氧化物半导体膜的蚀刻方法与流程

本发明涉及一种例如用于构成电子设备中的电极的氧化物半导体膜的蚀刻方法。

背景技术：

作为氮化硅(sin)膜的蚀刻方法，例如，非专利文献1报道了一种如下的蚀刻方法，其中通过氢等离子体照射而在表面上形成改性层，然后通过氟自由基照射来进行该改性层的去除。

引用文献列表

非专利文献

非专利文献1：sonamd.sherpaandalokranjan.,j.vac.sci.technol.a35,01a102(2017)

技术实现要素：

然而，在如上所述将氢等离子体用于氧化物半导体膜的蚀刻的情况下，存在着氧化物半导体膜的组成会随时间而发生变化并且因而导致了含有氧化物半导体膜的器件的特性劣化的问题。

期望提供一种氧化物半导体的蚀刻方法，其能够抑制氧化物半导体膜的组成比的经时变化(temporalchange)。

在根据本发明的实施方案的氧化物半导体膜的蚀刻方法中，通过使用第一稀有气体在氧化物半导体膜中形成改性层，并且通过使用与第一稀有气体不同的第二稀有气体对改性层进行溅射。

在根据本发明的实施方案的氧化物半导体膜的蚀刻方法中，在使用第一稀有气体在氧化物半导体膜中形成改性层后，使用第二稀有气体对改性层进行溅射，藉此防止氧从溅射之后的氧化物半导体膜中脱离。

附图说明

图1a是用于说明根据本发明的第一实施方案的氧化物半导体膜的蚀刻方法的截面示意图。

图1b是示出了图1a之后的步骤的截面示意图。

图1c是示出了图1b之后的步骤的截面示意图。

图2是示出了一般的蚀刻之前和之后的膜组成变化的特性图。

图3a是h2等离子体照射之后的ito膜的tem(transmissionelectronmicroscope：透射电子显微镜)图像的示意图。

图3b是示出了图3a中所示的a和b中的in与o之间的组成比的图。

图4a是示出了由稀有气体照射引起的氧化物半导体膜的膜结构的变化的示意图。

图4b是示出了图4a之后的由稀有气体照射引起的氧化物半导体膜的膜结构的变化的示意图。

图4c是示出了图4b之后的由稀有气体照射引起的氧化物半导体膜的膜结构的变化的示意图。

图5a是用于说明根据本发明的第二实施方案的氧化物半导体膜的蚀刻方法的截面示意图。

图5b是示出了图5a之后的步骤的截面示意图。

图6a是示出了根据第三实施方案的氧化物半导体膜的蚀刻步骤的截面示意图。

图6b是示出了图6a之后的步骤的截面示意图。

图6c是示出了图6b之后的步骤的截面示意图。

图7是示出了包括氧化物半导体膜的摄像元件的构造的框图，该氧化物半导体膜是通过使用图1a至图1c等所示的蚀刻方法而被加工的。

图8是包括于图7所示的摄像元件中的光电转换元件的截面示意图。

图9是用于说明包括图7所示的摄像元件的电子装置的构造的图。

图10是包括氧化物半导体膜的反射型显示装置的截面示意图，该氧化物半导体膜是通过使用图1a至图1c等所示的蚀刻方法而被加工的。

图11是示出了内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。

图12是示出了摄像头和相机控制单元(ccu)的功能构造的示例的框图。

图13是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

图14是用于辅助说明车外信息检测部和摄像部的设置位置的示例的图。

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的实施方案。应当注意的是，按照以下的顺序给出说明。

1.第一实施方案(其中将两种稀有气体依次进行照射的蚀刻方法的示例)

1-1.氧化物半导体的蚀刻方法

1-2.作用和效果

2.第二实施方案(其中将两种稀有气体混合后进行照射的蚀刻方法的示例)

3.第三实施方案(蚀刻步骤的一个具体示例)

4.适用例

5.应用例

<1.第一实施方案>

图1a至图1c各者是示出了根据本发明的第一实施方案的氧化物半导体膜(氧化物半导体膜12)的蚀刻步骤的截面示意图。例如，氧化物半导体膜12被用作用于构成下列各种装置的电极：诸如平板显示器和触控式面板等各种显示器；以及诸如太阳能电池和发光二极管(lightemittingdiode；led)等各种装置。另外，氧化物半导体膜12还用于电磁屏障、防反射膜等。例如，根据本发明的蚀刻方法适宜地被用来将用于构成电极的氧化物半导体膜12图案化。

(1-1.氧化物半导体的蚀刻方法)

在根据本实施方案的氧化物半导体膜12的蚀刻方法中，通过使用稀有气体g1(第一稀有气体)在氧化物半导体膜12中形成改性层12x来进行改性，然后通过使用与稀有气体g1不同的稀有气体g2(第二稀有气体)进行溅射，从而将氧化物半导体膜12加工成预定形状。下面参照图1a至图1c说明氧化物半导体膜12的蚀刻方法。

首先，如图1a所示，通过使用例如干法或湿法在支撑基底11上形成氧化物半导体膜12。作为干法，可以列举物理气相沉积法(pvd(physicalvapordeposition)法)和化学气相沉积法(cvd(chemicalvapordeposition)法)。作为利用pvd法原理的成膜方法，可以列举利用电阻加热或高频加热的真空蒸镀法、eb(电子束(electronbeam))蒸镀法、各种溅射法(磁控溅射法或高频溅射法)、离子镀覆法、激光烧蚀法、分子束外延法和激光转印法。作为利用cvd法原理的成膜方法，可以列举等离子体cvd法、热cvd法、金属有机(mo：metal-organic)cvd法和光cvd法。作为湿法，可以列举电镀法、化学镀覆法、旋涂法、喷墨法、喷涂法、压印法、微接点印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、凹版印刷法、浸渍法等。如上所述，例如，氧化物半导体膜12被用作用于构成各种装置的电极。作为具体材料的示例，可以列举：氧化铟；铟锡氧化物(indiumtinoxide：ito，其包括：掺杂有sn的in2o3、结晶ito、和非晶ito)；通过将铟作为掺杂剂添加到氧化锌中而获得的铟锌氧化物(indiumzincoxide(izo))；通过将铟作为掺杂剂添加到氧化镓中而获得的铟镓氧化物(igo)；通过将铟和镓作为掺杂剂添加到氧化锌中而获得的铟镓锌氧化物(igzo或in-gazno4)；通过将铟和锡作为掺杂剂添加到氧化锌中而获得的铟锡锌氧化物(itzo)；ifo(掺杂有f的in2o3)；氧化锡(sno2)；ato(掺杂有sb的sno2)；fto(掺杂有f的sno2)；氧化锌(包括掺杂有其他元素的zno)；通过将铝作为掺杂剂添加到氧化锌中而获得的铝锌氧化物(azo)；通过将镓作为掺杂剂添加到氧化锌中而获得的镓锌氧化物(gzo)；氧化钛(tio2)；通过将铌作为掺杂剂添加到氧化钛中而获得的铌钛氧化物(tno)；氧化锑；尖晶石型氧化物；和具有ybfe2o4结构的氧化物。另外，作为具体材料的示例，可以列举以镓氧化物、钛氧化物、铌氧化物或镍氧化物等作为母层的透明电极材料。

随后，如图1b所示，通过用稀有气体g1进行照射而在氧化物半导体膜12中形成改性层12x。接下来，通过用稀有气体g2进行照射而对改性层12x进行溅射。藉此，去除改性层12x并且蚀刻氧化物半导体膜12。

稀有气体g1和稀有气体g2分别选自氦(he)、氖(ne)、氩(ar)、氪(kr)和氙(xe)。在本实施方案中，作为被用来形成改性层12x的稀有气体g1，优选使用具有比用于对改性层12x进行溅射的稀有气体g2的分子量小的分子量的稀有气体。通过使用具有较小分子量的稀有气体，能够在膜厚方向上较深地侵入氧化物半导体膜12。这就使得可以将改性层12x形成至氧化物半导体膜12内的深处。另外，作为被用来对改性层12x进行溅射的稀有气体g2，优选使用具有比稀有气体g1的分子量大的分子量的稀有气体。具有较大分子量的稀有气体具有较高的溅射速率。于是，可以提高蚀刻速度。根据以上可以看出，作为稀有气体g1，优选从氦(he)或氖(ne)中选择。作为稀有气体g2，优选从氖(ne)、氩(ar)和氙(xe)中选择。

(1-2.作用和效果)

如上所述，在通过使用氢等离子体来蚀刻诸如ito或igzo等氧化物半导体膜的情况下，存在着氧化物半导体膜的组成会随时间而发生变化从而导致含有氧化物半导体膜的器件的特性劣化的问题。

图2示出了通过使用x射线光电子能谱(xps：x-rayphotoelectronspectroscopy)，在in3d5/2测定条件下针对在使用了h2/ar等离子体的蚀刻之前和之后的ito膜中的in比率进行测定而获得的结果。假定in的结合能(bindingenergy)(ev)为444.11ev，且假定in2o3的结合能(ev)为444.32ev，并且in比率是作为in/in2o3比而被计算出的。可以看出，与h2/ar等离子体照射之前的ito膜相比，h2/ar等离子体照射之后的ito膜中的in-in结合增加了。

图3a示意性地示出了h2等离子体照射之后的ito膜1102的tem图像。ito膜1102形成在基板1011上。在用h2等离子体照射诸如ito等氧化物半导体膜的情况下，如图3a所示，在氧化物半导体膜的表面上形成了瘤状的改性层。图3b示出了通过使用能量分散型x射线光谱法(exd：energydispersivex-rayspectroscopy)，针对图3a所示的改性层部分(a)中以及除了改性层之外的ito膜部分(b)中的in和o的浓度进行测定而获得的结果。可以看出，改性层部分(a)中的in浓度比除了改性层以外的ito膜部分(b)中的in浓度更高，并且改性层是通过in的凝聚而形成的。

以此方式，如果通过使用氢等离子体对氧化物半导体膜进行蚀刻，那么就因h原子的侵入而导致例如在ito膜中o原子从ito脱离，从而使得表面富in。例如，在表面变得富in的氧化物半导体膜中，绝缘性能下降。氧化物半导体如上所述被用作装置的电极材料。但是，例如，在由氧化物半导体膜构成以把显示层夹在中间的方式而相对布置着的上部电极和下部电极，并且如上述那样通过使用氢等离子体对氧化物半导体膜进行蚀刻的情况下，如上所述的氧化物半导体膜的组成变化就会导致上部电极与下部电极之间的短路。

相反，在本实施方案中，通过使用稀有气体g1和稀有气体g2这两种稀有气体来蚀刻氧化物半导体膜12。具体地，通过照射具有较小分子量的稀有气体g1而在氧化物半导体膜12中形成改性层12x，然后通过照射具有比稀有气体g1的分子量大的分子量的稀有气体g2对改性层进12x行溅射。

图4a至图4c各者示意性地示出了通过tem确认了的由离子g⁺的照射量引起的氧化物半导体膜12的表面上的结晶结构的变化。氧化物半导体膜12在内部具有多个晶粒121和多个晶界122。如图4a所示，在离子g⁺的照射量较少(例如，离子剂量(iondose)少于1×10¹⁷离子/cm²)的情况下，在氧化物半导体膜的表面上的结晶结构中没有观察到变化。藉由离子g⁺的照射量的增加(例如，离子剂量在1×10¹⁷离子/cm²以上)，在氧化物半导体膜的表面上形成新的晶粒121和晶界122。换句话说，如图4b和图4c所示，氧化物半导体膜的表面上的晶粒121和晶界122与离子g⁺的照射量的增加量成比例地增加。即，在本实施方案中形成的改性层12x是因由于离子g⁺侵入氧化物半导体膜12引起的晶界122以及晶界122的增加而导致的结晶性紊乱导致的。这不同于诸如如上所述通过使用了氢离子(h⁺)的蚀刻而使得氧脱离等化学改性。不太容易发生氧的脱离。因此，氧化物半导体膜的组成在其膜厚度方向上是恒定的。

如上所述，在根据本实施方案的氧化物半导体膜12的蚀刻方法中，通过使用稀有气体g1和稀有气体g2这两种稀有气体，执行氧化物半导体膜12中的改性层12x的形成以及对改性层12x的溅射。这能够抑制溅射后的氧化物半导体膜12的组成比的经时变化。

另外，在本实施方案中，作为用于形成改性层12x的稀有气体g1，例如，使用了诸如he或ne等具有较小分子量的稀有气体。这使得能够把形成于表面上的改性层12x形成至氧化物半导体膜12内的深处。

此外，在本实施方案中，作为用于对改性层12x进行溅射的稀有气体g2，例如，使用了诸如ne、ar或xe等各自具有较大分子量的稀有气体。这能够提高改性层12x的蚀刻速度。

应当注意的是，在本实施方案中，作为氧化物半导体膜12的蚀刻方法，已经说明了以两个步骤进行的蚀刻方法的示例，其中，在该示例中，通过用稀有气体g1进行照射来形成改性层12x，然后通过将所照射的稀有气体g1替换为稀有气体g2对改性层12x进行溅射。但是蚀刻方法并不限于此。例如，可以通过用稀有气体g1和稀有气体g2交替地进行照射，来交替地进行改性层12x的形成以及对改性层12x的溅射。藉此，可以提高加工精度。

下面说明本发明的第二实施方案和第三实施方案。应当注意的是，与上述第一实施方案中的组件相同的组件由相同的标记表示，并且省略它们的说明。

<2.第二实施方案>

图5a和图5b各者是示出了根据本发明的第二实施方案的氧化物半导体膜(氧化物半导体膜12)的蚀刻步骤的截面示意图。在根据本实施方案的氧化物半导体膜12的蚀刻方法中，稀有气体g1和稀有气体g2这两种稀有气体被混合后使用，以便在一个步骤中进行氧化物半导体膜12中的改性层12x的形成和对改性层12x的溅射。下面参照图5a和图5b，说明氧化物半导体膜12的蚀刻方法。

首先，如图5a所示，与上述第一实施方案一样，通过使用例如干法或湿法在支撑基底11上形成氧化物半导体膜12。随后，如图5b所示，例如，照射通过将稀有气体g1和稀有气体g2以例如稀有气体g1和稀有气体g2之比在10:90以上且95:5以下的范围内的体积比进行混合而获得的混合气体。藉此，在一个步骤中进行了氧化物半导体膜12中的改性层12x的形成以及利用溅射而实施的改性层12x的去除。

稀有气体g1和稀有气体g2与第一实施方案中一样，作为稀有气体g1，优选从各自具有较小分子量的氦(he)和氖(ne)中选择。作为稀有气体g2，优选从氖(ne)、氩(ar)和氙(xe)中选择。稀有气体g1和稀有气体g2的组合没有特别限制。该组合的示例可以包括诸如he/ne、he/ar、he/xe等组合。另外，作为在上述氧化物半导体膜12的蚀刻步骤中使用的混合气体，可以组合地使用两种以上稀有气体以作为上述稀有气体g1以及两种以上稀有气体作为上述稀有气体g2。

如上所述，在根据本实施方案的氧化物半导体膜12的蚀刻方法中，将稀有气体g1和稀有气体g2这两种稀有气体混合后照射至氧化物半导体膜12。藉此，可以在一个步骤中进行改性层12x的形成和对改性层12x的溅射。因此，除了具有上述第一实施方案中的效果以外，还获得了能够简化蚀刻步骤的效果。

<3.第三实施方案>

图6a至图6c各者是示出了根据本发明的第三实施方案的氧化物半导体膜(氧化物半导体膜12)的蚀刻步骤的截面示意图。根据本发明的氧化物半导体膜12的蚀刻方法如上所述例如是在各种装置、电磁屏障、防反射膜等任何一者中被使用的。例如，关于显示器，该蚀刻方法适宜地被用来加工用于构成tn(twistnematic：扭曲向列)型液晶显示器、stn(supertwistnematic：超扭曲向列)型液晶显示器、oled(organiclightemittingdiode：有机发光二极管)、pdp(plasmadisplaypanel：等离子体显示面板)、fed(fieldemissiondisplay：场发射显示器)和电子纸的电极、薄膜晶体管(tft：thinfilmtransistor)和彩色滤光片。下面将会参照图6a至图6c来说明氧化物半导体膜12的具体蚀刻方法的示例。

首先，如图6a所示，在形成于支撑基底11上的氧化物半导体膜12上形成被图案化为预定形状的抗蚀膜21。随后，如图6b所示，进行稀有气体g1的照射。这使得稀有气体g1侵入到从形成于抗蚀膜21中的开口21h露出的氧化物半导体膜12中，从而形成改性层12x。接下来，如图6c所示，通过用稀有气体g2进行照射，对改性层12x进行溅射。藉此，对改性层12x进行了蚀刻，从而在氧化物半导体膜12中形成开口12h。

应当注意的是，改性层12x如上所述是其中因稀有气体等离子体的侵入而导致晶粒和晶界增加了的区域。而且，改性层12x是其中氧化物半导体膜12的结晶性紊乱的区域。该改性层12x仍然存在于具有由蚀刻形成的图案的侧面中，甚至在中途停止蚀刻的情况下仍然存在于由蚀刻形成的开口的底面中。

如上所述，在氧化物半导体膜12上形成了被图案化为所期望形状的抗蚀膜21。之后，通过使用稀有气体g1和稀有气体g2这两种稀有气体，执行氧化物半导体膜12中的改性层12x的形成和对改性层12x的溅射。藉此，能够在不使氧化物半导体膜12的组成发生变化的情况下进行蚀刻。因而，能够抑制氧化物半导体膜12的组成比的经时变化。因此，能够防止含有氧化物半导体膜12的器件的特性劣化。

<4.适用例>

例如，通过使用上述第一实施方案(或第二实施方案)中所说明的蚀刻方法而被加工的氧化物半导体膜12可以适用于下文中所说明的电子器件。

(适用例1)

图7示出了包含通过使用上述第一实施方案(或第二实施方案)中所说明的蚀刻方法而被加工的氧化物半导体膜12的摄像元件(摄像元件1)的整体构造。该摄像元件1是cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器。摄像元件1在半导体基板30上包括作为摄像区域的像素部1a。摄像元件1在该像素部1a的周边区域中包括周边电路部130。例如，周边电路部130包括行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134和系统控制部132。例如，较佳地，使用根据上述第一实施方案等的氧化物半导体膜的蚀刻方法各者，来加工出用于构成有机光电转换部40的一对电极(下部电极41和上部电极45)以及电荷累积层43(均参见图8)。下面将会说明摄像元件1。

例如，像素部1a包括以矩阵状呈二维地布置着的多个单位像素p(分别相当于光电转换元件10)。例如，这些单位像素p在每个像素行中都布置有像素驱动线lread(具体地，行选择线和复位控制线)，并且在每个像素列中都布置有垂直信号线lsig。像素驱动线lread分别被用来传输用于从像素读出信号的驱动信号。各个像素驱动线lread的一端连接到行扫描部131的与各行相对应的输出端。

行扫描部131是这样的像素驱动单元：其包括移位寄存器和地址解码器等，并且例如逐行地驱动像素部1a的各个单位像素p。从由行扫描部131选择性地扫描的像素行中的各个单位像素p输出的信号经由各个垂直信号线lsig提供给水平选择部133。水平选择部133包括针对每个垂直信号线lsig而设置的放大器和水平选择开关等。

列扫描部134包括移位寄存器和地址解码器等。列扫描部134扫描且依次驱动水平选择部133的各个水平选择开关。通过该列扫描部134的选择性扫描，使得经由各个垂直信号线lsig传输的各个像素的信号依次被输出到水平信号线135，并且经由水平信号线135传输到半导体基板30的外部。

包括行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134和水平信号线135的电路部分可以直接被形成在半导体基板30上或者可以被布置在外部控制ic(集成电路：integratedcircuit)中。另外，这些电路部分可以被形成在通过电缆等而连接的其他基板上。

系统控制部132接收从半导体基板30的外部赋予的时钟或用于指示操作模式的数据等。另外，系统控制部132输出关于诸如摄像元件1的内部信息等数据。系统控制部132还包括用于产生各种时序信号的时序发生器。基于由时序发生器产生的各种时序信号，系统控制部132控制诸如行扫描部131、水平选择部133和列扫描部134等周边电路的驱动。

图8示意性地示出了摄像元件1中的用作一个像素(单位像素p)的光电转换元件10的截面构造的示例。例如，光电转换元件10是其中一个有机光电转换部40以及两个无机光电转换部32b和32r在纵向方向上层叠着的所谓纵向分光型光电转换元件。有机光电转换部40被设置在半导体基板30的第一表面(背面)30s1侧。无机光电转换部32b和32r被形成为埋入在半导体基板30中并且在半导体基板30的厚度方向上层叠着。有机光电转换部40在被布置为彼此相对的下部电极41和上部电极45之间具有光电转换层44。光电转换层44通过使用有机材料来形成。该光电转换层44包括p型半导体和n型半导体。光电转换层44在层内具有体异质结(bulkheterojunction)结构。体异质结结构是通过p型半导体和n型半导体相互掺混而形成的p/n结(p/njunction)面。

在该光电转换元件10的有机光电转换部40中，例如，下部电极41包括针对每个像素而设置的多个电极(读出电极41a和累积电极41b)。有机光电转换部40在下部电极41和光电转换层44之间依次具有绝缘层42和电荷累积层43。在绝缘层42中设置有位于读出电极41a上的开口42h，并且读出电极41a经由该开口42h电气连接到电荷累积层43。

有机光电转换部40以及无机光电转换部32b和32r选择性地检测相互不同的波长范围内的光以进行光电转换。例如，有机光电转换部40获取绿色(g)的颜色信号。无机光电转换部32b和32r通过利用不同的吸收系数而分别获取蓝色(b)的颜色信号和红色(r)的颜色信号。籍此，利用该光电转换元件10，能够在未使用彩色滤光片的情况下在一个像素中获取多种颜色信号。

例如，在半导体基板30的第二表面(前表面)30s2上设置有浮动扩散部(浮动扩散层)fd1、fd2和fd3、传输晶体管tr2(纵型晶体管)和传输晶体管tr3、放大晶体管(调制元件)amp、复位晶体管rst、选择晶体管sel以及多层配线层50。多层配线层50具有如下的构造：其中，配线层51、52和53被层叠在绝缘层54内。

应当注意的是，在该图中，半导体基板30的第一表面30s1侧被表示为光入射侧s1，并且第二表面30s2侧被表示为配线层侧s2。

如上所述，有机光电转换部40具有其中下部电极41、电荷累积层43、光电转换层44和上部电极45从半导体基板30的第一表面30s1侧按此顺序层叠着的构造。另外，绝缘层42设置在下部电极41和电荷累积层43之间。如上所述，下部电极41的读出电极41a经由设置在绝缘层42中的开口42h电气连接到电荷累积层43。例如，在半导体基板30的第一表面30s1和下部电极41之间设置有固定电荷层33、介电层34和层间绝缘层37。在上部电极45上设置有保护层46。例如，在保护层46中，在读出电极41a上方设置有遮光膜47。在保护层46上方设置有诸如平坦化层(未示出)和芯片上透镜(on-chiplen)48等光学部件。

在半导体基板30的第一表面30s1和第二表面30s2之间设置有贯通电极36。有机光电转换部40经由该贯通电极36连接到放大晶体管amp的栅极gamp以及兼用作浮动扩散部fd1的复位晶体管rst(复位晶体管tr1rst)的一个源极/漏极区域36b。藉此，就使得光电转换元件10能够将由半导体基板30的第一表面30s1侧上的有机光电转换部40产生的电荷经由贯通电极36良好地传输到半导体基板30的第二表面30s2侧，从而提高了特性。

例如，上述摄像元件1可以适用于下列之类的各种电子装置：诸如数码相机和数码摄录机等摄像装置；具有摄像功能的移动电话；或者具有摄像功能的其他装置等。

图9是示出了作为本技术适用的电子装置的摄像装置(摄像装置201)的构造例的框图。

图9所示的摄像装置201包括：光学系统202、快门装置203、固态摄像元件204、控制电路205、信号处理电路206、监视器207和存储器208。摄像装置201能够摄取静态图像或动态图像。

光学系统202包括一个透镜或多个透镜。光学系统202把来自被摄体的光(入射光)引导至固态摄像元件204，并且使其在固态摄像元件204的光接收面上成像。

快门装置203布置在光学系统202和固态摄像元件204之间。快门装置203在控制电路205的控制下来控制对于固态摄像元件204的光照射期间以及遮光期间。

固态摄像元件204包括含有上述摄像元件1的封装体。固态摄像元件204根据经由光学系统202和快门装置203在光接收面上成像的光而在一定期间内累积信号电荷。累积在固态摄像元件204中的信号电荷根据从控制电路205提供过来的驱动信号(时序信号)而被传输。

控制电路205输出用于控制固态摄像元件204的传输操作和快门装置203的快门操作的驱动信号，以驱动固态摄像元件204和快门装置203。

信号处理电路206对从固态摄像元件204输出的信号电荷执行各种信号处理。经过了由信号处理电路206实施的信号处理而获得的图像(图像数据)被提供给监视器207以便显示在监视器207上，或者被提供给存储器208以便存储(记录)在存储器208中。

(适用例2)

图10示出了反射型显示装置2的示意性构造。反射型显示装置2是通过利用电泳现象而产生对比度的电泳型显示器，并且在设置于驱动基板60和对向基板70之间的显示层中使用了电泳元件(电泳元件80)。例如，根据上述第一实施方案等的氧化物半导体膜的蚀刻方法适宜地被用来加工对向基板70中所包含的对向电极72。应当注意的是，图10仅示意性地示出了反射型显示装置2的构造。反射型显示装置2的尺寸和形状与实际尺寸和形状不同。

例如，如图10所示，在反射型显示装置2中，驱动基板60和对向基板70隔着被夹在它们中间的电泳元件80而彼此相对布置着。反射型显示装置2在对向基板70侧具有显示面。该用语“在对向基板70侧具有显示面”是指朝着对向基板70侧显示图像(用户能够从对向基板70侧在视觉上看到图像)。

例如，驱动基板60包括：在支撑基底61的一个表面上依次形成的薄膜晶体管(tft)62、保护层63、平坦化绝缘层64和像素电极65。例如，tft62和像素电极65根据像素图案等以矩阵状或以段状而被分割地布置和分割地形成。

例如，对向基板70包括支撑基底71和对向电极72，并且对向电极72被设置在支撑基底71的与驱动基板60相面对的表面上。对向电极72也可以与像素电极65一样以矩阵状或以段状而被布置着。

如图10所示，电泳元件80在绝缘液体81中包括电泳粒子82和多孔层83。电泳粒子82分散在绝缘液体81中。例如，多孔层83包括纤维状结构体和非电泳粒子，并且具有多个细孔833。在驱动基板60和对向基板70之间设置有分隔壁85。分隔壁85例如用于保持驱动基板60和对向基板70之间的空间，并且例如将驱动基板60和对向基板70之间的空间针对各像素进行划分。

应当注意的是，图10所示的反射型显示装置2的构造是一个示例。其可以进行各种变形。例如，在对向基板70的显示面侧可以设置有诸如波长转换层等光学部件。波长转换层将非可见区域的波长转换为可见区域的波长。

应当注意的是，例如，作为上述适用例1的如图7所示的摄像元件1可以应用于以下产品。

<5.应用例>

<内窥镜手术系统的应用例>

根据本发明的技术(本技术)可以应用于多种产品。例如，根据本发明的技术可以适用于内窥镜手术系统。

图11是示出了根据本发明的技术(本技术)可适用的内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。

在图11中，示出了手术者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括：内窥镜11100；诸如气腹管11111和能量处置工具11112等其他手术工具11110；用于支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120；以及搭载有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。

内窥镜11100包括镜筒11101和连接到镜筒11101的近端的摄像头11102，镜筒11101的从远端起的预定长度的区域被插入患者11132的体腔内。在所示出的示例中，示出了被构造为具有硬性镜筒11101的所谓硬性镜的内窥镜11100。然而，内窥镜11100可以被构造为具有软性镜筒的所谓软性镜。

镜筒11101在其远端处设置有开口部，物镜装配到该开口部中。光源装置11203连接到内窥镜11100，以使得由光源装置11203产生的光利用在镜筒11101内延伸的光导件而被引导到镜筒11101的远端，并且该光经由物镜朝着患者11132的体腔内的观察对象照射。应当注意的是，内窥镜11100可以是前视镜，或者可以是斜视镜或侧视镜。

在摄像头11102的内部设置有光学系统和摄像元件，使得来自观察对象的反射光(观察光)被该光学系统聚集到该摄像元件上。观察光由该摄像元件执行光电转换，从而产生与观察光相对应的电气信号，即，与观察图像相对应的图像信号。该图像信号作为原始(raw)数据被传输到相机控制单元(ccu：cameracontrolunit)11201。

ccu11201包括中央处理单元(cpu：centralprocessingunit)或图形处理单元(gpu：graphicsprocessingunit)等，并且综合地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，ccu11201接收来自摄像头11102的图像信号，并且针对该图像信号执行诸如显像处理(去马赛克处理)等旨在显示出基于该图像信号的图像的各种图像处理。

在ccu11201的控制下，显示装置11202显示出基于已经由ccu11201实施了图像处理后的图像信号的图像。

例如，光源装置11203包括诸如发光二极管(led：lightemittingdiode)等光源，并且把对手术部位等进行拍摄时的照射光提供给内窥镜11100。

输入装置11204是针对内窥镜手术系统11000的输入接口。使用者可以通过输入装置11204向内窥镜手术系统11000进行各种信息的输入或指令的输入。例如，使用者可以输入旨在改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的种类、倍率、焦距等)的指令等。

处置工具控制装置11205控制能量处置工具11112的驱动，以用于组织的烧灼或切开、或者血管的封堵等。气腹装置11206通过气腹管11111向患者11132的体腔内注入气体以使该体腔膨胀，以便确保内窥镜11100的视野并且确保手术者的作业空间。记录仪11207是能够记录与手术有关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像、或图表等各种形式打印与手术有关的各种信息的装置。

应当注意的是，用于把对手术部位等进行拍摄时的照射光提供给内窥镜11100的光源装置11203可以包括白色光源，例如，该白色光源由led、激光光源或它们的组合构成。在白色光源由红、绿、蓝(rgb)激光光源的组合构成的情况下，由于能够高精度地控制各颜色(各波长)的输出强度和输出时序，因此能够在光源装置11203中执行所拍摄图像的白平衡的调整。此外，在这种情况下，如果将来自rgb激光光源各者的激光束以时分的方式(time-divisionally)照射到观察对象上、并且与照射时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动，那么就能够以时分的方式拍摄出分别对应于r、g和b各者的图像。根据该方法，即使在摄像元件中未设置彩色滤光片，也可以获得彩色图像。

此外，可以控制光源装置11203的驱动，以使得所要输出的光的强度按预定时间间隔发生变更。通过与光强度的变更的时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动，以时分的方式获取图像，并且将这些图像合成，藉此能够生成不存在所谓曝光不足的阴影和所谓曝光过度的高光的高动态范围图像。

此外，光源装置11203可以被构造为能够提供与特殊光观察对应的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如可以进行如下的所谓窄带域光观察(窄带域成像)：其中，通过利用身体组织中的光吸收的波长依赖性，照射与普通观察时的照射光(即，白光)相比具有更窄带域的光，藉此，以高对比度拍摄出诸如粘膜的表层部分的血管等特定组织。或者，在特殊光观察中，可以进行利用通过照射激发光而产生的荧光来获得图像的荧光观察。在荧光观察中，可以向身体组织照射激发光并且由此进行来自该身体组织的荧光的观察(自发荧光观察)，或者可以将诸如吲哚菁绿(icg)等试剂局部注射到身体组织中并且向该身体组织照射与该试剂的荧光波长相对应的激发光从而获得荧光图像。光源装置11203可以被构造为能够提供与如上所述的这种特殊光观察相适应的窄带域光和/或激发光。

图12是示出了图11中所示的摄像头11102和ccu11201的功能构造的示例的框图。

摄像头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。ccu11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和ccu11201通过传输线缆11400以彼此可通信的方式连接起来。

透镜单元11401是设置在与镜筒11101的连接部处的光学系统。从镜筒11101的远端处摄取到的观察光被引导到摄像头11102，并且入射到透镜单元11401中。透镜单元11401由含有变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合构成。

用于构成摄像单元11402的摄像元件的数量可以是一个(所谓单板型)或多个(所谓多板型)。当摄像单元11402被构造为多板型时，例如，可以通过各个摄像元件产生与r、g和b各者相对应的图像信号，并且可以将图像信号合成，由此获得彩色图像。摄像单元11402也可以被构造为具有能够分别获取用于三维(3d)显示的右眼用图像信号和左眼用图像信号的一对摄像元件。通过进行3d显示，手术者11131能够更加准确地掌握手术部位中的活体组织的深度。应当注意的是，当摄像单元11402被构造为多板型时，也可以与各个摄像元件相对应地设置多个透镜单元11401的系统。

此外，摄像单元11402并非必须设置在摄像头11102中。例如，摄像单元11402可以设置在镜筒11101内部且紧跟在物镜的后方。

驱动单元11403包括致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下使透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿光轴移动预定距离。由此，可以适宜地调整由摄像单元11402拍摄的图像的倍率和焦点。

通信单元11404包括用于向ccu11201传送各种信息和从ccu11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404将从摄像单元11402获取的图像信号作为raw数据经由传输线缆11400传送到ccu11201。

另外，通信单元11404从ccu11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并且将该控制信号提供给摄像头控制单元11405。例如，控制信号包括诸如下列之类的与摄像条件有关的信息：用于指定所拍摄图像的帧速率的信息、用于指定摄像时的曝光值的信息、和/或用于指定所拍摄图像的倍率和焦点的信息等。

应当注意的是，诸如帧速率、曝光值、倍率或焦点等摄像条件可以由使用者适宜地指定，或者可以基于所获取的图像信号由ccu11201的控制单元11413自动地设定。在后一种情况下，在内窥镜11100中搭载有所谓的自动曝光(ae：autoexposure)功能、自动对焦(af：autofocus)功能和自动白平衡(awb：autowhitebalance)功能。

摄像头控制单元11405基于经由通信单元11404接收到的来自ccu11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。

通信单元11411包括用于向摄像头11102传送各种信息和从摄像头11102接收各种信息的通信装置。通信单元11411接收从摄像头11102经由传输线缆11400传送过来的图像信号。

此外，通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号传送到摄像头11102。图像信号和控制信号可以通过电气通信、或光通信等方式来传送。

图像处理单元11412对从摄像头11102传送过来的呈raw数据的形式的图像信号执行各种图像处理。

控制单元11413执行与通过内窥镜11100进行的对手术部位等的拍摄以及通过对手术部位等的拍摄而获得的所拍摄图像的显示有关的各种控制。例如，控制单元11413生成用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。

此外，基于已经由图像处理单元11412实施了图像处理后的图像信号，控制单元11413控制显示装置11202以使其显示出反映了手术部位等的所拍摄图像。在这种情况下，控制单元11413可以通过使用各种图像识别技术来识别所拍摄图像中的各种物体。例如，控制单元11413可以通过检测包含于所拍摄图像中的物体的边缘的形状、或颜色等，来识别诸如钳子等手术工具、特定活体部位、出血、当使用能量处置工具11112时的薄雾等。在控制显示装置11202以使其显示出所拍摄图像时，控制单元11413可以通过利用上述识别结果，致使各种手术支持信息重叠地显示于手术部位的图像上。在手术支持信息重叠地显示并呈现给手术者11131的情况下，可以减轻手术者11131的负担，并且手术者11131能够可靠地进行手术。

将摄像头11102和ccu11201彼此连接起来的传输线缆11400是与电气信号的通信相适应的电气信号线缆、与光通信相适应的光纤、或它们的复合线缆。

这里，尽管在所示出的示例中，通过使用传输线缆11400以有线通信的方式执行通信，但是也可以通过无线通信的方式执行摄像头11102和ccu11201之间的通信。

上面已经说明了根据本发明的技术可适用的内窥镜手术系统的示例。根据本发明的技术可以应用于上述构造中的摄像单元11402。通过将根据本发明的技术应用于摄像单元11402，提高了检测精度。

应当注意的是，这里以内窥镜手术系统作为一例进行了说明，但是根据本发明的技术还可以应用于例如显微镜手术系统等。

<移动体的应用例>

根据本发明的技术可以适用于多种产品。例如，根据本发明的技术还可以被实现为安装在如下的任何类型的移动体上的装置，该移动体例如是：汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人行动装置、飞机、无人飞行器、船舶、机器人、建筑机械或农业机械(拖拉机)等。

图13是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图，该车辆控制系统作为根据本发明的技术可以适用的移动体控制系统的一个示例。

车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图13所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。另外，作为综合控制单元12050的功能构造，示出了微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(i/f：interface)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的设备的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到如下各种设备的控制装置的作用：诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置；用于将驱动力传递给车轮的驱动力传递机构；用于调整车辆的转向角的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种程序来控制搭载于车身上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020起到如下各种设备的控制装置的作用：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动窗装置；或诸如车前灯、车尾灯、刹车灯、转向灯或雾灯等各种灯。在这种情况下，从代替钥匙的便携式装置发送的无线电波或各种开关的信号可以输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收到这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动窗装置、灯等。

车外信息检测单元12030检测与搭载有车辆控制系统12000的车辆的外部有关的信息。例如，车外信息检测单元12030与摄像部12031连接。车外信息检测单元12030致使摄像部12031拍摄车辆外部的图像并接收所拍摄图像。车外信息检测单元12030可以基于所接收的图像进行诸如人、汽车、障碍物、标志、道路上的文字等的物体检测处理或距离检测处理。

摄像部12031是如下的光学传感器：其接收光，并且输出与所接收的光的光量对应的电气信号。摄像部12031可以将电气信号作为图像而输出，或者可以将电气信号作为测距信息而输出。另外，由摄像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等非可见光。

车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。例如，车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。例如，驾驶员状态检测部12041包括对驾驶员进行摄像的相机，并且车内信息检测单元12040可以基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息来计算出驾驶员的疲劳度或驾驶员的专注度，或者可以判断驾驶员是否在打瞌睡。

基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆内部或外部的信息，微型计算机12051可以计算出驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且可以将控制指令输出至驱动系统控制单元12010。例如，微型计算机12051可以进行旨在实现高级驾驶员辅助系统(adas)的功能的协调控制，该高级驾驶员辅助系统的功能包括车辆的碰撞避免或碰撞缓和、基于车间距离的追随行驶、车速维持行驶、车辆碰撞警告、车辆偏离车道警告等。

另外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆周围的信息，微型计算机12051可以控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等，藉此进行旨在实现用于使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协调控制。

另外，基于由车外信息检测单元12030获得的关于车辆外部的信息，微型计算机12051可以将控制指令输出到车身系统控制单元12020。例如，微型计算机12051可以根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置来控制车前灯，进行旨在将远光切换为近光等以防止眩光的协调控制。

声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到能够在视觉上或听觉上将信息通知给车辆乘员或车辆外部的输出装置。在图13的示例中，作为输出装置，示出了音频扬声器12061、显示部12062和仪表面板12063。例如，显示部12062可以包括板载显示器和平视显示器中的至少一种。

图14是示出了摄像部12031的安装位置的示例的图。

在图14中，摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104和12105。

例如，摄像部12101、12102、12103、12104和12105被设置在车辆12100的车头、侧视镜、后保险杠、后备厢门、以及车厢内部的前挡风玻璃的上部等位置处。设置在车头处的摄像部12101和设置在车厢内部的前挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要获得车辆12100的前方的图像。设置在侧视镜处的摄像部12102和12103主要获得车辆12100的侧方的图像。设置在后保险杠或后备厢门处的摄像部12104主要获得车辆12100的后方的图像。设置在车厢内部的前挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号、交通标志、车道等。

顺便地，图14示出了摄像部12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在车头处的摄像部12101的摄像范围，摄像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜处的摄像部12102和12103的摄像范围，摄像范围12114表示设置在后保险杠或后备厢门处的摄像部12104的摄像范围。例如，通过叠加由摄像部12101至12104拍摄到的图像数据，来获得车辆12100的从上方看到的俯瞰图像。

摄像部12101至12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像部12101至12104中的至少一者可以是由多个摄像元件构成的立体相机，或者可以是具有相位差检测用像素的摄像元件。

例如，基于从摄像部12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051可以求出与摄像范围12111至12114内的各立体物相距的距离和该距离的经时变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而提取如下的立体物作为前方车辆：该立体物尤其是在车辆12100的行驶路线上的最靠近该车辆12100的立体物，且是在与车辆12100的大致相同的方向上以预定速度(例如，0km/h以上)行驶的立体物。此外，微型计算机12051可以设定在车前要预先确保的相对于前方车辆的跟随距离，并且可以进行自动刹车控制(包括追随停止控制)或自动加速控制(包括追随启动控制)等。由此，可以进行旨在实现用于使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协调控制。

例如，基于从摄像部12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051可以将关于立体物的立体物数据分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他立体物的立体物数据，然后进行提取，并且利用所提取的立体物数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员在视觉上能够察觉到的障碍物和在视觉上难以察觉到的障碍物。然后，微型计算机12051判断用于指示与各障碍物发生碰撞的风险度的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞的可能性的情况下，微型计算机12051可以经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶者输出警报，或者可以经由驱动系统控制单元12010进行强制减速或回避转向。藉此，微型计算机12051可以进行用于避免碰撞的辅助驾驶。

摄像部12101至12104中的至少一者可以是检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过判定在摄像部12101至12104的所拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如，对于行人的识别是通过如下步骤来进行的：提取作为红外相机的摄像部12101至12104的所拍摄图像中的特征点的步骤；以及对表示物体的轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理以判定该物体是否为行人的步骤。当微型计算机12051判定出在摄像部12101至12104的所拍摄图像中存在有行人并且由此识别出行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062使其把用于强调的矩形形轮廓线以重叠的方式显示于所识别出的行人上。声音/图像输出部12052也可以控制显示部12062使其把表示行人的图标等显示于所期望位置处。

上面已经参照第一实施方案至第三实施方案以及适用例和应用例给出了说明，但是本发明的内容不限于这些实施方案等。可以进行各种变形。

应当注意的是，根据本发明的氧化物半导体膜的蚀刻方法可以采取如下的技术方案。根据以下的技术方案，通过使用彼此不同的稀有气体(第一稀有气体和第二稀有气体)，进行氧化物半导体膜中的改性层的形成在以及对改性层的溅射。这减少了氧从溅射后的氧化物半导体膜中脱离。换句话说，能够抑制氧化物半导体膜的组成比的经时变化。应当注意的是，这里所说明的效果并非是限制性的，而且可以包括本发明中所记载的任何效果。

(1)一种氧化物半导体膜的蚀刻方法，所述蚀刻方法包括：

通过使用第一稀有气体，在所述氧化物半导体膜中形成改性层；和

通过使用不同于所述第一稀有气体的第二稀有气体，对所述改性层进行溅射。

(2)根据(1)所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，作为所述第一稀有气体，使用具有比所述第二稀有气体的分子量小的分子量的稀有气体。

(3)根据(1)或(2)所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，在用所述第一稀有气体向所述氧化物半导体膜照射之后，用所述第二稀有气体照射。

(4)根据(1)或(2)所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，将所述第一稀有气体和所述第二稀有气体混合后，向所述氧化物半导体膜照射。

(5)根据(1)至(3)中任一项所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，将所述第一稀有气体和所述第二稀有气体交替地向所述氧化物半导体膜照射。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，作为所述第一稀有气体，使用氦(he)和氖(ne)中的至少一种。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，作为所述第二稀有气体，使用氖(ne)、氩(ar)和氙(xe)中的至少一种。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的氧化物半导体膜的蚀刻方法，其中，所述氧化物半导体膜包含下列中的任一者：氧化铟、铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、铟镓氧化物(igo)、铟镓锌氧化物(igzo或in-gazno4)、铟锡锌氧化物(itzo)、ifo(掺杂有f的in2o3)、氧化锡(sno2)、ato(掺杂有sb的sno2)、fto(掺杂有f的sno2)、氧化锌(zno)、铝锌氧化物(azo)、镓锌氧化物(gzo)、氧化钛(tio2)、铌钛氧化物(tno)、氧化锑、尖晶石型氧化物、具有ybfe2o4结构的氧化物、镓氧化物、钛氧化物、铌氧化物和镍氧化物。

本申请要求了2019年1月11日向日本专利局提交的日本专利申请第2019-003234号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用而被并入本文中。

本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其他因素，可以进行各种变形、组合、子组合和更改，它们都落入随附权利要求或其等同物的保护范围内。