JP2000332259A - Wiring material, semiconductor device with wiring using the same and manufacture of the semiconductor device - Google Patents

Wiring material, semiconductor device with wiring using the same and manufacture of the semiconductor device

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device exhibiting high TFT characteristics. SOLUTION: In a method of manufacturing an active matrix display unit, low electrical resistivity of an electrode material is maintained by preventing the implantation of oxygen ions into electrodes, when impurity ions are doped. As a result, a display unit having electrodes whose electrical resistivity is low can be obtained. The wiring material is mainly composed of tungsten, has an oxygen content of 30 ppm or less, and also contains argon. The electrical resistivity of the wire is 40 μΩ.cm or less. The semiconductor device includes wiring having a laminated structure, where a tungsten film and a tungsten nitride film are laminated on an insulating surface.

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】本願発明は薄膜トランジスタ
(以下、TFTという)で構成された回路を有する半導
体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示
パネルに代表される電気光学装置およびその様な電気光
学装置を部品として搭載した電子機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a circuit constituted by thin film transistors (hereinafter, referred to as TFTs) and a method for manufacturing the same. For example, the present invention relates to an electro-optical device typified by a liquid crystal display panel and an electronic device equipped with such an electro-optical device as a component.

【0002】なお、本明細書中において半導体装置と
は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を
指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て
半導体装置である。
[0002] In this specification, a semiconductor device generally refers to a device that can function by utilizing semiconductor characteristics, and an electro-optical device, a semiconductor circuit, and an electronic device are all semiconductor devices.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、絶縁表面を有する基板上に形成さ
れた半導体薄膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いて薄膜
トランジスタ(TFT)を構成する技術が注目されてい
る。薄膜トランジスタはICや電気光学装置のような電
子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッ
チング素子として開発が急がれている。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique of forming a thin film transistor (TFT) using a semiconductor thin film (having a thickness of several to several hundred nm) formed on a substrate having an insulating surface has attracted attention. Thin film transistors are widely applied to electronic devices such as ICs and electro-optical devices, and are particularly rapidly developed as switching elements for image display devices.

【0004】例えば、液晶表示装置においてはマトリク
ス状に配列された画素部を個々に制御する画素部、画素
部を制御する駆動回路、さらに外部からのデータ信号を
処理するロジック回路(プロセッサ回路やメモリ回路な
ど)等のあらゆる電気回路にTFTを応用する試みがな
されている。
For example, in a liquid crystal display device, a pixel unit for individually controlling pixel units arranged in a matrix, a driving circuit for controlling the pixel unit, and a logic circuit (processor circuit or memory) for processing an external data signal are provided. Attempts have been made to apply TFTs to any electric circuit such as a circuit.

【0005】従来、上記TFTの配線材料としては、A
l、Ta、Ti等の導電材料が用いられているが、中で
も抵抗率の低いアルミニウムが多用されている。しかし
ながら、アルミニウムを配線材料として用いてTFTを
作製した場合、熱処理によってヒロックやウィスカー等
の突起物の形成や、アルミニウム原子のチャネル形成領
域への拡散により、TFTの動作不良やTFT特性の低
下を引き起こしていた。
Conventionally, as a wiring material of the above-mentioned TFT, A
Conductive materials such as l, Ta, and Ti are used, and among them, aluminum having low resistivity is frequently used. However, when a TFT is manufactured using aluminum as a wiring material, heat treatment may cause protrusions such as hillocks and whiskers, and diffusion of aluminum atoms into a channel formation region, resulting in malfunction of the TFT and deterioration of TFT characteristics. I was

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記に示したようにア
ルミニウムは、耐熱性が低いためTFTの作製プロセス
において好ましい配線材料ではない。
As described above, aluminum is not a preferable wiring material in a TFT manufacturing process because of its low heat resistance.

【0007】本願発明は、上記問題点を鑑みてなされた
ものであり、AM−LCDに代表される電気光学装置の
各回路の配線または電極として、電気抵抗率が十分に低
く、且つ耐熱性が十分に高い材料を用い、高い信頼性を
有する電気光学装置およびその作製方法を提供すること
を課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a sufficiently low electric resistivity and low heat resistance as wirings or electrodes of each circuit of an electro-optical device represented by AM-LCD. It is an object to provide an electro-optical device having high reliability using a sufficiently high material and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、高純度な高融点金属からなるターゲッ
トを用い、スパッタ法によって得られる高融点金属膜を
配線材料として提供する。代表的にはタングステン
(W)を高融点金属として用いることを本発明の特徴の
一つとしている。また、他の高融点金属としてはモリブ
デン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、ニ
オブ(Nb)、バナジウム(V)等が挙げられる。ま
た、他の高融点金属(モリブデン等)との共融体である
合金(例えばモリブデンタンタル合金等)を用いてもよ
い。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a high melting point metal film obtained by a sputtering method using a target made of high purity high melting point metal as a wiring material. Typically, one of the features of the present invention is to use tungsten (W) as a high melting point metal. Examples of other high melting point metals include molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), niobium (Nb), and vanadium (V). Further, an alloy (e.g., a molybdenum tantalum alloy) that is a eutectic with another high melting point metal (such as molybdenum) may be used.

【0009】ターゲットとしては純度が4N以上のもの
を用い、スパッタガスとしてはアルゴン(Ar)、クリ
プトン(Kr)、キセノン(Xe)等の単体ガスまたは
それらの混合ガスを用いることができる。また、Arの
単体ガスのみを用いて成膜した場合、不純物元素が混入
しにくいため好ましい。なお、スパッタパワー、ガスの
圧力、基板温度等の条件は適宜実施者が制御すればよ
い。
A target having a purity of 4N or more is used as a target, and a single gas such as argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe) or a mixed gas thereof can be used as a sputtering gas. In addition, it is preferable to form a film using only a single gas of Ar because impurity elements are less likely to be mixed. The conditions such as sputtering power, gas pressure, and substrate temperature may be appropriately controlled by the practitioner.

【0010】こうして得られる高融点金属膜(タングス
テン)は、不純物元素がほとんど含まれておらず、特に
酸素の含有量は30ppm以下とすることができ、電気
抵抗率は40μΩ・cm以下、代表的には、6μ〜15
μΩ・cmとすることができる。また、膜の応力は、−
5×109〜5×109dyn/cm2とすることができ
る。
The refractory metal film (tungsten) thus obtained contains almost no impurity elements, and can have an oxygen content of 30 ppm or less, and an electric resistivity of 40 μΩ · cm or less. Has 6μ ~ 15
μΩ · cm. The stress of the film is-
It can be set to 5 × 10 9 to 5 × 10 9 dyn / cm 2 .

【0011】また、半導体装置の配線を、高融点金属膜
と、窒化された高融点金属膜との積層構造とすることも
本発明の特徴の一つとしている。例えば、絶縁表面上に
窒化タングステン(WNx(但し、0<x<1))を形
成後、タングステン(W)を積層する。また、密着性を
向上させるために導電性を有する珪素膜(例えばリンド
ープシリコン膜、ボロンドープシリコン膜等)を窒化タ
ングステン(WNx)の下層に設ける構成としてもよ
い。なお、この配線の線幅は5μm以下、膜厚は0.1
〜0.7μmで形成することができる。
Another feature of the present invention is that the wiring of the semiconductor device has a laminated structure of a high melting point metal film and a nitrided high melting point metal film. For example, after tungsten nitride (WNx (where 0 <x <1)) is formed on an insulating surface, tungsten (W) is stacked. Further, a structure in which a silicon film having conductivity (for example, a phosphorus-doped silicon film, a boron-doped silicon film, or the like) is provided under tungsten nitride (WNx) to improve adhesion may be employed. The wiring had a line width of 5 μm or less and a film thickness of 0.1 μm.
It can be formed with a thickness of about 0.7 μm.

【0012】なお、一般に高融点金属は酸化に対して耐
性がなく、数ppmの残留酸素が存在する雰囲気での熱
処理で容易に酸化してしまう。その結果、電気抵抗率の
増大や膜剥がれが生じる。また、イオンドーピングの
際、反応ガスに含まれている微量な酸素等の不純物元素
が高融点金属膜に注入されることによっても電気抵抗率
が増大する。
In general, a high melting point metal has no resistance to oxidation and is easily oxidized by heat treatment in an atmosphere in which several ppm of residual oxygen exists. As a result, an increase in electrical resistivity and peeling of the film occur. In addition, at the time of ion doping, a small amount of an impurity element such as oxygen contained in the reaction gas is injected into the high melting point metal film, so that the electrical resistivity increases.

【0013】従って、本発明のTFTの作製方法におい
ては、上記高融点金属膜が設けられた基板を熱処理する
前に、熱窒化やプラズマ窒化等の窒化処理によって、高
融点金属膜の表面を窒化物膜で覆うことを特徴としてい
る。窒化タングステン(WNx)を下層とし、タングス
テン(W)を上層とする配線を窒化すると、タングステ
ン膜が、窒化タングステン(WNx)で上面、側面、及
び下面を囲まれた配線構造となる。
Therefore, in the method of manufacturing a TFT according to the present invention, before heat-treating the substrate provided with the high-melting-point metal film, the surface of the high-melting-point metal film is nitrided by nitriding such as thermal nitriding or plasma nitriding. It is characterized by being covered with a material film. When a wiring having tungsten nitride (WNx) as a lower layer and tungsten (W) as an upper layer is nitrided, the tungsten film has a wiring structure in which the upper surface, side surfaces, and lower surface are surrounded by tungsten nitride (WNx).

【0014】また、酸化を防ぐために窒化珪素膜や酸化
窒化珪素膜等のパッシベーション膜を形成して熱処理を
行うとピンホールが発生し、酸化がタングステン膜内部
に進行する場合があった。
When a heat treatment is performed by forming a passivation film such as a silicon nitride film or a silicon oxynitride film in order to prevent oxidation, pinholes are generated, and oxidation sometimes proceeds inside the tungsten film.

【0015】図25は、WNx(膜厚30nm)を下層
とし、W(膜厚120nm)を上層とした積層膜を石英
基板(127mm×127mm)に形成し、以下に示す
条件1〜条件4の処理を行った後、100mm2におけ
るピンホールの数を表面検査装置(日立製、GI−46
00)で測定した実験結果である。
FIG. 25 shows a laminated film having WNx (thickness: 30 nm) as a lower layer and W (thickness: 120 nm) as an upper layer formed on a quartz substrate (127 mm × 127 mm). After the treatment, the number of pinholes at 100 mm 2 was measured using a surface inspection device (GI-46, manufactured by Hitachi, Ltd.).
00).

【0016】条件1)アンモニアガスを用いた窒化プラ
ズマ処理後、窒化珪素膜(膜厚25nm)の成膜後、熱
処理(550℃、4時間) 条件2)窒化珪素膜(膜厚25nm)の成膜後、熱処理
(550℃、4時間) 条件3)窒化珪素膜(膜厚25nm)を成膜した後、酸
化窒化珪素膜(膜厚200nm)を成膜して、熱処理
(550℃、4時間) 条件4)酸化窒化珪素膜(膜厚200nm)を成膜し
て、熱処理(550℃、4時間)
Condition 1) After nitriding plasma treatment using ammonia gas, forming a silicon nitride film (thickness 25 nm), and then heat-treating (550 ° C., 4 hours) Condition 2) Formation of silicon nitride film (thickness 25 nm) After film formation, heat treatment (550 ° C., 4 hours) Condition 3) After forming a silicon nitride film (25 nm thickness), form a silicon oxynitride film (200 nm thickness), and perform heat treatment (550 ° C., 4 hours) Condition 4) A silicon oxynitride film (thickness: 200 nm) is formed and heat-treated (550 ° C., 4 hours)

【0017】上記WNxと、Wの成膜条件を表1に示
す。
Table 1 shows the film forming conditions for WNx and W.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】また、上記プラズマ処理条件と上記窒化珪
素膜及び酸化窒化珪素膜SiOxNy(但し、0<x、y
<1)の成膜条件を表2に示す。
The plasma processing conditions and the silicon nitride film and the silicon oxynitride film SiOxNy (where 0 <x, y
Table 2 shows the film forming conditions of <1).

【0020】[0020]

【表2】 [Table 2]

【0021】図25により、アンモニアガスを用いた窒
化プラズマ処理を行うと発生するピンホールの数を顕著
に減少させることが確認できた。
FIG. 25 confirms that the number of pinholes generated by the nitriding plasma treatment using ammonia gas is significantly reduced.

【0022】また、本発明のTFTの作製方法において
は、不純物領域を形成するためのイオンドーピングを行
う場合、少なくともゲート電極の上面をマスクで覆い、
配線への不純物イオン、特に酸素イオンの注入を防止す
ることも特徴の一つである。このマスクは、フォトマス
クを用いて感光したレジスト等の感光性樹脂からなるマ
スクであってもよいし、レジストマスク等を用いてパタ
ーニングされた珪素を主成分とするマスクであってもよ
い。ただし、このマスクは、ゲート電極への酸素イオン
等の注入を防止しうる膜厚が必要である。
In the method of manufacturing a TFT according to the present invention, when ion doping for forming an impurity region is performed, at least the upper surface of the gate electrode is covered with a mask,
Another feature is to prevent impurity ions, particularly oxygen ions, from being implanted into the wiring. This mask may be a mask made of a photosensitive resin such as a resist exposed using a photomask, or may be a mask mainly composed of silicon patterned using a resist mask or the like. However, this mask needs to have a thickness capable of preventing implantation of oxygen ions or the like into the gate electrode.

【0023】本明細書で開示する発明の構成は、同一基
板上に画素部と駆動回路とを少なくとも含む半導体装置
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、少なくとも一部または全部が、nチャ
ネル型TFTのゲート配線と重なるように配置され、前
記駆動回路を形成するnチャネル型TFTのLDD領域
には、該画素TFTのLDD領域よりも高い濃度でn型
を付与する不純物元素が含まれ、前記ゲート配線は、絶
縁膜に接して形成される第1のゲート配線と、前記第1
のゲート配線に接し、前記第1のゲート配線の内側に形
成される第2のゲート配線と、前記第1のゲート配線と
前記第2のゲート配線に接して形成される第3のゲート
配線とを有していることを特徴とする半導体装置であ
る。
According to the structure of the invention disclosed in this specification, in a semiconductor device including at least a pixel portion and a driving circuit on the same substrate, an n-channel TFT forming the driving circuit is provided.
Is arranged so that at least part or all of the LDD region overlaps with the gate wiring of the n-channel TFT, and the LDD region of the n-channel TFT forming the driving circuit has a larger area than the LDD region of the pixel TFT. The gate wiring includes a first gate wiring formed in contact with an insulating film and a first gate wiring formed in contact with an insulating film.
A second gate wiring formed in contact with the first gate wiring and formed inside the first gate wiring; and a third gate wiring formed in contact with the first gate wiring and the second gate wiring. A semiconductor device having the following.

【0024】また、他の発明の構成は、同一基板上に画
素部と駆動回路とを少なくとも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LD
D領域は、少なくとも一部または全部が、nチャネル型
TFTのゲート配線と重なるように配置され、前記画素
部を形成する画素TFTのLDD領域は、該画素TFT
のゲート配線とは重ならないように配置され、前記駆動
回路を形成するnチャネル型TFTのLDD領域には、
該画素TFTのLDD領域よりも高い濃度でn型を付与
する不純物元素が含まれ、前記ゲート配線は、絶縁膜に
接して形成される第1のゲート配線と、前記第1のゲー
ト配線に接し、前記第1のゲート配線の内側に形成され
る第2のゲート配線と、前記第1のゲート配線と前記第
2のゲート配線に接して形成される第3のゲート配線と
を有していることを特徴とする半導体装置である。
According to another aspect of the present invention, in a semiconductor device including at least a pixel portion and a drive circuit on the same substrate, an LD of an n-channel TFT forming the drive circuit is provided.
The D region is at least partly or wholly arranged so as to overlap the gate wiring of the n-channel TFT, and the LDD region of the pixel TFT forming the pixel portion is
And the LDD region of the n-channel TFT forming the driving circuit
An impurity element that imparts n-type is included at a higher concentration than the LDD region of the pixel TFT, and the gate wiring is formed in contact with a first gate wiring formed in contact with an insulating film and in contact with the first gate wiring. A second gate line formed inside the first gate line, and a third gate line formed in contact with the first gate line and the second gate line. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.

【0025】また、上記各構成において、前記第1のゲ
ート配線はタングステンの窒化物層を主成分とする材料
からなり、前記第2のゲート配線はタングステンを主成
分とする材料からなり、前記第3のゲート配線は、前記
第2のゲート配線を窒化させて形成された窒化物層を主
成分とする材料からなることを特徴としている。
In each of the above structures, the first gate wiring is made of a material mainly containing a tungsten nitride layer, and the second gate wiring is made of a material mainly containing tungsten. The gate wiring of No. 3 is characterized by being made of a material mainly composed of a nitride layer formed by nitriding the second gate wiring.

【0026】また、作製工程における本発明の構成は、
同一基板上に画素部と駆動回路とを少なくとも含む半導
体装置の作製方法において、基板上に活性層を形成する
工程と、前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成する工
程と、前記ゲート絶縁膜上にタングステンを主成分とす
るゲート配線を形成する工程と、ゲート配線をマスクと
して自己整合的に不純物元素を添加して不純物領域を形
成する工程とを有し、前記不純物領域を形成する工程
は、少なくとも上面にマスクを備えたゲート配線をマス
クとしていることを特徴とする半導体装置の作製方法で
ある。
The structure of the present invention in the manufacturing process is as follows:
In a method for manufacturing a semiconductor device including at least a pixel portion and a driver circuit over the same substrate, a step of forming an active layer on a substrate, a step of forming a gate insulating film in contact with the active layer, and a step of forming the gate insulating film Forming a gate wiring containing tungsten as a main component thereon, and forming an impurity region by adding an impurity element in a self-aligned manner using the gate wiring as a mask. And a gate wiring provided with a mask on at least the upper surface as a mask.

【0027】また、作製工程における本発明の他の構成
は、同一基板上に画素部と駆動回路とを少なくとも含む
半導体装置の作製方法において、基板上に活性層を形成
する工程と、前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成す
る工程と、前記ゲート絶縁膜上にタングステンを主成分
とするゲート配線を形成する工程と、前記ゲート配線を
マスクとして自己整合的に不純物元素を添加して不純物
領域を形成する工程と、前記ゲート配線に窒化処理を施
し、ゲート配線の表面に窒化物膜を形成する工程とを有
することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Another aspect of the present invention in a manufacturing process is a method for manufacturing a semiconductor device including at least a pixel portion and a driver circuit on the same substrate, wherein a step of forming an active layer on a substrate; Forming a gate insulating film in contact with the substrate, forming a gate wiring mainly containing tungsten on the gate insulating film, and adding an impurity element in a self-aligned manner using the gate wiring as a mask. Forming a nitride film on the surface of the gate wiring to form a nitride film on a surface of the gate wiring.

【0028】また、上記構成において、前記窒化処理は
アンモニウムガス雰囲気中でプラズマを発生させること
により行うことを特徴としている。
In the above structure, the nitriding treatment is performed by generating plasma in an ammonium gas atmosphere.

【0029】また、上記各構成において、前記ゲート配
線は、タングステン膜と、タングステンの窒化物膜とを
含む積層構造であることを特徴としている。
In each of the above structures, the gate wiring is characterized in that it has a stacked structure including a tungsten film and a tungsten nitride film.

【0030】また、上記各構成において、前記ゲート配
線は、スパッタリング法により形成されることを特徴と
している。
Further, in each of the above structures, the gate wiring is formed by a sputtering method.

【0031】なお、本明細書中において「電極」とは、
「配線」の一部であり、他の配線との電気的接続を行う
箇所、または半導体層と交差する箇所を指す。従って、
説明の便宜上、「配線」と「電極」とを使い分けるが、
「電極」という文言に「配線」は常に含められているも
のとする。
[0031] In this specification, the term "electrode" refers to
It is a part of the “wiring” and refers to a portion where electrical connection with another wiring or a portion intersecting with a semiconductor layer is made. Therefore,
For convenience of explanation, we use "wiring" and "electrode" properly,
It is assumed that the term “electrode” always includes “wiring”.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本願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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described.
A detailed description will be given using the following embodiments.

【0033】[0033]

【実施例】[実施例1]本発明の実施例について図1〜
図5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、シフトレジスタ回路、バッファ回路等の基本回
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。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. Here, a method for simultaneously manufacturing TFTs of a pixel portion and a driving circuit provided around the pixel portion will be described. However, for the sake of simplicity, the driving circuit shows a CMOS circuit which is a basic circuit such as a shift register circuit and a buffer circuit, and an n-channel TFT forming a sampling circuit.

【0034】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を用いることも可能である。
In FIG. 1A, it is desirable to use a glass substrate or a quartz substrate as the substrate 100. Alternatively, a substrate obtained by forming an insulating film on a surface of a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate may be used as the substrate. If heat resistance permits, a plastic substrate can be used.

【0035】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
では酸化珪素膜、窒化珪素膜、または酸化窒化珪素膜の
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酸化窒化珪素膜とはSiOx
Ny(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、酸化窒化珪素膜は、SiH4とN2OとNH 3
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。
Then, the TFT of the substrate 100 is formed.
On the surface, an insulating film containing silicon (in this specification)
Of silicon oxide film, silicon nitride film, or silicon oxynitride film
Plasma CVD method for the base film 101 comprising
And a thickness of 100 to 400 nm by a sputtering method.
In this specification, a silicon oxynitride film is SiOx
Ny (where 0 <x, y <1)
And an insulating film containing silicon, oxygen, and nitrogen at a predetermined ratio.
You. The silicon oxynitride film is made of SiHFourAnd NTwoO and NH Three
Should be prepared as a source gas, and the nitrogen concentration contained
It is good to be more than 25 atomic% and less than 50 atomic%.

【0036】本実施例では、下地膜101として、酸化
窒化珪素膜を25〜100nm、ここでは50nmの厚
さに、酸化珪素膜を50〜300nm、ここでは150
nm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。
In this embodiment, as the base film 101, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 25 to 100 nm, here 50 nm, and a silicon oxide film is formed to a thickness of 50 to 300 nm, here 150 nm.
It was formed in a two-layer structure having a thickness of nm. The base film 101 is provided to prevent impurity contamination from the substrate, and is not necessarily provided when a quartz substrate is used.

【0037】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。
Next, on the underlying film 101, 20 to 100 nm
A semiconductor film including an amorphous structure (in this embodiment, an amorphous silicon film (not shown)) having a thickness of 3 mm was formed by a known film forming method. Note that the semiconductor film having an amorphous structure includes an amorphous semiconductor film and a microcrystalline semiconductor film, and further includes a compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film.

【0038】そして、特開平7−130652号公報
(USP5,643,826号に対応)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。
Then, according to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130652 (corresponding to US Pat. No. 5,643,826), a semiconductor film (crystalline silicon film in this embodiment) 102 having a crystal structure was formed. The technology described in the publication discloses a catalyst element (nickel, cobalt, germanium,
This is a crystallization means using one or more elements selected from tin, lead, palladium, iron and copper, typically nickel).

【0039】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))
More specifically, heat treatment is performed with the catalytic element held on the surface of the amorphous silicon film to change the amorphous silicon film into a crystalline silicon film. In this embodiment, the technology described in the first embodiment of the publication is used, but the technology described in the second embodiment may be used. In addition,
The crystalline silicon film includes a so-called single-crystal silicon film and a polycrystalline silicon film. The crystalline silicon film formed in this embodiment is a silicon film having crystal grain boundaries.
(Fig. 1 (A))

【0040】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5atom%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。
Although it depends on the hydrogen content, the amorphous silicon film is preferably subjected to dehydrogenation treatment by heating at 400 to 550 ° C. for several hours so that the hydrogen content is reduced to 5 atom% or less, and the crystallization step is performed. It is desirable. Although an amorphous silicon film may be formed by another manufacturing method such as a sputtering method or an evaporation method, it is preferable that impurity elements such as oxygen and nitrogen contained in the film be sufficiently reduced.

【0041】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。
Here, since the base film and the amorphous silicon film can be formed by the same film forming method, both may be formed continuously. Once the base film is formed, it is possible to prevent the surface from being contaminated by not being exposed to the air atmosphere once, and it is possible to reduce the characteristic variation of the TFT to be manufactured.

【0042】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))
Next, the crystalline silicon film 102 is irradiated with light (laser light) emitted from a laser light source (hereinafter referred to as “laser light”).
By performing laser annealing, a crystalline silicon film 103 having improved crystallinity was formed. As laser light,
Although a pulse oscillation type or continuous oscillation type excimer laser beam is desirable, a continuous oscillation type argon laser beam may be used. The beam shape of the laser beam may be linear or rectangular. (FIG. 1 (B))

【0043】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。
Further, instead of laser light, light emitted from a lamp (lamp light) may be irradiated (hereinafter, referred to as lamp annealing). Halogen lamp,
Lamp light emitted from an infrared lamp or the like can be used.

【0044】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。
The step of performing the heat treatment (annealing) by the laser light or the lamp light in this manner is called a light annealing step. Since the high-temperature heat treatment can be performed in a short time in the light annealing step, an effective heat treatment step can be performed with high throughput even when a substrate having low heat resistance such as a glass substrate is used. Of course, since the purpose is annealing, furnace annealing (also referred to as thermal annealing) using an electric furnace can be used instead.

【0045】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。
In this embodiment, the laser annealing step was performed by processing the pulse oscillation type excimer laser beam into a linear shape. Laser annealing conditions are as follows: XeCl
Using gas, processing temperature is room temperature, pulse oscillation frequency is 30
Hz and laser energy density 250-500mJ
/ cm 2 (typically 350 to 400 mJ / cm 2 ).

【0046】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
件を第1アニール条件と呼ぶことにする。
The laser annealing step performed under the above conditions has the effects of completely crystallizing the amorphous region remaining after thermal crystallization and reducing defects in the crystalline region already crystallized. Therefore, this step can also be called a step of improving the crystallinity of the semiconductor film by optical annealing or a step of promoting crystallization of the semiconductor film. Such an effect can also be obtained by optimizing the lamp annealing conditions. In this specification, such a condition will be referred to as a first annealing condition.

【0047】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)の厚さの酸化窒化珪素膜または酸化珪素膜を用い
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。
Next, a protective film 104 was formed on the crystalline silicon film 103 for the purpose of adding impurities later. Protective film 1
04 is 100 to 200 nm (preferably 130 to 170 nm)
nm) of a silicon oxynitride film or a silicon oxide film. The protective film 104 has a meaning to prevent the crystalline silicon film from being directly exposed to plasma at the time of adding an impurity and to enable fine concentration control.

【0048】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TFT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(B26)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。
Then, a resist mask 105 was formed thereon, and an impurity element imparting p-type (hereinafter, referred to as a p-type impurity element) was added via the protective film 104. As the p-type impurity element, an element belonging to Group 13 typically, typically, boron or gallium can be used.
This step (called a channel doping step) is a step for controlling the threshold voltage of the TFT. Here, boron was added by an ion doping method in which diborane (B 2 H 6 ) was not plasma-excited without mass separation.

【0049】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))
By this step, 1 × 10 15 to 1 × 10 18 at
oms / cm 3 (typically 5 × 10 16 to 5 × 10 17 atoms / c
An impurity region 106 containing a p-type impurity element (boron in this embodiment) at a concentration of m 3 ) was formed. Note that in this specification, an impurity region containing a p-type impurity element in at least the above concentration range is defined as a p-type impurity region (b). (Figure 1
(C))

【0050】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))
Next, the resist mask 105 was removed, and new resist masks 107 to 110 were formed. Then, an impurity element imparting n-type (hereinafter referred to as an n-type impurity element) is added to add impurity regions 111 to 111 exhibiting n-type.
13 was formed. Note that as the n-type impurity element, an element belonging to Group XV, typically, phosphorus or arsenic can be used. (Fig. 1 (D))

【0051】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。
The low concentration impurity regions 111 to 113 are
This is an impurity region for functioning as an LDD region later in the n-channel TFT of the CMOS circuit and the sampling circuit. The impurity region formed here contains an n-type impurity element at 2 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms / cm 2.
3 (typically 5 × 10 17 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 ). In this specification, an impurity region containing an n-type impurity element in the above concentration range is defined as an n-type impurity region (b).

【0052】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。この工程
では、保護膜107を介して結晶質シリコン膜にリンを
添加した。
Here, phosphorus was added at a concentration of 1 × 10 18 atoms / cm 3 by an ion doping method in which phosphine (PH 3 ) was excited by plasma without mass separation. In this step, phosphorus was added to the crystalline silicon film via the protective film 107.

【0053】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))
Next, the protective film 104 was removed, and a laser beam irradiation step was performed again. Here, as the laser beam, a pulse oscillation type or a continuous oscillation type excimer laser beam is desirable, but a continuous oscillation type argon laser beam may be used. The beam shape of the laser beam may be linear or rectangular. However, since the purpose is to activate the added impurity element, it is preferable that the irradiation be performed with energy that does not melt the crystalline silicon film. Further, it is possible to perform the laser annealing step with the protective film 104 attached. (FIG. 1 (E))

【0054】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。
In this embodiment, the laser annealing step was performed by processing the pulse oscillation type excimer laser light into a linear shape. The laser annealing conditions were as follows: KrF gas was used as the excitation gas, the processing temperature was room temperature, and the pulse oscillation frequency was 30H.
z, and the laser energy density is 100 to 300 mJ / c
m 2 (typically 150 to 250 mJ / cm 2 ).

【0055】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
はこのような条件を第2アニール条件と呼ぶことにす
る。
The light annealing step performed under the above conditions activates the added impurity element imparting n-type or p-type, and recrystallizes the semiconductor film which has become amorphous when the impurity element is added. Has an effect. Note that it is preferable that the above conditions satisfy the atomic arrangement without melting the semiconductor film and activate the impurity element. This step can also be referred to as a step of activating an impurity element imparting n-type or p-type by optical annealing, a step of recrystallizing a semiconductor film, or a step of simultaneously performing these steps. Such an effect can also be obtained by optimizing the lamp annealing conditions. In this specification, such a condition will be referred to as a second annealing condition.

【0056】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。
By this step, n-type impurity region (b) 11
The boundary with the boundary between 1 and 113, that is, the junction with the intrinsic region existing around the n-type impurity region (b) (the p-type impurity region (b) is also regarded as substantially intrinsic) becomes clear. This means that when the TFT is completed later, a very good junction can be formed between the LDD region and the channel forming region.

【0057】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。
When activating the impurity element by the laser beam, activation by heat treatment may be used in combination. When activation by heat treatment is performed, heat treatment at about 450 to 550 ° C. may be performed in consideration of the heat resistance of the substrate.

【0058】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))
Next, unnecessary portions of the crystalline silicon film are removed, and an island-like semiconductor film (hereinafter, referred to as an active layer) 114 is formed.
To 117 were formed. (FIG. 1 (F))

【0059】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を原料とした酸化窒化珪素膜を115nm
の厚さに形成した。(図2(A))
Next, a gate insulating film 118 was formed to cover the active layers 114 to 117. The gate insulating film 118 includes 1
The thickness may be 0 to 200 nm, preferably 50 to 150 nm. In the present embodiment, N
115 nm of silicon oxynitride film made of 2 O and SiH 4
It was formed in thickness. (Fig. 2 (A))

【0060】次に、ゲート配線となる高融点金属膜を形
成した。なお、ゲート配線は単層の高融点金属膜で形成
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の高融点金
属膜119と第2の高融点金属膜120とでなる積層膜
を形成した。(図2(B))
Next, a high melting point metal film to be a gate wiring was formed. Note that the gate wiring may be formed of a single-layer high-melting-point metal film, but is preferably a stacked film of two or three layers as necessary. In this embodiment, a stacked film including the first high melting point metal film 119 and the second high melting point metal film 120 is formed. (FIG. 2 (B))

【0061】ここで第1の高融点金属膜119、第2の
高融点金属膜120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(Cr)等から選ばれた元素、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、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)を用いることができる。
The first refractory metal film 119 and the second refractory metal film 120 are made of tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), chromium (Cr), or the like. Or a conductive film (typically, a tantalum nitride film, a tungsten nitride film, a titanium nitride film) containing the aforementioned element as a main component, or an alloy film combining the above elements (typically, Mo-W alloy,
Mo-Ta alloy) can be used.

【0062】なお、第1の高融点金属膜119は10〜
50nm(好ましくは20〜30nm)とし、第2の高
融点金属膜120は200〜400nm(好ましくは2
50〜350nm)とすれば良い。本実施例では、第1
の高融点金属膜119として、50nm厚の窒化タング
ステン(WNx)膜を、第2の高融点金属膜120とし
て、350nm厚のタングステン(W)膜を用いた。本
実施例では、大気に触れることなく、連続的にスパッタ
法を用いて積層形成した。
The first refractory metal film 119 has a thickness of 10 to 10.
50 nm (preferably 20 to 30 nm), and the second refractory metal film 120 is 200 to 400 nm (preferably 2 to 30 nm).
(50-350 nm). In the present embodiment, the first
A 50-nm-thick tungsten nitride (WNx) film was used as the high-melting-point metal film 119, and a 350-nm-thick tungsten (W) film was used as the second high-melting-point metal film 120. In this embodiment, the layers are continuously formed by a sputtering method without exposure to the air.

【0063】なお、図示しないが、第1の高融点金属膜
119の下にシリコン膜を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
される高融点金属膜の密着性の向上及び酸化防止を図る
ことができる。
Although not shown, it is effective to form a silicon film with a thickness of about 2 to 20 nm under the first refractory metal film 119. Thereby, it is possible to improve the adhesion of the high melting point metal film formed thereon and prevent oxidation.

【0064】次に、レジストマスク123〜125を形
成した後、第1の高融点金属膜119と第2の高融点金
属膜120とをエッチングして400nm厚のpチャネ
ル型TFTのゲート配線121及び配線122を形成し
た。
Next, after forming the resist masks 123 to 125, the first refractory metal film 119 and the second refractory metal film 120 are etched to form a gate wiring 121 of a 400 nm thick p-channel TFT and The wiring 122 was formed.

【0065】そして、レジストマスク123〜125を
設けたまま、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126、12
7を形成した。このレジストマスク123〜125は、
p型不純物元素の添加工程の際、高融点金属膜に不純
物、特に酸素が注入されて抵抗率が増大するのを防ぐ役
割を果たしている。ここではジボラン(B26)を用い
たイオンドープ法により3×1020〜3×1021atoms/
cm3(代表的には5×1020〜1×1021atoms/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2(D))勿論、ゲート絶縁
膜をエッチングして、活性層を露呈させてドーピングを
行い不純物領域を形成しても良い。
Then, while the resist masks 123 to 125 are provided, a p-type impurity element (boron in this embodiment) is added, and the impurity regions 126 and 12 containing boron at a high concentration are added.
7 was formed. The resist masks 123 to 125 are
At the time of the step of adding the p-type impurity element, it plays a role of preventing an impurity, particularly oxygen, from being injected into the high melting point metal film to increase the resistivity. Here, an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ) is used to form 3 × 10 20 to 3 × 10 21 atoms /
Boron was added at a concentration of cm 3 (typically 5 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 ). In this specification, an impurity region containing a p-type impurity element in the above concentration range is defined as a p-type impurity region (a). (FIG. 2D) Of course, the impurity region may be formed by etching the gate insulating film to expose the active layer and doping.

【0066】次に、レジストマスク123〜125を除
去した後、レジストマスク131〜135を形成し、エ
ッチングしてnチャネル型TFTのゲート配線128〜
130を形成した。この時、駆動回路に形成されるゲー
ト配線128、129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130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(E))
Next, after removing the resist masks 123 to 125, resist masks 131 to 135 are formed and etched to form n-channel TFT gate wirings 128 to 125.
130 was formed. At this time, the gate wirings 128 and 129 formed in the drive circuit have n-type impurity regions (b) 111 to
113 was formed so as to overlap with part of the gate insulating film. This overlapping portion will later become a Lov region. In addition,
Although the gate wiring 130 looks like two in cross section, it is actually formed of one continuous pattern.
(FIG. 2 (E))

【0067】そして、レジストマスク131〜135を
設けたまま、131〜135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
のレジストマスク131〜135は、n型不純物元素の
添加工程の際、高融点金属膜に不純物、特に酸素が注入
されて抵抗率が増大するのを防ぐ役割を果たしている。
勿論、ゲート絶縁膜をエッチングして、活性層を露呈さ
せてドーピングを行い不純物領域を形成しても良い。こ
うして形成された不純物領域136〜139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1×1016〜5×1018atoms/cm3、典型的
には3×1017〜3×1018atoms/cm3、)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3(A))
Then, while the resist masks 131 to 135 were provided, an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) was added in a self-aligned manner using the masks 131 to 135 as masks. The resist masks 131 to 135 play a role in preventing an impurity, particularly oxygen, from being implanted into the refractory metal film during the step of adding the n-type impurity element, thereby preventing the resistivity from increasing.
Of course, the impurity region may be formed by etching the gate insulating film to expose the active layer and doping. The impurity regions 136 to 139 thus formed have the n
不純 物 to 1/10 (typically 1
/ 3 to 1/4) concentration (provided that the concentration is 5 to 10 times higher than the boron concentration added in the channel doping step described above;
Typically, it was adjusted so that phosphorus was added at 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 , typically 3 × 10 17 to 3 × 10 18 atoms / cm 3 . In this specification, an impurity region containing an n-type impurity element in the above concentration range is defined as an n-type impurity region (c). (FIG. 3 (A))

【0068】なお、この工程ではレジストマスク131
〜135で隠された部分を除いて全てのn型不純物領域
(b)にも1×1016〜5×1018atoms/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)136〜139には既にチャ
ネルドープ工程で1×1015〜1×1018atoms/cm3
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。ま
た、p型不純物領域(a)にも1×10 16〜5×1018
atoms/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p型不純物領域(a)としての機能には
影響を与えない。
In this step, the resist mask 131 is used.
All n-type impurity regions except those hidden by 135
(B) also 1 × 1016~ 5 × 1018atoms / cmThreeAt the concentration of
Phosphorus is added, but the concentration is very low, so n-type
The function as the impurity region (b) is not affected. Ma
The n-type impurity regions (b) 136 to 139 already have
1 × 10 in flannel doping process15~ 1 × 1018atoms / cmThreeof
Although boron is added at a concentration of
5 to 10 times the concentration of boron contained in the pure region (b)
In this case, boron is also an n-type impurity because phosphorus is added.
It can be considered that the function of the area (b) is not affected. Ma
Also, 1 × 10 16~ 5 × 1018
atoms / cmThreePhosphorus is added at a concentration of
Concentration, the function as a p-type impurity region (a)
Has no effect.

【0069】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。
However, strictly speaking, the n-type impurity region (b) 11
The phosphorus concentration of the portion overlapping the gate wiring among 1 to 113 remains at 2 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , whereas the portion not overlapping the gate wiring is 1 × 10 16
Phosphorus at a concentration of ~ 5 × 10 18 atoms / cm 3 is added,
It will contain phosphorus at a slightly higher concentration.

【0070】次に、レジストマスク131〜135を保
持したまま、新たにレジストマスク140〜142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143〜149を形成し
た。勿論、ゲート絶縁膜をエッチングして、活性層を露
呈させてドーピングを行い不純物領域を形成しても良
い。ここでも、フォスフィン(PH3)を用いたイオン
ドープ法で行い、この領域のリンの濃度は1×1020
1×1021atoms/cm3(代表的には2×1020〜5×1
20atoms/cm3)とした。(図3(B))
Next, while holding the resist masks 131 to 135, new resist masks 140 to 142 are formed, and an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is added to add impurity regions containing phosphorus at a high concentration. 143 to 149 were formed. Of course, the impurity region may be formed by etching the gate insulating film to expose the active layer and doping. Also in this case, the ion doping method using phosphine (PH 3 ) is performed, and the phosphorus concentration in this region is 1 × 10 20 to
1 × 10 21 atoms / cm 3 (typically 2 × 10 20 to 5 × 1
0 20 atoms / cm 3 ). (FIG. 3 (B))

【0071】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143〜149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
143〜149はn型不純物領域(a)と言い換えても
構わない。
In this specification, an impurity region containing an n-type impurity element in the above concentration range is defined as an n-type impurity region (a). The region where the impurity regions 143 to 149 are formed contains phosphorus or boron already added in the previous step, but phosphorus is added at a sufficiently high concentration. You do not need to consider the effect of phosphorus or boron. Therefore, in this specification, the impurity regions 143 to 149 may be referred to as n-type impurity regions (a).

【0072】また、不純物領域126、127の一部
(マスク132に重ならない領域のp型不純物領域
(a))にも1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度
でリンが添加されるが、既にボロンはその少なくとも3
倍以上の濃度で添加されている。そのため、予め形成さ
れていたp型の不純物領域はN型に反転することなく、
P型の不純物領域として機能する。
Phosphorus is also added at a concentration of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 to part of the impurity regions 126 and 127 (the p-type impurity region (a) which does not overlap the mask 132). But boron already has at least 3
More than twice the concentration is added. Therefore, the previously formed p-type impurity region is not inverted to N-type,
It functions as a P-type impurity region.

【0073】また、上記各不純物領域の形成において
は、レジストマスクをゲート電極の上面に保持したまま
イオンドーピングを行う例を示したが、レジストマスク
に代えて、マスク等を用いてパターニングされた珪素を
主成分とするマスクであってもよい。ただし、このマス
クは、ゲート電極への酸素イオン等の注入を防止しうる
膜厚が必要である。なお、珪素を主成分とするマスク
は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜またはそ
れらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。
Further, in the formation of each of the impurity regions, an example has been described in which ion doping is performed while the resist mask is held on the upper surface of the gate electrode. However, instead of the resist mask, silicon patterned using a mask or the like is used. May be used. However, this mask needs to have a thickness capable of preventing implantation of oxygen ions or the like into the gate electrode. Note that the mask containing silicon as its main component may be formed using a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a stacked film obtained by combining them.

【0074】次に、レジストマスク131〜135、1
40〜142を除去した後、第1の層間絶縁膜の一部と
なる絶縁膜151を形成した。絶縁膜151は窒化珪素
膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素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0.1〜
0.4μmとすれば良い。本実施例では、プラズマCV
D法でSiH4、N2O、NH3を原料ガスとし、0.3
μm厚の酸化窒化珪素膜(但し窒素濃度が25〜50ato
mic%)を用いた。
Next, the resist masks 131 to 135, 1
After removing 40 to 142, an insulating film 151 to be a part of the first interlayer insulating film was formed. The insulating film 151 may be formed using a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a stacked film including a combination thereof. The film thickness is 0.1 to
It may be 0.4 μm. In this embodiment, the plasma CV
Method D, using SiH 4 , N 2 O, and NH 3 as source gases,
μm thick silicon oxynitride film (However, nitrogen concentration is 25-50ato
mic%).

【0075】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(C))
Thereafter, a heat treatment step was performed to activate the n-type or p-type impurity element added at each concentration. This step is performed by furnace annealing, laser annealing, or rapid thermal annealing (RTA).
Method). Here, the activation step was performed by furnace annealing. The heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at 300 to 650 ° C., preferably 400 to 550 ° C.
C., here 550.degree. C., for 4 hours. (FIG. 3 (C))

【0076】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3(B)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。
At this time, the catalytic element (nickel in this embodiment) used for crystallization of the amorphous silicon film in this embodiment.
Moved in the direction indicated by the arrow and was captured (gettered) in the high-concentration phosphorus-containing region formed in the step of FIG. This is a phenomenon caused by the gettering effect of the metal element by phosphorus. As a result, the channel formation regions 152 to 156 to be formed later have the concentration of the catalyst element of 1 ×.
10 17 atoms / cm 3 or less (preferably 1 × 10 16 atoms / cm 3
Below).

【0077】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3(B)の工程で不純物領域143〜
149が形成された領域及び不純物領域126、127
の一部)は高濃度に触媒元素が偏析して5×1018atom
s/cm3以上(代表的には1×1019〜5×1020atoms/c
m3)濃度で存在するようになった。
On the contrary, the region which became the gettering site of the catalytic element (the impurity region 143 to
149 formed region and impurity regions 126 and 127
Part) is 5 × 10 18 atom
s / cm 3 or more (typically 1 × 10 19 to 5 × 10 20 atoms / c
m 3 ) came to exist at a concentration.

【0078】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。
Further, in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen, a heat treatment was performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours to hydrogenate the active layer. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by thermally excited hydrogen. Plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) as another means of hydrogenation
May be performed.

【0079】活性化工程を終えたら、絶縁膜151の上
に0.5〜1.5μm厚の層間絶縁膜157を形成し
た。本実施例では層間絶縁膜157として0.7μm厚
の酸化珪素膜をプラズマCVD法により形成した。こう
して絶縁膜(酸化窒化珪素膜)151と層間絶縁膜(酸
化珪素膜)157との積層膜でなる1μm厚の第1の層
間絶縁膜を形成した。
After the activation step, an interlayer insulating film 157 having a thickness of 0.5 to 1.5 μm was formed on the insulating film 151. In this embodiment, a silicon oxide film having a thickness of 0.7 μm is formed as the interlayer insulating film 157 by a plasma CVD method. Thus, a 1 μm-thick first interlayer insulating film composed of a stacked film of the insulating film (silicon oxynitride film) 151 and the interlayer insulating film (silicon oxide film) 157 was formed.

【0080】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。
Thereafter, contact holes reaching the source region or the drain region of each TFT are formed, and the source wirings 158 to 161 and the drain wiring 162 are formed.
~ 165 was formed. Although not shown, the CMO
To form an S circuit, the drain wirings 162 and 163 are connected as the same wiring. Although not shown, in the present embodiment, this electrode is formed by
Aluminum film containing i 300 nm, Ti film 150 nm
Was formed into a three-layer laminated film continuously formed by a sputtering method.

【0081】次に、パッシベーション膜166として、
窒化珪素膜、酸化珪素膜、または酸化窒化珪素膜で50
〜500nm(代表的には200〜300nm)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
2、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の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の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。
Next, as a passivation film 166,
50 for silicon nitride film, silicon oxide film, or silicon oxynitride film
It was formed to a thickness of 500 nm (typically 200 to 300 nm). At this time, in this embodiment, a plasma treatment was performed using a gas containing hydrogen such as H 2 and NH 3 before forming the film, and a heat treatment was performed after the film was formed. Hydrogen excited by this pretreatment is supplied into the first interlayer insulating film. By performing the heat treatment in this state, the film quality of the passivation film 166 is improved, and the hydrogen added to the first interlayer insulating film diffuses to the lower layer side, so that the active layer is effectively hydrogenated. Was completed.

【0082】また、図23にスパッタガスの圧力と応力
との関係を示した。タングステン膜の成膜後の応力値
と、その上に窒化珪素膜(パッシベーション膜に相当す
る)を形成したタングステン膜の応力値と、窒化珪素膜
を形成し800℃、1時間の熱処理を行ったタングステ
ン膜の応力値をそれぞれ測定したものである。図23か
ら、熱処理を加えると応力が低下することがわかる。ま
た、図24には、純度が3.5Nのターゲットを用いて
成膜されたタングステン膜におけるスパッタガスの圧力
と電気抵抗率の関係が示されている。図24に示されて
いるように、熱処理を施すと電気抵抗率が低下すること
が示されている。図23及び図24の実験結果から、本
実施例における不純物添加工程後にパッシベーション膜
の形成及び熱処理を施しても応力値及び電気抵抗率に問
題はない。
FIG. 23 shows the relationship between the pressure of the sputtering gas and the stress. The stress value after the formation of the tungsten film, the stress value of the tungsten film on which a silicon nitride film (corresponding to a passivation film) was formed, and the silicon nitride film were formed and heat treated at 800 ° C. for 1 hour. This is a result of measuring the stress value of the tungsten film. FIG. 23 shows that the stress decreases when heat treatment is applied. FIG. 24 shows the relationship between the pressure of a sputter gas and the electrical resistivity in a tungsten film formed using a target with a purity of 3.5N. As shown in FIG. 24, it is shown that the electrical resistivity decreases when heat treatment is performed. From the experimental results shown in FIGS. 23 and 24, there is no problem in the stress value and the electric resistivity even if the passivation film is formed and the heat treatment is performed after the impurity doping process in this embodiment.

【0083】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。
After the passivation film 166 is formed, a hydrogenation step may be further performed. For example, 3
300-450 ° C. in an atmosphere containing 〜100% hydrogen
And a similar effect was obtained by using a plasma hydrogenation method. Note that an opening may be formed in the passivation film 166 at a position where a contact hole for connecting the pixel electrode and the drain wiring is formed later.

【0084】その後、有機樹脂からなる第2の層間絶縁
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。
Thereafter, a second interlayer insulating film 167 made of an organic resin was formed to a thickness of about 1 μm. As the organic resin, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used. The advantages of using an organic resin film include that the film formation method is simple, the parasitic capacitance can be reduced because the relative dielectric constant is low, and the flatness is excellent. Note that an organic resin film or an organic SiO compound other than those described above can also be used. Here, a polyimide of a type that is thermally polymerized after being applied to the substrate and baked at 300 ° C. is used.

【0085】次に、画素部となる領域において、第2の
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。
Next, a shielding film 168 was formed on the second interlayer insulating film 167 in a region to be a pixel portion. In addition,
In this specification, the term shielding film is used to mean that light and electromagnetic waves are shielded.

【0086】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。
The shielding film 168 is a film made of an element selected from aluminum (Al), titanium (Ti), and tantalum (Ta) or a film containing any one of the elements as a main component.
It was formed to a thickness of 300 nm. In this embodiment, an aluminum film containing 1 wt% of titanium was formed to a thickness of 125 nm.

【0087】なお、第2の層間絶縁膜167上に酸化珪
素膜等の絶縁膜を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、有機樹脂で形成した第2の層間絶縁膜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。
When an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the second interlayer insulating film 167 in a thickness of 5 to 50 nm, the adhesion of the shielding film formed thereon can be improved. In addition, when plasma treatment using CF 4 gas was performed on the surface of the second interlayer insulating film 167 formed of an organic resin, the adhesion of the shielding film formed on the film was improved by surface modification. .

【0088】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2
の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。
Further, it is possible to form not only a shielding film but also other connection wirings by using the aluminum film containing titanium. For example, it is possible to form a connection wiring that connects circuits in a drive circuit. However, in that case, before forming the material for forming the shielding film or the connection wiring, the second
It is necessary to form a contact hole in the interlayer insulating film.

【0089】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。
Next, an oxide 169 having a thickness of 20 to 100 nm (preferably 30 to 50 nm) was formed on the surface of the shielding film 168 by an anodic oxidation method or a plasma oxidation method (in this embodiment, an anodic oxidation method). In this embodiment, the shielding film 168 is used.
As a result, an aluminum oxide film (alumina film) was formed as the anodic oxide 169.

【0090】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。
At the time of this anodizing treatment, first, an ethylene glycol tartrate solution having a sufficiently low alkali ion concentration was prepared. This is a solution in which a 15% aqueous solution of ammonium tartrate and ethylene glycol are mixed at a ratio of 2: 8. Aqueous ammonia was added to the mixture to adjust the pH to 7 ± 0.5. Then, a platinum electrode serving as a cathode is provided in the solution, and the substrate on which the shielding film 168 is formed is immersed in the solution.
A DC current of several tens mA) was passed.

【0091】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。
The voltage between the cathode and the anode in the solution changes with time according to the growth of the anodic oxide, but the voltage is increased at a constant current of 100 V / min at a boosting rate to reach the ultimate voltage of 45 V. By the way, the anodizing treatment was terminated. In this way, the surface of the shielding film 168 has a thickness of about 50.
nm anodic oxide 169 could be formed. As a result, the thickness of the shielding film 168 became 90 nm. It is to be noted that the numerical values relating to the anodic oxidation method shown here are merely examples, and the optimum values can naturally vary depending on the size of the element to be manufactured.

【0092】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、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素
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。
Although the insulating film is provided only on the surface of the shielding film by using the anodic oxidation method here, the insulating film may be formed by a gas phase method such as a plasma CVD method, a thermal CVD method or a sputtering method. good. In this case, the film thickness is 20 to 1
It is preferably set to 00 nm (preferably 30 to 50 nm). Alternatively, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a DLC (Diamond like carbon) film, or an organic resin film may be used. Further, a stacked film combining these may be used.

【0093】次に、第2の層間絶縁膜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・スズ(ITO)膜を100nmの厚さにス
パッタ法で形成した。
Next, a contact hole reaching the drain wiring 165 was formed in the second interlayer insulating film 167 and the passivation film 166, and a pixel electrode 170 was formed. Note that each of the pixel electrodes 171 and 172 is a pixel electrode of another adjacent pixel. The pixel electrodes 170 to 172 may be formed using a transparent conductive film when a transmissive liquid crystal display device is used, and a metal film may be used when a reflective liquid crystal display device is formed. Here, in order to obtain a transmissive liquid crystal display device, an indium tin oxide (ITO) film was formed to a thickness of 100 nm by a sputtering method.

【0094】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。
At this time, the pixel electrode 170 and the shielding film 1
68 overlapped via the anodic oxide 169 to form a storage capacity (capacity striation) 173. Note that in this case, it is desirable that the shielding film 168 be set to a floating state (an electrically isolated state) or a fixed potential, preferably a common potential (an intermediate potential of an image signal transmitted as data).

【0095】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4(A)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。
Thus, an active matrix substrate having a driving circuit and a pixel portion on the same substrate was completed. Note that in FIG. 4A, a p-channel TFT 301 and n-channel TFTs 302 and 303 are formed in a driver circuit, and a pixel TF including an n-channel TFT is formed in a pixel portion.
T304 was formed.

【0096】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
(C)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。
For the p-channel type TFT 301 of the driving circuit,
Are the channel forming region 201, the source region 202, and the drain.
In regions 203 are formed of p-type impurity regions (a), respectively.
Was done. However, the source region or the drain region is actually
1 × 10 in part of20~ 1 × 10 twenty oneatoms / cmThreeAt a concentration of
There is an area that includes In addition, FIG.
The catalyst element gettered in the step (C) is 5 × 10
18atoms / cmThree(Typically 1 × 1019~ 5 × 1020a
toms / cmThree) Present in concentration.

【0097】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、ゲート絶縁膜を介してゲート配線と重なった
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。
In the n-channel type TFT 302, the channel formation region 204, the source region 205, the drain region 206, and one side (drain region side) of the channel formation region overlapping with the gate wiring via the gate insulating film. (In the present specification, such a region is referred to as an Lov region. In the description, ov is assigned to overlap.) 207 is formed. At this time, the Lov area 207 is 2 × 10 16 to 5 ×
It was formed so as to contain phosphorus at a concentration of 10 19 atoms / cm 3 and to completely overlap with the gate wiring.

【0098】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、ゲート絶縁膜を介してゲート配線
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。)が実現され
ている。
In the n-channel TFT 303, a channel forming region 208, a source region 209, a drain region 210, and LDD regions 211 and 212 are formed on both sides of the channel forming region. In this structure, LD
Since a part of the D regions 211 and 212 are arranged so as to overlap with the gate wiring, a region (Lov region) overlapping with the gate wiring via the gate insulating film and a region not overlapping with the gate wiring (in this specification, this region is referred to as “Lov region”). Such an area is referred to as an Loff area, where off means offset.).

【0099】ここで図5に示す断面図は図4(A)に示
したnチャネル型TFT303を図3(C)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。
Here, the cross-sectional view shown in FIG. 5 is an enlarged view showing a state in which the n-channel TFT 303 shown in FIG. 4A is manufactured up to the step of FIG. As shown here,
The LDD region 211 can be further distinguished into a Lov region 211a and a Loff region 211b. The Lov region 211a contains phosphorus at a concentration of 2 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , whereas the Loff region 211b is 1 to 2 times as large (typically 1.2 to 1 × 10 19 atoms / cm 3 ). .5 times).

【0100】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。
The pixel TFT 304 includes channel forming regions 213 and 214, a source region 215, a drain region 216, Loff regions 217 to 220, and an Loff region 21.
8 and 219, the n-type impurity regions (a) 221 were formed. At this time, the source region 215 and the drain region 21
6 are each formed of an n-type impurity region (a),
The regions 217 to 220 are formed by the n-type impurity regions (c).

【0101】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。
In the present embodiment, the structure of the TFT forming each circuit was optimized in accordance with the circuit specifications required by the pixel portion and the driving circuit, and the operation performance and reliability of the semiconductor device could be improved. Specifically, an n-channel TFT
Changes the arrangement of the LDD regions according to the circuit specifications, and Lov
By selectively using the region or the Loff region, a TFT structure emphasizing high-speed operation or hot carrier measures and a TFT structure emphasizing low off-current operation are realized on the same substrate.

【0102】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回路、分周波回路、信号分割回
路、レベルシフタ回路、バッファ回路などの駆動回路に
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の両側にLov領域を配置することも
できる。
For example, in the case of an active matrix type liquid crystal display device, the n-channel type TFT 302 is suitable for a driving circuit such as a shift register circuit, a frequency dividing circuit, a signal dividing circuit, a level shifter circuit, and a buffer circuit, which emphasize high-speed operation. That is, by arranging the Lov region only on one side (drain region side) of the channel forming region, the structure is such that the resistance component is reduced as much as possible and the hot carrier measures are emphasized. This is because, in the case of the above circuit group, the functions of the source region and the drain region do not change,
This is because the moving direction is constant. However, Lov regions can be arranged on both sides of the channel forming region as needed.

【0103】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(サンプルホールド回路)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18
0°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L
ov領域のみとすることもありうる。
Further, the n-channel TFT 303 is suitable for a sampling circuit (sample-hold circuit) in which both measures against hot carriers and low off-current operation are emphasized. That is, the hot carrier is prevented by arranging the Lov region, and the low off-current operation is realized by arranging the Loff region. In the sampling circuit, the functions of the source region and the drain region are inverted, and the carrier moving direction is 18
Since the angle is changed by 0 °, the structure must be line-symmetric with respect to the gate wiring. In some cases, L
There may be only the ov region.

【0104】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、サンプリング回路(サンプ
ルホールド回路)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LD
D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。
Further, the n-channel type TFT 304 is suitable for a pixel portion and a sampling circuit (a sample-and-hold circuit) which place importance on low off-current operation. That is, a low off-current operation is realized by arranging only the Loff region without arranging the Lov region that can cause an increase in the off-current value. Also, an LD having a lower concentration than the LDD region of the drive circuit.
By using the D region as the Loff region, a measure is taken to thoroughly reduce the off-current value even if the on-current value slightly decreases. Further, it has been confirmed that the n-type impurity region (a) 221 is very effective in reducing the off-current value.

【0105】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。
Also, if the length (width) of the Lov region 207 of the n-channel TFT 302 is 0.5 to 3.0 μm, typically 1.0 to 1.5 μm, for a channel length of 3 to 7 μm. good. The length (width) of the Lov regions 211a and 212a of the n-channel TFT 303 is 0.5 to 3.0 μm.
m, typically 1.0 to 1.5 μm, Loff region 211
The length (width) of b, 212b may be 1.0 to 3.5 μm, typically 1.5 to 2.0 μm. The pixel TF
The length (width) of the Loff regions 217 to 220 provided in the T304 is 0.5 to 3.5 μm, typically 2.0 to 2.0 μm.
The thickness may be set to 5 μm.

【0106】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。
Further, the p-channel TFT 301 is formed in a self-aligned (self-aligned) manner,
One of the features of the present invention is that the FTs 302 to 304 are formed in a non-self-aligned manner (non-self-aligned).

【0107】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。
In this embodiment, an alumina film having a relative dielectric constant as high as 7 to 9 is used as the dielectric of the storage capacitor.
It is possible to reduce the area for forming the required capacitance. Further, by using the shielding film formed on the pixel TFT as one electrode of the storage capacitor as in the present embodiment,
The aperture ratio of the image display section of the active matrix type liquid crystal display device could be improved.

【0108】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
る特開平11−133463号出願や特願平10−25
4097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。
The present invention is not limited to the structure of the storage capacitor shown in this embodiment. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-133463 and Japanese Patent Application No. Hei 10-25
The structure of the storage capacitor described in the 4097 application can also be used.

【0109】次に、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(B)に示すように、図4(A)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40
2には、透明導電膜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。
Next, a process for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device from an active matrix substrate will be described. As shown in FIG. 4B, an alignment film 401 was formed on the substrate in the state shown in FIG. In this embodiment, a polyimide film was used as the alignment film. Also, the counter substrate 40
In No. 2, a transparent conductive film 403 and an alignment film 404 were formed. Note that a color filter and a shielding film may be formed on the counter substrate as needed.

【0110】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(B)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。
Next, after forming the alignment film, a rubbing treatment was performed so that the liquid crystal molecules were aligned with a certain pretilt angle. Then, the pixel portion, the active matrix substrate on which the drive circuit was formed, and the counter substrate were bonded via a sealing material or a spacer (both not shown) by a known cell assembling process. Thereafter, liquid crystal 405 was injected between the two substrates, and completely sealed with a sealing agent (not shown). A known liquid crystal material may be used for the liquid crystal. Thus, the active matrix liquid crystal display device shown in FIG. 4B was completed.

【0111】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4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)信号線側駆動回路602と、画像(ソー
ス)信号線側駆動回路603で構成される。画素部の画
素TFT304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回路を基本として構成され
ている。ゲート信号線側駆動回路602と、ソース信号
線側駆動回路603はそれぞれゲート配線130とソー
ス配線161で画素部601に接続されている。また、
FPC604が接続された外部入出力端子605から駆
動回路の入出力端子までの接続配線606、607が設
けられている。
Next, the structure of the active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to the perspective view of FIG. still,
In FIG. 6, common reference numerals are used in order to correspond to the sectional structural views of FIGS. Active matrix substrates
A pixel portion 601, a scanning (gate) signal line side driving circuit 602, and an image (source) signal line side driving circuit 603 formed on the glass substrate 101. The pixel TFT 304 in the pixel portion is an n-channel TFT, and a driving circuit provided around the pixel TFT 304 is basically configured by a CMOS circuit. The gate signal line side driver circuit 602 and the source signal line side driver circuit 603 are connected to the pixel portion 601 by a gate wiring 130 and a source wiring 161 respectively. Also,
Connection wirings 606 and 607 from the external input / output terminal 605 to which the FPC 604 is connected to the input / output terminal of the driving circuit are provided.

【0112】[実施例2]図7は、実施例1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、ソース信号線側駆
動回路701、ゲート信号線側駆動回路(A)707、
ゲート信号線側駆動回路(B)711、プリチャージ回
路712、画素部706を有している。なお、本明細書
中において、駆動回路とは画像信号処理回路701およ
びゲート信号線側駆動回路707を含めた総称である。
[Embodiment 2] FIG. 7 shows an example of a circuit configuration of the active matrix substrate shown in Embodiment 1. The active matrix substrate of this embodiment includes a source signal line side driving circuit 701, a gate signal line side driving circuit (A) 707,
A gate signal line side driver circuit (B) 711, a precharge circuit 712, and a pixel portion 706 are provided. Note that in this specification, a driving circuit is a general term including the image signal processing circuit 701 and the gate signal line side driving circuit 707.

【0113】ソース信号線側駆動回路701は、シフト
レジスタ回路702、レベルシフタ回路703、バッフ
ァ回路704、サンプリング回路705を備えている。
また、ゲート信号線側駆動回路(A)707は、シフト
レジスタ回路708、レベルシフタ回路709、バッフ
ァ回路710を備えている。ゲート信号線側駆動回路
(B)711も同様な構成である。
The source signal line side driving circuit 701 includes a shift register circuit 702, a level shifter circuit 703, a buffer circuit 704, and a sampling circuit 705.
The gate signal line side driver circuit (A) 707 includes a shift register circuit 708, a level shifter circuit 709, and a buffer circuit 710. The gate signal line side driver circuit (B) 711 has a similar configuration.

【0114】ここでシフトレジスタ回路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T
FTは図4(A)の302で示される構造が適してい
る。
Here, shift register circuits 702 and 708
Has a drive voltage of 5 to 16 V (typically 10 V),
N-channel type T used for CMOS circuits forming circuits
The structure shown by 302 in FIG. 4A is suitable for the FT.

【0115】また、レベルシフタ回路703、709、
バッファ回路704、710は、駆動電圧は14〜16
Vと高くなるが、シフトレジスタ回路と同様に、図4
(A)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。
The level shifter circuits 703, 709,
The buffer circuits 704 and 710 have driving voltages of 14 to 16
V, as in the case of the shift register circuit.
A CMOS circuit including the n-channel TFT 302 shown in FIG. The gate wiring has a double gate structure,
The use of a multi-gate structure such as a triple gate structure is effective in improving the reliability of each circuit.

【0116】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
4(A)のnチャネル型TFT303を含むCMOS回
路が適している。なお、図4(A)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。
Although the driving voltage of the sampling circuit 705 is 14 to 16 V, since the source region and the drain region are inverted and the off-current value needs to be reduced, the n-channel TFT 303 shown in FIG. Are suitable. In FIG. 4A, the n-channel type T
Although only FT is shown, when an actual sampling circuit is formed, an n-channel TFT and a p-channel TF are used.
It is formed by combining with T.

【0117】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4(A)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。
The pixel portion 706 has a drive voltage of 14 to 1
Since it is required that the off-state current is 6 V and the off-state current value is lower than that of the sampling circuit 705, it is preferable that the Lov region is not provided, and the n-channel TFT 304 in FIG. desirable.

【0118】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。
The structure of this embodiment can be easily realized by manufacturing a TFT according to the manufacturing steps shown in the first embodiment. In this embodiment, only the configuration of the pixel portion and the driving circuit is shown. However, according to the manufacturing process of the first embodiment, a signal dividing circuit, a frequency dividing circuit, a D / D
An A-converter circuit, an operational amplifier circuit, a gamma correction circuit, and a signal processing circuit (also referred to as a logic circuit) such as a memory circuit or a microprocessor circuit can be formed over the same substrate.

【0119】このように本発明は、同一基板上に画素部
と該画素部を駆動するための駆動回路とを少なくとも含
む半導体装置、例えば同一基板上に信号処理回路、駆動
回路および画素部とを具備した半導体装置を実現しう
る。
As described above, according to the present invention, a semiconductor device including at least a pixel portion and a driving circuit for driving the pixel portion over the same substrate, for example, a signal processing circuit, a driving circuit, and a pixel portion over the same substrate. A semiconductor device having the same can be realized.

【0120】[実施例3]本実施例では、実施例1とは
異なる工程で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。
[Embodiment 3] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a step different from that of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0121】まず、実施例1の工程に従って図3(B)
までを形成する。この図3(B)に対応する図が図8
(A)である。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Form up to. FIG. 8 corresponding to FIG.
(A).

【0122】次に、レジストマスク131〜135、1
40〜142を除去した後、ゲート配線121、128
〜130および配線122に窒化処理を施した。
Next, the resist masks 131 to 135, 1
After removing 40 to 142, the gate wirings 121 and 128 are removed.
To 130 and the wiring 122 were subjected to a nitriding treatment.

【0123】ここでの窒化処理とは、熱窒化(アンモニ
ア中または活性な窒素原子を含む雰囲気中での熱処
理)、またはプラズマ窒化(高真空状態の反応室にアン
モニアガスまたは窒素ガスを導入し、高周波電力を印加
することによってプラズマを発生させる処理)を指す。
Here, the nitriding treatment means thermal nitriding (heat treatment in ammonia or an atmosphere containing active nitrogen atoms) or plasma nitriding (ammonia gas or nitrogen gas is introduced into a reaction chamber in a high vacuum state, (A process of generating plasma by applying high frequency power).

【0124】本実施例ではアンモニアガスを用いたプラ
ズマ窒化を行い、ゲート配線及び配線の表面に窒化物膜
506〜510を形成した。(図8(B))このプラズ
マ窒化を行うことでピンホールの発生を抑えることがで
きる。なお、タングステンの窒化物は十分な導電性を有
しているため、配線として機能する。
In this embodiment, plasma nitridation using ammonia gas was performed to form nitride films 506 to 510 on the surfaces of the gate wiring and the wiring. (FIG. 8B) The occurrence of pinholes can be suppressed by performing this plasma nitridation. Note that the nitride of tungsten has sufficient conductivity and thus functions as a wiring.

【0125】次いで、実施例1と同様に熱処理を行い、
不純物元素の活性化および触媒元素の低減を行った。
(図8(C))なお、この熱処理を行う前に実施例1と
同様に薄い窒化珪素膜からなる保護膜を形成してもよ
い。
Next, heat treatment was performed in the same manner as in Example 1,
Activation of impurity elements and reduction of catalytic elements were performed.
(FIG. 8C) Before this heat treatment, a protective film made of a thin silicon nitride film may be formed as in the first embodiment.

【0126】また、図8(B)の工程の温度を上げて、
ゲート電極の窒化物膜形成と同時に、不純物元素の活性
化および触媒元素の低減を一度に行い、図8(C)の工
程を省略してスループットを向上させてもよい。
Also, by increasing the temperature in the step of FIG.
The activation of the impurity element and the reduction of the catalyst element may be performed at the same time as the formation of the nitride film of the gate electrode, and the process of FIG. 8C may be omitted to improve the throughput.

【0127】こうして、配線の耐酸化性を向上させると
ともに、配線の低い電気抵抗率を保持することができ
た。
In this manner, the oxidation resistance of the wiring was improved, and the low electrical resistivity of the wiring was maintained.

【0128】この後は、実施例1の工程に従えば良い。
(図8(D))なお、本実施例の構成は実施例2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。
Thereafter, the steps of the first embodiment may be followed.
(FIG. 8D) Note that the structure of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured.

【0129】[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。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。
[Embodiment 4] In this embodiment, a case in which a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. In addition, the impurity element to be added is also the same as in Example 1.
The same impurity element as described above is taken as an example.

【0130】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)が形成される。
First, the protective film 10 is formed according to the steps of the first embodiment.
Form up to 4. Then, a resist mask is formed thereon, and an n-type impurity element is added under the same conditions as those in FIG. Thus, an n-type impurity region (b) is formed.

【0131】次に、レジストマスクを除去し、新たにレ
ジストマスクを形成する。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)が形成される。
Next, the resist mask is removed, and a new resist mask is formed. Then, a channel doping step is performed under the same conditions as those in FIG. Thus, a p-type impurity region (b) is formed.

【0132】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
(E) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0133】[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。
[Embodiment 5] In this embodiment, a case where TFTs are manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0134】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(本実施例では酸化珪素
膜)でなる保護膜905を120〜150nmの形成す
る。(図9(A))
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Up to the step. Then, the formed crystalline silicon film 103 is patterned to form active layers 901 to 904, on which a protective film 905 made of an insulating film containing silicon (a silicon oxide film in this embodiment) is formed to a thickness of 120 to 150 nm. Form. (FIG. 9A)

【0135】なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1アニール条件)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。
Although the present embodiment shows an example in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), the order can be reversed.

【0136】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))
Next, resist masks 906 to 909 are formed, and an n-type impurity element is added under the same conditions as in FIG. Thus, n-type impurity regions (b) 910 to 912 are formed. (FIG. 9 (B))

【0137】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))
Next, the resist masks 906 to 909 are removed, and a new resist mask 913 is formed. Then, a channel doping step is performed under the same conditions as those in FIG. Thus, p-type impurity regions (b) 914 to 916 are formed. (FIG. 9 (C))

【0138】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
アニール条件)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))
Then, the resist mask 913 is removed,
The laser annealing step (second
Annealing conditions). This effectively activates the added n-type or p-type impurity element. (FIG. 9
(D))

【0139】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, the process of FIG.
(A) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0140】[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。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。
[Embodiment 6] In this embodiment, a case in which a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. In addition, the impurity element to be added is also the same as in Example 1.
The same impurity element as described above is taken as an example.

【0141】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アニール条件)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。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
9A is obtained in accordance with the steps of the fifth embodiment. In this embodiment, an example is shown in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), but the order can be reversed.

【0142】そして、レジストマスクを形成し、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)が形成される。
Then, a resist mask is formed, and FIG.
A channel doping step is performed under the same conditions as in (C). Thus, a p-type impurity region (b) is formed.

【0143】次に、レジストマスクを除去し、新たにレ
ジストマスクを形成する。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)が形成される。
Next, the resist mask is removed, and a new resist mask is formed. Then, an n-type impurity element is added under the same conditions as those in FIG. Thus, an n-type impurity region (b) is formed.

【0144】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アニール条件)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
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。また、本実施例と実施例3
とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, FIG. 9D described in the fifth embodiment will be described.
By performing the same laser annealing step (second annealing condition) as described above, the added n-type or p-type impurity element is activated, and then the steps of FIG. good. The configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment.
It can be implemented when manufacturing the active matrix type liquid crystal display device. The present embodiment and the third embodiment
It is also possible to combine

【0145】[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。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。
[Embodiment 7] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. In addition, the impurity element to be added is also the same as in Example 1.
The same impurity element as described above is taken as an example.

【0146】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)が形成される。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Get the state of. Then, the formed crystalline silicon film 1
A protective film having a thickness of 120 to 150 nm is formed on the substrate 02. Further, a resist mask is formed thereon, and FIG.
A channel doping step is performed under the same conditions as in (C). Thus, a p-type impurity region (b) is formed.

【0147】次に、レジストマスクおよび保護膜を除去
し、図1(B)と同一の条件でレーザーアニール工程
(第1アニール条件)を行う。この工程では、レジスト
マスク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)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。
Next, the resist mask and the protective film are removed, and a laser annealing step (first annealing condition) is performed under the same conditions as in FIG. In this step, the crystalline silicon film hidden by the resist mask is improved in crystallinity, and in the p-type impurity region (b), the amorphous silicon film is recrystallized and the added p-type The impurity element is activated.

【0148】次に、再び保護膜を120〜150nmの
厚さに形成し、レジストマスクを形成する。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)が形成される。)
Next, a protective film is formed again to a thickness of 120 to 150 nm, and a resist mask is formed. Then, an n-type impurity element is added under the same conditions as those in FIG. Thus, an n-type impurity region (b) is formed. )

【0149】次に、レジストマスクおよび保護膜を除去
し、図1(E)と同一の条件でレーザーアニール工程
(第2アニール条件)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。
Next, the resist mask and the protective film are removed, and a laser annealing step (second annealing condition) is performed under the same conditions as in FIG. The added n
The p-type or p-type impurity element is effectively activated.

【0150】なお、レーザーアニール工程(第1アニー
ル条件)を、保護膜を残したまま行うこともできる。そ
の場合、新たに保護膜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、保護膜はレーザーアニール工程
(第2アニール条件)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。
The laser annealing step (first annealing condition) can be performed with the protective film left. In that case, the step of newly forming a protective film can be reduced, but since laser light is attenuated through the protective film, it is necessary to set a higher laser energy density. Further, the protective film can be left during the laser annealing step (second annealing condition). Also in this case, the laser energy density is set in consideration of the protective film.

【0151】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, the process of FIG.
(F) Subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0152】また、本実施例では、レーザーアニール工
程を2回に分けて行っているが、1回のレーザーアニー
ル工程としてもよい。この場合、レーザーアニール工程
を第1アニール条件とする必要があるが、これにより工
程数を削減することが可能となる。
Further, in this embodiment, the laser annealing step is performed in two steps, but may be performed once. In this case, the laser annealing step needs to be the first annealing condition, but this makes it possible to reduce the number of steps.

【0153】[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。
[Embodiment 8] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0154】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1001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1002
〜1005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
006〜1008が形成される。(図10(A))
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Get the state of. Then, the formed crystalline silicon film 1
Then, a protective film 1001 is formed on the substrate 02 with a thickness of 120 to 150 nm. Further, a resist mask 1002 is formed thereon.
Then, an n-type impurity element is added under the same conditions as in FIG. Thus, n-type impurity region (b) 1
006 to 1008 are formed. (FIG. 10A)

【0155】次に、レジストマスク1002〜1005
および保護膜1001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アニール条件)を行
う。この工程では、レジストマスク1002〜1005
で隠されていた結晶質シリコン膜は結晶性が改善され、
n型不純物領域(b)1006〜1008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10(B))
Next, resist masks 1002 to 1005
Then, the protective film 1001 is removed, and a laser annealing step (first annealing condition) is performed under the same conditions as those in FIG. In this step, the resist masks 1002 to 1005
The crystalline silicon film hidden by has improved crystallinity,
In the n-type impurity regions (b) 1006 to 1008, the amorphous silicon film is recrystallized and the added n
The type impurity element is activated. (FIG. 10B)

【0156】次に、再び保護膜1011を120〜15
0nmの厚さに形成し、レジストマスク1012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)1013
〜1015が形成される。(図10(C))
Next, the protective film 1011 is formed again by 120 to 15.
The resist mask 1012 is formed to a thickness of 0 nm. Then, a channel doping step is performed under the same conditions as those in FIG. Thus, p-type impurity region (b) 1013
-1015 are formed. (FIG. 10 (C))

【0157】次に、レジストマスク1012および保護
膜1011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アニール条件)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10(D))
Next, the resist mask 1012 and the protective film 1011 are removed, and a laser annealing step (second annealing condition) is performed under the same conditions as in FIG. This effectively activates the added n-type or p-type impurity element. (FIG. 10 (D))

【0158】なお、図10(B)の工程を、保護膜10
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1011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1001は図10(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。
Note that the process of FIG.
It can be performed with 01 remaining. In this case, the step of newly forming the protective film 1011 can be reduced, but since the laser light is attenuated through the protective film, the laser energy density needs to be set higher. Further, the protective film 1001 can be left at the time of the laser annealing step in FIG.
Also in this case, the laser energy density is set in consideration of the protective film.

【0159】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, the process of FIG.
(F) Subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0160】また、図10(B)のレーザーアニール工
程(第1アニール条件)を省略し、同工程を図10
(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、レーザーアニール工程を第1アニール条
件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。
Further, the laser annealing step (first annealing condition) of FIG.
It is characterized in that it also serves in the laser annealing step (D). In this case, it is necessary to change the laser annealing step to the first annealing condition, but this makes it possible to reduce the number of steps.

【0161】[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。
[Embodiment 9] In this embodiment, a case in which a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0162】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
101をプラズマCVD法により30nmの厚さに形成
する。(図11(A))
First, according to the process of the first embodiment, the substrate 100
A base film 101 is formed thereover, and a semiconductor film containing an amorphous component is formed thereover. In this embodiment, the amorphous silicon film 1 is used.
101 is formed to a thickness of 30 nm by a plasma CVD method. (FIG. 11A)

【0163】次に、珪素を含む絶縁膜でなる保護膜11
02を120〜150nmの厚さに形成した後、レジス
トマスク1103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)1104が形成される。(図11
(B))
Next, a protective film 11 made of an insulating film containing silicon.
02 is formed to a thickness of 120 to 150 nm, and then a resist mask 1103 is formed. Then, a channel doping step is performed under the same conditions as those in FIG. Thus, a p-type impurity region (b) 1104 is formed. (FIG. 11
(B))

【0164】次に、レジストマスク1103を除去し、
新たにレジストマスク1106〜1108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)1109〜11
11が形成される。(図11(C))
Next, the resist mask 1103 is removed,
New resist masks 1106 to 1108 are formed.
Then, an n-type impurity element is added under the same conditions as those in FIG. Thus, n-type impurity regions (b) 1109 to 11
11 is formed. (FIG. 11 (C))

【0165】次に、保護膜1102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1112を得る。(図
11(D))
Next, after removing the protective film 1102, according to the technique described in JP-A-7-130652.
The amorphous silicon film to which the n-type or p-type impurity element is added is crystallized to obtain a crystalline silicon film 1112. (FIG. 11D)

【0166】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1102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。
When crystallization is performed by using the technique described in Example 2 of JP-A-7-130652, the protective film 1102 can be left as it is. That is, it can be used as a mask film when selectively adding a catalytic element that promotes crystallization.

【0167】次に、図1(B)と同一の条件でレーザー
アニール工程(第1アニール条件)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11(D)の結晶化工程で結晶質シリコン膜1
112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11(E))
Next, a laser annealing step (first annealing condition) is performed under the same conditions as in FIG. In this step, the crystallinity of the crystalline silicon film to which the impurity element is not added is improved, and in the region to which the impurity element is added, the amorphous silicon film is recrystallized, and the added n-type or p-type is added. The type impurity element is activated. This step is the same as the step shown in FIG.
It is preferable to perform the process after removing the thermal oxide film formed on the surface of 112. (FIG. 11E)

【0168】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
(F) Subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0169】[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、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。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。
[Embodiment 10] In this embodiment, a case in which a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0170】まず、実施例9の工程に従って図11
(A)の状態を得る。次に、珪素を含む絶縁膜でなる保
護膜を120〜150nmの厚さに形成した後、レジス
トマスクを形成する。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)が形成される。
First, according to the steps of the ninth embodiment, FIG.
The state of (A) is obtained. Next, after forming a protective film made of an insulating film containing silicon to a thickness of 120 to 150 nm, a resist mask is formed. Then, an n-type impurity element is added under the same conditions as those in FIG. Thus, an n-type impurity region (b) is formed.

【0171】次に、レジストマスクを除去し、新たにレ
ジストマスクを形成する。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)が形成される。
Next, the resist mask is removed, and a new resist mask is formed. Then, a channel doping step is performed under the same conditions as those in FIG. Thus, a p-type impurity region (b) is formed.

【0172】次に、保護膜を除去した後、特開平7−1
30652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、結晶質シリコン膜を得る。
Next, after the protective film was removed,
According to the technique described in Japanese Patent No. 30652, an amorphous silicon film to which an n-type or p-type impurity element is added is crystallized to obtain a crystalline silicon film.

【0173】この後は、実施例9の工程に従って図11
(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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, the process of FIG.
(E) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0174】[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
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。
[Embodiment 11] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 is shown in FIG.
2 will be described. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0175】まず、実施例1の工程に従って、図1
(C)の状態を得る(図12(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
アニール条件)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。
First, according to the steps of the first embodiment, FIG.
The state of (C) is obtained (FIGS. 12A to 12C). Here, the laser annealing step (second
(Annealing condition) may be performed to activate the p-type impurity element added in the channel doping step.

【0176】次に、結晶質シリコン膜をパターニングし
て活性層1201〜1204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1205を形成する。ゲート絶縁膜1205
としては珪素を含む絶縁膜を用いることができるが、本
実施例では酸化窒化珪素膜を用いる。(図12(D))
Next, the crystalline silicon film is patterned to form active layers 1201 to 1204. Then, a gate insulating film 1205 of 80 to 150 nm (110 nm in this embodiment) is formed thereon. Gate insulating film 1205
Can be used as an insulating film containing silicon, but in this embodiment, a silicon oxynitride film is used. (FIG. 12 (D))

【0177】次に、レジストマスク1206〜1209
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)1210〜1212が形成される。(図12
(E))
Next, resist masks 1206 to 1209 are used.
To form Then, an n-type impurity element is added in the same manner as in FIG. Note that when an impurity element is added through an insulating film having a different thickness, a different acceleration voltage from that in FIG. 1D needs to be set. Thus, n-type impurity regions (b) 1210 to 1212 are formed. (FIG. 12
(E))

【0178】次に、レジストマスク1206〜1209
を除去し、レーザーアニール工程(第2アニール条件)
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12(F))
Next, resist masks 1206-1209
And a laser annealing step (second annealing condition)
I do. This effectively activates the added n-type or p-type impurity element. At the same time, the interface between the active layer and the gate insulating film is improved. In the case of this embodiment,
Since it is necessary to irradiate a laser beam through a gate insulating film having a thickness of 110 nm, laser annealing conditions must be set based on this. (FIG. 12 (F))

【0179】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, the process shown in FIG.
(B) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0180】[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。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。
[Embodiment 12] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0181】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アニール条件)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。次いで、マスクを形成した後、チャネル
ドープ工程を行う。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。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
9A is obtained in accordance with the steps of the fifth embodiment. In this embodiment, an example is shown in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), but the order can be reversed. Next, after forming a mask, a channel doping step is performed. In this embodiment, an example in which the channel doping step is performed after the active layer forming step is described. However, the order can be reversed.

【0182】この後は、実施例11に従って図12
(E)〜(F)の工程を行い、その後、実施例1の工程
に従って以降の工程を行えば良い。
Thereafter, FIG.
The steps (E) to (F) are performed, and then the subsequent steps may be performed according to the steps of the first embodiment.

【0183】なお、本実施例の構成は実施例2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。また、本実施例と実施例3とを組み
合わせることも可能である。
The structure of this embodiment can be implemented when the active matrix type liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0184】[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。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。
[Embodiment 13] In this embodiment, a case in which a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0185】まず、実施例1の工程に従って図1(A)
の工程まで行い、実施例7の工程に従ってレーザーアニ
ール工程(第1アニール条件)までを行う。次に、レー
ザーアニール工程(第1アニール条件)を終えた結晶質
シリコン膜をパターニングして活性層を形成する。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
, And up to the laser annealing step (first annealing condition) according to the step of the seventh embodiment. Next, an active layer is formed by patterning the crystalline silicon film after the laser annealing step (first annealing condition).

【0186】なお、本実施例ではレーザーアニール工程
(第1アニール条件)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。
Although the present embodiment shows an example in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), the order can be reversed.

【0187】次に、実施例11で説明した図12(D)
の工程と同様にゲート絶縁膜を形成する。この後は、実
施例11に従って図12(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。また、本実施例と実施例3とを組
み合わせることも可能である。
Next, FIG. 12D described in Embodiment 11
A gate insulating film is formed in the same manner as in the step. Thereafter, the steps of FIGS. 12D to 12F are performed according to the eleventh embodiment.
After that, the steps after FIG. 2B may be performed according to the steps of the first embodiment. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0188】また、レーザーアニール工程(第1アニー
ル条件)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構成と
してもよい。この場合、レーザーアニール工程の条件を
第1アニール条件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。
The laser annealing step (first annealing condition) may be omitted, and the step may be combined with a laser annealing step performed after forming the n-type impurity region (b). In this case, it is necessary to change the conditions of the laser annealing step to the first annealing conditions, but this makes it possible to reduce the number of steps. However, in the case of this embodiment, it is necessary to irradiate a laser beam through a 110-nm-thick gate insulating film, so that the laser annealing conditions must be set based on this.

【0189】[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。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。
[Embodiment 14] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0190】まず、実施例9の工程に従って図11
(B)の状態を得る(図11(A)、(B))。次に、
レジストマスク1103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、
結晶質シリコン膜を得る。
First, FIG.
The state shown in FIG. 11B is obtained (FIGS. 11A and 11B). next,
The resist mask 1103 is removed.
According to the technique described in Japanese Patent Publication No. 52-52, an amorphous silicon film to which an n-type or p-type impurity element is added is crystallized,
Obtain a crystalline silicon film.

【0191】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1102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。
When crystallization is performed using the technique described in Example 2 of JP-A-7-130652, the protective film 1102 can be left as it is. That is, it can be used as a mask film when selectively adding a catalytic element that promotes crystallization.

【0192】次に、図1(B)と同一の条件でレーザー
アニール工程(第1アニール条件)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。
Next, a laser annealing step (first annealing condition) is performed under the same conditions as in FIG. In this step, the crystallinity of the crystalline silicon film to which the impurity element is not added is improved, and in the region to which the impurity element is added, the amorphous silicon film is recrystallized and the added n-type Alternatively, the p-type impurity element is activated.

【0193】この後は、実施例11に従って図12
(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。ま
た、本実施例と実施例3とを組み合わせることも可能で
ある。
Thereafter, according to the eleventh embodiment, FIG.
The steps of (D) to (F) are performed, and then the steps of FIG. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0194】また、本実施例でのチャネルドープ工程に
代えて、n型不純物領域(b)を形成するドーピングを
行う構成としてもよい。
Further, in place of the channel doping step in this embodiment, a configuration may be adopted in which doping for forming the n-type impurity region (b) is performed.

【0195】[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
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。
[Embodiment 15] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 is shown in FIG.
3 will be described. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0196】まず、実施例1の工程に従って、図1
(B)の状態を得る(図13(A)、(B))。さら
に、実施例4の工程に従って図13(C)の状態を得
る。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アニール条件)を行い、図13(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。
First, according to the steps of the first embodiment, FIG.
The state shown in FIG. 13B is obtained (FIGS. 13A and 13B). Further, the state of FIG. 13C is obtained according to the steps of the fourth embodiment. Here, the laser annealing step (second annealing condition) may be performed under the same conditions as in FIG. 1E to activate the n-type impurity element added in the step of FIG.

【0197】次に、結晶質シリコン膜をパターニングし
て活性層1301〜1304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1305を形成する。ゲート絶縁膜1305
としては珪素を含む絶縁膜を用いることができるが、本
実施例では酸化窒化珪素膜を用いる。(図13(D))
Next, active layers 1301 to 1304 are formed by patterning the crystalline silicon film. Then, a gate insulating film 1305 having a thickness of 80 to 150 nm (110 nm in this embodiment) is formed thereon. Gate insulating film 1305
Can be used as an insulating film containing silicon, but in this embodiment, a silicon oxynitride film is used. (FIG. 13D)

【0198】次に、レジストマスク1306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
307〜1309が形成される。(図13(E))
Next, a resist mask 1306 is formed. Then, a p-type impurity element is added as in FIG. Note that when an impurity element is added through an insulating film having a different thickness, a different acceleration voltage from that in the case of FIG. 1C needs to be set. Thus, the p-type impurity region (b) 1
307 to 1309 are formed. (FIG. 13E)

【0199】次に、レジストマスク1306を除去し、
レーザーアニール工程(第2アニール条件)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13(F))
Next, the resist mask 1306 is removed,
A laser annealing step (second annealing condition) is performed. This effectively activates the added n-type or p-type impurity element. At the same time, the interface between the active layer and the gate insulating film is improved. In the case of the present embodiment, 110 nm
Since it is necessary to irradiate a laser beam through a thick gate insulating film, laser annealing conditions must be set based on this. (FIG. 13 (F))

【0200】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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, the process of FIG.
(B) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0201】[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、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。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。
[Embodiment 16] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0202】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アニール条件)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。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Then, the state of FIG. 9B is obtained according to the fifth embodiment. In this embodiment, an example is shown in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), but the order can be reversed. In this embodiment, the n-type impurity region (b) is formed after the active layer is formed. However, the order can be reversed.

【0203】この後は、実施例15に従って図13
(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。ま
た、本実施例と実施例3とを組み合わせることも可能で
ある。
Thereafter, according to the fifteenth embodiment, FIG.
The steps of (D) to (F) are performed, and then the steps of FIG. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0204】[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。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。
[Embodiment 17] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0205】まず、実施例1の工程に従って図1(A)
の工程まで行い、次に、実施例8に従って図10(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アニール条件)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。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
10B, and then according to Example 8, FIG.
Get the state of. In this embodiment, an example is shown in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), but the order can be reversed.

【0206】この後は、実施例15に従って図13
(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。ま
た、本実施例と実施例3とを組み合わせることも可能で
ある。
Thereafter, according to the fifteenth embodiment, FIG.
The steps of (D) to (F) are performed, and then the steps of FIG. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0207】また、レーザーアニール工程(第1アニー
ル条件)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構成と
してもよい。この場合、レーザーアニール工程の条件を
第1アニール条件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。
Further, the laser annealing step (first annealing condition) may be omitted, and the laser annealing step performed after forming the n-type impurity region (b) may be combined with the laser annealing step (first annealing condition). In this case, it is necessary to change the conditions of the laser annealing step to the first annealing conditions, but this makes it possible to reduce the number of steps. However, in the case of this embodiment, it is necessary to irradiate a laser beam through a 110-nm-thick gate insulating film, so that the laser annealing conditions must be set based on this.

【0208】[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。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。
[Embodiment 18] In this embodiment, a case in which a TFT is manufactured in a different process order from that of Embodiment 1 will be described. The other steps are the same as those of the first embodiment, except for the intermediate steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0209】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アニール条件)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。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Next, the crystalline silicon film 103 is patterned to form active layers 901 to 904 in the same manner as in the fifth embodiment. In this embodiment, an example is shown in which the crystalline silicon film is patterned after the laser annealing step (first annealing condition), but the order can be reversed.

【0210】そして、その上に80〜150nm(本実
施例では110nm)のゲート絶縁膜905を形成す
る。ゲート絶縁膜としては珪素を含む絶縁膜を用いるこ
とができるが、本実施例では酸化窒化珪素膜を用いる。
Then, a gate insulating film 905 of 80 to 150 nm (110 nm in this embodiment) is formed thereon. Although an insulating film containing silicon can be used as the gate insulating film, a silicon oxynitride film is used in this embodiment.

【0211】次に、レジストマスクを形成する。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)が形成され
る。
Next, a resist mask is formed. Then, an n-type impurity element is added in the same manner as in FIG. Note that when an impurity element is added through an insulating film having a different thickness, a different acceleration voltage from that in FIG. 1D needs to be set. Thus, an n-type impurity region (b) is formed.

【0212】次に、レジストマスクを除去し、新たにレ
ジストマスクを形成する。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)が形成される。
Next, the resist mask is removed, and a new resist mask is formed. Then, a channel doping step is performed under the same conditions as those in FIG. However, when an impurity element is added through insulating films having different thicknesses, FIG.
It is necessary to set an acceleration voltage different from the case (C).
Thus, a p-type impurity region (b) is formed.

【0213】次に、レジストマスクを除去し、レーザー
アニール工程(第2アニール条件)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。(
Next, the resist mask is removed, and a laser annealing step (second annealing condition) is performed. This effectively activates the added n-type or p-type impurity element. At the same time, the interface between the active layer and the gate insulating film is improved. In the case of this embodiment, it is necessary to irradiate a laser beam through a gate insulating film having a thickness of 110 nm, and therefore, the laser annealing conditions must be set based on this. (

【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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
(B) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0215】また、レーザーアニール工程(第1アニー
ル条件)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構成と
してもよい。この場合、レーザーアニール工程の条件を
第1アニール条件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。
Further, the laser annealing step (first annealing condition) may be omitted, and the step may be combined with the laser annealing step performed after forming the n-type impurity region (b). In this case, it is necessary to change the conditions of the laser annealing step to the first annealing conditions, but this makes it possible to reduce the number of steps. However, in the case of this embodiment, it is necessary to irradiate a laser beam through a 110-nm-thick gate insulating film, so that the laser annealing conditions must be set based on this.

【0216】[実施例19]本実施例では、実施例1と
は異なる工程でTFTを作製する場合について図14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。
[Embodiment 19] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured in a step different from that of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0217】まず、実施例1の工程に従って図2(B)
までを形成する。この図2(B)に対応する図が図14
(A)である。
First, in accordance with the steps of Embodiment 1, FIG.
Form up to. FIG. 14B corresponds to FIG.
(A).

【0218】レジストマスク816〜820を形成した
後、第1の高融点金属膜119と第2の高融点金属膜1
20とを一括でエッチングしてゲート配線821〜82
4及び配線を形成した。この時、駆動回路に形成される
ゲート配線822、823はn型不純物領域(b)11
1〜113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。
(図14(B))
After forming resist masks 816 to 820, first refractory metal film 119 and second refractory metal film 1 are formed.
20 and the gate wirings 821 to 82
4 and wiring were formed. At this time, the gate wirings 822 and 823 formed in the drive circuit are n-type impurity regions (b) 11
1 to 113 were formed so as to overlap with a part of the gate insulating film therebetween. This overlapping portion will later become a Lov region.
(FIG. 14 (B))

【0219】次に、ゲート配線821〜824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。この時、配線及びゲート配線の形成工
程に使用したレジストマスク816〜820を存在させ
たまま不純物を添加した。こうして形成された不純物領
域825〜830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)の濃度でリ
ンが添加されるように調節した。(図14(C))
Next, an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) was added in a self-aligned manner using the gate wirings 821 to 824 as a mask. At this time, impurities were added while the resist masks 816 to 820 used in the wiring and gate wiring formation process were present. The thus formed impurity regions 825 to 830 have 1/1 / th of the n-type impurity region (b).
Adjustment was made so that phosphorus was added at a concentration of 2 to 1/10 (typically 1/3 to 1/4). (FIG. 14C)

【0220】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。
However, strictly speaking, the n-type impurity region (b) 11
The phosphorus concentration of the portion overlapping the gate wiring among 1 to 113 remains at 2 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , whereas the portion not overlapping the gate wiring is 1 × 10 16
Phosphorus at a concentration of ~ 5 × 10 18 atoms / cm 3 is added,
It will contain phosphorus at a slightly higher concentration.

【0221】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て、活性層を露呈させてドーピ
ングを行い不純物領域を形成しても良い。
By exposing the active layer in this manner, the acceleration voltage can be reduced when the impurity element is added next time. Therefore, the required dose amount can be reduced, and the throughput is improved. Of course, the impurity region may be formed by etching the gate insulating film to expose the active layer and doping.

【0222】次に、ゲート配線を覆う形でレジストマス
ク836〜838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8
39〜847を形成した。(図14(D))
Next, resist masks 836 to 838 are formed so as to cover the gate wiring, and an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is added to add impurity regions 8 containing phosphorus at a high concentration.
39 to 847 were formed. (FIG. 14 (D))

【0223】次に、nチャネル型TFTを覆う形でレジ
ストマスク848を形成し、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849、850を形成した。
Next, a resist mask 848 is formed so as to cover the n-channel type TFT, a p-type impurity element (boron in this embodiment) is added, and impurity regions 849 and 850 containing boron at a high concentration are formed. .

【0224】なお、本実施例で用いたマスク816〜8
20、836〜838、848は、フォトマスクを用い
て感光したレジスト等の感光性樹脂からなるマスクを用
いたが、レジストマスク等を用いてパターニングされた
珪素を主成分とするマスクであってもよい。ただし、同
様にマスク816〜820、836〜838、848
は、ゲート電極への酸素イオン等の注入を防止しうる膜
厚が必要である。
Note that the masks 816 to 8 used in this embodiment were used.
20, 836 to 838, and 848 use a mask made of a photosensitive resin such as a resist exposed using a photomask, but may be a mask mainly containing silicon patterned using a resist mask or the like. Good. However, similarly, the masks 816 to 820, 836 to 838, and 848
Requires a film thickness capable of preventing implantation of oxygen ions or the like into the gate electrode.

【0225】この後は、実施例1の工程に従って図3
(C)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。また、本実施例
と実施例3とを組み合わせることも可能である。
Thereafter, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
(C) The subsequent steps may be performed. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0226】[実施例20]本実施例では、実施例1と
は異なる工程でTFTを作製する場合について図15〜
17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。
[Embodiment 20] In this embodiment, a case where a TFT is manufactured by a process different from that of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
17 will be described. Since the other steps are the same as those of the first embodiment except for the steps in the middle, the same reference numerals are used for the same steps. Further, the same impurity element as that of the first embodiment is taken as an example of the impurity element to be added.

【0227】まず、実施例1の工程に従って図1(D)
までを形成する。この図1(A)〜図1(D)にそれぞ
れ対応する図が図15(A)〜図15(D)である。
First, according to the steps of Embodiment 1, FIG.
Form up to. FIGS. 15A to 15D correspond to FIGS. 1A to 1D, respectively.

【0228】次に、レジストマスク1501〜1503
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、高濃度
にボロンを含む不純物領域1504、1505を形成し
た。(図15(E))
Next, resist masks 1501 to 1503
Was formed, and an impurity element imparting p-type (hereinafter, referred to as a p-type impurity element) was added via the protective film 104 to form impurity regions 1504 and 1505 containing boron at a high concentration. (FIG. 15E)

【0229】次いで、保護膜104を除去し、再びレー
ザー光の照射工程を行った。このレーザー光の照射工程
は、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
6(A))
Next, the protective film 104 was removed, and a laser beam irradiation step was performed again. Since the laser light irradiation step is for the purpose of activating the added impurity element,
It is preferable that the irradiation be performed with energy that does not melt the crystalline silicon film. Further, it is possible to perform the laser annealing step with the protective film 104 attached. (Figure 1
6 (A))

【0230】次に、結晶質シリコン膜の不要な部分を除
去して、実施例1と同様に島状の半導体膜(以下、活性
層という)115〜117、1506を形成した。(図
16(B))
Next, unnecessary portions of the crystalline silicon film were removed, and island-like semiconductor films (hereinafter, referred to as active layers) 115 to 117 and 1506 were formed as in Example 1. (FIG. 16 (B))

【0231】次に、実施例1と同様にして活性層114
〜117を覆ってゲート絶縁膜118を形成した。(図
16(C))
Next, the active layer 114 is formed in the same manner as in the first embodiment.
To 117, a gate insulating film 118 was formed. (FIG. 16 (C))

【0232】次に、実施例1と同様にしてゲート配線と
なる高融点金属膜を形成した。本実施例では、第1の高
融点金属膜119として、50nm厚の窒化タングステ
ン(WNx)膜を、第2の高融点金属膜120として、
350nm厚のタングステン膜を用いた。(図16
(D))
Next, in the same manner as in Example 1, a high-melting point metal film serving as a gate wiring was formed. In this embodiment, a 50-nm-thick tungsten nitride (WNx) film is used as the first refractory metal film 119, and a second refractory metal film 120 is used as the second refractory metal film 120.
A 350 nm thick tungsten film was used. (FIG. 16
(D))

【0233】次に、レジストマスク1507〜1511
を形成し、第1の高融点金属膜119と第2の高融点金
属膜120とを一括でエッチングして400nm厚のゲ
ート配線1513〜1516及び配線1512を形成し
た。この時、駆動回路に形成されるゲート配線150
9、1510はn型不純物領域(b)の一部とゲート絶
縁膜を介して重なるように形成した。(図16(E))
Next, resist masks 1507 to 1511 are used.
Was formed, and the first refractory metal film 119 and the second refractory metal film 120 were collectively etched to form gate wirings 1513 to 1516 and a wiring 1512 having a thickness of 400 nm. At this time, the gate wiring 150 formed in the drive circuit
Reference numerals 9 and 1510 are formed so as to overlap a part of the n-type impurity region (b) with a gate insulating film interposed therebetween. (FIG. 16E)

【0234】次に、ゲート配線1513〜1516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15
17〜1522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)の濃度でリン
が添加されるように調節した。(図16(F))
Next, an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) was added in a self-aligned manner using the gate wirings 1513 to 1516 as a mask. The impurity region 15 thus formed
17 to 1522 are に は of the n-type impurity region (b).
Adjustment was made so that phosphorus was added at a concentration of 1 / 1/10 (typically 〜 to 4). (FIG. 16F)

【0235】次に、レジストマスク1507〜1511
を保持したまま、新たにレジストマスク1523〜15
26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1527〜15
33を形成した。勿論、ゲート絶縁膜をエッチングし
て、活性層を露呈させてドーピングを行い不純物領域を
形成しても良い。ここでも、フォスフィン(PH3)を
用いたイオンドープ法で行い、この領域のリンの濃度は
1×1020〜1×1021atoms/cm3(代表的には2×1
20〜5×1020atoms/cm3)とした。(図17
(A))
Next, resist masks 1507 to 1511 are used.
While the resist masks 1523 to 1523
26, and an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is added to add impurity regions 1527 to 1527 containing phosphorus at a high concentration.
33 were formed. Of course, the impurity region may be formed by etching the gate insulating film to expose the active layer and doping. Also in this case, the ion doping method using phosphine (PH 3 ) is performed, and the phosphorus concentration in this region is 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 (typically, 2 × 1
0 20 to 5 × 10 20 atoms / cm 3 ). (FIG. 17
(A))

【0236】また、上記各不純物領域の形成において
は、レジストマスクをゲート電極の上面に保持したまま
イオンドーピングを行う例を示したが、レジストマスク
に代えて、マスク等を用いてパターニングされた珪素を
主成分とするマスクであってもよい。ただし、このマス
クは、ゲート電極への酸素イオン等の注入を防止しうる
膜厚が必要である。なお、珪素を主成分とするマスク
は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜またはそ
れらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。
In the above-described formation of each impurity region, an example has been described in which ion doping is performed while a resist mask is held on the upper surface of the gate electrode. However, instead of the resist mask, silicon patterned by using a mask or the like is used. May be used. However, this mask needs to have a thickness capable of preventing implantation of oxygen ions or the like into the gate electrode. Note that the mask containing silicon as its main component may be formed using a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a stacked film obtained by combining them.

【0237】次に、レジストマスク1507〜151
1、1523〜1526を除去した後、実施例1と同様
に第1の層間絶縁膜の一部となる絶縁膜151を形成し
た。
Next, resist masks 1507 to 151 are used.
After removing 1, 1523 to 1526, an insulating film 151 to be a part of the first interlayer insulating film was formed as in Example 1.

【0238】その後、実施例1と同様にそれぞれの濃度
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。(図17(B))
Thereafter, as in Example 1, a heat treatment step was performed to activate the n-type or p-type impurity elements added at the respective concentrations. (FIG. 17B)

【0239】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1
534、153〜156は前記触媒元素の濃度が1×1
17atoms/cm3以下(好ましくは1×1016atoms/cm3
下)となった。
At this time, the catalytic element (nickel in this embodiment) used for crystallization of the amorphous silicon film in this embodiment.
Moved in the direction indicated by the arrow and was captured (gettered) in the high-concentration phosphorus-containing region formed in the above-described step. This is a phenomenon caused by the gettering effect of the metal element by phosphorus, and as a result, the channel formation region 1
534 and 153 to 156 indicate that the concentration of the catalyst element is 1 × 1
0 17 atoms / cm 3 or less (preferably 1 × 10 16 atoms / cm 3 or less).

【0240】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。
Further, a heat treatment was carried out at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% of hydrogen to hydrogenate the active layer. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by thermally excited hydrogen. Plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) as another means of hydrogenation
May be performed.

【0241】活性化工程を終えたら、実施例1の工程に
従い、図3(C)以降の工程を行えば良い。ただし、本
実施例においては、層間絶縁膜167の形成後、スパッ
タ法により薄い酸化珪素膜174を形成し、遮蔽膜16
8と層間絶縁膜167との密着性を高めた。また、酸化
珪素膜174をエッチングして遮光膜168と同一パタ
ーンとしてもよい。なお、本実施例の構成は実施例2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。また、本実施例と実施例3と
を組み合わせることも可能である。
After the activation step, the steps after FIG. 3C may be performed according to the steps of the first embodiment. However, in this embodiment, after forming the interlayer insulating film 167, a thin silicon oxide film 174 is formed by sputtering, and the shielding film 16 is formed.
8 and the interlayer insulating film 167 were improved in adhesion. Further, the silicon oxide film 174 may be etched to have the same pattern as the light shielding film 168. Note that the configuration of this embodiment can be implemented when the active matrix liquid crystal display device of Embodiment 2 is manufactured. Further, it is possible to combine the present embodiment and the third embodiment.

【0242】[実施例21]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
18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。
[Embodiment 21] In this embodiment, a process of forming a semiconductor film to be an active layer (active layer) of a TFT will be described with reference to FIGS. The crystallization means of the present embodiment is a technique described in Embodiment 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130652.

【0243】まず、基板(本実施例ではガラス基板)1
801上に200nm厚の酸化窒化珪素膜でなる下地膜
1802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)1803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。
First, a substrate (a glass substrate in this embodiment) 1
A base film 1802 made of a 200-nm-thick silicon oxynitride film and a 200-nm-thick amorphous semiconductor film (amorphous silicon film in this embodiment) 1803 are formed on 801. In this step, the base film and the amorphous semiconductor film may be formed continuously without exposing to the atmosphere.

【0244】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
1804を非晶質半導体膜1803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18(A))
Next, an aqueous solution (aqueous nickel acetate solution) containing 10 ppm by weight of a catalytic element (nickel in this embodiment) is applied by a spin coating method, and a catalytic element containing layer 1804 is formed on the amorphous semiconductor film 1803. Formed over the entire surface.
The catalyst elements usable here are germanium (Ge), iron (Fe), palladium (Pd), tin (Sn), lead (Pb), and cobalt (C) in addition to nickel (Ni).
o), platinum (Pt), copper (Cu), and gold (Au). (FIG. 18A)

【0245】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。
In this embodiment, a method of adding nickel by spin coating is used. However, a thin film made of a catalytic element (a nickel film in this embodiment) is formed of an amorphous semiconductor by vapor deposition or sputtering. Means for forming on a film may be used.

【0246】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)1805を形成する。(図18(B))
Next, 400 to 5 prior to the crystallization step.
After performing a heat treatment step at 00 ° C. for about 1 hour to desorb hydrogen from the film, the heat treatment step is performed at 500 to 650 ° C. (preferably 550 ° C.).
To 570 ° C) for 4 to 12 hours (preferably 4 to 6 hours)
Is performed. In this embodiment, a heat treatment is performed at 550 ° C. for 4 hours to form a crystalline semiconductor film (a crystalline silicon film in this embodiment) 1805. (FIG. 18 (B))

【0247】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アニール条件)を行っ
て、結晶質半導体膜1805の結晶性を改善しても良
い。
Here, the same laser annealing step (first annealing condition) as in FIG. 1E of the first embodiment may be performed to improve the crystallinity of the crystalline semiconductor film 1805.

【0248】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1805の表面にマスク絶縁膜1
806を150nmの厚さに形成し、パターニングによ
り開口部1807を形成する。そして、露出した結晶質
半導体膜に対して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/cm 3の濃度でリンを含むゲッタリン
グ領域1808が形成される。(図18(C))
Next, the nickel used in the crystallization step is bonded.
A gettering step for removing the amorphous silicon film is performed.
First, the mask insulating film 1 is formed on the surface of the crystalline semiconductor film 1805.
806 is formed to a thickness of 150 nm and is patterned.
An opening 1807 is formed. And the exposed crystalline
For the semiconductor film, an element belonging to Group 15 (in this embodiment,
) Is performed. By this step, 1 × 1019
~ 1 × 1020atoms / cm ThreeGetterin containing phosphorus at a concentration of
Forming region 1808 is formed. (FIG. 18 (C))

【0249】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1808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1809
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にまで低減することがで
きる。(図18(D))
Next, at 450 to 650 ° C. in a nitrogen atmosphere.
(Preferably 500 to 550 ° C.) and a heat treatment step for 4 to 24 hours (preferably 6 to 12 hours) are performed. By this heat treatment step, nickel in the crystalline semiconductor film moves in the direction of the arrow, and is captured in the gettering region 1808 by the gettering action of phosphorus. That is, since nickel is removed from the crystalline semiconductor film, the crystalline semiconductor film 1809 is removed.
Is less than 1 × 10 17 atms / cm 3 ,
Preferably, it can be reduced to 1 × 10 16 atms / cm 3 . (FIG. 18D)

【0250】以上のようにして形成された結晶質半導体
膜1809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1809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である。
The crystalline semiconductor film 1809 formed as described above is formed of a crystalline semiconductor film having extremely high crystallinity by using a catalytic element (nickel in this case) that promotes crystallization. . After the crystallization, the catalytic element is removed by the gettering action of phosphorus, and the concentration of the catalytic element remaining in the crystalline semiconductor film 1809 (except for the gettering region) is 1 × 10 17 atms / c.
m 3 or less, preferably 1 × 10 16 atms / cm 3 .

【0251】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。
This embodiment is characterized in that after a crystalline semiconductor film crystallized by using a catalytic element is formed, a gettering region (a high concentration of 15%) is formed in a region not used as an active layer.
A region containing an impurity element belonging to group III) is formed, and the catalyst element used for crystallization is gettered by heat treatment.

【0252】本実施例の構成は、実施例1〜20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。
The structure of this embodiment can be freely combined with any of the structures shown in Embodiments 1 to 20.

【0253】[実施例22]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
19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。
[Embodiment 22] In this embodiment, a process of forming a semiconductor film to be an active layer (active layer) of a TFT will be described with reference to FIG. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-247
No. 735 (corresponding to U.S. Application No. 09 / 034,041) is used.

【0254】まず、基板(本実施例ではガラス基板)1
901上に200nm厚の酸化窒化珪素膜でなる下地膜
1902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)1903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。
First, a substrate (a glass substrate in this embodiment) 1
A base film 1902 made of a 200-nm-thick silicon oxynitride film and a 200-nm-thick amorphous semiconductor film (amorphous silicon film in this embodiment) 1903 are formed on a substrate 901. In this step, the base film and the amorphous semiconductor film may be formed continuously without exposing to the atmosphere.

【0255】次に、酸化珪素膜でなるマスク絶縁膜19
04を200nmの厚さに形成し、開口部1905を形
成する。
Next, a mask insulating film 19 made of a silicon oxide film
04 is formed to a thickness of 200 nm, and an opening 1905 is formed.

【0256】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
1906を形成する。この時、触媒元素含有層1906
は、開口部1905が形成された領域において、選択的
に非晶質半導体膜1903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19(A))
Next, an aqueous solution (aqueous nickel acetate solution) containing 100 ppm by weight of a catalytic element (nickel in this embodiment) is applied by spin coating to form a catalytic element-containing layer 1906. At this time, the catalyst element-containing layer 1906
Selectively contacts the amorphous semiconductor film 1903 in the region where the opening 1905 is formed. The catalyst elements that can be used here are, in addition to nickel (Ni), germanium (Ge), iron (Fe), palladium (Pd), tin (Sn), lead (Pb), cobalt (Co), and platinum (P).
t), copper (Cu), and gold (Au).
(FIG. 19A)

【0257】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。
In this embodiment, the method of adding nickel by spin coating is used. However, a thin film made of a catalytic element (a nickel film in this embodiment) is formed of an amorphous semiconductor by vapor deposition or sputtering. Means for forming on a film may be used.

【0258】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1905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)1907が形成
される。(図19(B))
Next, 400 to 5 prior to the crystallization step.
After performing a heat treatment step at 00 ° C. for about 1 hour to desorb hydrogen from the film, the heat treatment step is performed at 500 to 650 ° C. (preferably 550 ° C.).
(To 600 ° C.) for 6 to 16 hours (preferably 8 to 14 hours). In this embodiment, the heat treatment is performed at 570 ° C. for 14 hours. As a result, crystallization proceeds from the opening 1905 as a starting point in a direction substantially parallel to the substrate (the direction indicated by the arrow), and the crystalline semiconductor film in which macroscopic crystal growth directions are aligned (the crystalline silicon film in this embodiment). A film 1907 is formed. (FIG. 19B)

【0259】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1904を
そのままマスクとして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1905で露出
した結晶質半導体膜に1×1019〜1×1020atoms/cm
3の濃度でリンを含むゲッタリング領域1908を形成
する。(図19(C))
Next, a gettering step of removing nickel used in the crystallization step from the crystalline silicon film is performed.
In this embodiment, a step of adding an element belonging to Group 15 (phosphorus in this embodiment) using the previously formed mask insulating film 1904 as a mask is performed, and 1 × 10 19 is added to the crystalline semiconductor film exposed in the opening 1905. ~ 1 × 10 20 atoms / cm
A gettering region 1908 containing phosphorus at a concentration of 3 is formed. (FIG. 19C)

【0260】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1908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1909
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にまで低減することがで
きる。(図19(D))
Next, at 450 to 650 ° C. in a nitrogen atmosphere.
(Preferably 500 to 550 ° C.) and a heat treatment step for 4 to 24 hours (preferably 6 to 12 hours) are performed. By this heat treatment step, nickel in the crystalline semiconductor film moves in the direction of the arrow, and is captured in the gettering region 1908 by the gettering action of phosphorus. That is, since nickel is removed from the crystalline semiconductor film, the crystalline semiconductor film 1909 is removed.
Is less than 1 × 10 17 atms / cm 3 ,
Preferably, it can be reduced to 1 × 10 16 atms / cm 3 . (FIG. 19D)

【0261】以上のようにして形成された結晶質半導体
膜1909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1909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である。
The crystalline semiconductor film 1909 formed as described above is crystallized by selectively adding a catalytic element (here, nickel) which promotes crystallization.
It is formed of a crystalline semiconductor film having very good crystallinity.
Specifically, it has a crystal structure in which rod-shaped or columnar crystals are arranged with a specific direction. After the crystallization, the catalytic element is removed by the gettering action of phosphorus, and the concentration of the catalytic element remaining in the crystalline semiconductor film 1909 is 1 × 10 17 atms / cm 3 or less, preferably 1 × 10 17 atms / cm 3 or less. 10
16 atms / cm 3 .

【0262】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。
It should be noted that this embodiment is characterized in that after a crystalline semiconductor film crystallized using a catalytic element is formed, a gettering region (15% high concentration) is formed in a region not used as an active layer.
A region containing an impurity element belonging to group III) is formed, and the catalyst element used for crystallization is gettered by heat treatment.

【0263】本実施例の構成は、実施例1〜21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。
The structure of this embodiment can be freely combined with any of the structures shown in Embodiments 1 to 21.

【0264】[実施例23]図20に本発明を利用して
絶縁表面上に形成された様々な配線構造の一例を示す。
図20(A)には絶縁表面を有する膜(または基板)1
700上にタングステンを主成分とする材料1701か
らなる単層構造の配線の断面図を示した。この配線は、
ターゲットとしては純度が4N以上のものを用い、スパ
ッタガスとしてはアルゴン(Ar)、クリプトン(K
r)、キセノン(Xe)等の単体ガスまたはそれらの混
合ガスを用いて形成した膜をパターニングして形成した
ものである。なお、スパッタパワー、ガスの圧力、基板
温度等の条件は適宜実施者が制御すればよい。
[Embodiment 23] FIG. 20 shows an example of various wiring structures formed on an insulating surface using the present invention.
FIG. 20A shows a film (or substrate) 1 having an insulating surface.
A cross-sectional view of a single-layer wiring formed of a material 1701 containing tungsten as a main component is shown on 700. This wiring is
A target having a purity of 4N or more is used as a target, and argon (Ar), krypton (K
r), a film formed using a single gas such as xenon (Xe) or a mixed gas thereof is formed by patterning. The conditions such as sputtering power, gas pressure, and substrate temperature may be appropriately controlled by the practitioner.

【0265】こうして得られる配線1701は、不純物
元素がほとんど含まれておらず、特に酸素の含有量は3
0ppm以下とすることができ、電気抵抗率は40μΩ
・cm以下、代表的には、6μ〜15μΩ・cmとする
ことができる。また、膜の応力は、−5×109〜5×
109dyn/cm2とすることができる。
The wiring 1701 thus obtained contains almost no impurity element, and particularly has an oxygen content of 3
0 ppm or less, and the electric resistivity is 40 μΩ.
Cm or less, typically 6 μ to 15 μΩ · cm. Further, the stress of the film is −5 × 10 9 to 5 ×
It can be 10 9 dyn / cm 2 .

【0266】また、図20(B)は、実施例1と同様の
二層構造を示した。なお、窒化タングステン(WNx)
を下層とし、タングステンを上層としている。なお、窒
化タングステン膜1702は10〜50nm(好ましく
は10〜30nm)とし、タングステン膜1703は2
00〜400nm(好ましくは250〜350nm)と
すれば良い。本実施例では、大気に触れることなく、連
続的にスパッタ法を用いて積層形成した。
FIG. 20B shows a two-layer structure similar to that of the first embodiment. In addition, tungsten nitride (WNx)
Is the lower layer, and tungsten is the upper layer. Note that the thickness of the tungsten nitride film 1702 is 10 to 50 nm (preferably, 10 to 30 nm), and the thickness of the tungsten film 1703 is 2 nm.
The thickness may be from 00 to 400 nm (preferably from 250 to 350 nm). In this embodiment, the layers are continuously formed by a sputtering method without exposure to the air.

【0267】また、図20(C)は、絶縁表面を有する
膜(または基板)1700上に形成されたタングステン
を主成分とする材料からなる配線1704を絶縁膜17
05で覆った例である。絶縁膜1705は窒化珪素膜、
酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜SiOxNy(但し、0<
x、y<1)またはそれらを組み合わせた積層膜で形成
すれば良い。
FIG. 20C shows that the wiring 1704 made of a material containing tungsten as a main component and formed on a film (or substrate) 1700 having an insulating surface is formed on the insulating film 17.
It is an example covered with 05. The insulating film 1705 is a silicon nitride film,
Silicon oxide film, silicon oxynitride film SiOxNy (where 0 <
x, y <1) or a laminated film combining them may be used.

【0268】また、図20(D)は、絶縁表面を有する
膜(または基板)1700上に形成されたタングステン
を主成分とする材料からなる配線1706の表面を窒化
タングステン膜1707で覆った例である。なお、図2
0(A)の状態の配線にプラズマ窒化等の窒化処理を施
すと図20(D)の構造が得られる。
FIG. 20D shows an example in which the surface of a wiring 1706 formed of a material containing tungsten as a main component and formed on a film (or substrate) 1700 having an insulating surface is covered with a tungsten nitride film 1707. is there. Note that FIG.
When the nitriding treatment such as plasma nitridation is performed on the wiring in the state of 0 (A), the structure of FIG. 20 (D) is obtained.

【0269】また、図20(E)は、絶縁表面を有する
膜(または基板)1700上に形成されたタングステン
を主成分とする材料からなる配線1709を窒化タング
ステン膜1710、1708で囲った例である。この構
造は実施例3に示したものと形状は同一である。なお、
図20(B)の状態の配線にプラズマ窒化等の窒化処理
を施すと図20(E)の構造が得られる。
FIG. 20E shows an example in which a wiring 1709 formed of a material containing tungsten as a main component and formed on a film (or substrate) 1700 having an insulating surface is surrounded by tungsten nitride films 1710 and 1708. is there. This structure has the same shape as that shown in the third embodiment. In addition,
When the wiring in the state of FIG. 20B is subjected to nitriding treatment such as plasma nitridation, the structure of FIG. 20E is obtained.

【0270】また、図20(F)は、図20(E)の状
態を形成した後、絶縁膜1711で覆った例である。絶
縁膜1711は窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素
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。
FIG. 20F shows an example in which the state shown in FIG. 20E is formed and then covered with an insulating film 1711. The insulating film 1711 may be formed using a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a stacked film including a combination thereof.

【0271】このように、本発明は様々な配線構造に適
用することができる。本実施例の構成は、実施例1〜2
2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。
As described above, the present invention can be applied to various wiring structures. The configuration of this embodiment is the same as that of the first and second embodiments.
2 can be freely combined with any of the configurations shown in FIG.

【0272】[実施例24]本実施例では、本発明をシ
リコン基板上に作製した反射型液晶表示装置に適用した
場合について説明する。本実施例は、実施例1におい
て、結晶質シリコン膜でなる活性層の代わりに、シリコ
ン基板(シリコンウェハ)に直接的にn型またはp型を
付与する不純物元素を添加し、TFT構造を実現すれば
良い。また、反射型であるので、画素電極として反射率
の高い金属膜(例えばアルミニウム、銀、またはこれら
の合金(Al−Ag合金)等を用いれば良い。
[Embodiment 24] In this embodiment, a case where the present invention is applied to a reflective liquid crystal display device manufactured on a silicon substrate will be described. In the present embodiment, a TFT structure is realized by adding an impurity element that directly imparts n-type or p-type to a silicon substrate (silicon wafer) instead of the active layer made of a crystalline silicon film in the first embodiment. Just do it. In addition, since the pixel electrode is of a reflective type, a metal film with high reflectance (for example, aluminum, silver, or an alloy thereof (Al-Ag alloy)) or the like may be used as a pixel electrode.

【0273】即ち、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TF
T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T
FT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TFTのLDD
領域には、画素TFTのLDD領域よりも高い濃度でn
型を付与する不純物元素が含まれる、という構成を有す
る構造であれば良い。
That is, an n-channel type TF which includes at least a pixel portion and a driving circuit on the same substrate and forms a driving circuit
The LDD region of T is arranged so that at least a part or all thereof overlaps with the gate wiring, and the pixel T
The LDD region of the FT is arranged so as not to overlap the gate wiring, and the LDD region of the n-channel TFT forming the drive circuit is formed.
The region has a higher concentration of n than the LDD region of the pixel TFT.
Any structure may be used as long as the structure includes an impurity element for imparting a mold.

【0274】なお、本実施例の構成は、実施例1〜23
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。
The structure of this embodiment is similar to that of Embodiments 1 to 23.
Any configuration can be freely combined.

【0275】[実施例25]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。
[Embodiment 25] The present invention relates to a conventional MOSFE.
It is also possible to form an interlayer insulating film on T and use it when forming a TFT thereon. That is, it is possible to realize a semiconductor device having a three-dimensional structure. It is also possible to use an SOI substrate such as SIMOX, Smart-Cut (registered trademark of SOITEC), or ELTRAN (registered trademark of Canon Inc.) as the substrate.

【0276】なお、本実施例の構成は、実施例1〜24
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。
The structure of this embodiment is similar to those of Embodiments 1 to 24.
Any configuration can be freely combined.

【0277】[実施例26]本発明はアクティブマトリ
クス型ELディスプレイに適用することも可能である。
その例を図21に示す。
[Embodiment 26] The present invention can also be applied to an active matrix EL display.
An example is shown in FIG.

【0278】図21は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方向駆動回路82、Y方向駆動回路
83が設けられている。また、表示領域81の各画素
は、スイッチ用TFT84、保持容量85、電流制御用
TFT86、有機EL素子87を有し、スイッチ用TF
T84にX方向信号線88a(または88b)、Y方向信
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。
FIG. 21 is a circuit diagram of an active matrix EL display. Reference numeral 81 denotes a display area, around which an X-direction drive circuit 82 and a Y-direction drive circuit 83 are provided. Each pixel in the display area 81 has a switching TFT 84, a storage capacitor 85, a current controlling TFT 86, and an organic EL element 87.
An X-direction signal line 88a (or 88b) and a Y-direction signal line 89a (or 89b, 89c) are connected to T84. The power supply lines 90a and 90b are connected to the current control TFT 86.

【0279】本実施例のアクティブマトリクス型ELデ
ィスプレイでは、X方向駆動回路82、Y方向駆動回路
83に用いられるTFTを図4(A)のpチャネル型T
FT301、nチャネル型TFT302または303を
組み合わせて形成する。また、スイッチ用TFT84や
電流制御用TFT86のTFTを図4(A)のnチャネ
ル型TFT304で形成する。
In the active matrix type EL display of this embodiment, the TFTs used in the X-direction drive circuit 82 and the Y-direction drive circuit 83 are replaced by the p-channel type TFT shown in FIG.
The FT 301 and the n-channel TFT 302 or 303 are formed in combination. Further, the switching TFT 84 and the current control TFT 86 are formed by the n-channel TFT 304 in FIG. 4A.

【0280】[実施例27]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。
[Embodiment 27] A liquid crystal display device manufactured according to the present invention can use various liquid crystal materials. Such materials include TN liquid crystal, PDLC (polymer dispersed liquid crystal), FLC (ferroelectric liquid crystal), AFLC
(An anti-strongly inducing electro-liquid crystal), or a mixture of FLC and AFLC.

【0281】例えば、「H.Furue et al.;Charakteristi
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。
For example, “H. Furue et al .; Charakteristi
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 ", or the materials disclosed in US Pat. No. 5,594,569.

【0282】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。
In particular, a thresholdless antiferroelectric liquid crystal (Thresholdless Antiferroelectric LCD:
TL-AFLC) can be used to reduce the operating voltage of the liquid crystal to about ± 2.5 V.
In some cases, about 8 V may be enough. That is, the driving circuit and the pixel portion can be operated at the same power supply voltage, and the power consumption of the entire liquid crystal display device can be reduced.

【0283】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。上記
実施例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。
Also, the ferroelectric liquid crystal and the antiferroelectric liquid crystal are
There is an advantage that the response speed is faster than that of the N liquid crystal. Since the crystalline TFT used in the above embodiment can realize a TFT having a very high operation speed, a high image response speed utilizing the high response speed of the ferroelectric liquid crystal or the antiferroelectric liquid crystal can be realized. It is possible to realize a liquid crystal display device.

【0284】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子機器の表示ディスプレイとして
用いることが有効であることは言うまでもない。
It is needless to say that it is effective to use the liquid crystal display device of this embodiment as a display for electronic equipment such as a personal computer.

【0285】また、本実施例の構成は、実施例1〜25
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。
The structure of this embodiment is similar to those of Embodiments 1 to 25.
Any configuration can be freely combined.

【0286】[実施例28]本発明を実施して形成され
たCMOS回路や画素部は様々な電気光学装置(アクテ
ィブマトリクス型液晶ディスプレイ、アクティブマトリ
クス型ELディスプレイ、アクティブマトリクス型EC
ディスプレイ)に用いることができる。即ち、それら電
気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全てに本願発
明を実施できる。
[Embodiment 28] A CMOS circuit and a pixel portion formed by carrying out the present invention can be implemented in various electro-optical devices (active matrix liquid crystal display, active matrix EL display, active matrix EC).
Display). That is, the invention of the present application can be applied to all electronic devices in which these electro-optical devices are incorporated in a display unit.

【0287】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(リア型またはフ
ロント型)、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型
ディスプレイ)、カーナビゲーション、カーステレオ、
パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコン
ピュータ、携帯電話または電子書籍等)などが挙げられ
る。それらの一例を図22、図26及び図27に示す。
Such electronic devices include a video camera, digital camera, projector (rear or front type), head mounted display (goggle type display), car navigation, car stereo,
Examples include a personal computer and a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, an electronic book, or the like). Examples of these are shown in FIGS. 22, 26 and 27.

【0288】図22(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体2001、画像入力部2002、表示部20
03、キーボード2004等を含む。本発明を画像入力
部2002、表示部2003やその他の駆動回路に適用
することができる。
FIG. 22A shows a personal computer, which includes a main body 2001, an image input section 2002, and a display section 20.
03, a keyboard 2004 and the like. The present invention can be applied to the image input unit 2002, the display unit 2003, and other driving circuits.

【0289】図22(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等を含む。本発明を表示部2102やその他の駆動回
路に適用することができる。
FIG. 22B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an audio input portion 2103, operation switches 2104, a battery 2105, and an image receiving portion 210.
6 and so on. The present invention can be applied to the display portion 2102 and other driver circuits.

【0290】図22(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等を含む。本発明は表示部2205やその
他の駆動回路に適用できる。
FIG. 22C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 2201, a camera section 2202, an image receiving section 2203, operation switches 2204, a display section 2205, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2205 and other driving circuits.

【0291】図22(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等を含む。本発明は表示部2302やその他の駆動回
路に適用することができる。
FIG. 22D shows a goggle type display, which includes a main body 2301, a display portion 2302, and an arm portion 230.
3 and so on. The present invention can be applied to the display portion 2302 and other driving circuits.

【0292】図22(E)はプログラムを記録した記録
媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであ
り、本体2401、表示部2402、スピーカ部240
3、記録媒体2404、操作スイッチ2405等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてDVD(D
igtial Versatile Disc)、CD
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行うことができる。本発明は表示部2402やその
他の駆動回路に適用することができる。
FIG. 22E shows a player using a recording medium (hereinafter, referred to as a recording medium) on which a program is recorded, and includes a main body 2401, a display section 2402, and a speaker section 240.
3, a recording medium 2404, an operation switch 2405, and the like. This player uses a DVD (D
digital Versatile Disc), CD
And the like, it is possible to perform music appreciation, movie appreciation, games, and the Internet. The present invention can be applied to the display portion 2402 and other driving circuits.

【0293】図22(F)はデジタルカメラであり、本
体2501、表示部2502、接眼部2503、操作ス
イッチ2504、受像部(図示しない)等を含む。本願
発明を表示部2502やその他の駆動回路に適用するこ
とができる。
FIG. 22F shows a digital camera, which includes a main body 2501, a display portion 2502, an eyepiece portion 2503, operation switches 2504, an image receiving portion (not shown), and the like. The present invention can be applied to the display portion 2502 and other driving circuits.

【0294】図26(A)はフロント型プロジェクター
であり、投射装置2601、スクリーン2602等を含
む。本発明は投射装置2601の一部を構成する液晶表
示装置2808やその他の駆動回路に適用することがで
きる。
FIG. 26A shows a front type projector, which includes a projection device 2601, a screen 2602, and the like. The present invention can be applied to the liquid crystal display device 2808 forming a part of the projection device 2601 and other driving circuits.

【0295】図26(B)はリア型プロジェクターであ
り、本体2701、投射装置2702、ミラー270
3、スクリーン2704等を含む。本発明は投射装置2
702の一部を構成する液晶表示装置2808やその他
の駆動回路に適用することができる。
FIG. 26B shows a rear type projector, which includes a main body 2701, a projection device 2702, and a mirror 270.
3, including a screen 2704 and the like. The present invention relates to a projection device 2
The present invention can be applied to a liquid crystal display device 2808 forming a part of the LCD 702 and other driving circuits.

【0296】なお、図26(C)は、図26(A)及び
図26(B)中における投射装置2601、2702の
構造の一例を示した図である。投射装置2601、27
02は、光源光学系2801、ミラー2802、280
4〜2806、ダイクロイックミラー2803、プリズ
ム2807、液晶表示装置2808、位相差板280
9、投射光学系2810で構成される。投射光学系28
10は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施
例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単
板式であってもよい。また、図26(C)中において矢
印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィル
ム、IRフィルム等の光学系を設けてもよい。
FIG. 26C is a diagram showing an example of the structure of the projection devices 2601 and 2702 in FIGS. 26A and 26B. Projection devices 2601, 27
02 denotes a light source optical system 2801, mirrors 2802, 280
4 to 2806, dichroic mirror 2803, prism 2807, liquid crystal display device 2808, retardation plate 280
9. The projection optical system 2810. Projection optical system 28
Reference numeral 10 denotes an optical system including a projection lens. In the present embodiment, an example of a three-plate type is shown, but there is no particular limitation, and for example, a single-plate type may be used. Further, the practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the optical path indicated by the arrow in FIG. Good.

【0297】また、図26(D)は、図26(C)中に
おける光源光学系2801の構造の一例を示した図であ
る。本実施例では、光源光学系2801は、リフレクタ
ー2811、光源2812、レンズアレイ2813、2
814、偏光変換素子2815、集光レンズ2816で
構成される。なお、図26(D)に示した光源光学系は
一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に
実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィル
ムや、位相差を調節するフィルム、IRフィルム等の光
学系を設けてもよい。
FIG. 26D is a diagram showing an example of the structure of the light source optical system 2801 in FIG. 26C. In this embodiment, the light source optical system 2801 includes a reflector 2811, a light source 2812, a lens array 2813,
814, a polarization conversion element 2815, and a condenser lens 2816. Note that the light source optical system shown in FIG. 26D is an example and is not particularly limited. For example, a practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the light source optical system.

【0298】ただし、図26に示したプロジェクターに
おいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示して
おり、反射型の電気光学装置及びEL表示装置での適用
例は図示していない。
However, in the projector shown in FIG. 26, a case where a transmissive electro-optical device is used is shown, and examples of application to a reflective electro-optical device and an EL display device are not shown.

【0299】図27(A)は携帯電話であり、本体29
01、音声出力部2902、音声入力部2903、表示
部2904、操作スイッチ2905、アンテナ2906
等を含む。本願発明を音声出力部2902、音声入力部
2903、表示部2904やその他の駆動回路に適用す
ることができる。
FIG. 27A shows a mobile phone,
01, audio output unit 2902, audio input unit 2903, display unit 2904, operation switch 2905, antenna 2906
And so on. The present invention can be applied to the audio output unit 2902, the audio input unit 2903, the display unit 2904, and other driving circuits.

【0300】図27(B)は携帯書籍(電子書籍)であ
り、本体3001、表示部3002、3003、記憶媒
体3004、操作スイッチ3005、アンテナ3006
等を含む。本発明は表示部3002、3003やその他
の信号回路に適用することができる。
[0300] FIG. 27B illustrates a portable book (electronic book), which includes a main body 3001, display portions 3002 and 3003, a storage medium 3004, operation switches 3005, and an antenna 3006.
And so on. The present invention can be applied to the display units 3002 and 3003 and other signal circuits.

【0301】図27(C)はディスプレイであり、本体
3101、支持台3102、表示部3103等を含む。
本発明は表示部3103に適用することができる。本発
明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利
であり、対角10インチ以上(特に30インチ以上)の
ディスプレイには有利である。
FIG. 27C shows a display, which includes a main body 3101, a support 3102, a display portion 3103, and the like.
The present invention can be applied to the display portion 3103. The display of the present invention is particularly advantageous when the screen is enlarged, and is advantageous for a display having a diagonal of 10 inches or more (particularly 30 inches or more).

【0302】以上の様に、本願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。また、本実施例の電子機器は実施例1〜27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。
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in all fields. Further, the electronic apparatus of the present embodiment can be realized by using a configuration composed of any combination of Embodiments 1 to 27.

【0303】以上の様に、本願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。また、本実施例の電子機器は実施例1〜27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。
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in all fields. Further, the electronic apparatus of the present embodiment can be realized by using a configuration composed of any combination of Embodiments 1 to 27.

【0304】[0304]

【発明の効果】本願発明を用いることで配線材料に含ま
れる酸素量が30ppm以下、且つ低い電気抵抗率と、
低い応力とを備えた良好な配線を形成することができ
る。
According to the present invention, the amount of oxygen contained in the wiring material is not more than 30 ppm, the electric resistance is low,
A good wiring having low stress can be formed.

【0305】また、タングステンを主成分とする配線の
表面に窒化タングステンを形成することによって、低抵
抗で信頼性の高い配線を得ることができ、半導体装置
(ここでは具体的に電気光学装置)の動作性能や信頼性
を大幅に向上させることができる。
Further, by forming tungsten nitride on the surface of a wiring containing tungsten as a main component, a wiring having low resistance and high reliability can be obtained, and a semiconductor device (specifically, an electro-optical device here) can be obtained. Operation performance and reliability can be greatly improved.

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

【図1】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図2】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図3】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図4】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図5】 nチャネル型TFTの断面構造図。FIG. 5 is a sectional structural view of an n-channel TFT.

【図6】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の斜
視図。
FIG. 6 is a perspective view of an active matrix liquid crystal display device.

【図7】 画素部と駆動回路の構成を示す図。FIG. 7 illustrates a structure of a pixel portion and a driver circuit.

【図8】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図9】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図10】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図11】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図12】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図13】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 13 is a view showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図14】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図15】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図16】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図17】 AM−LCDの作製工程を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a manufacturing process of an AM-LCD.

【図18】 結晶質半導体膜の作製工程を示す断面図。FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a crystalline semiconductor film.

【図19】 結晶質半導体膜の作製工程を示す断面図。FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a crystalline semiconductor film.

【図20】 配線構造を示す断面図。FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a wiring structure.

【図21】 アクティブマトリクス型EL表示装置の構
成を示す図。
FIG. 21 illustrates a structure of an active matrix EL display device.

【図22】 電子機器の一例を示す図。FIG. 22 illustrates an example of an electronic device.

【図23】 スパッタ圧力と応力の関係を示す図。FIG. 23 is a diagram showing a relationship between a sputtering pressure and a stress.

【図24】 スパッタ圧力と電気抵抗率の関係を示す
図。
FIG. 24 is a graph showing a relationship between sputtering pressure and electric resistivity.

【図25】 熱処理後のピンホール数を示す図。FIG. 25 is a diagram showing the number of pinholes after heat treatment.

【図26】 電子機器の一例を示す図。FIG 26 illustrates an example of an electronic device.

【図27】 電子機器の一例を示す図。FIG. 27 illustrates an example of an electronic device.

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/3205 H01L 21/88 R 29/43 29/46 R 29/78 612B 617M ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 21/3205 H01L 21/88 R 29/43 29/46 R 29/78 612B 617M

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】タングステンを主成分とする配線材料であ
って、前記配線材料中における酸素の含有量は30pp
m以下であり、且つ前記配線材料中にアルゴンを含むこ
とを特徴とする配線材料。
1. A wiring material containing tungsten as a main component, wherein the content of oxygen in the wiring material is 30 pp.
m or less, and the wiring material contains argon.
【請求項2】請求項1において、前記配線材料の電気抵
抗率が40μΩ・cm以下であることを特徴とする配線
材料。
2. The wiring material according to claim 1, wherein said wiring material has an electric resistivity of 40 μΩ · cm or less.
【請求項3】絶縁表面上にタングステン膜と、タングス
テンの窒化物膜とを含む積層構造を有する配線を備えて
いることを特徴とする半導体装置。
3. A semiconductor device comprising a wiring having a stacked structure including a tungsten film and a tungsten nitride film on an insulating surface.
【請求項4】絶縁表面上にタングステンの窒化物膜と、
タングステン膜とが積層され、前記タングステン膜の表
面が、タングステンの窒化物膜で覆われている配線を備
えていることを特徴とする半導体装置。
4. A tungsten nitride film on an insulating surface;
A semiconductor device, comprising: a wiring laminated with a tungsten film, wherein a surface of the tungsten film is covered with a tungsten nitride film.
【請求項5】請求項3または請求項4において、前記配
線は、アルゴンを含み、且つ酸素量は30ppm以下で
あることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 3, wherein the wiring contains argon and the amount of oxygen is 30 ppm or less.
【請求項6】請求項3乃至5のいずれか一において、前
記タングステン膜の応力は、−5×109以上、5×1
9dyn/cm2以下であることを特徴とする半導体装
置。
6. The method according to claim 3, wherein the stress of the tungsten film is −5 × 10 9 or more and 5 × 1
A semiconductor device characterized by being at most 9 dyn / cm 2 .
【請求項7】請求項3乃至6のいずれか一において、前
記配線の線幅は5μm以下であることを特徴とする半導
体装置。
7. The semiconductor device according to claim 3, wherein said wiring has a line width of 5 μm or less.
【請求項8】請求項3乃至7のいずれか一において、前
記配線の膜厚は0.1以上、0.7μm以下であること
を特徴とする半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 3, wherein said wiring has a thickness of 0.1 to 0.7 μm.
【請求項9】請求項3乃至8のいずれか一において、前
記配線をTFTのゲート配線として用いたことを特徴と
する半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 3, wherein said wiring is used as a gate wiring of a TFT.
【請求項10】同一基板上に画素部と駆動回路とを少な
くとも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、少なくとも一部または全部が、nチャネル型TF
Tのゲート配線と重なるように配置され、 前記駆動回路を形成するnチャネル型TFTのLDD領
域には、該画素TFTのLDD領域よりも高い濃度でn
型を付与する不純物元素が含まれ、 前記ゲート配線は、絶縁膜に接して形成される第1のゲ
ート配線と、 前記第1のゲート配線に接し、前記第1のゲート配線の
内側に形成される第2のゲート配線と、 前記第1のゲート配線と前記第2のゲート配線に接して
形成される第3のゲート配線とを有していることを特徴
とする半導体装置。
10. A semiconductor device including at least a pixel portion and a driving circuit on the same substrate, wherein at least a part or the entirety of an LDD region of an n-channel TFT forming the driving circuit is an n-channel TF.
The LDD region of the n-channel TFT forming the driving circuit is arranged so as to overlap with the gate wiring of T and has a higher concentration of n than the LDD region of the pixel TFT.
An impurity element for imparting a mold is included, wherein the gate wiring is formed in contact with the first gate wiring and the first gate wiring formed in contact with an insulating film, and is formed inside the first gate wiring. A second gate wiring, and a third gate wiring formed in contact with the first gate wiring and the second gate wiring.
【請求項11】同一基板上に画素部と駆動回路とを少な
くとも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、少なくとも一部
または全部が、nチャネル型TFTのゲート配線と重な
るように配置され、前記画素部を形成する画素TFTの
LDD領域は、該画素TFTのゲート配線とは重ならな
いように配置され、前記駆動回路を形成するnチャネル
型TFTのLDD領域には、該画素TFTのLDD領域
よりも高い濃度でn型を付与する不純物元素が含まれ、
前記ゲート配線は、絶縁膜に接して形成される第1のゲ
ート配線と、 前記第1のゲート配線に接し、前記第1のゲート配線の
内側に形成される第2のゲート配線と、 前記第1のゲート配線と前記第2のゲート配線に接して
形成される第3のゲート配線とを有していることを特徴
とする半導体装置。
11. A semiconductor device including at least a pixel portion and a driving circuit on the same substrate, wherein at least a part or all of an LDD region of the n-channel TFT forming the driving circuit has a gate of the n-channel TFT. The LDD region of the pixel TFT forming the pixel portion is arranged so as to overlap with the wiring, and the LDD region of the n-channel TFT forming the driving circuit is arranged so as not to overlap with the gate wiring of the pixel TFT. Contains an impurity element that imparts n-type at a higher concentration than the LDD region of the pixel TFT,
A first gate wiring formed in contact with an insulating film; a second gate wiring formed in contact with the first gate wiring and formed inside the first gate wiring; A semiconductor device comprising: one gate wiring; and a third gate wiring formed in contact with the second gate wiring.
【請求項12】請求項10または請求項11において、
前記第1のゲート配線はタングステンの窒化物層を主成
分とする材料からなり、 前記第2のゲート配線はタングステンを主成分とする材
料からなり、 前記第3のゲート配線は、前記第2のゲート配線を窒化
させて形成された窒化物層を主成分とする材料からなる
ことを特徴とする半導体装置。
12. The method according to claim 10, wherein
The first gate line is made of a material mainly containing a nitride layer of tungsten, the second gate line is made of a material mainly containing tungsten, and the third gate line is made of the second material. A semiconductor device comprising a material mainly containing a nitride layer formed by nitriding a gate wiring.
【請求項13】請求項3乃至12のいずれか一に記載さ
れた半導体装置とは、アクティブマトリクス型液晶ディ
スプレイ、アクティブマトリクス型ELディスプレイま
たはアクティブマトリクス型ECディスプレイであるこ
とを特徴とする半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device is an active matrix type liquid crystal display, an active matrix type EL display, or an active matrix type EC display.
【請求項14】請求項3乃至13のいずれか一に記載さ
れた半導体装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プ
ロジェクター、ゴーグル型ディスプレイ、カーナビゲー
ション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末であ
る。
14. The semiconductor device according to claim 3, which is a video camera, a digital camera, a projector, a goggle type display, a car navigation, a personal computer, and a portable information terminal.
【請求項15】同一基板上に画素部と駆動回路とを少な
くとも含む半導体装置の作製方法において、 基板上に活性層を形成する工程と、 前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成する工程と、前
記ゲート絶縁膜上にタングステンを主成分とするゲート
配線を形成する工程と、ゲート配線をマスクとして自己
整合的に不純物元素を添加して不純物領域を形成する工
程とを有し、前記不純物領域を形成する工程は、少なく
とも上面にマスクを備えたゲート配線をマスクとしてい
ることを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. A method for manufacturing a semiconductor device including at least a pixel portion and a driver circuit on the same substrate, comprising: forming an active layer on the substrate; and forming a gate insulating film in contact with the active layer. Forming a gate wiring having tungsten as a main component on the gate insulating film; and forming an impurity region by adding an impurity element in a self-aligned manner using the gate wiring as a mask. Forming a mask using a gate wiring provided with a mask on at least an upper surface thereof as a mask.
【請求項16】同一基板上に画素部と駆動回路とを少な
くとも含む半導体装置の作製方法において、 基板上に活性層を形成する工程と、 前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成する工程と、前
記ゲート絶縁膜上にタングステンを主成分とするゲート
配線を形成する工程と、前記ゲート配線をマスクとして
自己整合的に不純物元素を添加して不純物領域を形成す
る工程と、前記ゲート配線に窒化処理を施し、ゲート配
線の表面に窒化物膜を形成する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. A method for manufacturing a semiconductor device including at least a pixel portion and a driver circuit on the same substrate, comprising: forming an active layer on the substrate; and forming a gate insulating film in contact with the active layer. Forming a gate wiring mainly containing tungsten on the gate insulating film, forming an impurity region by adding an impurity element in a self-aligned manner using the gate wiring as a mask, and nitriding the gate wiring. Performing a process to form a nitride film on the surface of the gate wiring.
【請求項17】請求項16において、前記窒化処理はア
ンモニウムガス雰囲気中でプラズマを発生させることに
より行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
17. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein said nitriding treatment is performed by generating plasma in an ammonium gas atmosphere.
【請求項18】請求項15乃至17のいずれか一におい
て、前記ゲート配線は、タングステン膜と、タングステ
ンの窒化物膜とを含む積層構造であることを特徴とする
半導体装置の作製方法。
18. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the gate wiring has a stacked structure including a tungsten film and a tungsten nitride film.
【請求項19】請求項15乃至18のいずれか一におい
て、前記ゲート配線は、スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the gate wiring is formed by a sputtering method.
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