JP2006086436A - 半導体装置の製造方法、電気光学装置及び電子デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】 高価で精密な露光装置及びエッチング装置を用いることなく、性能の高い半導体装置を製造することができる半導体装置の製造方法等を提供する。
【解決手段】 酸化シリコン膜12上に形成した微細孔13の中に単結晶シリコンからなる微粒子20を少なくとも1つ配置し、この上にアモルファスシリコン膜21を形成する。その後、アモルファスシリコン膜21の上方からレーザ光を照射し、シリコン微粒子を核として結晶成長させることにより、大きな粒径を有する略単結晶状態のシリコン膜14を形成する。そして、この略単結晶状態のシリコン膜14の少なくとも一部にチャネル領域が収まるようにTFTを形成する。
【選択図】 図2
【解決手段】 酸化シリコン膜12上に形成した微細孔13の中に単結晶シリコンからなる微粒子20を少なくとも1つ配置し、この上にアモルファスシリコン膜21を形成する。その後、アモルファスシリコン膜21の上方からレーザ光を照射し、シリコン微粒子を核として結晶成長させることにより、大きな粒径を有する略単結晶状態のシリコン膜14を形成する。そして、この略単結晶状態のシリコン膜14の少なくとも一部にチャネル領域が収まるようにTFTを形成する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、半導体装置の製造方法、電気光学装置及び電子デバイスに関する。
複数の画素を有する液晶表示装置、有機EL表示装置及びイメージセンサ等の各種電子デバイスにおいては、ガラス基板や石英基板上に形成される薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を用いて画素のスイッチング動作が行われる。
かかるガラス基板等に形成されるTFTの性能を向上させる技術の1つとして、例えば下記特許文献1、非特許文献1,2には、絶縁膜の上に略単結晶状態のシリコン膜を形成し、この略単結晶状態のシリコン膜を半導体膜として利用する技術が開示されている。具体的には、図7に示す基板110上の絶縁膜120に微細孔130を形成し、この微細孔130を形成した絶縁膜120の上にアモルファスシリコン膜を形成する。このように形成したアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射することで、微細孔130の底部内のアモルファスシリコン膜を非溶融状態に保持しつつ、他の部分のアモルファスシリコン膜を溶融状態にする。そして、非溶融状態に保持したアモルファスシリコンを結晶核(起点)として結晶成長させることにより、微細孔130を中心とした領域に略単結晶状態のシリコン膜140を形成するとともに、他の領域に略微結晶状態のシリコン膜150を形成する。
「Single Crystal Thin Film Transistors」, IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN Aug.1993 pp257−258
「Advanced Excimer−Laser Crystallization Techniques of Si Thin−Film ForLocation Control of Large Grain on Glass 」, R.Ishihara等, proc.SPIE 2001, vol.4295, p.14〜23
特開2003−197526号公報
しかしながら、これら先行技術文献に記載された方法では、微細孔の径を十分小さく(例えば0.1ミクロン程度に)しなければ該微細孔の底部で複数の結晶核が発生してしまう。よって、かかる方法を採用するためには孔の断面を十分に小さくするために高価で精密な露光装置及びエッチング装置を用いる必要があった。
本発明は、以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、高価で精密な露光装置及びエッチング装置を用いることなく、性能の高い半導体装置を製造することができる半導体装置の製造方法等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の所定位置に孔を設ける工程と、前記孔の中に単結晶シリコンからなる微粒子を少なくとも1つ配置する工程と、前記絶縁膜上に非単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記非単結晶シリコン膜に熱処理を施すことにより、前記孔を含む一定範囲の領域に前記微粒子を起点とする略単結晶状態のシリコン膜を形成する工程と、前記略単結晶状態のシリコン膜の少なくとも一部をチャネル領域とする半導体装置を形成する工程とを含むことを特徴とする。
かかる構成によれば、微細孔の中に配置されたシリコン微粒子を核として結晶成長させることにより、大きな粒径を有する略単結晶状態のシリコン膜を形成する。この略単結晶状態のシリコン膜の少なくとも一部にチャネル領域が収まるように半導体装置を形成することで、高性能かつ電気的特性の良い半導体装置を形成することが可能となる。
ここで、上記方法にあっては、液体材料を用いてシリコン膜を形成する態様が好ましい。かかる態様によれば、孔部と孔部に配置されたシリコン微粒子の間に形成される空隙が充填され、結晶化時によりよい結晶性を有するシリコン膜を形成できる。また、空隙による膜ストレスの不均一性から惹起される半導体装置の電気特性の不均一性などの問題を回避することができる。ここで、液体材料としては、環系有する珪素化化合物を有機溶剤に溶かした溶液を用いることができる。該溶液をスピンコートなどの方法で、孔内等にシリコン微粒子を配置した基板に塗布し、400℃程度の熱処理を加えることにより非晶質状のシリコン膜を形成することができる。
ここで、前記孔の径は、前記微粒子の径と同程度、あるいは前記孔の径が前記微粒子の径より少し大きめに設定する態様が好ましく、また、孔の深さをシリコン微粒子と同程度にする態様も好ましい。
また、前記チャネル領域は、前記単結晶状態のシリコン膜における前記孔を含まない領域に形成される態様が好ましい。さらに、前記シリコン膜に所定条件でレーザ光を照射することにより、前記シリコン膜に一様な熱処理を加える態様が好ましい。
また、前記チャネル領域は、前記単結晶状態のシリコン膜における前記孔を含まない領域に形成される態様が好ましい。さらに、前記シリコン膜に所定条件でレーザ光を照射することにより、前記シリコン膜に一様な熱処理を加える態様が好ましい。
以上説明した方法によって製造された半導体装置を電気光学装置や電子デバイスに適用しても良い。ここで、電気光学装置とは、例えば、液晶素子、電気泳動粒子が分散した分散媒体を有する電気泳動素子、EL素子等を備えた装置であって、上記半導体装置を駆動回路等に適用した装置をいう。また、電子デバイスとは、本発明に係る半導体装置を備えた一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備えて構成される。その構成に特に限定は無いが、例えばICカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイ等が含まれる。
A.第1実施形態
図1及び図2は、第1実施形態に係るTFTの製造プロセスを示す図である。
図1及び図2は、第1実施形態に係るTFTの製造プロセスを示す図である。
(微細孔形成工程)
先ず、図1(a)に示すように、ガラス基板や石英基板などの基板10上に絶縁膜としての酸化シリコン膜12を形成する。基板10上への酸化シリコン膜12の形成方法としては、プラズマ化学気相堆積法(PECVD法)や低圧化学気相堆積法(LPCVD法)、あるいはスパッタリング法等の物理気相堆積法が挙げられる。例えば、PECVD法により厚さ数100nmの酸化シリコン膜12を形成できる。
先ず、図1(a)に示すように、ガラス基板や石英基板などの基板10上に絶縁膜としての酸化シリコン膜12を形成する。基板10上への酸化シリコン膜12の形成方法としては、プラズマ化学気相堆積法(PECVD法)や低圧化学気相堆積法(LPCVD法)、あるいはスパッタリング法等の物理気相堆積法が挙げられる。例えば、PECVD法により厚さ数100nmの酸化シリコン膜12を形成できる。
次に、酸化シリコン膜12の所定位置に微細孔13を形成する(図1(b)参照)。具体的には、フォトリソグラフィ、エッチング等を行い、酸化シリコン膜12の所定位置に径が0.1μm乃至0.5μm程度の円形状の微細孔13を形成する。ここで、微細孔13の径の大きさは当該微細孔13の中に配置されるシリコン微粒子(後述)の径の大きさに応じて決定すれば良いが、望ましくは微細孔13の径をシリコン微粒子の径と同程度、あるいは該シリコン微粒子の径より少し大きく設定するのが良い。かかる設定により、微細孔13が形成された基板上にシリコン微粒子を分散させた液体材料を塗布する場合、1つの微細孔13に1つのシリコン微粒子を配置しやすくなる。
また、本実施形態では、微細孔13の径の大きさをシリコン微粒子の径の大きさに応じて決定すれば良く、先行技術文献に開示されている微細孔130(図7参照)の径に比して大きく設定することができ、この結果、高価で精密な露光装置及びエッチング装置を用いる必要がなく、製造コストを抑えることが可能となる。なお、どのようなエッチング方法等を採用するかは任意であるが、例えばCHF3ガスのプラズマを用いた反応性イオンエッチングを採用することができる。
(微粒子配置工程)
次に、非単結晶シリコン膜であるアモルファスシリコン膜の結晶成長の核(起点)となる微粒子を各微細孔13の中に配置する(図1(c)参照)。詳述すると、例えば単結晶シリコンからなる微粒子(以下、シリコン微粒子)20を有機溶剤等の溶媒に分散させることにより、シリコン微粒子配置用の液体材料を作製する。このように作製したシリコン微粒子配置用の液体材料をスピンコート法などの塗布法を用いて酸化シリコン膜12上に塗布し、加熱して余分な溶媒等を蒸発させることにより、各微細孔13の中にシリコン微粒子20を配置する。ここで、シリコン微粒子20の大きさは、微細孔の径より少し小さい径がよく、微細孔の径が500nmのときシリコン微粒子20の径は300−500nm程度であることが望ましい。上述した微細孔13の径Rは、1つのシリコン微粒子20が収まる程度(シリコン微粒子20の径と同程度)であることが望ましい(図1(c)参照)。微細孔の径が300nmの場合は粒径が200乃至300nmのシリコン微粒子を用いるとよい。かりに、1つの微細孔13に複数のシリコン微粒子20が存在すると、それぞれのシリコン微粒子20がアモルファスシリコン膜の結晶成長の核(起点)となってしまい、大きな単結晶粒の成長が望めないからである。
次に、非単結晶シリコン膜であるアモルファスシリコン膜の結晶成長の核(起点)となる微粒子を各微細孔13の中に配置する(図1(c)参照)。詳述すると、例えば単結晶シリコンからなる微粒子(以下、シリコン微粒子)20を有機溶剤等の溶媒に分散させることにより、シリコン微粒子配置用の液体材料を作製する。このように作製したシリコン微粒子配置用の液体材料をスピンコート法などの塗布法を用いて酸化シリコン膜12上に塗布し、加熱して余分な溶媒等を蒸発させることにより、各微細孔13の中にシリコン微粒子20を配置する。ここで、シリコン微粒子20の大きさは、微細孔の径より少し小さい径がよく、微細孔の径が500nmのときシリコン微粒子20の径は300−500nm程度であることが望ましい。上述した微細孔13の径Rは、1つのシリコン微粒子20が収まる程度(シリコン微粒子20の径と同程度)であることが望ましい(図1(c)参照)。微細孔の径が300nmの場合は粒径が200乃至300nmのシリコン微粒子を用いるとよい。かりに、1つの微細孔13に複数のシリコン微粒子20が存在すると、それぞれのシリコン微粒子20がアモルファスシリコン膜の結晶成長の核(起点)となってしまい、大きな単結晶粒の成長が望めないからである。
また、微細孔13の深さHは、シリコン微粒子20の径より大きく設定しても良いが、これとは逆にシリコン微粒子20の径よりも小さく(すなわち微細孔13にシリコン微粒子20を配置した状態で該シリコン微粒子20の頂部が多少出るように)設定しても良い。さらに、微細孔13の深さHをシリコン微粒子20の径と同程度に設定した場合には、該シリコン微粒子上に形成するアモルファスシリコン膜(後述)を結晶性の良いシリコン膜に結晶化することができる。すなわち、シリコン微粒子20の上端部と、微細孔13が形成されていない酸化シリコン膜上の領域の高さが略同じになり(図1(c)参照)、この結果、平坦性の高いアモルファスシリコン膜21がこれらの上に形成されることになる(図2(a)参照)。その後、レーザアニールなどによる再結晶化工程においてアモルファスシリコン膜21が厚さ方向に完全溶融するとき(図2(b)参照)、シリコン微粒子20が存在する領域ではこのシリコン微粒子20の上端部と接する一部のアモルファスシリコン膜21が溶融する。そして、固化時にはシリコン微粒子20の溶融していない部分から結晶化が始まり、図2(c)に示すように膜厚方向と直行する方向(紙面横方向)に結晶化が進行してゆく。これにより、結晶性の良いシリコン膜を得ることが可能となる。なお、上記例ではシリコン微粒子配置用の液体材料を塗布する方法としてスピンコート法を例示したが、液滴吐出法(インクジェット法)やスピンレスコート法、ディップコーティング法など、様々な塗布法を採用することができる。また、図1(b)等に示すように、微細孔13の開口部の径と底部の径とを略同一に設定することで円筒状の微細孔13を形成しても良いが、シリコン微粒子20が収まりやすいように、微細孔13の開口部の径を底部の径よりも大きく設定し、テーパー状の該微細孔13を形成しても良い。
(成膜工程)
次に、図2(a)に示すように、酸化シリコン膜12の上にスピンコート法などの塗布法を用いて半導体材料を含有する液体材料を塗布し、300℃〜400℃の熱処理を加えることにより、アモルファスシリコン膜21を形成する。なお、アモルファスシリコン膜21を形成する方法としては、スピンコート法のほか、液滴吐出法やスピンレスコート法、ディップコーティング法といった塗布法、PECVD法やLPCVD法、あるいはスパッタリング法等の物理気相堆積法を採用することができる。また、本実施形態では、上述した液体材料として、リンなどの5族元素あるいはホウ素などの3族元素を含有する物質をドーパント源として添加した珪素化合物を含有する溶液、または上述した3族又は5族元素で変性された珪素化合物と変性されていない珪素化合物とを含有する溶液を想定するが、他の溶液を用いることも可能である。
次に、図2(a)に示すように、酸化シリコン膜12の上にスピンコート法などの塗布法を用いて半導体材料を含有する液体材料を塗布し、300℃〜400℃の熱処理を加えることにより、アモルファスシリコン膜21を形成する。なお、アモルファスシリコン膜21を形成する方法としては、スピンコート法のほか、液滴吐出法やスピンレスコート法、ディップコーティング法といった塗布法、PECVD法やLPCVD法、あるいはスパッタリング法等の物理気相堆積法を採用することができる。また、本実施形態では、上述した液体材料として、リンなどの5族元素あるいはホウ素などの3族元素を含有する物質をドーパント源として添加した珪素化合物を含有する溶液、または上述した3族又は5族元素で変性された珪素化合物と変性されていない珪素化合物とを含有する溶液を想定するが、他の溶液を用いることも可能である。
ここで、上述した液体材料に含まれる珪素化合物としては、例えば、シクロペンタシラン(Si5H10)など、1個以上の環状構造をもったものに紫外線を照射することによって光重合させて高次シランとしたものを用いることが好適である。この場合には、リン化合物やホウ素化合物を混合した後に紫外線を照射し、重合時にこれらを取り込んだ形で高次シラン化合物とすることが更に好ましい。また、液体材料を形成するための溶媒としては、珪素化合物を溶解し、かつ珪素化合物と反応しないものであれば特に限定されないが、室温での蒸気圧が0.001〜200mmHgのものが好適である。このような溶媒の具体例としては、ベンゼンやトルエンなどの炭素水素系溶媒が挙げられる。
(溶融結晶化工程)
次に、図2(b)に示すように、アモルファスシリコン膜21にレーザ光を照射して熱処理(レーザアニール)を加えることでアモルファスシリコン膜21を部分的に溶融させる。レーザアニール処理については、アモルファスシリコン膜21を深さ方向に完全溶融させ、且つアモルファスシリコン膜21が微細孔13に配置された各シリコン微粒子20と接する深さまで溶融するようなエネルギーで行う。照射するレーザ光としては、光の波長が約248nmのKrFエキシマレーザ光、波長が約308nmのXeClパルスエキシマレーザ光、波長が約532nmのNd:YAGレーザ光の第2高調波、同じく波長が約532nmのNd:YVO4レーザ光の第2高調波、波長が約266nmのNd:YAGレーザ光の第4高調波、同じく波長が約266nmのNd:YVO4レーザ光の第4高調波等が好ましい。
次に、図2(b)に示すように、アモルファスシリコン膜21にレーザ光を照射して熱処理(レーザアニール)を加えることでアモルファスシリコン膜21を部分的に溶融させる。レーザアニール処理については、アモルファスシリコン膜21を深さ方向に完全溶融させ、且つアモルファスシリコン膜21が微細孔13に配置された各シリコン微粒子20と接する深さまで溶融するようなエネルギーで行う。照射するレーザ光としては、光の波長が約248nmのKrFエキシマレーザ光、波長が約308nmのXeClパルスエキシマレーザ光、波長が約532nmのNd:YAGレーザ光の第2高調波、同じく波長が約532nmのNd:YVO4レーザ光の第2高調波、波長が約266nmのNd:YAGレーザ光の第4高調波、同じく波長が約266nmのNd:YVO4レーザ光の第4高調波等が好ましい。
このようなレーザ光をアモルファスシリコン膜21の上方から該アモルファスシリコン膜21に一様に照射することで、アモルファスシリコン膜21は溶融・固化して再結晶化される。具体的には、図2(c)に示すように、アモルファスシリコン膜21のうち微細孔13を含む一定範囲の領域については、該微細孔13の中に配置されたシリコン微粒子20を核(起点)として結晶成長が進行し、大きな粒径を有する略単結晶状態のシリコン膜14が形成される。ここで、略単結晶状態のシリコン膜14は、内部に欠陥が少なく、半導体膜の電気特性の点でエネルギーバンドにおける禁制帯中央部付近の捕獲準位密度が少なくなる効果が得られる。また、結晶粒界がほぼ無いと見なせるために、電子や正孔といったキャリアが流れる際の障壁を大きく減少できる効果が得られる。
一方、アモルファスシリコン膜21のうち上記一定の領域を除く他の領域については、図2(c)に示すように、完全溶融して微結晶状態のシリコン膜15が形成される。なお、以下では説明の便宜上、単結晶状態のシリコン膜14と微結晶状態のシリコン膜15をあわせて結晶化シリコン膜と総称する。
(半導体装置形成工程)
図3は、本実施形態に係るTFTの平面図であり、図4は図3に示すTFTのA−A'線視断面図である。
先ず、結晶化シリコン膜をパターニングすることにより、TFTの形成に用いる半導体膜30を形成する(図4参照)。具体的には、図3に示すように、少なくともTFTのチャネル領域26が単結晶状態のシリコン膜14によって形成されるように(言い換えれば、単結晶状態のシリコン膜14の少なくとも一部によってチャネル領域26が形成されるように)、結晶化シリコン膜のパターニングを行う。より具体的には、TFTのチャネル領域26が単結晶状態のシリコン膜14の微細孔13を含まない領域に形成されるように、結晶化シリコン膜のパターニングを行う(図3参照)。このようなパターニングを行うことにより、結晶の性質が安定したチャネル領域26を得ることが可能となる。なお、結晶化シリコン膜のパターニングは、上記に限る趣旨ではなく、TFTのチャネル領域26が単結晶状態のシリコン膜14の微細孔13を含む領域に形成されるようにパターニングしても良い。
図3は、本実施形態に係るTFTの平面図であり、図4は図3に示すTFTのA−A'線視断面図である。
先ず、結晶化シリコン膜をパターニングすることにより、TFTの形成に用いる半導体膜30を形成する(図4参照)。具体的には、図3に示すように、少なくともTFTのチャネル領域26が単結晶状態のシリコン膜14によって形成されるように(言い換えれば、単結晶状態のシリコン膜14の少なくとも一部によってチャネル領域26が形成されるように)、結晶化シリコン膜のパターニングを行う。より具体的には、TFTのチャネル領域26が単結晶状態のシリコン膜14の微細孔13を含まない領域に形成されるように、結晶化シリコン膜のパターニングを行う(図3参照)。このようなパターニングを行うことにより、結晶の性質が安定したチャネル領域26を得ることが可能となる。なお、結晶化シリコン膜のパターニングは、上記に限る趣旨ではなく、TFTのチャネル領域26が単結晶状態のシリコン膜14の微細孔13を含む領域に形成されるようにパターニングしても良い。
次に、図4に示すように、半導体膜30の上に電子サイクロトロン共鳴CVD法(ECR−CVD法)またはPECVD法にてゲート絶縁膜40を形成した後、該ゲート絶縁膜40の上にゲート電極22を形成する。そして、このゲート電極22をマスクとしてドナーまたはアクセプターとなる不純物イオンを打ち込むことにより、ソース領域24、ドレイン領域25、チャネル領域26を自己整合的に形成する。
ここで、例えばNMOSトランジスタを作製する場合、不純物元素としてリン(P)を2×1015cm-2の濃度でソース/ドレイン領域に打ち込む。その後、XeClエキシマレーザを照射エネルギー密度350mJ/cm2程度で照射するか、300℃〜450℃程度の温度で熱処理することにより不純物元素の活性化を行う。
そして、ゲート絶縁膜40及びゲート電極22の上面に、例えばPECVD法を用いて約500nmの層間絶縁膜(図示略)を形成し、ソース領域24、ドレイン領域25に至るコンタクトホールを開けてコンタクトホール内にアルミニウムなどを堆積することにより、ソース電極及びドレイン電極(図示略)を形成する。さらに、ゲート電極22に至るコンタクトホールを層間絶縁膜に開けて、ゲート電極22用の端子電極(図示略)を形成する。このような過程を経て、本発明に係るTFTが形成される。
以上説明したように、本実施形態によれば、微細孔の中に配置されたシリコン微粒子を核として結晶成長させることにより、大きな粒径を有する略単結晶状態のシリコン膜を形成する。この略単結晶状態のシリコン膜の少なくとも一部にチャネル領域が収まるようにTFTを形成することで、高性能かつ電気的特性の良いTFTを形成することが可能となる。
ここで、微細孔の径の大きさはシリコン微粒子の径の大きさに応じて決定すれば良く、先行技術文献に開示されている微細孔130(図7参照)の径よりも大きくすることができる。この結果、高価で精密な露光装置及びエッチング装置を用いる必要がなく、製造コストを抑えることが可能となる。
B.第2実施形態
図5は、第2実施形態に係る電気光学装置の一種である有機EL表示装置100の接続図を示す。
各画素領域に形成された画素回路は、電界発光効果により発光可能な発光層OELD、それを駆動するための電流を記憶する保持容量、上述した微結晶半導体膜を有するTFT111〜114を備えて構成されている。駆動回路領域に形成された各駆動回路101、102は、上述した単結晶半導体膜を有する複数のTFT(図示略)を備えて構成されている。駆動回路101からは、走査線Vsel及び発光制御線Vgpが対応する各画素回路に供給され、駆動回路102からは、データ線Idataおよび電源線Vddが対応する各画素回路に供給されている。走査線Vselとデータ線Idataとを制御することにより、対応する各発光部OELDによる発光が制御可能になっている。なお、上記駆動回路は、発光要素に電界発光素子を使用する場合の回路の一例であり、他の回路構成も可能である。
図5は、第2実施形態に係る電気光学装置の一種である有機EL表示装置100の接続図を示す。
各画素領域に形成された画素回路は、電界発光効果により発光可能な発光層OELD、それを駆動するための電流を記憶する保持容量、上述した微結晶半導体膜を有するTFT111〜114を備えて構成されている。駆動回路領域に形成された各駆動回路101、102は、上述した単結晶半導体膜を有する複数のTFT(図示略)を備えて構成されている。駆動回路101からは、走査線Vsel及び発光制御線Vgpが対応する各画素回路に供給され、駆動回路102からは、データ線Idataおよび電源線Vddが対応する各画素回路に供給されている。走査線Vselとデータ線Idataとを制御することにより、対応する各発光部OELDによる発光が制御可能になっている。なお、上記駆動回路は、発光要素に電界発光素子を使用する場合の回路の一例であり、他の回路構成も可能である。
C.第3実施形態
図6は、第3実施形態に係る電子デバイスを例示した図である。
図6(a)は、本発明の製造方法によって製造される携帯電話であり、当該携帯電話230は、電気光学装置(表示パネル)100、アンテナ部231、音声出力部232、音声入力部233及び操作部234を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。図6(b)は、本発明の製造方法によって製造されるビデオカメラであり、当該ビデオカメラ240は、電気光学装置(表示パネル)100、受像部241、操作部242及び音声入力部243を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。
図6は、第3実施形態に係る電子デバイスを例示した図である。
図6(a)は、本発明の製造方法によって製造される携帯電話であり、当該携帯電話230は、電気光学装置(表示パネル)100、アンテナ部231、音声出力部232、音声入力部233及び操作部234を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。図6(b)は、本発明の製造方法によって製造されるビデオカメラであり、当該ビデオカメラ240は、電気光学装置(表示パネル)100、受像部241、操作部242及び音声入力部243を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。
図6(c)は、本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載された携帯型パーソナルコンピュータの例であり、当該コンピュータ250は、電気光学装置(表示パネル)100、カメラ部251及び操作部252を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。
図6(d)は、本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載されたヘッドマウントディスプレイの例であり、当該ヘッドマウントディスプレイ260は、電気光学装置(表示パネル)100、バンド部261及び光学系収納部262を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。図6(e)は、本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載されたリア型プロジェクターの例であり、当該プロジェクター270は、電気光学装置(光変調器)100、光源272、合成光学系273、ミラー274、275を筐体271内に備えている。本発明は、例えば光変調器100を構成する半導体装置の製造に適用される。図6(f)は本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載されたフロント型プロジェクターの例であり、当該プロジェクター280は、電気光学装置(画像表示源)100及び光学系281を筐体282内に備え、画像をスクリーン283に表示可能になっている。本発明は、例えば画像表示源100を構成する半導体装置の製造に適用される。
図6(d)は、本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載されたヘッドマウントディスプレイの例であり、当該ヘッドマウントディスプレイ260は、電気光学装置(表示パネル)100、バンド部261及び光学系収納部262を備えている。本発明は、例えば表示パネル100を構成する半導体装置の製造に適用される。図6(e)は、本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載されたリア型プロジェクターの例であり、当該プロジェクター270は、電気光学装置(光変調器)100、光源272、合成光学系273、ミラー274、275を筐体271内に備えている。本発明は、例えば光変調器100を構成する半導体装置の製造に適用される。図6(f)は本発明の製造方法によって製造される半導体装置等が搭載されたフロント型プロジェクターの例であり、当該プロジェクター280は、電気光学装置(画像表示源)100及び光学系281を筐体282内に備え、画像をスクリーン283に表示可能になっている。本発明は、例えば画像表示源100を構成する半導体装置の製造に適用される。
上記例に限らず本発明は、あらゆる電子デバイスの製造等に適用可能である。例えば、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ、ICカードなどにも適用することができる。なお、本発明は上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨の範囲内で種々に変形、変更実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、結晶性半導体膜を用いて形成されるアクティブ素子の一例としてTFT(半導体装置)を例示したが、これに限定されるものではなく、他のアクティブ素子に適用しても良いのはもちろんである。
10・・・基板、12・・・酸化シリコン膜、13・・・微細孔、20・・・シリコン微粒子、21・・・アモルファスシリコン膜、14・・・単結晶状態のシリコン膜、15・・・微結晶状態のシリコン膜、22・・・ゲート電極、24・・・ソース領域、25・・・ドレイン領域、26・・・チャネル領域、30・・・半導体膜、40・・・ゲート絶縁膜。
Claims (10)
- 基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の所定位置に孔を設ける工程と、
前記孔の中に単結晶シリコンからなる微粒子を少なくとも1つ配置する工程と、
前記絶縁膜上に非単結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記非単結晶シリコン膜に熱処理を施すことにより、前記孔を含む一定範囲の領域に前記微粒子を起点とする略単結晶状態のシリコン膜を形成する工程と、
前記略単結晶状態のシリコン膜の少なくとも一部をチャネル領域とする半導体装置を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記孔の径は前記微粒子の径と同程度に設定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記孔の形状は開口部の径より底面の径が小さいテーパー状であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記孔の深さは前記微粒子の径と同程度に設定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記非単結晶シリコン膜は液体材料を用いて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記非単結晶シリコン膜を前記孔に配置された前記微粒子と接する深さまで溶融することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記非単結晶シリコン膜にレーザ光を照射することにより熱処理を加えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記略単結晶状態のシリコン膜をパターニングすることにより、前記単結晶状態のシリコン膜における前記孔を含まない領域に前記チャネル領域を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を備えることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を備えることを特徴とする電子デバイス。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004271542A JP2006086436A (ja) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | 半導体装置の製造方法、電気光学装置及び電子デバイス |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013505578A (ja) * | 2009-09-16 | 2013-02-14 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | パルストレインアニール法を使用する薄膜の固相再結晶化の方法 |
WO2018205482A1 (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | 英诺激光科技股份有限公司 | 一种利用激光加工的过滤膜及激光加工系统 |
-
2004
- 2004-09-17 JP JP2004271542A patent/JP2006086436A/ja active Pending
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