JP2000332256A - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

半導体装置の作製方法

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JP2000332256A JP2000066044A JP2000066044A JP2000332256A JP 2000332256 A JP2000332256 A JP 2000332256A JP 2000066044 A JP2000066044 A JP 2000066044A JP 2000066044 A JP2000066044 A JP 2000066044A JP 2000332256 A JP2000332256 A JP 2000332256A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作性能および信頼性の高い半導体装置およ
びその作製方法を提供する。 【解決手段】 駆動回路部を形成するnチャネル型TF
T302にはLov領域207が配置され、ホットキャリ
ア注入による劣化に強いTFT構造が実現される。ま
た、画素部を形成するnチャネル型TFT304にはL
off領域217〜220が配置され、低オフ電流値のT
FT構造が実現される。この時、Lov領域にはLoff領
域よりも高い濃度でn型不純物元素が存在し、Lov領域
となるn型不純物領域(b)は全体が光アニールによっ
て十分に活性化されているため、チャネル形成領域との
間に良好な接合部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は絶縁表面を有する基
板上に薄膜トランジスタ(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、画素部(画素回路)とその周辺に
設けられる駆動回路(制御回路)を同一基板上に設けた
液晶表示装置やEL(エレクトロルミネッセンス)表示
装置に代表される電気光学装置(電子装置ともいう)、
および電気光学装置を搭載した電気器具(電子機器とも
いう)に関する。
【0002】尚、本願明細書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する装置全般を指し、
上記電気光学装置およびその電気光学装置を搭載した電
気器具も半導体装置に含まれる。
【0003】
【従来の技術】絶縁表面を有する基板上に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。アクティブマトリクス型液晶表示装置、EL表示
装置、および密着型イメージセンサはその代表例として
知られている。特に、結晶質シリコン膜(典型的にはポ
リシリコン膜)を活性層にしたTFT(以下、ポリシリ
コンTFTと記す)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。
【0004】例えば、アクティブマトリクス型液晶表示
装置には、機能ブロックごとに画像表示を行う画素部
や、CMOS回路を基本としたシフトレジスタ、レベル
シフタ、バッファ、サンプリング回路などの駆動回路が
一枚の基板上に形成される。また、密着型イメージセン
サでは、サンプルホールド回路、シフトレジスタ、マル
チプレクサ回路などの画素部を制御するための駆動回路
がTFTを用いて形成されている。
【0005】これらの駆動回路(周辺駆動回路ともい
う)はそれぞれにおいて動作条件が必ずしも同一でない
ので、当然TFTに要求される特性も少なからず異なっ
ている。画素部においては、スイッチ素子として機能す
る画素TFTと補助の保持容量を設けた構成であり、液
晶に電圧を印加して駆動させるものである。ここで、液
晶は交流で駆動させる必要があり、フレーム反転駆動と
呼ばれる方式が多く採用されている。従って、要求され
るTFTの特性はオフ電流値(TFTがオフ動作時に流
れるドレイン電流値)を十分低くさせておく必要があっ
た。
【0006】また、バッファは高い駆動電圧が印加され
るため、高電圧がかかっても壊れない程度にまで耐圧を
高めておく必要があった。また電流駆動能力を高めるた
めに、オン電流値(TFTがオン動作時に流れるドレイ
ン電流値)を十分確保する必要があった。
【0007】しかし、ポリシリコンTFTのオフ電流値
は高くなりやすいといった問題点がある。また、ICな
どで使われるMOSトランジスタと同様にポリシリコン
TFTにはオン電流値の低下といった劣化現象が観測さ
れる。主たる原因はホットキャリア注入であり、ドレイ
ン近傍の高電界によって発生したホットキャリアが劣化
現象を引き起こすものと考えられている。
【0008】オフ電流値を低減するためのTFTの構造
として、低濃度ドレイン(LDD:Lightly Doped Dr
ain)構造が知られている。この構造はチャネル形成領
域と、高濃度に不純物が添加されるソース領域またはド
レイン領域との間に低濃度の不純物領域を設けたもので
あり、この低濃度不純物領域はLDD領域と呼ばれてい
る。
【0009】また、ホットキャリア注入によるオン電流
値の劣化を防ぐための構造として、いわゆるGOLD
(Gate-drain Overlapped LDD)構造が知られてい
る。この構造は、LDD領域がゲート絶縁膜を介してゲ
ート配線と重なるように配置されているため、ドレイン
近傍のホットキャリア注入を防ぎ、信頼性を向上させる
のに有効である。例えば、「Mutsuko Hatano,Hajime
Akimoto and Takeshi Sakai,IEDM97 TECHNICAL DI
GEST,p523-526,1997」では、シリコンで形成したサイド
ウォールによるGOLD構造を開示しているが、他の構
造のTFTと比べ、きわめて優れた信頼性が得られるこ
とが確認されている。
【0010】また、アクティブマトリクス型液晶表示装
置の画素部には、数十から数百万個の各画素にTFTが
配置され、そのTFTのそれぞれには画素電極が設けら
れている。液晶を挟んだ対向基板側には対向電極が設け
られており、液晶を誘電体とした一種のコンデンサを形
成している。そして、各画素に印加する電圧をTFTの
スイッチング機能により制御して、このコンデンサへの
電荷を制御することで液晶を駆動し、透過光量を制御し
て画像を表示する仕組みになっている。
【0011】ところが、このコンデンサはオフ電流値等
に起因するリーク電流により次第にその蓄積容量が減少
するため、透過光量が変化して画像表示のコントラスト
を低下させる原因となっていた。そこで、従来では容量
配線を設けて、液晶を誘電体とするコンデンサとは別の
コンデンサ(保持容量)を並列に設け、液晶を誘電体と
するコンデンサが損失する容量を補っていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画素部
の画素TFTと、シフトレジスタやバッファなどの駆動
回路のTFT(以下、駆動TFTという)とでは、その
要求される特性は必ずしも同じではない。例えば、画素
TFTにおいては、ゲート配線に大きな逆バイアス(n
チャネル型TFTであればマイナス)電圧が印加される
が、駆動回路のTFTは基本的に逆バイアス電圧が印加
されて動作されることはない。また、前者の動作速度は
後者の1/100以下で良い。
【0013】また、GOLD構造は確かにオン電流値の
劣化を防ぐ効果は高いが、反面、通常のLDD構造に比
べてオフ電流値が大きくなってしまう問題があった。従
って、特に画素TFTにとっては好ましい構造とは言え
なかった。逆に通常のLDD構造はオフ電流値を抑える
効果は高いが、ホットキャリア注入には弱いことが知ら
れていた。
【0014】このように、アクティブマトリクス型液晶
表示装置のような複数の集積回路を有する半導体装置に
おいて、全てのTFTを同じ構造で形成することは必ず
しも好ましくなかった。
【0015】さらに、従来例に示したように画素部に容
量配線を用いた保持容量を形成して十分な容量を確保し
ようとすると、開口率(一画素の面積に対して画像表示
が可能な面積の割合)を犠牲にしなければならなかっ
た。特に、プロジェクター型表示装置に用いられるよう
な小型の高精細パネルでは、一個当たりの画素面積も小
さいため、容量配線による開口率の低下は問題となって
いた。
【0016】本発明はこのような課題を解決するための
技術であり、半導体装置の各回路に配置されるTFTの
構造を、回路の機能に応じて適切なものとすることによ
り、半導体装置の動作性能および信頼性を向上させるこ
とを目的とする。また、そのような半導体装置を実現す
るための作製方法を提供することを課題とする。
【0017】また、他の目的として画素部を有する半導
体装置において、画素に設けられる保持容量の面積を縮
小化し、開口率を向上させるための構造を提供すること
を目的とする。また、そのような画素部の作製方法を提
供する。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明では、同一基板上に画素部と駆動回路とを含
む半導体装置において、前記駆動回路を形成するnチャ
ネル型TFTのLDD領域は、一部または全部が該nチ
ャネル型TFTのゲート配線とゲート絶縁膜を挟んで重
なるように形成され、前記画素部を形成する画素TFT
のLDD領域は、該画素TFTのゲート配線とゲート絶
縁膜を挟んで重ならないように形成され前記駆動回路を
形成するnチャネル型TFTのLDD領域には、前記画
素TFTのLDD領域よりも高い濃度でn型不純物元素
が含まれる。
【0019】また、上記構成に加えて、前記画素部の保
持容量を有機樹脂膜の上に設けられた遮光膜、該遮光膜
の酸化物および画素電極で形成しても良い。こうするこ
とで非常に小さい面積で保持容量を形成することができ
るため、画素の開口率を向上させることができる。
【0020】また、本発明のさらに詳細な構成は、同一
基板上に画素部と駆動回路とを含む半導体装置におい
て、前記駆動回路には、LDD領域の全部がゲート絶縁
膜を挟んでゲート配線と重なるように形成された第1の
nチャネル型TFTと、LDD領域の一部がゲート絶縁
膜を挟んでゲート配線と重なるように形成された第2の
nチャネル型TFTとが含まれ、前記画素部には、LD
D領域がゲート絶縁膜を挟んでゲート配線と重ならない
ように形成された画素TFTが含まれることを特徴とす
る。勿論、画素部の保持容量を有機樹脂膜の上に設けら
れた遮光膜、該遮光膜の酸化物および画素電極で形成し
ても良い。勿論、画素部の保持容量を有機樹脂膜の上に
設けられた遮光膜、該遮光膜の酸化物および画素電極で
形成しても良い。
【0021】なお、上記構成において、前記駆動回路を
形成するnチャネル型TFTのLDD領域には、前記画
素TFTのLDD領域に比べて2〜10倍の濃度で周期
表の周期表の15族に属する元素を含ませておけば良
い。また、前記第1のnチャネル型TFTのLDD領域
をチャネル形成領域とドレイン領域との間に形成し、前
記第2のnチャネル型TFTのLDD領域をチャネル形
成領域を挟んで形成しても良い。
【0022】また、作製工程に関する本発明の構成は、
同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半導体装置の作
製方法において、基板上に結晶構造を含む半導体膜を形
成する第1工程と、前記結晶構造を含む半導体膜に対し
て第1の光アニールを行う第2工程と、前記結晶構造を
含む半導体膜の前記駆動回路を形成するnチャネル型T
FTとなる領域にp型不純物元素を添加してp型不純物
領域(b)を形成する第3工程と、前記結晶構造を含む
半導体膜の前記駆動回路を形成するnチャネル型TFT
となる領域にn型不純物元素を添加し、n型不純物領域
(b)を形成する第4工程と、前記第4工程まで終了し
た結晶構造を含む半導体膜に対して第2の光アニールを
行う第5工程と、前記第5工程まで終了した結晶構造を
含む半導体膜をパターニングして活性層を形成する第6
工程と、前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7
工程と、前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する
第8工程と、前記活性層に前記ゲート配線をマスクとし
てn型不純物元素を添加し、n型不純物領域(c)を形
成する第9工程と、前記ゲート配線をマスクとして前記
ゲート絶縁膜をエッチングする第10工程と、前記nチ
ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
型不純物領域(a)を形成する第11工程と、前記pチ
ャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添加し、p
型不純物領域(a)を形成する第12工程と、を有する
ことを特徴とする。
【0023】なお、この構成において、第1工程から第
7工程に至るまでの順序は適宜変更しても構わない。ど
のような順序としても、最終的に形成されるTFTの基
本的な機能は変化せず、本発明の効果を損なうものでは
ない。
【0024】また、p型不純物領域(a)、n型不純物
領域(a)またはn型不純物領域(b)を形成する工程
の順序を適宜変更することも構わない。この場合もどの
ような順序であっても最終的に形成されるTFTの基本
的な機能は変化せず、本発明の効果を損なうものではな
い。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に示す実施例でもって詳細な説明を行うこととする。
【0026】[実施例1]本発明の実施例について図1〜
図4を用いて説明する。ここでは、画素部とその周辺に
設けられる駆動回路のTFTを同時に作製する方法につ
いて説明する。但し、説明を簡単にするために、駆動回
路では、シフトレジスタ、バッファ等の基本回路である
CMOS回路と、サンプリング回路を形成するnチャネ
ル型TFTとを図示することとする。
【0027】図1(A)において、基板100には、ガ
ラス基板や石英基板を使用することが望ましい。その他
にもシリコン基板、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基板としても良い。耐熱性
が許せばプラスチック基板(プラスチックフィルムも含
む)を用いることも可能である。
【0028】そして、基板100のTFTが形成される
表面には、珪素(シリコン)を含む絶縁膜(本明細書中
では酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または窒化酸化
シリコン膜の総称を指す)からなる下地膜101をプラ
ズマCVD法やスパッタ法で100〜400nmの厚さ
に形成した。なお、本明細書中において窒化酸化シリコ
ン膜とはSiOxNy(但し、0<x、y<1)で表され
る絶縁膜であり、珪素、酸素、窒素を所定の割合で含む
絶縁膜を指す。また、窒化酸化シリコン膜は、SiH4
とN2OとNH3を原料ガスとして作製すればよく、含有
する窒素濃度を25atomic%以上50atomic%未満とす
ると良い。
【0029】本実施例では、下地膜101として、窒化
酸化シリコン膜を25〜100nm、ここでは50nm
の厚さに、酸化シリコン膜を50〜300nm、ここで
は150nmの厚さとした2層構造で形成した。下地膜
101は基板からの不純物汚染を防ぐために設けられる
ものであり、石英基板を用いた場合には必ずしも設けな
くても良い。
【0030】次に下地膜101の上に20〜100nm
の厚さの、非晶質構造を含む半導体膜(本実施例では非
晶質シリコン膜(図示せず))を公知の成膜法で形成し
た。なお、非晶質構造を含む半導体膜としては、非晶質
半導体膜、微結晶半導体膜があり、さらに非晶質シリコ
ンゲルマニウム膜などの非晶質構造を含む化合物半導体
膜も含まれる。
【0031】そして、特開平7−130652号公報に
記載された技術に従って、結晶構造を含む半導体膜(本
実施例では結晶質シリコン膜)102を形成した。同公
報記載の技術は、非晶質シリコン膜の結晶化に際して、
結晶化を助長する触媒元素(ニッケル、コバルト、ゲル
マニウム、錫、鉛、パラジウム、鉄、銅から選ばれた一
種または複数種の元素、代表的にはニッケル)を用いる
結晶化手段である。
【0032】具体的には、非晶質シリコン膜表面に触媒
元素を保持させた状態で加熱処理を行い、非晶質シリコ
ン膜を結晶質シリコン膜に変化させるものである。本実
施例では同公報の実施例1に記載された技術を用いる
が、実施例2に記載された技術を用いても良い。なお、
結晶質シリコン膜には、いわゆる単結晶シリコン膜も多
結晶シリコン膜も含まれるが、本実施例で形成される結
晶質シリコン膜は結晶粒界を有するシリコン膜である。
(図1(A))
【0033】非晶質シリコン膜は含有水素量にもよる
が、好ましくは400〜550℃で数時間加熱して脱水
素処理を行い、含有水素量を5atomic%以下として、結
晶化の工程を行うことが望ましい。また、非晶質シリコ
ン膜をスパッタ法や蒸着法などの他の作製方法で形成し
ても良いが、膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物元
素を十分低減させておくことが望ましい。
【0034】ここでは、下地膜と非晶質シリコン膜と
は、同じ成膜法で形成することが可能であるので両者を
連続形成しても良い。下地膜を形成後、一旦大気雰囲気
にさらされないようにすることで表面の汚染を防ぐこと
が可能となり、作製されるTFTの特性バラツキを低減
させることができる。
【0035】次に、結晶質シリコン膜102に対してレ
ーザー光源から発する光(レーザー光)を照射(以下、
レーザーアニールという)して結晶性の改善された結晶
質シリコン膜103を形成した。レーザー光としては、
パルス発振型または連続発振型のエキシマレーザー光が
望ましいが、連続発振型のアルゴンレーザー光でも良
い。また、レーザー光のビーム形状は線状であっても矩
形状であっても構わない。(図1(B))
【0036】また、レーザー光の代わりにランプから発
する光(ランプ光)を照射(以下、ランプアニールとい
う)しても良い。ランプ光としては、ハロゲンランプ、
赤外ランプ等から発するランプ光を用いることができ
る。
【0037】なお、このようにレーザー光またはランプ
光により熱処理(アニール)を施す工程を光アニール工
程という。光アニール工程は短時間で高温熱処理が行え
るため、ガラス基板等の耐熱性の低い基板を用いる場合
にも効果的な熱処理工程を高いスループットで行うこと
ができる。勿論、目的はアニールであるので電熱炉を用
いたファーネスアニール(熱アニールともいう)で代用
することもできる。
【0038】本実施例では、パルス発振型エキシマレー
ザー光を線状に加工してレーザーアニール工程を行っ
た。レーザーアニール条件は、励起ガスとしてXeCl
ガスを用い、処理温度を室温、パルス発振周波数を30
Hzとし、レーザーエネルギー密度を250〜500mJ
/cm2(代表的には350〜400mJ/cm2)とした。
【0039】上記条件で行われたレーザーアニール工程
は、熱結晶化後に残存した非晶質領域を完全に結晶化す
ると共に、既に結晶化された結晶質領域の欠陥等を低減
する効果を有する。そのため、本工程は光アニールによ
り半導体膜の結晶性を改善する工程、または半導体膜の
結晶化を助長する工程と呼ぶこともできる。このような
効果はランプアニールの条件を最適化することによって
も得ることが可能である。本明細書中ではこのような条
件で行われる光アニールを第1の光アニールと呼ぶこと
にする。
【0040】次に、結晶質シリコン膜103上に後の不
純物添加時のために保護膜104を形成した。保護膜1
04は100〜200nm(好ましくは130〜170
nm)の厚さの窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン
膜を用いた。この保護膜104は不純物添加時に結晶質
シリコン膜が直接プラズマに曝されないようにするため
と、微妙な濃度制御を可能にするための意味がある。
【0041】そして、その上にレジストマスク105を
形成し、保護膜104を介してp型を付与する不純物元
素(以下、p型不純物元素という)を添加した。p型不
純物元素としては、代表的には周期表の13族に属する
元素、典型的にはボロンまたはガリウムを用いることが
できる。この工程(チャネルドープ工程という)はTF
Tのしきい値電圧を制御するための工程である。なお、
ここではジボラン(B 26)を質量分離しないでプラズ
マ励起したイオンドープ法でボロンを添加した。勿論、
質量分離を行うイオンインプランテーション法を用いて
も良い。
【0042】この工程により1×1015〜1×1018at
oms/cm3(代表的には5×1016〜5×1017atoms/c
m3)の濃度でp型不純物元素(本実施例ではボロン)を
含む不純物領域106を形成した。なお、本明細書中で
は少なくとも上記濃度範囲でp型不純物元素を含む不純
物領域をp型不純物領域(b)と定義する。(図1
(C))
【0043】次に、レジストマスク105を除去し、新
たにレジストマスク107〜110を形成した。そし
て、n型を付与する不純物元素(以下、n型不純物元素
という)を添加してn型を呈する不純物領域111〜1
13を形成した。なお、n型不純物元素としては、代表
的には周期表の15族に属する元素、典型的にはリンま
たは砒素を用いることができる。(図1(D))
【0044】この低濃度不純物領域111〜113は、
後にCMOS回路およびサンプリング回路のnチャネル
型TFTにおいて、LDD領域として機能させるための
不純物領域である。なお、ここで形成された不純物領域
にはn型不純物元素が2×1016〜5×1019atoms/cm
3(代表的には5×1017〜5×1018atoms/cm3)の濃
度で含まれている。本明細書中では上記濃度範囲でn型
不純物元素を含む不純物領域をn型不純物領域(b)と
定義する。
【0045】なお、ここではフォスフィン(PH3)を
質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でリ
ンを1×1018atoms/cm3の濃度で添加した。勿論、質
量分離を行うイオンインプランテーション法を用いても
良い。この工程では、保護膜104を介して結晶質シリ
コン膜にリンを添加した。
【0046】次に、保護膜104を除去し、再びレーザ
ー光の照射工程を行った。ここでもレーザー光として
は、パルス発振型または連続発振型のエキシマレーザー
光が望ましいが、連続発振型のアルゴンレーザー光でも
良い。また、レーザー光のビーム形状は線状であっても
矩形状であっても構わない。但し、添加された不純物元
素の活性化が目的であるので、結晶質シリコン膜が溶融
しない程度のエネルギーで照射することが好ましい。ま
た、保護膜104をつけたままレーザーアニール工程を
行うことも可能である。(図1(E))
【0047】本実施例では、パルス発振型エキシマレー
ザー光を線状に加工してレーザーアニール工程を行っ
た。レーザーアニール条件は、励起ガスとしてKrFガ
スを用い、処理温度を室温、パルス発振周波数を30H
zとし、レーザーエネルギー密度を100〜300mJ/c
m2(代表的には150〜250mJ/cm2)とした。
【0048】上記条件で行われた光アニール工程は、添
加されたn型またはp型を付与する不純物元素を活性化
すると共に、不純物元素の添加時に非晶質化した半導体
膜を再結晶化する効果を有する。なお、上記条件は半導
体膜を溶融させることなく原子配列の整合性をとり、且
つ、不純物元素を活性化することが好ましい。また、本
工程は光アニールによりn型またはp型を付与する不純
物元素を活性化する工程、半導体膜を再結晶化する工
程、またはそれらを同時に行う工程と呼ぶこともでき
る。このような効果はランプアニールの条件を最適化す
ることによっても得ることが可能である。本明細書中で
はこのような条件で行われる光アニールを第2の光アニ
ールと呼ぶことにする。
【0049】この工程によりn型不純物領域(b)11
1〜113の境界部、即ち、n型不純物領域(b)の周
囲に存在する真性な領域(p型不純物領域(b)も実質
的に真性とみなす)との接合部が明確になる。このこと
は、後にTFTが完成した時点において、LDD領域と
チャネル形成領域とが非常に良好な接合部を形成しうる
ことを意味する。
【0050】なお、このレーザー光による不純物元素の
活性化に際して、熱処理による活性化を併用しても構わ
ない。熱処理による活性化を行う場合は、基板の耐熱性
を考慮して450〜550℃程度の熱処理を行えば良
い。
【0051】次に、結晶質シリコン膜の不要な部分を除
去して、島状の半導体膜(以下、活性層という)114
〜117を形成した。(図1(F))
【0052】次に、活性層114〜117を覆ってゲー
ト絶縁膜118を形成した。ゲート絶縁膜118は、1
0〜200nm、好ましくは50〜150nmの厚さに
形成すれば良い。本実施例では、プラズマCVD法でN
2OとSiH4を原料とした窒化酸化シリコン膜を115
nmの厚さに形成した。(図2(A))
【0053】次に、ゲート配線となる導電膜を形成し
た。なお、ゲート配線は単層の導電膜で形成しても良い
が、必要に応じて二層、三層といった積層膜とすること
が好ましい。本実施例では、第1導電膜119と第2導
電膜120とでなる積層膜を形成した。(図2(B))
【0054】ここで第1導電膜119、第2導電膜12
0としては、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリ
ブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(C
r)、シリコン(Si)、銀(Ag)、パラジウム(P
d)、白金(Pt)もしくは銅(Cu)から選ばれた元
素、または前記元素を主成分とする導電膜(代表的には
窒化タンタル膜、窒化タングステン膜もしくは窒化チタ
ン膜)、または前記元素を組み合わせた合金膜(代表的
にはMo−W合金、Mo−Ta合金もしくはAg−Pd
−Cu合金)を用いることができる。
【0055】なお、第1導電膜119は10〜50nm
(好ましくは20〜30nm)とし、第2導電膜120
は200〜400nm(好ましくは250〜350n
m)とすれば良い。本実施例では、第1導電膜119と
して、50nm厚の窒化タングステン(WN)膜を、第
2導電膜120として、350nm厚のタングステン膜
を用いた。
【0056】なお、図示しないが、第1導電膜119の
上もしくは下にシリコン膜を2〜20nm程度の厚さで
形成しておくことは有効である。これによりその上に形
成される導電膜の密着性の向上と、酸化防止を図ること
ができる。
【0057】次に、第1導電膜119と第2導電膜12
0とを一括でエッチングして400nm厚のゲート配線
121〜124を形成した。この時、駆動回路のnチャ
ネル型TFTのゲート配線122、123はn型不純物
領域(b)111〜113の一部とゲート絶縁膜を介し
て重なるように形成した。この重なった部分が後にLov
領域となる。なお、ゲート配線124は断面では二つに
見えるが、実際は連続的に繋がった一つのパターンから
形成されている。(図2(C))
【0058】次に、ゲート配線121〜124をマスク
として自己整合的にn型不純物元素(本実施例ではリ
ン)を添加した。こうして形成された不純物領域125
〜130には前記n型不純物領域(b)の1/2〜1/
10(代表的には1/3〜1/4)の濃度(但し、前述
のチャネルドープ工程で添加されたボロン濃度よりも5
〜10倍高い濃度、代表的には1×1016〜5×1018
atoms/cm3、典型的には3×1017〜3×1018atoms/c
m3、)でリンが添加されるように調節した。なお、本明
細書中では上記濃度範囲でn型不純物元素を含む不純物
領域をn型不純物領域(c)と定義する。(図2
(D))
【0059】なお、この工程ではゲート配線で隠された
部分を除いて全てのn型不純物領域(b)にも1×10
16〜5×1018atoms/cm3の濃度でリンが添加されてい
るが、非常に低濃度であるためn型不純物領域(b)と
しての機能には影響を与えない。また、n型不純物領域
(b)127〜130には既にチャネルドープ工程で1
×1015〜1×1018atoms/cm3の濃度のボロンが添加
されているが、この工程ではp型不純物領域(b)に含
まれるボロンの5〜10倍の濃度でリンが添加されるの
で、この場合もボロンはn型不純物領域(b)の機能に
は影響を与えないと考えて良い。
【0060】但し、厳密にはn型不純物領域(b)11
1〜113のうちゲート配線に重なった部分のリン濃度
が2×1016〜5×1019atoms/cm3のままであるのに
対し、ゲート配線に重ならない部分はそれに1×1016
〜5×1018atoms/cm3の濃度のリンが加わっており、
若干高い濃度でリンを含むことになる。
【0061】次に、ゲート配線121〜124をマスク
として自己整合的にゲート絶縁膜118をエッチングし
た。エッチングはドライエッチング法を用い、エッチン
グガスとしてはCHF3ガスを用いた。但し、エッチン
グガスはこれに限定する必要はない。こうしてゲート配
線下にゲート絶縁膜131〜134が形成された。(図
2(E))
【0062】このように活性層を露呈させることによっ
て、次に不純物元素の添加工程を行う際に加速電圧を低
くすることができる。そのため、また必要なドーズ量が
少なくて済むのでスループットが向上する。勿論、ゲー
ト絶縁膜をエッチングしないで残し、スルードーピング
によって不純物領域を形成しても良い。
【0063】次に、ゲート配線を覆う形でレジストマス
ク135〜138を形成し、n型不純物元素(本実施例
ではリン)を添加して高濃度にリンを含む不純物領域1
39〜147を形成した。ここでも、フォスフィン(P
3)を用いたイオンドープ法(勿論、イオンインプラ
ンテーション法でも良い)で行い、この領域のリンの濃
度は1×1020〜1×1021atoms/cm3(代表的には2
×1020〜5×1020atoms/cm3)とした。(図2
(F))
【0064】なお、本明細書中では上記濃度範囲でn型
不純物元素を含む不純物領域をn型不純物領域(a)と
定義する。また、不純物領域139〜147が形成され
た領域には既に前工程で添加されたリンまたはボロンが
含まれるが、十分に高い濃度でリンが添加されることに
なるので、前工程で添加されたリンまたはボロンの影響
は考えなくて良い。従って、本明細書中では不純物領域
139〜147はn型不純物領域(a)と言い換えても
構わない。
【0065】次に、レジストマスク135〜138を除
去し、新たにレジストマスク148を形成した。そし
て、p型不純物元素(本実施例ではボロン)を添加し、
高濃度にボロンを含む不純物領域149、150を形成
した。ここではジボラン(B26)を用いたイオンドー
プ法(勿論、イオンインプランテーション法でも良い)
により3×1020〜3×1021atoms/cm3(代表的には
5×1020〜1×102 1atoms/cm3)濃度でボロンを添
加した。なお、本明細書中では上記濃度範囲でp型不純
物元素を含む不純物領域をp型不純物領域(a)と定義
する。(図3(A))
【0066】なお、不純物領域149、150の一部
(前述のn型不純物領域(a)139、140)には既
に1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度でリンが添
加されているが、ここで添加されるボロンはその少なく
とも3倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成
されていたn型の不純物領域は完全にP型に反転し、P
型の不純物領域として機能する。従って、本明細書中で
は不純物領域149、150をp型不純物領域(a)と
言い換えても構わない。
【0067】次に、レジストマスク148を除去した
後、第1層間絶縁膜151を形成した。第1層間絶縁膜
151としては、珪素を含む絶縁膜、具体的には窒化シ
リコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜または
それらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。また、
膜厚は100〜400nmとすれば良い。本実施例で
は、プラズマCVD法でSiH4、N2O、NH3を原料
ガスとし、200nm厚の窒化酸化シリコン膜(但し窒
素濃度が25〜50atomic%)を用いた。
【0068】その後、それぞれの濃度で添加されたn型
またはp型不純物元素を活性化するために熱処理工程を
行った。この工程はファーネスアニール法、レーザーア
ニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA
法)で行うことができる。ここではファーネスアニール
法で活性化工程を行った。加熱処理は、窒素雰囲気中に
おいて300〜650℃、好ましくは400〜550
℃、ここでは550℃、4時間の熱処理を行った。(図
3(B))
【0069】この時、本実施例において非晶質シリコン
膜の結晶化に用いた触媒元素(本実施例ではニッケル)
が、矢印で示す方向に移動して、前述の図2(F)の工
程で形成された高濃度にリンを含む領域に捕獲(ゲッタ
リング)された。これはリンによる金属元素のゲッタリ
ング効果に起因する現象であり、この結果、後のチャネ
ル形成領域152〜156は前記触媒元素の濃度が1×
1017atoms/cm3以下(好ましくは1×1016atoms/cm3
以下)となった。
【0070】また逆に、触媒元素のゲッタリングサイト
となった領域(図2(F)の工程で不純物領域139〜
147が形成された領域)は高濃度に触媒元素が偏析し
て5×1018atoms/cm3以上(代表的には1×1019
5×1020atoms/cm3)濃度で存在するようになった。
【0071】さらに、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
い、活性層を水素化する工程を行った。この工程は熱的
に励起された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。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)
を行っても良い。
【0072】活性化工程を終えたら、第1層間絶縁膜1
51の上に500nm〜1.5μm厚の第2層間絶縁膜
157を形成した。本実施例では第2層間絶縁膜157
として800nm厚の酸化シリコン膜をプラズマCVD
法により形成した。こうして第1層間絶縁膜(窒化酸化
シリコン膜)151と第2層間絶縁膜(酸化シリコン
膜)157との積層膜でなる1μm厚の層間絶縁膜を形
成した。
【0073】なお、第2層間絶縁膜157として、ポリ
イミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、B
CB(ベンゾシクロブテン)等の有機樹脂膜を用いるこ
とも可能である。
【0074】その後、それぞれのTFTのソース領域ま
たはドレイン領域に達するコンタクトホールが形成さ
れ、ソース配線158〜161と、ドレイン配線162
〜165を形成した。なお、図示されていないがCMO
S回路を形成するためにドレイン配線162、163は
同一配線として接続されている。また、図示していない
が、本実施例ではこの電極を、Ti膜を100nm、T
iを含むアルミニウム膜300nm、Ti膜150nm
をスパッタ法で連続して形成した3層構造の積層膜とし
た。なお、ソース配線及びドレイン配線としてCuもし
くはAg−Pd−Cu合金からなる薄膜とTiNからな
る薄膜とを積層して用いても良い。
【0075】次に、パッシベーション膜166として、
窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、または窒化酸化シリ
コン膜で50〜500nm(代表的には200〜300
nm)の厚さで形成した。この時、本実施例では膜の形
成に先立ってH2、NH3等水素を含むガスを用いてプラ
ズマ処理を行い、成膜後に熱処理を行った。この前処理
により励起された水素が第1、第2層間絶縁膜中に供給
される。、この状態で熱処理を行うことで、パッシベー
ション膜166の膜質を改善するとともに、第1、第2
層間絶縁膜中に添加された水素が下層側に拡散するた
め、効果的に活性層を水素化することができた。
【0076】また、パッシベーション膜166を形成し
た後に、さらに水素化工程を行っても良い。例えば、3
〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃
で1〜12時間の熱処理を行うと良く、あるいはプラズ
マ水素化法を用いても同様の効果が得られた。なお、こ
こで後に画素電極とドレイン配線を接続するためのコン
タクトホールを形成する位置において、パッシベーショ
ン膜166に開口部を形成しておいても良い。
【0077】その後、有機樹脂からなる第3層間絶縁膜
167を約1μmの厚さに形成した。有機樹脂として
は、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドア
ミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等を使用すること
ができる。有機樹脂膜を用いることの利点は、成膜方法
が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低
減できる点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお
上述した以外の有機樹脂膜や有機系SiO化合物などを用
いることもできる。ここでは、基板に塗布後、熱重合す
るタイプのポリイミドを用い、300℃で焼成して形成
した。
【0078】次に、画素部となる領域において、第3層
間絶縁膜167上に遮蔽膜168を形成した。なお、本
明細書中では光と電磁波を遮るという意味で遮蔽膜とい
う文言を用いる。
【0079】遮蔽膜168はアルミニウム(Al)、チ
タン(Ti)、タンタル(Ta)から選ばれた元素でな
る膜またはいずれかの元素を主成分とする膜で100〜
300nmの厚さに形成した。本実施例では1wt%のチタ
ンを含有させたアルミニウム膜を125nmの厚さに形
成した。
【0080】なお、第3層間絶縁膜167上に酸化シリ
コン膜に代表される珪素を含む絶縁膜を5〜50nm形
成しておくと、この上に形成する遮蔽膜の密着性を高め
ることができた。また、有機樹脂膜で形成した第3層間
絶縁膜167の表面にCF4ガスを用いたプラズマ処理
を施すと、表面改質により膜上に形成する遮蔽膜の密着
性を向上させることができた。
【0081】また、このチタンを含有させたアルミニウ
ム膜を用いて、遮蔽膜だけでなく他の接続配線を形成す
ることも可能である。例えば、駆動回路内で回路間をつ
なぐ接続配線を形成できる。但し、その場合は遮蔽膜ま
たは接続配線を形成する材料を成膜する前に、予め第3
層間絶縁膜にコンタクトホールを形成しておく必要があ
る。
【0082】次に、遮蔽膜168の表面に陽極酸化法ま
たはプラズマ酸化法(本実施例では陽極酸化法)により
20〜100nm(好ましくは30〜50nm)の厚さ
の酸化物169を形成した。本実施例では遮蔽膜168
としてアルミニウムを主成分とする膜を用いたため、陽
極酸化物169として酸化アルミニウム膜(アルミナ
膜)が形成された。
【0083】この陽極酸化処理に際して、まず十分にア
ルカリイオン濃度の小さい酒石酸エチレングリコール溶
液を作製した。これは15%の酒石酸アンモニウム水溶
液とエチレングリコールとを2:8で混合した溶液であ
り、これにアンモニア水を加え、pHが7±0.5とな
るように調節した。そして、この溶液中に陰極となる白
金電極を設け、遮蔽膜168が形成されている基板を溶
液に浸し、遮蔽膜168を陽極として、一定(数mA〜
数十mA)の直流電流を流した。
【0084】溶液中の陰極と陽極との間の電圧は陽極酸
化物の成長に従い時間と共に変化するが、定電流のまま
100V/minの昇圧レートで電圧を上昇させて、到
達電圧45Vに達したところで陽極酸化処理を終了させ
た。このようにして遮蔽膜168の表面には厚さ約50
nmの陽極酸化物169を形成することができた。ま
た、その結果、遮蔽膜168の膜厚は90nmとなっ
た。なお、ここで示した陽極酸化法に係わる数値は一例
にすぎず、作製する素子の大きさ等によって当然最適値
は変化しうるものである。
【0085】また、ここでは陽極酸化法を用いて遮蔽膜
表面のみに絶縁膜を設ける構成としたが、絶縁膜をプラ
ズマCVD法、熱CVD法またはスパッタ法などの気相
法によって形成しても良い。その場合も膜厚は20〜1
00nm(好ましくは30〜50nm)とすることが好
ましい。また、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化
酸化シリコン膜、DLC(Diamond like carbon)膜
または有機樹脂膜を用いても良い。さらに、これらを組
み合わせた積層膜を用いても良い。
【0086】次に、第3層間絶縁膜167、パッシベー
ション膜166にドレイン配線165に達するコンタク
トホールを形成し、画素電極170を形成した。なお、
画素電極171、172はそれぞれ隣接する別の画素の
画素電極である。画素電極170〜172は、透過型液
晶表示装置とする場合には透明導電膜を用い、反射型の
液晶表示装置とする場合には金属膜を用いれば良い。こ
こでは透過型の液晶表示装置とするために、酸化インジ
ウムと酸化スズとの化合物(ITOと呼ばれる)を11
0nmの厚さにスパッタ法で形成した。
【0087】また、この時、画素電極170と遮蔽膜1
68とが陽極酸化物169を介して重なり、保持容量
(キャハ゜シタンス・ストレーシ゛)173を形成した。なお、この場
合、遮蔽膜168をフローティング状態(電気的に孤立
した状態)か固定電位、好ましくはコモン電位(データ
として送られる画像信号の中間電位)に設定しておくこ
とが望ましい。
【0088】こうして同一基板上に、駆動回路と画素部
とを有したアクティブマトリクス基板が完成した。な
お、図3(C)においては、駆動回路にはpチャネル型
TFT301、nチャネル型TFT302、303が形
成され、画素部にはnチャネル型TFTでなる画素TF
T304が形成された。
【0089】駆動回路のpチャネル型TFT301に
は、チャネル形成領域201、ソース領域202、ドレ
イン領域203がそれぞれp型不純物領域(a)で形成
された。但し、実際にはソース領域またはドレイン領域
の一部に1×1020〜1×10 21atoms/cm3の濃度でリ
ンを含む領域が存在する。また、その領域には図3
(B)の工程でゲッタリングされた触媒元素が5×10
18atoms/cm3以上(代表的には1×1019〜5×1020a
toms/cm3)濃度で存在する。
【0090】また、nチャネル型TFT302には、チ
ャネル形成領域204、ソース領域205、ドレイン領
域206、そしてチャネル形成領域の片側(ドレイン領
域側)に、ゲート絶縁膜を挟んでゲート配線と重なった
LDD領域(本明細書中ではこのような領域をLov領域
という。なお、ovはoverlapの意味で付した。)207
が形成された。この時、Lov領域207は2×1016
5×1019atoms/cm3の濃度でリンを含み、且つ、ゲー
ト配線と全部重なるように形成された。
【0091】また、図3(C)ではできるだけ抵抗成分
を減らすためにチャネル形成領域204の片側のみ(ド
レイン領域側のみ)にLov領域を配置しているが、チャ
ネル形成領域204を挟んで両側に配置しても良い。
【0092】また、nチャネル型TFT303には、チ
ャネル形成領域208、ソース領域209、ドレイン領
域210、そしてチャネル形成領域の両側にLDD領域
211、212が形成された。なお、この構造ではLD
D領域211、212の一部がゲート配線と重なるよう
に配置されたために、ゲート絶縁膜を挟んでゲート配線
と重なった領域(Lov領域)とゲート配線と重ならない
領域(本明細書中ではこのような領域をLoff領域とい
う。なお、offはoffsetの意味で付した。)が形成され
ている。
【0093】ここで図5に示す断面図は図3(C)に示
したnチャネル型TFT303を図3(B)の工程まで
作製した状態を示す拡大図である。ここに示すように、
LDD領域211はさらにLov領域211a、Loff領域
211bに区別できる。また、前述のLov領域211aに
は2×1016〜5×1019atoms/cm3の濃度でリンが含
まれるが、Loff領域211bはその1〜2倍(代表的に
は1.2〜1.5倍)の濃度でリンが含まれる。
【0094】また、画素TFT304には、チャネル形
成領域213、214、ソース領域215、ドレイン領
域216、Loff領域217〜220、Loff領域21
8、219に接したn型不純物領域(a)221が形成
された。この時、ソース領域215、ドレイン領域21
6はそれぞれn型不純物領域(a)で形成され、Loff
領域217〜220はn型不純物領域(c)で形成され
た。
【0095】本実施例では、画素部および駆動回路が要
求する回路仕様に応じて各回路を形成するTFTの構造
を最適化し、半導体装置の動作性能および信頼性を向上
させることができた。具体的には、nチャネル型TFT
は回路仕様に応じてLDD領域の配置を異ならせ、Lov
領域またはLoff領域を使い分けることによって、同一
基板上に高速動作またはホットキャリア対策を重視した
TFT構造と低オフ電流動作を重視したTFT構造とを
実現した。
【0096】例えば、アクティブマトリクス型液晶表示
装置の場合、nチャネル型TFT302は高速動作を重
視するシフトレジスタ、分周波回路、信号分割回路、レ
ベルシフタ、バッファなどの駆動回路に適している。即
ち、チャネル形成領域の片側(ドレイン領域側)のみに
Lov領域を配置することで、できるだけ抵抗成分を低減
させつつホットキャリア対策を重視した構造となってい
る。これは上記回路群の場合、ソース領域とドレイン領
域の機能が変わらず、キャリア(電子)の移動する方向
が一定だからである。但し、必要に応じてチャネル形成
領域を挟んで両側にLov領域を配置することもできる。
【0097】また、nチャネル型TFT303はホット
キャリア対策と低オフ電流動作の双方を重視するサンプ
リング回路((トランスファーゲートともいう)に適し
ている。即ち、Lov領域を配置することでホットキャリ
ア対策とし、さらにLoff領域を配置することで低オフ
電流動作を実現した。また、サンプリング回路はソース
領域とドレイン領域の機能が反転してキャリアの移動方
向が180°変わるため、ゲート配線を中心に線対称と
なるような構造としなければならない。なお、場合によ
ってはLov領域のみとすることもありうる。
【0098】また、nチャネル型TFT304は低オフ
電流動作を重視した画素部もしくはサンプリング回路に
適している。即ち、オフ電流値を増加させる要因となり
うるLov領域を配置せず、Loff領域のみを配置するこ
とで低オフ電流動作を実現している。また、駆動回路の
LDD領域よりも低い濃度のLDD領域をLoff領域と
して用いることで、多少オン電流値が低下しても徹底的
にオフ電流値を低減する対策を打っている。さらに、n
型不純物領域(a)221はオフ電流値を低減する上で
非常に有効であることが確認されている。
【0099】また、チャネル長3〜7μmに対してnチ
ャネル型TFT302のLov領域207の長さ(幅)は
0.5〜3.0μm、代表的には1.0〜1.5μmと
すれば良い。また、nチャネル型TFT303のLov領
域211a、212aの長さ(幅)は0.5〜3.0μ
m、代表的には1.0〜1.5μm、Loff領域211
b、212bの長さ(幅)は1.0〜3.5μm、代表的
には1.5〜2.0μmとすれば良い。また、画素TF
T304に設けられるLoff領域217〜220の長さ
(幅)は0.5〜3.5μm、代表的には2.0〜2.
5μmとすれば良い。
【0100】さらに、pチャネル型TFT301は自己
整合(セルフアライン)的に形成され、nチャネル型T
FT302〜304は非自己整合(ノンセルフアライ
ン)的に形成されている点も本発明の特徴の一つであ
る。
【0101】また、本実施例では保持容量の誘電体とし
て比誘電率が7〜9と高いアルミナ膜を用いたことで、
必要な容量を形成するための面積を少なくすることを可
能とした。さらに、本実施例のように画素TFT上に形
成される遮蔽膜を保持容量の一方の電極とすることで、
アクティブマトリクス型液晶表示装置の画像表示部の開
口率を向上させることができた。
【0102】なお、本発明は本実施例に示した保持容量
の構造に限定される必要はない。例えば、本出願人によ
る特願平9−316567号出願や特願平10−254
097号出願に記載された保持容量の構造を用いること
もできる。
【0103】[実施例2]本実例では、アクティブマトリ
クス基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置を
作製する工程を説明する。図4に示すように、図3
(C)の状態の基板に対し、配向膜401を形成した。
本実施例では配向膜としてポリイミド膜を用いた。ま
た、対向基板402には、透明導電膜からなる対向電極
403と、配向膜404とを形成した。なお、対向基板
には必要に応じてカラーフィルターや遮蔽膜を形成して
も良い。
【0104】次に、配向膜を形成した後、ラビング処理
を施して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って配
向するようにした。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、公知
のセル組み工程によってシール材やスペーサ(共に図示
せず)などを介して貼りあわせた。その後、両基板の間
に液晶405を注入し、封止剤(図示せず)によって完
全に封止した。液晶には公知の液晶材料を用いれば良
い。このようにして図4に示すアクティブマトリクス型
液晶表示装置が完成した。
【0105】次に、このアクティブマトリクス型液晶表
示装置の構成を、図6の斜視図を用いて説明する。尚、
図6は、図1〜図3の断面構造図と対応付けるため、共
通の符号を用いている。アクティブマトリクス基板は、
ガラス基板101上に形成された、画素部601と、走
査(ゲート)信号駆動回路602と、画像(ソース)信
号駆動回路603で形成される。画素部の画素TFT3
04はnチャネル型TFTであり、周辺に設けられる駆
動回路はCMOS回路を基本として形成されている。走
査信号駆動回路602と、画像信号駆動回路603はそ
れぞれゲート配線124とソース配線161で画素部6
01に接続されている。また、FPC604が接続され
た端子605と駆動回路とが接続配線606、607に
よって接続されている。
【0106】[実施例3]図7は、実施例2で示したア
クティブマトリクス基板の回路構成の一例を示す。本実
施例のアクティブマトリクス基板は、画像信号駆動回路
701、走査信号駆動回路(A)707、走査信号駆動
回路(B)711、画素部706を有している。なお、
本明細書中において、駆動回路部とは画像信号駆動回路
701および走査信号駆動回路707を含めた総称であ
る。また、画素部の下部にプリチャージ回路を設けるこ
ともできる。
【0107】画像信号駆動回路701は、シフトレジス
タ702、レベルシフタ703、バッファ704、サン
プリング回路(厳密にはトランスファゲートともいう7
05を備えている。また、走査信号駆動回路(A)70
7は、シフトレジスタ708、レベルシフタ709、バ
ッファ710を備えている。走査信号駆動回路(B)7
11も同様な構成である。なお、図7(B)は、図7
(A)をさらに詳細に示した図である。
【0108】ここでシフトレジスタ702、708は駆
動電圧が5〜16V(代表的には10V)であり、回路
を形成するCMOS回路に使われるnチャネル型TFT
は図3(C)の302で示される構造が適している。
【0109】また、レベルシフタ703、709、バッ
ファ704、710は、駆動電圧は14〜16Vと高く
なるが、シフトレジスタと同様に、図3(C)のnチャ
ネル型TFT302を含むCMOS回路が適している。
なお、ゲート配線をダブルゲート構造、トリプルゲート
構造といったマルチゲート構造とすることは、各回路の
信頼性を向上させる上で有効である。
【0110】また、サンプリング回路705は駆動電圧
が14〜16Vであるが、ソース領域とドレイン領域が
反転する上、オフ電流値を低減する必要があるので、図
3(C)のnチャネル型TFT303を含むCMOS回
路が適している。なお、図3(C)ではnチャネル型T
FTしか図示されていないが、実際にサンプリング回路
を形成する時はnチャネル型TFTとpチャネル型TF
Tとを組み合わせて形成することになる。
【0111】また、画素部706は駆動電圧が14〜1
6Vであり、サンプリング回路705よりもさらにオフ
電流値が低いことを要求するので、Lov領域を配置しな
い構造とすることが望ましく、図3(C)のnチャネル
型TFT304を画素TFTとして用いることが望まし
い。
【0112】なお、本実施例の構成は、実施例1に示し
た作製工程に従ってTFTを作製することによって容易
に実現することができる。また、本実施例では画素部と
駆動回路部の構成のみ示しているが、実施例1の作製工
程に従えば、その他にも信号分割回路、分周波回路、D
/Aコンバータ回路、オペアンプ回路、γ補正回路、さ
らにはメモリ回路やマイクロプロセッサ回路などの信号
処理回路(論理回路と言っても良い)を同一基板上に形
成することも可能である。
【0113】このように本発明は、同一基板上に画素部
及び該画素部を制御するための駆動回路を含む半導体装
置、例えば同一基板上に駆動回路部及び画素部を具備し
た電子装置を実現しうる。
【0114】[実施例4]本実施例では、実施例1とは
異なる工程順序でTFTを作製する場合について図8を
用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が異な
るだけでその他は同様であるので、同じ工程については
同一の符号を用いることとする。また、添加する不純物
元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0115】まず、実施例1の工程に従って保護膜10
4までを形成する。そして、その上にレジストマスク8
01〜804を形成し、図1(D)と同一の条件でn型
不純物元素を添加する。こうしてn型不純物領域(b)
805〜807が形成される。(図8(A))
【0116】次に、レジストマスク801〜804を除
去し、新たにレジストマスク808を形成する。そし
て、図1(C)と同一の条件でチャネルドープ工程を行
う。こうしてp型不純物領域(b)809〜811が形
成される。(図8(B))
【0117】この後は、実施例1の工程に従って図1
(E)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0118】[実施例5]本実施例では、実施例1とは
異なる工程順序でTFTを作製する場合について図9を
用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が異な
るだけでその他は同様であるので、同じ工程については
同一の符号を用いることとする。また、添加する不純物
元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0119】まず、実施例1の工程に従って図1(B)
の工程まで行う。そして、形成された結晶質シリコン膜
103をパターニングして活性層901〜904を形成
し、その上に珪素を含む絶縁膜(本実施例では酸化シリ
コン膜)でなる保護膜905を120〜150nmの形
成する。(図9(A))
【0120】なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1の光アニール)の後で結晶質シリコン膜をパター
ニングする例を示しているが、この順序を逆にすること
は可能である。
【0121】次に、レジストマスク906〜909を形
成し、図1(D)と同一の条件でn型不純物元素を添加
する。こうしてn型不純物領域(b)910〜912が
形成される。(図9(B))
【0122】次に、レジストマスク906〜909を除
去し、新たにレジストマスク913を形成する。そし
て、図1(C)と同一の条件でチャネルドープ工程を行
う。こうしてp型不純物領域(b)914〜916が形
成される。(図9(C))
【0123】その後、レジストマスク913を除去し、
図1(E)と同一の条件でレーザーアニール工程(第2
の光アニール)を行う。これにより添加されたn型また
はp型の不純物元素が効果的に活性化される。(図9
(D))
【0124】この後は、実施例1の工程に従って図2
(A)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0125】[実施例6]本実施例では、実施例1とは
異なる工程順序でTFTを作製する場合について図10
を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が異
なるだけでその他は同様であるので、同じ工程について
は同一の符号を用いることとする。また、添加する不純
物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0126】まず、実施例1の工程に従って図1(B)
の工程まで行い、実施例5の工程に従って図9(A)の
状態を得る。なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1の光アニール)の後で結晶質シリコン膜をパター
ニングする例を示しているが、この順序を逆にすること
は可能である。
【0127】そして、レジストマスク1001を形成
し、図1(C)と同一の条件でチャネルドープ工程を行
う。こうしてp型不純物領域(b)1002〜1004
が形成される。(図10(A))
【0128】次に、レジストマスク1001を除去し、
新たにレジストマスク1005〜1008を形成する。
そして、図1(D)と同一の条件でn型不純物元素を添
加する。こうしてn型不純物領域(b)1009〜10
11が形成される。(図10(B))
【0129】この後は、実施例5で説明した図9(D)
と同様のレーザーアニール工程(第2の光アニール)を
行って添加されたn型またはp型不純物元素の活性化を
行い、その後、実施例1の工程に従って図2(A)以降
の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成は実施例
2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製す
る際に実施することが可能である。
【0130】[実施例7]本実施例では、実施例1とは
異なる工程順序でTFTを作製する場合について図11
を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が異
なるだけでその他は同様であるので、同じ工程について
は同一の符号を用いることとする。また、添加する不純
物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0131】まず、実施例1の工程に従って図1(A)
の状態を得る。そして、形成された結晶質シリコン膜1
02の上に保護膜1101を120〜150nmの厚さ
に形成する。さらに、その上にレジストマスク1102
を形成し、図1(C)と同一の条件でチャネルドープ工
程を行う。こうしてp型不純物領域(b)1103が形
成される。(図11(A))
【0132】次に、レジストマスク1102および保護
膜1101を除去し、図1(B)と同一の条件でレーザ
ーアニール工程(第1の光アニール)を行う。この工程
では、レジストマスク1102で隠されていた結晶質シ
リコン膜は結晶性が改善され、p型不純物領域(b)1
103では非晶質化したシリコン膜が再結晶化されると
共に、添加されたp型不純物元素が活性化される。(図
11(B))
【0133】次に、再び保護膜1106を120〜15
0nmの厚さに形成し、レジストマスク1107〜11
10を形成する。そして、図1(D)と同一の条件でn
型不純物元素を添加する。こうしてn型不純物領域
(b)1111〜1113が形成される。(図11
(C))
【0134】次に、レジストマスク1107〜1110
および保護膜1106を除去し、図1(E)と同一の条
件でレーザーアニール工程(第2の光アニール)を行
う。これにより添加されたn型またはp型の不純物元素
が効果的に活性化される。(図11(D))
【0135】なお、図11(B)の工程を、保護膜11
01を残したまま行うこともできる。その場合、新たに
保護膜1106を形成する工程を削減することができる
が、保護膜を介することでレーザー光の減衰があるの
で、レーザーエネルギー密度を高めに設定することが必
要である。また、保護膜1101は図11(D)のレー
ザーアニール工程の時も残しておくことが可能である。
この場合も、保護膜を考慮してレーザーエネルギー密度
を設定する。
【0136】この後は、実施例1の工程に従って図1
(F)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0137】[実施例8]本実施例では、実施例1とは
異なる工程順序でTFTを作製する場合について図12
を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が異
なるだけでその他は同様であるので、同じ工程について
は同一の符号を用いることとする。また、添加する不純
物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0138】まず、実施例1の工程に従って図1(A)
の状態を得る。そして、形成された結晶質シリコン膜1
02の上に保護膜1201を120〜150nmの厚さ
に形成する。さらに、その上にレジストマスク1202
〜1205を形成し、図1(D)と同一の条件でn型不
純物元素を添加する。こうしてn型不純物領域(b)1
206〜1208が形成される。(図12(A))
【0139】次に、レジストマスク1202〜1205
および保護膜1201を除去し、図1(B)と同一の条
件でレーザーアニール工程(第1の光アニール)を行
う。この工程では、レジストマスク1202〜1205
で隠されていた結晶質シリコン膜は結晶性が改善され、
p型不純物領域(b)1206〜1208では非晶質化
したシリコン膜が再結晶化されると共に、添加されたn
型不純物元素が活性化される。(図12(B))
【0140】次に、再び保護膜1211を120〜15
0nmの厚さに形成し、レジストマスク1212を形成
する。そして、図1(C)と同一の条件でチャネルドー
プ工程を行う。こうしてp型不純物領域(b)1213
〜1215が形成される。(図12(C))
【0141】次に、レジストマスク1212および保護
膜1211を除去し、図1(E)と同一の条件でレーザ
ーアニール工程(第2の光アニール)を行う。これによ
り添加されたn型またはp型の不純物元素が効果的に活
性化される。(図12(D))
【0142】なお、図12(B)の工程を、保護膜12
01を残したまま行うこともできる。その場合、新たに
保護膜1211を形成する工程を削減することができる
が、保護膜を介することでレーザー光の減衰があるの
で、レーザーエネルギー密度を高めに設定することが必
要である。また、保護膜1201は図12(D)のレー
ザーアニール工程の時も残しておくことが可能である。
この場合も、保護膜を考慮してレーザーエネルギー密度
を設定する。
【0143】この後は、実施例1の工程に従って図1
(F)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0144】[実施例9]本実施例では、実施例1とは
異なる工程順序でTFTを作製する場合について説明す
る。なお、本実施例は基本的には実施例7と同じである
ので、図11を参照して説明することとする。また、添
加する不純物元素も実施例7と同様の不純物元素を例に
とる。
【0145】本実施例では、実施例7で説明した図11
(B)のレーザーアニール工程(第1の光アニール)を
省略し、同工程を図11(D)のレーザーアニール工程
で兼ねる点に特徴がある。この場合、図11(D)のレ
ーザーアニール工程を第1の光アニールに変更する必要
があるが、これにより工程数を削減することが可能とな
る。
【0146】なお、図11(D)の状態を得たら、その
後は、実施例1の工程に従って図1(F)以降の工程を
行えば良い。なお、本実施例の構成は実施例2、3のア
クティブマトリクス型液晶表示装置を作製する際に実施
することが可能である。
【0147】[実施例10]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について説明
する。なお、本実施例は基本的には実施例8と同じであ
るので、図12を参照して説明することとする。また、
添加する不純物元素も実施例8と同様の不純物元素を例
にとる。
【0148】本実施例では、実施例8で説明した図12
(B)のレーザーアニール工程(第1の光アニール)を
省略し、同工程を図12(D)のレーザーアニール工程
で兼ねる点に特徴がある。この場合、図12(D)のレ
ーザーアニール工程を第1の光アニールに変更する必要
があるが、これにより工程数を削減することが可能とな
る。
【0149】なお、図12(D)の状態を得たら、その
後は、実施例1の工程に従って図1(F)以降の工程を
行えば良い。なお、本実施例の構成は実施例2、3のア
クティブマトリクス型液晶表示装置を作製する際に実施
することが可能である。
【0150】[実施例11]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
3を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0151】まず、実施例1の工程に従って基板100
上に下地膜101を形成し、その上に非晶質成分を含む
半導体膜を形成する。本実施例では非晶質シリコン膜1
301をプラズマCVD法により30nmの厚さに形成
する。(図13(A))
【0152】次に、珪素を含む絶縁膜でなる保護膜13
02を120〜150nmの厚さに形成した後、レジス
トマスク1303を形成する。そして、図1(C)と同
一の条件でチャネルドープ工程を行う。こうしてp型不
純物領域(b)1304が形成される。(図13
(B))
【0153】次に、レジストマスク1303を除去し、
新たにレジストマスク1306〜1308を形成する。
そして、図1(D)と同一の条件でn型不純物元素を添
加する。こうしてn型不純物領域(b)1309〜13
11が形成される。(図13(C))
【0154】次に、保護膜1302を除去した後、特開
平7−130652号公報に記載された技術に従って、
n型またはp型不純物元素が添加された非晶質シリコン
膜を結晶化し、結晶質シリコン膜1312を得る。(図
13(D))
【0155】なお、上記特開平7−130652号公報
の実施例2に記載された技術を用いて結晶化を行う場
合、保護膜1302をそのまま残しておくことが可能で
ある。即ち、結晶化を促進する触媒元素を選択的に添加
する際のマスク膜として活用することが可能である。
【0156】次に、図1(B)と同一の条件でレーザー
アニール工程(第1の光アニール)を行う。この工程で
は、不純物元素が添加されない結晶質シリコン膜は結晶
性が改善され、不純物元素が添加された領域では非晶質
化したシリコン膜が再結晶化されると共に、添加された
n型またはp型不純物元素が活性化される。なお、この
工程は図13(D)の結晶化工程で結晶質シリコン膜1
312表面に形成された熱酸化膜を除去した後に行うこ
とが好ましい。(図13(E))
【0157】この後は、実施例1の工程に従って図1
(F)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0158】[実施例12]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
4を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0159】まず、実施例11の工程に従って図13
(A)の状態を得る。次に、珪素を含む絶縁膜でなる保
護膜1401を120〜150nmの厚さに形成した
後、レジストマスク1402〜1405を形成する。そ
して、図1(D)と同一の条件でn型不純物元素を添加
する。こうしてn型不純物領域(b)1406〜140
8が形成される。(図14(A))
【0160】次に、レジストマスク1402〜1405
を除去し、新たにレジストマスク1409を形成する。
そして、図1(C)と同一の条件でチャネルドープ工程
を行う。こうしてp型不純物領域(b)1410〜14
12が形成される。(図14(B))
【0161】次に、保護膜1401を除去した後、特開
平7−130652号公報に記載された技術に従って、
n型またはp型不純物元素が添加された非晶質シリコン
膜を結晶化し、結晶質シリコン膜1413を得る。(図
14(C))
【0162】なお、上記特開平7−130652号公報
の実施例2に記載された技術を用いて結晶化を行う場
合、保護膜1401をそのまま残しておくことが可能で
ある。即ち、結晶化を促進する触媒元素を選択的に添加
する際のマスク膜として活用することが可能である。
【0163】次に、図1(B)と同一の条件でレーザー
アニール工程(第1の光アニール)を行う。この工程で
は、不純物元素が添加されない結晶質シリコン膜は結晶
性が改善され、不純物元素が添加された領域では非晶質
化したシリコン膜が再結晶化されると共に、添加された
n型またはp型不純物元素が活性化される。なお、この
工程は図14(C)の結晶化工程で結晶質シリコン膜1
413表面に形成された熱酸化膜を除去した後に行うこ
とが好ましい。(図14(D))
【0164】この後は、実施例1の工程に従って図1
(F)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0165】[実施例13]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
5を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0166】まず、実施例1の工程に従って、図1
(C)の状態を得る(図15(A)〜(C))。ここで
図1(E)と同一の条件でレーザーアニール工程(第2
の光アニール)を行い、チャネルドープ工程で添加され
たp型不純物元素を活性化しても構わない。
【0167】次に、結晶質シリコン膜をパターニングし
て活性層1501〜1504を形成する。そして、その
上に80〜150nm(本実施例では110nm)のゲ
ート絶縁膜1505を形成する。ゲート絶縁膜1505
としては珪素を含む絶縁膜を用いることができるが、本
実施例では窒化酸化シリコン膜を用いる。(図15
(D))
【0168】次に、レジストマスク1506〜1509
を形成する。そして、図1(D)と同様にn型不純物元
素を添加する。但し、異なる膜厚の絶縁膜を介して不純
物元素を添加する際には、図1(D)の場合と異なる加
速電圧を設定する必要がある。こうしてn型不純物領域
(b)1510〜1512が形成される。(図15
(E))
【0169】次に、レジストマスク1506〜1509
を除去し、レーザーアニール工程(第2の光アニール)
を行う。これにより添加されたn型またはp型の不純物
元素が効果的に活性化される。また同時に活性層とゲー
ト絶縁膜の界面も改善される。なお、本実施例の場合、
110nm厚のゲート絶縁膜を介してレーザー光を照射
する必要があるので、それを踏まえてレーザーアニール
条件を設定しなければならない。(図15(F))
【0170】この後は、実施例1の工程に従って図2
(B)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0171】[実施例14]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
6を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0172】まず、実施例1の工程に従って図1(B)
の工程まで行い(図16(A)、(B))、実施例5の
工程に従って図9(A)の状態を得る(図16
(C))。なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1の光アニール)の後で結晶質シリコン膜をパター
ニングする例を示しているが、この順序を逆にすること
は可能である。また、本実施例では活性層形成工程の後
でチャネルドープ工程を行う例を示しているが、この順
序を逆にすることも可能である。そして、実施例6の工
程に従って、図10(A)の状態を得る(図16
(D))。
【0173】次に、図16(D)の状態からレジストマ
スク1001および保護膜905を除去し、実施例13
で説明した図15(A)の工程と同様にゲート絶縁膜1
505を形成する。この後は、実施例13に従って図1
5(D)〜(F)の工程を行い、その後、実施例1の工
程に従って図2(B)以降の工程を行えば良い。なお、
本実施例の構成は実施例2、3のアクティブマトリクス
型液晶表示装置を作製する際に実施することが可能であ
る。
【0174】[実施例15]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
7を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0175】まず、実施例1の工程に従って図1(A)
の工程まで行い(図17(A))、実施例7の工程に従
って図11(B)の工程までを行う(図17(B)、図
17(C))。次に、レーザーアニール工程(第1の光
アニール)を終えた結晶質シリコン膜をパターニングし
て活性層1701〜1704を形成する。(図17
(D))
【0176】なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1の光アニール)の後で結晶質シリコン膜をパター
ニングする例を示しているが、この順序を逆にすること
は可能である。
【0177】次に、実施例13で説明した図15(A)
の工程と同様にゲート絶縁膜1505を形成する。この
後は、実施例13に従って図15(D)〜(F)の工程
を行い、その後、実施例1の工程に従って図2(B)以
降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成は実施例
2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製す
る際に実施することが可能である。
【0178】[実施例16]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について説明
する。なお、本実施例は基本的には実施例15と同じで
あるので、図17を参照して説明することとする。ま
た、添加する不純物元素も実施例15と同様の不純物元
素を例にとる。
【0179】本実施例では、実施例15で説明した図1
7(C)のレーザーアニール工程(第1の光アニール)
を省略し、同工程を、n型不純物領域(b)を形成した
後に行うレーザーアニール工程で兼ねる点に特徴があ
る。この場合、n型不純物領域(b)を形成した後に行
うレーザーアニール工程の条件を第1の光アニールに変
更する必要があるが、これにより工程数を削減すること
が可能となる。但し、本実施例の場合、110nm厚の
ゲート絶縁膜を介してレーザー光を照射する必要がある
ので、それを踏まえてレーザーアニール条件を設定しな
ければならない。
【0180】なお、n型不純物領域(b)を形成した後
にレーザーアニール工程(第1の光アニール)を行った
ら、その後は、実施例1の工程に従って図2(B)以降
の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成は実施例
2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製す
る際に実施することが可能である。
【0181】[実施例17]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
8を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0182】まず、実施例11の工程に従って図13
(B)の状態を得る(図18(A)、(B))。次に、
レジストマスク1303を除去し、特開平7−1306
52号公報に記載された技術に従って、n型またはp型
不純物元素が添加された非晶質シリコン膜を結晶化し、
結晶質シリコン膜1801を得る。(図18(C))
【0183】なお、上記特開平7−130652号公報
の実施例2に記載された技術を用いて結晶化を行う場
合、保護膜1302をそのまま残しておくことが可能で
ある。即ち、結晶化を促進する触媒元素を選択的に添加
する際のマスク膜として活用することが可能である。
【0184】次に、図1(B)と同一の条件でレーザー
アニール工程(第1の光アニール)を行う。この工程で
は、不純物元素の添加されていない結晶質シリコン膜は
結晶性が改善され、不純物元素が添加された領域では非
晶質化したシリコン膜が再結晶化されると共に、添加さ
れたn型またはp型不純物元素が活性化される。なお、
この工程は図18(C)の結晶化工程で結晶質シリコン
膜1801表面に形成された熱酸化膜を除去した後に行
うことが好ましい。(図18(D))
【0185】この後は、実施例13に従って図15
(D)〜(F)の工程を行い、その後、実施例1の工程
に従って図2(B)以降の工程を行えば良い。なお、本
実施例の構成は実施例2、3のアクティブマトリクス型
液晶表示装置を作製する際に実施することが可能であ
る。
【0186】[実施例18]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図1
9を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0187】まず、実施例1の工程に従って、図1
(B)の状態を得る(図19(A)、(B))。さら
に、実施例4の工程に従って図8(A)の状態を得る
(図19(C))。ここで図1(E)と同一の条件でレ
ーザーアニール工程(第2の光アニール)を行い、図1
9(C)の工程で添加されたn型不純物元素を活性化し
ても構わない。
【0188】次に、結晶質シリコン膜をパターニングし
て活性層1901〜1904を形成する。そして、その
上に80〜150nm(本実施例では110nm)のゲ
ート絶縁膜1905を形成する。ゲート絶縁膜1905
としては珪素を含む絶縁膜を用いることができるが、本
実施例では窒化酸化シリコン膜を用いる。(図19
(D))
【0189】次に、レジストマスク1906を形成す
る。そして、図1(C)と同様にp型不純物元素を添加
する。但し、異なる膜厚の絶縁膜を介して不純物元素を
添加する際には、図1(C)の場合と異なる加速電圧を
設定する必要がある。こうしてp型不純物領域(b)1
907〜1909が形成される。(図19(E))
【0190】次に、レジストマスク1906を除去し、
レーザーアニール工程(第2の光アニール)を行う。こ
れにより添加されたn型またはp型の不純物元素が効果
的に活性化される。また同時に活性層とゲート絶縁膜の
界面も改善される。なお、本実施例の場合、110nm
厚のゲート絶縁膜を介してレーザー光を照射する必要が
あるので、それを踏まえてレーザーアニール条件を設定
しなければならない。(図19(F))
【0191】この後は、実施例1の工程に従って図2
(B)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0192】[実施例19]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
0を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0193】まず、実施例1の工程に従って図1(B)
の工程まで行い、次に、実施例5に従って図9(B)の
状態を得る。なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1の光アニール)の後で結晶質シリコン膜をパター
ニングする例を示しているが、この順序を逆にすること
は可能である。また、本実施例では活性層を形成した後
にn型不純物領域(b)を形成しているが、この順序を
逆にすることも可能である。
【0194】この後は、実施例18に従って図19
(D)〜(F)の工程を行い、その後、実施例1の工程
に従って図2(B)以降の工程を行えば良い。なお、本
実施例の構成は実施例2、3のアクティブマトリクス型
液晶表示装置を作製する際に実施することが可能であ
る。
【0195】[実施例20]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
1を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0196】まず、実施例1の工程に従って図1(A)
の工程まで行い(図21(A))、次に、実施例8に従
って図12(B)の状態を得る(図21(B)、
(C))。なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1の光アニール)の後で結晶質シリコン膜をパター
ニングする例を示しているが、この順序を逆にすること
は可能である。
【0197】この後は、実施例18に従って図19
(D)〜(F)の工程を行い、その後、実施例1の工程
に従って図2(B)以降の工程を行えば良い。なお、本
実施例の構成は実施例2、3のアクティブマトリクス型
液晶表示装置を作製する際に実施することが可能であ
る。
【0198】[実施例21]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について説明
する。なお、本実施例は基本的には実施例20と同じで
あるので、図21を参照して説明することとする。ま
た、添加する不純物元素も実施例20と同様の不純物元
素を例にとる。
【0199】本実施例では、実施例20で説明した図2
1(C)のレーザーアニール工程(第1の光アニール)
を省略し、同工程を、n型不純物領域(b)を形成した
後に行うレーザーアニール工程で兼ねる点に特徴があ
る。この場合、n型不純物領域(b)を形成した後に行
うレーザーアニール工程の条件を第1の光アニールに変
更する必要があるが、これにより工程数を削減すること
が可能となる。但し、本実施例の場合、110nm厚の
ゲート絶縁膜を介してレーザー光を照射する必要がある
ので、それを踏まえてレーザーアニール条件を設定しな
ければならない。
【0200】なお、n型不純物領域(b)を形成した後
にレーザーアニール工程(第1の光アニール)を行った
ら、その後は、実施例1の工程に従って図2(B)以降
の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成は実施例
2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製す
る際に実施することが可能である。
【0201】[実施例22]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
2を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0202】まず、実施例11の工程に従って図13
(A)の工程まで行い(図22(A))、次に、実施例
12に従って図14(A)の状態を得る(図22
(B))。
【0203】次に、保護膜1401を除去した後、特開
平7−130652号公報に記載された技術に従って、
n型不純物元素が添加された非晶質シリコン膜を結晶化
し、結晶質シリコン膜2201を得る。(図22
(C))
【0204】なお、上記特開平7−130652号公報
の実施例2に記載された技術を用いて結晶化を行う場
合、保護膜1401をそのまま残しておくことが可能で
ある。即ち、結晶化を促進する触媒元素を選択的に添加
する際のマスク膜として活用することが可能である。
【0205】次に、図1(B)と同一の条件でレーザー
アニール工程(第1の光アニール)を行う。この工程で
は、不純物元素が添加されない結晶質シリコン膜は結晶
性が改善され、不純物元素が添加された領域では非晶質
化したシリコン膜が再結晶化されると共に、添加された
n型不純物元素が活性化される。なお、この工程は図2
2(C)の結晶化工程で結晶質シリコン膜2201表面
に形成された熱酸化膜を除去した後に行うことが好まし
い。(図22(D))
【0206】この後は、実施例18に従って図19
(D)〜(F)の工程を行い、その後、実施例1の工程
に従って図2(B)以降の工程を行えば良い。なお、本
実施例ではレーザーアニール工程(図22(D))の後
で結晶質シリコン膜をパターニングする例を示している
が、この順序を逆にすることは可能である。また、本実
施例の構成は実施例2、3のアクティブマトリクス型液
晶表示装置を作製する際に実施することが可能である。
【0207】[実施例23]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
3を用いて説明する。なお、実施例1とは途中の工程が
異なるだけでその他は同様であるので、同じ工程につい
ては同一の符号を用いることとする。また、添加する不
純物元素も実施例1と同様の不純物元素を例にとる。
【0208】まず、実施例1の工程に従って図1(B)
の工程まで行い(図23(A)、(B))、次に、実施
例5と同様に結晶質シリコン膜103をパターニングし
て活性層901〜904を形成する。なお、本実施例で
はレーザーアニール工程(第1の光アニール)の後で結
晶質シリコン膜をパターニングする例を示しているが、
この順序を逆にすることは可能である。
【0209】そして、その上に80〜150nm(本実
施例では110nm)のゲート絶縁膜2301を形成す
る。ゲート絶縁膜2301としては珪素を含む絶縁膜を
用いることができるが、本実施例では窒化酸化シリコン
膜を用いる。(図23(C))
【0210】次に、レジストマスク2302〜2305
を形成する。そして、図1(D)と同様にn型不純物元
素を添加する。但し、異なる膜厚の絶縁膜を介して不純
物元素を添加する際には、図1(D)の場合と異なる加
速電圧を設定する必要がある。こうしてn型不純物領域
(b)2306〜2308が形成される。(図23
(D))
【0211】次に、レジストマスク2302〜2305
を除去し、新たにレジストマスク2309を形成する。
そして、図1(C)と同一の条件でチャネルドープ工程
を行う。但し、異なる膜厚の絶縁膜を介して不純物元素
を添加する際には、図1(C)の場合と異なる加速電圧
を設定する必要がある。こうしてp型不純物領域(b)
2310〜2312が形成される。(図23(E))
【0212】なお、本実施例において、図23(D)の
工程と図23(E)の工程の順序を逆にすることは可能
である。
【0213】次に、レジストマスク2309を除去し、
レーザーアニール工程(第2の光アニール)を行う。こ
れにより添加されたn型またはp型の不純物元素が効果
的に活性化される。また同時に活性層とゲート絶縁膜の
界面も改善される。なお、本実施例の場合、110nm
厚のゲート絶縁膜を介してレーザー光を照射する必要が
あるので、それを踏まえてレーザーアニール条件を設定
しなければならない。(図23(F))
【0214】この後は、実施例1の工程に従って図2
(B)以降の工程を行えば良い。なお、本実施例の構成
は実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する際に実施することが可能である。
【0215】[実施例24]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について説明
する。なお、本実施例は基本的には実施例23と同じで
あるので、図23を参照して説明することとする。ま
た、添加する不純物元素も実施例23と同様の不純物元
素を例にとる。
【0216】 本実施例では、実施例23で説明した図
23(B)のレーザーアニール工程(第1の光アニー
ル)を省略し、同工程を、n型不純物領域(b)を形成
した後に行うレーザーアニール工程(図23(F))で
兼ねる点に特徴がある。この場合、n型不純物領域
(b)を形成した後に行うレーザーアニール工程の条件
を第1の光アニールに変更する必要があるが、これによ
り工程数を削減することが可能となる。但し、本実施例
の場合、110nm厚のゲート絶縁膜を介してレーザー
光を照射する必要があるので、それを踏まえてレーザー
アニール条件を設定しなければならない。
【0217】なお、図23(F)のレーザーアニール工
程(第1の光アニール)を行ったら、その後は、実施例
1の工程に従って図2(B)以降の工程を行えば良い。
なお、本実施例の構成は実施例2、3のアクティブマト
リクス型液晶表示装置を作製する際に実施することが可
能である。
【0218】[実施例25]本実施例ではTFTの活性
層(能動層)となる半導体膜を形成する工程について図
24を用いて説明する。なお、本実施例の結晶化手段は
特開平7−130652号公報の実施例1に記載された
技術である。
【0219】まず、基板(本実施例ではガラス基板)2
401上に200nm厚の窒化酸化シリコン膜でなる下
地膜2402と200nm厚の非晶質半導体膜(本実施
例では非晶質シリコン膜)2403を形成する。この工
程は下地膜と非晶質半導体膜を大気解放しないで連続的
に形成しても構わない。
【0220】次に、重量換算で10ppmの触媒元素
(本実施例ではニッケル)を含む水溶液(酢酸ニッケル
水溶液)をスピンコート法で塗布して、触媒元素含有層
2404を非晶質半導体膜2403の全面に形成する。
ここで使用可能な触媒元素は、ニッケル(Ni)以外に
も、ゲルマニウム(Ge)、鉄(Fe)、パラジウム
(Pd)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、コバルト(C
o)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、といっ
た元素がある。(図24(A))
【0221】また、本実施例ではスピンコート法でニッ
ケルを添加する方法を用いたが、蒸着法やスパッタ法な
どにより触媒元素でなる薄膜(本実施例の場合はニッケ
ル膜)を非晶質半導体膜上に形成する手段をとっても良
い。
【0222】次に、結晶化の工程に先立って400〜5
00℃で1時間程度の熱処理工程を行い、水素を膜中か
ら脱離させた後、500〜650℃(好ましくは550
〜570℃)で4〜12時間(好ましくは4〜6時間)
の熱処理を行う。本実施例では、550℃で4時間の熱
処理を行い、結晶質半導体膜(本実施例では結晶質シリ
コン膜)2405を形成する。(図24(B))
【0223】なお、ここで実施例1の図1(E)と同様
のレーザーアニール工程(第1の光アニール)を行っ
て、結晶質半導体膜2405の結晶性を改善しても良
い。
【0224】次に、結晶化の工程で用いたニッケルを結
晶質シリコン膜から除去するゲッタリング工程を行う。
まず、結晶質半導体膜2405の表面にマスク絶縁膜2
406を150nmの厚さに形成し、パターニングによ
り開口部2407を形成する。そして、露出した結晶質
半導体膜に対して周期表の15族に属する元素(本実施
例ではリン)を添加する工程を行う。この工程により1
×1019〜1×1020atoms/cm3の濃度でリンを含むゲ
ッタリング領域2408が形成される。(図24
(C))
【0225】次に、窒素雰囲気中で450〜650℃
(好ましくは500〜550℃)、4〜24時間(好ま
しくは6〜12時間)の熱処理工程を行う。この熱処理
工程により結晶質半導体膜中のニッケルは矢印の方向に
移動し、リンのゲッタリング作用によってゲッタリング
領域2408に捕獲される。即ち、結晶質半導体膜中か
らニッケルが除去されるため、結晶質半導体膜2409
に含まれるニッケル濃度は、1×1017atms/cm3以下、
好ましくは1×1016atms/cm3以下にまで低減すること
ができる。(図24(D))
【0226】以上のようにして形成された結晶質半導体
膜2409は、結晶化を助長する触媒元素(ここではニ
ッケル)を用いることによって、非常に結晶性の良い結
晶質半導体膜で形成されている。また、結晶化のあとは
触媒元素をリンのゲッタリング作用により除去してお
り、結晶質半導体膜2409中(但しゲッタリング領域
以外)に残存する触媒元素の濃度は、1×1017atms/c
m3以下、好ましくは1×1016atms/cm3以下である。
【0227】なお、本実施例の特徴は、触媒元素を用い
て結晶化させた結晶質半導体膜を形成した後で、活性層
として用いない領域にゲッタリング領域(高濃度に周期
表の15族に属する不純物元素を含む領域)を形成し、
熱処理によって結晶化に用いた触媒元素をゲッタリング
する点にある。
【0228】本実施例の構成は、実施例1、4〜24に
示したいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能
である。また、実施例2、3のアクティブマトリクス型
液晶表示装置を作製する際に実施することも有効であ
る。
【0229】[実施例26]本実施例ではTFTの活性
層(能動層)となる半導体膜を形成する工程について図
25を用いて説明する。具体的には特開平10−247
735号公報(米国出願番号09/034,041号に
対応)に記載された技術を用いる。
【0230】まず、基板(本実施例ではガラス基板)2
501上に200nm厚の窒化酸化シリコン膜でなる下
地膜2502と200nm厚の非晶質半導体膜(本実施
例では非晶質シリコン膜)2503を形成する。この工
程は下地膜と非晶質半導体膜を大気解放しないで連続的
に形成しても構わない。
【0231】次に、酸化シリコン膜でなるマスク絶縁膜
2504を200nmの厚さに形成し、開口部2505
を形成する。
【0232】次に、重量換算で100ppmの触媒元素
(本実施例ではニッケル)を含む水溶液(酢酸ニッケル
水溶液)をスピンコート法で塗布して、触媒元素含有層
2506を形成する。この時、触媒元素含有層2506
は、開口部2505が形成された領域において、選択的
に非晶質半導体膜2503に接触する。ここで使用可能
な触媒元素は、ニッケル(Ni)以外にも、ゲルマニウ
ム(Ge)、鉄(Fe)、パラジウム(Pd)、スズ
(Sn)、鉛(Pb)、コバルト(Co)、白金(P
t)、銅(Cu)、金(Au)、といった元素がある。
(図25(A))
【0233】また、本実施例ではスピンコート法でニッ
ケルを添加する方法を用いたが、蒸着法やスパッタ法な
どにより触媒元素でなる薄膜(本実施例の場合はニッケ
ル膜)を非晶質半導体膜上に形成する手段をとっても良
い。
【0234】次に、結晶化の工程に先立って400〜5
00℃で1時間程度の熱処理工程を行い、水素を膜中か
ら脱離させた後、500〜650℃(好ましくは550
〜600℃)で6〜16時間(好ましくは8〜14時
間)の熱処理を行う。本実施例では、570℃で14時
間の熱処理を行う。その結果、開口部2505を起点と
して概略基板と平行な方向(矢印で示した方向)に結晶
化が進行し、巨視的な結晶成長方向が揃った結晶質半導
体膜(本実施例では結晶質シリコン膜)2507が形成
される。(図25(B))
【0235】ここで結晶化を終えた時点での半導体膜の
様子を図42に示す。Windowと表記された部分が開口部
2505に相当する。なお、図42の写真は重量換算で
100ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル水溶液をス
ピンコート法で塗布し、560℃18時間の加熱処理を
行った実験結果である。
【0236】また、同様に実験的に重量換算で100p
pmのニッケルを含む酢酸ニッケル水溶液をスピンコー
ト法で塗布し、各温度で加熱処理した場合における結晶
成長速度を図43に示す。図43では温度を横軸に、各
温度における結晶成長の距離を時間で割った値を縦軸に
示している。
【0237】次に、結晶化の工程で用いたニッケルを結
晶質シリコン膜から除去するゲッタリング工程を行う。
本実施例では、先ほど形成したマスク絶縁膜2504を
そのままマスクとして周期表の15族に属する元素(本
実施例ではリン)を添加する工程を行い、開口部250
5で露出した結晶質半導体膜に1×1019〜1×10 20
atoms/cm3の濃度でリンを含むゲッタリング領域250
8を形成する。(図25(C))
【0238】次に、窒素雰囲気中で450〜650℃
(好ましくは500〜550℃)、4〜24時間(好ま
しくは6〜12時間)の熱処理工程を行う。この熱処理
工程により結晶質半導体膜中のニッケルは矢印の方向に
移動し、リンのゲッタリング作用によってゲッタリング
領域2508に捕獲される。即ち、結晶質半導体膜中か
らニッケルが除去されるため、結晶質半導体膜2509
に含まれるニッケル濃度は、1×1017atms/cm3以下、
好ましくは1×1016atms/cm3以下にまで低減すること
ができる。(図25(D))
【0239】以上のようにして形成された結晶質半導体
膜2509は、結晶化を助長する触媒元素(ここではニ
ッケル)を選択的に添加して結晶化することによって、
非常に結晶性の良い結晶質半導体膜で形成されている。
具体的には、棒状または柱状の結晶が、特定の方向性を
持って並んだ結晶構造を有している。また、結晶化のあ
とは触媒元素をリンのゲッタリング作用により除去して
おり、結晶質半導体膜2509中に残存する触媒元素の
濃度は、1×1017atms/cm3以下、好ましくは1×10
16atms/cm3以下である。
【0240】なお、本実施例の特徴は、触媒元素を用い
て結晶化させた結晶質半導体膜を形成した後で、活性層
として用いない領域にゲッタリング領域(高濃度に周期
表の15族に属する不純物元素を含む領域)を形成し、
熱処理によって結晶化に用いた触媒元素をゲッタリング
する点にある。
【0241】本実施例の構成は、実施例1、4〜24に
示したいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能
である。また、実施例2、3のアクティブマトリクス型
液晶表示装置を作製する際に実施することも有効であ
る。
【0242】[実施例27]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
6を用いて説明する。なお、途中の工程までは実施例1
と同様であるので、同じ工程については同一の符号を用
いることとする。また、添加する不純物元素も実施例1
と同様の不純物元素を例にとる。
【0243】まず、実施例1の工程に従って図2(C)
の状態を得る。次に、図2(D)と同様の条件でn型不
純物元素(本実施例ではリン)の添加工程を行う。こう
してn型不純物領域(c)125〜130が形成され
る。なお、既に形成されているn型不純物領域(b)に
も同時にリンが添加されているが、本工程で添加される
リンの濃度はn型不純物領域(b)に含まれるリンに比
べて十分に低い濃度なのでここでは図示しない。(図2
6(A))
【0244】次に、ゲート配線をマスクとして自己整合
的にゲート絶縁膜をエッチングする。エッチングはドラ
イエッチング法を用い、エッチングガスとしてはCHF
3ガスを用いれば良い。但し、エッチングガスはこれに
限定する必要はない。こうしてゲート配線下にゲート絶
縁膜131〜134が形成される。(図26(B))
【0245】次に、レジストマスク2601を形成し、
図3(A)と同様の条件でp型不純物元素(本実施例で
はボロン)を添加する。この工程によりp型不純物領域
(a)2602、2603が形成される。(図26
(C))
【0246】次に、レジストマスク2604〜2607
を形成し、図2(F)と同様の条件でn型不純物元素
(本実施例ではリン)を添加する。この工程によりn型
不純物領域(a)2608〜2614が形成される。な
お、p型不純物領域(a)2602、2603の一部
(2615、2616で示される領域)にも1×1020
〜1×1021atoms/cm3の濃度でリンが添加されるが、
p型不純物領域(a)に含まれるボロンの濃度に比べて
十分に低い濃度なのでここでは図示しない。(図26
(D))
【0247】この後は、実施例1の工程に従って図3
(B)以降の工程を行えば、図3(C)で説明した構造
のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
なお、本実施例を実施した場合、工程順序の変化によ
り、最終的に活性層に形成された不純物領域に含まれる
不純物元素の濃度が実施例1とは異なる場合もありう
る。しかしながら、各不純物領域の実質的な機能は変わ
らないので、本実施例を実施した場合の最終的な構造の
説明は、図3(C)の構造の説明をそのまま参照するこ
とができる。
【0248】また、本実施例の構成は、実施例1、4〜
24に示したいずれの構成とも自由に組み合わせること
が可能である。また、実施例2、3のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置を作製する際に実施することも有効
である。
【0249】[実施例28]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
7を用いて説明する。なお、途中の工程までは実施例1
と同様であるので、同じ工程については同一の符号を用
いることとする。また、添加する不純物元素も実施例1
と同様の不純物元素を例にとる。
【0250】まず、実施例1の工程に従って図2(C)
の状態を得る。次に、ゲート配線をマスクとして自己整
合的にゲート絶縁膜をエッチングする。エッチングはド
ライエッチング法を用い、エッチングガスとしてはCH
3ガスを用いれば良い。但し、エッチングガスはこれ
に限定する必要はない。こうしてゲート配線下にゲート
絶縁膜2701〜2704が形成される。なお、画素T
FTはゲート配線と同様にゲート絶縁膜も同一パターン
にエッチングされているので同一符号で表すことにす
る。(図27(A))
【0251】次に、レジストマスク2705を形成し、
図3(A)と同様の条件でp型不純物元素(本実施例で
はボロン)を添加する。この工程によりp型不純物領域
(a)領域2706、2707が形成される。(図27
(B))
【0252】次に、レジストマスク2708〜2711
を形成し、図2(F)と同様の条件でn型不純物元素
(本実施例ではリン)を添加する。この工程によりn型
不純物領域(a)2712〜2718が形成される。な
お、p型不純物領域(a)2706、2707の一部
(2719、2720で示される領域)にもリンが添加
されるが、p型不純物領域(a)に含まれるボロンの濃
度に比べて十分に低い濃度なのでここでは図示しない。
(図27(C))
【0253】次に、レジストマスク2708〜2711
を除去し、珪素を含む絶縁膜でなる保護膜2721を1
30nmの厚さに形成する。そして、図2(D)と同様
の条件でn型不純物元素(本実施例ではリン)の添加工
程を行う。こうしてn型不純物領域(c)2722〜2
725が形成される。なお、既に形成されているn型不
純物領域(b)、n型不純物領域(a)およびp型不純
物領域(a)にも同時にリンが添加されているが、ここ
で添加されるリンの濃度は他の不純物領域に含まれる不
純物元素の濃度に比べて十分に低い濃度なのでここでは
図示しない。(図27(D))
【0254】この後は、実施例1の工程に従って図3
(B)以降の工程を行えば、図3(C)で説明した構造
のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
なお、本実施例を実施した場合、工程順序の変化によ
り、最終的に活性層に形成された不純物領域に含まれる
不純物元素の濃度が実施例1とは異なる場合もありう
る。しかしながら、各不純物領域の実質的な機能は変わ
らないので、本実施例を実施した場合の最終的な構造の
説明は、図3(C)の構造の説明をそのまま参照するこ
とができる。
【0255】また、本実施例の構成は、実施例1、4〜
24に示したいずれの構成とも自由に組み合わせること
が可能である。また、実施例2、3のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置を作製する際に実施することも有効
である。
【0256】[実施例29]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
8を用いて説明する。なお、途中の工程までは実施例1
と同様であるので、同じ工程については同一の符号を用
いることとする。また、添加する不純物元素も実施例1
と同様の不純物元素を例にとる。
【0257】まず、実施例1の工程に従って図2(C)
の状態を得る。次に、ゲート配線をマスクとして自己整
合的にゲート絶縁膜をエッチングする。エッチングはド
ライエッチング法を用い、エッチングガスとしてはCH
3ガスを用いれば良い。但し、エッチングガスはこれ
に限定する必要はない。こうしてゲート配線下にゲート
絶縁膜2801〜2804が形成される。なお、画素T
FTはゲート配線と同様にゲート絶縁膜も同一パターン
にエッチングされているので同一符号で表すことにす
る。(図28(A))
【0258】次に、レジストマスク2805を形成し、
図3(A)と同様の条件でp型不純物元素(本実施例で
はボロン)を添加する。この工程によりp型不純物領域
(a)2806、2807が形成される。(図28
(B))
【0259】次に、レジストマスク2805を除去し、
珪素を含む絶縁膜でなる保護膜2808を130nmの
厚さに形成する。そして、図2(D)と同様の条件でn
型不純物元素(本実施例ではリン)の添加工程を行う。
こうしてn型不純物領域(c)2809〜2812が形
成される。なお、既に形成されているn型不純物領域
(b)およびp型不純物領域(a)にも同時にリンが添
加されているが、ここで添加されるリンの濃度は他の不
純物領域に含まれる不純物元素の濃度に比べて十分に低
い濃度なのでここでは図示しない。(図28(C))
【0260】次に、保護膜2808を除去した後にレジ
ストマスク2813〜2815を形成し、図2(F)と
同様の条件でn型不純物元素(本実施例ではリン)を添
加する。この工程によりn型不純物領域(a)2816
〜2822が形成される。なお、p型不純物領域(a)
2806、2807の一部(2823、2824で示さ
れる領域)にもリンが添加されるが、p型不純物領域
(a)に含まれるボロンの濃度に比べて十分に低い濃度
なのでここでは図示しない。(図28(D))
【0261】この後は、実施例1の工程に従って図3
(B)以降の工程を行えば、図3(C)で説明した構造
のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
なお、本実施例を実施した場合、工程順序の変化によ
り、最終的に活性層に形成された不純物領域に含まれる
不純物元素の濃度が実施例1とは異なる場合もありう
る。しかしながら、各不純物領域の実質的な機能は変わ
らないので、本実施例を実施した場合の最終的な構造の
説明は、図3(C)の構造の説明をそのまま参照するこ
とができる。
【0262】また、本実施例の構成は、実施例1、4〜
24に示したいずれの構成とも自由に組み合わせること
が可能である。また、実施例2、3のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置を作製する際に実施することも有効
である。
【0263】[実施例30]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図2
9を用いて説明する。なお、途中の工程までは実施例1
と同様であるので、同じ工程については同一の符号を用
いることとする。また、添加する不純物元素も実施例1
と同様の不純物元素を例にとる。
【0264】まず、実施例1の工程に従って図2(C)
の状態を得る。次に、ゲート配線をマスクとして自己整
合的にゲート絶縁膜をエッチングする。エッチングはド
ライエッチング法を用い、エッチングガスとしてはCH
3ガスを用いれば良い。但し、エッチングガスはこれ
に限定する必要はない。こうしてゲート配線下にゲート
絶縁膜2901〜2904が形成される。なお、画素T
FTはゲート配線と同様にゲート絶縁膜も同一パターン
にエッチングされているので同一符号で表すことにす
る。(図29(A))
【0265】次に、レジストマスク3005〜3008
を形成し、図2(F)と同様の条件でn型不純物元素
(本実施例ではリン)を添加する。この工程によりn型
不純物領域(a)2909〜2917が形成される。
(図29(B))
【0266】次に、レジストマスク2905〜2908
を除去し、新たにレジストマスク2918を形成する。
そして、図3(A)と同様の条件でp型不純物元素(本
実施例ではボロン)を添加する。この工程によりp型不
純物領域(a)2919、2920が形成される。な
お、ここで添加されるボロンの濃度は前述の図29
(B)の工程で添加されたリンの濃度よりも十分に高い
ため、n型不純物領域(a)2909、2910は完全
にp型に反転する。(図29(C))
【0267】次に、レジストマスク2918を除去し、
珪素を含む絶縁膜でなる保護膜2921を130nmの
厚さに形成する。そして、図2(D)と同様の条件でn
型不純物元素(本実施例ではリン)の添加工程を行う。
こうしてn型不純物領域(c)2922〜2925が形
成される。なお、既に形成されているn型不純物領域
(b)、n型不純物領域(a)およびp型不純物領域
(a)にも同時にリンが添加されているが、ここで添加
されるリンの濃度は他の不純物領域に含まれる不純物元
素の濃度に比べて十分に低い濃度なのでここでは図示し
ない。(図29(D))
【0268】この後は、実施例1の工程に従って図3
(B)以降の工程を行えば、図3(C)で説明した構造
のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
なお、本実施例を実施した場合、工程順序の変化によ
り、最終的に活性層に形成された不純物領域に含まれる
不純物元素の濃度が実施例1とは異なる場合もありう
る。しかしながら、各不純物領域の実質的な機能は変わ
らないので、本実施例を実施した場合の最終的な構造の
説明は、図3(C)の構造の説明をそのまま参照するこ
とができる。
【0269】また、本実施例の構成は、実施例1、4〜
24に示したいずれの構成とも自由に組み合わせること
が可能である。また、実施例2、3のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置を作製する際に実施することも有効
である。
【0270】[実施例31]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について図3
0を用いて説明する。なお、途中の工程までは実施例1
と同様であるので、同じ工程については同一の符号を用
いることとする。また、添加する不純物元素も実施例1
と同様の不純物元素を例にとる。
【0271】まず、実施例1の工程に従って図2(C)
の状態を得る。次に、ゲート配線をマスクとして自己整
合的にゲート絶縁膜をエッチングする。エッチングはド
ライエッチング法を用い、エッチングガスとしてはCH
3ガスを用いれば良い。但し、エッチングガスはこれ
に限定する必要はない。こうしてゲート配線下にゲート
絶縁膜3001〜3004が形成される。なお、画素T
FTはゲート配線と同様にゲート絶縁膜も同一パターン
にエッチングされているので同一符号で表すことにす
る。(図30(A))
【0272】次に、レジストマスク3005〜3008
を形成し、図2(F)と同様の条件でn型不純物元素
(本実施例ではリン)を添加する。この工程によりn型
不純物領域(a)3009〜3017が形成される。
(図30(B))
【0273】次に、レジストマスク2905〜2908
を除去し、珪素を含む絶縁膜でなる保護膜3018を1
30nmの厚さに形成する。そして、図2(D)と同様
の条件でn型不純物元素(本実施例ではリン)の添加工
程を行う。こうしてn型不純物領域(c)3019〜3
022が形成される。なお、既に形成されているn型不
純物領域(b)およびn型不純物領域(a)にも同時に
リンが添加されているが、ここで添加されるリンの濃度
は他の不純物領域に含まれる不純物元素の濃度に比べて
十分に低い濃度なのでここでは図示しない。(図30
(C))
【0274】次に、保護膜3018を除去した後にレジ
ストマスク3023を形成し、図3(A)と同様の条件
でp型不純物元素(本実施例ではボロン)を添加する。
この工程によりp型不純物領域3024、3025が形
成される。なお、ここで添加されるボロンの濃度は前述
の図30(B)の工程で添加されたリンの濃度よりも十
分に高いため、n型不純物領域(a)3009、301
0は完全にp型に反転する。(図30(D))
【0275】この後は、実施例1の工程に従って図3
(B)以降の工程を行えば、図3(C)で説明した構造
のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
なお、本実施例を実施した場合、工程順序の変化によ
り、最終的に活性層に形成された不純物領域に含まれる
不純物元素の濃度が実施例1とは異なる場合もありう
る。しかしながら、各不純物領域の実質的な機能は変わ
らないので、本実施例を実施した場合の最終的な構造の
説明は、図3(C)の構造の説明をそのまま参照するこ
とができる。
【0276】また、本実施例の構成は、実施例1、4〜
24に示したいずれの構成とも自由に組み合わせること
が可能である。また、実施例2、3のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置を作製する際に実施することも有効
である。
【0277】[実施例32]実施例1、4〜31に示し
た作製工程においては、nチャネル型TFTとなる領域
のみにチャネルドープ工程を行ってしきい値電圧を制御
する例を示しているが、nチャネル型TFTやpチャネ
ル型TFTの区別なしに全面にチャネルドープ工程を行
うことも可能である。その場合、作製工程のフォトマス
ク数が減るので工程のスループットおよび歩留まりの向
上が図れる。
【0278】また、場合によっては全面にチャネルドー
プ工程を施して、nチャネル型TFTまたはpチャネル
型TFTのどちらか一方に、全面に添加した不純物元素
と逆の導電型を付与する不純物元素を添加する場合もあ
りうる。
【0279】なお、本実施例の構成は、実施例1、4〜
31に示したいずれの構成とも自由に組み合わせること
が可能である。また、実施例2、3のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置を作製する際に実施することも有効
である。
【0280】[実施例33]実施例1、4〜32に示し
た作製工程例では、nチャネル型TFTのゲート配線を
形成する前に、前もって後にLov領域として機能するn
型不純物領域(b)を形成することが前提となってい
る。そして、p型不純物領域(a)、n型不純物領域
(c)はともに自己整合的に形成されることが特徴とな
っている。
【0281】しかしながら、本発明の効果を得るために
は最終的な構造が図3(C)のような構造となっていれ
ば良く、そこに至るプロセスに限定されるものではな
い。従って、場合によってはp型不純物領域(a)やn
型不純物領域(c)を、レジストマスクを用いて形成す
ることも可能である。その場合、本発明の作製工程例は
実施例1、4〜32に限らず、あらゆる組み合わせが可
能である。
【0282】また、本実施例の構成を実施例2、3のア
クティブマトリクス型液晶表示装置を作製する際に実施
できることは言うまでもない。
【0283】[実施例34]本実施例では、本発明をシ
リコン基板上に作製した半導体装置に適用した場合につ
いて説明する。典型的には、画素電極として反射率の高
い金属膜を用いた反射型液晶表示装置に適用できる。
【0284】本実施例は、実施例1、4においてシリコ
ン基板(シリコンウェハ)に直接的にn型またはp型不
純物元素を添加してLDD領域、ソース領域またはドレ
イン領域といった不純物領域を形成する。その際、n型
不純物領域(b)を形成した後で、n型不純物領域
(b)をレーザー活性化する工程が含まれれば良い。従
って、n型不純物領域(b)以外の不純物領域の形成順
序やゲート絶縁膜の形成順序は問わない。
【0285】そして、最終的に、同一基板上に画素部と
駆動回路とを少なくとも含み、駆動回路を形成するnチ
ャネル型TFTのLDD領域は、少なくとも一部または
全部がゲート配線と重なるように配置され、画素部を形
成する画素TFTのLDD領域はゲート配線と重ならな
いように配置され、駆動回路を形成するnチャネル型T
FTのLDD領域には、画素TFTのLDD領域よりも
高い濃度でn型不純物元素が含まれる、という構成を有
する構造となれば良い。
【0286】また、本実施例の構成を実施例2、3のア
クティブマトリクス型液晶表示装置を作製する際に実施
できることは言うまでもない。
【0287】[実施例35]実施例1では、Lov領域や
Loff領域をnチャネル型TFTのみに配置し、その位
置を回路仕様に応じて使い分けることを前提に説明を行
ったが、TFTサイズが小さくなる(チャネル長が短く
なる)と、pチャネル型TFTに対しても同様のことが
言えるようになる。
【0288】即ち、チャネル長が2μm以下となると短
チャネル効果が顕在化するようになるため、場合によっ
てはpチャネル型TFTにもLov領域を配置する必要性
が出てくる。このように、本発明においてpチャネル型
TFTは実施例1、4〜31に示した構造に限定される
ものではなく、nチャネル型TFTと同一構造であって
も構わない。
【0289】なお、本実施例を実施する場合は、実施例
1、4〜31のいずれかの構成においてn型不純物領域
(b)の形成と同じように、p型不純物元素が2×10
16〜5×1019atoms/cm3で含まれる不純物領域を形成
しておけば良い。また、本実施例の構成を実施例2、3
のアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する際に
実施することは有効である。
【0290】[実施例36]実施例1、4〜31の実施
例では、結晶構造を含む半導体膜の形成方法として、結
晶化を助長する触媒元素を用いる例を示したが、本実施
例では、そのような触媒元素を用いずに熱結晶化または
レーザー結晶化によって結晶構造を含む半導体膜を形成
する場合を示す。
【0291】熱結晶化による場合、非晶質構造を含む半
導体膜を形成した後、600〜650℃の温度で15〜
24時間の熱処理工程を行えば良い。即ち、600℃を
超える温度で熱処理を行うことにより自然核が発生し、
結晶化が進行する。
【0292】また、レーザー結晶化による場合、非晶質
構造を含む半導体膜を形成した後、実施例1に示した第
1の光アニールでレーザーアニール工程を行えば良い。
これにより短時間で結晶構造を含む半導体膜を形成する
ことができる。勿論、レーザーアニールの代わりにラン
プアニールを行っても良い。
【0293】以上のように、本発明に用いる結晶構造を
含む半導体膜は、公知のあらゆる手段を用いて形成する
ことができる。なお、本実施例の構成を実施例2、3の
アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する際に実
施することも可能である。
【0294】[実施例37]本実施例では、実施例1と
は異なる工程順序でTFTを作製する場合について説明
する。なお、途中の工程は実施例1と同様である。ま
た、添加する不純物元素も実施例1と同様の不純物元素
を例にとる。
【0295】本実施例では、実施例1の図2(D)の工
程において、10〜30nmの厚さの珪素を含む絶縁膜
を形成した後、n型不純物元素を添加する。これにより
多少n型不純物元素が回り込んだとしてもゲート配線の
下にn型不純物領域(c)が形成されることを防ぐこと
ができる。
【0296】即ち、ゲート配線の側壁に形成された珪素
を含む絶縁膜が、膜厚分に相当するオフセットを形成す
るため、高い抵抗領域を形成できる。これによりオフ電
流値を十分に低減させることが可能となる。
【0297】なお、本実施例は実施例1、4〜36のい
ずれの実施例とも自由に組み合わせることが可能であ
る。また、実施例2、3のアクティブマトリクス型液晶
表示装置を作製する際に実施することも有効である。
【0298】[実施例38]図40は実施例6と実施例
22とを組み合わせて作製されたnチャネル型TFT3
02のドレイン電流(ID)とゲート電圧(VG)との
関係を表すグラフ(以下、ID−VG曲線という)及び
電界効果移動度(μFE)のグラフである。このとき、ソ
ース電圧(VS)は0V、ドレイン電圧(VD)は1V
または14Vとした。なお、実測値はチャネル長(L)
が7.6μm、チャネル幅(W)が8.0μm、ゲート絶
縁膜の膜厚(Tox)が115nmであった。
【0299】図40において、太線はストレス試験前、
点線はストレス試験後のID−VG曲線および電界効果
移動度を示しているが、ストレス試験前後で曲線に殆ど
変化はなく、ホットキャリア劣化が抑制されていること
が判った。なお、ここで行ったストレス試験は、室温に
てソース電圧0V、ドレイン電圧20V、ゲート電圧4
Vをかけた状態で60秒保持する試験であり、ホットキ
ャリア劣化を促進させる試験である。
【0300】また、図44は本実施例のプロセスにより
作製されたTFTで形成されたシフトレジスタの発振周
波数の特性を示す図である。横軸にはドレイン電圧(V
DD)、縦軸には最大周波数をプロットしている。
【0301】[実施例39]実施例13に示した作製工
程において、図15(F)の工程の有無によるTFTの
電気特性の差異を図41(A)、(B)に示す。なお、
図41(A)にはモビリティー(電界効果移動度)(μ
max)を、図41(B)にはシート抵抗(Rs)を示す。
【0302】図41(A)に示すように、n型不純物領
域(b)に添加されたn型不純物元素の量(n-ドー
ズ)に拘わらずモビリティーは第2の光アニールを行っ
た方が大きい値が得られる。また、 図41(B)に示
すように、n-ドーズに拘わらずシート抵抗は第2の光
アニールを行った方が小さい値が得られる。
【0303】[実施例40]本発明は従来のMOSFE
T上に層間絶縁膜を形成し、その上にTFTを形成する
際に用いることも可能である。即ち、三次元構造の半導
体装置を実現することも可能である。また、基板として
SIMOX、Smart−Cut(SOITEC社の登録商
標)、ELTRAN(キャノン株式会社の登録商標)な
どのSOI基板を用いることも可能である。
【0304】なお、本実施例の構成は、実施例1〜37
のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能であ
る。
【0305】[実施例41]本発明によって作製された
液晶表示装置は様々な液晶材料を用いることが可能であ
る。そのような材料として、TN液晶、PDLC(ポリ
マー分散型液晶)、FLC(強誘電性液晶)、AFLC
(反強誘性電液晶)、またはFLCとAFLCの混合物
が挙げられる。
【0306】例えば、「H.Furue et al.;Characteristi
cs and Drivng Scheme of Polymer-Stabilized Monosta
ble FLCD Exhibiting Fast Response Time and High Co
ntrast Ratio with Gray-Scale Capability,SID,199
8」、「T.Yoshida et al.;A Full-Color Thresholdless
Antiferroelectric LCD Exhibiting Wide Viewing Ang
le with Fast Response Time,841,SID97DIGEST,199
7」、または米国特許第5,594,569号に開示された材料を
用いることができる。
【0307】特に、しきい値なし(無しきい値)の反強
誘電性液晶(Thresholdless Antiferroelectric LCD:
TL−AFLCと略記する)を使うと、液晶の動作電圧
を±2.5V程度に低減しうるため電源電圧として5〜
8V程度で済む場合がある。即ち、駆動回路と画素部を
同じ電源電圧で動作させることが可能となり、液晶表示
装置全体の低消費電力化を図ることができる。
【0308】また、強誘電性液晶や反強誘電性液晶はT
N液晶に比べて応答速度が速いという利点をもつ。本発
明で用いるような結晶質TFTは非常に動作速度の速い
TFTを実現しうるため、強誘電性液晶や反強誘電性液
晶の応答速度の速さを十分に生かした画像応答速度の速
い液晶表示装置を実現することが可能である。
【0309】なお、本実施例の液晶表示装置をパーソナ
ルコンピュータ等の電気器具の表示部として用いること
が有効であることは言うまでもない。
【0310】また、本実施例の構成は、実施例1〜37
のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能であ
る。
【0311】[実施例42]本発明はアクティブマトリ
クス型EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ
(アクティブマトリクス型EL表示装置ともいう)に適
用することも可能である。その例を図31に示す。
【0312】図31は本実施例のアクティブマトリクス
型ELディスプレイの回路図である。81は表示領域を
表しており、その周辺にはX方向(ソース側)駆動回路
82、Y方向(ゲート側)駆動回路83が設けられてい
る。また、表示領域81の各画素は、スイッチング用T
FT84、コンデンサ85、電流制御用TFT86、E
L素子87を有し、スイッチング用TFT84にX方向
信号線(ソース信号線)88a(または88b)、Y方向
信号線(ゲート信号線)89a(または89b、89c)
が接続される。また、電流制御用TFT86には、電源
線90a、90bが接続される。
【0313】なお、本実施例のアクティブマトリクス型
ELディスプレイを作製するにあたって実施例1、4〜
37のいずれの構成を組み合わせても良い。
【0314】〔実施例43〕本実施例では、本発明を用
いてEL(エレクトロルミネセンス)表示装置を作製し
た例について説明する。なお、図32(A)は本発明の
EL表示装置の上面図であり、図32(B)はその断面
図である。
【0315】図32(A)において、4001は基板、
4002は画素部、4003はソース側駆動回路、40
04はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は
配線4005を経てFPC(フレキシブルプリントサー
キット)4006に至り、外部機器へと接続される。
【0316】このとき、画素部4002、ソース側駆動
回路4003及びゲート側駆動回路4004を囲むよう
にして第1シール材4101、カバー材4102、充填
材4103及び第2シール材4104が設けられてい
る。
【0317】また、図32(B)は図32(A)をA−
A’で切断した断面図に相当し、基板4001の上にソ
ース側駆動回路4003に含まれる駆動TFT(但し、
ここではnチャネル型TFTとpチャネル型TFTを図
示している。)4201及び画素部4002に含まれる
電流制御用TFT(EL素子への電流を制御するTF
T)4202が形成されている。
【0318】本実施例では、駆動TFT4201には図
3(C)のpチャネル型TFT301とnチャネル型T
FT302と同じ構造のTFTが用いられ、電流制御用
TFT4202には図3(C)のpチャネル型TFT3
01と同じ構造のTFTが用いられる。また、画素部4
002には電流制御用TFT4202のゲートに接続さ
れた保持容量(図示せず)が設けられる。
【0319】駆動TFT4201及び画素TFT420
2の上には樹脂材料でなる層間絶縁膜(平坦化膜)43
01が形成され、その上に画素TFT4202のドレイ
ンと電気的に接続する画素電極(陽極)4302が形成
される。画素電極4302としては仕事関数の大きい透
明導電膜が用いられる。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または酸化インジウムと酸
化亜鉛との化合物を用いることができる。
【0320】そして、画素電極4302の上には絶縁膜
4303が形成され、絶縁膜4303は画素電極430
2の上に開口部が形成されている。この開口部におい
て、画素電極4302の上にはEL(エレクトロルミネ
ッセンス)層4304が形成される。EL層4304は
公知の有機EL材料または無機EL材料を用いることが
できる。また、有機EL材料には低分子系(モノマー
系)材料と高分子系(ポリマー系)材料があるがどちら
を用いても良い。
【0321】EL層4304の形成方法は公知の蒸着技
術もしくは塗布法技術を用いれば良い。また、EL層の
構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層ま
たは電子注入層を自由に組み合わせて積層構造または単
層構造とすれば良い。
【0322】EL層4304の上には遮光性を有する導
電膜(代表的にはアルミニウム、銅もしくは銀を主成分
とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜)か
らなる陰極4305が形成される。また、陰極4305
とEL層4304の界面に存在する水分や酸素は極力排
除しておくことが望ましい。従って、真空中で両者を連
続成膜するか、EL層4304を窒素または希ガス雰囲
気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極430
5を形成するといった工夫が必要である。本実施例では
マルチチャンバー方式(クラスターツール方式)の成膜
装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。
【0323】そして陰極4305は4306で示される
領域において配線4005に電気的に接続される。配線
4005は陰極4305に所定の電圧を与えるための配
線であり、異方導電性フィルム4307を介してFPC
4006に電気的に接続される。
【0324】以上のようにして、画素電極(陽極)43
02、EL層4304及び陰極4305からなるEL素
子が形成される。このEL素子は、第1シール材410
1及び第1シール材4101によって基板4001に貼
り合わされたカバー材4102で囲まれ、充填材410
3により封入されている。
【0325】カバー材4102としては、ガラス板、金
属板(代表的にはステンレス板)、セラミックス板、F
RP(Fiberglass−Reinforced
Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライ
ド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィル
ムまたはアクリルフィルムを用いることができる。ま
た、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフ
ィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0326】但し、EL素子からの光の放射方向がカバ
ー材側に向かう場合にはカバー材は透明でなければなら
ない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリ
エステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透明
物質を用いる。
【0327】また、充填材4103としては紫外線硬化
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポ
リビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラ
ル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用い
ることができる。この充填材4103の内部に吸湿性物
質(好ましくは酸化バリウム)を設けておくとEL素子
の劣化を抑制できる。
【0328】また、充填材4103の中にスペーサを含
有させてもよい。このとき、スペーサを酸化バリウムで
形成すればスペーサ自体に吸湿性をもたせることが可能
である。また、スペーサを設けた場合、スペーサからの
圧力を緩和するバッファ層として陰極4305上に樹脂
膜を設けることも有効である。
【0329】また、配線4005は異方導電性フィルム
4307を介してFPC4006に電気的に接続され
る。配線4005は画素部4002、ソース側駆動回路
4003及びゲート側駆動回路4004に送られる信号
をFPC4006に伝え、FPC4006により外部機
器と電気的に接続される。
【0330】また、本実施例では第1シール材4101
の露呈部及びFPC4006の一部を覆うように第2シ
ール材4104を設け、EL素子を徹底的に外気から遮
断する構造となっている。こうして図32(B)の断面
構造を有するEL表示装置となる。なお、本実施例のE
L表示装置は実施例1、4〜38のいずれの構成を組み
合わせて作製しても構わない。
【0331】ここで画素部のさらに詳細な断面構造を図
33に、上面構造を図34(A)に、回路図を図34
(B)に示す。図33、図34(A)及び図34(B)
では共通の符号を用いるので互いに参照すれば良い。
【0332】図33において、基板4401上に設けら
れたスイッチング用TFT4402は図3(C)のnチ
ャネル型TFT304を用いて形成される。従って、構
造の説明はnチャネル型TFT304の説明を参照すれ
ば良い。また、4403で示される配線は、スイッチン
グ用TFT4402のゲート電極4404a、4404b
を電気的に接続するゲート配線である。
【0333】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。
【0334】また、スイッチング用TFT4402のド
レイン配線4405は電流制御用TFT4406のゲー
ト電極4407に電気的に接続されている。なお、電流
制御用TFT4406は図3(C)のpチャネル型TF
T301を用いて形成される。従って、構造の説明はp
チャネル型TFT301の説明を参照すれば良い。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。
【0335】スイッチング用TFT4402及び電流制
御用TFT4406の上には第1パッシベーション膜4
408が設けられ、その上に樹脂からなる平坦化膜44
09が形成される。平坦化膜4409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EL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、EL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。
【0336】また、4410は透明導電膜からなる画素
電極(EL素子の陽極)であり、電流制御用TFT44
06のドレイン配線4411に電気的に接続される。画
素電極4410としては酸化インジウムと酸化スズとの
化合物もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物か
らなる導電膜を用いることができる。
【0337】画素電極4410の上にはEL層4412
が形成される。なお、図33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EL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EL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。Al
3に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。
【0338】但し、以上の例はEL層として用いること
のできる有機EL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EL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EL材料をEL
層として用いる例を示したが、高分子系有機EL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EL材料や無機材料は公知の材料を用いることが
できる。
【0339】次に、EL層4412の上には遮光性の導
電膜からなる陰極4413が設けられる。本実施例の場
合、遮光性の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。
【0340】この陰極4413まで形成された時点でE
L素子4414が完成する。なお、ここでいうEL素子
4414は、画素電極(陽極)4410、EL層441
2及び陰極4413で形成されたコンデンサを指す。
【0341】次に、本実施例における画素の上面構造を
図34(A)を用いて説明する。スイッチング用TFT
4402のソースはソース配線4415に接続され、ド
レインはドレイン配線4405に接続される。また、ド
レイン配線4405は電流制御用TFT4406のゲー
ト電極4407に電気的に接続される。また、電流制御
用TFT4406のソースは電流供給線4416に電気
的に接続され、ドレインはドレイン配線4417に電気
的に接続される。また、ドレイン配線4417は点線で
示される画素電極(陽極)4418に電気的に接続され
る。
【0342】このとき、4419で示される領域には保
持容量が形成される。保持容量4419は、電流供給線
4416と電気的に接続された半導体膜4420、ゲー
ト絶縁膜と同一層の絶縁膜(図示せず)及びゲート電極
4407との間で形成される。また、ゲート電極440
7、第1層間絶縁膜と同一の層(図示せず)及び電流供
給線4416で形成される容量も保持容量として用いる
ことが可能である。
【0343】なお、本実施例のEL表示装置を作製する
にあたって、実施例1、4〜37の構成と自由に組み合
わせて実施することが可能である。
【0344】[実施例44]本実施例では、実施例43
とは異なる画素構造を有したEL表示装置について説明
する。説明には図35を用いる。なお、図33と同一の
符号が付してある部分については実施例43の説明を参
照すれば良い。
【0345】図35では電流制御用TFT4501とし
て図3(C)のnチャネル型TFT302と同一構造の
TFTを用いる。勿論、電流制御用TFT4501のゲ
ート電極4502はスイッチング用TFT4402のド
レイン配線4405に接続されている。また、電流制御
用TFT4501のドレイン配線4503は画素電極4
504に電気的に接続されている。
【0346】本実施例では、画素電極4504がEL素
子の陰極として機能し、遮光性の導電膜を用いて形成す
る。具体的には、アルミニウムとリチウムとの合金膜を
用いるが、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。
【0347】画素電極4504の上にはEL層4505
が形成される。なお、図35では一画素しか図示してい
ないが、本実施例ではG(緑)に対応したEL層を蒸着
法及び塗布法(好ましくはスピンコーティング法)によ
り形成している。具体的には、電子注入層として20n
m厚のフッ化リチウム(LiF)膜を設け、その上に発
光層として70nm厚のPPV(ポリパラフェニレンビ
ニレン)膜を設けた積層構造としている。
【0348】次に、EL層4505の上には透明導電膜
からなる陽極4506が設けられる。本実施例の場合、
透明導電膜として酸化インジウムと酸化スズとの化合物
もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる
導電膜を用いる。
【0349】この陽極4506まで形成された時点でE
L素子4507が完成する。なお、ここでいうEL素子
4507は、画素電極(陰極)4504、EL層450
5及び陽極4506で形成されたコンデンサを指す。
【0350】このとき、電流制御用TFT4501が本
発明の構造であることは非常に重要な意味を持つ。電流
制御用TFT4501はEL素子4507を流れる電流
量を制御するための素子であるため、多くの電流が流
れ、熱による劣化やホットキャリアによる劣化の危険性
が高い素子でもある。そのため、電流制御用TFT45
01のドレイン側に、ゲート絶縁膜4508を介してゲ
ート電極4502に重なるようにLDD領域4509を
設ける本発明の構造は極めて有効である。
【0351】また、本実施例の電流制御用TFT450
1はゲート電極4502とLDD領域4509との間に
ゲート容量と呼ばれる寄生容量を形成する。このゲート
容量を調節することで図34(A)、(B)に示した保
持容量4418と同等の機能を持たせることも可能であ
る。特に、EL表示装置をデジタル駆動方式で動作させ
る場合においては、保持容量のキャパシタンスがアナロ
グ駆動方式で動作させる場合よりも小さくて済むため、
ゲート容量で保持容量を代用しうる。
【0352】なお、本実施例のEL表示装置を作製する
にあたって、実施例1、4〜37の構成と自由に組み合
わせて実施することが可能である。
【0353】[実施例45]本実施例では、実施例43
もしくは実施例44に示したEL表示装置の画素部に用
いることができる画素構造の例を図36(A)〜(C)
に示す。なお、本実施例において、4601はスイッチ
ング用TFT4602のソース配線、4603はスイッ
チング用TFT4602のゲート配線、4604は電流
制御用TFT、4605はコンデンサ、4606、46
08は電流供給線、4607はEL素子とする。
【0354】図36(A)は、二つの画素間で電流供給
線4606を共通とした場合の例である。即ち、二つの
画素が電流供給線4606を中心に線対称となるように
形成されている点に特徴がある。この場合、電源供給線
の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精
細化することができる。
【0355】また、図36(B)は、電流供給線460
8をゲート配線4603と平行に設けた場合の例であ
る。なお、図36(B)では電流供給線4608とゲー
ト配線4603とが重ならないように設けた構造となっ
ているが、両者が異なる層に形成される配線であれば、
絶縁膜を介して重なるように設けることもできる。この
場合、電源供給線4608とゲート配線4603とで専
有面積を共有させることができるため、画素部をさらに
高精細化することができる。
【0356】また、図36(C)は、図36(B)の構
造と同様に電流供給線4608をゲート配線4603と
平行に設け、さらに、二つの画素を電流供給線4608
を中心に線対称となるように形成する点に特徴がある。
また、電流供給線4608をゲート配線4603のいず
れか一方と重なるように設けることも有効である。この
場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画
素部をさらに高精細化することができる。
【0357】〔実施例46〕本発明の電気光学装置や半
導体回路は電気器具の表示部や信号処理回路として用い
ることができる。そのような電気器具としては、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、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウント
ディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装
置、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携
帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型
ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再
生装置などが挙げられる。それら電気器具の具体例を図
37〜39に示す。
【0358】図37(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
部2004、操作スイッチ2005、アンテナ2006
で構成される。本発明の電気光学装置は表示部2004
に、本発明の半導体回路は音声出力部2002、音声入
力部2003またはCPUやメモリ等に用いることがで
きる。
【0359】図37(B)はビデオカメラであり、本体
2101、表示部2102、音声入力部2103、操作
スイッチ2104、バッテリー2105、受像部210
6で構成される。本発明の電気光学装置は表示部210
2に、本発明の半導体回路は音声入力部2103または
CPUやメモリ等に用いることができる。
【0360】図37(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
示部2205で構成される。本発明の電気光学装置は表
示部2205に、本発明の半導体回路はCPUやメモリ
等に用いることができる。
【0361】図37(D)はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体2301、表示部2302、アーム部230
3で構成される。本発明の電気光学装置は表示部230
2に、本発明の半導体回路はCPUやメモリ等に用いる
ことができる。
【0362】図37(E)はリアプロジェクター(プロ
ジェクションTV)であり、本体2401、光源240
2、液晶表示装置2403、偏光ビームスプリッタ24
04、リフレクター2405、2406、スクリーン2
407で構成される。本発明は液晶表示装置2403に
用いることができ、本発明の半導体回路はCPUやメモ
リ等に用いることができる。
【0363】図37(F)はフロントプロジェクターで
あり、本体2501、光源2502、液晶表示装置25
03、光学系2504、スクリーン2505で構成され
る。本発明は液晶表示装置2503に用いることがで
き、本発明の半導体回路はCPUやメモリ等に用いるこ
とができる。
【0364】図38(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体2601、映像入力部2602、表示部26
03、キーボード2604等を含む。本発明の電気光学
装置は表示部2603に、本発明の半導体回路はCPU
やメモリ等に用いることができる。
【0365】図38(B)は電子遊戯機器(ゲーム機
器)であり、本体2701、記録媒体2702、表示部
2703及びコントローラー2704を含む。この電子
遊技機器から出力された音声や映像は筐体2705及び
表示部2706を含む表示ディスプレイにて再生され
る。コントローラー2704と本体2701との間の通
信手段または電子遊技機器と表示ディスプレイとの間の
通信手段は、有線通信、無線通信もしくは光通信が使え
る。本実施例では赤外線をセンサ部2707、2708
で検知する構成となっている。本発明の電気光学装置は
表示部2703、2706に、本発明の半導体回路はC
PUやメモリ等に用いることができる。
【0366】図38(C)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(画
像再生装置)であり、本体2801、表示部2802、
スピーカ部2803、記録媒体2804及び操作スイッ
チ2805を含む。なお、この画像再生装置は記録媒体
としてDVD(Digital VersatileD
isc)、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うことができる。本発明の電気光
学装置は表示部2802やCPUやメモリ等に用いるこ
とができる。
【0367】図38(D)はデジタルカメラであり、本
体2901、表示部2902、接眼部2903、操作ス
イッチ2904、受像部(図示せず)を含む。本発明の
電気光学装置は表示部2902やCPUやメモリ等に用
いることができる。
【0368】なお、図37(E)のリアプロジェクター
や図37(F)のフロントプロジェクターに用いること
のできる光学エンジンについての詳細な説明を図39に
示す。なお、図39(A)は光学エンジンであり、図3
9(B)は光学エンジンに内蔵される光源光学系であ
る。
【0369】図39(A)に示す光学エンジンは、光源
光学系3001、ミラー3002、3005〜300
7、ダイクロイックミラー3003、3004、光学レ
ンズ3008a〜3008c、プリズム3011、液晶表
示装置3010、投射光学系3012を含む。投射光学
系3012は、投射レンズを備えた光学系である。本実
施例は液晶表示装置3010を三つ使用する三板式の例
を示したが、単板式であってもよい。また、図39
(A)中において矢印で示した光路には、光学レンズ、
偏光機能を有するフィルム、位相差を調節するためのフ
ィルムもしくはIRフィルム等を設けてもよい。
【0370】また、図39(B)に示すように、光源光
学系3001は、光源3013、3014、合成プリズ
ム3015、コリメータレンズ3016、3020、レ
ンズアレイ3017、3018、偏光変換素子3019
を含む。なお、図39(B)に示した光源光学系は光源
を2つ用いたが、一つでも良いし、三つ以上としてもよ
い。また、光源光学系の光路のどこかに、光学レンズ、
偏光機能を有するフィルム、位相差を調節するフィルム
もしくはIRフィルム等を設けてもよい。
【0371】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電気器具に適用することが可能であ
る。また、本実施例の電気器具は実施例1〜45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。
【0372】
【発明の効果】本発明を用いることで、同一基板上に回
路が要求する仕様に応じて適切な性能の回路を配置する
ことが可能となり、半導体装置の動作性能や信頼性を大
幅に向上させることができた。
【0373】また、アクティブマトリクス型液晶表示装
置もしくはアクティブマトリクス型EL表示装置に代表
される電子装置の画素部において、小さい面積で大きな
キャパシティを有する保持容量を形成することができ
る。そのため、画素部が対角1インチ以下の電子装置に
おいても開口率を低下させることなく、十分な保持容量
を確保することが可能となった。
【0374】また、そのような電子装置を表示部として
有する電気器具の動作性能と信頼性も向上させることが
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図2】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図3】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図4】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面
構造図。
【図5】 nチャネル型TFTのLDD構造を示す図。
【図6】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の斜視
図。
【図7】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の回路
ブロック図。
【図8】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図9】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図10】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図11】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図12】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図13】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図14】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図15】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図16】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図17】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図18】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図19】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図20】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図21】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図22】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図23】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図24】 結晶質半導体膜の作製工程を示す図。
【図25】 結晶質半導体膜の作製工程を示す図。
【図26】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図27】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図28】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図29】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図30】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図31】 アクティブマトリクス型EL表示装置の構
成を示す図。
【図32】 EL表示装置の上面構造及び断面構造を示
す図。
【図33】 EL表示装置の断面構造を示す図。
【図34】 EL表示装置の画素部の上面構造を示す
図。
【図35】 EL表示装置の断面構造を示す図。
【図36】 EL表示装置の画素部の回路構成を示す
図。
【図37】 電気器具の一例を示す図。
【図38】 電気器具の一例を示す図。
【図39】 光学エンジンの構成を示す図。
【図40】 TFTのId−Vg曲線を示す図。
【図41】 TFTのモビリティーとシート抵抗を示す
図。
【図42】 結晶化後の結晶質シリコン膜の状態を示す
写真。
【図43】 結晶成長速度と温度の関係を示す図。
【図44】 シフトレジスタの周波数特性を示す図。
【符号の説明】
100 基板 101 下地膜 102 結晶質半導体膜 103 結晶質半導体膜 104 保護膜 105,107〜110 レジストマスク 106 p型不純物領域(b) 111〜113 n型不純物領域(b) 114〜117 活性層 118 ゲート絶縁膜 119 第1導電膜 120 第2導電膜 121〜124 ゲート配線 125〜130 n型不純物領域(c) 131〜134 ゲート絶縁膜 139〜147 n型不純物領域(a) 149、150 p型不純物領域(a) 151 第1層間絶縁膜 152〜156 チャネル形成領域 158〜161 ソース配線 162〜165 ドレイン配線 166 パッシベーション膜 167 第3層間絶縁膜 168 遮蔽膜 169 酸化物 170〜172 画素電極 173 保持容量 201、204、208、213、214 チャネル
形成領域 202、205、209、215 ソース領域 203、206、210、216 ドレイン領域 207、211a、212a Lov領域 211b、212b、217〜220 Loff領域 221 n型不純物領域(a)
───────────────────────────────────────────────────── 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) H04N 5/66 102 H01L 29/78 616A

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    してp型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添加
    し、n型不純物領域(b)を形成する第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に対
    して第2の光アニールを行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  2. 【請求項2】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添加
    し、n型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に対
    して第2の光アニールを行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  3. 【請求項3】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記第2工程の後、結晶構造を含む半導体膜をパターニ
    ングして活性層を形成する第3工程と、 前記駆動回路を形成するnチャネル型TFTの活性層に
    n型不純物元素を添加し、n型不純物領域(b)を形成
    する第4工程と、 前記駆動回路を形成するnチャネル型TFTの活性層に
    p型不純物元素を添加し、p型不純物領域(b)を形成
    する第5工程と、 前記第5工程まで終了した活性層に対して第2の光アニ
    ールを行う第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層の上にゲート絶縁膜を
    形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  4. 【請求項4】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記第2工程の後、結晶構造を含む半導体膜をパターニ
    ングして活性層を形成する第3工程と、 前記駆動回路を形成するnチャネル型TFTの活性層に
    p型不純物元素を添加し、p型不純物領域(b)を形成
    する第4工程と、 前記駆動回路を形成するnチャネル型TFTの活性層に
    n型不純物元素を添加し、n型不純物領域(b)を形成
    する第5工程と、 前記第5工程まで終了した活性層に対して第2の光アニ
    ールを行う第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層の上にゲート絶縁膜を
    形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  5. 【請求項5】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記p型不純物領域(b)が形成された結晶構造を含む
    半導体膜に対して第1の光アニールを行う第3工程と、 前記第3工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜の前
    記駆動回路を形成するnチャネル型TFTとなる領域に
    n型不純物元素を添加し、n型不純物領域(b)を形成
    する第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に第
    2の光アニールを行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した半導体膜をパターニングして
    活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  6. 【請求項6】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添加
    し、n型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記第2工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に第
    1の光アニールを行う第3工程と、 前記第3工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜の前
    記駆動回路を形成するnチャネル型TFTとなる領域に
    p型不純物元素を添加し、p型不純物領域(b)を形成
    する第4工程と、 前記第4工程まで終了した第2アニール条件で光アニー
    ルを行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  7. 【請求項7】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添加
    し、n型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記第3工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に対
    して第1の光アニールを行う第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第5工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第6工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第7工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第8工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第9工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第10工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  8. 【請求項8】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添加
    し、n型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記第3工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に対
    して第1の光アニールを行う第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第5工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第6工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第7工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第8工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第9工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第10工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  9. 【請求項9】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む半
    導体装置の作製方法において、 基板上に非晶質構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記非晶質構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成す
    るnチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添
    加してp型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記非晶質構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成す
    るnチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記第3工程まで終了した非晶質構造を含む半導体膜を
    結晶化し、結晶構造を含む半導体膜を形成する第4工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  10. 【請求項10】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に非晶質構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記非晶質構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成す
    るnチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記非晶質構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成す
    るnチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記第3工程まで終了した非晶質構造を含む半導体膜を
    結晶化し、結晶構造を含む半導体膜を形成する第4工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  11. 【請求項11】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記p型不純物領域(b)が形成された結晶構造を含む
    半導体膜をパターニングして活性層を形成する第4工程
    と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第5工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層に第2のアニールを行
    う第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  12. 【請求項12】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記第2工程を終了した結晶構造を含む半導体膜をパタ
    ーニングして活性層を形成する第3工程と、 前記駆動回路を形成するnチャネル型TFTの活性層に
    p型不純物元素を添加し、p型不純物領域(b)を形成
    する第4工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第5工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層に第2の光アニールを
    行う第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  13. 【請求項13】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記p型不純物領域(b)が形成された結晶構造を含む
    半導体膜に第1の光アニールを行う第3工程と、 前記第3工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第4工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第5工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層に第2の光アニールを
    行う第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  14. 【請求項14】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記p型不純物領域(b)が形成された結晶構造を含む
    半導体膜をパターニングして活性層を形成する第3工程
    と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第4工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第5工程と、 前記第5工程まで終了した活性層に第1の光アニールを
    行う第6工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第7工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第8工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第9工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第10工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  15. 【請求項15】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に非晶質構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記非晶質構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成す
    るnチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(b)を形成する第2工程と、 前記p型純物領域(b)が形成された非晶質構造を含む
    半導体膜を結晶化し、結晶構造を含む半導体膜を形成す
    る第3工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜に第1の光アニールを行う
    第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第5工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第6工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第7工程と、 前記第7工程まで終了した活性層に第2の光アニールを
    行う第8工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第9工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第10
    工程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第11工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第13工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  16. 【請求項16】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に第1の光アニールを行う
    第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    してp型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にn型不純物元素を添加
    し、n型不純物領域(b)を形成する第4工程と、 前記第4工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜に第
    2の光アニールを行う第5工程と、 前記第5工程まで終了した結晶構造を含む半導体膜をパ
    ターニングして活性層を形成する第6工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第9工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第10工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記ゲート配線を覆って珪素を含む絶縁膜を形成する第
    12工程と、 前記第12工程の後、前記ゲート配線をマスクとしてn
    型不純物元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成す
    る第13工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  17. 【請求項17】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に第1の光アニールを行う
    第2工程と、 前記結晶構造を含む半導体膜の前記駆動回路を形成する
    nチャネル型TFTとなる領域にp型不純物元素を添加
    し、p型不純物領域(b)を形成する第3工程と、 前記p型不純物領域(b)が形成された結晶構造を含む
    半導体膜をパターニングして活性層を形成する第4工程
    と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第5工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第6工程と、 前記第6工程を終了した活性層に第2の光アニールを行
    う第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第9工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第10工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記ゲート配線を覆って珪素を含む絶縁膜を形成する第
    12工程と、 前記珪素を含む絶縁膜を通して前記ゲート配線をマスク
    としてn型不純物元素を添加し、n型不純物領域(c)
    を形成する第13工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  18. 【請求項18】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記第2工程の後、結晶構造を含む半導体膜をパターニ
    ングして活性層を形成する第3工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第4工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添加し、p
    型不純物領域(b)を形成する第5工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層に対して第2の光アニ
    ールを行う第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  19. 【請求項19】同一基板上に画素部及び駆動回路を含む
    半導体装置の作製方法において、 基板上に結晶構造を含む半導体膜を形成する第1工程
    と、 前記結晶構造を含む半導体膜に対して第1の光アニール
    を行う第2工程と、 前記第2工程の後、結晶構造を含む半導体膜をパターニ
    ングして活性層を形成する第3工程と、 前記活性層の上にゲート絶縁膜を形成する第4工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添加し、n
    型不純物領域(b)を形成する第5工程と、 前記ゲート絶縁膜を通して前記駆動回路を形成するnチ
    ャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添加し、p
    型不純物領域(b)を形成する第6工程と、 前記第6工程まで終了した活性層に対して第2の光アニ
    ールを行う第7工程と、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート配線を形成する第8工程
    と、 前記活性層に前記ゲート配線をマスクとしてn型不純物
    元素を添加し、n型不純物領域(c)を形成する第9工
    程と、 前記ゲート配線をマスクとして前記ゲート絶縁膜をエッ
    チングする第10工程と、 前記nチャネル型TFTの活性層にn型不純物元素を添
    加し、n型不純物領域(a)を形成する第11工程と、 前記pチャネル型TFTの活性層にp型不純物元素を添
    加し、p型不純物領域(a)を形成する第12工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  20. 【請求項20】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記n型不純物領域(a)には1×1020〜1
    ×1021atoms/cm3の濃度でn型不純物元素が含まれ、
    前記n型不純物領域(b)には2×1016〜5×1019
    atoms/cm3の濃度でn型不純物元素が含まれ、前記n型
    不純物領域(c)には1×1016〜5×1018atoms/cm
    3の濃度でn型不純物元素が含まれており、 前記p型不純物領域(a)には3×1020〜3×1021
    atoms/cm3の濃度でp型不純物元素が含まれ、前記p型
    不純物領域(b)には1×1015〜1×1018atoms/cm
    3の濃度でp型不純物元素が含まれていることを特徴と
    する半導体装置の作製方法。
  21. 【請求項21】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記n型不純物領域(a)<前記n型不純物領
    域(b)<前記n型不純物領域(c)の順に抵抗値が高
    くなるようにn型不純物元素が添加され、 前記p型不純物領域(a)<前記p型不純物領域(b)
    の順に抵抗値が高くなるようにp型不純物元素が添加さ
    れることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  22. 【請求項22】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記n型不純物領域(c)に含まれるn型不純
    物元素の濃度は、前記n型不純物領域(b)に含まれる
    n型不純物元素の1/2〜1/10倍の濃度であること
    を特徴とする半導体装置の作製方法。
  23. 【請求項23】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記n型不純物領域(c)に含まれるn型不純
    物元素の濃度は、前記p型不純物領域(b)に含まれる
    p型不純物元素の5〜10倍の濃度であることを特徴と
    する半導体装置の作製方法。
  24. 【請求項24】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記第1の光アニールにおけるエネルギー密度
    は250〜500mJ/cm2であり、前記第2の光アニール
    におけるエネルギー密度は100〜300mJ/cm2である
    ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  25. 【請求項25】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記第1の光アニールは、結晶構造を含む半導
    体膜の結晶性を改善する工程、または結晶構造を含む半
    導体膜の結晶化を助長する工程であることを特徴とする
    半導体装置の作製方法。
  26. 【請求項26】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記第2の光アニールは、結晶構造を含む半導
    体膜に添加されたn型またはp型を付与する不純物元素
    を活性化する工程であることを特徴とする半導体装置の
    作製方法。
  27. 【請求項27】請求項1乃至請求項19のいずれか一に
    おいて、前記駆動回路では、nチャネル型TFTに形成
    される前記n型不純物領域(b)の一部または全部が該
    nチャネル型TFTのゲート配線に重なって形成され、 前記画素部では、画素TFTに形成される前記n型不純
    物領域(c)が該画素TFTのゲート配線に重ならない
    ように形成されていることを特徴とする半導体装置の作
    製方法。
  28. 【請求項28】請求項27において、前記n型不純物領
    域(b)には、前記n型不純物領域(c)よりも高い濃
    度でn型不純物元素が添加されることを特徴とする半導
    体装置の作製方法。
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