JP2004349583A

JP2004349583A - トランジスタの製造方法

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Publication number: JP2004349583A
Application number: JP2003146907A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hara; 猛原; Tatsuya Fujita; 達也藤田; Hisao Ochi; 久雄越智; Hiroto Yoshioka; 宏人吉岡; Toshinori Sugihara; 利典杉原; Masashi Kawasaki; 雅司川崎; Hideo Ono; 英男大野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】酸化亜鉛を半導体素子として用いた場合に、操作が簡便でコスト的に有利なインクジェット法を用いて、酸化亜鉛にダメージを与えたり、表示品位の劣化を招いたりすることなくボトムゲート型のトランジスタを製造する方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板１０上にゲート電極１１を所定の形状に形成された後に、ゲート絶縁膜１２を積層し、該ゲート絶縁膜１２上にソース電極１３及びドレーン電極１４を配置するボトムゲート型のトランジスタの製造方法において、ソース電極１３及びドレーン電極１４を所定の形状に形成した後に、酸化亜鉛を含んでなるチャネル層１５をインクジェット法にて所定の形状に形成することを特徴としている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置などに備えられ、酸化亜鉛を半導体素子として用いたボトムゲート型の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】
近年、液晶表示装置や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置など薄型表示装置（ＦＰＤ）の利用が急速に発展している。これらの薄型表示装置の中でも特に、高品位の表示が可能なアクティブマトリクス型表示装置には、アモルファスシリコンＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やポリシリコンＴＦＴなどが用いられている。これらの材料は可視光領域に光感度を有しているため、光が照射されるとキャリアが生成されて抵抗が低下することにより、表示品位の低下を招く。そこで、金属被膜などによって光を遮断することで光による抵抗を防止しているが、これによって有効表示面積が低下し、エネルギーの利用効率が低くなってしまう。
【０００３】
特許文献１では、この問題を解決するために、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を半導体素子として用いることで透明なチャネル層を形成し、光を遮断する必要のない薄膜トランジスタを形成している。これにより、表示装置における有効表示面積が大きくなり、エネルギーの利用効率が高くなる。図４には、チャネル層に透明な酸化亜鉛を用いたトランジスタの一例を示す。
【０００４】
図４に示すように、上記トランジスタは、例えばガラス基板からなる絶縁基板１１０上に、ゲート電極１１１、ゲート絶縁膜１１２、ソース電極（データ電極）１１３、ドレーン電極（接続電極）１１４などが形成されている。そして、上記ゲート絶縁膜１１２とソース・ドレーン電極１１３・１１４との間には、チャネル層として透明な酸化亜鉛を用いた酸化亜鉛層１１５が形成されている。
【０００５】
このトランジスタは、上述のようにチャネル層に透明な酸化亜鉛を材料として用いることによって、可視光領域に光感度を有しないようにすることができる。それゆえ、上記トランジスタが表示装置に用いられる場合に、遮光層を形成する必要を無くし、有効表示面積を大きくすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１５０９００号公報（公開日：平成１２年５月３０日）
【０００７】
【非特許文献１】
Ａｐｌｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．８２，Ｎｏ．７，１１１７−１１１９頁（２００３年２月１７日）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように酸化亜鉛を半導体素子として用いてボトムゲート型のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作成する場合、絶縁層と半導体層との界面欠陥を低減するために、絶縁層と酸化亜鉛層とを連続成膜することが望ましい。そのため、通常、酸化亜鉛層を形成した後にソース・ドレーン電極が所定の形状に形成されることになる。
【０００９】
しかしながら、酸化亜鉛は薬品に対する耐性が非常に弱く、ＴＦＴの製造過程におけるダメージが問題となる。即ち、酸化亜鉛層を形成した後に、ソース・ドレーン電極を形成する場合、酸化亜鉛層にダメージを与え、歩留まりの低下や表示品位の低下を招くことになる。さらに、酸化亜鉛の微粒子を含有した溶液をインクジェット法にて吐出した後焼成することで酸化亜鉛層を形成する場合には、インクジェットの吐出量のばらつきや位置精度によって、ＴＦＴ部のチャネル幅が面内でばらつく可能性があり、表示品位の劣化を招く。
【００１０】
そこで、非特許文献１には、酸化亜鉛層をマグネトロンスパッタリング法によって形成する方法が記載されている。しかしながら、このようなスパッタリング法による酸化亜鉛層の形成は、インクジェット法に比べ工程数が増え、材料の利用効率も悪いため、コストがかかるという欠点を有している。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、操作が簡便でコスト的に有利なインクジェット法を用いて、酸化亜鉛にダメージを与えたり、表示品位の劣化を招いたりすることなくボトムゲート型のトランジスタを製造する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のトランジスタの製造方法は、絶縁基板上にゲート電極を所定の形状に形成した後に、絶縁層を積層し、該絶縁層上にソース電極及びドレーン電極を配置するというボトムゲート型のトランジスタの製造方法において、上記ソース電極及び上記ドレーン電極を所定の形状に形成した後に、酸化亜鉛を含んでなるチャネル層をインクジェット法にて所定の形状に形成することを特徴としている。
【００１３】
即ち、本発明のトランジスタの製造方法は、液晶表示装置などの半導体装置に内蔵されたトランジスタに関するものであり、その中でもの特にゲート電極が下側に配置され、その上層に絶縁層を介してソース電極及びドレーン電極が配置されたボトムゲート型のトランジスタに関するものである。また、トランジスタには、通常、半導体素子であるチャネル層が設けられているが、本製造方法によって製造されるトランジスタにおいては、上記チャネル層は酸化亜鉛を含んで形成されている。そして、本製造方法では、ソース・ドレーン電極を所定の形状に形成した後に、酸化亜鉛を含んでなる上記チャネル層を、インクジェット法にて形成する。
【００１４】
上述のように、透明な酸化亜鉛を半導体素子として用いることによって、光の遮断層を必要としないトランジスタを形成することができ、これによって、表示装置に用いた場合に有効表示面積を大きくし、エネルギーの利用効率を高めることができる。しかしながら、酸化亜鉛は薬品に対する耐性が非常に低く、チャネル層形成後にソース・ドレーン電極を形成するという従来の製造方法では、ソース・ドレーン電極形成時に使用される薬品によって酸化亜鉛を含むチャネル層にダメージを受け、歩留まりの低下や電気的特性の低下を招いてしまう。
【００１５】
そこで本発明の製造方法にように、酸化亜鉛を含んでなる上記チャネル層を、ソース・ドレーン電極を所定の形状に形成した後に形成すれば、当該チャネル層に含まれる酸化亜鉛に薬品等によるダメージを与えることなくトランジスタを形成することができる。このように製造されたトランジスタは、電気的特性が向上し、液晶表示装置などに利用した場合に表示品位が劣化することを防止することができる。さらに、製造時に酸化亜鉛の歩留まりを向上させることができる。
【００１６】
さらに、上記の製造方法によれば、インクジェット法にて酸化亜鉛を含むチャネル層が所定の形状に形成されるため、スパッタリング法を用いるよりも簡便かつ低コストでトランジスタの製造を行うことができる。
【００１７】
なお、従来のトランジスタの製造方法においてインクジェット法を用いると、インクジェットの吐出量のばらつきや位置精度によって、トランジスタ基板上でチャネル幅がばらつく可能性があり、このようなトランジスタを備えた表示装置では表示品位の劣化を招いてしまうという弊害が発生する。
【００１８】
しかしながら、本発明のトランジスタの製造方法においては、ソース電極及びドレーン電極が所定の形状に形成された後にインクジェット法によるチャネル層の形成が行われるため、絶縁層上に生じたソース及びドレーン電極の段差をガイドとして利用することができる。即ち、この段差部分にインクジェット法にて吐出された溶液が優先的に広がり、トランジスタのチャネル部分（チャネル層）となるため、トランジスタの基板面においてチャネル幅を容易に一定に保つことができる。それゆえ、上記の製造方法によれば、表示装置に用いた場合にも表示品位の劣化を招くことのないトランジスタを簡便に作成することができる。
【００１９】
本発明のトランジスタの製造方法において、上記ソース電極及び上記ドレーン電極を形成する工程と、上記チャネル層を形成する工程との間に、上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程が含まれていることが好ましい。
【００２０】
上記の製造方法によれば、絶縁層とチャネル層と間の界面欠陥を低減することができる。それゆえ、より電気的特性を向上させたトランジスタを作成することができる。
【００２１】
本発明のトランジスタの製造方法において、上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程は、ＡｒあるいはＯ_２雰囲気中でのプラズマ処理によって実施されてもよい。
【００２２】
上記の製造方法によれば、絶縁層とチャネル層と間の界面欠陥を低減させる効果が高いため、電気的特性をより一層向上させたトランジスタを作成することができる。
【００２３】
本発明のトランジスタの製造方法において、上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程は、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合溶液を用いたウェットエッチング処理によって実施されてもよい。
【００２４】
上記の製造方法によれば、絶縁層とチャネル層と間の界面欠陥を低減させる効果が高いため、電気的特性をより一層向上させたトランジスタを作成することができる。
【００２５】
本発明のトランジスタの製造方法において、上記チャネル層は、酸化亜鉛と、ＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素のうちの何れかを含む化合物または混合物によって形成されることが好ましい。
【００２６】
上記の製造方法によれば、酸化亜鉛にＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素を所定の濃度だけ混入することで、抵抗率、バンドギャップといった特性を制御することができるため、本発明によるトランジスタの特性をより良好なものとすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図３に基づいて以下に説明する。なお、本発明は以下の記載に限定されるものではない。
【００２８】
本実施の形態では、液晶表示装置などの薄型表示装置の中でも、特に高品位の表示が可能なアクティブマトリクス型表示装置に設けられた薄膜トランジスタを例に挙げ、その製造方法について説明する。図１は、本実施の形態に係るトランジスタの構造を示す断面図であり、図２は、このトランジスタに設けられた各部材の配設状態を模式的に示す平面図である。
【００２９】
図１に示すように、上記トランジスタは構成要素として、ガラス基板（絶縁基板）１０、ゲート電極１１、ゲート絶縁膜（絶縁層）１２、ソース電極１３、ドレーン電極１４、チャネル層１５を有している。また、上記トランジスタは、図２に示すように、ガラス基板１０上にゲート電極１１およびソース電極１３がマトリクス状に配列され、その交点にＴＦＴ部が形成されている。このＴＦＴ部に画素電極であるドレーン電極１４及び半導体素子であるチャネル層１５が設けられている。なお、図１は、上記トランジスタのＴＦＴ部における断面構造を示している。
【００３０】
上記トランジスタのより詳細な構造について、図１を用いて説明する。
【００３１】
上記トランジスタは、ガラス基板１０上にゲート電極１１が所定の形状に配置されており、その上層にゲート絶縁膜１２が積層されている。上記ゲート絶縁膜の上層には、先ずソース電極１３及びドレーン電極１４が所定の形状に設けられている。そして、上記ソース電極１３及びドレーン電極１４のさらに上部には、半導体素子のチャネル部となるチャネル層１５が、所定の形状に設けられている。より詳しく言えば、上記チャネル層１５は、ゲート絶縁膜１２表面に所定の形状に形成されたソース電極１３及びドレーン電極１４の間の一部を埋め込み、ゲート絶縁膜１２とソース・ドレーン電極１３・１４との段差を覆うような形状に配置されている。
【００３２】
このように、本発明に係るトランジスタは、ガラス基板１０などといった絶縁基板上にゲート電極１１が積層され、その上層にゲート絶縁膜１２を介してソース電極１３及びドレーン電極１４が配置されているという構造を有している。このようなトランジスタの構造は、ボトムゲート型（あるいは逆スタガー型）と呼ばれる。
【００３３】
本発明においては、上記チャネル層１５の材料として、通常用いられるアモルファスシリコンやポリシリコンの代わりに、透明な半導体である酸化亜鉛（ＺｎＯ）が用いられている。このトランジスタを用いることによって、光の遮断層を必要とせず、有効表示面積が低下することのない表示装置を提供することができる。
【００３４】
なお、従来の酸化亜鉛を半導体素子として用いたボトムゲート型のトランジスタにおいては、図４に示すように、先ずゲート絶縁層１１２上にチャネル層１１５が形成され、その上層に当該チャネル層１１５を覆うようにソース・ドレーン電極１１３・１１４が形成されている。この場合、ソース・ドレーン電極１１３・１１４が形成される前に、酸化亜鉛からなるチャネル層１１５がゲート絶縁膜１１２上に形成されるような構造となっているため、ソース。ドレーン電極１１３・１１４形成時に、チャネル層１１５に含まれる酸化亜鉛にダメージを与えてしまうという問題が発生する。
【００３５】
一方、本発明のトランジスタは、上述のように、薬品耐性の非常に弱い酸化亜鉛からなるチャネル層１５の形成を、ソース・ドレーン電極１３・１４を所定形状に形成した後に実施して得られる構造を有しているため、酸化亜鉛にダメージを与えることなくチャネル層１５を形成することができる。そのため、トランジスタの製造時において、歩留まりの向上に貢献できるとともに、トランジスタの電気的特性を向上させることもできる。
【００３６】
続いて、上記トランジスタの各構成要素（部材）の材料について説明する。
【００３７】
先ず、チャネル層１５は、上述のように、酸化亜鉛（ＺｎＯ）から形成されている。このチャネル層１５は、結晶性を有していてもよいし、アモルファス状でもよい。結晶性を持たせる場合は、適宜配向性を持たせてもよい。この結晶性あるいは配向性を持たせる方法としては、酸化亜鉛自体が結晶性や配向性を帯びやすい性質を持つことから、成膜レートをより低く調整する方法などが挙げられる。この場合のトランジスタには、移動度の向上が期待できる。
【００３８】
上記ソース電極１３及びドレーン電極１４は、金属や半導体などの導電性物質であり、上記チャネル層１５とオーミック接合可能な材料から形成されていれば、特に限定されることはない。上記ソース電極１３及びドレーン電極１４として、具体的には、例えば厚み０．１〜１．０μｍのＩＴＯなどからなる透明の導電膜を使用することが可能である。また、ソース電極１３及びドレーン電極１４の材料として、他にＡｌ、Ａｇ膜、またはＡｌ合金膜（例えばＡｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｚｒ合金など）、またはＡｌと他の導電膜との積層膜（例えばＡｌ／Ｍｏ、Ａｌ／Ｔｉなど）を用いることができる。上記ソース電極１３及びドレーン電極１４の材料として、高反射率を有する金属材料であるＡｌ、Ａｇ等を用いて上記トランジスタを作成すれば、反射型の表示装置に利用することができる。
【００３９】
また、上記ゲート電極１１は、上述のソース・ドレーン電極１３・１４と同様に、金属や半導体などの導電性物質から形成されていればよい。より具体的には、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔａなどの金属を挙げることができる。
【００４０】
上記ゲート絶縁膜１２としては、例えば、ＳｉＮ_ＸやＳｉＯ_Ｘ等の絶縁性の材料を用いることができる。また、その他に、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣｅＯ、ＳｃＡｌＭｇＯ_４等の透明の絶縁性酸化物、あるいは、ビニール、プラスチックなどの透明な絶縁体を用いてもよい。なお、上記ゲート絶縁膜１２は、チャネル層１５に含まれる酸化亜鉛と格子マッチングのよい高絶縁性の材料であることがより好ましい。酸化亜鉛と格子マッチングのよい高絶縁性の材料としては、ＳｃＡｌＭｇＯ_４等を挙げることができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、トランジスタの土台となる絶縁基板としてガラス基板１０を用いているが、本発明はこれに限定されることなく、絶縁性を有する各種材料を上記絶縁基板の材料に用いることができる。上記絶縁基板として、具体的には、ガラス、シリコンウエハ、プラスチックなどを挙げることができる。なお、上記トランジスタを液晶表示装置などのような透明性の要求される用途に使用する場合には、透明の絶縁基板を用いることが好ましい。
【００４２】
本実施の形態に係るトランジスタのチャネル層は、上述のように、酸化亜鉛からなるものであるが、本発明はこれに限定されることなく、チャネル層には酸化亜鉛以外に種々の化合物や元素が含まれていてもよい。
【００４３】
そして、上記チャネル層には、酸化亜鉛に加えて、ＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素のうちの何れかが添加されていることが好ましい。これによれば、酸化亜鉛にＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素を所定の濃度だけ混入することで、抵抗率、バンドギャップといった特性を制御することができるため、本発明によるトランジスタの特性をより良好なものとすることができるという効果が得られる。上記ＩＩａ族元素とは、例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどであり、上記ＩＩｂ族元素とは、例えば、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇなどであり、上記ＶＩｂ族元素とは、例えば、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅなどである。
【００４４】
次に、本実施の形態に係るトランジスタの製造方法の一例を図３（ａ）ないし（ｅ）を用いて具体的に説明する。なお、図３（ａ）ないし（ｅ）は、上記トランジスタの断面構造を製造工程順に示す図である。
【００４５】
先ず、ガラス基板１０として、例えば無アルカリガラス基板が用いられる。そして、図３（ａ）に示すように、このガラス基板１０上にＴａ、Ａｌ、Ｍｏ等の金属薄膜からなるゲート電極１１を形成する。これらは、ガラス基板１０上に上記金属薄膜をスパッタリング法により厚さ約３０００Åに成膜した後、所望の形状にパターニングすることにより形成される。このパターニングの方法としては、フォト・エッチング及び剥離工程からなる方法を用いることができる。また、ゲート電極１１を形成する方法として、蒸着法やインクジェット法を用いても良い。インクジェット法を用いる場合には、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｏ、Ａｇ等からなる直径５〜１００ｎｍ程度の金属微粒子を含む溶液をインクジェット法にて吐出した後焼成することでゲート電極１１を形成する。
【００４６】
次に、図４（ｂ）に示すように、ゲート電極１１を覆うようにして、ガラス基板１０上面のほぼ全面に、ＳｉＮｘやＳｉＯｘ等からなるゲート絶縁膜１２をＰ−ＣＶＤ法により厚さ約３５００Åに成膜する。
【００４７】
次に、図３（ｃ）に示すように、ゲート電極１１の上方に、ゲート絶縁膜１２を介して、ソース電極１３及びドレーン電極１４を所定の形状に形成する。具体的には、スパッタリング法によって、ＩＴＯなどからなる透明導電膜を約３０００Åの膜厚で成膜し、次いで、フォト・エッチング、剥離工程を経て、ソース電極１３及びドレーン電極１４を所定の形状に形成する。ここで、ソース・ドレーン電極１３・１４の材料として、Ａｌ、Ａｇ等の高反射率の金属材料を用いることにより、反射型の表示装置に応用することもできる。また、ソース電極１３及びドレーン電極１４を形成する方法として、蒸着法やインクジェット法を用いても良い。インクジェット法を用いる場合には、ＩＴＯ、Ａｌ、Ａｇ等からなる直径５〜１００ｎｍ程度の金属微粒子を含む溶液をインクジェット法にて吐出した後焼成することでソース電極１３及びドレーン電極１４を形成する。
【００４８】
そして、上記ソース・ドレーン電極１３・１４を所定の形状に形成した後に、図３（ｄ）に示すように、酸化亜鉛からなるチャネル層１５をインクジェット法によって形成する。具体的には、酸化亜鉛を含む溶液をインクジェット法にて吐出した後、焼成することによってチャネル層１５を形成する。上記酸化亜鉛を含む溶液とは、粒径３０ｎｍ程度の酸化亜鉛の微粒子を、水、ＩＰＡ、ｎ−メチルピロリドン、ｎ−オクタノール、イソブタノール、エチレングリコール、トルエン等からなる溶媒に分散させた溶液である。これによれば、上記酸化亜鉛を含む溶液の吐出時に、ゲート絶縁膜１２とソース・ドレーン電極１３・１４との段差部分がガイドとなり、ゲート絶縁膜１１上の凹部（即ち、ゲート絶縁膜１２表面のソース・ドレーン電極１３・１４が形成されていない部分）に、上記溶液が優先的に広がるため、チャネル層１５の幅（チャネル幅）を容易に確保することができる。これによって、所定のチャネル長、チャネル幅が確保できるため、面内で均一な電気的特性、表示品位を確保できる。
【００４９】
このチャネル層１５は、ゲート電極１１が配置されている部分の上層部の、ゲート絶縁膜１２とソース・ドレーン電極１３・１４との段差が生じている領域に形成される。即ち、チャネル層１５は、上記段差を埋め込み、ソース・ドレーン電極１３・１４の一部を覆うような形状に形成される。
【００５０】
なお、上述のようにインクジェット法によってチャネル層１５を形成する前に、有機物汚れや酸化物汚れを除去するために、ＡｒもしくはＯ_２雰囲気中でプラズマ処理を行うか、あるいは、フッ酸とフッ化アンモニウムとを１：１００の割合で混合した溶液によるウェットエッチング処理を行うことが好ましい。これによれば、汚れが除去されたゲート絶縁層１１上に、チャネル層１５を良好にマッチングさせることができるため、ゲート絶縁膜１２とチャネル層１５との界面欠陥をより一層低減させることができる。
【００５１】
次に、チャネル層１５を覆うようにして、絶縁性の保護膜１６を形成する。この保護膜１６は、Ｐ−ＣＶＤ法にてＳｉＮ_Ｘを厚さ約１０００Åに成膜した後、フォト・エッチング、剥離工程を経て所定の形状に形成する。
【００５２】
以上のような製造方法によって作成されたトランジスタは、酸化亜鉛を含むチャネル層１５にダメージを与えることなく形成することが可能であるため、酸化亜鉛の歩留まりとトランジスタの電気的特性を向上させることができる。さらに、上記の製造方法によれば、インクジェット法にてチャネル層が所定の形状に形成されるため、スパッタリング法を用いるよりも簡便かつ低コストでトランジスタの製造を行うことができる。
【００５３】
なお、上記の製造方法によれば、インクジェット法を用いてチャネル層１５の形成を行っても、ソース電極１３及びドレーン電極１４が所定の形状に形成された後に、チャネル層１５の形成が行われるため、ゲート絶縁膜１２上に生じたソース及びドレーン電極１３・１４の段差をガイドとして利用することができる。即ち、この段差部分にインクジェット法にて吐出された溶液が優先的に広がり、トランジスタのチャネル層１５となるため、トランジスタの基板面においてチャネル幅を容易に一定に保つことができる。それゆえ、表示装置に用いる場合にも、表示品位の劣化を招くことのないトランジスタを簡便に作成することができる。
【００５４】
本実施の形態においては、チャネル層１５の形成時にインクジェット法によって吐出される溶液は、酸化亜鉛を含むものであったが、本発明はこれに限定されることなく、酸化亜鉛の他に種々の化合物や元素が加えられていてもよい。ここで、酸化亜鉛に加えられる元素としては、ＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素のうちの何れかであることが好ましい。この場合、酸化亜鉛の微粒子とともに、上記ＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素のうちの何れかの微粒子（粒径３０ｎｍ程度）を、水、ＩＰＡ、ｎ−メチルピロリドン、ｎ−オクタノール、イソブタノール、エチレングリコール、トルエン等からなる溶媒に分散させて吐出用の溶液を作製すればよい。
【００５５】
本発明の製造方法によって作成されるトランジスタは、半導体や導体、絶縁体、あるいはその他の各種構成部材などを積層することによって、様々な半導体装置として利用することができる。
【００５６】
上記半導体装置としては、例えば、アクティブマトリックス型の液晶表示装置、電磁波検出器などを挙げることができるが、本発明のトランジスタは、これに限定されることなくその他の種々の半導体装置に好適に用いることができる。（※下線部について、本発明のトランジスタの有用な利用方法として考えられるものがありましたら、それらの例示をお願い致します。）液晶表示装置以外にも、有機ＥＬ表示装置、多孔質シリコン表示装置、電気泳動表示装置、トナーディスプレイ、ツイストボール、エレクトロクロミック表示装置等の各種ディスプレイに用いることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のトランジスタの製造方法は、絶縁基板上にゲート電極を所定の形状に形成した後に、絶縁層を積層し、該絶縁層上にソース電極及びドレーン電極を配置するというボトムゲート型のトランジスタの製造方法において、上記ソース電極及び上記ドレーン電極を所定の形状に形成した後に、酸化亜鉛を含んでなるチャネル層をインクジェット法にて所定の形状に形成することを特徴としている。
【００５８】
上記の製造方法によれば、当該チャネル層に薬品等によるダメージを与えることなくトランジスタを形成することができる。このように製造されたトランジスタは、電気的特性が向上し、液晶表示装置などに利用した場合に表示品位が劣化することを防止することができるという効果を奏する。さらに、本発明の製造方法では、インクジェット法にて酸化亜鉛を含むチャネル層が所定の形状に形成されるため、スパッタリング法を用いるよりも簡便かつ低コストでトランジスタの製造を行うことができる。
【００５９】
本発明のトランジスタの製造方法においては、上記ソース電極及び上記ドレーン電極を形成する工程と、上記チャネル層を形成する工程との間に、上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程が含まれていてもよい。
【００６０】
上記の製造方法によれば、絶縁層とチャネル層と間の界面欠陥を低減することができる。それゆえ、より電気的特性を向上させたトランジスタを作成することができるという効果を奏する。
【００６１】
本発明のトランジスタの製造方法において、上記チャネル層は、酸化亜鉛と、ＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素のうちの何れかを含む化合物または混合物によって形成されることが好ましい。
【００６２】
上記の製造方法によれば、酸化亜鉛にＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素を所定の濃度だけ混入することで、抵抗率、バンドギャップといった特性を制御することができるため、本発明によるトランジスタの特性をより良好なものとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態におけるトランジスタの構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の一形態におけるトランジスタの各構成要素の配設状態を模式的に示す平面図である。
【図３】（ａ）ないし（ｅ）は、本実施の一形態のトランジスタの各製造工程での構造を製造工程順に示す断面図である。
【図４】従来のトランジスタの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ガラス基板（絶縁基板）
１１ゲート電極
１２ゲート絶縁膜（絶縁層）
１３ソース電極
１４ドレーン電極
１５チャネル層
１６保護膜

Claims

絶縁基板上にゲート電極を所定の形状に形成した後に、絶縁層を積層し、該絶縁層上にソース電極及びドレーン電極を配置するボトムゲート型のトランジスタの製造方法において、
上記ソース電極及び上記ドレーン電極を所定の形状に形成した後に、酸化亜鉛を含んでなるチャネル層をインクジェット法にて所定の形状に形成することを特徴とするトランジスタの製造方法。
上記ソース電極及び上記ドレーン電極を形成する工程と、上記チャネル層を形成する工程との間に、上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程が含まれることを特徴とする請求項１に記載のトランジスタの製造方法。
上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程は、ＡｒあるいはＯ_２雰囲気中でのプラズマ処理によって実施されることを特徴とする請求項２記載のトランジスタの製造方法。
上記絶縁層表面の有機汚れ及び酸化物汚れを除去する工程は、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合溶液を用いたウェットエッチング処理によって実施されることを特徴とする請求項２記載のトランジスタの製造方法。
上記チャネル層は、酸化亜鉛と、ＩＩａ族元素、ＩＩｂ族元素、ＶＩｂ族元素のうちの何れかを含む化合物または混合物によって形成されることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のトランジスタの製造方法。