JP2015176885A - Semiconductor device, method of manufacturing the same, and device of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸化物半導体をチャネルに用いる半導体デバイス、その製造方法、及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device using an oxide semiconductor for a channel, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus thereof.
従来からフラットパネルディスプレイの分野ではLCD素子が多く利用されてきたが、近年、LCD素子の利用だけでなくシートディスプレイや次世代薄型テレビションを実現するために有機EL(Electrouminescence)素子の利用が進んでいる。有機EL素子は自発光型の発光素子であって、液晶素子と異なり、バックライトを必要としないため、より薄型のディスプレイを実現することができる。 Conventionally, LCD elements have been widely used in the field of flat panel displays, but in recent years, not only the use of LCD elements but also the use of organic EL (Electrouminescence) elements to realize sheet displays and next-generation thin televisions. It is out. An organic EL element is a self-luminous light-emitting element, and unlike a liquid crystal element, does not require a backlight, so that a thinner display can be realized.
有機EL素子は電流駆動型の素子であり、有機EL素子に適用される薄型トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)において高速のスイッチング動作を実現する必要があるが、現在、チャネルの構成材料として主に用いられるアモルファスシリコンの電子移動度はさほど高くないため、アモルファスシリコンは有機ELのためのチャネルの構成材料には適していない。 An organic EL element is a current-driven element, and it is necessary to realize a high-speed switching operation in a thin film transistor (TFT) applied to the organic EL element. Since amorphous silicon used does not have a high electron mobility, amorphous silicon is not suitable as a constituent material of a channel for organic EL.
そこで、高い電子移動度が得られる酸化物半導体をチャネルに用いるTFTが提案されている。このようなTFTに用いられる酸化物半導体としては、例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)及び亜鉛(Zn)の酸化物からなるIGZOが知られており(例えば、非特許文献1参照。)、IGZOはアモルファス状態であっても比較的高い電子移動度(例えば、10cm2/(V・s)以上)を有するため、IGZO等の酸化物半導体をTFTのチャネルに用いると高速のスイッチング動作を実現することができる。IGZO等の酸化物半導体のTFTのチャネルへの適用は、有機EL素子のみならず、LCD素子に対しても効果が大きい技術である。 Therefore, a TFT using an oxide semiconductor that can obtain high electron mobility for a channel has been proposed. As an oxide semiconductor used in such a TFT, for example, IGZO made of an oxide of indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) is known (see, for example, Non-Patent Document 1). IGZO has a relatively high electron mobility (for example, 10 cm 2 / (V · s) or more) even in an amorphous state. Therefore, when an oxide semiconductor such as IGZO is used for a TFT channel, high-speed switching operation is achieved. Can be realized. The application of an oxide semiconductor such as IGZO to a TFT channel is a technique that is highly effective not only for organic EL elements but also for LCD elements.
また、TFTではチャネルを外界のイオンや水分から確実に保護するため、例えば、窒化珪素(SiN)膜等からなるチャネルの保護膜を備える(例えば、特許文献1参照。)。ところで、窒化珪素膜をプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)で成膜する場合、珪素源としてシラン(SiH4)を用い、窒素源としてアンモニア(NH3)を用いることが多いが、プラズマを用いてシラン及びアンモニアから窒化珪素膜を成膜する際、水素ラジカルや水素イオンが水素原子として窒化珪素膜に入り込み、一般的に保護膜が多量の水素原子を含む。 In addition, the TFT includes a channel protective film made of, for example, a silicon nitride (SiN) film in order to reliably protect the channel from external ions and moisture (see, for example, Patent Document 1). By the way, when a silicon nitride film is formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), silane (SiH 4 ) is often used as a silicon source and ammonia (NH 3 ) is often used as a nitrogen source. When a silicon nitride film is formed from ammonia and hydrogen, hydrogen radicals and hydrogen ions enter the silicon nitride film as hydrogen atoms, and the protective film generally contains a large amount of hydrogen atoms.
保護膜に含まれた水素原子はチャネルへ拡散し、IGZO中の酸素原子を脱離させてIGZOの特性、例えば、閾値電圧(Vth)を変化させるため、チャネルの上下を酸化珪素(SiO2)膜で覆った後、窒化珪素膜からなるチャネルの保護膜を成膜し、さらに熱処理を加えてIGZOの信頼性を改善することが検討されている。 Hydrogen atoms contained in the protective film diffuse into the channel, and oxygen atoms in the IGZO are desorbed to change the characteristics of the IGZO, for example, the threshold voltage (Vth). Therefore, silicon oxide (SiO 2 ) is formed above and below the channel. After covering with a film, it has been studied to improve the reliability of IGZO by forming a protective film of a channel made of a silicon nitride film and further applying heat treatment.
しかしながら、水素原子の残留、侵入又はその他の理由によって窒化珪素膜中に水素原子が存在する半導体デバイスにおいてIGZOをLCD素子や有機EL素子に適用する際、窒化珪素膜中の水素原子によるIGZOの特性変化を防止することは困難である。 However, when IGZO is applied to an LCD element or an organic EL element in a semiconductor device in which hydrogen atoms exist in the silicon nitride film due to residual, intrusion of hydrogen atoms, or other reasons, the characteristics of IGZO due to the hydrogen atoms in the silicon nitride film It is difficult to prevent change.
本発明の目的は、酸化物半導体の特性変化を防止することができる半導体デバイス、その製造方法、及びその製造装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the semiconductor device which can prevent the characteristic change of an oxide semiconductor, its manufacturing method, and its manufacturing apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の半導体デバイスの製造方法は、ゲート電極、酸化物半導体からなる半導体膜及び該半導体膜の上に絶縁膜が積層された積層構造を備える半導体デバイスの製造方法であって、前記ゲート電極をマスクとして利用して前記絶縁膜を部分的に除去することにより、前記半導体膜を部分的に露出させる半導体膜露出ステップと、ハロゲン化珪素ガス及び窒素含有ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスからプラズマを生じさせ、少なくとも前記露出した半導体膜を前記プラズマに晒し、且つ前記露出した半導体膜及び残存する前記絶縁膜をハロゲン含有窒化珪素膜からなる保護膜で覆う保護膜形成ステップとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor device manufacturing method of the present invention includes a gate electrode, a semiconductor film made of an oxide semiconductor, and a semiconductor device manufacturing method including a stacked structure in which an insulating film is stacked on the semiconductor film. A step of exposing the semiconductor film by partially removing the insulating film by using the gate electrode as a mask; and a mixture of a silicon halide gas and a nitrogen-containing gas. A plasma is generated from a process gas not containing hydrogen, at least the exposed semiconductor film is exposed to the plasma, and the exposed semiconductor film and the remaining insulating film are formed of a protective film made of a halogen-containing silicon nitride film. And a protective film forming step for covering.
上記目的を達成するために、本発明の半導体デバイスの製造装置は、ゲート電極、酸化物半導体からなる半導体膜及び該半導体膜の上に絶縁膜が積層された積層構造を備える半導体デバイスの製造装置であって、前記ゲート電極をマスクとして利用して前記絶縁膜を部分的に除去することにより、部分的に露出させられた前記半導体膜及び残存する前記絶縁膜を、ハロゲン化珪素ガス及び窒素含有ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスから生じたプラズマによって形成されるハロゲン含有窒化珪素膜からなる保護膜で覆うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention includes a gate electrode, a semiconductor film made of an oxide semiconductor, and a stacked structure in which an insulating film is stacked on the semiconductor film. The semiconductor film partially exposed by removing the insulating film partially using the gate electrode as a mask and the remaining insulating film contain a silicon halide gas and nitrogen. It is characterized by being covered with a protective film made of a halogen-containing silicon nitride film formed by plasma generated from a processing gas containing gas and not containing hydrogen.
上記目的を達成するために、本発明の半導体デバイスは、ゲート電極、酸化物半導体からなる半導体膜及び該半導体膜の上に絶縁膜が積層された積層構造を備える半導体デバイスであって、前記絶縁膜が部分的に除去されて前記半導体膜が部分的に露出し、少なくとも前記露出した半導体膜が保護膜で覆われ、前記露出した半導体膜を覆う保護膜中のフッ素原子の濃度が、前記絶縁膜中のフッ素原子の濃度よりも高いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor device of the present invention is a semiconductor device comprising a gate electrode, a semiconductor film made of an oxide semiconductor, and a stacked structure in which an insulating film is stacked on the semiconductor film, The film is partially removed to partially expose the semiconductor film, at least the exposed semiconductor film is covered with a protective film, and the concentration of fluorine atoms in the protective film covering the exposed semiconductor film is It is characterized by being higher than the concentration of fluorine atoms in the film.
本発明によれば、半導体膜を覆う保護膜は、ハロゲン化珪素ガス及び窒素含有ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスから生じたプラズマを用いて形成されるハロゲン含有窒化珪素膜からなるので、保護膜における水素原子の含有を抑制し、さらに、ハロゲン化珪素ガスに起因して半導体膜中に拡散するハロゲン原子により、半導体膜中の欠陥を修復して半導体膜の酸化物半導体の特性を安定化することができる。 According to the present invention, the protective film covering the semiconductor film is composed of a halogen-containing silicon nitride film formed by using plasma generated from a processing gas not containing hydrogen, in which a silicon halide gas and a nitrogen-containing gas are mixed. Therefore, the inclusion of hydrogen atoms in the protective film is suppressed, and further, defects in the semiconductor film are repaired by halogen atoms diffusing into the semiconductor film due to the silicon halide gas, and the characteristics of the semiconductor oxide semiconductor Can be stabilized.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施の形態に係る半導体デバイスとしてのボトムゲート型の薄型トランジスタ(TFT)について説明する。 First, a bottom gate type thin transistor (TFT) as a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本実施の形態に係る半導体デバイスとしてのTFTの構成を概略的に示す断面図である。なお、図1では、便宜的にTFTの構成だけでなく、TFTと同時に製造される端子部の構成も示す(図中右側参照)。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a TFT as a semiconductor device according to the present embodiment. For convenience, FIG. 1 shows not only the structure of the TFT but also the structure of the terminal portion manufactured simultaneously with the TFT (see the right side in the figure).
図1において、基板11上に多数形成されるTFT10は、基板11上に形成されたゲート電極12と、ゲート電極12を覆うゲート絶縁膜13と、ゲート絶縁膜13上に形成され且つIGZOからなるチャネル14(半導体膜)と、チャネル14の両脇にそれぞれ形成されるソース領域15及びドレイン領域16と、チャネル14を覆うチャネル保護膜17(絶縁膜)と、チャネル保護膜17の全てやソース領域15、ドレイン領域16を部分的に覆うパシベーション膜18(保護膜)と、ソース領域15の上に形成され、パシベーション膜18を貫通してソース領域15と接触するソース配線19と、ドレイン領域16の上に形成され、パシベーション膜18を貫通してドレイン領域16と接触するドレイン配線20と、ソース配線19やドレイン配線20を覆う有機平坦化膜21と、有機平坦化膜21を覆うピクセル電極22とを備える。すなわち、TFT10は下方からゲート電極12、チャネル14及びチャネル保護膜17の順で積層された積層構造を有する。
In FIG. 1, a large number of
パシベーション膜18はフッ素含有窒化珪素膜からなり、プラズマを用いたCVDによって成膜され、ソース領域15及びドレイン領域16は導電性が上がった(メタライズ)IGZOによって構成され、チャネル14やチャネル保護膜17の幅にはゲート電極12の幅が反映される(具体的には、チャネル14やチャネル保護膜17の幅はフォトリソグラフィにおける誤差範囲内でゲート電極12の幅と同じである)。
The
次に、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造装置としてのプラズマCVD成膜装置について説明する。本プラズマCVD成膜装置は、特にパシベーション膜18を成膜する際に好適に用いられる。
Next, a plasma CVD film forming apparatus as a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described. The present plasma CVD film forming apparatus is suitably used particularly when the
図2は、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造装置としてのプラズマCVD成膜装置の構成を概略的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma CVD film forming apparatus as a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present embodiment.
図2において、プラズマCVD成膜装置23は、例えば、TFT10が形成される基板11を収容する略筐体形状のチャンバ24と、該チャンバ24の底部に配置されて基板11を上面に載置する載置台25と、チャンバ24の外部においてチャンバ24の内部の載置台25と対向するように配置されるICPアンテナ26と、チャンバ24の天井部を構成し、載置台25及びICPアンテナ26の間に介在する窓部材27とを備える。
In FIG. 2, the plasma CVD
チャンバ24は排気装置(図示しない)を有し、該排気装置はチャンバ24を真空引きしてチャンバ24の内部を減圧する。チャンバ24の窓部材27は誘電体からなり、チャンバ24の内部と外部とを仕切る。
The
窓部材27は絶縁部材(図示しない)を介してチャンバ24の側壁に支持され、窓部材27とチャンバ24は直接的に接触せず、電気的に導通しない。また、窓部材27は少なくとも載置台25に載置された基板11の全面を覆うことが可能な大きさを有する。なお、窓部材27は複数の分割片から構成されてもよい。
The
チャンバ24の側壁には3つのガス導入口28,29,30が設けられ、ガス導入口28はガス導入管31を介してチャンバ24の外部に配置されたハロゲン化珪素ガス供給部32に接続され、ガス導入口29はガス導入管33を介してチャンバ24の外部に配置された窒素含有ガス供給部34に接続され、ガス導入口30はガス導入管35を介してチャンバ24の外部に配置された希ガス供給部36に接続される。
Three
ハロゲン化珪素ガス供給部32はガス導入口28を介してチャンバ24の内部へ、水素原子を含まないハロゲン化珪素ガス、例えば、フッ化珪素(SiF4)ガスを供給し、窒素含有ガス供給部34はガス導入口29を介してチャンバ24の内部へ、水素原子を含まない窒素含有ガス、例えば、窒素(N2)ガスを供給し、希ガス供給部36はガス導入口30を介してチャンバ24の内部へ、希ガス、例えば、アルゴンガスを供給する。すなわち、チャンバ24の内部へは、フッ化珪素ガス及び窒素ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスが供給される。なお、処理ガスは、フッ化珪素ガスや窒素ガスの他に水素を含まないガス、例えば、アルゴンガス等の希ガスを含んでいてもよい。
The silicon halide
各ガス導入管31,33,35はマスフローコントローラやバルブ(いずれも図示しない)を有し、ガス導入口28,29,30から供給される各ガスの流量を調整する。
Each
ICPアンテナ26は窓部材27の上面に沿って配置される環状の導線からなり、整合器37を介して高周波電源38に接続される。高周波電源38からの高周波電流はICPアンテナ26を流れ、該高周波電流はICPアンテナ26に窓部材27を介してチャンバ24の内部に磁界を発生させる。該磁界は高周波電流に起因して発生しているために時間的に変化するが、時間的に変化する磁界は誘導電界を生成し、該誘導電界によって加速された電子がチャンバ24内に導入されたガスの分子や原子と衝突して誘導結合プラズマが生じる。
The
プラズマCVD成膜装置23では、誘導結合プラズマによってチャンバ24の内部へ供給されたフッ化珪素ガスや窒素ガスからプラズマを生成し、CVDによってフッ素含有窒化珪素膜を成膜することにより、チャネル保護膜17の全てやソース領域15、ドレイン領域16を部分的に覆うパシベーション膜18を形成する。このとき、フッ化珪素ガスや窒素ガスのいずれにも水素原子が含まれないため、パシベーション膜18を形成するフッ素含有窒化珪素膜は処理ガスに起因する水素原子を含まない。
The plasma CVD
一方、基板11の搬送時に当該基板11に吸着していた微量の水分や、排気装置で十分に除去し切れなかった水分等の処理ガス以外の環境要因による水分がチャンバ24内に存在するため、当該水分に起因する水素原子がパシベーション膜18を形成するフッ素含有窒化珪素膜に極めて少ない量で含まれることがある。すなわち、水素原子を含まない処理ガスを用いることによってパシベーション膜18中に含まれる水素原子の量を極力抑える(水素原子の存在を抑制する)ことはできるものの、パシベーション膜18には依然として極めて少ない量の水素原子が含まれる。なお、成膜されるフッ素含有窒化珪素膜の主成分は窒化珪素であり、窒化珪素中にフッ化珪素ガスが分解して生じたフッ素原子が分散して存在する。
On the other hand, since there is moisture in the
フッ化珪素ガスにおけるSi−F結合や窒素ガスにおけるN−N結合は結合エネルギーが高い(前者は595kJ/mol、後者は945kJ/mol)が、ICPアンテナ26を用いて生じる誘導結合プラズマは密度が非常に高いため、Si−F結合やN−N結合を有するフッ化珪素ガスや窒素ガスからプラズマを生成することができる。
The Si—F bond in silicon fluoride gas and the NN bond in nitrogen gas have high bond energy (the former is 595 kJ / mol, the latter is 945 kJ / mol), but the inductively coupled plasma generated using the
希ガス供給部36が供給するアルゴンガスは、窒化珪素膜を直接構成する材料ガスではないが、窒化珪素膜を直接構成する材料ガスであるフッ化珪素ガス及び窒素ガスを適度な濃度に調整し、さらに、誘導結合プラズマを生成するための放電を容易に行えるようにする等、成膜処理において補助的な役割を果たす。
The argon gas supplied by the rare
また、プラズマCVD成膜装置23は、さらにコントローラ39を備え、該コントローラ39はプラズマCVD成膜装置23の各構成要素の動作を制御する。
Further, the plasma CVD
なお、ハロゲン化珪素ガス供給部32が供給する水素原子を含まないハロゲン化珪素ガスは、フッ化珪素ガスに限られず、他のハロゲン化珪素ガス、例えば、塩化珪素(SiCl4)であってもよく、窒素含有ガス供給部34が供給する窒素含有ガスは、窒素ガスに限られず、他の窒素含有ガスでもよい。
The silicon halide gas not containing hydrogen atoms supplied by the silicon halide
次に、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment will be described.
図3及び図4は、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法としてのTFTの製造方法の工程図である。 3 and 4 are process diagrams of a TFT manufacturing method as a semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment.
まず、金属(例えば、銅(Cu)/モリブデン(Mo)、チタン(Ti)/アルミニウム(Al)/チタンやモリブデン(Mo)/アルミニウム/モリブデン)のPVD(Physical Vapor Deposition)による成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じ、基板11上において所定の幅を有するゲート電極12を形成する(図3(A))。
First, metal (for example, copper (Cu) / molybdenum (Mo), titanium (Ti) / aluminum (Al) / titanium or molybdenum (Mo) / aluminum / molybdenum) PVD (Physical Vapor Deposition), photoresist
次いで、CVDによってゲート電極12を覆うように酸化珪素からなるゲート絶縁膜13を成膜し(図3(B))、さらに、IGZO膜40(半導体膜)を形成するが、このとき、IGZOのPVDによる成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じ、ゲート絶縁膜13上においてゲート電極12を覆うように、幅がゲート電極12よりも広いIGZO膜40を部分的に形成する(図3(C))。
Next, a
次いで、CVDによってIGZO膜40を覆うように酸化珪素単独や酸化珪素及び窒化珪素の組み合わせからなるチャネル保護膜用絶縁膜52を成膜し(図3(D))、さらに、チャネル保護膜用絶縁膜52の全面を覆うようにフォトレジスト41を塗布する(図3(E))。
Next, a channel protective
次いで、図中下方(積層構造の下方)から露光用の光42を照射してフォトレジスト41を露光して現像する(図3(F))。このとき、ゲート電極12は露光用の光42を遮断するため、マスクとして機能し、ゲート電極12によって露光用の光42から遮蔽されるフォトレジスト41の一部(図中においてハッチングで示されない部分)は露光されない。
Next, light 41 for exposure is irradiated from below in the drawing (below the laminated structure) to expose and develop the photoresist 41 (FIG. 3F). At this time, the
その後、露光されたフォトレジスト41を現像液によって溶解させて除去し、チャネル保護膜用絶縁膜52を露出させるが、ゲート電極12によって紫外線光42から遮蔽されるフォトレジスト41の一部は現像液によって溶解することがないため、ゲート電極12の幅が反映された幅(具体的には、ゲート電極12の幅と同じ幅であるが、フォトリソグラフィでは、露光に用いる光の干渉や屈折等によって幅の転写の際、多少の誤差が転写された幅に生じる場合があるため、本実施の形態及び後述する第2の実施の形態において「同じ幅」とはフォトレジストにおいて生じる誤差の範囲内で同じ幅であることを意味する。)を有するフォトレジストマスク41aがチャネル保護膜用絶縁膜52上に形成される(図3(G))。
Thereafter, the exposed
次いで、フォトレジストマスク41aをマスクとするドライエッチング又はウェットエッチングによってチャネル保護膜用絶縁膜52のフォトレジストマスク41aに覆われていない部分を除去してIGZO膜40をフォトレジストマスク41aに対応する箇所以外で部分的に露出させる(半導体膜露出ステップ)。このとき、フォトレジストマスク41aに覆われた箇所のチャネル保護膜用絶縁膜52のみが残存してチャネル保護膜17を形成し、チャネル保護膜17の幅にはフォトレジストマスク41aの幅が反映される(具体的には、チャネル保護膜17の幅はフォトレジストマスク41aの幅と同じとなる)(図3(H))。
Next, a portion of the channel protective
次いで、フォトレジストマスク41aをウェット剥離又はアッシングによって除去してチャネル保護膜17を露出させ(図4(A))、さらに、プラズマCVD成膜装置23において、フッ化珪素ガス及び窒素ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスからフッ素を含有するプラズマを生成し、CVDによって水素原子の存在が抑制されたフッ素含有窒化珪素膜からなるパシベーション膜18で部分的に露出するIGZO膜40及びチャネル保護膜17を覆う(図4(B))(保護膜形成ステップ)。
Next, the
パシベーション膜18を成膜する際、露出するIGZO膜40はフッ素を含有するプラズマに晒されるため、当該IGZO膜40の導電性が上がり、電流が流れやすくなる。一方、チャネル保護膜17で覆われるIGZO膜40はフッ素を含有するプラズマに晒されないため、露出するIGZO膜40に比べ導電性が上がらない。すなわち、図4(B)に示すように、導電性が上がらないIGZO膜40が、導電性が上がったIGZO膜40に挟まれるため、導電性が上がらないIGZO膜40はチャネル14を構成し、導電性が上がったIGZO膜40はソース領域15及びドレイン領域16を構成する。また、チャネル保護膜17に覆われたIGZO膜40がチャネル14となるため、チャネル14の幅にはチャネル保護膜17の幅が反映される(具体的には、チャネル14の幅はチャネル保護膜17の幅と同じとなる)。
When the
なお、IGZO膜40は膜厚方向に沿って全ての部分の導電性が上がる必要は無く、少なくとも表面の抵抗率がIGZO膜40の他の部分の抵抗率よりも低下すればよい。
Note that the conductivity of all portions of the
露出するIGZO膜40の導電性が上がるのは、プラズマ中に存在するフッ素ラジカル等がIGZO膜40中のソース領域15やドレイン領域16にのみ選択的に導入され、IGZO膜40中に導入されたフッ素がドナーとして働き、フッ素が導入されたソース領域15やドレイン領域16の抵抗率が選択的に減少するためである。また、TFT10では、パシベーション膜18を構成するフッ素含有窒化珪素膜からフッ素原子がIGZO膜40中のチャネル14に拡散し、チャネル14に欠陥として存在する未結合手を終端する。これにより、TFT10の電気的特性を不安定化させるチャネル14の欠陥を修復し、TFT10の電気的特性も改善される。
The conductivity of the exposed
ところで、通常、TFTではゲート電極がソース電極やドレイン電極と重畳(オーバーラップ)すると、寄生容量が発生する。寄生容量が大きいとTFTにおける駆動時から電圧保持時にかけての電圧降下(ΔVp)が大きくなるため、ゲート電極がソース電極やドレイン電極と重畳するのを抑制して寄生容量を削減するのが好ましい。 By the way, normally, in the TFT, when the gate electrode overlaps with the source electrode and the drain electrode, a parasitic capacitance is generated. If the parasitic capacitance is large, the voltage drop (ΔVp) from the time of driving the TFT to the time of voltage holding becomes large. Therefore, it is preferable to reduce the parasitic capacitance by suppressing the overlap of the gate electrode with the source electrode and the drain electrode.
これに対して、TFT10では、パシベーション膜18を成膜する際、チャネル保護膜17によって覆われていないIGZO膜40をプラズマに晒してソース領域15やドレイン領域16を形成する。ソース領域15及びドレイン領域16の間に存在するチャネル14の幅がチャネル保護膜17の幅と同じであり、チャネル保護膜17の幅がフォトレジストマスク41aの幅と同じであり、さらに、フォトレジストマスク41aの幅がゲート電極12の幅と同じである。すなわち、チャネル14の幅がゲート電極12の幅と同じであるため、ソース領域15及びドレイン領域16の間の距離はゲート電極12の幅と同じである。したがって、TFT10では、ゲート電極12がソース領域15やドレイン領域16と重畳することがなく、ゲート電極12とソース領域15やドレイン領域16との重畳に起因する寄生容量が生じるのを防止することができる。
On the other hand, in the
次いで、パシベーション膜18上にフォトレジスト43を塗布し、さらに露光して現像し(図4(C))、該フォトレジスト43をマスクとするドライエッチング又はウェットエッチングによってパシベーション膜18の一部を除去してソース領域15やドレイン領域16を部分的に露出させる(図4(D))。
Next, a
次いで、フォトレジスト43をウェットエッチングによって除去し(図4(E))、導体、例えば、金属のPVDによる成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じて部分的に露出したソース領域15やドレイン領域16と接触するソース配線19やドレイン配線20を形成する(図4(F))。なお、ソース配線19やドレイン配線20の構造としては、銅/モリブデンの積層構造、チタン/アルミニウム/チタンの積層構造やモリブデン/アルミニウム/モリブデンの積層構造等を適用することができる。
Next, the
次いで、感光性有機材料の塗布、フォトリソグラフィ、現像、焼成を通じてソース配線19やドレイン配線20を覆う有機平坦化膜21を形成し(図4(G))、さらに、導体、例えば、金属のPVDによる成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じて有機平坦化膜21上にピクセル電極22を形成し(図4(H))、本処理を終了する。
Next, an
図3及び図4のTFTの製造方法によれば、チャネル保護膜17から部分的に露出するIGZO膜40を覆うパシベーション膜18は、フッ化珪素ガス及び窒素ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスから生じたフッ素を含有するプラズマを用いて形成されるフッ素含有窒化珪素膜からなるので、パシベーション膜18中のフッ素原子の濃度はチャネル保護膜17中のフッ素原子の濃度より大きくなる。その結果、チャネル14と比較してソース領域15やドレイン領域16を構成するIGZO膜40のフッ素原子の濃度を高くすることができ、もって、TFT10において、ゲート電極12とソース電極15やドレイン電極16との重畳に起因する寄生容量が生じるのを防止しつつ、良好なTFT特性を得ることができる。
3 and 4, the
また、フッ化珪素ガスに起因するフッ素原子がチャネル14に拡散し、チャネル14に欠陥として存在する未結合手を終端するので、チャネル14を構成するIGZOの特性や信頼性を向上させることもできる。図3及び図4のTFTの製造方法におけるフッ素原子の拡散による効果は、IGZO膜40に微量に水素原子が存在していたとしてもその影響を上回り、除去しきれない水素原子の存在によるデバイスの不安定化という問題を解決する。
Further, since fluorine atoms resulting from the silicon fluoride gas diffuse into the
上述した図3及び図4のTFTの製造方法では、パシベーション膜18をプラズマCVD成膜装置23において成膜したが、ドライエッチング又はウェットエッチングによるチャネル保護膜17の形成(図3(H))やウェット剥離又はアッシングによるフォトレジストマスク41aの除去(図4(A))もプラズマCVD成膜装置23において実行してもよい。特に、チャネル保護膜17の形成をドライエッチングによって実施し、且つ、フォトレジストマスク41aの除去をアッシングによって実施する場合、ドライエッチングやアッシングはプラズマCVD成膜と同様に真空処理環境において実施されるため、ドライエッチング、アッシング及びプラズマCVD成膜を、同一のチャンバ、若しくは同一の真空環境下にあるマルチチャンバシステム等の同一の真空処理装置で実施することができ、チャンバや真空処理装置の構成を簡潔なものにすることができる。
In the TFT manufacturing method of FIGS. 3 and 4 described above, the
また、上述した図3及び図4のTFTの製造方法では、チャネル保護膜17の除去によって露出したIGZO膜40がパシベーション膜18によって覆われるまで、TFT10が真空環境下に留まり続けるため、露出したIGZO膜40が外気(特に、水分を含む大気)と接することが無く、その結果、水分の付着によるIGZO膜40の欠陥の発生を防止することができる。
3 and 4 described above, the
上述した図3及び図4のTFTの製造方法では、パシベーション膜18を成膜し、パシベーション膜18の一部を除去してソース領域15やドレイン領域16を部分的に露出させた後に、ソース配線19やドレイン配線20を形成し、さらに、有機平坦化膜21を形成したが、パシベーション膜18の成膜した後に、ベーション膜18の一部を除去することなく、且つソース配線19やドレイン配線20を形成することなく、所定のパターンの有機平坦化膜21を形成し、該有機平坦化膜21をマスクとするドライエッチング又はウェットエッチングによってパシベーション膜18の一部を除去してソース領域15やドレイン領域16を部分的に露出させてもよい。
In the TFT manufacturing method of FIGS. 3 and 4 described above, the
この場合、図5に示すように、有機平坦化膜21上において、ソース領域15やドレイン領域16と接触するソース配線19やドレイン配線20が形成され、さらに、有機平坦化膜21、ソース配線19やドレイン配線20はバンク材44に覆われ、バンク材44上にピクセル電極22が形成される。部分的に露出するドレイン配線20及びピクセル電極22の間には有機EL部45が配置され、ドレイン配線20は有機EL部45のカソード電極として機能し、ピクセル電極22は有機EL部45のアノード電極として機能する。
In this case, as shown in FIG. 5, the
次に、本発明の第2の実施の形態に係る半導体デバイスとしてのトップゲート型のTFTについて説明する。 Next, a top gate type TFT as a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described.
図6は、本実施の形態に係る半導体デバイスとしてのTFTの構成を概略的に示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a TFT as a semiconductor device according to the present embodiment.
図6において、基板11上に多数形成されるTFT46は、基板11上に形成された酸化珪素単独や酸化珪素及び窒化珪素の組み合わせからなるアンダーコート層47と、アンダーコート層47上に形成され且つIGZOからなるチャネル14と、チャネル14の両脇にそれぞれ形成されるソース領域15及びドレイン領域16と、チャネル14を覆うゲート絶縁膜48(絶縁膜)と、ゲート絶縁膜48上に形成されたゲート電極49と、ゲート電極49の全てやソース領域15、ドレイン領域16を部分的に覆うパシベーション膜18(保護膜)と、ソース領域15の上に形成され、パシベーション膜18を貫通してソース領域15と接触するソース配線19と、ドレイン領域16の上に形成され、パシベーション膜18を貫通してドレイン領域16と接触するドレイン配線20と、ソース配線19やドレイン配線20を覆う有機平坦化膜21と、有機平坦化膜21を覆うピクセル電極22とを備える。すなわち、TFT46は下方からチャネル14、ゲート絶縁膜48及びゲート電極49の順で積層された積層構造を有する。
In FIG. 6, a large number of
TFT46では、チャネル14やゲート絶縁膜48の幅にはゲート電極49の幅が反映される(具体的には、チャネル14やゲート絶縁膜48の幅はゲート電極49の幅と同じである)。また、パシベーション膜18の成膜には、第1の実施の形態と同様に、プラズマCVD成膜装置23が好適に用いられる。
In the
次に、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment will be described.
図7及び図8は、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法としてのTFTの製造方法の工程図である。 7 and 8 are process diagrams of a TFT manufacturing method as a semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment.
まず、基板11上にアンダーコート層47を形成し、さらに、IGZO膜40(半導体膜)を形成するが、このとき、IGZOのPVDによる成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じてアンダーコート層47上にIGZO膜40を部分的に形成する(図7(A))。
First, an
次いで、CVDによってIGZO膜40を覆うように酸化珪素からなるゲート絶縁膜用絶縁膜53を成膜し、さらに、金属(例えば、銅/モリブデン、チタン/アルミニウム/チタンやモリブデン/アルミニウム/モリブデン)のPVDによる成膜を通じて基板11上においてゲート絶縁膜用絶縁膜53を覆うゲート金属膜50を形成する(図7(B))。
Next, an insulating
次いで、ゲート金属膜50の全面を覆うようにフォトレジスト(図示しない)を塗布し、図中上方(積層構造の上方)から露光用の光(図示しない)を照射してフォトレジストを露光し、所定のパターンのフォトレジストマスク51aをIGZO膜40の上方で現像する(図7(C))。
Next, a photoresist (not shown) is applied so as to cover the entire surface of the
次いで、フォトレジストマスク51aをマスクとするドライエッチング又はウェットエッチングによってゲート金属膜50を選択的に除去してゲート絶縁膜用絶縁膜53をフォトレジストマスク51aに対応する箇所以外で部分的に露出させる。このとき、フォトレジストマスク51aに覆われた箇所のゲート金属膜50のみが残存し、残存するゲート金属膜50はゲート電極49を構成するが、ゲート電極49の幅にはフォトレジストマスク51aの幅が反映される(具体的には、ゲート電極49の幅はマスクによる加工の加工精度の範囲内でフォトレジストマスク51aの幅と同じとなる)(図7(D))。
Next, the
さらに、ゲート絶縁膜48が露出した後も、フォトレジストマスク51aやゲート電極49をマスクとするドライエッチング又はウェットエッチングを継続し、ゲート絶縁膜用絶縁膜53のマスクに覆われていない部分を除去してIGZO膜40をゲート電極49に対応する箇所以外で部分的に露出させる(半導体膜露出ステップ)。このとき、ゲート電極49に覆われた箇所のゲート絶縁膜用絶縁膜53のみが残存してゲート絶縁膜48を形成し、ゲート絶縁膜48の幅にはゲート電極49の幅が反映される(具体的には、ゲート絶縁膜48の幅はマスクによる加工精度の範囲内でゲート電極49の幅と同じとなる)(図7(E))。
Further, after the
次いで、フォトレジストマスク51aをウェット剥離又はアッシングによって除去してゲート電極49を露出させ(図7(F))、さらに、プラズマCVD成膜装置23において、フッ化珪素ガス及び窒素ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスからプラズマを生成し、CVDによって水素原子の存在が抑制されたフッ素含有窒化珪素膜からなるパシベーション膜18で部分的に露出するIGZO膜40及びゲート電極49を覆う(図7(G))(保護膜形成ステップ)。
Next, the
本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、パシベーション膜18を成膜する際、露出するIGZO膜40はフッ素ガスを含有するプラズマに晒されるため、導電性が上がってソース領域15及びドレイン領域16を構成し、マスクとして機能するゲート電極49及びゲート絶縁膜48で覆われるIGZO膜40はフッ素ガスを含有するプラズマに晒されないため、露出するIGZO膜40に比べて導電性が上がらず、チャネル14を構成する。また、ゲート電極49で覆われたIGZO膜40がチャネル14となるため、チャネル14の幅にはゲート電極49の幅が反映される(具体的には、チャネル14の幅はマスクによる加工精度の範囲内でゲート電極49の幅と同じとなる)。なお、本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、パシベーション膜18からIGZO膜40へ拡散したフッ素原子がチャネル14にも進入し、チャネル14の欠陥を修復する。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, when the
また、TFT46では、ソース領域15及びドレイン領域16の間に存在するチャネル14の幅がゲート電極49の幅と同じであるため、ソース領域15及びドレイン領域16の間の距離はゲート電極49の幅と同じである。したがって、TFT46では、ゲート電極49がソース領域15やドレイン領域16と重畳することがなく、ゲート電極49とソース領域15やドレイン領域16との重畳に起因する寄生容量が生じるのを防止することができる。
In the
次いで、パシベーション膜18上にフォトレジスト43を塗布し、さらに露光して現像し(図7(H))、該フォトレジスト43をマスクとするドライエッチング又はウェットエッチングによってパシベーション膜18の一部を除去してソース領域15やドレイン領域16を部分的に露出させる(図8(A))。
Next, a
次いで、フォトレジスト43をウェット剥離によって除去し(図8(B))、導体、例えば、金属のPVDによる成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じて部分的に露出したソース領域15やドレイン領域16と接触するソース配線19やドレイン配線20を形成する(図8(C))。
Next, the
次いで、感光性有機材料の塗布、フォトリソグラフィ、現像、焼成を通じてソース配線19やドレイン配線20を覆う有機平坦化膜21を形成し(図8(D))、さらに、導体、例えば、金属のPVDによる成膜、フォトレジストを所定のパターンに現像するフォトリソグラフィ、現像されたフォトレジストを用いたエッチング及びフォトレジストの剥離を通じて有機平坦化膜21上にピクセル電極22を形成し(図8(E))、本処理を終了する。
Next, an
図7及び図8のTFTの製造方法によれば、ゲート絶縁膜48から部分的に露出するIGZO膜40を覆うパシベーション膜18は、フッ化珪素ガス及び窒素ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスから生じたプラズマを用いて形成されるフッ素含有窒化珪素膜からなるので、パシベーション膜18中のフッ素原子の濃度はゲート絶縁膜48中のフッ素原子の濃度よりも高くなる。その結果、チャネル14と比較してソース領域15やドレイン領域16を構成するIGZO膜40のフッ素原子の濃度を高くすることができ、もって、TFT10において、ゲート電極12とソース電極15やドレイン電極16との重畳に起因する寄生容量が生じるのを防止しつつ、良好なTFT特性を得ることができる。また、フッ化珪素ガスに起因するフッ素原子がチャネル14に拡散し、チャネル14に欠陥として存在する未結合手を終端するので、チャネル14を構成するIGZOの特性や信頼性を向上させることもできる。
7 and 8, the
上述した図7及び図8のTFTの製造方法では、パシベーション膜18をプラズマCVD成膜装置23において成膜したが、ドライエッチング又はウェットエッチングによるゲート絶縁膜48の形成(図7(E))やウェット剥離又はアッシングによるフォトレジストマスク51aの除去(図7(F))もプラズマCVD成膜装置23において実行してもよい。また、ゲート絶縁膜48の形成をドライエッチングによって実施し、且つ、フォトレジストマスク51aの除去をアッシングによって実施する場合、ドライエッチングやアッシングはプラズマCVD成膜と同様に真空処理環境において実施されるため、ドライエッチング、アッシング及びプラズマCVD成膜を、同一のチャンバ、若しくは同一の真空環境下にあるマルチチャンバシステム等の同一の真空処理装置で実施することができ、チャンバや真空処理装置の構成を簡潔なものにすることができるとともに、水分の付着によるIGZO膜40の欠陥の発生を防止することができる。
In the TFT manufacturing method of FIGS. 7 and 8 described above, the
以上、本発明について、各実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using each embodiment, this invention is not limited to each embodiment mentioned above.
例えば、上述した各実施の形態では、半導体膜としてIGZO膜40を用いたが、半導体膜はこれに限れず、IGZO以外の酸化物半導体膜 、例えば、ITZO、IGO、ZnO、AZO等の少なくとも酸化亜鉛を構成元素として含有する酸化物半導体で構成される膜を用いてもよい。また、上述した各実施の形態では、プラズマCVD成膜装置として、誘電体から成る窓部材27と、チャンバ24の外のICPアンテナ26とを備えた誘導結合プラズマ装置を用いる場合について説明したが、本発明を適用可能なプラズマCVD成膜装置は、高密度プラズマを生成する誘導結合プラズマ装置であれば、これに限られるものではなく、例えば、誘導結合プラズマ装置において、窓部材が誘電体以外の他の材料から構成されてもよく、若しくは、ICPアンテナがチャンバ内に備えられていてもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the
また、本発明の目的は、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータ、例えば、コントローラ39に供給し、コントローラ39のCPUが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
Another object of the present invention is to supply a computer, for example, the
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、RAM、NV−RAM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD(DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW)等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のROM等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコントローラ39に供給されてもよい。
Examples of the storage medium for supplying the program code include RAM, NV-RAM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD (DVD). -ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW) and other optical disks, magnetic tapes, non-volatile memory cards, other ROMs, etc., as long as they can store the program code. Alternatively, the program code may be supplied to the
また、コントローラ39が読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、CPU上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
Further, by executing the program code read by the
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コントローラ39に挿入された機能拡張ボードやコントローラ39に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
Further, after the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted into the
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、OSに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。 The form of the program code may include an object code, a program code executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.
10,46 TFT
12,49 ゲート電極
14 チャネル
15 ソース領域
16 ドレイン領域
17 チャネル保護膜
18 パシベーション膜
23 プラズマCVD成膜装置
40 IGZO膜
48 ゲート絶縁膜
10,46 TFT
12, 49
Claims (11)
前記ゲート電極をマスクとして利用して前記絶縁膜を部分的に除去することにより、前記半導体膜を部分的に露出させる半導体膜露出ステップと、
ハロゲン化珪素ガス及び窒素含有ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスからプラズマを生じさせ、少なくとも前記露出した半導体膜を前記プラズマに晒し、且つ前記露出した半導体膜及び残存する前記絶縁膜をハロゲン含有窒化珪素膜からなる保護膜で覆う保護膜形成ステップとを有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 A semiconductor device comprising a gate electrode, a semiconductor film made of an oxide semiconductor, and a stacked structure in which an insulating film is stacked on the semiconductor film,
A semiconductor film exposing step of partially exposing the semiconductor film by partially removing the insulating film using the gate electrode as a mask;
A plasma is generated from a processing gas containing a mixture of a silicon halide gas and a nitrogen-containing gas and not containing hydrogen, exposing at least the exposed semiconductor film to the plasma, and exposing the exposed semiconductor film and the remaining insulating film. And a protective film forming step of covering with a protective film made of a halogen-containing silicon nitride film.
前記半導体膜露出ステップに先だって、前記絶縁膜をフォトレジストで覆い、前記積層構造の下方から露光用の光を照射して前記フォトレジストを露光して現像し、
前記半導体膜露出ステップでは、前記現像されたフォトレジストを用いたエッチングによって前記絶縁膜を部分的に除去し、
前記積層構造の下方から露光用の光を照射する際、前記ゲート電極をマスクとして利用して前記現像されたフォトレジストの幅に前記ゲート電極の幅を反映させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造方法。 In the stacked structure, the gate electrode, the semiconductor film and the insulating film are stacked in this order from below,
Prior to the semiconductor film exposure step, the insulating film is covered with a photoresist, and the photoresist is exposed and developed by irradiating exposure light from below the laminated structure,
In the semiconductor film exposing step, the insulating film is partially removed by etching using the developed photoresist,
The width of the gate electrode is reflected in the width of the developed photoresist by using the gate electrode as a mask when the exposure light is irradiated from below the laminated structure. 5. A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 4 above.
前記半導体膜露出ステップに先だって、前記絶縁膜を導電膜で覆い、前記導電膜をフォトレジストで覆い、前記積層構造の上方から露光用の光を照射して前記フォトレジストを露光して現像し、前記現像されたフォトレジストをマスクとして利用して前記導電膜をエッチングすることにより、前記フォトレジストの幅が反映された幅を有する前記ゲート電極を形成し、さらに、前記現像されたフォトレジスト及び前記形成されたゲート電極をマスクとして利用して前記絶縁膜をエッチングすることにより、前記ゲート電極の幅が反映された幅を有する前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造方法。 In the stacked structure, the semiconductor film, the insulating film and the gate electrode are stacked in this order from below.
Prior to the semiconductor film exposure step, the insulating film is covered with a conductive film, the conductive film is covered with a photoresist, and the photoresist is exposed and developed by irradiating exposure light from above the stacked structure, The gate electrode having a width reflecting the width of the photoresist is formed by etching the conductive film using the developed photoresist as a mask, and further, the developed photoresist and the 5. The insulating film having a width reflecting the width of the gate electrode is formed by etching the insulating film using the formed gate electrode as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
前記ゲート電極をマスクとして利用して前記絶縁膜を部分的に除去することにより、部分的に露出させられた前記半導体膜及び残存する前記絶縁膜を、ハロゲン化珪素ガス及び窒素含有ガスが混合され、且つ水素を含まない処理ガスから生じたプラズマによって形成されるハロゲン含有窒化珪素膜からなる保護膜で覆うことを特徴とする半導体デバイスの製造装置。 A semiconductor device manufacturing apparatus comprising a gate electrode, a semiconductor film made of an oxide semiconductor, and a stacked structure in which an insulating film is stacked on the semiconductor film,
By partially removing the insulating film using the gate electrode as a mask, the partially exposed semiconductor film and the remaining insulating film are mixed with a silicon halide gas and a nitrogen-containing gas. An apparatus for manufacturing a semiconductor device, which is covered with a protective film made of a halogen-containing silicon nitride film formed by plasma generated from a processing gas not containing hydrogen.
前記絶縁膜が部分的に除去されて前記半導体膜が部分的に露出し、
少なくとも前記露出した半導体膜が保護膜で覆われ、
前記露出した半導体膜を覆う保護膜中のフッ素原子の濃度が、前記絶縁膜中のフッ素原子の濃度よりも高いことを特徴とする半導体デバイス。 A semiconductor device comprising a gate electrode, a semiconductor film made of an oxide semiconductor, and a stacked structure in which an insulating film is stacked on the semiconductor film,
The insulating film is partially removed and the semiconductor film is partially exposed;
At least the exposed semiconductor film is covered with a protective film;
A semiconductor device, wherein a concentration of fluorine atoms in a protective film covering the exposed semiconductor film is higher than a concentration of fluorine atoms in the insulating film.
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