(57)【要約】【課題】基板側面に付着した異物の効率的な除去が可能な、デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】基板１０Ａの側面に保護材３を形成する工程と、基板１０Ａの少なくとも一方の主面に機能層４Ａを形成する工程と、保護材３を基板１０Ａから剥離する工程と、を有することを特徴とする、デバイスの製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の側面に保護材を形成する工程と、
前記基板の少なくとも一方の主面に機能層を形成する工程と、
前記保護材を前記基板から剥離する工程と、
を有することを特徴とする、デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記機能層を形成する工程が、
前記主面に液体材料を塗布する工程を含むことを特徴とする、
請求項１に記載のデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記基板を加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記液体材料がシラン化合物であり、
前記シラン化合物を焼成して形成される前記機能層が、酸化シリコン膜であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記機能層を形成する工程が、
前記基板の少なくとも一方の主面に材料を蒸着する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記保護材を前記基板から剥離させる工程が、
前記保護材を加熱して膨張させる工程を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項７】
前記保護材を前記基板から剥離させる工程が、
前記基板を剥離液に浸漬し、前記保護材を前記基板から剥離させる工程を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項８】
前記保護材が樹脂材料であることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項９】
前記保護材がレジスト材料であることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記保護材を、前記基板の全周に形成することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記基板の側面に前記保護材を形成する工程が、
液状の前記保護材を液体定量吐出装置から吐出し、前記基板の側面に塗布する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記基板の側面に前記保護材を形成する工程が、
前記保護材を含浸する部材を前記基板の側面と接触させ、前記部材と前記基板とを相対的に移動させることで、前記保護材を前記基板の側面に塗布する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板側面に液晶法を用いた基板処理において、付着する余分な液体を吸引により除去する方法が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１１４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、基板側面に付着した異物が液体でない場合を想定していない。そのため、固体化して基板側面に強く付着している異物については、除去することが出来ないという課題がある。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、基板側面に付着した異物の効率的な除去が可能な、デバイス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】
【０００６】
本発明のデバイスの製造方法では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち本発明のデバイスの製造方法では、基板の側面に保護材を形成する工程と、前記基板の少なくとも一方の主面に機能層を形成する工程と、前記保護材を前記基板から剥離させる工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、従来は基板側面に付着する異物が、基板側面に形成された保護材に付着する。従って前記異物が保護材に強く付着している場合でも、保護材を基板から剥離させることにより、前記異物を除去することが出来る。
【０００８】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記機能層を形成する工程が、前記主面に液体材料を塗布する工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
塗布した液体材料の一部は基板側面に回り込むが、塗布前に前記基板側面に保護材を形成しておくことにより、前記異物が前記基板に直接付着するのを抑えることが出来る。この場合、前記異物は前記保護材に付着し、前記保護材を前記基板から剥離するとともに除去することが出来る。
【００１０】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記機能層を形成する工程が、前記主面に液体材料を塗布する工程と、前記基板を加熱して前記液体材料を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
乾燥に用いる加熱で前記保護材を膨張させ、保護材に付着した前記異物に割れを入れることで、前記異物が剥がれやすくすることが出来る。
【００１２】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記液体材料がシラン化合物であり、前記シラン化合物を焼成して形成される前記機能層が、酸化シリコン膜であることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、前記シラン化合物を、焼成することにより、酸化シリコン膜の機能層を形成することが出来る。
【００１４】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記機能層を形成する工程が、前記主面に材料を蒸着する工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
蒸着する材料の一部は基板側面にも回り込むが、蒸着前に前記基板側面に保護材を形成しておくことにより、前記異物が前記基板に直接付着するのを抑えることが出来る。この場合、前記異物は前記保護材に付着し、前記保護材を前記基板から剥離するとともに除去することが出来る。
【００１６】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記保護材を前記基板から剥離させる工程が、前記保護材を加熱して膨張させる工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
前記保護材が膨張することにより、前記保護材に付着している異物は、前記保護材から引っ張り応力を受ける。この引っ張り応力によって前記異物は割れて、容易に剥離出来る状態となる。
【００１８】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記保護材を前記基板から剥離させる工程が、前記基板を剥離液に浸漬し、前記保護材を前記基板から剥離させる工程を含むことを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、前記保護材とともに、前記保護材に付着している前記異物も、前記基板から除去することが出来る。前記保護材は、前記異物を付着させたまま剥離することが出来る。従って前記異物を、その吸着力の強さに影響されずに、前記基板から除去することが出来る。
【００２０】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記保護材が樹脂材料であることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、樹脂材料は熱膨張率が高いため、加熱時の膨張により、前記樹脂材料に付着する前記異物の剥離を促進することが出来る。
【００２２】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記保護材がレジスト材料であることを特徴とする。
【００２３】
レジスト材料は通常の半導体プロセスで用いられており、その成膜方法、剥離方法が確立しているため、上記構成によれば、プロセスの条件出しに手間がかからない。またレジスト材料、剥離液は、他のフォトリソグラフィ工程で用いているのと同じものを用いることが出来るため、コストが抑えられる。
【００２４】
また本発明のデバイスの製造方法では、前記保護材を、前記基板の全周に形成することを特徴とする。
【００２５】
この場合、前記異物は前記基板側面のどこに回り込んでも、前記保護材に付着する。従って、全ての前記異物が前記保護材に付着し、前記保護材を前記基板から剥離するとともに、完全に除去することが出来る。
【００２６】
また本発明のデバイスの製造方法では、液状の前記保護材を液体定量吐出装置から吐出し、前記基板の側面に塗布する工程を含むことを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、前記基板の側面に対し、前記保護材が精度良く定量塗布されるため、前記基板の全周に渡って、厚さが均一な前記保護材を形成することが出来る。
【００２８】
また本発明のデバイスの製造方法では、液状の前記保護材を含浸させた部材を前記基板の側面と接触させ、前記部材と前記基板とを相対的に移動させることで、前記保護材を前記基板の側面に塗布する工程を含むことを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、前記基板の側面に対し、前記保護材が平坦度に応じて必要な分だけ塗布されるため、前記基板の全周に渡って、表面が平坦な前記保護材の膜が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第一実施形態に係るデバイスの製造方法を説明する工程図である。
【図２】保護材塗布方法の説明図である。
【図３】薄膜トランジスタの製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図４】図３に続く工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明のデバイスの製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
（第一実施形態）
図１（ａ）〜（ｄ）は、第一実施形態に係るデバイス全体の製造方法を説明する工程図である。図１（ａ）では、基板１０Ａの一方の主面ＦＡに、デバイス素子またはその構成部材である機能部材２が、複数並んで設けられている。
【００３３】
（保護材の形成工程）
図１（ｂ）は、基板１０Ａの側面に保護材３を形成する工程を示している。上記工程は、基板１０Ａの側面に保護材３を塗布する工程と、基板１０Ａをアニールする工程とを有する。
【００３４】
基板１０Ａの側面に形成する保護材３の形成材料としては、レジスト材料やその他の樹脂材料を用いることが出来る。これらの形成材料の形態は、塗布装置を用いて塗布することが出来る溶液状又はペースト状とされる。レジスト材料はネガ型、ポジ型のいずれであってもよい。レジスト材料の具体例を挙げるならば、塩素化ポリメチルスチレン、ポリビニルシナメイト、ポリエステルアクリレート、ポリエポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエポキシとオニウム塩との混合系、ポリビニルフェノールとビスアジドとの混合系、ポリケイ皮酸もしくは環化ゴムとビスアジドとの混合系、ノボラック樹脂とジアゾナフトキノンとヘキサメトキシメチルメラミンとの混合系のレジスト、環化ゴムとビスアジドとの混合系のレジストなどである。
保護材３の形成材料は、加熱により膨張しやすい材料を用いることが好ましい。この点、一般的に知られているレジスト材料は、２００℃程度の加熱で３倍以上膨張するため、好適に用いることが出来る。
【００３５】
保護材３の塗布方法として、図２（ａ）に示す液体定量吐出装置を用いる方法と、図２（ｂ）に示す保護材３を含浸させた塗布部材を用いる方法とを挙げることが出来る。
【００３６】
図２（ａ）は、液体定量吐出装置を用いた保護材３の形成工程を示す図である。同図に示す液体定量吐出装置Ｄは、基板１０Ａを載置した状態で回転するステージ装置Ｒとともに用いられる。液体定量吐出装置Ｄの吐出口と、ステージ装置Ｒ上に載置された基板１０Ａの側面とは、距離Ｓだけ離れて配置される。そして、ステージ装置Ｒにより基板１０Ａを回転させながら、液体定量吐出装置Ｄの吐出口から保護材３の形成材料を吐出させることで、基板１０Ａの側面に所定量の形成材料を塗布することが出来る。
【００３７】
上記方法によれば、基板１０Ａの側面に対し、保護材３の形成材料を精度良く定量塗布することが出来るため、均一な厚さの保護材３を形成することが出来る。
【００３８】
図２（ｂ）は、保護材３の形成材料を含浸させた塗布部材Ｐを用いた保護材３の形成工程を示す図である。塗布部材Ｐは、筆や不織布などの液体保持性を有する部材である。塗布部材Ｐは、保護材３の形成材料の溶液を含浸させた先端部を基板１０Ａの側面に当接させた状態で配置される。この状態で、ステージ装置Ｒにより基板１０Ａを回転させることで、基板１０Ａの側面に均一な厚さで保護材３の形成材料を塗布することが出来る。
【００３９】
なお、図２（ａ）、（ｂ）に示したいずれの方法においても、基板を停止させた状態で液体定量吐出装置Ｄまたは塗布部材Ｐを周回させて塗布してもよい。
【００４０】
次に、基板１０Ａをアニールする工程では、例えば９０℃で１０〜３０分のアニールを行い、保護材３の形成材料を乾燥固化させる。これにより図１（ｂ）に示す保護材３が、基板１０Ａの側面に形成される。なお、基板１０Ａをアニールする工程は、必要に応じて設ければよく、保護材３の形成材料を真空乾燥や自然乾燥により固化させてもよい。
【００４１】
基板１０Ａの側面に保護材３を塗布する工程では、保護材３を基板１０Ａの側面全体に塗布するようにする。そうすることで、異物は基板１０Ａ側面のどこに回り込んでも、保護材３に付着する。従って、全ての異物が保護材３に付着し、保護材３を基板１０Ａから剥離するとともに、完全に除去することが出来る。
【００４２】
（機能層の形成工程）
図１（ｃ）は、機能部材２を設けた基板１０Ａの主面ＦＡに、機能層４Ａを形成する工程を示している。
【００４３】
上記工程は、基板１０Ａの主面ＦＡに機能層４Ａの液体材料を塗布する工程を有する。また、液体材料を塗布した後に、基板１０Ａを加熱する工程を加えてもよい。
【００４４】
機能層４Ａを形成するための液体材料としては、例えばポリシランなどのシラン化合物を有機溶剤に溶かした溶液が用いられ、基板１０Ａの主面ＦＡにスピンコートされる。
【００４５】
スピンコートでは、余分の溶液を基板外周端から外側へ放出させることで所定量の塗布を行うため、塗布した液体材料の一部が基板１０Ａ側面に回り込んで付着する。ここで本実施形態では、液体材料の塗布前に基板１０Ａ側面に保護材３が形成されているので、上記ポリシランなどの溶液は、基板１０Ａの側面ではなく、保護材３上に付着する。
【００４６】
本実施形態のように、機能層４Ａを形成する液体材料としてポリシランの溶液を塗布する場合、塗布後に加熱を行う。例えば窒素雰囲気下で９０℃、３０分程度のアニールを行い、溶剤を乾燥させる。そして空気中で２００〜４５０℃、３０〜６０分の焼成を行うことで、ポリシランはＳｉＯ２となり、層間絶縁膜を形成することが出来る。
【００４７】
（保護材の剥離工程）
図１（ｄ）は、基板１０Ａの側面から保護材３を剥離する工程を示している。この工程は、基板１０Ａを剥離液に浸漬する工程を有する。また、基板１０Ａを剥離液に浸漬する工程の前に、基板１０Ａを加熱する工程を加えてもよい。
【００４８】
剥離前に基板１０Ａを剥離液に浸漬する工程では、機能層４Ａが形成された基板１０Ａを、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）の剥離液に１〜２分程度浸漬し、保護材３を基板１０Ａから剥離させる。
【００４９】
保護材３を剥離することで、保護材３に付着している異物（機能層４Ａのバリ部分）も、基板１０Ａから除去することが出来る。異物は基板１０Ａの側面に直接付着していないので、その付着力の強さにかかわらず除去することが出来る。
【００５０】
基板１０Ａを加熱する場合には、保護材３上に機能層４Ａが形成された状態の基板１０Ａを、例えば２００〜４５０℃で３０〜６０分程度加熱する。この加熱により保護材３が膨張することにより、保護材３に付着している異物は、保護材３から引っ張り応力を受ける。この引っ張り応力によって、基板１０Ａ側面と保護材３との境界部分で異物に亀裂を生じさせ、機能層４Ａと保護材３上の異物とを分離することが出来る。これにより容易に剥離出来る状態となる。
【００５１】
また、基板を加熱してから剥離液に浸漬することにより、加熱によって生じた亀裂から剥離液が保護材３に侵入しやすくなる。従って保護材３の基板１０Ａからの剥離が促進され、より効率的に異物の除去を行うことが出来る。
【００５２】
また保護材３として、熱膨張率がより高いレジスト材料または樹脂材料を用いると、より容易に、異物に亀裂を生じさせることが出来、機能層４Ａと異物を分離することが出来る。
【００５３】
［変形例］
本例では、図１（ｃ）に示す機能層の成膜方法が、第一実施形態と異なる。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００５４】
本例では、図１（ｃ）に示す基板１０Ｂの主面ＦＢに、蒸着法により層間絶縁膜４Ｂ（機能層）を形成する。
蒸着法を用いる場合でも、蒸着する材料の一部は基板側面にも回り込むが、蒸着前に基板側面に保護材３を塗布形成しておくことにより、蒸着材料が基板側面に直接付着するのを防ぐことが出来る。すなわち、基板側面の保護材３に蒸着材料を付着させ、保護材３を基板１０Ｂから剥離することで、異物となりうる蒸着材料を除去することが出来る。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例によりさらに具体的に説明する。図３、４は、上記実施形態のデバイス製造方法を適用した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程図であって、ＴＦＴの形成される領域（素子エリア）のみを拡大して示す断面模式図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００５６】
（半導体膜の形成工程）
まず、ＴＦＴを製造するための基板１０を用意する。基板１０としては、石英基板、ガラス基板、耐熱プラスチック等の絶縁基板の他、シリコンウェハ等の半導体基板や、ステンレス等の導電性基板を使用することができる。また、基板中に含まれるナトリウム等の可動イオンが後述の半導体膜中に混入しないように、基板１０の表面には、必要に応じて、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜酸窒化シリコン膜等の絶縁性物質からなる下地保護膜を形成してもよい。
【００５７】
次に、基板１０の上にＴＦＴの能動層を形成するための半導体膜を成膜する。本例では、この半導体膜をアモルファスシリコン膜とするが、半導体膜はこれ以外の半導体材料、例えばゲルマニウム等であってもよい。或いは、シリコン・ゲルマニウム、シリコン・カーバイド、ゲルマニウム・カーバイド等の４族の元素複合体の半導体膜、ガリウム・ヒ素やインジウム・アンチモン等の３族元素と５族元素との複合化合物半導体膜、又は、カドミウム・セレン等の２族元素と６族元素との複合体化合物半導体膜等としてもよい。また、シリコン・ゲルマニウム・ガリウム・ヒ素等のように更に複合化合物半導体膜やこれ等の半導体膜にリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等のドナー元素を添加したＮ型半導体膜、あるいはホウ素、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）等のアクセプタ元素を添加したＰ型半導体膜とすることも可能である。このような半導体膜は、ＡＰＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法、ＰＥＣＶＤ法等のＣＶＤ法、あるいはスパッタ法や蒸着法などのＰＶＤ法によって形成することが出来る。
【００５８】
（半導体膜の結晶化工程）
次に、堆積した半導体膜の結晶化を行なう。ここで、「結晶化」という言葉は、非晶質の半導体膜に対して熱エネルギーを与え、多結晶あるいは単結晶の半導体膜に変質させること、更に、微結晶膜や多結晶膜の半導体膜に対して熱エネルギーを与えて、結晶膜の膜質の改善や溶融固化による再結晶化を行なうことについても用いられる。本明細書では、非晶質の結晶化のみならず、多結晶質や微結晶質の結晶化をも含めて総て結晶化と称する。
【００５９】
半導体膜の結晶化工程は、いわゆるレーザ照射による方法、急速加熱法（ランプアニール法や熱アニール法など）、固相成長による方法等によって実現することができるが、これに限定されない。本例では、レーザアニールによってアモルファス半導体膜を多結晶半導体膜（例えばポリシリコン膜）に結晶化する。この際、レーザ光としては、紫外線域あるいはその近傍の波長を持つエキシマレーザ、アルゴンイオンレーザ、ＹＡＧレーザの第２高調波或いは第３高調波等が好適である。例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば４００ｍＪ／ｃｍ２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査するのがよい。
【００６０】
（素子分離工程）
次に、ＴＦＴの領域を画定するための素子分離を行う。本例では素子分離にエッチングを用いるが、素子分離技術としてはＬＯＣＯＳ法、フィールドシールド法、ＳＴＩ法などを使用することもできる。この素子分離工程により、基板１０上には、図３（ａ）に示すような所定形状の多結晶半導体膜１１が形成される。
【００６１】
（マスク材の形成工程）
次に、半導体膜１１の上に、該半導体膜１１に通じる開口部（コンタクトホール）を有するゲート絶縁膜を形成する。ここではまず、図３（ｂ）に示すように、半導体膜１１の表面に柱状のマスクピラー（マスク材）Ｍを形成する。このマスクピラーＭは、後述のゲート絶縁膜１２に、それぞれ半導体膜１１のソース領域、ドレイン領域に通じる開口部（コンタクトホール）Ｈ１、Ｈ２を形成するためのものである。本例では、これらの開口部に中間電極となる導電膜を形成するとともに、該開口部によって生じる導電膜の表面の凹凸形状をアライメントマークとして利用することで、当該導電膜と下層側の半導体膜１１とのアライメントを可能としている。
【００６２】
このマスクピラーＭは、例えばレジスト等の感光性材料を基板全面に塗布した後、露光・現像・ベーク処理等を施すことによって形成することができる。また、絶縁材料を含む液体材料を液滴吐出法により前記開口部Ｈ１、Ｈ２を形成する位置に選択的に滴下し、これを乾燥・焼成することによって形成することもできる。この際、マスクピラーＭの厚み（高さ）は、このあと形成されるゲート絶縁膜１２の厚みと同じかそれ以上とする。これにより、マスクピラーＭがゲート絶縁膜１２の中に埋没されない（即ち、マスクピラーＭの上部がゲート絶縁膜１２の表面から突出する）ようにすることができる。
【００６３】
このマスクピラーＭには、必要に応じて硬化処理を行なうことができる。マスクピラーＭの硬化処理は、次のようにして行なう。まず、マスクピラーＭを形成した基板１０を図示しない真空チャンバに搬入し、真空チャンバ内を例えば１．３ｋＰａ（１０Ｔｏｒｒ）以下、例えば０．２Ｔｏｒｒ程度に減圧する。そして、マスクピラーＭを所定の温度、例えば１００〜１５０℃（例えば１３０℃）程度の、通常のフォトレジストのポストベーク温度に加熱するとともに、マスクピラーＭに波長２５４ｎｍ程度の紫外線を数分間照射する。これにより、マスクピラーＭは、溶存している水分が脱水されるとともに、紫外線により架橋反応が促進される。しかも、マスクピラーＭは、酸素や水分の影響を受けないため、架橋反応が進んで緻密となり、耐熱性、耐薬品性が向上する。
【００６４】
さらに、マスクピラーＭの硬化処理は、必要に応じてマスクピラーＭをポストベーク温度以上に加熱する熱処理を行なうものとしても良い。この熱処理は、例えば３００℃〜４５０℃の温度で１０分間程度行なう。これにより、非常に耐熱性、耐薬品性に優れたマスクピラーとすることができ、各種の液体成膜材料の使用が可能となる。なお、紫外線照射雰囲気は、減圧状態以外にも、例えば酸素及び水分が実質的に存在しない雰囲気（例えば窒素雰囲気）であっても良い。本例では、マスクピラーＭに上述のような硬化処理を行ない、後述のポリシラザンゲート絶縁膜のプリベーク及び本焼成を連続して行なえるようにしている。
【００６５】
（保護材形成の工程）
基板１０の側面に、保護材３を形成する。ここでは、図１（ｂ）を用いて説明した、保護材３の形成方法を適用する。すなわち、図２（ａ）で示した液体定量吐出装置Ｄまたは図２（ｂ）で示した保護材の形成材料を含浸させた塗布部材Ｐを用いて、保護材３を基板１０の側面に塗布する。保護材３としては、例えばレジスト材料または樹脂材料を用いる。保護材３の塗布後に、例えば９０℃で１０〜３０分のアニールを行い、保護材３を乾燥させる。
【００６６】
（ゲート絶縁膜の形成工程）
次に、図３（ｃ）に示すように、液相法を用いてマスクピラーＭの周囲、即ち、マスクピラーＭを除いた基板の全面に酸化シリコン等からなるゲート絶縁膜１２を形成する。ここではまず、ポリシラザンをキシレンに混合した塗布液（ポリシラザンを含む液体材料）を基板上にスピンコートし、処理温度を１００℃〜１５０℃として５分間、プリベークを行なう。続いて、処理温度を３５０℃としてＷＥＴ Ｏ２雰囲気下で２６０分間、熱処理を行なう（本焼成）。このように熱処理をＷＥＴ Ｏ２雰囲気下で行なうことで、分極の原因となる絶縁膜中の窒素成分を少なくすることができる。本工程では、前工程でマスクピラーＭの耐熱性を高めているため、ポリシラザンの本焼成時を行なうに際してマスクピラーＭを除去する必要がない。このため、ポリシラザンゲート絶縁膜への熱処理（プリベークと本焼成）を一貫して行なうことができ、工程が容易となる。
【００６７】
なお本工程では、マスクピラーＭの上部に液体材料が付着するのを防ぐために、液体材料を塗布する前に、予めマスクピラーＭに撥液処理を施しておくことが望ましい。このマスクピラーＭの撥液処理は、四フッ化炭素などのフッ素原子を含むガスを大気圧プラズマによって分解して活性なフッ素単原子やイオンを生成し、この活性なフッ素にマスクピラーを晒すことによって行なうことができる。ただし、マスクピラーＭをフッ素原子を含む撥液性のフォトレジストによって形成した場合には、このような撥液処理は不要である。以上により、ゲート絶縁膜１２が形成される。
【００６８】
なお半導体膜の形成工程とゲート絶縁膜の形成工程との間には、必要に応じて洗浄工程を設けることができる。具体的には、半導体膜１１のパターニングが終了したら、酸素含有ガス雰囲気下で、基板にＵＶ光を照射し、基板表面に存在する汚染物（有機物など）を分解除去する。ここで、照射するＵＶ光は、波長２５４ｎｍにピーク強度を有する低圧水銀ランプや、波長１７２ｎｍにピーク強度を有するエキシマランプを用いる。この波長領域の光は、酸素分子（Ｏ２）をオゾン（Ｏ３）に分解し、更に、このオゾンを酸素ラジカル（Ｏ＊）に分解するので、ここで生成された活性度の高いオゾンや酸素ラジカルを利用することにより、基板表面に付着した有機物を効率的に除去することが可能となる。
【００６９】
（保護材の剥離工程）
基板１０の側面から、保護材３を剥離する。ここでは、図１（ｄ）を用いて説明した、保護材３の剥離方法を適用する。すなわち、保護材３を備えた基板１０を、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）の剥離液に１〜２分程度浸漬し、保護材３を基板１０から剥離させる。このとき、スピンコートにより基板１０側面に回り込んだ塗布液も、保護材３とともに基板１０から除去される。
【００７０】
（マスク材の除去工程）
次に、図３（ｄ）に示すように、マスクピラーＭを剥離液等（例えば熱濃硫酸）を用いて除去する。これにより、ゲート絶縁膜１２に、半導体膜１１のソース領域となる領域に通じる開口部Ｈ１と、ドレイン領域となる領域に通じる開口部Ｈ２とが形成される。
なお本例では、開口部Ｈ１、Ｈ２の形成に上述のマスクピラーＭを用いた方法を採用したが、係る開口部Ｈ１は通常のフォトエッチング工程を用いて形成することも可能である。
【００７１】
（第１の不純物注入工程）
次に、図３（ｅ）に示すように、ゲート絶縁膜１２をマスクとして半導体膜１１に低エネルギーの不純物イオン注入を行なう。イオンのエネルギーが小さい場合には、ゲート絶縁膜１２の存在により、ゲート絶縁膜１２が積層された開口部周辺の半導体膜には不純物イオンが注入されず、ゲート絶縁膜１２の開口領域に位置する半導体膜にのみ不純物イオンが注入されることになる。この結果、半導体膜１１の所定の領域（即ち、ゲート絶縁膜１２の開口領域に対応する領域）に高濃度不純物領域であるソース領域１１ｓ及びドレイン領域１１ｄが形成される。
【００７２】
（ゲート配線の形成工程）
次に、図３（ｆ）に示すように、ゲート絶縁膜１２の上に、当該ゲート絶縁膜１２の表面及び前記開口部Ｈ１、Ｈ２の内部を覆うゲート配線膜１３を形成する。ゲート配線膜１３の形成は、スパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法など、適当な方法を選択して、タンタル、アルミニウム、チタンなどの適当な金属、金属窒化物、ポリシリコンなどを例えば３００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の厚みに堆積あるいは積層することによって行なう。この工程では、不透明なゲート配線膜１３が基板全面に形成されるが、ゲート絶縁膜１２には、前述のように、半導体膜１１に通じる開口部Ｈ１、Ｈ２が形成されているので、ゲート配線膜１３の表面にも、この開口部Ｈ１、Ｈ２による凹凸形状を反映した形状の凹凸部１３Ａが形成されることになる。
【００７３】
次に、図４（ａ）に示すように、ゲート配線膜１３をパターニングして、ゲート電極を含むゲート配線１３ｇと、ソース用中間電極１３ｓと、ドレイン用中間電極１３ｄとを形成する。前述のように本例では、ゲート配線膜１３の表面に、前記開口部Ｈ１、Ｈ２による凹凸形状を反映した凹凸形状（凹凸部１３Ａ）が付与されているので、この凹凸部１３Ａをアライメントマークとして利用することで、ゲート配線膜１３、中間電極１３ｓ、１３ｄを下地の半導体膜１１に対して高精度に位置決めした状態でパターニングすることができる。
ここで、ソース用中間電極１３ｓは、半導体膜１１のソース領域１１ｓと後述のソース配線１５ｓとの間を中継するためのものであり、ドレイン用中間電極１３ｄは、半導体膜１１のドレイン領域１１ｄと後述のドレイン配線１５ｄとの間を中継するためのものである。本例では、これらの中間電極１３ｓ、１３ｄをそれぞれ開口部Ｈ１、Ｈ２の形状と略同じ形状に形成する。こうすることで、後述の第２の不純物注入工程において確実にＬＤＤ構造を形成できるようになる。
【００７４】
（第２の不純物注入工程）
次に、図４（ｂ）に示すように、ゲート配線１３ｇ、中間電極１３ｓ、１３ｄをマスクとして半導体膜１１に不純物イオン注入を行なう。これにより、ゲート配線１３ｇと中間電極１３ｓ、１３ｄとの間の領域を介して半導体膜１１に不純物イオンが注入され、ソース領域１１ｓの近傍及びドレイン領域１１ｄの近傍に、当該ソース領域１１ｓ及びドレイン領域１１ｄに対して相対的に不純物濃度の低い低濃度不純物領域が形成される。また、ゲート電極１３ｇがイオン注入のマスクとなっているので、ゲート電極１３ｇに対向する位置には、不純物を含まないチャネル領域１１ｃが自己整合的に形成される。すなわち、上述の第１、第２の不純物注入工程により、半導体膜１１にはＬＤＤ構造が形成される。なお、これらの不純物イオン注入は質量非分離型イオン注入装置を用いて注入不純物元素の水素化物と水素を注入するイオン・ドーピング法と、質量分離型イオン注入装置を用いて所望の不純物元索のみを注入するイオン打ち込み法の二種類を適用することができる。イオン・ドーピング法の原料ガスとしては水素中に希釈されたホスフィン(ＰＨ３)やジボラン(Ｂ２Ｈ６)等の注入不純物元素の水素化物を用いることができる。
【００７５】
（保護材形成の工程）
次に、基板１０の側面に、再び保護材３を形成する。ここでも、図１（ｂ）を用いて説明した、保護材３の形成方法を適用することが出来る。すなわち、図２（ａ）で示した液体定量吐出装置Ｄまたは図２（ｂ）で示した保護材３の形成材料を含浸させた塗布部材Ｐを用いて、保護材３を基板１０の側面に塗布する。保護材３としては、例えばレジスト材料または樹脂材料を用いる。保護材３の塗布後に、例えば９０℃で１０〜３０分のアニールを行い、保護材３を乾燥させる。
【００７６】
（層間絶縁膜の形成工程、不純物の活性化工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜１２，ゲート配線１３ｇ，中間電極１３ｓ，１３ｄを覆うように基板全面に層間絶縁膜１４（機能層）を形成する。この層間絶縁膜１４の形成方法は、ゲート絶縁膜１２の形成方法と同様である。すなわち、ポリシラザンをキシレンに混合した塗布液（ポリシラザンを含む液体材料）を基板上にスピンコートし、処理温度を１００℃〜１５０℃として５分間、プリベークを行なう。その後、処理温度を３００℃〜４００℃としてＷＥＴ  Ｏ２雰囲気下で２６０分間、熱処理を行なう。なお本例では、最後の熱処理は、半導体膜１１に注入された不純物の活性化を兼ねて行なわれるが、この不純物の活性化工程は、前述の不純物の注入工程に続けて行なうこともできる。この場合、活性化の方法としては、レーザ照射による方法や３００℃以上の炉で加熱する（低温熱処理）方法、ランプによる高速熱処理法などがあるが、適当な方法を選択することができる。
【００７７】
（保護材の剥離工程）
次に、基板１０の側面から、保護材３を剥離する。ここでも、図１（ｄ）を用いて説明した、保護材３の剥離方法を適用出来る。すなわち、保護材３を備えた基板１０を、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）の剥離液に１〜２分程度浸漬し、保護材３を基板１０から剥離させる。このとき、スピンコートにより基板１０側面に回り込んだ塗布液も、保護材３とともに基板１０から除去される。
【００７８】
（コンタクトホールの形成工程）
次に、図４（ｄ）に示すように、層間絶縁膜１４のソース部分、ドレイン部分に対応する位置に、それぞれ開口部（コンタクトホール）Ｈ３、Ｈ４を開孔する。本例では、この開口部Ｈ３、Ｈ４を、通常のフォトエッチング工程を使って形成しているが、これらの開口部Ｈ３、Ｈ４は、前述したマスクピラーを用いる方法によって形成することもできる。
【００７９】
（ソース配線層、ドレイン配線層の形成工程）
次に、図４（ｅ）に示すように、この層間絶縁膜１４の表面及び開口部Ｈ１、Ｈ２の内部を覆うように、アルミニウム膜、クロム膜、タンタル膜などの金属膜１５をスパッタ法やＰＶＤ法等によって形成し、パターニングにより、ソース電極を含むソース配線１５ｓ、及びドレイン電極を含むドレイン配線１５ｄを形成する。この工程では、不透明な金属膜が基板全面に形成されるが、層間絶縁膜１４には開口部Ｈ３、Ｈ４が形成されているので、金属膜の表面にも、これによる凹凸形状を反映した形状の凹凸部１５Ａが形成されることになる。
次に、この金属膜をパターニングしてソース電極を含むソース配線１５ｓ、及びドレイン電極を含むドレイン配線１５ｄを形成する。上述のように本例では、金属膜の表面に下地の開口部Ｈ３、Ｈ４の形状を反映した凹凸形状（凹凸部１５Ａ）が付与されているので、この凹凸部１５Ａをアライメントマークとして利用することで、金属膜１５を下地のゲート配線１３ｇ、中間電極１３ｓ、１３ｄに対して高精度に位置決めした状態でパターニングすることができる。
なお、ソース電極１５ｓ、ドレイン電極１５ｄの上には、必要に応じて、酸化シリコン、窒化シリコン、ＰＳＧ等を堆積して保護膜を形成することができる。以上により、薄膜トランジスタ１が製造される。
【００８０】
上述の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のように、製造工程に液体材料をスピンコートする工程を複数有するデバイスに対しても、本願発明を適用することが出来る。すなわちスピンコートする前に基板側面１０に保護材３を塗布し、液体材料を成膜した後に基板側面１０から保護材３を剥離することで、基板１０側面に付着した異物を除去することが出来る。
【００８１】
なお、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、設計要求等に基づき、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０Ａ、１０Ｂ・・・基板、３・・・保護材、４Ａ、４Ｂ・・・機能層
【図１】
2012043878.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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