JP2002329767A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2002329767A
JP2002329767A JP2001398463A JP2001398463A JP2002329767A JP 2002329767 A JP2002329767 A JP 2002329767A JP 2001398463 A JP2001398463 A JP 2001398463A JP 2001398463 A JP2001398463 A JP 2001398463A JP 2002329767 A JP2002329767 A JP 2002329767A
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JP
Japan
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substrate
robot arm
cassette
substrates
semiconductor device
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JP2001398463A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Hisashi Otani
久 大谷
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of substrate per an unit volume of cassette of a vertical heat treatment apparatus. SOLUTION: When taking in/out the substrate from the cassette by a robot arm, a relative position between the substrate and the substrate remained in the cassette is taken here to be always in a state as shown in Fig. 1 (c). When in such a relative position, since the distance between the substrate 101 and the substrate 103 does not become smaller than the distance between the substrate d (Fig. 1 (e)), the transfer equipment can have an allowance and the distance between the substrates can be made smaller. Meanwhile, when the relative position between the substrate and the remained in the cassette is in a state as shown in Fig. 1 (d), the distance between the substrates becomes smaller than the distance d between the substrates, therefore, the transfer equipment can not have an allowance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大面積基板を搬送
により収納し熱処理を行う装置を用いて半導体装置を作
製する方法に関する。熱処理を行う装置には、基板を鉛
直方向に複数隣接させた状態で熱処理を行うものと、基
板を水平方向に複数枚隣接させ、熱処理を行うものがあ
るが、本発明は特に、基板を鉛直方向に複数隣接させた
状態で熱処理を行う方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using an apparatus for carrying a heat treatment by accommodating a large-area substrate by transport. There are two types of apparatuses for performing heat treatment: one for performing heat treatment with a plurality of substrates adjacent to each other in the vertical direction, and one for performing heat treatment with multiple substrates adjacent to each other in the horizontal direction. The present invention relates to a method for performing heat treatment in a state where a plurality of heat treatments are adjacent to each other in a direction.

【0002】[0002]

【従来技術】一般に、半導体装置の製造工程には、熱処
理工程が欠かせない。前記熱処理工程には、半導体膜の
熱酸化工程や半導体膜の結晶化工程や水素化工程などが
ある。本熱処理工程によく用いられるのが、縦型熱処理
装置である。半導体装置の製造工程に用いられる縦型熱
処理装置は、半導体膜が成膜された基板を鉛直方向に複
数並べた状態で処理を行うため、そのような名称で呼ば
れる。本明細書中、鉛直方向は、正確に重力の方向と一
致しなくても構わない。見た目に明らかに重力の方向に
対し斜めになっている縦型熱処理装置も考案されてい
る。複数に並んだ前記基板はある間隔で隣接しており、
通常この間隔はどの基板間でも同様に設計される。この
場合、基板の垂線は鉛直方向に一致し、上方から複数並
べられた前記基板を前記基板の上方から見たとき全ての
基板が重なって見える。同様の装置で横型熱処理装置と
呼ばれるものがあるが、本装置は基板を水平方向に複数
並べて処理を行うものである。この場合、基板の垂線は
水平方向に一致する。
2. Description of the Related Art Generally, a heat treatment step is indispensable in a semiconductor device manufacturing process. The heat treatment step includes a thermal oxidation step of the semiconductor film, a crystallization step of the semiconductor film, and a hydrogenation step. A vertical heat treatment apparatus is often used in this heat treatment step. A vertical heat treatment apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device performs a process in which a plurality of substrates on which a semiconductor film is formed are arranged in a vertical direction, and thus is called by such a name. In the present specification, the vertical direction does not have to exactly match the direction of gravity. A vertical heat treatment apparatus which is apparently inclined with respect to the direction of gravity has also been devised. The plurality of substrates are adjacent at a certain interval,
Usually, this spacing is similarly designed between any substrates. In this case, the perpendiculars of the substrates coincide with the vertical direction, and when the plurality of substrates arranged from above are viewed from above the substrates, all the substrates appear to overlap. Although there is a similar apparatus called a horizontal heat treatment apparatus, this apparatus performs processing by arranging a plurality of substrates in a horizontal direction. In this case, the perpendicular of the substrate coincides with the horizontal direction.

【0003】半導体装置の製造工程に好んで縦型熱処理
装置が用いられるのは、フットプリントの大きさが横型
のものと比較して抑えられるからである。一般に、クリ
ーンルームの単位面積あたりの値段は非常に高く、その
ため僅かでもフットプリントの小さな装置がコストダウ
ンに必要である。また、縦型のものの方が不純物を熱処
理室に混入させにくいという特長もある。
[0003] A vertical heat treatment apparatus is preferably used in a semiconductor device manufacturing process because the size of a footprint is suppressed as compared with a horizontal heat treatment apparatus. In general, the price per unit area of a clean room is very high, so that a device with a small footprint is required for cost reduction. Also, the vertical type has a feature that impurities are less likely to be mixed into the heat treatment chamber.

【0004】縦型熱処理装置の概観について、図2を用
いて説明する。不純物混入を防ぐため、基板が熱処理さ
れる部屋は石英チューブ201で形成されており、その
まわりにヒーターユニット202が配置される。ヒータ
ユニットは、基板を所望の温度に昇温させることができ
る。石英チューブ201の下には、基板を収納するため
の石英ボート203があり、その下には石英テーブル2
04が配置される。
An overview of a vertical heat treatment apparatus will be described with reference to FIG. In order to prevent impurities from being mixed, a room where the substrate is heat-treated is formed of a quartz tube 201, around which a heater unit 202 is disposed. The heater unit can raise the temperature of the substrate to a desired temperature. Below the quartz tube 201 is a quartz boat 203 for accommodating the substrate, and below it, a quartz table 2.
04 is arranged.

【0005】石英ボート203には基板を支えるための
複数の突起物が形成されており、これらの突起物に基板
を保持させることで、複数の基板を石英ボートに収納す
ることができる。石英ボート203の下には石英テーブ
ル204が設けてあり、通常、石英チューブ内で、温度
が一様でない部分に配置される。基板を石英ボート20
3に収納した後、ボートエレベータユニット205によ
り、石英ボート203を上方に移動させ、石英チューブ
に格納する。最上部まで石英ボートが移動すると、石英
チューブ内が密封される。これにより、加熱領域の雰囲
気を制御できる。また、石英チューブを高圧容器206
にて覆うことにより、石英チューブ内の圧力を制御する
ことが可能となる。
[0005] The quartz boat 203 has a plurality of projections formed thereon for supporting the substrates. The plurality of substrates can be accommodated in the quartz boat by holding the substrates on these projections. A quartz table 204 is provided below the quartz boat 203, and is usually arranged in a quartz tube at a portion where the temperature is not uniform. Substrate is quartz boat 20
Then, the quartz boat 203 is moved upward by the boat elevator unit 205 and stored in the quartz tube. When the quartz boat moves to the top, the inside of the quartz tube is sealed. Thereby, the atmosphere in the heating area can be controlled. In addition, the quartz tube is placed in the high pressure vessel 206.
, It is possible to control the pressure inside the quartz tube.

【0006】基板を石英ボートから出し入れするため
に、一般にロボットによる搬送方法が採られる。すなわ
ち、ロボットアームに基板を載せ1枚1枚石英ボートに
搬出入する方法が一般に採られる。なお、上記石英ボー
トに代表されるように基板を収納するものを本明細書中
では、カセットと呼称することとする。カセットが用い
られる装置には、例えば、移載機や、縦型熱処理装置
や、基板の洗浄装置などがある。
In order to take the substrate in and out of the quartz boat, a transfer method using a robot is generally employed. That is, a method is generally adopted in which a substrate is placed on a robot arm and carried into and out of a quartz boat one by one. In addition, what accommodates the substrate as represented by the quartz boat is referred to as a cassette in this specification. Examples of apparatuses using a cassette include a transfer machine, a vertical heat treatment apparatus, and a substrate cleaning apparatus.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ガラス基板上に形成さ
れた半導体装置の量産工場で用いられるガラス基板の大
きさは、例えば300×400mmであり、あるいは60
0×720mmであり、厚さは0.3〜1.1mm程度であ
る。前記ガラス基板の厚さは、基板の軽量化やコスト削
減の要請から薄くなる傾向にあり、これからの標準的な
厚さは、0.4〜0.8mm程度になると考えられている。
よって、このような非常に薄い大面積の基板をロボット
アームに載せ搬送するには、基板の反りを考慮に入れた
装置の設計を行わねばならない。実際、大面積の基板を
ロボットアームを用いて搬送するとき、基板が大きくた
わむ様子が見て取れる。よって、基板を石英ボートに収
納する際は、基板間距離をある程度大きく採らなけれ
ば、隣合う基板同士が接触することになる。しかしなが
ら、あまりに基板間距離を大きくとると、クリーンルー
ムの天井の高さがあまりにも高くなるか、縦型熱処理装
置の一度に処理できる基板枚数があまりに少なくなるか
のどちらかとなる。いずれにせよこれらの問題はコスト
高につながる。一般に半導体装置の作製過程における熱
処理工程は、一回の処理のコストが非常に高いことか
ら、処理能力の向上は、多大なコスト削減につながる。
本発明は、基板間距離をより縮めることにより、装置に
収納できる基板枚数を増やすのに必要な技術を提供す
る。
The size of a glass substrate used in a mass production factory of semiconductor devices formed on the glass substrate is, for example, 300 × 400 mm, or 60 × 400 mm.
It is 0 × 720 mm, and the thickness is about 0.3 to 1.1 mm. The thickness of the glass substrate tends to be reduced due to demands for weight reduction and cost reduction of the substrate, and the standard thickness in the future is considered to be about 0.4 to 0.8 mm.
Therefore, in order to transfer such an extremely thin large-area substrate on the robot arm, it is necessary to design an apparatus in consideration of the warpage of the substrate. In fact, when a large-area substrate is transported using a robot arm, it can be seen that the substrate is greatly bent. Therefore, when storing the substrates in the quartz boat, adjacent substrates will come into contact with each other unless the distance between the substrates is made large to some extent. However, if the distance between the substrates is too large, either the height of the ceiling of the clean room becomes too high, or the number of substrates that can be processed at one time in the vertical heat treatment apparatus becomes too small. In any case, these problems lead to high costs. In general, the heat treatment step in the process of manufacturing a semiconductor device has a very high cost per process, so that an improvement in processing capacity leads to a large cost reduction.
The present invention provides a technique necessary for increasing the number of substrates that can be accommodated in an apparatus by further reducing the distance between the substrates.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の搬送手
順を改良することで、上記課題を解決する。あるいは、
ロボットアームの形状や、基板が収納されるカセットの
形状を工夫することで、上記課題を解決する。本発明
を、図1を用いて説明する。一般に基板101をロボッ
トアーム102で保持した場合、基板の自重により反り
が生じる。この反りの量をt1とする。(図1(a))ま
た、基板101と同様の基板103を、石英ボート10
4に収納すると、やはり基板の自重により反りが生じ
る。この反りの量をt2とする。(図1(b))このとき、
基板103は突起物105により保持される。また、ロ
ボットアームの厚みをt3とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems by improving the procedure for transferring a substrate. Or,
The above problem is solved by devising the shape of the robot arm and the shape of the cassette in which the substrates are stored. The present invention will be described with reference to FIG. Generally, when the substrate 101 is held by the robot arm 102, warpage occurs due to the weight of the substrate. The amount of this warpage is defined as t1. (FIG. 1A) A substrate 103 similar to the substrate 101 is placed on a quartz boat 10.
When the substrate is accommodated in the substrate, the substrate is warped due to its own weight. The amount of this warpage is defined as t2. (Fig. 1 (b))
The substrate 103 is held by the protrusion 105. The thickness of the robot arm is set to t3.

【0009】ここで、基板を上方から順に石英ボートに
収納する場合を考える。この場合は、図1(d)に相当
し、直前に収納された基板と次に収納しようとする基板
の中央部分が、基板の反りにより非常に近づいてしまう
ので、基板間の距離を基板の反りが無い場合以上に広く
とる必要が生じる。石英ボート104に基板を最大数入
れたときの隣接する基板間の距離をdとすると、基板を
上方から順番に収納する場合、基板間距離は、d−(t1
+t2)となる。図1(e)に基板間距離dを示した。ここ
で、基板間距離dは通常一定値であるが、異なる基板間
距離が存在する場合は、それらの最小値で定義する。よ
って、 d>t1+t2…(1) でなければならなくなる。一般に、基板が大面積になれ
ばなるほど、また、基板が薄くなればなるほど、t1+t2
はより大きくなるので、条件式(1)はより制限の大き
なものとなる。現在、量産現場で使用されるガラス基板
の各々の一辺のサイズは600×720mm程度、厚さは
0.4〜0.8mm程度であることから、例えば、各々の一
辺のサイズが600×720mmで厚さ0.7mmのガラス
基板を用いた場合、t1=5mm、t2=10mm程度となる。
これらの値は、ロボットアームの幅や石英ボートの突起
物105の長さに大きく依存するが、前記ロボットアー
ムの幅を100mm程度、石英ボートの突起物105の長
さを数mmから十数mm程度とした場合とした。このとき条
件式(1)はd>15mmとなる。機械の動作上、基板を
搬出入する際に、ロボットアームの上下に余裕が無くて
はならない。基板を石英ボートの上方より順に搬入する
場合、前記ロボットアーム上の基板の上に必要な余裕の
分をD1、前記ロボットアーム上の基板の下に必要な余
裕の分をD2、とする。(図7(a))D1、D2は共に
少なくとも5mm程度はある方がよいので、基板間距離d
は15+5+5=25mm以上とした方がよい。D1、D2
はロボットの動作精度に大きく依存するので、精度が高
くなればなるほど、その値は小さくできる。本発明の主
旨から、D1、D2はできるだけ小さい方が好ましいこ
とは言うまでもない。すなわち、条件式(1)はさらに
制限が付いて、 d>t1+t2+D1+D2…(2) となる。
Here, a case is considered in which substrates are stored in a quartz boat in order from the top. In this case, this corresponds to FIG. 1 (d), and the center between the substrate stored immediately before and the substrate to be stored next comes very close due to the warpage of the substrate. It is necessary to increase the width more than when there is no warpage. Assuming that the distance between adjacent substrates when the maximum number of substrates is put in the quartz boat 104 is d, when the substrates are stored in order from above, the distance between the substrates is d− (t1
+ t2). FIG. 1E shows the distance d between the substrates. Here, the inter-substrate distance d is usually a constant value, but if there is a different inter-substrate distance, it is defined by their minimum value. Therefore, d> t1 + t2 (1) must be satisfied. In general, as the substrate becomes larger and the substrate becomes thinner, t1 + t2
Is larger, so that conditional expression (1) is more restrictive. At present, the size of each side of a glass substrate used in a mass production site is about 600 × 720 mm, and the thickness is about 0.4 to 0.8 mm. For example, the size of each side is 600 × 720 mm. When a glass substrate having a thickness of 0.7 mm is used, t1 = 5 mm and t2 = 10 mm.
These values largely depend on the width of the robot arm and the length of the projection 105 of the quartz boat. However, the width of the robot arm is about 100 mm, and the length of the projection 105 of the quartz boat is several mm to several tens of mm. It was considered as the case. At this time, conditional expression (1) satisfies d> 15 mm. Due to the operation of the machine, there must be enough room above and below the robot arm when loading and unloading substrates. When the substrates are loaded in order from above the quartz boat, a margin required above the substrate on the robot arm is D1, and a margin below the substrate on the robot arm is D2. (FIG. 7 (a)) Since it is preferable that both D1 and D2 have at least about 5 mm, the distance d between the substrates is d.
It is better to set 15 + 5 + 5 = 25 mm or more. D1, D2
Depends greatly on the operation accuracy of the robot, so that the higher the accuracy, the smaller the value. It is needless to say that D1 and D2 are preferably as small as possible from the gist of the present invention. That is, conditional expression (1) is further restricted, and d> t1 + t2 + D1 + D2 (2).

【0010】一方、石英ボートの下方より順番に基板を
収納する場合、これは、図1(c)に相当し、dは下記の
式で制限される。すなわち、 d>t3…(3) となる。
On the other hand, when substrates are stored in order from below the quartz boat, this corresponds to FIG. 1C, and d is limited by the following equation. That is, d> t3 (3).

【0011】t3は一般に、5〜10mm程度であることか
ら、条件式(3)は条件式(1)の場合よりも制限が緩
くなる。また、t3はアームの強度が強くなれば、もっと
小さい値がとれるようになるので、ますます、条件式の
制限が緩和される方向となる。よって、基板は石英ボー
トの下から順に収納し、基板間距離は条件式(3)を満
たすようにすれば、基板間距離dを小さくとることがで
きるため、石英ボートに収納できる基板枚数が増加し、
処理効率が向上する。条件式(1)で考えたように基板
の上下に余裕を持たすために、式(3)は制限がつい
て、 d>t3+d1+d2…(4) となる。
Since t3 is generally about 5 to 10 mm, the conditional expression (3) is less restrictive than the case of the conditional expression (1). In addition, since the value of t3 becomes smaller as the strength of the arm increases, the limit of the conditional expression is further reduced. Therefore, if the substrates are stored in order from the bottom of the quartz boat, and if the distance between the substrates satisfies conditional expression (3), the distance d between the substrates can be reduced, the number of substrates that can be stored in the quartz boat increases. And
Processing efficiency is improved. In order to have a margin above and below the substrate as considered in the conditional expression (1), the expression (3) is restricted, and d> t3 + d1 + d2 (4).

【0012】ここで、基板を石英ボートの上方より順に
搬出する場合、前記ロボットアームの上に必要な余裕の
分をd1、前記ロボットアームの下に必要な余裕の分を
d2、とする。(図7(b))d1、d2は共に少なくと
も5mm程度はある方がよいd1、d2はロボットの動作
精度に大きく依存するので、精度が高くなればなるほ
ど、その値は小さくできる。本発明の主旨から、d1、
d2はできるだけ小さい方が好ましいことは言うまでも
ない。ここで、搬送装置の構造上、d1+d2はD1+D
2とほぼ同じと考えてよい。
Here, when the substrates are carried out in order from above the quartz boat, a margin required above the robot arm is defined as d1, and a margin required below the robot arm is defined as d2. (FIG. 7B) Both d1 and d2 should be at least about 5 mm. Since d1 and d2 greatly depend on the operation accuracy of the robot, the values can be reduced as the accuracy increases. From the gist of the present invention, d1,
Needless to say, d2 is preferably as small as possible. Here, due to the structure of the transfer device, d1 + d2 is D1 + D
It can be considered almost the same as 2.

【0013】以上の考察より、本発明は基板をカセット
の上方より順に搬出することと、基板をカセットの下方
より搬入することを特徴とする。
From the above considerations, the present invention is characterized in that the substrates are sequentially carried out from above the cassette and that the substrates are carried in from below the cassette.

【0014】よって、式(2)、(4)から、本発明の
みが設定しうる基板間距離dは、 t1+t2+D1+D2=t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2…(5) となる。
Therefore, from the equations (2) and (4), the distance d between the substrates that can be set only by the present invention is t1 + t2 + D1 + D2 = t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2 ... (5)

【0015】d2をできるだけ小さくとるには、ロボッ
トアームの形状を工夫するとよい。このことを図10に
沿って説明する。d2をより小さくするためには、ロボ
ットアーム218の下面に外側に向かって凸の曲率1を
持たせればよい。すなわち、この場合、ロボットアーム
218で基板の搬出入を行う際、前記ロボットアーム2
18の下に位置する基板103とロボットアーム218
とが接触する確率が減るので、よりd2を小さく設計で
きる。曲率1は、突起物105に保持された状態にある
基板の曲率に一致しているとよい。また、基板の搬送ミ
スの確率を減らすためには、ロボットアームで保持され
た状態にある基板の反りの曲率と、ロボットアームの上
面に外側に向かって凸の曲率とを一致させ、基板とロボ
ットアームとの接触面積を大きくすると、摩擦力が基板
内で分散化され基板に傷が付きにくくなり好ましい。ま
た、前記接触面積が大きくなると基板の搬送に安定間が
出るので、より精度の高い搬送が可能となる。よって、
d1、d2を小さく設計できる。詳細は、実施例3に記
載する。
In order to make d2 as small as possible, it is advisable to devise the shape of the robot arm. This will be described with reference to FIG. In order to make d2 smaller, the lower surface of the robot arm 218 may have a curvature 1 convex outward. That is, in this case, when carrying in / out the substrate with the robot arm 218, the robot arm 2
18 and the robot arm 218
Since the probability of contact with decreases, d2 can be designed smaller. The curvature 1 may be equal to the curvature of the substrate held by the protrusion 105. In addition, in order to reduce the probability of a substrate transfer error, the curvature of the warp of the substrate held by the robot arm and the curvature protruding outward on the upper surface of the robot arm are matched with each other, so that the When the contact area with the arm is increased, the frictional force is dispersed in the substrate, and the substrate is hardly damaged, which is preferable. In addition, when the contact area is large, the transfer of the substrate takes a stable period, so that the transfer can be performed with higher accuracy. Therefore,
d1 and d2 can be designed to be small. Details are described in Example 3.

【0016】d1、d2をさらに小さくとるには、例え
ば、図10(d)記載の突起物216のように、基板を保
持する面と前記面の下側に位置する面とが水平面に対し
傾いており、その傾きはカセット内の空間の体積が増え
る方向につけるとよい。これにより、カセット内の空間
の体積が増えるので、より基板とカセットの接触確率が
減少する。
In order to further reduce d1 and d2, for example, as in a projection 216 shown in FIG. 10D, the surface holding the substrate and the surface located below the surface are inclined with respect to the horizontal plane. The inclination is preferably set in a direction in which the volume of the space in the cassette increases. As a result, the volume of the space in the cassette increases, and the probability of contact between the substrate and the cassette further decreases.

【0017】本発明は、半導体装置の作製工程におい
て、特に高温を要するSPC工程や、ゲッタリング工程に
有効である。ここでいうSPC工程とは、半導体膜の固相
成長を利用した半導体膜の結晶化工程を指す。また、こ
こでいうゲッタリング工程とは、半導体装置の特性を向
上させる目的で、半導体膜中の不純物濃度をある領域に
おいて減少させる工程を指す。プロセスの温度が高温に
なればなるほど、工程のコストが高くなるのは言うまで
もない。本熱処理において、半導体装置の酸化を抑える
ことは非常に重要である。この酸化を防ぐためには、た
とえば窒素雰囲気のような酸素のない状態で熱処理を行
ったり、減圧下での熱処理を行うとよい。これにより、
酸素濃度が減少する。圧力は、10〜10000Pa程度
が適当である。前述の圧力範囲は、基板を輻射を使わず
に効率的に加熱でき、しかも、半導体装置の酸化の防止
に効果的である範囲とした。
The present invention is effective in a semiconductor device manufacturing process, particularly an SPC process requiring a high temperature or a gettering process. Here, the SPC process refers to a crystallization process of a semiconductor film using solid phase growth of the semiconductor film. Further, the gettering step here refers to a step of reducing the impurity concentration in a semiconductor film in a certain region for the purpose of improving the characteristics of a semiconductor device. It goes without saying that the higher the temperature of the process, the higher the cost of the process. In this heat treatment, it is very important to suppress oxidation of the semiconductor device. In order to prevent this oxidation, for example, heat treatment may be performed in a state without oxygen such as a nitrogen atmosphere, or heat treatment may be performed under reduced pressure. This allows
Oxygen concentration decreases. The pressure is suitably about 10 to 10000 Pa. The above-mentioned pressure range is a range in which the substrate can be efficiently heated without using radiation and is effective in preventing oxidation of the semiconductor device.

【0018】ロボットアームの形状は、図22に記載の
ようなフォーク型のロボットアーム2200でも構わな
い。また、その他の形状のものでも構わない。
The shape of the robot arm may be a fork type robot arm 2200 as shown in FIG. Also, other shapes may be used.

【0019】以下に本発明を列挙する。本発明は、ロボ
ットアームにより複数の基板をカセットに搬送し、鉛直
方向に間隔dで前記複数の基板を隣接させ、前記複数の
基板を熱処理する工程を有する半導体装置の作製方法に
おいて、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前
記ロボットアームで保持させた状態で生じる前記基板の
反りt1と、前記カセットに収納された前記基板に生じる
反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+
d1+d2 を満し、d1は前記基板のカセットへの搬出
入の際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上
側に位置する前記基板との間の距離であり、d2は前記
基板のカセットへの搬出入の際に前記ロボットアームと
前記ロボットアームの下側に位置する前記基板との間の
距離であり、前記ロボットアームにより前記複数の基板
を前記カセットの下側から順に搬入する工程と、前記ロ
ボットアームにより前記複数の基板を前記カセットの上
側から順に搬出する工程と、を有することを特徴とする
半導体装置の作製方法である。
The present invention will be described below. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: transporting a plurality of substrates to a cassette by a robot arm, adjoining the plurality of substrates at an interval d in a vertical direction, and heat-treating the plurality of substrates. The relationship between the thickness t3 of the substrate, the warp t1 of the substrate generated while the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 of the substrate stored in the cassette is represented by a conditional expression t1 + t2 + d1. + d2>d> t3 +
d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and d2 is the distance between the substrate and the substrate. A distance between the robot arm and the substrate positioned below the robot arm at the time of loading and unloading, wherein the robot arm sequentially loads the plurality of substrates from under the cassette; Transferring the plurality of substrates sequentially from the upper side of the cassette by a robot arm.

【0020】本発明の他の構成は、半導体膜が成膜され
た複数の基板をロボットアームによりカセットに搬送
し、鉛直方向に間隔dで前記複数の基板を隣接させ、前
記複数の基板を熱処理する工程を有する半導体装置の作
製方法において、前記ロボットアームの厚さt3と、前記
基板を前記ロボットアームで保持させた状態で生じる前
記基板の反りt1と、前記カセットに収納された前記基板
に生じる反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>
d>t3+d1+d2 を満し、d1は前記基板のカセット
への搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボットア
ームの上側に位置する前記基板との間の距離であり、d
2は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記ロボット
アームと前記ロボットアームの下側に位置する前記基板
との間の距離であり、前記ロボットアームにより前記複
数の基板を前記カセットの下側から順に搬入する工程
と、前記ロボットアームにより前記複数の基板を前記カ
セットの上側から順に搬出する工程と、を有することを
特徴とする半導体装置の作製方法である。
Another structure of the present invention is that a plurality of substrates on which semiconductor films are formed are transported to a cassette by a robot arm, the plurality of substrates are adjacent to each other at an interval d in a vertical direction, and the plurality of substrates are heat-treated. In the method for manufacturing a semiconductor device, the thickness of the robot arm t3, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warpage of the substrate stored in the cassette The relationship with the warp t2 is determined by the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>
d> t3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, d
2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and the robot arm moves the plurality of substrates under the cassette. And a step of carrying out the plurality of substrates in order from the top of the cassette by the robot arm.

【0021】上記発明において、前記基板は、前記基板
の各々の一辺のサイズが300×400mm以上であり、
すなわち、前記基板の面積が120000mm2以上であ
り、前記基板の厚さが0.3〜1.1mmであると本発明を適用
するのに適当である。前記基板の厚さが0.4〜0.8mmであ
ると本発明を適用するのに好ましい。
In the above invention, the size of one side of each of the substrates is 300 × 400 mm or more;
That is, it is suitable for applying the present invention that the area of the substrate is 120,000 mm 2 or more and the thickness of the substrate is 0.3 to 1.1 mm. The thickness of the substrate is preferably 0.4 to 0.8 mm for applying the present invention.

【0022】上記発明において、前記ロボットアームの
上面には、ロボットアームの外側に向かって凸の曲率が
ついていると、より搬送の精度が向上するので好まし
い。また、前記ロボットアームの下面には、ロボットア
ームの外側に向かって凸の曲率がついていると、カセッ
トに収納される基板の間の距離を小さくできるので好ま
しい。
In the above invention, it is preferable that the upper surface of the robot arm has a curvature that is convex toward the outside of the robot arm, because the transfer accuracy is further improved. It is preferable that the lower surface of the robot arm has a convex curvature toward the outside of the robot arm, because the distance between the substrates stored in the cassette can be reduced.

【0023】上記発明において、前記カセットの基板を
保持する突起物は、水平面から傾いた面にて基板を保持
し、前記傾いた面は、前記基板の中央に向かって高さが
減少する面であると、カセットに収納された基板の間の
距離をより狭くできるので好ましい。
In the above invention, the projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface inclined from a horizontal plane, and the inclined surface is a surface whose height decreases toward the center of the substrate. This is preferable because the distance between the substrates housed in the cassette can be further reduced.

【0024】また、上記発明において、前記カセットの
基板を保持する突起物の基板を保持する面の下に位置す
る面は、前記基板の中央に向かって高さが増加する面で
あると、カセットに収納された基板の間の距離をより狭
くできるので好ましい。
In the above invention, the surface of the projection that holds the substrate of the cassette under the surface of holding the substrate is a surface whose height increases toward the center of the substrate. This is preferable because the distance between the substrates accommodated in the substrate can be reduced.

【0025】また、上記発明において、前記熱処理は半
導体薄膜のSPC工程であると製造コスト低減の面で効
果が高い。あるいは、前記熱処理は半導体薄膜における
不純物のゲッタリング工程であると製造コスト低減の面
で効果が高い。
In the above invention, if the heat treatment is an SPC process for a semiconductor thin film, the effect is high in terms of reduction in manufacturing cost. Alternatively, if the heat treatment is a step of gettering impurities in the semiconductor thin film, the effect is high in terms of reduction in manufacturing cost.

【0026】また上記発明において、前記熱処理は圧力
10〜10000Paの減圧下で行われると、半導体装置
の酸化が防止されるので好ましい。
In the above invention, it is preferable that the heat treatment is performed under a reduced pressure of 10 to 10000 Pa since oxidation of the semiconductor device is prevented.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態では、
本発明の縦型熱処理装置を、TFTの半導体層(能動
層)となる半導体膜の結晶化に使用する場合について図
3を用いて説明する。
(Embodiment 1) In this embodiment,
A case where the vertical heat treatment apparatus of the present invention is used for crystallization of a semiconductor film to be a semiconductor layer (active layer) of a TFT will be described with reference to FIG.

【0028】まず、基板(本実施形態では、コーニング
社製1737基板)10上に200nm厚の窒化酸素シリコン
膜でなる下地膜11と厚さ55nmの非晶質半導体膜(本
実施形態ではアモルファスシリコン膜)12を形成す
る。この工程は、下地膜およびアモルファスシリコン膜
は大気解放しないで連続的に形成してもかまわない。
First, a base film 11 made of a 200-nm-thick silicon oxynitride film and a 55-nm-thick amorphous semiconductor film (in this embodiment, an amorphous silicon A film 12 is formed. In this step, the base film and the amorphous silicon film may be formed continuously without being exposed to the atmosphere.

【0029】次に重量換算で10ppmの金属元素(本実
施形態ではニッケル)を含む水溶液(酢酸ニッケル水溶
液)をスピンコート法で塗布して、金属元素含有層13
をアモルファスシリコン膜12上に形成する。ここで使
用可能な金属元素としては、ニッケル以外にパラジウム
(Pd)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、コバルト(C
o)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)といった
元素がある。
Next, an aqueous solution (aqueous nickel acetate solution) containing 10 ppm by weight of a metal element (nickel in this embodiment) is applied by spin coating to form a metal element-containing layer 13.
Is formed on the amorphous silicon film 12. Metal elements usable here include palladium (Pd), tin (Sn), lead (Pb), cobalt (C
o), platinum (Pt), copper (Cu), and gold (Au).

【0030】また、本実施形態ではスピンコート法でニ
ッケルを添加する方法を示したが、蒸着法やスパッタ法
といった方法で金属元素を添加してもよい。(図3の
(A))
In this embodiment, the method of adding nickel by the spin coating method has been described, but the metal element may be added by a method such as a vapor deposition method or a sputtering method. (FIG. 3
(A))

【0031】次に、金属元素の添加された半導体膜が成
膜された基板を、搬送用のロボットにより、石英ボート
に搬入し、収納する。搬送用のロボットは、セラミック
製の厚さ10mmのロボットアームを持ち、条件式(4)
から基板間距離dを20mmとする。このとき、d1=d
2=5mmである。基板は60枚収納可能な石英ボートに
収納される。基板を石英ボートの下方から順次搬入する
と、このとき、t3=10mm、d=20mmであるから、1
0mmの余裕があり比較的楽に搬入が出来る。基板の搬入
時に、基板を上から順に詰めていく方法をとると、基板
間距離dの条件式は式(2)となり、t1+t2は約15mm
であるから、d=20mmとすると式(2)を満たさない
こととなり、搬送が難しくなる。
Next, the substrate on which the semiconductor film to which the metal element is added is formed is carried into a quartz boat by a transfer robot and stored therein. The transfer robot has a ceramic robot arm with a thickness of 10 mm, and conditional expression (4)
And the distance d between the substrates is 20 mm. At this time, d1 = d
2 = 5 mm. The substrates are stored in a quartz boat capable of storing 60 substrates. When the substrates are sequentially loaded from below the quartz boat, t3 = 10 mm and d = 20 mm.
There is a margin of 0mm and it can be carried in relatively easily. If the method of packing the substrates in order from the top when loading the substrates is adopted, the conditional expression of the distance d between the substrates becomes the expression (2), and t1 + t2 is about 15 mm.
Therefore, if d = 20 mm, Expression (2) is not satisfied, and transport becomes difficult.

【0032】石英ボート203に基板を収納後、ボート
エレベータユニット205で石英ボート203を上方に
移動させ、基板を石英チューブ201内に格納する。熱
処理による半導体膜の酸化を防止するため石英チューブ
201内を窒素雰囲気とし、加熱を開始する。例えば、
まず、400〜500℃で1時間程度の加熱処理を行
い、膜中に含有される水素を脱離させたのち、500〜
650℃で4〜12時間の加熱処理を行ってアモルファ
スシリコンの結晶化を行い、結晶質シリコン膜14を得
る。(図3の(B)) (実施形態2)
After storing the substrates in the quartz boat 203, the quartz boat 203 is moved upward by the boat elevator unit 205, and the substrates are stored in the quartz tube 201. In order to prevent oxidation of the semiconductor film due to heat treatment, the inside of the quartz tube 201 is set to a nitrogen atmosphere, and heating is started. For example,
First, a heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for about 1 hour to desorb hydrogen contained in the film.
The amorphous silicon is crystallized by performing heat treatment at 650 ° C. for 4 to 12 hours to obtain the crystalline silicon film 14. ((B) of FIG. 3) (Embodiment 2)

【0033】実施形態2では、実施形態1で作製した結
晶質シリコン膜から、金属元素を除去する方法を示す。
この方法は、一般にゲッタリング工程と呼ばれる。
In the second embodiment, a method for removing a metal element from the crystalline silicon film manufactured in the first embodiment will be described.
This method is generally called a gettering step.

【0034】結晶質シリコン膜14の上に、酸化シリコ
ン膜でなるマスクとして絶縁膜16を200nm厚で形成
し、開口部15を形成する。この開口部15から露出し
た結晶質シリコン膜14に対して、周期表の15族に属
する元素(本実施形態ではリン)を添加する工程を行
う。この工程により、1×1019〜1×1020atoms/cm
3の濃度でリンを含むゲッタリング領域17が形成され
る。リンの添加の方法は、例えばドーピング法で行えば
よい。
An insulating film 16 having a thickness of 200 nm is formed on the crystalline silicon film 14 as a mask made of a silicon oxide film, and an opening 15 is formed. A step of adding an element belonging to Group 15 of the periodic table (phosphorus in this embodiment) to the crystalline silicon film 14 exposed from the opening 15 is performed. By this step, 1 × 10 19 to 1 × 10 20 atoms / cm
A gettering region 17 containing phosphorus at a concentration of 3 is formed. The method of adding phosphorus may be, for example, a doping method.

【0035】縦型熱処理装置に、リンが添加された結晶
質シリコン膜を搬入し、石英チューブに格納する。搬入
方法は、実施形態1に記載した方法でよい。次いで、石
英チューブ内をロータリーポンプ、メカニカルブースタ
ーポンプで真空引きし、高い純度(窒素中に含まれるC
4、CO、CO2、H2、H2O及びO2の濃度が1ppb以
下である)の窒素を5l/minで流して、石英チューブ内
の圧力を13.3〜26.7Paに保ち、酸素濃度が5pp
m以下(本実施形態では2ppm以下)の窒素雰囲気を作
る。この窒素雰囲気中で450℃〜650℃、4〜24
時間の加熱処理工程を行う。なお、本実施形態において
は、窒素雰囲気としたが、酸素濃度が5ppm以下にでき
れば雰囲気は、酸素を含まない気体、例えばヘリウム
(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)といった
不活性気体でもよい。また、熱による分解で堆積した
り、半導体膜と反応しないような気体、例えば水素(H
2)でもよい。
The crystalline silicon film to which phosphorus has been added is carried into the vertical heat treatment apparatus, and stored in a quartz tube. The loading method may be the method described in the first embodiment. Next, the inside of the quartz tube was evacuated with a rotary pump and a mechanical booster pump to obtain high purity (C contained in nitrogen).
(The concentration of H 4 , CO, CO 2 , H 2 , H 2 O, and O 2 is 1 ppb or less) at a flow rate of 5 l / min to maintain the pressure in the quartz tube at 13.3 to 26.7 Pa. , Oxygen concentration is 5pp
A nitrogen atmosphere of m or less (2 ppm or less in this embodiment) is created. 450 to 650 ° C., 4 to 24 in this nitrogen atmosphere.
Perform the heat treatment process for a long time. In this embodiment, the atmosphere is a nitrogen atmosphere. However, if the oxygen concentration can be reduced to 5 ppm or less, the atmosphere may be a gas containing no oxygen, for example, an inert gas such as helium (He), neon (Ne), or argon (Ar). Good. Further, a gas such as hydrogen (H) which does not deposit by thermal decomposition or react with the semiconductor film.
2 ) You can.

【0036】この加熱処理工程により結晶質シリコン膜
14中のニッケルが矢印の方向に移動し、リンのゲッタ
リング作用によって、ゲッタリング領域17に捕獲され
る。即ち、結晶質シリコン膜14中からニッケルが除去
され、結晶質シリコン膜14に含まれるニッケルの濃度
は1×1017 atoms/cm3以下、好ましくは1×1016at
oms/cm3以下にまで低減することができる。
By this heat treatment step, nickel in the crystalline silicon film 14 moves in the direction of the arrow, and is captured in the gettering region 17 by the gettering action of phosphorus. That is, nickel is removed from the crystalline silicon film 14, and the concentration of nickel contained in the crystalline silicon film 14 is 1 × 10 17 atoms / cm 3 or less, preferably 1 × 10 16 at.
oms / cm 3 or less.

【0037】以上のようにして形成された結晶質シリコ
ン膜14は、結晶化を助長する金属元素を用い、さらに
結晶化のあとに、金属元素をリンのゲッタリング作用に
より除去しており、結晶質シリコン膜14中に残存する
金属元素の濃度を低減しているため、良好な結晶質シリ
コン膜を得ることができる。
The crystalline silicon film 14 formed as described above uses a metal element that promotes crystallization, and after the crystallization, the metal element is removed by the gettering action of phosphorus. Since the concentration of the metal element remaining in the crystalline silicon film 14 is reduced, a good crystalline silicon film can be obtained.

【実施例】(実施例1)本実施例では、本発明の基板の
移載方法を用いた移載機の例を示す。図4に、沿って実
施例を説明する。
(Embodiment 1) In this embodiment, an example of a transfer machine using the substrate transfer method of the present invention will be described. An embodiment will be described with reference to FIG.

【0038】図4において、中央に位置するのが、基板
搬送のためのロボットアーム207である。回転機構に
より、向きを変えることができ、また伸縮も可能であ
る。ロボットアーム207は、まず、基板が収納されて
いるカセット208の最上部の基板1より、基板が収納
されていないカセット209の最下部の位置10へ搬送
を行う。次に、カセット208において、基板1が搬送
されたことにより最上部に位置する基板となった基板2
を、基板が収納されていないカセット209の位置11
に移す。これらの一連の動作を繰り返すことで、カセッ
ト208に収納されている基板を、カセット209にす
べて移動させることができる。この規則に従うことで、
基板の搬出入時における基板とロボットアームの位置関
係は、図1(c)と同様となる。よって、基板間距離を制
限する式は、(4)となるので、基板間距離dに対する
条件が緩くなり、より基板間距離を狭くすることが可能
となる。
In FIG. 4, a robot arm 207 for transferring a substrate is located at the center. The direction can be changed by the rotation mechanism, and expansion and contraction are also possible. First, the robot arm 207 carries the substrate 1 from the uppermost substrate 1 of the cassette 208 in which the substrates are stored to the lowermost position 10 of the cassette 209 in which the substrates are not stored. Next, in the cassette 208, the substrate 2 that has become the uppermost substrate due to the transport of the substrate 1
To the position 11 of the cassette 209 in which no substrates are stored.
Transfer to By repeating these series of operations, all the substrates stored in the cassette 208 can be moved to the cassette 209. By following these rules,
The positional relationship between the substrate and the robot arm when loading and unloading the substrate is the same as in FIG. 1 (c). Therefore, since the equation for limiting the distance between the substrates is (4), the condition for the distance d between the substrates is relaxed, and the distance between the substrates can be further reduced.

【0039】(実施例2)本実施例では、基板間の距離
を比較的狭くした方が工業的によい結果が出る例を示
す。具体的には、半導体装置の作製工程の熱処理の工程
において、半導体装置のゲート電極と配線のコンタクト
抵抗の値が、前記熱処理を行う縦型バッチ処理装置の基
板間距離が狭い場合と広い場合で異なり、狭い場合の方
が抵抗値が下がった例を示す。
(Embodiment 2) In this embodiment, an example in which a relatively narrow distance between substrates produces industrially good results will be described. Specifically, in the heat treatment process of the manufacturing process of the semiconductor device, the value of the contact resistance between the gate electrode and the wiring of the semiconductor device is determined when the distance between the substrates of the vertical batch processing apparatus performing the heat treatment is small and wide. In contrast, an example in which the resistance value is lower in a narrow case is shown.

【0040】本実施例では、TFTを作製する工程は省
き、TaNとWの積層膜をゲート電極として使用し、ゲート
配線にAl-Ndを用いた場合のコンタクトチェーン抵抗の
違いを実験的に調べた例を示す。
In this embodiment, the step of fabricating a TFT is omitted, and the difference in contact chain resistance when a laminated film of TaN and W is used as a gate electrode and Al-Nd is used for a gate wiring is experimentally examined. Here is an example.

【0041】まず、石英基板の片面に、TaNを30nm成
膜し、続いて連続的にWを370nm成膜した。成膜前に
は、前記石英基板の洗浄を十分に行った。具体的には、
純水による洗浄と、メガソニックによる洗浄を行った。
First, a film of TaN was formed to a thickness of 30 nm on one side of a quartz substrate, and a film of W was continuously formed to a thickness of 370 nm. Before film formation, the quartz substrate was sufficiently washed. In particular,
Washing with pure water and washing with megasonic were performed.

【0042】その後、コンタクトチェーンを形成する目
的で、TaNとWの積層膜をパターニングし、更に熱アニー
ルを行った。前記熱アニールは、半導体装置の作製工程
においては、例えば活性層にドーピングされたドーパン
トの活性化工程や、TFTのチャネル領域に於ける不純物
のゲッタリング工程などで行われる。このような熱アニ
ールの工程には、一般に縦型バッチ処理装置がよく用い
られる。前記活性化工程や、ゲッタリング工程における
熱アニールの適正温度は、450〜600度程度であっ
た。
Thereafter, for the purpose of forming a contact chain, the laminated film of TaN and W was patterned and further subjected to thermal annealing. In the manufacturing process of the semiconductor device, the thermal annealing is performed, for example, in a process of activating a dopant doped in an active layer, a process of gettering impurities in a channel region of a TFT, and the like. Generally, a vertical batch processing apparatus is often used for such a thermal annealing step. The appropriate temperature for the thermal annealing in the activation step and the gettering step was about 450 to 600 degrees.

【0043】本実験で用いた縦型熱処理装置の概観を図
5に示す。実験用の基板は、石英チューブ210に囲ま
れた石英ボート211中に収納される。熱処理中の隣接
する基板の間隔を変えて実験を行うため、図5中のアド
レス1〜20、23から60には洗浄された石英基板を
配置し、アドレス21と22、68と76にTaNとWの積
層膜が成膜された基板を配置した。これにより、アドレ
ス21と22に配置された基板は基板間隔の狭い場合の
実験に用い、アドレス68と76に配置された基板は、
基板間隔の広い場合の実験に用いた。アドレス21と2
2の基板間距離は5mm、アドレス68と76の基板間距
離は50mmであった。本実施例では、600度の窒素雰
囲気、大気圧下で4時間の熱アニールをした。石英チュ
ーブ内を窒素に置換する際、バルブ219を介し真空ポ
ンプ220により石英チューブ210内を真空引きなが
ら、ガス供給管212から窒素を石英チューブ210に
導入した。熱処理中、窒素はガス供給管212より毎分
5000cm3流し、このとき石英チューブ内の雰囲気
において、酸素濃度は15ppm程度であった。
FIG. 5 shows an overview of the vertical heat treatment apparatus used in this experiment. The experimental substrate is housed in a quartz boat 211 surrounded by a quartz tube 210. In order to carry out experiments by changing the distance between adjacent substrates during the heat treatment, a cleaned quartz substrate is arranged at addresses 1 to 20, 23 to 60 in FIG. 5, and TaN is applied to addresses 21 and 22, 68 and 76. The substrate on which the laminated film of W was formed was arranged. As a result, the substrates disposed at addresses 21 and 22 are used for an experiment in the case where the substrate interval is small, and the substrates disposed at addresses 68 and 76 are:
It was used in experiments where the substrate spacing was wide. Address 21 and 2
The distance between the substrates of No. 2 was 5 mm, and the distance between the substrates of addresses 68 and 76 was 50 mm. In this embodiment, thermal annealing was performed for 4 hours under a nitrogen atmosphere at 600 degrees and atmospheric pressure. When the inside of the quartz tube was replaced with nitrogen, nitrogen was introduced into the quartz tube 210 from the gas supply pipe 212 while the inside of the quartz tube 210 was evacuated by the vacuum pump 220 via the valve 219. During the heat treatment, nitrogen was flowed at 5000 cm 3 per minute from the gas supply pipe 212. At this time, the oxygen concentration in the atmosphere inside the quartz tube was about 15 ppm.

【0044】その後、Al-Ndを成膜し、さらにパターニ
ングにより、コンタクトチェーンを形成した。コンタク
トチェーンの段数は50段とした。コンタクトチェーン
抵抗を測定した結果を、図6に示す。アドレス21に配
置された基板のコンタクトチェーン抵抗は、数十Ωの辺
りで非常にばらつきが小さくまとまっているのに対し、
アドレス68に配置された基板のコンタクトチェーン抵
抗は、数十Ωから百Ω近くまでの範囲で大きくばらつい
た。この結果から、熱処理中の基板間距離の短い方がコ
ンタクト抵抗のバラツキを抑えられることが言える。す
なわち、基板間距離を短くすることが、半導体装置の特
性の向上にもつながることが本実験から示された。この
ような結果が出た原因は、Wの酸化の影響ではないかと
推測している。基板間の距離を密にしたことで、Wの酸
化の効率が悪くなり特性の変質が抑えられたと考えると
本現象を説明できる。酸化をさらに抑えるためには、減
圧下での熱処理を行うとよい。これにより、酸素濃度が
減少する。また、熱処理中の雰囲気は、窒素雰囲気とす
るとさらに酸化が防止できるので好ましい。圧力は、1
0〜10000Pa程度が適当である。前記圧力範囲は、
基板を輻射を使わずに効率的に加熱でき、しかも、半導
体装置の酸化の防止に効果的である範囲とした。
Thereafter, a film of Al-Nd was formed, and a contact chain was formed by patterning. The number of stages of the contact chain was 50. FIG. 6 shows the result of measuring the contact chain resistance. The contact chain resistance of the substrate arranged at the address 21 has a very small variation around several tens Ω, whereas
The contact chain resistance of the substrate located at the address 68 varied widely in the range from several tens of Ω to nearly 100 Ω. From this result, it can be said that the shorter the distance between the substrates during the heat treatment, the more the variation in the contact resistance can be suppressed. That is, this experiment showed that shortening the distance between the substrates also leads to improvement in the characteristics of the semiconductor device. It is speculated that the cause of such a result may be the effect of oxidation of W. This phenomenon can be explained by considering that the reduction in the distance between the substrates made the efficiency of oxidation of W inferior and the deterioration of characteristics suppressed. In order to further suppress oxidation, heat treatment under reduced pressure may be performed. Thereby, the oxygen concentration decreases. The atmosphere during the heat treatment is preferably a nitrogen atmosphere because oxidation can be further prevented. The pressure is 1
About 0 to 10000 Pa is appropriate. The pressure range is
The substrate can be efficiently heated without using radiation, and is in a range that is effective for preventing oxidation of the semiconductor device.

【0045】(実施例3)本実施例では、ロボットアー
ムの形状、及び、図1で説明した基板を支える突起物1
05の形状を変化させることで、さらに、基板間距離を
狭くする例を示す。本実施例で示すロボットアームは、
基板の搬送に余裕を持たせるものであり、また、基板に
傷を付けにくいものである。
(Embodiment 3) In this embodiment, the shape of the robot arm and the projection 1 supporting the substrate described with reference to FIG.
An example in which the distance between the substrates is further reduced by changing the shape of the substrate 05 will be described. The robot arm shown in this embodiment is
This allows the substrate to be transported with a margin, and also does not easily damage the substrate.

【0046】図8〜図10に沿って本実施例を説明す
る。図8(a)は、図7と同様の図面であるが、ロボット
アーム213の形状が異なっている。ロボットアーム2
13は、基板と接する部分にある曲率を持たせており、
前記曲率は、基板103をロボットアーム213で保持
したときに出来る基板の曲率に概略一致させている。こ
れにより、ロボットアーム213と基板103との接す
る部分の面積が著しく増加するため、基板に傷を付ける
確率が著しく低下する。図8(b)は、基板を支える突起
物105の形状を変えた例である。突起物214の下部
は水平方向に対し傾いている面であり、この面の形状
は、ロボットアーム213にて、基板103を保持した
ときの基板103端部における基板の反りと概略一致す
る。これにより、基板103を石英ボート104に収納
するときに、基板103と突起物214との接触確率を
減らすことができる。従って、設計により余裕が出来、
基板間距離をより狭くすることが可能となる。
This embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8A is a view similar to FIG. 7 except that the shape of the robot arm 213 is different. Robot arm 2
13 has a curvature at a portion in contact with the substrate,
The curvature approximately matches the curvature of the substrate formed when the substrate 103 is held by the robot arm 213. This significantly increases the area of the portion where the robot arm 213 and the substrate 103 are in contact with each other, so that the probability of damaging the substrate is significantly reduced. FIG. 8B is an example in which the shape of the projection 105 supporting the substrate is changed. The lower part of the protrusion 214 is a surface that is inclined with respect to the horizontal direction, and the shape of this surface approximately matches the warpage of the substrate at the end of the substrate 103 when the robot arm 213 holds the substrate 103. Thus, when the substrate 103 is stored in the quartz boat 104, the probability of contact between the substrate 103 and the protrusion 214 can be reduced. Therefore, the design allows more time,
The distance between the substrates can be further reduced.

【0047】図8(c)は、突起物の上部を水平面に対し
斜めにする例である。この傾きは、突起物215が基板
103を保持するとき、基板103と突起物215との
接触面積が著しく増加するため、基板103に傷が付き
にくい構成となっている。図8(d)は、突起物の上部と
下部を共に水平面に対し斜めにする例である。これらの
傾きにより、図8(b)に示した突起物214と図8(c)
に示した突起物215の両方の特性を突起物216に持
たせることができる。
FIG. 8C shows an example in which the upper part of the projection is inclined with respect to the horizontal plane. When the protrusion 215 holds the substrate 103, the contact area between the substrate 103 and the protrusion 215 is significantly increased, so that the substrate 103 is not easily damaged. FIG. 8D shows an example in which both the upper and lower portions of the projection are inclined with respect to the horizontal plane. Due to these inclinations, the projection 214 shown in FIG. 8B and the projection 214 shown in FIG.
The characteristics of both of the protrusions 215 shown in FIG.

【0048】図9(a)は、ロボットアーム217の下部
に曲率を持たせる例である。これにより、ロボットアー
ム217の下部に位置する基板103とロボットアーム
217との距離d2をさらに狭くすることが可能とな
る。また、図9(b)〜(d)は、図8(b)〜(d)と同様に突起
物の形状を変形した例である。これらの効果は、図8の
ものと同様である。図10(a)は、ロボットアーム21
8の上下部分に曲率を持たせた例である。これは、ロボ
ットアーム213とロボットアーム217との効果を足
し合わせた効果を持つ。また、図10(b)〜(d)は、図8
(b)〜(d)と同様に突起物の形状を変形した例である。こ
れらの効果は、図8のものと同様である。 (実施例4)本実施例ではアクティブマトリクス基板の
作製方法について図11〜15を用いて説明する。
FIG. 9A shows an example in which the lower part of the robot arm 217 has a curvature. Accordingly, the distance d2 between the substrate 103 located below the robot arm 217 and the robot arm 217 can be further reduced. FIGS. 9B to 9D are examples in which the shapes of the protrusions are modified similarly to FIGS. 8B to 8D. These effects are similar to those of FIG. FIG. 10A shows the robot arm 21.
This is an example in which the upper and lower portions of 8 have curvature. This has an effect obtained by adding the effects of the robot arm 213 and the robot arm 217. 10 (b) to 10 (d) correspond to FIG.
This is an example in which the shape of the projection is modified similarly to (b) to (d). These effects are similar to those of FIG. Embodiment 4 In this embodiment, a method for manufacturing an active matrix substrate will be described with reference to FIGS.

【0049】まず、本実施例ではコーニング社の#70
59ガラスや#1737ガラスなどに代表されるバリウ
ムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラス
などのガラスからなる基板300を用いる。なお、基板
300としては、石英基板やシリコン基板、金属基板ま
たはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用
いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱
性が有するプラスチック基板を用いてもよい。
First, in this embodiment, Corning # 70
A substrate 300 made of glass such as barium borosilicate glass represented by 59 glass or # 1737 glass, or aluminoborosilicate glass is used. Note that as the substrate 300, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Further, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand the processing temperature of this embodiment may be used.

【0050】次いで、基板300上に酸化珪素膜、窒化
珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地
膜301を形成する。本実施例では下地膜301として
2層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または2層以
上積層させた構造を用いても良い。下地膜301の一層
目としては、プラズマCVD法を用い、SiH4、N
3、及びN2Oを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪
素膜301aを10〜200nm(好ましくは50〜10
0nm)形成する。本実施例では、膜厚50nmの酸化窒
化珪素膜301a(組成比Si=32%、O=27%、
N=24%、H=17%)を形成した。次いで、下地膜
301のニ層目としては、プラズマCVD法を用い、S
iH4、及びN2Oを反応ガスとして成膜される酸化窒化
珪素膜301bを50〜200nm(好ましくは100
〜150nm)の厚さに積層形成する。本実施例では、膜
厚100nmの酸化窒化珪素膜301b(組成比Si=
32%、O=59%、N=7%、H=2%)を形成し
た。
Next, a base film 301 made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed on the substrate 300. Although a two-layer structure is used as the base film 301 in this embodiment, a single-layer film of the insulating film or a structure in which two or more layers are stacked may be used. As the first layer of the base film 301, SiH 4 , N 2
The silicon oxynitride film 301a formed by using H 3 and N 2 O as a reaction gas is formed to a thickness of 10 to 200 nm (preferably 50 to 10 nm).
0 nm). In this embodiment, a 50 nm-thick silicon oxynitride film 301a (composition ratio: Si = 32%, O = 27%,
N = 24%, H = 17%). Next, as a second layer of the base film 301, a plasma CVD
A silicon oxynitride film 301b formed by using iH 4 and N 2 O as a reaction gas has a thickness of 50 to 200 nm (preferably 100 nm).
(About 150 nm). In this embodiment, a 100-nm-thick silicon oxynitride film 301b (composition ratio Si =
32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%).

【0051】次いで、下地膜上に半導体膜302を形成
する。半導体膜302は、非晶質構造を有する半導体膜
を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラ
ズマCVD法等)により、25〜80nm(好ましくは
30〜60nm)の厚さで形成する。半導体膜の材料に
限定はないが、好ましくは珪素または珪素ゲルマニウム
(SiGe)合金などで形成すると良い。続いて、公知
の結晶化処理(レーザー結晶化法、熱結晶化法、または
ニッケルなどの金属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。半導体層402〜406を形成する。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、加熱処理(550℃、4時
間)を行ない、結晶質珪素膜を形成した。前記脱水素化
及び、加熱処理は、本発明が特徴とする縦型熱処理処理
装置を用いる方法を用いればよい。以下、熱処理工程が
幾つかあるが、それらの工程のいずれも本発明が特徴と
する縦型熱処理装置を用いる方法をとればよい。また、
基板の移載の際に用いる移載機においても、本発明が特
徴とする方法を用いればよい。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402〜406を形成した。
Next, a semiconductor film 302 is formed on the base film. As the semiconductor film 302, a semiconductor film having an amorphous structure is formed with a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm) by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, or the like). Although there is no limitation on the material of the semiconductor film, it is preferable to use silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy. Subsequently, the crystalline semiconductor film obtained by performing a known crystallization treatment (such as a laser crystallization method, a thermal crystallization method, or a thermal crystallization method using a metal such as nickel) is patterned into a desired shape. Formed. The semiconductor layers 402 to 406 are formed. 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
After heating at 550 ° C. for 1 hour), a crystalline silicon film was formed. The dehydrogenation and the heat treatment may be performed by a method using a vertical heat treatment apparatus which is a feature of the present invention. Hereinafter, there are several heat treatment steps, and any of these steps may be performed by a method using a vertical heat treatment apparatus which is a feature of the present invention. Also,
The method characterized by the present invention may be used in a transfer machine used for transferring a substrate. Then, semiconductor layers 402 to 406 were formed by patterning the crystalline silicon film using a photolithography method.

【0052】また、半導体膜の結晶化にレーザ結晶化法
を適用する場合には、パルス発振型または連続発光型の
エキシマレーザやYAGレーザ、YVO4レーザ等を用
いることができる。これらのレーザを用いる場合には、
レーザ発振器から放射されたレーザビームを光学系で線
状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結
晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキ
シマレーザを用いる場合はパルス発振周波数300Hz
とし、レーザーエネルギー密度を100〜800mJ/cm2
(代表的には200〜700mJ/cm2)とする。また、YA
Gレーザを用いる場合にはその第2高調波を用いパルス
発振周波数1〜300Hzとし、レーザーエネルギー密
度を300〜1000mJ/cm2(代表的には350〜80
0mJ/cm2)とすると良い。そして幅100〜1000μ
m、例えば400μmで線状に集光したレーザビームを
基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザビームの
重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜98%とし
て行ってもよい。
When a laser crystallization method is used for crystallization of a semiconductor film, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, a YAG laser, a YVO 4 laser, or the like can be used. When using these lasers,
It is preferable to use a method in which a laser beam 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, but when an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is 300 Hz.
And a laser energy density of 100 to 800 mJ / cm 2
(Typically 200 to 700 mJ / cm 2 ). Also, YA
When a G laser is used, its second harmonic is used to make the pulse oscillation frequency 1 to 300 Hz, and the laser energy density is 300 to 1000 mJ / cm 2 (typically 350 to 80 mJ / cm 2 ).
0 mJ / cm 2 ). And width 100-1000μ
A laser beam condensed linearly at m, for example, 400 μm may be irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear laser beam at this time may be set to 50 to 98%.

【0053】半導体層402〜406を形成した後、T
FTのしきい値を制御するために微量な不純物元素(ボ
ロンまたはリン)のドーピングを行なってもよい。
After forming the semiconductor layers 402 to 406, T
A small amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped in order to control the threshold value of FT.

【0054】次いで、半導体層402〜406を覆うゲ
ート絶縁膜407を形成する。ゲート絶縁膜407はプ
ラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜
150nmとして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。もちろん、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 407 covering the semiconductor layers 402 to 406 is formed. The gate insulating film 407 is formed by a plasma CVD method or a sputtering method and has a thickness of 40 to
The insulating film containing silicon is formed to have a thickness of 150 nm. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio: Si = 32%, O = 59%, 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.

【0055】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.

【0056】次いで、図11(B)に示すように、ゲー
ト絶縁膜407上に膜厚20〜100nmの第1の導電
膜408と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜4
09とを積層形成する。本実施例では、膜厚30nmの
TaN膜からなる第1の導電膜408と、膜厚370n
mのW膜からなる第2の導電膜409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CV
D法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電
極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、
W膜の抵抗率は20μΩcm以下にすることが望まし
い。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図る
ことができるが、W膜中に酸素などの不純物元素が多い
場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実
施例では、高純度のW(純度99.9999%)のター
ゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中か
らの不純物の混入がないように十分配慮してW膜を形成
することにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現するこ
とができた。
Next, as shown in FIG. 11B, a first conductive film 408 having a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 4 having a thickness of 100 to 400 nm are formed on the gate insulating film 407.
09 is laminated. In this embodiment, a first conductive film 408 made of a TaN film having a thickness of 30 nm and a
A second conductive film 409 made of a W film was formed by lamination.
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. In addition, thermal CV using tungsten hexafluoride (WF 6 )
It can also be formed by Method D. In any case, it is necessary to lower the resistance in order to use it as a gate electrode,
It is desirable that the resistivity of the W film be 20 μΩcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when the W film contains many impurity elements such as oxygen, the crystallization is inhibited and the resistance is increased. Therefore, in this embodiment, the W film is formed by a sputtering method using a high-purity W (purity of 99.9999%) target, and further taking care not to mix impurities from the gas phase during film formation. By forming, a resistivity of 9 to 20 μΩcm could be realized.

【0057】なお、本実施例では、第1の導電膜408
をTaN、第2の導電膜409をWとしたが、特に限定
されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu、
Cr、Ndから選ばれた元素、または前記元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。
また、リン等の不純物元素をドーピングした結晶質珪素
膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、AgP
dCu合金を用いてもよい。また、第1の導電膜をタン
タル(Ta)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組
み合わせ、第1の導電膜を窒化チタン(TiN)膜で形
成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導
電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電
膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化タン
タル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜とす
る組み合わせとしてもよい。
In this embodiment, the first conductive film 408 is used.
Is TaN and the second conductive film 409 is W, but there is no particular limitation, and any of Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu,
It may be formed of an element selected from Cr and Nd, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component.
Alternatively, a semiconductor film typified by a crystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. AgP
A dCu alloy may be used. A first conductive film formed of a tantalum (Ta) film, a second conductive film formed of a W film, a first conductive film formed of a titanium nitride (TiN) film, and a second conductive film formed of a titanium nitride (TiN) film; Are combined with a W film, the first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, and the second conductive film is formed of an Al film, and the first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film. Alternatively, a combination of the second conductive film and the Cu film may be used.

【0058】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク410〜415を形成し、電極及び
配線を形成するための第1のエッチング処理を行なう。
第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条
件で行なう。本実施例では第1のエッチング条件とし
て、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型
プラズマ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにC
4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を2
5/25/10(sccm)とし、1Paの圧力でコイル
型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入して
プラズマを生成してエッチングを行った。ここでは、松
下電器産業(株)製のICPを用いたドライエッチング
装置(Model E645−□ICP)を用いた。基板側
(試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力
を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして
第1の導電層の端部をテーパー形状とする。
Next, resist masks 410 to 415 are formed by photolithography, and a first etching process for forming electrodes and wirings is performed.
The first etching process is performed under the first and second etching conditions. In this embodiment, as the first etching condition, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method is used, and C is used as an etching gas.
Using F 4 , Cl 2 and O 2 , each gas flow ratio was 2
At 5/25/10 (sccm), 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma and perform etching. Here, a dry etching apparatus (Model E645- □ ICP) using ICP manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. was used. A 150 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied.
The W film is etched under the first etching conditions to make the end of the first conductive layer tapered.

【0059】この後、レジストからなるマスク410〜
415を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッ
チング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス
流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコ
イル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入
してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行
った。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56
MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を
印加する。CF4とCl2を混合した第2のエッチング条
件ではW膜及びTaN膜とも同程度にエッチングされ
る。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチ
ングするためには、10〜20%程度の割合でエッチン
グ時間を増加させると良い。
Thereafter, a mask 410 made of resist is formed.
The second etching condition was changed without removing 415, CF 4 and Cl 2 were used as etching gases, the respective gas flow ratios were 30/30 (sccm), and the pressure was 1 Pa to form a coil-type electrode. RF (13.56 MHz) power of 500 W was applied to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. The substrate side (sample stage) also has a 20 W RF (13.56
MHz) power is applied and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the second etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time is preferably increased by about 10 to 20%.

【0060】上記第1のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電
層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は15〜45°となる。こうして、第
1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層
から成る第1の形状の導電層417〜422(第1の導
電層417a〜422aと第2の導電層417b〜42
2b)を形成する。416はゲート絶縁膜であり、第1
の形状の導電層417〜422で覆われない領域は20
〜50nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成され
る。
In the first etching process, by making the shape of the mask made of resist suitable,
The ends of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. The angle of the tapered portion is 15 to 45 °. In this manner, the first shape conductive layers 417 to 422 (the first conductive layers 417a to 422a and the second conductive layers 417b to 417b) formed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process.
2b) is formed. 416 is a gate insulating film,
The region not covered by the conductive layers 417 to 422 having the
A region that is etched and thinned by about 50 nm is formed.

【0061】そして、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第1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12(A))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
なえば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×1
13〜5×1015/cm2とし、加速電圧を60〜10
0keVとして行なう。本実施例ではドーズ量を1.5
×1015/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
417〜421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の高濃度不純物領域30
6〜310が形成される。第1の高濃度不純物領域30
6〜310には1×1020〜1×1021/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 without removing the resist mask to add an n-type impurity element to the semiconductor layer. (FIG. 12A) 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 × 1.
0 13 to 5 × 10 15 / cm 2 and an acceleration voltage of 60 to 10
The operation is performed at 0 keV. In this embodiment, the dose is 1.5
X 10 15 / cm 2 , and the acceleration voltage was set to 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 417 to 421 serve as a mask for the impurity element imparting n-type, and the first high-concentration impurity regions 30 are self-aligned.
6 to 310 are formed. First high concentration impurity region 30
To 6 to 310, an impurity element imparting n-type is added in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 / cm 3 .

【0062】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第2のエッチング処理を行なう。ここでは、エッチ
ングガスにCF4とCl2とO2とを用い、W膜を選択的
にエッチングする。この時、第2のエッチング処理によ
り第2の導電層428b〜433bを形成する。一方、
第1の導電層417a〜422aは、ほとんどエッチン
グされず、第2の形状の導電層428〜433を形成す
る。
Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, the W film is selectively etched using CF 4 , Cl 2 and O 2 as an etching gas. At this time, second conductive layers 428b to 433b are formed by a second etching process. on the other hand,
The first conductive layers 417a to 422a are hardly etched to form second shape conductive layers 428 to 433.

【0063】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに、図12(B)に示すように、第2のドーピング処
理を行なう。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、70〜120keVの高い加速電圧
で、n型を付与する不純物元素を導入する。本実施例で
はドーズ量を1.5×1014/cm2とし、加速電圧を
90keVとして行なった。第2のドーピング処理は第
2の形状の導電層428〜433をマスクとして用い、
第2の導電層428b〜433bの下方における半導体
層にも不純物元素が導入され、新たに第2の高濃度不純
物領域423a〜427aおよび低濃度不純物領域42
3b〜427bが形成される。
Next, as shown in FIG. 12B, a second doping process is performed without removing the resist mask. In this case, the dose is lower than that of the first doping process, and an n-type impurity element is introduced at a high acceleration voltage of 70 to 120 keV. In this embodiment, the dose is set to 1.5 × 10 14 / cm 2 and the acceleration voltage is set to 90 keV. The second doping process uses the second shape conductive layers 428 to 433 as a mask,
The impurity element is also introduced into the semiconductor layer below the second conductive layers 428b to 433b, and the second high concentration impurity regions 423a to 427a and the low concentration impurity regions 42 are newly added.
3b to 427b are formed.

【0064】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスク434aおよび4
34bを形成して、図12(C)に示すように、第3の
エッチング処理を行なう。エッチング用ガスにSF6
よびCl2とを用い、ガス流量比を50/10(scc
m)とし、1.3Paの圧力でコイル型の電極に500
WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマ
を生成し、約30秒のエッチング処理を行なう。基板側
(資料ステージ)には10WのRF(13.56MH
z)電力を投入し、実質的には不の自己バイアス電圧を
印加する。こうして、前記大3のエッチング処理によ
り、pチャネル型TFTおよび画素部のTFT(画素T
FT)のTaN膜をエッチングして、第3の形状の導電
層435〜438を形成する。
Next, after removing the mask made of resist, masks 434a and 434a made of resist are newly added.
34b is formed, and a third etching process is performed as shown in FIG. SF 6 and Cl 2 were used as etching gases, and the gas flow ratio was 50/10 (scc
m) and a pressure of 1.3 Pa and 500
An RF (13.56 MHz) power of W is applied to generate plasma, and an etching process is performed for about 30 seconds. 10 W RF (13.56 MH) on the substrate side (data stage)
z) Turn on the power and apply a substantially non-self bias voltage. Thus, the p-channel type TFT and the TFT (pixel T
The TaN film (FT) is etched to form third shape conductive layers 435 to 438.

【0065】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、第2の形状の導電層428、430および第2の
形状の導電層435〜438をマスクとして用い、ゲー
ト絶縁膜416を選択的に除去して絶縁層439〜44
4を形成する。(図13(A))
Next, after removing the resist mask, the gate insulating film 416 is selectively removed using the second shape conductive layers 428 and 430 and the second shape conductive layers 435 to 438 as masks. Insulating layers 439-44
4 is formed. (FIG. 13A)

【0066】次いで、新たにレジストからなるマスク4
45a〜445cを形成して第3のドーピング処理を行
なう。この第3のドーピング処理により、pチャネル型
TFTの活性層となる半導体層に前記一導電型とは逆の
導電型を付与する不純物元素が添加された不純物領域4
46、447を形成する。第2の導電層435a、43
8a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446、447は
ジボラン(B26)を用いたイオンドープ法で形成す
る。(図13(B))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445a〜445c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446、447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を2×1020〜2×
1021/cm3となるようにドーピング処理することに
より、pチャネル型TFTのソース領域およびドレイン
領域として機能するために何ら問題は生じない。本実施
例では、pチャネル型TFTの活性層となる半導体層の
一部が露呈しているため、不純物元素(ボロン)を添加
しやすい利点を有している。
Next, a new mask 4 made of resist is used.
45a to 445c are formed and a third doping process is performed. By the third doping treatment, the impurity region 4 in which the impurity element imparting the conductivity type opposite to the one conductivity type is added to the semiconductor layer serving as the active layer of the p-channel TFT.
46 and 447 are formed. Second conductive layers 435a, 43
8a is used as a mask for the impurity element, and an impurity element imparting p-type is added to form an impurity region in a self-aligned manner. In this embodiment, the impurity regions 446 and 447 are formed by an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ). (FIG. 13B) In the third doping process, the semiconductor layers forming the n-channel TFT are covered with masks 445a to 445c made of resist. Phosphorus is added at different concentrations to the impurity regions 446 and 447 by the first doping process and the second doping process, and the concentration of the impurity element imparting p-type is set to 2 × in each of the regions. 10 20 to 2 ×
By performing the doping treatment to have a density of 10 21 / cm 3 , no problem arises because the p-type TFT functions as a source region and a drain region. In this embodiment, since a part of the semiconductor layer serving as the active layer of the p-channel TFT is exposed, there is an advantage that an impurity element (boron) can be easily added.

【0067】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.

【0068】次いで、レジストからなるマスク445a
〜445cを除去して第1の層間絶縁膜461を形成す
る。この第1の層間絶縁膜461としては、プラズマC
VD法またはスパッタ法を用い、厚さを100〜200
nm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法により膜厚150nmの酸化窒化
珪素膜を形成した。もちろん、第1の層間絶縁膜461
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 mask 445a made of resist is used.
To 445c are removed to form a first interlayer insulating film 461. As the first interlayer insulating film 461, plasma C
Using a VD method or a sputtering method, a thickness of 100 to 200
The insulating film containing silicon is formed as nm. In this embodiment, a silicon oxynitride film with a thickness of 150 nm is formed by a plasma CVD method. Of course, the first interlayer insulating film 461
Is not limited to a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

【0069】次いで、図13(C)に示すように、加熱
処理を行なって、半導体層の結晶性の回復、それぞれの
半導体層に添加された不純物元素の活性化およびソース
ドレインゲッタリングを行なう。この加熱処理はファー
ネスアニール炉を用いる熱アニール法で行なう。熱アニ
ール法としては、酸素濃度が1ppm以下、好ましくは
0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃、
代表的には500〜550℃で行えばよく、本実施例で
は550℃、4時間の熱処理で活性化処理を行った。な
お、熱アニール法の他に、レーザアニール法、またはラ
ピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用すること
ができる。
Next, as shown in FIG. 13C, heat treatment is performed to recover the crystallinity of the semiconductor layers, activate the impurity elements added to the respective semiconductor layers, and perform source drain gettering. This heat treatment is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As a thermal annealing method, an oxygen concentration is 400 to 700 ° C. in a nitrogen atmosphere of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less,
Typically, the heat treatment may be performed at 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.

【0070】なお、本実施例では、上記活性化処理と同
時に、結晶化の際に金属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423a、425a、426
a、446a、447aを結晶化する。そのため、前記
不純物領域に前記金属元素がゲッタリングされ、主にチ
ャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減
される。このようにして作製したチャネル形成領域を有
するTFTはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことか
ら高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成する
ことができる。
In this embodiment, at the same time as the activation treatment, nickel used as a metal during crystallization is doped with impurity regions 423a, 425a, and 426 containing high-concentration phosphorus.
a, 446a and 447a are crystallized. Therefore, the metal element is gettered in the impurity region, and the nickel concentration in the semiconductor layer mainly serving as a channel formation region is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and favorable characteristics can be achieved.

【0071】また、第1の層間絶縁膜を形成する前に加
熱処理を行なっても良い。ただし、用いた配線材料が熱
に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するた
め層間絶縁膜(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なうことが好ま
しい。
Heat treatment may be performed before forming the first interlayer insulating film. 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.

【0072】さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気
中で、300〜550℃で1〜12時間の熱処理を行な
い、半導体層を水素化する工程を行なう。本実施例では
水素を約3%の含む窒素雰囲気中で410℃、1時間の
熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜に含まれる水素
により半導体層のダングリングボンドを終端する工程で
ある。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラ
ズマにより励起された水素を用いる)を行なっても良
い。
Further, a heat treatment is performed at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% of hydrogen to hydrogenate the semiconductor layer. In this embodiment, heat treatment was performed at 410 ° C. for one hour in a nitrogen atmosphere containing about 3% of hydrogen. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by hydrogen contained in the interlayer insulating film. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.

【0073】また、活性化処理としてレーザアニール法
を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレ
ーザやYAGレーザ等のレーザビームを照射することが
望ましい。
When 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.

【0074】次いで、第1の層間絶縁膜461上に無機
絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第2の層間絶
縁膜462を形成する。本実施例では、膜厚1.6μm
のアクリル樹脂膜を形成したが、粘度が10〜1000
cp、好ましくは40〜200cpのものを用い、表面
に凸凹が形成されるものを用いた。
Next, a second interlayer insulating film 462 made of an inorganic insulating material or an organic insulating material is formed on the first interlayer insulating film 461. In this embodiment, the film thickness is 1.6 μm
Was formed, but the viscosity was 10 to 1000
cp, preferably 40 to 200 cp, and those having irregularities on the surface were used.

【0075】本実施例では、鏡面反射を防ぐため、表面
に凸凹が形成される第2の層間絶縁膜を形成することに
よって画素電極の表面に凸凹を形成した。また、画素電
極の表面に凹凸を持たせて光散乱性を図るため、画素電
極の下方の領域に凸部を形成してもよい。その場合、凸
部の形成は、TFTの形成と同じフォトマスクで行なう
ことができるため、工程数の増加なく形成することがで
きる。なお、この凸部は配線及びTFT部以外の画素部
領域の基板上に適宜設ければよい。こうして、凸部を覆
う絶縁膜の表面に形成された凸凹に沿って画素電極の表
面に凸凹が形成される。
In this embodiment, in order to prevent specular reflection, irregularities are formed on the surface of the pixel electrode by forming a second interlayer insulating film having irregularities on the surface. In addition, a projection may be formed in a region below the pixel electrode in order to obtain light scattering by providing unevenness on the surface of the pixel electrode. In that case, the projection can be formed using the same photomask as that for forming the TFT, so that the projection can be formed without increasing the number of steps. Note that the protrusions may be appropriately provided on the substrate in the pixel portion region other than the wiring and the TFT portion. Thus, irregularities are formed on the surface of the pixel electrode along irregularities formed on the surface of the insulating film covering the convex portions.

【0076】また、第2の層間絶縁膜462として表面
が平坦化する膜を用いてもよい。その場合は、画素電極
を形成した後、公知のサンドブラスト法やエッチング法
等の工程を追加して表面を凹凸化させて、鏡面反射を防
ぎ、反射光を散乱させることによって白色度を増加させ
ることが好ましい。
Further, a film whose surface is flattened may be used as the second interlayer insulating film 462. In that case, after forming the pixel electrode, the surface is made uneven by adding a process such as a known sand blasting method or an etching method to prevent specular reflection and increase whiteness by scattering reflected light. Is preferred.

【0077】そして、駆動回路506において、各不純
物領域とそれぞれ電気的に接続する配線463〜467
を形成する。なお、これらの配線は、膜厚50nmのT
i膜と、膜厚500nmの合金膜(AlとTiとの合金
膜)との積層膜をパターニングして形成する。
In the drive circuit 506, wirings 463 to 467 electrically connected to the respective impurity regions, respectively.
To form Note that these wirings are made of a 50 nm thick T
A laminated film of an i film and a 500 nm-thick alloy film (an alloy film of Al and Ti) is formed by patterning.

【0078】また、画素部507においては、画素電極
470、ゲート配線469、接続電極468を形成す
る。(図14)この接続電極468によりソース配線
(443bと449の積層)は、画素TFTと電気的な
接続が形成される。また、ゲート配線469は、画素T
FTのゲート電極と電気的な接続が形成される。また、
画素電極470は、画素TFTのドレイン領域442と
電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成する一
方の電極として機能する半導体層458と電気的な接続
が形成される。また、画素電極470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。
In the pixel portion 507, a pixel electrode 470, a gate wiring 469, and a connection electrode 468 are formed. (FIG. 14) The connection electrode 468 forms an electrical connection between the source wiring (the lamination of 443b and 449) and the pixel TFT. The gate wiring 469 is connected to the pixel T
An electrical connection is formed with the gate electrode of the FT. Also,
The pixel electrode 470 is electrically connected to the drain region 442 of the pixel TFT, and is also electrically connected to the semiconductor layer 458 functioning as one electrode forming a storage capacitor. In addition, as the pixel electrode 470, a material having excellent reflectivity, such as a film containing Al or Ag as a main component or a stacked film thereof, is preferably used.

【0079】以上の様にして、nチャネル型TFT50
1とpチャネル型TFT502からなるCMOS回路、
及びnチャネル型TFT503を有する駆動回路506
と、画素TFT504、保持容量505とを有する画素
部507を同一基板上に形成することができる。こうし
て、アクティブマトリクス基板が完成する。
As described above, the n-channel TFT 50
1 and a CMOS circuit comprising a p-channel TFT 502;
And driving circuit 506 having n-channel TFT 503
And a pixel portion 507 having a pixel TFT 504 and a storage capacitor 505 can be formed over the same substrate. Thus, an active matrix substrate is completed.

【0080】駆動回路506のnチャネル型TFT50
1はチャネル形成領域423c、ゲート電極の一部を構
成する第1の導電層428aと重なる低濃度不純物領域
423b(GOLD領域)、とソース領域またはドレイ
ン領域として機能する高濃度不純物領域423aを有し
ている。このnチャネル型TFT501と電極466で
接続してCMOS回路を形成するpチャネル型TFT5
02にはチャネル形成領域446d、ゲート電極の外側
に形成される不純物領域446b、446c、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
446aを有している。また、nチャネル型TFT50
3にはチャネル形成領域425c、ゲート電極の一部を
構成する第1の導電層430aと重なる低濃度不純物領
域425b(GOLD領域)、とソース領域またはドレ
イン領域として機能する高濃度不純物領域425aを有
している。
The n-channel TFT 50 of the driving circuit 506
1 includes a channel formation region 423c, a low-concentration impurity region 423b (a GOLD region) overlapping with a first conductive layer 428a which forms part of a gate electrode, and a high-concentration impurity region 423a functioning as a source or drain region. ing. A p-channel TFT 5 connected to the n-channel TFT 501 via an electrode 466 to form a CMOS circuit
02 has a channel formation region 446d, impurity regions 446b and 446c formed outside the gate electrode, and a high-concentration impurity region 446a functioning as a source region or a drain region. Also, an n-channel TFT 50
3 includes a channel formation region 425c, a low-concentration impurity region 425b (GOLD region) overlapping with the first conductive layer 430a which forms part of the gate electrode, and a high-concentration impurity region 425a functioning as a source or drain region. are doing.

【0081】画素部の画素TFT504にはチャネル形
成領域426c、ゲート電極の外側に形成される低濃度
不純物領域426b(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426a
を有している。また、保持容量505の一方の電極とし
て機能する半導体層447a、447bには、それぞれ
p型を付与する不純物元素が添加されている。保持容量
505は、絶縁膜444を誘電体として、電極(438
aと438bの積層)と、半導体層447a〜447c
とで形成している。
The pixel TFT 504 in the pixel portion has a channel formation region 426c, a low concentration impurity region 426b (LDD region) formed outside the gate electrode, and a high concentration impurity region 426a functioning as a source or drain region.
have. The semiconductor layers 447a and 447b functioning as one electrode of the storage capacitor 505 are each doped with an impurity element imparting p-type. The storage capacitor 505 includes an electrode (438) using the insulating film 444 as a dielectric.
a and 438b), and the semiconductor layers 447a to 447c.
And formed.

【0082】また、本実施例の画素構造は、ブラックマ
トリクスを用いることなく、画素電極間の隙間が遮光さ
れるように、画素電極の端部をソース配線と重なるよう
に配置形成する。
In the pixel structure of this embodiment, the end of the pixel electrode is arranged so as to overlap with the source wiring so that the gap between the pixel electrodes is shielded from light without using a black matrix.

【0083】また、本実施例で作製するアクティブマト
リクス基板の画素部の上面図を図15に示す。なお、図
11〜図14に対応する部分には同じ符号を用いてい
る。図14中の鎖線A−A’は図15中の鎖線A―A’
で切断した断面図に対応している。また、図14中の鎖
線B−B’は図15中の鎖線B―B’で切断した断面図
に対応している。
FIG. 15 is a top view of a pixel portion of an active matrix substrate manufactured in this embodiment. Note that the same reference numerals are used for portions corresponding to FIGS. A chain line AA ′ in FIG. 14 is a chain line AA ′ in FIG.
It corresponds to the cross-sectional view cut by. The dashed line BB ′ in FIG. 14 corresponds to the cross-sectional view cut along the dashed line BB ′ in FIG.

【0084】[実施例5]本実施例では、実施例4で作製
したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示装
置を作製する工程を以下に説明する。説明には図16を
用いる。
[Embodiment 5] In this embodiment, a process for fabricating a reflection type liquid crystal display device from the active matrix substrate fabricated in Embodiment 4 will be described below. FIG. 16 is used for the description.

【0085】まず、実施例4に従い、図14の状態のア
クティブマトリクス基板を得た後、図14のアクティブ
マトリクス基板上、少なくとも画素電極470上に配向
膜567を形成しラビング処理を行なう。なお、本実施
例では配向膜567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572を所望の位置に
形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペ
ーサを基板全面に散布してもよい。
First, according to the fourth embodiment, after obtaining the active matrix substrate in the state shown in FIG. 14, an alignment film 567 is formed on at least the pixel electrode 470 on the active matrix substrate shown in FIG. Note that in this embodiment, before forming the alignment film 567, a columnar spacer 572 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.

【0086】次いで、対向基板569を用意する。次い
で、対向基板569上に着色層570、571、平坦化
膜573を形成する。赤色の着色層570と青色の着色
層572とを重ねて、遮光部を形成する。また、赤色の
着色層と緑色の着色層とを一部重ねて、遮光部を形成し
てもよい。
Next, a counter substrate 569 is prepared. Next, the coloring layers 570 and 571 and the planarizing film 573 are formed over the counter substrate 569. The red coloring layer 570 and the blue coloring layer 572 are overlapped to form a light shielding portion. Alternatively, the light-blocking portion may be formed by partially overlapping the red coloring layer and the green coloring layer.

【0087】本実施例では、実施例4に示す基板を用い
ている。従って、実施例4の画素部の上面図を示す図1
5では、少なくともゲート配線469と画素電極470
の間隙と、ゲート配線469と接続電極468の間隙
と、接続電極468と画素電極470の間隙を遮光する
必要がある。本実施例では、それらの遮光すべき位置に
着色層の積層からなる遮光部が重なるように各着色層を
配置して、対向基板を貼り合わせた。
In this embodiment, the substrate shown in the fourth embodiment is used. Therefore, FIG. 1 shows a top view of the pixel portion of the fourth embodiment.
5, at least the gate wiring 469 and the pixel electrode 470
, The gap between the gate wiring 469 and the connection electrode 468, and the gap between the connection electrode 468 and the pixel electrode 470 need to be shielded from light. In this embodiment, the colored layers are arranged such that the light-shielding portion formed of the colored layers is overlapped at the positions where the light is to be shielded, and the opposing substrates are bonded to each other.

【0088】このように、ブラックマスク等の遮光層を
形成することなく、各画素間の隙間を着色層の積層から
なる遮光部で遮光することによって工程数の低減を可能
とした。
As described above, the number of steps can be reduced by shielding the gap between each pixel with the light-shielding portion composed of the colored layers without forming a light-shielding layer such as a black mask.

【0089】次いで、平坦化膜573上に透明導電膜か
らなる対向電極576を少なくとも画素部に形成し、対
向基板の全面に配向膜574を形成し、ラビング処理を
施した。
Next, a counter electrode 576 made of a transparent conductive film was formed on at least the pixel portion on the flattening film 573, an alignment film 574 was formed on the entire surface of the counter substrate, and rubbing treatment was performed.

【0090】そして、画素部と駆動回路が形成されたア
クティブマトリクス基板と対向基板とをシール材568
で貼り合わせる。シール材568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575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575には公知
の液晶材料を用いれば良い。このようにして図16に示
す反射型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれ
ば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の
形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板(図示
しない)を貼りつけた。そして、公知の技術を用いてF
PCを貼りつけた。
Then, the active matrix substrate on which the pixel portion and the driving circuit are formed and the opposing substrate are sealed with a sealing material 568.
Paste in. A filler is mixed in the sealant 568, and the two substrates are bonded to each other at a uniform interval by the filler and the columnar spacer. afterwards,
A liquid crystal material 575 is injected between the two substrates, and completely sealed with a sealant (not shown). A known liquid crystal material may be used for the liquid crystal material 575. Thus, the reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 16 is completed. Then, if necessary, the active matrix substrate or the opposing substrate is cut into a desired shape. Further, a polarizing plate (not shown) was attached only to the counter substrate. Then, using a known technique, F
PC was pasted.

【0091】以上のようにして作製される液晶表示パネ
ルは各種電子機器の表示部として用いることができる。
The liquid crystal display panel manufactured as described above can be used as a display section of various electronic devices.

【0092】また、本実施例は実施例1乃至4と自由に
組み合わせることが可能である。
This embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 4.

【0093】[実施例6]本実施例では、本発明を用いて
発光装置を作製した例について説明する。発光装置と
は、電場を加えることで発生するルミネッセンスが得ら
れる有機化合物を含む層(発光素子)を光源とする装置
である。有機化合物における発光には、一重項励起状態
から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態
から基底状態に戻る際の発光(リン光)がある。なお、
図17は本実施例の発光装置の断面図である。
[Embodiment 6] In this embodiment, an example in which a light emitting device is manufactured using the present invention will be described. A light-emitting device is a device in which a layer (a light-emitting element) containing an organic compound from which luminescence generated by application of an electric field is obtained is used as a light source. Light emission in an organic compound includes light emission when returning from a singlet excited state to a ground state (fluorescence) and light emission when returning from a triplet excited state to a ground state (phosphorescence). In addition,
FIG. 17 is a sectional view of the light emitting device of the present embodiment.

【0094】図17において、基板700上に設けられ
たスイッチングTFT603は図17のnチャネル型T
FT503を用いて形成される。したがって、構造の説
明はnチャネル型TFT503の説明を参照すれば良
い。
In FIG. 17, a switching TFT 603 provided on a substrate 700 is an n-channel type TFT shown in FIG.
It is formed using FT503. Therefore, for the description of the structure, the description of the n-channel TFT 503 may be referred to.

【0095】なお、本実施例ではチャネル形成領域が二
つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル
形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは
三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
Although the present embodiment has a double gate structure in which two channel formation regions are formed, a single gate structure in which one channel formation region is formed or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed. good.

【0096】基板700上に設けられた駆動回路は図1
7のCMOS回路を用いて形成される。従って、構造の
説明はnチャネル型TFT501とpチャネル型TFT
502の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシ
ングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もし
くはトリプルゲート構造であっても良い。
The driving circuit provided on the substrate 700 is shown in FIG.
7 CMOS circuits. Therefore, the description of the structure is made of the n-channel TFT 501 and the p-channel TFT
Reference may be made to the description of 502. In this embodiment, a single gate structure is used, but a double gate structure or a triple gate structure may be used.

【0097】また、配線701、703はCMOS回路
のソース配線、702はドレイン配線として機能する。
また、配線704はソース配線708とスイッチングT
FTのソース領域とを電気的に接続する配線として機能
し、配線705はドレイン配線709とスイッチングT
FTのドレイン領域とを電気的に接続する配線として機
能する。
The wirings 701 and 703 function as a source wiring of the CMOS circuit, and the wiring 702 functions as a drain wiring.
The wiring 704 is connected to the source wiring 708 and the switching T
The wiring 705 functions as a wiring for electrically connecting the source region of the FT to the source region.
It functions as a wiring for electrically connecting the drain region of the FT.

【0098】なお、電流制御TFT604は図17のp
チャネル型TFT502を用いて形成される。従って、
構造の説明はpチャネル型TFT502の説明を参照す
れば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造とし
ているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構
造であっても良い。
The current control TFT 604 corresponds to p
It is formed using a channel type TFT 502. Therefore,
For the description of the structure, the description of the p-channel TFT 502 can be referred to. In this embodiment, a single gate structure is used, but a double gate structure or a triple gate structure may be used.

【0099】また、配線706は電流制御TFTのソー
ス配線(電流供給線に相当する)であり、707は電流
制御TFTの画素電極710上に重ねることで画素電極
710と電気的に接続する電極である。
A wiring 706 is a source wiring of the current control TFT (corresponding to a current supply line), and 707 is an electrode which is electrically connected to the pixel electrode 710 by being superposed on the pixel electrode 710 of the current control TFT. is there.

【0100】なお、710は、透明導電膜からなる画素
電極(発光素子の陽極)である。透明導電膜としては、
酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウム
と酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化
インジウムを用いることができる。また、前記透明導電
膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極
710は、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜7
11上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる
平坦化膜711を用いてTFTによる段差を平坦化する
ことは非常に重要である。後に形成される発光層は非常
に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起
こす場合がある。従って、発光層をできるだけ平坦面に
形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化してお
くことが望ましい。
Reference numeral 710 denotes a pixel electrode (anode of a light emitting element) made of a transparent conductive film. As a transparent conductive film,
A compound of indium oxide and tin oxide, a compound of indium oxide and zinc oxide, zinc oxide, tin oxide, or indium oxide can be used. Further, a material obtained by adding gallium to the transparent conductive film may be used. The pixel electrode 710 has a flat interlayer insulating film 7 before forming the wiring.
11 is formed. In this embodiment, it is very important to flatten the steps due to the TFT using the flattening film 711 made of resin. Since a light-emitting layer formed later is extremely thin, poor light emission may be caused by the presence of a step. Therefore, it is desirable to planarize the pixel electrode before forming it so that the light emitting layer can be formed as flat as possible.

【0101】配線701〜707を形成後、図17に示
すようにバンク712を形成する。バンク712は10
0〜400nmの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜
をパターニングして形成すれば良い。
After forming the wirings 701 to 707, a bank 712 is formed as shown in FIG. Bank 712 is 10
The insulating film or the organic resin film containing silicon having a thickness of 0 to 400 nm may be formed by patterning.

【0102】なお、バンク712は絶縁膜であるため、
成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。
本実施例ではバンク712の材料となる絶縁膜中にカー
ボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の
発生を抑制する。この際、抵抗率は1×106〜1×1
12Ωm(好ましくは1×108〜1×1010Ωm)と
なるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれ
ば良い。
Since the bank 712 is an insulating film,
Attention must be paid to electrostatic breakdown of the element during film formation.
In this embodiment, carbon particles or metal particles are added to the insulating film that is a material of the bank 712 to lower the resistivity and suppress generation of static electricity. At this time, the resistivity is 1 × 10 6 to 1 × 1.
The addition amount of the carbon particles and the metal particles may be adjusted so as to be 0 12 Ωm (preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 10 Ωm).

【0103】画素電極710の上には発光層713が形
成される。なお、図17では一画素しか図示していない
が、本実施例ではR(赤)、G(緑)、B(青)の各色
に対応した発光層を作り分けている。また、本実施例で
は蒸着法により低分子系有機発光材料を形成している。
具体的には、正孔注入層として20nm厚の銅フタロシ
アニン(CuPc)膜を設け、その上に発光層として7
0nm厚のトリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体
(Alq3)膜を設けた積層構造としている。Alq3
キナクリドン、ペリレンもしくはDCM1といった蛍光
色素を添加することで発光色を制御することができる。
A light emitting layer 713 is formed on the pixel electrode 710. Although only one pixel is shown in FIG. 17, light-emitting layers corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) are separately formed in this embodiment. In this embodiment, the low molecular weight organic light emitting material is formed by a vapor deposition method.
Specifically, a copper phthalocyanine (CuPc) film having a thickness of 20 nm is provided as a hole injection layer, and a light emitting layer is formed on the copper phthalocyanine film.
It has a laminated structure in which a 0 nm thick tris-8-quinolinolato aluminum complex (Alq 3 ) film is provided. The emission color can be controlled by adding a fluorescent dye such as quinacridone, perylene or DCM1 to Alq 3 .

【0104】但し、以上の例は発光層として用いること
のできる有機発光材料の一例であって、これに限定する
必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注
入層を自由に組み合わせて発光層(発光及びそのための
キャリアの移動を行わせるための層)を形成すれば良
い。例えば、本実施例では低分子系有機発光材料を発光
層として用いる例を示したが、高分子系有機発光材料を
用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭
化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これら
の有機発光材料や無機材料は公知の材料を用いることが
できる。
However, the above example is an example of the organic light emitting material that can be used as the light emitting layer, and it is not necessary to limit the present invention to this. A light-emitting layer (a layer for performing light emission and carrier movement therefor) may be formed by freely combining a light-emitting layer, a charge transport layer, or a charge injection layer. For example, in this embodiment, an example in which a low molecular weight organic light emitting material is used as the light emitting layer has been described, but a high molecular weight organic light emitting material may be used. It is also possible to use an inorganic material such as silicon carbide for the charge transport layer and the charge injection layer. Known materials can be used for these organic light emitting materials and inorganic materials.

【0105】次に、発光層713の上には導電膜からな
る陰極714が設けられる。本実施例の場合、導電膜と
してアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿
論、公知のMgAg膜(マグネシウムと銀との合金膜)
を用いても良い。陰極材料としては、周期表の1族もし
くは2族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの
元素を添加した導電膜を用いれば良い。
Next, a cathode 714 made of a conductive film is provided on the light emitting layer 713. In this embodiment, an alloy film of aluminum and lithium is used as the conductive film. Of course, a known MgAg film (an alloy film of magnesium and silver)
May be used. As the cathode material, a conductive film made of an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table or a conductive film to which those elements are added may be used.

【0106】この陰極714まで形成された時点で発光
素子715が完成する。なお、ここでいう発光素子71
5は、画素電極(陽極)710、発光層713及び陰極
714で形成されたダイオードを指す。
When the cathode 714 is formed, the light emitting element 715 is completed. The light emitting element 71 here
Reference numeral 5 denotes a diode formed by the pixel electrode (anode) 710, the light emitting layer 713, and the cathode 714.

【0107】発光素子715を完全に覆うようにしてパ
ッシベーション膜716を設けることは有効である。パ
ッシベーション膜716としては、炭素膜、窒化珪素膜
もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁
膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いる。
It is effective to provide the passivation film 716 so as to completely cover the light emitting element 715. As the passivation film 716, an insulating film including a carbon film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film is used, and the insulating film is used in a single layer or in a stacked layer.

【0108】この際、カバレッジの良い膜をパッシベー
ション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にD
LC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を用いることは
有効である。DLC膜は室温から100℃以下の温度範
囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い発光層713の
上方にも容易に成膜することができる。また、DLC膜
は酸素に対するブロッキング効果が高く、発光層713
の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後
に続く封止工程を行う間に発光層713が酸化するとい
った問題を防止できる。
At this time, a film having good coverage is preferably used as a passivation film, and a carbon film, in particular, a D film is preferably used.
It is effective to use an LC (diamond-like carbon) film. Since the DLC film can be formed in a temperature range from room temperature to 100 ° C. or lower, it can be easily formed above the light-emitting layer 713 having low heat resistance. In addition, the DLC film has a high blocking effect against oxygen, and the light-emitting layer 713
Can be suppressed. Therefore, the problem that the light emitting layer 713 is oxidized during the subsequent sealing step can be prevented.

【0109】さらに、パッシベーション膜716上に封
止材717を設け、カバー材718を貼り合わせる。封
止材717としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内
部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有す
る物質を設けることは有効である。また、本実施例にお
いてカバー材718はガラス基板や石英基板やプラスチ
ック基板(プラスチックフィルムも含む)の両面に炭素
膜(好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜)を形成
したものを用いる。
Furthermore, a sealing material 717 is provided on the passivation film 716, and a cover material 718 is attached. As the sealing material 717, an ultraviolet curable resin may be used, and it is effective to provide a substance having a moisture absorbing effect or a substance having an antioxidant effect inside. In this embodiment, a cover material 718 having a carbon film (preferably a diamond-like carbon film) formed on both surfaces of a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate (including a plastic film) is used.

【0110】こうして図17に示すような構造の発光装
置が完成する。なお、バンク712を形成した後、パッ
シベーション膜716を形成するまでの工程をマルチチ
ャンバー方式(またはインライン方式)の成膜装置を用
いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効であ
る。また、さらに発展させてカバー材718を貼り合わ
せる工程までを大気解放せずに連続的に処理することも
可能である。
Thus, a light emitting device having a structure as shown in FIG. 17 is completed. Note that it is effective to continuously process the steps from the formation of the bank 712 to the formation of the passivation film 716 without exposing to the atmosphere using a multi-chamber (or in-line) film forming apparatus. . Further, by further developing, it is also possible to continuously perform processing up to the step of bonding the cover material 718 without releasing to the atmosphere.

【0111】こうして、プラスチック基板を母体とする
絶縁体501上にnチャネル型TFT601、602、
スイッチングTFT(nチャネル型TFT)603およ
び電流制御TFT(nチャネル型TFT)604が形成
される。ここまでの製造工程で必要としたマスク数は、
一般的なアクティブマトリクス型発光装置よりも少な
い。
In this manner, the n-channel TFTs 601 and 602 are placed on the insulator 501 whose main body is a plastic substrate.
A switching TFT (n-channel TFT) 603 and a current control TFT (n-channel TFT) 604 are formed. The number of masks required in the manufacturing process up to this point is
Less than a typical active matrix light emitting device.

【0112】即ち、TFTの製造工程が大幅に簡略化さ
れており、歩留まりの向上および製造コストの低減が実
現できる。
That is, the manufacturing process of the TFT is greatly simplified, and an improvement in yield and a reduction in manufacturing cost can be realized.

【0113】さらに、図17を用いて説明したように、
ゲート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設ける
ことによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いn
チャネル型TFTを形成することができる。そのため、
信頼性の高い発光装置を実現できる。
Further, as described with reference to FIG.
By providing an impurity region overlapping the gate electrode with an insulating film interposed therebetween, n is resistant to deterioration caused by the hot carrier effect.
A channel type TFT can be formed. for that reason,
A highly reliable light-emitting device can be realized.

【0114】また、本実施例では画素部と駆動回路の構
成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、そ
の他にも信号分割回路、D/Aコンバータ、オペアン
プ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成
可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも
形成しうる。
In this embodiment, only the configuration of the pixel portion and the driving circuit is shown. However, according to the manufacturing process of this embodiment, other components such as a signal dividing circuit, a D / A converter, an operational amplifier, and a γ correction circuit are also provided. Can be formed on the same insulator, and a memory and a microprocessor can also be formed.

【0115】さらに、発光素子を保護するための封止
(または封入)工程まで行った後の本実施例の発光装置
について図18を用いて説明する。なお、必要に応じて
図17で用いた符号を引用する。
Further, the light emitting device of this embodiment after performing a sealing (or enclosing) step for protecting the light emitting element will be described with reference to FIG. It should be noted that the reference numerals used in FIG.

【0116】図18(A)は、発光素子の封止までを行
った状態を示す上面図、図18(B)は図18(A)を
C−C’で切断した断面図である。点線で示された80
1はソース側駆動回路、806は画素部、807はゲー
ト側駆動回路である。また、901はカバー材、902
は第1シール材、903は第2シール材であり、第1シ
ール材902で囲まれた内側には封止材907が設けら
れる。
FIG. 18A is a top view showing a state in which the light emitting element has been sealed, and FIG. 18B is a cross-sectional view of FIG. 18A taken along the line CC ′. 80 shown by dotted line
Reference numeral 1 denotes a source side driving circuit, 806 denotes a pixel portion, and 807 denotes a gate side driving circuit. Reference numeral 901 denotes a cover material;
Denotes a first sealant, 903 denotes a second sealant, and a sealant 907 is provided inside the first sealant 902.

【0117】なお、904はソース側駆動回路801及
びゲート側駆動回路807に入力される信号を伝送する
ための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキ
シブルプリントサーキット)905からビデオ信号やク
ロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示
されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(P
WB)が取り付けられていても良い。本明細書における
発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPC
もしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとす
る。
Reference numeral 904 denotes wiring for transmitting signals input to the source-side driving circuit 801 and the gate-side driving circuit 807, and a video signal or a clock signal from an FPC (flexible print circuit) 905 serving as an external input terminal. Receive. Although only the FPC is shown here, this FPC has a printed wiring board (P
WB) may be attached. The light emitting device in this specification includes not only the light emitting device body but also an FPC
Alternatively, this also includes a state where the PWB is attached.

【0118】次に、断面構造について図18(B)を用
いて説明する。基板700の上方には画素部806、ゲ
ート側駆動回路807が形成されており、画素部806
は電流制御TFT604とそのドレインに電気的に接続
された画素電極710を含む複数の画素により形成され
る。また、ゲート側駆動回路807はnチャネル型TF
T601とpチャネル型TFT602とを組み合わせた
CMOS回路(図14参照)を用いて形成される。
Next, the cross-sectional structure will be described with reference to FIG. A pixel portion 806 and a gate driver circuit 807 are formed above the substrate 700.
Is formed by a plurality of pixels including a current control TFT 604 and a pixel electrode 710 electrically connected to its drain. The gate side drive circuit 807 is an n-channel type TF
It is formed using a CMOS circuit (see FIG. 14) in which T601 and p-channel TFT 602 are combined.

【0119】画素電極710は発光素子の陽極として機
能する。また、画素電極710の両端にはバンク712
が形成され、画素電極710上には発光層713および
発光素子の陰極714が形成される。
[0119] The pixel electrode 710 functions as an anode of the light emitting element. Further, banks 712 are provided at both ends of the pixel electrode 710.
Are formed, and a light-emitting layer 713 and a cathode 714 of a light-emitting element are formed over the pixel electrode 710.

【0120】陰極714は全画素に共通の配線としても
機能し、接続配線904を経由してFPC905に電気
的に接続されている。さらに、画素部806及びゲート
側駆動回路807に含まれる素子は全て陰極714およ
びパッシベーション膜567で覆われている。
The cathode 714 also functions as a wiring common to all pixels, and is electrically connected to the FPC 905 via the connection wiring 904. Further, all elements included in the pixel portion 806 and the gate driver circuit 807 are covered with the cathode 714 and the passivation film 567.

【0121】また、第1シール材902によりカバー材
901が貼り合わされている。なお、カバー材901と
発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペ
ーサを設けても良い。そして、第1シール材902の内
側には封止材907が充填されている。なお、第1シー
ル材902、封止材907としてはエポキシ系樹脂を用
いるのが好ましい。また、第1シール材902はできる
だけ水分や酸素を透過しない材料であることが望まし
い。さらに、封止材907の内部に吸湿効果をもつ物質
や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。
Further, a cover member 901 is attached by a first seal member 902. Note that a spacer made of a resin film may be provided to secure an interval between the cover member 901 and the light emitting element. The inside of the first sealant 902 is filled with a sealant 907. Note that an epoxy resin is preferably used for the first sealant 902 and the sealant 907. Further, it is desirable that the first sealant 902 be a material that does not transmit moisture and oxygen as much as possible. Further, a substance having a moisture absorbing effect or a substance having an antioxidant effect may be contained in the sealing material 907.

【0122】発光素子を覆うようにして設けられた封止
材907はカバー材901を接着するための接着剤とし
ても機能する。また、本実施例ではカバー材901を構
成するプラスチック基板901aの材料としてFRP(F
iberglass-Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニ
ルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリ
ルを用いることができる。
[0122] The sealing material 907 provided so as to cover the light emitting element also functions as an adhesive for bonding the cover material 901. In this embodiment, FRP (FRP) is used as the material of the plastic substrate 901a constituting the cover member 901.
iberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), mylar, polyester or acrylic can be used.

【0123】また、封止材907を用いてカバー材90
1を接着した後、封止材907の側面(露呈面)を覆う
ように第2シール材903を設ける。第2シール材90
3は第1シール材902と同じ材料を用いることができ
る。
Also, the cover material 90 is formed by using the sealing material 907.
After bonding, the second sealing material 903 is provided so as to cover the side surface (exposed surface) of the sealing material 907. Second sealing material 90
For 3, the same material as the first sealant 902 can be used.

【0124】以上のような構造で発光素子を封止材90
7に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮
断することができ、外部から水分や酸素等の発光層の酸
化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことがで
きる。従って、信頼性の高い発光装置が得られる。
With the above structure, the light emitting element is sealed with the sealing material 90.
By encapsulating the light-emitting element in the light-emitting element 7, the light-emitting element can be completely shut off from the outside, and a substance such as moisture or oxygen, which promotes deterioration of the light-emitting layer due to oxidation, can be prevented from entering from the outside. Therefore, a highly reliable light emitting device can be obtained.

【0125】なお、本実施例は実施例1乃至4と自由に
組み合わせることが可能である。
This embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 4.

【0126】[実施例7]本発明を適用して、様々な電
気光学装置(アクティブマトリクス型液晶表示装置、ア
クティブマトリクス型発光装置、アクティブマトリクス
型EC表示装置)を作製することができる。即ち、それ
ら電気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全てに本
発明を実施できる。
[Embodiment 7] By applying the present invention, various electro-optical devices (active matrix type liquid crystal display device, active matrix type light emitting device, active matrix type EC display device) can be manufactured. That is, the present invention can be applied to all electronic devices in which the electro-optical device is incorporated in the display unit.

【0127】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウント
ディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲ
ーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携
帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話または電
子書籍等)などが挙げられる。それらの一例を図19、
図20及び図21に示す。
Examples of such electronic devices include a video camera, a digital camera, a projector, a head mounted display (goggle type display), a car navigation system, a car stereo, a personal computer, and a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, electronic book, etc.). ). FIG. 19 shows an example of them.
FIG. 20 and FIG.

【0128】図19(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体3001、画像入力部3002、表示部30
03、キーボード3004等を含む。本発明を表示部3
003に適用することができる。
FIG. 19A shows a personal computer, which includes a main body 3001, an image input section 3002, and a display section 30.
03, a keyboard 3004 and the like. Display unit 3 of the present invention
003 can be applied.

【0129】図19(B)はビデオカメラであり、本体
3101、表示部3102、音声入力部3103、操作
スイッチ3104、バッテリー3105、受像部310
6等を含む。本発明を表示部3102に適用することが
できる。
FIG. 19B shows a video camera, which includes a main body 3101, a display portion 3102, an audio input portion 3103, operation switches 3104, a battery 3105, and an image receiving portion 310.
6 and so on. The present invention can be applied to the display portion 3102.

【0130】図19(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3201、カメラ部
3202、受像部3203、操作スイッチ3204、表
示部3205等を含む。本発明は表示部3205に適用
できる。
FIG. 19C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 3201, a camera section 3202, an image receiving section 3203, operation switches 3204, a display section 3205, and the like. The present invention can be applied to the display portion 3205.

【0131】図19(D)はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体3301、表示部3302、アーム部330
3等を含む。本発明は表示部3302に適用することが
できる。
FIG. 19D shows a goggle type display, which comprises a main body 3301, a display section 3302, and an arm section 330.
3 and so on. The present invention can be applied to the display portion 3302.

【0132】図19(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)を用いるプレイヤーであ
り、本体3401、表示部3402、スピーカ部340
3、記録媒体3404、操作スイッチ3405等を含
む。なお、このプレイヤーは記録媒体としてDVD(D
igtial Versatile Disc)、CD
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行なうことができる。本発明は表示部3402に適
用することができる。
FIG. 19E shows a player that uses a recording medium (hereinafter, referred to as a recording medium) on which a program is recorded, and includes a main body 3401, a display portion 3402, and a speaker portion 340.
3, a recording medium 3404, an operation switch 3405, and the like. This player uses a DVD (D
digital Versatile Disc), CD
And the like, it is possible to perform music appreciation, movie appreciation, games, and the Internet. The present invention can be applied to the display portion 3402.

【0133】図19(F)はデジタルカメラであり、本
体3501、表示部3502、接眼部3503、操作ス
イッチ3504、受像部(図示しない)等を含む。本発
明を表示部3502に適用することができる。
FIG. 19F shows a digital camera, which includes a main body 3501, a display section 3502, an eyepiece section 3503, operation switches 3504, an image receiving section (not shown), and the like. The present invention can be applied to the display portion 3502.

【0134】図20(A)はフロント型プロジェクター
であり、投射装置3601、スクリーン3602等を含
む。本発明は投射装置3601の一部を構成する液晶表
示装置3808やその他の駆動回路に適用することがで
きる。
FIG. 20A shows a front type projector, which includes a projection device 3601, a screen 3602, and the like. The present invention can be applied to the liquid crystal display device 3808 forming a part of the projection device 3601 and other driving circuits.

【0135】図20(B)はリア型プロジェクターであ
り、本体3701、投射装置3702、ミラー370
3、スクリーン3704等を含む。本発明は投射装置3
702の一部を構成する液晶表示装置3808やその他
の駆動回路に適用することができる。
FIG. 20B shows a rear type projector, which includes a main body 3701, a projection device 3702, and a mirror 370.
3, including a screen 3704 and the like. The present invention provides a projection device 3
The present invention can be applied to a liquid crystal display device 3808 which constitutes a part of the LCD 702 and other driving circuits.

【0136】なお、図20(C)は、図20(A)及び
図20(B)中における投射装置3601、3702の
構造の一例を示した図である。投射装置3601、37
02は、光源光学系3801、ミラー3802、380
4〜3806、ダイクロイックミラー3803、プリズ
ム3807、液晶表示装置3808、位相差板380
9、投射光学系3810で構成される。投射光学系38
10は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施
例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単
板式であってもよい。また、図20(C)中において矢
印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィル
ム、IRフィルム等の光学系を設けてもよい。
FIG. 20C is a diagram showing an example of the structure of the projection devices 3601 and 3702 in FIGS. 20A and 20B. Projection devices 3601, 37
02 denotes a light source optical system 3801, mirrors 3802, 380
4 to 3806, dichroic mirror 3803, prism 3807, liquid crystal display device 3808, retardation plate 380
9. It is composed of a projection optical system 3810. Projection optical system 38
Reference numeral 10 denotes an optical system including a projection lens. In the present embodiment, an example of a three-plate type is shown, but there is no particular limitation, and for example, a single-plate type may be used. Further, the practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the optical path indicated by the arrow in FIG. Good.

【0137】また、図20(D)は、図20(C)中に
おける光源光学系3801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3801は、リフレクタ
ー3811、光源3812、レンズアレイ3813、3
814、偏光変換素子3815、集光レンズ3816で
構成される。なお、図20(D)に示した光源光学系は
一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に
実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィル
ムや、位相差を調節するフィルム、IRフィルム等の光
学系を設けてもよい。
FIG. 20D is a diagram showing an example of the structure of the light source optical system 3801 in FIG. 20C. In this embodiment, the light source optical system 3801 includes a reflector 3811, a light source 3812, a lens array 3813,
814, a polarization conversion element 3815, and a condenser lens 3816. Note that the light source optical system shown in FIG. 20D is an example and is not particularly limited. For example, a practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the light source optical system.

【0138】ただし、図20に示したプロジェクターに
おいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示して
おり、反射型の電気光学装置及び発光装置での適用例は
図示していない。
However, in the projector shown in FIG. 20, a case in which a transmissive electro-optical device is used is shown, and an application example in a reflective electro-optical device and a light emitting device is not shown.

【0139】図21(A)は携帯電話であり、本体29
01、音声出力部2902、音声入力部2903、表示
部2904、操作スイッチ2905、アンテナ2906
等を含む。本発明を表示部2904に適用することがで
きる。
FIG. 21A shows a mobile phone,
01, audio output unit 2902, audio input unit 2903, display unit 2904, operation switch 2905, antenna 2906
And so on. The present invention can be applied to the display portion 2904.

【0140】図21(B)は携帯書籍(電子書籍)であ
り、本体4001、表示部4002、4003、記憶媒
体4004、操作スイッチ4005、アンテナ4006
等を含む。本発明は表示部4002、4003に適用す
ることができる。
FIG. 21B shows a portable book (electronic book), which includes a main body 4001, display portions 4002 and 4003, a storage medium 4004, operation switches 4005, and an antenna 4006.
And so on. The present invention can be applied to the display portions 4002 and 4003.

【0141】図21(C)はディスプレイであり、本体
4101、支持台4102、表示部4103等を含む。
本発明は表示部4103に適用することができる。本発
明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利
であり、対角10インチ以上(特に30インチ以上)の
ディスプレイには有利である。
FIG. 21C shows a display, which includes a main body 4101, a support 4102, a display portion 4103, and the like.
The present invention can be applied to the display portion 4103. The display of the present invention is particularly advantageous when the screen is enlarged, and is advantageous for a display having a diagonal of 10 inches or more (particularly 30 inches or more).

【0142】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.

【0143】[0143]

【発明の効果】本発明を適用することで、縦型熱処理装
置の単位体積当たりに収納できる基板数が増えるので、
生産性が上がる。特に半導体装置の作製工程において
は、高温を要する工程も多く、本発明は、多大なコスト
ダウンに寄与するものである。さらに、本発明を半導体
装置の特性の向上にもつながる。
According to the present invention, the number of substrates that can be accommodated per unit volume of the vertical heat treatment apparatus is increased.
Increase productivity. In particular, in a manufacturing process of a semiconductor device, many steps require a high temperature, and the present invention contributes to significant cost reduction. Further, the present invention leads to improvement of the characteristics of the semiconductor device.

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

【図1】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図2】 縦型バッチ処理装置を示す側面図。FIG. 2 is a side view showing a vertical batch processing apparatus.

【図3】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 4 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 5 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の効果を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the effect of the present invention.

【図7】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 7 is a side view showing one embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 8 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 9 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 10 is a side view showing an example of the embodiment of the present invention.

【図11】 半導体装置の作製工程の一例を示す側面
図。
FIG. 11 is a side view illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【図12】 半導体装置の作製工程の一例を示す側面
図。
FIG. 12 is a side view illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【図13】 半導体装置の作製工程の一例を示す側面
図。
FIG. 13 is a side view illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【図14】 半導体装置の作製工程の一例を示す側面
図。
FIG. 14 is a side view illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【図15】 半導体装置の作製工程の一例を示す上面
図。
FIG. 15 is a top view illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【図16】 半導体装置の作製工程の一例を示す側面
図。
FIG. 16 is a side view illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【図17】 発光装置の構造の一例を示す側面図。FIG. 17 is a side view illustrating an example of a structure of a light-emitting device.

【図18】 発光装置の構造の一例を示す上面図及び側
面図。
18A and 18B are a top view and a side view illustrating an example of a structure of a light-emitting device.

【図19】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 19 illustrates an example of a semiconductor device.

【図20】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 20 illustrates an example of a semiconductor device.

【図21】 半導体装置の一例を示す図。FIG. 21 illustrates an example of a semiconductor device.

【図22】 本発明の実施の一例を示す図。FIG. 22 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102 ロボットアーム 103 基板 104 石英ボート 105 突起物 201 石英チューブ 202 ヒーターユニット 203 石英ボート 204 石英テーブル 205 ボートエレベータユニット 206 高圧容器 207 ロボットアーム 208 カセット 209 カセット 210 石英チューブ 211 石英ボート 212 ガス供給管 213 ロボットアーム 214 突起物 215 突起物 216 突起物 217 ロボットアーム 218 ロボットアーム 219 バルブ 220 真空ポンプ 101 Substrate 102 Robot arm 103 Substrate 104 Quartz boat 105 Projection 201 Quartz tube 202 Heater unit 203 Quartz boat 204 Quartz table 205 Boat elevator unit 206 High-pressure vessel 207 Robot arm 208 Cassette 209 Cassette 210 Quartz tube 211 Quartz boat 212 Gas supply pipe 213 Robot arm 214 Projection 215 Projection 216 Projection 217 Robot arm 218 Robot arm 219 Valve 220 Vacuum pump

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/20 H01L 21/20 21/285 21/285 S 21/324 21/324 S // C23C 16/44 C23C 16/44 F Fターム(参考) 2H088 FA17 HA01 HA06 4K030 BB05 CA06 DA09 GA02 GA12 JA03 KA04 LA18 4M104 AA09 BB01 BB02 BB04 BB08 BB13 BB14 BB16 BB17 BB18 BB30 BB32 BB40 CC05 DD37 DD42 DD45 DD65 FF08 FF13 GG20 5F031 CA05 DA01 EA06 FA02 FA07 FA11 GA05 GA32 GA47 GA48 GA49 HA65 NA04 PA13 PA18 PA30 5F052 AA02 AA13 BA07 BB02 BB07 CA10 DA01 DA02 DA03 DB02 DB03 DB07 EA15 EA16 FA06 JA01 JA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/20 H01L 21/20 21/285 21/285 S 21/324 21/324 S // C23C 16 / 44 C23C 16/44 FF term (reference) 2H088 FA17 HA01 HA06 4K030 BB05 CA06 DA09 GA02 GA12 JA03 KA04 LA18 4M104 AA09 BB01 BB02 BB04 BB08 BB13 BB14 BB16 BB17 BB18 BB30 BB32 BB40 5 FA02 FA07 FA11 GA05 GA32 GA47 GA48 GA49 HA65 NA04 PA13 PA18 PA30 5F052 AA02 AA13 BA07 BB02 BB07 CA10 DA01 DA02 DA03 DB02 DB03 DB07 EA15 EA16 FA06 JA01 JA04

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロボットアームにより複数の基板をカセッ
トに搬送し、鉛直方向に間隔dで前記複数の基板を隣接
させ、前記複数の基板を熱処理する工程を有する半導体
装置の作製方法において、前記ロボットアームの厚さt3
と、前記基板を前記ロボットアームで保持させた状態で
生じる前記基板の反りt1と、前記カセットに収納された
前記基板に生じる反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d
1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は前記基板の
カセットへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロ
ボットアームの上側に位置する前記基板との間の距離で
あり、d2は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記
ロボットアームと前記ロボットアームの下側に位置する
前記基板との間の距離であり、前記ロボットアームによ
り前記複数の基板を前記カセットの下側から順に搬入す
る工程と、前記ロボットアームにより前記複数の基板を
前記カセットの上側から順に搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: transporting a plurality of substrates to a cassette by a robot arm, adjoining the plurality of substrates at an interval d in a vertical direction, and heat-treating the plurality of substrates. Arm thickness t3
And the relationship between the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette is represented by a conditional expression t1 + t2 + d.
1 + d2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette; d2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and the robot arm moves the plurality of substrates under the cassette. And a step of sequentially carrying out the plurality of substrates from the top of the cassette by the robot arm.
【請求項2】半導体膜が成膜された複数の基板をロボッ
トアームによりカセットに搬送し、鉛直方向に間隔dで
前記複数の基板を隣接させ、前記複数の基板を熱処理す
る工程を有する半導体装置の作製方法において、前記ロ
ボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロボットアー
ムで保持させた状態で生じる前記基板の反りt1と、前記
カセットに収納された前記基板に生じる反りt2との関係
が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2 を満
し、d1は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記ロ
ボットアームと前記ロボットアームの上側に位置する前
記基板との間の距離であり、d2は前記基板のカセット
への搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボットア
ームの下側に位置する前記基板との間の距離であり、前
記ロボットアームにより前記複数の基板を前記カセット
の下側から順に搬入する工程と、前記ロボットアームに
より前記複数の基板を前記カセットの上側から順に搬出
する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の作
製方法。
2. A semiconductor device comprising a step of transporting a plurality of substrates on which a semiconductor film is formed to a cassette by a robot arm, adjoining the plurality of substrates at an interval d in a vertical direction, and heat-treating the plurality of substrates. In the manufacturing method, the relationship between the thickness t3 of the robot arm, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated on the substrate stored in the cassette is defined as And t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is the robot arm and the substrate positioned above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette. And d2 is the distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is loaded into and unloaded from the cassette, and A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of sequentially loading a plurality of substrates from a lower side of the cassette; and a step of sequentially transporting the plurality of substrates from an upper side of the cassette by the robot arm.
【請求項3】請求項1または2記載の前記基板の面積は
120000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.3〜1.
1mmであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. The substrate according to claim 1, wherein the area of the substrate is 120,000 mm 2 or more, and the thickness of the substrate is 0.3 to 1.
A method for manufacturing a semiconductor device, which is 1 mm.
【請求項4】請求項1または2記載の前記基板の各々の
一辺のサイズは300×400mm以上であり、前記基板
の厚さは0.3〜1.1mmであることを特徴とする半導体装置
の作製方法。
4. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the size of one side of each of the substrates is at least 300 × 400 mm, and the thickness of the substrates is 0.3 to 1.1 mm. .
【請求項5】請求項1または2記載の前記基板の面積は
120000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.4〜0.
8mmであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. The substrate according to claim 1, wherein the area of the substrate is 120,000 mm 2 or more, and the thickness of the substrate is 0.4 to 0.4 mm.
A method for manufacturing a semiconductor device, which is 8 mm.
【請求項6】請求項1または2記載の前記基板の各々の
一辺のサイズは300×400mm以上であり、前記基板
の厚さは0.4〜0.8mmであることを特徴とする半導体装置
の作製方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a size of one side of each of said substrates is 300 × 400 mm or more, and a thickness of said substrate is 0.4 to 0.8 mm. .
【請求項7】請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記ロボットアームの上面には、前記ロボットアームの
外側に向かって凸の曲率があることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
7. The method according to claim 1, wherein
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a curvature of an upper surface of the robot arm is convex toward the outside of the robot arm.
【請求項8】請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記ロボットアームの下面には、前記ロボットアームの
外側に向かって凸の曲率があることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
8. The method according to claim 1, wherein:
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a lower surface of the robot arm has a curvature that is convex toward the outside of the robot arm.
【請求項9】請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記ロボットアームの上面及び下面には、ロボットアー
ムの外側に向かって凸の曲率があることを特徴とする半
導体装置の作製方法。
9. The method according to claim 1, wherein
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein upper and lower surfaces of the robot arm have curvatures protruding outward from the robot arm.
【請求項10】請求項1乃至9のいずれか一項におい
て、前記カセットの基板を保持する突起物は、水平面か
ら傾いた面にて基板を保持し、前記傾いた面は、前記基
板の中央に向かって高さが減少する面であることを特徴
とする半導体装置の作製方法。
10. The cassette according to claim 1, wherein the projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface inclined from a horizontal plane, and the inclined surface is located at a center of the substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the height decreases toward the surface.
【請求項11】請求項1乃至9のいずれか一項におい
て、前記カセットの基板を保持する突起物の基板を保持
する面の下に位置する面は、前記基板の中央に向かって
高さが増加する面であることを特徴とする半導体装置の
作製方法。
11. The cassette according to claim 1, wherein the surface of the cassette, which holds the substrate, which is located below the substrate holding surface, has a height toward the center of the substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, which is an increasing surface.
【請求項12】請求項1乃至9のいずれか一項におい
て、前記カセットの基板を保持する突起物は、水平面か
ら傾いた面1にて基板を保持し、面1は、前記基板の中
央に向かって高さが減少する面であり、面1の下に位置
する前記突起物の面2は、前記基板の中央に向かって高
さが増加する面であることを特徴とする半導体装置の作
製方法。
12. The cassette according to claim 1, wherein the projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface 1 inclined from a horizontal plane, and the surface 1 is provided at the center of the substrate. A surface having a height decreasing toward the surface, and a surface 2 of the protrusion located below the surface 1 being a surface increasing in height toward the center of the substrate. Method.
【請求項13】請求項2乃至12のいずれか一項におい
て、前記熱処理は半導体薄膜のSPC工程であることを
特徴とする半導体装置の作製方法。
13. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein said heat treatment is an SPC process for a semiconductor thin film.
【請求項14】請求項2乃至12のいずれか一項におい
て、前記熱処理は半導体薄膜における不純物のゲッタリ
ング工程であることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
14. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the heat treatment is a step of gettering impurities in the semiconductor thin film.
【請求項15】請求項1乃至14のいずれか一項におい
て、前記熱処理は圧力10〜10000Paの減圧下で行
われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat treatment is performed under a reduced pressure of 10 to 10000 Pa.
【請求項16】ロボットアームにより複数の基板をカセ
ットに搬送し、鉛直方向に間隔dで前記複数の基板を隣
接させ、前記複数の基板を熱処理する工程を有する半導
体装置の作製方法において、前記ロボットアームの厚さ
t3と、前記基板を前記ロボットアームで保持させた状態
で生じる前記基板の反りt1と、前記カセットに収納され
た前記基板に生じる反りt2との関係が、条件式 t1+t2+
d1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は前記基板
のカセットへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記
ロボットアームの上側に位置する前記基板との間の距離
であり、d2は前記基板のカセットへの搬出入の際に前
記ロボットアームと前記ロボットアームの下側に位置す
る前記基板との間の距離であり、前記熱処理は、圧力1
0〜10000Paの減圧下で行われ、前記ロボットアー
ムにより前記複数の基板を前記カセットの下側から順に
搬入する工程と、前記ロボットアームにより前記複数の
基板を前記カセットの上側から順に搬出する工程と、を
有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
16. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: transferring a plurality of substrates to a cassette by a robot arm, adjoining the plurality of substrates at an interval d in a vertical direction, and heat-treating the plurality of substrates. Arm thickness
The relationship between t3, the warp t1 of the substrate generated in a state where the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette is represented by a conditional expression t1 + t2 +
d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette; d2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is loaded into and unloaded from the cassette;
A step of carrying in the plurality of substrates in order from the lower side of the cassette by the robot arm, and a step of carrying out the plurality of substrates in order from the upper side of the cassette by the robot arm. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項17】半導体膜が成膜された複数の基板をロボ
ットアームによりカセットに搬送し、鉛直方向に間隔d
で前記複数の基板を隣接させ、前記複数の基板を熱処理
する工程を有する半導体装置の作製方法において、前記
ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロボットア
ームで保持させた状態で生じる前記基板の反りt1と、前
記カセットに収納された前記基板に生じる反りt2との関
係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2 を
満し、d1は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記
ロボットアームと前記ロボットアームの上側に位置する
前記基板との間の距離であり、d2は前記基板のカセッ
トへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボット
アームの下側に位置する前記基板との間の距離であり、
前記熱処理は、圧力10〜10000Paの減圧下で行わ
れ、前記ロボットアームにより前記複数の基板を前記カ
セットの下側から順に搬入する工程と、前記ロボットア
ームにより前記複数の基板を前記カセットの上側から順
に搬出する工程と、を有することを特徴とする半導体装
置の作製方法。
17. A plurality of substrates on which semiconductor films have been formed are transported to a cassette by a robot arm, and are spaced vertically by a distance d.
A method of manufacturing a semiconductor device having a step of heat-treating the plurality of substrates by adjoining the plurality of substrates, wherein the thickness t3 of the robot arm and the substrate generated when the substrate is held by the robot arm The relationship between the warp t1 of the substrate and the warp t2 generated in the substrate housed in the cassette satisfies the following condition: t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, and d1 is the cassette of the substrate. D2 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when loading and unloading, and d2 is the distance between the robot arm and the robot arm when loading and unloading the substrate into and from the cassette. The distance between the substrate located on the side,
The heat treatment is performed under a reduced pressure of 10 to 10000 Pa, and the robot arm sequentially loads the plurality of substrates from below the cassette, and the robot arm transfers the plurality of substrates from above the cassette. And a step of sequentially carrying out the steps.
【請求項18】ロボットアームにより複数の基板をカセ
ットに搬送し、鉛直方向に間隔dで前記複数の基板を隣
接させ、前記複数の基板を熱処理する工程を有する半導
体装置の作製方法において、前記ロボットアームの厚さ
t3と、前記基板を前記ロボットアームで保持させた状態
で生じる前記基板の反りt1と、前記カセットに収納され
た前記基板に生じる反りt2との関係が、条件式 t1+t2+
d1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は前記基板
のカセットへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記
ロボットアームの上側に位置する前記基板との間の距離
であり、d2は前記基板のカセットへの搬出入の際に前
記ロボットアームと前記ロボットアームの下側に位置す
る前記基板との間の距離であり、前記基板の面積は12
0000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.3〜1.1mm
であり、前記熱処理は、圧力10〜10000Paの減圧
下で行われ、前記ロボットアームにより前記複数の基板
を前記カセットの下側から順に搬入する工程と、前記ロ
ボットアームにより前記複数の基板を前記カセットの上
側から順に搬出する工程と、を有することを特徴とする
半導体装置の作製方法。
18. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: transporting a plurality of substrates to a cassette by a robot arm, adjoining the plurality of substrates at a vertical interval d, and heat-treating the plurality of substrates. Arm thickness
The relationship between t3, the warp t1 of the substrate generated in a state where the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette is represented by a conditional expression t1 + t2 +
d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette; d2 is the distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and the area of the substrate is 12
0000 mm 2 or more, the thickness of the substrate is 0.3 to 1.1 mm
Wherein the heat treatment is performed under a reduced pressure of 10 to 10000 Pa, and the robot arm sequentially loads the plurality of substrates from the lower side of the cassette; and the robot arm transfers the plurality of substrates to the cassette. A step of carrying out the semiconductor device sequentially from the upper side of the semiconductor device.
【請求項19】半導体膜が成膜された複数の基板をロボ
ットアームによりカセットに搬送し、鉛直方向に間隔d
で前記複数の基板を隣接させ、前記複数の基板を熱処理
する工程を有する半導体装置の作製方法において、前記
ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロボットア
ームで保持させた状態で生じる前記基板の反りt1と、前
記カセットに収納された前記基板に生じる反りt2との関
係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2 を
満し、d1は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記
ロボットアームと前記ロボットアームの上側に位置する
前記基板との間の距離であり、d2は前記基板のカセッ
トへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボット
アームの下側に位置する前記基板との間の距離であり、
前記基板の面積は120000mm2以上であり、前記基
板の厚さは0.3〜1.1mmであり、前記熱処理は、圧力10
〜10000Paの減圧下で行われ、前記ロボットアーム
により前記複数の基板を前記カセットの下側から順に搬
入する工程と、前記ロボットアームにより前記複数の基
板を前記カセットの上側から順に搬出する工程と、を有
することを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. A plurality of substrates on which a semiconductor film has been formed are transferred to a cassette by a robot arm, and are vertically spaced at a distance d.
A method of manufacturing a semiconductor device having a step of heat-treating the plurality of substrates by adjoining the plurality of substrates, wherein the thickness t3 of the robot arm and the substrate generated when the substrate is held by the robot arm The relationship between the warp t1 of the substrate and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette satisfies the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, and d1 is D2 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when loading and unloading, and d2 is the distance between the robot arm and the robot arm when loading and unloading the substrate into and from the cassette. The distance between the substrate located on the side,
The area of the substrate is 120,000 mm 2 or more, the thickness of the substrate is 0.3 to 1.1 mm, and the heat treatment is performed under a pressure of 10
Performed under a reduced pressure of 10000 Pa, a step of carrying in the plurality of substrates in order from the lower side of the cassette by the robot arm, and a step of carrying out the plurality of substrates in order from the top of the cassette by the robot arm. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項20】ロボットアームにより複数の基板をカセ
ットに搬送し、鉛直方向に間隔dで前記複数の基板を隣
接させ、前記複数の基板を熱処理する工程を有する半導
体装置の作製方法において、前記ロボットアームの厚さ
t3と、前記基板を前記ロボットアームで保持させた状態
で生じる前記基板の反りt1と、前記カセットに収納され
た前記基板に生じる反りt2との関係が、条件式 t1+t2+
d1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は前記基板
のカセットへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記
ロボットアームの上側に位置する前記基板との間の距離
であり、d2は前記基板のカセットへの搬出入の際に前
記ロボットアームと前記ロボットアームの下側に位置す
る前記基板との間の距離であり、前記基板の面積は12
0000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.4〜0.8mm
であり、前記熱処理は、圧力10〜10000Paの減圧
下で行われ、前記ロボットアームにより前記複数の基板
を前記カセットの下側から順に搬入する工程と、前記ロ
ボットアームにより前記複数の基板を前記カセットの上
側から順に搬出する工程と、を有することを特徴とする
半導体装置の作製方法。
20. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: transporting a plurality of substrates to a cassette by a robot arm, adjoining the plurality of substrates at a vertical interval d, and heat-treating the plurality of substrates. Arm thickness
The relationship between t3, the warp t1 of the substrate generated in a state where the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette is represented by a conditional expression t1 + t2 +
d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette; d2 is the distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and the area of the substrate is 12
0000 mm 2 or more, and the thickness of the substrate is 0.4 to 0.8 mm
Wherein the heat treatment is performed under a reduced pressure of 10 to 10000 Pa, and the robot arm sequentially loads the plurality of substrates from below the cassette, and the robot arm transfers the plurality of substrates to the cassette. A step of carrying out the semiconductor device sequentially from the upper side of the semiconductor device.
【請求項21】半導体膜が成膜された複数の基板をロボ
ットアームによりカセットに搬送し、鉛直方向に間隔d
で前記複数の基板を隣接させ、前記複数の基板を熱処理
する工程を有する半導体装置の作製方法において、前記
ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロボットア
ームで保持させた状態で生じる前記基板の反りt1と、前
記カセットに収納された前記基板に生じる反りt2との関
係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2 を
満し、d1は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記
ロボットアームと前記ロボットアームの上側に位置する
前記基板との間の距離であり、d2は前記基板のカセッ
トへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボット
アームの下側に位置する前記基板との間の距離であり、
前記基板の面積は120000mm2以上であり、前記基
板の厚さは0.4〜0.8mmであり、前記熱処理は、圧力10
〜10000Paの減圧下で行われ、前記ロボットアーム
により前記複数の基板を前記カセットの下側から順に搬
入する工程と、前記ロボットアームにより前記複数の基
板を前記カセットの上側から順に搬出する工程と、を有
することを特徴とする半導体装置の作製方法。
21. A plurality of substrates on which semiconductor films have been formed are transported to a cassette by a robot arm, and are vertically separated by a distance d.
A method of manufacturing a semiconductor device having a step of heat-treating the plurality of substrates by adjoining the plurality of substrates, wherein the thickness t3 of the robot arm and the substrate generated when the substrate is held by the robot arm The relationship between the warp t1 of the substrate and the warp t2 generated in the substrate housed in the cassette satisfies the following condition: t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, and d1 is the cassette of the substrate. D2 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when loading and unloading, and d2 is the distance between the robot arm and the robot arm when loading and unloading the substrate into and from the cassette. The distance between the substrate located on the side,
The area of the substrate is 120,000 mm 2 or more, the thickness of the substrate is 0.4 to 0.8 mm, and the heat treatment is performed at a pressure of 10 mm.
Performed under a reduced pressure of 10000 Pa, a step of carrying in the plurality of substrates in order from the lower side of the cassette by the robot arm, and a step of carrying out the plurality of substrates in order from the top of the cassette by the robot arm. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項22】請求項1乃至19のいずれか一項におい
て、前記半導体装置は、液晶表示装置または発光装置で
あることを特徴とする半導体装置の作製方法。
22. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a liquid crystal display device or a light emitting device.
【請求項23】請求項1乃至19のいずれか一項におい
て、前記半導体装置は、携帯電話、ビデオカメラ、デジ
タルカメラ、プロジェクタ、ゴーグル型ディスプレイ、
パーソナルコンピュータ、DVDプレイヤー、電子書籍、
または携帯型情報端末であることを特徴とする半導体装
置の作製方法。
23. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a mobile phone, a video camera, a digital camera, a projector, a goggle type display,
Personal computers, DVD players, e-books,
Alternatively, a method for manufacturing a semiconductor device, which is a portable information terminal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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