專利名稱：硅化合物膜的干式刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅化合物膜的干式刻蝕方法。
背景技術(shù)：
例如，以往的薄膜晶體管中具有反向交錯(cuò)型。在該薄膜晶體管中，在基板的上表 面設(shè)置柵電極(gate electrode) 0在包括柵電極的基板的上表面設(shè)置柵絕緣膜(gate insulating film)。在柵電極上的柵絕緣膜的上表面設(shè)置由本征非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體薄 膜。在半導(dǎo)體薄膜的上表面兩側(cè)設(shè)置由η型非晶硅構(gòu)成的歐姆接觸層。在各歐姆接觸層的 上表面設(shè)置源電極和漏電極。然而，在上述以往的薄膜晶體管的歐姆接觸層和半導(dǎo)體薄膜的形成方法中，將成 膜于柵絕緣膜上表面的本征非晶硅膜(半導(dǎo)體薄膜形成用膜)和η型非晶硅膜(歐姆接觸 層形成用膜)連續(xù)地干式刻蝕。該情況下，使用SF6(六氟化硫)氣體作為刻蝕氣體。但是，作為在上述以往的干式刻蝕方法中使用的刻蝕氣體的SF6的變暖系數(shù) (warming potential)為數(shù)千 數(shù)萬(wàn)，非常大，因此近年來(lái)其作為地球變暖的原因之一而被 視為問(wèn)題。因而，選擇代替它的替代氣體成為重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在不使用SF6等成為地球變暖原因之一的氣體 的情況下，能夠良好地對(duì)非晶硅膜和氮化硅膜等構(gòu)成薄膜晶體管的材料進(jìn)行干式刻蝕的硅 化合物膜的干式刻蝕方法。本發(fā)明的硅化合物膜的干式刻蝕方法的實(shí)施方式之一為通過(guò)使用了至少含有 COF2的刻蝕氣體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì)硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用使用了至少含有COF2的氣體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì) 非晶硅膜等硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕，能夠在不使用SF6等成為地球變暖原因之一的氣體 的情況下，良好地將非晶硅膜等硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將在后文敘述，其中部分根據(jù)說(shuō)明書是顯而易見(jiàn)的，或 者可能需要通過(guò)實(shí)施本發(fā)明才能獲知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)特別是后文的實(shí)施方 式和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


所附的附圖被引入并組成本發(fā)明的一部分，其示例了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與上文的一般描述以及下文對(duì)具體實(shí)施方式
的詳細(xì)描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1為利用包含本發(fā)明的干式刻蝕方法的制造方法而制造的薄膜晶體管面板的 一個(gè)例子的截面圖。圖2為圖1所示的薄膜晶體管面板的制造方法的一個(gè)例子的起始工序的截面圖。圖3為接著圖2的工序的截面圖。圖4為接著圖3的工序的截面圖。圖5為接著圖4的工序的截面圖。圖6為接著圖5的工序的截面圖。圖7為接著圖6的工序的截面圖。圖8為接著圖7的工序的截面圖。圖9為接著圖8的工序的截面圖。圖10為第1干式刻蝕裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。圖11為第2干式刻蝕裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。圖12為第3干式刻蝕裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。圖13為第4干式刻蝕裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。圖14為利用包含本發(fā)明的干式刻蝕方法的制造方法而制造的薄膜晶體管面板的 另一例子的截面圖。圖15為圖14所示的薄膜晶體管面板的制造方法的一個(gè)例子的起始工序的截面 圖。圖16為接著圖15的工序的截面圖。圖17為接著圖16的工序的截面圖。圖18為接著圖17的工序的截面圖。圖19為接著圖18的工序的截面圖。圖20為接著圖19的工序的截面圖。圖21為表示液晶顯示裝置的一個(gè)例子的圖。圖22為表示手機(jī)的一個(gè)例子的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1為利用包含本發(fā)明的干式刻蝕方法的制造方法而制造的薄膜晶體管面板的 一個(gè)例子的截面圖。該薄膜晶體管面板具備玻璃基板1。在玻璃基板1上表面的規(guī)定位置 上設(shè)置由鉻等金屬構(gòu)成的柵電極2。在包含柵電極2的玻璃基板1的上表面設(shè)置由氮化硅 構(gòu)成的柵絕緣膜3。在柵電極2上的柵絕緣膜3上表面的規(guī)定位置上設(shè)置由本征非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體 薄膜4。在半導(dǎo)體薄膜4上表面的規(guī)定位置上設(shè)置由氮化硅構(gòu)成的溝道保護(hù)膜5。在溝道 保護(hù)膜5的上表面兩側(cè)及其兩側(cè)的半導(dǎo)體薄膜4的上表面設(shè)置由η型非晶硅構(gòu)成的歐姆接 觸層6、7。在歐姆接觸層6、7各自的上表面設(shè)置由鉻等金屬構(gòu)成的源電極8和漏電極9。這里，利用柵電極2、柵絕緣膜3、半導(dǎo)體薄膜4、溝道保護(hù)膜5、歐姆接觸層6、7、源 電極8和漏電極9，構(gòu)成反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10。
在柵絕緣膜3上表面的規(guī)定位置和源電極8上表面的一部分上設(shè)置由ITO構(gòu)成的 像素電極11。在包括薄膜晶體管10和像素電極11的柵絕緣膜3的上表面設(shè)置由氮化硅構(gòu) 成的外敷膜12。此時(shí)，在對(duì)應(yīng)于除像素電極11的周邊部以外的區(qū)域的部分中的外敷膜12 上設(shè)置開(kāi)口部13。接著，對(duì)該薄膜晶體管面板的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖2所示， 在玻璃基板1上表面的規(guī)定位置上利用光刻法對(duì)利用濺射法成膜的鉻等構(gòu)成的金屬膜進(jìn) 行布圖，從而形成柵電極2。接著，在包括柵電極2的玻璃基板1的上表面利用等離子體CVD法連續(xù)地形成氮 化硅膜(柵絕緣膜幻3、本征非晶硅膜(半導(dǎo)體薄膜4形成用膜)21和氮化硅膜(溝道保護(hù) 膜5形成用膜)22。接著，在氮化硅膜22上表面的溝道保護(hù)膜5形成區(qū)域上利用光刻法對(duì) 通過(guò)網(wǎng)板印刷法或旋涂法等涂布形成的抗蝕膜進(jìn)行布圖，從而形成抗蝕膜23。接著，以抗蝕膜23為掩模，干式刻蝕氮化硅膜22，將除抗蝕膜23下以外的區(qū)域中 的氮化硅膜22除去，如圖3所示，在抗蝕膜23下形成溝道保護(hù)膜5。接著，剝離抗蝕膜23。接著，如圖4所示，在包括溝道保護(hù)膜5的本征非晶硅膜21的上表面利用等離子 體CVD法形成η型非晶硅膜(歐姆接觸層6、7形成用膜)24。接著，在η型非晶硅膜M的 上表面利用濺射法形成由鉻等金屬構(gòu)成的源、漏電極形成用膜25。接著，在源、漏電極形成用膜25上表面的源電極8形成區(qū)域和漏電極9形成區(qū)域 上利用光刻法對(duì)通過(guò)網(wǎng)板印刷法、旋涂法等涂布形成的抗蝕膜進(jìn)行布圖，形成抗蝕膜26、 27。接著，以抗蝕膜沈、27為掩模，濕式刻蝕源、漏電極形成用膜25，將除抗蝕膜沈、27 下以外的區(qū)域中的源、漏電極形成用膜25除去，如圖5所示，在抗蝕膜沈、27下形成源電極 8和漏電極9。接著，以抗蝕膜沈、27和溝道保護(hù)膜5為掩模，連續(xù)地干式刻蝕η型非晶硅膜24 和本征非晶硅膜21，將除抗蝕膜沈、27下以外的區(qū)域中的η型非晶硅膜M除去、且將除抗 蝕膜沈、27和溝道保護(hù)膜5下以外的區(qū)域中的本征非晶硅膜21除去，如圖6所示，在源電 極8和漏電極9下形成歐姆接觸層6、7，且在歐姆接觸層6、7和溝道保護(hù)膜5下形成半導(dǎo)體
薄膜4。在此狀態(tài)下，利用柵電極2、柵絕緣膜3、半導(dǎo)體薄膜4、溝道保護(hù)膜5、歐姆接觸層 6、7、源電極8和漏電極9，形成反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10。接著，剝離抗蝕 膜 26,270接著，如圖7所示，在柵絕緣膜3上表面的規(guī)定位置和源電極8上表面的一部分上 利用光刻法對(duì)通過(guò)濺射法成膜的ITO膜進(jìn)行布圖，從而形成像素電極11。接著，如圖8所示，在包括薄膜晶體管10和像素電極11的柵絕緣膜3的上表面利 用等離子體CVD法形成由氮化硅構(gòu)成的外敷膜12。接著，通過(guò)在外敷膜12的上表面利用光 刻法對(duì)通過(guò)網(wǎng)板印刷法、旋涂法等涂布形成的抗蝕膜進(jìn)行布圖，從而形成抗蝕膜觀。此時(shí)， 在對(duì)應(yīng)于除像素電極11的周邊部以外的區(qū)域的部分中的抗蝕膜觀上形成開(kāi)口部四。接著，以抗蝕膜觀為掩模，干式刻蝕外敷膜12，如圖9所示，在抗蝕膜觀的開(kāi)口 部四即對(duì)應(yīng)于除像素電極11的周邊部以外的區(qū)域的部分中的外敷膜12上形成開(kāi)口部13。 接著，剝離抗蝕膜28。如此獲得圖1所示的薄膜晶體管面板。
(第1干式刻蝕裝置)下面，參照?qǐng)D10所示的概略構(gòu)成圖說(shuō)明在圖2和圖3所示的情況下，用于干式刻 蝕氮化硅膜(溝道保護(hù)膜5形成用膜)22并形成溝道保護(hù)膜5的第1干式刻蝕裝置的一個(gè) 例子。該干式刻蝕裝置為平行平板型，并具備反應(yīng)容器31。在反應(yīng)容器31內(nèi)的下部設(shè)置下部電極32，在上部設(shè)置上部電極33。此時(shí)，下部電 極32連接于高頻電源34，上述電極33接地。在下部電極32的上表面載置被加工物35。反 應(yīng)容器31下部的規(guī)定位置借助配管36連接于真空泵37。在反應(yīng)容器31的上部中央部上貫通上部電極33的中央部地設(shè)置氣體導(dǎo)入管38。 氣體導(dǎo)入管38連接于共用配管39。共通配管39上連接有第1、第2配管40、41。第1、第 2配管40、41上具有第1、第2電磁閥42、43和第1、第2質(zhì)量流量控制器44、45。第1、第2 配管40、41各自的前端部上連接有由氣缸等構(gòu)成的COF2 (碳酰氟)氣體供給源46和氧氣 供給源47。下面，對(duì)使用該第1干式刻蝕裝置，并在載置于下部電極32上表面的被加工物35 處于圖2所示狀態(tài)下，對(duì)本征非晶硅膜(半導(dǎo)體薄膜4形成用膜)21上的氮化硅膜(溝道 保護(hù)膜5形成用膜)22進(jìn)行干式刻蝕的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)驅(qū)動(dòng)真空泵37，將反應(yīng)容 器31內(nèi)的氣體排出，使反應(yīng)容器31內(nèi)成為壓力為1 IOOPa的真空環(huán)境。接著，打開(kāi)第1、第2電磁閥42、43，將由COF2氣體供給源46和氧氣供給源47供 給的COF2氣體和氧氣的混合氣體從氣體導(dǎo)入管38導(dǎo)入反應(yīng)容器31內(nèi)。此時(shí)，利用第1、第 2質(zhì)量流量控制器44、45調(diào)整COF2氣體和氧氣各自的流量，使COF2氣體的流量為lOOsccm、 使氧氣的流量為100 400sccm。另外，由高頻電源34施加13. 56MHz的高頻電流700W。如此，將除抗蝕膜23下以外的區(qū)域中的氮化硅22干式刻蝕、除去，其刻蝕速率為 約1500人/分鐘。此時(shí)，當(dāng)將除抗蝕膜23下以外的區(qū)域中的氮化硅膜22完全地除去時(shí)， 如圖3所示，基底的本征非晶硅膜21露出，將該露出的本征非晶硅膜21某種程度地干式刻 蝕、除去，其刻蝕速率為約210人/分鐘。因此，此時(shí)的選擇比為約7倍，能夠?qū)嵱谩６遥?COF2氣體的變暖系數(shù)為1，對(duì)抑制變暖氣體的排出量起到很大作用。然而，在制造反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10時(shí)，作為一個(gè)例子，氮化 硅膜22的膜厚為1200 A左右、本征非晶硅膜21的膜厚為250 A左右。另一方面，當(dāng)為COF2 氣體單體時(shí)，氮化硅膜22的刻蝕速率為約4000人/分鐘，比較大。因此，在利用COF2氣體單體的干式刻蝕中，有將本征非晶硅膜21的大部分刻蝕除 去的危險(xiǎn)。與此相對(duì)，上述干式刻蝕方法中，由于使用由COF2氣體和氧氣的混合氣體構(gòu)成 的刻蝕氣體，因此氮化硅膜22的刻蝕速率變得較小、為約1500 A /分鐘，即使對(duì)本征非晶 硅膜21，也可獲得約210人/分鐘的能夠?qū)嵱玫目涛g速率。S卩，當(dāng)氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比增大時(shí)，選擇比提高，但刻蝕速率降低。在氧 氣流量比大的情況下，只要通量的降低是可容許的，則氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比即使 增大到4左右，也能夠進(jìn)行加工。另一方面，在氧氣流量比小的情況下，基底的本征非晶硅 膜21的刻蝕速率增大，因此氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比的界限為0. 5左右。因此，在上 述干式刻蝕方法中，使氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比為0. 5 4。然而，當(dāng)制造反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10時(shí)，如上所述，相對(duì)于氮 化硅膜22的膜厚為1200 A左右，本征非晶硅膜21的膜厚僅為250 A左右，因此要求高的選擇比。因而，當(dāng)使氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比為1. 5 2時(shí)，氮化硅膜22的刻蝕速率變 得稍小于上述情況(約1500人/分鐘)、為約1200人/分鐘，可以進(jìn)一步提高選擇比。因 此，氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比更優(yōu)選為1. 5 2。另外，COF2氣體供給源46可以供給用氮?dú)?、氦氣、氖氣、氬氣等不活潑性氣體中的 任一種或多種氣體稀釋了的稀釋COF2氣體。例如，可以使被氮?dú)庀♂屩?0vol %的稀釋COF2 氣體的流量為500sccm(僅COF2氣體的流量為IOOsccm)、氧氣的流量為100 400sccm。當(dāng) 添加不活潑性氣體時(shí)，等離子體的狀態(tài)穩(wěn)定，能夠提高刻蝕的均勻性。另外，還可以設(shè)置不同于COF2氣體供給源46的由氣缸等構(gòu)成的不活潑性氣體供 給源。此時(shí)，當(dāng)然要設(shè)置附屬于不活潑性氣體供給源的配管、電磁閥和質(zhì)量流量控制器。另 外，如上所述，即使在添加不活潑性氣體的情況下，氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比也優(yōu)選為 0. 5 4、更優(yōu)選為1. 5 2。(第2干式刻蝕裝置)下面，參照?qǐng)D11所示的概略構(gòu)成圖說(shuō)明在圖5和圖6所示的情況下，用于連續(xù)地 干式刻蝕η型非晶硅膜(歐姆接觸層6、7形成用膜)M和本征非晶硅膜(半導(dǎo)體薄膜4形 成用膜)21，并形成歐姆接觸層6、7和半導(dǎo)體薄膜4的第2干式刻蝕裝置的一個(gè)例子。在該 第2干式刻蝕裝置中，與圖10所示的第1干式刻蝕裝置不同之處在于使用氯氣供給源48 代替氧氣供給源47。接著，對(duì)使用該第2干式刻蝕裝置，在載置于下部電極32上表面的被加工物35處 于圖5所示狀態(tài)下，對(duì)由氮化硅構(gòu)成的柵絕緣膜3上的η型非晶硅膜M和本征非晶硅膜21 連續(xù)地干式刻蝕的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)驅(qū)動(dòng)真空泵37，將反應(yīng)容器31內(nèi)的氣體排出， 使反應(yīng)容器31內(nèi)成為壓力為1 IOOPa的真空環(huán)境。接著，打開(kāi)第1、第2電磁閥42、43，將由COF2氣體供給源46和氮?dú)夤┙o源48供 給的COF2氣體和氯氣的混合氣體從氣體導(dǎo)入管38導(dǎo)入反應(yīng)容器31內(nèi)。此時(shí)，利用第1、 第2質(zhì)量流量控制器44、45調(diào)整COF2氣體和氯氣各自的流量，使COF2氣體的流量為20 200sccm、使氯氣的流量為200sccm。另外，由高頻電源34施加13. 56MHz的高頻電流700W。如此，將除抗蝕膜沈、27和溝道保護(hù)膜5下以外的區(qū)域中的η型非晶硅膜M和本 征非晶硅膜21連續(xù)地干式刻蝕、除去，其刻蝕速率為約1200 A/分鐘。此時(shí)，當(dāng)將除抗蝕 膜沈、27和溝道保護(hù)膜5下以外的區(qū)域中的η型非晶硅膜M和本征非晶硅膜21完全地除 去時(shí)，如圖6所示，基底的由氮化硅構(gòu)成的柵絕緣膜3露出，將該露出的柵絕緣膜3某種程 度地干式刻蝕、除去，其刻蝕速率為約400人/分鐘。因此，此時(shí)的選擇比為約3倍，能夠?qū)?用。而且，COF2氣體的變暖系數(shù)為1，對(duì)抑制變暖氣體的排出量起到很大作用。然而，在利用氯氣單體的干式刻蝕中，非晶硅膜21、24的刻蝕速率僅為100人/分 鐘左右，當(dāng)在氯氣(200SCCm)中加入10% OOsccm)COF2氣體時(shí)，可獲得能夠?qū)嵱玫南孪薜?刻蝕速率。另一方面，當(dāng)增加COF2氣體的流量時(shí)，非晶硅膜21、24的刻蝕速率降低，基底的 由氮化硅構(gòu)成的柵絕緣膜3的刻蝕速率升高，因此COF2氣體相對(duì)于氯氣的流量比的上限優(yōu) 選為1左右。因此，在上述干式刻蝕方法中，COF2氣體相對(duì)于氯氣的流量比為0. 1 1。然而，當(dāng)使COF2氣體的流量相對(duì)于氯氣的流量200SCCm為75sCCm時(shí)，刻蝕速率變 為最大，無(wú)論是更大或更小，刻蝕速率均會(huì)逐漸降低，當(dāng)使COF2氣體的流量相對(duì)于氯氣的流 量200SCCm為50 lOOsccm時(shí)，可獲得充分的刻蝕速率和選擇比。因此，COF2氣體相對(duì)于氯氣的流量比更優(yōu)選為0. 25 0. 5。另外，COF2氣體供給源46可以供給用氮?dú)?、氦氣、氖氣、氬氣等不活潑性氣體中 的任一種或多種氣體稀釋了的稀釋COF2氣體。例如，可以使被氯氣稀釋至20Vol%的稀釋 COF2氣體的流量為100 1000sccm(僅COF2氣體的流量為20 200sccm)、使氯氣的流量 為200Sccm。當(dāng)添加不活潑性氣體時(shí)，等離子體的狀態(tài)穩(wěn)定，能夠提高刻蝕的均勻性。另外，還可以設(shè)置不同于COF2氣體供給源46的由氣缸等構(gòu)成的不活潑性氣體供 給源。此時(shí)，當(dāng)然要設(shè)置附屬于不活潑性氣體供給源的配管、電磁閥和質(zhì)量流量控制器。另 外，如上所述，即使在添加不活潑性氣體的情況下，COF2氣體相對(duì)于氯氣的流量比也優(yōu)選為 0. 1 1、更優(yōu)選為0. 25 0. 5。然而，在圖11所示的干式刻蝕裝置中，對(duì)載置有被加工物35的下部電極32施加 高頻，易于發(fā)生接地的上部電極33側(cè)即陰極側(cè)的陰極電壓降，并將通過(guò)放電產(chǎn)生的離子用 于反應(yīng)，這是被稱作反應(yīng)性離子刻蝕(RIE)的利用陰極耦合的干式刻蝕。在該利用陰極耦合的干式刻蝕中，可以進(jìn)行側(cè)面刻蝕少的各向異性刻蝕。但是，在 利用陰極耦合的干式刻蝕中，由陰極側(cè)的陰極電壓降導(dǎo)致的離子沖擊有時(shí)會(huì)損害晶體管特 性。因此，下面對(duì)能夠降低離子損害的情況進(jìn)行說(shuō)明。(第3干式刻蝕裝置)圖12表示第3干式刻蝕裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。在該第3干式刻蝕裝置 中，與圖11所示的第2干式刻蝕裝置不同之處在于將下部電極32接地、將上部電極33連 接于高頻電源34。因此，在該干式刻蝕裝置中，進(jìn)行利用陽(yáng)極耦合的干式刻蝕，與利用陰極 耦合的干式刻蝕的情況相比，能夠降低離子損害，改善晶體管特性。(第4干式刻蝕裝置)下面，參照?qǐng)D13所示的概略構(gòu)成圖說(shuō)明在圖8和圖9所示的情況下，用于干式刻 蝕由氮化硅構(gòu)成的外敷膜12，并形成開(kāi)口部13的第4干式刻蝕裝置的一個(gè)例子。在該第4 干式刻蝕裝置中，與圖10所示的第1干式刻蝕裝置的不同之處在于省去了氧氣供給源47 和其附帶的配管41、電磁閥43和質(zhì)量流量控制器45。下面，對(duì)使用該第4干式刻蝕裝置，在載置于下部電極32上表面的被加工物35處 于圖8所示狀態(tài)下，對(duì)由ITO構(gòu)成的像素電極11上的氮化膜構(gòu)成的外敷膜12進(jìn)行干式刻 蝕的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)驅(qū)動(dòng)真空泵37，將反應(yīng)容器31內(nèi)的氣體排出，使反應(yīng)容器 31內(nèi)成為壓力為1 IOOPa的真空環(huán)境。接著，打開(kāi)第1電磁閥42，將由COF2氣體供給源46供給的COF2氣體從氣體導(dǎo)入管 38導(dǎo)入反應(yīng)容器31內(nèi)。此時(shí)，利用第1質(zhì)量流量控制器44調(diào)整COF2氣體的流量，使COF2 氣體的流量為200sccm。另外，由高頻電源34施加13. 56MHz的高頻電流600W。如此，將對(duì)應(yīng)于抗蝕膜觀的開(kāi)口部四的部分中的外敷膜12干式刻蝕、除去，其刻 蝕速率為約4000人/分鐘。此時(shí)，當(dāng)將對(duì)應(yīng)于抗蝕膜觀的開(kāi)口部四的部分中的外敷膜12 完全地除去時(shí)，如圖9所示，基底的由ITO構(gòu)成的像素電極11露出，但該露出的像素電極11 基本未被刻蝕，能夠?qū)嵱?。而且，COF2氣體的變暖系數(shù)為1，對(duì)抑制變暖氣體的排出量起到很大作用。另外，由ITO構(gòu)成的像素電極11上的由氮化硅構(gòu)成的外敷膜12的干式刻蝕也可 以使用圖10所示的第1刻蝕裝置進(jìn)行。此時(shí)，只要氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比為2以下即可，更優(yōu)選為0.2 0.3。即，由于由氮化硅構(gòu)成的外敷膜12的膜厚較厚、例如為8000 A，且其基底的由ITO 構(gòu)成的像素電極11基本不被刻蝕，因此優(yōu)選外敷膜12的刻蝕速率較大。因此，當(dāng)相對(duì)于 COF2氣體混合20 30 %的氧氣時(shí)，外敷膜12的刻蝕速率提高3 4成，能夠縮短刻蝕時(shí) 間。另一方面，當(dāng)某種程度地增加氧氣的添加量時(shí)，由于外敷膜12的刻蝕速率降低，因此氧 氣相對(duì)于COF2氣體的流量比優(yōu)選為2以下。另外，此時(shí)，COF2氣體供給源46也可以供給用氮?dú)?、氦氣、氖氣、氬氣等不活潑性?體中的任一種或多種氣體稀釋了的稀釋COF2氣體。當(dāng)添加不活潑性氣體時(shí)，等離子體的狀 態(tài)穩(wěn)定，能夠提高刻蝕的均勻性。另外，還可以設(shè)置不同于COF2氣體供給源46的由氣缸等構(gòu)成的不活潑性氣體供 給源。此時(shí)，當(dāng)然要設(shè)置附屬于不活潑性氣體供給源的配管、電磁閥和質(zhì)量流量控制器。另 外，如上所述，即使在添加不活潑性氣體的情況下，氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比也優(yōu)選為 2以下、更優(yōu)選為0. 2 0. 3。另外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了在反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10 中，干式刻蝕氮化硅膜等硅膜的情況，但并非限定于此。例如，以圖14所示為一個(gè)例子，在 反向交錯(cuò)型溝道刻蝕型的薄膜晶體管10中，也可以對(duì)氮化硅膜等硅膜進(jìn)行干式刻蝕。在圖14所示的薄膜晶體管面板中，與圖1所示的薄膜晶體管面板的不同之處在 于不具備溝道保護(hù)膜5，作為替代，在半導(dǎo)體薄膜4的溝道區(qū)域的上表面形成有凹部4a。 此時(shí)，半導(dǎo)體薄膜4的除溝道區(qū)域以外的區(qū)域的厚度厚于圖1所示的半導(dǎo)體薄膜4的厚度。下面，對(duì)該薄膜晶體管面板的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖15所示， 通過(guò)利用光刻法在玻璃基板1上表面的規(guī)定位置上對(duì)通過(guò)濺射法成膜的鉻等構(gòu)成的金屬 膜進(jìn)行布圖，從而形成柵電極2。接著，在包括柵電極2的玻璃基板1的上表面利用等離子體CVD法形成由氮化硅 構(gòu)成的柵絕緣膜3、本征非晶硅膜(半導(dǎo)體薄膜4形成用膜)21和η型非晶硅膜(歐姆接觸 層6、7形成用膜)Μ。此時(shí)，本征非晶硅膜21的厚度厚于圖2所示的本征非晶硅膜21的厚度。接著，在η型非晶硅膜M的上表面利用濺射法形成由鉻等金屬構(gòu)成的源、漏電極 形成用膜25。接著，在源、漏電極形成用膜25上表面的源電極8形成區(qū)域和漏電極9形成 區(qū)域上利用光刻法對(duì)通過(guò)網(wǎng)板印刷法、旋涂法等涂布形成的抗蝕膜進(jìn)行布圖，從而形成抗 蝕膜26、27。接著，以抗蝕膜沈、27為掩模，對(duì)源、漏電極形成用膜25實(shí)施濕式刻蝕，將除抗蝕 膜沈、27下以外的區(qū)域中的源、漏電極形成用膜25除去，如圖16所示，在抗蝕膜沈、27下 形成源電極8和漏電極9。接著，以抗蝕膜沈、27為掩模，連續(xù)地干式刻蝕η型非晶硅膜M和本征非晶硅膜 21。此時(shí)，首先，將除抗蝕膜沈、27下以外的區(qū)域中的η型非晶硅膜M除去，如圖17所示， 在源電極8和漏電極9下形成歐姆接觸層6、7。接著，將除抗蝕膜沈、27下以外的區(qū)域中的本征非晶硅膜21半刻蝕，如圖18所 示，減小除歐姆接觸層6、7以外區(qū)域中的本征非晶硅膜21的厚度。在此狀態(tài)下，在歐姆接 觸層6、7間的本征非晶硅膜21上表面形成凹部如。接著，剝離抗蝕膜沈、27。
接著，如圖19所示，在源電極8、漏電極9和其間的凹部如部分的上表面利用光刻 法對(duì)通過(guò)網(wǎng)板印刷法、旋涂法等涂布形成的抗蝕膜進(jìn)行布圖，從而形成抗蝕膜30。接著，以 抗蝕膜30為掩模，對(duì)本征非晶硅膜21進(jìn)行干式刻蝕，將除抗蝕膜30下以外的區(qū)域中的本 征非晶硅膜21除去，如圖20所示，在抗蝕膜30下形成具有凹部如的半導(dǎo)體薄膜4。在此狀態(tài)下，利用柵電極2、柵絕緣膜3、具有凹部如的半導(dǎo)體薄膜4、歐姆接觸層 6、7、源電極8和漏電極9，形成反向交錯(cuò)型溝道刻蝕型的薄膜晶體管10。接著，將抗蝕膜30 剝離。以下經(jīng)過(guò)與上述情況相同的工序，獲得圖14所示的薄膜晶體管面板。這里，此時(shí)的η型非晶硅膜M和本征非晶硅膜21的干式刻蝕，可以與在具備上述 反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10的薄膜晶體管面板中干式刻蝕η型非晶硅膜M 和本征非晶硅膜21時(shí)的條件相同。另外，也可以與在具備上述反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管10的薄膜晶 體管面板中，使用由COF2單體構(gòu)成的刻蝕氣體或由COF2和氧氣的混合氣體構(gòu)成的刻蝕氣體 對(duì)外敷膜12進(jìn)行干式刻蝕時(shí)的條件相同。然而，在具備反向交錯(cuò)型的薄膜晶體管10的薄膜晶體管面板中，無(wú)論是溝道保護(hù) 膜型和溝道刻蝕型中的哪一種，均在玻璃基板1的上表面，與柵電極2相連地設(shè)置由與柵電 極2相同的金屬構(gòu)成的柵電極用外部連接端子。另外，在柵絕緣膜3的上表面，與漏電極9 相連地設(shè)置由與漏電極9相同的金屬構(gòu)成的漏電極用外部連接端子。在這種薄膜晶體管面板中，當(dāng)在外敷膜12上形成開(kāi)口部13時(shí)，同時(shí)在對(duì)應(yīng)于柵電 極用外部連接端子的部分中的外敷膜12上和柵絕緣膜3上形成開(kāi)口部，且在對(duì)應(yīng)于漏電極 用外部連接端子的部分中的外敷膜12上形成開(kāi)口部。因此，在外敷膜12的基底上除了由 ITO構(gòu)成的像素電極11之外，還包含由鉻等金屬構(gòu)成的柵電極用外部連接端子和漏電極用 外部連接端子。需要說(shuō)明的是，在上述實(shí)施方式中，在使用了非晶硅的薄膜晶體管中，對(duì)干式刻蝕 氮化硅膜、本征非晶硅膜、η型非晶硅膜等硅化合物膜的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并非限定于此。 例如，在使用了多晶硅的薄膜晶體管中，還可對(duì)成膜于氮化硅膜的上表面的多晶硅膜進(jìn)行 干式刻蝕。另外，在使用了硅的薄膜二極管(TFD =Thin Film Diode)中，還可對(duì)成膜于氮化 硅膜的上表面的硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕。另外，如上述形成的具備反向交錯(cuò)型的薄膜晶體管10的薄膜晶體管面板可以適 用于圖21所示的液晶顯示裝置50中的一對(duì)基板51、52中的有源基板51。該液晶顯示裝置 50可以通過(guò)各像素地對(duì)一對(duì)基板51、52之間所挾持的液晶層53的液晶分子進(jìn)行取向控制 來(lái)顯示圖像。此時(shí)，薄膜晶體管10作為各像素配置的像素晶體管使用。進(jìn)而，上述液晶顯示裝置例如還可作為攝像裝置或圖22所示的手機(jī)60等電子設(shè) 備的監(jiān)視器61使用。
權(quán)利要求
1.一種硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，通過(guò)使用了至少含有COF2的刻蝕氣 體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì)硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕，所述硅化合物膜為氮化硅膜， 所述氮化硅膜形成于非晶硅膜上，在制造反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型的薄膜晶體管時(shí)，所述 非晶硅為本征非晶硅膜，在該本征非晶硅膜上對(duì)所述氮化硅膜進(jìn)行干式刻蝕，形成溝道保 護(hù)膜圖案，所述刻蝕氣體為含有COF2氣體和氧氣的混合氣體，且氧氣相對(duì)于COF2氣體的流 量比為0.5 4。
2.如權(quán)利要求1所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，氧氣相對(duì)于COF2氣 體的流量比為1.5 2。
3.—種硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，通過(guò)使用了至少含有COF2的刻蝕氣 體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì)硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕，所述硅化合物膜為本征非晶硅 膜和形成于該本征非晶硅膜上的η型非晶硅膜，所述本征非晶硅膜形成于氮化硅膜上，在 制造反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型或反向交錯(cuò)型溝道刻蝕型的薄膜晶體管時(shí)，在由所述氮化硅 膜構(gòu)成的柵絕緣膜上，連續(xù)地干式刻蝕所述η型非晶硅膜和所述本征非晶硅膜，形成半導(dǎo) 體薄膜，并在半導(dǎo)體薄膜的上表面兩側(cè)形成歐姆接觸層，所述刻蝕氣體為含有COF2氣體和 氯氣的混合氣體。
4.如權(quán)利要求3所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，COF2氣體相對(duì)于氯 氣的流量比為0. 1 1。
5.如權(quán)利要求3所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，COF2氣體相對(duì)于氯 氣的流量比為0. 25 0.5。
6.如權(quán)利要求3所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，所述干式刻蝕為利 用陰極耦合的干式刻蝕。
7.如權(quán)利要求3所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，所述干式刻蝕為利 用陽(yáng)極耦合的干式刻蝕。
8.如權(quán)利要求3所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，所述刻蝕氣體進(jìn)一 步含有不活潑性氣體。
9.如權(quán)利要求3所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，所述干式刻蝕在1 IOOPa的真空環(huán)境下進(jìn)行。
10.一種硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，通過(guò)使用了至少含有COF2的刻蝕氣 體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì)硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕，所述硅化合物膜為本征非晶硅 膜和形成于該本征非晶硅膜上的η型非晶硅膜，所述本征非晶硅膜形成于氮化硅膜上，在 制造反向交錯(cuò)型溝道刻蝕型的薄膜晶體管時(shí)，在由所述氮化硅膜構(gòu)成的柵絕緣膜上，連續(xù) 地干式刻蝕所述η型非晶硅膜和所述本征非晶硅膜，形成半導(dǎo)體薄膜，并在半導(dǎo)體薄膜的 上表面兩側(cè)形成歐姆接觸層，所述刻蝕氣體為含有COF2氣體和氧氣的混合氣體，且氧氣相 對(duì)于COF2氣體的流量比為2以下。
11.如權(quán)利要求10所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，氧氣相對(duì)于COF2 氣體的流量比為0.2 0.3。
12.—種硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，通過(guò)使用了至少含有COF2的刻蝕氣 體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì)硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕，所述硅化合物膜為氮化硅膜， 所述氮化硅膜形成于由ITO膜或金屬膜構(gòu)成的基底上，在制造反向交錯(cuò)型溝道保護(hù)膜型或反向交錯(cuò)型溝道刻蝕型的薄膜晶體管時(shí)，在對(duì)應(yīng)于所述基底的部分中的由所述氮化硅膜構(gòu) 成的外敷膜上利用干式刻蝕形成開(kāi)口部，所述刻蝕氣體為含有COF2氣體和氧氣的混合氣 體，且氧氣相對(duì)于COF2氣體的流量比為2以下。
13.如權(quán)利要求12所述的硅化合物膜的干式刻蝕方法，其特征在于，氧氣相對(duì)于COF2 氣體的流量比為0.2 0.3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅化合物膜的干式刻蝕方法，其通過(guò)使用了至少含有COF2的刻蝕氣體的平行平板型的干式刻蝕來(lái)對(duì)硅化合物膜進(jìn)行干式刻蝕。
文檔編號(hào)H01L21/336GK102129984SQ201110001999
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者登坂久雄 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社