JPH10270420A - 薄膜素子の製造方法及びドライエッチング装置 - Google Patents
薄膜素子の製造方法及びドライエッチング装置Info
- Publication number
- JPH10270420A JPH10270420A JP7018497A JP7018497A JPH10270420A JP H10270420 A JPH10270420 A JP H10270420A JP 7018497 A JP7018497 A JP 7018497A JP 7018497 A JP7018497 A JP 7018497A JP H10270420 A JPH10270420 A JP H10270420A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- gas
- residue
- dry etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
ることができ、生産性の向上及び製造コストの低減が図
れる薄膜素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 第1の薄膜パターン(コンタクト用パタ
ーン7c)及び第2の薄膜パターン(絵素電極用パター
ン8d)を形成した後、第2の薄膜パターン形成に使用
したレジスト11をマスクとして、第1の薄膜に起因す
る残留物12を除去する。このとき残留物12を除去す
るドライエッチング装置は、高密度のガス雰囲気中で高
周波電圧を供給する装置であり、レジスト11の剥離を
防止してプラズマ処理を行う。
Description
膜素子の製造方法及びその実施に使用するドライエッチ
ング装置に関し、さらに詳しくは、残留物による不良の
発生を低減でき、特に液晶表示装置用の薄膜トランジス
タの製造に好適な薄膜素子の製造方法及びその実施に使
用するドライエッチング装置に関する。
表示装置は、テレビの表示装置やノート型パソコンのモ
ニタ表示装置等として盛んに用いられる傾向にあり、こ
のような分野に応用される液晶表示装置は、表示画面の
大面積化や高コントラスト化が要請されている。
配列された表示絵素を選択し、表示絵素の絵素電極と、
これに対向する対向電極との間に電圧を印加することに
より、その間に介在する液晶の光学的特性を変化させ、
表示パターンを形成する。
ッチング素子により選択駆動するアクティブマトリクス
駆動法は、高コントラスト、高速応答速度が得られる利
点がある。このようなスイッチング素子の代表的なもの
として薄膜トランジスタ(以下、TFTと称す)があ
る。
からなる絶縁性基板1の上にゲート電極2が形成されて
おり、これを覆って絶縁膜3が設けられている。更に、
その上に絶縁膜3を覆って基板全面にわたって、Si3
N4等からなるゲート絶縁膜4が設けられている。ゲー
ト絶縁膜4の上にはSiからなる半導体層5がゲート電
極2を覆うように形成されている。この半導体層5の中
央部にはエッチングストッパ層6が設けられ、エッチン
グストッパ層6の両側部上には半導体層5に接して接触
抵抗を低下させるためのコンタクト層7a、7bがそれ
ぞれパターン形成されている。
電性膜からなる絵素電極8aが形成されている。また、
コンタクト層7b上を合む絵素領域の広領域には絵素電
極8bが形成されている。更に、絵素電極8a上にコン
タクト層7aを覆うようにソース電極9がパターン形成
されている。また、絵素電極8bの上にコンタクト層7
bを覆うようにドレイン電極10がパターン形成されて
いる。
ンタクト層7a、7bのパターン形成を行う工程は、具
体的には、レジストの塗布、レジストのパターン形成、
レジストをマスクとしたコンタクト層用薄膜のエッチン
グ及びレジスト除去の工程を含んでいる。
は、通常光照射によってレジストの化学的特性を変化さ
せて、光照射部分或いは光未照射部分のどちらかを化学
的な排除手段(通常は薬液による除去)により選択的に
排除する。
程でのレジストの排除においては、排除の不完全な部分
がごく一部に存在する。このため、排除しきれなかった
レジストがマスクとなり、後工程であるコンタクト層用
薄膜をエッチングする工程において、不所望の領域に残
留物としてコンタクト層用薄膜が残る。また、コンタク
ト層7a、7bのパターン形成時のエッチングが不十分
であっても残留物が発生する。
た導電性の残留物12が、後工程で形成される絵素電極
8bと、隣接する絵素における絵素電極8c或いは隣接
する絵素におけるソース電極9a等の導電性の構成膜と
の間に、両者に接触する状態で残留した場合、隣接する
絵素間で電気的短絡が起きるという不良が発生する。
のレジストの排除、或いはコンタクト層用薄膜のエッチ
ングを、基板全体にわたってどの程度正確に行い得るか
に関わるため、液晶表示装置が大画面化するにつれて不
良発生量は増大し、液晶表示装置の製造上大きな問題と
なる。
ト層7a、7bを第1の薄膜、絵素電極8a、8bを第
2の薄膜としたとき、第2の薄膜を除去した基板領域上
に存在する第1の薄膜に起因する残留物を除去する必要
がある。その手法として、TFTを製造後、検査を行
い、不良発生部を特定し、不良発生部における残留物を
レーザ照射によって除去する方法が考えられる。
する工程の後工程に、レジストパターンを形成し、レジ
ストをマスクとして少なくとも隣接する絵素間で導通す
るような残留物をエッチングして除去する方法も考えら
れる。
ーザ照射による残留物の除去方法は、TFTの製造後、
全絵素を検査して不良位置を特定し、個々の不良に対し
て局部的にレーザを照射する方法であるため、残留物を
完全に除去するには多大の時間を要する。このため、量
産性の点で不向きであり、コストアップを招来する。
化するに従ってより大きな問題となる。また、生産性の
観点からは可能な限り全製造工程のうちなるべく早い段
階で残留物を除去しておくべきであり、TFTの製造後
に行う上記レーザ照射による残留物の除去方法は望まし
い方法ではない。
トをマスクとして残留物を除去する方法は、新たにレジ
ストパターンを形成するための工程として、レジストを
塗布し、パターン形成する工程が必要となるため、工程
数が増大し、製造コストを上昇させる原因となる。
により残留物が発生し、その後工程に第2の薄膜をパタ
ーン形成する工程がある場合、この残留物を除去するた
めだけに新たにレジストパターンを形成するのではな
く、第2の薄膜をパターン形成する工程に使用したレジ
ストを再度使用して、第2の薄膜を除去した領域に存在
する残留物を除去することも考えられる。
ェットエッチングに使用したレジストを再使用すると、
レジストが剥離するという新たな問題が発生する。
ことなく、残留物を効果的に除去でき、液晶表示装置の
大面積化や高コントラスト化に対処できる製造方法の確
立が切に要請されているのが現状である。
たものであり、全製造工程の比較的前段階で残留物を除
去することができ、生産性の向上及び製造コストの低減
が図れる薄膜素子の製造方法及びその実施に使用するド
ライエッチング装置を提供することを目的とする。
生した残留物を一括して効果的に除去し得、不良率を大
幅に低減でき、結果的に薄膜素子の大幅なコストダウン
が可能になる薄膜素子の製造方法及びその実施に使用す
るドライエッチング装置を提供することにある。
を除去し得、薄膜素子の製造時間における残留物除去の
ための時間を低減でき、結果的に生産性の向上及び製造
コストの低減が図れる薄膜素子の製造方法及びその実施
に使用するドライエッチング装置を提供することにあ
る。
工程を簡素なプロセスで実現でき、このプロセスに要す
るコストの上昇量を低減し得、結果的に薄膜素子全体に
おける製造コストを低減できる薄膜素子の製造方法及び
その実施に使用するドライエッチング装置を提供するこ
とにある。
方法は、基板の全面に第1の薄膜を成膜する工程と、該
第1の薄膜をパターン形成する工程と、該第1の薄膜を
パターン形成する工程の後工程として、第2の薄膜を該
基板の全面に成膜する工程及び該第2の薄膜をパターン
形成する工程とを有し、該第2の薄膜をパターン形成す
る工程は更に、レジストを塗布する工程、該レジストを
パターン形成する工程、該レジストをマスクとして、該
第2の薄膜をエッチングする工程及び該レジストを除去
する工程とを有する薄膜素子の製造方法において、該第
2の薄膜をエッチングする工程と、該レジストを除去す
る工程との間に、該レジストをマスクとして、該第2の
薄膜を除去した領域に存在する該第1の薄膜に起因する
残留物を除去する工程を有し、該残留物を除去する工程
は、少なくともHe、Ne、Arのいずれかの希ガスを
含む混合ガスからなる略1気圧以上の高密度のガス雰囲
気中で行うドライエッチング工程であり、そのことによ
り上記目的が達成される。
留物がSi若しくはSiを主成分とする物質であり、前
記高密度のガスはSF6、或いはSF6とO2、或いはC
F4、或いはCF4とO2を含むガスである。
した領域に存在する前記第1の薄膜に起因する残留物を
除去する工程は、該残留物を除去する工程の直前の工程
と共に、若しくは該残留物を除去する工程の直後の工程
と共に、同一のドライエッチング装置によって連続して
処埋するドライエッチング工程である。
工程の直前の工程が、前記第2の薄膜をエッチングする
工程であり、前記第2の薄膜がITOであり、該第2の
薄膜をエッチングする工程において形成する前記高密度
のガスはCH4とH2、或いはCH3OHを含むものであ
る。
工程の直後の工程が、前記レジストを除去する工程であ
り、前記レジストを除去する工程において形成する高密
度のガスはO2を含むものである。
請求項1〜請求項5記載の残留物を除去する工程に使用
するドライエッチング装置において、略1気圧以上の高
密度のガス雰囲気を、少なくとも基板の直近に形成する
ガス供給手段及びガス排気手段と、該基板を保持するス
テージと、該基板に対向する位置に配設された加工用電
極と、該加工用電極に略100MHz以上の高周波電圧
を印加する高周波電源とを備え、該加工用電極の近傍に
プラズマを発生させ、該プラズマを第1の薄膜に起因す
る残留物に作用させて該残留物を除去するように構成し
てなり、そのことにより上記目的が達成される。
請求項1〜請求項5記載の残留物を除去する工程に使用
するドライエッチング装置において、略1気圧以上の高
密度のガス雰囲気を、少なくとも基板の直近に形成する
ガス供給手段及びガス排気手段と、該基板を保持するス
テージと、該基板に対向する位置に配設され、基板面と
平行な軸を中心として回転する円筒型の加工用電極と、
該加工用電極に高周波電圧を印加する高周波電源とを備
え、該加工用電極の近傍にプラズマを発生させ、該プラ
ズマを第1の薄膜に起因する残留物に作用させて該残留
物を除去するように構成してなり、そのことにより上記
目的が達成される。
に走査可能な構成とする。
基板を保持するステージと、該基板に対向する位置に配
設された加工用電極であって、その内部に該基板と対向
する部位にまでガス供給通路路が形成され、かつ、該基
板と対向する部位にメッシュ部が形成された加工用電極
と、該ガス供給通路を介して該メッシュ部に接続された
ガス供給手段及びガス排気手段であって、略1気圧以上
の高密度のガス雰囲気を、少なくとも基板の直近に形成
するガス供給手段及びガス排気手段と、該加工用電極の
少なくとも該メッシュ部に高周波電圧を印加する高周波
電源とを備え、該加工用電極の近傍にプラズマを発生さ
せ、該プラズマを第1の薄膜に起因する残留物に作用さ
せて該残留物を除去するように構成してなり、そのこと
により上記目的が達成される。
反応容器を使用しない大気開放系においてドライエッチ
ング工程を行うドライエッチング装置において、基板を
保持するステージと、該基板に対向する位置に配設され
た加工用電極であって、その内部に該基板と対向する部
位にまでガス供給通路路が形成され、かつ、該基板と対
向する部位にメッシュ部が形成された加工用電極と、該
ガス供給通路を介して該メッシュ部に接続されたガス供
給手段及び該ステージに形成されたガス排気通路を介し
て該ガス供給通路並びに該加工用電極に形成されたシー
スガス供給通路に接続されたガス排気手段であって、略
1気圧以上の高密度のガス雰囲気を、少なくとも基板の
直近に形成するガス供給手段及びガス排気手段と、該シ
ースガス供給通路に接続されたシースガス噴出手段と、
該加工用電極の少なくとも該メッシュ部に高周波電圧を
印加する高周波電源とを備え、該加工用電極の近傍にプ
ラズマを発生させ、該プラズマを第1の薄膜に起因する
残留物に作用させて該残留物を除去するように構成して
なり、そのことにより上記目的が達成される。
rのいずかの希ガスを含む混合ガスからなる略1気圧以
上の高密度のガス雰囲気中で残留物を除去する工程を行
うと、プラズマを安定して維持することが可能になる。
へのダメージを抑えながら、残留物を選択的に、かつ高
速に除去できる。また、これは基板全面にわたって処理
することが可能である。
気中で残留物を除去する工程を行う場合は、10-3To
rr〜1Torr程度の真空雰囲気にて行われる従来の
ドライエッチングでは困難であったレジストの再使用が
可能になる。
使用したレジストを再度使用すると、レジストが剥離す
るという問題が生じるが、本発明によれば、略1気圧以
上の高密度のガス雰囲気を形成しているため、ガス圧力
によって、レジストは基板に押さえ付けられる。この圧
力は、従来のドライエッチングにて行われる10-3To
rr〜1Torr程度の真空雰囲気での圧力に比べて極
めて高く、この圧力によってレジストを押さえ付けつつ
エッチングを行うので、レジストを剥離させることなく
エッチングを実施できることとなる。
使用が可能になるので、新たにレジストを塗布する等の
工程が不要になる。それ故、本発明によれば、簡素なプ
ロセスで残留物を確実に除去できる薄膜素子の製造方法
を実現できる。
工程の比較的前段階での処理であるため、薄膜素子の生
産性の向上が図れる。また、レーザ照射のような局部的
な除去を行う必要がないので、大面積にわたる処理も可
能である。
チングの場合、真空条件形成のための手段が高価とな
り、特に、例えば液晶表示装置が大型化するにつれて真
空に保つべき空間が巨大となり、大きな問題となるが、
本発明で使用するドライエッチング装置では、略1気圧
以上といった、高密度のガス努囲気を形成する条件であ
るため、条件形成が容易であり、安価にドライエッチン
グ装置を構成できる。
除去する工程の直前の工程と共に、若しくは残留物を除
去する工程の直後の工程と共に、同一のドライエッチン
グ装置によって連続して処埋する手法によれば、製造工
程が簡素化できるので、薄膜素子の生産性を向上でき
る。
工程は、従来一般に、異なるドライエッチング装置によ
って処理されていたため、各ドライエッチング装置間に
おいて基板を移動させる必要がある、各ドライエッチン
グ装置のエッチング条件を設定する必要がある、といっ
た繁雑な作業を要する。それ故、TFTの生産性を向上
する上でのネックとなっていた。
工程及び除去工程が同一のドライエッチング装置にて連
続的に行われるので、かかる問題は発生しない。
軸を中心として回転する円筒型の加工用電極を用いるド
ライエッチング装置によれば、加工用電極を回転させる
と、その回転に伴ってガス流を形成できるので、基板と
加工用電極との間に高密度のガスを供給することが可能
になる。また、このガス流はプラズマ処理によって発生
する反応生成物を基板面付近から排気する作用も有す
る。
て、高密度のガス雰囲気を形成することができるので、
残留物の除去工程を高精度に行える利点がある。また、
このガス流は反応生成物を排気するので、エッチング速
度を向上できる結果、その分、薄膜素子の生産性の向上
が図れる。
おいて、ステージを基板面と平行方向に走査できるよう
に構成すると、基板全面における処理が可能となる。こ
のため、基板中で残留物が存在する位置を特定する必要
がないので、その分、より一層薄膜素子の生産性を向上
できる。
給口とガス排気口が配設されていれば、加工用電極は回
転しなくとも基板と加工用電極との間にガス流を安定し
て形成できるので、このような構成のドライエッチング
装置も本発明は対象としている。
形成された加工用電極を用い、ガス供給口及びガス排気
口を基板の直近に配置する構成のドライエッチング装置
によれば、高密度のガスを均一に基板の直近に供給でき
るので、基板と加工用電極との間に集中的に高密度のガ
ス雰囲気を形成することができる。従って、この状態
で、加工用電極の基板と対向するメッシュ部に高周波電
圧を供給すれば、加工用電極におけるメッシュ部近傍に
安定してプラズマを発生、維持できる。よって、この構
成によれば、大気開放系のドライエッチング装置を実現
できる。
装置によれば、密封性のよい反応容器は不要となる。こ
のため、装置構成の簡潔化及び小型化が図れるので、安
価なドライエッチング装置を実現できる。加えて、反応
容器が不要になることにより、基板のセット等の作業を
容易に行える。
において、シースガス噴出手段を更に設ける構成によれ
ば、シースガスのガス流が形成されるため、基板の直近
に生成された反応生成物は大気中に拡散することを妨げ
られ、ガス排気手段へと排気される。従って、反応生成
物或いはガス供給手段から供給されるガスが大気中へ拡
散して作業環境が汚染される問題もない。
に基づき具体的に説明する。
施形態1を示す。本実施形態1では、本発明製造方法を
TFTに適用した例を示す。まず、図1に従い、本発明
製造方法によって作製されるTFTの構造を製造工程と
共に説明する。但し、図1はTFT製造過程において、
パターン形成されたレジスト11をマスクとして絵素電
極用薄膜をエッチングし、絵素電極用パターン8dを形
成した工程後のTFTの断面構造を示しており、それ以
前の工程については、上記従来例と同様であるので、こ
こでは省略する。なお、上記従来のTFTと対応する部
分については同一の符号を付してある。
ても、上記従来例と同様に、TFT製造過程において、
隣接する絵素との間に、コンタクト層用パターン7cが
形成されたことに起因する残留物12が存在している。
する絵素における絵素電極用パターン8eとの両方に残
留物12が接しているため、TFTの短絡不良が発生し
ている。
の薄膜パターンをコンタクト層用パターン7c、第2の
薄膜パターンを絵素電極用パターン8d、第1の薄膜に
起因する残留物を残留物12として、第2の薄膜をエッ
チングする工程と、レジストを除去する工程との間、即
ち、TFT製造工程における図1に示す段階で、第2の
薄膜をパターニングするのに用いたレジストをマスクと
して第1の薄膜に起因する残留物12を除去する手法を
採用している。
用するドライエッチング装置としては、例えば特開平4
−128393号公報や、精密工学会関西支部創立50
周年記念学術講演会講演論文集(P.83)に記載され
た、プラズマCVMを行う装置が適切である。
ドライエッチング装置を示す。このドライエッチング装
置は、反応容器20を備え、この反応容器20の図上左
側壁の外側方にガス供給装置21及びガス排気装置22
が配設されている。反応容器20内の下部には、ステー
ジ24が配設され、その上に基板23(図1の基板1に
相当)が保持されている。基板23の上方には加工用電
極25が対向して配設されている。加工用電極25に
は、反応容器20の室外に配設された高周波電源26よ
り高周波電圧が印加される。
ス供給装置21に接続されたガス供給口27が貫通状態
で配設されている。ガス供給口27の下方にはガス排気
口28に接続されたガス排気口28が配設されている。
て反応容器20内に導入され、ガス排気口28を通して
排出されるガスにより、反応容器20内に高密度のガス
雰囲気が形成される。そして、高周波電源26より加工
用電極25に印加される高周波電圧によって、加工用電
極25の近傍にプラズマが発生する。
雰囲気は略1気圧以上であり、高周波電圧の周波数は略
100MHz以上である。また、高密度のガスは、一例
として、SF6とHeとの混合ガスを使用する。ここ
で、SF6 はラジカルとなって、Siと反応を起こすこ
とを目的とする反応ガスである。また、SF6のみの高
密度のガス雰囲気下においてはプラズマを発生、維持す
ることが難しいため、プラズマを発生、維持することが
比較的容易な希ガスとしてHeも混合しておく。ガス混
合比については、プラズマが安定して維持できる程度に
希ガスを混合すればよく、例えば体積比がSF6:He
=1:99であれば十分安定なプラズマを発生、維持す
ることが可能である。
ると、薄膜素子、即ちTFTへのダメージを抑えなが
ら、残留物12を選択的に、かつ高速に除去できる。ま
た、これは基板全面にわたって処理することが可能であ
る。
Mでは、10-3Torr〜1Torr程度の真空雰囲気
にて行われる従来のドライエッチングでは困難であった
レジスト11の再使用が可能であることを見い出した。
使用したレジストを再度使用すると、レジストが剥離す
るという問題が生じるが、本実施形態1では、略1気圧
以上の高密度のガス雰囲気を形成している。そして、こ
の状態のままエッチングを行うため、ガス圧力によっ
て、レジスト11は基板に押さえ付けられる。この圧力
は、従来のドライエッチングにて行われる10-3Tor
r〜1Torr程度の真空雰囲気での圧力に比べて極め
て高く、この圧力によってレジスト11を押さえ付けつ
つエッチングを行うので、レジスト11を剥離させるこ
となくエッチングを実施できることとなる。
第2の薄膜をパターニングするのに用いたレジスト11
をマスクとして、第1の薄膜に起因する残留物12を除
去する用途にプラズマCVMを使用している。
極用パターン8d、8eの形成に使用したレジスト11
の再使用が可能になるので、新たにレジストを塗布する
等の工程が不要になる。それ故、本実施形態1によれ
ば、簡素なプロセスで残留物12を確実に除去できるT
FTの製造方法を実現できる。
素間で電気的短絡が発生する不良の修正を、低ダメージ
にて、選択的に、かつ高速に実施できる。
較的前段階での処理であり、また、レーザ照射のような
局部的な除去を行う必要がないので、大面積にわたる処
理も可能である。
チングの場合、真空条件形成のための手段が高価とな
る。液晶表示装置が大型化するにつれて真空に保つべき
空間が巨大となるため、これは今後より大きな問題とな
る。
ッチング装置では、略1気圧以上といった、高密度のガ
ス努囲気を形成する条件であるため、条件形成が容易で
あり、安価に装置を構成できる利点がある。
の例に限定されるものではなく、例えば反応ガスとして
は他に、SF6/O2(ここで、”/”は前後の気体を混
合した気体であることを表す)、CF4、CF4/O2等
を用いることも可能である。また、希ガスとしては、上
記以外にNe、Arを用いることが可能である。
タクト層がSi、ゲート絶縁膜がSiNx、絵素電極が
ITOである場合について説明したが、それぞれの薄膜
が本実施形態1と異なる物質であってもよく、各々の薄
膜をエッチングするのに適した反応ガスを選べばよい。
を示す。本実施形態2では、同一のドライエッチング装
置にて、レジストをマスクとして、第1の薄膜に起因す
る残留物を除去する工程及び残留物を除去する工程の前
後の工程を連続して処理する構成をとる。
チング装置は、上記実施形態1のドライエッチング装置
と同様の構成のものである。
TFTに適用した例を示し、図3は残留物12が発生し
た位置近傍のTFTの断面構造を示す。以下に残留物1
2を除去する工程を中心にして説明する。
工程において、絶縁性基板1上にはゲート絶縁膜4が形
成されており、その上に残留物12が存在している。ま
た、ゲート絶縁膜4及び残留物12の上に絵素電極用薄
膜8fが形成され、その上にエッチングのためのレジス
ト11のパターンを形成してある。
層用パターン(図示せず)であり、第2の薄膜が絵素電
極用薄膜8f、第1の薄膜に起因する残留物が残留物1
2である。また、これらの材質は、コンタクト層用パタ
ーン(図示せず)及び残留物12がイオン注入されたS
i、絵素電極用薄膜8fがITO、ゲート絶縁膜4がS
iNxである。
3(a)の状態にある基板1(図2では基板23)を図
2に示すドライエッチング装置のステージ24上にセッ
トする。そして、まず、ガス供給装置21よりガス供給
口27を通して不活性ガスであるHeを反応容器20内
に導入し、Heに基づくプラズマを発生させておく。次
に、ガス供給装置21よりHeと共に絵素電極用薄膜8
fのエッチング用の反応ガスであるCH4/H2を反応容
器20内に導入する。
H4/H2に基づくプラズマも発生し、絵素電極用薄膜8
fのエッチングが可能となる。そして、図3(b)に示
すように、絵素電極用薄膜8fのエッチングが終了する
と、ガス排気装置22を駆動し、HeとCH4/H2の混
合ガスをガス排気口を通して室外に排出し、替わりにH
eと反応ガスSF6の混合ガスを反応容器20内に導入
する。
し、残留物12が除去される(図3(c)参照)。続い
て、残留物12が除去された後に、Heと反応ガスSF
6の混合ガスを排出し、替わりにHeとO2の混合ガスの
導入を開始する。すると、O2に基づくプラズマが発生
し、これによりレジスト11が灰化除去される(図3
(d)参照)。
eに基づくプラズマが発生している状況下で、導入する
反応ガスの種類を変えることにより、絵素電極用薄膜8
fのエッチング工程、残留物12の除去工程及びレジス
ト11の除去工程を同一のドライエッチング装置によっ
て連続して処理している。
去工程は通常異なるドライエッチング装置によって処理
されている。このため、各ドライエッチング装置間にお
いて基板を移動させる必要がある、各ドライエッチング
装置のエッチング条件を設定する必要がある、といった
繁雑な作業を要する。それ故、TFTの生産性を向上す
る上でのネックとなっていた。
チング工程及び除去工程を同一のドライエッチング装置
にて連続的に行う構成をとるため、製造工程が簡素化で
きる。
なコストダウンが可能になる。加えて、高密度のガス雰
囲気中で上記の処理を行うため、残留物12の除去の工
程において、レジスト11が剥離する問題もない。
極用薄膜8fの材料であるITOのエッチングには、C
H3OH/Ar等を用いることができる。
タクト層がSi、ゲート絶縁膜がSiNx、絵素電極が
ITOである場合について説明したが、それぞれの薄膜
が本実施形態1と異なる物質であってもよく、各々の薄
膜をエッチングするのに適した反応ガスを選べばよい。
を示す。本実施形態3はドライエッチング装置の改良に
関するものである。なお、本実施形態3においても、適
用対象の薄膜素子はTFTである。
装置は、加工用電極25aとして軸心回りに回転可能に
なった円筒型のものを用いている。即ち、ステージ24
上にセットされた基板23には、基板面と平行な軸を中
心として回転する機能を有する円筒型の加工用電極25
aが対向配置されている。この回転は、図示しないモー
タ等からなる駆動手段によって行われる。
ライエッチング装置と同様であるので、対応する部材に
同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
残留物12の除去工程について説明する。まず、薄膜素
子製造工程において発生した残留物12を除去するた
め、基板23をステージ24上にセットする。
置22によって、ガス供給口27及びガス排気口28を
通して、反応容器20内にガスを導入し、反応容器20
内を高密度のガス雰囲気に置換する。これにより、基板
23と加工用電極25aとの間にも高密度のガス雰囲気
が形成され、加工用電極25aに高周波電源26より高
周波電圧を供給すると、加工用電極25aの近傍にプラ
ズマを発生することができる。
電極25aは回転可能になっており、加工用電極25a
を回転すると、その回転に伴ってガス流を形成できる。
このため、基板23と加工用電極25aとの間に高密度
のガスを供給することが可能になる。また、このガス流
はプラズマ処理によって発生する反応生成物を基板面付
近から排気する作用も有する。
装置においては、ステージ24は基板面と平行方向に走
査できるようになっており、ステージ24をこのように
走査すると、基板23全面における処理が可能となる。
このため、基板23中で残留物が存在する位置を特定す
る必要はない。
ラジカルを基板23に作用させることにより、残留物1
2を選択的に除去できる。更に、高密度のガス雰囲気中
で上記の処埋を行うため、このガスの圧力によってレジ
ストは基板23に押し付けられるため、レジストが剥離
する問題もない。
よるガス供給作用と、ガス排気作用によって、基板23
と加工用電極25aとの間に安定して、高密度のガス雰
囲気を形成することができる。それ故、残留物の除去工
程を高精度に行える利点がある。また、このガス流は反
応生成物を排気するので、エッチング速度を向上でき、
その分、生産性の向上が図れる利点もある。
を示す。本実施形態4もドライエッチング装置の改良に
関するものである。本実施形態4のドライエッチング装
置は、反応容器を使用せず、大気開放系においてエッチ
ングを行うドライエッチング装置である。以下にその構
成を図5に基づき説明する。
大気開放系において、ステージ24が設置され、その上
に基板23がセットされている。基板23の上方には、
水平軸回りに回転可能になった円筒型の加工用電極25
aが基板23に近接して対向配置されている。
にはガス排気口28とガス供給口27が加工用電極25
aを挟むようにして配置されている。ガス供給口27と
ガス排気口28の上部は接合されているが、下部は左右
方向に適当な間隔を設けて配置されており、全体として
倒立Y字状をなしている。ガス供給口27の噴出端及び
ガス排気口28の吸入端は基板面の直近に位置し、内方
に向いている。
ガス供給装置21及びガス排気装置22がそれぞれ接続
されている。また、加工用電極25aには高周波電源2
6より高周波電圧が印加される。
ば、基板23と加工用電極25aとの間に集中的に高密
度のガス雰囲気を形成することができる。即ち、加工用
電極25aが回転すると、この回転に伴いガス流が発生
し、基板23と加工用電極25aとの間に集中的に、か
つ安定して高密度のガス雰囲気が形成されるからであ
る。このため、本実施形態4のドライエッチング装置に
よれば、大気開放系においても安定してプラズマを発生
することが可能となる。
ング装置によれば、大気開放系において、ドライエッチ
ングが可能になるので、密封性のよい反応容器は不要と
なる。このため、装置構成の簡潔化及び小型化が図れる
ので、安価なドライエッチング装置を実現できる。
板23のセット等の作業を容易に行える利点もある。
を示す。本実施形態5もドライエッチング装置の改良に
関するものであり、このドライエッチング装置も、反応
容器を使用せず、大気開放系においてエッチングを行う
ドライエッチング装置である。以下にその構成を図6に
基づき説明する。
大気開放系において、円盤状のステージ24aが設置さ
れ、その上に基板23がセットされている。ステージ2
4aの内部には、上面から適当な深さの周回状のガス排
気通路32が形成されており、表面の開口端がガス排気
ロ28aになっている。このガス排気通路32の終端末
はガス排気装置22に接続されている。
工用電極25bが対向配置されている。この加工用電極
25bの内部にも、下面から適当な深さの周回状のガス
供給通路33が形成されており、下面の開口端がシース
ガス噴出口29になっている。
ス噴出装置31に接続されている。シースガス噴出装置
31からは大気を始めとする無害のガスが噴出される。
工用電極25bの中央部には上下方向にガス供給通路3
4が貫通形成されており、このガス供給通路34の始端
末はガス供給装置21に接続されている。一方、ガス供
給通路34の終端側は加工用電極25bの下部中央部に
形成された空間35に連通している。加工用電極25b
の下面の空間35及び基板23と対向する部分にはメッ
シュ形状のガス供給口27aが形成されている。
排気ロ28aは対向している。従って、シースガス噴出
口29から噴出されるシースガスは、ガス排気口28a
及びガス排出通路32を通してガス排気装置22に排出
される。また、ガス供給ロ27aから供給される高密度
のガスもガス排気口28a及びガス排出通路32を通し
てガス排気装置22に排出される。また、加工用電極2
5bには高周波電源26より高周波電圧が印加される。
ば、ガス供給ロ27aがメッシュ状に形成されているた
め、高密度のガスを均一に基板23の直近に供給するこ
とができる。しかも、このガス供給口27a及びガス排
気口28aを基板23の直近に配置した構成であるた
め、基板23と加工用電極25bとの間に集中的に高密
度のガス雰囲気を形成することができる。従って、この
状態で、加工用電極25bの基板23と対向するメッシ
ュ部に高周波電圧を供給すれば、加工用電極25bにお
けるメッシュ部近傍に安定してプラズマを発生、維持で
きる。
矢印30に従ってシースガスのガス流が形成されるた
め、基板23の直近に生成された反応生成物は大気中に
拡散することを妨げられ、ガス排気装置22へと排気さ
れる。従って、反応生成物或いはガス供給装置21から
供給されるガスが大気中に拡散して作業環境が汚染され
る問題もない。更に、反応容器を使用しないため、基板
のセット等の作業が容易に行えるという利点もある。
1の薄膜の直上の薄膜でなくてもよく、例えば図7に示
したTFT構造におけるソース電極9、ドレイン電極1
0を形成する薄膜を第2の薄膜に選んでもよい。
e、Ne、Arのいずかの希ガスを含む混合ガスからな
る略1気圧以上の高密度のガス雰囲気中で残留物を除去
する工程を行うので、プラズマを安定して維持すること
が可能になる。このため、薄膜素子、一例として、TF
Tへのダメージを抑えながら、残留物を選択的に、かつ
高速に除去できる。また、これは基板全面にわたって処
理することが可能である。
気中で残留物を除去する工程を行う場合は、従来のドラ
イエッチングでは困難であったレジストの再使用が可能
になるので、新たにレジストを塗布する等の工程が不要
になる。それ故、本発明によれば、簡素なプロセスで残
留物を確実に除去できる薄膜素子の製造方法を実現でき
る。
工程の比較的前段階での処理であるため、薄膜素子の生
産性の向上が図れる。また、レーザ照射のような局部的
な除去を行う必要がないので、大面積にわたる処理も可
能である。
チングの場合、真空条件形成のための手段が高価とな
り、特に、例えば液晶表示装置が大型化するにつれて真
空に保つべき空間が巨大となり、大きな問題となるが、
本発明で使用するドライエッチング装置では、略1気圧
以上といった、高密度のガス努囲気を形成する条件であ
るため、条件形成が容易であり、安価にドライエッチン
グ装置を構成できる。
方法によれば、残留物を除去する工程を、残留物を除去
する工程の直前の工程と共に、若しくは残留物を除去す
る工程の直後の工程と共に、同一のドライエッチング装
置によって連続して処埋する手法をとるので、製造工程
を簡素化でき、薄膜素子の生産性を向上できる。
グ装置によれば、加工用電極として、基板面と平行な軸
を中心として回転する円筒型の加工用電極を用いるの
で、加工用電極を回転させることにより、ガス流を形成
できるので、基板と加工用電極との間に高密度のガスを
供給することが可能になる。また、このガス流はプラズ
マ処理によって発生する反応生成物を基板面付近から排
気する作用も有する。
て、高密度のガス雰囲気を形成することができるので、
残留物の除去工程を高精度に行える利点がある。また、
このガス流は反応生成物を排気するので、エッチング速
度を向上できる結果、その分、生産性の向上が図れる。
グ装置によれば、ステージを基板面と平行方向に走査で
きるように構成してあるので、基板全面における処理が
可能となる。このため、基板中で残留物が存在する位置
を特定する必要がないので、その分、より一層薄膜素子
の生産性を向上できる。
グ装置によれば、基板と対向する部位にメッシュ部が形
成された加工用電極を用い、ガス供給口及びガス排気口
を基板の直近に配置する構成をとるので、高密度のガス
を均一に基板の直近に供給できる。このため、基板と加
工用電極との間に集中的に高密度のガス雰囲気を形成す
ることができる。従って、この状態で、加工用電極の基
板と対向するメッシュ部に高周波電圧を供給すれば、加
工用電極におけるメッシュ部近傍に安定してプラズマを
発生、維持できる。よって、この構成によれば、大気開
放系のドライエッチング装置を実現できる。
装置によれば、密封性のよい反応容器は不要となる。こ
のため、装置構成の簡潔化及び小型化が図れるので、安
価なドライエッチング装置を実現できる。加えて、反応
容器が不要になることにより、基板のセット等の作業を
容易に行える。
ング装置によれば、大気開放系のドライエッチング装置
において、シースガス噴出手段を更に設ける構成をとる
ので、シースガスのガス流が形成されるため、基板の直
近に生成された反応生成物は大気中に拡散することを妨
げられ、ガス排気手段へと排気される。従って、反応生
成物或いはガス供給手段から供給されるガスが大気中へ
拡散して作業環境が汚染される問題もない。
装置の構成図。
びITOを連続して処理することを説明するための工程
図。
装置の構成図。
装置の構成図。
装置の構成図。
るためのTFTの断面図。
Claims (10)
- 【請求項1】 基板の全面に第1の薄膜を成膜する工程
と、該第1の薄膜をパターン形成する工程と、該第1の
薄膜をパターン形成する工程の後工程として、第2の薄
膜を該基板の全面に成膜する工程及び該第2の薄膜をパ
ターン形成する工程とを有し、 該第2の薄膜をパターン形成する工程は更に、レジスト
を塗布する工程、該レジストをパターン形成する工程、
該レジストをマスクとして、該第2の薄膜をエッチング
する工程及び該レジストを除去する工程とを有する薄膜
素子の製造方法において、 該第2の薄膜をエッチングする工程と、該レジストを除
去する工程との間に、該レジストをマスクとして、該第
2の薄膜を除去した領域に存在する該第1の薄膜に起因
する残留物を除去する工程を有し、該残留物を除去する
工程は、少なくともHe、Ne、Arのいずれかの希ガ
スを含む混合ガスからなる略1気圧以上の高密度のガス
雰囲気中で行うドライエッチング工程である薄膜素子の
製造方法。 - 【請求項2】 前記第1の薄膜に起因する残留物がSi
若しくはSiを主成分とする物質であり、前記高密度の
ガスはSF6、或いはSF6とO2、或いはCF4、或いは
CF4とO2を含むガスである請求項1記載の薄膜素子の
製造方法。 - 【請求項3】 前記第2の薄膜を除去した領域に存在す
る前記第1の薄膜に起因する残留物を除去する工程は、
該残留物を除去する工程の直前の工程と共に、若しくは
該残留物を除去する工程の直後の工程と共に、同一のド
ライエッチング装置によって連続して処埋するドライエ
ッチング工程である請求項1又は請求項2記載の薄膜素
子の製造方法。 - 【請求項4】 前記残留物を除去する工程の直前の工程
が、前記第2の薄膜をエッチングする工程であり、前記
第2の薄膜がITOであり、該第2の薄膜をエッチング
する工程において形成する前記高密度のガスはCH4と
H2、或いはCH3OHを含むものである請求項1〜請求
項3のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。 - 【請求項5】 前記残留物を除去する工程の直後の工程
が、前記レジストを除去する工程であり、前記レジスト
を除去する工程において形成する高密度のガスはO2を
含むものである請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
薄膜素子の製造方法。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5記載の残留物を除去
する工程に使用するドライエッチング装置において、 略1気圧以上の高密度のガス雰囲気を、少なくとも基板
の直近に形成するガス供給手段及びガス排気手段と、 該基板を保持するステージと、 該基板に対向する位置に配設された加工用電極と、 該加工用電極に略100MHz以上の高周波電圧を印加
する高周波電源とを備え、該加工用電極の近傍にプラズ
マを発生させ、該プラズマを第1の薄膜に起因する残留
物に作用させて該残留物を除去するように構成したドラ
イエッチング装置。 - 【請求項7】 請求項1〜請求項5記載の残留物を除去
する工程に使用するドライエッチング装置において、 略1気圧以上の高密度のガス雰囲気を、少なくとも基板
の直近に形成するガス供給手段及びガス排気手段と、 該基板を保持するステージと、 該基板に対向する位置に配設され、基板面と平行な軸を
中心として回転する円筒型の加工用電極と、 該加工用電極に高周波電圧を印加する高周波電源とを備
え、該加工用電極の近傍にプラズマを発生させ、該プラ
ズマを第1の薄膜に起因する残留物に作用させて該残留
物を除去するように構成したドライエッチング装置。 - 【請求項8】 前記ステージが基板面と平行に走査可能
になっている請求項7記載のドライエッチング装置。 - 【請求項9】 基板を保持するステージと、 該基板に対向する位置に配設された加工用電極であっ
て、その内部に該基板と対向する部位にまでガス供給通
路路が形成され、かつ、該基板と対向する部位にメッシ
ュ部が形成された加工用電極と、 該ガス供給通路を介して該メッシュ部に接続されたガス
供給手段及び該ガス排気手段であって、略1気圧以上の
高密度のガス雰囲気を、少なくとも基板の直近に形成す
るガス供給手段及びガス排気手段と、 該加工用電極の少なくとも該メッシュ部に高周波電圧を
印加する高周波電源とを備え、該加工用電極の近傍にプ
ラズマを発生させ、該プラズマを第1の薄膜に起因する
残留物に作用させて該残留物を除去するように構成した
ドライエッチング装置。 - 【請求項10】 反応容器を使用しない大気開放系にお
いてドライエッチング工程を行うドライエッチング装置
において、 基板を保持するステージと、 該基板に対向する位置に配設された加工用電極であっ
て、その内部に該基板と対向する部位にまでガス供給通
路路が形成され、かつ、該基板と対向する部位にメッシ
ュ部が形成された加工用電極と、 該ガス供給通路を介して該メッシュ部に接続されたガス
供給手段及び該ステージに形成されたガス排気通路を介
して該ガス供給通路並びに該加工用電極に形成されたシ
ースガス供給通路に接続されたガス排気手段であって、
略1気圧以上の高密度のガス雰囲気を、少なくとも基板
の直近に形成するガス供給手段及びガス排気手段と、 該シースガス供給通路に接続されたシースガス噴出手段
と、 該加工用電極の少なくとも該メッシュ部に高周波電圧を
印加する高周波電源とを備え、該加工用電極の近傍にプ
ラズマを発生させ、該プラズマを第1の薄膜に起因する
残留物に作用させて該残留物を除去するように構成した
ドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07018497A JP3352604B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 薄膜素子の製造方法及びドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07018497A JP3352604B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 薄膜素子の製造方法及びドライエッチング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10270420A true JPH10270420A (ja) | 1998-10-09 |
JP3352604B2 JP3352604B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=13424195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07018497A Expired - Fee Related JP3352604B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 薄膜素子の製造方法及びドライエッチング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3352604B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007035904A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Casio Comput Co Ltd | アクティブ基板の製造方法 |
CN106783555A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种多层膜层图案、多层膜层图案的制作方法及阵列基板 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP07018497A patent/JP3352604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007035904A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Casio Comput Co Ltd | アクティブ基板の製造方法 |
CN106783555A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种多层膜层图案、多层膜层图案的制作方法及阵列基板 |
CN106783555B (zh) * | 2017-01-03 | 2019-12-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种多层膜层图案、多层膜层图案的制作方法及阵列基板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3352604B2 (ja) | 2002-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3899543B2 (ja) | 表面処理方法及び装置 | |
US20050043186A1 (en) | Method for forming pattern and drop discharge apparatus | |
TW200919584A (en) | Wiring fabricating method | |
US20040103914A1 (en) | Method for cleaning a plasma chamber | |
CN1770017A (zh) | 薄膜蚀刻方法以及使用该方法制造液晶显示器件的方法 | |
JP5268944B2 (ja) | レーザーを用いた金属薄膜形成装置およびその方法 | |
JP3352604B2 (ja) | 薄膜素子の製造方法及びドライエッチング装置 | |
CN1215358C (zh) | 电光面板、电子设备和电光面板的制造方法 | |
JPH05190508A (ja) | 薄膜のエッチング方法および積層薄膜のエッチング方法 | |
JP4039456B2 (ja) | 液晶パネル及びその製造方法 | |
JPH11345874A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US6792957B2 (en) | Wet etching apparatus and method | |
JP4220254B2 (ja) | ディスプレイパネル用の電極の作製方法 | |
KR101002933B1 (ko) | 포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법 | |
JPH11154734A (ja) | 薄膜コンデンサの形成方法 | |
JP2005506562A (ja) | プラズマを用いて基板上に塗布された有機配向膜を除去し、これを再生する方法 | |
JP4124255B2 (ja) | カラーフィルタ及びその製造方法 | |
JP2009042680A (ja) | Tft基板及びその製造方法 | |
JP2000315861A (ja) | 基板のスミア除去装置およびスミア除去方法 | |
JP5039999B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
JPH06320099A (ja) | 洗浄ノズルとこれを用いた基板洗浄装置 | |
JP2004341127A (ja) | 配線基板素材の製造方法、配線基板素材の短絡結線の除去方法、および配線基板素材 | |
JPH0926584A (ja) | 透明導電膜のドライエッチング方法 | |
JP2001077198A (ja) | 上下配線間の短絡を矯正したアレイ基板、及び、その製造方法 | |
JP2003257890A (ja) | 物質充填方法、膜形成方法、デバイスおよびデバイスの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020910 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070920 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130920 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |