファードフッ酸はアルミナ
(代表的にはAl2O3 )とアルミニウムとの間の選択比が
小さく、アルミナ膜だけでなくその下のゲート配線まで
もエッチングしてしまうという問題があった。その様子
を図2に示す。
However, buffered hydrofluoric acid has a problem that the selectivity between alumina (typically, Al 2 O 3 ) and aluminum is small, so that not only the alumina film but also the gate wiring thereunder are etched. was there. This is shown in FIG.

【0006】図2において、201は絶縁表面を有する
基板、202は酸化シリコン膜でなる絶縁膜(活性層上
ではゲート絶縁膜として機能する)、203はアルミニ
ウム合金でなるゲート配線、204はゲート配線203
を陽極酸化して得られたアルミナ(陽極酸化)膜であ
る。
In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a substrate having an insulating surface; 202, an insulating film made of a silicon oxide film (which functions as a gate insulating film on the active layer); 203, a gate wiring made of an aluminum alloy; 203
Is an alumina (anodically oxidized) film obtained by anodizing aluminum.

【0007】アルミナ膜204の上面の一部をバッファ
ードフッ酸でエッチングしていくと、まずゲート配線2
03が露出する。通常は基板面内である程度の分布をも
ってエッチングされるのでオーバーエッチングをしてア
ルミナ膜204を完全に除去することが必要となる。
When a part of the upper surface of the alumina film 204 is etched with buffered hydrofluoric acid, first, the gate wiring 2
03 is exposed. Usually, since the etching is performed with a certain distribution in the substrate surface, it is necessary to completely remove the alumina film 204 by over-etching.

【0008】この時、オーバーエッチングが多すぎると
ゲート配線203がバッファードフッ酸にエッチングさ
れてしまう。最悪の場合にはエッチング穴205がゲー
ト配線203を貫通して絶縁膜202まで達する場合も
起こりうる。
At this time, if the over-etching is too much, the gate wiring 203 is etched by buffered hydrofluoric acid. In the worst case, the etching hole 205 may penetrate the gate wiring 203 and reach the insulating film 202.

【0009】この様な状態となると、206(太線)で
示される様なゲート配線203の断面のみで取り出し配
線(図示せず)と接触することになる。一般的なコンタ
クトホールの径が数ミクロンであるのに対して、ゲート
配線の膜厚が数百nmであることを考えると、図2に示す
状態ではゲート配線と取り出し配線との接触面積が通常
の1/100程度にまで小さくなってしまう。
In such a state, only the cross section of the gate wiring 203 indicated by 206 (thick line) comes into contact with the extraction wiring (not shown). Considering that the thickness of the gate wiring is several hundred nm, while the diameter of a general contact hole is several microns, in the state shown in FIG. Is reduced to about 1/100.

【0010】即ち、図2に示す様な状態となってしまう
と極端に配線同士の接触面積が減り、殆ど電気的な接続
が不可能な状態となる。従って、TFTを動作させるこ
とができなくなり、回路自体の誤動作を招いてしまう。
That is, when the state shown in FIG. 2 is reached, the contact area between the wirings is extremely reduced, and almost no electrical connection is possible. Therefore, the TFT cannot be operated, which causes a malfunction of the circuit itself.

【0011】また、もしも絶縁膜202の下にTFTの
活性層が存在する様な構造(TFT上でゲート電極と取
り出し配線とのコンタクトをとる場合など)があれば、
取り出し配線と活性層とがショートしてしまうこともあ
りうる。
If there is a structure in which an active layer of a TFT exists under the insulating film 202 (for example, a case where a gate electrode and a lead-out wiring are contacted on the TFT),
The extraction wiring and the active layer may be short-circuited.

【0012】そこで、本出願人は上述のバッファードフ
ッ酸の代わりに特殊なエッチャントを用いるプロセスを
開発した。本出願人が使用したエッチャントはリン酸:
硝酸:酢酸:水=85:5:5:5の割合で混合した溶
液10リットルに対して、クロム酸溶液550グラム
(クロム酸300グラム、水250グラム)を混合した
エッチャントである。本出願人はこれをクロム混酸と名
付けている。
Therefore, the present applicant has developed a process using a special etchant instead of the above-mentioned buffered hydrofluoric acid. The etchant used by the applicant is phosphoric acid:
This is an etchant in which 550 g of a chromic acid solution (300 g of chromic acid, 250 g of water) is mixed with 10 liters of a mixed solution of nitric acid: acetic acid: water = 85: 5: 5: 5. The applicant has named this chromium mixed acid.

【0013】このクロム混酸溶液は陽極酸化膜であるア
ルミナ膜はエッチングするが、アルミニウム膜はエッチ
ングしないという選択性を有しており、その性質を利用
してアルミナ膜のみを選択的にエッチングすることが可
能である。
This chromium mixed acid solution has a selectivity that an alumina film as an anodized film is etched, but an aluminum film is not etched. Is possible.

【0014】この様に、現状では特殊なエッチャントに
よってゲート電極と取り出し配線とを接続するためのコ
ンタクトホールを形成している。この方法は確かに歩留
りも高く、良好なオーミック接触を実現できる。
As described above, at present, a contact hole for connecting the gate electrode and the extraction wiring is formed by a special etchant. This method certainly has a high yield and can achieve good ohmic contact.

【0015】しかしながら、体に害を及ぼす可能性のあ
る重金属クロムを大量に用いる必要があるという点で、
クロム混酸を利用したプロセスは工業上、望ましいもの
ではない。その様な理由からクロム混酸に替わる代替エ
ッチャントの開発が急がれているが、現状ではその様な
エッチャントは見つかっていない。
However, it is necessary to use a large amount of heavy metal chromium which may harm the body.
Processes utilizing chromium mixed acids are not industrially desirable. For such reasons, the development of an alternative etchant to replace chromium mixed acid is urgent, but at present no such etchant has been found.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、クロム混
酸に替わるエッチャントの開発と平行してTFT構造の
方面からクロム混酸を使用しないプロセスの開発を検討
した。
The present applicant has studied the development of a process that does not use chromium mixed acid from the aspect of the TFT structure, in parallel with the development of an etchant replacing chromium mixed acid.

【0017】本願発明は、アルミナとアルミニウムとの
積層構造からなる配線及び電極と当該配線及び電極に電
気的に接続する配線との良好なオーミック接触を、クロ
ム混酸を使用することなく実現させることを課題とす
る。
The present invention provides a method for realizing good ohmic contact between a wiring and an electrode having a laminated structure of alumina and aluminum and a wiring electrically connected to the wiring and the electrode without using a chromium mixed acid. Make it an issue.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の構成は、第1の配線と、絶縁膜を挟んで前記第1の配
線よりも上の層に形成された第2の配線と、前記第1の
配線と前記第2の配線とを電気的に接続するためのコン
タクトホールと、を構成に含む半導体装置であって、前
記第1の配線はバルブ金属膜上にアルミニウムを主成分
とする薄膜を設けた積層構造からなり、前記第2の配線
は前記アルミニウムを主成分とする薄膜を貫通して形成
された前記コンタクトホールを介して前記バルブ金属膜
と接していることを特徴とするものである。
According to the invention disclosed in this specification, a first wiring and a second wiring formed in a layer above the first wiring with an insulating film interposed therebetween are provided. A contact hole for electrically connecting the first wiring and the second wiring, wherein the first wiring comprises aluminum as a main component on a valve metal film. Wherein the second wiring is in contact with the valve metal film through the contact hole formed through the thin film containing aluminum as a main component. Is what you do.

【0019】上記構成においてバルブ金属とは、アノー
ド的に生成したバリアー型陽極酸化膜がカソード電流は
流すがアノード電流は通さない、即ち弁作用を示す様な
金属を指す。(電気化学便覧 第4版;電気化学協会
編,p370 ,丸善,1985)。
In the above-described structure, the valve metal refers to a metal such that a barrier type anodic oxide film formed as an anode allows a cathode current to flow but does not allow an anode current to flow, that is, a metal exhibiting a valve action. (Electrochemical Handbook, 4th edition; edited by The Electrochemical Society, p.370, Maruzen, 1985).

【0020】本願発明で用いるバルブ金属膜はバッファ
ードフッ酸によるエッチングレートが低い、即ち耐フッ
酸性を持っていることが必要である。その様な要件を備
えた材料としては、代表的にはタンタル(Ta)、ニオ
ブ(Nb)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Z
r)などが挙げられる。
The valve metal film used in the present invention must have a low etching rate with buffered hydrofluoric acid, that is, it must have hydrofluoric acid resistance. Materials satisfying such requirements are typically tantalum (Ta), niobium (Nb), hafnium (Hf), zirconium (Z
r) and the like.

【0021】特にタンタルはアルミニウムを主成分とす
る薄膜と同じ電解溶液で陽極酸化できることが確認され
ており、本願発明に好適である。また、モリブデンタン
タル(MoTa)の様なタンタル合金を用いることも可
能である。
In particular, it has been confirmed that tantalum can be anodized in the same electrolytic solution as a thin film containing aluminum as a main component, and is suitable for the present invention. It is also possible to use a tantalum alloy such as molybdenum tantalum (MoTa).

【0022】また、上記構成をアクティブマトリクス型
液晶表示装置に当てはめて見ると、第1の配線とは複数
のTFTにゲート信号を供給するゲート配線に相当し、
第2の配線とはゲート配線に対して外部からの信号を伝
達する配線(取り出し配線と呼ぶ)に相当する。
When the above configuration is applied to an active matrix type liquid crystal display device, the first wiring corresponds to a gate wiring for supplying a gate signal to a plurality of TFTs.
The second wiring corresponds to a wiring for transmitting a signal from the outside to the gate wiring (referred to as an extraction wiring).

【0023】本願発明の要旨は、アルミニウムを主成分
とする薄膜の下に耐フッ酸性を有するバルブ金属膜を設
ける点にある。
The gist of the present invention resides in that a valve metal film having resistance to hydrofluoric acid is provided under a thin film containing aluminum as a main component.

【0024】こうすることでアルミニウムを主成分とす
る薄膜をバッファードフッ酸でエッチングしてもバルブ
金属膜がエッチングストッパーとして機能するのでそれ
以上のエッチングの進行を防ぐことができる。
In this way, even if the thin film containing aluminum as a main component is etched with buffered hydrofluoric acid, the valve metal film functions as an etching stopper, so that further progress of the etching can be prevented.

【0025】さらに、バルブ金属膜と第2の配線との間
で良好なオーミック接触が取れるので、第1の配線と第
2の配線との間でコンタクト不良が生じる様なことも防
ぐことが可能である。
Further, since good ohmic contact can be made between the valve metal film and the second wiring, it is possible to prevent a contact failure between the first wiring and the second wiring. It is.

【0026】以上の様に、半導体装置の構造的な改良に
よってクロム混酸など工業上の取扱いが困難なエッチャ
ントを使用することなく、アルミニウム配線との良好な
オーミック接触を実現できる点が本願発明の効果であ
る。
As described above, the effect of the present invention is that good ohmic contact with aluminum wiring can be realized without using an etchant such as chromium mixed acid which is difficult to handle industrially due to structural improvement of a semiconductor device. It is.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態について図
1を用いて説明する。図1(A)において、101はT
FTの活性層、102、103は活性層101とソース
電極又はドレイン電極とのコンタクト部(ソース/ドレ
インコンタクト部)、104はゲート配線である。な
お、ゲート配線104が活性層101と重なる部分は特
にゲート電極と呼ぶ場合もある。また、105はゲート
配線104と取り出し配線(図示せず)とのコンタクト
部(ゲートコンタクト部)であり、本願発明はこのゲー
トコンタクト部105の構造に関する技術である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1A, 101 is T
FT active layers 102 and 103 are contact portions (source / drain contact portions) between the active layer 101 and the source or drain electrode, and 104 is a gate wiring. Note that a portion where the gate wiring 104 overlaps with the active layer 101 may be particularly referred to as a gate electrode. Reference numeral 105 denotes a contact portion (gate contact portion) between the gate wiring 104 and a lead-out wiring (not shown). The present invention relates to a technique relating to the structure of the gate contact portion 105.

【0028】図1(A)をA−A’で切断した断面図を
図1(B)に示す。図1(B)において、106は絶縁
表面を有する基板、107は酸化シリコンでなる絶縁膜
であり、その上にバルブ金属膜108とアルミニウム膜
(アルミニウムを主成分とする薄膜)109との積層構
造でなるゲート配線104が設けられている。
FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In FIG. 1B, reference numeral 106 denotes a substrate having an insulating surface, 107 denotes an insulating film made of silicon oxide, and a laminated structure of a valve metal film 108 and an aluminum film (a thin film mainly containing aluminum) 109 thereon. Is provided.

【0029】ここでバルブ金属膜108の膜厚は5〜30
0nm (好ましくは10〜100 nm、さらに好ましくは20〜50
nm)とすれば良い。
Here, the thickness of the valve metal film 108 is 5-30.
0 nm (preferably 10-100 nm, more preferably 20-50
nm).

【0030】膜厚が5nm以下となるとエッチングストッ
パーとして効果的に機能しなくなる恐れがある。また、
膜厚が 300nm以上となるとゲート配線104のトータル
膜厚が厚くなりすぎてゲート配線を他の配線が乗り越え
る際に断線を起こしたりする危険性が高まるので好まし
くない。
If the film thickness is less than 5 nm, there is a possibility that it will not function effectively as an etching stopper. Also,
When the thickness is 300 nm or more, the total thickness of the gate wiring 104 becomes too large, and the risk of disconnection when another wiring passes over the gate wiring increases, which is not preferable.

【0031】また、バルブ金属膜108の膜厚を10〜10
0 nmとしておけば陽極酸化によってバルブ金属膜の端部
は完全に酸化物となる。バルブ金属膜108のエッチン
グストッパーとしての機能と、端部が完全に酸化される
膜厚(マージンを含めて)を考慮するとバルブ金属膜1
08の膜厚は20〜50nm程度が好ましいと言える。
The thickness of the valve metal film 108 is set at 10 to 10
If it is set to 0 nm, the end of the valve metal film becomes completely oxide by anodic oxidation. Considering the function of the valve metal film 108 as an etching stopper and the film thickness (including the margin) at which the end is completely oxidized, the valve metal film 1
It can be said that the film thickness of 08 is preferably about 20 to 50 nm.

【0032】この様にバルブ金属膜の膜厚を設定してお
けば、最終的にゲート配線104は異なる2種類の陽極
酸化膜で覆われた形となる。具体的にはバルブ金属膜1
08の端部が陽極酸化によって金属オキサイド膜110
に変化し、アルミニウム膜109の周囲には陽極酸化に
よってアルミナ膜111が形成される。
If the thickness of the valve metal film is set in this way, the gate wiring 104 is finally covered with two different types of anodic oxide films. Specifically, the valve metal film 1
08 is anodized by metal oxide film 110
The alumina film 111 is formed around the aluminum film 109 by anodic oxidation.

【0033】なお、バルブ金属膜108の膜厚が100 nm
以上であると金属オキサイド膜110の下層にバルブ金
属膜が残ってしまう場合もあるが、本願発明の効果を何
ら妨げる要因とはならない。
The thickness of the valve metal film 108 is 100 nm.
With the above, the valve metal film may remain under the metal oxide film 110, but this does not hinder the effect of the present invention at all.

【0034】そして、ゲート配線104を覆って層間絶
縁膜112を設け、ゲートコンタクト部105に対応す
る部分にコンタクトホールを開けて引き出し配線113
を形成する。コンタクトホールの形成にはバッファード
フッ酸を用い、層間絶縁膜112、アルミナ膜111、
アルミニウム膜109の順に連続的に除去する。
Then, an interlayer insulating film 112 is provided so as to cover the gate wiring 104, and a contact hole is opened in a portion corresponding to the gate contact portion 105, and a lead wiring 113 is formed.
To form Buffered hydrofluoric acid was used to form the contact holes, and the interlayer insulating film 112, the alumina film 111,
The aluminum film 109 is continuously removed in this order.

【0035】この時、バルブ金属膜108はバッファー
ドフッ酸ではエッチングされないので、バルブ金属膜1
08がストッパーとなってエッチングが止まる。
At this time, since the valve metal film 108 is not etched with buffered hydrofluoric acid, the valve metal film 1
08 serves as a stopper to stop etching.

【0036】コンタクトホールを形成したら、金属膜で
なる取り出し配線113を形成してバルブ金属膜108
とのオーミック接触を実現する。勿論、アルミニウム膜
109とも接触するが、断面のみで接することになるの
でオーミック接触には殆ど寄与しないと考えられる。
After the contact hole is formed, a lead-out wiring 113 made of a metal film is formed, and the valve metal film 108 is formed.
To achieve ohmic contact with Of course, it comes into contact with the aluminum film 109, but comes into contact only with the cross section, so it is considered that it hardly contributes to ohmic contact.

【0037】この様にゲート配線104をバルブ金属と
アルミニウムとの積層構造とすることで、バッファード
フッ酸を用いてコンタクトホールを形成できる点が本願
発明の最も大きな特徴である。即ち、クロム混酸の様に
取扱いの難しいエッチャントを使用する必要なく、入手
及び管理が容易なバッファードフッ酸を用いることがで
きるので工業上非常に有効である。
The most significant feature of the present invention is that the contact hole can be formed by using buffered hydrofluoric acid by forming the gate wiring 104 to have a laminated structure of valve metal and aluminum. That is, buffered hydrofluoric acid, which is easy to obtain and manage, can be used without using an etchant that is difficult to handle, such as chromium mixed acid, and is industrially very effective.

【0038】なお、本願発明を実施することでTFT構
造も特徴的なものとなる。図1(A)のTFT部をB−
B’で切断した断面図を図1(C)に示す。
By implementing the present invention, the TFT structure also becomes characteristic. The TFT portion of FIG.
FIG. 1C shows a cross-sectional view taken along B ′.

【0039】図1(C)に示すTFT構造は本出願人に
よる特開平7−135318号公報に開示されたTFT
構造と殆ど同じであるので詳細な説明は省略するが、同
公報と異なる点はゲート電極がバルブ金属膜108とア
ルミニウム膜109との積層構造でなる点にある。
The TFT structure shown in FIG. 1C is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-135318 by the present applicant.
Since the structure is almost the same, a detailed description is omitted, but the point different from the publication is that the gate electrode has a laminated structure of the valve metal film 108 and the aluminum film 109.

【0040】この場合、バルブ金属膜108はアルミニ
ウム膜109の成分物質がゲート絶縁膜107を通って
活性層101へと流出(拡散)することを防ぐブロッキ
ング層としても機能する。この様なアルミニウムの拡散
は熱処理や静電気による発熱によってアルミニウム合金
が流動性をもつことによって引き起こされる場合が考え
られるが、アルミニウム膜の下地にバルブ金属膜を設け
ることでその様な拡散を防ぐことが可能である。
In this case, the valve metal film 108 also functions as a blocking layer for preventing the component material of the aluminum film 109 from flowing out (diffusion) to the active layer 101 through the gate insulating film 107. Such diffusion of aluminum may be caused by the fluidity of the aluminum alloy due to heat treatment or heat generated by static electricity.However, it is possible to prevent such diffusion by providing a valve metal film under the aluminum film. It is possible.

【0041】また、114、115はそれぞれ導電膜か
らなるソース配線、ドレイン配線であり、図1(B)に
示した取り出し配線113と同一材料で、同一層に形成
される。これら配線にはチタンとアルミニウムとの積層
膜等を用いれば良い。
Reference numerals 114 and 115 denote a source wiring and a drain wiring made of a conductive film, respectively, which are formed of the same material and in the same layer as the extraction wiring 113 shown in FIG. A stacked film of titanium and aluminum may be used for these wirings.

【0042】以上の構成でなる本願発明について、以下
に記載する実施例でもって詳細な説明を行うこととす
る。
The present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the following embodiments.

【0043】[0043]

【実施例】〔実施例1〕本願発明の実施例について図3
を用いて説明する。まず、絶縁表面を有する基板301
として絶縁膜を表面に設けたガラス基板を用意する。他
に熱酸化膜を形成したシリコン基板、石英基板、酸化シ
リコン膜を設けたセラミックス基板などを用いることが
できる。
[Embodiment 1] FIG. 3 shows an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. First, a substrate 301 having an insulating surface
A glass substrate provided with an insulating film on the surface is prepared. In addition, a silicon substrate on which a thermal oxide film is formed, a quartz substrate, a ceramic substrate provided with a silicon oxide film, or the like can be used.

【0044】次に、基板301上にTFTの活性層とな
る島状半導体層を形成する。本実施例では特開平7−1
30652号公報記載の技術によって形成されたポリシ
リコン膜で活性層302を形成する。
Next, an island-shaped semiconductor layer to be an active layer of the TFT is formed on the substrate 301. In this embodiment, Japanese Patent Application Laid-Open No.
The active layer 302 is formed from a polysilicon film formed by the technique described in Japanese Patent No. 30652.

【0045】なお、ポリシリコン膜の形成方法はレーザ
ーアニールを用いた方法など公知のあらゆる手段を用い
ることができる。また、Six Ge1-x (0<X<1)で示
されるシリコンゲルマニウム膜を用いても良い。
As a method for forming the polysilicon film, any known means such as a method using laser annealing can be used. Alternatively, a silicon germanium film represented by Si x Ge 1-x (0 <X <1) may be used.

【0046】次に、活性層302を酸化シリコンでなる
絶縁膜303で覆い、その上に20nmのタンタル膜304
aと、2wt% のスカンジウムを含有したアルミニウム膜
304bとの積層構造からなるゲート配線304を形成
する。
Next, the active layer 302 is covered with an insulating film 303 made of silicon oxide, and a 20 nm tantalum film 304 is formed thereon.
Then, a gate wiring 304 having a laminated structure of a and an aluminum film 304b containing 2 wt% scandium is formed.

【0047】なお、図3(A)では向かって左側のゲー
ト配線と右側のゲート配線とが別々に記載されている
が、実際には図1(A)に示した様に同一体である。そ
して、向かって左側のゲート配線304は最終的には活
性層302と重なってTFTのゲート電極として機能す
る。また、向かって右側のゲート配線304は後に外部
端子と接続するためのコンタクト部となる。
Although the gate wiring on the left side and the gate wiring on the right side are separately illustrated in FIG. 3A, they are actually the same as shown in FIG. 1A. The gate wiring 304 on the left side finally overlaps the active layer 302 and functions as a gate electrode of the TFT. Further, the gate wiring 304 on the right side becomes a contact portion for connecting to an external terminal later.

【0048】こうして図3(A)の状態が得られる。な
お、図示しないがこの状態ではゲート配線304上にパ
ターニングに用いたレジストマスクが残してある。
Thus, the state shown in FIG. 3A is obtained. Although not shown, a resist mask used for patterning is left on the gate wiring 304 in this state.

【0049】図3(A)の状態が得られたら、次に特開
平7−135318号公報に記載された技術を利用して
多孔質状の陽極酸化膜305を形成する。
After the state shown in FIG. 3A is obtained, a porous anodic oxide film 305 is formed using the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-135318.

【0050】多孔質状の陽極酸化膜305は3%シュウ
酸水溶液中で陽極酸化することにより得られる。また、
この時、タンタル膜304aは殆ど陽極酸化されずにそ
のまま残存する。陽極酸化条件の詳細は同公報を参照す
れば良い。多孔質状の陽極酸化膜のエッチングが終了し
たら、ゲート配線のパターニングに用いたレジストマス
ク(図示せず)を除去する。
The porous anodic oxide film 305 is obtained by anodic oxidation in a 3% oxalic acid aqueous solution. Also,
At this time, the tantalum film 304a remains as it is without being subjected to anodic oxidation. The publication may be referred to for details of the anodizing conditions. After the etching of the porous anodic oxide film is completed, the resist mask (not shown) used for patterning the gate wiring is removed.

【0051】そして3%酒石酸のエチレングリコール溶
液中で陽極酸化することにより緻密な陽極酸化膜306
を10〜30nmの厚さに形成する。この陽極酸化条件も特開
平7−135318号公報を参照すれば良い。この緻密
な陽極酸化膜306は次の工程でアルミニウム膜304
bをエッチャントから保護する効果をもつ。なお、本明
細書中においてアルミナ膜とは、この緻密な陽極酸化膜
を指す。
Then, a dense anodic oxide film 306 is formed by anodizing in a 3% tartaric acid ethylene glycol solution.
Is formed to a thickness of 10 to 30 nm. As for the anodic oxidation conditions, reference may be made to JP-A-7-135318. This dense anodic oxide film 306 is used as the aluminum film 304 in the next step.
b has the effect of protecting it from an etchant. In this specification, the alumina film refers to this dense anodic oxide film.

【0052】次に、ゲート配線304及び多孔質状の陽
極酸化膜305をマスクとして絶縁膜303をエッチン
グする。エッチングはCHF3 ガスを用いたドライエッ
チング法により行う。絶縁膜303のエッチングが終了
したら、多孔質状の陽極酸化膜305を除去する。
Next, the insulating film 303 is etched using the gate wiring 304 and the porous anodic oxide film 305 as a mask. The etching is performed by a dry etching method using CHF 3 gas. After the etching of the insulating film 303 is completed, the porous anodic oxide film 305 is removed.

【0053】陽極酸化膜305の除去にはリン酸:硝
酸:酢酸:水=85:5:5:5(体積%)の割合で混
合したエッチャントを用いるが、このエッチャントでは
アルミニウム膜304bとの選択比が取れない。しかし
ながら、この前工程で緻密な陽極酸化膜306をアルミ
ニウム膜304bの表面に形成してあるので、アルミニ
ウム膜304bがエッチングされることを防ぐことがで
きる。
For removal of the anodic oxide film 305, an etchant mixed at a ratio of phosphoric acid: nitric acid: acetic acid: water = 85: 5: 5: 5 (vol%) is used. I can't get a ratio. However, since the dense anodic oxide film 306 is formed on the surface of the aluminum film 304b in this previous step, it is possible to prevent the aluminum film 304b from being etched.

【0054】次に多孔質状の陽極酸化膜305を除去し
た後、再び3%酒石酸のエチレングリコール溶液中で陽
極酸化することにより緻密な陽極酸化膜306の膜厚を
厚くし、 100〜150 nm厚の緻密な陽極酸化膜307を形
成する。
Next, after the porous anodic oxide film 305 is removed, the dense anodic oxide film 306 is thickened by anodic oxidation again in a 3% tartaric acid ethylene glycol solution, and the thickness of the anodic oxide film 305 is increased to 100 to 150 nm. A thick and dense anodic oxide film 307 is formed.

【0055】またこの時、タンタル膜304aのうち露
出した部分も完全に陽極酸化されて酸化物(TaX y
で示されるタンタルオキサイド)308となる。こうす
ることでゲート配線304の周囲はタンタル膜の酸化物
(タンタルオキサイド膜)308及びアルミニウム膜の
酸化物(アルミナ膜)307に囲まれ、その後の工程で
エッチャントなどからゲート配線を保護する役割を果た
す。
At this time, the exposed portion of the tantalum film 304a is also completely anodized to form an oxide (Ta X O y).
Tantalum oxide) 308. By doing so, the periphery of the gate wiring 304 is surrounded by an oxide 308 of a tantalum film (tantalum oxide film) 308 and an oxide of an aluminum film (alumina film) 307, and serves to protect the gate wiring from an etchant or the like in a subsequent step. Fulfill.

【0056】次に、一導電性を付与する不純物イオンの
添加工程を行う。Nチャネル型TFTを作製するにはリ
ン又は砒素を添加し、Pチャネル型TFTを作製するに
はボロン又はガリウムを添加する。これら不純物イオン
の添加はイオンインプランテーション法、プラズマドー
ピング法、レーザードーピング法のいずれかの手段を用
いれば良い。
Next, a step of adding impurity ions imparting one conductivity is performed. To manufacture an N-channel TFT, phosphorus or arsenic is added, and to manufacture a P-channel TFT, boron or gallium is added. These impurity ions may be added by any of ion implantation, plasma doping, and laser doping.

【0057】また、CMOS回路を構成する様な場合に
はレジストマスクを利用して不純物イオンを打ち分けれ
ば良い。
In the case where a CMOS circuit is formed, impurity ions may be separately formed by using a resist mask.

【0058】この工程は加速電圧を2度に分けて行う。
1度目は加速電圧を80keV程度と高めに設定して行
い、2度目は加速電圧を30keV程度と低めに設定し
て行う。こうすることで1度目はタンタルオキサイド膜
308と絶縁膜303の下にも不純物イオンが添加さ
れ、2度目はタンタルオキサイド膜308と絶縁膜30
3とがマスクとなってその下には不純物イオンが添加さ
れない。
This step is performed by dividing the acceleration voltage into two parts.
The first time is performed by setting the acceleration voltage to be as high as about 80 keV, and the second time is performed by setting the acceleration voltage to be as low as about 30 keV. By doing so, the impurity ions are also added under the tantalum oxide film 308 and the insulating film 303 first, and the tantalum oxide film 308 and the insulating film 30
3 serves as a mask, under which no impurity ions are added.

【0059】この様な不純物イオンの添加工程によりT
FTのソース領域309、ドレイン領域310、低濃度
不純物領域(LDD領域)311、チャネル形成領域3
12が形成される。なお、各不純物領域に添加される不
純物イオンの濃度は実施者が適宜設定すれば良い。(図
3(D))
By such an impurity ion adding step, T
FT source region 309, drain region 310, low concentration impurity region (LDD region) 311, channel formation region 3
12 are formed. The concentration of impurity ions added to each impurity region may be appropriately set by a practitioner. (FIG. 3 (D))

【0060】不純物イオンの添加工程が終了したら、フ
ァーネスアニール、ランプアニール、レーザーアニール
又はそれらを併用して熱処理を行い、添加された不純物
イオンの活性化を行う。
After the step of adding impurity ions is completed, furnace annealing, lamp annealing, laser annealing, or a combination thereof is used to perform a heat treatment to activate the added impurity ions.

【0061】次に、酸化シリコン膜でなる層間絶縁膜3
13を1μmの厚さに形成する。次いで、層間絶縁膜3
13をパターニングしてコンタクトホール314〜31
6を形成する。このコンタクトホールの形成は次の様に
して行う。
Next, an interlayer insulating film 3 made of a silicon oxide film
13 is formed to a thickness of 1 μm. Next, the interlayer insulating film 3
13 to form contact holes 314 to 31
6 is formed. This contact hole is formed as follows.

【0062】まず、橋本化成株式会社製のLAL500
と呼ばれるエッチャントを用いて層間絶縁膜313をエ
ッチングする。LAL500はフッ化アンモニウムとフ
ッ化水素酸と水とを混合したバッファードフッ酸に数%
の界面活性剤を添加したエッチャントである。勿論、他
のバッファードフッ酸でも良い。
First, LAL500 manufactured by Hashimoto Kasei Co., Ltd.
The interlayer insulating film 313 is etched using an etchant referred to as an etchant. LAL500 is a buffered hydrofluoric acid mixed with ammonium fluoride, hydrofluoric acid and water, with several percent
This is an etchant to which a surfactant is added. Of course, other buffered hydrofluoric acid may be used.

【0063】ここで用いるバッファードフッ酸は酸化シ
リコン膜を比較的に速い速度でエッチングできることが
好ましい。層間絶縁膜313は1μmと厚いのでエッチ
ングレートの速い方がスループットの向上につながる。
The buffered hydrofluoric acid used here is preferably capable of etching a silicon oxide film at a relatively high rate. Since the interlayer insulating film 313 is as thick as 1 μm, a higher etching rate leads to an improvement in throughput.

【0064】こうして層間絶縁膜313をエッチングし
た時点ではソース領域309、ドレイン領域310及び
陽極酸化膜307が露出している。ここでフッ化アンモ
ニウムとフッ化水素酸と水とを2:3:150(体積
%)で混合した薄いバッファードフッ酸を用いてエッチ
ングを進行させる。
When the interlayer insulating film 313 is thus etched, the source region 309, the drain region 310 and the anodic oxide film 307 are exposed. Here, the etching is advanced using thin buffered hydrofluoric acid in which ammonium fluoride, hydrofluoric acid, and water are mixed at a ratio of 2: 3: 150 (vol%).

【0065】このバッファードフッ酸ではシリコン膜、
即ちソース領域309及びドレイン領域310は殆どエ
ッチングされない。しかし、アルミナである陽極酸化膜
307はエッチングされ、その下のアルミニウム膜30
4bもエッチングされる。最終的にはタンタル膜304
aまでエッチングが到達した時点でエッチングが止ま
り、図3(E)に示す様なコンタクトホール316が形
成される。
In this buffered hydrofluoric acid, a silicon film,
That is, the source region 309 and the drain region 310 are hardly etched. However, the anodic oxide film 307 made of alumina is etched, and the aluminum film 30 thereunder is etched.
4b is also etched. Finally, the tantalum film 304
When the etching reaches a, the etching is stopped, and a contact hole 316 as shown in FIG. 3E is formed.

【0066】こうして図3(E)の状態が得られたら、
導電膜でなるソース配線317、ドレイン配線318を
形成し、同一材料でもってゲート配線304と電気的に
接続する取り出し配線319を形成する。(図3
(F))
When the state shown in FIG. 3E is obtained,
A source wiring 317 and a drain wiring 318 made of a conductive film are formed, and an extraction wiring 319 electrically connected to the gate wiring 304 is formed using the same material. (FIG. 3
(F))

【0067】本実施例ではソース配線317、ドレイン
配線318及び取り出し配線319を構成する導電膜と
してチタン/アルミニウム合金/チタンからなる3層構
造の配線を利用する。こうすることで反応性の高いアル
ミニウム膜をチタンで保護しつつ低抵抗な配線を実現す
ることができる。勿論、本実施例に適用しうる導電膜は
これに限定されるものではない。
In this embodiment, a three-layered wiring of titanium / aluminum alloy / titanium is used as the conductive film constituting the source wiring 317, the drain wiring 318, and the extraction wiring 319. By doing so, a low-resistance wiring can be realized while protecting a highly reactive aluminum film with titanium. Of course, the conductive film applicable to this embodiment is not limited to this.

【0068】以上の様な工程を経て、図3(F)に示す
様な構造のTFTが完成する。また、本実施例の構成に
よれば図3(F)に示す様な構造でゲート配線と取り出
し配線との電気的な接続が達成される。
Through the above steps, a TFT having a structure as shown in FIG. 3F is completed. Further, according to the structure of this embodiment, the electrical connection between the gate wiring and the extraction wiring is achieved with the structure as shown in FIG.

【0069】本実施例の構成では、コンタクトホール3
16を形成する際にタンタル膜304aがエッチングス
トッパーとして機能するのでプロセスの制御性及びマー
ジンが大幅に改善される。
In the structure of this embodiment, the contact holes 3
Since the tantalum film 304a functions as an etching stopper when forming 16, the controllability and margin of the process are greatly improved.

【0070】即ち、従来問題となっていたオーバーエッ
チングの如きコンタクト不良を防ぐことができる。ま
た、従来例で述べたクロム混酸の様に工業上の取扱いが
困難なエッチャントを必要とせず、容易に管理できるバ
ッファードフッ酸を使えるいう事は経済的にも有利であ
る。
That is, it is possible to prevent a contact defect such as over-etching which has conventionally been a problem. Further, it is economically advantageous to use buffered hydrofluoric acid which can be easily controlled without requiring an etchant which is difficult to handle industrially like the chromium mixed acid described in the conventional example.

【0071】〔実施例2〕本実施例では、実施例1とは
別の工程でTFTを作製する場合の例を示す。説明には
図4を用いる。
[Embodiment 2] In this embodiment, an example in which a TFT is manufactured by a different process from that of Embodiment 1 will be described. FIG. 4 is used for the description.

【0072】まず、実施例1の工程に従って図3(A)
の状態を得る。次に特開平7−135318号公報に従
って多孔質状の陽極酸化膜401を形成する。多孔質状
の陽極酸化膜401を形成したら、CHF3 ガスによる
ドライエッチングを行い、自己整合的に絶縁膜402を
形成する。(図4(A))
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Get the state of. Next, a porous anodic oxide film 401 is formed in accordance with JP-A-7-135318. After the formation of the porous anodic oxide film 401, dry etching is performed using CHF 3 gas to form the insulating film 402 in a self-aligned manner. (FIG. 4 (A))

【0073】この時、ゲート配線304上にはパターニ
ングに使用したレジストマスク(図示せず)が残ってお
り、ドライエッチングの際にはこのレジストマスクがマ
スクとして機能することになる。
At this time, a resist mask (not shown) used for patterning remains on the gate wiring 304, and this resist mask functions as a mask during dry etching.

【0074】なお、絶縁膜402を形成した後で、活性
層302の表面に薄い酸化膜(図示せず)を設けておく
ことが望ましい。この様にすると次の陽極酸化工程で活
性層であるシリコン膜が直接電解溶液に晒されないため
電解溶液からの汚染等を防ぐことができる。なお、薄い
酸化膜の形成方法は公知の手段によれば良い。
After the formation of the insulating film 402, it is desirable to provide a thin oxide film (not shown) on the surface of the active layer 302. By doing so, the silicon film as the active layer is not directly exposed to the electrolytic solution in the next anodizing step, so that contamination from the electrolytic solution can be prevented. Note that a known oxide film may be formed by a known method.

【0075】次に、前述のレジストマスクを除去した
後、3%酒石酸のエチレングリコール溶液中で陽極酸化
を行い、10〜30nmの薄く緻密な陽極酸化膜403を形成
する。詳細な条件は特開平7−135318号公報を参
照すれば良い。この時、タンタル膜304aの表面も陽
極酸化されるが、多孔質状の陽極酸化膜401が邪魔と
なって酸化速度は遅いと考えられる。(図4(B))
Next, after removing the above-described resist mask, anodic oxidation is performed in a 3% tartaric acid solution in ethylene glycol to form a thin and dense anodic oxide film 403 of 10 to 30 nm. The detailed conditions can be referred to JP-A-7-135318. At this time, the surface of the tantalum film 304a is also anodic oxidized, but the porous anodic oxide film 401 hinders the oxidation speed. (FIG. 4 (B))

【0076】緻密な陽極酸化膜403を形成したら、多
孔質状の陽極酸化膜401を除去する。この除去工程に
は実施例1で説明したエッチャントを使用すれば良い。
(図4(C))
After forming the dense anodic oxide film 403, the porous anodic oxide film 401 is removed. In this removal step, the etchant described in the first embodiment may be used.
(FIG. 4 (C))

【0077】次に、再び3%酒石酸のエチレングリコー
ル溶液中で陽極酸化することにより緻密な陽極酸化膜4
03の膜厚を増加させ、最終的に 100〜150 nmの膜厚の
緻密な陽極酸化膜404を形成する。また同時に、タン
タル膜304aも完全に陽極酸化されてタンタルオキサ
イド405となる。(図4(D))
Next, the dense anodic oxide film 4 is again anodized in a 3% tartaric acid ethylene glycol solution.
03, and a dense anodic oxide film 404 having a thickness of 100 to 150 nm is finally formed. At the same time, the tantalum film 304a is also completely anodized to become tantalum oxide 405. (FIG. 4 (D))

【0078】この後は、実施例1の工程に従えば図3
(F)に示した様な構造のTFT及びゲート配線と取り
出し配線とのコンタクト部が完成する。
Thereafter, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
A TFT having a structure as shown in FIG. 1F and a contact portion between the gate wiring and the lead-out wiring are completed.

【0079】〔実施例3〕本実施例では、実施例1、2
とは別の工程でTFTを作製する場合の例を示す。説明
には図5を用いる。
[Embodiment 3] In this embodiment, Embodiments 1 and 2
An example in which a TFT is manufactured in a step different from that shown in FIG. FIG. 5 is used for the description.

【0080】まず、実施例1の工程に従って図3(A)
の状態を得る。次に特開平7−135318号公報に従
って多孔質状の陽極酸化膜501を形成する。多孔質状
の陽極酸化膜501を形成したら、その上のレジストマ
スク(図示せず)は除去しておく。(図5(A))
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Get the state of. Next, a porous anodic oxide film 501 is formed in accordance with JP-A-7-135318. After the formation of the porous anodic oxide film 501, the resist mask (not shown) thereon is removed. (FIG. 5 (A))

【0081】次に、3%酒石酸のエチレングリコール溶
液中で陽極酸化を行い、 100〜150nm 厚の緻密な陽極酸
化膜502を形成する。詳細な条件は特開平7−135
318号公報を参照すれば良い。この時、タンタル膜3
04aにも高電圧が印加されて、ほぼ完全に陽極酸化さ
れる。(図5(B))
Next, anodic oxidation is performed in a 3% tartaric acid ethylene glycol solution to form a dense anodic oxide film 502 having a thickness of 100 to 150 nm. Detailed conditions are described in JP-A-7-135.
318 may be referred to. At this time, the tantalum film 3
A high voltage is also applied to 04a, and it is almost completely anodized. (FIG. 5 (B))

【0082】この時、タンタル膜304aはタンタルオ
キサイド503に変化するが、タンタル膜が完全にタン
タルオキサイドとなる様に条件設定に注意する必要があ
る。陽極酸化が不十分であると、タンタルオキサイド5
03の下層にタンタル膜が残り、そこがゲート電極と同
等の機能を持ってしまうため、その下に形成されるLD
D領域の効果を損なってしまう恐れがある。
At this time, the tantalum film 304a changes to tantalum oxide 503, but care must be taken in setting the conditions so that the tantalum film becomes completely tantalum oxide. If anodic oxidation is insufficient, tantalum oxide 5
03, a tantalum film remains in the lower layer, which has the same function as the gate electrode.
There is a possibility that the effect of the D region is impaired.

【0083】緻密な陽極酸化膜502、タンタルオキサ
イド503を形成したら、CHF3ガスによるドライエ
ッチングを行い、自己整合的に絶縁膜504を形成す
る。そして、ドライエッチングが終了したら、多孔質状
の陽極酸化膜501を除去する。この除去工程には実施
例1で説明したエッチャントを使用すれば良い。(図5
(C))
After the dense anodic oxide film 502 and tantalum oxide 503 are formed, dry etching is performed with CHF 3 gas to form an insulating film 504 in a self-aligned manner. Then, when the dry etching is completed, the porous anodic oxide film 501 is removed. In this removal step, the etchant described in the first embodiment may be used. (FIG. 5
(C))

【0084】この後は、実施例1の工程に従えば図3
(F)に示した様な構造のTFT及びゲート配線と取り
出し配線とのコンタクト部が完成する。
Thereafter, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
A TFT having a structure as shown in FIG. 1F and a contact portion between the gate wiring and the lead-out wiring are completed.

【0085】〔実施例4〕本願発明の構成は、TFTに
限らずシリコン基板を利用して形成されたMOSFET
に対しても適用することが可能である。本願発明をMO
SFETに適用した場合の例を図6に示す。
[Embodiment 4] The structure of the present invention is not limited to a TFT, and a MOSFET formed using a silicon substrate.
It is also possible to apply to. MO for the present invention
FIG. 6 shows an example in which the present invention is applied to an SFET.

【0086】図6において、601はシリコン基板、6
02はフィールド酸化膜、603はソース領域、604
はドレイン領域、605は一対のLDD領域である。な
お、それ以外の構造については、実施例1で説明した構
造とほぼ同じであるので説明は省略する。また、MOS
FETをウェル構造の内部に作製する様な構造としても
良い。
In FIG. 6, reference numeral 601 denotes a silicon substrate;
02 is a field oxide film, 603 is a source region, 604
Is a drain region, and 605 is a pair of LDD regions. The other structure is almost the same as the structure described in the first embodiment, and the description is omitted. Also, MOS
The structure may be such that the FET is manufactured inside the well structure.

【0087】この様に、本願発明は配線同士のコンタク
ト構造に関する技術であるため、TFTに対してもMO
SFETに対しても適用することができる。また、TF
TやMOSFETの様な半導体装置だけでなく、陽極酸
化膜で保護されたアルミニウム配線と異なる層に形成さ
れた導電膜とを電気的に接続する構造を必要とする場合
に対して本願発明を適用することは有効である。
As described above, since the present invention relates to a technique relating to a contact structure between wirings, the present invention is also applicable to TFTs.
It can also be applied to SFETs. Also, TF
The present invention is applied not only to semiconductor devices such as T and MOSFET but also to a case where a structure for electrically connecting an aluminum wiring protected by an anodic oxide film and a conductive film formed in a different layer is required. It is effective to do.

【0088】〔実施例5〕本願発明の構成は、絶縁表面
を有する基板上に画素マトリクス回路とドライバー回路
とを一体形成したアクティブマトリクス型液晶表示装
置、EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、イメ
ージセンサなどの電気光学装置に適用することができ
る。
Embodiment 5 The structure of the present invention is an active matrix type liquid crystal display device in which a pixel matrix circuit and a driver circuit are integrally formed on a substrate having an insulating surface, an EL (electroluminescence) display device, an image sensor, and the like. Can be applied to the electro-optical device.

【0089】特に、ドライバー回路ではあるTFTのド
レイン配線が他のTFTのゲート配線に接続される様な
構造も多々あるため、ゲート配線と取り出し配線とを接
続するコンタクト部は非常に多くなる。
In particular, in a driver circuit, there are many structures in which the drain wiring of one TFT is connected to the gate wiring of another TFT, so that the number of contact portions for connecting the gate wiring and the extraction wiring becomes very large.

【0090】本願発明はその様な箇所に好適な技術であ
り、簡易な工程で良好なオーミック接触を実現すること
ができ、製造コストの向上、製造歩留りの向上、信頼性
の向上を図ることができる。
The present invention is a technique suitable for such a portion, and can achieve good ohmic contact with a simple process, and can improve the manufacturing cost, the manufacturing yield, and the reliability. it can.

【0091】なお、本実施例に示した電気光学装置はT
FTを利用して機能するため半導体装置の範疇に含まれ
るものとする。
The electro-optical device shown in the present embodiment has a T
Since it functions using FT, it is included in the category of a semiconductor device.

【0092】〔実施例6〕本願発明は実施例5に示した
様な表示装置だけでなく、機能回路を集積化した薄膜集
積回路(または半導体回路)に適用することもできる。
例えば、マイクロプロセッサ等の演算回路や携帯機器用
の高周波回路(MMIC:マイクロウェイブ・モジュー
ル・IC)などに用いても良い。
[Embodiment 6] The present invention can be applied not only to a display device as shown in Embodiment 5 but also to a thin film integrated circuit (or semiconductor circuit) in which functional circuits are integrated.
For example, it may be used for an arithmetic circuit such as a microprocessor or a high-frequency circuit (MMIC: Microwave Module IC) for a portable device.

【0093】さらには、TFTとMOSFETとを組み
合わせて三次元構造の半導体回路を構成し、超高密度に
集積化されたVLSI回路を構成する場合においても、
本願発明のコンタクト構造は非常に有効である。
Further, even when a semiconductor circuit having a three-dimensional structure is formed by combining TFTs and MOSFETs to form a VLSI circuit integrated at a very high density,
The contact structure of the present invention is very effective.

【0094】なお、本実施例に示す様な薄膜集積回路は
TFTで構成されているため半導体装置の範疇に含まれ
るものとする。
Note that the thin film integrated circuit as shown in this embodiment is formed of a TFT, and therefore is included in the category of a semiconductor device.

【0095】〔実施例7〕本実施例では、実施例5や実
施例6に示された表示装置や半導体回路を搭載した電子
機器(応用製品)の一例を図7に示す。なお、電子機器
とは半導体回路または表示装置を搭載した製品と定義す
る。
[Embodiment 7] In this embodiment, an example of an electronic apparatus (applied product) equipped with the display device or the semiconductor circuit shown in Embodiments 5 and 6 is shown in FIG. Note that an electronic device is defined as a product on which a semiconductor circuit or a display device is mounted.

【0096】本願発明を適用しうる電子機器としてはビ
デオカメラ、電子スチルカメラ、プロジェクター、ヘッ
ドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、パーソ
ナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュー
タ、携帯電話、PHS等)などが挙げられる。
The electronic apparatus to which the present invention can be applied includes a video camera, an electronic still camera, a projector, a head mounted display, a car navigation, a personal computer, a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, PHS, etc.).

【0097】図7(A)は携帯電話であり、本体200
1、音声出力部2002、音声入力部2003、表示装
置2004、操作スイッチ2005、アンテナ2006
で構成される。本願発明は音声出力部2002、音声出
力部2003、表示装置2004等に適用することがで
きる。
FIG. 7A shows a mobile phone, and a main body 200.
1, audio output unit 2002, audio input unit 2003, display device 2004, operation switch 2005, antenna 2006
It consists of. The present invention can be applied to the audio output unit 2002, the audio output unit 2003, the display device 2004, and the like.

【0098】図7(B)はビデオカメラであり、本体2
101、表示装置2102、音声入力部2103、操作
スイッチ2104、バッテリー2105、受像部210
6で構成される。本願発明は表示装置2102、音声入
力部2103、受像部2106等に適用することができ
る。
FIG. 7B shows a video camera,
101, display device 2102, audio input unit 2103, operation switch 2104, battery 2105, image receiving unit 210
6. The present invention can be applied to the display device 2102, the sound input unit 2103, the image receiving unit 2106, and the like.

【0099】図7(C)はモバイルコンピュータ(モー
ビルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部2
202、受像部2203、操作スイッチ2204、表示
装置2205で構成される。本願発明はカメラ部220
2、受像部2203、表示装置2205等に適用でき
る。
FIG. 7C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 2201 and a camera section 2.
202, an image receiving unit 2203, operation switches 2204, and a display device 2205. The present invention is a camera unit 220.
2. Applicable to the image receiving unit 2203, the display device 2205, and the like.

【0100】図7(D)はヘッドマウントディスプレイ
であり、本体2301、表示装置2302、バンド部2
303で構成される。本発明は表示装置2302に適用
することができる。
FIG. 7D shows a head-mounted display, which includes a main body 2301, a display device 2302, and a band 2
303. The present invention can be applied to the display device 2302.

【0101】図7(E)はリア型プロジェクターであ
り、本体2401、光源2402、表示装置2403、
偏光ビームスプリッタ2404、リフレクター240
5、2406、スクリーン2407で構成される。本発
明は表示装置2403に適用することができる。
FIG. 7E shows a rear type projector, in which a main body 2401, a light source 2402, a display device 2403,
Polarizing beam splitter 2404, reflector 240
5, 2406 and a screen 2407. The invention can be applied to the display device 2403.

【0102】図7(F)はフロント型プロジェクターで
あり、本体2501、光源2502、表示装置250
3、光学系2504、スクリーン2505で構成され
る。本発明は表示装置2503に適用することができ
る。
FIG. 7F shows a front type projector, which includes a main body 2501, a light source 2502, and a display device 250.
3. It comprises an optical system 2504 and a screen 2505. The invention can be applied to the display device 2503.

【0103】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、電気光学装置や半導体回路を必要とする製
品であれば全てに適用できる。
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in various fields. Further, the present invention can be applied to all products requiring an electro-optical device or a semiconductor circuit.

【0104】[0104]

【発明の効果】本願発明を実施することで、アルミナ膜
で保護されたアルミニウム膜にコンタクトホールを形成
する際に重金属クロムを含むエッチャントを使用する必
要がなくなる。そのため、工業的に安全な製造プロセス
を構築することができる。
According to the present invention, it is not necessary to use an etchant containing heavy metal chromium when forming a contact hole in an aluminum film protected by an alumina film. Therefore, an industrially safe manufacturing process can be constructed.

【0105】また、入手及び管理の容易なバッファード
フッ酸をエッチャントとして上記コンタクトホールを形
成するため、経済的にも非常に有益である。
Further, since the above-mentioned contact hole is formed by using buffered hydrofluoric acid, which is easily available and managed, as an etchant, it is very economically advantageous.

【0106】さらに、コンタクトホールの形成時にエッ
チングストッパーが存在するためオーバーエッチングに
よるコンタクト不良などを防ぐことができる。即ち、コ
ンタクト部の製造歩留りが向上し、TFTが完成した後
の信頼性も向上する。
Further, since an etching stopper is present at the time of forming a contact hole, a contact failure due to over-etching can be prevented. That is, the manufacturing yield of the contact portion is improved, and the reliability after the completion of the TFT is also improved.

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

【図1】 TFT構造及びゲート配線とのコンタクト
部の構造を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a TFT structure and a structure of a contact portion with a gate wiring.

【図2】 コンタクト不良の様子を示す図。FIG. 2 is a view showing a state of contact failure.

【図3】 TFT及びゲート配線とのコンタクト部の
作製工程を示す図。
FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of a contact portion with a TFT and a gate wiring.

【図4】 TFTの作製工程を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of a TFT.

【図5】 TFTの作製工程を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of a TFT.

【図6】 本願発明を適用したMOSFETの構造を
示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a structure of a MOSFET to which the present invention is applied.

【図7】 電子機器の一例を示す図。FIG. 7 illustrates an example of an electronic device.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の配線と、 絶縁膜を挟んで前記第1の配線よりも上の層に形成され
た第2の配線と、 前記第1の配線と前記第2の配線とを電気的に接続する
ためのコンタクトホールと、 からなるコンタクト構造を構成に含む半導体装置であっ
て、 前記第1の配線はバルブ金属膜上にアルミニウムを主成
分とする薄膜を設けた積層構造からなり、 前記第2の配線は前記アルミニウムを主成分とする薄膜
を貫通して形成された前記コンタクトホールを介して前
記バルブ金属膜と接していることを特徴とする半導体装
置。
A first wiring, a second wiring formed in a layer above the first wiring with an insulating film interposed therebetween, and an electrical connection between the first wiring and the second wiring. A contact structure comprising: a contact hole for electrically connecting; and a contact structure comprising: a first electrode having a laminated structure in which a thin film containing aluminum as a main component is provided on a valve metal film; The semiconductor device, wherein the second wiring is in contact with the valve metal film via the contact hole formed through the thin film containing aluminum as a main component.
【請求項2】絶縁表面を有する基板上に形成された複数
のTFTと、 前記複数のTFTにゲート信号を供給するゲート配線
と、 絶縁膜を挟んで前記ゲート配線よりも上の層に形成され
た取り出し配線と、 前記ゲート配線と前記取り出し配線とを電気的に接続す
るためのコンタクトホールと、 を構成に含む半導体装置であって、 前記ゲート配線はバルブ金属膜上にアルミニウムを主成
分とする薄膜を設けた積層構造からなり、 前記取り出し配線は前記アルミニウムを主成分とする薄
膜を貫通して形成された前記コンタクトホールを介して
前記バルブ金属膜と接していることを特徴とする半導体
装置。
2. A plurality of TFTs formed on a substrate having an insulating surface, a gate wiring for supplying a gate signal to the plurality of TFTs, and a layer formed above the gate wiring with an insulating film interposed therebetween. A lead wire, and a contact hole for electrically connecting the gate wire and the lead wire, wherein the gate wire is mainly composed of aluminum on a valve metal film. A semiconductor device having a laminated structure provided with a thin film, wherein the lead-out wiring is in contact with the valve metal film via the contact hole formed through the thin film containing aluminum as a main component.
【請求項3】請求項1または請求項2において、前記バ
ルブ金属膜とはタンタル膜であることを特徴とする半導
体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the valve metal film is a tantalum film.
【請求項4】請求項1または請求項2において、前記ゲ
ート配線の周囲は前記バルブ金属膜の酸化物及び前記ア
ルミニウムを主成分とする薄膜の酸化物に囲まれている
ことを特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor according to claim 1, wherein the periphery of the gate wiring is surrounded by an oxide of the valve metal film and an oxide of the thin film containing aluminum as a main component. apparatus.
【請求項5】第1の配線を形成する工程と、 絶縁膜を挟んで前記第1の配線よりも上の層に第2の配
線を形成する工程と、 前記第1の配線と前記第2の配線とを電気的に接続する
ためのコンタクトホールを形成する工程と、 を構成に含む半導体装置の作製方法であって、 前記第1の配線はバルブ金属膜上にアルミニウムを主成
分とする薄膜を設けた積層構造で構成され、 前記第2の配線は前記アルミニウムを主成分とする薄膜
を貫通して形成された前記コンタクトホールを介して前
記バルブ金属膜と接続されることを特徴とする半導体装
置の作製方法。
5. A step of forming a first wiring, a step of forming a second wiring in a layer above the first wiring with an insulating film interposed, and a step of forming the first wiring and the second wiring. Forming a contact hole for electrically connecting the wiring to the semiconductor device, wherein the first wiring is a thin film containing aluminum as a main component on a valve metal film. Wherein the second wiring is connected to the valve metal film via the contact hole formed through the thin film containing aluminum as a main component. Method for manufacturing the device.
【請求項6】バルブ金属膜上にアルミニウムを主成分と
する薄膜を設けた積層構造で構成される第1の配線を形
成する工程と、 前記第1の配線を覆う絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜をエッチングしてコンタクトホールを形成す
る工程と、 前記コンタクトホールを介して前記バルブ金属膜と接続
される第2の配線を形成する工程と、 を有し、 前記コンタクトホールは、前記絶縁膜及び前記アルミニ
ウムを主成分とする薄膜を貫通して形成されることを特
徴とする半導体装置の作製方法。
6. A step of forming a first wiring having a laminated structure in which a thin film containing aluminum as a main component is provided on a valve metal film; and a step of forming an insulating film covering the first wiring. A step of forming a contact hole by etching the insulating film; and a step of forming a second wiring connected to the valve metal film via the contact hole. A method for manufacturing a semiconductor device, which is formed through an insulating film and a thin film containing aluminum as a main component.
【請求項7】請求項5または請求項6において、前記バ
ルブ金属膜とはタンタル膜であることを特徴とする半導
体装置の作製方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the valve metal film is a tantalum film.
【請求項8】請求項5または請求項6において、前記ゲ
ート配線の周囲には前記バルブ金属膜及び前記アルミニ
ウムを主成分とする薄膜を陽極酸化して得られる陽極酸
化物が形成されることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
8. The method according to claim 5, wherein an anodic oxide obtained by anodizing the valve metal film and the thin film containing aluminum as a main component is formed around the gate wiring. A method for manufacturing a semiconductor device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102665537A (en) * 2009-11-11 2012-09-12 卡兹欧洲公司 Cuff for arterial blood pressure monitor
JP2015079265A (en) * 1999-10-29 2015-04-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Electronic device
US9290695B2 (en) 2013-04-19 2016-03-22 Joled Inc Method for manufacturing a thin-film semiconductor device using an etching solution for an aluminum oxide film

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