(57)【要約】【課題】ＵＶ照射により有機物残渣の除去を行うとともに、ＵＶ照射によるチャネル層の損傷を防止可能な半導体装置の製造方法、半導体装置および表示装置を提供する。【解決手段】基板１１上に、ゲート電極１２と、ゲート絶縁膜１３と、チャネル層１４と、ソース・ドレイン電極１７とがこの順に積層されたＴＦＴ１０を形成する。ＴＦＴ１０を覆う状態で、パッシベーション膜１８を形成する。次いで、パッシベーション膜１８上にａ−Ｓｉ膜からなるＵＶ吸収膜２１を形成した後、ＵＶ吸収膜２１上に形成されたレジストパターンＲをマスクに用いたエッチングにより、ＵＶ吸収膜２１とパッシベーション膜１８とにドレイン電極１７ｂに達するコンタクトホール２１ａを形成する。その後、レジストパターンＲを除去し、ＵＶ照射により、コンタクトホール２１ａ内の有機物残渣Ｒ’を除去する半導体装置の製造方法、半導体装置および表示装置である。【選択図】図２
2008262942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル層と、ソース・ドレイン電極とをこの順に積層してなる薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタを覆う状態で、前記基板上に無機絶縁膜を形成する工程と、
前記無機絶縁膜上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクに用いたエッチングにより、当該無機絶縁膜に、前記ドレイン電極に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記レジストパターンを除去した後に、紫外線を照射することで、前記コンタクトホール内の有機物残渣を除去する工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記薄膜トランジスタを形成する工程と前記無機絶縁膜を形成する工程の間、または前記無機絶縁膜を形成する工程と前記コンタクトホールを形成する工程の間に、
シリコン膜を含む紫外線吸収膜を形成する工程を行い、
前記コンタクトホールを形成する工程では、前記無機絶縁膜と前記紫外線吸収膜とに前記コンタクトホールを形成するとともに、前記有機物残渣を除去する工程では、前記紫外線吸収膜上から前記紫外線を照射する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記無機絶縁膜を形成する工程と前記コンタクトホールを形成する工程の間に、
前記無機絶縁膜上に前記紫外線吸収膜を形成する工程を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記レジスト残渣を除去する工程の後に、
前記無機絶縁膜および前記紫外線吸収膜の上層に有機絶縁膜を形成し、当該有機絶縁膜に、前記コンタクトホールに連通する状態のコンタクトホールを形成する工程を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基板上に設けられたゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル層と、ソース・ドレイン電極とをこの順に積層してなる薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う状態で前記基板上に設けられた無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜の下層または上層に設けられたシリコン膜を含む紫外線吸収膜とを備えた半導体装置であって、
前記無機絶縁膜および前記紫外線吸収膜には、前記ドレイン電極に達する状態のコンタクトホールが設けられており、当該コンタクトホールは導電層で埋め込まれている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
基板上にゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル層と、ソース・ドレイン層とをこの順に積層してなる薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタに接続された表示素子とを基板上に配列形成してなる表示装置において、
前記薄膜トランジスタを覆う状態で、前記基板上に設けられた無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜の下層または上層に設けられたシリコン膜を含む紫外線吸収膜と、
前記無機絶縁膜および前記紫外線吸収膜の上層に設けられた有機絶縁膜とを備え、
前記無機絶縁膜、前記紫外線吸収膜および前記有機絶縁膜には、前記ドレイン電極に達する状態のコンタクトホールが設けられており、当該コンタクトホールには、前記表示素子と接続するためのコンタクトプラグが設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の表示装置において、
前記表示素子は有機電界発光素子である
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置ならびに表示装置に関し、特には、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子のような電流駆動型の素子の駆動用に好適に用いられる半導体装置の製造方法および半導体装置ならびに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の駆動基板側に設けられるマトリクスアレイには、トランジスタやダイオードを駆動素子として用いるアクティブマトリクスアレイと、交差する配線間に与えられる電圧のみで駆動するパッシブマトリクスアレイとが含まれる。前者としては、液晶ディスプレイや有機ＥＬ現象を利用して映像を表示する有機ＥＬディスプレイが、後者としては、プラズマディスプレイやフィールドエミッションディスプレイが良く知られている。
【０００３】
近年、上述したアクティブマトリクスアレイを用いたフラットパネルディスプレイの１つとして、有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイは、有機発光素子自体の発光現象を利用している為に視野角が広く、消費電力が低いなどの優れた特徴を備えている。更に、高精細度の高速ビデオ信号に対しても高い応答性を示すことから、特に映像分野等において、実用化に向けた開発が進められている。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイに欠かせないバックライトや導光板などの部材をマトリクスアレイの裏面に設置する必要が無く、液晶ディスプレイよりも薄型化できる点も有望な特徴のひとつである。
【０００５】
また、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイは、少なくとも有機発光材料を有する有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子を駆動させるための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）からなる駆動素子が設けられた駆動パネルを有し、この駆動パネルと封止パネルとが、有機ＥＬ素子を挟むように接着層を介して貼り合わされた構成である。
【０００６】
上記アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイは、従来のパッシブマトリクス型に比べて応答速度や解像度の点で優れており、前述した特徴を有する有機ＥＬディスプレイには特に適した駆動方式と考えられている。また、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイのＴＦＴアレイ基板は電流駆動であり、電圧駆動である液晶ディスプレイ用ＴＦＴアレイ基板と比較して、より高いＴＦＴ特性が要求される。
【０００７】
例えば、有機ＥＬディスプレイのＴＦＴアレイ基板は数百万個もの画素ＴＦＴと数百個以上の回路ＴＦＴから構成されているが、これらの電流特性のばらつきが、そのまま輝度のばらつきとしてはっきりと認識されてしまい、歩留まりを大幅に低下させてしまう。
【０００８】
上述の不良を発生させる要因の１つに、コンタクト不良がある。
【０００９】
コンタクト不良とは、配線電極とＴＦＴとの電気的な接続箇所（以後、コンタクトと呼ぶ）が、接続不良を起こした時に生じる動作不良のことである。特に、プレーナー型ＴＦＴでは配線電極とＴＦＴとが、細い開孔（コンタクトホール）を介して電気的接続を取るため、コンタクト不良は重大な問題となっている。
【００１０】
コンタクト不良の要因は、大別して３種類挙げられる。第１の要因としては、配線電極を形成する導電性膜のカバレッジが悪く、コンタクトホール内で断線していることが挙げられる。この場合、配線電極の成膜方法や成膜条件によって改善を図る必要がある。
【００１１】
第２の要因としては、コンタクトホールの断面形状等に起因する配線電極の断線が挙げられる。コンタクトホールの断面形状は、コンタクト部に覆われた絶縁物（窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等）のエッチング条件に強く依存する。
【００１２】
第３の要因としては、配線電極を形成する導電層と、ＴＦＴのソース・ドレイン電極とが、オーミック接合により接触していないことが挙げられる。これは、ソース・ドレイン電極との接合面に絶縁性の被膜、例えばレジスト材料の残存やドライエッチングの際に生じたポリマー成分などの有機物残渣が残存することによる。
【００１３】
そこで、ＴＦＴアレイ基板を歩留まりよく製造するために、上記コンタクト不良を低減させる製造方法がいくつか提案されている。その方法の１つは、上記第３の要因に着目したものであり、紫外線（ＵＶ）照射によりコンタクトホール内の有機物残渣を分解除去する方法である。この方法は簡便で処理時間が短い為、タクトタイムの低下をさせずにコンタクト不良を大幅に低減でき、かなり有力である（例えば、特許文献１〜４参照）。
【００１４】
ここで、コンタクト不良を低減させるために、ＵＶ照射によりコンタクトホール内の有機物残渣Ｒ’を除去する半導体装置の製造方法について、図５〜図６の製造工程断面図を用いて説明する。
【００１５】
まず、図５（ａ）に示すように、基板１１上にゲート電極１２をパターン形成した後、ゲート電極１２を覆う状態で、ゲート絶縁膜１３を形成する。次に、ゲート絶縁膜１３上に、チャネル層１４を形成する。次いで、チャネル層１４上に、ゲート電極１２上を覆うチャネル保護層１５をパターン形成する。続いて、チャネル保護層１５の両端を覆う状態で、チャネル層１４上に、ソース層１６ａとドレイン層１６ｂとを介してソース電極１７ａとドレイン電極１７ｂとをパターン形成する。以上のようにして、基板１１上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、チャネル層１４およびソース・ドレイン電極１７をこの順に積層してなる薄膜トランジスタ１０を形成する。
【００１６】
次に、図５（ｂ）に示すように、上記薄膜トランジスタ１０が設けられた基板１１上の全域を覆う状態で、ＳｉＮ膜からなるパッシベーション膜１８を形成する。
【００１７】
次いで、図５（ｃ）に示すように、このパッシベーション膜１８上にレジストパターンＲを形成し、このレジストパターンＲをマスクに用いたドライエッチングにより、上記ドレイン電極１７ｂに達する状態コンタクトホール１８ａを形成する。
【００１８】
その後、図６（ｄ）に示すように、レジストパターンＲ（前記図５（ｃ）参照）を除去すると、コンタクトホール１８ａ内のドレイン電極１７ｂ上は、レジストパターンＲの残渣や、上記ドライエッチングの際に生じたポリマー成分からなる有機物残渣Ｒ’で覆われた状態となる。
【００１９】
そこで、次に、図６（ｅ）に示すように、ＵＶ照射により、コンタクトホール１８ａ内の有機物残渣Ｒ’（前記図６（ｄ）参照）を除去することで、ドレイン電極１７ｂ上を洗浄する。
【００２０】
その後は、図６（ｆ）に示すように、パッシベーション膜１８上に、有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１９を形成し、この層間絶縁膜１９に上記第１コンタクトホール１８ａに連通する状態の第２コンタクトホール１９ａを形成する。続いて、この第２コンタクトホール１９ａ、第１コンタクトホール１８ａに導電層を埋め込むことで、層間絶縁膜１９上に形成される表示素子と接続させるためのコンタクトプラグ２０を形成する。
【００２１】
【特許文献１】特開平０３−７６１４５号公報
【特許文献２】特開平１０−１３５２１０号公報
【特許文献３】特開平０２−２７２７５０号公報
【特許文献４】特開平０４−２９９８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、上述したような半導体装置の製造方法では、図６（ｅ）を用いて説明した工程において、パッシベーション膜１８上からＵＶ照射を行うことで、ＴＦＴ特性が悪化することが確認された。ここで、図７のグラフに、ＵＶ照射を行った場合（１）とＵＶ照射を行わなかった場合（２）におけるゲート電圧−ドレイン電流（Ｖｇ−Ｉｄ）特性を測定した結果を示すと、ＵＶ照射により、閾値電圧Ｖthが大幅に右側にシフトし、移動度の低下も確認された。上記ＴＦＴの特性劣化は、ＵＶ照射によりチャネル層１４に結晶欠陥が生じ界面準位が形成されたため、と考えられる。具体的にはＵＶのエネルギーにより、チャネル層中のＳｉ-Ｈ結合が切断されてダングリングボンドが形成されたためである。この現象は、Staebler-Wronski効果としてよく知られている。
【００２３】
これらの界面準位は、一般的に、２５０℃〜４５０℃での加熱により、上記ダングリングボンドをＳｉＮ膜からなるパッシベーション膜１８中に含まれる水素（Ｈ）で終端させてＳｉ−Ｈ結合を形成することによって消滅することが知られている。しかし、ＵＶ照射によるチャネル層１４の損傷が大きい場合、必ずしも完全に界面準位を消滅させることはできない。
【００２４】
また、有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１９に第２コンタクトホール１９ａを形成した後に、ＵＶ照射を行った場合には、層間絶縁膜１９でＵＶが吸収されるため、チャネル層１４の損傷は抑制されるものの、層間絶縁膜１９によりＵＶが吸収されてしまうとともに、第２コンタクトホール１９ａと第１コンタクトホール１８ａとを足したコンタクトホールのアスペクト比が高くなるため、有機物残渣Ｒ’を確実に除去することが出来ない、という問題がある。
【００２５】
以上のことから、本発明は、ＵＶ照射により有機物残渣の除去を行うとともに、ＵＶ照射によるチャネル層の損傷を防止可能な半導体装置の製造方法、半導体装置および表示装置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】
【００２６】
上述したような目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、次のような工程を順次行う。まず、基板上に、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル層と、ソース・ドレイン電極とをこの順に積層してなるＴＦＴを形成する工程を行う。次に、ＴＦＴを覆う状態で、基板上に無機絶縁膜を形成する工程を行う。次いで、無機絶縁膜上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクに用いたエッチングにより、無機絶縁膜にドレイン電極に達するコンタクトホールを形成する工程を行う。続いて、レジストパターンを除去した後に、ＵＶを照射することで、コンタクトホール内の有機物残渣を除去する工程を行う。そして、薄膜トランジスタを形成する工程と無機絶縁膜を形成する工程の間、または無機絶縁膜を形成する工程とコンタクトホールを形成する工程の間に、シリコン膜を含むＵＶ吸収膜を形成する工程を行い、上記コンタクトホールを形成する工程では、無機絶縁膜とＵＶ吸収膜とにコンタクトホールを形成するとともに、上記有機物残渣を除去する工程では、ＵＶ吸収膜上からＵＶを照射することを特徴としている。
【００２７】
このような半導体装置の製造方法によれば、チャネル層上にシリコン膜を含むＵＶ吸収膜が設けられた状態で、ＵＶ吸収膜上からＵＶ照射を行うため、ＵＶ照射により、コンタクトホール内に残存した有機物残渣が除去されるだけでなく、ＵＶ照射によるチャネル層の損傷を防止することが可能となる。これにより、コンタクトホール内への有機物残渣の残存によるコンタクト不良が防止されるとともに、チャネル層の損傷によるＴＦＴ特性の悪化が防止される。
【００２８】
また、本発明は、上記半導体装置の製造方法により製造される半導体装置でもあり、基板上に設けられたゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル層と、ソース・ドレイン電極とをこの順に積層してなるＴＦＴと、ＴＦＴを覆う状態で、基板上に設けられた無機絶縁膜と、無機絶縁膜の下層または上層に設けられたシリコン膜を含むＵＶ吸収膜とを備えている。そして、無機絶縁膜およびＵＶ吸収膜には、上記ドレイン電極に達する状態のコンタクトホールが設けられており、コンタクトホールは導電層で埋め込まれていることを特徴としている。
【００２９】
このような半導体装置によれば、コンタクト不良が防止されるとともに、チャネル層の損傷によるＴＦＴ特性の悪化が防止される。
【００３０】
さらに、本発明は上記半導体装置を備えた表示装置でもあり、基板上にゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル層と、ソース・ドレイン層とをこの順に積層してなるＴＦＴと、このＴＦＴに接続された表示素子とを基板上に配列形成してなる表示装置である。そして、ＴＦＴを覆う状態で、基板上に設けられた無機絶縁膜と、無機絶縁膜の下層または上層に設けられシリコン膜を含むＵＶ吸収膜と、無機絶縁膜およびＵＶ吸収膜の上層に設けられた有機絶縁膜とを備え、無機絶縁膜、ＵＶ吸収膜および有機絶縁膜には、上記ドレイン電極に達する状態のコンタクトホールが設けられており、このコンタクトホールには、上記表示素子と接続するためのコンタクトプラグが設けられていることを特徴としている。
【００３１】
このような表示装置によれば、コンタクト不良が防止されるとともに、チャネル層の損傷によるＴＦＴ特性の悪化が防止される。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明の半導体装置の製造方法および半導体装置ならびに表示装置によれば、コンタクト不良が防止されるとともに、チャネル層の損傷によるＴＦＴ特性の悪化が防止されることから、半導体装置およびこれを用いた表示装置の高性能化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３４】
本実施形態の半導体装置の製造方法について、図１〜図３の製造工程断面図である。本実施形態においては半導体装置の構成を製造工程順に説明する。尚、背景技術で図５〜図６を用いて説明した構成と同様の構成には同一の番号を付して説明する。
【００３５】
まず、図１（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法により、絶縁性基板からなる基板１１上に、例えばモリブデンからなるゲート電極１２をパターン形成する。その後、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法により、ゲート電極１２を覆う状態で、基板１１上に、例えばＳｉＮ膜とＳｉＯ2膜とがこの順に積層された積層膜からなるゲート絶縁膜１３を形成する。次に、ゲート絶縁膜１３上に、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなるチャネル層１４を形成する。尚、チャネル層１４として、微結晶シリコン層を用いる場合には、ａ−Ｓｉ層を形成した後、例えばレーザーアニール等の方法により微結晶化してもよい。
【００３６】
次いで、チャネル層１４上に、ゲート電極１２上を覆う例えばＳｉＮからなるチャネル保護層１５をパターン形成する。続いて、チャネル保護層１５の両端を覆う状態で、チャネル層１４上に、例えばｎ型不純物を含むシリコン層からなるソース層１６ａとドレイン層１６ｂとを介して、例えばチタン／アルミニウム／チタンの３層金属層からなるソース電極１７ａとドレイン電極１７ｂとをパターン形成する。
【００３７】
以上のようにして、基板１１上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、チャネル層１４およびソース・ドレイン電極１７をこの順に積層してなるボトムゲート型のＴＦＴ１０を形成する。
【００３８】
次に、図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０が設けられた状態の基板１１上の全域を覆う状態で、例えばＳｉＮ膜からなるパッシベーション膜１８（無機絶縁膜）を２００ｎｍ〜４００ｎｍの膜厚で形成する。このパッシベーション膜１８としては、上記ＳｉＮ膜以外にも、ＳｉＯ2膜等、他の無機絶縁膜を用いることができる。
【００３９】
続いて、図１（ｃ）に示すように、パッシベーション膜１８上に、本発明に特徴的なシリコン膜を含むＵＶ吸収膜２１を形成する。ここでは、例えば成膜ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ4）およびアルゴン（Ａｒ）を用いたＣＶＤ法により、例えばａ−Ｓｉ膜からなるＵＶ吸収膜２１を形成する。これにより、後工程でＵＶ照射を行っても、ＵＶ吸収膜２１によりチャネル層１４が保護され、チャネル層１４に結晶欠陥が生じることが防止される。
【００４０】
ここで、上記ＵＶ吸収膜２１がａ−Ｓｉで形成されることで、ＵＶ波長域（１００ｎｍ〜３８０ｎｍ）の光を確実に吸収することが可能となる。また、このＵＶ吸収膜２１は、ＵＶ域の波長の光を確実に吸収させるとともに、後工程でＵＶ吸収膜２１とパッシベーション膜１８とに形成されるコンタクトホール２１ａのアスペクト比が高くなることでＵＶ照射による有機物残渣の除去が妨げられない範囲で設けられることが好ましい。具体的には、５０ｎｍ〜１５０ｎｍの膜厚で形成されることが好ましい。
【００４１】
なお、ここでは、上記ＵＶ吸収膜２１がａ−Ｓｉ膜で構成されることとしたが、本発明はこれに限定されず、微結晶シリコン膜で構成されていてもよい。
【００４２】
次に、図２（ｄ）に示すように、ＵＶ吸収膜２１上に、レジストパターンＲを形成し、このレジストパターンＲをマスクに用いたエッチングにより、上記ＵＶ吸収膜２１と上記パッシベーション膜１８とに、上記ドレイン電極１７ｂに達する第１コンタクトホール２１ａを形成する。この際、第１コンタクトホール２１ａの形成工程は、上記ＵＶ吸収膜２１とパッシベーション膜１８とを、エッチングガスを変えて順次エッチングする。
【００４３】
ここで、上述したように、ＵＶ吸収膜２１がａ−Ｓｉ膜であり、パッシベーション膜１８がＳｉＮ膜である場合には、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching)装置により、塩素（Ｃｌ2）ガスを用いてＵＶ吸収膜２１をエッチングした後、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）と一酸化炭素（ＣＯ）の混合ガスを用いてパッシベーション膜１８をエッチングする。また、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-RIE）装置により、六フッ化硫黄（ＳＦ6）とＡｒの混合ガスを用いてＵＶ吸収膜２１をエッチングした後、オクタフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）と水素（Ｈ2）とアルゴン（Ａｒ）の混合ガスを用いてパッシベーション膜１８をエッチングしてもよい。さらに、ＴＣＰ（Transfer Coupled Plasma）装置により、Ｃｌ2ガスを用いてＵＶ吸収膜２１をエッチングした後、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）と酸素（Ｏ2）との混合ガスを用いてパッシベーション膜１８をエッチングしてもよい。
【００４４】
一方、上記エッチングは、ＵＶ吸収膜２１とパッシベーション膜１８とでエッチング装置を変えて行ってもよい。この場合には、例えばＰＥ（Plasma Etching）装置により、ＳＦ6と塩酸（ＨＣｌ）とＨｅとの混合ガスを用いてＵＶ吸収膜２１をエッチングした後、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-RIE）装置により、Ｃ4Ｆ8とＨ2とＡｒの混合ガスを用いてパッシベーション膜１８をエッチングしてもよい。
【００４５】
次いで、図２（ｅ）に示すように、上記レジストパターンＲ（前記図２（ｄ）参照）を除去する。この際、第１コンタクトホール２１ａ内のドレイン電極１７ｂ上は、上記レジストパターンの残渣と上記ドライエッチングにより生じたポリマー成分からなる有機物残渣Ｒ’で覆われた状態となる。
【００４６】
続いて、図２（ｆ）に示すように、ＵＶ吸収膜２１上からＵＶ照射を行うことで、上記第１コンタクトホール２１ａ内の有機物残渣Ｒ’（前記図２（ｅ）参照）を除去する。
【００４７】
この場合のＵＶ照射の波長としては、ピーク波長を１００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲に有するＵＶを照射することが好ましい。ここでは、ＵＶとして、波長１９０ｎｍ以下にピーク波長を有するエキシマＵＶを用いることとする。ここで、例えば出力波長１９０ｎｍの光のエネルギーＥは、下記式（１）により、Ｅ＝６．５３ｅＶとなる。
【数１】
2008262942.tif 000003
【００４８】
ただし、上記式（１）中において、（ただし、ｈはプランク定数（６．６２６×１０-34[Ｊ・ｓｅｃ]）、ｃは光速（２．９９８×１０8[ｍ／ｓｅｃ]）、ｅは電子１個のエネルギー（１．６０２×１０-19[Ｊ／ｅＶ]）、λは光の波長[ｍ]である。）
【００４９】
ここで、ＵＶ照射による有機物残渣Ｒ’の分解除去は、以下のようなメカニズムと考えられている。照射されたＵＶのエネルギーは、有機分子の各結合の切断作用および雰囲気中の酸素を励起させる作用があると考えられている。
【００５０】
具体的には、上記ＵＶ照射により、有機物残渣のＣ−Ｎ結合、Ｃ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合などが切断されると同時に、雰囲気中の酸素が紫外線によって励起酸素原子とオゾンとになり、この励起酸素原子と結合が切れた各原子（Ｃ、Ｎ、及びＨ）が容易に反応して、それぞれＣＯ2、ＮＯx、およびＨ2Ｏ分子となる。これらは気体分子として、基板から雰囲気中へ移動するので、有機物残渣Ｒ’が除去できると考えられている。
【００５１】
一方、一般に有機物に含まれる主な各原子間の結合エネルギー（ｅＶ／分子）は、Ｃ−Ｎ結合（３．０２ｅＶ）、Ｃ−Ｃ結合（３．６０ｅＶ）、Ｃ−Ｈ結合（４．２９ｅＶ）、Ｃ＝Ｃ結合（６．２９ｅＶ）であり、出力波長１９０ｎｍの光は、結合エネルギーの大きいＣ＝Ｃ結合よりも十分大きなエネルギーを有する光である。このため、上記出力波長１９０ｎｍのエキシマＵＶを照射することで、上述したメカニズムにより有機物残渣Ｒ’の分解除去を行うことが可能である。また、この際、チャネル層１４上は上述したＵＶ吸収膜２１で覆われていることから、ＵＶ吸収膜２１でＵＶが吸収され、チャネル層１４内にＵＶ照射による結晶欠陥が生じることが防止される。
【００５２】
なお、ここでは、ＵＶとしてエキシマＵＶを照射することとしたが、汎用性の高い低圧水銀ランプを光源として用いたＵＶを照射する場合であっても、本発明は適用可能である。
【００５３】
次に、図３（ｇ）に示すように、例えばスピンコート法により、上記ＵＶ吸収膜２１上に、平坦化膜として、例えば感光性の有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１９を１５００ｎｍ〜２５００ｎｍの膜厚で形成する。この際、上記コンタクトホール２１ａ内にも有機絶縁膜１９が埋め込まれた状態となる。続いて、層間絶縁膜１９に露光マスクを介して、露光、現像を行うことで、層間絶縁膜１９に上記第１コンタクトホール２１ａに連通する第２コンタクトホール１９ａを形成する。
【００５４】
次いで、図３（ｈ）に示すように、上記第１コンタクトホール２１ａおよび上記コンタクトホール１９ａにドレイン電極１７ｂに接続した状態のコンタクトプラグ２０を形成する。これにより、ドレイン電極１７ｂ上には有機物残渣Ｒ’（前記図２（ｅ）参照）が残存していないことから、コンタクト不良が防止される。このコンタクトプラグ２０により、上記ＴＦＴ１０と後述する表示素子とが接続され、この表示素子の下部電極と上記コンタクトプラグ２０とは同一層で形成される。
【００５５】
続いて、上記半導体装置を備えた表示装置３０を製造する場合には、引き続き次の工程を行う。すなわち、図４に示したように、上記層間絶縁膜１９上にコンタクトプラグ２０を介してＴＦＴ１０に接続された下部電極３１をパターン形成する。次に、この下部電極３１の周囲を絶縁膜パターン３２で覆った後、絶縁膜パターン３２から露出する下部電極３１上に少なくとも発光層を含む有機層３３を積層形成する。次に、有機層３３と絶縁膜パターン３２とを覆う状態で、上部電極３４を形成する。これにより、下部電極３１によってＴＦＴ１０に接続された有機ＥＬ素子３５を形成する。
【００５６】
以上説明したような製造方法により、本実施形態の半導体装置およびこれを用いた表示装置を作製することが可能になる。
【００５７】
このような半導体装置の製造方法および半導体装置ならびに表示装置によれば、チャネル層１４上にａ−Ｓｉ膜からなるＵＶ吸収膜２１が設けられた状態で、ＵＶ吸収膜２１上からＵＶ照射を行うため、ＵＶ照射により、コンタクトホール２１ａ内に残存した有機物残渣Ｒ’が除去されるだけでなく、ＵＶ照射によるチャネル層１４の損傷を防止することが可能となる。これにより、コンタクトホール２１ａ内への有機物残渣Ｒ’の残存によるコンタクト不良が防止されるとともに、チャネル層１４の損傷によるＴＦＴ特性の悪化が防止される。したがって、半導体装置およびこれを用いた表示装置の高性能化を図ることができる。
【００５８】
なお、上述した実施形態においては、無機絶縁膜からなるパッシベーション膜１８上にＵＶ吸収膜２１を形成する例について説明したが、パッシベーション膜１８の下層にＵＶ吸収膜２１が形成されていてもよい。また、ＵＶ吸収膜２１はシリコン膜を含む積層膜で構成されていてもよく、シリコン膜上に無機絶縁膜が形成された構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す製造工程断面図（その１）である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す製造工程断面図（その２）である。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す製造工程断面図（その３）である。
【図４】本発明の実施形態に係る表示装置の例を示す断面図である。
【図５】従来の半導体装置の製造方法を説明するための製造工程断面図（その１）である。
【図６】従来の半導体装置の製造方法を説明するための製造工程断面図（その２）である。
【図７】従来の半導体装置の製造方法の課題を説明するためのＴＦＴ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１０…薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)、１１…基板、１２…ゲート電極、１３…ゲート絶縁膜、１４…チャネル層、１７…ソース・ドレイン電極、１７ａ…ソース電極、１７ｂ…ドレイン電極、１８…パッシベーション膜、１９…層間絶縁膜、１９ａ…第２コンタクトホール、２１…ＵＶ吸収膜、２１ａ…第１コンタクトホール、３０…表示装置、３５…有機ＥＬ素子
【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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