(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンが形成された転写型に半導体膜を形成する半導体膜形成ステップと、
前記半導体膜が形成された前記転写型に絶縁膜を形成する絶縁膜形成ステップと、
基板上に予め形成された電極上に接着膜を形成する接着膜形成ステップと、
前記接着膜を硬化させる硬化ステップと、
硬化した前記接着膜を介して前記電極上に前記絶縁膜および前記半導体膜を転写する転写ステップと
を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記絶縁膜と前記接着膜とが脱水縮合反応により結合する
ことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
硬化した前記接着膜のヤング率が前記転写型のヤング率よりも大きい
ことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記転写ステップが加圧チャンバ内にて１気圧より大きい加圧雰囲気下にて実施されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記転写ステップにおいて、前記転写型が圧縮空気、油圧、電磁力または自然重力により加圧される
ことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記絶縁膜および硬化した前記接着膜の少なくともいずれか一方の表面にＯＨ基を形成する活性化ステップを備え、前記活性化ステップの後に前記転写ステップを実施する
ことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビやパーソナルコンピュータのモニタとして用いられる薄型画像表示装置、もしくは医療分野や産業分野などに用いられる放射線撮像装置等に用いられる電子デバイスの製造方法に係り、特に薄膜トランジスタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、薄膜トランジスタ等で形成されるアクティブ素子とコンデンサとを備えた光に関する素子を二次元マトリックス状に配列した光マトリックスデバイスが汎用されている。光に関する素子として、受光素子と表示素子とが挙げられる。また、この光マトリックスデバイスを大別すると、受光素子で構成されたデバイスと表示素子で構成されたデバイスとに分けられる。受光素子で構成されたデバイスとしては、光撮像センサや、医療分野または産業分野などで用いられる放射線撮像センサなどがある。表示素子で構成されたデバイスとしては、透過光の強度を調節する素子を備えた液晶型や、発光素子を備えたＥＬ型などの、テレビやパーソナルコンピュータのモニタとして用いられる画像ディスプレイがある。ここで光とは、赤外線、可視光線、紫外線、放射線（Ｘ線）、γ線等をいう。
【０００３】
こうした光マトリックスデバイスに用いられるアクティブマトリックス基板に備わる薄膜トランジスタの形成方法として、ナノスタンプを用いて半導体膜や絶縁膜等の機能膜を基板に転写する技術が研究されている。ナノスタンプ法によれば、真空中にて転写型上に機能膜を積層させて、これを基板に転写して薄膜トランジスタを形成することができる。
【０００４】
転写型に形成した機能膜を基板上に転写する方法がたとえば特許文献１に開示されている。特許文献１の段落［０１０５］および［０１１０］には、基板上に形成された硬化されていない液体状の接着剤に機能膜リボンを転写し、その後、接着剤を硬化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５０８３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、硬化させる前の液体状の接着剤に機能膜を転写し、転写後に接着剤を硬化させる場合、硬化した接着剤の膜厚が不均一になる。これは、液体状の接着剤中に沈む転写型に積層された各機能膜の沈む程度により接着剤の膜厚が不均一になるからである。この状態で接着剤を硬化させるので、硬化後の接着剤に対する膜厚の制御は困難なものである。
【０００７】
さらに硬化した接着剤をゲート絶縁膜として利用する場合、薄膜トランジスタごとにゲート絶縁膜の膜厚にバラツキが生じる。ゲート絶縁膜の膜厚が不均一になると、薄膜トランジスタのゲート容量のバラツキを発生させ、薄膜トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ特性のバラツキの原因となる問題が生じる。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、転写型に形成された絶縁膜を基板上に形成された接着膜に転写する際、接着膜の膜厚の不均一を低減する薄膜トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、凹凸パターンが形成された転写型に半導体膜を形成する半導体膜形成ステップと、前記半導体膜が形成された前記転写型に絶縁膜を形成する絶縁膜形成ステップと、基板上に予め形成された電極上に接着膜を形成する接着膜形成ステップと、前記接着膜を硬化させる硬化ステップと、硬化した前記接着膜を介して前記電極上に前記絶縁膜および前記半導体膜を転写する転写ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法によれば、凹凸パターンが形成された転写型に半導体膜を形成し、さらに、半導体膜が形成された転写型に絶縁膜を形成する。また、基板上に予め形成された電極上に接着膜を形成し、さらに、接着膜を硬化させる。硬化した接着膜を介して電極上に絶縁膜および半導体膜を転写する。基板上に形成された接着膜を硬化させた後、硬化した接着膜上に転写型に形成された絶縁膜を転写するので、接着膜の膜厚の不均一を低減することができる。また、接着膜と転写型に形成された絶縁膜とは固体接着され互いに結合する。接着膜と絶縁膜とが固体接着されるので結合された膜の膜厚が均一な薄膜トランジスタを形成することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記絶縁膜と前記接着膜とが脱水縮合反応により結合することが好ましい。接着膜と転写型に形成された絶縁膜とが脱水縮合反応により結合するので、強固な結合が形成され、転写型から半導体層を容易に離型することができる。
【００１２】
また、本発明において、硬化した前記接着膜のヤング率が前記転写型のヤング率よりも大きいことが好ましい。転写型よりも接着膜のヤング率が大きいので、接着膜よりも転写型の方が変形しやすく、転写時に接着膜は変形することなく転写型が変形するので、結果として一定した膜厚の接着膜と絶縁膜との結合を形成することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記転写ステップが加圧チャンバ内にて１気圧より大きい加圧雰囲気下にて実施されることが好ましい。１気圧より大きい加圧雰囲気下で転写を実施することで、外気の混入を防ぐことができ転写面に不純物が混入するのを防ぐことができる。さらに、基板に反りがあっても基板の反りが矯正され、さらに基板の反りに合わせて転写型が追随して変形するので基板と転写型とが均一に密着することができ、転写エラーを低減することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記転写型が圧縮空気、油圧、電磁力または自然重力により加圧されてもよい。これより、基板の反りに合わせて転写型が追随して変形するので基板と転写型とが均一に密着することができ、転写エラーを低減することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記絶縁膜および硬化した前記接着膜の少なくともいずれか一方の表面にＯＨ基を形成する活性化ステップを備え、前記活性化ステップの後に前記転写ステップを実施することが好ましい。絶縁膜および硬化した接着膜の少なくともいずれか一方の表面にＯＨ基を形成する活性化を実施することで絶縁膜と硬化した接着膜との脱水縮合反応を促進することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法によれば、転写型に形成された絶縁膜を基板上に形成された接着膜に転写する際、接着膜の膜厚の不均一を低減する薄膜トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程の流れを示すフローチャートである。
【図２】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図３】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図４】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図５】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図６】実施例に係る転写型の概略斜視図である。
【図７】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図８】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図９】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１０】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１１】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１２】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１３】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１４】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１５】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【図１６】実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す縦断面図である。
【実施例】
【００１８】
以下、図面を参照して薄膜トランジスタの製造方法を説明する。
図１は実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程の流れを示すフローチャート図であり、図２から図１６（図６を除く）までは実施例に係る薄膜トランジスタの製造工程を示す図であり、図６は実施例に係る転写型の概略斜視図である。
【００１９】
本実施例における薄膜トランジスタの製造工程として、大別してまず２つの工程がある。図１を参照すると、１つは、基板上にゲート電極および接着膜を形成する工程（ステップＳ０１〜Ｓ０４）であり、もう１つは薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）の半導体膜およびゲート絶縁膜を形成する工程（ステップＳ１１〜Ｓ１３）である。
【００２０】
（ステップＳ０１）ゲート電極形成
図２に示すように、基板１の表面上にインクジェット法によりゲート電極２を形成する。基板１は、ガラスまたは合成樹脂のいずれでもよい。合成樹脂の場合、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が例として挙げられるが、耐熱性に優れたＰＩが好ましい。基板１が合成樹脂等の有機物であれば、フレキシブルな基板を製造することができ、基板を落としても割れない利点がある。
【００２１】
また、ゲート電極２はＴＦＴのゲート電極と一体となった配線でもよい。ゲート電極２を形成する導電体は、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）等の金属をペースト状にした金属インクで形成したものでもよいし、ＩＴＯインクや、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などに代表される高導電性の有機物インクを印刷することで形成してもよい。さらには、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）とＡｕ薄膜などを組み合わせた構成でもよい。ゲート電極２は、インクジェット法以外にも、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法など他の印刷法を用いて形成することもできる。ゲート電極２は本発明における電極に相当する。
【００２２】
（ステップＳ０２）接着膜の形成
図３に示すように、基板１上に形成されたゲート電極２を覆うように、接着膜３を形成する。接着膜３の形成は、インクジェット法、ディスペンサ法、またはスピンコート法により形成する。厚みは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。接着膜３は、有機物であっても無機物であってもよい。あるいは、有機物と無機物との混合物でもよい。接着膜３が無機物の場合、Ｓｉ（ケイ素）の酸化膜であるＳｉＯＸ、や窒化膜であるＳｉＮＸが好ましい。また、これら以外にも、ＴｉＯ２（酸化チタン）やＨｆＯ２（酸化ハフニウム）などでもよい。これらの無機物を有機溶剤中に浮遊させた状態で基板１上に塗布する。接着膜３が有機物の場合、アクリル系の樹脂やＰＩなどの合成樹脂が例として挙げられる。なお、本実施例では接着膜３としてＳｉＯ２を採用する。また、接着膜３の形成は、図３では全面に形成されているが、製造方法によっては、薄膜トランジスタ等が形成される近傍のみに形成してもよい。
【００２３】
（ステップＳ０３）接着膜の硬化
接着膜３の硬化は、図４に示すように、ゲート電極２および接着膜３が形成された基板１を電気炉４内に載置して加熱する。接着膜３は加熱されると有機溶剤が揮発して硬化する。接着膜３が紫外線（ＵＶ）硬化型の場合、紫外線を照射することで接着膜３を硬化してもよい。硬化後の接着膜３は、絶縁膜として機能する。硬化後の接着膜３のヤング率は、後述する転写型５のヤング率の１００倍以上であることが好ましい。たとえば、ＰＥＴフィルムなどの有機膜のヤング率は０.１〜１０ＧＰａである。また、ＳｉＯ２などのガラスのヤング率は１００ＧＰａ程度である。
【００２４】
（ステップＳ０４）活性化
図５に示すように、硬化した接着膜３に対してアルゴンプラズマ処理または酸素プラズマ処理を実施する。このプラズマ処理により、接着膜３の膜表面に−ＯＨ基がより数多く形成される。活性化処理は、プラズマ処理以外にもＵＶオゾン処理やＨＦ（フッ化水素）により、接着膜３の表面をエッチングする処理でもよい。
【００２５】
次に、上記ステップＳ０１〜Ｓ０４とは別工程の、半導体膜および絶縁膜を形成する工程について説明する。
【００２６】
なお、半導体膜および絶縁膜は、転写型上に形成する。図６および図７に示すように、転写型５にはＴＦＴの配列パターンに合わせてＴＦＴが形成されるパターンの所定の位置に予め凸部５ａが形成されている。転写型５の凸部５ａが形成されるピッチ間隔はＴＦＴの半導体膜（ゲートチャネル）のピッチ間隔である。転写型５の材料としては、たとえば、ＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）等のシリコーン樹脂が好ましい。シリコン系の樹脂であれば蒸着される薄膜との離型性が良い。ＰＤＭＳのヤング率は１〜２ＭＰａである。転写型５の凹凸パターンは、ナノインプリント法またはフォトリソグラフィ法で形成される。
【００２７】
（ステップＳ１１）半導体膜の形成
図８に示すように、転写型５に真空中にて半導体膜６を形成する。半導体膜６の形成は、真空チャンバ内に転写型５を収容して行う。真空チャンバ内の真空度は、約１Ｐａ以下が好ましい。あるいは、約０．１Ｐａ以下に真空引きした後、Ａｒ（アルゴン）、Ｏ２（酸素）、Ｎ２（窒素）などのガスを別途供給することで、約１Ｐａ以下の減圧雰囲気にするものであってもよい。形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＰＥＣＶＤ法等が挙げられる。半導体膜６の材料としては、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の少なくとも一つを有する酸化物半導体、たとえば、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＩｎＧａＺｎＯ４（ガリウム・インジウム酸化亜鉛）や、ａ‐Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＧａＡｓ（ガリウム・アーセナイド）等が挙げられる。また、その他にペンタセン等の有機半導体であっても良い。
【００２８】
（ステップＳ１２）絶縁膜の形成
図９に示すように、半導体膜６が形成された転写型５に真空中にて連続して絶縁膜７を形成する。絶縁膜７の形成は、引き続き真空チャンバ内に転写型５を収容した状態で行う。形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＰＥＣＶＤ法等が挙げられる。絶縁膜７は、有機物であればＰＩやアクリル系樹脂、無機物であれば、Ｓｉの酸化膜（ＳｉＯＸ）や窒化膜（ＳｉＮＸ）が挙げられる。ＴｉＯ２やＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）などの金属酸化物でもよい。
【００２９】
上述のように、転写型５を真空チャンバ内に収容し、真空チャンバ内を真空にして転写型５に連続して半導体膜６と絶縁膜７を形成する。これより、半導体膜６と絶縁膜７との界面に有機物等の汚れが付着することで生じる界面の欠陥の欠陥密度を低下させることができる。
【００３０】
（ステップＳ１３）活性化
図１０に示すように、転写型５上に積層された絶縁膜７に対してアルゴンプラズマ処理または酸素プラズマ処理を実施する。このプラズマ処理により、絶縁膜７の膜表面に−ＯＨ基がより数多く形成される。活性化処理は、プラズマ処理以外にもＵＶオゾン処理や、ＨＦ（フッ化水素）により絶縁膜７の表面をエッチングする処理でもよい。
【００３１】
次に、ステップＳ１１〜Ｓ１３により転写型５に積層した半導体膜６と絶縁膜７とを、ステップＳ０４後の基板１上に転写する工程について説明する。
【００３２】
（ステップＳ２１）転写
図１１に示すように、加圧チャンバ内で基板１上に予め形成されたゲート電極２上に接着膜３を介して半導体膜６および絶縁膜７を転写する。半導体膜６と絶縁膜７が積層して形成された転写型５を、ゲート電極２上の所定の位置に位置合わせしてから押圧する。加圧チャンバ内の圧力が１気圧より大きい雰囲気下で、基板１に転写型５を接触させた状態で、２４時間以上放置する。硬化された接着膜３と絶縁膜７との界面において、各膜の表面が−ＯＨ基で終端されているので、下式の様な脱水縮合反応が生じる。
【００３３】
Ｓｉ−ＯＨ＋Ｓｉ−ＯＨ  →  Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ  ＋  Ｈ２Ｏ.  …（１）
【００３４】
接着膜３と絶縁膜７との接触面において脱水縮合反応が生じ、強固なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成される。すなわち、接着膜３と絶縁膜７との界面でＳｉＯ２バルク内の原子間結合と同じ結合が形成される。
【００３５】
また、硬化された接着膜３が転写型５の弾性よりも小さい、すなわち、ヤング率が大きいので、押圧時に接着膜３よりも転写型５が変形しやすい。この結果として、接着膜３の膜厚を一定に保つことができる。接着膜３とこれに結合する絶縁膜７との膜厚が一定であるので、接着膜３と絶縁膜７とから構成されるゲート絶縁膜の膜厚を一定に保つことができ、薄膜トランジスタの性能を均一に保つことができる。
【００３６】
接着膜３に押圧された半導体膜６と絶縁膜７は、絶縁膜７が接着膜３に脱水結合しているので、転写型５を離型する際に、転写型５と半導体膜６との界面で剥離して転写される。これより、基板１のゲート電極２上に、接着膜３を介して、絶縁膜７と半導体膜６が形成される。なお、転写後の状態を図１２に示す。
【００３７】
（ステップＳ２２）レジスト膜形成
図１３に示すように、基板１に転写された半導体膜６および接着膜３上にレジスト膜８を形成する。レジスト膜８は、インクジェット法やディスペンサ法を用いることにより、半導体膜６および絶縁膜７を覆うように形成する。
【００３８】
なお、レジスト膜８をスピンコート法により基板１全面に形成する場合は、ステップＳ０１において、ＴＦＴが形成される部分（ゲート電極）以外のゲート配線を、透明な導電性材料、たとえば、ＩＴＯで形成することが好ましい。それにより、基板１全面にレジスト膜８をおおった場合でも、後述する現像により、所定のパターンに形成することができる。
【００３９】
（ステップＳ２３）露光
図１３に示すように、レジスト膜８を形成した後、基板１を挟んでレジスト膜８の反対側から紫外線（ＵＶ）を照射して露光を行う。この場合、ゲート電極２がマスクとなり、レジスト膜８のゲート電極２の影にならない部分に紫外線が照射される。レジスト膜８のゲート電極２の影になる部分ではゲート電極２により紫外線が遮られ紫外線が照射されない。なお、半導体膜６、絶縁膜７および接着膜３は、紫外線が透過する材料を使用し、または紫外線が透過するように厚みが調整されている。これより、基板１を挟んでレジスト膜８の反対側から、露光することができる。
【００４０】
（ステップＳ２４）現像
図１４に示すように、露光されたレジスト膜８を現像する。これより、ゲート電極２でマスクされた部分を除いてレジスト膜８が除去される。現像方法としては、パドル式、ディップ式、またはシャワー式が挙げられる。パドル式では、スピン機構上で現像、洗浄、乾燥を一か所で行うことができる。
【００４１】
（ステップＳ２５）水素イオンのドープ処理
図１５に示すように、半導体膜６に水素イオン（Ｈ+）をドープする処理を行う。水素イオンをドープする処理は、Ａｒ（アルゴン）ガスなどの不活性ガスと、Ｈ２（水素）ガスとを供給してプラズマ処理して行われる。ＡｒガスとＨ２ガスを供給して電磁波を印加することにより、ＡｒとＨ２が励起されプラズマ状態になり、Ａｒイオンと水素イオンが生成される。Ａｒイオンは、半導体膜６の表面に衝突することで半導体膜６表面上の有機物等の汚れを除去することができる。一方、水素イオンは、電子を供給するドナーとして半導体膜６内にドープされる。そのため、酸化物半導体である半導体膜６の抵抗率を低下させることができる。すなわち、半導体膜６表面を洗浄することができるとともに、半導体膜６の抵抗率を低下させることができる。
【００４２】
なお、図１５に示すように、半導体膜６は、レジスト膜８によりマスクされて、水素イオンをドープする上述の処理がされていない部分（ゲートチャネルに相当する）を未処理部分６ａとして示し、上述の処理がされて低抵抗化された部分（ソース・ドレイン部分に相当する）を処理部分６ｂとして示す。これら、未処理部分６ａと処理部分６ｂを特に区別しないで説明するときは、半導体膜６として説明する。
【００４３】
水素イオンのドープする処理は、ゲート電極２の直上に形成されたレジスト膜８により、半導体膜６内のチャネル部分はマスクされ、ソース・ドレイン部分にのみ選択的に行われる。なお、ＡｒガスとＨ２ガスは、同時に供給してプラズマ化して処理してもよいし、Ａｒガスを供給してプラズマ化して処理した後に、Ｈ２ガスを供給してプラズマ化して処理してもよい。
【００４４】
なお、上述のＡｒガスとＨ２ガスのプラズマ処理よる水素イオンをドープする処理は、基板１をチャンバ内に収容して所定の圧力にし、ＡｒガスとＨ２ガスを供給してプラズマ状態にして行ってもよい。また、大気圧中でＡｒガスとＨ２ガスを供給してプラズマ状態にしたものを照射して行ってもよい。これにより、大きな真空チャンバが必要なくなり、装置の設置スペースを抑えることができる等の効果がある。
【００４５】
（ステップＳ２８）ソース電極・ドレイン電極の形成
図１６に示すように、水素イオンをドープする処理がされた半導体膜６上に、ゲート電極２を挟んで、ドレイン電極１０とソース電極１１を形成する。ドレイン電極１０およびソース電極１１を形成する導電体は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属をペースト状にした金属インクで形成したものでもよいし、ＩＴＯインクや、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェンなどに代表される光電導性の有機物インクを印刷することで形成してもよい。また、ＩＴＯとＡｕ薄膜などの構成でもよい。ドレイン電極１０およびソース電極１１の形成方法は、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法などの印刷法を用いて形成することができる。
【００４６】
なお、半導体膜６に対向する部分のゲート電極２と、半導体膜６に接続するドレイン電極１０と、半導体膜６に接続するソース電極１１と、半導体膜６と、絶縁膜７と、接着膜３とでＴＦＴ１２を構成する。ドレイン電極１０とソース電極１１の形成後、ゲート電極２直上のレジスト膜８は、除去してもよいし、除去せずにそのまま封止用のキャップとしてもよい。以上により、ＴＦＴの一連の製造を終了する。
【００４７】
以上のような工程を備えた薄膜トランジスタ製造方法によれば、基板１上に形成された接着膜３を硬化させた後、接着膜３上に転写型５に形成された絶縁膜７を転写するので、接着膜３と転写型に形成された絶縁膜７とが固体接着され、結合されたゲート絶縁膜９の膜厚が均一な薄膜トランジスタを形成することができる。また、接着膜３と転写型５に形成された絶縁膜７とが脱水縮合反応により結合するので、強固な結合が形成され、転写型５から半導体膜６を離型するのが容易である。また、接着膜３と絶縁膜７との界面がバルク内部と同じ状態で結合されるので、トランジスタ動作時にチャージされる界面トラップを防止することができる。また、接着膜３よりも転写型５の方が変形しやすいので、転写時に接着膜３が変形することなく転写型５が変形するので、結果として一定した膜厚の接着膜３と絶縁膜７との結合を形成することができる。
【００４８】
また、転写ステップＳ２１が加圧チャンバ内にて１気圧より大きい加圧雰囲気下にて実施されるので、外気の混入を防ぐことができ転写面に不純物が混入するのを防ぐことができる。また、基板１に反りがあっても、基板１と転写型５とが密着するように加圧された気圧により全面的に押圧されるので基板１の反りが矯正され、さらに基板１の反りに合わせて転写型５が追随して変形するので基板１と転写型５とが均一に密着することができ、転写エラーを低減することができる。
【００４９】
また、硬化した接着膜３および絶縁膜７の各表面にＯＨ基を形成する活性化ステップＳ０４およびＳ１３を備え、活性化ステップＳ０４、Ｓ１３の後に転写ステップＳ２１を実施することで絶縁膜７と硬化した接着膜３との脱水縮合反応を促進することができる。
【００５０】
また、接着膜３を先に硬化させるので、接着膜３として熱硬化型の接着膜を採用する場合でも、接着膜３と転写型５に形成された絶縁膜７とを加熱することなく常温にて結合することができる。これより、接着膜３と転写型５との熱膨張率の違いから転写時にアライメントのズレが生じることもない。また、接着膜３を先に硬化させるので、接着膜３に含まれている溶剤成分が先に揮発され、接着膜３と絶縁膜７との界面に溶剤が不純物として残留するのを防ぐことができる。
【００５１】
基板１上に転写して形成された半導体膜６に対して、Ａｒガス等の不活性ガスとＨ２ガスを供給して、電磁波を印加してプラズマ化することにより、不活性ガスがＡｒの場合はＡｒイオンと水素イオンが生成される。Ａｒイオンは、半導体膜表面に衝突して、半導体膜表面上の有機物等の汚れを除去する。また、水素イオンは、半導体膜内にドナーとしてドープされる。そのため、半導体膜の抵抗率が低下する。これにより、薄膜トランジスタのゲートをＯＮ状態にしたときのソース・ドレイン間の抵抗を低下させることができるとともに、半導体膜表面を洗浄することができる。
【００５２】
また、半導体膜６上にレジスト膜８を形成し、基板１を挟んでレジスト膜８が形成されている反対側から紫外線を照射して露光することで、基板上に形成されたゲート電極２はマスクとして機能し、紫外線が照射されたレジスト膜８は現像により除去される。そのため、フォトマスクを使用せずにレジスト膜８のパターン形状を形成できる。それにより、半導体膜８のソース・ドレイン部分に選択的に、上述のＡｒガスとＨ２ガスのプラズマ処理よる水素イオンをドープする処理を行うことができる。すなわち、半導体膜６は、ゲート配線と対向するゲートチャネルである未処理部分６ａの抵抗率を維持させつつ、ソース・ドレイン部分である処理部分６ｂの抵抗率を低減させることができる。
【００５３】
また、半導体膜６上のソース・ドレイン電極として使用される部分をＡｒガスとＨ２ガスのプラズマ処理よる水素イオンをドープする処理を行うことにより、半導体膜６上のソース・ドレイン部分にドレイン電極１０とソース電極１１を形成したときに、界面が良好に接続され、接触抵抗を低く抑えることができる。
【００５４】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５５】
（１）上述した実施例では、転写ステップＳ２１は加圧チャンバの中で実施されていたが、加圧チャンバを用いる代わりに、プレス機にて転写型５を押圧してもよい。プレス機は圧縮空気式または油圧式のものを採用することができる。また、電磁コイルを用いて電磁力にて転写型５を押圧してもよいし、自然重力により押圧してもよい。
【００５６】
（２）上述した実施例では、ステップＳ０４およびステップＳ１３により、接着膜３および絶縁膜７の両方の膜の表面に活性化処理を実施していたが、いずれか一方の膜の表面だけ活性化処理を実施してもよい。各膜の表面には元々−ＯＨ基がいくらかの割合で形成されているので、いずれか一方の膜の表面だけ活性化処理しても、脱水縮合反応を促進することができる。もちろん、実施例のように両方の膜に活性化処理を実施すれば脱水縮合反応がより促進する。
【００５７】
（３）上述した実施例では、転写型５に半導体膜６を形成し、その上に絶縁膜７を形成していたが、転写型５と半導体膜６の間に剥離層を設けてもよい。剥離層としては、転写型５にフッ素プラズマ処理を施して形成されるものであってもよいし、フッ素系、あるいはシリコーン系の剥離剤を塗布するものであってもよい。また、剥離性の良いＡｕ等の薄膜を蒸着あるいはメッキするものであってもよい。
【００５８】
（４）上述した実施例では、ステップＳ２５にてプラズマ処理にて水素イオンをドープしていたが、水蒸気を供給して、低圧水銀ランプ等で紫外線（ＵＶ）を照射して実施してもよい。紫外線を照射すると、水蒸気中の水分子、または大気中の酸素（Ｏ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）等が紫外線のエネルギーを吸収して励起して、オゾン（Ｏ３）や原子状酸素等の酸素ラジカルおよび水素イオンが生成される。
【００５９】
生成された酸素ラジカルは、半導体膜６上の有機物の汚れの、紫外線の照射により分子結合が切断された箇所に直ちに反応するので、半導体膜６表面から有機物の汚れを除去することができる。一方、生成された水素イオンは、半導体膜６内にドナーとしてドープされる。そのため、半導体膜６の抵抗率を低下させることができる。すなわち、半導体膜６表面を洗浄することができるとともに、半導体膜６内の抵抗率を低下させることができる。
【００６０】
なお、紫外線を照射して生成されたラジカルとイオンによる処理は、大気中で行ってもよく、チャンバ内で行ってもよい。また、チャンバ内で行う場合は、水蒸気雰囲気中で行ってもよい。また、紫外線に照射するガスは、水蒸気に限らず、Ｈ２ガスを供給してもよい。この場合、大気中に含まれるＯ２、ＣＯ２から、酸素ラジカルが生成され、Ｈ２ガスから水素イオンが生成される。
【符号の説明】
【００６１】
１   …  基板
２   …  ゲート電極
３   …  接着膜
５   …  転写型
６   …  半導体膜
７   …  絶縁膜
１２ …  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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