在具有顶端栅极结构的晶体管中，利用涂敷法形成栅极绝缘薄膜的一部分。此时，适当设定其上形成涂敷薄膜的半导体薄膜的尺寸，以对应于涂敷液体，涂敷条件，以及涂敷薄膜中需要的薄膜厚度的特性。改进了晶体管的电特性和可靠性。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于制造晶体管的技术。
技术介绍
在用于制造半导体装置的工艺过程中，为了防止形成在半导体装置的薄膜表面上的布线等损坏和短路，使薄膜表面变平极其重要。特别是在晶体管中，栅极绝缘薄膜的薄膜厚度的一致性的程度对晶体管的电特性具有相当的影响。因此，需要能够使该栅极绝缘薄膜更平地形成的技术。传统上，晶体管的栅极绝缘薄膜主要利用CVD法形成(例如见日本专利申请未审查公开No.8-181325和No.10-144929)。然而，在传统的晶体管中，出现诸如栅极压力阻力不足或泄漏电流太大的问题。这些问题主要由CVD薄膜在衬底表面上的隆起或缺口形成覆盖层的能力引起的。例如，在顶部栅极型晶体管中，由于栅极绝缘薄膜形成在图案状的硅薄膜的顶端上(即在半导体薄膜上)，因此，然后至少在衬底上形成由半导体薄膜自身的薄膜厚度产生的梯级部分(即高度差值)。此外，在半导体薄膜形成图案的步骤中，由于也蚀刻作为其底部绝缘薄膜的二氧化硅或氮化硅的部分，因此另外的梯级部分对应蚀刻量形成在衬底上。如果这些两个步骤的部分重叠，则增加整个梯级部分的尺寸。如果栅极绝缘薄膜利用CVD法在这种梯级部分上形成，则栅极绝缘薄膜较薄的部分形成在半导体薄膜的顶端部分和侧端上，从而引起诸如栅极压力阻力恶化和泄漏电流增加等问题。此外，在CVD方法中，有时产生诸如颗粒等的异物。这往往进一步导致栅极压力阻力的更加恶化和泄漏电流的更大的增加，或引起在栅极电极和源极或漏极之间短路缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题提出了本专利技术并且本专利技术的目的是提供一种能够制造优良电特性的高可靠晶体管的晶体管制造方法，以及设有这种晶体管的电光装置和电子仪器。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种制造晶体管的方法，所述制造晶体管的方法包括步骤在衬底之上形成半导体薄膜；以岛状结构使所述半导体薄膜形成图案；在所述半导体薄膜上形成栅极绝缘薄膜；以及在所述栅极绝缘薄膜上形成栅极电极，其中形成所述栅极绝缘薄膜包括由涂敷方法形成至少构成所述部分栅极绝缘薄膜的第一绝缘薄膜。在该方法中，由于第一绝缘薄膜是涂敷薄膜，因此通过绝缘薄膜平整了半导体薄膜自身的薄膜厚度引起的高度差值，以及当在图案形成步骤等切掉底部绝缘薄膜时产生的高度差值。结果，提高了栅极绝缘薄膜的薄膜厚度的均匀性，并且获得具有高压力阻力和很小电流泄漏的晶体管。此外，由于在涂敷方法中不产生诸如颗粒等的杂质，因此提高了晶体管的可靠性。请注意，在第一绝缘薄膜形成步骤中，可以使用各种方法，例如，旋涂法，浸渍涂布法，作用涂法(role coating method)，幕帘式淋涂法，喷雾法，或微滴排出法(诸如喷墨法)。尤其是在旋涂法中，由于液体薄膜由离心力扩散在衬底表面的内部之上，因此能够容易形成更平的薄膜。此外，作为涂敷材料可以利用绝缘薄膜的初始材料和其前体，或通过加热处理能够转变成第一绝缘薄膜的各种液体材料。具体而言，通过在诸如二甲苯的溶剂中分解聚硅酸盐或玻璃上的自旋(SOG/spin on glass)等获得的材料用作涂敷材料。然后，该材料通过热处理转变成二氧化硅，以便能够形成高质量栅极绝缘薄膜。特别是与其它材料相比聚硅酸盐具有更大的裂纹阻力并且形成具有更少残留杂质的绝缘薄膜。请注意，最好在WET O2气氛(即在包含水蒸气的氧气氛)中进行聚硅酸盐热处理。结果，可以降低绝缘薄膜中作为极化原因的氮组分，并且稳定晶体管的电特性。在第一绝缘薄膜形成步骤中，由于衬底中的隆起和缺口引起涂敷液体的流动阻力的一些不均匀。例如，在形成半导体薄膜的区域的涂敷液体的流动阻力相对大于其它区域的流动阻力，并且可能存在在这些部分的薄膜表面中产生突起。这种突起尺寸的变化不仅取决于涂敷薄膜的薄膜厚度(即第一绝缘薄膜的薄膜厚度)，涂敷液体的特性(即黏度等)，以及涂敷条件，而且取决于其上形成该涂敷薄膜的半导体薄膜的尺寸。即，栅极绝缘薄膜的薄膜厚度均匀性与第一绝缘薄膜形成步骤以及在第一薄膜形成步骤之前的半导体薄膜图案形成步骤具有密切的关系。为了获得均匀的薄膜，优选预先在半导体薄膜图案形成步骤中将图案尺寸设定到最优尺寸，以对应用于后续步骤中的涂敷液体的特性，以及其涂敷条件和第一绝缘薄膜中需要的薄膜厚度。该具体步骤涉及首先，根据晶体管中需要的性能确定半导体薄膜的整体尺寸和栅极绝缘薄膜的薄膜厚度。然后，根据栅极绝缘薄膜的薄膜厚度，和涂敷液体的特性(即黏度等)和涂敷条件确定第一绝缘薄膜需要的薄膜厚度，以便能够获得该薄膜厚度。一旦这些条件已经确定，半导体薄膜的最大尺寸由试验数据等确定，从而不发生涂敷液体的薄膜表面的突起，或即使发生，也在允许的范围内。因此，半导体薄膜的图案尺寸可以设定在该尺寸范围内。例如，如果半导体薄膜的整体尺寸大于上述最大尺寸，则半导体薄膜分成多个部分。通过以这种晶体管具有多栅极结构的方式使每一个半导体薄膜的尺寸较小(即小于或等于上述最大尺寸)，形成在半导体薄膜顶端上的栅极绝缘薄膜能够进一步被平整。此外，在栅极绝缘薄膜形成步骤中，优选提供通过在第一绝缘薄膜形成步骤之前氧化半导体薄膜的表面形成构成部分栅极绝缘薄膜的第二绝缘薄膜。在晶体管中，除了栅极绝缘薄膜的薄膜质量和薄膜厚度的均匀性之外，栅极绝缘薄膜的边界面特性对晶体管的电特性具有显著的影响。因此，通过在与半导体的边界面处提供比作为涂敷薄膜的第一绝缘薄膜具有更好边界面特性的表面氧化薄膜，能够改进晶体管的性能。形成第二绝缘薄膜的方法的例子是利用例如作为处理气体的包含氧气的气体等离子体处理半导体薄膜的表面的方法。代替这种方法，还可以在臭氧气体气氛中加热半导体薄膜。在这种方法中，臭氧在加热的半导体薄膜附近分解，从而产生氧基。半导体薄膜的表面由这些处于活性状态的氧基氧化，从而形成氧化薄膜。因此，还可以以很小的薄膜表面损伤获得高质量的边界面，并且通过采用利用等离子体的方法简化了装置并且缩短了处理时间。此外，在上述栅极绝缘薄膜形成步骤中，还可以提供如下步骤在与半导体薄膜的边界面或在与栅极电极的边界面由气相淀积形成构成栅极绝缘薄膜的部分的第三绝缘薄膜。通过提供该步骤还能够获得优良的边界面特性。请注意，第三绝缘薄膜可以形成在与半导体薄膜的边界面和与栅极电极的边界面中的仅仅一个，或可以形成在两个边界面。本专利技术的电光装置包括利用上述方法制造的晶体管。本专利技术的电子仪器包括该电光装置。由此，能够提供高性能的电光装置和电子仪器。附图说明图1A和1B是描述根据本专利技术实施例的液晶装置的基本部分的结构的视图。图2是用于说明根据本专利技术实施例的晶体管制造过程的流程图。图3是说明根据本专利技术实施例的晶体管制造方法的过程图。图4A和4B是从图3继续的过程图。图5A至5C是从图4A和4B继续的过程图。图6A至6C是从图5A至5C继续的过程图。图7是描述本专利技术的电子仪器的例子的视图。图8A和8B是用于描述相对于栅极绝缘薄膜的薄膜厚度不均匀性半导体薄膜尺寸的效果的视图。具体实施例方式下面将参照附图作为本专利技术的电光装置的例子描述液晶装置。请注意，在所有下述附图中，为了便于理解附图，对每一个元件等的薄膜厚度和尺寸的比例进行了适当改变。如图1所示，本实施例的液晶装置1由有源矩阵衬底10，相对衬底20，以及用作光调制层并且保持在衬底10和20之间的液晶层40构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造晶体管的方法，包括步骤：在衬底之上形成半导体薄膜；以岛状结构使所述半导体薄膜形成图案；在所述半导体薄膜上形成栅极绝缘薄膜；以及在所述栅极绝缘薄膜上形成栅极电极，其中：形成所述栅极绝缘薄膜包括由 涂敷方法形成至少构成部分所述栅极绝缘薄膜的第一绝缘薄膜。
【技术特征摘要】
JP 2003-7-9 2003-1942421.一种制造晶体管的方法，包括步骤在衬底之上形成半导体薄膜；以岛状结构使所述半导体薄膜形成图案；在所述半导体薄膜上形成栅极绝缘薄膜；以及在所述栅极绝缘薄膜上形成栅极电极，其中形成所述栅极绝缘薄膜包括由涂敷方法形成至少构成部分所述栅极绝缘薄膜的第一绝缘薄膜。2.根据权利要求1所述的制造晶体管的方法，其中使所述半导体薄膜形成图案包括根据在形成所述第一绝缘薄膜中利用的涂敷液体的特性、涂敷条件、以及所述第一绝缘薄膜需要的薄膜厚度设定所述半导体薄膜的图案尺寸。3.根据权利要求2所述的制造晶体管的方法，其中使所述半导体薄膜形成图案的步骤包括根据在形成所述第一绝缘薄膜中利用的所述涂敷液体的特性、所述涂敷条件、以及所述第一绝缘薄膜需要的所述薄膜厚度设定所述半导体薄膜的最大允许尺寸；基于晶体管中需要的特性确定所述半导体薄膜的整个尺寸；以及如果所述整个尺寸大于所述最大尺寸，则将所述半导体薄膜分成多个部分，从而所述半导体薄膜的每一个部分的尺寸都小于或等于最大尺寸。4.根据权利要求1所述的制造晶体管的方法，其中形成所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤田坂一夫，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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