JPH08153711A - エッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体のエッチングをダメージを与えずに行
う。 【構成】 ＣｌＦ₃ 等のフッ化ハロゲンガスを用いてエ
ッチングを行う。この際、図１に示すような基板の搬送
室７０１、８２０と基板搬入室７０２、基板搬出室８３
０を備えたエッチング装置を用いる。フッ化ハロゲンガ
スは、プラズマ化をさせずに減圧雰囲気化でエッチング
を行わせる。フッ化ハロゲンガスを用いたエッチング
は、エッチングに従うプラズマダメージが無いので、薄
膜トランジスタの活性層の形成に最適なエッチング方法
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、珪素
半導体をエッチングする装置に関する。特に薄膜トラン
ジスタの活性層をエッチングにより形成する際に用いら
れるエッチング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年アクティブマトリクス型の液晶表示
装置が注目されている。これは、数百×数百以上のマト
リクス状に配置された画素電極のそれぞれに珪素薄膜を
用いた薄膜トランジスタを配置し、各画素に保持すべき
電荷を薄膜トランジスタによって制御するものである。

【０００３】液晶表示装置は、原理的に光を透過させる
必要性があるので、基板として可視光を透過させる材料
を用いる必要がある。可視光を透過させる材料として
は、石英基板やガラス基板を挙げることができる。その
なかで石英基板は高価であり、経済性の点から利用する
ことは好ましくない。そこで、一般にはガラス基板が用
いられる。この場合の問題は、ガラス基板上にいかに高
特性の薄膜トランジスタを得るかということになる。

【０００４】薄膜トランジスタの特性を高めるには、利
用する珪素薄膜の結晶性を高めることが最も効果的であ
る。しかしながら、ガラス基板を用いた場合には、ガラ
スの耐熱温度の関係から、単結晶または単結晶に類する
ような結晶性を有する珪素薄膜を得ることは困難であ
る。そして一般に得られるのは、多結晶または微結晶と
呼ばれる不完全な結晶状態を有する珪素薄膜である。

【０００５】このような多結晶または微結晶と呼ばれる
構造を有する珪素薄膜を用いて薄膜トランジスタを構成
した場合、ＯＦＦ電流特性が克服すべき大きな技術的な
課題となる。一般に多結晶または微結晶と呼ばれる構造
を有する珪素薄膜を用いて薄膜トランジスタを構成した
場合、ＯＦＦ電流の値が大きいという事実がある。ＯＦ
Ｆ電流とは、薄膜トランジスタがＯＦＦの状態におい
て、ソース／ドレイン間に流れてしまう電流のことであ
る。

【０００６】例えば、画素に配置された薄膜トランジス
タにおいて、薄膜トランジスタのソースがソース線に接
続され、ドレインが画素電極に接続されている構成を考
える。ここで、薄膜トランジスタがＯＮとなることによ
って、ソース線から薄膜トランジスタを介して画素電極
へと所定の電荷が流れ込む。そして薄膜トランジスタが
ＯＦＦとなることによって、画素電極に所定の電荷が保
持されることになる。ここで薄膜トランジスタのＯＦＦ
電流が目立って多い場合、画素電極から電荷が徐々に流
出してしまうことになる。当然この場合、画素電極に所
定時間でもって所定の電荷が保持されないので、必要と
する表示ができなくなってしまう。

【０００７】このＯＦＦ電流の問題は、結晶粒界を経由
してキャリアが移動してしまうことに起因すると考えら
れる。例えば、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタであれ
ば、ゲイト電極に正の電位を加えることでチャネルがＮ
型となりＯＮ動作となる。またゲイト電極に負の電位を
加えることで、チャネルがＰ型となりＯＦＦ動作とな
る。

【０００８】このＯＦＦ動作時においては、ソース／ド
レインがＮ型、チャネルＰ型となるので、ソースとドレ
イン間はＮＰＮ構造となり、ソース／ドレイン間には電
流は原理的には流れない。しかしこれは、活性層を構成
する珪素薄膜が単結晶構造を有している場合に成り立つ
理想的な場合の話であり、実際には、結晶粒界に存在し
たトラップ準位を経由してキャリアが移動してしまう。
そしてこのキャリアの移動が原因となり、ＯＦＦ電流が
生じてしまう。

【０００９】前述したようにガラス基板上に形成される
結晶性を有する薄膜珪素半導体は、多結晶または微結晶
性を有する状態を有しており、膜中に無数の結晶粒界が
存在している。そしてこれら結晶粒界には多数のトラッ
プ準位が存在している。

【００１０】このトラップ準位を経由したキャリアの移
動は特に高電界が加わる領域において顕著になる。特に
この現象は、チャネル領域とドレイン領域との界面およ
びその近傍において顕著となる。そこで、チャネル領域
とドレイン領域との間にライトドープ領域やオフセット
領域（オフセットゲイト領域ともいう）を電界緩和領域
として形成し、この領域でのトラップ準位を経由しての
キャリアの移動を抑制する方法が知られている。これた
の構造は、ＬＤＤ（ライト・ドープ・ドレイン）構造や
オフセットゲイト構造と呼ばれる技術である。

【００１１】実際にガラス基板上に結晶性を有する珪素
薄膜を形成し、この珪素薄膜を用いて薄膜トランジスタ
を構成した場合、上記のＬＤＤ構造やオフセット構造は
それなりに有効であり、ある程度ＯＦＦ電流を下げるこ
とができる。しかしながら、必要とする低ＯＦＦ電流特
性を得ることは困難であるのが現状である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一般に活性層の形成
は、フォトリソグラフィー工程を用いてレジストを所定
のパターンに形成し、このレジストをマスクとしてプラ
ズマを用いたドライエッチングを行うことによって行わ
れる。

【００１３】前述の薄膜トランジスタのＯＦＦの問題に
ついて鋭意研究した結果、本発明者らは以下に示す知見
を得た。

【００１４】まず、上記活性層の形成におけるドライエ
ッチング法によるエッチングの際に活性層の側面にプラ
ズマダメージが発生する。そしてこのプラズマダメージ
に起因してトラップ準位が活性層の側面に高密度に形成
されてしまう。

【００１５】特にトラップ準位が高密度に生成されやす
い状態にある多結晶または微結晶構造の結晶性珪素膜に
おいては、この現象は顕著であり、活性層の側面には高
密度でトラップ準位が形成されてしまう。

【００１６】このようなプラズマダメージが要因で形成
される活性層側面の多数のトラップ準位が高密度で存在
すると、このトラップ準位を介してのキャリアの移動が
顕著になってしまう。即ち、ＯＦＦ電流が増大してしま
う。この問題は、多結晶珪素膜や微結晶珪素膜等の結晶
粒界を無数に有している膜質の場合に特に顕著なものと
なる。これは、トラップ準位が結晶粒界において、偏在
して存在しやすく、また生成されやすいからである。

【００１７】この活性層の側面に形成されるトラップ準
位密度は、活性層の内部（薄膜中）におけるそれよりも
極めて高密度となる。従って、ＬＤＤ構造やオフセット
構造を採用しても、この活性層側面のトラップ準位を介
して移動する電荷の数をそれほど抑制することはできな
い。即ち、ＯＦＦ電流の値をそれ程下げることはできな
い。

【００１８】ＬＤＤ構造やオフセット構造は、電界が集
中してしまう領域の電界強度を緩和させ、そのことによ
って、ＯＦＦ電流の要因となるキャリアの移動を抑制す
る（正確には移動するキャリアの数を減らす）ものであ
る。しかし、キャリアの移動の原因となるトラップ準位
の密度が極めて高い場合には、電界強度を弱めても移動
するキャリアの総数をそれ程減らすことはできない。

【００１９】ここで問題となるのは、活性層側面に集中
的に存在しているトラップ準位である。従って、活性層
側面におけるトラップ準位密度を下げることができれ
ば、このＯＦＦ電流の問題を改善することができる。前
述したように、活性層側面に集中的に存在するトラップ
準位は、活性層の形成の際におけるプラズマダメージが
主な要因である。従って、活性層の形成の際におけるプ
ラズマダメージを低減させることができれば、薄膜トラ
ンジスタのＯＦＦ電流の問題を改善することができる。

【００２０】この活性層の側面におけるプラズマダメー
ジを皆無にする方法としては、活性層の形成に際して、
ウエットエッチング法を用いる方法を挙げることができ
る。しかし、ウエットエッチング法を用いた方法は、 （１）珪素膜のみを選択的に制御性よく、しかも再現性
よくエッチングすることのできる適当がエッチャントが
ない。 （２）エチャントの温度管理やエッチング条件が微妙で
ある。 というような諸問題がある。

【００２１】本明細書で開示する発明は、活性層の側面
にトラップ準位が集中的に形成されないようなプロセス
を行うことができるエッチング装置を提供することを目
的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する主要
な発明の一つは、フッ化ハロゲンガスを電離またはプラ
ズマ化させずに前記フッ化ハロゲンガスを用いたエッチ
ング処理が行われるチャンバーを有することを特徴とす
る。

【００２３】フッ化ハロゲンガスとしては、ＣｌＦ₃ 、
ＣｌＦ、ＢｒＦ₃ 、ＩＦ₃ 、ＢｒＦ、ＢｒＦ₅ 、ＩＦ₅
から選ばれた一種または複数種類のガスを用いることが
できる。またフッ化ハロゲンガスは１００％で用いる必
要はなく、適当な希釈ガスで希釈して用いることができ
る。

【００２４】フッ化ハロゲンガスを電離またはプラズマ
化させずにエッチング処理を行うのは、エッチング処理
時におけるプラズマダメージを低減するためである。

【００２５】他の発明の構成は、エッチングが行われる
第１のチャンバーと、基板を多数枚収納する第２のチャ
ンバーと、前記第１のチャンバーと第２のチャンバーと
の間に配置された基板を搬送する手段を有した減圧可能
な第３のチャンバーと、を有し、前記第１のチャンバー
においては、フッ化ハロゲンガスを電離またはプラズマ
化させずに前記フッ化ハロゲンガスを用いたエッチング
処理が行われることを特徴とする。

【００２６】上記構成を有した具体的な構成を図１に示
す。図１には、エッチングが行われる第１のチャンバー
であるエッチング室８００、基板を多数枚収納する第２
のチャンバーである基板搬入室７０２、第１のチャンバ
ーであるエッチング室８００と第２のチャンバーである
基板搬入室７０２との間に配置され、基板を搬送する手
段であるロボットアーム７１０を備えた基板搬送室７０
１が示されている。

【００２７】他の発明の構成は、フッ化ハロゲンガスを
導入する手段を有したチャンバーを有し、前記チャンバ
ー内においては、フッ化ハロゲンガスを電離またはプラ
ズマ化させずに前記フッ化ハロゲンガスを用いたエッチ
ング処理が行われ、前記チャンバーには、被エッチング
材料を透過する光を計測し、エッチング状態を検出する
手段が配置されていることを特徴とする。

【００２８】上記構成を有した具体的な構成を図１に示
す。図１には、フッ化ハロゲンガスを導入するためのガ
ス導入系８１２を備え、フッ化ハロゲンガスを電離また
はプラズマ化させずにエッチング処理を行うエッチング
室８００、被エッチング材料を透過させるための光を発
する手段８０６、透過する光を検出する手段８０４が備
えられている。

【００２９】他の発明の構成は、基板搬入室と、該基板
搬入室に連結された第１の基板搬送室と、該第１の基板
搬送室に連結されたエッチング室と、該エッチング室に
連結された第２の基板搬送室と、該第２の基板の搬送室
に連結された基板搬出室と、を有し、前記基板搬入室と
基板搬出室とは、多数枚の基板を収納する機能を有し、
前記第１の搬送室と第２の搬送室とは、基板を搬送する
手段を有し、前記エッチング室ではエッチングガスとし
てフッ化ハロゲンガスを電離またはプラズマ化させずに
エッチングを行う機能を有し、ていることを特徴とす
る。

【００３０】上記構成を有した具体的な構成を図１に示
す。図１には、基板搬入室７０２、第１の基板搬送室７
０１、エッチング室８００、第２の基板搬送室８２０、
基板搬出室８３０、基板を搬送するための手段であるロ
ボットアーム７１０と８２１が示されている。なお図１
０が図１に示すエッチング装置の上面図である。

【００３１】図１に示すようなエッチング装置を用い
て、薄膜トランジスタの活性層を形成する場合には、活
性層に対するプラズマダメージを起こさせないためにフ
ッ化ハロゲンガスをプラズマ化（イオン化）させないこ
とが重要である。プラズマ化をさせないためは、ガスが
励起し電離しないようにすればよい。また、ガスを電離
させないようにするためには、電磁エネルギーを加えな
ければよい。ここで電磁エネルギーというのは、高周波
のエネルギーやマイクロ波のエネルギーのことである。

【００３２】このプラズマ化をさせないためには、ガス
が電離または励起しないように、フッ化ハロゲンガスに
対して電磁エネルギーを加えなければよい。フッ化ハロ
ゲンガス、特にＣｌＦ₃ ガスは、珪素に対して非常にエ
ッチング作用が強く、高周波エネルギー等の電磁エネル
ギーを加えなくても珪素を高速度でエッチングすること
ができる。

【００３３】またエッチングに際しては、エッチングが
急激に進行しないように、エッチング時の圧力を0.001
〜100 Ｔｏｒｒの圧力範囲とすることが望ましい。さら
に好ましくは0.01〜１Ｔｏｒｒの範囲とすることが好ま
しい。これは、エッチングレートを適当なものとするこ
とができる圧力範囲である。

【００３４】他の発明の構成は、フッ化ハロゲンガスを
電離またはプラズマ化させずに前記フッ化ハロゲンガス
を用いたエッチング処理が行われる第１のチャンバー
と、レジストを剥離する第２のチャンバーと、前記第１
のチャンバーと前記第２のチャンバーとに接続された基
板を搬送する手段が備えられたチャンバーと、を含むこ
とを特徴とする。

【００３５】また以上説明した構成において、エッチン
グを加熱しつつ行う構成とすることは有効である。これ
は、加熱することによって、エッチング速度を速くする
ことができるからである。またエッチングは所定の温度
に保って行われるようにすることも有用である。これ
は、特にＣｌＦ₃ をエッチングガスに用いたエッチング
では、エッチング速度が速く、エッチング時の温度が微
妙に異なることで、エッチング状態が大きく変化してし
まうことを防ぐためである。

【００３６】

【実施例】

〔実施例１〕図１に本実施例で示すエッチング装置の概
略断面図を示す。図１に示すエッチング装置は、多数枚
の基板（試料）を１枚づつ連続的に処理することができ
る。図１に示すエッチング装置は、基板搬入室７０２内
のカセット７１２に収納された多数枚の基板７１１を１
枚づつエッチング室８００でエッチング処理し、エッチ
ング処理の終了した基板は、基板搬出室８３０内のカセ
ット８３５に収納することを特徴とする。即ち、多数枚
の基板を１枚づつ連続的にエッチング処理することを特
徴とする。なお図１０が図１の上面図である。

【００３７】（装置の説明）エッチング処理を行うため
の基板（試料）７１１は、カセット７１２に多数枚が収
納された状態で基板搬入室７０２に外部より搬入され
る。基板７１１としては、エッチングされるべき珪素半
導体層が成膜されたガラス基板や石英基板が用いられ
る。基板搬入室７０２は、窒素ガス（または不活性ガ
ス）の導入手段（図示せず）と排出手段（図示せず）と
が配置されており、必要に応じて窒素ガスによってパー
ジすることができる構成となっている。基板搬入室内は
特に減圧状態とする構成とはなっていない。

【００３８】基板７１１を多数枚収納したカセット７１
２は、ステージ７５４上に配置される。ステージ７５４
は、エレベータ７５３によって上下に微動する。基板搬
入室７０２はロボットアーム７１０を備えた基板搬送室
７０１とゲイトバルブ７０６を介して連結されている。

【００３９】基板搬送室７０１は、窒素ガスや不活性ガ
スを導入するためにガス導入系７９４を備えている。ガ
ス導入系７９４から導入されるガスは、バルブ７９３に
よってその流量が制御される。また基板搬送室７０１に
は、バルブ７９０と真空排気ポンプ７９１で構成された
高真空排気系が備えられている。

【００４０】基板搬送室７０１は、ゲイトバルブ８０１
を介してエッチング室８００と連結されている。エッチ
ング室８００には、基板が配置される石英で構成された
ステージ８０３が配置されている。またレーザー光源８
０６とミラー８０７、レーザー光をエッチング室８００
内に導入するための石英窓８０５、レーザー光を検出す
るために光センサー８０４を備えている。

【００４１】エッチングガスはガス導入系８１２からバ
ルブ８１０を介してエッチング室８００内に導入され
る。また８１３で示されるガス導入系からは、窒素や不
活性ガスがバルブ８１１を介して導入される。不要とな
ったガスの排気やエッチング室内を所定の減圧状態に保
ためにバルブ８０８を介して真空排気ポンプ８０９が備
えられている。

【００４２】エッチング室８００はゲイトバルブ８１４
を介してもう一つの基板搬送室８２０に連結されてい
る。この基板搬送室８２０は、エッチング室８００から
エッチング処理が終了した基板８２２をロボットアーム
８２１によって搬出するための室である。この基板搬送
室８２０には、窒素ガスや不活性ガスを導入するための
ガス導入系８２７が設けられている。ガス導入系８２７
から導入されるガスは、バルブ８２６によって流量が制
御される。またバルブ８２５と真空排気ポンプ８２３で
なる排気系が配置されている。

【００４３】基板搬送室８２０は、ゲイトバルブ８２８
を介して基板搬出室８３０と連結されている。この室に
は、多数枚の基板８３１を収納することができるカセッ
ト８３５（７１２と同じもの）が配置されている。カセ
ット８３５は、エレベータ８３２によって上下に微動す
るステージ８３３上に配置される。

【００４４】（動作手順の一例）以下にエッチングを行
う場合の動作の例を説明する。まず全てのゲイトバルブ
７０６、８０１、８１４、８２８を閉とする。そして基
板搬送室７０１と８２０、さらにエッチング室８００を
高真空状態とする。また基板搬出室８３０には空のカセ
ット８３５を配置し、窒素ガスを充満させた状態（常
圧）とする。

【００４５】この状態で、必要とする数の基板７１１を
収納したカセット７１２を基板搬入室７０２に装置外部
から搬入する。カセット７１２を搬入後、基板搬入室７
０２は窒素ガスを常圧状態で充満させる。

【００４６】カセット７１２を基板搬入室７０２に収め
たら、基板搬送室７０１に窒素ガスを流入させ、常圧状
態とする。基板搬送室７０１が常圧状態となったところ
で、ゲイトバルブ７０６を開き、ロボットアーム７１０
によって基板７１１をカセット７１２から１枚取り出
す。この際、エレベータ７５３を上下に微動させ、ロボ
ットアーム７１０と基板７１１との位置関係を調整す
る。ロボットアーム７１０によって基板７１１を基板搬
送室７０１に移送した後、ゲイトバルブ７０６を閉め
る。

【００４７】そして基板搬送室７０１を高真空状態とす
る。基板７０１を高真空状態としたら、ゲイトバルブ８
０１を開け、基板をステージ８０３上に基板を配置す
る。その後ゲイトバルブ８０１を閉める。

【００４８】次にエッチング室８００内にＣｌＦ₃ ガス
を導入し、所定の減圧状態において基板表面に形成され
た半導体薄膜に対するエッチングを行う。エッチングの
状態は、光源８０６から照射される短波長レーザー光の
透過状態によって確認することができる。

【００４９】例えば、膜厚５００ｎｍの結晶性珪素薄膜
は、５００ｎｍの光に対する透過率が約５０％である。
また５００ｎｍの光は、ガラス基板や石英で構成された
ステージ８０３をほとんど８０％以上の透過率で透過す
る。従って、ガラス基板上に形成された結晶性珪素膜を
光源８０６から５００ｎｍの光を照射した状態でエッチ
ングさせていくと、結晶性珪素膜のエッチングが終了し
た状態で、光センサー８０４で検出される光の強度が急
激に変化することになる。そこで、光センサー８０４で
検出される光が急激に変化した時点でガス導入系８１２
よりのエッチングガスの流入を停止させ、同時にガス導
入系８１３より窒素ガスを流入させれば、不要なエッチ
ング（例えば横方向へのエッチングの回り込み）を防ぐ
ことができる。

【００５０】エッチングの終了後、エッチング室８００
内は高真空状態とする。そしてゲイトバルブ８１４を開
き、ロボットアーム８２１によって、基板８２２をエッ
チング室８００より取り出す。そしてゲイトバルブ８１
４を閉め、基板搬送室８２０内を窒素ガスで充満させ
る。基板搬送室８２０が常圧になった状態でゲイトバル
ブ８２８を開け、基板８２２をカセット８３５に収納す
る。そしてゲイトバルブ８２８を閉め、基板搬送室８２
０を再び高真空状態とする。

【００５１】この状態で、基板搬入室７０２と８３０は
窒素ガスで充満された状態（常圧）となり、基板搬送室
７０１と８２０、さらにエッチング室８００は高真空状
態となる。また全てのゲイトバルブ８２８、８１４、８
０１、７０６は閉鎖された状態となる。この状態で再び
基板搬送室７０１を常圧状態とし、さらにゲイトバルブ
７０６を開け、２枚目の基板をカセット７１２からロボ
ットアーム７１０によって基板搬送室７０１に取り出す
ことによって、２枚目の基板のエッチング工程が始まる
こととなる。

【００５２】このようにして、カセット７１２に収納さ
れた全ての基板（試料）を連続的に１枚づつエッチング
処理する。このエッチング処理は、コンピュータによっ
て制御することによって、自動的に行うことができる。

【００５３】図１に示す構成においては、短波長のレー
ザー光を用いてその透過光を計測することにより、エッ
チング状態を判断する構成としている。しかし、透過光
ではなく、反射光を計測する構成としてもよい。これ
は、珪素膜がエッチングされることによって、特定波長
の光の反射の状態が代わり、反射光の強度の変化や反射
光の干渉縞の変化が観察されることを利用するのであ
る。

【００５４】〔実施例２〕本実施例は、ガラス基板上に
薄膜トランジスタを作製する際において、本明細書で開
示する発明を利用する場合の例を示す。図２に本実施例
で示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずガラス
基板（コーニング１７３７ガラス基板またはコーニング
７０５９ガラス基板）１０１上に下地膜として酸化珪素
膜１０２をプラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法で、
３０００Åの厚さに成膜する。この酸化珪素膜１０２
は、ガラス基板１０１からの不純物の拡散防止やガラス
基板１０１と後に形成される活性層との間の応力を緩和
させるためのものである。

【００５５】酸化珪素膜１０２を成膜したら、その上に
非晶質珪素膜１０３を５００Åの厚さにプラズマＣＶＤ
法または減圧熱ＣＶＤ法で形成する。この非晶質珪素膜
１０３は後に薄膜トランジスタの活性層を構成するため
の出発膜となる。（図２（Ａ））

【００５６】非晶質珪素膜１０３を成膜したら、適当な
手段により非晶質珪素膜１０３を結晶化させる。非晶質
珪素膜の結晶化の方法としては、加熱による方法、レー
ザー光の照射による方法、両者を併用する方法、等々が
知られている。本実施例においては、珪素の結晶化を助
長する金属元素を利用した加熱による結晶化方法を採用
する。

【００５７】本実施例で採用する結晶化の方法を以下に
説明する。ここでは、珪素の結晶化を助長する金属元素
として、ニッケル（Ｎｉ）を用いる。まず非晶質珪素膜
の表面に所定の濃度でニッケル元素を含有させたニッケ
ル酢酸塩溶液をスピンコート法で塗布する。このニッケ
ル酢酸塩溶液中に含ませるニッケル元素の濃度は、非晶
質珪素膜中に導入されるニッケル元素が、１×１０¹⁶ｃ
ｍ^-3〜５×１０¹⁹ｃｍ^-3程度の濃度範囲となるように調
整する必要がある。これは、ニッケル元素の導入量が多
すぎると、ニッケルシリサイド化してしまい半導体とし
ての特性が損なわれてしまい、またニッケルの導入量が
少なすぎると、結晶化を助長する作用が得られないから
である。

【００５８】非晶質珪素膜１０３の表面にニッケル酢酸
塩溶液を塗布し、ニッケル元素が非晶質珪素膜の表面に
接して保持された状態としたら、加熱処理を施すことに
より、非晶質珪素膜１０３の結晶化を行う。この加熱処
理は、５５０℃、４時間の条件で行う。一般に非晶質珪
素膜は、５５０℃程度の温度では数十時間以上の処理を
加えても結晶化しない。しかし、本実施例に示すよう
に、ニッケル元素を利用した場合、従来よりも低温でし
かも短時間の加熱処理で結晶化を行うことができる。ち
なみに従来技術における加熱による非晶質珪素膜の結晶
化では、６００度以上の温度で数十時間以上の加熱が必
要とされる。

【００５９】一般に非晶質珪素膜を加熱やレーザー光の
照射によって結晶化させた結晶性珪素膜は、膜中に欠陥
を高密度で含んでおり、高いトラップ準位密度を有して
いる。本実施例で示す作製方法による結晶性珪素膜もま
た、高いトラップ準位密度を有している。

【００６０】結晶性珪素膜を得たら、図１に示す装置を
用いて結晶性珪素膜のパターニングを行い、薄膜トラン
ジスタの活性層を形成する。ここでは、まず図２（Ｂ）
に示すようにフォトレジストを用いて活性層を形成する
ためのマスク１００を形成する。そして図２（Ｂ）に示
すように、ＣｌＦ₃ ガスを用いたエッチングを行い、薄
膜トランジスタの活性層１０４を形成する。ＣｌＦ₃ ガ
スを用いたエッチングは、室温で行うことができ、また
プラズマ化をさせずに行うことができる。従って、当然
のことながら活性層の側面に対するプラズマダメージが
皆無にすることができる。このエッチングは、図１に示
す装置を用い、実施例１に示した手順に従って行われ
る。

【００６１】ＣｌＦ₃ ガスを用いたエッチングは、レジ
ストに対するダメージがほとんど無いことも特徴であ
る。これは、プラズマを用いたＲＩＥ法やウエットエッ
チング法を用いた場合には、レジストに対するダメージ
が大きく、レジストの残差物（除去することができずに
残ってしまう場合が多々ある）の存在が半導体装置の作
製プロセスにおいて大きな問題であることに対して有利
な点である。なお、ＣｌＦ₃ ガスを用いたエッチング
は、エッチングの形態が等方性のエッチングであること
には注意が必要である。

【００６２】この活性層１０４を形成するためのエッチ
ング条件を以下に示す。 エッチングガス ＣｌＦ₃ 反応圧力 0.4 Ｔｏｒｒ 反応温度 常温 エッチングレート ５００Å／分 マスク フォトレジスト

【００６３】ここでは常温によるエッチングを行う例を
示したが、エッチングガスをイオン化させない範囲で加
熱することは、反応速度を高める上で有用である。

【００６４】エッチングの終了後にレジストマスク１０
４を除去し、図２（Ｄ）に示すような状態を得る。図２
（Ｄ）に示すように活性層１０４を形成したら、図３
（Ａ）に示すようにゲイト絶縁膜１０５を１０００Åの
厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。次にアルニムウム
を主成分とする膜を６０００Åの厚さにスパッタ法で成
膜する。そしてパターニングを施すことにより、ゲイト
電極１０６を形成する。さらに電解溶液中においてゲイ
ト電極１０６を陽極として陽極酸化を行うことにより、
陽極酸化物層１０７を２０００Åの厚さに形成する。
（図３（Ａ））

【００６５】図３（Ａ）の状態を得たら、図３（Ｂ）に
示すようにＰ（リン）イオンの注入をプラズマドーピン
グ法で行い、ソース領域１０８とドレイン領域１１０と
を自己整合的に形成する。この際、ゲイト電極１０６周
囲の陽極酸化物層１０７がマスクとなり、オフセット領
域１１１が形成される。このオフセット領域１１１は、
リンイオンが注入されず実質的に真性であり、またチャ
ネルとしても機能せず、チャネルとソース／ドレイン領
域との間において電界緩和領域として機能する。（図３
（Ｂ））

【００６６】上記ドーピングの終了後、レーザー光また
は強光の照射を行い、ソース領域とドレイン領域の活性
化を行う。

【００６７】そして、図３（Ｃ）に示すように層間絶縁
膜として酸化珪素膜１１２を７０００Åの厚さにプラズ
マＣＶＤ法で成膜する。そしてコンタクトホールの形成
を行い、アルミニウムまたはその他の金属を用いてソー
ス電極１１３とドレイン電極１１５を形成する。最後に
３５０℃の水素雰囲気中において１時間の熱処理を施す
ことにより、図３（Ｃ）に示す薄膜トランジスタを完成
させる。

【００６８】本実施例に示す構成を採用した場合におけ
る活性層の状態を模式的に示した図を図４に示す。本実
施例に示すように活性層のパターニングをＣｌＦ₃ ガス
を用いたエッチングによって行うことによって、３００
で示される活性層の側面におけるプラズマダメージを無
くすことができる。従って、プラスマダメージに起因す
る活性層側面３００におけるトラップ準位密度をほとん
ど無くすことができる。そしてこの結果、３０２で示さ
れるルートを移動するキャリアの数を少なくすることが
できる。

【００６９】従来技術におけるプラズマを用いたドライ
エッチング法（一般にＲＩＥ法が用いられる）において
は、プラズマダメージにより、活性層側面３００に高密
度にトラップ準位が形成されてしまうので、３０２で示
されるようなキャリアの移動するルートが存在してい
た。この３０２で示されるルートにおけるキャリアの伝
導は、トラップ準位を介してのものであり、チャネル形
成領域１０９にチャネルが形成されるか否かに関係無く
存在するものである。従って、１１１で示されるような
オフセット領域が形成されていてもソース領域１０８と
ドレイン領域１１０との間に電圧が加わった状態であれ
ば、３０２で示されるルートを経由してキャリアの移動
が起こってしまう。そしてこのキャリアの移動によって
ＯＦＦ電流が増大してしまう。

【００７０】しかし、本実施例に示す構成を採用した場
合、活性層側面３００におけるトラップ準位密度を下げ
ることがでるので、３０２で示されるルートで伝導する
キャリアの数を抑制することができる。そして、一方で
３０１で示されるチャネルを移動する本来のキャリアの
移動は何ら損なわれることがない。従って、オフセット
ゲイト領域１１１の効果を最大限に生かすことができ、
ＯＦＦ電流の少ない特性を得ることができる。

【００７１】〔実施例３〕本実施例はアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置を作製する際に利用されるプロセ
スを示す。本実施例では、アクティブマトリクス領域に
形成される薄膜トランジスタ（画素トランジスタ）と、
アクティブマトリクス領域に配置された薄膜トランジス
タを駆動するための周辺ドライバー回路の薄膜トランジ
スタとを同時に作製する工程を示す。

【００７２】本実施例に示す薄膜トランジスタの作製工
程を図５に示す。まずガラス基板１０１上に下地膜とし
て酸化珪素膜１０２を３０００Åの厚さにスパッタ法に
よって成膜する。次に非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法
または減圧熱ＣＶＤ法で５００Åの厚さに成膜する。さ
らに加熱やレーザー光の照射により、非晶質珪素膜を結
晶化させ、結晶性珪素膜１０３を得る。

【００７３】そして、周辺駆動回路を構成する薄膜トラ
ンジスタの活性層を形成するためのレジストマスク４０
１と、マトリクス領域（画素領域）に配置される薄膜ト
ランジスタの活性層を形成するためのレジストマスク４
０２を形成する。（図５（Ａ））

【００７４】ここで、図１に示す装置を用い、ＣｌＦ₃
を用いたエッチングを行う。このエッチング工程で４０
３と４０４で示される活性層を形成する。ここでは以下
に示す条件でエッチングを行う。 エッチングガス ＣｌＦ₃ 反応圧力 ２Ｔｏｒｒ 反応温度 常温 エッチングレート １０００Å／分 マスク フォトレジスト

【００７５】エッチング工程の終了後、レジストマスク
を取り除き、図５（Ｂ）に示す状態を得る。図５（Ｂ）
において、４０３で示される活性層が周辺駆動回路を構
成する薄膜トランジスタである。また４０４で示される
活性層は画素領域に配置される薄膜トランジスタの活性
層である。

【００７６】活性層を形成したら、アルミニウムを主成
分とする膜を６０００Åの厚さに電子ビーム蒸着法で成
膜し、パターニングを施すことにより、ゲイト電極４０
５と４０６を形成する。そして電解溶液中においてゲイ
ト電極４０５と４０６とを陽極として陽極酸化を行うこ
とにより、陽極酸化物層４０７と４０８を２０００Åの
厚さに形成する。この酸化物層が存在することによっ
て、後の不純物イオン注入工程において、オフセットゲ
イト領域を形成することができる。（図５（Ｃ））

【００７７】図５（Ｃ）に示す状態を得たら、ソース／
ドレイン領域を形成するための不純物イオンの注入をイ
オン注入法またはプラズマドーピング法によって行う。
ここでは、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタを形成する
ためにリンイオンをプラズマドーピング法によって注入
する。（図５（Ｄ））

【００７８】このリンイオンの注入を行うことによっ
て、ソース領域４０９と４１３、ドレイン領域４１２と
４１６、チャネル形成領域４１１と４１５、オフセット
ゲイト領域４１０と４１６とが自己整合的に形成するこ
とができる。また、不純物イオンが注入されない領域が
チャネル形成領域４１１と４１５、オフセットゲイト領
域４１０と４１４として画定される。（図５（Ｄ））

【００７９】不純物イオンの注入終了後、レーザー光の
照射または強光の照射を行うことにより、不純物イオン
が注入された領域のアニールを行う。このアニール工程
において、先の不純物イオンの注入によって非晶質化さ
れたソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純
物の活性化とが行われる。（図６（Ａ））

【００８０】ソース／ドレイン領域の形成を終了した
ら、図６（Ｂ）に示すように層間絶縁膜として酸化珪素
膜５０１をプラズマＣＶＤ法で６０００Åの厚さに成膜
する。そしてコンタクトホールの形成する。そして、ア
ルミニウムを用いて、周辺駆動回路領域に配置される薄
膜トランジスタのソース電極５０２とドレイン電極５０
３を形成する。そして同時に画素領域に配置される薄膜
トランジスタのソース電極５０４を形成する。

【００８１】さらに酸化珪素膜を３０００Åの厚さにプ
ラズマＣＶＤ法で成膜し、コンタクトホールの形成後、
画素電極を構成するＩＴＯ電極５０６を形成する。この
ＩＴＯ電極は、画素領域に配置される薄膜トランジスタ
のドレイン領域４１６に直接接続される。（図６
（Ｂ））

【００８２】そして最後に３５０℃の水素雰囲気中にお
いて水素化処理を１時間行うことによって、図５（Ｂ）
示すような構成を完成させる。本実施例に示すような構
成を採用した場合、薄膜トランジスタの活性層の側面を
経由したＯＦＦ電流の存在を著しく減少させることがで
きるので、オフセットゲイト構造を採用することによる
ＯＦＦ電流低減の効果を最大限に活かすことができる。
即ち、ＯＦＦ電流の小さい薄膜トランジスタを得ること
ができる。このようなＯＦＦ電流値の小さな薄膜トタン
ジスタは、図６（Ｂ）に示すようなアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置の画素領域に配置する薄膜トランジ
スタとして非常に有用なものとなる。

【００８３】〔実施例４〕本実施例は、アクティブマト
リクス型の液晶表示装置のマトリクス状に配置された画
素領域の個々に少なくとの一つ配置される薄膜トランジ
スタの構成に関する。

【００８４】図７に本実施例で示す薄膜トランジスタの
作製工程を示す。まず図７（Ａ）に示すように、ガラス
基板６０１上に下地膜として窒化珪素膜６０２をプラズ
マＣＶＤ法で形成する。さらに酸化珪素膜６０３をスパ
ッタ法で成膜する。次に非晶質珪素膜６０４をプラズマ
ＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法で５００Åの厚さに成膜
する。そして、酸化珪素膜でなるマスク６０５を公知の
フォトリソグラフィー工程で形成する。このマスク６０
５によって非晶質珪素膜６０４はその一部の領域が露呈
する。

【００８５】そして珪素の結晶化を助長する金属元素で
あるニッケル元素を所定の濃度で含んだニッケル酢酸塩
溶液をスピンコート法で塗布する。この状態で６０６で
示されるニッケル元素の層またはニッケル元素を含んだ
層６０６が形成される。（図７（Ａ））

【００８６】そして５５０℃の雰囲気中で４時間の加熱
処理を加える。この加熱処理を施すことにより、図７
（Ｂ）の矢印６００で示されるような結晶成長が行われ
る。この結晶成長は基板に平行な方向へと針状あるいは
柱状に進行していく。図７（Ｂ）において、６０７で示
されるのが基板に平行な方向へと結晶成長した領域であ
る。また、６０８で示されるのが、ニッケル元素が直接
導入された領域であり、ニッケル元素が高濃度で存在す
る領域である。また、６０９と６１０で示されるのが、
結晶成長の終点である。この結晶成長の終点の領域にお
いてもニッケル元素が高濃度で存在していることが確認
されている。

【００８７】また、６０７で示される領域中におけるニ
ッケル濃度（計測される最大の濃度）が１×１０¹⁶ｃｍ
^-3〜５×１０¹⁹ｃｍ^-3の範囲内となるように、図７
（Ａ）の工程でスピンコートされるニッケル酢酸塩溶液
中におけるニッケル元素の濃度を調整する必要がある。
なお、上記ニッケル元素の濃度は、ＳＩＭＳ（２次イオ
ン分析法）の最大計測値で得られる値である。

【００８８】次に本明細書で開示する発明を利用して、
エッチングにより図７（Ｃ）に示す活性層６１１を形成
する。この工程は、活性層とすべき領域の上部にレジス
トマスクをフォトリソグラフィー工程で形成し、しかる
後にＣｌＦ₃ ガスを用いたエッチングを行うこによって
活性層６１１を形成する。詳細な条件等は実施例１また
は実施例２に示したものを用いればよい。

【００８９】次にゲイト絶縁膜として酸化珪素膜６１２
を１０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。さ
らにスカンジウムを含有したアルミニウム膜をスパッタ
法により、６０００Åの厚さに成膜する。次にフォトレ
ジストでなるマスク６１４を用いてアルミニウム膜をエ
ッチングする。このエッチング工程の終了後もレジスト
マスク６１４は残存させる。そしてレジストマスク６１
４が残存している状態で残存したアルミニウム膜を陽極
として電解溶液中において陽極酸化を行い、ポーラス状
の陽極酸化物層６１５を５０００Å程度の厚さに形成す
る。この陽極酸化工程は、電解溶液として３〜２０％の
ショウ酸（３０℃）を用い、１０Ｖの電圧を残存したア
ルミニウム膜に加えることによって行われる。この工程
の後、アルミニウムが残存した部分６１３がゲイト電極
となる。（図７（Ｃ））

【００９０】次にレジストマスク６１４を取り除き、ｐ
Ｈがおよそ７で１〜３％の酒石酸を含んだエチレングリ
コール溶液中で、ゲイト電極６１３を陽極として再び陽
極酸化を行う。この工程で緻密なバリア型の陽極酸化物
層６１６を２０００Åの厚さに形成する。

【００９１】次に露呈したゲイト絶縁膜６１２をＲＩＥ
法によるドライエッチングによってエッチングする。こ
の工程で、陽極酸化物６１５と６１６はエッチングレー
トの違いから殆どエッチングされない。このエッチング
は、活性層６１１が露呈する状態で終了させる。こうし
て、図７（Ｄ）に示されるように残存したゲイト絶縁膜
６１２’を得る。

【００９２】図７（Ｄ）に示す状態を得たら、ポラーラ
ス状の陽極酸化物層６１５を除去する。そして、図７
（Ｅ）に示す状態を得たら、硼素（Ｂ）イオンをプラズ
マドーピング法で活性層６１１に対して注入する。この
不純物イオンの注入は１０ｋＶ程度の低加速電圧で行
う。従って、ゲイト絶縁膜６１２’の露呈した部分で硼
素イオンの進入は抑止され、６２２で示される領域に
は、硼素（Ｂ）イオンは注入されない。一方、６１７で
示される領域には硼素イオンが注入される。こうして、
６２２で示される領域が不純物イオンが注入されずオフ
セット領域として画定される。（図７（Ｅ））

【００９３】次に５００℃、４時間の加熱処理を行うこ
とにより、ドーピングされた不純物イオンの活性化を行
う。そしてさらにアニールの効果を高めるためにＫｒＦ
エキシマレーザーを照射する。この際、６１７と６２２
との境界面（ＰＩ接合が形成されている）が、ゲイト絶
縁膜（酸化珪素膜６１２’）を透過したレーザー光によ
って十分に活性化される。このソース／ドレイン領域と
なる６１７の領域とオフセット領域となる６２２の領域
との界面におけるトラップ準位の存在は、ＯＦＦ電流の
流れる要因になるので、この領域に対する活性化あるい
はアニールはＯＦＦ電流の低減のために非常に効果的で
ある。

【００９４】次に層間絶縁膜として酸化珪素膜６１８を
プラズマＣＶＤ法で３０００Åの厚さに成膜する。そし
てコンタクトホールを形成し、アルミニウム膜によるソ
ース電極６１９を形成する。さらに層間絶縁膜として窒
化珪素膜６２０を３０００Åの厚さに成膜する。そして
コンタクトホールを形成し、画素電極となるＩＴＯ電極
６２１を形成する。こうしてオフセット領域６２２を有
するＰチャネル型の薄膜トランジスタを得ることができ
る。（図７（Ｆ）（Ｇ））

【００９５】珪素の結晶化を助長する金属元素を利用し
て結晶性珪素膜を作製し、この結晶性珪素膜をパターニ
ングすることによって活性層を形成した場合、活性層の
表面にプラズマダメージを与えることによって、金属元
素に起因したトラップ準位が形成されてしまう。前述し
たように、活性層の形成においては、特にその側面にプ
ラズマダメージが生じてしまう。

【００９６】本実施例に示すように活性層の形成をプラ
ズマダメージの無いエッチング方法で行った場合、活性
層を構成する結晶性珪素膜の作製において珪素の結晶化
を助長する金属元素を利用した場合であっても活性層の
側面におけるトラップ準位密度が特に高くなることはな
い。従って、活性層の側面を経由したキャリアに移動を
低く抑えることができ、ＯＦＦ電流の小さい薄膜トラン
ジスタを得ることができる。また、活性層の側面を経由
したキャリアの移動を抑えることができるので、オフセ
ット領域やライトドープ領域を設けることの意義（効
果）を最大限に活かすことができる。

【００９７】〔実施例５〕図８に本明細書で開示するエ
ッチング装置の一例を示す。図８に示すエッチング装置
は、エッチング室９０２、基板（試料）の搬送室９０
０、基板搬入室９０３、基板搬出室９０４を備えた基本
構成を有している。エッチング室９０２には、エッチン
グされるべき基板（試料）を配置するためのステージ９
１０が設置されている。このステージ９１０は、基板を
所定の温度±５℃以内に制御するための加熱冷却機構を
備えている。

【００９８】エッチング室９０２と基板搬送室９００と
は、ゲイトバルブ９０５で連結されている。基板搬送室
９００内には、基板９０９を搬送するためのロボットア
ーム９０８が配置されている。基板搬送室９００には、
基板搬入室９０３と基板搬出室９０５とが、それぞれゲ
イトバルブ９０６、９０７を介して接続されている。基
板搬入室９０３と基板搬出室９０４とには、基板を多数
枚収納できるカセット９１１が配置される。

【００９９】図８（Ａ）は装置の上面図であり、図８
（Ａ）のＡ−Ａ’で切った断面を図８（Ｂ）に示す。図
８（Ｂ）に示すように、このエッチング装置は、エッチ
ング室９０２と基板搬送室９００とに高真空排気系９２
１と９１３とを備えている。図中９１２と９２０とは真
空排気系のバルブである。

【０１００】基板搬送室９００は、窒素ガスまたは不活
性ガスの供給系統９１５を有しており、基板搬送室９０
０内を必要に応じてパージすることができる構成となっ
ている。またエッチング室９０２には、窒素ガスまたは
不活性ガスの供給系９１８とエッチングガス（例えばＣ
ｌＦ₃ ）の供給系９１９とを備えている。また９１２と
９２０それらガス供給系のバルブである。

【０１０１】多数枚の基板９０９を収納したカセット９
１１は、エレベータステージ９２３上に配置され、エレ
ベータ９２２の上下微動により、上下に微動する。この
機構は、基板９０９をロボットハンド９０８で移送する
際に利用される。

【０１０２】また図には示されていないが、基板搬入室
９０３と基板搬出室９０４とに高真空排気系を配置し、
これらの室を高真空に排気できるようにすることは有用
である。このような構成を採用すると、エッチング室９
０２から混入するエッチングガスの成分を常に排気する
ことができ、エッチング精度の向上やプロセスの安定性
を確保することができる。

【０１０３】〔実施例６〕図９に示すのは、基板の搬入
室１００２と搬出室１００６、少なくも一つがエッチン
グ室である室１００３〜１００５、共通の基板搬送室１
００１、基板搬送室１００１と各室をつなぐゲイトバル
ブ１００７〜１０１１を備えたエッチング装置である。

【０１０４】図９に示すエッチング装置の具体的な構成
としては、１００３で示される室をＣｌＦ₃ を用いたエ
ッチング室とし、１００４で示される室をエッチング時
に利用されたレジストマスクを剥離するためのアッシン
グ室、１００５で示される室をＵＶ光の照射によるレジ
ストの残存物の除去を行う室としればよい。

【０１０５】また、シリサイドゲイトを有した絶縁ゲイ
ト型電界効果トランジスタの作製工程において、シリサ
イドをエッチングし、しかる後にシリコンをエッチング
し、さらにゲイト絶縁膜をエッチングする工程が必要と
されるが、このような場合は、１００３をＣｌＦ₃ を用
いたエッチング室とし、１００４をゲイト絶縁膜をエッ
チングするための室とし、１００５をレジスト剥離を行
うためのアッシング室とすればよい。

【０１０６】また、１００３をシリサイドをエッチング
するためのエッチング室、１００４をシリコンをエッチ
ングするためのエッチング室、１００５をレジストを剥
離するためのアッシング室としてもよい。この場合、１
００３のエッチング室と１００４のエッチング室の両方
ともＣｌＦ₃ ガスを用いたエッチング室とすればよい。
ただし、シリサイドとシリコンのエッチング条件が異な
るので、それぞれ一つの条件によるエッチング室とし、
作業効率を高めることが特徴である。

【０１０７】

【発明の効果】薄膜トランジスタの活性層を形成する際
において、プラズマダメージの無いエチング方法を採用
することによって、活性層の側面におけるトラップ準位
の生成を防ぐことができる。こうすることで、活性層の
側面に存在するトラップ準位を経由したキャリアの移動
を抑制することができ、ＯＦＦ電流の値を小さくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のエッチング装置の概要を示す。

【図２】 実施例の薄膜トランジスタを作製工程を示す
図。

【図３】 実施例の薄膜トランジスタを作製工程を示す
図。

【図４】 活性層の状態を拡大して示した模式図。

【図５】 周辺駆動回路領域と画素領域に配置される薄
膜トランジスタの作製工程を示す図。

【図６】 周辺駆動回路領域と画素領域に配置される薄
膜トランジスタの作製工程を示す図。

【図７】 画素領域に配置される薄膜トランジスタの作
製工程を示す図。

【図８】 実施例のエッチング装置の概要を示す図。

【図９】 実施例のエッチング装置の概要を示す図。

【図１０】 図１に示すエッチング装置の上面図を示す
図。

【符号の説明】

７１２、８３５ カセット ７１１、８２２ 基板（試料） ７０２ 基板搬入室 ７５４、８３３ ステージ ７５３、８３２ エレベータ ７０６、８０１、８１４ ゲイトバルブ ８２８ ７０１、８２０ 基板搬送室 ７１０、８２１ ロボットアーム ７９４、８１２、８１３ ガス導入系 ８２７ ７９３、７９０、８１０ バルブ ８１１、８２６、８２５ ８０８ ７９１、８０９、８２３ 真空排気ポンプ １０１、６０１ ガラス基板 １０２、６０３ 下地膜（酸化珪素膜） ６０２ 下地膜（窒化珪素膜） １０３、 結晶性珪素膜 １００ レジストマスク １０４ 活性層 １０５ ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜） １０６ アルミニウムを主成分とするゲイト
電極 １０７ 陽極酸化物層 １０８ ソース領域 １０９ チャネル形成領域 １１０ ドレイン領域 １１１ オフセットゲイト領域 １１２ 層間絶縁膜（酸化珪素膜） １１３ ソース電極 １１５ ドレイン電極 ３００ 活性層の側面 ３０１ チャネルを移動するキャリアのルー
ト ３０２ チャネルの側面を経由して移動する
キャリアのルート ４０１、４０２ レジストマスク ４０３ 周辺駆動回路領域に配置される薄膜
トランジスタの活性層 ４０４ 画素領域に配置される薄膜トランジ
スタの活性層 ４０５、４０６ アルミニウムを主成分とするゲイト
電極 ４０７、４０８ 陽極酸化物層 ４０９、４１３ ソース領域 ４１０、４１４ オフセットゲイト領域 ４１１、４１５ チャネル形成領域 ４１２、４１６ ドレイン領域 ５０１、５０５ 層間絶縁膜（酸化珪素膜） ５０２、５０４ ソース電極 ５０３ ドレイン電極 ５０６ 画素電極（ＩＴＯ電極） ６０４ 非晶質珪素膜 ６０５ 酸化珪素膜でなるマスク ６０６ ニッケルの膜またはニッケルを含有
する膜 ６０７ 結晶成長した領域 ６０８ ニッケルを直接導入されたニッケル
元素濃度の高い領域 ６０９、６１０ 結晶成長の終点 ６００ 結晶成長の進行方向 ６１１ 活性層 ６１２ ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜） ６１３ アルミニウムを主成分とするゲイト
電極 ６１４ レジストマスク ６１５ ポーラス状の陽極酸化物層 ６１６ 緻密なバリア型の陽極酸化物層 ６１２’ 残存したゲイト絶縁膜 ６２２ オフセット領域 ６１７ ソース／ドレイン領域となる不純物
領域 ６１８ 層間絶縁膜（酸化珪素膜） ６１９ ソース電極 ６２０ 層間絶縁膜（窒化珪素膜） ６２１ 画素電極（ＩＴＯ電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/336 9056−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７ Ｃ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フッ化ハロゲンガスを電離またはプラズマ
   化させずに前記フッ化ハロゲンガスを用いたエッチング
   処理が行われるチャンバーを有することを特徴とするエ
   ッチング装置。
2. 【請求項２】エッチングが行われる第１のチャンバー
   と、 基板を多数枚収納する第２のチャンバーと、 前記第１のチャンバーと第２のチャンバーとの間に配置
   された基板を搬送する手段を有した減圧可能な第３のチ
   ャンバーと、 を有し、 前記第１のチャンバーにおいては、フッ化ハロゲンガス
   を電離またはプラズマ化させずに前記フッ化ハロゲンガ
   スを用いたエッチング処理が行われることを特徴とする
   エッチング装置。
3. 【請求項３】フッ化ハロゲンガスを導入する手段を有し
   たチャンバーを有し、 前記チャンバー内においては、フッ化ハロゲンガスを電
   離またはプラズマ化させずに前記フッ化ハロゲンガスを
   用いたエッチング処理が行われ、 前記チャンバーには、被エッチング材料を透過する光を
   計測し、エッチング状態を検出する手段が配置されてい
   ることを特徴とするエッチング装置。
4. 【請求項４】基板搬入室と、 該基板搬入室に連結された第１の基板搬送室と、 該第１の基板搬送室に連結されたエッチング室と、 該エッチング室に連結された第２の基板搬送室と、 該第２の基板の搬送室に連結された基板搬出室と、 を有し、 前記基板搬入室と基板搬出室とは、多数枚の基板を収納
   する機能を有し、 前記第１の搬送室と第２の搬送室とは、基板を搬送する
   手段を有し、 前記エッチング室ではエッチングガスとしてフッ化ハロ
   ゲンガスを電離またはプラズマ化させずにエッチングを
   行う機能を有し、 ていることを特徴とするエッチング装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４において、フッ化ハ
   ロゲンガスとして、ＣｌＦ₃ 、ＣｌＦ、ＢｒＦ₃ 、ＩＦ
   ₃ 、ＢｒＦ、ＢｒＦ₅ 、ＩＦ₅ から選ばれた一種または
   複数種類のガスが用いられることを特徴とするエッチン
   グ装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項４において、エッチン
   グは0.01〜１Ｔｏｒｒの圧力で行われることを特徴とす
   るエッチング装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至請求項４において、エッチン
   グは0.001 〜100 Ｔｏｒｒの圧力で行われることを特徴
   とするエッチング装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至請求項４において、エッチン
   グは加熱しつつ行われることを特徴とするエッチング装
   置。
9. 【請求項９】請求項１乃至請求項４において、エッチン
   グは所定の温度に保って行われることを特徴とするエッ
   チング装置。
10. 【請求項１０】フッ化ハロゲンガスを電離またはプラズ
    マ化させずに前記フッ化ハロゲンガスを用いたエッチン
    グ処理が行われる第１のチャンバーと、 レジストを剥離する第２のチャンバーと、 前記第１のチャンバーと前記第２のチャンバーとに接続
    された基板を搬送する手段が備えられたチャンバーと、 を含むことを特徴とするエッチング装置。