JP2005057253A - Semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device, which will enhance the throughput of an ion implantation process by forming a TFT having an Lov region [a region where an LDD (lightly doped drain) region overlaps a gate electrode through a gate insulator film] and a TFT having an Loff region [a region where an LDD region does not overlap a gate electrode through a gate insulator film] on the same substrate without providing a resist mask that is used for forming the Lov region. <P>SOLUTION: This method is used for manufacturing a semiconductor device provided with a transistor which has an active layer, a gate insulator film which is in contact with the active layer, a gate electrode which overlaps the active layer through the gate insulator film. By implanting impurities from one direction slanting to the active layer, a portion of a first region in the active layer, that overlaps the gate electrode through the gate insulator film, and a second region in the active layer excluding the first region are doped with impurities. The second region is positioned toward the one direction relative to the first region. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、LDD領域を有するトランジスタ、特に薄膜トランジスタの作製方法に係り、さらには該作製方法を用いた半導体装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a transistor having an LDD region, in particular, a thin film transistor, and further relates to a semiconductor device using the manufacturing method.

安価なガラス基板を用いて形成される半導体表示装置は、解像度が高くなるにつれて、実装に用いる画素部周辺の領域(額縁領域)の基板に占める割合が増大し、小型化が妨げられる傾向がある。そのため、単結晶のシリコンウェハを用いて形成されたICをガラス基板に実装する方式には限界があると考えられており、駆動回路を含む集積回路を画素部と同じガラス基板上に一体形成する技術、所謂システムオンパネル化が重要視されている。   In a semiconductor display device formed using an inexpensive glass substrate, as the resolution becomes higher, the ratio of the area around the pixel portion used for mounting (frame area) to the substrate tends to increase, and miniaturization tends to be hindered. . Therefore, it is considered that there is a limit to a method for mounting an IC formed using a single crystal silicon wafer on a glass substrate, and an integrated circuit including a driver circuit is integrally formed on the same glass substrate as a pixel portion. Technology, so-called system-on-panel construction, is regarded as important.

ところが、ガラス基板上に形成される集積回路は、単結晶のシリコンウェハに形成された集積回路に比べて集積度が低いため、実用化に際し、半導体素子を微細化させることが重要な課題である。半導体素子の微細化によって、ガラス基板上に形成される集積回路を高集積化させることができ、よって、半導体表示装置の小型化、軽量化、さらには低消費電力化、高速化を推し進めることができる。また集積回路だけではなく、半導体素子の微細化により、画素部においても高精細化を実現することができる。   However, since an integrated circuit formed on a glass substrate has a lower degree of integration than an integrated circuit formed on a single crystal silicon wafer, miniaturization of a semiconductor element is an important issue for practical use. . With the miniaturization of semiconductor elements, integrated circuits formed on a glass substrate can be highly integrated. Therefore, the semiconductor display device can be reduced in size, weight, power consumption, and speed. it can. In addition to the integrated circuit, high definition can be realized in the pixel portion by miniaturization of a semiconductor element.

また非晶質半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)を画素部に設けた半導体表示装置は、生産性が高く、コストが低いという利点を有するが、該非晶質半導体膜を用いたTFTは移動度が低いという難点を有している。そのため、画素を選択するための走査線駆動回路や、該選択された画素にビデオ信号を供給するための信号線駆動回路など、高速動作が要求される駆動回路には、非晶質半導体膜を用いた薄膜トランジスタは不向きであると考えられている。そこで、単結晶のシリコンウェハを用いて、駆動回路が搭載されたICチップを作製し、該ICチップを画素部の周辺にTAB(Tape Automated bonding)方式やCOG(Chip on Glass)方式等で実装する形態が、一般的に採用されている。   A semiconductor display device in which a thin film transistor (TFT) using an amorphous semiconductor film is provided in a pixel portion has advantages of high productivity and low cost. However, a TFT using the amorphous semiconductor film has mobility. Has the disadvantage of being low. Therefore, an amorphous semiconductor film is used for a driver circuit that requires high-speed operation, such as a scanning line driver circuit for selecting a pixel or a signal line driver circuit for supplying a video signal to the selected pixel. The thin film transistor used is considered unsuitable. Therefore, an IC chip on which a driving circuit is mounted is manufactured using a single crystal silicon wafer, and the IC chip is mounted around the pixel portion by a TAB (Tape Automated Bonding) method, a COG (Chip on Glass) method, or the like. The form to be used is generally adopted.

しかし、シリコンウェハはガラス基板などに比べて単価が高く、安価なICチップを提供するのに適しておらず、非晶質半導体膜を用いた半導体表示装置の特徴である低コストという利点を、いまいち生かしきれない。また市場に比較的多く流通しているシリコンウェハのサイズはせいぜい直径12インチ程度である。12インチよりも大きいサイズのシリコンウェハも市場に出回ってはいるが、サイズが大きくなるほど単位面積あたりの価格はさらに上昇する。よって、1枚の基板から得られるICチップの数を増やしてスループットを高めるためには、コストを犠牲にせざるを得ない。   However, the silicon wafer has a higher unit price than a glass substrate and is not suitable for providing an inexpensive IC chip, and has the advantage of low cost, which is a feature of a semiconductor display device using an amorphous semiconductor film. I ca n’t do it right now. In addition, the size of silicon wafers that are relatively large in the market is at most about 12 inches in diameter. Although silicon wafers with a size larger than 12 inches are on the market, the price per unit area further increases as the size increases. Therefore, in order to increase the number of IC chips obtained from one substrate and increase the throughput, the cost must be sacrificed.

そこで下記の特許文献1、特許文献2には、ガラス基板上に駆動回路を形成し、短冊状に分割して、画素部が形成された基板上に実装する技術が開示されている。
特開平7−014880号公報 特開平11−160734号公報
Therefore, Patent Documents 1 and 2 below disclose a technique in which a drive circuit is formed on a glass substrate, divided into strips, and mounted on a substrate on which a pixel portion is formed.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-014880 JP-A-11-160734

特許文献1、特許文献2に記載されているように、画素部が形成されている基板(以下、素子基板)と同じ材料の基板用い、駆動回路を形成して素子基板に実装することで、熱膨張率の違いによって引き起こされる、端子のコンタクト部分における不良の発生率が抑えられ、歩留まりを高めることができる。また駆動回路をガラス基板上に形成することで、半導体表示装置全体のコストを抑えることができる。   As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, by using a substrate of the same material as the substrate on which the pixel portion is formed (hereinafter referred to as an element substrate), a drive circuit is formed and mounted on the element substrate. The occurrence rate of defects in the contact portion of the terminal caused by the difference in thermal expansion coefficient can be suppressed, and the yield can be increased. Further, the cost of the entire semiconductor display device can be suppressed by forming the drive circuit over the glass substrate.

ところで、画素部の高精細化が進むにつれて、実装に用いる画素部周辺の領域(額縁領域)の基板に占める割合が増大し、小型化が妨げられる傾向がある。よって、画素部が形成された基板上に実装するICチップは、より小型のものが望ましい。しかし、ガラス基板上に形成される集積回路は、単結晶のシリコンウェハに形成された集積回路に比べて集積度が低い。そのため、半導体表示装置の小型化、及び集積回路の高集積化を推し進める上では、ガラス基板上に形成する半導体素子の微細化が重要な課題である。半導体素子の微細化によって、ガラス基板上に形成される集積回路を高集積化させることができれば、半導体表示装置の小型化、軽量化、さらには低消費電力化、高速化を進めることができる。   By the way, as the definition of the pixel portion increases, the ratio of the region around the pixel portion (frame region) used for mounting to the substrate increases, which tends to hinder downsizing. Therefore, it is desirable that the IC chip mounted on the substrate on which the pixel portion is formed be smaller. However, an integrated circuit formed over a glass substrate has a lower degree of integration than an integrated circuit formed over a single crystal silicon wafer. Therefore, miniaturization of a semiconductor element formed over a glass substrate is an important issue in promoting downsizing of a semiconductor display device and high integration of an integrated circuit. If an integrated circuit formed over a glass substrate can be highly integrated by miniaturization of a semiconductor element, the semiconductor display device can be reduced in size, weight, power consumption, and speed.

しかし、半導体素子の1つであるTFTの微細化には、ホットキャリア効果による信頼性の低下という問題が伴う。そこで従来から、ホットキャリア効果を抑えるための手段として、LDD(Lightly Doped Drain)構造(LDD構造)が採用されている。LDD構造とは、ソース/ドレイン領域とチャネル形成領域との間に、ソース/ドレイン領域よりも不純物濃度の低いLDD領域を設ける構造である。特にLDD領域がゲート絶縁膜を介してゲート電極と重なる(Gate Overlapped Lightly Doped Drain)構造(GOLD構造)を有している場合、ドレイン近傍の高電界を緩和してホットキャリア効果をより効果的に防ぎ、信頼性の向上が図れることが知られている。なお本明細書において、LDD領域がゲート絶縁膜を介してゲート電極と重なる領域をLov領域と呼び、重ならない領域をLoff領域と呼ぶ。   However, the miniaturization of a TFT, which is one of the semiconductor elements, is accompanied by a problem that reliability is reduced due to the hot carrier effect. Therefore, an LDD (Lightly Doped Drain) structure (LDD structure) has been conventionally employed as a means for suppressing the hot carrier effect. The LDD structure is a structure in which an LDD region having an impurity concentration lower than that of the source / drain region is provided between the source / drain region and the channel formation region. In particular, when the LDD region has a (Gate Overlapped Lightly Doped Drain) structure (GOLD structure) that overlaps the gate electrode via the gate insulating film, the high electric field in the vicinity of the drain is relaxed and the hot carrier effect is more effectively achieved. It is known that it can prevent and improve reliability. In this specification, a region where the LDD region overlaps with the gate electrode through the gate insulating film is referred to as a Lov region, and a region where the LDD region does not overlap is referred to as a Loff region.

下記特許文献3には、GOLD構造とすることでトランジスタの劣化が抑えられることが記載されている。
特開平8−153875号公報
Patent Document 3 listed below describes that deterioration of a transistor can be suppressed by adopting a GOLD structure.
JP-A-8-153875

Loff領域を有するTFTは、Lov領域を有するTFTに比べてオフ電流を低減できる傾向にある。そのため、高速駆動よりもオフ電流の低減が重要視される画素のスイッチング素子には、Loff領域を有するTFTを用いるのが適している。一方、Lov領域を有するTFTは、Loff領域を有するTFTに比べて高速駆動が可能である。具体的には、スイッチングをより高速に行なうことができる。駆動回路は、画素部よりも動作周波数が高く、オフ電流の低減よりも高速駆動の方が重要視されるため、Lov領域を有するTFTが適している。回路素子に望まれる特性に合わせて、Loff領域を有するTFT、Lov領域を有するTFTを使い分けるのが望ましい。   A TFT having a Loff region tends to reduce off-state current as compared with a TFT having a Lov region. Therefore, it is suitable to use a TFT having a Loff region for a switching element of a pixel in which reduction of off current is more important than high-speed driving. On the other hand, a TFT having a Lov region can be driven at a higher speed than a TFT having a Loff region. Specifically, switching can be performed at higher speed. The driving circuit has a higher operating frequency than the pixel portion, and high-speed driving is more important than reduction of off-state current. Therefore, a TFT having a Lov region is suitable. It is desirable to use a TFT having a Loff region and a TFT having a Lov region in accordance with characteristics desired for a circuit element.

Lov領域を有するTFTの作製方法は幾つか提案されているが、その一つに、ゲート電極をマスクにして斜めにイオン注入を行なう方法がある。上記方法を用いることで、レジストマスクを用いず、なおかつ工程数を抑えつつ、ゲート電極とゲート絶縁膜を介して重なる領域に、イオン注入法を用いてドーパント(不純物)を添加することができる。   Several methods for manufacturing a TFT having a Lov region have been proposed. One of them is a method of performing ion implantation obliquely using a gate electrode as a mask. By using the above method, a dopant (impurity) can be added using an ion implantation method to a region overlapping with the gate electrode and the gate insulating film without using a resist mask and suppressing the number of steps.

しかし、ソース領域側とドレイン領域側の両方にLov領域を形成するためには、異なる注入方向からイオン注入を少なくとも2回行なう必要があり、イオン注入の工程におけるスループットの向上を妨げる要因となり得る。また、基板を回転させて均一に斜めのイオン注入を行なう方法(チルト回転)もあるが、この方法だと、基板の回転を精密に制御する必要があり、イオン注入を行なうための装置が大掛かりになる。特に基板の大型化には向いておらず、スループットの向上を妨げる要因となっている。   However, in order to form the Lov region on both the source region side and the drain region side, it is necessary to perform ion implantation at least twice from different implantation directions, which may hinder improvement in throughput in the ion implantation step. In addition, there is a method (tilt rotation) in which the substrate is rotated and uniformly inclined ion implantation (tilt rotation). However, this method requires precise control of the rotation of the substrate, and requires a large apparatus for performing ion implantation. become. In particular, it is not suitable for increasing the size of the substrate, and this is a factor that hinders improvement in throughput.

また上記方法では、同一基板上においてLov領域を有するTFTとLoff領域を有するTFTとを作り分けることができないという問題がある。よって上記方法では、システムオンパネル化により画素部と駆動回路を一体化する場合、Lov領域を有するTFTとLoff領域を有するTFTとを同一基板上に作り分けることができない。また、ソース領域及びドレイン領域がチャネル形成領域と接するような、LDD領域そのものを有さないTFTと、Lov領域を有するTFTとを同一基板上に作り分けることもできない。   Further, the above method has a problem that TFTs having a Lov region and TFTs having a Loff region cannot be made separately on the same substrate. Therefore, in the above method, when the pixel portion and the driving circuit are integrated by system-on-panel, a TFT having a Lov region and a TFT having a Loff region cannot be separately formed on the same substrate. In addition, a TFT having no LDD region itself and a TFT having a Lov region in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region cannot be separately formed on the same substrate.

レジストマスクを用いてドーパントの打ち分けを行なうことで、Lov領域を有するTFTとLoff領域を有するTFTとを同一基板上に作り分けることはできる。しかし、レジストマスクの枚数や工程数を抑えることができず、製造コストを高める要因となる。またLoff領域を有するTFTのみならず、オフセットゲート構造を有するトランジスタや、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているトランジスタなども、Lov領域を有するTFTと同一の基板上に作り分けようとすると、レジストマスクの枚数や工程数を抑えることができず、製造コストを高める要因となる。   A TFT having a Lov region and a TFT having a Loff region can be separately formed on the same substrate by performing dopant separation using a resist mask. However, the number of resist masks and the number of processes cannot be suppressed, which increases the manufacturing cost. In addition, not only TFTs having Loff regions but also transistors having offset gate structures and transistors whose source and drain regions are in contact with the channel formation region are formed on the same substrate as TFTs having Lov regions. As a result, the number of resist masks and the number of processes cannot be suppressed, which increases the manufacturing cost.

本発明は上記問題に鑑み、Lov領域を形成するためのレジストマスクを設けることなく、Lov領域を有するトランジスタを、Loff領域を有するトランジスタ、オフセットゲート構造を有するトランジスタ、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているトランジスタなどと共に、同一基板上に作り分けることができ、なおかつイオン注入の工程におけるスループットの向上を実現することができる半導体装置の作製方法、及びパネル1枚あたりのコストを抑えることができる半導体装置に関する。さらに本発明は、1枚あたりのコストを抑えることができる、薄膜の半導体膜で集積回路が形成されたチップ(以下、薄膜チップと呼ぶ)を用いた、半導体装置に関する。   In view of the above problems, the present invention provides a transistor having a Lov region without forming a resist mask for forming a Lov region, a transistor having a Loff region, a transistor having an offset gate structure, and a source region and a drain region forming a channel. A method for manufacturing a semiconductor device that can be manufactured on the same substrate together with a transistor in contact with a region and the like and can improve throughput in an ion implantation process, and a cost per panel is suppressed. The present invention relates to a semiconductor device that can Furthermore, the present invention relates to a semiconductor device using a chip in which an integrated circuit is formed with a thin semiconductor film (hereinafter referred to as a thin film chip) that can reduce the cost per sheet.

本発明者らは、Lov領域の位置に合わせてドーパントの注入方向を変えるのではなく、該注入方向に合わせてトランジスタの活性層に設けるLov領域の位置を変えれば良いのではないかと考えた。すなわち、イオン注入は、注入方向が1つに定められた固定注入とし、該注入方向に合わせてLov領域と、チャネル形成領域と、イオン注入の際にマスクとして機能するゲート電極の位置関係を定める。なお本明細書において注入方向とは、イオン源からドーパントが注入されてくる方向を意味する。   The present inventors considered that the position of the Lov region provided in the active layer of the transistor may be changed in accordance with the implantation direction instead of changing the dopant implantation direction in accordance with the position of the Lov region. In other words, the ion implantation is fixed implantation with a single implantation direction, and the positional relationship of the Lov region, the channel formation region, and the gate electrode functioning as a mask during ion implantation is determined in accordance with the implantation direction. . In this specification, the implantation direction means a direction in which a dopant is implanted from an ion source.

具体的には、ドーパントが活性層の表面と斜めに交わるような向きに、注入方向を1つ定め、活性層と重なっているゲート電極の端部を該注入方向側に向ける。つまり、ゲート電極と重なっている領域よりも、該領域以外の活性層の露出している領域が、注入方向側に位置するよう、ゲート電極と活性層を配置する。上記構成により、1つの注入方向からのイオン注入で、ソース領域側とドレイン領域側の両方に、Lov領域を形成することができる。よって、同一の極性を有し、なおかつLov領域する全てのトランジスタは、Lov領域が、チャネル形成領域よりもドーパントの注入方向側に設けられることになる。   Specifically, one injection direction is determined in such a direction that the dopant crosses the surface of the active layer obliquely, and an end portion of the gate electrode overlapping the active layer is directed to the injection direction side. That is, the gate electrode and the active layer are arranged so that the region where the active layer other than the region is exposed is located on the implantation direction side of the region overlapping with the gate electrode. With the above structure, the Lov region can be formed on both the source region side and the drain region side by ion implantation from one implantation direction. Therefore, in all transistors having the same polarity and in the Lov region, the Lov region is provided closer to the dopant implantation direction than the channel formation region.

そしてLov領域を形成するためのイオン注入の際には、Loff領域を有するトランジスタにおいて、ソース領域及びドレイン領域となる領域にのみ不純物が添加されるように、注入方向に合わせて、活性層とゲート電極とLoff領域との位置関係を定める。具体的には、Loff領域及びチャネル形成領域となる領域をレジストマスクで覆い、該レジストマスクと重なっている領域と、該領域以外の活性層の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置する。言い換えると、活性層と重なっているレジストマスクの端部が、注入方向に沿うように配置する。上記構成により、同一基板上にLov領域を有するトランジスタと、Loff領域を有するトランジスタとを作り分けることができる。   In the ion implantation for forming the Lov region, in the transistor having the Loff region, the active layer and the gate are aligned in accordance with the implantation direction so that the impurity is added only to the regions to be the source region and the drain region. The positional relationship between the electrode and the Loff region is determined. Specifically, a region serving as a Loff region and a channel formation region is covered with a resist mask, and a region overlapping with the resist mask and a region where an active layer other than the region is exposed are along the implantation direction. Arrange to touch. In other words, the end portion of the resist mask that overlaps the active layer is arranged along the implantation direction. With the above structure, a transistor having a Lov region and a transistor having a Loff region can be separately formed over the same substrate.

またLov領域を形成するためのイオン注入の際には、LDD領域を有さず、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているトランジスタにおいて、ソース領域及びドレイン領域となる領域にのみ不純物が添加されるように、注入方向に合わせて、活性層とゲート電極とLDD領域との位置関係を定める。具体的には、ゲート電極と重なっている領域と、該領域以外の活性層の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置する。言い換えると、活性層と重なっているゲート電極の端部が、注入方向に沿うように配置する。上記構成により、同一基板上にLov領域を有するトランジスタと、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているトランジスタとを作り分けることができる。   In addition, in the ion implantation for forming the Lov region, in a transistor that does not have the LDD region and the source region and the drain region are in contact with the channel formation region, impurities are present only in the region that becomes the source region and the drain region. In order to be added, the positional relationship among the active layer, the gate electrode, and the LDD region is determined in accordance with the implantation direction. Specifically, the region overlapping the gate electrode and the region where the active layer other than the region is exposed are arranged so as to be in contact with each other along the implantation direction. In other words, the end portion of the gate electrode overlapping the active layer is arranged along the implantation direction. With the above structure, a transistor having a Lov region on the same substrate and a transistor in which a source region and a drain region are in contact with a channel formation region can be separately formed.

またLov領域を形成するためのイオン注入の際には、オフセット領域を有するトランジスタにおいて、ソース領域及びドレイン領域となる領域にのみ不純物が添加され、なおかつオフセット領域が形成されるように、注入方向に合わせて、活性層とゲート電極とオフセット領域との位置関係を定める。具体的には、活性層の露出している領域が、該領域以外のゲート電極と重なっている領域よりも、注入方向とは反対側に位置するよう、ゲート電極と活性層を配置する。言い換えると、活性層と重なっているゲート電極の端部が、注入方向とは反対側に位置するように配置する。上記構成により、同一基板上にLov領域を有するトランジスタと、オフセット領域を有するトランジスタとを作り分けることができる。   Further, in the ion implantation for forming the Lov region, in a transistor having an offset region, an impurity is added only to a region to be a source region and a drain region, and an offset region is formed in the implantation direction. In addition, the positional relationship among the active layer, the gate electrode, and the offset region is determined. Specifically, the gate electrode and the active layer are arranged so that the exposed region of the active layer is positioned on the opposite side of the implantation direction from the region overlapping with the gate electrode other than the region. In other words, the gate electrode is overlapped with the active layer so that the end of the gate electrode is located on the side opposite to the implantation direction. With the above structure, a transistor having a Lov region and a transistor having an offset region can be formed separately on the same substrate.

なお上記構成に加えて、半導体膜の結晶化に連続発振のレーザを用いても良い。パルス発振のレーザ光のみを用いて結晶化された半導体膜は、複数の結晶粒が集合して形成されており、その結晶粒の位置と大きさはランダムなものである。結晶粒内と比較して、結晶粒の界面(結晶粒界)は非晶質構造や結晶欠陥などに起因する再結合中心や捕獲中心が無数に存在している。この捕獲中心にキャリアがトラップされると、結晶粒界のポテンシャルが上昇し、キャリアに対して障壁となるため、キャリアの電流輸送特性が低下するという問題がある。一方、連続発振のレーザ光の場合、レーザ光の照射領域(ビームスポット)を一方向に走査させながら半導体膜に照射することで、走査方向に向かって結晶を連続的に成長させ、該走査方向に沿って長く延びた単結晶からなる結晶粒の集まりを形成することができる。よって、連続発振のレーザを用いて半導体膜を結晶化することで、薄膜チップに用いられるTFTの移動度を高めることができる。   In addition to the above structure, a continuous wave laser may be used for crystallization of the semiconductor film. A semiconductor film crystallized using only pulsed laser light is formed by aggregating a plurality of crystal grains, and the positions and sizes of the crystal grains are random. Compared with the inside of a crystal grain, the interface (crystal grain boundary) of a crystal grain has innumerable recombination centers and trap centers due to an amorphous structure or crystal defects. When carriers are trapped in this trapping center, the potential of the crystal grain boundaries is increased, which becomes a barrier against the carriers, so that there is a problem that the current transport characteristics of the carriers are deteriorated. On the other hand, in the case of a continuous wave laser beam, a crystal is continuously grown in the scanning direction by irradiating the semiconductor film while scanning the irradiation region (beam spot) of the laser beam in one direction. A collection of crystal grains made of a single crystal extending along the length can be formed. Therefore, the mobility of a TFT used for a thin film chip can be increased by crystallizing the semiconductor film using a continuous wave laser.

なお本発明の範疇に含まれる半導体装置には、マイクロプロセッサ、画像処理回路、半導体表示装置等、トランジスタを用いたありとあらゆる半導体装置が含まれる。また、薄膜チップ自体も、本発明の半導体装置の範疇に含まれる。半導体表示装置は、液晶表示装置、有機発光素子(OLED)に代表される発光素子を各画素に備えた発光装置、DMD(Digital Micromirror Device)、PDP(Plasma Display Panel)、FED(Field Emission Display)等や、半導体膜を用いた回路素子を駆動回路に有しているその他の表示装置がその範疇に含まれる。   Note that semiconductor devices included in the category of the present invention include all kinds of semiconductor devices using transistors, such as a microprocessor, an image processing circuit, and a semiconductor display device. The thin film chip itself is also included in the category of the semiconductor device of the present invention. The semiconductor display device includes a liquid crystal display device, a light emitting device including a light emitting element typified by an organic light emitting device (OLED) in each pixel, DMD (Digital Micromirror Device), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display). Other display devices having a circuit element using a semiconductor film in a driver circuit are included in the category.

また本発明の作製方法を用いてLov領域を形成することができるトランジスタは、多結晶シリコンや微結晶シリコン(セミアモルファスシリコン(SAS))、アモルファスシリコンを用いたTFTに限定されない。単結晶シリコンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、SOIを用いたトランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良いし、カーボンナノチューブを用いたトランジスタであってもよい。また本発明の半導体装置に用いられるトランジスタは、シングルゲート構造を有していても良いし、ダブルゲート構造やそれ以上のゲート電極を有するマルチゲート構造であっても良い。   A transistor that can form the Lov region by using the manufacturing method of the present invention is not limited to a TFT using polycrystalline silicon, microcrystalline silicon (semi-amorphous silicon (SAS)), or amorphous silicon. A transistor formed using single crystal silicon or a transistor using SOI may be used. Further, a transistor using an organic semiconductor or a transistor using carbon nanotubes may be used. In addition, the transistor used in the semiconductor device of the present invention may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure having a gate electrode higher than that.

本発明は上記構成により、Lov領域を形成するためのレジストマスクを設けることなく、Lov領域を有するトランジスタを、Loff領域を有するトランジスタ、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているトランジスタ、オフセット領域を有するトランジスタなどと、同一の基板上に作り分けることができる。よって、レジストマスクの枚数や工程数を抑え、製造コストを抑えることができる。また、イオン注入の工程におけるスループットの向上を実現することができる。   According to the present invention, a transistor having a Lov region is replaced with a transistor having a Loff region, a transistor in which a source region and a drain region are in contact with a channel formation region, and an offset without providing a resist mask for forming the Lov region. A transistor having a region and the like can be separately formed over the same substrate. Therefore, the number of resist masks and the number of processes can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, an improvement in throughput in the ion implantation process can be realized.

そして本発明では、上記作製方法が用いられた集積回路を、薄膜チップとして、画素部または他の集積回路が設けられた基板に実装し、半導体装置を形成しても良い。本発明は、上記作製方法に加えて、上記作製方法が用いられた上記薄膜チップと、上記薄膜チップが実装された半導体装置とをその範疇に含む。本発明の薄膜チップは、一枚あたりのコストが抑えられるため、該薄膜チップを有する半導体装置自体のコストも抑えることができる。   In the present invention, an integrated circuit using the above manufacturing method may be mounted as a thin film chip on a substrate provided with a pixel portion or another integrated circuit to form a semiconductor device. In addition to the above manufacturing method, the present invention includes, in its category, the thin film chip using the manufacturing method and a semiconductor device on which the thin film chip is mounted. Since the cost per sheet of the thin film chip of the present invention can be suppressed, the cost of the semiconductor device itself having the thin film chip can also be suppressed.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.

本発明の半導体装置の作製方法について説明する。図1(A)に、Lov領域を形成するためにイオン注入をする際の、活性層101と、マスクとして機能するゲート電極102の上面図を示す。また図1(A)のA−A’における断面図を、図1(B)に示す。   A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described. FIG. 1A shows a top view of an active layer 101 and a gate electrode 102 functioning as a mask when ion implantation is performed to form a Lov region. A cross-sectional view along A-A ′ in FIG. 1A is shown in FIG.

矢印はイオン注入の際の、注入方向を示しており、活性層101の表面と斜めに交差している。また活性層101とゲート電極102は、ゲート絶縁膜103を間に挟んで重なっている。そして本発明では、ゲート電極102とは重ならずに露出している領域104が、活性層101のゲート電極102が重なっている領域105よりも、ドーパントの注入方向寄りに設けられている。つまり、破線で囲んだ、活性層101と重なっているゲート電極102の端部106を、該注入方向側に向ける。   Arrows indicate the implantation direction during ion implantation, and obliquely intersect the surface of the active layer 101. Further, the active layer 101 and the gate electrode 102 overlap with each other with the gate insulating film 103 interposed therebetween. In the present invention, the region 104 exposed without overlapping the gate electrode 102 is provided closer to the dopant implantation direction than the region 105 where the gate electrode 102 of the active layer 101 overlaps. That is, the end portion 106 of the gate electrode 102 which is surrounded by a broken line and overlaps the active layer 101 is directed to the injection direction side.

上記構成により、イオン注入の際に、活性層101のゲート電極102が重なっている領域105の一部にドーパントを注入し、Lov領域107を形成することができる。また上記イオン注入により、ソース領域、ドレイン領域108と、チャネル形成領域109とを作り分けることができる。図1では、チャネル形成領域109を挟むように2つのLov領域107が形成されており、またチャネル形成領域109及び2つのLov領域107を挟むように、ソース領域、ドレイン領域108が形成されている。   With the above structure, a dopant can be implanted into part of the region 105 where the gate electrode 102 of the active layer 101 overlaps during ion implantation, so that the Lov region 107 can be formed. Further, the source region, the drain region 108, and the channel formation region 109 can be separately formed by the ion implantation. In FIG. 1, two Lov regions 107 are formed so as to sandwich the channel formation region 109, and a source region and a drain region 108 are formed so as to sandwich the channel formation region 109 and the two Lov regions 107. .

なお、ソース領域側とドレイン領域側のいずれか一方にのみLov領域を形成する場合は、活性層と重なっているゲート電極の端部の一つのみを、該注入方向側に向ければ良い。或いは、いずれか一方の側においてのみ、活性層と重なっているゲート電極の端部を、該注入方向側に向け、他方の側においては、ゲート電極と重なっている領域と、活性層の露出している領域とが、注入方向に沿って接するようにする。   Note that in the case where the Lov region is formed only on one of the source region side and the drain region side, only one end portion of the gate electrode overlapping with the active layer may be directed to the implantation direction side. Alternatively, the end of the gate electrode that overlaps the active layer is directed to the implantation direction side only on one side, and the region that overlaps the gate electrode and the active layer are exposed on the other side. The region is in contact with the region along the injection direction.

次に、斜めにイオン注入を行ない、Lov領域を有していないTFTを作製する場合について説明する。図2(A)に、斜めにイオン注入をする際の、活性層201と、マスクとして機能するゲート電極202の上面図を示す。図2(A)のA−A’における断面図を、図2(B)に示す。図2(A)のB−B’における断面図を、図2(C)に示す。図2(A)のC−C’における断面図を、図2(D)に示す。   Next, the case where ion implantation is performed obliquely to manufacture a TFT having no Lov region will be described. FIG. 2A is a top view of the active layer 201 and the gate electrode 202 functioning as a mask when ion implantation is performed obliquely. A cross-sectional view taken along A-A ′ in FIG. 2A is illustrated in FIG. A cross-sectional view taken along B-B ′ in FIG. 2A is illustrated in FIG. A cross-sectional view taken along C-C ′ in FIG. 2A is illustrated in FIG.

矢印はイオン注入の際の、注入方向を示しており、活性層201の表面と斜めに交差している。また活性層201とゲート電極202は、ゲート絶縁膜203を間に挟んで重なっている。そして図2では、ゲート電極202とは重ならずに露出している領域204と、活性層201のゲート電極202が重なっている領域205とが、ドーパントの注入方向に沿って接するように配置している。   Arrows indicate the implantation direction during ion implantation, and obliquely intersect the surface of the active layer 201. The active layer 201 and the gate electrode 202 overlap with each other with the gate insulating film 203 interposed therebetween. In FIG. 2, the region 204 exposed without overlapping the gate electrode 202 and the region 205 where the gate electrode 202 of the active layer 201 overlaps are arranged so as to be in contact with each other along the dopant implantation direction. ing.

上記構成により、イオン注入の際に、ゲート電極202とは重ならずに露出している領域204にのみドーパントを注入し、該領域204にソース領域またはドレイン領域を形成することができる。また上記イオン注入により、活性層201のゲート電極202が重なっている領域205に、チャネル形成領域を形成することができる。   With the above structure, at the time of ion implantation, a dopant can be implanted only into a region 204 that is exposed without overlapping with the gate electrode 202, and a source region or a drain region can be formed in the region 204. Further, a channel formation region can be formed in the region 205 where the gate electrode 202 of the active layer 201 overlaps by the ion implantation.

次に、Loff領域を有するTFTと、Lov領域を有するTFTとを、同一の基板上において形成する場合の、各トランジスタのレイアウトについて説明する。図6(A)に、同一の基板1300上に形成された画素部1301と、駆動回路に含まれる信号線駆動回路1302、走査線駆動回路1303の上面図を示す。図6(A)において、矢印はドーパントの注入方向を示している。そして、図6(A)に示した信号線駆動回路1302の一部を拡大して、図6(B)に示す。また、図6(A)に示した画素部1301の一部を拡大して、図6(C)に示す。   Next, a layout of each transistor when a TFT having a Loff region and a TFT having a Lov region are formed over the same substrate will be described. FIG. 6A is a top view of the pixel portion 1301 formed over the same substrate 1300 and the signal line driver circuit 1302 and the scan line driver circuit 1303 included in the driver circuit. In FIG. 6A, the arrow indicates the direction of dopant implantation. Then, a part of the signal line driver circuit 1302 illustrated in FIG. 6A is enlarged and illustrated in FIG. Further, a part of the pixel portion 1301 illustrated in FIG. 6A is enlarged and illustrated in FIG.

図6(B)に示すように、信号線駆動回路1302に用いられている、Lov領域を有するTFTは、活性層1311と重なっているゲート電極1312の端部1313が、該注入方向側に向いている。なおLov領域をソース領域側とドレイン領域側のいずれか一方にのみ形成する場合は、活性層1321と重なっているゲート電極1322の端部1323の一つのみを該注入方向側に向ければ良い。或いは、ソース領域側とドレイン領域側のいずれか一方の側においてのみ、活性層と重なっているゲート電極の端部を、該注入方向側に向け、他方の側においては、ゲート電極と重なっている領域と、活性層の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置しても良い。   As shown in FIG. 6B, in the TFT having the Lov region used in the signal line driver circuit 1302, the end portion 1313 of the gate electrode 1312 overlapping the active layer 1311 is directed to the injection direction side. ing. Note that in the case where the Lov region is formed only on one of the source region side and the drain region side, only one end portion 1323 of the gate electrode 1322 that overlaps with the active layer 1321 needs to be directed to the implantation direction side. Alternatively, the edge of the gate electrode overlapping the active layer is directed to the injection direction side only on one of the source region side and the drain region side, and the gate electrode is overlapped on the other side. The region and the region where the active layer is exposed may be arranged so as to be in contact with each other along the implantation direction.

図6(D)に、イオン注入後の、図6(B)のA−A’における断面図を示す。図6(D)に示すように、斜めの注入方向からのイオン注入により、活性層1311にLov領域1314を、活性層1321にLov領域1324をそれぞれ形成することができる。   FIG. 6D is a cross-sectional view taken along A-A ′ in FIG. 6B after ion implantation. As shown in FIG. 6D, the Lov region 1314 can be formed in the active layer 1311 and the Lov region 1324 can be formed in the active layer 1321 by ion implantation from an oblique implantation direction.

また図6(C)に示すように、画素部1301に用いられている、Lov領域を有さないTFT1340は、活性層1331のうち、ゲート電極1333と重なっている領域と、活性層1331の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置する。言い換えると、活性層1331と重なるゲート電極1333の端部1336が、注入方向に沿っている。また同様に、Lov領域を有さないTFT1341は、活性層1332のうち、ゲート電極1334と重なっている領域と、活性層1332の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置する。言い換えると、活性層1332と重なるゲート電極1334の端部1337が、注入方向に沿っている。   As shown in FIG. 6C, the TFT 1340 used in the pixel portion 1301 and having no Lov region includes a region overlapping with the gate electrode 1333 in the active layer 1331 and an exposure of the active layer 1331. It arrange | positions so that the area | region which is doing may contact | connect along an injection | pouring direction. In other words, the end 1336 of the gate electrode 1333 that overlaps with the active layer 1331 is along the injection direction. Similarly, the TFT 1341 having no Lov region is arranged such that a region of the active layer 1332 that overlaps with the gate electrode 1334 and a region where the active layer 1332 is exposed are in contact with each other along the implantation direction. To do. In other words, the end portion 1337 of the gate electrode 1334 overlapping the active layer 1332 is along the injection direction.

図6(E)に、イオン注入後の、図6(C)のB−B’における断面図を示す。図6(E)に示すように、斜めの注入方向からイオン注入しても、活性層1331にチャネル形成領域1343、ソース領域及びドレイン領域1342のみを形成することができる。また図示していないが、活性層1332においても、チャネル形成領域、ソース領域及びドレイン領域のみを形成することができる。   FIG. 6E shows a cross-sectional view along B-B ′ in FIG. 6C after ion implantation. As shown in FIG. 6E, only the channel formation region 1343, the source region, and the drain region 1342 can be formed in the active layer 1331 even if ions are implanted from an oblique implantation direction. Although not illustrated, also in the active layer 1332, only a channel formation region, a source region, and a drain region can be formed.

このように、本発明の作製方法を用いて作製された半導体装置では、基板上に形成されたLov領域を有するTFTは、極性が同じである限り、チャネル形成領域に対するLov領域の位置が全て注入方向に揃っていることになる。すなわち、Lov領域からチャネル形成領域への向きが揃っていることになる。またソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTは、極性が同じである限り、注入方向に沿うようにチャネル形成領域とソース領域またはドレイン領域が接していることになる。またLoff領域を有するTFTは、極性が同じである限り、チャネル形成領域とLoff領域が、注入方向に沿うように接していることになる。またオフセット領域を有するTFTは、極性が同じである限り、チャネル形成領域に対するオフセット領域の位置が、注入方向とは逆の方向に揃っていることになる。   As described above, in the semiconductor device manufactured using the manufacturing method of the present invention, the TFT having the Lov region formed on the substrate has all the positions of the Lov region implanted with respect to the channel formation region as long as the polarity is the same. It will be aligned in the direction. That is, the direction from the Lov region to the channel formation region is aligned. In the TFT in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region, the channel formation region and the source region or the drain region are in contact with each other as long as the polarity is the same. In addition, as long as the TFT having the Loff region has the same polarity, the channel formation region and the Loff region are in contact with each other along the implantation direction. In addition, as long as the TFTs having the offset region have the same polarity, the position of the offset region with respect to the channel formation region is aligned in the direction opposite to the implantation direction.

なお図6では、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTを、Lov領域を有するTFTと同一基板上に形成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。Loff領域を有するTFTとLov領域を有するTFTとを同一基板上に形成する場合は、Loff領域を形成するTFTにおいて、活性層と重なるレジストマスクの端部を、注入方向に沿わせるようにすれば良い。   Note that although FIG. 6 illustrates an example in which the TFT in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region is formed over the same substrate as the TFT having the Lov region, the present invention is not limited to this structure. When the TFT having the Loff region and the TFT having the Lov region are formed on the same substrate, the edge of the resist mask that overlaps the active layer in the TFT forming the Loff region may be along the implantation direction. good.

本発明は上記構成により、Lov領域を形成するためのレジストマスクを設けることなく、Lov領域を有するTFTを、Loff領域を有するTFT、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTなどと、同一基板上に作り分けることができる。よって、レジストマスクの枚数や工程数を抑え、製造コストを抑えることができる。また、イオン注入の工程におけるスループットの向上を実現することができる。   According to the present invention, the TFT having the Lov region is replaced with the TFT having the Loff region, the TFT in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region, without providing a resist mask for forming the Lov region. Can be made on the same substrate. Therefore, the number of resist masks and the number of processes can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, an improvement in throughput in the ion implantation process can be realized.

次に、本発明の半導体装置における、Lov領域を有するTFTのレイアウトについて説明する。   Next, the layout of the TFT having the Lov region in the semiconductor device of the present invention will be described.

図8(A)に、Lov領域を有するTFTの上面図を示す。401は活性層、402はゲート電極、403はLov領域に相当する。矢印はLov領域403を形成する際の、ドーパントの注入方向に相当する。また、Lov領域403はソース領域またはドレイン領域のいずれか一方にのみ設けられており、該Lov領域403はドーパントの注入方向側に向いている。   FIG. 8A shows a top view of a TFT having a Lov region. 401 corresponds to an active layer, 402 corresponds to a gate electrode, and 403 corresponds to a Lov region. The arrow corresponds to the dopant implantation direction when the Lov region 403 is formed. The Lov region 403 is provided only in either the source region or the drain region, and the Lov region 403 faces the dopant implantation direction side.

図8(B)に、Lov領域を有するTFTの、別の上面図を示す。411は活性層、412はゲート電極、413a、413bはLov領域に相当する。矢印はLov領域413a、413bを形成する際の、ドーパントの注入方向に相当する。図8(B)では、Lov領域413a、413bがドーパントの注入方向側に向いている。   FIG. 8B shows another top view of a TFT having a Lov region. Reference numeral 411 denotes an active layer, 412 denotes a gate electrode, and 413a and 413b denote Lov regions. The arrow corresponds to the dopant implantation direction when the Lov regions 413a and 413b are formed. In FIG. 8B, the Lov regions 413a and 413b face the dopant implantation direction side.

図8(C)に、Lov領域を有するTFTの、別の上面図を示す。421は活性層、422はゲート電極、423a、423b、424a、424bはLov領域に相当する。矢印はLov領域423a、423b、424a、424bを形成する際の、ドーパントの注入方向に相当する。図8(C)では、Lov領域423a、423b、424a、424bがドーパントの注入方向側に向いている。   FIG. 8C shows another top view of a TFT having a Lov region. 421 is an active layer, 422 is a gate electrode, 423a, 423b, 424a, 424b corresponds to a Lov region. The arrow corresponds to the dopant implantation direction when the Lov regions 423a, 423b, 424a, 424b are formed. In FIG. 8C, the Lov regions 423a, 423b, 424a, 424b face the dopant implantation direction side.

図8(D)に、Lov領域を有するTFTの、別の上面図を示す。431は活性層、432a、432bはゲート電極、433a、433bはLov領域に相当する。矢印はLov領域433a、433bを形成する際の、ドーパントの注入方向に相当する。図8(D)では、Lov領域433a、433bがドーパントの注入方向側に向いている。またLov領域433aはゲート電極432aと、Lov領域433bはゲート電極432bと重なっている。そして、活性層431と重なるゲート電極432aの端部435aが、注入方向に沿っている。また、活性層431と重なるゲート電極432bの端部435bが、注入方向に沿っている。   FIG. 8D shows another top view of a TFT having a Lov region. Reference numeral 431 denotes an active layer, 432a and 432b denote gate electrodes, and 433a and 433b correspond to Lov regions. The arrow corresponds to the dopant implantation direction when forming the Lov regions 433a and 433b. In FIG. 8D, the Lov regions 433a and 433b face the dopant implantation direction side. The Lov region 433a overlaps with the gate electrode 432a, and the Lov region 433b overlaps with the gate electrode 432b. An end portion 435a of the gate electrode 432a overlapping the active layer 431 is along the implantation direction. An end portion 435b of the gate electrode 432b that overlaps with the active layer 431 is along the injection direction.

図8で示すように、本発明では、様々な構成を有するTFTを作製することができる。なお図で示すTFTのレイアウトは、ほんの一形態に過ぎず、本発明は図8に示す構成に限定されない。   As shown in FIG. 8, in the present invention, TFTs having various structures can be manufactured. Note that the layout of the TFT shown in the figure is only one embodiment, and the present invention is not limited to the structure shown in FIG.

次に、オフセットゲート構造を有するトランジスタの作製方法について説明する。   Next, a method for manufacturing a transistor having an offset gate structure is described.

本発明の半導体装置の作製方法では、ゲート電極がソース領域またはドレイン領域と重なりを持たないオフセットゲート構造を有するトランジスタも、Lov領域を有するトランジスタ、Loff領域を有するトランジスタまたはソース領域またはドレイン領域がチャネル形成領域と接しているトランジスタと共に、同一基板上に形成することができる。オフセットゲート構造を有するトランジスタにおいて、ソース領域またはドレイン領域と、活性層のうちゲート電極と重なる領域との間の領域を、オフセット領域と呼ぶ。ドレイン領域側にオフセット領域を設けることで、ドレイン領域近傍の電界を緩和し、トランジスタの高耐圧化が可能にすることができる。   In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a transistor having an offset gate structure in which a gate electrode does not overlap with a source region or a drain region is a channel having a transistor having a Lov region, a transistor having a Loff region, or a source region or drain region. A transistor in contact with a formation region can be formed over the same substrate. In a transistor having an offset gate structure, a region between a source region or a drain region and a region of the active layer that overlaps with a gate electrode is referred to as an offset region. By providing the offset region on the drain region side, the electric field in the vicinity of the drain region can be relaxed and the transistor can have a high breakdown voltage.

図5(A)に、斜めにイオン注入する際の、活性層801と、マスクとして機能するゲート電極802の上面図を示す。また図5(A)のA−A’における断面図を、図5(B)に示す。   FIG. 5A shows a top view of an active layer 801 and a gate electrode 802 functioning as a mask when ions are implanted obliquely. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG.

矢印はイオン注入の際の、注入方向を示しており、活性層801の表面と斜めに交差している。また活性層801とゲート電極802は、ゲート絶縁膜803を間に挟んで重なっている。そして本発明では、活性層801のゲート電極802と重なっている領域805が、ゲート電極802とは重ならずに露出している領域804よりも、ドーパントの注入方向寄りに設けられている。つまり、破線で囲んだ、活性層801と重なっているゲート電極802の端部806を、該注入方向とは反対の側に向ける。   Arrows indicate the implantation direction during ion implantation, and obliquely intersect the surface of the active layer 801. The active layer 801 and the gate electrode 802 overlap with the gate insulating film 803 interposed therebetween. In the present invention, the region 805 overlapping the gate electrode 802 of the active layer 801 is provided closer to the dopant implantation direction than the region 804 exposed without overlapping the gate electrode 802. That is, the end portion 806 of the gate electrode 802 which is surrounded by a broken line and overlaps with the active layer 801 is directed to the side opposite to the implantation direction.

上記構成により、イオン注入の際に、活性層801のゲート電極802とは重ならずに露出している領域804の一部に、ゲート電極802に遮られて、ドーパントが注入されない、もしくは他の露出している領域に比べてドーパントが注入されにくい、オフセット領域807を形成することができる。また上記イオン注入により、露出している領域804にソース領域、ドレイン領域808を、またゲート電極802と重なっている領域805にチャネル形成領域809を、作り分けることができる。図5では、チャネル形成領域809を挟むように2つのオフセット領域807が形成されており、またチャネル形成領域809及びオフセット領域807を挟むように、ソース領域、ドレイン領域808が形成されている。   With the above structure, during ion implantation, a part of the region 804 that is exposed without overlapping with the gate electrode 802 of the active layer 801 is blocked by the gate electrode 802 so that the dopant is not implanted, or other An offset region 807 can be formed in which dopant is less likely to be implanted than in the exposed region. Further, by the ion implantation, a source region and a drain region 808 can be separately formed in the exposed region 804, and a channel formation region 809 can be formed in the region 805 overlapping with the gate electrode 802. In FIG. 5, two offset regions 807 are formed so as to sandwich the channel formation region 809, and a source region and a drain region 808 are formed so as to sandwich the channel formation region 809 and the offset region 807.

オフセット領域の注入方向における長さ(オフセット長)は、イオン注入の際の、活性層に対するドーパントの入射角によって、調整することができる。   The length of the offset region in the implantation direction (offset length) can be adjusted by the incident angle of the dopant with respect to the active layer at the time of ion implantation.

なお、ソース領域側とドレイン領域側のいずれか一方にのみオフセット領域を形成する場合は、活性層と重なっているゲート電極の端部の一方のみを、該注入方向とは反対の側に向ければ良い。他方の端部においては、ゲート電極と重なっている領域と、活性層の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置する。   In the case where the offset region is formed only on one of the source region side and the drain region side, only one end of the gate electrode overlapping the active layer is directed to the opposite side to the implantation direction. good. At the other end, the region overlapping the gate electrode and the region where the active layer is exposed are arranged so as to be in contact with each other along the implantation direction.

本発明は上記構成により、Lov領域を形成するためのレジストマスクを設けることなく、Lov領域を有するTFTを、オフセットゲート構造を有するTFTと、同一基板上に作り分けることができる。よって、レジストマスクの枚数や工程数を抑え、製造コストを抑えることができる。また、イオン注入の工程におけるスループットの向上を実現することができる。   According to the present invention, a TFT having a Lov region can be formed separately from a TFT having an offset gate structure on the same substrate without providing a resist mask for forming the Lov region. Therefore, the number of resist masks and the number of processes can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, an improvement in throughput in the ion implantation process can be realized.

なお、活性層として用いる半導体膜の結晶化に、連続発振のレーザを用いることで、走査方向に沿って長く延びた単結晶からなる結晶粒の集まりを形成することができる。よって、連続発振のレーザを用いて半導体膜を結晶化することで、薄膜チップに用いられるTFTの移動度を高めることができる。   Note that by using a continuous wave laser for crystallization of the semiconductor film used as the active layer, a collection of crystal grains including a single crystal extending in the scanning direction can be formed. Therefore, the mobility of a TFT used for a thin film chip can be increased by crystallizing the semiconductor film using a continuous wave laser.

図3(A)に、基板1600上に形成された薄膜の半導体膜1601を、連続発振のレーザ光を用いて結晶化している様子を示す。図3(A)に示すように半導体膜1601を結晶化した後、半導体膜1601をパターニングしたり、ゲート電極やマスク等を形成したりした後、図3(B)に示すようにドーピングを行なう。なお半導体膜1601はレーザ光による結晶化の前にパターニングしておいても良いし、結晶化後にパターニングしても良い。   FIG. 3A illustrates a state in which a thin semiconductor film 1601 formed over a substrate 1600 is crystallized using continuous wave laser light. After the semiconductor film 1601 is crystallized as shown in FIG. 3A, the semiconductor film 1601 is patterned, a gate electrode, a mask, or the like is formed, and then doping is performed as shown in FIG. 3B. . Note that the semiconductor film 1601 may be patterned before crystallization with laser light or may be patterned after crystallization.

ドーピングの際の注入方向は、実線の矢印で示すように、半導体膜(図3(B)ではパターニング後の半導体膜1604)に対して斜めの方向に定める。そして、その後ドーパントの活性化、各種絶縁膜、配線などの形成を行なうことで、基板1600上に複数の集積回路が形成される。集積回路が形成されたら、図3(C)に示すように、基板1600を分断することで、集積回路どうしが分離した薄膜チップ1603が形成される。   The direction of implantation at the time of doping is determined in an oblique direction with respect to the semiconductor film (the semiconductor film 1604 after patterning in FIG. 3B) as indicated by solid arrows. Then, a plurality of integrated circuits are formed on the substrate 1600 by performing dopant activation, various insulating films, wirings, and the like thereafter. After the integrated circuit is formed, as shown in FIG. 3C, the substrate 1600 is divided to form a thin film chip 1603 in which the integrated circuits are separated.

次に、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTと、Lov領域を有するTFTとが形成された薄膜チップにおける、各トランジスタのレイアウトについて説明する。図4(A)に、薄膜チップの外観図を示す。図4(A)に示す薄膜チップは、基板300上に薄膜の半導体膜を用いて形成された集積回路301と、接続端子302とが形成されている。図4(A)において、矢印はドーパントの注入方向を示している。そして集積回路301には、例えばソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTと、Lov領域を有するTFTとが形成されているものとする。   Next, a layout of each transistor in a thin film chip in which a TFT in which a source region and a drain region are in contact with a channel formation region and a TFT having a Lov region is formed will be described. FIG. 4A shows an external view of a thin film chip. In the thin film chip illustrated in FIG. 4A, an integrated circuit 301 formed using a thin semiconductor film and a connection terminal 302 are formed over a substrate 300. In FIG. 4A, the arrow indicates the direction of dopant implantation. In the integrated circuit 301, for example, a TFT in which a source region and a drain region are in contact with a channel formation region and a TFT having a Lov region are formed.

図4(B)に、集積回路301に含まれている、Lov領域を有するTFTの上面図を、図4(C)に、集積回路301に含まれている、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTの上面図を示す。   FIG. 4B shows a top view of a TFT having a Lov region included in the integrated circuit 301, and FIG. 4C shows a channel formation of a source region and a drain region included in the integrated circuit 301. A top view of a TFT in contact with a region is shown.

図4(B)に示すように、Lov領域を有するTFTは、活性層311と重なっているゲート電極312の端部313が、該注入方向側に向いている。なおLov領域をソース領域側とドレイン領域側のいずれか一方にのみ形成する場合は、活性層321と重なっているゲート電極322の端部323の一つのみを該注入方向側に向ければ良い。或いは、ソース領域側とドレイン領域側のいずれか一方の側においてのみ、活性層と重なっているゲート電極の端部を、該注入方向側に向け、他方の側においては、ゲート電極と重なっている領域と、活性層の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置しても良い。   As shown in FIG. 4B, in the TFT having the Lov region, the end portion 313 of the gate electrode 312 overlapping the active layer 311 is directed to the injection direction side. Note that in the case where the Lov region is formed only on one of the source region side and the drain region side, only one of the end portions 323 of the gate electrode 322 overlapping the active layer 321 may be directed to the implantation direction side. Alternatively, the edge of the gate electrode overlapping the active layer is directed to the injection direction side only on one of the source region side and the drain region side, and the gate electrode is overlapped on the other side. The region and the region where the active layer is exposed may be arranged so as to be in contact with each other along the implantation direction.

図4(D)に、イオン注入後の、図4(B)のA−A’における断面図を示す。図4(D)に示すように、斜めの注入方向からのイオン注入により、活性層311にLov領域314を、活性層321にLov領域324をそれぞれ形成することができる。   FIG. 4D is a cross-sectional view taken along A-A ′ in FIG. 4B after ion implantation. As shown in FIG. 4D, the Lov region 314 can be formed in the active layer 311 and the Lov region 324 can be formed in the active layer 321 by ion implantation from an oblique implantation direction.

また図4(C)に示すように、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFT340は、活性層331のうち、ゲート電極333と重なっている領域と、活性層331の露出している領域とが、注入方向に沿って接するように配置する。言い換えると、活性層331と重なるゲート電極333の端部336が、注入方向に沿っている。   As shown in FIG. 4C, in the TFT 340 in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region, the region of the active layer 331 that overlaps with the gate electrode 333 and the active layer 331 are exposed. It arrange | positions so that the area | region which contacts may contact | connect along an injection | pouring direction. In other words, the end portion 336 of the gate electrode 333 overlapping the active layer 331 is along the injection direction.

図4(E)に、イオン注入後の、図4(C)のB−B’における断面図を示す。図4(E)に示すように、斜めの注入方向からイオン注入しても、活性層331にチャネル形成領域343、ソース領域及びドレイン領域342のみを形成することができる。   FIG. 4E shows a cross-sectional view taken along B-B ′ of FIG. 4C after ion implantation. As shown in FIG. 4E, only the channel formation region 343, the source region, and the drain region 342 can be formed in the active layer 331 even if ions are implanted from an oblique implantation direction.

なお図4では、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTを、Lov領域を有するTFTと同一基板上に形成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。Loff領域を有するTFTとLov領域を有するTFTとを同一基板上に形成する場合は、Loff領域を形成するTFTにおいて、活性層と重なるレジストマスクの端部を、注入方向に沿わせるようにすれば良い。またオフセット領域を有するTFTを、Lov領域を有するTFTと同一基板上に形成する場合は、オフセット領域を有するTFTにおいて、活性層と重なっているゲート電極の端部を、該注入方向とは反対の側に向ければ良い。   Note that although FIG. 4 illustrates an example in which the TFT in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region is formed over the same substrate as the TFT having the Lov region, the present invention is not limited to this structure. When the TFT having the Loff region and the TFT having the Lov region are formed on the same substrate, the edge of the resist mask that overlaps the active layer in the TFT forming the Loff region may be along the implantation direction. good. In the case where the TFT having the offset region is formed on the same substrate as the TFT having the Lov region, the end portion of the gate electrode overlapping the active layer in the TFT having the offset region is opposite to the implantation direction. Just turn to the side.

このように、本発明の作製方法を用いて作製された半導体装置では、基板上に形成されたLov領域を有するTFTは、極性が同じである限り、チャネル形成領域に対するLov領域の位置が全て注入方向に揃っていることになる。またソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTは、極性が同じである限り、注入方向に沿うようにチャネル形成領域とソース領域またはドレイン領域が接していることになる。またLoff領域を有するTFTは、極性が同じである限り、チャネル形成領域とLoff領域が、注入方向に沿うように接していることになる。またオフセット領域を有するTFTは、極性が同じである限り、チャネル形成領域に対するオフセット領域の位置が、注入方向とは逆の方向に揃っていることになる。   As described above, in the semiconductor device manufactured using the manufacturing method of the present invention, the TFT having the Lov region formed on the substrate has all the positions of the Lov region implanted with respect to the channel formation region as long as the polarity is the same. It will be aligned in the direction. In the TFT in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region, the channel formation region and the source region or the drain region are in contact with each other as long as the polarity is the same. In addition, as long as the TFT having the Loff region has the same polarity, the channel formation region and the Loff region are in contact with each other along the implantation direction. In addition, as long as the TFTs having the offset region have the same polarity, the position of the offset region with respect to the channel formation region is aligned in the direction opposite to the implantation direction.

本発明は上記構成により、Lov領域を形成するためのレジストマスクを設けることなく、Lov領域を有するTFTを、Loff領域を有するTFT、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTなどと、同一基板上に作り分けることができる。よって、レジストマスクの枚数や工程数を抑え、製造コストを抑えることができる。また、イオン注入の工程におけるスループットの向上を実現することができる。   According to the present invention, the TFT having the Lov region is replaced with the TFT having the Loff region, the TFT in which the source region and the drain region are in contact with the channel formation region, without providing a resist mask for forming the Lov region. Can be made on the same substrate. Therefore, the number of resist masks and the number of processes can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, an improvement in throughput in the ion implantation process can be realized.

次に、上記作製方法を用いて形成された薄膜チップを、画素部が形成された基板に実装する様子を、図7(A)、図7(B)に示す。図7(A)では、基板6001上に画素部6002と、走査線駆動回路6003とが形成されている。そして、薄膜チップ6004に形成された信号線駆動回路が、基板6001に実装されている。具体的には、薄膜チップ6004に形成された信号線駆動回路が、基板6001に貼り合わされ、画素部6002と電気的に接続されされている。また6005はFPCであり、画素部6002と、走査線駆動回路6003と、薄膜チップ6004に形成された信号線駆動回路とに、それぞれ電源の電位、各種信号等が、FPC6005を介して供給される。   Next, a state in which the thin film chip formed using the above manufacturing method is mounted on the substrate over which the pixel portion is formed is illustrated in FIGS. In FIG. 7A, a pixel portion 6002 and a scan line driver circuit 6003 are formed over a substrate 6001. A signal line driver circuit formed on the thin film chip 6004 is mounted on the substrate 6001. Specifically, a signal line driver circuit formed in the thin film chip 6004 is attached to the substrate 6001 and electrically connected to the pixel portion 6002. Reference numeral 6005 denotes an FPC, and the power supply potential, various signals, and the like are supplied to the pixel portion 6002, the scanning line driver circuit 6003, and the signal line driver circuit formed in the thin film chip 6004 through the FPC 6005, respectively. .

図7(B)では、基板6101上に画素部6102と、走査線駆動回路6103とが形成されている。そして、薄膜チップ6104に形成された信号線駆動回路が、基板6101に実装されたFPC6105に更に実装されている。画素部6102と、走査線駆動回路6103と、薄膜チップ6104に形成された信号線駆動回路とに、それぞれ電源の電位、各種信号等が、FPC6105を介して供給される。   In FIG. 7B, a pixel portion 6102 and a scan line driver circuit 6103 are formed over a substrate 6101. A signal line driver circuit formed on the thin film chip 6104 is further mounted on an FPC 6105 mounted on a substrate 6101. A potential of a power source, various signals, and the like are supplied to the pixel portion 6102, the scan line driver circuit 6103, and the signal line driver circuit formed in the thin film chip 6104 through the FPC 6105.

薄膜チップの実装方法は、特に限定されるものではなく、公知のCOG方法やワイヤボンディング方法、或いはTAB方法などを用いることができる。また薄膜チップを実装する位置は、電気的な接続が可能であるならば、図7に示した位置に限定されない。また、図7では信号線駆動回路のみを薄膜チップで形成した例について示したが、走査線駆動回路を薄膜チップで形成しても良いし、またコントローラ、CPU、メモリ等を薄膜チップで形成し、実装するようにしても良い。また、信号線駆動回路や走査線駆動回路全体を薄膜チップで形成するのではなく、各駆動回路を構成している回路の一部だけを、薄膜チップで形成するようにしても良い。   The mounting method of the thin film chip is not particularly limited, and a known COG method, wire bonding method, TAB method, or the like can be used. Further, the position where the thin film chip is mounted is not limited to the position shown in FIG. 7 as long as electrical connection is possible. Although FIG. 7 shows an example in which only the signal line driver circuit is formed by a thin film chip, the scanning line driver circuit may be formed by a thin film chip, and the controller, CPU, memory, etc. are formed by a thin film chip. You may make it implement. Further, instead of forming the entire signal line driving circuit and the scanning line driving circuit with a thin film chip, only a part of the circuits constituting each driving circuit may be formed with a thin film chip.

なお、駆動回路が薄膜チップとして実装された半導体表示装置において、画素部に用いるトランジスタは、アモルファスシリコンのような非晶質半導体膜で形成されたTFTに限定されない。微結晶半導体膜や多結晶半導体膜を用いたTFTであっても良い。単結晶シリコンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、SOIを用いたトランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良いし、カーボンナノチューブを用いたトランジスタであってもよい。駆動回路などの集積回路を別途薄膜チップで形成して実装することで、全ての回路を画素部と同じ基板上に形成する場合に比べて、歩留まりを高めることができ、また各回路の特性に合わせたプロセスの最適化を容易に行なうことができる。   Note that in a semiconductor display device in which a driver circuit is mounted as a thin film chip, a transistor used for a pixel portion is not limited to a TFT formed using an amorphous semiconductor film such as amorphous silicon. A TFT using a microcrystalline semiconductor film or a polycrystalline semiconductor film may be used. A transistor formed using single crystal silicon or a transistor using SOI may be used. Further, a transistor using an organic semiconductor or a transistor using carbon nanotubes may be used. By separately forming and mounting an integrated circuit such as a driver circuit with a thin film chip, the yield can be increased and the characteristics of each circuit can be improved compared to the case where all the circuits are formed on the same substrate as the pixel portion. The combined process can be easily optimized.

次に、本発明の半導体表示装置の具体的な作製方法について説明する。なおここでは、駆動回路に用いられるLov領域を有するnチャネル型TFTと、駆動回路に用いられるソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているpチャネル型TFTと、画素部に用いられるLoff領域を有するnチャネル型TFTを例示して説明する。   Next, a specific method for manufacturing the semiconductor display device of the present invention will be described. Note that here, an n-channel TFT having a Lov region used for a driver circuit, a p-channel TFT in which a source region and a drain region are in contact with a channel formation region, and a Loff region used for a pixel portion. An n-channel TFT having n will be described as an example.

まず図10(A)に示すように、基板500の絶縁表面上に、下地膜501を成膜する。   First, as illustrated in FIG. 10A, a base film 501 is formed over the insulating surface of the substrate 500.

基板500には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、SUS基板を含む金属基板またはシリコン基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。   As the substrate 500, for example, a glass substrate such as barium borosilicate glass or alumino borosilicate glass, a quartz substrate, a ceramic substrate, or the like can be used. Alternatively, a metal substrate including a SUS substrate or a silicon substrate with an insulating film formed on the surface thereof may be used. A substrate made of a synthetic resin having flexibility such as plastic generally tends to have a lower heat resistant temperature than the above substrate, but can be used as long as it can withstand the processing temperature in the manufacturing process. .

下地膜501は基板500中に含まれるNaなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。よってアルカリ金属やアルカリ土類金属の半導体膜への拡散を抑えることができる酸化珪素や、窒化珪素、窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いて形成する。本実施の形態では、プラズマCVD法を用いて窒化酸化珪素膜を10〜400nm(好ましくは50〜300nm)の膜厚になるように成膜した。   The base film 501 is provided to prevent an alkali metal such as Na or an alkaline earth metal contained in the substrate 500 from diffusing into the semiconductor film and adversely affecting the characteristics of the semiconductor element. Therefore, the insulating film is formed using an insulating film such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon nitride oxide that can suppress diffusion of alkali metal or alkaline earth metal into the semiconductor film. In this embodiment, a silicon nitride oxide film is formed to a thickness of 10 to 400 nm (preferably 50 to 300 nm) by a plasma CVD method.

なお下地膜501は単層であっても複数の絶縁膜を積層したものであっても良い。またガラス基板、SUS基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカリ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観点から下地膜を設けることは有効であるが、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、必ずしも設ける必要はない。   Note that the base film 501 may be a single layer or a stack of a plurality of insulating films. In the case of using a substrate containing an alkali metal or an alkaline earth metal, such as a glass substrate, a SUS substrate, or a plastic substrate, it is effective to provide a base film from the viewpoint of preventing impurity diffusion. However, when diffusion of impurities does not cause any problem, such as a quartz substrate, it is not necessarily provided.

次に、PCVD法を用いて下地膜501を形成し、大気に曝さずに半導体膜502を形成する。半導体膜502の膜厚は25〜100nm(好ましくは30〜60nm)とする。なお半導体膜502は、非晶質半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は0.01〜4.5atomic%程度であることが好ましい。   Next, a base film 501 is formed by a PCVD method, and the semiconductor film 502 is formed without being exposed to the air. The thickness of the semiconductor film 502 is 25 to 100 nm (preferably 30 to 60 nm). Note that the semiconductor film 502 may be an amorphous semiconductor or a polycrystalline semiconductor. As the semiconductor, not only silicon but also silicon germanium can be used. When silicon germanium is used, the concentration of germanium is preferably about 0.01 to 4.5 atomic%.

次に、図10(A)に示すように、半導体膜502をレーザ結晶化法により結晶化させる。半導体膜502として多結晶半導体を用いる場合、まず非晶質半導体を成膜して、該非晶質半導体を公知の結晶化方法を用いて結晶化すれば良い。公知の結晶化方法としては、RTAやファーネスアニール炉を用いた加熱により結晶化を行なう方法、レーザ光の照射で結晶化を行なう方法、触媒金属を用いて結晶化を行なう方法、赤外光を用いて結晶化を行なう方法等が挙げられる。またこれらの結晶化方法を組み合わせて行なっても良い。   Next, as illustrated in FIG. 10A, the semiconductor film 502 is crystallized by a laser crystallization method. In the case where a polycrystalline semiconductor is used for the semiconductor film 502, an amorphous semiconductor is first formed, and the amorphous semiconductor may be crystallized using a known crystallization method. Known crystallization methods include crystallization by heating using an RTA or furnace annealing furnace, crystallization by laser light irradiation, crystallization using a catalytic metal, infrared light. And a method of crystallization using the same. Further, these crystallization methods may be combined.

レーザを用いる場合、エキシマレーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ等に代表されるパルス発振型のレーザを用いて結晶化することができる。例えばYAGレーザを用いる場合、半導体膜に吸収されやすい第2高調波の波長を用いる。そして発振周波数30〜300kHz、エネルギー密度を300〜600mJ/cm2(代表的には350〜500mJ/cm2)とし、任意のポイントに数ショットずつ照射できるように走査速度を設定すると良い。 In the case of using a laser, crystallization can be performed using a pulsed laser represented by an excimer laser, a YAG laser, a YVO 4 laser, or the like. For example, when a YAG laser is used, a second harmonic wavelength that is easily absorbed by the semiconductor film is used. The oscillation frequency 30~300KHz, the energy density was 300~600mJ / cm 2 (typically 350~500mJ / cm 2), may be set the scanning speed to be irradiated by several shots to any point.

また非晶質半導体膜の結晶化に際し、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波を用いることで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、Nd:YVO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のYVO4レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力10Wのレーザ光を得る。また、共振器の中にYVO4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、10〜2000cm/sec程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜502を移動させて照射する。 Further, when the amorphous semiconductor film is crystallized, a crystal having a large grain size can be obtained by using a solid-state laser capable of continuous oscillation and using the second to fourth harmonics of the fundamental wave. Typically, it is desirable to use the second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm) of an Nd: YVO 4 laser (fundamental wave 1064 nm). Specifically, laser light emitted from a continuous wave YVO 4 laser is converted into a harmonic by a non-linear optical element to obtain laser light with an output of 10 W. There is also a method of emitting harmonics by putting a YVO 4 crystal and a nonlinear optical element in a resonator. Preferably, the laser beam is shaped into a rectangular or elliptical shape on the irradiation surface by an optical system, and the object to be processed is irradiated. At this time, the energy density of approximately 0.01 to 100 MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation is performed by moving the semiconductor film 502 relative to the laser beam at a speed of about 10 to 2000 cm / sec.

連続発振のレーザとして、公知の連続発振の気体レーザもしくは固体レーザを用いることができる。気体レーザとして、Arレーザ、Krレーザなどがあり、固体レーザとして、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、Y23レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレーザ、Ti:サファイアレーザなどが挙げられる。基本波に対する高調波は、非線形光学素子を用いることで得ることができる。 As the continuous wave laser, a known continuous wave gas laser or solid state laser can be used. Examples of gas lasers include Ar laser and Kr laser. As solid lasers, YAG laser, YVO 4 laser, YLF laser, YAlO 3 laser, Y 2 O 3 laser, glass laser, ruby laser, alexandride laser, Ti: sapphire A laser etc. are mentioned. The harmonic with respect to the fundamental wave can be obtained by using a nonlinear optical element.

なおレーザ光の走査方向と、チャネル形成領域においてキャリアが移動する方向とを極力揃える事で、TFTの移動度をより高めることができる。   Note that the mobility of the TFT can be further increased by aligning the scanning direction of the laser light and the direction in which carriers move in the channel formation region as much as possible.

半導体膜502を結晶化した後、パターニングすることで、図10(B)に示すように、活性層として用いる島状の半導体膜503〜505を形成する。島状の半導体膜503〜505の膜厚は25〜100nm(好ましくは30〜60nm)とする。   After the semiconductor film 502 is crystallized, it is patterned to form island-shaped semiconductor films 503 to 505 used as active layers, as shown in FIG. The film thickness of the island-shaped semiconductor films 503 to 505 is 25 to 100 nm (preferably 30 to 60 nm).

なお、破線600で囲んだ領域に、図10(B)に対応する上面図を示す。破線600のA−A’における断面図、及びB−B’における断面図が、図10(B)に相当する。   Note that a top view corresponding to FIG. 10B is shown in a region surrounded by a broken line 600. A cross-sectional view taken along line A-A ′ and a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the broken line 600 corresponds to FIG.

次に、図10(C)に示すように、島状の半導体膜503〜505を覆うようにゲート絶縁膜506を成膜する。ゲート絶縁膜506は、後のゲート電極を形成するために行なうドライエッチングにおいて、その膜厚が10〜20nm程度減少するので、その減少分を考慮に入れて膜厚を設定するのが望ましい。具体的には40〜150nm(より好ましくは60〜120nm)程度の厚さにゲート絶縁膜を成膜する。   Next, as illustrated in FIG. 10C, a gate insulating film 506 is formed so as to cover the island-shaped semiconductor films 503 to 505. Since the thickness of the gate insulating film 506 is reduced by about 10 to 20 nm in dry etching performed to form a gate electrode later, it is desirable to set the thickness in consideration of the reduction. Specifically, a gate insulating film is formed to a thickness of about 40 to 150 nm (more preferably 60 to 120 nm).

ゲート絶縁膜には、例えば酸化珪素、窒化珪素または窒化酸化珪素等を用いることができる。また成膜方法は、プラズマCVD法、スパッタ法などを用いることができる。例えば、酸化珪素を用いたゲート絶縁膜をプラズマCVD法で成膜する場合、TEOS(Tetraethyl Orthosilicate)とO2を混合したガスを用い、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃、高周波(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2とし、成膜する。 For the gate insulating film, for example, silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, or the like can be used. As a film formation method, a plasma CVD method, a sputtering method, or the like can be used. For example, in the case where a gate insulating film using silicon oxide is formed by a plasma CVD method, a gas in which TEOS (Tetraethyl Orthosilicate) and O 2 are mixed is used, a reaction pressure is 40 Pa, a substrate temperature is 300 to 400 ° C., and a high frequency (13. 56 MHz) The power density is 0.5 to 0.8 W / cm 2 and the film is formed.

また窒化アルミニウムをゲート絶縁膜として用いることができる。窒化アルミニウムは熱伝導率が比較的高く、TFTで発生した熱を効率的に発散させることができる。またアルミニウムの含まれない酸化珪素や酸化窒化珪素等を形成した後、窒化アルミニウムを積層したものをゲート絶縁膜として用いても良い。   Aluminum nitride can be used as the gate insulating film. Aluminum nitride has a relatively high thermal conductivity and can efficiently dissipate heat generated in the TFT. In addition, after forming silicon oxide or silicon oxynitride which does not contain aluminum, a laminate of aluminum nitride may be used as the gate insulating film.

次に図10(D)に示すように、ゲート絶縁膜506上に導電膜507を成膜する。導電膜507は、単層で形成しても良いし、必要に応じて二層あるいは三層といった複数の層から成る積層構造としても良い。本実施の形態では、Wを用い、膜厚300nmとなるように、導電膜507を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 10D, a conductive film 507 is formed over the gate insulating film 506. The conductive film 507 may be formed as a single layer, or may have a stacked structure including a plurality of layers such as two layers or three layers as necessary. In this embodiment, W is used and the conductive film 507 is formed so as to have a thickness of 300 nm.

具体的に各導電膜には、Ta、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金もしくは化合物で形成することができる。例えば1層目がTaで2層目がW、または1層目がTaNで2層目がAl、1層目がTaNで2層目がCuといった組み合わせも考えられる。また1層目と2層目のいずれか一方にAgPdCu合金を用いても良い。W、AlとSiの合金(Al−Si)、TiNを順次積層した3層構造としてもよい。Wの代わりに窒化タングステンを用いてもよいし、AlとSiの合金(Al−Si)に代えてAlとTiの合金膜(Al−Ti)を用いてもよいし、TiNに代えてTiを用いてもよい。ただし、複数の導電膜を成膜する場合、エッチング後に各層の導電膜の、チャネル長方向における幅に差を持たせたいならば、エッチングの選択比を確保できる材料を用いる。   Specifically, each conductive film can be formed of an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu, or an alloy or compound containing the element as a main component. For example, a combination in which the first layer is Ta and the second layer is W, or the first layer is TaN, the second layer is Al, the first layer is TaN, and the second layer is Cu is also conceivable. Further, an AgPdCu alloy may be used for either the first layer or the second layer. A three-layer structure in which W, an alloy of Al and Si (Al-Si), and TiN are sequentially stacked may be employed. Tungsten nitride may be used instead of W, an alloy film of Al and Ti (Al—Ti) may be used instead of an alloy of Al and Si (Al—Si), and Ti may be used instead of TiN. It may be used. However, in the case where a plurality of conductive films are formed, a material that can secure an etching selectivity is used if it is desired to have a difference in the width in the channel length direction of the conductive films of each layer after etching.

例えば、20〜100nmの厚さのTaNからなる導電膜と、100〜400nmの厚さのWからなる導電膜とを積層することで、導電膜507を形成しても良い。この場合、TaNは、ターゲットに純度99.99%のTaを用い、チャンバー内の温度を室温、Arの流量を50ml/min、N2の流量を10ml/min、チャンバー内の圧力0.6Pa、成膜電力1kWとし、成膜速度約40nm/minで成膜することができる。またWは、ターゲットに純度99.99%のWを用い、チャンバー内の温度を230℃、Arの流量を100ml/min、チャンバー内の圧力1.5Pa、成膜電力6kWとし、成膜速度約390nm/minで成膜することができる。 For example, the conductive film 507 may be formed by stacking a conductive film made of TaN having a thickness of 20 to 100 nm and a conductive film made of W having a thickness of 100 to 400 nm. In this case, TaN has a purity of 99.99% as a target, the temperature in the chamber is room temperature, the flow rate of Ar is 50 ml / min, the flow rate of N 2 is 10 ml / min, the pressure in the chamber is 0.6 Pa, Film formation can be performed at a film formation power of 1 kW and a film formation speed of about 40 nm / min. In addition, W has a purity of 99.99% as a target, the temperature in the chamber is 230 ° C., the flow rate of Ar is 100 ml / min, the pressure in the chamber is 1.5 Pa, the film formation power is 6 kW, and the film formation rate is about The film can be formed at 390 nm / min.

なお、導電膜の材料によって、適宜最適なエッチングガスを選択することが重要である。また各導電層の材料は本実施の形態に示したものに限定されない。   Note that it is important to select an optimal etching gas as appropriate depending on the material of the conductive film. Further, the material of each conductive layer is not limited to that shown in this embodiment mode.

次に図11(A)に示すように、導電膜507をパターニングし、ゲート電極508〜510を形成する。本実施の形態ではICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いて行なった。エッチングガスとしてCl2とCF4を混合したガスを用い、1Paの圧力で3.2W/cm2のRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを形成して行なう。基板側(試料ステージ)にも224mW/cm2のRF(13.56MHz)電力を投入し、これにより実質的に負の自己バイアス電圧が印加される。この条件でW膜のエッチング速度は約100nm/minである。上記エッチングにより、ゲート電極508〜510の側面がややテーパー状になる。また導電膜の残渣を残さないようにエッチングすると、ゲート電極508〜510で覆われていないゲート絶縁膜506の表面が、5〜10nm程度またはそれ以上エッチングされることがある。 Next, as shown in FIG. 11A, the conductive film 507 is patterned to form gate electrodes 508 to 510. In this embodiment mode, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method is used. A gas mixture of Cl 2 and CF 4 is used as an etching gas, and plasma is formed by applying RF (13.56 MHz) power of 3.2 W / cm 2 at a pressure of 1 Pa. RF power (13.56 MHz) of 224 mW / cm 2 is also applied to the substrate side (sample stage), whereby a substantially negative self-bias voltage is applied. Under this condition, the etching rate of the W film is about 100 nm / min. By the etching, the side surfaces of the gate electrodes 508 to 510 are slightly tapered. Further, when etching is performed so as not to leave a residue of the conductive film, the surface of the gate insulating film 506 that is not covered with the gate electrodes 508 to 510 may be etched by about 5 to 10 nm or more.

なお、破線601で囲んだ領域に、図11(A)に対応する上面図を示す。破線601のA−A’における断面図、及びB−B’における断面図が、図11(A)に相当する。   Note that a top view corresponding to FIG. 11A is shown in a region surrounded by a broken line 601. A cross-sectional view taken along A-A ′ and a cross-sectional view taken along B-B ′ of the broken line 601 corresponds to FIG.

次に図11(B)に示すように、ゲート電極508〜510をマスクとして用い、島状の半導体膜503〜505にn型の導電性を付与する不純物(ドーパント)を添加する(第1のドーピング処理)。ドーピングはイオン注入法で行なう。ドーピングは、ドーズ量を1×1013〜1×1015atoms/cm2、加速電圧を30〜90kVとして行なう。n型を付与する不純物元素は、ドナーとして機能するP、As、Sb等の5族元素やS、Te、Se等の6族元素を用いるが、本実施の形態ではPを用いる。第1のドーピング処理により、自己整合的に第1の不純物領域511〜515が形成される。第1の不純物領域511〜515には1×1018〜1×1020atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加されている。 Next, as illustrated in FIG. 11B, using the gate electrodes 508 to 510 as a mask, an impurity (dopant) imparting n-type conductivity is added to the island-shaped semiconductor films 503 to 505 (first Doping process). Doping is performed by ion implantation. Doping is performed at a dose of 1 × 10 13 to 1 × 10 15 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 30 to 90 kV. As the impurity element imparting n-type conductivity, a Group 5 element such as P, As, or Sb that functions as a donor, or a Group 6 element such as S, Te, or Se is used. In this embodiment mode, P is used. By the first doping process, first impurity regions 511 to 515 are formed in a self-aligning manner. An impurity element imparting n-type conductivity is added to the first impurity regions 511 to 515 in a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 .

なお、破線602で囲んだ領域に、図11(B)に対応する上面図を示す。破線602のA−A’における断面図、及びB−B’における断面図が、図11(B)に相当する。また516は、ドーピングの際の注入方向を示しておいる。図11(B)に示すイオン注入では、注入方向が基板500の上面から基板500に対して、ほぼ垂直に向かっている。   Note that a top view corresponding to FIG. 11B is shown in a region surrounded by a broken line 602. A cross-sectional view taken along the broken line A-A ′ and a cross-sectional view taken along the B-B ′ of the broken line 602 corresponds to FIG. Reference numeral 516 denotes the implantation direction during doping. In the ion implantation shown in FIG. 11B, the implantation direction is substantially perpendicular to the substrate 500 from the upper surface of the substrate 500.

次に図11(C)に示すように、島状の半導体膜504全体と、島状の半導体膜505の一部とを覆うようにレジストマスク520を形成し、第2のドーピング処理を行なう。第2のドーピング処理は、加速電圧を50〜150kVとし、ドーズ量を1×1015〜1×1017atoms/cm2とする。 Next, as illustrated in FIG. 11C, a resist mask 520 is formed so as to cover the entire island-shaped semiconductor film 504 and a part of the island-shaped semiconductor film 505, and second doping treatment is performed. In the second doping process, the acceleration voltage is set to 50 to 150 kV, and the dose is set to 1 × 10 15 to 1 × 10 17 atoms / cm 2 .

なお、破線603で囲んだ領域に、図11(C)に対応する上面図を示す。破線603のA−A’における断面図、及びB−B’における断面図が、図11(C)に相当する。また矢印は、ドーピングの際の注入方向を示している。第2のドーピング処理では、ゲート電極508と島状の半導体膜503とが重なる領域の一部に、不純物が添加されるように、イオンの注入方向を、島状の半導体膜503の表面に対して斜めに保つ。なお、島状の半導体膜503と重なるゲート電極508の端部521は、該注入方向側に向いている。また、島状の半導体膜505のレジストマスク520と重なる領域と、重ならずに露出している領域とは、該注入方向に沿って接するように配置されている。   Note that a top view corresponding to FIG. 11C is shown in a region surrounded by a broken line 603. A cross-sectional view taken along the broken line A-A ′ and a cross-sectional view taken along the B-B ′ of the broken line 603 corresponds to FIG. Moreover, the arrow has shown the injection | pouring direction in the case of doping. In the second doping treatment, the ion implantation direction is set with respect to the surface of the island-shaped semiconductor film 503 so that impurities are added to part of a region where the gate electrode 508 and the island-shaped semiconductor film 503 overlap. Keep diagonal. Note that an end portion 521 of the gate electrode 508 which overlaps with the island-shaped semiconductor film 503 is directed to the implantation direction side. In addition, the region of the island-shaped semiconductor film 505 that overlaps with the resist mask 520 and the region that is exposed without overlapping are arranged so as to be in contact with each other along the implantation direction.

第2のドーピング処理により、島状の半導体膜505には、レジストマスク520と重なる領域に第2の不純物領域526と、第1の不純物領域514、515に不純物がさらに添加されることで形成される第3の不純物領域527とが形成される。また、島状の半導体膜503には、ゲート電極508と重なる領域に第4の不純物領域524と、第1の不純物領域511に不純物がさらに添加されることで形成される第3の不純物領域525とが形成される。第2の不純物領域526には5×1017〜5×1019atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加され、第3の不純物領域525には1×1019〜5×1021atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加される。なお、第4の不純物領域524における不純物元素の濃度は、ドーパントの入射角度によっても異なり、また、またチャネル長方向においてある程度の濃度勾配を有するが、第3の不純物領域525よりもその濃度は低い。 By the second doping treatment, the island-shaped semiconductor film 505 is formed by further adding impurities to the second impurity region 526 and the first impurity regions 514 and 515 in a region overlapping with the resist mask 520. A third impurity region 527 is formed. In addition, in the island-shaped semiconductor film 503, a fourth impurity region 524 is formed in a region overlapping with the gate electrode 508, and a third impurity region 525 is formed by further adding an impurity to the first impurity region 511. And are formed. An impurity element imparting n-type conductivity is added to the second impurity region 526 in a concentration range of 5 × 10 17 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , and 1 × 10 19 to 5 × is added to the third impurity region 525. An impurity element imparting n-type is added in a concentration range of × 10 21 atoms / cm 3 . Note that the concentration of the impurity element in the fourth impurity region 524 varies depending on the incident angle of the dopant and has a certain concentration gradient in the channel length direction, but the concentration is lower than that of the third impurity region 525. .

第2の不純物領域526はLoff領域、第3の不純物領域527はソース領域またはドレイン領域に相当する。また、第3の不純物領域525はソース領域またはドレイン領域、第4の不純物領域524はLov領域に相当する。   The second impurity region 526 corresponds to a Loff region, and the third impurity region 527 corresponds to a source region or a drain region. The third impurity region 525 corresponds to a source region or a drain region, and the fourth impurity region 524 corresponds to a Lov region.

なお、pチャネル型のTFTが形成される島状の半導体膜504には、図11(B)に示した第1のドーピング処理によりn型の不純物をドーピングする必要はないため、第1のドーピングの際に、レジストマスクで覆っておいても良い。また、レジストマスク数削減のために敢えてレジストマスクを設けず、p型の導電型を付与する不純物の濃度を高くして、島状の半導体膜の極性をp型に反転させても良い。本実施の形態では、島状の半導体膜の極性をp型に反転させる場合について説明する。   Note that the island-shaped semiconductor film 504 in which the p-channel TFT is formed does not need to be doped with an n-type impurity by the first doping treatment illustrated in FIG. In this case, it may be covered with a resist mask. Further, in order to reduce the number of resist masks, a resist mask may not be provided, and the concentration of an impurity imparting p-type conductivity may be increased to invert the polarity of the island-shaped semiconductor film to p-type. In this embodiment, the case where the polarity of an island-shaped semiconductor film is reversed to p-type is described.

図12(A)に示すように、レジストからなるレジストマスク530でnチャネル型の島状の半導体膜503、505を覆い、島状の半導体膜504にp型の導電型を付与する不純物をドーピングする(第3のドーピング処理)。この第3のドーピング処理において、ゲート電極509がマスクとして機能し、pチャネル型TFTに用いる島状の半導体膜504にp型を付与する不純物元素が添加された第5の不純物領域531が形成される。本実施の形態ではジボラン(B26)を用いたイオン注入法で形成する。第5の不純物領域531では、p型を付与する不純物元素の濃度が2×1020〜2×1021atoms/cm3となるようにドーピング処理することで、p型が優勢となるため、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。 As shown in FIG. 12A, a resist mask 530 made of resist covers the n-channel island-shaped semiconductor films 503 and 505, and the island-shaped semiconductor film 504 is doped with an impurity imparting p-type conductivity. (Third doping process). In the third doping process, the gate electrode 509 functions as a mask, and a fifth impurity region 531 in which an impurity element imparting p-type conductivity is added to the island-shaped semiconductor film 504 used for the p-channel TFT is formed. The In this embodiment mode, an ion implantation method using diborane (B 2 H 6 ) is used. In the fifth impurity region 531, the p-type becomes dominant by performing the doping treatment so that the concentration of the impurity element imparting p-type becomes 2 × 10 20 to 2 × 10 21 atoms / cm 3. It functions as a source region and a drain region of the channel type TFT.

なお、破線604で囲んだ領域に、図12(A)に対応する上面図を示す。破線604のA−A’における断面図、及びB−B’における断面図が、図12(A)に相当する。また536は、ドーピングの際の注入方向を示している。図12(A)に示すイオン注入では、注入方向が基板500の上面から基板500に対して、ほぼ垂直に向かっている。pチャネル型TFTにおいてもLov領域を形成する場合には、島状の半導体膜503のゲート電極509と重なる領域に、不純物が添加されるように、イオンの注入方向を斜めに定めれば良い。   Note that a top view corresponding to FIG. 12A is shown in a region surrounded by a broken line 604. A cross-sectional view taken along line A-A ′ and a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the broken line 604 corresponds to FIG. Reference numeral 536 denotes an implantation direction during doping. In the ion implantation shown in FIG. 12A, the implantation direction is substantially perpendicular to the substrate 500 from the upper surface of the substrate 500. In the case of forming a Lov region also in a p-channel TFT, the ion implantation direction may be set obliquely so that an impurity is added to a region overlapping with the gate electrode 509 of the island-shaped semiconductor film 503.

以上までの工程で島状の半導体膜503〜505に不純物領域が形成される。   Through the above steps, impurity regions are formed in the island-shaped semiconductor films 503 to 505.

次に図12(B)に示すように、島状の半導体膜503〜505と、ゲート絶縁膜506と、ゲート電極508〜510と覆って、第1の層間絶縁膜532を成膜する。第1の層間絶縁膜532は、珪素を含む酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などの絶縁膜を用いることができ、その厚さは100〜200nm程度とする。   Next, as illustrated in FIG. 12B, a first interlayer insulating film 532 is formed so as to cover the island-shaped semiconductor films 503 to 505, the gate insulating film 506, and the gate electrodes 508 to 510. As the first interlayer insulating film 532, an insulating film such as silicon oxide containing silicon, silicon nitride, or silicon oxynitride can be used, and the thickness thereof is about 100 to 200 nm.

次に、島状の半導体膜503〜505に添加された不純物元素を活性化するために、熱処理を行なう。この工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を用いることができる。例えば熱アニール法で活性化を行なう場合、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℃(好ましくは500〜600℃)で行なう。さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で1〜12時間の熱処理を行ない、島状の半導体膜を水素化する工程を行なう。この工程は、熱的に励起された水素によりダングリングボンドを終端する目的で行なわれる。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行っても良い。また活性化処理は第1の層間絶縁膜532を成膜する前に行っても良い。   Next, heat treatment is performed to activate the impurity element added to the island-shaped semiconductor films 503 to 505. In this step, a thermal annealing method using a furnace annealing furnace, a laser annealing method, or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be used. For example, when activation is performed by thermal annealing, it is performed at 400 to 700 ° C. (preferably 500 to 600 ° C.) in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less. Further, heat treatment is performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen to perform a step of hydrogenating the island-shaped semiconductor film. This step is performed for the purpose of terminating the dangling bonds with thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed. The activation treatment may be performed before the first interlayer insulating film 532 is formed.

上記一連の工程によって、Lov領域を有するnチャネル型TFT533と、ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているpチャネル型TFT534と、Loff領域を有するnチャネル型TFT535とを、同一基板上に形成することができる。   Through the above series of steps, an n-channel TFT 533 having a Lov region, a p-channel TFT 534 having a source region and a drain region in contact with a channel formation region, and an n-channel TFT 535 having a Loff region are formed over the same substrate. Can be formed.

なお、破線605で囲んだ領域に、図12(B)に対応する上面図を示す。破線605のA−A’における断面図、及びB−B’における断面図が、図12(B)に相当する。   Note that a top view corresponding to FIG. 12B is shown in a region surrounded by a broken line 605. A cross-sectional view taken along A-A ′ and a cross-sectional view taken along B-B ′ of the broken line 605 corresponds to FIG.

次に図12(C)に示すように、第1の層間絶縁膜532を覆うように、第2の層間絶縁膜537と第3の層間絶縁膜538を成膜する。第2の層間絶縁膜537として、有機樹脂膜、無機絶縁膜、有機ポリシロキサン等を用いることができる。本実施の形態では、第2の層間絶縁膜537を有機樹脂膜の一つである、非感光性のアクリルを用いて形成する。   Next, as shown in FIG. 12C, a second interlayer insulating film 537 and a third interlayer insulating film 538 are formed so as to cover the first interlayer insulating film 532. As the second interlayer insulating film 537, an organic resin film, an inorganic insulating film, organic polysiloxane, or the like can be used. In this embodiment mode, the second interlayer insulating film 537 is formed using non-photosensitive acrylic which is one of organic resin films.

次いで、ゲート絶縁膜506、第1の層間絶縁膜532、第2の層間絶縁膜537及び第3の層間絶縁膜538をエッチングし、コンタクトホールを形成する。そして、島状の半導体膜503〜505とコンタクトを形成する配線539を形成する。   Next, the gate insulating film 506, the first interlayer insulating film 532, the second interlayer insulating film 537, and the third interlayer insulating film 538 are etched to form contact holes. Then, a wiring 539 for forming a contact with the island-shaped semiconductor films 503 to 505 is formed.

図12(C)に示した工程の後、半導体表示装置に用いられる液晶セル、発光素子など、電気信号に従って階調を表示することができる素子(表示素子)を作製する工程が行なわれる。   After the step shown in FIG. 12C, a step of manufacturing an element (display element) capable of displaying gradation in accordance with an electric signal such as a liquid crystal cell or a light emitting element used in a semiconductor display device is performed.

なお本発明は、必ずしも本実施の形態に示す作製方法に限定されない。上述した作製方法は本発明の一実施形態について具体的に説明しただけであり、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   Note that the present invention is not necessarily limited to the manufacturing method described in this embodiment mode. The manufacturing method described above is only described in detail for one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the invention are possible. It is.

次に、基板上に設けられた配線または端子と、薄膜チップとの電気的な接続の仕方について説明する。   Next, how to electrically connect the wiring or terminal provided on the substrate and the thin film chip will be described.

図9(A)に、ワイヤボンディング法で、引き回しのための配線または端子に接続されている、薄膜チップの断面構造を示す。901は基板、902は薄膜チップに相当する。薄膜チップ902は基板901上に、接着剤903により貼り付けられている。薄膜チップ902には半導体素子906が設けられており、また薄膜チップ902の表面に露出するように形成された、端子として機能するパッド907と電気的に接続されている。そして図9(A)に示す基板901上には配線または端子904が形成されており、ワイヤ905によってパッド907と配線または端子904とが、接続されている。   FIG. 9A shows a cross-sectional structure of a thin film chip connected to a wiring or terminal for routing by a wire bonding method. Reference numeral 901 corresponds to a substrate, and 902 corresponds to a thin film chip. The thin film chip 902 is attached to the substrate 901 with an adhesive 903. The thin film chip 902 is provided with a semiconductor element 906 and is electrically connected to a pad 907 functioning as a terminal formed so as to be exposed on the surface of the thin film chip 902. A wiring or terminal 904 is formed over the substrate 901 shown in FIG. 9A, and the pad 907 and the wiring or terminal 904 are connected by the wire 905.

次に図9(B)に、フリップチップ法を用いて、薄膜チップが基板に接続されている様子を示す。図9(B)では、薄膜チップ911の表面に露出するよう形成されたパッド912に、ソルダーボール913が接続されている。よって、薄膜チップ911に形成された半導体素子914は、パッド912を介してソルダーボール913と電気的に接続されている。そして、ソルダーボール913は、基板915上に形成された配線または端子916と接続されている。   Next, FIG. 9B shows a state in which a thin film chip is connected to a substrate using a flip chip method. In FIG. 9B, a solder ball 913 is connected to a pad 912 formed so as to be exposed on the surface of the thin film chip 911. Therefore, the semiconductor element 914 formed on the thin film chip 911 is electrically connected to the solder ball 913 through the pad 912. The solder balls 913 are connected to wirings or terminals 916 formed on the substrate 915.

なおソルダーボール913と、配線または端子916との接続は、熱圧着や、超音波による振動を加えた熱圧着等様々な方法を用いることができる。なお、薄膜チップ911と基板915との間にアンダーフィルを設け、圧着後のソルダーボール間の隙間を埋めるようにし、接続部分の機械的強度や、薄膜チップで発生した熱の拡散などの効率を高めるようにしても良い。アンダーフィルは必ずしも用いる必要はないが、基板と薄膜チップの熱膨張係数のミスマッチから生ずる応力により、接続不良が起こるのを防ぐことができる。超音波を加えて圧着する場合、単に熱圧着する場合に比べて接続不良を抑えることができる。特に、接続するバンプが300程度よりも多い場合に有効である。   Note that various methods such as thermocompression bonding, thermocompression bonding with ultrasonic vibration, and the like can be used for the connection between the solder ball 913 and the wiring or the terminal 916. In addition, an underfill is provided between the thin film chip 911 and the substrate 915 so as to fill the gap between the solder balls after the pressure bonding, thereby improving the mechanical strength of the connection portion and the efficiency of diffusion of heat generated in the thin film chip. You may make it raise. The underfill is not necessarily used, but connection failure can be prevented from occurring due to the stress caused by the mismatch between the thermal expansion coefficients of the substrate and the thin film chip. When crimping by applying ultrasonic waves, poor connection can be suppressed as compared to the case of simply thermocompression bonding. This is particularly effective when there are more than 300 bumps to be connected.

フリップチップ法の場合、接続するべきパッドの数が増加しても、ワイヤボンディング法に比べて、比較的パッド間のピッチを広く確保することができるので、端子数の多い薄膜チップの接続に向いている。   In the case of the flip chip method, even if the number of pads to be connected is increased, the pitch between the pads can be relatively wide compared to the wire bonding method, which is suitable for connection of a thin film chip having a large number of terminals. ing.

なおソルダーボールの形成に、金属のナノ粒子が分散された分散液を吐出する液滴吐出法を用いていても良い。   In forming the solder ball, a droplet discharge method of discharging a dispersion liquid in which metal nanoparticles are dispersed may be used.

次に図9(C)に、異方性の導電性樹脂を用いて、薄膜チップが基板に接続されている様子を示す。図9(C)では、薄膜チップ921の表面に露出するよう形成されたパッド922が、薄膜チップ921に形成された半導体素子924と電気的に接続されている。そして、パッド922は、基板925上に形成された配線または端子926と、異方性の導電性樹脂927を介して接続されている。   Next, FIG. 9C illustrates a state in which the thin film chip is connected to the substrate using an anisotropic conductive resin. In FIG. 9C, the pad 922 formed so as to be exposed on the surface of the thin film chip 921 is electrically connected to the semiconductor element 924 formed on the thin film chip 921. The pad 922 is connected to a wiring or terminal 926 formed over the substrate 925 via an anisotropic conductive resin 927.

なお実装方法は図9に示した方法に限定されない。ワイヤボンディング法とフリップチップ法を組み合わせて薄膜チップを実装するようにしても良い。   The mounting method is not limited to the method shown in FIG. A thin film chip may be mounted by combining the wire bonding method and the flip chip method.

本実施例では、イオン注入法におけるドーパント(不純物)の入射角と、Lov領域の濃度との関係について説明する。   In this embodiment, the relationship between the incident angle of the dopant (impurity) and the concentration of the Lov region in the ion implantation method will be described.

図13(A)に、島状の半導体膜に対するドーパントの入射角(Tilt Angle)と、ドーパントの注入方向におけるLov領域の幅との関係を、シミュレーションで求めた結果を示す。なお、図13(A)ではドーパントとしてPを用いた場合の、シミュレーションの結果を示している。具体的には、Pのドーズ量を3×1015atoms/cm2、加速電圧を80kVと仮定した。Lov領域における不純物濃度は、ゲート電極に覆われずに露出している領域の1/4以上であると仮定する。また同じく図13(A)に、ドーパントの入射角と、ゲート電極に覆われずに露出している領域に対して、1/4の濃度に相当する不純物濃度(Lov領域のうち、最もチャネル形成領域に近い部分における不純物濃度に相当する)との関係を示す。 FIG. 13A shows a result of a relationship between the incident angle (Tilt Angle) of the dopant with respect to the island-shaped semiconductor film and the width of the Lov region in the dopant implantation direction obtained by simulation. Note that FIG. 13A shows a simulation result when P is used as a dopant. Specifically, the dose amount of P was assumed to be 3 × 10 15 atoms / cm 2 and the acceleration voltage was assumed to be 80 kV. It is assumed that the impurity concentration in the Lov region is ¼ or more of the region exposed without being covered by the gate electrode. Similarly, in FIG. 13A, the dopant incident angle and the impurity concentration corresponding to ¼ of the region exposed without being covered by the gate electrode (the channel formation is the most in the Lov region). (Corresponding to the impurity concentration in a portion close to the region).

図13(A)に示すように、入射角が大きくなるにつれ、Lov領域の幅も大きくなり、逆に、Lov領域のうち、最もチャネル形成領域に近い部分における不純物濃度は低くなっている。なお図13(A)において入射角が0度、つまり半導体膜に対して垂直の方向からドーパントを添加した場合でも、幅24nm程度のLov領域が形成されているが、これはドーパントの熱拡散に起因するものである。図13(A)から、Lov領域の幅が小さすぎても、Lov領域における不純物濃度が低すぎても、ホットキャリア効果が抑えにくくなることを考慮すると、入射角は15度以上80度以下程度とするのが望ましいことがわかる。   As shown in FIG. 13A, as the incident angle increases, the width of the Lov region increases, and conversely, the impurity concentration in the portion of the Lov region closest to the channel formation region decreases. In FIG. 13A, even when the incident angle is 0 degree, that is, when a dopant is added from a direction perpendicular to the semiconductor film, a Lov region having a width of about 24 nm is formed. This is due to thermal diffusion of the dopant. It is due. From FIG. 13A, considering that the hot carrier effect is difficult to suppress even if the width of the Lov region is too small or the impurity concentration in the Lov region is too low, the incident angle is about 15 degrees or more and 80 degrees or less. It can be seen that it is desirable.

図13(B)に、ドーパントがBの場合の、ドーパントの入射角と、ドーパントの注入方向におけるLov領域の幅との関係を、シミュレーションで求めた結果を示す。具体的には、Bのドーズ量を2×1016atoms/cm2、加速電圧を80kVと仮定した。Lov領域における不純物濃度は、ゲート電極に覆われずに露出している領域の1/4以上であると仮定する。また同じく図13(B)に、ドーパントの入射角と、ゲート電極に覆われずに露出している領域に対して、1/4の濃度に相当する不純物濃度(Lov領域のうち、最もチャネル形成領域に近い部分における不純物濃度に相当する)との関係を示す。 FIG. 13B shows the result of a simulation for the relationship between the incident angle of the dopant and the width of the Lov region in the dopant implantation direction when the dopant is B. Specifically, the dose amount of B was assumed to be 2 × 10 16 atoms / cm 2 and the acceleration voltage was assumed to be 80 kV. It is assumed that the impurity concentration in the Lov region is ¼ or more of the region exposed without being covered by the gate electrode. Similarly, FIG. 13B shows the incident angle of the dopant and the impurity concentration corresponding to ¼ of the region exposed without being covered by the gate electrode (the channel formation is the most in the Lov region). (Corresponding to the impurity concentration in a portion close to the region).

図13(B)に示すように、入射角が大きくなるにつれ、Lov領域の幅も大きくなり、逆に、Lov領域のうち、最もチャネル形成領域に近い部分における不純物濃度は低くなっている。なお図13(B)において入射角が0度、つまり半導体膜に対して垂直の方向からドーパントを添加した場合でも、幅76nm程度のLov領域が形成されているが、これはドーパントの熱拡散に起因するものである。図13(B)から、Lov領域の幅が小さすぎても、Lov領域における不純物濃度が低すぎても、ホットキャリア効果が抑えにくくなることを考慮すると、入射角は15度以上80度以下程度とするのが望ましいことがわかる。   As shown in FIG. 13B, as the incident angle increases, the width of the Lov region increases, and conversely, the impurity concentration in the portion of the Lov region closest to the channel formation region decreases. In FIG. 13B, even when the incident angle is 0 degree, that is, when a dopant is added from a direction perpendicular to the semiconductor film, a Lov region having a width of about 76 nm is formed. This is due to thermal diffusion of the dopant. It is due. From FIG. 13B, considering that it is difficult to suppress the hot carrier effect even if the width of the Lov region is too small or the impurity concentration in the Lov region is too low, the incident angle is about 15 degrees to 80 degrees. It can be seen that it is desirable.

また図13(A)と図13(B)を比較すると、ドーパントの種類によっても、入射角と、Lov領域の幅及びLov領域の不純物濃度との関係が変わることがわかる。よって、入射角と、Lov領域の幅及びLov領域の不純物濃度との関係を把握し、所望のLov領域の幅及びLov領域の不純物濃度に合わせて、イオン注入の際の、ドーパントの入射角を決めるのが望ましい。   13A and 13B, it can be seen that the relationship between the incident angle, the width of the Lov region, and the impurity concentration of the Lov region varies depending on the type of dopant. Therefore, the relationship between the incident angle and the width of the Lov region and the impurity concentration of the Lov region is grasped, and the incident angle of the dopant at the time of ion implantation is adjusted according to the desired width of the Lov region and the impurity concentration of the Lov region. It is desirable to decide.

本実施例では、本発明の半導体表示装置の一形態について説明する。図14(A)に本実施例の半導体表示装置のブロック図を示す。図14(A)に示す半導体表示装置は、表示素子を備えた画素を複数有する画素部701と、各画素を選択する走査線駆動回路702と、選択された画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路703とを有する。   In this embodiment, one mode of a semiconductor display device of the present invention will be described. FIG. 14A shows a block diagram of the semiconductor display device of this embodiment. A semiconductor display device illustrated in FIG. 14A controls a pixel portion 701 including a plurality of pixels each including a display element, a scan line driver circuit 702 that selects each pixel, and input of a video signal to the selected pixel. And a signal line driver circuit 703.

図14(A)において信号線駆動回路703は、シフトレジスタ704、アナログスイッチ705を有している。シフトレジスタ704には、クロック信号(CLK)、スタートパルス信号(SP)が入力されている。クロック信号(CLK)とスタートパルス信号(SP)が入力されると、シフトレジスタ704においてタイミング信号が生成され、アナログスイッチ705に入力される。   In FIG. 14A, the signal line driver circuit 703 includes a shift register 704 and an analog switch 705. A clock signal (CLK) and a start pulse signal (SP) are input to the shift register 704. When the clock signal (CLK) and the start pulse signal (SP) are input, a timing signal is generated in the shift register 704 and input to the analog switch 705.

またアナログスイッチ705には、ビデオ信号(video signal)が与えられている。アナログスイッチ705は入力されるタイミング信号に従ってビデオ信号をサンプリングし、後段の信号線に供給する。   A video signal (video signal) is supplied to the analog switch 705. The analog switch 705 samples the video signal in accordance with the input timing signal and supplies it to the subsequent signal line.

次に、走査線駆動回路702の構成について説明する。走査線駆動回路702は、シフトレジスタ706、バッファ707を有している。また場合によってはレベルシフタを有していても良い。走査線駆動回路702において、シフトレジスタ706にクロック信号(CLK)及びスタートパルス信号(SP)が入力されることによって、選択信号が生成される。生成された選択信号はバッファ707において緩衝増幅され、対応する走査線に供給される。走査線には、1ライン分の画素のトランジスタのゲートが接続されている。そして、1ライン分の画素のトランジスタを一斉にONにしなくてはならないので、バッファ707は大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。   Next, the configuration of the scan line driver circuit 702 is described. The scan line driver circuit 702 includes a shift register 706 and a buffer 707. In some cases, a level shifter may be provided. In the scan line driver circuit 702, a selection signal is generated by inputting a clock signal (CLK) and a start pulse signal (SP) to the shift register 706. The generated selection signal is buffered and amplified in the buffer 707 and supplied to the corresponding scanning line. The gate of the transistor of the pixel for one line is connected to the scanning line. Since the transistors of pixels for one line must be turned on all at once, a buffer 707 that can flow a large current is used.

図14(A)に示す半導体表示装置では、破線で囲んだ信号線駆動回路703と、走査線駆動回路702とを、薄膜チップで形成することができる。なお本発明はこれに限定されず、走査線駆動回路または信号線駆動回路のいずれか一方を、画素部701と同じ基板上に形成し、他方のみを薄膜チップで形成するようにしても良い。或いは、信号線駆動回路703の一部、走査線駆動回路702の一部のみを、薄膜チップで形成するようにしても良い。   In the semiconductor display device illustrated in FIG. 14A, the signal line driver circuit 703 and the scan line driver circuit 702 surrounded by a broken line can be formed using a thin film chip. Note that the present invention is not limited to this, and either the scan line driver circuit or the signal line driver circuit may be formed over the same substrate as the pixel portion 701 and only the other may be formed using a thin film chip. Alternatively, only part of the signal line driver circuit 703 and part of the scan line driver circuit 702 may be formed using a thin film chip.

図14(B)に、走査線駆動回路702と、信号線駆動回路703のアナログスイッチ705とを画素部701と同じ基板上に形成し、信号線駆動回路703のシフトレジスタ704を薄膜チップで形成する例を示す。なお信号線駆動回路や走査線駆動回路に代表される、表示素子の動作を制御するための駆動回路のみならず、コントローラ、CPU、メモリ等を薄膜チップで形成し、該薄膜チップを画素部が形成されている基板に実装する形態も取り得る。   14B, the scan line driver circuit 702 and the analog switch 705 of the signal line driver circuit 703 are formed over the same substrate as the pixel portion 701, and the shift register 704 of the signal line driver circuit 703 is formed using a thin film chip. An example is shown. Note that not only a driver circuit for controlling the operation of the display element, typified by a signal line driver circuit and a scanning line driver circuit, but also a controller, a CPU, a memory, and the like are formed with a thin film chip, and the thin film chip has a pixel portion. The form mounted in the board | substrate currently formed can also be taken.

なお、図14(A)、図14(B)に示す構成は、本発明の半導体表示装置の一形態を示したに過ぎず、信号線駆動回路と走査線駆動回路の構成はこれに限定されない。例えば、シフトレジスタ704、706の代わりに、例えばデコーダ回路のような信号線の選択ができる別の回路を用いても良い。   Note that the structures illustrated in FIGS. 14A and 14B merely illustrate one embodiment of the semiconductor display device of the present invention, and the structures of the signal line driver circuit and the scan line driver circuit are not limited thereto. . For example, instead of the shift registers 704 and 706, another circuit capable of selecting a signal line such as a decoder circuit may be used.

本実施例では、本発明の半導体装置の一形態に相当する、発光装置の構成について説明する。発光装置は、発光素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。図15(A)は、第1の基板上に形成されたトランジスタ及び発光素子を、第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図15(B)は、図15(A)のA−A’における断面図に相当する。   In this example, a structure of a light-emitting device that corresponds to one embodiment of a semiconductor device of the present invention will be described. The light emitting device includes a panel in which the light emitting element is sealed, and a module in which an IC including a controller is mounted on the panel. FIG. 15A is a top view of a panel in which a transistor and a light-emitting element formed over a first substrate are sealed with a sealant between the second substrate and FIG. 15B. FIG. 15A corresponds to a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004の上に第2の基板4006が設けられている。よって画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006とによって、充填材4007と共に密封されている。   A sealant 4005 is provided so as to surround the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 which are provided over the first substrate 4001. A second substrate 4006 is provided over the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004. Therefore, the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 are sealed together with the filler 4007 by the first substrate 4001, the sealant 4005, and the second substrate 4006.

また第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004は、トランジスタを複数有しており、図15(B)では、信号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4008、4009と、画素部4002に含まれるトランジスタ4010とを例示している。なお図15(B)は、矢印で示すドーパントの注入方向に沿ったパネルの断面図に相当するので、チャネル長方向に沿った各トランジスタの全体像を図示するのは困難であり、それぞれ部分的な断面図のみを示しているが、信号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4008、4009はLov領域を有しており、画素部4002に含まれるトランジスタ4010はLoff領域を有している。   The pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 provided over the first substrate 4001 each include a plurality of transistors. In FIG. 15B, the signal line driver circuit 4003 is provided. The transistors 4008 and 4009 included in the pixel portion and the transistor 4010 included in the pixel portion 4002 are illustrated. Note that FIG. 15B corresponds to a cross-sectional view of the panel along the direction of dopant implantation indicated by an arrow, so that it is difficult to illustrate the entire image of each transistor along the channel length direction. Although only a cross-sectional view is shown, the transistors 4008 and 4009 included in the signal line driver circuit 4003 have a Lov region, and the transistor 4010 included in the pixel portion 4002 has a Loff region.

また4011は発光素子に相当し、発光素子4011が有する画素電極は、トランジスタ4010のドレインと、配線4017を介して電気的に接続されている。そして本実施例では、発光素子4011の対向電極と透明導電膜4012が電気的に接続されている。なお発光素子4011の構成は、本実施例に示した構成に限定されない。発光素子4011から取り出す光の方向や、トランジスタ4010の極性などに合わせて、発光素子4011の構成は適宜変えることができる。   4011 corresponds to a light-emitting element, and a pixel electrode included in the light-emitting element 4011 is electrically connected to the drain of the transistor 4010 through a wiring 4017. In this embodiment, the counter electrode of the light emitting element 4011 and the transparent conductive film 4012 are electrically connected. Note that the structure of the light-emitting element 4011 is not limited to the structure shown in this embodiment. The structure of the light-emitting element 4011 can be changed as appropriate depending on the direction of light extracted from the light-emitting element 4011, the polarity of the transistor 4010, or the like.

また信号線駆動回路4003、走査線駆動回路4004または画素部4002に与えられる各種信号及び電位は、図15(B)に示す断面図では図示されていないが、引き回し配線4014及び4015を介して、接続端子4016から供給されている。   Further, various signals and potentials applied to the signal line driver circuit 4003, the scan line driver circuit 4004, or the pixel portion 4002 are not shown in the cross-sectional view in FIG. 15B, but are routed through lead wirings 4014 and 4015. It is supplied from the connection terminal 4016.

本実施例では、接続端子4016が、発光素子4011が有する画素電極と同じ導電膜から形成されている。また、引き回し配線4014は、配線4017と同じ導電膜から形成されている。また引き回し配線4015は、トランジスタ4010、トランジスタ4008、4009がそれぞれ有するゲート電極と、同じ導電膜から形成されている。   In this embodiment, the connection terminal 4016 is formed of the same conductive film as the pixel electrode included in the light emitting element 4011. Further, the lead wiring 4014 is formed of the same conductive film as the wiring 4017. The lead wiring 4015 is formed using the same conductive film as the gate electrodes of the transistors 4010 and 4008 and 4009.

接続端子4016は、FPC4018が有する端子と、異方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。   The connection terminal 4016 is electrically connected to a terminal included in the FPC 4018 through an anisotropic conductive film 4019.

なお、第1の基板4001、第2の基板4006としては、ガラス、金属(代表的にはステンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。   Note that as the first substrate 4001 and the second substrate 4006, glass, metal (typically stainless steel), ceramics, or plastic can be used. As the plastic, an FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics) plate, a PVF (polyvinyl fluoride) film, a mylar film, a polyester film, or an acrylic resin film can be used. A sheet having a structure in which an aluminum foil is sandwiched between PVF films or mylar films can also be used.

但し、発光素子4011からの光の取り出し方向に位置する基板には、第2の基板は透明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。   However, the second substrate must be transparent to the substrate positioned in the light extraction direction from the light emitting element 4011. In that case, a light-transmitting material such as a glass plate, a plastic plate, a polyester film, or an acrylic film is used.

また、充填材4007としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用いた。   As the filler 4007, in addition to an inert gas such as nitrogen or argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used. PVC (polyvinyl chloride), acrylic, polyimide, epoxy resin, silicon resin, PVB (Polyvinyl butyral) or EVA (ethylene vinyl acetate) can be used. In this example, nitrogen was used as the filler.

本発明は、本実施例に示した発光装置のみならず、その他の半導体装置に適応させることができる。   The present invention can be applied not only to the light emitting device shown in this embodiment but also to other semiconductor devices.

本実施例では、本発明の半導体表示装置の一形態に相当する、発光装置の構成について説明する。発光装置は、発光素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルに単結晶のシリコンウェハで形成されたIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。図16は、第1の基板上に形成されたトランジスタ及び発光素子を、第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図16(B)は、図16(A)のA−A’における断面図に相当する。   In this example, a structure of a light-emitting device that corresponds to one embodiment of a semiconductor display device of the present invention will be described. The light emitting device includes a panel in which the light emitting element is sealed, and a module in which an IC or the like formed of a single crystal silicon wafer is mounted on the panel. FIG. 16 is a top view of a panel in which a transistor and a light-emitting element formed over the first substrate are sealed with a sealant between the second substrate and FIG. 16B. This corresponds to a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.

第1の基板4101上に設けられた画素部4102と、走査線駆動回路4104とを囲むようにして、シール材4105が設けられている。また画素部4102と、走査線駆動回路4104の上に第2の基板4106が設けられている。よって画素部4102と、走査線駆動回路4104とは、第1の基板4101とシール材4105と第2の基板4106とによって、充填材4107と共に密封されている。また第1の基板4101上のシール材4105によって囲まれている領域とは異なる領域に、薄膜チップで形成された信号線駆動回路4103が実装されている。   A sealant 4105 is provided so as to surround the pixel portion 4102 provided over the first substrate 4101 and the scan line driver circuit 4104. A second substrate 4106 is provided over the pixel portion 4102 and the scan line driver circuit 4104. Therefore, the pixel portion 4102 and the scan line driver circuit 4104 are sealed together with the filler 4107 by the first substrate 4101, the sealant 4105, and the second substrate 4106. In addition, a signal line driver circuit 4103 formed using a thin film chip is mounted in a region different from the region surrounded by the sealant 4105 on the first substrate 4101.

また第1の基板4101上に設けられた画素部4102と走査線駆動回路4104は、トランジスタを複数有しているが、図16(B)では、画素部4102に含まれるトランジスタ4110のみを例示している。   The pixel portion 4102 and the scan line driver circuit 4104 provided over the first substrate 4101 include a plurality of transistors. In FIG. 16B, only the transistor 4110 included in the pixel portion 4102 is illustrated. ing.

また4111は発光素子に相当し、発光素子4111が有する画素電極は、トランジスタ4110のドレインと、配線4117を介して電気的に接続されている。そして本実施例では、発光素子4111の対向電極と透明導電膜4112が電気的に接続されている。なお発光素子4111の構成は、本実施例に示した構成に限定されない。発光素子4111から取り出す光の方向や、トランジスタ4110の極性などに合わせて、発光素子4111の構成は適宜変えることができる。   4111 corresponds to a light-emitting element, and a pixel electrode included in the light-emitting element 4111 is electrically connected to the drain of the transistor 4110 through a wiring 4117. In this embodiment, the counter electrode of the light emitting element 4111 and the transparent conductive film 4112 are electrically connected. Note that the structure of the light-emitting element 4111 is not limited to the structure shown in this embodiment. The structure of the light-emitting element 4111 can be changed as appropriate depending on the direction in which light is extracted from the light-emitting element 4111, the polarity of the transistor 4110, or the like.

また薄膜チップで形成された信号線駆動回路4103と、走査線駆動回路4104、画素部4102とに与えられる各種信号及び電位は、図16(B)に示す断面図では図示されていないが、引き回し配線4114及び4115を介して、接続端子4116から供給されている。   Further, various signals and potentials applied to the signal line driver circuit 4103, the scan line driver circuit 4104, and the pixel portion 4102 which are formed using thin film chips are not illustrated in the cross-sectional view in FIG. It is supplied from a connection terminal 4116 through wirings 4114 and 4115.

本実施例では、接続端子4116が、発光素子4111が有する画素電極と同じ導電膜から形成されている。また、引き回し配線4114は、配線4117と同じ導電膜から形成されている。また引き回し配線4115は、トランジスタ4110が有するゲート電極と、同じ導電膜から形成されている。   In this embodiment, the connection terminal 4116 is formed using the same conductive film as the pixel electrode included in the light-emitting element 4111. The lead wiring 4114 is formed of the same conductive film as the wiring 4117. The lead wiring 4115 is formed using the same conductive film as the gate electrode of the transistor 4110.

接続端子4116は、FPC4118が有する端子と、異方性導電膜4119を介して電気的に接続されている。   The connection terminal 4116 is electrically connected to a terminal included in the FPC 4118 via an anisotropic conductive film 4119.

なお、第1の基板4101、第2の基板4106としては、ガラス、金属(代表的にはステンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。   Note that as the first substrate 4101 and the second substrate 4106, glass, metal (typically stainless steel), ceramics, or plastic can be used. As the plastic, an FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics) plate, a PVF (polyvinyl fluoride) film, a mylar film, a polyester film, or an acrylic resin film can be used. A sheet having a structure in which an aluminum foil is sandwiched between PVF films or mylar films can also be used.

但し、発光素子4111からの光の取り出し方向に位置する基板には、第2の基板は透明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。   However, the second substrate must be transparent to the substrate located in the light extraction direction from the light emitting element 4111. In that case, a light-transmitting material such as a glass plate, a plastic plate, a polyester film, or an acrylic film is used.

また、充填材4107としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用いた。   As the filler 4107, in addition to an inert gas such as nitrogen or argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used. PVC (polyvinyl chloride), acrylic, polyimide, epoxy resin, silicon resin, PVB (Polyvinyl butyral) or EVA (ethylene vinyl acetate) can be used. In this example, nitrogen was used as the filler.

なお図16では、信号線駆動回路4103を薄膜チップで形成し、第1の基板4101に実装している例を示しているが、薄膜チップで形成することができる回路は信号線駆動回路4103に限定されない。走査線駆動回路を薄膜チップで形成しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを薄膜チップで形成しても良い。   Note that FIG. 16 illustrates an example in which the signal line driver circuit 4103 is formed using a thin film chip and mounted on the first substrate 4101, but a circuit that can be formed using a thin film chip is included in the signal line driver circuit 4103. It is not limited. The scanning line driving circuit may be formed using a thin film chip, or only a part of the signal line driving circuit or a part of the scanning line driving circuit may be formed using a thin film chip.

また本発明は、本実施例に示した発光装置のみならず、その他の半導体装置に適応させることができる。   Further, the present invention can be applied not only to the light emitting device shown in this embodiment but also to other semiconductor devices.

本実施例では、連続発振のレーザ光の照射に用いられる光学系について説明する。   In this embodiment, an optical system used for irradiation with continuous wave laser light will be described.

図18に本実施例の光学系を図示する。図18(A)に示す光学系は、2つのシリンドリカルレンズ7001、7002を有している。そして、矢印の方向から入射したレーザ光は、2つのシリンドリカルレンズ7001、7002によってそのビームスポットの形状が成形され、被処理物7003に照射される。なお、被処理物7003により近いシリンドリカルレンズ7002は、シリンドリカルレンズ7001に比べて、その焦点距離が小さい。なお、戻り光を防ぎ、また均一な照射を行なうために、レーザ光の被処理物7003への入射角度を0°より大きく、望ましくは5〜30°に保つのが望ましい。   FIG. 18 illustrates the optical system of the present embodiment. The optical system shown in FIG. 18A has two cylindrical lenses 7001 and 7002. The laser beam incident from the direction of the arrow is shaped into the shape of its beam spot by two cylindrical lenses 7001 and 7002, and is irradiated to the object 7003. Note that the cylindrical lens 7002 closer to the workpiece 7003 has a shorter focal length than the cylindrical lens 7001. In order to prevent return light and perform uniform irradiation, it is desirable to keep the incident angle of the laser light on the object 7003 larger than 0 °, preferably 5 to 30 °.

図18(B)に示す光学系は、ミラー7005と、平凸球面レンズ7006とを有している。そして、矢印の方向から入射したレーザ光は、ミラー7005において反射され、平凸球面レンズ7006においてそのビームスポットの形状が成形され、被処理物7007に照射される。なお平凸球面レンズの曲率半径は、設計者が適宜設定することが可能である。なお、戻り光を防ぎ、また均一な照射を行なうために、レーザ光の基板への入射角度を0°より大きく、望ましくは5〜30°に保つのが望ましい。   The optical system illustrated in FIG. 18B includes a mirror 7005 and a plano-convex spherical lens 7006. Then, the laser light incident from the direction of the arrow is reflected by the mirror 7005, the shape of the beam spot is formed by the plano-convex spherical lens 7006, and the object 7007 is irradiated. The radius of curvature of the plano-convex spherical lens can be set as appropriate by the designer. In order to prevent return light and perform uniform irradiation, it is desirable to keep the incident angle of the laser light on the substrate larger than 0 °, preferably 5 to 30 °.

図18(C)に示す光学系は、ミラー7010、7011と、レンズ7012、7013、7014とを有している。そして、矢印の方向から入射したレーザ光は、ミラー7010、7011において反射され、レンズ7012、7013、7014においてそのビームスポットの形状が成形され、被処理物7015に照射される。なお、戻り光を防ぎ、また均一な照射を行なうために、レーザ光の基板への入射角度を0°より大きく、望ましくは5〜30°に保つのが望ましい。   The optical system illustrated in FIG. 18C includes mirrors 7010 and 7011 and lenses 7012, 7013, and 7014. The laser light incident from the direction of the arrow is reflected by mirrors 7010 and 7011, and the shape of the beam spot is formed by lenses 7012, 7013 and 7014, and is irradiated to object 7015. In order to prevent return light and perform uniform irradiation, it is desirable to keep the incident angle of the laser light on the substrate larger than 0 °, preferably 5 to 30 °.

図18(D)は、ビームスポットを4つ合成して1つのビームスポットにする場合の光学系を示している。図18(D)に示す光学系は、6つのシリンドリカルレンズ7017〜7022を有している。矢印の方向から入射した4つのレーザ光は、4つのシリンドリカルレンズ7019〜7022のそれぞれに入射する。そしてシリンドリカルレンズ7019、7021において成形された2つのレーザ光は、シリンドリカルレンズ7017において再びそのビームスポットの形状が成形されて被処理物7023に照射される。一方シリンドリカルレンズ7020、7022において成形された2つのレーザ光は、シリンドリカルレンズ7018において再びそのビームスポットの形状が成形されて被処理物7023に照射される。   FIG. 18D shows an optical system in the case where four beam spots are combined into one beam spot. The optical system illustrated in FIG. 18D includes six cylindrical lenses 7017 to 7022. The four laser beams incident from the direction of the arrows are incident on each of the four cylindrical lenses 7019 to 7022. The two laser beams shaped by the cylindrical lenses 7019 and 7021 are shaped again by the cylindrical lens 7017 and irradiated onto the object 7023. On the other hand, the two laser beams shaped by the cylindrical lenses 7020 and 7022 are shaped again by the cylindrical lens 7018 and irradiated onto the object 7023.

被処理物7023における各レーザ光のビームスポットは、互いに一部重なることで合成されて1つのビームスポットを形成している。   The beam spots of the respective laser beams on the workpiece 7023 are combined by overlapping each other to form one beam spot.

各レンズの焦点距離及び入射角は設計者が適宜設定することが可能であるが、被処理物7023に最も近いシリンドリカルレンズ7017、7018の焦点距離は、シリンドリカルレンズ7019〜7022の焦点距離よりも小さくする。例えば、被処理物7023に最も近いシリンドリカルレンズ7017、7018の焦点距離を20mmとし、シリンドリカルレンズ7019〜7022の焦点距離を150mmとする。そしてシリンドリカルレンズ7017、7018から被処理物7023へのレーザ光の入射角は、本実施例では25°とし、シリンドリカルレンズ7019〜7022からシリンドリカルレンズ7017、7018へのレーザ光の入射角を10°とするように各レンズを設置する。なお、戻り光を防ぎ、また均一な照射を行なうために、レーザ光の基板への入射角度を0°より大きく、望ましくは5〜30°に保つのが望ましい。   The focal length and incident angle of each lens can be set as appropriate by the designer, but the focal lengths of the cylindrical lenses 7017 and 7018 closest to the object 7023 are smaller than the focal lengths of the cylindrical lenses 7019 to 7022. To do. For example, the focal lengths of the cylindrical lenses 7017 and 7018 closest to the object 7023 are 20 mm, and the focal lengths of the cylindrical lenses 7019 to 7022 are 150 mm. The incident angle of the laser light from the cylindrical lenses 7017 and 7018 to the object 7023 is 25 ° in this embodiment, and the incident angle of the laser light from the cylindrical lenses 7019 to 7022 to the cylindrical lenses 7017 and 7018 is 10 °. Install each lens as you want. In order to prevent return light and perform uniform irradiation, it is desirable to keep the incident angle of the laser light on the substrate larger than 0 °, preferably 5 to 30 °.

図18(D)では、4つのビームスポットを合成する例について示しており、この場合4つのレーザ発振装置にそれぞれ対応するシリンドリカルレンズを4つと、該4つのシリンドリカルレンズに対応する2つのシリンドリカルレンズとを有している。合成するビームスポットの数はこれに限定されず、合成するビームスポットの数は2以上8以下であれば良い。n(n=2、4、6、8)のビームスポットを合成する場合、nのレーザ発振装置にそれぞれ対応するnのシリンドリカルレンズと、該nのシリンドリカルレンズに対応するn/2のシリンドリカルレンズとを有している。n(n=3、5、7)のビームスポットを合成する場合、nのレーザ発振装置にそれぞれ対応するnのシリンドリカルレンズと、該nのシリンドリカルレンズに対応する(n+1)/2のシリンドリカルレンズとを有している。   FIG. 18D shows an example of synthesizing four beam spots. In this case, four cylindrical lenses respectively corresponding to the four laser oscillation devices, two cylindrical lenses corresponding to the four cylindrical lenses, and have. The number of beam spots to be combined is not limited to this, and the number of beam spots to be combined may be 2 or more and 8 or less. When combining n (n = 2, 4, 6, 8) beam spots, n cylindrical lenses respectively corresponding to the n laser oscillation devices, and n / 2 cylindrical lenses corresponding to the n cylindrical lenses, have. When combining n (n = 3, 5, 7) beam spots, n cylindrical lenses respectively corresponding to the n laser oscillation devices, and (n + 1) / 2 cylindrical lenses corresponding to the n cylindrical lenses, have.

そして、ビームスポットを5つ以上重ね合わせるとき、光学系を配置する場所及び干渉等を考慮すると、5つ目以降のレーザ光は基板の反対側から照射するのが望ましく、基板は透過性を有していることが必要である。   When superposing five or more beam spots, considering the location of the optical system and interference, it is desirable to irradiate the fifth and subsequent laser beams from the opposite side of the substrate, and the substrate has transparency. It is necessary to do.

なお、照射面に垂直な平面であって、かつ各ビームスポットの形状を長方形と見立てたときの短辺を含む面または長辺を含む面のいずれか一方を入射面と定義すると、前記レーザ光の入射角度θは、入射面に含まれる前記短辺または前記長辺の長さがW、前記照射面に設置され、かつ、前記レーザ光に対して透光性を有する基板の厚さがdであるとき、θ≧arctan(W/2d)を満たすのが望ましい。なお、レーザ光の軌跡が、前記入射面上にないときは、該軌跡を該入射面に射影したものの入射角度をθとする。この入射角度θでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面からの反射光とが干渉せず、一様なレーザ光の照射を行なうことができる。以上の議論は、基板の屈折率を1として考えた。実際は、基板の屈折率が1.5前後のものが多く、この数値を考慮に入れると上記議論で算出した角度よりも大きな計算値が得られる。しかしながら、ビームスポットの長手方向の両端のエネルギーは減衰があるため、この部分での干渉の影響は少なく、上記の算出値で十分に干渉減衰の効果が得られる。   In addition, if one of a surface including a short side or a surface including a long side when the shape of each beam spot is assumed to be a rectangle is defined as an incident surface, the laser beam is defined as a plane perpendicular to the irradiation surface. The incident angle θ is such that the length of the short side or the long side included in the incident surface is W, the thickness of the substrate that is installed on the irradiation surface and has translucency with respect to the laser light is d. In this case, it is desirable that θ ≧ arctan (W / 2d) is satisfied. When the locus of the laser beam is not on the incident surface, the incident angle of the projection of the locus onto the incident surface is defined as θ. If the laser light is incident at this incident angle θ, the reflected light from the surface of the substrate and the reflected light from the back surface of the substrate do not interfere with each other, and uniform laser light irradiation can be performed. In the above discussion, the refractive index of the substrate was considered as 1. Actually, in many cases, the refractive index of the substrate is around 1.5, and if this value is taken into consideration, a calculated value larger than the angle calculated in the above discussion can be obtained. However, since the energy at both ends in the longitudinal direction of the beam spot is attenuated, the influence of interference in this portion is small, and the effect of interference attenuation can be sufficiently obtained with the above calculated value.

なお本発明のレーザ照射装置における、光学系は、本実施例で示した構成に限定されない。   Note that the optical system in the laser irradiation apparatus of the present invention is not limited to the configuration shown in this embodiment.

本実施例では、複数のレーザ光を合成することで得られる、ビームスポットの形状について説明する。   In the present embodiment, the shape of a beam spot obtained by combining a plurality of laser beams will be described.

図17(A)に、複数のレーザ発振装置からそれぞれ発振されるレーザ光の、被処理物におけるビームスポットの形状の一例を示す。図17(A)に示したビームスポットは楕円形状を有している。なお本実施例において、レーザ発振装置から発振されるレーザ光のビームスポットの形状は、楕円に限定されない。ビームスポットの形状はレーザの種類によって異なり、また光学系により成形することもできる。例えば、ラムダ社製のXeClエキシマレーザ(波長308nm、パルス幅30ns)L3308を用いた場合、レーザー発振装置から射出されたレーザ光の形状は、10mm×30mm(共にビームプロファイルにおける半値幅)の矩形状である。また、YAGレーザから射出されたレーザ光の形状は、ロッド形状が円筒形であれば円状となり、スラブ型であれば矩形状となる。このようなレーザ光を光学系により、さらに成形することにより、所望の大きさのレーザ光をつくることもできる。   FIG. 17A shows an example of the shape of the beam spot on the object to be processed of the laser light emitted from each of the plurality of laser oscillation devices. The beam spot shown in FIG. 17A has an elliptical shape. In this embodiment, the shape of the beam spot of the laser beam oscillated from the laser oscillation device is not limited to an ellipse. The shape of the beam spot varies depending on the type of laser and can also be shaped by an optical system. For example, when a XeCl excimer laser (wavelength 308 nm, pulse width 30 ns) L3308 manufactured by Lambda is used, the shape of the laser light emitted from the laser oscillation device is a rectangular shape of 10 mm × 30 mm (both half-value width in the beam profile). It is. Further, the shape of the laser light emitted from the YAG laser is circular when the rod shape is cylindrical, and is rectangular when the rod shape is slab type. By further shaping such laser light with an optical system, laser light of a desired size can be produced.

図17(B)に図17(A)に示したビームスポットの長軸Y方向におけるレーザ光のエネルギー密度の分布を示す。図17(A)に示すビームスポットは、図17(B)におけるエネルギー密度のピーク値の1/e2のエネルギー密度を満たしている領域に相当する。ビームスポットが楕円形状であるレーザ光のエネルギー密度の分布は、楕円の中心Oに向かうほど高くなっている。 FIG. 17B shows the energy density distribution of the laser light in the major axis Y direction of the beam spot shown in FIG. The beam spot shown in FIG. 17A corresponds to a region satisfying an energy density of 1 / e 2 of the peak value of the energy density in FIG. The energy density distribution of the laser beam having a beam spot having an elliptical shape becomes higher toward the center O of the ellipse.

次に、図17(A)に示したビームスポットを有するレーザ光を合成したときの、ビームスポットの形状を、図17(C)に示す。なお図17(C)では4つのレーザ光のビームスポットを重ね合わせることで1つの線状のビームスポットを形成した場合について示しているが、重ね合わせるビームスポットの数はこれに限定されない。   Next, FIG. 17C shows the shape of the beam spot when the laser light having the beam spot shown in FIG. Note that although FIG. 17C illustrates the case where one linear beam spot is formed by superimposing the beam spots of four laser beams, the number of beam spots to be superimposed is not limited thereto.

図17(C)に示すように、各レーザ光のビームスポットは、各楕円の長軸が一致し、なおかつ互いにビームスポットの一部が重なることで合成され、1つのビームスポットが形成されている。なお以下、各楕円の中心Oを結ぶことで得られる直線をビームスポットの中心軸とする。   As shown in FIG. 17C, the beam spots of the respective laser beams are synthesized by matching the major axes of the respective ellipses and overlapping a part of the beam spots to form one beam spot. . Hereinafter, a straight line obtained by connecting the centers O of the ellipses will be referred to as a central axis of the beam spot.

図17(D)に、図17(C)に示した合成後のビームスポットの、中心軸y方向におけるレーザ光のエネルギー密度の分布を示す。なお、図17(C)に示すビームスポットは、図17(B)におけるエネルギー密度のピーク値の1/e2のエネルギー密度を満たしている領域に相当する。合成前の各ビームスポットが重なり合っている部分において、エネルギー密度が加算される。例えば図示したように重なり合ったビームのエネルギー密度E1とE2を加算すると、ビームのエネルギー密度のピーク値E3とほぼ等しくなり、各楕円の中心Oの間においてエネルギー密度が平坦化される。 FIG. 17D shows the energy density distribution of the laser beam in the direction of the central axis y of the combined beam spot shown in FIG. Note that the beam spot shown in FIG. 17C corresponds to a region satisfying an energy density of 1 / e 2 of the peak value of the energy density in FIG. The energy density is added at the portion where the beam spots before synthesis are overlapped. For example, when the energy densities E1 and E2 of the overlapping beams are added as shown in the figure, the energy density peak value E3 is approximately equal, and the energy density is flattened between the centers O of the ellipses.

なお、E1とE2を加算するとE3と等しくなるのが理想的だが、現実的には必ずしも等しい値にはならない。E1とE2を加算した値とE3との値のずれの許容範囲は、設計者が適宜設定することが可能である。   Note that when E1 and E2 are added, it is ideally equal to E3, but in reality, it is not necessarily equal. The allowable range of deviation between the value obtained by adding E1 and E2 and the value of E3 can be appropriately set by the designer.

図17(A)に示すように、ビームスポットを単独で用いると、エネルギー密度の分布がガウス分布に従っているので、半導体膜のうち活性層が形成される領域全体に、均一なエネルギー密度のレーザ光を照射することが難しい。しかし、図17(D)からわかるように、複数のレーザ光を重ね合わせてエネルギー密度の低い部分を互いに補い合うようにすることで、複数のレーザ光を重ね合わせないで単独で用いるよりも、エネルギー密度が均一な領域が拡大され、活性層のレイアウトにおける制約を小さくすることができる、半導体膜の結晶性を効率良く高めることができる。   As shown in FIG. 17A, when a beam spot is used alone, the energy density distribution follows a Gaussian distribution. Therefore, a laser beam with a uniform energy density is applied to the entire region of the semiconductor film where the active layer is formed. It is difficult to irradiate. However, as can be seen from FIG. 17D, by overlapping a plurality of laser beams and complementing each other with a portion having a low energy density, energy can be obtained rather than using a plurality of laser beams without overlapping. The region having a uniform density can be enlarged, and the restrictions on the layout of the active layer can be reduced. The crystallinity of the semiconductor film can be increased efficiently.

本発明の半導体装置の具体的な構成について、半導体装置を用いた電子機器の一つである携帯電話を例に挙げ、図19を用いて説明する。   A specific structure of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 19A to 19C using a mobile phone which is one of electronic devices using the semiconductor device as an example.

図19に示す携帯電話は、信号線駆動回路1807、走査線駆動回路1806、コントローラ1801、CPU1802、メモリ1811が、単数または複数の薄膜チップとして画素部1805が形成された基板1800に実装されている。またその他に、プリント配線基板に設けられた電源回路1803、音声処理回路1829及び送受信回路1831や、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が、FPC等のコネクターを介して実装されている。   In a cellular phone shown in FIG. 19, a signal line driver circuit 1807, a scanning line driver circuit 1806, a controller 1801, a CPU 1802, and a memory 1811 are mounted on a substrate 1800 over which a pixel portion 1805 is formed as a single or a plurality of thin film chips. . In addition, a power supply circuit 1803, an audio processing circuit 1829 and a transmission / reception circuit 1831 provided on the printed wiring board, and other elements such as a resistor, a buffer, and a capacitor are mounted via a connector such as an FPC.

本実施例では、メモリ1811としてVRAM1832、DRAM1825、フラッシュメモリ1826などが含まれている。VRAM1832にはパネルに表示する画像のデータが、DRAM1825には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。   In this embodiment, the memory 1811 includes a VRAM 1832, a DRAM 1825, a flash memory 1826, and the like. The VRAM 1832 stores image data to be displayed on the panel, the DRAM 1825 stores image data or audio data, and the flash memory stores various programs.

電源回路1803では、信号線駆動回路1807、走査線駆動回路1806、コントローラ1801、CPU1802、音声処理回路1829、メモリ1811、送受信回路1831電源電圧が生成される。またパネルの仕様によっては、電源回路1803に電流源が備えられている場合もある。   In the power supply circuit 1803, a signal line driver circuit 1807, a scanning line driver circuit 1806, a controller 1801, a CPU 1802, a sound processing circuit 1829, a memory 1811, and a transmission / reception circuit 1831 are generated. Depending on the panel specifications, the power supply circuit 1803 may be provided with a current source.

CPU1802は、制御信号生成回路1820、デコーダ1821、レジスタ1822、演算回路1823、RAM1824、CPU用のインターフェース1835などを有している。インターフェース1835を介してCPU1802に入力された各種信号は、一旦レジスタ1822に保持された後、演算回路1823、デコーダ1821などに入力される。演算回路1823では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ1821に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路1820に入力される。制御信号生成回路1820は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路1823において指定された場所、具体的にはメモリ1811、送受信回路1831、音声処理回路1829、コントローラ1801などに送る。   The CPU 1802 includes a control signal generation circuit 1820, a decoder 1821, a register 1822, an arithmetic circuit 1823, a RAM 1824, a CPU interface 1835, and the like. Various signals input to the CPU 1802 via the interface 1835 are once held in the register 1822 and then input to the arithmetic circuit 1823, the decoder 1821, and the like. The arithmetic circuit 1823 performs an operation based on the input signal and designates a place to send various commands. On the other hand, the signal input to the decoder 1821 is decoded and input to the control signal generation circuit 1820. The control signal generation circuit 1820 generates a signal including various commands based on the input signal, and a location designated by the arithmetic circuit 1823, specifically, a memory 1811, a transmission / reception circuit 1831, an audio processing circuit 1829, a controller 1801, and the like. Send to.

メモリ1811、送受信回路1831、音声処理回路1829、コントローラ1801は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。   The memory 1811, the transmission / reception circuit 1831, the audio processing circuit 1829, and the controller 1801 operate according to the received commands. The operation will be briefly described below.

キーボード1840から入力された信号は、インターフェース1809を介してCPU1802に送られる。制御信号生成回路1820は、キーボード1840から送られてきた信号に従い、VRAM1832に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ1801に送付する。   A signal input from the keyboard 1840 is sent to the CPU 1802 via the interface 1809. The control signal generation circuit 1820 converts the image data stored in the VRAM 1832 into a predetermined format according to the signal sent from the keyboard 1840 and sends it to the controller 1801.

コントローラ1801は、パネルの仕様に合わせてCPU1802から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、信号線駆動回路1807、走査線駆動回路1806に供給する。またコントローラ1801は、電源回路1803から入力された電源電圧やCPUから入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)を生成し、信号線駆動回路1807、走査線駆動回路1806に供給する。   The controller 1801 performs data processing on a signal including image data sent from the CPU 1802 in accordance with the panel specifications, and supplies the processed signal to the signal line driver circuit 1807 and the scanning line driver circuit 1806. The controller 1801 generates an Hsync signal, a Vsync signal, a clock signal CLK, and an AC voltage (AC Cont) based on the power supply voltage input from the power supply circuit 1803 and various signals input from the CPU, and drives the signal line. The data is supplied to the circuit 1807 and the scan line driver circuit 1806.

送受信回路1831では、アンテナ1833において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路1831において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU1802からの命令に従って、音声処理回路1829に送られる。   In the transmission / reception circuit 1831, signals transmitted / received as radio waves in the antenna 1833 are processed. Specifically, high-frequency signals such as an isolator, a band-pass filter, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), an LPF (Low Pass Filter), a coupler, and a balun Includes circuitry. A signal including audio information among signals transmitted and received in the transmission / reception circuit 1831 is sent to the audio processing circuit 1829 in accordance with a command from the CPU 1802.

CPU1802の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路1829において音声信号に復調され、スピーカー1828に送られる。またマイク1827から送られてきた音声信号は、音声処理回路1829において変調され、CPU1802からの命令に従って、送受信回路1831に送られる。   A signal including audio information sent in accordance with a command from the CPU 1802 is demodulated into an audio signal by the audio processing circuit 1829 and sent to the speaker 1828. An audio signal sent from the microphone 1827 is modulated by the audio processing circuit 1829 and sent to the transmission / reception circuit 1831 in accordance with a command from the CPU 1802.

なお、本実施例では、コントローラ1801、CPU1802、メモリ1811を薄膜チップで形成しているが、本発明はこれに限定されない。電源回路1803、音声処理回路1829を薄膜チップで形成しても良い。本発明は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、薄膜チップで形成し、画素部が形成された基板に実装することができる。   In this embodiment, the controller 1801, CPU 1802, and memory 1811 are formed of thin film chips, but the present invention is not limited to this. The power supply circuit 1803 and the audio processing circuit 1829 may be formed using a thin film chip. The present invention is not limited to high-frequency circuits such as isolators, band-pass filters, VCOs (Voltage Controlled Oscillators), LPFs (Low Pass Filters), couplers, and baluns. Can be implemented.

本発明の半導体装置、様々な電子機器の表示部またはその他信号処理用の回路に用いることができる。本発明の半導体装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDVD:Digital Versatile Disc)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図20に示す。   The present invention can be used for a semiconductor device of the present invention, a display portion of various electronic devices, or other signal processing circuits. As an electronic device using the semiconductor device of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproducing device (car audio, audio component, etc.), a notebook type personal computer, a game device, Play back a recording medium such as a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine or electronic book), an image playback device (specifically a DVD: Digital Versatile Disc) equipped with a recording medium, and display the image. A device having a display capable of displaying). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図20(A)は携帯情報端末であり、本体2001、表示部2002、操作キー2003、モデム2004等を含む。図20(A)ではモデム2004が取り外し可能な形態の携帯情報端末を示しているが、モデムが本体2001に内蔵されていても良い。本発明の半導体装置は、表示部2002またはその他信号処理用の回路に用いることができる。   FIG. 20A illustrates a portable information terminal, which includes a main body 2001, a display portion 2002, operation keys 2003, a modem 2004, and the like. Although FIG. 20A illustrates a portable information terminal in which the modem 2004 is removable, the modem may be incorporated in the main body 2001. The semiconductor device of the present invention can be used for the display portion 2002 or other signal processing circuits.

図20(B)は携帯電話であり、本体2101、表示部2102、音声入力部2103、音声出力部2104、操作キー2105、外部接続ポート2106、アンテナ2107等を含む。なお、表示部2102は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。本発明の半導体装置は、表示部2102またはその他信号処理用の回路に用いることができる。   FIG. 20B illustrates a mobile phone, which includes a main body 2101, a display portion 2102, a voice input portion 2103, a voice output portion 2104, operation keys 2105, an external connection port 2106, an antenna 2107, and the like. Note that the display portion 2102 can suppress current consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background. The semiconductor device of the present invention can be used for the display portion 2102 or other signal processing circuits.

図20(C)は電子カードであり、本体2201、表示部2202、接続端子2203等を含む。本発明の半導体装置は、表示部2202またはその他信号処理用の回路に用いることができる。なお図20(C)では接触型の電子カードを示しているが、非接触型の電子カードや、接触型と非接触型の機能を持ち合わせた電子カードにも、本発明の半導体装置を用いることができる。   FIG. 20C illustrates an electronic card, which includes a main body 2201, a display portion 2202, a connection terminal 2203, and the like. The semiconductor device of the present invention can be used for the display portion 2202 or other signal processing circuits. Note that FIG. 20C illustrates a contact type electronic card; however, the semiconductor device of the present invention is also used for a non-contact type electronic card or an electronic card having both a contact type and a non-contact type function. Can do.

図20(D)は電子ブックであり、本体2301、表示部2302、操作キー2303等を含む。またモデムが本体2301に内蔵されていても良い。本発明の半導体装置は、表示部2302またはその他信号処理用の回路に用いることができる。   FIG. 20D illustrates an electronic book, which includes a main body 2301, a display portion 2302, operation keys 2303, and the like. A modem may be incorporated in the main body 2301. The semiconductor device of the present invention can be used for the display portion 2302 or other signal processing circuits.

図20(E)はシート型のパーソナルコンピュータであり、本体2401、表示部2402、キーボード2403、タッチパッド2404、外部接続ポート2405、電源プラグ2406等を含む。本発明の半導体装置は、表示部2402またはその他信号処理用の回路に用いることができる。   FIG. 20E shows a sheet-type personal computer, which includes a main body 2401, a display portion 2402, a keyboard 2403, a touch pad 2404, an external connection port 2405, a power plug 2406, and the like. The semiconductor device of the present invention can be used for the display portion 2402 or other signal processing circuits.

図20(F)は表示装置であり、筐体2501、支持台2502、表示部2503、スピーカー部2504、ビデオ入力端子2505等を含む。本発明の半導体装置は、表示部2503またはその他信号処理用の回路に用いることができる。なお、表示装置は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。   FIG. 20F illustrates a display device, which includes a housing 2501, a support base 2502, a display portion 2503, a speaker portion 2504, a video input terminal 2505, and the like. The semiconductor device of the present invention can be used for the display portion 2503 or other signal processing circuits. The display devices include all information display devices for personal computers, for receiving TV broadcasts, for displaying advertisements, and the like.

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またはその他信号処理用の回路に用いることが可能である。   As described above, the applicable range of the present invention is so wide that the present invention can be used for electronic devices in various fields or other signal processing circuits.

Lov領域を有するTFTの作製方法を示す図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a TFT having a Lov region. ソース領域とドレイン領域がチャネル形成領域と接しているTFTの作製方法を示す図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a TFT in which a source region and a drain region are in contact with a channel formation region. レーザ光による半導体膜の結晶化、ドーピング、ダイシングの様子を示す図。The figure which shows the mode of crystallization, doping, and dicing of the semiconductor film by a laser beam. Loff領域を有するTFTと、Lov領域を有するTFTとが形成された薄膜チップにおける、各トランジスタのレイアウトを示す図。The figure which shows the layout of each transistor in the thin film chip in which TFT which has a Loff area | region, and TFT which has a Lov area | region were formed. オフセット領域を有するTFTの作製方法を示す図。10A and 10B illustrate a method for manufacturing a TFT having an offset region. Loff領域を有するTFTと、Lov領域を有するTFTとが形成されたパネルにおける、各トランジスタのレイアウトを示す図。The figure which shows the layout of each transistor in the panel in which TFT which has a Loff area | region, and TFT which has a Lov area | region were formed. 薄膜チップが実装された半導体表示装置の外観図。1 is an external view of a semiconductor display device on which a thin film chip is mounted. Lov領域を有するTFTの上面図。The top view of TFT which has a Lov area | region. 薄膜チップの実装方法を示す図。The figure which shows the mounting method of a thin film chip. 本発明の半導体装置の作製方法を示す図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を示す図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を示す図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. ドーパントの入射角と、Lov領域の幅及び不純物濃度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the incident angle of a dopant, the width | variety of a Lov area | region, and impurity concentration. 半導体表示装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of a semiconductor display device. 本発明の半導体装置の一形態に相当する、発光装置の上面図と断面図。4A and 4B are a top view and a cross-sectional view of a light-emitting device, which corresponds to one embodiment of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の一形態に相当する、発光装置の上面図と断面図。4A and 4B are a top view and a cross-sectional view of a light-emitting device, which corresponds to one embodiment of a semiconductor device of the present invention. ビームスポットのエネルギー密度の分布を示す図。The figure which shows distribution of the energy density of a beam spot. 連続発振のレーザ光の照射に用いる光学系を示す図。The figure which shows the optical system used for irradiation of a continuous wave laser beam. 電子機器の一つである携帯電話のブロック図。1 is a block diagram of a mobile phone that is one of electronic devices. 本発明の半導体装置を用いた電子機器の図。FIG. 16 is a diagram of an electronic device using the semiconductor device of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 活性層
102 ゲート電極
103 ゲート絶縁膜
104 領域
105 領域
106 端部
107 Lov領域
108 ドレイン領域
109 チャネル形成領域
201 活性層
202 ゲート電極
203 ゲート絶縁膜
204 領域
205 領域
204 該領域
101 active layer 102 gate electrode 103 gate insulating film 104 region 105 region 106 end 107 Lov region 108 drain region 109 channel formation region 201 active layer 202 gate electrode 203 gate insulating film 204 region 205 region 204 this region

Claims (19)

複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、同じ極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が揃っていることを特徴とする半導体装置。
Having a plurality of transistors,
The plurality of transistors include a channel formation region and an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode,
The plurality of transistors include a transistor in which the active layer has a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region,
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
All the transistors having the same polarity among the transistors having the second impurity region have the same position of the second impurity region with respect to the channel formation region.
複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、同じ極性を有する全てのトランジスタは、前記第2の不純物領域から前記チャネル形成領域への向きが揃っていることを特徴とする半導体装置。
Having a plurality of transistors,
The plurality of transistors include a channel formation region and an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode,
The plurality of transistors include a transistor in which the active layer has a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region,
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
All of the transistors having the same polarity among the transistors having the second impurity region are aligned in the direction from the second impurity region to the channel formation region.
複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタと、一の方向に沿うように前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域が接しているトランジスタとが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域が接しているトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が前記一の方向に揃っていることを特徴とする半導体装置。
Having a plurality of transistors,
The plurality of transistors include a channel formation region and an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode,
In the plurality of transistors, the active layer includes a transistor having a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region, and the channel formation region and the first transistor along one direction. And a transistor in contact with the impurity region of
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
In the transistor in which the channel formation region and the first impurity region are in contact, only the channel formation region of the active layer overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
Of the transistors having the second impurity region, all transistors having one polarity have the second impurity region aligned with the channel forming region in the one direction. apparatus.
複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタと、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第3の不純物領域を有するトランジスタとが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第3の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域及び前記第3の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が一の方向に揃っており、
前記第3の不純物領域を有するトランジスタのうち、前記一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域と前記第3の不純物領域が、前記一の方向に沿うように接していることを特徴とする半導体装置。
Having a plurality of transistors,
The plurality of transistors include a channel formation region and an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode,
In the plurality of transistors, the active layer includes a transistor having a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region, and the active layer includes the channel formation region and the first impurity region. And a transistor having a third impurity region.
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
In the transistor having the third impurity region, only the channel formation region of the active layer overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region and the third impurity region have a lower impurity concentration than the first impurity region,
Of the transistors having the second impurity region, all the transistors having one polarity have the second impurity region positioned in one direction with respect to the channel formation region,
Of the transistors having the third impurity region, all of the transistors having the one polarity are in contact with each other so that the channel formation region and the third impurity region are along the one direction. A semiconductor device.
トランジスタを有し、
前記トランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記トランジスタは、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に一対の第2の不純物領域を有しており、
前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記一対の第2の不純物領域のみが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おり、
前記一対の第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記チャネル形成領域に対する前記一対の第2の不純物領域の位置が揃っていることを特徴とする半導体装置。
Having a transistor,
The transistor includes a channel formation region and an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode,
In the transistor, the active layer has a pair of second impurity regions between the channel formation region and the first impurity region,
Of the active layer, only the channel formation region and the pair of second impurity regions overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The pair of second impurity regions has a lower impurity concentration than the first impurity region,
A semiconductor device, wherein the pair of second impurity regions are aligned with the channel formation region.
複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタと、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間にオフセット領域を有するトランジスタとが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記オフセット領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が一の方向に揃っており、
前記オフセット領域を有するトランジスタのうち、前記一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記オフセット領域の位置が前記一の方向とは逆の方向に揃っていることを特徴とする半導体装置。
Having a plurality of transistors,
The plurality of transistors include a channel formation region and an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode,
In the plurality of transistors, the active layer includes a transistor having a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region, and the active layer includes the channel formation region and the first impurity region. And a transistor having an offset region between
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
In the transistor having the offset region, only the channel formation region of the active layer overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
Of the transistors having the second impurity region, all the transistors having one polarity have the second impurity region positioned in one direction with respect to the channel formation region,
Among the transistors having the offset region, all the transistors having the one polarity have the offset region with respect to the channel formation region aligned in a direction opposite to the one direction. apparatus.
第1の基板と、前記第1の基板上に形成された表示素子と、前記表示素子を間に挟んで前記第1の基板と重なっている第2の基板と、前記表示素子の動作を制御するための集積回路が形成された第3の基板とを有し、
前記集積回路が有する複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、同じ極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が揃っていることを特徴とする半導体装置。
A first substrate, a display element formed on the first substrate, a second substrate overlapping the first substrate with the display element interposed therebetween, and controlling the operation of the display element A third substrate having an integrated circuit formed thereon,
The plurality of transistors included in the integrated circuit include a channel formation region, an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode.
The plurality of transistors include a transistor in which the active layer has a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region,
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
All the transistors having the same polarity among the transistors having the second impurity region have the same position of the second impurity region with respect to the channel formation region.
第1の基板と、前記第1の基板上に形成された表示素子と、前記表示素子を間に挟んで前記第1の基板と重なっている第2の基板と、前記表示素子の動作を制御するための集積回路が形成された第3の基板とを有し、
前記集積回路が有する複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタと、一の方向に沿うように前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域が接しているトランジスタとが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域が接しているトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が前記一の方向に揃っていることを特徴とする半導体装置。
A first substrate, a display element formed on the first substrate, a second substrate overlapping the first substrate with the display element interposed therebetween, and controlling the operation of the display element A third substrate having an integrated circuit formed thereon,
The plurality of transistors included in the integrated circuit include a channel formation region, an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode.
In the plurality of transistors, the active layer includes a transistor having a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region, and the channel formation region and the first transistor along one direction. And a transistor in contact with the impurity region of
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
In the transistor in which the channel formation region and the first impurity region are in contact, only the channel formation region of the active layer overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
Of the transistors having the second impurity region, all transistors having one polarity have the second impurity region aligned with the channel forming region in the one direction. apparatus.
第1の基板と、前記第1の基板上に形成された表示素子と、前記表示素子を間に挟んで前記第1の基板と重なっている第2の基板と、前記表示素子の動作を制御するための集積回路が形成された第3の基板とを有し、
前記集積回路が有する複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタと、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第3の不純物領域を有するトランジスタとが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記第3の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域及び前記第3の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が一の方向に揃っており、
前記第3の不純物領域を有するトランジスタのうち、前記一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域と前記第3の不純物領域が、前記一の方向に沿うように接していることを特徴とする半導体装置。
A first substrate, a display element formed on the first substrate, a second substrate overlapping the first substrate with the display element interposed therebetween, and controlling the operation of the display element A third substrate having an integrated circuit formed thereon,
The plurality of transistors included in the integrated circuit include a channel formation region, an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode.
In the plurality of transistors, the active layer includes a transistor having a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region, and the active layer includes the channel formation region and the first impurity region. And a transistor having a third impurity region.
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
In the transistor having the third impurity region, only the channel formation region of the active layer overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region and the third impurity region have a lower impurity concentration than the first impurity region,
Of the transistors having the second impurity region, all the transistors having one polarity have the second impurity region positioned in one direction with respect to the channel formation region,
Of the transistors having the third impurity region, all of the transistors having the one polarity are in contact with each other so that the channel formation region and the third impurity region are along the one direction. A semiconductor device.
第1の基板と、前記第1の基板上に形成された表示素子と、前記表示素子を間に挟んで前記第1の基板と重なっている第2の基板と、前記表示素子の動作を制御するための集積回路が形成された第3の基板とを有し、
前記集積回路が有する複数のトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記複数のトランジスタには、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間に第2の不純物領域を有するトランジスタと、前記活性層が前記チャネル形成領域と前記第1の不純物領域の間にオフセット領域を有するトランジスタとが含まれており、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記第2の不純物領域のみが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おり、
前記オフセット領域を有するトランジスタは、前記活性層のうち、前記チャネル形成領域のみが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おり、
前記第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記第2の不純物領域を有するトランジスタのうち、一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記第2の不純物領域の位置が一の方向に揃っており、
前記オフセット領域を有するトランジスタのうち、前記一の極性を有する全てのトランジスタは、前記チャネル形成領域に対する前記オフセット領域の位置が前記一の方向とは逆の方向に揃っていることを特徴とする半導体装置。
A first substrate, a display element formed on the first substrate, a second substrate overlapping the first substrate with the display element interposed therebetween, and controlling the operation of the display element A third substrate having an integrated circuit formed thereon,
The plurality of transistors included in the integrated circuit include a channel formation region, an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region therebetween, a gate insulating film, and a gate electrode.
In the plurality of transistors, the active layer includes a transistor having a second impurity region between the channel formation region and the first impurity region, and the active layer includes the channel formation region and the first impurity region. And a transistor having an offset region between
In the transistor having the second impurity region, only the channel formation region and the second impurity region of the active layer overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
In the transistor having the offset region, only the channel formation region of the active layer overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The second impurity region has a lower impurity concentration than the first impurity region,
Of the transistors having the second impurity region, all the transistors having one polarity have the second impurity region positioned in one direction with respect to the channel formation region,
Among the transistors having the offset region, all the transistors having the one polarity have the offset region with respect to the channel formation region aligned in a direction opposite to the one direction. apparatus.
第1の基板と、前記第1の基板上に形成された表示素子と、前記表示素子を間に挟んで前記第1の基板と重なっている第2の基板と、前記表示素子の動作を制御するための集積回路が形成された第3の基板とを有し、
前記集積回路が有するトランジスタは、チャネル形成領域及び前記チャネル形成領域を間に挟んでいる一対の第1の不純物領域を有する活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とを有し、
前記活性層は前記チャネル形成領域と前記一対の第1の不純物領域の間に一対の第2の不純物領域を有し、
前記活性層のうち、前記チャネル形成領域及び前記一対の第2の不純物領域のみが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おり、
前記一対の第2の不純物領域は前記第1の不純物領域よりも不純物の濃度が低く、
前記チャネル形成領域に対する前記一対の第2の不純物領域の位置が揃っていることを特徴とする半導体装置。
A first substrate, a display element formed on the first substrate, a second substrate overlapping the first substrate with the display element interposed therebetween, and controlling the operation of the display element A third substrate having an integrated circuit formed thereon,
The transistor included in the integrated circuit includes a channel formation region, an active layer having a pair of first impurity regions sandwiching the channel formation region, a gate insulating film, and a gate electrode.
The active layer has a pair of second impurity regions between the channel formation region and the pair of first impurity regions,
Of the active layer, only the channel formation region and the pair of second impurity regions overlap the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween,
The pair of second impurity regions has a lower impurity concentration than the first impurity region,
A semiconductor device, wherein the pair of second impurity regions are aligned with the channel formation region.
活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記活性層と重なっているゲート電極とを有するトランジスタが設けられ、
前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物を注入することで、前記活性層のうち、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第1の領域の一部と、前記活性層のうち、前記第1の領域以外の第2の領域とに前記不純物を添加し、
前記第1の領域に対して前記第2の領域は、前記一の方向に位置していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
A transistor having an active layer, a gate insulating film in contact with the active layer, and a gate electrode overlapping the active layer with the gate insulating film interposed therebetween;
Injecting impurities from one oblique direction with respect to the active layer, a part of the active layer that overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween, Adding the impurity to a second region other than the first region in the active layer;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second region is positioned in the one direction with respect to the first region.
活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記活性層と重なっているゲート電極とを有する第1及び第2のトランジスタが設けられ、
前記第1及び第2のトランジスタは、前記活性層に、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第1の領域と、前記第1の領域以外の第2の領域とを有し、
前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物を注入し、
前記第1のトランジスタが有する前記活性層は、前記第1の領域に対して前記第2の領域が前記一の方向に位置しており、
前記第2のトランジスタが有する前記活性層は、前記第1の領域と前記第2の領域が、前記一の方向に沿うように接していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
A first transistor and a second transistor having an active layer, a gate insulating film in contact with the active layer, and a gate electrode overlapping the active layer with the gate insulating film interposed therebetween;
In the first and second transistors, the active layer includes a first region overlapping the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween, and a second region other than the first region. Have
Impurities are implanted from one direction oblique to the active layer,
In the active layer of the first transistor, the second region is positioned in the one direction with respect to the first region,
The method for manufacturing a semiconductor device is characterized in that the active layer of the second transistor has the first region and the second region in contact with each other along the one direction.
活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記活性層と重なっているゲート電極とを有する第1及び第2のトランジスタが設けられ、
前記第2のトランジスタが有する前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート電極を覆うようにレジストマスクを形成し、
前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物を注入し、
前記第1のトランジスタは、前記活性層に、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第1の領域と、前記第1の領域以外の第2の領域とを有し、
前記第2のトランジスタは、前記活性層に、レジストマスクと重なっている第3の領域と、前記第3の領域以外の第4の領域とを有し、
前記第1の領域に対して前記第2の領域が前記一の方向に位置しており、
前記第3の領域と前記第4の領域が、前記一の方向に沿うように接しており、
前記第4の領域は、前記第2のトランジスタが有する前記活性層のうち、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以外の領域と、部分的に重なっていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
A first transistor and a second transistor having an active layer, a gate insulating film in contact with the active layer, and a gate electrode overlapping the active layer with the gate insulating film interposed therebetween;
Forming a resist mask so as to cover the gate insulating film and the gate electrode of the second transistor;
Impurities are implanted from one direction oblique to the active layer,
The first transistor has, in the active layer, a first region overlapping the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween, and a second region other than the first region,
The second transistor has a third region overlapping with a resist mask in the active layer, and a fourth region other than the third region,
The second region is located in the one direction with respect to the first region;
The third region and the fourth region are in contact with each other along the one direction,
The fourth region partially overlaps with a region other than a region overlapping with the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween in the active layer of the second transistor. A method for manufacturing a semiconductor device.
活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記活性層と重なっているゲート電極とを有する第1及び第2のトランジスタが設けられ、
前記第1及び第2のトランジスタは、前記活性層に、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第1の領域と、前記第1の領域以外の第2の領域とを有し、
前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物を注入し、
前記第1のトランジスタが有する前記活性層は、前記第1の領域に対して前記第2の領域が前記一の方向に位置しており、
前記第2のトランジスタが有する前記活性層は、前記第2の領域に対して前記第1の領域が前記一の方向に位置していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
A first transistor and a second transistor having an active layer, a gate insulating film in contact with the active layer, and a gate electrode overlapping the active layer with the gate insulating film interposed therebetween;
In the first and second transistors, the active layer includes a first region overlapping the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween, and a second region other than the first region. Have
Impurities are implanted from one direction oblique to the active layer,
In the active layer of the first transistor, the second region is positioned in the one direction with respect to the first region,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the active layer of the second transistor has the first region positioned in the one direction with respect to the second region.
複数の集積回路が形成された第1の基板を分断することで、前記複数の集積回路のうちの一の集積回路が形成された第2の基板を形成し、
前記第2の基板を、半導体素子または表示素子が形成された第3の基板に貼り合わせ、前記一の集積回路と前記半導体素子または表示素子とを電気的に接続し、
前記複数の集積回路が有するトランジスタは、ゲート絶縁膜を間にはさんでゲート電極と重なっている活性層に対して、斜めの一の方向から不純物を注入することで、前記活性層のうち、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第1の領域の一部と、前記活性層のうち、前記第1の領域以外の第2の領域とに前記不純物が添加されており、
前記第1の領域に対して前記第2の領域は、前記一の方向に位置していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
By dividing the first substrate on which a plurality of integrated circuits are formed, a second substrate on which one integrated circuit among the plurality of integrated circuits is formed is formed,
The second substrate is bonded to a third substrate on which a semiconductor element or a display element is formed, and the one integrated circuit and the semiconductor element or the display element are electrically connected,
The transistors included in the plurality of integrated circuits are formed by injecting impurities from one oblique direction into the active layer that overlaps the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween. The impurity is added to a part of the first region overlapping the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween and to a second region other than the first region in the active layer. And
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second region is positioned in the one direction with respect to the first region.
複数の集積回路が形成された第1の基板を分断することで、前記複数の集積回路のうちの一の集積回路が形成された第2の基板を形成し、
前記第2の基板を、半導体素子または表示素子が形成された第3の基板に貼り合わせ、前記一の集積回路と前記半導体素子または表示素子とを電気的に接続し、
前記複数の集積回路が有する第1及び第2のトランジスタは、活性層に、ゲート絶縁膜を間にはさんでゲート電極と重なっている第1の領域と、前記第1の領域以外の第2の領域とを有し、
前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物が注入されており、
前記第1のトランジスタが有する前記活性層は、前記第1の領域に対して前記第2の領域が前記一の方向に位置しており、
前記第2のトランジスタが有する前記活性層は、前記第1の領域と前記第2の領域が、前記一の方向に沿うように接していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
By dividing the first substrate on which a plurality of integrated circuits are formed, a second substrate on which one integrated circuit among the plurality of integrated circuits is formed is formed,
The second substrate is bonded to a third substrate on which a semiconductor element or a display element is formed, and the one integrated circuit and the semiconductor element or the display element are electrically connected,
The first and second transistors included in the plurality of integrated circuits each include an active layer, a first region overlapping a gate electrode with a gate insulating film interposed therebetween, and a second region other than the first region. And having an area of
Impurities are implanted from one oblique direction with respect to the active layer,
In the active layer of the first transistor, the second region is positioned in the one direction with respect to the first region,
The method for manufacturing a semiconductor device is characterized in that the active layer of the second transistor has the first region and the second region in contact with each other along the one direction.
複数の集積回路が形成された第1の基板を分断することで、前記複数の集積回路のうちの一の集積回路が形成された第2の基板を形成し、
前記第2の基板を、半導体素子または表示素子が形成された第3の基板に貼り合わせ、前記一の集積回路と前記半導体素子または表示素子とを電気的に接続し、
前記複数の集積回路が有する第1及び第2のトランジスタは、活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記活性層と重なっているゲート電極とを有し、
前記第2のトランジスタが有する前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート電極を覆うようにレジストマスクを形成した後で、前記第1及び前記第2のトランジスタが有する前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物が注入されており、
前記第1のトランジスタは、前記活性層に、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第1の領域と、前記第1の領域以外の第2の領域とを有し、
前記第2のトランジスタは、前記活性層に、レジストマスクと重なっている第3の領域と、前記第3の領域以外の第4の領域とを有し、
前記第1の領域に対して前記第2の領域が前記一の方向に位置しており、
前記第3の領域と前記第4の領域が、前記一の方向に沿うように接しており、
前記第4の領域は、前記第2のトランジスタが有する前記活性層のうち、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以外の領域と、部分的に重なっていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
By dividing the first substrate on which a plurality of integrated circuits are formed, a second substrate on which one integrated circuit among the plurality of integrated circuits is formed is formed,
The second substrate is bonded to a third substrate on which a semiconductor element or a display element is formed, and the one integrated circuit and the semiconductor element or the display element are electrically connected,
The first and second transistors included in the plurality of integrated circuits each include an active layer, a gate insulating film in contact with the active layer, and a gate electrode overlapping the active layer with the gate insulating film interposed therebetween. Have
A resist mask is formed so as to cover the gate insulating film and the gate electrode of the second transistor, and then obliquely with respect to the active layer of the first and second transistors. Impurities are implanted,
The first transistor has, in the active layer, a first region overlapping the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween, and a second region other than the first region,
The second transistor has a third region overlapping with a resist mask in the active layer, and a fourth region other than the third region,
The second region is located in the one direction with respect to the first region;
The third region and the fourth region are in contact with each other along the one direction,
The fourth region partially overlaps with a region other than a region overlapping with the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween in the active layer of the second transistor. A method for manufacturing a semiconductor device.
複数の集積回路が形成された第1の基板を分断することで、前記複数の集積回路のうちの一の集積回路が形成された第2の基板を形成し、
前記第2の基板を、半導体素子または表示素子が形成された第3の基板に貼り合わせ、前記一の集積回路と前記半導体素子または表示素子とを電気的に接続し、
前記複数の集積回路が有する第1及び第2のトランジスタは、活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間に挟んで前記活性層と重なっているゲート電極とを有し、
前記第1及び第2のトランジスタは、前記活性層に、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第1の領域と、前記第1の領域以外の第2の領域とを有し、
前記活性層に対して斜めの一の方向から不純物を注入し、
前記第1のトランジスタが有する前記活性層は、前記第1の領域に対して前記第2の領域が前記一の方向に位置しており、
前記第2のトランジスタが有する前記活性層は、前記第2の領域に対して前記第1の領域が前記一の方向に位置していることを特徴とする半導体装置の作製方法。

By dividing the first substrate on which a plurality of integrated circuits are formed, a second substrate on which one integrated circuit among the plurality of integrated circuits is formed is formed,
The second substrate is bonded to a third substrate on which a semiconductor element or a display element is formed, and the one integrated circuit and the semiconductor element or the display element are electrically connected,
The first and second transistors included in the plurality of integrated circuits each include an active layer, a gate insulating film in contact with the active layer, and a gate electrode overlapping the active layer with the gate insulating film interposed therebetween. Have
In the first and second transistors, the active layer includes a first region overlapping the gate electrode with the gate insulating film interposed therebetween, and a second region other than the first region. Have
Impurities are implanted from one direction oblique to the active layer,
In the active layer of the first transistor, the second region is positioned in the one direction with respect to the first region,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the active layer of the second transistor has the first region positioned in the one direction with respect to the second region.

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