ＴＦＴマトリックスを製造するためのエッチングプロセス
液晶ディスプレー（ＬＣＤ）用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリックスは、数回の層を形成するステップおよび数回の層を部分的にエッチングするステップの実行によって、用意することができる。フッ素および好ましくはフッ化カルボニルが、好ましくは酸素、Ｎ２Ｏ、および／またはアルゴンと共に、エッチングガスとして使用される。本発明はさらにＦ２もしくはフッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび任意選択によりアルゴンからなるガス混合物に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００９年１０月２６日出願の欧州特許出願第０９１７４０３４．０号明細書の利益を主張し、その出願の全内容を参照により本特許出願に組み込む。
【０００２】
本発明は、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリックスを製造するためのプロセスに関し、さらに詳細には、削減されたマスキングステップを有するＴＦＴマトリックスを形成するための、簡略化されたバックチャネルエッチングプロセス、および特にそのようなプロセス用のエッチングガスとして適したガス混合物に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＴＦＴマトリックスの製造は、物質の若干数の層、たとえばフォトレジスト層、導電層、エッチング停止層、半導体層および不活性化層を形成する数回のステップを含む。ＴＦＴマトリックスを得るために、これらの層が設けられ、次に、エッチングされる。（特許文献１）に言及されているように、不活性化層のエッチングは、トリフルオロメタンを使用して行なうことができ、一方、半導体層のエッチングは、四フッ化炭素、三塩化ホウ素、塩素、六フッ化硫黄またはそれらの混合物を使用して行なうことができる。
【０００４】
これらのエッチング剤には不利な点がある。たとえば、トリフルオロメタン、四フッ化炭素および六フッ化硫黄は、環境上の理由で不利であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，４０６，９２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリックスの製造のために改善されたプロセスを提供し、またこのプロセスに役立つ改善されたエッチングガスを提供することにある。この目的および他の目的は、本発明のプロセスおよびエッチングガス混合物によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ＴＦＴマトリックスの製造用の本発明のプロセスは、層がガス体のエッチング剤によりエッチングされ、また、このエッチング剤がフッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、Ｆ２またはそれらの混合物を含んでいる、少なくとも１つのステップを含む。
【０００８】
フッ素（Ｆ２）はＧＷＰがゼロであり、オゾン層への影響がない。それは非常に反応性があるが、あまり選択性がなく、したがって、希釈方式で適用されるべきである。それは、たとえばタングステン（Ｗ）をエッチングするために使用できる。
【０００９】
フッ化カルボニルは、ＧＷＰが１であり、オゾン層への影響がないという利点を有する。それは、本発明の枠組みにおいて非常に適切であり、本発明のプロセスにおいて好ましいエッチングガスである。特別な一実施形態において、特にフッ化カルボニルを含むエッチングガスが使用される場合、エッチングガスには元素状フッ素がないことが好ましい。
【００１０】
一実施形態において、エッチング剤はフッ化カルボニルを含むか、またはフッ化カルボニルからなる。他の実施形態において、エッチング剤はフッ素を含むか、フッ素からなる。
【００１１】
この実施形態は、アモルファスシリコンまたは窒化ケイ素の速いエッチングに特に適している。
【００１２】
フッ素もしくはフッ化カルボニルおよび窒素もしくはアルゴンを含むか、それらからなる混合物は、アモルファスシリコンまたは窒化ケイ素のエッチング、特に窒化ケイ素のエッチングに非常に適している。
【００１３】
特別の一実施形態において、窒素、アルゴン、Ｎ２Ｏおよび酸素からなる群から選択される少なくとも１つのガスとのフッ化カルボニル混合物が、本発明によるプロセスでエッチングガスとして使用される。
【００１４】
この実施形態の第１の態様において、フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを、含むか、それらからなる混合物がエッチングガスとして適用される。この実施形態の第２の態様において、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを、含むか、それらからなる混合物がエッチングガスとして適用される。
【００１５】
本発明によるプロセスの特別の態様において、エッチングステップはプラズマ支援される。
【００１６】
本発明によるプロセスは、窒化ケイ素、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素およびそれらの２つ以上の組合せからなる群から選ばれる材料から形成される層がエッチングされるとき、有利に使用される。本発明によるプロセスは、層が窒化ケイ素を含むかそれからなるとき、より有利に使用される。本発明によるプロセスの特定の態様において、ａ−Ｓｉの層の上の、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素および両方の組合せを含むかそれらからなる層の選択エッチングに適用された、フッ化カルボニルおよびＮ２Ｏ、および任意選択によりアルゴン、および任意選択によりｏｘｙｇｅｎａｒｅを含む混合物。好ましくは、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを含むか、特にそれらからなる混合物、またはフッ化カルボニル、Ｎ２Ｏ、酸素およびアルゴンを含むか、特にそれらからなる混合物が適用される。シリコンは、通常、隣接した４つのシリコン原子に四面体的に結合される、４価配位結合の原子である。結晶シリコンにおいて、この四面体構造は大きな範囲にわたり続き、したがって秩序立った結晶格子を形成する。
【００１７】
ａ−Ｓｉまたはα−Ｓｉと表記するアモルファスシリコンにおいて、この長距離秩序は存在しない。むしろ、原子は連続した不規則網目構造を形成する。さらに、アモルファスシリコン内のすべての原子が４価配位結合するとは限らない。材料の無秩序な性質により、いくつかの原子はダングリングボンドを有する。したがって、用語「ａ−Ｓｉ」は、シリコン原子が連続した不規則網目構造を形成するシリコンを表す。
【００１８】
Ｎ２Ｏ、酸素、または、Ｎ２Ｏと酸素の混合物の存在は、エッチングの選択性を提供する。すなわち、ａ−Ｓｉ層を覆う窒化ケイ素層がエッチング除去され、また、ａ−Ｓｉの層がエッチングガス混合物と接触すると、層の表面のａ−Ｓｉは、Ｎ２Ｏに接触し酸化され、したがって、ａ−Ｓｉがエッチングされないように保護する酸化ケイ素層が生ずるので不活性化される。
【００１９】
さらに他の態様において、本発明によるプロセスは、真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコンからなる群から選択される材料から形成した層をエッチングするのに適用される。微晶質のシリコン（ナノ結晶シリコンとも呼ばれる）は小さな結晶を含んでいる。それは、光のより広いスペクトルを吸収し、また柔軟である。多結晶シリコン（または半結晶シリコン、ポリシリコン、ポリ−Ｓｉ）は、多数の小さなシリコン結晶からなる材料である。
【００２０】
さらに他の態様において、本発明によるプロセスは、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンおよび高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料から形成した層をエッチングするのに適用される。エッチングされる。
【００２１】
真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンおよび高度にドープしたポリシリコンの高速のエッチングを行なうことは、フッ化カルボニル、フッ素からなるエッチガスの使用によって、または、好ましくは、フッ化カルボニルおよびアルゴン、および任意選択により窒素からなる混合物の使用によって可能である。
【００２２】
他の実施形態において、真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンおよび高度にドープしたポリシリコンの上に被覆として存在する、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素またはそれらの混合物の選択エッチングを以下の混合物の使用によって行なうことができる。
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、アルゴンの存在下のフッ化カルボニルと随意のＮ２Ｏとを含む混合物、
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、フッ化カルボニルとＮ２Ｏとアルゴンとを含む混合物、
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、アルゴンの存在下のフッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび随意の酸素を含む混合物
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏ、酸素およびアルゴンを含む混合物。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明を、好ましい実施形態を考慮して詳細に記述する。ＴＦＴ ＬＣＤの製造プロセスにおいて、層を形成し、また、層を部分的にエッチング除去する、連続した数回のステップが必要である。特許文献１は、ＴＦＴの製造のための方法について記述している。そこで、従来のプロセスにおいてＴＦＴマトリックスの形成のために６〜９回のマスキングステップが必要であると言及している。６回マスクプロセスは、たとえば、次のステップ、すなわち、
ガラス基板上に第１の導電層を設け、また、第１のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、第１の導電層にパターニングを施しエッチングを行い、ＴＦＴユニットの走査ラインおよびゲート電極からなる活性領域を形成するステップと、
絶縁被膜、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層、ｎ＋アモルファスシリコン層および結果として得られる構造上にフォトレジストを順次に形成し、さらに、基板の裏側から、結果として得られる構造に露光するステップであり、自己整合の効果を示すように、ある領域の上のフォトレジストの部分はその領域によって露光から遮蔽されるステップと、
露光されたフォトレジスト、その下の層の部分、および残りのフォトレジストをエッチング除去し、その結果、存続する層の各々が上記の領域と実質的に同一の形状を有し、さらに、第２のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、再び前記層にパターニングを施しエッチングを行いＴＦＴユニットを分離するステップと、
第３のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、前記層にパターニングを施しエッチングを行いテ−プによる自動ボンディング（ＴＡＢ）の電極窓または走査ラインを形成するステップと、
結果として得られる構造上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を設け、さらに、第４のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、ＩＴＯ層にパターニングを施しエッチングを行い、ＴＦＴユニットの片側にピクセル電極を形成するステップと、
結果として得られる構造上に第２の導電層を設け、第５のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、第２の導電層にパターニングを施しエッチングを行ない、データ線、ＴＦＴユニットとデータ線の間の第１の接続ライン、およびＴＦＴユニットとピクセル電極の間の第２の接続ラインを一体的に形成し、さらに、存続する第２の導電層を遮蔽として使用し、ドープしたａ−Ｓｉ層の、接続ライン間の部分をエッチング除去し、ＴＦＴユニットのソースとドレインの電極の分離をするステップと、および
結果として得られる構造上に不活性化層を設け、さらに、第６のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、不活性化層にパターニングを施しエッチングを行い、走査ライン用のＴＡＢ電極窓の露出させ、データ走査ライン用のＴＡＢ電極窓を作成し、また、ピクセル電極用の開口窓を作成するステップと、
を含み得る。このプロセスは、米国特許第６，４０６，９２８号明細書に記述および図示されており、その内容は参照により本明細書に組み込む。
【００２４】
前記米国特許は、この多段ステップのプロセスに関する改善を開示している。ＬＣＤのためのＴＦＴマトリックスを形成する、その改善プロセスにおいて、絶縁材料で作られた基板が提供され；第１の導電層が基板の第１の側に形成され、さらに、第１のマスキングとパターニング手順が実行され、第１の導電層の一部を除去し、走査ラインおよびＴＦＴユニットのゲート電極の画定を行い；次いで、走査ラインとゲート電極を備えた基板上に、絶縁被膜、半導体層、ドープした半導体層およびフォトレジスト層が、連続的に形成され；露光領域と非露光領域を得るために、走査ラインとゲート電極を遮蔽として使用することによって、露光源が、基板の第１の側の反対の第２の側から提供され；次いで、露光された領域のフォトレジスト層および半導体層が除去され、その結果、非露光の領域の半導体層の存続する部分が、ゲート電極と共に走査ラインの形状に相似の特定の形状を有し；次いで、透明導電層および第２の導電層が、基板上で連続的に形成され、次いで、第２のマスキングとパターニング手順が実行され、透明導電層の一部および第２の導電層の一部が除去され、それぞれがピクセル電極領域およびデータ線および接続線を画定し；第２の導電層の残りの部分を遮蔽として用いて、ドープした半導体層の他の部分を除去し、ソースとドレインの領域の画定を行うこと；基板上に不活性化層を形成し、さらに、第３のマスキングとパターニング手順が実行され、不活性化層の一部を除去すること；さらに、パターニングを施された不活性化層を遮蔽として用いて第２の導電層の他の部分を除去し、ピクセル電極領域を露出すること。
【００２５】
露光源が光放射である場合、絶縁材料はガラスなどの光を透過する材料とする。
【００２６】
好ましくは、第１と第２の導電層の各々は、クロミウム、モリブデン、タンタル、タンタルモリブデン、タングステンモリブデン、アルミニウム、アルミニウムシリサイド、銅またはそれらの組合せで形成する。これらの金属用のエッチャントは公知である。クロミウムとモリブデンはＣＣｌ４／Ｏ２プラズマにより、銅はＣｌ２プラズマの処理に続いてＨ２プラズマにより、アルミニウムはＢＣｌ３プラズマにより、タングステンはＦ２プラズマにより、エッチングすることができる。
【００２７】
好ましくは、絶縁層は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素またはそれらの組合せから形成する。
【００２８】
好ましくは、エッチング停止層は窒化ケイ素、酸化ケイ素またはオキシ窒化ケイ素から形成する。
【００２９】
好ましくは、半導体層は真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンまたはポリシリコンから形成し、また、ドープした半導体層は、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンまたは高度にドープしたポリシリコンから形成する。
【００３０】
好ましくは、透明導電層は、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛または酸化インジウム鉛から形成する。必要な場合には、酸化インジウムスズ（「ＩＴＯ」）層は、ＨＢｒを、任意選択によりＢＣｌ３と共に、使用して、エッチングすることができる。酸化インジウム亜鉛（「ＩＺＯ」）はＡｒ／Ｃｌ２プラズマを使用してエッチングすることができる。
【００３１】
好ましくは、不活性化層は窒化ケイ素またはオキシ窒化ケイ素から形成する。
【００３２】
好ましくは、第３のマスキングとパターニング手順は、ＴＦＴマトリックスのまわりの複数のＴＡＢパッド領域をさらに画定する。
【００３３】
第３のマスキングとパターニング手順の後に、ピクセル電極を囲む第２の導電層の一部はブラックマトリクスとして存続することが好ましい。
【００３４】
フッ化カルボニルを含むエッチングガスは、層（不活性化層、絶縁層および半導体層）をエッチングする上記のステップで、エッチングを実行するのに適切である。米国特許第６，４０６，９２８号明細書の図２Ｉに引用符号２８で描かれているように、フッ化カルボニルを含むエッチングガスを用いて、分離窓を作成することは可能である。
【００３５】
エッチングは、プラズマの下で臨機に実行され、プラズマは直接プラズマ（現場（ｉｎ ｓｉｔｕ）プラズマ）もしくは遠隔プラズマまたは両方の組合せであり得る。
【００３６】
フッ化カルボニルはニート（ｎｅａｔ）の物質として、または他の活性または不活性のガス、たとえば窒素またはヘリウムとの混合物で適用することができる。好ましくは、それは、アルゴンと共に適用される。アモルファスシリコンまたは他の形態のシリコンの層の上で、窒化ケイ素の層を選択的にエッチングしなければならない場合、エッチングガス混合物は、付加的に酸素および／またはＮ２Ｏを含み、窒素は必要としない。上記のように、窒化ケイ素の被覆層がエッチング除去されるとすぐに、酸素と窒素酸化物がアモルファスシリコンの層の上に酸化ケイ素の不活性化層を提供する。
【００３７】
所望の場合、フッ化カルボニルを含むガス混合物は、他のエッチャントガス、たとえば炭素、水素、フッ素および任意選択により塩素を含む他のガスと共に適用することができる。それが炭素、水素、フッ素を含むガスと共に適用される場合、ガスは好ましくはフルオロメタン、ジフルオロメタン、四フッ化炭素およびＣＦ２＝ＣＨ２からなる群から選択する。しかしながら、これらのガスは若干のＧＷＰを有し、また、不活性化はエッチングガスに酸素および／またはＮ２Ｏを加えることにより達成することができることに留意しなければならない。
【００３８】
特に高出力プラズマを備えた装置の中で、高速のエッチング用にニートのフッ化カルボニルを使用することは多くの場合可能である。より低いプラズマ出力を備えたプラズマ装置の中では、フッ化カルボニルおよびアルゴン（任意選択により窒素と共に）の混合物を適用することが望ましいことがあり得る。アルゴンは、たとえばプラズマを安定させることにおいて肯定的な効果があるからである。
【００３９】
それが他のガス、特に、上記のようにアルゴン、酸素、および／または、Ｎ２Ｏと共に適用される場合、好ましくは、フッ化カルボニルは、５０体積％以上の量で、好ましくは７９体積％以下で、含まれ得る。１００体積％までの残余は、好ましくは酸素、アルゴン、および／または、Ｎ２Ｏによって構成する。フッ化カルボニルとアルゴンを含むかそれらからなる混合物を、高速のエッチングのために好適に適用する。フッ化カルボニルとＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、フッ化カルボニルと酸素を含むかそれらからなる混合物、フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを含むかそれらからなる混合物、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを含むかそれらからなる混合物、およびフッ化カルボニル、酸素、窒素酸化物およびアルゴンを含む混合物を、シリコンを覆う層、特に、アモルファスシリコンを覆う窒化ケイ素層のための選択エッチング用のエッチングガスとして非常に好適に適用する。これらの混合物において、フッ化カルボニルの含有量は、特にアモルファスシリコンがエッチングガスに接触する危険がない、窒化ケイ素層の選択エッチングの初期に、好ましくは、５０体積％以上であり得る。ニートのフッ化カルボニルまたはフッ化カルボニルのアルゴンとの混合物でさえ、不活性化する酸素またはＮ２Ｏがなくとも、適用されてもよい。窒素酸化物の層が部分的にエッチング除去される、エッチングプロセスの後の段階において、好ましくは、フッ化カルボニルは５０体積％以下の量で、また好ましくは１５体積％以上の量で、含まれ得る。Ｎ２Ｏ、ならびに、（存在する場合）酸素およびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りとする。これによって、窒化ケイ素が、アモルファスシリコンに対して選択的にエッチングされることが守られる。
【００４０】
したがって、本発明のエッチングプロセスの好ましい実施形態において、エッチングプロセスの初期段階におけるＦ２またはＣＯＦ２の濃度は、最終段階におけるよりも高くする。
【００４１】
本発明は、さらに、フッ化カルボニルもしくはフッ素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以上である混合物に関し、またフッ化カルボニルもしくはフッ素、酸素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以上である混合物に関する。これらの混合物は、これらが適用されるツールにおいて現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）好適に製造される。フッ素ガスもしくはフッ化カルボニルおよびＮ２Ｏ、ならびに随意のアルゴンの適正量は、たとえばＴＦＴまたは光電池のためのエッチング室であり得るツールに供給される。あるいは、これらの混合物は、好ましくは、１．５ｂａｒ（ａｂｓ）以上の圧力で、また好ましくは、１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下で、容器へそれらを提供することにより従来の方法で用意することができる。
【００４２】
その混合物は、好ましくは０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）の圧力とする。
【００４３】
これらの混合物において、フッ化カルボニルが好ましいエッチング剤である。
【００４４】
これらの混合物は、窒化ケイ素層、たとえばアモルファスシリコン上のシリコン層のエッチングのプロセスの初期段階において非常に適切である。
【００４５】
本発明は、さらにフッ化カルボニルもしくはフッ素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以下である混合物に関し、また、フッ化カルボニルもしくはフッ素、酸素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以下である混合物に関する。これらの混合物は、これらが適用されるツールにおいて現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）好適に製造される。フッ素ガスもしくはフッ化カルボニルおよびＮ２Ｏの適正量は、たとえばＴＦＴまたは光電池のためのエッチング室であってもよいツールに供給される。この実施形態におけるＦ２またはＣＯＦ２の含有量は、好ましくは１５体積％以上とする。
【００４６】
その混合物は、好ましくは０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）の圧力とする。
【００４７】
これらの混合物は、窒化ケイ素層、特にアモルファスシリコン上のシリコン層の選択エッチングのプロセスの最終段階において、アモルファスシリコンがエッチングガスに接触寸前である場合、非常に適切である。
【００４８】
第１の態様において、本発明による混合物は、フッ化カルボニルおよびＮ２Ｏを含むか、これらからなる混合物、または、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、ＣＯＦ２含有量は一般に５０体積％以上とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表１にまとめる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
第２の態様において、本発明による混合物は、フッ化カルボニルおよびＮ２Ｏを含むかこれらからなる混合物、または、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、ＣＯＦ２含有量は一般に５０体積％以下とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。フッ化カルボニルの含有量は、好ましくは１５体積％以上とする。これらの混合物は、アモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、アモルファスシリコンがエッチングガスに接触する可能性がある、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。そのような混合物の代表例を表２にまとめる。
【００５１】
【表２】
【００５２】
特別の態様において、本発明による混合物はさらに酸素を含む。この場合、フッ化カルボニルの含有量は上に示された通りとし、アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％であり、またガス混合物中の酸素およびＮ２Ｏの含有量の和は、１００体積％までの残りとする。したがって、酸素とＮ２Ｏの含有量は、合計すると、１００体積％までの残りになる。酸素の含有量を０体積％より大きく、また、Ｎ２Ｏの含有量も０より大きくする。好ましい実施形態において、Ｏ２：Ｎ２Ｏのモル比は０．１：１〜１：０．１とする。その混合物はさらに窒素を含んでもよく、好ましくは、それらは窒素を含まない。
【００５３】
この態様の特別な一実施形態において、フッ化カルボニルの含有量を５０体積％以上とする。それは、好ましくは、９０体積％以下とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンを１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表３にまとめる。
【００５４】
【表３】
【００５５】
この態様の他の特別の実施形態において、フッ化カルボニルの含有量を５０体積％未満とする。それは、好ましくは、１５体積％以上とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンを、１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表４にまとめる。
【００５６】
【表４】
【００５７】
一実施形態によれば、本発明の混合物は、フッ化カルボニルとＮ２Ｏ、ならびに任意選択により他のガス、たとえば窒素または、特にアルゴンもしくは酸素を含む、液体の混合物である。他の実施形態において、混合物はガス体である。圧力は０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上、１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下であってもよい。エッチングツールの中で現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）提供されるか用意される場合、ガス混合物は、好ましくは、０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。ガス混合物が貯蔵容器に貯蔵される場合、それらは、好ましくは、１ｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。
【００５８】
第２の態様において、本発明による混合物は、フッ素およびＮ２Ｏ、または、フッ素、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物、を含むかそれらからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は通常５０体積％以上とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。
【００５９】
第３の態様において、本発明による混合物は、フッ素およびＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、または、フッ素、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は、通常５０体積％以下とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。フッ素の含有量は、好ましくは２５体積％以上とする。
【００６０】
特別の態様において、フッ素を含む本発明による混合物は、さらに酸素を含む。この場合、ガス混合物中の酸素の含有量は、通常、体積で０を超え２０までで、またＮ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンは１００体積％までの残りである。
【００６１】
次の表５〜８において、本発明のＦ２含有混合物を詳細に記述する。
【００６２】
第１の態様の中で、本発明による混合物は、Ｆ２およびＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、または、Ｆ２、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は、通常５０体積％以上とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表５にまとめる。
【００６３】
【表５】
【００６４】
第２の態様において、本発明による混合物は、Ｆ２およびＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、または、Ｆ２、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は、通常５０体積％以下とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。Ｆ２の含有量は、好ましくは１５体積％以上とする。これらの混合物は、アモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、アモルファスシリコンがエッチングガスに接触する可能性がある、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。そのような混合物の代表例を表６にまとめる。
【００６５】
【表６】
【００６６】
特別の態様において、本発明による混合物はさらに酸素を含む。この場合、Ｆ２の含有量は上に示された通りであり、アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とし、またガス混合物中の酸素およびＮ２Ｏの含有量の和は、１００体積％までの残りとする。したがって、酸素とＮ２Ｏの含有量は、合計すると、１００体積％までの残りになる。酸素の含有量は０体積％より大きく、また、さらに、Ｎ２Ｏの含有量は０より大きくする。好ましい実施形態において、Ｏ２：Ｎ２Ｏのモル比を０．１：１〜１：０．１とする。その混合物はさらに窒素を含んでもよく、好ましくは、それらは窒素を含まない。
【００６７】
この態様の特別の一実施形態において、Ｆ２の含有量は、５０体積％以上とする。それは、好ましくは、９０体積％以下とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンは、１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表７にまとめる。
【００６８】
【表７】
【００６９】
この態様の他の特別の実施形態において、Ｆ２の含有量を５０体積％以下とする。好ましくは、それは１５体積％以上とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンは１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表８にまとめる。
【００７０】
【表８】
【００７１】
上記の表１〜８に示された組成は好ましい組成であるが、それらは好ましい組成の範囲の上限または下限でもあり得ると理解される。そのため、表の中の限度は、本発明による組成の好ましい範囲を開示するために結合可能である。空欄は、それぞれのガスが０体積％であることを開示する。
【００７２】
混合物は、冷えてＦ２を凝縮させなかったならば、ガス体である。圧力は０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１５ｂａｒ（ａｂｓ以下）であり得る。エッチングツールの中で現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）提供されるか用意される場合、ガス混合物は、好ましくは、０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。ガス混合物が貯蔵容器に貯蔵される場合、それらは、好ましくは、１ｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。
【００７３】
ツールへそれぞれの個別のガス流を提供することによって、混合物は、ツールの中で現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）用意することができる。あるいは、混合物は、ツールにそれらを供給する前に、前もって混合することができる。
【００７４】
好ましい一実施形態によれば、フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた混合物が放出され、また好ましくは、フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた、１ｍｂａｒの圧力を有する混合物が放出される。
【００７５】
本発明は、本発明による混合物の、エッチングガスまたはクリーニングガスとしての使用にも関する。好ましくは、窒化ケイ素、酸化ケイ素もしくはオキシ窒化ケイ素、ａ−Ｓｉ真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンならびに高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料をエッチングするために、混合物は適切に使用される。これらの混合物は、本発明によるプロセスにおいて特に適切である。
【００７６】
本発明は、本発明による混合物の、ＳＦ６代替またはＮＦ３代替としての使用にも関する。
【００７７】
共同で適用される、フッ化カルボニルおよび任意の他のガスはお互いとは別々にプラズマ室へ導入することができる。ここで、相異なるガスを段階的に導入することは可能である。たとえば、アルゴンを導入し、遠隔プラズマによりエッチングプロセスを始めることができる。次いで、フッ化カルボニル、または、それと他のガス、たとえば酸素、アルゴン、および／または、Ｎ２Ｏとの混合物を導入することができる。これには、エッチングガスが導入される時に安定状態にある、安定したプラズマを、アルゴンが提供するという利点がある。
【００７８】
好ましくは、プラズマ室へ導入される前に、フッ化カルボニルは、他のガス、たとえば窒素、酸素、アルゴン、および／または、Ｎ２Ｏと混合される。均質な予混合物を導入することは、それがプラズマ室で現場（ｉｎ ｓｉｔｕ）プラズマを始めるための一定の状態を保証するので好ましい。
【００７９】
層成形ステップおよびエッチングステップは、公知の装置で、たとえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．の子会社であるＡＫＴ，ＩｎｃのＰＥＣＶＤツールで、実行することができる。プラズマ誘起エッチング処理は、減圧下でしばしば実行される。以下、圧力は絶対圧力値で示す。好ましくは、圧力は０．１ｍｂａｒ以上とする。好ましくは、圧力は１００ｍｂａｒ以下とする。特に好ましくは、圧力は５０ｍｂａｒ以下とする。
【００８０】
エッチング処理は、所望のエッチングの度合いを提供するのに十分な時間、実行される。好ましくは、その処理は１秒以上の間、実行する。好ましくは、その処理は１０分以下の間、好ましくは５分以下の間、実行する。
【００８１】
プラズマ反応装置を出るガスは、未反応のエッチャント、ＨＦ、ＳｉＦ４または金属フッ化物、および他の反応生成物を含む。すべてのＨＦ、フッ化カルボニル、ＳｉＦ４またはフッ素、および凝結金属フッ化物を除去するために、これらの排ガスを水、特にアルカリ水で洗浄することができる。洗浄機を通る、すべての酸素、窒素、ヘリウムまたはアルゴンは、回収するか、または自然環境に渡すことができる。他のエッチングガスと比べて、アルカリ水中で、または他の周知の方法により、ＨＦ、フッ化カルボニルおよびフッ素を簡単に除去できることが、一層の利点である。
【実施例】
【００８２】
以下の実施例は、本発明を限定することなく、本発明について説明するものとする。
【００８３】
実施例１：酸素を含むエッチャントガス混合物の製造
フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを７０、１０および２０の体積割合で、加圧下でボンベへ導入する。このガス混合物は、ＴＦＴマトリックス用エッチング組成物として適用することができる。
【００８４】
実施例２：Ｎ２Ｏを含むエッチャントガス混合物の製造
フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを７０、２０および１０の体積割合で、加圧下でボンベへ導入する。このガス混合物は、ＴＦＴマトリックス用エッチング組成物として適用することができる。
【００８５】
実施例３：Ｎ２Ｏを含む、予混合したガスを用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＰＥＣＶＤプロセスによって、ＳｉＮｘを堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例２のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８６】
実施例４：酸素を含む予混合したガスを用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＮｘをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例１のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８７】
実施例５：適用の直前に製造された酸素含有のガス混合物を用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＮｘをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、酸素および窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、１０および２０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８８】
実施例６：適用の直前に製造されたＮ２Ｏ含有のガス混合物を用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＮｘをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、２０および１０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分の後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８９】
実施例７：Ｎ２Ｏを含む予混合したガスを用いたＳｉＯ２のエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＯ２をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例２のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＯ２がエッチングされた。
【００９０】
実施例８：適用の直前に製造された酸素含有のガス混合物を用いたＳｉＯ２のエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＯ２をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、酸素および窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、１０および２０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＯ２がエッチングされた。
【００９１】
実施例９：適用の直前に製造されたＮ２Ｏ含有のガス混合物を用いたＳｉＯ２のエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＯ２をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、２０および１０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＯ２がエッチングされた。
【００９２】
実施例１０：予混合したガス混合物を用いたアモルファスシリコンのエッチング
ガラスプレート上に、アモルファスシリコンをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例１のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。シリコンがエッチングされた。
【００９３】
実施例１１：適用の直前に製造された酸素含有のガス混合物を用いたアモルファスシリコンのエッチング
ガラスプレート上に、アモルファスシリコンをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、酸素および窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、１０および２０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。シリコンがエッチングされた。
【００９４】
実施例１２：Ｆ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【００９５】
最初に、純粋なＦ２をエッチング室に２００ｓｃｃｍの流量で供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れる。最後に、Ｎ２Ｏの流れを５００ｓｃｃｍに増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。
【００９６】
実施例１３：アルゴンの存在下でＦ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【００９７】
最初に、Ｆ２とアルゴンをエッチング室に２００ｓｃｃｍ（Ｆ２）および４０ｓｃｃｍ（アルゴン）の流量で供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れる。最後に、Ｎ２Ｏの流れを５００ｓｃｃｍに増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。
【００９８】
実施例１４：ＣＯＦ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【００９９】
最初に、純粋なＣＯＦ２をエッチング室に２００ｓｃｃｍの流量で供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れる。最後に、Ｎ２Ｏの流れを６００ｓｃｃｍに増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。
【０１００】
実施例１５：アルゴンの存在下でのＣＯＦ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【０１０１】
最初に、ＣＯＦ２とアルゴンをエッチング室に２００ｓｃｃｍ（Ｆ２）および４０ｓｃｃｍ（アルゴン）での流量供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れ、流れを徐々に６００ｓｃｃｍまで増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。予混合したガス混合物を使用することの利点は、高い均質性が守られ、また、適用がより簡単であり、成分の混合が不要になるということにある。プラズマツールへの導入の直前に製造されたガス混合物を使用することの利点は、成分の量に関する高い柔軟性と精密性にある。
【０１０２】
アモルファスシリコン上の窒化ケイ素層のエッチングは、最初にＣＯＦ２またはＦ２のより高い濃度を備えたエッチングガスを適用し、上記のようにエッチングプロセスの後の段階に、Ｎ２Ｏおよび／または酸素を追加することによって有利に実行され得る。
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００９年１０月２６日出願の欧州特許出願第０９１７４０３４．０号明細書の利益を主張し、その出願の全内容を参照により本特許出願に組み込む。
【０００２】
本発明は、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリックスを製造するためのプロセスに関し、さらに詳細には、削減されたマスキングステップを有するＴＦＴマトリックスを形成するための、簡略化されたバックチャネルエッチングプロセス、および特にそのようなプロセス用のエッチングガスとして適したガス混合物に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＴＦＴマトリックスの製造は、物質の若干数の層、たとえばフォトレジスト層、導電層、エッチング停止層、半導体層および不活性化層を形成する数回のステップを含む。ＴＦＴマトリックスを得るために、これらの層が設けられ、次に、エッチングされる。（特許文献１）に言及されているように、不活性化層のエッチングは、トリフルオロメタンを使用して行なうことができ、一方、半導体層のエッチングは、四フッ化炭素、三塩化ホウ素、塩素、六フッ化硫黄またはそれらの混合物を使用して行なうことができる。
【０００４】
これらのエッチング剤には不利な点がある。たとえば、トリフルオロメタン、四フッ化炭素および六フッ化硫黄は、環境上の理由で不利であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，４０６，９２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリックスの製造のために改善されたプロセスを提供し、またこのプロセスに役立つ改善されたエッチングガスを提供することにある。この目的および他の目的は、本発明のプロセスおよびエッチングガス混合物によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ＴＦＴマトリックスの製造用の本発明のプロセスは、層がガス体のエッチング剤によりエッチングされ、また、このエッチング剤がフッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、Ｆ２またはそれらの混合物を含んでいる、少なくとも１つのステップを含む。
【０００８】
フッ素（Ｆ２）はＧＷＰがゼロであり、オゾン層への影響がない。それは非常に反応性があるが、あまり選択性がなく、したがって、希釈方式で適用されるべきである。それは、たとえばタングステン（Ｗ）をエッチングするために使用できる。
【０００９】
フッ化カルボニルは、ＧＷＰが１であり、オゾン層への影響がないという利点を有する。それは、本発明の枠組みにおいて非常に適切であり、本発明のプロセスにおいて好ましいエッチングガスである。特別な一実施形態において、特にフッ化カルボニルを含むエッチングガスが使用される場合、エッチングガスには元素状フッ素がないことが好ましい。
【００１０】
一実施形態において、エッチング剤はフッ化カルボニルを含むか、またはフッ化カルボニルからなる。他の実施形態において、エッチング剤はフッ素を含むか、フッ素からなる。
【００１１】
この実施形態は、アモルファスシリコンまたは窒化ケイ素の速いエッチングに特に適している。
【００１２】
フッ素もしくはフッ化カルボニルおよび窒素もしくはアルゴンを含むか、それらからなる混合物は、アモルファスシリコンまたは窒化ケイ素のエッチング、特に窒化ケイ素のエッチングに非常に適している。
【００１３】
特別の一実施形態において、窒素、アルゴン、Ｎ２Ｏおよび酸素からなる群から選択される少なくとも１つのガスとのフッ化カルボニル混合物が、本発明によるプロセスでエッチングガスとして使用される。
【００１４】
この実施形態の第１の態様において、フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを、含むか、それらからなる混合物がエッチングガスとして適用される。この実施形態の第２の態様において、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを、含むか、それらからなる混合物がエッチングガスとして適用される。
【００１５】
本発明によるプロセスの特別の態様において、エッチングステップはプラズマ支援される。
【００１６】
本発明によるプロセスは、窒化ケイ素、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素およびそれらの２つ以上の組合せからなる群から選ばれる材料から形成される層がエッチングされるとき、有利に使用される。本発明によるプロセスは、層が窒化ケイ素を含むかそれからなるとき、より有利に使用される。本発明によるプロセスの特定の態様において、ａ−Ｓｉの層の上の、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素および両方の組合せを含むかそれらからなる層の選択エッチングに適用された、フッ化カルボニルおよびＮ２Ｏ、および任意選択によりアルゴン、および任意選択によりｏｘｙｇｅｎａｒｅを含む混合物。好ましくは、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを含むか、特にそれらからなる混合物、またはフッ化カルボニル、Ｎ２Ｏ、酸素およびアルゴンを含むか、特にそれらからなる混合物が適用される。シリコンは、通常、隣接した４つのシリコン原子に四面体的に結合される、４価配位結合の原子である。結晶シリコンにおいて、この四面体構造は大きな範囲にわたり続き、したがって秩序立った結晶格子を形成する。
【００１７】
ａ−Ｓｉまたはα−Ｓｉと表記するアモルファスシリコンにおいて、この長距離秩序は存在しない。むしろ、原子は連続した不規則網目構造を形成する。さらに、アモルファスシリコン内のすべての原子が４価配位結合するとは限らない。材料の無秩序な性質により、いくつかの原子はダングリングボンドを有する。したがって、用語「ａ−Ｓｉ」は、シリコン原子が連続した不規則網目構造を形成するシリコンを表す。
【００１８】
Ｎ２Ｏ、酸素、または、Ｎ２Ｏと酸素の混合物の存在は、エッチングの選択性を提供する。すなわち、ａ−Ｓｉ層を覆う窒化ケイ素層がエッチング除去され、また、ａ−Ｓｉの層がエッチングガス混合物と接触すると、層の表面のａ−Ｓｉは、Ｎ２Ｏに接触し酸化され、したがって、ａ−Ｓｉがエッチングされないように保護する酸化ケイ素層が生ずるので不活性化される。
【００１９】
さらに他の態様において、本発明によるプロセスは、真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコンからなる群から選択される材料から形成した層をエッチングするのに適用される。微晶質のシリコン（ナノ結晶シリコンとも呼ばれる）は小さな結晶を含んでいる。それは、光のより広いスペクトルを吸収し、また柔軟である。多結晶シリコン（または半結晶シリコン、ポリシリコン、ポリ−Ｓｉ）は、多数の小さなシリコン結晶からなる材料である。
【００２０】
さらに他の態様において、本発明によるプロセスは、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンおよび高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料から形成した層をエッチングするのに適用される。エッチングされる。
【００２１】
真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンおよび高度にドープしたポリシリコンの高速のエッチングを行なうことは、フッ化カルボニル、フッ素からなるエッチガスの使用によって、または、好ましくは、フッ化カルボニルおよびアルゴン、および任意選択により窒素からなる混合物の使用によって可能である。
【００２２】
他の実施形態において、真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンおよび高度にドープしたポリシリコンの上に被覆として存在する、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素またはそれらの混合物の選択エッチングを以下の混合物の使用によって行なうことができる。
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、アルゴンの存在下のフッ化カルボニルと随意のＮ２Ｏとを含む混合物、
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、フッ化カルボニルとＮ２Ｏとアルゴンとを含む混合物、
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、アルゴンの存在下のフッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび随意の酸素を含む混合物
・前記Ｓｉに、ガス混合物に接している場合に不活性化を提供する、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏ、酸素およびアルゴンを含む混合物。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明を、好ましい実施形態を考慮して詳細に記述する。ＴＦＴ ＬＣＤの製造プロセスにおいて、層を形成し、また、層を部分的にエッチング除去する、連続した数回のステップが必要である。特許文献１は、ＴＦＴの製造のための方法について記述している。そこで、従来のプロセスにおいてＴＦＴマトリックスの形成のために６〜９回のマスキングステップが必要であると言及している。６回マスクプロセスは、たとえば、次のステップ、すなわち、
ガラス基板上に第１の導電層を設け、また、第１のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、第１の導電層にパターニングを施しエッチングを行い、ＴＦＴユニットの走査ラインおよびゲート電極からなる活性領域を形成するステップと、
絶縁被膜、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層、ｎ＋アモルファスシリコン層および結果として得られる構造上にフォトレジストを順次に形成し、さらに、基板の裏側から、結果として得られる構造に露光するステップであり、自己整合の効果を示すように、ある領域の上のフォトレジストの部分はその領域によって露光から遮蔽されるステップと、
露光されたフォトレジスト、その下の層の部分、および残りのフォトレジストをエッチング除去し、その結果、存続する層の各々が上記の領域と実質的に同一の形状を有し、さらに、第２のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、再び前記層にパターニングを施しエッチングを行いＴＦＴユニットを分離するステップと、
第３のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、前記層にパターニングを施しエッチングを行いテ−プによる自動ボンディング（ＴＡＢ）の電極窓または走査ラインを形成するステップと、
結果として得られる構造上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を設け、さらに、第４のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、ＩＴＯ層にパターニングを施しエッチングを行い、ＴＦＴユニットの片側にピクセル電極を形成するステップと、
結果として得られる構造上に第２の導電層を設け、第５のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、第２の導電層にパターニングを施しエッチングを行ない、データ線、ＴＦＴユニットとデータ線の間の第１の接続ライン、およびＴＦＴユニットとピクセル電極の間の第２の接続ラインを一体的に形成し、さらに、存続する第２の導電層を遮蔽として使用し、ドープしたａ−Ｓｉ層の、接続ライン間の部分をエッチング除去し、ＴＦＴユニットのソースとドレインの電極の分離をするステップと、および
結果として得られる構造上に不活性化層を設け、さらに、第６のフォトマスキングとリソグラフィの手順を実行し、不活性化層にパターニングを施しエッチングを行い、走査ライン用のＴＡＢ電極窓の露出させ、データ走査ライン用のＴＡＢ電極窓を作成し、また、ピクセル電極用の開口窓を作成するステップと、
を含み得る。このプロセスは、米国特許第６，４０６，９２８号明細書に記述および図示されており、その内容は参照により本明細書に組み込む。
【００２４】
前記米国特許は、この多段ステップのプロセスに関する改善を開示している。ＬＣＤのためのＴＦＴマトリックスを形成する、その改善プロセスにおいて、絶縁材料で作られた基板が提供され；第１の導電層が基板の第１の側に形成され、さらに、第１のマスキングとパターニング手順が実行され、第１の導電層の一部を除去し、走査ラインおよびＴＦＴユニットのゲート電極の画定を行い；次いで、走査ラインとゲート電極を備えた基板上に、絶縁被膜、半導体層、ドープした半導体層およびフォトレジスト層が、連続的に形成され；露光領域と非露光領域を得るために、走査ラインとゲート電極を遮蔽として使用することによって、露光源が、基板の第１の側の反対の第２の側から提供され；次いで、露光された領域のフォトレジスト層および半導体層が除去され、その結果、非露光の領域の半導体層の存続する部分が、ゲート電極と共に走査ラインの形状に相似の特定の形状を有し；次いで、透明導電層および第２の導電層が、基板上で連続的に形成され、次いで、第２のマスキングとパターニング手順が実行され、透明導電層の一部および第２の導電層の一部が除去され、それぞれがピクセル電極領域およびデータ線および接続線を画定し；第２の導電層の残りの部分を遮蔽として用いて、ドープした半導体層の他の部分を除去し、ソースとドレインの領域の画定を行うこと；基板上に不活性化層を形成し、さらに、第３のマスキングとパターニング手順が実行され、不活性化層の一部を除去すること；さらに、パターニングを施された不活性化層を遮蔽として用いて第２の導電層の他の部分を除去し、ピクセル電極領域を露出すること。
【００２５】
露光源が光放射である場合、絶縁材料はガラスなどの光を透過する材料とする。
【００２６】
好ましくは、第１と第２の導電層の各々は、クロミウム、モリブデン、タンタル、タンタルモリブデン、タングステンモリブデン、アルミニウム、アルミニウムシリサイド、銅またはそれらの組合せで形成する。これらの金属用のエッチャントは公知である。クロミウムとモリブデンはＣＣｌ４／Ｏ２プラズマにより、銅はＣｌ２プラズマの処理に続いてＨ２プラズマにより、アルミニウムはＢＣｌ３プラズマにより、タングステンはＦ２プラズマにより、エッチングすることができる。
【００２７】
好ましくは、絶縁層は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素またはそれらの組合せから形成する。
【００２８】
好ましくは、エッチング停止層は窒化ケイ素、酸化ケイ素またはオキシ窒化ケイ素から形成する。
【００２９】
好ましくは、半導体層は真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンまたはポリシリコンから形成し、また、ドープした半導体層は、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンまたは高度にドープしたポリシリコンから形成する。
【００３０】
好ましくは、透明導電層は、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛または酸化インジウム鉛から形成する。必要な場合には、酸化インジウムスズ（「ＩＴＯ」）層は、ＨＢｒを、任意選択によりＢＣｌ３と共に、使用して、エッチングすることができる。酸化インジウム亜鉛（「ＩＺＯ」）はＡｒ／Ｃｌ２プラズマを使用してエッチングすることができる。
【００３１】
好ましくは、不活性化層は窒化ケイ素またはオキシ窒化ケイ素から形成する。
【００３２】
好ましくは、第３のマスキングとパターニング手順は、ＴＦＴマトリックスのまわりの複数のＴＡＢパッド領域をさらに画定する。
【００３３】
第３のマスキングとパターニング手順の後に、ピクセル電極を囲む第２の導電層の一部はブラックマトリクスとして存続することが好ましい。
【００３４】
フッ化カルボニルを含むエッチングガスは、層（不活性化層、絶縁層および半導体層）をエッチングする上記のステップで、エッチングを実行するのに適切である。米国特許第６，４０６，９２８号明細書の図２Ｉに引用符号２８で描かれているように、フッ化カルボニルを含むエッチングガスを用いて、分離窓を作成することは可能である。
【００３５】
エッチングは、プラズマの下で臨機に実行され、プラズマは直接プラズマ（現場（ｉｎ ｓｉｔｕ）プラズマ）もしくは遠隔プラズマまたは両方の組合せであり得る。
【００３６】
フッ化カルボニルはニート（ｎｅａｔ）の物質として、または他の活性または不活性のガス、たとえば窒素またはヘリウムとの混合物で適用することができる。好ましくは、それは、アルゴンと共に適用される。アモルファスシリコンまたは他の形態のシリコンの層の上で、窒化ケイ素の層を選択的にエッチングしなければならない場合、エッチングガス混合物は、付加的に酸素および／またはＮ２Ｏを含み、窒素は必要としない。上記のように、窒化ケイ素の被覆層がエッチング除去されるとすぐに、酸素と窒素酸化物がアモルファスシリコンの層の上に酸化ケイ素の不活性化層を提供する。
【００３７】
所望の場合、フッ化カルボニルを含むガス混合物は、他のエッチャントガス、たとえば炭素、水素、フッ素および任意選択により塩素を含む他のガスと共に適用することができる。それが炭素、水素、フッ素を含むガスと共に適用される場合、ガスは好ましくはフルオロメタン、ジフルオロメタン、四フッ化炭素およびＣＦ２＝ＣＨ２からなる群から選択する。しかしながら、これらのガスは若干のＧＷＰを有し、また、不活性化はエッチングガスに酸素および／またはＮ２Ｏを加えることにより達成することができることに留意しなければならない。
【００３８】
特に高出力プラズマを備えた装置の中で、高速のエッチング用にニートのフッ化カルボニルを使用することは多くの場合可能である。より低いプラズマ出力を備えたプラズマ装置の中では、フッ化カルボニルおよびアルゴン（任意選択により窒素と共に）の混合物を適用することが望ましいことがあり得る。アルゴンは、たとえばプラズマを安定させることにおいて肯定的な効果があるからである。
【００３９】
それが他のガス、特に、上記のようにアルゴン、酸素、および／または、Ｎ２Ｏと共に適用される場合、好ましくは、フッ化カルボニルは、５０体積％以上の量で、好ましくは７９体積％以下で、含まれ得る。１００体積％までの残余は、好ましくは酸素、アルゴン、および／または、Ｎ２Ｏによって構成する。フッ化カルボニルとアルゴンを含むかそれらからなる混合物を、高速のエッチングのために好適に適用する。フッ化カルボニルとＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、フッ化カルボニルと酸素を含むかそれらからなる混合物、フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを含むかそれらからなる混合物、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを含むかそれらからなる混合物、およびフッ化カルボニル、酸素、窒素酸化物およびアルゴンを含む混合物を、シリコンを覆う層、特に、アモルファスシリコンを覆う窒化ケイ素層のための選択エッチング用のエッチングガスとして非常に好適に適用する。これらの混合物において、フッ化カルボニルの含有量は、特にアモルファスシリコンがエッチングガスに接触する危険がない、窒化ケイ素層の選択エッチングの初期に、好ましくは、５０体積％以上であり得る。ニートのフッ化カルボニルまたはフッ化カルボニルのアルゴンとの混合物でさえ、不活性化する酸素またはＮ２Ｏがなくとも、適用されてもよい。窒素酸化物の層が部分的にエッチング除去される、エッチングプロセスの後の段階において、好ましくは、フッ化カルボニルは５０体積％以下の量で、また好ましくは１５体積％以上の量で、含まれ得る。Ｎ２Ｏ、ならびに、（存在する場合）酸素およびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りとする。これによって、窒化ケイ素が、アモルファスシリコンに対して選択的にエッチングされることが守られる。
【００４０】
したがって、本発明のエッチングプロセスの好ましい実施形態において、エッチングプロセスの初期段階におけるＦ２またはＣＯＦ２の濃度は、最終段階におけるよりも高くする。
【００４１】
本発明は、さらに、フッ化カルボニルもしくはフッ素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以上である混合物に関し、またフッ化カルボニルもしくはフッ素、酸素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以上である混合物に関する。これらの混合物は、これらが適用されるツールにおいて現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）好適に製造される。フッ素ガスもしくはフッ化カルボニルおよびＮ２Ｏ、ならびに随意のアルゴンの適正量は、たとえばＴＦＴまたは光電池のためのエッチング室であり得るツールに供給される。あるいは、これらの混合物は、好ましくは、１．５ｂａｒ（ａｂｓ）以上の圧力で、また好ましくは、１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下で、容器へそれらを提供することにより従来の方法で用意することができる。
【００４２】
その混合物は、好ましくは０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）の圧力とする。
【００４３】
これらの混合物において、フッ化カルボニルが好ましいエッチング剤である。
【００４４】
これらの混合物は、窒化ケイ素層、たとえばアモルファスシリコン上のシリコン層のエッチングのプロセスの初期段階において非常に適切である。
【００４５】
本発明は、さらにフッ化カルボニルもしくはフッ素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以下である混合物に関し、また、フッ化カルボニルもしくはフッ素、酸素およびＮ２Ｏ、ならびに任意選択によりアルゴンを含むかそれらからなる混合物であり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が好ましくは５０体積％以下である混合物に関する。これらの混合物は、これらが適用されるツールにおいて現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）好適に製造される。フッ素ガスもしくはフッ化カルボニルおよびＮ２Ｏの適正量は、たとえばＴＦＴまたは光電池のためのエッチング室であってもよいツールに供給される。この実施形態におけるＦ２またはＣＯＦ２の含有量は、好ましくは１５体積％以上とする。
【００４６】
その混合物は、好ましくは０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）の圧力とする。
【００４７】
これらの混合物は、窒化ケイ素層、特にアモルファスシリコン上のシリコン層の選択エッチングのプロセスの最終段階において、アモルファスシリコンがエッチングガスに接触寸前である場合、非常に適切である。
【００４８】
第１の態様において、本発明による混合物は、フッ化カルボニルおよびＮ２Ｏを含むか、これらからなる混合物、または、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、ＣＯＦ２含有量は一般に５０体積％以上とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表１にまとめる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
第２の態様において、本発明による混合物は、フッ化カルボニルおよびＮ２Ｏを含むかこれらからなる混合物、または、フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、ＣＯＦ２含有量は一般に５０体積％以下とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。フッ化カルボニルの含有量は、好ましくは１５体積％以上とする。これらの混合物は、アモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、アモルファスシリコンがエッチングガスに接触する可能性がある、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。そのような混合物の代表例を表２にまとめる。
【００５１】
【表２】
【００５２】
特別の態様において、本発明による混合物はさらに酸素を含む。この場合、フッ化カルボニルの含有量は上に示された通りとし、アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％であり、またガス混合物中の酸素およびＮ２Ｏの含有量の和は、１００体積％までの残りとする。したがって、酸素とＮ２Ｏの含有量は、合計すると、１００体積％までの残りになる。酸素の含有量を０体積％より大きく、また、Ｎ２Ｏの含有量も０より大きくする。好ましい実施形態において、Ｏ２：Ｎ２Ｏのモル比は０．１：１〜１：０．１とする。その混合物はさらに窒素を含んでもよく、好ましくは、それらは窒素を含まない。
【００５３】
この態様の特別な一実施形態において、フッ化カルボニルの含有量を５０体積％以上とする。それは、好ましくは、９０体積％以下とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンを１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表３にまとめる。
【００５４】
【表３】
【００５５】
この態様の他の特別の実施形態において、フッ化カルボニルの含有量を５０体積％未満とする。それは、好ましくは、１５体積％以上とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンを、１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表４にまとめる。
【００５６】
【表４】
【００５７】
一実施形態によれば、本発明の混合物は、フッ化カルボニルとＮ２Ｏ、ならびに任意選択により他のガス、たとえば窒素または、特にアルゴンもしくは酸素を含む、液体の混合物である。他の実施形態において、混合物はガス体である。圧力は０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上、１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下であってもよい。エッチングツールの中で現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）提供されるか用意される場合、ガス混合物は、好ましくは、０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。ガス混合物が貯蔵容器に貯蔵される場合、それらは、好ましくは、１ｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。
【００５８】
第２の態様において、本発明による混合物は、フッ素およびＮ２Ｏ、または、フッ素、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物、を含むかそれらからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は通常５０体積％以上とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。
【００５９】
第３の態様において、本発明による混合物は、フッ素およびＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、または、フッ素、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は、通常５０体積％以下とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。フッ素の含有量は、好ましくは２５体積％以上とする。
【００６０】
特別の態様において、フッ素を含む本発明による混合物は、さらに酸素を含む。この場合、ガス混合物中の酸素の含有量は、通常、体積で０を超え２０までで、またＮ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンは１００体積％までの残りである。
【００６１】
次の表５〜８において、本発明のＦ２含有混合物を詳細に記述する。
【００６２】
第１の態様の中で、本発明による混合物は、Ｆ２およびＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、または、Ｆ２、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は、通常５０体積％以上とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表５にまとめる。
【００６３】
【表５】
【００６４】
第２の態様において、本発明による混合物は、Ｆ２およびＮ２Ｏを含むかそれらからなる混合物、または、Ｆ２、Ｎ２Ｏおよびアルゴンからなる混合物である。これらの混合物において、Ｆ２含有量は、通常５０体積％以下とする。アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とする。Ｎ２ＯならびにＮ２Ｏおよびアルゴンは、それぞれ、１００体積％までの残りを構成する。Ｆ２の含有量は、好ましくは１５体積％以上とする。これらの混合物は、アモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、アモルファスシリコンがエッチングガスに接触する可能性がある、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。そのような混合物の代表例を表６にまとめる。
【００６５】
【表６】
【００６６】
特別の態様において、本発明による混合物はさらに酸素を含む。この場合、Ｆ２の含有量は上に示された通りであり、アルゴンの含有量は、好ましくは０〜２０体積％とし、またガス混合物中の酸素およびＮ２Ｏの含有量の和は、１００体積％までの残りとする。したがって、酸素とＮ２Ｏの含有量は、合計すると、１００体積％までの残りになる。酸素の含有量は０体積％より大きく、また、さらに、Ｎ２Ｏの含有量は０より大きくする。好ましい実施形態において、Ｏ２：Ｎ２Ｏのモル比を０．１：１〜１：０．１とする。その混合物はさらに窒素を含んでもよく、好ましくは、それらは窒素を含まない。
【００６７】
この態様の特別の一実施形態において、Ｆ２の含有量は、５０体積％以上とする。それは、好ましくは、９０体積％以下とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンは、１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの初期段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表７にまとめる。
【００６８】
【表７】
【００６９】
この態様の他の特別の実施形態において、Ｆ２の含有量を５０体積％以下とする。好ましくは、それは１５体積％以上とする。酸素含有量を、好ましくは、０体積％より大きく、２０体積％以下とする。Ｎ２Ｏ、および、（存在する場合）アルゴンは１００体積％までの残りとする。これらの混合物は、上記のようにアモルファスシリコン上の窒化ケイ素被覆の選択エッチングのために、エッチングプロセスの最終段階で特に適切である。これらの混合物の代表例を表８にまとめる。
【００７０】
【表８】
【００７１】
上記の表１〜８に示された組成は好ましい組成であるが、それらは好ましい組成の範囲の上限または下限でもあり得ると理解される。そのため、表の中の限度は、本発明による組成の好ましい範囲を開示するために結合可能である。空欄は、それぞれのガスが０体積％であることを開示する。
【００７２】
混合物は、冷えてＦ２を凝縮させなかったならば、ガス体である。圧力は０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１５ｂａｒ（ａｂｓ以下）であり得る。エッチングツールの中で現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）提供されるか用意される場合、ガス混合物は、好ましくは、０．１ｍｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。ガス混合物が貯蔵容器に貯蔵される場合、それらは、好ましくは、１ｂａｒ（ａｂｓ）以上〜１５ｂａｒ（ａｂｓ）以下の圧力とする。
【００７３】
ツールへそれぞれの個別のガス流を提供することによって、混合物は、ツールの中で現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）用意することができる。あるいは、混合物は、ツールにそれらを供給する前に、前もって混合することができる。
【００７４】
好ましい一実施形態によれば、フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた混合物が放出され、また好ましくは、フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた、１ｍｂａｒの圧力を有する混合物が放出される。
【００７５】
本発明は、本発明による混合物の、エッチングガスまたはクリーニングガスとしての使用にも関する。好ましくは、窒化ケイ素、酸化ケイ素もしくはオキシ窒化ケイ素、ａ−Ｓｉ真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンならびに高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料をエッチングするために、混合物は適切に使用される。これらの混合物は、本発明によるプロセスにおいて特に適切である。
【００７６】
本発明は、本発明による混合物の、ＳＦ６代替またはＮＦ３代替としての使用にも関する。
【００７７】
共同で適用される、フッ化カルボニルおよび任意の他のガスはお互いとは別々にプラズマ室へ導入することができる。ここで、相異なるガスを段階的に導入することは可能である。たとえば、アルゴンを導入し、遠隔プラズマによりエッチングプロセスを始めることができる。次いで、フッ化カルボニル、または、それと他のガス、たとえば酸素、アルゴン、および／または、Ｎ２Ｏとの混合物を導入することができる。これには、エッチングガスが導入される時に安定状態にある、安定したプラズマを、アルゴンが提供するという利点がある。
【００７８】
好ましくは、プラズマ室へ導入される前に、フッ化カルボニルは、他のガス、たとえば窒素、酸素、アルゴン、および／または、Ｎ２Ｏと混合される。均質な予混合物を導入することは、それがプラズマ室で現場（ｉｎ ｓｉｔｕ）プラズマを始めるための一定の状態を保証するので好ましい。
【００７９】
層成形ステップおよびエッチングステップは、公知の装置で、たとえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．の子会社であるＡＫＴ，ＩｎｃのＰＥＣＶＤツールで、実行することができる。プラズマ誘起エッチング処理は、減圧下でしばしば実行される。以下、圧力は絶対圧力値で示す。好ましくは、圧力は０．１ｍｂａｒ以上とする。好ましくは、圧力は１００ｍｂａｒ以下とする。特に好ましくは、圧力は５０ｍｂａｒ以下とする。
【００８０】
エッチング処理は、所望のエッチングの度合いを提供するのに十分な時間、実行される。好ましくは、その処理は１秒以上の間、実行する。好ましくは、その処理は１０分以下の間、好ましくは５分以下の間、実行する。
【００８１】
プラズマ反応装置を出るガスは、未反応のエッチャント、ＨＦ、ＳｉＦ４または金属フッ化物、および他の反応生成物を含む。すべてのＨＦ、フッ化カルボニル、ＳｉＦ４またはフッ素、および凝結金属フッ化物を除去するために、これらの排ガスを水、特にアルカリ水で洗浄することができる。洗浄機を通る、すべての酸素、窒素、ヘリウムまたはアルゴンは、回収するか、または自然環境に渡すことができる。他のエッチングガスと比べて、アルカリ水中で、または他の周知の方法により、ＨＦ、フッ化カルボニルおよびフッ素を簡単に除去できることが、一層の利点である。
【実施例】
【００８２】
以下の実施例は、本発明を限定することなく、本発明について説明するものとする。
【００８３】
実施例１：酸素を含むエッチャントガス混合物の製造
フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを７０、１０および２０の体積割合で、加圧下でボンベへ導入する。このガス混合物は、ＴＦＴマトリックス用エッチング組成物として適用することができる。
【００８４】
実施例２：Ｎ２Ｏを含むエッチャントガス混合物の製造
フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを７０、２０および１０の体積割合で、加圧下でボンベへ導入する。このガス混合物は、ＴＦＴマトリックス用エッチング組成物として適用することができる。
【００８５】
実施例３：Ｎ２Ｏを含む、予混合したガスを用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＰＥＣＶＤプロセスによって、ＳｉＮｘを堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例２のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８６】
実施例４：酸素を含む予混合したガスを用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＮｘをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例１のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８７】
実施例５：適用の直前に製造された酸素含有のガス混合物を用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＮｘをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、酸素および窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、１０および２０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８８】
実施例６：適用の直前に製造されたＮ２Ｏ含有のガス混合物を用いたＳｉＮｘのエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＮｘをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、２０および１０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分の後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＮｘがエッチングされた。
【００８９】
実施例７：Ｎ２Ｏを含む予混合したガスを用いたＳｉＯ２のエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＯ２をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例２のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＯ２がエッチングされた。
【００９０】
実施例８：適用の直前に製造された酸素含有のガス混合物を用いたＳｉＯ２のエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＯ２をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、酸素および窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、１０および２０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＯ２がエッチングされた。
【００９１】
実施例９：適用の直前に製造されたＮ２Ｏ含有のガス混合物を用いたＳｉＯ２のエッチング
ガラスプレート上に、ＳｉＯ２をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよび窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、２０および１０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。ＳｉＯ２がエッチングされた。
【００９２】
実施例１０：予混合したガス混合物を用いたアモルファスシリコンのエッチング
ガラスプレート上に、アモルファスシリコンをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きし、実施例１のガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。シリコンがエッチングされた。
【００９３】
実施例１１：適用の直前に製造された酸素含有のガス混合物を用いたアモルファスシリコンのエッチング
ガラスプレート上に、アモルファスシリコンをＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。次いで、プレートにフォトレジストでパターニングを施し、プラズマエッチツール内へ動かす。ツールを真空引きする。フッ化カルボニル、酸素および窒素を個別のボンベに貯蔵する。それらを７０、１０および２０の体積割合で、プラズマツールに接続した共通ラインへ導入する。結果として得られるガス混合物をツールへ導入し、圧力を１ｍｂａｒに調節し、プラズマのスイッチを入れる。１分後、窒素をツールへ導入し、エッチングされたサンプルをツールから取り出す。シリコンがエッチングされた。
【００９４】
実施例１２：Ｆ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【００９５】
最初に、純粋なＦ２をエッチング室に２００ｓｃｃｍの流量で供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れる。最後に、Ｎ２Ｏの流れを５００ｓｃｃｍに増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。
【００９６】
実施例１３：アルゴンの存在下でＦ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【００９７】
最初に、Ｆ２とアルゴンをエッチング室に２００ｓｃｃｍ（Ｆ２）および４０ｓｃｃｍ（アルゴン）の流量で供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れる。最後に、Ｎ２Ｏの流れを５００ｓｃｃｍに増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。
【００９８】
実施例１４：ＣＯＦ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【００９９】
最初に、純粋なＣＯＦ２をエッチング室に２００ｓｃｃｍの流量で供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れる。最後に、Ｎ２Ｏの流れを６００ｓｃｃｍに増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。
【０１００】
実施例１５：アルゴンの存在下でのＣＯＦ２／Ｎ２Ｏを用いたアモルファスシリコン層上の窒化ケイ素層のエッチング
アモルファスシリコン層上に、窒化ケイ素層をＰＥＣＶＤプロセスによって堆積する。
【０１０１】
最初に、ＣＯＦ２とアルゴンをエッチング室に２００ｓｃｃｍ（Ｆ２）および４０ｓｃｃｍ（アルゴン）での流量供給する。６００ワットの１３．５６ＭＨｚの高周波電力をプラズマツールに供給する。ある時間の後、Ｎ２Ｏを、４０〜６０ｓｃｃｍの流量でツールへ付加的に入れ、流れを徐々に６００ｓｃｃｍまで増加する。窒化ケイ素の所望のエッチングが達成された時、エッチングプロセスを止めることができる。予混合したガス混合物を使用することの利点は、高い均質性が守られ、また、適用がより簡単であり、成分の混合が不要になるということにある。プラズマツールへの導入の直前に製造されたガス混合物を使用することの利点は、成分の量に関する高い柔軟性と精密性にある。
【０１０２】
アモルファスシリコン上の窒化ケイ素層のエッチングは、最初にＣＯＦ２またはＦ２のより高い濃度を備えたエッチングガスを適用し、上記のようにエッチングプロセスの後の段階に、Ｎ２Ｏおよび／または酸素を追加することによって有利に実行され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化ケイ素またはａ−Ｓｉを含む層がガス体のエッチング剤によりエッチングされ、また前記エッチング剤がフッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、Ｆ２またはそれらの混合物を含んでいる、少なくとも１ステップを含む、ＴＦＴマトリックスの製造のための方法。
【請求項２】
前記エッチング剤がフッ化カルボニルを含むかそれからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エッチングステップがプラズマ支援される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記層が窒化ケイ素からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
フッ化カルボニル、または、フッ化カルボニルと、窒素、アルゴン、Ｎ２Ｏおよび酸素からなる群から選択される少なくとも１つのガスとの混合物がエッチングガスとして使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを含むかそれらからなる混合物が、エッチングガスとして適用される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを含むかそれらからなる混合物が、エッチングガスとして適用される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた混合物を放出し、また好ましくは、フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた、１ｍｂａｒの圧力を有する混合物を放出する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
フッ素、または、フッ素と、窒素、アルゴン、酸素およびＮ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つのガスとの混合物がエッチングガスとして使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
フッ素と、窒素およびアルゴンからなる群から選択される少なくとも１つのガスとを含むかそれらからなる混合物が使用され、前記混合物におけるフッ素含有量が５０から７０体積％、好ましくは約６０体積％である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
フッ素と、酸素およびＮ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つのガスとを共に含むかそれらからなる混合物が使用され、前記混合物におけるフッ素含有量が５０から７０体積％、好ましくは約６０体積％である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
フッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、Ｆ２またはそれらの混合物を含む前記エッチング剤が、ＳＦ６代替品またはＮＦ３代替品として使用される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ＣＯＦ２またはＦ２の含有量が、１５体積％以上であり、５０体積％未満であり、アモルファスシリコン上で覆われている窒化ケイ素が、選択的にエッチングされる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記エッチングプロセスの初期段階におけるＦ２またはＣＯＦ２の濃度が、最終段階におけるよりも高い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
フッ化カルボニルもしくはフッ素、およびＮ２Ｏを含むかそれらからなり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が、好ましくは５０体積％以上である、混合物。
【請求項１６】
不活性ガス、好ましくはアルゴンをさらに含み、不活性ガスの含有量が０から２０体積％であり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１５に記載の混合物。
【請求項１７】
酸素をさらに含み、酸素の含有量が０を超え、２０体積％までであり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１５または１６に記載の混合物。
【請求項１８】
フッ化カルボニルもしくはフッ素、およびＮ２Ｏを含むかそれらからなり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が、好ましくは１５体積％以上かつ５０体積％未満である、混合物。
【請求項１９】
不活性ガス、好ましくはアルゴンをさらに含み、不活性ガスの含有量が０から２０体積％であり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１８に記載の混合物。
【請求項２０】
酸素をさらに含み、酸素の含有量が０を超え、２０体積％までであり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１８または１９に記載の混合物。
【請求項２１】
好ましくは、窒化ケイ素、酸化ケイ素もしくはオキシ窒化ケイ素、真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンならびに高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料をエッチングするために、エッチングガスまたはクリーニングガスとしての、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【請求項２２】
好ましくは、窒化ケイ素、真性アモルファスシリコン上の被覆層としての酸化ケイ素もしくはオキシ窒化ケイ素、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンならびに高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料を選択的にエッチングするために、エッチングガスまたはクリーニングガスとしての、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【請求項２３】
ＳＦ６代替品またはＮＦ３代替品としての、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【請求項１】
窒化ケイ素またはａ−Ｓｉを含む層がガス体のエッチング剤によりエッチングされ、また前記エッチング剤がフッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、Ｆ２またはそれらの混合物を含んでいる、少なくとも１ステップを含む、ＴＦＴマトリックスの製造のための方法。
【請求項２】
前記エッチング剤がフッ化カルボニルを含むかそれからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エッチングステップがプラズマ支援される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記層が窒化ケイ素からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
フッ化カルボニル、または、フッ化カルボニルと、窒素、アルゴン、Ｎ２Ｏおよび酸素からなる群から選択される少なくとも１つのガスとの混合物がエッチングガスとして使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
フッ化カルボニル、酸素およびアルゴンを含むかそれらからなる混合物が、エッチングガスとして適用される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
フッ化カルボニル、Ｎ２Ｏおよびアルゴンを含むかそれらからなる混合物が、エッチングガスとして適用される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた混合物を放出し、また好ましくは、フッ化カルボニルの４００ｓｃｃｍの流れ、窒素酸化物の５０ｓｃｃｍの流れおよびアルゴンの流れを供給することにより得られた、１ｍｂａｒの圧力を有する混合物を放出する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
フッ素、または、フッ素と、窒素、アルゴン、酸素およびＮ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つのガスとの混合物がエッチングガスとして使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
フッ素と、窒素およびアルゴンからなる群から選択される少なくとも１つのガスとを含むかそれらからなる混合物が使用され、前記混合物におけるフッ素含有量が５０から７０体積％、好ましくは約６０体積％である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
フッ素と、酸素およびＮ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つのガスとを共に含むかそれらからなる混合物が使用され、前記混合物におけるフッ素含有量が５０から７０体積％、好ましくは約６０体積％である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
フッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、Ｆ２またはそれらの混合物を含む前記エッチング剤が、ＳＦ６代替品またはＮＦ３代替品として使用される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ＣＯＦ２またはＦ２の含有量が、１５体積％以上であり、５０体積％未満であり、アモルファスシリコン上で覆われている窒化ケイ素が、選択的にエッチングされる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記エッチングプロセスの初期段階におけるＦ２またはＣＯＦ２の濃度が、最終段階におけるよりも高い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
フッ化カルボニルもしくはフッ素、およびＮ２Ｏを含むかそれらからなり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が、好ましくは５０体積％以上である、混合物。
【請求項１６】
不活性ガス、好ましくはアルゴンをさらに含み、不活性ガスの含有量が０から２０体積％であり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１５に記載の混合物。
【請求項１７】
酸素をさらに含み、酸素の含有量が０を超え、２０体積％までであり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１５または１６に記載の混合物。
【請求項１８】
フッ化カルボニルもしくはフッ素、およびＮ２Ｏを含むかそれらからなり、フッ化カルボニルまたはフッ素の含有量が、好ましくは１５体積％以上かつ５０体積％未満である、混合物。
【請求項１９】
不活性ガス、好ましくはアルゴンをさらに含み、不活性ガスの含有量が０から２０体積％であり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１８に記載の混合物。
【請求項２０】
酸素をさらに含み、酸素の含有量が０を超え、２０体積％までであり、Ｎ２Ｏが１００体積％までの残りである、請求項１８または１９に記載の混合物。
【請求項２１】
好ましくは、窒化ケイ素、酸化ケイ素もしくはオキシ窒化ケイ素、真性アモルファスシリコン、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンならびに高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料をエッチングするために、エッチングガスまたはクリーニングガスとしての、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【請求項２２】
好ましくは、窒化ケイ素、真性アモルファスシリコン上の被覆層としての酸化ケイ素もしくはオキシ窒化ケイ素、微晶質シリコンおよびポリシリコン、高度にドープしたアモルファスシリコン、高度にドープした微晶質シリコンならびに高度にドープしたポリシリコンからなる群から選択される材料を選択的にエッチングするために、エッチングガスまたはクリーニングガスとしての、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【請求項２３】
ＳＦ６代替品またはＮＦ３代替品としての、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【公表番号】特表２０１３−５０８９９０（Ｐ２０１３−５０８９９０Ａ）
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３５７７９（Ｐ２０１２−５３５７７９）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６６１０９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５１２５１
【国際公開日】平成２３年５月５日（２０１１．５．５）
【出願人】（５９２１６５３１４）ゾルファイ フルーオル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (55)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｌｖａｙ Ｆｌｕｏｒ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｎｓ−Ｂｏｅｃｋｌｅｒ−Ａｌｌｅｅ ２０，Ｄ−３０１７３ Ｈａｎｎｏｖｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６６１０９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５１２５１
【国際公開日】平成２３年５月５日（２０１１．５．５）
【出願人】（５９２１６５３１４）ゾルファイ フルーオル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (55)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｌｖａｙ Ｆｌｕｏｒ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｎｓ−Ｂｏｅｃｋｌｅｒ−Ａｌｌｅｅ ２０，Ｄ−３０１７３ Ｈａｎｎｏｖｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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