JP2004296729A

JP2004296729A - 半導体装置の作製方法

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Publication number: JP2004296729A
Application number: JP2003086237A
Authority: JP
Inventors: Shinji Maekawa; 慎志前川
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】非晶質半導体膜で形成された薄膜トランジスタのみならず、電子移動度が高い結晶性半導体膜についても液晶テレビなど画面大型化の要求に対応するために、製造プロセス及びそれに用いる装置の簡略化、及び製造コストの削減を図ることを目的とする。
【解決手段】洗浄、成膜、金属触媒の添加、熱処理、レ−ザ−照射、エッチングの工程は大気圧又は大気圧近傍下で連続的に、線状又は針状に配置された複数のプラズマ発生手段又は被処理物を移動して処理を行い、製造ラインの省スペ−ス化、効率化が図れ、表示パネルの製造で大幅な品質向上、生産性向上、製造コスト低減に貢献し、地球環境に適応した表示装置の作製方法を提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧又は大気圧近傍下で行う洗浄方法、薄膜の成膜、金属触媒の添加、ゲッタリング薄膜の作製及び除去方法に関する。また、薄膜を成膜及び除去する半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、薄膜トランジスタを用いた高性能な半導体装置（具体的には液晶表示装置、ＥＬ表示装置その他の表示装置）に関して研究が進められている。特に高速性や高機能性が要求される半導体装置においては、高移動度を有する薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと表記する）を実現する必要があり、その半導体膜の結晶性を改善する方法として、半導体膜にニッケル元素（Ｎｉ）を代表とする非晶質珪素膜の結晶性を促進させる金属元素（以下、単に金属元素と表記する）を添加、成膜又は塗布（合わせて、金属元素を形成するという）し、その後加熱して結晶性半導体膜を形成する結晶化工程が行われている。
【０００３】
このような結晶化の工程において、Ｎｉを代表とする結晶化を促進する金属元素を用いることで、大粒径の結晶性半導体膜が得られ、更には粒界と粒界とが繋がる確率が高く、粒内欠陥が少ない結晶性半導体膜が得られている。
【０００４】
一方、絶縁表面上の薄膜を用いて形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は集積回路等に広く応用され、多くの場合スイッチング素子として用いられる。そのうち、ＴＦＴを使用した表示パネルは、特に大型の表示装置に用途が拡大していることから、更に画面サイズの高精細化、高開口率化、高信頼性化、大型化の要求が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶テレビなど画面大型化の要求に対応するためには、成膜工程、エッチング工程、洗浄工程、露光工程に関する製造装置も画面サイズに合わせて大きくする必要があり、特に成膜装置やエッチング装置など高真空機能をもった装置は画面の大型化に合わせて装置の製造コストも上がる問題が生じる。
【０００６】
非晶質半導体膜で形成された薄膜トランジスタのみならず、電子移動度が高い結晶性半導体膜についても表示装置の表示部以外の駆動回路など高い機能を持つ部分に利用され、これらの部分についても面積が拡大される要望はある。
【０００７】
また、クリ−ンル−ムで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は集積回路を作製するうえでかなり多くの純水を使用しクリ−ンル−ムで純水を供給するコストも増加している問題も生じている。
【０００８】
そこで、本発明は、結晶性半導体膜を用いる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造に関わる純水使用量を低減し、製造プロセス及びそれに用いる装置の簡略化、及び製造コストの削減を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明においては以下の手段を講じる。
【００１０】
大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で絶縁表面上に一対の電極間にグロ−放電プラズマ処理及びＵＶ処理によってクリ−ニング処理を行う。前記クリ−ニング処理のガスにＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いる。電極に電力を供給する電源は、直流電源、又は高周波電源を適用可能である。直流電源を用いる場合には、放電を安定化するために間欠的に電力を供給するものが好ましく、その周波数が５０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、パルス持続時間が１〜１０００μｓｅｃとすることが好ましい。前記絶縁表面上に大気圧近傍圧力下で一対の電極間にグロ−放電プラズマ処理によって絶縁膜の下地を形成し、前記絶縁膜の下地上に非晶質珪素膜を連続的に形成する。前記非晶質珪素膜上に結晶化を助長する金属元素を含む電極間にグロ−放電プラズマ処理を行う方法によって金属元素を添加し、前記非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成しする。前記金属元素と同一元素の電極は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種、又は複数種類の元素が用いられる。プロセスガスとしてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いる。
【００１１】
熱処理後は、大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で前記結晶性半導体膜上に一対の電極間にグロ−放電プラズマ処理によって半導体膜表面で自然酸化膜を除去し撥水性を出すためのクリ−ニング処理を行う。前記クリ−ニング処理のガスに水素など還元性のあるガスを用いる。必要に応じてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素のいずれかを希釈ガスとして用いても良い。前記結晶性珪素膜にＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）のエキシマレ−ザ−光を照射する。前記結晶性半導体膜上に大気圧もしくは大気圧近傍圧力下一対の電極間にグロ−放電プラズマ処理及びＵＶ処理によってクリ−ニング処理を行う。前記クリ−ニング処理のガスにＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素のいずれかを用い、親水性を出すことを目的とする。前記結晶性珪素上に大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で一対の電極間にグロ−放電プラズマ処理によって非晶質珪素膜を成膜し、前記非晶質膜を加熱してゲッタリングを行う。前記非晶質膜を大気圧もしくは大気圧近傍圧力でエッチングして結晶成長に用いた金属不純物を前記結晶性半導体膜から除去する。
【００１２】
洗浄、成膜、金属触媒の添加、熱処理、レ−ザ−照射、エッチングの工程は大気圧又は大気圧近傍下で連続的に、線状又は針状に配置された複数のプラズマ発生手段又は被処理物を移動して処理することを特徴とする。本処理には、真空設備を必要としないために、生産性の向上や、作製費用の低減を可能とする。上記した各工程の大気圧又は大気圧近傍の圧力とは、１．３０×１０^１〜１．３１×１０^５Ｐａとすれば良い。ドライ方式洗浄は薬液の浸透が困難なミクロン以下の微細構造での有機系汚染の原子レベルまでの高度な洗浄が可能である。また、ドライ方式で洗浄を行うことで、純水使用量を大幅に節約でき、製造コストの低減が図れ、廃液処理がいらず、環境負荷が小さいメリットがある。
【００１３】
上記構成を有する本発明は、製造ラインの省スペ−ス化、効率化が図れ、表示パネルの製造で大幅な品質向上、生産性向上、製造コスト低減に貢献し、地球環境に適応した表示装置の作製方法を提供することができる。また、生産に連結したインライン処理が可能な大気圧方式のため、高速、連続処理が可能である。更に所望の箇所に必要な量の材料のみを用いればよいため、無駄な材料が僅かとなることから材料の利用効率の向上、さらには作製費用の削減を実現する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。尚、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す記号は異なる図面間で共通して用いることとする。
【００１５】
まず本発明の特徴として、大気圧又は大気圧近傍下でクリ−ニング処理、成膜処理、金属触媒添加処理、熱処理、エッチング処理を行うことが挙げられる。そこで、図面を用いて、本発明において用いられるプラズマ処理装置の一例について説明する。
【００１６】
図１に大気圧又は大気圧近傍下でクリ−ニング処理、成膜処理、金属触媒添加処理、エッチング処理を行う装置のノズル構成を示す。ノズル体１０１にはクリ−ニングや成膜やエッチングやなどの表面処理を行うための気体を供給する気体供給手段１０３とその排気手段１０６、不活性気体供給手段１０７とその排気手段１１０が接続されている。気体供給手段１０３から供給される気体は、内周気体供給筒内１００にてプラズマ化或いは反応性のラジカル又はイオン種を生成して気体噴出口１０４から被処理体に吹き付ける。その後、当該気体は外周気体排気筒１０５から排気手段１０６により排出する。その外郭には不活性気体供給口１０５が設けられ、さらに最外郭に排気口１０９を設けることによりガスカ−テンを形成し、処理空間と周辺雰囲気とを遮断する構成となっている。上記した各工程の大気圧又は大気圧近傍の圧力とは、１．３×１０^１〜１．３１×１０^５Ｐａとすれば良い。
【００１７】
また、気体供給手段１０３と気体排出手段１０６との間に気体精製手段１１２を設け、気体を循環させる構成を組み入れても良い。このような構成を組み入れることにより、気体の消費量を低減することができる。また、排気手段１０６から排出される気体を回収して精製し、再度気体供給手段１０３で利用する形態としても良い。
【００１８】
大気圧又は大気圧近傍の圧力で安定な放電を維持するためには、ノズル体と被処理物の間隔は５０ｍｍ以下が良く、好ましくは１０ｍｍ以下とすれば良い。
【００１９】
このノズル体の形状は、内周気体供給筒１００の内側に備えられた電極１０２を中心とした同軸円筒型とするのが最も望ましいが、同様に局所的にプラズマ化した処理気体を供給できる構成であればこれに限定されない。
【００２０】
次にノズル形状を示す図２について説明する。図２（Ａ）は大気圧又は大気圧近傍の圧力で線状にプラズマ処理を行うノズル２００と被処理基板２０１とノズル２００に印可する電源２０２で構成されている。図２（Ｂ）は大気圧又は大気圧近傍の圧力で針状にプラズマ処理を行うノズル２０３と被処理基板２０４と針状ノズル２０３に印可する電源２０５で構成されている。図２（Ａ）はノズル体２００が基板２０１に対して線状に処理を行い、ノズル２００に対し基板２０１が水平に移動する。図２（Ｂ）は針状形状のノズル体２０３の先端部が基板２０４に対して自由に移動し、局所的に処理を行うが基板がノズル体２０３の位置に移動してもよい。図２はノズル形状が線状か針状という点を強調しているため、ガス導入部などは省いてある。
【００２１】
電極１０２としてはステンレス、真鍮、その他の合金や、アルミニウム、ニッケル、その他の単体金属を用い、棒状、球状、平板状、筒状等の形状で形成すれば良い。電極１０２に電力を供給する電源１１１は、直流電源、又は高周波電源を適用可能である。直流電源を用いる場合には、放電を安定化するために間欠的に電力を供給するものが好ましく、その周波数が５０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、パルス持続時間が１〜１０００μｓｅｃとすることが好ましい。
【００２２】
処理気体の選択は、クリ−ニングを行う目的ではＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いる。非晶質膜を形成する場合はシランに代表される珪化物気体を用いれば良い。下地窒化珪素膜膜や酸化珪素膜を成膜する場合は、珪化物気体に亜酸化窒素などの酸化物気体や窒化物気体を混合すれば良い。シリコンなどの半導体膜をエッチング加工するため目的においては、四フッ化炭素（ＣＦ_４）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、その他のフッ化物気体と、酸素（Ｏ_２）などを適宜組み合わせて使用すれば良い。また、放電を安定的に持続させるために、これらのフッ化物気体を、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスで希釈して用いても良い。
【００２３】
ガスカ−テンを形成するために用いる気体は、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガス、窒素等の不活性気体を用いる。このガスカ−テン機能により、プラズマ化した処理気体が被処理物に作用する反応空間が前記した不活性気体で囲まれて周囲雰囲気と遮断される。
【００２４】
大気圧又は大気圧近傍の圧力は、１．３０×１０^１〜１．３１×１０^５Ｐａとすれば良い。この内、反応空間を大気圧よりも減圧に保つためにはノズル体及び被処理基板を閉空間を形成する反応室内に保持して、排気手段により減圧状態を維持する構成とすれば良い。この場合においても選択的な処理をするにはガスカ−テン機構を設置することは有効である。
【００２５】
次に図３を用いて大気圧又は大気圧近傍下で結晶化珪素膜を形成する手法について説明する。
【００２６】
図３はベルトコンベア状の構成になっており、透光性を有する基板３０８を移動させ種々の処理を行う構成である。基板３０８は基板移動のためのロ−ラ−３０９の回転によって図３の右方向へ移動する。ロ−ラ−は図のようにロ−ラ−の支え３１０上に乗っている。各処理後、基板は右側の基板３１１の位置まで移動する。
【００２７】
処理工程について説明する。最初に、透光性を有する基板上にノズル３００を用いて大気圧又は大気圧近傍下でＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用い、グロ−放電プラズマ処理を行いクリ−ニングを行う。クリ−ニング後、同ノズルで窒化珪素膜、酸化珪素膜、非晶質珪素膜を連続成膜する。
【００２８】
次に、ノズル３０１を用い、非晶質珪素膜上に大気圧又は大気圧近傍下のグロ−放電プラズマ処理で金属触媒添加処理を行う。ノズル３０１の電極はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種又は複数種類の触媒金属と同じ元素を用いる。導入されるガスはＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いる。
【００２９】
そして、加熱手段３０２で熱処理を行い非晶質珪素膜の結晶化を行う。金属触媒が添加されることで結晶化は触媒金属を用いない場合と比較すると、低温かつ短時間で結晶化ができる。加熱手段として、ファ−ネスアニ−ルや、ハロンゲンランプも用いることができる。
【００３０】
次に、結晶化珪素膜をノズル３０３を用い、大気圧又は大気圧近傍下のプラズマ処理によって結晶化珪素膜の自然酸化膜を除去する。水素などの還元性ガスを用いる。
【００３１】
自然酸化膜除去を行った結晶化珪素膜について、レ−ザ−照射３０４を行う。ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）のエキシマレ−ザ−光を照射する。エキシマレ−ザ−の替わりに固体レ−ザ−を用いても良い。固体レ−ザ−は一般的に知られているものを用いることができ、ＹＡＧレ−ザ−（通常はＮｄ：ＹＡＧレ−ザ−を指す）、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レ−ザ−、Ｎｄ：ＹＡｌＯ_３レ−ザ−、ルビ−レ−ザ−、Ｔｉ：サファイアレ−ザ−、ガラスレ−ザ−などを用いることができる。特に、コヒ−レント性やパルスエネルギ−で優位なＹＡＧレ−ザ−が好ましい。ＹＡＧレ−ザ−の基本波（第１高調波）は１０６４ｎｍと波長が長いので、第２高調波（波長５３２ｎｍ）、、第３高調波（波長３５５ｎｍ）、若しくは、第４高調波（波長２６６ｎｍ）を用いるのが好ましい。
【００３２】
そして、結晶性半導体膜上にノズル３０５により、大気圧もしくは大気圧近傍圧力下プラズマ処理及びＵＶ処理によってクリ−ニング処理を行う。クリ−ニング処理のガスにＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素のいずれかを用い、親水性を出すことを目的とする。その後、連続して結晶性珪素上に大気圧もしくは大気圧近傍圧力下でグロ−放電プラズマ処理によって非晶質珪素膜を成膜する。
【００３３】
さらに、前記非晶質膜を加熱手段３０６によってしてゲッタリングを行う。加熱手段については３０２と同様な手法で行う。
【００３４】
そして、金属触媒のゲッタリングを行った、非晶質珪素膜をノズル３０７を用いて大気圧もしくは大気圧近傍圧力下プラズマ処理によってエッチングを行う。導入されるガスは、四フッ化炭素（ＣＦ_４）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、その他のフッ化物気体と、酸素（Ｏ_２）などを適宜組み合わせて使用すれば良い。また、放電を安定的に持続させるために、これらのフッ化物気体を、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスで希釈して用いても良い。そして、連続して自然酸化膜を水素などの還元性ガスを用いてエッチングする。エッチングの手法は湿式で現像液などのアルカリ溶液でエッチングし、フッ酸で自然酸化膜を除去しても良い。
【００３５】
以上のようにして結晶性珪素膜を大気圧又は大気圧近傍圧力下で、プラズマを用いた成膜、エッチング、洗浄、触媒金属添加などの手法を用いて形成することができた。プラズマ照射は線状処理によって説明したが、図２（Ｂ）のように針状で局所的に処理しても良い。
【００３６】
【実施例】
［実施例１］
本発明の実施例を図４〜図８により説明する。ここでは、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製する方法について詳細に説明する。すべての成膜、洗浄、エッチングは大気圧又は大気圧近傍下のプラズマ処理により行う。
【００３７】
基板１５００のサイズは、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍ、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、１８００ｍｍ×２０００ｍｍ、２０００ｍｍ×２１００ｍｍ、２２００ｍｍ×２６００ｍｍ、または２６００ｍｍ×３１００ｍｍのような大面積基板を用い、製造コストを削減することが好ましい。基板１５００の上に実施の形態で示したように、大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理により、膜厚５０〜１００ｎｍの下地絶縁膜１５０１ａおよび膜厚５０〜１００ｎｍの膜厚の下地絶縁膜１５０１ｂを積層成膜して形成する。成膜前の基板洗浄について同装置で大気圧及び大気圧近傍下のプラズマ処理で行った。導入するガスはＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いる。電源は、直流電源、又は高周波電源を適用可能である。直流電源を用いる場合には、放電を安定化するために間欠的に電力を供給するものが好ましく、その周波数が５０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、パルス持続時間が１〜１０００μｓｅｃとすることが好ましい。上記した各工程の大気圧又は大気圧近傍の圧力とは、１．３０×１０^１〜１．３１×１０^５Ｐａとすれば良い。下地絶縁膜１５０１（１５０１ａ、１５０１ｂ）は、基板１５００から半導体層への不純物拡散を防ぐために形成される。本実施例では、低アルカリガラスを用い、下地絶縁膜１５０１ａには膜厚１００ｎｍの窒化珪素膜を下地絶縁膜１５０１ｂには膜厚１００ｎｍの酸化珪素膜をそれぞれ大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理により成膜した。また本実施例では、下地絶縁膜を二層の積層成膜しているが、不純物拡散の防止効果を得られるなら、一層あるいは三層以上の積層としてもよい。なお、ＴＦＴ作製工程では、ガラスや石英等の透光性を有するものを用いるが、本実施例においては、上面発光型の発光装置を作製するため、各工程における処理温度に耐えうるものであれば、透光性を有するものに限らず他の基板を用いてもよい。
【００３８】
次に、下地絶縁膜１５０１の上に半導体膜１５０２ａ〜１５０２ｄを形成する
。
【００３９】
本実施例では、非晶質半導体膜として膜厚５５ｎｍの非晶質珪素膜を大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理により形成した。なお、非晶質珪素膜以外に、非晶質シリコンゲルマニウム（Ｓｉ_１−ＸＧｅ_Ｘ（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））等の非晶質半導体膜を用いてもよい。或いは、非晶質半導体膜を結晶化して結晶質半導体膜を得るのではなく、結晶質半導体膜を成膜してもよい。膜厚に関しても上記の膜厚に限らず適宜変更して構わない。
【００４０】
次いで、非晶質半導体膜１５０２ａ〜１５０２ｄに大気圧及び大気圧近傍下でＮｉなどの金属触媒を添加する。この時プラズマを発生させる電極には金属触媒と同じ元素を用い、Ａｒなどの不活性ガスをプラズマ化させて添加する。また、大気圧及び大気圧近傍下のスパッタ装置でＡｒ雰囲気中に直流電源を金属触媒と同じ元素のタ−ゲットに印可して非晶質半導体膜に金属触媒を添加してもよい。本実施例では、ニッケルを非晶質半導体膜上に添加させた後、ハロゲンランプで７５０℃、１８０秒で加熱処理を行う。ファ−ネス炉で水素化（５００℃、１時間）続けて熱結晶化（５５０℃、４時間）を行っても良い。そして、結晶性半導体膜上において大気圧及び大気圧近傍下で還元性のガス、例えば水素などを用い自然酸化膜を除去する。更に結晶化を改善するためのレ−ザ−アニ−ル処理を行って、結晶性半導体膜を形成する。また、レ−ザ−結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発振型のエキシマレ−ザ−やＹＡＧレ−ザ−、ＹＶＯ_４レ−ザ−を用いることができる。これらのレ−ザ−を用いる場合には、レ−ザ−発振器から放出されたレ−ザ−光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いるとよい。結晶化の条件は、実施者が適宜選択すればよい。
【００４１】
次に結晶性半導体膜に大気圧及び大気圧近傍下でＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、のいずれかを用いる。本実施例では酸素のプラズマ処理を行い表面を親水性にする。親水性処理後、結晶性半導体膜上に非晶質珪素膜を２０〜１５０ｎｍ形成する。非晶質硅素膜はシランにＡｒなどの不活性ガスを混ぜてもよい。
【００４２】
非晶質硅素膜形成後、ハロゲンランプで７５０℃、１８０秒で加熱処理を行い、ゲッタリングを行う。加熱処理はファ−ネス炉を用いてもよい。
【００４３】
そして、大気圧及び大気圧近傍下で非晶質硅素膜をエッチングする。ガスは、四フッ化炭素（ＣＦ_４）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、その他のフッ化物気体と、酸素（Ｏ_２）などを適宜組み合わせて使用すれば良い。また、放電を安定的に持続させるために、これらのフッ化物気体を、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスで希釈して用いても良い。そして、連続して自然酸化膜を水素などの還元性ガスを用いてエッチングする。エッチングの手法は湿式で現像液などのアルカリ溶液でエッチングし、フッ酸で自然酸化膜を除去しても良い。以上の工程によって結晶化硅素膜は、結晶化で用いた不純物金属を除去できた。
【００４４】
次に、結晶質珪素膜をフォトリソグラフィーによるパターニングおよびエッチングにより所望の形状に加工し、半導体膜１５０２ａ〜１５０２ｄを形成した。半導体層形成の際も大気圧及び大気圧近傍下でエッチングする。
【００４５】
なお、半導体膜１５０２ａ〜１５０２ｄを形成する前、もしくは形成した後、ＴＦＴの閾値を制御するための不純物添加（チャネルドープ）を行ってもよい。添加する不純物としては、ボロン又は燐などを用いればよい。
【００４６】
次に、半導体膜１５０２ａ〜１５０２ｄを覆うようにゲート絶縁膜１５０３を形成する。本実施例では、大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理によりを１１０ｎｍの膜厚の酸化珪素膜を成膜して形成した。なお、酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率などを考慮し適宜変更して構わない。
【００４７】
次に、ゲート絶縁膜１５０３の上に導電性膜１５０４と導電性膜１５０５を積層して形成する。本実施例では、スパッタ法により３０ｎｍの膜厚で窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して導電性膜１５０４を形成し、同じくスパッタ法により３７０ｎｍの膜厚でタングステン（Ｗ）を成膜して導電性膜１５０５を形成した。なお導電性膜１５０４、１５０５に用いる材料としては、窒化タンタルやタングステンに限定されず、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、または前記元素を組み合わせた合金膜もしくは化合物材料、若しくは燐などの不純物元素を添加した多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。導電性膜１５０４としてはゲート絶縁膜との密着性がよい材料、また導電性膜１５０５については、９〜２０μΩ・ｃｍ程度の抵抗値が得られる低抵抗な材料を選択すればよい。
【００４８】
次に、導電性膜１５０４、１５０５をパターニングおよび大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理によるエッチングにより所望の形状に加工する。まず、側壁に傾斜のついたレジストマスク１５１０〜１５１３を形成する。次に、レジストマスク１５１０〜１５１３をマスクとして導電性膜１５０５をエッチングし、続いて導電性膜１５０４をエッチングして加工する。レジストマスク１５１０〜１５１３の側壁の傾斜角度（テーパー角度）に依存して、導電性膜１５０５は側壁に約２６°のテーパー角度をもった導電性膜１５０６ｂ、１５０７ｂ、１５０８ｂ、１５０９ｂに加工される。また、導電性膜１５０４も側壁に１５〜４５°のテーパー角度をもった導電性膜１５０６ａ、１５０７ａ、１５０８ａ、１５０９ａに加工される。
【００４９】
次に、レジストマスク１５１８〜１５２１をマスクとして導電性膜１５０６ｂ、１５０７ｂ、１５０８ｂ、１５０９ｂを選択的にエッチングする。これにより、導電性膜１５０６ｂ、１５０７ｂ、１５０８ｂ、１５０９ｂは、側壁がほぼ垂直である導電性膜１５１４ｂ、１５１５ｂ、１５１６ｂ、１５１７ｂに加工される。この場合、エッチングには垂直方向を主体とした異方性エッチングを用いなければならない。またレジストマスク１５１８〜１５２１としては、前述の導電性膜１５０４、１５０５のエッチングに用いたレジストマスク１５１０〜１５１３をそのまま用いればよい。導電性膜１５０６ａ、１５０７ａ、１５０８ａ、１５０９ａは加工されずに、そのまま導電性膜１５１４ａ、１５１５ａ、１５１６ａ、１５１７ａとして残る。
【００５０】
以上のようにして導電性膜１５１４ａ、１５１４ｂからなるゲート電極１５１４、導電性膜１５１５ａ、１５１５ｂからなるゲート電極１５１５、導電性膜１５１６ａ、１５１６ｂからなるゲート電極１５１６、導電性膜１５１７ａ、１５１７ｂからなるゲート電極１５１７が形成される。
【００５１】
次に、ゲート電極１５１４〜１５１７をマスクとして低濃度のｎ型不純物の不純物添加を行う。本実施例では、低濃度の不純物として１×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３の濃度の燐を半導体膜１５０２ａ〜１５０２ｄに添加し、低濃度不純物領域１５２２ａ〜１５２２ｄを形成した。ここで行った低濃度不純物添加は、ＴＦＴのオフリーク電流を抑制するためのＬＤＤ（ＬｉｇｈｔＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）領域を形成するためのものであり、添加した不純物濃度によってオフリーク電流は変わる。従って、規定以下のオフリーク電流となるように、不純物の添加量は適宜変更すればよい。本実施例では、ｎ型不純物として燐を用いているが、これに限らず他のものでもよい。
【００５２】
次に、レジストマスク１５２５〜１５２７および導電性膜１５１４ｂをマスクとして高濃度のｎ型不純物の不純物添加を行う。なお、レジストマスク１５２５は半導体膜１５０２ｂおよびゲート電極１５１５を覆うように、レジストマスク１５２６は半導体膜１５０２ｃの一部（ＴＦＴのＬＤＤ領域となる部分）およびゲート電極１５１６を覆うように、レジストマスク１５２７は半導体膜１５０２ｄおよびゲート電極１５０７を覆うように形成されている。本実施例では、半導体膜１５０２ａのうち上に導電性膜１５１４ａが形成されていない部分、および半導体膜１５０２ｃのうち上にレジストマスク１５２６が形成されていない部分に１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３の高濃度の燐を添加した。同時に、半導体膜１５０２ａのうち、上に導電性膜１５１４ａが形成されている部分には１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３の低濃度の燐が添加されるようにした。これにより、高濃度の燐を含むソース（或いは、ドレイン）１５２３ａ、低濃度の燐を含む低濃度不純物領域１５２４ｂが形成される。これは、導電性膜１５１４ａが形成されている部分と、形成されていない部分とで添加される不純物に対する阻止能が異なることを利用している。本実施例では、ｎ型不純物として燐を用いているが、これに限らず他のものでもよい。
【００５３】
次に、レジストマスク１５３０、１５３１および導電性膜１５１５ｂ、１５１７ｂをマスクとして高濃度のｐ型不純物の不純物添加を行う。レジストマスク１５３０は半導体膜１５０２ａおよびゲート電極１５１４を覆うように、レジストマスク１５３１は半導体膜１５０２ｃおよびゲート電極１５１６を覆うように形成されている。本実施例では、半導体膜１５０２ｂ、１５０２ｄのうち上に導電性膜１５１５ａ、１５１７ａが形成されていない部分に１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３の高濃度のボロンを添加されるようにし、ソース（或いは、ドレイン）１５２８ａ、１５２８ｂを形成した。同時に、半導体膜半導体膜１５０２ｂ、１５０２ｄのうち上に導電性膜１５１５ａ、１５１７ａが形成されている部分には１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３の低濃度のボロンが添加されるようにし、低濃度不純物領域１５２９ａ、１５２９ｂを形成した。本実施例では、ｐ型不純物としてボロンを用いているが、これに限らず他のものでもよい。
【００５４】
以上のようにして、ＴＦＴ１５５０〜１５５３を作製する。ＴＦＴ１５５０、１５５１は駆動用回路用ＴＦＴであり、ＴＦＴ１５５２、ＴＦＴ１５５３は発光素子駆動用ＴＦＴである。
【００５５】
次に、添加した不純物を活性化するための熱処理を行う。本実施例では、酸素濃度が０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気で５５０℃、４時間のファーネスによる熱処理を行った。なお、酸素濃度が０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で熱処理を行うのは、ゲート電極１５１４〜１５１７が酸化されるのを防止するためである。なお、ＴＦＴ１５５０〜１５５３の上に酸化珪素膜などの絶縁性を有する膜を形成し、ゲート電極１５１４〜１５１７の酸化を防止する方法を用いるのであれば、酸素濃度は０．１ｐｐｍ以上１ｐｐｍ以下でもよい。またファーネス以外にレーザーによる活性化、またはＲＴＡ（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌ）法など他の方法を用いてもよい。
【００５６】
次に、ＴＦＴ１５５０〜１５５３を覆うように大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理により層間絶縁膜１５３２を形成する。本実施例では、１００ｎｍの膜厚の窒化酸化珪素膜（ＳｉＮＯ）を成膜して形成した。なお、窒化酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率などを考慮し適宜変更して構わない。
【００５７】
次に、半導体層のダングリングボンドを終端化するための水素化を行う。本実施例では、１００％の水素雰囲気中で、４１０℃、１時間の熱処理を施し水素化を行った。熱処理による水素化以外に、大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理による水素化を行ってもよい。
【００５８】
次に、層間絶縁膜１５３２の上に大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理により層間絶縁膜１５３３を形成する。本実施例では、１．２μｍの膜厚の酸化珪素膜を成膜した後、さらにＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）により研磨して表面を平坦化して層間絶縁膜１５３３を形成した。なお、酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率や平坦化による膜減り量などを考慮し適宜変更して構わない。
【００５９】
次に、層間絶縁膜１５３３の上に、さらに大気圧及び大気圧近傍下でプラズマ処理により層間絶縁膜１５３４を形成する。本実施例では、６００ｎｍの膜厚の酸化珪素膜を成膜し、層間絶縁膜１５３４を形成した。なお、酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率などを考慮し適宜変更して構わない。
【００６０】
次に、ソース（或いは、ドレイン）１５２３ａ、１５２３ｂ、１５２８ａ、１５２８ｂに達するコンタクトホールをパターニングおよびエッチングにより形成する。本実施例では、パターニング後、層間絶縁膜１５３３、１５３４をフッ酸含有溶液を用いた湿式方法によりエッチングし、続けて乾式方法により層間絶縁膜１５３２をエッチングしてコンタクトホールを形成した。
【００６１】
次に、ＴＦＴ１５５０〜１５５３に電気的信号を伝達するための配線、ソース（或いは、ドレイン）電極および発光素子の陽極を形成する。
【００６２】
コンタクトホールを形成後、層間絶縁膜１５３４の上にチタン、アルミニウム、チタンを順に積層し導電性膜１５３５ａを形成する。本実施例では、スパッタ法を用いてチタン１００ｎｍ、アルミニウム３５０ｎｍ、チタン１００ｎｍを形成する。
【００６３】
次に、フォトリソグラフィー法を用いたパターニングにより形成したレジストマスクをマスクとして導電性膜１５３５ａ選択的にエッチングして加工し、導電性膜１５３６ａ、１５３７ａ、１５３８ａ、１５３９ａ、１５４０ａ、１５４１ａを形成する。
【００６４】
次に、導電性膜１５３６ａ、１５３７ａ、１５３８ａ、１５３９ａ、１５４０ａ、１５４１ａを被覆するように、第２の導電性膜１５３５ｂを形成する。本実施例では、スパッタ法を用いて非晶質のＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）を２０ｎｍの膜厚で成膜し、第２の導電性膜を形成した。
【００６５】
次に、フォトリソグラフィー法を用いたパターニングにより形成したレジストマスクをマスクとして第２の導電性膜１５３５ｂを選択的にエッチングして加工した。
【００６６】
次に、ＩＴＯを結晶化させるためのベークを行う。本実施例では、２５０℃、２時間のベークを行い第２の導電性膜１５３５ｂの材料である非晶質のＩＴＯを結晶化させた。
【００６７】
以上のようにして、ＴＦＴ１５５３のソース（或いは、ドレイン）１５２８ｂに電気的信号を伝達するためのソース電極と発光素子の電極とが一体となった電極１５３６が形成される。また、同時にＴＦＴ１５５０〜１５５２のソース（或いは、ドレイン）１５２３ａ、１５２３ｂ、１５２８ａに電気的信号を伝達するためのソース電極１５３８〜１５４１（但し、ソース電極１５３８〜１５４１は配線としても機能する。）、及び配線１５３７が形成される。
【００６８】
次に、電極１５３６の一部（発光素子の陽極となる部分）が露出するように開口部を設けた絶縁膜１５４２を形成する。本実施例では、レジストをフォトリソグラフィー法を用いて加工し、１．４μｍの膜厚の絶縁膜１５４２を形成した。なお、レジスト以外にアクリル（感光性、非感光性のいずれも含む）やポリイミド（感光性、非感光性のいずれも含む）等の有機樹脂材料や、酸化珪素膜などの無機材料を用いて形成してもよい。なお、本実施例では、絶縁膜１５４２のエッジ部は角張っておらず丸みを帯びた形状をしている。また、絶縁膜１５４２の開口部において露出した電極１５３６は、発光素子の陽極１５４３として機能する。
【００６９】
次に、陽極１５４３の上に有機化合物層を蒸着法により形成する。
【００７０】
まず、ＴＦＴアレイ基板に残留している水分を除去するためのベークや紫外線照射などの前処理を行う。
【００７１】
次に、正孔注入層としてＣｕＰｃを２０ｎｍ、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを４０ｎｍ、発光層として０．３％のＤＭＱｄを含有するＡｌｑ３を３７．５ｎｍ、電子輸送層としてＡｌｑ３を３７．５ｎｍの膜厚で積層し、有機化合物層１５３８とした。
【００７２】
なお、有機化合物層を形成するための材料や膜厚などは上記のものに限らず他の公知の材料を用いても構わない。また、多色発光とするために、積層構造、材料等の異なる有機化合物層を複数形成しても構わない。
【００７３】
次に、発光素子の電極１５４５を形成する。発光素子の電極１５４５は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）と数％のＬｉを含有したアルミニウム（Ａｌ−Ｌｉ）を積層して形成する。
【００７４】
以上のようにして、発光素子の電極１５４５，有機化合物層１５４４、発光素子の電極１５３９が積層した発光素子１５４６が形成される。
【００７５】
次に、発光素子１５４６を保護するための保護膜１５４７を形成する。本実施例では、スパッタ法により窒化珪素膜を形成し、保護膜１５４７を形成した。なお、窒化珪素膜以外にも、ＤＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄｌｉｋｅＣａｒｂｏｎ）など、他の材料を用いて形成してもよい。
【００７６】
さらに、公知の方法を用いて、封止基板およびＦＰＣを装着する。本実施例においては、封止基板に乾燥剤を取り付ける。
【００７７】
以上のようにして、本発明の半導体装置の半導体装置の作製方法を用いた表示装置を作製する。
【００７８】
［実施例２］
本実施例では、本発明を適用して作製した上面発光型のアクティブマトリクス型ＥＬディスプレイについて図９を用いて説明する。このような上面発光型のアクティブマトリクス型ＥＬディスプレイは、反射膜を設けているため、採光効率が良い。また発光素子の電極とソース電極、配線を同時に形成しているため、生産に係るコストが低減される。さらに、製造工程において、層間絶縁膜がエッチングされたり、アルミニウムがヒロックを生じたりすることにより形成される凹凸も考慮し、これらの凹凸に起因した発光素子の不良を抑制できる構造となっているため、歩留まりが向上する。
【００７９】
図９（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された２００１はソース信号線駆動回路、２００２は画素部、２００３はゲート信号線駆動回路である。また、２００４は封止基板、２００５はシール剤であり、２００４は封止基板とシール剤２００５で囲まれた内側は、空間になっている。
【００８０】
２００８（２００８ａ、２００８ｂ）はソース信号線駆動回路２００１及びゲート信号線駆動回路２００３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）２００９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００８１】
断面構造について図９（Ｂ）を用いて説明する。基板２０１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路２００１と画素部２００２が示されている。なお、ソース信号線駆動回路２００１はｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、画素部２００２は発光素子駆動用ＴＦＴ２０２０に電気的信号を伝達するためのソース電極と発光素子２０３０の陽極が一体となった電極を含む複数の画素により形成される。
【００８２】
陰極および陽極は接続配線を経由してＦＰＣに電気的に接続されている。なお、図９（Ｂ）においては、陽極とＦＰＣ２００９が接続配線２００８を経由して電気的に接続されている。
【００８３】
発光素子２０３０を封止するためにシール剤２００５により封止基板２００４を貼り合わせる。なお、封止基板２００４と発光素子２０３０との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤２００５の内側の空間２００７には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤２００５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤２００５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間２００７の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質を含有させてもよい。
【００８４】
また、本実施例では封止基板２００４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、シール剤２００５を用いて封止基板２００４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【００８５】
以上のようにして発光素子を空間２００７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【００８６】
なお、ｎチャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴ，発光素子駆動用ＴＦＴについては、特に限定はなく、シングルドレイン構造、ＬＤＤ構造、シングルゲート構造、ダブルゲート構造等いずれの構造も適用可能である。
【００８７】
［実施例３］
本発明を実施して形成されたＴＦＴは様々な電気光学装置（代表的にはアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ等）に用いることができる。即ち、それら電気光学装置や半導体回路を部品として組み込んだ電子機器全てに本発明を実施できる。
【００８８】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末機器（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図１０に示す。
【００８９】
図１０（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体６０１、画像入力部６０２、表示部６０３、キーボード６０４等を含む。本発明を画像入力部６０２、表示部６０３やその他の信号制御回路に適用することができる。
【００９０】
図１０（Ｂ）はビデオカメラであり、本体６０５、表示部６０６、音声入力部６０７、操作スイッチ６０８、バッテリー６０９、受像部６１０等を含む。本発明を表示部６０６やその他の信号制御回路に適用することができる。
【００９１】
図１０（Ｃ）はディスプレイであり、本体６１２、支持台６１３、表示部６１４等を含む。本発明は表示部６１４に適用することができる。本発明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利であり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）のディスプレイには有利である。
【００９２】
図１０（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体６１５、表示部６１６、アーム部６１７等を含む。本発明は表示部６１６やその他の信号制御回路に適用することができる。
【００９３】
図１０（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体６１８、表示部６１９、スピーカー部６２０、記録媒体６２１、操作スイッチ６２２等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。本発明は表示部６１９やその他の信号制御回路に適用することができる。
【００９４】
図１０（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体６２３、表示部６２４、接眼部６２５、操作スイッチ６２６、受像部（図示しない）等を含む。本発明を表示部６２４やその他の信号制御回路に適用することができる。
【００９５】
図１０（Ｇ）は携帯電話であり、表示用パネル６２７、操作用パネル６２８、接続部６２９、センサー内蔵ディスプレイ６３０、音声出力部６３１、操作キー６３２、電源スイッチ６３３、音声入力部６３４、アンテナ６３５等を含む。本発明をセンサー内蔵ディスプレイ６３０、音声出力部６３１、音声入力部６３４やその他の信号制御回路に適用することができる。
【００９６】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００９７】
本実施例では、被処理物の複数回の表面処理を同一の処理室で連続的に行うことができる。そのため、作製工程における所要時間が減少し、生産性が向上する。また、異なる処理室で各々の表面処理を行う場合に比べて、作製工程が簡略化するため、製造歩留まりが改善され、製造コストが低減する。
【００９８】
【発明の効果】
上記構成を有する本発明は、製造ラインの省スペ−ス化、効率化が図れ、表示パネルの製造で大幅な品質向上、生産性向上、製造コスト低減に貢献し、地球環境に適応した表示装置の作製方法を提供することができる。また、生産に連結したインライン処理が可能な大気圧方式のため、高速、連続処理が可能である。更に所望の箇所に必要な量の材料のみを用いればよいため、無駄な材料が僅かとなることから材料の利用効率の向上、さらには作製費用の削減を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】被膜形成手段又は被膜除去手段におけるノズル体の構成を示す図。
【図２】被膜形成手段又は被膜除去手段におけるノズル体の概念図。
【図３】表示装置の製造工程を示す図であり、ベルトコンベア式を用いる一例を示す図。
【図４】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図５】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図６】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図７】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図８】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図９】表示装置を示す図。
【図１０】本実施例２の電子機器の一例を示す図。

Claims

非晶質構造を有する半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質構造を有する半導体膜上に、大気圧又は大気圧近傍圧力下で、該半導体膜の結晶化を助長する金属元素を含む電極間に生成されたグロ−放電プラズマにより、該金属元素を添加する工程と、
前記非晶質構造を有する半導体膜を加熱して結晶構造を有する半導体膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１において、
前記結晶構造を有する半導体膜上に、大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、
一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって非晶質構造を有する第２の半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質構造を有するの第２の半導体膜を加熱してゲッタリングを行う工程と、
前記非晶質構造を有する第２の半導体膜を除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって絶縁表面上に絶縁膜を形成する工程と、
大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で連続的に前記絶縁膜上に非晶質構造を有する半導体膜を形成する工程と、
大気圧又は大気圧近傍圧力下で、前記非晶質構造を有する半導体膜に対して該半導体膜の結晶化を助長する金属元素を含む電極間に生成されたグロ−放電プラズマにより、該金属元素を添加する工程と、
前記非晶質構造を有する半導体膜を加熱して結晶構造を有する半導体膜を形成する工程とを有し、
大気圧及び大気圧近傍圧力下で、前記全工程を連続的に処理することを特徴とする半導体装置の作製方法。
絶縁表面上に大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に非晶質構造を有する半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質構造を有する半導体膜上に、該半導体膜の結晶化を助長する金属元素を含む電極間に生成されたグロ−放電プラズマにより、該金属元素を添加する工程と、
前記非晶質構造を有する半導体膜を加熱して結晶構造を有する半導体膜を形成する工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜にレ−ザ−光を照射する工程とを有し、
大気圧及び大気圧近傍圧力下で、前記全工程を連続的に処理することを特徴とする半導体装置の作製方法。
絶縁表面上に大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に非晶質構造を有する半導体膜を形成する工程と、
大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、前記非晶質構造を有する半導体膜上に対して該半導体膜の結晶化を助長する金属元素を含む電極間に生成されたグロ−放電プラズマにより、該金属元素を添加する工程と、
その後、前記非晶質構造を有する半導体膜を加熱して結晶構造を有する半導体膜を形成する工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜にレ−ザ−光を照射する工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜に一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって非晶質構造を有する第２の半導体膜を成膜する工程と、
前記非晶質構造を有するの第２の半導体膜を加熱してゲッタリングを行う工程と、
前記非晶質構造を有する第２の半導体膜を除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
絶縁表面上に大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマ及びＵＶ処理によってクリ−ニングを行う工程と、
大気圧近傍圧力下で、前記絶縁表面上に一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に非晶質構造を有する半導体膜を形成する工程と、
大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で、前記非晶質構造を有する半導体膜上に対して、該半導体膜の結晶化を助長する金属元素を含む電極間に生成されたグロ−放電プラズマにより、該金属元素を添加する工程と、
前記非晶質性の半導体膜を加熱して結晶構造を有する半導体膜を形成する工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜にレ−ザ−光を照射する工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜に一対の電極間に生成されたグロ−放電プラズマによって非晶質構造を有する第２の半導体膜を成膜する工程と、
前記非晶質構造を有するの第２の半導体膜を加熱してゲッタリングを行う工程と、
前記非晶質構造を有する第２の半導体膜を除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項６において、前記クリ−ニングのガスにＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いることを特徴とした半導体装置の作製方法。
請求項１乃至７のいずれか一において、前記金属元素と同一元素を含む電極は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種、又は複数種類の元素を含む電極であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至８のいずれか一において、前記グロ−放電プラズマを生成するプロセスガスとして、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス又は酸素、窒素、水素のいずれかを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至９のいずれか一において、前記グロ−放電プラズマは線状にプラズマを形成し、基板又は電極が水平に保ちつつ、相対位置を移動して処理することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至９のいずれか一において、前記グロ−放電プラズマは針状にプラズマを形成し、基板又は電極が水平に保ちつつ、相対位置を移動して処理することを特徴とする半導体装置の作製方法。