JP3543168B2

JP3543168B2 - Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number: JP3543168B2
Application number: JP21123797A
Authority: JP
Inventors: 久雄登坂
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: JPH1140560A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置には、例えばアクティブマトリックス型の液晶表示装置の画素用スイッチング素子として用いられる薄膜トランジスタがある。次に、従来のこのような薄膜トランジスタの製造方法の一例について、図３を参照して説明する。
【０００３】
まず、図３（Ａ）に示すように、ガラス基板１の上面の所定の箇所にゲート電極２を含む走査信号ライン（図示せず）を形成し、その上面にゲート絶縁膜３を成膜し、その上面にアモルファスシリコンからなるシリコン層４を成膜し、その上面に窒化シリコンからなるチャネル保護膜５を成膜し、その上面においてゲート電極２に対応する部分にレジストマスク６を形成する。
【０００４】
次に、レジストマスク６をマスクとしてチャネル保護膜５をエッチング液を用いてエッチングすると、図３（Ｂ）に示すように、レジストマスク６下にのみチャネル保護膜５が残存される。次に、シリコン層４の表面等に残存するエッチング液を除去するために純水で洗浄する。次に、シリコン層４の表面等に残存する純水を除去するために乾燥する。この場合の乾燥方法としては、ガラス基板１を高速回転させて遠心力により水滴を振り切るスピンドライ法があり、またスリット状のノズルから窒素を吹き付けて水滴を吹き飛ばすエアーナイフ法がある。
【０００５】
次に、レジストマスク６をレジスト剥離液を用いて剥離する。この場合、レジスト剥離液がシリコン層４の表面に接触するので、図３（Ｃ）に示すように、シリコン層４の表面がレジストの成分である有機物により汚染され、汚染層７が形成される。次に、汚染層７の表面等に残存するレジスト剥離液を除去するために純水で洗浄する。次に、汚染層７の表面等に残存する純水を除去するためにスピンドライ法やエアーナイフ法により乾燥する。
【０００６】
次に、フッ酸やフッ化アンモン等のエッチング液を用いてエッチングを行うことにより、汚染層７を除去する（図３（Ｄ）参照）。次に、シリコン層４の表面等に残存するエッチング液を除去するために純水で洗浄する。次に、シリコン層４の表面等に残存する純水を除去するためにスピンドライ法やエアーナイフ法により乾燥する。
【０００７】
以下、簡単に説明すると、図３（Ｅ）に示すように、シリコン層４を素子分離する。次に、シリコン層４及びチャネル保護膜５の上面の両側にｎ⁺シリコン層８、９を形成し、ｎ⁺シリコン層８、９の各上面にドレイン電極１０及びソース電極１１を形成する。また、ドレイン電極１０及びソース電極１１の形成と同時に、ゲート絶縁膜３の上面の所定の箇所にデータ信号ライン（図示せず）を形成する。なお、ドレイン電極１０、ソース電極１１及びデータ信号ラインを形成する前に、ゲート絶縁膜３の上面の所定の箇所に画素電極１２を形成する。かくして、薄膜トランジスタが製造される。
【０００８】
以上のように、従来の薄膜トランジスタの製造方法では、所定の工程後に、純水で洗浄して乾燥する工程がある。そこで、次に、特に、シリコン層４の表面と純水との一般的な関係について説明する。シリコン層４の表面は高撥水性を示すので、この表面に純水が静止した場合、純水の接触角は７０°程度以上と大きくなる。ここで、接触角について説明すると、例えば図４に示すように、シリコン層４の表面に静止した純水１３の表面とシリコン層４の表面とのなす角θを接触角という。そして、純水の接触角が７０°程度以上と大きくなると、シリコン層４の表面に静止した純水１３はほぼ半球状の水滴となる。このほぼ半球状の水滴１３は、シリコン層４の表面が高撥水性を示し、水はじきが良いので、スピンドライ法やエアーナイフ法による乾燥工程を経ると、すべて除去される。
【０００９】
ところで、上述の従来の薄膜トランジスタの製造方法では、例えば図３（Ｃ）に示す汚染層７を除去すると、図３（Ｄ）に示すように、チャネル保護膜５下以外の領域におけるシリコン層４の表面が露出される。しかし、この露出されたシリコン層４の表面は汚染層７によって一度汚染されているので、当該表面に対する純水の接触角が５５°程度となり、撥水性が低下する。このため、スピンドライ法やエアーナイフ法による乾燥工程を経ても、シリコン層４の表面に純水が残存することがある。特に、ガラス基板１の上面に走査信号ライン等の配線がある場合、この配線上に形成されるシリコン層４に段差部が生じ、またチャネル保護膜５も段差部を形成し、このような段差部に純水が引っ掛かって残りやすい。この残存する純水の接触角は５５°程度であるので、依然としてほぼ半球状の水滴となり、蒸発するのに時間がかかる。このため、水滴が静止してから数十秒程度経過すると、シリコン層４から極めて微量のシリコンが水滴中に溶け出し、水滴が蒸発した後に水滴中のシリコンが酸化シリコンとして析出し、この析出された酸化シリコンがウォータマークと呼ばれるシミ（以下、ウォータマークという。）として残存することになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の薄膜トランジスタの製造方法では、所定の洗浄、乾燥工程後に、チャネル保護膜５下以外の領域におけるシリコン層４の表面に局部的にウォータマークが発生することがある。このような現象が生じた場合には、シリコン層４を素子分離するとき、ウォータマークがエッチングマスクとして機能し、シリコン層４が局部的に不要に残存し、この不要に残存するシリコン層４を介して、画素電極１２とデータ信号ラインとがショートしてしまうことがあり、歩留低下の一要因となっているという問題があった。なお、シリコンウェハを用いた半導体装置の製造方法においても、ウォータマークの発生に起因する問題があった。
この発明の課題は、ウォータマークが発生しないようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定の工程後にシリコン層の表面を洗浄液で洗浄し、次いで前記シリコン層の表面に該表面が局部的に乾燥しないように純水を供給し、次いで前記シリコン層の表面への前記純水の供給を停止し、前記シリコン層の表面から前記純水を流し落とした直後に、前記シリコン層の表面に極めて薄いシリコン酸化膜を形成して前記シリコン層の表面側を親水性とし、次いで乾燥するようにしたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シリコン層のエッチングに先立つ工程において、前記シリコン層上に形成された薄膜をレジストマスクを用いてエッチングする工程後にシリコン層の表面を洗浄液で洗浄し、次いで前記シリコン層の表面に該表面が局部的に乾燥しないように純水を供給し、次いで前記シリコン層の表面への前記純水の供給を停止し、前記シリコン層の表面から前記純水を流し落としつつ、前記シリコン層の表面に紫外線を照射して極めて薄いシリコン酸化膜を形成して前記シリコン層の表面側を親水性とし、次いで乾燥するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明を薄膜トランジスタの製造方法に適用した場合の一実施形態について、図１を参照して説明する。この場合、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す工程までは、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す従来の場合と同じであるが、再度説明する。まず、図１（Ａ）に示すように、ガラス基板１の上面の所定の箇所にゲート電極２を含む走査信号ライン（図示せず）を形成し、その上面にゲート絶縁膜３を成膜し、その上面にアモルファスシリコンからなるシリコン層４を成膜し、その上面に窒化シリコンからなるチャネル保護膜５を成膜し、その上面においてゲート電極２に対応する部分にレジストマスク６を形成する。次に、レジストマスク６をマスクとしてチャネル保護膜５をエッチング液を用いてエッチングすると、図１（Ｂ）に示すように、レジストマスク６下にのみチャネル保護膜５が残存される。次に、シリコン層４の表面等に残存するエッチング液を除去するために純水で洗浄する。次に、シリコン層４の表面等に残存する純水を除去するためにスピンドライ法やエアーナイフ法により乾燥する。この場合、シリコン層４の表面は高撥水性を示すので、ウォータマークが発生することはない。
【００１４】
次に、シリコン層４の表面に該表面が局部的に乾燥しないように純水を供給し、次いでシリコン層４の表面に紫外線を照射するが、このときに使用する純水供給兼紫外線照射装置の概略構成を図２（Ａ）に示す。この純水供給兼紫外線照射装置では、装置本体２１内にガラス基板１を搬送するための複数の搬送ローラ２２が水平方向に配置され、その上方に複数の低圧水銀灯２３が同じく水平方向に配置され、その上方に複数の純水シャワー２４が同じく水平方向に配置された構造となっている。このうち複数の搬送ローラ２２及び複数の低圧水銀灯２３は、図２（Ｂ）に示すように、一体的に適宜に傾斜されるようになっている。
【００１５】
さて、図２（Ａ）に示すように、前工程の純水による洗浄工程から送られて来たガラス基板１は水平な状態で搬送ローラ２２によって装置本体２１内の中央部に送り込まれて一旦停止される。この場合、すなわち、ガラス基板１が装置本体２１内に送り込まれる当初から装置本体２１内の中央部に送り込まれて一旦停止されるまでの期間は、純水シャワー２４から純水が放出され、低圧水銀灯２３は消灯状態にある。このため、前工程の純水による洗浄工程から送られて来たガラス基板１上のシリコン層４の表面に純水シャワー２４から純水が供給され、該表面の乾燥が全面的に防止される。この乾燥防止は、シリコン層４の表面が局部的に乾燥しないようにするためのものである。
【００１６】
そして、ガラス基板１が装置本体２１内の中央部に送り込まれて一旦停止されると、純水シャワー２４からの純水の放出が停止され、また図２（Ｂ）に示すように、複数の搬送ローラ２２及び複数の低圧水銀灯２３が一体的に適宜に傾斜され、さらに低圧水銀灯２３が点灯される。すると、シリコン層４の表面は高撥水性を示すので、複数の搬送ローラ２２の傾斜と一体的に傾斜されたシリコン層４の表面に残存する純水のほとんどが該表面から流れ落ちる。このようにするのは、低圧水銀灯２３から放出される紫外線が、純水に吸収されずに、シリコン層４の表面全体に照射されるようにするためである。したがって、複数の搬送ローラ２２及び複数の低圧水銀灯２３を図２（Ｂ）に示すように傾斜させた後にこれとは異なる方向に傾斜させるようにすると、最初の傾斜でシリコン層４の表面に純水が局部的に残存しても、この残存する純水が移動することにより、紫外線をシリコン層４の表面全体にまんべんなく照射することができる。上記において、シリコン層４の表面への純水の供給を停止してから低圧水銀灯２３の点灯、すなわち、シリコン層４の表面への紫外線の照射の開始まではできるだけ短時間が望ましく、数秒〜数十秒とする。
【００１７】
紫外線がシリコン層４の表面全体にまんべんなく照射されると、図１（Ｃ）に示すように、シリコン層４の表面全体に膜厚１０Å程度の極めて薄いシリコン酸化膜４ａが形成される。この場合、シリコン酸化膜４ａの表面は親水性を示すので、該表面に対する純水の接触角が１０°程度以下と小さくなる。このため、紫外線を照射する前に、シリコン層４の表面に純水が局部的に残存している場合、この残存する純水はシリコン酸化膜４ａの表面に薄い凸レンズ状の薄膜となって残存することになる。次に、シリコン酸化膜４ａの表面等に残存する純水を除去するためにスピンドライ法やエアーナイフ法により乾燥する。この乾燥工程を経ても、シリコン酸化膜４ａの表面に純水が局部的に残存した場合、この残存する純水の接触角が１０°程度以下と小さく、薄い凸レンズ状の薄膜として残存するので、シリコン酸化膜４ａから極めて微量のシリコンが薄膜状の純水中に溶けだす前に蒸発してしまい、したがってウォータマークが発生することはない。
【００１８】
ちなみに、紫外線を１０秒程度照射すると、シリコン酸化膜４ａの表面に対する純水の接触角が１０°程度となり、２０秒程度以上照射すると３°程度となった。そして、特に、接触角が３°程度と小さくなると、スピンドライ法やエアーナイフ法による乾燥工程を経た後に、シリコン酸化膜４ａの表面に純水が局部的に残存したとしても、この残存する純水は速やかに蒸発し、ウォータマークが発生することはない。なお、シリコン酸化膜４ａの膜厚が２０Å以上になると、シリコン層４上に形成する、後述のソース電極やドレイン電極との導通不良が発生するので、シリコン酸化膜４ａの膜厚は２０Å未満とすることが望ましい。
【００１９】
次に、レジストマスク６をレジスト剥離液を用いて剥離する（図１（Ｄ）参照）。この場合、レジスト剥離液がシリコン酸化膜４ａの表面に接触するが、シリコン酸化膜４ａの表面にレジストの成分である有機物の汚染層は形成されない。次に、シリコン酸化膜４ａの表面等に残存するレジスト剥離液を除去するために純水で洗浄する。次に、シリコン酸化膜４ａの表面等に残存する純水を除去するためにスピンドライ法やエアーナイフ法により乾燥する。この場合も、シリコン酸化膜４ａの表面は親水性を示すので、ウォータマークが発生することはない。
【００２０】
以下、簡単に説明すると、図１（Ｅ）に示すように、シリコン層４及びシリコン酸化膜４ａを素子分離する。次に、シリコン酸化膜４ａ及びチャネル保護膜５の上面の両側にｎ⁺シリコン層８、９を形成する。次に、ｎ⁺シリコン層８、９の各上面にドレイン電極１０及びソース電極１１を形成する。また、ドレイン電極１０及びソース電極１１の形成と同時に、ゲート絶縁膜３の上面の所定の箇所にデータ信号ライン（図示せず）を形成する。なお、ドレイン電極１０、ソース電極１１及びデータ信号ラインを形成する前に、ゲート絶縁膜３の上面の所定の箇所に画素電極１２を形成する。かくして、薄膜トランジスタが製造される。
【００２１】
以上のように、この薄膜トランジスタの製造方法では、ウォータマークが発生しないようにすることができ、したがってウォータマークの発生に起因する不都合を解消することができ、歩留の向上を図ることができる。
【００２２】
なお、上記実施形態では、この発明を、ガラス基板１上に成膜したアモルファスシリコン層からなるシリコン層４を備えた薄膜トランジスタの製造方法に適用した場合について説明したが、これに限らず、ガラス基板上に成膜したポリシリコン層からなるシリコン層を備えた薄膜トランジスタの製造方法にも適用することができる。また、シリコンウェハを用いた半導体装置の製造方法にも適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、シリコン層の表面に極めて薄いシリコン酸化膜を形成してから乾燥しているので、乾燥時におけるシリコン層の表面をその上に形成されたシリコン酸化膜によって親水性とすることができ、この結果ウォータマークが発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれこの発明を適用した薄膜トランジスタの製造方法の一実施形態における各製造工程を示す断面図。
【図２】（Ａ）は純水供給兼紫外線照射装置の概略構成図、（Ｂ）はその複数の搬送ローラ及び複数の低圧水銀灯を一体的に適宜に傾斜させた状態を示す図。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ従来の薄膜トランジスタの製造方法の一例における各製造工程を示す断面図。
【図４】純水の接触角を説明するために示す図。
【符号の説明】
１ガラス基板
４シリコン層
４ａシリコン酸化膜
５チャネル保護膜
６レジストマスク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
As a semiconductor device, for example, there is a thin film transistor used as a pixel switching element of an active matrix liquid crystal display device. Next, an example of a conventional method for manufacturing such a thin film transistor will be described with reference to FIG.
[0003]
First, as shown in FIG. 3A, a scanning signal line (not shown) including a gate electrode 2 is formed at a predetermined position on the upper surface of a glass substrate 1, and a gate insulating film 3 is formed on the upper surface. Then, a silicon layer 4 made of amorphous silicon is formed on the upper surface, a channel protective film 5 made of silicon nitride is formed on the upper surface, and a resist mask 6 is formed on a portion corresponding to the gate electrode 2 on the upper surface.
[0004]
Next, when the channel protective film 5 is etched using an etching solution using the resist mask 6 as a mask, the channel protective film 5 remains only under the resist mask 6 as shown in FIG. Next, the silicon layer 4 is washed with pure water to remove an etchant remaining on the surface and the like. Next, drying is performed to remove pure water remaining on the surface of the silicon layer 4 and the like. As a drying method in this case, there is a spin drying method in which the glass substrate 1 is rotated at a high speed and water droplets are shaken by centrifugal force, and an air knife method in which water droplets are blown off by blowing nitrogen from a slit-shaped nozzle.
[0005]
Next, the resist mask 6 is stripped using a resist stripper. In this case, since the resist stripping solution comes into contact with the surface of the silicon layer 4, the surface of the silicon layer 4 is contaminated with an organic substance, which is a component of the resist, as shown in FIG. . Next, the substrate is washed with pure water to remove the resist stripping solution remaining on the surface of the contaminated layer 7 and the like. Next, in order to remove pure water remaining on the surface of the contaminated layer 7 or the like, drying is performed by a spin dry method or an air knife method.
[0006]
Next, the contamination layer 7 is removed by etching using an etching solution such as hydrofluoric acid or ammonium fluoride (see FIG. 3D). Next, the silicon layer 4 is washed with pure water to remove an etchant remaining on the surface and the like. Next, the silicon layer 4 is dried by a spin dry method or an air knife method in order to remove pure water remaining on the surface and the like.
[0007]
To briefly explain, as shown in FIG. 3E, the silicon layer 4 is separated into elements. Then, the n ⁺ silicon layers 8 and 9 are formed on both sides of the upper surface of the silicon layer 4 and the channel protective layer 5, a drain electrode 10 and the source electrode 11 on the upper surfaces of the n ⁺ silicon layers 8 and 9. At the same time as the formation of the drain electrode 10 and the source electrode 11, a data signal line (not shown) is formed at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 3. Before forming the drain electrode 10, the source electrode 11, and the data signal line, the pixel electrode 12 is formed at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 3. Thus, a thin film transistor is manufactured.
[0008]
As described above, in the conventional method of manufacturing a thin film transistor, there is a step of washing with pure water and drying after a predetermined step. Therefore, next, a general relationship between the surface of the silicon layer 4 and pure water will be described. Since the surface of the silicon layer 4 has high water repellency, when pure water rests on this surface, the contact angle of pure water becomes as large as about 70 ° or more. Here, the contact angle will be described. For example, as shown in FIG. 4, the angle θ between the surface of the pure water 13 resting on the surface of the silicon layer 4 and the surface of the silicon layer 4 is referred to as a contact angle. When the contact angle of the pure water is increased to about 70 ° or more, the pure water 13 resting on the surface of the silicon layer 4 becomes a substantially hemispherical water droplet. Since the surface of the silicon layer 4 has high water repellency and has good water repellency, the substantially hemispherical water droplets 13 are all removed after a drying step by a spin dry method or an air knife method.
[0009]
In the above-described conventional method of manufacturing a thin film transistor, for example, when the contaminant layer 7 shown in FIG. 3C is removed, as shown in FIG. The surface is exposed. However, since the exposed surface of the silicon layer 4 is once contaminated by the contaminant layer 7, the contact angle of pure water to the surface is about 55 °, and the water repellency is reduced. For this reason, pure water may remain on the surface of the silicon layer 4 even after a drying step by a spin dry method or an air knife method. In particular, when there is a wiring such as a scanning signal line on the upper surface of the glass substrate 1, a step is formed in the silicon layer 4 formed on the wiring, and the channel protective film 5 also forms a step, and such a step is formed. Pure water is caught in the part and it is easy to remain. Since the contact angle of the remaining pure water is about 55 °, it is still a substantially hemispherical water droplet, and it takes time to evaporate. For this reason, when several tens of seconds elapse after the water droplet stops, an extremely small amount of silicon dissolves into the water droplet from the silicon layer 4, and after the water droplet evaporates, the silicon in the water droplet precipitates as silicon oxide. The resulting silicon oxide remains as a stain called a watermark (hereinafter referred to as a watermark).
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional method of manufacturing a thin film transistor, after a predetermined cleaning and drying step, a watermark may be locally generated on the surface of the silicon layer 4 in a region other than below the channel protective film 5. When such a phenomenon occurs, the watermark functions as an etching mask when the silicon layer 4 is separated from the element, and the silicon layer 4 is locally left unnecessarily, and the unnecessary silicon layer 4 is removed. As a result, the pixel electrode 12 and the data signal line may be short-circuited, which causes a problem of lowering the yield. Note that the method of manufacturing a semiconductor device using a silicon wafer also has a problem due to the generation of a watermark.
An object of the present invention is to prevent generation of a watermark.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, after a predetermined step, the surface of the silicon layer is washed with a cleaning liquid, and then pure water is supplied to the surface of the silicon layer so that the surface is not locally dried. Immediately after the supply of pure water is stopped and immediately after the pure water is dropped from the surface of the silicon layer, an extremely thin silicon oxide film is formed on the surface of the silicon layer to make the surface side of the silicon layer hydrophilic, Then, it is dried.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a step prior to the etching of the silicon layer, after the step of etching the thin film formed on the silicon layer using a resist mask, the surface of the silicon layer is washed with a cleaning liquid, and then the surface of the silicon layer is etched. surface supplying pure water so as not to locally dried and then stops the supply of the pure water to the surface of the silicon layer, while off flowing the pure water from the surface of the silicon layer, the silicon layer An extremely thin silicon oxide film is formed by irradiating the surface with ultraviolet rays to make the surface side of the silicon layer hydrophilic and then dried.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a method of manufacturing a thin film transistor will be described with reference to FIG. In this case, the steps up to the step shown in FIGS. 1A and 1B are the same as the conventional case shown in FIGS. 3A and 3B, but will be described again. First, as shown in FIG. 1A, a scanning signal line (not shown) including a gate electrode 2 is formed at a predetermined position on the upper surface of a glass substrate 1, and a gate insulating film 3 is formed on the upper surface. Then, a silicon layer 4 made of amorphous silicon is formed on the upper surface, a channel protective film 5 made of silicon nitride is formed on the upper surface, and a resist mask 6 is formed on a portion corresponding to the gate electrode 2 on the upper surface. Next, when the channel protective film 5 is etched using an etching solution using the resist mask 6 as a mask, the channel protective film 5 remains only under the resist mask 6 as shown in FIG. Next, the silicon layer 4 is washed with pure water to remove an etchant remaining on the surface and the like. Next, the silicon layer 4 is dried by a spin dry method or an air knife method in order to remove pure water remaining on the surface and the like. In this case, since the surface of the silicon layer 4 has high water repellency, no watermark is generated.
[0014]
Next, pure water is supplied to the surface of the silicon layer 4 so that the surface is not locally dried, and then the surface of the silicon layer 4 is irradiated with ultraviolet rays. FIG. 2 (A) shows a schematic configuration of. In this pure water supply / ultraviolet irradiation apparatus, a plurality of transport rollers 22 for transporting the glass substrate 1 are horizontally disposed in the apparatus body 21, and a plurality of low-pressure mercury lamps 23 are also horizontally disposed above the transport rollers 22. , A plurality of pure water showers 24 are arranged in the horizontal direction. Among them, the plurality of transport rollers 22 and the plurality of low-pressure mercury lamps 23 are integrally and appropriately inclined as shown in FIG. 2B.
[0015]
As shown in FIG. 2A, the glass substrate 1 sent from the cleaning step using pure water in the preceding step is fed horizontally by the transport rollers 22 to the center of the apparatus main body 21 and temporarily stopped. Stopped. In this case, in other words, during the period from when the glass substrate 1 is first sent into the apparatus main body 21 to when it is sent to the center of the apparatus main body 21 and once stopped, pure water is discharged from the pure water shower 24 and the low pressure The mercury lamp 23 is off. For this reason, pure water is supplied from the pure water shower 24 to the surface of the silicon layer 4 on the glass substrate 1 sent from the previous step of cleaning with pure water, and drying of the surface is completely prevented. . This drying prevention is for preventing the surface of the silicon layer 4 from drying locally.
[0016]
Then, when the glass substrate 1 is fed into the central part in the apparatus main body 21 and once stopped, the discharge of pure water from the pure water shower 24 is stopped, and as shown in FIG. The transport roller 22 and the plurality of low-pressure mercury lamps 23 are integrally and appropriately inclined, and the low-pressure mercury lamp 23 is turned on. Then, since the surface of the silicon layer 4 has high water repellency, most of the pure water remaining on the surface of the silicon layer 4 inclined integrally with the inclination of the plurality of transport rollers 22 flows down from the surface. The reason for this is that the ultraviolet light emitted from the low-pressure mercury lamp 23 is irradiated on the entire surface of the silicon layer 4 without being absorbed by pure water. Therefore, if the plurality of transport rollers 22 and the plurality of low-pressure mercury lamps 23 are tilted as shown in FIG. 2B and then tilted in a different direction, the surface of the silicon layer 4 will be purely inclined at the first tilt. Even if water remains locally, the remaining pure water moves, so that the entire surface of the silicon layer 4 can be evenly irradiated with ultraviolet rays. In the above description, it is desirable that the time from stopping the supply of pure water to the surface of the silicon layer 4 to turning on the low-pressure mercury lamp 23, that is, starting the irradiation of the ultraviolet light on the surface of the silicon layer 4, be as short as possible. Ten seconds.
[0017]
When the entire surface of the silicon layer 4 is evenly irradiated with the ultraviolet rays, a very thin silicon oxide film 4a having a thickness of about 10 ° is formed on the entire surface of the silicon layer 4 as shown in FIG. In this case, since the surface of the silicon oxide film 4a exhibits hydrophilicity, the contact angle of pure water with respect to the surface is reduced to about 10 ° or less. Therefore, if pure water remains locally on the surface of the silicon layer 4 before the irradiation with the ultraviolet light, the remaining pure water remains as a thin convex lens-like thin film on the surface of the silicon oxide film 4a. Will do. Next, the silicon oxide film 4a is dried by a spin dry method or an air knife method in order to remove pure water remaining on the surface and the like. Even after this drying step, if pure water locally remains on the surface of the silicon oxide film 4a, the contact angle of the remaining pure water is as small as about 10 ° or less, and it remains as a thin convex lens-like thin film. An extremely small amount of silicon evaporates from the silicon oxide film 4a before dissolving in pure water in the form of a thin film, so that a watermark does not occur.
[0018]
Incidentally, the contact angle of pure water with respect to the surface of the silicon oxide film 4a was about 10 ° when the ultraviolet rays were irradiated for about 10 seconds, and about 3 ° when the irradiation was performed for about 20 seconds or more. In particular, when the contact angle becomes as small as about 3 °, even if pure water locally remains on the surface of the silicon oxide film 4a after a drying step by a spin dry method or an air knife method, the remaining pure water remains. Water evaporates quickly and no watermarks are generated. Note that if the thickness of the silicon oxide film 4a is 20 ° or more, conduction failure with a source electrode and a drain electrode, which will be described later, formed on the silicon layer 4 occurs. Therefore, the thickness of the silicon oxide film 4a is less than 20 °. It is desirable to do.
[0019]
Next, the resist mask 6 is stripped using a resist stripper (see FIG. 1D). In this case, the resist stripping solution comes into contact with the surface of the silicon oxide film 4a, but no contaminant layer of the organic substance which is a component of the resist is formed on the surface of the silicon oxide film 4a. Next, the substrate is washed with pure water to remove a resist stripping solution remaining on the surface of the silicon oxide film 4a and the like. Next, the silicon oxide film 4a is dried by a spin dry method or an air knife method in order to remove pure water remaining on the surface and the like. Also in this case, since the surface of the silicon oxide film 4a shows hydrophilicity, no watermark is generated.
[0020]
In brief, as shown in FIG. 1E, the silicon layer 4 and the silicon oxide film 4a are separated from each other. Next, n ⁺ silicon layers 8 and 9 are formed on both sides of the upper surfaces of the silicon oxide film 4a and the channel protection film 5. Next, a drain electrode 10 and a source electrode 11 are formed on each of the upper surfaces of the n ⁺ silicon layers 8 and 9. At the same time as the formation of the drain electrode 10 and the source electrode 11, a data signal line (not shown) is formed at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 3. Before forming the drain electrode 10, the source electrode 11, and the data signal line, the pixel electrode 12 is formed at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 3. Thus, a thin film transistor is manufactured.
[0021]
As described above, in this method of manufacturing a thin film transistor, it is possible to prevent the occurrence of a watermark, so that the inconvenience caused by the generation of the watermark can be eliminated, and the yield can be improved.
[0022]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the method of manufacturing the thin film transistor including the silicon layer 4 formed of the amorphous silicon layer formed on the glass substrate 1 has been described. The present invention can also be applied to a method for manufacturing a thin film transistor including a silicon layer made of a polysilicon layer formed thereon. Further, the present invention can be applied to a method for manufacturing a semiconductor device using a silicon wafer.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since an extremely thin silicon oxide film is formed on the surface of the silicon layer and then dried, the surface of the silicon layer at the time of drying is formed on the silicon oxide film. Can be made hydrophilic, and as a result, a watermark can be prevented from being generated.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views showing respective manufacturing steps in an embodiment of a method for manufacturing a thin film transistor to which the present invention is applied.
FIG. 2A is a schematic configuration diagram of a pure water supply and ultraviolet irradiation device, and FIG. 2B is a diagram showing a state in which a plurality of transport rollers and a plurality of low-pressure mercury lamps are integrally and appropriately inclined.
FIGS. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating respective manufacturing steps in an example of a conventional method for manufacturing a thin film transistor.
FIG. 4 is a diagram illustrating a contact angle of pure water.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 4 Silicon layer 4a Silicon oxide film 5 Channel protective film 6 Resist mask

Claims

In a step prior to the etching of the silicon layer, the surface of the silicon layer is washed with a cleaning liquid after the step of etching the thin film formed on the silicon layer using a resist mask ,
Then, pure water is supplied to the surface of the silicon layer so that the surface is not locally dried,
Next, the supply of the pure water to the surface of the silicon layer is stopped,
Wherein the surface of the silicon layer while dropping flowing pure water, to form a very thin silicon oxide film by irradiating ultraviolet rays on the surface of the silicon layer and the surface hydrophilicity of the silicon layer,
Then, a method of manufacturing a semiconductor device, characterized by drying.

2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the ultraviolet rays are irradiated in a state where the silicon layer is inclined after the supply of the pure water to the surface of the silicon layer is stopped.

3. The method according to claim 1, wherein the drying is performed by a spin dry method or an air knife method.

In the invention according to any one of claims 1 to 3 the method of manufacturing a semiconductor device wherein the silicon layer is an amorphous silicon layer or a polysilicon layer deposited on the substrate.

In the invention of any one of claims 1-4, a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the thickness of the silicon oxide film is less than 20 Å.