JP2008047882A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信など非接触手段により、交信が可能な半導体装置及びその製造方法に関する。特に、ガラス、プラスチックなどの絶縁基板上に形成された半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device capable of communicating by non-contact means such as wireless communication and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a semiconductor device formed on an insulating substrate such as glass or plastic and a method for manufacturing the same.
コンピュータ技術の発展や、画像認識技術の向上によって、バーコードなどの媒体を用いた情報認識方法が広く普及し、商品データの認識などに用いられている。今後はさらに多量の情報認識が必要とされると予想できる。その一方、バーコードによる情報認識などではバーコードリーダーがバーコードとの接触を必要とすることや、またバーコードに記録できる情報量が少ないという欠点があり、非接触の情報認識および媒体の記憶容量増大が望まれている。 With the development of computer technology and the improvement of image recognition technology, information recognition methods using media such as barcodes have become widespread and are used for product data recognition and the like. In the future, it is expected that a larger amount of information recognition will be required. On the other hand, in the case of information recognition by bar code, there are drawbacks that the bar code reader requires contact with the bar code and that the amount of information that can be recorded on the bar code is small. Capacity increase is desired.
このような要望から、近年ICを用いた無線通信が可能な半導体装置(IDチップ、ICチップ、ICタグ、IDタグ、無線チップ、RFIDともいう)が開発されている。このような半導体装置ではIC内のメモリ回路に記憶されている情報を、非接触手段、一般的には無線手段を用いて読み取る。このような半導体装置の実用化によって、商品流通などの簡素化、低コスト化、高いセキュリティの確保が可能になる。 In response to such demands, semiconductor devices (also referred to as ID chips, IC chips, IC tags, ID tags, wireless chips, and RFID) capable of wireless communication using ICs have been developed in recent years. In such a semiconductor device, information stored in a memory circuit in the IC is read using non-contact means, generally wireless means. The practical use of such a semiconductor device makes it possible to simplify product distribution, reduce costs, and ensure high security.
上記のICを用いた無線通信が可能な半導体装置を用いた個体認証システムの概要について図2、図3、図4(A)〜図4(B)を用いて説明する。図2はバッグの個体情報を非接触で認識することを目的とした個体認証システムの概要を示す図である。 An outline of an individual authentication system using a semiconductor device capable of wireless communication using the IC will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4A to 4B. FIG. 2 is a diagram showing an overview of an individual authentication system for the purpose of recognizing bag individual information without contact.
特定の個体情報を記憶した半導体装置221はバッグ224に貼り付けられている、もしくは埋め込まれている。この半導体装置221に対して質問器(リーダ/ライタともいう)223に電気的に接続されたアンテナユニット222より信号が送信される。その信号を受信すると半導体装置221はその半導体装置が持っている個体情報をアンテナユニット222に対して送信する。アンテナユニット222は送信された個体情報を質問器223に送り、質問器223は個体情報の判別をおこなう。このようにして、バッグ224の個体情報を質問器223は認識することができる。また、このシステムを用いることによって物流管理、集計、偽造品の除去などが可能になる。
A
このような半導体装置としては例えば図3に示す構成を有するものがある。このような半導体装置200はアンテナ回路201、整流回路202、安定電源回路203、アンプ208、復調回路213、論理回路209、メモリコントロール回路212、メモリ回路211、論理回路207、アンプ206、変調回路205を有している。
As such a semiconductor device, for example, there is one having a configuration shown in FIG. Such a
また、例えばアンテナ回路201はアンテナコイル241、容量242によって構成される(図4(A)参照)。また、例えば整流回路202はダイオード243及び244、容量245によって構成される(図4(B)参照)。
For example, the
このようなICを用いた無線通信が可能な半導体装置の動作を以下に説明する。アンテナ回路201で受信した無線信号はダイオード243及び244によって半波整流され、容量245によって平滑される。この平滑された電圧は複数のリップルを含んでいるため、安定電源回路203で安定化され、安定化された後の電圧を復調回路213、変調回路205、アンプ206、論理回路207、アンプ208、論理回路209、メモリ回路211、メモリコントロール回路212に供給する。
The operation of a semiconductor device capable of wireless communication using such an IC will be described below. The radio signal received by the
一方、アンテナ回路201で受信された信号はアンプ208を介して、クロック信号として、論理回路209に入力される。また、アンテナコイル241から入力された信号は復調回路213で復調され、データとして論理回路209に入力される。
On the other hand, a signal received by the
論理回路209において、入力されたデータはデコードされる。質問器223がデータをエンコードして送信するため、それを論理回路209はデコードする。デコードされたデータは、メモリコントロール回路212に送られ、それに従いメモリ回路211に記憶された情報が読み出される。
In the
メモリ回路211は電源が切れても保持できる不揮発性メモリ回路である必要があり、ROM(Read Only Memory)などが使用される(特許文献1参照)。
The
送受信される信号は、125kHz、13.56MHz、915MHz、2.45GHzなどがあり、それぞれISOなどにより規格が設定されている。また、送受信の際の変調・復調方式も規格が設定されている。
上記のようなICを用いた無線通信が可能な半導体装置を作製するには、上記のように不揮発性メモリ回路、例えばマスクROMを形成する必要があった。 In order to manufacture a semiconductor device capable of wireless communication using the IC as described above, it was necessary to form a nonvolatile memory circuit, for example, a mask ROM as described above.
ところが、マスクROM(以下、単に「ROM」ともいう)は半導体装置の製造時以外ではデータ書き込みをおこなうことができないので、半導体装置の製造時にマスクROMを作ると同時にデータも作り込まれる。 However, since a mask ROM (hereinafter also simply referred to as “ROM”) cannot perform data writing except during manufacture of the semiconductor device, data is also created at the same time as the mask ROM is produced during manufacture of the semiconductor device.
個々の半導体装置のID番号等の固有データは、ROMに記憶されている。ID番号等の固有データは個々の半導体装置で全て異なる。しかしながら、一般的にROMはフォトリソグラフィを用いて作製するので、個々の半導体装置でID番号等の固有データを異ならせるためには、その都度フォトマスクを作らなければならない。そのため、全て異なるID番号等の固有データを作製するとなると、作製コスト、作成作業共に大きな負担がかかってしまう。 Unique data such as an ID number of each semiconductor device is stored in the ROM. Unique data such as an ID number is different for each semiconductor device. However, since a ROM is generally manufactured using photolithography, a photomask must be made each time in order to make unique data such as an ID number different in each semiconductor device. Therefore, if unique data such as different ID numbers are created, both the production cost and the creation work are burdened.
ID番号とは、個々の半導体装置を識別するための番号であり、個々の半導体装置それぞれによって異なっている。 The ID number is a number for identifying an individual semiconductor device, and is different for each individual semiconductor device.
そこで本発明では、異なるID番号等の固有データを有するROMが形成された、ICを用いた無線通信が可能な半導体装置、並びに、このような半導体装置を作製する方法を提供する。 Accordingly, the present invention provides a semiconductor device capable of wireless communication using an IC, in which a ROM having unique data such as different ID numbers is formed, and a method for manufacturing such a semiconductor device.
上記の課題を解決するために、本発明では、無線通信により交信が可能な半導体装置において、配線材料を電解液に浸して電圧をかけることにより、配線材料を溶かして電気的接続を遮断した配線と、電気的接続を維持した配線を形成することにより、それぞれの半導体装置に対して異なるデータを書き込むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, in a semiconductor device capable of communication by wireless communication, a wiring material is melted in an electrolytic solution and a voltage is applied to melt the wiring material and cut off an electrical connection. In addition, different data is written to each semiconductor device by forming a wiring that maintains electrical connection.
より具体的には、半導体装置内のメモリ回路のメモリセルアレイを形成するTFTの、活性層に電気的に接続する電極または配線において、電解液に浸して、電気的接続を遮断させたい電極または配線に電圧をかけることにより、その電極または配線を溶解させる。これにより電気的接続を遮断した電極または配線と、電気的接続を維持した電極または配線を作り分けることが可能になる。 More specifically, an electrode or wiring that is electrically connected to an active layer of a TFT that forms a memory cell array of a memory circuit in a semiconductor device is immersed in an electrolytic solution to interrupt the electrical connection. By applying a voltage to the electrode, the electrode or wiring is dissolved. As a result, it is possible to make a separate electrode or wiring in which the electrical connection is interrupted and an electrode or wiring in which the electrical connection is maintained.
本発明において上記の半導体装置に対して異なるデータとは、それぞれの半導体装置に対応するID番号等の固有データである。 In the present invention, the data different from the above semiconductor device is unique data such as an ID number corresponding to each semiconductor device.
本発明の無線通信により交信が可能な半導体装置(IDチップ、ICチップ、ICタグ、IDタグ、無線チップ、RFIDともいう)には、ROMとロジック回路が形成され、それぞれ薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor(TFT))を有している。 In a semiconductor device (also referred to as an ID chip, an IC chip, an IC tag, an ID tag, a wireless chip, and an RFID) that can communicate by wireless communication according to the present invention, a ROM and a logic circuit are formed, and a thin film transistor (Thin Film Transistor ( TFT)).
本発明は、基板上に、チャネル形成領域と、ソース領域またはドレイン領域を有する島状半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、を有する薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタ上に第1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記ソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第1の電極と、前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記ソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第2の電極と、前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極、及び前記第2の電極上に形成された第2の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第1の電極または第2の電極の一方に電気的に接続される第1の配線と、前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第1の電極または第2の電極の他方に電気的に接続されない第2の配線とを有し、前記第2の配線と前記第1の電極または第2の電極の他方は、前記第2の層間絶縁膜中に形成された分断領域によって、電気的に接続されないことを特徴とする半導体装置に関するものである。 The present invention includes a thin film transistor having a channel formation region, an island-like semiconductor film having a source region or a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode on a substrate, and a first interlayer insulating film on the thin film transistor A first electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to one of the source region or the drain region; and formed on the first interlayer insulating film, the source region Or a second electrode electrically connected to the other of the drain region, the first interlayer insulating film, the first electrode, and a second interlayer insulating film formed on the second electrode; A first wiring formed on the second interlayer insulating film, electrically connected to one of the first electrode or the second electrode, and formed on the second interlayer insulating film; Of the first electrode or the second electrode And the second wiring and the other of the first electrode and the second electrode are divided regions formed in the second interlayer insulating film. Thus, the semiconductor device is not electrically connected.
また本発明は、基板上に、島状半導体膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極を形成し、前記島状半導体膜中に、一導電性を付与する不純物を添加して、島状半導体膜中に、チャネル形成領域、ソース領域またはドレイン領域を形成し、前記島状半導体膜、前記ゲート絶縁膜、前記ゲート電極を覆って、第1の層間絶縁膜を形成し、前記第1の層間絶縁膜上に、前記ソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続する第1の電極を形成し、前記第1の層間絶縁膜上に、前記ソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続する第2の電極を形成し、前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極、及び前記第2の電極を覆って、第2の層間絶縁膜を形成し、前記第2の層間絶縁膜中に、前記第1の電極に達する第1のコンタクトホールを形成し、前記第2の層間絶縁膜中に、前記第2の電極に達する第2のコンタクトホールを形成し、前記第1の電極及び第2の電極を電解液に浸し、前記第1の電極または第2の電極の一方に電圧をかけ、前記第1の電極または第2の電極の一方を溶解させて分断領域を形成し、前記第2の層間絶縁膜上に、前記第1あるいは第2のコンタクトホールの一方の中に、前記第1の電極または第2の電極の一方に電気的に接続されない第1の配線を形成し、前記第2の層間絶縁膜上に、前記第1あるいは第2のコンタクトホールの他方を介して、前記第1の電極または第2の電極の他方に電気的に接続される第2の配線を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法に関するものである。 In the present invention, an island-shaped semiconductor film, a gate insulating film, and a gate electrode are formed over a substrate, an impurity imparting one conductivity is added to the island-shaped semiconductor film, and the island-shaped semiconductor film is added. Forming a channel forming region, a source region or a drain region, covering the island-shaped semiconductor film, the gate insulating film, and the gate electrode, forming a first interlayer insulating film, and over the first interlayer insulating film Forming a first electrode electrically connected to one of the source region and the drain region, and a second electrode electrically connected to the other of the source region and the drain region on the first interlayer insulating film. And forming a second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film, the first electrode, and the second electrode, and in the second interlayer insulating film, Forming a first contact hole reaching the first electrode; A second contact hole reaching the second electrode is formed in the second interlayer insulating film, the first electrode and the second electrode are immersed in an electrolytic solution, and the first electrode or the second electrode A voltage is applied to one of the electrodes to dissolve one of the first electrode or the second electrode to form a dividing region, and the first or second contact hole is formed on the second interlayer insulating film. A first wiring not electrically connected to one of the first electrode or the second electrode is formed in one of the first and second contacts, and the first or second contact is formed on the second interlayer insulating film. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, wherein a second wiring electrically connected to the other of the first electrode or the second electrode is formed through the other of the holes.
本発明において、前記薄膜トランジスタは、不揮発性メモリ回路に用いられるものである。 In the present invention, the thin film transistor is used in a nonvolatile memory circuit.
本発明は、基板上に、第1のチャネル形成領域と、第1のソース領域またはドレイン領域を有する第1の島状半導体膜と、ゲート絶縁膜と、第1のゲート電極とを有する第1の薄膜トランジスタと、第2のチャネル形成領域と、第2のソース領域またはドレイン領域を有する第2の島状半導体膜と、前記ゲート絶縁膜と、第2のゲート電極とを有する第2の薄膜トランジスタと、前記第1及び第2の薄膜トランジスタ上に、第1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第1のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第1の電極と、前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第1のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第2の電極と、前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第2のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第3の電極と、前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第2のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第4の電極と、前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極乃至第4の電極上に形成された、第2の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第1の電極に電気的に接続された第1の配線と、前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第2の電極に電気的に接続された第2の配線と、前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第3の電極に電気的に接続されない第3の配線と、前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第4の電極に電気的に接続された第4の配線とを有し、前記第3の配線と前記第3の電極は、前記第2の層間絶縁膜中に形成された分断領域によって、電気的に接続されないことを特徴とする半導体装置に関するものである。 The present invention provides a first channel formation region, a first island-shaped semiconductor film having a first source region or a drain region, a gate insulating film, and a first gate electrode on a substrate. A second thin film transistor having a second channel formation region, a second island-shaped semiconductor film having a second source region or a drain region, the gate insulating film, and a second gate electrode; The first interlayer insulating film and the first interlayer insulating film are formed on the first and second thin film transistors, and are electrically connected to one of the first source region and the drain region. A first electrode, a second electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to the other of the first source region or the drain region, and on the first interlayer insulating film Formed in the second A third electrode electrically connected to one of the source region and the drain region and the first electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to the other of the second source region and the drain region A fourth electrode, the first interlayer insulating film, the second interlayer insulating film formed on the first electrode to the fourth electrode, and the second interlayer insulating film; A first wiring electrically connected to the first electrode; a second wiring formed on the second interlayer insulating film and electrically connected to the second electrode; A third wiring formed on the second interlayer insulating film and not electrically connected to the third electrode; and formed on the second interlayer insulating film and electrically connected to the fourth electrode. A fourth wiring, and the third wiring and the third electrode are formed in the second interlayer insulating film. By dividing region, to a semiconductor device which is characterized in that not electrically connected.
本発明は、基板上に、第1の島状半導体膜、第2の島状半導体膜、ゲート絶縁膜、第1のゲート電極、第2のゲート電極を形成し、前記第1及び第2の島状半導体膜中に、一導電性を付与する不純物を添加して、前記第1の島状半導体膜中に、第1のチャネル形成領域、第1のソース領域またはドレイン領域を、前記第2の島状半導体膜中に、第2のチャネル形成領域、第2のソース領域またはドレイン領域を形成し、前記第1及び第2の島状半導体膜、前記ゲート絶縁膜、前記第1及び第2のゲート電極を覆って、第1の層間絶縁膜を形成し、前記第1の層間絶縁膜上に、前記第1のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第1の電極を形成し、前記第1の層間絶縁膜上に、前記第1のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第2の電極を形成し、前記第1の層間絶縁膜上に、前記第2のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第3の電極を形成し、前記第1の層間絶縁膜上に、前記第2のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第4の電極を形成し、前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極乃至第4の電極を覆って第2の層間絶縁膜を形成し、前記第2の層間絶縁膜中に、前記第1の電極に達する第1のコンタクトホールを形成し、前記第2の層間絶縁膜中に、前記第2の電極に達する第2のコンタクトホールを形成し、前記第2の層間絶縁膜中に、前記第3の電極に達する第3のコンタクトホールを形成し、前記第2の層間絶縁膜中に、前記第4の電極に達する第4のコンタクトホールを形成し、前記第1の電極乃至第4の電極を電解液に浸し、前記第3の電極に電圧をかけ、前記第3の電極を溶解させて分断領域を形成し、前記第2の層間絶縁膜上に、前記第1のコンタクトホールを介して、前記第1の電極に電気的に接続される第1の配線を形成し、前記第2の層間絶縁膜上に、前記第2のコンタクトホールを介して、前記第2の電極に電気的に接続される第2の配線を形成し、前記第2の層間絶縁膜上に、前記第3のコンタクトホール中に、前記第3の電極に電気的に接続されない第3の配線を形成し、前記第2の層間絶縁膜上に、前記第4のコンタクトホールを介して、前記第4の電極に電気的に接続される第4の配線を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法に関するものである。 In the present invention, a first island-shaped semiconductor film, a second island-shaped semiconductor film, a gate insulating film, a first gate electrode, and a second gate electrode are formed on a substrate, and the first and second gate electrodes are formed. An impurity imparting one conductivity is added to the island-shaped semiconductor film, and a first channel formation region, a first source region or a drain region is added to the second island-shaped semiconductor film in the second island-shaped semiconductor film. A second channel formation region, a second source region or a drain region are formed in the island-shaped semiconductor film, and the first and second island-shaped semiconductor films, the gate insulating film, the first and second regions are formed. A first interlayer insulating film is formed to cover the gate electrode, and a first electrode electrically connected to one of the first source region or the drain region is formed on the first interlayer insulating film. And forming the first source region or the drain region on the first interlayer insulating film. Forming a second electrode that is electrically connected to the first electrode, and forming a third electrode that is electrically connected to one of the second source region and the drain region on the first interlayer insulating film. A fourth electrode electrically connected to the other of the second source region and the drain region is formed on the first interlayer insulating film, and the first interlayer insulating film, the first interlayer insulating film, A second interlayer insulating film is formed to cover the electrode to the fourth electrode, a first contact hole reaching the first electrode is formed in the second interlayer insulating film, and the second interlayer insulating film is formed. A second contact hole reaching the second electrode is formed in the insulating film, a third contact hole reaching the third electrode is formed in the second interlayer insulating film, and the second contact hole is formed. In the interlayer insulating film, a fourth contact hole reaching the fourth electrode is formed. The first to fourth electrodes are immersed in an electrolytic solution, a voltage is applied to the third electrode, the third electrode is dissolved to form a divided region, and the second interlayer insulating film is formed on the second interlayer insulating film. Forming a first wiring electrically connected to the first electrode via the first contact hole, and over the second interlayer insulating film via the second contact hole; Forming a second wiring electrically connected to the second electrode and electrically connecting to the third electrode in the third contact hole on the second interlayer insulating film Forming a third wiring not to be formed, and forming a fourth wiring electrically connected to the fourth electrode through the fourth contact hole on the second interlayer insulating film. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
本発明において、前記第1及び第2の薄膜トランジスタは、不揮発性メモリ回路に用いられるものである。 In the present invention, the first and second thin film transistors are used in a nonvolatile memory circuit.
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。 Note that in this specification, a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics, and an electro-optical device, a semiconductor circuit, and an electronic device are all semiconductor devices.
本発明により、個々の、ICを用いた無線通信が可能な半導体装置に、異なるID番号等の固有データを付けることを容易に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily attach unique data such as a different ID number to each semiconductor device capable of wireless communication using an IC.
これにより、ICを用いた無線通信が可能な半導体装置の作製時間、作製コストを低減させることが可能となる。 Accordingly, the manufacturing time and manufacturing cost of a semiconductor device capable of wireless communication using an IC can be reduced.
[実施の形態1]
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in the drawings described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
本実施の形態を、図1、図5(A)〜図5(C)、図6(A)〜図6(C)、図7(A)〜図7(C)、図8(A)〜図8(B)、図9(A)〜図9(B)、図10、図11、図12、図13、図14、図15を用いて説明する。 This embodiment is shown in FIGS. 1, 5A to 5C, 6A to 6C, 7A to 7C, and 8A. Description will be made with reference to FIG. 8B, FIG. 9A to FIG. 9B, FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, FIG.
図10はマスクROMの回路図であり、列デコーダ15、行デコーダ16、nチャネル型TFT118〜121を含むメモリセルアレイ11、ビット線(データ線)24および25、ワード線W1及びW2、高電圧電源(VDD)22、低電圧電源(VSSまたはGND)23、列スイッチSW1〜SW4、列デコーダ15により制御されるアドレス線S1およびS2、出力線14および制御線17、高電圧電源22に電気的に接続されている配線27および28を有している。
FIG. 10 is a circuit diagram of a mask ROM, which includes a
図1は、図10に示すメモリセルアレイ11に含まれるTFT118及び119の断面図である。図1に示すマスクROMは、マスクROM内に形成されるメモリセルを形成するTFTのソース領域またはドレイン領域の他方と配線を電気的に接続するかどうかで、記憶状態を表すものである。TFT118は配線27に電気的に接続されており、TFT119は配線28に電気的に接続されていない。
FIG. 1 is a cross-sectional view of
なお、図10では説明簡略化のため、4ビット分のメモリセルアレイを示しているが、本発明の不揮発性メモリ回路は、もちろん4ビットに限定されるものではない。 In FIG. 10, a 4-bit memory cell array is shown for simplification of explanation, but the nonvolatile memory circuit of the present invention is not limited to 4 bits.
図1及び図10において、TFT118〜121はnチャネル型TFTであり、図1に示すように、TFT118は、活性層である島状半導体膜131、下層ゲート電極103a及び上層ゲート電極103bを含むゲート電極103を有している。TFT119は、活性層である島状半導体膜132、下層ゲート電極104a及び上層ゲート電極104bを含むゲート電極104を有している。
1 and 10,
ゲート電極103及び104は、ワード線W1と電気的に接続されている。なお図10に示すTFT120及び121もそれぞれ、TFT118または119のいずれかと同じ構造を有しており、TFT120及び121のゲート電極は、それぞれワード線W2と電気的に接続されている。
The
TFT118のソース領域またはドレイン領域の一方、及び、TFT120のソース領域またはドレイン領域の一方は、ビット線24(配線175と同じ)に電気的に接続されている。またTFT119のソース領域またはドレイン領域の一方、及び、TFT121のソース領域またはドレイン領域の一方は、ビット線25(配線177に同じ)に電気的に接続されている。
One of the source region or the drain region of the
TFT118〜121それぞれの、ソース領域またはドレイン領域の他方は、必要に応じて、配線27(配線176に同じ)または配線28(配線178に同じ)を介して、高電圧電源22に電気的に接続される。高電圧電源22に電気的に接続されるか否かで、マスクROMの記憶状態が決定される。
The other of the source region or the drain region of each of the
また図1に示すように、TFT118は、基板151上に形成された、下地膜153上に形成される。TFT118は、島状半導体膜131、ゲート絶縁膜154、下層ゲート電極103a及び上層ゲート電極103bからなるゲート電極103、サイドウォール171a及び171bを有している。島状半導体膜131には、ソース領域またはドレイン領域の一方である領域163、ソース領域またはドレイン領域の他方である領域164、低濃度不純物領域162a及び162b、チャネル形成領域161が含まれている。
As shown in FIG. 1, the
TFT119は、基板151上に形成された、下地膜153上に形成される。TFT119は、島状半導体膜132、ゲート絶縁膜154、下層ゲート電極104a及び上層ゲート電極104bからなるゲート電極104、サイドウォール191a及び191bを有している。島状半導体膜132には、ソース領域またはドレイン領域の一方である領域184、ソース領域またはドレイン領域の他方である領域183、低濃度不純物領域182a及び182b、チャネル形成領域181が含まれている。
The
なお図1において、下地膜153は1層であるが、必要に応じて層数を決めればよい。
In FIG. 1, the
TFT118及び119上には、第1層間絶縁膜155が形成され、さらに第2層間絶縁膜156が形成されている。
A first
なお、TFT120及び121については、TFT118もしくはTFT119のいずれかと同様の断面構造を有している。
Note that the
第2層間絶縁膜156上に、領域163に電気的に接続する電極109、領域164に電気的に接続する電極113、領域183に電気的に接続する電極114、領域184に電気的に接続する電極110が形成されている。電極109及び電極113はそれぞれ、TFT118のソース電極またはドレイン電極として機能し、電極114及び電極110は、TFT119のソース電極またはドレイン電極として機能する。
On the second
ただし電極110については、電極110を形成後に電圧をかけながら電解液に浸すことにより、部分的にエッチングされている。これにより電極110は、後の工程で形成される配線178とは電気的に接続されない。
However, the
第2層間絶縁膜156、電極109、電極113、電極114、電極110上には、第3層間絶縁膜135が形成される。
A third
第3層間絶縁膜135上には、配線175(ビット線24に同じ)、配線177(ビット線25に同じ)、配線176(配線27に同じ)、配線178(配線28に同じ)が形成されている。配線175(ビット線24)は、電極109と電気的に接続されており、配線177(ビット線25)は、電極114と電気的に接続されており、配線176(配線27)は、電極113に接続されている。ただし上述したように、配線178(配線28)は、電極110とは分断されているので、電気的には接続されない。
On the third
図11にマスクROMを制御するロジック回路(論理回路ともいう)のTFTの断面図、図12にその回路図を示す。ロジック回路の基本構成は、nチャネル型TFTとpチャネル型TFTが相補的に接続されたCMOS回路である。後述の列デコーダ及び行デコーダは、このようなCMOS回路を用いて形成されている。図11及び図12ではCMOS回路を用いたインバータを示している。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a TFT of a logic circuit (also referred to as a logic circuit) that controls the mask ROM, and FIG. 12 is a circuit diagram thereof. The basic configuration of the logic circuit is a CMOS circuit in which an n-channel TFT and a p-channel TFT are complementarily connected. A column decoder and a row decoder described later are formed using such a CMOS circuit. 11 and 12 show an inverter using a CMOS circuit.
図11及び図12において、ゲート電極443、ゲート電極444は同じ材料、同じ工程で形成される。また配線407、配線404、配線405は、同じ材料、同じ工程で形成される。さらに電源線431、配線432、電源線433も同じ材料、同じ工程で形成される。ただし、もちろん必要に応じて違う工程や違う材料で形成してもよいのは言うまでもない。
11 and 12, the
図11に示すように、nチャネル型TFT411は、基板451上に形成された、下地膜453上に形成される。TFT411は、活性層である島状半導体膜412、ゲート絶縁膜454、下層ゲート電極443a及び上層ゲート電極443bからなるゲート電極443、サイドウォール471a及び471bを有している。なお下地膜453は1層であるが、必要に応じて層数を決めればよい。
As shown in FIG. 11, the n-
島状半導体膜412には、チャネル形成領域461、低濃度不純物領域462a及び462b、ソース領域またはドレイン領域の一方である領域463、ソース領域またはドレイン領域の他方である領域464が形成されている。
In the island-shaped
TFT411のソース領域またはドレイン領域の一方である領域463は、配線404に接続されており、ソース領域またはドレイン領域の他方である領域464は、配線407に接続されている。
A
pチャネル型TFT421は、基板451上に形成された、下地膜453上に形成される。TFT421は、活性層である島状半導体膜422、ゲート絶縁膜454、下層ゲート電極444a及び上層ゲート電極444bからなるゲート電極444、サイドウォール491a及び491bを有している。
The p-
島状半導体膜422には、チャネル形成領域481、ソース領域またはドレイン領域の一方である領域484、ソース領域またはドレイン領域の他方である領域483が形成されている。
In the island-shaped
TFT421のソース領域またはドレイン領域の一方である領域484は、配線405に接続されており、ソース領域またはドレイン領域の他方である領域483は、配線407に接続されている。
A
なお本実施の形態では、pチャネル型TFT421は、低濃度不純物領域を形成していないが、必要であれば低濃度不純物領域を形成してもよい。
Note that in this embodiment mode, the p-
配線407は、nチャネル型TFT411のソース領域またはドレイン領域の他方である領域464と、pチャネル型TFT421のソース領域またはドレイン領域の他方である領域483を電気的に接続している。
The
TFT411及び421上には、第1の層間絶縁膜455及び第2の層間絶縁膜456が形成されている。
A first
第2の層間絶縁膜456上に配線404、配線405、配線407が形成され、配線404は領域463に電気的に接続される。また配線405は、領域484に電気的に接続される。配線407は、領域464及び領域483に電気的に接続される。
A
第2の層間絶縁膜456、配線404、配線405、配線407上に、第3の層間絶縁膜458が形成される。
A third
第3の層間絶縁膜458上に配線404に電気的に接続される電源線431、配線405に電気的に接続される電源線433、配線407に電気的に接続される配線432が形成される。配線432はインバータの出力端子になっている。またゲート電極443及びゲート電極444に電気的に接続された配線434が形成されており、配線434はインバータの入力端子となっている。
A
以上の工程により作成された本発明を有するマスクROMの動作について、図10を用いて説明する。なお、メモリセルに記憶されたまたは書き込まれたID番号等の固有データを読み出すことができる回路であれば、以下の回路構成および動作の説明に限定されるものではない。また、図10においては、説明の簡略化のため、4ビットのマスクROMを例に、2ビット分のメモリセルの動作説明を行うが、マスクROMのビット数、動作はこの説明に限定されるものではなく、よりビット数の多い場合でも有効であり、全てのビットのメモリセルのデータを読み出すものとする。 The operation of the mask ROM having the present invention produced by the above steps will be described with reference to FIG. Note that the circuit configuration and operation are not limited to those described below as long as unique data such as an ID number stored or written in a memory cell can be read. In FIG. 10, for the sake of simplicity of explanation, the operation of the memory cell for 2 bits will be described using a 4-bit mask ROM as an example, but the number of bits and the operation of the mask ROM are limited to this description. It is not effective, but is effective even when the number of bits is larger, and the data of the memory cells of all bits are read.
図10に示すように、本発明を有するマスクROMは、列デコーダ15、行デコーダ16、nチャネル型TFT118〜121を含むメモリセルアレイ11、ビット線(データ線)24および25、ワード線W1及びW2、高電圧電源(VDD)22、低電圧電源(VSSまたはGND)23、列スイッチSW1〜SW4、列デコーダ15により制御されるアドレス線S1およびS2、出力線14および制御線17から構成されている。
As shown in FIG. 10, the mask ROM having the present invention includes a
はじめに、1ビットのメモリセルに記憶または書き込まれているID番号等の固有データを読み出すにあたり、読み出し時間の1/4を使用して、低電圧電源(VSSまたはGND)の電位をプリチャージする動作について説明する。 First, when reading unique data such as an ID number stored or written in a 1-bit memory cell, an operation of precharging the potential of the low voltage power supply (VSS or GND) using 1/4 of the read time. Will be described.
制御線17に読み出し時間の1/4だけ、SW3およびSW4が選択された状態になり、ビット線(データ線)24および25が低電圧電源(VSSまたはGND)23に電気的に接続される信号を送る。そうすることで、ビット線(データ線)24および25は低電圧電源(VSSまたはGND)になる。
SW3 and SW4 are selected in the
このとき、ワード線W1及びW2はnチャネル型TFT118〜121を選択された状態にしていない。ここで、選択された状態とは、nチャネル型TFT118〜121のソース端子とドレイン端子が電気的に接続されることである。
At this time, the n-
また、列デコーダ15により制御されるアドレス線S1およびS2も列スイッチSW1およびSW2を選択された状態にしていない。ここで、選択された状態とは、ビット線(データ線)24および25と出力線14が電気的に接続されることである。
Also, the address lines S1 and S2 controlled by the
なお、プリチャージする電圧であるが、回路構成、方式、論理の違い等により、本発明のように低電圧電源(VSSまたはGND)にプリチャージする場合、高電圧電源(VDD)にプリチャージする場合、および、それ以外の生成電圧にプリチャージする場合と様々であり、限定されるものではない。場合によって最適な電圧を選択すればよい。 Note that the voltage to be precharged is precharged to a high voltage power supply (VDD) when precharged to a low voltage power supply (VSS or GND) as in the present invention due to differences in circuit configuration, method, logic, etc. There are various cases and cases where the precharge is performed to other generation voltages, and is not limited. In some cases, an optimum voltage may be selected.
次に、読み出し時間の残りの3/4を使用して、本発明を有するマスクROMからID番号等の固有データを読み出す動作について説明する。ここでは、読み出されたID番号等の固有データとして、高電圧電源(VDD)と同じ電圧が出力された場合をハイ、低電圧電源(VSSまたはGND)と同じ電圧が出力された場合をローとする。なお、読み出されたID番号等の固有データがハイなのかローなのかは、回路構成、方式、論理の違い等により異なるので、本説明に限定されない。 Next, an operation of reading unique data such as an ID number from the mask ROM having the present invention using the remaining 3/4 of the reading time will be described. Here, when the same voltage as the high voltage power supply (VDD) is output as the unique data such as the read ID number, the high is output when the same voltage as the low voltage power supply (VSS or GND) is output. And Note that whether the unique data such as the read ID number is high or low differs depending on the circuit configuration, method, logic, etc., and is not limited to this description.
行デコーダ16によってワード線W1が選択され、列デコーダ15によってアドレス線S1が選択された場合、nチャネル型TFT118が選択される。そして、nチャネル型TFT118のソース端子とドレイン端子が電気的に接続される。つまり、nチャネル型TFT118のソース端子とドレイン端子にあたる、ビット線(データ線)24と高電圧電源(VDD)22が電気的に接続される。ビット線は高電圧電源(VDD)22よりもnチャネル型TFT118の閾値分低い電圧まで充電される。さらに、列デコーダ15によってアドレス線S1が選択されているので、ビット線(データ線)24と出力線14が電気的に接続される。ここで、ビット線は高電圧電源(VDD)22よりもnチャネル型TFT118の閾値分低い電圧まで充電されているので、出力線14も同じ電位になっていることになる。つまり、出力線14には、高電圧電源(VDD)22よりもnチャネル型TFT118の閾値分低い電圧が出力されたことになる。
When the word line W1 is selected by the
図示していないが、高電圧電源(VDD)22よりもnチャネル型TFT118の閾値分低い電圧を増幅器に通すことで、高電圧電源(VDD)と同じ電圧を出力させる。ここで増幅器とは、電圧または電流を増大させることができる回路であり、インバータを2段接続した構成でもよいし、比較器等を用いた構成でもよい。
Although not shown, a voltage lower than the high voltage power supply (VDD) 22 by the threshold value of the n-
このようにして、nチャネル型TFT118に記憶または書き込まれていたID番号等の固有データであるハイが出力線14に出力される。
In this manner, high that is unique data such as an ID number stored or written in the n-
同様にして、行デコーダ16によってワード線W1が選択され、列デコーダ15によってアドレス線S2が選択された場合、nチャネル型TFT119が選択される。nチャネル型TFT119の一方の端子はどこにも接続されていないが、前記のプリチャージする動作によって、他方の端子であるビット線(データ線)25が低電圧電源(VSSまたはGND)23になっている。つまり、nチャネル型TFT119の一方の端子と他方の端子は低電圧電源(VSSまたはGND)23とほぼ同じ電圧になっている。さらに、列デコーダ15によってアドレス線S2が選択されているので、ビット線(データ線)25と出力線14が電気的に接続される。つまり、出力線14には、低電圧電源(VSSまたはGND)23とほぼ同じ電圧が出力されたことになる。
Similarly, when the word line W1 is selected by the
このようにして、nチャネル型TFT119に記憶または書き込まれていたID番号等の固有データであるローが出力線14に出力される。
In this way, low, which is unique data such as an ID number stored or written in the n-
以上により、本発明を有するマスクROMに記憶されたまたは書き込まれたID番号等の固有データを読み出すことができる。 As described above, unique data such as an ID number stored or written in the mask ROM having the present invention can be read.
以下にメモリセルアレイのTFTを作製する工程について、図5(A)〜図5(C)、図6(A)〜図6(C)、図7(A)〜図7(C)、図8(A)〜図8(B)、図9(A)〜図9(B)を用いて説明する。 5A to 5C, FIG. 6A to FIG. 6C, FIG. 7A to FIG. 7C, and FIG. Description will be made with reference to FIGS. 9A to 8B and FIGS. 9A to 9B.
まず図5(A)に示すように、基板151上に下地膜153を成膜する。基板151には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、ステンレス基板、あるいは、絶縁表面に単結晶半導体層を形成したいわゆるSOI(Silicon on Insulator)基板等を用いることができる。また、PET(poly(ethylene terephthalate))、PES(poly(ether sulfone))、PEN(poly(ethylene Naphthalate))に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。以下、基板151として、ガラス基板を用いて場合について説明する。
First, as shown in FIG. 5A, a
下地膜153は基板151中に含まれるNaなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。よってアルカリ金属やアルカリ土類金属の半導体膜への拡散を抑えることができる窒化珪素、窒素を含む酸化珪素などの絶縁膜を用いて形成する。本実施の形態では、プラズマCVD法を用いて酸化珪素膜を10〜100nm(好ましくは20〜70nm、さらに好ましくは50nm)、並びに、窒素を含む酸化珪素膜を10nm〜400nm(好ましくは50nm〜300nm、さらに好ましくは100nm)の膜厚になるように積層して成膜する。
The
なお下地膜153は窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素などの絶縁膜単層であっても、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素などの絶縁膜を複数積層したものであっても良い。またガラス基板、ステンレス基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカリ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観点から下地膜を設けることは有効であるが、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、必ずしも設ける必要はない。
Note that even though the
次に下地膜153上に半導体膜101を形成する。半導体膜101の膜厚は25nm〜100nm(好ましくは30nm〜80nm)とする。なお半導体膜101は、非晶質半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体はシリコン(Si)だけではなくシリコンゲルマニウム(SiGe)も用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は0.01〜4.5atomic%程度であることが好ましい。本実施の形態では、半導体膜101として非晶質珪素膜を66nmの厚さで成膜する。
Next, the
次に図5(B)に示すように、半導体膜101にレーザ照射装置から線状ビーム111を照射し、結晶化を行なう。
Next, as shown in FIG. 5B, the
レーザ結晶化を行なう場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する半導体膜101の耐性を高めるために、500℃、1時間の加熱処理を半導体膜101に加えてもよい。
In the case of performing laser crystallization, heat treatment for 1 hour at 500 ° C. may be applied to the
レーザ結晶化は、連続発振のレーザ、または擬似CWレーザとして、発振周波数が10MHz以上、好ましくは80MHz以上のパルス発振レーザを用いることができる。 For laser crystallization, a pulsed laser having an oscillation frequency of 10 MHz or more, preferably 80 MHz or more can be used as a continuous wave laser or a pseudo CW laser.
具体的には、連続発振のレーザとして、Arレーザ、Krレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、Y2O3レーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4にドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザなどが挙げられる。 Specifically, as a continuous wave laser, Ar laser, Kr laser, CO 2 laser, YAG laser, YVO 4 laser, forsterite (Mg 2 SiO 4 ) laser, YLF laser, YAlO 3 laser, GdVO 4 laser, Y 2 O 3 laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, helium cadmium laser, polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 as dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho , Er, Tm, Ta, or the like, or a laser having a medium added with one or more of them.
また擬似CWレーザとして、発振周波数が10MHz以上、好ましくは80MHz以上のパルス発振させることができるのであれば、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、Y2O3レーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4にドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのようなパルス発振レーザを用いることができる。 As a pseudo CW laser, an Ar laser, a Kr laser, an excimer laser, a CO 2 laser, a YAG laser, a Y 2 O 3 laser, a YVO can be used as long as it can oscillate a pulse having an oscillation frequency of 10 MHz or more, preferably 80 MHz or more. 4 laser, forsterite (Mg 2 SiO 4 ) laser, YLF laser, YAlO 3 laser, GdVO 4 laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, copper vapor laser or gold vapor laser, polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 A pulse like a laser in which one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta are added as dopants to O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , and GdVO 4 as a medium. An oscillation laser can be used.
このようなパルス発振レーザは、発振周波数を増加させていくと、いずれは連続発振レーザと同等の効果を示すものである。 Such a pulsed laser has an effect equivalent to that of a continuous wave laser as the oscillation frequency is increased.
例えば連続発振が可能な固体レーザを用いる場合、第2高調波〜第4高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、YAGレーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いるのが望ましい。例えば、連続発振のYAGレーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換して、半導体膜604に照射する。エネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)とすれば良い。そして走査速度を10〜2000cm/sec程度として照射する。
For example, when a solid-state laser capable of continuous oscillation is used, a crystal having a large grain size can be obtained by irradiating laser light of second to fourth harmonics. Typically, it is desirable to use the second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm) of a YAG laser (fundamental wave 1064 nm). For example, laser light emitted from a continuous wave YAG laser is converted into a harmonic by a non-linear optical element, and irradiated to the
なお、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arレーザ、Krレーザ、またはTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能なものであり、Qスイッチ動作やモード同期などを行うことによってパルス発振をさせることも可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。 Note that single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 , dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta, a laser that uses one or a plurality of types added as a medium, Ar laser, Kr laser, or Ti: sapphire laser It is also possible to cause pulse oscillation by performing Q switch operation, mode synchronization, and the like. When the laser beam is oscillated at an oscillation frequency of 10 MHz or more, the semiconductor film is irradiated with the next pulse during the period from when the semiconductor film is melted by the laser to solidification. Therefore, unlike the case of using a pulse laser having a low oscillation frequency, the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, so that crystal grains continuously grown in the scanning direction can be obtained.
媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。 When ceramic (polycrystal) is used as the medium, it is possible to form the medium in a free shape in a short time and at low cost. When a single crystal is used, a cylindrical medium having a diameter of several millimeters and a length of several tens of millimeters is usually used. However, when ceramic is used, a larger one can be made.
発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅に出力が向上する。 Since the concentration of dopants such as Nd and Yb in the medium that directly contributes to light emission cannot be changed greatly regardless of whether it is a single crystal or a polycrystal, there is a certain limit to improving the laser output by increasing the concentration. However, in the case of ceramic, since the size of the medium can be remarkably increased as compared with the single crystal, the output is greatly improved.
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。 Further, in the case of ceramic, a medium having a parallelepiped shape or a rectangular parallelepiped shape can be easily formed. When a medium having such a shape is used to cause oscillation light to travel in a zigzag manner inside the medium, the oscillation optical path can be made longer. As a result, amplification is increased and oscillation can be performed with high output. Further, since the laser beam emitted from the medium having such a shape has a quadrangular cross-sectional shape at the time of emission, it is advantageous for shaping into a linear beam as compared with a round beam. By shaping the emitted laser beam using an optical system, it is possible to easily obtain a linear beam having a short side length of 1 mm or less and a long side length of several mm to several m. Become. In addition, by irradiating the medium with the excitation light uniformly, the linear beam has a uniform energy distribution in the long side direction.
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。 By irradiating the semiconductor film with this linear beam, the entire surface of the semiconductor film can be annealed more uniformly. When uniform annealing is required up to both ends of the linear beam, it is necessary to arrange a slit at both ends to shield the energy attenuating portion.
上述した半導体膜101へのレーザ光の照射により、結晶性がより高められた結晶性半導体膜102が形成される。
By irradiating the
次に、図5(C)に示すように結晶性半導体膜102を用いて島状半導体膜131及び132を形成する。この島状半導体膜131及び132は、以降の工程で形成されるTFTの活性層となる。
Next, as illustrated in FIG. 5C, island-shaped
なお本実施の形態では、基板151としてガラス基板を用いた場合について説明しているが、基板151としてSOI基板を用いた場合は、単結晶半導体層を島状に成形して、TFTの活性層とすればよい。
Note that in this embodiment, the case where a glass substrate is used as the
次に島状半導体膜131及び132にしきい値制御のための不純物を導入する。本実施の形態においてはジボラン(B2H6)をドープすることによってホウ素(B)を島状半導体膜131及び132中に導入する。
Next, impurities for threshold control are introduced into the island-shaped
次に島状半導体膜131及び132上にゲート絶縁膜154を成膜する。ゲート絶縁膜154には、例えば膜厚10〜110nmの酸化珪素、窒化珪素または窒素を含んだ酸化珪素等を用いることができる。また成膜方法は、プラズマCVD法、スパッタ法などを用いることができる。本実施の形態では、プラズマCVD法で、膜厚20nmで成膜した窒素を含む酸化珪素膜を用いてゲート絶縁膜154を形成する。
Next, a
次に、ゲート絶縁膜154上に第1の導電膜115及び第2の導電膜116を成膜する(図6(A)参照)。
Next, the first
第1の導電膜115及び第2の導電膜116として、それぞれタンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料、若しくは化合物材料を用いてもよい。また、リン(P)等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
As the first
本実施の形態では、第1の導電膜115として窒化タンタル膜を10〜50nm、例えば30nmの膜厚で成膜したものと、第2の導電膜116としてタングステン(W)膜を200〜400nm、例えば370nmの膜厚で成膜した積層膜を形成する。
In this embodiment, a tantalum nitride film is formed as the first
次いで、第1の導電膜115及び第2の導電膜116をエッチングして、第1の導電膜115から下層ゲート電極103a及び104a、第2の導電膜116から上層ゲート電極103b及び104bを形成する。これにより下層ゲート電極103a及び上層ゲート電極103bを有するゲート電極103、並びに、下層ゲート電極104a及び上層ゲート電極104bを有するゲート電極104が形成される(図6(B)参照)。ただしゲート電極103及び104は積層膜ではなく、単層膜でもよい。
Next, the first
ゲート電極103及び104は、ゲート配線の一部として形成してもよいし、別にゲート配線を形成して、そのゲート配線にゲート電極103及び104を接続してもよい。
The
次いで島状半導体膜131及び132に、一導電性を付与する不純物を添加する。一導電性を付与する不純物として、n型を付与する不純物であれば、リン(P)やヒ素(As)を用いればよい。またp型を付与する不純物であれば、ホウ素(B)を用いればよい。
Next, an impurity imparting one conductivity is added to the island-shaped
本実施の形態では、まず、第1の添加工程として、n型を付与する不純物を島状半導体膜131及び132に添加する(図6(C)参照)。具体的には、フォスフィン(PH3)を用いて、リン(P)を、印加電圧を40〜120keV、ドーズ量を1×1013〜1×1015cm−2として島状半導体膜131及び132中に導入する。本実施の形態では、フォスフィンを用いて、印加電圧60keV、ドーズ量2.6×10−13cm−2でリンを島状半導体膜131及び132中に添加する。これにより不純物領域125〜128が形成される。またこの不純物導入の際にチャネル形成領域161及び181となる領域が決定される。
In this embodiment, first, as a first addition step, an impurity imparting n-type conductivity is added to the island-shaped
その後図7(A)に示すように、ゲート電極103及び104の側面を覆うように、絶縁膜、いわゆるサイドウォール171及び191を形成する。すなわちゲート電極103の側面にサイドウォール171(171a及び171b)、ゲート電極104の側面にサイドウォール191(191a及び191b)を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 7A, insulating films, so-called
サイドウォール171及び191は、プラズマCVD法や減圧CVD(LPCVD)法を用いて、珪素を有する絶縁膜により形成することができる。本実施の形態では、プラズマCVD法により酸化珪素膜を膜厚50〜200nm、好ましくは100nmで成膜し、次いで酸化珪素膜をエッチングすることにより、テーパー状のサイドウォール171及び191を形成する。またサイドウォール171及び191は窒素を含む酸化珪素膜を用いて形成してもよい。
The
またサイドウォール171及び191の端部はテーパー形状を有さなくともよく、矩形状であってもよい。
Further, the end portions of the
次いで第2の添加工程として、島状半導体膜131及び132中に、フォスフィン(PH3)を用いて、印加電圧10〜50keV、例えば20keV、ドーズ量5.0×1014〜2.5×1016cm−2、例えば3.0×1015cm−2で、リン(P)を導入する。
Next, as a second addition step, phosphine (PH 3 ) is used in the island-shaped
この第2の添加工程において、ゲート電極103、サイドウォール171をマスクとして、島状半導体膜131にリンが導入され、島状半導体膜131中にソース領域またはドレイン領域の一方の領域163、ソース領域またはドレイン領域の他方の領域164、さらには低濃度不純物領域162a及び162bが形成される。同様に、ゲート電極104、サイドウォール191をマスクとして、島状半導体膜132にリンが導入され、島状半導体膜132中にソース領域またはドレイン領域の一方の領域183、ソース領域またはドレイン領域の他方の領域184、さらには低濃度不純物領域182a及び182bが形成される。
In this second addition step, phosphorus is introduced into the island-shaped
本実施の形態においては、nチャネル型TFT118のソース領域及びドレイン領域である領域163及び領域164、nチャネル型TFT119のソース領域及びドレイン領域である領域183及び領域184それぞれには、1×1019〜5×1021cm−3の濃度でリン(P)が含まれることとなる。
In this embodiment mode, the
またnチャネル型TFT118の低濃度不純物領域162a及び162b、nチャネル型TFT119の低濃度不純物領域182a及び182bのそれぞれには、1×1018〜5×1019cm−3の濃度でリン(P)が含まれる。
Further, each of the low
次いで、島状半導体膜131及び132、ゲート絶縁膜152、ゲート電極103及び104、サイドウォール171及び191を覆って、第1層間絶縁膜155を形成する(図7(C)参照)。
Next, a first
第1層間絶縁膜155としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を用いて、シリコンを含む絶縁膜、例えば酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、またはその積層膜で形成する。もちろん、第1層間絶縁膜155は窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜、またはその積層膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
As the first
本実施の形態では、窒素を含む酸化珪素膜をプラズマCVD法により50nm形成し、レーザ照射方法によって不純物を活性化する。又は窒素を含む酸化珪素膜形成後、窒素雰囲気中550℃で4時間加熱して、不純物を活性化してもよい。 In this embodiment mode, a silicon oxide film containing nitrogen is formed to a thickness of 50 nm by a plasma CVD method, and impurities are activated by a laser irradiation method. Alternatively, after forming a silicon oxide film containing nitrogen, the impurity may be activated by heating at 550 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere.
次にプラズマCVD法により窒化珪素膜を100nm形成し、更に酸化珪素膜を600nm形成する。この、窒素を含む酸化珪素膜、窒化珪素膜及び酸化珪素膜の積層膜が第1層間絶縁膜155である。
Next, a silicon nitride film is formed to 100 nm by a plasma CVD method, and a silicon oxide film is further formed to 600 nm. The laminated film of the silicon oxide film containing nitrogen, the silicon nitride film, and the silicon oxide film is the first
次に全体を410℃で1時間加熱し、窒化珪素膜から水素を放出させることにより水素化を行う。 Next, the whole is heated at 410 ° C. for 1 hour, and hydrogen is released by releasing hydrogen from the silicon nitride film.
次に第1層間絶縁膜155を覆って、第2層間絶縁膜156を形成する。
Next, a second
第2層間絶縁膜156としては、CVD法、スパッタリング法、SOG(Spin On Glass)法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料を用いることができる。本実施の形態では、第2層間絶縁膜156として酸化珪素膜を成膜する。
As the second
また第2層間絶縁膜156として、シロキサンを用いた絶縁膜を形成してもよい。シロキサンとは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成されるものであり、置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
Further, as the second
なお、第2層間絶縁膜156上にパシベーション膜を形成してもよい。パシベーション膜としては、水分や酸素などを他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、スパッタ法またはCVD法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜または窒素を含む酸化珪素膜、炭素を主成分とする薄膜(例えばダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜)、窒化炭素膜(CN膜))などを用いることができる。
Note that a passivation film may be formed over the second
次いで第2層間絶縁膜156上に導電膜を成膜し、それを用いて、ソース電極またはドレイン電極となる電極109、電極113、電極114、電極110を形成する(図8(A)参照)。
Next, a conductive film is formed over the second
TFT118のソース電極またはドレイン電極の一方である電極109は領域163に、ソース電極またはドレイン電極の他方である電極113は領域164にそれぞれ電気的に接続される。TFT119のソース電極またはドレイン電極の一方である電極114は領域183に、ソース電極またはドレイン電極の他方である電極110は領域184に電気的に接続される。
The
本実施の形態では、電極109、電極113、電極114、電極110として、CVD法やスパッタリング法等により、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、ネオジウム(Nd)、炭素(C)、シリコン(Si)から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。電極109、電極113、電極114、電極110は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン(Al−Si)膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン(Al−Si)膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、電極109、電極113、電極114、電極110を形成する材料として最適である。またアルミニウム合金膜は、シリコンと接触してもシリコンとアルミニウムの相互拡散が防止できる。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。
In this embodiment mode, as the
本実施の形態では、チタン膜(Ti)、窒化チタン膜、アルミニウム膜(Al)、チタン膜(Ti)をそれぞれ60nm、50nm、500nm、100nmに積層したものを用いて、電極109、電極113、電極114、電極110を形成する。
In this embodiment mode, a film in which a titanium film (Ti), a titanium nitride film, an aluminum film (Al), and a titanium film (Ti) are stacked to 60 nm, 50 nm, 500 nm, and 100 nm, respectively, is used.
また電極109、電極113、電極114、電極110はそれぞれ、電極と配線を同じ材料で同一工程で形成してもよいし、電極と配線を別々に形成してそれらを接続させてもよい。
In addition, the
次いで、電極109、電極113、電極114、電極110上、並びに、第2層間絶縁膜156上に、あるいはパシベーション膜を形成していればパシベーション膜上に、第3層間絶縁膜135を形成する(図8(B)参照)。第3層間絶縁膜135は第2層間絶縁膜156と同様の材料を用いて形成すればよい。
Next, a third
第3層間絶縁膜135中に、電極109に到達するコンタクトホール165、電極113に到達するコンタクトホール166、電極114に到達するコンタクトホール167、電極110に到達するコンタクトホール168を形成する(図9(A)参照)。
A
次いで、基板全体を電解液に浸す。電解液は電極109、電極113、電極114、電極110の材料を溶解させる電解液を選べばよい。例えば、電極109、電極113、電極114、電極110の材料としてアルミニウムを用いた場合は、電解液として水酸化カリウムあるいはリン酸塩を用いることができる。ただし電解液に浸すのは必ずしも基板全体でなくてもよく、電極を溶解させうる程度に電解液に電極が浸されていればよい。
Next, the entire substrate is immersed in the electrolytic solution. As the electrolytic solution, an electrolytic solution that dissolves the materials of the
表1に電極109、電極113、電極114、電極110を形成するための材料とその材料に対する電解液の組み合わせの例を示す。
Table 1 shows an example of a combination of a material for forming the
電極を電解液に浸し、電極に電圧をかけると、電極表面の金属がイオンとして電解液中に溶け出し、電極材料が溶解する。図9(B)に示すように、電極110の一部が溶解して分断領域169が形成される。なお、このとき電極114が溶解しないようにするため、TFT119はノーマリーオフであることが好ましい。または、電極114に到達するコンタクトホールは、分断領域169を形成した後に形成してもよい。
When the electrode is immersed in the electrolytic solution and a voltage is applied to the electrode, the metal on the electrode surface dissolves into the electrolytic solution as ions, and the electrode material dissolves. As shown in FIG. 9B, part of the
次いで図1に示すように、第3層間絶縁膜135上に、電極109に電気的に接続される配線175、電極113に電気的に接続される配線176、電極114に電気的に接続される配線177が形成される。
Next, as shown in FIG. 1, on the third
第3層間絶縁膜135上かつ電極110の上方に、配線178が形成されるが、配線178は分断領域169に達するように形成されるため、配線178と電極110は電気的に接続されない。
Although the
なお、配線175〜178は、上述した、電極109等を形成する材料のうちのいずれかを用いて形成すればよい。
Note that the
以上によりメモリセルアレイのTFTが形成される。なおロジック回路のTFTもメモリセルアレイのTFTと同様に形成してもよいし、別の基板に形成した後に、剥離してメモリセルアレイのTFTに電気的に接続させてもよい。 Thus, the TFT of the memory cell array is formed. Note that the TFT of the logic circuit may be formed in the same manner as the TFT of the memory cell array, or may be peeled off after being formed on another substrate and electrically connected to the TFT of the memory cell array.
本発明により、異なるID番号の情報を有するマスクROMのメモリセルを容易に形成することができるので、ICを用いた無線通信が可能な半導体装置の作製時間、作製コストを低減させることが可能となる。 According to the present invention, since a memory cell of a mask ROM having information of different ID numbers can be easily formed, it is possible to reduce manufacturing time and manufacturing cost of a semiconductor device capable of wireless communication using an IC. Become.
図13は本発明のメモリセルアレイを含むマスクROMの上面図を示す。マスクROM900には、本発明のメモリセルアレイ920(図10のメモリセルアレイ11に同じ)が形成され、上述のロジック回路のTFTを用いて、列デコーダ921(図10の列デコーダ15に同じ)及び行デコーダ922(図10の行デコーダ16に同じ)が形成される。
FIG. 13 shows a top view of a mask ROM including the memory cell array of the present invention. In the
図13のマスクROM900を有する、ICを用いた無線通信が可能な半導体装置の例を図14に示す。なお図14に示す半導体装置は一例であり、本発明は図14に示す構成に限定されない。
FIG. 14 shows an example of a semiconductor device having the
図14に示す半導体装置(IDチップ、ICチップ、ICタグ、IDタグ、無線チップ、RFIDともいう)931は、アンテナ917、高周波回路914、電源回路915、リセット回路911、整流回路906、復調回路907、アナログアンプ908、クロック発生回路903、変調回路909、信号出力制御回路901、CRC回路902、コード抽出回路904、コード判定回路905およびマスクROM900の回路ブロックを有する。また、電源回路915は、整流回路913および保持容量912の回路ブロックを有する。さらに、マスクROM900は、図13に示すように、メモリセルアレイ920、列デコーダ921および行デコーダ922を有する。
A semiconductor device (ID chip, IC chip, IC tag, ID tag, wireless chip, RFID) 931 illustrated in FIG. 14 includes an
そして図9(B)に示す電極110を溶解させて分断領域169を形成する工程においては、図15に示す回路951及びコンピュータ955がメモリセルアレイ920に接続されている。回路951はメモリセルアレイ920と同じ基板上に形成してもよいし、外付けにしてもよい。
9B, the circuit 951 and the computer 955 shown in FIG. 15 are connected to the
回路951には、メモリセルアレイ920のそれぞれのTFTに対応したTFTが形成されている。回路951は、コンピュータ955からの信号により、メモリセルアレイ920中の個々の配線(電極)に選択的に狙いの電圧を加えられるものとする。この電圧を加えた状態にて、基板を電解液に浸し、電解液と配線材料を考慮した、配線溶出条件の電圧を配線に加えることにより、開口部の配線が電解液に溶出する。このようにして基板面内の個々の配線(電極)が選択的に分断される。
In the circuit 951, TFTs corresponding to the respective TFTs of the
またコンピュータ955に接続し、開口部まで達する回路951の一部は、基板表面のスペース確保のため、裏面に形成してもよい。このとき、基板には表面から裏面に達する開口部が設けられ、配線を貫通させて繋ぐことになる。 Further, a part of the circuit 951 which is connected to the computer 955 and reaches the opening may be formed on the back surface in order to secure a space on the substrate surface. At this time, an opening reaching the back surface from the front surface is provided in the substrate, and the wiring is penetrated and connected.
本発明により、ICを用いた無線通信が可能な半導体装置に、異なるID番号等の固有データを付けることを容易に行うことができる。特に大面積基板内に無線通信が可能な半導体装置を大量に作成する際に、タクトやコストを低減させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily attach unique data such as a different ID number to a semiconductor device capable of wireless communication using an IC. In particular, when a large number of semiconductor devices capable of wireless communication are formed in a large-area substrate, tact and cost can be reduced.
なお本実施の形態は、必要であれば他の実施の形態及び実施例のいずれの記載と組み合わせることが可能である。 Note that this embodiment can be combined with any description in the other embodiments and examples if necessary.
[実施の形態2]
本実施の形態では、メモリセルアレイのTFT及びロジック回路のTFTを同一基板に作製する工程について、図16(A)〜図16(D)、図17(A)〜図17(C)、図18(A)〜図18(C)、図19(A)〜図19(B)、図20(A)〜図20(B)を用いて説明する。
[Embodiment 2]
In this embodiment mode, a process of manufacturing a TFT of a memory cell array and a TFT of a logic circuit over the same substrate is described with reference to FIGS. 16A to 16D, FIGS. 17A to 17C, and FIG. This will be described with reference to FIGS. 18A to 18C, FIGS. 19A to 19B, and FIGS. 20A to 20B.
まず図16(A)に示すように、基板601上に下地膜602を成膜する。基板601には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、ステンレス基板、あるいは、絶縁表面に単結晶半導体層を形成したいわゆるSOI(Silicon on Insulator)基板等を用いることができる。また、PET(poly(ethylene terephthalate))、PES(poly(ether sulfone))、PEN(poly(ethylene Naphthalate))に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。以下、基板601として、ガラス基板を用いる場合について説明する。
First, as shown in FIG. 16A, a
下地膜602は基板601中に含まれるNaなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。よってアルカリ金属やアルカリ土類金属の半導体膜への拡散を抑えることができる窒化珪素、窒素を含む酸化珪素などの絶縁膜を用いて形成する。本実施の形態では、プラズマCVD法を用いて酸化珪素膜を10〜100nm(好ましくは20〜70nm、さらに好ましくは50nm)、並びに、窒素を含む酸化珪素膜を10nm〜400nm(好ましくは50nm〜300nm、さらに好ましくは100nm)の膜厚になるように積層して成膜する。
The
なお下地膜602は窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素などの絶縁膜単層であっても、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素などの絶縁膜を複数積層したものであっても良い。またガラス基板、ステンレス基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカリ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観点から下地膜を設けることは有効であるが、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、必ずしも設ける必要はない。
Note that even though the
次に下地膜602上に半導体膜604を形成する。半導体膜604の膜厚は25nm〜100nm(好ましくは30nm〜80nm、)とする。なお半導体膜604は、非晶質半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体はシリコン(Si)だけではなくシリコンゲルマニウム(SiGe)も用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は0.01〜4.5atomic%程度であることが好ましい。本実施の形態では、半導体膜604として非晶質珪素膜を66nmの厚さで成膜する。
Next, a
次に図16(B)に示すように、半導体膜604にレーザ照射装置から線状ビーム603を照射し、結晶化を行なう。
Next, as shown in FIG. 16B, the
レーザ結晶化を行なう場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する半導体膜604の耐性を高めるために、500℃、1時間の加熱処理を半導体膜604に加えてもよい。
In the case of performing laser crystallization, heat treatment for one hour at 500 ° C. may be applied to the
レーザ結晶化は、連続発振のレーザ、または擬似CWレーザとして、発振周波数が10MHz以上、好ましくは80MHz以上のパルス発振レーザを用いることができる。 For laser crystallization, a pulsed laser having an oscillation frequency of 10 MHz or more, preferably 80 MHz or more can be used as a continuous wave laser or a pseudo CW laser.
具体的には、連続発振のレーザとして、Arレーザ、Krレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、Y2O3レーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4にドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザなどが挙げられる。 Specifically, as a continuous wave laser, Ar laser, Kr laser, CO 2 laser, YAG laser, YVO 4 laser, forsterite (Mg 2 SiO 4 ) laser, YLF laser, YAlO 3 laser, GdVO 4 laser, Y 2 O 3 laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, helium cadmium laser, polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 as dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho , Er, Tm, Ta, or the like, or a laser having a medium added with one or more of them.
また擬似CWレーザとして、発振周波数が10MHz以上、好ましくは80MHz以上のパルス発振させることができるのであれば、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、Y2O3レーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4にドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのようなパルス発振レーザを用いることができる。 As a pseudo CW laser, an Ar laser, a Kr laser, an excimer laser, a CO 2 laser, a YAG laser, a Y 2 O 3 laser, a YVO can be used as long as it can oscillate a pulse having an oscillation frequency of 10 MHz or more, preferably 80 MHz or more. 4 laser, forsterite (Mg 2 SiO 4 ) laser, YLF laser, YAlO 3 laser, GdVO 4 laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, copper vapor laser or gold vapor laser, polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 A pulse like a laser in which one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta are added as dopants to O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , and GdVO 4 as a medium. An oscillation laser can be used.
このようなパルス発振レーザは、発振周波数を増加させていくと、いずれは連続発振レーザと同等の効果を示すものである。 Such a pulsed laser has an effect equivalent to that of a continuous wave laser as the oscillation frequency is increased.
例えば連続発振が可能な固体レーザを用いる場合、第2高調波〜第4高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、YAGレーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いるのが望ましい。例えば、連続発振のYAGレーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換して、半導体膜604に照射する。エネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)とすれば良い。そして走査速度を10〜2000cm/sec程度として照射する。
For example, when a solid-state laser capable of continuous oscillation is used, a crystal having a large grain size can be obtained by irradiating laser light of second to fourth harmonics. Typically, it is desirable to use the second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm) of a YAG laser (fundamental wave 1064 nm). For example, laser light emitted from a continuous wave YAG laser is converted into a harmonic by a non-linear optical element, and irradiated to the
なお、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arレーザ、Krレーザ、またはTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能なものであり、Qスイッチ動作やモード同期などを行うことによってパルス発振をさせることも可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。 Note that single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 , dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta, a laser that uses one or a plurality of types added as a medium, Ar laser, Kr laser, or Ti: sapphire laser It is also possible to cause pulse oscillation by performing Q switch operation, mode synchronization, and the like. When the laser beam is oscillated at an oscillation frequency of 10 MHz or more, the semiconductor film is irradiated with the next pulse during the period from when the semiconductor film is melted by the laser to solidification. Therefore, unlike the case of using a pulse laser having a low oscillation frequency, the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, so that crystal grains continuously grown in the scanning direction can be obtained.
媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。 When ceramic (polycrystal) is used as the medium, it is possible to form the medium in a free shape in a short time and at low cost. When a single crystal is used, a cylindrical medium having a diameter of several millimeters and a length of several tens of millimeters is usually used. However, when ceramic is used, a larger one can be made.
発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅に出力が向上する。 Since the concentration of dopants such as Nd and Yb in the medium that directly contributes to light emission cannot be changed greatly regardless of whether it is a single crystal or a polycrystal, there is a certain limit to improving the laser output by increasing the concentration. However, in the case of ceramic, since the size of the medium can be remarkably increased as compared with the single crystal, the output is greatly improved.
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。 Further, in the case of ceramic, a medium having a parallelepiped shape or a rectangular parallelepiped shape can be easily formed. When a medium having such a shape is used to cause oscillation light to travel in a zigzag manner inside the medium, the oscillation optical path can be made longer. As a result, amplification is increased and oscillation can be performed with high output. Further, since the laser beam emitted from the medium having such a shape has a quadrangular cross-sectional shape at the time of emission, it is advantageous for shaping into a linear beam as compared with a round beam. By shaping the emitted laser beam using an optical system, it is possible to easily obtain a linear beam having a short side length of 1 mm or less and a long side length of several mm to several m. Become. In addition, by irradiating the medium with the excitation light uniformly, the linear beam has a uniform energy distribution in the long side direction.
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。 By irradiating the semiconductor film with this linear beam, the entire surface of the semiconductor film can be annealed more uniformly. When uniform annealing is required up to both ends of the linear beam, it is necessary to arrange a slit at both ends to shield the energy attenuating portion.
上述した半導体膜604へのレーザ光の照射により、結晶性がより高められた結晶性半導体膜605が形成される。
By irradiation of the
次に、図16(C)に示すように結晶性半導体膜605を用いて島状半導体膜611〜614を形成する。この島状半導体膜611〜614は、以降の工程で形成されるTFTの活性層となる。
Next, as illustrated in FIG. 16C, island-shaped
なお本実施の形態では、基板601としてガラス基板を用いた場合について説明しているが、基板601としてSOI基板を用いた場合は、単結晶半導体層を島状に成形して、TFTの活性層とすればよい。
Note that this embodiment mode describes the case where a glass substrate is used as the
次に島状半導体膜611〜614にしきい値制御のための不純物を導入する。本実施の形態においてはジボラン(B2H6)をドープすることによってホウ素(B)を島状半導体膜611〜614中に導入する。
Next, impurities for threshold control are introduced into the island-shaped
次に島状半導体膜611〜614上にゲート絶縁膜615を成膜する。ゲート絶縁膜615には、例えば膜厚10〜110nmの酸化珪素、窒化珪素または窒素を含んだ酸化珪素等を用いることができる。また成膜方法は、プラズマCVD法、スパッタ法などを用いることができる。本実施の形態では、プラズマCVD法で、膜厚20nmで成膜した窒素を含む酸化珪素膜を用いてゲート絶縁膜615を形成する。
Next, a
次に、ゲート絶縁膜615上に導電膜を成膜した後、導電膜を用いて、ゲート電極621〜624を形成する。
Next, after a conductive film is formed over the
ゲート電極621〜624は、導電膜を単層または2層以上積層させた構造を用いて形成する。導電膜を2層以上積層させている場合は、タンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料、若しくは化合物材料を積層させてゲート電極621〜624を形成してもよい。また、リン(P)等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてゲート電極を形成してもよい。本実施の形態では、下層ゲート電極621a〜624aとして窒化タンタル膜を10〜50nm、例えば30nmの膜厚で成膜したものと、上層ゲート電極621b〜624bとしてタングステン(W)膜を200〜400nm、例えば370nmの膜厚で成膜した積層膜を用いて、ゲート電極621〜624を形成する。
The
ゲート電極621〜624は、ゲート配線の一部として形成してもよいし、別にゲート配線を形成して、そのゲート配線にゲート電極621〜624を接続してもよい。
The
次いで島状半導体膜611〜613に、一導電性を付与する不純物を添加する。なおこの添加工程の際に、島状半導体膜614及びゲート電極624、すなわちpチャネル型TFT694となる領域は、レジスト618によって覆われており、一導電性を付与する不純物は島状半導体膜614中には添加されない。
Next, an impurity imparting one conductivity is added to the island-shaped
一導電性を付与する不純物として、n型を付与する不純物であれば、リン(P)やヒ素(As)を用いればよい。またp型を付与する不純物であれば、ホウ素(B)を用いればよい。 As an impurity imparting one conductivity, phosphorus (P) or arsenic (As) may be used as long as it is an impurity imparting n-type conductivity. Further, boron (B) may be used as long as it is an impurity imparting p-type.
本実施の形態では、まず、第1の添加工程として、n型を付与する不純物を島状半導体膜611〜613に添加する(図16(D)参照)。具体的には、フォスフィン(PH3)を用いて、リン(P)を、印加電圧を40〜120keV、ドーズ量を1×1013〜1×1015cm−2として島状半導体膜611〜613中に導入する。本実施の形態では、フォスフィンを用いて、印加電圧60keV、ドーズ量2.6×10−13cm−2でリンを島状半導体膜611〜613中に添加する。この不純物導入の際にチャネル形成領域631、641、651となる領域が決定される。
In this embodiment, first, as a first addition step, an impurity imparting n-type conductivity is added to the island-shaped
その後図17(A)に示すように、ゲート電極621から624の側面を覆うように、絶縁膜、いわゆるサイドウォール626〜629を形成する。すなわちゲート電極621の側面にサイドウォール626(626a及び626b)、ゲート電極622の側面にサイドウォール627(627a及び627b)、ゲート電極623の側面にサイドウォール628(628a及び628b)、ゲート電極624の側面にサイドウォール629(629a及び629b)を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 17A, insulating films, so-called
サイドウォール626〜629は、プラズマCVD法や減圧CVD(LPCVD)法を用いて、珪素を有する絶縁膜により形成することができる。本実施の形態では、プラズマCVD法により酸化珪素膜を膜厚50〜200nm、好ましくは100nmで成膜し、次いで酸化珪素膜をエッチングすることにより、テーパー状のサイドウォール626〜629を形成する。またサイドウォール626〜629は窒素を含む酸化珪素膜を用いて形成してもよい。
The
またサイドウォール626〜629の端部はテーパー形状を有さなくともよく、矩形状であってもよい。
Further, the end portions of the
次に図17(B)に示すように、島状半導体膜614、ゲート電極624、サイドウォール629、すなわち後にpチャネル型TFT694となる領域を覆って、レジスト616を形成する。
Next, as illustrated in FIG. 17B, a resist 616 is formed so as to cover the island-shaped
次いで第2の添加工程として、島状半導体膜611〜613中に、フォスフィン(PH3)を用いて、印加電圧10〜50keV、例えば20keV、ドーズ量5.0×1014〜2.5×1016cm−2、例えば3.0×1015cm−2で、リン(P)を導入する。
Next, as a second addition step, phosphine (PH 3 ) is used in the island-shaped
この第2の添加工程において、ゲート電極621、サイドウォール626をマスクとして、島状半導体膜611にリンが導入され、島状半導体膜611中にソース領域またはドレイン領域の一方の領域633、ソース領域またはドレイン領域の他方の領域634、さらには低濃度不純物領域632a及び632bが形成される。同様に、ゲート電極622、サイドウォール627をマスクとして、島状半導体膜612にリンが導入され、島状半導体膜612中にソース領域またはドレイン領域の一方の領域643、ソース領域またはドレイン領域の他方の領域644、さらには低濃度不純物領域642a及び642bが形成される。さらにゲート電極623、サイドウォール628をマスクとして、島状半導体膜613にリンが導入され、島状半導体膜613中にソース領域またはドレイン領域の一方の領域653、ソース領域またはドレイン領域の他方の領域654、さらには低濃度不純物領域652a及び652bが形成される。
In this second addition step, phosphorus is introduced into the island-shaped
本実施の形態においては、nチャネル型TFT691のソース領域及びドレイン領域である領域633及び領域634、nチャネル型TFT692のソース領域及びドレイン領域である領域643及び領域644、nチャネル型TFT693のソース領域及びドレイン領域である領域653及び領域654それぞれには、1×1019〜5×1021cm−3の濃度でリン(P)が含まれることとなる。
In this embodiment mode,
またnチャネル型TFT691の低濃度不純物領域632a及び632b、nチャネル型TFT692の低濃度不純物領域642a及び642b、nチャネル型TFT693の低濃度不純物領域652a及び652bのそれぞれには、1×1018〜5×1019cm−3の濃度でリン(P)が含まれる。
Further, low
次いでさらにレジスト616を除去し、島状半導体膜611〜613、ゲート電極621〜623、サイドウォール626〜628、すなわちnチャネル型TFT691〜693となる領域を覆ってレジスト617を形成する。
Next, the resist 616 is further removed, and a resist 617 is formed to cover the island-shaped
pチャネル型TFT694を作製するために、上記一導電型を付与する不純物と逆の導電型を付与する不純物、すなわちp型を付与する不純物を島状半導体膜614に添加する。具体的には、ジボラン(B2H6)を用いて印加電圧60〜100keV、例えば80keV、ドーズ量1×1013〜5×1015cm−2、例えば3×1015cm−2の条件で、島状半導体膜614中にホウ素(B)を導入する。これによりpチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域である領域663及び領域664、またこの不純物導入の際にチャネル形成領域661が形成される(図17(C)参照)。
In order to manufacture the p-
なおpチャネル型TFT694について、ホウ素の導入に際しては、印加電圧が高いために、サイドウォール629及びゲート絶縁膜615を通しても、領域663及び領域664を形成するために十分なホウ素が島状半導体膜614中に添加される。
Note that in the p-
pチャネル型TFT694のソース領域及びドレイン領域である領域663及び664には、それぞれ1×1019〜5×1021cm−3の濃度でボロン(B)が含まれる。
The
次いでレジスト617を除去し、島状半導体膜611〜614、ゲート絶縁膜615、ゲート電極621〜624、サイドウォール626〜629を覆って、第1層間絶縁膜671を形成する。
Next, the resist 617 is removed, and a first
第1層間絶縁膜671としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を用いて、シリコンを含む絶縁膜、例えば酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、またはその積層膜で形成する。もちろん、第1層間絶縁膜671は窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜、またはその積層膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
As the first
本実施の形態では、窒素を含む酸化珪素膜をプラズマCVD法により50nm形成し、レーザ照射方法によって不純物を活性化する。又は窒素を含む酸化珪素膜形成後、窒素雰囲気中550℃で4時間加熱して、不純物を活性化してもよい。 In this embodiment mode, a silicon oxide film containing nitrogen is formed to a thickness of 50 nm by a plasma CVD method, and impurities are activated by a laser irradiation method. Alternatively, after forming a silicon oxide film containing nitrogen, the impurity may be activated by heating at 550 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere.
次にプラズマCVD法により窒化珪素膜を100nm形成し、更に酸化珪素膜を600nm形成する。この、窒素を含む酸化珪素膜、窒化珪素膜及び酸化珪素膜の積層膜が第1層間絶縁膜671である。
Next, a silicon nitride film is formed to 100 nm by a plasma CVD method, and a silicon oxide film is further formed to 600 nm. The laminated film of the silicon oxide film containing nitrogen, the silicon nitride film, and the silicon oxide film is the first
次に全体を410℃で1時間加熱し、窒化珪素膜から水素を放出させることにより水素化を行う。 Next, the whole is heated at 410 ° C. for 1 hour, and hydrogen is released by releasing hydrogen from the silicon nitride film.
次に第1層間絶縁膜671を覆って、第2層間絶縁膜672を形成する(図18(A)参照)。
Next, a second
第2層間絶縁膜672としては、CVD法、スパッタリング法、SOG(Spin On Glass)法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料を用いることができる。本実施の形態では、第2層間絶縁膜672として酸化珪素膜を成膜する。
As the second
また第2層間絶縁膜672として、シロキサンを用いた絶縁膜を形成してもよい。シロキサンとは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成されるものであり、置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
Further, as the second
なお、第2層間絶縁膜672上に第3層間絶縁膜を形成してもよい。第3の層間絶縁膜としては、水分や酸素などを他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、スパッタ法またはCVD法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜または窒素を含む酸化珪素膜、炭素を主成分とする薄膜(例えばダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜)、窒化炭素膜(CN膜))などを用いることができる。
Note that a third interlayer insulating film may be formed over the second
次いで、第1層間絶縁膜671及び第2層間絶縁膜672中に、島状半導体膜611、612、613、614それぞれとの電気的接続を行うためのコンタクトホールを形成する。
Next, contact holes for electrical connection with the island-shaped
第1層間絶縁膜671及び第2層間絶縁膜672に、島状半導体膜611の領域633に到達するコンタクトホール673、島状半導体膜611の領域634に到達するコンタクトホール674、島状半導体膜612の領域643に到達するコンタクトホール675、島状半導体膜612の領域644に到達するコンタクトホール676、島状半導体膜613の領域653に到達するコンタクトホール677、島状半導体膜613の領域654に到達するコンタクトホール678、島状半導体膜614の領域663に到達するコンタクトホール679、島状半導体膜614の領域664に到達するコンタクトホール680を形成する(図18(B)参照)。
In the first
またコンタクトホール673〜680は、1つのコンタクトホールによって構成されていてもよいし、複数のコンタクトホールによって構成されていてもよい。 Further, the contact holes 673 to 680 may be constituted by one contact hole or may be constituted by a plurality of contact holes.
次いで第2層間絶縁膜672上に導電膜を成膜し、それを用いて、ソース電極またはドレイン電極681、682、683、684、685、686、687を形成する(図18(C)参照)。
Next, a conductive film is formed over the second
TFT691のソース電極またはドレイン電極の一方である電極681は領域633に、ソース電極またはドレイン電極の他方である電極682は、領域634に電気的に接続される。TFT692のソース電極またはドレイン電極の一方である電極683は領域643に電気的に接続される。TFT692のソース電極またはドレイン電極の他方である電極684は領域644に電気的に接続される。
An
TFT693のソース電極またはドレイン電極の一方である電極685は領域653に、電気的に接続されている。TFT693のソース電極またはドレイン電極の他方であり、TFT694のソース電極またはドレイン電極の一方である電極686は、領域654及び領域663に電気的に接続される。TFT694のソース電極またはドレイン電極の他方である電極687は、領域664に電気的に接続される。これによりTFT693及び694はCMOS回路695を構成している。
An
本実施の形態では、電極681〜687として、CVD法やスパッタリング法等により、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、ネオジウム(Nd)、炭素(C)、シリコン(Si)から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。電極681〜687は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン(Al−Si)膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン(Al−Si)膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、電極681〜687を形成する材料として最適である。またアルミニウム合金膜は、シリコンと接触してもシリコンとアルミニウムの相互拡散が防止できる。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。
In this embodiment mode, as the
本実施の形態では、チタン膜(Ti)、窒化チタン膜、アルミニウム膜(Al)、チタン膜(Ti)をそれぞれ60nm、50nm、500nm、100nmに積層したものを用いて、電極681〜687を形成する。
In this embodiment mode, the
また電極681〜687はそれぞれ、電極と配線を同じ材料で同一工程で形成してもよいし、電極と配線を別々に形成してそれらを接続させてもよい。
Each of the
次いで、電極681〜687上、並びに、層間絶縁膜672上に、あるいはパシベーション膜を形成していればパシベーション膜上に、層間絶縁膜697を形成する(図19(A)参照)。層間絶縁膜697は層間絶縁膜672と同様の材料を用いて形成すればよい。
Next, an
層間絶縁膜672中に、電極681に到達するコンタクトホール851、電極682に到達するコンタクトホール852、電極683に到達するコンタクトホール853、電極684に到達するコンタクトホール854、電極685に到達するコンタクトホール855、電極686に到達するコンタクトホール856、電極687に到達するコンタクトホール857を形成する(図19(B)参照)。
In the
次いで、基板全体を電解液に浸す。電解液は電極681〜687の材料を溶解させる電解液を選べばよい。電極681〜687を形成するための材料とその材料に対する電解液の組み合わせは、実施の形態1で述べた表1から選べばよい。ただし電解液に浸すのは必ずしも基板全体でなくてもよく、電極を溶解させうる程度に電解液に電極が浸されていればよい。
Next, the entire substrate is immersed in the electrolytic solution. As the electrolytic solution, an electrolytic solution that dissolves the materials of the
電極を電解液に浸し、電極に電圧をかけると、電極表面の金属がイオンとして電解液中に溶け出し、電極材料が溶解する。図20(A)に示すように、電極683の一部が溶解して分断領域860が形成される。
When the electrode is immersed in the electrolytic solution and a voltage is applied to the electrode, the metal on the electrode surface dissolves into the electrolytic solution as ions, and the electrode material dissolves. As shown in FIG. 20A, a part of the
次いで図20(B)に示すように、層間絶縁膜697上に、電極681に電気的に接続される配線871、電極682に電気的に接続される配線872、電極684に電気的に接続される配線874、電極685に電気的に接続される配線875、電極686に電気的に接続される配線876、電極687に電気的に接続される配線877が形成される。
Next, as illustrated in FIG. 20B, the
層間絶縁膜672上の、電極683の上方に、配線873が形成されるが、配線873は分断領域860に達するように形成されるため、配線873と電極683は電気的に接続されない。
Although the
なお、配線871〜877は、上述した、電極681等を形成する材料のうちのいずれかを用いて形成すればよい。
Note that the
以上により、同一基板上にメモリセルアレイのTFT及びロジック回路のTFTが形成される。 As described above, the memory cell array TFT and the logic circuit TFT are formed on the same substrate.
なお本実施の形態は、必要であれば他の実施の形態及び実施例と組み合わせることが可能である。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments and examples if necessary.
[実施の形態3]
本実施の形態では、実施の形態1及び実施の形態2と異なるICを用いた無線通信が可能な半導体装置の作製方法について、図14、図21(A)〜図21(B)、図22(A)〜図22(B)、図23を用いて説明する。なお本実施の形態において、実施の形態1及び実施の形態2と同じものは同じ符号を用いるものとする。
[Embodiment 3]
In this embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device capable of wireless communication using an IC which is different from those in Embodiments 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 14, 21 </ b> A to 21 </ b> B, and 22. This will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those in the first and second embodiments.
まず実施の形態2の記載に基づいて、図20(B)に示す半導体装置を作製する。ただし、下地膜602に代えて、剥離層802、第1の下地膜803、第2の下地膜804を形成する。
First, the semiconductor device illustrated in FIG. 20B is manufactured based on the description in Embodiment Mode 2. Note that a
剥離層802は、非晶質半導体膜、多結晶半導体膜、セミアモルファス半導体膜を用いて形成する。例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコン、セミアモルファスシリコン等、シリコンを主成分とする層を用いることができる。剥離層802は、スパッタ法、プラズマCVD法等を用いて形成することができる。本実施の形態では、膜厚500nm程度の非晶質シリコンをスパッタ法で形成し、剥離層802として用いる。
The
なおセミアモルファス半導体膜(以下SAS膜ともいう)とは、非晶質半導体膜と結晶構造を有する半導体(単結晶、多結晶を含む)膜の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体膜は、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体膜であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を0.5〜20nmとして非単結晶半導体膜中に分散させて存在せしめることが可能である。 Note that a semi-amorphous semiconductor film (hereinafter also referred to as a SAS film) is a film including a semiconductor having an intermediate structure between an amorphous semiconductor film and a semiconductor (including single crystal and polycrystal) film having a crystal structure. This semi-amorphous semiconductor film is a semiconductor film having a third state that is stable in terms of free energy, and is a crystalline film having short-range order and lattice distortion, and has a grain size of 0.5 to 20 nm. And can be dispersed in the non-single-crystal semiconductor film.
また、未結合手(ダングリングボンド)を終端化させるために水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ませている。 Further, in order to terminate dangling bonds (dangling bonds), at least 1 atomic% or more of hydrogen or halogen is contained.
本明細書では便宜上、上記の半導体膜をセミアモルファス半導体(SAS)膜と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス半導体膜が得られる。なお微結晶半導体膜(マイクロクリスタル半導体膜)もセミアモルファス半導体膜に含まれる。 In this specification, for convenience, the semiconductor film is referred to as a semi-amorphous semiconductor (SAS) film. Further, by adding a rare gas element such as helium, argon, krypton, or neon to further promote lattice distortion, the stability is improved and a good semi-amorphous semiconductor film can be obtained. Note that a microcrystalline semiconductor film is also included in the semi-amorphous semiconductor film.
セミアモルファス半導体膜として、代表的な物にセミアモルファスシリコン膜が挙げられる。セミアモルファスシリコン膜は、そのラマンスペクトルが520cm−1よりも低波数側にシフトしており、またX線回折ではSi結晶格子に由来するとされる(111)、(220)の回折ピークが観測される。 A typical example of the semi-amorphous semiconductor film is a semi-amorphous silicon film. The semi-amorphous silicon film has its Raman spectrum shifted to a lower wavenumber than 520 cm −1 , and diffraction peaks of (111) and (220) that are derived from the Si crystal lattice in X-ray diffraction are observed. The
またセミアモルファスシリコン膜はシリコンを含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的なシリコンを含む気体としては、SiH4であり、その他にもSi2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、このシリコンを含む気体を希釈して用いることで、セミアモルファスシリコン膜の形成を容易なものとすることができる。希釈率は2倍〜1000倍の範囲でシリコンを含む気体を希釈することが好ましい。またさらに、シリコンを含む気体中に、CH4、C2H6などの炭化物気体、GeH4、GeF4などのゲルマニウム化気体、F2などを混入させて、エネルギーバンド幅を1.5〜2.4eV、若しくは0.9〜1.1eVに調節しても良い。 A semi-amorphous silicon film can be obtained by glow discharge decomposition of a gas containing silicon. A typical gas containing silicon is SiH 4 , and Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4, and the like can also be used. Forming a semi-amorphous silicon film by diluting a gas containing silicon with hydrogen or a gas obtained by adding one or more kinds of rare gas elements selected from helium, argon, krypton, or neon to hydrogen. Can be made easy. It is preferable to dilute the gas containing silicon in a range of a dilution rate of 2 to 1000 times. Furthermore, a gas containing silicon, a carbide gas such as CH 4 or C 2 H 6 , a germanium gas such as GeH 4 or GeF 4 , F 2, or the like is mixed, so that the energy bandwidth is 1.5-2. It may be adjusted to .4 eV, or 0.9 to 1.1 eV.
また第1の下地膜803及び第2の804は、酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸素を含む窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜などの絶縁膜により形成する。本実施の形態では、第1の下地膜803として酸素を含む窒化珪素膜を10〜200nm、第2の下地膜804として窒素を含む酸化珪素膜を50〜200nmの厚さに順に積層形成する。
The
実施の形態2の記載に基づいて、配線871〜877まで形成したら、層間絶縁膜697上に層間絶縁膜806を形成し、アンテナとして機能する電極811〜816を形成する。アンテナとして機能する電極811〜816は、CVD法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、白金(Pt)ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
After the
そしてアンテナとして機能する電極811〜816を覆うように、層間絶縁膜806上に保護層807を形成する。保護層807は、後に剥離層802をエッチングにより除去する際に、アンテナとして機能する電極811〜816を保護することができる材料を用いる。例えば、水またはアルコール類に可溶なエポキシ系、アクリレート系、シリコン系の樹脂を全面に塗布することで保護層807を形成することができる(図21(A)参照)。
A
次に、剥離層802を分離するための溝808を形成する(図21(B)参照)。溝808は、剥離層802が露出する程度であれば良い。溝808の形成は、エッチング、ダイシング、スクライビング、あるいはレーザ照射法などを用いることができる。
Next, a
次に、剥離層802をエッチングにより除去する(図22(A)参照)。本実施の形態では、エッチングガスとしてフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝808から導入する。本実施の形態では、例えばClF3(三フッ化塩素)を用い、温度:350℃、流量:300sccm、気圧:800Pa、時間:3hの条件で行う。また、ClF3ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。ClF3等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層802が選択的にエッチングされ、基板601を剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体であっても液体であってもどちらでも良い。
Next, the
次に、剥離されたTFT691及び692を含むメモリセルアレイ、並びに、TFT693及び694を含むロジック回路を、接着材822を用いて支持体821に貼り合わせる(図22(B)参照)。接着材822は、支持体821と第1の下地膜803とを貼り合わせることができる材料を用いる。接着材822は、例えば反応硬化型接着材、熱硬化型接着材、紫外線硬化型接着材等の光硬化型接着材、嫌気型接着材などの各種硬化型接着材を用いることができる。
Next, the memory cell array including the peeled
支持体821として、フレキシブルな紙またはプラスチックなどの有機材料を用いることができる。または支持体821として、フレキシブル無機材料を用いていても良い。支持体821は集積回路において発生した熱を拡散させるために、2〜30W/mK程度の高い熱伝導率を有するのが望ましい。
As the
なおメモリセルアレイおよびロジック回路の集積回路を基板601から剥離する方法は、本実施の形態で示したようにシリコンを主成分とする層のエッチングを用いる方法に限定されず、他の様々な方法を用いることができる。例えば、耐熱性の高い基板と集積回路の間に金属酸化膜を設け、該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して集積回路を剥離することができる。また例えば、剥離層をレーザー光の照射により破壊し、集積回路を基板から剥離することもできる。また例えば、集積回路が形成された基板を機械的に削除または溶液やガスによるエッチングで除去することで、集積回路を基板から剥離することもできる。
Note that a method for peeling the integrated circuit of the memory cell array and the logic circuit from the
また対象物の表面が曲面を有しており、それにより該曲面に貼り合わされた、メモリセルアレイ及びロジック回路を有する半導体装置の支持体が、錐面、柱面など母線の移動によって描かれる曲面を有するように曲がってしまう場合、該母線の方向とTFTのキャリアが移動する方向とを揃えておくことが望ましい。上記構成により、支持体が曲がっても、それによってTFTの特性に影響が出るのを抑えることができる。また、島状半導体膜が集積回路内において占める面積の割合を、1〜30%とすることで、支持体が曲がっても、それによってTFTの特性に影響が出るのをより抑えることができる。 In addition, the surface of the object has a curved surface, and the support of the semiconductor device having the memory cell array and the logic circuit bonded to the curved surface has a curved surface drawn by the movement of the bus such as a cone surface or a column surface. In the case of bending so as to have, it is desirable to align the direction of the bus and the direction in which the TFT carrier moves. With the above configuration, even if the support is bent, it can be suppressed that the characteristics of the TFT are affected thereby. In addition, by setting the ratio of the area occupied by the island-shaped semiconductor film in the integrated circuit to 1 to 30%, even if the support is bent, the influence on the characteristics of the TFT can be further suppressed.
以上の作製工程により、本発明のICを用いた無線通信が可能な半導体装置が作製される。 Through the above manufacturing process, a semiconductor device capable of wireless communication using the IC of the present invention is manufactured.
なお、本実施の形態では、半導体装置が形成されている基板と同一基板上に、アンテナを形成したが、半導体装置を形成した後に、半導体装置が形成されている基板上に印刷法によりアンテナを形成してもよい。またアンテナを半導体装置が形成される基板とは別に形成し、半導体装置が形成された基板とアンテナが形成された基板を貼り合わせ、半導体装置とアンテナを電気的に接続させてもよい。 Note that in this embodiment mode, an antenna is formed over the same substrate as the substrate over which the semiconductor device is formed. However, after the semiconductor device is formed, the antenna is formed over the substrate over which the semiconductor device is formed by a printing method. It may be formed. Alternatively, the antenna may be formed separately from the substrate over which the semiconductor device is formed, the substrate over which the semiconductor device is formed, and the substrate over which the antenna is formed are bonded to electrically connect the semiconductor device and the antenna.
アンテナを半導体装置が形成される基板とは別に形成し、半導体装置が形成された基板とアンテナが形成された基板を貼り合わせ、半導体装置とアンテナを電気的に接続させた例を図23及び図14を用いて説明する。 An example in which the antenna is formed separately from the substrate on which the semiconductor device is formed, the substrate on which the semiconductor device is formed and the substrate on which the antenna is formed is bonded, and the semiconductor device and the antenna are electrically connected to each other. 14 will be described.
メモリセルアレイ及びロジック回路を含む半導体装置1602が設けられた基板1601上に、端子電極等を含む端子部1605を設ける。
A
そして、端子部1605に、基板1601とは別の基板1611上に設けられたアンテナ1612を電気的に接続する。端子部1605に接続するように、基板1601と、アンテナ1612が設けられた基板1611とを貼り合わせている。基板1601と基板1611の間には、導電性粒子1603と樹脂1604が設けられている。導電性粒子1603によって、アンテナ1612と端子部1605とは電気的に接続されている。なお図23に示すアンテナ1612は、図14に示すアンテナ917と同等なものであり、アンテナ1612及びアンテナ917は、接地電位(GND)、並びに、電源回路915、高周波回路914等の回路に電気的に接続されている。
Then, an
本実施の形態は、他の実施の形態や実施例と組み合わせて用いることが可能である。 This embodiment can be used in combination with any of the other embodiments and examples.
本実施例では、図2、図10および図14を用いて、本発明を用いて作成されたICを用いた無線通信が可能な半導体装置の構成と動作について説明する。 In this embodiment, the structure and operation of a semiconductor device capable of wireless communication using an IC created using the present invention will be described with reference to FIGS.
始めに構成について説明する。図14に示すように、本発明を用いて作成された半導体装置(IDチップ、ICチップ、ICタグ、IDタグ、無線チップ、RFIDともいう)931は、アンテナ917、高周波回路914、電源回路915、リセット回路911、整流回路906、復調回路907、アナログアンプ908、クロック発生回路903、変調回路909、信号出力制御回路901、CRC回路902、コード抽出回路904、コード判定回路905およびマスクROM900の回路ブロックを有する。また、電源回路915は、整流回路913および保持容量912の回路ブロックを有する。さらに、図13に示すように、マスクROM900は、メモリセルアレイ920、列デコーダ921および行デコーダ922を有する。
First, the configuration will be described. As shown in FIG. 14, a semiconductor device (also referred to as an ID chip, an IC chip, an IC tag, an ID tag, a wireless chip, or an RFID) 931 manufactured using the present invention includes an
ここで、アンテナ917は、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ、ループアンテナ、及び八木アンテナのいずれのアンテナも用いることができる。
Here, as the
また、アンテナ917において無線信号を送受信する方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式、及び電波方式のいずれであってもよい。
In addition, a method for transmitting and receiving a radio signal in the
なお、本発明を用いて作成された半導体装置931は図2の半導体装置221に適用される。
Note that the semiconductor device 931 manufactured using the present invention is applied to the
次に、本発明を用いて作成された半導体装置931の動作について説明する。質問器(リーダ/ライタともいう)223に電気的に接続されたアンテナユニット222から無線信号が送信される。無線信号には質問器(リーダ/ライタともいう)223から半導体装置931への命令が含まれている。
Next, the operation of the semiconductor device 931 created using the present invention will be described. A radio signal is transmitted from an
アンテナ917により受信された無線信号は高周波回路914を介して各回路ブロックに送られる。高周波回路914を介して電源回路915に送られた信号が整流回路913に入力される。
A radio signal received by the
ここで、整流回路913は無線信号の極性を整える作用を持っている。当該信号は整流され、さらに保持容量912により平滑化される。そして、高電源電位(VDD)が生成される。 Here, the rectifier circuit 913 has a function of adjusting the polarity of the radio signal. The signal is rectified and further smoothed by the storage capacitor 912. Then, a high power supply potential (VDD) is generated.
また、アンテナ917により受信された無線信号は高周波回路914を介して整流回路906にも送られる。当該信号は整流され、復調回路907により復調される。復調された信号は、アナログアンプ908により増幅される。
The radio signal received by the
さらに、アンテナ917により受信された無線信号は高周波回路914を介してクロック発生回路903にも送られる。クロック発生回路903に送られた信号は分周されて基本クロック信号となる。ここで、基本クロック信号は各回路ブロックに送られ、信号のラッチ、信号の選択等で用いられる。
Further, the radio signal received by the
前記アナログアンプ908により増幅された信号および前記基本クロック信号は、コード抽出回路904に送られる。コード抽出回路904では、前記アナログアンプ908により増幅された信号から、前記質問器(リーダ/ライタともいう)223から半導体装置931へ送られた命令を抽出する。また、コード判定回路905を制御する信号も作成している。
The signal amplified by the
前記コード抽出回路904により抽出された命令は、コード判定回路905に送られる。コード判定回路905では、前記質問器(リーダ/ライタともいう)223からどのような命令が送られてきたのかを判別する。また、CRC回路902、マスクROM900、信号出力制御回路901を制御する役割も有している。
The instruction extracted by the
こうして、前記質問器(リーダ/ライタともいう)223からどのような命令が送られてきたのかを判別し、判別された命令により、CRC回路902、マスクROM900、信号出力制御回路901を動作させる。そして、マスクROM900に記憶または書き込まれたID番号等の固有データを含んだ信号を出力する。
Thus, it is determined what command is sent from the interrogator (also referred to as reader / writer) 223, and the
ここで、マスクROM900はメモリセルアレイ920、列デコーダ921および行デコーダ922を有している。
Here, the
また、信号出力制御回路901は、マスクROM900に記憶または書き込まれたID番号等の固有データを含んだ信号を、ISO等の規格に則った符号化方式で符号化した信号に変える役割ももっている。
The signal
最後に、前記符号化された信号にしたがって、変調回路909により、アンテナ917に送られてきている信号に変調をかける。
Finally, the signal sent to the
変調をかけられた信号は、質問器(リーダ/ライタともいう)223に電気的に接続されたアンテナユニット222で受信される。そして、受信された信号は質問器(リーダ/ライタともいう)223で解析され、本発明を用いて作成された半導体装置931のID番号等の固有データを認識することができる。
The modulated signal is received by an
本発明を用いて作成されたICを用いた無線通信が可能な半導体装置931を用いた無線通信システムでは、半導体装置931と公知の構成の質問器(リーダ/ライタともいう)、質問器(リーダ/ライタともいう)に電気的に接続されたアンテナ、及び質問器(リーダ/ライタともいう)を制御する制御用端末を用いることができる。半導体装置931と質問器(リーダ/ライタともいう)に電気的に接続されたアンテナとの通信方式は、単方向通信または双方向通信であって、空間分割多重化方式、偏波面分割多重化方式、周波数分割多重化方式、時分割多重化方式、符号分割多重化方式、直交周波数分割多重化方式のいずれも用いることができる。 In a wireless communication system using a semiconductor device 931 capable of wireless communication using an IC created using the present invention, a semiconductor device 931, an interrogator (also referred to as a reader / writer) having a known configuration, and an interrogator (reader) An antenna that is electrically connected to an interrogator (also referred to as a reader / writer) and a control terminal that controls an interrogator (also referred to as a reader / writer) can be used. A communication method between the semiconductor device 931 and an antenna electrically connected to an interrogator (also referred to as a reader / writer) is unidirectional communication or bidirectional communication, and includes a space division multiplexing method and a polarization plane division multiplexing method. Any of frequency division multiplexing, time division multiplexing, code division multiplexing, and orthogonal frequency division multiplexing can be used.
前記無線信号は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調は、アナログ変調またはデジタル変調であって、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペクトラム拡散のいずれであってもよい。 The wireless signal is a signal obtained by modulating a carrier wave. The modulation of the carrier wave is analog modulation or digital modulation, and may be any of amplitude modulation, phase modulation, frequency modulation, and spread spectrum.
また、搬送波の周波数は、サブミリ波である300GHz〜3THz、ミリ波である30GHz〜300GHz、マイクロ波である3GHz〜30GHz、極超短波である300MHz〜3GHz、超短波である30MHz〜300MHz、短波である3MHz〜30MHz、中波である300KHz〜3MHz、長波である30KHz〜300KHz、及び超長波である3KHz〜30KHzのいずれの周波数も用いることができる。 The frequency of the carrier wave is 300 GHz to 3 THz which is a submillimeter wave, 30 GHz to 300 GHz which is a millimeter wave, 3 GHz to 30 GHz which is a microwave, 300 MHz to 3 GHz which is an ultrashort wave, 30 MHz to 300 MHz which is an ultrashort wave, and 3 MHz which is a short wave. Any frequency of ˜30 MHz, medium wave of 300 KHz to 3 MHz, long wave of 30 KHz to 300 KHz, and super long wave of 3 KHz to 30 KHz can be used.
なお本実施例は、必要であれば実施の形態や他の実施例のと組み合わせて用いることが可能である。 Note that this embodiment can be used in combination with the embodiment mode and other embodiments if necessary.
本実施例では本発明を用いて形成された半導体装置に外付けのアンテナをつけた例について図24(A)〜図24(E)、図25(A)〜図25(B)を用いて説明する。 In this embodiment, an example in which an external antenna is attached to a semiconductor device formed using the present invention will be described with reference to FIGS. 24 (A) to 24 (E) and FIGS. 25 (A) to 25 (B). explain.
図24(A)は半導体装置の周りを一面のアンテナで覆ったものである。基板1000上にアンテナ1001を形成し、本発明を用いて形成された半導体装置1002を電気的に接続する。図24(A)では半導体装置1002の周りをアンテナ1001で覆う構成になっているが、基板全面をアンテナ1001で覆い、その上に電極を構成した半導体装置1002を貼り付けるような構造を取っても良い。
FIG. 24A shows the semiconductor device covered with a single antenna. An
図24(B)では、アンテナが半導体装置の周りを回るように配置されたコイルアンテナの例を示す。基板1003上にアンテナ1004を形成し、本発明を用いて形成された半導体装置1005を電気的に接続する。なお、アンテナの配置は一例であってこれに限定するものではない。
FIG. 24B illustrates an example of a coil antenna in which an antenna is arranged around a semiconductor device. An
図24(C)は高周波用のアンテナである。基板1006上にアンテナ1007を形成し、本発明を用いて形成された半導体装置1008を電気的に接続する。
FIG. 24C illustrates a high frequency antenna. An
図24(D)は180度無指向性(どの方向からでも同じく受信可能)なアンテナである。基板1009上にアンテナ1010を形成し、本発明を用いて形成された半導体装置1011を電気的に接続する。
FIG. 24D illustrates an antenna that is 180 degrees omnidirectional (same reception is possible from any direction). An
図24(E)は棒状に長く伸ばしたアンテナである。基板1012上にアンテナ1013を形成し、本発明を用いて形成された半導体装置1014を電気的に接続する。
FIG. 24E shows an antenna elongated in a rod shape. An
また図25(A)は、コイルアンテナの別の例である。基板1015上に、アンテナ1016を形成し、本発明を用いて形成した半導体装置1017を電気的に接続する。なおアンテナ1016の一方の端部は、半導体装置1017に接続されており、アンテナ1016の他方の端部は、アンテナ1016とは別工程で形成された配線1018と接続されており、配線1018を介して半導体装置1017と電気的に接続されている。なお図25(A)では配線1018はアンテナ1016の上方に形成されているが、下方に形成されていても構わない。
FIG. 25A illustrates another example of a coil antenna. An
また図25(B)は、コイルアンテナの別の例である。基板1025上に、アンテナ1026を形成し、本発明を用いて形成した半導体装置1027を電気的に接続する。なおアンテナ1026の一方の端部は、半導体装置1027に接続されており、アンテナ1026の他方の端部は、アンテナ1026とは別工程で形成された配線1028と接続されており、配線1028を介して半導体装置1027と電気的に接続されている。なお図25(B)では配線1028はアンテナ1026の上方に形成されているが、下方に形成されていても構わない。
FIG. 25B illustrates another example of a coil antenna. An
本発明を用いて形成された半導体装置とこれらのアンテナへの接続は公知の方法で行うことができる。例えばアンテナと半導体装置をワイヤボンディング接続やバンプ接続を用いて接続する、あるいはチップ化した回路の一面を電極にしてアンテナに貼り付けるという方法を取ってもよい。この方式ではACF(anisotropic conductive film;異方性導電性フィルム)を用いて貼り付けることができる。 The semiconductor device formed by using the present invention and connection to these antennas can be performed by a known method. For example, the antenna and the semiconductor device may be connected using wire bonding connection or bump connection, or a method may be adopted in which one surface of the circuit formed as a chip is attached to the antenna as an electrode. In this method, it can be attached using an ACF (anisotropy conductive film).
アンテナに必要な長さは受信に用いる周波数によって異なる。例えば周波数が2.45GHzの場合、半波長ダイポールアンテナを設けるなら約60mm(1/2波長)、モノポールアンテナを設けるなら約30mm(1/4波長)の長さとするとよい。 The length required for the antenna differs depending on the frequency used for reception. For example, when the frequency is 2.45 GHz, the length may be about 60 mm (1/2 wavelength) if a half-wave dipole antenna is provided, and about 30 mm (¼ wavelength) if a monopole antenna is provided.
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、アンテナの形状を限定するものではない。あらゆる形状のアンテナについて本発明は実施することが可能である。本実施例は実施の形態および他の実施例のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。 Note that the example shown in this embodiment is just an example, and does not limit the shape of the antenna. The present invention can be implemented with any shape of antenna. The present embodiment can be realized by using a configuration including any combination of the embodiment mode and other embodiments.
本実施例では、実施の形態1と異なる分断領域の形成方法について、図26(A)〜図26(C)を用いて説明する。 In this example, a method for forming a split region which is different from that in Embodiment Mode 1 is described with reference to FIGS.
実施の形態1においては、図9(B)に示すように、電極110は、第3層間絶縁膜135中に形成されたコンタクトホール168を介して電解液に接触する。しかし本実施例では、絶縁膜の一部をあらかじめ除去し開口部を形成し、開口部に形成された電極あるいは配線を、電圧をかけながら電解液に浸すことで除去する。
In the first embodiment, as shown in FIG. 9B, the
図26(A)に示すように、絶縁膜251には開口部252が設けられている。さらに開口部252中に電極あるいは配線253が形成されている。なお図26(A)では電極あるいは配線253は、絶縁膜251上に形成されているが、必要であれば電極あるいは配線253上に絶縁膜251を形成し、その後開口部252を形成してもよい。
As shown in FIG. 26A, the insulating
次いで開口部252中の電極あるいは配線253を電解液に浸し電圧をかけることにより溶解する。これにより分断領域254が形成される(図26(B)参照)。電極あるいは配線253の材料及び電解液は表1に示されるものを用いればよい。
Next, the electrode or
次いで分断領域254中に電極あるいは配線255を形成する。分断領域254によって、電極あるいは配線253と255の電気的接続は遮断される。
Next, an electrode or
なお、必要であれば、本実施例は実施の形態および他の実施例のとも組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with the embodiment mode and other embodiments if necessary.
本発明に係る半導体装置は、流通分野において商品の包装箱や商品に添付する荷札として利用されるICタグとして利用することができる。また、航空機や鉄道輸送において旅客の手荷物に付すICタグとして利用することができる。さらに医療分野において、例えばカルテに付することにより、カルテの取り扱いを正確に、かつ迅速に行うことができる。本発明の半導体装置は、ユビキタス社会においてあらゆる分野で用いることが可能である。 The semiconductor device according to the present invention can be used as an IC tag used as a product packaging box or a tag attached to a product in the distribution field. In addition, it can be used as an IC tag attached to a passenger's baggage in airplane or rail transport. Furthermore, in the medical field, for example, by attaching to a medical chart, the medical chart can be handled accurately and quickly. The semiconductor device of the present invention can be used in all fields in the ubiquitous society.
これらのICタグは個々に識別用の情報を記憶させる必要があるので、本発明を適用することにより、識別情報を予め記憶したICタグの生産性が向上し、作製時間、作製コストを低減させることが可能となる。 Since these IC tags need to store identification information individually, by applying the present invention, the productivity of IC tags storing identification information in advance is improved, and the manufacturing time and manufacturing cost are reduced. It becomes possible.
11 メモリセルアレイ
14 出力線
15 列デコーダ
16 行デコーダ
17 制御線
22 高電圧電源(VDD)
23 低電圧電源(VSSまたはGND)
24 ビット線
25 ビット線
27 配線
28 配線
101 半導体膜
102 結晶性半導体膜
103 ゲート電極
103a 下層ゲート電極
103b 上層ゲート電極
104 ゲート電極
104a 下層ゲート電極
104b 上層ゲート電極
109 電極
110 電極
111 線状ビーム
113 電極
114 電極
115 導電膜
116 導電膜
118 TFT
119 TFT
120 TFT
121 TFT
125 不純物領域
126 不純物領域
127 不純物領域
128 不純物領域
131 島状半導体膜
132 島状半導体膜
135 層間絶縁膜
151 基板
152 ゲート絶縁膜
153 下地膜
154 ゲート絶縁膜
155 層間絶縁膜
156 層間絶縁膜
161 チャネル形成領域
162a 低濃度不純物領域
162b 低濃度不純物領域
163 領域
164 領域
165 コンタクトホール
166 コンタクトホール
167 コンタクトホール
168 コンタクトホール
169 分断領域
171 サイドウォール
171a サイドウォール
171b サイドウォール
175 配線
176 配線
177 配線
178 配線
181 チャネル形成領域
182a 低濃度不純物領域
182b 低濃度不純物領域
183 領域
184 領域
191 サイドウォール
191a サイドウォール
191b サイドウォール
200 半導体装置
201 アンテナ回路
202 整流回路
203 安定電源回路
205 変調回路
206 アンプ
207 論理回路
208 アンプ
209 論理回路
211 メモリ回路
211 メモリ回路
212 メモリコントロール回路
213 復調回路
221 半導体装置
222 アンテナユニット
223 質問器
224 バッグ
241 アンテナコイル
242 容量
243 ダイオード
245 容量
251 絶縁膜
252 開口部
253 電極あるいは配線
254 分断領域
255 電極あるいは配線
401 ゲート配線
402 配線
403 配線
404 配線
405 配線
407 配線
411 TFT
412 島状半導体膜
421 TFT
422 島状半導体膜
431 電源線
432 配線
433 電源線
434 配線
443 ゲート電極
443a 下層ゲート電極
443b 上層ゲート電極
444 ゲート電極
444a 下層ゲート電極
444b 上層ゲート電極
451 基板
453 下地膜
454 ゲート絶縁膜
455 層間絶縁膜
456 層間絶縁膜
458 層間絶縁膜
461 チャネル形成領域
462a 低濃度不純物領域
462b 低濃度不純物領域
463 領域
464 領域
471a サイドウォール
471b サイドウォール
481 チャネル形成領域
483 領域
484 領域
491a サイドウォール
491b サイドウォール
601 基板
602 下地膜
603 線状ビーム
604 半導体膜
605 結晶性半導体膜
611 島状半導体膜
612 島状半導体膜
613 島状半導体膜
614 島状半導体膜
615 ゲート絶縁膜
616 レジスト
617 レジスト
618 レジスト
621 ゲート電極
621a 下層ゲート電極
621b 上層ゲート電極
622 ゲート電極
622a 下層ゲート電極
622b 上層ゲート電極
623 ゲート電極
623a 下層ゲート電極
623b 上層ゲート電極
624 ゲート電極
624a 下層ゲート電極
624b 上層ゲート電極
626 サイドウォール
626a サイドウォール
626b サイドウォール
627 サイドウォール
627a サイドウォール
627b サイドウォール
628 サイドウォール
628a サイドウォール
628b サイドウォール
629 サイドウォール
629a サイドウォール
629b サイドウォール
631 チャネル形成領域
632a 低濃度不純物領域
632b 低濃度不純物領域
633 領域
634 領域
642a 低濃度不純物領域
642b 低濃度不純物領域
643 領域
644 領域
652a 低濃度不純物領域
652b 低濃度不純物領域
653 領域
654 領域
661 チャネル形成領域
663 領域
664 領域
671 層間絶縁膜
672 層間絶縁膜
673 コンタクトホール
674 コンタクトホール
675 コンタクトホール
676 コンタクトホール
677 コンタクトホール
678 コンタクトホール
679 コンタクトホール
680 コンタクトホール
681 電極
682 電極
683 電極
684 電極
685 電極
686 電極
687 電極
691 TFT
692 TFT
693 TFT
694 TFT
695 CMOS回路
697 層間絶縁膜
802 剥離層
803 下地膜
804 下地膜
806 層間絶縁膜
807 保護層
808 溝
811 電極
812 電極
813 電極
814 電極
815 電極
816 電極
821 支持体
822 接着材
851 コンタクトホール
852 コンタクトホール
853 コンタクトホール
854 コンタクトホール
855 コンタクトホール
856 コンタクトホール
857 コンタクトホール
860 分断領域
871 配線
872 配線
873 配線
874 配線
875 配線
876 配線
877 配線
900 マスクROM
901 信号出力制御回路
902 CRC回路
903 クロック発生回路
904 コード抽出回路
905 コード判定回路
906 整流回路
907 復調回路
908 アナログアンプ
909 変調回路
911 リセット回路
912 保持容量
913 整流回路
914 高周波回路
915 電源回路
917 アンテナ
920 メモリセルアレイ
921 列デコーダ
922 行デコーダ
931 半導体装置
951 回路
955 コンピュータ
1000 基板
1001 アンテナ
1002 半導体装置
1003 基板
1004 アンテナ
1005 半導体装置
1006 基板
1007 アンテナ
1008 半導体装置
1009 基板
1010 アンテナ
1011 半導体装置
1012 基板
1013 アンテナ
1014 半導体装置
1015 基板
1016 アンテナ
1017 半導体装置
1018 配線
1025 基板
1026 アンテナ
1027 半導体装置
1028 配線
1601 基板
1602 半導体装置
1603 導電性粒子
1604 樹脂
1605 端子部
1610 基板
1611 基板
1612 アンテナ
11
23 Low voltage power supply (VSS or GND)
24
119 TFT
120 TFT
121 TFT
125
412 Island-
422 Island-like semiconductor film 431 Power supply line 432 Wiring 433 Power supply line 434 Wiring 443 Gate electrode 443a Lower gate electrode 443b Upper gate electrode 444 Gate electrode 444a Lower gate electrode 444b Upper gate electrode 451 Substrate 453 Base film 454 Gate insulating film 455 Interlayer insulating film 456 interlayer insulating film 458 interlayer insulating film 461 channel formation region 462a low concentration impurity region 462b low concentration impurity region 463 region 464 region 471a sidewall 471b sidewall 481 channel formation region 483 region 484 region 491a sidewall 491b sidewall 601 substrate 602 Base film 603 Linear beam 604 Semiconductor film 605 Crystalline semiconductor film 611 Island-like semiconductor film 612 Island-like semiconductor film 613 Island-like semiconductor film 614 Island-like semiconductor film 615 Gate insulating film 616 resist 617 resist 618 resist 621 gate electrode 621a lower gate electrode 621b upper gate electrode 622 gate electrode 622a lower gate electrode 622b upper gate electrode 623 gate electrode 623a lower gate electrode 623b upper gate electrode 624 gate electrode 624a lower gate electrode 624b Upper gate electrode 626 Side wall 626a Side wall 626b Side wall 627 Side wall 627a Side wall 627b Side wall 628 Side wall 628a Side wall 628b Side wall 629 Side wall 629a Side wall 629b Side wall 631 Channel formation region 632a Low concentration impurity region 632b Low concentration impurity region 633 region 634 region 642 a low-concentration impurity region 642b low-concentration impurity region 643 region 644 region 652a low-concentration impurity region 652b low-concentration impurity region 653 region 654 region 661 channel formation region 663 region 664 region 671 interlayer insulating film 672 interlayer insulating film 673 contact hole 674 contact hole 675 Contact hole 676 Contact hole 677 Contact hole 678 Contact hole 679 Contact hole 680 Contact hole 681 Electrode 682 Electrode 684 Electrode 685 Electrode 686 Electrode 687 Electrode 691 TFT
692 TFT
693 TFT
694 TFT
695
901 Signal
Claims (8)
チャネル形成領域と、ソース領域またはドレイン領域を有する島状半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に第1の層間絶縁膜と、
前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記ソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第1の電極と、
前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記ソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第2の電極と、
前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極、及び前記第2の電極上に形成された第2の層間絶縁膜と、
前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第1の電極または第2の電極の一方に電気的に接続される第1の配線と、
前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第1の電極または第2の電極の他方に電気的に接続されない第2の配線と、
を有し、
前記第2の配線と前記第1の電極または第2の電極の他方は、前記第2の層間絶縁膜中に形成された分断領域によって、電気的に接続されないことを特徴とする半導体装置。 On the board
A thin film transistor having a channel formation region, an island-shaped semiconductor film having a source region or a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode;
A first interlayer insulating film on the thin film transistor;
A first electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to one of the source region or the drain region;
A second electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to the other of the source region or the drain region;
A second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film, the first electrode, and the second electrode;
A first wiring formed on the second interlayer insulating film and electrically connected to one of the first electrode or the second electrode;
A second wiring formed on the second interlayer insulating film and not electrically connected to the other of the first electrode or the second electrode;
Have
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second wiring and the other of the first electrode or the second electrode are not electrically connected by a dividing region formed in the second interlayer insulating film.
第1のチャネル形成領域と、第1のソース領域またはドレイン領域を有する第1の島状半導体膜と、ゲート絶縁膜と、第1のゲート電極と、を有する第1の薄膜トランジスタと、
第2のチャネル形成領域と、第2のソース領域またはドレイン領域を有する第2の島状半導体膜と、前記ゲート絶縁膜と、第2のゲート電極と、を有する第2の薄膜トランジスタと、
前記第1及び第2の薄膜トランジスタ上に、第1の層間絶縁膜と、
前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第1のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第1の電極と、
前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第1のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第2の電極と、
前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第2のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第3の電極と、
前記第1の層間絶縁膜上に形成され、前記第2のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第4の電極と、
前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極乃至第4の電極上に形成された、第2の層間絶縁膜と、
前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第1の電極に電気的に接続された第1の配線と、
前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第2の電極に電気的に接続された第2の配線と、
前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第3の電極に電気的に接続されない第3の配線と、
前記第2の層間絶縁膜上に形成され、前記第4の電極に電気的に接続された第4の配線と、
を有し、
前記第3の配線と前記第3の電極は、前記第2の層間絶縁膜中に形成された分断領域によって、電気的に接続されないことを特徴とする半導体装置。 On the board
A first thin film transistor having a first channel formation region, a first island-shaped semiconductor film having a first source region or a drain region, a gate insulating film, and a first gate electrode;
A second thin film transistor having a second channel formation region, a second island-shaped semiconductor film having a second source region or a drain region, the gate insulating film, and a second gate electrode;
A first interlayer insulating film on the first and second thin film transistors;
A first electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to one of the first source region or the drain region;
A second electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to the other of the first source region or the drain region;
A third electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to one of the second source region or the drain region;
A fourth electrode formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to the other of the second source region or the drain region;
A first interlayer insulating film, a second interlayer insulating film formed on the first to fourth electrodes, and
A first wiring formed on the second interlayer insulating film and electrically connected to the first electrode;
A second wiring formed on the second interlayer insulating film and electrically connected to the second electrode;
A third wiring formed on the second interlayer insulating film and not electrically connected to the third electrode;
A fourth wiring formed on the second interlayer insulating film and electrically connected to the fourth electrode;
Have
The semiconductor device, wherein the third wiring and the third electrode are not electrically connected by a dividing region formed in the second interlayer insulating film.
前記薄膜トランジスタは、不揮発性メモリ回路に用いられることを特徴とする半導体装置。 In claim 1,
The thin film transistor is used in a nonvolatile memory circuit.
前記第1及び第2の薄膜トランジスタは、不揮発性メモリ回路に用いられることを特徴とする半導体装置。 In claim 2,
The semiconductor device, wherein the first and second thin film transistors are used in a nonvolatile memory circuit.
前記島状半導体膜中に、一導電性を付与する不純物を添加して、島状半導体膜中に、チャネル形成領域、ソース領域またはドレイン領域を形成し、
前記島状半導体膜、前記ゲート絶縁膜、前記ゲート電極を覆って、第1の層間絶縁膜を形成し、
前記第1の層間絶縁膜上に、前記ソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続する第1の電極を形成し、
前記第1の層間絶縁膜上に、前記ソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続する第2の電極を形成し、
前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極、及び前記第2の電極を覆って、第2の層間絶縁膜を形成し、
前記第2の層間絶縁膜中に、前記第1の電極に達する第1のコンタクトホールを形成し、
前記第2の層間絶縁膜中に、前記第2の電極に達する第2のコンタクトホールを形成し、
前記第1の電極及び第2の電極を電解液に浸し、前記第1の電極または第2の電極の一方に電圧をかけ、前記第1の電極または第2の電極の一方を溶解させて分断領域を形成し、
前記第2の層間絶縁膜上に、前記第1あるいは第2のコンタクトホールの一方の中に、前記第1の電極または第2の電極の一方に電気的に接続されない第1の配線を形成し、
前記第2の層間絶縁膜上に、前記第1あるいは第2のコンタクトホールの他方を介して、前記第1の電極または第2の電極の他方に電気的に接続される第2の配線を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 On the substrate, an island-shaped semiconductor film, a gate insulating film, and a gate electrode are formed,
In the island-like semiconductor film, an impurity imparting one conductivity is added to form a channel formation region, a source region or a drain region in the island-like semiconductor film,
Covering the island-shaped semiconductor film, the gate insulating film, and the gate electrode, forming a first interlayer insulating film,
Forming a first electrode electrically connected to one of the source region and the drain region on the first interlayer insulating film;
Forming a second electrode electrically connected to the other of the source region or the drain region on the first interlayer insulating film;
Covering the first interlayer insulating film, the first electrode, and the second electrode, forming a second interlayer insulating film;
Forming a first contact hole reaching the first electrode in the second interlayer insulating film;
Forming a second contact hole reaching the second electrode in the second interlayer insulating film;
The first electrode and the second electrode are immersed in an electrolytic solution, a voltage is applied to one of the first electrode and the second electrode, and one of the first electrode and the second electrode is dissolved and divided. Forming a region,
On the second interlayer insulating film, a first wiring that is not electrically connected to one of the first electrode or the second electrode is formed in one of the first or second contact hole. ,
A second wiring electrically connected to the other of the first electrode or the second electrode is formed on the second interlayer insulating film via the other of the first or second contact hole. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記第1及び第2の島状半導体膜中に、一導電性を付与する不純物を添加して、前記第1の島状半導体膜中に、第1のチャネル形成領域、第1のソース領域またはドレイン領域を、前記第2の島状半導体膜中に、第2のチャネル形成領域、第2のソース領域またはドレイン領域を形成し、
前記第1及び第2の島状半導体膜、前記ゲート絶縁膜、前記第1及び第2のゲート電極を覆って、第1の層間絶縁膜を形成し、
前記第1の層間絶縁膜上に、前記第1のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第1の電極を形成し、
前記第1の層間絶縁膜上に、前記第1のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第2の電極を形成し、
前記第1の層間絶縁膜上に、前記第2のソース領域またはドレイン領域の一方に電気的に接続される第3の電極を形成し、
前記第1の層間絶縁膜上に、前記第2のソース領域またはドレイン領域の他方に電気的に接続される第4の電極を形成し、
前記第1の層間絶縁膜、前記第1の電極乃至第4の電極を覆って第2の層間絶縁膜を形成し、
前記第2の層間絶縁膜中に、前記第1の電極に達する第1のコンタクトホールを形成し、
前記第2の層間絶縁膜中に、前記第2の電極に達する第2のコンタクトホールを形成し、
前記第2の層間絶縁膜中に、前記第3の電極に達する第3のコンタクトホールを形成し、
前記第2の層間絶縁膜中に、前記第4の電極に達する第4のコンタクトホールを形成し、
前記第1の電極乃至第4の電極を電解液に浸し、前記第3の電極に電圧をかけ、前記第3の電極を溶解させて分断領域を形成し、
前記第2の層間絶縁膜上に、前記第1のコンタクトホールを介して、前記第1の電極に電気的に接続される第1の配線を形成し、
前記第2の層間絶縁膜上に、前記第2のコンタクトホールを介して、前記第2の電極に電気的に接続される第2の配線を形成し、
前記第2の層間絶縁膜上に、前記第3のコンタクトホール中に、前記第3の電極に電気的に接続されない第3の配線を形成し、
前記第2の層間絶縁膜上に、前記第4のコンタクトホールを介して、前記第4の電極に電気的に接続される第4の配線を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first island-shaped semiconductor film, a second island-shaped semiconductor film, a gate insulating film, a first gate electrode, and a second gate electrode on a substrate;
An impurity imparting one conductivity is added to the first and second island-shaped semiconductor films, and a first channel formation region, a first source region, or Forming a drain region in the second island-shaped semiconductor film by forming a second channel formation region, a second source region, or a drain region;
Covering the first and second island-shaped semiconductor films, the gate insulating film, and the first and second gate electrodes, forming a first interlayer insulating film,
Forming a first electrode electrically connected to one of the first source region and the drain region on the first interlayer insulating film;
Forming a second electrode electrically connected to the other of the first source region or the drain region on the first interlayer insulating film;
Forming a third electrode electrically connected to one of the second source region or the drain region on the first interlayer insulating film;
Forming a fourth electrode electrically connected to the other of the second source region or the drain region over the first interlayer insulating film;
Forming a second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film and the first to fourth electrodes;
Forming a first contact hole reaching the first electrode in the second interlayer insulating film;
Forming a second contact hole reaching the second electrode in the second interlayer insulating film;
Forming a third contact hole reaching the third electrode in the second interlayer insulating film;
Forming a fourth contact hole reaching the fourth electrode in the second interlayer insulating film;
Immersing the first to fourth electrodes in an electrolyte, applying a voltage to the third electrode, dissolving the third electrode to form a divided region;
Forming a first wiring electrically connected to the first electrode through the first contact hole on the second interlayer insulating film;
Forming a second wiring electrically connected to the second electrode through the second contact hole on the second interlayer insulating film;
Forming a third wiring not electrically connected to the third electrode in the third contact hole on the second interlayer insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a fourth wiring electrically connected to the fourth electrode through the fourth contact hole on the second interlayer insulating film.
前記薄膜トランジスタは、不揮発性メモリ回路に用いられることを特徴とする半導体装置の作製方法。 In claim 5,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the thin film transistor is used in a nonvolatile memory circuit.
前記第1及び第2の薄膜トランジスタは、不揮発性メモリ回路に用いられることを特徴とする半導体装置の作製方法。 In claim 6,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first and second thin film transistors are used in a nonvolatile memory circuit.
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