JP2007250862A - Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus - Google Patents

Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007250862A
JP2007250862A JP2006072687A JP2006072687A JP2007250862A JP 2007250862 A JP2007250862 A JP 2007250862A JP 2006072687 A JP2006072687 A JP 2006072687A JP 2006072687 A JP2006072687 A JP 2006072687A JP 2007250862 A JP2007250862 A JP 2007250862A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor device
semiconductor
micropores
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006072687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Mori
克己 森
Hiroyuki Shimada
浩行 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2006072687A priority Critical patent/JP2007250862A/en
Publication of JP2007250862A publication Critical patent/JP2007250862A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device formed by three-dimensionally arranging devices each employing a semiconductor film having crystal grains grown from a starting point and capable of acquiring desired device characteristics in the device arranged in any layer, and to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: This semiconductor device is formed in such a way that device layers 102, 103 each having the same configuration as that of a device layer 101 are stacked on the device layer 101 provided with a starting point section layer 211 having a plurality of micrepores G11, G12 on its surface and a device forming layer 212 formed using semiconductor films 201, 202 containing substantial single crystal grains formed using the micropres G11, G12 as a starting point. The micropores (e.g. micropores G21) belonging to the device layers 101-103 are formed at positions spaced in a plan view from the micropores (e.g. micropores G11, G31) belonging to the adjacently arranged other devices 101-103. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置、集積回路、及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, an integrated circuit, and an electronic device.

近年、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)の高速化を目的として、大きな結晶粒を有する半導体膜を形成することで、TFTのチャネル領域に結晶粒界が入り込まないようにする技術が検討されている。例えば特許文献1には、基板上に微細孔を形成し、この微細孔を結晶成長の起点として半導体膜の結晶化を行うことで、大粒径のシリコン結晶粒を形成する技術が開示されている。さらに特許文献2では、かかる半導体膜の不純物注入領域(例えばソース/ドレイン領域)についても略単結晶粒により形成し、不純物活性化を円滑に行えるようにして半導体装置の高速化を図っている。
特開平11−87243号公報 特開2005−294628号公報
In recent years, for the purpose of speeding up thin film transistors (TFTs), a technique for preventing a crystal grain boundary from entering a TFT channel region by forming a semiconductor film having large crystal grains has been studied. . For example, Patent Document 1 discloses a technique for forming a silicon crystal grain having a large grain size by forming a fine hole on a substrate and crystallizing a semiconductor film using the fine hole as a starting point for crystal growth. Yes. Further, in Patent Document 2, an impurity implantation region (for example, a source / drain region) of such a semiconductor film is also formed of substantially single crystal grains so that impurity activation can be performed smoothly to increase the speed of the semiconductor device.
JP-A-11-87243 JP-A-2005-294628

上記特許文献2に記載の技術によれば、TFT自体の高速化を実現することができる。しかし集積回路における各種デバイスの複合化や高集積化を実現しようとすれば、それに伴って配線幅が狭小化するため、相対的な配線長が大きくなり、結果としてトランジスタ間の伝播遅延が増大する。かかる問題に対処するには、配線材料の低抵抗化や層間絶縁膜の低誘電率化では限界があるため、配線長を抜本的に短くできるデバイスの3次元配置を検討する必要がある。   According to the technique described in Patent Document 2, the speed of the TFT itself can be increased. However, if the integration and high integration of various devices in an integrated circuit are to be realized, the wiring width will be reduced accordingly, and the relative wiring length will increase, resulting in an increase in propagation delay between transistors. . In order to cope with such a problem, since there is a limit in reducing the resistance of the wiring material and reducing the dielectric constant of the interlayer insulating film, it is necessary to consider a three-dimensional arrangement of devices capable of drastically shortening the wiring length.

ところで、上記特許文献1等に記載の半導体膜では、その平面領域内に結晶成長の起点となる微細孔(起点部)が配置されており、この微細孔の近傍では微小な段差や、応力が生じやすくなる。上記特許文献2では3次元IC化について何ら検討されていないが、デバイスの3次元配置に際しては、上記微細孔とデバイスの位置関係が所望のデバイス特性を得るために極めて重要になるものと考えられる。
従って本発明の目的は、起点部より成長させてなる結晶粒を有する半導体膜を用いたデバイスを3次元配置してなり、いずれの層に配置されたデバイスにおいても所望のデバイス特性を得ることができる半導体装置、及びその製造方法を提供することにある。
By the way, in the semiconductor film described in Patent Document 1 or the like, a fine hole (starting point portion) serving as a starting point for crystal growth is disposed in the planar region, and a minute step or stress is present in the vicinity of the fine hole. It tends to occur. Although the Patent Document 2 does not discuss any three-dimensional IC, it is considered that the positional relationship between the micropores and the device is extremely important for obtaining desired device characteristics when the device is three-dimensionally arranged. .
Accordingly, an object of the present invention is to provide a device using a semiconductor film having crystal grains grown from a starting portion in a three-dimensional arrangement and to obtain desired device characteristics in any device arranged in any layer. An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be manufactured and a manufacturing method thereof.

本発明の半導体装置は、上記課題を解決するために、基板上に形成された半導体膜を具備した半導体装置であって、表面に複数の微細孔を有する起点部層と、前記微細孔を起点として形成された略単結晶粒を含む半導体膜を用いて形成されたデバイス形成層とを備えたデバイス層を複数積層してなり、任意の前記デバイス層に属する前記微細孔は、隣接して配置された他の前記デバイス層に属する前記微細孔と平面視で離間した位置に形成されていることを特徴とする。
前記微細孔は、前記略単結晶粒を含む半導体膜の起点部(グレインフィルタ)として用いられるものであるため、微細孔内部は空洞ではなく前記半導体膜の一部が埋め込まれた構造となっている。そのため、当該微細孔の近傍ではストレスや微細孔の凹形状に起因する微小段差等が発生しやすい。そして、このような微細孔が特定部位に偏在していると、その部位に大きなストレスが掛かったり、大きな段差が生じたりする可能性がある。そこで本発明では、複数のデバイス層の積層構造において、隣接するデバイス層で微細孔の平面位置をずらすようにしており、かかる構成により微細孔近傍のストレスを分散させるとともに、大きな段差の発生を防止することができるようになっている。これにより、デバイス特性の安定化を実現し、さらにストレスの分散による長期信頼性の向上をも実現し得る半導体装置となる。
In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention is a semiconductor device including a semiconductor film formed on a substrate, and has a starting portion layer having a plurality of fine holes on the surface, and the fine holes as starting points. A plurality of device layers each including a device forming layer formed using a semiconductor film including substantially single crystal grains formed as a layer, and the micropores belonging to any of the device layers are arranged adjacent to each other It is formed in the position spaced apart from the said micropore which belongs to said other said device layer by planar view.
Since the microhole is used as a starting point (grain filter) of the semiconductor film containing the substantially single crystal grain, the microhole has a structure in which a part of the semiconductor film is embedded instead of a cavity. Yes. Therefore, in the vicinity of the fine hole, a minute step or the like due to stress or the concave shape of the fine hole is likely to occur. And when such a micropore is unevenly distributed in a specific site | part, a big stress may be applied to the site | part and a big level | step difference may arise. Therefore, in the present invention, in the laminated structure of a plurality of device layers, the plane positions of the micropores are shifted in the adjacent device layers, and this configuration disperses the stress near the micropores and prevents the occurrence of a large step. Can be done. As a result, the device characteristics can be stabilized, and further, the long-term reliability can be improved by dispersing the stress.

任意の前記デバイス形成層に属する前記半導体膜を有するデバイスは、当該デバイス層に属する前記微細孔に囲まれた領域内の前記微細孔から離間した位置に形成されていることが好ましい。
上述したように微細孔の近傍ではストレスや段差が発生しやすく、微細孔を平面領域内に含む半導体膜や微細孔の近傍に位置する半導体膜を用いてデバイスを構成すると、閾値電圧の変動や移動度の低下が生じるおそれがあるからである。
It is preferable that the device having the semiconductor film belonging to an arbitrary device forming layer is formed at a position separated from the micropore in a region surrounded by the micropore belonging to the device layer.
As described above, stress and steps are likely to occur in the vicinity of the microhole, and when a device is configured using a semiconductor film that includes the microhole in a planar region or a semiconductor film that is positioned in the vicinity of the microhole, the threshold voltage may vary. This is because mobility may be lowered.

前記デバイス層における前記デバイスと、当該デバイスを取り囲む前記微細孔との平面距離は、当該デバイスの最小デザインルールの5倍以上の長さであることが好ましい。
上記「最小デザインルール」は、デバイスを構成する半導体膜や配線部材の最小幅に相当し、デバイスが薄膜トランジスタである場合には、ゲート長などが上記最小デザインルールに該当する。そして、前記微細孔とデバイスとの距離を最小デザインルールの5倍以上とすることで、微細孔に起因するストレスや段差の影響がデバイスに及ぶのを防止でき、デバイスの安定性、長期信頼性の確保に有効な構成となる。
The planar distance between the device in the device layer and the fine hole surrounding the device is preferably 5 times or more the minimum design rule of the device.
The “minimum design rule” corresponds to the minimum width of a semiconductor film or a wiring member constituting the device. When the device is a thin film transistor, the gate length or the like corresponds to the minimum design rule. In addition, by setting the distance between the fine hole and the device to be 5 times or more of the minimum design rule, it is possible to prevent the device from being affected by the stress and step caused by the fine hole, and the stability and long-term reliability of the device. This is an effective configuration for ensuring the above.

前記複数のデバイス層に、前記微細孔の平面配置が略同一である第1のデバイス層と第2のデバイス層とが含まれており、前記第1のデバイス層と前記第2のデバイス層との間は、前記第1のデバイス層及び第2のデバイス層とは前記微細孔の平面配置が異なるデバイス層が少なくとも1層設けられていることが好ましい。すなわち、複数のデバイス層で微細孔の平面位置を同じにする場合は、配置が共通するデバイス層の間に、少なくとも1層の微細孔配置が異なる他のデバイス層を設けた構成とする。
このような構成とすることで、微細孔に起因するストレスを分散することができ、デバイスの安定性、長期信頼性を確保することができる。そして、複数のデバイス層で微細孔の平面位置を同じにすることで、これらのデバイス層におけるデバイス形成に好適な領域も同じになるため、デバイス層間でのデバイスの接続が容易になるという利点が得られる。
The plurality of device layers include a first device layer and a second device layer that have substantially the same planar arrangement of the micropores, and the first device layer, the second device layer, In the meantime, it is preferable that at least one device layer having a plane arrangement of the micropores different from that of the first device layer and the second device layer is provided. That is, when the planar positions of the micropores are made the same in a plurality of device layers, at least one other device layer having a different micropore arrangement is provided between the device layers having the same arrangement.
By adopting such a configuration, it is possible to disperse stress caused by the micropores, and it is possible to ensure device stability and long-term reliability. And, by making the planar position of the micropores the same in a plurality of device layers, the regions suitable for device formation in these device layers are also the same, so that the device can be easily connected between the device layers. can get.

前記各デバイス層における前記微細孔の配列形態及び配列間隔が略同一であることが好ましい。このような構成とすることで、各デバイス形成層の半導体膜における略単結晶粒の大きさを揃えることができ、また単結晶粒の粒界分布も均一になるため、特性の均一なデバイスを形成することができる。   It is preferable that the arrangement pattern and arrangement interval of the micropores in each device layer are substantially the same. By adopting such a configuration, the size of substantially single crystal grains in the semiconductor film of each device formation layer can be made uniform, and the grain boundary distribution of the single crystal grains can be made uniform. Can be formed.

前記微細孔は、平面視で左右上下に等間隔に配列されている構成とすることができる。あるいは、前記微細孔は、平面視で隣接する前記微細孔が全て等間隔になるように配列されている構成とすることもできる。上記いずれの配置形態を採用した場合にも、本発明の半導体装置によれば、デバイスの安定化、長期信頼性の向上を実現することができる。   The fine holes may be arranged at equal intervals in the left-right and up-down directions in a plan view. Or the said micropore can also be set as the structure arranged so that all the said micropores adjacent in planar view may become equal intervals. Even when any of the above arrangement forms is adopted, according to the semiconductor device of the present invention, stabilization of the device and improvement of long-term reliability can be realized.

前記各デバイス層における前記微細孔の配列間隔は、0.5μm以上3μm以下であることが好ましい。前記配列間隔が0.5μm以下であると、デバイス形成に好適な微細孔から離間した領域が狭くなりすぎるためであり、3μm以上であると、前記微細孔を起点とする略単結晶粒を含む半導体膜を形成するのに多くの時間を要するためである。また、前記各デバイス層における前記微細孔の配列間隔は、1μm以上2μm以下であることがより好ましい。デバイス形成領域を十分に確保しつつ、短時間で略単結晶粒を含む半導体膜を形成することができるからである。   The arrangement interval of the micropores in each device layer is preferably 0.5 μm or more and 3 μm or less. If the arrangement interval is 0.5 μm or less, the region separated from the micropores suitable for device formation is too narrow, and if it is 3 μm or more, it includes substantially single crystal grains starting from the micropores. This is because it takes a lot of time to form the semiconductor film. In addition, the arrangement interval of the micropores in each device layer is more preferably 1 μm or more and 2 μm or less. This is because a semiconductor film including substantially single crystal grains can be formed in a short time while sufficiently securing a device formation region.

また、本発明の集積回路は、上記本発明の半導体装置を備えた集積回路であり、本発明の電子機器は、上記本発明の半導体装置を備えた電子機器である。
本発明の半導体装置は、安定しており高性能であるため、半導体装置を集積して構成されるあらゆる集積回路、液晶表示装置及び有機EL表示装置等の電気光学装置、その他一般的電子機器、例えば、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プロジェクタ、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、携帯型テレビ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイなどに活用することができる。
An integrated circuit of the present invention is an integrated circuit including the semiconductor device of the present invention, and an electronic device of the present invention is an electronic device including the semiconductor device of the present invention.
Since the semiconductor device of the present invention is stable and has high performance, all integrated circuits configured by integrating semiconductor devices, electro-optical devices such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, other general electronic devices, For example, mobile phones, video cameras, personal computers, head-mounted displays, rear or front projectors, fax machines with display functions, digital camera finders, portable TVs, electronic notebooks, electronic bulletin boards, and advertising displays Can be used.

(第1の実施形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態である半導体装置の概略構成を示す部分断面図である。図2は、図1に示す半導体装置における微細孔(グレインフィルタ;起点部)の配置を示す平面図である。なお、本発明に係る「半導体装置」は、後述する略単結晶粒を有する半導体膜を用いて形成される装置一般をいい、本発明において「デバイス」と総称しているトランジスタ、ダイオード、抵抗、インダクタ、キャパシタ、その他能動素子又は受動素子を含むものである。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of micropores (grain filters; starting point portions) in the semiconductor device shown in FIG. The “semiconductor device” according to the present invention generally refers to a device formed using a semiconductor film having substantially single crystal grains, which will be described later. In the present invention, transistors, diodes, resistors, Inductors, capacitors, and other active or passive elements are included.

図1に示す半導体装置100は、シリコン基板105とシリコン基板105上に形成された半導体素子(デバイス)を含む基板層110と、基板層110上に順に積層された第1のデバイス層101と、第2のデバイス層102と、第3のデバイス層103と、第3のデバイス層103上に形成された保護層104とを備えている。
なお、図1は本実施形態の半導体装置100における基板層110及びデバイス層101〜103の積層構造を説明するための図であり、各デバイス層101〜103に形成された薄膜トランジスタ等については、デバイス層101〜103に形成し得るデバイスを例示するものであって、特定構造のデバイスを構成するものではない。
A semiconductor device 100 shown in FIG. 1 includes a silicon substrate 105, a substrate layer 110 including a semiconductor element (device) formed on the silicon substrate 105, a first device layer 101 sequentially stacked on the substrate layer 110, A second device layer 102, a third device layer 103, and a protective layer 104 formed on the third device layer 103 are provided.
FIG. 1 is a diagram for explaining the laminated structure of the substrate layer 110 and the device layers 101 to 103 in the semiconductor device 100 of the present embodiment. For the thin film transistors and the like formed in the device layers 101 to 103, FIG. Examples of devices that can be formed in the layers 101 to 103 are shown and do not constitute a device having a specific structure.

基板層110は、シリコン基板105と、該シリコン基板105に形成されたMOSトランジスタQ11、Q12と、素子分離領域114とを含む。さらに、シリコン基板105には、ソース/ドレイン領域112a〜112dが形成されている。ソース/ドレイン領域112a、112b間のシリコン基板105上にはゲート絶縁膜113が形成されており、ゲート絶縁膜113上にゲート電極116が形成されている。ゲート電極116の側端面には、サイドウォール118が形成されている。ゲート電極116の両側のシリコン基板116には、前記ソース/ドレイン領域112a、112bの低濃度不純物注入領域が形成されており、トランジスタQ11、Q12は、いわゆるLDD(Lightly Doped Drain)構造を有するものとなっている。素子分離領域114は、シリコン基板105表面に形成された溝部からなり、トランジスタQ11、Q12間を電気的に分離している。   The substrate layer 110 includes a silicon substrate 105, MOS transistors Q11 and Q12 formed on the silicon substrate 105, and an element isolation region 114. Further, source / drain regions 112 a to 112 d are formed in the silicon substrate 105. A gate insulating film 113 is formed on the silicon substrate 105 between the source / drain regions 112 a and 112 b, and a gate electrode 116 is formed on the gate insulating film 113. Sidewalls 118 are formed on the side end surfaces of the gate electrode 116. Low-concentration impurity implantation regions of the source / drain regions 112a and 112b are formed on the silicon substrate 116 on both sides of the gate electrode 116, and the transistors Q11 and Q12 have a so-called LDD (Lightly Doped Drain) structure. It has become. The element isolation region 114 is formed of a groove formed on the surface of the silicon substrate 105, and electrically isolates the transistors Q11 and Q12.

トランジスタQ11、Q12を覆って層間絶縁膜106が形成されており、層間絶縁膜106上にアルミニウム等からなる接続配線121〜123が形成されている。層間絶縁膜106を貫通してそれぞれソース/ドレイン領域112a、ゲート電極116、ソース/ドレイン領域112c、112dに達する4本のコンタクトホールが形成されており、前記コンタクトホール内には、タングステン等の金属材料からなるコンタクト部(プラグ)C11〜C14が形成されている。そして、コンタクト部C11を介してソース/ドレイン領域112aと接続配線121とが電気的に接続され、コンタクト部C12と接続配線122とコンタクト部C13とを介してトランジスタQ11のゲート電極116とトランジスタQ12のソース/ドレイン領域112cとが電気的に接続され、コンタクト部C14を介してソースドレイン領域112dと接続配線123とが電気的に接続されている。   An interlayer insulating film 106 is formed to cover the transistors Q11 and Q12, and connection wirings 121 to 123 made of aluminum or the like are formed on the interlayer insulating film 106. Four contact holes are formed through the interlayer insulating film 106 to reach the source / drain regions 112a, the gate electrode 116, and the source / drain regions 112c and 112d, respectively, and a metal such as tungsten is formed in the contact holes. Contact portions (plugs) C11 to C14 made of a material are formed. The source / drain region 112a and the connection wiring 121 are electrically connected through the contact portion C11, and the gate electrode 116 of the transistor Q11 and the transistor Q12 are connected through the contact portion C12, the connection wiring 122, and the contact portion C13. The source / drain region 112c is electrically connected, and the source / drain region 112d and the connection wiring 123 are electrically connected via the contact portion C14.

第1のデバイス層101は、上記基板層110の接続配線121〜123及び層間絶縁膜106を覆って形成された絶縁膜からなる起点部層211と、該起点部層211上に形成されたデバイス形成層212とにより構成されている。起点部層211は、絶縁膜としてのシリコン酸化物膜上に、複数の第1の微細孔G11を配列形成した構成である。第1の微細孔G11は、起点部層211上に形成した非晶質シリコン膜を溶融結晶化して結晶化半導体膜を形成する際に1つの結晶核を種とした結晶成長を優先的に進行させる作用を奏するものであり、「グレインフィルタ」とも称されるものである。   The first device layer 101 includes a starting point layer 211 made of an insulating film formed so as to cover the connection wirings 121 to 123 and the interlayer insulating film 106 of the substrate layer 110, and a device formed on the starting point layer 211. And a formation layer 212. The starting point layer 211 has a configuration in which a plurality of first micro holes G11 are arranged on a silicon oxide film as an insulating film. The first microhole G11 preferentially advances crystal growth using one crystal nucleus as a seed when the amorphous silicon film formed on the starting portion layer 211 is melt-crystallized to form a crystallized semiconductor film. This is also called “grain filter”.

起点部層211上のデバイス形成層212には、結晶化半導体膜201を用いたデバイスである薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)Q13と、結晶化半導体膜202を用いたデバイスである薄膜トランジスタQ14とが形成されており、これらの薄膜トランジスタQ13、Q14を覆って、層間絶縁膜107が形成されている。層間絶縁膜107上にはアルミニウム等からなる接続配線124〜126が形成されている。層間絶縁膜107を貫通する複数のコンタクトホールが形成されており、これらのコンタクトホール内にタングステン等を配置してなるコンタクト部C15〜C17が形成されている。そして、コンタクト部C15を介して接続配線124と薄膜トランジスタQ13のゲート電極116とが電気的に接続され、コンタクト部C16を介して接続配線123と薄膜トランジスタQ14のソース/ドレイン領域とが電気的に接続され、コンタクト部C17を介して接続配線124と薄膜トランジスタQ14のソース/ドレイン領域とが電気的に接続されている。   A thin film transistor (TFT) Q13 which is a device using the crystallized semiconductor film 201 and a thin film transistor Q14 which is a device using the crystallized semiconductor film 202 are included in the device formation layer 212 on the starting portion layer 211. An interlayer insulating film 107 is formed so as to cover these thin film transistors Q13 and Q14. On the interlayer insulating film 107, connection wirings 124 to 126 made of aluminum or the like are formed. A plurality of contact holes penetrating the interlayer insulating film 107 are formed, and contact portions C15 to C17 are formed by arranging tungsten or the like in these contact holes. The connection wiring 124 and the gate electrode 116 of the thin film transistor Q13 are electrically connected via the contact portion C15, and the connection wiring 123 and the source / drain region of the thin film transistor Q14 are electrically connected via the contact portion C16. The connection wiring 124 and the source / drain region of the thin film transistor Q14 are electrically connected through the contact portion C17.

薄膜トランジスタQ13、Q14を構成する結晶化半導体膜201,202は、起点部層211に形成された微細孔G11、G12を起点として結晶成長した略単結晶粒を含む半導体膜をパターニングしてなる半導体膜であり、具体的には、微細孔G11、G12を含む起点部層211上に非晶質シリコン膜を形成し、かかる非晶質シリコン膜に対してレーザ光を照射して非晶質シリコン膜を溶融結晶化させることにより形成することができる。このようにして形成した半導体膜は、微細孔G11、G12を略中心として成長した略単結晶粒の集合体となり、Σ3、Σ9、Σ27といった規則粒界を含むが不規則粒界を含まない半導体膜となる。一般に不規則粒界は多くの不対電子を含むため、そこに形成する素子の特性の低下や特性のばらつきの大きな要因となるが、略単結晶粒には不対電子を含まないため、略単結晶粒に素子を形成することで、優れた特性を有する素子を実現可能になる。   The crystallized semiconductor films 201 and 202 constituting the thin film transistors Q13 and Q14 are semiconductor films formed by patterning a semiconductor film containing substantially single crystal grains grown from the fine holes G11 and G12 formed in the starting portion layer 211. Specifically, an amorphous silicon film is formed on the starting portion layer 211 including the fine holes G11 and G12, and the amorphous silicon film is irradiated with laser light. Can be formed by melt crystallization. The semiconductor film formed in this way is an aggregate of substantially single crystal grains grown about the fine holes G11 and G12, and includes a regular grain boundary such as Σ3, Σ9, and Σ27, but does not contain an irregular grain boundary. Become a film. In general, irregular grain boundaries contain a large number of unpaired electrons, which is a major factor in the deterioration of characteristics and variations in the characteristics of the elements formed there. By forming an element in a single crystal grain, an element having excellent characteristics can be realized.

第1のデバイス層101上に形成された第2のデバイス層102は、起点部層221と、デバイス形成層222とを積層してなる構成である。起点部層221は、第1のデバイス層101の起点部層211と同様、シリコン酸化物膜の表面に複数の微細孔(グレインフィルタ)G21、G22、G23を配列形成してなる構成である。デバイス形成層222には、前記微細孔G21、G22、G23を起点として形成された略単結晶粒を含む半導体膜を所定平面形状にパターニングしてなる結晶化半導体膜203,204,205が形成されている。これらの結晶化半導体膜のうち、結晶化半導体膜204を用いて薄膜トランジスタQ15が形成されている。薄膜トランジスタQ15は、第1のデバイス層101の薄膜トランジスタQ13と同等の構成を備えたものである。半導体膜203〜205及び薄膜トランジスタQ15を覆って層間絶縁膜108が形成されている。
層間絶縁膜108に形成されたコンタクトホール内に設けられたコンタクト部C18〜20を介して、層間絶縁膜108上の接続配線127,128と、結晶化半導体膜203,204、及び薄膜トランジスタQ15のゲート電極116とが電気的に接続されている。
The second device layer 102 formed on the first device layer 101 has a configuration in which an origin layer 221 and a device formation layer 222 are stacked. The starting point layer 221 has a configuration in which a plurality of micropores (grain filters) G21, G22, and G23 are arranged on the surface of the silicon oxide film, like the starting point layer 211 of the first device layer 101. In the device forming layer 222, crystallized semiconductor films 203, 204, and 205 are formed by patterning a semiconductor film including substantially single crystal grains formed from the fine holes G21, G22, and G23 as a starting point into a predetermined planar shape. ing. Of these crystallized semiconductor films, the crystallized semiconductor film 204 is used to form the thin film transistor Q15. The thin film transistor Q15 has the same configuration as the thin film transistor Q13 of the first device layer 101. An interlayer insulating film 108 is formed so as to cover the semiconductor films 203 to 205 and the thin film transistor Q15.
Via the contact portions C18-20 provided in the contact holes formed in the interlayer insulating film 108, the connection wirings 127, 128 on the interlayer insulating film 108, the crystallized semiconductor films 203, 204, and the gate of the thin film transistor Q15 The electrode 116 is electrically connected.

第2のデバイス層102上に形成された第3のデバイス層103は、起点部層231と、デバイス形成層232とを順に積層してなる構成である。起点部層231は、第2のデバイス層102の起点部層221と同様、シリコン酸化物膜の表面に複数の微細孔(グレインフィルタ)G31、G32を配列形成してなる構成である。デバイス形成層232には、前記微細孔G31、G32を起点として形成された略単結晶粒を含む半導体膜を所定平面形状にパターニングしてなる結晶化半導体膜206,207が形成されている。これらの結晶化半導体膜のうち、結晶化半導体膜207を用いて薄膜トランジスタQ16が形成されている。薄膜トランジスタQ16は、第1のデバイス層101の薄膜トランジスタQ13と同等の構成を備えたものである。半導体膜206,207及び薄膜トランジスタQ16を覆って層間絶縁膜109が形成されている。層間絶縁膜109に形成されたコンタクトホール内に設けられたコンタクト部C21,22を介して、層間絶縁膜108上の接続配線129,130と、結晶化半導体膜207及び薄膜トランジスタQ15のゲート電極116とが電気的に接続されている。   The third device layer 103 formed on the second device layer 102 has a configuration in which a starting point layer 231 and a device forming layer 232 are sequentially stacked. The starting point layer 231 has a configuration in which a plurality of fine holes (grain filters) G31 and G32 are arranged on the surface of the silicon oxide film, like the starting point layer 221 of the second device layer 102. In the device forming layer 232, crystallized semiconductor films 206 and 207 are formed by patterning a semiconductor film containing substantially single crystal grains formed from the fine holes G31 and G32 into a predetermined planar shape. Of these crystallized semiconductor films, the crystallized semiconductor film 207 is used to form the thin film transistor Q16. The thin film transistor Q16 has the same configuration as the thin film transistor Q13 of the first device layer 101. An interlayer insulating film 109 is formed so as to cover the semiconductor films 206 and 207 and the thin film transistor Q16. Via the contact portions C21 and C22 provided in the contact hole formed in the interlayer insulating film 109, the connection wirings 129 and 130 on the interlayer insulating film 108, the crystallized semiconductor film 207, and the gate electrode 116 of the thin film transistor Q15 Are electrically connected.

第3のデバイス層103上には、部分的に保護層104が形成されており、保護層104の端縁部から延出された接続配線129は、外部接続端子(電極パッド)として機能するものとなっている。保護層104は、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の絶縁性の樹脂材料を用いて形成することができる。   A protective layer 104 is partially formed on the third device layer 103, and the connection wiring 129 extending from the edge of the protective layer 104 functions as an external connection terminal (electrode pad). It has become. The protective layer 104 can be formed using an insulating resin material such as an acrylic resin or a polyimide resin.

このように、本実施形態の半導体装置100は、基板層110上に、各々起点部層211,221,231を備えた複数のデバイス層101〜103を積層した構成を備えている。そして本実施形態の半導体装置100では、上記起点部層211,221,231における微細孔G11、G12、G21〜G23、G31、G32の平面配置を、図2に示すようなものとすることで、各微細孔の近傍に発生するストレスがデバイス(薄膜トランジスタ等)の動作に影響しないようにしている。   As described above, the semiconductor device 100 according to the present embodiment has a configuration in which a plurality of device layers 101 to 103 each including the starting portion layers 211, 221, and 231 are stacked on the substrate layer 110. In the semiconductor device 100 of the present embodiment, the planar arrangement of the fine holes G11, G12, G21 to G23, G31, and G32 in the starting point layers 211, 211, and 231 is as shown in FIG. The stress generated in the vicinity of each minute hole is prevented from affecting the operation of the device (such as a thin film transistor).

なお、図2においては、第1のデバイス層101に形成された微細孔G11,G12を含む各微細孔を第1の微細孔G10として示し、第2のデバイス層102に形成された微細孔G21〜G23を含む各微細孔を第2の微細孔G20として示し、第3のデバイス層103に形成された微細孔G31、G32を含む各微細孔を第3の微細孔G30として示している。   In FIG. 2, each microhole including the microholes G11 and G12 formed in the first device layer 101 is shown as a first microhole G10, and the microhole G21 formed in the second device layer 102 is shown. Each microhole including -G23 is shown as a second microhole G20, and each microhole including microholes G31 and G32 formed in the third device layer 103 is shown as a third microhole G30.

図2に示すように、各層の微細孔G10、G20、G30は、互いに平面的に重ならない位置に形成されており、各起点部層において、隣接する微細孔同士が等間隔になるよう配置されている。すなわち、図2に黒丸で示す第1の微細孔G10のうち、1個の微細孔G100に着目すると、かかる微細孔G100を中心とする正六角形の各頂点に6個の第1の微細孔G101〜G106が配置されている。
また、前記第1の微細孔G100と前記6個の第1の微細孔G101〜G106とを相互に結ぶ線分により形成される三角形の中心に、3個の第2の微細孔G201〜G203と、3個の第3の微細孔G301〜G303が、第1の微細孔G100を中心とする反時計回りに交互に配置されている。
As shown in FIG. 2, the micropores G10, G20, G30 in each layer are formed at positions that do not overlap each other in a plane, and are arranged so that adjacent micropores are equidistant in each starting point layer. ing. That is, when attention is paid to one minute hole G100 among the first minute holes G10 indicated by black circles in FIG. 2, six first minute holes G101 are formed at each apex of a regular hexagon centering on the minute hole G100. To G106 are arranged.
Further, three second micro holes G201 to G203 are formed at the center of a triangle formed by a line segment connecting the first micro hole G100 and the six first micro holes G101 to G106. The three third micro holes G301 to G303 are alternately arranged counterclockwise around the first micro hole G100.

起点部層211,221,231は、それぞれシリコン酸化物膜表面に形成された上記微細孔G10、G20、G30内にシリコン(結晶化半導体膜の一部)が埋め込まれた構造であるため、上述したように各デバイス層101〜103のうちでもストレスが発生しやすい部位であり、また微細孔の凹形状により微小な段差を生じるため、半導体膜や層間絶縁膜に欠陥を生じやすい部位でもある。そして、かかる微細孔G10、G20、G30が互いに近接した位置に形成されていると、その近傍のデバイスに対して悪影響を与えるおそれがある。例えば薄膜トランジスタでは、閾値電圧(Vth)が変化したり、移動度が低下することが考えられる。   The starting point layers 211, 211, and 231 have a structure in which silicon (a part of the crystallized semiconductor film) is embedded in the fine holes G10, G20, and G30 formed on the surface of the silicon oxide film, respectively. As described above, among the device layers 101 to 103, stress is likely to occur, and since a minute step is generated due to the concave shape of the microhole, the semiconductor layer and the interlayer insulating film are also prone to defects. If such fine holes G10, G20, and G30 are formed at positions close to each other, there is a risk of adversely affecting the neighboring devices. For example, in a thin film transistor, the threshold voltage (Vth) may change or the mobility may decrease.

そこで本実施形態では、図2に示したように、各起点部層の微細孔G10、G20、G30を互いに平面的に重ならない位置に配置し、デバイス形成層212、222、232に形成したデバイスに対し上記ストレスや微細孔に起因する欠陥の影響が及ばないようにし、各デバイス層に形成したデバイスの初期特性の安定化に寄与する構造を実現している。また、微細孔G10、G20、G30を各起点部層211,221,231で等間隔に配列するとともに、隣接する層間でも近接する微細孔G10、G20、G30同士が平面視で等間隔に配置されている構成としていることで、各デバイス層101,102,103におけるストレスの分散とともに、積層された層間でのストレスの分散を図り、半導体装置の長期信頼性の向上をも実現するものとなっている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the micropores G10, G20, G30 of each starting point layer are arranged at positions that do not overlap each other in a planar manner, and the devices formed in the device forming layers 212, 222, 232 On the other hand, the structure that contributes to the stabilization of the initial characteristics of the devices formed in each device layer is realized so as not to be affected by the defects caused by the stress and the fine holes. Further, the fine holes G10, G20, G30 are arranged at equal intervals in the respective starting portion layers 211, 211, 231, and the adjacent fine holes G10, G20, G30 are arranged at equal intervals in a plan view. By adopting such a configuration, the stress distribution in each of the device layers 101, 102, and 103, as well as the stress distribution between the stacked layers, are achieved, and the long-term reliability of the semiconductor device is improved. Yes.

各起点部層211,221,231において、微細孔の配列間隔は、0.5μm以上3μm以下とすることが好ましい。前記配列間隔が0.5μm以下であると、デバイス形成に好適な微細孔から離間した領域が狭くなりすぎるためであり、3μm以上であると、前記微細孔を起点とする略単結晶の半導体膜を形成するのに多くの時間を要するためである。   In each starting part layer 211, 211, 231, the arrangement interval of the micropores is preferably 0.5 μm or more and 3 μm or less. When the arrangement interval is 0.5 μm or less, the region separated from the micropores suitable for device formation becomes too narrow, and when it is 3 μm or more, a substantially single-crystal semiconductor film starting from the micropores This is because it takes a lot of time to form.

図2に示したように、各デバイス層101〜103には、周期的に微細孔G10、G20、G30が形成されており、上記各微細孔G10、G20、G30を起点として成長させた半導体膜を所望形状にパターニングしたものを用いて、各デバイス形成層212,222,232のデバイスが形成されている。このような構成においては、上述したように微細孔G10、G20、G30の形成位置にストレスが発生するため、例えば図1に示した薄膜トランジスタQ13を構成する結晶化半導体膜201の平面領域内に微細孔G11(第1の微細孔G10)が含まれていると、薄膜トランジスタQ13において閾値電圧の変化や移動度の低下が生じるおそれがある。そこで、本実施形態に係る半導体装置100の各デバイス層101〜103においては、各デバイス層に含まれる起点部層の微細孔から離間した位置にデバイスを形成することが好ましい。   As shown in FIG. 2, each of the device layers 101 to 103 is periodically formed with micropores G10, G20, and G30, and a semiconductor film grown from the micropores G10, G20, and G30 as a starting point. The devices of the respective device formation layers 212, 222, and 232 are formed by using what is patterned into a desired shape. In such a configuration, stress is generated at the positions where the micro holes G10, G20, and G30 are formed as described above. For example, a fine region is formed in the planar region of the crystallized semiconductor film 201 included in the thin film transistor Q13 illustrated in FIG. If the hole G11 (first fine hole G10) is included, there is a possibility that a threshold voltage change or a mobility decrease may occur in the thin film transistor Q13. Therefore, in each of the device layers 101 to 103 of the semiconductor device 100 according to the present embodiment, it is preferable to form a device at a position separated from the micropores of the starting portion layer included in each device layer.

例えば、図2に黒点で示す第1の微細孔G10を周期的に配列してなる起点部層211を具備した第1のデバイス層101では、そのデバイス形成層212に形成するデバイス(薄膜トランジスタQ13、Q14)は、隣接する3つの第1の微細孔G10(例えば微細孔G100、G101、G102)に囲まれる平面視三角形状の領域内に形成することが好ましく、当該デバイス形成層212に形成するデバイスは、その最小デザインルールの5倍以上の距離を第1の微細孔G10から離して配置することがより好ましい。上記最小デザインルールは、デバイスを構成する部材の最小幅であり、例えばMOSトランジスタのゲート幅や素子分離領域幅である。従って、前記最小デザインルールが0.25μmである場合には、第1の微細孔G10とデバイスとの距離は1.25μm以上とする。上述の説明では、第1のデバイス層101を例に挙げて説明したが、第2のデバイス層102及び第3のデバイス層103についても同様である。   For example, in the first device layer 101 having the starting portion layer 211 formed by periodically arranging the first micro holes G10 indicated by black dots in FIG. 2, devices (thin film transistors Q13, Q13) formed in the device forming layer 212 are provided. Q14) is preferably formed in a triangular region in plan view surrounded by three adjacent first micro holes G10 (for example, micro holes G100, G101, G102), and is formed in the device forming layer 212. More preferably, the distance of 5 times or more of the minimum design rule is arranged away from the first microhole G10. The minimum design rule is the minimum width of the members constituting the device, for example, the gate width or the element isolation region width of the MOS transistor. Therefore, when the minimum design rule is 0.25 μm, the distance between the first minute hole G10 and the device is set to 1.25 μm or more. In the above description, the first device layer 101 has been described as an example, but the same applies to the second device layer 102 and the third device layer 103.

ところで、図2に示したように、例えば第1のデバイス層101の第1の微細孔G10に囲まれる領域の中央部には、上層の第2の微細孔G20又は第3の微細孔G30が配置されている。上記微細孔とデバイスの距離に関するルールからすれば、デバイス形成層212に形成されるデバイスは、図2において3個の第1の微細孔G10に囲まれる領域の中央部側に位置することが好ましい。そうすると、デバイス形成層212のデバイスの上に第2の微細孔G20又は第3の微細孔G30が配置されることとなるが、デバイス形成層212上の起点部層221を構成する絶縁膜は数μm程度の厚さがあるため、同一のデバイス層に形成された微細孔に比してデバイスに与える影響は小さく、デバイスの直上に上層の微細孔が位置していてもデバイスの動作に支障はない。   By the way, as shown in FIG. 2, for example, an upper second fine hole G20 or a third fine hole G30 is formed at the center of the region surrounded by the first fine hole G10 of the first device layer 101. Has been placed. According to the rule regarding the distance between the fine hole and the device, the device formed in the device forming layer 212 is preferably located on the center side of the region surrounded by the three first fine holes G10 in FIG. . Then, the second micro hole G20 or the third micro hole G30 is disposed on the device of the device forming layer 212, but the number of insulating films constituting the starting point layer 221 on the device forming layer 212 is several. Since it has a thickness of about μm, the effect on the device is small compared to the micropores formed in the same device layer, and even if the upper micropores are located directly above the device, it will hinder device operation. Absent.

なお、本実施形態では、基板層110がシリコン基板106上にデバイス(トランジスタQ11、Q12)を形成したものである場合について説明したが、かかる基板層110の構成は限定されるものではなく、例えば基板層110がデバイスを具備しないガラス基板、石英基板、シリコン基板等である構成とすることも可能である。   In the present embodiment, the case where the substrate layer 110 is a device in which devices (transistors Q11 and Q12) are formed on the silicon substrate 106 has been described. However, the configuration of the substrate layer 110 is not limited. The substrate layer 110 may be a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, or the like that does not include a device.

本実施形態では、3層のデバイス層101〜103を積層した構成としたが、4層以上のデバイス層を積層して半導体装置を構成してもよいのは勿論である。この場合において、4層目の第4のデバイス層における微細孔は、前記各デバイス層101〜103の微細孔G10、G20、G30と平面的に重ならない位置に形成することが好ましい。あるいは、第1の微細孔G10と平面的に重なる位置に形成してもよい。さらに5層目の第5のデバイス層を設ける場合には、当該第5のデバイス層の微細孔は、第4のデバイス層の微細孔と平面的に重ならないよう前記第2の微細孔G20と平面的に重なる位置に形成するとよい。   In the present embodiment, three device layers 101 to 103 are stacked, but it is needless to say that a semiconductor device may be formed by stacking four or more device layers. In this case, the micro holes in the fourth device layer of the fourth layer are preferably formed at positions that do not overlap with the micro holes G10, G20, and G30 of the device layers 101 to 103 in a plane. Or you may form in the position which overlaps with the 1st minute hole G10 planarly. Further, when the fifth device layer of the fifth layer is provided, the micropores of the fifth device layer and the micropores of the fourth device layer are not overlapped with the micropores of the fourth device layer. It is good to form in the position which overlaps planarly.

また本実施形態では、各デバイス層101〜103に薄膜トランジスタQ13〜Q16が形成されている場合について説明したが、本発明は微細孔を起点として成長させた略単結晶粒を含む半導体膜を用いて形成したデバイスを備える半導体装置であれば適用することが可能であり、各層のデバイスは同一機能のものでなくてもよい。例えば、第1のデバイス層101にアナログ−ロジック回路を形成し、第2のデバイス層102にSRAMメモリを形成し、第3のデバイス層103には高電圧部を有するI/O回路を形成した複合機能を具備した半導体装置を構成してもよい。また、各デバイス層101〜103に形成するデバイスの特性に応じて、微細孔G10、G20、G30の配列形態を変更することも可能である。例えばメモリのような冗長性を有する回路を形成するデバイス層において、微細孔の配置を図2に示した正三角形の頂点に配置する態様から、後述の第2実施形態で採用している正方形の頂点に微細孔を配置する態様(図5参照)に変更してもよい。   In the present embodiment, the thin film transistors Q13 to Q16 are formed in the device layers 101 to 103. However, the present invention uses a semiconductor film including substantially single crystal grains grown from micropores. Any semiconductor device including a formed device can be applied, and devices in each layer do not have to have the same function. For example, an analog-logic circuit is formed in the first device layer 101, an SRAM memory is formed in the second device layer 102, and an I / O circuit having a high voltage portion is formed in the third device layer 103. A semiconductor device having a composite function may be configured. Moreover, it is also possible to change the arrangement | sequence form of micropore G10, G20, G30 according to the characteristic of the device formed in each device layer 101-103. For example, in a device layer that forms a circuit having redundancy such as a memory, from the aspect in which the arrangement of the micro holes is arranged at the apex of the equilateral triangle shown in FIG. You may change to the aspect (refer FIG. 5) which arrange | positions a micropore in a vertex.

[半導体装置の製造方法]
次に、本発明の半導体装置の製造方法について、図3及び図4を参照して説明する。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板層110上に、第1のデバイス層101と、第2のデバイス層102と、第3のデバイス層103とを順次積層形成するものである。そして、第1のデバイス層101上に積層された第2のデバイス層102及び第3のデバイス層103を積層する工程は、第1のデバイス層101の形成工程と同様の工程を繰り返し行うものであるから、以下では、特に第1のデバイス層101の形成工程について詳細に説明することとする。
[Method for Manufacturing Semiconductor Device]
Next, a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first device layer 101, a second device layer 102, and a third device layer 103 are sequentially stacked on a substrate layer 110. And the process of laminating | stacking the 2nd device layer 102 and the 3rd device layer 103 laminated | stacked on the 1st device layer 101 repeats the process similar to the formation process of the 1st device layer 101. Therefore, in the following, the formation process of the first device layer 101 will be described in detail.

(微細孔形成工程)
まず、通常の半導体プロセスを用いて、図1に示したように、シリコン基板105上にトランジスタQ11、Q12等の各種デバイスを形成し、当該デバイスを覆う層間絶縁膜106を形成して基板層110を作製する。次に、基板層110上に絶縁膜としてのシリコン酸化物膜を形成する。基板層110上へのシリコン酸化物膜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など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のシリコン酸化物膜を形成できる。
(Micropore formation process)
First, using a normal semiconductor process, as shown in FIG. 1, various devices such as transistors Q11 and Q12 are formed on a silicon substrate 105, an interlayer insulating film 106 covering the devices is formed, and a substrate layer 110 is formed. Is made. Next, a silicon oxide film as an insulating film is formed over the substrate layer 110. Examples of a method for forming a silicon oxide film on the substrate layer 110 include a physical vapor deposition method such as a plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), a low pressure chemical vapor deposition method (LPCVD method), or a sputtering method. It is done. For example, a silicon oxide film having a thickness of several hundred nm can be formed by PECVD.

次に、図3(A)に示すように、基板層110上のシリコン酸化物膜の所定位置に第1の微細孔G10を形成して、起点部層211を得る。例えば、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を行うことにより、起点部層211の面内の所定位置に、断面が円形の第1の微細孔G10を開口できる。エッチング方法としては、例えばCHFガスのプラズマを用いた反応性イオンエッチングなどが挙げられる。 Next, as shown in FIG. 3A, the first minute hole G10 is formed at a predetermined position of the silicon oxide film on the substrate layer 110, so that the starting point layer 211 is obtained. For example, by performing a photolithography process and an etching process, the first micro hole G10 having a circular cross section can be opened at a predetermined position in the plane of the starting portion layer 211. Examples of the etching method include reactive ion etching using plasma of CHF 3 gas.

ここで、第1の微細孔G10は、後述する溶融結晶化工程において、1つの結晶核を種とした結晶成長を優先的に進行させる役割を担う「グレインフィルタ」である。第1の微細孔G10は例えば円筒状に形成することが好適であるが、円筒状以外の形状(例えば、円錐状、角柱状、角錐状など)としてもよい。また、比較的径の大きい孔(例えば500nm程度)を形成した後に基板全面に新たな絶縁膜(本例では酸化シリコン膜)を堆積して上記孔の径を狭めることによって第1の微細孔G10を形成するようにしてもよい。   Here, the first micropore G10 is a “grain filter” that plays a role of preferentially advancing crystal growth using one crystal nucleus as a seed in a melt crystallization process described later. The first fine hole G10 is preferably formed in a cylindrical shape, for example, but may have a shape other than the cylindrical shape (for example, a conical shape, a prismatic shape, a pyramid shape, etc.). Also, after forming a hole having a relatively large diameter (for example, about 500 nm), a new insulating film (silicon oxide film in this example) is deposited on the entire surface of the substrate to reduce the diameter of the first hole G10. May be formed.

(成膜工程)
次に、図3(B)に示すように、第1の微細孔G10内及び起点部層211上に非晶質シリコン膜(非単結晶シリコン膜)200aを形成する。非晶質シリコン膜200aは、PECVD法、LPCVD法、常圧化学気相堆積法(APCVD法)、スパッタリング法などによって形成することができる。なお、本工程では、非単結晶半導体膜として、非晶質シリコン膜に代えて多結晶シリコン膜を形成してもよい。本工程では、溶融結晶化により得られる略結晶粒の大粒径化を図るべく比較的に厚く成膜することが望ましく、具体的には、非晶質シリコン膜200aを150nmかそれ以上の膜厚に形成すると好適である。
(Film formation process)
Next, as shown in FIG. 3B, an amorphous silicon film (non-single-crystal silicon film) 200a is formed in the first micro hole G10 and on the starting portion layer 211. The amorphous silicon film 200a can be formed by PECVD, LPCVD, atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD), sputtering, or the like. Note that in this step, a polycrystalline silicon film may be formed as the non-single-crystal semiconductor film instead of the amorphous silicon film. In this step, it is desirable to form a relatively thick film so as to increase the size of substantially crystal grains obtained by melt crystallization. Specifically, the amorphous silicon film 200a is a film having a thickness of 150 nm or more. It is preferable to form it thickly.

(溶融結晶化工程)
次に、図3(C)に示すように、非晶質シリコン膜200aに対してレーザを照射することにより非晶質シリコン膜200aの溶融結晶化を行う。例えば、XeClパルスエキシマレーザ(波長308nm、パルス幅30nsec)を用い、エネルギー密度:0.4〜1.5J/cmでレーザ照射を行うことが好適である。なお、エキシマレーザに代えて、固体レーザ、ガスレーザなどを用いてもよい。これにより、後述するように、略単結晶状態の結晶性シリコン膜(単結晶シリコン膜)200が形成される。
(Melt crystallization process)
Next, as shown in FIG. 3C, the amorphous silicon film 200a is melt-crystallized by irradiating the amorphous silicon film 200a with a laser. For example, it is preferable to use a XeCl pulse excimer laser (wavelength 308 nm, pulse width 30 nsec) and perform laser irradiation at an energy density of 0.4 to 1.5 J / cm 2 . Note that a solid laser, a gas laser, or the like may be used instead of the excimer laser. Thereby, as will be described later, a crystalline silicon film (single crystal silicon film) 200 in a substantially single crystal state is formed.

ここで、照射されたXeClパルスエキシマレーザは非晶質シリコン膜200aの表面近傍でほとんどが吸収される。これはXeClパルスエキシマレーザの波長(308nm)における非晶質シリコン及び結晶性シリコンの吸収係数がそれぞれ0.139nm−1、0.149nm−1と大きいためである。また、起点部層211を構成するシリコン酸化物膜は、上記レーザに対して略透明であってこのレーザのエネルギーをほとんど吸収しないため、レーザ照射によって溶融しない。これにより、第1の微細孔G10以外の領域にある非晶質シリコン膜200aは、膜厚方向全域に渡ってほぼ完全に溶融した状態となる。また、第1の微細孔G10内にある非晶質シリコン膜200aは上側が溶融し、かつ第1の微細孔G10の底部では溶融しない状態(部分溶融状態)となる。 Here, most of the irradiated XeCl pulse excimer laser is absorbed near the surface of the amorphous silicon film 200a. This 0.139Nm -1 absorption coefficient of amorphous silicon and crystalline silicon at a wavelength (308 nm) of the XeCl pulsed excimer laser, respectively, is larger and 0.149nm -1. In addition, the silicon oxide film constituting the starting point layer 211 is substantially transparent to the laser and does not absorb the energy of the laser, and therefore is not melted by laser irradiation. As a result, the amorphous silicon film 200a in the region other than the first fine hole G10 is almost completely melted over the entire film thickness direction. In addition, the amorphous silicon film 200a in the first microhole G10 is melted on the upper side and is not melted (partially melted) at the bottom of the first microhole G10.

レーザ照射後のシリコンの凝固は、第1の微細孔G10の内部から先に進行し、その後非晶質シリコン膜200aの略完全溶融状態となっている部分(表面側の部分)に至る。このとき、第1の微細孔G10の底部近傍ではいくつかの結晶粒が発生するが、第1の微細孔G10の断面寸法(本実施形態では、円の直径)を1個の結晶粒と同程度か少し小さい程度にしておくことにより、第1の微細孔G10の上部(開口部)には1個の結晶粒のみが到達するようになる。これにより、非晶質シリコン膜200aの略完全溶融状態の部分では第1の微細孔G10の上部に到達した1個の結晶粒を核として結晶成長が進行するようになり、図3(D)に示すように、第1の微細孔G10を略中心とした領域に略単結晶状態の結晶性シリコン膜200bが形成される。なお、このとき結晶化の影響により、図示のように前記結晶性シリコン膜200bの表面における平坦性が低くなる場合がある。   Solidification of silicon after laser irradiation proceeds from the inside of the first microhole G10 first, and then reaches a portion (surface side portion) where the amorphous silicon film 200a is in a substantially completely melted state. At this time, some crystal grains are generated in the vicinity of the bottom of the first microhole G10, but the cross-sectional dimension of the first microhole G10 (in this embodiment, the diameter of a circle) is the same as that of one crystal grain. By setting it to a level or a little smaller, only one crystal grain reaches the upper part (opening) of the first micro hole G10. Thereby, in the substantially completely melted portion of the amorphous silicon film 200a, crystal growth proceeds with one crystal grain reaching the upper portion of the first microhole G10 as a nucleus, and FIG. As shown in FIG. 3, a crystalline silicon film 200b having a substantially single crystal state is formed in a region having the first micro hole G10 substantially at the center. At this time, the flatness on the surface of the crystalline silicon film 200b may be lowered as shown in the figure due to the influence of crystallization.

本実施形態において「略単結晶」とは、結晶粒が単一である場合のみならずこれに近い状態、すなわち、複数の結晶が組み合わせられていてもその数が少なく、半導体薄膜の性質の観点からほぼ単結晶により形成された半導体薄膜と同等の性質を備えている場合も含む。結晶性シリコン膜200b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。この結晶性シリコン膜200bを、後述するようにして、薄膜トランジスタ(デバイス)の能動層(ソース/ドレイン領域やチャネル領域)に用いると、オフ電流値が小さく移動度の大きな優良な薄膜トランジスタとなる。   In the present embodiment, “substantially single crystal” means not only a single crystal grain but also a state close to this, that is, even if a plurality of crystals are combined, the number is small, and the viewpoint of the properties of the semiconductor thin film This includes the case where the film has properties equivalent to those of a semiconductor thin film formed from a single crystal. The crystalline silicon film 200b has few defects inside, and the effect of reducing the trap level density near the center of the forbidden band in the energy band can be obtained in terms of electrical characteristics of the semiconductor film. Moreover, since it can be considered that there is almost no crystal grain boundary, an effect of greatly reducing the barrier when carriers such as electrons and holes flow can be obtained. When this crystalline silicon film 200b is used for an active layer (source / drain region or channel region) of a thin film transistor (device) as described later, an excellent thin film transistor having a small off-current value and a high mobility is obtained.

(平坦化工程)
前記略単結晶状態の結晶性シリコン膜200bの表面における平坦性が低くなっている場合には、前記結晶性シリコン膜200bの表面をCMP(化学的機械的研磨)によって平坦化する。以下、結晶性シリコン膜200bの表面をCMP(化学的機械的研磨)によって平坦化する工程を説明する。
結晶性シリコン膜200bの表面粗度が大きくなるのは、特に前記第1の微細孔G10を近接させて配置した場合である。すなわち、各第1の微細孔G10のそれぞれを中心として成長した結晶粒がぶつかり合うので、結晶粒同士の境界(粒界)が隆起し、結晶性シリコン膜200bの表面に凹凸が生じるのである。
(Planarization process)
When the flatness of the surface of the substantially monocrystalline crystalline silicon film 200b is low, the surface of the crystalline silicon film 200b is planarized by CMP (chemical mechanical polishing). Hereinafter, a process of planarizing the surface of the crystalline silicon film 200b by CMP (chemical mechanical polishing) will be described.
The surface roughness of the crystalline silicon film 200b is increased particularly when the first fine holes G10 are arranged close to each other. That is, since the crystal grains grown around each of the first micro holes G10 collide with each other, the boundaries (grain boundaries) between the crystal grains rise, and the surface of the crystalline silicon film 200b is uneven.

図3(D)に示すように、結晶性シリコン膜200bの表面をCMPによって平坦化する。このとき、結晶性シリコン膜200bの表面の平滑化を図るとともに、基板側近傍のリーク電流を低減する、すなわちパンチスルー現象を避けるため、当該結晶性シリコン膜200bの膜厚を減少させる処理も併せて行う。この場合、結晶性シリコン膜200bの膜厚が50nm以下となるまで研磨を行うことが好ましい。   As shown in FIG. 3D, the surface of the crystalline silicon film 200b is planarized by CMP. At this time, the surface of the crystalline silicon film 200b is smoothed, and the leakage current near the substrate side is reduced, that is, in order to avoid the punch-through phenomenon, a process of reducing the thickness of the crystalline silicon film 200b is also performed. Do it. In this case, polishing is preferably performed until the thickness of the crystalline silicon film 200b becomes 50 nm or less.

ここで、前記CMPを行う好適な条件の一例を説明する。例えば、軟質ポリウレタン製のパッドと、アンモニア系又はアミン系等のアルカリ溶液にシリカ粒子等の研磨材を分散させた研磨液とを組み合わせて用いる。前記研磨液は水素イオン濃度がPH9.0以下のアルカリ溶液であり、かかる研磨液を用いたCMP処理により、前記結晶性シリコン膜200bの表面粗さを1nm以下とすることができる。これにより、図3(E)に示すように、表面粗さが1nm以下の表面平坦性に優れ、かつ薄膜化による素子の微細化も達成し得る高品質な結晶性シリコン膜である結晶化半導体膜200が得られる。   Here, an example of suitable conditions for performing the CMP will be described. For example, a soft polyurethane pad and a polishing liquid in which an abrasive such as silica particles is dispersed in an ammonia-based or amine-based alkaline solution are used in combination. The polishing liquid is an alkaline solution having a hydrogen ion concentration of pH 9.0 or less, and the surface roughness of the crystalline silicon film 200b can be reduced to 1 nm or less by CMP treatment using the polishing liquid. As a result, as shown in FIG. 3 (E), a crystallized semiconductor that is a high-quality crystalline silicon film that has excellent surface flatness with a surface roughness of 1 nm or less and that can achieve element miniaturization by thinning. A membrane 200 is obtained.

(素子形成工程)
次に、薄膜トランジスタ(デバイス)を例にして、上述した製造方法により製造される結晶化半導体膜200を用いたデバイスの形成工程について説明する。以下に説明する薄膜トランジスタの形成工程により、例えば図1に示した薄膜トランジスタQ13、Q14を形成することができる。
(Element formation process)
Next, taking a thin film transistor (device) as an example, a process for forming a device using the crystallized semiconductor film 200 manufactured by the above-described manufacturing method will be described. Through the thin film transistor formation process described below, for example, the thin film transistors Q13 and Q14 shown in FIG. 1 can be formed.

図4は、素子形成工程について説明する図である。
まず、図4(A)に示すように、結晶化半導体膜200をパターニングして、薄膜トランジスタの形成に不要となる部分を除去して整形することで、結晶化半導体膜202を形成する。このとき、隣接して形成した複数の結晶化半導体膜200を含むようにパターニングを行ってもよい。
FIG. 4 is a diagram for explaining the element forming step.
First, as illustrated in FIG. 4A, the crystallized semiconductor film 200 is formed by patterning the crystallized semiconductor film 200 to remove a portion unnecessary for formation of the thin film transistor and perform shaping. At this time, patterning may be performed so as to include a plurality of crystallized semiconductor films 200 formed adjacent to each other.

次に、図4(B)に示すように、起点部層211及び結晶化半導体膜200の上にシリコン酸化物等からなる絶縁膜108aを形成する。絶縁膜108aは、例えば電子サイクロトロン共鳴PECVD法(ECR−CVD法)やPECVD法を用いて形成することができる。高密度プラズマによる直接酸化法を用いてもよい。この絶縁膜108aは薄膜トランジスタのゲート絶縁膜として機能するものであり、図1に示した薄膜トランジスタQ13、Q14のゲート絶縁膜113に相当するものである。   Next, as illustrated in FIG. 4B, an insulating film 108 a made of silicon oxide or the like is formed over the starting portion layer 211 and the crystallized semiconductor film 200. The insulating film 108a can be formed using, for example, an electron cyclotron resonance PECVD method (ECR-CVD method) or a PECVD method. A direct oxidation method using high-density plasma may be used. This insulating film 108a functions as a gate insulating film of the thin film transistor, and corresponds to the gate insulating film 113 of the thin film transistors Q13 and Q14 shown in FIG.

次に、図4(C)に示すように、タンタルまたはアルミニウムの金属薄膜をスパッタリング法により形成した後、パターニングすることによって、ゲート電極200Dを形成する。このゲート電極200Dは、図1に示した薄膜トランジスタQ13、Q14のゲート電極116に相当するものである。
次に、このゲート電極200D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み、ソース/ドレイン領域200B、200Cとチャネル領域200Aをゲート電極200Dに対して自己整合的に作製する。NMOSトランジスタを作製する場合、例えば、不純物元素としてリン(P)を1×1016cm−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400mJ/cm程度で照射するか、250℃〜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。
Next, as shown in FIG. 4C, a metal thin film of tantalum or aluminum is formed by a sputtering method and then patterned to form a gate electrode 200D. The gate electrode 200D corresponds to the gate electrode 116 of the thin film transistors Q13 and Q14 shown in FIG.
Next, impurity ions serving as donors or acceptors are implanted using the gate electrode 200D as a mask, and source / drain regions 200B and 200C and a channel region 200A are formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 200D. When manufacturing an NMOS transistor, for example, phosphorus (P) as an impurity element is implanted into the source / drain region at a concentration of 1 × 10 16 cm −2 . Thereafter, the XeCl excimer laser is irradiated at an irradiation energy density of about 400 mJ / cm 2 or heat treatment is performed at a temperature of about 250 ° C. to 450 ° C. to activate the impurity element.

次に、図4(D)に示すように、絶縁膜108a及びゲート電極200Dの上面に、シリコン酸化物膜等からなる絶縁膜108cを形成する。例えば、PECVD法で約500nmの絶縁膜108cを形成する。次に、ソース/ドレイン領域200B、200Cに至るコンタクトホールを前記絶縁膜108b、108cに開口し、これらのコンタクトホール内及び絶縁膜108c上のコンタクトホールの周縁部にソース/ドレイン電極120を形成する。ソース/ドレイン電極120は、例えばスパッタリング法によりアルミニウムを堆積して形成することができる。あるいは、コンタクトホール内にのみ選択的にタングステンを埋め込んだ後、絶縁膜108c上にアルミニウム膜をパターン形成して前記タングステンのプラグと電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極120を形成してもよい。また、ゲート電極200Dに至るコンタクトホールを絶縁膜108cに開口し、ゲート電極200D用の端子電極を形成することもできる。以上により本実施形態に係るデバイスとしての薄膜トランジスタQを作製することができ、前記薄膜トランジスタQを覆うようにしてシリコン酸化物膜等からなる層間絶縁膜を形成することで、図1に示した第1のデバイス層101(起点部層211及びデバイス形成層212)を形成することができる。   Next, as illustrated in FIG. 4D, an insulating film 108c formed of a silicon oxide film or the like is formed over the insulating film 108a and the gate electrode 200D. For example, the insulating film 108c having a thickness of about 500 nm is formed by PECVD. Next, contact holes reaching the source / drain regions 200B and 200C are opened in the insulating films 108b and 108c, and source / drain electrodes 120 are formed in the contact holes and in the peripheral portions of the contact holes on the insulating film 108c. . The source / drain electrode 120 can be formed by depositing aluminum by sputtering, for example. Alternatively, after selectively burying tungsten only in the contact hole, an aluminum film is patterned on the insulating film 108c and electrically connected to the tungsten plug to form the source / drain electrode 120. Good. Alternatively, a contact hole reaching the gate electrode 200D can be opened in the insulating film 108c to form a terminal electrode for the gate electrode 200D. As described above, the thin film transistor Q as the device according to the present embodiment can be manufactured. By forming the interlayer insulating film made of a silicon oxide film or the like so as to cover the thin film transistor Q, the first thin film transistor Q shown in FIG. The device layer 101 (the origin layer 211 and the device formation layer 212) can be formed.

上記工程により第1のデバイス層101を形成したならば、当該第1のデバイス層101の形成工程を順次繰り返すことで、第2のデバイス層102及び第3のデバイス層103を形成することができる。そして、第3のデバイス層103上に保護層104をパターン形成すれば、本実施形態の半導体装置100を製造することができる。   If the first device layer 101 is formed by the above steps, the second device layer 102 and the third device layer 103 can be formed by sequentially repeating the steps of forming the first device layer 101. . Then, if the protective layer 104 is patterned on the third device layer 103, the semiconductor device 100 of this embodiment can be manufactured.

なお、図4に示す例では説明の便宜上、第1の微細孔G10が薄膜トランジスタの真下に位置するように図示されているが、先に記載のように、第1の微細孔G10の形成位置は、薄膜トランジスタQの結晶化半導体膜200の外側に位置していることが好ましい。この場合、上記図4(A)において説明したパターニング工程において、薄膜トランジスタQの活性領域(チャネル領域200A、ソース/ドレイン領域200B、200C等)となるべき部分をパターニングする際に第1の微細孔G10の形成位置を外すようにすればよい。   In the example shown in FIG. 4, for convenience of explanation, the first micro hole G10 is shown to be located immediately below the thin film transistor. However, as described above, the position where the first micro hole G10 is formed is The thin film transistor Q is preferably located outside the crystallized semiconductor film 200. In this case, in the patterning step described with reference to FIG. 4A, the first fine hole G10 is formed when a portion to be an active region (channel region 200A, source / drain regions 200B, 200C, etc.) of the thin film transistor Q is patterned. What is necessary is just to remove the formation position.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図5を参照して説明する。
図5は、本実施形態の半導体装置400における微細孔(グレインフィルタ)G10、G20、G30の平面配置を示す説明図である。本実施形態の半導体装置400は、先の第1実施形態に係る半導体装置100において、結晶化半導体膜を得るための微細孔G10、G20、G30の配置態様を異ならせたものであり、その他の構成は、半導体装置100と同様である。従って本実施形態の半導体装置400も、基板層110上に3層のデバイス層101〜103を順次積層した構造を具備したものとなっている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a planar arrangement of the fine holes (grain filters) G10, G20, and G30 in the semiconductor device 400 of the present embodiment. The semiconductor device 400 according to the present embodiment is different from the semiconductor device 100 according to the first embodiment in the arrangement of the fine holes G10, G20, and G30 for obtaining a crystallized semiconductor film. The configuration is the same as that of the semiconductor device 100. Therefore, the semiconductor device 400 of this embodiment also has a structure in which three device layers 101 to 103 are sequentially stacked on the substrate layer 110.

上記第1の実施形態では、基板層110上に形成された3層のデバイス層101〜103に設けられた微細孔G10、G20、G30が互いに平面的に重ならないように配置しており、また微細孔G10、G20、G30に起因するストレスも三次元的に分散されるため、微細孔G10、G20、G30の配置としては最も好適なものであるといえる。しかしその一方で、先に記載のように各デバイス層101〜103におけるデバイスの形成位置は、微細孔G10、G20、G30からは平面的に離れた領域であることが好ましく、図2に示した微細孔の配置形態では、デバイスの形成に好適に使用できる領域が狭くなってしまう。また、隣接する3つの微細孔G10(G20、G30)が正三角形の頂点に位置するように配置されているため、微細孔の形成位置を避けてデバイスや配線等を形成しようとすると、デバイスの形状や配線の引き回しが制限される。   In the first embodiment, the micro holes G10, G20, and G30 provided in the three device layers 101 to 103 formed on the substrate layer 110 are arranged so as not to overlap each other in a plane. Since stress caused by the fine holes G10, G20, and G30 is also three-dimensionally dispersed, it can be said that the arrangement of the fine holes G10, G20, and G30 is the most suitable. However, on the other hand, as described above, the device formation position in each of the device layers 101 to 103 is preferably a region that is planarly separated from the micro holes G10, G20, and G30, as shown in FIG. In the arrangement form of the fine holes, an area that can be suitably used for forming a device is narrowed. In addition, since the three adjacent minute holes G10 (G20, G30) are arranged so as to be located at the apex of the equilateral triangle, when trying to form a device, wiring, etc. avoiding the formation position of the minute hole, Shape and wiring routing are limited.

そこで本実施形態の半導体装置400では、図5に示すように、各層の微細孔G10、G20、G30を、正方格子の交点に配置している。具体的には、第1のデバイス層101に含まれる第1の微細孔G101〜G109(G10)を図示左右上下方向で等間隔に配列し、第2のデバイス層102に含まれる第2の微細孔G201〜G209(G20)は、平面視で隣接する4つの第1の微細孔G10(例えば第1の微細孔G101、G102、G105、G104)に囲まれる正方形状の領域のほぼ中央に配置している。さらに、第3のデバイス層103に含まれる第3の微細孔G301〜G309(G30)は、上記第1の微細孔G101〜G109と平面視で重なる位置に配置している。   Therefore, in the semiconductor device 400 of this embodiment, as shown in FIG. 5, the micro holes G10, G20, G30 of each layer are arranged at the intersections of the square lattice. Specifically, the first micro holes G101 to G109 (G10) included in the first device layer 101 are arranged at equal intervals in the horizontal direction in the figure, and the second micro holes included in the second device layer 102 are arranged. The holes G201 to G209 (G20) are arranged almost at the center of a square area surrounded by four first microholes G10 (for example, the first microholes G101, G102, G105, and G104) adjacent in plan view. ing. Further, the third micro holes G301 to G309 (G30) included in the third device layer 103 are arranged at positions overlapping the first micro holes G101 to G109 in plan view.

微細孔G10、G20、G30の配置態様を上記のようにすることで、各デバイス形成層212,222,232においてデバイスを好適に形成することができる領域を第1実施形態の半導体装置100に比して大きく取ることができる。また、各微細孔G10、G20、G30は図5の上下左右方向に等間隔に配置されているため、各デバイス形成層において、デバイス形状や配線の引き回しに係る制限が緩和される。そのため、大規模なエリアでのデバイスのばらつきを少なくすることができる配置を実現でき、半導体装置の高性能化の達成が容易になる。   By arranging the fine holes G10, G20, and G30 as described above, the device formation layers 212, 222, and 232 have regions where devices can be suitably formed compared to the semiconductor device 100 of the first embodiment. Can be taken big. Further, since the micro holes G10, G20, and G30 are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions in FIG. 5, restrictions on the device shape and the routing of the wiring are eased in each device forming layer. Therefore, an arrangement that can reduce device variations in a large-scale area can be realized, and high performance of the semiconductor device can be easily achieved.

本実施形態の場合、第3のデバイス層103の第3の微細孔G30が、第1のデバイス層101の第1の微細孔G10に対応して平面的に重なる位置に形成されている。このような構成とすることで、各デバイス層101〜103のデバイス形成層212,222,232におけるデバイス形成領域が互いに平面的に重なる部分が大きくなるため、この重なった領域にデバイスを形成することでデバイス層101〜103の間でのデバイス接続が容易になるという利点がある。   In the case of the present embodiment, the third micro hole G30 of the third device layer 103 is formed at a position overlapping in plan view corresponding to the first micro hole G10 of the first device layer 101. By adopting such a configuration, the device formation regions of the device layers 101 to 103 in the device formation layers 212, 222, and 232 have a portion where the device formation regions overlap each other in a plane, and thus a device is formed in the overlap region. Thus, there is an advantage that device connection between the device layers 101 to 103 is facilitated.

なお、上述したように微細孔G10、G20、G30の形成位置ではストレスが発生し易いため、かかるストレスの集中を招くため微細孔G10、G20、G30を平面的に重なる位置に形成することは好ましくない。しかしながら、本実施形態では、第2のデバイス層102を介して離間された第1の微細孔G10と第3の微細孔G30とを平面的に重なる位置に形成しているので、微細孔G10、G30のそれぞれに起因するストレスが互いのデバイス層103,101に直接影響を及ぼすことはないと考えられる。   As described above, stress is likely to occur at the formation positions of the fine holes G10, G20, and G30. Therefore, it is preferable to form the fine holes G10, G20, and G30 in a position where they overlap in a plane in order to cause concentration of the stress. Absent. However, in the present embodiment, the first microhole G10 and the third microhole G30 that are separated via the second device layer 102 are formed at positions that overlap in a plane. It is considered that the stress caused by each of G30 does not directly affect the device layers 103 and 101 of each other.

また本実施形態では、第2のデバイス層102の第2の微細孔G20を、第1のデバイス層101及び第3のデバイス層103における微細孔G10、G30から最も遠くなる位置(隣接する4つの第1の微細孔G10の中央)に配置しているので、隣接するデバイス層同士で微細孔に起因するストレスが影響を及ぼすこともないと考えられる。また、中間に位置する第2の微細孔G20に関して、隣接するデバイス層101,103の微細孔G10、G30は対称位置に形成されているため、半導体装置全体としては、微細孔G10、G20、G30に起因するストレスは、三次元的に等しく分散されることとなり、半導体装置の長期信頼性向上に寄与する。   In the present embodiment, the second microhole G20 of the second device layer 102 is positioned farthest from the micropores G10 and G30 in the first device layer 101 and the third device layer 103 (adjacent four holes). It is considered that the stress caused by the micropores does not affect between the adjacent device layers because it is arranged at the center of the first micropore G10. Further, with respect to the second fine hole G20 located in the middle, the fine holes G10 and G30 of the adjacent device layers 101 and 103 are formed at symmetrical positions, so that the fine holes G10, G20 and G30 as the whole semiconductor device are formed. The stress caused by is distributed equally three-dimensionally, which contributes to improving the long-term reliability of the semiconductor device.

本実施形態では、第1実施形態に係る半導体装置100と同様に、3層のデバイス層101〜103を積層した構成としたが、4層以上のデバイス層を積層して半導体装置を構成してもよいのは勿論である。この場合において、4層目の第4のデバイス層における微細孔は、第2の微細孔G20と平面的に重なる位置に形成することが好ましい。さらに5層目の第5のデバイス層を設ける場合には、当該第5のデバイス層の微細孔は、前記第3の微細孔G30と平面的に重なる位置に形成することが好ましい。   In the present embodiment, similar to the semiconductor device 100 according to the first embodiment, three device layers 101 to 103 are stacked, but a semiconductor device is configured by stacking four or more device layers. Of course, it is good. In this case, the micro hole in the fourth device layer of the fourth layer is preferably formed at a position overlapping the second micro hole G20 in a planar manner. Further, when the fifth device layer of the fifth layer is provided, it is preferable that the micropores of the fifth device layer be formed at a position overlapping the third micropore G30 in a plane.

(集積回路、電気光学装置、電子機器)
次に、上述した半導体装置を含んで構成される集積回路、電気光学装置、電子機器の具体例について説明する。
本発明における集積回路とは、一定の機能を奏するように半導体装置及び関連する配線等が集積され配線された回路(チップ)をいう。
本発明における電気光学装置とは、本発明に係る半導体装置を備えた、電気的作用によって発光するあるいは外部からの光の状態を変化させる電気光学素子を備えた装置一般をいい、自ら光を発するものと外部からの光の通過を制御するもの双方を含む。例えば、電気光学素子として、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(エレクトロルミネッセンス)素子、電界の印加により発生した電子を発光板に当てて発光させる電子放出素子を備えたアクティブマトリクス型の表示装置等をいう。
本発明の電子機器とは、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が無いが、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、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、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等を含むものである。
(Integrated circuits, electro-optical devices, electronic equipment)
Next, specific examples of an integrated circuit, an electro-optical device, and an electronic device that include the semiconductor device described above will be described.
The integrated circuit in the present invention refers to a circuit (chip) in which semiconductor devices and related wirings are integrated and wired so as to exhibit a certain function.
The electro-optical device in the present invention refers to a general device including an electro-optical element that includes the semiconductor device according to the present invention and emits light by an electrical action or changes the state of light from the outside, and emits light by itself. And those that control the passage of light from the outside. For example, as an electro-optical element, a liquid crystal element, an electrophoretic element having a dispersion medium in which electrophoretic particles are dispersed, an EL (electroluminescence) element, and an electron-emitting element that emits light by applying electrons generated by applying an electric field to a light-emitting plate An active matrix display device provided.
The electronic apparatus of the present invention refers to a general apparatus having a certain function provided with the semiconductor device according to the present invention, and includes, for example, an electro-optical device and a memory. The configuration is not particularly limited, but for example, an IC card, a mobile phone, a video camera, a personal computer, a head-mounted display, a rear-type or front-type projector, a fax machine with a display function, a digital camera finder, a portable TV , DSP devices, PDAs, electronic notebooks, electronic bulletin boards, advertising announcement displays, and the like.

<集積回路>
図6は、本発明に係る集積回路の一実施の形態であるメモリセルアレイの構成を示す図である。図6に示すメモリセルアレイは、2つのストアノードN1及びN2を有するSRAMのメモリセル41と、メモリセル41にデータを書き込むと共にメモリセル41からデータを読み出す書込/読出回路42と、これとは別系統でメモリセル41からデータを読み出す読出回路43と、データの書き込み又は読み出しの際にワードラインを駆動するワードライン駆動回路44とを含んでいる。
<Integrated circuit>
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a memory cell array which is an embodiment of an integrated circuit according to the present invention. The memory cell array shown in FIG. 6 includes an SRAM memory cell 41 having two store nodes N1 and N2, a write / read circuit 42 that writes data to the memory cell 41 and reads data from the memory cell 41, and A read circuit 43 that reads data from the memory cell 41 in a separate system and a word line drive circuit 44 that drives a word line when writing or reading data are included.

メモリセル41は、反転回路INV1及びINV2と、全体として1つのポートを構成するNチャネルMOSトランジスタQN1及びQN2とを含んでいる。反転回路INV1は、入力が第1のストアノードN1に接続されており、出力が第2のストアノードN2に接続されている。また、反転回路INV2は、入力が第2のストアノードN2に接続されており、出力が第1のストアノードN1に接続されている。トランジスタQN1のソース〜ドレイン経路は、第1のストアノードN1とビットラインBLaとの間に接続されている。トランジスタQN2のソース〜ドレイン経路は、第2のストアノードN2とビットラインBLbとの間に接続されている。トランジスタQN1及びQN2のゲートは、ワードラインWLに接続されている。   Memory cell 41 includes inverting circuits INV1 and INV2 and N-channel MOS transistors QN1 and QN2 that constitute one port as a whole. The inverting circuit INV1 has an input connected to the first store node N1 and an output connected to the second store node N2. The inverting circuit INV2 has an input connected to the second store node N2 and an output connected to the first store node N1. The source-drain path of the transistor QN1 is connected between the first store node N1 and the bit line BLa. The source-drain path of the transistor QN2 is connected between the second store node N2 and the bit line BLb. The gates of the transistors QN1 and QN2 are connected to the word line WL.

上記メモリセルアレイでは、本発明に係る複数のデバイス層を積層してなる構造を備えた半導体装置を適用した構成とされている。例えば、メモリセル41が形成されたデバイス層と、書込/読出回路42が形成されたデバイス層と、ワードライン駆動回路44が形成されたデバイス層とを積層してなる構造のメモリセルアレイとして構成される。このような構成とすることで、従来に比してチップ面積を著しく狭めることができるので、集積回路の高集積化、小型化、高性能化が容易になり、かつ起点部層の微細孔配置の最適化による初期特性の安定化、長期信頼性の向上を図ることができる。   The memory cell array has a configuration to which a semiconductor device having a structure in which a plurality of device layers according to the present invention are stacked is applied. For example, a memory cell array having a structure in which a device layer in which a memory cell 41 is formed, a device layer in which a write / read circuit 42 is formed, and a device layer in which a word line driving circuit 44 is formed is stacked. Is done. With such a configuration, the chip area can be remarkably reduced as compared with the conventional one, so that the integration of the integrated circuit can be highly integrated, downsized, and the performance can be easily improved. It is possible to stabilize the initial characteristics and improve long-term reliability by optimizing the above.

<電気光学装置>
図7に、本発明に係る電気光学装置500における回路接続図を示す。本実施形態の電気光学装置(表示装置)500は、各画素領域に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と、薄膜トランジスタT1〜T4とを備えて構成されている。ドライバ501からは、走査線Vsel及び発光制御線Vgpが各画素領域に供給されている。ドライバ502からは、データ線Idataおよび電源線Vddが各画素領域に供給されている。走査線Vselとデータ線Idataとを制御することにより、各画素領域に対する電流プログラムが行われ、発光層OELDによる発光が制御可能になっている。
<Electro-optical device>
FIG. 7 shows a circuit connection diagram in the electro-optical device 500 according to the present invention. The electro-optical device (display device) 500 according to this embodiment includes a light emitting layer OELD that can emit light by an electroluminescence effect in each pixel region, a storage capacitor that stores a current for driving the light emitting layer OELD, and thin film transistors T1 to T4. Configured. A scanning line Vsel and a light emission control line Vgp are supplied from the driver 501 to each pixel region. From the driver 502, a data line Idata and a power supply line Vdd are supplied to each pixel region. By controlling the scanning line Vsel and the data line Idata, current programming for each pixel region is performed, and light emission by the light emitting layer OELD can be controlled.

上記構成を具備した電気光学装置500では、本発明に係る複数のデバイス層を積層してなる構造を備えた半導体装置を適用した構成とされている。例えば、前記複数の薄膜トランジスタT1〜T4を、複数のデバイス層に分けて配置した構成を採用することで、画素領域に占めるスイッチング素子の形成領域を狭めることができる。
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。また、ドライバ501、502のそれぞれを構成する集積回路を本発明に係る半導体装置によって形成することも好適である。
The electro-optical device 500 having the above-described configuration is configured by applying a semiconductor device having a structure in which a plurality of device layers according to the present invention are stacked. For example, by adopting a configuration in which the plurality of thin film transistors T1 to T4 are arranged in a plurality of device layers, the formation region of the switching element occupying the pixel region can be narrowed.
The drive circuit is an example of a circuit in the case where an electroluminescent element is used as a light emitting element, and other circuit configurations are possible. In addition, it is also preferable that an integrated circuit constituting each of the drivers 501 and 502 is formed by the semiconductor device according to the present invention.

<電子機器>
図8は、上述した電気光学装置を含んで構成される電子機器の具体例を説明する図である。図8(A)は携帯電話への適用例であり、当該携帯電話630はアンテナ部631、音声出力部632、音声入力部633、操作部634、および本発明の電気光学装置500を備えている。このように本発明に係る電気光学装置は電子機器の表示部として利用可能である。図8(B)はビデオカメラへの適用例であり、当該ビデオカメラ640は受像部641、操作部642、音声入力部643、および本発明の電気光学装置500を備えている。図8(C)はテレビジョンへの適用例であり、当該テレビジョン700は本発明の電気光学装置500を備えている。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置に対しても同様に本発明に係る電気光学装置を適用し得る。図8(D)はロールアップ式テレビジョンへの適用例であり、当該ロールアップ式テレビジョン710は本発明の電気光学装置500を備えている。また、電子機器はこれらに限定されず、表示機能を有する各種の電子機器に適用可能である。例えばこれらの他に、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、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイなども含まれる。なお、本発明にかかる半導体装置は、電気光学装置の構成部品として上記のような電子機器に含まれる場合の他に、単独で電子機器の構成部品としても適用し得る。
<Electronic equipment>
FIG. 8 is a diagram illustrating a specific example of an electronic apparatus including the electro-optical device described above. FIG. 8A shows an application example to a mobile phone. The mobile phone 630 includes an antenna portion 631, an audio output portion 632, an audio input portion 633, an operation portion 634, and the electro-optical device 500 of the present invention. . As described above, the electro-optical device according to the invention can be used as a display unit of an electronic apparatus. FIG. 8B shows an application example to a video camera. The video camera 640 includes an image receiving unit 641, an operation unit 642, an audio input unit 643, and the electro-optical device 500 of the present invention. FIG. 8C illustrates an application example to a television, and the television 700 includes the electro-optical device 500 of the present invention. The electro-optical device according to the present invention can be similarly applied to a monitor device used for a personal computer or the like. FIG. 8D shows an application example to a roll-up television, and the roll-up television 710 includes the electro-optical device 500 of the present invention. Further, the electronic device is not limited to these, and can be applied to various electronic devices having a display function. For example, in addition to these, a fax machine with a display function, a finder for a digital camera, a portable TV, an electronic notebook, an electric bulletin board, a display for advertising, etc. are also included. The semiconductor device according to the present invention can be applied alone as a component part of an electronic device, in addition to being included in the electronic device as described above as a component part of the electro-optical device.

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の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、半導体膜の一例としてシリコン膜を採り上げて説明していたが、半導体膜はこれに限定されるものではない。また、上述した実施形態では、結晶化半導体膜を用いて形成されるデバイスの一例として薄膜トランジスタを採り上げて説明していたが、デバイスはこれに限定されるものではなく、薄膜ダイオード、キャパシタ等であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiments, a silicon film is taken as an example of the semiconductor film, but the semiconductor film is not limited to this. In the above-described embodiments, a thin film transistor has been described as an example of a device formed using a crystallized semiconductor film. However, the device is not limited to this, and is a thin film diode, a capacitor, or the like. May be.

第1実施形態に係る半導体装置の概略を示す部分断面構成図。1 is a partial cross-sectional configuration diagram illustrating an outline of a semiconductor device according to a first embodiment. 同、微細孔の配置を示す平面図。The top view which shows arrangement | positioning of a micropore similarly. 同、製造方法を説明するための断面工程図。Sectional process drawing for demonstrating a manufacturing method same as the above. 同、製造方法を説明するための断面工程図。Sectional process drawing for demonstrating a manufacturing method same as the above. 第2実施形態に係る半導体装置の微細孔の配置を示す平面図。The top view which shows arrangement | positioning of the micropore of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 集積回路の一例を示す図。FIG. 11 illustrates an example of an integrated circuit. 電気光学装置の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an electro-optical device. 電子機器の複数の構成例を示す図。FIG. 9 illustrates a plurality of configuration examples of an electronic device.

符号の説明Explanation of symbols

100,400 半導体装置、101〜103 デバイス層、110 基板層、211,221,231 起点部層、212,222,232 デバイス形成層、G10〜G12,G100〜G109 第1の微細孔(グレインフィルタ)、G20〜G23,G201〜G209 第2の微細孔(グレインフィルタ)、G30〜G32,G301〜G309 第3の微細孔、C11〜C22 コンタクト部、Q11,Q12 MOSトランジスタ、Q13〜Q16 薄膜トランジスタ(デバイス)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,400 Semiconductor device, 101-103 device layer, 110 board | substrate layer, 211,221,231 origin part layer, 212,222,232 device formation layer, G10-G12, G100-G109 1st micropore (grain filter) , G20 to G23, G201 to G209 Second fine hole (grain filter), G30 to G32, G301 to G309 Third fine hole, C11 to C22 contact part, Q11, Q12 MOS transistor, Q13 to Q16 Thin film transistor (device) .

Claims (11)

基板上に形成された半導体膜を具備した半導体装置であって、
表面に複数の微細孔を有する起点部層と、前記微細孔を起点として形成された略単結晶粒を含む半導体膜を用いて形成されたデバイス形成層と、を備えたデバイス層を複数積層してなり、
任意の前記デバイス層に属する前記微細孔は、隣接して配置された他の前記デバイス層に属する前記微細孔と平面視で離間した位置に形成されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device comprising a semiconductor film formed on a substrate,
A plurality of device layers each including a starting portion layer having a plurality of micropores on a surface and a device forming layer formed using a semiconductor film including substantially single crystal grains formed using the micropores as a starting point; And
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the micro hole belonging to an arbitrary device layer is formed at a position spaced apart from the micro hole belonging to another device layer disposed adjacently in plan view.
請求項1に記載の半導体装置において、
任意の前記デバイス形成層に属する前記半導体膜を有するデバイスは、当該デバイス層に属する前記微細孔に囲まれた領域内の前記微細孔から離間した位置に形成されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
A device having the semiconductor film belonging to an arbitrary device forming layer is formed at a position separated from the microhole in a region surrounded by the microhole belonging to the device layer. .
請求項2に記載の半導体装置において、
前記デバイス層における前記デバイスと、当該デバイスを取り囲む前記微細孔との平面距離は、当該デバイスの最小デザインルールの5倍以上の長さであることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a planar distance between the device in the device layer and the fine hole surrounding the device is at least five times the minimum design rule of the device.
請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記複数のデバイス層に、前記微細孔の平面配置が略同一である第1のデバイス層と第2のデバイス層とが含まれており、
前記第1のデバイス層と前記第2のデバイス層との間は、前記第1のデバイス層及び第2のデバイス層とは前記微細孔の平面配置が異なるデバイス層が少なくとも1層設けられていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of device layers include a first device layer and a second device layer having substantially the same planar arrangement of the micropores,
Between the first device layer and the second device layer, at least one device layer having a planar arrangement of the micropores different from that of the first device layer and the second device layer is provided. A semiconductor device.
請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記各デバイス層における前記微細孔の配列形態及び配列間隔が略同一であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
2. A semiconductor device according to claim 1, wherein the arrangement form and arrangement interval of the micropores in each device layer are substantially the same.
請求項5に記載の半導体装置において、
前記微細孔は、平面視で左右上下に等間隔に配列されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 5,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the micro holes are arranged at equal intervals on the left, right, and top in a plan view.
請求項5に記載の半導体装置において、
前記微細孔は、平面視で隣接する前記微細孔が全て等間隔になるように配列されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 5,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the micro holes are arranged so that all the micro holes adjacent in a plan view are equally spaced.
請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記各デバイス層における前記微細孔の配列間隔は、0.5μm以上3μm以下であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 7,
The semiconductor device is characterized in that the arrangement interval of the micropores in each device layer is not less than 0.5 μm and not more than 3 μm.
請求項8に記載の半導体装置において、
前記各デバイス層における前記微細孔の配列間隔は、1μm以上2μm以下であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8,
The semiconductor device is characterized in that the arrangement interval of the micropores in each device layer is 1 μm or more and 2 μm or less.
請求項1から9のいずれか1項に記載の半導体装置を備えたことを特徴とする集積回路。   An integrated circuit comprising the semiconductor device according to claim 1. 請求項1から9のいずれか1項に記載の半導体装置を備えたことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the semiconductor device according to claim 1.
JP2006072687A 2006-03-16 2006-03-16 Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus Withdrawn JP2007250862A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072687A JP2007250862A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072687A JP2007250862A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007250862A true JP2007250862A (en) 2007-09-27

Family

ID=38594829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006072687A Withdrawn JP2007250862A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007250862A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012080045A (en) * 2010-10-06 2012-04-19 Lapis Semiconductor Co Ltd Semiconductor device
JP2014099654A (en) * 2009-11-06 2014-05-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2016076714A (en) * 2010-07-02 2016-05-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US9425226B2 (en) 2014-03-13 2016-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device
US9905598B2 (en) 2014-04-23 2018-02-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device
JP2022008336A (en) * 2010-02-05 2022-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014099654A (en) * 2009-11-06 2014-05-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US8916869B2 (en) 2009-11-06 2014-12-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device including an oxide semiconductor layer
US9331112B2 (en) 2009-11-06 2016-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device including an oxide semiconductor layer
US9773814B2 (en) 2009-11-06 2017-09-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP7030234B2 (en) 2010-02-05 2022-03-04 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2022008336A (en) * 2010-02-05 2022-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US10319723B2 (en) 2010-07-02 2019-06-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2016076714A (en) * 2010-07-02 2016-05-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US11233055B2 (en) 2010-07-02 2022-01-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9780093B2 (en) 2010-07-02 2017-10-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8928101B2 (en) 2010-10-06 2015-01-06 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device
JP2012080045A (en) * 2010-10-06 2012-04-19 Lapis Semiconductor Co Ltd Semiconductor device
US9711549B2 (en) 2014-03-13 2017-07-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device
US9425226B2 (en) 2014-03-13 2016-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device
US9905598B2 (en) 2014-04-23 2018-02-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100587968C (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
CN1877799B (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN101047190B (en) Nonvolatile semiconductor storage device and method for manufacturing the same
JP5111593B2 (en) Storage device and data writing method
JP4839904B2 (en) Semiconductor device, integrated circuit, and electronic device
JP2007250862A (en) Semiconductor device, integrated circuit and electronic apparatus
JP4193206B2 (en) Semiconductor thin film manufacturing method, semiconductor device manufacturing method, semiconductor device, integrated circuit, electro-optical device, and electronic apparatus
TW200403855A (en) Semiconductor device, method of manufacturing the same, and method of designing the same
JP4671765B2 (en) Memory device and manufacturing method thereof
US7078275B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method for same
KR100613162B1 (en) Semiconductor device, electro-optical device, integrated circuit and electronic equipment
JP2008060532A (en) Semiconductor device
US20080038883A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device utilizing recrystallized semiconductor film formed on an insulating film
US20050266620A1 (en) Semiconductor device, electro-optic device, integrated circuit, and electronic apparatus
JP4711042B2 (en) Semiconductor film manufacturing method and semiconductor device manufacturing method
JP2004006725A (en) Semiconductor device, its fabricating and designing method
JP4247661B2 (en) Semiconductor thin film manufacturing method and semiconductor device manufacturing method
JP2007189106A (en) Semiconductor device, method of manufacturing same, integrated circuit, electrooptical device, and electronic equipment
JP2005259883A (en) Method of manufacturing semiconductor film, method of manufacturing semiconductor device, integrated circuit, electro-optical device, and electronic
JP4264968B2 (en) Semiconductor thin film manufacturing method and semiconductor device manufacturing method
JP4560708B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2004128217A (en) Thin film transistor and its manufacturing method
JP4333115B2 (en) Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device, electro-optical device, and electronic apparatus
JP2004319913A (en) Process for forming semiconductor film, process for manufacturing semiconductor device, integrated circuit, electro-optical device, and electronic apparatus
JP2004235570A (en) Process for fabricating semiconductor device, semiconductor device, electro-optical device, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080502

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080507

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20110314

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110315