KR20170142899A - 성막 방법 및 tft의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
(과제) 본 발명의 과제는 보호막에 있어서의 H 원자의 함유량을 저감하면서, Cu를 포함한 전극 상에 보호막을 정상적으로 성막하는 것이다.
(해결 수단) 보호막의 성막 방법은 반입 스텝과, 공급 스텝과, 성막 스텝을 포함한다. 반입 스텝에서는, 처리 용기 내에, Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 구조물인 Cu부가 노출되어 있는 기판이 반입된다. 공급 스텝에서는, 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스가 공급된다. 성막 스텝에서는, 처리 용기 내에 공급된 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, Cu부 상에 보호막이 성막된다. 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이다. 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이다. 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스이다.
(해결 수단) 보호막의 성막 방법은 반입 스텝과, 공급 스텝과, 성막 스텝을 포함한다. 반입 스텝에서는, 처리 용기 내에, Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 구조물인 Cu부가 노출되어 있는 기판이 반입된다. 공급 스텝에서는, 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스가 공급된다. 성막 스텝에서는, 처리 용기 내에 공급된 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, Cu부 상에 보호막이 성막된다. 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이다. 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이다. 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스이다.
Description
본 발명은 성막 방법 및 TFT의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 박형의 디스플레이를 실현하는 기술로서, 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)의 이용이 진행되고 있다. TFT의 채널에는, 전자 이동도의 높음이나, 소비 전력의 낮음 등의 관점으로부터, 인듐(In), 갈륨(Ga), 및 아연(Zn)으로 이루어지는 산화물 반도체, 이른바 IGZO가 이용된다. IGZO는 아몰퍼스 상태에서도 비교적 높은 전자 이동도를 갖는다. 그 때문에, IGZO 등의 산화물 반도체를 TFT의 채널에 이용함으로써, 고속의 스위칭 동작을 실현하는 것이 가능해진다.
또, TFT에서는, 채널을 외계의 이온이나 수분으로부터 보호하기 위해서, 예를 들면 질화 규소(SiN)막 등의 보호막으로 채널이 덮혀진다. SiN막을 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 성막하는 경우, 원료 가스로서는, 실란(SiH4) 및 암모니아(NH3)가 이용되는 것이 많다. 원료 가스로서 실란 및 암모니아가 이용된 경우, 성막 중의 수소(H) 래디컬이나 H 이온에 의해 환원 반응이 일어나고, 산화물 반도체로부터 산소 원자의 이탈을 일으킨다. 또, SiN막에 취입된 H 원자는 시간의 경과나, 광 조사, 온도 변화 등의 외적 요인에 의해, 채널을 구성하는 산화물 반도체 중의 산소(O) 원자와 반응하고, 산화물 반도체로부터 O 원자의 이탈을 일으킨다. 이것에 의해, 산화물 반도체의 특성이 열화하고, TFT의 특성이 열화해 버린다.
이것을 방지하기 위해서, 염화 규소(SiCl4) 가스 또는 불화 규소(SiF4) 가스 및 H 원자를 포함하지 않는 질소(N) 함유 가스를 이용해서, 산화물 반도체 상에, 보호막으로서 SiN막을 성막하는 기술이 알려져 있다. 이것에 의해, 보호막 중에 H 원자가 존재하지 않기 때문에, 산화물 반도체의 특성 열화를 억제할 수 있다.
그런데, TFT 내의 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극의 재료에는, 구리(Cu)가 이용되는 것이 많다. Cu는 SiCl4 가스에 포함되는 염소(Cl) 원자나, SiF4 가스에 포함되는 불소(F) 원자와 반응해서, 표면에 변색, 팽윤, 부식 등의 이른바 Cu의 변질이 생기는 경우가 있다. 그 때문에, SiCl4 가스 또는 SiF4 가스를 이용한 경우에는, 게이트 전극, 소스 전극, 또는 드레인 전극 상에 보호막을 정상적으로 성막하는 것이 어렵다.
SiCl4 가스 또는 SiF4 가스를 이용하지 않고, 실란 및 암모니아를 이용해서 전극 상에 SiN막 등의 보호막을 성막하면, Cu로 구성된 전극 상에도 보호막을 정상적으로 성막할 수 있다. 그러나, 이 경우, 보호막 중의 H 원자의 함유량을 저감하는 것이 어렵고, 보호막과 접하고 있는 산화물 반도체의 특성 열화를 피할 수 없다.
본 발명의 일 측면은 보호막의 성막 방법으로서, 처리 용기 내에, Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 구조물인 Cu부가 노출되어 있는 기판을 반입하는 반입 스텝과, 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 공급하는 공급 스텝과, 처리 용기 내에 공급된 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, Cu부 상에 보호막을 성막하는 성막 스텝을 포함한다. 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이다. 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이다. 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스이다.
본 발명의 여러 측면 및 실시 형태에 따르면, 보호막에 있어서의 H 원자의 함유량을 저감하면서, Cu로 구성된 전극 상에 보호막을 정상적으로 성막하는 것이 가능해진다.
도 1은 성막 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 TFT의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 버퍼층 및 패시베이션층의 성막 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 버퍼층 및 패시베이션층의 성막 과정의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 보호막의 원자 조성 백분율의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 사용되는 혼합 가스마다의 보호막의 성막 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 TFT의 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 탑 게이트형의 TFT의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 TFT의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 버퍼층 및 패시베이션층의 성막 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 버퍼층 및 패시베이션층의 성막 과정의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 보호막의 원자 조성 백분율의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 사용되는 혼합 가스마다의 보호막의 성막 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 TFT의 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 탑 게이트형의 TFT의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
개시하는 성막 방법은, 하나의 실시 형태에 있어서, 처리 용기 내에, Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 구조물인 Cu부가 노출되어 있는 기판을 반입하는 반입 스텝과, 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 공급하는 제 1 공급 스텝과, 처리 용기 내에 공급된 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, Cu부 상에 보호막을 성막하는 제 1 성막 스텝을 포함한다. 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이다. 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이다. 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스이다.
또, 개시하는 성막 방법의 하나의 실시 형태에 있어서, 제 1 가스는 SiF4 가스이어도 좋고, 제 2 가스는 O2 가스이어도 좋고, 제 3 가스는 H2O 가스이어도 좋다.
또, 개시하는 성막 방법의 하나의 실시 형태에 있어서, 보호막은 10㎚ 이상 50㎚ 이하의 범위 내의 두께이어도 좋다.
또, 개시하는 성막 방법의 하나의 실시 형태에 있어서, 기판 상에는 산화물 반도체가 노출되어 있어도 좋고, 제 1 성막 스텝에서는, Cu부 및 산화물 반도체 상에 보호막이 성막되어도 좋다.
또, 개시하는 성막 방법의 하나의 실시 형태에 있어서, 산화물 반도체는 TFT의 채널을 구성해도 좋다.
또, 개시하는 성막 방법의 하나의 실시 형태에 있어서, 기판 상에 노출되어 있는 Cu부는 TFT의 소스 전극, 드레인 전극, 및 게이트 전극 중 적어도 하나이어도 좋다.
또, 개시하는 성막 방법은, 하나의 실시 형태에 있어서, 처리 용기 내에, 염화 규소 가스 또는 불화 규소 가스 혹은 그들의 혼합 가스, 및 수소 원자를 포함하지 않는 산소 함유 가스 또는 질소 함유 가스를 공급하는 제 2 공급 스텝과, 처리 용기 내에 공급된 염화 규소 가스 또는 불화 규소 가스 혹은 그들의 혼합 가스, 및 산소 함유 가스 또는 질소 함유 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, 보호막 상에, 산화 규소막 또는 질화 규소막을 성막하는 제 2 성막 스텝을 더 포함해도 좋다.
또, 개시하는 TFT의 제조 방법은, 하나의 실시 형태에 있어서, Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 소스 전극 및 드레인 전극이 배치되고, 소스 전극과 드레인 전극의 사이에 산화물 반도체가 배치되고, 소스 전극, 드레인 전극, 및 산화물 반도체가 노출되어 있는 기판을 처리 용기 내에 반입하는 반입 스텝과, 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 공급하는 공급 스텝과, 처리 용기 내에 공급된 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, 소스 전극, 드레인 전극, 및 산화물 반도체 상에 보호막을 성막하는 성막 스텝을 포함한다. 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이다. 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이다. 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스이다.
이하에, 개시하는 성막 방법 및 TFT의 제조 방법의 실시 형태에 대해, 도면에 근거해서 상세하게 설명한다. 또, 본 실시 형태에 의해 개시하는 성막 방법 및 TFT의 제조 방법이 한정되는 것은 아니다.
[성막 장치(10)의 구성]
우선, 본 발명의 일실시 형태에 따른 성막 장치(10)에 대해 설명한다. 도 1은 성막 장치(10)의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시 형태에 있어서의 성막 장치(10)는 유도 결합형의 플라즈마 화학 기상 퇴적(ICP-CVD) 장치이다. 성막 장치(10)는 대략 직방체 형상의 처리 용기(11)를 갖는다. 처리 용기(11) 내에는, 기판(S)을 표면에 탑재하는 탑재대(12)가 배치되어 있다. 탑재대(12) 내에는, 도시하지 않는 온도 제어 기구가 마련되어 있고, 상기 온도 제어 기구에 의해, 탑재대(12) 상에 탑재된 기판(S)의 온도가 소정의 온도로 제어된다.
기판(S)은 예를 들면 FPD(Flat Panel Display)나 시트 디스플레이 등에 이용되는 유리 기판 또는 플라스틱 기판이다. 처리 용기(11)의 상부에는, 처리 용기(11)의 천정을 구성하는 창 부재(14)가 마련되어 있고, 창 부재(14) 위에는, 처리 용기(11) 내부의 탑재대(12)와 대향하도록 안테나(13)가 배치되어 있다. 창 부재(14)는 예를 들면 유전체 등으로 구성되어 있고, 처리 용기(11)의 내부와 외부를 구획한다. 또, 창 부재(14)는 복수의 분할편으로 구성되어도 좋다.
처리 용기(11)의 측벽에는 기판(S)을 반입 및 반출하기 위한 개구가 형성되어 있고, 상기 개구는 게이트 밸브(16)에 의해 닫혀지고 있다. 처리 용기(11)의 저부에는 배기구(18)가 마련되어 있고, 배기구(18)에는 배기 장치(17)가 접속되어 있다. 배기 장치(17)는 배기구(18)를 통해서 처리 용기(11) 내를 진공 흡입하고, 처리 용기(11)의 내부를 소정의 압력까지 감압한다.
창 부재(14)는 도시하지 않는 절연성의 부재를 통해서 처리 용기(11)의 측벽에 지지되어 있고, 창 부재(14)와 처리 용기(11)는 직접적으로는 접촉하지 않고, 전기적으로 도통하지 않는다. 또, 창 부재(14)는 탑재대(12)에 탑재된 기판(S)과 대략 평행한 면에 있어서, 적어도 기판(S)의 전체면을 덮는 것이 가능한 크기를 갖는다.
처리 용기(11)의 측벽에는 가스 도입구(15)가 마련되어 있고, 가스 도입구(15)에는, 가스 공급관(23)을 통해서 밸브(22a~22e)가 접속되어 있다. 밸브(22a)는 유량 제어기(21a)를 통해서 가스 공급원(20a)에 접속되어 있다. 밸브(22b)는 유량 제어기(21b)를 통해서 가스 공급원(20b)에 접속되어 있다. 밸브(22c)는 유량 제어기(21c)를 통해서 가스 공급원(20c)에 접속되어 있다. 밸브(22d)는 유량 제어기(21d)를 통해서 가스 공급원(20d)에 접속되어 있다. 밸브(22e)는 유량 제어기(21e)를 통해서 가스 공급원(20e)에 접속되어 있다.
가스 공급원(20a)은 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스의 공급원이다. 본 실시 형태에 있어서, 가스 공급원(20a)은 SiF4 가스를 공급한다. 가스 공급원(20b)은 O2 가스의 공급원이다. 가스 공급원(20c)은 H2O 가스의 공급원이다. 가스 공급원(20d)은 N2 가스의 공급원이다. 가스 공급원(20e)은 SiCl4 가스의 공급원이다. 본 실시 형태에 있어서, 가스 공급원(20e)은 SiCl4 가스를 공급한다. 가스 공급원(20a)에 의해 처리 용기(11) 내에 공급되는 가스는 제 1 가스의 일례이다. 가스 공급원(20b)에 의해 처리 용기(11) 내에 공급되는 가스는 제 2 가스의 일례이다. 가스 공급원(20c)에 의해 처리 용기(11) 내에 공급되는 가스는 제 3 가스의 일례이다.
가스 공급원(20a)으로부터 공급된 SiF4 가스는 유량 제어기(21a)에 의해 유량이 조정되고, 밸브(22a) 및 가스 공급관(23)을 통해서, 가스 도입구(15)로부터 처리 용기(11) 내에 공급된다. 또, 가스 공급원(20b)으로부터 공급된 O2 가스는 유량 제어기(21b)에 의해 유량이 조정되고, 밸브(22b) 및 가스 공급관(23)을 통해서, 가스 도입구(15)로부터 처리 용기(11) 내에 공급된다. 또, 가스 공급원(20c)으로부터 공급된 H2O 가스는 유량 제어기(21c)에 의해 유량이 조정되고, 밸브(22c) 및 가스 공급관(23)을 통해서, 가스 도입구(15)로부터 처리 용기(11) 내에 공급된다. 또, 가스 공급원(20d)으로부터 공급된 N2 가스는 유량 제어기(21d)에 의해 유량이 조정되고, 밸브(22d) 및 가스 공급관(23)을 통해서, 가스 도입구(15)로부터 처리 용기(11) 내에 공급된다. 또, 가스 공급원(20e)으로부터 공급된 SiCl4 가스는 유량 제어기(21e)에 의해 유량이 조정되고, 밸브(22e) 및 가스 공급관(23)을 통해서, 가스 도입구(15)로부터 처리 용기(11) 내에 공급된다.
안테나(13)는 창 부재(14)의 표면을 따라 배치되는 고리 형상 혹은 나선 형상의 도선으로 이루어지고, 정합기(25)를 통해서 고주파 전원(26)에 접속되어 있다. 고주파 전원(26)은 소정 주파수의 고주파 전력을 안테나(13)에 공급하고, 안테나(13) 내를 흐르는 고주파 전류에 의해, 창 부재(14)를 통해서 처리 용기(11)의 내부에 자계를 발생시킨다. 처리 용기(11) 내에 발생한 자계에 의해, 처리 용기(11) 내에는 유도 전계가 발생하고, 상기 유도 전계에 의해 처리 용기(11) 내의 전자가 가속된다. 그리고, 유도 전계에 의해 가속된 전자가, 처리 용기(11) 내에 도입된 가스의 분자나 원자와 충돌함으로써, 처리 용기(11) 내에 유도 결합 플라즈마가 발생한다.
본 실시 형태에 있어서의 성막 장치(10)에서는, 후술하는 버퍼층을 성막하는 경우, 처리 용기(11) 내에 SiF4 가스, O2 가스, 및 H2O 가스가 공급되고, 공급된 가스의 혼합 가스로부터, 유도 결합 플라즈마에 의해 양이온이나 래디컬이 생성된다. 그리고, 생성된 양이온이나 래디컬에 의해, 기판(S) 상에서의 화학 반응에 의해, 탑재대(12)에 탑재된 기판(S) 상에 버퍼층이 성막된다. 본 실시 형태에 있어서, 버퍼층은 산화 규소(SiO) 막이다. 버퍼층은 보호막의 일례이다.
또, 본 실시 형태에 있어서의 성막 장치(10)에서는, 후술하는 패시베이션층을 성막하는 경우, 처리 용기(11) 내에 SiF4 가스, SiCl4 가스, 및 N2 가스가 공급되고, 공급된 가스의 혼합 가스로부터, 유도 결합 플라즈마에 의해 양이온이나 래디컬이 생성된다. 그리고, 생성된 양이온이나 래디컬에 의해, 기판(S) 상에서의 화학 반응에 의해, 탑재대(12)에 탑재된 기판(S) 상에 패시베이션층이 성막된다. 본 실시 형태에 있어서, 패시베이션층은 SiN막이다.
또, 패시베이션층의 성막에 있어서, SiN막을 직접 구성하는 재료 가스는 아니지만, SiN막을 직접 구성하는 재료 가스인 SiF4 가스, SiCl4 가스, 및 N2 가스를 적절한 농도로 조정하고, 또한 유도 결합 플라즈마를 생성하기 위한 방전을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 등, 성막 처리에 있어서 보조적인 역할을 하기 위해서 Ar 가스를 더해도 좋다.
또, 본 실시 형태에서는, SiF4 가스, SiCl4, 및 N2 가스의 혼합 가스의 플라즈마에 의해 패시베이션층이 성막되지만, 패시베이션층의 성막에 이용되는 처리 가스는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, SiF4 가스 혹은 SiCl4 가스의 어느 한쪽과 N2 가스와의 혼합 가스가 이용되어도 좋고, N2 가스를 대신해서 O2 가스가 이용되어도 좋다. N2 가스를 대신해서 O2 가스가 이용된 경우, 패시베이션층으로서는 SiO막이 성막된다.
성막 장치(10)는 성막 장치(10)의 각부의 동작을 제어하는 컨트롤러(27)를 구비한다. 컨트롤러(27)는 배기 장치(17), 유량 제어기(21a~21e), 밸브(22a~22e), 및 고주파 전원(26)을 각각 제어한다. 컨트롤러(27)는, 예를 들면, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)나 CPU(Central Processing Unit ) 등의 각종의 집적 회로나 전자 회로 등을 갖는 컴퓨터에 의해 실현된다.
[TFT(30)의 구성]
도 2는 TFT(30)의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에 있어서의 TFT(30)는 보텀 게이트형이다.
TFT(30)는 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(S) 상에 형성된 언더코트층(31)과, 언더코트층(31) 위에 부분적으로 형성된 게이트 전극(32)과, 언더코트층(31) 및 게이트 전극(32)을 덮도록 형성된 게이트 절연층(33)을 구비한다. 본 실시 형태에 있어서, 언더코트층(31) 및 게이트 절연층(33)으로서는, 예를 들면 SiO막이나 SiN막이 이용된다.
또, TFT(30)는 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 게이트 절연층(33) 위에 있어서 게이트 전극(32)의 바로 위에 배치되도록 형성된 채널(34)과, 게이트 절연층(33) 위에 있어서 채널(34)의 양측에 각각 형성된 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)을 구비한다. 본 실시 형태에 있어서, 채널(34)은 산화물 반도체이다. 본 실시 형태에 있어서, 채널(34)에는, 예를 들면, 인듐(In), 갈륨(Ga), 및 아연(Zn)으로 이루어지는 산화물 반도체인 이른바 IGZO가 이용된다. 또, 채널(34)의 재료가 산화물 반도체이면, IGZO에 한정되지 않는다. 본 실시 형태에 있어서, 게이트 전극(32), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)은 Cu를 포함한 재료에 의해 형성된다. 게이트 전극(32), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)은 Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 구조물인 Cu부의 일례이다.
또, TFT(30)는 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 게이트 절연층(33) 위에 있어서 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)을 덮도록 형성된 버퍼층(37)과 버퍼층(37) 위에 형성된 패시베이션층(38)을 구비한다. 버퍼층(37)의 성막 방법에 대해서는, 후술한다.
본 실시 형태에 있어서, 패시베이션층(38)은 예를 들면, SiF4 가스 등의 불화 규소 가스와, N2 가스 등의 H 원자를 포함하지 않는 질소 함유 가스를 이용해서 성막된 SiN막이다. 패시베이션층(38)은 불화 규소 가스와 H 원자를 포함하지 않는 질소 함유 가스를 이용해서 성막되기 때문에, 성막 후의 SiN막 중의 H 원자의 함유량을 줄일 수 있다. 이것에 의해, H 원자에 의한 채널(34)의 특성 열화를 억제할 수 있다.
여기서, 버퍼층(37)을 개재시키지 않고, SiF4 가스 및 N2 가스의 혼합 가스의 플라즈마를 이용해서, 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)을 덮도록 패시베이션층(38)을 성막하면, 성막의 과정에서, SiF4 가스에 포함되는 F 원자와 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36) 내의 Cu 원자가 반응한다. 이것에 의해, 패시베이션층(38)과 접촉하는 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면에 있어서, 변색, 부식, 팽윤 등이 발생한다. 이것에 의해, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)과 패시베이션층(38)의 밀착성이 저하하거나 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 전기 저항이 변화하는 경우가 있어, TFT(30)의 특성이 열화되는 경우가 있다.
이것을 방지하기 위해서, 본 실시 형태의 TFT(30)에서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)과, 패시베이션층(38)의 사이에, 버퍼층(37)이 형성된다. 본 실시 형태에 있어서, 버퍼층(37)은 SiF4 가스, O2 가스, 및 H2O 가스의 혼합 가스의 플라즈마를 이용해서 성막된다.
버퍼층(37)의 성막에서는, SiF4 가스 및 O2 가스에 H2O 가스가 첨가되고 있다. 이것에 의해, 성막 처리의 과정에서는 아래의 반응식이 일어나, 여분의 F 원자가 불화 수소(HF) 가스로 되어 배기 장치(17)에 의해 배기된다.
SiF4＋2H2O→SiO2＋4HF
또, H2O 가스 대신에, SiH4 가스를 이용하는 것도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
SiF4＋SiH4＋2O2→2SiO2＋4HF
이것에 의해, 버퍼층(37)의 성막 과정에 있어서, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면의 Cu 원자와 반응하는 F 원자가 감소한다. 이것에 의해, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면의 Cu 원자와 플라즈마 중의 F 원자의 반응이 억제되어, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면의 변질이 억제된다.
또, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36) 상에 성막된 버퍼층(37) 내에 있어서, 일부의 F 원자는 결정 격자를 구성하는 원자와 결합하지만, SiF4 가스 및 O2 가스에 H2O가 첨가됨으로써, 버퍼층(37) 내에 과잉으로 포함되는, 결정 격자를 구성하는 원자와 결합하지 않는 F 원자를 줄일 수 있다. 이것에 의해, 성막 후에 버퍼층(37) 내를 이동해서 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면에 도달하는 F 원자를 줄일 수 있다. 그 때문에, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면의 변질을 억제할 수 있다.
또, 패시베이션층(38)의 성막에서는, H2O 가스가 이용되지 않는다. 그 때문에, 패시베이션층(38) 내에는, 버퍼층(37)보다 F 원자가 많이 포함된다. 버퍼층(37)은 패시베이션층(38)의 성막 중에 발생하는 F 래디컬이나 F 이온이 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면에 도달하는 것을 막아 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면을 보호하는 역할도 한다. 패시베이션층(38)의 성막 후, 패시베이션층(38) 내의 결정 격자로부터 이탈한 F 원자가 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면에 도달하지 않게 하기 위해서는, 버퍼층(37)의 두께는 10㎚ 이상인 것이 바람직하다.
또, 버퍼층(37)은 H2O 가스를 이용해서 성막되기 때문에, 버퍼층(37) 내에는 H 원자가 미량으로 포함된다. 버퍼층(37) 내의 H 원자는 채널(34)의 특성 열화에 영향을 주기 때문에, 버퍼층(37)은 너무 두껍게 적층되는 것은 바람직하지 않다. 그 때문에, 버퍼층(37)은 패시베이션층(38)보다 얇고, 예를 들면 50㎚ 이하의 두께로 형성된다. 따라서, 버퍼층(37)은 10㎚ 이상 50㎚ 이하의 범위 내의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
[성막 순서]
도 3은 버퍼층(37) 및 패시베이션층(38)의 성막 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 4는 버퍼층(37) 및 패시베이션층(38)의 성막 과정의 일례를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3에 나타내는 흐름도는 소정의 프로그램에 따라 컨트롤러(27)가 성막 장치(10)의 각부의 동작을 제어하는 것에 의해 실행된다. 도 3에 나타나는 흐름도는 성막 방법 및 TFT(30)의 제조 방법의 일례를 나타내고 있다.
우선, 게이트 밸브(16)가 개방되고, 예를 들면 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 게이트 전극(32), 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)이 형성된 기판(S)이 처리 용기(11) 내에 반입된다(S100). 처리 용기(11) 내에 반입되는 기판(S)에서는, 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)이 노출되어 있다. 처리 용기(11) 내에 기판(S)이 반입된 후, 게이트 밸브(16)가 닫힌다. 또, 공정에 따라서는, 게이트 전극(32), 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36)의 일부가 형성된 기판이어도 좋다.
다음으로, 처리 용기(11) 내에, SiF4 가스, O2 가스, 및 H2O 가스가 각각 소정의 유량으로 처리 용기(11) 내에 공급된다(S101). 구체적으로는, 밸브(22a~22c)가 개방되고, 유량 제어기(21a)에 의해 가스 공급원(20a)으로부터의 SiF4 가스가 소정의 유량으로 제어되고, 유량 제어기(21b)에 의해 가스 공급원(20b)으로부터의 O2 가스가 소정의 유량으로 제어되고, 유량 제어기(21c)에 의해 가스 공급원(20c)으로부터의 H2O 가스가 소정의 유량으로 제어된다. 이것에 의해, SiF4 가스, O2 가스, 및 H2O 가스가 각각 소정의 유량으로 혼합된 혼합 가스가 처리 용기(11) 내에 공급된다. 이때, 밸브(22d 및 22e)는 닫혀진다. 스텝 S101는, 제 1 공급 스텝의 일례이다.
다음으로, 배기 장치(17)에 의해 처리 용기(11) 내가 소정의 압력으로 제어되고, 고주파 전원(26)에 의해 정합기(25)를 통해서 안테나(13)에 소정의 크기의 고주파 전력이 공급된다. 이것에 의해, 처리 용기(11) 내에 유도 전계가 발생하고, SiF4 가스, O2 가스, 및 H2O 가스의 혼합 가스의 플라즈마가 생성된다(S102). 그리고, 플라즈마에 포함되는 양이온이나 래디컬에 의해, SiO막인 버퍼층(37)이 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36) 상에 적층된다(S103). 이것에 의해, 예를 들면 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 채널(34), 소스 전극(35), 및 드레인 전극(36) 상에 소정의 두께(예를 들면 10~50㎚)의 버퍼층(37)이 형성된다. 스텝 S103는 제 1 성막 스텝의 일례이다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서의 버퍼층(37)의 주된 성막 조건은 예를 들면 이하와 같다.
처리 용기(11) 내의 압력 : 10mT
고주파 전력 : 1.49W/㎠
고주파 전력의 주파수 : 13.56MHz
유량비 : SiF4/O2/H2O=20/1300/120sccm
기판(S)의 온도 : 200℃
다음으로, 밸브(22a~22c)가 닫히고, 배기 장치(17)에 의해 처리 용기(11) 내의 가스가 배기된다(S104). 그리고, SiF4 가스, SiCl4 가스, 및 N2 가스가 각각 소정의 유량으로 처리 용기(11) 내에 공급된다(S105). 구체적으로는, 밸브(22a), 밸브(22d), 및 밸브(22e)가 개방되고, 유량 제어기(21a)에 의해 가스 공급원(20a)으로부터의 SiF4 가스가 소정의 유량으로 제어되고, 유량 제어기(21d)에 의해 가스 공급원(20d)으로부터의 N2 가스가 소정의 유량으로 제어되고, 유량 제어기(21e)에 의해 가스 공급원(20e)으로부터의 SiCl4 가스가 소정의 유량으로 제어된다. 이것에 의해, SiF4 가스, SiCl4 가스, 및 N2 가스가 각각 소정의 유량으로 혼합된 혼합 가스가 처리 용기(11) 내에 공급된다. 스텝 S105는 제 2 공급 스텝의 일례이다.
다음으로, 배기 장치(17)에 의해 처리 용기(11) 내가 소정의 압력으로 제어되고, 고주파 전원(26)에 의해 정합기(25)를 통해서 안테나(13)에 소정의 크기의 고주파 전력이 공급된다. 이것에 의해, 처리 용기(11) 내에 유도 전계가 발생하고, SiF4 가스, SiCl4 가스, 및 N2 가스의 혼합 가스의 플라즈마가 생성된다(S106). 그리고, 플라즈마에 포함되는 양이온이나 래디컬에 의해, SiN막인 패시베이션층(38)이 버퍼층(37) 상에 적층된다(S107). 이것에 의해, 예를 들면 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 버퍼층(37) 상에 소정의 두께(예를 들면 수십~수백㎚)의 패시베이션층(38)이 적층된다. 스텝 S107는 제 2 성막 스텝의 일례이다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서의 패시베이션층(38)의 주된 성막 조건은 예를 들면 이하와 같다.
처리 용기(11) 내의 압력 : 10mT
고주파 전력 : 2.23W/㎠
고주파 전력의 주파수 : 13.56MHz
유량비 : SiF4/SiCl4/N2=50/50/1500sccm
기판(S)의 온도 : 200℃
다음으로, 밸브(22a), 밸브(22d), 및 밸브(22e)가 닫히고, 배기 장치(17)에 의해 처리 용기(11) 내의 가스가 배기된다(S108). 그리고, 게이트 밸브(16)가 개방되고, 버퍼층(37) 및 패시베이션층(38)이 성막된 기판(S)이 처리 용기(11) 내로부터 반출된다(S109).
[버퍼층(37)의 조성]
여기서, 버퍼층(37)의 조성의 측정 결과에 대해 설명한다. 도 5는 RBS/HFS법에 따른 보호막의 원자 조성 백분율의 측정 결과를 나타내는 도면이다. 또, RBS는 Ruther ford Backscattering Spectrometry의 약자이며, HFS는 Hydrogen Forward Scattering Spectrometry의 약자이다. 도 5(a)는 비교예에 있어서의 보호막의 원자 조성 백분율의 측정 결과를 나타내고, 도 5(b)는 본 실시 형태에 있어서의 보호막(버퍼층(37))의 원자 조성 백분율의 측정 결과를 나타내고 있다. 비교예에 있어서의 보호막은 성막시의 혼합 가스에 H2O 가스가 포함되지 않은 점 이외는 본 실시 형태와 마찬가지의 조건에 의해 성막된 막이다.
도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 비교예의 보호막 중에는, 규소(Si) 원자, O 원자, 및 F 원자가 각각 32%, 59%, 및 9%씩 포함되어 있고, H 원자는 포함되어 있지 않다. 비교예의 보호막을 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36) 상에 적층시킨 경우, 플라즈마에 의한 성막 중에 발생하는 F 래디컬이나 F 이온이 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면의 Cu 원자와 반응한다. 이것에 의해, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면이 변질하게 된다. 또, 비교예의 보호막에서는, 재료 가스에 H2O 가스가 포함되어 있지 않기 때문에, 보호막 중에 H 원자는 존재하지 않는다.
이것에 대해, 본 실시 형태의 버퍼층(37) 중에는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, Si 원자, O 원자, F 원자, 및 H 원자가 각각 32%, 63%, 4%, 및 1%씩 포함되어 있다. 본 실시 형태에서는, 성막시의 혼합 가스에 H2O 가스가 포함되어 있기 때문에, 성막시에 F 원자가 HF 가스로서 배기된다. 그 때문에, 플라즈마에 의한 성막 중에 발생하는 잉여의 F 래디컬이나 F 이온에 의한 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 표면의 변질은 일어나지 않고 성막이 가능해진다. 또, 여기서 형성된 버퍼층(37) 중에 포함되는 F 원자의 비율은 낮고, 경시 변화에 따른 TFT 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또, 본 실시 형태의 버퍼층(37) 중에는, H 원자가 포함되어 있지만, 1% 이하로 매우 적다. 그 때문에, 산화물 반도체인 채널(34) 상에 적층된 버퍼층(37)은 채널(34)과 접촉하지만, 버퍼층(37) 내에 포함되는 H 원자가 채널(34)에 주는 영향은 TFT 특성상의 허용 범위에 국한된다.
[성막 상태의 비교]
도 6은 사용되는 혼합 가스마다의 보호막의 성막 상태의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6의 예에서는, 테이퍼 형상의 Cu 전극 상에 성막된 보호막의 상태가 모식도로서 나타나 있다.
성막시의 혼합 가스로서, SiF4 가스/O2 가스, 또는, SiF4 가스/SiCl4 가스/O2 가스를 이용한 경우, Cu 전극 상에는 보호막으로서 SiO막이 성막된다. Cu 전극 상에 성막된 SiO막은 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, Cu 전극 상에서 기둥 형상으로 성장하고, 막질이 나쁘다. 또, Cu 전극의 표면의 변질도 발생했다.
성막시의 혼합 가스로서, SiF4 가스/N2 가스를 이용한 경우, Cu 전극 상에는 보호막으로서 SiN막이 성막된다. Cu 전극 상에 성막된 SiN막은 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, Cu 전극의 테이퍼부에서 막질이 악화되었다.
성막시의 혼합 가스로서, SiF4 가스/SiCl4 가스/N2 가스를 이용한 경우, Cu 전극 상에는, 보호막으로서 SiN막이 성막된다. Cu 전극 상에 성막된 SiN막은 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, Cu 전극의 테이퍼부에서 Cu 전극이 팽윤하여, Cu 전극에 큰 데미지가 발생했다.
이것에 대해, 본 실시 형태와 같이, 성막시의 혼합 가스로서 SiF4/O2/H2O 가스를 이용한 경우, Cu 전극 상에는, 보호막(버퍼층(37))으로서 SiO막이 성막된다. Cu 전극 상에 성막된 SiO막은 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, Cu 전극의 평탄부 및 테이퍼부에 있어, Cu 전극에는 변색, 부식, 팽윤 등의 데미지가 발생하고 있지 않고, SiO막의 막질도 양호했다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 비교예에 있어서의 가스의 조합으로는, 어느 조합에 있어서도, Cu 전극 상에 성막된 보호막의 막질이 나쁘기도 하고, Cu 전극의 변질이 발생했다. 이것에 대해, 본 실시 형태의 가스의 조합에서는, Cu 전극을 변질시키지 않고, Cu 전극 상에 양호한 SiO막을 성막할 수 있다.
이상, 성막 방법 및 TFT의 제조 방법의 실시 형태에 대해 설명했다. 상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 성막 방법 및 TFT의 제조 방법에 따르면, 보호막 중의 H 원자의 함유량을 저감하면서, Cu로 구성된 전극 상에 보호막을 정상적으로 성막하는 것이 가능해진다.
[그 외]
또, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 그 요지의 범위 내에서 수많은 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태에 있어서의 TFT(30)에서는, 예를 들면 도 2에 나타낸 바와 같이, 언더코트층(31) 및 게이트 전극(32)을 덮도록 게이트 절연층(33)이 적층되고, 게이트 절연층(33) 위에는, 산화물 반도체로 구성된 채널(34)이 형성된다. 그리고, 채널(34)은 그 하면에 있어서 게이트 절연층(33)의 상면과 접촉한다. 그 때문에, 게이트 절연층(33)은 H 원자의 함유량이 적은 것이 바람직하다. H 원자의 함유량이 적은 산화 규소막은 예를 들면, SiF4 가스 등의 불화 규소 가스와, O2 가스 등의 H 원자를 포함하지 않는 산소 함유 가스를 이용해서 성막할 수 있다.
그러나, 게이트 절연층(33)의 성막시에, F 원자를 포함한 가스가 이용되기 때문에, 게이트 절연층(33)의 성막시에, 처리 가스에 포함되는 F 원자에 의해, 게이트 전극(32)의 표면이 변질되는 경우가 있다. 그 때문에, 예를 들면 도 7에 나타내는 TFT(30a)와 같이, 게이트 절연층(33)과, 언더코트층(31) 및 게이트 전극(32)과의 사이에, 버퍼층(37a)이 적층되는 것이 바람직하다. 도 7은 TFT의 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 버퍼층(37a)은 상기 실시 형태와 마찬가지의 조건으로 성막된다. 이것에 의해, 게이트 절연층(33)이 성막되는 과정에서, 처리 가스에 포함되는 F 원자에 의한 게이트 전극(32)의 변질을 억제할 수 있다.
또, 도 2 및 도 7에 나타낸 예에서는, 게이트 절연층(33) 위에, Cu에 의해 구성된 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)이 형성되고, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 하면은 게이트 절연층(33)의 상면에 접촉한다. 그 때문에, 게이트 절연층(33) 내에 결정 격자를 구성하는 원자와 결합하지 않는 F 원자가 존재하는 경우, 상기 F 원자에 의해 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 하면이 변질되는 경우가 있다. 그 때문에, 게이트 절연층(33) 위에 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)이 형성되기 전에, 게이트 절연층(33)의 상면 전체 혹은 게이트 절연층(33)의 상면에 있어서, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)이 배치되는 영역에도 버퍼층(37a)이 적층되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 소스 전극(35) 및 드레인 전극(36)의 하면의 변질을 억제할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 보텀 게이트형의 TFT를 예로 설명했지만, 탑 게이트형의 TFT에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 도 8은 탑 게이트형의 TFT(40)의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
TFT(40)는 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판(S) 상에 성막된 언더코트층(41)과, 언더코트층(41) 위에 부분적으로 형성된 소스 전극(43) 및 드레인 전극(44)과, 소스 전극(43) 및 드레인 전극(44)의 사이에 형성된 채널(42)을 구비한다. 언더코트층(41)은 예를 들면 SiO막이나 SiN막이다. 채널(42)은 IGZO 등의 산화물 반도체이다. 소스 전극(43) 및 드레인 전극(44)은 예를 들면 Cu를 포함한 재료에 의해 형성된다.
또, TFT(40)는 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 채널(42), 소스 전극(43), 및 드레인 전극(44)을 덮도록, 채널(42), 소스 전극(43), 및 드레인 전극(44) 위에 형성된 버퍼층(45)과, 버퍼층(45) 위에 형성된 게이트 절연층(46)을 구비한다. 버퍼층(45)은 상기 실시 형태의 버퍼층(37)과 마찬가지의 조건으로 성막된 SiO막이다. 게이트 절연층(46)은 예를 들면 SiO막이나 SiN막이다.
또, TFT(40)는 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 버퍼층(45) 및 게이트 절연층(46)을 통해서 채널(42)의 바로 위에 배치되도록 형성된 게이트 전극(47)과, 게이트 절연층(46) 및 게이트 전극(47)을 덮도록 형성된 버퍼층(49)과, 버퍼층(49) 위에 형성된 패시베이션층(48)을 구비한다. 게이트 전극(47)은 예를 들면 Cu를 포함한 재료에 의해 형성된다. 그러므로, 게이트 전극(47)과 패시베이션층(48)의 사이에 버퍼층(49)이 형성된다. 패시베이션층(48)은 예를 들면 SiO막이나 SiN막이다.
이와 같이, 탑 게이트형의 TFT(40)에 있어서도, 채널(42), 소스 전극(43), 및 드레인 전극(44)과, 게이트 절연층(46)과의 사이에 버퍼층(45)을 마련함으로써, H 원자의 함유량이 낮은 보호막으로 채널(42)을 덮을 수 있음과 아울러, Cu로 구성된 소스 전극(43) 및 드레인 전극(44) 상에 보호막을 정상적으로 성막하는 것이 가능해진다.
또, 상기 실시 형태에서는, 소스 전극, 드레인 전극, 혹은 게이트 전극을 구성하는 Cu부 위에 버퍼층을 형성하는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 버퍼층이 형성되는 Cu부는 전극 이외에, 배선 그 외의 요소를 구성하는 것이어도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 단일의 TFT를 처리하는 경우에 대해 설명했지만, 상이한 계층에 위치하는 복수의 TFT가 동시에 처리되어도 좋다. 예를 들면, 1회의 버퍼층의 성막 처리에 있어서, 하나의 TFT의 소스 전극 및 드레인 전극과, 다른 TFT의 게이트 전극에 동시에 버퍼층이 형성되어도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 제 1 가스로서 SiF4 등의 불화 규소 가스를 예로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계의 가스이면, 예를 들면, SiCl4 등의 염화 규소 가스, SiBr4 등의 브롬화 규소 가스, SiI4 등의 요오드화 규소 가스 등이어도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 제 2 가스로서 O2 가스를 예로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 2 가스는 O2 가스의 외, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스 등을 이용할 수 있다. 희가스로서는, 예를 들면, 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr) 등을 이용할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 제 3 가스로서 H2O 가스를 예로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 3 가스는 예를 들면 SiH4 가스 등이어도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 플라즈마원으로서 유도 결합 플라즈마를 이용한 CVD법에 의해 성막을 실시하는 성막 장치(10)를 예로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 플라즈마를 이용한 CVD법에 의해 성막을 실시하는 성막 장치(10)이면, 플라즈마원은 유도 결합 플라즈마에 한정되지 않고, 예를 들면, 용량 결합 플라즈마, 마이크로파 플라즈마, 마그네트론 플라즈마 등, 임의의 플라즈마원을 이용할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에 있어서의 성막 방법은, 예를 들면, 상기 성막 방법을 실현하기 위한 프로그램을 컨트롤러(27)가 실행하게 하는 것에 의해 실현된다. 성막 방법을 실현하기 위한 프로그램은 예를 들면, DVD(Digital Versatile Disc), PD(Phase change rewritable Disk) 등의 광학 기록 매체, MO(Magneto-Optical Disk) 등의 광자기 기록 매체, 테이프 매체, 자기 기록 매체, 또는 반도체 메모리 등의 기억 매체를 통해서 제공된다. 컨트롤러(27)는 상기 기억 매체로부터 프로그램을 판독하고, 판독한 프로그램을 실행함으로써, 성막 장치(10)의 각부를 제어하고, 상기 실시 형태에 있어서의 성막 방법을 실현한다. 또, 컨트롤러(27)는 성막 방법을 실현하기 위한 프로그램을, 상기 프로그램을 기억하는 서버 등의 다른 장치로부터, 통신 매체를 통해서 상기 프로그램을 취득해서 실행해도 좋다.
S : 기판
10 : 성막 장치
11 : 처리 용기 12 : 탑재대
13 : 안테나 14 : 창 부재
15 : 가스 도입구 16 : 게이트 밸브
17 : 배기 장치 18 : 배기구
20a~20e : 가스 공급원 21a~21e : 유량 제어기
22a~22e : 밸브 23 : 가스 공급관
25 : 정합기 26 : 고주파 전원
27 : 컨트롤러 30 : TFT
31 : 언더코트층 32 : 게이트 전극
33 : 게이트 절연층 34 : 채널
35 : 소스 전극 36 : 드레인 전극
37 : 버퍼층 38 : 패시베이션층
40 : TFT 41 : 언더코트층
42 : 채널 43 : 소스 전극
44 : 드레인 전극 45 : 버퍼층
46 : 게이트 절연층 47 : 게이트 전극
48 : 패시베이션층 49 : 버퍼층
11 : 처리 용기 12 : 탑재대
13 : 안테나 14 : 창 부재
15 : 가스 도입구 16 : 게이트 밸브
17 : 배기 장치 18 : 배기구
20a~20e : 가스 공급원 21a~21e : 유량 제어기
22a~22e : 밸브 23 : 가스 공급관
25 : 정합기 26 : 고주파 전원
27 : 컨트롤러 30 : TFT
31 : 언더코트층 32 : 게이트 전극
33 : 게이트 절연층 34 : 채널
35 : 소스 전극 36 : 드레인 전극
37 : 버퍼층 38 : 패시베이션층
40 : TFT 41 : 언더코트층
42 : 채널 43 : 소스 전극
44 : 드레인 전극 45 : 버퍼층
46 : 게이트 절연층 47 : 게이트 전극
48 : 패시베이션층 49 : 버퍼층
Claims (8)
- 처리 용기 내에, Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 구조물인 Cu부가 노출되어 있는 기판을 반입하는 반입 스텝과,
상기 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 공급하는 제 1 공급 스텝과,
상기 처리 용기 내에 공급된 상기 제 1 가스, 상기 제 2 가스, 및 상기 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, 상기 Cu부 상에 보호막을 성막하는 제 1 성막 스텝
을 포함하고,
상기 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이며,
상기 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이며,
상기 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스인
것을 특징으로 하는 성막 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가스는 SiF4 가스이며,
상기 제 2 가스는 O2 가스이며,
상기 제 3 가스는 H2O 가스인
것을 특징으로 하는 성막 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보호막은 10㎚ 이상 50㎚ 이하의 범위 내의 두께인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판 상에는, 산화물 반도체가 노출되어 있고,
상기 제 1 성막 스텝에서는, 상기 Cu부 및 상기 산화물 반도체 상에 상기 보호막이 성막되는
것을 특징으로 하는 성막 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 산화물 반도체는 TFT(Thin Film Transistor)의 채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 성막 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 상에 노출되어 있는 상기 Cu부는 TFT의 소스 전극, 드레인 전극, 및 게이트 전극 중의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 용기 내에, 염화 규소 가스 또는 불화 규소 가스 혹은 그들의 혼합 가스, 및, 수소 원자를 포함하지 않는 산소 함유 가스 또는 질소 함유 가스를 공급하는 제 2 공급 스텝과,
상기 처리 용기 내에 공급된 상기 염화 규소 가스 또는 상기 불화 규소 가스 혹은 그들의 혼합 가스, 및, 상기 산소 함유 가스 또는 상기 질소 함유 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, 상기 보호막 상에 산화 규소막 또는 질화 규소막을 성막하는 제 2 성막 스텝
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
- Cu를 포함한 재료에 의해 형성된 소스 전극 및 드레인 전극이 배치되고, 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 산화물 반도체가 배치되고, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 산화물 반도체가 노출되어 있는 기판을 처리 용기 내에 반입하는 반입 스텝과,
상기 처리 용기 내에 제 1 가스, 제 2 가스, 및 제 3 가스를 공급하는 공급 스텝과,
상기 처리 용기 내에 공급된 상기 제 1 가스, 상기 제 2 가스, 및 상기 제 3 가스를 포함한 혼합 가스의 플라즈마에 의해, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 산화물 반도체 상에 보호막을 성막하는 성막 스텝
을 포함하고,
상기 제 1 가스는 할로겐 원자를 포함한 실리콘계 가스이며,
상기 제 2 가스는 O2 가스, N2O 가스, N2 가스, 또는 희가스이며,
상기 제 3 가스는 H2O 가스 또는 SiH4 가스인
것을 특징으로 하는 TFT의 제조 방법.
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