JP3242884B2

JP3242884B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP3242884B2
Application number: JP24880498A
Authority: JP
Inventors: 昭治宮永; 久大谷; 保彦竹村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JPH11168220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
ス型の液晶表示装置や薄膜トランジスタを用いた集積回
路の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より薄膜トランジスタ（一般にＴＦ
Ｔと呼ばれる）を用いて画素電極の駆動を行なうアクテ
ィブマトリックス型の液晶表示装置が知られている。一
般にアクティブマトリックス型の液晶表示装置は、周辺
回路部分をＩＣで構成し、外付けによって画素のマトリ
ックスと配線が接続された構成を有している。またさら
に、ガラス基板上にマトリックス構成された画素部分に
配置されるＴＦＴとともに周辺回路部分に配置されるＴ
ＦＴとをも同時に形成する構成も提案されている。

【０００３】周辺回路部分に配置されるＴＦＴは、マト
リックス状に配置された画素部分のＴＦＴを駆動するた
めのものである。従って、大電流を流すことのできる機
能が要求される。具体的には、大きなＯＮ電流を流すこ
とができ、移動度（モビリティー）の大きなＴＦＴが必
要とされる。

【０００４】一方、画素部分に配置されるＴＦＴは、画
素電極に電荷を保持させる機能が必要とされるので、移
動度は小さくてもよいがＯＦＦ電流（リーク電流）が小
さいことが要求される。

【０００５】即ち、画素部分に配置されるＴＦＴと周辺
回路部分に配置されるＴＦＴとでは、必要とされる特性
が異なる。

【０００６】一方、ＴＦＴとしては非晶質珪素薄膜を用
いたものが良く知られているが、特性的に満足できるも
ではない。そこで、結晶性の珪素膜を用いたＴＦＴを用
いることが検討されているが、その作製方法に問題があ
った。結晶性の珪素膜は、非晶質珪素膜を加熱アニール
することにより得ることができる。しかし、この加熱ア
ニールは６００℃以上、２４時間以上で行わなくてはな
らなかった。液晶表示装置は、基板としてガラス基板を
用いるのがコストの点から一般的である。ガラス基板と
してコーニング７０５９ガラスが一般に用いられるが、
コーニング７０５９ガラスは歪点が５９３℃であり、６
００度の加熱処理に耐えることができない。特に熱によ
る歪みが問題となるので、大面積化を計ることは不可能
である。

【０００７】〔発明の背景〕本発明者らの実験によれ
ば、ニッケルや白金等の元素を微量にアモルファスシコ
ン膜表面に接触させ、しかる後に５５０℃、４時間程度
の加熱処理を施すことにより、６００℃、２４時間の加
熱処理を行った場合と同様の効果が得られることが確認
されている。これは、ニッケルや白金が非晶質珪素膜の
結晶化を助長する触媒元素として機能しているものと考
えられる。

【０００８】またこの触媒元素を利用した非晶質珪素膜
の結晶化は以下の２通りの形態があることが確認されて
いる。（１）触媒元素が導入された領域において生じる結晶化
であり、基板に垂直な方向に結晶成長が行われる。（２）触媒元素が導入された領域から触媒元素が導入さ
れなかった領域へと基板に平行な方向に結晶成長が行わ
れる。

【０００９】特に（２）の結晶形態は、基板に平行な方
向に柱状の結晶が成長している形態がＴＥＭ（透過型電
子顕微鏡）を用いた観察によって確認されている。また
（１）の結晶成長を生じさせるのに必要なニッケルの導
入量と、（２）の結晶成長を生じさせるのに必要とされ
るニッケルの導入量とは異なることも確認されている。
例えば（２）の結晶成長を３０μｍ程度行わせたい場合
に必要とされるニッケルの導入量は、（１）の結晶成長
を行わすのに必要とされるニッケルの導入量の約１０倍
となる。

【００１０】以下において、（１）の結晶成長が行われ
る領域を縦成長領域と称し、（２）の結晶成長が行われ
た領域を横成長領域と称することとする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アクティブ
マトリックス型の液晶表示装置において、画素部分に配
置されるＴＦＴと周辺回路部分に配置されるＴＦＴとを
それぞれ必要とされる特性でもって同時に作製する技術
を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、縦成長領域の
結晶性珪素膜を用いたＴＦＴが画素部分に配置されるＴ
ＦＴとして適しており、横成長領域の結晶性珪素膜を用
いたＴＦＴが周辺回路部分に配置されるＴＦＴとして適
しているとの知見に基づき、異なるニッケルの添加量で
もって、画素部分のＴＦＴと周辺回路部分のＴＦＴとを
作り分けることを特徴とする。

【００１３】本発明は、縦成長領域を形成するのに必要
とするニッケルの添加量と横成長領域を形成するのに必
要とされるニッケルの添加量とが異なるという事実に基
づくものである。

【００１４】以下に縦成長領域の作製方法と横成長領域
の作製方法について説明する。縦成長領域を作製するに
は、結晶化をさせんとする非晶質珪素膜に接して触媒元
素を接触させればよい。こうすることによって、触媒元
素を非晶質珪素膜に添加することができる。

【００１５】例えば非晶質珪素膜の表面にニッケルの極
薄い薄膜（数十Å程度）をスパッタ法や蒸着法で成膜
し、しかる後に加熱アニールを行なえばよい。この加熱
アニールは、４５０℃〜７００℃の範囲で可能である
が、６００℃以上となっては従来の加熱アニール法と同
じになる。また５００℃以下であると良好な結晶性が得
られない。またその時間も短い程よい。一般には５５０
℃、４時間程度の加熱アニールで必要とする結晶化を行
なうことができる。なおこの結晶化のための加熱アニー
ルは、横成長を行わす場合であっても同様である。

【００１６】一方、横成長を行なわす場合には、横成長
によって結晶化させんとする領域に隣接して選択的にニ
ッケルの極薄い薄膜を形成し、しかる後に縦成長の場合
と同様の加熱アニールを行なえばよい。この場合、ニッ
ケルが添加された領域から基板に平行な方向に結晶成長
が進行し、横成長が行なわれる。

【００１７】上述したように縦成長および横成長は上記
の方法で実現することができるが、そのニッケルの添加
量が同じではないという問題がある。そこで本発明で
は、ニッケルの添加量を自由に制御できる方法として液
相でニッケルを導入する方法を用いることを特徴とす
る。

【００１８】これは、溶液にニッケルを含有させ、この
溶液を非晶質珪素膜に接して保持させ、しかる後に加熱
アニールを行なうものである。この方法においては、溶
液中にニッケル濃度を制御することによって非晶質珪素
に導入されるニッケル量を制御することが容易となる。
そしてニッケルの導入量を制御することによって結晶性
を制御することができる。

【００１９】縦成長および横成長において、それぞれの
ニッケルの導入量を制御することによって、その結晶性
を制御することができる。例えば横成長において、ニッ
ケルの導入量を多くすることによって、その横成長距離
を大きくすることができる。従って、本発明のように縦
成長および横成長の結晶状態を独立に制御することは、
必要な領域に必要とする特性を有するＴＦＴを形成せん
とする場合には極めて有用である。

【００２０】本発明において用いることのできる触媒元
素は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、ＰｄＰ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた一種または複数種
類の元素である。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られた
ことができる。

【００２１】

【実施例】〔実施例１〕本実施例は、ガラス基板上に一
体化して形成された画素領域用のＴＦＴと周辺回路用の
ＴＦＴとを同時に作製する工程に関する。まず図１に液
晶表示装置雅構成される基板上に構成される回路の概要
を示す。図１において画素領域が画素がマトリックス状
に構成された領域であり、その画素の一つ一つにスイッ
チング用のＴＦＴが配置されている。また、周辺領域は
各画素を駆動するためのものである。図１には、周辺回
路領域Ａ、Ｂおよにその冗長回路領域Ａ’、Ｂ’が示さ
れている。冗長回路領域Ａ’、Ｂ’は、周辺回路領域
Ａ、Ｂに欠陥が存在する場合に用いられる。

【００２２】本実施例は、画素領域のＴＦＴを基板に概
略垂直な方向に結晶成長した結晶性珪素膜で構成し、周
辺回路領域のＴＦＴを基板に概略平行な方向に結晶成長
した結晶性珪素膜で構成したことを特徴とする。

【００２３】ここで、画素領域のＴＦＴを構成する結晶
性珪素膜は、結晶化させんとする領域に結晶化を助長す
る元素を添加し、加熱処理することによってその全面を
結晶化させることによって得るものである。

【００２４】また周辺回路領域を構成する結晶性珪素膜
は、結晶化させんとする領域の近傍あるいはその近くの
領域に結晶化を助長する元素を添加し、加熱処理するこ
とによって該元素が添加された領域から基板に平行な方
向に結晶成長させることによって得るものである。

【００２５】本実施例は、上記それぞれの領域において
触媒元素の導入を異ならせたことを特徴とする。これ
は、それぞれの結晶化の形態において最適とする触媒元
素の必要量が異なるからである。なお本実施例において
はそれぞれの領域において触媒元素の添加量は異なる
が、結晶化された領域の触媒元素の濃度は概略同一なも
のとなっている。これは、触媒元素が添加された領域か
ら基板に平行な方向に結晶成長した部分の結晶性珪素膜
における触媒元素の濃度は、触媒元素が添加された領域
よりその濃度は少なくなるからである。

【００２６】以下において、図２には画素領域に形成さ
れるＴＦＴの作製工程断面図を示し、図３には周辺回路
領域に形成されるＴＦＴの作製工程断面図を示す。図２
と図３とは対応している。即ち、図２（Ａ）は図３
（Ａ）に対応し、図２（Ｂ）は図３（Ｂ）に対応してい
る。また同じ符号は同じ箇所を示す。

【００２７】本実施例においては、画素領域に形成され
るＴＦＴと周辺領域に形成されるＴＦＴとを、それぞれ
異なる結晶成長方法によって結晶化した結晶性珪素薄膜
を用いて作製することを特徴とする。即ち、画素領域に
形成されるＴＦＴを基板に垂直な方向に結晶成長（縦成
長）した結晶性珪素膜を用いて作製し、周辺領域に形成
されるＴＦＴを基板に平行な方向に結晶成長（横成長）
した結晶性珪素膜を用いて作製することを特徴とする。

【００２８】以下に作製工程を示す。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２０
００Åの酸化珪素の下地膜２０２を形成する。そして、
プラズマＣＶＤ法またはＬＰＣＶＤ法によって、厚さ５
００〜１５００Å、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５０
０〜２０００Å、例えば１０００Åの酸化珪素膜２０４
をプラズマＣＶＤ法によって成膜する。そして、この酸
化珪素膜２０４を選択的にエッチングして、非晶質珪素
膜２０３の露出した領域を形成する。この工程におい
て、図２に示す画素領域用のＴＦＴにおいては、酸化珪
素膜２０４が全面的に取り除かれて、非晶質珪素膜２０
３の表面全体が露呈する。また図３に示す周辺回路用の
ＴＦＴの領域においては、酸化珪素膜２０４を残存さ
せ、非晶質珪素膜２０３の表面がマスクされた状態とな
る。

【００２９】次に露呈した非晶質珪素膜２０３の表面に
極薄い酸化膜（厚さ数十Å）を形成する。これは、後の
溶液塗布工程において、非晶質珪素膜２０３の表面の濡
れ性を向上させるためである。この酸化膜の形成は、熱
酸化法や酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射によって行なえ
ばよい。

【００３０】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酢酸塩溶液２０５を塗布し、露呈し
た非晶質珪素膜２０３の表面にニッケルを導入する。こ
の工程において、露呈した部分の非晶質珪素膜２０３に
結晶化を助長する元素である触媒元素が導入されること
となる。

【００３１】ここで、酢酸溶液中におけるニッケルの濃
度（重量換算）は１０ｐｐｍとする。その後２００〜５
００℃、ここでは３００℃で加熱処理を行い、ニッケル
を含有した酢酸塩溶液と接触している非晶質珪素膜の表
面に珪化ニッケルを生成させる。この際珪化ニッケルは
図２で示される画素用ＴＦＴの領域のみに形成され、周
辺回路領域のＴＦＴ部分においては、酸化珪素膜２０４
がマスクとなり形成されない。

【００３２】次に酸化珪素膜２０４を取り除き、新たに
酸化珪素膜２０６を成膜する。この酸化珪素膜２０６と
酸化珪素膜２０４とは同じ条件で成膜すればよい。そし
て所定のパターニングを行なうことにより、図３（Ｂ）
に示す状態を得る。この際、図２に示す画素領域用のＴ
ＦＴにおいては、非晶質珪素膜２０３の表面が酸化珪素
膜２０６で覆われた状態となる。

【００３３】ここで、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酢酸塩溶液２０７を塗布し、露呈
した非晶質珪素膜２０３の表面にニッケルを導入する。
この工程で、この露呈した非晶質珪素膜２０３に触媒元
素が導入されることとなる。

【００３４】ここで、酢酸溶液中におけるニッケルの濃
度（重量換算）は１００ｐｐｍとする。即ち、図２
（Ａ）で示される非晶質珪素膜２０３への添加量の１０
倍の濃度で結晶化を助長する触媒元素を添加することと
なる。

【００３５】その後２００〜５００℃、ここでは３００
℃で加熱処理を行い、ニッケルを含有した酢酸塩溶液と
接触している非晶質珪素膜の表面に珪化ニッケルを生成
させる。この際珪化ニッケルは図３の斜線２０４で示さ
れる領域の表面のみに形成される。

【００３６】以上の工程によって、画素用ＴＦＴを構成
する非晶質珪素膜の表面に比較して、周辺回路用ＴＦＴ
を構成する非晶質珪素膜の表面には、１０倍の濃度でニ
ッケルが導入されたことになる。即ち、必要とする特性
のＴＦＴを形成するために選択的にニッケルを導入した
ことになる。

【００３７】この後、窒素雰囲気下で５００〜６２０
℃、ここでは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。この結晶化の工程におい
て、結晶化の形態は図２に示す画素領域用のＴＦＴの領
域と図３に示す周辺回路用のＴＦＴの領域とでは異な
る。即ち、図２に示す領域においては、非晶質珪素膜２
０３の表面全体にニッケルが導入されているので、非晶
質珪素膜２０３においては基板に垂直な方向に結晶成長
（縦成長）が行なわれる。一方、図３に示す領域におい
ては、２０９で示す特定の領域のみの表面にニッケルが
導入されているので、この領域から矢印２０８で示され
るような基板に平行な方向に結晶化（横成長）が進行す
る。

【００３８】図３の矢印２０８で示される横方向への結
晶成長距離は、３０μｍ程度である。勿論、ニッケルの
添加量を多くするか、加熱処理温度を高くするか、加熱
処理時間を長くするか、またはそれらを同時に行なうか
でその長さを長くすることができる。なお、２０８で示
される横方向への結晶成長方向は概略〈１１１〉軸方向
であることが確認されている。

【００３９】このようにして結晶化された結晶珪素膜中
のニッケル濃度は、図２に示す領域において１×１０¹⁸
／ｃｍ^-3レベル、図３の２０９で示されるニッケルが直
接導入された領域において１×１０¹⁹／ｃｍ^-3レベル、
図３の矢印２０８で示される横方向へ結晶成長した領域
において１×１０¹⁸／ｃｍ^-3レベルであった。即ち、本
実施例においては、ＴＦＴの活性層として用いようとす
る領域のニッケル濃度を１×１０¹⁸／ｃｍ^-3レベルとな
るように、ニッケルを添加したことになる。勿論ニッケ
ルの添加量を変化させることによって、この結晶化が終
了した段階での結晶性珪素膜中のニッケル濃度を制御す
ることができる。例えば、図２に示す画素領域用のＴＦ
Ｔに用いる結晶性珪素膜の結晶性が低くてよいのなら
ば、酢酸塩溶液２０５中のニッケル濃度をさらに下げれ
ばよい。また、図３の２０８に示す横方向への結晶成長
距離をさらに大きくしたいのならば、酢酸塩溶液２０７
中のニッケル濃度をさらに高めればよい。

【００４０】上記加熱処理による結晶化工程の後にさら
に強光の照射により珪素膜２０３の結晶性を助長させる
のも効果的である。この場合は、波長１．２μｍの赤外
光を照射することによって行えばよい。また、赤外光で
はなく、レーザー光を照射するのでもよい。また、図３
に示す周辺回路領域のみにレーザー光または強光を照射
し、その結晶性を高めるのでもよい。これは周辺回路領
域を構成する結晶性珪素膜の結晶性をさらに高め、高移
動度を有するＴＦＴを構成するためである。

【００４１】結晶化工程の終了後、酸化珪素膜２０６を
除去する。そして、珪素膜２０４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３００、３０１
を形成する。ここで、図２（Ｃ）において示される活性
層領域３００は基板に垂直な方向に結晶成長（縦成長）
した結晶性珪素膜で構成されている。また図３（Ｃ）に
おいて示される活性層領域３０１はニッケルが導入され
た領域２０９から基板に平行に横方向に結晶成長（横成
長）した結晶性珪素膜で構成されている。

【００４２】なお図３において、２０９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３
０２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。したがって、本実施例においては、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。

【００４３】その後、ＬＰＣＶＤ法を用いてゲイト絶縁
膜として機能する酸化珪素膜３０３を１０００Åの厚さ
に形成する。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））

【００４４】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。なおこれらの
行程は図２と図３において共通である。（図２（Ｄ））
（図３（Ｄ））

【００４５】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。

【００４６】特に、図２に示す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。

【００４７】また図３に示される周辺回路領域に形成さ
れるＴＦＴは、ＣＭＯＳ構成を採用する必要性から選択
的にＰ型を付与する不純物をドーピングする必要があ
る。この工程はマスクを設けて選択的にイオンドーピン
グを行うことで行うことができる。

【００４８】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））

【００４９】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。

【００５０】そして、図２（Ｆ）に示すように画素電極
となるＩＴＯ膜２１９を形成する。さらに層間絶縁物２
１４、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２１７、２１８を形成する。この
際、図２（Ｆ）の配線２１８は画素電極であるＩＴＯ電
極２１９に接続させる。最後に、１気圧の水素雰囲気で
３５０℃、３０分のアニールを行い、ＴＦＴを完成す
る。こうしてアクティブマトリクス液晶表示装置のおけ
る画素部分のＴＦＴ（図２（Ｆ））と周辺回路部分のＴ
ＦＴ（図３（Ｆ））とを同時にガラス基板上に形成する
ことができる。

【００５１】図２で示すＴＦＴは基板に垂直な方向に結
晶成長した結晶性珪素膜を用いるので、キャリアが結晶
粒界を横切って移動しなければならない。従ってＯＮ電
流や移動度は結晶粒界の影響で小さなものとなるが、Ｏ
ＦＦ電流をも小さなものとすることができる。

【００５２】また図３に示すＴＦＴは、キャリアの移動
する方向に結晶成長した結晶性珪素膜を用いるので、Ｏ
Ｎ電流を多く流せる移動度の大きなＴＦＴとすることが
できる。これは平均的に見ると、結晶粒界がキャリアの
移動する概略の方向に存在しているので、キャリアの移
動に際しての粒界の影響が低減されるからである。

【００５３】以上述べたように、結晶化を助長する触媒
元素の導入量を選択的に制御することで、所望の領域に
必要とする結晶性あるいは結晶状態を有した結晶性珪素
膜を得ることができる。

【００５４】〔実施例２〕本実施例は、所望の領域に所
望の結晶性、あるいは所望の結晶形態（縦成長あるいは
横成長）を選択的に形成する技術を応用して、１枚のガ
ラス基板上にディスプレーから、ＣＰＵ、メモリーまで
搭載した集積回路を形成するものである。

【００５５】図４の本実施例の電気光学システムののブ
ロック図を示す。ここで、入力ポートとは、外部から入
力された信号を読み取り、画像用信号に変換し、補正メ
モリーは、アクティブマトリクスパネルの特性に合わせ
て入力信号等を補正するためのパネルに固有のメモリー
である。特に、この補正メモリーは、各画素固有の情報
を不揮発性メモリーとして有し、個別に補正するための
ものである。すなわち、電気光学装置の画素に点欠陥の
ある場合には、その点の周囲の画素にそれに合わせて補
正した信号を送り、点欠陥をカバーし、欠陥を目立たな
くする。または、画素が周囲の画素に比べて暗い場合に
は、その画素により大きな信号を送って、周囲の画素同
じ明るさとなるようにするものである。

【００５６】ＣＰＵとメモリーは通常のコンピュータの
ものと同様で、特にメモリーは各画素に対応した画像メ
モリーをＲＡＭとして持っている。また、画像情報に応
じて、基板を裏面から照射するバックライトを変化させ
ることもできる。

【００５７】７４で示される領域には、周辺回路である
デコーダー／ドライバー回路、アクティブマトリックス
の画素に配置されたＴＦＴ７１、キャパシタ７２が配置
されている。また７３は液晶である。本実施例は、１枚
のガラス基板７５にさらに上述した各回路を形成するも
のである。そして、その必要とする結成性や結晶形態に
合わせて選択的に結晶性珪素膜を形成することを特徴と
する。

【００５８】〔実施例４〕本実施例においては、液相法
によって触媒元素を導入する方法についてさらに説明を
加える。

【００５９】触媒元素を含む溶媒としては、極性溶媒で
ある水、アルコール、酸、アンモニアから選ばれたもの
を用いることができる。

【００６０】触媒としてニッケルを用い、このニッケル
を極性溶媒に含ませる場合、ニッケルはニッケル化合物
として導入される。このニッケル化合物としては、代表
的には臭化ニッケル、酢酸ニッケル、蓚酸ニッケル、炭
酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化ニッケル、硝酸ニッケ
ル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケル、ニッケルアセチルア
セトネ−ト、４−シクロヘキシル酪酸ニッケル、酸化ニ
ッケル、水酸化ニッケルから選ばれたものが用いられ
る。

【００６１】また触媒元素を含む溶媒として、無極性溶
媒であるベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、
クロロホルム、エーテルから選ばれたものを用いること
ができる。

【００６２】この場合はニッケルはニッケル化合物とし
て導入される。このニッケル化合物としては代表的に
は、ニッケルアセチルアセトネ−ト、２−エチルヘキサ
ン酸ニッケルから選ばれたものを用いることができる。

【００６３】また触媒元素を含有させた溶液に界面活性
剤を添加することも有用である。これは、被塗布面に対
する密着性を高め吸着性を制御するためである。この界
面活性剤は予め被塗布面上に塗布するのでもよい。

【００６４】触媒元素としてニッケル単体を用いる場合
には、酸に溶かして溶液とする必要がある。

【００６５】以上述べたのは、触媒元素であるニッケル
が完全に溶解した溶液を用いる例であるが、ニッケルが
完全に溶解していなくとも、ニッケル単体あるいはニッ
ケルの化合物からなる粉末が分散媒中に均一に分散した
エマルジョンの如き材料を用いてもよい。または酸化膜
形成用の溶液を用いるのでもよい。このような溶液とし
ては、東京応化工業株式会社のＯＣＤ(Ohka Diffusion
Source）を用いることができる。このＯＣＤ溶液を用い
れば、被形成面上に塗布し、２００℃程度でベークする
ことで、簡単に酸化珪素膜を形成できる。また不純物を
添加することも自由であるので、本発明に利用すること
ができる。

【００６６】なおこれらのことは、触媒元素としてニッ
ケル以外の材料を用いた場合であっても同様である。

【００６７】

【発明の効果】本発明の構成である、触媒元素の添加量
を選択的に変化させることによって、必要とする結晶性
や結晶形態を選択することができ、異なる特性を有する
ＴＦＴを集積化して形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置の概要を示す。

【図２】実施例のＴＦＴの作製工程を示す。

【図３】実施例にＴＦＴの作製工程を示す。

【図４】実施例のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置の概要を示す。

【符号の説明】

２０１・・・ガラス基板２０２・・・下地膜（酸化珪素膜）２０３・・・珪素膜２０４・・・酸化珪素膜２０５・・・ニッケルを含有した酢酸塩溶液（ニッケル
を１０ｐｐｍ含有）２０６・・・酸化珪素膜２０７・・・ニッケルを含有した酢酸塩溶液（ニッケル
を１００ｐｐｍ含有）２１０・・・ゲイト電極２１１・・・陽極酸化物

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面を有する基板上に形成された薄
膜トランジスタを有する画素領域とドライバー回路と補
正メモリ回路、入力ポート回路、メモリ回路またはＣＰ
Ｕとを有し、前記薄膜トランジスタのチャネル形成領域は、結晶化を
助長する元素を含有しかつ結晶化された半導体膜よりな
ることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】絶縁表面を有する基板上に形成された第
１の薄膜トランジスタを有する画素領域と、前記基板上に形成された第２の薄膜トランジスタを有す
るドライバー回路と補正メモリ回路、入力ポート回路、
メモリ回路またはＣＰＵとを有し、前記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジ
スタのチャネル形成領域は、結晶化を助長する元素を含
有する半導体膜よりなり、前記第２の薄膜トランジスタのチャネル形成領域には、
前記基板表面と概略平行な方向に柱状の結晶が存在して
いることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】絶縁表面を有する基板上に形成された第
１の薄膜トランジスタを有する画素領域と、前記基板上に形成された第２の薄膜トランジスタを有す
るドライバー回路と補正メモリ回路、入力ポート回路、
メモリ回路またはＣＰＵとを有し、前記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジ
スタのチャネル形成領域は、結晶化を助長する元素を含
有する半導体膜よりなり、前記第２の薄膜トランジスタのチャネル形成領域では、
前記基板表面と概略平行な方向に結晶成長していること
を特徴とする半導体装置。
【請求項４】絶縁表面を有する基板上に形成された第
１の薄膜トランジスタを有する画素領域と、前記基板上に形成された第２の薄膜トランジスタを有す
るドライバー回路と補正メモリ回路、入力ポート回路、
メモリ回路またはＣＰＵとを有し、前記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジ
スタのチャネル形成領域は、結晶化を助長する元素を含
有する半導体膜よりなり、前記第１の薄膜トランジスタのチャネル形成領域では、
前記基板表面と概略垂直な方向に結晶成長していること
を特徴とする半導体装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一において、
前記結晶化を助長する元素は、Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕ，ＩｎまたはＳｎから選ばれた一または
複数の元素であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】絶縁表面を有する基板上に形成された薄
膜トランジスタを有する画素領域とドライバー回路と補
正メモリ回路、入力ポート回路、メモリ回路またはＣＰ
Ｕとを有し、前記薄膜トランジスタのチャネル形成領域は、ニッケル
を含有しかつ結晶化された半導体膜よりなることを特徴
とする半導体装置。
【請求項７】絶縁表面を有する基板上に形成された第
１の薄膜トランジスタを有する画素領域と、前記基板上に形成された第２の薄膜トランジスタを有す
るドライバー回路と補正メモリ回路、入力ポート回路、
メモリ回路またはＣＰＵとを有し、前記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジ
スタのチャネル形成領域は、ニッケルを含有する半導体
膜よりなり、前記第２の薄膜トランジスタのチャネル形成領域には、
前記基板表面と概略平行な方向に柱状の結晶が存在して
いることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】絶縁表面を有する基板上に形成された第
１の薄膜トランジスタを有する画素領域と、前記基板上に形成された第２の薄膜トランジスタを有す
るドライバー回路と補正メモリ回路、入力ポート回路、
メモリ回路またはＣＰＵとを有し、前記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジ
スタのチャネル形成領域は、ニッケルを含有する半導体
膜よりなり、前記第２の薄膜トランジスタのチャネル形成領域では、
前記基板表面と概略平行な方向に結晶成長していること
を特徴とする半導体装置。
【請求項９】絶縁表面を有する基板上に形成された第
１の薄膜トランジスタを有する画素領域と、前記基板上に形成された第２の薄膜トランジスタを有す
るドライバー回路と補正メモリ回路、入力ポート回路、
メモリ回路またはＣＰＵとを有し、前記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジ
スタのチャネル形成領域は、ニッケルを含有する半導体
膜よりなり、前記第１の薄膜トランジスタのチャネル形成領域では、
前記基板表面と概略垂直な方向に結晶成長していること
を特徴とする半導体装置。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか一におい
て、前記絶縁表面を有する基板は、酸化珪素膜が形成さ
れたガラス基板であることを特徴とする半導体装置。