JP2000349290A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000349290A
JP2000349290A JP11154108A JP15410899A JP2000349290A JP 2000349290 A JP2000349290 A JP 2000349290A JP 11154108 A JP11154108 A JP 11154108A JP 15410899 A JP15410899 A JP 15410899A JP 2000349290 A JP2000349290 A JP 2000349290A
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film
circuit
glass substrate
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substrate
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Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of the failures caused by the contraction of a glass substrate. SOLUTION: The glass substrate of a semiconductor device is contracted in advance by crystallizing an amorphous silicon film through heat treatment of about 500-650 deg.C in a preceding process of photolithography processes. In the succeeding manufacturing processes, the contraction of the glass substrate is prevented, by preventing the temperature of the glass substrate from rising to 550 deg.C or higher. After the heat treatment, in addition, alignment markers are formed. In the photolithographic processes, mask alignment can be carried out by using the alignment markers.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は絶縁表面を有する基
板上に薄膜トランジスタ(以下、TFTと記す)で構成
された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関
する。特に本発明は、画素マトリクス回路とその周辺に
設けられる制御回路を同一基板上に設けた液晶表示装置
に代表される電気光学装置、および電気光学装置を搭載
した電子機器に好適に利用できる。なお本明細書におい
て半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能す
る装置全般を指し、上記電気光学装置およびその電気光
学装置を搭載した電子機器をその範疇とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a circuit formed of thin film transistors (hereinafter, referred to as TFTs) on a substrate having an insulating surface, and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention can be suitably used for an electro-optical device typified by a liquid crystal display device in which a pixel matrix circuit and a control circuit provided therearound are provided on the same substrate, and an electronic apparatus equipped with the electro-optical device. Note that in this specification, a semiconductor device generally refers to a device that functions by utilizing semiconductor characteristics, and includes the above-described electro-optical device and an electronic device including the electro-optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁表面を有する基板上に、TFTで形
成した回路を有する半導体装置の開発が進んでいる。ア
クティブマトリクス型液晶表示装置はその代表例として
よく知られている。その中でも結晶質シリコン膜で活性
層を形成したTFT(以下、結晶質シリコンTFTと記
す)は電界効果移動度が高いことから、いろいろな機能
回路を形成することが可能であり、それを同一基板上に
一体形成した電気光学装置が開発されている。
2. Description of the Related Art Development of a semiconductor device having a circuit formed by a TFT on a substrate having an insulating surface is in progress. An active matrix liquid crystal display device is well known as a typical example. Among them, a TFT having an active layer formed of a crystalline silicon film (hereinafter, referred to as a crystalline silicon TFT) has a high field-effect mobility, so that various functional circuits can be formed. An electro-optical device integrally formed thereon has been developed.

【0003】例えば、アクティブマトリクス型液晶表示
装置には、画像表示を行う画素マトリクス回路や、画像
表示を行うための制御回路などが設けられている。制御
回路はCMOS回路を基本として形成されるシフトレジ
スタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリ
ング回路などから構成されている。アクティブマトリク
ス型表示装置では、結晶質シリコンTFTを用いること
により、画素マトリクス回路や制御街路を同一基板上に
形成することが可能になった。
For example, an active matrix type liquid crystal display device is provided with a pixel matrix circuit for performing image display, a control circuit for performing image display, and the like. The control circuit includes a shift register circuit, a level shifter circuit, a buffer circuit, a sampling circuit, and the like that are formed based on a CMOS circuit. In an active matrix display device, a pixel matrix circuit and a control street can be formed on the same substrate by using a crystalline silicon TFT.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】表示装置の大画面化と
低価格化の要求を満たすためには、ガラス基板を用いる
ことが要求される。しかしながら、ガラス基板は石英基
板と比較して熱的影響に非常に弱く、歪み点近く、50
0℃程度で数時間加熱すると縮んでしまう。TFTの製
造工程には500℃以上で基板を加熱する工程、例えば
シリコン膜の熱結晶化工程、ソースやドレインに添加し
た不純物の活性化工程などは、ガラス基板の縮みが懸念
される工程である。製造工程途中でガラス基板が縮んで
しまい、その縮み量が大きいと、以降のフォトリソグラ
フィー工程でのマスクあわせができなくなり、不良基板
となる。この結果、歩留まりを下げてしまう。
In order to satisfy the demand for a large screen and low price of the display device, it is required to use a glass substrate. However, the glass substrate is much less susceptible to thermal effects than the quartz substrate, close to the strain point,
It shrinks when heated at about 0 ° C for several hours. In a TFT manufacturing process, a process of heating a substrate at 500 ° C. or higher, for example, a thermal crystallization process of a silicon film, a process of activating impurities added to a source or a drain, and the like are processes in which shrinkage of a glass substrate is concerned. . If the glass substrate shrinks during the manufacturing process and the shrinkage is large, mask alignment in the subsequent photolithography process becomes impossible, resulting in a defective substrate. As a result, the yield decreases.

【0005】本発明は、基板の縮みが原因である不良の
発生を防止して、半導体装置の歩留まりを向上すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent the occurrence of a defect due to the shrinkage of a substrate and improve the yield of semiconductor devices.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解消す
るために、本発明はガラス基板上に非晶質半導体膜を形
成する工程と、前記非晶質半導体膜を熱処理して、結晶
質珪素膜を形成する工程と、を有する半導体装置の作製
方法であって、前記結晶質珪素膜を形成する工程より以
降の工程において、前記ガラス基板の温度を熱処理工程
での基板温度よりも高くしないことを特徴とする半導体
装置の作製方法。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a process of forming an amorphous semiconductor film on a glass substrate, and a step of heat-treating the amorphous semiconductor film to form a crystalline semiconductor film. Forming a silicon film, wherein in the steps subsequent to the step of forming the crystalline silicon film, the temperature of the glass substrate is not higher than the substrate temperature in a heat treatment step. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

【0007】本発明においては、フォトリソグラフィー
工程以前の工程において、予めガラス基板を500℃以
上で、より好ましくは550℃以上で熱処理して縮ませ
ておく。そして、この熱処理と非晶質半導体膜の結晶化
を兼ねることにより工程の簡略化を図る。なお、ガラス
基板の熱処理の上限は、ガラス基板の歪み点以下とする
ことはもちろんである。
In the present invention, in a step prior to the photolithography step, the glass substrate is previously heat-treated at 500 ° C. or more, more preferably 550 ° C. or more, to shrink it. The process is simplified by combining this heat treatment and the crystallization of the amorphous semiconductor film. Note that the upper limit of the heat treatment of the glass substrate is, of course, not more than the strain point of the glass substrate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】ガラス基板を用意し、表面にガラ
ス基板からの不純物汚染を防ぐために酸化シリコン膜、
窒化シリコン膜等の下地膜を形成する。下地膜上に、非
晶質シリコン等の非晶質半導体膜を成膜する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A glass substrate is prepared, and a silicon oxide film is formed on the surface to prevent impurity contamination from the glass substrate.
A base film such as a silicon nitride film is formed. An amorphous semiconductor film such as amorphous silicon is formed over the base film.

【0009】500〜650℃以上、より好ましくは5
50〜600℃程度の熱処理によって、非晶質シリコン
膜を固相成長させて結晶化する。600℃以下の温度で
短時間、2〜8時間程度で結晶化させるには、特開平7
−130652号公報で開示された結晶化技術を用いる
ことが好ましい。この結晶化技術は、Ni、Co、F
e、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、A
u、Geの触媒元素を非晶質半導体膜に微量添加して、
熱処理する方法であり、結晶化工程の低温化、時短化だ
けでなく、結晶粒を大きくできる効果もある。
[0009] 500-650 ° C or more, more preferably 5
The amorphous silicon film is solid-phase grown and crystallized by a heat treatment at about 50 to 600 ° C. To crystallize at a temperature of 600 ° C. or less for a short time and about 2 to 8 hours, see Japanese Patent Application Laid-Open No.
It is preferable to use the crystallization technique disclosed in JP-A-130652. This crystallization technique uses Ni, Co, F
e, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu, A
A small amount of u, Ge catalyst elements are added to the amorphous semiconductor film,
This is a heat treatment method, which has the effect of increasing the crystal grain size as well as reducing the temperature and time of the crystallization step.

【0010】本発明では、この結晶化工程でガラス基板
を予め縮ませておき、これ以降の工程では、基板温度を
結晶化工程以下にして、ガラス基板が縮むのを避ける。
また、本発明では、アライメントマーカーを形成する前
にガラス基板を縮ませておくことで、初期のガラス基板
の縮みを考慮せずに、アライメントマーカーを用いてマ
スクの位置あわせをすることができる。
In the present invention, the glass substrate is preliminarily shrunk in this crystallization step, and in the subsequent steps, the substrate temperature is kept below the crystallization step to avoid shrinking the glass substrate.
Further, in the present invention, by shrinking the glass substrate before forming the alignment marker, the alignment of the mask can be performed using the alignment marker without considering the initial shrinkage of the glass substrate.

【0011】即ち、アライメントマーカーを形成する以
前の工程で、基板温度が製造工程の最高温度となるよう
にして、この時点でガラス基板を縮ませておき、かつこ
れ以降の工程でガラス基板が縮まないようにすることを
特徴する。
That is, in the process before forming the alignment marker, the substrate temperature is set to the highest temperature in the manufacturing process, and the glass substrate is shrunk at this time, and the glass substrate is shrunk in the subsequent processes. It is not to be characterized.

【0012】また基板温度が全工程の最高温度となる工
程以降にアライメントマーカーを形成することで、この
アライメントマーカーを用いて、全てのフォトリソグラ
フィー用マスクや基板の位置あわせを行うことが可能に
なる。
Further, by forming an alignment marker after the step in which the substrate temperature reaches the highest temperature in all the steps, it becomes possible to align all the photolithography masks and the substrate using this alignment marker. .

【0013】また、本発明では結晶化工程以降の基板温
度は、先の結晶化のための熱処理温度を超えないことは
もちろん、10cm角のガラス基板の変形量が20ppm を
越えない温度とする。変形量が20ppm 以下であれば、
半導体膜で形成されたアライメントマーカーによって、
基板やフォトリソグラフィーマスクの位置合わせを行う
ことができる。このため、結晶化工程以降の基板温度は
550℃以下、好ましくは525℃、より好ましくは5
00℃以下とする。
In the present invention, the temperature of the substrate after the crystallization step does not exceed the heat treatment temperature for the previous crystallization, and the amount of deformation of the 10 cm square glass substrate does not exceed 20 ppm. If the amount of deformation is 20 ppm or less,
By the alignment marker formed in the semiconductor film,
Positioning of a substrate and a photolithography mask can be performed. For this reason, the substrate temperature after the crystallization step is 550 ° C. or less, preferably 525 ° C., more preferably 5 ° C.
It should be below 00 ° C.

【0014】結晶化工程に次いで、基板温度が高温にな
る工程はソース、ドレインに添加された不純物の活性化
であるが、500〜550℃の基板温度で不純物活性化
させるを行うことが可能であり、また熱活性化の代わり
にエキシマレーザによるレーザー活性化を用いることが
できる。
After the crystallization step, the step of raising the substrate temperature is to activate the impurities added to the source and drain. However, it is possible to activate the impurities at a substrate temperature of 500 to 550 ° C. Yes, and laser activation by excimer laser can be used instead of thermal activation.

【0015】[0015]

【実施例】[実施例1]本発明の実施例を図1〜図5を用
いて説明する。ここでは、画素マトリクス回路とその周
辺に設けられる制御回路の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、制
御回路ではシフトレジスタ回路、バッファ回路などの基
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とを図示した。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a method of simultaneously manufacturing a pixel matrix circuit and a TFT of a control circuit provided around the pixel matrix circuit will be described. However, for the sake of simplicity, the control circuit shows a CMOS circuit as a basic circuit such as a shift register circuit and a buffer circuit, and an n-channel TFT forming a sampling circuit.

【0016】図1(A)において、基板201には低ア
ルカリガラス基板を用いる。基板201のTFTを形成
する表面には、基板201からの不純物拡散を防ぐため
に、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シ
リコン膜などの下地膜202を形成する。例えば、プラ
ズマCVD法でSiH4、NH3、N2Oを原料ガスに用
いて成膜される酸化窒化シリコン膜を100nm、同様に
SiH4 、N2 Oから作製される酸化窒化シリコン膜を
200nmの厚さに積層形成すると良い。
In FIG. 1A, a low alkali glass substrate is used as a substrate 201. A base film 202 such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed on a surface of the substrate 201 where a TFT is to be formed, in order to prevent impurity diffusion from the substrate 201. For example, a silicon oxynitride film formed by plasma CVD using SiH 4 , NH 3 , and N 2 O as a source gas is 100 nm, and a silicon oxynitride film similarly formed from SiH 4 , N 2 O is 200 nm. It is preferable to form a laminate with a thickness of.

【0017】次に、20〜150nm(好ましくは30〜
80nm)の厚さで非晶質部分を有する半導体膜203
を、プラズマCVD法やスパッタ法などの公知の方法で
形成する。本実施例では、プラズマCVD法で非晶質シ
リコン膜を55nmの厚さに形成する。非晶質部分を有す
る半導体膜としては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜
があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質部
分を有する化合物半導体膜を適用してもよい。また、下
地膜202と非晶質シリコン膜203a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
もよい。下地膜を形成した後、大気雰囲気にさらさない
ことでその表面の汚染を防ぐことが可能となり、作製す
るTFTの特性バラツキ、しきい値電圧の経時的な変化
を低減させることができる。(図1(A))
Next, 20 to 150 nm (preferably 30 to 150 nm)
Semiconductor film 203 having an amorphous portion with a thickness of 80 nm)
Is formed by a known method such as a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment, an amorphous silicon film is formed to a thickness of 55 nm by a plasma CVD method. Examples of the semiconductor film having an amorphous portion include an amorphous semiconductor film and a microcrystalline semiconductor film, and a compound semiconductor film having an amorphous portion such as an amorphous silicon germanium film may be used. Since the base film 202 and the amorphous silicon film 203a can be formed by the same film formation method, both may be formed continuously. After the formation of the base film, the surface of the base film can be prevented from being contaminated by not exposing it to the air atmosphere, and the variation in the characteristics of the TFT to be manufactured and the change over time in the threshold voltage can be reduced. (Fig. 1 (A))

【0018】そして、非晶質シリコン膜を熱処理して、
非晶質シリコン膜203aから結晶質シリコン膜203
bを形成する。ここでは、特開平7−130652号公
報で開示された技術に従って、触媒元素を用いる結晶化
法で結晶質シリコン膜203bを形成する。非晶質シリ
コン膜203a表面にニッケル酢酸溶液をスピンコータ
ーで塗布した後、550℃、4時間熱処理して結晶質シ
リコン膜203bを形成する。この工程によって、ガラ
ス基板201を予め縮ませておく。
Then, the amorphous silicon film is heat-treated,
From the amorphous silicon film 203a to the crystalline silicon film 203
b is formed. Here, the crystalline silicon film 203b is formed by a crystallization method using a catalytic element according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-130652. A nickel acetic acid solution is applied to the surface of the amorphous silicon film 203a by a spin coater and then heat-treated at 550 ° C. for 4 hours to form a crystalline silicon film 203b. In this step, the glass substrate 201 is contracted in advance.

【0019】結晶化の工程に先立って、非晶質シリコン
膜の含有水素量にもよるが、400〜500℃で1時間
程度の熱処理を行い、水素含有量を5atomic%以下にし
てから結晶化させることが望ましい。非晶質シリコン膜
を結晶化させると原子の再配列が起こり緻密化するの
で、結晶質シリコン膜の厚さは当初の非晶質シリコン膜
の厚さ(本実施例では55nm)よりも1〜15%程度減
少する。(図1(B))
Prior to the crystallization step, depending on the hydrogen content of the amorphous silicon film, heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for about 1 hour to reduce the hydrogen content to 5 atomic% or less, and then the crystallization is performed. It is desirable to make it. When the amorphous silicon film is crystallized, rearrangement of atoms occurs and the film becomes denser. Therefore, the thickness of the crystalline silicon film is 1 to less than the initial thickness of the amorphous silicon film (55 nm in this embodiment). It is reduced by about 15%. (FIG. 1 (B))

【0020】結晶質シリコン膜203bを島状にパター
ン形成して、島状半導体層204〜207を形成する。
(図1(C))このとき、シリコン膜203bにてアラ
イメントマーカー501も形成する。
The crystalline silicon film 203b is patterned into islands to form island-like semiconductor layers 204 to 207.
(FIG. 1C) At this time, an alignment marker 501 is also formed on the silicon film 203b.

【0021】図6をアライメントマーカーを形成する位
置を説明する。図6は基板201の上面図であり、画素
マトリクス回路502、走査信号制御回路503、画像
信号制御回路504が同一基板上に集積化される。基板
の対向する2辺にはアライメントマーカー部511〜5
16が形成される。ここでは1辺に3カ所にアライメン
トマーカーを形成するようにしたが、アライメントマー
カ部の数、位置、さらにマーカーのパターンは本実施例
に限定されるものではない。
FIG. 6 explains the position where the alignment marker is formed. FIG. 6 is a top view of the substrate 201, in which a pixel matrix circuit 502, a scanning signal control circuit 503, and an image signal control circuit 504 are integrated on the same substrate. Alignment marker portions 511 to 5 are provided on two opposite sides of the substrate.
16 are formed. Here, the alignment markers are formed at three places on one side, but the number and position of the alignment marker portions and the marker patterns are not limited to the present embodiment.

【0022】図7に示すように、結晶質シリコン膜20
3bのパターニング時に、アライメントマーカー部51
1〜516には、結晶質シリコン膜203bでなるマー
カー521、522、523が形成される。図7(A)
はマーカー部の上面図であり、図7(B)は線Y−Y’
での断面図である。
As shown in FIG. 7, the crystalline silicon film 20
3b, the alignment marker 51
Markers 521, 522, and 523 made of the crystalline silicon film 203b are formed on 1 to 516. FIG. 7 (A)
Is a top view of the marker portion, and FIG. 7B is a line YY ′.
FIG.

【0023】マーカー521は矩形状に内部が抜き取ら
れた部分521aと、水平方向の指標となるマーカー5
21bと垂直方向の指標となるマーカー251cとでな
る。マーカー521と矩形状のパターン522が列状に
交互に配置されている。このように行列状に配置された
マーカー521において、マーカー521bや521c
ピッチの変化を測定することにより、垂直方向及び水平
方向の基板の変形量を計測することができる。
The marker 521 includes a rectangular portion 521a whose inside is extracted and a marker 5 serving as a horizontal index.
21b and a marker 251c serving as an index in the vertical direction. Markers 521 and rectangular patterns 522 are alternately arranged in rows. In the markers 521 arranged in a matrix like this, the markers 521b and 521c
By measuring the change in pitch, the amount of deformation of the substrate in the vertical and horizontal directions can be measured.

【0024】結晶質シリコン膜203bのパターニング
後、プラズマCVD法またはスパッタ法により50〜1
00nmの厚さの酸化シリコン膜によるマスク層208を
形成する。マスク層208上にレジストマスク209を
形成する。このとき位置あわせ確認のために、アライメ
ントマーカー部511〜516にも所定のパターンのレ
ジストが形成されている。
After patterning of the crystalline silicon film 203b, 50 to 1
A mask layer 208 of a silicon oxide film having a thickness of 00 nm is formed. A resist mask 209 is formed over the mask layer 208. At this time, a resist having a predetermined pattern is also formed on the alignment marker portions 511 to 516 to confirm alignment.

【0025】nチャネル型TFTを形成する島状半導体
層210〜212の全面にしきい値電圧を制御する目的
で1×1016〜5×1017atoms/cm3程度の濃度でp型
を付与する不純物元素としてボロン(B)を添加する。
ボロン(B)の添加はイオンドープ法で実施しても良い
し、非晶質シリコン膜を成膜するときに同時に添加して
おくこともできる。ここでのボロン(B)添加はnチャ
ネル型TFTのしきい値電圧を所定の範囲内に収めるた
めには実施することが好ましい。(図1(D))
A p-type is applied to the entire surface of the island-shaped semiconductor layers 210 to 212 forming the n-channel TFT at a concentration of about 1 × 10 16 to 5 × 10 17 atoms / cm 3 for the purpose of controlling the threshold voltage. Boron (B) is added as an impurity element.
Boron (B) may be added by an ion doping method, or may be added simultaneously with the formation of the amorphous silicon film. Here, it is preferable to add boron (B) to keep the threshold voltage of the n-channel TFT within a predetermined range. (Fig. 1 (D))

【0026】制御回路のnチャネル型TFTのLDD領
域を形成するために、n型を付与する不純物元素を島状
半導体層210、211に選択的に添加する。そのため
にレジストマスク213〜216を形成する。更に位置
あわせの確認のために、アライメントマーカー部511
〜516にも所定のパターンのレジストが形成されてい
る。
In order to form an LDD region of an n-channel TFT of a control circuit, an impurity element imparting n-type is selectively added to the island-shaped semiconductor layers 210 and 211. For this purpose, resist masks 213 to 216 are formed. Further, to confirm the alignment, the alignment marker 511 is used.
516 are also formed with a predetermined pattern of resist.

【0027】n型を付与する不純物元素としては、リン
(P)や砒素(As)を用いれば良く、ここではリン
(P)を添加すべく、フォスフィン(PH3)をイオン
ドープ法を用いる。形成された不純物領域217、21
8のリン(P)濃度は2×10 16〜5×1019atoms/c
m3の範囲とすれば良い。不純物領域223〜230に含
まれるn型を付与する不純物元素の濃度を(n-)とい
う記号で表す。不純物領域219は、画素マトリクス回
路の保持容量を形成するための半導体層であり、この領
域にも同じ濃度でリン(P)を添加する。(図1
(E))
As the impurity element imparting n-type, phosphorus
(P) or arsenic (As) may be used.
Phosphine (PH) to add (P)Three) Ion
The doping method is used. Impurity regions 217, 21 formed
8 has a phosphorus (P) concentration of 2 × 10 16~ 5 × 1019atoms / c
mThreeShould be within the range. Included in impurity regions 223-230
The concentration of the impurity element imparting n-type-)
Symbol. The impurity region 219 is used for the pixel matrix circuit.
This is the semiconductor layer for forming the storage capacitance of the circuit.
Phosphorus (P) is also added to the region at the same concentration. (Figure 1
(E))

【0028】次に、マスク層208をフッ酸などにより
除去して、図1(D)と図1(E)で添加した不純物元
素を活性化させる工程を行う。本実施例では、レーザー
活性化の方法を用い、KrFエキシマレーザー光(波長
248nm)を用い、線状ビームを形成して、発振周波数
5〜50Hz、エネルギー密度100〜500mJ/cm2
し、線状ビームのオーバーラップ割合を80〜98%に
して走査し、半導体層が形成された基板全面を処理す
る。
Next, a step of removing the mask layer 208 with hydrofluoric acid or the like and activating the impurity element added in FIGS. 1D and 1E is performed. In this embodiment, a linear beam is formed by using a KrF excimer laser beam (wavelength: 248 nm) using a laser activation method, an oscillation frequency of 5 to 50 Hz, an energy density of 100 to 500 mJ / cm 2, and a linear beam. Scanning is performed with a beam overlap ratio of 80 to 98%, and the entire surface of the substrate on which the semiconductor layer is formed is processed.

【0029】ゲート絶縁膜220をプラズマCVD法ま
たはスパッタ法を用いて10〜150nmの厚さでシリコ
ンを含む絶縁膜で形成する。例えば、120nmの厚さで
酸化窒化シリコン膜を形成する。ゲート絶縁膜には、他
のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用
いても良い。(図2(A))
The gate insulating film 220 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 10 to 150 nm by using a plasma CVD method or a sputtering method. For example, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 120 nm. As the gate insulating film, another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure. (Fig. 2 (A))

【0030】次に、ゲート電極およびゲート配線とする
導電膜を形成する。この導電膜は単層の導電膜で形成し
ても良いが、必要に応じて二層あるいは三層といった積
層構造とすることが好ましい。本実施例では、第1導電
膜221と第2導電膜222とでなる積層膜を形成す
る。第1導電膜221および第2導電膜222として
は、Ta、Ti、Mo、W、Cr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
合金膜、Mo−Ta合金膜)、または上記元素のシリサ
イド膜(代表的にはタングステンシリサイド膜、チタン
シリサイド膜)を用いることができる。
Next, a conductive film serving as a gate electrode and a gate wiring is formed. This conductive film may be formed of a single-layer conductive film, but preferably has a stacked structure of two or three layers as necessary. In this embodiment, a stacked film including the first conductive film 221 and the second conductive film 222 is formed. As the first conductive film 221 and the second conductive film 222, an element selected from Ta, Ti, Mo, W, and Cr, or a conductive film containing the above elements as a main component (typically, a tantalum nitride film, a tungsten nitride film, Film, a titanium nitride film), or an alloy film combining the above elements (typically, Mo-W
An alloy film, a Mo—Ta alloy film), or a silicide film of the above element (typically, a tungsten silicide film or a titanium silicide film) can be used.

【0031】第1導電膜221は10〜50nm(好まし
くは20〜30nm)とし、第2導電膜222は200〜
400nm(好ましくは250〜350nm)とすれば良
い。本実施例では、第1導電膜に30nmの厚さの窒化タ
ンタル膜を、第2導電膜には350nmのTa膜を用い、
いずれもスパッタ法で形成する。このスパッタ法による
成膜では、スパッタ用のガスのArに適量のXeやKr
を加えておくと、形成する膜の内部応力を緩和して膜の
剥離を防止することができる。なお、図示しないが、第
1導電膜221の下に2〜20nm程度の厚さでシリコン
膜を形成しておくことは有効である。これにより、その
上に形成される導電膜の密着性向上と酸化防止を図るこ
とができる。(図2(B))
The first conductive film 221 has a thickness of 10 to 50 nm (preferably 20 to 30 nm), and the second conductive film 222 has a thickness of 200 to 50 nm.
The thickness may be 400 nm (preferably 250 to 350 nm). In this embodiment, a 30 nm thick tantalum nitride film is used for the first conductive film, and a 350 nm Ta film is used for the second conductive film.
All are formed by a sputtering method. In the film formation by this sputtering method, an appropriate amount of Xe or Kr is added to Ar of the sputtering gas.
Is added, the internal stress of the film to be formed can be relaxed and the film can be prevented from peeling. Although not shown, it is effective to form a silicon film under the first conductive film 221 with a thickness of about 2 to 20 nm. Thereby, it is possible to improve the adhesion of the conductive film formed thereon and prevent oxidation. (FIG. 2 (B))

【0032】次に、レジストマスク223〜227を形
成し、第1導電膜221と第2導電膜222とを一括で
エッチングしてゲート電極228〜231、ゲート配線
(ゲート電極に接続する配線)、容量配線232を形成
する。制御回路に形成するゲート電極234、235は
不純物領域217、218の一部と、ゲート絶縁膜22
0を介して重なるように形成する。(図2(C))
Next, resist masks 223 to 227 are formed, and the first conductive film 221 and the second conductive film 222 are collectively etched to form gate electrodes 228 to 231, a gate wiring (wiring connected to the gate electrode), The capacitor wiring 232 is formed. The gate electrodes 234 and 235 formed in the control circuit are partially formed with the impurity regions 217 and 218 and the gate insulating film 22.
It is formed so as to overlap with 0. (Fig. 2 (C))

【0033】ゲート電極228〜231を形成するのと
同時に、図8に示すように、第1導電膜221、第2導
電膜222でなるアライメントマーカー531、532
が形成される。更に、導電膜221、222によってア
ライメントマーカー521、522と重なっているマー
カー534も形成されている。図8(A)は上面図を、
図8(B)は(A)の線Y−Y’での断面図を示す。
At the same time as the formation of the gate electrodes 228 to 231, as shown in FIG. 8, alignment markers 531 and 532 composed of the first conductive film 221 and the second conductive film 222 are formed.
Is formed. Further, a marker 534 overlapping with the alignment markers 521 and 522 by the conductive films 221 and 222 is also formed. FIG. 8A is a top view,
FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line YY ′ in FIG.

【0034】図8(A)に示すように、導電膜221、
222でなるアライメントマーカ531、532はそれ
ぞれ、結晶質シリコン膜でなるアライメントマーカー5
21、522と同じパターンであり、交互に1列に配列
されている。
As shown in FIG. 8A, the conductive film 221,
Each of the alignment markers 531 and 532 made of 222 is an alignment marker 5 made of a crystalline silicon film.
21 and 522, which are alternately arranged in one row.

【0035】ゲート電極および容量配線をマスクとし
て、ゲート絶縁膜220をエッチングし、ゲート電極の
下にゲート絶縁膜233〜236を残存するようにし
て、島状半導体層の一部を露出させる。このとき、容量
配線の下にも絶縁膜237が形成される。これは、後の
工程でソース領域またはドレイン領域を形成するための
不純物元素を添加する工程において、不純物元素を効率
良く添加するために実施するものであり、この工程を省
略して、ゲート絶縁膜を島状半導体層の全面に残存させ
ておいても構わない。(図2(D))
Using the gate electrode and the capacitor wiring as a mask, the gate insulating film 220 is etched so that the gate insulating films 233 to 236 remain under the gate electrode to expose a part of the island-shaped semiconductor layer. At this time, the insulating film 237 is also formed below the capacitor wiring. This is performed in order to efficiently add an impurity element in a step of adding an impurity element for forming a source region or a drain region in a later step. This step is omitted, and the gate insulating film is omitted. May be left on the entire surface of the island-shaped semiconductor layer. (FIG. 2 (D))

【0036】このゲート絶縁膜220のエッチング工程
によって、アライメントマーカー部511〜516にお
いてもマーカー531、532がマスクとなって、図8
(C)に示すようにゲート絶縁膜220がエッチングさ
れる。
By the etching process of the gate insulating film 220, the markers 531 and 532 are used as masks in the alignment marker portions 511 to 516, as shown in FIG.
The gate insulating film 220 is etched as shown in FIG.

【0037】次いで、制御回路のpチャネル型TFTの
ソース領域およびドレイン領域を形成するために、p型
を付与する不純物元素を添加する工程を行う。ここで
は、ゲート電極228をマスクとして、自己整合的に不
純物領域を形成する。このとき、nチャネル型TFTが
形成される領域はレジストマスク238で被覆してお
く。そして、ジボラン(B26)を用いたイオンドープ
法で不純物領域239を形成する。この領域のボロン
(B)濃度は3×1020〜3×1021atoms/cm3とす
る。本明細書中では、ここで形成された不純物領域23
9に含まれるp型を付与する不純物元素の濃度を
(p+)と表す。(図3(A))
Next, in order to form a source region and a drain region of the p-channel TFT of the control circuit, a step of adding an impurity element imparting p-type is performed. Here, the impurity region is formed in a self-aligned manner using the gate electrode 228 as a mask. At this time, the region where the n-channel TFT is to be formed is covered with a resist mask 238. Then, an impurity region 239 is formed by an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ). The boron (B) concentration in this region is 3 × 10 20 to 3 × 10 21 atoms / cm 3 . In this specification, the impurity region 23 formed here is used.
The concentration of the impurity element imparting p-type contained in No. 9 is represented by (p + ). (FIG. 3 (A))

【0038】次に、nチャネル型TFTにおいて、ソー
ス領域またはドレイン領域として機能する不純物領域の
形成を行った。ゲート電極およびpチャネル型TFTと
なる領域を覆う形でレジストマスク240〜242を形
成する。このとき、位置あわせの確認のために、アライ
メントマーカー部511〜516にレジストでなるパタ
ーンが形成されている。
Next, in the n-channel TFT, an impurity region functioning as a source region or a drain region was formed. Resist masks 240 to 242 are formed so as to cover the gate electrode and a region to be a p-channel TFT. At this time, a pattern made of a resist is formed on the alignment marker portions 511 to 516 to confirm the alignment.

【0039】レジストマスク240〜242を用いて、
n型を付与する不純物元素を添加して不純物領域243
〜247を形成する。これは、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(P)
濃度を1×1020〜1×10 21atoms/cm3とする。本明
細書中では、ここで形成された不純物領域214〜21
8に含まれるn型を付与する不純物元素の濃度を
(n+)と表す。(図3(B))
Using the resist masks 240 to 242,
The impurity region 243 is added by adding an impurity element imparting n-type.
To 247. This is a phosphine (PHThree)
Of phosphorus (P) in this region
Concentration 1 × 1020~ 1 × 10 twenty oneatoms / cmThreeAnd Honcho
In the detailed description, the impurity regions 214 to 21 formed here are used.
8, the concentration of the impurity element imparting n-type
(N+). (FIG. 3 (B))

【0040】不純物領域243〜247には、既に前工
程で添加されたリン(P)またはボロン(B)が含まれ
ているが、それに比して十分に高い濃度でリン(P)が
添加されるので、前工程で添加されたリン(P)または
ボロン(B)の影響は考えなくても良い。また、不純物
領域243に添加されたリン(P)濃度は図3(A)で
添加されたボロン(B)濃度の1/2〜1/3なのでp
型の導電性が確保され、TFTの特性に何ら影響を与え
ることはなかった。
The impurity regions 243 to 247 contain phosphorus (P) or boron (B) already added in the previous step, but phosphorus (P) is added at a sufficiently high concentration. Therefore, it is not necessary to consider the influence of phosphorus (P) or boron (B) added in the previous step. Since the concentration of phosphorus (P) added to the impurity region 243 is 1 / to 1 / of the concentration of boron (B) added in FIG.
The conductivity of the mold was ensured, and the characteristics of the TFT were not affected at all.

【0041】次に、レジストマスクを除去して、少なく
ともゲート電極228〜231とゲート絶縁膜233〜
236の側面を覆う様にキャップ層248を25〜20
0nmの厚さに形成する。キャップ層は窒化シリコン膜や
酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。本実施例では、
酸化窒化シリコン膜をプラズマCVD法で100nmの厚
さに形成する。
Next, the resist mask is removed, and at least the gate electrodes 228 to 231 and the gate insulating films 233 to 231 are removed.
The cap layer 248 to cover the side surface of
It is formed to a thickness of 0 nm. The cap layer may be formed using a silicon nitride film or a silicon oxynitride film. In this embodiment,
A silicon oxynitride film is formed to a thickness of 100 nm by a plasma CVD method.

【0042】画素マトリクス回路のnチャネル型TFT
のLDD領域を形成するために、n型を付与する不純物
添加の工程を行う。ここではキャップ層248を介して
その下側にある島状半導体層にn型を付与する不純物元
素をイオンドープ法で添加する。ここで添加するリン
(P)の濃度は1×1016〜5×1018atoms/cm3であ
り、図1(E)および図3(A)、(B)で添加する不
純物元素の濃度よりも低濃度で添加することで、不純物
領域249、250のみが形成された。本明細書中で
は、ここで形成された不純物領域223〜230に含ま
れるn型を付与する不純物元素の濃度を(n--)と表
す。(図3(C))
An n-channel TFT of a pixel matrix circuit
In order to form the LDD region of FIG. Here, an impurity element imparting n-type conductivity is added to the island-shaped semiconductor layer thereunder via the cap layer 248 by an ion doping method. The concentration of phosphorus (P) added here is 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3, which is higher than the concentration of the impurity element added in FIGS. 1 (E), 3 (A) and 3 (B). Was also added at a low concentration, so that only the impurity regions 249 and 250 were formed. In this specification, the concentration of the impurity element imparting n-type contained in the impurity regions 223 to 230 formed here is expressed as (n ). (FIG. 3 (C))

【0043】不純物領域249、250はゲート電極お
よびゲート絶縁膜の側壁に形成されるキャップ層の膜厚
分だけ、ゲート電極よりも外側に形成される。即ちオフ
セット領域が形成される。オフセット領域にはイオンド
ープ法により不純物元素が添加されず、チャネル形成領
域と同じ組成で形成される。そして、キャップ層の膜厚
を適宣選択することにより、このオフセット領域の長さ
を制御することができる。
The impurity regions 249 and 250 are formed outside the gate electrode by the thickness of the cap layer formed on the side walls of the gate electrode and the gate insulating film. That is, an offset area is formed. No impurity element is added to the offset region by the ion doping method, and the offset region is formed with the same composition as the channel formation region. The length of the offset region can be controlled by appropriately selecting the thickness of the cap layer.

【0044】ドーピング工程の後、第1の層間絶縁膜の
一部となる保護絶縁膜251を形成する。保護絶縁膜2
51は窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリ
コン膜またはそれらを組み合わせた積層膜で形成すれば
良い。また、膜厚は100〜400nmとすれば良い。
After the doping step, a protective insulating film 251 to be a part of the first interlayer insulating film is formed. Protective insulating film 2
51 may be formed of a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, or a stacked film combining these. Further, the film thickness may be 100 to 400 nm.

【0045】その後、それぞれの濃度で添加されたn
型、p型を付与する不純物元素を活性化するために熱処
理工程を行う。ここではファーネスアニール法で活性化
する。加熱処理は、窒素雰囲気中において300〜55
0℃、より好ましくは500〜550℃で加熱する。こ
こでは500℃で4時間の熱処理する。窒素雰囲気で加
熱処理した後3〜100%の水素を含む雰囲気中で、3
00〜450℃で1〜12時間の熱処理を行い、島状半
導体層を水素化する。この工程は熱的に励起された水素
により活性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)を行ってもよい。
Thereafter, n added at each concentration
A heat treatment step is performed to activate the impurity element imparting the mold and the p-type. Here, activation is performed by a furnace annealing method. The heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at 300 to 55
Heat at 0 ° C, more preferably at 500-550 ° C. Here, heat treatment is performed at 500 ° C. for 4 hours. After a heat treatment in a nitrogen atmosphere, the heat treatment is performed in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen.
Heat treatment is performed at 00 to 450 ° C. for 1 to 12 hours to hydrogenate the island-shaped semiconductor layer. In this step, dangling bonds in the active layer are terminated by thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.

【0046】島状半導体層が、非晶質シリコン膜から触
媒元素を用いる結晶化の方法で作製された場合、島状半
導体層中には微量の触媒元素が残留する。勿論、そのよ
うな状態でもTFTを完成させることが可能であるが、
残留する触媒元素を少なくともチャネル形成領域から除
去する方がより好ましかった。この触媒元素を除去する
手段の一つにリン(P)によるゲッタリング作用を利用
する方法がある。半導体膜に選択的にリンを添加して、
500℃〜800℃程度に熱処理すると、リンが添加さ
れていない領域中の触媒元素がリンが添加された領域へ
と拡散してゲッタリングされる。更に、リンとボロンを
双方添加した領域もゲッタリングシンクとして機能する
ことが分かっており、リンよりもボロンを多く添加した
とき初めてゲッタリングシンクとして機能する。
When the island-like semiconductor layer is formed from an amorphous silicon film by a crystallization method using a catalyst element, a trace amount of the catalyst element remains in the island-like semiconductor layer. Of course, it is possible to complete the TFT in such a state,
It was more preferable to remove the remaining catalyst element from at least the channel formation region. One of the means for removing the catalyst element is a method utilizing a gettering action by phosphorus (P). By selectively adding phosphorus to the semiconductor film,
When the heat treatment is performed at about 500 ° C. to 800 ° C., the catalyst element in the region where phosphorus is not added diffuses into the region where phosphorus is added and gettering is performed. Further, it has been found that a region to which both phosphorus and boron are added also functions as a gettering sink, and only when boron is added more than phosphorus does it function as a gettering sink.

【0047】また、ゲッタリングに必要なリン(P)の
濃度は図3(B)で形成した不純物領域(n+)と同程
度であり、ここで実施される活性化工程での500℃で
熱処理により、nチャネル型TFTおよびpチャネル型
TFTのチャネル形成領域から触媒元素を不純物領域2
43〜247へゲッタリングさせることが可能である。
(図3(D))
The concentration of phosphorus (P) necessary for gettering is substantially the same as that of the impurity region (n + ) formed in FIG. 3B, and the temperature is 500 ° C. in the activation step performed here. By the heat treatment, the catalytic element is removed from the channel forming regions of the n-channel TFT and the p-channel TFT to the impurity region 2.
43 to 247.
(FIG. 3 (D))

【0048】本実施例では、予め結晶化工程で、ガラス
基板を縮ませていたため、熱活性化/ゲッタリングのた
めの500〜550℃の加熱処理によって、基板の縮み
量を20ppm以下に抑えることができるため、基板の縮
みが原因となる不良の発生を防止することができる。縮
み量は図8などに示すアライメントマーカーによって確
認できる。
In this embodiment, since the glass substrate was previously shrunk in the crystallization step, the amount of shrinkage of the substrate was suppressed to 20 ppm or less by heat treatment at 500 to 550 ° C. for thermal activation / gettering. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of defects due to the shrinkage of the substrate. The amount of shrinkage can be confirmed by the alignment marker shown in FIG.

【0049】活性化工程の終了後、保護絶縁膜251の
上に500〜1500nmの厚さの層間絶縁膜252を形
成する。前記保護絶縁膜251と層間絶縁膜252とで
なる積層膜を第1の層間絶縁膜とする。(図4(A))
After completion of the activation step, an interlayer insulating film 252 having a thickness of 500 to 1500 nm is formed on the protective insulating film 251. A laminated film including the protective insulating film 251 and the interlayer insulating film 252 is referred to as a first interlayer insulating film. (FIG. 4 (A))

【0050】その後、コンタクトホールを形成するため
所定のパターンのレジストマスクを形成する。このとき
アライメントマーカー部にも位置合わせ確認のために、
レジストでなるマーカーが形成される。レジストマスク
を用いて層間絶縁膜をエッチングし、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
ールを形成する。
Thereafter, a resist mask having a predetermined pattern is formed to form a contact hole. At this time, to check the alignment,
A marker made of resist is formed. The interlayer insulating film is etched using a resist mask, and each TFT
A contact hole reaching the source region or the drain region is formed.

【0051】ソース配線253〜256と、ドレイン配
線257〜259を形成する。図示していないが、本実
施例ではこの電極を、Ti膜を100nm、Ti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層構造の積層膜とする。(図4
(B))
The source wirings 253 to 256 and the drain wirings 257 to 259 are formed. Although not shown, in the present embodiment, this electrode is a three-layer laminated film in which a Ti film is formed to a thickness of 100 nm, an aluminum film containing Ti is formed to a thickness of 300 nm, and a Ti film is formed to a thickness of 150 nm. (FIG. 4
(B))

【0052】さらに図9に示すように、配線253〜2
59の形成と同時に、アライメントマーカー部511〜
516に、Ti膜でなるアライメントマーカー541、
542を形成する。アライメントマーカー541、54
2はシリコンでなるマーカー521、522を同じパタ
ーン、同じ配列で形成される。されに、Ti膜でなるマ
ーカー544がマーカー521、522、マーカー53
1、532と重なって形成される。
Further, as shown in FIG.
At the same time as the formation of 59, the alignment marker portions 511-
516, an alignment marker 541 made of a Ti film;
542 are formed. Alignment markers 541, 54
Reference numeral 2 denotes markers 521 and 522 made of silicon formed in the same pattern and the same arrangement. In addition, the marker 544 made of a Ti film is replaced with the markers 521, 522, and the marker 53.
1, 532 are formed.

【0053】次に、パッシベーション膜260として、
窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、または窒化酸化シリ
コン膜を50〜500nm(代表的には100〜300n
m)の厚さで形成する。この状態で水素化処理を行うと
TFTの特性向上に対して好ましい。例えば、3〜10
0%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い。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る。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2
60に開口部を形成しておいても良い。(図5(A))
Next, as the passivation film 260,
A silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon nitride oxide film is formed to a thickness of 50 to 500 nm (typically, 100 to 300 nm).
m). It is preferable to perform hydrogenation treatment in this state for improving the characteristics of the TFT. For example, 3-10
In an atmosphere containing 0% hydrogen at 300-450 ° C.
Heat treatment for 12 hours is preferably performed. Alternatively, the same effect can be obtained by using a plasma hydrogenation method. Here, at the position where a contact hole for connecting the pixel electrode and the drain wiring is formed later, the passivation film 2 is formed.
An opening may be formed in 60. (FIG. 5 (A))

【0054】その後、有機樹脂からなる第2の層間絶縁
膜261を1.0〜1.5μmの厚さに形成する。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。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
成する。そして、第2の層間絶縁膜261にドレイン配
線259に達するコンタクトホールを形成し、画素電極
262を形成する。画素電極262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れば良く、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。
本実施例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
ッタ法で形成する。(図5(B))
Thereafter, a second interlayer insulating film 261 made of an organic resin is formed to a thickness of 1.0 to 1.5 μm. As the organic resin, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used. Here, it is formed by baking at 300 ° C. using a type of polyimide which is thermally polymerized after being applied to the substrate. Then, a contact hole reaching the drain wiring 259 is formed in the second interlayer insulating film 261, and a pixel electrode 262 is formed. As the pixel electrode 262, a transparent conductive film may be used in the case of a transmissive liquid crystal display device, and a metal film may be used in the case of a reflective liquid crystal display device.
In this embodiment, an indium tin oxide (ITO) film is formed to a thickness of 100 nm by a sputtering method to obtain a transmission type liquid crystal display device. (FIG. 5 (B))

【0055】こうして同一基板上に、制御回路と画素マ
トリクス回路とを有するアクティブマトリクス基板が完
成する。制御回路にはpチャネル型TFT285、第1
のnチャネル型TFT286、第2のnチャネル型TF
T287、画素マトリクス回路にはnチャネル型TFT
288でなる画素TFTが形成される。
Thus, an active matrix substrate having a control circuit and a pixel matrix circuit on the same substrate is completed. The control circuit includes a p-channel TFT 285 and a first
N-channel TFT 286, second n-channel TF
T287, n-channel TFT for pixel matrix circuit
A pixel TFT 288 is formed.

【0056】制御回路のpチャネル型TFT285に
は、チャネル形成領域263、ソース領域264、ドレ
イン領域265を有している。第1のnチャネル型TF
T286には、チャネル形成領域266、Lov領域26
7、ソース領域268、ドレイン領域269を有してい
る。
The p-channel TFT 285 of the control circuit has a channel formation region 263, a source region 264, and a drain region 265. First n-channel type TF
In T286, the channel formation region 266 and the Lov region 26
7, a source region 268 and a drain region 269.

【0057】Lov領域とはゲート絶縁膜を挟んでゲート
電極と重なっている不純物領域のことをいう。TFT2
85のLov領域のチャネル長方向の長さは0.5〜3.
0μm、好ましくは1.0〜1.5μmである。
The Lov region is an impurity region that overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed. TFT2
The length of the 85 Lov region in the channel length direction is 0.5-3.
0 μm, preferably 1.0 to 1.5 μm.

【0058】第2のnチャネル型TFT287には、チ
ャネル形成領域270、LDD領域271,272、ソ
ース領域273、ドレイン領域274を有している。こ
のLDD領域はLov領域とLoff領域に分けられる。
The second n-channel type TFT 287 has a channel forming region 270, LDD regions 271 and 272, a source region 273, and a drain region 274. This LDD region is divided into a Lov region and an Loff region.

【0059】Loff領域とはゲート絶縁膜を挟んでゲー
ト電極からオフセットしている不純物領域をいう。TF
T287のLoff領域のチャネル長方向の長さは0.3
〜2.0μm、好ましくは0.5〜1.5μmである。
The Loff region refers to an impurity region offset from the gate electrode with the gate insulating film interposed. TF
The length in the channel length direction of the Loff region of T287 is 0.3
To 2.0 μm, preferably 0.5 to 1.5 μm.

【0060】画素マトリクス回路のnチャネル型TFT
288には、チャネル形成領域275、276、Loff
領域277〜280を有している。Loff領域のチャネ
ル長方向の長さは0.5〜3.0μm、好ましくは1.
5〜2.5μmである。Loff領域はゲート電極に対し
てオフセット形成され、オフセット領域の長さは0.0
2〜0.2μmである。さらに、ゲート電極と同時に形
成される容量配線232と、ゲート絶縁膜と同じ材料か
ら成る絶縁膜と、nチャネル型TFT288のドレイン
領域283に接続するn型を付与する不純物元素が添加
された半導体層284とから保持容量289が形成され
ている。本実施例では画素マトリクス回路のnチャネル
型TFT287をダブルゲート構造としたが、シングル
ゲート構造でもよい。複数のゲート電極を設けたマルチ
ゲート構造の方が、オフ状態での電流のリークを小さく
することができる。
N-channel TFT of pixel matrix circuit
288 includes channel formation regions 275 and 276, Loff
Regions 277 to 280 are provided. The length of the Loff region in the channel length direction is 0.5 to 3.0 μm, preferably 1.
5 to 2.5 μm. The Loff region is offset with respect to the gate electrode, and the length of the offset region is 0.0
2 to 0.2 μm. Further, a capacitor wiring 232 formed at the same time as the gate electrode, an insulating film made of the same material as the gate insulating film, and a semiconductor layer doped with an impurity element imparting n-type and connected to the drain region 283 of the n-channel TFT 288. 284 form a storage capacitor 289. In this embodiment, the n-channel TFT 287 of the pixel matrix circuit has a double gate structure, but may have a single gate structure. A multi-gate structure including a plurality of gate electrodes can reduce current leakage in an off state.

【0061】[実施例2]図10を用い、本実施例を説
明する。本実施例では、実施例1とは異なる方法で画素
マトリクス回路とその周辺に設けられる制御回路のTF
Tを同時に作製する例である。
[Embodiment 2] This embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the pixel matrix circuit and the TF of the control circuit provided around the pixel matrix circuit are different from those in the first embodiment.
This is an example of manufacturing T at the same time.

【0062】まず、実施例1と同様にして図1(A)〜
図2(C)までの工程を行う。そして、少なくともゲー
ト電極228〜231の側面を覆ってキャップ層301
を形成する。キャップ層は窒化シリコン膜や酸化窒化シ
リコン膜で25〜200nmの厚さで形成すれば良い。本
実施例では、酸化窒化シリコン膜をプラズマCVD法で
100nmの厚さに形成する。そして、キャップ層301
を介してその下側にある島状半導体層にn型を付与する
不純物元素をイオンドープ法で添加して、画素マトリク
ス回路のnチャネル型TFTのLDD領域となる不純物
領域303を形成する。ここで添加するリン(P)の濃
度は1×1016〜5×1018atoms/cm3とする。(図1
0(A))
First, FIG. 1A to FIG.
Steps up to FIG. 2C are performed. The cap layer 301 covers at least the side surfaces of the gate electrodes 228 to 231.
To form The cap layer may be formed of a silicon nitride film or a silicon oxynitride film with a thickness of 25 to 200 nm. In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 100 nm by a plasma CVD method. Then, the cap layer 301
Then, an impurity element imparting n-type is added to the island-shaped semiconductor layer therebelow by ion doping to form an impurity region 303 to be an LDD region of an n-channel TFT of the pixel matrix circuit. Here, the concentration of phosphorus (P) to be added is 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 . (Figure 1
0 (A))

【0063】そして、ゲート電極および容量配線をマス
クとして、ゲート絶縁膜220をエッチングし、少なく
ともゲート電極の下にゲート絶縁膜233〜236を残
存するようにして、島状半導体層の一部を露出させた。
(このとき、容量配線の下にも絶縁膜237が形成され
る。)これは、後の工程でソース領域またはドレイン領
域に不純物元素を添加する工程を効率良く行うために実
施するものであり、この工程を省略して、ゲート絶縁膜
を島状半導体層の全面に残存させておいても構わない。
(図10(B))
Then, using the gate electrode and the capacitor wiring as a mask, the gate insulating film 220 is etched so that at least the gate insulating films 233 to 236 remain under the gate electrode to expose a part of the island-shaped semiconductor layer. I let it.
(At this time, the insulating film 237 is also formed below the capacitor wiring.) This is performed in order to efficiently perform a step of adding an impurity element to the source region or the drain region in a later step. This step may be omitted, and the gate insulating film may be left on the entire surface of the island-shaped semiconductor layer.
(FIG. 10B)

【0064】以降の工程は実施例1と同様にして行えば
良く(図3(C)の工程を省く)、図5(B)に示すア
クティブマトリクス基板を作製することができる。
The subsequent steps may be performed in the same manner as in the first embodiment (the step of FIG. 3C is omitted), and the active matrix substrate shown in FIG. 5B can be manufactured.

【0065】[実施例3]本実施例を図11を用い、画
素マトリクス回路とその周辺に設けられる制御回路のT
FTを同時に作製する場合の他の構成について説明す
る。
[Embodiment 3] This embodiment will be described with reference to FIG. 11 using a pixel matrix circuit and T of a control circuit provided therearound.
Another configuration in the case where the FT is manufactured at the same time will be described.

【0066】まず、実施例1と同様にして図3(B)ま
での工程を行った。ここで、図11(A)において、第
1の配線403、404はゲート電極と同じ材料で同時
に形成される。絶縁膜401、402はゲート絶縁膜2
20と同じ材料で形成されるものである。そして、少な
くともゲート電極の側面を覆ってキャップ層248を形
成する。キャップ層は窒化シリコン膜や酸化窒化シリコ
ン膜で25〜200nmの厚さで形成すれば良い。
First, the steps up to FIG. 3B were performed in the same manner as in Example 1. Here, in FIG. 11A, the first wirings 403 and 404 are formed simultaneously with the same material as the gate electrode. The insulating films 401 and 402 are the gate insulating film 2
It is formed of the same material as 20. Then, a cap layer 248 is formed to cover at least the side surface of the gate electrode. The cap layer may be formed of a silicon nitride film or a silicon oxynitride film with a thickness of 25 to 200 nm.

【0067】本実施例では、酸化窒化シリコン膜をプラ
ズマCVD法で100nmの厚さに形成する。そして、キ
ャップ層248を介してその下側にある島状半導体層に
n型を付与する不純物元素をイオンドープ法で添加し
て、画素マトリクス回路のnチャネル型TFTのLDD
領域となる不純物領域を形成する。ここで添加するリン
(P)の濃度は1×1016〜5×1018atoms/cm3とす
る。(図11(A))
In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 100 nm by a plasma CVD method. Then, an impurity element imparting n-type conductivity is added to the island-like semiconductor layer thereunder via the cap layer 248 by an ion doping method, and the LDD of the n-channel TFT of the pixel matrix circuit is added.
An impurity region to be a region is formed. Here, the concentration of phosphorus (P) to be added is 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 . (FIG. 11A)

【0068】その後、キャップ層248をフッ酸などを
用いてエッチング除去する。そして、図11(B)に示
すように、アルミニウム(Al)や銅(Cu)などの導
電膜からなる第2の配線405、406を、配線40
3、404上にパターン形成する。そして、窒化シリコ
ン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などからな
る第1の層間絶縁膜407を形成する。以降の工程は実
施例1と同様に行えば良く、ソースまたはドレイン配
線、パッシベーション膜、第2の層間絶縁膜、画素電極
を形成して図11(C)に示すアクティブマトリクス基
板を完成させる。
After that, the cap layer 248 is removed by etching using hydrofluoric acid or the like. Then, as shown in FIG. 11B, second wirings 405 and 406 made of a conductive film such as aluminum (Al) or copper (Cu) are
3, a pattern is formed on 404. Then, a first interlayer insulating film 407 made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or the like is formed. Subsequent steps may be performed in the same manner as in Embodiment 1. A source or drain wiring, a passivation film, a second interlayer insulating film, and a pixel electrode are formed to complete the active matrix substrate shown in FIG.

【0069】第1の配線403と第2の配線405、第
1の配線404と第2の配線406をそれぞれ一体とし
て、入出力端子から各回路の入出力端までの配線や、画
素マトリクス回路のゲート配線の一部として設ける。A
lやCuなどの低抵抗材料で第2の配線405、406
を設けることにより、配線抵抗を低減し、大画面の直視
型の表示装置(20インチクラスかそれ以上)にも対応
することができる。
The first wiring 403 and the second wiring 405 and the first wiring 404 and the second wiring 406 are integrally formed, and the wiring from the input / output terminal to the input / output end of each circuit and the pixel matrix circuit Provided as part of the gate wiring. A
The second wirings 405 and 406 are formed of a low resistance material such as l or Cu.
Is provided, the wiring resistance is reduced, and it is possible to cope with a large-screen direct-view display device (20-inch class or more).

【0070】[実施例4]本実例では、アクティブマト
リクス基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する工程を説明する。図12に示すように、実施
例1で作製した図5(B)の状態のアクティブマトリク
ス基板に対し、配向膜601を形成する。通常液晶表示
素子の配向膜にはポリイミド樹脂が多く用いられてい
る。対向側の対向基板602には、遮光膜603、透明
導電膜604および配向膜605を形成する。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する。
[Embodiment 4] In this embodiment, a process of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device from an active matrix substrate will be described. As shown in FIG. 12, an alignment film 601 is formed on the active matrix substrate in the state shown in FIG. Usually, a polyimide resin is often used for an alignment film of a liquid crystal display element. A light-shielding film 603, a transparent conductive film 604, and an alignment film 605 are formed on the opposite substrate 602 on the opposite side. After forming the alignment film, a rubbing treatment is performed so that the liquid crystal molecules are aligned with a certain pretilt angle.

【0071】そして、画素マトリクス回路と、CMOS
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る。その後、
両基板の間に液晶材料606を注入し、封止剤(図示せ
ず)によって完全に封止する。液晶材料には公知の液晶
材料を用いれば良い。このようにして図12に示すアク
ティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。
The pixel matrix circuit and the CMOS
The active matrix substrate on which the circuit is formed and the opposing substrate are attached to each other via a sealing material or a spacer (both not shown) by a known cell assembling process. afterwards,
A liquid crystal material 606 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealing agent (not shown). A known liquid crystal material may be used as the liquid crystal material. Thus, the active matrix type liquid crystal display device shown in FIG. 12 is completed.

【0072】図13の斜視図および図14の上面図を用
いて、このアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成
を説明する。なお、図13と図14は、図1〜図5と図
12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。また、図14で示すA―A’に沿った断面構造
は、図5(B)に示す画素マトリクス回路の断面図に対
応している。
The configuration of this active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to the perspective view of FIG. 13 and the top view of FIG. 13 and 14 use the same reference numerals in order to correspond to the sectional structural views of FIGS. 1 to 5 and 12. The cross-sectional structure along AA ′ shown in FIG. 14 corresponds to the cross-sectional view of the pixel matrix circuit shown in FIG.

【0073】アクティブマトリクス基板は、ガラス基板
201上に形成された、画素マトリクス回路701と、
走査信号制御回路702と、画像信号制御回路703で
構成される。画素マトリクス回路にはnチャネル型TF
T288が設けられ、周辺に設けられるドライバー回路
はCMOS回路を基本として構成されている。走査信号
制御回路702と、画像信号制御回路703はそれぞれ
ゲート配線231(ゲート電極に接続し、延在して形成
される意味で同じ符号を用いて表す)とソース配線25
6で画素マトリクス回路のnチャネル型TFT288に
接続している。また、FPC731が外部入出力端子7
34に接続される。
The active matrix substrate includes a pixel matrix circuit 701 formed on the glass substrate 201,
It is composed of a scanning signal control circuit 702 and an image signal control circuit 703. N-channel type TF for pixel matrix circuit
T288 is provided, and a driver circuit provided in the periphery is configured based on a CMOS circuit. Each of the scanning signal control circuit 702 and the image signal control circuit 703 includes a gate wiring 231 (connected to a gate electrode and denoted by the same reference sign in the sense that it is formed to extend) and a source wiring 25.
6 is connected to the n-channel TFT 288 of the pixel matrix circuit. The FPC 731 is connected to the external input / output terminal 7
34.

【0074】図14は画素マトリクス回路701の一部
分(ほぼ一画素分)を示す上面図である。ゲート配線2
31は、図示されていないゲート絶縁膜を介してその下
の活性層と交差している。図示はしていないが、活性層
には、ソース領域、ドレイン領域、n--領域でなるLof
f領域が形成されている。また、290はソース配線2
56とソース領域281とのコンタクト部、292はド
レイン配線259とドレイン領域283とのコンタクト
部、292はドレイン配線259と画素電極262のコ
ンタクト部である。保持容量289は、nチャネル型T
FT288のドレイン領域と一体的な半導体層284と
ゲート絶縁膜を介して容量配線232が重なる領域で形
成される。
FIG. 14 is a top view showing a part (almost one pixel) of the pixel matrix circuit 701. Gate wiring 2
Reference numeral 31 intersects an active layer therebelow via a gate insulating film (not shown). Although not shown, the active layer, a source region, a drain region, n - comprised in the region Lof
An f region is formed. 290 is the source wiring 2
Reference numeral 292 denotes a contact portion between the drain wiring 259 and the drain region 283, and reference numeral 292 denotes a contact portion between the drain wiring 259 and the pixel electrode 262. The storage capacitor 289 is an n-channel type T
It is formed in a region where the capacitor wiring 232 overlaps with the semiconductor layer 284 integrated with the drain region of the FT 288 and the gate insulating film.

【0075】なお、本実施例のアクティブマトリクス型
液晶表示装置は、実施例1で説明した構造と照らし合わ
せて説明したが、実施例1〜3のいずれの構成とも自由
に組み合わせてアクティブマトリクス型液晶表示装置を
作製することができる。
Although the active matrix type liquid crystal display device of the present embodiment has been described with reference to the structure described in the first embodiment, the active matrix type liquid crystal display device can be freely combined with any of the configurations of the first to third embodiments. A display device can be manufactured.

【0076】[実施例5]図15は実施例1〜実施例3
で示したアクティブマトリクス基板の回路構成の一例で
あり、直視型の表示装置の回路構成を示す図である。本
実施例のアクティブマトリクス基板は、画像信号制御回
路1001、走査信号制御回路(A)1007、走査信
号制御回路(B)1011、プリチャージ回路101
2、画素マトリクス回路1006を有している。なお、
本明細書中において記した制御回路とは、画像信号制御
回路1001、走査信号制御回路(A)1007を含め
た総称である。
[Embodiment 5] FIG. 15 shows Embodiments 1 to 3.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a circuit configuration of an active matrix substrate shown in FIG. The active matrix substrate of this embodiment includes an image signal control circuit 1001, a scan signal control circuit (A) 1007, a scan signal control circuit (B) 1011, and a precharge circuit 101.
2. It has a pixel matrix circuit 1006. In addition,
The control circuit described in this specification is a general term including the image signal control circuit 1001 and the scanning signal control circuit (A) 1007.

【0077】画像信号制御回路1001は、シフトレジ
スタ回路1002、レベルシフタ回路1003、バッフ
ァ回路1004、サンプリング回路1005を備えてい
る。また、走査信号制御回路(A)1007は、シフト
レジスタ回路1008、レベルシフタ回路1009、バ
ッファ回路1010を備えている。走査信号制御回路
(B)1011も同様な構成である。
The image signal control circuit 1001 includes a shift register circuit 1002, a level shifter circuit 1003, a buffer circuit 1004, and a sampling circuit 1005. The scan signal control circuit (A) 1007 includes a shift register circuit 1008, a level shifter circuit 1009, and a buffer circuit 1010. The scanning signal control circuit (B) 1011 has a similar configuration.

【0078】シフトレジスタ回路1002、1008は
駆動電圧が5〜16V(代表的には10V)であり、こ
の回路を形成するCMOS回路のnチャネル型TFTは
図5(B)の286で示される構造が適している。
The shift register circuits 1002 and 1008 have a drive voltage of 5 to 16 V (typically 10 V). The n-channel TFT of the CMOS circuit forming this circuit has a structure indicated by 286 in FIG. 5B. Is suitable.

【0079】また、レベルシフタ回路1003、100
9やバッファ回路1004、1010は駆動電圧が14
〜16Vと高くなるが、シフトレジスタ回路と同様に、
図5(B)のnチャネル型TFT286を含むCMOS
回路が適している。これらの回路において、ゲートをマ
ルチゲート構造で形成すると耐圧が高まり、回路の信頼
性を向上させる上で有効である。
The level shifter circuits 1003 and 100
9 and the buffer circuits 1004 and 1010 have a drive voltage of 14
Up to 16V, but like the shift register circuit,
CMOS including n-channel TFT 286 in FIG.
Circuit is suitable. In these circuits, forming the gate in a multi-gate structure increases the withstand voltage, which is effective in improving the reliability of the circuit.

【0080】サンプリング回路1005は駆動電圧が1
4〜16Vであるが、極性が交互に反転して駆動される
上、オフ電流値を低減させる必要があるため、図5
(B)のnチャネル型TFT287を含むCMOS回路
が適している。図5(B)では、nチャネル型TFTし
か表示はされていないが、実際のサンプリング回路にお
いてはpチャネル型TFTも組み合わせて形成される。
この時、pチャネル型TFTは同図185で示される構
造で十分である。
The driving voltage of the sampling circuit 1005 is 1
Although the voltage is 4 to 16 V, the polarity is alternately inverted, and the off-current value needs to be reduced.
The CMOS circuit including the n-channel TFT 287 in FIG. Although only an n-channel TFT is shown in FIG. 5B, in an actual sampling circuit, a p-channel TFT is also formed.
At this time, the structure shown in FIG. 185 is sufficient for the p-channel TFT.

【0081】また、画素マトリクス回路1006は駆動
電圧が14〜16Vであり、低消費電力化の観点からサ
ンプリング回路よりもさらにオフ電流値を低減すること
が要求され、図5(B)に示すnチャネル型TFT28
8のようにゲート電極に対してオフセット領域を設けて
形成されるLDD(Loff)領域を有した構造とするの
が望ましい。
The driving voltage of the pixel matrix circuit 1006 is 14 to 16 V, and it is required to further reduce the off-current value as compared with the sampling circuit from the viewpoint of low power consumption, and n shown in FIG. Channel type TFT28
It is desirable to have a structure having an LDD (Loff) region formed by providing an offset region with respect to the gate electrode as shown in FIG.

【0082】なお、本実施例の構成は、実施例1〜実施
例3に示した工程に従って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。本実施例では、画素マ
トリクス回路と制御回路の構成のみを示しているが、実
施例1または実施例2の工程に従えば、その他にも信号
分割回路、分周波回路、D/Aコンバータ、γ補正回
路、オペアンプ回路、さらにメモリ回路や演算処理回路
などの信号処理回路、あるいは論理回路を同一基板上に
形成することが可能である。
The structure of this embodiment can be easily realized by fabricating a TFT according to the steps shown in Embodiments 1 to 3. In the present embodiment, only the configurations of the pixel matrix circuit and the control circuit are shown. However, according to the steps of the first or second embodiment, the signal dividing circuit, the frequency dividing circuit, the D / A converter, the γ A correction circuit, an operational amplifier circuit, a signal processing circuit such as a memory circuit and an arithmetic processing circuit, or a logic circuit can be formed over the same substrate.

【0083】このように、本発明は同一基板上に画素マ
トリクス回路とその制御回路とを含む半導体装置、例え
ば信号制御回路および画素マトリクス回路を具備した半
導体装置を実現することができる。
As described above, the present invention can realize a semiconductor device including a pixel matrix circuit and its control circuit on the same substrate, for example, a semiconductor device including a signal control circuit and a pixel matrix circuit.

【0084】[実施例6]本発明はアクティブマトリク
ス型EL表示装置に適用することが可能である。図16
はアクティブマトリクス型EL表示装置の回路図であ
る。画素マトリクス回路11の周辺にはX方向制御回路
12、Y方向制御回路13が設けられている。画素マト
リクス回路11の各画素は、スイッチ用TFT14、コ
ンデンサ15、電流制御用TFT16、有機EL素子1
7を有し、スイッチ用TFT14にX方向信号線18
a、Y方向信号線20aが接続され、電流制御用TFT
には電源線19aが接続される。
[Embodiment 6] The present invention can be applied to an active matrix type EL display device. FIG.
1 is a circuit diagram of an active matrix EL display device. An X direction control circuit 12 and a Y direction control circuit 13 are provided around the pixel matrix circuit 11. Each pixel of the pixel matrix circuit 11 includes a switch TFT 14, a capacitor 15, a current control TFT 16, an organic EL element 1
7 and an X-direction signal line 18 is connected to the switching TFT 14.
a, a Y-direction signal line 20a is connected, and a current controlling TFT
Is connected to a power supply line 19a.

【0085】本発明のアクティブマトリクス型EL表示
装置では、X方向制御回路12、Y方向制御回路13ま
たは電流制御用TFT17に用いられるTFTを図5
(B)のpチャネル型TFT285、nチャネル型TF
T286、またはnチャネル型TFT287を組み合わ
せて形成する。また、スイッチ用TFT14を図5
(B)のnチャネル型TFT288で形成する。
In the active matrix type EL display device of the present invention, the TFT used for the X-direction control circuit 12, the Y-direction control circuit 13 or the current control TFT 17 is shown in FIG.
(B) p-channel TFT 285, n-channel TF
It is formed by combining T286 or n-channel TFT 287. Also, the switching TFT 14 is replaced with the one shown in FIG.
It is formed by the n-channel TFT 288 of FIG.

【0086】なお、本実施例のアクティブマトリクス型
EL表示装置に対して、実施例1〜実施例3のいずれの
構成を組み合わせても良い。
The active matrix EL display device of this embodiment may be combined with any of the structures of the first to third embodiments.

【0087】[実施例7]本発明を実施して形成された
CMOS回路や画素マトリクス回路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媒体として組み込んだ電
子機器全てに本発明を実施できる。
[Embodiment 7] A CMOS circuit and a pixel matrix circuit formed by implementing the present invention are used for various electro-optical devices (active matrix liquid crystal display, active matrix EL display, active matrix EC display). be able to. That is, the present invention can be applied to all electronic devices in which these electro-optical devices are incorporated as display media.

【0088】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、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17に示す。
Examples of such electronic equipment include a video camera, a digital camera, a projector (rear or front type), a head mounted display (goggle type display), a car navigation, a personal computer, and a portable information terminal (mobile computer, mobile phone). Or an electronic book). One example of them is shown in FIG.

【0089】図17(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、表示装置2
003、キーボード2004で構成される。本願発明を
画像入力部2002、表示装置2003やその他の信号
制御回路に適用することができる。
FIG. 17A shows a personal computer, which includes a main body 2001, an image input section 2002, and a display device 2.
003 and a keyboard 2004. The present invention can be applied to the image input unit 2002, the display device 2003, and other signal control circuits.

【0090】図17(B)はビデオカメラであり、本体
2101、表示装置2102、音声入力部2103、操
作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部21
06で構成される。本願発明を表示装置2102、音声
入力部2103やその他の信号制御回路に適用すること
ができる。
FIG. 17B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display device 2102, an audio input unit 2103, an operation switch 2104, a battery 2105, and an image receiving unit 21.
06. The present invention can be applied to the display device 2102, the audio input unit 2103, and other signal control circuits.

【0091】図17(C)はモバイルコンピュータ(モ
ービルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部
2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表
示装置2205で構成される。本願発明は表示装置22
05やその他の信号制御回路に適用できる。
FIG. 17C shows a mobile computer (mobile computer), which comprises a main body 2201, a camera section 2202, an image receiving section 2203, operation switches 2204, and a display device 2205. The present invention relates to a display device 22.
05 and other signal control circuits.

【0092】図17(D)はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体2301、表示装置2302、アーム部23
03で構成される。本発明は表示装置2302やその他
の信号制御回路に適用することができる。
FIG. 17D shows a goggle type display, which includes a main body 2301, a display device 2302, and an arm 23.
03. The present invention can be applied to the display device 2302 and other signal control circuits.

【0093】図17(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、表示装置2402、スピーカ部24
03、記録媒体2404、操作スイッチ2405で構成
される。なお、この装置は記録媒体としてDVD(Digi
tal 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
発明は表示装置2402やその他の信号制御回路に適用
することができる。
FIG. 17E shows a player using a recording medium (hereinafter, referred to as a recording medium) on which a program is recorded.
03, a recording medium 2404, and operation switches 2405. This apparatus uses a DVD (Digi) as a recording medium.
(tal Versatile Disc), CDs, etc., to enjoy music, movies, games and the Internet. The present invention can be applied to the display device 2402 and other signal control circuits.

【0094】図17(F)はデジタルカメラであり、本
体2501、表示装置2502、接眼部2503、操作
スイッチ2504、受像部(図示しない)で構成され
る。本願発明を表示装置2502やその他の信号制御回
路に適用することができる。
FIG. 17F shows a digital camera, which comprises a main body 2501, a display device 2502, an eyepiece unit 2503, operation switches 2504, and an image receiving unit (not shown). The present invention can be applied to the display device 2502 and other signal control circuits.

【0095】[0095]

【発明の効果】本発明では、ガラス基板を予め縮ませて
おき、しかる後アライメントマーカを形成するため、以
降の基板の縮みを考慮せずに、アライメントマーカーを
用いて基板の位置合わせを行うことが可能になる。
According to the present invention, since the glass substrate is shrunk in advance and an alignment marker is formed after that, the substrate is aligned using the alignment marker without considering the subsequent shrinkage of the substrate. Becomes possible.

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

【図1】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程を
示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図2】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程を
示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図3】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程を
示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図4】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程を
示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図5】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程を
示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図6】 基板の上面図。FIG. 6 is a top view of a substrate.

【図7】 アライメントマーカーの上面図及び断面図。FIG. 7 is a top view and a cross-sectional view of an alignment marker.

【図8】 アライメントマーカーの上面図及び断面図。FIG. 8 is a top view and a cross-sectional view of an alignment marker.

【図9】 アライメントマーカーの上面図及び断面図。FIG. 9 is a top view and a cross-sectional view of an alignment marker.

【図10】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程
を示す断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図11】 画素マトリクス回路、制御回路の作製工程
を示す断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel matrix circuit and a control circuit.

【図12】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断
面構造図。
FIG. 12 is a cross-sectional structural view of an active matrix liquid crystal display device.

【図13】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の斜
視図。
FIG. 13 is a perspective view of an active matrix liquid crystal display device.

【図14】 画素マトリクス回路の上面図。FIG. 14 is a top view of a pixel matrix circuit.

【図15】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の回
路ブロック図。
FIG. 15 is a circuit block diagram of an active matrix liquid crystal display device.

【図16】 アクティブマトリクス型EL表示装置の構
成を示す図。
FIG. 16 illustrates a structure of an active matrix EL display device.

【図17】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 17 illustrates an example of a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 ガラス基板 202 下地膜 204〜207 島状半導体層 208 ゲート絶縁膜 228〜231 ゲート電極 232 容量配線 248 キャップ層 251 保護絶縁膜 252 層間絶縁膜 253〜259 ソースまたはドレイン電極 260 パッシベーション膜 261 第2の層間絶縁膜 262 画素電極 Reference Signs List 201 glass substrate 202 base film 204 to 207 island-like semiconductor layer 208 gate insulating film 228 to 231 gate electrode 232 capacitance wiring 248 cap layer 251 protective insulating film 252 interlayer insulating film 253 to 259 source or drain electrode 260 passivation film 261 second Interlayer insulating film 262 Pixel electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F052 AA11 CA09 DA02 DA10 DB03 EA15 FA05 FA07 JA01 5F110 AA17 BB02 BB04 DD02 DD07 DD13 DD14 DD15 DD17 DD24 EE01 EE02 EE04 EE05 EE06 EE14 EE32 EE44 FF02 FF09 FF28 FF30 GG02 GG04 GG13 GG25 GG32 GG34 GG43 GG45 GG52 GG55 HJ01 HJ04 HJ13 HJ23 HL03 HL04 HM12 HM14 HM15 NN02 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN35 PP34 PP35 QQ11 QQ24 QQ25 QQ28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) GG34 GG43 GG45 GG52 GG55 HJ01 HJ04 HJ13 HJ23 HL03 HL04 HM12 HM14 HM15 NN02 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN35 PP34 PP35 QQ11 QQ24 QQ25 QQ28

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス基板上に非晶質半導体膜を形成す
る工程と、 前記非晶質半導体膜を熱処理して、結晶質半導体膜を形
成する工程と、 を有する半導体装置の作製方法であって、 前記結晶質半導体膜を形成する工程以降において、前記
ガラス基板の温度を前記熱処理の基板温度よりも高くし
ないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming an amorphous semiconductor film over a glass substrate; and a step of heat-treating the amorphous semiconductor film to form a crystalline semiconductor film. And a step of forming the crystalline semiconductor film and thereafter, wherein a temperature of the glass substrate is not higher than a substrate temperature of the heat treatment.
【請求項2】 請求項1において、前記熱処理温度は、
500℃以上であることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
2. The heat treatment temperature according to claim 1, wherein
A method for manufacturing a semiconductor device, which is performed at 500 ° C. or higher.
【請求項3】 請求項1において、前記熱処理温度は、
550℃以上であることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
3. The heat treatment temperature according to claim 1, wherein
550 ° C. or higher, a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項4】 請求項1において、前記結晶質半導体膜
を形成する工程以降において、前記ガラス基板の温度を
550℃以下とすることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the temperature of the glass substrate is set to 550 ° C. or lower after the step of forming the crystalline semiconductor film.
【請求項5】 請求項1において、前記結晶質半導体膜
を形成する工程以降において、前記ガラス基板の温度を
500℃以下とすることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the temperature of the glass substrate is set to 500 ° C. or lower after the step of forming the crystalline semiconductor film.
【請求項6】 ガラス基板上に非晶質半導体膜を形成す
る工程と、 前記非晶質半導体膜を熱処理して、結晶質半導体膜を形
成する工程と、 前記結晶性半導体膜をパターニングして、薄膜トランジ
スタの半導体層と、アライメントマーカーとを形成する
工程と、を有する半導体装置の作製方法であって、 前記結晶質半導体膜を形成する工程以降において、前記
ガラス基板の温度を前記熱処理の基板温度よりも高くし
ないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. A step of forming an amorphous semiconductor film on a glass substrate, a step of heat treating the amorphous semiconductor film to form a crystalline semiconductor film, and a step of patterning the crystalline semiconductor film. Forming a semiconductor layer of a thin film transistor and an alignment marker, wherein after the step of forming the crystalline semiconductor film, the temperature of the glass substrate is set to a substrate temperature of the heat treatment. A method for manufacturing a semiconductor device, which is not higher than the above.
【請求項7】 請求項6において、前記熱処理温度は5
00℃以上であることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
7. The heat treatment temperature according to claim 6, wherein the heat treatment temperature is 5 ° C.
A method for manufacturing a semiconductor device, which is performed at a temperature of 00 ° C. or higher.
【請求項8】 請求項6において、前記熱処理温度は5
50℃以上であることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
8. The heat treatment temperature according to claim 6, wherein the heat treatment temperature is 5
A method for manufacturing a semiconductor device, which is at 50 ° C. or higher.
【請求項9】 請求項6において、前記結晶質半導体膜
を形成する工程以降において、前記ガラス基板の温度を
550℃以下とすることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the temperature of the glass substrate is set to 550 ° C. or lower after the step of forming the crystalline semiconductor film.
【請求項10】 請求項6において、前記結晶質半導体
膜を形成する工程以降において、前記ガラス基板の温度
を500℃以下とすることを特徴とする半導体装置の作
製方法。
10. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the temperature of the glass substrate is set to 500 ° C. or lower after the step of forming the crystalline semiconductor film.
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