JP2001267587A

JP2001267587A - 半導体回路及び半導体装置

Info

Publication number: JP2001267587A
Application number: JP2001029728A
Authority: JP
Inventors: Koyu Cho; 宏勇張; Toru Takayama; 徹高山; Yasuhiko Takemura; 保彦竹村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2001-09-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3431903B2

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の回路において、
低リーク電流のＴＦＴと高速動作が可能なＴＦＴを有す
る半導体回路及びそのような回路を作製するための方法
を提供する。【解決手段】絶縁表面を有する基板と、前記絶縁表面上
に形成され、結晶性半導体を含む複数の薄膜トランジス
タからなる前記アクティブマトリクス回路と、前記絶縁
表面上に形成され、結晶性半導体を含む複数の薄膜トラ
ンジスタからなる前記周辺回路とを有する半導体回路に
おいて、前記周辺回路は、前記アクティブマトリクス回
路を駆動し、前記周辺回路の薄膜トランジスタの活性領
域は、ニッケル、鉄、コバルト又は白金を有し、前記ア
クティブマトリクス回路の薄膜トランジスタの活性領域
は、前記ニッケル、鉄、コバルト又は白金を含まないこ
とを特徴とする半導体回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）とその作製方法、およびこれを複数個有する半導
体回路とその作製方法に関するものである。本発明によ
って作製される薄膜トランジスタは、ガラス等の絶縁基
板上、単結晶シリコン等の半導体基板上、いずれにも形
成される。特に本発明は、モノリシック型アクティブマ
トリクス回路（液晶ディスプレー等に使用される）のよ
うに、低速動作のマトリクス回路と、それを駆動する高
速動作の周辺回路を有する半導体回路において効果を発
揮する。

【０００２】

【従来の技術】最近、絶縁基板上に、薄膜状の活性層
（活性領域ともいう）を有する絶縁ゲイト型の半導体装
置の研究がなされている。特に、薄膜状の絶縁ゲイトト
ランジスタ、いわゆる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が熱
心に研究されている。これらは、透明な絶縁基板上に形
成され、マトリクス構造を有する液晶等の表示装置にお
いて、各画素の制御用に利用することや駆動回路に利用
することが目的であり、利用する半導体の材料・結晶状
態によって、アモルファスシリコンＴＦＴや結晶性シリ
コンＴＦＴというように区別されている。

【０００３】一般にアモルファス状態の半導体の電界移
動度は小さく、したがって、高速動作が要求されるＴＦ
Ｔには利用できない。そこで、最近では、より高性能な
回路を作製するため結晶性シリコンＴＦＴの研究・開発
が進められている。

【０００４】結晶半導体は、アモルファス半導体よりも
電界移動度が大きく、したがって、高速動作が可能であ
る。結晶性シリコンでは、ＮＭＯＳのＴＦＴだけでな
く、ＰＭＯＳのＴＦＴも同様に得られるのでＣＭＯＳ回
路を形成することが可能で、例えば、アクティブマトリ
クス方式の液晶表示装置においては、アクティブマトリ
クス部分のみならず、周辺回路（ドライバー等）をもＣ
ＭＯＳの結晶性ＴＦＴで構成する、いわゆるモノリシッ
ク構造を有するものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３には、液晶ディス
プレーに用いられるモノリシックアクティブマトリクス
回路のブロック図を示す。基板７上には周辺ドライバー
回路として、列デコーダー１、行デコーダー２が設けら
れ、また、マトリクス領域３にはトランジスタとキャパ
シタからなる画素回路４が形成され、マトリクス領域と
周辺回路とは、配線５、６によって接続される。周辺回
路に用いるＴＦＴは高速動作が、また、画素回路に用い
るＴＦＴは低リーク電流が要求される。それらの特性は
物理的に矛盾するものであるが、同一基板上に同時に形
成することが求められていた。

【０００６】しかしながら、同一プロセスで作製したＴ
ＦＴは全て同じ様な特性を示す。例えば、熱的なアニー
ルによって作製された結晶シリコンを用いたＴＦＴ、マ
トリクス領域のＴＦＴも周辺駆動回路領域のＴＦＴも同
じ様な特性であり、画素回路に使用できる低リーク電流
と、周辺駆動回路に使用できる高移動度という特性を両
立させることは困難であった。また、熱的なアニールと
選択的なレーザー照射による結晶化（レーザーアニー
ル）という手段を併用することによって上記の困難を解
決することも可能である。この場合には、熱アニールに
よるＴＦＴをマトリクス領域に、レーザーアニールによ
るＴＦＴを周辺駆動回路領域に利用できるが、レーザー
結晶化によって結晶化したシリコンの結晶性は極めて均
一性が低く、特に無欠陥が要求される周辺駆動回路に用
いることは難しかった。本発明はこのような困難な課題
に対して解答を与えんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者の研究の結果、
実質的にアモルファス状態のシリコン被膜に微量の触媒
材料を添加することによって結晶化を促進させ、結晶化
温度を低下させ、結晶化時間を短縮できることが明らか
になった。触媒材料としては、ニッケル（Ｎｉ）、鉄
（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）の単体、も
しくはそれらの珪化物等の化合物が適している。具体的
には、これらの触媒元素を有する被膜、粒子、クラスタ
ー等をアモルファスシリコンに密着させ、あるいはイオ
ン注入法等の方法によってアモルファスシリコン膜中に
これらの触媒元素を導入し、その後、これを適当な温
度、典型的には５８０℃以下の温度で、また、８時間以
内の熱アニールによって結晶化させることができる。

【０００８】これら触媒元素を被膜状に形成する場合に
おいては、触媒元素濃度は十分に低いことから、膜厚は
極めて薄いものとなる。このような被膜の形成方法とし
ては、スパッタリング、真空蒸着等の真空装置を用いる
方法の他に、スピンコーティング法、ディップ（浸漬）
法のような大気圧中でおこなれる方法も簡便で生産性が
高い。この場合には、触媒元素を含有する酢酸塩、硝酸
塩、有機酸塩等を適当な溶媒に溶かして、適切な濃度に
調整したものを用いればよい。

【０００９】当然のことであるが、アニール温度が高い
ほど結晶化時間は短いという関係がある。また、ニッケ
ル、鉄、コバルト、白金の濃度が大きいほど結晶化温度
が低く、結晶化時間が短いという関係がある。本発明人
の研究では、熱平衡的に結晶化を進行させるには、これ
らのうちの少なくとも１つの元素の濃度が１×１０¹⁷ｃ
ｍ^-3またはそれ以上、好ましくは５×１０¹⁸ｃｍ^-3以上
存在することが必要であることがわかった。

【００１０】しかし、上記触媒材料はいずれもシリコン
にとっては好ましくない材料であるので、できるだけそ
の濃度が低いことが望まれる。本発明人は、これらの触
媒物質を有する被膜をレーザーもしくはそれと同等な強
光によって照射することによって、熱平衡的な結晶化に
必要な触媒元素の濃度よりもはるかに少量、典型的には
１／１０以下で著しい結晶成長が得られることを見いだ
した。

【００１１】具体的には、これらの触媒元素の濃度を、
１×１０¹⁵〜１×１０¹⁹ｃｍ^-3、好ましくは１×１０¹⁶
〜５×１０¹⁷ｃｍ^-3とし、これに適当なエネルギーのレ
ーザーもしくはそれと同等な強光を照射することによっ
て結晶化を促進できる。レーザーもしくはそれと同等な
強光のエネルギー密度は、照射される光源の波長、パル
ス幅、アモルファスシリコン（もしくは結晶性シリコ
ン）の膜の温度等に依存する。例えば、アモルファスシ
リコンの温度は１００〜４５０℃、好ましくは２５０〜
３５０℃とすると、より少量の触媒元素濃度で結晶化を
達成することができた。

【００１２】本発明では、上記の触媒材料による結晶化
の特徴を生かして、アモルファスシリコン膜を形成し
て、触媒元素を有する材料を密着させ、あるいは混入さ
せ、ついでレーザーもしくはそれと同等な強光を照射す
ることによって結晶化したシリコン膜を得る。この際
に、基板上の一部に選択的に触媒元素を有する材料を密
着させ、あるいは混入させ、ついでレーザーもしくはそ
れと同等な強光を照射すること、あるいはレーザーもし
くはそれと同等な強光を走査させることによって結晶性
の異なるシリコン膜を同一基板上に形成することもでき
る。また、レーザー照射前に、３５０〜６５０℃、好ま
しくは４００〜５５０℃で１〜２４時間、好ましくは２
〜８時間程度、予備的なアニールをおこなってもよい。

【００１３】かくすることにより、結晶化の程度を向上
せしめることが可能であり、また、熱的なアニールだけ
では除去できない結晶粒界の障壁を弱め、粒界に残存す
るアモルファス成分をも結晶化させることができた。ま
た、このような方法を採用する場合には、熱的なアニー
ルによる結晶化の度合いが低くても、その後のレーザー
照射によって完全な結晶化を成就することができるの
で、使用される触媒元素の濃度を低下せしめることがで
きる。

【００１４】本発明においては、レーザー等の照射前の
予備的なアニールの有無に関わらず、触媒元素の添加さ
れた領域の結晶性は、その後のレーザー等の照射によっ
て、触媒元素の少ない領域よりも向上する。しかも、得
られるＴＦＴの特性は、従来の一般的なレーザーアニー
ル（アモルファスシリコン膜のレーザー照射）法による
ものに比較すると、同じ程度、もしくはそれ以上の特性
であった。さらにレーザー等のエネルギーを通常のレー
ザーアニールに比較して低めに抑えることにより、この
ような特性が安定して得られた。一方、触媒元素の添
加されていない領域でもレーザー照射によって結晶化が
成就されたが、この場合もレーザー等のエネルギーを通
常のレーザーアニールに比較して低めに抑えることによ
り、特性が安定して得られた。

【００１５】このような特長を利用すれば、触媒元素の
少ない領域をアクティブマトリクス回路の画素回路等の
低リークＴＦＴに用い、触媒元素の多い領域を周辺駆動
回路等の高速ＴＦＴとして用いることが可能である。こ
の結果、低リーク電流と高速動作という矛盾するトラン
ジスタを有する回路を同一基板上に同時に形成すること
もできる。

【００１６】本発明では、低リーク電流が要求されるＴ
ＦＴを形成する部分の触媒元素の濃度は、高速ＴＦＴを
形成する部分の触媒元素の濃度よりも小さいことが要求
されるが、それに加えて、両者の差をより明確にするた
めには、また、よりリーク電流を低下させるためには、
低リーク電流が要求されるＴＦＴの活性領域の触媒元素
の濃度は１×１０¹⁵ｃｍ^-3未満であることが望まれる。
以下に実施例を用いて、より詳細に本発明を説明する。

【００１７】〔実施例１〕図１に本実施例の作製工程
の断面図を示す。まず、基板（コーニング７０５９）１
０上にスパッタリング法によって厚さ２０００Åの酸化
珪素の下地膜１１を形成した。さらに、プラズマＣＶＤ
法によって、厚さ５００〜１５００Å、例えば５００Å
の真性（Ｉ型）のアモルファスシリコン膜１２を堆積し
た。連続して、スパッタリング法によって、ニッケルを
１×１０¹⁸ｃｍ^-3含むシリコン膜（厚さ５〜２００Å、
例えば５０Å）１３を図に示すように選択的に形成し
た。このニッケル膜１３の形成にはリフトオフ法を用い
た。なお、スパッタリング法の代わりに、スピンコーテ
ィング法を用いてもよい。（図１（Ａ））

【００１８】次に、アモルファスシリコン膜１２に全面
にレーザー光を照射して、結晶化をおこなった。レーザ
ーとしてはＫｒＦエキシマーレーザー（波長２４８ｎ
ｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用いたが、その他のレー
ザー、例えば、ＸｅＦエキシマーレーザー（波長３５３
ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマーレーザー（波長３０８ｎ
ｍ）、ＡｒＦエキシマーレーザー（波長１９３ｎｍ）等
を用いてもよい。レーザーのエネルギー密度は、２００
〜５００ｍＪ／ｃｍ²、例えば３５０ｍＪ／ｃｍ²と
し、１か所につき２〜１０ショット、例えば２ショット
照射した。レーザー照射時に、基板を１００〜４５０
℃、例えば、３００℃に加熱した。この結果、アモルフ
ァスシリコン膜は全面的に結晶化したが、珪化ニッケル
膜１３の下方のシリコン膜１２ａではニッケルが結晶化
を促進させたので、その他の領域のシリコン膜１２ｂよ
りも結晶性が良好であった。（図１（Ｂ））

【００１９】このようにして得られたシリコン膜をフォ
トリソグラフィー法によってパターニングし、島状シリ
コン領域１４ａ（周辺駆動回路領域）および１４ｂ（マ
トリクス領域）を形成した。さらに、スパッタリング法
によって厚さ１０００Åの酸化珪素膜１５をゲイト絶縁
膜として堆積した。スパッタリングには、ターゲットと
して酸化珪素を用い、スパッタリング時の基板温度は２
００〜４００℃、例えば３５０℃、スパッタリング雰囲
気は酸素とアルゴンで、アルゴン／酸素＝０〜０．５、
例えば０．１以下とした。引き続いて、減圧ＣＶＤ法に
よって、厚さ３０００〜８０００Å、例えば６０００Å
のシリコン膜（０．１〜２％の燐を含む）を堆積した。
なお、この酸化珪素１５とシリコン膜の成膜工程は連続
的におこなうことが望ましい。そして、シリコン膜をパ
ターニングして、ゲイト電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃを
形成した。（図１（Ｃ））

【００２０】次に、プラズマドーピング法によって、シ
リコン領域にゲイト電極をマスクとして不純物（燐およ
びホウ素）を注入した。ドーピングガスとして、フォス
フィン（ＰＨ₃）およびジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用い、
前者の場合は、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例えば８０
ｋＶ、後者の場合は、４０〜８０ｋＶ、例えば６５ｋＶ
とした。ドーズ量は１×１０¹⁵〜８×１０¹⁵ｃｍ^-2、例
えば、燐を２×１０¹⁵ｃｍ^-2、ホウ素を５×１０¹⁵とし
た。この結果、Ｎ型の不純物領域１７ａ、Ｐ型の不純物
領域１７ｂおよび１７ｃが形成された。

【００２１】その後、レーザーアニールによって、不純
物を活性化させた。レーザーとしてはＫｒＦエキシマー
レーザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を
用いたが、その他のレーザー、例えば、ＸｅＦエキシマ
ーレーザー（波長３５３ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマーレ
ーザー（波長３０８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマーレーザー
（波長１９３ｎｍ）等を用いてもよい。レーザーのエネ
ルギー密度は、２００〜４００ｍＪ／ｃｍ²、例えば２
５０ｍＪ／ｃｍ²とし、１か所につき２〜１０ショッ
ト、例えば２ショット照射した。レーザー照射時に、基
板を１００〜４５０℃、例えば、２５０℃に加熱した。
こうして不純物領域１７ａ〜１７ｃを活性化した。（図
１（Ｄ））

【００２２】続いて、厚さ６０００Åの酸化珪素膜１８
を層間絶縁物としてプラズマＣＶＤ法によって形成し、
さらに、スパッタリング法によって厚さ５００〜１００
０Å、例えば８００Åのインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）
を形成し、これをパターニングして画素電極１９を形成
した。次に層間絶縁物にコンタクトホールを形成して、
金属材料、例えば、窒化チタンとアルミニウムの多層膜
によって周辺駆動回路ＴＦＴの電極・配線２０ａ、２０
ｂ、２０ｃ、マトリクス画素回路ＴＦＴの電極・配線２
０ｄ、２０ｅを形成した。最後に、１気圧の水素雰囲気
で３５０℃、３０分のアニールをおこなった。以上の工
程によって半導体回路が完成した。（図１（Ｅ））

【００２３】本実施例で得られたＴＦＴの活性領域に含
まれるニッケルの濃度を２次イオン質量分析（ＳＩＭ
Ｓ）法によって分析したところ、周辺駆動回路領域のＴ
ＦＴからは１×１０¹⁷〜５×１０¹⁷ｃｍ^-3のニッケル
が、また、画素回路のＴＦＴからは測定限界（１×１０
¹⁶ｃｍ^-3）以下のニッケルが検出された。

【００２４】〔実施例２〕図２に本実施例の作製工程
の断面図を示す。基板（コーニング７０５９）２１上
に、スパッタリング法によって、厚さ２０００Åの酸化
珪素膜２２を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法によっ
て、厚さ２００〜１５００Å、例えば５００Åのアモル
ファスシリコン膜２３を堆積した。そして、アモルファ
スシリコン膜２３をフォトレジスト２４でマスクして、
イオン注入法によって選択的にニッケルイオンを注入
し、ニッケルが１×１０¹⁵〜１×１０¹⁸ｃｍ^-3、例え
ば、５×１０¹⁶ｃｍ^-3だけ含まれるような領域２５を作
製した。この領域２５の深さは２００〜５００Åとし、
加速エネルギーはそれに合わせて最適なものを選択し
た。本実施例のようにイオン注入法を用いることは、実
施例１に比べてニッケルの濃度を制御する上で有利であ
った。（図２（Ａ））

【００２５】次に、基板を窒素雰囲気中で３５０〜６５
０℃、好ましくは４００〜５５０℃、例えば５００℃、
２時間のアニールをおこなった。この結果、ニッケルの
ドープされた領域では予備的に結晶化が進行した。その
後、アモルファスシリコン膜２３の全面に選択的にレー
ザー光を照射して、その領域の結晶化をおこなった。レ
ーザーとしてはＫｒＦエキシマーレーザー（波長２４８
ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用いた。レーザーのエ
ネルギー密度は、２００〜５００ｍＪ／ｃｍ²、例えば
３５０ｍＪ／ｃｍ²とし、１か所につき２〜１０ショッ
ト、例えば２ショット照射した。レーザー照射時に、基
板を１００〜４５０℃、例えば３５０℃に加熱した。こ
の結果、シリコン膜が結晶化したが、ニッケルの注入さ
れた領域２３ａの方が、そうでない領域２３ｂよりも結
晶性が良好であった。（図２（Ｂ））

【００２６】その後、このシリコン膜をパターニングし
て、島状シリコン領域２６ａ（周辺駆動回路領域）およ
び２６ｂ（マトリクス画素回路領域）を形成した。さら
に、テトラ・エトキシ・シラン（Ｓｉ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₄、ＴＥＯＳ）と酸素を原料として、プラズマ
ＣＶＤ法によってＴＦＴのゲイト絶縁膜として、厚さ１
０００Åの酸化珪素２７を形成した。原料には、上記ガ
スに加えて、トリクロロエチレン（Ｃ₂ＨＣｌ₃）を用
いた。成膜前にチャンバーに酸素を４００ＳＣＣＭ流
し、基板温度３００℃、全圧５Ｐａ、ＲＦパワー１５０
Ｗでプラズマを発生させ、この状態を１０分保った。そ
の後、チャンバーに酸素３００ＳＣＣＭ、ＴＥＯＳを１
５ＳＣＣＭ、トリクロロエチレンを２ＳＣＣＭを導入し
て、酸化珪素膜の成膜をおこなった。基板温度、ＲＦパ
ワー、全圧は、それぞれ３００℃、７５Ｗ、５Ｐａであ
った。成膜完了後、チャンバーに１００Ｔｏｒｒの水素
を導入し、３５０℃で３５分の水素アニールをおこなっ
た。

【００２７】引き続いて、スパッタリング法によって、
厚さ６０００〜８０００Å、例えば６０００Åのアルミ
ニウム膜（２％のシリコンを含む）を堆積した。アルミ
ニウムの代わりにタンタル、タングステン、チタン、モ
リブテンでもよい。なお、この酸化珪素２７とアルミニ
ウム膜の成膜工程は連続的におこなうことが望ましい。
そして、アルミニウム膜をパターニングして、ＴＦＴの
ゲイト電極２８ａ、２８ｂ、２８ｃを形成した。さら
に、このアルミニウム配線の表面を陽極酸化して、表面
に酸化物層２９ａ、２９ｂ、２９ｃを形成した。陽極酸
化は、酒石酸の１〜５％エチレングリコール溶液中でお
こなった。得られた酸化物層の厚さは２０００Åであっ
た。（図２（Ｃ））

【００２８】次に、プラズマドーピング法によって、シ
リコン領域に不純物（燐）を注入した。ドーピングガス
として、フォスフィン（ＰＨ₃）を用い、加速電圧を６
０〜９０ｋＶ、例えば８０ｋＶとした。ドーズ量は１×
１０¹⁵〜８×１０¹⁵ｃｍ^-2、例えば、２×１０¹⁵ｃｍ^-2
とした。このようにしてＮ型の不純物領域３０ａを形成
した。さらに、今度は左側のＴＦＴ（Ｎチャネル型ＴＦ
Ｔ）をフォトレジストでマスクして、再び、プラズマド
ーピング法で右側の周辺回路領域ＴＦＴ（ＰチャネルＴ
ＦＴ）およびマトリクス領域ＴＦＴのシリコン領域に不
純物（ホウ素）を注入した。ドーピングガスとして、ジ
ボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用い、加速電圧を５０〜８０ｋ
Ｖ、例えば６５ｋＶとした。ドーズ量は１×１０¹⁵〜８
×１０¹⁵ｃｍ^-2、例えば、先に注入された燐より多い５
×１０¹⁵ｃｍ^-2とした。このようにしてＰ型の不純物領
域３０ｂ、３０ｃを形成した。

【００２９】その後、レーザーアニール法によって不純
物の活性化をおこなった。レーザーとしてはＫｒＦエキ
シマーレーザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅ
ｃ）を用いた。レーザーのエネルギー密度は、２００〜
４００ｍＪ／ｃｍ²、例えば２５０ｍＪ／ｃｍ²とし、
１か所につき２〜１０ショット、例えば２ショット照射
した。（図２（Ｄ））

【００３０】続いて、層間絶縁物として厚さ２０００Å
の酸化珪素膜３１をＴＥＯＳを原料とするプラズマＣＶ
Ｄ法によって形成し、さらに、スパッタリング法によっ
て、厚さ５００〜１０００Å、例えば８００Åのインジ
ウム錫酸化膜（ＩＴＯ）を堆積した。そして、これをエ
ッチングして画素電極３２を形成した。さらに、層間絶
縁物３１ににコンタクトホールを形成して、金属材料、
例えば、窒化チタンとアルミニウムの多層膜によって周
辺ドライバー回路ＴＦＴのソース、ドレイン電極・配線
３３ａ、３３ｂ、３３ｃおよび画素回路ＴＦＴの電極・
配線３３ｄ、３３ｅを形成した。以上の工程によって半
導体回路が完成した。（図２（Ｅ））

【００３１】作製された半導体回路において、周辺ドラ
イバー回路領域のＴＦＴの特性は従来のレーザー結晶化
によって作製されたものとは何ら劣るところはなかっ
た。例えば、本実施例によって作成したシフトレジスタ
は、ドレイン電圧１５Ｖで１１ＭＨｚ、１７Ｖで１６Ｍ
Ｈｚの動作を確認できた。また、信頼性の試験において
も従来のものとの差を見出せなかった。さらに、マトリ
クス領域のＴＦＴ（画素回路）の特性に関しては、リー
ク電流は１０^-13Ａ以下であった。

【００３２】

【発明の効果】本発明によって、例えば、上記実施例に
示した如く、同一基板上に、高速動作が可能なＴＦＴと
低リーク電流を特徴とするＴＦＴを形成することができ
た。これを液晶ディスプレーに応用した場合には、量産
性の向上と特性の改善が図られる。もちろん、どちらか
一方の特長を示すＴＦＴのみを１枚の基板上に形成する
ことも可能である。このように本発明は工業上有益な発
明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の作製工程断面図を示す。

【図２】実施例２の作製工程断面図を示す。

【図３】モノリシック型アクティブマトリクス回路
の構成例を示す。

【符号の説明】

１０・・・基板１１・・・下地絶縁膜（酸化珪素）１２・・・アモルファスシリコン膜１３・・・ニッケルを含むシリコン膜１４・・・島状シリコン領域１５・・・ゲイト絶縁膜（酸化珪素）１６・・・ゲイト電極（燐ドープされたシリコン）１７・・・ソース、ドレイン領域１８・・・層間絶縁物（酸化珪素）１９・・・画素電極（ＩＴＯ）２０・・・金属配線・電極（窒化チタン／アルミニウ
ム）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年２月１５日（２００１．２．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面を有する基板と、前記絶縁表面上に形成され、結晶性半導体を含む複数の
薄膜トランジスタからなる前記アクティブマトリクス回
路と、前記絶縁表面上に形成され、結晶性半導体を含む複数の
薄膜トランジスタからなる前記周辺回路とを有する半導
体回路において、前記周辺回路は、前記アクティブマトリクス回路を駆動
し、前記周辺回路の薄膜トランジスタの活性領域は、ニッケ
ル、鉄、コバルト又は白金を有し、前記アクティブマトリクス回路の薄膜トランジスタの活
性領域は、前記ニッケル、鉄、コバルト又は白金を含ま
ないことを特徴とする半導体回路。
【請求項２】絶縁表面を有する基板と、前記絶縁表面上に形成され、結晶性半導体を含む複数の
薄膜トランジスタからなる前記アクティブマトリクス回
路と、前記絶縁表面上に形成され、結晶性半導体を含む複数の
薄膜トランジスタからなる前記周辺回路とを有する半導
体回路において、前記周辺回路は、前記アクティブマトリクス回路を駆動
し、前記周辺回路の薄膜トランジスタの活性領域のニッケ
ル、鉄、コバルト又は白金の濃度は、前記アクティブマ
トリクス回路の薄膜トランジスタの活性領域の濃度より
高いことを特徴とする半導体回路。
【請求項３】請求項１又は２において、前記アクティブマトリクス回路の薄膜トランジスタは、
前記周辺回路の薄膜トランジスタよりも電子移動度が高
いことを特徴とする半導体回路。
【請求項４】請求項１又は２において、前記周辺回路の薄膜トランジスタは、前記アクティブマ
トリクス回路の薄膜トランジスタよりも活性領域の結晶
性が高いことを特徴とする半導体回路。
【請求項５】基板上に形成され、第１のチャネル形成領
域を有する第１の薄膜トランジスタと、前記基板上に形成され、第２のチャネル形成領域を有す
る第２の薄膜トランジスタとを有する半導体装置におい
て、前記第１及び第２のチャネル形成領域は、結晶性を有
し、前記第１のチャネル形成領域の元素の濃度は、前記第２
のチャネル形成領域の元素の濃度よりも高いことを特徴
とする半導体装置。
【請求項６】請求項５において、前記第１のチャネル形成領域の元素の濃度は、前記第２
のチャネル形成領域の元素の濃度の１０倍以上であるこ
とを特徴とする半導体装置。