JP2010287907A - シリコン化合物膜のドライエッチング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 例えば、ゲート絶縁膜3の上面には真性アモルファスシリコン膜21および窒化シリコン膜(チャネル保護膜形成用膜)22が成膜され、その上にはレジスト膜23が形成されている。そして、少なくともCOF2ガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングすると、窒化シリコン膜22を良好にドライエッチングすることができ、レジスト膜23下にチャネル保護膜が形成される。この場合、下地の真性アモルファスシリコン膜21が露出され、この露出された真性アモルファスシリコン膜21がある程度ドライエッチングされるが、その際の選択比は約7である。
【選択図】 図2
Description
請求項2に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項1に記載の発明において、前記シリコン化合物膜は窒化シリコン膜であることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項2に記載の発明において、前記窒化シリコン膜はアモルファスシリコン膜上に形成されていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項3に記載の発明において、逆スタガ型でチャネル保護膜型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記アモルファスシリコン膜は真正アモルファスシリコン膜であり、該真正アモルファスシリコン膜上に、前記窒化シリコン膜をドライエッチングして、チャネル保護膜を形成することを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項4に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項5に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は0.5〜4であることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明に係るシリコン膜のドライエッチング方法は、請求項5に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は1.5〜2であることを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項5に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項5または8に記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項1に記載の発明において、前記シリコン化合物膜はアモルファスシリコン膜であることを特徴とするものである。
請求項11に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項1に記載の発明において、前記シリコン化合物膜は真正アモルファスシリコン膜およびその上に形成されたn型アモルファスシリコン膜であることを特徴とするものである。
請求項12に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項11に記載の発明において、前記真正アモルファスシリコン膜は窒化シリコン膜上に形成されていることを特徴とするものである。
請求項13に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項12に記載の発明において、逆スタガ型でチャネル保護膜型あるいはチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記窒化シリコン化合物膜からなるゲート絶縁膜上に、前記n型アモルファスシリコン膜および前記真正アモルファスシリコン膜を連続してドライエッチングして、半導体薄膜およびその上面両側にオーミックコンタクト層を形成することを特徴とするものである。
請求項14に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項13に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび塩素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするものである。
請求項15に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項14に記載の発明において、塩素ガスに対するCOF2ガスの流量比は0.1〜1であることを特徴とするものである。
請求項16に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項14に記載の発明において、塩素ガスに対するCOF2ガスの流量比は0.25〜0.5であることを特徴とするものである。
請求項17に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項14に記載の発明において、前記ドライエッチングはカソードカップリングによるドライエッチングであることを特徴とするものである。
請求項18に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項14に記載の発明において、前記ドライエッチングはアノードカップリングによるドライエッチングであることを特徴とするものである。
請求項19に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項14に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするものである。
請求項20に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項14または19に記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするものである。
請求項21に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項12に記載の発明において、逆スタガ型でチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記窒化シリコン膜からなるゲート絶縁膜上に、前記n型アモルファスシリコン膜および前記真正アモルファスシリコン膜を連続してドライエッチングして、半導体薄膜およびその上面両側にオーミックコンタクト層を形成することを特徴とするものである。
請求項22に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項21に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガス単体であることを特徴とするものである。
請求項23に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項21に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするものである。
請求項24に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項23に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は2以下であることを特徴とするものである。
請求項25に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項23に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は0.2〜0.3であることを特徴とするものである。
請求項26に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項22または23に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするものである。
請求項27に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項22、23、26のいずれかに記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするものである。
請求項28に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項2に記載の発明において、前記窒化シリコン膜はITO膜あるいは金属膜からなる下地上に形成されていることを特徴とするものである。
請求項29に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項28に記載の発明において、逆スタガ型でチャネル保護膜型あるいはチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記下地に対応する部分における前記窒化シリコン膜からなるオーバーコート膜にドライエッチングにより開口部を形成することを特徴とするものである。
請求項30に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項29に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガス単体であることを特徴とするものである。
請求項31に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項29に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするものである。
請求項32に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項31に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は2以下であることを特徴とするものである。
請求項33に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項31に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は0.2〜0.3であることを特徴とするものである。
請求項34に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項30または31に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするものである。
請求項35に記載の発明に係るシリコン化合物膜のドライエッチング方法は、請求項30、31、34のいずれかに記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするものである。
次に、図2および図3に示す場合において、窒化シリコン膜(チャネル保護膜5形成用膜)22をドライエッチングしてチャネル保護膜5を形成するための第1のドライエッチング装置の一例について、図10に示す概略構成図を参照して説明する。このドライエッチング装置は、平行平板型であり、反応容器31を備えている。
次に、図5および図6に示す場合において、n型アモルファスシリコン膜(オーミックコンタクト層6、7形成用膜)24および真性アモルファスシリコン膜(半導体薄膜4形成用膜)21を連続してドライエッチングしてオーミックコンタクト層6、7および半導体薄膜4を形成するための第2のドライエッチング装置の一例について、図11に示す概略構成図を参照して説明する。この第2のドライエッチング装置において、図10に示す第1のドライエッチング装置と異なる点は、酸素ガス供給源47の代わりに、塩素ガス供給源48を用いた点である。
図12は第3のドライエッチング装置の一例の概略構成図を示す。この第3のドライエッチング装置において、図11に示す第2のドライエッチング装置と異なる点は、下部電極32を接地し、上部電極33を高周波電源34に接続した点である。したがって、このドライエッチング装置では、アノードカップリングによるドライエッチングが行なわれ、カソードカップリングによるドライエッチングの場合と比較して、イオンダメージを低減することができ、トランジスタ特性が改善される。
次に、図8および図9に示す場合において、窒化シリコンからなるオーバーコート膜12をドライエッチングして開口部13を形成するための第4のドライエッチング装置の一例について、図13に示す概略構成図を参照して説明する。この第4のドライエッチング装置において、図10に示す第1のドライエッチング装置と異なる点は、酸素ガス供給源47およびそれに付随する配管41、電磁弁43およびマスフローコントローラ45を省略した点である。
2 ゲート電極
3 ゲート絶縁膜
4 半導体薄膜
4a 凹部
5 チャネル保護膜
6、7 オーミックコンタクト層
8 ソース電極
9 ドレイン電極
10 薄膜トランジスタ
11 画素電極
12 オーバーコート膜
13 開口部
21 真性アモルファスシリコン膜
22 窒化シリコン膜
23 レジスト膜
24 n型アモルファスシリコン膜
25 ソース・ドレイン電極形成用膜
26、27 レジスト膜
28 レジスト膜
30 レジスト膜
31 反応容器
32 下部電極
33 上部電極
34 高周波電源
35 被加工物
37 真空ポンプ
38 ガス導入管
42、43 電磁弁
44、45 マスフローコントローラ
46 COF2ガス供給源
47 酸素ガス供給源
48 塩素ガス供給源
Claims (35)
- 少なくともCOF2を含むエッチングガスを用いた平行平板型のドライエッチングによりシリコン化合物膜をドライエッチングすることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項1に記載の発明において、前記シリコン化合物膜は窒化シリコン膜であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項2に記載の発明において、前記窒化シリコン膜はアモルファスシリコン膜上に形成されていることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項3に記載の発明において、逆スタガ型でチャネル保護膜型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記アモルファスシリコン膜は真正アモルファスシリコン膜であり、該真正アモルファスシリコン膜上に、前記窒化シリコン膜をドライエッチングして、チャネル保護膜パターンを形成することを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項4に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項5に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は0.5〜4であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項5に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は1.5〜2であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項5に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項5または8に記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項1に記載の発明において、前記シリコン化合物膜はアモルファスシリコン膜であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項1に記載の発明において、前記シリコン化合物膜は真正アモルファスシリコン膜およびその上に形成されたn型アモルファスシリコン膜であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項11に記載の発明において、前記真正アモルファスシリコン膜は窒化シリコン膜上に形成されていることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項12に記載の発明において、逆スタガ型でチャネル保護膜型あるいはチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記窒化シリコン膜からなるゲート絶縁膜上に、前記n型アモルファスシリコン膜および前記真正アモルファスシリコン膜を連続してドライエッチングして、半導体薄膜およびその上面両側にオーミックコンタクト層を形成することを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項13に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび塩素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項14に記載の発明において、塩素ガスに対するCOF2ガスの流量比は0.1〜1であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項14に記載の発明において、塩素ガスに対するCOF2ガスの流量比は0.25〜0.5であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項14に記載の発明において、前記ドライエッチングはカソードカップリングによるドライエッチングであることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項14に記載の発明において、前記ドライエッチングはアノードカップリングによるドライエッチングであることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項14に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項14または19に記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項12に記載の発明において、逆スタガ型でチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記窒化シリコン膜からなるゲート絶縁膜上に、前記n型アモルファスシリコン膜および前記真正アモルファスシリコン膜を連続してドライエッチングして、半導体薄膜およびその上面両側にオーミックコンタクト層を形成することを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項21に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガス単体であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項21に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項23に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は2以下であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項23に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は0.2〜0.3であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項22または23に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項22、23、26のいずれかに記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするシリコン膜のドライエッチング方法。
- 請求項2に記載の発明において、前記窒化シリコン膜はITO膜あるいは金属膜からなる下地上に形成されていることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項28に記載の発明において、逆スタガ型でチャネル保護膜型あるいはチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを製造するとき、前記下地に対応する部分における前記窒化シリコン膜からなるオーバーコート膜にドライエッチングにより開口部を形成することを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項29に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガス単体であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項29に記載の発明において、前記エッチングガスはCOF2ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスであることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項31に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は2以下であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項31に記載の発明において、COF2ガスに対する酸素ガスの流量比は0.2〜0.3であることを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項30または31に記載の発明において、前記エッチングガスはさらに不活性ガスを含むことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
- 請求項30、31、34のいずれかに記載の発明において、前記ドライエッチングは1〜100Paの真空雰囲気下で行うことを特徴とするシリコン化合物膜のドライエッチング方法。
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