JPH09270405A - 基体の処理方法 - Google Patents
基体の処理方法Info
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- JPH09270405A JPH09270405A JP10197996A JP10197996A JPH09270405A JP H09270405 A JPH09270405 A JP H09270405A JP 10197996 A JP10197996 A JP 10197996A JP 10197996 A JP10197996 A JP 10197996A JP H09270405 A JPH09270405 A JP H09270405A
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、基体表面に残存する水分子と有機
系不純物を除去できるため、絶縁耐圧が従来よりも良好
である絶縁膜がえられる基体の処理方法を提供する。 【解決手段】 本発明の基体の処理方法は、少なくとも
排気手段を備えた気密室と、少なくとも排気手段を備
え、前記気密室と開閉部を介して隣接する処理室を有す
る基体処理装置を用い、前記気密室内に設置された基体
が前記処理室に移動する前に、前記基体を前記気密室内
で予備加熱する工程、及び、前記基体が設置された前記
気密室内を窒素ガスで置換する工程を行うことを特徴と
する。また、前記気密室内に設置された基体が前記処理
室に移動する前に、前記基体が設置された前記気密室内
にオゾンガスを導入する工程を行うことを特徴とする。
系不純物を除去できるため、絶縁耐圧が従来よりも良好
である絶縁膜がえられる基体の処理方法を提供する。 【解決手段】 本発明の基体の処理方法は、少なくとも
排気手段を備えた気密室と、少なくとも排気手段を備
え、前記気密室と開閉部を介して隣接する処理室を有す
る基体処理装置を用い、前記気密室内に設置された基体
が前記処理室に移動する前に、前記基体を前記気密室内
で予備加熱する工程、及び、前記基体が設置された前記
気密室内を窒素ガスで置換する工程を行うことを特徴と
する。また、前記気密室内に設置された基体が前記処理
室に移動する前に、前記基体が設置された前記気密室内
にオゾンガスを導入する工程を行うことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体の処理方法に
係る。より詳細には、基体上に残存する水分子や有機系
不純物の量を低減し、基体上に優れた絶縁耐圧を有する
薄膜を形成可能な基体の処理方法に関する。
係る。より詳細には、基体上に残存する水分子や有機系
不純物の量を低減し、基体上に優れた絶縁耐圧を有する
薄膜を形成可能な基体の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、表示装置分野及び半導体分野にお
いては、さらなる高精細化・高密度化の可能な電子素子
の開発が望まれている。電子素子として図４及び図５に
示すようなアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動に
用いられる薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」とい
う。）を例にとり関連する技術を説明する。
いては、さらなる高精細化・高密度化の可能な電子素子
の開発が望まれている。電子素子として図４及び図５に
示すようなアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動に
用いられる薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」とい
う。）を例にとり関連する技術を説明する。
【０００３】以下では、従来の具体例として、クロム膜
からなるゲート電極が形成してあるガラス基板（コーニ
ング＃７０５９）上に、窒化珪素からなるゲート絶縁膜
の製造方法を工程にしたがって説明する。従来、窒化珪
素膜の成膜装置としては、図８に示した枚葉式ＣＶＤ装
置（日本真空社製、ＣＭＤ−４５０）を用いた。
からなるゲート電極が形成してあるガラス基板（コーニ
ング＃７０５９）上に、窒化珪素からなるゲート絶縁膜
の製造方法を工程にしたがって説明する。従来、窒化珪
素膜の成膜装置としては、図８に示した枚葉式ＣＶＤ装
置（日本真空社製、ＣＭＤ−４５０）を用いた。
【０００４】（１）所定の膜厚を有するクロム（Ｃｒ）
膜からなるゲート電極が形成してあるガラス基板８１４
をカセット８１５に挿入し、そのカセット８１５をロー
ド室８０１の中に配置してから、ロード室８０１の中を
所定の圧力まで真空排気した。 （２）真空排気後、上記ガラス基板８１４を、ロード室
８０１から搬送室８０３を経由して加熱室８０４に搬送
した。 （３）加熱室８０４内のホットプレート８２３上で、上
記ガラス基板８１４を所定温度で加熱処理した。 （４）加熱処理後、上記ガラス基板８１４を、加熱室８
０４から搬送室８０３を経由して不図示の成膜室に搬送
した。 （５）成膜室の中に、ＳｉＨ4ガス及びＮＨ3ガスを導入
し、排気コンダクタンスを調整することにより、成膜室
を所定圧力にした。この状態において、高周波電力をカ
ソードに供給し、プラズマを発生させ、上記ガラス基板
８１４の上に窒化珪素（ＳｉＮ）からなるゲート絶縁膜
を成膜した。
膜からなるゲート電極が形成してあるガラス基板８１４
をカセット８１５に挿入し、そのカセット８１５をロー
ド室８０１の中に配置してから、ロード室８０１の中を
所定の圧力まで真空排気した。 （２）真空排気後、上記ガラス基板８１４を、ロード室
８０１から搬送室８０３を経由して加熱室８０４に搬送
した。 （３）加熱室８０４内のホットプレート８２３上で、上
記ガラス基板８１４を所定温度で加熱処理した。 （４）加熱処理後、上記ガラス基板８１４を、加熱室８
０４から搬送室８０３を経由して不図示の成膜室に搬送
した。 （５）成膜室の中に、ＳｉＨ4ガス及びＮＨ3ガスを導入
し、排気コンダクタンスを調整することにより、成膜室
を所定圧力にした。この状態において、高周波電力をカ
ソードに供給し、プラズマを発生させ、上記ガラス基板
８１４の上に窒化珪素（ＳｉＮ）からなるゲート絶縁膜
を成膜した。
【０００５】上記（１）〜（５）の工程で形成した窒化
珪素膜は膜品質が悪いため、絶縁耐圧が低くかつバラツ
キが大きいという問題があった。その原因を解析したと
ころ、クロムからなるゲート電極の表面及び断面に微量
の水分子や有機系不純物が残存するため、絶縁耐圧が低
いことが分かった。
珪素膜は膜品質が悪いため、絶縁耐圧が低くかつバラツ
キが大きいという問題があった。その原因を解析したと
ころ、クロムからなるゲート電極の表面及び断面に微量
の水分子や有機系不純物が残存するため、絶縁耐圧が低
いことが分かった。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】本発明は、基体表
面から水分子及び有機系不純物を減少させて、絶縁耐圧
が従来よりも良好である絶縁膜がえられる基体の処理方
法を提供することを目的とする。
面から水分子及び有機系不純物を減少させて、絶縁耐圧
が従来よりも良好である絶縁膜がえられる基体の処理方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明で
は、少なくとも排気手段を備えた気密室と処理室を有す
る基体処理装置を用い、前記気密室内に設置された基体
が前記処理室に移動する前に、前記基体を前記気密室内
で予備加熱する工程、及び、前記基体が設置された前記
気密室内を窒素ガスで置換する工程を有するため、予備
加熱する工程のみを行った場合より、気密室内に配設さ
れた基体表面から水分子をより効果的に除去できる。
は、少なくとも排気手段を備えた気密室と処理室を有す
る基体処理装置を用い、前記気密室内に設置された基体
が前記処理室に移動する前に、前記基体を前記気密室内
で予備加熱する工程、及び、前記基体が設置された前記
気密室内を窒素ガスで置換する工程を有するため、予備
加熱する工程のみを行った場合より、気密室内に配設さ
れた基体表面から水分子をより効果的に除去できる。
【０００８】請求項２に係る発明では、前記気密室内に
設置された基体が前記処理室に移動する前に、前記基体
が設置された前記気密室内にオゾンガスを導入する工程
を有するため、気密室内に配設された基体表面から水分
子と有機系不純物を同時に除去できる。請求項３に係る
発明では、前記予備加熱が８０℃以上であるため、気密
室内に配設された基体表面からの水分子と有機系不純物
の除去を、高い効率でかつ安定して行うことができる。
設置された基体が前記処理室に移動する前に、前記基体
が設置された前記気密室内にオゾンガスを導入する工程
を有するため、気密室内に配設された基体表面から水分
子と有機系不純物を同時に除去できる。請求項３に係る
発明では、前記予備加熱が８０℃以上であるため、気密
室内に配設された基体表面からの水分子と有機系不純物
の除去を、高い効率でかつ安定して行うことができる。
【０００９】請求項４に係る発明では、前記オゾンガス
は酸素ガスに紫外線を照射して生成されたため、減圧下
においてオゾンの発生効率が高い。その結果、有機系不
純物の除去効率が向上する。
は酸素ガスに紫外線を照射して生成されたため、減圧下
においてオゾンの発生効率が高い。その結果、有機系不
純物の除去効率が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下では、本発明に係る基体処理
装置（図６）に関して説明する。図６及び図７におい
て、６００は基体処理装置、６０１及び６０２はロード
室（気密室）、６０３は搬送室（処理室）、６０４は加
熱室（処理室）、６０５〜６０７は成膜室（処理室）、
６０８〜６１３は開閉部、６１４は基体、６１５はカセ
ット、６１６は基体搬送手段、６１７はカセットの上下
可動機構、６１８はヒ−タからなる予備加熱機構、６１
９は窒素ガス供給ライン、６２０は酸素ガス供給ライ
ン、６２１はＸｅエキシマ光源、６２２は紫外光をチャ
ンバ内に導入する窓、６２３は基体加熱用のホットプレ
ート、６２４は排気手段である。
装置（図６）に関して説明する。図６及び図７におい
て、６００は基体処理装置、６０１及び６０２はロード
室（気密室）、６０３は搬送室（処理室）、６０４は加
熱室（処理室）、６０５〜６０７は成膜室（処理室）、
６０８〜６１３は開閉部、６１４は基体、６１５はカセ
ット、６１６は基体搬送手段、６１７はカセットの上下
可動機構、６１８はヒ−タからなる予備加熱機構、６１
９は窒素ガス供給ライン、６２０は酸素ガス供給ライ
ン、６２１はＸｅエキシマ光源、６２２は紫外光をチャ
ンバ内に導入する窓、６２３は基体加熱用のホットプレ
ート、６２４は排気手段である。
【００１１】ロード室（気密室）６０１に配置した基体
６１４としては、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線
幅５μｍ）４０３とＩＴＯ透明電極４０２とが形成して
あるガラス基板（コーニング＃７０５９）４０１を用い
た（図４及び図５を参照）。
６１４としては、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線
幅５μｍ）４０３とＩＴＯ透明電極４０２とが形成して
あるガラス基板（コーニング＃７０５９）４０１を用い
た（図４及び図５を参照）。
【００１２】ロード室（気密室）６０１は、気密室内に
導入されたオゾンガスを排除できる排気手段６２４を有
する。排気手段としては、各種の真空ポンプが適宜用い
られる。特に、導入するガス流量が多い場合は、複数の
ポンプを多段接続して用いる。例えば、モレキュラード
ラッグポンプ（ダイキン製、ＤＭＳ６００ＡＣＲ）＋メ
カニカルブースタポンプ（エドワーズ製、ＱＭＢ５０
０）＋ドライポンプ（エドワーズ製、ＱＤＰ８０）の組
み合わせが挙げられる。この組み合わせでは、ガス流量
５０ＳＬＭで連続使用が可能となる。
導入されたオゾンガスを排除できる排気手段６２４を有
する。排気手段としては、各種の真空ポンプが適宜用い
られる。特に、導入するガス流量が多い場合は、複数の
ポンプを多段接続して用いる。例えば、モレキュラード
ラッグポンプ（ダイキン製、ＤＭＳ６００ＡＣＲ）＋メ
カニカルブースタポンプ（エドワーズ製、ＱＭＢ５０
０）＋ドライポンプ（エドワーズ製、ＱＤＰ８０）の組
み合わせが挙げられる。この組み合わせでは、ガス流量
５０ＳＬＭで連続使用が可能となる。
【００１３】気密室の内壁を構成する材料としては、例
えばＳＵＳ（３１６Ｌ、３０４Ｌ等）、Ａｌ、Ｎｉ合金
（ハステロイ等）が挙げられる。特に、気密室にオゾン
ガスを導入する場合は、気密室の内壁は耐オゾンガス性
の高い材料で構成する必要がある。このような材料とし
ては、例えばＦｅ2Ｏ3／ＳＵＳ−３１６Ｌ（表面にＦｅ
2Ｏ3膜を数十ｎｍ形成したＳＵＳ−３１６Ｌ）が好適で
ある。Ｏ3により材質が改質せず、かつ、Ａｌに比べて
Ｏ3が失活しない点から有利である。
えばＳＵＳ（３１６Ｌ、３０４Ｌ等）、Ａｌ、Ｎｉ合金
（ハステロイ等）が挙げられる。特に、気密室にオゾン
ガスを導入する場合は、気密室の内壁は耐オゾンガス性
の高い材料で構成する必要がある。このような材料とし
ては、例えばＦｅ2Ｏ3／ＳＵＳ−３１６Ｌ（表面にＦｅ
2Ｏ3膜を数十ｎｍ形成したＳＵＳ−３１６Ｌ）が好適で
ある。Ｏ3により材質が改質せず、かつ、Ａｌに比べて
Ｏ3が失活しない点から有利である。
【００１４】気密室で用いた窒素ガスは、窒素ガス供給
ライン６１９から導入した。また、気密室で用いたオゾ
ンガスは、酸素ガス供給ライン６２０から導入した酸素
ガスに、窓６２２を通してＸｅエキシマ光源６２１から
発した紫外光を照射して発生させた。この時、紫外光は
基体に直接照射しなかった。
ライン６１９から導入した。また、気密室で用いたオゾ
ンガスは、酸素ガス供給ライン６２０から導入した酸素
ガスに、窓６２２を通してＸｅエキシマ光源６２１から
発した紫外光を照射して発生させた。この時、紫外光は
基体に直接照射しなかった。
【００１５】搬送室（処理室）６０３、加熱室（処理
室）６０４及び成膜室（処理室）６０５〜６０７は、不
図示の排気手段を備えている。その排気手段は、気密室
内の動作圧力により気密室と同様に適宜選択される。成
膜室（処理室）６０５〜６０７では、ロード室（気密
室）６０１において所定の処理を終えた基体上に薄膜が
形成されるが、薄膜形成方法は何れであっても構わな
い。
室）６０４及び成膜室（処理室）６０５〜６０７は、不
図示の排気手段を備えている。その排気手段は、気密室
内の動作圧力により気密室と同様に適宜選択される。成
膜室（処理室）６０５〜６０７では、ロード室（気密
室）６０１において所定の処理を終えた基体上に薄膜が
形成されるが、薄膜形成方法は何れであっても構わな
い。
【００１６】
【実施例】ロード室（気密室）６０１に配置した基体６
１４としては、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線幅
５μｍ）とＩＴＯ透明電極が形成してあるガラス基板
（コーニング＃７０５９）を用いた。
１４としては、Ｃｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線幅
５μｍ）とＩＴＯ透明電極が形成してあるガラス基板
（コーニング＃７０５９）を用いた。
【００１７】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明をより詳細に説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。 （実施例１）本例では、図４及び図５に示したアクティ
ブマトリクス液晶表示装置の駆動に用いられる薄膜トラ
ンジスタ（以下「ＴＦＴ」という。）を形成する際、Ｃ
ｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線幅５μｍ）４０３と
ＩＴＯ透明電極４０２とが形成してあるガラス基板（コ
ーニング＃７０５９）４０１を３枚用意した。このガラ
ス基板を、図７における基体６１４として用い、図６に
示した基体処理装置（枚葉式ＣＶＤ装置：日本真空技術
製、ＣＭＤ−４５０）の減圧下にあるロード室内に入れ
た後、ゲート絶縁膜４０５を作製する前に、ロード室６
０１内で基体を予備加熱する工程のみ４分間行った。そ
の工程に引き続いて、ロード室６０１内で基体を予備加
熱する工程と基体が設置されたロード室６０１内を窒素
ガスで置換する工程とを同時に１分間行った。
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。 （実施例１）本例では、図４及び図５に示したアクティ
ブマトリクス液晶表示装置の駆動に用いられる薄膜トラ
ンジスタ（以下「ＴＦＴ」という。）を形成する際、Ｃ
ｒゲート電極（厚さ１００ｎｍ、線幅５μｍ）４０３と
ＩＴＯ透明電極４０２とが形成してあるガラス基板（コ
ーニング＃７０５９）４０１を３枚用意した。このガラ
ス基板を、図７における基体６１４として用い、図６に
示した基体処理装置（枚葉式ＣＶＤ装置：日本真空技術
製、ＣＭＤ−４５０）の減圧下にあるロード室内に入れ
た後、ゲート絶縁膜４０５を作製する前に、ロード室６
０１内で基体を予備加熱する工程のみ４分間行った。そ
の工程に引き続いて、ロード室６０１内で基体を予備加
熱する工程と基体が設置されたロード室６０１内を窒素
ガスで置換する工程とを同時に１分間行った。
【００１８】表１には、上記基体を予備加熱する工程の
条件と、ロード室内を窒素ガスで置換する工程の条件を
詳細に示した。
条件と、ロード室内を窒素ガスで置換する工程の条件を
詳細に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】上記２つの工程を終えた第１の基体（試実
１−１）を、ロード室６０１と開閉部（不図示）を介し
て隣接しているＴＤＳ（Thermal Desorption Spectrosc
opy、昇温脱離ガス分析法）分析室（不図示、電子科学
社製、ＥＭＤ−ＷＡ１０００Ｋ）に移した。その後、基
体に熱を加えることで、基体表面に付着した水分子及び
有機系不純物を離脱させ、その離脱量をＱＭＳ（Quadru
pole Mass Analyzer、四重極質量分析器）（不図示、ラ
イボルト社製、Ｈ２００Ｍ）で測定した。
１−１）を、ロード室６０１と開閉部（不図示）を介し
て隣接しているＴＤＳ（Thermal Desorption Spectrosc
opy、昇温脱離ガス分析法）分析室（不図示、電子科学
社製、ＥＭＤ−ＷＡ１０００Ｋ）に移した。その後、基
体に熱を加えることで、基体表面に付着した水分子及び
有機系不純物を離脱させ、その離脱量をＱＭＳ（Quadru
pole Mass Analyzer、四重極質量分析器）（不図示、ラ
イボルト社製、Ｈ２００Ｍ）で測定した。
【００２１】上記２つの工程を終えた第２、第３の基体
を、ロード室６０１から搬送室６０３を介して加熱室６
０４に移し、表２に示す条件で加熱処理した。加熱処理
を終えた第２、第３の基体を、加熱室６０４から搬送室
６０３を介して成膜室６０５に移し、表２の条件でＳｉ
Ｎゲート絶縁膜４０５を形成した（図５）。
を、ロード室６０１から搬送室６０３を介して加熱室６
０４に移し、表２に示す条件で加熱処理した。加熱処理
を終えた第２、第３の基体を、加熱室６０４から搬送室
６０３を介して成膜室６０５に移し、表２の条件でＳｉ
Ｎゲート絶縁膜４０５を形成した（図５）。
【００２２】ＳｉＮゲート絶縁膜４０５を形成した第２
の基体（試実１−２）を、搬送室６０３、ロード室６０
１を介して基体処理装置の外に取り出した。その後、Ｓ
ＩＭＳ（パーキンエルマ社製：ＳＩＭＳ６６００）を用
いて、Ｃｒゲート電極４０３とＳｉＮゲート絶縁膜４０
５の界面に存在する有機系不純物（カーボン濃度［ｃｍ
-3］）の量を調べた。
の基体（試実１−２）を、搬送室６０３、ロード室６０
１を介して基体処理装置の外に取り出した。その後、Ｓ
ＩＭＳ（パーキンエルマ社製：ＳＩＭＳ６６００）を用
いて、Ｃｒゲート電極４０３とＳｉＮゲート絶縁膜４０
５の界面に存在する有機系不純物（カーボン濃度［ｃｍ
-3］）の量を調べた。
【００２３】ＳｉＮゲート絶縁膜４０５を形成した第３
の基体を、成膜室６０５から搬送室６０３を介して成膜
室６０６に移し、表２に示す条件で、不純物を添加しな
いアモルファスシリコンからなる半導体層４０６をＣＶ
Ｄ法により成膜した。
の基体を、成膜室６０５から搬送室６０３を介して成膜
室６０６に移し、表２に示す条件で、不純物を添加しな
いアモルファスシリコンからなる半導体層４０６をＣＶ
Ｄ法により成膜した。
【００２４】半導体層４０６が形成された第３の基体
を、搬送室６０３、ロード室６０１を介して基体処理装
置の外に取り出した。次に、レジスト工程を行い、ＴＦ
Ｔのチャネル部４１１のみを残し、他の部分の半導体膜
４０６をウェットエッチングにより除去した。エッチン
グ液はＨＦを含むエッチャントにより行った。次に、レ
ジスト工程後、透明電極（ＩＴＯ）４０２に達するコン
タクトホールを形成した。このコンタクトホールはドラ
イエッチングにより形成した。次に、不図示のスパッタ
装置を用いて、表２の条件でＣｒ膜を形成し、パターニ
ングによりソース電極４０７及びソース配線４０８並び
にドレイン電極４０９及びドレイン配線４１０を形成し
た。
を、搬送室６０３、ロード室６０１を介して基体処理装
置の外に取り出した。次に、レジスト工程を行い、ＴＦ
Ｔのチャネル部４１１のみを残し、他の部分の半導体膜
４０６をウェットエッチングにより除去した。エッチン
グ液はＨＦを含むエッチャントにより行った。次に、レ
ジスト工程後、透明電極（ＩＴＯ）４０２に達するコン
タクトホールを形成した。このコンタクトホールはドラ
イエッチングにより形成した。次に、不図示のスパッタ
装置を用いて、表２の条件でＣｒ膜を形成し、パターニ
ングによりソース電極４０７及びソース配線４０８並び
にドレイン電極４０９及びドレイン配線４１０を形成し
た。
【００２５】なお、本例では、図５に示すように、ソー
ス配線４０８はゲート配線４０４の上を横切るように設
計した。また、透明電極（ＩＴＯ）４０２上の適宜の位
置に設けたコンタクトホールを介してドレイン配線４１
０と透明電極４０２とを接続した。なお、このＴＦＴの
チャネル長は５μｍ、チャネル幅は１０μｍとした。
ス配線４０８はゲート配線４０４の上を横切るように設
計した。また、透明電極（ＩＴＯ）４０２上の適宜の位
置に設けたコンタクトホールを介してドレイン配線４１
０と透明電極４０２とを接続した。なお、このＴＦＴの
チャネル長は５μｍ、チャネル幅は１０μｍとした。
【００２６】このようにして得られた第３の基体（試実
１−３）に対して、ゲート電極４０３とソース電極４０
７との間に電圧を印加し、リーク電流が１０-6Ａ／ｃｍ
2となる点から絶縁耐圧を測定した。絶縁耐圧の測定に
は、トースメジャメントユニット（ヒューレットパッカ
ー社製、ＨＰ４１４２）を用いた。
１−３）に対して、ゲート電極４０３とソース電極４０
７との間に電圧を印加し、リーク電流が１０-6Ａ／ｃｍ
2となる点から絶縁耐圧を測定した。絶縁耐圧の測定に
は、トースメジャメントユニット（ヒューレットパッカ
ー社製、ＨＰ４１４２）を用いた。
【００２７】
【表２】
【００２８】（実施例２）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を２００℃とした点が実施例
１と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
る工程において、処理温度を２００℃とした点が実施例
１と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
【００２９】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００３０】（実施例３）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を２５０℃とした点が実施例
１と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
る工程において、処理温度を２５０℃とした点が実施例
１と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
【００３１】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００３２】（実施例４）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度をＲＴ（約２５℃）とした点
が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様とし
た。
る工程において、処理温度をＲＴ（約２５℃）とした点
が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様とし
た。
【００３３】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００３４】（実施例５）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を５０℃とした点が実施例１
と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
る工程において、処理温度を５０℃とした点が実施例１
と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
【００３５】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００３６】（実施例６）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を８０℃とした点が実施例１
と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
る工程において、処理温度を８０℃とした点が実施例１
と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。
【００３７】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００３８】（実施例７）本例では、基体を予備加熱す
る工程、及び、窒素ガスで置換する工程を終えた後、基
体が設置された気密室内にオゾンガスを導入する工程を
追加した点が実施例１と異なる。
る工程、及び、窒素ガスで置換する工程を終えた後、基
体が設置された気密室内にオゾンガスを導入する工程を
追加した点が実施例１と異なる。
【００３９】上記オゾンガスを導入する工程は、窒素ガ
スで置換する工程を終えた後、ロード室内に酸素ガス供
給ライン６２０から酸素ガス（５００ＳＣＣＭ）導入
し、排気コンダクタンスを調整することにより、ロード
室６０１の圧力を１Ｔｏｒｒにした。酸素ガスの導入
後、ウシオ電機製Ｘｅエキシマ光照射装置６２１により
１７２ｎｍの紫外光を窓６２２を通してロード室６０１
の中に入射することにより、酸素ガスからオゾンを５分
間発生させた。このオゾンに基体６１４を曝すことによ
り、基体上の有機系不純物の除去を行った。すなわち、
本工程では、基体には紫外光を直接照射せず、間接照射
した。
スで置換する工程を終えた後、ロード室内に酸素ガス供
給ライン６２０から酸素ガス（５００ＳＣＣＭ）導入
し、排気コンダクタンスを調整することにより、ロード
室６０１の圧力を１Ｔｏｒｒにした。酸素ガスの導入
後、ウシオ電機製Ｘｅエキシマ光照射装置６２１により
１７２ｎｍの紫外光を窓６２２を通してロード室６０１
の中に入射することにより、酸素ガスからオゾンを５分
間発生させた。このオゾンに基体６１４を曝すことによ
り、基体上の有機系不純物の除去を行った。すなわち、
本工程では、基体には紫外光を直接照射せず、間接照射
した。
【００４０】他の点は、実施例１と同様とした。本例で
作製した試料に対しても、実施例１と同様に、水分子の
量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。
作製した試料に対しても、実施例１と同様に、水分子の
量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を調べた。
【００４１】（実施例８）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を２００℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
る工程において、処理温度を２００℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
【００４２】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００４３】（実施例９）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を２５０℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
る工程において、処理温度を２５０℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
【００４４】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００４５】（実施例１０）本例では、基体を予備加熱
する工程において、処理温度をＲＴ（約２５℃）とした
点が実施例７と異なる。他の点は、実施例７と同様とし
た。
する工程において、処理温度をＲＴ（約２５℃）とした
点が実施例７と異なる。他の点は、実施例７と同様とし
た。
【００４６】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００４７】（実施例１１）本例では、基体を予備加熱
する工程において、処理温度を５０℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
する工程において、処理温度を５０℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
【００４８】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００４９】（実施例１２）本例では、基体を予備加熱
する工程において、処理温度を８０℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
する工程において、処理温度を８０℃とした点が実施例
７と異なる。他の点は、実施例７と同様とした。
【００５０】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００５１】（比較例１）本例では、基体を予備加熱す
る工程のみ行い、窒素ガスで置換する工程を行わなかっ
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。
る工程のみ行い、窒素ガスで置換する工程を行わなかっ
た点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１と同様と
した。
【００５２】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００５３】（比較例２）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を２００℃とした点が比較例
１と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
る工程において、処理温度を２００℃とした点が比較例
１と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
【００５４】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００５５】（比較例３）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を２５０℃とした点が比較例
１と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
る工程において、処理温度を２５０℃とした点が比較例
１と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
【００５６】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００５７】（比較例４）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度をＲＴ（約２５℃）とした点
が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様とし
た。
る工程において、処理温度をＲＴ（約２５℃）とした点
が比較例１と異なる。他の点は、比較例１と同様とし
た。
【００５８】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００５９】（比較例５）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を５０℃とした点が比較例１
と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
る工程において、処理温度を５０℃とした点が比較例１
と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
【００６０】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。
【００６１】（比較例６）本例では、基体を予備加熱す
る工程において、処理温度を８０℃とした点が比較例１
と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
る工程において、処理温度を８０℃とした点が比較例１
と異なる。他の点は、比較例１と同様とした。
【００６２】本例で作製した試料に対しても、実施例１
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。表３は、上述した各実施例及び比較例の処理条
件を示す。表４及び図１は、上述した各実施例及び比較
例において水分子の量を調べた結果を示す。表５及び図
２は、上述した各実施例及び比較例において有機系不純
物の量を調べた結果を示す。表６及び図３は、上述した
各実施例及び比較例において絶縁耐圧を調べた結果を示
す。
と同様に、水分子の量、有機系不純物の量、絶縁耐圧を
調べた。表３は、上述した各実施例及び比較例の処理条
件を示す。表４及び図１は、上述した各実施例及び比較
例において水分子の量を調べた結果を示す。表５及び図
２は、上述した各実施例及び比較例において有機系不純
物の量を調べた結果を示す。表６及び図３は、上述した
各実施例及び比較例において絶縁耐圧を調べた結果を示
す。
【００６３】
【表３】
【００６４】
【表４】
【００６５】
【表５】
【００６６】
【表６】 図１及び図２の結果から次の（１）〜（３）が、図３の
結果から次の（４）が明らかとなった。
結果から次の（４）が明らかとなった。
【００６７】（１）基体を予備加熱する工程、及び、窒
素ガスで置換する工程を行った場合（実施例１〜実施例
６）は、基体を予備加熱する工程のみを行った場合（比
較例１〜比較例６）に比べて、基体上から水分子を除去
でき、基体上に残存する量が約１桁少ないことが分かっ
た。 （２）基体を予備加熱する工程、及び、窒素ガスで置換
する工程を終えた後、基体が設置された気密室内にオゾ
ンガスを導入する工程を追加した場合（実施例７〜実施
例１２）は、基体上から水分子に加えて有機系不純物も
同時に除去できることが分かった。
素ガスで置換する工程を行った場合（実施例１〜実施例
６）は、基体を予備加熱する工程のみを行った場合（比
較例１〜比較例６）に比べて、基体上から水分子を除去
でき、基体上に残存する量が約１桁少ないことが分かっ
た。 （２）基体を予備加熱する工程、及び、窒素ガスで置換
する工程を終えた後、基体が設置された気密室内にオゾ
ンガスを導入する工程を追加した場合（実施例７〜実施
例１２）は、基体上から水分子に加えて有機系不純物も
同時に除去できることが分かった。
【００６８】（３）上記（１）及び（２）の効果は、予
備加熱の処理温度を８０℃以上としたとき、より高くな
ることが分かった。 （４）基体を予備加熱する工程、及び、窒素ガスで置換
する工程を行った場合（実施例１〜実施例６）、又は、
基体を予備加熱する工程、及び、窒素ガスで置換する工
程を終えた後、基体が設置された気密室内にオゾンガス
を導入する工程を追加した場合（実施例７〜実施例１
２）には、予備加熱の処理温度を８０℃以上としたと
き、高い絶縁耐圧がえられることが分かった。
備加熱の処理温度を８０℃以上としたとき、より高くな
ることが分かった。 （４）基体を予備加熱する工程、及び、窒素ガスで置換
する工程を行った場合（実施例１〜実施例６）、又は、
基体を予備加熱する工程、及び、窒素ガスで置換する工
程を終えた後、基体が設置された気密室内にオゾンガス
を導入する工程を追加した場合（実施例７〜実施例１
２）には、予備加熱の処理温度を８０℃以上としたと
き、高い絶縁耐圧がえられることが分かった。
【００６９】上述した実施例及び比較例では、ＴＦＴを
用いたアクティブマトリクス液晶表示素子におけるゲー
ト電極が形成してある基体の表面に対して本発明に係る
基体の処理方法の作用を確かめたが、本発明の作用は、
より複雑な構造を有する各種の半導体デバイスや太陽電
池に代表される光電変換素子などを作製する工程におい
ても有効であることは言うまでもない。
用いたアクティブマトリクス液晶表示素子におけるゲー
ト電極が形成してある基体の表面に対して本発明に係る
基体の処理方法の作用を確かめたが、本発明の作用は、
より複雑な構造を有する各種の半導体デバイスや太陽電
池に代表される光電変換素子などを作製する工程におい
ても有効であることは言うまでもない。
【００７０】また、各種金属薄膜を形成する前に本発明
に係る基体の処理方法を適用すれば、例えばＡｌ膜の場
合は耐腐食性が改善され、ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜の場合は高
い移動度が得られることが期待される。
に係る基体の処理方法を適用すれば、例えばＡｌ膜の場
合は耐腐食性が改善され、ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜の場合は高
い移動度が得られることが期待される。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る基体
の処理方法によれば、基体表面に残存する水分子と有機
系不純物を除去できるため、絶縁耐圧が従来よりも良好
である絶縁膜が得られることが分かった。
の処理方法によれば、基体表面に残存する水分子と有機
系不純物を除去できるため、絶縁耐圧が従来よりも良好
である絶縁膜が得られることが分かった。
【図１】本発明の実施例及び比較例に係る、基体の予備
加熱温度と水分子の量との関係を示すグラフである。
加熱温度と水分子の量との関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例及び比較例に係る、基体の予備
加熱温度と有機系不純物の量との関係を示すグラフであ
る。
加熱温度と有機系不純物の量との関係を示すグラフであ
る。
【図３】本発明の実施例及び比較例に係る、基体の予備
加熱温度とゲート絶縁膜の絶縁耐圧との関係を示すグラ
フである。
加熱温度とゲート絶縁膜の絶縁耐圧との関係を示すグラ
フである。
【図４】本発明に係るＴＦＴ素子の模式的な平面図であ
る。
る。
【図５】図４のＡ−Ａ’部分における模式的な断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明に係る基体処理装置を示す模式的な平面
図である。
図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ’部分における模式的な断面図で
ある。
ある。
【図８】従来の基体処理装置を示す模式的な断面図であ
る。
る。
４０１ ガラス基板、 ４０２ 透明電極（ＩＴＯ電極）、 ４０３ ゲート電極、 ４０４ ゲート配線、 ４０５ 絶縁膜、 ４０５ａ ゲート絶縁膜、 ４０５ｂ 交差部の層間絶縁膜、 ４０６ 半導体膜、 ４０７ ソース電極、 ４０８ ソース配線、 ４０９ ドレイン電極、 ４１０ ドレイン配線、 ４１１ チャネル部、 ６００、８００ 基体の処理装置、 ６０１、６０２、８０１ ロード室（気密室）、 ６０３、８０３ 搬送室（処理室）、 ６０４、８０４ 加熱室（処理室）、 ６０５〜６０７ 成膜室（処理室）、 ６０８〜６１３、８０８、８０９ 開閉部、 ６１４、８１４ 基体、 ６１５、８１５ カセット、 ６１６ 基体搬送手段、 ６１７、８１７ カセットの上下可動機構、 ６１８ ヒ−タからなる予備加熱機構、 ６１９ 窒素ガス供給ライン、 ６２０ 酸素ガス供給ライン、 ６２１ Ｘｅエキシマ光源、 ６２２ 紫外光をチャンバ内に導入する窓、 ６２３、８２３ 基体加熱用のホットプレート、 ６２４、８２４ 排気手段。
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 (72)発明者 笠間 泰彦 宮城県仙台市泉区明通三丁目31番地 株式 会社フロンテック内 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ヶ袋２の１の17の 301
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも排気手段を備えた気密室と、
少なくとも排気手段を備え、前記気密室と開閉部を介し
て隣接する処理室を有する基体処理装置を用い、前記気
密室内に設置された基体が前記処理室に移動する前に、
前記基体を前記気密室内で予備加熱する工程、及び、前
記基体が設置された前記気密室内を窒素ガスで置換する
工程を行うことを特徴とする基体の処理方法。 - 【請求項２】 前記気密室内に設置された基体が前記処
理室に移動する前に、前記基体が設置された前記気密室
内にオゾンガスを導入する工程を行うことを特徴とする
請求項１に記載の基体の処理方法。 - 【請求項３】 前記予備加熱が、８０℃以上であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の基体の処理方法。 - 【請求項４】 前記オゾンガスは、酸素ガスに紫外線を
照射して生成されたことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれか１項に記載の基体の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197996A JPH09270405A (ja) | 1996-03-31 | 1996-03-31 | 基体の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197996A JPH09270405A (ja) | 1996-03-31 | 1996-03-31 | 基体の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270405A true JPH09270405A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=14314984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10197996A Withdrawn JPH09270405A (ja) | 1996-03-31 | 1996-03-31 | 基体の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09270405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020041542A (ko) * | 2000-11-28 | 2002-06-03 | 박승갑 | 웨이퍼의 박막 증착방법 |
-
1996
- 1996-03-31 JP JP10197996A patent/JPH09270405A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020041542A (ko) * | 2000-11-28 | 2002-06-03 | 박승갑 | 웨이퍼의 박막 증착방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |