[发明专利]薄膜晶体管的制造方法和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管的制造方法和液晶显示元件。

背景技术

提供给液晶显示元件的薄膜晶体管(TFT)由在玻璃等的绝缘基板上形成的硅膜等构成，作为液晶显示元件的像素中设置的开关元件或外围电路部分中形成的驱动元件来使用。作为构成TFT的硅膜，大多使用非晶硅膜，但近年来越来越多地使用具有更好的特性的多晶硅膜，现在在这方面正在进行很多的开发工作。

以下，作为薄膜晶体管的制造方法的一个现有例，一边参照图6，一边说明到栅绝缘膜淀积工序为止的顶栅型的多晶硅FET的制造方法。

首先，在基板31的整个面上淀积非晶硅膜，使其结晶后得到多晶硅膜32(图6(a))。其次，为了使多晶硅膜32成为晶体管的半导体层而将其加工成规定的岛状图形。通常，如以下那样进行该构图。最初，在多晶硅膜32上涂敷光致抗蚀剂并使其干燥后，进行曝光和显影，形成规定的抗蚀剂图形34(图6(b))。其次，将抗蚀剂图形34作为掩模，部分地刻蚀并除去多晶硅膜32(图6(c))。其后，将抗蚀剂图形34浸渍于剥离液中而将其除去(图6(d))。淀积SiO₂膜35作为栅绝缘膜，使之覆盖这样得到的规定图形的多晶硅膜32(图6(e))。

此外，在多晶硅TFT的制造方法中，有时使用对多晶硅膜直接注入杂质的工艺。一边参照图7，一边说明该工艺的一个现有例。

与上述的现有例同样地，在基板31上将多晶硅膜32形成为岛状(图7(a))。只在该多晶硅膜的规定的区域中有选择地进行磷(P)等的杂质注入。首先，在多晶硅膜32上涂敷光致抗蚀剂并使其干燥后，进行曝光和显影，在未注入杂质的区域(成为沟道的区域)上形成抗蚀剂图形34(图7(b))。其次，将抗蚀剂图形34作为掩模，在多晶硅膜32中注入例如磷离子等的杂质离子38，形成杂质注入区(成为源、漏的区域)37(图7(c))。其后，浸渍于剥离液中等以除去抗蚀剂图形34(图7(d))。淀积SiO₂膜35作为栅绝缘膜，使之覆盖注入了这样得到的杂质的多晶硅膜32(图7(e))。

如果用上述的图6、图7中示出的方法制造多晶硅TFT，则由于在抗蚀剂剥离工序中多晶硅暴露于剥离液中，故多晶硅的表面或是发生化学方面的变质、或是因剥离液中的碱成分而轻微地被刻蚀。此外，也有在剥离液或抗蚀剂的成分残留在多晶硅的表面上的情况下直接进入下一道工序的情况。其结果是，产生了引起导通电流的不足、阈值电压的变动那样的TFT特性的恶化的问题。特别是在液晶显示装置中使用的薄膜晶体管的情况下，希望在大型基板的整个区域中抑制TFT的上述性能恶化以确保制品的可靠性。

发明的公开

因此，本发明的目的在于提供实现在特性和可靠性方面良好的薄膜晶体管用的制造方法，此外，其目的在于提供使用了该方法的液晶显示装置。

本发明的薄膜晶体管的制造方法的特征在于包含下述工序：使含有臭氧的水与在基板上形成的半导体膜的表面接触以便在上述表面上形成表面氧化层的工序；在上述半导体膜上直接形成或经过其它膜形成规定图形的掩模的工序；进行从使用上述掩模进行刻蚀和杂质离子的注入中选出的某一处理的工序；以及在至少已露出的上述半导体膜的表面上形成了上述表面氧化层的状态下除去上述掩模的工序。

按照本发明的制造方法，由于表面氧化层存在的缘故，半导体膜不会直接暴露于剥离液中。于是，可抑制半导体膜的变质或被侵蚀。此外，也可抑制掩模或剥离液的成分残留于半导体膜上。再者，在本发明的制造方法中，由于使用了含有臭氧的水，故可快速且均匀地使半导体膜的表面氧化。因而，使用含有臭氧的水的本发明的制造方法特别适合于使用大型基板的液晶显示装置的制造。

在上述制造方法中，虽然也可使表面氧化层按原样留下来，但最好还包含在除去了掩模后除去表面氧化层的工序。这是因为，即使上述成分等的污染物残留在表面氧化层上，也可在除去表面氧化层的同时除去该污染物。

在上述制造方法中，也可再实施在形成表面氧化层之前除去半导体膜的表面层的工序。如果预先除去污染物，则可使半导体膜的表面保持得更为清洁。