JP2019075572A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2019075572A JP2018236209A JP2018236209A JP2019075572A JP 2019075572 A JP2019075572 A JP 2019075572A JP 2018236209 A JP2018236209 A JP 2018236209A JP 2018236209 A JP2018236209 A JP 2018236209A JP 2019075572 A JP2019075572 A JP 2019075572A
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insulating film
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stress
semiconductor
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荒尾 達也
Tatsuya Arao
達也 荒尾
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

To examine internal stress of a semiconductor device including a conductive film, which is affected by the internal stress of the conductive film.SOLUTION: The semiconductor device including an n-channel type TFT provided on an insulating surface is so configured that impurity elements are introduced to a conductive film, for instance, a gate electrode so that a semiconductor film is subjected to a pulling stress. The semiconductor device including a p-channel type TFT provided on an insulating surface is so configured that impurity elements are introduced to a conductive film, for instance, a gate electrode so that a semiconductor film is subjected to a compression stress.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は薄膜トランジスタ(以下、TFTという)で構成された回路を有する半導体装
置およびその作製方法に関する。特に、本発明は、液晶表示装置に代表される電気光学装
置およびその様な電気光学装置を部品として搭載した半導体装置およびその作製方法に関
する。なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しう
る装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
The present invention relates to a semiconductor device having a circuit formed of thin film transistors (hereinafter referred to as TFT) and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to an electro-optical device represented by a liquid crystal display device, a semiconductor device on which such an electro-optical device is mounted as a component, and a method of manufacturing the same. Note that in this specification, a semiconductor device refers to any device that can function by utilizing semiconductor characteristics, and electro-optical devices, semiconductor circuits, and electronic devices are all semiconductor devices.

近年、絶縁表面を有する基板上に形成された薄膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いてT
FTを構成し、このTFTで形成した大面積集積回路を有する半導体装置の開発が進んで
いる。その代表例として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置や発光装置が知られて
いる。特に、結晶質珪素膜を活性領域にしたTFTは電界効果移動度が高いことから、い
ろいろな機能回路を形成することも可能である。
In recent years, a thin film (a thickness of several to several hundred nm) formed on a substrate having an insulating surface is used for T
Development of a semiconductor device having a large-area integrated circuit which constitutes an FT and is formed of this TFT is in progress. As a typical example, an active matrix liquid crystal display device and a light emitting device are known. In particular, since TFTs having a crystalline silicon film as an active region have high field effect mobility, various functional circuits can be formed.

例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置には、機能ブロックごとに画像表示を
行う画素回路や、CMOS回路を基本としたシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バ
ッファ回路、サンプリング回路などの画素回路を制御するための駆動回路が一枚の基板上
に形成される。
For example, in an active matrix liquid crystal display device, a pixel circuit that displays an image for each functional block, and a pixel circuit such as a shift register circuit based on a CMOS circuit, a level shifter circuit, a buffer circuit, and a sampling circuit are controlled. The drive circuit of is formed on a single substrate.

また、前記TFTは、少なくとも半導体膜と、酸化珪素膜や酸化窒化珪素膜等からなる
絶縁膜と、各種金属材料等からなる配線とを有している。前記配線には、ソース配線やゲ
ート配線(ゲート電極を含む)などがある。これらの膜の厚さは数〜数百nm程度である
ため、薄膜と言うことができる。
In addition, the TFT has at least a semiconductor film, an insulating film made of a silicon oxide film, a silicon oxynitride film or the like, and a wiring made of various metal materials or the like. The wiring includes a source wiring, a gate wiring (including a gate electrode), and the like. Since the thickness of these films is about several to several hundreds nm, it can be said to be a thin film.

これらの薄膜は、CVD法(化学的気相成長法)やスパッタ法などの公知の成膜技術に
より形成される。しかしながら、前記薄膜には内部応力があることが知られている。なお
、内部応力には真性応力と、前記薄膜と基板との熱膨張係数の差に起因する熱応力とが含
まれている。
These thin films are formed by known film forming techniques such as CVD (chemical vapor deposition) and sputtering. However, it is known that the thin film has internal stress. The internal stress includes intrinsic stress and thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the thin film and the substrate.

熱応力は、基板の材質やプロセス温度、圧力等を考慮することにより、その影響を無視
することができるが、真性応力の発生メカニズムは必ずしも明確にはされておらず、むし
ろ膜の成長過程やその後の熱処理などによる相変化や組成変化が複雑に絡みあって発生し
ているものと考えられている。
The effects of thermal stress can be ignored by considering the material of the substrate, process temperature, pressure, etc., but the mechanism of intrinsic stress generation is not necessarily clarified, but rather the growth process of the film or It is considered that the phase change and the composition change due to the subsequent heat treatment etc. are generated in a complicated manner.

一般的に内部応力には、圧縮応力と引っ張り応力とがある。図5(A)に示すように、
薄膜311が伸張しようとするときには、基板312は押し縮められ薄膜311を外側に
して形成するので、これを圧縮応力と呼んでいる。一方、図5(B)に示すように、基板
312に対して薄膜311が収縮しようとするときには、基板312はそれを妨げる方向
に引っ張るため薄膜を内側にして変形し、これを引っ張り応力と呼んでいる。一般に、引
っ張り応力の値は+で示し、圧縮応力の値は―で示すことが多い。
Generally, internal stress includes compressive stress and tensile stress. As shown in FIG. 5 (A),
When the thin film 311 is to be stretched, the substrate 312 is compressed and formed with the thin film 311 facing outward, so this is called compressive stress. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the thin film 311 tries to shrink with respect to the substrate 312, the substrate 312 is deformed in such a way that the thin film is inside because it is pulled in the direction to prevent it. It is. Generally, the value of tensile stress is indicated by +, and the value of compressive stress is often indicated by-.

このような内部応力がトランジスタの電気的特性に与える影響について、例えば、「0
.13μmCMOSトランジスタ性能に対するエッチストップ窒化膜の応力の影響;応用
物理学会分科会シリコンテクノロジーNo.25 ULSIデバイス関連特集号(200
1)pp36―39」に記載されている。これによると、NMOSトランジスタはチャネ
ル形成領域が引っ張り応力を受けると移動度が向上し、PMOSトランジスタは圧縮応力
を受けると移動度が向上することが報告されている。
As to the influence of such internal stress on the electrical characteristics of the transistor, for example, “0
. Influence of stress of etch stop nitride film on the performance of 13 μm CMOS transistor; 25 Special Issue on ULSI Devices (200
1) pp. 36-39. According to this, it is reported that the mobility of the NMOS transistor is improved when the channel formation region is subjected to tensile stress, and the mobility of the PMOS transistor is improved when subjected to compressive stress.

上述のように、TFTの配線も薄膜により形成されている。そのため、前記配線も内部
応力を有し、該内部応力が強いとピーリングが発生する場合があった。
また、配線と同一材料で形成されるゲート電極は、絶縁膜を介して半導体膜上に形成され
ている。前記ゲート電極の内部応力は半導体膜にまで作用し、前記絶縁膜と前記半導体膜
との界面や、前記半導体膜に歪みを与えることによって、しきい値電圧や電界効果移動度
に代表される電気的特性に悪影響を及ぼす場合がある。
As described above, the TFT wiring is also formed of a thin film. Therefore, the wiring also has internal stress, and peeling may occur if the internal stress is strong.
In addition, the gate electrode formed of the same material as the wiring is formed over the semiconductor film through the insulating film. The internal stress of the gate electrode acts on the semiconductor film, and distortion is given to the interface between the insulating film and the semiconductor film, and the semiconductor film, thereby typifying the threshold voltage and the electric field effect mobility. Characteristics may be adversely affected.

本発明はこのような問題点を解決するための技術であり、配線を有するアクティブマト
リクス型の液晶表示装置に代表される電気光学装置ならびに半導体装置において、半導体
装置の動作特性および信頼性を向上させ、歩留まりの向上を実現することを目的としてい
る。
The present invention is a technique for solving such problems and improves the operation characteristics and reliability of a semiconductor device in an electro-optical device and a semiconductor device represented by an active matrix liquid crystal display device having a wiring. The purpose is to realize an improvement in yield.

本発明は、TFTの配線に不純物元素を導入したり、不純物元素の導入と熱処理の両方
を行うことで、前記配線を所望の内部応力に制御することを可能とする。特に本発明を、
ゲート電極に適用することは極めて有効である。また、所望の領域のみに不純物元素を導
入したり、熱処理を行って所望の内部応力に制御することも可能とする。
The present invention makes it possible to control the wiring to a desired internal stress by introducing the impurity element into the wiring of the TFT or performing both the introduction of the impurity element and the heat treatment. In particular,
Application to the gate electrode is extremely effective. In addition, it is possible to introduce an impurity element only in a desired region or perform heat treatment to control to a desired internal stress.

例えば、本発明を適用して、nチャネル型TFTにおけるチャネル形成領域が受ける応
力を引っ張り応力とし、pチャネル型TFTにおけるチャネル形成領域が受ける応力を圧
縮応力とすることも可能である。また、nチャネル型TFTにおけるチャネル形成領域の
方が、pチャネル型TFTにおけるチャネル形成領域よりも相対的に引っ張り応力を強く
することも、pチャネル型TFTにおけるチャネル形成領域の方が、nチャネル型TFT
におけるチャネル形成領域よりも相対的に圧縮応力を強くすることも可能である。このよ
うにすることで、TFTの電気的特性を良好なものとし、さらに半導体装置の動作特性も
大幅に向上することが可能となる。
For example, by applying the present invention, it is possible to set the stress to which the channel formation region in the n-channel TFT is subjected as a tensile stress and to set the stress to which the channel formation region in the p-channel TFT is a compressive stress. In addition, the channel formation region in the n-channel TFT can be made relatively stronger in tensile stress than the channel formation region in the p-channel TFT, and the channel formation region in the p-channel TFT can be n-channel. TFT
It is also possible to make the compressive stress relatively stronger than the channel formation region in. By doing so, the electrical characteristics of the TFT can be improved, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

不純物元素の導入の方法は、プラズマドーピング法、イオン注入法、イオンシャワード
ーピング法などにより行えばよい。このような不純物元素の導入の方法において、薄膜へ
打ち込まれるイオンのエネルギーは、薄膜を形成する元素の結合エネルギーと比較して非
常に大きい。そのため、前記薄膜へ打ち込まれるイオンは、前記半導体膜を形成する原子
を格子点から弾き飛ばして格子位置に存在するようになったり、打ち込まれるイオンや格
子点から弾き飛ばされた原子は格子間位置に存在するようになる。このようにして薄膜が
伸張するので、薄膜が圧縮応力を有している場合、前記圧縮応力は増大し、薄膜が引っ張
り応力を有している場合、前記引っ張り応力は緩和される。
The impurity element may be introduced by plasma doping, ion implantation, ion shower doping, or the like. In such a method of introducing an impurity element, the energy of ions implanted into the thin film is very large compared to the binding energy of the element forming the thin film. Therefore, the ions to be implanted into the thin film repel atoms forming the semiconductor film from the lattice points to be present at lattice positions, or the ions to be implanted and atoms repelled from lattice points are interlattice positions Will be present. Since the thin film is stretched in this manner, the compressive stress is increased when the thin film has a compressive stress, and the tensile stress is relieved when the thin film has a tensile stress.

また、熱処理により、格子間位置に存在していた原子が格子位置に戻るので、原子の配
列の規則性は向上する。そのため、薄膜が収縮するので、薄膜が引っ張り応力を有してい
る場合、前記引っ張り応力は増大し、薄膜が圧縮応力を有している場合、前記圧縮応力は
緩和される。
In addition, since the atoms present at interstitial positions return to lattice positions by heat treatment, the regularity of atomic arrangement is improved. Therefore, since the thin film shrinks, when the thin film has a tensile stress, the tensile stress is increased, and when the thin film has a compressive stress, the compressive stress is relieved.

さらに、熱処理を行ってから不純物元素の導入を行うと、原子配列の規則性が向上した
膜中に加速されたイオンが打ち込まれるので、前記イオンは結晶格子の隙間に沿って衝突
を起すことなく深いところまで進入することが可能となる。(チャネリング)そのため、
内部応力を制御するための不純物元素の導入において、ドーズ量は少なくて済み、また、
低加速度の電圧で行うことが可能となる。
Further, when the impurity element is introduced after the heat treatment, accelerated ions are implanted into the film with improved atomic arrangement regularity, so the ions do not collide along the gaps of the crystal lattice. It is possible to enter deep. (Channeling) Therefore,
In the introduction of the impurity element for controlling the internal stress, the dose amount can be small, and
It is possible to do with a low acceleration voltage.

また、不純物元素を導入してから熱処理を行うと、薄膜中に薄膜を形成する原子よりも
多くの原子が導入されているので、格子間位置に存在していた原子が格子位置に戻る以上
に原子が存在することになる。そのため、不純物元素の導入を行わない場合よりも薄膜の
収縮が小さいので、引っ張り応力の増加量も小さくなる。つまり、後工程で熱処理を行う
ことが分かっている場合は、予め不純物元素を導入しておけば、内部応力の変化量を小さ
くすることが可能となる。
In addition, when heat treatment is performed after the impurity element is introduced, more atoms are introduced into the thin film than the atoms forming the thin film, so that the atoms existing in the interstitial position return to the lattice position or more. The atoms will be present. Therefore, since the shrinkage of the thin film is smaller than in the case where the introduction of the impurity element is not performed, the amount of increase in tensile stress is also small. That is, when it is known that heat treatment is to be performed in a later step, the amount of change in internal stress can be reduced by introducing an impurity element in advance.

このように、不純物元素の導入、もしくは不純物元素の導入および熱処理の両方を行う
ことで、所望の内部応力に制御することが可能となる。もちろん、不純物の導入や熱処理
は1回に限らず、複数回行ってもよい。本発明はこれらの特性を配線に適用し、該配線の
応力を制御することで、半導体装置の動作特性および信頼性を向上させるものである。特
に、TFTのゲート電極における内部応力が制御されることで、半導体膜が受ける応力を
制御することが可能となる。そのため、しきい値電圧や電界効果移動度に代表される電気
的特性を向上させることが可能となる。また、個々のゲート電極の応力を制御することも
可能であることから、電気的特性のばらつきを抑えることも可能となる。
As described above, it is possible to control to a desired internal stress by performing the introduction of the impurity element or both the introduction of the impurity element and the heat treatment. Needless to say, the introduction of the impurity and the heat treatment may be performed not only once but a plurality of times. The present invention applies these characteristics to a wire and controls the stress of the wire to improve the operating characteristics and reliability of the semiconductor device. In particular, by controlling the internal stress in the gate electrode of the TFT, it is possible to control the stress to which the semiconductor film is subjected. Therefore, it becomes possible to improve the electrical characteristics represented by the threshold voltage and the field effect mobility. In addition, since it is also possible to control the stress of individual gate electrodes, it is also possible to suppress variations in electrical characteristics.

本明細書で開示する本発明の作製方法は、導電膜に不純物元素を導入して、前記導電膜
における内部応力を±1GPa以下とすることを特徴としている。
A manufacturing method of the present invention disclosed in this specification is characterized in that an impurity element is introduced into a conductive film to make an internal stress in the conductive film ± 1 GPa or less.

また、本発明の他の作製方法は、導電膜に不純物元素を導入し、前記導電膜に熱処理を
行って、前記導電膜における内部応力を±1GPa以下とすることを特徴としている。
Further, another manufacturing method of the present invention is characterized in that an impurity element is introduced into a conductive film and heat treatment is performed on the conductive film so that an internal stress in the conductive film is ± 1 GPa or less.

また、本発明の他の作製方法は、導電膜に熱処理を行って、前記導電膜に不純物元素を
導入して、前記導電膜における内部応力を±1GPa以下とすることを特徴としている。
Further, another manufacturing method of the present invention is characterized in that the conductive film is heat-treated to introduce an impurity element into the conductive film so that the internal stress in the conductive film is ± 1 GPa or less.

上記各作製方法において、前記不純物元素の導入の方法は、プラズマドーピング法、イ
オン注入法、イオンシャワードーピング法などにより行うことができる。
In each of the above manufacturing methods, the method of introducing the impurity element can be performed by a plasma doping method, an ion implantation method, an ion shower doping method, or the like.

また、上記各作製方法において、前記不純物元素に特に限定はないが、n型を付与する
不純物元素、p型を付与する不純物元素、および希ガス元素から選ばれた一種または複数
種の元素であることが望ましい。n型を付与する不純物元素やp型を付与する不純物元素
はソース領域やドレイン領域を形成する上で欠かすことのできない不純物元素である。そ
のため、新たに他の不純物元素を用意する必要がなく経済的である。特に、ゲート電極に
不純物元素を導入する場合、ソース領域およびドレイン領域に前記不純物元素を導入する
工程と同時に導入することが可能であるため、工程数を増やすことなく導入できるため好
ましい。また、希ガス元素は不活性元素であるため、TFTの電気的特性に影響を及ぼさ
ないため好ましい。
In each of the above manufacturing methods, the impurity element is not particularly limited, but it is an element selected from an impurity element imparting n-type, an impurity element imparting p-type, and a rare gas element. Is desirable. The impurity element imparting n-type or the impurity element imparting p-type is an impurity element indispensable for forming a source region or a drain region. Therefore, it is economical because it is not necessary to newly prepare other impurity elements. In particular, when an impurity element is introduced into the gate electrode, it can be introduced simultaneously with the step of introducing the impurity element into the source region and the drain region, which is preferable because it can be introduced without increasing the number of steps. Further, since a rare gas element is an inert element, it is preferable because it does not affect the electrical characteristics of the TFT.

また、不純物元素の導入量が多いほど、薄膜における内部応力が圧縮応力である場合は
、前記圧縮応力は増大し、薄膜における内部応力が引っ張り応力である場合は、前記引っ
張り応力が緩和したのち、圧縮応力を有するようになることもある。つまり、不純物元素
の導入量によって、薄膜における内部応力が圧縮応力となる場合もあれば、引っ張り応力
となる場合もある。
Also, as the amount of introduced impurity element increases, if the internal stress in the thin film is compressive stress, the compressive stress increases, and if the internal stress in the thin film is tensile stress, the tensile stress is relaxed, It may come to have a compressive stress. That is, depending on the amount of impurity element introduced, the internal stress in the thin film may be compressive stress or tensile stress.

また、上記各作製方法において、前記導電膜におけ内部応力の値は、±1GPa以下と
なることが望ましい。導電膜の内部応力が強いとピーリングを発生することが知られてお
り、一般にピーリングの発生を抑制することのできる目安は±1GPa以下となっている
。もちろん、ピーリングの発生は、導電膜が形成される条件等に大きく影響する。
Further, in each of the above manufacturing methods, the value of the internal stress in the conductive film is preferably ± 1 GPa or less. Peeling is known to occur when the internal stress of the conductive film is strong, and in general, the standard that can suppress the occurrence of peeling is ± 1 GPa or less. Of course, the occurrence of peeling greatly affects the conditions under which the conductive film is formed.

また、上記各作製方法において、前記導電膜は、単層に限らず、2層以上の積層構造で
あっても良い。
In each of the above manufacturing methods, the conductive film is not limited to a single layer, and may have a stacked structure of two or more layers.

また、上記各作製方法において、前記熱処理は、RTA法、レーザアニール法、ファー
ネスアニール炉を用いた熱アニール法等を適用することができる。
In each of the above manufacturing methods, the heat treatment may be performed by an RTA method, a laser annealing method, a thermal annealing method using a furnace annealing furnace, or the like.

また、前記熱処理は、時間や温度によって、薄膜における内部応力の変化に大きく影響
する。熱処理の時間が長いほど、また熱処理の温度が高いほど、薄膜における内部応力が
引っ張り応力である場合は、前記引っ張り応力は増大し、薄膜における内部応力が圧縮応
力である場合は、前記圧縮応力が緩和したのち、引っ張り応力を有するようになることも
ある。つまり、熱処理の条件によって、薄膜における内部応力が圧縮応力となる場合もあ
れば、引っ張り応力となる場合もある。
Further, the heat treatment greatly affects the change in internal stress in the thin film depending on time and temperature. The longer the heat treatment time, and the higher the heat treatment temperature, the tensile stress increases when the internal stress in the thin film is a tensile stress, and the compressive stress increases when the internal stress in the thin film is a compressive stress. After relaxation, it may have tensile stress. That is, depending on the conditions of heat treatment, the internal stress in the thin film may be compressive stress or tensile stress.

また、本発明の構成を以下に示す。   Further, the configuration of the present invention is shown below.

nチャネル型TFTを有する半導体装置であって、前記nチャネル型TFTは半導体膜
および導電膜を有し、前記半導体膜は引っ張り応力を受けており、前記導電膜は不純物元
素が導入されていることを特徴としている。
A semiconductor device having an n-channel TFT, wherein the n-channel TFT has a semiconductor film and a conductive film, the semiconductor film is subjected to tensile stress, and the conductive film is doped with an impurity element. It is characterized by

pチャネル型TFTを有する半導体装置であって、前記pチャネル型TFTは半導体膜
および導電膜を有し、前記半導体膜は圧縮応力を受けており、前記導電膜は不純物元素が
導入されていることを特徴としている。
A semiconductor device having a p-channel TFT, wherein the p-channel TFT has a semiconductor film and a conductive film, the semiconductor film is subjected to compressive stress, and the conductive film is doped with an impurity element. It is characterized by

nチャネル型TFTとpチャネル型TFTとを有する半導体装置であって、前記nチャ
ネル型TFTは、第1の半導体膜と、前記第1の半導体膜上に形成された第1の導電膜と
を有し、前記pチャネル型TFTは、第2の半導体膜と、前記第2の半導体膜上に形成さ
れた第2の導電膜とを有し、前記第1の半導体膜は引っ張り応力を受けており、前記第2
の半導体膜は圧縮応力を受けており、前記第1の導電膜および前記第2の導電膜は不純物
元素が導入されていることを特徴としている。
A semiconductor device having an n-channel TFT and a p-channel TFT, wherein the n-channel TFT includes a first semiconductor film and a first conductive film formed on the first semiconductor film. The p-channel TFT has a second semiconductor film and a second conductive film formed on the second semiconductor film, and the first semiconductor film is subjected to a tensile stress. The second
The semiconductor film is subjected to a compressive stress, and the first conductive film and the second conductive film are characterized in that an impurity element is introduced.

上記各構成において、前記不純物元素に特に限定はないが、n型を付与する不純物元素
、p型を付与する不純物元素、および希ガス元素から選ばれた一種または複数種の元素で
あることが望ましい。n型を付与する不純物元素やp型を付与する不純物元素はソース領
域やドレイン領域を形成する上で欠かすことのできない不純物元素である。そのため、新
たに他の不純物元素を用意する必要がなく経済的である。特に、ゲート電極に不純物元素
を導入する場合、ソース領域およびドレイン領域に前記不純物元素を導入する工程と同時
に導入することが可能であるため、工程数を増やすことなく導入できるため好ましい。ま
た、希ガス元素は不活性元素であるため、TFTの電気的特性に影響を及ぼさないため好
ましい。
In each of the above configurations, the impurity element is not particularly limited, but it is preferable that the impurity element is one or more elements selected from an impurity element imparting n-type, an impurity element imparting p-type, and a rare gas element . The impurity element imparting n-type or the impurity element imparting p-type is an impurity element indispensable for forming a source region or a drain region. Therefore, it is economical because it is not necessary to newly prepare other impurity elements. In particular, when an impurity element is introduced into the gate electrode, it can be introduced simultaneously with the step of introducing the impurity element into the source region and the drain region, which is preferable because it can be introduced without increasing the number of steps. Further, since a rare gas element is an inert element, it is preferable because it does not affect the electrical characteristics of the TFT.

また、上記各構成を備えたTFTを用いて液晶表示装置や発光装置に代表される半導体
装置を形成することを特徴としている。
In addition, a semiconductor device typified by a liquid crystal display device and a light emitting device is formed using the TFT having the above-described structure.

本発明の構成を採用することにより、以下に示すような基本的有意性を得ることが出来
る。
(a)従来の作製プロセスに適合した、簡単な方法である。
(b)所望の内部応力を有する配線の形成を実現できる。そのため、他の膜における応力
をも低減することができる。また、配線のパターニング処理も良好に行うことができる。
(c)以上の利点を満たした上で、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に代表される
半導体装置において、半導体装置の動作特性および信頼性を向上させ、歩留まりの向上を
実現することができる。
By adopting the configuration of the present invention, basic significance as shown below can be obtained.
(A) It is a simple method adapted to the conventional preparation process.
(B) It is possible to realize the formation of a wiring having a desired internal stress. Therefore, the stress in other films can also be reduced. In addition, the patterning process of the wiring can be well performed.
(C) In addition to satisfying the above advantages, in the semiconductor device represented by the active matrix liquid crystal display device, the operation characteristics and reliability of the semiconductor device can be improved, and the yield can be improved.

本発明の概念の一例を示す図。The figure which shows an example of the concept of this invention. 本発明の概念の一例を示す図。The figure which shows an example of the concept of this invention. 不純物元素の導入による圧縮応力の方向への変化量の例を示す図。The figure which shows the example of the variation | change_quantity to the direction of the compressive stress by introduce | transducing an impurity element. 熱処理による引っ張り応力の方向への変化量の例を示す図。The figure which shows the example of the variation | change_quantity to the direction of the tensile stress by heat processing. 引っ張り応力および圧縮応力を説明する図。The figure explaining tensile stress and compression stress. 本発明の概念の一例を示す図。The figure which shows an example of the concept of this invention. 本発明の概念の一例を示す図。The figure which shows an example of the concept of this invention. 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a pixel TFT and a TFT of a driver circuit. 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a pixel TFT and a TFT of a driver circuit. 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a pixel TFT and a TFT of a driver circuit. 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a pixel TFT and a TFT of a driver circuit. 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a pixel TFT and a TFT of a driver circuit. 画素TFTの構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing the configuration of a pixel TFT. 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a pixel TFT and a TFT of a driver circuit. アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程を示す断面図。7A to 7D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device. 発光装置の駆動回路及び画素部の断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of a driver circuit and a pixel portion of the light emitting device. (A)発光装置の上面図。(B)発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造図。(A) Top view of light emitting device. (B) A cross-sectional structural view of a driver circuit and a pixel portion of a light-emitting device. 半導体装置の例を示す図。FIG. 7 illustrates an example of a semiconductor device. 半導体装置の例を示す図。FIG. 7 illustrates an example of a semiconductor device. 半導体装置の例を示す図。FIG. 7 illustrates an example of a semiconductor device. MOSFETの作製工程を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOSFET. MOSFETの作製工程を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOSFET. MOSFETの作製工程を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the MOSFET.

[実施の形態1]
本発明の実施形態について、図1を用いて説明する。本実施形態では、本発明をTFT
のゲート電極に適用した場合について説明する。
First Embodiment
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the present invention is applied to the TFT
The case where the present invention is applied to the gate electrode of

まず、基板10上に下地絶縁膜11を形成する。基板10としては、ガラス基板や石英
基板や単結晶シリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したも
のを用いても良い。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いて
もよい。
First, base insulating film 11 is formed on substrate 10. As the substrate 10, a glass substrate, a quartz substrate, a single crystal silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance that can withstand processing temperatures may be used.

また、下地絶縁膜11としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの
絶縁膜から成る下地絶縁膜11を形成する。ここでは下地膜11として単層構造を用いた
例を示したが、前記絶縁膜を2層以上積層させた構造としても良い。なお、下地絶縁膜1
1を形成しなくてもよい。
Further, as the base insulating film 11, the base insulating film 11 made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed. Although an example in which a single-layer structure is used as the base film 11 is shown here, a structure in which two or more layers of the insulating film are stacked may be used. Base insulating film 1
It is not necessary to form one.

次いで、下地絶縁膜11上に半導体膜12を形成する。半導体膜12は、非晶質構造を
有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)
により成膜した後、公知の結晶化処理(レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルな
どの触媒を用いた熱結晶化法等)を行って結晶質半導体膜を形成する。この半導体膜12
の厚さは25〜200nm(好ましくは30〜100nm)で形成する。半導体膜の材料
に限定はないが、好ましくは珪素または珪素ゲルマニウム(SiGe)合金などで形成す
ると良い。
Next, the semiconductor film 12 is formed on the base insulating film 11. The semiconductor film 12 is a publicly known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, etc.) of a semiconductor film having an amorphous structure.
After forming a film by the above method, a known crystallization process (a laser crystallization method, a thermal crystallization method, a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel, or the like) is performed to form a crystalline semiconductor film. This semiconductor film 12
Is formed to have a thickness of 25 to 200 nm (preferably 30 to 100 nm). Although there is no limitation on the material of the semiconductor film, it is preferable to use silicon or silicon germanium (SiGe) alloy or the like.

次いで、半導体膜12上に絶縁膜13を形成する。絶縁膜13はプラズマCVD法、ス
パッタ法等を用い、厚さを40〜150nmとして珪素を含む絶縁膜の単層または積層構
造で形成する。なお、この絶縁膜13はゲート絶縁膜となる。
Next, the insulating film 13 is formed on the semiconductor film 12. The insulating film 13 is formed to have a thickness of 40 to 150 nm and a single layer or a stacked structure of an insulating film containing silicon by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. The insulating film 13 is a gate insulating film.

次いで、絶縁膜13上にスパッタ法、プラズマCVD法等を用い、膜厚250〜600
nmの導電膜14を形成する。ここでは、導電膜14として単層構造を用いた例を示した
が、前記導電膜を2層以上積層させた構造としても良い。
Next, a sputtering method, plasma CVD method or the like is used on the insulating film 13 to a film thickness of 250 to 600.
A conductive film 14 of nm is formed. Although an example in which a single layer structure is used as the conductive film 14 is shown here, a structure in which two or more conductive films are stacked may be used.

しかしながら、CVD法により形成されると、前記導電膜14は引っ張り応力15が強
い場合がある。そのため、不純物元素の導入を行って、前記導電膜14における内部応力
を緩和させ、所望の内部応力にする。不純物元素の導入は、プラズマドーピング法、イオ
ン注入法、またはイオンシャワードーピング法などにより行えば良い。また、導入する不
純物元素は、n型を付与する不純物元素、p型を付与する不純物元素、および希ガス元素
から選ばれた一種または複数種の元素を用い、加速電圧30〜120keV、ドーズ量を
1×1012〜9×1016/cm2とし、ピークの濃度が1×1017〜1×1022/cm3
なるように行う。
(図1(C))もちろん、最適な不純物元素の導入条件は、導電膜の状態や所望とする内
部応力によっても異なる。また、レジストからなるマスクを用いて、所望の領域のみに不
純物元素を導入すれば、前記所望の領域のみの内部応力を変化させることも可能である。
However, when the conductive film 14 is formed by the CVD method, the tensile stress 15 may be strong. Therefore, the impurity element is introduced to reduce the internal stress in the conductive film 14 to a desired internal stress. The impurity element may be introduced by a plasma doping method, an ion implantation method, an ion shower doping method, or the like. The impurity element to be introduced is an impurity element imparting n-type conductivity, an impurity element imparting p-type conductivity, and one or more elements selected from rare gas elements, and the acceleration voltage is 30 to 120 keV and the dose amount is The concentration is 1 × 10 12 to 9 × 10 16 / cm 2 , and the peak concentration is 1 × 10 17 to 1 × 10 22 / cm 3 .
(FIG. 1 (C)) Of course, the optimum introduction condition of the impurity element also differs depending on the state of the conductive film and the desired internal stress. Further, it is also possible to change the internal stress of only the desired region by introducing the impurity element only to the desired region using a mask made of resist.

このようにして形成された導電膜が有する内部応力は所望の内部応力となり、半導体膜
に及ぼす応力が低減できる。そして、このような導電膜を用いてTFTを作製すると、そ
の電気的特性は良好なものとなり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る。
The internal stress of the conductive film formed in this manner becomes a desired internal stress, and the stress exerted on the semiconductor film can be reduced. Then, when a TFT is manufactured using such a conductive film, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

[実施の形態2]
本発明の実施形態について、図1を用いて説明する。本実施形態では、不純物元素を導入
した後、熱処理を行うことにより内部応力を制御する場合について説明する。
Second Embodiment
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the case of controlling the internal stress by performing heat treatment after introducing the impurity element will be described.

まず、実施の形態1にしたがって、不純物元素の導入まで行う。   First, according to Embodiment 1, the introduction of the impurity element is performed.

続いて熱処理を行って、前記導電膜14における内部応力が引っ張り応力であるなら増
大し、圧縮応力であるなら緩和する。熱処理は、ファーネスアニール炉を用いた熱アニー
ル法、レーザアニール法、RTA法等、公知の方法により行えばよい。例えば、ファーネ
スアニール炉を用いた熱アニール法を行うのであれば、温度500〜1000℃程度の窒
素雰囲気中に3分〜12時間程度曝せばよい。もちろん、最適な熱処理の条件は、導電膜
の状態や所望とする内部応力によっても異なる。また、長時間の熱処理は、TFTの作製
工程における半導体膜の結晶化や不純物元素の活性化と同時に行えば、新たに工程を増加
させることなく行うことができ、効率が良い。
Subsequently, heat treatment is performed to increase the internal stress in the conductive film 14 if it is a tensile stress, and relax if it is a compressive stress. The heat treatment may be performed by a known method such as a thermal annealing method using a furnace annealing furnace, a laser annealing method, an RTA method, or the like. For example, if a thermal annealing method using a furnace annealing furnace is performed, it may be exposed to a nitrogen atmosphere at a temperature of about 500 to 1000 ° C. for about 3 minutes to 12 hours. Of course, the optimum heat treatment conditions also depend on the state of the conductive film and the desired internal stress. Further, the heat treatment for a long time can be performed simultaneously with the crystallization of the semiconductor film and the activation of the impurity element in the manufacturing process of the TFT, so that the process can be performed without an additional process, which is efficient.

また、レーザアニール法等により所望の領域のみに熱処理を行えば、前記所望の領域の
みの内部応力を変化させることも可能である。
In addition, if heat treatment is performed only on a desired region by a laser annealing method or the like, it is possible to change the internal stress of only the desired region.

このようにして形成された導電膜が有する内部応力は所望の内部応力となり、半導体膜
に及ぼす応力が低減できる。そして、このような導電膜を用いてTFTを作製すると、そ
の電気的特性は良好なものとなり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る。
The internal stress of the conductive film formed in this manner becomes a desired internal stress, and the stress exerted on the semiconductor film can be reduced. Then, when a TFT is manufactured using such a conductive film, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

[実施の形態3]
本発明の実施形態について、図2を用いて説明する。本実施形態では、不純物元素を導
入した後、熱処理を行うことにより内部応力を制御する場合について説明する。
Third Embodiment
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the case of controlling the internal stress by performing heat treatment after introducing the impurity element will be described.

まず、実施の形態1にしたがって、絶縁膜13の形成まで行う。   First, in accordance with the first embodiment, formation of the insulating film 13 is performed.

次いで、絶縁膜13上にスパッタ法、プラズマCVD法等を用い、膜厚250〜600
nmの導電膜17を形成する。ここでは、導電膜17として単層構造を用いた例を示した
が、前記導電膜を2層以上積層させた構造としても良い。
Next, a sputtering method, plasma CVD method or the like is used on the insulating film 13 to a film thickness of 250 to 600.
A conductive film 17 of nm is formed. Although an example in which a single layer structure is used as the conductive film 17 is shown here, a structure in which two or more layers of the conductive film are stacked may be used.

しかしながら、スパッタ法により形成される前記導電膜17は圧縮応力15が強い場合
がある。そのため、熱処理を行って、前記導電膜17における内部応力を変化させる。熱
処理は、ファーネスアニール炉を用いる熱アニール法、RTA法、レーザアニール法等、
公知の方法を用いれば良い。(図2(B))
However, the conductive film 17 formed by sputtering may have a strong compressive stress 15. Therefore, heat treatment is performed to change the internal stress in the conductive film 17. The heat treatment is a thermal annealing method using a furnace annealing furnace, an RTA method, a laser annealing method, etc.
A known method may be used. (Figure 2 (B))

続いて熱処理を行えば、前記導電膜14における内部応力が引っ張り応力であるなら増
大し、圧縮応力であるなら緩和する。(図2(C))熱処理は、ファーネスアニール炉を
用いた熱アニール法、レーザアニール法、RTA法等、公知の方法により行えばよい。例
えば、ファーネスアニール炉を用いた熱アニール法を行うのであれば、温度500〜10
00℃程度の窒素雰囲気中に3分〜12時間程度曝せばよい。もちろん、最適な熱処理の
条件は、導電膜の状態や所望とする内部応力によっても異なる。
Subsequently, when heat treatment is performed, the internal stress in the conductive film 14 is increased if it is a tensile stress, and is relaxed if it is a compressive stress. The heat treatment may be performed by a known method such as a thermal annealing method using a furnace annealing furnace, a laser annealing method, an RTA method, or the like. For example, if a thermal annealing method using a furnace annealing furnace is performed, the temperature 500 to 10
It may be exposed to a nitrogen atmosphere at about 00 ° C. for about 3 minutes to 12 hours. Of course, the optimum heat treatment conditions also depend on the state of the conductive film and the desired internal stress.

さらに、不純物元素の導入を行って、内部応力を変化させる。不純物元素の導入は、プ
ラズマドーピング法、イオン注入法、またはイオンシャワードーピング法などにより行え
ば良い。また、導入する不純物元素は、n型を付与する不純物元素、p型を付与する不純
物元素、および希ガス元素から選ばれた一種または複数種の元素を用い、加速電圧30〜
120keV、ドーズ量を1×1012〜9×1016/cm2とし、ピークの濃度が1×1
17〜1×1022/cm3となるように行う。(図2(D))また、熱処理を行った後に
不純物元素を導入することで、チャネリングにより、少ないドーズ量や低加速度の電圧で
内部応力を変化させることができる。
Furthermore, the impurity element is introduced to change the internal stress. The impurity element may be introduced by a plasma doping method, an ion implantation method, an ion shower doping method, or the like. The impurity element to be introduced is an impurity element imparting n-type conductivity, an impurity element imparting p-type conductivity, and one or more elements selected from rare gas elements, and acceleration voltage 30 to
The peak concentration is 1 × 1 with a 120 keV dose amount of 1 × 10 12 to 9 × 10 16 / cm 2.
It is performed so as to be 0 17 to 1 × 10 22 / cm 3 . (FIG. 2D) Further, by introducing an impurity element after heat treatment, channeling can change the internal stress with a small dose and a low acceleration voltage.

このようにして形成された導電膜が有する内部応力は所望の内部応力となり、半導体膜
に及ぼす応力が低減できる。そして、このような導電膜を用いてTFTを作製すると、そ
の電気的特性は良好なものとなり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る。
The internal stress of the conductive film formed in this manner becomes a desired internal stress, and the stress exerted on the semiconductor film can be reduced. Then, when a TFT is manufactured using such a conductive film, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例によりさらに詳細な説明を行うこ
ととする。
The present invention configured as described above will be described in more detail by the following examples.

以下に本発明の実施例を説明するが、特にこれらの実施例に限定されないことはもちろ
んである。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is of course not limited to these examples.

本発明の有効性を示すために行った実験について説明する。なお、本実施例では導電膜
にW(タングステン)を、不純物元素としてArを用いたが、本発明は特にこれらに限定
されるものではない。
An experiment conducted to show the effectiveness of the present invention will be described. Although W (tungsten) is used for the conductive film and Ar is used as the impurity element in this embodiment, the present invention is not particularly limited thereto.

まず、合成石英基板10上にスパッタ法によりWを膜厚300nmで形成した。次いで
、CVD法により膜厚70nmの窒化酸化珪素膜(組成比Si=32.8%、O=63.
7%、H=3.5%)を形成した後、950℃で30分の熱処理を行った。そして、窒化
酸化珪素膜を除去した。W上に窒化酸化珪素膜を形成したのは、熱処理によってWがピー
リングを起すことを防止するためである。不純物元素の導入はイオンシャワードーピング
法により行い、その条件は表1に示す。また、不純物元素の導入は、熱処理前、熱処理後
、窒化酸化珪素膜を除去後の3つの条件において行った。その結果を図3に示す。ここで
は、内部応力の変化が引っ張り応力の増加であるときは+とし、圧縮応力の増加であると
きは―としている。
First, W was formed to a film thickness of 300 nm on the synthetic quartz substrate 10 by a sputtering method. Then, a silicon nitride oxide film (composition ratio Si = 32.8%, O = 63.
After forming 7%, H = 3.5%), heat treatment was performed at 950 ° C. for 30 minutes. Then, the silicon nitride oxide film was removed. The silicon nitride oxide film is formed on W in order to prevent W from peeling due to heat treatment. The introduction of the impurity element is performed by an ion shower doping method, and the conditions are shown in Table 1. In addition, the introduction of the impurity element was performed under the three conditions before the heat treatment, after the heat treatment, and after the removal of the silicon nitride oxide film. The results are shown in FIG. Here, when the change in internal stress is an increase in tensile stress, it is positive, and when it is an increase in compressive stress, it is negative.

Figure 2019075572
Figure 2019075572

図3より、Arを導入すると、どの条件においても内部応力は圧縮応力の方向へ変化し
ていることが分かる。熱処理後に不純物元素を導入すると、熱処理によって結晶性が向上
するため、不純物元素が膜中深くまで導入しやすくなり、内部応力は圧縮応力の方向へ大
きく変化する。しかしながら、窒化酸化珪素膜を介してArを導入すると、Wにおける実
質的なArの導入量が少ないため、圧縮応力の方向への変化も小さい。
From FIG. 3, it can be seen that when Ar is introduced, the internal stress changes in the direction of compressive stress under any conditions. When the impurity element is introduced after the heat treatment, the crystallinity is improved by the heat treatment, so that the impurity element can be easily introduced deep into the film, and the internal stress largely changes in the direction of the compressive stress. However, when Ar is introduced through the silicon nitride oxide film, the amount of Ar substantially introduced into W is small, so the change in the direction of compressive stress is also small.

続いて、図4に上記の実験における熱処理前後での内部応力の変化を示す。また、不純
物元素を導入せず、熱処理のみを行った場合についても内部応力の変化を調べた。図4よ
り、加速電圧30keVでは、不純物元素を導入しない場合よりも引っ張り応力の増加が
大きい。これは、不純物元素の導入によって圧縮応力が増大した分、熱処理による引っ張
り応力も増大したと考えられる。また、80keVでは引っ張り応力の方向への変化が小
さいことから、加速電圧が高いと、膜中に十分深くまで不純物元素が導入されるため、熱
処理による影響を受けにくいと考えられる。
Subsequently, FIG. 4 shows changes in internal stress before and after heat treatment in the above-mentioned experiment. In addition, changes in internal stress were examined also in the case where only heat treatment was performed without introducing an impurity element. As shown in FIG. 4, at an acceleration voltage of 30 keV, the increase in tensile stress is larger than in the case where no impurity element is introduced. This is considered to be because the tensile stress due to the heat treatment is also increased by the increase of the compressive stress due to the introduction of the impurity element. Further, since the change in the direction of tensile stress is small at 80 keV, the impurity element is introduced deep enough in the film when the acceleration voltage is high, so it is considered that the influence of the heat treatment is unlikely to be affected.

このように、不純物元素の導入によって内部応力は圧縮応力が増加し、熱処理によって
内部応力は引っ張り応力が増加することが確認できた。つまり、不純物元素の導入、もし
くは不純物元素の導入および熱処理の両方を行うことにより、内部応力を制御することが
可能となり、所望の内部応力を有する導電膜を得ることができる。
Thus, it has been confirmed that the introduction of the impurity element increases the compressive stress of the internal stress, and the heat treatment increases the tensile stress of the internal stress. That is, by performing the introduction of the impurity element or both the introduction of the impurity element and the heat treatment, the internal stress can be controlled, and a conductive film having a desired internal stress can be obtained.

本実施例では、本発明をTFTのゲート電極に適用する場合について、図6を用いて説
明する。
In this embodiment, a case where the present invention is applied to a gate electrode of a TFT will be described with reference to FIG.

まず、基板10上に下地絶縁膜11を形成する。基板10としては、ガラス基板や石英
基板や単結晶シリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したも
のを用いてもよい。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いて
もよい。
First, base insulating film 11 is formed on substrate 10. As the substrate 10, a glass substrate, a quartz substrate, a single crystal silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance that can withstand processing temperatures may be used.

また、下地絶縁膜11としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの
絶縁膜から成る下地絶縁膜11を形成する。ここでは下地絶縁膜11として単層構造を用
いる例を示しているが、前記絶縁膜の2層以上積層させた構造を用いても良い。なお、下
地絶縁膜を形成しなくてもよい。本実施例では、膜厚150nmの酸化窒化珪素膜11(
組成比Si=32%、O=27%、N=24%、H=17%)を形成する。
Further, as the base insulating film 11, the base insulating film 11 made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed. Although an example in which a single-layer structure is used as the base insulating film 11 is shown here, a structure in which two or more layers of the insulating film are stacked may be used. Note that the base insulating film may not be formed. In the present embodiment, a silicon oxynitride film 11 (film thickness 150 nm)
The composition ratio Si = 32%, O = 27%, N = 24%, H = 17%) is formed.

次いで、下地絶縁膜11上に半導体膜を形成した後エッチングを行って半導体層20、
21を得る。ここで、半導体層20はnチャネル型TFTを形成するものとし、半導体層
21はpチャネル型TFTを形成するものとする。半導体膜は、非晶質構造を有する半導
体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜
した後、公知の結晶化処理(レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を
用いた熱結晶化法等)を行って結晶質半導体膜を形成する。この半導体膜12の厚さは2
5〜200nm(好ましくは30〜100nm)で形成する。半導体膜の材料に限定はな
いが、好ましくは珪素または珪素ゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
本実施例では、レーザ光を照射して結晶構造を有する半導体膜を形成し、パターニングを
行って半導体層20、21を形成する。
Next, after forming a semiconductor film on the base insulating film 11, etching is performed to form a semiconductor layer 20,
Get 21 Here, the semiconductor layer 20 is to form an n-channel TFT, and the semiconductor layer 21 is to form a p-channel TFT. The semiconductor film is formed by depositing a semiconductor film having an amorphous structure by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method or the like), and then a known crystallization treatment (a laser crystallization method, a thermal crystallization method) Or a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel, etc.) to form a crystalline semiconductor film. The thickness of this semiconductor film 12 is 2
It is formed at 5 to 200 nm (preferably 30 to 100 nm). Although there is no limitation on the material of the semiconductor film, it is preferable to use silicon or silicon germanium (SiGe) alloy or the like.
In this embodiment, laser light is irradiated to form a semiconductor film having a crystalline structure, and patterning is performed to form semiconductor layers 20 and 21.

そして、半導体層12を覆う絶縁膜22を形成する。絶縁膜22はプラズマCVD法ま
たはスパッタ法を用い、厚さを40〜150nmとして珪素を含む絶縁膜の単層または積
層構造で形成する。なお、この絶縁膜13はゲート絶縁膜となる。本実施例では、プラズ
マCVD法により110nmの厚さで酸化窒化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%
、N=7%、H=2%)で形成する。
Then, an insulating film 22 covering the semiconductor layer 12 is formed. The insulating film 22 is formed to have a thickness of 40 to 150 nm and a single-layer or stacked-layer structure of an insulating film containing silicon by plasma CVD or sputtering. The insulating film 13 is a gate insulating film. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio Si = 32%, O = 59%) with a thickness of 110 nm by plasma CVD.
, N = 7%, H = 2%).

続いて、絶縁膜22上にスパッタ法、プラズマCVD法等を用い、膜厚250〜600
nmの導電膜23を形成する。ここでは、導電膜23として単層構造を用いる例を示した
が、前記導電膜23を2層以上積層させた構造としても良い。
また、導電膜としてはTa、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから選ばれた元素
、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、
リン等の不純物元素を導入した多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また
、AgPdCu合金を用いてもよい。本実施例では、スパッタ法により、膜厚400nm
のTa膜を形成する。また、スパッタ法で形成される膜は圧縮応力を有することが多い。
Subsequently, a sputtering method, plasma CVD method, or the like is used on the insulating film 22 to a film thickness of 250 to 600.
A conductive film 23 of nm is formed. Here, an example in which a single-layer structure is used as the conductive film 23 is shown, but a structure in which two or more layers of the conductive film 23 are stacked may be used.
Alternatively, the conductive film may be formed of an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, and Nd, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component. Also,
A semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film into which an impurity element such as phosphorus is introduced may be used. Alternatively, an AgPdCu alloy may be used. In the present embodiment, the film thickness is 400 nm by sputtering.
Form a Ta film. In addition, a film formed by sputtering often has compressive stress.

次いで、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理により、前記導電膜23にエ
ッチング処理を行って、第1の導電膜24および第2の導電膜25を形成する。(図6(
B))
Next, the conductive film 23 is etched by patterning processing using a photolithography method to form a first conductive film 24 and a second conductive film 25. (Fig. 6 (
B))

そして、第1の不純物元素の導入を行って、半導体膜に不純物領域27を形成する。不
純物元素の導入は、プラズマドーピング法、イオン注入法、イオンシャワードーピング法
などにより行えばよい。本実施例ではn型を付与する不純物元素として、Asを用いる。
また、第1の不純物元素の導入では、第2の不純物元素の導入で導入される不純物元素の
量より、第1の不純物元素の導入での導入量を多くしておく。第1の不純物元素の導入を
行うことで、nチャネル型TFTとして機能するための不純物領域27が形成されるが、
第1の導電膜24および第2の導電膜25にもAsが導入され、圧縮応力15は増大する
Then, a first impurity element is introduced to form an impurity region 27 in the semiconductor film. The impurity element may be introduced by plasma doping, ion implantation, ion shower doping, or the like. In this embodiment, As is used as an impurity element imparting n-type.
Further, in the introduction of the first impurity element, the introduction amount in the introduction of the first impurity element is made larger than the amount of the impurity element introduced in the introduction of the second impurity element. By introducing the first impurity element, an impurity region 27 to function as an n-channel TFT is formed.
As is also introduced into the first conductive film 24 and the second conductive film 25, and the compressive stress 15 is increased.

続いて、第2の不純物元素の導入を行って、半導体膜に不純物領域28を形成する。こ
のとき、nチャネル型TFTを形成する半導体層20はレジストから成るマスク26bに
よって覆われているため、不純物元素は導入されない。本実施例ではp型を付与する不純
物元素として、Bを用いる。第2の不純物元素の導入を行うことで、pチャネル型TFT
として機能するための不純物領域28が形成されるが、第2の導電膜25にもBが導入さ
れ、前記第2の導電膜25の圧縮応力15はさらに増大する。
Subsequently, a second impurity element is introduced to form an impurity region 28 in the semiconductor film. At this time, since the semiconductor layer 20 forming the n-channel TFT is covered with the mask 26 b made of resist, the impurity element is not introduced. In this embodiment, B is used as an impurity element imparting p-type. By introducing a second impurity element, a p-channel TFT
As a result, an impurity region 28 to function as B is formed, but B is also introduced into the second conductive film 25 and the compressive stress 15 of the second conductive film 25 is further increased.

このようにして、不純物領域が形成され、また、前記第2の導電膜25には前記第1の
導電膜24よりも不純物元素が多く導入されている。
Thus, the impurity region is formed, and more impurity element is introduced into the second conductive film 25 than the first conductive film 24.

続いて、熱処理を行うと、半導体膜の結晶性の回復および不純物元素の活性化が行われ
る。また、前記熱処理により、第1の導電膜24および第2の導電膜25における内部応
力も変化する。しかしながら、前記第1の導電膜24および前記第2の導電膜25に導入
された不純物元素の量が異なるため、熱処理後の内部応力も異なる。第1の導電膜24は
不純物元素の導入量が少ないため、熱処理によって、引っ張り応力の増加の方向16へ大
きく変化し、前記第1の導電膜24における内部応力は引っ張り応力となる。そのため、
nチャネル型TFTを形成する半導体膜が受ける応力は引っ張り応力となる。また、第2
の導電膜25は不純物元素の導入量が多いため、熱処理によって、内部応力はあまり変化
せず、前記第2の導電膜25における内部応力は圧縮応力となる。そのため、nチャネル
型TFTを形成する半導体膜が受ける応力は圧縮応力となる。
Subsequently, heat treatment is performed to recover the crystallinity of the semiconductor film and activate the impurity element. Further, the internal stress in the first conductive film 24 and the second conductive film 25 is also changed by the heat treatment. However, since the amounts of impurity elements introduced into the first conductive film 24 and the second conductive film 25 are different, the internal stress after heat treatment is also different. Since the first conductive film 24 has a small amount of impurity element introduced, it is largely changed in the direction 16 of increase in tensile stress by heat treatment, and the internal stress in the first conductive film 24 becomes tensile stress. for that reason,
The stress to which the semiconductor film forming the n-channel TFT is subjected is a tensile stress. Also, the second
Since the conductive film 25 has a large amount of introduced impurity elements, the internal stress does not change so much by heat treatment, and the internal stress in the second conductive film 25 becomes compressive stress. Therefore, the stress to which the semiconductor film forming the n-channel TFT is subjected is compressive stress.

このようにして、導電膜の内部応力を制御して、nチャネル型TFTを形成する半導体
膜が受ける応力を引っ張り応力とし、pチャネル型TFTを形成する半導体膜が受ける応
力を圧縮応力とすることができる。そして、このような半導体膜を用いてTFTを作製す
ると、その電気的特性は良好なものとなり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る。
In this way, the internal stress of the conductive film is controlled to make the stress that the semiconductor film forming the n-channel TFT receives a tensile stress, and the stress that the semiconductor film forming the p-channel TFT receives a compressive stress. Can. Then, when a TFT is manufactured using such a semiconductor film, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

本実施例では、本発明をTFTの配線に適用した場合について、図7を用いて説明する
In this embodiment, the case where the present invention is applied to the wiring of a TFT will be described with reference to FIG.

基板上に下地絶縁膜を形成し、前記下地絶縁膜上に半導体層を形成し、前記半導体層を
覆って絶縁膜を形成し、前記半導体層上に前記絶縁膜を介して導電層を形成した後、該導
電層をマスクとして前記半導体膜に不純物元素を導入する。また、実施例2で示す方法に
従ってもよい。
A base insulating film is formed on a substrate, a semiconductor layer is formed on the base insulating film, an insulating film is formed to cover the semiconductor layer, and a conductive layer is formed on the semiconductor layer via the insulating film. After that, an impurity element is introduced into the semiconductor film using the conductive layer as a mask. Also, the method shown in the second embodiment may be followed.

続いて、無機絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る層間絶縁膜29を形成する。本
実施例では、層間絶縁膜29を単層構造としているが、2層以上の積層構造としても良い
Subsequently, an interlayer insulating film 29 made of an inorganic insulating film material or an organic insulating material is formed. In the present embodiment, the interlayer insulating film 29 has a single-layer structure, but may have a laminated structure of two or more layers.

そして、各不純物領域とそれぞれ電気的に接続する導電膜を形成する。導電膜は引っ張
り応力が強い場合がある。そのため、不純物元素を導入して、前記導電膜の内部応力を圧
縮応力の増加の方向へ変化させる。このような方法で内部応力を制御し、±1GPa以下
の内部応力を有する導電膜を形成することができ、パターニングを行って配線31〜33
を形成するときに、配線パターンがずれることを防ぐ。
Then, conductive films electrically connected to the respective impurity regions are formed. The conductive film may have a strong tensile stress. Therefore, an impurity element is introduced to change the internal stress of the conductive film in the direction of increasing the compressive stress. The internal stress can be controlled by such a method, and a conductive film having an internal stress of ± 1 GPa or less can be formed, and patterning is performed to form the wirings 31 to 33.
Prevent the wiring pattern from shifting when forming the

また、このようにして形成された導電層が有する内部応力は±1GPa以下のものとな
り、層間絶縁膜や半導体膜に及ぼす応力を低減することが可能となる。
そして、このような導電層を用いてTFTを作製すると、その電気的特性は良好なものと
なり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る。
In addition, the internal stress of the conductive layer formed in this manner is ± 1 GPa or less, which makes it possible to reduce the stress exerted on the interlayer insulating film and the semiconductor film.
Then, when a TFT is manufactured using such a conductive layer, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

本実施例では、実施例2とは異なる構造のTFTのゲート電極に本発明を適用した場合
について、図8を用いて説明する。
In this embodiment, the case where the present invention is applied to the gate electrode of a TFT having a structure different from that of the embodiment 2 will be described with reference to FIG.

まず、基板10上に導電膜35を形成する。基板10としては、ガラス基板や石英基板
や単結晶シリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを
用いてもよい。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよ
い。
First, the conductive film 35 is formed on the substrate 10. As the substrate 10, a glass substrate, a quartz substrate, a single crystal silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance that can withstand processing temperatures may be used.

また、導電膜35としては、スパッタ法、プラズマCVD法等を用い、膜厚250〜6
00nmの導電膜20を形成した後、フォトリソグラフィ法によりパターニング処理を行
って形成する。ここでは、導電膜35として単層構造を用いる例を示したが、前記導電膜
を2層以上積層させた構造としても良い。また、導電膜としてはTa、W、Ti、Mo、
Al、Cu、Cr、Ndから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若し
くは化合物材料で形成してもよい。
また、リン等の不純物元素を導入した多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい
。また、AgPdCu合金を用いてもよい。本実施例では、スパッタ法により、膜厚40
0nmのAl−Ti膜を形成する。
The conductive film 35 may be formed by sputtering, plasma CVD, etc.
After the conductive film 20 of 00 nm is formed, patterning is performed by photolithography to form the conductive film 20. Here, an example in which a single-layer structure is used as the conductive film 35 is shown, but a structure in which two or more conductive films are stacked may be used. Moreover, as a conductive film, Ta, W, Ti, Mo,
It may be formed of an element selected from Al, Cu, Cr, Nd, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component.
Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film into which an impurity element such as phosphorus is introduced may be used. Alternatively, an AgPdCu alloy may be used. In the present embodiment, the film thickness is 40 by sputtering.
An Al-Ti film of 0 nm is formed.

続いて、不純物元素を導入して、導電膜における内部応力を圧縮応力の増加の方向15
へ変化させる。これは後工程における熱処理によって、導電膜における内部応力が引っ張
り応力の増加の方向へ変化するので、前記内部応力を緩和させるために予め行っておく処
理である。
Subsequently, an impurity element is introduced to increase the internal stress in the conductive film in the direction of increase in compressive stress.
Change to This is a process that is performed in advance to reduce the internal stress because the internal stress in the conductive film changes in the direction of the increase in the tensile stress due to the heat treatment in the subsequent step.

そして、導電膜35を覆う絶縁膜36を形成する。絶縁膜36はプラズマCVD法また
はスパッタ法を用い、厚さを40〜150nmとして珪素を含む絶縁膜の単層または積層
構造で形成する。なお、この絶縁膜36はゲート絶縁膜となる。本実施例では、プラズマ
CVD法により110nmの厚さで酸化窒化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、
N=7%、H=2%)で形成する。
Then, an insulating film 36 covering the conductive film 35 is formed. The insulating film 36 is formed to have a thickness of 40 to 150 nm and a single-layer or stacked-layer structure of an insulating film containing silicon by plasma CVD or sputtering. The insulating film 36 is a gate insulating film. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio Si = 32%, O = 59%, 110 nm thick) by plasma CVD.
It forms by N = 7%, H = 2%).

次いで、絶縁膜36上に半導体膜37を形成する。半導体膜37は、非晶質構造を有す
る半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)によ
り成膜した後、公知の結晶化処理(レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの
触媒を用いた熱結晶化法等)を行って結晶質半導体膜を形成する。この半導体膜37の厚
さは25〜200nm(好ましくは30〜100nm)で形成する。半導体膜の材料に限
定はないが、好ましくは珪素または珪素ゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると
良い。本実施例では、プラズマCVD法を用い、55nmの非晶質珪素膜を成膜した後、
ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させる。この非晶質珪素膜に脱水素化(50
0℃、1時間)を行った後、熱結晶化(550℃、4時間)を行う。熱処理によって半導
体膜37は結晶構造を有する半導体膜となる。また、予め不純物元素が導入してあるため
、導電膜35における内部応力の変化量は小さくてすむ。
Next, the semiconductor film 37 is formed on the insulating film 36. The semiconductor film 37 is formed by depositing a semiconductor film having an amorphous structure by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method or the like), and then a known crystallization treatment (a laser crystallization method, a thermal crystallization) A crystalline semiconductor film is formed by a method or a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel. The thickness of the semiconductor film 37 is 25 to 200 nm (preferably 30 to 100 nm). Although there is no limitation on the material of the semiconductor film, it is preferable to use silicon or silicon germanium (SiGe) alloy or the like. In this embodiment, after forming a 55 nm amorphous silicon film by plasma CVD,
A solution containing nickel is retained on the amorphous silicon film. The amorphous silicon film is dehydrogenated (50
After 0 ° C., 1 hour), thermal crystallization (550 ° C., 4 hours) is performed. By the heat treatment, the semiconductor film 37 becomes a semiconductor film having a crystal structure. Further, since the impurity element is introduced in advance, the amount of change in internal stress in the conductive film 35 can be small.

このようにして形成された導電膜が有する内部応力は所望の内部応力となり、半導体膜
に及ぼす応力が低減できる。そして、このような導電膜を用いてTFTを作製すると、そ
の電気的特性は良好なものとなり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る。
The internal stress of the conductive film formed in this manner becomes a desired internal stress, and the stress exerted on the semiconductor film can be reduced. Then, when a TFT is manufactured using such a conductive film, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

本実施例では、本発明を絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(MOSFETまたはIG
FET)に適用してCMOS回路を構成した場合の例について図21〜図23を用いて説
明する。
In the present embodiment, the present invention is applied to an insulated gate field effect transistor (MOSFET or IG
An example of the case where a CMOS circuit is configured by applying to FET) will be described with reference to FIGS.

まず、単結晶シリコン基板401を用意し、不純物元素を注入してP型ウェル402、
N型ウェル403を形成する。単結晶シリコン基板はP型であってもN型であっても良い
。この様な構成はいわゆるツインタブ構造であり、ウェル濃度は1×1018/cm3以下
(代表的には1×1016〜5×1017/cm3)で形成される。
First, a single crystal silicon substrate 401 is prepared, and an impurity element is implanted to form a P-type well 402,
An N-type well 403 is formed. The single crystal silicon substrate may be P-type or N-type. Such a configuration is a so-called twin-tab structure, and is formed at a well concentration of 1 × 10 18 / cm 3 or less (typically 1 × 10 16 to 5 × 10 17 / cm 3 ).

次に、公知のLOCOS法などにより選択酸化を行い、フィールド酸化膜404を形成
した後、熱酸化工程によってシリコン表面に30nm厚の酸化膜(後のゲート絶縁膜)4
05を形成する。(図21(A))
Next, after selective oxidation is performed by a known LOCOS method or the like to form field oxide film 404, a 30 nm thick oxide film (later gate insulating film) 4 is formed on the silicon surface by a thermal oxidation process
Form 05. (FIG. 21 (A))

次に、第1のゲート電極406および第2のゲート電極407を形成する。本実施例で
はゲート電極を構成する材料として導電性を有するシリコン膜を用いるが、他にもTa、
W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから選ばれた元素、または前記元素を主成分と
する合金材料若しくは化合物材料を用いることができる。
Next, the first gate electrode 406 and the second gate electrode 407 are formed. In the present embodiment, a silicon film having conductivity is used as a material for forming the gate electrode.
An element selected from W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, Nd, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component can be used.

前記第1のゲート電極406および前記第2のゲート電極407の形成後、pチャネル
型MOSFETとなる領域(図面向かって右側)をレジストマスク408で覆い、単結晶
シリコン基板401に対してn型を付与する不純物元素を導入する。(図21(B))不
純物元素の導入の方法は、レーザドーピング法、プラズマドーピング法、イオン注入法お
よびイオンシャワードーピング法のいずれかの方法を用い、濃度が5×1018〜 1×10
19/cm3となる様に導入する。本実施例では、n型を付与する不純物元素として、As
を用いる。こうして形成される不純物領域410、411の一部(チャネル形成領域と接
する側の端部)は後にnチャネル型MOSFETのLDD領域として機能する。
After the formation of the first gate electrode 406 and the second gate electrode 407, a region (right side in the drawing) to be a p-channel MOSFET is covered with a resist mask 408, and n-type relative to the single crystal silicon substrate 401. Introduce the impurity element to be added. (FIG. 21 (B)) The method of introducing the impurity element is any of laser doping, plasma doping, ion implantation and ion shower doping, and the concentration is 5 × 10 18 to 1 × 10.
Introduce so that it becomes 19 / cm 3 . In this embodiment, As as an impurity element imparting n-type, As
Use Part of the impurity regions 410 and 411 formed in this manner (ends in contact with the channel formation region) later function as LDD regions of the n-channel MOSFET.

次に、nチャネル型MOSFETとなる領域をレジストマスク412で覆う。
そして、単結晶シリコン基板401に対してp型を付与する不純物元素を導入する。(図
21(C))本実施例では、n型を付与する不純物元素として、B(ボロン)を用いる。
このようにして、後にpチャネル型MOSFETのLDD領域として機能する不純物領域
414、415を形成する。
Next, a region to be an n-channel MOSFET is covered with a resist mask 412.
Then, an impurity element imparting p-type conductivity to the single crystal silicon substrate 401 is introduced. (FIG. 21C) In the present embodiment, B (boron) is used as an impurity element imparting n-type.
In this manner, impurity regions 414 and 415 which later function as LDD regions of the p-channel MOSFET are formed.

図21(C)の状態が得られたら、次に酸化珪素膜(図示せず)を堆積してエッチバッ
クを行い、サイドウォール416、417を形成する。(図22(A)
After the state shown in FIG. 21C is obtained, a silicon oxide film (not shown) is deposited and etched back to form sidewalls 416 and 417. (FIG. 22 (A)
)

次に、再びpチャネル型MOSFETとなる領域をレジストマスク418で覆い、n型
を付与する不純物元素を 1×1020/cm3の濃度で導入する。こうしてソース領域41
9、ドレイン領域420が形成され、サイドウォール416の下にはLDD領域421が
形成される。(図22(B))
Next, a region to be a p-channel MOSFET is covered again with a resist mask 418, and an impurity element imparting n-type conductivity is introduced at a concentration of 1 × 10 20 / cm 3 . Thus source region 41
9, the drain region 420 is formed, and the LDD region 421 is formed under the sidewall 416. (FIG. 22 (B))

同様に、nチャネル型MOSFETとなる領域をレジストマスク422で覆い、p型を
付与する不純物元素を1×1020/cm3の濃度で導入する。こうしてドレイン領域42
3、ソース領域424が形成され、サイドウォール417の下にはLDD領域425が形
成される。(図22(C))さらに、レジストマスク422で覆ったまま、希ガス元素か
ら選ばれた一種または複数種の元素を導入する。このようにして、第2のゲート電極40
7に第1のゲート電極406よりも不純物元素を多量に導入する。これにより、前記第2
のゲート電極407の圧縮応力は前記第1のゲート電極406より強く、pチャネル型M
OSFETにおけるチャネル形成領域が受ける圧縮応力も、nチャネル型MOSFETに
おけるチャネル形成領域が受ける応力よりも強くなる。
Similarly, a region to be an n-channel MOSFET is covered with a resist mask 422, and an impurity element imparting p-type conductivity is introduced at a concentration of 1 × 10 20 / cm 3 . Thus, drain region 42
3. The source region 424 is formed, and the LDD region 425 is formed under the sidewall 417. (FIG. 22C) Furthermore, while covered with the resist mask 422, one or more elements selected from rare gas elements are introduced. Thus, the second gate electrode 40
The impurity element is introduced in a larger amount than the first gate electrode 406 in FIG. Thereby, the second
The compressive stress of the gate electrode 407 of the p-channel type M is stronger than that of the first gate electrode 406.
The compressive stress experienced by the channel formation region in the OSFET is also stronger than the stress experienced by the channel formation region in the n-channel MOSFET.

図22(C)の状態が得られたら、第1の熱処理を行い、導入した不純物元素の活性化
を行う。
After the state of FIG. 22C is obtained, the first heat treatment is performed to activate the introduced impurity element.

続いて、チタン膜を成膜して第2の熱処理を行い、ソース領域、ドレイン領域およびゲ
ート電極の表面にチタンシリサイド層426を形成する。勿論、他の金属膜を用いた金属
シリサイドを形成することもできる。シリサイド層を形成した後、チタン膜は除去する。
Subsequently, a titanium film is formed and second heat treatment is performed to form a titanium silicide layer 426 on the surfaces of the source region, the drain region, and the gate electrode. Of course, metal silicides using other metal films can also be formed. After forming the silicide layer, the titanium film is removed.

前記第1の熱処理および前記第2の熱処理により、第1のゲート電極406および第2
のゲート電極407の内部応力も変化するが、第2のゲート電極407は第1のゲート電
極406より不純物元素の導入量が多いため、内部応力の変化は小さい。そのため、第2
のゲート電極407の圧縮応力は第1のゲート電極406より強く、pチャネル型MOS
FETにおけるチャネル形成領域が受ける圧縮応力も、nチャネル型MOSFETにおけ
るチャネル形成領域が受ける応力よりも強い。
The first gate electrode 406 and the second gate electrode are formed by the first heat treatment and the second heat treatment.
The internal stress of the gate electrode 407 also changes, but the second gate electrode 407 has a larger amount of impurity element introduced than the first gate electrode 406, so the change in internal stress is small. Therefore, the second
Compressive stress of the gate electrode 407 is stronger than that of the first gate electrode 406, and
The compressive stress experienced by the channel formation region in the FET is also stronger than the stress experienced by the channel formation region in the n-channel MOSFET.

次に、層間絶縁膜427を形成し、コンタクトホールを開けてソース電極428、42
9、ドレイン電極430を形成する。勿論、電極形成後に水素化を行うことも有効である
Next, an interlayer insulating film 427 is formed, contact holes are opened, and source electrodes 428 and 42 are formed.
9, form a drain electrode 430. Of course, it is also effective to carry out hydrogenation after electrode formation.

以上の様な工程によって、図23に示す様なCMOS回路を得ることができる。ゲート
電極の内部応力が制御されたCMOS回路の電気的特性は、良好なものとなり、半導体装
置の動作特性も大幅に向上し得る。
By the steps as described above, a CMOS circuit as shown in FIG. 23 can be obtained. The electrical characteristics of the CMOS circuit in which the internal stress of the gate electrode is controlled can be improved, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

本実施例ではアクティブマトリクス基板の作製方法について図9〜図8を用いて説明す
る。本明細書ではCMOS回路、及び駆動回路と、画素TFT、保持容量とを有する画素
部を同一基板上に形成された基板を、便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。
In this embodiment, a method for manufacturing an active matrix substrate will be described with reference to FIGS. In this specification, a substrate on which a CMOS circuit, a driver circuit, and a pixel portion having a pixel TFT and a storage capacitor are formed on the same substrate is referred to as an active matrix substrate for convenience.

まず、本実施例ではコーニング社の#7059ガラスや#1737ガラスなどに代表さ
れるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる
基板501を用いる。なお、基板501としては、石英基板や単結晶シリコン基板、金属
基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。また、本実施
例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよい。本実施例では
合成石英ガラス基板を用いる。
First, in this embodiment, a substrate 501 made of glass such as barium borosilicate glass represented by Corning's # 7059 glass or # 1737 glass, or aluminoborosilicate glass is used. Note that as the substrate 501, a quartz substrate, a single crystal silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance that can withstand the processing temperature of this embodiment may be used. In this embodiment, a synthetic quartz glass substrate is used.

次いで、石英基板501上に下部遮光膜を形成する。まず、酸化珪素膜、窒化珪素膜ま
たは酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る膜厚10〜150nm(好ましくは50〜10
0nm)の下地膜を形成する。そして、本実施例の処理温度に耐え得るTa、W、Cr、
Mo等の導電性材料およびその積層構造により300nm程度の膜厚で下部遮光膜を形成す
る。前記下部遮光膜はゲート配線としての機能も有する。本実施例では膜厚75nmの結
晶質珪素膜を形成し、続いて膜厚150nmのWSix(x=2.0〜2.8)を成膜し
た後、不要な部分をエッチングして下部遮光膜503を形成する。なお、本実施例では、
下部遮光膜503として単層構造を用いるが、前記絶縁膜を2層以上積層させた構造を用
いても良い。
Next, a lower light shielding film is formed on the quartz substrate 501. First, a film thickness of 10 to 150 nm (preferably 50 to 10) comprising an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film or a silicon oxynitride film
An underlayer of 0 nm) is formed. And, Ta, W, Cr, which can withstand the processing temperature of this embodiment
The lower light shielding film is formed with a film thickness of about 300 nm by a conductive material such as Mo and a laminated structure thereof. The lower light shielding film also has a function as a gate wiring. In this embodiment, a crystalline silicon film having a thickness of 75 nm is formed, and then WSix (x = 2.0 to 2.8) having a thickness of 150 nm is formed, and then unnecessary portions are etched to form a lower light shielding film. Form 503. In the present embodiment,
Although a single-layer structure is used as the lower light shielding film 503, a structure in which two or more insulating films are stacked may be used.

そして基板501および下部遮光膜503上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化
珪素膜などの絶縁膜から成る膜厚10〜650nm(好ましくは50〜600nm)の下
地膜504を形成する。本実施例では下地膜504として単層構造を用いるが、前記絶縁
膜を2層以上積層させた構造を用いても良い。本実施例では、下地膜504としては、プ
ラズマCVD法を用い、SiH4、NH3、及びN2Oを反応ガスとして成膜される膜厚5
80nmの酸化窒化珪素膜504(組成比Si=32%、O=27%、N=24%、H=
17%)を350℃にて形成する。
Then, a base film 504 having a thickness of 10 to 650 nm (preferably 50 to 600 nm) made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed on the substrate 501 and the lower light shielding film 503. Although a single-layer structure is used as the base film 504 in this embodiment, a structure in which two or more insulating films are stacked may be used. In this embodiment, the base film 504 is formed by plasma CVD using SiH 4 , NH 3 , and N 2 O as reaction gases.
80 nm silicon oxynitride film 504 (composition ratio Si = 32%, O = 27%, N = 24%, H =
17%) at 350 ° C.

次いで、下地膜504上に半導体膜505を形成する。半導体膜505は、非晶質構造
を有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等
)により、25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。半導体膜の
材料に限定はないが、好ましくは珪素または珪素ゲルマニウム(SiGe)合金などで形
成すると良い。
Next, a semiconductor film 505 is formed over the base film 504. The semiconductor film 505 is formed to have a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm) by a known method (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, or the like). Although there is no limitation on the material of the semiconductor film, it is preferable to use silicon or silicon germanium (SiGe) alloy or the like.

そして、ニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法を行って、半導体膜を結晶化する。ま
た、ニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法の他に、公知の結晶化処理(レーザ結晶化法
、熱結晶化法等)を組み合わせて行ってもよい。本実施例では、酢酸ニッケル溶液(重量
換算濃度10ppm、体積5ml)をスピンコートにより膜上全面に塗布して金属含有層
405を形成し、温度600度の窒素雰囲気中に12時間曝す。
Then, a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel is performed to crystallize the semiconductor film. In addition to the thermal crystallization method using a catalyst such as nickel, known crystallization treatments (laser crystallization method, thermal crystallization method, etc.) may be performed in combination. In this example, a nickel acetate solution (10 ppm by weight conversion, 5 ml volume) is applied on the entire surface by spin coating to form the metal-containing layer 405, and is exposed to a nitrogen atmosphere at a temperature of 600 degrees for 12 hours.

また、レーザ結晶化法も適用する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマ
レーザやYAGレーザ、YVO4レーザ等を用いることができる。これらのレーザを用い
る場合には、レーザ発振器から放射されたレーザビームを光学系で線状に集光し半導体膜
に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エ
キシマレーザを用いる場合はパルス発振周波数300Hzとし、レーザーエネルギー密度
を100〜800mJ/cm2(代表的には200〜700mJ/cm2)とする。また、YAGレーザ
を用いる場合にはその第2高調波を用いパルス発振周波数1〜300Hzとし、レーザー
エネルギー密度を300〜1000mJ/cm2(代表的には350〜800mJ/cm2)とすると良
い。そして幅100〜1000μm、例えば400μmで線状に集光したレーザビームを
基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザビームの重ね合わせ率(オーバーラップ率
)を50〜98%として行ってもよい。
When the laser crystallization method is also applied, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, YAG laser, YVO 4 laser, or the like can be used. When these lasers are used, it is preferable to use a method in which a laser beam emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system to irradiate the semiconductor film. The conditions for crystallization are appropriately selected by the practitioner. When using an excimer laser, the pulse oscillation frequency is 300 Hz, and the laser energy density is 100 to 800 mJ / cm 2 (typically 200 to 700 mJ / cm 2). And). When a YAG laser is used, it is preferable to set the pulse oscillation frequency to 1 to 300 Hz by using the second harmonic and to set the laser energy density to 300 to 1000 mJ / cm 2 (typically 350 to 800 mJ / cm 2 ). Then, a laser beam condensed linearly in a width of 100 to 1000 μm, for example 400 μm, is irradiated over the entire surface of the substrate, and the overlapping ratio of the linear laser beam at this time is 50 to 98%. It is also good.

続いて、活性領域となる半導体層から、結晶化を助長するために用いた金属元素を除去
または低減するために、ゲッタリングを行う。ゲッタリングについては特開平10−27
0363号公報に開示している方法を適用すればよい。本実施例では、マスクとして、膜
厚50nmの酸化珪素膜を形成し、パターニングを行って、所望の形状の酸化珪素膜50
6a〜506dを得る。そして、半導体膜に選択的に15族に属する元素(代表的にはP
(リン))を導入し、熱処理を行うことで、半導体層から金属元素を除去または半導体特
性に影響しない程度にまで低減することができる。このようにして作製した活性領域を有
するTFTはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、
良好な特性を達成することができる。
Subsequently, gettering is performed to remove or reduce a metal element used to promote crystallization from the semiconductor layer to be an active region. Japanese Patent Laid-Open No. 10-27 describes gettering.
The method disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 0363 may be applied. In this embodiment, a silicon oxide film having a thickness of 50 nm is formed as a mask, and patterning is performed to form a silicon oxide film 50 having a desired shape.
6a to 506d are obtained. Then, an element belonging to group 15 selectively to the semiconductor film (typically, P
By introducing (phosphorus) and performing heat treatment, the metal element can be removed from the semiconductor layer or reduced to an extent not affecting the semiconductor characteristics. The TFT having the active region manufactured in this manner has a low off current value and good crystallinity, so high field effect mobility can be obtained.
Good properties can be achieved.

そして、結晶質半導体膜にエッチングを行って、半導体層507a〜510aを形成す
る。(図9(D))
Then, the crystalline semiconductor film is etched to form semiconductor layers 507 a to 510 a. (Fig. 9 (D))

次に、マスク506a〜506dを除去し、新たに絶縁膜511を形成して半導体膜の
結晶性を向上させるために熱処理を行って、半導体層の上部を熱酸化させるのが望ましい
。本実施例では、減圧CVD装置で20nmの酸化珪素膜を成膜した後、ファーネスアニ
ール炉で熱処理を行う。この処理により、半導体層507a〜510aの上部は酸化され
る。そして、酸化珪素膜および半導体層の酸化した部分をエッチングすると、結晶性の向
上した半導体層507b〜510bが得られる。
Next, heat treatment is preferably performed to thermally oxidize the upper portion of the semiconductor layer by removing the masks 506 a to 506 d and newly forming the insulating film 511 to improve the crystallinity of the semiconductor film. In this embodiment, after a silicon oxide film of 20 nm is formed by a low pressure CVD apparatus, heat treatment is performed by a furnace annealing furnace. By this treatment, upper portions of the semiconductor layers 507 a to 510 a are oxidized. Then, when the oxidized portions of the silicon oxide film and the semiconductor layer are etched, semiconductor layers 507 b to 510 b with improved crystallinity can be obtained.

半導体層507b〜510bを形成した後、TFTのしきい値を制御するために微量な
不純物元素(ボロンまたはリン)を導入してもよい。
After forming the semiconductor layers 507 b to 510 b, a slight amount of impurity element (boron or phosphorus) may be introduced to control the threshold value of the TFT.

次いで、半導体層507b〜510bを覆う第1のゲート絶縁膜511を形成する。第
1のゲート絶縁膜511はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを20〜15
0nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマCVD法により35
nmの厚さで酸化窒化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)
で形成した。もちろん、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪
素を含む絶縁膜を用いても良い。
Next, a first gate insulating film 511 which covers the semiconductor layers 507 b to 510 b is formed. The first gate insulating film 511 is formed to have a thickness of 20 to 15 by plasma CVD or sputtering.
It is formed of an insulating film containing silicon as 0 nm. In this embodiment, the plasma CVD method 35
Silicon oxynitride film with a thickness of nm (composition ratio Si = 32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%)
Formed. Of course, the gate insulating film is not limited to the silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used.

また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Ortho
silicate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波
(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。こ
のようにして作製される酸化珪素膜は、その後400〜500℃の熱アニールによりゲー
ト絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
When a silicon oxide film is used, TEOS (Tetraethyl Ortho) is used by plasma CVD.
Silicate) and O 2 are mixed, reaction pressure is 40 Pa, substrate temperature is 300 to 400 ° C., and high frequency (13.56 MHz) power density can be formed by discharging at 0.5 to 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus produced can obtain good characteristics as a gate insulating film by thermal annealing at 400 to 500 ° C. thereafter.

そして、前記ゲート絶縁膜を部分的にエッチングして、保持容量の電極の一方となる半
導体層510aを露出させ、該半導体層510aに不純物元素を導入する。(図10(B
))このとき、他の領域にはレジスト513が形成されており、不純物元素は導入されな
い。本実施例では、不純物元素としてP(リン)を用い、加速電圧10keV、ドーズ量
5×1014/cm2として不純物元素を導入する。
Then, the gate insulating film is partially etched to expose the semiconductor layer 510a which is one of the electrodes of the storage capacitor, and an impurity element is introduced into the semiconductor layer 510a. (Figure 10 (B
)) At this time, the resist 513 is formed in the other region, and the impurity element is not introduced. In this embodiment, P (phosphorus) is used as the impurity element, and the impurity element is introduced at an acceleration voltage of 10 keV and a dose of 5 × 10 14 / cm 2 .

続いて、第2のゲート絶縁膜512を形成する。第2のゲート絶縁膜512はプラズマ
CVD法またはスパッタ法を用い、厚さを20〜150nmとして珪素を含む絶縁膜で形
成する。本実施例では、プラズマCVD法により50nmの厚さで酸化窒化珪素膜(組成
比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)
で形成した。もちろん、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪
素を含む絶縁膜を用いても良い。
Subsequently, a second gate insulating film 512 is formed. The second gate insulating film 512 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 20 to 150 nm by plasma CVD or sputtering. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio Si = 32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%) having a thickness of 50 nm by plasma CVD.
Formed. Of course, the gate insulating film is not limited to the silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used.

そして、下部遮光膜と接続するコンタクトを形成した後、膜厚20〜100nmの第1
の導電膜515と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜516aとを積層形成する。
本実施例では、膜厚30nmのTaN膜からなる第1の導電膜515と、膜厚370nm
のW膜からなる第2の導電膜516aを積層形成する。TaN膜はスパッタ法で形成し、
Taのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、W膜は、Wのター
ゲットを用いたスパッタ法で形成する。その他に6フッ化タングステン(WF6)を用い
る熱CVD法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するために
は低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μΩcm以下にすることが望ましい。
Then, after forming a contact to be connected to the lower light shielding film, the first film having a thickness of 20 to 100 nm is formed.
And a second conductive film 516 a with a thickness of 100 to 400 nm.
In this embodiment, the first conductive film 515 made of a TaN film having a film thickness of 30 nm and the film thickness of 370 nm
A second conductive film 516a made of a W film is laminated. The TaN film is formed by sputtering,
Sputtering was performed using a Ta target in an atmosphere containing nitrogen. Further, the W film is formed by a sputtering method using a W target. In addition, it can also be formed by thermal CVD using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, in order to use as a gate electrode, it is necessary to reduce the resistance, and it is desirable that the resistivity of the W film be 20 μΩcm or less.

なお、本実施例では、第1の導電膜515をTaN、第2の導電膜516aをWとして
いるが、特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから
選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成しても
よい。また、リン等の不純物元素を導入した結晶質珪素膜に代表される半導体膜を用いて
もよい。また、AgPdCu合金を用いてもよい。また、第1の導電膜をタンタル(Ta
)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化チタン(Ti
N)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化タンタル(
TaN)膜で形成し、第2の導電膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化タン
タル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜とする組み合わせとしてもよい。
Although the first conductive film 515 is TaN and the second conductive film 516a is W in this embodiment, the present invention is not particularly limited, and any of Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, Nd is used. It may be formed of an element selected from or an alloy material or compound material containing the above element as a main component. Alternatively, a semiconductor film typified by a crystalline silicon film into which an impurity element such as phosphorus is introduced may be used. Alternatively, an AgPdCu alloy may be used. In addition, the first conductive film is made of tantalum (Ta
And the second conductive film is a W film, and the first conductive film is titanium nitride (Ti
N) combination of a second conductive film as a W film, and a first conductive film made of tantalum nitride (N)
Alternatively, a combination of a TaN film and a second conductive film as an Al film, a first conductive film of a tantalum nitride (TaN) film, and a second conductive film as a Cu film may be used.

ここで、第2の導電膜516aにおける内部応力を所望のものとするために、第3の不
純物元素の導入を行う。不純物元素の導入はプラズマドーピング法、イオン注入法、また
はイオンシャワードーピング法で行えば良い。これにより、圧縮応力の増加の方向へ変化
し、所望の内部応力を有する第2の導電膜516bを形成することができる。(図10(
D))本実施例では、加速電圧70keVとし、Arを用いて不純物元素を導入する。
Here, in order to make the internal stress in the second conductive film 516 a desired, a third impurity element is introduced. The impurity element may be introduced by plasma doping, ion implantation, or ion shower doping. Thus, the second conductive film 516b having a desired internal stress can be formed, which changes in the direction of increase in compressive stress. (Fig. 10 (
D) In the present embodiment, the accelerating voltage is 70 keV, and Ar is used to introduce an impurity element.

次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク(図示せず)を形成し、
電極及び配線を形成するためのエッチング処理を行う。本実施例ではエッチング条件とし
て、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用い、
エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/25/
10(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力
を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも150
WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
Next, a mask (not shown) made of a resist is formed by photolithography.
An etching process is performed to form an electrode and a wiring. In this embodiment, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method is used as an etching condition.
Using CF 4 , Cl 2 and O 2 as etching gases, the gas flow ratio of each is 25/25 /
At 10 (sccm), 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma for etching. 150 on the substrate side (sample stage)
Apply RF power (13.56 MHz) of W and apply a substantially negative self bias voltage.

そして、第4の不純物元素の導入を行い、半導体層にn型を付与する不純物元素を導入
する。(図11(A))不純物元素を導入するときの条件は1×1013〜5×1014/cm2
とし、加速電圧を30〜80keVとして行う。本実施例ではドーズ量を1.5×1013
/cm2とし、加速電圧を60keVとして行う。n型を付与する不純物元素として15族
に属する元素、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いるが、ここではリン(P
)を用いる。この場合、導電層517〜521がn型を付与する不純物元素に対するマス
クとなり、自己整合的に低濃度不純物領域523〜524が形成される。低濃度不純物領
域523〜524には1×1018〜1×1020/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元
素を添加する。ここで、pチャネル型TFTを形成する半導体層にはレジストによるマス
ク522が形成されており、n型を付与する不純物元素は導入されない。
Then, a fourth impurity element is introduced to introduce an impurity element imparting n-type conductivity to the semiconductor layer. (FIG. 11A) The conditions for introducing the impurity element are 1 × 10 13 to 5 × 10 14 / cm 2.
The acceleration voltage is 30 to 80 keV. In the present embodiment, the dose amount is 1.5 × 10 13
/ Cm 2 and then, the acceleration voltage is 60 keV. As an impurity element imparting n-type, an element belonging to group 15 is used, typically phosphorus (P) or arsenic (As).
Use). In this case, the conductive layers 517 to 521 serve as masks for the impurity element imparting n-type conductivity, and low concentration impurity regions 523 to 524 are formed in a self-aligned manner. An impurity element imparting n-type conductivity is added to the low concentration impurity regions 523 to 524 in a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 20 / cm 3 . Here, a mask 522 made of resist is formed in the semiconductor layer forming the p-channel TFT, and an impurity element imparting n-type is not introduced.

次いで、レジストからなるマスクを除去し、新たにマスクを形成して、図11(B)に
示すように、第5の不純物元素の導入を行う。不純物元素を導入しするときの条件はドー
ズ量を1×1013〜1×1015/cm2とし、加速電圧を30〜120keVとして行う。こ
のとき、pチャネル型TFTを形成する半導体層にn型を付与する不純物元素を導入しな
いためにマスク525bを形成し、また、nチャネル型TFTを形成するための半導体層
に選択的に高濃度不純物領域を形成するためにマスク525a、525cを形成する。本
実施例ではドーズ量を2×1015/cm2とし、加速電圧を50keVとして行った。こ
うして、高濃度不純物領域526、529が形成される。
Next, the mask made of resist is removed, a new mask is formed, and as shown in FIG. 11B, the fifth impurity element is introduced. The conditions for introducing the impurity element are a dose of 1 × 10 13 to 1 × 10 15 / cm 2 and an acceleration voltage of 30 to 120 keV. At this time, a mask 525b is formed in order to prevent the introduction of an impurity element imparting n-type to the semiconductor layer forming the p-channel TFT, and high concentration is selectively formed in the semiconductor layer for forming the n-channel TFT. Masks 525a and 525c are formed to form impurity regions. In this example, the dose amount was 2 × 10 15 / cm 2 and the acceleration voltage was 50 keV. Thus, high concentration impurity regions 526 and 529 are formed.

次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスク532
aおよび532bを形成して、図11(C)に示すように、第6の不純物元素の導入を行
う。この第6の不純物元素の導入により、pチャネル型TFTの活性層となる半導体層に
前記一導電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が添加された不純物領域533を形成
する。第2の導電層518を不純物元素に対するマスクとして用い、p型を付与する不純
物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実施例では、不純物領域533
はジボラン(B26)を用いたイオンシャワードーピング法で形成する。イオンシャワー
ドーピング法の条件はドーズ量を1×1013〜1×1014/cm2とし、加速電圧を30〜1
20keVとして行う。この第6の不純物元素の導入の際には、nチャネル型TFTを形
成する半導体層はレジストからなるマスク532aおよび532bで覆われている。
Next, after removing the resist mask, a new resist mask 532 is formed.
Then, as shown in FIG. 11C, the sixth impurity element is introduced. By the introduction of the sixth impurity element, an impurity region 533 to which an impurity element imparting the opposite conductivity type to the one conductivity type is added is formed in the semiconductor layer to be the active layer of the p-channel TFT. The second conductive layer 518 is used as a mask for the impurity element, and an impurity element imparting p-type is added to form an impurity region in a self-aligned manner. In the present embodiment, the impurity region 533 is
Is formed by ion shower doping using diborane (B 2 H 6 ). The conditions for the ion shower doping method are a dose of 1 × 10 13 to 1 × 10 14 / cm 2 and an acceleration voltage of 30 to 1
It does as 20 keV. At the introduction of the sixth impurity element, the semiconductor layer forming the n-channel TFT is covered with masks 532 a and 532 b made of resist.

次いで、レジストからなるマスクを除去し、新たにマスクを形成して、図12(A)に
示すように、第7の不純物元素の導入を行う。不純物元素を導入するときの条件はドーズ
量を1×1013〜1×1015/cm2とし、加速電圧を20〜120keVとして行う。この
とき、nチャネル型TFTを形成する半導体層にp型を付与する不純物元素を導入しない
ためにマスク534a、534cを形成し、また、pチャネル型TFTを形成するための
半導体層に選択的に高濃度不純物領域を形成するためにマスク534bを形成する。本実
施例ではドーズ量を1×1015/cm2とし、加速電圧を40keVとして行う。こうし
て、高濃度不純物領域535が形成される。
Next, the mask made of resist is removed, a new mask is formed, and as shown in FIG. 12A, the seventh impurity element is introduced. The conditions for introducing the impurity element are a dose of 1 × 10 13 to 1 × 10 15 / cm 2 and an acceleration voltage of 20 to 120 keV. At this time, masks 534a and 534c are formed in order to prevent the introduction of an impurity element imparting p-type conductivity to the semiconductor layer forming the n-channel TFT, and selective to the semiconductor layer for forming the p-channel TFT A mask 534 b is formed to form a high concentration impurity region. In this embodiment, the dose amount is 1 × 10 15 / cm 2 and the acceleration voltage is 40 keV. Thus, the high concentration impurity region 535 is formed.

以上までの工程で、それぞれの半導体層に高濃度不純物領域および低濃度不純物領域が
形成される。
Through the above steps, the high concentration impurity region and the low concentration impurity region are formed in each semiconductor layer.

次いで、レジストからなるマスク534を除去して第1の層間絶縁膜538を形成する
。この第1の層間絶縁膜538としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚
さを100〜200nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。
本実施例では、プラズマCVD法により膜厚150nmの酸化窒化珪素膜を形成した。も
ちろん、第1の層間絶縁膜538は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を
含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
Next, the mask 534 made of resist is removed to form a first interlayer insulating film 538. As the first interlayer insulating film 538, an insulating film containing silicon is formed to have a thickness of 100 to 200 nm by plasma CVD or sputtering.
In this embodiment, a silicon oxynitride film having a thickness of 150 nm is formed by plasma CVD. Of course, the first interlayer insulating film 538 is not limited to a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

次いで、図12(B)に示すように、熱処理を行って、半導体層の結晶性の回復、それ
ぞれの半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。この熱処理はファーネスアニー
ル炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が1ppm以下、好
ましくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜55
0℃で行えばよく、本実施例では550℃、4時間の熱処理で活性化処理を行った。なお
、熱アニール法の他に、レーザアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA
法)を適用することができる。
Next, as shown in FIG. 12B, heat treatment is performed to recover the crystallinity of the semiconductor layers and to activate the impurity elements added to the respective semiconductor layers. This heat treatment is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, the temperature is 400 to 700 ° C. in a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less, typically 500 to 55.
The heat treatment may be performed at 0 ° C., and in this example, the activation treatment was performed by heat treatment at 550 ° C. for 4 hours. In addition to the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA)
Law) can be applied.

また、第1の層間絶縁膜を形成する前に熱処理を行っても良い。ただし、用いた配線材
料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜(珪素を主成
分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜)を形成した後で熱処理を行うことが好ましい。
Further, heat treatment may be performed before forming the first interlayer insulating film. However, if the wiring material used is weak to heat, heat treatment is performed after an interlayer insulating film (an insulating film mainly composed of silicon, for example, a silicon nitride film) is formed to protect the wiring etc. as in this embodiment. It is preferable to

そして、熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理)を行うと水素化を行うこ
とができる。この工程は第1の層間絶縁膜461に含まれる水素により半導体層のダング
リングボンドを終端する工程である。もちろん、第1の層間絶縁膜の存在に関係なく半導
体層を水素化することもできる。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマに
より励起された水素を用いる)や、3〜100%の水素を含む雰囲気中で300〜450
℃で1〜12時間の熱処理を行っても良い。
Then, hydrogenation can be performed by heat treatment (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours). This step is a step of terminating the dangling bond of the semiconductor layer by hydrogen contained in the first interlayer insulating film 461. Of course, the semiconductor layer can also be hydrogenated regardless of the presence of the first interlayer insulating film. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) or 300 to 450 in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen.
Heat treatment may be performed at 1 ° C for 1 to 12 hours.

次いで、第1の層間絶縁膜538上に無機絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第
2の層間絶縁膜539を形成する。本実施例では、膜厚1μmの窒化酸化珪素膜を形成す
る。
Next, a second interlayer insulating film 539 made of an inorganic insulating film material or an organic insulating material is formed on the first interlayer insulating film 538. In this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 1 μm is formed.

そして、駆動回路555において、各不純物領域とそれぞれ電気的に接続する配線54
0〜542を形成する。また、画素部556においては、ソース配線543、545、ド
レイン電極544を形成する。なお、これらの配線は、膜厚50nmのTi膜と、膜厚5
00nmの合金膜(AlとTiとの合金膜)との積層膜をパターニングして形成する。
Then, in the driver circuit 555, wirings 54 electrically connected to the respective impurity regions are provided.
Form 0-542. In the pixel portion 556, source wirings 543 and 545 and a drain electrode 544 are formed. Note that these wires consist of a 50 nm Ti film and a 5
A laminated film of an alloy film of 00 nm (alloy film of Al and Ti) is patterned and formed.

図13にここまで作製された状態の上面図を示す。なお、図9〜図12に対応する部分
には同じ符号を用いている。図12(C)中の鎖線A−A’は図13中の鎖線A―A’で
切断した断面図に対応している。また、図12(C)中の鎖線B−B’は図13中の鎖線
B―B’で切断した断面図に対応している。
The top view of the state produced so far in FIG. 13 is shown. In addition, the same code | symbol is used for the part corresponding to FIGS. 9-12. The dashed-dotted line AA 'in FIG. 12C corresponds to the cross-sectional view taken along the dashed line AA' in FIG. Further, the dashed-dotted line BB 'in FIG. 12C corresponds to the cross-sectional view taken along the dashed line BB' in FIG.

次いで、第2の層間絶縁膜539上に無機絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第
3の層間絶縁膜560を形成する。本実施例では、膜厚1.8μmの窒化酸化珪素膜を形
成する。
Next, a third interlayer insulating film 560 made of an inorganic insulating film material or an organic insulating material is formed on the second interlayer insulating film 539. In this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 1.8 μm is formed.

第3の層間絶縁膜539上にAl、Ti、W、Cr、または黒色樹脂等の高い遮光性を
持つ膜を所望の形状にパターニングして遮光膜561、562を形成する。この遮光膜5
61、562は画素の開口部以外を遮光するように網目状に配置する。さらに、この遮光
膜117を覆うように第4の層間絶縁膜563を無機絶縁材料により形成する。
A light shielding film 561 or 562 is formed on the third interlayer insulating film 539 by patterning a film having high light shielding properties such as Al, Ti, W, Cr, or a black resin into a desired shape. This light shielding film 5
61 and 562 are arranged in a mesh shape so as to shield light other than the opening of the pixel. Further, a fourth interlayer insulating film 563 is formed of an inorganic insulating material so as to cover the light shielding film 117.

そして、接続配線544に通じるコンタクトホールを形成し、ITO等の透明導電膜を1
00nm厚形成し、所望の形状にパターニングすることで画素電極564、565を形成す
る。
Then, a contact hole communicating with the connection wiring 544 is formed, and a transparent conductive film such as ITO is used.
The pixel electrodes 564 and 565 are formed by forming a 00 nm thick film and patterning it to a desired shape.

以上の様にして、nチャネル型TFT551とpチャネル型TFT552を有する駆動
回路555と、画素TFT553、保持容量554とを有する画素部556が同一基板上
に形成されたアクティブマトリクス基板が完成する。
As described above, an active matrix substrate is completed in which the driver circuit 555 having the n-channel TFT 551 and the p-channel TFT 552, the pixel TFT 553 and the pixel portion 556 having the storage capacitor 554 are formed on the same substrate.

このようにして形成されたゲート電極が有する内部応力は所望の内部応力となり、半
導体膜に及ぼす応力が低減できる。そして、このようなゲート電極を用いてTFTを作製
すると、その電気的特性は良好なものとなり、半導体装置の動作特性も大幅に向上し得る
The internal stress of the gate electrode thus formed becomes a desired internal stress, and the stress exerted on the semiconductor film can be reduced. Then, when a TFT is manufactured using such a gate electrode, its electrical characteristics become good, and the operating characteristics of the semiconductor device can be significantly improved.

なお、本実施例は実施例2または実施例3と自由に組み合わせることが可能である。
もちろん、実施例4で形成するTFTや実施例5で形成するMOSFETを用いてアクテ
ィブマトリクス基板を作製することも可能である。
Note that this embodiment can be freely combined with Embodiment 2 or Embodiment 3.
Of course, it is also possible to manufacture an active matrix substrate using the TFT formed in the fourth embodiment and the MOSFET formed in the fifth embodiment.

本実施例では、実施例6で作製したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示装
置を作製する工程を以下に説明する。説明には図15を用いる。
In this embodiment, steps of manufacturing a reflective liquid crystal display device from the active matrix substrate manufactured in Embodiment 6 will be described below. FIG. 15 is used for the explanation.

まず、実施例6に従い、図14(B)の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、前
記アクティブマトリクス基板上、少なくとも画素電極564、565上に配向膜567を
形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜567を形成する前に、アクリル
樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状の
スペーサ572を所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペー
サを基板全面に散布してもよい。
First, after obtaining the active matrix substrate in the state of FIG. 14B according to the sixth embodiment, an alignment film 567 is formed on at least the pixel electrodes 564 and 565 on the active matrix substrate and rubbing treatment is performed. In this embodiment, before forming the alignment film 567, the organic resin film such as an acrylic resin film is patterned to form a columnar spacer 572 for holding the distance between the substrates at a desired position. Also, spherical spacers may be dispersed over the entire surface of the substrate instead of the columnar spacers.

次いで、対向基板569を用意する。次いで、対向基板569上に着色層570、平坦
化膜573を形成する。
Next, an opposing substrate 569 is prepared. Next, a coloring layer 570 and a planarization film 573 are formed over the counter substrate 569.

次いで、平坦化膜573上に透明導電膜からなる対向電極576を少なくとも画素部に
形成し、対向基板の全面に配向膜574を形成し、ラビング処理を施した。
Next, an opposing electrode 576 made of a transparent conductive film was formed at least in the pixel portion on the planarizing film 573, an alignment film 574 was formed on the entire surface of the opposing substrate, and rubbing was performed.

そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシー
ル材568で貼り合わせる。シール材568にはフィラーが混入されていて、このフィラ
ーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って2枚の基板が貼り合わせられる。その後、
両基板の間に液晶材料575を注入し、封止剤(図示せず)によって完全に封止する。液
晶材料575には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図15に示す反射型液
晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基
板を所望の形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板(図示しない)を貼りつけた
。そして、公知の技術を用いてFPCを貼りつけた。
Then, the active matrix substrate in which the pixel portion and the driver circuit are formed and the counter substrate are attached to each other with a sealant 568. A filler is mixed in the sealing material 568, and the two substrates are bonded together at uniform intervals by the filler and the columnar spacer. after that,
A liquid crystal material 575 is injected between the two substrates and completely sealed by a sealant (not shown). A known liquid crystal material may be used for the liquid crystal material 575. Thus, the reflective liquid crystal display device shown in FIG. 15 is completed. Then, if necessary, the active matrix substrate or the counter substrate is divided into a desired shape. Furthermore, a polarizing plate (not shown) was attached only to the opposite substrate. And FPC was stuck using the well-known technique.

以上のようにして作製される液晶表示装置は、ゲート電極の内部応力が所望のものに制
御されていることから、半導体膜に及ぼす応力も低減することが可能となり、前記液晶表
示装置の動作特性も大幅に向上し得る。そして、このような液晶表示装置は各種電子機器
の表示部として用いることができる。
In the liquid crystal display device manufactured as described above, since the internal stress of the gate electrode is controlled to a desired one, it is also possible to reduce the stress exerted on the semiconductor film, and the operation characteristics of the liquid crystal display device Can also be significantly improved. Such a liquid crystal display device can be used as a display portion of various electronic devices.

なお、本実施例は実施例2または実施例3または実施例6と自由に組み合わせることが
可能である。
Note that this embodiment can be freely combined with Embodiment 2, Embodiment 3, or Embodiment 6.

本実施例では、本発明を用いて発光装置を作製した例について説明する。本明細書にお
いて、発光装置とは、基板上に形成された発光素子を該基板とカバー材の間に封入した表
示用パネルおよび該表示用パネルにIC(Integrated Circuit)を実装した表示用モジュ
ールを総称したものである。なお、発光素子は、電場を加えることで発生するルミネッセ
ンス(Electro Luminescence)が得られる有機化合物を含む層(発光層)と陽極層と、陰
極層とを有する。また、有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基
底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)
があり、これらのうちどちらか、あるいは両方の発光を含む。
In this embodiment, an example in which a light emitting device is manufactured using the present invention will be described. In this specification, a light emitting device means a display panel in which a light emitting element formed on a substrate is sealed between the substrate and a cover material, and a display module in which an IC (Integrated Circuit) is mounted on the display panel. It is a generic term. Note that the light emitting element has a layer (light emitting layer) containing an organic compound capable of obtaining luminescence (Electro Luminescence) generated by applying an electric field, an anode layer, and a cathode layer. Further, for luminescence in organic compounds, light emission (fluorescent light) when returning from the singlet excited state to the ground state and light emission (phosphorescence) when returning from the triplet excited state to the ground state
And include one or both of these emissions.

図16は本実施例の発光装置の断面図である。図16において、基板700上に設けら
れた駆動回路は図16のCMOS回路を用いて形成される。従って、構造の説明はnチャ
ネル型TFT551とpチャネル型TFT552の説明を参照すれば良いが、nチャネル
型TFT551とpチャネル型TFT552のゲート電極にArを導入することで内部応
力を制御しており、半導体膜に及ぼす応力を低減してある。そのため、TFTの電気的特
性を向上させることが可能となっている。なお、本実施例ではシングルゲート構造として
いるが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
FIG. 16 is a cross-sectional view of the light emitting device of this embodiment. In FIG. 16, a driver circuit provided over a substrate 700 is formed using the CMOS circuit of FIG. Therefore, although the description of the structure may be referred to the description of the n-channel TFT 551 and the p-channel TFT 552, the internal stress is controlled by introducing Ar to the gate electrodes of the n-channel TFT 551 and the p-channel TFT 552. And stress applied to the semiconductor film. Therefore, it is possible to improve the electrical characteristics of the TFT. Although a single gate structure is used in this embodiment, a double gate structure or a triple gate structure may be used.

基板700上に設けられたスイッチングTFT603は図12(C)のnチャネル型T
FT551を用いて形成される。したがって、構造の説明はnチャネル型TFT551の
説明を参照すれば良いが、nチャネル型TFT551のゲート電極にArを導入すること
で内部応力を制御しており、半導体膜に及ぼす応力を低減してある。そのため、TFTの
電気的特性を向上させることが可能となっている。
The switching TFT 603 provided on the substrate 700 is the n-channel type T shown in FIG.
It is formed using FT551. Therefore, although the description of the structure may be referred to the description of the n-channel TFT 551, the internal stress is controlled by introducing Ar to the gate electrode of the n-channel TFT 551 to reduce the stress applied to the semiconductor film. is there. Therefore, it is possible to improve the electrical characteristics of the TFT.

なお、本実施例ではチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが
、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプ
ルゲート構造であっても良い。
In this embodiment, a double gate structure in which two channel formation regions are formed is employed, but a single gate structure in which one channel formation region is formed or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed may be employed.

また、配線701、703はCMOS回路のソース配線、702はドレイン配線として
機能する。また、配線704はソース配線(図示せず)とスイッチングTFTのソース領
域とを電気的に接続する配線として機能し、配線705はドレイン配線(図示せず)とス
イッチングTFTのドレイン領域とを電気的に接続する配線として機能する。
The wirings 701 and 703 function as a source wiring of the CMOS circuit, and 702 functions as a drain wiring. The wire 704 functions as a wire electrically connecting a source wire (not shown) to the source region of the switching TFT, and the wire 705 electrically connects a drain wire (not shown) to the drain region of the switching TFT. Act as a wire to connect to

なお、電流制御TFT604は図12(C)のpチャネル型TFT552を用いて形成
される。従って、構造の説明はpチャネル型TFT552の説明を参照すれば良いが、p
チャネル型TFT552のゲート電極にArを導入することで内部応力を制御しており、
半導体膜に及ぼす応力を低減してある。そのため、TFTの電気的特性を向上させること
が可能となっている。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲー
ト構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
Note that the current control TFT 604 is formed using the p-channel TFT 552 of FIG. Therefore, for the description of the structure, the description of the p-channel TFT 552 may be referred to.
The internal stress is controlled by introducing Ar to the gate electrode of the channel TFT 552,
Stress applied to the semiconductor film is reduced. Therefore, it is possible to improve the electrical characteristics of the TFT. Although a single gate structure is used in this embodiment, a double gate structure or a triple gate structure may be used.

また、配線706は電流制御TFTのソース配線(電流供給線に相当する)であり、画
素電極711と電気的に接続する電極である。
Further, a wiring 706 is a source wiring (corresponding to a current supply line) of the current control TFT, and is an electrode electrically connected to the pixel electrode 711.

また、711は、透明導電膜からなる画素電極(発光素子の陽極)である。透明導電膜
としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物
、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電
膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極711は、上記配線を形成する前
に平坦な層間絶縁膜710上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる平坦化膜7
10を用いてTFTによる段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成される発
光層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす場合がある。従っ
て、発光層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化してお
くことが望ましい。
Reference numeral 711 denotes a pixel electrode (anode of a light emitting element) formed of a transparent conductive film. As the transparent conductive film, a compound of indium oxide and tin oxide, a compound of indium oxide and zinc oxide, zinc oxide, tin oxide or indium oxide can be used. Moreover, you may use what added the gallium to the said transparent conductive film. The pixel electrode 711 is formed on the flat interlayer insulating film 710 before forming the wiring. In the present embodiment, the flattening film 7 made of resin is used.
It is very important to flatten the step due to the TFT by using. Since the light emitting layer to be formed later is very thin, the presence of the step may cause light emission failure. Therefore, it is desirable to planarize the light emitting layer before forming the pixel electrode so that the light emitting layer can be formed as flat as possible.

配線701〜707を形成後、図16に示すようにバンク712を形成する。
バンク712は100〜400nmの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜をパターニン
グして形成すれば良い。
After forming the wirings 701 to 707, a bank 712 is formed as shown in FIG.
The bank 712 may be formed by patterning an insulating film or an organic resin film containing silicon of 100 to 400 nm.

なお、バンク712は絶縁膜であるため、成膜時における素子の静電破壊には注意が必
要である。本実施例ではバンク712の材料となる絶縁膜中にカーボン粒子や金属粒子を
添加して抵抗率を下げ、静電気の発生を抑制する。この際、抵抗率は1×106〜1×1
12Ωm(好ましくは1×108〜1×1010Ωm)となるようにカーボン粒子や金属粒
子の添加量を調節すれば良い。
Note that, since the bank 712 is an insulating film, attention must be paid to electrostatic breakdown of elements during film formation. In this embodiment, carbon particles or metal particles are added to the insulating film which is the material of the bank 712 to lower the resistivity, thereby suppressing the generation of static electricity. At this time, the resistivity is 1 × 10 6 to 1 × 1.
The addition amount of the carbon particles or the metal particles may be adjusted to be 0 12 Ωm (preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 10 Ωm).

画素電極711の上には発光層713が形成される。なお、図16では一画素しか図示
していないが、本実施例ではR(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光層を作
り分けている。また、本実施例では蒸着法により低分子系有機発光材料を形成している。
具体的には、正孔注入層として20nm厚の銅フタロシアニン(CuPc)膜を設け、そ
の上に発光層として70nm厚のトリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体(Alq3
)膜を設けた積層構造としている。
Alq3にキナクリドン、ペリレンもしくはDCM1といった蛍光色素を添加することで
発光色を制御することができる。
A light emitting layer 713 is formed on the pixel electrode 711. Although only one pixel is illustrated in FIG. 16, in this embodiment, light emitting layers corresponding to the respective colors of R (red), G (green), and B (blue) are separately formed. In the present embodiment, a low molecular weight organic light emitting material is formed by vapor deposition.
Specifically, a 20 nm thick copper phthalocyanine (CuPc) film is provided as a hole injection layer, and a 70 nm thick tris-8-quinolinolato aluminum complex (Alq 3 ) is formed thereon as a light emitting layer.
) A laminated structure provided with a film.
Quinacridone Alq 3, it is possible to control the luminescent color by adding a fluorescent dye such as perylene or DCM1.

但し、以上の例は発光層として用いることのできる有機発光材料の一例であって、これ
に限定する必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わ
せて発光層(発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層)を形成すれば良い
。例えば、本実施例では低分子系有機発光材料を発光層として用いる例を示したが、高分
子系有機発光材料を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無
機材料を用いることも可能である。
これらの有機発光材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。
However, the above examples are examples of the organic light emitting material that can be used as the light emitting layer, and it is not necessary to limit to this at all. A light emitting layer, a charge transporting layer, or a charge injecting layer may be freely combined to form a light emitting layer (a layer for emitting light and moving a carrier therefor). For example, although a low molecular weight organic light emitting material is used as a light emitting layer in this embodiment, a high molecular weight organic light emitting material may be used. In addition, it is also possible to use an inorganic material such as silicon carbide as the charge transport layer or the charge injection layer.
Known materials can be used as these organic light emitting materials and inorganic materials.

次に、発光層713の上には導電膜からなる陰極714が設けられる。本実施例の場合
、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のMgAg膜(
マグネシウムと銀との合金膜)を用いても良い。陰極材料としては、周期表の1族もしく
は2族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良
い。
Next, on the light emitting layer 713, a cathode 714 formed of a conductive film is provided. In the case of this embodiment, an alloy film of aluminum and lithium is used as the conductive film. Of course, known MgAg films (
An alloy film of magnesium and silver may be used. As a cathode material, a conductive film made of an element belonging to group 1 or 2 of the periodic table or a conductive film to which such an element is added may be used.

この陰極714まで形成された時点で発光素子715が完成する。なお、ここでいう発
光素子715は、画素電極(陽極)711、発光層713及び陰極714で形成されたダ
イオードを指す。
When the cathode 714 is formed, the light emitting element 715 is completed. Note that the light-emitting element 715 mentioned here indicates a diode formed of the pixel electrode (anode) 711, the light-emitting layer 713, and the cathode 714.

発光素子715を完全に覆うようにしてパッシベーション膜716を設けることは有効
である。パッシベーション膜716としては、炭素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素
膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いる。
It is effective to provide the passivation film 716 so as to completely cover the light emitting element 715. The passivation film 716 is formed of an insulating film including a carbon film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film, and the insulating film is used as a single layer or a stacked layer.

この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜
、特にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を用いることは有効である。DLC膜は
室温から100℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い発光層713の上
方にも容易に成膜することができる。また、DLC膜は酸素に対するブロッキング効果が
高く、発光層713の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工
程を行う間に発光層713が酸化するといった問題を防止できる。
At this time, it is preferable to use a film with good coverage as a passivation film, and it is effective to use a carbon film, in particular, a DLC (diamond like carbon) film. Since the DLC film can be formed in a temperature range from room temperature to 100 ° C. or less, the DLC film can be easily formed above the light-emitting layer 713 having low heat resistance. In addition, the DLC film has a high blocking effect on oxygen, and can suppress the oxidation of the light emitting layer 713. Therefore, it is possible to prevent the problem that the light emitting layer 713 is oxidized during the subsequent sealing process.

さらに、パッシベーション膜716上に封止材717を設け、カバー材718を貼り合
わせる。封止材717としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内部に吸湿効果を有する
物質もしくは酸化防止効果を有する物質を設けることは有効である。また、本実施例にお
いてカバー材718はガラス基板や石英基板やプラスチック基板(プラスチックフィルム
も含む)の両面に炭素膜(好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜)を形成したものを
用いる。
Further, a sealing material 717 is provided over the passivation film 716 and a cover material 718 is attached. An ultraviolet curing resin may be used as the sealing material 717, and it is effective to provide a substance having a hygroscopic effect or a substance having an antioxidant effect inside. In the present embodiment, the cover material 718 is formed by forming a carbon film (preferably, a diamond-like carbon film) on both surfaces of a glass substrate, a quartz substrate, and a plastic substrate (including a plastic film).

こうして図16に示すような構造の発光装置が完成する。なお、バンク712を形成し
た後、パッシベーション膜716を形成するまでの工程をマルチチャンバー方式(または
インライン方式)の成膜装置を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効であ
る。また、さらに発展させてカバー材718を貼り合わせる工程までを大気解放せずに連
続的に処理することも可能である。
Thus, a light emitting device having a structure as shown in FIG. 16 is completed. After forming the bank 712, it is effective to continuously process the steps up to the formation of the passivation film 716 using a multi-chamber (or in-line) film forming apparatus without releasing the air. . Further, it is possible to process continuously up to the step of further developing and bonding the cover material 718 without releasing the air.

また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示しているが、本実施例の製造工程に
従えば、その他にも信号分割回路、D/Aコンバータ、オペアンプ、γ補正回路などの論
理回路を同一の絶縁体上に形成可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも形
成しうる。
Further, although only the configuration of the pixel portion and the drive circuit is shown in this embodiment, according to the manufacturing process of this embodiment, other logic circuits such as a signal dividing circuit, a D / A converter, an operational amplifier, and a γ correction circuit May be formed on the same insulator, and may further form a memory or a microprocessor.

さらに、発光素子を保護するための封止(または封入)工程まで行った後の本実施例の
発光装置について図17を用いて説明する。なお、必要に応じて図16で用いた符号を引
用する。
Furthermore, the light emitting device of this example after the sealing (or sealing) step for protecting the light emitting element is described with reference to FIG. In addition, the code | symbol used in FIG. 16 is quoted as needed.

図17(A)は、発光素子の封止までを行った状態を示す上面図、図17(B)は図1
7(A)をC−C’で切断した断面図である。点線で示された801はソース側駆動回路
、806は画素部、807はゲート側駆動回路である。また、901はカバー材、902
は第1シール材、903は第2シール材であり、第1シール材902で囲まれた内側には
封止材907が設けられる。
FIG. 17A is a top view showing a state in which the light emitting element is sealed up, and FIG.
It is sectional drawing which cut | disconnected 7 (A) by CC '. Reference numeral 801 indicated by a dotted line is a source side drive circuit, 806 is a pixel portion, and 807 is a gate side drive circuit. In addition, 901 is a cover material, 902
A first sealing member 903 is a second sealing member 903, and a sealing member 907 is provided on the inside surrounded by the first sealing member 902.

なお、904はソース側駆動回路801及びゲート側駆動回路807に入力される信号
を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキ
ット)905からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示
されていないが、このFPCにはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良
い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはP
WBが取り付けられた状態をも含むものとする。
Note that reference numeral 904 denotes a wiring for transmitting signals input to the source side drive circuit 801 and the gate side drive circuit 807, and receives video signals and clock signals from an FPC (flexible printed circuit) 905 serving as an external input terminal. Although only the FPC is illustrated here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The light emitting device in this specification includes not only the light emitting device main body but also the FPC or P
It also includes the state in which the WB is attached.

次に、断面構造について図17(B)を用いて説明する。基板700の上方には画素部
806、ゲート側駆動回路807が形成されており、画素部806は電流制御TFT60
4とそのドレインに電気的に接続された画素電極711を含む複数の画素により形成され
る。また、ゲート側駆動回路807はnチャネル型TFT601とpチャネル型TFT6
02とを組み合わせたCMOS回路(図16参照)を用いて形成される。
Next, the cross-sectional structure will be described with reference to FIG. A pixel portion 806 and a gate driver circuit 807 are formed above the substrate 700, and the pixel portion 806 is a current control TFT 60.
4 and a plurality of pixels including a pixel electrode 711 electrically connected to the drain thereof. In addition, the gate driver circuit 807 includes an n-channel TFT 601 and a p-channel TFT 6
It is formed by using a CMOS circuit (see FIG. 16) in combination with “02”.

画素電極711は発光素子の陽極として機能する。また、画素電極711の両端にはバ
ンク712が形成され、画素電極711上には発光層713および発光素子の陰極714
が形成される。
The pixel electrode 711 functions as an anode of the light emitting element. In addition, banks 712 are formed at both ends of the pixel electrode 711, and the light emitting layer 713 and the cathode 714 of the light emitting element are formed on the pixel electrode 711.
Is formed.

陰極714は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線904を経由してFPC9
05に電気的に接続されている。さらに、画素部806及びゲート側駆動回路807に含
まれる素子は全て陰極714およびパッシベーション膜567で覆われている。
The cathode 714 also functions as a wiring common to all pixels, and is connected to the FPC 9 through the connection wiring 904.
It is electrically connected to 05. Further, elements included in the pixel portion 806 and the gate driver circuit 807 are all covered with the cathode 714 and the passivation film 567.

また、第1シール材902によりカバー材901が貼り合わされている。なお、カバー
材901と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。
そして、第1シール材902の内側には封止材907が充填されている。なお、第1シー
ル材902、封止材907としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第1シ
ール材902はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、
封止材907の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い
In addition, the cover material 901 is attached by the first sealing material 902. Note that a spacer made of a resin film may be provided in order to secure a distance between the cover member 901 and the light emitting element.
A sealing material 907 is filled inside the first sealing material 902. As the first sealing material 902 and the sealing material 907, an epoxy resin is preferably used. Further, it is desirable that the first sealing material 902 be a material which transmits as little moisture and oxygen as possible. further,
A substance having a hygroscopic effect or a substance having an antioxidant effect may be contained in the inside of the sealant 907.

発光素子を覆うようにして設けられた封止材907はカバー材901を接着するための
接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材901を構成するプラスチック基
板901aの材料としてFRP(Fiberglass-Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニ
ルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
A sealing material 907 provided to cover the light emitting element also functions as an adhesive for bonding the cover material 901. Further, in the present embodiment, FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar, polyester or acrylic can be used as the material of the plastic substrate 901a constituting the cover material 901.

また、封止材907を用いてカバー材901を接着した後、封止材907の側面(露呈
面)を覆うように第2シール材903を設ける。第2シール材903は第1シール材90
2と同じ材料を用いることができる。
Further, after the cover material 901 is attached using the sealing material 907, the second sealing material 903 is provided so as to cover the side surface (exposed surface) of the sealing material 907. The second seal member 903 is a first seal member 90.
The same material as 2 can be used.

以上のような構造で発光素子を封止材907に封入することにより、発光素子を外部か
ら完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の発光層の酸化による劣化を促す物
質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置が得られる。
By sealing the light emitting element in the sealing material 907 with the above structure, the light emitting element can be completely shut off from the outside, and a substance that promotes deterioration due to oxidation of the light emitting layer such as water or oxygen penetrates from the outside. You can prevent it. Therefore, a highly reliable light emitting device can be obtained.

以上のようにして作製される発光装置は、ゲート電極の内部応力が所望のものに制御さ
れていることから、半導体膜に及ぼす応力も低減することが可能となり、前記発光装置の
動作特性も大幅に向上し得る。そして、このような発光装置は各種電子機器の表示部とし
て用いることができる。
In the light emitting device manufactured as described above, since the internal stress of the gate electrode is controlled to a desired one, it is also possible to reduce the stress exerted on the semiconductor film, and the operating characteristics of the light emitting device are also greatly reduced. Improve. Such a light emitting device can be used as a display portion of various electronic devices.

なお、本実施例は実施例2または実施例3または実施例6と自由に組み合わせることが
可能である。
Note that this embodiment can be freely combined with Embodiment 2, Embodiment 3, or Embodiment 6.

本発明を適用して形成されたCMOS回路や画素部は様々な電気光学装置(アクティブ
マトリクス型液晶表示装置、アクティブマトリクス型EC表示装置、アクティブマトリク
ス型発光装置)に用いることが出来る。即ち、それら電気光学装置を表示部に組み込んだ
電子機器全てに本発明を実施出来る。
The CMOS circuit and the pixel portion formed by applying the present invention can be used for various electro-optical devices (active matrix liquid crystal display device, active matrix EC display device, active matrix light emitting device). That is, the present invention can be applied to all electronic devices in which the electro-optical devices are incorporated in the display unit.

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッド
マウントディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、カーステレオ
、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話または電子
書籍等)などが挙げられる。それらの一例を図18、図19及び図20に示す。
As such electronic devices, video cameras, digital cameras, projectors, head mounted displays (goggle type displays), car navigation, car stereos, personal computers, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones, electronic books, etc.), etc. It can be mentioned. Examples of these are shown in FIGS. 18, 19 and 20.

図18(A)はパーソナルコンピュータであり、本体3001、画像入力部3002、
表示部3003、キーボード3004等を含む。本発明を表示部3003に適用すること
ができる。
FIG. 18A shows a personal computer, which is a main body 3001, an image input unit 3002,
The display unit 3003 includes a keyboard 3004 and the like. The present invention can be applied to the display portion 3003.

図18(B)はビデオカメラであり、本体3101、表示部3102、音声入力部31
03、操作スイッチ3104、バッテリー3105、受像部3106等を含む。本発明を
表示部3102に適用することができる。
FIG. 18B shows a video camera, which has a main body 3101, a display portion 3102, an audio input portion 31.
03, an operation switch 3104, a battery 3105, an image receiving unit 3106 and the like. The present invention can be applied to the display portion 3102.

図18(C)はモバイルコンピュータ(モービルコンピュータ)であり、本体3201
、カメラ部3202、受像部3203、操作スイッチ3204、表示部3205等を含む
。本発明は表示部3205に適用できる。
FIG. 18C shows a mobile computer (mobile computer), which is a main body 3201.
, A camera unit 3202, an image receiving unit 3203, an operation switch 3204, a display unit 3205, and the like. The present invention can be applied to the display portion 3205.

図18(D)はゴーグル型ディスプレイであり、本体3301、表示部3302、アー
ム部3303等を含む。本発明は表示部3302に適用することができる。
FIG. 18D shows a goggle type display, which includes a main body 3301, a display portion 3302, an arm portion 3303 and the like. The present invention can be applied to the display portion 3302.

図18(E)はプログラムを記録した記録媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレ
ーヤーであり、本体3401、表示部3402、スピーカ部3403、記録媒体3404
、操作スイッチ3405等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてDVD(Di
gtial Versatile Disc)、CD等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲ
ームやインターネットを行なうことができる。本発明は表示部3402に適用することが
できる。
FIG. 18E shows a player using a recording medium storing a program (hereinafter referred to as a recording medium), and a main body 3401, a display portion 3402, a speaker portion 3403 and a recording medium 3404.
, The operation switch 3405 and the like. Note that this player uses a DVD (Di
It is possible to perform music appreciation, movie appreciation, games and the Internet using a gtial Versatile Disc), a CD and the like. The present invention can be applied to the display portion 3402.

図18(F)はデジタルカメラであり、本体3501、表示部3502、接眼部350
3、操作スイッチ3504、受像部(図示しない)等を含む。本発明を表示部3502に
適用することができる。
FIG. 18F shows a digital camera, which is a main body 3501, a display portion 3502, and an eyepiece portion 350.
3 includes an operation switch 3504 and an image receiving unit (not shown). The present invention can be applied to the display portion 3502.

図19(A)はフロント型プロジェクターであり、投射装置3601、スクリーン36
02等を含む。本発明は投射装置3601の一部を構成する液晶表示装置3808やその
他の駆動回路に適用することができる。
FIG. 19A shows a front type projector, which has a projection device 3601 and a screen 36.
Includes 02 grade. The present invention can be applied to a liquid crystal display device 3808 which forms a part of the projection device 3601 and other drive circuits.

図19(B)はリア型プロジェクターであり、本体3701、投射装置3702、ミラ
ー3703、スクリーン3704等を含む。本発明は投射装置2702の一部を構成する
液晶表示装置3808やその他の駆動回路に適用することができる。
FIG. 19B shows a rear type projector, which includes a main body 3701, a projection device 3702, a mirror 3703, a screen 3704 and the like. The present invention can be applied to a liquid crystal display device 3808 which constitutes a part of the projection device 2702 and other drive circuits.

なお、図19(C)は、図19(A)及び図19(B)中における投射装置3601、
3702の構造の一例を示した図である。投射装置3601、3702は、光源光学系3
801、ミラー3802、3804〜3806、ダイクロイックミラー3803、プリズ
ム3807、液晶表示装置3808、位相差板3809、投射光学系3810で構成され
る。投射光学系2810は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は三板式の
例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図19(C)中に
おいて矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、
位相差を調節するためのフィルム、IRフィルム等の光学系を設けてもよい。
19C shows the projection device 3601 in FIGS. 19A and 19B.
It is a figure showing an example of the structure of 3702. The projection devices 3601 and 3702 have a light source optical system 3.
A mirror 801, mirrors 3802 and 3804 to 3806, a dichroic mirror 3803, a prism 3807, a liquid crystal display 3808, a retardation plate 3809, and a projection optical system 3810. The projection optical system 2810 is configured of an optical system including a projection lens. Although the present embodiment shows an example of the three-plate type, it is not particularly limited, and may be, for example, a single-plate type. In addition, a practitioner may appropriately use an optical lens, a film having a polarization function, or the like in an optical path indicated by an arrow in FIG.
You may provide optical systems, such as a film for adjusting a phase difference, and IR film.

また、図19(D)は、図19(C)中における光源光学系3801の構造の一例を示
した図である。本実施例では、光源光学系3801は、リフレクター3811、光源38
12、レンズアレイ3813、3814、偏光変換素子3815、集光レンズ3816で
構成される。なお、図19(D)に示した光源光学系は一例であって特に限定されない。
例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相
差を調節するフィルム、IRフィルム等の光学系を設けてもよい。
FIG. 19D is a view showing an example of the structure of the light source optical system 3801 in FIG. 19C. In the present embodiment, the light source optical system 3801 comprises a reflector 3811 and a light source 38.
12, a lens array 3813, 3814, a polarization conversion element 3815, and a condenser lens 3816. The light source optical system shown in FIG. 19D is an example and is not particularly limited.
For example, the operator may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarization function, a film for adjusting retardation, or an IR film to the light source optical system.

ただし、図19に示したプロジェクターにおいては、透過型の電気光学装置を用いた場
合を示しており、反射型の電気光学装置及び発光装置での適用例は図示していない。
However, the projector shown in FIG. 19 shows a case where a transmission type electro-optical device is used, and an application example of the reflection type electro-optical device and the light emitting device is not shown.

図20(A)は携帯電話であり、本体3901、音声出力部3902、音声入力部39
03、表示部3904、操作スイッチ3905、アンテナ3906等を含む。本発明を表
示部3904に適用することができる。
FIG. 20A shows a mobile phone, which has a main body 3901, an audio output portion 3902, and an audio input portion 39.
And 03, a display unit 3904, an operation switch 3905, an antenna 3906, and the like. The present invention can be applied to the display portion 3904.

図20(B)は携帯書籍(電子書籍)であり、本体4001、表示部4002、400
3、記憶媒体4004、操作スイッチ4005、アンテナ4006等を含む。本発明は表
示部4002、4003に適用することができる。
FIG. 20B illustrates a portable book (electronic book), which includes a main body 4001, display portions 4002, and 400.
3 includes a storage medium 4004, an operation switch 4005, an antenna 4006 and the like. The present invention can be applied to the display portions 4002 and 4003.

図20(C)はディスプレイであり、本体4101、支持台4102、表示部4103
等を含む。本発明は表示部4103に適用することができる。本発明のディスプレイは特
に大画面化した場合において有利であり、対角10インチ以上(特に30インチ以上)の
ディスプレイには有利である。
FIG. 20C shows a display, which is a main body 4101, a support 4102, a display portion 4103.
Etc. The present invention can be applied to the display portion 4103. The display of the present invention is particularly advantageous when the screen is enlarged, and is advantageous for displays with a diagonal of 10 inches or more (particularly, 30 inches or more).

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、さまざまな分野の電子機器に適用するこ
とが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例2〜7のどのような組み合わせから
なる構成を用いても実現することができる。また、実施例8を図18および図20におけ
る電子機器に適用することも可能である。
As described above, the scope of application of the present invention is so wide that it can be applied to electronic devices in various fields. In addition, the electronic device of this embodiment can be realized by using the configuration of any combination of Embodiments 2 to 7. Moreover, it is also possible to apply Example 8 to the electronic device in FIG. 18 and FIG.

Claims (3)

結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜上の、ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜の第1のコンタクトホールを介して、前記結晶性半導体膜の不純物領域と電気的に接続された、ドレイン電極と、
前記ドレイン電極上の、第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上の、アルミニウムを有する配線と、
前記配線上の、第3の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜の第2のコンタクトホール及び前記第3の絶縁膜の第3のコンタクトホールを介して、前記ドレイン電極と電気的に接続された、画素電極と、を有し、
前記配線は、遮光性を有し、
前記配線は、網目状に配置され、
前記第1のコンタクトホールは、前記第2のコンタクトホールとずれ、
前記第1のコンタクトホールは、前記第3のコンタクトホールとずれていることを特徴とする半導体装置。
A crystalline semiconductor film,
A gate electrode on the crystalline semiconductor film;
A first insulating film on the gate electrode;
A drain electrode electrically connected to the impurity region of the crystalline semiconductor film through the first contact hole of the first insulating film;
A second insulating film on the drain electrode;
A wire having aluminum on the second insulating film;
A third insulating film on the wiring;
A pixel electrode electrically connected to the drain electrode through a second contact hole of the second insulating film and a third contact hole of the third insulating film;
The wiring has a light shielding property,
The wires are arranged in a mesh,
The first contact hole is offset from the second contact hole;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first contact hole is offset from the third contact hole.
結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜上の、ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜の第1のコンタクトホールを介して、前記結晶性半導体膜の不純物領域と電気的に接続された、ドレイン電極と、
前記ドレイン電極上の、第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上の、アルミニウムを有する配線と、
前記配線上の、第3の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜の第2のコンタクトホール及び前記第3の絶縁膜の第3のコンタクトホールを介して、前記ドレイン電極と電気的に接続された、画素電極と、を有し、
前記配線は、遮光性を有し、
前記配線は、開口部を有するように網目状に配置され、
前記開口部と重なる位置に、前記画素電極と、前記第1のコンタクトホール乃至第3のコンタクトホールと、前記ドレイン電極と、前記ゲート電極と、前記チャネル形成領域と、を有し、
前記第1のコンタクトホールは、前記第2のコンタクトホールとずれ、
前記第1のコンタクトホールは、前記第3のコンタクトホールとずれていることを特徴とする半導体装置。
A crystalline semiconductor film,
A gate electrode on the crystalline semiconductor film;
A first insulating film on the gate electrode;
A drain electrode electrically connected to the impurity region of the crystalline semiconductor film through the first contact hole of the first insulating film;
A second insulating film on the drain electrode;
A wire having aluminum on the second insulating film;
A third insulating film on the wiring;
A pixel electrode electrically connected to the drain electrode through a second contact hole of the second insulating film and a third contact hole of the third insulating film;
The wiring has a light shielding property,
The wiring is arranged in a mesh shape so as to have an opening.
The pixel electrode, the first to third contact holes, the drain electrode, the gate electrode, and the channel formation region are provided at positions overlapping the opening.
The first contact hole is offset from the second contact hole;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first contact hole is offset from the third contact hole.
結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜上の、ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜の第1のコンタクトホールを介して、前記結晶性半導体膜の不純物領域と電気的に接続された、ドレイン電極と、
前記ドレイン電極上の、第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上の、アルミニウムを有する配線と、
前記配線上の、第3の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜の第2のコンタクトホール及び前記第3の絶縁膜の第3のコンタクトホールを介して、前記ドレイン電極と電気的に接続された、画素電極と、を有し、
前記配線は、遮光性を有し、
前記配線は、ソース線と重なり、且つ、開口部を有するように網目状に配置され、
前記開口部と重なる位置に、前記画素電極と、前記第1のコンタクトホール乃至第3のコンタクトホールと、前記ドレイン電極と、前記ゲート電極と、前記チャネル形成領域と、を有し、
前記第1のコンタクトホールは、前記第2のコンタクトホールとずれ、
前記第1のコンタクトホールは、前記第3のコンタクトホールとずれていることを特徴とする半導体装置。
A crystalline semiconductor film,
A gate electrode on the crystalline semiconductor film;
A first insulating film on the gate electrode;
A drain electrode electrically connected to the impurity region of the crystalline semiconductor film through the first contact hole of the first insulating film;
A second insulating film on the drain electrode;
A wire having aluminum on the second insulating film;
A third insulating film on the wiring;
A pixel electrode electrically connected to the drain electrode through a second contact hole of the second insulating film and a third contact hole of the third insulating film;
The wiring has a light shielding property,
The wiring is arranged in a mesh shape so as to overlap with the source line and to have an opening.
The pixel electrode, the first to third contact holes, the drain electrode, the gate electrode, and the channel formation region are provided at positions overlapping the opening.
The first contact hole is offset from the second contact hole;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first contact hole is offset from the third contact hole.
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