JP2007324289A - 電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリコン酸化膜のウェットエッチング時のエッチングレートのばらつきを抑制す
ることが可能な電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】電気光学装置用の基板が配置される下部電極２１０及び下部電極２１０に対
向して設けられた上部電極２２０に、それぞれ異なる周波数の電力を供給し、両電極間に
供給されるＴＥＯＳガスをプラズマ化し、ウェハ基板１０ｂ上にプラズマＣＶＤ法により
シリコン酸化膜を形成する平行平板型のプラズマＣＶＤ装置において、上部電極２２０に
供給する高周波電力の値に対する、基板１０ｂが配置される下部電極２１０に供給する低
周波電力の値の比を０．３以下とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造方法に関し、特に電気光学
装置用の基板上にプラズマＣＶＤ法により薄膜を形成する電気光学装置の製造装置及び電
気光学装置の製造方法に関する。

一般に、液晶表示装置等の電気光学装置用の基板上にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜
等の薄膜を形成する方法として、プラズマＣＶＤ法が知られている。ここで、ＣＶＤ法と
は、Chemical Vapor Deposition（化学気相成長法）の略を指す。プラズマＣＶＤ法は、
ある低圧下に保持されたガスに高電界を印加することにより発生したプラズマを利用し、
気相中から化学反応によって固体物質を堆積するものであり、平行平板型のプラズマＣＶ
Ｄ装置等が利用される。平行平板型のプラズマＣＶＤ装置は、例えば特開平８−２０８７
４号公報に開示されているように、チャンバー（反応室）内に対向する上下一対の電極を
有してなり、該電極間における高周波の交流放電によって、チャンバー内に供給される反
応性気体（原料ガス）をプラズマ化し、基板上に反応性気体の成分からなる薄膜を形成す
る装置である。

また、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置には、基板の反り防止を目的として、薄膜の内
部応力を緩和するために、上下の電極にそれぞれ異なる周波数の電力を供給するものがあ
る。このような、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置においては、上部電極に供給する電力
と基板が配置される下部電極に供給する電力との比が、一般に０．５〜０．６の範囲内と
なるように使用されている。
特開平８−２０８７４号公報

しかしながら、上下の電極にそれぞれ異なる周波数の電力を供給し、上部電極に供給す
る電力と基板が配置される下部電極に供給する電力との比が、０．５〜０．６の範囲内で
あるプラズマＣＶＤ装置を用いて、ＴＥＯＳガスを原料ガスとしたシリコン酸化膜を形成
した場合、該シリコン酸化膜のウェットエッチング時のエッチングレートのばらつきが１
０％以上となってしまう。

このように、シリコン酸化膜のウェットエッチング時のエッチングレートにばらつきが
存在すると、基板上に形成される回路の形成工程の信頼性が低下し、基板の製造時の歩留
まりを悪化させてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シリコン酸化膜のウェットエッチ
ング時のエッチングレートのばらつきを抑制することが可能な電気光学装置の製造装置及
び電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電気光学装置の製造装置は、電気光学装置用の基板上に、プラズマＣＶＤ
法によりシリコン酸化膜を形成する電気光学装置の製造装置であって、前記基板が配置さ
れる第１の電極と、該第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、前記第１及び第２
の電極にそれぞれ異なる周波数の電力を供給する電源制御手段とを具備し、前記第１の電
極に供給する電力をＰ１、前記第２の電極に供給する電力をＰ２とした場合に、０＜Ｐ１
／Ｐ２≦０．３の条件式を満たすことを特徴とする。

また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、電気光学装置用の基板が配置される第
１の電極及び該第１の電極に対向して設けられた第２の電極に、それぞれ異なる周波数の
電力を供給し、前記第１及び第２の電極間の電界により前記第１及び第２の電極間に供給
される原料ガスをプラズマ化し、前記基板上にプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を
形成する電気光学装置の製造方法であって、前記第１の電極に前記基板を配置し、前記第
２の電極に供給する電力に対する前記第１の電極に供給する電力の比が０．３以下となる
ように第１及び第２の電極に電力を供給することを特徴とする。

本発明のこのような構成によれば、基板上に形成されるシリコン酸化膜の、ウェットエ
ッチング時のエッチングレートのばらつきが従来に対して小さくなり、エッチングレート
均一性が向上する。よって、電気光学装置用の基板上に形成する回路パターンの形成工程
の信頼性が向上し、電気光学装置用の基板の歩留まりを向上させることが可能となる。

また、本発明は、さらに、０＜Ｐ１／Ｐ２≦０．１５の条件式を満たすことが好ましい
。

このような構成によれば、基板上に形成されるシリコン酸化膜の、ウェットエッチング
時のエッチングレートのばらつきを、従来に比して１／４以下とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用い
た各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮
尺を異ならせてある。
本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマト
リクス駆動方式の透過型液晶表示装置を例にとる。ここで、ＴＦＴとは、画素スイッチン
グ用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）のことを指す。

まず、本実施形態に係る電気光学装置１００の全体構成について、図１から図３を参照
して説明する。ここで、図１はＴＦＴアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共
に対向基板の側から見た液晶装置の平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である
。図３は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素
における各種素子、配線等の等価回路である。

電気光学装置１００は、ガラスもしくは石英等からなる一対の透明な基板であるＴＦＴ
アレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０を挟持してなり、液晶層５０の配向状
態を変化させることにより、画像表示領域１０ａに対向基板２０側から入射する光を変調
しＴＦＴアレイ基板１０側から出射することで、画像表示領域１０ａにおいて画像を表示
するものである。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置１００では、ＴＦＴアレイ基板
１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは
、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互
に接着されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層５０が封入さ
れている。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔を
所定値とするためのグラスファイバあるいはガラスビーズ等のギャップ材が散らばって配
設されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領
域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。なお、この
ような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設
けられてもよい。

また、本実施形態においては、前記の画像表示領域１０ａの周辺に位置する非表示領域
が存在する。非表示領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する
領域には、データ線駆動回路１０１及び実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に
沿って設けられている。図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０の表面に露出して設けられ
た実装端子１０２にフレキシブルプリント基板等を接続することにより、電気光学装置１
００と例えば電子機器の制御装置等の外部との電気的接続が行われる。

また、走査線駆動回路１０４は、データ線駆動回路１０１及び実装端子１０２が設けら
れたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、かつ額縁遮光膜５３に覆われる
ように設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺、すなわちデータ線駆動
回路１０１及び実装端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に対向する辺に
沿って設けられ、額縁遮光膜５３に覆われるように設けられた複数の配線１０５によって
、二つの走査線駆動回路１０４は互いに接続されている。

また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも一箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１
０と対向基板２０との電気的接続を行う上下導通端子として機能する上下導通材１０６が
配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらの上下導通材１０６に対応する
領域において上下導通端子が設けられている。上下導通材１０６と上下導通端子を介して
、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な接続が行われる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、
データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜１６が形成されている。他
方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更
には最上層部分に配向膜２２が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０
のそれぞれ液晶層５０と接する面に形成された配向膜１６及び２２は、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ
、ＭｇＦ_２等の無機材料によって構成された無機配向膜である。本実施形態において、配
向膜１６及び２２とは、それぞれＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の基板表面に対
し所定の角度をもってＳｉＯ_２、ＳｉＯ、ＭｇＦ_２等の無機材料を蒸着する斜方配向蒸着
法によって形成されるものである。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック
液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜１６及び２２の間で、所定の配向状態
をとる。

また、対向基板２０の入射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射す
る側には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴ
Ｎ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード、ＶＡ（垂直配向）モード等の動作モ
ードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィ
ルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。

次に、図３を参照して、上述した電気光学装置の電気的な構成について説明する。図３
は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素におけ
る各種素子、配線等の等価回路である。

図３に示すように、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリ
クス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイ
ッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線
６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像
信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数
のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、所定のタイミ
ングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを
、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレ
インに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけその
スイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ
ｎが所定のタイミングで選択された走査線１１ａの画素に書き込まれる。

画素に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成さ
れた対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集
合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリー
ホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率
が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて
入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコン
トラストをもつ光が出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との
間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線
１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極が、定電位に固定された容量配線４００に
接続されている。

次に、本実施形態に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板１０の構造について図４を参
照して説明する。図４は、ＴＦＴアレイ基板１０のＴＦＴ３０部の断面図である。図４に
示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、前記の画素電極９ａの他、各種の構成要素が
積層構造をなして配置されている。

図４に示すように、石英基板からなるＴＦＴアレイ基板１０には、ＴＥＯＳ（テトラエ
トキシシラン；Tetraethoxysilane）ガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって形成された
シリコン酸化膜（一般に、プラズマ酸化膜とも称する）からなる下地絶縁膜５２０が形成
されている。この下地絶縁膜５２０上には、導電性ポリシリコン膜からなる図示しない複
数の走査線１１ａが形成されると共に、走査線１１ａと同一膜により形成されるゲート電
極３ａを含むＴＦＴ３０が設けられている。

ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、上述したゲ
ート電極３ａと、半導体膜１ａと、ゲート電極３ａと半導体膜１ａとを絶縁するゲート絶
縁膜２とを有して構成される。半導体膜１ａは、例えばポリシリコンからなり、ゲート電
極３ａからの電界によりチャネルが形成されるチャネル領域１ａ’と、低濃度ソース領域
１ｂと、高濃度ソース領域１ｄと、低濃度ドレイン領域１ｃ及び高濃度ドレイン領域１ｅ
により構成されている。

そして、走査線１１ａ及びＴＦＴ３０の上には、ＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ
法によって形成されたシリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜５２１が形成されている。
第１層間絶縁膜５２１には、第１層間絶縁膜５２１の表面から、第１層間絶縁膜５２１及
びゲート絶縁膜２を貫通して、半導体膜１ａにおける高濃度ドレイン領域１ｅ及び高濃度
ソース領域１ｄの表面にそれぞれ至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されてい
る。そして、コンタクトホール５０１及び５０２の底部から側壁及び第１層間絶縁膜５２
１の表面に連続的に、例えばアルミニウムを含む導電性材料からなる導電膜が形成されて
いる。この導電膜の一部を用いて、第１層間絶縁膜５２１上には、ドレイン電極５１０と
データ線６ａが形成されている。ドレイン電極５１０は、コンタクトホール５０１を介し
てＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。また、データ線６ａ
は、コンタクトホール５０２を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄに接続されてい
る。第１層間絶縁膜５２１は、ＴＦＴ３０が形成されている層とデータ線６ａが形成され
ている層とを絶縁している。

また、第１層間絶縁膜５２１上には、ＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって
形成されたシリコン酸化膜からなる第２層間絶縁膜５２２が形成されている。そして、第
２層間絶縁膜５２２には、第２層間絶縁膜５２２の表面から、第２層間絶縁膜５２２を貫
通してドレイン電極５１０の表面に至るコンタクトホール５０５が形成されている。コン
タクトホール５０５の底部から側壁及び第２層間絶縁膜５２２の表面には、透明な導電膜
であるＩＴＯ膜が連続的に形成されることにより、画素電極９ａが形成されている。

なお、本実施形態では、電気光学装置１００に透過型のＴＦＴアクティブマトリクス駆
動方式の液晶パネルを用いているが、液晶表示装置である電気光学装置１００は、任意の
駆動方式及び採光方式によって構成されてよい。例えば、液晶の駆動方式は単純マトリク
ス駆動方式であってもよく、また採光方式は、半透過半反射型及び反射型であってもよい
。また、液晶パネルにアクティブマトリクス方式の駆動方式を採用した場合、液晶パネル
は能動素子としてＴＦＤを用いたものであってもよい。

また、上述の本実施形態の電気光学装置１００は、例えば、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モ
ード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード、ＶＡ（垂直配向）モード等の動作モードを
採用した液晶パネルや、片側の基板に、一対の電極が形成される液晶パネル、例えばＩＰ
Ｓ（In-Plane Switching）等であっても構わない。

次に、本実施形態の電気光学装置の製造装置である、プラズマＣＶＤ装置２００につい
て、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の構成を説明す
る概略断面図である。

本実施形態のプラズマＣＶＤ装置２００は、いわゆる平行平板型の高周波プラズマＣＶ
Ｄ装置であり、電気光学装置用の基板であるウェハ基板１０ｂの表面上に、層間絶縁膜と
してＴＥＯＳガスを原料ガスとした酸化シリコン膜を形成するものである。ここで、ウェ
ハ基板１０ｂは、上述の電気光学装置１００のＴＦＴアレイ基板１０となるパターンが複
数個配列されて形成されるマザー基板であり、本実施形態では絶縁性の石英からなる直径
８インチのウェハである。なお、電気光学装置用の基板は、石英基板に限るものではなく
、電気絶縁性であればよく、例えばガラス基板、シリコン基板等であっても良い。

プラズマＣＶＤ装置２００は、制御装置２０９と、反応室２０１と、該反応室２０１内
に、対向して対置される一対の平板状の電極としての、第１の電極である下部電極２１０
と第２の電極である上部電極２２０とを具備して構成されている。

反応室２０１は、隔壁により気密に構成された空間を有するものであり、図示しないが
、隔壁は開閉機構を有する。反応室２０１は、排気経路２０２を介して真空ポンプ装置２
０４に接続されている。真空ポンプ装置２０４は、図示しないが、制御装置２０９に電気
的に接続されており、制御装置２０９からの指令信号に基づいて、反応室２０１内の圧力
（真空度）が所定の値となるように、排気量を変化させることができる。

下部電極２１０は、電源制御手段である低周波電力供給装置２１１に電気的に接続され
ている。低周波電力供給装置２１１は、電源装置、発振器等を備えてなり、例えば１００
ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲の所定の周波数の低周波電力を、所定の値の電力で下部電極２
１０に供給する。本実施形態では、低周波電力供給装置２１１が出力する低周波電力の周
波数は、４００ｋＨｚである。低周波電力供給装置２１１は、制御装置２０９に電気的に
接続されており、制御装置２０９からの指令信号に基づいて、出力する低周波電力の電力
の値を変化させることができる。以下、低周波電力供給装置２１１から下部電極２１０に
供給される低周波電力の電力の値をＰ１［Ｗ］とする。

また、下部電極２１０の上面部には、ウェハ基板１０ｂを載置するための基板支持面２
１０ａが形成されている。また下部電極２１０の下部にはヒータ２１２が配設されており
、ウェハ基板１０ｂを所定の温度まで加熱することができる。

一方、上部電極２２０は、下部電極２１０の上方に下部電極２１０とは離間して基板支
持面２１０ａと略平行に配設されており、電源制御手段である高周波電力供給装置２２１
に電気的に接続されている。高周波電力供給装置２２１は、電源装置、発振器等を備えて
なり、上述の低周波電力よりも高い周波数である、例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高
周波電力を、所定の値の電力で上部電極２２０に供給する。高周波電力供給装置２２１は
、制御装置２０９に電気的に接続されており、制御装置２０９からの指令信号に基づいて
、出力する高周波電力の電力の値を変化させることができる。以下、高周波電力供給装置
２２１から上部電極２２０に供給される高周波電力の電力の値をＰ２［Ｗ］とする。

また、上部電極２２０には、複数のガス供給孔２２０ａが穿設されており、該ガス供給
孔２２０ａは、ガス供給経路２０６を介して、反応室２０１外に配設されたガス供給装置
２０５に連通している。

ガス供給装置２０５は、原料ガスであるＴＥＯＳガスを、所定の流量でガス供給経路２
０６、ガス供給孔２２０ａを介して、反応室２０１内へ供給する装置である。ガス供給装
置２０５は、図示しないが制御装置２０９に電気的に接続されており、制御装置２０９か
らの指令信号に基づいてＴＥＯＳガスの流量を変化させることができる。

また、図示しないが、プラズマＣＶＤ装置２００の外部には基板搬送装置が配設されて
おり、該基板搬送装置により、ウェハ基板１０ｂが、プラズマＣＶＤ装置２００の下部電
極２１０上に配置され、さらに下部電極２１０上から搬出される。

なお、以上の構成において用いられている「高周波」及び「低周波」の表現は、相対的
な表現として用いたものであり、具体的な数値範囲により電極に供給する電力の周波数を
特定するためのものではない。

以下に、上述の構成を有するプラズマＣＶＤ装置２００によるシリコン酸化膜の形成方
法を説明する。
まず、ウェハ基板１０ｂが、基板搬送装置により、開放状態とされた気密室２０１内の
下部電極２１０の基板支持面２１０ａ上に配置される。次に、密閉状態とされた気密室２
０１内には、ガス供給装置２０５からＴＥＯＳガスが所定の流量で供給され、同時に気密
室２０１内は、所定の圧力（真空度）となるように真空ポンプ装置２０４により排気され
る。このとき、ウェハ基板１０ｂは、ヒータ２１２により加熱され、所定の温度に維持さ
れる。

この状態で、下部電極２１０及び上部電極２２０に所定の電力が供給されることにより
、下部電極２１０と上部電極２２０との間の電界によってＴＥＯＳガスがプラズマ化され
、下部電極２１０上に配置されたウェハ基板１０ｂの表面上にシリコン酸化膜が堆積され
るのである。

このとき、制御装置２０９により、下部電極２１０に供給される電力Ｐ１と、上部電極
２２０に供給される電力Ｐ２が制御されている。

以上に説明したプラズマＣＶＤ装置２００を用いて、上部電極２２０に供給する電力Ｐ
２に対する、下部電極２１０に供給する電力Ｐ１の比を変化させて、絶縁性の基板である
ウェハ基板１０ｂ上にシリコン酸化膜を形成した場合の、シリコン酸化膜の膜質の均一性
の変化について実験を行った。その実験結果を図６から図８を参照して説明する。図６は
、上部電極に供給する電力Ｐ２に対する下部電極に供給する電力Ｐ１の比と、シリコン酸
化膜のウェットエッチングの深さのばらつきとの関係を示すグラフである。図７は、ＴＥ
ＯＳガスの流量とシリコン酸化膜の内部応力との関係を示すグラフである。図８は、反応
室内の圧力とシリコン酸化膜の内部応力との関係を示すグラフである。

図６において、グラフの横軸は、プラズマＣＶＤ装置２００によりウェハ基板１０ｂ上
にシリコン酸化膜を形成する時に、上部電極２２０に供給する電力Ｐ２に対する下部電極
２１０に供給する電力Ｐ１の比である電力比Ｒpを示している。すなわち、Ｒpは次式（１
）で表される。
Ｒp＝Ｐ１／Ｐ２ ・・・（１）
ここでＰ１＞０、Ｐ２＞０
本実験では、上部電極２２０に供給する電力Ｐ２を２６０Ｗに固定し、下部電極２１０
に供給する電力Ｐ１を変化させて、電力比Ｒpの値を変化させた。

一方、図６のグラフの縦軸は、シリコン酸化膜にウェットエッチングにより溝部を形成
した場合の、ウェハ基板１０ｂ全体における、溝部の深さの均一性Ｄuniを示している。
より具体的には、ウェハ基板１０ｂ全体について、同一のウェットエッチング工程により
形成された溝部の深さを計測し、この計測結果から溝部の平均深さＤave、溝部の最大深
さＤmax、溝部の最小深さＤminをそれぞれ求め、次式（２）から溝部の深さの均一性Ｄun
iを求めた。
Ｄuni［％］＝１００×（Ｄmax−Ｄmin）／Ｄave ・・・（２）
言い換えれば、図６におけるＤuniの値（縦軸）は、プラズマＣＶＤ装置２００により
形成されたシリコン酸化膜をウェットエッチングする場合のエッチングレートのばらつき
度合いを示すものである。Ｄuniの値が小さいほど、シリコン酸化膜のウェットエッチン
グによるエッチングレートのばらつきが小さいことを示し、以下、エッチングレートのば
らつきが小さくなることを、エッチングレート均一性が向上すると称する。

図６のグラフに示すように、電力比Ｒpの値が小さくなるほどＤuniの値が小さくなる傾
向にあり、特に電力比Ｒpの値が０．３以下の領域において、それ以外の電力比Ｒpの領域
に比してＤuniの値が急激に小さくなることが判明した。

例えば、従来の平行平板型プラズマＣＶＤ装置を用いたシリコン酸化膜の形成方法では
、電力比Ｒpの値が０．５から０．６の範囲となるように、上下の電極へ電力を供給して
いた。この従来のプラズマＣＶＤ法では、図６からわかるように、ウェットエッチングに
より形成される溝部の深さの均一性Ｄuniの値が１０％以上となってしまうのである。

ところが、本実験で判明したように、上部電極２２０に供給する電力Ｐ２に対する下部
電極２１０に供給する電力Ｐ１の比である電力比Ｒpの値を０＜Ｒp≦０．３の範囲内とし
て、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成することにより、ウェットエッチング
により形成される溝部の深さの均一性Ｄuniの値を１０％以下の値とすることができる。
すなわち、ウェットエッチングのエッチングレート均一性を、従来に比して、より向上さ
せることができる
好ましくは、電力比Ｒpの値を０．２以下とすれば、Ｄuniの値は５％以下となる。すな
わち、従来のプラズマＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜に比して、ウェットエッ
チングのエッチングレートのばらつきを半分以下に抑えることができ、エッチングレート
均一性が倍に改善されるのである。

特に、電力比Ｒpの値を０．１５以下とすれば、Ｄuniの値は２．５％以下となり、従来
のプラズマＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜に比して、ウェットエッチングのエ
ッチングレートのばらつきが１／４以下に抑えることができ、より好ましい。

ここで、電力比Ｒpの値を従来の０．５から０．６の範囲よりも小さくした場合、プラ
ズマＣＶＤ装置２００により形成されるシリコン酸化膜の内部応力が大きくなり、ウェハ
基板１０ｂが反ってしまうことが懸念される。しかしながら、図７及び図８に示すように
、ＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法により形成されるシリコン酸化膜の内部応力は
、ＴＥＯＳガスの流量と反応室２０１内の圧力とを適当な値に調整することにより緩和す
ることができる。より具体的には、図７に示すように、ＴＥＯＳガス流量を小さくするこ
とにより、シリコン酸化膜の内部応力を小さくすることができ、また、図８に示すように
、反応室内の圧力を上げることにより、シリコン酸化膜の内部応力を小さくすることがで
きるのである。

すなわち、従来のプラズマＣＶＤ法では、シリコン酸化膜の内部応力を小さくすること
を目的として、電力比Ｒpの値を０．５から０．６の範囲内としているものであるが、図
７及び図８の結果から判明するように、ＴＥＯＳガスの流量と反応室２０１内の圧力を制
御することにより、シリコン酸化膜の内部応力は、ウェハ基板１０ｂの反りに影響を与え
ない程度にまで低減することができるのである。よって、ウェハ基板１０ｂに反りを発生
させることなく、電力比Ｒpの値を、本発明のように従来の０．５から０．６の範囲より
も小さくすることが可能となるのである。

以上のように、本発明の電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造方法は、図５
に示したプラズマＣＶＤ装置２００を用いて、電気光学装置用の基板であるウェハ基板１
０ｂ上に、ＴＥＯＳガスを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成
するものであって、上部電極２２０に供給する電力Ｐ２に対する下部電極２１０に供給す
る電力Ｐ１の比である電力比Ｒpの値を０．３以下とするものである。

これにより、ウェハ基板１０ｂ上に形成されたシリコン酸化膜は、ウェットエッチング
時のエッチングレートのばらつきが従来に対して小さくなり、エッチングレート均一性が
向上する。

また、シリコン酸化膜のエッチングレート均一性が向上することにより、ウェハ基板１
０ｂ上に形成する回路パターンの形成工程の信頼性が向上し、電気光学装置用の基板の歩
留まりを向上させることが可能となる。

なお、本実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置は、図５に示した構成に限定するものでは
なく、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置、いわゆる容量結合型プラズマＣＶＤ装置であれ
ば良い。例えば、複数枚の基板に対して同時にシリコン酸化膜を形成する形式のものであ
っても良い。

また、本実施形態に係る電気光学装置は、アクティブマトリクス駆動の液晶表示装置の
他に、電子ペーパなどの電気泳動装置、ＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置、電子放
出回路素子を備えた装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Em
itter Display）等の電気光学装置の技術分野に属するものである。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から
読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更
を伴う電気光学装置の製造装置用及び電気光学装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲
に含まれるものである。

ＴＦＴアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の平面図である。 図１のＨ−Ｈ’断面図である。 マトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。 ＴＦＴアレイ基板のＴＦＴ部の断面図である。 プラズマＣＶＤ装置の構成を説明する概略断面図である。 上部電極に供給する電力に対する下部電極に供給する電力の比と、シリコン酸化膜のウェットエッチングの深さのばらつきとの関係を示すグラフである。 ＴＥＯＳガスの流量とシリコン酸化膜の内部応力との関係を示すグラフである。 反応室内の圧力とシリコン酸化膜の内部応力との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ｂ ウェハ基板、 ２００ プラズマＣＶＤ装置、 ２０１ 反応室、 ２０２
排気経路、 ２０４ 真空ポンプ装置、 ２０５ ガス供給装置、 ２０６ ガス供給経
路、 ２０９ 制御装置、 ２１０ 下部電極、 ２１０ａ 基板支持面、 ２１１ 低
周波電力供給装置、 ２１２ ヒータ、 ２２０ 上部電極、 ２２１ 高周波電力供給
装置

Claims (3)

1. 電気光学装置用の基板上に、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する電気光
   学装置の製造装置であって、
   前記基板が配置される第１の電極と、該第１の電極に対向して設けられた第２の電極と
   、前記第１及び第２の電極にそれぞれ異なる周波数の電力を供給する電源制御手段とを具
   備し、
   前記第１の電極に供給する電力をＰ１、前記第２の電極に供給する電力をＰ２とした場
   合に以下の条件式を満たすことを特徴とする電気光学装置の製造装置。
   ０＜Ｐ１／Ｐ２≦０．３
2. さらに、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造装
   置。
   ０＜Ｐ１／Ｐ２≦０．１５
3. 電気光学装置用の基板が配置される第１の電極及び該第１の電極に対向して設けられた
   第２の電極に、それぞれ異なる周波数の電力を供給し、前記第１及び第２の電極間の電界
   により前記第１及び第２の電極間に供給される原料ガスをプラズマ化し、前記基板上にプ
   ラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する電気光学装置の製造方法であって、
   前記第１の電極に前記基板を配置し、前記第２の電極に供給する電力に対する前記第１
   の電極に供給する電力の比が０．３以下となるように第１及び第２の電極に電力を供給す
   ることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
   

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