JP2762218B2 - 半導体装置およびその作製方法 - Google Patents
半導体装置およびその作製方法Info
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- tft
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- crystalline silicon
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型の液晶表示装置の構成に関する。
型の液晶表示装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】画素電極にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
を配置し、画素電極のスイッチングを行なうアクティブ
マトリクス型の液晶表示装置が知られている。またさら
に画素電極に配置されたＴＦＴを駆動するための周辺回
路領域をも同一基板上に形成する一体化された構成も提
案されている。
を配置し、画素電極のスイッチングを行なうアクティブ
マトリクス型の液晶表示装置が知られている。またさら
に画素電極に配置されたＴＦＴを駆動するための周辺回
路領域をも同一基板上に形成する一体化された構成も提
案されている。
【０００３】このような画素領域と周辺回路領域とが一
体化されたアクティブマトリクス型の液晶表示装置にお
いては、それぞれの領域において必要とするＴＦＴの特
性は異ならせる必要がある。
体化されたアクティブマトリクス型の液晶表示装置にお
いては、それぞれの領域において必要とするＴＦＴの特
性は異ならせる必要がある。
【０００４】各画素に配置されるＴＦＴは、画素電極に
電荷を保持させる機能が必要とされる。従って大きな移
動度は要求されないが、ＯＦＦ電流が小さいことが必要
とされる。
電荷を保持させる機能が必要とされる。従って大きな移
動度は要求されないが、ＯＦＦ電流が小さいことが必要
とされる。
【０００５】一方、周辺回路領域に配置されるＴＦＴ
は、画素領域に配置されたＴＦＴをドライブするための
ものとなるので、大きなＯＮ電流を流すことができ、高
移動度を有することが必要とされる。、
は、画素領域に配置されたＴＦＴをドライブするための
ものとなるので、大きなＯＮ電流を流すことができ、高
移動度を有することが必要とされる。、
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アクティブ
マトリクス型の液晶表示装置において、同一基板上に形
成される画素領域用のＴＦＴと周辺回路領域用のＴＦＴ
とをその必要とする特性を同一工程で得ることを課題と
する。
マトリクス型の液晶表示装置において、同一基板上に形
成される画素領域用のＴＦＴと周辺回路領域用のＴＦＴ
とをその必要とする特性を同一工程で得ることを課題と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置において、画素領域と周辺回
路領域とに配置されるＴＦＴとを異なる結晶状態の結晶
性珪素膜で構成したことを特徴とする。本発明は上記構
成を実現するために、周辺回路領域を構成する結晶性珪
素膜にレーザー光または強光を照射したものを用いるこ
とを特徴とする。
トリクス型の液晶表示装置において、画素領域と周辺回
路領域とに配置されるＴＦＴとを異なる結晶状態の結晶
性珪素膜で構成したことを特徴とする。本発明は上記構
成を実現するために、周辺回路領域を構成する結晶性珪
素膜にレーザー光または強光を照射したものを用いるこ
とを特徴とする。
【０００８】結晶性珪素膜を得る方法としては、加熱に
よって非晶質珪素膜を結晶化させる方法が知られている
が、本発明においては、非晶質珪素の結晶化を助長する
元素を非晶質珪素膜に導入することによって、５５０
℃、４時間程度の加熱工程によって結晶化させる方法を
採用することを特徴とする。
よって非晶質珪素膜を結晶化させる方法が知られている
が、本発明においては、非晶質珪素の結晶化を助長する
元素を非晶質珪素膜に導入することによって、５５０
℃、４時間程度の加熱工程によって結晶化させる方法を
採用することを特徴とする。
【０００９】結晶化を助長する触媒元素としては、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた一種または複数種類の元素
を用いることができる。またVIII族、IIIb族、IVｂ族、
Vb族元素から選ばれた一種または複数種類の元素を用い
るこもできる。
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた一種または複数種類の元素
を用いることができる。またVIII族、IIIb族、IVｂ族、
Vb族元素から選ばれた一種または複数種類の元素を用い
るこもできる。
【００１０】また、本発明において、周辺回路領域に配
置されるＴＦＴを構成する結晶性珪素膜をＴＦＴにおけ
るキャリアの流れる方向に概略平行な方向に結晶成長し
た結晶性珪素膜として、画素領域に配置されるＴＦＴを
構成する結晶性珪素膜をＴＦＴにおけるキャリアの流れ
る方向に概略垂直な方向に結晶成長した結晶性珪素膜と
することは有効である。ここで、ＴＦＴにおけるキャリ
アの流れる方向というのは、ソースとドレインを結んだ
線の方向のことである。
置されるＴＦＴを構成する結晶性珪素膜をＴＦＴにおけ
るキャリアの流れる方向に概略平行な方向に結晶成長し
た結晶性珪素膜として、画素領域に配置されるＴＦＴを
構成する結晶性珪素膜をＴＦＴにおけるキャリアの流れ
る方向に概略垂直な方向に結晶成長した結晶性珪素膜と
することは有効である。ここで、ＴＦＴにおけるキャリ
アの流れる方向というのは、ソースとドレインを結んだ
線の方向のことである。
【００１１】キャリアの移動する方向と結晶成長方向と
が概略同一の場合には、キャリアが結晶粒界に沿った方
向に移動することになるので、その移動に際して結晶粒
界の影響を受けにくく、高移動度を有するＴＦＴを得る
ことができる。このようなＴＦＴは大きなＯＮ電流を流
す必要のある周辺回路領域に配置されるＴＦＴには最適
なものとなる。
が概略同一の場合には、キャリアが結晶粒界に沿った方
向に移動することになるので、その移動に際して結晶粒
界の影響を受けにくく、高移動度を有するＴＦＴを得る
ことができる。このようなＴＦＴは大きなＯＮ電流を流
す必要のある周辺回路領域に配置されるＴＦＴには最適
なものとなる。
【００１２】一方、キャリアの移動する方向と結晶成長
方向とが概略垂直の場合には、キャリアが結晶粒界を横
切って移動することになるので、ＯＮ電流が低くなるの
と同時にＯＦＦ電流を下げることができる。従って、小
さなＯＦＦ電流を有するＴＦＴを得ることができる。
方向とが概略垂直の場合には、キャリアが結晶粒界を横
切って移動することになるので、ＯＮ電流が低くなるの
と同時にＯＦＦ電流を下げることができる。従って、小
さなＯＦＦ電流を有するＴＦＴを得ることができる。
【００１３】
〔実施例１〕本実施例は、アクティブマトリクス型の液
晶表示装置において、周辺回路領域と画素領域に結晶性
珪素膜を用いたＴＦＴを配置した構成に関する。上記周
辺回路領域および画素領域に形成されるＴＦＴは、基板
に平行な方向に結晶成長した構成を有する。また、周辺
回路領域に形成された結晶性珪素膜はレーザー光または
強光の照射によって結晶化がさらに助長されており、よ
り大きなＯＮ電流を探すことができ、より大きな移動度
を有する構成となっている。
晶表示装置において、周辺回路領域と画素領域に結晶性
珪素膜を用いたＴＦＴを配置した構成に関する。上記周
辺回路領域および画素領域に形成されるＴＦＴは、基板
に平行な方向に結晶成長した構成を有する。また、周辺
回路領域に形成された結晶性珪素膜はレーザー光または
強光の照射によって結晶化がさらに助長されており、よ
り大きなＯＮ電流を探すことができ、より大きな移動度
を有する構成となっている。
【００１４】また本実施例においては、結晶の成長方向
とＴＦＴにおけるキャリアの移動方向とが概略同一の方
向となるので、キャリアの移動が結晶粒界の影響を受け
にくく高移動度を有するＴＦＴを実現することができ
る。
とＴＦＴにおけるキャリアの移動方向とが概略同一の方
向となるので、キャリアの移動が結晶粒界の影響を受け
にくく高移動度を有するＴＦＴを実現することができ
る。
【００１５】図２および図３に本実施例の作製工程を示
す。図２に示すのは周辺回路用のＴＦＴの作製工程図で
あり、図３に示すのは画素領域に形成されるＴＦＴの作
製工程図である。それぞれの図において符号の同一なも
のは同一の箇所を示す。またそれぞれの作製工程は互い
に対応する。また図１は本実施例で作製するアクティブ
型の液晶表示装置を上面から見た概念図である。本実施
例で示す周辺領域用のＴＦＴと画素領域用のＴＦＴと
は、図１に示すような状態で同一基板上に形成される。
図１には、Ａ、Ｂで示される周辺回路領域とＡ’、Ｂ’
で示される冗長回路が示されている。このＡ’、Ｂ’で
示される冗長回路は、周辺回路領域とＡ、Ｂに欠陥があ
る場合に利用される。
す。図２に示すのは周辺回路用のＴＦＴの作製工程図で
あり、図３に示すのは画素領域に形成されるＴＦＴの作
製工程図である。それぞれの図において符号の同一なも
のは同一の箇所を示す。またそれぞれの作製工程は互い
に対応する。また図１は本実施例で作製するアクティブ
型の液晶表示装置を上面から見た概念図である。本実施
例で示す周辺領域用のＴＦＴと画素領域用のＴＦＴと
は、図１に示すような状態で同一基板上に形成される。
図１には、Ａ、Ｂで示される周辺回路領域とＡ’、Ｂ’
で示される冗長回路が示されている。このＡ’、Ｂ’で
示される冗長回路は、周辺回路領域とＡ、Ｂに欠陥があ
る場合に利用される。
【００１６】まず、基板２０１を洗浄し、ＴＥＯＳ（テ
トラ・エトキシ・シラン）と酸素を原料ガスとしてプラ
ズマＣＶＤ法によって厚さ２０００Åの酸化珪素の下地
膜２０２を形成する。
トラ・エトキシ・シラン）と酸素を原料ガスとしてプラ
ズマＣＶＤ法によって厚さ２０００Åの酸化珪素の下地
膜２０２を形成する。
【００１７】そして、プラズマＣＶＤ法によって、厚さ
５００〜１５００Å、例えば１０００Åの真性（Ｉ型）
の非晶質珪素膜２０３を成膜する。次に連続的に厚さ５
００〜２０００Å、例えば１０００Åの酸化珪素膜２０
５をプラズマＣＶＤ法によって成膜する。そして、酸化
珪素膜２０５を選択的にエッチングして、非晶質珪素の
露出した領域２０４を形成する。この領域２０４が後に
触媒元素としてニッケルが導入される領域となる。
５００〜１５００Å、例えば１０００Åの真性（Ｉ型）
の非晶質珪素膜２０３を成膜する。次に連続的に厚さ５
００〜２０００Å、例えば１０００Åの酸化珪素膜２０
５をプラズマＣＶＤ法によって成膜する。そして、酸化
珪素膜２０５を選択的にエッチングして、非晶質珪素の
露出した領域２０４を形成する。この領域２０４が後に
触媒元素としてニッケルが導入される領域となる。
【００１８】そして結晶化を助長する触媒元素であるニ
ッケル元素を含んだ溶液（ここでは酢酸塩溶液）塗布す
る。酢酸溶液中におけるニッケルの濃度は１００ｐｐｍ
である。なお、酢酸溶液の塗布前に極薄い酸化膜（数十
Å以下）を形成し、酢酸溶液の濡れ性を改善することは
効果的である。
ッケル元素を含んだ溶液（ここでは酢酸塩溶液）塗布す
る。酢酸溶液中におけるニッケルの濃度は１００ｐｐｍ
である。なお、酢酸溶液の塗布前に極薄い酸化膜（数十
Å以下）を形成し、酢酸溶液の濡れ性を改善することは
効果的である。
【００１９】またプラズマ処理や蒸着法やスパッタ法や
ＣＶＤ法によってニッケル膜またはニッケルを含有する
膜を形成するこによって、ニッケルを導入するのでもよ
い。
ＣＶＤ法によってニッケル膜またはニッケルを含有する
膜を形成するこによって、ニッケルを導入するのでもよ
い。
【００２０】この後、窒素雰囲気下で５００〜６２０
℃、例えば５５０℃、４時間の加熱アニールを行い、珪
素膜２０３の結晶化を行う。結晶化は、ニッケルと珪素
膜が接触した領域２０４を出発点として、矢印で示され
るように基板に対して平行な方向に結晶成長が進行す
る。図においては領域２０４はニッケルが直接導入され
て結晶化した部分、領域２０３は横方向に結晶化した部
分を示す。この２０３で示される横方向への結晶は、２
５μｍ程度である。またその結晶成長方向は概略〈１１
１〉軸方向であることが確認されている。（図２
（Ａ）、図３（Ａ））
℃、例えば５５０℃、４時間の加熱アニールを行い、珪
素膜２０３の結晶化を行う。結晶化は、ニッケルと珪素
膜が接触した領域２０４を出発点として、矢印で示され
るように基板に対して平行な方向に結晶成長が進行す
る。図においては領域２０４はニッケルが直接導入され
て結晶化した部分、領域２０３は横方向に結晶化した部
分を示す。この２０３で示される横方向への結晶は、２
５μｍ程度である。またその結晶成長方向は概略〈１１
１〉軸方向であることが確認されている。（図２
（Ａ）、図３（Ａ））
【００２１】上記加熱処理による結晶化工程の後にさら
にレーザー光２１６の照射により珪素膜２０３の結晶性
を高める。この工程は、図２（Ｂ）に示すように周辺回
路領域のＴＦＴを構成する珪素膜のみに対して行なう。
レーザー光は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎ
ｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用い、２５０ｍＪ／ｃｍ
2 のエネルギー密度で２ショト行なう。またレーザー光
としては他のレーザー光を用いてもよい。このレーザー
光の照射は基板を４００℃に加熱して行なったこれは、
レーザー光の照射によるアニール効果をさらに高めるた
めである。
にレーザー光２１６の照射により珪素膜２０３の結晶性
を高める。この工程は、図２（Ｂ）に示すように周辺回
路領域のＴＦＴを構成する珪素膜のみに対して行なう。
レーザー光は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎ
ｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用い、２５０ｍＪ／ｃｍ
2 のエネルギー密度で２ショト行なう。またレーザー光
としては他のレーザー光を用いてもよい。このレーザー
光の照射は基板を４００℃に加熱して行なったこれは、
レーザー光の照射によるアニール効果をさらに高めるた
めである。
【００２２】この工程は、強光の照射によるものでもよ
い。例えば波長１．２μｍの赤外光を照射することによ
って行なうことができる。赤外光の照射は、数分間で高
温加熱処理したものと同等の効果を得ることができる。
い。例えば波長１．２μｍの赤外光を照射することによ
って行なうことができる。赤外光の照射は、数分間で高
温加熱処理したものと同等の効果を得ることができる。
【００２３】次に、酸化珪素膜２０５を除去する。この
際、領域２０４の表面に形成される酸化膜も同時に除去
する。そして、珪素膜２０３をパターニング後、ドライ
エッチングして、島状の活性層領域２０８を形成する。
この際、２０４で示された領域は、ニッケルが直接導入
された領域であり、ニッケルが高濃度に存在する領域で
ある。また、結晶成長の先端２１７にも、やはりニッケ
ルが高濃度に存在することが確認されている。これらの
領域では、その中間の領域に比較してニッケルの濃度が
高いことが判明している。したがって、本実施例におい
ては、活性層２０８において、これらのニッケル濃度の
高い領域がチャネル形成領域と重ならないようにした。
際、領域２０４の表面に形成される酸化膜も同時に除去
する。そして、珪素膜２０３をパターニング後、ドライ
エッチングして、島状の活性層領域２０８を形成する。
この際、２０４で示された領域は、ニッケルが直接導入
された領域であり、ニッケルが高濃度に存在する領域で
ある。また、結晶成長の先端２１７にも、やはりニッケ
ルが高濃度に存在することが確認されている。これらの
領域では、その中間の領域に比較してニッケルの濃度が
高いことが判明している。したがって、本実施例におい
ては、活性層２０８において、これらのニッケル濃度の
高い領域がチャネル形成領域と重ならないようにした。
【００２４】その後、１００体積％の水蒸気を含む１０
気圧、５００〜６００℃の、代表的には５５０℃の雰囲
気中において、１時間放置することによって、活性層
（珪素膜）２０８の表面を酸化させ、酸化珪素膜２０９
を形成する。酸化珪素膜の厚さは１０００Åとする。熱
酸化によって酸化珪素膜２０９を形成したのち、基板
を、アンモニア雰囲気（１気圧、１００％）、４００℃
に保持させる。そして、この状態で基板に対して、波長
０．６〜４μｍ、例えば、０．８〜１．４μｍにピーク
をもつ赤外光を３０〜１８０秒照射し、酸化珪素膜２０
９に対して窒化処理を施す。なおこの際、雰囲気に０．
１〜１０％のＨＣｌを混入してもよい。
気圧、５００〜６００℃の、代表的には５５０℃の雰囲
気中において、１時間放置することによって、活性層
（珪素膜）２０８の表面を酸化させ、酸化珪素膜２０９
を形成する。酸化珪素膜の厚さは１０００Åとする。熱
酸化によって酸化珪素膜２０９を形成したのち、基板
を、アンモニア雰囲気（１気圧、１００％）、４００℃
に保持させる。そして、この状態で基板に対して、波長
０．６〜４μｍ、例えば、０．８〜１．４μｍにピーク
をもつ赤外光を３０〜１８０秒照射し、酸化珪素膜２０
９に対して窒化処理を施す。なおこの際、雰囲気に０．
１〜１０％のＨＣｌを混入してもよい。
【００２５】引き続いて、スパッタリング法によって、
厚さ３０００〜８０００Å、例えば６０００Åのアルミ
ニウム（０．０１〜０．２％のスカンジウムを含む）を
成膜する。そして、アルミニウム膜をパターニングし
て、ゲイト電極２１０を形成する。（図２（Ｃ）、図３
（Ｃ））
厚さ３０００〜８０００Å、例えば６０００Åのアルミ
ニウム（０．０１〜０．２％のスカンジウムを含む）を
成膜する。そして、アルミニウム膜をパターニングし
て、ゲイト電極２１０を形成する。（図２（Ｃ）、図３
（Ｃ））
【００２６】さらに、このアルミニウムの電極の表面を
陽極酸化して、表面に酸化物層２１１を形成する。この
陽極酸化は、酒石酸が１〜５％含まれたエチレングリコ
ール溶液中で行う。得られる酸化物層２１１の厚さは２
０００Åである。なお、この酸化物２１１は、後のイオ
ンドーピング工程において、オフセットゲイト領域を形
成する厚さとなるので、オフセットゲイト領域の長さを
上記陽極酸化工程で決めることができる。（図２
（Ｄ）、図３（Ｄ））
陽極酸化して、表面に酸化物層２１１を形成する。この
陽極酸化は、酒石酸が１〜５％含まれたエチレングリコ
ール溶液中で行う。得られる酸化物層２１１の厚さは２
０００Åである。なお、この酸化物２１１は、後のイオ
ンドーピング工程において、オフセットゲイト領域を形
成する厚さとなるので、オフセットゲイト領域の長さを
上記陽極酸化工程で決めることができる。（図２
（Ｄ）、図３（Ｄ））
【００２７】次に、イオンドーピング法（プラズマドー
ピング法とも言う）によって、活性層領域（ソース／ド
レイン、チャネルを構成する）にゲイト電極部、すなわ
ちゲイト電極２１０とその周囲の酸化層２１１をマスク
として、自己整合的にＮ導電型を付与する不純物（ここ
では燐）を添加する。ドーピングガスとして、フォスフ
ィン（ＰＨ3 ）を用い、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例
えば８０ｋＶとする。ドーズ量は１×１０15〜８×１０
15ｃｍ-2、例えば、４×１０15ｃｍ-2とする。この結
果、Ｎ型の不純物領域２１２と２１３を形成することが
できる。図からも明らかなように不純物領域とゲイト電
極とは距離ｘだけ放れたオフセット状態となる。このよ
うなオフセット状態は、特にゲイト電極に逆電圧（Ｎチ
ャネルＴＦＴの場合はマイナス）を印加した際のリーク
電流（オフ電流ともいう）を低減する上で有効である。
特に、本実施例のようにアクティブマトリクスの画素を
制御するＴＦＴにおいては良好な画像を得るために画素
電極に蓄積された電荷が逃げないようにリーク電流が低
いことが望まれるので、オフセットを設けることは有効
である。
ピング法とも言う）によって、活性層領域（ソース／ド
レイン、チャネルを構成する）にゲイト電極部、すなわ
ちゲイト電極２１０とその周囲の酸化層２１１をマスク
として、自己整合的にＮ導電型を付与する不純物（ここ
では燐）を添加する。ドーピングガスとして、フォスフ
ィン（ＰＨ3 ）を用い、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例
えば８０ｋＶとする。ドーズ量は１×１０15〜８×１０
15ｃｍ-2、例えば、４×１０15ｃｍ-2とする。この結
果、Ｎ型の不純物領域２１２と２１３を形成することが
できる。図からも明らかなように不純物領域とゲイト電
極とは距離ｘだけ放れたオフセット状態となる。このよ
うなオフセット状態は、特にゲイト電極に逆電圧（Ｎチ
ャネルＴＦＴの場合はマイナス）を印加した際のリーク
電流（オフ電流ともいう）を低減する上で有効である。
特に、本実施例のようにアクティブマトリクスの画素を
制御するＴＦＴにおいては良好な画像を得るために画素
電極に蓄積された電荷が逃げないようにリーク電流が低
いことが望まれるので、オフセットを設けることは有効
である。
【００２８】その後、レーザー光の照射によってアニー
ルを行う。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレーザ
ー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用いる
が、他のレーザーであってもよい。レーザー光の照射条
件は、エネルギー密度が２００〜４００ｍＪ／ｃｍ2 、
例えば２５０ｍＪ／ｃｍ2 とし、一か所につき２〜１０
ショット、例えば２ショット照射した。このレーザー光
の照射時に基板を２００〜４５０℃程度に加熱すること
によって、効果を増大せしめてもよい。（図２（Ｅ）、
図３（Ｅ））
ルを行う。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレーザ
ー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用いる
が、他のレーザーであってもよい。レーザー光の照射条
件は、エネルギー密度が２００〜４００ｍＪ／ｃｍ2 、
例えば２５０ｍＪ／ｃｍ2 とし、一か所につき２〜１０
ショット、例えば２ショット照射した。このレーザー光
の照射時に基板を２００〜４５０℃程度に加熱すること
によって、効果を増大せしめてもよい。（図２（Ｅ）、
図３（Ｅ））
【００２９】続いて、厚さ６０００Åの酸化珪素膜２１
４を層間絶縁物としてプラズマＣＶＤ法によって形成す
る。さらに、スピンコーティング法によって透明なポリ
イミド膜２１５を形成し、表面を平坦化する。
４を層間絶縁物としてプラズマＣＶＤ法によって形成す
る。さらに、スピンコーティング法によって透明なポリ
イミド膜２１５を形成し、表面を平坦化する。
【００３０】そして、図３（Ｆ）に示すように画素領域
に形成されるＴＦＴの出力の一端に連結されるＩＴＯ電
極３００を形成する。このＩＴＯ電極３００は画素電極
として機能する。
に形成されるＴＦＴの出力の一端に連結されるＩＴＯ電
極３００を形成する。このＩＴＯ電極３００は画素電極
として機能する。
【００３１】次に層間絶縁物２１４、２１５にコンタク
トホールを形成して、金属材料、例えば、窒化チタンと
アルミニウムの多層膜によってＴＦＴの電極・配線２１
７、２１８を形成する。この時図３（Ｆ）に示す如く画
素領域に形成されるＴＦＴの一方の電極２１８を画素電
極であるＩＴＯ電極３００に接続させる。
トホールを形成して、金属材料、例えば、窒化チタンと
アルミニウムの多層膜によってＴＦＴの電極・配線２１
７、２１８を形成する。この時図３（Ｆ）に示す如く画
素領域に形成されるＴＦＴの一方の電極２１８を画素電
極であるＩＴＯ電極３００に接続させる。
【００３２】最後に、１気圧の水素雰囲気で３５０℃、
３０分のアニールを行い、アクティブマトリクスの画素
回路と該画素回路を駆動する周辺駆動回路を同時に形成
させる。（図２（Ｆ）、図３（Ｆ））
３０分のアニールを行い、アクティブマトリクスの画素
回路と該画素回路を駆動する周辺駆動回路を同時に形成
させる。（図２（Ｆ）、図３（Ｆ））
【００３３】〔実施例２〕本実施例は、図３に示す画素
領域に配置されるＴＦＴをそのキャリアの流れの方向と
結晶成長方向とを概略垂直な方向となるように構成する
例である。このような構成とすると、画素領域に配置さ
れるＴＦＴにおいては、キャリアの移動に際して結晶粒
界を横切るようにキャリアが移動することになるので、
ＯＦＦ電流の値を小さくすることができる。また周辺回
路領域に配置されるＴＦＴは図２に示すのと同様な構成
とすることによって、キャリアは結晶粒界に沿って移動
することができ、高移動度を有する。ＴＦＴとすること
ができる。
領域に配置されるＴＦＴをそのキャリアの流れの方向と
結晶成長方向とを概略垂直な方向となるように構成する
例である。このような構成とすると、画素領域に配置さ
れるＴＦＴにおいては、キャリアの移動に際して結晶粒
界を横切るようにキャリアが移動することになるので、
ＯＦＦ電流の値を小さくすることができる。また周辺回
路領域に配置されるＴＦＴは図２に示すのと同様な構成
とすることによって、キャリアは結晶粒界に沿って移動
することができ、高移動度を有する。ＴＦＴとすること
ができる。
【００３４】本実施例を実現するためには、図３に示す
工程において、２０４で示す触媒倍元素であるニッケル
が導入される領域をＴＦＴの手前側、あるいは向う側と
すればよい。こうすることで、その領域から生じる結晶
成長がソース／ドレイン領域２１２／２１３を結ぶ線に
対して垂直な方向となるため、キャリアの移動が結晶粒
界を横切る構成とすることができる。その他の工程は実
施例１の場合と同様である。
工程において、２０４で示す触媒倍元素であるニッケル
が導入される領域をＴＦＴの手前側、あるいは向う側と
すればよい。こうすることで、その領域から生じる結晶
成長がソース／ドレイン領域２１２／２１３を結ぶ線に
対して垂直な方向となるため、キャリアの移動が結晶粒
界を横切る構成とすることができる。その他の工程は実
施例１の場合と同様である。
【００３５】
【発明の効果】本発明の如くアクティブマトリクス型の
液晶表示装置の画素領域と周辺回路領域とに形成される
ＴＦＴをそれぞれ基板に平行な方向に結晶成長した結晶
性珪素膜で構成し、しかも周辺回路領域に形成されるＴ
ＦＴを構成する結晶性珪素膜に対してレーザー光または
強光を照射することによって、周辺回路領域に適したＴ
ＦＴを構成することができる。
液晶表示装置の画素領域と周辺回路領域とに形成される
ＴＦＴをそれぞれ基板に平行な方向に結晶成長した結晶
性珪素膜で構成し、しかも周辺回路領域に形成されるＴ
ＦＴを構成する結晶性珪素膜に対してレーザー光または
強光を照射することによって、周辺回路領域に適したＴ
ＦＴを構成することができる。
【図１】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置の概
要を示す。
要を示す。
【図２】 ＴＦＴの作製工程を示す。
【図３】 ＴＦＴの作製工程を示す。
２０１・・・・ガラス基板 ２０２・・・・下地膜（酸化珪素膜） ２０３・・・・非晶質珪素膜 ２０５・・・・酸化珪素膜 ２０８・・・・活性層 ２０９・・・・酸化珪素膜（ゲイト絶縁膜） ２１０・・・・ゲイト電極 ２１１・・・・陽極酸化物層 ２１２・・・・ソース／ドレイン領域 ２１３・・・・ドレイン／ソース領域
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−45162（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140915（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−280420（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/20
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素膜
を形成する工程と、 前記非晶質珪素膜の結晶化を助長する触媒元素を含んだ
溶液を、前記非晶質珪素膜に選択的に塗布する工程と、 前記非晶質珪素膜を加熱処理し、前記溶液が選択的に塗
布された領域から該領域の周辺部に対して基板に平行な
方向に結晶成長を行なわす工程と、 該工程において結晶成長が行なわれた領域の一部にレー
ザー光または強光を照射する工程と、 該工程においてレーザー光が照射された領域の結晶性珪
素膜を用いてアクティブマトリクス型の液晶表示装置の
周辺回路部分に配置されるＴＦＴを作製する工程と、 を有する半導体装置の作製方法。 - 【請求項２】 基板に平行な方向に結晶成長が行なわれ
た結晶性珪素膜を用いたＴＦＴがアクティブマトリクス
型の液晶表示装置の画素領域と周辺回路領域とに配置さ
れており、 前記周辺回路領域に配置されたＴＦＴを構成する結晶性
珪素膜は、レーザー光または強光を照射することにより
その結晶性が高められているとともに、その結晶成長方
向がキャリアの移動する方向と概略同一の方向であり、 前記画素領域に配置されたＴＦＴを構成する結晶性珪素
膜は、その結晶成長方向がキャリアの移動する方向と概
略垂直の方向であることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 基板上に、基板に平行な方向に結晶成長
が行なわれた結晶性珪素膜を用いたＴＦＴで構成され
る、複数の領域を有し、 前記複数の領域の１つに配置されたＴＦＴの結晶性珪素
膜は、その結晶成長方向がキャリアの移動する方向と概
略同一の方向であり、 前記複数の領域の他の１つに配置されたＴＦＴの結晶性
珪素膜は、その結晶成長方向がキャリアの移動する方向
と概略垂直の方向であることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項４】 基板に平行な方向に結晶成長が行なわれ
た結晶性珪素膜を用い たＴＦＴがアクティブマトリクス
型の液晶表示装置の画素領域と周辺回路領域とに配置さ
れており、 前記周辺回路領域に配置されたＴＦＴを構成する結晶性
珪素膜は、その結晶成長方向がキャリアの移動する方向
と概略同一の方向であり、 前記画素領域に配置されたＴＦＴを構成する結晶性珪素
膜は、その結晶成長方向がキャリアの移動する方向と概
略垂直の方向であることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項５】 請求項３又は請求項４において、結晶性
珪素膜は結晶化を助長する触媒元素が添加されているこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34671093A JP2762218B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 半導体装置およびその作製方法 |
| KR1019940035849A KR100319332B1 (ko) | 1993-12-22 | 1994-12-22 | 반도체장치및전자광학장치 |
| US08/592,513 US5705829A (en) | 1993-12-22 | 1996-01-26 | Semiconductor device formed using a catalyst element capable of promoting crystallization |
| KR1020000022831A KR100315888B1 (ko) | 1993-12-22 | 2000-04-28 | 액티브 매트릭스 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 |
| US10/135,773 US6624445B2 (en) | 1993-12-22 | 2002-05-01 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US10/747,165 US6955954B2 (en) | 1993-12-22 | 2003-12-30 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US11/250,635 US7402471B2 (en) | 1993-12-22 | 2005-10-17 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US12/175,481 US7700421B2 (en) | 1993-12-22 | 2008-07-18 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34671093A JP2762218B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 半導体装置およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183535A JPH07183535A (ja) | 1995-07-21 |
| JP2762218B2 true JP2762218B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=18385290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34671093A Expired - Lifetime JP2762218B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 半導体装置およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2762218B2 (ja) |
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| WO2008132862A1 (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP5219162B2 (ja) * | 2009-12-29 | 2013-06-26 | シャープ株式会社 | 光電変換装置 |
| JP5711565B2 (ja) | 2010-02-26 | 2015-05-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置 |
| JP5859746B2 (ja) | 2010-05-28 | 2016-02-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置およびその作製方法 |
| KR101899374B1 (ko) | 2010-11-26 | 2018-09-17 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체막, 반도체막의 형성 방법 및 축전 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507464B2 (ja) * | 1987-08-13 | 1996-06-12 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02140915A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP34671093A patent/JP2762218B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07183535A (ja) | 1995-07-21 |
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