JPH06338489A - 金属膜の製造方法 - Google Patents
金属膜の製造方法Info
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- JPH06338489A JPH06338489A JP14830293A JP14830293A JPH06338489A JP H06338489 A JPH06338489 A JP H06338489A JP 14830293 A JP14830293 A JP 14830293A JP 14830293 A JP14830293 A JP 14830293A JP H06338489 A JPH06338489 A JP H06338489A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチング精度が良くしかも安定した特性の
金属膜を提供する。 【構成】 薄膜トランジスタのソ−ス電極7a及びドレ
イン電極7bは、Tiからなるものであって、その製造
の際には、フッ酸を含んでその濃度が異なる2つのエッ
チング液を用いたエッチングにより形成される。すなわ
ち、初めに比較的濃度の濃いエッチング液でエッチング
を行うことによってTi表面の酸化膜を除去し、その後
に他方のエッチング液でTi自体のエッチングを行うこ
とによって、エッチング精度が良いTiからなる金属膜
を得る。
金属膜を提供する。 【構成】 薄膜トランジスタのソ−ス電極7a及びドレ
イン電極7bは、Tiからなるものであって、その製造
の際には、フッ酸を含んでその濃度が異なる2つのエッ
チング液を用いたエッチングにより形成される。すなわ
ち、初めに比較的濃度の濃いエッチング液でエッチング
を行うことによってTi表面の酸化膜を除去し、その後
に他方のエッチング液でTi自体のエッチングを行うこ
とによって、エッチング精度が良いTiからなる金属膜
を得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属膜の製造方法に係
り、特に、例えば半導体装置における電極や配線として
用いられる金属膜を精度良く製造する方法に関する。
り、特に、例えば半導体装置における電極や配線として
用いられる金属膜を精度良く製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置における金属電極或いは金属
配線として、例えばTiを含んでなる金属膜が用いられ
ている。このような金属膜を所望の形状に形成する手段
としては、ウエットエッチングを用いる方法がある。T
iを含んでなる金属膜をウエットエッチングする際に用
いられるエッチング液には、フッ酸を含んでなるエッチ
ング液が好適であり、例えば、特開昭59−12472
6号公報には、このフッ酸系エッチング液として5%程
度のフッ酸溶液を用いることが示されている。また、Th
in Film Processes (Vessen.J.L,Kern.W著、Academic
Press刊(1978))には、Ti膜のエッチング液として
5%程度のフッ酸を含んだフッ硝酸溶液を用いることが
示されている。
配線として、例えばTiを含んでなる金属膜が用いられ
ている。このような金属膜を所望の形状に形成する手段
としては、ウエットエッチングを用いる方法がある。T
iを含んでなる金属膜をウエットエッチングする際に用
いられるエッチング液には、フッ酸を含んでなるエッチ
ング液が好適であり、例えば、特開昭59−12472
6号公報には、このフッ酸系エッチング液として5%程
度のフッ酸溶液を用いることが示されている。また、Th
in Film Processes (Vessen.J.L,Kern.W著、Academic
Press刊(1978))には、Ti膜のエッチング液として
5%程度のフッ酸を含んだフッ硝酸溶液を用いることが
示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Tiか
らなる金属膜のエッチングには次述するような問題があ
る。すなわち、Tiを蒸着法により着膜してTiからな
る金属膜を形成する場合、その表面に酸化膜が生成され
てしまい、これを回避するのは現状では困難である。ま
た、Tiをスパッタリング法により着膜する際には、T
i膜の安定性を確保するために、通常、Tiに窒素を混
合させたものをスパッタリングするが、この場合には、
Ti膜の表面に酸化窒化膜が形成されてしまう。したが
って、エッチングの際には、Tiの表面に形成されたこ
れら酸化膜或いは酸化窒化膜と、その下層のTi膜とを
エッチングすることとなるが、酸化膜及び酸化窒化膜
は、Tiに比してエッチングレ−トが小さくまた、その
膜厚は不均一なために、精度良く均一なエッチングがで
きない。すなわち、酸化膜或いは酸化窒化膜の膜厚の比
較的薄い部分が他の部分より先にエッチング液により除
去されることによって、その下側に位置するTi膜のエ
ッチングもその周囲のTiに比して進行することとな
る。そのため、Ti膜においてサイドエッチングが生じ
ると共に、エッチング後、Ti膜の側部端面に凹凸が生
じてしまい、エッチング精度のよい金属膜が得られなく
なる。
らなる金属膜のエッチングには次述するような問題があ
る。すなわち、Tiを蒸着法により着膜してTiからな
る金属膜を形成する場合、その表面に酸化膜が生成され
てしまい、これを回避するのは現状では困難である。ま
た、Tiをスパッタリング法により着膜する際には、T
i膜の安定性を確保するために、通常、Tiに窒素を混
合させたものをスパッタリングするが、この場合には、
Ti膜の表面に酸化窒化膜が形成されてしまう。したが
って、エッチングの際には、Tiの表面に形成されたこ
れら酸化膜或いは酸化窒化膜と、その下層のTi膜とを
エッチングすることとなるが、酸化膜及び酸化窒化膜
は、Tiに比してエッチングレ−トが小さくまた、その
膜厚は不均一なために、精度良く均一なエッチングがで
きない。すなわち、酸化膜或いは酸化窒化膜の膜厚の比
較的薄い部分が他の部分より先にエッチング液により除
去されることによって、その下側に位置するTi膜のエ
ッチングもその周囲のTiに比して進行することとな
る。そのため、Ti膜においてサイドエッチングが生じ
ると共に、エッチング後、Ti膜の側部端面に凹凸が生
じてしまい、エッチング精度のよい金属膜が得られなく
なる。
【0004】一方、Tiにはこのようなエッチング処理
における難点があるものの、膜ストレス、耐腐食性に優
れるという長所があり、上述したエッチング処理上の問
題があるにも拘らず他の部材をもって代え難く、Tiの
安定性を生かしつつしかもエッチング精度のよいTiか
らなる金属膜を得ることは互いに相反する要求であると
いう問題があった。
における難点があるものの、膜ストレス、耐腐食性に優
れるという長所があり、上述したエッチング処理上の問
題があるにも拘らず他の部材をもって代え難く、Tiの
安定性を生かしつつしかもエッチング精度のよいTiか
らなる金属膜を得ることは互いに相反する要求であると
いう問題があった。
【0005】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、エッチング精度がよくしかも安定した特性の金属膜
を得ることのできる金属膜の製造方法を提供するもので
ある。
で、エッチング精度がよくしかも安定した特性の金属膜
を得ることのできる金属膜の製造方法を提供するもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】Tiを主としてなる金属
膜の表面に保護マスクを施した後にウエットエッチング
を施すことによって所望の形状の金属膜を得る金属膜の
製造方法において、フッ酸を含んでなる濃度の異なる2
種類のエッチング液の内、濃度の高い一方のエッチング
液で前記金属膜をエッチングし、その後他方のエッチン
グ液で前記金属膜をエッチングすることからなるもので
ある。
膜の表面に保護マスクを施した後にウエットエッチング
を施すことによって所望の形状の金属膜を得る金属膜の
製造方法において、フッ酸を含んでなる濃度の異なる2
種類のエッチング液の内、濃度の高い一方のエッチング
液で前記金属膜をエッチングし、その後他方のエッチン
グ液で前記金属膜をエッチングすることからなるもので
ある。
【0007】
【作用】最初にフッ酸の含有濃度の高いエッチング液で
エッチングすることにより、Tiの表面を覆う酸化膜或
いは酸化窒化膜が比較的短い時間で除去され、その後、
最初に用いたエッチング液よりフッ酸の含有濃度の低い
エッチング液によりエッチングすることにより、サイド
エッチングを生ずることなくTiが略均一にエッチング
されることとなる。
エッチングすることにより、Tiの表面を覆う酸化膜或
いは酸化窒化膜が比較的短い時間で除去され、その後、
最初に用いたエッチング液よりフッ酸の含有濃度の低い
エッチング液によりエッチングすることにより、サイド
エッチングを生ずることなくTiが略均一にエッチング
されることとなる。
【0008】
【実施例】以下、図1乃至図4を参照しつつ、本発明に
係る金属膜の製造方法について説明する。ここで、図1
は本発明に係る金属膜を用いた薄膜トランジスタの縦断
面図、図2及び図4は図1に示された薄膜トランジスタ
の製造過程を説明するための説明図である。先ず、本実
施例においては、薄膜トランジスタにおける電極を本発
明に係る金属膜の製造方法により製造する場合を例に説
明する。最初に、図1を参照しつつ薄膜トランジスタの
構造について説明する。この薄膜トランジスタの基本的
構造は、既に公知となっているものであり、ここでの構
造の説明は概略に止めるものとする。尚、従来のものと
異なるのは、後述するように一部の電極が本発明に係る
製造法方により形成される点にある。
係る金属膜の製造方法について説明する。ここで、図1
は本発明に係る金属膜を用いた薄膜トランジスタの縦断
面図、図2及び図4は図1に示された薄膜トランジスタ
の製造過程を説明するための説明図である。先ず、本実
施例においては、薄膜トランジスタにおける電極を本発
明に係る金属膜の製造方法により製造する場合を例に説
明する。最初に、図1を参照しつつ薄膜トランジスタの
構造について説明する。この薄膜トランジスタの基本的
構造は、既に公知となっているものであり、ここでの構
造の説明は概略に止めるものとする。尚、従来のものと
異なるのは、後述するように一部の電極が本発明に係る
製造法方により形成される点にある。
【0009】薄膜トランジスタは、ガラス等の絶縁部材
からなる絶縁基板1上に、例えば、Tiからなるゲ−ト
電極2、SiNxからなるゲ−ト絶縁層3、a−Si:
Hからなる半導体活性層4、SiNxからなるチャンネ
ル保護層5、n+ a−Si:Hからなるオ−ミックコン
タクト層6a,6b、Tiからなるソ−ス電極7a及び
ドレイン電極7bが順次積層及びパタ−ニングされて構
成されている。さらに、薄膜トランジスタは、ポリイミ
ドからなる絶縁層8が積層されると共に、この絶縁層8
にコンタクト孔9a,9bが形成され、このコンタクト
孔9a,9bを介して絶縁層8上に設けられた配線部1
0a,10bが、先のソ−ス・ドレイン電極7a,7b
に接続されてなるものである。尚、絶縁層8の上であっ
て且つチャンネル保護層5の上には、アルミニウムを用
いて遮光部11が形成されている。
からなる絶縁基板1上に、例えば、Tiからなるゲ−ト
電極2、SiNxからなるゲ−ト絶縁層3、a−Si:
Hからなる半導体活性層4、SiNxからなるチャンネ
ル保護層5、n+ a−Si:Hからなるオ−ミックコン
タクト層6a,6b、Tiからなるソ−ス電極7a及び
ドレイン電極7bが順次積層及びパタ−ニングされて構
成されている。さらに、薄膜トランジスタは、ポリイミ
ドからなる絶縁層8が積層されると共に、この絶縁層8
にコンタクト孔9a,9bが形成され、このコンタクト
孔9a,9bを介して絶縁層8上に設けられた配線部1
0a,10bが、先のソ−ス・ドレイン電極7a,7b
に接続されてなるものである。尚、絶縁層8の上であっ
て且つチャンネル保護層5の上には、アルミニウムを用
いて遮光部11が形成されている。
【0010】次に、上述の構成における薄膜トランジス
タの製造プロセスについて図2乃至図4を参照しつつ説
明する。先ず、絶縁基板1上に、例えば、Ta(この
他、Cr、Ti、W、Moなども好適である。)からな
る金属膜12を蒸着法又はスパッタリング法により10
00オングストロ−ム程度全面着膜する(図2(a)参
照)。次いで、この金属膜12上にフォトレジストパタ
−ン(図示せず)を形成し、ドライエッチングによりゲ
−ト電極2を形成する(図2(b)参照)。このドライ
エッチングには、例えば、SF6 をエッチングガスとし
て用いる。
タの製造プロセスについて図2乃至図4を参照しつつ説
明する。先ず、絶縁基板1上に、例えば、Ta(この
他、Cr、Ti、W、Moなども好適である。)からな
る金属膜12を蒸着法又はスパッタリング法により10
00オングストロ−ム程度全面着膜する(図2(a)参
照)。次いで、この金属膜12上にフォトレジストパタ
−ン(図示せず)を形成し、ドライエッチングによりゲ
−ト電極2を形成する(図2(b)参照)。このドライ
エッチングには、例えば、SF6 をエッチングガスとし
て用いる。
【0011】次に、P−CVD装置を用いて、SiNx
からなるゲ−ト絶縁層3、a−Si:Hからなる半導体
活性層用膜13及びSiNxからなるチャンネル保護層
用膜14を、それぞれ3000オングストロ−ム、50
0オングストロ−ム、1500オングストロ−ム程度全
面に着膜し(図2(b)参照)、その後、半導体層用膜
13及びチャンネル保護層用膜13にフォトリソ法を施
して、所望の形状の半導体活性層4及びチャンネル保護
層5を得る(図3(a)参照)。
からなるゲ−ト絶縁層3、a−Si:Hからなる半導体
活性層用膜13及びSiNxからなるチャンネル保護層
用膜14を、それぞれ3000オングストロ−ム、50
0オングストロ−ム、1500オングストロ−ム程度全
面に着膜し(図2(b)参照)、その後、半導体層用膜
13及びチャンネル保護層用膜13にフォトリソ法を施
して、所望の形状の半導体活性層4及びチャンネル保護
層5を得る(図3(a)参照)。
【0012】続いて、n+ a−Si:Hからなるオ−ミ
ックコンタクト層用膜15を1000オングストロ−ム
程度全面着膜し(図3(b)参照)、さらに、Tiから
なる電極用金属膜16を蒸着法又はスパッタリング法に
より2000オングストロ−ム程度全面着膜する(図3
(b)参照)。そして、フォトリソ法によりソ−ス電極
7a及びドレイン電極7bを形成する(図3(c)参
照)。ここで、Tiからなる電極用金属膜16のエッチ
ングは、HF−NH4 F−HNO3 −H2 Oからなる濃
度の異なる2種類のエッチング液を用いて連続的なエッ
チングを行なう。この濃度の異なる2種類のエッチング
液としては、例えば、表1に示されるような組成比のも
のが好適である。
ックコンタクト層用膜15を1000オングストロ−ム
程度全面着膜し(図3(b)参照)、さらに、Tiから
なる電極用金属膜16を蒸着法又はスパッタリング法に
より2000オングストロ−ム程度全面着膜する(図3
(b)参照)。そして、フォトリソ法によりソ−ス電極
7a及びドレイン電極7bを形成する(図3(c)参
照)。ここで、Tiからなる電極用金属膜16のエッチ
ングは、HF−NH4 F−HNO3 −H2 Oからなる濃
度の異なる2種類のエッチング液を用いて連続的なエッ
チングを行なう。この濃度の異なる2種類のエッチング
液としては、例えば、表1に示されるような組成比のも
のが好適である。
【0013】この表1に示されたエッチング液を用いる
場合、先ず、エッチング液1で電極金属膜16の表面を
エッチングする。エッチング液1の濃度は、エッチング
液2よりかなり高濃度となっており、このような高濃度
のエッチング液1を用いることによって主に電極用金属
膜16表面に形成された酸化膜又は酸化窒化膜(図示せ
ず)が除去されることとなる。その後、先のエッチング
液1より低濃度のエッチング液2でエッチングすること
によって電極金属膜16自体のエッチングが行われ、ソ
−ス・ドレイン電極7a,7bが形成される。この後、
オ−ミックコンタクト層用膜15をパタ−ニングするこ
とによってオ−ミックコンタクト層6a,6bの形成が
行われることとなる。
場合、先ず、エッチング液1で電極金属膜16の表面を
エッチングする。エッチング液1の濃度は、エッチング
液2よりかなり高濃度となっており、このような高濃度
のエッチング液1を用いることによって主に電極用金属
膜16表面に形成された酸化膜又は酸化窒化膜(図示せ
ず)が除去されることとなる。その後、先のエッチング
液1より低濃度のエッチング液2でエッチングすること
によって電極金属膜16自体のエッチングが行われ、ソ
−ス・ドレイン電極7a,7bが形成される。この後、
オ−ミックコンタクト層用膜15をパタ−ニングするこ
とによってオ−ミックコンタクト層6a,6bの形成が
行われることとなる。
【0014】
【表1】
【0015】次に、ポリイミドをロ−ルコ−ト又はスピ
ンコ−トによって1μm程度塗布し、絶縁層8を形成す
る(図4(a)参照)。そして、この絶縁層8の上で且
つ先のソ−ス電極7a及びドレイン電極7bに位置する
部位に、コンタクト孔9a,9bを形成する(図4
(a)参照)。最後に、例えば、アルミニウム等の導電
材料を蒸着法又はスパッタリング法により1μm程度着
膜し、配線部10a,10b及びチャンネル遮光膜11
を、それぞれ形成することによって薄膜トランジスタが
完成されることとなる(図4(b)参照)。
ンコ−トによって1μm程度塗布し、絶縁層8を形成す
る(図4(a)参照)。そして、この絶縁層8の上で且
つ先のソ−ス電極7a及びドレイン電極7bに位置する
部位に、コンタクト孔9a,9bを形成する(図4
(a)参照)。最後に、例えば、アルミニウム等の導電
材料を蒸着法又はスパッタリング法により1μm程度着
膜し、配線部10a,10b及びチャンネル遮光膜11
を、それぞれ形成することによって薄膜トランジスタが
完成されることとなる(図4(b)参照)。
【0016】本実施例においては、ソ−ス電極7a及び
ドレイン電極7bをエッチングするに際して、表1に示
された濃度の異なるエッチング液を用いたが、エッチン
グ液の濃度はこの表1に示されたものに限られるもので
はなく、酸化膜或いは酸化窒化膜の膜厚の程度に応じて
適宜変え得るものであり、要は初めに比較的濃度の濃い
エッチング液で酸化膜或いは酸化窒化膜を除去した後
に、この最初に用いたエッチング液よりも濃度の薄いエ
ッチング液によってTi自体をエッチングできればよい
ものである。
ドレイン電極7bをエッチングするに際して、表1に示
された濃度の異なるエッチング液を用いたが、エッチン
グ液の濃度はこの表1に示されたものに限られるもので
はなく、酸化膜或いは酸化窒化膜の膜厚の程度に応じて
適宜変え得るものであり、要は初めに比較的濃度の濃い
エッチング液で酸化膜或いは酸化窒化膜を除去した後
に、この最初に用いたエッチング液よりも濃度の薄いエ
ッチング液によってTi自体をエッチングできればよい
ものである。
【0017】また、本実施例による金属膜の製造方法に
よりソ−ス・ドレイン電極7a,7bが形成されること
により、ソ−ス・ドレイン電極7a,7bの端部、特
に、チャンネル保護層5上に位置した部位の端部イの側
面部分ロ(図1参照)に、エッチング後に凹凸が生じる
という従来のようなことがなくり、精度良く金属膜が形
成されることとなる。また、ソ−ス・ドレイン電極7
a,7bの端部イ(図1参照)がチャンネル保護層5の
上で、このチャンネル保護層5と確実に接合することと
なり、そのため、従来と異なり薄膜トランジスタの導通
時の電流にばらつくようなことがなくなることとなる。
よりソ−ス・ドレイン電極7a,7bが形成されること
により、ソ−ス・ドレイン電極7a,7bの端部、特
に、チャンネル保護層5上に位置した部位の端部イの側
面部分ロ(図1参照)に、エッチング後に凹凸が生じる
という従来のようなことがなくり、精度良く金属膜が形
成されることとなる。また、ソ−ス・ドレイン電極7
a,7bの端部イ(図1参照)がチャンネル保護層5の
上で、このチャンネル保護層5と確実に接合することと
なり、そのため、従来と異なり薄膜トランジスタの導通
時の電流にばらつくようなことがなくなることとなる。
【0018】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
Tiからなる金属膜をエッチングする際、Tiの表面に
形成された酸化膜或いは酸化窒化膜を一気に除去した後
にTi自体をエッチングするように構成することによ
り、Ti表面の酸化膜或いは酸化窒化膜が部分的にエッ
チングされるようなことがなくなるので、サイドエッチ
ングのないエッチング精度のよい金属膜を提供すること
ができるという効果を奏するものである。
Tiからなる金属膜をエッチングする際、Tiの表面に
形成された酸化膜或いは酸化窒化膜を一気に除去した後
にTi自体をエッチングするように構成することによ
り、Ti表面の酸化膜或いは酸化窒化膜が部分的にエッ
チングされるようなことがなくなるので、サイドエッチ
ングのないエッチング精度のよい金属膜を提供すること
ができるという効果を奏するものである。
【図1】 本発明に係る金属膜の製造方法が用いて形成
された電極を用いた薄膜トランジスタの一実施例におけ
る縦断面図である。である。
された電極を用いた薄膜トランジスタの一実施例におけ
る縦断面図である。である。
【図2】 本発明に係る金属膜の製造方法による製造過
程を説明するための説明図である。
程を説明するための説明図である。
【図3】 本発明に係る金属膜の製造方法による製造過
程を説明するための説明図である。
程を説明するための説明図である。
【図4】 本発明に係る金属膜の製造方法による製造過
程を説明するための説明図である。
程を説明するための説明図である。
4…半導体活性層、 5…チャンネル保護層、 6a,
6b…オ−ミックコンタクト層、 7a…ソ−ス電極、
7b…ドレイン電極
6b…オ−ミックコンタクト層、 7a…ソ−ス電極、
7b…ドレイン電極
Claims (1)
- 【請求項1】 Tiを主としてなる金属膜の表面に保護
マスクを施した後にウエットエッチングを施すことによ
って所望の形状の金属膜を得る金属膜の製造方法におい
て、フッ酸を含んでなる濃度の異なる2種類のエッチン
グ液の内、濃度の高い一方のエッチング液で前記金属膜
をエッチングし、その後他方のエッチング液で前記金属
膜をエッチングすることを特徴とする金属膜の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14830293A JPH06338489A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 金属膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14830293A JPH06338489A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 金属膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06338489A true JPH06338489A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15449751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14830293A Pending JPH06338489A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 金属膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06338489A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1840948A4 (en) * | 2004-12-20 | 2009-01-14 | Stella Chemifa Corp | FINE TREATMENT AGENT AND THIS USE FINE TREATMENT METHOD |
CN102157616A (zh) * | 2011-01-29 | 2011-08-17 | 常州天合光能有限公司 | 去激光损伤层洗液 |
JP2014107453A (ja) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Fujifilm Corp | 酸化物半導体素子、酸化物半導体素子の製造方法、表示装置及びイメージセンサ |
WO2017090524A1 (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | シャープ株式会社 | ウェットエッチング方法、及び半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP14830293A patent/JPH06338489A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPWO2017090524A1 (ja) * | 2015-11-27 | 2018-08-30 | シャープ株式会社 | ウェットエッチング方法、及び半導体装置の製造方法 |
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