JP2002094078A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JP2002094078A JP2002094078A JP2001192141A JP2001192141A JP2002094078A JP 2002094078 A JP2002094078 A JP 2002094078A JP 2001192141 A JP2001192141 A JP 2001192141A JP 2001192141 A JP2001192141 A JP 2001192141A JP 2002094078 A JP2002094078 A JP 2002094078A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- semiconductor device
- wiring
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子(半導体
膜を用いた素子)を用いた半導体装置、中でも特に液晶
ディスプレイに関する。また液晶ディスプレイを表示部
に用いた電子機器に関する。The present invention relates to a semiconductor device using a semiconductor element (an element using a semiconductor film), and more particularly to a liquid crystal display. The present invention also relates to an electronic device using a liquid crystal display for a display unit.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、絶縁表面を有する基板上に形成さ
れた半導体膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いて薄膜ト
ランジスタ(TFT)を構成する技術が注目されてい
る。薄膜トランジスタはICや半導体装置のような電子
デバイスに広く応用され、特に液晶ディスプレイのスイ
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 film (having a thickness of several to several hundred nm) formed on a substrate having an insulating surface has attracted attention. Thin film transistors are widely applied to electronic devices such as ICs and semiconductor devices, and are particularly rapidly developed as switching elements for liquid crystal displays.
【0003】アクティブマトリクス型の液晶ディスプレ
イは、画素部が有する複数の画素にそれぞれTFT(画
素TFT)と、液晶セルとを有している。液晶セルは、
画素電極と、対向電極と、画素電極と対向電極の間に設
けられた液晶とを有している。そして画素電極にかかる
電圧を画素TFTによって制御することで、画素部に画
像が表示される。An active matrix type liquid crystal display has a TFT (pixel TFT) and a liquid crystal cell in each of a plurality of pixels included in a pixel portion. The liquid crystal cell is
The pixel has a pixel electrode, a counter electrode, and a liquid crystal provided between the pixel electrode and the counter electrode. By controlling the voltage applied to the pixel electrode by the pixel TFT, an image is displayed on the pixel portion.
【0004】活性層に結晶構造を有する半導体膜を用い
たTFT(結晶質TFT)は高移動度が得られることか
ら、同一基板上に機能回路を集積させて高精細な画像表
示を行う液晶ディスプレイを実現することが可能であ
る。Since a TFT (crystalline TFT) using a semiconductor film having a crystalline structure for an active layer can provide high mobility, a liquid crystal display that integrates functional circuits on the same substrate to display a high-definition image is provided. Can be realized.
【0005】本明細書において、前記結晶構造を有する
半導体膜とは、単結晶半導体、多結晶半導体、微結晶半
導体を含むものであり、さらに、特開平7−13065
2号公報、特開平8−78329号公報、特開平10−
135468号公報、または特開平10−135469
号公報で開示された半導体を含んでいる。[0005] In this specification, the semiconductor film having a crystal structure includes a single crystal semiconductor, a polycrystalline semiconductor, and a microcrystalline semiconductor.
JP-A-8-78329, JP-A-10-78329
JP-A-135468 or JP-A-10-135469
And the semiconductor disclosed in Japanese Patent Publication No.
【0006】アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ
を構成するためには、画素部だけでも100〜200万
個の結晶質TFTが必要となり、さらに周辺に設けられ
る機能回路を付加するとそれ以上の結晶質TFTが必要
であった。液晶ディスプレイに要求される仕様は厳し
く、画像表示を安定して行うためには、個々の結晶質T
FTの信頼性を確保することが必要であった。In order to construct an active matrix type liquid crystal display, 1 to 2 million crystalline TFTs are required even in the pixel portion alone, and more functional TFTs provided on the periphery require more crystalline TFTs. Met. The specifications required for liquid crystal displays are strict, and in order to stably display images, individual crystalline T
It was necessary to ensure the reliability of the FT.
【0007】TFTの特性はオン状態とオフ状態の2つ
の状態に分けて考えることができる。オン状態の特性か
らは、オン電流、移動度、S値、しきい値などの特性を
知ることができ、オフ状態の特性ではオフ電流が重視さ
れている。The characteristics of a TFT can be considered in two states, an on state and an off state. From the characteristics in the ON state, characteristics such as ON current, mobility, S value, and threshold value can be known. In the characteristics in the OFF state, emphasis is placed on OFF current.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この薄膜トランジスタ
(TFT)を用いた液晶ディスプレイは、液晶プロジェ
クタ等のライトバルブとして頻繁に用いられる。A liquid crystal display using the thin film transistor (TFT) is frequently used as a light valve of a liquid crystal projector or the like.
【0009】プロジェクタに用いられる投射光は、一般
的に100万ルクス程度の強さを有している。投射光の
大部分は画素電極に照射されるが、投射光の一部は、ア
クティブマトリクス基板上に設けられたTFTの活性層
に入射する。特に投射光が活性層のチャネル形成領域に
入射すると、この領域において光電効果により光電流が
発生してしまい、TFTのオフ電流が増加してしまう。[0009] The projection light used in the projector generally has an intensity of about one million lux. Most of the projected light is applied to the pixel electrode, but a part of the projected light is incident on the active layer of the TFT provided on the active matrix substrate. In particular, when the projection light enters the channel formation region of the active layer, a photocurrent is generated in this region by the photoelectric effect, and the off-state current of the TFT increases.
【0010】そこでTFTの活性層に外部からの光が入
射しないように、遮光性を有する遮蔽膜(ブラックマト
リクス)の配置が不可欠である。一般的に遮蔽膜は、対
向基板上に設ける場合と、アクティブマトリクス基板上
に設ける場合とがある。Therefore, it is indispensable to dispose a shielding film (black matrix) having a light shielding property so that light from the outside does not enter the active layer of the TFT. In general, the shielding film may be provided on an opposing substrate or provided on an active matrix substrate.
【0011】しかし対向基板上に遮蔽膜を設ける場合、
現状の貼り合わせ技術のままでは、対向基板側に遮蔽膜
を設けた場合に位置合わせのマージンが大きすぎ、開口
率の低下を抑えることができない。そのため今後進めら
れる半導体素子の微細化に対応できない恐れが示唆され
ている。However, when a shielding film is provided on the counter substrate,
With the current bonding technique, when a shielding film is provided on the counter substrate side, the alignment margin is too large, and it is not possible to suppress a decrease in aperture ratio. For this reason, it is suggested that there is a possibility that the semiconductor device will not be able to cope with the miniaturization of the semiconductor element which will be advanced in future.
【0012】一方、遮蔽膜をアクティブマトリクス基板
上に設ける場合、一般的に遮蔽膜は、可視光を透過させ
る必要のないトランジスタや配線の上方に、層間絶縁膜
を介して形成される。上記構成により、遮蔽膜を形成す
る際の位置合わせマージンを抑えることが可能であり、
開口率を向上させることができる。On the other hand, when a shielding film is provided on an active matrix substrate, the shielding film is generally formed above a transistor or wiring that does not need to transmit visible light via an interlayer insulating film. With the above configuration, it is possible to suppress the alignment margin when forming the shielding film,
The aperture ratio can be improved.
【0013】しかし、液晶ディスプレイに投射光が通過
する際の、アクティブマトリクス基板の表面からの反射
光や、さらにカラー表示させるために複数の液晶ディス
プレイを用いた場合に他の液晶ディスプレイを通過した
光などが、アクティブマトリクス基板側からTFTの活
性層に入射することがある。この場合、上述した形態の
遮蔽膜では、TFTのオフ電流を抑えることが難しい。However, the reflected light from the surface of the active matrix substrate when the projection light passes through the liquid crystal display, and the light that has passed through another liquid crystal display when a plurality of liquid crystal displays are used for color display. May enter the active layer of the TFT from the active matrix substrate side. In this case, it is difficult to suppress the off-state current of the TFT with the above-described shielding film.
【0014】上述したことに鑑み、本発明は、アクティ
ブマトリクス基板側からの光の入射によってTFTのオ
フ電流が増加するのを抑える、遮蔽膜を有する半導体装
置を提供する。In view of the above, the present invention provides a semiconductor device having a shielding film that suppresses an increase in the off-state current of a TFT due to the incidence of light from the active matrix substrate side.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アクティ
ブマトリクス基板側からの光がTFTの活性層に入射す
るのを防ぐために、アクティブマトリクス基板とTFT
の活性層との間に遮蔽膜を形成することを考えた。そし
て遮蔽膜を絶縁膜で覆い、該絶縁膜上にTFTの活性層
を形成することを考えた。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have proposed an active matrix substrate and a TFT in order to prevent light from the active matrix substrate from being incident on the active layer of the TFT.
The formation of a shielding film between the active layer and the active layer was considered. Then, it was considered that the shielding film was covered with an insulating film and an active layer of the TFT was formed on the insulating film.
【0016】しかし遮蔽膜の影響により絶縁膜の表面に
凹凸が存在していると、凹凸によってTFTの活性層も
歪んでしまい、該絶縁膜上に形成されるTFTの特性を
劣化させてしまう。具体的にはモビリティが高くなって
しまう。However, if there is unevenness on the surface of the insulating film due to the effect of the shielding film, the active layer of the TFT is distorted due to the unevenness, and the characteristics of the TFT formed on the insulating film are deteriorated. Specifically, mobility will increase.
【0017】絶縁膜の厚さを増加させれば絶縁膜の表面
をより平坦化させることが可能であるが、膜厚の大きい
絶縁膜を形成するのは時間がかかってしまい、液晶ディ
スプレイのプロセス全体にかかる時間を抑えることが難
しくなる。また、膜厚を増加させていくと絶縁膜の応力
によって基板が反ってしまったり、絶縁膜自体が基板か
ら剥離してしまう危険性を高めてしまう。If the thickness of the insulating film is increased, the surface of the insulating film can be made flatter. However, it takes time to form an insulating film having a large film thickness. It is difficult to reduce the overall time. Further, as the film thickness is increased, the risk of the substrate being warped by the stress of the insulating film or the insulating film itself being separated from the substrate is increased.
【0018】そこで本発明者らは、アクティブマトリク
ス基板上に遮蔽膜を形成し、該遮蔽膜を覆うように絶縁
膜を形成した後、CMP法(Chemical-Mechanical Poli
shing)、いわゆる化学的・機械的ポリッシング法を用
いて該絶縁膜を研磨することを考えた。Therefore, the present inventors formed a shielding film on an active matrix substrate, formed an insulating film so as to cover the shielding film, and then performed a CMP (Chemical-Mechanical Political) method.
shing), that is, polishing the insulating film using a so-called chemical / mechanical polishing method.
【0019】CMP法は、被研磨物の表面を基準にし、
それにならって表面を化学的または機械的に平坦化する
手法である。一般的に定盤(Platen or Polishing Plat
e)の上に研磨布または研磨パッド(本明細書では、以
下総称してパッド(Pad)と呼ぶ)を貼り付け、被研磨
物とパッドとの間にスラリーを供給しながら定盤と被研
磨物とを各々回転または揺動させて被研磨物の表面を化
学・機械の複合作用により研磨する方法である。The CMP method is based on the surface of the object to be polished,
Following this, it is a method of chemically or mechanically planarizing the surface. Generally, a platen (Platen or Polishing Plat
e) A polishing cloth or a polishing pad (hereinafter, collectively referred to as a “pad”) is attached on the polishing pad, and the platen and the polishing pad are supplied while supplying a slurry between the polishing target and the pad. In this method, the object is rotated or rocked, and the surface of the object to be polished is polished by a combined action of chemical and mechanical.
【0020】上記構成によって、絶縁膜の表面を平坦化
することができ、絶縁膜上に形成されるTFTの特性が
劣化するのを抑えることができる。また絶縁膜の応力に
よる基板の反りも、CMP法で研磨することによりある
程度解消することが可能になる。With the above structure, the surface of the insulating film can be flattened, and deterioration of the characteristics of the TFT formed on the insulating film can be suppressed. In addition, warping of the substrate due to the stress of the insulating film can be eliminated to some extent by polishing by the CMP method.
【0021】またアクティブマトリクス基板側からTF
Tのチャネル形成領域に照射される光を遮蔽膜により遮
ることができるので、光によってTFTのオフ電流が増
加するのを防ぐことができる。そしてアクティブマトリ
クス基板側に遮蔽膜を形成しているので遮蔽膜を形成す
る際の位置合わせマージンを抑えることが可能であり、
開口率を向上させることができる。Further, the TF from the active matrix substrate side
Since light applied to the T channel formation region can be blocked by the blocking film, it is possible to prevent the off-current of the TFT from increasing due to the light. And since the shielding film is formed on the active matrix substrate side, it is possible to suppress the alignment margin when forming the shielding film,
The aperture ratio can be improved.
【0022】なお、TFTの活性層と基板との間に遮蔽
膜を設ける本発明の構成に加えて、TFTや配線の上方
に層間絶縁膜を介して遮蔽膜を形成することで、活性層
の特にチャネル形成領域に光が入射するのを防ぐことが
より確実になる。Note that, in addition to the structure of the present invention in which a shielding film is provided between the active layer of the TFT and the substrate, the shielding film is formed above the TFT and the wiring via an interlayer insulating film, so that the active layer of the active layer is formed. In particular, it becomes more reliable to prevent light from entering the channel formation region.
【0023】またアクティブマトリクス基板とTFTの
活性層との間の遮蔽膜を形成する際に、該遮蔽膜と同時
に配線を形成しても良い。配線と遮蔽膜とが同じ材料で
形成されており、なおかつ該配線がゲート信号線または
ソース信号線の場合、画素間において液晶材料の配向性
が乱れることによる画像の乱れ(ディスクリネーショ
ン)が観測されるのを防止することができる。When a shielding film is formed between the active matrix substrate and the active layer of the TFT, wiring may be formed simultaneously with the shielding film. When the wiring and the shielding film are formed of the same material, and the wiring is a gate signal line or a source signal line, disturbance (disclination) of an image due to a disorder in orientation of a liquid crystal material between pixels is observed. Can be prevented.
【0024】なお本発明において、遮蔽膜を覆って形成
される絶縁膜は無機物でも有機物でも良い。ただし、C
MP法を用いて研磨することが可能である材料を用いる
ことが肝要である。なお絶縁膜は2層以上であっても良
く、1層目の絶縁膜をCMP法を用いて研磨し、研磨し
た1層目の絶縁膜上に2層目以降の絶縁膜を積層するよ
うにしても良い。また、何層か絶縁膜を積層してからC
MP法を用いて研磨するようにしても良い。In the present invention, the insulating film formed to cover the shielding film may be an inorganic or organic material. Where C
It is important to use a material that can be polished by the MP method. Note that the insulating film may be two or more layers. The first insulating film is polished by a CMP method, and the second and subsequent insulating films are stacked over the polished first insulating film. May be. Also, after laminating several insulating films, C
Polishing may be performed using the MP method.
【0025】以下に本発明の構成を示す。The configuration of the present invention will be described below.
【0026】本発明によって、絶縁表面上に形成された
遮蔽膜と、前記遮蔽膜を覆って前記絶縁表面上に形成さ
れた平坦化絶縁膜と、前記平坦化絶縁膜に接して形成さ
れた半導体層と、を有する半導体装置であって、前記遮
蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記半導体層と重
なっており、前記平坦化絶縁膜は前記半導体層が形成さ
れる前にCMP法で研磨されていることを特徴とする半
導体装置が提供される。According to the present invention, a shielding film formed on an insulating surface, a planarized insulating film formed on the insulating surface to cover the shielding film, and a semiconductor formed in contact with the planarized insulating film Wherein the shielding film overlaps the semiconductor layer with the planarizing insulating film interposed therebetween, and the planarizing insulating film is formed by a CMP method before the semiconductor layer is formed. And a semiconductor device characterized by being polished by the following method.
【0027】本発明によって、絶縁表面上に形成された
遮蔽膜と、前記遮蔽膜を覆って前記絶縁表面上に形成さ
れた平坦化絶縁膜と、前記平坦化絶縁膜に接して形成さ
れた活性層を含む薄膜トランジスタと、を有する半導体
装置であって、前記活性層はチャネル形成領域を有して
おり、前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記
チャネル形成領域全体と重なっており、前記平坦化絶縁
膜は前記活性層が形成される前にCMP法で研磨されて
いることを特徴とする半導体装置が提供される。According to the present invention, a shielding film formed on an insulating surface, a planarized insulating film formed on the insulating surface to cover the shielding film, and an active layer formed in contact with the planarized insulating film. And a thin film transistor including a layer, wherein the active layer has a channel formation region, and the shielding film overlaps the entire channel formation region with the planarization insulating film interposed therebetween. A semiconductor device is provided in which the planarizing insulating film is polished by a CMP method before the formation of the active layer.
【0028】本発明によって、絶縁表面上に形成された
下層容量配線と、前記下層容量配線を覆って前記絶縁表
面上に形成された平坦化絶縁膜と、前記平坦化絶縁膜に
接して形成された容量配線と、を有する半導体装置であ
って、前記下層容量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟ん
で前記容量配線と重なっており、前記平坦化絶縁膜は前
記容量配線が形成される前にCMP法で研磨されている
ことを特徴とする半導体装置が提供される。According to the present invention, a lower capacitor wiring formed on an insulating surface, a flattening insulating film formed on the insulating surface to cover the lower capacitor wiring, and formed in contact with the flattening insulating film. Wherein the lower layer capacitor wiring overlaps the capacitor wiring with the planarizing insulating film interposed therebetween, and the planarizing insulating film is formed before the capacitor wiring is formed. And a semiconductor device polished by a CMP method.
【0029】本発明によって、絶縁表面上に形成された
遮蔽膜、下層容量配線及び下層配線と、前記遮蔽膜、前
記下層容量配線及び前記下層配線を覆って前記絶縁表面
上に形成された平坦化絶縁膜と、前記平坦化絶縁膜に接
して形成された活性層を含む薄膜トランジスタと、前記
平坦化絶縁膜に接して形成された容量配線とを有する半
導体装置であって、前記活性層はチャネル形成領域を有
しており、前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで
前記チャネル形成領域全体と重なっており、前記下層容
量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記容量配線と
重なっており、前記薄膜トランジスタが有するゲート電
極は前記下層配線と電気的に接続されており、前記平坦
化絶縁膜は前記活性層が形成される前にCMP法で研磨
されていることを特徴とする半導体装置が提供される。According to the present invention, a shielding film, a lower capacitance wiring and a lower wiring formed on an insulating surface, and a planarization formed on the insulating surface to cover the shielding film, the lower capacitance wiring and the lower wiring, A semiconductor device having an insulating film, a thin film transistor including an active layer formed in contact with the planarizing insulating film, and a capacitor wiring formed in contact with the planarizing insulating film, wherein the active layer forms a channel. A region, wherein the shielding film overlaps with the entire channel forming region with the planarizing insulating film interposed therebetween, and the lower layer capacitor wiring is connected to the capacitor wiring with the planarizing insulating film interposed therebetween. Overlapping, the gate electrode of the thin film transistor is electrically connected to the lower wiring, and the planarization insulating film is polished by a CMP method before the active layer is formed. The semiconductor device is provided to symptoms.
【0030】本発明によって、絶縁表面に接する遮蔽膜
を形成する工程と、前記遮蔽膜を覆って前記絶縁表面上
に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜をCMP法によ
り研磨し平坦化絶縁膜を形成する工程と、前記平坦化絶
縁膜に接して半導体層を形成する工程と、を有する半導
体装置の作製方法であって、前記遮蔽膜は前記平坦化絶
縁膜を間に挟んで前記半導体層と重なっていることを特
徴とする半導体装置の作製方法が提供される。According to the present invention, a step of forming a shielding film in contact with an insulating surface, a step of covering the shielding film and forming an insulating film on the insulating surface, and polishing the insulating film by a CMP method to planarize the insulating film A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a film; and forming a semiconductor layer in contact with the planarizing insulating film, wherein the shielding film includes the semiconductor layer with the planarizing insulating film interposed therebetween. A method for manufacturing a semiconductor device, which overlaps with a layer, is provided.
【0031】本発明によって、絶縁表面に接する遮蔽膜
を形成する工程と、前記遮蔽膜を覆って前記絶縁表面上
に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜をCMP法によ
り研磨し平坦化絶縁膜を形成する工程と、前記平坦化絶
縁膜に接して活性層を含む薄膜トランジスタを形成する
複数の工程と、を有する半導体装置の作製方法であっ
て、前記活性層はチャネル形成領域を有しており、前記
遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記チャネル形
成領域全体と重なっていることを特徴とする半導体装置
の作製方法が提供される。According to the present invention, a step of forming a shielding film in contact with an insulating surface, a step of forming an insulating film on the insulating surface so as to cover the shielding film, and a step of polishing the insulating film by a CMP method to planarize the insulating film A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a film; and forming a plurality of thin film transistors including an active layer in contact with the planarizing insulating film, wherein the active layer has a channel formation region. In addition, a method for manufacturing a semiconductor device is provided in which the shielding film overlaps the entire channel formation region with the planarization insulating film interposed therebetween.
【0032】本発明によって、絶縁表面に接する下層容
量配線を形成する工程と、前記下層容量配線を覆って前
記絶縁表面上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜を
CMP法により研磨し平坦化絶縁膜を形成する工程と、
前記平坦化絶縁膜に接して容量配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の作製方法であって、前記下層容量
配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記容量配線と重
なっていることを特徴とする半導体装置の作製方法が提
供される。According to the present invention, a step of forming a lower capacitor wiring in contact with an insulating surface, a step of forming an insulating film on the insulating surface covering the lower capacitor wiring, and polishing and flattening the insulating film by a CMP method Forming a nitrided insulating film;
Forming a capacitor wiring in contact with the planarizing insulating film;
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the lower capacitor wiring overlaps the capacitor wiring with the planarization insulating film interposed therebetween.
【0033】本発明によって、絶縁表面に接する遮蔽
膜、下層容量配線及び下層配線を形成する工程と、前記
遮蔽膜、前記下層容量配線及び前記下層配線を覆って前
記絶縁表面上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜を
CMP法により研磨し平坦化絶縁膜を形成する工程と、
前記平坦化絶縁膜上に容量配線と、活性層を含む薄膜ト
ランジスタとを形成する複数の工程と、を有する半導体
装置の作製方法であって、前記活性層はチャネル形成領
域を有しており、前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に
挟んで前記チャネル形成領域全体と重なっており、前記
下層容量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記容量
配線と重なっており、前記薄膜トランジスタが有するゲ
ート電極は前記下層配線と電気的に接続されていること
を特徴とする半導体装置の作製方法が提供される。According to the present invention, a step of forming a shielding film, a lower layer capacitor wiring and a lower layer wiring in contact with an insulating surface, and forming an insulating film on the insulating surface so as to cover the shielding film, the lower layer capacitor wiring and the lower layer wiring And polishing the insulating film by a CMP method to form a planarized insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device having a plurality of steps of forming a capacitor wiring and a thin film transistor including an active layer over the planarization insulating film, wherein the active layer has a channel formation region; The shielding film overlaps with the entire channel formation region with the flattening insulating film interposed therebetween, and the lower capacitor wiring overlaps with the capacitor wiring with the flattening insulating film interposed therebetween, and the thin film transistor has A method for manufacturing a semiconductor device is provided, wherein a gate electrode is electrically connected to the lower wiring.
【0034】本発明において、前記遮蔽膜、前記下層容
量配線及び前記下層配線の膜厚が0.1μm〜0.5μ
mであることを特徴としていても良い。In the present invention, the thickness of the shielding film, the lower capacitor wiring and the lower wiring is 0.1 μm to 0.5 μm.
m.
【0035】本発明において、前記遮蔽膜、前記下層容
量配線または前記下層配線はエッジの部分がテーパー状
に形成されていることを特徴としていても良い。In the present invention, the shielding film, the lower-layer capacitor wiring or the lower-layer wiring may be characterized in that an edge portion is formed in a tapered shape.
【0036】本発明において、前記平坦化絶縁膜の膜厚
が0.5μm〜1.5μmであることを特徴としていて
も良い。In the present invention, the thickness of the planarizing insulating film may be 0.5 μm to 1.5 μm.
【0037】本発明は、前記半導体装置を有するデジタ
ルカメラ、ビデオカメラ、ゴーグル型表示装置、音響再
生装置、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯情報端
末またはDVD装置であっても良い。The present invention may be a digital camera, a video camera, a goggle type display device, a sound reproducing device, a notebook personal computer, a portable information terminal, or a DVD device having the semiconductor device.
【0038】[0038]
【発明の実施の形態】図1を用いて本発明の構成につい
て説明する。まず基板101上に同じ材料からなる遮蔽
膜102a、下層容量配線102b、下層配線102c
を形成する。基板101には、石英、ガラス等を用い
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described with reference to FIG. First, a shielding film 102a, a lower capacitor wiring 102b, and a lower wiring 102c made of the same material are formed on a substrate 101.
To form For the substrate 101, quartz, glass, or the like is used.
【0039】遮蔽膜102a、下層容量配線102b及
び下層配線102cは、遮光性を有していることが必要
であり、W、WSix、Cu、Al等を用いることが可
能である。また上述した材料の他にも、遮光性と導電性
を有し、なおかつ後のプロセスにおける加熱処理の温度
に耐えうるものであれば、いかなる材料も用いることが
できる。The shielding film 102a, the lower-layer capacitor wiring 102b, and the lower-layer wiring 102c need to have a light-shielding property, and W, WSix, Cu, Al, or the like can be used. In addition to the above-described materials, any material can be used as long as it has light-blocking properties and conductivity and can withstand the temperature of heat treatment in a later process.
【0040】また図1では遮蔽膜102a、下層容量配
線102b及び下層配線102cを形成する構成を示し
ているが、本発明はこの構成に限定されない。遮蔽膜1
02a、下層容量配線102b及び下層配線102cの
いずれか1つまたは2つだけ形成するようにしても良
い。特に遮蔽膜102aのみ形成する場合、導電性を有
していなくとも遮光性を有するもので、なおかつ後のプ
ロセスにおける加熱処理の温度に耐えうるものあれば、
遮蔽膜の材料として用いることができる。例えば、珪
素、酸化珪素、酸化窒化珪素などに黒色の顔料を混入し
たものを遮蔽膜の材料として用いることが可能である。FIG. 1 shows a structure in which the shielding film 102a, the lower-layer capacitor wiring 102b, and the lower-layer wiring 102c are formed, but the present invention is not limited to this structure. Shielding film 1
02a, lower layer capacitor wiring 102b and lower layer wiring 102c may be formed. In particular, in the case where only the shielding film 102a is formed, any material which does not have conductivity but has light-shielding properties and can withstand the temperature of heat treatment in a later process is used.
It can be used as a material for a shielding film. For example, a material in which a black pigment is mixed with silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like can be used as a material of the shielding film.
【0041】遮蔽膜102a、下層容量配線102b及
び下層配線102cは、1層の膜をパターニングするこ
とで形成しても良いし、メタルマスクを用いてパターニ
ングなしに形成することも可能である。The shielding film 102a, the lower capacitor wiring 102b, and the lower wiring 102c may be formed by patterning a single-layer film, or may be formed without patterning using a metal mask.
【0042】次に、遮蔽膜102a、下層容量配線10
2b及び下層配線102cを覆って、基板101上に絶
縁膜103aを形成する。絶縁膜103aとして、絶縁
性を有し、なおかつ後のプロセスにおける加熱処理の温
度に耐えうるものを用いることができる。(図1
(A))Next, the shielding film 102a, the lower layer capacitor wiring 10
An insulating film 103a is formed on the substrate 101 so as to cover 2b and the lower wiring 102c. As the insulating film 103a, an insulating film which can withstand the temperature of heat treatment in a later process can be used. (Figure 1
(A))
【0043】なお、遮蔽膜102a、下層容量配線10
2b及び下層配線102cのエッジの部分をテーパー状
に形成しても良い。テーパー状に形成することで、後に
形成される絶縁膜の凹凸を小さくし、CMP法による研
磨工程の時間を短くすることが可能である。The shielding film 102a and the lower layer capacitor wiring 10
2b and the edge portion of the lower wiring 102c may be formed in a tapered shape. By forming the insulating film into a tapered shape, unevenness of an insulating film to be formed later can be reduced and the time of a polishing step by a CMP method can be shortened.
【0044】次に絶縁膜103aをCMP法によって研
磨する。CMP法に用いるスラリー、パッド及びCMP
装置などは、公知のものを用いることができ、また研磨
の方法も公知の方法を用いて行うことができる。Next, the insulating film 103a is polished by the CMP method. Slurry, pad and CMP used for CMP method
A known apparatus and the like can be used, and a polishing method can be performed using a known method.
【0045】CMP法の研磨により、絶縁膜103aの
表面の凹凸(図1(A)において点線で囲んだ部分)が
平坦化される。平坦化された後の絶縁膜103aを平坦
化絶縁膜103bと呼ぶ。(図1(B))By polishing by the CMP method, unevenness on the surface of the insulating film 103a (portion surrounded by a dotted line in FIG. 1A) is flattened. The planarized insulating film 103a is referred to as a planarized insulating film 103b. (FIG. 1 (B))
【0046】次に平坦化絶縁膜103bの表面を洗浄し
た後、下層容量配線102b上において平坦化絶縁膜1
03bに接するように、珪素から形成される容量配線1
04を形成する。下層容量配線102bと、平坦化絶縁
膜103bと容量配線104とで、コンデンサ105が
形成される。Next, after cleaning the surface of the planarizing insulating film 103b, the planarizing insulating film 1b is formed on the lower layer capacitor wiring 102b.
03b, the capacitance wiring 1 formed of silicon
04 is formed. The capacitor 105 is formed by the lower layer capacitor wiring 102b, the planarization insulating film 103b, and the capacitor wiring 104.
【0047】また遮蔽膜102a上において平坦化絶縁
膜103bに接するように、TFT106の活性層10
7を形成する。活性層107はチャネル形成領域108
を有しており、チャネル形成領域108全体は平坦化絶
縁膜103bを介して遮蔽膜102aに重なっている。The active layer 10 of the TFT 106 is disposed on the shielding film 102a so as to be in contact with the planarizing insulating film 103b.
7 is formed. The active layer 107 is a channel forming region 108
And the entire channel formation region 108 overlaps with the shielding film 102a via the planarizing insulating film 103b.
【0048】容量配線104及び活性層107を覆うよ
うに、平坦化絶縁膜103b上にゲート絶縁膜109が
形成されている。A gate insulating film 109 is formed on the planarizing insulating film 103b so as to cover the capacitance wiring 104 and the active layer 107.
【0049】なお、平坦化絶縁膜103bが形成された
後のプロセスにおいて、TFT106はどのようなプロ
セスで形成されても良い。また、本実施の形態ではトッ
プゲート型のTFTについて示したが、ボトムゲート型
のTFTであっても良い。In the process after the formation of the planarizing insulating film 103b, the TFT 106 may be formed by any process. In this embodiment mode, a top gate type TFT is described; however, a bottom gate type TFT may be used.
【0050】また本実施例では平坦化絶縁膜103b上
に形成された半導体層をTFT106の活性層107と
して用いているが、本発明はこれに限定されない。半導
体層をその他の半導体素子に用いても良い。例えば平坦
化絶縁膜上にダイオードを形成し、基板と反対側から入
射される光のみが該ダイオードに入射するように、遮蔽
膜と半導体層を平坦化絶縁膜を間に挟んで重ね合わせて
も良い。In this embodiment, the semiconductor layer formed on the flattening insulating film 103b is used as the active layer 107 of the TFT 106, but the present invention is not limited to this. The semiconductor layer may be used for another semiconductor element. For example, a diode may be formed on a planarizing insulating film, and a shielding film and a semiconductor layer may be overlapped with a planarizing insulating film interposed therebetween such that only light incident from the side opposite to the substrate is incident on the diode. good.
【0051】本発明は上記構成によって、TFT106
のチャネル形成領域108に基板101側から光が入射
するのを防ぐことができる。なおかつ平坦化絶縁膜10
3bの表面は平坦化しているので、遮蔽膜102a、下
層容量配線102b、下層配線102cを覆っている絶
縁膜の厚さを増加させることなく、上に形成されるTF
T106の活性層107、容量配線104の段切れを防
ぐことができ、またTFT106のモビリティが高くな
ることを防ぐことができる。According to the present invention, the TFT 106
Light can be prevented from entering the channel formation region 108 from the substrate 101 side. In addition, the flattening insulating film 10
Since the surface of 3b is flattened, the TF formed thereon is increased without increasing the thickness of the insulating film covering the shielding film 102a, the lower capacitor wiring 102b, and the lower wiring 102c.
The disconnection of the active layer 107 and the capacitor wiring 104 of T106 can be prevented, and the mobility of the TFT 106 can be prevented from increasing.
【0052】[0052]
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0053】(実施例1)図2に本発明の遮蔽膜を有す
る液晶ディスプレイの画素について、その一例を上面図
で示す。Example 1 FIG. 2 is a top view showing an example of a pixel of a liquid crystal display having a shielding film according to the present invention.
【0054】201はソース信号線、202はゲート信
号線である。203は下層容量配線でありゲート信号線
202と並行に設けられている。Reference numeral 201 denotes a source signal line, and reference numeral 202 denotes a gate signal line. Reference numeral 203 denotes a lower-layer capacitance line, which is provided in parallel with the gate signal line 202.
【0055】205は画素TFTであり、ソース信号線
201に入力されたビデオ信号の画素電極208への入
力を制御している。画素TFT205は活性層206と
ゲート電極207とを有しており、ゲート電極207と
活性層206とが重なっている領域にチャネル形成領域
が設けられている。活性層206の下には遮蔽膜204
が形成されており、チャネル形成領域全体と重なってい
る。Reference numeral 205 denotes a pixel TFT, which controls input of a video signal input to the source signal line 201 to the pixel electrode 208. The pixel TFT 205 has an active layer 206 and a gate electrode 207, and a channel formation region is provided in a region where the gate electrode 207 and the active layer 206 overlap. Under the active layer 206, the shielding film 204
Are formed and overlap the entire channel formation region.
【0056】本実施例において、ゲート信号線202が
図1における下層配線102cに相当する。ゲート信号
線202と、下層容量配線203と、遮蔽膜204との
上に接して平坦化絶縁膜(図示せず)が形成されてい
る。In this embodiment, the gate signal line 202 corresponds to the lower wiring 102c in FIG. A planarization insulating film (not shown) is formed on and in contact with the gate signal line 202, the lower layer capacitor wiring 203, and the shielding film 204.
【0057】ゲート電極207はゲート信号線202と
電気的に接続されている。また活性層206のソース領
域またはドレイン領域は、一方は接続配線209を介し
てソース信号線201に、またもう一方は画素電極20
8に接続されている。The gate electrode 207 is electrically connected to the gate signal line 202. One of a source region and a drain region of the active layer 206 is connected to the source signal line 201 through the connection wiring 209, and the other is connected to the pixel electrode 20.
8 is connected.
【0058】210は活性層206と同時に形成される
容量配線であり、容量配線210と下層容量配線203
とが重なる領域にコンデンサが形成される。また、21
1は上層容量配線であり、ゲート絶縁膜(図示せず)を
介して容量配線210と重なっており、コンタクトホー
ルを介して下層容量配線203と電気的に接続されてい
る。容量配線210と上層容量配線211とが重なって
いる領域にもコンデンサが形成される。Numeral 210 denotes a capacitance line formed simultaneously with the active layer 206, and the capacitance line 210 and the lower layer capacitance line 203 are formed.
A capacitor is formed in the region where. Also, 21
Reference numeral 1 denotes an upper-layer capacitance line, which overlaps with the capacitance line 210 via a gate insulating film (not shown), and is electrically connected to the lower-layer capacitance line 203 via a contact hole. A capacitor is also formed in a region where the capacitance wiring 210 and the upper-layer capacitance wiring 211 overlap.
【0059】本実施例において2つのコンデンサが重な
っているので、開口率の減少を抑えつつ、コンデンサの
容量値を大きくすることができる。また画素TFT20
5のチャネル形成領域にアクティブマトリクス基板側か
ら光が入射するのを防ぐことができる。なおかつ平坦化
絶縁膜(図示せず)の表面は平坦化しているので、遮蔽
膜204、ゲート信号線202、下層容量配線203を
覆っている絶縁膜の厚さを増加させることなく、絶縁膜
上に形成される画素TFT205の活性層206、容量
配線210の段切れを防ぐことができ、また画素TFT
205のモビリティが高くなることを防ぐことができ
る。In this embodiment, since the two capacitors overlap, the capacitance value of the capacitors can be increased while suppressing a decrease in the aperture ratio. The pixel TFT 20
It is possible to prevent light from entering the channel formation region of No. 5 from the active matrix substrate side. In addition, since the surface of the planarization insulating film (not shown) is planarized, the thickness of the insulating film covering the shielding film 204, the gate signal line 202, and the lower capacitor wiring 203 is increased without increasing the thickness of the insulating film. The active layer 206 of the pixel TFT 205 and the capacitor wiring 210 can be prevented from being disconnected.
The mobility of 205 can be prevented from increasing.
【0060】なお本発明は上述した画素構造に限定され
ない。The present invention is not limited to the above pixel structure.
【0061】(実施例2)本実施例では同一基板上に画
素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のTFT(nチ
ャネル型TFT及びpチャネル型TFT)を同時に作製
する方法について詳細に説明する。(Embodiment 2) In this embodiment, a method for simultaneously manufacturing a pixel portion and a TFT (an n-channel TFT and a p-channel TFT) of a driving circuit provided around the pixel portion on the same substrate will be described in detail. I do.
【0062】まず、図3(A)に示すように、コーニン
グ社の#7059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、または石英から成るアクテ
ィブマトリクス基板(以下基板)300上に遮蔽膜30
1a、ゲート信号線301b、下層容量配線301cを
形成する。First, as shown in FIG. 3A, an active matrix made of glass such as barium borosilicate glass represented by Corning # 7059 glass or # 1737 glass or aluminoborosilicate glass, or quartz. Shielding film 30 on substrate (hereinafter, substrate) 300
1a, a gate signal line 301b, and a lower layer capacitor wiring 301c are formed.
【0063】遮蔽膜301a、ゲート信号線301b、
下層容量配線301cは同時に形成される。具体的には
Wを0.1μm〜0.5μmの厚さ(本実施例では0.
3μm)に形成した後、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を混合し、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行う。基板側(試料ステー
ジ)にも100W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。The shielding film 301a, the gate signal line 301b,
The lower layer capacitor wiring 301c is formed simultaneously. Specifically, W is set to a thickness of 0.1 μm to 0.5 μm (in this embodiment, 0.1 μm to 0.5 μm.
3 μm) and then ICP (Inductively Coupled)
Plasma: Inductively coupled plasma) Using an etching method, CF 4 and Cl 2 are mixed as an etching gas, and 500 W of RF (13.56 MHz) power is applied to a coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma. Do it. 100 W of RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied.
【0064】なお本実施例では遮蔽膜301a、ゲート
信号線301b及び下層容量配線301cはWを用いて
形成したが、本発明はこの構成に限定されない。Wのほ
かに、WSix、Cu、Al等を用いることが可能であ
る。また上述した材料の他にも、遮光性と導電性を有
し、なおかつ後のプロセスにおける処理温度に耐えうる
ものであれば、いかなる材料も用いることができる。In this embodiment, the shielding film 301a, the gate signal line 301b, and the lower capacitor wiring 301c are formed using W, but the present invention is not limited to this structure. In addition to W, WSix, Cu, Al, or the like can be used. In addition to the above-described materials, any material can be used as long as it has a light-shielding property and conductivity and can withstand a processing temperature in a later process.
【0065】次に遮蔽膜301a、ゲート信号線301
b及び下層容量配線301cを覆うように、基板300
上に酸化珪素からなる絶縁膜を形成する。絶縁膜は、酸
化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜を用いるこ
とができる。例えば、プラズマCVD法でSiH4、N
H3、N2Oから作製される酸化窒化珪素膜を250〜8
00nm(好ましくは300〜500nm)、同様にSiH
4、N2Oから作製される酸化窒化水素化珪素膜を250
〜800nm(好ましくは300〜500nm)の厚さに積
層して形成しても良い。ここでは酸化珪素からなる絶縁
膜を単層構造とし1.0μm、(好ましくは0.5〜
1.5μm)の厚さに形成した。なお絶縁膜の材料は酸
化珪素に限定されない。Next, the shielding film 301a and the gate signal line 301
b and the lower layer wiring 301c.
An insulating film made of silicon oxide is formed thereon. As the insulating film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film can be used. For example, SiH 4 , N
H 3, N 2 O silicon oxynitride film made from 250-8
00 nm (preferably 300-500 nm), as well as SiH
4. A silicon oxynitride hydride film made of N 2 O
It may be formed by laminating to a thickness of 800 to 800 nm (preferably 300 to 500 nm). Here, the insulating film made of silicon oxide has a single-layer structure of 1.0 μm, preferably 0.5 to
1.5 μm). Note that the material of the insulating film is not limited to silicon oxide.
【0066】次にCMP法で該絶縁膜を研磨することで
平坦化絶縁膜302が形成される。CMP法は公知の方
法で行うことが可能である。酸化膜の研磨では、一般的
に100〜1000nmφの研磨剤を、pH調整剤等の
試薬を含む水溶液に分散させた固液分散系のスラリーが
用いられる。本実施例では、水酸化カリウムが添加され
た水溶液に、塩化珪素ガスを熱分解して得られるフュー
ムドシリカ粒子を20wt%分散したシリカスラリー
(pH=10〜11)を用いる。Next, the planarizing insulating film 302 is formed by polishing the insulating film by the CMP method. The CMP method can be performed by a known method. In the polishing of an oxide film, a slurry of a solid-liquid dispersion system in which an abrasive having a diameter of 100 to 1000 nm is dispersed in an aqueous solution containing a reagent such as a pH adjuster is generally used. In this embodiment, a silica slurry (pH = 10 to 11) in which 20 wt% of fumed silica particles obtained by thermally decomposing silicon chloride gas are dispersed in an aqueous solution to which potassium hydroxide is added.
【0067】平坦化絶縁膜302形成後、TFTの活性
層または容量配線となる半導体層303〜307を形成
する。半導体層303〜307は、非晶質構造を有する
半導体膜をレーザー結晶化法や公知の熱結晶化法を用い
て作製した結晶質半導体膜で形成する。この半導体層3
03〜307の厚さは25〜80nm(好ましくは30
〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料
に限定はないが、好ましくは珪素またはシリコンゲルマ
ニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。After the formation of the planarizing insulating film 302, semiconductor layers 303 to 307 to be active layers of TFTs or capacitor wirings are formed. The semiconductor layers 303 to 307 are formed using a crystalline semiconductor film in which a semiconductor film having an amorphous structure is formed by a laser crystallization method or a known thermal crystallization method. This semiconductor layer 3
03-307 has a thickness of 25-80 nm (preferably 30-80 nm).
6060 nm). The material of the crystalline semiconductor film is not limited, but is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
【0068】レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製
するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレ
ーザーやYAGレーザー、YVO4レーザーを用いる。
これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器か
ら放射されたレーザー光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
者が適宣選択可能であるが、エキシマレーザーを用いる
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/cm2(代表的には200
〜300mJ/cm2)とすると良い。また、YAGレーザー
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30〜300kHzとし、レーザーエネルギー密度を
300〜600mJ/cm2(代表的には350〜500mJ/cm
2)とすると良い。そして幅100〜1000μm、例え
ば400μmで線状に集光したレーザー光を基板全面に
渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率
(オーバーラップ率)を50〜98%として行う。In order to form a crystalline semiconductor film by a laser crystallization method, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, a YAG laser, or a YVO 4 laser is used.
In the case of using these lasers, it is preferable to use a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system and irradiated on a semiconductor film. The crystallization conditions can be appropriately selected by the practitioner. When an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is set to 300 Hz, and the laser energy density is set to 100 to 400 mJ / cm 2 (typically, 200
300300 mJ / cm 2 ). When a YAG laser is used, its second harmonic is used, the pulse oscillation frequency is set to 30 to 300 kHz, and the laser energy density is set to 300 to 600 mJ / cm 2 (typically 350 to 500 mJ / cm 2 ).
2 ) Then, a laser beam condensed linearly with a width of 100 to 1000 μm, for example 400 μm, is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear laser light at this time is set to 50 to 98%.
【0069】次いで、半導体層303〜307を覆うゲ
ート絶縁膜308を形成する。ゲート絶縁膜308はプ
ラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜
150nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施
例では、120nmの厚さで酸化窒化珪素膜で形成す
る。勿論、ゲート絶縁膜はこのような酸化窒化珪素膜に
限定されるものでなく、他の珪素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。例えば、酸化珪素膜
を用いる場合には、プラズマCVD法でTEOS(Tetr
aethyl Orthosilicate)とO2とを混合し、反応圧力4
0Pa、基板温度300〜400℃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珪
素膜は、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。Next, a gate insulating film 308 covering the semiconductor layers 303 to 307 is formed. The gate insulating film 308 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 is formed with a thickness of 120 nm. Needless to say, the gate insulating film is not limited to such a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure. For example, when a silicon oxide film is used, TEOS (Tetr
aethyl Orthosilicate) and O 2 and a reaction pressure of 4
0 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (13.
56 MHz) It can be formed by discharging at a power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus manufactured can obtain favorable characteristics as a gate insulating film by subsequent thermal annealing at 400 to 500 ° C.
【0070】そして、ゲート絶縁膜308上にゲート電
極を形成するための第1の導電膜309aと第2の導電
膜309bとを形成する。本実施例では、第1の導電膜
309aをTaで50〜100nmの厚さに形成し、第
2の導電膜309bをWで100〜300nmの厚さに
形成する。(図3(B))Then, a first conductive film 309a and a second conductive film 309b for forming a gate electrode are formed over the gate insulating film 308. In this embodiment, the first conductive film 309a is formed of Ta to a thickness of 50 to 100 nm, and the second conductive film 309b is formed of W to a thickness of 100 to 300 nm. (FIG. 3 (B))
【0071】Ta膜はスパッタ法で形成し、Taのター
ゲットをArでスパッタする。この場合、Arに適量の
XeやKrを加えると、Ta膜の内部応力を緩和して膜
の剥離を防止することができる。また、α相のTa膜の
抵抗率は20μΩcm程度でありゲート電極に使用するこ
とができるが、β相のTa膜の抵抗率は180μΩcm程
度でありゲート電極とするには不向きである。α相のT
a膜を形成するために、Taのα相に近い結晶構造をも
つ窒化タンタルを10〜50nm程度の厚さでTaの下
地に形成しておくとα相のTa膜を容易に得ることがで
きる。The Ta film is formed by a sputtering method, and a Ta target is sputtered with Ar. In this case, when an appropriate amount of Xe or Kr is added to Ar, the internal stress of the Ta film can be relaxed and the film can be prevented from peeling. The resistivity of the α-phase Ta film is about 20 μΩcm and can be used for the gate electrode, but the resistivity of the β-phase Ta film is about 180 μΩcm and is not suitable for the gate electrode. α phase T
If a film of tantalum nitride having a crystal structure close to that of the α phase of Ta is formed on a base of Ta with a thickness of about 10 to 50 nm to form the a film, a Ta film of the α phase can be easily obtained. .
【0072】W膜を形成する場合には、Wをターゲット
としたスパッタ法で形成する。その他に6フッ化タング
ステン(WF6)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20μ
Ωcm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。このことより、スパッタ法による場合、
純度99.9999%または純度99.99%のWター
ゲットを用い、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る。When a W film is formed, it is formed by a sputtering method using W as a target. Alternatively, it can be formed by a thermal CVD method using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, it is necessary to lower the resistance in order to use it as a gate electrode.
It is desirable to set the resistance to Ωcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when there are many impurity elements such as oxygen in W, the crystallization is inhibited and the resistance is increased. From this, when using the sputtering method,
By using a W target with a purity of 99.9999% or 99.99% and forming a W film with sufficient care so as not to mix impurities from the gas phase during film formation, the resistivity is 9 to 20 μΩcm. Can be realized.
【0073】なお、本実施例では、第1の導電膜309
aをTa、第2の導電膜309bをWとしたが、特に限
定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu
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珪素膜に代表さ
れる半導体膜を用いてもよい。本実施例以外の他の組み
合わせの一例は、第1の導電膜309aを窒化タンタル
(TaN)で形成し、第2の導電膜309bをWとする
組み合わせ、第1の導電膜309aを窒化タンタル(T
aN)で形成し、第2の導電膜309bをAlとする組
み合わせ、第1の導電膜309aを窒化タンタル(Ta
N)で形成し、第2の導電膜309bをCuとする組み
合わせで形成することが好ましい。In this embodiment, the first conductive film 309 is used.
a is Ta and the second conductive film 309b is W, but there is no particular limitation, and Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu are all used.
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. An example of another combination other than this embodiment is a combination in which the first conductive film 309a is formed of tantalum nitride (TaN), the second conductive film 309b is formed of W, and the first conductive film 309a is formed of tantalum nitride (TaN). T
aN), the second conductive film 309b is made of Al, and the first conductive film 309a is made of tantalum nitride (Ta).
N), and the second conductive film 309b is preferably formed using a combination of Cu.
【0074】次に、レジストによるマスク310〜31
5を形成し、電極及び配線を形成するための第1のエッ
チング処理を行う。本実施例では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を混合し、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行う。基板側(試料
ステージ)にも100W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。CF4
とCl2を混合した場合にはW膜及びTa膜とも同程度
にエッチングされる。Next, resist masks 310 to 31 are used.
5, and a first etching process for forming electrodes and wiring is performed. In this embodiment, the ICP (Inductively
Coupled Plasma: Inductively coupled plasma) etching method, CF 4 and Cl 2 are mixed in the etching gas and 1 Pa
500W RF (13.56MHz) to coil type electrode at pressure of
Power is supplied to generate plasma. 100 W of RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. CF 4
When Cl and Cl 2 are mixed, both the W film and the Ta film are etched to the same extent.
【0075】上記エッチング条件では、レジストによる
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。テーパー部の
角度は15〜45°となる。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。W膜に対
する酸化窒化珪素膜の選択比は2〜4(代表的には3)
であるので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化
珪素膜が露出した面は20〜50nm程度エッチングされ
ることになる。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316〜321(第1の導電層316a〜321aと
第2の導電層316b〜321b)を形成する。322
はゲート絶縁膜であり、第1の形状の導電層316〜3
21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。Under the above-mentioned etching conditions, the shape of the resist mask 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. Become. The angle of the tapered portion is 15 to 45 °. In order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time may be increased by about 10 to 20%. Selectivity ratio of silicon oxynitride film to W film is 2 to 4 (typically 3)
Therefore, the exposed surface of the silicon oxynitride film is etched by about 20 to 50 nm by the over-etching process. In this manner, the first shape conductive layers 316 to 321 (the first conductive layers 316a to 321a and the second conductive layers 316b to 321b) composed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process. To form 322
Denotes a gate insulating film, and the first shape conductive layers 316 to 3
The area not covered by 21 is etched by about 20 to 50 nm to form a thinned area.
【0076】そして、第1のドーピング処理を行いn型
を付与する不純物元素を添加する。(図3(C))ドー
ピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で
行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×1
013〜5×1014atoms/cm2とし、加速電圧を60〜1
00keVとして行う。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)を用いるが、ここではリン(P)を用いる。
この場合、導電層316〜320がn型を付与する不純
物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第1の不純
物領域323〜327が形成される。第1の不純物領域
323〜327には1×1020〜1×1021atomic/cm3
の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加する。Then, a first doping process is performed to add an impurity element imparting n-type. (FIG. 3C) The doping method may be an ion doping method or an ion implantation method. The condition of the ion doping method is that the dose amount is 1 × 1.
0 13 to 5 × 10 14 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 60 to 1
The operation is performed at 00 keV. An element belonging to Group 15 of the periodic table, typically phosphorus (P) or arsenic (As) is used as the n-type impurity element. Here, phosphorus (P) is used.
In this case, the conductive layers 316 to 320 serve as a mask for the impurity element imparting n-type, and the first impurity regions 323 to 327 are formed in a self-aligned manner. The first impurity regions 323 to 327 have 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atomic / cm 3.
Is added in the concentration range of n.
【0077】次に、図4(A)に示すように第2のエッ
チング処理を行う。同様にICPエッチング法を用い、
エッチングガスにCF4とCl2とO2を混合して、1Pa
の圧力でコイル型の電極に500WのRF電力(13.56MH
z)を供給し、プラズマを生成して行う。基板側(試料ス
テージ)には50WのRF(13.56MHz)電力を投入し、
第1のエッチング処理に比べ低い自己バイアス電圧を印
加する。このような条件によりW膜を異方性エッチング
し、かつ、それより遅いエッチング速度で第1の導電層
であるTaを異方性エッチングして第2の形状の導電層
333〜338(第1の導電層333a〜338aと第
2の導電層333b〜338b)を形成する。332は
ゲート絶縁膜であり、第2の形状の導電層333〜33
8で覆われない領域はさらに20〜50nm程度エッチン
グされ薄くなった領域が形成される。Next, a second etching process is performed as shown in FIG. Similarly, using the ICP etching method,
Mix CF 4 , Cl 2 and O 2 in the etching gas
RF power (13.56 MH)
z) is supplied to generate plasma. Apply 50W RF (13.56MHz) power to the substrate side (sample stage)
A self-bias voltage lower than that in the first etching process is applied. Under such conditions, the W film is anisotropically etched, and Ta, which is the first conductive layer, is anisotropically etched at a lower etching rate to form the second shape conductive layers 333 to 338 (first conductive layer). Of the conductive layers 333a to 338a and the second conductive layers 333b to 338b). 332 is a gate insulating film, and the second shape conductive layers 333 to 33
The area not covered by 8 is further etched by about 20 to 50 nm to form a thinned area.
【0078】W膜やTa膜のCF4とCl2の混合ガスに
よるエッチング反応は、生成されるラジカルまたはイオ
ン種と反応生成物の蒸気圧から推測することができる。
WとTaのフッ化物と塩化物の蒸気圧を比較すると、W
のフッ化物であるWF6が極端に高く、その他のWC
l5、TaF5、TaCl5は同程度である。従って、C
F4とCl2の混合ガスではW膜及びTa膜が共にエッチ
ングされる。しかし、この混合ガスに適量のO2を添加
するとCF4とO2が反応してCOとFになり、Fラジカ
ルまたはFイオンが多量に発生する。その結果、フッ化
物の蒸気圧が高いW膜のエッチング速度が増大する。一
方、TaはFが増大しても相対的にエッチング速度の増
加は少ない。また、TaはWに比較して酸化されやすい
ので、O2を添加することでTaの表面が酸化される。
Taの酸化物はフッ素や塩素と反応しないためさらにT
a膜のエッチング速度は低下する。従って、W膜とTa
膜とのエッチング速度に差を作ることが可能となりW膜
のエッチング速度をTa膜よりも大きくすることが可能
となる。The etching reaction of the W film or the Ta film by the mixed gas of CF 4 and Cl 2 can be inferred from the generated radical or ion species and the vapor pressure of the reaction product.
Comparing the vapor pressures of fluorides and chlorides of W and Ta, W
WF 6 is extremely high and other WC
l 5 , TaF 5 and TaCl 5 are comparable. Therefore, C
With the mixed gas of F 4 and Cl 2 , both the W film and the Ta film are etched. However, when an appropriate amount of O 2 is added to this mixed gas, CF 4 and O 2 react to form CO and F, and a large amount of F radicals or F ions are generated. As a result, the etching rate of the W film having a high fluoride vapor pressure increases. On the other hand, in Ta, the increase in the etching rate is relatively small even if F increases. Further, since Ta is more easily oxidized than W, the surface of Ta is oxidized by adding O 2 .
Since the oxide of Ta does not react with fluorine or chlorine,
The etching rate of the a film decreases. Therefore, the W film and Ta
It is possible to make a difference in the etching rate with the film, and it is possible to make the etching rate of the W film larger than that of the Ta film.
【0079】そして、図4(B)に示すように第2のド
ーピング処理を行う。この場合、第1のドーピング処理
よりもドーズ量を下げて高い加速電圧の条件としてn型
を付与する不純物元素をドーピングする。例えば、加速
電圧を70〜120keVとし、1×1013/cm2のドー
ズ量で行い、図3(C)で半導体層に形成された第1の
不純物領域の内側に新な不純物領域を形成する。ドーピ
ングは、第2の形状の導電層333〜337を不純物元
素に対するマスクとして用い、第2の導電層333a〜
337aの下側の領域にも不純物元素が添加されるよう
にドーピングする。こうして、第2の導電層333a〜
337aと重なる第3の不純物領域341〜345と、
第1の不純物領域と第3の不純物領域との間の第2の不
純物領域346〜350とを形成する。n型を付与する
不純物元素は、第2の不純物領域で1×1017〜1×1
019atoms/cm3の濃度となるようにし、第3の不純物領
域で1×1016〜1×1018atoms/cm3の濃度となるよ
うにする。Then, a second doping process is performed as shown in FIG. In this case, doping with an impurity element imparting n-type is performed under a condition of a higher acceleration voltage with a lower dose than in the first doping process. For example, the acceleration voltage is set to 70 to 120 keV and the dose is set to 1 × 10 13 / cm 2 , and a new impurity region is formed inside the first impurity region formed in the semiconductor layer in FIG. . The doping is performed using the second shape conductive layers 333 to 337 as masks for impurity elements,
Doping is performed so that an impurity element is also added to a region below the 337a. Thus, the second conductive layers 333a to 333a to
Third impurity regions 341 to 345 overlapping with 337a,
Second impurity regions 346 to 350 are formed between the first impurity region and the third impurity region. The impurity element imparting n-type is 1 × 10 17 to 1 × 1 in the second impurity region.
The concentration is set to 0 19 atoms / cm 3 , and the concentration is set to 1 × 10 16 to 1 × 10 18 atoms / cm 3 in the third impurity region.
【0080】そして、図4(C)に示すように、pチャ
ネル型TFTを形成する半導体層304に一導電型とは
逆の導電型の第4の不純物領域354〜356を形成す
る。第2の導電層334を不純物元素に対するマスクと
して用い、自己整合的に不純物領域を形成する。このと
き、nチャネル型TFTを形成する半導体層303、3
05、306、307はレジストマスク351〜353
で全面を被覆しておく。不純物領域354〜356には
それぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、ジボラ
ン(B2H6)を用いたイオンドープ法で形成し、そのい
ずれの領域においても不純物濃度を2×1020〜2×1
021atoms/cm3となるようにする。Then, as shown in FIG. 4C, fourth impurity regions 354 to 356 having a conductivity type opposite to one conductivity type are formed in the semiconductor layer 304 forming the p-channel TFT. Using the second conductive layer 334 as a mask for an impurity element, an impurity region is formed in a self-aligned manner. At this time, the semiconductor layers 303 and 3 forming an n-channel TFT are formed.
05, 306 and 307 are resist masks 351 to 353
To cover the entire surface. Each of the impurity regions 354 to 356 is doped with phosphorus at a different concentration, but is formed by an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ), and the impurity concentration in each of the regions is 2 × 10 20 to 2x1
0 21 atoms / cm 3 .
【0081】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。半導体層と重なる第2の導電層
333〜336がゲート電極として機能する。また、3
37は上層容量配線、338はソース信号線として機能
する。Through the above steps, an impurity region is formed in each semiconductor layer. The second conductive layers 333 to 336 overlapping with the semiconductor layer function as gate electrodes. Also, 3
37 functions as an upper layer capacitor wiring, and 338 functions as a source signal line.
【0082】こうして導電型の制御を目的として図5
(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する。この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。その他に、レーザー
アニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RT
A法)を適用することができる。熱アニール法では酸素
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500〜6
00℃で行うものであり、本実施例では500℃で4時
間の熱処理を行う。ただし、333〜338に用いた配
線材料が熱に弱い場合には、配線等を保護するため層間
絶縁膜(珪素を主成分とする)を形成した後で活性化を
行うことが好ましい。In order to control the conductivity type in this way, FIG.
As shown in FIG. 3A, the impurity element added to each semiconductor layer is activated. This step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. In addition, laser annealing or rapid thermal annealing (RT
Method A) can be applied. In 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 6
In this embodiment, the heat treatment is performed at 500 ° C. for 4 hours. However, when the wiring material used for 333 to 338 is weak to heat, activation is preferably performed after forming an interlayer insulating film (mainly containing silicon) to protect the wiring and the like.
【0083】さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気
中で、300〜450℃で1〜12時間の熱処理を行
い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程は熱的
に励起された水素により半導体層のダングリングボンド
を終端する工程である。水素化の他の手段として、プラ
ズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)
を行っても良い。Further, a heat treatment is performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% of hydrogen to hydrogenate the semiconductor layer. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by thermally excited hydrogen. Plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) as another means of hydrogenation
May be performed.
【0084】次いで、第1の層間絶縁膜357は酸化窒
化珪素膜から100〜200nmの厚さで形成する。そ
の上に有機絶縁物材料から成る第2の層間絶縁膜358
を形成する。次いで、コンタクトホールを形成するため
のエッチングを行う。Next, the first interlayer insulating film 357 is formed with a thickness of 100 to 200 nm from a silicon oxynitride film. A second interlayer insulating film 358 made of an organic insulating material is formed thereon.
To form Next, etching for forming a contact hole is performed.
【0085】そして、駆動回路406において半導体層
のソース領域とコンタクトを形成するソース配線359
〜361、ドレイン領域とコンタクトを形成するドレイ
ン配線362、363を形成する。また、画素部407
においては、画素電極366、367、接続配線365
を形成する(図5(B))。この接続配線365により
ソース信号線338は、隣り合う画素TFT404と電
気的に接続される。画素電極366は、画素TFT40
4の半導体層306から形成された活性層と、半導体層
307から形成された容量配線と、それぞれ電気的に接
続される。なお、画素電極367は隣り合う画素のもの
である。Then, a source wiring 359 for forming a contact with the source region of the semiconductor layer in the driver circuit 406 is formed.
To 361, drain wirings 362 and 363 for forming contacts with the drain region are formed. In addition, the pixel portion 407
, The pixel electrodes 366, 367, the connection wiring 365
Is formed (FIG. 5B). The source wiring 338 is electrically connected to the adjacent pixel TFT 404 by the connection wiring 365. The pixel electrode 366 is connected to the pixel TFT 40
The active layer formed from the fourth semiconductor layer 306 and the capacitor wiring formed from the semiconductor layer 307 are electrically connected to each other. Note that the pixel electrode 367 belongs to an adjacent pixel.
【0086】また図示してはいないが、上層容量配線3
37と下層容量配線301cとは電気的に接続されてい
る。下層容量配線301cと平坦化絶縁膜302と半導
体層307から形成される容量配線とでコンデンサが形
成される。また半導体層307から形成される容量配線
と、ゲート絶縁膜332と上層容量配線337とでコン
デンサが形成される。この2つのコンデンサを合わせて
保持容量405とする。Although not shown, the upper capacitor wiring 3
37 is electrically connected to the lower layer capacitor wiring 301c. A capacitor is formed by the lower-layer capacitance wiring 301c, the planarization insulating film 302, and the capacitance wiring formed from the semiconductor layer 307. A capacitor is formed by the capacitor wiring formed from the semiconductor layer 307, the gate insulating film 332, and the upper layer capacitor wiring 337. The storage capacitor 405 is formed by combining these two capacitors.
【0087】以上の様にして、nチャネル型TFT40
1、pチャネル型TFT402、nチャネル型TFT4
03を有する駆動回路406と、画素TFT404、保
持容量405とを有する画素部407を同一基板上に形
成することができる。As described above, the n-channel TFT 40
1, p-channel TFT 402, n-channel TFT 4
03 and a pixel portion 407 including a pixel TFT 404 and a storage capacitor 405 can be formed over the same substrate.
【0088】駆動回路406のnチャネル型TFT40
1はチャネル形成領域368、ゲート電極を形成する第
2の導電層333と重なる第3の不純物領域346(G
OLD領域)、ゲート電極の外側に形成される第2の不
純物領域341(LDD領域)とソース領域またはドレ
イン領域として機能する第1の不純物領域327を有し
ている。pチャネル型TFT402にはチャネル形成領
域369、ゲート電極を形成する第2の導電層334と
重なる第4の不純物領域356、ゲート電極の外側に形
成される第4の不純物領域355、ソース領域またはド
レイン領域として機能する第4の不純物領域354を有
している。nチャネル型TFT403にはチャネル形成
領域370、ゲート電極を形成する第2の導電層335
と重なる第3の不純物領域348(GOLD領域)、ゲ
ート電極の外側に形成される第2の不純物領域343
(LDD領域)とソース領域またはドレイン領域として
機能する第1の不純物領域329を有している。The n-channel TFT 40 of the driving circuit 406
Reference numeral 1 denotes a third impurity region 346 (G which overlaps with the channel formation region 368 and the second conductive layer 333 forming the gate electrode.
OLD region), a second impurity region 341 (LDD region) formed outside the gate electrode, and a first impurity region 327 functioning as a source region or a drain region. The p-channel TFT 402 includes a channel formation region 369, a fourth impurity region 356 overlapping with the second conductive layer 334 forming a gate electrode, a fourth impurity region 355 formed outside the gate electrode, a source region or a drain. There is a fourth impurity region 354 functioning as a region. A channel formation region 370 and a second conductive layer 335 forming a gate electrode are formed in the n-channel TFT 403.
A third impurity region 348 (GOLD region) overlapping with the second impurity region 343 formed outside the gate electrode
(LDD region) and a first impurity region 329 functioning as a source region or a drain region.
【0089】画素部407の画素TFT404にはチャ
ネル形成領域371、ゲート電極を形成する第2の導電
層336と重なる第3の不純物領域349(GOLD領
域)、ゲート電極の外側に形成される第2の不純物領域
344(LDD領域)とソース領域またはドレイン領域
として機能する第1の不純物領域330を有している。
また、保持容量405において、半導体層307から形
成された容量配線において、331で示される領域には
第1の不純物領域と同じ濃度で、345で示される領域
には第3の不純物領域と同じ濃度で、350で示される
領域には第2の不純物領域と同じ濃度で、それぞれn型
を付与する不純物元素が添加されている。In the pixel TFT 404 of the pixel portion 407, a channel forming region 371, a third impurity region 349 (GOLD region) overlapping with the second conductive layer 336 forming the gate electrode, and a second region formed outside the gate electrode are formed. Impurity region 344 (LDD region) and a first impurity region 330 functioning as a source region or a drain region.
In the storage capacitor 405, in the capacitor wiring formed from the semiconductor layer 307, the region indicated by 331 has the same concentration as the first impurity region, and the region indicated by 345 has the same concentration as the third impurity region. In the region indicated by 350, an impurity element imparting n-type is added at the same concentration as the second impurity region.
【0090】遮蔽膜301aは平坦化絶縁膜302を介
して、画素TFT404のチャネル形成領域371全体
と重なっている。The shielding film 301a overlaps the entire channel forming region 371 of the pixel TFT 404 via the planarizing insulating film 302.
【0091】実施例1で示した画素の上面図のA−A'
における断面図が、図5(B)のA−A'に対応してい
る。即ち、図5(B)で示すソース信号線338、接続
配線365、ゲート電極336、遮蔽膜301a、画素
電極366、ゲート信号線301b、下層容量配線30
1c、容量配線307、上層容量配線337は、図1に
おける201、209、207、204、208、20
2、203、210、211にそれぞれ相当する。AA ′ of the top view of the pixel shown in the first embodiment
Corresponds to AA ′ in FIG. 5B. That is, the source signal line 338, the connection wiring 365, the gate electrode 336, the shielding film 301a, the pixel electrode 366, the gate signal line 301b, and the lower capacitance wiring 30 shown in FIG.
1c, 201, 209, 207, 204, 208 and 20 in FIG.
2, 203, 210 and 211 respectively.
【0092】本発明の画素構造は、画素電極間の隙間を
遮光することができるように、画素電極の端部をゲート
信号線と重なるように配置されている。The pixel structure of the present invention is arranged so that the edge of the pixel electrode overlaps with the gate signal line so that the gap between the pixel electrodes can be shielded from light.
【0093】次に上述したアクティブマトリクス基板か
ら、アクティブマトリクス型液晶ディスプレイを作製す
る工程を以下に説明する。説明には図6を用いる。Next, a process for manufacturing an active matrix type liquid crystal display from the above-described active matrix substrate will be described. FIG. 6 is used for the description.
【0094】まず、図5(B)のアクティブマトリクス
基板上に配向膜467を形成しラビング処理を行う。First, an alignment film 467 is formed on the active matrix substrate shown in FIG.
【0095】一方、対向基板469を用意する。対向基
板469にはカラーフィルター層470、オーバーコー
ト層473を形成する。On the other hand, a counter substrate 469 is prepared. A color filter layer 470 and an overcoat layer 473 are formed over the counter substrate 469.
【0096】また、接続配線365に合わせてカラーフ
ィルター層470を形成する。各色のカラーフィルター
はアクリル樹脂に顔料を混合したもので1〜3μmの厚
さで形成する。これは感光性材料を用い、マスクを用い
て所定のパターンに形成することができる。オーバーコ
ート層は光硬化型または熱硬化型の有機樹脂材料で形成
し、例えば、ポリイミドやアクリル樹脂などを用いる。Further, a color filter layer 470 is formed in accordance with the connection wiring 365. The color filter of each color is a mixture of an acrylic resin and a pigment, and is formed with a thickness of 1 to 3 μm. This can be formed in a predetermined pattern using a photosensitive material and a mask. The overcoat layer is formed of a light-curing or thermosetting organic resin material, for example, using polyimide or acrylic resin.
【0097】スペーサの配置は任意に決定すれば良い
が、例えば接続配線上に位置が合うように対向基板に配
置すると良い。また、駆動回路406のTFT上にその
位置を合わせてスペーサを対向基板上に配置してもよ
い。このスペーサは駆動回路部の全面に渡って配置して
も良いし、ソース配線およびドレイン配線を覆うように
して配置しても良い。The arrangement of the spacers may be determined arbitrarily. For example, it is preferable that the spacers are arranged on the opposing substrate so as to be positioned on the connection wiring. Further, the spacer may be arranged on the counter substrate with its position aligned with the TFT of the driver circuit 406. The spacer may be disposed over the entire surface of the drive circuit portion, or may be disposed so as to cover the source wiring and the drain wiring.
【0098】オーバーコート層473を形成した後、対
向電極476をパターニング形成し、配向膜474を形
成した後ラビング処理を行う。After forming the overcoat layer 473, the counter electrode 476 is formed by patterning, and after forming the alignment film 474, a rubbing process is performed.
【0099】そして、画素部407と駆動回路406と
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
シール剤468で貼り合わせる。シール剤468にはフ
ィラーが混入されていて、このフィラーとスペーサによ
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を注入し、封止剤
(図示せず)によって完全に封止する。液晶材料には公
知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図6に示
すアクティブマトリクス型液晶ディスプレイが完成す
る。Then, the active matrix substrate on which the pixel portion 407 and the drive circuit 406 are formed and the counter substrate are bonded with a sealant 468. A filler is mixed in the sealant 468, and the two substrates are bonded at a uniform interval by the filler and the spacer. Thereafter, a liquid crystal material is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealing agent (not shown). A known liquid crystal material may be used as the liquid crystal material. Thus, the active matrix type liquid crystal display shown in FIG. 6 is completed.
【0100】なお本発明は上述した作製方法に限定され
ない。また本実施例は実施例1と組み合わせて実施する
ことが可能であるNote that the present invention is not limited to the above-described manufacturing method. This embodiment can be implemented in combination with the first embodiment.
【0101】(実施例3)本実施例では、CMP法の研
磨を行う際に用いるCMP装置の構造について説明す
る。(Embodiment 3) In this embodiment, the structure of a CMP apparatus used for polishing by the CMP method will be described.
【0102】本実施例のCMP装置の側面図を図7
(A)に、斜視図を図7(B)に示す。701は定盤で
あり、駆動軸(a)702によって矢印の方向、もしく
はその逆の方向に回転する。駆動軸(a)702はアー
ム(a)703によって位置が固定されている。FIG. 7 is a side view of the CMP apparatus of this embodiment.
FIG. 7A is a perspective view of FIG. Reference numeral 701 denotes a surface plate, which is rotated by a drive shaft (a) 702 in the direction of the arrow or in the opposite direction. The position of the drive shaft (a) 702 is fixed by an arm (a) 703.
【0103】定盤701上にパッド704が設けられて
いるパッド704として公知の研磨布または研磨パッド
を用いることができる。パッド704にスラリーを供給
するスラリー供給ノズル705が設けられており、本実
施例ではスラリーはスラリー供給ノズル705からパッ
ド704のほぼ中心のスラリー供給位置710に供給さ
れている。スラリーは公知の材料を用いることが可能で
ある。A known polishing cloth or polishing pad can be used as the pad 704 in which the pad 704 is provided on the surface plate 701. A slurry supply nozzle 705 for supplying the slurry to the pad 704 is provided. In this embodiment, the slurry is supplied from the slurry supply nozzle 705 to a slurry supply position 710 substantially at the center of the pad 704. Known materials can be used for the slurry.
【0104】706はキャリアであり、アクティブマト
リクス基板707を固定し、パッド704上において回
転させる機能を有する。駆動軸(b)708によってキ
ャリア706は矢印の方向もしくはその逆の方向に回転
する。駆動軸(b)708はアーム(a)709によっ
て位置が固定されている。Reference numeral 706 denotes a carrier, which has a function of fixing the active matrix substrate 707 and rotating it on the pad 704. The carrier 706 is rotated by the drive shaft (b) 708 in the direction of the arrow or in the opposite direction. The position of the drive shaft (b) 708 is fixed by an arm (a) 709.
【0105】なおアクティブマトリクス基板707は平
坦化膜となる絶縁膜が形成されている面をパッド704
側に向けるように保持される。The surface of the active matrix substrate 707 on which an insulating film to be a flattening film is formed is a pad 704.
Held to the side.
【0106】なお本実施例では設けていないが、パッド
704に研磨布を用いる場合、パッド加圧リングを設け
ることでアクティブマトリクス基板のエッジの部分の研
磨布の変形を小さく抑えることができる。アクティブマ
トリクス基板707の研磨圧力の1.2倍〜1.6倍の
圧力をパッド加圧リングに加えたとき、研磨布の表面プ
ロファイルが変化して均一な研磨布の変形が得られる。Although not provided in this embodiment, when a polishing cloth is used for the pad 704, the deformation of the polishing cloth at the edge of the active matrix substrate can be suppressed by providing a pad pressure ring. When a pressure of 1.2 to 1.6 times the polishing pressure of the active matrix substrate 707 is applied to the pad pressure ring, the surface profile of the polishing cloth changes and uniform polishing cloth deformation is obtained.
【0107】図8に図7で示したキャリア706の詳細
な図を示す。キャリア706は、研磨ハウジング711
とウェハチャック713とリテーナリング712とを有
している。ウェハチャック713はアクティブマトリク
ス基板707を保持しており、リテーナリング712は
アクティブマトリクス基板707が研磨中に外れること
を防いでいる。研磨ハウジング711はウェハチャック
713とリテーナリング712とを保持し、研磨圧力を
加える機能を有している。FIG. 8 is a detailed view of the carrier 706 shown in FIG. The carrier 706 includes a polishing housing 711
, A wafer chuck 713 and a retainer ring 712. The wafer chuck 713 holds the active matrix substrate 707, and the retainer ring 712 prevents the active matrix substrate 707 from coming off during polishing. The polishing housing 711 has a function of holding the wafer chuck 713 and the retainer ring 712 and applying a polishing pressure.
【0108】キャリア707には加圧と回転の機能が必
要であるため、中心に回転軸を持ち、この軸に沿って荷
重を加える方式が一般的である。中心軸荷重の場合には
荷重のアクティブマトリクス基板面内分布が中心軸下で
もっとも高く、周辺に行くにしたがって減少することは
避けられない。そのために公知の補助負荷機構を研磨ハ
ウジング内に組み込む構成にし、アクティブマトリクス
基板を面内において均一に研磨するようにしても良い。Since the carrier 707 needs functions of pressurization and rotation, it is common to use a system having a rotation axis at the center and applying a load along this axis. In the case of the central axis load, the distribution of the load in the plane of the active matrix substrate is highest below the central axis, and it is inevitable that the load decreases toward the periphery. For this purpose, a known auxiliary load mechanism may be incorporated in the polishing housing to uniformly polish the active matrix substrate in the plane.
【0109】なお本実施例は実施例1または実施例2と
組み合わせて実施することが可能である。This embodiment can be implemented in combination with the first embodiment or the second embodiment.
【0110】(実施例4)本発明の半導体装置の1つで
ある液晶ディスプレイの作成方法の、実施例2とは異な
る例について図9〜図12を用いて説明する。ここで
は、画素部の画素TFTおよび保持容量と、画素部の周
辺に設けられるソース信号線駆動回路及びゲート信号線
駆動回路のTFTを同時に作製する方法について、工程
に従って詳細に説明する。(Embodiment 4) An example of a method of manufacturing a liquid crystal display, which is one of the semiconductor devices of the present invention, which is different from that of Embodiment 2, will be described with reference to FIGS. Here, a method for simultaneously manufacturing a pixel TFT and a storage capacitor in a pixel portion and a TFT of a source signal line driver circuit and a gate signal line driver circuit provided in the periphery of the pixel portion will be described in detail according to steps.
【0111】図9(A)において、基板501にはコー
ニング社の#7059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やアルミノホウケ
イ酸ガラスなどのガラス基板や石英基板などを用いる。
ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よりも10
〜20℃程度低い温度であらかじめ熱処理しておいても
良い。そして、基板501のTFTを形成する位置に遮
蔽膜502を形成する。In FIG. 9A, a glass substrate such as barium borosilicate glass or alumino borosilicate glass represented by Corning # 7059 glass or # 1737 glass, a quartz substrate, or the like is used as the substrate 501.
In the case of using a glass substrate, the glass strain point should be 10
The heat treatment may be performed in advance at a temperature lower by about 20 ° C. Then, a shielding film 502 is formed on the substrate 501 at a position where the TFT is to be formed.
【0112】遮蔽膜502は、Wを0.1μm〜0.5
μmの厚さ(本実施例では0.3μm)に形成した後、
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を混合し、1Paの圧力でコイル型の電極に50
0WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成
して行う。基板側(試料ステージ)にも100W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。The shielding film 502 sets W to 0.1 μm to 0.5 μm.
After forming to a thickness of 0.3 μm (0.3 μm in this embodiment),
Using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method, CF 4 is used as an etching gas.
And Cl 2 are mixed, and a pressure of 1 Pa is applied to the coil-type electrode.
The plasma is generated by supplying 0 W RF (13.56 MHz) power. 100W RF on substrate side (sample stage)
(13.56 MHz) Power is applied and a substantially negative self-bias voltage is applied.
【0113】なお本実施例では遮蔽膜502はWを用い
て形成したが、本発明はこの構成に限定されない。Wの
ほかに、WSix、Cu、Al等の金属や、珪素、酸化
珪素、酸化窒化珪素などに黒色の顔料を混入したものを
用いることが可能である。また上述した材料の他にも、
遮光性を有し、なおかつ後のプロセスにおける処理温度
に耐えうるものであれば、いかなる材料も用いることが
できる。In this embodiment, the shielding film 502 is formed using W, but the present invention is not limited to this configuration. In addition to W, it is possible to use a metal such as WSix, Cu, or Al, or a material in which a black pigment is mixed in silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like. In addition to the above materials,
Any material can be used as long as it has a light-shielding property and can withstand a processing temperature in a later process.
【0114】次に遮蔽膜502を覆うように、基板50
1上に酸化珪素からなる絶縁膜を形成する。絶縁膜は、
酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜を用いる
ことができる。例えば、プラズマCVD法でSiH4、
NH3、N2Oから作製される酸化窒化珪素膜を250〜
800nm(好ましくは300〜500nm)、同様にSi
H4、N2Oから作製される酸化窒化水素化珪素膜を25
0〜800nm(好ましくは300〜500nm)の厚さに
積層して形成しても良い。ここでは酸化珪素からなる絶
縁膜を単層構造とし、0.5〜1.5μmの厚さに形成
した。なお絶縁膜の材料は酸化珪素に限定されない。Next, the substrate 50 is covered so as to cover the shielding film 502.
An insulating film made of silicon oxide is formed on 1. The insulating film is
A silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film can be used. For example, SiH 4 ,
A silicon oxynitride film made of NH 3 and N 2 O
800 nm (preferably 300-500 nm), as well as Si
A silicon oxynitride hydride film formed from H 4 and N 2 O
It may be formed by laminating to a thickness of 0 to 800 nm (preferably 300 to 500 nm). Here, the insulating film made of silicon oxide has a single-layer structure and a thickness of 0.5 to 1.5 μm. Note that the material of the insulating film is not limited to silicon oxide.
【0115】次にCMP法で該絶縁膜を研磨することで
平坦化絶縁膜503が形成される。CMP法は公知の方
法で行うことが可能である。酸化膜の研磨では、一般的
に100〜1000nmφの研磨剤を、pH調整剤等の
試薬を含む水溶液に分散させた固液分散系のスラリーを
用いられる。本実施例では、水酸化カリウムが添加され
た水溶液に、塩化珪素ガスを熱分解して得られるフュー
ムドシリカ粒子を20wt%分散したシリカスラリー
(pH=10〜11)を用いる。Next, the planarizing insulating film 503 is formed by polishing the insulating film by the CMP method. The CMP method can be performed by a known method. In the polishing of the oxide film, a slurry of a solid-liquid dispersion system in which an abrasive having a diameter of 100 to 1000 nm is generally dispersed in an aqueous solution containing a reagent such as a pH adjuster is used. In this embodiment, a silica slurry (pH = 10 to 11) in which 20 wt% of fumed silica particles obtained by thermally decomposing silicon chloride gas are dispersed in an aqueous solution to which potassium hydroxide is added.
【0116】平坦化絶縁膜502形成後、25〜80nm
(好ましくは30〜60nm)の厚さで非晶質構造を有す
る非晶質半導体層を、プラズマCVD法やスパッタ法な
どの方法で形成する。非晶質構造を有する半導体膜に
は、非晶質半導体層や微結晶半導体膜があり、非晶質シ
リコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物
半導体膜を適用しても良い。その結果、平坦化絶縁膜5
03の表面の汚染を防ぐことが可能となり、作製するT
FTの特性バラツキやしきい値電圧の変動を低減させる
ことができる。After forming the planarizing insulating film 502, 25 to 80 nm
An amorphous semiconductor layer having a thickness of (preferably 30 to 60 nm) having an amorphous structure is formed by a method such as a plasma CVD method or a sputtering method. The semiconductor film having an amorphous structure includes an amorphous semiconductor layer and a microcrystalline semiconductor film, and a compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used. As a result, the planarizing insulating film 5
03 can be prevented from being contaminated, and the T
Variations in FT characteristics and variations in threshold voltage can be reduced.
【0117】そして、結晶化の工程を行い非晶質半導体
層から結晶質半導体層504を作製する。その方法とし
てレーザーアニール法や熱アニール法(固相成長法)、
またはラピットサーマルアニール法(RTA法)を適用
することができる。前述のようなガラス基板や耐熱性の
劣るプラスチック基板を用いる場合には、特にレーザー
アニール法を適用することが好ましい。RTA法では、
赤外線ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドラン
プ、キセノンランプなどを光源に用いる。或いは特開平
7−130652号公報で開示された技術に従って、触
媒元素を用いる結晶化法で結晶質半導体層504を形成
することもできる。結晶化の工程ではまず、非晶質半導
体層が含有する水素を放出させておくことが好ましく、
400〜500℃で1時間程度の熱処理を行い含有する
水素量を5atom%以下にしてから結晶化させると膜表面
の荒れを防ぐことができるので良い。Then, a crystallization step is performed to form a crystalline semiconductor layer 504 from the amorphous semiconductor layer. Laser annealing method, thermal annealing method (solid phase growth method),
Alternatively, a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied. When a glass substrate or a plastic substrate having low heat resistance as described above is used, it is particularly preferable to apply a laser annealing method. In the RTA method,
An infrared lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like is used as a light source. Alternatively, the crystalline semiconductor layer 504 can be formed by a crystallization method using a catalytic element according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130652. In the crystallization step, first, it is preferable to release hydrogen contained in the amorphous semiconductor layer,
Heat treatment at 400 to 500 [deg.] C. for about 1 hour to reduce the amount of hydrogen contained to 5 atom% or less and then to crystallize is preferable because roughness of the film surface can be prevented.
【0118】また、プラズマCVD法で非晶質珪素膜の
形成工程において、反応ガスにSiH4とアルゴン(A
r)を用い、成膜時の基板温度を400〜450℃とし
て形成すると、非晶質珪素膜の含有水素濃度を5atomic
%以下にすることもできる。このような場合において水
素を放出させるための熱処理は不要となる。In the step of forming an amorphous silicon film by the plasma CVD method, SiH 4 and argon (A
When the substrate temperature at the time of film formation is 400 to 450 ° C. using r), the hydrogen concentration in the amorphous silicon film is 5 atomic
It can be less than%. In such a case, heat treatment for releasing hydrogen is unnecessary.
【0119】結晶化をレーザーアニール法にて行う場合
には、パルス発振型または連続発振型のエキシマレーザ
ーやアルゴンレーザーをその光源とする。パルス発振型
のエキシマレーザーを用いる場合には、レーザー光を線
状に加工してレーザーアニールを行う。レーザーアニー
ル条件は実施者が適宣選択するものであるが、例えば、
レーザーパルス発振周波数300Hzとし、レーザーエ
ネルギー密度を100〜500mJ/cm2(代表的には30
0〜400mJ/cm2)とする。そして線状ビームを基板全
面に渡って照射し、この時の線状ビームの重ね合わせ率
(オーバーラップ率)を50〜98%として行う。この
ようにして図9(A)に示すように結晶質半導体層50
4を得ることができる。When the crystallization is performed by laser annealing, a pulse oscillation type or continuous oscillation type excimer laser or argon laser is used as the light source. When a pulse oscillation type excimer laser is used, laser annealing is performed by processing a laser beam into a linear shape. Laser annealing conditions are appropriately selected by the practitioner, for example,
The laser pulse oscillation frequency is 300 Hz, and the laser energy density is 100 to 500 mJ / cm 2 (typically 30 to
0 to 400 mJ / cm 2 ). Then, a linear beam is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear beam at this time is set to 50 to 98%. In this manner, as shown in FIG.
4 can be obtained.
【0120】そして、結晶質半導体層504上に第1の
フォトマスク(PM1)を用い、フォトリソグラフィー
の技術を用いてレジストパターンを形成し、ドライエッ
チングによって結晶質半導体層を島状に分割し、図9
(B)に示すように半導体層505〜508を形成す
る。結晶質珪素膜のドライエッチングにはCF4とO2の
混合ガスを用いる。Then, using a first photomask (PM1), a resist pattern is formed on the crystalline semiconductor layer 504 by photolithography, and the crystalline semiconductor layer is divided into islands by dry etching. FIG.
Semiconductor layers 505 to 508 are formed as shown in FIG. For dry etching of the crystalline silicon film, a mixed gas of CF 4 and O 2 is used.
【0121】このような半導体層に対し、TFTのしき
い値電圧(Vth)を制御する目的でp型を付与する不純
物元素を1×1016〜5×1017atoms/cm3程度の濃度
で半導体層の全面に添加しても良い。半導体に対してp
型を付与する不純物元素には、ホウ素(B)、アルミニ
ウム(Al)、ガリウム(Ga)など周期律表第13族
の元素が知られている。その方法として、イオン注入法
やイオンドープ法(或いはイオンシャワードーピング
法)を用いることができるが、大面積基板を処理するに
はイオンドープ法が適している。イオンドープ法ではジ
ボラン(B2H6)をソースガスとして用いホウ素(B)
を添加する。このような不純物元素の注入は必ずしも必
要でなく省略しても差し支えないが、特にnチャネル型
TFTのしきい値電圧を所定の範囲内に収めるために好
適に用いる手法である。For such a semiconductor layer, an impurity element imparting a p-type is added at a concentration of about 1 × 10 16 to 5 × 10 17 atoms / cm 3 for the purpose of controlling the threshold voltage (Vth) of the TFT. It may be added to the entire surface of the semiconductor layer. P for semiconductor
Elements belonging to Group 13 of the periodic table, such as boron (B), aluminum (Al), and gallium (Ga), are known as impurity elements imparting a mold. As the method, an ion implantation method or an ion doping method (or an ion shower doping method) can be used, but the ion doping method is suitable for treating a large-area substrate. In the ion doping method, diborane (B 2 H 6 ) is used as a source gas and boron (B) is used.
Is added. The implantation of such an impurity element is not always necessary and may be omitted. However, it is a method preferably used for keeping the threshold voltage of the n-channel TFT within a predetermined range.
【0122】ゲート絶縁膜509はプラズマCVD法ま
たはスパッタ法を用い、膜厚を40〜150nmとして珪
素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、120nmの
厚さで酸化窒化珪素膜から形成する。また、SiH4と
N2OにO2を添加させて作製された酸化窒化珪素膜は、
膜中の固定電荷密度が低減されているのでこの用途に対
して好ましい材料となる。また、SiH4とN2OとH2
とから作製する酸化窒化珪素膜はゲート絶縁膜の界面欠
陥密度を低減できるので好ましい。勿論、ゲート絶縁膜
はこのような酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、
他の珪素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。例えば、酸化珪素膜を用いる場合には、プラ
ズマCVD法で、TEOS(Tetraethyl Orthosilicat
e)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300
〜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た酸化珪素膜は、その後4
00〜500℃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。(図9(B))The gate insulating film 509 is formed of a silicon-containing insulating film with a thickness of 40 to 150 nm by a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed with a thickness of 120 nm. A silicon oxynitride film formed by adding O 2 to SiH 4 and N 2 O is
The reduced fixed charge density in the film makes it a preferred material for this application. Also, SiH 4 , N 2 O and H 2
Is preferably used because the interface defect density of the gate insulating film can be reduced. Of course, the gate insulating film is not limited to such a silicon oxynitride film,
Another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure. For example, when a silicon oxide film is used, a TEOS (Tetraethyl Orthosilicat
e) and O 2 were mixed, the reaction pressure was 40 Pa, and the substrate temperature was 300.
It can be formed by discharging at a high-frequency (13.56 MHz) power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus manufactured is
Good characteristics as a gate insulating film can be obtained by thermal annealing at 00 to 500 ° C. (FIG. 9 (B))
【0123】そして、図9(C)に示すように、第1の
形状のゲート絶縁膜509上にゲート電極を形成するた
めの耐熱性導電層511を200〜400nm(好ましく
は250〜350nm)の厚さで形成する。耐熱性導電層
511は単層で形成しても良いし、必要に応じて二層あ
るいは三層といった複数の層から成る積層構造としても
良い。耐熱性導電層にはTa、Ti、Wから選ばれた元
素、または前記元素を成分とする合金か、前記元素を組
み合わせた合金膜が含まれる。これらの耐熱性導電層は
スパッタ法やCVD法で形成されるものであり、低抵抗
化を図るために含有する不純物濃度を低減させることが
好ましく、特に酸素濃度に関しては30ppm以下とす
ると良い。本実施例ではW膜を300nmの厚さで形成す
る。W膜はWをターゲットとしてスパッタ法で形成して
も良いし、6フッ化タングステン(WF6)を用いて熱
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。このことよ
り、スパッタ法による場合、純度99.9999%のW
ターゲットを用い、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
る。Then, as shown in FIG. 9C, a heat-resistant conductive layer 511 for forming a gate electrode on the first shape gate insulating film 509 is formed to a thickness of 200 to 400 nm (preferably 250 to 350 nm). It is formed with a thickness. The heat-resistant conductive layer 511 may be formed as a single layer, or may have a stacked structure including a plurality of layers such as two layers or three layers as necessary. The heat-resistant conductive layer includes an element selected from Ta, Ti, and W, an alloy containing the above element, or an alloy film combining the above elements. These heat-resistant conductive layers are formed by a sputtering method or a CVD method, and it is preferable to reduce the concentration of impurities contained therein in order to reduce the resistance. In particular, the oxygen concentration is preferably 30 ppm or less. In this embodiment, a W film is formed to a thickness of 300 nm. The W film may be formed by sputtering using W as a target, or may be formed by thermal CVD using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, it is necessary to reduce the resistance in order to use it as a gate electrode, 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 there are many impurity elements such as oxygen in W, the crystallization is inhibited and the resistance is increased. From this, in the case of using the sputtering method, W of 99.9999% purity can be obtained.
By using a target and forming the W film with sufficient care so as not to mix impurities from the gas phase during film formation, a resistivity of 9 to 20 μΩcm can be realized.
【0124】一方、耐熱性導電層511にTa膜を用い
る場合には、同様にスパッタ法で形成することが可能で
ある。Ta膜はスパッタガスにArを用いる。また、ス
パッタ時のガス中に適量のXeやKrを加えておくと、
形成する膜の内部応力を緩和して膜の剥離を防止するこ
とができる。α相のTa膜の抵抗率は20μΩcm程度で
ありゲート電極に使用することができるが、β相のTa
膜の抵抗率は180μΩcm程度でありゲート電極とする
には不向きであった。TaN膜はα相に近い結晶構造を
持つので、Ta膜の下地にTaN膜を形成すればα相の
Ta膜が容易に得られる。また、図示しないが、耐熱性
導電層511の下に2〜20nm程度の厚さでリン(P)
をドープした珪素膜を形成しておくことは有効である。
これにより、その上に形成される導電膜の密着性向上と
酸化防止を図ると同時に、耐熱性導電層511が微量に
含有するアルカリ金属元素が第1の形状のゲート絶縁膜
509に拡散するのを防ぐことができる。いずれにして
も、耐熱性導電層511は抵抗率を10〜50μΩcmの
範囲ですることが好ましい。On the other hand, when a Ta film is used for the heat-resistant conductive layer 511, it can be similarly formed by a sputtering method. The Ta film uses Ar as a sputtering gas. Also, if an appropriate amount of Xe or Kr is added to the gas during sputtering,
The internal stress of the film to be formed can be relaxed to prevent the film from peeling. The resistivity of the α-phase Ta film is about 20 μΩcm and can be used for the gate electrode.
The resistivity of the film was about 180 μΩcm, and was not suitable for use as a gate electrode. Since the TaN film has a crystal structure close to the α-phase, if a TaN film is formed under the Ta film, an α-phase Ta film can be easily obtained. Although not shown, phosphorus (P) having a thickness of about 2 to 20 nm is formed under the heat-resistant conductive layer 511.
It is effective to form a silicon film doped with GaAs.
Accordingly, the adhesion of the conductive film formed thereon is improved and oxidation is prevented, and at the same time, a small amount of the alkali metal element contained in the heat-resistant conductive layer 511 diffuses into the first shape gate insulating film 509. Can be prevented. In any case, the heat-resistant conductive layer 511 preferably has a resistivity in the range of 10 to 50 μΩcm.
【0125】次に、第2のフォトマスク(PM2)を用
い、フォトリソグラフィーの技術を使用してレジストに
よるマスク512〜517を形成する。そして、第1の
エッチング処理を行う。本実施例ではICPエッチング
装置を用い、エッチング用ガスにCl2とCF4を用い、
1Paの圧力で3.2W/cm2のRF(13.56MHz)電力を投
入してプラズマを形成して行う。基板側(試料ステー
ジ)にも224mW/cm2のRF(13.56MHz)電力を投入
し、これにより実質的に負の自己バイアス電圧が印加さ
れる。この条件でW膜のエッチング速度は約100nm/m
inである。第1のエッチング処理はこのエッチング速度
を基にW膜がちょうどエッチングされる時間を推定し、
それよりもエッチング時間を20%増加させた時間をエ
ッチング時間とした。Next, using the second photomask (PM2), resist masks 512 to 517 are formed by photolithography. Then, a first etching process is performed. In this embodiment, an ICP etching apparatus is used, and Cl 2 and CF 4 are used as etching gases.
A plasma is formed by applying an RF (13.56 MHz) power of 3.2 W / cm 2 at a pressure of 1 Pa. RF (13.56 MHz) power of 224 mW / cm 2 is also applied to the substrate side (sample stage), whereby a substantially negative self-bias voltage is applied. Under these conditions, the etching rate of the W film is about 100 nm / m
in. The first etching process estimates the time when the W film is just etched based on the etching rate,
The time obtained by increasing the etching time by 20% was defined as the etching time.
【0126】第1のエッチング処理により第1のテーパ
ー形状を有する導電層518〜523が形成される。導
電層518〜523のテーパー部の角度は15〜30°
となるように形成される。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
時間を増加させるオーバーエッチングを施すものとす
る。W膜に対する酸化窒化珪素膜(第1の形状のゲート
絶縁膜509)の選択比は2〜4(代表的には3)であ
るので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化珪素
膜が露出した面は20〜50nm程度エッチングされ第1
のテーパー形状を有する導電層518〜523の端部近
傍にテーパー形状が形成された第2の形状のゲート絶縁
膜580が形成される。By the first etching process, conductive layers 518 to 523 having a first tapered shape are formed. The angle of the tapered portion of the conductive layers 518 to 523 is 15 to 30 °
It is formed so that In order to perform etching without leaving a residue, over-etching is performed to increase the etching time at a rate of about 10 to 20%. Since the selectivity of the silicon oxynitride film (the first shape gate insulating film 509) to the W film is 2 to 4 (typically 3), the exposed surface of the silicon oxynitride film Etch about 20-50nm first
A gate insulating film 580 having a second shape in which a tapered shape is formed is formed near the end portions of the conductive layers 518 to 523 having the tapered shape.
【0127】そして、第1のドーピング処理を行い一導
電型の不純物元素を半導体層に添加する。ここでは、n
型を付与する不純物元素添加の工程を行う。第1の形状
の導電層を形成したマスク512〜517をそのまま残
し、第1のテーパー形状を有する導電層518〜523
をマスクとして自己整合的にn型を付与する不純物元素
をイオンドープ法で添加する。n型を付与する不純物元
素をゲート電極の端部におけるテーパー部と第2の形状
のゲート絶縁膜580とを通して、その下に位置する半
導体層に達するように添加するためにドーズ量を1×1
013〜5×10 14atoms/cm2とし、加速電圧を80〜1
60keVとして行う。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)を用いるが、ここではリン(P)を用いた。
このようなイオンドープ法により第1の不純物領域52
4〜527には1×1020〜1×1021atomic/cm3の濃
度範囲でn型を付与する不純物元素が添加され、テーパ
ー部の下方に形成される第2の不純物領域(A)529
〜532には同領域内で必ずしも均一ではないが1×1
017〜1×1020atomic/cm3の濃度範囲でn型を付与す
る不純物元素が添加される。(図10(A))Then, a first doping process is performed to
An electric impurity element is added to the semiconductor layer. Here, n
A step of adding an impurity element for giving a mold is performed. First shape
The masks 512 to 517 on which the conductive layers are formed are left as they are.
And conductive layers 518 to 523 having a first tapered shape.
Element that imparts n-type in a self-aligned manner with a mask as a mask
Is added by an ion doping method. Impurity element giving n-type
The tapered portion at the end of the gate electrode and the second shape
Through the gate insulating film 580, and the half located thereunder.
The dose is 1 × 1 to be added to reach the conductor layer.
013~ 5 × 10 14atoms / cmTwoAnd the acceleration voltage is 80 to 1
Performed at 60 keV. as an impurity element that imparts n-type
Group 15 elements, typically phosphorus (P) or arsenic
Element (As) is used, but phosphorus (P) is used here.
The first impurity region 52 is formed by such an ion doping method.
1 × 10 for 4-52720~ 1 × 10twenty oneatomic / cmThreeNo
Impurity element that imparts n-type is added in the
Second impurity region (A) 529 formed below portion
1 to 1 are not necessarily uniform in the same area.
017~ 1 × 1020atomic / cmThreeN-type within the concentration range of
Impurity element is added. (FIG. 10A)
【0128】この工程において、第2の不純物領域
(A)529〜532において、少なくとも第1の形状
の導電層518〜523と重なった部分に含まれるn型
を付与する不純物元素の濃度変化は、テーパー部の膜厚
変化を反映する。即ち、第2の不純物領域(A)529
〜532へ添加されるリン(P)の濃度は、第1の形状
の導電層518〜523に重なる領域において、該導電
層の端部から内側に向かって徐々に濃度が低くなる。こ
れはテーパー部の膜厚の差によって、半導体層に達する
リン(P)の濃度が変化するためである。In this step, in the second impurity regions (A) 529 to 532, the change in the concentration of the impurity element imparting n-type contained at least in the portion overlapping the first shape conductive layers 518 to 523 is as follows: This reflects the change in the thickness of the tapered portion. That is, the second impurity region (A) 529
The concentration of phosphorus (P) added to the conductive layers 532 to 532 gradually decreases in the region overlapping the first shape conductive layers 518 to 523 from the end of the conductive layer toward the inside. This is because the concentration of phosphorus (P) reaching the semiconductor layer changes depending on the difference in the thickness of the tapered portion.
【0129】次に、図10(B)に示すように第2のエ
ッチング処理を行う。エッチング処理も同様にICPエ
ッチング装置により行い、エッチングガスにCF4とC
l2の混合ガスを用い、RF電力3.2W/cm2(13.56MH
z)、バイアス電力45mW/cm2(13.56MHz)、圧力1.0P
aでエッチングを行う。この条件で形成される第2の形
状を有する導電層540〜545が形成される。その端
部にはテーパー部が形成され、該端部から内側にむかっ
て徐々に厚さが増加するテーパー形状となる。第1のエ
ッチング処理と比較して基板側に印加するバイアス電力
を低くした分等方性エッチングの割合が多くなり、テー
パー部の角度は30〜60°となる。マスク512〜5
17はエッチングされて端部が削れ、マスク534〜5
39となる。また、第2の形状のゲート絶縁膜580の
表面が40nm程度エッチングされ、新たに第3の形状の
ゲート絶縁膜570が形成される。Next, a second etching process is performed as shown in FIG. The etching process is also performed using an ICP etching apparatus, and CF 4 and C are used as etching gases.
RF power 3.2 W / cm 2 (13.56 MHz) using l 2 mixed gas
z), bias power 45mW / cm 2 (13.56MHz), pressure 1.0P
Etching is performed with a. Conductive layers 540 to 545 having the second shape formed under these conditions are formed. A tapered portion is formed at the end, and the tapered shape gradually increases inward from the end. As compared with the first etching process, the ratio of the isotropic etching is increased by the lower bias power applied to the substrate side, and the angle of the tapered portion is 30 to 60 °. Mask 512-5
17 is etched and the end is scraped, and the masks 534 to 5
39. The surface of the second shape gate insulating film 580 is etched by about 40 nm, and a third shape gate insulating film 570 is newly formed.
【0130】そして、第1のドーピング処理よりもドー
ズ量を下げ高加速電圧の条件でn型を付与する不純物元
素をドーピングする。例えば、加速電圧を70〜120
keVとし、1×1013/cm2のドーズ量で行い、第2の
形状の導電層540〜545と重なる領域の不純物濃度
を1×1016〜1×1018atoms/cm3となるようにす
る。このようにして、第2の不純物領域(B)546〜
550を形成する。Then, an impurity element imparting n-type is doped under a condition of a high acceleration voltage with a lower dose than in the first doping process. For example, when the accelerating voltage is 70 to 120
KeV and a dose of 1 × 10 13 / cm 2 so that the impurity concentration in a region overlapping with the second shape conductive layers 540 to 545 is 1 × 10 16 to 1 × 10 18 atoms / cm 3. I do. Thus, the second impurity region (B) 546-
550 are formed.
【0131】そして、pチャネル型TFTを形成する半
導体層505、507に一導電型とは逆の導電型の不純
物領域556、557を形成する。この場合も第2の形
状の導電層540、542をマスクとしてp型を付与す
る不純物元素を添加し、自己整合的に不純物領域を形成
する。このとき、nチャネル型TFTを形成する半導体
層506、508は、第3のフォトマスク(PM3)を
用いてレジストのマスク551〜553を形成し全面を
被覆しておく。ここで形成される不純物領域556、5
57はジボラン(B2H6)を用いたイオンドープ法で形
成する。不純物領域556、557のp型を付与する不
純物元素の濃度は、2×1020〜2×1021atoms/cm3
となるようにする。Then, impurity regions 556 and 557 of a conductivity type opposite to one conductivity type are formed in the semiconductor layers 505 and 507 forming the p-channel TFT. Also in this case, an impurity element imparting p-type is added using the second shape conductive layers 540 and 542 as a mask to form an impurity region in a self-aligned manner. At this time, resist masks 551 to 553 are formed using the third photomask (PM3) to cover the entire surfaces of the semiconductor layers 506 and 508 forming the n-channel TFT. The impurity regions 556, 5 formed here
57 is formed by an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ). The concentration of the impurity element imparting p-type in impurity regions 556 and 557 is 2 × 10 20 to 2 × 10 21 atoms / cm 3.
So that
【0132】しかしながら、この不純物領域556、5
57は詳細にはn型を付与する不純物元素を含有する3
つの領域に分けて見ることができる。第3の不純物領域
556a、557aは1×1020〜1×1021atoms/cm
3の濃度でn型を付与する不純物元素を含み、第4の不
純物領域(A)556b、557bは1×1017〜1×
1020atoms/cm36の濃度でn型を付与する不純物元素
を含み、第4の不純物領域(B)556c、557cは
1×1016〜5×1018atoms/cm3の濃度でn型を付与
する不純物元素を含んでいる。しかし、これらの不純物
領域556b、556c、557b、557cのp型を
付与する不純物元素の濃度を1×1019atoms/cm3以上
となるようにし、第3の不純物領域556a、557a
においては、p型を付与する不純物元素の濃度をn型を
付与する不純物元素の濃度の1.5から3倍となるよう
にすることにより、第3の不純物領域でpチャネル型T
FT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。また、第4の不純物領域
(B)556c、557cは一部が第2のテーパー形状
を有する導電層540または542と一部が重なって形
成される。However, the impurity regions 556,
Numeral 57 designates 3 containing an impurity element imparting n-type.
It can be divided into two areas. The third impurity regions 556a and 557a are 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm.
An impurity element imparting n-type at a concentration of 3 is contained, and the fourth impurity regions (A) 556b and 557b are 1 × 10 17 to 1 ×
An impurity element imparting n-type at a concentration of 10 20 atoms / cm 36 is included, and the fourth impurity regions (B) 556c and 557c have an n-type concentration of 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3. Contains an impurity element to be provided. However, the concentration of the impurity element imparting p-type in these impurity regions 556b, 556c, 557b, and 557c is set to 1 × 10 19 atoms / cm 3 or more, and the third impurity regions 556a and 557a are formed.
In this case, the concentration of the impurity element imparting p-type is set to be 1.5 to 3 times the concentration of the impurity element imparting n-type, so that the p-channel type T
There is no problem because it functions as the source and drain regions of the FT. In addition, the fourth impurity regions (B) 556c and 557c are formed so as to partially overlap with the conductive layer 540 or 542 having the second tapered shape.
【0133】その後、図11(A)に示すように、第2
の形状を有する導電層540〜545およびゲート絶縁
膜570上に第1の層間絶縁膜558を形成する。第1
の層間絶縁膜558は酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒
化珪素膜、またはこれらを組み合わせた積層膜で形成す
れば良い。いずれにしても第1の層間絶縁膜558は無
機絶縁物材料から形成する。第1の層間絶縁膜558の
膜厚は100〜200nmとする。第1の層間絶縁膜55
8として酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマCVD
法でTEOSとO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板
温度300〜400℃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。また、第1の層間絶縁膜558として酸化
窒化珪素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でSi
H4、N2O、NH3から作製される酸化窒化珪素膜、ま
たはSiH4、N2Oから作製される酸化窒化珪素膜で形
成すれば良い。この場合の作製条件は反応圧力20〜2
00Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(60
MHz)電力密度0.1〜1.0W/cm2で形成することがで
きる。また、第1の層間絶縁膜558としてSiH4、
N2O、H2から作製される酸化窒化水素化珪素膜を適用
しても良い。窒化珪素膜も同様にプラズマCVD法でS
iH4、NH3から作製することが可能である。Thereafter, as shown in FIG.
The first interlayer insulating film 558 is formed on the conductive layers 540 to 545 having the shapes described above and the gate insulating film 570. First
The interlayer insulating film 558 may be formed of a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a stacked film combining these. In any case, the first interlayer insulating film 558 is formed from an inorganic insulating material. The thickness of the first interlayer insulating film 558 is 100 to 200 nm. First interlayer insulating film 55
When a silicon oxide film is used as 8, plasma CVD
TEOS and O 2 are mixed by the method, the reaction pressure is 40 Pa, the substrate temperature is 300-400 ° C., and the high frequency (13.56 MHz)
It can be formed by discharging at a power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 . In the case where a silicon oxynitride film is used as the first interlayer insulating film 558, Si
A silicon oxynitride film formed from H 4 , N 2 O, and NH 3 or a silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O may be used. The production conditions in this case are as follows:
00Pa, substrate temperature 300-400 ° C, high frequency (60
MHz) It can be formed at a power density of 0.1 to 1.0 W / cm 2 . Further, as the first interlayer insulating film 558, SiH 4 ,
A silicon oxynitride hydride film formed from N 2 O and H 2 may be used. Similarly, a silicon nitride film is formed by plasma CVD.
It can be made from iH 4 and NH 3 .
【0134】そして、それぞれの濃度で添加されたn型
またはp型を付与する不純物元素を活性化する工程を行
う。この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。その他に、レーザーアニール法、またはラ
ピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用すること
ができる。熱アニール法では酸素濃度が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500〜600℃で行うものであ
り、本実施例では550℃で4時間の熱処理を行った。
また、基板501に耐熱温度が低いプラスチック基板を
用いる場合にはレーザーアニール法を適用することが好
ましい。Then, a step of activating the impurity elements imparting n-type or p-type added at the respective concentrations is performed. This step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. In addition, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied. In the thermal annealing method, the oxygen concentration is 1 ppm or less,
Preferably in a nitrogen atmosphere of 0.1 ppm or less 400 ~
The heat treatment is performed at 700 ° C., typically 500 to 600 ° C. In this embodiment, the heat treatment is performed at 550 ° C. for 4 hours.
When a plastic substrate having a low heat-resistant temperature is used as the substrate 501, a laser annealing method is preferably used.
【0135】活性化の工程に続いて、雰囲気ガスを変化
させ、3〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜
450℃で1〜12時間の熱処理を行い、半導体層を水
素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素
により半導体層にある1016〜1018/cm3のダングリン
グボンドを終端する工程である。水素化の他の手段とし
て、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を
用いる)を行っても良い。いずれにしても、半導体層5
05〜508中の欠陥密度を1016/cm3以下とすること
が望ましく、そのために水素を0.01〜0.1atomic
%程度付与すれば良い。Subsequent to the activation step, the atmosphere gas is changed, and the atmosphere gas is changed to 300 to 100% in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen.
A heat treatment is performed at 450 ° C. for 1 to 12 hours to hydrogenate the semiconductor layer. This step is to terminate dangling bonds of 10 16 to 10 18 / cm 3 in the semiconductor layer by thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed. In any case, the semiconductor layer 5
It is desirable that the defect density in the range of 0.05 to 508 be 10 16 / cm 3 or less.
% May be provided.
【0136】そして、有機絶縁物材料からなる第2の層
間絶縁膜559を1.0〜2.0μmの平均膜厚で形成
する。有機樹脂材料としては、ポリイミド、アクリル、
ポリアミド、ポリイミドアミド、BCB(ベンゾシクロ
ブテン)等を使用することができる。例えば、基板に塗
布後、熱重合するタイプのポリイミドを用いる場合に
は、クリーンオーブンで300℃で焼成して形成する。
また、アクリルを用いる場合には、2液性のものを用
い、主材と硬化剤を混合した後、スピナーを用いて基板
全面に塗布した後、ホットプレートで80℃で60秒の
予備加熱を行い、さらにクリーンオーブンで250℃で
60分焼成して形成することができる。Then, a second interlayer insulating film 559 made of an organic insulating material is formed with an average thickness of 1.0 to 2.0 μm. As organic resin materials, polyimide, acrylic,
Polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene) and the like can be used. For example, in the case of using a polyimide of a type that is thermally polymerized after being applied to a substrate, it is formed by firing at 300 ° C. in a clean oven.
In the case of using acrylic, a two-component type is used, and after mixing the main material and the curing agent, the whole surface is applied using a spinner and then pre-heated at 80 ° C. for 60 seconds on a hot plate. Then, it can be formed by firing in a clean oven at 250 ° C. for 60 minutes.
【0137】このように、第2の層間絶縁膜559を有
機絶縁物材料で形成することにより、表面を良好に平坦
化させることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘
電率が低いので、寄生容量を低減できる。しかし、吸湿
性があり保護膜としては適さないので、本実施例のよう
に、第1の層間絶縁膜558として形成した酸化珪素
膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜などと組み合わせて用
いると良い。As described above, by forming the second interlayer insulating film 559 with an organic insulating material, the surface can be satisfactorily flattened. In addition, since organic resin materials generally have a low dielectric constant, parasitic capacitance can be reduced. However, since it is hygroscopic and is not suitable as a protective film, it is preferable to use it in combination with a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or the like formed as the first interlayer insulating film 558 as in this embodiment. .
【0138】その後、第4のフォトマスク(PM4)を
用い、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それ
ぞれの半導体層に形成されソース領域またはドレイン領
域とする不純物領域に達するコンタクトホールを形成す
る。コンタクトホールはドライエッチング法で形成す
る。この場合、エッチングガスにCF4、O2、Heの混
合ガスを用い有機樹脂材料から成る第2の層間絶縁膜5
59をまずエッチングし、その後、続いてエッチングガ
スをCF4、O2として第1の層間絶縁膜558をエッチ
ングする。さらに、半導体層との選択比を高めるため
に、エッチングガスをCHF3に切り替えて第3の形状
のゲート絶縁膜570をエッチングすることによりコン
タクトホールを形成することができる。Thereafter, using a fourth photomask (PM4), a resist mask having a predetermined pattern is formed, and contact holes are formed in the respective semiconductor layers and reach the impurity regions serving as source regions or drain regions. The contact hole is formed by a dry etching method. In this case, a second interlayer insulating film 5 made of an organic resin material is used by using a mixed gas of CF 4 , O 2 and He as an etching gas.
First, the first interlayer insulating film 558 is etched using CF 4 and O 2 as etching gases. Further, in order to increase the selectivity with respect to the semiconductor layer, a contact hole can be formed by switching the etching gas to CHF 3 and etching the third shape gate insulating film 570.
【0139】そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真
空蒸着法で形成し、第5のフォトマスク(PM5)によ
りレジストマスクパターンを形成し、エッチングによっ
てソース配線560〜564とドレイン配線565〜5
68を形成する。画素電極569はドレイン配線と同時
に形成される。画素電極571は隣の画素に帰属する画
素電極を表している。図示していないが、本実施例では
この配線を、Ti膜を50〜150nmの厚さで形成し、
半導体層のソースまたはドレイン領域を形成する不純物
領域とコンタクトを形成し、そのTi膜上に重ねてアル
ミニウム(Al)を300〜400nmの厚さで形成し、
さらにその上に透明導電膜を80〜120nmの厚さで形
成した。透明導電膜には酸化インジウム酸化亜鉛合金
(In2O3―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)も適した材
料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるため
にガリウム(Ga)を添加した酸化亜鉛(ZnO:G
a)などを好適に用いることができる。Then, a conductive metal film is formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method, a resist mask pattern is formed by a fifth photomask (PM5), and the source wirings 560 to 564 and the drain wirings 565 to 565 are formed by etching.
68 are formed. The pixel electrode 569 is formed simultaneously with the drain wiring. The pixel electrode 571 represents a pixel electrode belonging to an adjacent pixel. Although not shown, in this embodiment, this wiring is formed by forming a Ti film with a thickness of 50 to 150 nm,
Forming a contact with an impurity region forming a source or drain region of the semiconductor layer, forming aluminum (Al) to a thickness of 300 to 400 nm on the Ti film,
Further, a transparent conductive film was formed thereon with a thickness of 80 to 120 nm. Indium oxide zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO) and zinc oxide (ZnO) are also suitable materials for the transparent conductive film, and gallium (Ga) is added to increase the transmittance and conductivity of visible light. Zinc oxide (ZnO: G
a) can be preferably used.
【0140】こうして5枚のフォトマスクにより、同一
の基板上に、駆動回路(ソース信号線駆動回路及びゲー
ト信号線駆動回路)のTFTと、画素部の画素TFTと
を有した基板を完成させることができる。駆動回路には
第1のpチャネル型TFT600、第1のnチャネル型
TFT601、第2のpチャネル型TFT602、第2
のnチャネル型TFT603、画素部には画素TFT6
04、保持容量605が形成されている。Thus, a substrate having TFTs of drive circuits (source signal line drive circuit and gate signal line drive circuit) and pixel TFTs of a pixel portion is completed on the same substrate by using five photomasks. Can be. The driving circuit includes a first p-channel TFT 600, a first n-channel TFT 601, a second p-channel TFT 602, and a second p-channel TFT 602.
N-channel type TFT 603, and the pixel portion has a pixel TFT 6
04, a storage capacitor 605 is formed.
【0141】第1のpチャネル型TFT600には、第
2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極620と
しての機能を有し、半導体層505にチャネル形成領域
606、ソース領域またはドレイン領域として機能する
第3の不純物領域607a、ゲート電極620と重なら
ないLDD領域を形成する第4の不純物領域(A)60
7b、一部がゲート電極620と重なるLDD領域を形
成する第4の不純物領域(B)607cを有する構造と
なっている。In the first p-channel TFT 600, a conductive layer having a second tapered shape has a function as a gate electrode 620, and the semiconductor layer 505 functions as a channel formation region 606 and a source or drain region. Third impurity region 607a, fourth impurity region (A) 60 forming an LDD region that does not overlap with gate electrode 620
7b, a structure having a fourth impurity region (B) 607c forming an LDD region partly overlapping the gate electrode 620.
【0142】第1のnチャネル型TFT601には、第
2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極621と
しての機能を有し、半導体層506にチャネル形成領域
608、ソース領域またはドレイン領域として機能する
第1の不純物領域609a、ゲート電極621と重なら
ないLDD領域を形成する第2の不純物領域(A)60
9b、一部がゲート電極621と重なるLDD領域を形
成する第2の不純物領域(B)609cを有する構造と
なっている。チャネル長2〜7μmに対して、第2の不
純物領域(B)609cがゲート電極621と重なる部
分の長さは0.1〜0.3μmとする。このLovの長さ
はゲート電極621の厚さとテーパー部の角度から制御
する。nチャネル型TFTにおいてこのようなLDD領
域を形成することにより、ドレイン領域近傍に発生する
高電界を緩和して、ホットキャリアの発生を防ぎ、TF
Tの劣化を防止することができる。In the first n-channel TFT 601, a conductive layer having a second tapered shape has a function as a gate electrode 621, and a semiconductor layer 506 functions as a channel formation region 608 and a source or drain region. First impurity region 609a, second impurity region (A) 60 forming an LDD region that does not overlap with gate electrode 621
9b, a structure having a second impurity region (B) 609c forming an LDD region partly overlapping with the gate electrode 621. For the channel length of 2 to 7 μm, the length of the portion where the second impurity region (B) 609c overlaps with the gate electrode 621 is 0.1 to 0.3 μm. The length of Lov is controlled from the thickness of the gate electrode 621 and the angle of the tapered portion. By forming such an LDD region in an n-channel TFT, a high electric field generated in the vicinity of the drain region is relieved, and the generation of hot carriers is prevented.
Deterioration of T can be prevented.
【0143】駆動回路の第2のpチャネル型TFT60
2は、第2のテーパー形状を有する導電層がゲート電極
622としての機能を有し、半導体層507にチャネル
形成領域610、ソース領域またはドレイン領域として
機能する第3の不純物領域611a、ゲート電極622
と重ならないLDD領域を形成する第4の不純物領域
(A)611b、一部がゲート電極622と重なるLD
D領域を形成する第4の不純物領域(B)611cを有
する構造となっている。Second p-channel TFT 60 of drive circuit
2, a conductive layer having a second tapered shape has a function as a gate electrode 622, and a third impurity region 611 a which functions as a channel formation region 610, a source region or a drain region in the semiconductor layer 507, and a gate electrode 622.
A fourth impurity region (A) 611b forming an LDD region which does not overlap with the LDD, and an LD partially overlapping with the gate electrode 622;
The structure has a fourth impurity region (B) 611c that forms the D region.
【0144】駆動回路はシフトレジスタ、バッファ等の
ロジック回路やアナログスイッチで形成されるサンプリ
ング回路などを有している。図11(B)ではこれらを
形成するTFTを一対のソース・ドレイン間に一つのゲ
ート電極を設けたシングルゲートの構造で示したが、複
数のゲート電極を一対のソース・ドレイン間に設けたマ
ルチゲート構造としても差し支えない。The driving circuit has a logic circuit such as a shift register and a buffer, and a sampling circuit formed by an analog switch. In FIG. 11B, the TFTs forming them have a single-gate structure in which one gate electrode is provided between a pair of sources and drains. A gate structure may be used.
【0145】画素TFT604には、第2のテーパー形
状を有する導電層がゲート電極624としての機能を有
し、半導体層508にチャネル形成領域614a、61
4b、ソース領域またはドレイン領域として機能する第
1の不純物領域615a、617、ゲート電極624と
重ならないLDD領域を形成する第2の不純物領域
(A)615b、一部がゲート電極624と重なるLD
D領域を形成する第2の不純物領域(B)615cを有
する構造となっている。第2の不純物領域(B)615
cがゲート電極624と重なる部分の長さは0.1〜
0.3μmとする。また、第1の不純物領域617から
延在し、第2の不純物領域(A)619b、第2の不純
物領域(B)619c、導電型を決定する不純物元素が
添加されていない領域618を有する半導体層と、第3
の形状を有するゲート絶縁膜と同層で形成される絶縁層
と、第2のテーパー形状を有する導電層から形成される
上層容量配線625から保持容量605が形成されてい
る。In the pixel TFT 604, a conductive layer having a second tapered shape has a function as a gate electrode 624, and the semiconductor layer 508 has channel forming regions 614a, 614a.
4b, first impurity regions 615a and 617 functioning as a source region or a drain region, a second impurity region (A) 615b forming an LDD region not overlapping with the gate electrode 624, and an LD partially overlapping with the gate electrode 624.
The structure has a second impurity region (B) 615c that forms the D region. Second impurity region (B) 615
The length of the portion where c overlaps with the gate electrode 624 is 0.1 to
0.3 μm. In addition, a semiconductor extending from the first impurity region 617 and including a second impurity region (A) 619b, a second impurity region (B) 619c, and a region 618 to which an impurity element which determines a conductivity type is not added. Layer and third
A storage capacitor 605 is formed from an insulating layer formed of the same layer as the gate insulating film having the shape of FIG. 3A and an upper layer capacitor wiring 625 formed of the second tapered conductive layer.
【0146】また第2のテーパー形状を有する導電層5
37はソース信号線として機能し、ソース配線564に
より、画素TFT604のソース領域615cに接続さ
れている。Also, the conductive layer 5 having the second tapered shape
37 functions as a source signal line, and is connected to a source region 615 c of the pixel TFT 604 by a source wiring 564.
【0147】なお画素TFT604のチャネル形成領域
614a、614b全体は遮蔽膜502と重なってい
る。Note that the entire channel forming regions 614a and 614b of the pixel TFT 604 overlap the shielding film 502.
【0148】画素TFT604のゲート電極624はゲ
ート絶縁膜570を介してその下の半導体層508と交
差し、さらに複数の半導体層に跨って延在してゲート信
号線を兼ねている。保持容量605は、画素TFT60
4のドレイン領域617から延在する半導体層とゲート
絶縁膜570を介して上層容量配線625が重なる領域
で形成されている。この構成において、容量配線として
の半導体層618には、価電子制御を目的とした不純物
元素は添加されていない。The gate electrode 624 of the pixel TFT 604 intersects the semiconductor layer 508 thereunder via the gate insulating film 570, and extends over a plurality of semiconductor layers to serve also as a gate signal line. The storage capacitor 605 is a pixel TFT 60
4 is formed in a region where the upper layer capacitor wiring 625 overlaps with the semiconductor layer extending from the drain region 617 and the gate insulating film 570 therebetween. In this structure, an impurity element for controlling valence electrons is not added to the semiconductor layer 618 as a capacitor wiring.
【0149】以上の様な構成は、画素TFTおよび駆動
回路が要求する仕様に応じて各回路を構成するTFTの
構造を最適化し、半導体装置の動作性能と信頼性を向上
させることを可能としている。さらにゲート電極を、耐
熱性を有する導電性材料で形成することによりLDD領
域やソース領域およびドレイン領域の活性化を容易とし
ている。さらに、ゲート電極にゲート絶縁膜を介して重
なるLDD領域を形成する際に、導電型を制御する目的
で添加した不純物元素に濃度勾配を持たせてLDD領域
を形成することで、特にドレイン領域近傍における電界
緩和効果が高まることが期待できる。With the above-described configuration, it is possible to optimize the structure of the TFT constituting each circuit according to the specifications required by the pixel TFT and the driving circuit, and to improve the operation performance and reliability of the semiconductor device. . Further, the gate electrode is formed of a conductive material having heat resistance, thereby facilitating activation of the LDD region, the source region, and the drain region. Further, when forming the LDD region overlapping with the gate electrode via the gate insulating film, the LDD region is formed by giving a concentration gradient to the impurity element added for the purpose of controlling the conductivity type, particularly in the vicinity of the drain region. Can be expected to increase the electric field relaxation effect.
【0150】TFTのゲート電極の構成をシングルゲー
ト構造とするか、複数のゲート電極を一対のソース・ド
レイン間に設けたマルチゲート構造とするかは、回路の
特性に応じて実施者が適宣選択すれば良い。Whether the TFT gate electrode has a single-gate structure or a multi-gate structure in which a plurality of gate electrodes are provided between a pair of source and drain is determined by the practitioner according to the characteristics of the circuit. Just choose.
【0151】次に、図12(A)に示すように、図11
(B)の状態のアクティブマトリクス基板に柱状スペー
サから成るスペーサを形成する。スペーサは数μmの粒
子を散布して設ける方法でも良いが、ここでは基板全面
に樹脂膜を形成した後これをパターニングして形成する
方法を採用した。このようなスペーサの材料に限定はな
いが、例えば、JSR社製のNN700を用い、スピナ
ーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパター
ンに形成する。さらにクリーンオーブンなどを用いて、
150〜200℃で加熱して硬化させる。このようにし
て作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって
形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペー
サの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにする
と、対向側の基板を合わせたときに液晶パネルとしての
機械的な強度を確保することができる。形状は円錐状、
角錐状など特別の限定はないが、例えば円錐状としたと
きに具体的には、高さを1.2〜5μmとし、平均半径
を5〜7μm、平均半径と底部の半径との比を1対1.
5とする。このとき側面のテーパー角は±15°以下と
する。Next, as shown in FIG.
A spacer made of a columnar spacer is formed on the active matrix substrate in the state shown in FIG. The spacer may be provided by scattering particles of several μm, but here, a method of forming a resin film on the entire surface of the substrate and then patterning the resin film is adopted. Although there is no limitation on the material of such a spacer, for example, NN700 manufactured by JSR Co., Ltd. is applied by a spinner, and then formed into a predetermined pattern by exposure and development processing. Using a clean oven, etc.
Heat and cure at 150-200 ° C. The spacer manufactured in this way can have different shapes depending on the conditions of the exposure and development processing.However, preferably, the shape of the spacer is columnar and the top is flat, so that the opposing substrate is When combined, the mechanical strength of the liquid crystal panel can be secured. The shape is conical,
Although there is no particular limitation such as a pyramid shape, for example, when the shape is a cone, specifically, the height is 1.2 to 5 μm, the average radius is 5 to 7 μm, and the ratio of the average radius to the bottom radius is 1 Vs. 1.
5 is assumed. At this time, the taper angle of the side surface is set to ± 15 ° or less.
【0152】スペーサの配置は任意に決定すれば良い
が、好ましくは、図12(A)で示すように、画素部に
おいては画素電極569のコンタクト部631と重ねて
その部分を覆うように柱状スペーサ656を形成すると
良い。コンタクト部631は平坦性が損なわれこの部分
では液晶の配向が乱れるので、このようにしてコンタク
ト部631にスペーサ用の樹脂を充填する形で柱状スペ
ーサ656を形成することでディスクリネーションなど
を防止することができる。また、駆動回路のTFT上に
もスペーサ655a〜655dを形成しておく。このス
ペーサは駆動回路部の全面に渡って形成しても良いし、
図12(A)で示すようにソース配線およびドレイン配
線を覆うようにして設けても良い。The arrangement of the spacers may be arbitrarily determined, but preferably, as shown in FIG. 12A, in the pixel portion, the columnar spacer is overlapped with the contact portion 631 of the pixel electrode 569 so as to cover that portion. 656 may be formed. Since the flatness of the contact portion 631 is impaired and the alignment of the liquid crystal is disturbed in this portion, the disclination is prevented by forming the columnar spacer 656 in such a manner that the contact portion 631 is filled with the resin for the spacer. can do. Further, spacers 655a to 655d are also formed on the TFT of the driving circuit. This spacer may be formed over the entire surface of the drive circuit section,
As illustrated in FIG. 12A, a source wiring and a drain wiring may be provided so as to cover them.
【0153】その後、配向膜657を形成する。通常液
晶表示素子の配向膜にはポリイミド樹脂を用いる。配向
膜を形成した後、ラビング処理を施して液晶分子がある
一定のプレチルト角を持って配向するようにした。画素
部に設けた柱状スペーサ656の端部からラビング方向
に対してラビングされない領域が2μm以下となるよう
にした。また、ラビング処理では静電気の発生がしばし
ば問題となるが、駆動回路のTFT上に形成したスペー
サ655a〜655dにより静電気からTFTを保護す
る効果を得ることができる。また図には示さないが、配
向膜657を先に形成してから、スペーサ656、65
5a〜655dを形成した構成としても良い。After that, an alignment film 657 is formed. Usually, a polyimide resin is used for the alignment film of the liquid crystal display element. After forming the alignment film, a rubbing treatment was performed so that the liquid crystal molecules were aligned with a certain pretilt angle. The area not rubbed in the rubbing direction from the end of the columnar spacer 656 provided in the pixel portion was set to 2 μm or less. In the rubbing process, generation of static electricity often poses a problem, but the effect of protecting the TFT from static electricity can be obtained by the spacers 655a to 655d formed on the TFT of the driving circuit. Although not shown in the drawing, after forming the alignment film 657 first, the spacers 656 and 65 are formed.
5a to 655d may be formed.
【0154】対向側の対向基板651には、透明導電膜
653および配向膜654を形成する。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
向基板とをシール剤658で貼り合わせる。シール剤6
58にはフィラー(図示せず)が混入されていて、この
フィラーとスペーサ656、655a〜655d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659を注入する。液晶
材料には公知の液晶材料を用いれば良い。例えば、TN
液晶の他に、電場に対して透過率が連続的に変化する電
気光学応答性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶を
用いることもできる。この無しきい値反強誘電性混合液
晶には、V字型の電気光学応答特性を示すものもある。
このようにして図12(B)に示すアクティブマトリク
ス型液晶ディスプレイが完成する。On the opposing substrate 651 on the opposing side, a transparent conductive film 653 and an alignment film 654 are formed. Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the driver circuit are formed and the counter substrate are attached with a sealant 658. Sealant 6
Filler 58 is mixed with a filler (not shown), and the two substrates are bonded together at a uniform interval by the filler and spacers 656 and 655a to 655d.
After that, a liquid crystal material 659 is injected between the two substrates. A known liquid crystal material may be used as the liquid crystal material. For example, TN
In addition to the liquid crystal, a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal exhibiting an electro-optical response in which the transmittance changes continuously with an electric field can be used. Some of the thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystals exhibit a V-shaped electro-optical response characteristic.
Thus, the active matrix type liquid crystal display shown in FIG. 12B is completed.
【0155】本発明は本実施例において説明した作製方
法に限定されない。本発明のアクティブマトリクス型液
晶ディスプレイは公知の方法を用いて作成することが可
能である。The present invention is not limited to the manufacturing method described in this embodiment. The active matrix type liquid crystal display of the present invention can be manufactured by using a known method.
【0156】なお本実施例は、実施例3と自由に組み合
わせて実施することが可能である。This embodiment can be implemented by freely combining with Embodiment 3.
【0157】(実施例5)(Example 5)
【0158】本実施例では、本発明の液晶ディスプレイ
の作製方法の一例について図16〜図18を用いて説明
する。[0158] In this embodiment, an example of a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0159】まず、図16(A)において、本実施例で
はコーニング社の#7059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80
0を用いる。なお、基板800としては、透光性を有す
る基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。
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, referring to FIG. 16A, in this embodiment, a substrate 80 made of glass such as barium borosilicate glass or alumino borosilicate glass typified by Corning # 7059 glass or # 1737 glass.
0 is used. Note that the substrate 800 is not limited as long as it has a light-transmitting property, and a quartz substrate may be used.
Further, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand the processing temperature of this embodiment may be used.
【0160】基板800のTFTを形成する表面に遮蔽
膜801を形成する。遮蔽膜801は、Wを0.1μm
〜0.5μmの厚さ(本実施例では0.2μm)に形成
した後、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を混合し、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
を生成して行う。基板側(試料ステージ)にも100W
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。A shielding film 801 is formed on the surface of the substrate 800 where the TFT is to be formed. The shielding film 801 sets W to 0.1 μm
After forming to a thickness of 0.5 μm (0.2 μm in this embodiment), CF 4 and Cl 2 are mixed into an etching gas by using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method, Plasma is generated by applying 500 W RF (13.56 MHz) power to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa. 100W on substrate side (sample stage)
(13.56 MHz), and a substantially negative self-bias voltage is applied.
【0161】なお本実施例では遮蔽膜801はWを用い
て形成したが、本発明はこの構成に限定されない。Wの
ほかに、WSix、Cu、Al等の金属や、珪素、酸化
珪素、酸化窒化珪素などに黒色の顔料を混入したものを
用いることが可能である。また上述した材料の他にも、
遮光性を有し、なおかつ後のプロセスにおける処理温度
に耐えうるものであれば、いかなる材料も用いることが
できる。In this embodiment, the shielding film 801 is formed using W, but the present invention is not limited to this configuration. In addition to W, it is possible to use a metal such as WSix, Cu, or Al, or a material in which a black pigment is mixed in silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like. In addition to the above materials,
Any material can be used as long as it has a light-shielding property and can withstand a processing temperature in a later process.
【0162】次に遮蔽膜801を覆うように、基板80
0上に酸化珪素からなる絶縁膜を形成する。絶縁膜は、
酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜を用いる
ことができる。例えば、プラズマCVD法でSiH4、
NH3、N2Oから作製される酸化窒化珪素膜を250〜
800nm(好ましくは300〜500nm)、同様にSi
H4、N2Oから作製される酸化窒化水素化珪素膜を25
0〜800nm(好ましくは300〜500nm)の厚さに
積層して形成しても良い。ここでは酸化珪素からなる絶
縁膜を単層構造とし、0.5〜1.5μmの厚さに形成
した。なお絶縁膜の材料は酸化珪素に限定されない。Next, the substrate 80 is covered so as to cover the shielding film 801.
An insulating film made of silicon oxide is formed on the substrate. The insulating film is
A silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film can be used. For example, SiH 4 ,
A silicon oxynitride film made of NH 3 and N 2 O
800 nm (preferably 300-500 nm), as well as Si
A silicon oxynitride hydride film formed from H 4 and N 2 O
It may be formed by laminating to a thickness of 0 to 800 nm (preferably 300 to 500 nm). Here, the insulating film made of silicon oxide has a single-layer structure and a thickness of 0.5 to 1.5 μm. Note that the material of the insulating film is not limited to silicon oxide.
【0163】次にCMP法で該絶縁膜を研磨することで
平坦化絶縁膜802が形成される。CMP法は公知の方
法で行うことが可能である。酸化膜の研磨では、一般的
に100〜1000nmφの研磨剤を、pH調整剤等の
試薬を含む水溶液に分散させた固液分散系のスラリーが
用いられる。本実施例では、水酸化カリウムが添加され
た水溶液に、塩化珪素ガスを熱分解して得られるフュー
ムドシリカ粒子を20wt%分散したシリカスラリー
(pH=10〜11)を用いる。Next, the planarizing insulating film 802 is formed by polishing the insulating film by the CMP method. The CMP method can be performed by a known method. In the polishing of an oxide film, a slurry of a solid-liquid dispersion system in which an abrasive having a diameter of 100 to 1000 nm is dispersed in an aqueous solution containing a reagent such as a pH adjuster is generally used. In this embodiment, a silica slurry (pH = 10 to 11) in which 20 wt% of fumed silica particles obtained by thermally decomposing silicon chloride gas are dispersed in an aqueous solution to which potassium hydroxide is added.
【0164】平坦化絶縁膜802形成後、平坦化絶縁膜
802上に半導体層803〜806を形成する。半導体
層803〜806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)により成膜した後、公知の結晶化処理(レ
ーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触
媒を用いた熱結晶化法等)を行って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803〜806の厚さは25〜80nm(好まし
くは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体
膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素またはシリコ
ンゲルマニウム(SiXGe1-X(X=0.0001〜
0.02))合金などで形成すると良い。本実施例で
は、プラズマCVD法を用い、55nmの非晶質珪素膜
を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に
保持させた。この非晶質珪素膜に脱水素化(500℃、
1時間)を行った後、熱結晶化(550℃、4時間)を
行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル
処理を行って結晶質珪素膜を形成した。そして、この結
晶質珪素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803〜806を形成した。After the formation of the planarizing insulating film 802, semiconductor layers 803 to 806 are formed on the planarizing insulating film 802. The semiconductor layers 803 to 806 are formed by forming a semiconductor film having an amorphous structure by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, or the like), and then performing a known crystallization treatment (a laser crystallization method, a thermal crystallization method, or the like). A crystalline semiconductor film obtained by performing a crystallization method or a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel) is patterned and formed into a desired shape. The semiconductor layers 803 to 806 have a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm). The material of the crystalline semiconductor film is not limited, but is preferably silicon or silicon germanium (Si x Ge 1-x (X = 0.0001-
0.02)) It is good to form with an alloy etc. In this embodiment, after a 55 nm amorphous silicon film is formed by using the plasma CVD method, a solution containing nickel is held on the amorphous silicon film. Dehydrogenation (500 ° C.,
1 hour), thermal crystallization (550 ° C., 4 hours) was performed, and further, a laser annealing process for improving crystallization was performed to form a crystalline silicon film. Then, semiconductor layers 803 to 806 were formed by patterning the crystalline silicon film using a photolithography method.
【0165】また、半導体層803〜806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 803 to 806, a slight amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped in order to control the threshold value of the TFT.
【0166】また、レーザー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
エキシマレーザーやYAGレーザー、YVO4レーザー
を用いることができる。これらのレーザーを用いる場合
には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学
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、エキシマレーザー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100〜4
00mJ/cm2(代表的には200〜300mJ/cm2)とする。
また、YAGレーザー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30〜300kHzとし、レー
ザーエネルギー密度を300〜600mJ/cm2(代表的に
は350〜500mJ/cm2)とすると良い。そして幅10
0〜1000μm、例えば400μmで線状に集光した
レーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レ
ーザー光の重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜
98%として行えばよい。In the case where a crystalline semiconductor film is formed by a laser crystallization method, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, a YAG laser, or a YVO 4 laser can be used. In the case of using these lasers, it is preferable to use a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system and irradiated on a semiconductor film. The crystallization conditions are appropriately selected by the practitioner. When an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is set to 300 Hz, and the laser energy density is set to 100 to 4.
(Typically 200~300mJ / cm 2) 00mJ / cm 2 to.
When a YAG laser is used, it is preferable that the second harmonic is used, the pulse oscillation frequency is 30 to 300 kHz, and the laser energy density is 300 to 600 mJ / cm 2 (typically 350 to 500 mJ / cm 2 ). And width 10
A laser beam condensed linearly at 0 to 1000 μm, for example 400 μm, is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear laser light at this time is 50 to
What is necessary is just 98%.
【0167】次いで、半導体層803〜806を覆うゲ
ート絶縁膜807を形成する。ゲート絶縁膜807はプ
ラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜
150nmとして珪素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
化窒化珪素膜(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
化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む
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 807 covering the semiconductor layers 803 to 806 is formed. The gate insulating film 807 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%, 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.
【0168】また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラ
ズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilicate)
とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜
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珪素膜は、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 Orthosilicate) is formed by a plasma CVD method.
And O 2 , a reaction pressure of 40 Pa and a substrate temperature of 300 to
400 ° C., high frequency (13.56 MHz) power density 0.
It can be formed by discharging at 5 to 0.8 W / cm 2 .
The silicon oxide film thus manufactured is thereafter
Good characteristics as a gate insulating film can be obtained by thermal annealing at up to 500 ° C.
【0169】次いで、図16(A)に示すように、ゲー
ト絶縁膜807上に膜厚20〜100nmの第1の導電
膜808aと、膜厚100〜400nmの第2の導電膜
808bとを積層して形成する。本実施例では、膜厚3
0nmのTaN膜からなる第1の導電膜808aと、膜
厚370nmのW膜からなる第2の導電膜808bを積
層形成した。TaN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9〜20μΩcmを
実現することができた。Then, as shown in FIG. 16A, a first conductive film 808a having a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 808b having a thickness of 100 to 400 nm are stacked over the gate insulating film 807. Formed. In this embodiment, the film thickness 3
A first conductive film 808a made of a TaN film with a thickness of 0 nm and a second conductive film 808b made of a W film with a thickness of 370 nm were stacked. The TaN 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. Alternatively, it can be formed by a thermal CVD method using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, it is necessary to reduce the resistance in order to use it as a gate electrode, 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 99.99999) is used.
%), A resistivity of 9 to 20 μΩcm can be achieved by forming a W film with sufficient care so that no impurities are mixed in the gas phase during film formation by a sputtering method using a target of (%). Was.
【0170】なお、本実施例では、第1の導電膜808
aをTaN、第2の導電膜808bをWとしたが、特に
限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、C
u、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
珪素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 808 is used.
a is TaN, and the second conductive film 808b is W. However, there is no particular limitation, and any of Ta, W, Ti, Mo, Al, C
It may be formed of an element selected from u, 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. The first conductive film is formed of a tantalum (Ta) film, the second conductive film is formed of a W film, and the first conductive film is 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, and the second conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film. May be combined.
【0171】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809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う(図16
(B))。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(13.56MH
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。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。第
1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は2
00.39nm/min、TaNに対するエッチング速
度は80.32nm/minであり、TaNに対するW
の選択比は約2.5である。また、この第1のエッチン
グ条件によって、Wのテーパー角は、約26°となる。Next, a mask 809 made of resist is formed by photolithography, and a first etching process for forming electrodes and wirings is performed (FIG. 16).
(B)). 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, CF 4 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, and the respective gas flow ratios are 25. / 25/10 (sccm), 500 W of 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.
150W RF (13.56MH) also on the substrate side (sample stage)
z) Turn on the power and apply a substantially negative self-bias voltage. The W film is etched under the first etching conditions to make the end of the first conductive layer tapered. The etching rate for W under the first etching condition is 2
The etching rate with respect to TaN is 80.32 nm / min.
Is about 2.5. Further, the taper angle of W is about 26 ° under the first etching condition.
【0172】この後、レジストからなるマスク809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(13.56MHz)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。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。第2
のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は5
8.97nm/min、TaNに対するエッチング速度
は66.43nm/minである。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 second etching condition was changed without removing the resist mask 809, CF 4 and Cl 2 were used as etching gases, and the respective gas flow ratios were set to 30/30 (sccm). A 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. A 20 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 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. Second
The etching rate for W under the etching conditions of
The etching rate for 8.97 nm / min and TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, 10
It is preferable to increase the etching time by about 20%.
【0173】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809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°とすればよ
い。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810〜
813(第1の導電層810a〜813aと第2の導電
層810b〜813b)を形成する。814はゲート絶
縁膜であり、第1の形状の導電層810〜813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 resist mask 809 is made appropriate, and the first etching process is performed by the effect of the bias voltage applied to the substrate side.
End portions of the conductive layer and the second conductive layer are tapered. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 degrees. Thus, the first shape conductive layer 810 including the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process.
813 (first conductive layers 810a to 813a and second conductive layers 810b to 813b) are formed. Reference numeral 814 denotes a gate insulating film, and a region which is not covered with the first shape conductive layers 810 to 813 is etched by about 20 to 50 nm to form a thinned region.
【0174】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う(図16(C))。こ
こでは、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(scc
m)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのR
F(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。基板側(試料ステージ)にも20W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。第2のエッチング処理でのWに対
するエッチング速度は124.62nm/min、Ta
Nに対するエッチング速度は20.67nm/minで
あり、TaNに対するWの選択比は6.05である。従
って、W膜が選択的にエッチングされる。この第2のエ
ッチングによりWのテーパー角は70°となった。この
第2のエッチング処理により第2の導電層816b〜8
19bを形成する。一方、第1の導電層810a〜81
3aは、ほとんどエッチングされず、第1の導電層81
6a〜819aが形成される。820はゲート絶縁膜で
あり、第1の形状の導電層816〜819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。Next, a second etching process is performed without removing the resist mask (FIG. 16C). Here, CF 4 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, and the respective gas flow ratios are 25/25/10 (scc
m) and 500 W of R on the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa
F (13.56 MHz) power was applied to generate plasma to perform etching. A 20 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 etching rate for W in the second etching process is 124.62 nm / min, and Ta is
The etching rate for N is 20.67 nm / min, and the selectivity ratio of W to TaN is 6.05. Therefore, the W film is selectively etched. The taper angle of W became 70 ° by the second etching. The second conductive layers 816b to 816b to 816b
19b is formed. On the other hand, the first conductive layers 810a to 810a
3a is hardly etched and the first conductive layer 81
6a to 819a are formed. Reference numeral 820 denotes a gate insulating film, and a region which is not covered with the first shape conductive layers 816 to 819 is etched by about 20 to 50 nm to form a thinned region.
【0175】第1の導電層816aと第2の導電層81
6bとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動
回路のnチャネル型TFTのゲート電極となり、第1の
導電層817aと第2の導電層817bとで形成された
電極は、後の工程で形成される駆動回路のpチャネル型
TFTのゲート電極となる。同様に、第1の導電層81
8aと第2の導電層818bとで形成された電極は、後
の工程で形成される画素部のnチャネル型TFTのゲー
ト電極となり、第1の導電層819aと第2の導電層8
19bとで形成された電極は、後の工程で形成される画
素部の保持容量の一方の電極(容量配線)となる。First conductive layer 816a and second conductive layer 81
6b serves as a gate electrode of an n-channel TFT of a driver circuit formed in a later step, and an electrode formed of the first conductive layer 817a and the second conductive layer 817b is It becomes the gate electrode of the p-channel TFT of the drive circuit formed in the step. Similarly, the first conductive layer 81
The electrode formed by the second conductive layer 818a and the second conductive layer 818b serves as a gate electrode of an n-channel TFT of a pixel portion formed in a later step.
The electrode formed with the electrode 19b serves as one electrode (capacitance wiring) of the storage capacitor of the pixel portion formed in a later step.
【0176】次いで、第1のドーピング処理を行って図
17(A)の状態を得る。ドーピングは第2の導電層8
16b〜819bを不純物元素に対するマスクとして用
い、第1の導電層816a〜819aのテーパー部下方
の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピング
する。本実施例では、不純物元素としてP(リン)を用
い、ドーズ量3.5×1012、加速電圧90keVにて
プラズマドーピングを行った。こうして第1の導電層と
重ならない低濃度不純物領域822a〜825aと、第
1の導電層と重なる低濃度不純物領域822b〜825
bを自己整合的に形成する。低濃度不純物領域822b
〜825bへ添加されたリン(P)の濃度は、1×10
17〜1×1018atoms/cm3であり、且つ、第1の導電層
816a〜819aのテーパー部の膜厚に従って緩やか
な濃度勾配を有している。なお、第1の導電層816a
〜819aのテーパー部と重なる半導体層において、第
1の導電層816a〜819aのテーパー部の端部から
内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているもの
の、ほぼ同程度の濃度である。Next, a first doping process is performed to obtain a state shown in FIG. Doping is performed on the second conductive layer 8
Using the masks 16b to 819b as masks for the impurity elements, the semiconductor layers below the tapered portions of the first conductive layers 816a to 819a are doped so that the impurity elements are added. In this example, P (phosphorus) was used as an impurity element, and plasma doping was performed at a dose of 3.5 × 10 12 and an acceleration voltage of 90 keV. Thus, low-concentration impurity regions 822a to 825a which do not overlap with the first conductive layer and low-concentration impurity regions 822b to 825 which overlap with the first conductive layer
b is formed in a self-aligned manner. Low concentration impurity region 822b
The concentration of phosphorus (P) added to 8825b was 1 × 10
It is 17 to 1 × 10 18 atoms / cm 3 , and has a gradual concentration gradient according to the thickness of the tapered portions of the first conductive layers 816a to 819a. Note that the first conductive layer 816a
Although the impurity concentration in the semiconductor layer overlapping with the tapered portion of the first conductive layers 816a to 819a is slightly reduced inward from the end of the tapered portion of the first conductive layers 816a to 819a, they are substantially the same.
【0177】そして、レジストからなるマスク826を
形成し、第2のドーピング処理を行い、半導体層にn型
を付与する不純物元素を添加する(図17(B))。ド
ーピング処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法
で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×
1013〜5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を60〜
100keVとして行う。本実施例ではドーズ量を1.
5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を80keVとし
て行った。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
用いるが、ここではリン(P)を用いた。この場合、導
電層816〜819がn型を付与する不純物元素に対す
るマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域827
a〜830a、第1の導電層と重ならない低濃度不純物
領域827b〜830b、第1の導電層と重なる低濃度
不純物領域827c〜830cが形成される。高濃度不
純物領域827a〜830aには1×1020〜1×10
21atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を
添加する。Then, a resist mask 826 is formed, a second doping process is performed, and an impurity element imparting n-type is added to the semiconductor layer (FIG. 17B). The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The condition of the ion doping method is that the dose amount is 1 ×
10 13 to 5 × 10 15 atoms / cm 2 and acceleration voltage of 60 to
It is performed at 100 keV. In this embodiment, the dose is set to 1.
The test was performed at 5 × 10 15 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 80 keV. 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. Here, phosphorus (P) is used. In this case, the conductive layers 816 to 819 serve as a mask for the impurity element imparting n-type, and the self-aligned high-concentration impurity regions 827
a to 830a, low-concentration impurity regions 827b to 830b that do not overlap with the first conductive layer, and low-concentration impurity regions 827c to 830c that overlap with the first conductive layer are formed. The high-concentration impurity regions 827a to 830a have 1 × 10 20 to 1 × 10
An n-type impurity element is added in a concentration range of 21 atoms / cm 3 .
【0178】なおpチャネル型のTFTが形成される半
導体膜には、図17(B)に示した第2のドーピング処
理によりn型の不純物をドーピングする必要はないた
め、マスク826を半導体層804、806全体を覆う
ように形成し、n型の不純物がドーピングされないよう
にしても良い。逆にマスク826を半導体層804、8
06上に設けず、第3のドーピング処理において半導体
層の極性をp型に反転させても良い。It is not necessary to dope the semiconductor film on which the p-channel TFT is formed with the n-type impurity by the second doping treatment shown in FIG. , 806 may be formed so as to cover the entirety, so that n-type impurities are not doped. Conversely, a mask 826 is formed on the semiconductor layers 804 and 8
Alternatively, the polarity of the semiconductor layer may be inverted to p-type in the third doping process without being provided over the semiconductor layer 06.
【0179】次いで、レジストからなるマスク826を
除去した後、新たにレジストからなるマスク831を形
成して第3のドーピング処理を行う。この第3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(n型)とは逆の導電型(p型)
を付与する不純物元素が添加された不純物領域832〜
833を形成する(図17(C))。第1の導電層81
7、819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。本実施例では、不純物領域832、8
33はジボラン(B2H6)を用いたイオンドープ法で形
成する。なお、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831で覆われている。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832
b、832cにはそれぞれ異なる濃度でリンが添加され
ているが、そのいずれの領域においてもp型を付与する
不純物元素の濃度が2×1020〜2×1021atoms/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。Next, after removing the resist mask 826, a new resist mask 831 is formed and a third doping process is performed. By the third doping process, the semiconductor layer serving as the active layer of the p-channel TFT has a conductivity type (p-type) opposite to the one conductivity type (n-type).
Region 732 to which an impurity element imparting
833 are formed (FIG. 17C). First conductive layer 81
7, 819 are used as masks for impurity elements, and p
An impurity element for imparting a mold is added to form an impurity region in a self-aligned manner. In this embodiment, the impurity regions 832 and 8
33 is formed by ion doping using diborane (B 2 H 6 ). In the third doping process, n
The semiconductor layer forming the channel type TFT is covered with a mask 831 made of resist. By the first doping process and the second doping process, the impurity region 832
Phosphorus is added to each of b and 832c at a different concentration, and the concentration of the impurity element imparting p-type is 2 × 10 20 to 2 × 10 21 atoms / cm 3 in any of the regions.
By performing the doping process so as to function as described above, no problem occurs because the p-channel TFT functions as a source region and a drain region.
【0180】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.
【0181】次いで、レジストからなるマスク831を
除去して第1の層間絶縁膜835を形成する。この第1
の層間絶縁膜835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として珪
素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマC
VD法により膜厚150nmの酸化窒化珪素膜を形成し
た。勿論、第1の層間絶縁膜835は酸化窒化珪素膜に
限定されるものでなく、他の珪素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 831 made of a resist is removed to form a first interlayer insulating film 835. This first
The interlayer insulating film 835 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 100 to 200 nm by a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment, the plasma C
A 150 nm-thick silicon oxynitride film was formed by a VD method. Needless to say, the first interlayer insulating film 835 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.
【0182】次いで、図18(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。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
ーザーアニール法、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. 18A, the impurity element added to each semiconductor layer is activated. This activation step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less, 400 to 700 ° C, typically 500 to 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.
【0183】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(827a、829a、83
2a、833a)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TF
T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 above activation treatment, nickel used as a catalyst during crystallization is doped with impurity regions (827a, 829a, 83a) containing a high concentration of phosphorus.
2a, 833a), the nickel concentration in the semiconductor layer mainly serving as a channel formation region is reduced.
TF having channel forming region manufactured in this manner
T has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and good characteristics can be achieved.
【0184】また、第1の層間絶縁膜835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(珪素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 835. However, when the wiring material used is weak to heat, an active layer is formed after an interlayer insulating film (an insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) is formed to protect the wiring and the like as in this embodiment. It is preferable to carry out a chemical treatment.
【0185】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.
【0186】また、活性化処理としてレーザーアニール
法を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマ
レーザーやYAGレーザー等のレーザー光を照射するこ
とが望ましい。In the case where a laser annealing method is used as the activation treatment, it is preferable to irradiate a laser beam such as an excimer laser or a YAG laser after performing the above hydrogenation.
【0187】次いで、第1の層間絶縁膜835上に有機
絶縁物材料から成る第2の層間絶縁膜836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。次いで、各不純物領域827a、829a、8
32a、833aに達するコンタクトホールを形成する
ためのパターニングを行う。Next, a second interlayer insulating film 836 made of an organic insulating material is formed on the first interlayer insulating film 835. In this embodiment, an acrylic resin film having a thickness of 1.6 μm was formed. Next, each impurity region 827a, 829a, 8
Patterning is performed to form contact holes reaching 32a and 833a.
【0188】そして、駆動回路905において、不純物
領域827aまたは不純物領域832aとそれぞれ電気
的に接続する電極840〜843を形成する。なお、こ
れらの電極は、膜厚50nmのTi膜と、膜厚500n
m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。Then, in the driver circuit 905, electrodes 840 to 843 electrically connected to the impurity regions 827a and 832a are formed. These electrodes are composed of a 50 nm thick Ti film and a 500 nm thick film.
A multilayer film of an m alloy film (an alloy film of Al and Ti) is formed by patterning.
【0189】また、画素部906においては、不純物領
域829aと接する接続配線845、またはソース信号
線844を形成し、不純物領域833aと接する接続配
線846を形成する。[0189] In the pixel portion 906, a connection wiring 845 or a source signal line 844 in contact with the impurity region 829a is formed, and a connection wiring 846 in contact with the impurity region 833a is formed.
【0190】次いで、その上に透明導電膜を80〜12
0nmの厚さで形成し、パターニングすることによって画
素電極847を形成する。(図18(B))透明導電膜
には酸化インジウム酸化亜鉛合金(In2O3―Zn
O)、酸化亜鉛(ZnO)も適した材料であり、さらに
可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム(G
a)を添加した酸化亜鉛(ZnO:Ga)などを好適に
用いることができる。Next, a transparent conductive film is further formed on the transparent conductive film.
A pixel electrode 847 is formed by forming a pattern with a thickness of 0 nm and patterning. (FIG. 18B) The transparent conductive film is made of an indium oxide-zinc oxide alloy (In 2 O 3 —Zn).
O) and zinc oxide (ZnO) are also suitable materials, and gallium (G) is used to further increase the transmittance and conductivity of visible light.
Zinc oxide (ZnO: Ga) to which a) is added can be suitably used.
【0191】また、画素電極847は、接続配線845
と接して重ねて形成することによって画素TFTのドレ
イン領域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(不純物領
域833a)と電気的な接続が形成される。The pixel electrode 847 is connected to the connection wiring 845.
And an electrical connection is formed with the drain region of the pixel TFT, and further an electrical connection is formed with the semiconductor layer (impurity region 833a) functioning as one electrode forming a storage capacitor. You.
【0192】なお、ここでは、画素電極845として、
透明導電膜を用いた例を示したが、反射性を有する導電
性材料を用いて画素電極を形成すれば、反射型の液晶デ
ィスプレイを作製することができる。その場合、電極を
作製する工程で画素電極を同時に形成でき、その画素電
極の材料としては、Al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。Here, the pixel electrode 845 is
Although an example using a transparent conductive film is described, a reflective liquid crystal display can be manufactured by forming a pixel electrode using a conductive material having reflectivity. In that case, a pixel electrode can be formed at the same time as the step of manufacturing the electrode, and the material of the pixel electrode is a film containing Al or Ag as a main component,
Alternatively, it is desirable to use a material having excellent reflectivity such as a laminated film thereof.
【0193】以上の様にして、nチャネル型TFT90
1及びpチャネル型TFT902を有する駆動回路90
5と、画素TFT903及び保持容量904とを有する
画素部906を同一基板上に形成することができる。As described above, the n-channel TFT 90
Drive circuit 90 having one and p-channel TFT 902
5 and a pixel portion 906 having a pixel TFT 903 and a storage capacitor 904 can be formed over the same substrate.
【0194】駆動回路905のnチャネル型TFT90
1はチャネル形成領域850、ゲート電極の一部を構成
する第1の導電層816aと重なる低濃度不純物領域8
27c(GOLD領域)、ゲート電極の外側に形成され
る低濃度不純物領域827b(LDD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
827aを有している。pチャネル型TFT902には
チャネル形成領域851、ゲート電極の一部を構成する
第1の導電層817aと重なる不純物領域832c、ゲ
ート電極の外側に形成される不純物領域832b、ソー
ス領域またはドレイン領域として機能する不純物領域8
32aを有している。N-channel TFT 90 of drive circuit 905
Reference numeral 1 denotes a low-concentration impurity region 8 overlapping with a channel formation region 850 and a first conductive layer 816a forming a part of a gate electrode.
27C (GOLD region), a low concentration impurity region 827b (LDD region) formed outside the gate electrode, and a high concentration impurity region 827a functioning as a source region or a drain region. The p-channel TFT 902 functions as a channel formation region 851, an impurity region 832c overlapping with the first conductive layer 817a forming part of the gate electrode, an impurity region 832b formed outside the gate electrode, and a source region or a drain region. Impurity region 8
32a.
【0195】画素部906の画素TFT903にはチャ
ネル形成領域852、ゲート電極を形成する第1の導電
層818aと重なる低濃度不純物領域829c(GOL
D領域)、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物
領域829b(LDD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829aを有し
ている。また、保持容量904の一方の電極である容量
配線の一部である半導体層833a〜833c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904は、ゲート絶縁膜820を誘電体として、
電極819と、半導体層833a〜833c、853と
で形成している。In the pixel TFT 903 of the pixel portion 906, a channel forming region 852 and a low-concentration impurity region 829c (GOL) overlapping the first conductive layer 818a forming a gate electrode are provided.
D region), a low concentration impurity region 829b (LDD region) formed outside the gate electrode, and a high concentration impurity region 829a functioning as a source region or a drain region. Further, the semiconductor layers 833a to 833c which are part of the capacitor wiring which is one electrode of the storage capacitor 904 are each doped with an impurity element imparting p-type. The storage capacitor 904 is formed by using the gate insulating film 820 as a dielectric.
The electrode 819 and the semiconductor layers 833a to 833c and 853 are formed.
【0196】遮蔽膜801は画素TFT903のチャネ
ル形成領域852全体と重なっている。The shielding film 801 overlaps the entire channel forming region 852 of the pixel TFT 903.
【0197】次に、配向膜855を形成しラビング処理
を行う。なお、本実施例では配向膜855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
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。Next, an alignment film 855 is formed and a rubbing process is performed. In this embodiment, before forming the alignment film 855, a columnar spacer 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.
【0198】次いで、対向基板856を用意する。この
対向基板には、着色層858が各画素に対応して配置さ
れたカラーフィルタが設けられている。次にこのカラー
フィルタを覆う平坦化膜859を設けた。次いで、平坦
化膜859上に透明導電膜からなる対向電極857を画
素部906に形成し、対向基板の全面に配向膜860を
形成し、ラビング処理を施した。Next, a counter substrate 856 is prepared. The opposite substrate is provided with a color filter in which a coloring layer 858 is arranged corresponding to each pixel. Next, a flattening film 859 covering this color filter was provided. Next, a counter electrode 857 made of a transparent conductive film was formed in the pixel portion 906 over the planarization film 859, an alignment film 860 was formed over the entire surface of the counter substrate, and rubbing treatment was performed.
【0199】そして、画素部906と駆動回路905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861で貼り合わせる。シール材861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862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8
62には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにし
て図19に示すアクティブマトリクス型液晶ディスプレ
イが完成する。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、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そし
て、公知の技術を用いてFPCを貼りつけた。Then, the active matrix substrate on which the pixel portion 906 and the driver circuit 905 are formed and the counter substrate are bonded with a sealant 861. A filler is mixed in the sealing material 861, and the two substrates are bonded to each other at a uniform interval by the filler and the columnar spacer. Thereafter, a liquid crystal material 862 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealant (not shown). Liquid crystal material 8
A well-known liquid crystal material may be used for 62. Thus, the active matrix type liquid crystal display shown in FIG. 19 is completed. Then, if necessary, the active matrix substrate or the opposing substrate is cut into a desired shape. Further, a polarizing plate and the like were appropriately provided using a known technique. Then, an FPC was attached using a known technique.
【0200】本実施例は実施例3と組み合わせて実施す
ることが可能である。This embodiment can be implemented in combination with the third embodiment.
【0201】(実施例6)本実施例では、本発明の構成
を有する液晶ディスプレイの断面図の一例を示す。(Embodiment 6) In this embodiment, an example of a sectional view of a liquid crystal display having the structure of the present invention will be described.
【0202】図20に本発明の構成を有する液晶ディス
プレイの断面図を示す。アクティブマトリクス基板60
01上に酸化珪素と黒色顔料とを有する遮蔽膜148が
形成されている。そしてアクティブマトリクス基板60
01上に遮蔽膜148を覆って平坦化絶縁膜6002が
形成されている。FIG. 20 is a sectional view of a liquid crystal display having the structure of the present invention. Active matrix substrate 60
01, a shielding film 148 having silicon oxide and a black pigment is formed. And the active matrix substrate 60
A planarizing insulating film 6002 is formed on the first insulating film 01 so as to cover the shielding film 148.
【0203】平坦化絶縁膜6002上において、駆動回
路6201ではpチャネル型TFT6101、第1のn
チャネル型TFT6102、第2のnチャネル型TFT
6103、画素部では画素TFT6104、保持容量6
105が形成されている。[0203] On the planarization insulating film 6002, the driver circuit 6201 includes a p-channel TFT 6101 and a first n-type TFT 6101.
Channel type TFT 6102, second n-channel type TFT
6103, a pixel TFT 6104 and a storage capacitor 6 in the pixel portion.
105 is formed.
【0204】駆動回路のpチャネル型TFT6101に
は、半導体層6004にチャネル形成領域126、ソー
ス領域127a、127b、ドレイン領域128a,1
28bを有している。第1のnチャネル型TFT610
2には、半導体層6005にチャネル形成領域129、
ゲート電極6071と重なるLDD領域130(このよ
うなLDD領域をLovと記す)、ソース領域131、ド
レイン領域132を有している。このLov領域のチャネ
ル長方向の長さは0.5〜3.0μm、好ましくは1.
0〜1.5μmとした。第2のnチャネル型TFT61
03には、半導体層6006にチャネル形成領域13
3、LDD領域134、135、ソース領域136、ド
レイン領域137を有している。このLDD領域はLov
領域とゲート電極6072と重ならないLDD領域(こ
のようなLDD領域をLoffと記す)とが形成され、こ
のLoff領域のチャネル長方向の長さは0.3〜2.0
μm、好ましくは0.5〜1.5μmである。画素TF
T6104には、半導体層6007にチャネル形成領域
138、139、Loff領域140〜143、ソースま
たはドレイン領域144〜146を有している。Loff
領域のチャネル長方向の長さは0.5〜3.0μm、好
ましくは1.5〜2.5μmである。また、画素TFT
6104のチャネル形成領域138、139と画素TF
TのLDD領域であるLoff領域140〜143との間
には、オフセット領域(図示せず)が形成されている。
さらに、上層容量配線6074と、ゲート絶縁膜602
0から成る絶縁膜と、画素TFT6104のドレイン領
域146に接続し、n型を付与する不純物元素が添加さ
れた半導体層147(容量配線)とから保持容量610
5が形成されている。図20では画素TFT6104を
ダブルゲート構造としたが、シングルゲート構造でも良
いし、複数のゲート電極を設けたマルチゲート構造とし
ても差し支えない。In the p-channel TFT 6101 of the driver circuit, the channel formation region 126, the source regions 127a and 127b, and the drain regions 128a and 1281 are formed in the semiconductor layer 6004.
28b. First n-channel TFT 610
2 includes a channel formation region 129 in the semiconductor layer 6005;
An LDD region 130 overlapping with the gate electrode 6071 (such an LDD region is referred to as Lov), a source region 131, and a drain region 132 are provided. The length of the Lov region in the channel length direction is 0.5 to 3.0 μm, preferably 1.
0 to 1.5 μm. Second n-channel TFT 61
03, the channel formation region 13 is formed in the semiconductor layer 6006.
3. It has LDD regions 134 and 135, a source region 136, and a drain region 137. This LDD region is Lov
An LDD region that does not overlap with the gate electrode 6072 (such an LDD region is referred to as Loff) is formed, and the length of the Loff region in the channel length direction is 0.3 to 2.0.
μm, preferably 0.5 to 1.5 μm. Pixel TF
In T6104, the semiconductor layer 6007 includes channel formation regions 138 and 139, Loff regions 140 to 143, and source or drain regions 144 to 146. Loff
The length of the region in the channel length direction is 0.5 to 3.0 μm, preferably 1.5 to 2.5 μm. Also, pixel TFT
6104, the channel forming regions 138 and 139 and the pixel TF
An offset region (not shown) is formed between the T LDD regions and the Loff regions 140 to 143.
Further, the upper capacitor wiring 6074 and the gate insulating film 602
0 and a semiconductor layer 147 (capacitance wiring) connected to the drain region 146 of the pixel TFT 6104 and to which an impurity element imparting n-type is added.
5 are formed. In FIG. 20, the pixel TFT 6104 has a double gate structure, but may have a single gate structure or a multi-gate structure provided with a plurality of gate electrodes.
【0205】遮蔽膜148は画素TFT6104のチャ
ネル形成領域138、139全体と重なっている。The shielding film 148 overlaps the entire channel forming regions 138 and 139 of the pixel TFT 6104.
【0206】以上の構成によって、画素TFTおよびド
ライバが要求する仕様に応じて各回路を構成するTFT
の構造を最適化し、液晶ディスプレイの動作性能と信頼
性を向上させることを可能とすることができる。With the above configuration, the TFTs constituting each circuit according to the specifications required by the pixel TFT and the driver
Can be optimized to improve the operation performance and reliability of the liquid crystal display.
【0207】6060は画素電極であり、画素TFT6
104のドレイン領域146と電気的に接続されてい
る。6061は配向膜である。また6062は対向基
板、6063は対向電極、6064は配向膜、6065
は液晶である。なお図20に示す液晶ディスプレイは反
射型液晶ディスプレイである。Reference numeral 6060 denotes a pixel electrode.
The drain region 146 is electrically connected to the drain region 146. Reference numeral 6061 denotes an alignment film. 6062 is a counter substrate, 6063 is a counter electrode, 6064 is an alignment film, 6065
Is a liquid crystal. The liquid crystal display shown in FIG. 20 is a reflection type liquid crystal display.
【0208】なお本実施例では、反射型液晶ディスプレ
イがTN(ツイスト)モードによって表示を行うように
した。そのため、偏光板(図示せず)が反射型液晶ディ
スプレイの上部に配置されている。In this embodiment, the reflection type liquid crystal display performs display in the TN (twist) mode. Therefore, a polarizing plate (not shown) is disposed above the reflective liquid crystal display.
【0209】本実施例は、実施例3と組み合わせて実施
することが可能である。[0209] This embodiment can be implemented in combination with the third embodiment.
【0210】(実施例7)本発明を実施して形成された
液晶ディスプレイは様々な電子機器の表示部に用いるこ
とができる。その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター(リア型またはフ
ロント型)、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型
ディスプレイ)、ゲーム機、カーナビゲーション、パー
ソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュ
ータ、携帯電話または電子書籍等)などが挙げられる。
それらの一例を図13、図14及び図15に示す。(Embodiment 7) A liquid crystal display formed by carrying out the present invention can be used for display portions of various electronic devices. Such electronic devices include video cameras, digital cameras, projectors (rear or front type), head mounted displays (goggle type displays), game consoles, car navigation systems, personal computers, and personal digital assistants (mobile computers, mobile phones). Or an electronic book).
Examples of these are shown in FIG. 13, FIG. 14 and FIG.
【0211】図13(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体7001、映像入力部7002、表示部70
03、キーボード7004で構成される。本発明を映像
入力部7002、表示部7003に適用することができ
る。FIG. 13A shows a personal computer, which includes a main body 7001, a video input section 7002, and a display section 70.
03, a keyboard 7004. The present invention can be applied to the video input unit 7002 and the display unit 7003.
【0212】図13(B)はビデオカメラであり、本体
7101、表示部7102、音声入力部7103、操作
スイッチ7104、バッテリー7105、受像部710
6で構成される。本発明は表示部7102に適用するこ
とができる。FIG. 13B shows a video camera, which includes a main body 7101, a display portion 7102, an audio input portion 7103, operation switches 7104, a battery 7105, and an image receiving portion 710.
6. The invention can be applied to the display portion 7102.
【0213】図13(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7201、カメラ部
7202、受像部7203、操作スイッチ7204、表
示部7205で構成される。本発明は表示部7205に
適用できる。FIG. 13C shows a mobile computer (mobile computer), which comprises a main body 7201, a camera section 7202, an image receiving section 7203, operation switches 7204, and a display section 7205. The invention can be applied to the display portion 7205.
【0214】図13(D)はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体7301、表示部7302、アーム部730
3で構成される。本発明は表示部7302に適用するこ
とができる。FIG. 13D shows a goggle type display having a main body 7301, a display portion 7302, and an arm portion 730.
3 The present invention can be applied to the display portion 7302.
【0215】図13(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7401、表示部7402、スピーカ部740
3、記録媒体7404、操作スイッチ7405で構成さ
れる。なお、この装置は記録媒体としてDVD(Dig
ital Versatile Disc)、CD等を
用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを
行うことができる。本発明は表示部7402に適用する
ことができる。FIG. 13E shows a player using a recording medium on which a program is recorded (hereinafter, referred to as a recording medium), and includes a main body 7401, a display portion 7402, and a speaker portion 740.
3, a recording medium 7404, and operation switches 7405. This apparatus uses a DVD (Dig) as a recording medium.
It is possible to enjoy listening to music, watching movies, playing games, and using the Internet using an IT (Versatile Disc), CD, or the like. The invention can be applied to the display portion 7402.
【0216】図13(F)はデジタルカメラであり、本
体7501、表示部(A)7502、接眼部7503、
操作スイッチ7504、表示部(B)7505、バッテ
リー7506を含む。本発明の電子機器は、表示部
(A)7502、表示部(B)7505にて用いること
が出来る。また、表示部(B)7505を、主に操作用
パネルとして用いる場合、黒色の背景に白色の文字を表
示することで消費電力を抑えることが出来る。FIG. 13F shows a digital camera, which includes a main body 7501, a display portion (A) 7502, an eyepiece portion 7503,
An operation switch 7504, a display portion (B) 7505, and a battery 7506 are included. The electronic device of the present invention can be used for the display portion (A) 7502 and the display portion (B) 7505. In the case where the display portion (B) 7505 is mainly used as an operation panel, power consumption can be suppressed by displaying white characters on a black background.
【0217】図14(A)はフロント型プロジェクター
であり、光源光学系及び表示部7601、スクリーン7
602で構成される。本発明は表示部7601に適用す
ることができる。FIG. 14A shows a front type projector, which includes a light source optical system, a display portion 7601 and a screen 7.
602. The present invention can be applied to the display portion 7601.
【0218】図14(B)はリア型プロジェクターであ
り、本体7701、光源光学系及び表示部7702、ミ
ラー7703、ミラー7704、スクリーン7705で
構成される。本発明は表示部7702に適用することが
できる。FIG. 14B shows a rear projector, which comprises a main body 7701, a light source optical system and a display portion 7702, a mirror 7703, a mirror 7704, and a screen 7705. The present invention can be applied to the display portion 7702.
【0219】なお、図14(C)は、図14(A)及び
図14(B)中における光源光学系及び表示部760
1、7702の構造の一例を示した図である。光源光学
系及び表示部7601、7702は、光源光学系780
1、ミラー7802、7804〜7806、ダイクロイ
ックミラー7803、光学系7807、表示部780
8、位相差板7809、投射光学系7810で構成され
る。投射光学系7810は、投射レンズを備えた複数の
光学レンズで構成される。この構成は、表示部7808
を三つ使用しているため三板式と呼ばれている。また、
図14(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フィルム等を設けて
もよい。Note that FIG. 14C shows the light source optical system and the display portion 760 in FIGS. 14A and 14B.
1 is a diagram showing an example of the structure of 7702. FIG. The light source optical system and the display units 7601 and 7702 are provided with a light source optical system 780.
1, mirrors 7802, 7804 to 7806, dichroic mirror 7803, optical system 7807, display unit 780
8, a phase difference plate 7809, and a projection optical system 7810. The projection optical system 7810 includes a plurality of optical lenses provided with a projection lens. This configuration corresponds to the display unit 7808
It is called a three-plate system because three are used. Also,
In the optical path indicated by the arrow in FIG. 14C, the practitioner may appropriately provide an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, an IR film, or the like.
【0220】また、図14(D)は、図14(C)中に
おける光源光学系7801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7801は、リフレクタ
ー7811、光源7812、レンズアレイ7813、7
814、偏光変換素子7815、集光レンズ7816で
構成される。なお、図14(D)に示した光源光学系は
一例であって、この構成に限定されない。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
ム等を設けてもよい。FIG. 14D is a diagram showing an example of the structure of the light source optical system 7801 in FIG. 14C. In the present embodiment, the light source optical system 7801 includes a reflector 7811, a light source 7812, and lens arrays 7813 and 7813.
814, a polarization conversion element 7815, and a condenser lens 7816. Note that the light source optical system shown in FIG. 14D is an example, and is not limited to this structure. For example, a practitioner may appropriately provide an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, an IR film, or the like to the light source optical system.
【0221】図14(C)は三板式の例を示したが、図
15(A)は単板式の一例を示した図である。図15
(A)に示した光源光学系及び表示部は、光源光学系7
901、表示部7902、投射光学系7903、位相差
板7904で構成される。投射光学系7903は、投射
レンズを備えた複数の光学レンズで構成される。図15
(A)に示した光源光学系及び表示部は図14(A)及
び図14(B)中における光源光学系及び表示部760
1、7702に適用できる。また、光源光学系7901
は図14(D)に示した光源光学系を用いればよい。な
お、表示部7902にはカラーフィルター(図示しな
い)が設けられており、表示映像をカラー化している。FIG. 14 (C) shows an example of a three-plate type, while FIG. 15 (A) shows an example of a single-plate type. FIG.
The light source optical system and the display unit shown in FIG.
901, a display unit 7902, a projection optical system 7903, and a phase difference plate 7904. The projection optical system 7903 includes a plurality of optical lenses provided with a projection lens. FIG.
The light source optical system and the display unit shown in FIG. 14A are the light source optical system and the display unit 760 in FIGS. 14A and 14B.
1, 7702. Also, a light source optical system 7901
May use the light source optical system shown in FIG. Note that the display portion 7902 is provided with a color filter (not shown) to colorize a display image.
【0222】また、図15(B)に示した光源光学系及
び表示部は、図15(A)の応用例であり、カラーフィ
ルターを設ける代わりに、RGBの回転カラーフィルタ
ー円板7905を用いて表示映像をカラー化している。
図15(B)に示した光源光学系及び表示部は図14
(A)及び図14(B)中における光源光学系及び表示
部7601、7702に適用できる。The light source optical system and the display section shown in FIG. 15B are an application example of FIG. 15A. Instead of providing a color filter, an RGB rotating color filter disk 7905 is used. The display image is colorized.
The light source optical system and the display unit shown in FIG.
14A and 14B can be applied to the light source optical system and the display portions 7601 and 7702.
【0223】また、図15(C)に示した光源光学系及
び表示部は、カラーフィルターレス単板式と呼ばれてい
る。この方式は、表示部7916にマイクロレンズアレ
イ7915を設け、ダイクロイックミラー(緑)791
2、ダイクロイックミラー(赤)7913、ダイクロイ
ックミラー(青)7914を用いて表示映像をカラー化
している。投射光学系7917は、投射レンズを備えた
複数の光学レンズで構成される。図15(C)に示した
光源光学系及び表示部は図14(A)及び図14(B)
中における光源光学系及び表示部7601、7702に
適用できる。また、光源光学系7911としては、光源
の他に結合レンズ、コリメータレンズを用いた光学系を
用いればよい。The light source optical system and the display section shown in FIG. 15C are called a color filterless single plate type. In this method, a microlens array 7915 is provided in a display portion 7916, and a dichroic mirror (green) 791 is provided.
2. Display images are colored using a dichroic mirror (red) 7913 and a dichroic mirror (blue) 7914. The projection optical system 7917 includes a plurality of optical lenses provided with a projection lens. The light source optical system and the display portion shown in FIG. 15C are shown in FIGS. 14A and 14B.
It can be applied to the light source optical system and the display units 7601 and 7702 in the inside. Further, as the light source optical system 7911, an optical system using a coupling lens and a collimator lens in addition to the light source may be used.
【0224】以上の様に、本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1〜6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 various fields. Further, the electronic apparatus according to the present embodiment can be realized by using any combination of the embodiments 1 to 6.
【0225】[0225]
【発明の効果】本発明の構成によって、絶縁膜の表面を
平坦化することができ、絶縁膜上に形成されるTFTの
特性が劣化するのを抑えることができる。また絶縁膜の
応力による基板の反りも、CMP法で研磨することによ
りある程度解消することが可能になる。According to the structure of the present invention, the surface of the insulating film can be flattened, and deterioration of the characteristics of the TFT formed on the insulating film can be suppressed. In addition, warping of the substrate due to the stress of the insulating film can be eliminated to some extent by polishing by the CMP method.
【0226】またアクティブマトリクス基板側からTF
Tの方に照射する光を遮蔽膜により遮ることができるの
で、光によってTFTのオフ電流が増加するのを防ぐこ
とができる。そしてアクティブマトリクス基板側に遮蔽
膜を形成しているので遮蔽膜を形成する際の位置合わせ
マージンを抑えることが可能であり、開口率を向上させ
ることができる。Further, TF from the active matrix substrate side
Since the light irradiated to T can be blocked by the blocking film, it is possible to prevent the off-current of the TFT from increasing due to the light. Further, since the shielding film is formed on the active matrix substrate side, it is possible to suppress the alignment margin when forming the shielding film, and it is possible to improve the aperture ratio.
【0227】なお、TFTの活性層と基板との間に遮蔽
膜を設ける本発明の構成に加えて、TFTや配線の上方
に層間絶縁膜を介して遮蔽膜を形成することで、活性層
の特にチャネル形成領域に光が入射するのを防ぐことが
より確実になる。Note that, in addition to the structure of the present invention in which a shielding film is provided between the active layer of the TFT and the substrate, a shielding film is formed above the TFT and the wiring via an interlayer insulating film, so that the active layer is formed. In particular, it becomes more reliable to prevent light from entering the channel formation region.
【0228】またアクティブマトリクス基板とTFTの
活性層との間の遮蔽膜を形成する際に、該遮蔽膜と同時
に配線を形成しても良い。配線と遮蔽膜とが同じ材料で
形成されており、なおかつ該配線がゲート信号線または
ソース信号線の場合、画素間において液晶材料の配向性
が乱れることによる画像の乱れ(ディスクリネーショ
ン)が観測されるのを防止することができる。When forming a shielding film between the active matrix substrate and the active layer of the TFT, wiring may be formed simultaneously with the shielding film. When the wiring and the shielding film are formed of the same material, and the wiring is a gate signal line or a source signal line, disturbance (disclination) of an image due to a disorder in orientation of a liquid crystal material between pixels is observed. Can be prevented.
【0229】なお本発明の構成に加えて、対向基板側に
遮蔽膜を有する構成を加えても良い。In addition to the structure of the present invention, a structure having a shielding film on the counter substrate side may be added.
【図1】 本発明のアクティブマトリクス基板の断面
図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an active matrix substrate of the present invention.
【図2】 本発明の画素上面図。FIG. 2 is a top view of a pixel of the present invention.
【図3】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 3 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図4】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図5】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 5 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図6】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 6 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図7】 CMP装置の図。FIG. 7 is a diagram of a CMP apparatus.
【図8】 キャリアの拡大図。FIG. 8 is an enlarged view of a carrier.
【図9】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 9 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図10】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図11】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 11 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図12】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 12 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図13】 本発明の液晶ディスプレイを用いた電子機
器の図。FIG. 13 is a diagram of an electronic device using the liquid crystal display of the present invention.
【図14】 本発明の液晶ディスプレイを用いたプロジ
ェクターの図。FIG. 14 is a view of a projector using the liquid crystal display of the present invention.
【図15】 本発明の液晶ディスプレイを用いたプロジ
ェクターの図。FIG. 15 is a view of a projector using the liquid crystal display of the present invention.
【図16】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 16 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図17】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 17 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図18】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 18 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図19】 本発明の液晶ディスプレイの作製方法を示
す図。FIG. 19 illustrates a method for manufacturing a liquid crystal display of the present invention.
【図20】 本発明の液晶ディスプレイの断面図。FIG. 20 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 626C 627A Fターム(参考) 2H092 JA24 JA46 JB56 JB58 JB64 KB25 MA08 MA14 MA19 MA22 MA27 MA30 NA04 NA24 PA08 RA10 5C094 AA10 AA13 AA25 AA32 AA42 AA43 AA48 BA03 BA43 CA19 DA09 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA10 EB02 ED15 FA01 FA02 FB12 FB14 FB15 GB10 HA06 HA08 HA10 JA08 5F110 AA06 AA14 AA18 AA21 BB02 BB04 CC02 CC03 CC07 CC08 DD01 DD02 DD03 DD13 DD14 DD15 DD25 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE08 EE09 EE14 EE15 EE23 EE28 EE44 EE45 FF02 FF04 FF09 FF28 FF30 FF36 GG01 GG02 GG13 GG25 GG28 GG32 GG34 GG43 GG45 GG47 GG51 GG52 HJ01 HJ04 HJ07 HJ12 HJ13 HJ18 HJ23 HL03 HL04 HL07 HL12 HL22 HL23 HM15 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN34 NN35 NN36 NN45 NN46 NN48 NN58 NN73 PP01 PP02 PP03 PP06 PP34 PP35 QQ04 QQ11 QQ19 QQ24 QQ25 QQ28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 29/78 626C 627A F-term (Reference) 2H092 JA24 JA46 JB56 JB58 JB64 KB25 MA08 MA14 MA19 MA22 MA27 MA30 NA04 NA24 PA08 RA10 5C094 AA10 AA13 AA25 AA32 AA42 AA43 AA48 BA03 BA43 CA19 DA09 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA10 EB02 ED15 FA01 FA02 FB12 FB14 FB15 GB10 HA06 HA08 HA10 JA08 5F110 AA06 AA14 AA18 DD13 DD02 DD02 EE02 EE03 EE04 EE06 EE08 EE09 EE14 EE15 EE23 EE28 EE44 EE45 FF02 FF04 FF09 FF28 FF30 FF36 GG01 GG02 GG13 GG25 GG28 GG32 GG34 GG43 GG45 GG47 GG51 GG52 HJ01 HJ04 HJ07 HJ12 HJ13 HJ18 HJ23 HL03 HL04 HL07 HL12 HL22 HL23 HM15 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN34 NN35 NN36 NN45 NN46 NN48 NN58 NN73 PP01 PP02 PP03 PP06 PP34 PP35 QQ04 QQ11 QQ19 QQ24 QQ2 5 QQ28
Claims (29)
蔽膜を覆って前記絶縁表面上に形成された平坦化絶縁膜
と、前記平坦化絶縁膜に接して形成された半導体層と、
を有する半導体装置であって、 前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記半導体
層と重なっており、 前記平坦化絶縁膜は前記半導体層が形成される前にCM
P法で研磨されていることを特徴とする半導体装置。A shielding film formed on the insulating surface, a planarizing insulating film formed on the insulating surface to cover the shielding film, and a semiconductor layer formed in contact with the planarizing insulating film. ,
Wherein the shielding film overlaps the semiconductor layer with the planarizing insulating film interposed therebetween, and the planarizing insulating film has a CM before the semiconductor layer is formed.
A semiconductor device characterized by being polished by a P method.
蔽膜を覆って前記絶縁表面上に形成された平坦化絶縁膜
と、前記平坦化絶縁膜に接して形成された活性層を含む
薄膜トランジスタと、を有する半導体装置であって、 前記活性層はチャネル形成領域を有しており、 前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記チャネ
ル形成領域全体と重なっており、 前記平坦化絶縁膜は前記活性層が形成される前にCMP
法で研磨されていることを特徴とする半導体装置。2. A semiconductor device comprising: a shielding film formed on an insulating surface; a planarizing insulating film formed on the insulating surface to cover the shielding film; and an active layer formed in contact with the planarizing insulating film. Wherein the active layer has a channel forming region, and the shielding film overlaps the entire channel forming region with the planarizing insulating film interposed therebetween. Before the active layer is formed, the planarizing insulating film is subjected to CMP.
A semiconductor device characterized by being polished by a method.
蔽膜の膜厚は0.1μm〜0.5μmであることを特徴
とする半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said shielding film has a thickness of 0.1 μm to 0.5 μm.
いて、前記遮蔽膜はエッジの部分がテーパー状に形成さ
れていることを特徴とする半導体装置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the shielding film has a tapered edge portion.
前記下層容量配線を覆って前記絶縁表面上に形成された
平坦化絶縁膜と、前記平坦化絶縁膜に接して形成された
容量配線と、を有する半導体装置であって、 前記下層容量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記
容量配線と重なっており、 前記平坦化絶縁膜は前記容量配線が形成される前にCM
P法で研磨されていることを特徴とする半導体装置。5. A lower capacitance wiring formed on an insulating surface;
A semiconductor device comprising: a planarization insulating film formed on the insulating surface to cover the lower capacitance wiring; and a capacitance wiring formed in contact with the planarization insulation film, wherein the lower capacitance wiring is The planarization insulating film overlaps with the capacitor wiring with a flattening insulating film interposed therebetween.
A semiconductor device characterized by being polished by a P method.
厚は0.1μm〜0.5μmであることを特徴とする半
導体装置。6. The semiconductor device according to claim 5, wherein said lower-layer capacitor wiring has a thickness of 0.1 μm to 0.5 μm.
層容量配線はエッジの部分がテーパー状に形成されてい
ることを特徴とする半導体装置。7. The semiconductor device according to claim 5, wherein an edge portion of said lower layer capacitor wiring is formed in a tapered shape.
配線及び下層配線と、前記遮蔽膜、前記下層容量配線及
び前記下層配線を覆って前記絶縁表面上に形成された平
坦化絶縁膜と、前記平坦化絶縁膜に接して形成された活
性層を含む薄膜トランジスタと、前記平坦化絶縁膜に接
して形成された容量配線とを有する半導体装置であっ
て、 前記活性層はチャネル形成領域を有しており、 前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記チャネ
ル形成領域全体と重なっており、 前記下層容量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記
容量配線と重なっており、 前記薄膜トランジスタが有するゲート電極は前記下層配
線と電気的に接続されており、 前記平坦化絶縁膜は前記活性層が形成される前にCMP
法で研磨されていることを特徴とする半導体装置。8. A shielding film formed on an insulating surface, a lower-layer capacitor wiring and a lower-layer wiring, and a planarizing insulating film formed on the insulating surface to cover the shielding film, the lower-layer capacitor wiring and the lower-layer wiring. And a thin film transistor including an active layer formed in contact with the planarizing insulating film, and a capacitor wiring formed in contact with the planarizing insulating film, wherein the active layer forms a channel forming region. The shielding film overlaps with the entire channel formation region with the planarization insulating film interposed therebetween, and the lower layer capacitor wiring overlaps with the capacitance wiring with the planarization insulating film interposed therebetween. A gate electrode of the thin film transistor is electrically connected to the lower wiring; and the planarization insulating film is formed by CMP before the active layer is formed.
A semiconductor device characterized by being polished by a method.
容量配線及び前記下層配線の膜厚は0.1μm〜0.5
μmであることを特徴とする半導体装置。9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the thickness of the shielding film, the lower capacitor wiring, and the lower wiring is 0.1 μm to 0.5 μm.
μm.
遮蔽膜、前記下層容量配線または前記下層配線はエッジ
の部分がテーパー状に形成されていることを特徴とする
半導体装置。10. The semiconductor device according to claim 8, wherein the shielding film, the lower layer capacitor wiring, or the lower layer wiring has a tapered edge portion.
において、前記平坦化絶縁膜の膜厚は0.5μm〜1.
5μmであることを特徴とする半導体装置。11. The flattening insulating film according to claim 1, wherein the thickness of the flattening insulating film is 0.5 μm to 1.0 μm.
A semiconductor device having a thickness of 5 μm.
導体装置を有するデジタルカメラ。12. A digital camera comprising the semiconductor device according to claim 1.
導体装置を有するビデオカメラ。13. A video camera comprising the semiconductor device according to claim 1.
導体装置を有するゴーグル型表示装置。14. A goggle type display device comprising the semiconductor device according to claim 1.
導体装置を有する音響再生装置。15. An audio reproducing apparatus comprising the semiconductor device according to claim 1.
導体装置を有するノート型パーソナルコンピュータ。16. A notebook personal computer having the semiconductor device according to claim 1.
導体装置を有する携帯情報端末。17. A portable information terminal comprising the semiconductor device according to claim 1.
導体装置を有するDVD装置。18. A DVD device comprising the semiconductor device according to claim 1.
と、 前記遮蔽膜を覆って前記絶縁表面上に絶縁膜を形成する
工程と、 前記絶縁膜をCMP法により研磨し平坦化絶縁膜を形成
する工程と、 前記平坦化絶縁膜に接して半導体層を形成する工程と、
を有する半導体装置の作製方法であって、 前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記半導体
層と重なっていることを特徴とする半導体装置の作製方
法。19. A step of forming a shielding film in contact with an insulating surface, a step of forming an insulating film on the insulating surface covering the shielding film, and polishing the insulating film by a CMP method to form a planarized insulating film. Forming a semiconductor layer in contact with the planarization insulating film;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: the shielding film overlaps with the semiconductor layer with the planarizing insulating film interposed therebetween.
と、 前記遮蔽膜を覆って前記絶縁表面上に絶縁膜を形成する
工程と、 前記絶縁膜をCMP法により研磨し平坦化絶縁膜を形成
する工程と、 前記平坦化絶縁膜に接して活性層を含む薄膜トランジス
タを形成する複数の工程と、を有する半導体装置の作製
方法であって、 前記活性層はチャネル形成領域を有しており、 前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記チャネ
ル形成領域全体と重なっていることを特徴とする半導体
装置の作製方法。20. A step of forming a shielding film in contact with an insulating surface, a step of forming an insulating film on the insulating surface covering the shielding film, and polishing the insulating film by a CMP method to form a planarized insulating film. Forming a thin film transistor including an active layer in contact with the planarization insulating film, a method for manufacturing a semiconductor device, wherein the active layer has a channel formation region, The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the shielding film overlaps with the entire channel formation region with the planarization insulating film interposed therebetween.
前記遮蔽膜の膜厚は0.1μm〜0.5μmであること
を特徴とする半導体装置の作製方法。21. The method according to claim 19, wherein
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the thickness of the shielding film is 0.1 μm to 0.5 μm.
項において、前記遮蔽膜はエッジの部分がテーパー状に
形成されていることを特徴とする半導体装置の作製方
法。22. One of claims 19 to 21.
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 1, wherein the shielding film has an edge portion formed in a tapered shape.
る工程と、 前記下層容量配線を覆って前記絶縁表面上に絶縁膜を形
成する工程と、 前記絶縁膜をCMP法により研磨し平坦化絶縁膜を形成
する工程と、 前記平坦化絶縁膜に接して容量配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の作製方法であって、 前記下層容量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記
容量配線と重なっていることを特徴とする半導体装置の
作製方法。23. A step of forming a lower-layer capacitor wiring in contact with an insulating surface; a step of forming an insulating film on the insulating surface so as to cover the lower-layer capacitor wiring; Forming a film; forming a capacitor wiring in contact with the planarization insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: the lower capacitance wiring overlaps the capacitance wiring with the planarization insulating film interposed therebetween.
の膜厚は0.1μm〜0.5μmであることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。24. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 23, wherein the thickness of the lower capacitor wiring is 0.1 μm to 0.5 μm.
前記下層容量配線はエッジの部分がテーパー状に形成さ
れていることを特徴とする半導体装置の作製方法。25. The method according to claim 23, wherein
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein an edge portion of the lower layer capacitor wiring is formed in a tapered shape.
及び下層配線を形成する工程と、 前記遮蔽膜、前記下層容量配線及び前記下層配線を覆っ
て前記絶縁表面上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜をCMP法により研磨し平坦化絶縁膜を形成
する工程と、 前記平坦化絶縁膜上に容量配線と、活性層を含む薄膜ト
ランジスタとを形成する複数の工程と、を有する半導体
装置の作製方法であって、 前記活性層はチャネル形成領域を有しており、 前記遮蔽膜は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記チャネ
ル形成領域全体と重なっており、 前記下層容量配線は前記平坦化絶縁膜を間に挟んで前記
容量配線と重なっており、 前記薄膜トランジスタが有するゲート電極は前記下層配
線と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装
置の作製方法。26. A step of forming a shielding film, a lower layer capacitor wiring and a lower layer wiring in contact with an insulating surface, and a step of forming an insulating film on the insulating surface to cover the shielding film, the lower layer capacitor wiring and the lower layer wiring A semiconductor device comprising: a step of polishing the insulating film by a CMP method to form a planarized insulating film; and a plurality of steps of forming a capacitor wiring and a thin film transistor including an active layer on the planarized insulating film. Wherein the active layer has a channel forming region, the shielding film overlaps the entire channel forming region with the planarizing insulating film interposed therebetween, and the lower layer capacitor wiring is A manufacturing method of a semiconductor device, wherein the capacitor wiring overlaps with the capacitor wiring with a planarization insulating film interposed therebetween, and a gate electrode included in the thin film transistor is electrically connected to the lower wiring. Method.
下層容量配線及び前記下層配線の膜厚は0.1μm〜
0.5μmであることを特徴とする半導体装置の作製方
法。27. The semiconductor device according to claim 26, wherein the thickness of the shielding film, the lower capacitor wiring, and the lower wiring is 0.1 μm to
A method for manufacturing a semiconductor device, which is 0.5 μm.
前記遮蔽膜、前記下層容量配線または前記下層配線はエ
ッジの部分がテーパー状に形成されていることを特徴と
する半導体装置の作製方法。28. The method according to claim 26, wherein
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein an edge portion of the shielding film, the lower-layer capacitor wiring, or the lower-layer wiring is formed in a tapered shape.
において、前記平坦化絶縁膜の膜厚は0.5μm〜1.
5μmであることを特徴とする半導体装置の作製方法。29. The flattening insulating film according to claim 1, wherein the thickness of the flattening insulating film is 0.5 μm to 1.0 μm.
A method for manufacturing a semiconductor device, which is 5 μm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001192141A JP2002094078A (en) | 2000-06-28 | 2001-06-26 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000194222 | 2000-06-28 | ||
JP2000-194222 | 2000-06-28 | ||
JP2001192141A JP2002094078A (en) | 2000-06-28 | 2001-06-26 | Semiconductor device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006151187A Division JP4684170B2 (en) | 2000-06-28 | 2006-05-31 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002094078A true JP2002094078A (en) | 2002-03-29 |
Family
ID=26594851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001192141A Withdrawn JP2002094078A (en) | 2000-06-28 | 2001-06-26 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002094078A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002100779A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method for electro-optic device, substrate for the electro-optic device, and the electro-optic device and electronic equipment |
JP2006049342A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | Electro-optical apparatus and projection type display apparatus |
JP2006317904A (en) * | 2005-04-11 | 2006-11-24 | Seiko Epson Corp | Electro-optical device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus |
JP2007264135A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Nec Corp | Laser cutting method, manufacturing method of display device, and display device |
JP2009088497A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and electronic appliance |
WO2009081775A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Ulvac, Inc. | Thin-film transistor manufacturing method and thin-film transistor |
JP2009158936A (en) * | 2007-12-03 | 2009-07-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
WO2012096155A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | シャープ株式会社 | Thin-film transistor substrate and method for manufacturing same |
JP2018502314A (en) * | 2014-11-17 | 2018-01-25 | アップル インコーポレイテッド | Organic light-emitting diode display with large aperture ratio |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001192141A patent/JP2002094078A/en not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002100779A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method for electro-optic device, substrate for the electro-optic device, and the electro-optic device and electronic equipment |
JP2006049342A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | Electro-optical apparatus and projection type display apparatus |
JP2006317904A (en) * | 2005-04-11 | 2006-11-24 | Seiko Epson Corp | Electro-optical device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus |
US7952094B2 (en) | 2005-04-11 | 2011-05-31 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus |
JP2007264135A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Nec Corp | Laser cutting method, manufacturing method of display device, and display device |
US8791387B2 (en) | 2006-03-27 | 2014-07-29 | Nlt Technologies, Ltd. | Laser cutting method, display apparatus manufacturing method, and display apparatus |
JP2009088497A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and electronic appliance |
JP2009158936A (en) * | 2007-12-03 | 2009-07-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
WO2009081775A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Ulvac, Inc. | Thin-film transistor manufacturing method and thin-film transistor |
JP4856252B2 (en) * | 2007-12-25 | 2012-01-18 | 株式会社アルバック | Thin film transistor manufacturing method |
WO2012096155A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | シャープ株式会社 | Thin-film transistor substrate and method for manufacturing same |
JP2018502314A (en) * | 2014-11-17 | 2018-01-25 | アップル インコーポレイテッド | Organic light-emitting diode display with large aperture ratio |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100790526B1 (en) | A semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP6650853B2 (en) | Display device | |
JP4294622B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP5651732B2 (en) | Liquid crystal display | |
US6746965B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2001077373A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2001111060A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP4011304B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2002094078A (en) | Semiconductor device | |
JP2001281694A (en) | Semiconductor device and method of manufacture for the same | |
JP3983460B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4684170B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP5427482B2 (en) | Microprocessor | |
JP2001094116A (en) | Semiconductor device and manufacturing method therefor | |
JP4531164B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4018432B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4583654B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4712155B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2003043950A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP4801622B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2001035788A (en) | Crystalline semiconductor thin film and manufacture thereof and semiconductor device and manufacture thereof | |
JP2002016116A (en) | Manufacturing method of impurity addiding device and semiconductor device | |
JP2002134757A (en) | Semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050701 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050712 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060411 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060531 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070220 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070320 |