JP2000124131A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000124131A
JP2000124131A JP10290801A JP29080198A JP2000124131A JP 2000124131 A JP2000124131 A JP 2000124131A JP 10290801 A JP10290801 A JP 10290801A JP 29080198 A JP29080198 A JP 29080198A JP 2000124131 A JP2000124131 A JP 2000124131A
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semiconductor
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silicon film
substrate
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Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a semiconductor device in electrolytic effect mobility. SOLUTION: A silicon film 150 is formed on a base film 110 through a PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition) method. The CVD silicon film 150 is a semiconductor thin film, where an amorphous component and a crystalline component are mixedly present, and the CVD silicon film 150 is of crystalline structure in which an amorphous part is present between crystal grains, and the crystal grain is columnar in structure and has a base, that belongs to the surface of the substrate. The CVD silicon film 150 is annealed by an excimer laser beam and formed into a crystalline silicon film 151. The silicon film 151 is patterned into island shape and forms active layers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁ゲート型トラ
ンジスタ等の半導体素子からなる半導体回路を備えた半
導体装置の構造およびその作製方法に関するものであ
り、絶縁表面上に結晶性半導体膜を形成する技術に関す
る。本発明の半導体装置は、薄膜トランジスタ(TF
T)やMOSトランジスタ等の半導体素子単体だけでな
く、これら半導体素子で構成された半導体回路を有する
半導体装置に関するものであり、アクティブマトリクス
型表示装置やイメージセンサ、更にアクティブマトリク
ス型表示装置やイメージセンサを搭載した電子機器をそ
の範疇に含むものとする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a semiconductor device having a semiconductor circuit including a semiconductor element such as an insulated gate transistor and a method of manufacturing the same, and a method of forming a crystalline semiconductor film on an insulating surface. About technology. The semiconductor device of the present invention includes a thin film transistor (TF
The present invention relates not only to semiconductor elements such as T) and MOS transistors, but also to a semiconductor device having a semiconductor circuit composed of these semiconductor elements. The present invention relates to an active matrix display device and an image sensor, as well as an active matrix display device and an image sensor. An electronic device equipped with is included in the category.

【0002】[0002]

【従来の技術】パーソナルコンピュータやHDTV用の
モニターとして、薄膜トランジスタ(TFT)をスイッ
チング素子に用いたアクティブマトリクス型液晶パネル
が開発されており、多結晶シリコン膜を活性層にしたT
FTを用いることで、高精細な表示が可能となり、ま
た、画素マトリクス回路だけでなくドライバ回路を同一
基板に作製することが可能になった。
2. Description of the Related Art As a monitor for a personal computer or an HDTV, an active matrix type liquid crystal panel using a thin film transistor (TFT) as a switching element has been developed.
By using the FT, a high-definition display can be achieved, and a driver circuit as well as a pixel matrix circuit can be manufactured on the same substrate.

【0003】多結晶シリコン膜を形成するには、PEC
VD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法
でシリコン膜を堆積した状態で多結晶化する方法、非晶
質シリコン膜を成膜し、結晶化させることによって形成
する方法が知られている。多結晶シリコン膜は成膜温度
に600℃が必要であるが、非晶質シリコン膜は300
℃程度の成膜温度で大面積に成膜が可能なため、一般的
に、後者の方法で形成された多結晶シリコン膜がTFT
の活性層に用いられている。
In order to form a polycrystalline silicon film, PEC is used.
There are known a method of polycrystallizing a silicon film deposited by a VD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method, and a method of forming an amorphous silicon film by crystallizing it. A polycrystalline silicon film requires a deposition temperature of 600 ° C., while an amorphous silicon film has a temperature of 300 ° C.
Since a film can be formed over a large area at a film formation temperature of about 100 ° C., a polycrystalline silicon film formed by the latter method is generally used as a TFT.
Of the active layer.

【0004】非晶質シリコン膜の結晶化方法には、エキ
シマレーザやArレーザ等のレーザ光を照射する方法、
電気炉において600〜1000℃で加熱する方法が採
用されている。特に、基板にコーニング1737ガラス
基板のような低耐熱性の基板を用い、プロセス温度が6
00℃以下の結晶化工程を経た多結晶シリコンは低温ポ
リシリコンあるいは低温多結晶シリコンと呼ばれてい
る。
[0004] As a method of crystallizing an amorphous silicon film, a method of irradiating a laser beam such as an excimer laser or an Ar laser,
A method of heating at 600 to 1000 ° C. in an electric furnace is employed. In particular, a substrate having a low heat resistance such as a Corning 1737 glass substrate is used as the substrate, and the process temperature is 6
Polycrystalline silicon that has undergone a crystallization step at a temperature of 00 ° C. or lower is called low-temperature polysilicon or low-temperature polycrystalline silicon.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
低温多結晶シリコン膜を用いたTFTの電界効果移動度
は、Nチャネル型の場合で高々100cm2 /Vs程度
である。これは多結晶シリコンでは結晶粒界がキャリア
(電子又はホール)の移動の大きな障害となっているた
めであり、結晶粒界ではシリコン原子の結合が切れて多
くの不対結合手が存在し、この不対結合手が捕獲準位と
なっているためである。
However, the field-effect mobility of a conventional TFT using a low-temperature polycrystalline silicon film is at most about 100 cm 2 / Vs in the case of an N-channel type. This is because, in polycrystalline silicon, the crystal grain boundaries are a major obstacle to the movement of carriers (electrons or holes). At the crystal grain boundaries, the bonds of silicon atoms are broken and many unpaired bonds are present. This is because this dangling bond is at the trap level.

【0006】本発明の目的は、従来の多結晶シリコンの
欠点を解消し、半導体薄膜を活性層に用いた半導体素子
の電気特性を向上させるための技術を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a technique for solving the drawbacks of the conventional polycrystalline silicon and improving the electrical characteristics of a semiconductor device using a semiconductor thin film as an active layer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、PECVD法により、非晶質成分と結晶
成分が混在した半導体膜を形成し、アニールする。アニ
ールされた半導体薄膜を活性層に用いる。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a semiconductor film in which an amorphous component and a crystalline component are mixed is formed by a PECVD method and annealed. The annealed semiconductor thin film is used for the active layer.

【0008】非晶質成分と結晶成分が混在した半導体膜
を結晶化させることで、結晶粒界での不対結合手が少な
くなるため、半導体素子の電気特性を向上させることが
できる。
By crystallizing a semiconductor film in which an amorphous component and a crystal component are mixed, dangling bonds at crystal grain boundaries are reduced, so that electrical characteristics of a semiconductor element can be improved.

【0009】なお、本明細書において「半導体膜」と
は、シリコン(Si)膜、ゲルマニウム(Ge)膜、シ
リコン−ゲルマニウム化合物(Six Ge1-x (0<X
<1)で示される)をいう。
[0009] Note that the term "semiconductor film" as used herein, silicon (Si) film, a germanium (Ge) film, a silicon - germanium compound (Si x Ge 1-x ( 0 <X
<1)).

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】 以下、図1を参照して、本発明
の実施形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to FIG.

【0011】基板100を用意する。基板100にはガ
ラス基板、石英基板、セラミック基板等の絶縁性基板、
単結晶シリコン基板、更にステンレス基板、Cu基板、
Ta、W、Mo、Ti、Cr等の高融点金属材料又はこ
れら合金系(例えば、窒素系合金)からなる基板等の導
電性基板を用いることができる。
A substrate 100 is prepared. For the substrate 100, an insulating substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, and a ceramic substrate,
Single crystal silicon substrate, further stainless steel substrate, Cu substrate,
A conductive substrate such as a substrate made of a high melting point metal material such as Ta, W, Mo, Ti, Cr, or an alloy thereof (for example, a nitrogen-based alloy) can be used.

【0012】基板100表面には絶縁表面を有する下地
膜110を形成する。ガラスや石英基板のように絶縁表
面を有する基板100を用いた場合には、下地膜110
は形成しなくとも良いが、下地膜100には半導体素子
内に基板から不純物が拡散するのを防ぐ機能や、基板1
00上に形成される半導体膜や金属膜の密着性を高め、
剥離を防止する機能を有する。
On the surface of the substrate 100, a base film 110 having an insulating surface is formed. When a substrate 100 having an insulating surface, such as a glass or quartz substrate, is used,
Need not be formed, but the base film 100 has a function of preventing impurities from diffusing from the substrate into the semiconductor element, and a function of the substrate 1.
Increase the adhesion of the semiconductor film or metal film formed on
Has the function of preventing peeling.

【0013】下地膜110には、CVD法やスパッタ法
などで成膜した酸化シリコン膜や、窒化シリコン膜、窒
化酸化シリコン膜等の無機絶縁膜が使用できる。
As the base film 110, an inorganic insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film formed by a CVD method, a sputtering method, or the like can be used.

【0014】例えば、シリコン基板を使用した場合に
は、熱酸化によってその表面を酸化して下地膜を形成す
ることができる。また、石英基板やステンレス基板等、
耐熱性基板を用いた場合には、非晶質シリコン膜を成膜
し熱酸化して、酸化シリコン膜を形成することができ
る。
For example, when a silicon substrate is used, its surface can be oxidized by thermal oxidation to form a base film. In addition, quartz substrates, stainless steel substrates, etc.
When a heat-resistant substrate is used, an amorphous silicon film can be formed and thermally oxidized to form a silicon oxide film.

【0015】更に、下地膜110として、タングステ
ン、クロム、タンタル等の高融点金属の被膜や、窒化ア
ルミニウム膜等の高い伝導度を有する被膜を下層に、上
記の無機絶縁膜を上層に積層した積層膜を用いてもよ
い。この場合には、半導体装置で発生した熱が下地膜1
10の下層の被膜から放射されるため、半導体回路の動
作が安定できる。
Further, as the base film 110, a high-melting-point metal film such as tungsten, chromium, or tantalum, or a film having high conductivity such as an aluminum nitride film is formed as a lower layer, and the inorganic insulating film is formed as an upper layer. A membrane may be used. In this case, the heat generated in the semiconductor device is
Since the radiation is radiated from the lower coating film 10, the operation of the semiconductor circuit can be stabilized.

【0016】下地膜110上に、PECVD法で半導体
膜150を成膜する。ここでは、アニール処理の出発膜
となる半導体膜150をCVD半導体膜150と呼ぶこ
とにする。(図1(A))
A semiconductor film 150 is formed on the base film 110 by PECVD. Here, the semiconductor film 150 serving as a starting film of the annealing process is referred to as a CVD semiconductor film 150. (Fig. 1 (A))

【0017】CVD半導体膜150は、非晶質成分と結
晶成分とが混在した半導体薄膜であり、結晶粒と結晶粒
の間に非晶質部分が存在している結晶構造となってい
る。
The CVD semiconductor film 150 is a semiconductor thin film in which an amorphous component and a crystalline component are mixed, and has a crystal structure in which an amorphous portion exists between crystal grains.

【0018】このような結晶構造を有する半導体膜15
0を成膜するには、例えば、シリコン膜を成膜するに
は、原料ガスにH2 で希釈したSiH4 (モノシラン)
又はSi2 6 (ジシラン)を用い、ガス流量比をSi
4 :H2 =1:30〜100(又はSi2 6 :H2
=1:30〜100)、圧力5〜270Pa、RF電力
密度10〜250mW/cm2 、基板温度80〜350
℃とすればよい。なお、SiH4 又はSi2 6 をHe
(ヘリウム)で希釈することもできる。
Semiconductor film 15 having such a crystal structure
For example, to form a silicon film, a film of SiH 4 (monosilane) diluted with H 2 in a source gas is formed.
Or, use Si 2 H 6 (disilane) and adjust the gas flow ratio to Si.
H 4 : H 2 = 1: 30 to 100 (or Si 2 H 6 : H 2
= 1: 30 to 100), pressure 5 to 270 Pa, RF power density 10 to 250 mW / cm 2 , substrate temperature 80 to 350
° C. Note that SiH 4 or Si 2 H 6 is replaced with He.
(Helium).

【0019】CVDシリコン膜150は、非晶質成分と
結晶成分が混在した結晶構造を有し、結晶粒と結晶粒の
間に非晶質成分が存在している。また、結晶粒は基板面
を底面とする柱状構造を呈しているのが観察された。
The CVD silicon film 150 has a crystal structure in which an amorphous component and a crystal component are mixed, and an amorphous component exists between crystal grains. It was also observed that the crystal grains had a columnar structure with the substrate surface as the bottom surface.

【0020】PECVD法で成膜した半導体膜150を
アニール処理(結晶化処理)する。アニールにより、半
導体膜中の非晶質成分が結晶化されると共に、結晶粒も
成長し、結晶性を有する半導体膜151を形成する。
(図2(B))
The semiconductor film 150 formed by PECVD is annealed (crystallized). By the annealing, the amorphous component in the semiconductor film is crystallized, and the crystal grains grow, so that the semiconductor film 151 having crystallinity is formed.
(FIG. 2 (B))

【0021】本発明のPECVD法より堆積した膜を出
発膜にして結晶化させた半導体膜151は、従来の多結
晶半導体膜とは異なり、結晶粒界での原子の結合がスム
ーズであり、不対結合手が少ない。これは、出発膜にお
いて、非晶質部分が結晶粒と結晶粒間の応力の緩衝部分
となり、結晶成分(結晶粒)と非晶質部分との接合部分
には不対結合手が少なく、このような出発膜をアニール
することで、粒界に不対結合手の少ない半導体膜を得る
ことができる。
The semiconductor film 151 crystallized by using a film deposited by the PECVD method of the present invention as a starting film, unlike a conventional polycrystalline semiconductor film, has a smooth bond of atoms at crystal grain boundaries, and has There are few pairs. This is because, in the starting film, the amorphous portion serves as a buffer portion for stress between crystal grains, and there are few dangling bonds at the junction between the crystal component (crystal grain) and the amorphous portion. By annealing such a starting film, a semiconductor film having few dangling bonds at grain boundaries can be obtained.

【0022】本発明のアニール処理には、電気炉内で加
熱処理する熱アニールと光アニールと大別される。光ア
ニールは基板にかかる熱的ストレスが熱アニールよりも
少なく、短時間で処理することができるため有効であ
る。特に、短波長ほどガラス基板に吸収されないため、
熱的なストレスをかけることがない。
The annealing treatment of the present invention is broadly classified into thermal annealing in which heat treatment is performed in an electric furnace and light annealing. Optical annealing is effective because the thermal stress applied to the substrate is smaller than that of thermal annealing and can be processed in a short time. In particular, since shorter wavelengths are not absorbed by the glass substrate,
No thermal stress is applied.

【0023】更に光アニールには、レーザアニールとラ
ンプアニールに分けられる。レーザアニールには、励起
ガスとしてXeCl、ArF、KrF等を用いたエキシ
マレーザのようなパルス発振型のレーザや、Arレーザ
やルビーレーザ等の連続発振型のレーザが用いられる。
他方ランプアニールには、赤外ランプや水銀ランプ等の
赤外光や紫外光を発するランプ光源を用いられる。また
光アニールでは、照射する光を線状、長方形状または正
方形状に整形して照射するスループットが向上する。
The light annealing is further divided into laser annealing and lamp annealing. For laser annealing, a pulse oscillation type laser such as an excimer laser using XeCl, ArF, KrF or the like as an excitation gas, or a continuous oscillation type laser such as an Ar laser or a ruby laser is used.
On the other hand, a lamp light source that emits infrared light or ultraviolet light such as an infrared lamp or a mercury lamp is used for lamp annealing. Further, in the optical annealing, the throughput of irradiating light after shaping the light to be linear, rectangular or square is improved.

【0024】なお、レーザアニールの条件(レーザビー
ムの形状、レーザ光の波長、オーバーラップ率、照射強
度、パルス幅、繰り返し周波数、照射時間等)は、半導
体膜の膜厚、基板温度等を考慮して実施者が適宜決定す
ればよい。また、レーザ結晶化の条件によっては、半導
体膜が溶融状態を経過して結晶化する場合や、半導体膜
が溶融せずに固相状態、もしくは固相と液相の中間状態
で結晶化する場合がある。ただし、大気中でレーザ結晶
化を行なうと薄い酸化膜が形成されるため、アニール後
に、この酸化膜を除去するほうが好ましい場合もある。
また、大気にふれることなく同一チャンバー内で、PE
CVD法による半導体膜の形成と、アニールを行う構成
とすることもできる。
The laser annealing conditions (laser beam shape, laser beam wavelength, overlap ratio, irradiation intensity, pulse width, repetition frequency, irradiation time, etc.) are determined in consideration of the thickness of the semiconductor film, the substrate temperature, and the like. Then, the practitioner may appropriately determine. In addition, depending on the conditions of laser crystallization, when the semiconductor film crystallizes after passing through a molten state, or when the semiconductor film crystallizes in a solid state without melting or in an intermediate state between a solid phase and a liquid phase. There is. However, when laser crystallization is performed in the air, a thin oxide film is formed. Therefore, it is sometimes preferable to remove this oxide film after annealing.
In the same chamber without touching the atmosphere, PE
A configuration in which a semiconductor film is formed by a CVD method and annealing is performed may also be employed.

【0025】また、結晶化を助長する触媒元素(ニッケ
ル)を添加する熱結晶化については、特開平7-130652号
公報、特開平9-312260号公報等に詳細に記載されてい
る。結晶化を助長する金属元素としては、Fe、Co、
Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、A
uから選ばれた一種または複数種類の元素が用いられ
る。また、非晶質珪素膜中の拡散が置換型拡散であるG
e、Pbを用いることもできる。
Thermal crystallization in which a catalyst element (nickel) for promoting crystallization is added is described in detail in JP-A-7-130652 and JP-A-9-312260. Metal elements that promote crystallization include Fe, Co,
Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu, A
One or more elements selected from u are used. Also, the diffusion in the amorphous silicon film is G
e and Pb can also be used.

【0026】ただし、触媒元素を用いた場合には、半導
体膜中に触媒元素が高濃度に残存するため、結晶化処理
後に半導体膜中の触媒元素の濃度を低減する工程、いわ
ゆるばゲッタリング処理を施すことが好ましい。
However, when a catalytic element is used, a high concentration of the catalytic element remains in the semiconductor film. Therefore, a step of reducing the concentration of the catalytic element in the semiconductor film after the crystallization treatment, ie, a so-called gettering treatment Is preferably applied.

【0027】アニールされた半導体膜151をパターニ
ングして所望の形状の活性層210、300、310を
形成する。活性層210、300、310を利用して、
薄膜トランジスタ(TFT)やダイオード、メモリ素子
などの半導体素子を形成することができる。これら半導
体素子で回路(例えば、マトリクス回路)形成し、アク
ティブマトリクス型表示装置やイメージセンサ等の半導
体装置を製造することができる。
The annealed semiconductor film 151 is patterned to form active layers 210, 300, and 310 having desired shapes. Using the active layers 210, 300, 310,
A semiconductor element such as a thin film transistor (TFT), a diode, or a memory element can be formed. A circuit (for example, a matrix circuit) is formed using these semiconductor elements, and a semiconductor device such as an active matrix display device or an image sensor can be manufactured.

【0028】本発明のアニールされた半導体膜151を
活性層に用いたTFTの電界効果移動度は、Nチャネル
型では、典型的には100〜500cm2 /Vsであ
り、Pチャネル型では20〜300cm2 /Vs、典型
的には50〜300cm2 /Vsを実現できる。
The field effect mobility of a TFT using the annealed semiconductor film 151 of the present invention as an active layer is typically 100 to 500 cm 2 / Vs for an N-channel type, and 20 to 500 cm 2 / Vs for a P-channel type. 300 cm 2 / Vs, typically can achieve 50~300cm 2 / Vs.

【0029】[0029]

【実施例】以下、図1〜図10を用いて、本発明の実施
例を説明する。だだし、本発明は実施例に限定されない
ことはいうまでもない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.

【0030】[実施例1] 図1〜図7を用いて、本実
施例を説明する。本実施例は本発明をアクティブマトリ
クス型の液晶パネルに応用した例である。
[Embodiment 1] This embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is an example in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal panel.

【0031】図7は、本実施例のアクティブマトリクス
型液晶パネルの概略図である。液晶パネルでは、アクテ
ィブマトリクス基板と対向基板とが対向し、これらの基
板間に液晶が挟まれている。アクティブマトリクス基板
は、ガラス基板100上に形成された、画素マトリクス
回路101、走査線駆動回路102、信号線駆動回路1
03を有する。
FIG. 7 is a schematic diagram of the active matrix type liquid crystal panel of this embodiment. In a liquid crystal panel, an active matrix substrate and a counter substrate face each other, and liquid crystal is sandwiched between these substrates. The active matrix substrate includes a pixel matrix circuit 101, a scanning line driving circuit 102, and a signal line driving circuit 1 formed on a glass substrate 100.
03.

【0032】走査線駆動回路102、信号線駆動回路1
03はそれぞれ走査線230、信号線240によって画
素マトリクス回路101に接続されている。これら駆動
回路102、103はCMOS回路で主に構成されてい
る。
The scanning line driving circuit 102 and the signal line driving circuit 1
Numeral 03 is connected to the pixel matrix circuit 101 by a scanning line 230 and a signal line 240, respectively. These drive circuits 102 and 103 are mainly constituted by CMOS circuits.

【0033】画素マトリクス回路101の行ごとに走査
線230が形成され、列ごとに信号線240が形成され
ている。走査線230、信号線240の交差部近傍に
は、画素TFT200が形成されている。画素TFT2
00のゲート電極は走査線230に接続され、ソースは
信号線240に接続されている。更に、ドレインには画
素電極260、保持容量270が接続されている。
A scanning line 230 is formed for each row of the pixel matrix circuit 101, and a signal line 240 is formed for each column. The pixel TFT 200 is formed near the intersection of the scanning line 230 and the signal line 240. Pixel TFT2
00 is connected to the scanning line 230, and the source is connected to the signal line 240. Further, the pixel electrode 260 and the storage capacitor 270 are connected to the drain.

【0034】対向基板130は、ガラス基板全面にIT
O膜等の透明導電膜が形成されている。透明導電膜は画
素マトリクス回路101の画素電極260に対する対向
電極であり、画素電極、対向電極間に形成された電界に
よって液晶材料が駆動される。対向基板130には必要
であれば配向膜や、カラーフィルタが形成されている。
The opposing substrate 130 has an IT
A transparent conductive film such as an O film is formed. The transparent conductive film is a counter electrode to the pixel electrode 260 of the pixel matrix circuit 101, and the liquid crystal material is driven by an electric field formed between the pixel electrode and the counter electrode. If necessary, an alignment film and a color filter are formed on the counter substrate 130.

【0035】アクティブマトリクス基板には、FPC1
31を取り付ける面を利用してICチップ132、13
3が取り付けられている。これらのICチップ132、
133はビデオ信号の処理回路、タイミングパルス発生
回路、γ補正回路、メモリ回路、演算回路などの回路を
シリコン基板上に形成して構成される。
The active matrix substrate has FPC1
IC chips 132 and 13 using the surface on which
3 is attached. These IC chips 132,
A circuit 133 is formed by forming circuits such as a video signal processing circuit, a timing pulse generating circuit, a gamma correction circuit, a memory circuit, and an arithmetic circuit on a silicon substrate.

【0036】図6(A)は画素マトリクス回路101の
上面図であり、ほぼ1画素の上面図である。図6(B)
は駆動回路102、103を構成するCMOS回路の上
面図である。
FIG. 6A is a top view of the pixel matrix circuit 101, and is a top view of substantially one pixel. FIG. 6 (B)
FIG. 3 is a top view of a CMOS circuit forming the driving circuits 102 and 103.

【0037】図5はアクティブマトリクス基板の断面図
であり、画素マトリクス回路101、CMOS回路の断
面図である。画素マトリクス回路101の断面図は図6
(A)の鎖線X−X'に沿った断面に対応し、CMOS
回路の断面図は図6(B)の鎖線Y−Y'に沿った断面
に対応する。
FIG. 5 is a sectional view of the active matrix substrate, and is a sectional view of the pixel matrix circuit 101 and the CMOS circuit. FIG. 6 is a sectional view of the pixel matrix circuit 101.
(A) corresponds to the cross section along the chain line XX ′,
A cross-sectional view of the circuit corresponds to a cross section taken along dashed line YY ′ in FIG.

【0038】基板100全面に下地膜110が形成され
ている。画素マトリクス回路101の画素TFT200
は下地膜110上に形成された活性層210、ゲート絶
縁膜220、ゲート電極230Eを有する。走査線23
0と画素TFT200のゲート電極230Eは一体的に
形成されている。
A base film 110 is formed on the entire surface of the substrate 100. Pixel TFT 200 of pixel matrix circuit 101
Has an active layer 210 formed on a base film 110, a gate insulating film 220, and a gate electrode 230E. Scanning line 23
0 and the gate electrode 230E of the pixel TFT 200 are formed integrally.

【0039】活性層210には、2つのチャネル形成領
域211、212と、チャネル形成領域211、212
を挟む1対のN+ 型領域(高濃度不純物領域)213と
214、214と215と、チャネル形成領域211、
212の両側には、1対のN - 型の低濃度不純物領域2
16と217、218と219が形成されている。低濃
度不純物領域216〜219のN型の不純物(リン、ヒ
素)の濃度は高濃度不純物領域213〜215よりも低
く、N+ 型領域213、215がそれぞれソース領域、
ドレイン領域に対応する。
The active layer 210 has two channel formation regions.
Regions 211 and 212 and channel forming regions 211 and 212
A pair of N sandwiching+Mold region (high concentration impurity region) 213 and
214, 214 and 215, a channel forming region 211,
On each side of 212, a pair of N -Type low concentration impurity region 2
16 and 217 and 218 and 219 are formed. Low concentration
N-type impurities (phosphorus, arsenic) in impurity regions 216 to 219
Element) is lower than the high-concentration impurity regions 213 to 215.
N+The mold regions 213 and 215 are source regions, respectively.
Corresponds to the drain region.

【0040】CMOS回路には、活性層300、310
と、ゲート絶縁膜320と第1層目の配線であるゲート
配線330が形成されている。Nチャネル型TFTとP
チャネル型TFTのゲート絶縁膜320とゲート配線3
30は一体的に形成されている。
In the CMOS circuit, the active layers 300 and 310
In addition, a gate insulating film 320 and a gate wiring 330 as a first layer wiring are formed. N-channel TFT and P
Channel type TFT gate insulating film 320 and gate wiring 3
30 is formed integrally.

【0041】Nチャネル型TFTの活性層300には、
1つのチャネル形成領域301と、一対のN+ 型のソー
ス/ドレイン領域(高濃度不純物領域)302、303
が形成され、チャネル形成領域301とソース/ドレイ
ン領域302、303との間には、これらの領域に接し
てN- 型の低濃度不純物領域304、305が形成され
ている。低濃度不純物領域304、305はN型の不純
物(リン又はヒ素)の濃度が高濃度不純物領域302、
303よりも低い。
In the active layer 300 of the N-channel TFT,
One channel formation region 301 and a pair of N + type source / drain regions (high concentration impurity regions) 302 and 303
Are formed, and N -type low-concentration impurity regions 304 and 305 are formed between the channel forming region 301 and the source / drain regions 302 and 303 in contact with these regions. The low-concentration impurity regions 304 and 305 have an N-type impurity (phosphorous or arsenic)
Lower than 303.

【0042】Pチャネル型TFTの活性層310には、
1つのチャネル形成領域311と、一対のP+ 型のソー
ス/ドレイン領域(高濃度不純物領域)312、313
が形成され、チャネル形成領域311とソース/ドレイ
ン領域312、313との間には、これらの領域に接し
てN- 型の低濃度不純物領域314、315が形成され
ている。低濃度不純物領域314、315はP型の不純
物(ボロン)濃度が高濃度不純物領域312、313よ
りも低い。
In the active layer 310 of the P-channel type TFT,
One channel formation region 311 and a pair of P + type source / drain regions (high concentration impurity regions) 312 and 313
Are formed, and N -type low concentration impurity regions 314 and 315 are formed between the channel formation region 311 and the source / drain regions 312 and 313 in contact with these regions. The low-concentration impurity regions 314 and 315 have a P-type impurity (boron) concentration lower than that of the high-concentration impurity regions 312 and 313.

【0043】走査線230及びゲート配線330は同じ
工程で作製され、Alを主成分とする材料で形成され、
これらの表面は配線の陽極酸化物であるアルミナ膜23
1、331で覆われている。
The scanning line 230 and the gate wiring 330 are formed in the same process, and are formed of a material containing Al as a main component.
These surfaces are covered with an alumina film 23 which is an anodic oxide of the wiring.
1, 331.

【0044】活性層210、300、310を覆って、
層間絶縁膜111が形成されている。層間絶縁膜111
上には第2層目の配線・電極として、信号線240、ド
レイン電極241、ソース配線341、342、ドレイ
ン電極343が形成されている。ドレイン電極343は
他のCMOS回路のゲート配線335に接続されてい
る。
Over the active layers 210, 300, 310,
An interlayer insulating film 111 is formed. Interlayer insulating film 111
A signal line 240, a drain electrode 241, source lines 341 and 342, and a drain electrode 343 are formed thereon as second layer wiring and electrodes. The drain electrode 343 is connected to the gate wiring 335 of another CMOS circuit.

【0045】第2層目の配線・電極を覆って、第1の平
坦化膜112が形成されている。第1の平坦化膜112
上には、第3層目の配線として、ブラックマスク25
0、ソース配線351、352が形成されている。ブラ
ックマスク340は図6(A)に示すように、画素マト
リクス回路101で一体的であり、その電位は所定の値
に固定されている。
A first flattening film 112 is formed so as to cover the second layer wiring / electrode. First planarization film 112
A black mask 25 is formed thereon as a third layer wiring.
0, source wirings 351 and 352 are formed. As shown in FIG. 6A, the black mask 340 is integrated with the pixel matrix circuit 101, and its potential is fixed at a predetermined value.

【0046】第3層目の配線を覆って、第2の平坦化膜
113が形成されている。第2の平坦化膜113上には
ドレイン電極231に接続して画素電極260が形成さ
れている。ブラックマスク240、画素電極260を対
向する電極に、第2の平坦化膜113を誘電体として、
保持容量270が形成される。
A second planarizing film 113 is formed to cover the third-layer wiring. A pixel electrode 260 is formed on the second flattening film 113 so as to be connected to the drain electrode 231. The second flattening film 113 is used as a dielectric, with the black mask 240 and the electrode facing the pixel electrode 260 as a dielectric.
A storage capacitor 270 is formed.

【0047】以下、図1〜図4を用いて、図5〜図7に
示したアクティブマトリクス基板の作製工程を説明す
る。図1〜図4の各断面図は図5の断面図に対応し、右
側に画素マトリクス回路の断面図を示し、左側にCMO
S回路の断面図を示す。
Hereinafter, a manufacturing process of the active matrix substrate shown in FIGS. 5 to 7 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 correspond to the cross-sectional view of FIG. 5, the right side shows the cross-sectional view of the pixel matrix circuit, and the left side shows the CMO.
1 shows a cross-sectional view of an S circuit.

【0048】ガラス基板100を用意する。ここでは、
コーニングス社製1737基板(歪点667℃)を用い
る。基板100表面に下地膜110として、PECVD
法でTEOSを原料に酸化シリコン膜を厚さ200nm
成膜する。次下地膜110を形成した後、200〜70
0℃で熱処理する。もちろん、この熱処理温度の上限は
基板の歪点以下とする。ここでは、640℃、4時間加
熱する。
A glass substrate 100 is prepared. here,
A 1737 substrate (strain point 667 ° C.) manufactured by Corning Incorporated is used. PECVD as a base film 110 on the surface of the substrate 100
Silicon oxide film 200nm in thickness using TEOS as raw material
Form a film. After forming the next base film 110, 200 to 70
Heat treatment at 0 ° C. Of course, the upper limit of the heat treatment temperature is equal to or lower than the strain point of the substrate. Here, heating is performed at 640 ° C. for 4 hours.

【0049】下地膜110上にPECVD法によりCV
Dシリコン膜150を成膜する。成膜条件は、SiH4
流量2sccm、H2 流量200sccmとし、成膜時
の圧力133Paに保ち、RF(13.56MHz)電
力密度120mW/cm2 、基板温度300℃とした。
成膜されたCVDシリコン膜150は、非晶質成分と結
晶成分とが混在した半導体薄膜であり、結晶粒と結晶粒
の間に非晶質部分が存在している結晶構造となってい
る。(図1(A))
The CV is formed on the underlayer 110 by PECVD.
A D silicon film 150 is formed. The deposition conditions were SiH 4
The flow rate was 2 sccm, the H 2 flow rate was 200 sccm, the pressure during film formation was kept at 133 Pa, the RF (13.56 MHz) power density was 120 mW / cm 2 , and the substrate temperature was 300 ° C.
The formed CVD silicon film 150 is a semiconductor thin film in which an amorphous component and a crystalline component are mixed, and has a crystal structure in which an amorphous portion exists between crystal grains. (Fig. 1 (A))

【0050】CVDシリコン膜150をアニールして、
レーザアニールシリコン膜(結晶性シリコン膜)151
を形成する。本実施例では、CVDシリコン膜150を
レーザアニールする。レーザ光源としてXeClエキシ
マレーザを用いた。また、光学系によりレーザ光を線状
に整形し、パルス周波数を30Hz、オーバーラップ率
を96%、レーザーエネルギー密度を359mJ/cm
2 とする。
Annealing the CVD silicon film 150
Laser-annealed silicon film (crystalline silicon film) 151
To form In this embodiment, the CVD silicon film 150 is laser-annealed. A XeCl excimer laser was used as a laser light source. In addition, the laser light is shaped linearly by an optical system, the pulse frequency is 30 Hz, the overlap ratio is 96%, and the laser energy density is 359 mJ / cm.
Assume 2 .

【0051】レーザ光を照射することにより、CVDシ
リコン膜150の非晶質成分が結晶化されると同時に、
結晶粒が成長し、結晶性が向上されたレーザアニールシ
リコン膜(結晶性シリコン膜)151が形成される。な
お、表面を大気にさらしてレーザー結晶化を行ったた
め、結晶性シリコン膜151表面に薄い酸化膜が形成さ
れるが本実施例では簡略化のため図示しない。(図1
(B))
By irradiating the laser beam, the amorphous component of the CVD silicon film 150 is crystallized,
Crystal grains grow and a laser-annealed silicon film (crystalline silicon film) 151 having improved crystallinity is formed. In addition, since the surface was exposed to the air to perform laser crystallization, a thin oxide film was formed on the surface of the crystalline silicon film 151, but is not shown in the present embodiment for simplicity. (Figure 1
(B))

【0052】レーザアニールシリコン膜151をパター
ニングして、所望の形状(図6参照)を有する活性層2
10、300、310を形成する。また、結晶化工程
後、しきい値制御をするために、チャネル形成領域とな
る領域に不純物を添加する工程を加えてもよい。(図1
(C))
The laser-annealed silicon film 151 is patterned to form an active layer 2 having a desired shape (see FIG. 6).
10, 300 and 310 are formed. After the crystallization step, a step of adding an impurity to a region to be a channel formation region may be added in order to control a threshold value. (Figure 1
(C))

【0053】活性層210、300、310を覆って基
板100全面に絶縁被膜153として厚さ150nmの
酸化シリコン膜をPECVD法で成膜する。絶縁被膜1
53はゲート絶縁膜を形成する膜である。絶縁被膜15
3を膜厚に成膜する。絶縁被膜153としてシリコンの
酸化物、窒化物、窒化酸化物の単層膜又は積層膜を成膜
すればよい。
A 150-nm-thick silicon oxide film is formed as an insulating film 153 on the entire surface of the substrate 100 covering the active layers 210, 300, and 310 by PECVD. Insulation coating 1
53 is a film for forming a gate insulating film. Insulation coating 15
3 is formed to a film thickness. As the insulating film 153, a single-layer film or a stacked film of silicon oxide, nitride, or nitride oxide may be formed.

【0054】絶縁被膜153上に、第1層目の配線とな
る導電膜を形成する。本実施例では導電膜としてアルミ
ニウム膜を400nmの膜厚で成膜する。フォトレジス
トマスク154、155を用いて、アルミニウム膜をパ
ターニングし、配線の原型となるアルミニウムパターン
156、157を形成する。(図2(A))
On the insulating film 153, a conductive film to be a first-layer wiring is formed. In this embodiment, an aluminum film is formed to a thickness of 400 nm as a conductive film. Using the photoresist masks 154 and 155, the aluminum film is patterned to form aluminum patterns 156 and 157 as wiring prototypes. (Fig. 2 (A))

【0055】配線を構成する導電膜としては、導電性材
料または半導体材料、例えば、アルミニウム(Al)、
タンタル(Ta)、銅(Cu)、ニオブ(Nb)、ハフ
ニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、チタン(T
i)、クロム(Cr)、シリコン(Si)、シリサイド
等を主成分とする層からなる単層構造または積層構造を
用いることができる。導電膜としては、10〜500n
mの膜厚範囲で用いることができる。
As the conductive film constituting the wiring, a conductive material or a semiconductor material, for example, aluminum (Al),
Tantalum (Ta), copper (Cu), niobium (Nb), hafnium (Hf), zirconium (Zr), titanium (T
i), a single-layer structure or a laminated structure including a layer mainly containing chromium (Cr), silicon (Si), silicide, or the like can be used. 10 to 500 n as a conductive film
m can be used.

【0056】また、この導電膜を形成する前に、レーザ
アニールシリコン膜に更に光アニール又は熱アニールを
施して、結晶粒内の欠陥を減少させるようにしても良
い。もちろん、シリコン膜151を島状にパターニング
した後にアニールを施すこともできる。
Before forming this conductive film, the laser-annealed silicon film may be further subjected to light annealing or thermal annealing to reduce defects in crystal grains. Of course, annealing can be performed after the silicon film 151 is patterned into an island shape.

【0057】アルミニウムパターン156、157を陽
極酸化する。電解溶液に蓚酸(温度30℃)を用い、到
達圧力8V、電流15mV/枚とする。この陽極酸化工
程では、フォトレジスト156、157が存在するた
め、パターン156、157側面のみが陽極酸化され
て、アルミナ膜158、159が形成される。アルミナ
膜158、159はポーラス状の結晶構造を有し、フッ
酸に容易にエッチングされる。(図2(B))
The aluminum patterns 156 and 157 are anodized. Oxalic acid (temperature: 30 ° C.) is used as the electrolytic solution, and the ultimate pressure is 8 V and the current is 15 mV / sheet. In this anodic oxidation step, since the photoresists 156 and 157 are present, only the side surfaces of the patterns 156 and 157 are anodized, and alumina films 158 and 159 are formed. The alumina films 158 and 159 have a porous crystal structure, and are easily etched by hydrofluoric acid. (FIG. 2 (B))

【0058】フォトレジストマスク156、157を除
去した後、再び陽極酸化処理を行う。電解溶液に酒石酸
(温度10℃)を用い、到達圧力80V、電流15mV
/枚とする。この陽極酸化では、アルミナ膜158、1
59内にも電解溶液が浸透するため、アルミニウムパタ
ーン156、157表面が陽極酸化されて、アルミナ膜
231、331が形成される。アルミナ膜231、33
1は緻密な結晶構造を有するバリア型の膜であり、フッ
酸に耐エッチング特性を有する。2回の陽極酸化工程
で、残存したアルミニウムパターン156、157がそ
れぞれ、走査線230、ゲート配線330となる。(図
2(C))
After removing the photoresist masks 156 and 157, anodic oxidation is performed again. Using tartaric acid (temperature 10 ° C) as the electrolytic solution, ultimate pressure 80V, current 15mV
/ Sheet. In this anodic oxidation, the alumina films 158, 1
Since the electrolytic solution also permeates into 59, the surfaces of aluminum patterns 156 and 157 are anodized, and alumina films 231 and 331 are formed. Alumina films 231 and 33
Reference numeral 1 denotes a barrier type film having a dense crystal structure, which has etching resistance to hydrofluoric acid. The aluminum patterns 156 and 157 remaining after the two anodic oxidation processes become the scanning lines 230 and the gate lines 330, respectively. (Fig. 2 (C))

【0059】アルミナ膜158、159、221、22
3をマスクにして、酸化シリコンでなる絶縁被膜153
をパターニングして、ゲート絶縁膜220、320を形
成する。(図3(A))
Alumina films 158, 159, 221 and 22
3 as a mask, an insulating film 153 made of silicon oxide.
Is patterned to form gate insulating films 220 and 320. (FIG. 3 (A))

【0060】なお、図3(A)において、また、酸化シ
リコン膜153のパターニングを行わず、まず、活性層
に不純物を添加し、しかる後絶縁被膜153のパターニ
ングしてもよい。
In FIG. 3A, an impurity may be first added to the active layer without patterning the silicon oxide film 153, and then the insulating film 153 may be patterned.

【0061】Nチャネル型TFTとなる活性層210、
300をフォトレジストマスク160で覆い、プラズマ
ドーピング法によりP型の導電性を付与する不純物を活
性層310へ添加する。本実施例では、ボロンを添加す
る。ゲート配線330、ゲート絶縁膜320をマスクと
して機能するため、真性なチャネル形成領域311、P
+ 型のソース領域312、P+ 型のドレイン領域31
3、P- 型の低濃度不純物領域314、315が自己整
合的に形成される。不純物の添加は、プラズマドーピン
グ法他、イオン注入法、レーザードーピング法、拡散法
等の公知の手段を用いればよい。(図3(C))
An active layer 210 serving as an N-channel type TFT;
300 is covered with a photoresist mask 160, and an impurity imparting P-type conductivity is added to the active layer 310 by a plasma doping method. In this embodiment, boron is added. Since the gate wiring 330 and the gate insulating film 320 function as masks, the intrinsic channel formation region 311, P
+ Type source region 312, P + type drain region 31
3. P - type low concentration impurity regions 314 and 315 are formed in a self-aligned manner. The addition of the impurity may be performed by a known method such as an ion implantation method, a laser doping method, or a diffusion method, in addition to a plasma doping method. (FIG. 3 (C))

【0062】フォトレジストマスク160を除去した
後、Pチャネル型TFTの活性層310を覆うフォトレ
ジストマスク161を形成し、プラズマドーピング法に
よりN型の導電性を付与する不純物を活性層210、3
00へ添加する。本実施例ではリンを添加する。リンの
代わりにヒ素(As)でも良い。ゲート絶縁膜220、
走査線230がマスクとして機能して、活性層210に
チャネル形成領域211、N+ 型の高濃度不純物領域2
12、213、214、N- 低濃度不純物領域215〜
219が自己整合的に形成される。同時に、ゲート絶縁
膜320、ゲート配線330がマスクとして機能して、
活性層300に、真性なチャネル形成領域301、N+
型のソース領域302、N- 型のドレイン領域303、
低濃度不純物領域304、305が自己整合的に形成さ
れる。(図4(A))
After removing the photoresist mask 160, a photoresist mask 161 covering the active layer 310 of the P-channel TFT is formed, and an impurity imparting N-type conductivity is added to the active layers 210 and 3 by plasma doping.
Add to 00. In this embodiment, phosphorus is added. Arsenic (As) may be used instead of phosphorus. Gate insulating film 220,
The scanning line 230 functions as a mask, and the channel formation region 211 and the N + -type high-concentration impurity region 2 are formed in the active layer 210.
12, 213, 214, N - low concentration impurity region 215-
219 are formed in a self-aligned manner. At the same time, the gate insulating film 320 and the gate wiring 330 function as a mask,
In the active layer 300, an intrinsic channel formation region 301, N +
Source region 302, N type drain region 303,
Low concentration impurity regions 304 and 305 are formed in a self-aligned manner. (FIG. 4 (A))

【0063】なお、本明細書中で真性とは、シリコンの
フェルミレベルを変化させうるリン、ヒ素、ボロン(ソ
ース/ドレイン領域に添加された不純物)を一切含まな
い領域、又はしきい値制御をするためにリン、ヒ素、ボ
ロンを意図的に添加した領域である。この領域でのリ
ン、ヒ素、ボロンの濃度はそれぞれSIMS分析で1×
1015〜1×1017atoms /cm3 に範囲内である。
In this specification, the term “intrinsic” refers to a region which does not contain phosphorus, arsenic, boron (impurities added to source / drain regions) which can change the Fermi level of silicon, or a threshold value control. In this region, phosphorus, arsenic, and boron are intentionally added. The concentration of phosphorus, arsenic, and boron in this region was 1 × by SIMS analysis.
It is in the range of 10 15 to 1 × 10 17 atoms / cm 3 .

【0064】活性層に添加した不純物(ボロン、リン)
を活性化するため、レーザ光を活性層210、300、
310に照射し、更に熱処理を行う。レーザ照射条件
は、パルス周波数50Hz、レーザーエネルギー密度1
79mJ/cm2 とした。熱処理条件は窒素雰囲気、温
度:450℃、時間:2時間とする。
Impurities (boron, phosphorus) added to the active layer
To activate the laser beam, the active layers 210, 300,
Irradiation is performed on the substrate 310, and heat treatment is further performed. Laser irradiation conditions are: pulse frequency 50 Hz, laser energy density 1
79 mJ / cm 2 . The heat treatment conditions are a nitrogen atmosphere, temperature: 450 ° C., and time: 2 hours.

【0065】次いで、層間絶縁膜111として、PEC
VD法で厚さ20nmの窒化シリコン膜、厚さ900n
mの酸化シリコン膜を成膜する。層間絶縁膜111にソ
ース領域、ドレイン領域を露出させるコンタクトホール
を形成する。層間絶縁膜111上にチタン(150n
m)/アルミニウム(500nm)/チタン(100n
m)の積層膜をスパッタ法で成膜し、パターニングし
て、信号線240、ドレイン電極241、ソース配線3
41、342、ドレイン電極343を形成する。水素化
処理(水素雰囲気、350℃、2時間)を行ない、CM
OS回路及び画素TFT200が完成する。(図4
(B))
Next, as the interlayer insulating film 111, PEC
20 nm thick silicon nitride film by VD method, 900 n thick
m silicon oxide film is formed. A contact hole exposing the source region and the drain region is formed in the interlayer insulating film 111. Titanium (150n) is formed on the interlayer insulating film 111.
m) / aluminum (500 nm) / titanium (100 n
m) is formed by sputtering and patterned to form a signal line 240, a drain electrode 241, a source line 3
41, 342 and a drain electrode 343 are formed. Perform hydrogenation treatment (hydrogen atmosphere, 350 ° C, 2 hours), CM
The OS circuit and the pixel TFT 200 are completed. (FIG. 4
(B))

【0066】基板全面に第1の平坦化膜112を形成す
る。第1の平坦化膜112として窒化シリコンとアクリ
ル膜の積層膜を形成する。まず、PECVD法で厚さ2
0nmの窒化シリコン膜を成膜し、スピンコート法でア
クリル膜を膜厚1μmの厚さに成膜する。
A first planarizing film 112 is formed on the entire surface of the substrate. As the first planarization film 112, a stacked film of silicon nitride and an acrylic film is formed. First, the thickness 2 by PECVD method
A 0-nm-thick silicon nitride film is formed, and an acrylic film is formed to a thickness of 1 μm by spin coating.

【0067】第1の平坦化膜112にソース配線34
1、342、ドレイン電極343に達するコンタクトホ
ールを形成する。スパッタ法でチタン膜を厚さ300n
mに成膜しパターニングして、ブラックマスク250、
ソース配線351、352を形成する。
The source wiring 34 is formed on the first planarizing film 112.
1, 342, and a contact hole reaching the drain electrode 343 is formed. Titanium film 300n thick by sputtering method
m, and patterning to form a black mask 250,
Source wirings 351 and 352 are formed.

【0068】第2の平坦化膜113として、スピンコー
ト法でアクリル膜を1μmの厚さに形成する。平坦化膜
112、113にドレイン電極241に達するコンタク
トホールを形成する。可視光に対して透明な導電膜とし
てITO膜を100nmの厚さにスパッタ法で成膜し、
パターニングして画素電極260を形成する。画素電極
260がブラックマスク260と重なっている部分で
は、第2の平坦化膜113を誘電体とし、ブラックマス
ク250と画素電極260を電極とする保持容量270
が形成される。以上の工程によりアクティブマトリクス
基板が作製される。(図5)
As the second flattening film 113, an acrylic film is formed to a thickness of 1 μm by spin coating. A contact hole reaching the drain electrode 241 is formed in the planarization films 112 and 113. An ITO film is formed as a conductive film transparent to visible light to a thickness of 100 nm by a sputtering method,
The pixel electrode 260 is formed by patterning. In the portion where the pixel electrode 260 overlaps the black mask 260, the storage capacitor 270 using the second planarizing film 113 as a dielectric and the black mask 250 and the pixel electrode 260 as electrodes.
Is formed. Through the above steps, an active matrix substrate is manufactured. (Fig. 5)

【0069】ここでは透過型の液晶パネルを作製した
が、画素電極をアルミニウムのような可視光に対して高
い反射率(80%以上)を有する材料で形成し、反射型
の液晶パネルとすることもできる。特に反射型液晶パネ
ルを作製する場合、下地膜として耐熱性金属膜上に絶縁
膜を積層する構造または窒化アルミニウム上に絶縁膜を
積層する構造を用いると、絶縁膜下の金属膜が放熱層と
して働き有効である。なお、上記工程順序を実施者が適
宜変更することは可能である。
Here, a transmissive liquid crystal panel is manufactured. However, a pixel electrode is formed of a material having a high reflectance (80% or more) with respect to visible light such as aluminum to obtain a reflective liquid crystal panel. Can also. In particular, when a reflective liquid crystal panel is manufactured, when a structure in which an insulating film is stacked over a heat-resistant metal film or a structure in which an insulating film is stacked over aluminum nitride is used as a base film, the metal film below the insulating film serves as a heat dissipation layer. Working and effective. In addition, it is possible for a practitioner to change the above process order as appropriate.

【0070】本実施例では、画素TFT200はダブル
ゲート構造としたが、シングルゲート構造、またはトリ
プルゲート構造等のマルチゲート構造にも適用できる。
In this embodiment, the pixel TFT 200 has a double gate structure. However, the present invention can be applied to a multi-gate structure such as a single gate structure or a triple gate structure.

【0071】本実施例では液晶表示装置を例に挙げて説
明しているが、アクティブマトリクス型の表示装置であ
ればEL(エレクトロルミネッセンス)表示装置やEC
(エレクトロクロミックス)表示装置に本発明を適用す
ることも可能であることは言うまでもない。
In this embodiment, a liquid crystal display device is described as an example, but an active matrix type display device such as an EL (electroluminescence) display device or an EC
It goes without saying that the present invention can be applied to an (electrochromic) display device.

【0072】また、画素電極に変えて光電変換層を設け
ることにより、CMOS型のイメージセンサを形成でき
ることは容易である。
Further, it is easy to form a CMOS image sensor by providing a photoelectric conversion layer instead of a pixel electrode.

【0073】[実施例2] 本実施例は、実施例1とは
異なる方法により結晶性半導体膜を得る例であり、結晶
化を助長する触媒元素を半導体膜全面または選択的に保
持させる工程を加える。基本的な構成は実施例1と同様
であるので、図1を参照して相違点のみを説明する。
[Embodiment 2] This embodiment is an example in which a crystalline semiconductor film is obtained by a method different from that in Embodiment 1, and a step of selectively holding a catalytic element for promoting crystallization on the entire surface of the semiconductor film or selectively. Add. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described with reference to FIG.

【0074】PECVD法によりCVDシリコン膜15
0を形成する工程までは実施例1と同様である。
The CVD silicon film 15 is formed by the PECVD method.
The steps up to the step of forming 0 are the same as in the first embodiment.

【0075】本実施例では、CVDシリコン膜150の
表面にシリコンの結晶化を助長する触媒元素を導入す
る。シリコンの結晶化を助長する触媒元素としては、N
i、Fe、Co、Pt、Cu、Au、Geから選ばれた
一種または複数種類の元素が用いられる。本実施例では
Niを用いる。Niは上記の触媒元素の中でシリコン膜
中の拡散速度が早く、最も良好な結晶性を得ることがで
きる。
In this embodiment, a catalytic element for promoting crystallization of silicon is introduced into the surface of the CVD silicon film 150. Catalyst elements that promote silicon crystallization include N
One or a plurality of elements selected from i, Fe, Co, Pt, Cu, Au, and Ge are used. In this embodiment, Ni is used. Ni has a high diffusion rate in the silicon film among the above catalyst elements, and can obtain the best crystallinity.

【0076】また、上記触媒元素を導入する箇所として
は、特に限定されないが、シリコン膜150の全面、ま
たはマスクを適宜形成することにより選択的に導入す
る。また、触媒元素を非晶質シリコン膜の裏面、または
表裏両面に導入する工程としてもよい。
The location where the catalyst element is introduced is not particularly limited, but the catalyst element is selectively introduced over the entire surface of the silicon film 150 or by appropriately forming a mask. Further, a step of introducing a catalyst element to the back surface of the amorphous silicon film or to both the front and back surfaces may be adopted.

【0077】また、シリコン膜に触媒元素を導入する方
法としては、触媒元素とシリコンが反応してシリコンと
触媒元素の化合物が形成されれば良く、非晶質シリコン
膜の表面に触媒元素を含有する気体や液体を接触させ得
る方法、またはシリコン膜150の膜中に添加させ得る
方法等が挙げられる。
The method for introducing the catalytic element into the silicon film may be such that the catalytic element and the silicon react to form a compound of the silicon and the catalytic element. The catalytic element is contained on the surface of the amorphous silicon film. And a method that can be added to the silicon film 150.

【0078】例えば、スパッタ法、CVD法、プラズマ
処理法、吸着法、イオン注入法、または触媒元素を含有
した溶液を塗布する方法を使用することができる。溶液
を塗布する方法は簡便であり、触媒元素の濃度調整が容
易であるという利点がある。金属塩としては各種塩を用
いるとができ、溶媒としては水のほか、アルコール類、
アルデヒド類、エーテル類、その他の有機溶媒、或いは
水と有機溶媒の混合溶媒を用いることができる。本実施
例では、塗布方法を用い、1〜100ppm(重量換
算)の範囲のニッケルを含んだ溶液を塗布する。ただ
し、非晶質シリコン膜の膜厚を考慮に入れて適宜添加量
を調節する必要がある。このようにして得られた非晶質
シリコン膜における膜中のニッケル濃度は1×1019
1×1021atoms/cm3となる。
For example, a sputtering method, a CVD method, a plasma treatment method, an adsorption method, an ion implantation method, or a method of applying a solution containing a catalytic element can be used. The method of applying the solution is simple and has an advantage that the concentration of the catalyst element can be easily adjusted. Various salts can be used as the metal salt, and water, alcohols,
Aldehydes, ethers, other organic solvents, or a mixed solvent of water and an organic solvent can be used. In this embodiment, a solution containing nickel in the range of 1 to 100 ppm (in terms of weight) is applied using an application method. However, it is necessary to appropriately adjust the addition amount in consideration of the thickness of the amorphous silicon film. In the amorphous silicon film thus obtained, the nickel concentration in the film is 1 × 10 19-
It becomes 1 × 10 21 atoms / cm 3 .

【0079】以上のようにして触媒元素をシリコン膜1
51に導入した後、レーザ光の照射により結晶化を行な
い結晶性シリコン膜153を形成する。また、レーザア
ニールに代わって、550℃以上の温度で加熱する熱ア
ニールでもよい。また、触媒元素は活性層の半導体特性
を損なうものであるので、アニール後に膜中の触媒元素
を低減させるゲッタリングを行う工程を加えるのが好ま
しい。
As described above, the catalyst element is
After being introduced into 51, crystallization is performed by irradiation with laser light to form a crystalline silicon film 153. Further, instead of laser annealing, thermal annealing in which heating is performed at a temperature of 550 ° C. or more may be used. In addition, since the catalytic element impairs the semiconductor characteristics of the active layer, it is preferable to add a step of performing gettering for reducing the catalytic element in the film after annealing.

【0080】以降の工程は、実施例1の製造工程に従え
ば、アクティブマトリクス基板が作製できる。
In the subsequent steps, an active matrix substrate can be manufactured according to the manufacturing steps of the first embodiment.

【0081】[実施例3] 本実施例は、実施例1とは
異なる方法により結晶性半導体膜を得る例である。実施
例1では下地膜を熱処理した後、PECVD法でシリコ
ン膜151を形成する構成としたが、本実施例では、下
地膜110とCVDシリコン膜150とを大気にふれる
ことなく連続形成した例を示す。図1を参照して、本実
施例を説明する。
[Embodiment 3] This embodiment is an example in which a crystalline semiconductor film is obtained by a method different from that of Embodiment 1. In the first embodiment, the silicon film 151 is formed by the PECVD method after the heat treatment of the base film. In the present embodiment, the base film 110 and the CVD silicon film 150 are continuously formed without touching the atmosphere. Show. This embodiment will be described with reference to FIG.

【0082】まず、基板100としてステンレス基板を
用意する。その上に、PECVD法により窒化シリコン
膜からなる下地膜110と、CVDシリコン膜150を
大気にふれることなく連続成膜する。こうすることによ
って下地膜110と半導体膜150との界面を清浄なも
のとすることができる。
First, a stainless steel substrate is prepared as the substrate 100. A base film 110 made of a silicon nitride film and a CVD silicon film 150 are continuously formed thereon by a PECVD method without touching the atmosphere. By doing so, the interface between the base film 110 and the semiconductor film 150 can be cleaned.

【0083】以降の工程は、実施例1の製造工程に従え
ば、アクティブマトリクス基板が作製できる。
In the subsequent steps, an active matrix substrate can be manufactured according to the manufacturing steps of the first embodiment.

【0084】[実施例4] 実施例1ではトップゲート
型TFTを例にとって説明したが、本発明の構成はボト
ムゲート型TFT(代表的には逆スタガ型TFT)に適
用することもできる。本実施例では、図8を用いて、逆
スタガ型TFTの作製工程を説明する。
Fourth Embodiment In the first embodiment, a top gate type TFT has been described as an example. However, the configuration of the present invention can be applied to a bottom gate type TFT (typically, an inverted stagger type TFT). In this embodiment, a manufacturing process of an inverted staggered TFT will be described with reference to FIGS.

【0085】ガラス基板500上に、スパッタ法によ
り、厚さ250nmのタンタル膜を厚さ50nmの窒化
タンタルで挟んだ積層膜を形成し、パターニングしてゲ
ート配線501を形成する。陽極酸化工程を行ない、ゲ
ート配線501の表面に陽極酸化膜502を形成する。
陽極酸化膜502に代えて、スパッタ法などにより金属
酸化物を形成しても良い。ゲート配線501を覆ってゲ
ート絶縁膜504を形成する。本実施例では、PECV
D法により、厚さ100nmの酸化窒化シリコン膜と、
厚さ250nmの窒化シリコン膜を連続成膜する。更
に、ゲート絶縁膜504の成膜工程と連続して、PEC
VD法で非晶質成分と結晶成分が混在するCVDシリコ
ン膜505を成膜する。(図8(A))
A laminated film in which a tantalum film having a thickness of 250 nm is sandwiched between tantalum nitride films having a thickness of 50 nm is formed on a glass substrate 500 by a sputtering method, and is patterned to form a gate wiring 501. An anodic oxidation process is performed to form an anodic oxide film 502 on the surface of the gate wiring 501.
Instead of the anodic oxide film 502, a metal oxide may be formed by a sputtering method or the like. A gate insulating film 504 is formed to cover the gate wiring 501. In this embodiment, the PECV
A 100-nm-thick silicon oxynitride film by a D method;
A silicon nitride film having a thickness of 250 nm is continuously formed. Further, the PEC is continuously formed with the gate insulating film 504.
A CVD silicon film 505 in which an amorphous component and a crystalline component are mixed is formed by a VD method. (FIG. 8A)

【0086】CVDシリコン膜505をレーザアニール
する。光学系によりレーザ光を線状に整形してCVDシ
リコン膜505に照射し、結晶性が向上されたレーザア
ニールシリコン膜(結晶性シリコン膜)506を形成す
る。レーザ照射条件は、パルス周波数を30Hz、オー
バーラップ率を96%、レーザーエネルギー密度を35
9mJ/cm2 とする。レーザアニールにより、CVD
シリコン膜505の非晶質部分が結晶化されると同時に
結晶粒が成長して、結晶性が向上されたレーザアニール
シリコン膜506が形成される。(図8(B))
The CVD silicon film 505 is laser-annealed. A laser beam is shaped into a linear shape by an optical system and irradiated onto the CVD silicon film 505 to form a laser-annealed silicon film (crystalline silicon film) 506 with improved crystallinity. Laser irradiation conditions were as follows: pulse frequency 30 Hz, overlap rate 96%, laser energy density 35
9 mJ / cm 2 . CVD by laser annealing
Crystal grains grow at the same time as the amorphous portion of the silicon film 505 is crystallized, and a laser-annealed silicon film 506 with improved crystallinity is formed. (FIG. 8 (B))

【0087】基板全面に酸化シリコン膜を厚さ120n
mに成膜し、フォトレジストマスク507を用いてパタ
ーニングして、スペーサ508を形成する。(図8
(C))
A silicon oxide film having a thickness of 120 n is formed on the entire surface of the substrate.
m, and patterned using a photoresist mask 507 to form a spacer 508. (FIG. 8
(C))

【0088】フォトレジストマスク507を除去した
後、スペーサ508をドーピングマスクにしてシリコン
膜506にN型又はP型の不純物を添加する。ここで
は、リンを添加して、シリコン膜506に自己整合的に
N型領域509を形成する。(図8(D))
After removing the photoresist mask 507, an N-type or P-type impurity is added to the silicon film 506 using the spacer 508 as a doping mask. Here, an N-type region 509 is formed in a self-aligned manner with the silicon film 506 by adding phosphorus. (FIG. 8 (D))

【0089】チャネル形成領域となる領域をフォトレジ
ストマスク511で覆う。スペーサ508とフォトレジ
ストマスク511をマスクにして、プラズマドーピング
法によりリンを添加する。シリコン膜506には、真性
な領域521、N+ 型の高濃度不純物領域522、N-
型の低濃度不純物領域523が自己整合的に形成され
る。(図9(A))
A region to be a channel forming region is covered with a photoresist mask 511. Using the spacer 508 and the photoresist mask 511 as a mask, phosphorus is added by a plasma doping method. The silicon film 506 includes an intrinsic region 521, an N + -type high-concentration impurity region 522, and N
A low-concentration impurity region 523 is formed in a self-aligned manner. (FIG. 9A)

【0090】シリコン膜506をTFTごとに島状に分
断し、活性層530を形成する。活性層530には真性
なチャネル形成領域531、N+ 型のソース領域53
2、N + 型のドレイン領域533、N+ 型の高濃度不純
物領域534、535が形成されている。(図9
(B))
The silicon film 506 is divided into islands for each TFT.
Then, an active layer 530 is formed. The active layer 530 is intrinsic
Channel forming region 531, N+Mold source region 53
2, N +Type drain region 533, N+High concentration impurity of mold
Object regions 534 and 535 are formed. (FIG. 9
(B))

【0091】層間絶縁膜540としてPECVD法で厚
さ0.9μmの酸化シリコン膜を形成する。層間絶縁膜
540にコンタクトホールを形成し、スパッタ法でチタ
ン膜を厚さ300nm成膜しパターニングして、ソース
配線542、ドレイン配線543を形成する。(図9
(C))
A silicon oxide film having a thickness of 0.9 μm is formed as an interlayer insulating film 540 by PECVD. A contact hole is formed in the interlayer insulating film 540, a titanium film is formed to a thickness of 300 nm by a sputtering method, and is patterned to form a source wiring 542 and a drain wiring 543. (FIG. 9
(C))

【0092】なお、本実施例では逆スタガ型TFTの作
製工程を説明したが、他の構造のボトムゲート型TFT
とすることもできる。また、本実施例のTFTでCMO
S回路や、画素マトリクス回路を構成することは、実施
例1の作製工程を参考にすることで容易であり、説明は
省略する。
In this embodiment, the fabrication process of the inverted stagger type TFT has been described, but the bottom gate type TFT having another structure is described.
It can also be. In addition, the TFT of this embodiment uses the CMO
It is easy to configure the S circuit and the pixel matrix circuit by referring to the manufacturing process of the first embodiment, and the description is omitted.

【0093】[実施例5] 本発明は従来のIC技術全
般に適用することが可能である。即ち、現在市場に流通
している全ての半導体回路に適用できる。例えば、ワン
チップ上に集積化されたRISCプロセッサ、ASIC
プロセッサ等のマイクロプロセッサに適用できる。更
に、液晶用ドライバー回路(D/Aコンバータ、γ補正
回路、信号分割回路等)に代表される信号処理回路や携
帯機器(携帯電話、PHS、モバイルコンピュータ)用
の高周波回路に適用できる。
[Embodiment 5] The present invention can be applied to all conventional IC technologies. That is, the present invention can be applied to all semiconductor circuits currently on the market. For example, RISC processor integrated on one chip, ASIC
The present invention can be applied to a microprocessor such as a processor. Further, the present invention can be applied to a signal processing circuit represented by a liquid crystal driver circuit (D / A converter, gamma correction circuit, signal division circuit, etc.) and a high frequency circuit for portable equipment (cellular phone, PHS, mobile computer).

【0094】また、マイクロプロセッサ等の半導体回路
は様々な電子機器に搭載され、中枢回路として機能す
る。代表的な電子機器としてはパーソナルコンピュー
タ、携帯型情報端末機器、その他あらゆる家電製品が挙
げられる。また、車両(自動車や電車等)の制御用コン
ピュータなども挙げられる。本発明はその様な半導体装
置に対しても適用可能である。
A semiconductor circuit such as a microprocessor is mounted on various electronic devices and functions as a central circuit. Representative electronic devices include personal computers, portable information terminal devices, and all other home appliances. Further, a computer for controlling a vehicle (an automobile, a train, or the like) is also included. The present invention is applicable to such a semiconductor device.

【0095】なお、本実施例に示した半導体装置を作製
するにあたって、実施例1〜実施例4のどの構成を採用
しても良いし、各実施例を自由に組み合わせて用いるこ
とが可能である。
In manufacturing the semiconductor device shown in this embodiment, any of the structures of Embodiments 1 to 4 may be employed, or the embodiments may be freely combined and used. .

【0096】[実施例6] 実施例1で示したアクティ
ブマトリクス型表示装置は、様々な電子機器のディスプ
レイとして利用されている。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、
プロジェクションTV、ゴーグルディスプレイ、カーナ
ビゲーションシステム、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、電子書籍
等)などが挙げられる。それらの一例を図10に示す。
[Embodiment 6] The active matrix display device shown in Embodiment 1 is used as displays of various electronic devices. Such electronic devices include video cameras, digital cameras, projectors,
Examples include a projection TV, a goggle display, a car navigation system, a personal computer, and a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, electronic book, and the like). One example of them is shown in FIG.

【0097】図10(A)は携帯電話であり、本体20
01、音声出力部2002、音声入力部2003、表示
装置2004、操作スイッチ2005、アンテナ200
6で構成される。本発明を音声出力部2002、音声入
力部2003、表示装置2004やその他の信号制御回
路に適用することができる。
FIG. 10A shows a mobile phone, and the main body 20 is shown.
01, audio output unit 2002, audio input unit 2003, display device 2004, operation switch 2005, antenna 200
6. The present invention can be applied to the audio output unit 2002, the audio input unit 2003, the display device 2004, and other signal control circuits.

【0098】図10(B)はビデオカメラであり、本体
2101、表示装置2102、音声入力部2103、操
作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部21
06で構成される。本発明を表示装置2102、音声入
力部2103やその他の信号制御回路に適用することが
できる。
FIG. 10B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display device 2102, an audio input unit 2103, an operation switch 2104, a battery 2105, and an image receiving unit 21.
06. The present invention can be applied to the display device 2102, the audio input unit 2103, and other signal control circuits.

【0099】図10(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2201、カメラ部
2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表
示装置2205で構成される。本発明は表示装置220
5やその他の信号制御回路に適用できる。
FIG. 10C shows a mobile computer (mobile computer), which comprises a main body 2201, a camera section 2202, an image receiving section 2203, operation switches 2204, and a display device 2205. The present invention relates to a display device 220.
5 and other signal control circuits.

【0100】図10(D)はゴーグルディスプレイであ
り、本体2301、表示装置2302、アーム部230
3で構成される。本発明は表示装置2302やその他の
信号制御回路に適用することができる。
FIG. 10D shows a goggle display, which includes a main body 2301, a display device 2302, and an arm 230.
3 The present invention can be applied to the display device 2302 and other signal control circuits.

【0101】図10(E)はリア型プロジェクターであ
り、本体2401、光源2402、表示装置2403、
偏光ビームスプリッタ2404、リフレクター240
5、2406、スクリーン2407で構成される。本発
明は表示装置2403やその他の信号制御回路に適用す
ることができる。
FIG. 10E shows a rear type projector, in which a main body 2401, a light source 2402, a display device 2403,
Polarizing beam splitter 2404, reflector 240
5, 2406 and a screen 2407. The present invention can be applied to the display device 2403 and other signal control circuits.

【0102】図10(F)は携帯書籍(電子書籍)であ
り、本体2501、表示装置2502、2503、記憶
媒体2504、操作スイッチ2505、アンテナ250
6で構成される。本発明は表示装置2502、2503
やその他の信号制御回路に適用することができる。
FIG. 10F shows a portable book (electronic book), which includes a main body 2501, display devices 2502 and 2503, a storage medium 2504, operation switches 2505, and an antenna 250.
6. The present invention relates to display devices 2502 and 2503.
And other signal control circuits.

【0103】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能であ
る。
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in various fields.

【発明の効果】本発明によれば、結晶粒界の不対結合手
が少ない結晶性半導体膜を形成することができるので、
高い移動の半導体素子を製造できる。また、本発明では
PECVD法で半導体膜を成膜するため、従来のTFT
の製造ラインを適用でき、余分な設備投資が不要であ
る。
According to the present invention, it is possible to form a crystalline semiconductor film having few dangling bonds at crystal grain boundaries.
A high-moving semiconductor device can be manufactured. Further, in the present invention, a semiconductor film is formed by the PECVD method.
The production line can be applied, and no extra capital investment is required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1のアクティブマトリクス基板の作製
工程を示す断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of an active matrix substrate of Example 1.

【図2】 図1に続く作製工程を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process following FIG. 1;

【図3】 図2に続く作製工程を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process following FIG. 2;

【図4】 図3に続く作製工程を示す断面図FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process following FIG. 3;

【図5】 実施例1のアクティブマトリクス基板の断面
FIG. 5 is a cross-sectional view of the active matrix substrate according to the first embodiment.

【図6】 実施例1の画素マトリクス回路、CMOS回
路の上面図
FIG. 6 is a top view of a pixel matrix circuit and a CMOS circuit according to the first embodiment.

【図7】 実施例1のアクティブマトリクス型液晶表示
装置の概略図
FIG. 7 is a schematic diagram of an active matrix liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図8】 実施例4の逆スタガ型TFTの作製工程を示
す断面図
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the inverted staggered TFT of Example 4.

【図9】 図8に続く作製工程を示す断面図FIG. 9 is a cross-sectional view showing a manufacturing step following FIG. 8;

【図10】 実施例6に示す電子機器の概略図FIG. 10 is a schematic view of an electronic device shown in Embodiment 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 基板 110 下地膜 150 PECVD法により成膜したシリコ
ン膜 151 レーザアニールシリコン膜
REFERENCE SIGNS LIST 100 substrate 110 base film 150 silicon film formed by PECVD method 151 laser-annealed silicon film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/205 H01L 29/78 618A 627G Fターム(参考) 2H092 JA24 JA26 JA41 JB22 JB31 KA02 KA04 KA05 KA10 MA07 MA09 MA15 MA18 MA24 MA27 MA29 MA30 PA01 PA03 PA06 PA08 RA10 4M104 AA09 BB14 CC01 DD07 DD16 DD17 DD37 FF22 FF30 GG10 5F045 AA08 AB01 AB03 AB05 AB32 AB33 AB34 AC01 AC07 AC17 AD04 AD05 AD06 AD07 AE17 AE19 AE21 AF03 AF07 AF10 CA15 CB05 DA61 HA18 5F052 AA02 BA07 BB07 DA02 DB03 EA15 JA04 5F110 AA01 BB02 BB10 CC02 CC08 DD02 DD07 DD13 EE03 EE34 FF02 FF30 GG02 GG13 GG45 HJ01 HJ18 HJ23 HK03 HK04 HK22 HK33 HL03 HL04 HL12 HL23 NN03 NN04 NN23 NN24 NN35 PP03 PP06 QQ11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 21/205 H01L 29/78 618A 627G F term (Reference) 2H092 JA24 JA26 JA41 JB22 JB31 KA02 KA04 KA05 KA10 MA07 MA09 MA15 MA18 MA24 MA27 MA29 MA30 PA01 PA03 PA06 PA08 RA10 4M104 AA09 BB14 CC01 DD07 DD16 DD17 DD37 FF22 FF30 GG10 5F045 AA08 AB01 AB03 AB05 AB32 AB33 AB34 AC01 AC07 AC17 AD04 AD05 AD06 AD07 AE17 AE19 AE21 AF03 AF07 AF07 DA07 BB07 DA02 DB03 EA15 JA04 5F110 AA01 BB02 BB10 CC02 CC08 DD02 DD07 DD13 EE03 EE34 FF02 FF30 GG02 GG13 GG45 HJ01 HJ18 HJ23 HK03 HK04 HK22 HK33 HL03 HL04 HL12 HL23 NN03 NN04 NN23

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁表面に形成され、半導体薄膜でなる
活性層を有する半導体素子を含む半導体回路を備え、 前記半導体薄膜は、非晶質成分と結晶成分が混在する半
導体薄膜を結晶化した膜で形成されていることを特徴と
する半導体装置。
1. A semiconductor circuit comprising a semiconductor element formed on an insulating surface and having an active layer made of a semiconductor thin film, wherein the semiconductor thin film is a film obtained by crystallizing a semiconductor thin film in which an amorphous component and a crystalline component are mixed. A semiconductor device characterized by being formed of:
【請求項2】 請求項1に記載の半導回路はマトリクス
回路であり、前記半導体装置はアクティブマトリクス型
表示装置又はイメージセンサである。
2. The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the semiconductor device is a matrix circuit, and the semiconductor device is an active matrix display device or an image sensor.
【請求項3】 請求項1に記載の半導体回路はマイクロ
プロセッサ、信号処理回路又は高周波回路であることを
特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor circuit is a microprocessor, a signal processing circuit, or a high-frequency circuit.
【請求項4】 請求項1に記載の半導回路はマトリクス
回路であり、前記半導体装置はアクティブマトリクス型
表示装置を備えた電子機器である。
4. The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the semiconductor device is a matrix circuit, and the semiconductor device is an electronic device including an active matrix display device.
【請求項5】 請求項4に記載の電子機器は、ビデオカ
メラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ゴーグルディ
スプレイ、カーナビゲーションシステム、パーソナルコ
ンピュータ又はは携帯情報端末である。
5. The electronic device according to claim 4, wherein the electronic device is a video camera, a digital camera, a projector, a goggle display, a car navigation system, a personal computer, or a portable information terminal.
【請求項6】 絶縁表面上に形成された半導体素子から
なる半導体回路を備えた半導体装置の製造方法であっ
て、絶縁表面上にPECVD法により非晶質成分と結晶
成分が混在した半導体膜を形成する工程と、前記半導体
膜をアニールする工程と、を有することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device having a semiconductor circuit comprising a semiconductor element formed on an insulating surface, comprising: forming a semiconductor film on which an amorphous component and a crystalline component are mixed by a PECVD method. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming; and a step of annealing the semiconductor film.
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