JPS6313347A - 薄膜半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、透明導電膜と窒化シリコンを構成材料とする
半導体装置や能動回路付表示装置を含む薄膜半導体装置
に関する。

従来の技術 透明導電膜上に非晶質シリコン半導体を用いた薄膜トラ
ンジスタを作成する場合、ゲート絶縁膜としては非晶質
シリコン半導体膜と、連続堆積が可能なグロー放電によ
るプラズマ堆積の窒化シリコン膜が、非晶質シリコン半
導体膜の密着性、トランジスタの特性上から理想的とい
える。しかしながら、透明導電膜上に直接グロー放電に
よシ窒化シリコン膜を堆積すると、水素ガスプラズマの
強い還元作用によって透明導電膜の導電性や透過率が低
下するため、この透明導電膜と窒化シリコン膜の間には
、透明電極膜を水素ガスプラズマから保護する絶縁膜と
して、水素ガスプラズマを発生しないヌパツタ又はＣＶ
Ｄ法により二酸化シリコン膜を形成することが特開昭５
９−９９６２号公報に示されている。

その構成図を第２図ａに示す。同図において（１）は基
板、（２）は基板（１）上に形成された透明導電膜、（
３）は基板（１）および透明導電膜（２）上に形成され
た二酸化シリコン膜、（４）は窒化シリコン膜、（５）
はゲート金属、（６）は非晶質シリコン半導体膜、（７
ンはソースＯドレイン配線である。

第２図に示した構造においては窒化シリコン膜（４）と
二酸化シリコン膜（３）を同一パターンでエツチングし
て、透明導電膜（２）に達する開口部（８）を形成口、
この後ソース・ドレイン配線（７）を堆積、形成するこ
とにより透明導電膜の外部との電気的接続を行っている
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述した工程においては、開口を通じた
ソース・ドレイン配線と、透明導電膜との良好な電気接
続性を得る上で問題がある。

これについて、本発明者らが詳細に検討したところによ
れば、窒化シリコン膜（４）と二酸化シリコン膜（３）
は、ＮＨ４Ｆ　：　ＨＦ　＝　６　：　（１）のエツチ
ング液にて同時にエツチングされるが、同一条件では二
酸化シリコン膜（３）の方が窒化シリコン膜（４）よυ
エツチングの進みが速いだめ、下層膜である二酸化シリ
コン膜（３）の開口がよシ大きくなシ、その上の窒化シ
リコン膜（４）の開口縁が第２図すに示すようにオーバ
ーハング（出張り）となる。

したがって、このような断面構造のパターン上に導体金
属膜を堆積して透明導電膜との電気的接続を行おうとし
ても、窒化シリコン膜（４）の開口縁が二酸化シリコン
膜（３）の開口周部に対する障害となるため、配線（７
）が導電膜（２）に十分に密着せず、半導体装置として
の特性及び歩留りが非常に悪かった。また、ＣＦ４０２
をエツチングガフとして用いるケミカルドライエツチン
グでは、逆に窒化シリコンはエツチングされるが、二酸
化シリコンはほとんどエツチングすることができなかっ
た。

さらに、ＣＦ４　、　Ｈ２をエツチングガフとして用い
る反応性ヌパツタエッチングでは窒化シリコン、二酸化
シリコン共にエツチングさ′れるがストッパーとなるべ
き透明導電膜も同時にエツチングされるため、エツチン
グの制御が困難であり、良好な歩留りが得られなかった
。

本発明は、上記の問題点を解決して、透明導電膜と窒化
シリコン膜の間の絶縁膜がオーバーハングされることな
く、又透明導電膜に損傷を与えないエツチングプロセス
及び絶縁膜材料を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明の透明導電膜と窒化シ
リコン膜の間の絶縁膜としてケミカルエツチングプロセ
スにおいて窒化シリコンよりエッチングガスが遅い膜を
、Ｈ２プラズマを用いないプロセフ、（例えば７パツタ
やＣＶＤ）Ｋより堆積して形成し、この堆積膜の上に前
記窒化シリコン膜をケミカ、／Ｌ／ド２イエッチングに
よ／シ形成した後、この窒化シリコの膜と、これよりエ
ッチングガスの遅い前記堆積膜を同一パターンのマスク
でエツチングしてなだらかな断面パターンの、透明導電
膜に達する開口部を形成し、この開口部内において、窒
化シリコン膜上に設けられる電極間配線の導電膜への接
続部分を形成するようにしたものである。

作　　　用 このように、透明導電膜と窒化シリコン膜の間の保護絶
縁膜として窒化膜よシエッチング速度の遅い絶縁膜を用
いてケミカルドライエツチングを行うと、エツチングは
上層膜の窒化シリコンの方が早く進行し、さらにケミカ
ルエツチングのためエツチングは等方的に進行するため
、なだらかな傾斜を有する広口断面パターンの開口を得
ることができる。またケミカルエツチングではエツチン
グは物質に応じて選択的に進行するため、透明導電膜に
損傷を与えることもない。したがって、窒化シリコン膜
の上から選択的に堆積・形成される電極間配線用の導電
金属膜の材料を、なんらの障害なく前記開口内に充填し
、透明導電膜への効果的な接続部とすることができる。

実施例 本発明の実施例を第１図ａ、　ｂ、　ｃを用いて説明す
る。まず基板（１）上に透明導電膜（２）を選択的パタ
ーンにおいて被着形成し、その後全面に第１の絶縁膜と
して例えばＴａ２０５膜（１３）を被着形成する。その
被着にあたっては、透明導電膜（１２）に悪影響を与え
ないため作製雰囲気中に水素ガスプラズマを発生しない
ヌパッタやＣＶＤが採用される。その膜厚は５００Ａも
あれは十分である。

ついでグロー放電によって全面に第２の透明絶縁膜であ
る窒化シリコン膜（４）を被着する（第１Ｉｆｆｌａ）
。゛この後所望のレジストパターンＱＯ）　全形成し、
窒化シリコン膜（４）とＴａ２ｏ５膜（１３）に、例え
ハカヌ流ｍ比ＣＦ４　：　０２　＝　７　：　２のケミ
カルドライエツチングを実施して開口部（８）を形成し
、透明導電膜（２）の一部を露出する。窒化シリコンと
Ｔａ２０５の、ガス流量比ＣＦ’４　：　０２＝７　：
　２に対するエッチングガスは、例えばマイクロ波パワ
ー４５０Ｗ、ガス圧２０　Ｐａでは、窒化シリコンは’
ｌ’ａｚＱｓのエツチングレートは窒化シリコンに比ぺ
て十分遅く、シたがって、窒化シリコン膜（４）の開口
縁がオーバーハングしないなだらかな二段すりばち状断
面のパターンを得ることができる（第１図ｂ）。この後
、不要となったレジストパターン（１０）を除去し、導
電金属膜α７）を選択的に被着形成すれば、ソース・ド
レイン配線のカバーレッジ（面接着性）は良好であり、
外部への安定した電気的接続を得ることができる。（第
１図Ｃ） 発明の詳細 な説明したように本発明によれば、透明導電膜上に保護
絶縁膜を介して窒化シリコン膜を形成し、透明導電膜の
開口部をケミカルドライプロセスによりオーバーハング
のないなだらかな断面のパターンとして得ることができ
るため、窒化シリコン膜の上から導電金属膜を選択的に
被着形成することにより、前記開口を通して良好な電気
的接続を得、特性、歩留り、信頼性を著しく向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、　ｂ、　ｃは本発明の製造方法の一実施例を
示す半導体装置の工程断面図、第２図ａは従来例の構造
断面図、第２図すは従来例で生じた窒化シリコン膜のオ
ーバーハング（出張り）を示す断面図である。 （１）　・・・−・−・一基板 （２）　・・−−−−−−・・・−透明導電膜（４）・
・・・・−・・・・−・・窒化シリコン膜（８）　・−
−−−−−・−・−開口部α０）　−−−−−・−・−
レジストパターン（１１）　・・・−・・−・・Ｔａ　
２０５膜特許出願人　　松下電器産業株式会社 代　　理　　人　　　新　　実　　健　　部（外１名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された透明導電膜上に、窒化シリコ
   ンよりエッチング速度の遅い第１の絶縁膜上作成し、さ
   らに前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜である窒化シリ
   コン膜を形成し、前記第１及び第２の絶縁膜を前記ケミ
   カルエツチングプロセスを用いて同時にエッチングする
   ことにより、なだらかな断面パターンを有して前記透明
   導電膜の端面に達する開口を形成し、さらに前記窒化シ
   リコン膜上において選択的に電極間配線を設けるととも
   に、前記開口内において前記電極間配線の、前記透明導
   電膜に対する電気接続部を形成することを特徴とする薄
   膜の製造方法。
2. （２）第１の絶縁膜がＴａ：Ｏ＿５であることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項に記載の薄膜半導体装置
   の製造方法。
3. （３）ケミカルドライエッチングが、ＣＦ＿４、Ｏ＿２
   をエッチングガスとすることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の薄膜半導体装置の製造方法。