专利名称：薄膜晶体管的制造方法
技术领域：
本发明涉及氮化硅膜的干刻蚀方法以及薄膜晶体管的制造方法。
背景技术：
例如，以往的薄膜晶体管有逆交错型、沟道保护膜型的薄膜晶体管(例如，参照专 利文献1)。在此种情况下，作为沟道保护膜的形成方法是，首先，在形成的本征非晶硅膜的 上表面形成由氮化硅构成的沟道保护膜形成用膜。然后，在沟道保护膜形成用膜的上表面 布图形成抗蚀剂膜。接着，采用SFe(六氟化硫)气体和氧气的混合气体作为刻蚀气体，将 抗蚀剂膜下以外的区域上的沟道保护膜形成用膜进行干刻蚀而除去，则可在抗蚀剂膜下形 成沟道保护膜。 专利文献1 :日本特开平11-274143号公报 这样的干刻蚀方法所使用的刻蚀气体中的SF6近年来作为地球变暖的一个因素而 被视为问题，因此取代其的代替气体的选择成为重要的课题。
发明内容
因此，本发明的主要目的是，提供一种不采用SF6等成为地球变暖的一个因素的气 体，也能良好地对氮化硅膜进行干刻蚀的氮化硅膜的干刻蚀方法。 本发明的优选的方案是氮化硅膜的干刻蚀方法，其特征在于，通过采用含有氟气
(fluorine gas)和氧气的混合气体的反应性离子刻蚀来对氮化硅膜进行干刻蚀。 另外，本发明的优选的方案之一是氮化硅膜的干刻蚀方法，其特征在于，包括以下
工序准备在基板上层叠有氮化硅膜的被加工物；将被加工物搬入到高频电极及对置电极
被平行配置的平行平板型的干刻蚀装置内，将所述被加工物的基板载置在所述高频电极
上；将所述干刻蚀装置减压，向所述干刻蚀装置内导入氟气及氧气；对所述高频电极施加
高频，从而刻蚀所述氮化硅膜。
图1是利用包含本发明的干刻蚀方法的制造方法来制造的薄膜晶体管面板的一 个例子的剖视图。 图2是在图1所示的薄膜晶体管面板的制造方法的一个例子中最初的工序的剖视 图。 图3是继图2之后的工序的剖视图。
图4是继图3之后的工序的剖视图。
图5是继图4之后的工序的剖视图。
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图6是继图5之后的工序的剖视图。
图7是RIE装置的一个例子的概略构成图。
具体实施例方式
图1是利用包含本发明的干刻蚀方法的制造方法来制造的薄膜晶体管面板的一 个例子的剖视图。该薄膜晶体管面板具备玻璃基板l。在玻璃基板1的上表面的规定部位 上设有由铬等构成的栅电极2。在包含栅电极2在内的玻璃基板1的上表面设有由氮化硅 构成的栅绝缘膜3。 在栅电极2上的栅绝缘膜3的上表面的规定部位上设有由本征非晶硅构成的半导 体薄膜4。在半导体薄膜4的上表面的规定部位上设有由氮化硅构成的沟道保护膜5。在 沟道保护膜5的上表面两侧及其两侧的半导体薄膜4的上表面设有由n型非晶硅构成的欧 姆接触层6、7。在欧姆接触层6、7的各自上表面设有由铬等构成的源电极8及漏电极9。
此处，通过栅电极2、栅绝缘膜3、半导体薄膜4、沟道保护膜5、欧姆接触层6、7、源 电极8及漏电极9来构成逆交错型、沟道保护膜型的薄膜晶体管10。 在包含薄膜晶体管10在内的栅绝缘膜3的上表面设有由氮化硅构成的罩面涂膜 11。在与源电极8的规定部位对应的部分的罩面涂膜11上设有接触孔12。在罩面涂膜ll 的上表面的规定部位上设有由IT0构成的像素电极13，其经由接触孔12与源电极8连接。
接着，对该薄膜晶体管面板的制造方法的一个例子进行说明。首先，如图2所示， 在玻璃基板1的上表面的规定部位，通过用光刻蚀法对由溅射法形成的由铬等构成的金属 膜进行布图加工(patterning)，从而形成栅电极2。 接着，在包含栅电极2在内的玻璃基板1的上表面上，利用等离子体CVD法连续地 形成由氮化硅构成的栅绝缘膜3、本征非晶硅膜(半导体薄膜形成用膜)21及氮化硅膜(沟 道保护膜形成用膜)22。然后，在氮化硅膜22的上表面的沟道保护膜形成区域，通过用光刻 蚀法对用印刷法等涂布形成的抗蚀剂膜进行布图加工，从而形成抗蚀剂膜23 。
接着，当以抗蚀剂膜23作为掩模，对氮化硅膜22进行如后所述那样的干刻蚀，则 可将抗蚀剂膜23下以外的区域上的氮化硅膜22除去，从而如图3所示，在抗蚀剂膜23下 形成沟道保护膜5。然后，剥离抗蚀剂膜23。 接着，如图4所示，在包含沟道保护膜5在内的本征非晶硅膜21的上表面上，利用
等离子体CVD法形成n型非晶硅膜(欧姆接触层形成用膜)24。然后，在n型非晶硅膜24
膜的上表面，利用溅射法形成由铬等构成的源电极及漏电极形成用膜25。 接着，在源电极及漏电极形成用膜25的上表面的源电极形成区域及漏电极形成
区域，通过用光刻蚀法对由印刷法等涂布形成的抗蚀剂膜进行布图加工，从而形成抗蚀剂
膜26、27。 接着，当以抗蚀剂膜26、27作为掩模，对源电极及漏电极形成用膜25进行湿法刻 蚀，则可将抗蚀剂膜26、27下以外的区域上的源电极及漏电极形成用膜25除去，从而如图 5所示，在抗蚀剂膜26 、27下形成源电极8及漏电极9。 接着，当以抗蚀剂膜26、27及沟道保护膜5作为掩模，对n型非晶硅膜24及本征 非晶硅膜21连续地进行干刻蚀，则可将抗蚀剂膜26、27下以外的区域上的n型非晶硅膜24 除去，并且，可将抗蚀剂膜26、27及沟道保护膜5下以外的区域上的本征非晶硅膜21除去，从而如图6所示，在源电极8及漏电极9下形成欧姆接触层6、7，并且在欧姆接触层6、7及 沟道保护膜5下形成半导体薄膜4。然后，剥离抗蚀剂膜26、27。 接着，如图1所示，在包含薄膜晶体管10在内的栅绝缘膜3的上表面上，利用等离 子体CVD法形成由氮化硅构成的罩面涂膜11。然后，在罩面涂膜11的规定部位上利用光刻 蚀法形成接触孔12。 接着，在罩面涂膜11的上表面的规定部位上，通过用光刻蚀法对由溅射法形成的 ITO膜进行布图加工以形成像素电极13，其经由接触孔12与源电极8连接。由此得到图1 所示的薄膜晶体管面板。 接着，对于上述制造方法中用于进行干刻蚀的反应性离子刻蚀(RIE)装置的一个 例子，参照图7所示的概略构成图进行说明。该RIE装置为平行平板型，其具备反应容器 31。在反应容器31内的下部设有高频电极32，上部设有对置电极33。高频电极32与高频 电源34连接，对置电极33接地。在高频电极32的上表面上载置有被加工物35。反应容器 31的下部的规定部位经由配管36与真空泵37连接。 在反应容器31的上部中央部以贯通对置电极33的中央部的方式设有气体导入管 38。气体导入管38与共用配管39连接。在共用配管39上连接有第1配管40、第2配管 41。在第1配管40和第2配管41中装有第1电磁阀42和第2电磁阀43、以及第1质量流 量控制器44和第2质量流量控制器45。由高压储气罐等构成的氟气供给源46及氧气供给 源47与第1配管40和第2配管41的各顶端部连接。 接着，对采用上述构成的RIE装置，使载置在高频电极32的上表面上的被加工物 35处于图2所示的状态，并对本征非晶硅膜21上的氮化硅膜22进行干刻蚀时的情况进行 说明。首先，通过驱动真空泵37，排出反应容器31内的气体，使反应容器31内的压力达到 10Pa。 接着，打开第1电磁阀42和第2电磁阀43，将从氟气供给源46及氧气供给源47 供给的氟气及氧气的混合气体从气体导入管38导入反应容器31内。此时，通过第1质量 流量控制器44和第2质量流量控制器45调节氟气及氧气的各自流量，使氟气的流量达到 100sccm，使氧气的流量达到100 400sccm。此外，从高频电源34施加13. 56MHz的高频电 力700W。于是，抗蚀剂膜23下以外的区域上的氮化硅膜22被干刻蚀除去，其刻蚀速率约为 2000A / min。在此种情况下，当氮化硅膜22被完全除去，则基底的本征非晶硅膜21露出， 虽然该露出的本征非晶硅膜21某种程度地被刻蚀除去，但其刻蚀速率约为400A / min。 因此，此时的选择比约是5倍，是可实用的。而且，氟气的变暖系数为零，非常有助于抑制变
暖气体(温室气体)的排放量。 再者，作为氟气供给源46，也可以供给用氮、氦、氖、氩等惰性气体(也称为不活泼 气体)中的任何一种或多种气体稀释的稀释氟气。例如，也可以将用氮气按20vol^稀释的 稀释氟气的流量设定为500sccm(仅氟气的流量为100sccm)，将氧气的流量设定为100 400sccm。 此外，除氟气供给源46以外，也可以另外设置惰性气体供给源。此外，在上述所有 情况下，虽然氧气与氟气的流量比都为1 4，但是只要在0. 5 20的范围内就可以。另 外，反应容器31内的压力只要在1 100Pa的范围内就可以。 此外，本发明并不限定于以上的实施例，可以在不脱离本发明的宗旨的范围内自由地进行变更、改进。
权利要求
一种具有氮化硅膜的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，通过采用含有氟气及氧气的混合气体的反应性离子刻蚀来对所述氮化硅膜进行干刻蚀，其中所述氮化硅膜是以与半导体薄膜接触的方式形成的。
2. 根据权利要求l所述的薄膜晶体管的制造方法 非晶硅膜上。
3. 根据权利要求l所述的薄膜晶体管的制造方法 惰性气体。
4. 根据权利要求2所述的薄膜晶体管的制造方法 惰性气体。
5. 根据权利要求l所述的薄膜晶体管的制造方法 的流量比为0. 5 20。
6. 根据权利要求2所述的薄膜晶体管的制造方法 的流量比为0. 5 20。
7. 根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制造方法 的流量比为0. 5 20。
8. 根据权利要求4所述的薄膜晶体管的制造方法 的流量比为0. 5 20。
9. 根据权利要求l所述的薄膜晶体管的制造方法 的流量比为1 4。
10. 根据权利要求2所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟气 的流量比为1 4。
11. 根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟气 的流量比为1 4。
12. 根据权利要求4所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟气 的流量比为1 4。
13. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，干刻蚀在1 100Pa 的真空气氛下进行。
14. 一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括以下工序准备在基板上层叠有氮化硅膜的被加工物，其中所述氮化硅膜是以与半导体薄膜接触 的方式形成的；将被加工物搬入到高频电极及对置电极被平行配置的平行平板型的干刻蚀装置内，将 所述被加工物的基板载置在所述高频电极上；将所述干刻蚀装置减压，向所述干刻蚀装置内导入氟气及氧气； 对所述高频电极施加高频，从而刻蚀所述氮化硅膜。
15. 根据权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，准备在基板上层叠 有氮化硅膜的被加工物的工序包括在所述基板上形成本征非晶硅膜，在所述本征非晶硅 膜上形成由所述氮化硅膜构成的被加工物。
16. 根据权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括将所述氟气用惰性气体稀释后使用。 ，其特征在于，所述氮化硅膜形成在 ，其特征在于，所述混合气体还含有 ，其特征在于，所述混合气体还含有 ，其特征在于，所述氧气与所述氟气 ，其特征在于，所述氧气与所述氟气 ，其特征在于，所述氧气与所述氟气 ，其特征在于，所述氧气与所述氟气 ，其特征在于，所述氧气与所述氟气
17. 根据权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟 气的流量比为0. 5 20。
18. 根据权利要求16所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟 气的流量比为0. 5 20。
19. 根据权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟 气的流量比为1 4。
20. 根据权利要求16所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述氧气与所述氟 气的流量比为1 4。
21. 根据权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，干刻蚀在1 100Pa 的真空气氛下进行。
全文摘要
本发明涉及一种具有氮化硅膜的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，通过采用含有氟气及氧气的混合气体的反应性离子刻蚀来对所述氮化硅膜进行干刻蚀，其中所述氮化硅膜是以与半导体薄膜接触的方式形成的。还涉及一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括以下工序准备在基板上层叠有氮化硅膜的被加工物，其中所述氮化硅膜是以与半导体薄膜接触的方式形成的；将被加工物搬入到高频电极及对置电极被平行配置的平行平板型的干刻蚀装置内，将所述被加工物的基板载置在所述高频电极上；将所述干刻蚀装置减压，向所述干刻蚀装置内导入氟气及氧气；对所述高频电极施加高频，从而刻蚀所述氮化硅膜。
文档编号H01L21/311GK101694834SQ200910165408
公开日2010年4月14日 申请日期2008年5月30日 优先权日2007年5月30日
发明者登坂久雄 申请人:卡西欧计算机株式会社;