JPH02298921A - ２層薄膜構造 - Google Patents
２層薄膜構造Info
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- JPH02298921A JPH02298921A JP1119734A JP11973489A JPH02298921A JP H02298921 A JPH02298921 A JP H02298921A JP 1119734 A JP1119734 A JP 1119734A JP 11973489 A JP11973489 A JP 11973489A JP H02298921 A JPH02298921 A JP H02298921A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
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Ｊ
本発明は液晶パネル（液晶ディスプレイ）等に用いられ
るＭＩＭ素子の構造に関する。
るＭＩＭ素子の構造に関する。
〔従来の技術］
液晶パネル（液晶ディスプレイ）等に用いられるＭ Ｉ
Ｍ、素子の構造は、まずガラス基板にタンクルをスパ
ックし、それを熱酸化し、その上に再度タンタルをスパ
ッタする。この上層のタンタルをＭＩＭ素子の１つのＭ
層としていた。
Ｍ、素子の構造は、まずガラス基板にタンクルをスパ
ックし、それを熱酸化し、その上に再度タンタルをスパ
ッタする。この上層のタンタルをＭＩＭ素子の１つのＭ
層としていた。
あるいはＭＩＭ素子以外では下層にタンタル酸化膜（Ｔ
ａＯｘ）、上層にタンクルをそれぞれスパッタリングで
成膜するものもあるが、窒素は添加されていない。
ａＯｘ）、上層にタンクルをそれぞれスパッタリングで
成膜するものもあるが、窒素は添加されていない。
［発明が解決しようとする課題１
しかし従来の技術では、たとえばＭＩＭ素子の場合に熱
酸化を用いるとプロセスが増える、あるいは仮にスパッ
クでタンクル酸化膜を形成しても大基板内におけるその
膜のエツチング分布が生じたりして、２層構造上の上層
であるタンタルの線巾のばらつき等が発生していた。
酸化を用いるとプロセスが増える、あるいは仮にスパッ
クでタンクル酸化膜を形成しても大基板内におけるその
膜のエツチング分布が生じたりして、２層構造上の上層
であるタンタルの線巾のばらつき等が発生していた。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、プロセスを削減し、かつ大基板
内のエツチング分布を均一とすることによるタンタルの
線巾のばらつきを防ぐと共に、この２層膜のステップカ
バレ、ツジを良好ならしめるための２層薄膜構造を提供
するところにある。
の目的とするところは、プロセスを削減し、かつ大基板
内のエツチング分布を均一とすることによるタンタルの
線巾のばらつきを防ぐと共に、この２層膜のステップカ
バレ、ツジを良好ならしめるための２層薄膜構造を提供
するところにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の２層薄膜構造は、
２層からなる薄膜構造であって、上層膜にタンタル（Ｔ
ａ）、下層膜に窒素添加タンタル酸化膜（ＴａＯｘＮ３
’）としたことを特徴とする。
ａ）、下層膜に窒素添加タンタル酸化膜（ＴａＯｘＮ３
’）としたことを特徴とする。
また２層膜ともスパックで成膜することを特徴とする。
〔実 施 例１
以下本発明の実施例を図面にもとずいて説明する。第１
図はガラス基板工４上に窒素添加タンタル酸化物１３（
以下Ｔａ０ｘＮｙと記述する）、さらにその上にタンタ
ル１２（以下Ｔａと記述する）を形成した様子を示す、
下層すなわちＴａ○ｘＮｙはリアクティブスパッタで、
また上層すなわちＴａは通常のスパッタで成膜した。
図はガラス基板工４上に窒素添加タンタル酸化物１３（
以下Ｔａ０ｘＮｙと記述する）、さらにその上にタンタ
ル１２（以下Ｔａと記述する）を形成した様子を示す、
下層すなわちＴａ○ｘＮｙはリアクティブスパッタで、
また上層すなわちＴａは通常のスパッタで成膜した。
第２図に本実施例で用いたスパッタ装置を示す、真空チ
ャンバ１内に、回転する基板ホルダ２を備え、それと対
向し、かつ基板ホルダ２の回転軸よりずれた位置にター
ゲット４（材質はＴａ）を設けた構成としている。この
チャンバｌ内にアルゴン７２ＳＣＣＭ、酸素４０５ＣＣ
Ｍ、さらに窒素をそれぞれ０．２．５ＳＣＣＭ、５ＳＣ
ＣＭ、７．５ＳＣＣＭ、ＩＯ５ｃｃＭとした混合ガスを
導入してスパッタしたＴａ０ｘＮｙ膜を。
ャンバ１内に、回転する基板ホルダ２を備え、それと対
向し、かつ基板ホルダ２の回転軸よりずれた位置にター
ゲット４（材質はＴａ）を設けた構成としている。この
チャンバｌ内にアルゴン７２ＳＣＣＭ、酸素４０５ＣＣ
Ｍ、さらに窒素をそれぞれ０．２．５ＳＣＣＭ、５ＳＣ
ＣＭ、７．５ＳＣＣＭ、ＩＯ５ｃｃＭとした混合ガスを
導入してスパッタしたＴａ０ｘＮｙ膜を。
ＣＦ４と０２の混合ガスでドライエツチングした時の、
ガラス基板１４内における中心部と端部のエツチングレ
イトの分布を第３図に示す０図より窒素ドープ流量０、
すなわちアルゴンと酸素のみで得られたスパッタ膜はガ
ラス基板１４の中心部と端部において、エツチングレイ
トの著しい差を生じる。この原因は、スパッタ時の成膜
条件、装置構成に負うところが多いと考える。本実施例
で用いたスパッタ装置では第４図に示す如く、ガラス基
板１４の中心部は常に一定のデポジション量があるのに
対して、端部は基板ホルダ２の回転と同一周期（周波数
）を持つ交流的なデポジションとなる。そして、端部の
総膜厚は中心部のそれと同一となる。しかし、膜質は異
なる。従って、それがエツチングスピードの差となって
表われたものと考える。ただ窒素を２．５５ＣＣＭドー
プして成膜すると、エツチングスピード分布も均一とな
る。このことは、装置構成に起因する膜質（エツチング
性）のばらつきを防止するという効果を示している。ま
た、窒素を５５ＣＣＭドープして成膜したものは、２．
５ＳＣＣＭドープしたそれに比ベエッチングレイトが低
下している。これは、装置構成というよりも窒素そのも
のが膜へ与える影響ということで、従って装置によらな
い一般的な傾向であると考える。すなわち、どのような
装置であれ、窒素のドープ量によりエツチングスピード
をコントロールし得るということである。
ガラス基板１４内における中心部と端部のエツチングレ
イトの分布を第３図に示す０図より窒素ドープ流量０、
すなわちアルゴンと酸素のみで得られたスパッタ膜はガ
ラス基板１４の中心部と端部において、エツチングレイ
トの著しい差を生じる。この原因は、スパッタ時の成膜
条件、装置構成に負うところが多いと考える。本実施例
で用いたスパッタ装置では第４図に示す如く、ガラス基
板１４の中心部は常に一定のデポジション量があるのに
対して、端部は基板ホルダ２の回転と同一周期（周波数
）を持つ交流的なデポジションとなる。そして、端部の
総膜厚は中心部のそれと同一となる。しかし、膜質は異
なる。従って、それがエツチングスピードの差となって
表われたものと考える。ただ窒素を２．５５ＣＣＭドー
プして成膜すると、エツチングスピード分布も均一とな
る。このことは、装置構成に起因する膜質（エツチング
性）のばらつきを防止するという効果を示している。ま
た、窒素を５５ＣＣＭドープして成膜したものは、２．
５ＳＣＣＭドープしたそれに比ベエッチングレイトが低
下している。これは、装置構成というよりも窒素そのも
のが膜へ与える影響ということで、従って装置によらな
い一般的な傾向であると考える。すなわち、どのような
装置であれ、窒素のドープ量によりエツチングスピード
をコントロールし得るということである。
このような方法（リアクティブスパッタリング）でガラ
ス基板１４に成膜したＴａ０ｘＮｙ膜上へ、さらにＴａ
ｗＡをデポジションする。そして、これらをレジスト１
１でパターニングし、エツチングしたもののプロファイ
ルを第５図、第６図、第７図に示す、Ｔａ０ｘＮｙ膜は
下層膜１３、Ｔａ膜は上層膜１２といえる。
ス基板１４に成膜したＴａ０ｘＮｙ膜上へ、さらにＴａ
ｗＡをデポジションする。そして、これらをレジスト１
１でパターニングし、エツチングしたもののプロファイ
ルを第５図、第６図、第７図に示す、Ｔａ０ｘＮｙ膜は
下層膜１３、Ｔａ膜は上層膜１２といえる。
二こで、Ｔａ１ｌｉどのエツチングスピードと近いエツ
チングスピードが得られ、かつその分布が均一となるよ
うな窒素ドープ流量として、成膜したＴａ０ｘＮｙ膿を
下層膜１３とすると、その２層薄膜のエツチングテーパ
ー角度は、はぼ同角度となる（第５図（ａ））。
チングスピードが得られ、かつその分布が均一となるよ
うな窒素ドープ流量として、成膜したＴａ０ｘＮｙ膿を
下層膜１３とすると、その２層薄膜のエツチングテーパ
ー角度は、はぼ同角度となる（第５図（ａ））。
この様なエツチングテーパー角度を持つ２層薄膜上へ、
さらに金属あるいは絶縁膜１５を成膜し、この膜１５を
バターニングすると、ステップカバレッジが良好なもの
となる（第５図（ｂ、））。
さらに金属あるいは絶縁膜１５を成膜し、この膜１５を
バターニングすると、ステップカバレッジが良好なもの
となる（第５図（ｂ、））。
しかし、第６図に示すように、窒素のドープ量を減らし
て成膜したＴ ａ Ｏｘ Ｎ ｙ ｆｌｉを下層膜１３
とすると、下層膜１３のエツチングスピードのばらつき
による上層膜１２ （Ｔａ膜）の線巾に同様なばらつき
が生じるばかりでなく、逆テーパエツチングとなる（ａ
）、この２層構造上へ、前述した様な金属あるいは絶縁
膜１５を成膜し、パターニングすると、段差部において
断線あるいは電流のリークの原因となる。（ｂ）図。
て成膜したＴ ａ Ｏｘ Ｎ ｙ ｆｌｉを下層膜１３
とすると、下層膜１３のエツチングスピードのばらつき
による上層膜１２ （Ｔａ膜）の線巾に同様なばらつき
が生じるばかりでなく、逆テーパエツチングとなる（ａ
）、この２層構造上へ、前述した様な金属あるいは絶縁
膜１５を成膜し、パターニングすると、段差部において
断線あるいは電流のリークの原因となる。（ｂ）図。
逆に、第７図に示すように、窒素のドープ量を多くして
成膜したＴａ０ｘＮｙ膜は、ガラス基板１４内でのエツ
チング分布は均一となるが、クンクル膜とのエツチング
レイトの差が大きくなり（タンタル膜より遅い）、タン
タル膜が逆テーバエッチとなる。この２層薄膜構造上へ
、同様に金属あるいは絶縁膜１５を成膜し、パターニン
グすると、これも同様に段差部において断線あるいは電
流のリークの原因となる。従って、窒素をドープすれば
必ずよい結果になるとはかぎらない。せいぜいスパッタ
ガスの混合比５％以下である。
成膜したＴａ０ｘＮｙ膜は、ガラス基板１４内でのエツ
チング分布は均一となるが、クンクル膜とのエツチング
レイトの差が大きくなり（タンタル膜より遅い）、タン
タル膜が逆テーバエッチとなる。この２層薄膜構造上へ
、同様に金属あるいは絶縁膜１５を成膜し、パターニン
グすると、これも同様に段差部において断線あるいは電
流のリークの原因となる。従って、窒素をドープすれば
必ずよい結果になるとはかぎらない。せいぜいスパッタ
ガスの混合比５％以下である。
〔発明の効果１
本発明によれば、窒素添加タンタル酸化膜（ＴａＯｘＮ
ｙ）を下層膜、タンタル（Ｔａ）膜を上層膜とし、かつ
これらをスパッタで成膜することにより、プロセスを削
減できると共に、ステップカバレッジ性の良好な２層薄
膜構造を得ることが可能であるという効果を有する。
ｙ）を下層膜、タンタル（Ｔａ）膜を上層膜とし、かつ
これらをスパッタで成膜することにより、プロセスを削
減できると共に、ステップカバレッジ性の良好な２層薄
膜構造を得ることが可能であるという効果を有する。
第１図は本発明の２Ｎ薄膜構造を示す図。
第２図は本実施例で用いたスパッタ装置の模式第３図は
Ｔ ａ Ｏｘ Ｎ 、ｙ膜の基板内のエツチングレート
分布図。 第４図は本実施例で用いたスパック装置の基板の中心部
と端部におけるデポジションの様子を示す図。 第５図は本発明の２層薄膜構造のエツチングプロファイ
ル（ａ）、及びステップカバレッジ性（ｂ）を示す図。 第６図は従来（ＴａＯｘＮｙ膜を下層膜とする）の２層
薄膜構造のエツチングプロファイル（ａ）、及びステッ
プカバレッジ性（ｂ）を示す図。 第７図は、Ｔａ０ｘＮｙ成膜時に窒素をドープしすぎた
場合の２層薄膜構造のエツチングプロファイル（ａ）、
及びステップカバレッジ性（ｂ）を示す図。 １・・・真空チャンバ ２・・・基板ホルダ ４・ ・ ・ターゲット （Ｔａ） １１・・・レジスト １２・・・上層膜（Ｔａ） １３・−・下層膜（ＴａＯｘＮｙもしくはＴａ０ｘ） １４・・・ガラス基板 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）第 １ 明 鵠 ′２．．凪
Ｔ ａ Ｏｘ Ｎ 、ｙ膜の基板内のエツチングレート
分布図。 第４図は本実施例で用いたスパック装置の基板の中心部
と端部におけるデポジションの様子を示す図。 第５図は本発明の２層薄膜構造のエツチングプロファイ
ル（ａ）、及びステップカバレッジ性（ｂ）を示す図。 第６図は従来（ＴａＯｘＮｙ膜を下層膜とする）の２層
薄膜構造のエツチングプロファイル（ａ）、及びステッ
プカバレッジ性（ｂ）を示す図。 第７図は、Ｔａ０ｘＮｙ成膜時に窒素をドープしすぎた
場合の２層薄膜構造のエツチングプロファイル（ａ）、
及びステップカバレッジ性（ｂ）を示す図。 １・・・真空チャンバ ２・・・基板ホルダ ４・ ・ ・ターゲット （Ｔａ） １１・・・レジスト １２・・・上層膜（Ｔａ） １３・−・下層膜（ＴａＯｘＮｙもしくはＴａ０ｘ） １４・・・ガラス基板 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）第 １ 明 鵠 ′２．．凪
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）２層からなる薄膜構造であって、上層膜にタンタル
（Ｔａ）、下層膜に窒素添加タンタル酸化膜（ＴａＯ＿
ｘＮ＿ｙ）としたことを特徴とする２層薄膜構造。 ２）２層膜ともスパッタで成膜することを特徴とする、
請求項１記載の２層薄膜構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119734A JPH02298921A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | ２層薄膜構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119734A JPH02298921A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | ２層薄膜構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298921A true JPH02298921A (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=14768806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119734A Pending JPH02298921A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | ２層薄膜構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02298921A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5442224A (en) * | 1993-02-03 | 1995-08-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Two-terminal mim device having stable non-linearity characteristics and a lower electrode of thin TA film doped with nitrogen |
| US5654207A (en) * | 1903-02-03 | 1997-08-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of making two-terminal nonlinear device and liquid crystal apparatus including the same |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1119734A patent/JPH02298921A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5654207A (en) * | 1903-02-03 | 1997-08-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of making two-terminal nonlinear device and liquid crystal apparatus including the same |
| US5442224A (en) * | 1993-02-03 | 1995-08-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Two-terminal mim device having stable non-linearity characteristics and a lower electrode of thin TA film doped with nitrogen |
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