JPH06324349A - 半導体装置の製造方法および製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および製造装置Info
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- JPH06324349A JPH06324349A JP11143993A JP11143993A JPH06324349A JP H06324349 A JPH06324349 A JP H06324349A JP 11143993 A JP11143993 A JP 11143993A JP 11143993 A JP11143993 A JP 11143993A JP H06324349 A JPH06324349 A JP H06324349A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＴＦＴなどの半導体装置をフォトリソグラフ
ィー工程での現像液等に浸漬すると、装置に用いられて
いるＩＴＯ等の酸化物半導体に腐食が生じる。本発明は
酸化物半導体層の腐食のない半導体装置の製造方法およ
びそれに用いる製造装置を提供することを目的とする。 【構成】 酸化物半導体電極上に絶縁層を設けた構造に
おいて、酸化物半導体電極と接続する金属電極の形成工
程前後で、絶縁層の開口を複数回行う。例えば半導体装
置として、液晶ディスプレイ装置を例にとり説明する
と、画素電極であるＩＴＯとのコンタクトのための絶縁
膜開口は、ソース・ドレイン電極形成前に行う。一方、
ＴＡＢ等の実装電極であるＩＴＯパターンを取り出すた
めの絶縁膜開口はソース・ドレイン電極形成後に行う。
ィー工程での現像液等に浸漬すると、装置に用いられて
いるＩＴＯ等の酸化物半導体に腐食が生じる。本発明は
酸化物半導体層の腐食のない半導体装置の製造方法およ
びそれに用いる製造装置を提供することを目的とする。 【構成】 酸化物半導体電極上に絶縁層を設けた構造に
おいて、酸化物半導体電極と接続する金属電極の形成工
程前後で、絶縁層の開口を複数回行う。例えば半導体装
置として、液晶ディスプレイ装置を例にとり説明する
と、画素電極であるＩＴＯとのコンタクトのための絶縁
膜開口は、ソース・ドレイン電極形成前に行う。一方、
ＴＡＢ等の実装電極であるＩＴＯパターンを取り出すた
めの絶縁膜開口はソース・ドレイン電極形成後に行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイなど
の半導体装置の製造方法に関するものであり、特にその
製造工程において、フォトリソグラフ工程等の、半導体
がイオン導電性を有する液体中に浸漬される工程および
その工程に用いられる半導体装置の製造装置に関する。
の半導体装置の製造方法に関するものであり、特にその
製造工程において、フォトリソグラフ工程等の、半導体
がイオン導電性を有する液体中に浸漬される工程および
その工程に用いられる半導体装置の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置において、酸化物半導体電極
は透明電極として液晶ディスプレーや太陽電池などに広
く用いられている。透明電極材料としては、高い光透過
性と高い電気伝導性を示すことから、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3
＋ＳｎＯ2），Ｉｎ2Ｏ3，ＳｎＯ2などが使用されてい
る。とりわけ液晶ディスプレイでは、画素電極やＴＡＢ
(Tape Automated Bonding)等の実装電極としての二重の
用途がある。
は透明電極として液晶ディスプレーや太陽電池などに広
く用いられている。透明電極材料としては、高い光透過
性と高い電気伝導性を示すことから、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3
＋ＳｎＯ2），Ｉｎ2Ｏ3，ＳｎＯ2などが使用されてい
る。とりわけ液晶ディスプレイでは、画素電極やＴＡＢ
(Tape Automated Bonding)等の実装電極としての二重の
用途がある。
【０００３】半導体装置は、ＣＶＤ法やスパッタ法によ
る薄膜の堆積と、ウェットエッチングあるいはドライエ
ッチング、フォトリソグラフィー等の薄膜の加工を繰り
返すことにより構成される。ここで簡単のために、半導
体装置として非晶質シリコン薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を内蔵した液晶ディスプレイ装置を例に採り、その
製造方法について説明する。ガラス基板上にＩＴＯ層を
スパッタ法により蒸着し、ウェットエッチングにより画
素電極およびＴＡＢ実装電極を形成する。その後ＩＴＯ
保護層としてＳｉＯx層をＣＶＤ法により形成する。そ
の後Ｃｒ層をスパッタ法により形成し、パターン加工し
ゲート電極とする。その後ＳｉＮx／ａ−Ｓｉ／ＳｉＮx
層をＣＶＤ法により形成し、パターン形成後、ｎ+ａ−
Ｓｉ層を堆積する。ドライエッチングにより画素電極と
のコンタクト穴、さらにはＴＡＢ実装用の穴をあけ、Ｔ
ｉ層、Ａｌ層を順次スパッタ法により堆積する。最後に
フォトリソグラフィーによりＴｉ／Ａｌ二層のソース、
ドレイン電極を形成し、半導体装置の構成が終了する。
る薄膜の堆積と、ウェットエッチングあるいはドライエ
ッチング、フォトリソグラフィー等の薄膜の加工を繰り
返すことにより構成される。ここで簡単のために、半導
体装置として非晶質シリコン薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を内蔵した液晶ディスプレイ装置を例に採り、その
製造方法について説明する。ガラス基板上にＩＴＯ層を
スパッタ法により蒸着し、ウェットエッチングにより画
素電極およびＴＡＢ実装電極を形成する。その後ＩＴＯ
保護層としてＳｉＯx層をＣＶＤ法により形成する。そ
の後Ｃｒ層をスパッタ法により形成し、パターン加工し
ゲート電極とする。その後ＳｉＮx／ａ−Ｓｉ／ＳｉＮx
層をＣＶＤ法により形成し、パターン形成後、ｎ+ａ−
Ｓｉ層を堆積する。ドライエッチングにより画素電極と
のコンタクト穴、さらにはＴＡＢ実装用の穴をあけ、Ｔ
ｉ層、Ａｌ層を順次スパッタ法により堆積する。最後に
フォトリソグラフィーによりＴｉ／Ａｌ二層のソース、
ドレイン電極を形成し、半導体装置の構成が終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、半導体
装置の製造工程にはＣＶＤ法やスパッタ法による薄膜の
堆積、ウェットエッチングあるいはドライエッチング、
フォトリソグラフィー等の薄膜の加工が含まれる。一
方、金属電極層としては、低抵抗であるアルミニウムが
主として用いられており、透明電極としてはＩＴＯ等の
金属酸化物が用いられることが多い。液晶ディスプレイ
において、透明電極としてのＩＴＯは画素電極として、
さらにＴＡＢ等の実装電極として用いられる。
装置の製造工程にはＣＶＤ法やスパッタ法による薄膜の
堆積、ウェットエッチングあるいはドライエッチング、
フォトリソグラフィー等の薄膜の加工が含まれる。一
方、金属電極層としては、低抵抗であるアルミニウムが
主として用いられており、透明電極としてはＩＴＯ等の
金属酸化物が用いられることが多い。液晶ディスプレイ
において、透明電極としてのＩＴＯは画素電極として、
さらにＴＡＢ等の実装電極として用いられる。
【０００５】液晶ディスプレイの製造工程でソース・ド
レインのＡｌ層をフォトリソグラフィーにより形成する
工程を例にとり、腐食発生の原理について（図３）を用
いて説明する。Ａｌ膜３の表面には局所的な活性部が多
数存在し、アルカリ現像液６に浸されるとこの活性部よ
りＡｌの溶解反応が進行する。この結果微少なピンホー
ル５が多数発生し、Ａｌ／現像液（電解液）／ＩＴＯ系
の局部電池が形成される。局部電池の化学反応式は以下
のように考えられている。
レインのＡｌ層をフォトリソグラフィーにより形成する
工程を例にとり、腐食発生の原理について（図３）を用
いて説明する。Ａｌ膜３の表面には局所的な活性部が多
数存在し、アルカリ現像液６に浸されるとこの活性部よ
りＡｌの溶解反応が進行する。この結果微少なピンホー
ル５が多数発生し、Ａｌ／現像液（電解液）／ＩＴＯ系
の局部電池が形成される。局部電池の化学反応式は以下
のように考えられている。
【０００６】アノード側 （１） Ａｌ＋４ＯＨ-→
Ｈ2ＡｌＯ3 -＋Ｈ2Ｏ＋３ｅ- Ｅ0Al＝−２.３（Ｖ） カソード側 （２） In2O3＋３Ｈ2Ｏ＋６ｅ-→２Ｉ
ｎ＋６ＯＨ- Ｅ0ITO＝−１.０（Ｖ） （３） ２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→２ＯＨ-＋Ｈ2↑ Ｅ0H2＝−０.８３（Ｖ） Ｅ0は各部の平衡電位である。このようにＡｌ膜は溶解
すると（１）、同時に還元反応として（３）の水素発生
反応が併発する。ピンホール５を通じてＩＴＯ層２まで
電解液が染み込むと（２）のIn2O3の還元が起こり、結
果としてＩＴＯ層２が腐食される。
Ｈ2ＡｌＯ3 -＋Ｈ2Ｏ＋３ｅ- Ｅ0Al＝−２.３（Ｖ） カソード側 （２） In2O3＋３Ｈ2Ｏ＋６ｅ-→２Ｉ
ｎ＋６ＯＨ- Ｅ0ITO＝−１.０（Ｖ） （３） ２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→２ＯＨ-＋Ｈ2↑ Ｅ0H2＝−０.８３（Ｖ） Ｅ0は各部の平衡電位である。このようにＡｌ膜は溶解
すると（１）、同時に還元反応として（３）の水素発生
反応が併発する。ピンホール５を通じてＩＴＯ層２まで
電解液が染み込むと（２）のIn2O3の還元が起こり、結
果としてＩＴＯ層２が腐食される。
【０００７】なおソース・ドレインにＴｉ、Ａｌの二層
を用いた場合も、Ａｌピンホールを通じてＴｉ層まで染
み込んだ電解液は、さらにＴｉ層に存在するピンホー
ル、結晶粒界を通じてＩＴＯ層まで達し、Ａｌ／現像液
（電解液）／ＩＴＯ系の局部電池を形成することにな
り、ＩＴＯの腐食が起こる。
を用いた場合も、Ａｌピンホールを通じてＴｉ層まで染
み込んだ電解液は、さらにＴｉ層に存在するピンホー
ル、結晶粒界を通じてＩＴＯ層まで達し、Ａｌ／現像液
（電解液）／ＩＴＯ系の局部電池を形成することにな
り、ＩＴＯの腐食が起こる。
【０００８】従来の液晶ディスプレイのソース・ドレイ
ン電極形成工程（図２）では、画素電極のコンタクト穴
上ではレジストで被覆されているためにＡｌの溶解が発
生せず、したがってＩＴＯの腐食は起こらない。しかし
ながら、ＴＡＢ実装部においてはレジストの被覆がない
ため、上記メカニズムによるＩＴＯの腐食が進行し、実
装抵抗の変動やばらつきを生じるという問題があった。
ン電極形成工程（図２）では、画素電極のコンタクト穴
上ではレジストで被覆されているためにＡｌの溶解が発
生せず、したがってＩＴＯの腐食は起こらない。しかし
ながら、ＴＡＢ実装部においてはレジストの被覆がない
ため、上記メカニズムによるＩＴＯの腐食が進行し、実
装抵抗の変動やばらつきを生じるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】酸化物半導体電極上に絶
縁層を設けた構造において、少なくとも１つの工程がイ
オン導電性を有する液中で行われる、前記酸化物半導体
電極と接続する金属電極の形成工程前後で、前記絶縁層
の開口を複数回行う。
縁層を設けた構造において、少なくとも１つの工程がイ
オン導電性を有する液中で行われる、前記酸化物半導体
電極と接続する金属電極の形成工程前後で、前記絶縁層
の開口を複数回行う。
【００１０】
【作用】イオン導電性を有する液体中に浸漬される工程
において、酸化物半導体電極との接触膜である金属電極
の形成部分は、レジストで被覆されているために金属の
溶解は発生せず、酸化物半導体の電気化学的腐食は起こ
らない。酸化物半導体電極の直接取り出しは、その後再
度絶縁層を開口して行い、開口部以外はレジストで被覆
されているために酸化物半導体の腐食は回避される。
において、酸化物半導体電極との接触膜である金属電極
の形成部分は、レジストで被覆されているために金属の
溶解は発生せず、酸化物半導体の電気化学的腐食は起こ
らない。酸化物半導体電極の直接取り出しは、その後再
度絶縁層を開口して行い、開口部以外はレジストで被覆
されているために酸化物半導体の腐食は回避される。
【００１１】イオン導電性を有する液がアルカリ性を示
す場合、その液中ではＡｌ等の金属の電気化学的な酸化
や酸化物半導体の電気化学的な還元反応が起こり易いた
め、本発明を用いた場合の効果は大きい。
す場合、その液中ではＡｌ等の金属の電気化学的な酸化
や酸化物半導体の電気化学的な還元反応が起こり易いた
め、本発明を用いた場合の効果は大きい。
【００１２】また、フォトリソグラフ工程でレジストの
現像に用いる現像液は、アルカリ性を示す上に、その工
程では半導体装置に酸化物半導体と金属の積層構造が生
じていることが多く、その際に電気化学的な還元反応に
よる酸化物半導体の腐食が起こり易いため、本発明を用
いた場合の効果は大きい。
現像に用いる現像液は、アルカリ性を示す上に、その工
程では半導体装置に酸化物半導体と金属の積層構造が生
じていることが多く、その際に電気化学的な還元反応に
よる酸化物半導体の腐食が起こり易いため、本発明を用
いた場合の効果は大きい。
【００１３】
【実施例】以下、本発明について実施例を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１４】（実施例１）本実施例では、半導体装置と
して液晶ディスプレイ装置を構成する工程において酸化
物半導体電極としてＩＴＯ層からなる画素電極、及びＴ
ＡＢ実装電極を、金属電極としてＴｉ，Ａｌの２層から
なるソース・ドレイン電極を形成する際に、本発明によ
る製造方法を用いた例について説明する。
して液晶ディスプレイ装置を構成する工程において酸化
物半導体電極としてＩＴＯ層からなる画素電極、及びＴ
ＡＢ実装電極を、金属電極としてＴｉ，Ａｌの２層から
なるソース・ドレイン電極を形成する際に、本発明によ
る製造方法を用いた例について説明する。
【００１５】（図１）に、本実施例による液晶ディスプ
レイ装置の製造途中の断面図を示す。先ずガラス基板１
上にＩＴＯ層２をスパッタ法により蒸着し、ウェットエ
ッチングによりパターンを形成し画素電極及びＴＡＢ実
装電極とした。その後ＳｉＯx層７をＣＶＤ法により形
成した。その後Ｃｒ層８をスパッタ法により形成し、パ
ターン加工しゲート電極とした。その後ＳｉＮx層９／
ａ−Ｓｉ層１０／ＳｉＮx層１１をＣＶＤ法により形成
し、パターン形成後、ｎ+ａ−Ｓｉ層１２を堆積した。
ドライエッチングにより画素電極とのコンタクト穴１３
をあけ、Ｔｉ層１４、Ａｌ層３を順次スパッタ法により
堆積し、パターン加工しソース、ドレイン電極とした。
この後、フォトレジスト４を塗布しＴＡＢ実装用の穴１
５をドライエッチングにより開口した（図１）。続いて
レジスト１５を剥離し、液晶ディスプレイ装置を構成し
た。
レイ装置の製造途中の断面図を示す。先ずガラス基板１
上にＩＴＯ層２をスパッタ法により蒸着し、ウェットエ
ッチングによりパターンを形成し画素電極及びＴＡＢ実
装電極とした。その後ＳｉＯx層７をＣＶＤ法により形
成した。その後Ｃｒ層８をスパッタ法により形成し、パ
ターン加工しゲート電極とした。その後ＳｉＮx層９／
ａ−Ｓｉ層１０／ＳｉＮx層１１をＣＶＤ法により形成
し、パターン形成後、ｎ+ａ−Ｓｉ層１２を堆積した。
ドライエッチングにより画素電極とのコンタクト穴１３
をあけ、Ｔｉ層１４、Ａｌ層３を順次スパッタ法により
堆積し、パターン加工しソース、ドレイン電極とした。
この後、フォトレジスト４を塗布しＴＡＢ実装用の穴１
５をドライエッチングにより開口した（図１）。続いて
レジスト１５を剥離し、液晶ディスプレイ装置を構成し
た。
【００１６】比較のために、ＴＡＢ実装用の穴をソース
・ドレイン電極形成前のドライエッチングにより開口し
たこと以外は上記と同様の方法で作成した液晶ディスプ
レイ装置を用意した。
・ドレイン電極形成前のドライエッチングにより開口し
たこと以外は上記と同様の方法で作成した液晶ディスプ
レイ装置を用意した。
【００１７】このようにして得た液晶ディスプレイ装置
に駆動用のＩＣを実装した後その特性を評価したとこ
ろ、本発明により実装用の穴をソース・ドレイン電極形
成後に開口したものは正常に動作したのに対し、ソース
・ドレイン電極形成前に開口したものには動作不良がみ
られた。その不良解析を行ったところ、ＩＣの実装電極
であるＩＴＯに腐食がみられた。
に駆動用のＩＣを実装した後その特性を評価したとこ
ろ、本発明により実装用の穴をソース・ドレイン電極形
成後に開口したものは正常に動作したのに対し、ソース
・ドレイン電極形成前に開口したものには動作不良がみ
られた。その不良解析を行ったところ、ＩＣの実装電極
であるＩＴＯに腐食がみられた。
【００１８】以上のことから、本発明によると、半導体
装置の製造工程での酸化物半導体電極の腐食を回避でき
ることが判った。
装置の製造工程での酸化物半導体電極の腐食を回避でき
ることが判った。
【００１９】また本発明の実施例においては、酸化物半
導体電極としてＩＴＯを用いたものについて説明を行っ
たが、酸化インジウム（Ｉn2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）
等の他の酸化物半導体についても同様の効果が得られる
ことはいうまでもなく、本発明は酸化物半導体電極とし
てＩＴＯに限定されるものではない。
導体電極としてＩＴＯを用いたものについて説明を行っ
たが、酸化インジウム（Ｉn2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）
等の他の酸化物半導体についても同様の効果が得られる
ことはいうまでもなく、本発明は酸化物半導体電極とし
てＩＴＯに限定されるものではない。
【００２０】さらに本発明の実施例においては、半導体
装置として液晶ディスプレイ装置について説明を行った
が、他の半導体装置についても同様の効果が得られるこ
とはいうまでもなく、本発明は半導体装置として液晶デ
ィスプレイ装置に限定されるものではない。
装置として液晶ディスプレイ装置について説明を行った
が、他の半導体装置についても同様の効果が得られるこ
とはいうまでもなく、本発明は半導体装置として液晶デ
ィスプレイ装置に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によると、半導体装
置の製造工程での酸化物半導体電極の腐食を回避でき
る。
置の製造工程での酸化物半導体電極の腐食を回避でき
る。
【図１】本発明の一実施例による液晶ディスプレイ装置
の製造途中の断面図
の製造途中の断面図
【図２】従来の液晶ディスプレイ装置の製造途中の断面
図
図
【図３】腐食発生の原理図
１ ガラス基板 ２ ＩＴＯ層 ３ Ａｌ層 ４ フォトレジスト ５ ピンホール ６ 現像液 ７ ＳｉＯｘ層 ８ Ｃｒ層 ９ ＳｉＮｘ層 １０ ａ−Ｓｉ層 １１ ＳｉＮｘ層 １２ ｎ+ ａ−Ｓｉ層 １３ 画素電極とのコンタクト穴 １４ Ｔｉ層 １５ ＴＡＢ実装用の穴
Claims (7)
- 【請求項１】酸化物半導体電極上に絶縁層を設けた構造
において、少なくとも１つの工程がイオン導電性を有す
る液中で行われる、前記酸化物半導体電極と接続する金
属電極の形成工程の前後で、前記絶縁層の開口を複数回
行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】酸化物半導体電極が酸化インジウムあるい
は酸化錫あるいはその両方を主体とする層を含むことを
特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】金属電極が、アルミニウムを主体とする層
を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項４】イオン導電性を有する液が、ｐＨ≧１０の
アルカリ性を示すことを特徴とする請求項１，２または
３記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】イオン導電性を有する液が、ｐＨ≧１０の
アルカリ性を示すフォトレジストの現像液であることを
特徴とする請求項１，２，３または４記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項６】請求項１記載の製造方法により製造される
半導体装置を有することを特徴とする液晶ディスプレイ
装置。 - 【請求項７】液晶ディスプレイ装置が薄膜トランジスタ
を有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143993A JPH06324349A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143993A JPH06324349A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324349A true JPH06324349A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14561235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11143993A Pending JPH06324349A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06324349A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000155339A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-06 | Casio Comput Co Ltd | 表示パネル及びその製造方法 |
| KR100309922B1 (ko) * | 1998-11-26 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 액정표시장치의제조방법 |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP11143993A patent/JPH06324349A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000155339A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-06 | Casio Comput Co Ltd | 表示パネル及びその製造方法 |
| KR100309922B1 (ko) * | 1998-11-26 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 액정표시장치의제조방법 |
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