蚀刻方法和蚀刻装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提高FPD的品质。在搬入工序中，设置有多个包括第一Ti膜、Al膜和第二Ti膜的电极层形成于半导体层上的多个元件的被处理基片被搬入腔体内。在供给工序中，向腔体内供给第一处理气体。在第一蚀刻工序中，利用第一处理气体的等离子体，对包含于各个元件的电极层中的第二Ti膜进行蚀刻，进而对包含于各个元件的电极层中的Al膜进行蚀刻直至在任一个元件中第一Ti膜露出。在切换工序中，将向腔体内供给的处理气体从第一处理气体切换成包含N2气体的第二处理气体。在第二蚀刻工序中，利用第二处理气体的等离子体，重新开始对各个元件的电极层进行蚀刻。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻方法和蚀刻装置
本专利技术的多个方面和实施方式涉及蚀刻方法和蚀刻装置。
技术介绍
FPD(FlatPanelDisplay，平板显示器)中所使用的薄膜晶体管(TFT：ThinFilmTransistor)是通过在玻璃基片等基片上将栅极电极、栅极绝缘膜、半导体层等一边图案化一边依次层叠而形成。在TFT的沟道中，从电子移动度的高度和耗电低等观点来看，使用由铟(In)、镓(Ga)、和锌(Zn)构成的氧化物半导体。这种氧化物半导体在非结晶状态下也具有较高的电子移动度。因此，通过在TFT的沟道中使用氧化物半导体，能够实现高速的开关操作。例如，在沟道蚀刻型的底栅构造的TFT中，在玻璃基片上依次形成栅极电极、栅极绝缘膜、氧化物半导体膜后，在氧化物半导体膜上形成电极膜，然后利用等离子体对该金属膜进行蚀刻，由此形成源极电极和漏极电极。作为形成源极电极和漏极电极的电极膜，例如，多使用层叠钛(Ti)膜、铝(Al)膜和Ti膜而成的金属膜，作为此时的蚀刻气体，使用例如Cl2气体的含氯气体。现有技术文献专利文献1：日本特开2000－235968号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的技术问题在FPD中，为了抑制画面的不均，要求对包含于FPD中的多个TFT进行高精加工。但是，近年来的FPD存在大型化的倾向，因此，在FPD的制造工序中，难以均匀地对配置在大型玻璃基片上的多个TFT进行加工。例如，因玻璃基片上的等离子体的分布不同，不同部位的电极膜的蚀刻率也各不相同。因此，在位于蚀刻率低的部位的TFT中，如果为了确保电极膜被蚀刻而继续进行蚀刻，则在位于蚀刻率高的部位的TFT中，电极膜的下层的氧化物半导体层就会被蚀刻。于是，各个TFT的氧化物半导体的厚度产生不均，导致FPD的品质劣化。另外，在位于蚀刻率低的部位的TFT中，如果为了确保电极膜被蚀刻而继续进行蚀刻，则位于蚀刻率高的部位的TFT的氧化物半导体层就会长时间暴露在等离子体中。于是，氧化物半导体层的特性有时发生变化。于是，各个TFT的氧化物半导体的特性产生不均，FPD的品质劣化。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的一个方面是一种蚀刻方法，包括：搬入工序；供给工序；第一蚀刻工序；切换工序；和第二蚀刻工序。在搬入工序中，将设置有多个元件的被处理基片搬入腔体内，其中，所述多个元件在半导体层上形成有电极层，上述电极层通过在在第一Ti膜上层叠Al膜、在上述Al膜上层叠第二Ti膜而形成。在供给工序中，向腔体内供给第一处理气体。在第一蚀刻工序中，利用第一处理气体的等离子体，对包含于各个元件的电极层中的第二Ti膜进行蚀刻，进而对包含于各个元件的电极层中的Al膜进行蚀刻直至在任一个元件中第一Ti膜露出。在切换工序中，将向腔体内供给的处理气体从第一处理气体切换成包含N2气体的第二处理气体。在第二蚀刻工序中，利用第二处理气体的等离子体，重新开始对各个元件的电极层进行蚀刻。专利技术效果根据本专利技术的各个方面和实施方式，能够提高FPD的品质。附图说明图1是表示蚀刻装置的一个例子的图。图2是表示作为底栅构造的TFT的元件的电极形成工序的一个例子的图。图3是表示比较例中的元件的电极形成工序的一个例子的示意图。图4是表示本实施方式中的元件的电极形成工序的一个例子的示意图。图5是针对C12气体的流量改变N2气体的流量时蚀刻率和选择比的实验结果的一个例子的图。图6是表示蚀刻中的Ti元素和Al元素的发光强度的变化的一个例子的示意图。图7是表示蚀刻处理的一个例子的流程图。图8是表示控制部的硬件的一个例子的图。附图标记说明D元件G闸阀W被处理基片1蚀刻装置10主体20控制部101腔体102介质体壁103天线室104处理室106窗111喷头框体113天线115高频电源120气体供给机构130载置台131基材132静电卡盘148直流电源153高频电源160排气机构170发光显示器30栅极绝缘膜31半导体层32电极层320Ti膜321Al膜322Ti膜33光刻胶。具体实施方式所公开的蚀刻方法，在一个实施方式中，包括：搬入工序；供给工序；第一蚀刻工序；第一切换工序；和第二蚀刻工序。在搬入工序中，将设置有多个元件的被处理基片搬入腔体内，其中，上述多个元件在半导体层上形成有电极层，上述电极层通过在在第一Ti膜上层叠Al膜、在上述Al膜上层叠第二Ti膜而形成。在供给工序中，向腔体内供给第一处理气体。在第一蚀刻工序中，利用第一处理气体的等离子体，对包含于各个元件的电极层中的第二Ti膜进行蚀刻，进而对包含于各个元件的电极层中的Al膜进行蚀刻直至在任一个元件中第一Ti膜露出。在切换工序中，将向腔体内供给的处理气体从第一处理气体切换成包含N2气体的第二处理气体。在第二蚀刻工序中，利用第二处理气体的等离子体，重新开始对各个元件的电极层进行蚀刻。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，在第一蚀刻工序中还可以包括第一判断工序，测量与存在于腔体内的空间中的Ti元素对应的波长的光的发光强度，判断该发光强度是否减小后增加。在第一切换工序中，在第一判断工序中判断为与Ti元素对应的波长的光的发光强度减小后增加的情况下，将向腔体内供给的处理气体从第一处理气体切换成第二处理气体即可。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，第一处理气体也可以是BC13气体和C12的混合气体或者C12气体，第二处理气体也可以是C12气体和N2气体的混合气体。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，还可以包括第二切换工序、第三蚀刻工序。在第二切换工序中，在第二蚀刻工序中在所有的元件中第一Ti膜露出后，将向腔体内供给的处理气体从第二处理气体切换成不包含氮元素的第三处理气体。在第三蚀刻工序中，在腔体内利用第三处理气体的等离子体，重新开始对各个元件的电极层进行蚀刻。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，在第二蚀刻工序中还可以包括第二判断工序，测量与存在于腔体内的空间中的Ti元素对应的波长的光的发光强度，判断该发光强度的增加率是否为规定值以下。在第二切换工序中，在第二判断工序中判断位与Ti元素对应的波长的光的发光强度的增加率变为规定值以下的情况下，将向腔体内供给的处理气体从第二处理气体切换成第三处理气体即可。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，第三处理气体是BC13气体和C12气体的混合气体，也可以是C12气体。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，半导体层也可以是氧化物半导体。另外，在所公开的蚀刻方法的一个实施方式中，氧化物半导体也可以构成TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)的沟道。另外，在一个实施方式中，所公开的蚀刻装置包括：腔体、载置台、供给部、生成部和控制部。载置台设置于腔体内，用于载置设置有多个元件的被处理基片，其中，上述多个元件在半导体层上形成有电极层，上述电极层通过在在第一Ti膜上层叠Al膜、在上述Al膜上层叠第二Ti膜而形成。供给部向腔体内供给处理气体。生成部在被处理基片载置在载置台的状态下，生成向腔体内供给的处理气体的等离子体。控制部运行第一蚀刻工序、切换工序、第二蚀刻工序。在第一蚀刻工序中，控制部控制供给部向腔体内供给第一处理气体，控制生成部在腔体内生成第一处理气体的等离子体，由此，对包含于各个元件的电子层中的第二Ti膜进行蚀刻，进入对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻方法，其特征在于，包括：将设置有多个元件的被处理基片搬入腔体内的搬入工序，其中，所述多个元件在半导体层上形成有电极层，其中，所述电极层通过在在第一Ti膜上层叠Al膜、在所述Al膜上层叠第二Ti膜而形成；向所述腔体内供给第一处理气体的供给工序；在所述腔体内利用所述第一处理气体的等离子体，对包含于各个所述元件的所述电极层中的所述第二Ti膜进行蚀刻，进而对包含于各个所述元件的所述电极层中的所述Al膜进行蚀刻直至在任一个所述元件中所述第一Ti膜露出的第一蚀刻工序；将向所述腔体内供给的处理气体从所述第一处理气体切换成包含N2气体的第二处理气体的切换工序；和在所述腔体内利用所述第二处理气体的等离子体，重新开始对各个所述元件的所述电极层进行蚀刻的第二蚀刻工序。

【技术特征摘要】
2017.06.05 JP 2017-1105241.一种蚀刻方法，其特征在于，包括：将设置有多个元件的被处理基片搬入腔体内的搬入工序，其中，所述多个元件在半导体层上形成有电极层，其中，所述电极层通过在在第一Ti膜上层叠Al膜、在所述Al膜上层叠第二Ti膜而形成；向所述腔体内供给第一处理气体的供给工序；在所述腔体内利用所述第一处理气体的等离子体，对包含于各个所述元件的所述电极层中的所述第二Ti膜进行蚀刻，进而对包含于各个所述元件的所述电极层中的所述Al膜进行蚀刻直至在任一个所述元件中所述第一Ti膜露出的第一蚀刻工序；将向所述腔体内供给的处理气体从所述第一处理气体切换成包含N2气体的第二处理气体的切换工序；和在所述腔体内利用所述第二处理气体的等离子体，重新开始对各个所述元件的所述电极层进行蚀刻的第二蚀刻工序。2.如权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于：还包括第一判断工序，在所述第一蚀刻工序中，测量与存在于所述腔体内的空间中的Ti元素对应的波长的光的发光强度，判断所述发光强度是否减小后转为增加，在所述第一切换工序中，在所述第一判断工序中判断为所述发光强度减小后增加的情况下，将向所述腔体内供给的处理气体从所述第一处理气体切换成所述第二处理气体。3.如权利要求1或2所述的蚀刻方法，其特征在于：所述第一处理气体是C12气体或者BC13气体和C12气体的混合气体，所述第二处理气体是C12气体和N2气体的混合气体。4.如权利要求1至3中任一项所述的蚀刻方法，其特征在于，还包括：在所述第二蚀刻工序中，在所有的所述元件中所述第一Ti膜露出后，将向所述腔体内供给的处理气体从所述第二处理气体切换成不包含氮元素的第三处理气体的第二切换工序；和在所述腔体内利用所述第三处理气体的等离子体，重新开始对各个所述元件的所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：神户乔史，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP