(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程と、該シリコン窒化膜上の所定部分にアモルファスシリコン膜を形成する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含む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】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程と、該シリコン窒化膜上の所定部分にアモルファスシリコン膜を形成する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程と、さらに該シリコン窒化膜上にシリコン窒化膜を成膜する工程と該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程とを連続して複数回繰り返すことと、該シリコン窒化膜上の所定部分にアモルファスシリコン膜を形成する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程と、さらに該シリコン窒化膜上にシリコン窒化膜を成膜する工程と該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程とを連続して複数回繰り返すことと、該シリコン窒化膜上の所定部分にアモルファスシリコン膜を形成する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程と、前記シリコン窒化膜表面上に第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜およびｎ型アモルファスシリコン膜を連続して成膜する工程と、アモルファスシリコン膜の所定部分を残して他を除去する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程と、前記シリコン窒化膜表面上に第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜およびｎ型アモルファスシリコン膜を連続して成膜する工程と、アモルファスシリコン膜の所定部分を残して他を除去する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程と、前記シリコン窒化膜表面上に第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜および第３の絶縁膜を連続して成膜する工程と、アモルファスシリコン膜の所定部分を残して他を除去する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程と、前記シリコン窒化膜表面上に第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜および第３の絶縁膜を連続して成膜する工程と、アモルファスシリコン膜の所定部分を残して他を除去する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面上にアモルファスシリコン膜を成膜する工程と、該アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングする工程と、前記シリコン窒化膜表面および前記アモルファスシリコン膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面および前記アモルファスシリコン膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面上にアモルファスシリコン膜を成膜する工程と、該アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングする工程と、前記シリコン窒化膜表面および前記アモルファスシリコン膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面および前記アモルファスシリコン膜表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程と、同アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面上にアモルファスシリコン膜を成膜する工程と、該アモルファスシリコン膜表面上に第２の絶縁膜を成膜する工程と、前記第２の絶縁膜を選択的にエッチングする工程と、前記アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングする工程と、前記シリコン窒化膜表面、前記アモルファスシリコン膜表面および前記第２の絶縁膜にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面、前記アモルファスシリコン膜表面および前記第２の絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程と、前記アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極上にシリコン窒化膜を成膜する工程と、該シリコン窒化膜表面上にアモルファスシリコン膜を成膜する工程と、該アモルファスシリコン膜表面上に第２の絶縁膜を成膜する工程と、前記第２の絶縁膜を選択的にエッチングする工程と、前記アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングする工程と、前記シリコン窒化膜表面、前記アモルファスシリコン膜表面および前記第２の絶縁膜にリンイオンをイオン注入する工程と、前記シリコン窒化膜表面、前記アモルファスシリコン膜表面および前記第２の絶縁膜表面を酸化性雰囲気中でプラズマ処理する工程と、前記アモルファスシリコン膜の一部に重なるようにソースドレインとなる電極を形成することを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記リンイオンのイオン注入が、質量分析手段を使わないイオン注入法を用いて行われる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記酸化性雰囲気を加湿する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用薄膜トランジスタの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＬＣＤ用薄膜トランジスタは、絶縁性基板表面上の所望の位置に形成されるゲート電極配線と、前記絶縁性基板表面およびゲート電極配線表面上に形成される絶縁膜と、該絶縁膜表面上の所望の位置に形成されるアモルファスシリコン膜と、該アモルファスシリコン膜表面上に形成されるｎ型アモルファスシリコン膜と、該ｎ型アモルファスシリコン膜表面および前記絶縁膜表面上の所望の位置に形成されるドレイン電極配線と、該ドレイン電極配線を避けてｎ型アモルファスシリコン膜表面および前記絶縁膜表面上の所望の位置に形成されるソース電極配線とからなる。前記ドレイン電極配線は、ＬＣＤの画素電極と電気的に接続される。
【０００３】
前記薄膜トランジスタのゲート電極配線およびソース電極配線には電気信号が入力されており、ゲート電極配線に入力された電気信号が所定の値の電圧となるときのみ、アモルファスシリコン膜、ｎ型アモルファスシリコン膜およびドレイン電極配線を介して、ソース電極配線に入力された電気信号がＬＣＤの画素電極に入力される。
【０００４】
図３４は従来のＬＣＤ用薄膜トランジスタの製造方法の一例を示す工程断面説明図である。図３４において、１はガラスなどの絶縁性基板、２はクロムなどからなるゲート電極配線、３はシリコン窒化膜などからなる絶縁膜、４はアモルファスシリコン膜、５はリンイオンなど不純物がイオン注入されたｎ型アモルファスシリコン膜、６はＬＣＤの画素電極としてのＩＴＯなどの透明電極、７ａはアルミニウムなどからなるドレイン電極配線、７ｂはアルミニウムなどからなるソース電極配線を示す。
【０００５】
以下、従来のＬＣＤ用薄膜トランジスタの製造方法を図面にしたがって説明する。
【０００６】
まず、図３４（ａ）に示すように、絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【０００７】
つづいて、図３４（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて絶縁膜３、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を成膜する。
【０００８】
そして、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を所望のパターンに加工し、さらに前記絶縁膜３表面上にＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。これを図３４（ｃ）に示す。
【０００９】
そののち、図３４（ｄ）に示すように、絶縁膜３表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂをうる。最後に、薄膜トランジスタの通常状態におけるドレイン電極配線７ａとソース電極配線７ｂとのあいだの電気的短絡防止のために、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【００１０】
なお、前記写真製版技術とは、感光性レジスト液の塗布および所望のパターンを有するマスクを介した露光などからなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図３５は、従来の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図３５において、図３４と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。薄膜トランジスタの製造過程においては、しばしば、図３５（ａ）に示すようなピンホール３２が絶縁膜３に形成される。ピンホール３２は、絶縁膜３の下に存在する膜の表面に異物が付着することまたは絶縁膜３の成膜速度やエッチング速度の異常などが原因で形成される。従来の薄膜トランジスタの製造方法には、ピンホール３２が形成されると、図３５（ｂ）に示すように、ゲート電極配線２と、アモルファスシリコン膜４または透明電極６とが短絡して、ＬＣＤの表示に欠陥が発生してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は前述のような問題を解決するためになされたもので、絶縁膜に形成されるピンホールをなくし、歩留まりの高いＬＣＤ用薄膜トランジスタの製造方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、絶縁性基板上に絶縁膜を成膜する工程と、該絶縁膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程とを含むことによって、絶縁膜表面を酸化物の膜（以下、単に「酸化膜」という）に変え、ピンホールを塞ぐものである。
【００１４】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、絶縁性基板上に絶縁膜を成膜する工程と、該絶縁膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程とを連続して複数回繰り返すことによって、絶縁膜表面を酸化物膜に変え、ピンホールを塞ぐものである。
【００１５】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、絶縁性基板上に第１の絶縁膜を成膜する工程と、該第１の絶縁膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記第１の絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程と、前記第１の絶縁膜表面上に第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜およびｎ型アモルファスシリコン膜を連続して成膜する工程とを含むことによって、絶縁膜表面を酸化物膜に変え、ピンホールを塞ぐものである。
【００１６】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、絶縁性基板上に第１の絶縁膜を成膜する工程と、該第１の絶縁膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記第１の絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程と、前記第１の絶縁膜表面上に第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜および第３の絶縁膜を連続して成膜する工程とを含むことによって、絶縁膜表面を酸化物膜に変え、ピンホールを塞ぐものである。
【００１７】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、絶縁性基板上に絶縁膜を成膜する工程と、該絶縁膜表面上にアモルファスシリコン膜を成膜する工程と、該アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングする工程と、前記絶縁膜表面および前記アモルファスシリコン膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記絶縁膜表面および前記アモルファスシリコン膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程とを含むことによって、絶縁膜表面を酸化物膜に変え、ピンホールを塞ぐものである。
【００１８】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、絶縁性基板上に第１の絶縁膜を成膜する工程と、該第１の絶縁膜表面上にアモルファスシリコン膜を成膜する工程と、該アモルファスシリコン膜表面上に第２の絶縁膜を成膜する工程と、前記第２の絶縁膜を選択的にエッチングする工程と、前記アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングする工程と、前記第１の絶縁膜表面、前記アモルファスシリコン膜表面および前記第２の絶縁膜表面にリンイオンをイオン注入する工程と、前記第１の絶縁膜表面、前記アモルファスシリコン膜表面および前記第２の絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程とを含むことによって、絶縁膜表面を酸化物膜に変え、ピンホールを塞ぐものである。
【００２０】
前記リンイオンのイオン注入が、質量分析手段を使わないイオン注入法を用いて行われることが好ましい。
【００２１】
前記酸化性雰囲気を加湿することが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎに、図面を参照しながら本発明の薄膜トランジスタの製造方法の一実施の形態を説明する。
【００２３】
実施の形態１．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１について説明する。図１および図２は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１を示す工程断面説明図である。図１および図２において、１はガラス基板などの絶縁性基板、２はクロムなどからなるゲート電極配線、３はシリコン窒化膜などからなる絶縁膜、４はアモルファスシリコン膜、５はリンなど不純物が添加されたｎ型アモルファスシリコン膜、６はＬＣＤの画素電極としてのＩＴＯなどからなる透明電極、７ａはアルミニウムなどからなるドレイン電極配線、７ｂはアルミニウムなどからなるソース電極配線を示す。
【００２４】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１について、図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
まず、図１（ａ）に示すように、絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００２６】
つぎに、図１（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて絶縁膜３を成膜して、該絶縁膜３の全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、絶縁膜３に対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、絶縁膜３の表面を酸化膜３１に変える。なお、図中、「Ａ」で示される方向はリンイオン（Ｐ＋）をイオン注入する方向を示す。
【００２７】
そして、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を成膜する。これを図１（ｃ）に示す。
【００２８】
続いて、図２（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を所望の形状に加工し、さらに前記酸化膜３１表面上にＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００２９】
そののち、図２（ｂ）に示すように、酸化膜３１表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂをうる。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【００３０】
本実施の形態においては、絶縁膜を形成したのちに、絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入して絶縁膜表面に物理的ダメージを与えることで、続いて行う酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理において、絶縁膜表面が酸化され易くなるという効果をうる。またシリコン窒化膜からなる絶縁膜にリンイオンをイオン注入すると、絶縁膜の酸化性雰囲気中での酸化速度が増大することが知られており（第３０回春期応物予稿集、１９８３年、塚本、大崎、原田、７ａ−ｐ−６、ｐ．５６９）、リンイオンをイオン注入することによる物理的ダメージと合わせることにより、酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理において、低温かつ短時間で酸化膜を形成できる、または膜厚の厚い酸化膜を形成できるという効果をうる。
【００３１】
図３は、実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図３において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。前述の効果によって、図３に示すように、絶縁膜３にピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を酸化膜３１で塞ぐことができ、絶縁膜３の下に形成されたゲート電極配線２と、絶縁膜３の上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。
【００３２】
実施の形態２．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態２について説明する。図４および図５は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態２を示す工程断面説明図である。図４および図５において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態２について、図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
まず、図４（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００３５】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を第１の酸化膜３１ａに変える。
【００３６】
ついで、図４（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂを成膜して、該第２の絶縁膜３ｂの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第２の絶縁膜３ｂに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第２の絶縁膜３ｂの表面を第２の酸化膜３１ｂに変える。
【００３７】
そして、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を成膜する。これを図５（ａ）に示す。
【００３８】
続いて、図５（ｂ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を所望の形状に加工し、さらに前記第２の酸化膜３１ｂ表面上にＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００３９】
そののち、図５（ｃ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂをうる。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【００４０】
本実施の形態においては、前記実施の形態１に示した、絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入する工程と、絶縁膜に対して酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理する工程とを複数回実施することで、シリコン窒化膜からなる絶縁膜に形成されるピンホールを塞ぎうるという効果をより確実なものにしている。図６は、実施の形態２の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図６において、図４および図５と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。前述の効果によって、図６に示すように、第１の絶縁膜３ａおよび第２の絶縁膜３ｂにピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を第１の酸化膜３１ａおよび第２の酸化膜３１ｂで塞ぐことができ、第１の絶縁膜３ａの下に形成されたゲート電極配線２と、第２の絶縁膜３ｂの上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。
【００４１】
実施の形態３．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態３について説明する。図７および図８は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態３を示す工程断面説明図である。図７および図８において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態３について、図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
まず、図７（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００４４】
つぎに、図７（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を酸化膜３１に変える。
【００４５】
続いて、図７（ｃ）に示すように、酸化膜３１表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂ、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を連続的に成膜する。
【００４６】
ここで、アモルファスシリコン膜４を成膜する前に第２の絶縁膜３ｂを成膜するのは、アモルファスシリコン膜４の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めるためである。
【００４７】
そののち、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４およびｎ型アモルファスシリコン膜５を所望の形状に加工し、さらに前記第２の絶縁膜３ｂ表面上にＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。これを図８（ａ）に示す。
【００４８】
そして、図８（ｂ）に示すように、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂをうる。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【００４９】
本実施の形態においては、第１の絶縁膜を形成したのちに、第１の絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入して第１の絶縁膜表面に物理的ダメージを与えることで、絶縁膜表面の酸化速度が速くなるという効果によって、続いて行う酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理において、第１の絶縁膜表面の酸化を促進させ、これによって、第１の絶縁膜３ａのピンホールを塞ぐことができる。
【００５０】
図９は、実施の形態３の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図９において、図７および図８と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。前述の効果によって、図９に示すように、第１の絶縁膜３ａにピンホール３２が形成されたばあいにおいても、ピンホール３２を酸化膜３１で塞ぐことができ、第１の絶縁膜３ａの下に形成されたゲート電極配線２と、第１の絶縁膜３ａの上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、酸化膜３１表面に、第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜およびｎ型アモルファスシリコン膜を連続的に成膜することによって、アモルファスシリコン膜４の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めることができる。
【００５１】
実施の形態４．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態４について説明する。図１０および図１１は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態４を示す工程断面説明図である。図１０および図１１において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態４について、図面を参照しつつ説明する。
【００５３】
まず、図１０（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００５４】
つぎに、図１０（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を酸化膜３１に変える。
【００５５】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、酸化膜３１表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂおよびアモルファスシリコン膜４およびシリコン窒化膜からなる第３の絶縁膜３ｃを連続的に成膜する。
【００５６】
ここで、アモルファスシリコン膜４を成膜する前に第２の絶縁膜３ｂを成膜するのは、アモルファスシリコン膜４の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めるためである。
【００５７】
つぎに、図１１（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、第３の絶縁膜３ｃおよびアモルファスシリコン膜４を所望の形状に加工する。
【００５８】
そののち、図１１（ｂ）に示すように、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分および第３の絶縁膜３ｃ表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００５９】
そして、図１１（ｃ）に示すように、ｎ型アモルファスシリコン膜５を形成したのち、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術およびドライエッチング技術を用いて、金属の膜およびｎ型アモルファスシリコン膜５の不要な部分を除去し、ドレイン電極配線７ａ、ソース電極配線７ｂおよびｎ型アモルファスシリコン膜５を所望の形状に加工し、薄膜トランジスタを形成する。
【００６０】
本実施の形態においては、第１の絶縁膜を形成したのちに、第１の絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入して第１の絶縁膜表面に物理的ダメージを与えることで、絶縁膜表面の酸化速度が速くなるという効果によって、続いて行う酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理において、第１の絶縁膜表面の酸化を促進させ、これによって、第１の絶縁膜３ａのピンホールを塞ぐことができる。
【００６１】
図１２は、実施の形態４の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図１２において、図１０および図１１と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。前述の効果によって、図１２に示すように、第２の絶縁膜３ｂにピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を酸化膜３１で塞ぐことができ、第１の絶縁膜３ａの下に形成されたゲート電極配線２と、第１の絶縁膜３ａの上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、酸化膜３１表面に、第２の絶縁膜、アモルファスシリコン膜および第３の絶縁膜を連続的に成膜することで、アモルファスシリコン膜の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めることができる。
【００６２】
実施の形態５．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態５について説明する。図１３および図１４は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態５を示す工程断面説明図である。図１３および図１４において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６３】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態５について、図面を参照しつつ説明する。
【００６４】
まず、図１３（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００６５】
つぎに、図１３（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて絶縁膜３およびアモルファスシリコン膜４を成膜する。
【００６６】
そして、図１３（ｃ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４を所望の形状に加工し、絶縁膜３表面の露出した部分およびアモルファスシリコン膜４表面に不純物たるリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面にｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、絶縁膜３およびｎ型アモルファスシリコン膜５に対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、絶縁膜３表面の露出した部分およびｎ型アモルファスシリコン膜５表面を酸化膜３１に変える。この処理によって、絶縁膜３にピンホールなどがあったばあいも、ピンホールを塞げる。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【００６７】
つぎに、図１４（ａ）に示すように、酸化膜３１表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００６８】
そののち、図１４（ｂ）に示すように、酸化膜３１の不要な部分を除去したのち、絶縁膜３表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを形成する。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【００６９】
本実施の形態においては、絶縁性基板上にゲート配線電極２と絶縁膜３とアモルファスシリコン膜４とを形成したのちに、アモルファスシリコン膜４を選択的にエッチングして、絶縁膜３表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜４表面とにリンイオンをイオン注入し、酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理し、絶縁膜３表面に形成された酸化膜３１で、絶縁膜３に形成されたピンホールを塞ぐことができる。
【００７０】
図１５は、実施の形態５の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図１５において、図１３よび図１４と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。図１５に示すように、絶縁膜３にピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を酸化膜３１で塞ぐことができ、絶縁膜３の下に形成されたゲート電極配線２と、絶縁膜３の上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、酸化膜３１を形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【００７１】
実施の形態６．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態６について説明する。図１６および図１７は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態６を示す工程断面説明図である。図１６および図１７において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態６について、図面を参照しつつ説明する。
【００７３】
まず、図１６（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００７４】
つぎに、図１６（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａ、アモルファスシリコン膜４および第２の絶縁膜３ｂを成膜する。
【００７５】
そして、図１６（ｃ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、第２の絶縁膜３ｂおよびアモルファスシリコン膜４をそれぞれ所望の形状に加工し、第１の絶縁膜３ａ表面の露出した部分、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分および第２の絶縁膜３ｂ表面にリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分にｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理し、第１の絶縁膜３ａ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面の露出した部分および第２の絶縁膜３ｂ表面を酸化膜３１に変える。この処理によって、第１の絶縁膜３ａにピンホールが形成されたばあいでも、ピンホールを塞ぐことができる。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【００７６】
つぎに、図１７（ａ）に示すように、酸化膜３１表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００７７】
そののち、図１７（ｂ）に示すように、酸化膜３１の不要な部分を除去したのち、第１の絶縁膜３ａ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、ドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを所望の形状に加工し、薄膜トランジスタを形成する。
【００７８】
なお、アモルファスシリコン膜４表面にリンイオンがイオン注入されｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される工程において、通常、リンイオンは、アモルファスシリコン膜４内でアモルファスシリコン膜４表面に対して平行な方向にも散乱するため、第２の絶縁膜３ｂ端部の下部にもｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。
【００７９】
本実施の形態においては、絶縁性基板上にゲート配線電極２と第１の絶縁膜３ａとアモルファスシリコン膜４と第２の絶縁膜３ｂとを形成したのちに、第２の絶縁膜３ｂとアモルファスシリコン膜４とをそれぞれ選択的にエッチングして、第１の絶縁膜３ａ表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜４表面の露出した部分と第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分とにリンイオンをイオン注入し、酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理し、第１の絶縁膜３ａ表面に形成された酸化膜３１で、第１の絶縁膜３ａに形成されたピンホールを塞ぐことができる。
【００８０】
図１８は、実施の形態６の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図１８において、図１６および図１７と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。図１８に示すように、第１の絶縁膜３ａにピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を酸化膜３１で塞ぐことができ、第１の絶縁膜３ａの下に形成されたゲート電極配線２と、第１の絶縁膜３ａの上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、酸化膜３１を形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【００８１】
実施の形態７．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態７について説明する。図１９および図２０は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態７を示す工程断面説明図である。図１９および図２０において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態７について、図面を参照しつつ説明する。
【００８３】
まず、図１９（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００８４】
つぎに、図１９（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて絶縁膜３を成膜し、絶縁膜３表面にリンイオンをイオン注入し、絶縁膜３に対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、絶縁膜３の表面を第１の酸化膜３１ａに変える。この処理によって、絶縁膜３にピンホールなどがあったばあいも、ピンホールを塞げる。
【００８５】
つぎに、図１９（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いてアモルファスシリコン膜４を形成する。
【００８６】
そして、図２０（ａ）に示すように、アモルファスシリコン膜４に対して、写真製版技術およびドライエッチング技術を用いて、アモルファスシリコン膜４を所望の形状に加工し、アモルファスシリコン膜４表面および絶縁膜３表面にリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面にｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、ｎ型アモルファスシリコン膜５および既に１度酸化されている絶縁膜３に対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面を第２の酸化膜３１ｂに変える。また、図示されていないが第１の酸化膜３１ａがさらに厚くなる。この処理によって、絶縁膜３にピンホールなどがあったばあいも、ピンホールを塞げる。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【００８７】
つぎに、図２０（ｂ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面上にＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００８８】
そののち、図２０（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａおよび第２の酸化膜３１ｂの不要な部分を除去したあと、絶縁膜３表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂをうる。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【００８９】
本実施の形態は、実施の形態１と実施の形態５とを組み合わせた製造方法である。すなわち、絶縁性基板表面上にゲート電極配線および絶縁膜を形成したのちに、該絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入し、酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理で、絶縁膜表面を酸化させ、絶縁膜のピンホールを塞ぎ、続いてアモルファスシリコン膜を成膜したのち、該アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングして、第１の酸化膜で表面が覆われた絶縁膜の表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜表面とにリンイオンをイオン注入し、再び酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理して、さらに絶縁膜のピンホールを塞ぐ効果を強めた製造方法である。
【００９０】
図２１は、実施の形態７の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図２１において、図１９および図２０と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。図２１に示すように、絶縁膜３にピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を第１の酸化膜３１ａおよび第２の酸化膜３１ｂで塞ぐことができ、絶縁膜３の下に形成されたゲート電極配線２と、絶縁膜３の上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、第２の酸化膜３１ｂを形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を同時に形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【００９１】
実施の形態８．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態８について説明する。図２２および図２３は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態８を示す工程断面説明図である。図２２および図２３において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態８について、図面を参照しつつ説明する。
【００９３】
まず、図２２（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【００９４】
続いて、図２２（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法などを用いて第１の絶縁膜３ａを成膜し、第１の絶縁膜３ａ表面にリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を第１の酸化膜３１ａに変える。この処理によって、第１の絶縁膜３ａにピンホールなどがあったばあいも、ピンホールを塞げる。
【００９５】
つぎに、図２２（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いてアモルファスシリコン膜４および第２の絶縁膜３ｂを形成する。
【００９６】
そして、図２３（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を用いて、第２の絶縁膜３ｂおよびアモルファスシリコン膜４を所望の形状に加工し、続けてリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面にｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、ｎ型アモルファスシリコン膜５および既に１度酸化されている第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第２の絶縁膜３ｂ表面およびｎ型アモルファスシリコン膜５表面に第２の酸化膜３１ｂを形成する。また、図示されていないが第１の酸化膜３１ａがさらに厚くなる。この処理によって、第１の絶縁膜３ａにピンホールなどがあったばあいも、ピンホールをより確実に塞げる。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【００９７】
つぎに、図２３（ｂ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面上にＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【００９８】
そののち、図２３（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａおよび第２の酸化膜３１ｂの不要な部分を除去したあと、第１の絶縁膜３ａ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面、第２の絶縁膜３ｂ表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、ドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを所望の形状に加工し、薄膜トランジスタを形成する。
【００９９】
本実施の形態は、実施の形態１と実施の形態６とを組み合わせた製造方法である。すなわち、絶縁性基板表面上にゲート電極配線および第１の絶縁膜を形成したのちに、該第１の絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入し、酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理で、第１の絶縁膜表面を酸化させ、第１の絶縁膜のピンホールを塞ぎ、続いてアモルファスシリコン膜および第２の絶縁膜を成膜したのち、第２の絶縁膜およびアモルファスシリコン膜を選択的にエッチングして、一度酸化されている第１の絶縁膜の表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜表面の露出した部分と第２の絶縁膜にリンイオンをイオン注入し、再び酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理して、さらに絶縁膜のピンホールを塞ぐ効果を強めた製造方法である。
【０１００】
図２４は、実施の形態８の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図２４において、図２２および図２３と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。図２４に示すように、第１の絶縁膜３ａにピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を第１の酸化膜３１ａおよび第２の酸化膜３１ｂで塞ぐことができ、第１の絶縁膜３ａの下に形成されたゲート電極配線２と、第１の絶縁膜３ａの上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、第２の酸化膜３１ｂを形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を同時に形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【０１０１】
実施の形態９．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態９について説明する。図２５および図２６は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態９を示す工程断面説明図である。図２５および図２６において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態９について、図面を参照しつつ説明する。
【０１０３】
まず、図２５（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【０１０４】
つぎに、図２５（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を第１の酸化膜３１ａに変える。
【０１０５】
ついで、図２５（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂを成膜して、該第２の絶縁膜３ｂの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第２の絶縁膜３ｂに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第２の絶縁膜３ｂの表面を第２の酸化膜３１ｂに変える。
【０１０６】
そして、アモルファスシリコン膜４を成膜する。これを図２５（ｄ）に示す。
【０１０７】
そして、図２６（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４を所望の形状に加工し、既に一度酸化されている第２の酸化膜３ｂ表面の露出した部分およびアモルファスシリコン膜４表面に不純物たるリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面にｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面を第３の酸化膜３１ｃに変える。また、図示されていないが第２の絶縁膜３１ａがさらに厚くなる。この処理によって、第１の絶縁膜３ａおよび第２の絶縁膜３ｂにピンホールなどがあったばあいも、ピンホールを塞げる。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【０１０８】
つぎに、図２６（ｂ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面の露出した部分および第３の酸化膜３１ｃ表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【０１０９】
そののち、図２６（ｃ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂおよび第３の酸化膜３１ｃの不要な部分を除去したのち、第２の酸化膜３１ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを形成する。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタを形成する。
【０１１０】
本実施の形態は、実施の形態２と実施の形態５とを組み合わせた製造方法である。すなわち、絶縁性基板表面上にゲート電極配線および第１の絶縁膜を形成したのちに、絶縁膜表面に不純物をイオン注入する工程と、絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程とを連続して複数回実施することで、絶縁膜のピンホールを塞ぐ効果をより確実なものにしている。そののち、アモルファスシリコン膜を成膜したのち、該アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングして、第２の酸化膜で表面が覆われた第２の絶縁膜の表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜表面とにリンイオンをイオン注入し、再び酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理して第２の絶縁膜の表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜表面とを酸化させ、これによって、さらに第１の絶縁膜および第２の絶縁膜のピンホールを塞ぐ効果を強めた製造方法である。
【０１１１】
図２７は、実施の形態９の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。図２７において、図２５および図２６と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。図２７に示すように、第１の絶縁膜３ａおよび第２の絶縁膜３ｂにピンホール３２が形成されたばあいでも、ピンホール３２を第１の酸化膜３１ａおよび第２の酸化膜３１ｂで塞ぐことができ、第１の絶縁膜３ａの下に形成されたゲート電極配線２と、第２の絶縁膜３ｂの上に形成されるアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、第２の酸化膜３１ｂを形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を同時に形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【０１１２】
実施の形態１０．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１０について説明する。図２８および図２９は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１０を示す工程断面説明図である。図２８および図２９において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１３】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１０について、図面を参照しつつ説明する。
【０１１４】
まず、図２８（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【０１１５】
つぎに、図２８（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を第１の酸化膜３１ａに変える。
【０１１６】
ついで、図２８（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂを成膜して、該第２の絶縁膜３ｂの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第２の絶縁膜３ｂに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第２の絶縁膜３ｂの表面を第２の酸化膜３１ｂに変える。
【０１１７】
つぎに、図２８（ｄ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いてアモルファスシリコン膜４および第３の絶縁膜３ｃを成膜する。
【０１１８】
そして、図２９（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、第３の絶縁膜３ｃおよびアモルファスシリコン膜４をそれぞれ所望の形状に加工し、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分および第３の絶縁膜３ｃ表面にリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分には、ｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理し、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面の露出した部分および第３の絶縁膜３ｃ表面を第３の酸化膜３１ｃに変える。また、図示されていないが第２の酸化膜３１ｂがさらに厚くなる。この処理によって、第１の絶縁膜３ａおよび第２の絶縁膜３ｂにピンホールが形成されたばあいでも、ピンホールを塞ぐことができる。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【０１１９】
つぎに、図２９（ｂ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂおよび第３の酸化膜３１ｃ表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【０１２０】
そののち、図２９（ｃ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂおよび第３の酸化膜３１ｃの不要な部分を除去したのち、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面、第３の絶縁膜３ｃ表面の露出した部分および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、ドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを所望の形状に加工し、薄膜トランジスタを形成する。
【０１２１】
本実施の形態は、実施の形態２と実施の形態６とを組み合わせた製造方法である。すなわち、絶縁性基板表面上にゲート電極配線および第１の絶縁膜を形成したのちに、絶縁膜表面に不純物をイオン注入する工程と、絶縁膜表面を酸化性雰囲気中で熱処理する工程とを連続して複数回実施することで、絶縁膜のピンホールを塞ぐ効果をより確実なものにしている。そののち、アモルファスシリコン膜と第３の絶縁膜を成膜し、それぞれ選択的にエッチングして、露出したアモルファスシリコン膜表面にリンイオンをイオン注入し、再び酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理して、さらに第１の絶縁膜および第２の絶縁膜のピンホールを塞ぐものであり、第１の絶縁膜の下に形成されたゲート電極配線と、第２の絶縁膜の上に形成されたアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、第３の酸化膜を形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を同時に形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【０１２２】
実施の形態１１．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１１について説明する。図３０および図３１は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１１を示す工程断面説明図である。図３０および図３１において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１２３】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１１について、図面を参照しつつ説明する。
【０１２４】
まず、図３０（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【０１２５】
つぎに、図３０（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を第１の酸化膜３１ａに変える。
【０１２６】
続いて、図３０（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂおよびアモルファスシリコン膜４を連続的に成膜する。ここで、アモルファスシリコン膜４を成膜する前に第２の絶縁膜３ｂを成膜するのは、アモルファスシリコン膜４の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めるためである。
【０１２７】
そののち、図３１（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、アモルファスシリコン膜４を所望の形状に加工し、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分およびアモルファスシリコン膜４表面にリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面にｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、第２の絶縁膜３ｂおよびｎ型アモルファスシリコン膜５に対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分およびｎ型アモルファスシリコン膜５表面を第２の酸化膜３１ｂに変える。この処理によって、第１の絶縁膜３ａのピンホールを塞ぐ効果が強化される。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【０１２８】
つぎに、図３１（ｂ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【０１２９】
そののち、図３１（ｃ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂの不要な部分を除去したのち、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを形成する。最後に、ｎ型アモルファスシリコン膜５およびアモルファスシリコン膜４の一部をドライエッチング技術を使って除去し、薄膜トランジスタが完成する。
【０１３０】
本実施の形態は、実施の形態３と実施の形態５とを組み合わせた製造方法である。すなわち、絶縁性基板表面上にゲート電極配線および第１の絶縁膜を形成したのちに、該第１の絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入し、酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理で、第１の絶縁膜表面を酸化させ、第１の絶縁膜のピンホールを塞ぎ、続いて第２の絶縁膜とアモルファスシリコン膜とを連続的に成膜したあと、該アモルファスシリコン膜を選択的にエッチングして、第２の絶縁膜表面の露出した部分とアモルファスシリコン膜表面とにリンイオンをイオン注入し、酸化性雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理で、第２の絶縁膜表面を酸化させ、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜に形成されたピンホールを塞ぐ効果をさらに強めたものである。したがって、第１の絶縁膜の下に形成されたゲート電極配線と、第２の絶縁膜の上に形成されたアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、第２の酸化膜とアモルファスシリコン膜とを連続的に成膜することで、アモルファスシリコン膜の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めることができる。さらに、第３の酸化膜を形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を同時に形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【０１３１】
実施の形態１２．
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１２について説明する。図３２および図３３は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１２を示す工程断面説明図である。図３２および図３３において、図１および図２と同一または相当部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１３２】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１２について、図面を参照しつつ説明する。
【０１３３】
まず、図３２（ａ）に示すように、ガラス基板など絶縁性基板１表面上にクロムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術を使って所定のレジストパターンを形成したのち、薬品などによる化学的エッチング技術を用いて金属の膜の不要な部分を除去し、所望の形状のゲート電極配線２をうる。
【０１３４】
つぎに、図３２（ｂ）に示すように、絶縁性基板１表面の露出した部分およびゲート電極配線２の表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１の絶縁膜３ａを成膜して、該第１の絶縁膜３ａの全表面に不純物たるリンイオンをイオン注入し、第１の絶縁膜３ａに対して、酸化性雰囲気中で、３００℃程度の温度で熱処理またはプラズマ処理して、第１の絶縁膜３ａの表面を第１の酸化膜３１ａに変える。
【０１３５】
ついで、図３２（ｃ）に示すように、第１の酸化膜３１ａ表面上に、プラズマＣＶＤ法を用いて第２の絶縁膜３ｂ、アモルファスシリコン膜４および第３の絶縁膜３ｃを連続的に成膜する。
【０１３６】
そして、図３３（ａ）に示すように、写真製版技術およびドライエッチング技術を使って、第３の絶縁膜３ｃおよびアモルファスシリコン膜４をそれぞれ所望の形状に加工し、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分および第３の絶縁膜３ｃ表面にリンイオンをイオン注入する。このとき、アモルファスシリコン膜４表面の露出した部分には、ｎ型アモルファスシリコン膜５が形成される。さらに、酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理し、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面の露出した部分および第３の絶縁膜３ｃ表面を第２の酸化膜３１ｂに変える。この処理によって、第１の絶縁膜３ａおよび第２の絶縁膜３ｂのピンホールを塞ぐ効果が強化される。同時に、イオン注入によって形成されたｎ型アモルファスシリコン膜５は、アモルファスシリコン膜４と、のちに形成されるドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂとのコンタクト膜としての役割を果たす。
【０１３７】
つぎに、図３３（ｂ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂ表面上に、ＩＴＯなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および薬品などによる化学的エッチング技術を用いて、所望の形状の透明電極６をうる。
【０１３８】
そののち、図３３（ｃ）に示すように、第２の酸化膜３１ｂの不要な部分を除去したのち、第２の絶縁膜３ｂ表面の露出した部分、ｎ型アモルファスシリコン膜５表面の露出した部分、第３の絶縁膜３ｃ表面および透明電極６表面上に、アルミニウムなど金属の膜をスパッタリング法を用いて成膜し、写真製版技術および化学的エッチング技術を用いて、金属の膜の不要な部分を除去し、ドレイン電極配線７ａおよびソース電極配線７ｂを所望の形状に加工し、薄膜トランジスタが完成する。
【０１３９】
本実施の形態は、実施の形態３と実施の形態６とを組み合わせた製造方法である。すなわち、絶縁性基板表面上にゲート電極配線および第１の絶縁膜を形成したのちに、該第１の絶縁膜の全表面にリンイオンをイオン注入し、酸化物雰囲気中での熱処理またはプラズマ処理で、第１の絶縁膜表面を酸化させ、第１の絶縁膜のピンホールを塞ぎ、続いて第２の絶縁膜とアモルファスシリコン膜と第３の絶縁膜とを連続的に成膜したあと、該第３の絶縁膜とアモルファスシリコン膜とを選択的にそれぞれエッチングして、第２の絶縁膜表面の露出した部分、アモルファスシリコン膜の露出した部分および第３の絶縁膜表面にリンイオンをイオン注入し、再び酸化性雰囲気中で熱処理またはプラズマ処理し、第２の絶縁膜表面の露出した部分、アモルファスシリコン膜の露出した部分および第３の絶縁膜表面を酸化させ、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜のピンホールを塞ぐ効果をさらに強めたものである。したがって、第１の絶縁膜の下に形成されたゲート電極配線と、第２の絶縁膜の上に形成されたアモルファスシリコン膜またはＩＴＯなどからなる透明電極との電気的短絡が防止できる。また、第２の酸化膜とアモルファスシリコン膜と第３の絶縁膜とを連続的に成膜することで、アモルファスシリコン膜の成膜初期の膜質を安定させ、薄膜トランジスタの特性の均一性を高めることができる。さらに、第２の酸化膜を形成するためのリンイオンのイオン注入によって、アモルファスシリコン膜表面にｎ型アモルファスシリコン膜を同時に形成することができ、薄膜トランジスタの製造工程を簡略化できる。
【０１４０】
なお、前述の実施の形態１〜１２において、前記不純物のイオン注入が、質量分析手段を使わないイオン注入法、たとえばイオンドーピング法またはプラズマドーピング法を用いて行われることが、大形絶縁性基板を処理する際の、全表面に対するイオン注入量の均一化、処理能力の向上、イオン注入装置の小型化および基板の帯電防止の点で好ましい。また、前記酸化性雰囲気を加湿することが、酸化膜の厚膜化および処理時間の短縮の点で好ましい。また、不純物としてリンイオンの代わりにリン元素含有イオンを用いたばあいも、同様の効果がえられる。
【０１４１】
また、実施の形態６、８、１０および１２においては、実施の形態１の製造方法において最後に行われる、ｎ型アモルファスシリコン膜およびアモルファスシリコン膜の一部をドライエッチング技術を使って除去する工程を実施せず、ドレイン電極配線およびソース電極配線を形成する前に、アモルファスシリコン膜表面上に形成した絶縁膜の一部を残し、該絶縁膜によりアモルファスシリコン膜表面の変質などによる薄膜トランジスタの劣化防止を行っている。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法では、絶縁膜にピンホールが形成されることにより生じる欠陥を低減でき、また、薄膜トランジスタの電気的特性を均一にできるので、製造歩留りが高く特性の均一な薄膜トランジスタがえられる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１を示す工程断面説明図である。
【図２】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１を示す工程断面説明図である。
【図３】図１および図２の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図４】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態２を示す工程断面説明図である。
【図５】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態２を示す工程断面説明図である。
【図６】図４および図５の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図７】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態３を示す工程断面説明図である。
【図８】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態３を示す工程断面説明図である。
【図９】図７および図８の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図１０】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態４を示す工程断面説明図である。
【図１１】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態４を示す工程断面説明図である。
【図１２】図１０および図１１の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図１３】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態５を示す工程断面説明図である。
【図１４】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態５を示す工程断面説明図である。
【図１５】図１３および図１４の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図１６】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態６を示す工程断面説明図である。
【図１７】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態６を示す工程断面説明図である。
【図１８】図１６よび図１７の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図１９】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態７を示す工程断面説明図である。
【図２０】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態７を示す工程断面説明図である。
【図２１】図１９および図２０の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図２２】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態８を示す工程断面説明図である。
【図２３】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態８を示す工程断面説明図である。
【図２４】図２２および図２３の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図２５】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態９を示す工程断面説明図である。
【図２６】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態９を示す工程断面説明図である。
【図２７】図２５および図２６の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す断面説明図である。
【図２８】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１０を示す工程断面説明図である。
【図２９】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１０を示す工程断面説明図である。
【図３０】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１１を示す工程断面説明図である。
【図３１】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１１を示す工程断面説明図である。
【図３２】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１２を示す工程断面説明図である。
【図３３】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の実施の形態１２を示す工程断面説明図である。
【図３４】従来の薄膜トランジスタの製造方法の一例を示す工程断面説明図である。
【図３５】図３４の薄膜トランジスタの製造方法において形成されたピンホールを示す工程断面説明図である。
【符号の説明】
１    絶縁性基板
２    ゲート電極配線
３    絶縁膜
４    アモルファスシリコン膜
５    ｎ型アモルファスシリコン膜
６    透明電極
７ａ  ドレイン電極配線
７ｂ  ソース電極配線
３１    酸化膜
３２    ピンホール
【図１】
0003883630.tif 000002
【図２】
0003883630.tif 000003
【図３】
0003883630.tif 000004
【図４】
0003883630.tif 000005
【図５】
0003883630.tif 000006
【図６】
0003883630.tif 000007
【図７】
0003883630.tif 000008
【図８】
0003883630.tif 000009
【図９】
0003883630.tif 000010
【図１０】
0003883630.tif 000011
【図１１】
0003883630.tif 000012
【図１２】
0003883630.tif 000013
【図１３】
0003883630.tif 000014
【図１４】
0003883630.tif 000015
【図１５】
0003883630.tif 000016
【図１６】
0003883630.tif 000017
【図１７】
0003883630.tif 000018
【図１８】
0003883630.tif 000019
【図１９】
0003883630.tif 000020
【図２０】
0003883630.tif 000021
【図２１】
0003883630.tif 000022
【図２２】
0003883630.tif 000023
【図２３】
0003883630.tif 000024
【図２４】
0003883630.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
0003883630.tif 000027
【図２７】
0003883630.tif 000028
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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