JP2002184760A - ガラス基板対応プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
ガラス基板対応プラズマ処理方法及び装置Info
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- JP2002184760A JP2002184760A JP2000380502A JP2000380502A JP2002184760A JP 2002184760 A JP2002184760 A JP 2002184760A JP 2000380502 A JP2000380502 A JP 2000380502A JP 2000380502 A JP2000380502 A JP 2000380502A JP 2002184760 A JP2002184760 A JP 2002184760A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続して同一のエッチング室にてソース及び
ドレイン電極とドーピング層をエッチングし、チャンネ
ル層の途中まで高速に、かつ、低ダメージにてエッチン
グすることが可能な、プラズマ処理方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 被処理基板の金属積層膜層をエッチング
するときのプラズマ状態と、不純物が含まれたシリコン
層以降をエッチングするときのプラズマ状態とを変更す
ることで、一つの真空室にて上記２つのエッチングを実
施する。
ドレイン電極とドーピング層をエッチングし、チャンネ
ル層の途中まで高速に、かつ、低ダメージにてエッチン
グすることが可能な、プラズマ処理方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 被処理基板の金属積層膜層をエッチング
するときのプラズマ状態と、不純物が含まれたシリコン
層以降をエッチングするときのプラズマ状態とを変更す
ることで、一つの真空室にて上記２つのエッチングを実
施する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜ディスプレイ
産業における、薄膜回路形成方法に利用できるものであ
り、特に液晶用トランジスタ素子形成におけるドライエ
ッチング工程において、多層膜を一括して同一室（チャ
ンバ）にてエッチングすることのできるプラズマ処理方
法及び装置に関し、多層膜層のメタル配線層を高速にエ
ッチングし、トランジスターのチャンネル部であるアモ
ルファスシリコン層に対して、プラズマダメージを軽減
することのできるプラズマ処理方法及び装置に関する。
産業における、薄膜回路形成方法に利用できるものであ
り、特に液晶用トランジスタ素子形成におけるドライエ
ッチング工程において、多層膜を一括して同一室（チャ
ンバ）にてエッチングすることのできるプラズマ処理方
法及び装置に関し、多層膜層のメタル配線層を高速にエ
ッチングし、トランジスターのチャンネル部であるアモ
ルファスシリコン層に対して、プラズマダメージを軽減
することのできるプラズマ処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶素子製造分野において、製造
コスト削減や環境保護の観点から、工程簡略や製造方法
の環境負荷の少ない製造方法に変更を望む声が高まって
おり、特に、液晶素子については液晶パネルの価格競争
の激化とパネルの大型化傾向に伴い、従来の薬液による
エッチング工法から、積層膜を一括して高速にドライエ
ッチ化する工法及び、装置が望まれている。
コスト削減や環境保護の観点から、工程簡略や製造方法
の環境負荷の少ない製造方法に変更を望む声が高まって
おり、特に、液晶素子については液晶パネルの価格競争
の激化とパネルの大型化傾向に伴い、従来の薬液による
エッチング工法から、積層膜を一括して高速にドライエ
ッチ化する工法及び、装置が望まれている。
【０００３】以下、従来の液晶ＴＦＴのトランジスター
素子形成方法を図１を参照しながら説明する。
素子形成方法を図１を参照しながら説明する。
【０００４】図１において、エッチングの被処理基板の
一例となる、アモルファスシリコンＴＦＴ駆動液晶パネ
ルのトランジスター素子の代表的な構成を説明する。１
はガラス基板、２は上記トランジスターのゲート電極と
なる金属積層膜、３は絶縁膜、４はトランジスター回路
動作時に電子が移動する半導体層（チャンネル層）とな
るアモルファスシリコン膜、５は不純物を含んだシリコ
ン膜層（ドーピング層）、６はソース及びドレイン電極
となる金属積層膜である。７は、ソース及びドレイン電
極となる金属積層膜６及びチャンネル層４のうち、以下
に説明するドライエッチング装置にて処理するエッチン
グ処理範囲である。
一例となる、アモルファスシリコンＴＦＴ駆動液晶パネ
ルのトランジスター素子の代表的な構成を説明する。１
はガラス基板、２は上記トランジスターのゲート電極と
なる金属積層膜、３は絶縁膜、４はトランジスター回路
動作時に電子が移動する半導体層（チャンネル層）とな
るアモルファスシリコン膜、５は不純物を含んだシリコ
ン膜層（ドーピング層）、６はソース及びドレイン電極
となる金属積層膜である。７は、ソース及びドレイン電
極となる金属積層膜６及びチャンネル層４のうち、以下
に説明するドライエッチング装置にて処理するエッチン
グ処理範囲である。
【０００５】次に、図４において、図１の上記エッチン
グ処理範囲７でのエッチングを実施するために使用す
る、代表的なドライエッチング装置について説明する。
３７は液晶基板を投入、回収するための真空室（予備
室）、３８は真空雰囲気中で基板を搬送する搬送機構を
持った真空室（移載室）、３９は第１エッチング室、４
０は第２エッチング室である。また、第１エッチング室
３９の内部において、４１は真空室、４２は基板を載置
するための第１電極、４３は排気装置、４４は上記第１
電極４２に高周波電力を印加するための第１高周波電
源、４５は接地された第２電極、４６はエッチングガス
を導入するためのガス供給装置、４７はプラズマの発光
強度を特定の干渉フィルターを通して計測することでエ
ッチング終了を検出する、エッチング終端検出装置であ
る。また、第２エッチング室４０の内部において、４８
は真空室、４９は基板を載置するための第１電極であり
接地されている。５０は、上記第１電極４９を昇降させ
る装置、５１は排気装置、５２は第２電極であり、５３
の第２高周波電源から高周波電力を印加できるようにな
っており、５４はエッチングガスを導入するためのガス
供給装置である。
グ処理範囲７でのエッチングを実施するために使用す
る、代表的なドライエッチング装置について説明する。
３７は液晶基板を投入、回収するための真空室（予備
室）、３８は真空雰囲気中で基板を搬送する搬送機構を
持った真空室（移載室）、３９は第１エッチング室、４
０は第２エッチング室である。また、第１エッチング室
３９の内部において、４１は真空室、４２は基板を載置
するための第１電極、４３は排気装置、４４は上記第１
電極４２に高周波電力を印加するための第１高周波電
源、４５は接地された第２電極、４６はエッチングガス
を導入するためのガス供給装置、４７はプラズマの発光
強度を特定の干渉フィルターを通して計測することでエ
ッチング終了を検出する、エッチング終端検出装置であ
る。また、第２エッチング室４０の内部において、４８
は真空室、４９は基板を載置するための第１電極であり
接地されている。５０は、上記第１電極４９を昇降させ
る装置、５１は排気装置、５２は第２電極であり、５３
の第２高周波電源から高周波電力を印加できるようにな
っており、５４はエッチングガスを導入するためのガス
供給装置である。
【０００６】以上の様に構成されたドライエッチング装
置について、以下にその動作について説明する。
置について、以下にその動作について説明する。
【０００７】図１で示すような構造に薄膜形成された被
処理基板を、予備室３７に投入し、予備室３７内を真空
排気した後、予備室３７から移載室３８に搬送され、第
１エッチング室３９の真空室４１内の第１電極４２に載
置される。真空室４１内が真空排気装置４３より排気さ
れながら、真空室４１内にガス供給装置４６よりエッチ
ングガスが導入され、真空室４１内を所定の圧力に調整
し、第１高周波電源４４より一定の高周波電力が上記第
１電極４２に印加されると、上記真空室４１内にプラズ
マが発生され、図１に示した上記ソース及びドレイン電
極となる金属積層膜６を、プラズマ発光強度を終端検出
装置４７にて測定しながら、エッチングし、エッチング
終了を検出した時点で、上記第１高周波電源４４の動作
を停止、エッチングガス供給装置４６を停止する。次
に、第１エッチング室３９の真空室４１内から上記移載
室３８へ上記被処理基板を取り出し、さらに、第２エッ
チング室４０の真空室４８の第１電極４９へ載置する。
電極昇降装置５０が動作して電極を昇降させることによ
り、上記第１電極４９と第２電極５２の隙間を一定の間
隔に調整する。真空排気装置５１より真空室４８内を排
気しながら、ガス供給装置５４よりエッチングガスが真
空室４８内に導入され、真空室４８内を所定の圧力に調
整し、第２高周波電源５３より高周波電力が上記第２電
極５２に印加されると、上記真空室４８内にプラズマが
発生し、図１に示した上記ドーピング層５をエッチング
し、上記チャンネル層４の所定の厚みまで基板面内均一
にエッチングされる。
処理基板を、予備室３７に投入し、予備室３７内を真空
排気した後、予備室３７から移載室３８に搬送され、第
１エッチング室３９の真空室４１内の第１電極４２に載
置される。真空室４１内が真空排気装置４３より排気さ
れながら、真空室４１内にガス供給装置４６よりエッチ
ングガスが導入され、真空室４１内を所定の圧力に調整
し、第１高周波電源４４より一定の高周波電力が上記第
１電極４２に印加されると、上記真空室４１内にプラズ
マが発生され、図１に示した上記ソース及びドレイン電
極となる金属積層膜６を、プラズマ発光強度を終端検出
装置４７にて測定しながら、エッチングし、エッチング
終了を検出した時点で、上記第１高周波電源４４の動作
を停止、エッチングガス供給装置４６を停止する。次
に、第１エッチング室３９の真空室４１内から上記移載
室３８へ上記被処理基板を取り出し、さらに、第２エッ
チング室４０の真空室４８の第１電極４９へ載置する。
電極昇降装置５０が動作して電極を昇降させることによ
り、上記第１電極４９と第２電極５２の隙間を一定の間
隔に調整する。真空排気装置５１より真空室４８内を排
気しながら、ガス供給装置５４よりエッチングガスが真
空室４８内に導入され、真空室４８内を所定の圧力に調
整し、第２高周波電源５３より高周波電力が上記第２電
極５２に印加されると、上記真空室４８内にプラズマが
発生し、図１に示した上記ドーピング層５をエッチング
し、上記チャンネル層４の所定の厚みまで基板面内均一
にエッチングされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１エッチング室３９にて上記ソース及びドレイン電極と
なる金属積層膜６のエッチングを実施するときにエッチ
ング終了を上記エッチング終端検出装置４７にて検出す
ると、上記被処理基板の一部分、特にエッチングマスク
パターンの密集しているトランジスターの部分は、エッ
チング速度が速く、既に上記ドーピング層５のアモルフ
ァスシリコン膜４までエッチングしてしまう状況にあ
る。トランジスター特性を鑑みると、上記ドーピング層
５をダメージの強い上記第１エッチング室３９にてエッ
チングしてしまう現状では、トランジスター性能を向上
することは望めない問題点がある。
１エッチング室３９にて上記ソース及びドレイン電極と
なる金属積層膜６のエッチングを実施するときにエッチ
ング終了を上記エッチング終端検出装置４７にて検出す
ると、上記被処理基板の一部分、特にエッチングマスク
パターンの密集しているトランジスターの部分は、エッ
チング速度が速く、既に上記ドーピング層５のアモルフ
ァスシリコン膜４までエッチングしてしまう状況にあ
る。トランジスター特性を鑑みると、上記ドーピング層
５をダメージの強い上記第１エッチング室３９にてエッ
チングしてしまう現状では、トランジスター性能を向上
することは望めない問題点がある。
【０００９】また、上記第１エッチング室３９にて金属
積層膜６を途中までで中止し、上記第２エッチング室４
０にて金属積層膜層６のエッチングを始めようと試みて
も、上記第２エッチング室４０ではエッチングが完全に
行えず金属膜残りが発生するという問題点が有る。
積層膜６を途中までで中止し、上記第２エッチング室４
０にて金属積層膜層６のエッチングを始めようと試みて
も、上記第２エッチング室４０ではエッチングが完全に
行えず金属膜残りが発生するという問題点が有る。
【００１０】また、生産性を考える場合、２つのエッチ
ング室にて処理を実施する様な従来までの方法、装置で
は生産性の向上は望めないという問題点があった。
ング室にて処理を実施する様な従来までの方法、装置で
は生産性の向上は望めないという問題点があった。
【００１１】本発明の目的は、このような従来の問題点
に鑑み、連続して同一のエッチング室にて上記ソース及
びドレイン電極とドーピング層をエッチングし、チャン
ネル層の途中まで高速に、かつ、低ダメージにてエッチ
ングすることが可能な、プラズマ処理方法及び装置を提
供することにある。
に鑑み、連続して同一のエッチング室にて上記ソース及
びドレイン電極とドーピング層をエッチングし、チャン
ネル層の途中まで高速に、かつ、低ダメージにてエッチ
ングすることが可能な、プラズマ処理方法及び装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。
に、本発明は以下のように構成する。
【００１３】本発明の第１態様によれば、被処理基板と
してガラス基板上へ薄膜トランジスター回路を形成する
素子において、少なくともアルミニウムを含む金属膜を
積層した金属積層膜層と、上記金属積層膜層の下層に不
純物が含まれたシリコン層とアモルファスシリコン層が
積層され、上記金属積層膜層のエッチング不要部分を覆
う薄膜のマスクが形成され、上記マスクの端部から上記
金属積層膜層と上記不純物が含まれたシリコン層をエッ
チングし、上記アモルファスシリコン層の途中でエッチ
ングを終了するブラズマ処理方法において、上記被処理
基板の上記金属積層膜層をエッチングするときのプラズ
マ状態と、上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以
降に積層された層をエッチングするときのプラズマ状態
とを変更することで、一つの真空室にて上記２つのエッ
チングを実施するプラズマ処理方法を提供する。
してガラス基板上へ薄膜トランジスター回路を形成する
素子において、少なくともアルミニウムを含む金属膜を
積層した金属積層膜層と、上記金属積層膜層の下層に不
純物が含まれたシリコン層とアモルファスシリコン層が
積層され、上記金属積層膜層のエッチング不要部分を覆
う薄膜のマスクが形成され、上記マスクの端部から上記
金属積層膜層と上記不純物が含まれたシリコン層をエッ
チングし、上記アモルファスシリコン層の途中でエッチ
ングを終了するブラズマ処理方法において、上記被処理
基板の上記金属積層膜層をエッチングするときのプラズ
マ状態と、上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以
降に積層された層をエッチングするときのプラズマ状態
とを変更することで、一つの真空室にて上記２つのエッ
チングを実施するプラズマ処理方法を提供する。
【００１４】本発明の第２態様によれば、上記金属積層
膜層をエッチングするとき、上記一つの真空室から排気
して上記真空室内の圧力を調整し、上記真空室内にエッ
チングガスを導入するとともに、上記被処理基板が載置
された第１電極に第１高周波電力を印加してプラズマを
発生させて、上記金属積層膜層をエッチングし、上記不
純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された層
をエッチングするとき、上記一つの真空室内に上記被処
理基板を保持したまま、上記被処理基板が載置された第
１電極とは別の第２電極に第１高周波電力を印加して先
のプラズマとはプラズマ状態が異なるプラズマを発生さ
せて、上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に
積層された層をエッチングする第１の態様に記載のプラ
ズマ処理方法を提供する。
膜層をエッチングするとき、上記一つの真空室から排気
して上記真空室内の圧力を調整し、上記真空室内にエッ
チングガスを導入するとともに、上記被処理基板が載置
された第１電極に第１高周波電力を印加してプラズマを
発生させて、上記金属積層膜層をエッチングし、上記不
純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された層
をエッチングするとき、上記一つの真空室内に上記被処
理基板を保持したまま、上記被処理基板が載置された第
１電極とは別の第２電極に第１高周波電力を印加して先
のプラズマとはプラズマ状態が異なるプラズマを発生さ
せて、上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に
積層された層をエッチングする第１の態様に記載のプラ
ズマ処理方法を提供する。
【００１５】本発明の第３態様によれば、上記不純物を
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記第２電極として機能するコイルに高
周波電力を導入して、上記先のプラズマとはプラズマ状
態が異なる、誘導結合型プラズマを発生させてエッチン
グする第１又は２の態様に記載のプラズマ処理方法を提
供する。
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記第２電極として機能するコイルに高
周波電力を導入して、上記先のプラズマとはプラズマ状
態が異なる、誘導結合型プラズマを発生させてエッチン
グする第１又は２の態様に記載のプラズマ処理方法を提
供する。
【００１６】本発明の第４態様によれば、上記不純物を
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記金属積層膜層をエッチングするとき
よりも、上記第１電極へ印加する電力を減少させてエッ
チングする第１〜３のいずれか１つの態様に記載のプラ
ズマ処理方法を提供する。
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記金属積層膜層をエッチングするとき
よりも、上記第１電極へ印加する電力を減少させてエッ
チングする第１〜３のいずれか１つの態様に記載のプラ
ズマ処理方法を提供する。
【００１７】本発明の第５態様によれば、上記不純物を
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記第１電極へ印加する電力を、ゼロな
いし、上記アモルファスシリコン膜層をＣＶＤ装置にて
成膜するときの印加電力値以下としてエッチングする第
１〜４のいずれか１つの態様に記載のプラズマ処理方法
を提供する。
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記第１電極へ印加する電力を、ゼロな
いし、上記アモルファスシリコン膜層をＣＶＤ装置にて
成膜するときの印加電力値以下としてエッチングする第
１〜４のいずれか１つの態様に記載のプラズマ処理方法
を提供する。
【００１８】本発明の第６態様によれば、上記不純物を
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記真空室内の圧力を０．１Ｐａから１
５Ｐａの範囲に調整してエッチングする第１〜５のいず
れか１つの態様に記載のプラズマ処理方法を提供する。
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記真空室内の圧力を０．１Ｐａから１
５Ｐａの範囲に調整してエッチングする第１〜５のいず
れか１つの態様に記載のプラズマ処理方法を提供する。
【００１９】本発明の第７態様によれば、上記不純物を
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記真空室に水素を含んだエッチングガ
スを導入してエッチングする第１〜６のいずれか１つの
態様に記載のプラズマ処理方法を提供する。
含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチ
ングするとき、上記真空室に水素を含んだエッチングガ
スを導入してエッチングする第１〜６のいずれか１つの
態様に記載のプラズマ処理方法を提供する。
【００２０】本発明の第８態様によれば、被処理基板と
してガラス基板上へ薄膜トランジスター回路を形成する
素子において、アルミニウムの金属膜を積層した金属積
層膜層と、上記金属積層膜層の下層に不純物が含まれた
シリコン層とアモルファスシリコン層が積層され、上記
金属積層膜層のエッチング不要部分を覆うマスクをレジ
ストによる薄膜として形成され、上記マスクの端部から
上記金属積層膜層と上記不純物が含まれたシリコン層を
エッチングし、上記アモルファスシリコン層の途中でエ
ッチングを終了するプラズマ処理装置において、上記被
処理基板の上記金属積層膜層をエッチングするときと、
上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層さ
れた層をエッチングするときのプラズマ状態を変更する
プラズマ状態変更装置を備えて、一つの真空室内で、上
記金属積層膜層をエッチングしたのち上記不純物が含ま
れたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチン
グするとき、上記プラズマ状態変更装置によりプラズマ
状態を変更したのち、上記一つの真空室にて上記２つの
エッチングを実施するプラズマ処理装置を提供する。
してガラス基板上へ薄膜トランジスター回路を形成する
素子において、アルミニウムの金属膜を積層した金属積
層膜層と、上記金属積層膜層の下層に不純物が含まれた
シリコン層とアモルファスシリコン層が積層され、上記
金属積層膜層のエッチング不要部分を覆うマスクをレジ
ストによる薄膜として形成され、上記マスクの端部から
上記金属積層膜層と上記不純物が含まれたシリコン層を
エッチングし、上記アモルファスシリコン層の途中でエ
ッチングを終了するプラズマ処理装置において、上記被
処理基板の上記金属積層膜層をエッチングするときと、
上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層さ
れた層をエッチングするときのプラズマ状態を変更する
プラズマ状態変更装置を備えて、一つの真空室内で、上
記金属積層膜層をエッチングしたのち上記不純物が含ま
れたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチン
グするとき、上記プラズマ状態変更装置によりプラズマ
状態を変更したのち、上記一つの真空室にて上記２つの
エッチングを実施するプラズマ処理装置を提供する。
【００２１】本発明の第９態様によれば、上記プラズマ
状態変更装置は、上記真空室内から排気させる排気装置
と、上記真空室内にエッチングガスを導入するエッチン
グガス供給装置と、上記真空室内で上記基板を載置する
第１電極に第１高周波電力を印加して上記真空室内にプ
ラズマを発生させる第１高周波電源と、上記排気装置と
上記ガス供給装置と上記第１高周波電源と第２高周波電
源とを動作制御する制御装置とより構成して、上記金属
積層膜層をエッチングするとき、上記排気装置により上
記真空室から排気して上記真空室内の圧力を調整し、上
記ガス供給装置により上記真空室内にエッチングガスを
導入するとともに、上記被処理基板が載置された上記第
１電極に上記第１高周波電源により上記第１高周波電力
を印加して上記真空室内にプラズマを発生させて、上記
金属積層膜層をエッチングする一方、上記不純物が含ま
れたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチン
グするとき、上記真空室内に上記被処理基板を保持した
まま、先のプラズマとはプラズマ状態が異なるプラズマ
を上記真空室内に発生させて、上記不純物が含まれたシ
リコン層及びそれ以降に積層された層をエッチングする
第８の態様に記載のプラズマ処理装置を提供する。
状態変更装置は、上記真空室内から排気させる排気装置
と、上記真空室内にエッチングガスを導入するエッチン
グガス供給装置と、上記真空室内で上記基板を載置する
第１電極に第１高周波電力を印加して上記真空室内にプ
ラズマを発生させる第１高周波電源と、上記排気装置と
上記ガス供給装置と上記第１高周波電源と第２高周波電
源とを動作制御する制御装置とより構成して、上記金属
積層膜層をエッチングするとき、上記排気装置により上
記真空室から排気して上記真空室内の圧力を調整し、上
記ガス供給装置により上記真空室内にエッチングガスを
導入するとともに、上記被処理基板が載置された上記第
１電極に上記第１高周波電源により上記第１高周波電力
を印加して上記真空室内にプラズマを発生させて、上記
金属積層膜層をエッチングする一方、上記不純物が含ま
れたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチン
グするとき、上記真空室内に上記被処理基板を保持した
まま、先のプラズマとはプラズマ状態が異なるプラズマ
を上記真空室内に発生させて、上記不純物が含まれたシ
リコン層及びそれ以降に積層された層をエッチングする
第８の態様に記載のプラズマ処理装置を提供する。
【００２２】本発明の第１０態様によれば、さらに、上
記真空室内で上記被処理基板に対向する第２電極として
のコイルに第２高周波電力を印加して上記真空室内に誘
導結合型プラズマを発生させる第２高周波電源を備える
とともに、上記制御装置により上記第２高周波電源の動
作をも制御して、上記不純物を含んだシリコン層及びそ
れ以降に積層された層のエッチング時に、上記第２電極
としてのコイルに上記第２高周波電源から第２高周波電
力を導入して上記真空室内に、上記先のプラズマとはプ
ラズマ状態が異なる、誘導結合型プラズマを発生させる
第９の態様に記載のプラズマ処理装置を提供する。
記真空室内で上記被処理基板に対向する第２電極として
のコイルに第２高周波電力を印加して上記真空室内に誘
導結合型プラズマを発生させる第２高周波電源を備える
とともに、上記制御装置により上記第２高周波電源の動
作をも制御して、上記不純物を含んだシリコン層及びそ
れ以降に積層された層のエッチング時に、上記第２電極
としてのコイルに上記第２高周波電源から第２高周波電
力を導入して上記真空室内に、上記先のプラズマとはプ
ラズマ状態が異なる、誘導結合型プラズマを発生させる
第９の態様に記載のプラズマ処理装置を提供する。
【００２３】本発明の第１１態様によれば、上記プラズ
マ状態変更装置は、上記不純物を含んだシリコン層及び
それ以降に積層された層のエッチング時に、上記金属積
層膜層をエッチングするときよりも、上記第１高周波電
源から上記第１電極へ印加する電力を減少させる第９又
は１０の態様に記載のプラズマ処理装置を提供する。
マ状態変更装置は、上記不純物を含んだシリコン層及び
それ以降に積層された層のエッチング時に、上記金属積
層膜層をエッチングするときよりも、上記第１高周波電
源から上記第１電極へ印加する電力を減少させる第９又
は１０の態様に記載のプラズマ処理装置を提供する。
【００２４】本発明の第１２態様によれば、上記プラズ
マ状態変更装置は、上記不純物を含んだシリコン層及び
それ以降に積層された層のエッチング時に、上記第１高
周波電源から上記第１電極へ印加する電力を、ゼロない
し上記アモルファスシリコン膜層をＣＶＤ装置にて成膜
するときの印加電力値以下とする第９〜１１のいずれか
１つの態様に記載のプラズマ処理方法本発明の第１３態
様によれば、上記プラズマ状態変更装置は、上記不純物
を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層のエッ
チング時に、上記制御装置により上記排気装置と上記ガ
ス供給装置とを動作制御して、上記真空室内の圧力を
０．１Ｐａから１５Ｐａの範囲でエッチングする第９〜
１２のいずれか１つの態様に記載のプラズマ処理装置を
提供するを提供する。
マ状態変更装置は、上記不純物を含んだシリコン層及び
それ以降に積層された層のエッチング時に、上記第１高
周波電源から上記第１電極へ印加する電力を、ゼロない
し上記アモルファスシリコン膜層をＣＶＤ装置にて成膜
するときの印加電力値以下とする第９〜１１のいずれか
１つの態様に記載のプラズマ処理方法本発明の第１３態
様によれば、上記プラズマ状態変更装置は、上記不純物
を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層のエッ
チング時に、上記制御装置により上記排気装置と上記ガ
ス供給装置とを動作制御して、上記真空室内の圧力を
０．１Ｐａから１５Ｐａの範囲でエッチングする第９〜
１２のいずれか１つの態様に記載のプラズマ処理装置を
提供するを提供する。
【００２５】本発明の第１４態様によれば、上記プラズ
マ状態変更装置は、上記不純物を含んだシリコン層及び
それ以降に積層された層のエッチング時に、上記ガス供
給装置から水素を含んだエッチングガスを使用する第９
〜１３のいずれか１つの態様に記載のプラズマ処理装置
を提供する。
マ状態変更装置は、上記不純物を含んだシリコン層及び
それ以降に積層された層のエッチング時に、上記ガス供
給装置から水素を含んだエッチングガスを使用する第９
〜１３のいずれか１つの態様に記載のプラズマ処理装置
を提供する。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。
態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】本発明の第１実施形態にかかる、大型ガラ
ス基板対応の液晶パネル製造工程でのプラズマ処理方法
及び装置について、図面を参照しつつ説明する。
ス基板対応の液晶パネル製造工程でのプラズマ処理方法
及び装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】図１は被処理基板内の一例としてのデバイ
ス構成を示し、液晶アモルファスシリコンＴＦＴトラン
ジスター素子構成において、１はガラス基板、２はトラ
ンジスターのゲート電極となる、上から、チタン（Ｔ
ｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）と積層さ
れた金属積層膜、３はシリコンナイトライド膜（ＳｉＮ
ｘ）の絶縁膜、４はトランジスター回路動作時に電子が
移動する層（チャンネル層）となるアモルファスシリコ
ンである。また、５は不純物を含んだシリコン膜層（ド
ーピング層）で、６はソース及びドレイン電極となる、
上から、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタ
ン（Ｔｉ）と積層された金属積層膜である。７はソース
及びドレイン電極となる金属積層膜６及びチャンネル層
４のうち、以下に説明するドライエッチング装置にて処
理するエッチング処理範囲であり、一括してエッチング
処理される範囲である。
ス構成を示し、液晶アモルファスシリコンＴＦＴトラン
ジスター素子構成において、１はガラス基板、２はトラ
ンジスターのゲート電極となる、上から、チタン（Ｔ
ｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）と積層さ
れた金属積層膜、３はシリコンナイトライド膜（ＳｉＮ
ｘ）の絶縁膜、４はトランジスター回路動作時に電子が
移動する層（チャンネル層）となるアモルファスシリコ
ンである。また、５は不純物を含んだシリコン膜層（ド
ーピング層）で、６はソース及びドレイン電極となる、
上から、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタ
ン（Ｔｉ）と積層された金属積層膜である。７はソース
及びドレイン電極となる金属積層膜６及びチャンネル層
４のうち、以下に説明するドライエッチング装置にて処
理するエッチング処理範囲であり、一括してエッチング
処理される範囲である。
【００２９】図２（Ａ）において、８は被処理基板を投
入し又は回収するための真空室である予備室、９は予備
室８に隣接しかつ真空雰囲気中で被処理基板を搬送する
被処理基板用搬送機構を持った真空室である移載室、１
０は移載室９に隣接したエッチング室である。１１は移
載室９に隣接しかつメタル層の腐食を防止するため軽く
レジスト表面をエッチングするレジストアッシング室で
ある。移載室９内の被処理基板用搬送機構により、予備
室８内の被処理基板を移載室９を通してエッチング室１
０内に搬入するとともに、エッチング室１０内の被処理
基板を移載室９を通してレジストアッシング室１１内に
搬入する一方、レジストアッシング室１１内の被処理基
板を移載室９を通して予備室８内に搬入することができ
る。
入し又は回収するための真空室である予備室、９は予備
室８に隣接しかつ真空雰囲気中で被処理基板を搬送する
被処理基板用搬送機構を持った真空室である移載室、１
０は移載室９に隣接したエッチング室である。１１は移
載室９に隣接しかつメタル層の腐食を防止するため軽く
レジスト表面をエッチングするレジストアッシング室で
ある。移載室９内の被処理基板用搬送機構により、予備
室８内の被処理基板を移載室９を通してエッチング室１
０内に搬入するとともに、エッチング室１０内の被処理
基板を移載室９を通してレジストアッシング室１１内に
搬入する一方、レジストアッシング室１１内の被処理基
板を移載室９を通して予備室８内に搬入することができ
る。
【００３０】また、図２（Ｂ）に示すように、エッチン
グ室１０の内部において、１２は真空容器などの真空
室、１３は真空室１２内の下部に配置されかつ被処理基
板を載置するための第１電極、１４は真空室１２内を排
気する真空排気装置、１５は第１電極１３に例えば１
３．５６ＭＨｚの第１高周波電力を印加するための第１
高周波電源、１６は真空室１２の第１電極１３に対向し
て真空室１２内の上部に配置されかつ接地された第２電
極、１７は真空室１２内にエッチングガスを導入するた
めのガス供給装置、１８は真空室１２内のプラズマの発
光強度を特定の干渉フィルターを通して計測することで
エッチング終了を検出する終端検出装置である。また、
６０は制御装置であり、上記排気装置１４と上記ガス供
給装置１７と上記第１高周波電源１５とを動作制御す
る。よって、この第１実施形態では、上記被処理基板の
上記金属積層膜層をエッチングするときと、上記不純物
が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエ
ッチングするときのプラズマ状態を変更するプラズマ状
態変更装置は、上記真空室１２内から排気させる上記排
気装置１４と、上記真空室１２内にエッチングガスを導
入する上記エッチングガス供給装置１７と、上記真空室
１２内で上記基板を載置する上記第１電極１３に第１高
周波電力を印加して上記真空室１２内にプラズマを発生
させる上記第１高周波電源１５と、上記制御装置６０と
より構成されている。
グ室１０の内部において、１２は真空容器などの真空
室、１３は真空室１２内の下部に配置されかつ被処理基
板を載置するための第１電極、１４は真空室１２内を排
気する真空排気装置、１５は第１電極１３に例えば１
３．５６ＭＨｚの第１高周波電力を印加するための第１
高周波電源、１６は真空室１２の第１電極１３に対向し
て真空室１２内の上部に配置されかつ接地された第２電
極、１７は真空室１２内にエッチングガスを導入するた
めのガス供給装置、１８は真空室１２内のプラズマの発
光強度を特定の干渉フィルターを通して計測することで
エッチング終了を検出する終端検出装置である。また、
６０は制御装置であり、上記排気装置１４と上記ガス供
給装置１７と上記第１高周波電源１５とを動作制御す
る。よって、この第１実施形態では、上記被処理基板の
上記金属積層膜層をエッチングするときと、上記不純物
が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエ
ッチングするときのプラズマ状態を変更するプラズマ状
態変更装置は、上記真空室１２内から排気させる上記排
気装置１４と、上記真空室１２内にエッチングガスを導
入する上記エッチングガス供給装置１７と、上記真空室
１２内で上記基板を載置する上記第１電極１３に第１高
周波電力を印加して上記真空室１２内にプラズマを発生
させる上記第１高周波電源１５と、上記制御装置６０と
より構成されている。
【００３１】以上の様に構成されたドライエッチング装
置により、図１に示したようなトランジスター素子の７
で示したエッチング処理範囲（ソース及びドレイン電極
及びチャンネル層４）の一括エッチング処理による形成
について、以下にその動作、及び作用について説明す
る。
置により、図１に示したようなトランジスター素子の７
で示したエッチング処理範囲（ソース及びドレイン電極
及びチャンネル層４）の一括エッチング処理による形成
について、以下にその動作、及び作用について説明す
る。
【００３２】一例としての図１で示すような構造に薄膜
形成された被処理基板を予備室８に投入し、真空排気
後、搬送機構により予備室８から移載室９に被処理基板
が搬送され、エッチング室１０の真空室１２内の第１電
極１３上に載置される。真空室１２内が真空排気装置１
４により排気されながら、ガス供給装置１７よりエッチ
ングガスを導入する。ここでは、エッチングガスの一例
として、塩素系の混合ガスＣｌ2／ＢＣｌ3をＣｌ2：Ｂ
Ｃｌ3＝１：３〜１：１０の範囲で、かつ、ソース及び
ドレイン電極用の金属積層膜６のＴｉの柱状残渣を無く
すような配分に調整する。Ｃｌ2の流量値は、所望のエ
ッチング速度を決定する一番の要素であり、被処理基板
の基板表面温度上昇も同時に引き起こすため、エッチン
グ条件を加味しながら、決定し、決定された配分及び流
量値に基いてエッチングガスが真空室１２内に導入され
る。エッチングガスが導入されるとともに真空室１２内
をある一定の圧力に真空排気装置１４にて調整したの
ち、第１高周波電源１５より例えば０．６Ｗ／ｃｍ2程
度の第１高周波電力を第１電極１３に印加すると、真空
室１２内にプラズマが発生され、第１電極１３上の被処
理基板の図１に示したソース及びドレイン電極用の金属
積層膜６のエッチングが進行する。プラズマ発光強度を
終端検出装置１８にて測定しながらエッチングし、ソー
ス及びドレイン電極用の金属積層膜６までエッチング終
了したことを検出した時点で、ガス供給装置１７からＨ
原子を含む混合ガス（Ｃｌ2／ＢＣｌ3／ＣＨＦ3）をＣ
ｌ2＝ＣＨＦ3程度の流量で導入して、この混合ガスと先
に真空室１２内に導入されていたガスとを入れ替えると
ともに、第１電極１３に印加する第１高周波電源１５の
第１高周波電力を例えば０．６Ｗ／ｃｍ2程度から０．
５Ｗ／ｃｍ2以下へ減少させる。０．５Ｗ／ｃｍ2以下へ
減少させるのは、次のような理由からである。すなわ
ち、０．６Ｗ／ｃｍ2程度の高周波電力は金属をエッチ
ングするには必要な電力であるが、α−Ｓｉ層をエッチ
ングするには必要以上の電力であるため、０．５Ｗ／ｃ
ｍ2以下へ減少させることにより、基板に入射するイオ
ンや電子を減少させることで、半導体層（不純物を含ん
だシリコン層及びそれ以降の積層された層）へのダメー
ジを軽減することができるからである。また、上記不純
物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエ
ッチングするとき、上記真空室内の圧力を０．１Ｐａか
ら１５Ｐａの範囲に調整してエッチングするのが好まし
い。上記真空室内の圧力を０．１Ｐａから１５Ｐａの範
囲に調整するのは、次のような理由からである。すなわ
ち、０．１Ｐａの圧力は金属をエッチングするには必要
な圧力であるが、α−Ｓｉ層をエッチングするには必要
以上なの圧力でありかつ金属層の形状が崩れるような圧
力であるため、１５Ｐａへ増加させることにより、基板
に入射するイオンや電子を減少させることで、半導体層
（不純物を含んだシリコン層及びそれ以降の積層された
層）へのダメージを軽減することができるからである。
形成された被処理基板を予備室８に投入し、真空排気
後、搬送機構により予備室８から移載室９に被処理基板
が搬送され、エッチング室１０の真空室１２内の第１電
極１３上に載置される。真空室１２内が真空排気装置１
４により排気されながら、ガス供給装置１７よりエッチ
ングガスを導入する。ここでは、エッチングガスの一例
として、塩素系の混合ガスＣｌ2／ＢＣｌ3をＣｌ2：Ｂ
Ｃｌ3＝１：３〜１：１０の範囲で、かつ、ソース及び
ドレイン電極用の金属積層膜６のＴｉの柱状残渣を無く
すような配分に調整する。Ｃｌ2の流量値は、所望のエ
ッチング速度を決定する一番の要素であり、被処理基板
の基板表面温度上昇も同時に引き起こすため、エッチン
グ条件を加味しながら、決定し、決定された配分及び流
量値に基いてエッチングガスが真空室１２内に導入され
る。エッチングガスが導入されるとともに真空室１２内
をある一定の圧力に真空排気装置１４にて調整したの
ち、第１高周波電源１５より例えば０．６Ｗ／ｃｍ2程
度の第１高周波電力を第１電極１３に印加すると、真空
室１２内にプラズマが発生され、第１電極１３上の被処
理基板の図１に示したソース及びドレイン電極用の金属
積層膜６のエッチングが進行する。プラズマ発光強度を
終端検出装置１８にて測定しながらエッチングし、ソー
ス及びドレイン電極用の金属積層膜６までエッチング終
了したことを検出した時点で、ガス供給装置１７からＨ
原子を含む混合ガス（Ｃｌ2／ＢＣｌ3／ＣＨＦ3）をＣ
ｌ2＝ＣＨＦ3程度の流量で導入して、この混合ガスと先
に真空室１２内に導入されていたガスとを入れ替えると
ともに、第１電極１３に印加する第１高周波電源１５の
第１高周波電力を例えば０．６Ｗ／ｃｍ2程度から０．
５Ｗ／ｃｍ2以下へ減少させる。０．５Ｗ／ｃｍ2以下へ
減少させるのは、次のような理由からである。すなわ
ち、０．６Ｗ／ｃｍ2程度の高周波電力は金属をエッチ
ングするには必要な電力であるが、α−Ｓｉ層をエッチ
ングするには必要以上の電力であるため、０．５Ｗ／ｃ
ｍ2以下へ減少させることにより、基板に入射するイオ
ンや電子を減少させることで、半導体層（不純物を含ん
だシリコン層及びそれ以降の積層された層）へのダメー
ジを軽減することができるからである。また、上記不純
物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層をエ
ッチングするとき、上記真空室内の圧力を０．１Ｐａか
ら１５Ｐａの範囲に調整してエッチングするのが好まし
い。上記真空室内の圧力を０．１Ｐａから１５Ｐａの範
囲に調整するのは、次のような理由からである。すなわ
ち、０．１Ｐａの圧力は金属をエッチングするには必要
な圧力であるが、α−Ｓｉ層をエッチングするには必要
以上なの圧力でありかつ金属層の形状が崩れるような圧
力であるため、１５Ｐａへ増加させることにより、基板
に入射するイオンや電子を減少させることで、半導体層
（不純物を含んだシリコン層及びそれ以降の積層された
層）へのダメージを軽減することができるからである。
【００３３】このような装置及び方法にて、図１に示し
たドーピング層５をエッチングし、チャンネル層４の所
定の厚みまで基板面内均一にエッチングされる。このと
き、第２電極１６は接地するだけで、特に、にプラズマ
を発生させるための第２高周波電力は印加しない。
たドーピング層５をエッチングし、チャンネル層４の所
定の厚みまで基板面内均一にエッチングされる。このと
き、第２電極１６は接地するだけで、特に、にプラズマ
を発生させるための第２高周波電力は印加しない。
【００３４】この結果、真空室１２内から被処理基板を
取り出すことなく、エッチング処理範囲７、すなわち、
ソース及びドレイン電極用の金属積層膜６のエッチング
に引き続いて、ドーピング層５及びチャンネル層４の所
定の厚み分のエッチングを行うことができる。よって、
１つの真空室１２のみで、ソース及びドレイン電極及び
チャンネル層４の一括形成が可能となり、従来の装置及
び方法で処理する場合と比較して、Ｔｒ特性(電子移動
度)は、被処理基板の基板面内にて均一になり、かつ、
再現性が良好な特性を得ることができ、被処理基板の生
産性も例えば１．５倍となる。
取り出すことなく、エッチング処理範囲７、すなわち、
ソース及びドレイン電極用の金属積層膜６のエッチング
に引き続いて、ドーピング層５及びチャンネル層４の所
定の厚み分のエッチングを行うことができる。よって、
１つの真空室１２のみで、ソース及びドレイン電極及び
チャンネル層４の一括形成が可能となり、従来の装置及
び方法で処理する場合と比較して、Ｔｒ特性(電子移動
度)は、被処理基板の基板面内にて均一になり、かつ、
再現性が良好な特性を得ることができ、被処理基板の生
産性も例えば１．５倍となる。
【００３５】以下に、従来の装置及び方法で処理する場
合と第１実施形態による装置及び方法で処理する場合と
の比較を表１に示す。
合と第１実施形態による装置及び方法で処理する場合と
の比較を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】この表１より、半導体層へのエッチング量
のバラツキ、Ｔｒ特性(電子移動度)、生産性の観点にお
いて、いずれも、従来の装置及び方法で処理する場合よ
りも第１実施形態による装置及び方法で処理する場合の
方が優れていることがわかる。
のバラツキ、Ｔｒ特性(電子移動度)、生産性の観点にお
いて、いずれも、従来の装置及び方法で処理する場合よ
りも第１実施形態による装置及び方法で処理する場合の
方が優れていることがわかる。
【００３８】上記第１実施形態によれば、被処理基板の
金属積層膜層をエッチングするときのプラズマ状態と、
不純物が含まれたシリコン層以降をエッチングするとき
のプラズマ状態とを変更することで、一つの真空室にて
上記２つのエッチングを実施することができる。よっ
て、金属配線膜層のエッチングとアモルファスシリコン
半導体膜層のエッチングを、一つの真空室にて、高速で
かつダメージを少なくして行うことができる。
金属積層膜層をエッチングするときのプラズマ状態と、
不純物が含まれたシリコン層以降をエッチングするとき
のプラズマ状態とを変更することで、一つの真空室にて
上記２つのエッチングを実施することができる。よっ
て、金属配線膜層のエッチングとアモルファスシリコン
半導体膜層のエッチングを、一つの真空室にて、高速で
かつダメージを少なくして行うことができる。
【００３９】次に、本発明の第２実施形態にかかる、大
型ガラス基板対応の液晶パネル製造工程でのプラズマ処
理方法及び装置について、図面を参照しつつ説明する。
型ガラス基板対応の液晶パネル製造工程でのプラズマ処
理方法及び装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００４０】この第２実施形態においても第１実施形態
と同様な被処理基板を使用する。すなわち、被処理基板
内の一例としてのデバイス構成を示す図１の液晶アモル
ファスシリコンＴＦＴトランジスター素子構成におい
て、１はガラス基板、２はトランジスターのゲート電極
となる上からチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、
チタン（Ｔｉ）と積層された金属積層膜、３のシリコン
ナイトライド膜（ＳｉＮｘ）の絶縁膜、４はトランジス
ター回路動作時に電子が移動する層（チャンネル層）と
なるアモルファスシリコン、５は不純物を含んだシリコ
ン膜層（ドーピング層）で、６はソース及びドレイン電
極となる、上からチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、チタン（Ｔｉ）と積層された金属積層膜である。
７はソース及びドレイン電極となる金属積層膜６及びチ
ャンネル層４のうち、以下に説明するドライエッチング
装置にて処理するエッチング処理範囲であり、一括して
エッチング処理される範囲である。
と同様な被処理基板を使用する。すなわち、被処理基板
内の一例としてのデバイス構成を示す図１の液晶アモル
ファスシリコンＴＦＴトランジスター素子構成におい
て、１はガラス基板、２はトランジスターのゲート電極
となる上からチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、
チタン（Ｔｉ）と積層された金属積層膜、３のシリコン
ナイトライド膜（ＳｉＮｘ）の絶縁膜、４はトランジス
ター回路動作時に電子が移動する層（チャンネル層）と
なるアモルファスシリコン、５は不純物を含んだシリコ
ン膜層（ドーピング層）で、６はソース及びドレイン電
極となる、上からチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、チタン（Ｔｉ）と積層された金属積層膜である。
７はソース及びドレイン電極となる金属積層膜６及びチ
ャンネル層４のうち、以下に説明するドライエッチング
装置にて処理するエッチング処理範囲であり、一括して
エッチング処理される範囲である。
【００４１】図３（Ａ）において、１９は被処理基板を
投入し又は回収するための真空室である予備室、２０は
予備室１９に隣接しかつ真空雰囲気中で被処理基板を搬
送する被処理基板用搬送機構を持った真空室である移載
室、２１は移載室２０に隣接したエッチング室である。
２２は移載室２０に隣接しかつメタル層の腐食を防止す
るため軽くレジスト表面をエッチングするレジストアッ
シング室である。移載室２０内の被処理基板用搬送機構
により、予備室１９内の被処理基板を移載室２０を通し
てエッチング室２１内に搬入するとともに、エッチング
室２１内の被処理基板を移載室２０を通してレジストア
ッシング室２２内に搬入する一方、レジストアッシング
室２２内の被処理基板を移載室２０を通して予備室１９
内に搬入することができる。
投入し又は回収するための真空室である予備室、２０は
予備室１９に隣接しかつ真空雰囲気中で被処理基板を搬
送する被処理基板用搬送機構を持った真空室である移載
室、２１は移載室２０に隣接したエッチング室である。
２２は移載室２０に隣接しかつメタル層の腐食を防止す
るため軽くレジスト表面をエッチングするレジストアッ
シング室である。移載室２０内の被処理基板用搬送機構
により、予備室１９内の被処理基板を移載室２０を通し
てエッチング室２１内に搬入するとともに、エッチング
室２１内の被処理基板を移載室２０を通してレジストア
ッシング室２２内に搬入する一方、レジストアッシング
室２２内の被処理基板を移載室２０を通して予備室１９
内に搬入することができる。
【００４２】また、図３（Ｂ）に示すように、エッチン
ク室２１の内部において、２３は真空容器などの真空
室、２４は真空室２３内の下部に配置されかつ被処理基
板を載置するための第１電極、２５は真空室２３内の上
記第１電極２４の上部周囲に配置されかつ被処理基板を
上記第１電極２４に押し付けて保持するためのクラン
プ、２６はクランプ２５を昇降させて、クランプ２５の
下降時には被処理基板を上記第１電極２４に押し付けて
保持する一方、クランプ２５の上昇時には被処理基板を
上記第１電極２４に対して開放するクランプ昇降装置で
ある。２７はＨｅガス供給装置で、上記被処理基板と上
記第１電極２４の間に被処理基板冷却用Ｈｅガスを封入
する装置である。２８は上記第１電極２４の内部を一定
の温度に保ちながら水を循環させる装置である。２９は
真空室２３内を排気する排気装置、３０は第１電極２４
に例えば５００ＫＨｚから１３．５６ＭＨｚに可変可能
な第１高周波電力を印加するための第１高周波電源、３
１は真空室２３内の上部に配置されかつ誘導結合型プラ
ズマを生成するコイル３２と真空室２３内の上部を密閉
する誘電体板３３を具備した第２電極、３４は第２電極
２７に例えば１３．５６ＭＨｚの第２高周波電力を印加
するための第２高周波電源、３５は真空室２３内にエッ
チングガスを導入するためのガス供給装置、３６は真空
室２３内のプラズマの発光強度を特定の干渉フィルター
を通して計測することでエッチング終了を検出する終端
検出装置である。また、６１は制御装置であり、上記排
気装置２９と上記ガス供給装置３５と上記第１高周波電
源３０と第２高周波電源３４とを動作制御する。よっ
て、この第２実施形態では、上記被処理基板の上記金属
積層膜層をエッチングするときと、上記不純物が含まれ
たシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチング
するときのプラズマ状態を変更するプラズマ状態変更装
置は、上記真空室２３内から排気させる上記排気装置２
９と、上記真空室２３内にエッチングガスを導入する上
記エッチングガス供給装置３５と、上記真空室２３内で
上記基板を載置する上記第１電極２４にプラズマを発生
させるための第１高周波電力を印加する上記第１高周波
電源３０と、上記真空室２３内で上記基板に対向する第
２電極３１にプラズマを発生させるための第２高周波電
力を印加する第２高周波電源３４と、上記制御装置６１
とより構成されている。
ク室２１の内部において、２３は真空容器などの真空
室、２４は真空室２３内の下部に配置されかつ被処理基
板を載置するための第１電極、２５は真空室２３内の上
記第１電極２４の上部周囲に配置されかつ被処理基板を
上記第１電極２４に押し付けて保持するためのクラン
プ、２６はクランプ２５を昇降させて、クランプ２５の
下降時には被処理基板を上記第１電極２４に押し付けて
保持する一方、クランプ２５の上昇時には被処理基板を
上記第１電極２４に対して開放するクランプ昇降装置で
ある。２７はＨｅガス供給装置で、上記被処理基板と上
記第１電極２４の間に被処理基板冷却用Ｈｅガスを封入
する装置である。２８は上記第１電極２４の内部を一定
の温度に保ちながら水を循環させる装置である。２９は
真空室２３内を排気する排気装置、３０は第１電極２４
に例えば５００ＫＨｚから１３．５６ＭＨｚに可変可能
な第１高周波電力を印加するための第１高周波電源、３
１は真空室２３内の上部に配置されかつ誘導結合型プラ
ズマを生成するコイル３２と真空室２３内の上部を密閉
する誘電体板３３を具備した第２電極、３４は第２電極
２７に例えば１３．５６ＭＨｚの第２高周波電力を印加
するための第２高周波電源、３５は真空室２３内にエッ
チングガスを導入するためのガス供給装置、３６は真空
室２３内のプラズマの発光強度を特定の干渉フィルター
を通して計測することでエッチング終了を検出する終端
検出装置である。また、６１は制御装置であり、上記排
気装置２９と上記ガス供給装置３５と上記第１高周波電
源３０と第２高周波電源３４とを動作制御する。よっ
て、この第２実施形態では、上記被処理基板の上記金属
積層膜層をエッチングするときと、上記不純物が含まれ
たシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッチング
するときのプラズマ状態を変更するプラズマ状態変更装
置は、上記真空室２３内から排気させる上記排気装置２
９と、上記真空室２３内にエッチングガスを導入する上
記エッチングガス供給装置３５と、上記真空室２３内で
上記基板を載置する上記第１電極２４にプラズマを発生
させるための第１高周波電力を印加する上記第１高周波
電源３０と、上記真空室２３内で上記基板に対向する第
２電極３１にプラズマを発生させるための第２高周波電
力を印加する第２高周波電源３４と、上記制御装置６１
とより構成されている。
【００４３】以上の様に構成されたドライエッチング装
置により、図１に示したようなトランジスター素子の７
で示したエッチング処理範囲（ソース及びドレイン電極
及びチャンネル層４）の一括エッチング処理による形成
について、以下にその動作、及び作用について説明す
る。
置により、図１に示したようなトランジスター素子の７
で示したエッチング処理範囲（ソース及びドレイン電極
及びチャンネル層４）の一括エッチング処理による形成
について、以下にその動作、及び作用について説明す
る。
【００４４】一例としての図１で示すような構造に薄膜
形成された被処理基板を予備室１９より投入し、真空排
気後、搬送機構により予備室１９から移載室２０に搬送
され、エッチング室２１の真空室２３内の第１電極２４
上に載置され、クランプ昇降装置２６によりクランプ２
５が降下し、上記被処理基板を上記第１電極２４へ押し
付けて保持する。Ｈｅガス供給装置２７より一定の流量
の被処理基板冷却用Ｈｅガスが上記被処理基板と上記第
１電極２４の間に導入され、一定の圧力に調節する。上
記第１電極２４の内部には、水温調整装置２８より一定
の温度（例えば６０℃）に調節された水が循環してお
り、上記被処理基板に真空排気装置２９より排気されな
がら、ガス供給装置３５よりエッチングガスの一例とし
て、塩素系の混合ガスＣｌ2／ＢＣｌ3をＣｌ2：ＢＣｌ3
＝１：３〜１：１０の範囲で、かつ、ソース及びドレイ
ン電極用の金属積層膜６のＴｉの柱状残渣を無くすよう
な配分に調整する。Ｃｌ2の流量値は、所望のエッチン
グ速度を決定する一番の要素であり、上記被処理基板の
基板表面温度上昇も同時に引き起こすため、流量条件を
最適な値に予備検討を実施後、決定し、決定された流量
条件に基いてエッチングガスが真空室１２内に導入す
る。上記真空室２３内をある一定の圧力（例えば６Ｐ
ａ）に上記排気装置２９にて調整する。第１高周波電源
３０より例えば０．６Ｗ／ｃｍ2程度の第１高周波電力
を第１電極２４に印加し、同時に第２高周波電源３４よ
り例えば１．０Ｗ／ｃｍ2程度の第２高周波電力を第２
電極３１内のコイル３２へ印加すると、誘導電界が上記
第２電極３１内で真空保持のために置かれた誘電体３３
を介して、上記真空室２３内にプラズマが発生され、図
１に示したソース及びドレイン電極用の金属積層膜６の
エッチングが進行する。ブラズマ発光強度を終端検出装
置１８にて測定しながらエッチングし、ソース及びドレ
イン用の金属積層膜６までエッチング終了したことを検
出した時点で、ガス供給装置３５からＨ原子を含む混合
ガス（Ｃｌ2／ＣＨＦ3／Ａｒ）をＣｌ2：ＣＨＦ3：Ａｒ
＝１：１：４程度の流量比で導入して、この混合ガスと
先に真空室２３内に導入されていたガスとを入れ替える
とともに、第２電極３１に印加する上記第２高周波電源
３４の第２高周波電力を維持又は若干減少（例えば０．
８Ｗ／ｃｍ 2程度）させ、上記第１高周波電源３０の第
１高周波電力を、例えばゼロワット、又は、上記チャン
ネル層４をＣＶＤ（Chemical-Vapor-Deposition）装置
で成膜するときに印加する程度の電力値（例えば０．１
５Ｗ／ｃｍ2）以下へ減少させる。ここで、第１高周波
電力を、ゼロワット、又は、ＣＶＤ装置にて成膜すると
きの印加電力値以下とするのは、次のような理由からで
ある。すなわち、０．６Ｗ／ｃｍ2程度の高周波電力は
金属をエッチングするには必要な電力であるが、α−Ｓ
ｉ層をエッチングするには必要以上の電力であるため、
ゼロワット、又は、ＣＶＤ装置にて成膜するときの印加
電力値以下へ減少させることにより、基板に入射するイ
オンや電子を減少させることで、半導体層（不純物を含
んだシリコン層及びそれ以降の積層された層）へのダメ
ージを軽減することができるからである。なおかつ、Ｃ
ＶＤでの成膜条件においては、高周波電力で半導体層の
特性が決まる為、高周波電力が高いと特性劣化を起こす
ため、上記したように減少させるのが好ましい。また、
上記不純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層され
た層をエッチングするとき、上記真空室内の圧力を０．
１Ｐａから１５Ｐａの範囲に調整してエッチングするの
が好ましい。上記真空室内の圧力を０．１Ｐａから１５
Ｐａの範囲に調整するのは、次のような理由からであ
る。すなわち、０．１Ｐａの圧力は金属をエッチングす
るには必要な圧力であるが、α−Ｓｉ層をエッチングす
るには必要以上なの圧力でありかつ金属層の形状が崩れ
るような圧力であるため、１５Ｐａへ増加させることに
より、基板に入射するイオンや電子を減少させること
で、半導体層（不純物を含んだシリコン層及びそれ以降
の積層された層）へのダメージを軽減することができる
からである。このような装置及び方法にて、図１に示し
たドーピング層５をエッチングし、チャンネル層４の所
定の厚みまで基板面内均一にエッチングされる。
形成された被処理基板を予備室１９より投入し、真空排
気後、搬送機構により予備室１９から移載室２０に搬送
され、エッチング室２１の真空室２３内の第１電極２４
上に載置され、クランプ昇降装置２６によりクランプ２
５が降下し、上記被処理基板を上記第１電極２４へ押し
付けて保持する。Ｈｅガス供給装置２７より一定の流量
の被処理基板冷却用Ｈｅガスが上記被処理基板と上記第
１電極２４の間に導入され、一定の圧力に調節する。上
記第１電極２４の内部には、水温調整装置２８より一定
の温度（例えば６０℃）に調節された水が循環してお
り、上記被処理基板に真空排気装置２９より排気されな
がら、ガス供給装置３５よりエッチングガスの一例とし
て、塩素系の混合ガスＣｌ2／ＢＣｌ3をＣｌ2：ＢＣｌ3
＝１：３〜１：１０の範囲で、かつ、ソース及びドレイ
ン電極用の金属積層膜６のＴｉの柱状残渣を無くすよう
な配分に調整する。Ｃｌ2の流量値は、所望のエッチン
グ速度を決定する一番の要素であり、上記被処理基板の
基板表面温度上昇も同時に引き起こすため、流量条件を
最適な値に予備検討を実施後、決定し、決定された流量
条件に基いてエッチングガスが真空室１２内に導入す
る。上記真空室２３内をある一定の圧力（例えば６Ｐ
ａ）に上記排気装置２９にて調整する。第１高周波電源
３０より例えば０．６Ｗ／ｃｍ2程度の第１高周波電力
を第１電極２４に印加し、同時に第２高周波電源３４よ
り例えば１．０Ｗ／ｃｍ2程度の第２高周波電力を第２
電極３１内のコイル３２へ印加すると、誘導電界が上記
第２電極３１内で真空保持のために置かれた誘電体３３
を介して、上記真空室２３内にプラズマが発生され、図
１に示したソース及びドレイン電極用の金属積層膜６の
エッチングが進行する。ブラズマ発光強度を終端検出装
置１８にて測定しながらエッチングし、ソース及びドレ
イン用の金属積層膜６までエッチング終了したことを検
出した時点で、ガス供給装置３５からＨ原子を含む混合
ガス（Ｃｌ2／ＣＨＦ3／Ａｒ）をＣｌ2：ＣＨＦ3：Ａｒ
＝１：１：４程度の流量比で導入して、この混合ガスと
先に真空室２３内に導入されていたガスとを入れ替える
とともに、第２電極３１に印加する上記第２高周波電源
３４の第２高周波電力を維持又は若干減少（例えば０．
８Ｗ／ｃｍ 2程度）させ、上記第１高周波電源３０の第
１高周波電力を、例えばゼロワット、又は、上記チャン
ネル層４をＣＶＤ（Chemical-Vapor-Deposition）装置
で成膜するときに印加する程度の電力値（例えば０．１
５Ｗ／ｃｍ2）以下へ減少させる。ここで、第１高周波
電力を、ゼロワット、又は、ＣＶＤ装置にて成膜すると
きの印加電力値以下とするのは、次のような理由からで
ある。すなわち、０．６Ｗ／ｃｍ2程度の高周波電力は
金属をエッチングするには必要な電力であるが、α−Ｓ
ｉ層をエッチングするには必要以上の電力であるため、
ゼロワット、又は、ＣＶＤ装置にて成膜するときの印加
電力値以下へ減少させることにより、基板に入射するイ
オンや電子を減少させることで、半導体層（不純物を含
んだシリコン層及びそれ以降の積層された層）へのダメ
ージを軽減することができるからである。なおかつ、Ｃ
ＶＤでの成膜条件においては、高周波電力で半導体層の
特性が決まる為、高周波電力が高いと特性劣化を起こす
ため、上記したように減少させるのが好ましい。また、
上記不純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層され
た層をエッチングするとき、上記真空室内の圧力を０．
１Ｐａから１５Ｐａの範囲に調整してエッチングするの
が好ましい。上記真空室内の圧力を０．１Ｐａから１５
Ｐａの範囲に調整するのは、次のような理由からであ
る。すなわち、０．１Ｐａの圧力は金属をエッチングす
るには必要な圧力であるが、α−Ｓｉ層をエッチングす
るには必要以上なの圧力でありかつ金属層の形状が崩れ
るような圧力であるため、１５Ｐａへ増加させることに
より、基板に入射するイオンや電子を減少させること
で、半導体層（不純物を含んだシリコン層及びそれ以降
の積層された層）へのダメージを軽減することができる
からである。このような装置及び方法にて、図１に示し
たドーピング層５をエッチングし、チャンネル層４の所
定の厚みまで基板面内均一にエッチングされる。
【００４５】この結果、真空室２３内から被処理基板を
取り出すことなく、エッチング処理範囲７、すなわち、
ソース及びドレイン電極用の金属積層膜６のエッチング
に引き続いて、ドーピング層５及びチャンネル層４の所
定の厚み分のエッチングを行うことができる。よって、
１つの真空室２３のみで、ソース及びドレイン電極及び
チャンネル層４の一括形成が可能となり、従来の装置及
び方法で処理する場合と比較して、Ｔｒ特性(電子移動
度)は、被処理基板の基板面内にて均一になり、かつ、
再現性が良好な特性を得ることができ、被処理基板の生
産性も例えば２．０倍となる。
取り出すことなく、エッチング処理範囲７、すなわち、
ソース及びドレイン電極用の金属積層膜６のエッチング
に引き続いて、ドーピング層５及びチャンネル層４の所
定の厚み分のエッチングを行うことができる。よって、
１つの真空室２３のみで、ソース及びドレイン電極及び
チャンネル層４の一括形成が可能となり、従来の装置及
び方法で処理する場合と比較して、Ｔｒ特性(電子移動
度)は、被処理基板の基板面内にて均一になり、かつ、
再現性が良好な特性を得ることができ、被処理基板の生
産性も例えば２．０倍となる。
【００４６】以下に、従来の装置及び方法で処理する場
合と第２実施形態による装置及び方法で処理する場合と
の比較を表２に示す。
合と第２実施形態による装置及び方法で処理する場合と
の比較を表２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】この表１より、半導体層へのエッチング量
のバラツキ、Ｔｒ特性(電子移動度)、生産性の観点にお
いて、いずれも、従来の装置及び方法で処理する場合よ
りも第２実施形態による装置及び方法で処理する場合の
方が優れていることがわかる。
のバラツキ、Ｔｒ特性(電子移動度)、生産性の観点にお
いて、いずれも、従来の装置及び方法で処理する場合よ
りも第２実施形態による装置及び方法で処理する場合の
方が優れていることがわかる。
【００４９】上記第２実施形態によれば、アモルファス
シリコンＴＦＴトランジスターの金属配線膜層を、誘導
結合型プラズマを発生させるＩＣＰユニットと被処理基
板の表面温度上昇を低減するメカニカルクランプ方式Ｈ
ｅ冷却電極（第１電極２４）によって高速にエッチング
し、アモルファスシリコン層を下部電極に印加する高周
波電力をゼロＷにすることで、低ダメージエッチングを
実現することができる。
シリコンＴＦＴトランジスターの金属配線膜層を、誘導
結合型プラズマを発生させるＩＣＰユニットと被処理基
板の表面温度上昇を低減するメカニカルクランプ方式Ｈ
ｅ冷却電極（第１電極２４）によって高速にエッチング
し、アモルファスシリコン層を下部電極に印加する高周
波電力をゼロＷにすることで、低ダメージエッチングを
実現することができる。
【００５０】なお、上記様々な実施形態のうちの任意の
実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有
する効果を奏するようにすることができる。
実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有
する効果を奏するようにすることができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、ガラス基板対応のプラ
ズマ処理方法及び装置において、被処理基板の金属積層
膜層をエッチングするときのプラズマ状態と、不純物が
含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッ
チングするときのプラズマ状態とを変更することで、一
つの真空室にて上記２つのエッチングを実施することが
できる。従って、例えば被処理基板がアモルファスシリ
コンＴＦＴトランジスターである場合には、ソース及び
ドレイン電極とドープ層、チャンネル層の途中までのエ
ッチングにおいて、一つの真空室で高速にかつチャンネ
ル層に対してダメージの少ないエッチングを行なうこと
ができる。
ズマ処理方法及び装置において、被処理基板の金属積層
膜層をエッチングするときのプラズマ状態と、不純物が
含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された層をエッ
チングするときのプラズマ状態とを変更することで、一
つの真空室にて上記２つのエッチングを実施することが
できる。従って、例えば被処理基板がアモルファスシリ
コンＴＦＴトランジスターである場合には、ソース及び
ドレイン電極とドープ層、チャンネル層の途中までのエ
ッチングにおいて、一つの真空室で高速にかつチャンネ
ル層に対してダメージの少ないエッチングを行なうこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかるプラズマ処理
装置で処理する被処理基板内のデバイス構成図である。
装置で処理する被処理基板内のデバイス構成図である。
【図２】 （Ａ），（Ｂ）は本発明の第１実施形態にか
かるプラズマ処理装置の全体概略構成図及びエッチング
室の概略構成図である。
かるプラズマ処理装置の全体概略構成図及びエッチング
室の概略構成図である。
【図３】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２実施
形態にかかるプラズマ処理装置の全体概略構成図及びエ
ッチング室の概略構成図である。
形態にかかるプラズマ処理装置の全体概略構成図及びエ
ッチング室の概略構成図である。
【図４】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ従来のプ
ラズマ処理装置の全体概略構成図、第１エッチング室の
概略構成図、及び、第２エッチング室の概略構成図であ
る。
ラズマ処理装置の全体概略構成図、第１エッチング室の
概略構成図、及び、第２エッチング室の概略構成図であ
る。
１…ガラス基板（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ）、２…ゲート電
極、３…絶縁膜（ＳｉＮｘ）、４…半導体層（ａ−Ｓ
ｉ）、５…不純物を注入した半導体層、６…ソース及び
ドレイン電極（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ）、７…エッチング処
理範囲、８…予備室、９…移載室、１０…エッチング
室、１１…レジストアッシング室、１２…真空室、１３
…第１電極、１４…排気装置、１５…第１高周波電源、
１６…第２電極、１７…ガス供給装置、１８…エッチン
グ終端検出装置、１９…予備室、２０…移載室、２１…
エッチング室、２２…レジストアッシング室、２３…真
空室、２４…第１電極、２５…クランプ装置、２６…ク
ランプ昇降装置、２７…Ｈｅガス供給装置、２８…水温
調整装置、２９…排気装置、３０…第１高周波電源、３
１…第２電極、３２…コイル、３３…誘電体板、３４…
第２高周波電源、３５…ガス供給装置、３６…エッチン
グ終端検出装置、６０，６１…制御装置。
極、３…絶縁膜（ＳｉＮｘ）、４…半導体層（ａ−Ｓ
ｉ）、５…不純物を注入した半導体層、６…ソース及び
ドレイン電極（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ）、７…エッチング処
理範囲、８…予備室、９…移載室、１０…エッチング
室、１１…レジストアッシング室、１２…真空室、１３
…第１電極、１４…排気装置、１５…第１高周波電源、
１６…第２電極、１７…ガス供給装置、１８…エッチン
グ終端検出装置、１９…予備室、２０…移載室、２１…
エッチング室、２２…レジストアッシング室、２３…真
空室、２４…第１電極、２５…クランプ装置、２６…ク
ランプ昇降装置、２７…Ｈｅガス供給装置、２８…水温
調整装置、２９…排気装置、３０…第１高周波電源、３
１…第２電極、３２…コイル、３３…誘電体板、３４…
第２高周波電源、３５…ガス供給装置、３６…エッチン
グ終端検出装置、６０，６１…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 清彦 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 宝珍 隆三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F004 AA05 BA04 BA20 BB13 BB18 BB25 CA01 CA02 CA03 CB02 DA04 DA11 DA16 DA23 DB08 5F110 AA16 AA30 BB01 CC07 DD02 EE03 EE04 EE15 FF03 GG02 GG15 HK03 HK04 HK09 HK22 QQ04 QQ09
Claims (14)
- 【請求項１】 被処理基板としてガラス基板上へ薄膜ト
ランジスター回路を形成する素子において、少なくとも
アルミニウムを含む金属膜を積層した金属積層膜層と、
上記金属積層膜層の下層に不純物が含まれたシリコン層
とアモルファスシリコン層が積層され、上記金属積層膜
層のエッチング不要部分を覆う薄膜のマスクが形成さ
れ、上記マスクの端部から上記金属積層膜層と上記不純
物が含まれたシリコン層をエッチングし、上記アモルフ
ァスシリコン層の途中でエッチングを終了するブラズマ
処理方法において、 上記被処理基板の上記金属積層膜層をエッチングすると
きのプラズマ状態と、上記不純物が含まれたシリコン層
及びそれ以降に積層された層をエッチングするときのプ
ラズマ状態とを変更することで、一つの真空室にて上記
２つのエッチングを実施するプラズマ処理方法。 - 【請求項２】 上記金属積層膜層をエッチングすると
き、上記一つの真空室から排気して上記真空室内の圧力
を調整し、上記真空室内にエッチングガスを導入すると
ともに、上記被処理基板が載置された第１電極に第１高
周波電力を印加してプラズマを発生させて、上記金属積
層膜層をエッチングし、 上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層さ
れた層をエッチングするとき、上記一つの真空室内に上
記被処理基板を保持したまま、上記被処理基板が載置さ
れた第１電極とは別の第２電極に第１高周波電力を印加
して先のプラズマとはプラズマ状態が異なるプラズマを
発生させて、上記不純物が含まれたシリコン層及びそれ
以降に積層された層をエッチングする請求項１に記載の
プラズマ処理方法。 - 【請求項３】 上記不純物を含んだシリコン層及びそれ
以降に積層された層をエッチングするとき、上記第２電
極として機能するコイルに高周波電力を導入して、上記
先のプラズマとはプラズマ状態が異なる、誘導結合型プ
ラズマを発生させてエッチングする請求項１又は２に記
載のプラズマ処理方法。 - 【請求項４】 上記不純物を含んだシリコン層及びそれ
以降に積層された層をエッチングするとき、上記金属積
層膜層をエッチングするときよりも、上記第１電極へ印
加する電力を減少させてエッチングする請求項１〜３の
いずれか１つに記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項５】 上記不純物を含んだシリコン層及びそれ
以降に積層された層をエッチングするとき、上記第１電
極へ印加する電力を、ゼロないし、上記アモルファスシ
リコン膜層をＣＶＤ装置にて成膜するときの印加電力値
以下としてエッチングする請求項１〜４のいずれか１つ
に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項６】 上記不純物を含んだシリコン層及びそれ
以降に積層された層をエッチングするとき、上記真空室
内の圧力を０．１Ｐａから１５Ｐａの範囲に調整してエ
ッチングする請求項１〜５のいずれか１つに記載のプラ
ズマ処理方法。 - 【請求項７】 上記不純物を含んだシリコン層及びそれ
以降に積層された層をエッチングするとき、上記真空室
に水素を含んだエッチングガスを導入してエッチングす
る請求項１〜６のいずれか１つに記載のプラズマ処理方
法。 - 【請求項８】 被処理基板としてのガラス基板上へ薄膜
トランジスター回路を形成する素子において、アルミニ
ウムの金属膜を積層した金属積層膜層と、上記金属積層
膜層の下層に不純物が含まれたシリコン層とアモルファ
スシリコン層が積層され、上記金属積層膜層のエッチン
グ不要部分を覆うマスクをレジストによる薄膜として形
成され、上記マスクの端部から上記金属積層膜層と上記
不純物が含まれたシリコン層をエッチングし、上記アモ
ルファスシリコン層の途中でエッチングを終了するプラ
ズマ処理装置において、 圧力、高周波電力、ガス量のうちの少なくとも１つを変
化させることにより、上記被処理基板の上記金属積層膜
層をエッチングするときのプラズマ状態に対して、上記
不純物が含まれたシリコン層及びそれ以降に積層された
層をエッチングするときのプラズマ状態を変更するプラ
ズマ状態変更装置を備えて、 上記プラズマ状態変更装置により、圧力、高周波電力、
ガス量のうちの少なくとも１つを変化させることにより
プラズマ状態を変更することにより、一つの真空室にて
上記金属積層膜層のエッチングと上記不純物が含まれた
シリコン層及びそれ以降に積層された層のエッチングと
を実施するプラズマ処理装置。 - 【請求項９】 上記プラズマ状態変更装置は、上記真空
室内から排気させる排気装置と、上記真空室内にエッチ
ングガスを導入するエッチングガス供給装置と、上記真
空室内で上記基板を載置する第１電極に第１高周波電力
を印加して上記真空室内にプラズマを発生させる第１高
周波電源と、上記排気装置と上記ガス供給装置と上記第
１高周波電源と第２高周波電源とを動作制御する制御装
置とより構成する請求項８に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】 さらに、上記真空室内で上記被処理基
板に対向する第２電極としてのコイルに第２高周波電力
を印加して上記真空室内に誘導結合型プラズマを発生さ
せる第２高周波電源を備えるとともに、上記制御装置に
より、上記不純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積
層された層のエッチング時に、上記第２電極としてのコ
イルに上記第２高周波電源から第２高周波電力を導入し
て上記真空室内に、上記先のプラズマとはプラズマ状態
が異なる、誘導結合型プラズマを発生させるように上記
第２高周波電源の動作をも制御する請求項９に記載のプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項１１】 上記プラズマ状態変更装置は、上記不
純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層の
エッチング時に、上記金属積層膜層をエッチングすると
きよりも、上記第１高周波電源から上記第１電極へ印加
する電力を減少させる請求項９又は１０に記載のプラズ
マ処理装置。 - 【請求項１２】 上記プラズマ状態変更装置は、上記不
純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層の
エッチング時に、上記第１高周波電源から上記第１電極
へ印加する電力を、ゼロないし上記アモルファスシリコ
ン膜層をＣＶＤ装置にて成膜するときの印加電力値以下
とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載のプラズマ
処理装置。 - 【請求項１３】 上記プラズマ状態変更装置は、上記不
純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層の
エッチング時に、上記制御装置により上記排気装置と上
記ガス供給装置とを動作制御して、上記真空室内の圧力
を０．１Ｐａから１５Ｐａの範囲でエッチングする請求
項９〜１２のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１４】 上記プラズマ状態変更装置は、上記不
純物を含んだシリコン層及びそれ以降に積層された層の
エッチング時に、上記ガス供給装置から水素を含んだエ
ッチングガスを使用する請求項９〜１３のいずれか１つ
に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000380502A JP2002184760A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ガラス基板対応プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000380502A JP2002184760A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ガラス基板対応プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002184760A true JP2002184760A (ja) | 2002-06-28 |
Family
ID=18848676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000380502A Pending JP2002184760A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ガラス基板対応プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002184760A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002104A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2012054413A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Shibaura Mechatronics Corp | エッチング処理装置およびエッチング処理方法 |
-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000380502A patent/JP2002184760A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002104A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8637354B2 (en) | 2010-06-30 | 2014-01-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2012054413A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Shibaura Mechatronics Corp | エッチング処理装置およびエッチング処理方法 |
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