JP2002050765A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2002050765A
JP2002050765A JP2000235482A JP2000235482A JP2002050765A JP 2002050765 A JP2002050765 A JP 2002050765A JP 2000235482 A JP2000235482 A JP 2000235482A JP 2000235482 A JP2000235482 A JP 2000235482A JP 2002050765 A JP2002050765 A JP 2002050765A
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英人 大沼
Masahiko Hayakawa
昌彦 早川
Osamu Nakamura
理 中村
Makoto Endo
誠 遠藤
Shigenori Hayakawa
茂則 早川
Masayuki Kajiwara
誠之 梶原
Keiichi Sekiguchi
慶一 関口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that conventionally semiconductor devices, such as those for the implantation defect being caused by the doping treatment for leading in the impurity elements for gettering the metallic elements used for acceleration of crystallization and the impurity elements for giving P-type occurs in a semiconductor layer to form a p-channel type TFT, and that it exerts adverse influence on the electrical properties at manufacture of a TFT. SOLUTION: Accelerating voltage at doping treatment has a large influence on implantation defects. To reduce the above implantation defects, it is to be desired that the above acceleration voltage be even lower still. For its sake, the doping treatment is performed separately in two times by changing its accelerating voltage, when forming a low concentration impurity diffusion region and a high concentration diffusion region existing under the tapered section of a gate electrode. By so doing, the implantation defects in the semiconductor film can be minimized. Furthermore, the flexibility in design is improved, because the quantity of introduction of impurity elements can be changed for the above heavily-doped region and the lightly-doped region.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は薄膜トランジスタ(以
下、TFTと言う)で構成された回路を有する半導体装
置の作製方法に関する。例えば、液晶表示装置に代表さ
れる電気光学装置、及び電気光学装置を部品として搭載
した電気機器の構成に関する。また、前記装置の作製方
法に関する。なお、本明細書中において半導体装置と
は、半導体特性を利用することで機能し得る装置全般を
指し、上記電気光学装置及び電気機器もその範疇にある
とする。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a circuit composed of thin film transistors (hereinafter, referred to as TFTs). For example, the present invention relates to a configuration of an electro-optical device typified by a liquid crystal display device, and an electric apparatus including the electro-optical device as a component. Further, the present invention relates to a method for manufacturing the device. Note that in this specification, a semiconductor device refers to any device that can function by utilizing semiconductor characteristics, and the above-described electro-optical device and electric device are also included in the category.

【0002】[0002]

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

【0003】結晶質半導体膜を半導体層として用いたT
FTは、非晶質半導体膜と比較し、非常に高い移動度を
有する。このため、結晶質半導体膜を利用すると、例え
ば、従来の非晶質半導体膜を使って作製した半導体装置
では実現できなかったモノリシック型の液晶電気光学装
置(一枚の基板上に、画素駆動用と駆動回路用の薄膜ト
ランジスタ(TFT)を作製した半導体装置)が作製で
きる。
[0003] T using a crystalline semiconductor film as a semiconductor layer
FT has much higher mobility than an amorphous semiconductor film. For this reason, if a crystalline semiconductor film is used, for example, a monolithic liquid crystal electro-optical device (a pixel driving device) cannot be realized with a semiconductor device manufactured using a conventional amorphous semiconductor film. And a semiconductor device in which a thin film transistor (TFT) for a driver circuit is manufactured.

【0004】このように、結晶質半導体膜は、非晶質半
導体膜と比較し、非常に特性の高い半導体膜である。こ
れが、上記研究の行われる理由である。例えば、加熱に
よる非晶質半導体膜の結晶化を行なうには、600℃以
上の加熱温度と10時間以上の加熱時間が必要であっ
た。この結晶化条件に耐える基板には、例えば、合成石
英基板がある。しかしながら、合成石英基板は高価で加
工性に乏しく、特に大面積に加工するのは非常に困難で
あった。基板の大面積化は特に量産効率を上げるために
は必要不可欠な要素である。近年、量産効率の向上のた
めに基板を大面積化する動きが著しく、新しく建設され
る量産工場のラインは、基板サイズ600×720mm
が標準となりつつある。
[0004] As described above, a crystalline semiconductor film is a semiconductor film having extremely high characteristics as compared with an amorphous semiconductor film. This is the reason why the above studies are performed. For example, in order to crystallize an amorphous semiconductor film by heating, a heating temperature of 600 ° C. or more and a heating time of 10 hours or more are required. A substrate that can withstand this crystallization condition is, for example, a synthetic quartz substrate. However, a synthetic quartz substrate is expensive and poor in workability, and it is very difficult to process a large area in particular. Increasing the area of the substrate is an indispensable element particularly for increasing the mass production efficiency. In recent years, there has been a remarkable movement to increase the area of substrates to improve mass production efficiency, and the line of a newly constructed mass production plant has a substrate size of 600 × 720 mm.
Is becoming the norm.

【0005】合成石英基板をこのような大面積基板に加
工することは現在の技術では難しく、たとえできたとし
ても産業として成り立つ価格までは下がらないと考えら
れる。大面積基板を容易に作製できる材料に、例えばガ
ラス基板がある。ガラス基板には、例えばコーニング7
059と呼ばれているものがある。コーニング7059
は非常に安価で加工性に富み、大面積化も容易である。
しかしながら、コーニング7059は歪点温度が593
℃であり、600℃以上の加熱には問題があった。
[0005] It is difficult to process a synthetic quartz substrate into such a large-area substrate with the current technology, and even if it is possible, it is considered that the price does not decrease to a level that can be realized as an industry. For example, a glass substrate is a material that can be easily manufactured for a large-area substrate. On a glass substrate, for example, Corning 7
There is something called 059. Corning 7059
Is very inexpensive, has good workability, and is easy to enlarge.
However, Corning 7059 has a strain point temperature of 593.
° C, and there was a problem with heating at 600 ° C or higher.

【0006】ガラス基板の1つに、歪点温度が比較的高
いコーニング1737というものがある。コーニング1
737の歪点温度は667℃とコーニング7059の歪
点温度に比べて高い。前記コーニング1737に非晶質
半導体膜を成膜し、20時間、600℃の雰囲気に置い
ても、作製工程に影響するほどの基板の変形は見られな
かった。しかしながら、20時間の加熱時間は量産工程
としては長過ぎた。
[0006] One type of glass substrate is Corning 1737, which has a relatively high strain point temperature. Corning 1
The strain point temperature of 737 is 667 ° C., which is higher than that of Corning 7059. Even when an amorphous semiconductor film was formed on the Corning 1737 and was placed in an atmosphere of 600 ° C. for 20 hours, the substrate was not deformed so much as to affect the manufacturing process. However, the heating time of 20 hours was too long for a mass production process.

【0007】このような問題を解決するため、新しい結
晶化の方法が考案された。前記方法の詳細は特開平7−
183540号公報に記載されている。ここで、前記方
法を簡単に説明する。まず、非晶質半導体膜にニッケ
ル、またはパラジウム、または鉛等の金属元素を微量に
添加する。添加の方法は、プラズマ処理法や蒸着法、イ
オン注入法、スパッタ法、溶液塗布法等を利用すればよ
い。前記添加の後、例えば550℃の窒素雰囲気に4時
間、非晶質半導体膜を置くと、特性の良好な結晶質半導
体膜が得られる。結晶化に最適な加熱温度や加熱時間等
は、前記金属元素の添加量や、非晶質半導体膜の状態に
よる。
[0007] To solve such a problem, a new crystallization method has been devised. Details of the above method are described in
No. 183540. Here, the method will be briefly described. First, a small amount of a metal element such as nickel, palladium, or lead is added to an amorphous semiconductor film. As a method of addition, a plasma treatment method, an evaporation method, an ion implantation method, a sputtering method, a solution coating method, or the like may be used. After the addition, when the amorphous semiconductor film is placed in a nitrogen atmosphere at 550 ° C. for 4 hours, for example, a crystalline semiconductor film having good characteristics can be obtained. The optimal heating temperature and heating time for crystallization depend on the amount of the metal element added and the state of the amorphous semiconductor film.

【0008】しかしながら、前記技術では、結晶化を促
進するために用いた前記金属元素が高抵抗層(チャネル
形成領域やオフセット領域)中に金属化合物として局所
的に残留すると言う問題がある。前記金属化合物は電流
が流れやすいため、高抵抗層であるべき領域の抵抗を局
所的に下げることになり、TFTの電気的特性の安定性
および信頼性を損なう原因となる。
However, the above technique has a problem that the metal element used to promote crystallization locally remains as a metal compound in a high-resistance layer (channel formation region or offset region). Since the metal compound easily flows an electric current, the metal compound locally lowers the resistance of a region to be a high-resistance layer, which causes a deterioration in stability and reliability of electric characteristics of the TFT.

【0009】この問題を解決するため、本出願人は結晶
質半導体膜から結晶化を促進するための金属元素を除去
する技術(ゲッタリング技術)を開発し、特開平10−
270363号公報に開示している。前記ゲッタリング
技術とは、前記金属元素が残留している前記結晶質半導
体膜に15族に属する元素を選択的に導入して加熱処理
を行なうものである。前記加熱処理により、前記15族
に属する元素が導入されていない領域(被ゲッタリング
領域)の前記金属元素は前記被ゲッタリング領域から放
出され、拡散し、前記15族に属する元素が導入されて
いる領域(ゲッタリング領域)に捕獲される。その結
果、前記被ゲッタリング領域において前記金属元素を除
去または低減することができる。
In order to solve this problem, the present applicant has developed a technique (gettering technique) for removing a metal element for promoting crystallization from a crystalline semiconductor film.
It is disclosed in 270363. The gettering technique is to perform a heat treatment by selectively introducing an element belonging to Group 15 into the crystalline semiconductor film in which the metal element remains. Due to the heat treatment, the metal element in a region to which the element belonging to Group 15 is not introduced (the region to be gettered) is released from the region to be gettered, diffuses, and the element belonging to Group 15 is introduced. In the region (gettering region). As a result, the metal element can be removed or reduced in the gettering region.

【0010】前記ゲッタリング技術は、ソース領域およ
びドレイン領域に15族に属する元素を導入してチャネ
ル形成領域やオフセット領域から前記金属元素を除去ま
たはTFTの電気的特性に悪影響を及ぼさない程度に除
去することもできる。15族に属する元素は半導体層に
ドーピングすることによってn型を付与するが、ソース
領域およびドレイン領域にゲッタリングする技術はnチ
ャネル型TFTおよびpチャネル型TFTを形成する半
導体層に適用できる。ここで、pチャネル型TFTを形
成する半導体層のうちソース領域およびドレイン領域と
なる領域にはn型を付与する不純物元素だけでなく、p
型を付与する不純物元素も導入することになる。しか
し、pチャネル型TFTを形成する半導体層においても
ソース領域およびドレイン領域に金属元素がゲッタリン
グされることは確認されている。
The gettering technique removes the metal element from a channel forming region or an offset region by introducing an element belonging to Group 15 into a source region and a drain region, or removes the metal element to such an extent that the electrical characteristics of the TFT are not adversely affected. You can also. An element belonging to Group XV imparts n-type by doping a semiconductor layer, but a technique of gettering a source region and a drain region can be applied to a semiconductor layer forming an n-channel TFT and a p-channel TFT. Here, in the semiconductor layer forming the p-channel type TFT, the regions serving as the source region and the drain region include not only p-type impurity elements but also p-type impurities.
An impurity element for imparting a mold will also be introduced. However, it has been confirmed that a metal element is gettered in a source region and a drain region also in a semiconductor layer forming a p-channel TFT.

【0011】また、ドーピング処理において、半導体層
へ打ち込まれるイオンのエネルギーは、半導体層を形成
する元素の結合エネルギーと比較して非常に大きい。そ
のため、前記半導体層へ打ち込まれるイオンは前記半導
体膜を形成する元素を格子点から弾き飛ばして結晶に欠
陥が生じさせる。したがって、ドーピング処理後は前記
欠陥の回復を行ない、また同時に打ち込んだイオンを活
性化させるため、加熱処理を行なうことが多い。なお、
前記欠陥はイオン注入によって生じるため、本明細書中
では注入欠陥と呼ぶ。
In addition, in the doping process, the energy of ions implanted into the semiconductor layer is much larger than the binding energy of elements forming the semiconductor layer. For this reason, ions implanted into the semiconductor layer repel elements forming the semiconductor film from lattice points, causing defects in the crystal. Therefore, after the doping process, a heating process is often performed to recover the defect and activate the implanted ions at the same time. In addition,
Since the defects are generated by ion implantation, they are referred to herein as implantation defects.

【0012】一方、TFTの電気的特性のひとつにオフ
電流値がある。前記オフ電流値とは、TFTがオフ動作
時に流れるドレイン電流値のことであり、消費電力を低
く抑えるためにはオフ電流値は充分低いほうが望まし
い。
On the other hand, one of the electrical characteristics of a TFT is an off-current value. The off-state current value is a drain current value that flows when the TFT is turned off, and it is desirable that the off-state current value be sufficiently low in order to suppress power consumption.

【0013】オフ電流値を低減するためのTFTの構造
として、低濃度ドレイン(LDD:Lightly Doped Drai
n)構造が知られている。この構造はチャネル形成領域
と、高濃度に不純物元素を導入して形成するソース領域
またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を導入
した領域を設けたものであり、この領域をLDD領域と
呼んでいる。また、ホットキャリアによるオン電流値の
劣化を防ぐための手段として、ゲート絶縁膜を介してL
DD領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆるG
OLD(Gate-drain Overlapped LDD)構造が知られて
いる。このような構造とすることで、ドレイン領域近傍
の高電界が緩和されてホットキャリアの注入を防ぎ、劣
化現象の防止に有効であることが知られている。
As a structure of a TFT for reducing an off-current value, a lightly doped drain (LDD) is used.
n) Structure is known. In this structure, a region into which an impurity element is introduced at a low concentration is provided between a channel formation region and a source region or a drain region formed by introducing an impurity element at a high concentration. Calling. As means for preventing deterioration of the on-current value due to hot carriers, L
The so-called G in which the DD region is arranged so as to overlap the gate electrode
An OLD (Gate-drain Overlapped LDD) structure is known. With such a structure, it is known that a high electric field in the vicinity of the drain region is relieved, injection of hot carriers is prevented, and it is effective in preventing a deterioration phenomenon.

【0014】なお、GOLD構造は、LATID(Larg
e-tilt-angle implanted drain)構造、またはITLD
D(Inverse T LDD)構造等としても知られている。そ
して、例えば「Mutsuko Hatano, Hajime Akimoto and T
akeshi Sakai, IEDM97 TECHNICAL DIGEST, p523-526, 1
997」では、シリコンで形成したサイドウォールによる
GOLD構造であるが、他の構造のTFTと比べ、極め
て優れた信頼性が得られていることが確認されている。
The GOLD structure is LATID (Larg
e-tilt-angle implanted drain) structure or ITLD
It is also known as a D (Inverse T LDD) structure or the like. And, for example, "Mutsuko Hatano, Hajime Akimoto and T
akeshi Sakai, IEDM97 TECHNICAL DIGEST, p523-526, 1
997 "has a GOLD structure with sidewalls formed of silicon, but it has been confirmed that extremely superior reliability is obtained as compared with TFTs of other structures.

【0015】また、GOLD構造を形成するために、ゲ
ート電極の端部はテーパーを有する形状とする。このよ
うな形状にすることで、nチャネル型TFTを形成する
半導体層にn型を付与する不純物元素を導入する工程
と、pチャネル型TFTを形成する半導体層にp型を付
与する不純物元素を導入する工程は、それぞれ1回のド
ーピング処理で、ゲート電極と重ならない部分にソース
領域およびドレイン領域が形成され、ゲート電極のテー
パーの下方には前記テーパーの形状に沿った濃度勾配を
有するLDD領域を形成することができる。
In order to form a GOLD structure, the end of the gate electrode is tapered. With such a shape, a step of introducing an impurity element imparting n-type into a semiconductor layer forming an n-channel TFT and a step of introducing an impurity element imparting p-type into a semiconductor layer forming a p-channel TFT are performed. In the step of introducing, the source region and the drain region are formed in portions that do not overlap with the gate electrode by a single doping process, and an LDD region having a concentration gradient along the shape of the taper is formed below the taper of the gate electrode. Can be formed.

【0016】[0016]

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲー
ト電極の端部のテーパーを利用し、1回のドーピング処
理でソース領域およびドレイン領域と、LDD領域を形
成する方法を用いると、次のような問題点があった。前
記ソース領域およびドレイン領域と、前記LDD領域の
不純物元素の導入量の比は、前記不純物元素の濃度プロ
ファイルの分布形状および半導体層の上方に存在する膜
の膜厚で決まってしまう。そのため、前記ソース領域お
よびドレイン領域と、前記LDD領域それぞれに対する
設計の自由度がなかった。
However, when a method of forming a source region, a drain region, and an LDD region by a single doping process by utilizing the taper at the end of the gate electrode is used, the following problem occurs. There was a problem. The ratio of the introduction amount of the impurity element in the source region and the drain region and the introduction amount of the impurity element in the LDD region is determined by the distribution shape of the concentration profile of the impurity element and the thickness of the film existing above the semiconductor layer. Therefore, there is no design freedom for the source and drain regions and the LDD region.

【0017】また、pチャネル型TFTを形成する半導
体層において、ソース領域およびドレイン領域となる領
域には、まず、結晶化を促進するために用いた金属元素
をゲッタリングするために、n型を付与する不純物元素
を導入する必要がある。さらに、前記ソース領域および
ドレイン領域となる領域には、pチャネル型TFTを作
製するために、p型を付与する不純物元素を導入してい
た。そのため、半導体膜の注入欠陥が激しく、前記注入
欠陥はTFTを作製したときの電気的特性に悪影響を及
ぼすほどであった。ドーピング処理による半導体膜の注
入欠陥はドーピング処理時の加速電圧が大きく影響して
おり、少しでも低い方が望ましかった。
In a semiconductor layer for forming a p-channel type TFT, first, an n-type is formed in a region to be a source region and a drain region in order to getter a metal element used for promoting crystallization. It is necessary to introduce an impurity element to be provided. Further, an impurity element imparting p-type has been introduced into the regions serving as the source region and the drain region in order to manufacture a p-channel TFT. For this reason, the injection defects in the semiconductor film were severe, and the injection defects had a bad influence on the electrical characteristics when the TFT was manufactured. The injection voltage of the semiconductor film due to the doping process is greatly affected by the acceleration voltage at the time of the doping process.

【0018】そのため、本発明において、テーパーを有
するゲート電極をマスクとしてドーピング処理を行なう
場合、少なくともpチャネル型TFTを形成する半導体
層において、ソース領域およびドレイン領域と、LDD
領域を形成する際の加速電圧を変えて、少なくとも2回
に分けて行なうこととする。このようにすることで、半
導体膜における注入欠陥を最小限に抑えることができ
る。さらに、ソース領域およびドレイン領域と、LDD
領域に対して、それぞれ不純物元素の導入量を変えるこ
とができ、設計の自由度が向上する。
Therefore, in the present invention, when a doping process is performed using a gate electrode having a taper as a mask, at least a source region and a drain region and a LDD are formed in a semiconductor layer forming a p-channel TFT.
The acceleration is performed at least twice by changing the acceleration voltage when forming the region. By doing so, injection defects in the semiconductor film can be minimized. Furthermore, a source region and a drain region, and an LDD
The introduction amount of the impurity element can be changed for each region, and the degree of freedom in design is improved.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】図5(A)に加速電圧を
パラメータとし、珪素膜中にボロン(B)のドーズ量を
2×1013/cm2としてドーピング処理を行なったと
きの濃度プロファイルの計算結果を示す。ただし、ボロ
ン原子(B)およびボロン分子(B2)が1:1の割合
で打ち込まれた場合について計算した。図5(A)から
加速電圧によって濃度プロファイルが異なることが分か
る。
FIG. 5A shows a concentration profile when a doping process is performed with an acceleration voltage as a parameter and a boron (B) dose of 2 × 10 13 / cm 2 in a silicon film. The calculation result of is shown. However, calculations were performed for the case where boron atoms (B) and boron molecules (B 2 ) were implanted at a ratio of 1: 1. FIG. 5A shows that the concentration profile differs depending on the acceleration voltage.

【0020】一方、ソース領域およびドレイン領域と、
LDD領域はこれらの上方にある膜の膜厚が異なるた
め、それぞれに適した加速電圧で不純物元素を導入する
必要がある。
On the other hand, a source region and a drain region,
Since the LDD regions have different thicknesses of the films above them, it is necessary to introduce an impurity element at an acceleration voltage suitable for each.

【0021】LDD領域が必要とする不純物元素の導入
量は、ソース領域およびドレイン領域が必要とする導入
量と比較すると少ない。そのため、LDD形成時にソー
ス領域およびドレイン領域に打ち込まれる不純物元素の
導入量は問題にならない。また、ソース領域およびドレ
イン領域形成時の加速電圧は、LDD領域形成時の加速
電圧より低くする。このようにすれば、LDD領域の上
方に存在するゲート絶縁膜やゲート電極がマスクとして
の機能を充分果たし、LDD領域には不純物元素が打ち
込まれない。
The amount of impurity element required for the LDD region is smaller than that required for the source region and the drain region. Therefore, the amount of the impurity element introduced into the source region and the drain region when the LDD is formed does not matter. Further, the acceleration voltage when forming the source region and the drain region is lower than the acceleration voltage when forming the LDD region. With this configuration, the gate insulating film and the gate electrode existing above the LDD region sufficiently function as a mask, and no impurity element is implanted in the LDD region.

【0022】pチャネル型TFTを形成する半導体層の
ソース領域およびドレイン領域には、まずn型を付与す
る不純物元素が導入され、次にLDD領域を形成するた
め高加速電圧でp型を付与する不純物元素が導入され、
続いてソース領域およびドレイン領域を形成するために
低加速電圧でp型を付与する不純物元素が導入される。
そこで、ソース領域およびドレイン領域に相当する半導
体層を作製して、4端子法でシート抵抗値を測定した。
その結果を図5(B)に示す。ここでは、結晶質珪素膜
(膜厚50nm)にリン(P)を80keVで1.7×
1020/cm3、2.3×1020/cm3、2.8×10
20/cm3の濃度になるように条件を振って導入した。
このドーピング処理はn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ドーピング処理に相当す
る。次に、ボロン(B)を70keVで1.5×1020
/cm3導入した。このドーピング処理はpチャネル型
TFTのLDD領域を形成するドーピング処理に相当す
る。続いて、ボロン(B)の条件を振って導入した。こ
のドーピング処理は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ドーピング処理に相当す
る。実験からソース領域およびドレイン領域のシート抵
抗は0.05〜2kΩ(好ましくは0.05〜1kΩ)
であれば良いことが分かっている。図5(B)より、高
加速電圧でボロンを導入してLDD領域を形成しても、
ソース領域およびドレイン領域の抵抗値はソース領域お
よびドレイン領域として充分機能する程度まで低くなる
ことがわかる。
An n-type impurity element is first introduced into the source and drain regions of the semiconductor layer forming the p-channel TFT, and then the p-type is applied at a high acceleration voltage to form an LDD region. Impurity elements are introduced,
Subsequently, an impurity element imparting p-type at a low acceleration voltage is introduced to form a source region and a drain region.
Therefore, a semiconductor layer corresponding to the source region and the drain region was manufactured, and the sheet resistance was measured by a four-terminal method.
The result is shown in FIG. Here, phosphorus (P) is applied to the crystalline silicon film (thickness: 50 nm) at 80 keV for 1.7 ×.
10 20 / cm 3 , 2.3 × 10 20 / cm 3 , 2.8 × 10
The conditions were introduced so that the concentration became 20 / cm 3 .
This doping process corresponds to a doping process for forming a source region and a drain region of an n-channel TFT. Next, boron (B) was added at 70 keV to 1.5 × 10 20.
/ Cm 3 was introduced. This doping process corresponds to a doping process for forming an LDD region of a p-channel TFT. Subsequently, boron (B) was introduced under different conditions. This doping process corresponds to a doping process for forming a source region and a drain region of a p-channel TFT. According to experiments, the sheet resistance of the source region and the drain region is 0.05 to 2 kΩ (preferably 0.05 to 1 kΩ).
Then I know it's good. From FIG. 5B, even when boron is introduced at a high accelerating voltage to form an LDD region,
It can be seen that the resistance values of the source region and the drain region are low enough to function as the source region and the drain region.

【0023】このようにして、ソース領域およびドレイ
ン領域の注入欠陥は最小限に抑えることができ、活性化
が容易となる。また、ソース領域およびドレイン領域
と、LDD領域へのドーピング処理に関しては、独立に
加速電圧と導入量を設定できるため、設計の自由度が大
幅に向上した。
In this way, implantation defects in the source region and the drain region can be minimized, and activation becomes easy. In addition, regarding the doping process for the source region, the drain region, and the LDD region, the acceleration voltage and the amount of introduction can be set independently, so that the degree of freedom in design is greatly improved.

【0024】なお、ここではn型を付与する不純物元素
としてリンを、p型を付与する不純物元素としてボロン
を、半導体膜として珪素膜を例に挙げて説明した。しか
し、本発明において、n型を付与する不純物元素、p型
を付与する不純物元素および半導体膜はこれらに限定す
るものではない。例えば、半導体膜として、非晶質半導
体膜や微結晶半導体膜などがあり、非晶質シリコンゲル
マニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を
適用しても良いし、n型を付与する不純物元素としてリ
ン以外の15族に属する元素や、p型を付与する不純物
元素としてボロン以外の13族に属する元素を適用して
も良い。
Here, an example has been described in which phosphorus is used as an impurity element for imparting n-type, boron is used as an impurity element for imparting p-type, and a silicon film is used as a semiconductor film. However, in the present invention, the impurity element imparting n-type, the impurity element imparting p-type, and the semiconductor film are not limited to these. For example, as a semiconductor film, there is an amorphous semiconductor film, a microcrystalline semiconductor film, or the like, and a compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used, or n-type may be provided. An element belonging to Group 15 other than phosphorus as an impurity element or an element belonging to Group 13 other than boron may be applied as an impurity element imparting p-type.

【0025】本発明は、pチャネル型TFTを有する半
導体装置の作製方法において、結晶質半導体膜上にゲー
ト絶縁膜を形成する第1の工程と、前記ゲート絶縁膜上
に少なくとも1層の導電膜を形成する第2の工程と、前
記導電膜を少なくとも1回エッチングを行なってテーパ
ーを有するゲート電極を形成する第3の工程と、前記ゲ
ート電極をマスクとして、前記結晶質半導体膜に第1の
不純物元素を導入して第1および第2の不純物領域を形
成する第4の工程と、前記第2の不純物領域に選択的に
前記第1の不純物元素を導入して第3の不純物領域を形
成する第5の工程と、前記第1の不純物領域に第2の不
純物元素を導入して第4の不純物領域を形成する第6の
工程と、前記第3の不純物領域に前記第2の不純物元素
を導入して第5の不純物領域を形成する第7の工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の作製方法であ
る。
According to the present invention, in a method for manufacturing a semiconductor device having a p-channel TFT, a first step of forming a gate insulating film on a crystalline semiconductor film, and at least one conductive film on the gate insulating film A second step of forming a gate electrode having a taper by etching the conductive film at least once, and forming a first layer on the crystalline semiconductor film using the gate electrode as a mask. A fourth step of forming first and second impurity regions by introducing an impurity element, and forming a third impurity region by selectively introducing the first impurity element into the second impurity region A fifth step of forming a fourth impurity region by introducing a second impurity element into the first impurity region; and a second step of introducing the second impurity element into the third impurity region. Introduce the fifth A seventh step of forming a pure object region,
And a method for manufacturing a semiconductor device.

【0026】前記導電膜はタングステン、タンタル、チ
タン及びモリブデンなどの高融点金属またはこれら金属
を成分とする化合物またはこれら金属を含む合金などか
ら選ばれた材質を用いる。
The conductive film is made of a material selected from refractory metals such as tungsten, tantalum, titanium and molybdenum, compounds containing these metals as components, or alloys containing these metals.

【0027】エッチングにはプラズマ発生源の電力と基
板側に負のバイアス電圧を発生させるバイアス電力を独
立に制御できる装置を用いる。ゲート電極の端部のテー
パー角度は基板側のバイアス電圧に依存するので、ドラ
イエッチング装置のバイアス電力をより大きく設定する
ことでゲート電極のテーパー角度はより小さくなること
がわかった。バイアス電力を適宜制御して、ゲート電極
の端部に5〜70°のテーパー角度を形成することがで
き、その形状を利用して不純物領域を形成する際のマス
クに用いる。前記第6の工程ではゲート電極の端部に5
〜60°のテーパー角度が形成されるようにドライエッ
チングを行ない、ゲート電極を形成する。
For the etching, an apparatus capable of independently controlling the power of the plasma generation source and the bias power for generating a negative bias voltage on the substrate side is used. Since the taper angle at the end of the gate electrode depends on the bias voltage on the substrate side, it has been found that the taper angle of the gate electrode becomes smaller by setting the bias power of the dry etching apparatus larger. By appropriately controlling the bias power, a taper angle of 5 to 70 ° can be formed at the end of the gate electrode, and this shape is used as a mask when forming an impurity region. In the sixth step, 5
Dry etching is performed to form a taper angle of about 60 ° to form a gate electrode.

【0028】上記第4の工程において、第1および第2
の不純物領域を形成するために、イオン化した不純物元
素を、電界で加速してゲート絶縁膜(本明細書中では、
ゲート電極と半導体層とに密接してその両者の間に設け
られる絶縁膜と、該絶縁膜からその周辺の領域に延在す
る絶縁膜を含めてゲート絶縁膜と称する)を通過させ
て、結晶質半導体膜に導入する方法を用いる。本明細書
中において、この不純物元素の導入方法を便宜上「スル
ードープ法」と呼ぶ。
In the fourth step, the first and second
In order to form an impurity region, an ionized impurity element is accelerated by an electric field to form a gate insulating film (in this specification,
A gate insulating film including an insulating film that is provided in close contact with and between the gate electrode and the semiconductor layer and an insulating film that extends from the insulating film to a peripheral region of the insulating film). A method of introducing into a high quality semiconductor film is used. In this specification, this method of introducing an impurity element is referred to as a “through doping method” for convenience.

【0029】前述のような形状のゲート電極とすること
によって、前記第4の工程でスルードープ法を用い、前
記ゲート電極を構成する第1の導電層のテーパー形状と
なっている部分(テーパー部)の下方に存在する結晶質
半導体膜に、不純物元素の濃度がチャネル形成領域から
遠去かるにつれて連続的に高くなる第1の不純物領域を
自己整合的に形成することを特徴としている。
By forming the gate electrode as described above, the first conductive layer constituting the gate electrode has a tapered portion (tapered portion) by using the through doping method in the fourth step. A first impurity region in which the concentration of the impurity element increases continuously as the distance from the channel formation region increases is formed in a self-aligned manner in the crystalline semiconductor film existing below the first region.

【0030】上記4の工程直後において、ゲート絶縁膜
を介してゲート電極を構成する第1の導電層のテーパー
部と重なる第1の不純物領域と、ゲート絶縁膜を介して
ゲート電極を構成する第1の導電層のテーパー部と重な
らない第2の不純物領域とに区別することができる。
Immediately after the step 4, the first impurity region overlapping the tapered portion of the first conductive layer forming the gate electrode via the gate insulating film, and the first impurity region forming the gate electrode via the gate insulating film. It can be distinguished between the tapered portion of one conductive layer and the second impurity region which does not overlap.

【0031】続いて第5の工程において、第3の不純物
領域を自己整合的に形成するために、イオン化した不純
物元素を、電界で加速してゲート絶縁膜を通過させて、
結晶質半導体膜に導入する方法を用いる。このとき、低
加速電圧でドーピング処理を行なえば、ゲート電極を構
成する第1の導電層がマスクとなるので、自己整合的に
第3の不純物領域を形成することができる。
Subsequently, in a fifth step, in order to form a third impurity region in a self-aligned manner, the ionized impurity element is accelerated by an electric field and passed through a gate insulating film.
A method for introducing into a crystalline semiconductor film is used. At this time, if the doping process is performed at a low acceleration voltage, the first conductive layer forming the gate electrode serves as a mask, so that the third impurity region can be formed in a self-aligned manner.

【0032】ただし、pチャネル型TFTを作製する場
合には、レジストを形成して、第2の不純物領域に選択
的に不純物元素を導入して第3の不純物領域を形成す
る。
However, in the case of manufacturing a p-channel TFT, a resist is formed, and an impurity element is selectively introduced into the second impurity region to form a third impurity region.

【0033】前述のような形状のゲート電極とすること
によって、前記第6の工程でスルードープ法を用い、前
記ゲート電極のテーパー形状となっている部分(テーパ
ー部)の下方に存在する結晶質半導体膜に、不純物元素
の濃度がチャネル形成領域から遠去かるにつれて連続的
に高くなる第4の不純物領域を自己整合的に形成する。
By forming the gate electrode having the above-described shape, the crystalline semiconductor existing under the tapered portion (tapered portion) of the gate electrode by using the through doping method in the sixth step. A fourth impurity region in which the concentration of the impurity element continuously increases as the distance from the channel formation region increases is formed in the film in a self-aligned manner.

【0034】続いて第7の工程において、第5の不純物
領域を自己整合的に形成するために、イオン化した不純
物元素を、電界で加速してゲート絶縁膜を通過させて、
結晶質半導体膜に添加する方法を用いる。このとき、低
加速電圧でドーピング処理を行なえば、ゲート電極を構
成する第1の導電層がマスクとなるので、自己整合的に
第5の不純物領域を形成することができる。
Subsequently, in a seventh step, in order to form a fifth impurity region in a self-aligned manner, the ionized impurity element is accelerated by an electric field and passed through a gate insulating film.
A method of adding to a crystalline semiconductor film is used. At this time, if the doping process is performed at a low acceleration voltage, the first conductive layer forming the gate electrode serves as a mask, so that the fifth impurity region can be formed in a self-aligned manner.

【0035】上記手段を用いてマスク枚数を削減するこ
とで半導体装置の製造工程数、製造に要する時間を削減
でき、製造コストの削減及び歩留まりの改善が可能とな
る。
By using the above means to reduce the number of masks, the number of manufacturing steps and the time required for manufacturing the semiconductor device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced and the yield can be improved.

【0036】また、上記の処理のほかにもドライエッチ
ングや不純物元素のドーピング処理の順序及び条件を変
えることで同じマスク枚数にて結晶質半導体膜、ゲート
絶縁膜およびゲート電極を有する半導体装置にGOLD
構造を形成することができる。
By changing the order and conditions of the dry etching and the doping of the impurity element in addition to the above-described processing, GOLD is applied to the semiconductor device having the crystalline semiconductor film, the gate insulating film and the gate electrode with the same number of masks.
A structure can be formed.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本願発明の実施形態について、以
下に図1〜図3を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0038】まず、基板10上に下地絶縁膜11を形成
する。基板10としては、ガラス基板や石英基板やシリ
コン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁
膜を形成したものを用いても良い。また、処理温度に耐
えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよ
い。
First, a base insulating film 11 is formed on a substrate 10. The substrate 10 may be a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand the processing temperature may be used.

【0039】また、下地絶縁膜11としては、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
の絶縁膜から成る下地膜11を形成する。前記下地絶縁
膜は前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させた構造
を用いても良い。なお、下地絶縁膜を形成しなくてもよ
い。
As the base insulating film 11, a base film 11 made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed. The base insulating film may have a single-layer structure of the insulating film or a structure in which two or more layers are stacked. Note that the base insulating film need not be formed.

【0040】次いで、下地絶縁膜上に半導体膜12を形
成する。半導体膜12は、非晶質構造を有する半導体膜
を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラ
ズマCVD法等)により25〜80nm(好ましくは3
0〜60nm)の厚さで成膜する。前記半導体膜12と
しては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜などがあり、
非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有す
る化合物半導体膜を適用しても良い。
Next, a semiconductor film 12 is formed on the base insulating film. As the semiconductor film 12, a semiconductor film having an amorphous structure is formed to a thickness of 25 to 80 nm (preferably 3 nm) by a known means (sputtering, LPCVD, plasma CVD, or the like).
(0 to 60 nm). Examples of the semiconductor film 12 include an amorphous semiconductor film and a microcrystalline semiconductor film.
A compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used.

【0041】続いて、ニッケルなどの金属元素を用いた
熱結晶化法を行なう。ニッケルなどの金属元素の添加の
方法は、プラズマ処理法や蒸着法、イオン注入法、スパ
ッタ法、溶液塗布法等を利用すればよく、いずれかの方
法により、図1(B)に示す前記金属元素含有層13を
形成する。その後、加熱処理を行ない、半導体膜を結晶
化させる。この結晶化法により半導体膜中に金属元素が
残留することになる。その後、さらに図1(D)に示す
ように、レーザ結晶化法を行なっても良い。レーザ結晶
化の際に用いるレーザ発振器として、エキシマレーザは
大出力で、現状で300Hz程度の高周波パルスを発振
出来るため、良く用いられている。また、パルス発振の
エキシマレーザだけでなく、連続発振のエキシマレーザ
や、Arレーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、YL
Fレーザ等も用いることが出来る。また、レーザビーム
の照射は真空中、大気中、窒素雰囲気中などで行なうこ
とが出来る。さらに、レーザビームを照射する際に基板
を500度程度まで加熱しても良い。
Subsequently, a thermal crystallization method using a metal element such as nickel is performed. As a method for adding a metal element such as nickel, a plasma treatment method, an evaporation method, an ion implantation method, a sputtering method, a solution coating method, or the like may be used, and the metal shown in FIG. The element containing layer 13 is formed. After that, heat treatment is performed to crystallize the semiconductor film. By this crystallization method, a metal element remains in the semiconductor film. After that, a laser crystallization method may be further performed as shown in FIG. An excimer laser is widely used as a laser oscillator used for laser crystallization because it has a large output and can oscillate a high-frequency pulse of about 300 Hz at present. In addition to a pulsed excimer laser, an excimer laser or a continuous wave, Ar laser, YAG laser, YVO 4 laser, YL
An F laser or the like can also be used. The laser beam irradiation can be performed in a vacuum, in the air, in a nitrogen atmosphere, or the like. Further, the substrate may be heated to about 500 degrees when the laser beam is irradiated.

【0042】得られた結晶質半導体膜にフォトマスクを
用いて所望の形状にパターニングして半導体層16a、
16bを形成する。ここで、半導体層16aはnチャネ
ル型TFTを形成するための半導体層とし、半導体層1
6bはpチャネル型TFTを形成するための半導体層と
する。
The obtained crystalline semiconductor film is patterned into a desired shape using a photomask to form a semiconductor layer 16a,
16b is formed. Here, the semiconductor layer 16a is a semiconductor layer for forming an n-channel TFT, and the semiconductor layer 1a
Reference numeral 6b denotes a semiconductor layer for forming a p-channel TFT.

【0043】また、半導体層16a、16bを形成した
後、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元
素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。
After the formation of the semiconductor layers 16a and 16b, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped to control the threshold value of the TFT.

【0044】次いで、半導体層16a、16bを覆うゲ
ート絶縁膜17を形成する。ゲート絶縁膜17はプラズ
マCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜15
0nmとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。
Next, a gate insulating film 17 covering the semiconductor layers 16a and 16b is formed. The gate insulating film 17 has a thickness of 40 to 15 using a plasma CVD method or a sputtering method.
The insulating film containing silicon is formed to have a thickness of 0 nm.

【0045】また、酸化シリコン膜を用いる場合には、
プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilica
te)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度30
0〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度
0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができ
る。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その
後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜と
して良好な特性を得ることができる。
When a silicon oxide film is used,
TEOS (Tetraethyl Orthosilica) by plasma CVD
te) and O 2 , a reaction pressure of 40 Pa, and a substrate temperature of 30
It can be formed by discharging at a high-frequency (13.56 MHz) power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 at 0 to 400 ° C. The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by subsequent thermal annealing at 400 to 500 ° C.

【0046】次いで、ゲート絶縁膜17上に膜厚20〜
100nmの第1の導電膜18と、膜厚100〜400
nmの第2の導電膜19とを積層形成する。第1の導電
膜18および第2の導電膜19は、いずれもTa、W、
Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから選ばれた元
素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化
合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素
をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体
膜を用いてもよい。また、AgPdCu合金を用いても
よい。
Next, a film having a thickness of 20 to
A first conductive film 18 having a thickness of 100 nm;
and a second conductive film 19 having a thickness of nm. Each of the first conductive film 18 and the second conductive film 19 is made of Ta, W,
It may be formed of an element selected from Ti, Mo, Al, Cu, Cr, and Nd, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. Further, an AgPdCu alloy may be used.

【0047】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク20、21を形成し、電極及び配線
を形成するための第1のエッチング処理を行なう。第1
のエッチング処理では第1および第2のエッチング条件
で行なう。この第1のエッチング条件により第1の導電
層の端部をテーパー形状とする。
Next, masks 20 and 21 made of resist are formed by photolithography, and a first etching process for forming electrodes and wirings is performed. First
Is performed under the first and second etching conditions. Under the first etching condition, the end of the first conductive layer is formed into a tapered shape.

【0048】この後、レジストからなるマスク20、2
1を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッチン
グを行なう。第2のエッチング条件により第1の導電膜
18および第2の導電膜とも同程度にエッチングされ
る。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチ
ングするためには、10〜20%程度の割合でエッチン
グ時間を増加させると良い。
Thereafter, the resist masks 20, 2
1 is changed to the second etching condition without removing 1 and etching is performed. Under the second etching condition, the first conductive film 18 and the second conductive film are also etched to the same extent. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time is preferably increased by about 10 to 20%.

【0049】上記第1のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電
層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は15〜45°となる。こうして、第
1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層
から成る第1の形状の導電層22、23(第1の導電層
22a、23aと第2の導電層22b、23b)を形成
する。24はゲート絶縁膜であり、第1の形状の導電層
22、23で覆われない領域は20〜50nm程度エッチ
ングされ薄くなった領域が形成される。
In the first etching process, the shape of the mask made of resist is made appropriate so that
The ends of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. The angle of the tapered portion is 15 to 45 °. Thus, the first shape conductive layers 22, 23 (the first conductive layers 22a, 23a and the second conductive layers 22b, 23b) composed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process. To form Reference numeral 24 denotes a gate insulating film, and a region which is not covered by the first shape conductive layers 22 and 23 is etched by about 20 to 50 nm to form a thinned region.

【0050】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第2のエッチング処理を行なう。ここでは、第2の
導電膜を選択的にエッチングする。この時、第2のエッ
チング処理により第2の導電層25b、26bを形成す
る。一方、第1の導電層25a、26aは、ほとんどエ
ッチングされず、第2の形状の導電層25、26を形成
する。
Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, the second conductive film is selectively etched. At this time, the second conductive layers 25b and 26b are formed by the second etching process. On the other hand, the first conductive layers 25a and 26a are hardly etched, and form the second shape conductive layers 25 and 26.

【0051】そして、第1のドーピング処理を行ない、
図2(A)の状態を得る。ドーピング処理はイオンドー
プ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。第1のドー
ピング処理の条件は加速電圧を60〜120keVと
し、不純物領域28、29の平均濃度が1×1017〜5
×1020/cm3となるように行なう。n型を付与する不純
物元素として15族に属する元素、典型的にはリン
(P)または砒素(As)を用いる。第1のドーピング
処理は、第2の形状の導電層25、26を不純物元素に
対するマスクとして用い、第2の導電層25a、26a
のテーパー部下方における半導体層にも不純物元素が添
加されるようにドーピングする。この不純物領域へ添加
されたリン(P)の濃度は、第1の導電層のテーパー部
の膜厚にしたがって緩やかな濃度勾配を有している。こ
うして、自己整合的に形成された不純物領域28、29
のうち、導電層25、26と重なる不純物領域が28
b、29bであり、導電層25、26と重ならない不純
物領域が28a、29aである。
Then, a first doping process is performed,
The state shown in FIG. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The conditions of the first doping process are as follows: the acceleration voltage is 60 to 120 keV, and the average concentration of the impurity regions 28 and 29 is 1 × 10 17 to 5
Perform so as to be × 10 20 / cm 3 . As the impurity element imparting n-type, an element belonging to Group 15 of the periodic table, typically, phosphorus (P) or arsenic (As) is used. In the first doping process, the second shape conductive layers 25a and 26a are used as masks for impurity elements using the second shape conductive layers 25 and 26.
Is doped so that the impurity element is also added to the semiconductor layer below the tapered portion. The concentration of phosphorus (P) added to the impurity region has a gentle concentration gradient according to the thickness of the tapered portion of the first conductive layer. Thus, impurity regions 28 and 29 formed in a self-aligned manner.
Of these, the impurity region overlapping with the conductive layers 25 and 26 is 28
b and 29b, and the impurity regions which do not overlap with the conductive layers 25 and 26 are 28a and 29a.

【0052】次いで、導電層25、26をマスクとして
用い、ゲート絶縁膜27を選択的に除去して絶縁層30
a、30bを形成する。また、絶縁層30a、30bを
形成すると同時に第2の形状の導電層25、26の形成
に使用したレジストマスクを除去してもよい。(図2
(B))
Next, using the conductive layers 25 and 26 as a mask, the gate insulating film 27 is selectively removed and the insulating layer 30 is removed.
a and 30b are formed. Further, the resist mask used for forming the second shape conductive layers 25 and 26 may be removed simultaneously with the formation of the insulating layers 30a and 30b. (Figure 2
(B))

【0053】第2のドーピング処理を行なって半導体層
にn型を付与する不純物元素を添加する。ドーピングは
第1の導電層および第2の導電層を不純物元素に対する
マスクとして用い、半導体層に不純物元素を導入する。
この第2のドーピング処理の際には、pチャネル型TF
Tを形成する半導体層のソース領域およびドレイン領域
の一部に不純物元素が導入されるようにレジストからな
るマスク31で覆う。第2のドーピング処理の条件は加
速電圧を5〜40keVとし、不純物領域32、33a
の平均濃度が1×1020〜5×1021/cm3となるように
行なう。こうして、自己整合的に第1の導電層と重なら
ない不純物領域32、33aを形成する。マスク31に
より、不純物領域29aは第2のドーピング処理によっ
てn型を付与する不純物元素が導入される領域33aと
導入されない領域33bに分かれる。ここで、pチャネ
ル型TFTを形成する半導体層にもn型を付与する不純
物元素を導入するのは、結晶化を促進するために用いた
金属元素をチャネル形成領域から除去またはTFTの電
気的特性に悪影響を及ぼさない程度にまで低減するため
に必要だからである。
A second doping process is performed to add an impurity element imparting n-type to the semiconductor layer. In doping, the first conductive layer and the second conductive layer are used as masks for the impurity elements, and the impurity elements are introduced into the semiconductor layers.
During the second doping process, the p-channel type TF
The semiconductor layer forming T is covered with a resist mask 31 so that an impurity element is introduced into part of the source region and the drain region of the semiconductor layer. The conditions of the second doping process are as follows: the accelerating voltage is 5 to 40 keV, and the impurity regions 32 and 33 a
Is carried out so that the average concentration of 1 × 10 20 to 5 × 10 21 / cm 3 . Thus, impurity regions 32 and 33a which do not overlap with the first conductive layer are formed in a self-aligned manner. By the mask 31, the impurity region 29a is divided into a region 33a into which the impurity element imparting n-type is introduced by the second doping process and a region 33b into which the impurity element is not introduced. Here, the introduction of the impurity element imparting n-type into the semiconductor layer forming the p-channel TFT is performed by removing the metal element used to promote crystallization from the channel formation region or by using the electrical characteristics of the TFT. This is because it is necessary to reduce it to such an extent that it does not adversely affect the performance.

【0054】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスク34を形成して第
3のドーピング処理を行なう。この第3のドーピング処
理の際には、nチャネル型TFTを形成する半導体層は
レジストからなるマスク34で覆われている。第3のド
ーピング処理ではpチャネル型TFTのLDD領域を形
成するため、高加速電圧でp型を付与する不純物元素を
導入する。第3のドーピング処理の条件は加速電圧を6
0〜120keVとし、不純物領域35の平均濃度が1
×1018〜5×1021/cm3となるように行なう。このと
き、同時にソース領域およびドレイン領域にもp型を付
与する不純物元素が導入される。しかし、LDD領域が
必要とする前記p型を付与する不純物元素の導入量はソ
ース領域およびドレイン領域が必要とする導入量と比較
すると数桁少ない。そのため、第3のドーピング処理に
おいてソース領域およびドレイン領域に導入される前記
p型を付与する不純物元素は問題とならない。また、第
1のドーピング処理によって、不純物領域35にはn型
を付与する不純物元素が添加されているが、p型を付与
する不純物元素の平均濃度を1×1018〜5×1021/c
m3となるようにドーピング処理することにより、pチャ
ネル型TFTのLDD領域として機能するために何ら問
題は生じない。
Next, after removing the mask made of resist, a new mask 34 made of resist is formed and a third doping process is performed. At the time of the third doping process, the semiconductor layer forming the n-channel TFT is covered with a resist mask. In the third doping process, in order to form an LDD region of a p-channel TFT, an impurity element imparting p-type is introduced at a high acceleration voltage. The condition of the third doping process is that the accelerating voltage is 6
0 to 120 keV, and the average concentration of the impurity region 35 is 1
It is carried out so as to be × 10 18 to 5 × 10 21 / cm 3 . At this time, an impurity element imparting p-type is simultaneously introduced into the source region and the drain region. However, the introduction amount of the impurity element imparting the p-type required by the LDD region is several orders of magnitude smaller than the introduction amount required by the source region and the drain region. Therefore, the impurity element imparting the p-type introduced into the source region and the drain region in the third doping process does not matter. Although the impurity element imparting n-type is added to the impurity region 35 by the first doping process, the average concentration of the impurity element imparting p-type is 1 × 10 18 to 5 × 10 21 / c.
By performing the doping treatment so as to obtain m 3 , there is no problem because it functions as an LDD region of a p-channel TFT.

【0055】続いて、マスク34を除去せずに第4のド
ーピング処理を行なう。第4のドーピング処理により、
pチャネル型TFTの活性層となる半導体層に前記一導
電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が導入された
不純物領域36を形成する。第4のドーピング処理の条
件は加速電圧を5〜40keVとし、不純物領域の平均
濃度が1×1020〜5×1022/cm3となるように行な
う。第1の導電層26aおよび第2の導電層26bを不
純物元素に対するマスクとして用い、p型を付与する不
純物元素を添加して自己整合的に不純物領域36を形成
する。(図3(A))。第1のドーピング処理及び第2
のドーピング処理によって、不純物領域36a、36b
にはそれぞれ異なる濃度でn型を付与する不純物元素が
添加されているが、そのいずれの領域においてもp型を
付与する不純物元素の平均濃度を1×1020〜5×10
22/cm3となるようにドーピング処理することにより、p
チャネル型TFTのソース領域およびドレイン領域とし
て機能するために何ら問題は生じない。本実施例では、
pチャネル型TFTの活性層となる半導体層の一部が露
呈しているため、p型を付与する不純物元素を添加しや
すい利点を有している。
Subsequently, a fourth doping process is performed without removing the mask 34. By the fourth doping process,
An impurity region is formed in a semiconductor layer serving as an active layer of a p-channel TFT, into which an impurity element imparting a conductivity type opposite to the one conductivity type is introduced. The fourth doping condition is performed so that the acceleration voltage is 5 to 40 keV and the average concentration of the impurity region is 1 × 10 20 to 5 × 10 22 / cm 3 . Using the first conductive layer 26a and the second conductive layer 26b as a mask for an impurity element, an impurity element imparting p-type is added to form the impurity region 36 in a self-aligned manner. (FIG. 3A). First doping process and second doping
Impurity regions 36a, 36b
Are doped with n-type impurity elements at different concentrations, and the average concentration of the p-type impurity element is 1 × 10 20 to 5 × 10
By doping to 22 / cm 3 ,
There is no problem because it functions as the source and drain regions of the channel type TFT. In this embodiment,
Since a part of the semiconductor layer serving as the active layer of the p-channel TFT is exposed, there is an advantage that an impurity element imparting p-type conductivity can be easily added.

【0056】以上までの工程でそれぞれの半導体層に不
純物領域が形成される。
Through the above steps, impurity regions are formed in the respective semiconductor layers.

【0057】次いで、レジストからなるマスク34を除
去して第1の層間絶縁膜37を形成する。この層間絶縁
膜37としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を
用い、厚さを100〜200nmとしてシリコンを含む
絶縁膜で形成する。層間絶縁膜37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。
Next, the mask 34 made of resist is removed to form a first interlayer insulating film 37. The interlayer insulating film 37 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 100 to 200 nm by using a plasma CVD method or a sputtering method. As the interlayer insulating film 37, another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0058】次いで、図3(B)に示すように、それぞ
れの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する
工程を行う。この活性化工程はファーネスアニール炉を
用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸
素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下の
窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜
550℃で行えばよく、本実施例では550℃、4時間
の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の
他に、レーザアニール法、またはラピッドサーマルアニ
ール法(RTA法)を適用することができる。
Next, as shown in FIG. 3B, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, the oxygen concentration is 400 to 700 ° C. in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less, typically 500 to
The activation treatment may be performed at 550 ° C. In this embodiment, the activation treatment is performed by heat treatment at 550 ° C. for 4 hours. Note that, other than the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied.

【0059】なお、本実施例では、上記活性化処理と同
時に、結晶化の際に触媒として使用した金属元素が高濃
度のn型を付与する不純物元素を含む不純物領域32、
36にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる
半導体層中の前記金属元素の濃度が低減される。このよ
うにして作製したチャネル形成領域を有するTFTはオ
フ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果
移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
In the present embodiment, at the same time as the activation treatment, the impurity region 32 containing the impurity element imparting a high concentration of n-type metal element used as a catalyst at the time of crystallization is used.
The concentration of the metal element in the semiconductor layer which is gettered at 36 and mainly becomes a channel formation region is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and favorable characteristics can be achieved.

【0060】また、第1の層間絶縁膜を形成する前に活
性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱
に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するた
め層間絶縁膜(シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば
窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行うことが好
ましい。
Further, an activation process may be performed before forming the first interlayer insulating film. However, when the wiring material used is weak to heat, after forming an interlayer insulating film (an insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) for protecting the wiring and the like as in this embodiment, the active material is activated. It is preferable to carry out a chemical treatment.

【0061】以上の構成でなる本願発明について、以下
に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行なうことと
する。
The present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to the following embodiments.

【0062】[0062]

【実施例】[実施例1]本願発明の実施例について、以下
に図1〜図3を用いて説明する。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0063】まず、基板10上に下地絶縁膜11を形成
する。基板10としては、ガラス基板や石英基板やシリ
コン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁
膜を形成したものを用いても良い。また、処理温度に耐
えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよ
い。
First, a base insulating film 11 is formed on a substrate 10. The substrate 10 may be a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand the processing temperature may be used.

【0064】また、下地絶縁膜11としては、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
の絶縁膜から成る下地膜11を形成する。前記下地絶縁
膜は前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させた構造
を用いても良い。なお、下地絶縁膜を形成しなくてもよ
い。
As the base insulating film 11, a base film 11 made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed. The base insulating film may have a single-layer structure of the insulating film or a structure in which two or more layers are stacked. Note that the base insulating film need not be formed.

【0065】次いで、下地絶縁膜上に半導体膜12を形
成する。半導体膜12は、非晶質構造を有する半導体膜
を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラ
ズマCVD法等)により25〜80nm(好ましくは3
0〜60nm)の厚さで成膜する。前記半導体膜12と
しては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜などがあり、
非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有す
る化合物半導体膜を適用しても良い。
Next, the semiconductor film 12 is formed on the base insulating film. As the semiconductor film 12, a semiconductor film having an amorphous structure is formed to a thickness of 25 to 80 nm (preferably 3 nm) by a known means (sputtering, LPCVD, plasma CVD, or the like).
(0 to 60 nm). Examples of the semiconductor film 12 include an amorphous semiconductor film and a microcrystalline semiconductor film.
A compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used.

【0066】続いて、ニッケルなどの金属元素を用いた
熱結晶化法を行なう。ニッケルなどの金属元素の添加の
方法は、プラズマ処理法や蒸着法、イオン注入法、スパ
ッタ法、溶液塗布法等を利用すればよく、いずれかの方
法により、図1(B)に示す前記金属元素含有層13を
形成する。その後、加熱処理を行ない、半導体膜を結晶
化させる。この結晶化法により半導体膜中に金属元素が
残留することになる。その後、さらに図1(D)に示す
ように、レーザ結晶化法を行なっても良い。レーザ結晶
化の際に用いるレーザ発振器として、エキシマレーザは
大出力で、現状で300Hz程度の高周波パルスを発振
出来るため、良く用いられている。また、パルス発振の
エキシマレーザだけでなく、連続発振のエキシマレーザ
や、Arレーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、YL
Fレーザ等も用いることが出来る。また、レーザビーム
の照射は真空中、大気中、窒素雰囲気中などで行なうこ
とが出来る。さらに、レーザビームを照射する際に基板
を500度程度まで加熱しても良い。
Subsequently, a thermal crystallization method using a metal element such as nickel is performed. As a method for adding a metal element such as nickel, a plasma treatment method, an evaporation method, an ion implantation method, a sputtering method, a solution coating method, or the like may be used, and the metal shown in FIG. The element containing layer 13 is formed. After that, heat treatment is performed to crystallize the semiconductor film. By this crystallization method, a metal element remains in the semiconductor film. After that, a laser crystallization method may be further performed as shown in FIG. An excimer laser is widely used as a laser oscillator used for laser crystallization because it has a large output and can oscillate a high-frequency pulse of about 300 Hz at present. In addition to a pulsed excimer laser, an excimer laser or a continuous wave, Ar laser, YAG laser, YVO 4 laser, YL
An F laser or the like can also be used. The laser beam irradiation can be performed in a vacuum, in the air, in a nitrogen atmosphere, or the like. Further, the substrate may be heated to about 500 degrees when the laser beam is irradiated.

【0067】得られた結晶質半導体膜にフォトマスクを
用いて所望の形状にパターニングして半導体層16a、
16bを形成する。ここで、半導体層16aはnチャネ
ル型TFTを形成するための半導体層とし、半導体層1
6bはpチャネル型TFTを形成するための半導体層と
する。
The obtained crystalline semiconductor film is patterned into a desired shape using a photomask to form a semiconductor layer 16a,
16b is formed. Here, the semiconductor layer 16a is a semiconductor layer for forming an n-channel TFT, and the semiconductor layer 1a
Reference numeral 6b denotes a semiconductor layer for forming a p-channel TFT.

【0068】また、半導体層16a、16bを形成した
後、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元
素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。
After the formation of the semiconductor layers 16a and 16b, a slight amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped to control the threshold value of the TFT.

【0069】次いで、半導体層16a、16bを覆うゲ
ート絶縁膜17を形成する。ゲート絶縁膜17はプラズ
マCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜15
0nmとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施
例では、プラズマCVD法により110nmの厚さで酸
化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%、
N=7%、H=2%)で形成した。勿論、ゲート絶縁膜
は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、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。
Next, a gate insulating film 17 covering the semiconductor layers 16a and 16b is formed. The gate insulating film 17 has a thickness of 40 to 15 using a plasma CVD method or a sputtering method.
The insulating film containing silicon is formed to have a thickness of 0 nm. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio: Si = 32%, O = 59%,
N = 7%, H = 2%). Needless to say, the gate insulating film is not limited to the silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0070】また、酸化シリコン膜を用いる場合には、
プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilica
te)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度30
0〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度
0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができ
る。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その
後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜と
して良好な特性を得ることができる。
When a silicon oxide film is used,
TEOS (Tetraethyl Orthosilica) by plasma CVD
te) and O 2 , a reaction pressure of 40 Pa, and a substrate temperature of 30
It can be formed by discharging at a high-frequency (13.56 MHz) power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 at 0 to 400 ° C. The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by subsequent thermal annealing at 400 to 500 ° C.

【0071】次いで、ゲート絶縁膜17上に膜厚20〜
100nmの第1の導電膜18と、膜厚100〜400
nmの第2の導電膜19とを積層形成する。本実施例で
は、膜厚30nmのTaN膜からなる第1の導電膜40
8と、膜厚370nmのW膜からなる第2の導電膜40
9を積層形成した。TaN膜はスパッタ法で形成し、T
aのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタ
した。また、W膜は、Wのターゲットを用いたスパッタ
法で形成した。その他に6フッ化タングステン(W
6)を用いる熱CVD法で形成することもできる。い
ずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗
化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μΩcm以下
にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大きくすること
で低抵抗率化を図ることができるが、W膜中に酸素など
の不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化
する。従って、本実施例では、高純度のW(純度99.
9999%)のターゲットを用いたスパッタ法で、さら
に成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分
配慮してW膜を形成することにより、抵抗率9〜20μ
Ωcmを実現することができた。
Next, a film having a thickness of 20 to
A first conductive film 18 having a thickness of 100 nm;
and a second conductive film 19 having a thickness of nm. In this embodiment, the first conductive film 40 made of a 30 nm-thick TaN film is used.
8 and a second conductive film 40 made of a W film having a thickness of 370 nm.
9 was formed by lamination. The TaN film is formed by a sputtering method.
The target a was sputtered in an atmosphere containing nitrogen. The W film was formed by a sputtering method using a W target. In addition, tungsten hexafluoride (W
It can also be formed by a thermal CVD method using F 6 ). In any case, in order to use it as a gate electrode, it is necessary to reduce the resistance, and it is desirable that the resistivity of the W film be 20 μΩcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when the W film contains many impurity elements such as oxygen, the crystallization is inhibited and the resistance is increased. Therefore, in this embodiment, high-purity W (purity 99.
By forming a W film by sputtering using a target of 9999%) and further taking care not to mix impurities from the gas phase during film formation, the resistivity is 9 to 20 μm.
Ωcm was realized.

【0072】なお、本実施例では、第1の導電膜18を
TaN、第2の導電膜19をWとしたが、特に限定され
ず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu、C
r、Ndから選ばれた元素、または前記元素を主成分と
する合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。ま
た、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコ
ン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、Ag
PdCu合金を用いてもよい。また、第1の導電膜をタ
ンタル(Ta)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする
組み合わせ、第1の導電膜を窒化チタン(TiN)膜で
形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の
導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導
電膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化タ
ンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜と
する組み合わせとしてもよい。
In this embodiment, the first conductive film 18 is made of TaN and the second conductive film 19 is made of W. However, the present invention is not particularly limited, and Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, C
It may be formed of an element selected from r and Nd, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. Also, Ag
A PdCu alloy may be used. A first conductive film formed of a tantalum (Ta) film, a second conductive film formed of a W film, a first conductive film formed of a titanium nitride (TiN) film, and a second conductive film formed of a titanium nitride (TiN) film; Are combined with a W film, the first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, and the second conductive film is formed of an Al film, and the first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film. Alternatively, a combination of the second conductive film and the Cu film may be used.

【0073】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク20、21を形成し、電極及び配線
を形成するための第1のエッチング処理を行なう。第1
のエッチング処理では第1および第2のエッチング条件
で行なう。本実施例では第1のエッチング条件として、
ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラ
ズマ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにCF4
とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/
25/10(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の
電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラ
ズマを生成してエッチングを行った。ここでは、松下電
器産業(株)製のICPを用いたドライエッチング装置
(Model E645−□ICP)を用いた。基板側(試
料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力を投
入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この
第1のエッチング条件により第1の導電層の端部をテー
パー形状とする。
Next, resist masks 20 and 21 are formed by photolithography, and a first etching process for forming electrodes and wirings is performed. First
Is performed under the first and second etching conditions. In this embodiment, as the first etching condition,
Using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method, CF 4 is used as an etching gas.
And Cl 2 and O 2 , and the respective gas flow ratios were 25 /
At 25/10 (sccm), 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma and perform etching. Here, a dry etching apparatus (Model E645- □ ICP) using ICP manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. was used. A 150 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the first etching condition, the end of the first conductive layer is formed into a tapered shape.

【0074】この後、レジストからなるマスク20、2
1を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッチン
グ用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量
比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコイル
型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入して
プラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行っ
た。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MH
z)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印
加する。第2のエッチング条件により第1の導電膜18
および第2の導電膜とも同程度にエッチングされる。な
お、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングす
るためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間
を増加させると良い。
Thereafter, the resist masks 20, 2
1 was changed to the second etching condition without removing 1 and CF 4 and Cl 2 were used as etching gases, the respective gas flow ratios were 30/30 (sccm), and the coil type electrode was formed at a pressure of 1 Pa. RF (13.56 MHz) power of 500 W was applied to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. 20W RF (13.56MH) on the substrate side (sample stage)
z) Turn on the power and apply a substantially negative self-bias voltage. The first conductive film 18 depends on the second etching condition.
Also, the second conductive film is etched to the same extent. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time is preferably increased by about 10 to 20%.

【0075】上記第1のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電
層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は15〜45°となる。こうして、第
1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層
から成る第1の形状の導電層22、23(第1の導電層
22a、23aと第2の導電層22b、23b)を形成
する。24はゲート絶縁膜であり、第1の形状の導電層
22、23で覆われない領域は20〜50nm程度エッチ
ングされ薄くなった領域が形成される。
In the above-mentioned first etching process, by making the shape of the mask made of resist suitable,
The ends of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. The angle of the tapered portion is 15 to 45 °. Thus, the first shape conductive layers 22, 23 (the first conductive layers 22a, 23a and the second conductive layers 22b, 23b) composed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process. To form Reference numeral 24 denotes a gate insulating film, and a region which is not covered by the first shape conductive layers 22 and 23 is etched by about 20 to 50 nm to form a thinned region.

【0076】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第2のエッチング処理を行なう。ここでは、ここで
は、エッチングガスにCF4とCl2とO2とを用い、W
膜からなる第2の導電膜を選択的にエッチングする。こ
の時、第2のエッチング処理により第2の導電層25
b、26bを形成する。一方、第1の導電層25a、2
6aは、ほとんどエッチングされず、第2の形状の導電
層25、26を形成する。
Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, CF 4 , Cl 2, and O 2 are used as the etching gas, and W
The second conductive film made of a film is selectively etched. At this time, the second conductive layer 25 is formed by the second etching process.
b and 26b are formed. On the other hand, the first conductive layers 25a, 25
6a is hardly etched, and forms conductive layers 25 and 26 of the second shape.

【0077】そして、第1のドーピング処理を行ない、
図2(A)の状態を得る。ドーピング処理はイオンドー
プ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。第1のドー
ピング処理の条件は加速電圧を60〜120keVと
し、濃度が1×1017〜5×1020/cm3となるように行
なう。本実施例では加速電圧を90keVとし、不純物
領域28、29の平均濃度が2.5×1018/cm3となる
ように第1のドーピング処理を行なった。n型を付与す
る不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリ
ン(P)または砒素(As)を用いる。第1のドーピン
グ処理は、第2の形状の導電層25、26を不純物元素
に対するマスクとして用い、第2の導電層25a、26
aのテーパー部下方における半導体層にも不純物元素が
添加されるようにドーピングする。この不純物領域へ添
加されたリン(P)の濃度は、第1の導電層のテーパー
部の膜厚にしたがって緩やかな濃度勾配を有している。
こうして、自己整合的に形成された不純物領域28、2
9のうち、導電層25、26と重なる不純物領域が28
b、29bであり、導電層25、26と重ならない不純
物領域が28a、29aである。
Then, a first doping process is performed,
The state shown in FIG. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The conditions of the first doping treatment are such that the acceleration voltage is 60 to 120 keV and the concentration is 1 × 10 17 to 5 × 10 20 / cm 3 . In this embodiment, the first doping process is performed so that the acceleration voltage is 90 keV and the average concentration of the impurity regions 28 and 29 is 2.5 × 10 18 / cm 3 . As the impurity element imparting n-type, an element belonging to Group 15 of the periodic table, typically, phosphorus (P) or arsenic (As) is used. In the first doping process, the second shape conductive layers 25a and 26 are used as masks for impurity elements, and the second shape conductive layers 25a and 26
The semiconductor layer below the tapered portion a is also doped so that the impurity element is added. The concentration of phosphorus (P) added to the impurity region has a gentle concentration gradient according to the thickness of the tapered portion of the first conductive layer.
Thus, the impurity regions 28, 2 formed in a self-aligned manner.
9, the impurity regions overlapping with the conductive layers 25 and 26 are 28
b and 29b, and the impurity regions which do not overlap with the conductive layers 25 and 26 are 28a and 29a.

【0078】次いで、導電層25、26をマスクとして
用い、ゲート絶縁膜27を選択的に除去して絶縁層30
a、30bを形成する。また、絶縁層30a、30bを
形成すると同時に第2の形状の導電層25、26の形成
に使用したレジストマスクを除去してもよい。(図2
(B))
Then, using the conductive layers 25 and 26 as a mask, the gate insulating film 27 is selectively removed to remove the insulating layer 30.
a and 30b are formed. Further, the resist mask used for forming the second shape conductive layers 25 and 26 may be removed simultaneously with the formation of the insulating layers 30a and 30b. (Figure 2
(B))

【0079】第2のドーピング処理を行なって半導体層
にn型を付与する不純物元素を添加する。ドーピングは
第1の導電層および第2の導電層を不純物元素に対する
マスクとして用い、半導体層に不純物元素を導入する。
この第2のドーピング処理の際には、pチャネル型TF
Tを形成する半導体層のソース領域およびドレイン領域
の一部に不純物元素が導入されるようにレジストからな
るマスク31で覆う。第2のドーピング処理の条件は加
速電圧を5〜40keVとし、濃度が1×10 20〜5×
1021/cm3となるように行なう。本実施例では加速電圧
を10keVとし、不純物領域32、33aの平均濃度
が2.0×1020/cm3となるように第2のドーピング処
理を行なった。こうして、自己整合的に第1の導電層と
重ならない不純物領域32、33aを形成する。マスク
31により、不純物領域29aは第2のドーピング処理
によってn型を付与する不純物元素が導入される領域3
3aと導入されない領域33bに分かれる。ここで、p
チャネル型TFTを形成する半導体層にもn型を付与す
る不純物元素を導入するのは、結晶化を促進するために
用いた金属元素をチャネル形成領域から除去またはTF
Tの電気的特性に悪影響を及ぼさない程度にまで低減す
るために必要だからである。
The semiconductor layer is formed by performing the second doping process.
Is added with an impurity element imparting n-type. Doping is
Forming a first conductive layer and a second conductive layer with respect to an impurity element;
As a mask, an impurity element is introduced into the semiconductor layer.
During the second doping process, the p-channel type TF
Source and drain regions of semiconductor layer forming T
The resist must be removed so that the impurity element is
Covered with a mask 31. The conditions for the second doping process are
The speed voltage is 5 to 40 keV and the concentration is 1 × 10 20~ 5x
10twenty one/cmThreeAnd so on. In this embodiment, the acceleration voltage
Is 10 keV, and the average concentration of the impurity regions 32 and 33a is
Is 2.0 × 1020/cmThreeSo that the second doping process
Was performed. Thus, the first conductive layer is self-aligned with the first conductive layer.
Non-overlapping impurity regions 32 and 33a are formed. mask
31, the impurity region 29a is subjected to the second doping process.
Region 3 into which an impurity element imparting n-type is introduced by
3a and an unintroduced region 33b. Where p
Add n-type to the semiconductor layer forming the channel type TFT
Introducing impurity elements to promote crystallization
Remove the used metal element from the channel formation region or use TF
T to a level that does not adversely affect the electrical characteristics of T
Because it is necessary for

【0080】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスク34を形成して第
3のドーピング処理を行なう。この第3のドーピング処
理の際には、nチャネル型TFTを形成する半導体層は
レジストからなるマスク34で覆われている。第3のド
ーピング処理ではpチャネル型TFTのLDD領域を形
成するため、高加速電圧でp型を付与する不純物元素を
導入する。第3のドーピング処理の条件は加速電圧を6
0〜120keVとし、濃度が1×1018〜5×1021
/cm3となるように行なう。本実施例では加速電圧を80
keVとし、不純物領域35の平均濃度が5.0×10
19/cm3となるように第3のドーピング処理を行なった。
このとき、同時にソース領域およびドレイン領域にもp
型を付与する不純物元素が導入される。しかし、LDD
領域が必要とする前記p型を付与する不純物元素の導入
量はソース領域およびドレイン領域が必要とする導入量
と比較すると数桁少ない。そのため、第3のドーピング
処理においてソース領域およびドレイン領域に導入され
る前記p型を付与する不純物元素は問題とならない。ま
た、第1のドーピング処理によって、不純物領域35に
はn型を付与する不純物元素が添加されているが、p型
を付与する不純物元素の平均濃度を1×10 18〜5×1
21/cm3となるようにドーピング処理することにより、
pチャネル型TFTのLDD領域として機能するために
何ら問題は生じない。
Next, the resist mask is removed.
After that, a mask 34 made of a resist is newly formed and
3 is performed. This third doping process
In practice, the semiconductor layer forming the n-channel TFT is
It is covered with a mask 34 made of resist. Third de
In the topping process, the LDD region of the p-channel TFT is formed.
Therefore, the impurity element imparting p-type at a high accelerating voltage
Introduce. The condition of the third doping process is that the accelerating voltage is 6
0 to 120 keV and a concentration of 1 × 1018~ 5 × 10twenty one
/cmThreeAnd so on. In this embodiment, the accelerating voltage is 80
keV, and the average concentration of the impurity region 35 is 5.0 × 10
19/cmThreeA third doping process was performed so that
At this time, p and p are also simultaneously applied to the source and drain regions.
An impurity element for imparting a mold is introduced. But LDD
Introducing the p-type impurity element required by the region
The amount is the amount of introduction required by the source and drain regions
Is several orders of magnitude less than. Therefore, the third doping
Introduced into the source and drain regions during processing
The impurity element imparting the p-type does not matter. Ma
In addition, the impurity region 35 is formed by the first doping process.
Is doped with an impurity element that imparts n-type,
Average concentration of the impurity element for imparting 18~ 5 × 1
0twenty one/cmThreeBy doping so that
To function as LDD region of p-channel TFT
No problem arises.

【0081】続いて、マスク34を除去せずに第4のド
ーピング処理を行なう。第4のドーピング処理により、
pチャネル型TFTの活性層となる半導体層に前記一導
電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が導入された
不純物領域36を形成する。第4のドーピング処理の条
件は加速電圧を5〜40keVとし、濃度が1×10 20
〜5×1022/cm3となるように行なう。第1の導電層2
6aおよび第2の導電層26bを不純物元素に対するマ
スクとして用い、p型を付与する不純物元素を添加して
自己整合的に不純物領域を形成する。(図3(A))。
本実施例では加速電圧を10keVとし、不純物領域3
6の平均濃度が1.0×1021/cm3となるように第4の
ドーピング処理を行なった。第1のドーピング処理及び
第2のドーピング処理によって、不純物領域36a、3
6bにはそれぞれ異なる濃度でn型を付与する不純物元
素が添加されているが、そのいずれの領域においてもp
型を付与する不純物元素の濃度を1×1020〜5×10
22/cm3となるようにドーピング処理することにより、p
チャネル型TFTのソース領域およびドレイン領域とし
て機能するために何ら問題は生じない。本実施例では、
pチャネル型TFTの活性層となる半導体層の一部が露
呈しているため、p型を付与する不純物元素を添加しや
すい利点を有している。
Subsequently, the fourth dopant is applied without removing the mask 34.
Performs a grouping process. By the fourth doping process,
The above-described method is applied to a semiconductor layer serving as an active layer of a p-channel TFT.
Impurity element that imparts the opposite conductivity type to the conductivity type was introduced
An impurity region 36 is formed. Fourth Doping Article
The case is an acceleration voltage of 5 to 40 keV and a concentration of 1 × 10 20
~ 5 × 10twenty two/cmThreeAnd so on. First conductive layer 2
6a and the second conductive layer 26b are
Add a p-type impurity element
Impurity regions are formed in a self-aligned manner. (FIG. 3A).
In this embodiment, the acceleration voltage is set to 10 keV and the impurity region 3
Average density of 1.0 × 10twenty one/cmThreeThe fourth to be
A doping process was performed. A first doping process and
By the second doping process, the impurity regions 36a, 3a
6b is an impurity element imparting n-type at different concentrations.
Element is added, but p
The concentration of the impurity element giving the mold is 1 × 1020~ 5 × 10
twenty two/cmThreeBy doping so that
The source and drain regions of a channel TFT
There is no problem to work. In this embodiment,
Part of the semiconductor layer that becomes the active layer of the p-channel TFT is exposed.
, The addition of an impurity element that imparts p-type
It has the advantage of pan.

【0082】以上までの工程でそれぞれの半導体層に不
純物領域が形成される。
Through the above steps, impurity regions are formed in the respective semiconductor layers.

【0083】次いで、レジストからなるマスク34を除
去して第1の層間絶縁膜37を形成する。この層間絶縁
膜37としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を
用い、厚さを100〜200nmとしてシリコンを含む
絶縁膜で形成する。層間絶縁膜37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。
Next, the mask 34 made of resist is removed to form a first interlayer insulating film 37. The interlayer insulating film 37 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 100 to 200 nm by using a plasma CVD method or a sputtering method. As the interlayer insulating film 37, another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0084】次いで、図3(B)に示すように、それぞ
れの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する
工程を行う。この活性化工程はファーネスアニール炉を
用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸
素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下の
窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜
550℃で行えばよく、本実施例では550℃、4時間
の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の
他に、レーザアニール法、またはラピッドサーマルアニ
ール法(RTA法)を適用することができる。
Next, as shown in FIG. 3B, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, the oxygen concentration is 400 to 700 ° C. in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less, typically 500 to
The activation treatment may be performed at 550 ° C. In this embodiment, the activation treatment is performed by heat treatment at 550 ° C. for 4 hours. Note that, other than the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied.

【0085】なお、本実施例では、上記活性化処理と同
時に、結晶化の際に触媒として使用した金属元素が高濃
度のn型を付与する不純物元素を含む不純物領域32、
36にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる
半導体層中の前記金属元素の濃度が低減される。このよ
うにして作製したチャネル形成領域を有するTFTはオ
フ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果
移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
In this embodiment, at the same time as the activation treatment, the impurity region 32 containing the impurity element imparting a high concentration of n-type metal element used as a catalyst during crystallization is used.
The concentration of the metal element in the semiconductor layer which is gettered at 36 and mainly becomes a channel formation region is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and favorable characteristics can be achieved.

【0086】また、第1の層間絶縁膜を形成する前に活
性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱
に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するた
め層間絶縁膜(シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば
窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行うことが好
ましい。
Further, an activation process may be performed before forming the first interlayer insulating film. However, when the wiring material used is weak to heat, after forming an interlayer insulating film (an insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) for protecting the wiring and the like as in this embodiment, the active material is activated. It is preferable to carry out a chemical treatment.

【0087】[実施例2]本実施例では実施例1で示した
第1のドーピング処理後、ゲート絶縁膜を選択的に除去
せずに、TFTを作製する方法について図2、図3を用
いて説明する。
[Embodiment 2] In this embodiment, a method of manufacturing a TFT without selectively removing a gate insulating film after the first doping treatment shown in Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. Will be explained.

【0088】実施例1にしたがって、図2(A)の状態
を得る。
According to the first embodiment, the state shown in FIG.

【0089】続いて、第2のドーピング処理を行なって
半導体層にn型を付与する不純物元素を添加する。ドー
ピングは第1の導電層および第2の導電層を不純物元素
に対するマスクとして用い、半導体層に不純物元素を導
入する。この第2のドーピング処理の際には、pチャネ
ル型TFTを形成する半導体層のソース領域およびドレ
イン領域の一部に不純物元素が導入されるようにレジス
トからなるマスク51で覆う。第2のドーピング処理の
条件は加速電圧を5〜40keVとし、不純物領域5
2、53aの平均濃度が1×1020〜5×1021/cm3
なるように行なう。本実施例では加速電圧を30keV
とし、濃度が2.0×1020/cm3となるように第2のド
ーピング処理を行なった。こうして、自己整合的に第1
の導電層と重ならない不純物領域52、53aを形成す
る。マスク51により、不純物領域29aは第2のドー
ピング処理によってn型を付与する不純物元素が導入さ
れる領域53aと導入されない領域53bに分かれる。
ここで、pチャネル型TFTを形成する半導体層にもn
型を付与する不純物元素を導入するのは、結晶化を促進
するために用いた金属元素をチャネル形成領域から除去
またはTFTの電気的特性に悪影響を及ぼさない程度に
まで低減するために必要だからである。
Subsequently, a second doping process is performed to add an impurity element imparting n-type to the semiconductor layer. In doping, the first conductive layer and the second conductive layer are used as masks for the impurity elements, and the impurity elements are introduced into the semiconductor layers. In the second doping process, the semiconductor layer forming the p-channel TFT is covered with a resist mask 51 so that an impurity element is introduced into part of the source region and the drain region of the semiconductor layer. The condition of the second doping process is that the acceleration voltage is 5 to 40 keV and the impurity region 5
The process is performed such that the average concentration of 2,53a is 1 × 10 20 to 5 × 10 21 / cm 3 . In this embodiment, the accelerating voltage is 30 keV
And a second doping process was performed so that the concentration became 2.0 × 10 20 / cm 3 . In this way, the first
Impurity regions 52 and 53a which do not overlap with the conductive layer of FIG. By the mask 51, the impurity region 29a is divided into a region 53a into which an impurity element imparting n-type is introduced by the second doping process and a region 53b into which the impurity element imparting n-type is not introduced.
Here, the semiconductor layer forming the p-channel TFT also has n
The reason for introducing the impurity element that imparts the type is that it is necessary to remove the metal element used to promote crystallization from the channel formation region or reduce the metal element to a level that does not adversely affect the electrical characteristics of the TFT. is there.

【0090】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスク54を形成して第
3のドーピング処理を行なう。この第3のドーピング処
理の際には、nチャネル型TFTを形成する半導体層は
レジストからなるマスク54で覆われている。第3のド
ーピング処理ではpチャネル型TFTのLDD領域を形
成するため、高加速電圧でp型を付与する不純物元素を
導入する。第3のドーピング処理の条件は加速電圧を6
0〜120keVとし、濃度が1×1018〜5×1021
/cm3となるように行なう。本実施例では加速電圧を80
keVとし、不純物領域55の平均濃度が5.0×10
19/cm3となるように第3のドーピング処理を行なった。
このとき、同時にソース領域およびドレイン領域にもp
型を付与する不純物元素が導入される。しかし、LDD
領域が必要とする前記p型を付与する不純物元素の導入
量はソース領域およびドレイン領域が必要とする導入量
と比較すると数桁少ない。そのため、第3のドーピング
処理においてソース領域およびドレイン領域に導入され
る前記p型を付与する不純物元素は問題とならない。ま
た、第1のドーピング処理によって、不純物領域55に
はn型を付与する不純物元素が添加されているが、p型
を付与する不純物元素の平均濃度を1×10 18〜5×1
21/cm3となるようにドーピング処理することにより、
pチャネル型TFTのLDD領域として機能するために
何ら問題は生じない。
Next, the resist mask is removed.
After that, a mask 54 made of resist is newly formed and
3 is performed. This third doping process
In practice, the semiconductor layer forming the n-channel TFT is
It is covered with a mask 54 made of resist. Third de
In the topping process, the LDD region of the p-channel TFT is formed.
Therefore, the impurity element imparting p-type at a high accelerating voltage
Introduce. The condition of the third doping process is that the accelerating voltage is 6
0 to 120 keV and a concentration of 1 × 1018~ 5 × 10twenty one
/cmThreeAnd so on. In this embodiment, the accelerating voltage is 80
keV, and the average concentration of the impurity region 55 is 5.0 × 10
19/cmThreeA third doping process was performed so that
At this time, p and p are also simultaneously applied to the source and drain regions.
An impurity element for imparting a mold is introduced. But LDD
Introducing the p-type impurity element required by the region
The amount is the amount of introduction required by the source and drain regions
Is several orders of magnitude less than. Therefore, the third doping
Introduced into the source and drain regions during processing
The impurity element imparting the p-type does not matter. Ma
In addition, the impurity region 55
Is doped with an impurity element that imparts n-type,
Average concentration of the impurity element for imparting 18~ 5 × 1
0twenty one/cmThreeBy doping so that
To function as LDD region of p-channel TFT
No problem arises.

【0091】続いて、マスク54を除去せずに第4のド
ーピング処理を行なう。第4のドーピング処理により、
pチャネル型TFTの活性層となる半導体層に前記一導
電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が導入された
不純物領域56を形成する。第4のドーピング処理の条
件は加速電圧を5〜40keVとし、不純物領域56の
平均濃度が1×1020〜5×1022/cm3となるように行
なう。第1の導電層26aおよび第2の導電層26bを
不純物元素に対するマスクとして用い、p型を付与する
不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成す
る。(図4(C))。本実施例では加速電圧を30ke
Vとし、不純物領域56の平均濃度が1.0×1021/c
m3となるように第4のドーピング処理を行なった。第1
のドーピング処理及び第2のドーピング処理によって、
不純物領域36a、36bにはそれぞれ異なる濃度でn
型を付与する不純物元素が添加されているが、そのいず
れの領域においてもp型を付与する不純物元素の平均濃
度を1×1020〜5×10 22/cm3となるようにドーピン
グ処理することにより、pチャネル型TFTのソース領
域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は
生じない。本実施例では、pチャネル型TFTの活性層
となる半導体層の一部が露呈しているため、p型を付与
する不純物元素を添加しやすい利点を有している。
Subsequently, the fourth dopant is applied without removing the mask 54.
Performs a grouping process. By the fourth doping process,
The above-described method is applied to a semiconductor layer serving as an active layer of a p-channel TFT.
Impurity element that imparts the opposite conductivity type to the conductivity type was introduced
An impurity region 56 is formed. Fourth Doping Article
In the case, the acceleration voltage is set to 5 to 40 keV,
Average density is 1 × 1020~ 5 × 10twenty two/cmThreeRow so that
Now. The first conductive layer 26a and the second conductive layer 26b
Used as a mask for impurity elements and given p-type
Add impurity elements to form impurity regions in a self-aligned manner
You. (FIG. 4C). In this embodiment, the acceleration voltage is set to 30 ke.
V and the average concentration of the impurity region 56 is 1.0 × 10twenty one/ c
mThreeThe fourth doping process was performed so that First
By the doping process and the second doping process,
The impurity regions 36a and 36b have different concentrations of n
An impurity element that gives the mold is added,
Average concentration of impurity elements imparting p-type
Degree 1 × 1020~ 5 × 10 twenty two/cmThreeDopin to be
The source region of the p-channel TFT can be
Problem to function as a drain and drain region
Does not occur. In this embodiment, an active layer of a p-channel TFT is used.
P-type is provided because part of the semiconductor layer to be exposed is exposed
This is advantageous in that an impurity element to be added can be easily added.

【0092】以上までの工程でそれぞれの半導体層に不
純物領域が形成される。
Through the above steps, impurity regions are formed in the respective semiconductor layers.

【0093】次いで、レジストからなるマスク54を除
去して第1の層間絶縁膜57を形成する。この層間絶縁
膜57としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を
用い、厚さを100〜200nmとしてシリコンを含む
絶縁膜で形成する。層間絶縁膜57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。
Next, the mask 54 made of resist is removed to form a first interlayer insulating film 57. The interlayer insulating film 57 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 100 to 200 nm by using a plasma CVD method or a sputtering method. As the interlayer insulating film 57, another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0094】次いで、図4(D)に示すように、それぞ
れの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する
工程を行う。この活性化工程はファーネスアニール炉を
用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸
素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下の
窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜
550℃で行なえばよく、本実施例では550℃、4時
間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法
の他に、レーザアニール法、またはラピッドサーマルア
ニール法(RTA法)を適用することができる。
Next, as shown in FIG. 4D, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, the oxygen concentration is 400 to 700 ° C. in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less, typically 500 to
The activation treatment may be performed at 550 ° C. In this embodiment, the activation treatment is performed by heat treatment at 550 ° C. for 4 hours. Note that, other than the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied.

【0095】なお、本実施例では、上記活性化処理と同
時に、結晶化の際に触媒として使用した金属元素が高濃
度のn型を付与する不純物元素を含む不純物領域52、
56にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる
半導体層中の前記金属元素の濃度が低減される。このよ
うにして作製したチャネル形成領域を有するTFTはオ
フ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果
移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
In this embodiment, at the same time as the activation process, the impurity region 52 containing the impurity element imparting a high concentration of n-type metal element used as a catalyst during crystallization is used.
The concentration of the metal element in the semiconductor layer which is gettered at 56 and mainly becomes a channel formation region is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and favorable characteristics can be achieved.

【0096】また、第1の層間絶縁膜を形成する前に活
性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱
に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するた
め層間絶縁膜(シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば
窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行うことが好
ましい。[実施例4]本実施例ではアクティブマトリクス
基板の作製方法について図6〜図10を用いて説明す
る。
Further, an activation process may be performed before forming the first interlayer insulating film. However, when the wiring material used is weak to heat, after forming an interlayer insulating film (an insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) for protecting the wiring and the like as in this embodiment, the active material is activated. It is preferable to carry out a chemical treatment. Embodiment 4 In this embodiment, a method for manufacturing an active matrix substrate will be described with reference to FIGS.

【0097】まず、本実施例ではコーニング社の#70
59ガラスや#1737ガラスなどに代表されるバリウ
ムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラス
などのガラスからなる基板400を用いる。なお、基板
300としては、石英基板やシリコン基板、金属基板ま
たはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用
いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱
性が有するプラスチック基板を用いてもよい。
First, in this embodiment, Corning # 70
A substrate 400 made of glass such as barium borosilicate glass typified by 59 glass or # 1737 glass, or aluminoborosilicate glass is used. Note that as the substrate 300, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Further, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand the processing temperature of this embodiment may be used.

【0098】次いで、基板300上に酸化シリコン膜、
窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜
から成る下地膜301を形成する。本実施例では下地膜
301として2層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜
または2層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜
301の一層目としては、プラズマCVD法を用い、S
iH4、NH3、及びN2Oを反応ガスとして成膜される
酸化窒化シリコン膜301aを10〜200nm(好まし
くは50〜100nm)形成する。本実施例では、膜厚5
0nmの酸化窒化シリコン膜301a(組成比Si=3
2%、O=27%、N=24%、H=17%)を形成し
た。次いで、下地膜401のニ層目としては、プラズマ
CVD法を用い、SiH4、及びN2Oを反応ガスとして
成膜される酸化窒化シリコン膜401bを50〜200
nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに積層形成
する。本実施例では、膜厚100nmの酸化窒化シリコ
ン膜401b(組成比Si=32%、O=59%、N=
7%、H=2%)を形成した。
Next, a silicon oxide film is formed on the substrate 300,
A base film 301 including an insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxynitride film is formed. Although a two-layer structure is used as the base film 301 in this embodiment, a single-layer film of the insulating film or a structure in which two or more layers are stacked may be used. For the first layer of the base film 301, a plasma CVD
iH 4, NH 3, a and N 2 O silicon oxynitride film 301a is formed as the reaction gas 10 to 200 nm (preferably 50 to 100 nm) is formed. In this embodiment, the film thickness 5
0 nm silicon oxynitride film 301a (composition ratio Si = 3
2%, O = 27%, N = 24%, H = 17%). Next, as the second layer of the base film 401, a silicon oxynitride film 401b formed using SiH 4 and N 2 O as a reaction gas by plasma CVD is used to form a second layer of 50 to 200.
nm (preferably 100 to 150 nm). In this embodiment, a 100-nm-thick silicon oxynitride film 401b (composition ratio: Si = 32%, O = 59%, N =
7%, H = 2%).

【0099】次いで、下地膜上に半導体層402〜40
6を形成する。半導体層402〜406は、非晶質構造
を有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCV
D法、またはプラズマCVD法等)により成膜する。前
記半導体膜12としては、非晶質半導体膜や微結晶半導
体膜、多結晶半導体膜などがあり、非晶質シリコンゲル
マニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を
適用しても良い。本実施例では、プラズマCVD法を用
い、55nmの非晶質珪素膜を成膜した。
Next, the semiconductor layers 402 to 40 are formed on the underlying film.
6 is formed. The semiconductor layers 402 to 406 are formed by forming a semiconductor film having an amorphous structure by a known means (sputtering method, LPCV
D method or plasma CVD method). Examples of the semiconductor film 12 include an amorphous semiconductor film, a microcrystalline semiconductor film, and a polycrystalline semiconductor film, and a compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be applied. In this embodiment, an amorphous silicon film having a thickness of 55 nm is formed by a plasma CVD method.

【0100】続いて、ニッケルなどの金属元素を用いた
熱結晶化法を行なう。ニッケルなどの金属元素の添加の
方法は、プラズマ処理法や蒸着法、イオン注入法、スパ
ッタ法、溶液塗布法等を利用すればよく、いずれかの方
法により、図6(A)に示す前記金属含有層303を形
成する。その後、加熱処理を行ない、半導体層を結晶化
させる。本実施例では、ニッケルを含む溶液を非晶質珪
素膜上に保持させ、この非晶質珪素膜に脱水素化(50
0℃、1時間)を行なった後、熱結晶化(550℃、4
時間)を行なった。
Subsequently, a thermal crystallization method using a metal element such as nickel is performed. As a method for adding a metal element such as nickel, a plasma treatment method, an evaporation method, an ion implantation method, a sputtering method, a solution coating method, or the like may be used. The containing layer 303 is formed. After that, heat treatment is performed to crystallize the semiconductor layer. In this embodiment, a solution containing nickel is held on an amorphous silicon film, and the amorphous silicon film is dehydrogenated (50%).
0 ° C., 1 hour), and then heat crystallization (550 ° C., 4 hours).
Hours).

【0101】得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパ
ターニングして形成する。この半導体層402〜406
の厚さは25〜80nm(好ましくは30〜60nm)
の厚さで形成する。本実施例では、この結晶質シリコン
膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理に
よって、半導体層402〜406を形成した。
The obtained crystalline semiconductor film is formed by patterning into a desired shape. These semiconductor layers 402 to 406
Has a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm)
Formed with a thickness of In this embodiment, the semiconductor layers 402 to 406 are formed by patterning the crystalline silicon film using a photolithography method.

【0102】また、半導体層402〜406を形成した
後、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元
素(ボロンまたはリン)のドーピングを行なってもよ
い。
After the formation of the semiconductor layers 402 to 406, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped in order to control the threshold value of the TFT.

【0103】また、レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を
作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエ
キシマレーザやYAGレーザ、YVO4レーザ等を用い
ることができる。これらのレーザを用いる場合には、レ
ーザ発振器から放射されたレーザビームを光学系で線状
に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶
化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシ
マレーザを用いる場合はパルス発振周波数300Hzと
し、レーザーエネルギー密度を100〜400mJ/cm
2(代表的には200〜300mJ/cm2)とする。また、Y
AGレーザを用いる場合にはその第2高調波を用いパル
ス発振周波数1〜300Hzとし、レーザーエネルギー
密度を300〜600mJ/cm2(代表的には350〜50
0mJ/cm2)とすると良い。そして幅100〜1000μ
m、例えば400μmで線状に集光したレーザビームを
基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザビームの
重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜98%とし
て行えばよい。
In the case of manufacturing a crystalline semiconductor film by a laser crystallization method, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, a YAG laser, a YVO 4 laser, or the like can be used. In the case of using these lasers, a method in which a laser beam emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system and irradiated to a semiconductor film is preferably used. The crystallization conditions are appropriately selected by the practitioner. When an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is 300 Hz, and the laser energy density is 100 to 400 mJ / cm.
2 (typically 200 to 300 mJ / cm 2 ). Also, Y
When an AG laser is used, its second harmonic is used to make the pulse oscillation frequency 1 to 300 Hz, and the laser energy density is 300 to 600 mJ / cm 2 (typically 350 to 50 mJ / cm 2 ).
0 mJ / cm 2 ). And width 100-1000μ
A laser beam condensed linearly at m, for example, 400 μm, is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear laser beam at this time may be set to 50 to 98%.

【0104】次いで、半導体層402〜406を覆うゲ
ート絶縁膜407を形成する。ゲート絶縁膜407はプ
ラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜
150nmとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本
実施例では、プラズマCVD法により110nmの厚さ
で酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59
%、N=7%、H=2%)で形成した。もちろん、ゲー
ト絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでな
く、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。
Next, a gate insulating film 407 covering the semiconductor layers 402 to 406 is formed. The gate insulating film 407 is formed by a plasma CVD method or a sputtering method and has a thickness of 40 to
The insulating film containing silicon is formed to have a thickness of 150 nm. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio: Si = 32%, O = 59) having a thickness of 110 nm by a plasma CVD method.
%, N = 7%, H = 2%). Needless to say, the gate insulating film is not limited to the silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0105】また、酸化シリコン膜を用いる場合には、
プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilica
te)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度30
0〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度
0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができ
る。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その
後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜と
して良好な特性を得ることができる。
When a silicon oxide film is used,
TEOS (Tetraethyl Orthosilica) by plasma CVD
te) and O 2 , a reaction pressure of 40 Pa, and a substrate temperature of 30
It can be formed by discharging at a high-frequency (13.56 MHz) power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 at 0 to 400 ° C. The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by subsequent thermal annealing at 400 to 500 ° C.

【0106】次いで、図6(C)に示すように、ゲート
絶縁膜407上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜
408と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜40
9とを積層形成する。本実施例では、膜厚30nmのT
aN膜からなる第1の導電膜408と、膜厚370nm
のW膜からなる第2の導電膜409を積層形成した。T
aN膜はスパッタ法で形成し、Taのターゲットを用
い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、W膜
は、Wのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。そ
の他に6フッ化タングステン(WF6)を用いる熱CV
D法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電
極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、
W膜の抵抗率は20μΩcm以下にすることが望まし
い。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図る
ことができるが、W膜中に酸素などの不純物元素が多い
場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実
施例では、高純度のW(純度99.9999%)のター
ゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中か
らの不純物の混入がないように十分配慮してW膜を形成
することにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現するこ
とができた。
Next, as shown in FIG. 6C, a first conductive film 408 having a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 40 having a thickness of 100 to 400 nm are formed on the gate insulating film 407.
9 are laminated. In this embodiment, a 30 nm-thick T
a first conductive film 408 made of an aN film and a film thickness of 370 nm
A second conductive film 409 made of a W film was laminated. T
The aN film was formed by a sputtering method, and was sputtered using a Ta target in an atmosphere containing nitrogen. The W film was formed by a sputtering method using a W target. In addition, thermal CV using tungsten hexafluoride (WF 6 )
It can also be formed by Method D. In any case, it is necessary to lower the resistance in order to use it as a gate electrode,
It is desirable that the resistivity of the W film be 20 μΩcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when the W film contains many impurity elements such as oxygen, the crystallization is inhibited and the resistance is increased. Therefore, in this embodiment, the W film is formed by a sputtering method using a high-purity W (purity of 99.9999%) target, and further taking care not to mix impurities from the gas phase during film formation. By forming, a resistivity of 9 to 20 μΩcm could be realized.

【0107】なお、本実施例では、第1の導電膜408
をTaN、第2の導電膜409をWとしたが、特に限定
されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu、
Cr、Ndから選ばれた元素、または前記元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。
また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリ
コン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、A
gPdCu合金を用いてもよい。また、第1の導電膜を
タンタル(Ta)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とす
る組み合わせ、第1の導電膜を窒化チタン(TiN)膜
で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1
の導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の
導電膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化
タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜
とする組み合わせとしてもよい。
In this embodiment, the first conductive film 408
Is TaN and the second conductive film 409 is W, but there is no particular limitation, and any of Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu,
It may be formed of an element selected from Cr and Nd, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component.
Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. Also, A
A gPdCu alloy may be used. A first conductive film formed of a tantalum (Ta) film, a second conductive film formed of a W film, a first conductive film formed of a titanium nitride (TiN) film, and a second conductive film formed of a titanium nitride (TiN) film; As a W film, the first
The first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, the second conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, the second conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, and the second conductive film is formed of a Cu film. May be combined.

【0108】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク410〜415を形成し、電極及び
配線を形成するための第1のエッチング処理を行なう。
第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条
件で行なう。本実施例では第1のエッチング条件とし
て、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型
プラズマ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにC
4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を2
5/25/10(sccm)とし、1Paの圧力でコイル
型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入して
プラズマを生成してエッチングを行った。ここでは、松
下電器産業(株)製のICPを用いたドライエッチング
装置(Model E645−□ICP)を用いた。基板側
(試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力
を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして
第1の導電層の端部をテーパー形状とする。
Next, masks 410 to 415 made of resist are formed by photolithography, and a first etching process for forming electrodes and wirings is performed.
The first etching process is performed under the first and second etching conditions. In this embodiment, as the first etching condition, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method is used, and C is used as an etching gas.
Using F 4 , Cl 2 and O 2 , each gas flow ratio was 2
At 5/25/10 (sccm), 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma and perform etching. Here, a dry etching apparatus (Model E645- □ ICP) using ICP manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. was used. A 150 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied.
The W film is etched under the first etching conditions to make the end of the first conductive layer tapered.

【0109】この後、レジストからなるマスク410〜
415を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッ
チング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス
流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコ
イル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入
してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行
った。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56
MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を
印加する。CF4とCl2を混合した第2のエッチング条
件ではW膜及びTaN膜とも同程度にエッチングされ
る。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチ
ングするためには、10〜20%程度の割合でエッチン
グ時間を増加させると良い。
Thereafter, a mask 410 made of resist is formed.
The second etching condition was changed without removing 415, CF 4 and Cl 2 were used as etching gases, the respective gas flow ratios were 30/30 (sccm), and the pressure was 1 Pa to form a coil-type electrode. RF (13.56 MHz) power of 500 W was applied to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. The substrate side (sample stage) also has a 20 W RF (13.56
MHz) power is applied and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the second etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time is preferably increased by about 10 to 20%.

【0110】上記第1のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電
層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は15〜45°となる。こうして、第
1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層
から成る第1の形状の導電層417〜422(第1の導
電層417a〜422aと第2の導電層417b〜42
2b)を形成する。416はゲート絶縁膜であり、第1
の形状の導電層417〜422で覆われない領域は20
〜50nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成され
る。
In the first etching process, by making the shape of the mask made of resist suitable,
The ends of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. The angle of the tapered portion is 15 to 45 °. Thus, the first-shaped conductive layers 417 to 422 (the first conductive layers 417 a to 422 a and the second conductive layers 417 b to 422) formed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process.
2b) is formed. 416 is a gate insulating film,
The region not covered by the conductive layers 417 to 422 having the
A region that is etched and thinned by about 50 nm is formed.

【0111】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第2のエッチング処理を行なう。ここでは、第2の
導電膜を選択的にエッチングする。この時、第2のエッ
チング処理により第2の導電層428b〜433bを形
成する。一方、第1の導電層428a〜433aは、ほ
とんどエッチングされず、第2の形状の導電層428〜
433を形成する。
Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, the second conductive film is selectively etched. At this time, second conductive layers 428b to 433b are formed by a second etching process. On the other hand, the first conductive layers 428a to 433a are hardly etched, and the second shape conductive layers 428a to 433a are not etched.
433 are formed.

【0112】そして、第1のドーピング処理を行ない、
図2(B)の状態を得る。ドーピング処理はイオンドー
プ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。第1のドー
ピング処理の条件は加速電圧を60〜120keVと
し、濃度が1×1017〜5×1020/cm3となるように行
なう。本実施例では加速電圧を90keVとし、不純物
領域423〜427の平均濃度が2.5×1018/cm3
なるように第1のドーピング処理を行なった。n型を付
与する不純物元素として15族に属する元素、典型的に
はリン(P)または砒素(As)を用いる。第1のドー
ピング処理は、第2の形状の導電層428〜433を不
純物元素に対するマスクとして用い、第2の導電層42
8a〜433aのテーパー部下方における半導体層にも
不純物元素が添加されるようにドーピングする。この不
純物領域へ添加されたリン(P)の濃度は、第1の導電
層のテーパー部の膜厚にしたがって緩やかな濃度勾配を
有している。こうして、自己整合的に形成された不純物
領域423〜427のうち、第2の導電層428b〜4
33bと重なる不純物領域が423b〜427bであ
り、第2の導電層428b〜433bと重ならない不純
物領域が423a〜427aである。
Then, a first doping process is performed,
The state of FIG. 2B is obtained. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The conditions of the first doping treatment are such that the acceleration voltage is 60 to 120 keV and the concentration is 1 × 10 17 to 5 × 10 20 / cm 3 . In this embodiment, the first doping process is performed so that the acceleration voltage is 90 keV and the average concentration of the impurity regions 423 to 427 is 2.5 × 10 18 / cm 3 . As the impurity element imparting n-type, an element belonging to Group 15 of the periodic table, typically, phosphorus (P) or arsenic (As) is used. The first doping is performed using the second shape conductive layers 428 to 433 as masks for impurity elements.
The semiconductor layers below the tapered portions 8a to 433a are also doped so that the impurity element is added. The concentration of phosphorus (P) added to the impurity region has a gentle concentration gradient according to the thickness of the tapered portion of the first conductive layer. Of the impurity regions 423 to 427 thus formed in a self-aligned manner, the second conductive layers 428 b to 428 b
Impurity regions overlapping with 33b are 423b to 427b, and impurity regions not overlapping with the second conductive layers 428b to 433b are 423a to 427a.

【0113】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、第2の形状の導電層428〜433をマスクとし
て用い、ゲート絶縁膜338を選択的に除去して絶縁層
339a〜339gを形成する。また、339a〜33
9gを形成すると同時に第2の形状の導電層428〜4
33の形成に使用したレジストマスクを除去してもよ
い。(図7(B))
Next, after removing the resist mask, the gate insulating film 338 is selectively removed using the second shape conductive layers 428 to 433 as a mask to form insulating layers 339a to 339g. Also, 339a to 33
9g and at the same time forming the second shape conductive layers 428-4.
The resist mask used for forming 33 may be removed. (FIG. 7 (B))

【0114】第2のドーピング処理を行なって半導体層
にn型を付与する不純物元素を添加する。ドーピングは
第1の導電層および第2の導電層を不純物元素に対する
マスクとして用い、半導体層に不純物元素を導入する。
この第2のドーピング処理の際には、pチャネル型TF
Tを形成する半導体層のソース領域およびドレイン領域
の一部に不純物元素が導入されるようにレジストからな
るマスク441a〜441cで覆う。第2のドーピング
処理の条件は加速電圧を5〜40keVとし、濃度が1
×1020〜5×1021/cm3となるように行なう。こうし
て、自己整合的に第1の導電層と重ならない不純物領域
434〜438を形成する。本実施例では加速電圧を1
0keVとし、不純物領域434〜438の平均濃度が
1.5×1020/cm3となるように第2のドーピング処理
を行なった。マスク441a〜441cにより、不純物
領域424a、426aは第2のドーピング処理によっ
てn型を付与する不純物元素が導入される領域435、
437と導入されない領域439、440に分かれる。
ここで、pチャネル型TFTを形成する半導体層にもn
型を付与する不純物元素を導入するのは、結晶化を促進
するために用いた金属元素をチャネル形成領域から除去
またはTFTの電気的特性に悪影響を及ぼさない程度に
まで低減するために必要だからである。
A second doping process is performed to add an n-type impurity element to the semiconductor layer. In doping, the first conductive layer and the second conductive layer are used as masks for the impurity elements, and the impurity elements are introduced into the semiconductor layers.
During the second doping process, the p-channel type TF
The semiconductor layers forming T are covered with resist masks 441a to 441c so that an impurity element is introduced into part of the source region and the drain region. The conditions of the second doping treatment are as follows: an acceleration voltage of 5 to 40 keV and a concentration of 1
It is carried out so as to be × 10 20 to 5 × 10 21 / cm 3 . Thus, impurity regions 434 to 438 that do not overlap with the first conductive layer are formed in a self-aligned manner. In this embodiment, the acceleration voltage is set to 1
The second doping treatment was performed at 0 keV so that the impurity regions 434 to 438 had an average concentration of 1.5 × 10 20 / cm 3 . By the masks 441a to 441c, the impurity regions 424a and 426a are converted into the regions 435 into which the impurity element imparting n-type is introduced by the second doping treatment.
437 and regions 439 and 440 not introduced.
Here, the semiconductor layer forming the p-channel TFT also has n
The reason for introducing the impurity element that imparts the type is that it is necessary to remove the metal element used to promote crystallization from the channel formation region or reduce the metal element to a level that does not adversely affect the electrical characteristics of the TFT. is there.

【0115】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスクを形成して第3の
ドーピング処理を行なう。この第3のドーピング処理の
際には、nチャネル型TFTを形成する半導体層はレジ
ストからなるマスク452〜454で覆われている。第
3のドーピング処理ではpチャネル型TFTのLDD領
域を形成するため、高加速電圧でp型を付与する不純物
元素を導入する。第3のドーピング処理の条件は加速電
圧を60〜120keVとし、濃度が1×10 18〜5×
1021/cm3となるように行なう。本実施例では加速電圧
を80keVとし、不純物領域の平均濃度が5.0×1
19/cm3と455、456なるように第3のドーピング
処理を行なった。このとき、同時にソース領域およびド
レイン領域にもp型を付与する不純物元素が導入され
る。しかし、LDD領域が必要とする前記p型を付与す
る不純物元素の導入量はソース領域およびドレイン領域
が必要とする導入量と比較すると数桁少ない。そのた
め、第3のドーピング処理においてソース領域およびド
レイン領域に導入される前記p型を付与する不純物元素
は問題とならない。また、第1のドーピング処理によっ
て、不純物領域455、456にはn型を付与する不純
物元素が添加されているが、そのいずれの領域において
もp型を付与する不純物元素の濃度を1×1018〜5×
1021/cm3となるようにドーピング処理することによ
り、pチャネル型TFTのLDD領域として機能するた
めに何ら問題は生じない。
Next, the resist mask is removed.
After that, a mask made of a new resist is formed and the third
A doping process is performed. Of this third doping process
In some cases, the semiconductor layer forming the n-channel TFT is
It is covered with masks 452 to 454 made of strike. No.
In the doping process 3, the LDD region of the p-channel TFT is used.
To form p-type region at high accelerating voltage
Introduce the element. The condition of the third doping process is accelerating
The pressure is 60 to 120 keV and the concentration is 1 × 10 18~ 5x
10twenty one/cmThreeAnd so on. In this embodiment, the acceleration voltage
Is 80 keV, and the average concentration of the impurity region is 5.0 × 1
019/cmThreeAnd the third doping to be 455, 456
Processing was performed. At this time, the source area and
An impurity element imparting p-type is also introduced into the rain region.
You. However, the p-type required by the LDD region is not added.
The amount of impurity element introduced is
Is several orders of magnitude less than the required introduction volume. That
In the third doping process, the source region and the dopant
The p-type imparting impurity element introduced into the rain region
Does not matter. In addition, the first doping process
In addition, the impurity regions 455 and 456 have an impurity imparting n-type.
Element is added, but in any region
Also, the concentration of the impurity element imparting p-type is set to 1 × 1018~ 5x
10twenty one/cmThreeBy doping so that
Function as an LDD region of a p-channel TFT.
No problem arises.

【0116】続いて、マスク452〜454を除去せず
に第4のドーピング処理を行なう。第4のドーピング処
理により、pチャネル型TFTの活性層となる半導体層
に前記一導電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が
導入された不純物領域457〜459を形成する。第4
のドーピング処理の条件は加速電圧を5〜40keVと
し、濃度が1×1020〜5×1022/cm3となるように行
なう。第2の形状の導電層428〜433を不純物元素
に対するマスクとして用い、p型を付与する不純物元素
を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。(図8
(C))本実施例では加速電圧を10keVとし、不純
物領域457〜459の平均濃度が1.0×1021/cm3
となるように第4のドーピング処理を行なった。第1の
ドーピング処理及び第2のドーピング処理によって、不
純物領域457〜459にはそれぞれ異なる濃度でn型
を付与する不純物元素が添加されているが、そのいずれ
の領域においてもp型を付与する不純物元素の濃度を1
×1020〜5×1022/cm3となるようにドーピング処理
することにより、pチャネル型TFTのソース領域およ
びドレイン領域として機能するために何ら問題は生じな
い。本実施例では、pチャネル型TFTの活性層となる
半導体層の一部が露呈しているため、p型を付与する不
純物元素を添加しやすい利点を有している。
Subsequently, a fourth doping process is performed without removing the masks 452 to 454. By the fourth doping treatment, impurity regions 457 to 459 in which an impurity element imparting a conductivity type opposite to the one conductivity type is introduced are formed in a semiconductor layer serving as an active layer of the p-channel TFT. 4th
The doping process is performed at an acceleration voltage of 5 to 40 keV and a concentration of 1 × 10 20 to 5 × 10 22 / cm 3 . The second shape conductive layers 428 to 433 are used as masks for impurity elements, and an impurity element imparting p-type is added to form impurity regions in a self-aligned manner. (FIG. 8
(C) In this embodiment, the acceleration voltage is 10 keV, and the average concentration of the impurity regions 457 to 459 is 1.0 × 10 21 / cm 3.
The fourth doping process was performed so that By the first doping process and the second doping process, the impurity regions 457 to 459 are added with impurity elements imparting n-type at different concentrations, respectively. Element concentration of 1
By performing the doping treatment so as to be from × 10 20 to 5 × 10 22 / cm 3 , no problem occurs because the p-type TFT functions as a source region and a drain region. In this embodiment, since a part of the semiconductor layer serving as the active layer of the p-channel TFT is exposed, there is an advantage that an impurity element imparting p-type conductivity can be easily added.

【0117】以上までの工程で、それぞれの半導体層に
不純物領域が形成される。
Through the above steps, impurity regions are formed in the respective semiconductor layers.

【0118】次いで、レジストからなるマスク452〜
454を除去して第1の層間絶縁膜461を形成する。
この第1の層間絶縁膜461としては、プラズマCVD
法またはスパッタ法を用い、厚さを100〜200nm
としてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例で
は、プラズマCVD法により膜厚150nmの酸化窒化
シリコン膜を形成した。勿論、第1の層間絶縁膜461
は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、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。
Next, a resist mask 452 to 452 is formed.
454 is removed to form a first interlayer insulating film 461.
As the first interlayer insulating film 461, plasma CVD
Thickness of 100 to 200 nm by using a sputtering method or a sputtering method
As an insulating film containing silicon. In this embodiment, a 150-nm-thick silicon oxynitride film is formed by a plasma CVD method. Of course, the first interlayer insulating film 461
Is not limited to a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0119】次いで、図9(A)に示すように、それぞ
れの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する
工程を行なう。この活性化工程はファーネスアニール炉
を用いる熱アニール法で行なう。熱アニール法として
は、酸素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm
以下の窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には5
00〜550℃で行えばよく、本実施例では550℃、
4時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニー
ル法の他に、レーザアニール法、またはラピッドサーマ
ルアニール法(RTA法)を適用することができる。
Next, as shown in FIG. 9A, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, the oxygen concentration is 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm
400 to 700 ° C, typically 5 in the following nitrogen atmosphere
The temperature may be set at 00 to 550 ° C.
The activation treatment was performed by a heat treatment for 4 hours. Note that, other than the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied.

【0120】なお、本実施例では、上記活性化処理と同
時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃
度のリンを含む不純物領域434、436〜438、4
57、459を結晶化する。そのため、前記不純物領域
前記金属元素がゲッタリングされ、主にチャネル形成領
域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。この
ようにして作製したチャネル形成領域を有するTFTは
オフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効
果移動度が得られ、良好な特性を達成することができ
る。
In this embodiment, at the same time as the activation treatment, the nickel used as a catalyst during crystallization is doped with impurity regions 434, 436-438,
57, 459 are crystallized. Therefore, the impurity region and the metal element are gettered, and the nickel concentration in the semiconductor layer mainly serving as a channel formation region is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and favorable characteristics can be achieved.

【0121】また、第1の層間絶縁膜を形成する前に活
性化処理を行なっても良い。ただし、用いた配線材料が
熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護する
ため層間絶縁膜(シリコンを主成分とする絶縁膜、例え
ば窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行なうこと
が好ましい。
The activation treatment may be performed before forming the first interlayer insulating film. However, when the wiring material used is weak to heat, after forming an interlayer insulating film (an insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) for protecting the wiring and the like as in this embodiment, the active material is activated. It is preferable to carry out a chemical treatment.

【0122】さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気
中で、300〜550℃で1〜12時間の熱処理を行
い、半導体層を水素化する工程を行なう。本実施例では
水素を約3%の含む窒素雰囲気中で410℃、1時間の
熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜に含まれる水素
により半導体層のダングリングボンドを終端する工程で
ある。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラ
ズマにより励起された水素を用いる)を行なっても良
い。
Further, a heat treatment is performed at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% of hydrogen to hydrogenate the semiconductor layer. In this embodiment, heat treatment was performed at 410 ° C. for one hour in a nitrogen atmosphere containing about 3% of hydrogen. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by hydrogen contained in the interlayer insulating film. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.

【0123】また、活性化処理としてレーザアニール法
を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレ
ーザやYAGレーザ等のレーザビームを照射することが
望ましい。
In the case where the laser annealing method is used as the activation treatment, it is desirable to irradiate a laser beam such as an excimer laser or a YAG laser after performing the above hydrogenation.

【0124】次いで、第1の層間絶縁膜461上に無機
絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第2の層間絶
縁膜462を形成する。本実施例では、膜厚1.6μm
のアクリル樹脂膜を形成したが、特に限定されず、シリ
コンを含む絶縁膜(酸化窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化
珪素膜等)を単層または積層構造として用いてもよい。
Next, a second interlayer insulating film 462 made of an inorganic insulating material or an organic insulating material is formed on the first interlayer insulating film 461. In this embodiment, the film thickness is 1.6 μm
Although the acrylic resin film described above is formed, there is no particular limitation, and an insulating film containing silicon (such as a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, or a silicon nitride film) may be used as a single layer or a stacked structure.

【0125】そして、駆動回路506において、各不純
物領域とそれぞれ電気的に接続する配線463〜467
を形成する。なお、これらの配線は、膜厚50nmのT
i膜と、膜厚500nmの合金膜(AlとTiとの合金
膜)との積層膜をパターニングして形成する。
In the drive circuit 506, wirings 463 to 467 electrically connected to the respective impurity regions.
To form Note that these wirings are made of a 50 nm thick T
A laminated film of an i film and a 500 nm-thick alloy film (an alloy film of Al and Ti) is formed by patterning.

【0126】また、画素部507においては、画素電極
470、ゲート配線469、接続電極468を形成す
る。(図9(B))この接続電極468によりソース配
線(443bと449の積層)は、画素TFTと電気的
な接続が形成される。また、ゲート配線469は、画素
TFTのゲート電極と電気的な接続が形成される。ま
た、画素電極470は、画素TFTのドレイン領域44
2と電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成す
る一方の電極として機能する半導体層458と電気的な
接続が形成される。また、画素電極471としては、A
lまたはAgを主成分とする膜、またはそれらの積層膜
等の反射性の優れた材料を用いることが望ましい。
In the pixel portion 507, a pixel electrode 470, a gate wiring 469, and a connection electrode 468 are formed. (FIG. 9B) With this connection electrode 468, the source wiring (the lamination of 443b and 449) is electrically connected to the pixel TFT. Further, the gate wiring 469 is electrically connected to the gate electrode of the pixel TFT. The pixel electrode 470 is connected to the drain region 44 of the pixel TFT.
2 and an electrical connection is formed with the semiconductor layer 458 functioning as one electrode forming a storage capacitor. The pixel electrode 471 has A
It is desirable to use a material having excellent reflectivity, such as a film containing l or Ag as a main component or a laminated film thereof.

【0127】以上の様にして、nチャネル型TFT50
1とpチャネル型TFT502からなるCMOS回路、
およびnチャネル型TFT503を有する駆動回路50
6と、画素TFT504、保持容量505とを有する画
素部507を同一基板上に形成することができる。こう
して、アクティブマトリクス基板が完成する。
As described above, the n-channel TFT 50
1 and a CMOS circuit comprising a p-channel TFT 502;
Circuit 50 having n-channel TFT 503 and n-channel TFT 503
6 and a pixel portion 507 having a pixel TFT 504 and a storage capacitor 505 can be formed over the same substrate. Thus, an active matrix substrate is completed.

【0128】駆動回路506のnチャネル型TFT50
1はチャネル形成領域423c、ゲート電極の一部を構
成する第1の導電層428aと重なる低濃度不純物領域
423b(GOLD領域)とソース領域またはドレイン
領域として機能する高濃度不純物領域434を有してい
る。このnチャネル型TFT501と電極466で接続
してCMOS回路を形成するpチャネル型TFT502
にはチャネル形成領域424c、ゲート電極の一部を構
成する第1の導電層429aと重なる不純物領域424
b、ソース領域またはドレイン領域として機能する高濃
度不純物領域457、458を有している。また、nチ
ャネル型TFT503にはチャネル形成領域425c、
ゲート電極の一部を構成する第1の導電層430aと重
なる低濃度不純物領域425b(GOLD領域)とソー
ス領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物
領域436を有している。
The n-channel TFT 50 of the driving circuit 506
1 includes a channel formation region 423c, a low-concentration impurity region 423b (GOLD region) overlapping with a first conductive layer 428a which forms part of a gate electrode, and a high-concentration impurity region 434 functioning as a source or drain region. I have. A p-channel TFT 502 connected to the n-channel TFT 501 via an electrode 466 to form a CMOS circuit
The impurity region 424 that overlaps with the channel formation region 424c and the first conductive layer 429a that forms part of the gate electrode.
b, high-concentration impurity regions 457 and 458 functioning as a source region or a drain region. The n-channel TFT 503 has a channel formation region 425c,
A low-concentration impurity region 425b (a GOLD region) overlapping with the first conductive layer 430a which forms part of the gate electrode, and a high-concentration impurity region 436 functioning as a source or drain region are provided.

【0129】画素部の画素TFT504にはチャネル形
成領域426c、ゲート電極の一部を構成する第1の導
電層431aと重なる低濃度不純物領域426b(GO
LD領域)とソース領域またはドレイン領域として機能
する高濃度不純物領域437を有している。また、保持
容量505の一方の電極として機能する半導体層45
6、459には、それぞれp型を付与する不純物元素が
添加されている。保持容量505は、絶縁膜339gを
誘電体として、電極(432aと432bの積層)と、
半導体層456、459、427cとで形成している。
In the pixel TFT 504 in the pixel portion, a channel formation region 426c and a low-concentration impurity region 426b (GO) overlapping the first conductive layer 431a forming a part of the gate electrode are provided.
LD region) and a high-concentration impurity region 437 functioning as a source region or a drain region. The semiconductor layer 45 functioning as one electrode of the storage capacitor 505
6, 459 are added with an impurity element imparting a p-type. The storage capacitor 505 includes an electrode (a laminate of 432a and 432b) using the insulating film 339g as a dielectric,
The semiconductor layers 456, 459, and 427c are formed.

【0130】また、本実施例の画素構造は、ブラックマ
トリクスを用いることなく、画素電極間の隙間が遮光さ
れるように、画素電極の端部をソース配線と重なるよう
に配置形成する。
In the pixel structure of this embodiment, the end of the pixel electrode is arranged so as to overlap with the source wiring so that the gap between the pixel electrodes is shielded from light without using a black matrix.

【0131】また、本実施例で作製するアクティブマト
リクス基板の画素部の上面図を図10に示す。なお、図
6〜図9に対応する部分には同じ符号を用いている。図
9(B)中の鎖線A−A’は図10中の鎖線A―A’で
切断した断面図に対応している。また、図9(B)中の
鎖線B−B’は図10中の鎖線B―B’で切断した断面
図に対応している。
FIG. 10 is a top view of the pixel portion of the active matrix substrate manufactured in this embodiment. 6 to 9 are denoted by the same reference numerals. A chain line AA ′ in FIG. 9B corresponds to a cross-sectional view taken along a chain line AA ′ in FIG. A dashed line BB ′ in FIG. 9B corresponds to a cross-sectional view taken along a dashed line BB ′ in FIG.

【0132】[実施例5]本実施例では、実施例4で作製
したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示装
置を作製する工程を以下に説明する。説明には図11を
用いる。
[Embodiment 5] In this embodiment, a process of manufacturing a reflective liquid crystal display device from the active matrix substrate manufactured in Embodiment 4 will be described below. FIG. 11 is used for the description.

【0133】まず、実施例4に従い、図9(B)の状態
のアクティブマトリクス基板を得た後、図11のアクテ
ィブマトリクス基板上、少なくとも画素電極470上に
配向膜471を形成しラビング処理を行なう。なお、本
実施例では配向膜471を形成する前に、アクリル樹脂
膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板
間隔を保持するための柱状のスペーサ(図示しない)を
所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代え
て、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
First, according to the fourth embodiment, after obtaining the active matrix substrate in the state of FIG. 9B, an alignment film 471 is formed on at least the pixel electrode 470 on the active matrix substrate of FIG. . In this embodiment, before forming the alignment film 471, a columnar spacer (not shown) for maintaining a substrate interval was formed at a desired position by patterning an organic resin film such as an acrylic resin film. Instead of the columnar spacers, spherical spacers may be spread over the entire surface of the substrate.

【0134】次いで、対向基板472を用意する。次い
で、対向基板472上に着色層473、474、平坦化
膜475を形成する。赤色の着色層473と青色の着色
層474とを重ねて、遮光部を形成する。また、赤色の
着色層と緑色の着色層とを一部重ねて、遮光部を形成し
てもよい。
Next, a counter substrate 472 is prepared. Next, the coloring layers 473 and 474 and the flattening film 475 are formed over the counter substrate 472. The red coloring layer 473 and the blue coloring layer 474 are overlapped to form a light-shielding portion. Alternatively, the light-blocking portion may be formed by partially overlapping the red coloring layer and the green coloring layer.

【0135】本実施例では、実施例4に示す基板を用い
ている。従って、実施例4の画素部の上面図を示す図1
0では、少なくともゲート配線469と画素電極470
の間隙と、ゲート配線469と接続電極468の間隙
と、接続電極468と画素電極470の間隙を遮光する
必要がある。本実施例では、それらの遮光すべき位置に
着色層の積層からなる遮光部が重なるように各着色層を
配置して、対向基板を貼り合わせた。
In this embodiment, the substrate shown in Embodiment 4 is used. Therefore, FIG. 1 shows a top view of the pixel portion of the fourth embodiment.
0, at least the gate wiring 469 and the pixel electrode 470
, The gap between the gate wiring 469 and the connection electrode 468, and the gap between the connection electrode 468 and the pixel electrode 470. In this embodiment, the colored layers are arranged such that the light-shielding portion formed of the colored layers is overlapped at the positions where the light is to be shielded, and the opposing substrates are bonded to each other.

【0136】このように、ブラックマスク等の遮光層を
形成することなく、各画素間の隙間を着色層の積層から
なる遮光部で遮光することによって工程数の低減を可能
とした。
As described above, the number of steps can be reduced by shielding the gap between each pixel with the light-shielding portion formed of the colored layers without forming a light-shielding layer such as a black mask.

【0137】次いで、平坦化膜475上に透明導電膜か
らなる対向電極476を少なくとも画素部に形成し、対
向基板の全面に配向膜477を形成し、ラビング処理を
施した。
Next, a counter electrode 476 made of a transparent conductive film was formed on at least the pixel portion on the flattening film 475, an alignment film 477 was formed on the entire surface of the counter substrate, and rubbing treatment was performed.

【0138】そして、画素部と駆動回路が形成されたア
クティブマトリクス基板と対向基板とをシール材478
で貼り合わせる。シール材478にはフィラーが混入さ
れていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な
間隔を持って2枚の基板が貼り合わせられる。その後、
両基板の間に液晶材料479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479には公知
の液晶材料を用いれば良い。このようにして図11に示
す反射型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれ
ば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の
形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板(図示
しない)を貼りつけた。そして、公知の技術を用いてF
PCを貼りつけた。
Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the driving circuit are formed and the opposing substrate are sealed with a sealing material 478.
Paste in. A filler is mixed in the sealant 478, and the two substrates are bonded to each other at a uniform interval by the filler and the columnar spacer. afterwards,
A liquid crystal material 479 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealant (not shown). As the liquid crystal material 479, a known liquid crystal material may be used. Thus, the reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 11 is completed. Then, if necessary, the active matrix substrate or the opposing substrate is cut into a desired shape. Further, a polarizing plate (not shown) was attached only to the counter substrate. Then, using a known technique, F
PC was pasted.

【0139】以上のようにして作製される液晶表示パネ
ルは各種電子機器の表示部として用いることができる。
The liquid crystal display panel manufactured as described above can be used as a display section of various electronic devices.

【0140】[実施例6]本実施例では、本発明を用いて
EL(エレクトロルミネセンス)表示装置を作製した例
について説明する。なお、図12は本発明のEL表示装
置の断面図である。
[Embodiment 6] In this embodiment, an example in which an EL (electroluminescence) display device is manufactured by using the present invention will be described. FIG. 12 is a cross-sectional view of the EL display device of the present invention.

【0141】図12において、基板700上に設けられ
たスイッチングTFT603は図9のnチャネル型TF
T503を用いて形成される。したがって、構造の説明
はnチャネル型TFT503の説明を参照すれば良い。
In FIG. 12, the switching TFT 603 provided on the substrate 700 is an n-channel type TF shown in FIG.
It is formed using T503. Therefore, for the description of the structure, the description of the n-channel TFT 503 may be referred to.

【0142】なお、本実施例ではチャネル形成領域が二
つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル
形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは
三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
Although the present embodiment has a double gate structure in which two channel formation regions are formed, a single gate structure in which one channel formation region is formed or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed. good.

【0143】基板700上に設けられた駆動回路は図9
のCMOS回路を用いて形成される。従って、構造の説
明はnチャネル型TFT501とpチャネル型TFT5
02の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシン
グルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしく
はトリプルゲート構造であっても良い。
The driving circuit provided on the substrate 700 is shown in FIG.
Is formed using a CMOS circuit. Accordingly, the description of the structure will be made only for the n-channel TFT 501 and the p-channel TFT 5.
02 may be referred to. In this embodiment, a single gate structure is used, but a double gate structure or a triple gate structure may be used.

【0144】また、配線701、703はCMOS回路
のソース配線、702はドレイン配線として機能する。
また、配線704はソース配線708とスイッチングT
FTのソース領域とを電気的に接続する配線として機能
し、配線705はドレイン配線709とスイッチングT
FTのドレイン領域とを電気的に接続する配線として機
能する。
The wirings 701 and 703 function as a source wiring of a CMOS circuit, and the wiring 702 functions as a drain wiring.
The wiring 704 is connected to the source wiring 708 and the switching T
The wiring 705 functions as a wiring for electrically connecting the source region of the FT to the source region.
It functions as a wiring for electrically connecting the drain region of the FT.

【0145】なお、電流制御TFT604は図9のpチ
ャネル型TFT502を用いて形成される。従って、構
造の説明はpチャネル型TFT502の説明を参照すれ
ば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造として
いるが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造
であっても良い。
The current control TFT 604 is formed using the p-channel TFT 502 shown in FIG. Therefore, the description of the structure may be referred to the description of the p-channel TFT 502. In this embodiment, a single gate structure is used, but a double gate structure or a triple gate structure may be used.

【0146】また、配線706は電流制御TFTのソー
ス配線(電流供給線に相当する)であり、707は電流
制御TFTの画素電極710上に重ねることで画素電極
710と電気的に接続する電極である。
A wiring 706 is a source wiring (corresponding to a current supply line) of the current control TFT, and an electrode 707 is electrically connected to the pixel electrode 710 by being superposed on the pixel electrode 710 of the current control TFT. is there.

【0147】なお、710は、透明導電膜からなる画素
電極(EL素子の陽極)である。透明導電膜としては、
酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウム
と酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化
インジウムを用いることができる。また、前記透明導電
膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極
710は、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜7
11上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる
平坦化膜711を用いてTFTによる段差を平坦化する
ことは非常に重要である。後に形成されるEL層は非常
に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起
こす場合がある。従って、EL層をできるだけ平坦面に
形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化してお
くことが望ましい。
Reference numeral 710 denotes a pixel electrode (anode of an EL element) made of a transparent conductive film. As a transparent conductive film,
A compound of indium oxide and tin oxide, a compound of indium oxide and zinc oxide, zinc oxide, tin oxide, or indium oxide can be used. Further, a material obtained by adding gallium to the transparent conductive film may be used. The pixel electrode 710 has a flat interlayer insulating film 7 before forming the wiring.
11 is formed. In this embodiment, it is very important to flatten the step due to the TFT using the flattening film 711 made of resin. Since an EL layer formed later is extremely thin, poor light emission may be caused by the presence of a step. Therefore, it is desirable that the EL layer be flattened before forming the pixel electrode so that the EL layer can be formed as flat as possible.

【0148】配線701〜707を形成後、図12に示
すようにバンク712を形成する。バンク712は10
0〜400nmの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜
をパターニングして形成すれば良い。
After forming the wirings 701 to 707, a bank 712 is formed as shown in FIG. Bank 712 is 10
The insulating film or the organic resin film containing silicon having a thickness of 0 to 400 nm may be formed by patterning.

【0149】なお、バンク712は絶縁膜であるため、
成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。
本実施例ではバンク712の材料となる絶縁膜中にカー
ボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の
発生を抑制する。この際、抵抗率は1×106〜1×1
12Ωm(好ましくは1×108〜1×1010Ωm)と
なるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれ
ば良い。
Since the bank 712 is an insulating film,
Attention must be paid to electrostatic breakdown of the element during film formation.
In this embodiment, the resistivity is reduced by adding carbon particles or metal particles to the insulating film used as the material of the bank 712 to suppress the generation of static electricity. At this time, the resistivity is 1 × 10 6 to 1 × 1.
The addition amount of the carbon particles and metal particles may be adjusted so as to be 0 12 Ωm (preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 10 Ωm).

【0150】画素電極710の上にはEL層713が形
成される。なお、図12では一画素しか図示していない
が、本実施例ではR(赤)、G(緑)、B(青)の各色
に対応したEL層を作り分けている。また、本実施例で
は蒸着法により低分子系有機EL材料を形成している。
具体的には、正孔注入層として20nm厚の銅フタロシ
アニン(CuPc)膜を設け、その上に発光層として7
0nm厚のトリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体
(Alq3)膜を設けた積層構造としている。Alq3
キナクリドン、ペリレンもしくはDCM1といった蛍光
色素を添加することで発光色を制御することができる。
An EL layer 713 is formed on the pixel electrode 710. Although only one pixel is shown in FIG. 12, in this embodiment, EL layers corresponding to R (red), G (green), and B (blue) are separately formed. In this embodiment, a low-molecular organic EL material is formed by an evaporation method.
Specifically, a copper phthalocyanine (CuPc) film having a thickness of 20 nm is provided as a hole injection layer, and a light emitting layer is formed on the copper phthalocyanine film.
It has a laminated structure in which a 0 nm thick tris-8-quinolinolato aluminum complex (Alq 3 ) film is provided. The emission color can be controlled by adding a fluorescent dye such as quinacridone, perylene or DCM1 to Alq 3 .

【0151】但し、以上の例はEL層として用いること
のできる有機EL材料の一例であって、これに限定する
必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注
入層を自由に組み合わせてEL層(発光及びそのための
キャリアの移動を行わせるための層)を形成すれば良
い。例えば、本実施例では低分子系有機EL材料をEL
層として用いる例を示したが、高分子系有機EL材料を
用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭
化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これら
の有機EL材料や無機材料は公知の材料を用いることが
できる。
However, the above example is an example of the organic EL material that can be used for the EL layer, and it is not necessary to limit the invention to this. An EL layer (a layer for performing light emission and carrier movement therefor) may be formed by freely combining a light emitting layer, a charge transport layer, or a charge injection layer. For example, in this embodiment, a low molecular organic EL material is
Although an example in which the layer is used as a layer has been described, a polymer organic EL material may be used. It is also possible to use an inorganic material such as silicon carbide for the charge transport layer and the charge injection layer. Known materials can be used for these organic EL materials and inorganic materials.

【0152】次に、EL層713の上には導電膜からな
る陰極714が設けられる。本実施例の場合、導電膜と
してアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿
論、公知のMgAg膜(マグネシウムと銀との合金膜)
を用いても良い。陰極材料としては、周期表の1族もし
くは2族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの
元素を添加した導電膜を用いれば良い。
Next, a cathode 714 made of a conductive film is provided on the EL layer 713. In this embodiment, an alloy film of aluminum and lithium is used as the conductive film. Of course, a known MgAg film (an alloy film of magnesium and silver)
May be used. As the cathode material, a conductive film made of an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table or a conductive film to which those elements are added may be used.

【0153】この陰極714まで形成された時点でEL
素子715が完成する。なお、ここでいうEL素子71
5は、画素電極(陽極)710、EL層713及び陰極
714で形成されたコンデンサを指す。
When the cathode 714 is formed, the EL
The element 715 is completed. Note that the EL element 71 here
Reference numeral 5 denotes a capacitor formed by the pixel electrode (anode) 710, the EL layer 713, and the cathode 714.

【0154】EL素子715を完全に覆うようにしてパ
ッシベーション膜716を設けることは有効である。パ
ッシベーション膜716としては、炭素膜、窒化珪素膜
もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁
膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いる。
It is effective to provide the passivation film 716 so as to completely cover the EL element 715. As the passivation film 716, an insulating film including a carbon film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film is used, and the insulating film is used in a single layer or in a stacked layer.

【0155】この際、カバレッジの良い膜をパッシベー
ション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にD
LC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を用いることは
有効である。DLC膜は室温から100℃以下の温度範
囲で成膜可能であるため、耐熱性の低いEL層713の
上方にも容易に成膜することができる。また、DLC膜
は酸素に対するブロッキング効果が高く、EL層713
の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後
に続く封止工程を行う間にEL層713が酸化するとい
った問題を防止できる。
At this time, a film having good coverage is preferably used as a passivation film, and a carbon film, particularly, a D film is preferably used.
It is effective to use an LC (diamond-like carbon) film. Since the DLC film can be formed in a temperature range from room temperature to 100 ° C. or lower, it can be easily formed above the EL layer 713 having low heat resistance. In addition, the DLC film has a high blocking effect against oxygen, and the EL layer 713
Can be suppressed. Therefore, the problem that the EL layer 713 is oxidized during the subsequent sealing step can be prevented.

【0156】さらに、パッシベーション膜716上に封
止材717を設け、カバー材718を貼り合わせる。封
止材717としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内
部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有す
る物質を設けることは有効である。また、本実施例にお
いてカバー材718はガラス基板や石英基板やプラスチ
ック基板(プラスチックフィルムも含む)の両面に炭素
膜(好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜)を形成
したものを用いる。
Furthermore, a sealing material 717 is provided on the passivation film 716, and a cover material 718 is attached. As the sealing material 717, an ultraviolet curable resin may be used, and it is effective to provide a substance having a moisture absorbing effect or a substance having an antioxidant effect inside. In this embodiment, a cover material 718 having a carbon film (preferably a diamond-like carbon film) formed on both surfaces of a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate (including a plastic film) is used.

【0157】こうして図12に示すような構造のEL表
示装置が完成する。なお、バンク712を形成した後、
パッシベーション膜716を形成するまでの工程をマル
チチャンバー方式(またはインライン方式)の成膜装置
を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効
である。また、さらに発展させてカバー材718を貼り
合わせる工程までを大気解放せずに連続的に処理するこ
とも可能である。
Thus, an EL display device having a structure as shown in FIG. 12 is completed. After forming the bank 712,
It is effective to continuously process the steps up to the formation of the passivation film 716 without exposing to the atmosphere using a multi-chamber type (or in-line type) film forming apparatus. Further, by further developing, it is also possible to continuously perform processing up to the step of bonding the cover material 718 without releasing to the atmosphere.

【0158】こうして、プラスチック基板を母体とする
絶縁体501上にnチャネル型TFT601、602、
スイッチングTFT(nチャネル型TFT)603およ
び電流制御TFT(nチャネル型TFT)604が形成
される。ここまでの製造工程で必要としたマスク数は、
一般的なアクティブマトリクス型EL表示装置よりも少
ない。
In this manner, the n-channel TFTs 601 and 602 are formed on the insulator 501 whose base is a plastic substrate.
A switching TFT (n-channel TFT) 603 and a current control TFT (n-channel TFT) 604 are formed. The number of masks required in the manufacturing process up to this point is
The number is smaller than that of a general active matrix type EL display device.

【0159】即ち、TFTの製造工程が大幅に簡略化さ
れており、歩留まりの向上および製造コストの低減が実
現できる。
That is, the manufacturing process of the TFT is greatly simplified, and an improvement in yield and a reduction in manufacturing cost can be realized.

【0160】さらに、図9を用いて説明したように、ゲ
ート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設けるこ
とによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いnチ
ャネル型TFTを形成することができる。そのため、信
頼性の高いEL表示装置を実現できる。
Further, as described with reference to FIG. 9, an n-channel TFT which is resistant to deterioration due to a hot carrier effect can be formed by providing an impurity region overlapping a gate electrode with an insulating film interposed therebetween. Therefore, a highly reliable EL display device can be realized.

【0161】また、本実施例では画素部と駆動回路の構
成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、そ
の他にも信号分割回路、D/Aコンバータ、オペアン
プ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成
可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも
形成しうる。
In this embodiment, only the configuration of the pixel portion and the drive circuit is shown. However, according to the manufacturing process of this embodiment, other components such as a signal dividing circuit, a D / A converter, an operational amplifier, and a γ correction circuit are also provided. Can be formed on the same insulator, and a memory and a microprocessor can also be formed.

【0162】さらに、EL素子を保護するための封止
(または封入)工程まで行った後の本実施例のEL発光
装置について図13を用いて説明する。なお、必要に応
じて図12で用いた符号を引用する。
Further, an EL light emitting device of this embodiment after performing a sealing (or enclosing) step for protecting the EL element will be described with reference to FIG. The reference numerals used in FIG. 12 will be referred to as needed.

【0163】図13(A)は、EL素子の封止までを行
った状態を示す上面図、図13(B)は図13(A)を
A−A’で切断した断面図である。点線で示された80
1はソース側駆動回路、806は画素部、807はゲー
ト側駆動回路である。また、901はカバー材、902
は第1シール材、903は第2シール材であり、第1シ
ール材902で囲まれた内側には封止材907が設けら
れる。
FIG. 13A is a top view showing a state in which the process up to sealing of the EL element has been performed, and FIG. 13B is a cross-sectional view of FIG. 13A taken along the line AA ′. 80 shown by dotted line
Reference numeral 1 denotes a source side driving circuit, 806 denotes a pixel portion, and 807 denotes a gate side driving circuit. Reference numeral 901 denotes a cover material;
Denotes a first sealant, 903 denotes a second sealant, and a sealant 907 is provided inside the first sealant 902.

【0164】なお、904はソース側駆動回路801及
びゲート側駆動回路807に入力される信号を伝送する
ための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキ
シブルプリントサーキット)905からビデオ信号やク
ロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示
されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(P
WB)が取り付けられていても良い。本明細書における
EL表示装置には、EL表示装置本体だけでなく、それ
にFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含む
ものとする。
Reference numeral 904 denotes wiring for transmitting signals input to the source-side driving circuit 801 and the gate-side driving circuit 807, and a video signal or a clock signal from an FPC (flexible printed circuit) 905 serving as an external input terminal. Receive. Although only the FPC is shown here, this FPC has a printed wiring board (P
WB) may be attached. The EL display device in this specification includes not only the EL display device main body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto.

【0165】次に、断面構造について図13(B)を用
いて説明する。基板700の上方には画素部806、ゲ
ート側駆動回路807が形成されており、画素部806
は電流制御TFT604とそのドレインに電気的に接続
された画素電極710を含む複数の画素により形成され
る。また、ゲート側駆動回路807はnチャネル型TF
T601とpチャネル型TFT602とを組み合わせた
CMOS回路(図14参照)を用いて形成される。
Next, the cross-sectional structure will be described with reference to FIG. A pixel portion 806 and a gate driver circuit 807 are formed above the substrate 700.
Is formed by a plurality of pixels including a current control TFT 604 and a pixel electrode 710 electrically connected to its drain. The gate side drive circuit 807 is an n-channel type TF
It is formed using a CMOS circuit (see FIG. 14) in which T601 and p-channel TFT 602 are combined.

【0166】画素電極710はEL素子の陽極として機
能する。また、画素電極710の両端にはバンク712
が形成され、画素電極710上にはEL層713および
EL素子の陰極714が形成される。
The pixel electrode 710 functions as an anode of the EL element. Further, banks 712 are provided at both ends of the pixel electrode 710.
Are formed, and an EL layer 713 and a cathode 714 of an EL element are formed on the pixel electrode 710.

【0167】陰極714は全画素に共通の配線としても
機能し、接続配線904を経由してFPC905に電気
的に接続されている。さらに、画素部806及びゲート
側駆動回路807に含まれる素子は全て陰極714およ
びパッシベーション膜567で覆われている。
The cathode 714 also functions as a common wiring for all pixels, and is electrically connected to the FPC 905 via the connection wiring 904. Further, all elements included in the pixel portion 806 and the gate driver circuit 807 are covered with the cathode 714 and the passivation film 567.

【0168】また、第1シール材902によりカバー材
901が貼り合わされている。なお、カバー材901と
EL素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペ
ーサを設けても良い。そして、第1シール材902の内
側には封止材907が充填されている。なお、第1シー
ル材902、封止材907としてはエポキシ系樹脂を用
いるのが好ましい。また、第1シール材902はできる
だけ水分や酸素を透過しない材料であることが望まし
い。さらに、封止材907の内部に吸湿効果をもつ物質
や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。
Further, a cover member 901 is attached by a first seal member 902. Note that a spacer made of a resin film may be provided to secure an interval between the cover member 901 and the EL element. The inside of the first sealant 902 is filled with a sealant 907. Note that an epoxy resin is preferably used for the first sealant 902 and the sealant 907. Further, it is desirable that the first sealant 902 be a material that does not transmit moisture and oxygen as much as possible. Further, a substance having a moisture absorbing effect or a substance having an antioxidant effect may be contained in the sealing material 907.

【0169】EL素子を覆うようにして設けられた封止
材907はカバー材901を接着するための接着剤とし
ても機能する。また、本実施例ではカバー材901を構
成するプラスチック基板901aの材料としてFRP(F
iberglass-Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニ
ルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリ
ルを用いることができる。
The sealing material 907 provided so as to cover the EL element also functions as an adhesive for bonding the cover material 901. In this embodiment, FRP (FRP) is used as the material of the plastic substrate 901a constituting the cover member 901.
iberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), mylar, polyester or acrylic can be used.

【0170】また、封止材907を用いてカバー材90
1を接着した後、封止材907の側面(露呈面)を覆う
ように第2シール材903を設ける。第2シール材90
3は第1シール材902と同じ材料を用いることができ
る。
The cover material 90 is formed by using the sealing material 907.
After bonding, the second sealing material 903 is provided so as to cover the side surface (exposed surface) of the sealing material 907. Second sealing material 90
For 3, the same material as the first sealant 902 can be used.

【0171】以上のような構造でEL素子を封止材90
7に封入することにより、EL素子を外部から完全に遮
断することができ、外部から水分や酸素等のEL層の酸
化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことがで
きる。従って、信頼性の高いEL表示装置が得られる。
The EL element having the above structure is sealed with the sealing material 90.
By encapsulating the EL element in the EL element, the EL element can be completely shut off from the outside, and it is possible to prevent a substance such as moisture or oxygen, which promotes the deterioration of the EL layer from being oxidized, from entering from the outside. Therefore, a highly reliable EL display device can be obtained.

【0172】[実施例7]上記各実施例1乃至6のいずれ
か一を実施して形成されたTFTは様々な電気光学装置
(アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ、アクティ
ブマトリクス型ELディスプレイ、アクティブマトリク
ス型ECディスプレイ)に用いることができる。即ち、
それら電気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全て
に本願発明を実施できる。
[Embodiment 7] TFTs formed by carrying out any one of the above embodiments 1 to 6 can be used in various electro-optical devices (active matrix liquid crystal display, active matrix EL display, active matrix EC). Display). That is,
The invention of the present application can be applied to all electronic devices in which these electro-optical devices are incorporated in a display unit.

【0173】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、ヘッドマウント
ディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲ
ーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携
帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話または電
子書籍等)などが挙げられる。それらの一例を図14、
図15及び図16に示す。
Examples of such electronic devices include a video camera, a digital camera, a projector, a head-mounted display (goggle type display), a car navigation, a car stereo, a personal computer, a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, an electronic book, etc.). ). One example of them is shown in FIG.
FIG. 15 and FIG.

【0174】図14(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体2001、画像入力部2002、表示部20
03、キーボード2004等を含む。本発明を表示部2
003に適用することができる。
FIG. 14A shows a personal computer, which comprises a main body 2001, an image input section 2002, and a display section 20.
03, a keyboard 2004 and the like. Display unit 2 of the present invention
003 can be applied.

【0175】図14(B)はビデオカメラであり、本体
2101、表示部2102、音声入力部2103、操作
スイッチ2104、バッテリー2105、受像部210
6等を含む。本発明を表示部2102に適用することが
できる。
FIG. 14B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an audio input portion 2103, operation switches 2104, a battery 2105, and an image receiving portion 210.
6 and so on. The present invention can be applied to the display portion 2102.

【0176】図14(C)はモバイルコンピュータ(モ
ービルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部
2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表
示部2205等を含む。本発明は表示部2205に適用
できる。
FIG. 14C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 2201, a camera section 2202, an image receiving section 2203, operation switches 2204, a display section 2205, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2205.

【0177】図14(D)はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体2301、表示部2302、アーム部230
3等を含む。本発明は表示部2302に適用することが
できる。
FIG. 14D shows a goggle type display, which comprises a main body 2301, a display section 2302, and an arm section 230.
3 and so on. The present invention can be applied to the display portion 2302.

【0178】図14(E)はプログラムを記録した記録
媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであ
り、本体2401、表示部2402、スピーカ部240
3、記録媒体2404、操作スイッチ2405等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてDVD(D
igtial Versatile Disc)、CD
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行なうことができる。本発明は表示部2402に適
用することができる。
FIG. 14E shows a player that uses a recording medium (hereinafter, referred to as a recording medium) on which a program is recorded, and includes a main body 2401, a display unit 2402, and a speaker unit 240.
3, a recording medium 2404, an operation switch 2405, and the like. This player uses a DVD (D
digital Versatile Disc), CD
And the like, it is possible to perform music appreciation, movie appreciation, games, and the Internet. The present invention can be applied to the display portion 2402.

【0179】図14(F)はデジタルカメラであり、本
体2501、表示部2502、接眼部2503、操作ス
イッチ2504、受像部(図示しない)等を含む。本願
発明を表示部2502に適用することができる。
FIG. 14F shows a digital camera, which includes a main body 2501, a display section 2502, an eyepiece section 2503, operation switches 2504, an image receiving section (not shown), and the like. The present invention can be applied to the display portion 2502.

【0180】図15(A)はフロント型プロジェクター
であり、投射装置2601、スクリーン2602等を含
む。本発明は投射装置2601の一部を構成する液晶表
示装置2808やその他の駆動回路に適用することがで
きる。
FIG. 15A shows a front type projector, which includes a projection device 2601, a screen 2602, and the like. The present invention can be applied to the liquid crystal display device 2808 forming a part of the projection device 2601 and other driving circuits.

【0181】図15(B)はリア型プロジェクターであ
り、本体2701、投射装置2702、ミラー270
3、スクリーン2704等を含む。本発明は投射装置2
702の一部を構成する液晶表示装置2808やその他
の駆動回路に適用することができる。
FIG. 15B shows a rear type projector, which includes a main body 2701, a projection device 2702, and a mirror 270.
3, including a screen 2704 and the like. The present invention relates to a projection device 2
The present invention can be applied to a liquid crystal display device 2808 forming a part of the LCD 702 and other driving circuits.

【0182】なお、図15(C)は、図15(A)及び
図15(B)中における投射装置2601、2702の
構造の一例を示した図である。投射装置2601、27
02は、光源光学系2801、ミラー2802、280
4〜2806、ダイクロイックミラー2803、プリズ
ム2807、液晶表示装置2808、位相差板280
9、投射光学系2810で構成される。投射光学系28
10は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施
例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単
板式であってもよい。また、図15(C)中において矢
印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィル
ム、IRフィルム等の光学系を設けてもよい。
Note that FIG. 15C is a diagram showing an example of the structure of the projection devices 2601 and 2702 in FIGS. 15A and 15B. Projection devices 2601, 27
02 denotes a light source optical system 2801, mirrors 2802, 280
4 to 2806, dichroic mirror 2803, prism 2807, liquid crystal display device 2808, retardation plate 280
9. The projection optical system 2810. Projection optical system 28
Reference numeral 10 denotes an optical system including a projection lens. In the present embodiment, an example of a three-plate type is shown, but there is no particular limitation, and for example, a single-plate type may be used. Further, the practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the optical path indicated by the arrow in FIG. Good.

【0183】また、図15(D)は、図15(C)中に
おける光源光学系2801の構造の一例を示した図であ
る。本実施例では、光源光学系2801は、リフレクタ
ー2811、光源2812、レンズアレイ2813、2
814、偏光変換素子2815、集光レンズ2816で
構成される。なお、図15(D)に示した光源光学系は
一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に
実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィル
ムや、位相差を調節するフィルム、IRフィルム等の光
学系を設けてもよい。
FIG. 15D is a diagram showing an example of the structure of the light source optical system 2801 in FIG. 15C. In this embodiment, the light source optical system 2801 includes a reflector 2811, a light source 2812, a lens array 2813,
814, a polarization conversion element 2815, and a condenser lens 2816. Note that the light source optical system shown in FIG. 15D is an example and is not particularly limited. For example, a practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the light source optical system.

【0184】ただし、図15に示したプロジェクターに
おいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示して
おり、反射型の電気光学装置及びEL表示装置での適用
例は図示していない。
However, in the projector shown in FIG. 15, a case where a transmission type electro-optical device is used is shown, and examples of application to a reflection type electro-optical device and an EL display device are not shown.

【0185】図16(A)は携帯電話であり、本体29
01、音声出力部2902、音声入力部2903、表示
部2904、操作スイッチ2905、アンテナ2906
等を含む。本願発明を表示部2904に適用することが
できる。
FIG. 16A shows a portable telephone, and the main body 29 is shown.
01, audio output unit 2902, audio input unit 2903, display unit 2904, operation switch 2905, antenna 2906
And so on. The present invention can be applied to the display portion 2904.

【0186】図16(B)は携帯書籍(電子書籍)であ
り、本体3001、表示部3002、3003、記憶媒
体3004、操作スイッチ3005、アンテナ3006
等を含む。本発明は表示部3002、3003に適用す
ることができる。
FIG. 16B shows a portable book (electronic book), which includes a main body 3001, display portions 3002 and 3003, a storage medium 3004, operation switches 3005, and an antenna 3006.
And so on. The present invention can be applied to the display units 3002 and 3003.

【0187】図16(C)はディスプレイであり、本体
3101、支持台3102、表示部3103等を含む。
本発明は表示部3103に適用することができる。本発
明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利
であり、対角10インチ以上(特に30インチ以上)の
ディスプレイには有利である。
FIG. 16C shows a display, which includes a main body 3101, a support 3102, a display portion 3103, and the like.
The present invention can be applied to the display portion 3103. The display of the present invention is particularly advantageous when the screen is enlarged, and is advantageous for a display having a diagonal of 10 inches or more (particularly 30 inches or more).

【0188】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、本実施例の電子機器は実施例1〜5のどの
ような組み合わせからなる構成を用いても実現すること
ができる。
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in all fields. Further, the electronic apparatus of the present embodiment can be realized by using a configuration composed of any combination of the first to fifth embodiments.

【0189】[0189]

【本発明の効果】本発明の構成を採用することにより、
以下に示すような基本的有意性を得ることが出来る。 (a)従来のTFTの作製プロセスに適合した、簡単な
方法である。 (b)ドーピング処理による半導体膜の注入欠陥を低減
できる。 (c)ソース領域およびドレイン領域と、LDD領域そ
れぞれに少なくとも2回のドーピング処理によって不純
物元素を導入するため、設計の自由度が向上する。 (d)以上の利点を満たした上で、電気的特性の優れた
TFTを作製できる方法である。
[Effect of the present invention] By adopting the configuration of the present invention,
Basic significance as shown below can be obtained. (A) This is a simple method adapted to a conventional TFT manufacturing process. (B) Injection defects in the semiconductor film due to doping can be reduced. (C) Since the impurity element is introduced into each of the source region, the drain region, and the LDD region by doping at least twice, the degree of freedom in design is improved. (D) This is a method capable of manufacturing a TFT having excellent electrical characteristics while satisfying the above advantages.

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

【図1】 本発明が開示するドーピング処理を説明する
ための図。
FIG. 1 is a diagram illustrating a doping process disclosed by the present invention.

【図2】 本発明が開示するドーピング処理を説明する
ための図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a doping process disclosed by the present invention.

【図3】 本発明が開示するドーピング処理を説明する
ための図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a doping process disclosed by the present invention.

【図4】 本発明が開示するドーピング処理を説明する
ための図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a doping process disclosed by the present invention.

【図5】(A)加速電圧をパラメータとし、ボロン
(B)の珪素膜中における濃度プロファイルを示す図。 (B)ボロン(B)の珪素膜中の平均濃度に対するシー
ト抵抗値を示す図。
FIG. 5A is a diagram showing a concentration profile of boron (B) in a silicon film using an acceleration voltage as a parameter. FIG. 3B is a graph showing a sheet resistance value with respect to an average concentration of boron (B) in a silicon film.

【図6】 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図7】 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図8】 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図9】 画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図10】 画素TFTの構成を示す上面図。FIG. 10 is a top view illustrating a configuration of a pixel TFT.

【図11】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の作
製工程を示す断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device.

【図12】 EL表示装置を示す断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an EL display device.

【図13】 EL発光装置を示す図。FIG. 13 illustrates an EL light-emitting device.

【図14】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of a semiconductor device.

【図15】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 15 illustrates an example of a semiconductor device.

【図16】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 16 illustrates an example of a semiconductor device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 誠 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 早川 茂則 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 梶原 誠之 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 関口 慶一 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 Fターム(参考) 2H092 GA59 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB42 JB51 JB58 JB63 JB69 KA07 KA16 KA18 KB22 MA05 MA07 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA29 MA35 MA37 MA41 NA22 NA25 PA07 RA05 5F110 AA06 BB02 BB04 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 DD13 DD14 DD15 DD17 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE09 EE14 EE23 EE44 EE45 FF02 FF04 FF09 FF28 FF30 GG01 GG02 GG13 GG25 GG32 GG43 GG45 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL04 HL06 HL11 HM15 NN03 NN22 NN23 NN24 NN27 NN34 NN35 NN72 PP01 PP02 PP03 PP13 PP29 PP34 QQ04 QQ11 QQ24 QQ25 QQ28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Makoto Endo 398 Hase, Hase, Atsugi, Kanagawa Prefecture Inside the Semi-Conductor Energy Laboratory Co., Ltd. 72) Inventor, Masayuki Kajiwara 398, Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Pref. Inside the Semi-Conductor Energy Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Keiichi Sekiguchi 398, Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Pref. JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32. EE04 EE06 EE09 EE14 EE23 EE44 EE45 FF02 FF04 FF09 FF28 F F30 GG01 GG02 GG13 GG25 GG32 GG43 GG45 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL04 HL06 HL11 HM15 NN03 NN22 NN23 NN24 NN27 NN34 NN35 NN72 PP01 PP02 PP03 PP13 PP29 PP34 QQ04 QQ11Q24

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 pチャネル型TFTを有する半導体装置
の作製方法において、 結晶質半導体膜上にゲート絶縁膜を形成する第1の工程
と、 前記ゲート絶縁膜上に少なくとも1層の導電膜を形成す
る第2の工程と、 前記導電膜を少なくとも1回のエッチングを行なってテ
ーパー部を有するゲート電極を形成する第3の工程と、 前記ゲート電極をマスクとして、前記結晶質半導体膜に
第1の不純物元素を導入して第1および第2の不純物領
域を形成する第4の工程と、 前記第2の不純物領域に選択的に前記第1の不純物元素
を導入して第3の不純物領域を形成する第5の工程と、 前記第1の不純物領域に第2の不純物元素を導入して第
4の不純物領域を形成する第6の工程と、 前記第2の不純物領域に前記第2の不純物元素を導入し
て第5の不純物領域を形成する第7の工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device having a p-channel TFT, comprising: a first step of forming a gate insulating film over a crystalline semiconductor film; and forming at least one conductive film over the gate insulating film. A second step of performing etching of the conductive film at least once to form a gate electrode having a tapered portion; and performing a first step on the crystalline semiconductor film using the gate electrode as a mask. A fourth step of forming first and second impurity regions by introducing an impurity element; and forming a third impurity region by selectively introducing the first impurity element into the second impurity region. A fifth step of forming a fourth impurity region by introducing a second impurity element into the first impurity region; and a second step of forming the fourth impurity region in the second impurity region. Introduce the fifth The method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that it comprises a seventh step of forming a pure object region.
【請求項2】 pチャネル型TFTを有する半導体装置
の作製方法において、 非晶質半導体膜に結晶化を助長する金属元素を添加する
第1の工程と、 加熱処理により前記非晶質半導体膜を結晶化して結晶質
半導体膜を形成する第2の工程と、 前記結晶質半導体膜上にゲート絶縁膜を形成する第3の
工程と、 前記ゲート絶縁膜上に少なくとも1層の導電膜を形成す
る第4の工程と、 前記導電膜を少なくとも1回エッチングを行なってテー
パー部を有するゲート電極を形成する第5の工程と、 前記ゲート電極をマスクとして、前記結晶質半導体膜に
第1の不純物元素を導入して第1および第2の不純物領
域を形成する第6の工程と、 前記第2の不純物領域に選択的に前記第1の不純物元素
を導入して第3の不純物領域を形成する第7の工程と、 前記第1の不純物領域に第2の不純物元素を導入して第
4の不純物領域を形成する第8の工程と、 前記第2の不純物領域に前記第2の不純物元素を導入し
て第5の不純物領域を形成する第9の工程と、 加熱処理により前記第5の不純物領域に前記金属元素を
ゲッタリングする第10の工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. A method for manufacturing a semiconductor device having a p-channel type TFT, comprising: a first step of adding a metal element which promotes crystallization to an amorphous semiconductor film; A second step of crystallizing to form a crystalline semiconductor film; a third step of forming a gate insulating film on the crystalline semiconductor film; and forming at least one conductive film on the gate insulating film. A fourth step, a fifth step of etching the conductive film at least once to form a gate electrode having a tapered portion, and a first impurity element in the crystalline semiconductor film using the gate electrode as a mask. A sixth step of forming first and second impurity regions by introducing a first impurity element; and a third step of selectively introducing the first impurity element into the second impurity region to form a third impurity region. 7 steps and An eighth step of forming a fourth impurity region by introducing a second impurity element into the first impurity region; and a fifth step of introducing the second impurity element into the second impurity region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a ninth step of forming an impurity region; and a tenth step of gettering the metal element to the fifth impurity region by heat treatment.
【請求項3】 請求項1または2において、前記第1の
不純物元素は15族に属する元素のうち少なくとも1つ
の元素を用いることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first impurity element is at least one of elements belonging to Group XV.
【請求項4】 請求項1または2において、前記第2の
不純物元素は13族に属する元素のうち少なくとも1つ
の元素を用い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 second impurity element uses at least one of elements belonging to Group 13.
【請求項5】 請求項1または2において、前記第1お
よび第2の不純物領域の前記第1の不純物元素の濃度は
1×1017〜5×1020/cm3であること特徴とする
半導体装置の作製方法。
5. The semiconductor according to claim 1, wherein the concentration of the first impurity element in the first and second impurity regions is 1 × 10 17 to 5 × 10 20 / cm 3. Method for manufacturing the device.
【請求項6】 請求項1または2において、前記第3の
不純物領域の前記第1の不純物元素の濃度は1×1020
〜5×1021/cm3であること特徴とする半導体装置
の作製方法。
6. The device according to claim 1, wherein the concentration of the first impurity element in the third impurity region is 1 × 10 20.
5 × 10 21 / cm 3 .
【請求項7】 請求項1または2において、前記第4の
不純物領域の前記第2の不純物元素の濃度は1×1018
〜5×1021/cm3であること特徴とする半導体装置
の作製方法。
7. The method according to claim 1, wherein the concentration of the second impurity element in the fourth impurity region is 1 × 10 18.
5 × 10 21 / cm 3 .
【請求項8】 請求項1または2において、前記第5の
不純物領域の前記第2の不純物元素の濃度は1×1020
〜5×1022/cm3であること特徴とする半導体装置
の作製方法。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the concentration of the second impurity element in the fifth impurity region is 1 × 10 20.
5 × 10 22 / cm 3 .
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれか一項におい
て、前記半導体装置は、液晶表示装置、EL表示装置ま
たはイメージセンサであ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 1, wherein the semiconductor device is a liquid crystal display device, an EL display device, or an image sensor.
【請求項10】 請求項1乃至8のいずれか一項におい
て、前記半導体装置は、携帯電話、ビデオカメラ、デジ
タルカメラ、プロジェクター、ゴーグル型ディスプレ
イ、パーソナルコンピュータ、DVDプレイヤー、電子
辞書、または携帯型情報端末であることを特徴とする半
導体装置の作製方法。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a mobile phone, a video camera, a digital camera, a projector, a goggle type display, a personal computer, a DVD player, an electronic dictionary, or portable information. A method for manufacturing a semiconductor device, which is a terminal.
【請求項11】 絶縁表面上に形成された半導体層と、
該半導体層上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に形成
されたゲート電極とを含む半導体装置であって、 前記半導体層は、前記ゲート電極と重なるチャネル形成
領域と、前記ゲート電極と重なる低濃度不純物領域と、
高濃度不純物領域とを有し、 前記低濃度不純物領域は1×1017〜5×1020/cm
3の濃度のn型を付与する不純物元素および1×1018
〜5×1021/cm3の濃度のp型を付与する不純物元
素を含有し、 前記高濃度不純物領域は1×1020〜5×1021/cm
3の濃度のn型を付与する不純物元素および1×1020
〜5×1022/cm3の濃度のp型を付与する不純物元
素を含有していることを特徴とする半導体装置。
11. A semiconductor layer formed on an insulating surface,
A semiconductor device including an insulating film formed over the semiconductor layer and a gate electrode formed over the insulating film, wherein the semiconductor layer has a channel formation region overlapping the gate electrode, An overlapping low concentration impurity region;
A high concentration impurity region, wherein the low concentration impurity region is 1 × 10 17 to 5 × 10 20 / cm.
Impurity element imparting n-type with a concentration of 3 and 1 × 10 18
The high-concentration impurity region contains a p-type impurity element having a concentration of about 5 × 10 21 / cm 3 , and the high-concentration impurity region is 1 × 10 20 to 5 × 10 21 / cm 3.
Impurity element imparting n-type with a concentration of 3 and 1 × 10 20
A semiconductor device comprising a p-type impurity element having a concentration of about 5 × 10 22 / cm 3 .
【請求項12】 請求項11において、前記ゲート電極
の端部は、テーパー形状であることを特徴とする半導体
装置。
12. The semiconductor device according to claim 11, wherein an end of the gate electrode has a tapered shape.
【請求項13】 請求項11または12において、前記
半導体装置は、液晶表示装置、EL表示装置またはイメ
ージセンサであることを特徴とする半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device is a liquid crystal display device, an EL display device, or an image sensor.
【請求項14】 請求項11または13において、前記
半導体装置は、携帯電話、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ、プロジェクター、ゴーグル型ディスプレイ、パーソ
ナルコンピュータ、DVDプレイヤー、電子辞書、また
は携帯型情報端末であることを特徴とする半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device is a mobile phone, a video camera, a digital camera, a projector, a goggle type display, a personal computer, a DVD player, an electronic dictionary, or a portable information terminal. Characteristic semiconductor device.
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