JP2007242723A - Process for fabricating electro-optical device - Google Patents

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Hiroyuki Matsuo
弘之 松尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for fabricating an electro-optical device in which a high performance switching element enabling high speed drive can be formed on a supporting substrate. <P>SOLUTION: A sticking film 210 is formed on one surface of a single crystal silicon substrate 200 and the side where the sticking film 210 is formed is stuck to a supporting substrate 10A. A semiconductor layer consisting of the single crystal silicon substrate 200 is formed by etching and patterning the single crystal silicon substrate 200 using mixture liquid of hydrofluoric acid and ozone water. A switching element is formed by using the semiconductor layer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electro-optical device.

従来、液晶表示装置等の電気光学装置を構成している電気光学装置用基板は、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコンやポリシリコンからなる薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)を備えている。このような薄膜トランジスタは、例えば単結晶シリコン上に形成されたMOSトランジスタに比べると欠陥が多く界面準位が大きいため、十分な電子移動度を得る事ができず、またトランジスタのOFF時のリーク電流が大きくなる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate for an electro-optical device that constitutes an electro-optical device such as a liquid crystal display device includes a thin film transistor (Thin Film Transistor) made of amorphous silicon or polysilicon formed on a glass substrate. Such a thin film transistor has a larger number of defects and a higher interface state than a MOS transistor formed on, for example, single crystal silicon, so that sufficient electron mobility cannot be obtained, and leakage current when the transistor is OFF Becomes larger.

そこで近年、ガラス基板上に単結晶シリコン層からなる半導体層を形成し、この半導体層からスイッチング素子等の半導体デバイスを形成することにより、素子の高速化や低消費電力化、高集積化等を可能とするSOI(Silicon on Insulator)技術が知られており、例えば上述した液晶表示装置等の電気光学装置におけるスイッチング素子を形成する基板に採用されている。   Therefore, in recent years, a semiconductor layer made of a single crystal silicon layer is formed on a glass substrate, and a semiconductor device such as a switching element is formed from this semiconductor layer, thereby increasing the speed of the element, lowering power consumption, and increasing integration. An SOI (Silicon on Insulator) technique that can be used is known, and is used for a substrate for forming a switching element in an electro-optical device such as the above-described liquid crystal display device.

このようなSOI技術を適用した電気光学装置は、支持基板に単結晶シリコンなどからなる単結晶半導体層を有する半導体基板を貼り合わせ、例えば研磨して薄膜単結晶半導体層を形成し、その薄膜単結晶半導体層から液晶駆動用のスイッチング素子が形成される。
このような薄膜単結晶半導体層を形成する方法として、例えば、多孔質シリコン単結晶基板にエピタキシャル成長により単結晶シリコン層を形成した後、該単結晶シリコン層側を支持基板に貼り合わせ、前記多孔質シリコン単結晶基板部分をエッチングによって全て除去し、薄膜化された単結晶シリコン層を支持基板上に形成する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−41505号公報
In an electro-optical device to which such SOI technology is applied, a thin film single crystal semiconductor layer is formed by bonding a semiconductor substrate having a single crystal semiconductor layer made of single crystal silicon or the like to a supporting substrate, and polishing the thin film single crystal semiconductor layer. A switching element for driving a liquid crystal is formed from the crystalline semiconductor layer.
As a method of forming such a thin film single crystal semiconductor layer, for example, after forming a single crystal silicon layer by epitaxial growth on a porous silicon single crystal substrate, the single crystal silicon layer side is bonded to a support substrate, and the porous There is a technique in which a silicon single crystal substrate portion is entirely removed by etching and a thin single crystal silicon layer is formed on a support substrate (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-41505

しかしながら、上記単結晶シリコン層から電気光学装置のスイッチング素子を形成する場合には、一般的にRIE(反応性イオンエッチング)等のドライエッチングによってパターニングされるため、形成された単結晶シリコン層(半導体層)は例えばプラズマ等のエッチングによるダメージを受けてしまう。このような単結晶シリコン層から形成されたスイッチング素子は、リーク電流が大きくトランジスタ特性が低く、電気光学装置の高速駆動を行うことができなかった。   However, when the switching element of the electro-optical device is formed from the single crystal silicon layer, since the patterning is generally performed by dry etching such as RIE (reactive ion etching), the formed single crystal silicon layer (semiconductor The layer) is damaged by etching such as plasma. A switching element formed from such a single crystal silicon layer has a large leakage current and low transistor characteristics, and the electro-optical device cannot be driven at high speed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、支持基板上に高速駆動を可能とする高性能なスイッチング素子を形成できる、電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an electro-optical device manufacturing method capable of forming a high-performance switching element capable of high-speed driving on a support substrate.

本発明の電気光学装置の製造方法は、単結晶シリコン基板の一方の面に貼着膜を形成し、該貼着膜が形成された側を支持基板に貼り合わせる工程と、前記単結晶シリコン基板を弗酸とオゾン水との混合液を用いてエッチングしパターニングすることにより前記単結晶シリコン基板からなる半導体層を形成する工程と、該半導体層を用いることでスイッチング素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。   The method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes a step of forming an adhesive film on one surface of a single crystal silicon substrate, and bonding the side on which the adhesive film is formed to a support substrate; and the single crystal silicon substrate Etching and patterning using a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water to form a semiconductor layer made of the single crystal silicon substrate, and forming a switching element using the semiconductor layer. It is characterized by having.

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、弗酸とオゾン水との混合液を用いたウエットエッチングにより単結晶シリコン基板をパターニングしているので、エッチング時の副生成物の発生や表面荒れ等のダメージが防止され欠陥や界面準位の低い半導体層を支持基板上に形成できる。そして、このような半導体層を用いることで、リーク電流の少ない高性能なスイッチング素子を製造できる。
したがって、高性能なスイッチング素子を備えた高速駆動を可能とする電気光学装置を提供することができる。
According to the method for manufacturing an electro-optical device of the present invention, since the single crystal silicon substrate is patterned by wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water, generation of by-products and surface roughness during etching are performed. Thus, a semiconductor layer having low defects and low interface states can be formed on the supporting substrate. By using such a semiconductor layer, a high-performance switching element with little leakage current can be manufactured.
Accordingly, it is possible to provide an electro-optical device that is capable of high-speed driving including a high-performance switching element.

また、上記電気光学装置の製造方法においては、前記単結晶シリコン基板として面方位(100)のものを用いるのが好ましい。
このようにすれば、上記弗酸とオゾン水との混合液が単結晶シリコン基板に対するエッチングレートが大きくなるので、前記マスクに対して大きな選択比を取ることができる。また、(110)面を露出するようにしてエッチングが異方的に進むので、パターニングされる半導体層の側面部分を傾斜面とすることができ、半導体層の表面積を増大できる。
よって、例えば半導体層上に絶縁膜を介してゲート電極を形成した場合、ゲート幅が大きくなりソース・ドレイン間に多くの電流を流すことのできるので、高性能なスイッチング素子を提供できる。
In the method of manufacturing the electro-optical device, it is preferable to use a single crystal silicon substrate having a plane orientation (100).
In this case, the mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water increases the etching rate with respect to the single crystal silicon substrate, so that a large selection ratio can be obtained with respect to the mask. Further, since the etching proceeds anisotropically so that the (110) plane is exposed, the side surface portion of the semiconductor layer to be patterned can be inclined, and the surface area of the semiconductor layer can be increased.
Therefore, for example, when a gate electrode is formed over a semiconductor layer via an insulating film, the gate width becomes large and a large amount of current can flow between the source and the drain, so that a high-performance switching element can be provided.

また、上記電気光学装置の製造方法においては、前記単結晶シリコン基板を熱酸化することにより、シリコン酸化物からなる前記貼着膜を形成するのが好ましい。
このようにすれば、単結晶シリコン基板と支持基板とを貼り合わせる際に必要となる貼着膜を簡便かつ確実に形成することができる。
In the electro-optical device manufacturing method, it is preferable that the single crystal silicon substrate is thermally oxidized to form the adhesive film made of silicon oxide.
In this way, it is possible to easily and reliably form an adhesive film required when the single crystal silicon substrate and the support substrate are bonded together.

また、上記電気光学装置の製造方法においては、前記単結晶シリコン基板として、予め半導体装置が形成されたものを用いるのが好ましい。
このようにすれば、電気光学装置における周辺回路として、例えば単結晶シリコン基板にCMOS等の半導体装置を予め形成しておくことで、単結晶シリコン基板から上記半導体層を形成する際の回路設計の自由度を向上できる。
In the method of manufacturing the electro-optical device, it is preferable to use a substrate in which a semiconductor device is formed in advance as the single crystal silicon substrate.
In this way, as a peripheral circuit in the electro-optical device, for example, by forming a semiconductor device such as a CMOS on a single crystal silicon substrate in advance, a circuit design for forming the semiconductor layer from the single crystal silicon substrate can be achieved. The degree of freedom can be improved.

また、上記電気光学装置の製造方法においては、前記半導体装置がCMOSであるのが好ましい。
このようにすれば、同一基板上に高速な駆動を可能とする周辺回路を形成することができ、高性能な電気光学装置を提供することができる。
In the method for manufacturing the electro-optical device, the semiconductor device is preferably a CMOS.
In this way, a peripheral circuit that enables high-speed driving can be formed on the same substrate, and a high-performance electro-optical device can be provided.

以下、本発明の電気光学装置の製造方法の一実施形態として、液晶表示装置(電気光学装置)を製造する場合について説明する。液晶表示装置の製造方法を説明するに先んじて、まず本製造方法によって得られた液晶表示装置の構成について図1から図5を参照して説明する。   Hereinafter, a case of manufacturing a liquid crystal display device (electro-optical device) will be described as an embodiment of a method for manufacturing an electro-optical device of the present invention. Prior to describing the manufacturing method of the liquid crystal display device, the configuration of the liquid crystal display device obtained by this manufacturing method will be described with reference to FIGS.

図1は、液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図2は、データ線、走査線、画素電極等が形成された素子基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図3は、図2のA−A´断面図である。また、各図においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層・各部材ごとに縮尺を異ならせてある。   FIG. 1 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display area of a liquid crystal display device. FIG. 2 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on an element substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes and the like are formed. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. Moreover, in each figure, in order to make each layer and each member large enough to be recognized on the drawing, the scale is varied for each layer and each member.

図1において、液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと画素電極9aをスイッチング制御するためのトランジスタ(スイッチング素子)30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aがトランジスタ30のソースに電気的に接続されている。なお、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記トランジスタ30を形成する工程において特徴を有したものとなっている。   In FIG. 1, a pixel electrode 9a and a transistor (switching element) 30 for controlling the switching of the pixel electrode 9a are formed in each of a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display area of the liquid crystal display device. The data line 6a to which the image signal is supplied is electrically connected to the source of the transistor 30. Note that the method of manufacturing the electro-optical device according to the present invention is characterized in the process of forming the transistor 30.

データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、・・・、Snは、この順に線順次に供給されてもよいし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給されるようにしてもよい。また、トランジスタ30のゲートには走査線(ゲート電極)3aが電気的に接続されており、走査線3aには、走査信号G1、G2、・・・、Gmが、この順に線順次で印加されるように構成されている。画素電極9aは、トランジスタ30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるトランジスタ30を一定期間だけオンすることにより、画像信号S1、S2、・・・、Snが、データ線6aから画素電極9aに書き込まれている。   The image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group of a plurality of adjacent data lines 6a. It may be. Further, a scanning line (gate electrode) 3a is electrically connected to the gate of the transistor 30, and scanning signals G1, G2,..., Gm are sequentially applied to the scanning line 3a in this order. It is comprised so that. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the transistor 30. By turning on the transistor 30 serving as a switching element for a certain period, the image signals S1, S2,. It is written in the pixel electrode 9a.

画素電極9aに書き込まれた画像信号S1、S2、・・・、Snは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、画素電極9aに印加される電圧レベルに応じて分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。そのため、液晶表示装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光(画像)が出射される。なお、この液晶表示装置がノーマリーホワイトモードを採用しているのであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードを採用しているのであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加するように構成されている。   Image signals S1, S2,..., Sn written to the pixel electrode 9a are held for a certain period between the counter electrodes formed on the counter substrate. The liquid crystal modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly according to the voltage level applied to the pixel electrode 9a. Therefore, light (image) having a contrast corresponding to the image signal is emitted from the liquid crystal display device. If this liquid crystal display device adopts a normally white mode, the transmittance for incident light decreases according to the voltage applied in units of each pixel, and a normally black mode is adopted. In this case, the transmittance for incident light is increased in accordance with the voltage applied in units of pixels.

また、画素電極9aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列となるように蓄積容量70が形成されている。蓄積容量70は走査線3aに並んで設けられるとともに、後述するように、固定電位側容量電極が含まれるとともに定電位に固定された容量線300が含まれるように構成されている。   A storage capacitor 70 is formed in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. The storage capacitor 70 is provided side by side with the scanning line 3a, and is configured to include a fixed potential side capacitor electrode and a capacitor line 300 fixed to a constant potential, as will be described later.

以下では、上記データ線6a、走査線3a、トランジスタ30等による、上述のような回路動作が実現される液晶表示装置の構成について、図2および図3を参照して説明する。図3に示すように、本実施形態の液晶装置は、データ線6a、走査線3a、トランジスタ30等が形成されている素子基板10と、これに対向配置された対向基板20と、前記両基板10,20に挟持された液晶層50とを備えて構成されている。   Hereinafter, a configuration of a liquid crystal display device in which the above-described circuit operation is realized by the data line 6a, the scanning line 3a, the transistor 30, and the like will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the liquid crystal device according to the present embodiment includes an element substrate 10 on which data lines 6a, scanning lines 3a, transistors 30 and the like are formed, a counter substrate 20 disposed opposite thereto, and both the substrates. And a liquid crystal layer 50 sandwiched between 10 and 20.

素子基板10は、石英等の透光性材料からなる基板本体(支持基板)10Aとその液晶層50側表面に形成された画素電極9a、トランジスタ30等を主体として構成されており、対向基板20はガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体20Aとその液晶層50側表面に形成された対向電極21とを主体として構成されている。なお、本実施形態では、前記基板本体10A,20Aとして、いずれもガラス基板を用いている。   The element substrate 10 is mainly composed of a substrate body (support substrate) 10A made of a light-transmitting material such as quartz, a pixel electrode 9a formed on the surface of the liquid crystal layer 50, a transistor 30, and the like. Is mainly composed of a substrate body 20A made of a translucent material such as glass or quartz and a counter electrode 21 formed on the surface of the liquid crystal layer 50 side. In the present embodiment, glass substrates are used as the substrate bodies 10A and 20A.

素子基板10を構成する基板本体10A上には、図3に示すように、下から順に絶縁層15、第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁膜42、第3層間絶縁膜43が設けられている。そして、基板本体10Aと絶縁層15との間には下側遮光膜11aが設けられ、絶縁層15と第1層間絶縁膜41との間にはトランジスタ30および走査線3aが設けられている。第1層間絶縁膜41と第2層間絶縁膜42との間には蓄積容量70が設けられ、第2層間絶縁膜42と第3層間絶縁膜43との間にはデータ線6aが形成されている。   As shown in FIG. 3, an insulating layer 15, a first interlayer insulating film 41, a second interlayer insulating film 42, and a third interlayer insulating film 43 are provided in order from the bottom on the substrate body 10 </ b> A constituting the element substrate 10. ing. A lower light-shielding film 11a is provided between the substrate body 10A and the insulating layer 15, and a transistor 30 and a scanning line 3a are provided between the insulating layer 15 and the first interlayer insulating film 41. A storage capacitor 70 is provided between the first interlayer insulating film 41 and the second interlayer insulating film 42, and a data line 6 a is formed between the second interlayer insulating film 42 and the third interlayer insulating film 43. Yes.

第3層間絶縁膜43の上には、図3に示すように、画素電極9aが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けられている。
画素電極9aは、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜から形成され、配向膜16は、例えばポリイミド膜等の透明な有機膜から形成されている。また、前記画素電極9aは、図2に示すように、基板本体10A上にマトリクス状に複数設けられており(点線部9a´により輪郭が示されている)、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6aおよび走査線3aが設けられている。
As shown in FIG. 3, the pixel electrode 9 a is provided on the third interlayer insulating film 43, and the alignment film 16 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided above the pixel electrode 9 a. ing.
The pixel electrode 9a is formed of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film, and the alignment film 16 is formed of a transparent organic film such as a polyimide film. Further, as shown in FIG. 2, a plurality of the pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the substrate body 10A (the outline is indicated by a dotted line portion 9a ′), and the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9a are provided. A data line 6a and a scanning line 3a are provided along each.

データ線6aは、アルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜から形成されている。走査線3aは、半導体層(単結晶半導体層)1aのうち図中右下がりの斜線領域で示したチャネル領域1a´に対向するように配置されており、走査線3aはゲート電極として機能する。すなわち、走査線3aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に走査線3aの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のトランジスタ30が設けられている。   The data line 6a is formed from a metal film such as an aluminum film or an alloy film. The scanning line 3a is disposed so as to face the channel region 1a ′ indicated by the hatched region in the semiconductor layer (single crystal semiconductor layer) 1a in the lower right direction in the drawing, and the scanning line 3a functions as a gate electrode. In other words, each of the intersections of the scanning line 3a and the data line 6a is provided with a pixel switching transistor 30 in which the main line portion of the scanning line 3a is opposed to the channel region 1a ′ as a gate electrode.

トランジスタ30は、図3に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有している。その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線3aと、単結晶シリコン層からなり走査線3aからの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a´と、走査線3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜2と、半導体層1aにおける低濃度ソース領域(ソース領域、低濃度領域)1bと、低濃度ドレイン領域(ドレイン領域、低濃度領域)1cと、高濃度ソース領域(ソース領域、高濃度領域)1dと、高濃度ドレイン領域(ドレイン領域、高濃度領域)1eとを備えている。   As shown in FIG. 3, the transistor 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure. As the constituent elements, as described above, the scanning line 3a functioning as a gate electrode, the channel region 1a ′ of the semiconductor layer 1a formed of a single crystal silicon layer and having a channel formed by the electric field from the scanning line 3a, the scanning line A gate insulating film 2 that insulates the semiconductor layer 1a, a lightly doped source region (source region, lightly doped region) 1b, a lightly doped drain region (drain region, lightly doped region) 1c, A concentration source region (source region, high concentration region) 1d and a high concentration drain region (drain region, high concentration region) 1e are provided.

ここで、前記トランジスタ30の概略構成について説明する。
図4に示すように、基板本体10A上に絶縁層15を介して形成された半導体層1aと直交する方向(図3中、B−B´線矢視方向)に沿って、ゲート絶縁膜2を介してゲート電極3aが形成されている。ゲート絶縁膜2としては誘電率の高い材料を用いるのが好ましい。また、ゲート電極3aはポリSiに限らず、メタルゲート電極でもかまわない。
Here, a schematic configuration of the transistor 30 will be described.
As shown in FIG. 4, the gate insulating film 2 extends along a direction orthogonal to the semiconductor layer 1 a formed on the substrate body 10 </ b> A via the insulating layer 15 (in the direction of the arrow BB ′ in FIG. 3). A gate electrode 3a is formed via the. As the gate insulating film 2, it is preferable to use a material having a high dielectric constant. The gate electrode 3a is not limited to poly-Si, and may be a metal gate electrode.

そして、ゲート電極3aを挟んで前記半導体層1aにはソース・ドレイン領域(1b,1c,1d,1e)が形成されている。なお、半導体層1aの側面は、後述する異方性エッチング工程により、(110)面が露出し傾斜面35をなしている。   Source / drain regions (1b, 1c, 1d, 1e) are formed in the semiconductor layer 1a with the gate electrode 3a interposed therebetween. The side surface of the semiconductor layer 1a has an inclined surface 35 with the (110) plane exposed by an anisotropic etching process described later.

すなわち、ゲート電極3aは上記傾斜面35上にゲート絶縁膜2を介して形成されているので、平面視(素子基板10に垂直側から視た場合)した際のゲート幅は略同等であるが、前記傾斜面35に沿って形成された部だけ実質長を長く取ることが可能となる。このような構成により、ソース・ドレイン間に流れる電流を増大させることができ、高速駆動を可能とする高性能なものとなっている。   That is, since the gate electrode 3a is formed on the inclined surface 35 with the gate insulating film 2 interposed therebetween, the gate width when viewed in plan (when viewed from the side perpendicular to the element substrate 10) is substantially the same. Only a portion formed along the inclined surface 35 can have a substantial length. With such a configuration, the current flowing between the source and the drain can be increased, so that high performance is achieved that enables high-speed driving.

また、この異方性エッチング工程は、後述するように弗酸とオゾン水との混合液をエッチング液として用いているので、エッチング処理面の表面荒れが低減されたものとなっている(図10参照)。よって、エッチングによる表面荒れによる欠陥が防止され、界面準位密度の小さい半導体層1aとなっている。   In addition, since the anisotropic etching process uses a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water as an etching solution as will be described later, the surface roughness of the etched surface is reduced (FIG. 10). reference). Therefore, defects due to surface roughness due to etching are prevented, and the semiconductor layer 1a has a low interface state density.

また、蓄積容量70は、図3に示すように、画素電位側容量電極として働く中継層(容量電極)71と、固定電位側容量電極として働く容量線300の一部とが、誘電体膜(容量絶縁膜)75を介して対向配置されることにより形成されている。
中継層71は、後述するコンタクトホール83、85を介して、トランジスタ30の高濃度ドレイン領域1eおよび画素電極9aに電気的に接続されるように形成されるとともに、例えばポリシリコン膜などの導電性材料からなり、上述のように画素電位側容量電極として機能する。なお、中継層71は、ポリシリコン膜から形成されてもよいし、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から形成されてもよい。
Further, as shown in FIG. 3, the storage capacitor 70 includes a relay layer (capacitance electrode) 71 that functions as a pixel potential side capacitance electrode and a part of a capacitance line 300 that functions as a fixed potential side capacitance electrode. (Capacitance insulating film) 75 is disposed so as to face each other.
The relay layer 71 is formed so as to be electrically connected to the high-concentration drain region 1e of the transistor 30 and the pixel electrode 9a through contact holes 83 and 85, which will be described later, and is made of a conductive material such as a polysilicon film. It is made of a material and functions as a pixel potential side capacitor electrode as described above. The relay layer 71 may be formed of a polysilicon film, or may be formed of a single layer film or a multilayer film containing a metal or an alloy.

容量線300は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり、前述のように固定電位側容量電極として機能する。容量線300は、図2に示すように平面的に見ると、走査線3aの形成領域と重なるように形成されている。より具体的には容量線300は、走査線3aに沿って延びる本線部と、図中、データ線6aと交差する各個所からデータ線6aに沿って上方にそれぞれ突出した突出部と、コンタクトホール85に対応する個所が僅かに凹んだ凹み部とを備えている。
容量線300は、高融点金属を含む導電性遮光膜から形成されることが好ましく、蓄積容量70の固定電位側容量電極としての機能のほか、トランジスタ30の上側において入射光からトランジスタ30を遮光する遮光層としての機能をもつ。
The capacitor line 300 is made of a conductive film containing, for example, a metal or an alloy, and functions as a fixed potential side capacitor electrode as described above. The capacitance line 300 is formed so as to overlap with the formation region of the scanning line 3a when viewed in plan as shown in FIG. More specifically, the capacitor line 300 includes a main line portion extending along the scanning line 3a, a protruding portion protruding upward along the data line 6a from each portion intersecting the data line 6a in the drawing, and a contact hole. A portion corresponding to 85 is provided with a recessed portion that is slightly recessed.
The capacitor line 300 is preferably formed of a conductive light-shielding film containing a refractory metal, and functions as a fixed potential side capacitor electrode of the storage capacitor 70 and shields the transistor 30 from incident light above the transistor 30. It functions as a light shielding layer.

また、容量線300は、好ましくは、画素電極9aが配置された画像表示領域10a(図4参照)からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、データ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位でもよい。
誘電体膜75は、図3に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成されている。
Further, the capacitor line 300 preferably extends from the image display region 10a (see FIG. 4) in which the pixel electrode 9a is disposed to the periphery thereof, and is electrically connected to a constant potential source to be a fixed potential. . As such a constant potential source, a constant potential source of a positive power source or a negative power source supplied to the data line driving circuit 101 or a constant potential supplied to the counter electrode 21 of the counter substrate 20 may be used.
As shown in FIG. 3, the dielectric film 75 is composed of a silicon oxide film such as a relatively thin HTO (High Temperature Oxide) film having a thickness of about 5 to 200 nm, a silicon nitride film, or the like.

第2層間絶縁膜42および第3層間絶縁膜43には、図3に示すように、第2層間絶縁膜42および第3層間絶縁膜43を貫通するようにコンタクトホール85が穿設されている。
第1層間絶縁膜41および第2層間絶縁膜42には、トランジスタ30の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が穿設されている。
また、第1層間絶縁膜41には、高濃度ドレイン領域1eと蓄積容量70の中継層71とを電気的に接続するコンタクトホール83が穿設されている。
これら第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁膜42、第3層間絶縁膜43は、例えばシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、絶縁性を有する材料から形成されている。
As shown in FIG. 3, a contact hole 85 is formed in the second interlayer insulating film 42 and the third interlayer insulating film 43 so as to penetrate the second interlayer insulating film 42 and the third interlayer insulating film 43. .
In the first interlayer insulating film 41 and the second interlayer insulating film 42, a contact hole 81 for electrically connecting the high concentration source region 1d of the transistor 30 and the data line 6a is formed.
The first interlayer insulating film 41 is provided with a contact hole 83 that electrically connects the high concentration drain region 1 e and the relay layer 71 of the storage capacitor 70.
The first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, and the third interlayer insulating film 43 are made of an insulating material such as a silicate glass film, a silicon nitride film, or a silicon oxide film.

トランジスタ30の下側領域には、図2および図3に示したように、下側遮光膜11aが設けられている。下側遮光膜11aは、格子状にパターニングされており、これにより各画素の開口領域を規定している。
なお、開口領域の規定は、図2中縦方向に延びるデータ線6aと図2中横方向に延びる容量線300とが相交差して形成されることによってなされている。
また、下側遮光膜11aについても、前述の容量線300の場合と同様に、その電位変動がトランジスタ30に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
In the lower region of the transistor 30, as shown in FIGS. 2 and 3, a lower light-shielding film 11a is provided. The lower light-shielding film 11a is patterned in a lattice pattern, thereby defining an opening area of each pixel.
Note that the opening region is defined by the intersection of the data line 6a extending in the vertical direction in FIG. 2 and the capacitor line 300 extending in the horizontal direction in FIG.
Similarly to the case of the capacitance line 300, the lower light-shielding film 11a is also extended from the image display region to the periphery thereof in order to prevent the potential fluctuation from adversely affecting the transistor 30. Connect to a constant potential source.

対向基板20には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設けられている。対向電極21は、前述の画素電極9aと同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜から形成されており、配向膜22は、例えばポリイミド膜等の透明な有機膜からなっている。また、前記基板10,20間に挟持されている液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマチック液晶を混合した液晶からなり、前記一対の配向膜16,22間で所定の配向状態をとる。   A counter electrode 21 is provided on the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment film 22 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided below the counter electrode 21. The counter electrode 21 is formed of a transparent conductive film such as an ITO film, for example, like the pixel electrode 9a described above, and the alignment film 22 is formed of a transparent organic film such as a polyimide film. The liquid crystal layer 50 sandwiched between the substrates 10 and 20 is made of, for example, a liquid crystal in which one or several types of nematic liquid crystals are mixed, and takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films 16 and 22.

(液晶表示装置の全体構成)
以上のように構成された液晶表示装置の全体構成を図5を参照して説明する。なお、図5(a)は、液晶表示装置を対向基板20の側からみた平面図であり、図5(b)は図5(a)中に示されるH−H´矢視の液晶表示装置の側断面図である。
(Overall configuration of liquid crystal display device)
The overall configuration of the liquid crystal display device configured as described above will be described with reference to FIG. 5A is a plan view of the liquid crystal display device as viewed from the counter substrate 20 side, and FIG. 5B is a liquid crystal display device taken along the line HH ′ shown in FIG. 5A. FIG.

液晶表示装置は、図5(a),(b)に示すように、素子基板10と対向基板20とが対向配置されている。素子基板10と対向基板20との間には、液晶層50が封入されており、素子基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。また、このシール材52中には、両基板間の距離(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のギャップ材(スペーサ)が散布されている。   In the liquid crystal display device, as shown in FIGS. 5A and 5B, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are arranged to face each other. A liquid crystal layer 50 is sealed between the element substrate 10 and the counter substrate 20, and the element substrate 10 and the counter substrate 20 are provided with a sealing material 52 provided in a seal region located around the image display region 10a. Are bonded to each other. Further, in the sealing material 52, a gap material (spacer) such as glass fiber or glass beads for dispersing the distance between the two substrates (inter-substrate gap) to a predetermined value is dispersed.

シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することによりデータ線6aを駆動するデータ線駆動回路101および外部回路接続端子102が素子基板10の一辺に沿って設けられており、走査線3aに走査信号を所定のタイミングで供給することにより、走査線3aを駆動する走査線駆動回路104が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。   In a region outside the sealing material 52, a data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 for driving the data line 6a by supplying an image signal to the data line 6a at a predetermined timing along one side of the element substrate 10. A scanning line driving circuit 104 that drives the scanning line 3a by supplying a scanning signal to the scanning line 3a at a predetermined timing is provided along two sides adjacent to the one side.

素子基板10の残る一辺には、画像表示領域10aの両側に設けられた走査線駆動回路104間をつなぐための複数の配線105が設けられている。また、対向基板20のコーナ部の少なくとも一箇所においては、素子基板10と対向基板20との間で電気的に導通をとるための導通材106が設けられている。   On the remaining side of the element substrate 10, a plurality of wirings 105 are provided for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area 10a. Further, at least one corner portion of the counter substrate 20 is provided with a conductive material 106 for electrical connection between the element substrate 10 and the counter substrate 20.

(液晶表示装置の製造方法)
次に、上記液晶表示装置を製造する方法について説明する。
まず図6(a)では、素子基板10を構成する基板材料として、ガラス基板からなる基板本体(支持基板)10Aを用意する。ここで、好ましくはN(窒素)等の不活性ガス雰囲気下、約850〜1300℃、より好ましくは1000℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおいて素子基板10に生じる歪みを少なくする前処理を行っている。
(Manufacturing method of liquid crystal display device)
Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device will be described.
First, in FIG. 6A, a substrate body (supporting substrate) 10 </ b> A made of a glass substrate is prepared as a substrate material constituting the element substrate 10. Here, preferably, annealing is performed at a high temperature of about 850 to 1300 ° C., more preferably 1000 ° C. in an inert gas atmosphere such as N 2 (nitrogen), and distortion generated in the element substrate 10 in a high-temperature process to be performed later is performed. Pre-processing to reduce is performed.

このように処理された基板本体10Aの全面に、Ti、Cr、W、Ta、MoおよびPdのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等を、スパッタリング法などにより、100〜500nm程度の膜厚、好ましくは約200nmの膜厚の遮光層を形成する。その後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、下側遮光膜11aを所定のパターンに形成する。   On the entire surface of the substrate main body 10A thus treated, a single metal, an alloy, a metal silicide, or the like containing at least one of Ti, Cr, W, Ta, Mo, and Pd is formed by sputtering or the like. A light shielding layer having a thickness of about 500 nm, preferably about 200 nm is formed. Thereafter, the lower light-shielding film 11a is formed in a predetermined pattern by photolithography and etching.

続いて、下側遮光膜11aの上に、例えば、常圧又は減圧CVD法等によりTEOS(テトラ・エチル・オルソ・シリケート)ガス、TEB(テトラ・エチル・ボートレート)ガス、TMOP(テトラ・メチル・オキシ・フォスレート)ガス等を用いて、NSG(ノンドープトシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)などのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等からなる下地酸化膜12を形成する。
次に、下地酸化膜12の表面をCMP(化学的機械研磨)法などの方法を用いて研磨し、図6(b)に示すように、下地酸化膜12の表面を平坦化する。下地酸化膜12の膜厚については、約400〜1000nm程度、より好ましくは800nm程度とする。
Subsequently, on the lower light-shielding film 11a, for example, TEOS (tetraethyl orthosilicate) gas, TEB (tetraethyl boatate) gas, TMOP (tetramethylmethyl) by atmospheric pressure or reduced pressure CVD method or the like.・ Silicate glass films such as NSG (non-doped silicate glass), PSG (phosphorus silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG (boron phosphorus silicate glass), silicon nitride film, using oxy-phosphorate gas, etc. Then, a base oxide film 12 made of a silicon oxide film or the like is formed.
Next, the surface of the base oxide film 12 is polished using a method such as CMP (Chemical Mechanical Polishing), and the surface of the base oxide film 12 is planarized as shown in FIG. The thickness of the base oxide film 12 is about 400 to 1000 nm, more preferably about 800 nm.

続いて、基板本体10Aと面方位(100)の単結晶シリコン基板200との貼り合わせを行う。まず、上記単結晶シリコン基板200を用意する。ここで、この単結晶シリコン基板200は、貼り合わせ面(便宜上、以下の説明では裏面側と呼ぶ)側を研磨し、厚さが5〜150μm程度となっている。なお、図7(a)〜(d)に示される基板本体10Aは、図6(b)の一部分を取り出して異なる縮尺で示したものであって、下側遮光膜11aの図示を省略している。   Subsequently, the substrate main body 10A and the single crystal silicon substrate 200 having the plane orientation (100) are bonded to each other. First, the single crystal silicon substrate 200 is prepared. Here, the single crystal silicon substrate 200 has a bonded surface (referred to as a back surface side in the following description) for polishing, and has a thickness of about 5 to 150 μm. The substrate body 10A shown in FIGS. 7A to 7D is a part of FIG. 6B taken out and shown at a different scale, and the illustration of the lower light shielding film 11a is omitted. Yes.

図7(a)に示すように、単結晶シリコン基板200の裏面側を熱酸化することにより、シリコン酸化膜(貼着膜)210を形成する。ここで、上述した下地酸化膜12、及びシリコン酸化膜210は、単結晶シリコン基板200と基板本体10Aとの密着性を確保するために形成されたものである。このシリコン酸化膜210の厚さは、後述する接合工程において貼り合わせ面が親水性となる厚さ以上であればよいが、具体的に本実施形態では200nm程度に形成した。   As shown in FIG. 7A, a silicon oxide film (adhesion film) 210 is formed by thermally oxidizing the back surface side of the single crystal silicon substrate 200. Here, the base oxide film 12 and the silicon oxide film 210 described above are formed to ensure adhesion between the single crystal silicon substrate 200 and the substrate body 10A. The thickness of the silicon oxide film 210 may be equal to or greater than the thickness at which the bonding surface becomes hydrophilic in a bonding process described later, but specifically, in this embodiment, the silicon oxide film 210 is formed to have a thickness of about 200 nm.

また、単結晶シリコン基板200には、水素イオン(H)が、例えば加速電圧100keV、ドーズ量10×1016/cmにて注入されている。このイオン注入工程は単結晶シリコン基板200から生成され、半導体層を構成する単結晶シリコン層の膜厚を制御するためのもので、水素イオンの加速電圧を変えて水素イオンの注入深さを変えることにより、基板本体10A上に所望の膜厚の単結晶シリコン層を形成できるようになっている。なお、図7(a)〜(c)中に示される一点鎖線は、上記イオン注入工程による水素イオン注入層205の位置を示すものである。 In addition, hydrogen ions (H + ) are implanted into the single crystal silicon substrate 200 at, for example, an acceleration voltage of 100 keV and a dose of 10 × 10 16 / cm 2 . This ion implantation process is for controlling the film thickness of the single crystal silicon layer that is generated from the single crystal silicon substrate 200 and forms the semiconductor layer. The hydrogen ion acceleration voltage is changed to change the hydrogen ion implantation depth. Thus, a single crystal silicon layer having a desired film thickness can be formed on the substrate body 10A. 7A to 7C indicate the position of the hydrogen ion implantation layer 205 in the ion implantation process.

次に、図7(b)に示すように、単結晶シリコン基板200の酸化膜210側の表面と、上記基板本体10Aの下地酸化膜12側の表面とを接合させ、酸化膜210、12を介して単結晶シリコン基板200を貼り合わせる。具体的な貼り合わせ工程としては、例えば300℃で2時間熱処理することにより2枚の基板を直接貼り合わせる方法を採用した。よって基板表面のOH基の作用により、図7(c)に示すように単結晶シリコン基板200と基板本体10Aとが絶縁層(酸化膜210、12)15を介して貼り合わされたものとなる。その後、さらに450℃にて再び熱処理することにより貼り合わせ強度を高めることが望ましい。   Next, as shown in FIG. 7B, the surface on the oxide film 210 side of the single crystal silicon substrate 200 and the surface on the base oxide film 12 side of the substrate body 10A are joined together, and the oxide films 210 and 12 are bonded. Then, the single crystal silicon substrate 200 is bonded. As a specific bonding process, for example, a method of directly bonding two substrates by heat treatment at 300 ° C. for 2 hours was adopted. Therefore, due to the action of the OH group on the substrate surface, the single crystal silicon substrate 200 and the substrate body 10A are bonded together via the insulating layers (oxide films 210 and 12) 15 as shown in FIG. Thereafter, it is desirable to further increase the bonding strength by performing heat treatment again at 450 ° C.

次に、基板本体10Aに貼り合わされた単結晶シリコン基板200を例えば200nm程度に薄膜化することで単結晶シリコン層を形成する。
この薄膜化は、貼り合わされた単結晶シリコン基板200と基板本体10Aとを窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で350℃〜700℃の熱処理を施すことにより、上記水素イオン注入層205の位置で単結晶シリコン基板200の一部を剥離する。なお、剥離した後の単結晶シリコン基板200については、そのまま他の単結晶シリコン層の作製等に用いることができる。
Next, the single crystal silicon substrate 200 bonded to the substrate body 10A is thinned to about 200 nm, for example, to form a single crystal silicon layer.
This thinning is performed by subjecting the bonded single crystal silicon substrate 200 and the substrate body 10A to a heat treatment at 350 ° C. to 700 ° C. in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, whereby the position of the hydrogen ion implanted layer 205 is changed. A part of the single crystal silicon substrate 200 is peeled off. Note that the single crystal silicon substrate 200 after peeling can be used as it is for manufacturing other single crystal silicon layers.

この剥離現象は、水素イオン注入層205に形成された欠陥層領域に注入されたイオンによりマイクロキャビティが生じ、半導体結晶の結合が分断されるために生じるもので、水素イオン注入層205におけるイオン濃度のピーク位置でより顕著なものとなる。すなわち、熱処理によって剥離される位置はイオン濃度のピーク位置、つまり水素イオン注入層205と略一致する。
以上の工程により、基板本体10A上には絶縁層15を介して約200nm±5nm程度の単結晶シリコン層201が形成される。
This exfoliation phenomenon occurs because a microcavity is generated by ions implanted in the defect layer region formed in the hydrogen ion implantation layer 205 and the bonding of the semiconductor crystal is broken, and the ion concentration in the hydrogen ion implantation layer 205 is reduced. The peak position becomes more prominent. That is, the position peeled off by the heat treatment substantially coincides with the peak position of the ion concentration, that is, the hydrogen ion implanted layer 205.
Through the above steps, a single crystal silicon layer 201 of about 200 nm ± 5 nm is formed on the substrate body 10A via the insulating layer 15.

ところで、単結晶シリコン層201の膜厚については、前述した単結晶シリコン基板200に対して行う水素イオン注入の加速電圧を変えることにより、例えば10nm〜3000nmの範囲で任意に形成することができる。なお、薄膜化した単結晶シリコン層201を得る方法としては、上述した方法・プロセスに限定されるものではなく、単結晶シリコン基板200の表面を研磨して膜厚を3〜5μmとした後、PACE(Plasma Assisted Chemical Etching)法によってその膜厚を0.05〜0.8μm程度までエッチングして仕上げる方法や、多孔質シリコン上に形成したエピタキシャルシリコン層を、多孔質シリコン層の選択エッチングによって貼り合わせ基板上に転写するELTRAN(Epitaxial Layer Transfer)法などその他のSOI基板の一般的な製造方法によっても得ることができる。   By the way, the film thickness of the single crystal silicon layer 201 can be arbitrarily formed in the range of, for example, 10 nm to 3000 nm by changing the acceleration voltage of hydrogen ion implantation performed on the single crystal silicon substrate 200 described above. Note that the method of obtaining the thinned single crystal silicon layer 201 is not limited to the above-described method and process, and after polishing the surface of the single crystal silicon substrate 200 to a film thickness of 3 to 5 μm, A method in which the film thickness is etched to about 0.05 to 0.8 μm by the PACE (Plasma Assisted Chemical Etching) method or an epitaxial silicon layer formed on the porous silicon is pasted by selective etching of the porous silicon layer. It can also be obtained by other general manufacturing methods for SOI substrates such as ELTRAN (Epitaxial Layer Transfer) method for transferring onto a laminated substrate.

次に、上記単結晶シリコン層201をエッチングしてトランジスタを構成する半導体層1aを形成する。
まず、図8(a)に示すように、単結晶シリコン層201の表面を熱酸化することで熱酸化膜(SiO膜)を形成した後、該熱酸化膜をパターニングすることでマスクMを形成する。なお、前記単結晶シリコン層201上にスパッタ法やCVD法等の公知の方法によってSiO膜やSi膜を形成し、前記スイッチング素子に対応した形状にパターニングされたマスクMを形成する。
Next, the single crystal silicon layer 201 is etched to form a semiconductor layer 1a constituting a transistor.
First, as shown in FIG. 8A, after the surface of the single crystal silicon layer 201 is thermally oxidized to form a thermal oxide film (SiO 2 film), the mask M is formed by patterning the thermal oxide film. Form. A SiO 2 film or a Si 3 N 4 film is formed on the single crystal silicon layer 201 by a known method such as a sputtering method or a CVD method, and a mask M patterned into a shape corresponding to the switching element is formed. .

次いで、図8(b)に示すように、弗酸濃度0.05%〜2%、オゾン濃度3〜50ppmの混合溶液をエッチング液とし上記マスクMを用いて、前記単結晶シリコン層201をエッチングする。なお、上記の濃度規定のための「%」は重量パーセント(wt%)を意味するものとする。   Next, as shown in FIG. 8B, the single crystal silicon layer 201 is etched using the mask M using a mixed solution having a hydrofluoric acid concentration of 0.05% to 2% and an ozone concentration of 3 to 50 ppm as an etchant. To do. Note that “%” for the above-mentioned concentration regulation means weight percent (wt%).

ここで、弗酸とオゾン水との混合液による熱酸化膜のエッチングレートとSi基板のエッチングレートのデータを図9に示す。図9に示すように、弗酸とオゾン混合溶液を用いると、Si(シリコン)、すなわち単結晶シリコン層201のエッチングレートはオゾン濃度に依存する。そこで、弗酸とオゾン濃度を適宜選択することにより、熱酸化膜のエッチングレートとSi基板のエッチングレートを任意に設定できる。   Here, FIG. 9 shows data of the etching rate of the thermal oxide film and the etching rate of the Si substrate by the mixed liquid of hydrofluoric acid and ozone water. As shown in FIG. 9, when a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone is used, the etching rate of Si (silicon), that is, the single crystal silicon layer 201 depends on the ozone concentration. Accordingly, the etching rate of the thermal oxide film and the etching rate of the Si substrate can be arbitrarily set by appropriately selecting the hydrofluoric acid and ozone concentrations.

混合比率の実用範囲としては、弗化水素0.05〜2%、オゾン3〜50ppmとなっている。このとき、熱酸化膜(SiO膜)から構成されるマスクMのエッチングレートは0.5〜13nm/min、単結晶シリコン層201のエッチングレートは15〜100nm/min程度となる。本実施形態では、弗化水素0.05%、オゾン50ppmとする混合液をエッチング液として用い、マスク(熱酸化膜)13と単結晶シリコン基板200とのエッチング選択比を十分に確保した。 The practical range of the mixing ratio is 0.05 to 2% hydrogen fluoride and 3 to 50 ppm ozone. At this time, the etching rate of the mask M composed of the thermal oxide film (SiO 2 film) is 0.5 to 13 nm / min, and the etching rate of the single crystal silicon layer 201 is about 15 to 100 nm / min. In this embodiment, a mixed solution of 0.05% hydrogen fluoride and 50 ppm of ozone is used as an etching solution, and an etching selectivity between the mask (thermal oxide film) 13 and the single crystal silicon substrate 200 is sufficiently ensured.

本実施形態では、上述したように面方位(100)の単結晶シリコン基板200をエッチングしているので、図8(b)に示したように側面が傾斜面35となる台形形状の半導体層1aが形成される。この理由として、上記単結晶シリコン基板200をエッチングする際に、(100)面に比べてエッチングレートの遅い(110)面が析出することにより傾斜面となるためである。   In the present embodiment, since the single crystal silicon substrate 200 with the plane orientation (100) is etched as described above, the trapezoidal semiconductor layer 1a whose side surface becomes the inclined surface 35 as shown in FIG. 8B. Is formed. This is because, when the single crystal silicon substrate 200 is etched, the (110) plane, which has a slower etching rate than the (100) plane, precipitates to form an inclined plane.

ところで、上記混合液を用いたエッチングの処理面は、表面荒れを少なくすることができる。図10は、上記混合液を用いたエッチング処理後の半導体層1aの表面荒れの状態における測定結果を示したものである。
図10に示すように、例えばアンモニアと過酸化水素との混合液(APM)でエッチング工程を行うと、Ra=2以上となり単結晶シリコン層201における表面荒れがひどくなった。
By the way, the roughened surface of the etching surface using the above-mentioned mixed liquid can be reduced. FIG. 10 shows a measurement result in a state of surface roughness of the semiconductor layer 1a after the etching process using the above mixed solution.
As shown in FIG. 10, for example, when the etching process is performed with a mixed solution (APM) of ammonia and hydrogen peroxide, Ra = 2 or more, and the surface roughness of the single crystal silicon layer 201 becomes severe.

これに対して、本発明を採用すれば、弗酸とオゾン水との混合液にてエッチングする前のベアSi(単結晶シリコン基板200)では表面ラフネスRa=0.18であったのに対し、混合液にてエッチングするとRa=0.14となり、表面荒れが低減することが確認できた。すなわち、本実施形態のように弗酸とオゾン水との混合液を用いて単結晶シリコン層201をエッチングすることにより、表面荒れの少ない半導体層1aを形成できる。また、上記混合液を用いてエッチングされた面にはエッチングによる副生成物が形成されることがない。   On the other hand, if the present invention is adopted, the surface roughness Ra = 0.18 in bare Si (single crystal silicon substrate 200) before etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water. When etched with the mixed solution, Ra = 0.14, and it was confirmed that the surface roughness was reduced. That is, the semiconductor layer 1a with less surface roughness can be formed by etching the single crystal silicon layer 201 using a mixed liquid of hydrofluoric acid and ozone water as in this embodiment. Further, no by-product due to etching is formed on the surface etched using the above mixed solution.

したがって、単結晶シリコン層201をエッチングするに際し、弗酸とオゾン水との混合液を用いることで、エッチングによる表面荒れによる欠陥を防止し、界面準位密度の小さい半導体層1aが得られる。この半導体層1aは、上述した液晶表示装置のスイッチング素子であるトランジスタ30を構成するためのものである。
弗酸とオゾン水の混合薬によるエッチング処理の後、水洗を行い、乾燥機で乾燥する。そして、マスクMを除去した後、次工程に進む。
Therefore, when the single crystal silicon layer 201 is etched, a liquid mixture of hydrofluoric acid and ozone water is used, so that defects due to surface roughness due to etching can be prevented and the semiconductor layer 1a having a low interface state density can be obtained. The semiconductor layer 1a is for constituting the transistor 30 which is a switching element of the liquid crystal display device described above.
After etching with a mixture of hydrofluoric acid and ozone water, it is washed with water and dried in a dryer. Then, after removing the mask M, the process proceeds to the next step.

なお、上述した弗酸とオゾン水との混合液での処理方法は混合液に浸漬するバッチ式でも、ノズルから混合液を吐出し、1枚ずつ処理する枚葉式でもかまわない。弗酸濃度範囲、オゾン濃度範囲が上記濃度範囲であれば、連続的にオゾンを生成し、薬液を使い捨てるシーケンスでも、循環弗酸溶液へオゾンガスを溶解する循環システムでもかまわない。   The treatment method using a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water described above may be a batch method in which the mixed solution is immersed in a mixed solution, or a single wafer method in which the mixed solution is discharged from a nozzle and processed one by one. If the hydrofluoric acid concentration range and the ozone concentration range are the above-described concentration ranges, a sequence in which ozone is continuously generated and the chemical solution is discarded may be used, or a circulation system that dissolves ozone gas into the circulating hydrofluoric acid solution may be used.

次に、図11(a)に示すように、半導体層1aを熱酸化して、ゲート絶縁膜2を形成する。ここで、熱酸化によりゲート絶縁膜2を形成する際の温度としては、950℃以下、望ましくは850℃以下となるように制御されている。ここで、ゲート絶縁膜2の厚さとしては、約2〜150nmの厚さ、好ましくは約30〜100nmの厚さとするのが好ましい。   Next, as shown in FIG. 11A, the semiconductor layer 1a is thermally oxidized to form the gate insulating film 2. Here, the temperature at which the gate insulating film 2 is formed by thermal oxidation is controlled to be 950 ° C. or lower, preferably 850 ° C. or lower. Here, the thickness of the gate insulating film 2 is about 2 to 150 nm, preferably about 30 to 100 nm.

次に、図11(b)に示すように、減圧CVD法等によりポリシリコン膜を約100〜500nmの厚さに堆積し、さらにP(リン)を熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化した後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、所定パターンを有し、ゲート電極3a(図3参照)を含んだ走査線3aを画像表示領域10a内に形成する。   Next, as shown in FIG. 11B, a polysilicon film is deposited to a thickness of about 100 to 500 nm by a low pressure CVD method or the like, and P (phosphorus) is further thermally diffused to make the polysilicon film conductive. Then, a scanning line 3a having a predetermined pattern and including the gate electrode 3a (see FIG. 3) is formed in the image display region 10a by a photolithography process, an etching process, or the like.

このゲート電極3aは、上述したようにゲート幅の実質長が大きいものとなるので、ソース・ドレイン間に多くの電流を流すことができ、高性能スイッチング素子を構成することができる。   Since the gate electrode 3a has a substantial gate width as described above, a large amount of current can flow between the source and the drain, and a high-performance switching element can be configured.

次に、低濃度および高濃度の2段階で不純物イオンをドープすることにより、低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1c、高濃度ソース領域1dおよび高濃度ドレイン領域1e(図3参照)を含む、LDD構造の画素スイッチング用の半導体層1aを画像表示領域内に形成する。   Next, by doping impurity ions in two steps of low concentration and high concentration, a low concentration source region 1b, a low concentration drain region 1c, a high concentration source region 1d, and a high concentration drain region 1e (see FIG. 3) are included. Then, a pixel switching semiconductor layer 1a having an LDD structure is formed in the image display region.

例えば、半導体層1aにPチャネルのLDD領域を形成する場合には、まず、BなどのIII族元素のドーパント(不純物)を低濃度で(例えば、BFイオンを90keVの加速電圧、3×1013/cmのドーズ量にて)ドープし、Pチャネルの低濃度ソース領域および低濃度ドレイン領域を形成する。その後、同じくBなどのIII族元素のドーパントを高濃度で(例えば、BFイオンを90keVの加速電圧、2×1015/cmのドーズ量にて)ドープし、Pチャネルの高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域を形成する。 For example, when a P-channel LDD region is formed in the semiconductor layer 1a, first, a dopant (impurity) of a group III element such as B is formed at a low concentration (for example, an acceleration voltage of 90 keV for BF 2 ions, 3 × 10 3 Doping is performed (with a dose of 13 / cm 2 ) to form a low concentration source region and a low concentration drain region of the P channel. Thereafter, a dopant of a Group III element such as B is doped at a high concentration (for example, BF 2 ions are accelerated at a voltage of 90 keV and a dose of 2 × 10 15 / cm 2 ) to form a high concentration source region of the P channel. And a high concentration drain region is formed.

または、NチャネルのLDD領域を形成する場合には、まず、PなどのV族元素のドーパント(不純物)を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、6×1012/cmのドーズ量にて)ドープし、Nチャネルの低濃度ソース領域および低濃度ドレイン領域を形成する。その後、同じくPなどのV族元素のドーパントを高濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、4×1015/cmのドーズ量にて)ドープし、Nチャネルの高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域を形成する。 Alternatively, when an N-channel LDD region is formed, first, a dopant (impurity) of a group V element such as P is formed at a low concentration (for example, P ions are accelerated at 70 keV, 6 × 10 12 / cm 2 ). Doping is performed to form an N channel low concentration source region and a low concentration drain region. Thereafter, a dopant of a group V element such as P is doped at a high concentration (for example, P ions are applied at an acceleration voltage of 70 keV and a dose of 4 × 10 15 / cm 2 ), and an N-channel high concentration source region and A high concentration drain region is formed.

次に、図11(c)に示すように、例えば、常圧又は減圧CVD法やTEOSガス等を用いて、NSG、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等からなる第1層間絶縁膜41を形成する。   Next, as shown in FIG. 11C, for example, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like using atmospheric pressure or reduced pressure CVD, TEOS gas, or the like. A first interlayer insulating film 41 made of is formed.

続いて、減圧CVD法等によりポリシリコン膜を堆積し、さらにリン(P)を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化して中継層71を形成する。そして減圧CVD法、プラズマCVD法等により高温酸化シリコン膜(HTO膜)や窒化シリコン膜からなる誘電体膜75を膜厚50nm程度の比較的薄い厚さに堆積した後、Ti、Cr、W、Ta、MoおよびPd等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより容量線300を形成する。これらにより、画像表示領域10a内に、蓄積容量70を形成する。   Subsequently, a polysilicon film is deposited by a low pressure CVD method or the like, and phosphorus (P) is further thermally diffused, and this polysilicon film is made conductive to form a relay layer 71. Then, after depositing a dielectric film 75 made of a high temperature silicon oxide film (HTO film) or silicon nitride film to a relatively thin thickness of about 50 nm by low pressure CVD method, plasma CVD method or the like, Ti, Cr, W, The capacitor line 300 is formed by sputtering a metal alloy film such as a metal such as Ta, Mo, and Pd or a metal silicide. As a result, the storage capacitor 70 is formed in the image display area 10a.

その後、例えば、常圧又は減圧CVD法やTEOSガス等を用いて、NSG、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第2層間絶縁膜42を形成する。   Thereafter, the second interlayer insulating film 42 made of a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed using, for example, atmospheric pressure or low pressure CVD method, TEOS gas, or the like. .

続いて、第2層間絶縁膜42に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホールを開孔した後、第2層間絶縁膜42上の全面に、スパッタリング等により、遮光性のAl等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜として、約100〜500nmの厚さ、好ましくは約300nmに堆積する。そして、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、所定パターンを有するデータ線6aを画像表示領域10a内に形成する。   Subsequently, after a contact hole is formed by dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching for the second interlayer insulating film 42, the entire surface on the second interlayer insulating film 42 is shielded from light by sputtering or the like. A low-resistance metal such as Al or metal silicide is deposited as a metal film to a thickness of about 100 to 500 nm, preferably about 300 nm. Then, the data line 6a having a predetermined pattern is formed in the image display area 10a by photolithography and etching.

ここで、既に形成された第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁膜42、誘電体膜75に対して、950℃以下の焼成、好ましくは850℃以下の焼成を行うことにより、半導体層1aに注入したイオンの活性化を図ってもよい。なお、この焼成は、前述のように、まとめて行ってもよいし、別々に行ってもよく、特に限定するものでない。   Here, the first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, and the dielectric film 75 that have already been formed are baked at 950 ° C. or lower, preferably 850 ° C. or lower, thereby forming the semiconductor layer 1a. Activation of ions implanted into the substrate may be achieved. In addition, this baking may be performed collectively as mentioned above, and may be performed separately, and is not specifically limited.

次に、図8(d)に示すように、例えば、常圧又は減圧CVD法を用いて、酸化シリコン膜を、各画素の開口領域に位置する第2層間絶縁膜42の表面とデータ線6aの上に第3層間絶縁膜43を形成する。
次に、図8(e)に示すように、第3層間絶縁膜43に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール85を開孔する。
Next, as shown in FIG. 8D, the silicon oxide film is formed on the surface of the second interlayer insulating film 42 located in the opening region of each pixel and the data line 6a using, for example, atmospheric pressure or low pressure CVD. A third interlayer insulating film 43 is formed thereon.
Next, as shown in FIG. 8E, a contact hole 85 is formed by dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching for the third interlayer insulating film 43.

その後、第3層間絶縁膜43上に、スパッタ処理等によりITO膜を形成する。そして、このITO膜に対して、フォトリソグラフィおよびエッチングを行うことにより、画素電極9aを形成する。その後、この上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布し、さらに所定のプレティルト角を持つようにかつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜16が形成される(図3参照)。
以上の工程により、基板本体10A上に絶縁層15を介して半導体層1aが形成された電気光学装置用基板を用いて構成されたアクティブマトリクス基板10が形成される。
Thereafter, an ITO film is formed on the third interlayer insulating film 43 by sputtering or the like. Then, the pixel electrode 9a is formed by performing photolithography and etching on the ITO film. Thereafter, an alignment film 16 is formed by applying a polyimide-based alignment film coating solution thereon and further performing a rubbing treatment in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle (see FIG. 3). .
Through the above steps, the active matrix substrate 10 configured using the substrate for the electro-optical device in which the semiconductor layer 1a is formed on the substrate body 10A via the insulating layer 15 is formed.

そして、対向基板20を構成するガラス基板からなる基板本体20Aを用意し、該基板本体20Aの表面上に、周辺見切りとしての遮光膜53を形成する。周辺見切りとしての遮光膜53は、例えばCr、Ni、Alなどの金属材料をスパッタリングした後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成される。なお、これらの遮光膜53は、前記の金属材料の他、カーボンやTiなどをフォトレジストに分散させた樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。   Then, a substrate body 20A made of a glass substrate constituting the counter substrate 20 is prepared, and a light-shielding film 53 as a peripheral parting is formed on the surface of the substrate body 20A. The light shielding film 53 serving as a peripheral parting is formed through a photolithography process and an etching process after sputtering a metal material such as Cr, Ni, and Al. These light shielding films 53 may be formed of a material such as resin black in which carbon, Ti, or the like is dispersed in a photoresist in addition to the metal material.

その後、スパッタリング法などによって対向基板20の表面上の全面に、ITO等の透明導電性薄膜を約50〜200nmの厚さに堆積し、対向電極21を形成する。さらに、対向電極21の表面上の全面にポリイミドなどの配向膜の塗布液を塗布し、その後、所定のプレティルト角を持つように、かつ所定方向にラビング処理を施すこと等により、配向膜22を形成する。以上のようにして、対向基板20を製造する。   Thereafter, a transparent conductive thin film such as ITO is deposited to a thickness of about 50 to 200 nm on the entire surface of the counter substrate 20 by sputtering or the like to form the counter electrode 21. Further, the alignment film 22 is applied to the entire surface of the counter electrode 21 by applying a coating solution of an alignment film such as polyimide, and then performing a rubbing process in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle. Form. The counter substrate 20 is manufactured as described above.

最後に、前述のように製造された素子基板10と対向基板20とを、配向膜16および22が互いに対向するようにシール材52によって貼り合わせる。そして、真空吸引法などの方法により、両基板間の空間に例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を吸引し、所定の厚みを有する液晶層50を形成する。これにより、上述した液晶表示装置を製造することができる。   Finally, the element substrate 10 and the counter substrate 20 manufactured as described above are bonded together by the sealing material 52 so that the alignment films 16 and 22 face each other. Then, a liquid crystal layer 50 having a predetermined thickness is formed by sucking, for example, liquid crystal formed by mixing a plurality of types of nematic liquid crystal into the space between both substrates by a method such as a vacuum suction method. Thereby, the liquid crystal display device mentioned above can be manufactured.

また、Si基板上に形成する薄膜は必ずしも酸化膜に限るものではなく、弗酸とオゾン水との混合液に対して基板Siとのエッチング選択比の取れる材料であればよい。さらに、弗酸とオゾン水との混合液における各材料の濃度は、マスクとして用いる薄膜と基板に要求されるエッチング選択比等に応じて適宜変更すればよい。さらに、例えば弗酸とオゾン水から弗酸溶液へ洗浄液を切り換えて、マスク材として用いる酸化膜を除去してもよい。   Further, the thin film formed on the Si substrate is not necessarily limited to the oxide film, and any material can be used as long as the etching selectivity with respect to the substrate Si can be obtained with respect to the mixed liquid of hydrofluoric acid and ozone water. Further, the concentration of each material in the mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water may be appropriately changed according to the etching selectivity required for the thin film used as the mask and the substrate. Further, for example, the cleaning liquid may be switched from hydrofluoric acid and ozone water to a hydrofluoric acid solution to remove the oxide film used as a mask material.

本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法によれば、弗酸とオゾン水との混合液を用いたウエットエッチングにより単結晶シリコン基板200をパターニングしているので、エッチング時の副生成物の発生や表面荒れ等のダメージが防止されることで欠陥や界面準位の低い半導体層1aを支持基板10A上に形成できる。そして、このような半導体層1aを用いることで、リーク電流の少ない高性能なトランジスタ30を製造できる。
したがって、高性能なトランジスタ30を備えた高速駆動を可能とする液晶装置を提供できる。
According to the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present embodiment, since the single crystal silicon substrate 200 is patterned by wet etching using a mixed liquid of hydrofluoric acid and ozone water, generation of by-products during etching is generated. By preventing damage such as surface roughness, the semiconductor layer 1a having low defects and low interface states can be formed on the supporting substrate 10A. By using such a semiconductor layer 1a, a high-performance transistor 30 with little leakage current can be manufactured.
Therefore, it is possible to provide a liquid crystal device that is capable of high-speed driving with the high-performance transistor 30.

次に上述した電気光学装置の別の実施形態について説明する。上記実施形態で用いる単結晶シリコン基板200には、予め液晶表示装置における周辺回路をなすCMOS(相補型金属酸化物半導体)構造の半導体装置が形成されている。   Next, another embodiment of the above-described electro-optical device will be described. A semiconductor device having a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) structure that forms a peripheral circuit in a liquid crystal display device is formed in advance on the single crystal silicon substrate 200 used in the above embodiment.

以下に、本実施形態について図12を参照して説明する。本実施形態に係る単結晶シリコン基板200には、予めCMOS部200cmosが形成されている。このCMOS部200cmosは、従来から公知の方法により形成されたもので、図12(a)に示すように例えばSiOからなる素子分離領域204を介して、nウェル領域203n、及びpウェル領域203pが形成されていて、それぞれのウェル領域203n、203pにpMOS部200pとnMOS部200nとが形成されたものとなっている。 Below, this embodiment is described with reference to FIG. In the single crystal silicon substrate 200 according to the present embodiment, a CMOS portion 200 cmos is formed in advance. The CMOS portion 200 cmos is formed by a conventionally known method. As shown in FIG. 12A, the n-well region 203 n and the p-well region 203 p are interposed via an element isolation region 204 made of, for example, SiO 2. The pMOS portion 200p and the nMOS portion 200n are formed in the respective well regions 203n and 203p.

そして、上記CMOS部200cmosは、p−MOS及びn−MOSを汚染や湿度から保護するための保護膜207によって覆われたものとなっている。この保護膜207は例えばSiOやSiから構成されたものであって、本実施形態ではSiOを用いている。この保護膜207はCMOS部200cmosの保護以外にも、後述するように半導体層1aを形成する際のマスクとして用いられる。 The CMOS portion 200 cmos is covered with a protective film 207 for protecting the p-MOS and n-MOS from contamination and humidity. This protective film 207 is made of, for example, SiO 2 or Si 3 N 4, and SiO 2 is used in this embodiment. In addition to protecting the CMOS portion 200 cmos, the protective film 207 is used as a mask when forming the semiconductor layer 1 a as described later.

まず、図12(b)に示すように、単結晶シリコン基板200の裏面(上記保護膜207が形成されていない側)を研磨することで、5〜150μmの厚みからなる単結晶シリコン層201を形成する。そして、上記実施形態と同様に研磨面に熱酸化膜を形成した後、図12(c)に示すように保護膜207で覆われた単結晶シリコン層201と、ガラス板からなる基板本体10Aとを貼り合わせる。   First, as shown in FIG. 12B, the back surface of the single crystal silicon substrate 200 (the side where the protective film 207 is not formed) is polished to form a single crystal silicon layer 201 having a thickness of 5 to 150 μm. Form. Then, after forming a thermal oxide film on the polished surface as in the above embodiment, as shown in FIG. 12C, a single crystal silicon layer 201 covered with a protective film 207, a substrate body 10A made of a glass plate, Paste together.

続いて、上記保護膜207を従来公知のフォトリソグラフィ工程を用いることで、図12(d)に示すように半導体層1aを形成する領域に対応する部分と上記CMOS部200cmosとを覆う保護膜200部分とに分離する。   Subsequently, by using a conventionally known photolithography process, the protective film 207 covers a portion corresponding to the region where the semiconductor layer 1a is formed and the CMOS portion 200cmos as shown in FIG. Separate into parts.

そして、上記実施形態と同様に、弗酸とオゾン水との混合液をエッチング液に用いて、CMOS部200cmosが形成された単結晶シリコン層201をエッチングすることにより、エッチングによるダメージのない、高性能な半導体層1aを得ることができる。以下、上記実施形態と同様に半導体層1aからトランジスタ30を形成できる。   Similarly to the above-described embodiment, the single crystal silicon layer 201 in which the CMOS portion 200 cmos is formed is etched using a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water as an etching solution. A high performance semiconductor layer 1a can be obtained. Thereafter, the transistor 30 can be formed from the semiconductor layer 1a as in the above embodiment.

本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法によれば、上述したようにCMOS部200cmosからなる周辺回路を単結晶シリコン基板10に予め形成することで、回路設計の自由度が増し、高密度で高性能な種々の回路設計を可能とした液晶表示装置を提供することができる。   According to the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present embodiment, by forming the peripheral circuit including the CMOS portion 200 cmos in advance on the single crystal silicon substrate 10 as described above, the degree of freedom in circuit design is increased and the density is increased. A liquid crystal display device capable of designing various high-performance circuits can be provided.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明を液晶表示装置に適応して説明したが、この発明は液晶表示装置に限られることなく、他の電気光学装置、例えばプラズマ表示装置などSOI基板を用いる装置全般に適応できるものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described as being applied to a liquid crystal display device. However, the present invention is not limited to a liquid crystal display device, and other electro-optical devices, for example, an SOI substrate such as a plasma display device may be used. It can be applied to all devices used.

液晶表示装置における等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit in a liquid crystal display device. 素子基板の平面図である。It is a top view of an element substrate. 図2のA−A´矢視における側断面図である。It is a sectional side view in the AA 'arrow of FIG. トランジスタの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of a transistor. (a),(b)は液晶表示装置の全体構成を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the whole structure of a liquid crystal display device. 液晶表示装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a liquid crystal display device. 図6に続く液晶表示装置の製造工程を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a manufacturing process for the liquid crystal display device following FIG. 6. 図7に続く液晶表示装置の製造工程を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a manufacturing process for the liquid crystal display device following FIG. 7. 混合液によるSi基板のエッチングレートを示す図である。It is a figure which shows the etching rate of Si substrate by a liquid mixture. Si基板の表面荒れの状態の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the state of the surface roughness of Si substrate. 図8に続く液晶表示装置の製造工程を説明する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a manufacturing process for the liquid crystal display device following FIG. 8. 他の実施形態に係る液晶表示装置の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the liquid crystal display device which concerns on other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1a…半導体層、30…トランジスタ(スイッチング素子)、10A…支持基板、200…単結晶シリコン基板、200cmos…CMOS部(半導体装置)、210…シリコン酸化膜(貼着膜) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Semiconductor layer, 30 ... Transistor (switching element), 10A ... Support substrate, 200 ... Single crystal silicon substrate, 200 cmos ... CMOS part (semiconductor device), 210 ... Silicon oxide film (adhesion film)

Claims (5)

単結晶シリコン基板の一方の面に貼着膜を形成し、該貼着膜が形成された側を支持基板に貼り合わせる工程と、
前記単結晶シリコン基板を弗酸とオゾン水との混合液を用いてエッチングしパターニングすることにより前記単結晶シリコン基板からなる半導体層を形成する工程と、
該半導体層を用いることでスイッチング素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
Forming an adhesive film on one surface of the single crystal silicon substrate, and bonding the side on which the adhesive film is formed to a support substrate;
Forming a semiconductor layer comprising the single crystal silicon substrate by etching and patterning the single crystal silicon substrate using a mixed solution of hydrofluoric acid and ozone water; and
And a step of forming a switching element by using the semiconductor layer.
前記単結晶シリコン基板として面方位(100)のものを用いることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。   2. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the single crystal silicon substrate has a plane orientation (100). 前記単結晶シリコン基板を熱酸化することにより、シリコン酸化物からなる前記貼着膜を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置の製造方法。   3. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the adhesive film made of silicon oxide is formed by thermally oxidizing the single crystal silicon substrate. 前記単結晶シリコン基板として、予め半導体装置が形成されたものを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。   The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the single crystal silicon substrate is a substrate on which a semiconductor device is formed in advance. 前記半導体装置がCMOSであることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置の製造方法。

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 4, wherein the semiconductor device is a CMOS.

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