JP2003152191A5 - - Google Patents

Claims (29)

1. 絶縁表面を有する基板上に、第１の半導体層を有する第１の素子と、前記第１の半導体層上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された第２の半導体層を有する第２の素子とを有し、
   前記第１の半導体層と前記第２の半導体層の間には前記絶縁膜のみを有しており、前記第１の半導体層の一部は、前記絶縁膜を挟んで前記第２の半導体層の一部と重なっていることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１において、前記第１の素子及び前記第２の素子は、それぞれｎチャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴ、メモリ素子、薄膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子、またはシリコン抵抗素子のいずれか一であることを特徴とする半導体装置。
3. 絶縁表面を有する基板上に設けられたＣＭＯＳ回路を有する半導体装置であって、
   第１の半導体層を活性層とするｎチャネル型ＴＦＴと、前記第１の半導体層上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された第２の半導体層を活性層とするｐチャネル型ＴＦＴとが相補的に接続され、
   前記第１の半導体層と前記第２の半導体層の間には前記絶縁膜のみを有しており、
   前記第２の半導体層の上方には前記ｐチャネル型ＴＦＴのゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記第１の半導体層の下方には前記ｎチャネル型ＴＦＴのゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記第１の半導体層の一部が前記絶縁膜を挟んで前記第２の半導体層の一部と重なっていることを特徴とする半導体装置。
4. 絶縁表面を有する基板上に設けられたＣＭＯＳ回路を有する半導体装置であって、
   第１の半導体層を活性層とするｐチャネル型ＴＦＴと、前記第１の半導体層上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された第２の半導体層を活性層とするｎチャネル型ＴＦＴとが相補的に接続され、
   前記第１の半導体層と前記第２の半導体層の間には前記絶縁膜のみを有しており、
   前記第２の半導体層の上方には前記ｎチャネル型ＴＦＴのゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記第１の半導体層の下方には前記ｐチャネル型ＴＦＴのゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記第１の半導体層の一部が前記絶縁膜を挟んで前記第２の半導体層の一部と重なっていることを特徴とする半導体装置。
5. 絶縁表面を有する基板上に設けられた発光素子を有する半導体装置であって、
   第１の半導体層を活性層とするｎチャネル型ＴＦＴと、前記第１の半導体層上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された第２の半導体層を活性層とするｐチャネル型ＴＦＴとを有し、
   前記ｐチャネル型ＴＦＴは、前記発光素子に接続され、
   前記第１の半導体層と前記第２の半導体層の間には前記絶縁膜のみを有しており、
   前記第２の半導体層の上方には前記ｐチャネル型ＴＦＴのゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記第１の半導体層の下方には前記ｎチャネル型ＴＦＴのゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記第１の半導体層の一部が前記絶縁膜を挟んで前記第２の半導体層の一部と重なっていることを特徴とする半導体装置。
6. 請求項５において、前記発光素子は有機発光素子であることを特徴とする半導体装置。
7. 絶縁表面を有する基板上に設けられたＣＭＯＳ回路を有する半導体装置であって、
   第１の半導体層を活性層とするｎチャネル型ＴＦＴと、前記第１の半導体層上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された第２の半導体層を活性層とするｐチャネル型ＴＦＴとが相補的に接続され、
   前記第１の半導体層と前記第２の半導体層の間には前記絶縁膜のみを有しており、
   前記第２の半導体層の上方にはゲート絶縁膜及びゲート電極を有し、
   前記ｎチャネル型ＴＦＴと前記ｐチャネル型ＴＦＴの前記ゲート電極は同一であり、
   前記第１の半導体層の一部が前記絶縁膜を挟んで前記第２の半導体層の一部と重なっていることを特徴とする半導体装置。
8. 請求項３乃至７のいずれか一において、前記第１の半導体層のうち、前記絶縁膜、前記第２の半導体層、及び前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なっている領域は、チャネル形成領域であることを特徴とする半導体装置。
9. 請求項３乃至８のいずれか一において、前記第１の半導体層のうち、前記絶縁膜、前記第２の半導体層、及び前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なっていない領域はソース領域またはドレイン領域であることを特徴とする半導体装置。
10. 請求項３乃至８のいずれか一において、前記第１の半導体層のうち、前記絶縁膜を間に挟んで前記第２の半導体層と重なっており、かつ前記絶縁膜、前記第２の半導体層、及び前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なっていない領域はＬＤＤ領域であり、前記絶縁膜を間に挟んで前記第２の半導体層と重なっていない領域はソース領域またはドレイン領域であることを特徴とする半導体装置。
11. 請求項３乃至１０のいずれか一において、前記第２の半導体層のうち、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なっている領域は、チャネル形成領域であることを特徴とする半導体装置。
12. 請求項３乃至１１のいずれか一において、前記第２の半導体層のうち、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なっていない領域は、ソース領域またはドレイン領域であることを特徴とする半導体装置。
13. 絶縁表面を有する基板上に設けられた複数のチャネル形成領域を備えたＴＦＴを有する半導体装置であって、
    第１の半導体層と、第２の半導体層とを活性層とするＴＦＴであり、
    前記第１の半導体層と前記第２の半導体層とは電極により電気的に接続されており、
    前記第１の半導体層と前記第２の半導体層の間には絶縁膜のみを有しており、
    前記第２の半導体層上にＴＦＴのゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上にゲート電極とを有し、
    前記第１の半導体層のうち、前記絶縁膜、前記第２の半導体層、及び前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なる領域が第１のチャネル形成領域であり、
    前記第２の半導体層のうち、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記ゲート電極と重なる領域が第２のチャネル形成領域であることを特徴とする半導体装置。
14. 請求項３乃至１３のいずれか一において、前記第１の半導体層におけるチャネル形成領域のチャネル長と、前記第２の半導体層におけるチャネル形成領域のチャネル長とが等しいことを特徴とする半導体装置。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一において、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層は、それぞれ結晶性半導体膜であることを特徴とする半導体装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれか一において、前記第１の半導体層の膜厚は、前記第２の半導体層と同じ、若しくは前記第２の半導体層の膜厚よりも薄いことを特徴とする半導体装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一において、前記半導体装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、プロジェクター、カーステレオ、パーソナルコンピューター、携帯情報端末のいずれか一であることを特徴とする半導体装置。
18. 絶縁表面を有する基板上に設けられた第１の半導体膜と、該第１の半導体膜上に接して形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に接して形成された第２の半導体膜とに対してレーザー光を照射して、前記第１の半導体膜と、前記第２の半導体膜とをアニールすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. 絶縁表面を有する基板上に第１の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第 1 の非晶質半導体膜上に接して絶縁膜を形成し、
    前記絶縁膜上に接して第２の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第１の非晶質半導体膜と、前記第２の非晶質半導体膜とに対してレーザー光を照射して、第１の結晶性半導体膜と、第２の結晶性半導体膜とを形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
20. 請求項１８または請求項１９において、前記レーザー光は前記基板の表面側から照射していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
21. 請求項１８または請求項１９において、前記レーザー光は前記基板の裏面側から照射していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
22. 請求項１８乃至２１のいずれか一において、前記第１の非晶質半導体膜に吸収されるレーザー光のエネルギーと、前記第２の非晶質半導体膜に吸収されるレーザー光のエネルギーとを同一にすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
23. 絶縁表面を有する基板上に第１の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第 1 の非晶質半導体膜上に接して第１の絶縁膜を形成し、
    前記第１の絶縁膜上に接して第２の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第１の非晶質半導体膜及び前記第１の絶縁膜を通過させて前記第２の非晶質半導体膜にレーザー光を照射して、第１の結晶性半導体膜と、第２の結晶性半導体膜とを形成し、
    前記第２の結晶性半導体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
    前記第２の絶縁膜上にゲート電極を形成し、
    前記ゲート電極をマスクとして前記第２の結晶性半導体膜に対してｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を添加することを特徴とする半導体装置の作製方法。
24. 絶縁表面を有する基板上に第１の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第 1 の非晶質半導体膜上に接して第１の絶縁膜を形成し、
    前記第１の絶縁膜上に接して第２の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第１の非晶質半導体膜及び前記第１の絶縁膜を通過させて前記第２の非晶質半導体膜にレーザー光を照射して、第１の結晶性半導体膜と、第２の結晶性半導体膜とを形成し、
    前記第２の結晶性半導体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
    前記第２の絶縁膜上にゲート電極を形成し、
    前記ゲート電極をマスクとして前記第１の結晶性半導体膜、及び前記第２の結晶性半導体膜に対してｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を添加することを特徴とする半導体装置の作製方法。
25. 絶縁表面を有する基板上に第１のゲート電極を形成し、
    前記第１のゲート電極を覆う第１の絶縁膜を形成し、
    前記第１の絶縁膜上に第１の非晶質半導体膜を形成し、
    前記半導体膜上に接して第２の絶縁膜を形成し、
    前記第２の絶縁膜上に接して第２の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第１の非晶質半導体膜及び前記第２の絶縁膜を通過させて前記第２の非晶質半導体膜にレーザー光を照射して、第１の結晶性半導体膜と、第２の結晶性半導体膜とを形成し、
    前記第２の結晶性半導体膜上に第３の絶縁膜を形成し、
    前記第３の絶縁膜上に第２のゲート電極を形成し、
    前記第２のゲート電極をマスクとして前記第２の結晶性半導体膜に対してｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を添加することを特徴とする半導体装置の作製方法。
26. 絶縁表面を有する基板上に第１のゲート電極を形成し、
    前記第１のゲート電極を覆う第１の絶縁膜を形成し、
    前記第１の絶縁膜上に第１の非晶質半導体膜を形成し、
    前記半導体膜上に接して第２の絶縁膜を形成し、
    前記第２の絶縁膜上に接して第２の非晶質半導体膜を形成し、
    前記第１の非晶質半導体膜及び前記第２の絶縁膜を通過させて前記第２の非晶質半導体膜にレーザー光を照射して、第１の結晶性半導体膜と、第２の結晶性半導体膜とを形成し、
    前記第２の結晶性半導体膜上に第３の絶縁膜を形成し、
    前記第３の絶縁膜上に第２のゲート電極を形成し、
    前記第２のゲート電極をマスクとして前記第１の結晶性半導体膜、及び前記第２の結晶性半導体膜に対してｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を添加することを特徴とする半導体装置の作製方法。
27. 請求項２５または請求項２６において、前記第１のゲート電極を前記第１の結晶性半導体膜を活性層とするＴＦＴのゲート電極とし、前記第２のゲート電極を前記第２の結晶性半導体膜を活性層とするＴＦＴのゲート電極とすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
28. 請求項１８乃至２７のいずれか一において、前記レーザー光は、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長域を有する光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
29. 請求項１８乃至２８のいずれか一において、前記レーザー光は、連続発振型の固体レーザから出射した光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。