KR20150106359A - Plasma processing appratus, substrate processing system, fabrication method of thin film transistor, and storage medium - Google Patents

Plasma processing appratus, substrate processing system, fabrication method of thin film transistor, and storage medium Download PDF

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Abstract

Provided is a plasma processing apparatus capable of manufacturing a thin film transistor and suppressing the degradation of the feature of an oxide semiconductor. The plasma processing apparatus (2) processes a substrate F on which the thin film transistor (8) is formed with plasma. A processing container (31) to perform a plasma process includes a mounting stand (331) which mounts the substrate F to expose an oxide semiconductor layer (84) by etching a metal layer of an upper layer. A vacuum exhaust unit (314) exhausts the processing container (31) of a vacuum. A gas supply unit (360) supplies a mixed gas of an oxygen gas and a gas including fluorine or vapor which is a gas for generating the plasma. A plasma generating unit (34) performs the plasma process to expose the oxide semiconductor layer (54) to the plasma by changing the gas for generating the plasma into the plasma derived by the mixed gas of the oxygen gas and the gas including the fluorine or the vapor.

Description

플라즈마 처리 장치, 기판 처리 시스템, 박막 트랜지스터의 제조 방법 및 기억 매체{PLASMA PROCESSING APPRATUS, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, FABRICATION METHOD OF THIN FILM TRANSISTOR, AND STORAGE MEDIUM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, a substrate processing system, a method of manufacturing a thin film transistor, and a storage medium. 2. Description of the Related Art Plasma processing apparatuses,

본 발명은, 기판상에 형성되는 박막 트랜지스터에 마련되어 있는 산화물 반도체를 플라즈마 처리하는 기술에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a technique for plasma processing an oxide semiconductor provided in a thin film transistor formed on a substrate.

액정 표시 장치(LCD：Liquid Crystal Display) 등의 FPD(Flat Panel Display)에 사용되는 박막 트랜지스터(TFT：Thin Film Transistor)는, 유리 기판 등의 기판상에, 게이트 전극이나 게이트 절연막, 반도체층 등을 패터닝하면서 순차적으로 적층하여 감으로써 형성된다.Description of the Related Art A thin film transistor (TFT) used in a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) has a structure in which a gate electrode, a gate insulating film, And then laminated sequentially while patterning.

최근, TFT에 이용되는 반도체층의 재료로서, 캐리어 이동도가 높고, 비교적 성막이 용이한 IGZO(In－Ga－Zn－O계) 등, 투명 비정질 산화물 반도체(TAOS : Transparent Amorphous Oxide Semiconductor))를 비롯한 산화물 반도체가 주목받고 있다.Recently, a transparent amorphous oxide semiconductor (TAOS), such as IGZO (In-Ga-Zn-O-based), which has high carrier mobility and is relatively easy to deposit, Oxide semiconductors have attracted attention.

발명자 등은, 이들 산화물 반도체를 반도체층(이하, 「산화물 반도체층」이라고 함)에 이용하여 실제의 TFT를 제조했을 때, 임계치 전압 등의 특성이 저하하는 경우가 있는 것을 파악했다.The inventors of the present invention have found that when these TFTs are fabricated by using these oxide semiconductors in a semiconductor layer (hereinafter referred to as " oxide semiconductor layer "), characteristics such as threshold voltage may decrease.

여기서 인용 문헌 1에는, 반도체층으로서 미결정 실리콘을 이용한 TFT의 제조 공정에 있어서, 물을 포함하는 분위기하에서 생성하는 플라즈마(물 플라즈마)를 이용한 처리에 의해, 반도체층의 표면에 산화막의 절연층을 형성하는 기술이 기재되어 있다.In Reference 1, an insulating layer of an oxide film is formed on the surface of a semiconductor layer by a process using a plasma (water plasma) generated in an atmosphere containing water in the process of manufacturing a TFT using microcrystalline silicon as a semiconductor layer Is described.

또한 인용 문헌 2에는, 채널 에칭형의 TFT의 제조 공정에 있어서, 소스/드레인의 전극을 습식 에칭에 의해 형성하고, 그 다음에 불순물 반도체층의 건식 에칭을 행한 후, 노출한 비정질(amorphous) 실리콘(a-Si)의 표면을 물 플라즈마로 처리함으로써, 안정된 절연층을 형성함과 아울러, 레지스트를 제거하는 기술이 기재되어 있다.Reference 2 also discloses a method of manufacturing a channel-etched TFT in which a source / drain electrode is formed by wet etching, then a dry etching of the impurity semiconductor layer is performed, and then an exposed amorphous silicon (a-Si) is treated with a water plasma to form a stable insulating layer, and a resist is removed.

그러나 인용 문헌 1, 2에 기재되어 있는 기술은 모두 실리콘 등, 종래의 반도체 재료의 표면을 산화하여 절연층을 형성하는 기술이며, 반도체층 재료로서 산화물 반도체를 이용했을 때의 특성 저하의 문제에는 하등 주목하고 있지 않다.
However, all the techniques described in Cited Documents 1 and 2 are techniques for oxidizing the surface of a conventional semiconductor material such as silicon to form an insulating layer. In the problem of deterioration in characteristics when an oxide semiconductor is used as a semiconductor layer material, It does not pay attention.

(선행 기술 문헌)(Prior art document)

(특허 문헌)(Patent Literature)

특허 문헌 1 : 일본 특개 제2009－278075호 공보：청구항 11, 단락 0040, 0070Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2009-278075 Publication: Claim 11, paragraphs 0040 and 0070

특허 문헌 2 : 일본 특개 제2009－283919호 공보：청구항 4, 단락 0062∼0064, 0075
Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 2009-283919 Patent Document: Claim 4, paragraphs 0062 to 0064, 0075

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 산화물 반도체의 특성의 저하를 억제하면서 박막 트랜지스터를 제조하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치, 기판 처리 시스템, 박막 트랜지스터의 제조 방법, 및 이 방법을 기억한 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus, a substrate processing system, a method of manufacturing a thin film transistor, and a method of manufacturing the thin film transistor capable of manufacturing a thin film transistor while suppressing deterioration of characteristics of an oxide semiconductor. And to provide a storage medium.

본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는, 박막 트랜지스터가 형성되는 기판에 대해서 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, A plasma processing apparatus according to the present invention is a plasma processing apparatus for performing a plasma process on a substrate on which a thin film transistor is formed,

산화물 반도체의 상층 측에 형성된 금속막이 에칭 처리되어, 상기 산화물 반도체가 노출한 상태의 기판이 탑재되는 탑재대를 구비하며, 상기 기판에 대한 플라즈마 처리가 행해지는 처리 용기와, A processing vessel having a substrate on which a metal film formed on an upper side of the oxide semiconductor is etched and on which a substrate in which the oxide semiconductor is exposed is mounted,

상기 처리 용기내의 진공 배기를 행하는 진공 배기부와, A vacuum evacuation unit for performing vacuum evacuation in the processing vessel,

상기 처리 용기내에 플라즈마 발생용의 가스인 수증기, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 공급하는 가스 공급부와, A gas supply unit for supplying steam, which is a gas for generating a plasma, or a mixed gas of a gas containing fluorine and oxygen,

상기 처리 용기내에 공급된 플라즈마 발생용의 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 발생부를 구비하며, And a plasma generating unit for plasma-generating the plasma generating gas supplied into the processing vessel,

상기 플라즈마 처리는, 상기 노출한 산화물 반도체를 상기 수증기에서 유래하는 플라즈마, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스에서 유래하는 플라즈마 중에 노출하는 처리인 것을 특징으로 한다.The plasma treatment is a treatment for exposing the exposed oxide semiconductor to a plasma derived from the water vapor or a plasma derived from a mixed gas of a gas containing fluorine and an oxygen gas.

상기 플라즈마 처리 장치는 이하의 특징을 구비하고 있어도 좋다.The plasma processing apparatus may have the following features.

(a) 상기 탑재대는, 플라즈마 처리의 실행 중에, 상기 기판의 온도를 25℃ 이상, 250℃ 이하의 온도 범위로 조절하는 온도 조절부를 구비하는 것.(a) The mount table is provided with a temperature adjusting section for adjusting the temperature of the substrate to 25 ° C or more and 250 ° C or less during execution of the plasma process.

(b) 상기 금속막의 상층 측에는 패터닝된 레지스트막이 형성되고, 상기 레지스트막의 제거를 촉진하기 위해, 상기 플라즈마 발생용의 가스에 부가하여 산소 가스를 공급하기 위한 산소 가스 공급부를 구비하는 것.(b) a patterned resist film is formed on an upper layer side of the metal film, and an oxygen gas supply part for supplying an oxygen gas in addition to the plasma generating gas to facilitate removal of the resist film.

(c) 상기 금속막은 알루미늄을 포함하며, 염소를 포함하는 에칭 가스에 의해서 에칭 처리된 것.(c) The metal film includes aluminum and etched by an etching gas containing chlorine.

(d) 상기 플라즈마 발생부는, 유도 결합형 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나부를 구비하는 것.(d) The plasma generating unit includes an antenna unit for generating an inductively coupled plasma.

(e) 상기 가스 공급부는, 플라즈마 발생용의 가스로서 수증기를 공급하는 수증기 공급부이며, 상기 수증기 공급부는, 액체 상태로 공급된 물을 기화시켜, 수증기 상태로 상기 처리 용기에 공급하는 수증기 발생부를 구비하는 것.(e) The gas supply unit is a water vapor supply unit that supplies water vapor as a gas for generating plasma, and the water vapor supply unit includes a water vapor generation unit for vaporizing water supplied in a liquid state and supplying the water vapor to the process vessel in a vapor state To do.

(f) 상기 플라즈마 처리 전에, 상기 처리 용기내에서 상기 금속막의 에칭 처리를 행하기 위해서, 상기 처리 용기내에 에칭 가스를 공급하는 에칭 가스 공급부를 구비하며, 상기 에칭 가스 공급부로부터 공급된 에칭 가스를 상기 플라즈마 발생부에 의해 플라즈마화하여 상기 금속막의 에칭 처리를 행하는 것.
(f) an etching gas supply unit for supplying an etching gas into the processing vessel in order to perform an etching treatment on the metal film in the processing vessel before the plasma treatment, wherein the etching gas supplied from the etching gas supply unit And the plasma is generated by the plasma generating unit to perform the etching treatment of the metal film.

본 발명은, 산화물 반도체층의 상층측의 금속막을 에칭하여 상기 산화물 반도체가 노출한 기판에 대해서, 플라즈마 발생용의 가스로서 수증기, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 이용하여 플라즈마 처리를 행하고, 상기 수증기에서 유래하는 플라즈마, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스에서 유래하는 플라즈마 중에 노출함으로써 산화물 반도체의 특성의 저하를 억제하면서 박막 트랜지스터를 제조할 수 있다.
The present invention relates to a plasma processing method for plasma etching a substrate on which an oxide semiconductor is exposed by etching a metal film on an upper layer side of an oxide semiconductor layer using steam or a mixed gas of a gas containing oxygen and fluorine as a gas for plasma generation And the thin film transistor can be manufactured while suppressing the deterioration of the characteristics of the oxide semiconductor by exposure to the plasma derived from the steam or a plasma derived from a gas mixture of a gas containing fluorine and an oxygen gas.

도 1은 발명의 실시 형태에 따른 트리트먼트(treatment) 처리(플라즈마 처리)가 적용되는 TFT의 일례를 나타내는 종단 측면도이다.
도 2는 소스/드레인 전극을 배선하는 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.
도 3은 상기 전극의 에칭 처리 및 트리트먼트 처리를 행하는 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 4는 상기 기판 처리 시스템에 마련되어 있는 플라즈마 처리 모듈의 종단 측면도이다.
도 5는 상기 기판 처리 시스템에서 실행되는 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 에칭 처리 후의 산화물 반도체층의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은 트리트먼트 처리 후의 산화물 반도체층의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 8은 가보호막이 형성된 TFT의 종단 측면도이다.
도 9는 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 10은 소스/드레인 전극을 배선하는 다른 공정의 예를 나타내는 공정도이다.
도 11은 불소 가스와 산소 가스의 혼합 가스에 의한 트리트먼트 처리 후의 산화물 반도체층의 상태를 나타내는 모식도이다.1 is a longitudinal side view showing an example of a TFT to which a treatment treatment (plasma treatment) according to an embodiment of the invention is applied.
2 is a process diagram showing an example of a step of wiring source / drain electrodes.
3 is a plan view of a substrate processing system for performing the etching treatment and the treatment treatment of the electrode.
4 is a longitudinal side view of a plasma processing module provided in the substrate processing system.
5 is a flowchart showing a flow of processing executed in the substrate processing system.
6 is a schematic diagram showing the state of the oxide semiconductor layer after the etching treatment.
7 is a schematic diagram showing the state of the oxide semiconductor layer after the treatment.
8 is a longitudinal side view of a TFT in which a protective film is formed.
9 is a plan view of a substrate processing system according to another embodiment.
10 is a process diagram showing an example of another step of wiring source / drain electrodes.
11 is a schematic view showing the state of the oxide semiconductor layer after a treatment with a mixed gas of a fluorine gas and an oxygen gas.

본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리가 적용되는 기판 F의 구성예에 대해 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 기판 F인 유리 기판(81)의 표면에 형성되는 TFT(8)의 확대 종단면을 나타내고 있다.A configuration example of a substrate F to which a plasma process according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to Fig. Fig. 1 shows an enlarged longitudinal section of the TFT 8 formed on the surface of the glass substrate 81 which is the substrate F. Fig.

도 1은, 채널 에칭형의 보텀 게이트형 구조의 TFT(8)이다. TFT(8)는, 유리 기판(81)상에 게이트 전극(82)이 형성되고, 그 위에 SiN막 등으로 이루어지는 게이트 절연막(83)이 마련되고, 또한 그 상층에 산화물 반도체로 이루어지는 산화물 반도체층(84)이 적층되어 있다. 그 다음에, 산화물 반도체층(84)의 상층 측에 금속막을 성막하고, 이 금속막을 에칭하여 소스 전극(85a), 드레인 전극(85b)이 형성된다.1 is a TFT 8 of a channel-etching type bottom gate type structure. The TFT 8 has a structure in which a gate electrode 82 is formed on a glass substrate 81 and a gate insulating film 83 made of an SiN film or the like is formed thereon and an oxide semiconductor layer 84 are stacked. Next, a metal film is formed on the upper layer side of the oxide semiconductor layer 84, and this metal film is etched to form a source electrode 85a and a drain electrode 85b.

산화물 반도체층(84)을 구성하는 산화물 반도체 재료의 예로서는, 이미 서술한 IGZO를 비롯한 TAOS의 이외에, 산화아연(ZnO), 산화니켈(NiO), 산화주석(SnO2), 산화티탄(TiO2), 산화바나듐(VO2), 산화인듐(In2O3), 티탄산스트론튬(SrTiO3) 등을 예시할 수 있다.Oxide Examples of the oxide semiconductor material constituting the semiconductor layer 84, in addition to the TAOS including IGZO already described, zinc (ZnO), nickel oxide (NiO), tin oxide (SnO 2), titanium oxide (TiO 2) , Vanadium oxide (VO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), and the like.

이 산화물 반도체층(84)상에 소스 전극(85a), 드레인 전극(85b)이 형성됨으로써, 산화물 반도체층(84)의 표면이 노출한 영역이 TFT(8)의 채널부로 된다. 그 다음에, 표면을 보호하기 위해, 예를 들면 SiN막으로 이루어지는 보호막인 패시베이션막이 형성된다(미도시). 그리고 패시베이션막의 표면에 형성된 컨택트 홀을 거쳐서 소스 전극(85a)이나 드레인 전극(85b)이 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 미도시의 투명 전극에 접속되고, 이 투명 전극이 구동 회로나 구동 전극에 접속되어 FPD가 제조된다.The source electrode 85a and the drain electrode 85b are formed on the oxide semiconductor layer 84 so that the region where the surface of the oxide semiconductor layer 84 is exposed becomes the channel portion of the TFT 8. [ Then, in order to protect the surface, a passivation film, for example, a protective film made of, for example, a SiN film is formed (not shown). The source electrode 85a and the drain electrode 85b are connected to a transparent electrode (not shown) such as ITO (Indium Tin Oxide) through a contact hole formed on the surface of the passivation film. The transparent electrode is connected to a driving circuit And the FPD is manufactured.

이상으로 개략 구성을 설명한 TFT(8)에 있어서, 소스 전극(85a), 드레인 전극(85b)를 형성하기 위한 금속막은, 예를 들면 하층측으로부터 차례로, 티탄막, 알루미늄막, 티탄막을 적층하여 이루어지는 Ti/Al/Ti 구조의 금속막이 이용된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 금속막의 표면에는 레지스트막(86)이 패터닝되어, 염소 가스(Cl2)나 산염화붕소(BCl3), 4염화탄소(CCl4) 등의 염소계의 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행함으로써 소스 전극(85a), 드레인 전극(85b), 채널부의 형성이 행해진다.The metal film for forming the source electrode 85a and the drain electrode 85b in the TFT 8 described above in the outline configuration is formed by laminating a titanium film, an aluminum film, and a titanium film in this order from, for example, A metal film of Ti / Al / Ti structure is used. 1, a resist film 86 is patterned on the surface of the metal film and a chlorine-based etching gas such as chlorine gas (Cl 2 ), boron oxychloride (BCl 3 ), carbon tetrachloride (CCl 4 ) The source electrode 85a, the drain electrode 85b, and the channel portion are formed.

상술한 TFT(8)를 제조하는 공정에 있어서는, 금속막을 형성하기 위한 금속 재료의 스퍼터링, 레지스트막의 가열이나 전극(85)(소스 전극(85a), 드레인 전극(85b))을 패터닝할 때의 에칭 가스와의 접촉 등에 의해, 산화물 반도체층(84)은, 물리적, 열적, 화학적인 자극에 노출된다. 이 결과, 도 6에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 산화물 반도체층(84)에 포함되는 산소의 일부가 이탈하여, 이것이 TFT(8)의 특성 저하를 일으키는 요인으로 되고 있는 것으로 생각할 수 있다(도 6 중에는, 산소 결손부를 파선으로 나타내고 있음).In the above-described process for manufacturing the TFT 8, the sputtering of the metal material for forming the metal film, the heating of the resist film, and the etching for patterning the electrode 85 (the source electrode 85a and the drain electrode 85b) The oxide semiconductor layer 84 is exposed to physical, thermal, and chemical stimulation by contact with gas or the like. As a result, as shown schematically in Fig. 6, it can be considered that a part of the oxygen contained in the oxide semiconductor layer 84 is removed, which is a factor causing deterioration of the characteristics of the TFT 8 , The oxygen deficient portion is indicated by a broken line).

또한, 에칭 처리에 의해 전극(85)이나 채널부를 형성하고 나서, 다른 장치에서 레지스트막(86)의 제거나 패시베이션막의 성막을 행하기 위해 기판 F를 대기(大氣) 반송하면, 산소 결손부에 대기중의 수분 등이 흡착하여, 추가적인 특성 저하를 일으키는 요인으로도 된다.Further, after the electrode 85 and the channel portion are formed by the etching process, if the substrate F is transported in the atmosphere to remove the resist film 86 or to form the passivation film in another apparatus, And the like may be adsorbed to cause further deterioration of the characteristics.

이 때문에, 예를 들면 레지스트막(86)의 제거 후, 패시베이션막의 성막을 행하기 전에, 산소가 존재하는 분위기하에서 기판 F를 가열하는 어닐 처리를 행하여, 수분의 제거나 산소의 보충을 행하여 TFT(8)의 특성을 회복시킨다고 하는 처리 공정의 추가가 필요하게 된다.Therefore, for example, after the resist film 86 is removed and before the passivation film is formed, an annealing process for heating the substrate F in an atmosphere in which oxygen exists is performed to remove moisture or replenish oxygen to form a TFT It is necessary to add a treatment process for restoring the characteristics of the electrodes 8, 8.

또한, 이미 서술한 바와 같이 알루미늄을 포함하는 금속막에 대해서, 염소계의 에칭 가스를 이용하여 전극(85)을 패터닝하면, 레지스트막(86)에 염소가 부착하고, 또한 에칭된 전극(85) 자체에도 염소나, 염소와 알루미늄의 화합물인 염화알루미늄이 부착한다. 이들 염소를 포함하는 물질이 부착한 상태의 TFT(8)를 대기 반송하면, 염소와 대기중의 수분이 반응하여 염산이 생성되어, 전극(85)의 부식을 일으키는 요인으로도 된다.As described above, when the electrode 85 is patterned using a chlorine-based etching gas for a metal film containing aluminum, chlorine adheres to the resist film 86, and the etched electrode 85 itself Aluminum chloride, which is a compound of chlorine and chlorine and aluminum, adheres. When the TFT 8 with the chlorine-containing substance attached thereto is transported to the atmosphere, chlorine and moisture in the atmosphere react with each other to generate hydrochloric acid, which causes corrosion of the electrode 85.

이상으로 설명한 산소 결손이나 염소를 포함하는 물질의 부착의 영향을 저감하기 위해, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 에칭 처리에 의해 전극(85)을 형성한 후의 기판 F에 대해서, 플라즈마화한 수증기를 이용한 플라즈마 처리(이하, 「트리트먼트 처리」라고 함)를 행한다. In order to reduce the influence of adhesion of substances including oxygen deficiency and chlorine as described above, in the embodiment of the present invention, the substrate F after the electrodes 85 are formed by the etching treatment, (Hereinafter referred to as " treatment treatment ").

또한, 이 트리트먼트 처리 후, 다른 장치에서 레지스트막(86)의 제거나 패시베이션막의 성막을 행하기 위해서, 기판 F의 대기 반송을 행해도 수분의 흡착을 억제할 수 있도록, 기판 F의 표면에 가보호막을 형성하는 수법에 대해서도 설명한다.After the treatment, the surface of the substrate F is subjected to a treatment so as to suppress the adsorption of water even if the substrate F is subjected to atmospheric transfer in order to remove the resist film 86 from other devices or to form a passivation film A method of forming a membrane is also described.

이하, 전극(85)을 형성하는 에칭 처리, 그 후의 트리트먼트 처리 및 기판 F의 표면에 가보호막을 형성하는 성막 처리를 실행하는 기판 처리 시스템(1)(기판 처리 장치), 이 기판 처리 시스템(1)에 마련되어 있는 플라즈마 처리 모듈(3)(플라즈마 처리 장치, 기판 처리 장치)의 구성에 대해 도 3, 도 4를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a substrate processing system 1 (substrate processing apparatus) for performing an etching process for forming the electrode 85, a subsequent treatment process, and a film forming process for forming a guard film on the surface of the substrate F, 3 and 4, the configuration of the plasma processing module 3 (plasma processing apparatus and substrate processing apparatus) provided in the plasma processing apparatus 1 will be described.

기판 처리 시스템(1)의 구체적 구성을 설명하기 전에, 도 2를 참조하면서 전극(85)을 형성하는 공정의 개요에 대해 설명해 둔다.Before describing the specific configuration of the substrate processing system 1, an outline of a process of forming the electrode 85 with reference to Fig. 2 will be described.

도 1을 이용하여 설명한 TFT(8)에 있어서, 전극(85)보다 하층측의 적층체가 형성된 기판 F의 표면에, 예를 들면 스퍼터링에 의해, 티탄막-알루미늄막-티탄막을 순차적으로 적층하여 금속막을 성막한다(P1). 그 다음에, 금속막의 표면에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하고, 그 후, 전극(85)의 형상에 대응하는 패터닝을 행한다(P2).A titanium film, an aluminum film and a titanium film are successively laminated on the surface of the substrate F on which the laminate on the lower side of the electrode 85 is formed by sputtering in the TFT 8 described with reference to Fig. 1, A film is formed (P1). Then, a resist solution is applied to the surface of the metal film to form a resist film, and then patterning corresponding to the shape of the electrode 85 is performed (P2).

그 이후에, 염소계의 에칭 가스를 이용하여 금속막의 에칭 처리를 행하여, 전극(85)을 형성한다(P3). 이 후, 노출한 산화물 반도체층(84)을 수증기에서 유래하는 플라즈마에 노출하는 트리트먼트 처리를 행하여 산소 결손으로의 산소의 보충, 및 추가적인 산소의 취입이나, 전극(85) 및 레지스트막(86)의 표면에 부착한 염소를 포함하는 물질의 제거를 행하고(P4), 트리트먼트 처리의 후, 기판의 표면에 가보호막(보호막)을 형성한다(P5).Thereafter, the metal film is etched using a chlorine-based etching gas to form the electrode 85 (P3). Thereafter, the exposed oxide semiconductor layer 84 is subjected to a treatment treatment for exposing it to a plasma derived from water vapor, thereby replenishing oxygen with oxygen deficiency and introducing additional oxygen, (P4). After the treatment, a protective film (protective film) is formed on the surface of the substrate (P5).

가보호막이 형성된 기판 F는, 다른 장치에 대기 반송되어, 가보호막을 에칭하여 제거한 후(P6), 애싱 처리에 의해 레지스트막(86)을 제거하고(P7), 패시베이션막의 성막을 행한다(P8).The resist film 86 is removed by an ashing process (P7), and the passivation film is formed (P8). The resist film 86 is removed by an ashing process, .

이상으로 설명한 전극(85)의 형성 공정에 있어서, 이하에 설명하는 기판 처리 시스템(1)에 있어서는, 도 2 중에 파선으로 둘러싸여 도시된 금속막의 에칭 처리(P3), 수증기의 플라즈마에 의한 트리트먼트 처리(P4) 및 가보호막의 성막 처리(P5)가 실행된다.In the above-described process of forming the electrode 85, in the substrate processing system 1 described below, the etching process P3 of the metal film surrounded by the broken line in FIG. 2, the treatment process by the plasma of the steam, (P4) and the protective film for film formation (P5) are executed.

도 3의 평면도에 나타낸 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 기판 F에 대해서 이미 서술한 에칭 처리, 트리트먼트 처리 및 가보호막의 성막 처리를 실행하는 멀티 챔버형의 진공 처리 시스템으로서 구성되어 있다.As shown in the plan view of FIG. 3, the substrate processing system 1 is configured as a multi-chamber type vacuum processing system for performing the etching treatment, the treatment treatment and the protective film forming treatment described previously for the substrate F .

기판 처리 시스템(1)은 제 1 반송 기구(11)를 구비한다. 제 1 반송 기구(11)는, 미도시의 캐리어 탑재부상에 탑재되어, 다수의 기판 F를 수용한 캐리어 C1, C2와, 상압 분위기 및 진공 분위기 사이에서 내부의 압력 분위기를 전환하는 것이 가능한 로드록실(12)의 사이에서 기판 F의 교환을 행한다. 로드록실(12)은, 예를 들면, 2단으로 적층되고, 각 로드록실(12)내에는, 기판 F를 유지하는 랙(rack)(122)이나 기판 F의 위치 조절을 행하는 포지셔너(positioner)(121)가 마련되어 있다.The substrate processing system 1 includes a first transport mechanism 11. The first transport mechanism 11 includes carriers C 1 and C 2 which are mounted on a carrier mounting portion (not shown) and accommodate a plurality of substrates F, and load lock chambers (12). The load lock chamber 12 is stacked in two stages, for example, and each load lock chamber 12 is provided with a rack 122 for holding the substrate F and a positioner for adjusting the position of the substrate F, (Not shown).

로드록실(12)의 후단에는, 예를 들면 평면 형상이 사각형인 진공 반송실(13)이 접속되고, 이 진공 반송실(13)내에는 제 2 반송 기구(14)가 마련되어 있다. 상기 진공 반송실(13)에 있어서, 로드록실(12)이 접속되어 있는 측벽면을 제외한, 다른 3개의 측벽면에는, 상면측으로부터 보아 반시계 회전 방향으로 에칭 처리 모듈(2), 플라즈마 처리 모듈(3), 성막 처리 모듈(4)이 접속되어 있다.A vacuum transport chamber 13 having a square planar shape is connected to the rear end of the load lock chamber 12 and a second transport mechanism 14 is provided in the vacuum transport chamber 13. [ In the vacuum transfer chamber 13, the other three sidewall surfaces except for the sidewall surface to which the load lock chamber 12 is connected are provided with an etching processing module 2, a plasma processing module (3), and a film formation processing module (4).

또한, 제 1 반송 기구(11)측의 로드록실(12)의 개구부, 로드록실(12)과 진공 반송실(13)의 사이, 진공 반송실(13)과 각 처리 모듈(2∼4)의 사이에는, 로드록실(12)이나 진공 반송실(13), 각 처리 모듈(2∼4)을 기밀(氣密)하게 시일(seal)하고, 또한 개폐 가능하게 구성된 게이트 밸브 G1∼G5가 설치되어 있다.The opening of the load lock chamber 12 on the side of the first transport mechanism 11 and the space between the load lock chamber 12 and the vacuum transport chamber 13 and between the vacuum transport chamber 13 and the processing modules 2- There are provided gate valves G1 to G5 configured to seal the load lock chamber 12 and the vacuum transfer chamber 13 and the processing modules 2 to 4 in an airtight manner, have.

에칭 처리 모듈(2)은, 예를 들면, 플라즈마 에칭 장치로서 구성되고, 에칭 가스 공급부(21)로부터 공급된 염소계의 에칭 가스를 플라즈마화하여 발생한 활성종에 의해 금속막의 에칭 처리를 행한다. 에칭 처리 모듈(2)의 구체적인 구성에 대해서, 특별한 한정은 없지만, 본 예의 기판 처리 시스템(1)에서는, 다음에 설명하는 플라즈마 처리 모듈(3)(도 4)과 거의 마찬가지로 구성되기 때문에, 여기에서의 설명을 생략한다.The etching processing module 2 is constituted as, for example, a plasma etching apparatus, and performs etching processing of a metal film by an active species generated by converting a chlorine-based etching gas supplied from an etching gas supplying section 21 into a plasma. There is no particular limitation on the specific configuration of the etching processing module 2, but since the substrate processing system 1 of this embodiment is configured in substantially the same manner as the plasma processing module 3 (FIG. 4) described below, .

플라즈마 처리 모듈(3)은, 에칭 처리에 의해 전극(85)이나 채널부가 형성되고, 산화물 반도체층(84)이 노출한 기판 F에 대해서 수증기의 플라즈마에 의한 트리트먼트 처리를 실행한다.The plasma processing module 3 performs an etching process to form an electrode 85 and a channel portion, and performs a treatment process on the substrate F on which the oxide semiconductor layer 84 is exposed by plasma of water vapor.

이 플라즈마 처리 모듈(3)은, 도전성 재료, 예를 들면, 실린더 형상으로 형성되고, 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄제로서, 기밀하고 또한, 전기적으로 접지된 본체 용기(31)를 구비하고 있다. 본체 용기(31)는, 예를 들면 한 변이 2200mm, 다른 변이 2500mm 정도인 크기의 사각형의 기판 F를 처리할 수 있도록, 예를 들면, 횡단 평면의 한 변이 2.9m, 다른 변이 3.1m 정도의 크기로 구성되어 있다.The plasma processing module 3 is provided with a main body container 31 made of a conductive material, for example, a cylinder-shaped aluminum material whose inner wall surface is anodized, and which is airtight and electrically grounded . For example, the main body container 31 is formed to have a size of 2.9 m on one side of the transverse plane and a size of about 3.1 m on the other side so that a quadrangular substrate F having a size of 2200 mm on one side and 2500 mm on the other side, .

본체 용기(31)의 내부 공간은, 유전체벽(32)에 의해 상하로 구획되고 그 상방측은 유도 결합 플라즈마(ICP : Induced Coupled Plasma))를 발생시키기 위한 안테나부(34)가 배치되는 안테나실(341), 하방측은 기판 F의 처리가 행해지는 처리실(33)로 되어 있다. 유전체벽(32)은, 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹스나 석영 등으로 구성된다. 본 예에서는 본체 용기(31)의 하부측 부분이 처리 용기에 상당한다.The inner space of the main body container 31 is divided into upper and lower portions by the dielectric wall 32 and an upper portion thereof is connected to an antenna chamber 34 in which an antenna portion 34 for generating an inductively coupled plasma (ICP) 341), and the lower side is a processing chamber 33 in which the processing of the substrate F is performed. The dielectric wall 32 is made of ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ), quartz, or the like. In this example, the lower side portion of the main body container 31 corresponds to the processing container.

유전체벽(32)의 하면 측에는, 트리트먼트 처리에 이용하는 플라즈마 발생용의 수증기를 처리실(33)에 공급하기 위한 샤워 헤드(35)가 삽입되어 있다. 샤워 헤드(35)는 도전성 재료인 금속, 예를 들면, 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되고, 미도시의 접지선을 거쳐서 전기적으로 접지되어 있다.A showerhead 35 for supplying steam for generating plasma, which is used in the treatment process, to the process chamber 33 is inserted into the lower surface of the dielectric wall 32. The shower head 35 is made of a metal such as a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized, and is electrically grounded via a ground line (not shown).

샤워 헤드(35)의 하면에는, 처리실(33)을 향해 하방측으로 수증기를 토출하기 위한 다수의 가스 토출구멍(351)이 마련되어 있다. 한편, 상기 샤워 헤드(35)가 삽입되어 있는 유전체벽(32)의 중앙부에는, 샤워 헤드(35)내의 공간에 연통하도록 가스 공급관(36)이 접속되어 있다. 가스 공급관(36)은, 본체 용기(31)의 천정부를 관통하여 외측에 연장되고, 개폐 밸브(361)를 거쳐서 수증기 발생부(362)에 접속되어 있다.On the lower surface of the shower head 35, a plurality of gas discharge holes 351 for discharging water vapor downward toward the treatment chamber 33 are provided. On the other hand, a gas supply pipe 36 is connected to a central portion of the dielectric wall 32 into which the shower head 35 is inserted so as to communicate with the space in the shower head 35. The gas supply pipe 36 extends to the outside through the ceiling portion of the main container 31 and is connected to the water vapor generating portion 362 via the opening and closing valve 361.

수증기 발생부(362)는, 예를 들면 순수(純水)를 액체 상태로 저장한 순수 탱크(363)에 접속되어 있다. 또한 수증기 발생부(362)의 내부에는, 순수 탱크(363)로부터 공급된 순수를 증발시키기 위한 공간이나 순수를 가열하기 위한 가열부, 샤워 헤드(35)에 공급되는 수증기의 유량 조절을 행하는 매스 플로우 콘트롤러(모두 미도시) 등이 마련되어 있다.The water vapor generating portion 362 is connected to a pure water tank 363 in which, for example, pure water is stored in a liquid state. In addition, a space for evaporating pure water supplied from the pure water tank 363, a heating unit for heating pure water, and a mass flow control unit for controlling the flow rate of water vapor supplied to the shower head 35 are provided in the water vapor generating unit 362, A controller (all not shown) and the like are provided.

순수 탱크(363)는, 예를 들면 교환식의 것이 이용되고, 수증기 발생부(362)에 순수를 공급하기 위한 순수 공급관(364) 및, 순수 탱크(363)내의 순수를 수증기 발생부(362)를 향해 압송하기 위한 질소 가스 등의 압송 가스를 외부의 압송 가스 공급원(366)으로부터 받아들이는 압송 가스 공급관(365)에 접속된다.The pure water tank 363 is of an exchangeable type and includes a pure water supply pipe 364 for supplying pure water to the water vapor generating portion 362 and pure water in the pure water tank 363 as a water vapor generating portion 362 Conveying gas supply pipe 365 for receiving a pressurizing gas such as nitrogen gas for pressurizing the pressurized gas from an external pressurized gas supply source 366.

교환식의 순수 탱크(363)에 접속되는 순수 공급관(364)이나 압송 가스 공급관(365), 및 순수를 증발시켜 샤워 헤드(35)에 공급하는 수증기 발생부(362)는, 플라즈마 처리 모듈(3)에 있어서의 수증기 공급부(360)를 구성하고 있다. 또한, 순수 탱크(363)를 고정식으로 하여 외부로부터 순수를 주입하는 방식을 채용해도 좋은 것은 물론이다. 이 경우에는, 고정식의 순수 탱크(363)에 대해서도 수증기 공급부(360)를 구성한다. 수증기 공급부(360)는, 처리실(33)내에 플라즈마 발생용의 가스로서 수증기를 공급하는 가스 공급부에 상당한다.A pure water supply pipe 364 or a pressurized gas supply pipe 365 connected to the exchange type pure water tank 363 and a water vapor generating unit 362 for supplying pure water to the shower head 35 by evaporation are connected to the plasma processing module 3, And the water vapor supply unit 360 in the first embodiment. It goes without saying that the pure water tank 363 may be fixed so as to inject pure water from the outside. In this case, the water vapor supply unit 360 is also configured for the fixed pure water tank 363. The water vapor supply unit 360 corresponds to a gas supply unit that supplies water vapor as a gas for generating plasma in the treatment chamber 33.

또한, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가스 공급관(36)에는, 플라즈마 처리 모듈(3)내의 트리트먼트 처리에서 레지스트막(86)의 일부의 제거를 진행시키기 위해서, 수증기에 부가하여 산소 가스를 공급하는 산소 가스 공급부(367)를 접속해도 좋다.3 and 4, in order to advance the removal of a part of the resist film 86 in the treatment process in the plasma processing module 3, the gas supply pipe 36 is provided with an oxygen gas May be connected to the oxygen gas supply unit 367. [

수증기 발생부(362)나 산소 가스 공급부(367)로부터 공급된 수증기나 산소 가스는, 가스 공급관(36)을 거쳐서 샤워 헤드(35)에 공급된 후, 샤워 헤드(35)의 공간내에 퍼져, 각 가스 토출구멍(351)을 통해 처리실(33)내에 공급된다.The water vapor or the oxygen gas supplied from the water vapor generating section 362 or the oxygen gas supplying section 367 is supplied to the shower head 35 via the gas supply pipe 36 and then spread in the space of the shower head 35, And is supplied into the process chamber 33 through the gas discharge hole 351.

유전체벽(32)의 상방측의 안테나실(341)내에는, 안테나부(34)가 배치되어 있다. 안테나부(34)는, 예를 들면 구리 등으로 이루어지는 안테나선에 의해 구성되고, 처리실(33)내에 균일한 유도 전계를 형성하기 위해, 상기 처리실(33)에 수평으로 배치되는 기판 F와 대향하는 영역에 복수 배치되어 있다(안테나부(34)의 배치 수법의 일례로서는 특개 제2013－162035호를 참조).An antenna section 34 is disposed in the antenna chamber 341 on the upper side of the dielectric wall 32. The antenna section 34 is constituted by an antenna line made of, for example, copper or the like, and is provided with a plurality of antenna elements 34 facing to the substrate F horizontally arranged in the processing chamber 33 for forming a uniform induction field in the processing chamber 33 (As an example of an arrangement method of the antenna unit 34, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2013-162035).

안테나부(34)는, 급전부(371)나 정합기(372)를 거쳐서 고주파 전원(373)에 접속되고, 고주파 전원(373)에서는, 예를 들면, 주파수가 13.56MHz의 고주파 전력이 공급된다. 이에 의해, 처리실(33)내에 유도 전계가 생성되고, 이 유도 전계에 의해 샤워 헤드(35)로부터 공급된 수증기가 플라즈마화된다. 안테나부(34), 급전부(371)나 고주파 전원(373) 등은, 본 실시 형태의 플라즈마 발생부에 상당한다.The antenna unit 34 is connected to the high frequency power supply 373 via the power feeder 371 and the matching unit 372. The high frequency power supply 373 is supplied with a high frequency power having a frequency of 13.56 MHz . Thereby, an induction field is generated in the treatment chamber 33, and the water vapor supplied from the shower head 35 by the induction field is converted into plasma. The antenna section 34, the power feed section 371, the high frequency power source 373, and the like correspond to the plasma generating section of the present embodiment.

처리실(33)내에는, 유전체벽(32)을 사이에 두고 안테나부(34)와 대향하도록, 기판 F의 탑재대(331)가 마련되어 있다. 탑재대(331)는, 도전성 재료, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 탑재대(331)에는, 예를 들면 저항 발열체에 의해 구성되고, 직류 전원(336)에 접속된 히터(333)가 마련되어 있고, 미도시의 온도 검출부에 의한 온도 검출 결과에 근거하여 탑재대(331)상의 기판 F를 가열할 수 있다. 또한, 탑재대(331)에는, 냉매를 통류시키기 위한 미도시의 냉매 유로가 형성되어, 기판 F의 과대한 온도 상승을 억제할 수도 있다.A mounting table 331 of the substrate F is provided in the treatment chamber 33 so as to face the antenna portion 34 with the dielectric wall 32 interposed therebetween. The mounting table 331 is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. The stage 331 is provided with a heater 333 which is constituted by a resistance heating element and is connected to a DC power supply 336. Based on the temperature detection result by a temperature detection unit ) Can be heated. Further, on the mounting table 331, a refrigerant flow path (not shown) for flowing the refrigerant may be formed to suppress an excessive temperature rise of the substrate F.

또한, 진공 분위기로 되는 처리실(33)내에서, 상술한 히터(333)나 냉매 유로를 이용한 기판 F의 온도 조절을 행하기 위해, 탑재대(331)의 기판 F의 이면에는, 미도시의 가스 유로를 거쳐서, 열 전달용의 가스인 헬륨 가스가 공급된다.In order to control the temperature of the substrate F using the heater 333 and the refrigerant channel in the processing chamber 33 in a vacuum atmosphere, the back surface of the substrate F of the mounting table 331 is provided with a gas Helium gas, which is a gas for heat transfer, is supplied through the flow path.

또한 탑재대(331)에 탑재된 기판 F는, 미도시의 정전 척에 의해 흡착 유지된다.The substrate F mounted on the mounting table 331 is held by suction by an electrostatic chuck (not shown).

탑재대(331)는 절연체제의 커버(332)내에 수납되고, 또한, 중공의 지주(335)로 지지되어 있다. 지주(335)는 본체 용기(31)의 바닥면을 관통하고, 그 하단부는 미도시의 승강 기구에 접속되어 있어, 탑재대(331)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 탑재대(331)를 수납하는 커버(332)와 본체 용기(31)의 바닥부의 사이에는, 지주(335)를 포위하여, 본체 용기(31)의 기밀 상태를 유지하기 위한 벨로우즈(334)가 배치되어 있다. 또한 처리실(33)의 측벽에는, 기판 F를 반입출하기 위한 반입출구(311) 및 그것을 개폐하는 게이트 밸브(312)(도 3의 게이트 밸브 G4)가 마련되어 있다.The stage 331 is accommodated in a cover 332 of an insulation system and is supported by a hollow strut 335. The column 335 penetrates through the bottom surface of the main container 31 and the lower end thereof is connected to a lifting mechanism (not shown), so that the table 331 can be moved up and down. A bellows 334 for holding the airtight state of the main container 31 is disposed between the cover 332 housing the mounting table 331 and the bottom of the main container 31, . The side wall of the processing chamber 33 is provided with a loading / unloading port 311 for loading / unloading the substrate F and a gate valve 312 (gate valve G4 of FIG. 3) for opening / closing the loading /

처리실(33)의 바닥부에는, 배기관(313)을 거쳐서 진공 펌프 등의 진공 배기 기구(314)가 접속된다. 이 진공 배기 기구(314)에 의해, 처리실(33)내가 배기되고, 트리트먼트 처리의 실시 기간 중, 처리실(33)내를 소정의 진공 분위기로 조절할 수 있다. 진공 배기 기구(314)에 접속된 배기관(313)은, 본 실시 형태의 진공 배기부에 상당한다.A vacuum exhaust mechanism 314 such as a vacuum pump is connected to the bottom of the process chamber 33 via an exhaust pipe 313. The vacuum evacuation mechanism 314 evacuates the processing chamber 33 and allows the inside of the processing chamber 33 to be adjusted to a predetermined vacuum atmosphere during the execution period of the treatment process. The exhaust pipe 313 connected to the vacuum exhaust mechanism 314 corresponds to the vacuum exhaust part of the present embodiment.

다음에, 도 3에 나타낸 성막 처리 모듈(4)에 대해 설명하면, 그 구성에 대해 특별한 한정은 없지만, 본 예에 있어서는, 성막 가스 공급부(41)로부터 공급된 성막 가스에 대해서, 도 4에 나타낸 플라즈마 처리 모듈(3)과 마찬가지의 구성을 구비하는 성막 처리 모듈(4)에 의해서 성막 가스를 활성화시켜, 기판 F상에 가보호막을 성막한다.Next, a description will be made of the film forming process module 4 shown in Fig. 3. The constitution is not particularly limited, but in this example, regarding the film forming gas supplied from the film forming gas supplying section 41, The film forming gas is activated by the film forming process module 4 having the same configuration as that of the plasma processing module 3 to form a protective film on the substrate F. [

여기서 성막 처리 모듈(4)에 마련되어 있는 성막 가스 공급부(41)에 대해서는 이하에 설명하는 특징이 있다. 예를 들면, 가보호막으로서 실리카막을 성막하는 경우를 예로 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이 성막 가스 공급부(41)에는 규소의 원료로 되는 원료 가스의 공급을 행하는 원료 가스 공급부(411)와, 원료 가스를 산화하는 산화 가스의 공급을 행하는 산화 가스 공급부(412)가 마련되어 있다. 성막 가스(원료 가스, 산화 가스)의 구체적인 예로서는, 원료 가스로서 4불화규소(SiF4) 가스나 4염화규소(SiCl4)를 공급하고, 산화 가스로서 산소(O2) 가스를 공급하는 경우를 들 수 있다.Here, the deposition gas supply section 41 provided in the deposition processing module 4 has the following characteristics. For example, when a silica film is formed as a protective film, for example, as shown in Fig. 3, a film forming gas supply unit 41 is provided with a raw material gas supply unit 411 for supplying a raw material gas to be a silicon raw material, An oxidizing gas supply unit 412 for supplying an oxidizing gas for oxidizing the oxidizing gas is provided. Specific examples of the deposition gas (source gas and oxidizing gas) include a case where silicon tetrafluoride (SiF 4 ) gas or silicon tetrachloride (SiCl 4 ) is supplied as a raw material gas and oxygen (O 2 ) gas is supplied as an oxidizing gas .

예를 들면, CVD법에 의해 실리카막을 성막하는 것이 가능한 원료 가스로서는 TEOS(Tetraethyl Orthosilicate) 등의 유기 실리콘 화합물이 알려져 있지만, 원료 가스중에 수소가 포함되어 있으면, 성막된 가보호막 중에 수소가 취입되는 요인으로 된다. 가보호막은, 에칭 처리에 의해 채널부가 노출한 산화물 반도체층(84)의 상면에 직접 성막되는 바, 이 가보호막 중에 수소가 포함되어 있으면, 대기 반송시에 있어서의 수분의 흡착의 문제와 마찬가지로, 산화물 반도체층(84)을 열화시켜, TFT(8)의 특성을 저하시키는 요인으로 되는 것을 발명자 등은 파악하고 있다.For example, an organic silicon compound such as TEOS (tetraethyl orthosilicate) is known as a raw material gas capable of forming a silica film by the CVD method. However, if hydrogen is contained in the raw material gas, . The protective film is directly formed on the upper surface of the oxide semiconductor layer 84 exposed by the channel by the etching treatment. If this protective film contains hydrogen, as in the case of moisture adsorption in the atmospheric transport, The inventors have found that the oxide semiconductor layer 84 is deteriorated to deteriorate the characteristics of the TFT 8.

그래서 본 예의 플라즈마 처리 모듈(3)에 있어서는, 수소를 포함하지 않는 4불화규소를 원료 가스로서 이용함으로써, 가보호막중에 포함되는 수소의 양을 저감하여, TFT(8)의 특성 저하의 요인으로 되는 산화물 반도체층(84)으로의 수소 취입을 억제하고 있다.Therefore, in the plasma processing module 3 of the present embodiment, by using silicon tetrafluoride that does not contain hydrogen as the source gas, the amount of hydrogen contained in the guard film is reduced, and as a factor of the characteristic deterioration of the TFT 8 Hydrogen injection into the oxide semiconductor layer 84 is suppressed.

가보호막을 구성하는 재료는 실리카막으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 원료 가스인 4불화규소 가스와 질화 가스인 질소(N2) 가스 등을 반응시켜, 질화규소막을 성막해도 좋다.The material constituting the guard film is not limited to the silica film. For example, a silicon nitride film may be formed by reacting silicon tetrafluoride gas as a raw material gas with nitrogen (N 2 ) gas as a nitriding gas.

이상으로 설명한 구성을 구비하는 기판 처리 시스템(1) 각 처리 모듈(2∼4)은, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이 그 전체의 동작을 통괄 제어하는 제어부(5)와 접속되어 있다. 제어부(5)는 미도시의 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부에는 기판 처리 시스템(1)이나 각 처리 모듈(3∼5)의 작용, 즉 캐리어 C1, C2로부터 취출한 기판 F를, 로드록실(12)이나 진공 반송실(13)을 거쳐서 처리 모듈(2∼4)에 순차적으로 반입하여, 금속막의 에칭 처리나 그 후의 트리트먼트 처리, 가보호막의 성막 처리를 실행하고 나서, 기판 F를 원래의 캐리어 C1, C2로 되돌리는 동작 등에 대한 스텝(명령) 군이 포함된 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 자기 광학 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되어, 거기로부터 컴퓨터에 인스톨된다.Each of the processing modules 2 to 4 of the substrate processing system 1 having the above-described configuration is connected to the control section 5 for overall control of the overall operation as shown in Figs. The control section 5 is constituted by a computer having a CPU and a storage section which are not shown and the storage section is provided with the functions of the substrate processing system 1 and the respective processing modules 3 to 5, 4 to the processing modules 2 to 4 through the load lock chamber 12 and the vacuum transport chamber 13 to perform the metal film etching treatment and the subsequent treatment treatment and the protective film film formation treatment, A program including a step (command) group for an operation of returning the substrate F to the original carriers C1, C2, and the like is recorded. This program is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magneto-optical disk, a memory card, or the like, and is installed in the computer therefrom.

이상의 구성을 구비한 기판 처리 시스템(1), 및 각 처리 모듈(2∼4)의 작용에 대해 도 5의 흐름도를 참조하면서 설명한다.The operation of the substrate processing system 1 having the above-described configuration and the processing modules 2 to 4 will be described with reference to the flowchart of Fig.

처음에, 처리 대상의 기판 F를 캐리어 C1, C2로부터 취출하여, 로드록실(12)이나 진공 반송실(13)에 반송한다(개시). 그 이후에, 선행하는 기판 F의 처리를 종료한 상태의 에칭 처리 모듈(2)에 기판 F를 반입하여, 탑재대상에 탑재한다(스텝 S101). 그 이후에, 제 2 반송 기구(14)를 에칭 처리 모듈(2)로부터 퇴피시키고 게이트 밸브 G3를 닫아, 에칭 처리가 행해지는 처리실내를 진공 배기한다. 이 때 처리실내의 압력은 0.667∼13.3Pa(5∼100mTorr)의 범위, 바람직하게는 0.667∼4.00Pa(5∼30mTorr)의 범위의 값으로 조절된다. 또한, 압력 조절과 병행하여 기판 F의 온도 조절을 행하여, 25∼120℃의 범위, 바람직하게는 25∼80℃의 범위의 값으로 조절한다.First, the substrate F to be processed is taken out from the carriers C1 and C2 and transported to the load lock chamber 12 and the vacuum transport chamber 13 (start). Thereafter, the substrate F is carried into the etching processing module 2 in a state in which the processing of the preceding substrate F is completed, and mounted on the mounting object (step S101). Thereafter, the second transport mechanism 14 is retracted from the etching processing module 2, the gate valve G3 is closed, and the processing chamber in which the etching processing is performed is evacuated. At this time, the pressure in the treatment chamber is adjusted to a value in the range of 0.667 to 13.3 Pa (5 to 100 mTorr), preferably in the range of 0.667 to 4.00 Pa (5 to 30 mTorr). Further, the temperature of the substrate F is adjusted in parallel with the pressure control, and the temperature is adjusted to a value in the range of 25 to 120 占 폚, preferably 25 to 80 占 폚.

처리실(33)내의 기판 F의 온도의 조절을 완료하면, 에칭 가스 공급부(21)로부터, 예를 들면 2000∼6000ml/분(0℃, 1 기압 기준, 이하 같음)의 범위, 바람직하게는 3000∼5000ml/분의 범위의 유량으로 염소계의 에칭 가스를 공급한다. 이 때 진공 배기 기구(314)에 의해, 처리실(33)내가 배기되어, 처리실(33)내가 소정의 압력의 진공 분위기로 조절된다. 그리고, 플라즈마 발생부를 구성하는 안테나부에 고주파 전력을 공급하여, ICP를 발생시켜 금속막의 에칭 처리를 행한다(스텝 S102).When the temperature of the substrate F in the processing chamber 33 is adjusted, the etching gas is supplied from the etching gas supply unit 21 in the range of, for example, 2000-6000 ml / min (0 deg. C, And a chlorine-based etching gas is supplied at a flow rate in the range of 5,000 ml / min. At this time, the processing chamber 33 is evacuated by the vacuum exhaust mechanism 314, and the processing chamber 33 is adjusted to a vacuum atmosphere of a predetermined pressure. Then, high-frequency power is supplied to the antenna section constituting the plasma generating section to generate an ICP to etch the metal film (step S102).

이렇게 하여 미리 설정한 시간만큼 에칭 처리를 행하면, 에칭 가스의 공급, 및 안테나부로의 전력의 공급을 정지하여, 에칭 처리를 종료한다. 이 에칭 처리에 의해 도 1에 나타낸 전극(85)이 형성되고, 또한 금속막의 일부가 제거되어 산화물 반도체층(84)이 노출됨으로써 채널부가 형성된다.When the etching process is performed for a predetermined time in this way, the supply of the etching gas and the supply of electric power to the antenna section are stopped, and the etching process is terminated. This etching process forms the electrode 85 shown in Fig. 1, and part of the metal film is removed to expose the oxide semiconductor layer 84, thereby forming a channel portion.

또한, 전극막의 일부가 제거되어 노출된 산화물 반도체층(84)에 있어서는, 도 6을 이용하여 설명한 바와 같이, 지금까지의 처리 결과, 산화물 반도체층(84)에 포함되는 산소의 일부가 이탈하여, 산소 결손이 생긴 상태로 되어 있다. 또한 이미 서술한 바와 같이, 알루미늄을 포함하는 금속막을 염소계의 에칭 가스로 에칭 처리한 것에 의해, 전극(85) 및 그 상층측의 레지스트막(86)에는, 에칭 가스에 포함되어 있는 염소나, 염소와 알루미늄의 반응으로 생성한 염화알루미늄 등의 염소를 포함하는 물질이 부착하고 있다.6, a part of the oxygen contained in the oxide semiconductor layer 84 is removed as a result of the processing so far, so that the oxide semiconductor layer 84 is partially removed, Oxygen deficiency has occurred. As described above, the metal film containing aluminum is etched with a chlorine-based etching gas, whereby the electrode 85 and the resist film 86 on the upper layer side thereof are etched with chlorine or chlorine And chlorine such as aluminum chloride produced by the reaction of aluminum.

그래서, 산소 결손이 발생한 개소에 산소를 공급함과 아울러, 산화물 반도체층(84)으로의 산소의 취입을 더 촉진하고, 이에 부가하여, 염소를 포함하는 물질을 제거하기 위해서, 플라즈마화한 수증기에 의해, 기판 F에 대해서 트리트먼트 처리(노출한 산화물 반도체층(84)을 수증기에서 유래하는 플라즈마에 노출하는 처리)를 행한다.Thus, oxygen is supplied to a portion where oxygen deficiency occurs, and further oxygen is injected into the oxide semiconductor layer 84. In addition, in order to remove a substance containing chlorine, , The substrate F is subjected to a treatment (a process of exposing the exposed oxide semiconductor layer 84 to a plasma derived from water vapor).

에칭 처리 모듈(2)에서 에칭 처리가 종료하면, 처리실내의 압력을 조정하여, 게이트 밸브 G3를 열고 제 2 반송 기구(14)를 진입시켜, 기판 F를 취출한다. 그리고, 선행하는 기판 F의 처리를 종료한 상태의 플라즈마 처리 모듈(3)의 게이트 밸브(312)(G4)를 열어 처리실(33)내에 기판 F를 반입하고(스텝 S103), 탑재대(331)상에 기판 F를 탑재하여 흡착 고정함과 아울러, 탑재대(331)의 높이 위치를 조절한다.When the etching process is finished in the etching processing module 2, the pressure in the processing chamber is adjusted to open the gate valve G3 and enter the second transport mechanism 14 to take out the substrate F. [ The gate valve 312 (G4) of the plasma processing module 3 in a state where the processing of the preceding substrate F is finished is opened to bring the substrate F into the processing chamber 33 (step S103) And a height position of the mounting table 331 is adjusted.

처리실(33)로부터 제 2 반송 기구(14)의 반송 암을 퇴피시키고, 게이트 밸브(312)를 닫으면, 처리실(33)내의 압력을 0.667∼66.7Pa(5∼500mTorr)의 범위, 바람직하게는 6.67∼40.0Pa(50∼300mTorr)의 범위의 값으로 조절한다. 또한, 압력 조절과 병행하여 기판 F의 온도 조절을 행하여, 25∼250℃의 범위, 바람직하게는 80∼250℃의 범위의 값으로 조절한다.The transfer arm of the second transfer mechanism 14 is retracted from the processing chamber 33 and the gate valve 312 is closed so that the pressure in the processing chamber 33 is maintained in the range of 0.667 to 66.7 Pa (5 to 500 mTorr) To a value in the range of 50 to 300 mTorr. Further, the temperature of the substrate F is adjusted in parallel with the pressure control, and the temperature is adjusted to a value in the range of 25 to 250 캜, preferably in the range of 80 to 250 캜.

처리실(33)내의 기판 F의 온도의 조절을 완료하면, 수증기 공급부(360)로부터, 예를 들면 2000∼10000ml/분의 범위, 바람직하게는 4000∼10000ml/분의 범위의 유량으로 플라즈마용의 가스로서 수증기를 공급한다. 또한, 레지스트막(86)의 일부의 제거를 진행시키기 위해, 수증기에 부가하여 산소 가스를 공급하는 경우에는, 산소 가스 공급부(367)로부터, 예를 들면 2000∼10000ml/분의 범위, 바람직하게는 4000∼10000ml/분의 범위의 유량으로 산소 가스를 공급한다. 이 때 진공 배기 기구(314)에 의해, 처리실(33)내가 배기되어, 처리실(33)내가 소정의 압력의 진공 분위기로 조절된다. 그리고 고주파 전원(373)으로부터 각 안테나부(34)에 고주파 전력을 공급하여, ICP를 발생시켜 기판 F의 트리트먼트 처리를 실행한다(스텝 S104).After completing the adjustment of the temperature of the substrate F in the processing chamber 33, the gas for plasma is supplied from the water vapor supply part 360 at a flow rate in the range of, for example, 2000 to 10000 ml / min, preferably 4000 to 10000 ml / To supply water vapor. When the oxygen gas is supplied in addition to the water vapor in order to advance the removal of a part of the resist film 86, the oxygen gas is supplied from the oxygen gas supply unit 367 in the range of, for example, 2000 to 10,000 ml / Oxygen gas is supplied at a flow rate ranging from 4000 to 10000 ml / min. At this time, the processing chamber 33 is evacuated by the vacuum exhaust mechanism 314, and the processing chamber 33 is adjusted to a vacuum atmosphere of a predetermined pressure. Then, high-frequency power is supplied to each antenna unit 34 from the high-frequency power supply 373 to generate ICP to perform the treatment of the substrate F (step S104).

플라즈마에 의해서 물 분자를 활성화함으로써, 활성종 중에 포함되는 산소가 산화물 반도체층(84)의 산소 결손에 취입되어 산소가 보충된다(도 7). 또한, 활성화한 산소를 산소 결손보다 과잉으로 공급함으로써, 산화물 반도체층(84)의 표면에, 산소 농도가 높은 막, 말하자면 「산화피막」을 형성할 수 있다. 산소 결손에 산소를 보충함으로써, 열화한 산화물 반도체층(84)을 회복시킴과 아울러, 산소 농도가 높은 영역을 형성함으로써, 후단에서 실시되는 기판 F의 처리에 있어서의 산소의 이탈의 영향을 억제하고, 또한 산화물 반도체층(84)으로의 수분의 흡착을 억제할 수 있다.By activating the water molecules by the plasma, the oxygen contained in the active species is taken into the oxygen vacancies of the oxide semiconductor layer 84 to supplement oxygen (FIG. 7). Further, by supplying the activated oxygen in excess of the oxygen deficiency, a film having a high oxygen concentration, that is, an " oxide film, " can be formed on the surface of the oxide semiconductor layer 84. By supplementing oxygen to the oxygen deficiency, the deteriorated oxide semiconductor layer 84 is restored, and the region having a high oxygen concentration is formed, thereby suppressing the influence of the oxygen escape in the processing of the substrate F performed in the subsequent stage , And adsorption of moisture to the oxide semiconductor layer (84) can be suppressed.

상술한 트리트먼트 처리에 있어서, 플라즈마 발생용의 가스로서 수증기를 이용함으로써, 비교적 산화력이 강한 OH 래디칼 등의 활성종을 이용하는 것이 가능해져, 산화물 반도체층(84)으로의 산소의 취입을 효과적으로 촉진할 수 있는 것으로 생각된다. 또한, 수증기는 플라즈마화하고 있으므로, 대기중을 반송하는 경우와는 달리, 물 분자가 그대로의 상태로 산화물 반도체층(84)에 흡착하는 것은 거의 없다. 또한, 산화물 반도체층(84)에 산소가 취입되는 양에 비해, 수소의 취입량은 적고, 산소의 취입에 의해 산화물 반도체층(84)을 회복시키는 효과와, 수소의 취입에 의한 열화를 비교하면, 회복 효과의 쪽이 크다.By using water vapor as the plasma generating gas in the above-described treatment, it becomes possible to use active species such as OH radicals having a relatively strong oxidizing power, thereby effectively promoting the blowing of oxygen into the oxide semiconductor layer 84 . Further, since the water vapor is converted into plasma, unlike the case of transporting in the air, the water molecules are hardly adsorbed to the oxide semiconductor layer 84 in a state as it is. Further, compared to the amount of oxygen injected into the oxide semiconductor layer 84, the amount of injected hydrogen is small and the comparison between the effect of restoring the oxide semiconductor layer 84 by the blowing of oxygen and the deterioration due to the blowing of hydrogen , The recovery effect is greater.

또한, 플라즈마에 의해서 활성화한 수증기에 포함되는 수소는, 레지스트막(86)이나 전극(85)에 부착하고 있는 염소나 염화알루미늄과 반응하여, 염화수소가 생성되어 레지스트막(86)이나 전극(85)으로부터 제거된다. 또한, 플라즈마 발생용의 가스인 수증기에 부가하여 산소 가스를 공급함으로써, 레지스트막(86)의 표면을 일부, 산화(연소)시켜 제거함으로써, 레지스트막(86)의 표면보다 내측에 잠입하고 있던 염소를 노출시키고, 수소와 반응시켜 제거할 수 있다.Hydrogen contained in the water vapor activated by the plasma reacts with chlorine or aluminum chloride attached to the resist film 86 or the electrode 85 to generate hydrogen chloride to form the resist film 86 and the electrode 85, / RTI > The surface of the resist film 86 is partially oxidized (burned) by supplying oxygen gas in addition to water vapor, which is a gas for plasma generation, to remove chlorine And can be removed by reacting with hydrogen.

여기서 본 트리트먼트 처리에 있어서는, 에칭 처리시의 압력 분위기(0.667∼13.3Pa(5∼100mTorr))에 비해 처리실(33)내의 압력 분위기(0.667∼66.7Pa(5∼500mTorr))를 조금 높게 설정하고, 또한 ICP를 이용한 처리를 행함으로써, 보다 양호한 염소 제거 효과를 얻을 수 있는 것을 실험적으로 확인하였다. 또한, 각 처리시의 압력의 차이가 염소의 제거 효과에 주는 영향의 구체적인 메커니즘은 분명하지 않다.In this treatment process, the pressure atmosphere (0.667 to 66.7 Pa (5 to 500 mTorr)) in the treatment chamber 33 is set slightly higher than the pressure atmosphere (0.667 to 13.3 Pa (5 to 100 mTorr) , And further, it is experimentally confirmed that a better chlorine removal effect can be obtained by performing the treatment using ICP. In addition, the specific mechanism of the influence of the difference in pressure during each treatment on the chlorine removal effect is not clear.

이렇게 하여 미리 설정한 시간만큼 트리트먼트 처리를 행하면, 수증기, 산소 가스의 공급, 및 안테나부(34)로의 전력의 공급을 정지한다.When the treatment is performed for a predetermined time in this way, supply of water vapor, oxygen gas, and supply of electric power to the antenna unit 34 is stopped.

그 다음에, 진공 반송실(13)에 기판 F를 반출할 수 있도록 처리실(33)내의 압력 조절을 행한 후, 게이트 밸브(312)를 열고, 제 2 반송 기구(14)의 반송 암을 진입시켜 기판 F를 취출한다. 그리고, 선행하는 기판 F의 처리를 종료한 상태의 성막 처리 모듈(4)의 게이트 밸브 G5를 열어 처리실내에 기판 F를 반입한다(스텝 S105). 그 이후에, 성막 처리 모듈(4)로부터 제 2 반송 기구(14)를 퇴피시키고 게이트 밸브 G5를 닫아, 처리실내를 진공 배기한다. 또한, 배기와 병행하여 기판 F의 온도 조절을 행하여, 25∼250℃의 범위의 값으로 조절한다.Then the pressure in the processing chamber 33 is adjusted so that the substrate F can be taken out of the vacuum transfer chamber 13 and then the gate valve 312 is opened and the transfer arm of the second transfer mechanism 14 is advanced The substrate F is taken out. Then, the gate valve G5 of the film formation processing module 4 in a state in which the processing of the preceding substrate F is finished is opened and the substrate F is carried into the processing chamber (step S105). Thereafter, the second transport mechanism 14 is retracted from the film deposition processing module 4, the gate valve G5 is closed, and the processing chamber is evacuated. In addition, the temperature of the substrate F is adjusted in parallel with the evacuation, and adjusted to a value in the range of 25 to 250 캜.

처리실(33)내의 기판 F의 온도의 조절을 완료하면, 성막 가스 공급부(41)로부터, 예를 들면 4불화규소 가스, 및 산소 가스를 공급한다. 이 때 진공 배기 기구(314)에 의해, 처리실(33)내가 배기되고, 처리실(33)내가 소정의 압력의 진공 분위기로 조절된다. 그리고, 플라즈마 발생부를 구성하는 안테나부에 고주파 전력을 공급하여, ICP를 발생시켜 기판 F의 표면에 실리카막으로 이루어지는 가보호막을 성막한다(도 5의 스텝 S106).After completing the adjustment of the temperature of the substrate F in the processing chamber 33, a silicon tetrafluoride gas and an oxygen gas are supplied from the deposition gas supply unit 41, for example. At this time, the processing chamber 33 is evacuated by the vacuum exhaust mechanism 314, and the processing chamber 33 is adjusted to a vacuum atmosphere of a predetermined pressure. Then, high-frequency power is supplied to the antenna portion constituting the plasma generating portion to generate ICP to form a guard film made of a silica film on the surface of the substrate F (step S106 in FIG. 5).

미리 설정한 시간만큼 성막 처리를 행하면, 성막 가스의 공급, 및 안테나부로의 전력의 공급을 정지하여, 성막 처리를 종료한다. 이 성막 처리에 의해, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판 F의 표면은 가보호막(87)에 의해서 덮인 상태로 되므로, 기판 F를 대기 반송할 때에 있어서의 산화물 반도체층(84)으로의 수분의 흡착을 억제할 수 있다.When the film forming process is performed for a predetermined time, the supply of the film forming gas and the supply of electric power to the antenna section are stopped, and the film forming process is terminated. 8, the surface of the substrate F is covered with the protective film 87, so that the adsorption of moisture to the oxide semiconductor layer 84 at the time of carrying the substrate F to the atmosphere Can be suppressed.

그리고 처리실내의 압력을 조정하여, 게이트 밸브 G5를 열고 제 2 반송 기구(14)를 진입시켜, 기판 F를 취출하고, 진공 반송실(13)로부터 로드록실(12)로, 반입시와는 반대의 경로에서 기판 F를 반송하여, 원래의 캐리어 C1, C2에 기판 F를 저장한다. 캐리어 C1, C2내의 기판 F의 처리가 완료하면, 레지스트막(86)의 제거, 및 패시베이션막의 성막이 행해지는 장치를 향해 캐리어 C1, C2를 반송한다(스텝 S107, 종료).Then, the pressure in the processing chamber is adjusted to open the gate valve G5 and enter the second conveying mechanism 14 to take out the substrate F. The substrate F is conveyed from the vacuum conveying chamber 13 to the load lock chamber 12 And the substrate F is stored in the original carriers C1 and C2. When the processing of the substrate F in the carriers C1 and C2 is completed, the carriers C1 and C2 are transported toward the device where the resist film 86 is removed and the passivation film is formed (step S107, end).

이들 레지스트막(86)의 제거나, 패시베이션막의 성막이 행해지는 장치에 대해서도, 예를 들면 도 3에 나타낸 예와 마찬가지의 멀티 챔버형의 진공 처리 시스템(기판 처리 시스템)이 이용된다. 그리고 이 기판 처리 시스템에 있어서는, 도 2 중에 일점쇄선으로 둘러싸여 도시되는 가보호막(87)의 에칭 처리(P6), 애싱 처리에 의한 레지스트막(86)의 제거(P7), 패시베이션막의 성막 처리(P8)가 진공 반송실에 접속된 각 처리 모듈내에서 실행된다.A vacuum processing system (substrate processing system) of a multi-chamber type similar to that shown in Fig. 3, for example, is also used for an apparatus in which these resist films 86 are removed or a passivation film is formed. In this substrate processing system, the etching process P6 of the protective film 87 surrounded by the one-dot chain line in Fig. 2, the removal of the resist film 86 by the ashing process P7, the passivation film forming process P8 ) Is executed in each processing module connected to the vacuum transport chamber.

이 때문에, 가보호막(87)을 제거한 후, 패시베이션막을 성막할 때까지의 기간 중에, 노출한 산화물 반도체층(84)이 대기 분위기에 노출되지 않았기 때문에, 산화물 반도체층(84)으로의 수분의 흡착을 억제할 수 있다. Therefore, since the exposed oxide semiconductor layer 84 is not exposed to the atmosphere during the period from the removal of the protective film 87 to the formation of the passivation film, the adsorption of moisture to the oxide semiconductor layer 84 Can be suppressed.

또한, 가보호막(87)의 성막시와 마찬가지로, 수소를 포함하지 않는 성막 가스(예를 들면, 실리카막을 성막하기 위한 4불화규소 가스와 산소 가스, 질화규소막을 성막하기 위한 4불화규소 가스와 질소 가스)를 이용하여 패시베이션막의 성막을 행함으로써, 산화물 반도체층(84)으로의 수소의 취입을 억제할 수도 있다.As in the case of forming the protective film 87, a film forming gas containing no hydrogen (for example, silicon tetrafluoride gas for forming a silica film, silicon tetrafluoride gas for forming a silicon nitride film and nitrogen gas , It is also possible to suppress the blowing of hydrogen into the oxide semiconductor layer 84. [

본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 모듈(3)에 의하면 이하의 효과가 있다. 산화물 반도체층(84)의 상층측의 금속막을 에칭하여 상기 산화물 반도체층(84)이 노출한 기판에 대해서, 플라즈마 발생용의 가스로서 수증기를 이용하여 플라즈마 처리를 행함으로써, 산화물 반도체층(84)에 산소를 취입하므로, 산화물 반도체층(84)의 특성의 저하를 억제하면서 TFT(8)를 제조할 수 있다.The plasma processing module 3 according to the present embodiment has the following effects. The upper surface of the oxide semiconductor layer 84 is etched to expose the oxide semiconductor layer 84 to plasma treatment using steam as a gas for plasma generation to form the oxide semiconductor layer 84, The TFT 8 can be manufactured while suppressing deterioration of the characteristics of the oxide semiconductor layer 84. [

여기서, 도 3에 나타낸 기판 처리 시스템(1)에 있어서는, 에칭 처리 시에 이용한 레지스트막(86)의 제거를 행하지 않고, 다른 장치에 기판 F를 반송하여 레지스트막(86)의 제거를 행하고 있다. 이 때문에, 대기 반송시에 있어서의 산화물 반도체층(84)으로의 수분의 흡착을 억제할 목적으로 기판 F의 표면에 가보호막(87)을 형성하고 있다.Here, in the substrate processing system 1 shown in Fig. 3, the resist film 86 used in the etching process is not removed, and the substrate F is transported to another apparatus to remove the resist film 86. [ For this reason, the protective film 87 is formed on the surface of the substrate F for the purpose of suppressing the adsorption of moisture to the oxide semiconductor layer 84 in the atmospheric transport.

한편, 산화물 반도체층(84)에 산소를 취입하는 트리트먼트 처리와 동시에, 레지스트막(86)의 제거를 행하면, 도 2에 나타낸 가보호막(87)의 성막(P5), 및 그 에칭(P6)의 공정을 생략할 수 있다.On the other hand, if the resist film 86 is removed simultaneously with the treatment for implanting oxygen into the oxide semiconductor layer 84, the film P5 of the protective film 87 shown in Fig. 2, and the etching P6 thereof, Can be omitted.

도 9에 나타낸 기판 처리 시스템(1a)은, 플라즈마 처리 모듈(3a)에 있어서 에칭 처리 후의 기판 F에 대한 트리트먼트 처리 및 애싱에 의한 레지스트막(86)의 제거를 행하는 구성으로 되어 있다(도 10의 P4＇). 또한, 성막 처리 모듈(4a)에 있어서는, 레지스트막(86)이 제거된 기판 F에 대해서 보호막인 패시베이션막을 형성한다(P8).The substrate processing system 1a shown in FIG. 9 is configured to perform a treatment for the substrate F after the etching treatment in the plasma processing module 3a and to remove the resist film 86 by ashing (FIG. 10 Of P4 '). In the film formation processing module 4a, a passivation film is formed as a protection film against the substrate F from which the resist film 86 has been removed (P8).

플라즈마 처리 모듈(3a)은, 예를 들면 도 4를 이용하여 설명한 예와 마찬가지의 구성을 구비하는 것을 사용할 수 있지만, 레지스트막(86)의 제거를 행하기 위해, 이미 서술한 트리트먼트 처리 후에 산소 가스 공급부(367)로부터 단독으로 공급된 산소 가스를 플라즈마화하여 애싱 처리를 실행하도록 레시피가 설정되어 있는 점이 도 4에 나타낸 예와 상이하다.For example, the plasma processing module 3a having the same structure as that described with reference to Fig. 4 can be used. However, in order to remove the resist film 86, oxygen 4 is different from the example shown in Fig. 4 in that the recipe is set so that the oxygen gas supplied from the gas supply unit 367 alone is plasmaized to perform the ashing process.

또한 패시베이션막의 성막을 행하는 성막 처리 모듈(4a)에 대해서도 4불화규소 가스와 산소 가스, 질화규소막을 성막하기 위한 4불화규소 가스와 질소 가스를 이용하여 수소를 포함하지 않는 성막 가스에 의한 패시베이션막의 성막이 행해지는 점은 이미 서술한 예와 마찬가지이다.Further, also in the film forming process module 4a for film formation of the passivation film, the film formation of the passivation film by the film forming gas containing no hydrogen is performed by using the silicon tetrafluoride gas and the silicon tetrafluoride gas and the nitrogen gas for forming the oxygen gas and the silicon nitride film This is similar to the already described example.

또한, 에칭 처리와 트리트먼트 처리(레지스트막의 제거를 행하는 경우를 포함함)는, 별도의 모듈(2, 3(3a))에서 실행하는 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, ICP 발생용의 안테나부(34) 등을 구비한 공통의 처리 모듈에 에칭 가스 공급부(21)와 수증기 공급부(360)나 산소 가스 공급부(367)를 접속하여, 공통의 처리실(33)내에서 이러한 처리를 연속해서 행해도 좋다.The etching process and the treatment process (including the case of removing the resist film) are not limited to the case of executing in the separate modules 2 and 3 (3a). An etching gas supply section 21 and a water vapor supply section 360 or an oxygen gas supply section 367 are connected to a common processing module having an ICP generation antenna section 34 and the like, ) May be performed in succession.

다음에, 제 2 실시 형태로서, 이미 서술한 수증기 대신에, 불소를 포함하는 가스(이하 「불소 함유 가스」라고 함)와 산소 가스의 혼합 가스(이하, 「불소 함유 혼합 가스」라고 함)를 플라즈마화시키고, 이 플라즈마화한 불소 함유 혼합 가스에 의해 트리트먼트 처리를 행하는 예에 대해 설명한다. 불소 함유 가스의 예로서는, 4불화탄소(CF4), 6불화유황(SF6)을 예시할 수 있다.Next, as a second embodiment, a gas mixture of a gas containing fluorine (hereinafter referred to as a "fluorine-containing gas") and an oxygen gas (hereinafter referred to as a "fluorine-containing gas mixture") An example in which the plasma treatment is performed by the plasma containing fluorine-containing mixed gas is described. Examples of the fluorine-containing gas include carbon tetrafluoride (CF 4 ) and sulfur hexafluoride (SF 6 ).

플라즈마화한 불소 함유 혼합 가스에 의해 행해지는 트리트먼트 처리는, 도 2에 나타낸 P4의 트리트먼트 처리, 또는 도 10에 나타낸 P4＇의 트리트먼트 처리 및 애싱에 의한 레지스트막(86)의 제거 중 어느 것에도 적용하는 것이 가능하다. The treatment performed by the plasma-containing fluorine-containing mixed gas may be any of treatment treatment of P4 shown in Fig. 2, treatment of P4 'shown in Fig. 10, and removal of the resist film 86 by ashing It is also possible to apply it to one.

또한 본 예에 있어서도, 도 10에 나타낸 공정을 실행하는 기판 처리 시스템(1a)을 이용하여 플라즈마화한 불소 함유 혼합 가스를 이용한 트리트먼트 처리를 행함에 있어, 에칭 처리 모듈(2)과 트리트먼트 처리 모듈(3a)을 공통화해도 좋다.Also in this example, in performing the treatment using the plasma-containing fluorine-containing mixed gas using the substrate processing system 1a for carrying out the process shown in Fig. 10, the etching process module 2 and the treatment process The module 3a may be used in common.

불소 함유 혼합 가스의 가스 공급부의 구성예로서는, 도 4에 나타내는 플라즈마 처리 모듈(3)의 수증기 공급부(360) 대신에, 불소 함유 가스를 저장한 불소 함유 가스 저장부와, 산소 가스를 저장한 산소 가스 저장부를 가스 혼합기에 병렬로 접속한 구성을 들 수 있다. 상기 가스 혼합기로 혼합된 불소 함유 혼합 가스가, 샤워 헤드(35)로 공급된다. 불소 함유 가스 저장부나 산소 가스 저장부에는, 각각 매스 플로우 미터 등의 유량 조절부가 마련되어, 불소 함유 가스는, 500∼2000ml/분 (0℃, 1 기압 기준, 이하 같음), 바람직하게는 500∼1000ml/분의 유량 범위에서 공급된다. 또한, 산소 가스는, 5000∼100000ml/분, 바람직하게는 5000∼20000ml/분의 유량 범위에서 공급된다.As a constitutional example of the gas supply portion of the fluorine-containing mixed gas, instead of the steam supply portion 360 of the plasma processing module 3 shown in FIG. 4, a fluorine-containing gas storage portion storing a fluorine- And the storage section is connected in parallel to the gas mixer. The fluorine-containing mixed gas mixed with the gas mixer is supplied to the shower head 35. Each of the fluorine-containing gas storage portion and the oxygen gas storage portion is provided with a flow rate regulating portion such as a mass flow meter. The fluorine-containing gas is supplied at a rate of 500 to 2000 ml / min (0 DEG C, / Min. ≪ / RTI > Also, the oxygen gas is supplied in a flow rate range of 5000 to 100000 ml / min, preferably 5000 to 20000 ml / min.

플라즈마화한 불소 함유 혼합 가스를 이용한 트리트먼트 처리시의 압력 조건은, 0.667∼66.7Pa(5∼500mTorr), 보다 바람직하게는 6.67∼40Pa(50∼300mTorr)의 범위이다. 또한, 이 트리트먼트 처리시에 있어서의 기판 F의 온도는, 25∼250℃, 바람직하게는 80∼250℃의 온도 범위로 조절된다.The pressure condition in the treatment using the plasma-containing fluorine-containing mixed gas is in the range of 0.667 to 66.7 Pa (5 to 500 mTorr), and more preferably in the range of 6.67 to 40 Pa (50 to 300 mTorr). In addition, the temperature of the substrate F during the treatment is adjusted to a temperature range of 25 to 250 캜, preferably 80 to 250 캜.

플라즈마화한 불소 함유 혼합 가스를 이용한 트리트먼트 처리의 작용에 대해 서술하면, 플라즈마에 의해서 불소 함유 혼합 가스를 활성화함으로써, 산소 결손이 발생한 산화물 반도체층(84)(도 6)이, 활성종 중에 포함되는 불소에 의해서 불소 종단되고, 또한 산소 결손에 산소가 보충됨으로써, 산화물 반도체층(84)의 표면에, 불소 농도 및 산소 농도가 높은 막, 말하자면 「불소 함유 산화피막」을 형성할 수 있다(도 11). 「불소 함유 산화피막」을 형성함으로써, 열화한 산화물 반도체층(84)을 회복시킴과 아울러, 불소 농도 및 산소 농도가 높은 영역을 형성하므로, 후단에서 실시되는 기판 F의 처리에 있어서의 산소의 이탈의 영향을 억제하고, 또한 산화물 반도체층(84)으로의 수분의 흡착을 억제할 수 있다.The action of the treatment using the plasma-containing fluorine-containing mixed gas will be described. By activating the fluorine-containing mixed gas by the plasma, the oxide semiconductor layer 84 (FIG. 6) And the oxygen deficiency is supplemented with oxygen, a film having a high fluorine concentration and high oxygen concentration, that is to say, a "fluorine-containing oxide film" can be formed on the surface of the oxide semiconductor layer 84 11). By forming the " fluorine-containing oxide film ", the deteriorated oxide semiconductor layer 84 is recovered, and a region having a high fluorine concentration and oxygen concentration is formed. And the adsorption of moisture to the oxide semiconductor layer 84 can be suppressed.

또한, 불소 함유 가스인 4불화탄소나 6불화유황은, 레지스트막(86)이나 전극(85)에 부착하고 있는 염소나 염화알루미늄 중의 염소를, 불소 함유 가스에 함유되는 불소로 치환함으로써 제거한다. 또한, 상술한 불소 함유 가스는 레지스트막(86)을 에칭하는 작용도 있으므로, 레지스트막(86)의 표면을 일부, 제거함으로써, 레지스트막(86)의 표면보다 내측에 잠입하고 있던 염소를 노출시켜, 제거할 수도 있다.The fluorine-containing gas such as tetrafluorocarbon or sulfur hexafluoride is removed by replacing chlorine in chlorine or aluminum chloride attached to the resist film 86 and the electrode 85 with fluorine contained in the fluorine-containing gas. Since the above-mentioned fluorine-containing gas acts to etch the resist film 86, a part of the surface of the resist film 86 is removed to expose the chlorine that has penetrated the inside of the surface of the resist film 86 , And can be removed.

여기서 플라즈마 처리 모듈(3) 등에 마련되는 플라즈마 발생부의 구성에 대해서도, ICP를 발생시키는 안테나부(34)를 이용하는 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 평행 평판 전극 간에 고주파 전력을 인가하여 용량 결합형의 플라즈마를 발생시켜 트리트먼트 처리나 에칭 처리, 성막 처리를 행해도 좋다.Here, the configuration of the plasma generating section provided in the plasma processing module 3 is not limited to the example using the antenna section 34 for generating ICP. For example, a high-frequency power may be applied between the parallel flat-plate electrodes to generate a capacitive coupling type plasma to perform a treatment process, an etching process, and a film forming process.

또한, 성막 처리 모듈(4, 4a)은, 예를 들면 탑재대상에 탑재된 기판 F를 히터에 의해 가열하여 성막 가스를 반응시켜, 성막 처리를 행하는 열 CVD 장치로서 구성해도 좋고 플라즈마화나 가열 이외의 방법으로 성막 가스를 활성화해도 좋다. 또한, 성막 수법도 CVD에 한정하지 않고, 복수 종류의 반응 가스를 웨이퍼에 대해서 차례로 공급하여 반응 생성물을 퇴적시키는 이른바 ALD(Atomic Layer Deposition)법이나 MLD(Molecular Layer Deposition)법을 채용해도 좋다.The film forming modules 4 and 4a may be configured as a thermal CVD apparatus for performing film forming by heating a substrate F mounted on a mounting target with a heater to react the film forming gas, The deposition gas may be activated. Also, the deposition method is not limited to CVD, and the so-called ALD (Atomic Layer Deposition) method or MLD (Molecular Layer Deposition) method in which a plurality of kinds of reaction gases are sequentially supplied to the wafer to deposit reaction products may be employed.

이들에 부가하여 전극(85)을 형성하기 위한 금속막은, 알루미늄을 포함하는 금속으로 구성하는 경우로 한정되지 않는다. 예를 들면, 몰리브덴(Mo)이나 동(Cu) 등을 이용해도 좋다. 산화물 반도체층(84)의 상층 측에, Mo 및 Cu의 금속막을 이 순서로 적층하는 경우를 예로 들면, 최상층의 Cu 금속막의 습식 에칭을 다른 장치에서 행한 후, Mo 금속막의 건식 에칭, 그 후의 산화물 반도체층(84)의 트리트먼트 처리 등이 도 1, 9에 나타낸 기판 처리 시스템(1, 1a)으로 실행된다. 이 경우에는, 6불화유황(SF6)이나 4불화탄소(CF4) 등, 염소를 포함하지 않는 에칭 가스를 이용할 수 있으므로, 염소를 포함하는 물질이 부식을 일으킨다고 하는 문제가 작다. 그러나, 산화물 반도체층(84)에 있어서의 산소 결손이나, 산화물 반도체층(84)을 대기 반송할 때의 수분의 흡착으로 행한 과제는 여전히 남으므로, 본 실시 형태의 트리트먼트 처리를 채용하는 것에 의한 TFT(8)의 성능 향상의 효과를 얻을 수 있다.
In addition to these, the metal film for forming the electrode 85 is not limited to the case of being made of a metal containing aluminum. For example, molybdenum (Mo), copper (Cu), or the like may be used. For example, in the case of laminating a metal film of Mo and Cu on the upper layer side of the oxide semiconductor layer 84 in this order, wet etching of the Cu metal film of the uppermost layer is performed in another apparatus, followed by dry etching of the Mo metal film, The treatment of the semiconductor layer 84 is performed by the substrate processing systems 1 and 1a shown in Figs. In this case, since an etching gas containing no chlorine such as sulfur hexafluoride (SF 6 ) or carbon tetrafluoride (CF 4 ) can be used, there is little problem that a material containing chlorine causes corrosion. However, the problem of oxygen deficiency in the oxide semiconductor layer 84 and adsorption of moisture at the time of carrying the oxide semiconductor layer 84 to the atmosphere still remains, and therefore, the TFT It is possible to obtain the effect of improving the performance of the display device 8.

F : 기판
1 : 기판 처리 시스템
2 : 에칭 처리 모듈
3, 3a : 플라즈마 처리 모듈
31 : 본체 용기
314 : 진공 배기 기구
33 : 처리실
331 : 탑재대
333 : 히터
336 : 직류 전원
34 : 안테나부
35 : 샤워 헤드
36 : 가스 공급관
360 : 수증기 공급부
362 : 수증기 발생부
4, 4a : 성막 처리 모듈
5 : 제어부
8 : TFT
81 : 유리 기판
82 : 게이트 전극
83 : 게이트 절연막
84 : 산화물 반도체층
85 : 전극
85a : 소스 전극
85b : 드레인 전극
86 : 레지스트막
87 : 가보호막F: substrate
1: substrate processing system
2: etching processing module
3, 3a: Plasma processing module
31: main container
314: Vacuum exhaust mechanism
33: Treatment room
331: Mounting table
333: Heater
336: DC power source
34:
35: Shower head
36: gas supply pipe
360: Water vapor supply part
362: steam generator
4, 4a: Film forming processing module
5:
8: TFT
81: glass substrate
82: gate electrode
83: Gate insulating film
84: oxide semiconductor layer
85: Electrode
85a: source electrode
85b: drain electrode
86: resist film
87:

Claims (20)

박막 트랜지스터가 형성되는 기판에 대해서 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
산화물 반도체의 상층 측에 형성된 금속막이 에칭 처리되어, 상기 산화물 반도체가 노출한 상태의 기판이 탑재되는 탑재대를 구비하며, 상기 기판에 대한 플라즈마 처리가 행해지는 처리 용기와,
상기 처리 용기내의 진공 배기를 행하는 진공 배기부와,
상기 처리 용기내에 플라즈마 발생용의 가스인 수증기, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 처리 용기내에 공급된 플라즈마 발생용의 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 발생부를 구비하며,
상기 플라즈마 처리는, 상기 노출한 산화물 반도체를 상기 수증기에서 유래하는 플라즈마, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스에서 유래하는 플라즈마 중에 노출하는 처리인
것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
A plasma processing apparatus for performing a plasma process on a substrate on which a thin film transistor is formed,
A processing vessel having a substrate on which a metal film formed on an upper side of the oxide semiconductor is etched and on which a substrate in which the oxide semiconductor is exposed is mounted,
A vacuum evacuation unit for performing vacuum evacuation in the processing vessel,
A gas supply unit for supplying steam, which is a gas for generating a plasma, or a mixed gas of a gas containing fluorine and oxygen,
And a plasma generating unit for plasma-generating the plasma generating gas supplied into the processing vessel,
The plasma treatment is a treatment for exposing the exposed oxide semiconductor to a plasma derived from the water vapor or a plasma derived from a mixed gas of a gas containing fluorine and an oxygen gas
And the plasma processing apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 탑재대는, 플라즈마 처리의 실행 중에, 상기 기판의 온도를 25℃ 이상, 250℃ 이하의 온도 범위로 조절하는 온도 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the mounting table includes a temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the substrate to a temperature range of 25 占 폚 or more and 250 占 폚 or less during execution of plasma processing.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 금속막의 상층 측에는 패터닝된 레지스트막이 형성되고, 상기 레지스트막의 제거를 촉진하기 위해, 상기 플라즈마 발생용의 가스에 부가하여 산소 가스를 공급하기 위한 산소 가스 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a patterned resist film is formed on the upper side of the metal film and an oxygen gas supply unit for supplying an oxygen gas in addition to the plasma generating gas to facilitate removal of the resist film.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속막은 알루미늄을 포함하며, 염소를 포함하는 에칭 가스에 의해서 에칭 처리된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the metal film comprises aluminum and is etched by an etching gas containing chlorine.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는, 유도 결합형 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the plasma generating unit includes an antenna unit for generating an inductively coupled plasma.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 공급부는, 플라즈마 발생용의 가스로서 수증기를 공급하는 수증기 공급부이며, 상기 수증기 공급부는, 액체 상태로 공급된 물을 기화시켜, 수증기 상태로 상기 처리 용기에 공급하는 수증기 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The gas supply unit is a water vapor supply unit that supplies water vapor as a gas for generating plasma, and the water vapor supply unit includes a water vapor generating unit that vaporizes water supplied in a liquid state and supplies the water vapor to the process vessel in a vapor state .
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리 전에, 상기 처리 용기내에서 상기 금속막의 에칭 처리를 행하기 위해서, 상기 처리 용기내에 에칭 가스를 공급하는 에칭 가스 공급부를 구비하며, 상기 에칭 가스 공급부로부터 공급된 에칭 가스를 상기 플라즈마 발생부에 의해 플라즈마화하여 상기 금속막의 에칭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And an etching gas supply unit for supplying an etching gas into the processing vessel so as to perform an etching process of the metal film in the processing vessel before the plasma processing, wherein the etching gas supplied from the etching gas supply unit is supplied to the plasma generator And the plasma processing is performed by the plasma processing apparatus.
진공 분위기하에서 기판을 반송하는 진공 반송실과,
상기 진공 반송실에 접속되고, 금속막의 상층 측에 패터닝된 레지스트막이 형성된 기판에 에칭 가스를 공급하여, 상기 금속막을 에칭하기 위한 에칭 처리 모듈과,
상기 진공 반송실에 접속되어, 상기 금속막이 에칭된 기판에 대해서 상기 플라즈마 처리를 행하기 위한 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치와,
상기 플라즈마 처리가 행해진 기판의 상면에, 보호막을 형성하기 위한 성막 처리 모듈을 구비한
것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
A vacuum transport chamber for transporting the substrate in a vacuum atmosphere,
An etching processing module connected to the vacuum transport chamber and supplying an etching gas to a substrate on which a patterned resist film is formed on an upper layer side of the metal film to etch the metal film;
A plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, which is connected to the vacuum transport chamber and performs the plasma processing on the substrate on which the metal film is etched;
A film forming process module for forming a protective film on the upper surface of the substrate subjected to the plasma treatment
And the substrate processing system.
진공 분위기하에서 기판을 반송하는 진공 반송실과,
상기 진공 반송실에 접속되고, 금속막의 상층 측에 패터닝된 레지스트막이 형성된 기판에 에칭 가스를 공급하여, 상기 금속막을 에칭하는 에칭 처리를 행한 후, 상기 기판에 대해서 상기 플라즈마 처리를 행하기 위한 청구항 7에 기재된 플라즈마 처리 장치와,
상기 플라즈마 처리가 행해진 기판의 상면에, 보호막을 형성하기 위한 성막 처리 모듈을 구비한
것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
A vacuum transport chamber for transporting the substrate in a vacuum atmosphere,
An etching process for etching the metal film by supplying an etching gas to a substrate which is connected to the vacuum transport chamber and on which a patterned resist film is formed on an upper layer side of the metal film is subjected to the plasma treatment, A plasma processing apparatus,
A film forming process module for forming a protective film on the upper surface of the substrate subjected to the plasma treatment
And the substrate processing system.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 보호막은, 상기 기판에 상기 레지스트막을 남긴 상태로 형성되고, 상기 레지스트막을 제거하기 위해서 기판 처리 시스템으로부터 반출된 기판의 상기 산화물 반도체를 보호하기 위한 가보호막인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the protective film is a protective film formed to leave the resist film on the substrate and to protect the oxide semiconductor of the substrate taken out from the substrate processing system in order to remove the resist film.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리 장치는, 상기 레지스트막을 제거하기 위해, 상기 플라즈마 발생용의 가스에 부가하여 산소 가스를 공급하기 위한 산소 가스 공급부를 구비하며,
상기 보호막은, 상기 레지스트막을 제거한 후에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the plasma processing apparatus includes an oxygen gas supply unit for supplying an oxygen gas in addition to the plasma generating gas for removing the resist film,
Wherein the protective film is formed after removing the resist film.
상면에 형성된 금속막이 에칭되어, 상기 금속막의 하층 측에 형성된 산화물 반도체가 노출한 상태의 기판을 처리 용기내에 배치하는 공정과,
상기 처리 용기내를 진공 배기함과 아울러, 상기 처리 용기내에 플라즈마 발생용의 가스인 수증기, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 공급하는 공정과,
상기 처리 용기내에 공급된 플라즈마 발생용의 가스를 플라즈마화하여, 상기 노출한 산화물 반도체를 상기 수증기에서 유래하는 플라즈마, 또는 불소를 포함하는 가스와 산소 가스의 혼합 가스에서 유래하는 플라즈마 중에 노출하는 플라즈마 처리를 행하는 공정을 포함하는
것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
Disposing a substrate in a state in which the metal film formed on the upper surface is etched to expose the oxide semiconductor formed on the lower side of the metal film,
A step of supplying a mixed gas of water vapor or a fluorine-containing gas and oxygen gas, which is a gas for generating plasma, into the processing vessel,
Plasma processing for exposing the exposed oxide semiconductor to a plasma derived from the water vapor or a plasma derived from a gas mixture of a gas containing fluorine and an oxygen gas, And
Wherein the thin film transistor is a thin film transistor.
제 12 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리를 행하는 공정은, 상기 기판의 온도를 25℃ 이상, 250℃ 이하의 온도 범위로 조절하여 행해지는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of performing the plasma treatment is performed by adjusting the temperature of the substrate to a temperature range of 25 占 폚 or more and 250 占 폚 or less.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 금속막의 상층 측에는 패터닝된 레지스트막이 형성되고, 상기 레지스트막의 제거를 촉진하기 위해, 상기 플라즈마 발생용의 가스에 부가하여, 산소 가스를 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
The method according to claim 12 or 13,
Wherein a patterned resist film is formed on an upper layer side of the metal film and a step of supplying an oxygen gas in addition to the plasma generating gas to promote the removal of the resist film.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속막은 알루미늄을 포함하며, 염소를 포함하는 에칭 가스에 의해서 에칭 처리된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
15. The method according to any one of claims 12 to 14,
Wherein the metal film comprises aluminum and is etched by an etching gas containing chlorine.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에칭 처리된 기판을 처리 용기내에 배치하는 공정의 전에,
상기 금속막의 상층 측에, 패터닝된 레지스트막이 형성된 기판을 에칭 처리용의 처리 용기내에 배치하는 공정과,
상기 기판이 반입된 에칭 처리용의 처리 용기내를 진공 배기함과 아울러, 상기 처리 용기내에 염소를 포함하는 에칭 가스를 공급하는 에칭 가스를 공급하는 공정과,
상기 에칭 처리용의 처리 용기내에 공급된 에칭 가스를 플라즈마화하여 상기 금속막의 에칭 처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
16. The method according to any one of claims 12 to 15,
Before the step of disposing the etched substrate into the processing vessel,
A step of disposing a substrate on which a patterned resist film is formed on an upper layer side of the metal film in a processing container for etching treatment,
A step of supplying an etching gas for supplying an etching gas containing chlorine into the processing vessel while evacuating the processing vessel for the etching processing into which the substrate is carried,
And a step of plasma-etching the etching gas supplied into the processing container for the etching process to perform an etching process for the metal film.
제 16 항에 있어서,
상기 에칭 처리용의 처리 용기와, 상기 플라즈마 처리가 행해지는 처리 용기가 공통화되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the processing vessel for the etching treatment and the processing vessel for the plasma treatment are made common.
제 16 항에 있어서,
상기 에칭 처리용의 처리 용기와, 상기 플라즈마 처리가 행해지는 처리 용기가 각각 진공 반송실에 접속되고, 상기 에칭 처리된 후의 기판을, 에칭 처리용의 처리 용기로부터, 상기 진공 반송실을 거쳐서, 상기 플라즈마 처리가 행해지는 처리 용기에 반송하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the processing container for the etching process and the process container for performing the plasma process are connected to a vacuum transfer chamber, respectively, and the substrate after the etching process is transferred from the processing container for etching processing through the vacuum transfer chamber, And transporting the thin film transistor to a processing vessel where plasma processing is performed.
제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리가 행해진 후의 기판을 성막 처리 모듈에 반송하여, 기판의 상면에 보호막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
19. The method according to any one of claims 12 to 18,
And transferring the substrate after the plasma processing is performed to the film forming module to form a protective film on the upper surface of the substrate.
박막 트랜지스터를 제조하는 기판 처리 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체로서, 상기 프로그램은 청구항 12 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 박막 트랜지스터의 제조 방법을 실행하기 위한 스텝이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기억 매체.A storage medium storing a computer program used in a substrate processing apparatus for manufacturing a thin film transistor, characterized in that the program includes a step for executing the method for manufacturing a thin film transistor according to any one of claims 12 to 19 .
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