(57)【要約】  本発明は、概して、ピンホールを定量化測定する方法に関する。一態様では、スタック（例えば、ＴＦＴスタック）内のピンホールを測定する方法が提供される。本方法は、基板の堆積面上に活性層を形成する工程と、活性層の上に誘電体層を形成する工程と、少なくとも誘電体層にエッチャントを送り、誘電体層と内部に形成された任意のピンホールの両方をエッチングする工程と、活性層を用いてエッチングされた誘電体層のピンホール密度を光学測定する工程を含むことができる。
2016514372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスを分析する方法であって、
基板の堆積面上に活性層を形成する工程と、
活性層の上に誘電体層を形成する工程と、
少なくとも誘電体層をエッチングして、誘電体層の少なくとも４０％を除去してエッチングされた誘電体層を生成する工程と、
活性層を用いてエッチングされた誘電体層のピンホール密度を光学的に測定する工程を含む方法。
【請求項２】
活性層は、第１の厚さを有し、誘電体層は、第１の厚さの約２倍である第２の厚さを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
エッチャントは、ハロゲン含有エッチャントである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
エッチャントは、誘電体層よりも速く活性層をエッチングする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
誘電体層は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、窒化ケイ素、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
活性層は、ＩＧＺＯを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
ピンホールを検出する方法であって、
処理チャンバ内に基板を位置決めする工程であって、基板は、
活性層と、
厚さを有する誘電体層を含む工程と、
ハロゲン含有エッチャントを誘電体層へ送り、誘電体層の厚さを活性層の厚さとほぼ等しくなるようにエッチングする工程であって、活性層の一部が、ハロゲン含有エッチャントによって露出される工程と、
活性層の露出された部分をエッチングして、１以上のボイド領域を生成する工程と、
活性層内にボイド領域が無いか基板を検査する工程であって、ボイド領域の各々は、誘電体層内のピンホールに対応する工程を連続して含む方法。
【請求項８】
誘電体層は、活性層の約２倍の厚さを有する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
エッチャントは、誘電体層よりも速く活性層をエッチングする、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
検査は、光学的測定である、請求項７記載の方法。
【請求項１１】
誘電体層は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、窒化ケイ素、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項７記載の方法。
【請求項１２】
活性層は、ＩＧＺＯを含む、請求項７記載の方法。
【請求項１３】
デバイスを分析する方法であって、
処理チャンバ内に堆積面を有する基板を位置決めする工程と、
堆積面上にＩＧＺＯ活性層を形成する工程であって、ＩＧＺＯ層は、第１の厚さまで堆積される工程と、
ＩＧＺＯ活性層の上に酸化ケイ素層を第２の厚さまで形成する工程と、
ＨＦを含むエッチャントを酸化ケイ素層へ送る工程であって、エッチャントは、酸化ケイ素層の第２の厚さの約５０％を除去し、ＩＧＺＯ活性層の一部が、エッチャントに曝露される工程と、
ＩＧＺＯ活性層の曝露された部分をエッチングして、１以上のボイド領域を生成する工程と、
ＩＧＺＯ活性層内でエッチャントによって形成されたボイド領域が無いか基板を検査する工程であって、ボイド領域の各々は、酸化ケイ素層内のピンホールに対応する工程を含む方法。
【請求項１４】
第２の厚さは、エッチング前の第１の厚さの約２倍である、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ボイド領域は、光学顕微鏡を用いて見ることができる、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
（分野）
実施形態は、概して、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）構造内の誘電体膜のピンホールを評価する方法に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及びＴＦＴを組み込んだデバイス（例えば、フラットパネルディスプレイ、すべてのタイプの集積回路、及び機械的なスイッチ及びリレーの代替）への関心が高まってきている。多くのＴＦＴ（例えば、金属酸化物半導体ＴＦＴ）は、デバイスの安定性及び再現性の点で、水素、酸素、及び水分に非常に敏感である。
【０００３】
金属酸化物半導体ＴＦＴは、デバイスの安定性及び再現性の点で、水素及び水分に非常に敏感である。活性層（すなわち、金属酸化物半導体層）は、ＴＦＴの製造プロセスの間及び／又は後に、（例えば、ＥＳ又はエッチストップＴＦＴに対して）エッチストップ層、及びバックチャネルエッチ型のＴＦＴ（例えば、ＢＣＥ  ＴＦＴ）に対してパッシベーション層によって保護されるべきである。誘電体層のピンホールは、Ｈ２及び／又は水の侵入のための主要な経路であると考えられている。誘電体層内のピンホールは、水及びＨ２が、活性層（すなわち、金属酸化物半導体）に向かって、エッチストップ層及び／又はパッシベーション層を貫通することを可能にすると考えられている。
【０００４】
パッシベーション層内でのピンホールの形成を検出するために、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）試験が、誘電体層のＨＦエッチング後の時点で実施されている。ＳＥＭ試験は、物質の表面（例えば、パッシベーション層）の高倍率の画像を生成するための様々な信号を生成するために、高エネルギー電子の集束ビームを使用する。しかしながら、ＳＥＭ試験は、容易に克服されない欠点を有する。まず、ＳＥＭは、一般的に高倍率に適用されるので、ＳＥＭは、膜の広い範囲を見ることが困難である。第二に、ＳＥＭは、膜中のピンホールと、エッチング後の多孔質膜のようなスポンジとを区別することができない。
【０００５】
このように、ピンホールの形成を定量化する改良された方法が必要である。
【概要】
【０００６】
本明細書に記載される実施形態は、概して、ＴＦＴ内の誘電体膜のピンホールを評価する方法に関する。一実施形態では、デバイスを分析する方法は、基板の堆積面上に活性層を形成する工程と、活性層の上に誘電体層を形成する工程と、少なくとも誘電体層をエッチングして、誘電体層の少なくとも４０％を除去してエッチングされた誘電体層を生成する工程と、活性層を用いてエッチングされた誘電体層のピンホール密度を光学的に測定する工程を含むことができる。
【０００７】
別の一実施形態では、ピンホールを検出する方法は、処理チャンバ内に基板を位置決めする工程と、ハロゲン含有エッチャントを誘電体層へ送り、誘電体層の厚さを活性層の厚さとほぼ等しくなるようにエッチングする工程であって、活性層の一部が、ハロゲン含有エッチャントによって露出される工程と、活性層の露出された部分をエッチングして、１以上のボイド領域を生成する工程と、活性層内にボイド領域が無いか基板を検査する工程であって、ボイド領域の各々は、誘電体層内のピンホールに対応する工程を含むことができる。基板は、活性層と、厚さを有する誘電体層を含むことができる。
【０００８】
別の一実施形態では、デバイスを分析する方法は、処理チャンバ内に堆積面を有する基板を位置決めする工程と、堆積面上にＩＧＺＯ活性層を形成する工程であって、ＩＧＺＯ層は、第１の厚さまで堆積される工程と、ＩＧＺＯ活性層の上に酸化ケイ素層を第２の厚さまで形成する工程と、ＨＦを含むエッチャントを酸化ケイ素層へ送る工程であって、エッチャントは、酸化ケイ素層の第２の厚さの約５０％を除去し、ＩＧＺＯ活性層の一部が、エッチャントに曝露される工程と、ＩＧＺＯ活性層の曝露された部分をエッチングして、１以上のボイド領域を生成する工程と、ＩＧＺＯ活性層内でエッチャントによって形成されたボイド領域が無いか基板を検査する工程であって、ボイド領域の各々は、酸化ケイ素層内のピンホールに対応する工程を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本発明のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本発明は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【図１】一実施形態に係る概略的な処理チャンバの断面図を示す。
【図２】一実施形態に係るＴＦＴデバイスの概略図である。
【図３】一実施形態に係る、ピンホールを検出するための方法のブロック図を示す。
【図４Ａ】〜
【図４Ｃ】一実施形態に係る、ピンホール定量化法を用いて処理された基板の概略図である。
【図５】一実施形態に係る、基板を処理する方法を示す。
【００１０】
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び構成を更なる説明なしに他の実施形態に有益に組み込んでもよいと理解される。
【詳細な説明】
【００１１】
本明細書に記載される実施形態は、概して、ＴＦＴ内の誘電体膜のピンホールを評価する方法に関する。ピンホールフリーの（ピンホールの無い）ＳｉＯｘ層は、金属酸化物ＴＦＴの完全性の鍵であり、評価されるべきである。我々は、新規なＩＧＺＯ／ＳｉＯｘ二層構造によるウェットエッチング／光学微細構造検査を提案する。
【００１２】
本明細書に記載される実施形態を使用することにより、誘電体層内のピンホールは、活性層の選択的エッチングに起因して視覚的に検出可能とすることができる。膜のピンホール領域は、誘電体膜の他のピンホールの無い領域と比較して多孔質であり、緻密ではないので、誘電体層のピンホールは、ウェットエッチング後に明確な形状となり、より大きくなる。ウェットエッチング（例えば、フッ化水素酸（ＨＦ）エッチング）は、誘電体膜（例えば、ＳｉＯｘ膜）の大部分を効果的にエッチングすることができる。ウェットエッチングの十分な時間又は十分な表面領域の除去によって、多孔質領域は、ピンホールの堆積層の厚さ及び側壁の両方でエッチングされるが、一方、他のピンホールの無い領域でのエッチングは、厚さ方向のみに均一に進行する。誘電体膜の多孔質領域のピンホールの追加的なエッチングは、ＨＦが活性層（例えば、金属酸化物層）に到達することを可能にする。活性層は、一般的に、誘電体層よりもＨＦ及び他の酸の影響を受けやすい。このように、活性層は、ＨＦによってはるかに速くエッチングされる。活性層内で生じたボイド領域は、ＨＦウェットエッチング後の誘電体膜の実際のピンホールサイズよりもはるかに広い面積となる。エッチングされたボイド領域は、標準的な光学装置（例えば、光学顕微鏡）を使用して簡単に見られ、現在のＳＥＭ法を介するよりも実用的な欠陥デバイスの定量化を行う。本発明に関連して本明細書に記載される実施形態は、以下の図面を参照してより明確に理解することができる。
【００１３】
図１は、本明細書に記載される操作を実行するために使用することができる処理チャンバの概略断面図である。本装置は、１以上の膜を基板１２０上に堆積することができるチャンバ１００を含む。チャンバ１００は、概して、処理容積を画定する、壁１０２、底部１０４、及びシャワーヘッド１０６を含む。基板支持体１１８は、処理容積内に配置される。処理容積は、スリットバルブ開口部１０８を介してアクセスされ、これによって基板１２０は、チャンバ１００の内外に搬送することができる。基板支持体１１８は、基板支持体１１８を上下動するアクチュエータ１１６に結合することができる。リフトピン１２２が、基板支持体１１８を貫通して移動自在に配置され、これによって基板受け面へ及び基板受け面から基板を移動する。基板支持体１１８はまた、基板支持体１１８を所望の温度に維持するための加熱及び／又は冷却要素１２４を含むことができる。基板支持体１１８はまた、ＲＦリターンストラップ１２６を含むことができ、これによって基板支持体１１８の周囲にＲＦリターンパスを提供する。
【００１４】
シャワーヘッド１０６は、締結機構１４０によってバッキングプレート１１２に結合することができる。シャワーヘッド１０６は、１以上の締結機構１４０によってバッキングプレート１１２に結合することができ、これによってシャワーヘッド１０６の垂下の防止及び／又は真直度／曲率の制御を助長する。
【００１５】
ガス源１３２は、バッキングプレート１１２に結合され、これによってシャワーヘッド１０６内のガス通路を介してシャワーヘッド１０６と基板１２０の間の処理領域へ処理ガスを供給することができる。ガス源１３２は、とりわけ、ケイ素含有ガス供給源、酸素含有ガス供給源、及び炭素含有ガス供給源を含むことができる。１以上の実施形態と共に使用可能な典型的な処理ガスは、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン、Ｎ２Ｏ、アンモニア（ＮＨ３）、Ｈ２、Ｎ２、又はそれらの組み合わせを含む。
【００１６】
真空ポンプ１１０は、チャンバ１００に結合され、これによって処理容積を所望の圧力に制御する。ＲＦ電源１２８は、整合ネットワーク１５０を介してバッキングプレート１１２及び／又はシャワーヘッド１０６へ結合し、これによってＲＦ電流をシャワーヘッド１０６に供給することができる。ＲＦ電流は、シャワーヘッド１０６と基板支持体１１８の間に電界を生成し、これによってシャワーヘッド１０６と基板支持体１１８の間にガスからプラズマを生成することができる。
【００１７】
リモートプラズマ源１３０（例えば、誘導結合リモートプラズマ源１３０）を、ガス供給源１３２とバッキングプレート１１２の間に結合することもできる。基板を処理する間に、洗浄ガスをリモートプラズマ源１３０に供給し、これによってリモートプラズマを生成することができる。リモートプラズマからのラジカルが、チャンバ１００に供給され、これによってチャンバ１００のコンポーネントを洗浄することができる。洗浄ガスは、シャワーヘッド１０６に供給されるＲＦ電源１２８によって更に励起することができる。
【００１８】
シャワーヘッド１０６は、更に、シャワーヘッドサスペンション１３４によってバッキングプレート１１２に結合することができる。一実施形態では、シャワーヘッドサスペンション１３４は、可撓性のある金属製スカートである。シャワーヘッドサスペンション１３４は、シャワーヘッド１０６を載置することができるリップ１３６を有することができる。バッキングプレート１１２は、チャンバ１００を密閉するチャンバ壁１０２に結合された棚部１１４の上面に載置することができる。
【００１９】
図２は、一実施形態に係るＴＦＴデバイス２００の概略図である。ＴＦＴデバイス２００は、基板２０２とＭＯ−ＴＦＴスタック２５０を含む。ＭＯ−ＴＦＴスタック２５０は、ゲート電極２０５、ゲート誘電体層２０６、活性層２０８、ソース電極２１１、ドレイン電極２１２、及び誘電体層２１８を含むことができる。
【００２０】
図２に示されるように、ＭＯ−ＴＦＴスタック２５０は、基板２０２の表面上に堆積されたゲート電極２０５を含む。基板２０２用に利用可能な適切な材料は、ガラス、プラスチック、半導体ウェハを含むが、これらに限定されない。ゲート電極２０５用に利用可能な適切な材料は、クロム、モリブデン、銅、アルミニウム、タングステン、チタン、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【００２１】
その後、ゲート誘電体層２０６が、基板２０２及びゲート電極２０５の両方の上に堆積される。ゲート誘電体層２０６は、ＳｉＯＦ、ＳｉＮ、ＳｉＯｘ、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、及びこれらの組合せを含むことができる。また、ゲート誘電体層２０６は、単一の層として図示されているが、各々が異なる化学組成を含むことができる複数の層を含むことができることが理解される。ゲート誘電体層２０６は、最小限の水素を用いて堆積されるべきである。
【００２２】
活性層２０８は、ＭＯ−ＴＦＴスタック２５０の半導体層として堆積される。活性層２０８用に使用することができる適切な材料は、ＩＧＺＯ、酸窒化亜鉛、酸化亜鉛を含む。活性層２０８は、適切な堆積方法（例えば、ＰＶＤ）によって堆積させることができる。一実施形態では、ＰＶＤは、ロータリーカソードにＤＣバイアスを印加することを含むことができる。
【００２３】
ソース電極２１１及びドレイン電極２１２は、活性層２０８の上に形成することができる。ソース電極２１１及びドレイン電極２１２を形成する際に、活性層２０８の一部が、ソース電極２１１とドレイン電極２１２の間に露出される。ソース電極２１１とドレイン電極２１２の間のこの領域は、アクティブチャンネル２１６と呼ばれる。別の一実施形態では、エッチストップ（図示せず）を、アクティブチャネル２１６内に、ならびにソース電極２１１及びドレイン電極２１２の一部の下に形成してもよい。
【００２４】
その後、誘電体層２１８が、アクティブチャンネル２１６、ソース電極２１１、及びドレイン電極２１２の上に堆積される。一実施形態では、活性層２０８のアクティブチャネル２１６又はエッチストップと接触している誘電体層２１８は、低水素含有酸化物（例えば、ＳｉＯｘ又はＳｉＯＦ）である。誘電体層２１８は、３００Åから３０００Åの厚さに堆積させることができる。図示されるように、誘電体層２１８の堆積は、アクティブチャンネル２１６、ソース電極２１１、及びドレイン電極２１２の表面全体に亘って実質的にコンフォーマルである。
【００２５】
１以上のバリア層（例えば、誘電体層２１８）内に形成されたピンホールは、大気ガス（例えば、水素）が活性層２０８に到達することを可能にする。ＴＦＴの性能に影響を与えることが知られている又は影響を与えると考えられている多くの大気ガスがある。活性層でのＨ２Ｏの吸着は、活性層内の電子キャリアの蓄積につながる可能性がある。Ｏ２の吸着は、活性層内の電子キャリアの枯渇をもたらす可能性がある。活性層内への水素拡散は、それを導電性にする可能性がある。活性層の品質は、キャリア密度及び欠陥密度の関数であるので、ゲート誘電体層／活性層の界面、活性層／エッチストップの界面、及びアクティブチャネル／パッシベーション層の界面は、大気水素、酸素及び水との最小限の接触を有するべきである。
【００２６】
図３は、一実施形態に係るピンホールを検出するための方法３００のブロック図を示す。方法３００は、３０２における基板の堆積面上に活性層を形成する工程と、３０４における活性層の上に誘電体層を形成する工程と、３０６における少なくとも誘電体層にエッチャントを送る工程であって、誘電体層はエッチャントによってエッチングされ、誘電体層の少なくとも４０％を除去する工程と、ピンホール密度を光学的に測定する工程を含む。図４Ａ〜図４Ｃは、図３を参照して説明したようなピンホール定量化方法の概略図である。
【００２７】
方法３００は、要素３０２で基板４０２の堆積面上に活性層４０４を形成することから始まる。活性層４０４用に使用することができる適切な材料は、ＩＧＺＯ、酸窒化亜鉛、及び酸化亜鉛を含む。活性層４０４は、適切な堆積方法（例えば、ＰＶＤ）によって堆積させることができる。一実施形態では、ＰＶＤは、ロータリーカソードにＤＣバイアスを印加することを含むことができる。
【００２８】
活性層４０４が堆積されると、要素３０４で、誘電体層４０６を活性層４０４の上に形成することができる。誘電体層４０６は、活性層４０４の表面の上に形成することができる。誘電体層４０６は、５０Å〜３０００Å（例えば、１００Å〜１０００Å）の厚さに堆積させることができる。誘電体層４０６は、単一の層として記載されるが、誘電体層４０６の更なる実施形態は、複数の層を含むことができ、層は、任意の前の層とは異なる化学組成のものであってもよい。誘電体層４０６は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、窒化ケイ素、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【００２９】
ＳｉＯ２が誘電体層４０６として使用される場合、ＳｉＯ２は、ＭＷ−ＰＥＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、又はＰＶＤのいずれかによって堆積させることができる。ＰＶＤに関連するプラズマ損傷及びＰＥＣＶＤから組み込まれる水素は、ＭＷ−ＰＥＣＶＤを使用することによって低減又は回避することができる。一実施形態では、ＭＷ−ＰＥＣＶＤは、ＳｉＯ２誘電体層を堆積するために使用される。ＭＷ−ＰＥＣＶＤ堆積は、堆積された膜へのより少ないプラズマ損傷及び堆積された層内の水素濃度の低減という非常にコンフォーマルな堆積結果を提供する。ＭＷ−ＰＥＣＶＤ酸化ケイ素は、通常、原料ガスとしてＳｉＨ４＋Ｏ２又はＳｉＨ４＋Ｎ２Ｏによって堆積され、前者は後者よりも良好な膜質を提供する。
【００３０】
誘電体層４０６は、複数のピンホールを有する可能性がある（ここでは、３つのピンホール４０８ａ〜４０８ｃとして図示される）。ピンホール４０８ａ〜４０８ｃは、概して、等しい直径を有する円筒であり、誘電体層４０６の厚さを貫通して延在するものとして図示される。しかしながら、ピンホール４０８ａ〜４０８ｃは、多様な形状、長さ、及びサイズのものであってもよい。ピンホール４０８ａ〜４０８ｃは、大気ガスが活性層４０４に到達するための経路を提供し、これは、上述したように、デバイスの故障につながる。
【００３１】
堆積された誘電体層４０６を用いて、エッチャント４１０が、要素３０６で、少なくとも誘電体層４０６に送られる。図４Ｂ内では、誘電体層４０６の表面上にエッチャント４１０が図示される。エッチャント４１０は、ハロゲン含有エッチャント（例えば、ＨＦ）とすることができる。ＨＦの濃度は、１：２５〜１：２００（例えば、１：１００のＨＦ溶液）とすることができる。エッチャントのエッチング特性は、曝露時間及びエッチャントの濃度などの因子の関数である。誘電体層４０６は、活性層４０４の厚さよりも比較的大きい厚さを有することができる。一実施形態では、誘電体層４０６は、活性層４０４の２倍の厚さである。
【００３２】
エッチャント４１０は、誘電体層４０６の厚さの一部をエッチングすることができる。一実施形態では、誘電体層４０６は、活性層４０４とほぼ等しい厚さまでエッチングされる。別の一実施形態では、誘電体層４０６は、元の厚さの４０％〜６０％（例えば、元の厚さの約５０％）までエッチングされる。図３Ｃに示されるように、エッチャント４１０は、エッチング領域４１４として図示される誘電体層４０６の厚さの一部をエッチングしている。更に、エッチャント４１０は、ピンホール４０８ａ〜４０８ｃをより広くエッチングしている。その後、エッチャント４１０は、活性層４０４にアクセスすることができる。エッチャント４１０は、誘電体層４０６に対して有するよりも、活性層４０４に対してはるかに高いエッチング速度を有する。したがって、エッチャント４１０は、複数のボイド領域を生成し、ここではボイド領域４１２ａ〜４１２ｃとして図示される。
【００３３】
誘電体層４０６が、エッチャント４１０によりエッチングされると、誘電体層４０６のピンホール密度は、要素３０８で、エッチングされた活性層を用いて光学的に測定することができる。ボイド領域４１２ａ〜４１２ｃは、ピンホール４０８ａ〜４０８ｃに対応する。しかしながら、ボイド領域４１２ａ〜４１２ｃは、比較的より大きく、光学装置（例えば、光学顕微鏡）を使用して見ることができる。
【００３４】
ピンホール４０８ａ〜４０８ｃは、高倍率装置（例えば、ＳＥＭ）無しで見られるには、エッチング前又は後のいずれも、十分な大きさではない。誘電体層４０６と活性層４０４の間のエッチング差を使用して、活性層４０４は、ピンホール４０８ａ〜４０８ｃの位置の表示を提供するために使用することができる。ここで、誘電体層４０６は、ピンホール４０８ａ〜４０８ｃが活性層４０４の下地部分を露出させるために開くようにエッチングされる。活性層４０４の露出部分はエッチングされ、これによってより見ることができるボイド領域４１２ａ〜４１２ｃを生成する。ボイド領域４１２ａ〜４１２ｃは、光ベースの装置（例えば、光学顕微鏡）を使用して見ることができる。
【００３５】
図５は、本明細書に記載された実施形態に係る、基板を処理する方法５００を示す。方法５００は、５０２における処理チャンバ内に基板を位置決めする工程であって、基板は、堆積面、活性層、及び長さと幅と厚さを有する誘電体層を含む工程と、５０４におけるハロゲン含有エッチャントを誘電体層に送り、これによって誘電体層の厚みを活性層の厚みとほぼ等しくなるまでエッチングする工程であって、活性層の一部は、ハロゲン含有エッチャントによって露出される工程と、５０６における露出された活性層をエッチングして、１以上のボイド領域を生成する工程と、５０８における活性層内にボイド領域が無いか基板を検査する工程であって、各々のボイド領域はピンホールに対応する工程を含む。
【００３６】
方法５００は、要素５０２で、処理チャンバ内に基板を位置決めすることによって始まる。基板は、図２を参照して説明したような基板とすることができる。基板は、堆積面、活性層、及び誘電体層を有する。活性層は、図２及び図３を参照して上述したような材料を含むことができる。一実施形態では、活性層は、１００Å〜２０００Å（例えば、１０００Å）の厚さである。
【００３７】
誘電体層は、活性層の上に配置される。誘電体層は、酸化ケイ素層（例えば、ＳｉＯ２）とすることができる。誘電体層は、長さ、幅、及び厚さを有する。長さ及び幅は、概して、誘電体層の二次元的な範囲を記述し、長さ及び幅の方向は、活性層及び基板の堆積面の長さ及び幅方向に一致する。誘電体層の厚さは、２００Å〜４０００Å（例えば、２０００Å）とすることができる。
【００３８】
基板が処理チャンバ内に位置決めされると、ハロゲン含有エッチャントを、要素５０４で、誘電体層に送ることができる。ハロゲン含有エッチャントは、図３を参照して説明したように、ＨＦとすることができる。ハロゲン含有エッチャントは、誘電体層の厚さを活性層の厚さとほぼ等しくなるようにエッチングすることができる。一実施形態では、誘電体層は、約１０００Åの活性層の上に２０００Åの厚さに堆積される。誘電体層は、その後、２０００Åから１０００Åまでエッチングされる。
【００３９】
誘電体層のエッチングに続いて、要素５０６で、活性層の露出部分がエッチングされ、１以上のボイド領域を生成することができる。誘電体層のエッチングは、既存のピンホールを広げることができ、それはその後、活性層の一部をハロゲン含有エッチャントに曝露させることができる。横方向のエッチングに起因してピンホールは開くので、活性層のより多くが、ピンホールの下で露出される。ハロゲン含有エッチャントは、誘電体層の上の活性層を選択的にエッチングし、１以上のボイド領域が、ピンホールの部位の下の活性層内に形成される。ボイド領域の大きさは、エッチング時間の量ならびにその部位で活性層に利用可能なエッチャントの濃度を反映する。
【００４０】
ボイド領域が形成されると、要素５０８で、基板は、活性層内にボイド領域が無いか検査することができる。ボイド領域の各々は、誘電体層内の開口部（例えば、ピンホール）に対応することが期待される。このように、ボイド領域のより大きなサイズは、ピンホールの量が光学装置（例えば、カメラ又は光学顕微鏡）によって測定されることを可能にする。ボイド領域のサイズ及び形態は、更なる情報（例えば、ピンホールのサイズ及び誘電体層内の他のピンホールの近さ）を提供することができる。
【００４１】
本明細書に記載された実施形態は、（例えば、走査型電子顕微鏡からの）高倍率を使用することなく、誘電体層内に形成されたピンホールの数を定量化する方法を開示している。スタックが、少なくとも活性層及び誘電体層によって形成される。スタックは、（例えば、ＴＦＴ内に）他の層を含むことができる。誘電体層は、十分な厚さで形成され、これによって誘電体層は、元の厚さの約４０％〜約６０％にエッチングすることができる。その後、誘電体層は、活性層を誘電体層に対して選択的にエッチングするエッチャントを使用して説明したようにエッチングされ、１以上のボイド領域を生成する。ボイド領域は、標準的な光学顕微鏡又は他の光学装置を使用して見ることができる。
【００４２】
ピンホールフリーの誘電体層（例えば、ＳｉＯｘ層）は、金属酸化物ＴＦＴの完全性に有利であり、評価されるべきである。上記の方法を使用することにより、不完全に形成された層を有する基板は、更なる処理を受ける前に、単純で安価なプロセスによって排除することができる。
【００４３】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の及び更なる実施形態は本発明の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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