(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して、前記ゲート電極と対向配置された半導体層と、
前記半導体層の上に設けられ、前記半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記半導体層の上に設けられ、前記半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を備えた薄膜トランジスタであって、
前記半導体層が、透光性半導体膜と、前記透光性半導体上に配置され、前記透光性半導体膜よりも光透過率の低い導電性膜と、を有し、
前記導電性膜が、アルミニウム、又はアルミニウムを主成分とする合金膜で形成され、
前記導電性膜が、前記透光性半導体膜からはみ出さないように形成され、
前記導電性膜が、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のチャネル部を挟むように分離して形成され、
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極が、前記導電性膜を介して、前記透光性半導体膜に接続されている薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記透光性半導体膜が、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、又は１３族元素を主成分とした窒素化合物のいずれか一つを少なくとも含んでいる請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記アルミニウムを主成分とする合金膜が、ニッケル、パラジウム、及び白金の少なくとも一つを添加物として含んでいる請求項１、又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記アルミニウムを主成分とする合金膜が、窒素、及び酸素の少なくとも一方を添加物として含んでいる請求項１〜３のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタがマトリクス状に配列され、
前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極と接続された画素電極が設けられているアクティブマトリクス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ、アクティブマトリクス基板、およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の一例として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下「ＴＦＴ」という。）をスイッチング素子として用いたＴＦＴアクティブマトリクス基板（以下、単にＴＦＴ基板と称する）がある。このＴＦＴ基板は、ディスプレイ装置等の電気光学装置に利用される。ＴＦＴ等の半導体装置は、低消費電力及び薄型であるという特徴がある。従って、このような半導体装置の特徴を活かして、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に変わるフラットパネルディスプレイへの応用が盛んになされている。
【０００３】
このような半導体装置では低コスト化が要求されている。このため、液晶表示装置用のＴＦＴ基板のスイッチング素子には、バックチャネル型ＴＦＴが広く利用されている。液晶表示装置用のバックチャネル型ＴＦＴでは、一般的に、アモルファスシリコン（Ｓｉ）が半導体の活性層として用いられており、逆スタガ構造が採用されている。
【０００４】
さらに、近年では、酸化物半導体を活性層に用いたＴＦＴの開発が盛んになされている（特許文献１、２）。酸化物半導体は、従来のアモルファスシリコンよりも高い移動度を有する。酸化物半導体としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）に酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）を添加したＩＧＺＯ系が主に用いられている。この技術は、例えば、特許文献３、非特許文献１および特許文献４にも開示されている。酸化物半導体膜は、高い透光性を有していることが特徴である。例えば、特許文献４では、４００ｎｍから８００ｎｍの可視光に対して７０％以上の透過率を有する酸化物半導体膜を適用した技術が開示されている。
【０００５】
上記のような酸化物半導体膜は、透明導電膜として公知のＩＴＯ（酸化インジウムＩｎ２Ｏ３＋酸化すずＳｎＯ２）やＩＺＯ（酸化インジウムＩｎ２Ｏ３＋酸化亜鉛ＺｎＯ）のような酸化物導電膜と同様に、フォトレジストのアルカリ系現像液に不溶である。加えて、酸化物半導体膜は、シュウ酸やカルボン酸のような弱酸系溶液でエッチングすることが可能である。従って、酸化物半導体膜には、パターン加工が容易であるという利点がある。
【０００６】
しかし一方で、ＴＦＴのソース電極やドレイン電極に用いられる一般的な金属膜（Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌおよびこれらの合金）をエッチング加工する際に通常用いられる酸系溶液にも容易に溶けてしまう。したがって、酸化物半導体を活性層として用いるＴＦＴを製造する場合は、例えば特許文献５に開示される技術が用いられる。特許文献５では、金属膜、金属膜のエッチング溶液、ならびに酸化物半導体膜の種類を選んで製造している。こうすることで、ソース電極やドレイン電極の金属膜だけをエッチングし、酸化物半導体膜をエッチングせずに残すような選択エッチングが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−７７８２２号公報
【特許文献２】特開２００５−７７８２２号公報
【特許文献３】特開２００５−７７８２２号公報
【特許文献４】特開２００７−１１５９０２号公報
【特許文献５】特開２００８−７２０１１号公報
【０００８】
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ  Ｖｏｌ．４３２（２００４）ｐ．４８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＴＦＴ基板を製造するため、金属膜や半導体膜が順次形成される。そして、それぞれ写真製版（フォトリソグラフィ）工程でフォトレジストパターンを形成した後にエッチング加工を行う。これにより、配線・電極や半導体のパターンを形成することができる。このようにして、ＴＦＴ基板が、製造される。
【００１０】
このとき、配線・電極や半導体のパターンに異常があると、最終的に工程が完了した後の動作試験で不良が発生して歩留を低下させてしまう。このために、製造の各工程後に適宜パターンの仕上がり形状を検査することがある。すなわち、製品が完成するまでの早い段階でパターン不良を検出することがコスト低減のために重要である。
【００１１】
このようなパターン不良の検出は、一般的に光学顕微鏡を用いてパターンを観察し、そのパターン形状を検査することによって行われる。パターン形状の検査は、自動的に画像データを読み取り、正常な形状データと比較することで行うことも可能であるし、また直接の目視検査で行うことも可能である。
【００１２】
しかしながら、光学顕微鏡による画像でパターン形状を検査する場合、次のような問題もある。酸化物半導体膜のように透光性の高い物質では、金属膜のように光を反射する物質に比べると検査が困難であり、検出感度が落ちるという課題がある。よって、生産性が低下してしまうという問題がある。
【００１３】
また上述のように、従来公知の一般的な酸化物半導体膜の場合、配線・電極材料となる従来公知の一般的な金属膜との薬液を用いた選択エッチングが困難である。従って、金属膜、半導体膜およびエッチング薬液の組合せが限定的となる。このため、ＴＦＴ特性の改善等での材料の選択幅が著しく制限されるなどの課題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、材料の選択幅が広く、生産性が高い薄膜トランジスタ、アクティブマトリクス基板、およびそれら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】
【００１５】
本発明の第１の態様に係る薄膜トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート絶縁膜を介して、前記ゲート電極と対向配置された半導体層と、前記半導体層の上に設けられ、前記半導体層と電気的に接続されたソース電極と、前記半導体層の上に設けられ、前記半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を備えた薄膜トランジスタであって、前記半導体層が、透光性半導体膜と、前記透光性半導体上に配置され、前記透光性半導体膜よりも光透過率の低い導電性膜と、を有し、前記導電性膜が、前記透光性半導体膜からはみ出さないように形成され、前記導電性膜が、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のチャネル部を挟むように分離して形成され、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極が、前記導電性膜を介して、前記透光性半導体膜に接続されている、ものである。
【００１６】
本発明の第２の態様にかかる薄膜トランジスタの製造方法は、基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上に、透光性半導体膜と、前記透光性半導体膜よりも光透過率の低い導電性膜とを順次成膜する工程と、前記透光性半導体膜と前記導電性膜とを島状にパターニングして、半導体層を形成する工程と、前記導電性膜の上に、互いに離間して対向配置されたソース電極、及びドレイン電極を形成する工程と、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にある前記導電性膜を除去して、チャネル部を形成する工程と、を備え、前記導電性膜が、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金膜で形成され、前記半導体層を形成する工程では、水酸化テトラメチルアンモニウムを含む溶液を用いて、前記導電性膜がエッチングされるものである。
【００１７】
本発明の第３の態様に係る薄膜トランジスタの製造方法は、基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上に、透光性半導体膜と、前記透光性半導体膜よりも光透過率の低い導電性膜とを順次成膜する工程と、前記透光性半導体膜と前記導電性膜とを島状にパターニングして、半導体層を形成する工程と、前記導電性膜の上に、互いに離間して対向配置されたソース電極、及びドレイン電極を形成する工程と、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にある前記導電性膜を除去して、チャネル部を形成する工程と、を備え、前記導電性膜が、銅又は銅を主成分とする合金膜で形成され、前記半導体層を形成する工程では、過硫酸アンモニウムを含む溶液を用いて、前記導電性膜がエッチングされるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、材料の選択幅が広く、生産性が高いＴＦＴ、アクティブマトリクス基板、およびそれらの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態にかかるＴＦＴ基板の構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態にかかるＴＦＴ基板の画素構成を示す平面図である。
【図３】実施の形態にかかるＴＦＴ基板の断面図である
【図４】実施の形態にかかるＴＦＴ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】実施の形態にかかるＴＦＴ基板の製造方法の一部を詳細に説明するための工程断面図である
【図６】透光性半導体膜の透過率特性を示す図である。
【図７】実施の形態にかかるＴＦＴ基板におけるフォトキャリアの挙動を示す図である。
【図８】透光性半導体膜の透過率特性を示す図である。
【図９】透光性半導体膜の透過率特性を示す図である。
【図１０】透光性半導体膜の透過率特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
本実施の形態にかかるＴＦＴ基板は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が用いられたアクティブマトリクス基板である。ＴＦＴ基板は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の平面型表示装置（フラットパネルディスプレイ）に用いられる。始めに、図１を参照して、ＴＦＴ基板について説明する。図１は、ＴＦＴ基板の構成を示す平面図である。ここでは、ＬＣＤ用のＴＦＴ基板を例にとって詳しく説明する。
【００２１】
ＴＦＴ基板１００は、例えば、ＴＦＴ１０８がマトリクス状に配列されたＴＦＴアレイ基板である。ＴＦＴ基板１００には、表示領域１０１と表示領域１０１を囲むように設けられた額縁領域１０２とが設けられている。この表示領域１０１には、複数のゲート配線（走査信号線）２２、複数の補助容量電極３、及び複数のソース配線（表示信号線）２７が形成されている。
【００２２】
複数のゲート配線２２は、平行に設けられている。複数のソース配線２７は平行に設けられている。図１では、ゲート配線２２が横方向に形成され、ソース配線２７が縦方向に形成されている。ゲート配線２２とソース配線２７とは、互いに交差するように形成されている。また、ゲート配線２２とソース配線２７とは直交している。そして、隣接するゲート配線２２、及び隣接するソース配線２７に囲まれた領域が画素１０５となる。ＴＦＴ基板１００では、画素１０５がマトリクス状に配列される。
【００２３】
複数の補助容量電極３は、複数のゲート配線２２と平行に設けられている。補助容量電極３は、隣接するゲート配線２２間にそれぞれ設けられている。すなわち、ゲート配線２２と補助容量電極３とは、交互に配置されている。補助容量電極３とソース配線２７とは、互いに交差するように形成されている。また、補助容量電極３とソース配線２７とは直交している。
【００２４】
さらに、ＴＦＴ基板１００の額縁領域１０２には、走査信号駆動回路１０３と表示信号駆動回路１０４とが設けられる。ゲート配線２２は、表示領域１０１から額縁領域１０２まで延設されている。そして、ゲート配線２２は、ＴＦＴ基板１００の端部で、走査信号駆動回路１０３に接続される。ソース配線２７も同様に表示領域１０１から額縁領域１０２まで延設されている。そして、ソース配線２７は、ＴＦＴ基板１００の端部で、表示信号駆動回路１０４と接続される。走査信号駆動回路１０３の近傍には、外部配線１０６が接続されている。また、表示信号駆動回路１０４の近傍には、外部配線１０７が接続されている。外部配線１０６、１０７は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの配線基板である。
【００２５】
外部配線１０６、１０７を介して走査信号駆動回路１０３、及び表示信号駆動回路１０４に外部からの各種信号が供給される。走査信号駆動回路１０３は外部からの制御信号に基づいて、ゲート信号（走査信号）をゲート配線２２に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線２２が順次選択されていく。表示信号駆動回路１０４は外部からの制御信号や、表示データに基づいて表示信号をソース配線２７に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧を各画素１０５に供給することができる。なお、走査信号駆動回路１０３と表示信号駆動回路１０４は、ＴＦＴ基板１００上に配置される構成に限られるものではない。例えば、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）により駆動回路を接続してもよい。また、補助容量電極３は、後述する画素電極と重複しており、画素電極とともに補助容量を形成する。例えば、補助容量電極３には、走査信号駆動回路１０３、又は表示信号駆動回路１０４等から共通電位が供給される。
【００２６】
画素１０５内には、少なくとも１つのＴＦＴ１０８が形成されている。ＴＦＴ１０８はソース配線２７とゲート配線２２の交差点近傍に配置される。例えば、このＴＦＴ１０８が画素電極に表示電圧を供給するためのスイッチング素子となる。ＴＦＴ１０８のゲート電極はゲート配線２２に接続され、ゲート端子から入力されるゲート信号によってＴＦＴ１０８のＯＮとＯＦＦを制御している。ＴＦＴ１０８のソース電極はソース配線２７に接続されている。ゲート電極に電圧が印加され、ＴＦＴ１０８がＯＮされると、ソース配線２７から電流が流れるようになる。これにより、ソース配線２７から、ＴＦＴ１０８のドレイン電極に接続された画素電極に表示電圧が印加される。そして、画素電極と、対向電極との間に、表示電圧に応じた電界が生じる。なお、ＴＦＴ基板１００の表面には、配向膜（不図示）が形成されていてもよい。ＴＦＴ基板１００は、以上のように構成される。
【００２７】
さらに、液晶表示装置の場合、ＴＦＴ基板１００には、対向基板が対向して配置されている。対向基板は、例えばカラーフィルタ基板であり、視認側に配置される。対向基板には、カラーフィルタ、ブラックマトリクス（ＢＭ）、対向電極、及び配向膜等が形成されている。なお、例えば、ＩＰＳ方式の液晶表示装置の場合、対向電極は、ＴＦＴ基板１００側に配置される。ＴＦＴ基板１００と対向基板とは、一定の間隙（セルギャップ）を介して貼り合わされる。そして、この間隙に液晶が注入・封止される。すなわち、ＴＦＴ基板１００と対向基板との間に液晶層が挟持される。さらに、ＴＦＴ基板１００と対向基板との外側の面には、偏光板、位相差板等が設けられる。また、以上のように構成された液晶表示パネルの反視認側には、バックライトユニット等が配設される。ＴＦＴ基板１００が反視認側、対向基板が視認側に配置されるため、バックライトユニットは、ＴＦＴ基板１００の外側に配置される。
【００２８】
画素電極と対向電極との間の電界によって、液晶が駆動される。すなわち、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層を通過する光の偏光状態が変化する。すなわち、偏光板を通過して直線偏光となった光は液晶層によって、偏光状態が変化する。具体的には、バックライトユニットからの光は、ＴＦＴ基板１００側の偏光板によって直線偏光になる。そして、この直線偏光が液晶層を通過することによって、偏光状態が変化する。
【００２９】
従って、偏光状態によって、対向基板側の偏光板を通過する光量が変化する。すなわち、バックライトユニットから液晶表示パネルを透過する透過光のうち、視認側の偏光板を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板を通過する光量を変化させることができる。すなわち、画素毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
【００３０】
次に、図２、及び図３を参照して、ＴＦＴ基板１００の画素１０５の構成に付いて説明する。図２は、画素構成を模式的に示す平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【００３１】
図２、図３において、１は基板、２はゲート電極、４はゲート絶縁膜、５は半導体層、７はソース電極、８はドレイン電極、９はチャネル部、１０は保護絶縁膜、１１はコンタクトホール、１２は画素電極である。
【００３２】
基板１は、例えば、ガラス等の透明性絶縁基板である。基板１の上には、ゲート配線２２、及び補助容量電極３が形成されている。図２において、ゲート配線２２は、横方向に設けられている。ゲート配線２２は、ＴＦＴ１０８のゲート電極２を有している。すなわち、ＴＦＴ１０８部分のゲート配線２２がゲート電極２となる。ゲート電極２は、ゲート配線２２よりも幅広になっている。補助容量電極３は、ゲート配線２２と並設されている。さらに、ソース配線２７の近傍には、補助容量電極３から延在した延在部が設けられている。補助容量電極３の延在部は、ソース配線２７と平行に設けられている。補助容量電極３とゲート配線２２の上には、ゲート絶縁膜４が設けられている。ゲート絶縁膜４は、補助容量電極３、ゲート配線２２、及びゲート電極２を覆っている。
【００３３】
ゲート絶縁膜４の上には、半導体層５が設けられている。ＴＦＴにおいて、半導体層５は島状に形成されている。半導体層５は、透光性半導体膜５ａとオーミック導電膜５ｂの２層構造からなる。透光性半導体膜５ａは、例えば、非シリコン系である透光性半導体膜である。透光性半導体膜５ａを活性層に用いることで、アモルファスシリコンよりも高い移動度を実現することができる。具体的には、透光性半導体膜５ａとして、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）に酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）を添加したＩＧＺＯ系を用いることができる。オーミック導電膜５ｂは、透光性半導体膜５ａよりも低い光透過率を有している。ここでは、オーミック導電膜５ｂとして、Ａｌ（アルミニウム）やＡｌ合金などの光反射膜を用いることができる。例えば、透光性の透光性半導体膜５ａでは、可視光の中心波長である５５０ｎｍにおける透過率が５０％以上となっており、透光性半導体膜５ａよりも透過率の低いオーミック導電膜５ｂでは、波長５５０ｎｍにおける透過率が５０％未満となっている。
【００３４】
半導体層５は、ゲート電極２の上方に配置されている。従って、半導体層５は、ゲート絶縁膜４を介して、ゲート電極２と対向配置されている。オーミック導電膜５ｂは、透光性半導体膜５ａの上の一部に形成されている。換言すると、平面視において、オーミック導電膜５ｂは、透光性半導体膜５ａからはみ出していない。また、チャネル部９では、オーミック導電膜５ｂが設けられていない。チャネル部９では、オーミック導電膜５ｂが除去されたバックチャネル領域となる。オーミック導電膜５ｂは、チャネル部９を挟むように分離して、形成されている。
【００３５】
半導体層５の上には、ソース電極７、及びドレイン電極８が設けられている。ソース電極７、及びドレイン電極８は互いに離間している。また、ソース電極７、及びドレイン電極８、チャネル部９を挟んで、対向配置されている。ソース電極７、及びドレイン電極８は、半導体層５からはみ出して形成されている。ソース電極７は、ソース配線２７から延在している。図２では、ソース配線２７が縦方向に設けられており、ソース電極７がソース配線２７から右方向に延在している。ＴＦＴ１０８において、ソース電極７は、ゲート電極２の上まで延在している。ソース電極７、ドレイン電極８の直下には、オーミック導電膜５ｂが形成されている。すなわち、オーミック導電膜５ｂは、ソース電極７、ドレイン電極８と透光性半導体膜５ａとの間に配置され、ソース電極７、ドレイン電極８が、透光性半導体膜５ａと接触しない構成となっている。このように、ソース電極７とドレイン電極８は、オーミック導電膜５ｂを介して、透光性半導体膜５ａと接続されている。
【００３６】
半導体層５、ソース電極７、及びドレイン電極８の上には、保護絶縁膜１０が形成されている。保護絶縁膜１０は、ドレイン電極８、ソース電極７等を覆うよう、基板全体に形成されている。また、保護絶縁膜１０は、チャネル部９を保護している。
【００３７】
保護絶縁膜１０の上には、画素電極１２が設けられている。画素電極１２は、ドレイン電極８の上方に形成されて、ドレイン電極８の端部を乗り越えている。また、保護絶縁膜１０には、コンタクトホール１１が形成されている。コンタクトホール１１は、半導体層５からはみ出した部分のドレイン電極８に到達している。従って、画素電極１２は、コンタクトホール１１を介して、ドレイン電極８と電気的に接続される。画素電極１２は、ソース配線２７とゲート配線２２で囲まれた矩形領域の略全体を覆うように形成されている。画素電極１２は、補助容量電極３の一部と重複している。これにより、補助容量が形成される。画素電極１２は、透光性導電膜によって形成されている。
【００３８】
このように、本実施形態にかかるＴＦＴ１０８では、ドレイン電極８とソース電極７の間の領域において、半導体層５には、チャネル部９が設けられている。チャネル部９において、ソース電極７とドレイン電極８が分離されている。換言すると、ソース電極７とドレイン電極８の間の領域が、チャネル部９となる。また、チャネル部９では、オーミック導電膜５ｂが除去されている。従って、チャネル部９において、保護絶縁膜１０と、透光性半導体膜５ａが接触している。
【００３９】
次に、ＴＦＴの製造工程について、図４を用いて説明する。図４は、ＴＦＴ１０８の製造工程を示す工程断面図である。
【００４０】
（図４Ａ）
まず、基板１を洗浄液、又は純水を用いて洗浄する。なお、ここでは厚さ０．６ｍｍのガラス基板を基板１として用いることができる。洗浄された基板１に第１の金属膜を成膜して、ゲート電極２、ゲート配線２２、及び補助容量電極３を形成する（図４Ａ）。第１の金属膜としては、例えばクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）やこれらに他の元素を微量に添加した合金等を用いる。また、これらの金属、合金を２層以上形成した積層構造としてもよい。これらの金属、合金を用いることによって、比抵抗値が５０μΩｃｍ以下の低抵抗膜を得ることができる。
【００４１】
本実施形態では第１の金属膜として３ｍｏｌ％のＮｉを添加したＡｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ合金膜を用いている。公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法でＡｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ合金膜を２００ｎｍの厚さで成膜する。その後、第１回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成する。フォトレジストパターンをマスクとして、エッチングする。ここでは、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液でウエットエッチングを行う。エッチングした後にフォトレジストパターンを除去することで、図４Ａに示すようにゲート電極２、及び補助容量電極３等が形成される。
【００４２】
（図４Ｂ）
次に、図４Ｂに示すように、ゲート絶縁膜４、半導体層５を形成する。ここで、図４Ｂの工程について、図５を用いて詳細に説明する。図５は、図４Ｂの工程の詳細を示す断面図である。
【００４３】
（図５Ａ）
本実施形態では、まず化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用いて、ゲート絶縁膜４となる窒化シリコン膜（ＳｉＮ）を形成する。ここでは、厚さ３００ｎｍの窒化シリコン膜を、約３００℃の基板加熱条件下で成膜する。その後、非晶質構造の酸化物（以下、ＩＧＺＯという）ターゲットを用いたスパッタリング法で、透光性半導体膜５ａを成膜する。ここでは、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ：Ｏの原子組成比が１：１：１：４であるＩＧＺＯターゲットを用いている。酸化物膜を従来のＡｒガスを用いたスパッタリング法で成膜する。
【００４４】
この場合、通常は、酸素の原子組成比が化学量論組成よりも少なく、酸素イオン欠乏状態（上記の例ではＯの組成比が４未満）の酸化膜となってしまう。従って、Ａｒガスに酸素（Ｏ２）ガスを混合させてスパッタリングすることが好ましい。本実施形態では、Ａｒガスに対して分圧比で１０％のＯ２ガスを添加した混合ガスを用いて、スパッタリングする。ここでは、ＩＧＺＯ膜を５０ｎｍの厚さで成膜する。
【００４５】
このＩＧＺＯ膜の透過率の測定結果を図６に示す。図６は、上記のように、ＩＧＺＯ膜を用いた構成の透過率を実施例１として示している。また、透明導電膜として公知のＩＴＯ膜の結果を比較のために参考例１として示してある。図６において、横軸は光の波長を示し、縦軸が透過率を示している。ＩＧＺＯ膜はＩＴＯ膜よりも透過率は低いものの、波長５５０ｎｍにおいて８５．９％と高い透光性を有していることがわかる。
【００４６】
その後、さらに続けてオーミック導電膜５ｂとして、Ａｌ膜を成膜する。なお、Ａｌ膜とは、純Ａｌ膜、又はＡｌを主成分とするＡｌ合金からなる膜を指す。また、Ａｌを主成分とするＡｌ合金膜は、Ａｌの含有割合が他の元素に比べて最も高い膜である。ここでは、オーミック導電膜５ｂをＡｌに３ｍｏｌ％のニッケル（Ｎｉ）を添加したＡｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜としている。Ａｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜は、公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で２０ｎｍの厚さで成膜する。これにより、光反射性のオーミック導電膜５ｂを成膜することができる。これにより、図５Ａに示すように、ゲート絶縁膜４、透光性半導体膜５ａ、オーミック導電膜５ｂが積層された構成となる。
【００４７】
（図５Ｂ）
次に、第２回目の写真製版工程でフォトレジストパターン１３を形成する。ここではノボラック樹脂系のポジ型フォトレジストを用いている。フォトレジストを、スリットコータもしくはスピンコータにより約１．６μｍの厚さで塗布する。その後にフォトマスクを用いて露光を行う。さらに、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）を含む有機アルカリ系の現像液を用いて現像を行う。こうすることで、図５Ｂに示すように、オーミック導電膜５ｂ上に、フォトレジストパターン１３を形成することができる。フォトレジストパターン１３は、島状に形成され、ＴＦＴとなる領域に配置される。すなわち、フォトレジストパターン１３は、半導体層５のパターンを残す領域に残存する。
【００４８】
このとき、前記現像液によって、オーミック導電膜５ｂが、フォトレジストパターン１３をマスクとして、同時にエッチング除去される。すなわち、フォトレジストパターン１３の現像と、オーミック導電膜５ｂのエッチングが同じ工程で行われる。常温（２３℃）で、例えば、ＴＭＡＨ２．４％重量濃度のアルカリ溶液を現像液として用いた場合、Ａｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜では、約０．５ｎｍ／秒の速さでエッチングされる。このため、フォトレジスト現像後、現像時間をさらに４０秒以上延長する。こうすることによって、２０ｎｍ厚さのＡｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜を完全にエッチング除去することができる。このように、フォトレジストパターン１３の現像液をオーミック導電膜５ｂのエッチング液として用いることで、製造工程を簡略化することができる。
【００４９】
特許文献５に開示されているように、本実施形態で用いたＩＧＺＯ膜等の酸化物半導体膜は、非常に酸溶液に溶けやすい。従って、酸化物半導体膜と金属薄膜との選択エッチングが不可能である。このためパターン加工が非常に難しいことが知られている。しかしながら、透光性半導体膜５ａは、ＴＭＡＨのようなアルカリ溶液には溶けない。このため、アルカリ溶液を用いることで、透光性半導体膜５ａをエッチングすることなく、上層のオーミック導電膜５ｂだけをエッチング除去することが可能である。これにより、パターンの加工精度を向上することができる。
また、従来、ＩＧＺＯ膜のような透光性の酸化物膜をＡｌ系メタルと積層あるいは接触させた場合には、フォトレジストパターン時のアルカリ現像液中において両者の膜を電極とする電池反応が起こることがある。これにより、Ａｌ系メタルが酸化腐食、ＩＧＺＯ膜が還元腐食してパターン不良を発生させるという問題があった。しかしながら、本実施形態では、ＡｌにＮｉを添加したＡｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜を用いている。Ａｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜をアルカリ現像液中でエッチング除去するようにすれば、従来のＡｌ系メタルで問題となっていた電池反応を防止することができる。従って、ＩＧＺＯ膜を還元腐食させることなく良好な選択エッチングをすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、オーミック導電膜５ｂとして、Ａｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉ膜を用いたが、オーミック導電膜５ｂの材料は、これに限るものではない。例えば、Ａｌに添加する元素はＮｉに限らず、周期律で同じ１０族に属するパラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）であってもよい。さらには、これらＮｉ、Ｐｄ、Ｐｔの２種類以上をＡｌに添加してもよい。Ａｌにこれらの元素を添加することによって、ＴＭＡＨを含むアルカリ溶液（現像液）でＩＧＺＯ膜を腐食させることなくエッチングすることが可能となる。なお、添加量も３ｍｏｌ％に限らず、０．５ｍｏｌ％以上であればＴＭＡＨを含むアルカリ現像液でエッチングすることが可能である。また添加量が１０ｍｏｌ％を超えると、Ａｌ合金膜中でＡｌＮｉ、ＡｌＰｄ、およびＡｌＰｔの化合物相が析出する割合が多くなる。これがアルカリ現像液でエッチング残となってエッチング不良を引き起こす原因となる場合がある。従って、Ａｌに添加するＮｉ、Ｐｄ、およびＰｔの添加総量は０．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下とするのが好ましい。このようにすることで、有機アルカリ現像液によるエッチングレートを向上させることができ、エッチングし易くすることができる。
また、ＴＭＡＨ溶液のＴＭＡＨ濃度は２．４重量％に限らず、例えば液温が１０℃から５０℃までの間において、０．２重量％以上２５重量％以下の範囲とすることができる。ＴＭＡＨ濃度が０．２重量％未満の場合は、上記Ａｌ合金膜であってもエッチングレートが著しく低下してエッチングが困難となる。一方で、ＴＭＡＨ濃度が２５％を超える場合は、フォトレジストパターン１３へのダメージが大きくなり、パターン不良を起こす問題があるからである。
【００５１】
また、さらにＮ原子やＯ原子を添加するようにしてもよい。Ｎ原子やＯ原子の添加は、反応性スパッタリング法を用いて行うことができる。例えば、ＡｒガスにＮ２ガスやＯ２ガスを添加した混合ガスを用いて、反応性スパッタリングを行う。これにより、Ｎ原子やＯ原子をＡｌ合金膜に添加することができる。上記のＡｌ系合金膜にさらにＮ原子やＯ原子を含む合金膜とすることによって、電気的なオーミックコンタクト特性を良好にすることができる。すなわち、下層の透光性半導体膜５ａとのコンタクト特性、並びに、上層のソース電極７、ドレイン電極８とのコンタクト特性を良好にすることができる。これにより、ＴＦＴ特性を向上させることができる。なお、Ｎ原子とＯ原子の添加量は、Ｎ２ガスやＯ２ガスの分圧を調整することで、制御することができる。
（図５Ｃ）
次に、フォトレジストパターン１３をマスクとして、透光性半導体膜５ａをエッチング除去する。このエッチング工程では、シュウ酸５重量％濃度の水溶液を用いている。この場合は、常温（２３℃）で約１ｎｍ／秒の速さで透光性半導体膜５ａのＩＧＺＯ膜がエッチング除去される。図５Ｃに示すように、透光性半導体膜５ａがパターニングされ、島状の半導体層５を形成することができる。本実施形態のシュウ酸水溶液に限らず一般的に公知のシュウ酸溶液では光反射性のＡｌ−３ｍｏｌ％Ｎｉからなるオーミック導電膜５ｂは溶けない。このため、透光性半導体膜５ａだけを選択的にエッチングすることが可能である。よって、パターンの加工精度を向上することができる。
【００５２】
（図５Ｄ）
その後、フォトレジストパターン１３をアミン系の剥離液を用いて剥離除去する。これにより、図５Ｄに示すように、透光性の透光性半導体膜５ａと光反射性のオーミック導電膜５ｂとの半導体パターンを形成することができる。なお、図５Ｄは、図４Ｂに示すと同じ構成を示している。透光性半導体膜５ａとオーミック導電膜５ｂのパターンがほぼ一致している。すなわち、オーミック導電膜５ｂのパターンが透光性半導体膜５ａのパターンからはみ出さずに形成されている。
【００５３】
ここで、パターンの良否判定を行っても良い。以下に、パターンの良否判定の一例に付いて説明する。パターンの仕上がりの良否判定は、一般的にパターン欠陥検査装置を用いて不良箇所を検出することによって行われる。例えば、パターン欠陥検査装置は、パターンに照明光を照射する照明部と、パターンからの反射光を検出する画像撮像部とを備えている。照明部は、ハロゲン、ＬＥＤ、メタルハライド等の光源を用いて、基板１上に形成されたパターンに照明光を照射する。この照明光が基板上に形成されたパターンに照射されると、パターンに応じて反射される。画像撮像部は、パターンから反射される反射光を取り込んで画像を撮像する。画像撮像部は、反射光を検出するためのＣＣＤカメラやレンズなどの光学系を有している。これにより、基板１上に設けられたパターンの画像を撮像することができる。撮像された画像は、画素ごとに、例えば、２５６階調の輝度データとして表される。そして、パターン欠陥検査装置が、この画像に対して、画像処理を行い、不良箇所を検出する。
【００５４】
通常、撮像した画像から不良箇所を検出する画像処理では、パターンマッチングが用いられる。パターンマッチングでは、繰り返される周期箇所の画素輝度（例えば、２５６階調）を比較する。比較される画素輝度（２５６階調）は最低でも３箇所存在し、不良欠陥が無い箇所が２箇所存在し、不良欠陥箇所が１箇所存在する。その不良欠陥箇所の画素輝度（２５６階調）が不良欠陥の無い箇所の画素輝度（２５６階調）より輝度差が大きい場合に不良欠陥と現す。そして、良品のみを次の工程に進ませる、あるいは、欠陥を修正して、次の工程に進ませる。欠陥検査を行うことで、歩留まりを改善させることができるので、生産性を向上することができる。
【００５５】
しかしながら、従来の酸化物半導体膜のような透光性の高い物質だけで半導体パターンが形成された場合では、照明光が半導体パターンを透過してしまう。このため、ＣＣＤカメラに受光される反射光の強度が小さくなってしまう。このため、パターン不良欠陥が存在したとしても、不良欠陥が無い正常な箇所との輝度差が少ない。このため、欠陥の検出感度が落ちるという課題がある。一方、本発明の実施の形態では、透光性の透光性半導体膜５の上層に光反射性のオーミック導電膜５ｂを形成している。そして、一括で半導体層５のパターンを形成している。よって、透光性半導体膜５ａの表面には、同一形状の光反射性のパターンが存在することになる。よって、照明光が、オーミック導電膜５ｂで反射される。下層の透光性半導体膜５ａのパターン欠陥検査を感度よく行うことができる。例えば、基板上の輝度が２０〜１００階調程度であったとすると、一般的な光反射性のメタル膜では１５０〜２５６階調程度となる。このため、ガラス基板上と金属膜上の輝度差は大きい。オーミック導電膜５ｂを透光性半導体膜５ａと同じパターン形状に形成することで、検査を確実に行うことができる。半導体層５のパターンに欠陥が存在する不良品を取り除くことができる。この段階で、不良品を取り除くことで、生産性を向上することができる。もちろん、上記の階調数は、典型的な一例であり、照明光の強度や、その他の条件によっては変化する。
【００５６】
（図４Ｃ）
図４の説明に戻る。次に、第２の金属膜を成膜し、ソース配線２７、ソース電極７、及びドレイン電極８等を形成する。さらに、互いに対向するソース電極７とドレイン電極８のパターンの間において、オーミック導電膜５ｂを除去する。ソース電極７とドレイン電極８のパターンの間の領域に、ＴＦＴ１０８のチャネル部９が形成される。これにより、図４Ｃに示す構成となる。
【００５７】
第２の金属膜としては、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌやこれらに他の元素を微量に添加した合金等を用いることができる。またこれらの金属、合金を２層以上形成した積層構造としてもよい。これらの金属、合金を用いることによって、比抵抗値が５０μΩｃｍ以下の低抵抗膜を得ることができる。
【００５８】
本実施形態では第２の金属膜としてＭｏ膜を用いている。公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で２００ｎｍの厚さのＭｏ膜を成膜する。その後、第３回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成して、Ｍｏ膜をパターニングする。すなわち、フォトレジストパターンをマスクとして、Ｍｏ膜をエッチングする。そして、フォトレジストパターンを除去する。これにより、図４Ｃに示すように、ソース電極７、ドレイン電極８、およびＴＦＴ１０８のチャネル部９等を形成することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、第２の金属膜とオーミック導電膜５ｂとを別の薬液でエッチング除去してもよい。例えば、第２の金属膜のエッチングには、リン酸＋硝酸＋酢酸を含む薬液を用い、オーミック導電膜５ｂのエッチングには、上記のＴＭＡＨを用いることができる。
【００６０】
また、チャネル部９のオーミック導電膜５ｂを除去した後に、さらにＴＭＡＨを含むアルカリ溶液でチャネル部９の表面を洗浄してもよい。あるいはチャネル部９の表面をプラズマ照射（プラズマ処理）してもよい。プラズマ処理では、ヘリウム(Ｈｅ)、水素（Ｈ）、ネオン(Ｎｅ)、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、あるいはＳＦ６、ＣＦ４、Ｆ２、ＨＦ、ＮＦ３、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６等フッ素を含むガスなどのプラズマを用いることができる。これらのガスのプラズマ処理を行うことによって、チャネル部９の表面の異物や汚染物を除去することができる。よって、ＴＦＴのオフ特性を良好（オフ電流を低減）にすることができる。また、酸素（Ｏ２）ガスプラズマ処理を行ってもよい。この場合、チャネル部９の表面の異物や汚染物を除去するとともに、透光性半導体膜５ａのチャネル部９の表面に酸素原子を供給することがきる。これによって表面近傍を高抵抗化させ、ＴＦＴのオフ特性をさらに良好にすることができる。なお、上記のプラズマ処理を行ってチャネル部９の表面の異物や汚染物を除去した後に、さらにこの酸素（Ｏ２）ガスプラズマ処理を追加で行うこともできる。
【００６１】
（図４Ｄ）
次に、保護絶縁膜１０を成膜する。本実施形態では、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用いて、保護絶縁膜１０を成膜する。具体的には、約２５０℃の基板加熱条件下で厚さ３００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を成膜する。その後、第４回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成して、ＳｉＮ膜をパターニングする。すなわち、フォトレジストパターンをマスクとして用いて、ＳｉＮ膜をエッチングする。このエッチング工程では、公知のフッ素系ガスを用いたドライエッチング法を用いることができる。これにより、ドレイン電極８上に、コンタクトホール１１を形成することができる。その後、フォトレジストパターンを除去することで、図４Ｄに示すように、コンタクトホール１１を有する保護絶縁膜１０を形成することができる。
【００６２】
（図４Ｅ）
最後に、透明導電性膜を成膜して、画素電極１２のパターンを形成する。本本実施形態では、透明導電性膜として、ＩＺＯ（酸化インジウムＩｎ２Ｏ３＋酸化亜鉛ＺｎＯ）を用いている。そして、公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で、厚さ１００ｎｍのＩＺＯ膜を成膜する。次いで、第５回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成し、画素電極１２をパターニングする。すなわち、フォトレジストパターンをマスクとして、ＩＺＯ膜をエッチングする。これにより、画素電極１２が形成される。このエッチング工程では、公知のシュウ酸系溶液によるウエットエッチングを用いることができる。そして、エッチングした後にフォトレジストパターンを除去する。これにより、図４Ｅに示す構成となり、ＴＦＴ基板が完成する。
【００６３】
５回の写真製版工程によって完成させたＴＦＴ基板の表面に配向膜やスペーサを形成する。配向膜は、液晶を配列させるためのポリイミド等からなる。また、カラーフィルタや配向膜を備えた対向基板を用意する。ＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせる。そして、上記のスペーサによって両基板間に形成される隙間に、液晶を注入保持する。さらに両基板の外側に偏光板、位相差板およびバックライトユニット等を配設する。こうすることによって液晶表示装置を完成させることができる（図示せず）。
【００６４】
本実施の形態では、ソース電極７、ドレイン電極８と透光性半導体膜５ａとの間に、オーミック導電膜５ｂが介在した構成となっている。オーミック導電膜５ｂは、透光性半導体膜５ａよりも低い光透過率を有している。なお、オーミック導電膜５ｂは、透光性半導体膜５ａよりも低い光反射率を有していれば、光を反射する反射膜でよく、一部の光を透過する低反射膜でもよい。低反射膜は、例えば、波長５５０ｎｍの光に対する反射率が５０％未満のものである。具体的には、低反射膜として、リン（Ｐ）などの不純物を添加したＳｉ膜を用いることができる。
【００６５】
透光性半導体膜５ａを用いた場合でも、半導体層５のパターン形状検査においてパターン不良を容易に検出することができる。すなわち、パターン欠陥検査装置において、照明光を照射した際、照明光が、オーミック導電膜５ｂで反射される。よって、画像撮像部で受光される反射光の光量が大きくなる。オーミック導電膜５ｂは、酸化物半導体膜５ａと同じパターン形状を有している。よって、半導体層５のパターン欠陥の検出感度を高くすることができる。薄膜トランジスタ１０８の製品不良の発生を効果的に低減することができる。
【００６６】
透光性半導体膜５ａには、酸系薬液に対する耐性の低い材料が用いられる。また、ソース電極７、ドレイン電極８は、一般に酸系薬液でエッチング加工を行う金属膜からなる。パターン形成時において、両者のエッチング選択性を確保することができる。すなわち、ソース電極７、ドレイン電極８のパターニング時において、透光性半導体膜５ａとのエッチング選択性が高くなる。よって、パターンの加工精度を向上することができる。さらに、特許文献５のように、金属膜、金属膜のエッチング溶液、ならびに酸化物半導体膜の種類を選んで製造する必要がなくなる。よって、膜種やエッチング溶液などの材料選択の幅を広くすることができる。
【００６７】
特に移動度の高い酸化物系半導体膜を用いたＴＦＴ基板を実現することができる。よって、動作速度の速いＴＦＴアクティブマトリックス基板、及びそれを用いた表示装置を高い歩留まりで製造することができる。よって、高性能のＴＦＴ基板、及び液晶表示装置を生産性良く製造することができる。もちろん、液晶表示装置以外の表示装置に利用しても良い。例えば、有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイ装置等の電気光学表示装置に利用することができる。表示装置以外の半導体部品等に用いられる薄膜トランジスタ、アクティブマトリックス基板に利用することも可能である。
【００６８】
実施の形態２．
本実施の形態では、オーミック導電膜５ｂの材料が異なっている。実施の形態１では、オーミック導電膜５ｂがＡｌ合金膜であったが、本実施の形態では、オーミック導電膜５ｂが純Ｃｕ膜、もしくはＣｕを主成分とするＣｕ合金膜となっている。以下、純Ｃｕ膜、もしくはＣｕを主成分とするＣｕ合金膜をＣｕ膜と称する。なお、その他の構成等については、実施の形態１と同様であるため、適宜、説明を省略する。
【００６９】
以下に、本実施の形態にかかるＴＦＴの製造工程に付いて図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態にかかるＴＦＴの製造方法を示す製造工程断面図であり、実施の形態１の図４Ｂに対応する製造工程を詳細に示すものである。
【００７０】
（図７Ａ）
まず、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用い、ゲート絶縁膜４となる窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を成膜する。ここでは、約３００℃の基板加熱条件下で、厚さ３００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を成膜する。これにより、ゲート電極２、補助容量電極３がゲート絶縁膜４で覆われる。その後、透光性半導体膜５ａとオーミック導電膜５ｂとを連続して、成膜する。
【００７１】
具体的には、まず、透光性半導体膜５ａをスパッタリング法で成膜する。透光性半導体膜５ａのスパッタリングでは、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ：Ｏの原子組成比が１：１：１：４である非晶質構造の酸化物（以下、ＩＧＺＯという）ターゲットを用いる。ＡｒガスにＯ２ガスを添加した混合ガスを用いた反応性スパッタリング法で、厚さ５０ｎｍのＩＧＺＯ膜を成膜する。ここでは、Ａｒガスに対して分圧比で１０％のＯ２ガスを添加した混合ガスを用いている。
【００７２】
さらに続けて、オーミック導電膜５ｂとして、Ｃｕ膜をスパッタリング法で成膜する。このスパッタリングでは、純Ａｒガスを用いて、厚さ２０ｎｍの純Ｃｕ膜を成膜する。次に第２回目の写真製版工程でフォトレジストパターン１３を形成する。これにより、図７Ａに示す構成となる。
【００７３】
（図７Ｂ）
次に、フォトレジストパターン１３をマスクとして、オーミック導電膜５ｂをエッチング除去する。これにより、図７Ｂに示すように、オーミック導電膜５ｂのパターンが形成される。このエッチングでは、過硫酸アンモニウム０．３重量％の水溶液を含む液温２３℃の薬液をエッチャントとして用いる。この場合、純Ｃｕ膜からなるオーミック導電膜５ｂは、約１ｎｍ／秒の速さでエッチングされる。特許文献５に開示されているように、本実施形態で用いたＩＧＺＯ膜等の透光性半導体膜５ａは、酸溶液に非常に溶けやすい。従って、透光性半導体膜５ａと金属薄膜との選択エッチングが不可能である。このためパターン加工が非常に難しいことが知られている。しかしながら、透光性半導体膜５ａは、過硫酸アンモニウム系溶液にはエッチングされにくい。過硫酸アンモニウムを含む薬液を用いることで、Ｃｕからなるオーミック導電膜５ｂだけを選択的にエッチングすることができる。
【００７４】
（図７Ｃ）
続けて、フォトレジストパターン１３をマスクとして、透過性半導体膜５ａをエッチング除去する。ここでは、シュウ酸溶液をエッチン液として用いる。透過性半導体膜５ａがパターニングされ、図７Ｃに示すように、島状の半導体層５が形成される。シュウ酸溶液では光反射性のＣｕからなるオーミック導電膜５ｂは溶けない。このため、透光性半導体膜５ａだけを選択的にエッチングすることが可能である。よって、パターンの加工精度を向上することができ、透光性半導体膜５ａのパターンとその上のオーミック導電膜５ｂのパターンが略一致した構成となる。
【００７５】
（図７Ｄ）
その後、フォトレジストパターン１３をアミン系の剥離液を用いて剥離除去する。これにより、図７Ｄに示す構成となる。図７Ｄに示す構成は、図４Ｂ、又は図５Ｄと同様の構成となっている。透光性半導体膜５ａとオーミック導電膜５ｂとの半導体層５が島状に形成されている。
【００７６】
この後、実施の形態１に示す図４Ｃ〜図４Ｅと同じ工程を経ることで、本発明の実施の形態２に係るＴＦＴ基板を完成させることができる。また、ソース電極７、ドレイン電極８となる第２の金属膜と、オーミック導電性膜５ｂは、異なるエッチング溶液でエッチングされても良い。例えば、第２の金属膜を実施の形態１と同じＭｏ膜とした場合、第２の金属膜のエッチングには、リン酸＋硝酸＋酢酸を含む薬液を用い、オーミック導電膜５ｂのエッチングには、上記の過硫酸アンモニウム系溶液を用いることができる。これにより、チャネル部９の表面の異物や汚染物を除去することができ、ＴＦＴ特性を向上することができる。さらに、実施の形態１と同様に、プラズマ処理などで、チャネル部９を洗浄しても良い。
【００７７】
そして、実施の形態１と同様の工程を経ることで、液晶表示装置を完成させることができる。本実施の形態では、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。説明を省略したが、適宜、光学的なパターン欠陥の検査を行っても良い。
【００７８】
上記の説明では、光反射性のオーミック導電膜５ｂとして、純Ｃｕ膜を用いているが、これに限られるものではない。例えば、Ｎ原子やＯ原子を添加したＣｕ合金をオーミック導電膜５ｂとして用いることができる。具体的には、ＡｒガスにＮ２ガスやＯ２ガスを添加した混合ガスを用いた反応性スパッタリング法を用いる。反応性スパッタリング法によって、Ｎ原子やＯ原子を添加したＣｕ合金を成膜することも可能である。Ｎ原子やＯ原子を含むＣｕ合金膜とすることによって、過硫酸アンモニウム溶液によるエッチングをさらに容易にすることができる。下層の透光性半導体膜５ａと、上層のソース電極７、ドレイン電極８との電気的なオーミックコンタクト特性をさらに良好にすることができる。もちろん、Ｃｕに、Ｎ原子やＯ原子の両方を添加してもよく、Ｎ原子、Ｏ原子以外の原子をさらに添加してもよい。
また、過硫酸アンモニウム溶液の過硫酸アンモニウム濃度は０．３重量％に限らず、例えば液温が１０℃から５０℃までの間において、０．０２重量％以上１０重量％以下の範囲とすることができる。過硫酸アンモニウム濃度が０．０２重量％未満の場合は、上記Ｃｕ合金膜のエッチングレートが著しく低下してエッチングが困難となる。一方で、過硫酸アンモニウム濃度が１０％を超える場合は、Ｃｕ合金膜のサイドエッチング量（レジストパターン１３の端部からＣｕ合金膜パターン５ｂの端部までの後退量）が大きくなる。従って、平面パターンにおいて、Ｃｕ合金膜５ｂのパターン形状が、透光性半導体膜５ａのパターン形状よりも大きく内側に後退した形状となってしまう。このため、半導体層５のパターン欠陥を正確に検査することが困難になるという問題があるからである。
【００７９】
なお、実施の形態１、２では、透光性半導体膜５ａとして、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛からなる酸化物半導体（ＩＧＺＯ）を適用した例を記載したが、材料は、これらに限られるものではない。例えば１３族元素を主成分とした窒素化合物からなる窒化物半導体、あるいはこれらの酸化物、窒化物の混合物からなる半導体を適用することが可能である。これらを用いた場合でも、同様の効果を奏することが可能である。すなわち、Ｎ原子、及びＯ原子の少なくとも一方を含み、透光性を有する半導体膜であればよい。このように、非シリコン系の透光性半導体膜５ａを用いることによって、高性能のＴＦＴを得ることができる。なお、本明細書において、主成分とは、物質を構成する２種類以上の成分のうち、最も組成比の多い成分のことと定義する。
【００８０】
ここで、透光性半導体膜５ａの透過率について、図８乃至図１０を用いて説明する。図８乃至１０は、透光性半導体膜５ａの透過率分光特性を示すグラフである。図８は、厚さ５０ｎｍのＩＧＺＯ膜の透過率特性を示すグラフである。図９は、厚さ５０ｎｍのＴｉＯｘ膜の透過率特性を示すグラフである。図１０は、厚さ５０ｎｍのＧＺＯ膜の透過率特性を示すグラフである。ここでは、酸素の添加量を変えて、透過率を測定している。図８乃至図１０において、横軸は、光の波長、縦軸はＡｓ  ｄｅｐｏの透過率を示している。図８乃至図１０では、比較例として、非晶質ＩＴＯ（ａ―ＩＴＯ）と多結晶ＩＴＯ（ｐ−ＩＴＯ）を合わせて示している。各膜種とも、波長５５０ｎｍにおける透過率が５０％以上であることが分かる。
【００８１】
透過率の高い透光性半導体膜５ａを設けた場合であっても、オーミック導電膜５ｂを形成することで、パターン欠陥検査を確実に行うことができる。なお、パターン欠陥検査を半導体層５の形成直後に行うことで、効果的に欠陥を検出することができる。例えば、図５Ｄ、又は図７Ｄに示す状態で、光学的に欠陥検査を行う。こうすることで、効果的に欠陥を検出することが可能になる。もちろん。半導体層５の形成後であれば、どのタイミングでパターン欠陥を検査しても良い。
【００８２】
実施の形態１、２では、透光性半導体膜５ａと、オーミック導電膜５ｂを連続して成膜した後、パターニングを行っている。すなわち、透光性半導体膜５ａと、オーミック導電膜５ｂとのパターニングに用いられるフォトレジストが、共通となっている。よって、上層のオーミック導電膜５ｂのパターン端が、透光性半導体膜５ａのパターン端とほぼ一致する。オーミック導電膜５ｂが透光性半導体膜５ａからはみ出さないように形成される。このように形成することで、製造工程を簡略化することができる。すなわち、別々のフォトレジストを用いてパターニングする場合と比べて、写真製版工程を省略することができる。半導体層５の検査を確実に行うことができる。よって、生産性を向上することができる。
【００８３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  基板
２  ゲート電極
３  補助容量電極
４  ゲート絶縁膜
５  半導体層
５ａ  酸化物半導体膜
５ｂ  オーミック導電膜
７  ソース電極
８  ドレイン電極
９  チャネル部
１０  保護絶縁膜
１１  コンタクトホール
１２  画素電極
１３  フォトレジストパターン
２２  ゲート配線
２７  ソース配線
１００  ＴＦＴアレイ基板
１０１  表示領域
１０２  額縁領域、
１０３  走査信号駆動回路
１０４  表示信号駆動回路
１０５  画素
１０６  外部配線
１０７  外部配線
１０８  ＴＦＴ
【図１】
0005719610.tif 000002
【図２】
0005719610.tif 000003
【図３】
0005719610.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005719610.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005719610.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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