JP2987043B2 - 薄膜トランジスタ素子およびその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ素子およびその製造方法Info
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Description
【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置等に利
用できる薄膜トランジスタ素子およびその製造方法に関
するものである。
用できる薄膜トランジスタ素子およびその製造方法に関
するものである。
【従来の技術】従来の液晶表示装置を構成するアクティ
ブマトリクス基板における薄膜トランジスタ（以下ＴＦ
Ｔと略する）の構造を、図２の部分断面図を用いて説明
する。非晶質シリコン薄膜トランジスタは、ガラスや石
英などの絶縁性基板１上に第１の電極たとえばアルミニ
ウムからなるゲ−ト電極８が形成され、そのゲ−ト電極
８を覆うようにしてアルミニウムを陽極酸化することに
よって第１のゲ−ト絶縁膜９が形成され、さらに窒化シ
リコンの第２のゲ−ト絶縁膜１０を介して非晶質シリコ
ン半導体層（ａ−Ｓｉ層）１１とチャンネルストッパ層
１２が形成され、チタンおよびアルミニウムからなるソ
−ス電極１３ａおよびドレイン電極１３ｂがリンを含む
非晶質シリコン半導体層（ｎ+ ａ−Ｓｉ層）１１ａ，１
１ｂを介して形成されている。このようなＴＦＴの製造
方法における製作工程の例は図３に示す通りである。ま
ず、図３（ａ）のように絶縁性基板１上にアルミニウム
（Ａｌ）を製膜して、フォトリソグラフィ技術によりゲ
−ト電極８を形成する。次に図３（ｂ）のようにゲ−ト
電極８の必要部分に陽極酸化することにより、酸化アル
ミニウム（ＡｌＯｘ）の第１のゲ−ト絶縁膜９を形成す
る。次に図３（ｃ）のようにＴＦＴの主材料である窒化
シリコン（ＳｉＮx ）からなる第２のゲ−ト絶縁膜１
０、非晶質半導体層（ａ−Ｓｉ層）１１、チャンネルス
トッパ層１２およびソ−ス・ドレイン電極１３ａ，１３
ｂと半導体間でオ−ミック接触を得るためのｎ+ ａ−Ｓ
ｉ層１１ａ，１１ｂをプラズマＣＶＤ法により連続製膜
し、図３（ｄ）のようにＴＦＴを形成する部分以外のチ
ャンネルストッパ層１２とａ−Ｓｉ層１１およびｎ+ａ
−Ｓｉ層１１ａ，１１ｂをエッチング除去する。最後に
図３（ｅ）のようにＡｌを製膜してフォトリソグラフィ
技術によりソ−ス電極１３ａおよびドレイン電極１３ｂ
を形成し、ＴＦＴのチャンネル部上のｎ+ ａ−Ｓｉ層１
１ａ，１１ｂを除去してＴＦＴが完成する。
ブマトリクス基板における薄膜トランジスタ（以下ＴＦ
Ｔと略する）の構造を、図２の部分断面図を用いて説明
する。非晶質シリコン薄膜トランジスタは、ガラスや石
英などの絶縁性基板１上に第１の電極たとえばアルミニ
ウムからなるゲ−ト電極８が形成され、そのゲ−ト電極
８を覆うようにしてアルミニウムを陽極酸化することに
よって第１のゲ−ト絶縁膜９が形成され、さらに窒化シ
リコンの第２のゲ−ト絶縁膜１０を介して非晶質シリコ
ン半導体層（ａ−Ｓｉ層）１１とチャンネルストッパ層
１２が形成され、チタンおよびアルミニウムからなるソ
−ス電極１３ａおよびドレイン電極１３ｂがリンを含む
非晶質シリコン半導体層（ｎ+ ａ−Ｓｉ層）１１ａ，１
１ｂを介して形成されている。このようなＴＦＴの製造
方法における製作工程の例は図３に示す通りである。ま
ず、図３（ａ）のように絶縁性基板１上にアルミニウム
（Ａｌ）を製膜して、フォトリソグラフィ技術によりゲ
−ト電極８を形成する。次に図３（ｂ）のようにゲ−ト
電極８の必要部分に陽極酸化することにより、酸化アル
ミニウム（ＡｌＯｘ）の第１のゲ−ト絶縁膜９を形成す
る。次に図３（ｃ）のようにＴＦＴの主材料である窒化
シリコン（ＳｉＮx ）からなる第２のゲ−ト絶縁膜１
０、非晶質半導体層（ａ−Ｓｉ層）１１、チャンネルス
トッパ層１２およびソ−ス・ドレイン電極１３ａ，１３
ｂと半導体間でオ−ミック接触を得るためのｎ+ ａ−Ｓ
ｉ層１１ａ，１１ｂをプラズマＣＶＤ法により連続製膜
し、図３（ｄ）のようにＴＦＴを形成する部分以外のチ
ャンネルストッパ層１２とａ−Ｓｉ層１１およびｎ+ａ
−Ｓｉ層１１ａ，１１ｂをエッチング除去する。最後に
図３（ｅ）のようにＡｌを製膜してフォトリソグラフィ
技術によりソ−ス電極１３ａおよびドレイン電極１３ｂ
を形成し、ＴＦＴのチャンネル部上のｎ+ ａ−Ｓｉ層１
１ａ，１１ｂを除去してＴＦＴが完成する。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例は、陽極酸化によって形成された第１のゲ−ト絶縁
膜９において、後工程のチャンネルストッパ層１２の形
成のためのＢＨＦエッチング中に、たとえば図３（ｃ）
の第２のゲ−ト絶縁膜１０の欠陥部１７などによる陽極
酸化膜である第１のゲート絶縁膜９の露出部で、図３
（ｄ）のように第１のゲート絶縁膜９がフッ酸によって
エッチングされ、第１のゲ−ト絶縁膜９が薄くなること
により、低耐圧部が発生するという問題点があった。こ
れに対して、耐フッ酸性に優れた第１のゲート絶縁膜９
を形成しようとすると、膜表面の凹凸が大きくなって、
絶縁耐圧を低下させるという問題点もあった。その結
果、図２のようにゲート電極８−ドレイン電極１３ｂ間
が短絡１５する可能性があった。したがって、この発明
の目的は、第１の絶縁膜の耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時
に達成することができる薄膜トランジスタ素子およびそ
の製造方法を提供することである。
来例は、陽極酸化によって形成された第１のゲ−ト絶縁
膜９において、後工程のチャンネルストッパ層１２の形
成のためのＢＨＦエッチング中に、たとえば図３（ｃ）
の第２のゲ−ト絶縁膜１０の欠陥部１７などによる陽極
酸化膜である第１のゲート絶縁膜９の露出部で、図３
（ｄ）のように第１のゲート絶縁膜９がフッ酸によって
エッチングされ、第１のゲ−ト絶縁膜９が薄くなること
により、低耐圧部が発生するという問題点があった。こ
れに対して、耐フッ酸性に優れた第１のゲート絶縁膜９
を形成しようとすると、膜表面の凹凸が大きくなって、
絶縁耐圧を低下させるという問題点もあった。その結
果、図２のようにゲート電極８−ドレイン電極１３ｂ間
が短絡１５する可能性があった。したがって、この発明
の目的は、第１の絶縁膜の耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時
に達成することができる薄膜トランジスタ素子およびそ
の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】請求項１の薄膜トランジ
スタ素子は、絶縁性基板上に形成された第１の電極と、
この第１の電極の表面に陽極酸化により形成したフッ化
物を含む第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に前記陽
極酸化以外の手段によって形成された第２の絶縁膜と、
この第２の絶縁膜上に形成されたチャンネルストッパ層
を含む半導体層と、この半導体層上に形成された第２の
電極とを備えたものである。請求項２の薄膜トランジス
タ素子の製造方法は、請求項１記載の薄膜トランジスタ
素子の製造方法であって、第１の絶縁膜を形成する陽極
酸化時の電解液に、フッ化アンモニウムを０．５モル／
ｌ以上含むことにより、フッ化物を含む第１の絶縁膜を
形成するものである。請求項３の薄膜トランジスタ素子
の製造方法は、請求項２において、第１の電極をＡｌま
たはＴａを主成分とした薄膜とするものである。
スタ素子は、絶縁性基板上に形成された第１の電極と、
この第１の電極の表面に陽極酸化により形成したフッ化
物を含む第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に前記陽
極酸化以外の手段によって形成された第２の絶縁膜と、
この第２の絶縁膜上に形成されたチャンネルストッパ層
を含む半導体層と、この半導体層上に形成された第２の
電極とを備えたものである。請求項２の薄膜トランジス
タ素子の製造方法は、請求項１記載の薄膜トランジスタ
素子の製造方法であって、第１の絶縁膜を形成する陽極
酸化時の電解液に、フッ化アンモニウムを０．５モル／
ｌ以上含むことにより、フッ化物を含む第１の絶縁膜を
形成するものである。請求項３の薄膜トランジスタ素子
の製造方法は、請求項２において、第１の電極をＡｌま
たはＴａを主成分とした薄膜とするものである。
【作用】請求項１の薄膜トランジスタ素子によれば、第
１の電極上に陽極酸化により形成する第１の絶縁膜がフ
ッ化物を含むため耐ＨＦ性が大きいので、第２の絶縁膜
の欠陥部などによりチャンネルストッパ層の形成の際の
ＢＨＦエッチング中に欠陥部等を通して第１の絶縁膜が
エッチングされ、低耐圧部が発生するのを防止でき、こ
のため耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時に向上できるので、
ゲート電極とソース電極間等の短絡を防止することがで
きる。請求項２の薄膜トランジスタ素子の製造方法によ
れば、請求項１記載の薄膜トランジスタ素子の製造方法
であって、第１の絶縁膜を形成する陽極酸化時の電解液
に、フッ化アンモニウムを０．５モル／ｌ以上含むこと
により、フッ化物を含む第１の絶縁膜を形成するため、
ゲート電極とソース電極間等の短絡のない薄膜トランジ
スタ素子が形成できるので、歩留りを向上することがで
きる。請求項３の薄膜トランジスタ素子の製造方法によ
れば、請求項２において、第１の電極をＡｌまたはＴａ
を主成分とした薄膜とするため、請求項２の作用のほ
か、第１の電極が単一層および積層のいずれの場合で
も、第１の絶縁膜の形成が容易にできる。
１の電極上に陽極酸化により形成する第１の絶縁膜がフ
ッ化物を含むため耐ＨＦ性が大きいので、第２の絶縁膜
の欠陥部などによりチャンネルストッパ層の形成の際の
ＢＨＦエッチング中に欠陥部等を通して第１の絶縁膜が
エッチングされ、低耐圧部が発生するのを防止でき、こ
のため耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時に向上できるので、
ゲート電極とソース電極間等の短絡を防止することがで
きる。請求項２の薄膜トランジスタ素子の製造方法によ
れば、請求項１記載の薄膜トランジスタ素子の製造方法
であって、第１の絶縁膜を形成する陽極酸化時の電解液
に、フッ化アンモニウムを０．５モル／ｌ以上含むこと
により、フッ化物を含む第１の絶縁膜を形成するため、
ゲート電極とソース電極間等の短絡のない薄膜トランジ
スタ素子が形成できるので、歩留りを向上することがで
きる。請求項３の薄膜トランジスタ素子の製造方法によ
れば、請求項２において、第１の電極をＡｌまたはＴａ
を主成分とした薄膜とするため、請求項２の作用のほ
か、第１の電極が単一層および積層のいずれの場合で
も、第１の絶縁膜の形成が容易にできる。
【実施例】この発明の第１の実施例を図１に基づいて説
明する。すなわち、図１は薄膜トランジスタ素子の製造
工程を示す部分断面図であり、１は薄膜トランジスタ素
子の絶縁性基板であり、ガラス基板を用いている。２は
絶縁性基板１上に形成されたストライプ状のＡｌ膜のゲ
ート電極である第１の電極である。３は第１の電極２の
表面に陽極酸化により形成したフッ化物を含む膜よりな
るＡｌ2 Ｏ3 のゲート絶縁膜である第１の絶縁膜であ
る。４は第１の絶縁膜３上に陽極酸化以外の手段によっ
て形成されたＳｉＮx （窒化シリコン絶縁膜）のゲート
絶縁膜である第２の絶縁膜である。５はａ−Ｓｉ層（非
晶質シリコン半導体層）の半導体層である。６はＳｉＮ
x 膜のチャンネルストッパ層である。７は第１の電極２
に直交したソース電極である第２の電極である。この実
施例によれば、第１の電極２上に陽極酸化により形成す
る第１の絶縁膜３がフッ化物を含むため耐ＨＦ性が大き
いので、図１（ｃ）のように第２の絶縁膜４の欠陥部１
７などによりチャンネルストッパ層６の形成の際のＢＨ
Ｆエッチング中に欠陥部１７を通して第１の絶縁膜３が
エッチングされ、低耐圧部が発生するのを防止でき、こ
のため耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時に向上できるので、
ゲート電極である第１の電極２とソース電極である第２
の電極７間等の短絡を防止することができる。つぎにこ
の薄膜トランジスタ素子の製造方法について説明する。
すなわち、図１に示すように、絶縁性基板１としてのガ
ラス基板上にＡｌ膜を３００ｎｍ形成し、フォトリソグ
ラフィとエッチングにより第１の電極２として図１
（ａ）のようにゲ−ト電極を完成した。陽極酸化法によ
り、第１の絶縁膜３として図１（ｂ）のようにＡｌ2 Ｏ
3 膜（Ａｌの陽極酸化膜）を２００ｎｍ形成した。陽極
酸化条件はクエン酸を主成分とし、エチレングリコ−ル
を溶媒とする電解液にフッ化アンモニウムを１モル／ｌ
（リットル）添加したものを３０℃に加温し、電流密度
５ｍＡ／ｃｍ2 、所定電圧１４０Ｖまで定電流で行っ
た。１４０Ｖ到達後は定電圧で電流値が初期の１％に低
下するまで延長した。つぎに図１（ｃ）のようにプラズ
マＣＶＤ法により第２の絶縁膜４としてゲ−ト絶縁膜Ｓ
ｉＮx （窒化シリコン絶縁膜）を２００ｎｍ製膜すると
ともに、半導体層５のａ−Ｓｉ（非晶質シリコン半導体
層）を５０ｎｍと、その上に設けられるチャンネルスト
ッパ層６のＳｉＮx 膜を１００ｎｍ連続製膜した。この
チャンネルストッパ層６のＳｉＮx 膜を選択的にエッチ
ングし、図１（ｄ）のようにチャンネルストッパ層６と
した。Ａｌの３００ｎｍをスパッタリング法で形成した
後、フォトリソグラフィとエッチングにより、図１
（ｅ）のようにソース電極７を形成し、薄膜トランジス
タ素子を完成した。このような製造方法により製造され
た薄膜トランジスタ素子の第１の絶縁膜３を成分分析す
ると、フッ化物が混入していることが明らかとなった。
また比較測定のため、第１の絶縁膜３にフッ化物を含ま
ないサンプルも用意した。これらのサンプルについて、
ゲ−ト電極２とソ−ス電極７間に５０Ｖ印加したときの
ショ−ト発生数を測定した。尚クロスポイントは一枚あ
たり１０万個有するものを用いた。その結果、陽極酸化
膜すなわち第１の絶縁膜３の構成と欠陥数の関係を表１
に示した。
明する。すなわち、図１は薄膜トランジスタ素子の製造
工程を示す部分断面図であり、１は薄膜トランジスタ素
子の絶縁性基板であり、ガラス基板を用いている。２は
絶縁性基板１上に形成されたストライプ状のＡｌ膜のゲ
ート電極である第１の電極である。３は第１の電極２の
表面に陽極酸化により形成したフッ化物を含む膜よりな
るＡｌ2 Ｏ3 のゲート絶縁膜である第１の絶縁膜であ
る。４は第１の絶縁膜３上に陽極酸化以外の手段によっ
て形成されたＳｉＮx （窒化シリコン絶縁膜）のゲート
絶縁膜である第２の絶縁膜である。５はａ−Ｓｉ層（非
晶質シリコン半導体層）の半導体層である。６はＳｉＮ
x 膜のチャンネルストッパ層である。７は第１の電極２
に直交したソース電極である第２の電極である。この実
施例によれば、第１の電極２上に陽極酸化により形成す
る第１の絶縁膜３がフッ化物を含むため耐ＨＦ性が大き
いので、図１（ｃ）のように第２の絶縁膜４の欠陥部１
７などによりチャンネルストッパ層６の形成の際のＢＨ
Ｆエッチング中に欠陥部１７を通して第１の絶縁膜３が
エッチングされ、低耐圧部が発生するのを防止でき、こ
のため耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時に向上できるので、
ゲート電極である第１の電極２とソース電極である第２
の電極７間等の短絡を防止することができる。つぎにこ
の薄膜トランジスタ素子の製造方法について説明する。
すなわち、図１に示すように、絶縁性基板１としてのガ
ラス基板上にＡｌ膜を３００ｎｍ形成し、フォトリソグ
ラフィとエッチングにより第１の電極２として図１
（ａ）のようにゲ−ト電極を完成した。陽極酸化法によ
り、第１の絶縁膜３として図１（ｂ）のようにＡｌ2 Ｏ
3 膜（Ａｌの陽極酸化膜）を２００ｎｍ形成した。陽極
酸化条件はクエン酸を主成分とし、エチレングリコ−ル
を溶媒とする電解液にフッ化アンモニウムを１モル／ｌ
（リットル）添加したものを３０℃に加温し、電流密度
５ｍＡ／ｃｍ2 、所定電圧１４０Ｖまで定電流で行っ
た。１４０Ｖ到達後は定電圧で電流値が初期の１％に低
下するまで延長した。つぎに図１（ｃ）のようにプラズ
マＣＶＤ法により第２の絶縁膜４としてゲ−ト絶縁膜Ｓ
ｉＮx （窒化シリコン絶縁膜）を２００ｎｍ製膜すると
ともに、半導体層５のａ−Ｓｉ（非晶質シリコン半導体
層）を５０ｎｍと、その上に設けられるチャンネルスト
ッパ層６のＳｉＮx 膜を１００ｎｍ連続製膜した。この
チャンネルストッパ層６のＳｉＮx 膜を選択的にエッチ
ングし、図１（ｄ）のようにチャンネルストッパ層６と
した。Ａｌの３００ｎｍをスパッタリング法で形成した
後、フォトリソグラフィとエッチングにより、図１
（ｅ）のようにソース電極７を形成し、薄膜トランジス
タ素子を完成した。このような製造方法により製造され
た薄膜トランジスタ素子の第１の絶縁膜３を成分分析す
ると、フッ化物が混入していることが明らかとなった。
また比較測定のため、第１の絶縁膜３にフッ化物を含ま
ないサンプルも用意した。これらのサンプルについて、
ゲ−ト電極２とソ−ス電極７間に５０Ｖ印加したときの
ショ−ト発生数を測定した。尚クロスポイントは一枚あ
たり１０万個有するものを用いた。その結果、陽極酸化
膜すなわち第１の絶縁膜３の構成と欠陥数の関係を表１
に示した。
【表１】 この表１より、第１の絶縁膜３にフッ化物を混入したも
のが良好であることがわかった。したがって、この薄膜
トランジスタ素子の製造方法によれば、第１の絶縁膜３
を形成する陽極酸化時の電解液にフッ化アンモニウムを
含むことにより、フッ化物を含む第１の絶縁膜３を形成
でき、ゲート電極２とソース電極７間の短絡のない薄膜
トランジスタ素子が形成できるので、欠陥のない第１の
絶縁膜３を得ることで歩留りを向上することができる。
この発明の第２の実施例の薄膜トランジスタ素子の製造
方法について説明する。すなわち、絶縁性基板１として
のガラス基板上にＡｌ：Ｔａ膜を３００ｎｍ形成し、フ
ォトリソグラフィとエッチングにより第１の電極２とし
てゲ−ト電極を形成した。第１の絶縁膜３は、表２に示
したように、種々の陽極酸化条件とくに電解液のフッ化
アンモニウム濃度に着目して、第１の絶縁膜３を各々２
００ｎｍの厚さに形成した。この時の陽極酸化条件は、
温度３０℃、アジピン酸の非水溶液を用いて、電流密度
１ｍＡ／ｃｍ2 で行なった。その他は第１の実施例と同
様である。第１の絶縁膜３の膜質の評価は、チャンネル
ストッパ層６の形成時に用いるＢＨＦ液によるエッチン
グ量と膜表面の凹凸の観察によって行った。また良否の
判定は、ＢＨＦ液のエッチング量で２分浸漬後の第１の
絶縁膜３の残膜量が３０ｎｍ以上のものを○、０以下を
×とした。膜表面の凹凸は目検で白濁の感じられるもの
を×とした。これら２点より両方を満足するものを○と
した。
のが良好であることがわかった。したがって、この薄膜
トランジスタ素子の製造方法によれば、第１の絶縁膜３
を形成する陽極酸化時の電解液にフッ化アンモニウムを
含むことにより、フッ化物を含む第１の絶縁膜３を形成
でき、ゲート電極２とソース電極７間の短絡のない薄膜
トランジスタ素子が形成できるので、欠陥のない第１の
絶縁膜３を得ることで歩留りを向上することができる。
この発明の第２の実施例の薄膜トランジスタ素子の製造
方法について説明する。すなわち、絶縁性基板１として
のガラス基板上にＡｌ：Ｔａ膜を３００ｎｍ形成し、フ
ォトリソグラフィとエッチングにより第１の電極２とし
てゲ−ト電極を形成した。第１の絶縁膜３は、表２に示
したように、種々の陽極酸化条件とくに電解液のフッ化
アンモニウム濃度に着目して、第１の絶縁膜３を各々２
００ｎｍの厚さに形成した。この時の陽極酸化条件は、
温度３０℃、アジピン酸の非水溶液を用いて、電流密度
１ｍＡ／ｃｍ2 で行なった。その他は第１の実施例と同
様である。第１の絶縁膜３の膜質の評価は、チャンネル
ストッパ層６の形成時に用いるＢＨＦ液によるエッチン
グ量と膜表面の凹凸の観察によって行った。また良否の
判定は、ＢＨＦ液のエッチング量で２分浸漬後の第１の
絶縁膜３の残膜量が３０ｎｍ以上のものを○、０以下を
×とした。膜表面の凹凸は目検で白濁の感じられるもの
を×とした。これら２点より両方を満足するものを○と
した。
【表２】 表２を参照すると、フッ化アンモニウム濃度が１．１〜
１．７モル／ｌの４種類でよい結果が得られた。つぎ
に、実施例１と同様に４種類の積層構成の薄膜トランジ
スタ素子を作製し、これらのサンプルについてゲ−ト電
極２とソ−ス電極７間に５０Ｖ印加したときのショ−ト
発生数を測定した。その結果、いずれも欠陥数はゼロで
あった。したがって、第１の絶縁膜３を形成する陽極酸
化時の電解液に、フッ化アンモニウムを１モル／ｌ以上
含むことにより、耐圧性と耐フッ酸性を同時に達成でき
ることがわかる。これにより、第１の実施例と同様の効
果を得ることができる。この発明の第３の実施例の薄膜
トランジスタ素子の製造方法について説明する。すなわ
ち、ガラス基板上にＡｌ／Ａｌ：Ｔａ膜を２００ｎｍ／
１００ｎｍ形成し、フォトリソグラフィとエッチングに
より第１の電極２としてゲ−ト電極を形成した。第１の
絶縁膜３のＡｌ2 Ｏ3 膜は、表３に示したように、種々
の陽極酸化条件を用いて各々２００ｎｍの厚さに形成し
た。この時の陽極酸化条件は、アジピン酸の非水溶液を
用いて、温度３０℃、電流密度１ｍＡ／ｃｍ2 で行っ
た。その他は第１の実施例と同様である。また膜質評価
は実施例２と同様である。
１．７モル／ｌの４種類でよい結果が得られた。つぎ
に、実施例１と同様に４種類の積層構成の薄膜トランジ
スタ素子を作製し、これらのサンプルについてゲ−ト電
極２とソ−ス電極７間に５０Ｖ印加したときのショ−ト
発生数を測定した。その結果、いずれも欠陥数はゼロで
あった。したがって、第１の絶縁膜３を形成する陽極酸
化時の電解液に、フッ化アンモニウムを１モル／ｌ以上
含むことにより、耐圧性と耐フッ酸性を同時に達成でき
ることがわかる。これにより、第１の実施例と同様の効
果を得ることができる。この発明の第３の実施例の薄膜
トランジスタ素子の製造方法について説明する。すなわ
ち、ガラス基板上にＡｌ／Ａｌ：Ｔａ膜を２００ｎｍ／
１００ｎｍ形成し、フォトリソグラフィとエッチングに
より第１の電極２としてゲ−ト電極を形成した。第１の
絶縁膜３のＡｌ2 Ｏ3 膜は、表３に示したように、種々
の陽極酸化条件を用いて各々２００ｎｍの厚さに形成し
た。この時の陽極酸化条件は、アジピン酸の非水溶液を
用いて、温度３０℃、電流密度１ｍＡ／ｃｍ2 で行っ
た。その他は第１の実施例と同様である。また膜質評価
は実施例２と同様である。
【表３】 表３を参照すると、フッ化アンモニウム濃度が０．５〜
１．３モル／ｌの範囲でよい結果が得られた。それ以上
の濃度では、膜表面に白濁が見られた。また実施例１と
同様に５種類の積層構成の薄膜トランジスタ素子を作製
し、これらのサンプルについてゲ−ト電極２とソ−ス電
極７間に５０Ｖ印加したときのショ−ト発生数を測定し
た。その結果、いずれも欠陥数はゼロであった。したが
って、フッ化アンモニウム濃度が０．５モル／ｌ以上で
耐圧性と耐フッ酸性を同時に達成し得ることがわかる。
なお、第１の電極２はＡｌまたはＴａを主成分とした薄
膜の単一層および積層構造にすると、第１の絶縁膜３の
形成が容易にできる。
１．３モル／ｌの範囲でよい結果が得られた。それ以上
の濃度では、膜表面に白濁が見られた。また実施例１と
同様に５種類の積層構成の薄膜トランジスタ素子を作製
し、これらのサンプルについてゲ−ト電極２とソ−ス電
極７間に５０Ｖ印加したときのショ−ト発生数を測定し
た。その結果、いずれも欠陥数はゼロであった。したが
って、フッ化アンモニウム濃度が０．５モル／ｌ以上で
耐圧性と耐フッ酸性を同時に達成し得ることがわかる。
なお、第１の電極２はＡｌまたはＴａを主成分とした薄
膜の単一層および積層構造にすると、第１の絶縁膜３の
形成が容易にできる。
【発明の効果】請求項１の薄膜トランジスタ素子によれ
ば、第１の電極上に陽極酸化により形成する第１の絶縁
膜がフッ化物を含むため耐ＨＦ性が大きいので、第２の
絶縁膜の欠陥部などによりチャンネルストッパ層の形成
の際のＢＨＦエッチング中に欠陥部等を通して第１の絶
縁膜がエッチングされ、低耐圧部が発生するのを防止で
き、このため耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時に向上できる
ので、ゲート電極とソース電極間等の短絡を防止するこ
とができるという効果がある。請求項２の薄膜トランジ
スタ素子の製造方法によれば、請求項１記載の薄膜トラ
ンジスタ素子の製造方法であって、第１の絶縁膜を形成
する陽極酸化時の電解液に、フッ化アンモニウムを０．
５モル／ｌ以上含むことにより、フッ化物を含む第１の
絶縁膜を形成するため、ゲート電極とソース電極間等の
短絡のない薄膜トランジスタ素子が形成できるので、歩
留りを向上することができる。請求項３の薄膜トランジ
スタ素子の製造方法によれば、請求項２において、第１
の電極をＡｌまたはＴａを主成分とした薄膜とするた
め、請求項２の効果ほか、第１の電極が単一層および積
層のいずれの場合でも、第１の絶縁膜の形成が容易にで
きる。
ば、第１の電極上に陽極酸化により形成する第１の絶縁
膜がフッ化物を含むため耐ＨＦ性が大きいので、第２の
絶縁膜の欠陥部などによりチャンネルストッパ層の形成
の際のＢＨＦエッチング中に欠陥部等を通して第１の絶
縁膜がエッチングされ、低耐圧部が発生するのを防止で
き、このため耐フッ酸性と絶縁耐圧を同時に向上できる
ので、ゲート電極とソース電極間等の短絡を防止するこ
とができるという効果がある。請求項２の薄膜トランジ
スタ素子の製造方法によれば、請求項１記載の薄膜トラ
ンジスタ素子の製造方法であって、第１の絶縁膜を形成
する陽極酸化時の電解液に、フッ化アンモニウムを０．
５モル／ｌ以上含むことにより、フッ化物を含む第１の
絶縁膜を形成するため、ゲート電極とソース電極間等の
短絡のない薄膜トランジスタ素子が形成できるので、歩
留りを向上することができる。請求項３の薄膜トランジ
スタ素子の製造方法によれば、請求項２において、第１
の電極をＡｌまたはＴａを主成分とした薄膜とするた
め、請求項２の効果ほか、第１の電極が単一層および積
層のいずれの場合でも、第１の絶縁膜の形成が容易にで
きる。
【図１】この発明の第１の実施例の薄膜トランジスタ素
子の製造工程を示す部分断面図である。
子の製造工程を示す部分断面図である。
【図２】従来の薄膜トランジスタ素子の部分断面図であ
る。
る。
【図３】その薄膜トランジスタ素子の製造工程を示す部
分断面図である。
分断面図である。
１ 絶縁性基板 ２ 第１の電極 ３ 第１の絶縁膜 ４ 第２の絶縁膜 ５ 半導体層 ６ チャンネルストッパ層 ７ 第２の電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 達彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 竹田 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/136 H01L 21/316 H01L 21/336 H01L 29/786
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に形成された第１の電極
と、この第１の電極の表面に陽極酸化により形成したフ
ッ化物を含む第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に前
記陽極酸化以外の手段によって形成された第２の絶縁膜
と、この第２の絶縁膜上に形成されたチャンネルストッ
パ層を含む半導体層と、この半導体層上に形成された第
２の電極とを備えた薄膜トランジスタ素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の薄膜トランジスタ素子の
製造方法であって、第１の絶縁膜を形成する陽極酸化時
の電解液に、フッ化アンモニウムを０．５モル／ｌ以上
含むことにより、フッ化物を含む第１の絶縁膜を形成す
ることを特徴とする薄膜トランジスタ素子の製造方法。 - 【請求項３】 第１の電極がＡｌまたはＴａを主成分と
した薄膜である請求項２記載の薄膜トランジスタ素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293040A JP2987043B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 薄膜トランジスタ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293040A JP2987043B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 薄膜トランジスタ素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147408A JPH07147408A (ja) | 1995-06-06 |
| JP2987043B2 true JP2987043B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17789715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5293040A Expired - Fee Related JP2987043B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 薄膜トランジスタ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987043B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101623956B1 (ko) | 2010-01-15 | 2016-05-24 | 삼성전자주식회사 | 트랜지스터와 그 제조방법 및 트랜지스터를 포함하는 전자소자 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP5293040A patent/JP2987043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07147408A (ja) | 1995-06-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |