等離子體處理裝置、基板處理系統(tǒng)和薄膜晶體管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)形成于基板上的薄膜晶體管上設(shè)置的氧化物半導(dǎo)體進(jìn)行等離子體處理的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶表示裝置(IXD:Liquid Crystal Display)等的用于 FPD (Flat PanelDisplay)的薄膜晶體管(TFT:Thin Film Transistor)通過(guò)一邊在玻璃基板等基板上將柵極電極或柵極絕緣膜、半導(dǎo)體層等圖案化一邊依次疊層而形成。
[0003]近年來(lái)，作為用于TFT的半導(dǎo)體層的材料，以載流子迀移率高、成膜比較容易的IGZO(In 一 Ga — Zn — O 類(lèi))等透明非晶質(zhì)氧化物半導(dǎo)體(TAOS (Transparent AmorphousOxide Semiconductor)為代表的氧化物半導(dǎo)體備受關(guān)注。
[0004]發(fā)明人掌握到，在將這些氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層(以下，稱(chēng)為“氧化物半導(dǎo)體層”)制造實(shí)際的TFT時(shí)，有時(shí)閾值電壓等特性降低。
[0005]在此，引用文獻(xiàn)I中記載有一種技術(shù)，在作為半導(dǎo)體層使用微晶硅的TFT的制造步驟中，通過(guò)使用了在含有水的氣氛下生成的等離子體(水等離子體)的處理，在半導(dǎo)體層的表面形成氧化膜的絕緣層。
[0006]另外，引用文獻(xiàn)2中記載有一種技術(shù)，在溝道蝕刻型的TFT的制造步驟中，通過(guò)濕式蝕刻形成源極/漏極的電極，接著，進(jìn)行雜質(zhì)半導(dǎo)體層的干式蝕刻后，利用水等離子體對(duì)露出的非晶硅(a — Si)的表面進(jìn)行處理，由此，形成穩(wěn)定的絕緣層，并且除去抗蝕劑。
[0007]但是，引用文獻(xiàn)1、2所記載的技術(shù)均是將硅等以往的半導(dǎo)體材料的表面氧化來(lái)形成絕緣層的技術(shù)，均未關(guān)注到作為半導(dǎo)體層材料使用氧化物半導(dǎo)體時(shí)的特性降低的問(wèn)題。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009 - 278075號(hào)公報(bào):權(quán)利要求11、段落0040、0070
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009 — 283919號(hào)公報(bào):權(quán)利要求4、段落0062?0064、0075

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明想要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0013]本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠抑制氧化物半導(dǎo)體的特性的降低且制造薄膜晶體管的等離子體處理裝置、基本處理系統(tǒng)、薄膜晶體管的制造方法以及存儲(chǔ)該方法的存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0014]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0015]本發(fā)明提供一種等離子體處理裝置，對(duì)形成有薄膜晶體管的基板執(zhí)行等離子體處理，上述等離子體處理裝置的特征在于，包括:
[0016]處理容器，進(jìn)行對(duì)上述基板的等離子體處理，具備用于載置形成于氧化物半導(dǎo)體的上層側(cè)的金屬膜被蝕刻處理而呈露出了上述氧化物半導(dǎo)體的狀態(tài)的基板的載置臺(tái)；
[0017]真空排氣部，其進(jìn)行上述處理容器內(nèi)的真空排氣；
[0018]氣體供給部，其向上述處理容器內(nèi)供給作為等離子體產(chǎn)生用的氣體的水蒸汽或含有氟的氣體和氧氣的混合氣體；和
[0019]等離子體產(chǎn)生部，其用于將供給到上述處理容器內(nèi)的等離子體產(chǎn)生用的氣體等離子體化，
[0020]上述等離子體處理是將露出的上述氧化物半導(dǎo)體暴露于利用上述水蒸汽產(chǎn)生的等離子體、或利用含有氟的氣體和氧氣的混合氣體產(chǎn)生的等離子體中的處理。
[0021]所述等離子體處理裝置也能夠包括以下特征。
[0022](a)上述載置臺(tái)包括在等離子體處理的執(zhí)行中將上述基板的溫度調(diào)節(jié)成25°C以上、250 °C以下的溫度范圍的溫度調(diào)節(jié)部。
[0023](b)在上述金屬膜的上層側(cè)形成有圖案化的抗蝕劑膜，包括為了促進(jìn)上述抗蝕劑膜的除去，具備上述等離子體產(chǎn)生用的氣體之外，供給氧氣的氧氣供給部。
[0024](c)上述金屬膜含有鋁且被含有氯的蝕刻氣體蝕刻處理過(guò)。
[0025](d)上述等離子體產(chǎn)生部包括用于產(chǎn)生電感耦合型等離子體的天線部。
[0026](e)上述氣體供給部是供給水蒸汽作為等離子體產(chǎn)生用氣體的水蒸汽供給部，該水蒸汽供給部包括使以液體的狀態(tài)供給的水汽化而以水蒸汽的狀態(tài)向上述處理容器供給的水蒸汽產(chǎn)生部。
[0027](f)包括在上述等離子體處理前，為了在上述處理容器內(nèi)進(jìn)行上述金屬膜的蝕刻處理，而向上述處理容器內(nèi)供給蝕刻氣體的蝕刻氣體供給部，上述等離子體處理裝置利用上述等離子體產(chǎn)生部，將從該蝕刻氣體供給部供給的蝕刻氣體等離子體化，進(jìn)行上述金屬膜的蝕刻處理。
[0028]發(fā)明效果
[0029]本發(fā)明對(duì)將氧化物半導(dǎo)體層的上層側(cè)的金屬膜蝕刻而露出了該氧化物半導(dǎo)體的基板，使用水蒸汽、或含有氟的氣體和氧氣的混合氣體作為等離子體產(chǎn)生用氣體進(jìn)行等離子體處理，并暴露在利用上述水蒸汽產(chǎn)生的等離子體、或利用含有氟的氣體和氧氣的混合氣體產(chǎn)生的等離子體中，由此能夠抑制氧化物半導(dǎo)體的特性的降低且制造薄膜晶體管。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的保護(hù)處理(等離子體處理)的TFT的一個(gè)例子的縱剖側(cè)視圖。
[0031]圖2是表示配線源極/漏極電極的步驟的一個(gè)例子的步驟圖。
[0032]圖3是進(jìn)行上述電極的蝕刻處理和保護(hù)處理的基板處理系統(tǒng)的平面圖。
[0033]圖4是設(shè)置于上述基板處理系統(tǒng)的等離子體處理模塊的縱剖側(cè)視圖。
[0034]圖5是表示由上述基板處理系統(tǒng)執(zhí)行的處理的流程的流程圖。
[0035]圖6是表示蝕刻處理后的氧化物半導(dǎo)體層的狀態(tài)的示意圖。
[0036]圖7是表示保護(hù)處理后的氧化物半導(dǎo)體層的狀態(tài)的示意圖。
[0037]圖8是形成有臨時(shí)保護(hù)膜的TFT的縱剖側(cè)視圖。
[0038]圖9是另一實(shí)施方式的基板處理系統(tǒng)的平面圖。
[0039]圖10是表示配線源極/漏極電極的其它步驟的例子的步驟圖。
[0040]圖11是表示利用氟氣和氧氣的混合氣體進(jìn)行的保護(hù)處理后的氧化物半導(dǎo)體層的狀態(tài)的示意圖。
[0041]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0042]F 基板
[0043]I基板處理系統(tǒng)
[0044]2蝕刻處理模塊
[0045]3、3a等離子體處理模塊
[0046]31主體容器
[0047]314真空排氣機(jī)構(gòu)
[0048]33處理室
[0049]331載置臺(tái)
[0050]333加熱器
[0051]336直流電源
[0052]34天線部
[0053]35 噴頭
[0054]36氣體供給管
[0055]360水蒸汽供給部
[0056]362水蒸汽產(chǎn)生部
[0057]4、4a成膜處理模塊
[0058]5控制部
[0059]8 TFT
[0060]81玻璃基板
[0061]82柵極電極
[0062]83柵極絕緣膜
[0063]84氧化物半導(dǎo)體層
[0064]85 電極
[0065]85a源極電極
[0066]85b漏極電極
[0067]86抗蝕劑膜
[0068]87臨時(shí)保護(hù)膜
【具體實(shí)施方式】
[0069]參照?qǐng)D1對(duì)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的等離子體處理的基板F的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示形成在作為基板F的玻璃基板81的表面上的TFT8的放大縱剖面。
[0070]圖1是溝道蝕刻型的底部柵極型構(gòu)造的TFT8。TFT8在玻璃基板81上形成有柵極電極82，在該柵極電極82上設(shè)置有由SiN膜等構(gòu)成的柵極絕緣膜83，并且在柵極絕緣膜83的上層疊層有由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的氧化物半導(dǎo)體層84。接著，在氧化物半導(dǎo)體層84的上層側(cè)成膜金屬膜，然后對(duì)該金屬膜進(jìn)行蝕刻而形成源極電極85a、漏極電極85b。
[0071]作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體層84的氧化物半導(dǎo)體材料的例子，除了已述的以IGZO為代表的TAOS以外，還能夠示例:氧化鋅(ZnO)、氧化镲(N1)、氧化錫(Sn02))、氧化鈦(T12)、氧化隹凡(VO2)、氧化銦(In2O3)、鈦酸鎖(SrT13)等。
[0072]在該氧化物半導(dǎo)體層84上形成源極電極85a、漏極電極85b，由此氧化物半導(dǎo)體層84的表面露出的區(qū)域成為T(mén)FT8的溝道部。接著，為了保護(hù)表面，形成例如由SiN膜構(gòu)成的保護(hù)膜即鈍化膜(未圖示)。而且，源極電極85a、漏極電極85b經(jīng)由形成于鈍化