薄膜半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术的薄膜半导体器件(10)的制造方法，包括：第一工序，准备基板(1)；第二工序，在基板(1)上形成栅电极(2)；第三工序，在栅电极(2)上形成栅极绝缘膜(3)作为第一绝缘膜；第四工序，在栅极绝缘膜(3)上形成成为沟道层(4)的非晶半导体薄膜(4a)；第五工序，在非晶半导体薄膜(4a)上形成沟道保护膜(5)作为第二绝缘膜；第六工序，通过对沟道保护膜(5)照射光线，提高沟道保护膜(5)的透射率；以及第七工序，在沟道层(4)的上方形成源电极(7S)以及漏电极(7D)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及沟道保护型的薄膜晶体管及其制造方法。
技术介绍
近年来，作为替代液晶显示器的下一代平板显示器之一的利用了有机材料的EL (Electro Luminescence:电致发光)的有机EL显示器受到注目。在有机EL显示器等有源矩阵方式的显示装置中，使用被称为薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)的薄膜半导体器件。特别地，有机EL显示器与电压驱动型的液晶显示器不同，是电流驱动型的显示器设备，急待开发作为有源矩阵方式的显示装置的驱动电路而具有优异的导通截止特性的薄膜晶体管。薄膜晶体管的构造，通常在基板上形成栅电极、半导体层(沟道层)、源电极以及漏电极，沟道层使用硅薄膜。另外，显示器设备要求大画面化以及低成本化，作为可易于低成本化的薄膜晶体管，通常使用在相对于沟道层的基板侧形成有栅电极的底栅型的薄膜晶体管。底栅型的薄膜晶体管大致分为沟道层被蚀刻的沟道蚀刻型的薄膜晶体管、和保护沟道层避免被蚀刻处理的沟道保护型(蚀刻阻止型)的薄膜晶体管这两类。沟道蚀刻型的薄膜晶体管，与沟道保护型的薄膜晶体管相比，具有能够削减光刻工序数、抑制制造成本这样的优点。另一方面，沟道保护型的薄膜晶体管能够防止蚀刻处理对沟道层造成损坏，能够抑制基板面内的特性不均。另外，沟道保护型的薄膜晶体管能够使沟道层薄膜化，能够降低寄生电阻成分并提闻导通特性，因此在闻精细化方面有利。因此，沟道保护型的薄膜晶体管适于例如使用有机EL元件的电流驱动型的有机EL显示装置中的驱动晶体管，即使与沟道蚀刻型的薄膜晶体管相比而制造成本增加，也尝试将其用于有机EL显示装置的像素电路。例如，专利文献I中公开了以微晶半导体薄膜为沟道层的沟道保护型的TFT，记载了在沟道层上隔着缓冲层形成沟道保护层的情况。现有技术文献专利文献1:日本特开2009-76894号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在沟道保护型的薄膜晶体管中，在沟道保护层存在正的固定电荷，因此由于该固定电荷而在沟道层形成背沟道(back channel),其结果，存在泄漏电流(leakcurrent)增大、薄膜晶体管的截止特性恶化这样的问题。特别地，当通过涂敷有机材料来形成沟道保护层时，与无机材料的沟道保护层相比，在沟道保护层含有更多正的固定电荷，因此，泄漏电流进一步增大，截止特性更加恶化。另外，在沟道保护型的薄膜晶体管中，由于包含于沟道保护层的杂质，在沟道保护层内存在陷讲能级(trap level),因此，由于该陷讲能级使得载流子容易被俘获(trap),其结果，也存在薄膜晶体管的阈值电压漂移、薄膜晶体管的可靠性恶化这样的问题。特别地，由涂敷型的有机材料构成的沟道保护层，与无机材料的沟道保护层相比，在沟道保护层内存在更多陷阱能级，因此，阈值电压的漂移量变大，薄膜晶体管的可靠性更加恶化。本专利技术是为了解决这样的问题而完成的专利技术，其目的在于，对沟道保护型的薄膜晶体管，提供一种截止特性以及可靠性优异的。用于解决问题的手段为了达到上述目的，本专利技术的一个方式的薄膜半导体器件的制造方法，其特征在于，包括:第一工序，准备基板；第二工序，在所述基板上形成栅电极；第三工序，在所述栅电极上形成第一绝缘膜；第四工序，在所述第一绝缘膜上形成成为沟道层的半导体薄膜；第五工序，在所述半导体薄膜上形成第二绝缘膜；第六工序，通过对所述第二绝缘膜照射光线，提高所述第二绝缘膜的透射率；以及第七工序，在所述沟道层的上方形成源电极以及漏电极。另外，本专利技术的一个方式的薄膜半导体器件，其特征在于，具备:基板；栅电极，其形成于所述基板上；第一绝缘膜，其形成于所述栅电极上；结晶半导体薄膜，其形成于所述第一绝缘膜上；源电极以及漏电极，其形成于所述结晶半导体薄膜的上方；以及第二绝缘膜，其形成于所述结晶半导体薄膜上；所述第二绝缘膜通过对该第二绝缘膜的前驱体照射所述光线而形成，所述第二绝缘膜对所述光线的透射率，在照射所述光线后比照射所述光线前高。专利技术的效果根据本专利技术，能够实现截止特性以及可靠性优异的薄膜半导体器件。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的薄膜半导体器件的结构的剖面图。图2是用于说明本专利技术的第一实施方式的薄膜半导体器件的制造方法的剖面图。图3A是表示以往的薄膜半导体器件的构造的剖面图。图3B是表示以往的薄膜半导体器件的构造的剖面图。图4是表示以往的薄膜半导体器件的电流电压特性的图。图5是表示氧化硅膜的IR光谱(红外光谱)的图。图6是表不有机膜的IR光谱的图。图7是表不有机膜的IR光谱的图。图8A是图7 (C)中的有机膜的IR光谱的放大图。图8B是图7 (d)中的有机膜的IR光谱的放大图。图9A是表示对材料A的有机膜进行热处理时的、折射率对波长以及温度的依赖性的图(横轴为波长)。图9B是表示对材料A的有机膜进行热处理时的、折射率对波长以及温度的依赖性的图(横轴为温度)。图1OA是表示对材料A的有机膜进行热处理时的、消光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为波长)。图1OB是表示对材料A的有机膜进行热处理时的、消光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为温度)。图1lA是表示对材料A的有机膜进行热处理时的、吸光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为波长)。图1lB是表示对材料A的有机膜进行热处理时的、吸光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为温度)。图12A是表示对材料B的有机膜进行热处理时的、吸光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为波长)。图12B是表示对材料B的有机膜进行热处理时的、吸光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为温度)。图13A是表示对材料C的有机膜进行热处理时的、吸光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为波长)。图13B是表示对材料C的有机膜进行热处理时的、吸光系数对波长以及温度的依赖性的图(横轴为温度)。图14是表示有机膜的透射率与有机膜的吸光系数和有机膜的膜厚之间的关系的图。图15A是用于说明本专利技术的第一实施方式的薄膜半导体器件的作用效果的图。图15B是用于说明本专利技术的第一实施方式的薄膜半导体器件的作用效果的图。图16是表示使沟道保护膜的膜厚变化的情况下的非晶半导体薄膜的吸收率的变化的图。图17A是表示形成有界面层的情况下的第一实施方式的薄膜半导体器件的构造的剖面图。图17B是表示形成有界面层的情况下的第一实施方式的另一薄膜半导体器件的构造的剖面图。图18A是图17A所示的薄膜半导体器件的界面层周边的剖面TEM像。图18B是用于说明图18A中由虚线围起来的区域B的剖面构造的示意图。图19是表示构成图17A所示的薄膜半导体器件的膜所含有的碳以及硫的浓度分布的图。图20是用于说明本专利技术的第二实施方式的薄膜半导体器件的制造方法的剖面图。图21是用于说明本专利技术的第三实施方式的薄膜半导体器件的制造方法的剖面图。图22是本专利技术的第四实施方式的有机EL显示装置的局部剖切立体图。图23是表示使用了本专利技术的第一实施方式的薄膜半导体器件的显示装置中的像素的电路结构的图。标号说明I 基板2、31G、32G 栅电极3栅极绝缘膜4沟道层4a非晶半导体薄膜5、105沟道保护膜5a有机膜6接触层7源极漏极金属膜7D、31D、32D 漏电极7S、31S、32S 源电极10、10A、10B、100薄膜半导体器件20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：林宏，川岛孝启，河内玄士朗，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，松下液晶显示器株式会社，
类型：
国别省市：