JP2001148480A - 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造装置、および薄膜トランジスタその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造装置、および薄膜トランジスタその製造方法Info
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S438/975—Substrate or mask aligning feature
Abstract
(57)【要約】
【課題】 局所的に半導体層を結晶化するためにレーザ
照射時に目合わせを必要とする薄膜トランジスタの製造
工程において、工程数を増加させることがないスループ
ットの高い薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 透明基板10上に形成され、ゲート電極
膜層100とソース及びドレイン領域膜層120とから
構成された薄膜トランジスタ13あって、更に当該ゲー
ト電極膜層100とソース及びドレイン領域膜層120
の少なくとも一方の膜層と同一の配置位置に設けられ且
つ当該一方の膜層の構成材料と同一の構成材料で形成さ
れたアラインメントマーク20が設けられている薄膜ト
ランジスタ13。
照射時に目合わせを必要とする薄膜トランジスタの製造
工程において、工程数を増加させることがないスループ
ットの高い薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 透明基板10上に形成され、ゲート電極
膜層100とソース及びドレイン領域膜層120とから
構成された薄膜トランジスタ13あって、更に当該ゲー
ト電極膜層100とソース及びドレイン領域膜層120
の少なくとも一方の膜層と同一の配置位置に設けられ且
つ当該一方の膜層の構成材料と同一の構成材料で形成さ
れたアラインメントマーク20が設けられている薄膜ト
ランジスタ13。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
及び薄膜トランジスタ製造装置並びに薄膜トランジスタ
製造方法に関するものであり、特に詳しくは、半導体装
置に於ける各半導体装置構成部を正確に位置決め出来る
効率的な薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造
方法、並びにイメージセンサ、液晶表示装置等を含む薄
膜トランジスタを用いた電子機器に関するものである。
及び薄膜トランジスタ製造装置並びに薄膜トランジスタ
製造方法に関するものであり、特に詳しくは、半導体装
置に於ける各半導体装置構成部を正確に位置決め出来る
効率的な薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造
方法、並びにイメージセンサ、液晶表示装置等を含む薄
膜トランジスタを用いた電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶表示装置、密着イメージ
センサの入出力機器に用いられる半導体装置にはアモル
ファスシリコン薄膜トランジスタ(TFT)が用いられ
ていることがよく知られている。
センサの入出力機器に用いられる半導体装置にはアモル
ファスシリコン薄膜トランジスタ(TFT)が用いられ
ていることがよく知られている。
【0003】近年情報量の増加による高解像度化の要
求、携帯端末機器等の小型、軽量化に伴う高性能化が進
み、ポリシリコンTFTが注目されている。ポリシリコ
ンTFTはアモルファスシリコンより高移動度であり、
周辺駆動回路までも同一基板上に一体で形成できる特徴
がある。
求、携帯端末機器等の小型、軽量化に伴う高性能化が進
み、ポリシリコンTFTが注目されている。ポリシリコ
ンTFTはアモルファスシリコンより高移動度であり、
周辺駆動回路までも同一基板上に一体で形成できる特徴
がある。
【0004】処で、ポリシリコンTFTには作製プロセ
スの最高温度により高温ポリシリコン、低温ポリシリコ
ンに大別される。前者はプロセス最高温度が1000℃
を越し、後者のプロセス最高温度は600℃程度以下で
ある。
スの最高温度により高温ポリシリコン、低温ポリシリコ
ンに大別される。前者はプロセス最高温度が1000℃
を越し、後者のプロセス最高温度は600℃程度以下で
ある。
【0005】高温ポリシリコンは歪み点の高い高価な石
英基板を使用しなければならないのに対し、低温ポリシ
リコンは歪み点の低い安価な無アルカリガラスを使用で
きる。
英基板を使用しなければならないのに対し、低温ポリシ
リコンは歪み点の低い安価な無アルカリガラスを使用で
きる。
【0006】これは活性層となるシリコン膜の結晶化手
段にエキシマレーザ法を用いることで低温プロセスが実
現できるためである。こうして高性能のトランジスタを
安価なガラス基板上に形成させることができる。一般的
にシリコン薄膜の結晶化にはパルスあたり、200〜5
00mJ/cm2 程度のエネルギーが必要である。
段にエキシマレーザ法を用いることで低温プロセスが実
現できるためである。こうして高性能のトランジスタを
安価なガラス基板上に形成させることができる。一般的
にシリコン薄膜の結晶化にはパルスあたり、200〜5
00mJ/cm2 程度のエネルギーが必要である。
【0007】この照射強度で400x500mm程度の
ガラス基板全面を照射するためには、1KJ/パルス程
度の単位パルス強度が必要であるが、実用的なレーザ光
源は1J/パルスである。
ガラス基板全面を照射するためには、1KJ/パルス程
度の単位パルス強度が必要であるが、実用的なレーザ光
源は1J/パルスである。
【0008】したがって150x0.4mm程度に整形
されたビームで順次走査することによりレーザ結晶化が
行われる。この場合レーザビーム内において強度プロフ
ァイルが存在し、特に走査方向において結晶化シリコン
膜の特性がばらつくという問題があった。
されたビームで順次走査することによりレーザ結晶化が
行われる。この場合レーザビーム内において強度プロフ
ァイルが存在し、特に走査方向において結晶化シリコン
膜の特性がばらつくという問題があった。
【0009】こうした問題の解決策として、局所的にレ
ーザ照射する方法が考えられる。例えば駆動回路一体型
液晶表示装置の場合を考えると高性能の薄膜トランジス
タを必要とする領域は駆動回路領域だけである。この駆
動回路領域だけを局所的にレーザ照射すればよい。
ーザ照射する方法が考えられる。例えば駆動回路一体型
液晶表示装置の場合を考えると高性能の薄膜トランジス
タを必要とする領域は駆動回路領域だけである。この駆
動回路領域だけを局所的にレーザ照射すればよい。
【0010】このような方法は特開平9−246564
や特開昭62−10926に開示されている。特に、特
開平9−246564では駆動回路領域の半導体層をレ
ーザ照射により局所的に結晶化させポリシリコン薄膜ト
ランジスタを形成し、画素スイッチング領域にはアモル
ファス薄膜トランジスタを形成して液晶表示装置を作製
するというものである。
や特開昭62−10926に開示されている。特に、特
開平9−246564では駆動回路領域の半導体層をレ
ーザ照射により局所的に結晶化させポリシリコン薄膜ト
ランジスタを形成し、画素スイッチング領域にはアモル
ファス薄膜トランジスタを形成して液晶表示装置を作製
するというものである。
【0011】また均一なビームプロファイルの領域だけ
を素子の形成領域に照射する方法が特開平7−1932
47に開示されている。
を素子の形成領域に照射する方法が特開平7−1932
47に開示されている。
【0012】これはプレーナ型のTFTにおいて半導体
層と酸化膜を積層させて上層に位置する酸化膜上にレー
ザ照射用のアライメントマークを形成後、このアライメ
ントマークを基準にして均一なビームプロファイル領域
だけを素子形成領域に照射する方法である。
層と酸化膜を積層させて上層に位置する酸化膜上にレー
ザ照射用のアライメントマークを形成後、このアライメ
ントマークを基準にして均一なビームプロファイル領域
だけを素子形成領域に照射する方法である。
【0013】アライメントマークを用いて目合わせを行
う方法は精度よく位置決めを行える利点がある。こうし
た利点はトランジスタあるいはデバイスの微細化、小型
化が進みにつれ局所的にレーザ照射する場合に適してい
る。
う方法は精度よく位置決めを行える利点がある。こうし
た利点はトランジスタあるいはデバイスの微細化、小型
化が進みにつれ局所的にレーザ照射する場合に適してい
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし特開平7−19
3247ではアライメントマークを形成するために個別
のパターニング工程を必要としている。それは露光、現
像、エッチング、レジスト剥離、洗浄工程に分けられ、
アライメントマークのみだけを形成するリソグラフィー
用のマスクが増加する。
3247ではアライメントマークを形成するために個別
のパターニング工程を必要としている。それは露光、現
像、エッチング、レジスト剥離、洗浄工程に分けられ、
アライメントマークのみだけを形成するリソグラフィー
用のマスクが増加する。
【0015】またマーク形成層である酸化膜を最後にウ
ェット処理などにより除去する必要が生じる。
ェット処理などにより除去する必要が生じる。
【0016】そのため結晶化させたシリコン膜の表面に
不純物を付着させる原因となり、素子特性に悪影響を与
えやすい。こうした工程では工程数増加によりスループ
ットが低く、かつ、汚染等により劣化を引き起こすトラ
ンジスタ特性を有するトランジスタしか得られないとい
う課題が残される。
不純物を付着させる原因となり、素子特性に悪影響を与
えやすい。こうした工程では工程数増加によりスループ
ットが低く、かつ、汚染等により劣化を引き起こすトラ
ンジスタ特性を有するトランジスタしか得られないとい
う課題が残される。
【0017】その他、特開平9−191114号公報に
は、薄膜トランジスタの一般的な製造技術に関して開示
されてはいるが、アラインメントマークを使用した薄膜
トランジスタの製造方法に関しては開示がない。
は、薄膜トランジスタの一般的な製造技術に関して開示
されてはいるが、アラインメントマークを使用した薄膜
トランジスタの製造方法に関しては開示がない。
【0018】又、特開平10−41523号公報には、
セルフアラインメント方式により絶縁ゲート型半導体装
置を製造する方法に付いて開示されてはいるが、アライ
ンメントマークを使用した薄膜トランジスタの製造方法
に関しては開示がない。
セルフアラインメント方式により絶縁ゲート型半導体装
置を製造する方法に付いて開示されてはいるが、アライ
ンメントマークを使用した薄膜トランジスタの製造方法
に関しては開示がない。
【0019】更に、特開平11−87729号公報に
は、パルスレーザーを使用してアニール処理した半導体
層をチャンネル領域に使用した半導体素子の製造方法に
付いて記載されているが、アラインメントマークを使用
した薄膜トランジスタの製造方法に関しては開示がな
い。
は、パルスレーザーを使用してアニール処理した半導体
層をチャンネル領域に使用した半導体素子の製造方法に
付いて記載されているが、アラインメントマークを使用
した薄膜トランジスタの製造方法に関しては開示がな
い。
【0020】一方、特許第2734359号公報には、
薄膜トランジスタ製造方法に付いて記載されており、活
性層の形成後に適宜の保護膜を形成し、当該保護膜にア
ラインメントマークを形成する工程、当該保護膜に形成
された当該アラインメントマークを利用して当該活性層
を結晶化する際のレーザーの位置決めを行う工程、その
後当該アラインメントマークと共に保護膜を除去する工
程が記載されているが、保護膜の形成とアラインメント
マークの形成とが別工程となるので、工数の増加になる
と共に他の半導体装置構成部の形成に際しては更に別の
アラインメントマークを形成する必要があり、経済的な
構成ではない。
薄膜トランジスタ製造方法に付いて記載されており、活
性層の形成後に適宜の保護膜を形成し、当該保護膜にア
ラインメントマークを形成する工程、当該保護膜に形成
された当該アラインメントマークを利用して当該活性層
を結晶化する際のレーザーの位置決めを行う工程、その
後当該アラインメントマークと共に保護膜を除去する工
程が記載されているが、保護膜の形成とアラインメント
マークの形成とが別工程となるので、工数の増加になる
と共に他の半導体装置構成部の形成に際しては更に別の
アラインメントマークを形成する必要があり、経済的な
構成ではない。
【0021】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の欠点を改良し、局所的に半導体層を結晶化するため
にレーザ照射時に目合わせを必要とする薄膜トランジス
タあるいはそれらを用いた電子機器の製造工程におい
て、工程数を増加させることがないスループットの高い
薄膜トランジスタ及びその製造装置並びにその製造方法
を提供するものであり、更には、イメージセンサ、液晶
表示装置等を含む薄膜トランジスタを用いた電子機器を
提供するものである。
術の欠点を改良し、局所的に半導体層を結晶化するため
にレーザ照射時に目合わせを必要とする薄膜トランジス
タあるいはそれらを用いた電子機器の製造工程におい
て、工程数を増加させることがないスループットの高い
薄膜トランジスタ及びその製造装置並びにその製造方法
を提供するものであり、更には、イメージセンサ、液晶
表示装置等を含む薄膜トランジスタを用いた電子機器を
提供するものである。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。
【0023】即ち、本発明に係る第1の態様としては、
透明基板上に形成され、ゲート電極膜層とソース及びド
レイン領域膜層とから構成された薄膜トランジスタであ
って、更に当該ゲート電極膜層とソース及びドレイン領
域膜層の少なくとも一方の膜層と同一の配置位置に設け
られ且つ当該一方の膜層の構成材料と同一の構成材料で
形成されたアラインメントマークが設けられている薄膜
トランジスタであり、又、本発明に係る第2の態様とし
ては、光源、当該光源から出射される光ビームを所望の
形状に成形すると共に、当該成形された光ビームを所望
の方向に指向させる光路を形成するマスク手段、及び半
導体装置構成部を含む基板を搭載し、当該半導体装置構
成部の所望の部位を当該光路に対応せしめる様に移動可
能に構成された基板移動手段とから構成された薄膜トラ
ンジスタ製造装置であって、当該マスク手段には、当該
半導体装置構成部に設けられているアラインメントマー
クを検出する為のアラインメントマーク検出手段が設け
られている薄膜トランジスタ製造装置である。
透明基板上に形成され、ゲート電極膜層とソース及びド
レイン領域膜層とから構成された薄膜トランジスタであ
って、更に当該ゲート電極膜層とソース及びドレイン領
域膜層の少なくとも一方の膜層と同一の配置位置に設け
られ且つ当該一方の膜層の構成材料と同一の構成材料で
形成されたアラインメントマークが設けられている薄膜
トランジスタであり、又、本発明に係る第2の態様とし
ては、光源、当該光源から出射される光ビームを所望の
形状に成形すると共に、当該成形された光ビームを所望
の方向に指向させる光路を形成するマスク手段、及び半
導体装置構成部を含む基板を搭載し、当該半導体装置構
成部の所望の部位を当該光路に対応せしめる様に移動可
能に構成された基板移動手段とから構成された薄膜トラ
ンジスタ製造装置であって、当該マスク手段には、当該
半導体装置構成部に設けられているアラインメントマー
クを検出する為のアラインメントマーク検出手段が設け
られている薄膜トランジスタ製造装置である。
【0024】更に、本発明に係る第3の態様としては、
光源、当該光源から出射される光ビームを所望の形状に
成形すると共に、当該成形された光ビームを所望の方向
に指向させるマスク手段、及び半導体装置構成部を含む
基板を搭載し、当該半導体装置構成部の所望の部位を当
該光路に対応せしめる様に移動可能に構成された基板移
動手段とから構成された薄膜トランジスタ製造装置であ
って、当該マスク手段に於ける当該所望の光路と当該基
板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の所望の部位
との位置合わせ操作は、当該半導体装置構成部上に設け
られている当該アラインメントマークを参照して実行す
る様に構成された薄膜トランジスタ製造方法である。
光源、当該光源から出射される光ビームを所望の形状に
成形すると共に、当該成形された光ビームを所望の方向
に指向させるマスク手段、及び半導体装置構成部を含む
基板を搭載し、当該半導体装置構成部の所望の部位を当
該光路に対応せしめる様に移動可能に構成された基板移
動手段とから構成された薄膜トランジスタ製造装置であ
って、当該マスク手段に於ける当該所望の光路と当該基
板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の所望の部位
との位置合わせ操作は、当該半導体装置構成部上に設け
られている当該アラインメントマークを参照して実行す
る様に構成された薄膜トランジスタ製造方法である。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明に係る当該薄膜トランジス
タ、薄膜トランジスタ製造装置、及び薄膜トランジスタ
製造方法は、上記した様な技術構成を採用しているの
で、簡易な構成でありながら、局所的に半導体層を結晶
化するためにレーザ照射時に目合わせを必要とする薄膜
トランジスタあるいはそれらを用いた電子機器の製造工
程において、工程数を増加させることがないスループッ
トの高い且つ安価な薄膜トランジスタを製造出来又その
製造方法が提供されうるものである。
タ、薄膜トランジスタ製造装置、及び薄膜トランジスタ
製造方法は、上記した様な技術構成を採用しているの
で、簡易な構成でありながら、局所的に半導体層を結晶
化するためにレーザ照射時に目合わせを必要とする薄膜
トランジスタあるいはそれらを用いた電子機器の製造工
程において、工程数を増加させることがないスループッ
トの高い且つ安価な薄膜トランジスタを製造出来又その
製造方法が提供されうるものである。
【0026】
【実施例】以下に、本発明に係る薄膜トランジスタ及び
薄膜トランジスタ製造装置の具体例を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
薄膜トランジスタ製造装置の具体例を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
【0027】即ち、図1(A)及び図1(B)は、本発
明に係る薄膜トランジスタ13の一具体例の構成を示す
図であり、図中、透明基板10上に形成され、ゲート電
極膜層100とソース及びドレイン領域膜層120又は
121とから構成された薄膜トランジスタ13あって、
更に当該ゲート電極膜層100とソース及びドレイン領
域膜層120の少なくとも一方の膜層と同一の配置位置
に設けられ且つ当該一方の膜層の構成材料と同一の構成
材料で形成されたアラインメントマーク20が設けられ
ている薄膜トランジスタ13が示されている。
明に係る薄膜トランジスタ13の一具体例の構成を示す
図であり、図中、透明基板10上に形成され、ゲート電
極膜層100とソース及びドレイン領域膜層120又は
121とから構成された薄膜トランジスタ13あって、
更に当該ゲート電極膜層100とソース及びドレイン領
域膜層120の少なくとも一方の膜層と同一の配置位置
に設けられ且つ当該一方の膜層の構成材料と同一の構成
材料で形成されたアラインメントマーク20が設けられ
ている薄膜トランジスタ13が示されている。
【0028】更に、本発明に於いては、他の具体例とし
て、図1(C)に示す様に、透明基板10上に形成さ
れ、ゲート電極膜層100とソース及びドレイン領域膜
層120とから構成されたトランジスタであって、且つ
当該透明基板10を透過して基板側から入射される光が
トランジスタの活性層(チャネル領域)74に入射する
事を遮蔽する遮光層60が当該トランジスタ部2と当該
透明基板10との間に設けられている薄膜トランジスタ
13において、当該遮光層60の配置位置と同一の配置
位置に設けられ且つ当該遮光層の構成材料と同一の構成
材料で形成されたアラインメントマーク20が設けられ
ている薄膜トランジスタである。
て、図1(C)に示す様に、透明基板10上に形成さ
れ、ゲート電極膜層100とソース及びドレイン領域膜
層120とから構成されたトランジスタであって、且つ
当該透明基板10を透過して基板側から入射される光が
トランジスタの活性層(チャネル領域)74に入射する
事を遮蔽する遮光層60が当該トランジスタ部2と当該
透明基板10との間に設けられている薄膜トランジスタ
13において、当該遮光層60の配置位置と同一の配置
位置に設けられ且つ当該遮光層の構成材料と同一の構成
材料で形成されたアラインメントマーク20が設けられ
ている薄膜トランジスタである。
【0029】又、本発明に於ける別の具体例としては、
図1(D)に示す様に、透明基板10上に形成され、ゲ
ート電極膜層100とソース及びドレイン領域膜層12
0とから構成されたトランジスタ部2であって、且つ当
該透明基板10を透過して基板側から入射される電磁波
が当該トランジスタ部2の配線部290に取り込まれる
事を防止する為のシールド層61が当該トランジスタ部
2と当該透明基板10との間に設けられている薄膜トラ
ンジスタ13において、当該シールド層61の配置位置
と同一の配置位置に設けられ且つ当該シールド層61の
構成材料と同一の構成材料で形成されたアラインメント
マーク20が設けられている薄膜トランジスタ13であ
る。
図1(D)に示す様に、透明基板10上に形成され、ゲ
ート電極膜層100とソース及びドレイン領域膜層12
0とから構成されたトランジスタ部2であって、且つ当
該透明基板10を透過して基板側から入射される電磁波
が当該トランジスタ部2の配線部290に取り込まれる
事を防止する為のシールド層61が当該トランジスタ部
2と当該透明基板10との間に設けられている薄膜トラ
ンジスタ13において、当該シールド層61の配置位置
と同一の配置位置に設けられ且つ当該シールド層61の
構成材料と同一の構成材料で形成されたアラインメント
マーク20が設けられている薄膜トランジスタ13であ
る。
【0030】本発明に於ける他の態様としては、上記し
た薄膜トランジスタを使用した電気機器であり、特に詳
しくは、上記した薄膜トランジスタを用いた液晶表示装
置、或いはイメージセンサ等が考えられる。
た薄膜トランジスタを使用した電気機器であり、特に詳
しくは、上記した薄膜トランジスタを用いた液晶表示装
置、或いはイメージセンサ等が考えられる。
【0031】一方、本発明に於ける更に他の態様として
は、図2に示す様な、光源1、当該光源1から出射され
る光ビーム30を所望の形状に成形すると共に、当該成
形された光ビーム4を所望の方向に指向させる光路5を
形成するマスク手段6、及び半導体装置構成部7を含む
基板10を搭載し、当該半導体装置構成部7の所望の部
位を当該光路5に対応せしめる様に移動可能に構成され
た基板移動手段8とから構成された薄膜トランジスタ製
造装置15であって、当該マスク手段6には、当該半導
体装置構成部7に設けられているアラインメントマーク
20を検出する為のアラインメントマーク検出手段9が
設けられている薄膜トランジスタ製造装置15である。
は、図2に示す様な、光源1、当該光源1から出射され
る光ビーム30を所望の形状に成形すると共に、当該成
形された光ビーム4を所望の方向に指向させる光路5を
形成するマスク手段6、及び半導体装置構成部7を含む
基板10を搭載し、当該半導体装置構成部7の所望の部
位を当該光路5に対応せしめる様に移動可能に構成され
た基板移動手段8とから構成された薄膜トランジスタ製
造装置15であって、当該マスク手段6には、当該半導
体装置構成部7に設けられているアラインメントマーク
20を検出する為のアラインメントマーク検出手段9が
設けられている薄膜トランジスタ製造装置15である。
【0032】本発明に係る当該薄膜トランジスタ製造装
置15に於いては、当該マスク手段6は、当該光源1か
ら出射される光ビーム30の断面積よりも小さな断面積
を有する一つ若しくは複数種の成形光ビーム4を形成す
る為の一つ若しくは複数個のマスクパターン40を有し
ている事が望ましい。
置15に於いては、当該マスク手段6は、当該光源1か
ら出射される光ビーム30の断面積よりも小さな断面積
を有する一つ若しくは複数種の成形光ビーム4を形成す
る為の一つ若しくは複数個のマスクパターン40を有し
ている事が望ましい。
【0033】更に、本具体例に係る当該薄膜トランジス
タ製造装置15に於いては、当該マスク手段6に於ける
当該アラインメントマーク検出手段9には、更に画像処
理手段16が対応して設けられている事も好ましい。
タ製造装置15に於いては、当該マスク手段6に於ける
当該アラインメントマーク検出手段9には、更に画像処
理手段16が対応して設けられている事も好ましい。
【0034】尚、図2中、50として示されている部分
は、当該成形された成形光ビーム4の照射範囲を示すも
のである。
は、当該成形された成形光ビーム4の照射範囲を示すも
のである。
【0035】又、本発明に係る当該薄膜トランジスタ製
造装置15に於いては、当該マスク手段6により形成さ
れる当該所望の光路5と当該半導体装置構成部7に於け
る所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上に設け
られている当該半導体装置構成部7に設けられているア
ラインメントマーク20を参照して実行されるものであ
る。
造装置15に於いては、当該マスク手段6により形成さ
れる当該所望の光路5と当該半導体装置構成部7に於け
る所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上に設け
られている当該半導体装置構成部7に設けられているア
ラインメントマーク20を参照して実行されるものであ
る。
【0036】更に詳細に説明するならば、本発明に於い
ては、当該マスク手段6により形成される当該所望の光
路5と当該半導体装置構成部7に於ける所望の部位との
位置合わせ操作は、当該マスク手段6に設けられている
当該アラインメントマーク検出手段9と当該半導体装置
構成部7に設けられているアラインメントマーク20と
を一致させる様に制御するものである。
ては、当該マスク手段6により形成される当該所望の光
路5と当該半導体装置構成部7に於ける所望の部位との
位置合わせ操作は、当該マスク手段6に設けられている
当該アラインメントマーク検出手段9と当該半導体装置
構成部7に設けられているアラインメントマーク20と
を一致させる様に制御するものである。
【0037】その為、本発明に於いては、当該マスク手
段6に設けられている当該アラインメントマーク検出手
段9と当該半導体装置構成部7に設けられているアライ
ンメントマーク20とを一致させる様に当該基板移動手
段8に接続された制御手段17を制御する様に構成され
ている事が望ましい。
段6に設けられている当該アラインメントマーク検出手
段9と当該半導体装置構成部7に設けられているアライ
ンメントマーク20とを一致させる様に当該基板移動手
段8に接続された制御手段17を制御する様に構成され
ている事が望ましい。
【0038】より具体的には、当該制御手段17は、当
該基板移動手段8を直接駆動制御する第1の制御手段1
8、当該アラインメントマーク検出手段9に接続されて
いる当該画像処理手段16からの入力情報を分析して所
定の制御情報を出力する第2の制御手段19及び当該光
源1を駆動制御する第3の制御手段21、更には当該各
制御手段を総合的に駆動制御する中央演算手段(CP
U)22とから構成されていることが好ましい。
該基板移動手段8を直接駆動制御する第1の制御手段1
8、当該アラインメントマーク検出手段9に接続されて
いる当該画像処理手段16からの入力情報を分析して所
定の制御情報を出力する第2の制御手段19及び当該光
源1を駆動制御する第3の制御手段21、更には当該各
制御手段を総合的に駆動制御する中央演算手段(CP
U)22とから構成されていることが好ましい。
【0039】又、本発明に於ける当該半導体装置構成部
7の任意の部位に形成されている当該アラインメントマ
ーク20は、当該半導体装置を形成する工程に於いて、
一つの構成部の形成処理と同時に形成されたものである
事が望ましい。
7の任意の部位に形成されている当該アラインメントマ
ーク20は、当該半導体装置を形成する工程に於いて、
一つの構成部の形成処理と同時に形成されたものである
事が望ましい。
【0040】上記した様に、本発明は、薄膜トランジス
タおよび薄膜トランジスタを用いた液晶ディスプレイ、
イメージセンサ、プリンタヘッド、メモリーなどの電子
機器およびその製造方法に関する。特にエキシマレーザ
アニールによる結晶性半導体層を用いた薄膜半導体装置
において、基板にレーザ照射の位置決めをする際に用い
るレーザ照射用アライメントマークの形成とそれを用い
た位置合わせ方法に関する。
タおよび薄膜トランジスタを用いた液晶ディスプレイ、
イメージセンサ、プリンタヘッド、メモリーなどの電子
機器およびその製造方法に関する。特にエキシマレーザ
アニールによる結晶性半導体層を用いた薄膜半導体装置
において、基板にレーザ照射の位置決めをする際に用い
るレーザ照射用アライメントマークの形成とそれを用い
た位置合わせ方法に関する。
【0041】つまり、上記した説明から明らかな様に、
本発明に於ける具体例としては、透明基板上に形成さ
れ、かつ上記基板を透過して基板側から入射される光を
遮蔽するための遮光層60を有する薄膜トランジスタ1
3において、上記遮光層60と同時に形成されたアライ
メントマーク20を有し、上記薄膜トランジスタ13の
チャネル領域、ソースドレイン領域120の全体あるい
はその一部が、上記アライメントマーク20を参照して
レーザ照射されて形成された半導体膜から構成されてな
る薄膜トランジスタを作製する。
本発明に於ける具体例としては、透明基板上に形成さ
れ、かつ上記基板を透過して基板側から入射される光を
遮蔽するための遮光層60を有する薄膜トランジスタ1
3において、上記遮光層60と同時に形成されたアライ
メントマーク20を有し、上記薄膜トランジスタ13の
チャネル領域、ソースドレイン領域120の全体あるい
はその一部が、上記アライメントマーク20を参照して
レーザ照射されて形成された半導体膜から構成されてな
る薄膜トランジスタを作製する。
【0042】また絶縁基板上に形成され、かつ上記基板
を透過して基板側から入射される電磁波を遮蔽するため
のシールド層61を有する薄膜トランジスタ13におい
て、上記シールド層61と同時に形成されたアライメン
トマーク20を有し、上記薄膜トランジスタのチャネル
領域、ソースドレイン領域120の全体あるいはその一
部が、上記アライメントマーク20を参照してレーザ照
射された半導体膜からなる薄膜トランジスタを作製す
る。
を透過して基板側から入射される電磁波を遮蔽するため
のシールド層61を有する薄膜トランジスタ13におい
て、上記シールド層61と同時に形成されたアライメン
トマーク20を有し、上記薄膜トランジスタのチャネル
領域、ソースドレイン領域120の全体あるいはその一
部が、上記アライメントマーク20を参照してレーザ照
射された半導体膜からなる薄膜トランジスタを作製す
る。
【0043】さらに透明基板上に形成され、かつ上記基
板を透過して基板側から入射される光を遮蔽するための
遮光層61を有する薄膜トランジスタ13において、上
記遮光層と同時に形成されたアライメントマークを有
し、上記薄膜トランジスタのチャネル領域、ソースドレ
イン領域の全体あるいはその一部が、上記アライメント
マークを参照してレーザ照射された半導体膜からなる薄
膜トランジスタを用いて液晶表示装置13’を作製する
事も可能である。
板を透過して基板側から入射される光を遮蔽するための
遮光層61を有する薄膜トランジスタ13において、上
記遮光層と同時に形成されたアライメントマークを有
し、上記薄膜トランジスタのチャネル領域、ソースドレ
イン領域の全体あるいはその一部が、上記アライメント
マークを参照してレーザ照射された半導体膜からなる薄
膜トランジスタを用いて液晶表示装置13’を作製する
事も可能である。
【0044】或いは、絶縁基板上に形成され、かつ上記
基板を透過して基板側から入射される電磁波を遮蔽する
ためのシールド層および光を遮蔽するための遮光層を有
する薄膜トランジスタにおいて、上記シールド層および
遮光層と同時に形成されたアライメントマークを有し、
上記薄膜トランジスタのチャネル領域、ソースドレイン
領域の全体あるいはその一部が、上記アライメントマー
クを参照してレーザ照射された半導体膜からなる薄膜ト
ランジスタを用いた薄膜トランジスタを用いてイメージ
センサを作製する。
基板を透過して基板側から入射される電磁波を遮蔽する
ためのシールド層および光を遮蔽するための遮光層を有
する薄膜トランジスタにおいて、上記シールド層および
遮光層と同時に形成されたアライメントマークを有し、
上記薄膜トランジスタのチャネル領域、ソースドレイン
領域の全体あるいはその一部が、上記アライメントマー
クを参照してレーザ照射された半導体膜からなる薄膜ト
ランジスタを用いた薄膜トランジスタを用いてイメージ
センサを作製する。
【0045】同様に、絶縁基板上に形成され、かつ基板
側にソースドレイン電極を有する薄膜トランジスタにお
いて、上記ソースドレイン電極と同時に形成されたアラ
イメントマークを有し、上記薄膜トランジスタのチャネ
ル領域、ソースドレイン領域の全体あるいはその一部
が、上記アライメントマークを参照してレーザ照射され
た半導体膜からなる薄膜トランジスタを作製する。
側にソースドレイン電極を有する薄膜トランジスタにお
いて、上記ソースドレイン電極と同時に形成されたアラ
イメントマークを有し、上記薄膜トランジスタのチャネ
ル領域、ソースドレイン領域の全体あるいはその一部
が、上記アライメントマークを参照してレーザ照射され
た半導体膜からなる薄膜トランジスタを作製する。
【0046】又、絶縁基板上に形成され、かつ基板側に
ゲート電極を有する薄膜トランジスタにおいて、上記ソ
ースドレイン電極と同時に形成されたアライメントマー
クを有し、上記薄膜トランジスタのチャネル領域、ソー
スドレイン領域の全体あるいはその一部が、上記アライ
メントマークを参照してレーザ照射された半導体膜から
なる薄膜トランジスタを作製する等の具体例が実現可能
である。
ゲート電極を有する薄膜トランジスタにおいて、上記ソ
ースドレイン電極と同時に形成されたアライメントマー
クを有し、上記薄膜トランジスタのチャネル領域、ソー
スドレイン領域の全体あるいはその一部が、上記アライ
メントマークを参照してレーザ照射された半導体膜から
なる薄膜トランジスタを作製する等の具体例が実現可能
である。
【0047】一方、本発明に於いては、以上の説明から
明らかな様に、以下の様な利点が考えられる。即ち、薄
膜トランジスタの作製工程において遮光層およびシール
ド層およびソースドレイン電極層およびゲート電極層と
同時にアライメントマークを形成することで、工程数を
削減できる。
明らかな様に、以下の様な利点が考えられる。即ち、薄
膜トランジスタの作製工程において遮光層およびシール
ド層およびソースドレイン電極層およびゲート電極層と
同時にアライメントマークを形成することで、工程数を
削減できる。
【0048】また遮光層およびシールド層とアライメン
トマークを同時に形成する方法ではアライメントマーク
を絶縁膜で層間分離することでパターニング工程などで
半導体膜表面を汚染させることがない。
トマークを同時に形成する方法ではアライメントマーク
を絶縁膜で層間分離することでパターニング工程などで
半導体膜表面を汚染させることがない。
【0049】またレーザ結晶化後の半導体膜上に直ちに
ゲート酸化膜を全面に堆積させることで汚染の無いMO
S界面を形成することができる。
ゲート酸化膜を全面に堆積させることで汚染の無いMO
S界面を形成することができる。
【0050】こうして工程数を増加させることなく、ま
た半導体膜表面を汚染するこがない薄膜トランジスタあ
るいはその薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置、イ
メージセンサなどの電子機器を製造すること可能であ
る。
た半導体膜表面を汚染するこがない薄膜トランジスタあ
るいはその薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置、イ
メージセンサなどの電子機器を製造すること可能であ
る。
【0051】以下に、上記した本発明に係る各具体例の
構成をより詳細に図面を参照しながら説明する。
構成をより詳細に図面を参照しながら説明する。
【0052】即ち、先ず、図1(C)に示す本発明に係
る第1の具体例に係る薄膜トランジスタ13の製造方法
の一例を図2、図3、図4および図5を用いて説明す
る。
る第1の具体例に係る薄膜トランジスタ13の製造方法
の一例を図2、図3、図4および図5を用いて説明す
る。
【0053】第1の実施の形態はレーザ照射用アライメ
ントマーク20を液晶表示装置13’に用いる遮光層6
0と同じ層で同時にパターニングする方法である。
ントマーク20を液晶表示装置13’に用いる遮光層6
0と同じ層で同時にパターニングする方法である。
【0054】図3〜図5は液晶表示装置13’の作製を
示す工程断面図、図2はレーザ照射時の目合わせ方法を
示す模式図、図6はレーザ照射用アライメントマークと
レーザ照射部側アライメントマークのパターン形状を示
す平面図である。
示す工程断面図、図2はレーザ照射時の目合わせ方法を
示す模式図、図6はレーザ照射用アライメントマークと
レーザ照射部側アライメントマークのパターン形状を示
す平面図である。
【0055】以下に本具体例に係る当該薄膜トランジス
タ13の製造方法の各主要工程について図3〜図5を用
いて説明する。
タ13の製造方法の各主要工程について図3〜図5を用
いて説明する。
【0056】まず図3(a)に示す様に無アルカリガラ
スの基板10上に基板表面からの汚染拡散防止用の酸化
シリコン膜を減圧熱CVD法で、シランガス(SiH4
)50sccm、酸素ガス(O2 )500sccmの
流量でチャンバー内に均一になるように導入し、300
nmの膜厚で堆積してカバー絶縁膜11とする。
スの基板10上に基板表面からの汚染拡散防止用の酸化
シリコン膜を減圧熱CVD法で、シランガス(SiH4
)50sccm、酸素ガス(O2 )500sccmの
流量でチャンバー内に均一になるように導入し、300
nmの膜厚で堆積してカバー絶縁膜11とする。
【0057】成膜条件は、成膜温度400℃、成膜圧力
200mtorrとした。また基板10はソーダライム
ガラス、石英などを用いてもよく、カバー絶縁膜は透明
性を有する絶縁材料であれば、窒化シリコン膜、酸化窒
化シリコン膜などでもよい。またカバー絶縁膜11は減
圧熱CVD法でなくても、シラン、酸素等によるプラズ
マCVD法、TEOSを原料としたプラズマCVD法あ
るいは常圧CVD法(以下TEOSCVDと称す)を用
いることでもよい。さらに膜厚は100nmから100
0nm程度の範囲で堆積することでもよい。
200mtorrとした。また基板10はソーダライム
ガラス、石英などを用いてもよく、カバー絶縁膜は透明
性を有する絶縁材料であれば、窒化シリコン膜、酸化窒
化シリコン膜などでもよい。またカバー絶縁膜11は減
圧熱CVD法でなくても、シラン、酸素等によるプラズ
マCVD法、TEOSを原料としたプラズマCVD法あ
るいは常圧CVD法(以下TEOSCVDと称す)を用
いることでもよい。さらに膜厚は100nmから100
0nm程度の範囲で堆積することでもよい。
【0058】次に図3(b)に示すようにスパッタ法を
用いてタングステンシリサイドを175nmで堆積した
後、薄膜トランジスタ素子を遮光する為の遮光層60と
レーザ照射用アライメントマーク20をそれぞれ所望の
パターンで1回のパターニングで形成する。
用いてタングステンシリサイドを175nmで堆積した
後、薄膜トランジスタ素子を遮光する為の遮光層60と
レーザ照射用アライメントマーク20をそれぞれ所望の
パターンで1回のパターニングで形成する。
【0059】遮光層60を形成させる材料は高融点金属
であるモリブデン、タングステン、チタン、あるいはそ
れらのシリサイド膜であることが望ましいが、トランジ
スタを十分に遮光できる材料と膜厚を選択してよい。
であるモリブデン、タングステン、チタン、あるいはそ
れらのシリサイド膜であることが望ましいが、トランジ
スタを十分に遮光できる材料と膜厚を選択してよい。
【0060】またレーザ照射用アライメントマークにお
いても目合わせが行えるパターンが得られる材料であれ
ば何んでもよい。
いても目合わせが行えるパターンが得られる材料であれ
ば何んでもよい。
【0061】その後に、図3(c)に示すように、TE
OSを原料に用いたプラズマCVD法を用いて酸化シリ
コン膜を1000nmの膜厚で層間膜12とする。TE
OSCVD法を用いた酸化シリコン膜の成膜はTEOS
300sccm、He100sccm、O2 6000
sccm、成膜温度410℃、成膜圧力170PaRF
投入電力1500Wの条件で行う。
OSを原料に用いたプラズマCVD法を用いて酸化シリ
コン膜を1000nmの膜厚で層間膜12とする。TE
OSCVD法を用いた酸化シリコン膜の成膜はTEOS
300sccm、He100sccm、O2 6000
sccm、成膜温度410℃、成膜圧力170PaRF
投入電力1500Wの条件で行う。
【0062】また層間膜12は700nmから1000
nm程度の範囲の膜厚で堆積することでもよく、シラ
ン、酸素、一酸化窒素等を用いたプラズマCVD法や減
圧熱CVD法あるいは常圧CVD法を用いてもよい。材
料は酸化シリコン膜でなくても窒化シリコン膜、酸化窒
化シリコン膜などを用いることでもよい。
nm程度の範囲の膜厚で堆積することでもよく、シラ
ン、酸素、一酸化窒素等を用いたプラズマCVD法や減
圧熱CVD法あるいは常圧CVD法を用いてもよい。材
料は酸化シリコン膜でなくても窒化シリコン膜、酸化窒
化シリコン膜などを用いることでもよい。
【0063】その後に減圧熱CVD法を用いて成膜温度
450℃、ジシラン(Si2 H6)200sccm、
成膜圧力150mtorrの条件で75nmの膜厚で堆
積し、トランジスタの活性層として用いるシリコン膜7
0を形成する。
450℃、ジシラン(Si2 H6)200sccm、
成膜圧力150mtorrの条件で75nmの膜厚で堆
積し、トランジスタの活性層として用いるシリコン膜7
0を形成する。
【0064】シリコン膜70は減圧熱CVD法であるた
め図3(c)に示す様に基板全体に堆積することとな
る。
め図3(c)に示す様に基板全体に堆積することとな
る。
【0065】あるいはジボランとジシランの混合ガスを
用いることで、トランジスタ閾値の制御を目的とするシ
リコン膜とすることができ、pチャンネル、nチャンネ
ルのトランジスタの特性をゲート電圧零ボルト付近で対
称にすることが可能となる。こうした構成はC−MOS
回路で有効である。またジボラン/ジシランのガス濃度
比はジシランガス、ジボランガスの両方あるいはどちら
か一つのガス流量を変化させて0.1から100ppm
程度で制御する。またシリコン膜はプラズマCVD法や
スパッタ法などを用いた結晶膜、非晶質膜のでもよく、
ジボラン(B 2 H6 )などの不純物を導入しない膜で
あってもよい。その後に図3(d)に示す様にレーザ照
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行う。
目合わせの方法については後に述べる。
用いることで、トランジスタ閾値の制御を目的とするシ
リコン膜とすることができ、pチャンネル、nチャンネ
ルのトランジスタの特性をゲート電圧零ボルト付近で対
称にすることが可能となる。こうした構成はC−MOS
回路で有効である。またジボラン/ジシランのガス濃度
比はジシランガス、ジボランガスの両方あるいはどちら
か一つのガス流量を変化させて0.1から100ppm
程度で制御する。またシリコン膜はプラズマCVD法や
スパッタ法などを用いた結晶膜、非晶質膜のでもよく、
ジボラン(B 2 H6 )などの不純物を導入しない膜で
あってもよい。その後に図3(d)に示す様にレーザ照
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行う。
目合わせの方法については後に述べる。
【0066】目合わせを行った後、XeCl(308n
m)のエキシマレーザアニール法を用い350mJ/c
m2 (10shot/point)の照射エネルギー
でレーザ照射80を行い、結晶化シリコン膜71とさせ
る(図3(d))。
m)のエキシマレーザアニール法を用い350mJ/c
m2 (10shot/point)の照射エネルギー
でレーザ照射80を行い、結晶化シリコン膜71とさせ
る(図3(d))。
【0067】照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。
【0068】またレーザはKrF(248nm)のエキ
シマレーザを用いてもよい。
シマレーザを用いてもよい。
【0069】次に結晶化シリコン膜71にパターニング
を行い、ドライエッチング法を用いて島状に加工し、図
4(e)に示すように島状シリコン膜72とする。
を行い、ドライエッチング法を用いて島状に加工し、図
4(e)に示すように島状シリコン膜72とする。
【0070】その後にTEOSを原料としたプラズマC
VD法を用い、TEOS300sccm、He100s
ccm、O2 6000sccm、成膜温度410℃、
成膜圧力170Pa RF投入電力1500Wの条件で
酸化シリコン膜を100nmで堆積し、ゲート絶縁膜9
0を形成する。
VD法を用い、TEOS300sccm、He100s
ccm、O2 6000sccm、成膜温度410℃、
成膜圧力170Pa RF投入電力1500Wの条件で
酸化シリコン膜を100nmで堆積し、ゲート絶縁膜9
0を形成する。
【0071】ゲート絶縁膜90はTEOSを原料とした
常圧CVD法でも、シラン、酸素等を用いた減圧熱CV
D法あるいはプラズマCVD法を用いて形成することで
もよい。
常圧CVD法でも、シラン、酸素等を用いた減圧熱CV
D法あるいはプラズマCVD法を用いて形成することで
もよい。
【0072】その後に図4(f)に示すように、タング
ステンシリサイドをスパッタ法で100nmの膜厚で堆
積し、パターニング後ゲート電極100とする。
ステンシリサイドをスパッタ法で100nmの膜厚で堆
積し、パターニング後ゲート電極100とする。
【0073】当該ゲート電極100は高融点金属やそれ
らのシリサイド膜を用いることが望ましいが低抵抗の配
線材料であれば、高融点金属でなくてもよい。
らのシリサイド膜を用いることが望ましいが低抵抗の配
線材料であれば、高融点金属でなくてもよい。
【0074】その後に図4(g)に示すように、ゲート
電極100をマスクとし、イオンドーピング法を用いて
リン、砒素などの不純物イオン111を導入する。その
後に不純物活性化の為の熱処理を行いソースドレイン領
域120を形成する。この時ゲート電極100下部では
チャネル領域74となる。
電極100をマスクとし、イオンドーピング法を用いて
リン、砒素などの不純物イオン111を導入する。その
後に不純物活性化の為の熱処理を行いソースドレイン領
域120を形成する。この時ゲート電極100下部では
チャネル領域74となる。
【0075】その後に図4(h)に示すように、TEO
Sを原料としたプラズマCVD法を用い、TEOS30
0sccm、He100sccm、O2 6000sc
cm、成膜温度410℃、成膜圧力170Pa RF投
入電力1500Wの条件で酸化シリコン膜を300nm
で堆積し層間絶縁膜130を形成する。
Sを原料としたプラズマCVD法を用い、TEOS30
0sccm、He100sccm、O2 6000sc
cm、成膜温度410℃、成膜圧力170Pa RF投
入電力1500Wの条件で酸化シリコン膜を300nm
で堆積し層間絶縁膜130を形成する。
【0076】その後にソースドレイン領域120とゲー
ト電極100上にドライエッチング法を用いてコンタク
トホール140を形成させる。
ト電極100上にドライエッチング法を用いてコンタク
トホール140を形成させる。
【0077】次に図5(i)に示すように、アルミニウ
ムをスパッタ法にて堆積させ、パターニングを行い配線
電極150を形成する。
ムをスパッタ法にて堆積させ、パターニングを行い配線
電極150を形成する。
【0078】こうして周辺駆動回路用のトランジスタ部
160と、表示電極用トランジスタ部161とからなる
薄膜トランジスタ13が完成する。
160と、表示電極用トランジスタ部161とからなる
薄膜トランジスタ13が完成する。
【0079】次に平坦化と層間分離を目的とし、スピン
コート溶剤を基板に滴下後、回転させて、基板上に均一
に1μmの膜厚で塗布を行う。その後に焼成を窒素中に
おいて炉内温度300℃で1時間行う。
コート溶剤を基板に滴下後、回転させて、基板上に均一
に1μmの膜厚で塗布を行う。その後に焼成を窒素中に
おいて炉内温度300℃で1時間行う。
【0080】焼成終了後は徐々に冷却させて、層間分離
膜170とする。層間分離膜にはシラン、酸素等を用い
たプラズマCVD法やTEOSを原料としたプラズマC
VD法あるいは常圧CVD法などを用いてもよく、酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜などの材料であってもよ
い。
膜170とする。層間分離膜にはシラン、酸素等を用い
たプラズマCVD法やTEOSを原料としたプラズマC
VD法あるいは常圧CVD法などを用いてもよく、酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜などの材料であってもよ
い。
【0081】次にドライエッチング法を用いて表示電極
スイッチング用のトランジスタ部161の配線電極15
0に対して表示電極用コンタクトホール180を形成す
る。
スイッチング用のトランジスタ部161の配線電極15
0に対して表示電極用コンタクトホール180を形成す
る。
【0082】次にITO膜をスパッタ法を用いて堆積さ
せ、パターニング後、表示電極190とさせる。その後
に、減圧熱CVD法で堆積した基板10の裏面に堆積し
ているシリコン膜をドライエッチング法で除去し、図5
(j)に示すように、液晶表示装置13’が完成する。
せ、パターニング後、表示電極190とさせる。その後
に、減圧熱CVD法で堆積した基板10の裏面に堆積し
ているシリコン膜をドライエッチング法で除去し、図5
(j)に示すように、液晶表示装置13’が完成する。
【0083】次にレーザ照射時の目合わせの方法につい
て図2に示す模式図を用いて説明する。図2はレーザ照
射装置の一部を示した模式図で、その主用構成は基板1
0を載せるためのステージを構成する基板移動手段8と
その上部に位置するマスク部6とアライメントマークを
検出する画像処理手段16の一例であるCCDカメラか
ら成る。
て図2に示す模式図を用いて説明する。図2はレーザ照
射装置の一部を示した模式図で、その主用構成は基板1
0を載せるためのステージを構成する基板移動手段8と
その上部に位置するマスク部6とアライメントマークを
検出する画像処理手段16の一例であるCCDカメラか
ら成る。
【0084】マスク部6にはレーザ照射部側アライメン
トマーク9とマスクスリット部40を有する。またレー
ザ照射部側アライメントマーク9の上部にアライメント
マークの一致を検出するためのCCDカメラ16が設置
されている。
トマーク9とマスクスリット部40を有する。またレー
ザ照射部側アライメントマーク9の上部にアライメント
マークの一致を検出するためのCCDカメラ16が設置
されている。
【0085】まず、レーザ照射部側アライメントマーク
9を予めマスク部6内に形成させ、その位置は基板10
上に形成される半導体装置構成部7上に形成するレーザ
照射用アライメントマーク20と対応させた位置とす
る。
9を予めマスク部6内に形成させ、その位置は基板10
上に形成される半導体装置構成部7上に形成するレーザ
照射用アライメントマーク20と対応させた位置とす
る。
【0086】基板移動手段を構成するステージ8上に載
せられた基板10は、当該基板上に形成された半導体装
置構成部7に於けるレーザ照射用アライメントマーク2
0とレーザ照射部側アライメントマーク9が重なるよう
に当該画像処理手段16でアライメントマークを検出し
て目合わせを行う。
せられた基板10は、当該基板上に形成された半導体装
置構成部7に於けるレーザ照射用アライメントマーク2
0とレーザ照射部側アライメントマーク9が重なるよう
に当該画像処理手段16でアライメントマークを検出し
て目合わせを行う。
【0087】又、当該マスク部6も必要により移動しう
る様に構成されていても良い。特に、マスク部6に複数
個のマスクパターンが形成されている場合に、当該複数
個のマスクパターンの中から選択された一つのマスクパ
ターンを迅速に当該半導体装置構成部7の所定の位置に
移動させる様にする場合に効果がある。
る様に構成されていても良い。特に、マスク部6に複数
個のマスクパターンが形成されている場合に、当該複数
個のマスクパターンの中から選択された一つのマスクパ
ターンを迅速に当該半導体装置構成部7の所定の位置に
移動させる様にする場合に効果がある。
【0088】目合わせの際の位置調整はステージ8の移
動操作で行う。またその際、基板10はステージ8上で
容易にずれないように真空吸着で固定させておく。
動操作で行う。またその際、基板10はステージ8上で
容易にずれないように真空吸着で固定させておく。
【0089】次にレーザ照射部側アライメントマーク9
とレーザ照射用アライメントマーク20のパターン形状
について説明する。
とレーザ照射用アライメントマーク20のパターン形状
について説明する。
【0090】レーザ照射用アライメントマーク20の形
状は図6(a)に示すような十字パターンを設け、レー
ザ照射部側アライメントマーク9は図6(b)に示すよ
うな十字を挟みこみこむような形状とする。画像処理手
段16の例えばCCDカメラでレーザ照射部側アライメ
ントマーク9とレーザ照射用アライメントマーク20と
を検出し、図6(c)の様に重なるように目合わせを行
う。
状は図6(a)に示すような十字パターンを設け、レー
ザ照射部側アライメントマーク9は図6(b)に示すよ
うな十字を挟みこみこむような形状とする。画像処理手
段16の例えばCCDカメラでレーザ照射部側アライメ
ントマーク9とレーザ照射用アライメントマーク20と
を検出し、図6(c)の様に重なるように目合わせを行
う。
【0091】即ち、図6(c)の97は、当該目合わせ
が完了した状態を示すものである。このように位置決め
をした後にレーザ照射を行う。ここでは十字パターンを
用いているが、精度よく目合わせが行えるパターンであ
れば形状は特に限定しない。
が完了した状態を示すものである。このように位置決め
をした後にレーザ照射を行う。ここでは十字パターンを
用いているが、精度よく目合わせが行えるパターンであ
れば形状は特に限定しない。
【0092】次に液晶表示装置13’で用いる場合の第
1の具体例に於けるレーザ照射手順の詳細を図7、8,
9を用いて詳細に説明する。
1の具体例に於けるレーザ照射手順の詳細を図7、8,
9を用いて詳細に説明する。
【0093】図7はゲート信号駆動回路形成照射領域5
1上にレーザ照射する方法について示した平面図、図8
はデータ信号駆動回路形成照射領域にレーザ照射する方
法を示した平面図、図9は画素スイッチング素子形成照
射領域にレーザ照射する方法を示した平面図である。
1上にレーザ照射する方法について示した平面図、図8
はデータ信号駆動回路形成照射領域にレーザ照射する方
法を示した平面図、図9は画素スイッチング素子形成照
射領域にレーザ照射する方法を示した平面図である。
【0094】まずゲート信号駆動回路領域を照射する手
順について図7を用いて説明する。はじめに、予めマス
ク部6上にはゲート信号駆動回路形成照射領域51に相
当するマスクスリット部41を設けておき、レーザ照射
用アライメントマーク20aとレーザ照射部側アライメ
ントマーク9を目合わせ後、基板10手前側から所望の
ステップで走査させながらゲート信号駆動回路形成照射
領域51aをレーザ照射する。
順について図7を用いて説明する。はじめに、予めマス
ク部6上にはゲート信号駆動回路形成照射領域51に相
当するマスクスリット部41を設けておき、レーザ照射
用アライメントマーク20aとレーザ照射部側アライメ
ントマーク9を目合わせ後、基板10手前側から所望の
ステップで走査させながらゲート信号駆動回路形成照射
領域51aをレーザ照射する。
【0095】次にレーザ照射用アライメントマーク20
bとレーザ照射部側アラインメントマーク9を目合わせ
後基板10手前側から所望のステップで走査させながら
ゲート信号駆動回路形成照射領域51bをレーザ照射す
る。
bとレーザ照射部側アラインメントマーク9を目合わせ
後基板10手前側から所望のステップで走査させながら
ゲート信号駆動回路形成照射領域51bをレーザ照射す
る。
【0096】次にデータ信号駆動回路形成照射領域にレ
ーザ照射する場合について図8を用いて説明する。
ーザ照射する場合について図8を用いて説明する。
【0097】予めマスク部6上にはデータ信号駆動回路
形成照射領域52に相当するマスクスリット部42を設
けておき、レーザ照射用アライメントマーク20cとレ
ーザ照射部側アライメントマーク9を目合わせ後、基板
10手前側から所望のステップで走査させながらデータ
信号駆動回路形成照射領域52cをレーザ照射する。次
にレーザ照射用アライメントマーク20dとレーザ照射
部側アライメントマーク9を目合わせ後、基板10手前
側から所望のステップで走査させながらデータ信号駆動
回路形成照射領域52dをレーザ照射する。
形成照射領域52に相当するマスクスリット部42を設
けておき、レーザ照射用アライメントマーク20cとレ
ーザ照射部側アライメントマーク9を目合わせ後、基板
10手前側から所望のステップで走査させながらデータ
信号駆動回路形成照射領域52cをレーザ照射する。次
にレーザ照射用アライメントマーク20dとレーザ照射
部側アライメントマーク9を目合わせ後、基板10手前
側から所望のステップで走査させながらデータ信号駆動
回路形成照射領域52dをレーザ照射する。
【0098】次に画素スイッチング素子形成照射領域に
レーザ照射する場合について図9を用いて説明する。
レーザ照射する場合について図9を用いて説明する。
【0099】予めマスク部6上に画素スイッチング素子
形成照射領域53に相当するマスクスリット部43を設
けておき、レーザ照射用アライメントマーク20aとレ
ーザ照射部側アライメントマーク9を目合わせ後、基板
10手前側から所望のステップで走査させながら画素ス
イッチング素子形成照射領域53aをレーザ照射する。
形成照射領域53に相当するマスクスリット部43を設
けておき、レーザ照射用アライメントマーク20aとレ
ーザ照射部側アライメントマーク9を目合わせ後、基板
10手前側から所望のステップで走査させながら画素ス
イッチング素子形成照射領域53aをレーザ照射する。
【0100】次にレーザ照射用アライメントマーク20
bとレーザ照射部側アライメントマーク9を目合わせ後
基板10手前側から所望のステップで走査させながら画
素スイッチング素子形成照射領域53bをレーザ照射す
る。
bとレーザ照射部側アライメントマーク9を目合わせ後
基板10手前側から所望のステップで走査させながら画
素スイッチング素子形成照射領域53bをレーザ照射す
る。
【0101】このようにレーザ照射時に目合わせを行う
ことで駆動回路を形成する領域と画素スイッチング素子
形成領域の必要な領域に所望のレーザ照射エネルギーで
結晶化シリコン膜を得ることが可能となる。
ことで駆動回路を形成する領域と画素スイッチング素子
形成領域の必要な領域に所望のレーザ照射エネルギーで
結晶化シリコン膜を得ることが可能となる。
【0102】またここでは基板の両端にアライメントマ
ークを形成しているが、レーザ照射部側アライメントマ
ークとレーザ照射用アライメントマークとが対応した位
置にあればどの位置に形成してもよい。
ークを形成しているが、レーザ照射部側アライメントマ
ークとレーザ照射用アライメントマークとが対応した位
置にあればどの位置に形成してもよい。
【0103】こうして目合わせを必要とするレーザ照射
を有する液晶表示装置13’の製造工程においてレーザ
照射用アライメントマークを遮光層と同じ層で1回のパ
ターニングで形成させることにより、工程数を増加させ
ない製造工程を提供できる。次に本発明の第2の具体例
として、図1(D)に示す様な薄膜トランジスタを用い
た画像読み取り装置13”を製造する場合の例を、図1
0〜図12を参照しながら詳細に説明する。
を有する液晶表示装置13’の製造工程においてレーザ
照射用アライメントマークを遮光層と同じ層で1回のパ
ターニングで形成させることにより、工程数を増加させ
ない製造工程を提供できる。次に本発明の第2の具体例
として、図1(D)に示す様な薄膜トランジスタを用い
た画像読み取り装置13”を製造する場合の例を、図1
0〜図12を参照しながら詳細に説明する。
【0104】図10は画像読みとり装置13”の作製工
程を示す断面図である。本具体例では画像読み取り装置
13のシールド層と同じ層でレーザ照射用アライメント
マークを形成させる方法である。
程を示す断面図である。本具体例では画像読み取り装置
13のシールド層と同じ層でレーザ照射用アライメント
マークを形成させる方法である。
【0105】はじめに、図10(a)に示す様に無アル
カリガラスの基板10上に基板表面からの汚染拡散防止
用の酸化シリコン膜を減圧熱CVD法で、シランガス
(SiH4 )50sccm、酸素ガス(O2 )500
sccmの流量でそれぞれチャンバー内に均一になうる
ように導入させ、成膜温度400℃、成膜圧力200m
torrの条件で300nmの膜厚で堆積し、カバー絶
縁膜11とする。
カリガラスの基板10上に基板表面からの汚染拡散防止
用の酸化シリコン膜を減圧熱CVD法で、シランガス
(SiH4 )50sccm、酸素ガス(O2 )500
sccmの流量でそれぞれチャンバー内に均一になうる
ように導入させ、成膜温度400℃、成膜圧力200m
torrの条件で300nmの膜厚で堆積し、カバー絶
縁膜11とする。
【0106】また基板はソーダライムガラス、石英など
を用いてもよく、カバー絶縁膜は透明性を有する絶縁材
料であれば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜など
でもよい。またカバー絶縁膜は減圧熱CVD法でなくて
も、シラン、酸素等を用いたプラズマCVD法、TEO
Sを原料としたプラズマCVD法あるいは常圧CVD法
などを用いることでもよい。また膜厚は100nmから
1000nmの範囲で堆積することでもよい。
を用いてもよく、カバー絶縁膜は透明性を有する絶縁材
料であれば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜など
でもよい。またカバー絶縁膜は減圧熱CVD法でなくて
も、シラン、酸素等を用いたプラズマCVD法、TEO
Sを原料としたプラズマCVD法あるいは常圧CVD法
などを用いることでもよい。また膜厚は100nmから
1000nmの範囲で堆積することでもよい。
【0107】その後に図10(b)に示すようにスパッ
タ法を用いてタングステンシリサイドを175nmで堆
積した後、シールド層61とレーザ照射用アライメント
マーク20をそれぞれ所望のパターンで1回のパターニ
ングで形成する。
タ法を用いてタングステンシリサイドを175nmで堆
積した後、シールド層61とレーザ照射用アライメント
マーク20をそれぞれ所望のパターンで1回のパターニ
ングで形成する。
【0108】このシールド層61は画像読み取り装置1
3を動作させた際に駆動回路領域の例えばクロック信号
配線から発生するノイズが他の配線に混入するという問
題解決を目的として形成するものである。
3を動作させた際に駆動回路領域の例えばクロック信号
配線から発生するノイズが他の配線に混入するという問
題解決を目的として形成するものである。
【0109】そのためシールド層61はシフトレジスタ
や出力回路などから構成される駆動回路領域を形成する
領域のほぼ全面の層間絶縁膜を挟んだ下層部に位置させ
ることが好ましい。
や出力回路などから構成される駆動回路領域を形成する
領域のほぼ全面の層間絶縁膜を挟んだ下層部に位置させ
ることが好ましい。
【0110】またシールド層61を形成する材料として
はモリブデン、タングステン、チタンなどの高融点金属
やそのシリサイドあるいは高融点金属とそのシリサイド
の積層膜を用いることが望ましいが、シールドの効果を
有する材料であれば、高融点金属でなくてもよい。
はモリブデン、タングステン、チタンなどの高融点金属
やそのシリサイドあるいは高融点金属とそのシリサイド
の積層膜を用いることが望ましいが、シールドの効果を
有する材料であれば、高融点金属でなくてもよい。
【0111】このようにしてシールド層61とレーザア
ライメントマーク20を形成した後に、図10(c)に
示すように、TEOSを原料としたプラズマCVD法を
用いて酸化シリコン膜を1000nmの膜厚で層間膜1
2とする。
ライメントマーク20を形成した後に、図10(c)に
示すように、TEOSを原料としたプラズマCVD法を
用いて酸化シリコン膜を1000nmの膜厚で層間膜1
2とする。
【0112】TEOSCVD法を用いた酸化シリコン膜
の成膜はTEOS300sccm、He100scc
m、O2 6000sccm、成膜温度410℃、成膜
圧力170Pa、RF投入電力1500Wの条件で行
う。
の成膜はTEOS300sccm、He100scc
m、O2 6000sccm、成膜温度410℃、成膜
圧力170Pa、RF投入電力1500Wの条件で行
う。
【0113】また層間膜12は700nmから1000
nm程度の範囲の膜厚で堆積することでもよく、TEO
Sを原料とした常圧CVD法やシラン、酸素等を原料と
したプラズマCVD法や減圧熱CVD法などを用いても
よい。
nm程度の範囲の膜厚で堆積することでもよく、TEO
Sを原料とした常圧CVD法やシラン、酸素等を原料と
したプラズマCVD法や減圧熱CVD法などを用いても
よい。
【0114】材料は酸化シリコン膜でなくても窒化シリ
コン膜、酸化窒化シリコン膜などを用いることでもよ
い。
コン膜、酸化窒化シリコン膜などを用いることでもよ
い。
【0115】その後に図10(d)に示すように、減圧
熱CVD法を用いて成膜温度450℃、ジシラン(Si
2 H6 )200sccm、成膜圧力 150mto
rrの条件で75nmの膜厚で堆積し、トランジスタの
活性層として用いるシリコン膜70を形成する。
熱CVD法を用いて成膜温度450℃、ジシラン(Si
2 H6 )200sccm、成膜圧力 150mto
rrの条件で75nmの膜厚で堆積し、トランジスタの
活性層として用いるシリコン膜70を形成する。
【0116】ジボランとジシランの混合ガスを用いるこ
とで、トランジスタ閾値の制御を目的とするシリコン膜
とすることができ、pチャンネル、nチャンネルのトラ
ンジスタの特性をゲート電圧零ボルト付近で対称にする
ことが可能となり、C−MOS回路で有効である。
とで、トランジスタ閾値の制御を目的とするシリコン膜
とすることができ、pチャンネル、nチャンネルのトラ
ンジスタの特性をゲート電圧零ボルト付近で対称にする
ことが可能となり、C−MOS回路で有効である。
【0117】またジボラン/ジシランのガス濃度比はジ
シランガス、ジボランガスの両方あるいはどちらか一つ
のガス流量を変化させて0.1から150ppm程度で
制御する。またシリコン膜はプラズマCVD法やスパッ
タ法などを用いた結晶膜、非晶質膜のいずれでもよく、
ジボラン(B2 H6 )などの不純物を導入しない膜で
あってもよい。
シランガス、ジボランガスの両方あるいはどちらか一つ
のガス流量を変化させて0.1から150ppm程度で
制御する。またシリコン膜はプラズマCVD法やスパッ
タ法などを用いた結晶膜、非晶質膜のいずれでもよく、
ジボラン(B2 H6 )などの不純物を導入しない膜で
あってもよい。
【0118】その後に図10(e)に示すように、レー
ザ照射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行
う。目合わせの方法については後に述べる。
ザ照射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行
う。目合わせの方法については後に述べる。
【0119】目合わせを行った後XeCl(308n
m)のエキシマレーザアニール法を用い380mJ/c
m2 (10shot/point)の照射エネルギー
でレーザ照射80を行い、結晶化シリコン膜71とさせ
る。
m)のエキシマレーザアニール法を用い380mJ/c
m2 (10shot/point)の照射エネルギー
でレーザ照射80を行い、結晶化シリコン膜71とさせ
る。
【0120】照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。またレーザはKrF
(248nm)のエキシマレーザを用いてもよい。
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。またレーザはKrF
(248nm)のエキシマレーザを用いてもよい。
【0121】次に図11(f)に示すように、パターニ
ングを行い、ドライエッチング法を用いて島状に加工し
て島状シリコン膜72とする。
ングを行い、ドライエッチング法を用いて島状に加工し
て島状シリコン膜72とする。
【0122】その後に図11(g)に示すように、TE
SOを原料とするプラズマCVD法を用いて、酸化シリ
コン膜を100nmで堆積し、ゲート絶縁膜90を形成
する。ゲート絶縁膜はTEOSを原料とした常圧CVD
法やシラン、酸素等を原料とした減圧熱CVD法を用い
て形成することでもよい。
SOを原料とするプラズマCVD法を用いて、酸化シリ
コン膜を100nmで堆積し、ゲート絶縁膜90を形成
する。ゲート絶縁膜はTEOSを原料とした常圧CVD
法やシラン、酸素等を原料とした減圧熱CVD法を用い
て形成することでもよい。
【0123】その後に、タングステンシリサイドをスパ
ッタ法で100nmの膜厚で堆積し、パターニング後ゲ
ート電極100とする。
ッタ法で100nmの膜厚で堆積し、パターニング後ゲ
ート電極100とする。
【0124】ゲート電極100は高融点金属やそれらの
シリサイド膜を用いることが望ましいが低抵抗の配線材
料であれば、高融点金属でなくてもよい。
シリサイド膜を用いることが望ましいが低抵抗の配線材
料であれば、高融点金属でなくてもよい。
【0125】その後に図11(h)に示す様に、砒素な
どの不純物イオン111を導入する。その後に不純物活
性化の為の熱処理を行いソースドレイン領域120を形
成する。
どの不純物イオン111を導入する。その後に不純物活
性化の為の熱処理を行いソースドレイン領域120を形
成する。
【0126】この時ゲート電極100下部ではチャネル
領域74となる。
領域74となる。
【0127】その後に図11(i)に示す様に、TEO
Sを原料に用いたプラズマCVD法を用い、酸化シリコ
ン膜を300nmで堆積し層間絶縁膜130を形成し、
次に薄膜トランジスタと読みとり画素部とを接続させる
ための引き出し下部電極としてクロムをスパッタ法を用
いて膜厚100nmで堆積後、パターニング後下部電極
200を形成する。
Sを原料に用いたプラズマCVD法を用い、酸化シリコ
ン膜を300nmで堆積し層間絶縁膜130を形成し、
次に薄膜トランジスタと読みとり画素部とを接続させる
ための引き出し下部電極としてクロムをスパッタ法を用
いて膜厚100nmで堆積後、パターニング後下部電極
200を形成する。
【0128】次に、図12(j)に示す様に、層間絶縁
膜130および下部電極200の上に受光素子210と
してアモルファスシリコン膜を、その上にp型の導電性
を有するp型導電膜220をP型アモルファスシリコン
カーバイド膜で連続で堆積する。そして受光素子部のパ
ターニングを行う。
膜130および下部電極200の上に受光素子210と
してアモルファスシリコン膜を、その上にp型の導電性
を有するp型導電膜220をP型アモルファスシリコン
カーバイド膜で連続で堆積する。そして受光素子部のパ
ターニングを行う。
【0129】アモルファスシリコン膜210の膜厚は1
μmの膜厚で、p型アモルファスカーバイド膜220は
膜厚が20nmの膜厚で堆積する。
μmの膜厚で、p型アモルファスカーバイド膜220は
膜厚が20nmの膜厚で堆積する。
【0130】次に、図12(k)に示す様に、ITOを
スパッタ法で堆積後パターニングし、上部透明電極23
0を形成する。
スパッタ法で堆積後パターニングし、上部透明電極23
0を形成する。
【0131】上部透明電極230と引き出し上部電極で
あるアルミ配線とを接続させるためのバリヤメタル24
0としてタングステンシリサイドをスパッタ法で堆積し
てパターニングする。
あるアルミ配線とを接続させるためのバリヤメタル24
0としてタングステンシリサイドをスパッタ法で堆積し
てパターニングする。
【0132】次には、図12(l)に示す様に、窒化シ
リコン膜をプラズマCVD法において膜厚が400nm
で堆積し、層間分離膜250を形成させる。
リコン膜をプラズマCVD法において膜厚が400nm
で堆積し、層間分離膜250を形成させる。
【0133】次に上部透明電極用コンタクトホール26
0、下部電極用コンタクトホール270、薄膜トランジ
スタ上に薄膜トランジスタ用コンタクトホール280を
ドライエッチング法でエッチングして形成する。
0、下部電極用コンタクトホール270、薄膜トランジ
スタ上に薄膜トランジスタ用コンタクトホール280を
ドライエッチング法でエッチングして形成する。
【0134】次に配線電極290としてアルミニウム電
極をスパッタ法で500nmの膜厚で堆積後パターニン
グして形成する。
極をスパッタ法で500nmの膜厚で堆積後パターニン
グして形成する。
【0135】最後に基板表面に保護層としてレジスト等
でカバーをし、ドライエッチ法で裏面に堆積しているシ
リコン膜を除去し、レジスト剥離後、図12(m)に示
す様に、画像読み取り装置13”が完成する。
でカバーをし、ドライエッチ法で裏面に堆積しているシ
リコン膜を除去し、レジスト剥離後、図12(m)に示
す様に、画像読み取り装置13”が完成する。
【0136】こうして目合わせを必要とするレーザ照射
を有する画像読み取り装置13”の製造において工程数
を増加させない製造工程を提供できる。
を有する画像読み取り装置13”の製造において工程数
を増加させない製造工程を提供できる。
【0137】次に本発明に係る上記具体例に於けるレー
ザ照射手順の詳細を図13、図14を用いて説明する。
ザ照射手順の詳細を図13、図14を用いて説明する。
【0138】図13は駆動回路領域の照射手順を示した
平面図、図14は読み取り画素領域の照射手順を示した
平面図である。
平面図、図14は読み取り画素領域の照射手順を示した
平面図である。
【0139】まず駆動回路領域用レーザ照射用アライメ
ントマーク21aと駆動回路領域用レーザ照射用アライ
メントマーク21b、読み取り画素スイッチング素子領
域用レーザ照射用アライメントマーク22aと読み取り
画素スイッチング素子領域用レーザ照射用アライメント
マーク22bを図13に示す位置でシールド層と同じ層
で1回のパターニングで形成させる。また予めマスク部
6上には駆動回路領域54に対応させたマスクスリット
部44を設けておく。最初に駆動回路領域54に照射す
る場合について図13を用いて説明する。
ントマーク21aと駆動回路領域用レーザ照射用アライ
メントマーク21b、読み取り画素スイッチング素子領
域用レーザ照射用アライメントマーク22aと読み取り
画素スイッチング素子領域用レーザ照射用アライメント
マーク22bを図13に示す位置でシールド層と同じ層
で1回のパターニングで形成させる。また予めマスク部
6上には駆動回路領域54に対応させたマスクスリット
部44を設けておく。最初に駆動回路領域54に照射す
る場合について図13を用いて説明する。
【0140】まず駆動回路領域54aに照射する際は、
駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマーク21a
を基準にして当該マスク部6に於けるアラインメントマ
ーク9との目合わせ行い、マスク部6に於けるマスクス
リット部44が駆動回路領域54aの基板手前から照射
できるように基板移動手段であるステージ8を移動させ
ながらレーザ照射を行う。
駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマーク21a
を基準にして当該マスク部6に於けるアラインメントマ
ーク9との目合わせ行い、マスク部6に於けるマスクス
リット部44が駆動回路領域54aの基板手前から照射
できるように基板移動手段であるステージ8を移動させ
ながらレーザ照射を行う。
【0141】次に図13に示す駆動回路領域用レーザ照
射用アライメントマーク21bを基準に当該マスク部6
に於けるアラインメントマーク9との目合わせ行った後
に同様にレーザ照射を行う。
射用アライメントマーク21bを基準に当該マスク部6
に於けるアラインメントマーク9との目合わせ行った後
に同様にレーザ照射を行う。
【0142】次に読み取り画素スイッチング素子領域5
5にレーザを照射する場合の手順について図14を用い
て説明する。
5にレーザを照射する場合の手順について図14を用い
て説明する。
【0143】読み取り画素スイッチング素子領域55に
はレーザを照射する際には予めマスク部6上には読み取
り画素スイッチング素子照射領域55に対応させたマス
クスリット部45を設ける。
はレーザを照射する際には予めマスク部6上には読み取
り画素スイッチング素子照射領域55に対応させたマス
クスリット部45を設ける。
【0144】最初にレーザ照射部側アライメントマーク
9を読み取り画素スイッチング素子領域用レーザ照射用
アライメントマーク22aに目合わせを行い、マスクス
リット部45が読み取り画素スイッチング駆動回路領域
55aの基板手前から照射できるように基板移動手段で
あるステージ8を移動させながらレーザ照射を行う。次
にレーザ照射部側アライメントマーク9を読み取り画素
駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマーク22b
を基準に目合わせを行い、マスクスリット部45が駆動
回路領域55bの基板手前から照射できるようにステー
ジ8を移動させながらレーザ照射を行う。
9を読み取り画素スイッチング素子領域用レーザ照射用
アライメントマーク22aに目合わせを行い、マスクス
リット部45が読み取り画素スイッチング駆動回路領域
55aの基板手前から照射できるように基板移動手段で
あるステージ8を移動させながらレーザ照射を行う。次
にレーザ照射部側アライメントマーク9を読み取り画素
駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマーク22b
を基準に目合わせを行い、マスクスリット部45が駆動
回路領域55bの基板手前から照射できるようにステー
ジ8を移動させながらレーザ照射を行う。
【0145】このようにして必要な領域に所望のレーザ
照射エネルギーで結晶化シリコン膜を得られる。なお本
実施例ではレーザ照射用アライメントマークは図13、
図14に示すように3箇所に設けてあるが、精度よく目
合わせが行えれば、基板10の両端の2箇所でもよく、
その個数と形成位置および目合わせの回数は限定しな
い。
照射エネルギーで結晶化シリコン膜を得られる。なお本
実施例ではレーザ照射用アライメントマークは図13、
図14に示すように3箇所に設けてあるが、精度よく目
合わせが行えれば、基板10の両端の2箇所でもよく、
その個数と形成位置および目合わせの回数は限定しな
い。
【0146】次に本発明に係る当該薄膜トランジスタ1
3に関する図1(A)に示す具体例の製造方法の一例を
図15を参照しながら詳細に説明する。
3に関する図1(A)に示す具体例の製造方法の一例を
図15を参照しながら詳細に説明する。
【0147】即ち、図15は順スタガー薄膜トランジス
タの作製工程を示す断面図でソースドレイン電極とレー
ザ照射用アライメントマークとを同じ層で同時にパター
ニングして形成する方法である。
タの作製工程を示す断面図でソースドレイン電極とレー
ザ照射用アライメントマークとを同じ層で同時にパター
ニングして形成する方法である。
【0148】最初に無アルカリガラスの基板10上に基
板表面からの汚染拡散防止用の酸化シリコン膜を減圧熱
CVD法で、シランガス(SiH4 )50sccm、
酸素ガス(O2 )500sccmの流量でそれぞれチ
ャンバー内に均一になうるように導入させ、成膜温度4
00℃、成膜圧力200mtorrの条件で300nm
の膜厚で堆積し、カバー絶縁膜11とする。
板表面からの汚染拡散防止用の酸化シリコン膜を減圧熱
CVD法で、シランガス(SiH4 )50sccm、
酸素ガス(O2 )500sccmの流量でそれぞれチ
ャンバー内に均一になうるように導入させ、成膜温度4
00℃、成膜圧力200mtorrの条件で300nm
の膜厚で堆積し、カバー絶縁膜11とする。
【0149】また基板はソーダライムガラス、石英など
を用いてもよく、カバー絶縁膜は透明性を有する絶縁材
料であれば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜など
でもよい。
を用いてもよく、カバー絶縁膜は透明性を有する絶縁材
料であれば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜など
でもよい。
【0150】またカバー絶縁膜はシラン、酸素等を原料
ガスとして用いたプラズマCVD法やTEOSを原料と
したプラズマCVD法あるいは常圧CVD法などを用い
ることでもよい。
ガスとして用いたプラズマCVD法やTEOSを原料と
したプラズマCVD法あるいは常圧CVD法などを用い
ることでもよい。
【0151】また膜厚は100nmから1000nmの
範囲で堆積することでもよい。次にスパッタ法を用いて
タングステンシリサイドを100〜300nmの膜厚で
堆積し、その後にプラズマCVD法により、基板温度3
00℃で水素をベースとするガス濃度0.5%程度のフ
ォスフィンガス(PH3 )を600sccmで、シラ
ンガス100sccmでプラズマCVDチャンバー内に
導入させてソース・ドレイン領域の不純物層となるn型
導電膜を50nmの膜厚で堆積する。
範囲で堆積することでもよい。次にスパッタ法を用いて
タングステンシリサイドを100〜300nmの膜厚で
堆積し、その後にプラズマCVD法により、基板温度3
00℃で水素をベースとするガス濃度0.5%程度のフ
ォスフィンガス(PH3 )を600sccmで、シラ
ンガス100sccmでプラズマCVDチャンバー内に
導入させてソース・ドレイン領域の不純物層となるn型
導電膜を50nmの膜厚で堆積する。
【0152】この積層膜をパターニングして、図15
(a)に示す様に、ソース・ドレイン電極121及びア
ラインメントマーク20を同時に形成する。
(a)に示す様に、ソース・ドレイン電極121及びア
ラインメントマーク20を同時に形成する。
【0153】ここではタングステンシリサイドを用いた
が、高融点金属あるいはそのシリサイドまたは高融点金
属とそのシリサイド膜の積層膜を用いてもよい。
が、高融点金属あるいはそのシリサイドまたは高融点金
属とそのシリサイド膜の積層膜を用いてもよい。
【0154】次にプラズマCVD法を用い、シラン(S
iH4 )1000sccm、水素(H2 )1800s
ccm、基板温度250℃100nmの膜厚で堆積し、
図15(b)に示す様に、シリコン膜70を形成する。
その後に窒素ガス中において400℃の温度で1時間の
アニールを行う。
iH4 )1000sccm、水素(H2 )1800s
ccm、基板温度250℃100nmの膜厚で堆積し、
図15(b)に示す様に、シリコン膜70を形成する。
その後に窒素ガス中において400℃の温度で1時間の
アニールを行う。
【0155】これはその後に行うレーザ照射において、
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
【0156】またシリコン膜の成膜方法はここではプラ
ズマCVD法を用いたが、減圧熱CVD法やスパッタ法
などでもよく非晶質膜、結晶膜のどちらでもよい。
ズマCVD法を用いたが、減圧熱CVD法やスパッタ法
などでもよく非晶質膜、結晶膜のどちらでもよい。
【0157】また減圧熱CVD法でシリコン膜を形成す
る場合では、ジボランとジシランの混合ガスを用いて、
トランジスタ閾値の制御を目的とするシリコン膜とする
ことでもよい。
る場合では、ジボランとジシランの混合ガスを用いて、
トランジスタ閾値の制御を目的とするシリコン膜とする
ことでもよい。
【0158】こうすることでpチャンネル、nチャンネ
ルのトランジスタの特性をゲート電圧零ボルト付近で対
称にすることが可能となり、C−MOS回路で有効であ
る。またその際のジボラン/ジシランのガス濃度比はジ
シランガス、ジボランガスの両方あるいはどちらか一つ
のガス流量を変化させて0.1から100ppm程度で
制御することでもよい。
ルのトランジスタの特性をゲート電圧零ボルト付近で対
称にすることが可能となり、C−MOS回路で有効であ
る。またその際のジボラン/ジシランのガス濃度比はジ
シランガス、ジボランガスの両方あるいはどちらか一つ
のガス流量を変化させて0.1から100ppm程度で
制御することでもよい。
【0159】次に、図15(c)に示す様に、レーザ照
射用アライメントマーク20を基準にして所定の目合わ
せを行いレーザ照射80を行う。レーザ照射はXeCl
(308nm)のエキシマレーザアニール法を用い38
0mJ/cm2 (10shot/point)の照射
エネルギーで行う。
射用アライメントマーク20を基準にして所定の目合わ
せを行いレーザ照射80を行う。レーザ照射はXeCl
(308nm)のエキシマレーザアニール法を用い38
0mJ/cm2 (10shot/point)の照射
エネルギーで行う。
【0160】照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。またレーザはKrF
(248nm)のエキシマレーザを用いてもよい。
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。またレーザはKrF
(248nm)のエキシマレーザを用いてもよい。
【0161】レーザ照射により、結晶化シリコン膜71
とさせた後、、図15(d)に示す様に、ドライエッチ
ング法などにより島状結晶シリコン膜72とさせる。こ
の層を薄膜トランジスタの活性層として用いる。
とさせた後、、図15(d)に示す様に、ドライエッチ
ング法などにより島状結晶シリコン膜72とさせる。こ
の層を薄膜トランジスタの活性層として用いる。
【0162】次にプラズマCVD法で窒化シリコン膜を
300nmの膜厚で堆積し、ゲート絶縁膜90を形成す
る。ゲート絶縁膜はシラン、酸素を用いた減圧熱CVD
法やTEOSを原料とするプラズマCVD法あるいは常
圧CVD法をなどによる酸化シリコン膜を用いてもよ
い。その後にコンタクトホール140をドライエッチン
グ法で形成する。次にその後にアルミニウムをスパッタ
法において500nmの膜厚で堆積した後、パターニン
グを行いアルミ電極150とする。こうして図15
(e)に示す様な順スタガー薄膜トランジスタ13が完
成する。
300nmの膜厚で堆積し、ゲート絶縁膜90を形成す
る。ゲート絶縁膜はシラン、酸素を用いた減圧熱CVD
法やTEOSを原料とするプラズマCVD法あるいは常
圧CVD法をなどによる酸化シリコン膜を用いてもよ
い。その後にコンタクトホール140をドライエッチン
グ法で形成する。次にその後にアルミニウムをスパッタ
法において500nmの膜厚で堆積した後、パターニン
グを行いアルミ電極150とする。こうして図15
(e)に示す様な順スタガー薄膜トランジスタ13が完
成する。
【0163】次に、本発明に係る当該薄膜トランジスタ
13に関する図1(B)に示す具体例の製造方法の一例
を図16を参照しながら詳細に説明する。
13に関する図1(B)に示す具体例の製造方法の一例
を図16を参照しながら詳細に説明する。
【0164】即ち、本具体例は、逆スタガー構造の薄膜
トランジスタ13であって、ゲート電極とレーザ照射用
アライメントマークを同時にパターニングして形成する
方法である。
トランジスタ13であって、ゲート電極とレーザ照射用
アライメントマークを同時にパターニングして形成する
方法である。
【0165】図16は逆スタガー薄膜トランジスタ13
の作製工程を示す断面図である。
の作製工程を示す断面図である。
【0166】まず基板10上にTEOSを原料とするプ
ラズマCVD法を用い、TEOS300sccm、He
100sccm、O2 6000sccmのガスを導入
させ、成膜温度410℃、成膜圧力170Pa、RF投
入電力1500Wの条件で酸化シリコン膜を膜厚500
nmで堆積しカバー絶縁膜11を形成する。
ラズマCVD法を用い、TEOS300sccm、He
100sccm、O2 6000sccmのガスを導入
させ、成膜温度410℃、成膜圧力170Pa、RF投
入電力1500Wの条件で酸化シリコン膜を膜厚500
nmで堆積しカバー絶縁膜11を形成する。
【0167】次にタングステンとタングステンシリサイ
ドの積層膜をスパッタ法を用いて膜厚150nmで堆積
した後、図16(a)に示す様に、1回のパターニング
でレーザ照射用アライメントマーク20とゲート電極1
00を形成ゲート電極100を形成する。
ドの積層膜をスパッタ法を用いて膜厚150nmで堆積
した後、図16(a)に示す様に、1回のパターニング
でレーザ照射用アライメントマーク20とゲート電極1
00を形成ゲート電極100を形成する。
【0168】ゲート電極100およびレーザ照射用アラ
イメントマーク20を形成する材料は逆スタガ構造のト
ランジスタのゲート電極材料として使用可能な低抵抗で
あり、精度よく目合わせが行えるレーザ照射用アライメ
ントマークのパターン形状が得られていれば、高融点金
属やそのシリサイドでなくてもよい。
イメントマーク20を形成する材料は逆スタガ構造のト
ランジスタのゲート電極材料として使用可能な低抵抗で
あり、精度よく目合わせが行えるレーザ照射用アライメ
ントマークのパターン形状が得られていれば、高融点金
属やそのシリサイドでなくてもよい。
【0169】次に、図16(b)に示す様に、プラズマ
CVD法を用いて窒化シリコン膜を300nmの膜厚で
堆積しゲート絶縁膜90を形成し、次いでプラズマCV
D法でシラン300sccm、水素ガス900scc
m、成膜温度300℃、RF投入電力60Wで100n
mの膜厚でシリコン膜を堆積し、シリコン膜70を形成
する。
CVD法を用いて窒化シリコン膜を300nmの膜厚で
堆積しゲート絶縁膜90を形成し、次いでプラズマCV
D法でシラン300sccm、水素ガス900scc
m、成膜温度300℃、RF投入電力60Wで100n
mの膜厚でシリコン膜を堆積し、シリコン膜70を形成
する。
【0170】シリコン膜を堆積する際のRF投入電力は
活性層とゲート絶縁膜との界面を形成することになりプ
ラズマダメージを与えないために低く抑えた条件である
ことが好ましい。次に窒素ガス中において400℃の温
度で1時間のアニールを行う。
活性層とゲート絶縁膜との界面を形成することになりプ
ラズマダメージを与えないために低く抑えた条件である
ことが好ましい。次に窒素ガス中において400℃の温
度で1時間のアニールを行う。
【0171】これはその後に行うレーザ照射において、
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
【0172】次に、図16(c)に示す様に、レーザ照
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行い、
レーザ照射80を行って、結晶化シリコン膜71とす
る。
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行い、
レーザ照射80を行って、結晶化シリコン膜71とす
る。
【0173】レーザ照射エネルギー300mJ/cm
2 で行う。照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。
2 で行う。照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。
【0174】またレーザはKrF(248nm)のエキ
シマレーザを用いてもよい。この結晶化シリコン膜71
を逆スタガー薄膜トランジスタの活性層として用いる。
シマレーザを用いてもよい。この結晶化シリコン膜71
を逆スタガー薄膜トランジスタの活性層として用いる。
【0175】次に、図16(d)に示す様に、不純物打
ち込み時のマスク材となるマスク窒化シリコン膜110
を500nmの膜厚で堆積後、ゲート電極100上と同
じ位置にパターニングで形成させ、その後に不純物イオ
ンを打ち込みソース・ドレイン領域を形成する。その後
に不純物活性化のための熱処理を行う。
ち込み時のマスク材となるマスク窒化シリコン膜110
を500nmの膜厚で堆積後、ゲート電極100上と同
じ位置にパターニングで形成させ、その後に不純物イオ
ンを打ち込みソース・ドレイン領域を形成する。その後
に不純物活性化のための熱処理を行う。
【0176】本実施例ではレーザ照射後に不純物イオン
を導入させたが、レーザ照射前に不純物イオン111を
導入させその後のレーザ照射で活性化させることでもよ
い。次に、図16(e)に示す様に、不純物イオン打ち
込みの際に用いたマスク窒化シリコン膜のほとんどすべ
てを1%から5%程度に希釈した弗化水素酸などを用い
て除去した後、プラズマCVD法で膜厚700nmの膜
厚で堆積し、層間絶縁膜130とする。
を導入させたが、レーザ照射前に不純物イオン111を
導入させその後のレーザ照射で活性化させることでもよ
い。次に、図16(e)に示す様に、不純物イオン打ち
込みの際に用いたマスク窒化シリコン膜のほとんどすべ
てを1%から5%程度に希釈した弗化水素酸などを用い
て除去した後、プラズマCVD法で膜厚700nmの膜
厚で堆積し、層間絶縁膜130とする。
【0177】次にドライエッチング法を用いてコンタク
トホール140を形成した後、アルミニウムをスパッタ
法で膜厚1μmで堆積した後パターニングを行い配線電
極150とする。
トホール140を形成した後、アルミニウムをスパッタ
法で膜厚1μmで堆積した後パターニングを行い配線電
極150とする。
【0178】このようにして逆スタガー構造の薄膜トラ
ンジスタ13が完成する。このようにして目合わせを必
要とするレーザ照射工程を有する逆スタガートランジス
タの製造において工程数を増加させることがない製造工
程を提供できる。
ンジスタ13が完成する。このようにして目合わせを必
要とするレーザ照射工程を有する逆スタガートランジス
タの製造において工程数を増加させることがない製造工
程を提供できる。
【0179】又、本発明に係る当該薄膜トランジスタ1
3の別の具体例を図17及び図18を参照しながら詳細
に説明する。
3の別の具体例を図17及び図18を参照しながら詳細
に説明する。
【0180】まず、図17(a)に示す様に、基板10
上にTESOを原料とするプラズマCVD法を用い、T
EOS300sccm、He100sccm、O2 6
000sccmのガスを導入させ、成膜温度410℃、
成膜圧力170Pa、RF投入電力1500Wの条件で
酸化シリコン膜を膜厚500nmで堆積しカバー絶縁膜
11を形成する。
上にTESOを原料とするプラズマCVD法を用い、T
EOS300sccm、He100sccm、O2 6
000sccmのガスを導入させ、成膜温度410℃、
成膜圧力170Pa、RF投入電力1500Wの条件で
酸化シリコン膜を膜厚500nmで堆積しカバー絶縁膜
11を形成する。
【0181】次にタングステンとタングステンシリサイ
ドの積層膜をスパッタ法を用いて膜厚150nmで堆積
した後、1回のパターニングでレーザ照射用アライメン
トマーク20とゲート電極100を形成ゲート電極10
0を形成する。
ドの積層膜をスパッタ法を用いて膜厚150nmで堆積
した後、1回のパターニングでレーザ照射用アライメン
トマーク20とゲート電極100を形成ゲート電極10
0を形成する。
【0182】ゲート電極およびレーザ照射用アライメン
トマークを形成する材料は逆スタガ構造のトランジスタ
のゲート電極材料として使用可能な低抵抗であり、精度
よく目合わせが行えるレーザ照射用アライメントマーク
のパターン形状が得られていれば、高融点金属やそのシ
リサイドでなくてもよい。
トマークを形成する材料は逆スタガ構造のトランジスタ
のゲート電極材料として使用可能な低抵抗であり、精度
よく目合わせが行えるレーザ照射用アライメントマーク
のパターン形状が得られていれば、高融点金属やそのシ
リサイドでなくてもよい。
【0183】次に、図17(b)に示す様に、プラズマ
CVD法を用いて窒化シリコン膜を300nmの膜厚で
堆積しゲート絶縁膜90を形成する。
CVD法を用いて窒化シリコン膜を300nmの膜厚で
堆積しゲート絶縁膜90を形成する。
【0184】次にプラズマCVD法でシラン300sc
cm、水素ガス900sccm、成膜温度300℃、R
F投入電力60Wで100nmの膜厚でシリコン膜を堆
積し、シリコン膜70を形成する。その際、RF投入電
力は活性層とゲート絶縁膜との界面を形成することにな
りプラズマダメージを与えないために低く抑えた条件で
あることが好ましい。
cm、水素ガス900sccm、成膜温度300℃、R
F投入電力60Wで100nmの膜厚でシリコン膜を堆
積し、シリコン膜70を形成する。その際、RF投入電
力は活性層とゲート絶縁膜との界面を形成することにな
りプラズマダメージを与えないために低く抑えた条件で
あることが好ましい。
【0185】次に窒素ガス中において400℃の温度で
1時間のアニールを行う。
1時間のアニールを行う。
【0186】これはその後に行うレーザ照射において、
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
【0187】次に、図17(c)に示す様に、レーザ照
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行い、
レーザ照射80を行って、結晶化シリコン膜71とす
る。レーザ照射エネルギー300mJ/cm2 で行
う。
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行い、
レーザ照射80を行って、結晶化シリコン膜71とす
る。レーザ照射エネルギー300mJ/cm2 で行
う。
【0188】照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。またレーザはKrF
(248nm)のエキシマレーザを用いてもよい。
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。またレーザはKrF
(248nm)のエキシマレーザを用いてもよい。
【0189】次に、図17(d)に示す様に、プラズマ
CVD法を用い、250℃の基板温度で水素をベースと
するガス濃度0.5%のフォスフィンガスを500sc
cm、シランガス200sccmでプラズマCVDチャ
ンバー内に導入させて膜厚50nm程度で堆積し、ソー
ス・ドレインの不純物層となる領域のn型導電シリコン
膜112を形成させる。
CVD法を用い、250℃の基板温度で水素をベースと
するガス濃度0.5%のフォスフィンガスを500sc
cm、シランガス200sccmでプラズマCVDチャ
ンバー内に導入させて膜厚50nm程度で堆積し、ソー
ス・ドレインの不純物層となる領域のn型導電シリコン
膜112を形成させる。
【0190】次に、図18(e)に示す様に、結晶シリ
コン膜71とn型導電膜112をドライエッチング法で
島状シリコン膜72とした後、図18(f)に示す様
に、クロムをスパッタ法で150nmの膜厚で堆積した
後、パターニングを行いソースドレイン電極122を形
成させる。
コン膜71とn型導電膜112をドライエッチング法で
島状シリコン膜72とした後、図18(f)に示す様
に、クロムをスパッタ法で150nmの膜厚で堆積した
後、パターニングを行いソースドレイン電極122を形
成させる。
【0191】その後に、図18(g)に示す様に、ドラ
イエッチング法などによりn型層エッチング300を行
い、逆スタガー構造の薄膜トランジスタ13が完成す
る。
イエッチング法などによりn型層エッチング300を行
い、逆スタガー構造の薄膜トランジスタ13が完成す
る。
【0192】又、本発明に係る当該薄膜トランジスタの
更に他の具体例を図19及び図20を参照しながら詳細
に説明する。
更に他の具体例を図19及び図20を参照しながら詳細
に説明する。
【0193】本具体例の上記具体例と同様に逆スタガー
薄膜トランジスタの製造方法である。
薄膜トランジスタの製造方法である。
【0194】まず、図19(a)に示す様に、基板10
上にTESOを原料とするプラズマCVD法を用い、T
EOS300sccm、He100sccm、O2 6
000sccmのガスを導入させ、成膜温度410℃、
成膜圧力170Pa、RF投入電力1500Wの条件で
酸化シリコン膜を膜厚500nmで堆積しカバー絶縁膜
11を形成する。
上にTESOを原料とするプラズマCVD法を用い、T
EOS300sccm、He100sccm、O2 6
000sccmのガスを導入させ、成膜温度410℃、
成膜圧力170Pa、RF投入電力1500Wの条件で
酸化シリコン膜を膜厚500nmで堆積しカバー絶縁膜
11を形成する。
【0195】次に、タングステンとタングステンシリサ
イドの積層膜をスパッタ法を用いて膜厚150nmで堆
積した後、1回のパターニングでレーザ照射用アライメ
ントマーク20とゲート電極100を形成ゲート電極1
00を形成する。
イドの積層膜をスパッタ法を用いて膜厚150nmで堆
積した後、1回のパターニングでレーザ照射用アライメ
ントマーク20とゲート電極100を形成ゲート電極1
00を形成する。
【0196】ゲート電極およびレーザ照射用アライメン
トマークを形成する材料は逆スタガ構造のトランジスタ
のゲート電極材料として使用可能な低抵抗であり、精度
よく目合わせが行えるレーザ照射用アライメントマーク
のパターン形状が得られていれば、高融点金属やそのシ
リサイドでなくてもよい。
トマークを形成する材料は逆スタガ構造のトランジスタ
のゲート電極材料として使用可能な低抵抗であり、精度
よく目合わせが行えるレーザ照射用アライメントマーク
のパターン形状が得られていれば、高融点金属やそのシ
リサイドでなくてもよい。
【0197】次に、図19(b)に示す様に、プラズマ
CVD法を用いて窒化シリコン膜を300nmの膜厚で
堆積しゲート絶縁膜90を形成し、続いて、プラズマC
VD法でシラン(SiH4 )300sccm、水素
(H2 )900sccm、成膜温度300℃、RF投
入電力60Wで100nmの膜厚でシリコン膜を堆積
し、シリコン膜70を形成する。
CVD法を用いて窒化シリコン膜を300nmの膜厚で
堆積しゲート絶縁膜90を形成し、続いて、プラズマC
VD法でシラン(SiH4 )300sccm、水素
(H2 )900sccm、成膜温度300℃、RF投
入電力60Wで100nmの膜厚でシリコン膜を堆積
し、シリコン膜70を形成する。
【0198】その際、RF投入電力は活性層とゲート絶
縁膜との界面を形成することになりプラズマダメージを
与えないために低く抑えた条件であることが好ましい。
縁膜との界面を形成することになりプラズマダメージを
与えないために低く抑えた条件であることが好ましい。
【0199】次に窒素ガス中において400℃の温度で
1時間のアニールを行う。
1時間のアニールを行う。
【0200】これはその後に行うレーザ照射において、
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
シリコン膜中から水素が脱離することが原因で膜が剥が
れるなどの問題があるために、予めシリコン膜中に含ま
れる水素を脱離させることを目的としている。
【0201】次に、図19(c)に示す様に、レーザ照
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行い、
レーザ照射80を行って、結晶化シリコン膜71とす
る。
射用アライメントマーク20を基準に目合わせを行い、
レーザ照射80を行って、結晶化シリコン膜71とす
る。
【0202】レーザ照射エネルギー300mJ/cm
2 で行う。照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。
2 で行う。照射エネルギーはシリコン膜の膜厚によっ
て異なり、適宜シリコン膜の膜厚に応じ、結晶化に必要
な照射エネルギーを選択してよい。
【0203】またレーザはKrF(248nm)のエキ
シマレーザを用いてもよい。
シマレーザを用いてもよい。
【0204】次に、図19(d)に示す様に、チャネル
領域となる部分を保護する目的で窒化シリコン膜をプラ
ズマCVD法で500nmの膜厚で堆積しパターニング
後、チャネル保護層131を形成する。その後にプラズ
マCVD法で不純物としてn型導電シリコン膜112を
形成する。
領域となる部分を保護する目的で窒化シリコン膜をプラ
ズマCVD法で500nmの膜厚で堆積しパターニング
後、チャネル保護層131を形成する。その後にプラズ
マCVD法で不純物としてn型導電シリコン膜112を
形成する。
【0205】次に、図20(e)に示す様に、結晶化シ
リコン膜71とチャネル保護層131とn型導電シリコ
ン膜112とをドライエッチング法によりパターニング
し、島状シリコン膜73とする。
リコン膜71とチャネル保護層131とn型導電シリコ
ン膜112とをドライエッチング法によりパターニング
し、島状シリコン膜73とする。
【0206】次に、図20(f)に示す様に、適宜のレ
ジスト膜301を形成後、ドライエッチング法によn型
導電シリコン膜エッチング300を行い、図20(g)
に示す様に、n型導電シリコン膜を分離させてソース・
ドレイン領域120を形成すると同時に当該レジスト膜
301も除去する。
ジスト膜301を形成後、ドライエッチング法によn型
導電シリコン膜エッチング300を行い、図20(g)
に示す様に、n型導電シリコン膜を分離させてソース・
ドレイン領域120を形成すると同時に当該レジスト膜
301も除去する。
【0207】次に、図20(f)に示す様に、スパッタ
法によりクロムなどを堆積後パターニングしてソース・
ドレイン電極122とさせ、逆スタガー型薄膜トランジ
スタ13が完成する。
法によりクロムなどを堆積後パターニングしてソース・
ドレイン電極122とさせ、逆スタガー型薄膜トランジ
スタ13が完成する。
【0208】本発明の上記した具体例に於て、レーザ照
射の際、図21(a)に示すように主にステージ1ある
いはマスク部6などの一方或いは双方を適宜の駆動制御
手段を使用して移動させて照射領域を重ねながら走査さ
せる照射の方法を使用する事も可能である。
射の際、図21(a)に示すように主にステージ1ある
いはマスク部6などの一方或いは双方を適宜の駆動制御
手段を使用して移動させて照射領域を重ねながら走査さ
せる照射の方法を使用する事も可能である。
【0209】またブロック照射と称し、基板上の同じ領
域を同じ照射エネルギーで数回から20回程度照射する
方法をとってもよい。
域を同じ照射エネルギーで数回から20回程度照射する
方法をとってもよい。
【0210】例えば図21(b)に示すようにブロック
照射の領域を角型にした場合、その四角形状の四隅にレ
ーザ照射用アライメントマークを設ける。それに対応さ
せたレーザ照射部側アライメントマークもマスクスリッ
ト部品側に対応させて位置にあらかじめ設けておく。
照射の領域を角型にした場合、その四角形状の四隅にレ
ーザ照射用アライメントマークを設ける。それに対応さ
せたレーザ照射部側アライメントマークもマスクスリッ
ト部品側に対応させて位置にあらかじめ設けておく。
【0211】ブロック照射領域A111に照射させる場
合ではレーザ照射用アライメントマークA23、B2
4、C25、D26のアライメントマークを用いて目合
わせを行い、ブロック照射領域B112に照射させる場
合ではレーザ照射用アライメントマークC25、D2
6、E27、F28の4箇所を用いて行う。
合ではレーザ照射用アライメントマークA23、B2
4、C25、D26のアライメントマークを用いて目合
わせを行い、ブロック照射領域B112に照射させる場
合ではレーザ照射用アライメントマークC25、D2
6、E27、F28の4箇所を用いて行う。
【0212】このブロック照射の方法は照射回数を増や
すことにより実行的な照射強度を上げることが可能であ
り、薄膜トランジスタの特性を向上させる上で優位に働
く。この方法は狭い部分に局所的に照射させることに適
しており、高性能のトランジスタを得たい領域が狭い場
合に有効的な手段である。
すことにより実行的な照射強度を上げることが可能であ
り、薄膜トランジスタの特性を向上させる上で優位に働
く。この方法は狭い部分に局所的に照射させることに適
しており、高性能のトランジスタを得たい領域が狭い場
合に有効的な手段である。
【0213】しかしレーザ照射時の光学系の分布がその
まま特定の領域に反映されてシリコンの結晶性に影響を
与える。そのため光学系の設計や照射の条件に注意を要
する。
まま特定の領域に反映されてシリコンの結晶性に影響を
与える。そのため光学系の設計や照射の条件に注意を要
する。
【0214】また走査照射では照射の大面積化が容易で
ある優位性がある。このそれぞれの特徴を生かし、図2
2に示すように走査照射方法を採用する領域58と、ブ
ロック照射方法を採用する領域56、57とを組み合わ
せで構成してもよく、目的に応じた照射方法を選択して
よい。
ある優位性がある。このそれぞれの特徴を生かし、図2
2に示すように走査照射方法を採用する領域58と、ブ
ロック照射方法を採用する領域56、57とを組み合わ
せで構成してもよく、目的に応じた照射方法を選択して
よい。
【0215】上記した本発明に係る各具体例の説明から
理解される様に、本発明に係る当該薄膜トランジスタの
製造方法としては、基本的には、光源、当該光源から出
射される光ビームを所望の形状に成形すると共に、当該
成形された光ビームを所望の方向に指向させるマスク手
段、及び半導体装置構成部を含む基板を搭載し、当該半
導体装置構成部の所望の部位を当該光路に対応せしめる
様に移動可能に構成された基板移動手段とから構成され
た薄膜トランジスタ製造装置であって、当該マスク手段
に於ける当該所望の光路と当該基板移動手段に於ける当
該半導体装置構成部の所望の部位との位置合わせ操作
は、当該半導体装置構成部上に設けられている当該アラ
インメントマークを参照して実行する様に構成された薄
膜トランジスタ製造方法であり、当該薄膜トランジスタ
製造方法に於て、当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の半導体
装置構成部に設けられている当該アラインメントマーク
と当該マスク手段に設けられている当該アラインメント
マーク検出手段とを一致させる様に制御する事が好まし
い。
理解される様に、本発明に係る当該薄膜トランジスタの
製造方法としては、基本的には、光源、当該光源から出
射される光ビームを所望の形状に成形すると共に、当該
成形された光ビームを所望の方向に指向させるマスク手
段、及び半導体装置構成部を含む基板を搭載し、当該半
導体装置構成部の所望の部位を当該光路に対応せしめる
様に移動可能に構成された基板移動手段とから構成され
た薄膜トランジスタ製造装置であって、当該マスク手段
に於ける当該所望の光路と当該基板移動手段に於ける当
該半導体装置構成部の所望の部位との位置合わせ操作
は、当該半導体装置構成部上に設けられている当該アラ
インメントマークを参照して実行する様に構成された薄
膜トランジスタ製造方法であり、当該薄膜トランジスタ
製造方法に於て、当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の半導体
装置構成部に設けられている当該アラインメントマーク
と当該マスク手段に設けられている当該アラインメント
マーク検出手段とを一致させる様に制御する事が好まし
い。
【0216】更に、本発明に於ける当該薄膜トランジス
タの製造方法に於いては、当該マスク手段は、当該光源
から出射される光ビームの断面積よりも小さな断面積を
有する一つ若しくは複数種の成形光ビームを形成する為
の一つ若しくは複数個のマスクパターンを有している事
も好ましく、又、当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の当該半
導体装置構成部に設けられている当該アラインメントマ
ークを参照して実行する様に構成されている事が望まし
い。
タの製造方法に於いては、当該マスク手段は、当該光源
から出射される光ビームの断面積よりも小さな断面積を
有する一つ若しくは複数種の成形光ビームを形成する為
の一つ若しくは複数個のマスクパターンを有している事
も好ましく、又、当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の当該半
導体装置構成部に設けられている当該アラインメントマ
ークを参照して実行する様に構成されている事が望まし
い。
【0217】より具体的には、当該マスク手段に於ける
当該所望の光路と当該基板移動手段に於ける当該半導体
装置構成部の所望の部位との位置合わせ操作は、当該基
板上の当該半導体装置構成部に設けられている当該アラ
インメントマークと当該マスク手段に設けられている当
該アラインメントマーク検出手段とを一致させる様に制
御する様に構成されているものである。
当該所望の光路と当該基板移動手段に於ける当該半導体
装置構成部の所望の部位との位置合わせ操作は、当該基
板上の当該半導体装置構成部に設けられている当該アラ
インメントマークと当該マスク手段に設けられている当
該アラインメントマーク検出手段とを一致させる様に制
御する様に構成されているものである。
【0218】
【発明の効果】局所的に半導体層を結晶化するためにレ
ーザ照射時に目合わせを必要とする薄膜トランジスタあ
るいはそれらを用いた電子機器の製造工程において、工
程数を増加させることがないスループットの高い製造工
程を提供できる。
ーザ照射時に目合わせを必要とする薄膜トランジスタあ
るいはそれらを用いた電子機器の製造工程において、工
程数を増加させることがないスループットの高い製造工
程を提供できる。
【図1】図1は、本発明に係る薄膜トランジスタの具体
例の構成例を示す断面図である。
例の構成例を示す断面図である。
【図2】図2は、本発明に於て使用されるレーザー照射
手段の一具体例の構成を示す図である。
手段の一具体例の構成を示す図である。
【図3】図3は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法の一具体的の工程手順を説明する図である。
方法の一具体的の工程手順を説明する図である。
【図4】図4は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法の一具体的の工程手順を説明する図である。
方法の一具体的の工程手順を説明する図である。
【図5】図5は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法の一具体的の工程手順を説明する図である。
方法の一具体的の工程手順を説明する図である。
【図6】図6は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法に於けるレーザ照射時の目合わせ方法の一例を示す
図である。
方法に於けるレーザ照射時の目合わせ方法の一例を示す
図である。
【図7】図7は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法の具体的に於ける液晶表示装置のゲート駆動回路領
域のレーザ照射手順を示す平面図である。
方法の具体的に於ける液晶表示装置のゲート駆動回路領
域のレーザ照射手順を示す平面図である。
【図8】図8は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法の具体的に於ける液晶表示装置のデータ信号駆動回
路領域のレーザ照射手順を示す平面図である。
方法の具体的に於ける液晶表示装置のデータ信号駆動回
路領域のレーザ照射手順を示す平面図である。
【図9】図9は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造
方法の具体的に於ける液晶表示装置の画素スイッチング
素子形成領域のレーザ照射手順を示す平面図である。
方法の具体的に於ける液晶表示装置の画素スイッチング
素子形成領域のレーザ照射手順を示す平面図である。
【図10】図10は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の他の具体的の工程手順を説明する図である。
製造方法の他の具体的の工程手順を説明する図である。
【図11】図11は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の他の具体的の工程手順を説明する図である。
製造方法の他の具体的の工程手順を説明する図である。
【図12】図12は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の他の具体的の工程手順を説明する図である。
製造方法の他の具体的の工程手順を説明する図である。
【図13】図13は、本発明に係る他の具体的に於ける
画像読み取り装置の駆動回路領域のレーザ照射手順を示
す平面図。
画像読み取り装置の駆動回路領域のレーザ照射手順を示
す平面図。
【図14】図14は、本発明に係る他の具体的に於ける
画像読み取り装置の読み取り画素スイッチング素子領域
のレーザ照射手順を示す平面図である。
画像読み取り装置の読み取り画素スイッチング素子領域
のレーザ照射手順を示す平面図である。
【図15】図15は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の更に他の具体的の工程手順を説明する図であ
る。
製造方法の更に他の具体的の工程手順を説明する図であ
る。
【図16】図16は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の別の具体的の工程手順を説明する図である。
製造方法の別の具体的の工程手順を説明する図である。
【図17】図17は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の更に別の具体的の工程手順を説明する図であ
る。
製造方法の更に別の具体的の工程手順を説明する図であ
る。
【図18】図18は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の更に別の具体的の工程手順を説明する図であ
る。
製造方法の更に別の具体的の工程手順を説明する図であ
る。
【図19】図19は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の更に異なる具体的の工程手順を説明する図で
ある。
製造方法の更に異なる具体的の工程手順を説明する図で
ある。
【図20】図20は、本発明に係る薄膜トランジスタの
製造方法の更に異なる具体的の工程手順を説明する図で
ある。
製造方法の更に異なる具体的の工程手順を説明する図で
ある。
【図21】図21は、本発明に於けるレーザーの走査照
射の方法の一例とブロック照射方法の一例を示す平面図
である。
射の方法の一例とブロック照射方法の一例を示す平面図
である。
【図22】図22は、本発明に於けるレーザーの走査照
射方法の他の例を示す平面図である。
射方法の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】 1…光源 2、160、161…トランジスタ部 4…成形された光ビーム 5…光路 6…マスク手段、マスク部 7…半導体装置構成部 8…基板移動手段 9…アラインメントマーク検出手段 10…基板、透明基板 11…カバー絶縁膜 12…層間膜 13…薄膜トランジスタ 13’…液晶表示装置 13”…画像読み取り装置 15…薄膜トランジスタ製造装置 16…画像処理手段 17…制御手段 18…第1の制御手段 19…第2の制御手段 20…アラインメントマーク 21…第3の制御手段 22…中央演算手段(CPU) 20a…レーザ照射用アライメントマーク 20b…レーザ照射用アライメントマーク 20c…レーザ照射用アライメントマーク 20d…レーザ照射用アライメントマーク 21a…駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマー
ク 21b…駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマー
ク 22a…読み取り画素スイッチング素子領域用レーザ照
射用アライメントマーク 22b…読み取り画素スイッチング素子領域用レーザ照
射用アライメントマーク 30…光ビーム 40…マスクパターン 41…マスクスリット部 42…マスクスリット部 43…マスクスリット部 44…マスクスリット部 45…マスクスリット部 50…成形光ビームの照射範囲 51a…ゲート信号駆動回路形成照射領域 51b…ゲート信号駆動回路形成照射領域 51…ゲート信号駆動回路形成照射領域 52…データ信号駆動回路形成照射領域 52c…データ信号駆動回路形成照射領域 52d…データ信号駆動回路形成照射領域 53…画素スイッチング素子形成照射領域 53a…画素スイッチング素子形成照射領域 53b…画素スイッチング素子形成照射領域 54…駆動回路領域 54a…駆動回路領域 55…読み取り画素スイッチング素子領域 55a…読み取り画素スイッチング駆動回路領域 55b…駆動回路領域 58…走査照射方法領域 56、57…ブロック照射方法領域 60…遮光層 61…シールド層 70…シリコン膜 71…結晶化シリコン膜 72…島状シリコン膜 74…活性層(チャネル領域) 80…レーザ照射 90…ゲート絶縁膜 97…アラインメントマーク一致状態 100…ゲート電極膜層 110…マスク窒化シリコン膜 111…不純物イオン 112…n型導電シリコン膜 120…ソースドレイン領域 121…ソース・ドレイン電極 122…ソースドレイン電極 130…層間絶縁膜 131…チャネル保護層 140…コンタクトホール 150…配線電極、アルミ電極 170…層間分離膜 180…表示電極用コンタクトホール 190…表示電極 200…下部電極 210…受光素子、アモルファスシリコン膜 220…p型導電膜 230…上部透明電極 240…バリヤメタル 250…層間分離膜 260…上部透明電極用コンタクトホール 270…下部電極用コンタクトホール 280…薄膜トランジスタ用コンタクトホール 290…配線部 301…レジスト膜 300…n型導電シリコン膜エッチング A111…ブロック照射領域 A23、B24、C25、D26、E27、F28…レ
ーザ照射用アライメントマーク B112…ブロック照射領域
ク 21b…駆動回路領域用レーザ照射用アライメントマー
ク 22a…読み取り画素スイッチング素子領域用レーザ照
射用アライメントマーク 22b…読み取り画素スイッチング素子領域用レーザ照
射用アライメントマーク 30…光ビーム 40…マスクパターン 41…マスクスリット部 42…マスクスリット部 43…マスクスリット部 44…マスクスリット部 45…マスクスリット部 50…成形光ビームの照射範囲 51a…ゲート信号駆動回路形成照射領域 51b…ゲート信号駆動回路形成照射領域 51…ゲート信号駆動回路形成照射領域 52…データ信号駆動回路形成照射領域 52c…データ信号駆動回路形成照射領域 52d…データ信号駆動回路形成照射領域 53…画素スイッチング素子形成照射領域 53a…画素スイッチング素子形成照射領域 53b…画素スイッチング素子形成照射領域 54…駆動回路領域 54a…駆動回路領域 55…読み取り画素スイッチング素子領域 55a…読み取り画素スイッチング駆動回路領域 55b…駆動回路領域 58…走査照射方法領域 56、57…ブロック照射方法領域 60…遮光層 61…シールド層 70…シリコン膜 71…結晶化シリコン膜 72…島状シリコン膜 74…活性層(チャネル領域) 80…レーザ照射 90…ゲート絶縁膜 97…アラインメントマーク一致状態 100…ゲート電極膜層 110…マスク窒化シリコン膜 111…不純物イオン 112…n型導電シリコン膜 120…ソースドレイン領域 121…ソース・ドレイン電極 122…ソースドレイン電極 130…層間絶縁膜 131…チャネル保護層 140…コンタクトホール 150…配線電極、アルミ電極 170…層間分離膜 180…表示電極用コンタクトホール 190…表示電極 200…下部電極 210…受光素子、アモルファスシリコン膜 220…p型導電膜 230…上部透明電極 240…バリヤメタル 250…層間分離膜 260…上部透明電極用コンタクトホール 270…下部電極用コンタクトホール 280…薄膜トランジスタ用コンタクトホール 290…配線部 301…レジスト膜 300…n型導電シリコン膜エッチング A111…ブロック照射領域 A23、B24、C25、D26、E27、F28…レ
ーザ照射用アライメントマーク B112…ブロック照射領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年12月6日(1999.12.
6)
6)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 薄膜トランジスタ、薄膜トランジ
スタの製造装置、および薄膜トランジスタその製造方法
スタの製造装置、および薄膜トランジスタその製造方法
───────────────────────────────────────────────────── 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 27/146 H01L 29/78 619B (72)発明者 田邉 浩 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H092 JA41 JB52 JB77 NA14 NA27 NA30 4M118 AB02 AB10 5F046 EA02 EA13 EA18 EB01 EB02 ED01 FA10 5F052 AA02 BB07 DA02 DB02 5F110 AA03 AA08 AA16 AA18 AA21 BB02 BB04 BB10 CC02 CC05 CC07 CC08 DD02 DD03 DD13 DD14 DD15 DD17 DD18 DD24 EE04 EE05 EE14 EE38 EE44 FF02 FF03 FF29 FF30 FF32 GG02 GG13 GG25 GG32 GG35 GG43 GG45 GG47 HJ01 HJ12 HJ23 HK04 HK09 HK33 HK35 HL03 HL23 HM17 HM18 NN03 NN04 NN12 NN22 NN23 NN24 NN35 NN36 NN45 NN46 NN54 NN71 NN72 NN80 PP03 PP04 PP35 QQ01 QQ04 QQ08 QQ09 QQ11 QQ19 QQ30
Claims (18)
- 【請求項1】 透明基板上に形成され、ゲート電極膜層
とソース及びドレイン領域膜層とから構成された薄膜ト
ランジスタであって、更に当該ゲート電極膜層とソース
及びドレイン領域膜層の少なくとも一方の膜層と同一の
配置位置に設けられ且つ当該一方の膜層の構成材料と同
一の構成材料で形成されたアラインメントマークが設け
られている事を特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項2】 透明基板上に形成され、ゲート電極膜層
とソース及びドレイン領域膜層とから構成されたトラン
ジスタであって、且つ当該透明基板を透過して基板側か
ら入射される光がトランジスタの活性層に入射する事を
遮蔽する遮光層が当該トランジスタと当該透明基板との
間に設けられている薄膜トランジスタにおいて、当該遮
光層の配置位置と同一の配置位置に設けられ且つ当該遮
光層のの構成材料と同一の構成材料で形成されたアライ
ンメントマークが設けられている事を特徴とする薄膜ト
ランジスタ。 - 【請求項3】 透明基板上に形成され、ゲート電極膜層
とソース及びドレイン領域膜層とから構成されたトラン
ジスタであって、且つ当該透明基板を透過して基板側か
ら入射される電磁波が当該トランジスタの配線部に取り
込まれる事を防止する為のシールド層が当該トランジス
タと当該透明基板との間に設けられている薄膜トランジ
スタにおいて、当該シールド層の配置位置と同一の配置
位置に設けられ且つ当該シールド層の構成材料と同一の
構成材料で形成されたアラインメントマークが設けられ
ている事を特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項4】 当該請求項1乃至3の何れかに記載の薄
膜トランジスタを使用した電気機器。 - 【請求項5】 請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タを用いた液晶表示装置 - 【請求項6】 請求項1又は3に記載の薄膜トランジス
タを用いたイメージセンサ。 - 【請求項7】 光源、当該光源から出射される光ビーム
を所望の形状に成形すると共に、当該成形された光ビー
ムを所望の方向に指向させる光路を形成するマスク手
段、及び半導体装置構成部を含む基板を搭載し、当該半
導体装置構成部の所望の部位を当該光路に対応せしめる
様に移動可能に構成された基板移動手段とから構成され
た薄膜トランジスタ製造装置であって、当該マスク手段
には、当該半導体装置構成部に設けられているアライン
メントマークを検出する為のアラインメントマーク検出
手段が設けられている事を特徴とする薄膜トランジスタ
製造装置。 - 【請求項8】 当該マスク手段は、当該光源から出射さ
れる光ビームの断面積よりも小さな断面積を有する一つ
若しくは複数種の成形光ビームを形成する為の一つ若し
くは複数個のマスクパターンを有している事を特徴とす
る請求項7記載の薄膜トランジスタ製造装置。 - 【請求項9】 当該マスク手段に於ける当該アラインメ
ントマーク検出手段には、更に画像処理手段が対応して
設けられている事を特徴とする請求項7又は8に記載の
薄膜トランジスタ製造装置。 - 【請求項10】 当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該半導体装置構成部に於ける所望の部位との位置
合わせ操作は、当該基板上に設けられている当該アライ
ンメントマークを参照して実行されるものである事を特
徴とする請求項7乃至9の何れかに記載の薄膜トランジ
スタ製造装置。 - 【請求項11】 当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該半導体装置構成部に於ける所望の部位との位置
合わせ操作は、当該マスク手段に設けられている当該ア
ラインメントマーク検出手段と当該半導体装置構成部に
設けられているアラインメントマークとを一致させる様
に制御するものである事を特徴とする請求項7乃至10
の何れかに記載の薄膜トランジスタ製造装置。 - 【請求項12】 当該マスク手段に設けられている当該
アラインメントマーク検出手段と当該半導体装置構成部
に設けられているアラインメントマークとを一致させる
様に当該基板移動手段に接続された制御手段を制御する
様に構成されている事を特徴とする請求項7乃至11の
何れかに記載の薄膜トランジスタ製造装置。 - 【請求項13】 当該半導体装置構成部の任意の部位に
形成されている当該アラインメントマークは、当該半導
体装置を形成している工程に於いて、他の構成部の形成
処理と同時に形成されたものである事を特徴とする請求
項7乃至12の何れかに記載の薄膜トランジスタ製造装
置。 - 【請求項14】 光源、当該光源から出射される光ビー
ムを所望の形状に成形すると共に、当該成形された光ビ
ームを所望の方向に指向させるマスク手段、及び半導体
装置構成部を含む基板を搭載し、当該半導体装置構成部
の所望の部位を当該光路に対応せしめる様に移動可能に
構成された基板移動手段とから構成された薄膜トランジ
スタ製造装置であって、当該マスク手段に於ける当該所
望の光路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構
成部の所望の部位との位置合わせ操作は、当該半導体装
置構成部上に設けられている当該アラインメントマーク
を参照して実行する事を特徴とする薄膜トランジスタ製
造方法。 - 【請求項15】 当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の半導体
装置構成部に設けられている当該アラインメントマーク
と当該マスク手段に設けられている当該アラインメント
マーク検出手段とを一致させる様に制御する事を特徴と
する請求項14に記載の薄膜トランジスタ製造方法。 - 【請求項16】 当該マスク手段は、当該光源から出射
される光ビームの断面積よりも小さな断面積を有する一
つ若しくは複数種の成形光ビームを形成する為の一つ若
しくは複数個のマスクパターンを有している事を特徴と
する請求項14又は15に記載の薄膜トランジスタ製造
方法。 - 【請求項17】 当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の当該半
導体装置構成部に設けられている当該アラインメントマ
ークを参照して実行する事を特徴とする請求項14乃至
16の何れかに記載の薄膜トランジスタ製造方法。 - 【請求項18】 当該マスク手段に於ける当該所望の光
路と当該基板移動手段に於ける当該半導体装置構成部の
所望の部位との位置合わせ操作は、当該基板上の当該半
導体装置構成部に設けられている当該アラインメントマ
ークと当該マスク手段に設けられている当該アラインメ
ントマーク検出手段とを一致させる様に制御する事を特
徴とする請求項14乃至17の何れかに記載の薄膜トラ
ンジスタ製造方法。
Priority Applications (4)
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JP32821199A JP2001148480A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造装置、および薄膜トランジスタその製造方法 |
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