JP2010003872A - Dry etching method of zinc oxide film - Google Patents

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Mitsuru Ichikawa
満 市川
Fumiyasu Sezaki
文康 瀬崎
Kunita Yoshikawa
訓太 吉河
Takashi Kuchiyama
崇 口山
Kenji Yamamoto
憲治 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dry etching method of a zinc-oxide film in which processing accuracy or working speed is high. <P>SOLUTION: When processing a zinc-oxide film into a requested shape by dry etching, an etching or cleaning treatment is performed in a mixed gas atmosphere containing methane and hydrogen. The supply of methane is stopped in the middle of an etching or cleaning treatment, or the supply of methane is decreased by step or consecutively to make methane to be zero in a process gas which is supplied, and an etching or cleaning process is continuously performed in an atmosphere not containing methane preferably containing only hydrogen, thereby a processing method stably having high accuracy without generating an amorphous carbon based deposit on a zinc-oxide film is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は酸化亜鉛膜を加工する際の該酸化亜鉛膜のドライエッチング方法に関するものである。   The present invention relates to a dry etching method for a zinc oxide film when processing the zinc oxide film.

近年、透明電極は太陽電池、イメージセンサ、フラットパネルディスプレイ等の電極として欠かせないものとなっている。この透明電極として、酸化亜鉛(ZnO)は従来から材料が安価で高い透明性を有する良好な結晶が得られる利点を有しているため、当該膜の成長条件や加工条件についての研究開発がなされている。   In recent years, transparent electrodes have become indispensable as electrodes for solar cells, image sensors, flat panel displays and the like. As this transparent electrode, zinc oxide (ZnO) has an advantage that a good crystal having low transparency and high transparency has been obtained so far, and therefore research and development on the growth conditions and processing conditions of the film has been made. ing.

ZnO膜を前述の各種用途に使用するためには、ZnO膜の加工が必要であり、再現性が高く、所望の形状を得るためにさまざまなエッチング方法が検討されている。このエッチング方法には化学薬品に試料を浸漬させるウェットエッチング方法と気相のエッチング媒体を利用するドライエッチング方法に大別される。ウェットエッチング方法では、エッチングの反応が等方的に進行するために、ZnO膜を凹凸形状に加工する際には所望の形状へ加工する加工精度が劣化するという問題点を有している。また、ウェットエッチングでは、エッチング残渣が液体内に浮遊し、デバイス上に残ってしまうという問題もある。   In order to use the ZnO film for the above-described various applications, it is necessary to process the ZnO film, and the reproducibility is high, and various etching methods have been studied in order to obtain a desired shape. This etching method is roughly classified into a wet etching method in which a sample is immersed in a chemical and a dry etching method using a gas phase etching medium. In the wet etching method, since the etching reaction isotropically progresses, there is a problem that the processing accuracy for processing into a desired shape deteriorates when the ZnO film is processed into a concavo-convex shape. In addition, in wet etching, there is a problem that the etching residue floats in the liquid and remains on the device.

一方、ドライエッチング方法では、プラズマ中に生成される化学的に活性なイオンが直進性を有するため、被加工物に対し垂直に入射する事でエッチング反応に異方性を有し、加工形状が所望の形状に忠実となる利点を有する。   On the other hand, in the dry etching method, chemically active ions generated in the plasma have straightness, so that the etching reaction has anisotropy by being perpendicularly incident on the workpiece, and the processed shape is It has the advantage of being faithful to the desired shape.

一般的なドライエッチング方法としては、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)法が用いられている。RIE法では、平行平板電極持った真空容器内にエッチングガスを導入し、高周波電力を電極に印加することで、高周波電界に加速された電子がエッチングガスを電離イオン化してプラズマ状態となる。プラズマ中で発生したラジカルやイオンは、電極上に設置された基板表面にて反応を起こしエッチングされる。   As a general dry etching method, a reactive ion etching (RIE) method is used. In the RIE method, an etching gas is introduced into a vacuum vessel having parallel plate electrodes, and high-frequency power is applied to the electrode, so that electrons accelerated to a high-frequency electric field ionize and ionize the etching gas to be in a plasma state. Radicals and ions generated in the plasma are reacted and etched on the surface of the substrate placed on the electrode.

RIE法におけるエッチング反応メカニズムとしては、ラジカルが吸着する事で生成した二次生成物を離脱することで反応を進める化学反応が支配的なエッチング反応と、加速された正イオンが基板に衝突して物理的に掘り出されるスパッタ効果が支配的なエッチング反応の2種類が挙げられる。   The etching reaction mechanism in the RIE method includes an etching reaction in which a chemical reaction that advances the reaction by removing secondary products generated by adsorption of radicals and an accelerated positive ion colliding with the substrate. There are two types of etching reactions in which the sputtering effect that is physically excavated is dominant.

従来のドライエッチングに関しては、エッチング媒体としてフッ素系のガスが良く用いられているが、酸化亜鉛膜に対するエッチングレートが遅く、量産には不利である。   Regarding conventional dry etching, fluorine-based gas is often used as an etching medium, but the etching rate for the zinc oxide film is slow, which is disadvantageous for mass production.

酸化亜鉛膜のドライエッチングに関しては、ドライエッチング処理にメタンおよびアルゴンを含むプロセスガスを用いたことが知られている(特許文献1)。   Regarding dry etching of a zinc oxide film, it is known that a process gas containing methane and argon is used for dry etching (Patent Document 1).

また、ガラス基板上に製膜されたIn:Sn(ITO)から成る透明導電膜にドライエッチング加工を施す際にITO膜を加熱しながら、水素及び炭化水素の混合ガスを用いた反応性ドライエッチングを用いることが知られている(特許文献2)。
特開平11−335874号公報 特開平3−77209号公報
In addition, a reaction using a mixed gas of hydrogen and hydrocarbons while heating the ITO film when dry etching is performed on a transparent conductive film made of In 2 O 3 : Sn (ITO) formed on a glass substrate It is known to use reactive dry etching (Patent Document 2).
JP-A-11-335874 JP-A-3-77209

しかしながら、上述のドライエッチング方法では、以下に説明するような種々の問題点があった。   However, the above-described dry etching method has various problems as described below.

前記特許文献1に記載されたドライエッチング方法では、メタンの希釈ガス材料としてアルゴンを用いており、エッチング反応としてアルゴンイオンによるスパッタ効果が支配的なエッチング反応となるため、エッチング処理後の表面形状が荒れてしまい所望の形状が得られにくいという問題点がある。   In the dry etching method described in Patent Document 1, argon is used as a dilute gas material of methane, and since the sputtering effect by argon ions is the dominant etching reaction as an etching reaction, the surface shape after the etching process is There is a problem that a desired shape is difficult to obtain due to roughening.

また、前記特許文献2に記載されたドライエッチング方法では、透明導電膜を加熱しない場合には透明導電性膜上にアモルファスカーボン系の堆積物が発生して、所定形状のエッチング結果が得られないという問題点がある。   Further, in the dry etching method described in Patent Document 2, when the transparent conductive film is not heated, amorphous carbon-based deposits are generated on the transparent conductive film, and an etching result having a predetermined shape cannot be obtained. There is a problem.

この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、本発明により加工精度の高い酸化亜鉛膜の加工方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for processing a zinc oxide film with high processing accuracy.

本発明は以下の構成を有するものである。   The present invention has the following configuration.

1). 酸化亜鉛膜のドライエッチングまたはクリーニング方法において、メタンおよび水素を含む混合ガス雰囲気中でエッチングまたはクリーニング処理をおこない、前記エッチングまたはクリーニング処理の途中からメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させてエッチングまたはクリーニング処理をおこなう事を特徴とする酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   1). In the dry etching or cleaning method of the zinc oxide film, the etching or cleaning process is performed in a mixed gas atmosphere containing methane and hydrogen, and the supply of methane is stopped in the middle of the etching or cleaning process, or stepwise or continuously. A dry etching method for a zinc oxide film, characterized in that an etching or cleaning process is performed while reducing supply.

2). 酸化亜鉛膜のドライエッチングまたはクリーニング方法において、メタンおよび水素を含む混合ガス雰囲気中でエッチングまたはクリーニング処理をおこない、前記エッチングまたはクリーニング処理の途中からメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させて、メタンを用いないプロセスガスを供給してエッチングまたはクリーニング処理をおこなう事を特徴とする1)記載の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   2). In the dry etching or cleaning method of the zinc oxide film, the etching or cleaning process is performed in a mixed gas atmosphere containing methane and hydrogen, and the supply of methane is stopped in the middle of the etching or cleaning process, or stepwise or continuously. The dry etching method for a zinc oxide film according to 1), wherein the supply is reduced and a process gas not using methane is supplied to perform etching or cleaning treatment.

3). 前記エッチングまたはクリーニング処理に使用する混合ガスのメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させる直前の混合ガスがメタンと水素合計中メタンの割合が20体積%以下の範囲である事を特徴とする1)または2)に記載の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   3). The mixed gas used for the etching or cleaning process is stopped immediately or the mixed gas immediately before the supply of methane is reduced stepwise or continuously is within a range where the proportion of methane in methane and hydrogen is 20% by volume or less. The method for dry etching a zinc oxide film as described in 1) or 2), wherein

4). エッチングまたはクリーニング処理を行うチャンバー内のガス雰囲気中にメタンが実質的に0になってからエッチングまたはクリーニング処理を終えることを特徴とする1)〜3)いずれかに記載の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   4). The dry etching of a zinc oxide film according to any one of 1) to 3), wherein the etching or cleaning process is finished after methane becomes substantially zero in the gas atmosphere in the chamber where the etching or cleaning process is performed. Method.

本発明によって、メタンを含むプロセスガスを用いる事で酸化亜鉛とメタンが反応して揮発性のZn(CH等の反応生成物となって基板から脱離してドライエッチングをおこなうことができる。さらにこのエッチング反応は基板に対して垂直方向に強く現れるため異方性を有しており、エッチング条件によっては非常に速いレートを達成する事が可能であり、量産化が可能である。 According to the present invention, by using a process gas containing methane, zinc oxide and methane react to form a reaction product such as volatile Zn (CH 3 ) 2, which can be detached from the substrate for dry etching. . Furthermore, since this etching reaction appears strongly in the direction perpendicular to the substrate, it has anisotropy. Depending on the etching conditions, a very fast rate can be achieved and mass production is possible.

また本発明のエッチングまたはクリーニングの方法において、エッチング処理途中でメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させて、プロセスガスのメタン混合比を低下させることを特徴とし、好ましくは最終的にはメタン用いない状態でプロセスガスを供給し、エッチングまたはクリーニング処理の雰囲気に実質的にメタンを用いない(実質ゼロの場合も含む)状態で上記処理を行う事により、アモルファスカーボン系の反応生成物による悪影響を回避でき、確実な高エッチングレート、高い均一性を実現した酸化亜鉛膜のクリーニング方法を提供することができる。   Further, in the etching or cleaning method of the present invention, the methane supply ratio is preferably lowered by stopping the supply of methane during the etching process or decreasing the supply of methane stepwise or continuously. Will eventually supply process gas in the absence of methane and perform the above treatment in a state where substantially no methane is used in the atmosphere of the etching or cleaning process (including the case of substantially zero). Therefore, it is possible to provide a method for cleaning a zinc oxide film, which can avoid the adverse effect of the reaction product, and realize a reliable high etching rate and high uniformity.

以下において本発明に係る酸化亜鉛膜のエッチングまたはクリーニングの方法の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお本願の各図において、厚さや長さなどの寸法関係については図面の明瞭化と簡略化のため適宜変更されており、実際の寸法関係を表してはいない。また、各図において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表している。   Hereinafter, a preferred embodiment of a method for etching or cleaning a zinc oxide film according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing of the present application, dimensional relationships such as thickness and length are appropriately changed for clarity and simplification of the drawings, and do not represent actual dimensional relationships. Moreover, in each figure, the same referential mark represents the same part or an equivalent part.

ここで説明するエッチング処理の実施形態は、図1に示すように、透明基板1上に形成した光電変換装置2を形成し、この光電変換装置2上に酸化亜鉛膜3を製膜し、さらに酸化亜鉛膜3の表面にマスク用金属電極4を作製したものである。   In the embodiment of the etching process described here, as shown in FIG. 1, a photoelectric conversion device 2 formed on a transparent substrate 1 is formed, a zinc oxide film 3 is formed on the photoelectric conversion device 2, and A mask metal electrode 4 is formed on the surface of the zinc oxide film 3.

基板側から光を入射するタイプの光電変換装置にて用いられる透明基板1には、ガラス、透明樹脂等から成る板状部材やシート状部材が用いられる。光電変換装置2は光活性層を有する半導体素子であり、該光電変換装置はCVD、スパッタ、蒸着等の薄膜形成方法を用いて形成されることが好ましい。次に前記光電変換装置2上に酸化亜鉛膜3をCVDあるいはスパッタ法により製膜する。さらにその上にパターニング用マスクをかけて金属電極4を蒸着させて裏面電極とする。次に、酸化亜鉛膜3をエッチング装置を用いてドライエッチングする。   A plate-like member or a sheet-like member made of glass, transparent resin or the like is used for the transparent substrate 1 used in a photoelectric conversion device of a type in which light enters from the substrate side. The photoelectric conversion device 2 is a semiconductor element having a photoactive layer, and the photoelectric conversion device is preferably formed using a thin film forming method such as CVD, sputtering, or vapor deposition. Next, a zinc oxide film 3 is formed on the photoelectric conversion device 2 by CVD or sputtering. Further, a metal mask 4 is deposited on the patterning mask to form a back electrode. Next, the zinc oxide film 3 is dry etched using an etching apparatus.

このエッチング装置には、たとえば反応性イオンエッチング法を活用した装置が用いられる。該装置は、平行平板型の電極間に高周波電源から印加される高周波によりプロセスガスをプラズマ化してエッチング処理をおこなう装置である。また、前記エッチング装置には、反応性イオンエッチング法以外にもプラズマによってラジカル及びイオンを生成し酸化半導体膜中の金属をガス化できるものであれば、たとえば、高周波誘導結合プラズマ法(ICP:Inductively Coupled Plasma)やマイクロ波プラズマエッチング法(ECR:Electron Cyclotron Resonance)等様々なプラズマ発生源を用いたものが適用できる。   As this etching apparatus, for example, an apparatus utilizing a reactive ion etching method is used. This apparatus is an apparatus for performing an etching process by converting a process gas into plasma by a high frequency applied from a high frequency power source between parallel plate type electrodes. In addition to the reactive ion etching method, the etching apparatus may be, for example, a high frequency inductively coupled plasma method (ICP: Inductively) as long as it can generate radicals and ions by plasma and gasify the metal in the oxide semiconductor film. Those using various plasma generation sources such as Coupled Plasma (ECR) and Microwave Plasma Etching (ECR) can be applied.

エッチング装置内に導入されるプロセスガスにはメタンおよび水素の混合ガスが用いられる。前記プロセスガスとして使用するメタンと水素の混合ガスのメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させる直前の混合ガス中のメタンの混合割合は20体積%以下の範囲とすることが好適である。さらにはメタンの混合割合は10体積%以下、特には7体積%以下とすることで、エッチング処理中のアモルファスカーボン系堆積物の生成をさらに抑制することができるため好ましい。   A mixed gas of methane and hydrogen is used as a process gas introduced into the etching apparatus. The mixing ratio of methane in the mixed gas immediately before the methane supply of the mixed gas of methane and hydrogen used as the process gas is stopped or the supply of methane is reduced stepwise or continuously is set to a range of 20% by volume or less. Is preferred. Furthermore, the mixing ratio of methane is preferably 10% by volume or less, and particularly preferably 7% by volume or less, because generation of amorphous carbon deposits during the etching process can be further suppressed.

また、上記混合ガス中のメタンの混合割合の下限は1体積%、さらには2体積%であることが好ましい。メタンの混合割合が低すぎるとエッチングまたはクリーニング処理における反応種が少なくなりエッチング処理の速度が低下する。   Moreover, it is preferable that the minimum of the mixing ratio of methane in the said mixed gas is 1 volume%, Furthermore, it is 2 volume%. If the mixing ratio of methane is too low, the number of reactive species in the etching or cleaning process decreases and the etching process speed decreases.

エッチングまたはクリーニング処理の途中からメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させてエッチングまたはクリーニング処理を行うことが特徴であるが、好ましくは最終的にはメタンを含まないプロセスガスを供給してエッチングまたはクリーニング処理を行うことが好ましい。メタンの量を調整して最終的には水素だけ供給してエッチングまたはクリーニング処理を行うことがさらに好ましい。   The process is characterized in that the methane supply is stopped in the middle of the etching or cleaning process or the methane supply is decreased stepwise or continuously to perform the etching or cleaning process, but preferably the process does not contain methane finally. It is preferable to perform etching or cleaning treatment by supplying a gas. More preferably, the etching or cleaning process is performed by adjusting the amount of methane and finally supplying only hydrogen.

プロセスガスの供給方法としては、エッチングまたはクリーニング処理の途中からメタンガスの供給を止めてエッチング処理をおこなう事が好ましい。   As a process gas supply method, it is preferable to perform the etching process by stopping the supply of methane gas in the middle of the etching or cleaning process.

処理の最終段階でメタンが実質的に存在しない雰囲気中でエッチングまたはクリーニング処理をおこなうことが好ましい。メタンの供給方法としては流量を段階的あるいは連続的に減少させても良いし、メタンの供給を速やかに停止してもよい。   It is preferable to perform the etching or cleaning process in an atmosphere substantially free of methane at the final stage of the process. As a method for supplying methane, the flow rate may be decreased stepwise or continuously, or the supply of methane may be stopped quickly.

なお、本発明に係る酸化亜鉛膜のエッチング方法の好ましい実施形態では、図示していないが基板上に作製した酸化亜鉛膜の凹凸形状を制御するために本発明のドライエッチング処理をおこなうことも可能である。   In the preferred embodiment of the method for etching a zinc oxide film according to the present invention, although not shown, the dry etching process of the present invention can also be performed to control the uneven shape of the zinc oxide film produced on the substrate. It is.

また、本発明におけるクリーニング処理とはCVD等の薄膜形成装置において装置内部に付着した酸化亜鉛膜をエッチングする処理の事であり、上記のエッチング処理に用いた処理と同様の処理を装置内で実行する事により、装置内部に付着した酸化亜鉛膜を装置を開放することなく安定的に除去する事ができる。   The cleaning process in the present invention is a process for etching a zinc oxide film adhering to the inside of a thin film forming apparatus such as a CVD, and the same process as the process used for the etching process is executed in the apparatus. By doing so, the zinc oxide film adhering to the inside of the apparatus can be stably removed without opening the apparatus.

以下、本発明の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法の具体的実施例を説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the dry etching method for a zinc oxide film according to the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

反応イオンエッチング装置:一般的な平行平板型の13.56MHzの高周波電源を用いてカソード電極に基板を設置する反応性イオンエッチング(RIE)方式のものを用いた((株)アルバック社製CE−300R)。試料を装置のチャンバー内に入れ、真空引きをおこなった後に、プロセスガスを流してプラズマを励起し、エッチングを実施した。   Reactive ion etching apparatus: A reactive ion etching (RIE) system in which a substrate is placed on a cathode electrode using a general parallel plate type 13.56 MHz high frequency power source (CE-C manufactured by ULVAC, Inc.) 300R). After putting the sample in the chamber of the apparatus and evacuating, the process gas was flowed to excite the plasma and etching was performed.

エッチングレートの算出:エッチング終了後、試料の膜厚を分光光度計およびエリプソメータにより評価し、ドライエッチングレートの算出をおこなった。   Calculation of etching rate: After completion of etching, the film thickness of the sample was evaluated with a spectrophotometer and an ellipsometer, and the dry etching rate was calculated.

(実施例1)
酸化亜鉛膜を純メタン流量7sccm、水素流量140sccm、RFパワー200W、プロセス圧力30Paにて50秒間、その後、純メタンの供給を停止して水素ガスのみを流量140sccmで供給してドライエッチング処理を400秒間おこなった。本実施例におけるエッチング装置内に滞留する相対的なメタン量と水素量の比の時間変動について、各ガスの装置内の分圧の時間変動から換算した結果を図2に示す。
Example 1
The zinc oxide film was subjected to a dry etching process by supplying pure hydrogen at a flow rate of 140 sccm for 50 seconds at a pure methane flow rate of 7 sccm, a hydrogen flow rate of 140 sccm, an RF power of 200 W, and a process pressure of 30 Pa. For a second. FIG. 2 shows the result of conversion of the relative variation in the ratio of the amount of methane and the amount of hydrogen remaining in the etching apparatus in this embodiment from the variation in the partial pressure of each gas in the apparatus.

エッチング装置内のメタン量はメタンの供給を停止してから徐々に低下し、処理の最終段階では装置内に滞留するメタンは実質的に0となり、水素のみの雰囲気中でエッチング処理をおこなっている。以上の条件でドライエッチング処理をおこなった結果、酸化亜鉛膜のエッチングレートは、80オングストローム/minであり、安定して不揮発性の生成物を生成することなくエッチングできる事がわかった。   The amount of methane in the etching apparatus gradually decreases after the supply of methane is stopped, and methane staying in the apparatus becomes substantially zero at the final stage of processing, and etching is performed in an atmosphere containing only hydrogen. . As a result of performing the dry etching process under the above conditions, it was found that the etching rate of the zinc oxide film was 80 angstroms / min, and that etching could be performed stably without generating a non-volatile product.

(実施例2)
酸化亜鉛膜を純メタン流量10sccm、水素流量140sccm、RFパワー200W、プロセス圧力30Paにて60秒間、その後、純メタンの供給を停止して水素ガスのみを流量140sccmで供給してドライエッチング処理を400秒間おこなった。本実施例においても実施例1の時と同様にエッチング装置内のメタン量はメタンの供給を停止してから徐々に低下し、処理の最終段階では装置内に滞留するメタンは実質的に0となり、水素のみの雰囲気中でエッチング処理をおこなっている。以上の条件でドライエッチング処理をおこなった結果、酸化亜鉛膜のエッチングレートは、100オングストローム/minであり、安定して不揮発性の生成物を生成することなくエッチングできる事がわかった。
(Example 2)
The zinc oxide film was subjected to a dry etching process by supplying pure hydrogen at a flow rate of 140 sccm for 60 seconds at a pure methane flow rate of 10 sccm, a hydrogen flow rate of 140 sccm, an RF power of 200 W, and a process pressure of 30 Pa, and then supplying only hydrogen gas at a flow rate of 140 sccm. For a second. Also in this embodiment, the amount of methane in the etching apparatus gradually decreases after the supply of methane is stopped, as in the case of Embodiment 1, and the methane staying in the apparatus becomes substantially 0 at the final stage of the process. Etching is performed in an atmosphere containing only hydrogen. As a result of performing the dry etching process under the above conditions, it was found that the etching rate of the zinc oxide film is 100 angstrom / min, and that etching can be performed stably without generating a non-volatile product.

(比較例1)
酸化亜鉛膜を室温、純メタン流量7sccm、水素流量140sccm、RFパワー200W、プロセス圧力30Paでドライエッチング処理をおこなった結果、酸化亜鉛膜のエッチングレートは、60オングストローム/minであった。
(Comparative Example 1)
When the zinc oxide film was dry-etched at room temperature, a pure methane flow rate of 7 sccm, a hydrogen flow rate of 140 sccm, an RF power of 200 W, and a process pressure of 30 Pa, the etching rate of the zinc oxide film was 60 Å / min.

(比較例2)
酸化亜鉛膜を室温、純メタン流量10sccm、水素流量100sccm、RFパワー200W、プロセス圧力30Paの条件にてドライエッチング処理を実施した。以上の条件でドライエッチング処理をおこなった結果、酸化亜鉛膜のエッチングレートは、39オングストローム/minであった。
(Comparative Example 2)
The zinc oxide film was dry-etched under conditions of room temperature, pure methane flow rate 10 sccm, hydrogen flow rate 100 sccm, RF power 200 W, and process pressure 30 Pa. As a result of performing the dry etching process under the above conditions, the etching rate of the zinc oxide film was 39 Å / min.

(比較例3)
酸化亜鉛膜を室温、純メタン流量30sccm、水素流量140sccm、RFパワー200W,プロセス圧力30Paの条件にてドライエッチング処理を実施した。本比較例の条件でエッチング処理をおこなった結果、不揮発性のアモルファスカーボン系の堆積物が発生してエッチングが進行しなくなった。
(Comparative Example 3)
The zinc oxide film was dry-etched under conditions of room temperature, pure methane flow rate 30 sccm, hydrogen flow rate 140 sccm, RF power 200 W, and process pressure 30 Pa. As a result of performing the etching process under the conditions of this comparative example, non-volatile amorphous carbon-based deposits were generated and etching did not proceed.

本発明によれば、基板上に作製された酸化亜鉛膜のドライエッチング処理が可能となり、基板上に安定的かつ均一な電気特性を持つ光電変換装置を提供する事が可能となる。   According to the present invention, a zinc oxide film formed on a substrate can be dry-etched, and a photoelectric conversion device having stable and uniform electrical characteristics can be provided on the substrate.

なお、加工の対象となる酸化亜鉛膜は光電変換装置の透明導電電極層として用いられるものばかりでなく、フラットパネルディスプレイやタッチパネル等に用いる透明導電体として種々の用途に用いられる。   In addition, the zinc oxide film | membrane used as the object of a process is used not only for what is used as a transparent conductive electrode layer of a photoelectric conversion apparatus but for various uses as a transparent conductor used for a flat panel display, a touch panel, etc.

本発明に係る酸化亜鉛膜野加工方法の位置実施形態を示す構造断面図Structural sectional drawing which shows position embodiment of the zinc oxide film | membrane field processing method which concerns on this invention 本発明に係る相対メタン/水素比の時間変動の一例Example of time variation of relative methane / hydrogen ratio according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 透明基板
2 光電変換装置
3 酸化亜鉛膜
4 金属電極層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Photoelectric conversion apparatus 3 Zinc oxide film 4 Metal electrode layer

Claims (4)

酸化亜鉛膜のドライエッチングまたはクリーニング方法において、メタンおよび水素を含む混合ガス雰囲気中でエッチングまたはクリーニング処理をおこない、前記エッチングまたはクリーニング処理の途中からメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させてエッチングまたはクリーニング処理をおこなう事を特徴とする酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   In the dry etching or cleaning method of the zinc oxide film, the etching or cleaning process is performed in a mixed gas atmosphere containing methane and hydrogen, and the supply of methane is stopped in the middle of the etching or cleaning process, or stepwise or continuously. A dry etching method for a zinc oxide film, characterized in that an etching or cleaning process is performed while reducing supply. 酸化亜鉛膜のドライエッチングまたはクリーニング方法において、メタンおよび水素を含む混合ガス雰囲気中でエッチングまたはクリーニング処理をおこない、前記エッチングまたはクリーニング処理の途中からメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させて、メタンを用いないプロセスガスを供給してエッチングまたはクリーニング処理をおこなう事を特徴とする請求項1記載の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   In the dry etching or cleaning method of the zinc oxide film, the etching or cleaning process is performed in a mixed gas atmosphere containing methane and hydrogen, and the supply of methane is stopped in the middle of the etching or cleaning process, or stepwise or continuously. 2. The method of dry etching a zinc oxide film according to claim 1, wherein the supply is reduced and a process gas not using methane is supplied to perform etching or cleaning. 前記エッチングまたはクリーニング処理に使用する混合ガスのメタンの供給を止めるあるいは段階的もしくは連続的にメタンの供給を減少させる直前の混合ガスがメタンと水素合計中メタンの割合が20体積%以下の範囲である事を特徴とする請求項1または2に記載の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   The mixed gas used for the etching or cleaning process is stopped immediately or the mixed gas immediately before the supply of methane is reduced stepwise or continuously is within a range where the proportion of methane in methane and hydrogen is 20% by volume or less. The method for dry etching a zinc oxide film according to claim 1, wherein the method is dry etching. エッチングまたはクリーニング処理を行うチャンバー内のガス雰囲気中にメタンが実質的に0になってからエッチングまたはクリーニング処理を終えることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の酸化亜鉛膜のドライエッチング方法。   The dry etching of a zinc oxide film according to any one of claims 1 to 3, wherein the etching or cleaning process is finished after methane becomes substantially zero in the gas atmosphere in the chamber in which the etching or cleaning process is performed. Method.
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