JPH09270404A

JPH09270404A - 基体の処理方法

Info

Publication number: JPH09270404A
Application number: JP10197896A
Authority: JP
Inventors: Koichi Fukuda; 航一福田; Masami Aihara; 正己相原
Original assignee: FURONTETSUKU KK; Frontec Inc
Current assignee: FURONTETSUKU KK; Frontec Inc
Priority date: 1996-03-31
Filing date: 1996-03-31
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、減圧下においてもオゾンの発生効
率が高く、かつ、基体をオゾンに曝すことで基体上に残
存する有機系不純物の量を低減できる基体の処理方法を
提供する。【解決手段】本発明の基体の処理方法は、少なくとも
排気手段を備えた気密室を有する、基体処理装置を用
い、減圧下にある前記気密室内に置いた基体を、波長２
２２ｎｍ以下の紫外線が照射された酸素ガスに曝すこと
を特徴とする。好ましくは、前記紫外線の波長が１８４
ｎｍ以下であることを特徴とする。さらに、前記基体
が、８０℃以上２５０℃以下に予備加熱されていること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基体の処理方法に
係る。より詳細には、減圧下にある前記気密室内に置い
た基体を、波長２２２ｎｍ以下の紫外線が照射された酸
素ガスに曝す基体の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示装置分野及び半導体分野にお
いては、さらなる高精細化・高密度化の可能な電子素子
の開発が望まれている。電子素子として図４及び図５に
示すようなアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動に
用いられる薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」とい
う。）を例にとり関連する技術を説明する。

【０００３】以下では、従来の具体例として、クロム膜
からなるゲート電極が形成してあるガラス基板（コーニ
ング＃７０５９）を基体として用い、基体上に窒化珪素
からなるゲート絶縁膜を作製する方法を工程にしたがっ
て説明する。従来、窒化珪素膜の成膜装置としては、図
８に示した枚葉式ＣＶＤ装置（日本真空社製、ＣＭＤ−
４５０）を用い、図８の装置に基体を入れる前に、大気
雰囲気中で、低圧水銀灯等の単一ではないスペクトル
（１８４ｎｍの他、２２２ｎｍを越える波長がある）光
源で、大気中に含まれる酸素を分解することによりオゾ
ンを発生させ、このオゾンに基体を曝した（図９）。

【０００４】（１）所定の膜厚を有するクロム（Ｃｒ）
膜からなるゲート電極９０３が形成してあるガラス基板
９０２を基体９０１として用い、大気雰囲気中で、基体
９０１に対して低圧水銀灯９０５から発した紫外線９０
４を所定の時間照射した（２）上記紫外線照射を終えた基体８１４（９０１）を
カセット８１５に挿入し、そのカセット８１５をロード
室８０１の中に配置してから、ロード室８０１の中を所
定の圧力まで真空排気した。（３）真空排気後、上記ガラス基板８１４を、ロード室
８０１から搬送室８０３を経由して加熱室８０４に搬送
した。（４）加熱室８０４内のホットプレート８２３上で、上
記ガラス基板８１４を所定温度で加熱処理した。（５）加熱処理後、上記ガラス基板８１４を、加熱室８
０４から搬送室８０３を経由して不図示の成膜室に搬送
した。（６）成膜室の中に、ＳｉＨ₄ガス及びＮＨ₃ガスを導入
し、排気コンダクタンスを調整することにより、成膜室
を所定圧力にした。この状態において、高周波電力をカ
ソードに供給し、プラズマを発生させ、上記ガラス基板
８１４の上に窒化珪素（ＳｉＮ）からなるゲート絶縁膜
を成膜した。

【０００５】上記（１）〜（６）の工程で形成した窒化
珪素膜は膜品質が悪いため、絶縁耐圧が低くかつバラツ
キが大きいという問題があった。その原因を解析したと
ころ、クロムからなるゲート電極の表面及び断面に、基
体から除去したはずの有機物のポリマライゼーションが
発生し、基体に再付着してしまうため、基体上に微量の
有機系不純物が残存し、絶縁耐圧が低いことが分かっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】本発明は、減圧下
においてもオゾンの発生効率が高く、かつ、基体をオゾ
ンに曝すことで基体上に残存する有機系不純物の量を低
減できる、基体の処理方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明で
は、少なくとも排気手段を備えた気密室を有する、基体
処理装置を用い、減圧下にある前記気密室内に置いた基
体を、波長２２２ｎｍ以下の紫外線が照射された酸素ガ
スに曝すため、前記気密室内に従来に比べて多量のオゾ
ンが発生し、基体はオゾン雰囲気に曝されるとともに、
大気に曝されることがない。その結果、前記気密室内に
配設された基体表面の有機物を効果的に除去することが
できる。したがって、基体上の有機系不純物の除去が可
能な基体の処理方法がえられる。

【０００８】請求項２に係る発明では、前記紫外線の波
長が１８４ｎｍ以下であるため、より大量のオゾンを発
生させることができ、前記請求項１の作用がより高くな
る。また、基体表面上への有機系不純物の再付着を著し
く低減できる。請求項３に係る発明では、前記基体が８
０℃以上２５０℃以下に予備加熱されているため、基体
表面の有機系不純物除去をより効率的に行うことができ
る。

【０００９】請求項４に係る発明では、前記基体が相互
に間隔をあけて複数枚重ねたものであるため、複数枚の
基体の表裏両面の有機系不純物除去が可能となる。請求
項５に係る発明では、前記気密室内で、請求項１乃至４
のいずれか１項に記載の基体の処理方法を終えた前記基
体を、少なくとも排気手段を備え、前記気密室と開閉部
を介して隣接する処理室に移し、前記処理室内で前記基
体上に薄膜を形成するため、前記基体の表面は大気に曝
されることない。その結果、前記基体と前記薄膜との間
に有機系不純物の少ない良好な界面が形成できる。

【００１０】請求項６に係る発明では、前記薄膜が、プ
ラズマＣＶＤ成膜またはスパッタ成膜により形成される
ため、絶縁耐圧の良好な絶縁膜や、耐食性が良く安定な
金属薄膜が得られるので、信頼性の高いデバイスの製作
が可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下では、本発明に係る基体処理
装置（図６）に関して説明する。図６及び図７におい
て、６００は基体処理装置、６０１及び６０２はロード
室（気密室）、６０３は搬送室（処理室）、６０４は加
熱室（処理室）、６０５〜６０７は成膜室（処理室）、
６０８〜６１３は開閉部、６１４は基体、６１５はカセ
ット、６１６は基体搬送手段、６１７はカセットの上下
可動機構、６１８はヒ−タからなる予備加熱機構、６２
０は酸素ガス供給ライン、６２１は紫外線光源、６２２
は紫外光をチャンバ内に導入する窓、６２３は基体加熱
用のホットプレート、６２４は排気手段である。

【００１２】ロード室（気密室）６０１に配置した基体
６１４としては、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線
幅５μｍ）４０３とＩＴＯ透明電極４０２とが形成して
あるガラス基板（コーニング＃７０５９）４０１を用い
た（図４及び図５を参照）。

【００１３】ロード室（気密室）６０１は、気密室内に
導入されたオゾンガスを排除できる排気手段６２４を有
する。排気手段としては、各種の真空ポンプが適宜用い
られる。特に、導入するガス流量が多い場合は、複数の
ポンプを多段接続して用いる。例えば、モレキュラード
ラッグポンプ（ダイキン製、ＤＭＳ６００ＡＣＲ）＋メ
カニカルブースタポンプ（エドワーズ製、ＱＭＢ５０
０）＋ドライポンプ（エドワーズ製、ＱＤＰ８０）の組
み合わせが挙げられる。この組み合わせでは、ガス流量
５０ＳＬＭで連続使用が可能となる。

【００１４】気密室の内壁を構成する材料としては、例
えばＳＵＳ（３１６Ｌ、３０４Ｌ等）、Ａｌ、Ｎｉ合金
（ハステロイ等）が挙げられる。特に、気密室にオゾン
ガスを導入する場合は、気密室の内壁は耐オゾンガス性
の高い材料で構成する必要がある。このような材料とし
ては、例えばＦｅ₂Ｏ₃／ＳＵＳ−３１６Ｌ（表面にＦｅ
₂Ｏ₃膜を数十ｎｍ形成したＳＵＳ−３１６Ｌ）が好適で
ある。Ｏ₃により材質が改質せず、かつ、Ａｌに比べて
Ｏ₃が失活しない点から有利である。

【００１５】気密室で用いたオゾンガスは、酸素ガス供
給ライン６２０から導入した酸素ガスに、窓６２２を通
して紫外線光源６２１から発した紫外光を照射して発生
させた。この時、紫外光は基体に直接照射しなかった。
オゾン発生量は、気密室内に設置した不図示のオゾン計
（Orbisphere Laboratories製、Model 27504）を用いて
測定した。

【００１６】搬送室（処理室）６０３、加熱室（処理
室）６０４及び成膜室（処理室）６０５〜６０７は、不
図示の排気手段を備えている。その排気手段は、気密室
内の動作圧力により気密室と同様に適宜選択される。成
膜室（処理室）６０５〜６０７では、ロード室（気密
室）６０１において所定の処理を終えた基体上に薄膜が
形成されるが、薄膜形成方法は何れであっても構わな
い。

【００１７】ロード室（気密室）６０１に配置した基体
６１４としては、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線
幅５μｍ）とＩＴＯ透明電極が形成してあるガラス基板
（コーニング＃７０５９）を用いた。

【００１８】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をより詳細に説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。（実施例１）本例では、図６に示した基体処理装置（枚
葉式ＣＶＤ装置：日本真空技術製、ＣＭＤ−４５０）の
減圧下にあるロード室内に酸素ガスを導入後、酸素ガス
に波長が１７２ｎｍの紫外線を照射した。これにより発
生したオゾン量を、オゾン計で調べた。紫外線光源［紫
外光の波長、装置名称］３０９としては、Ｘｅエキシマ
光照射装置［１７２ｎｍ、ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−
１７２（Ｖ）］を用いた。

【００１９】表１は、上記オゾン発生条件を示す。

【００２０】

【表１】また、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線幅５μｍ）
とＩＴＯ透明電極とが形成してあるガラス基板（コーニ
ング＃７０５９）を２枚用意した。このガラス基板を基
体として用い、オゾンガスに基体を曝す前に、１５０
℃、５分間、圧力１０^-6Ｔｏｒｒ台で、基体の予備加熱
を行った。その後、上記オゾン発生条件で発生させたオ
ゾンに基体を５分間曝した。

【００２１】このオゾン処理を終えた第１、第２の基体
を、ロード室６０１から搬送室６０３を介して加熱室６
０４に移し、表２に示す条件で加熱処理した。加熱処理
を終えた第１、第２の基体を、加熱室６０４から搬送室
６０３を介して成膜室６０５に移し、表２の条件でＳｉ
Ｎゲート絶縁膜を形成した（図５）。

【００２２】ＳｉＮゲート絶縁膜を形成した第１の基体
（試実１−１）は、搬送室６０３、ロード室６０１を介
して基体処理装置の外に取り出した。ＳＩＭＳ（パーキ
ンエルマ社製：ＳＩＭＳ６６００）を用いて、Ｃｒゲー
ト電極とＳｉＮゲート絶縁膜との界面に存在する有機系
不純物（カーボン濃度［ｃｍ^-3］）の量を調べた。

【００２３】ＳｉＮゲート絶縁膜を形成した第２の基体
を、成膜室６０５から搬送室６０３を介して成膜室６０
６に移し、表２に示す条件で、不純物を添加しないアモ
ルファスシリコンからなる半導体層４０６をＣＶＤ法に
より成膜した。

【００２４】半導体層４０６が形成された第２の基体
を、搬送室６０３、ロード室６０１を介して基体処理装
置の外に取り出した。次に、レジスト工程を行い、ＴＦ
Ｔのチャネル部４１１のみを残し、他の部分の半導体膜
４０６をウェットエッチングにより除去した。エッチン
グ液はＨＦを含むエッチャントにより行った。次に、レ
ジスト工程後、透明電極（ＩＴＯ）４０２に達するコン
タクトホールを形成した。このコンタクトホールはドラ
イエッチングにより形成した。次に、不図示のスパッタ
装置を用いて、表２の条件でＣｒ膜を形成し、パターニ
ングによりソース電極４０７及びソース配線４０８並び
にドレイン電極４０９及びドレイン配線４１０を形成し
た。

【００２５】なお、本例では、図５に示すように、ソー
ス配線４０８はゲート配線４０４の上を横切るように設
計した。また、透明電極（ＩＴＯ）４０２上の適宜の位
置に設けたコンタクトホールを介してドレイン配線４１
０と透明電極４０２とを接続した。なお、このＴＦＴの
チャネル長は５μｍ、チャネル幅は１０μｍとした。

【００２６】このようにして得られた第２の基体（試実
１−２）に対して、ゲート電極４０３とソース電極４０
７との間に電圧を印加し、リーク電流が１０^-6Ａ／ｃｍ
²となる点から絶縁耐圧を測定した。絶縁耐圧の測定に
は、トースメジャメントユニット（ヒューレットパッカ
ー社製、ＨＰ４１４２）を用いた。

【００２７】

【表２】

【００２８】（実施例２）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２００℃とし
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。

【００２９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００３０】（実施例３）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２５０℃とし
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。

【００３１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００３２】（実施例４）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、３００℃とし
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。

【００３３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００３４】（実施例５）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、ＲＴ（約２５
℃）とした点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１
と同様とした。

【００３５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００３６】（実施例６）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、５０℃とした
点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様とし
た。

【００３７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００３８】（実施例７）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、８０℃とした
点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様とし
た。

【００３９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００４０】（実施例８）本例では、紫外線光源［紫外
光の波長、装置名称］３０９として、低圧水銀灯［１８
４ｎｍ、２２２ｎｍを越える部分をフィルタで除去、浜
松ホトニクス社製、Ｌ９３７−０２］を用いた点が実施
例１と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。

【００４１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、オゾンガスの発生量、有機系不純物の量、絶
縁耐圧を調べた。

【００４２】（実施例９）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２００℃とし
た点が実施例８と異なる。他の点は、実施例８と同様と
した。

【００４３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００４４】（実施例１０）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２５０℃と
した点が実施例８と異なる。他の点は、実施例８と同様
とした。

【００４５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００４６】（実施例１１）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、３００℃と
した点が実施例８と異なる。他の点は、実施例８と同様
とした。

【００４７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００４８】（実施例１２）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、ＲＴ（約２
５℃）とした点が実施例８と異なる。他の点は、実施例
８と同様とした。

【００４９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００５０】（実施例１３）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、５０℃とし
た点が実施例８と異なる。他の点は、実施例８と同様と
した。

【００５１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００５２】（実施例１４）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、８０℃とし
た点が実施例８と異なる。他の点は、実施例８と同様と
した。

【００５３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００５４】（実施例１５）本例では、紫外線光源［紫
外光の波長、装置名称］６２１として、ＫｒＣｌエキシ
マランプ［２２２ｎｍ、誘電体バリア放電エキシマラン
プ、ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−２２２（Ｖ）］を用い
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。

【００５５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、オゾンガスの発生量、有機系不純物の量、絶
縁耐圧を調べた。

【００５６】（実施例１６）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２００℃と
した点が実施例１５と異なる。他の点は、実施例１５と
同様とした。

【００５７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００５８】（実施例１７）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２５０℃と
した点が実施例１５と異なる。他の点は、実施例１５と
同様とした。

【００５９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００６０】（実施例１８）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、３００℃と
した点が実施例１５と異なる。他の点は、実施例１５と
同様とした。

【００６１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００６２】（実施例１９）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、ＲＴ（約２
５℃）とした点が実施例１５と異なる。他の点は、実施
例１５と同様とした。

【００６３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００６４】（実施例２０）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、５０℃とし
た点が実施例１５と異なる。他の点は、実施例１５と同
様とした。

【００６５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００６６】（実施例２１）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、８０℃とし
た点が実施例１５と異なる。他の点は、実施例１５と同
様とした。

【００６７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００６８】（実施例２２）本例では、紫外線光源［紫
外光の波長、装置名称］６２１として、ＸｅＣｌエキシ
マランプ［３０８ｎｍ、誘電体バリア放電エキシマラン
プ、ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−３０８（Ｖ）］を用い
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。

【００６９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、オゾンガスの発生量、有機系不純物の量、絶
縁耐圧を調べた。

【００７０】（実施例２３）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２００℃と
した点が実施例２２と異なる。他の点は、実施例２２と
同様とした。

【００７１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００７２】（実施例２４）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２５０℃と
した点が実施例２２と異なる。他の点は、実施例２２と
同様とした。

【００７３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００７４】（実施例２５）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、３００℃と
した点が実施例２２と異なる。他の点は、実施例２２と
同様とした。

【００７５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００７６】（実施例２６）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、ＲＴ（約２
５℃）とした点が実施例２２と異なる。他の点は、実施
例２２と同様とした。

【００７７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００７８】（実施例２７）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、５０℃とし
た点が実施例２２と異なる。他の点は、実施例２２と同
様とした。

【００７９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００８０】（実施例２８）本例では、オゾンガスに基
体を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、８０℃とし
た点が実施例２２と異なる。他の点は、実施例２２と同
様とした。

【００８１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００８２】（比較例１）本例では、紫外線光源［紫外
光の波長、装置名称］６２１として、低圧水銀灯［１８
４ｎｍの他、２２２ｎｍを越える波長が混在］を用いた
点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様とし
た。

【００８３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、オゾンガスの発生量、有機系不純物の量、絶
縁耐圧を調べた。

【００８４】（比較例２）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２００℃とし
た点が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様と
した。

【００８５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００８６】（比較例３）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、２５０℃とし
た点が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様と
した。

【００８７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００８８】（比較例４）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、３００℃とし
た点が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様と
した。

【００８９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００９０】（比較例５）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、ＲＴ（約２５
℃）とした点が比較例１と異なる。他の点は、比較例１
と同様とした。

【００９１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００９２】（比較例６）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、５０℃とした
点が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様とし
た。

【００９３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。

【００９４】（比較例７）本例では、オゾンガスに基体
を曝す前に行った基体の予備加熱温度を、８０℃とした
点が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様とし
た。

【００９５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。表３
は、上述した各実施例及び比較例の処理条件を示す。表
４及び図１は、上述した実施例１、実施例８、実施例１
５、実施例２２及び比較例１においてオゾンガスの発生
量を調べた結果を示す。表５及び図２は、上述した各実
施例及び比較例において有機系不純物の量を調べた結果
を示す。表６及び図３は、上述した各実施例及び比較例
において絶縁耐圧を調べた結果を示す。

【００９６】

【表３】

【００９７】

【表４】

【００９８】

【表５】

【００９９】

【表６】図１〜図３の結果から、次の（１）〜（３）が明らかと
なった。

【０１００】（１）波長３０８ｎｍの紫外線光源のオゾ
ン発生量は、従来の低圧水銀灯とほぼ同程度であった。
一方、波長２２２ｎｍの紫外線光源のオゾン発生量は、
従来の低圧水銀灯の約２倍であり、波長１８４ｎｍ及び
波長１７２ｎｍの紫外線光源のオゾン発生量は、従来の
低圧水銀灯の３倍以上であった（図１）。

【０１０１】（２）波長２２２ｎｍ以下の紫外線光源を
用いた場合、基体上に残存する有機系不純物の量が２分
の１以下になった。波長１８４ｎｍ以下の紫外線光源を
用いた場合は、有機系不純物の量が３分の１以下になっ
た。また、基体に紫外光を照射する前に基体を予備加熱
した場合は、この効果がさらに増す。特に、予備加熱温
度が８０℃以上２５０℃以下の時、有機系不純物の量は
約１桁〜２桁小さくなることが分かった（図２）。

【０１０２】（３）波長２２２ｎｍ以下の紫外線光源を
用いた場合、ゲート絶縁膜の絶縁耐圧が向上した。波長
１８４ｎｍ以下の紫外線光源を用いた場合、その効果が
増した。特に、予備加熱温度が８０℃以上２５０℃以下
の時、その効果が著しく、８ＭＶ／ｃｍ以上の絶縁体圧
が得られた（図３）。

【０１０３】上述した実施例及び比較例では、ＴＦＴを
用いたアクティブマトリクス液晶表示素子におけるゲー
ト電極が形成してある基体の表面に対して本発明に係る
基体の処理方法の作用を確かめたが、本発明の作用は、
より複雑な構造を有する各種の半導体デバイスや太陽電
池に代表される光電変換素子などを作製する工程におい
ても有効であることは言うまでもない。

【０１０４】また、各種金属薄膜を形成する前に本発明
に係る基体の処理方法を適用すれば、例えばＡｌ膜の場
合は耐腐食性が改善され、ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜の場合は高
い移動度が得られることが期待される。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る基体
の処理方法によれば、減圧下においてもオゾンの発生効
率が高く、かつ、基体をオゾンに曝すことで基体上に残
存する有機系不純物の量を低減できることが分かった。
また、本発明に係る基体の処理方法を行った基体上に絶
縁膜を形成した場合、絶縁膜の絶縁耐圧が向上すること
も分かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例に係る、紫外線の波
長とオゾンの発生量との関係を示すグラフである。

【図２】本発明の実施例及び比較例に係る、基体の予備
加熱温度と有機系不純物の量との関係を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の実施例及び比較例に係る、基体の予備
加熱温度とゲート絶縁膜の絶縁耐圧との関係を示すグラ
フである。

【図４】本発明に係るＴＦＴ素子の模式的な平面図であ
る。

【図５】図４のＡ−Ａ’部分における模式的な断面図で
ある。

【図６】本発明に係る基体処理装置を示す模式的な平面
図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ’部分における模式的な断面図で
ある。

【図８】従来の基体処理装置を示す模式的な断面図であ
る。

【図９】図８の装置に基体を入れる前に、オゾンに基体
を曝した図である。

【符号の説明】

４０１ガラス基板、４０２透明電極（ＩＴＯ電極）、４０３ゲート電極、４０４ゲート配線、４０５絶縁膜、４０５ａゲート絶縁膜、４０５ｂ交差部の層間絶縁膜、４０６半導体膜、４０７ソース電極、４０８ソース配線、４０９ドレイン電極、４１０ドレイン配線、４１１チャネル部、６００、８００基体の処理装置、６０１、６０２、８０１ロード室（気密室）、６０３、８０３搬送室（処理室）、６０４、８０４加熱室（処理室）、６０５〜６０７成膜室（処理室）、６０８〜６１３、８０８、８０９開閉部、６１４、８１４基体、６１５、８１５カセット、６１６基体搬送手段、６１７、８１７カセットの上下可動機構、６１８ヒ−タからなる予備加熱機構、６２０酸素ガス供給ライン、６２１Ｘｅエキシマ光源、６２２紫外光をチャンバ内に導入する窓、６２３、８２３基体加熱用のホットプレート、６２４、８２４排気手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも排気手段を備えた気密室を有
する、基体処理装置を用い、減圧下にある前記気密室内
に置いた基体を、波長２２２ｎｍ以下の紫外線が照射さ
れた酸素ガスに曝すことを特徴とする基体の処理方法。
【請求項２】前記紫外線の波長が１８４ｎｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１に記載の基体の処理方法。
【請求項３】前記基体が、８０℃以上２５０℃以下に
予備加熱されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の基体の処理方法。
【請求項４】前記基体が、相互に間隔をあけて複数枚
重ねたものであることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載の基体の処理方法。
【請求項５】前記気密室内で、請求項１乃至４のいず
れか１項に記載の基体の処理方法を終えた前記基体を、
少なくとも排気手段を備え、前記気密室と開閉部を介し
て隣接する処理室に移し、前記処理室内で前記基体上に
薄膜を形成することを特徴とする基体の処理方法。
【請求項６】前記薄膜が、プラズマＣＶＤ成膜または
スパッタ成膜により形成されることを特徴とする請求項
５に記載の基体の処理方法。