[发明专利]薄膜晶体管的制造方法及显示装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管的制造方法及包括该薄膜晶体管的 显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，由形成在玻璃衬底等的具有绝缘表面的衬底上的厚度为 几nm至几百nm左右的半导体薄膜构成的薄膜晶体管引人注目。薄 膜晶体管广泛地应用于电子器件诸如IC(集成电路)及电光装置。尤 其，正在加快开发作为以液晶显示装置或EL(电致发光)显示装置 等为代表的图像显示装置的开关元件的薄膜晶体管。例如，在有源矩 阵型液晶显示装置中，通过在连接到被选择的开关元件的像素电极和 对应于该像素电极的相对电极之间施加电压，配置在像素电极和相对 电极之间的液晶层进行光学调制，然后该光学调制被观察者认为显示 图案。在此，有源矩阵型液晶显示装置是指一种液晶显示装置，它采 用如下方式，即通过由开关元件使配置为矩阵状的像素电极驱动，进 行对液晶层的光学调制，且显示图案形成在屏幕上。有源矩阵型EL 显示装置是指一种EL显示装置，它采用如下方式，即通过由开关元 件使配置为矩阵状的像素驱动，在屏幕上形成显示图案。

目前，上述那样的有源矩阵型显示装置的用途正在扩大，并且对 于屏幕尺寸的大面积化、高清晰化及高开口率化的要求提高。此外， 有源矩阵型显示装置需要高可靠性，并且其制造方法需要高生产率及 成本的降低。作为提高生产率并降低成本的方法之一，可以举出步骤 的简化。

在有源矩阵型显示装置中，主要将薄膜晶体管用作开关元件。在 制造薄膜晶体管时，为了步骤的简化，重要的是减少用于光刻的光掩 模的数目。例如，若是增加一个光掩模，则需要如下步骤：抗蚀剂涂 敷、预烘干、曝光、显影、后烘干等的步骤、在其前后的步骤中的膜 的形成及蚀刻步骤、以及抗蚀剂的剥离、清洗及干燥步骤等。因此， 若是增加一个用于制造步骤的光掩模，则大幅度地增加步骤数目。由 此，为了减少制造步骤中的光掩模数目，进行许多技术开发。

薄膜晶体管大致划分为沟道形成区设置于栅电极的下层的底栅 型和沟道形成区设置于栅电极的上层的顶栅型。已知的是，在底栅型 薄膜晶体管的制造步骤中使用的光掩模数目少于在顶栅型薄膜晶体 管的制造步骤中使用的光掩模数目。一般地，利用三个光掩模制造底 栅型薄膜晶体管。

用来减少光掩模数目的现有技术主要采用复杂的技术如背面曝 光、抗蚀剂回流或剥离法(lift-off method)并需要特殊的装置。因利 用这种复杂的技术导致各种问题，而成为成品率的降低的一个原因。 另外，也在很多情况下不得不牺牲薄膜晶体管的电特性。

作为薄膜晶体管的制造步骤中的用来减少光掩模数目的典型方 法，使用多级灰度掩模(被称为半色调掩模或灰色调掩模的掩模)的 技术被广泛地周知。作为使用多级灰度掩模减少制造步骤数目的技 术，例如可以举出专利文献1。

[专利文献1]日本专利申请公开2003-179069号公报

但是，即使通过上述技术使用多级灰度掩模制造底栅型薄膜晶体 管，至少需要两个光掩模和一个通常的光掩模，并且难以进一步减少 光掩模的数目。其中之一个光掩模用于栅电极层的构图。

发明内容

于是，本发明的一个方式的目的之一在于提供一种新的技术，其 中可以不使用用于栅电极层的构图的新的光掩模而制造薄膜晶体管。 也就是，不需要使用复杂的技术，且只使用一个光掩模就可以制造的 薄膜晶体管的制造方法。

由此，在薄膜晶体管的制造中，可以使得所使用的光掩模的数目 比现有技术少。

此外，本发明的一个方式尤其可以应用于用于显示装置的像素的 薄膜晶体管(也称为像素TFT)的制造方法。因此本发明的一个方式 的目的在于不使用复杂的技术而使得用于光刻法的光掩模的数目比 现有技术少的显示装置的制造方法。

本发明的一个方式的薄膜晶体管的制造方法包括如下步骤：形成 第一导电膜和在该第一导电膜上按顺序层叠有绝缘膜、半导体膜、杂 质半导体膜及第二导电膜的薄膜叠层体；通过第一蚀刻使所述第一导 电膜露出并至少形成所述薄膜叠层体的图案；以及通过第二蚀刻形成 第一导电膜的图案。在此，以第一导电膜选择性地受到侧面蚀刻的条 件进行第二蚀刻。