JP2010087493A - 薄膜トランジスタの作製方法、及び表示装置の作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】薄膜トランジスタの作製方法において、レジストマスクを用いてエッチングを行うことで薄膜トランジスタにバックチャネル部を形成し、このレジストマスクを剥離等により除去し、バックチャネル部の表層部に更なるエッチングを行う。これにより、バックチャネル部の表層部に存在する剥離に用いた薬液の成分又はレジストマスクの残渣等を除去し、リーク電流を低減することができる。バックチャネル部の更なるエッチングにはN2ガス又はCF4ガスにより無バイアスで行うドライエッチングを用いることが好ましい。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、本発明の一態様である薄膜トランジスタの作製方法、及びこれにより作製した薄膜トランジスタについて、図面を参照して説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様である薄膜トランジスタを作製する方法であって、実施の形態1とは異なるものについて図面を参照して説明する。具体的には、バックチャネルの形成にレジストマスクを用いることなく、ソース電極及びドレイン電極層をマスクとしてバックチャネルの形成を行う形態について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様である薄膜トランジスタを作製する方法であって、実施の形態1及び実施の形態2とは異なるものについて図面を参照して説明する。具体的には、多階調マスクを用いた作製方法について説明する。
本発明の一態様である薄膜トランジスタの作製方法は、実施の形態1乃至3にて説明したような、微結晶半導体層等を有する薄膜トランジスタに限定されず、非晶質半導体層のみ(実施の形態1におけるバッファ層のみ)を有する逆スタガ型薄膜トランジスタに適用することもできる。
本実施の形態では、上記の実施の形態で説明したように作製した薄膜トランジスタを適用した液晶表示装置について、説明する。
上記の実施の形態にて説明した薄膜トランジスタは、液晶表示装置のみならず発光装置にも適用することができる。本実施の形態では、発光装置の作製工程について、図33及び図34を参照して説明する。発光装置としては、エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子を用いる。エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般に、前者は有機EL素子、後者は無機EL素子と呼ばれている。
次に、実施の形態5にて説明した表示装置又は実施の形態6にて説明した発光装置に搭載する表示パネル又は発光パネルの一形態について、図面を参照して説明する。
上記の実施の形態にて説明したように、アクティブマトリクス型の表示モジュールを作製することができる。なお、FPCまで取り付けられた表示パネルのことを表示モジュールと呼ぶ。即ち、本発明の一態様は、それらを表示部に組み込んだあらゆる電子機器である。電子機器としては、例えば、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等)等が挙げられる。それらの一例を図38に示す。
102 ゲート電極層
104 ゲート絶縁層
106 半導体層
108 バッファ層
110 ソース領域及びドレイン領域
112 ソース電極及びドレイン電極層
114 絶縁層
116 開口部
118 画素電極層
121 レジストマスク
122 レジストマスク
126 レジストマスク
131 レジストマスク
136 レジストマスク
137 レジストマスク
200 ロード室
201 第1の反応室
202 第2の反応室
203 第3の反応室
204 第4の反応室
205 アンロード室
210 共通室
211 搬送手段
212 ゲートバルブ
218 カセット
219 カセット
220 基板
222 基板
224 層
300 基板
301 基板
302 配線
304 配線
305 配線
316 配線
318 配線
320 絶縁層
322 絶縁層
323 開口部
324 画素電極
325 スリット
326 画素電極
328 薄膜トランジスタ
329 薄膜トランジスタ
330 保持容量部
331 保持容量部
332 遮光層
334 第1の着色層
336 第2の着色層
338 第3の着色層
340 対向電極
342 スペーサ
344 突起
346 配向膜
348 配向膜
350 液晶層
351 液晶素子
352 液晶素子
400 基板
401 基板
402 配線
403 配線
406 絶縁層
409 配線
416 配線
418 配線
419 配線
420 絶縁層
422 絶縁層
423 開口部
424 画素電極
425 スリット
426 画素電極
427 開口部
428 薄膜トランジスタ
429 薄膜トランジスタ
430 保持容量部
431 保持容量部
432 遮光層
436 着色層
437 平坦化層
440 対向電極
441 スリット
446 配向膜
448 配向膜
450 液晶層
451 第1の液晶素子
452 第2の液晶素子
500 基板
501 基板
502 配線
504 配線
506 第1の絶縁層
507 対向電極
516 配線
518 配線
520 第2の絶縁層
523 開口部
524 画素電極
525 スリット
528 薄膜トランジスタ
532 遮光層
536 着色層
537 平坦化層
546 配向膜
548 配向膜
550 液晶層
600 基板
601 基板
602 走査線
606 第1の絶縁層
609 配線
615 容量電極
616 配線
618 配線
620 第2の絶縁層
623 開口部
624 画素電極
628 薄膜トランジスタ
632 遮光層
636 着色層
637 平坦化層
646 配向膜
648 配向膜
650 液晶層
700 基板
701 基板
702 配線
704 配線
715 配線
716 配線
718 配線
723 開口部
724 画素電極
728 薄膜トランジスタ
732 遮光層
736 着色層
737 平坦化層
740 対向電極
746 配向膜
748 配向膜
750 液晶層
800 基板
801 薄膜トランジスタ
802 薄膜トランジスタ
803 絶縁層
804 絶縁層
805 導電層
806 隔壁
807 発光層
808 導電層
809 発光素子
810 保護層
821 駆動用トランジスタ
822 発光素子
823 陰極
824 発光層
825 陽極
831 駆動用トランジスタ
833 陰極
834 発光層
835 陽極
836 遮光層
837 導電層
841 駆動用トランジスタ
843 陰極
844 発光層
845 陽極
847 導電層
850 画素部
852 走査線駆動回路
853 信号線駆動回路
854 シフトレジスタ
855 アナログスイッチ
856 シフトレジスタ
857 バッファ
901 第1の基板
902 画素部
903 信号線駆動回路
904 走査線駆動回路
905 シール材
906 第2の基板
907 FPC
908 液晶層
909 トランジスタ
910 トランジスタ
911 スペーサ
912 画素電極
913 液晶素子
914 引き回し配線
915 引き回し配線
916 接続端子
917 対向電極
918 配線
919 異方性導電層
930 発光素子
931 充填材
951 筐体
952 表示用パネル
953 主画面
954 モデム
955 受信機
956 リモコン操作機
957 表示部
958 サブ画面
959 スピーカ部
961 筐体
962 表示部
963 操作部
966 筐体
967 表示部
971 画素部
972 信号線駆動回路
973 走査線駆動回路
974 チューナ
975 映像信号増幅回路
976 映像信号処理回路
977 コントロール回路
978 信号分割回路
979 音声信号増幅回路
980 音声信号処理回路
981 制御回路
982 入力部
983 スピーカ
Claims (13)
- 薄膜トランジスタの作製方法であって、
レジストマスクを用いてエッチングを行うことで薄膜トランジスタにバックチャネル部を形成し、
硫黄を有する親水基を含む薬液を用いて前記レジストマスクを除去し、
前記バックチャネル部の表層部をエッチングすることで、前記バックチャネル部に存在する硫黄の濃度を二次イオン質量分析法による検出下限以下とすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 薄膜トランジスタの作製方法であって、
レジストマスクを用いてエッチングを行うことで薄膜トランジスタにバックチャネル部を形成し、
前記レジストマスクを除去し、
前記バックチャネル部の表層部を窒素ガス又は4フッ化メタンガスによりエッチングすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 薄膜トランジスタの作製方法であって、
レジストマスクを用いてエッチングを行うことで薄膜トランジスタにバックチャネル部を形成し、
硫黄を有する親水基を含む薬液を用いて前記レジストマスクを除去し、
前記バックチャネル部の表層部を窒素ガス又は4フッ化メタンガスによりエッチングすることで、前記バックチャネル部に存在する硫黄の濃度を二次イオン質量分析法による検出下限以下とすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - ゲート電極層上にゲート絶縁層、半導体層及び不純物半導体層を形成し、
前記不純物半導体層上に第1のレジストマスクを選択的に形成し、
前記半導体層及び不純物半導体層をエッチングして前記ゲート電極層と少なくとも一部が重なる島状半導体層を形成し、
前記第1のレジストマスクを除去し、
前記ゲート絶縁層及び前記島状半導体層上に導電層を形成し、
前記導電層上に第2のレジストマスクを選択的に形成し、
前記導電層をエッチングすることでソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記第2のレジストマスクを残存させた状態で前記島状半導体層の前記不純物半導体層をエッチングすることで前記半導体層の一部を露出させてバックチャネル部を形成し、
硫黄を有する親水基を含む薬液により前記第2のレジストマスクを除去し、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして前記バックチャネル部の表層部をエッチングすることで、前記バックチャネル部に存在する硫黄の濃度を二次イオン質量分析法による検出下限以下とすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - ゲート電極層上にゲート絶縁層、半導体層及び不純物半導体層を形成し、
前記不純物半導体層上に第1のレジストマスクを選択的に形成し、
前記半導体層及び不純物半導体層をエッチングして前記ゲート電極層と少なくとも一部が重なる島状半導体層を形成し、
前記第1のレジストマスクを除去し、
前記ゲート絶縁層及び前記島状半導体層上に導電層を形成し、
前記導電層上に第2のレジストマスクを選択的に形成し、
前記導電層をエッチングすることでソース電極及びドレイン電極を形成し、
硫黄を有する親水基を含む薬液により前記第2のレジストマスクを除去し、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして、前記島状半導体層の前記不純物半導体層をエッチングすることで前記半導体層の一部を露出させてバックチャネル部を形成し、
前記バックチャネル部の表層部をエッチングすることで、前記バックチャネル部に存在する硫黄の濃度を二次イオン質量分析法による検出下限以下とすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - ゲート電極層上にゲート絶縁層、半導体層、不純物半導体層及び導電層を形成し、
前記導電層上に凹部を有する第1のレジストマスクを選択的に形成し、
前記半導体層、前記不純物半導体層及び前記導電層をエッチングすることで島状半導体層と、該半導体層上に導電層と、を形成しつつ、前記第1のレジストマスクの凹部を前記導電層に達せしめることで第2のレジストマスクを形成し、
前記導電層をエッチングすることでソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記島状半導体層の前記不純物半導体層をエッチングすることで前記半導体層の一部を露出させてバックチャネル部を形成し、
硫黄を有する親水基を含む薬液により前記第2のレジストマスクを除去し、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして前記バックチャネル部の表層部をエッチングすることで、前記バックチャネル部に存在する硫黄の濃度を二次イオン質量分析法による検出下限以下とすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - ゲート電極層上にゲート絶縁層、半導体層、不純物半導体層及び導電層を形成し、
前記導電層上に凹部を有する第1のレジストマスクを選択的に形成し、
前記半導体層、前記不純物半導体層及び前記導電層をエッチングすることで島状半導体層と、該半導体層上に導電層と、を形成しつつ、前記第1のレジストマスクの凹部を前記導電層に達せしめることで第2のレジストマスクを形成し、
前記導電層をエッチングすることでソース電極及びドレイン電極を形成し、
硫黄を有する親水基を含む薬液により前記第2のレジストマスクを除去し、
前記島状半導体層の前記不純物半導体層をエッチングすることで前記半導体層の一部を露出させてバックチャネル部を形成し、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして前記バックチャネル部の表層部をエッチングすることで、前記バックチャネル部に存在する硫黄の濃度を二次イオン質量分析法による検出下限以下とすることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項4乃至請求項7のいずれか一において、
前記バックチャネル部の表層部のエッチングには窒素ガス又は4フッ化メタンガスを用いることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項2乃至請求項8のいずれか一において、
前記硫黄を有する親水基を含む薬液は、アルキルベンゼンスルホン酸を含む剥離液であることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか一において、
前記バックチャネル部の表層部のエッチングは、薄膜トランジスタが形成される基板と垂直な方向にはバイアスをかけずに行うことを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか一において、
前記バックチャネル部の表層部のエッチングは、パルス放電により行うことを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項1乃至請求項11のいずれか一において、
前記半導体層は、微結晶半導体層と非晶質半導体層との積層からなり、
前記半導体層における前記不純物半導体層と接する側には前記非晶質半導体層が設けられていることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項1乃至請求項12に記載のいずれか一の作製方法により作製された薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極に接続される画素電極を形成し、
該画素電極は透光性を有する導電性材料により形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
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