FR2751468A1 - Procede d'attaque pour un dispositif presentant un materiau organique - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un procédé de formation d'un trou (137) dans une couche organique, avec les étapes de: - formation de la couche organique; - formation d'une couche isolante sur la couche organique; - formation d'un motif d'agent photosensible sur la couche isolante; - enlèvement d'une portion de la couche isolante correspondant à l'agent photosensible; et - enlèvement d'une portion de la couche organique correspondant à la portion enlevée de la couche isolante, de sorte à former le trou. On utilise avantageusement des gaz de SF6 /O2 ou CF4 /O2 . Application à la fabrication de dispositifs d'affichage à circuits semi-conducteurs.
Description
PROCEDE D'ATTAQUE POUR UN DISPOSITIF
PRESENTANT UN MATERIAU ORGANIQUE
La présente invention concerne un procédé d'attaque d'un matériau organique et plus particulièrement un procédé de formation d'un trou dans un matériau orga-
nique pour un dispositif d'affichage à cristal liquide.
En général, un dispositif d'affichage à cristal liquide (LCD) présente deux substrats (un premier substrat et un second substrat) disposés l'un face à l'autre, et
entre lesquels un cristal liquide est injecté.
En référence aux figures 1 et 2 est décrite la structure d'un LCD classique.
Le premier substrat présente la structure suivante. Une pluralité d'électrodes de pixel 15 sont formées à des positions prédéterminées sur un substrat transparent 1 de
sorte à former une matrice de pixels. Une pluralité de lignes de domnnées 19 transpor-
tant des données d'affichage sont formées le long des colomnes de la matrice de pixels. Une pluralité de lignes de grille 21 sont formées le long des rangées de la matrice de pixels. Dans le cas d'un dispositif d'affichage à cristal liquide à matrice active, un élément de commutation 7 est formé au coin de chaque pixel, et est électriquement connecté à la ligne de grille 21 et à la ligne de données 19. L'élément de commutation 7 transfère une donnée d'affichage depuis la ligne de donnée 19 vers l'électrode de pixel 15 lorsqu'une tension suffisante est appliquée à la ligne de grille 21. Le second substrat présente la structure suivante. Une électrode commune 17 est formée sur un substrat 3 de façon à être alignée avec les électrodes de pixel 15 formées sur le premier substrat. Dans un LCD couleur, une pluralité de filtres de
couleur (non représentés sur les dessins) sont aussi formés.
Les premier et second substrats sont couplés par un matériau de scellement 13
de sorte à être disposés l'un face à l'autre avec un jeu uniforme. Dans un LCD pré-
sentant cette structure, un élément de commutation 7 est rendu passant lorsqu'une tension est appliquée à la ligne de grille 21 connectée à cet élément de commutation 7. L'élément de commutation 7 transfère alors une donnée depuis la ligne 19 vers l'électrode de pixel 15 créant ainsi une différence de tension entre l'électrode de pixel et l'électrode commune 17. L'angle d'inclinaison du cristal liquide disposé entre l'électrode de pixel 15 et l'électrode commune 17 change alors. En conséquence, on peut contrôler l'état de polarisation. Ainsi, les données sont affichées en fonction du contrôle de la transmission de la lumière, à l'aide d'une disposition appropriée de polariseurs. En fonction des structures et des matériaux, il existe de nombreux types de LCD. Entre autres, on a développé un LCD présentant une couche organique afin d'assurer un jeu uniforme entre les premier et second substrats. et d'améliorer le taux d'ouverture du LCD. Des demandes de brevet ont été déposées en Corée relatives à des structures et des produits de fabrication pour un LCD présentant une couche organique (96-08344, 96- 23296, 96-23295, 96-23448, 96-22404, 96-27653,
96-27655, 96-10414).
Ci-après, on va décrire un LCD présentant une couche organique. En général, on utilise une couche organique dans le premier substrat qui comprend les éléments de commutation. En référence aux figures 2 et 3, on décrit le cas o des transistors
en couche mince (TFT) sont utilisés en tant qu'éléments de commutation.
Sur un substrat transparent 1, une ligne de grille 21 et une électrode de grille 21a sont formées. Une couche d'isolation de grille 23 est formée sur le substrat 1 de sorte à recouvrir la ligne de grille 21 et l'électrode de grille 21a. Sur la couche d'isolation de grille 23, on forme une couche semi-conductrice 25 et une couche
semi-conductrice dopée aux impuretés 27. Une électrode de source 19a et une élec-
trode de drain l9b sont formées et reliées à la couche semi-conductrice 25, par l'intermédiaire de la couche semi-conductrice dopée 27. Une ligne de données 19 est formée en même temps que les électrodes de source et de drain 19a, l9b, et est reliée à l'électrode de source 19a. Ceci termine un transistor en couche mince 7. Ensuite, on forme une couche de passivation (ou d'isolation) 29 afin de protéger le transistor
en couche mince.
Dans ce cas, le matériau de la couche de passivation est un matériau organique comprenant du silicium tel que, par exemple, du benzocyclobutène. Cette couche
peut donc être appelée couche de passivation organique.
Un trou de contact 37 est formé en attaquant une portion de la couche de passivation organique 29 disposée au-dessus de l'électrode de drain 1l9b de sorte à
découvrir une portion de l'électrode de drain 19b. Une électrode de pixel 15 est for-
mée en déposant et en structurant un matériau conducteur transparent, formé sur la couche de passivation organique 29, et électriquement reliée à l'électrode de drain
19b à travers le trou.
Le procédé d'attaque de la couche de passivation organique est un procédé d'attaque sèche, dans lequel la couche de passivation est transformée en un produit
volatil par réaction avec des radicaux libres d'un gaz de plasma, qui est décrit ci-
dessous en référence sur les figures 4A et 4B.
Dans les figures 4A et 4B, on a représenté la couche de passivation organique 29, l'électrode de drain 19b et le substrat 1. Sur la couche de passivation organique 29, on dépose un agent photosensible 43, et on le développe pour former tm motif prédéterminé. Ensuite, on introduit le substrat 1 dans une chambre à vide 61. Un gaz de plasma de CF4/O2 ou SF6/O2 est injecté dans la chambre 61 par une ouverture R \I14 S)(\14S4S DIO( - I, 1 1997 - 2f18 d'admission de gaz 51, comme représenté sur la figure 4A. En conséquence, la partie découverte de la couche de passivation organique 29 (c'est-à-dire la portion qui n'est
pas recouverte par l'agent photosensible 43 développé) est attaquée par transforma-
tion de la couche de passivation organique 29 en SiF4, par réaction chimique avec les radicaux fluor de CF4 ou SF6. Pendant ce temps, l'agent photosensible 43 est brûlé ou réduit par de 1'02 gazeux contenu dans CF4/O2 ou SF6/O2. C'est dire que l'agent photosensible et la partie découverte de la couche de passivation organique sont attaqués simultanément. Ce procédé classique d'attaque de la couche organique
présente les problèmes suivants.
Le premier problème concerne l'agent photosensible. Du fait que le taux (ou vitesse) d'attaque de la couche de passivation organique et que le taux d'attaque de l'agent photosensible sont à peu près les mêmes, l'épaisseur de l'agent photosensible 43 doit être à peu près la même que celle de la couche de passivation organique. Par exemple, si l'épaisseur de la couche organique est d'environ 2 utm, l'épaisseur de l'agent photosensible doit aussi être égale à 2 rlm ou supérieure à cette valeur. Il est
difficile de déposer uniformément ou de développer convenablement un agent pho-
tosensible aussi épais. En conséquence, après le traitement d'attaque, l'agent photo-
sensible ne peut pas être enlevé parfaitement, et il en reste sur la couche de passiva-
tion organique 29, comme représenté sur la figure 4B. En outre, il est difficile
d'obtenir un bon profil d'attaque.
Le second problème concerne la surface de l'électrode de drain. En général,
l'électrode de drain est formée d'un métal tel que le chrome. Lorsque la couche orga-
nique est attaquée par SF6/O2, la résistance de contact à travers la surface du chrome devient trop élevée. Ceci provoque un problème, du fait qu'on ne peut obtenir un bon contact électrique entre l'électrode de pixel et l'électrode de drain. Par ailleurs,
lorsque la couche organique est attaquée par CF4/O2, ce problème ne se produit pas.
Toutefois, le temps d'attaque pour un gaz CF4/O2 est plus long que celui pour un gaz SF6/O2. Ainsi, le temps de fabrication du LCD devient plus important, et les
coûts de fabrication augmentent.
La figure 5 montre les résultats expérimentaux de mesure de la résistance de
contact de la surface de chrome. La courbe A représente la caractéristique courant-
tension de la surface de chrome lorsque l'on utilise CF4/O2. La courbe B représente la caractéristique courant-tension de la surface de chrome lorsque l'on utilise SF6/O2. La courbe A présente clairement une résistance inférieure. La cause possible de ce phénomène est la suivante. Lorsque l'on utilise un gaz SF6/O2, il est possible qu'une couche oxydée se forme sur la surface du chrome, du fait que le chrome réagit avec le gaz 02. Au contraire. lorsque l'étape d'attaque est réalisée avec CF4/O2, la couche oxydée ne se forme pas aussi facilement du fait que l'oxyg&èle
gazeux réagit avec le carbone de CF4 et produit du CO2 ou du CO.
La présente invention concerne un procédé d'attaque pour un dispositif ayant un matériau organique, qui pallie sensiblement un ou plusieurs des problèmes dûs aux limitations et aux inconvénients de l'art antérieur. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé d'attaque amélioré
pour une couche organique.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé d'attaque d'une couche organique, grâce auquel l'agent photosensible est enlevé
simultanément.
Un autre de la présente invention est de réduire le nombre d'étapes nécessaires
pour fabriquer un LCD.
Encore un objet de l'invention est de proposer un procédé d'attaque dans lequel
le temps d'attaque est réduit, sans pour autant sacrifier la résistance de contact.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront précisé dans la
description qui suit, et soit apparaîtront dans la description, soit pourront être ensei-
gnés par la mise en oeuvre de l'invention. Ces buts et autres avantages de l'invention peuvent être réalisés et obtenus par les structures plus particulièrement détaillées
dans la description écrite et dans les revendications, ainsi que dans les dessins joints.
L'invention propose donc un procédé de formation d'un trou dans une couche organique, le procédé comprenant les étapes de: - formation de la couche organique; - formation d'une couche d'isolation au dessus de la couche organique; - formation d'un motif d'agent photosensible au-dessus de la couche d'isolation; - enlèvement d'une portion de la couche d'isolation correspondant au motif d'agent photosensible; et - enlèvement d'une portion de la couche organique correspondant à la portion
enlevée de la couche d'isolation, pour former le trou.
La couche organique formée dans l'étape de formation d'une couche organique
comprend avantageusement une structure à liaison Si.
La couche organique comprend par exemple du benzocyclobutène.
La couche isolante formée dans l'étape de formation d'une couche isolante peut
comprendre un matériau inorganique, avantageusement choisi parmi SiNx et SiOx.
Dans un mode de réalisation, l'étape d'enlèvement de la couche isolante et l'étape d'enlèvement de la couche organique utilisent le même agent d'attaque. et
l'agent d'attaque comprend des radicaux fluor et de l'oxygène 02.
L'agent d'attaque peut alors comprendre du CF4, ou encore du SF6.
R\14Só()\14q4S) DO( 20 i(iI 1I)-.4 18 L'invention propose aussi un procédé de formation d'un trou dans une couche organique pour un dispositif d'affichage à cristal liquide, le procédé comprenant les étapes de: formation de la couche organique; - formation d'un motif d'agent photosensible au dessus de la couche organique; - enlèvement d'une portion de la couche organique correspondant au motif d'agent photosensible en utilisant un premier gaz d'attaque; et - enlèvement de la portion restante de la couche organique correspondant au
motif de l'agent photosensible, en utilisant un second gaz d'attaque.
La couche organique formée dans l'étape de formation d'une couche organique
comprend avantageusement une structure à liaison Si, ou du benzocyclobutène.
Avantageusement, le premier gaz d'attaque comprend SF6/O2, et le second gaz
d'attaque comprend CF4/O2.
De préférence, le premier gaz d'attaque présente un premier taux d'attaque, et
le second gaz d'attaque présente un second taux d'attaque.
Dans ce cas, le premier taux d'attaque est de préférence supérieur au deuxième
taux d'attaque.
L'invention propose encore un procédé de formation d'un trou dans une couche organique formée sur une couche métallique pour un dispositif d'affichage à cristal liquide, le procédé comprenant les étapes de: formation de la couche métallique; - formation de la couche organique sur le métal; - formation d'un motif d'agent photosensible au-dessus de la couche organique; - enlèvement de la couche organique correspondant au motif d'agent photosensible en utilisant un premier gaz d'attaque, la couche organique étant attaquée jusqu'à la surface de la couche métallique; et - nettoyage de la surface de la couche métallique en utilisant un second gaz d'attaque.
La couche métallique comprend avantageusement du chrome.
La couche organique formée lors de l'étape de formation de la couche
organique peut comprendre une structure à liaison Si, ou du benzocyclobutène.
De préférence, le premier gaz d'attaque comprend SF602, et le second gaz
d'attaque comprend SF6/O2.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, en outre, les étapes de: - formation d'une couche inorganique entre l'étape de formation d'une couche organique et l'étape de formation d'un motif en agent photosensible; et k I I I Il l { -21m!''2 --;/I 1
- enlèvement de la couche inorganique correspondant au motif d'agent photo-
sensible entre l'étape de formation du motif d'agent photosensible et l'étape d'enlèvement de la couche organique; le motif d'agent photosensible étant formé sur la couche inorganique lors de l'étape de formation du motif d'agent photosensible. Avantageusement, la couche inorganique comprend un matériau choisi parmi
SiNx et SiOx.
L'invention propose encore un procédé de formation d'un trou dans une première couche formée au dessus d'un substrat, le procédé comprenant les étapes de: (a) formation d'une seconde couche sur la première couche; (b) formation d'une couche d'agent photosensible sur la seconde couche, la couche
d'agent photosensible présentant une ouverture et un motif d'agent photo-
sensible, l'ouverture d'agent photosensible définissant une première portion de la première couche et une première portion de la seconde couche et le motif d'agent photosensible définissant une seconde portion de la première couche et une seconde portion de la seconde couche; (c) attaque du motif d'agent photosensible et de la première portion de la seconde couche en exposant le substrat à un premier gaz d'attaque jusqu'à ce que la première portion de la seconde couche soit attaquée jusqu'à la surface de la première portion de la première couche, une portion du motif d'agent photosensible restant sur la seconde portion de la seconde couche lorsque la première portion de la seconde couche est attaquée jusqu'à la surface de la première portion de la première couche;
(d) attaque de la première portion de la première couche et du motif d'agent photo-
sensible restant sur la seconde portion de la seconde couche en exposant le substrat à un second gaz d'attaque jusqu'à ce que le motif d'agent photosensible restant sur la seconde portion de la seconde couche soit attaqué jusqu'à la surface de la seconde portion de la seconde couche;
la première portion de la première couche restant dans une région correspon-
dant à l'ouverture de l'agent photosensible lorsque le motif d'agent photo-
sensible restant sur la seconde portion de la seconde couche est attaqué jusqu'à la surface de la seconde portion de la seconde couche; et (e) attaque de la seconde portion de la seconde couche et de la première portion de la première couche restante dans la région correspondant à l'ouverture d'agent photosensible en exposant le substrat à un troisième gaz d'attaque jusqu'à ce que la première portion de la première région de la première couche restant R \14ISI)W(I4S4S)O( -211 ii 1i)-. IS dans la région correspondant à l'ouverture d'agent photosensible soit attaquée jusqu'au fond de la première portion de la première couche, la seconde portion de la seconde couche restant sur la seconde portion de la première couche lorsque la première portion de la première couche restant dans la région correspondant à l'ouverture de l'agent photosensible est attaquée
jusqu'au fond de la première portion de la première couche.
De préférence, dans l'étape (e), le taux d'attaque de la première couche par le troisième gaz d'attaque est supérieur au taux d'attaque de la seconde couche par le
troisième gaz d'attaque.
Avantageusement, le premier gaz d'attaque, le second gaz d'attaque et le troisième gaz d'attaque sont sensiblement les même gaz d'attaque. Ces même gaz
d'attaque peuvent comprendre du SF6/O2, et/ou du CF4/O2.
De préférence, la première couche comprend une couche organique et la
seconde couche comprend une couche inorganique.
La couche organique peut comprendre du benzocyclobutène.
Il est clair que la description générale qui précède et la description détaillée qui
suit ne sont données qu'à titre d'exemple d'application et de démonstration et ne sont supposées que donner des explications supplémentaires quant à l'invention telle que revendiquée. Les dessins joints qui ont pour but de fournir et d'assurer une meilleure
compréhension de l'invention et constituent une partie de la présente description
illustrent des modes de réalisation de l'invention et servent à expliquer les principes
de celle-ci en liaison avec la description.
Ces dessins montrent: - Figure 1 une vue en coupe transversale montrant la structure d'un LCD classique; Figure 2 une vue en plan à plus grande échelle montrant le LCD classique, avec une couche de passivation réalisée en un matériau organique; - Figure 3 rune vue en coupe transversale le long de la ligne I-I de la figure 2; - Figure 4A une vue en coupe transversale montrant un procédé classique d'attaque d'une couche organique; - Figure 4B une vue en coupe transversale montrant l'agent photosensible restant sur tune couche organique après que la couche organique ait été attaquée par un procédé d'attaque classique; - Figure 5 une représentation graphique des caractéristiques courant-tension mesurées à la surface du chrome, après l'attaque de la couche organique par un gaz SF6/O2 ou CF4/O2;
1 '' I 1 [)1)( 21 ". I9' 7 7 7I S
- Figures 6A à 6E des vues en coupe transversale montrant un procédé d'attaque selon tm premier mode de réalisation de la présente invention; Figure 7 une vue en coupe transversale montrant les profils d'attaque selon le premier mode de réalisation de la présente invention; - Figures 8A à 8E des vues en coupe transversale montrant un procédé d'attaque selon un second mode de réalisation de la présente invention; et - Figures 8F et 8G des vues en coupe transversale montrant un procédé d'attaque
selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.
Il est maintenant fait référence en détail aux modes de réalisation préférés de la
présente invention à l'aide des exemples illustrés dans les dessins joints.
Premier mode de réalisation préféré En référence aux figures 6A à 6E et 7, on décrit le premier mode de réalisation de la présente invention. Une ligne de données 119 et un transistor en couche mince
sont formés sur unl substrat 101. Le transistor en couche mince présente une élec-
trode de grille 121a, une couche d'isolation de grille 123, des électrodes de source et de drain 11 9a et 11 9b. Sur le transistor en couche mince, on forme une couche de
passivation organique 129a contenant une structure à liaison Si, telle qu'un benzo-
cyclobutène (BCB). Sur la couche organique 129a, une couche inorganique 129b est formée, en un matériau diélectrique tel que SiNX ou SiOx. La couche inorganique 129b est d'une épaisseur inférieure à celle de la couche organique 129a, comme le
montre la figure 6A.
Un agent photosensible 143 est déposé sur la couche inorganique 129b comme le montre la figure 6B. L'agent photosensible 143 est exposé à travers un masque , développé, et mis en forme, comme le montre la figure 6C. Ensuite, l'ensemble de substrat est introduit dans une chambre à vide 161, comme représenté sur la figure 6D. La couche inorganique 129b et la couche organique 129a sont attaquées par un gaz CF4/O2 ou SF6/O2. En même temps, l'agent photosensible est aussi brûlé
par l'oxygène contenu dans le gaz.
Dans ce cas, le rapport de CF4 ou SF6 à 02 est déterminé de telle sorte que le rapport entre le taux d'attaque de la couche inorganique et le taux d'attaque de la couche organique soit de préférence d'environ 1/5. En conséquence, un trou de contact 137 est formé dans la couche de passivation organique 129a disposée au dessus d'une portion d'électrode de drain 119b. La couche inorganique 129b reste sur
le reste de la couche de passivation organique 129a comme le montre la figure 6E.
En référence à la figure 7, on décrit des profils d'attaque selon le premier mode de réalisation. Tout d'abord, la portion découverte de la couche inorganique 129b est attaquée d'une quantité T5 en produisant du SiF4 gazeux, du fait de la réaction entre
la couche inorganique 129b et les radicaux fluor de CF4 ou SF6. Pendant ce temps.
O(\I4SS I)()(' - 20 I1, 11P17 - '1IX
l'agent photosensible 143 est aussi brûlé d'une quantité T4 par le gaz 02 contenu
dans CF4/O2 ou SF6/O2 (brûlage par l'oxygène).
Dans ce cas, les taux d'attaque de l'agent photosensible 143 et de la couche inorganique 129 peuvent être contrôlés en changeant le rapport du CF4 ou SF6 gazeux à l'oxygène gazeux dans la composition. Une fois que l'agent photosensible 143 a été complètement enlevé par combustion par l'oxygène, la couche inorganique 129b est attaquée par une réaction avec les radicaux libres fluor d'une façon qui est mise en évidence par les lignes en pointillés de la figure 7. Pendant ce temps, la portion médiane de la couche organique 129a est attaquée plus vite que la couche
inorganique 129b, comme représenté par les lignes en pointillés de la figure 7.
Cormme représenté sur la figure, pendant que la couche inorganique 129b est attaquée d'une quantité T1, la couche organique 129a est attaquée d'une quantité T6 qui est plus importante. Dans ce cas, le profil d'attaque est contrôlé par l'épaisseur initiale de la couche organique 129a et de la couche inorganique 129b et par le
rapport de 02 à CF4 ou SF6 dans la composition du gaz.
En conséquence, l'agent photosensible 143 et la couche inorganique 129b sont attaqués ensemble d'une quantité totale T7 dans la région o était initialement déposé l'agent photosensible. La couche inorganique 129b et la couche organique 129a sont attaquées d'une quantité T2 dans la région o l'agent photosensible 143 n'était pas présent. De la sorte, on forme un trou de contact 137 dans la couche organique 129a disposée au dessus de l'électrode de drain 1 l9b, et la couche inorganique disposée sur le reste de la couche organique présente une épaisseur T3 comme représenté sur
la figure 7.
Selon le premier mode de réalisation préféré, il n'est pas nécessaire de prévoir une étape supplémentaire d'enlèvement de l'agent photosensible 143, du fait que l'agent photosensible 143 est entièrement éliminé pendant le traitement de formation du trou de contact dans la couche de passivation organique. Grâce au reste de la couche inorganique 129b, un matériau conducteur pour les électrodes de pixel peut être déposé avec stabilité sur la couche de passivation organique 129a. Toutefois, si c'est nécessaire, la couche inorganique peut être complètement enlevée en réglant le rapport entre le taux d'attaque de la couche inorganique 129b au taux d'attaque de la
couche organique 129a ou en faisant varier le rapport des épaisseurs de ces couches.
Deuxième mode de réalisation préféré
On décrit en référence aux figures 8A à 8E le second mode de réalisation pré-
féré de la présente invention. Comme dans le premier mode de réalisation préféré, une ligne de donnée et un transistor en couche mince sont formés sur un substrat 101. Le transistor en couche mince présente une électrode de grille, une couche d'isolation de grille, une électrode de source et une électrode de drain 119b. Sur le i, - I)>1 -. 2 9J;llll 1 t>)7 -)/1 [ transistor en couche mince, on forme une couche de passivation organique 129a contenant une structure à liaison Si, comme par exemple du benzocyclobutène
(BCB) comme représenté sur la figure 8A.
Un agent photosensible 143 est déposé sur la couche organique 129a comme représenté sur la figure 8B. L'agent photosensible 143 est exposé à travers un
masque 145, développé et mis en forme, comme représenté sur la figure 8C.
L'ensemble du substrat est introduit dans une chambre à vide 161. Un gaz SF6/O2
est injecté par une ouverture d'admission 151 et amené dans un état de plasma.
L'agent photosensible 143 est brûlé ou réduit par l'oxygène contenu dans le gaz
SF6/O2. La couche de passivation organique 129a, dans la région o l'agent photo-
sensible n'est pas présent, est attaquée par la réaction de Si avec les radicaux fluor de SF6, qui produisent du SiF4 gazeux. Le traitement d'attaque continue jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une fine couche de la couche de passivation organique 129a, comme représenté sur la figure 8D. Ensuite, on injecte du gaz CF4/O2 à l'état de plasma dans la chambre à vide 161, de sorte à remplacer SF6/O2 par CF4/O2, par l'ouverture d'admission de gaz 151. L'agent photosensible 143 résiduel, et le reste de
la couche de passivation organique 129a sont simultanément attaqués. En consé-
quence, l'agent photosensible 143 est complètement brûlé, et un trou de contact 137
se forme au dessus de l'électrode de drain 119b, comme représenté sur la figure 8E.
Comme on utilise un gaz SF6/O2, la première étape d'attaque est rapidement
réalisée, et le temps de fabrication est réduit. La fine couche de la couche de passi-
vation organique 129a qui reste après la première étape d'attaque est attaquée par CF4/O2. De la sorte, la résistance de contact de l'électrode de drain 119b peut être améliorée. Troisième mode de réalisation préféré On décrit en référence aux figures 8F et 8G le troisième mode de réalisation préféré de la présente invention. Comme dans le second mode de réalisation préféré, la couche de passivation organique 129a est attaquée par du gaz SF6/O2 dans une chambre à vide 161. Toutefois, dans le troisième mode de réalisation préféré, l'agent photosensible 143 et la couche de passivation organique 129a sont tous deux complètement attaqués en même temps jusqu'à ce qu'une surface métallique (du chrome par exemple) de l'électrode de drain 119b soit à nu, comme représenté sur la figure 8F. Dans ce cas, la résistance de contact devrait normalement augmenter du fait qu'une couche d'impureté 171 ou une couche du même genre se forme àla surface du chrome. En conséquence, il est nécessaire d'enlever la couche d'impureté 171 par traitement d'attaque distinct, (ou par un traitement de lavage) en utilisant un agent d'attaque humide ou sec approprié. Le substrat résultant peut être plongé dans un agent d'attaque, par exemple du BHF (acide fluorhydrique) ou du BOE (agent R \[4Sl 14 %4S DO( - 2101 ''n I, 17 - I1/[ d'attaque oxydé tampoluné) ou par une attaque sèche, par exemple en utilisant du BC13 + 02. On obtient ainsi une surface de chrome propre, comme représenté sur la
figure 8G.
Du fait qu'on utilise un gaz SF6/O2, le traitement d'attaque peut être réalisé rapidement, et le temps de fabrication est réduit. Comme on enlève la couche d'impureté 171 par un traitement d'attaque supplémentaire, la résistance de contact
de l'électrode de drain 1 1 9b est améliorée.
La présente invention concerne un procédé d'attaque d'une couche organique
présentant une structure à liaison Si. La présente invention n'implique pas de traite-
ment supplémentaire d'élimination d'un agent photosensible. Ceci résulte du fait que
l'agent photosensible est brûlé par l'oxygène gazeux contenu dans le gaz d'attaque.
Ces effets sont obtenus grâce au contrôle du rapport du gaz CF4 (ou SF6) au gaz 02 de la composition. En outre, les caractéristiques de contact entre le métal et les électrodes de pixel sont améliorées, du fait que la couche d'impuretés, par exemple la couche d'oxyde, n'existe pas au niveau de l'interface. Ce résultat est dû au traitement en deux étapes. Premièrement, la couche organique est attaquée par SF6/O2, et ensuite la couche organique résiduelle, ou la couche d'impureté, est enlevée. Il devient ainsi possible de fabriquer un LCD de haute performance, avec un temps
d'attaque ou de traitement plus court.
La présente invention fournit ainsi un procédé d'attaque d'un matériau
organique, dans lequel un matériau inorganique est déposé sur le matériau organique.
Tout d'abord, l'agent photosensible est déposé et développé, et ensuite, les matériaux organique et inorganique sont attaqués pendant que l'agent photosensible est brûlé par le CF4/O2 ou le SF6/O2 gazeux. Un autre procédé est que le matériau organique ou l'agent photosensible est attaqué par le SF6/O2 gazeux jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une petite quantité de matériau organique, puis le reste du matériau organique et
de l'agent photosensible sont attaqués par CF4/O2. Un autre procédé consiste à atta-
quer complètement le matériau organique et l'agent photosensible par SF6/O2 gazeux, puis ensuite d'attaquer la couche d'impureté sur le métal découvert par un
agent d'attaque pour métal ou par un agent d'attaque sèche.
Dans la présente invention, afin d'obtenir un bon profil d'attaque de la couche
organique, on peut déposer une couche inorganique sur la couche organique.
Ensuite. l'agent photosensible est déposé sur la couche inorganique et l'agent photo-
sensible est développé. Ensuite, ces couches sont attaquées par du CF4/O2 ou du SF6/O2 gazeux. Alors que l'agent photosensible est brûlé par l'oxygène gazeux, la couche inorganique et la couche organique sont simultanément attaquées par le CF4 ou le SF6 gazeux. Si on contrôle la vitesse d'attaque en modifiant le rapport de CF4 (ou de SF6) gazeux à l'oxygène gazeux des compositions, on peut enlever parfaitement l'agent photosensible grâce à l'oxygène gazeux et obtenir un bon profil
d'attaque de la couche organique. En outre, on peut, grâce à la présente invention.
contrôler la quantité résiduelle de couche inorganique sur la couche organique.
Ainsi, il devient possible d'obtenir des bonnes propriétés d'adhésion du matériau destiné à être déposé sur la couche inorganique. Par ailleurs, une couche d'impureté formé sur la surface métallique (la surface du chrome, par exemple) pendant le traitement d'attaque de la couche organique peut être enlevée selon la présente invention. Selon l'invention. la couche organique est attaquée par du SF6/O2 gazeux jusqu'à ce qu'il n'en reste qu'une petite quantité, et ensuite le reste de la couche organique est attaqué par du CF4/O2 gazeux. Il n'y a pas de couche d'impureté sur la couche métallique. Dans un autre procédé, la couche
organique est attaquée parfaitement par SF6/O2. puis la couche d'impureté est enle-
vée par un agent d'attaque de métal ou par attaque sèche. En conséquence, la couche
qui est ensuite déposée a un bon contact électrique avec la couche métallique.
Dans tous ces mode de réalisation, on effectue en continu, i.e. sensiblement simultanément l'étape d'attaque ou d'enlèvement d'une couche organique et l'étape d'enlèvement de l'agent photosensible, sans pour autant être limités par les
inconvénients de l'art antérieur.
Il sera apparent à l'homme de l'art que diverses modifications et variantes peuvent être apportées au procédé d'attaque de la présente invention sans pour autant
s'écarter de l'esprit ou de la portée de l'invention.
\14S{O 14545 D)C( -20 join 1,'17 7-12/1i
Claims (27)
1.- Un procédé de formation d'un trou (137) dans une couche organique (1 29a), le procédé comprenant les étapes de - formation de la couche organique; - formation d'une couche d'isolation au dessus de la couche organique; - formation d'un motif d'agent photosensible au- dessus de la couche d'isolation; - enlèvement d'une portion de la couche d'isolation correspondant au motif d'agent photosensible; et - enlèvement d'une portion de la couche organique correspondant à la portion
enlevée de la couche d'isolation, pour former le trou.
2.- Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche organique formée dans l'étape de formation d'une couche organique comprend une
structure à liaison Si.
3.- Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche
organique comprend du benzocyclobutène.
4.- Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la
couche isolante formée dans l'étape de formation d'une couche isolante comprend un
matériau inorganique.
5.- Le procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau
inorganique comprend un matériau choisi parmi SiNX et SiOx.
6.- Le procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
l'étape d'enlèvement de la couche isolante et l'étape d'enlèvement de la couche orga-
nique utilisent le même agent d'attaque, et en ce que l'agent d'attaque comprend des
radicaux fluor et de l'oxygène 02.
7.- Le procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'agent
d'attaque comprend du CF4.
8.- Le procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'agent
d'attaque comprend du SF6.
I II '1[1)()(1- 2)ltl1')7-1t/18 9.- Un procédé de formation d'un trou dans une couche organique (129a) pour un dispositif d'affichage à cristal liquide, le procédé comprenant les étapes de - formation de la couche organique (129a);
- formation d'um motif d'agent photosensible (143) au dessus de la couche orga-
nique (129a); - enlèvement d'une portion de la couche organique correspondant au motif d'agent photosensible en utilisant un premier gaz d'attaque; et - enlèvement de la portion restante de la couche organique correspondant au
motif de l'agent photosensible, en utilisant un second gaz d'attaque.
10.- Le procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche organique formée dans l'étape de formation d'une couche organique comprend une
structure à liaison Si.
11.- Le procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la couche organique formée lors de l'étape de formation d'une couche organique
comprend du benzocyclobutène.
12.- Le procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le
premier gaz d'attaque comprend SF6/O2.
13.- Le procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le
second gaz d'attaque comprend CF4/O2.
14.- Le procédé selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le
premier gaz d'attaque présente un premier taux (ou vitesse) d'attaque, et en ce que le
second gaz d'attaque présente un second taux d'attaque.
15.- Le procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le premier
taux d'attaque est supérieur au deuxième taux d'attaque.
16.- Un procédé de formation d'tm trou (137) dans une couche organique formée sur une couche métallique pour un dispositif d'affichage à cristal liquide. le procédé comprenant les étapes de: - formation de la couche métallique (119b); - formation de la couche organique (129a) sur le métal; - formation d'un motif d'agent photosensible (143) au-dessus de la couche organique; R \145(00\14S45 I)( - 20 in 1997 - 1411 enlèvement de la couche organique correspondant au motif d'agent photosensible en utilisant un premier gaz d'attaque, la couche organique étant attaquée jusqu'à la surface de la couche métallique; et nettoyage de la surface de la couche métallique en utilisant un second gaz d'attaque. 17.- Le procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la couche
métallique comprend du chrome.
18.- Le procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la couche organique formée lors de l'étape de formation de la couche organique
comprend une structure à liaison Si.
19.- Le procédé selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que
la couche organique comprend du benzocyclobutène.
20.- Le procédé selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que
le premier gaz d'attaque comprend SF602.
21.- Le procédé selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce que
le second gaz d'attaque comprend SF6/02.
22.- Le procédé selon l'une des revendications 16 à 21, comprenant, en outre,
les étapes de: - formation d'une couche inorganique entre l'étape de formation d'une couche organique et l'étape de formation d'un motif en agent photosensible; et
- enlèvement de la couche inorganique correspondant au motif d'agent photo-
sensible entre l'étape de formation du motif d'agent photosensible et l'étape d'enlèvement de la couche organique; le motif d'agent photosensible étant formé sur la couche inorganique lors de l'étape
de formation du motif d'agent photosensible.
23.- Le procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la couche
inorganique comprend un matériau choisi parmi SiNX et SiOx.
24.- Un procédé de formation d'un trou dans une première couche formée au dessus d'un substrat, le procédé comprenant les étapes de: (a) formation d'une seconde couche sur la première couche m le I 11)() - 20 Ilill i-19)7 - 15118 (b) formation d'une couche d'agent photosensible sur la seconde couche, la couche
d'agent photosensible présentant une ouverture et un motif d'agent photo-
sensible, l'ouverture d'agent photosensible définissant une première portion de la première couche et une première portion de la seconde couche et le motif d'agent photosensible définissant une seconde portion de la première couche et une seconde portion de la seconde couche; (c) attaque du motif d'agent photosensible et de la première portion de la seconde couche en exposant le substrat à un premier gaz d'attaque jusqu'à ce que la première portion de la seconde couche soit attaquée jusqu'à la surface de la première portion de la première couche, une portion du motif d'agent photosensible restant sur la seconde portion de la seconde couche lorsque la première portion de la seconde couche est attaquée jusqu'à la surface de la première portion de la première couche;
(d) attaque de la première portion de la première couche et du motif d'agent photo-
sensible restant sur la seconde portion de la seconde couche en exposant le substrat à un second gaz d'attaque jusqu'à ce que le motif d'agent photosensible restant sur la seconde portion de la seconde couche soit attaqué jusqu'à la surface de la seconde portion de la seconde couche
la première portion de la première couche restant dans une région correspon-
dant à l'ouverture de l'agent photosensible lorsque le motif d'agent photo-
sensible restant sur la seconde portion de la seconde couche est attaqué jusqu'à la surface de la seconde portion de la seconde couche; et (e) attaque de la seconde portion de la seconde couche et de la première portion de la première couche restante dans la région correspondant à l'ouverture d'agent photosensible en exposant le substrat à un troisième gaz d'attaque jusqu'à ce que la première portion de la première région de la première couche restant dans la région correspondant à l'ouverture d'agent photosensible soit attaquée jusqu'au fond de la première portion de la première couche, la seconde portion de la seconde couche restant sur la seconde portion de la première couche lorsque la première portion de la première couche restant dans la région correspondant à l'ouverture de l'agent photosensible est attaquée
jusqu'au fond de la première portion de la première couche.
25.- Le procédé selon la revendication 24. caractérisé en ce que, dans l'étape
(e), le taux d'attaque de la première couche par le troisième gaz d'attaque est supé-
rieur au taux d'attaque de la seconde couche par le troisième gaz d'attaque.
1 4501 454 [(1 - 2C0 11r I)7 - 1(1IS 26.- Le procédé selon la revendication 24 ou 25, caractérisé en ce que le premier gaz d'attaque, le second gaz d'attaque et le troisième gaz d'attaque sont
sensiblement les même gaz d'attaque.
27.- Le procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que les même gaz
d'attaque compremnnent du SF6/02.
28.- Le procédé selon la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce que les
même gaz d'attaque comprennent du CF4/02.
29.- Le procédé selon l'une des revendications 24 à 28, caractérisé en ce que
la première couche comprend une couche organique et la seconde couche comprend
une couche inorganique.
30.- Le procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que la couche
organique comprend du benzocyclobutène.
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