JP4245739B2 - Method for manufacturing electro-optical device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタ(以下、TFTという)で構成された素子又は回路を有する電気光学装置の作製方法に関する。また、本願発明を用いた作製された電気光学装置を具備する電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板上にTFTで形成した集積回路を有する電気光学装置の開発が進んでいる。液晶表示装置、EL表示装置、又は密着型イメージセンサはその代表例として知られている。特に、ポリシリコン膜(多結晶シリコン膜)を活性層にしたTFT(以下、poly-SiTFTと記す)は従来のアモルファスシリコン膜を用いたTFT(以下、a-SiTFTと記す)よりも電界効果移動度が高いことから注目されている。
【0003】
poly-SiTFTを用いた電気光学装置としては、現在液晶表示装置が非常に注目され、既に市場に現れ始めている。しかしながら、poly-SiTFTは高性能ではあるが、a-SiTFTに比べて製造コストが高い。従って、poly-SiTFTの製造コストを低減することが、poly-SiTFTを用いた液晶表示装置の市場を確保する上で重要な問題となってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、パターニングに必要とするマスク枚数を低減することによりTFTの製造歩留まりを向上させ、TFTを用いた電気光学装置の製造コストを低減することを課題とする。そして、電気光学装置の製造コストを低減する技術を提供することにより、その電気光学装置を具備した電子装置の製造コストを低減することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、TFTの製造過程で用いられるパターニング工程(フォトリソグラフィ工程)の回数を極力抑えることによりパターニング精度に影響されない歩留まりの高い製造プロセスを実現し、電気光学装置の製造コストの低減を図る。このマスク枚数の削減のために、ゲート配線及び活性層の各不純物領域(ソース領域、ドレイン領域又はLDD領域)を、活性層の下に設けた遮光膜を用いた裏面露光により自己整合的に形成する。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に示す実施例でもって詳細な説明を行うこととする。
【0007】
[実施例1]
本発明の実施例について図1〜図4を用いて説明する。ここでは、画素部とその周辺に設けられる駆動回路を同時に作製する方法について説明する。但し、説明を簡単にするために、駆動回路に関しては、シフトレジスタ回路、バッファ回路等の基本回路であるCMOS回路と、サンプリング回路を形成するnチャネル型TFTとを図示することとする。
【0008】
図1(A)において、基板101には、ガラス基板や石英基板を使用することが望ましいが、透光性であればどのような基板であっても良い。耐熱性が許せばプラスチック基板を用いることも可能である。
【0009】
次に、基板101のTFTが形成される側の表面に、遮光性を有する薄膜でなる遮光膜102a〜102fを形成する。遮光性を有する薄膜としては、アルミニウム膜、タンタル膜、タングステン膜、チタン膜又はそれらの合金膜やシリサイド膜などの導電膜や、顔料やカーボン系材料を分散させた絶縁膜などを用いることができる。
【0010】
なお、遮光膜102a〜102fの膜厚はなるべく薄い方が良く、100〜200nmが好ましい。また、遮光膜のエッジ部分はテーパー形状としておくことが好ましい。こうすることで、できるだけ遮光膜の上に形成される薄膜の平坦度を高める。
【0011】
ここで1回目のパターニング工程が行われる。なお、このとき同時に、今後のパターニング時の位置合わせに用いるアライメントマーカーを、上記導電膜を用いて形成する。本実施例の場合、遮光膜の形成と同時にアライメントマーカーを形成することができるため、アライメントマーカーを別途形成する手間(パターニング工程の増加)を防ぐことができる。
【0012】
次に、遮光膜102a〜102fを覆って珪素(シリコン)を含む絶縁膜(本明細書中では酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または窒化酸化シリコン膜の総称を指す)からなる下地膜103をプラズマCVD法やスパッタ法で100〜400nmの厚さに形成する。
【0013】
なお、本明細書中において窒化酸化シリコン膜とはSiOxNyで表される絶縁膜であり、珪素、酸素、窒素を所定の割合で含む絶縁膜を指す。本実施例では、下地膜102として、窒素を20〜50atomic%(典型的には20〜30atomic%)で含む100nm厚の窒化酸化シリコン膜と、窒素を1〜20atomic%(典型的には5〜10atomic%)で含む200nm厚の窒化酸化シリコン膜との積層膜を用いる。なお、厚さはこの値に限定する必要はない。また、窒化酸化シリコン膜に含まれる窒素と酸素の含有比(atomic%比)は3:1〜1:3(典型的には1:1)とすればよい。また、窒化酸化シリコン膜は、SiH4とN2OとNH3を原料ガスとして作製すればよい。
【0014】
次に下地膜103の上に30〜120nm(好ましくは50〜70nm)の厚さの、アモルファスシリコン膜(図示せず)を公知の成膜法で形成する。なお、アモルファスシリコン膜に限定する必要はなく、非晶質構造を含む半導体膜であれば良い。非晶質構造を含む半導体膜としては、非晶質半導体膜、微結晶半導体膜があり、さらにアモルファス構造のシリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を含む化合物半導体膜も含まれる。また、上記膜厚で形成しておけば、最終的にTFTが完成した時点の活性層の膜厚は10〜100nm(好ましくは30〜50nm)となる。
【0015】
そして、特開平7−130652号公報(USP5,643,826号に対応)に記載された技術に従って、ポリシリコン膜104を形成する。同公報記載の技術は、アモルファスシリコン膜の結晶化に際して、結晶化を助長する触媒元素(ニッケル、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、パラジウム、鉄、銅から選ばれた一種または複数種の元素、代表的にはニッケル)を用いる結晶化手段である。
【0016】
具体的には、アモルファスシリコン膜表面に触媒元素を保持させた状態で加熱処理を行い、アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に変化させるものである。本実施例では同公報の実施例1に記載された技術を用いるが、実施例2に記載された技術を用いても良い。なお、本実施例ではポリシリコン膜を例にしているが、ポリシリコン膜に限定する必要はなく、結晶質構造を含む半導体膜(単結晶シリコン膜も含む)であれば良い。(図1(A))
【0017】
アモルファスシリコン膜は含有水素量にもよるが、好ましくは400〜550℃で数時間加熱して脱水素処理を行い、含有水素量を5atom%以下として、結晶化の工程を行うことが望ましい。また、アモルファスシリコン膜をスパッタ法や蒸着法などの他の作製方法で形成しても良いが、膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物元素を十分低減させておくことが望ましい。
【0018】
ここでは、下地膜とアモルファスシリコン膜とは、同じ成膜法で形成することが可能であるので両者を連続形成しても良い。下地膜を形成後、一旦大気雰囲気にさらされないようにすることで表面の汚染を防ぐことが可能となり、作製されるTFTの特性バラツキを低減させることができる。
【0019】
次に、ポリシリコン膜104に対してレーザー光源から発する光(レーザー光)を照射(以下、レーザーアニールという)して結晶性の改善されたポリシリコン膜105を形成する。レーザー光としては、パルス発振型または連続発振型のエキシマレーザー光が望ましいが、連続発振型のアルゴンレーザー光でも良い。また、レーザー光のビーム形状は線状であっても矩形状であっても構わない。(図1(B))
【0020】
また、レーザー光の代わりにランプから発する光(以下、ランプ光という)を照射(以下、ランプアニールという)しても良い。ランプ光としては、ハロゲンランプ、赤外ランプ等から発するランプ光を用いることができる。また、電熱炉を用いたファーネスアニールを併用又は代用することもできる。
【0021】
本実施例では、パルス発振型エキシマレーザー光を線状に加工してレーザーアニール工程を行う。レーザーアニール条件は、励起ガスとしてXeClガスを用い、処理温度を室温、パルス発振周波数を30Hzとし、レーザーエネルギー密度を250〜500mJ/cm2(代表的には350〜400mJ/cm2)とする。
【0022】
上記条件で行われたレーザーアニール工程は、熱結晶化後に残存した非晶質領域を完全に結晶化すると共に、既に結晶化された結晶質領域の欠陥等を低減する効果を有する。このような効果はランプアニールの条件を最適化することによっても得ることが可能である。
【0023】
次に、遮光膜102a〜102fを用いた裏面露光法によりレジスト106a〜106fを形成する。このとき、遮光膜とレジストのパターン形状がほぼ一致するような条件とする。
【0024】
そして、レジスト106a〜106fをマスクとしてn型を付与する不純物元素(以下、n型不純物元素という)を添加してn型を呈する不純物領域107a〜107fを形成する。なお、n型不純物元素としては、代表的には15族に属する元素、典型的にはリンまたは砒素を用いることができる。
【0025】
本実施例では、フォスフィン(PH3)を用いたイオンドーピング法によりn型を呈する不純物領域107a〜107fを形成する。この領域のリンの濃度は1×1020〜1×1021atoms/cm3(代表的には2×1020〜5×1021atoms/cm3)とする。なお、本明細書中では上記濃度範囲でn型不純物元素を含む不純物領域をn型不純物領域(a)と定義する。(図1(C))
【0026】
なお、本明細書中で記載する濃度は全てSIMS(質量二次イオン分析)による最低濃度領域で測定した時の測定値である。
【0027】
次に、レジスト106a〜106fを除去した後、珪素を含む絶縁膜でなる保護膜108を形成する。この保護膜108は不純物添加時にポリシリコン膜が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な濃度制御を可能にするための意味がある。また、この保護膜108の膜厚は、後の裏面露光工程においてを行う際に光の回り込み量を制御する役割を担う。
【0028】
この光の回り込み量はnチャネル型TFTのLDD領域の幅(長さ)を決定する。本実施例では光の回り込み量を0.3〜1.0μmに設定するため、保護膜108の膜厚は0.2〜1.0μmとする。但し、露光条件によっても回り込み量を制御することは可能であるので、この膜厚に限定する必要はない。
【0029】
次に、保護膜108を通してp型を付与する不純物元素(以下、p型不純物元素という)を添加する。p型不純物元素としては、代表的には13族に属する元素、典型的にはボロンまたはガリウムを用いることができる。この工程(チャネルドープ工程という)はTFTのしきい値電圧を制御するための工程である。なお、ここではジボラン(B26)を用いたイオンドーピング法でボロンを添加する。
【0030】
こうして1×1015〜1×1018atoms/cm3(代表的には5×1016〜5×1017atoms/cm3)の濃度でp型不純物元素(本実施例ではボロン)が添加された領域109a〜109fが形成される。なお、本明細書中では少なくとも上記濃度範囲でp型不純物元素を含む不純物領域(但し、1×1016atoms/cm3の濃度でn型を付与する不純物元素、典型的にはリン又は砒素が添加された領域を除く)をp型不純物領域(b)と定義する。(図1(D))
【0031】
また、この工程では後にpチャネル型TFTのチャネル形成領域となる領域(109aで示される領域)にもボロンが添加されているが、必要がなければレジスト等で隠して上記工程を行っても良い。また、全面にボロンを添加した後、109aで示される領域のみに15族に属する元素(代表的にはリン又は砒素)を添加してさらにしきい値電圧を調節しても良い。
【0032】
次に、遮光膜102a〜102fを用いた裏面露光法によりレジスト110a〜110fを形成する。このとき、遮光膜の内側に光が回り込むことによって遮光膜よりも内側に縮小されたパターンでレジスト110a〜110fが形成される。本実施例では、保護膜108の膜厚を0.3μmとし、光の回り込み量を0.3μmに調節する。即ち、各遮光膜上には、各々の遮光膜を内側に0.3μm縮小したパターンのレジストが形成されることになる。(図1(E))
【0033】
次に、レジスト110a〜110fをマスクとして保護膜108をパターニングし、パターン化された保護膜111a〜111fを形成する。そして、そのままイオンドーピング法によりn型不純物元素を添加してn型を呈する不純物領域112a〜112kを形成する。なお、このときレジスト110a〜110fを除去した後で不純物元素を添加しても良い。(図2(A))
【0034】
この低濃度不純物領域112a〜112kは、後にnチャネル型TFTのLDD領域となる不純物領域、若しくは保持容量の下部電極の一部となる領域である。なお、ここで形成された不純物領域にはn型不純物元素が2×1016〜5×1019atoms/cm3(代表的には5×1017〜5×1018atoms/cm3)の濃度で含まれている。本明細書中では上記濃度範囲でn型不純物元素を含む不純物領域をn型不純物領域(b)と定義する。
【0035】
次に、ポリシリコン膜をパターニングして島状の半導体膜(以下、活性層という)114〜118を形成する。ここで2回目のパターニング工程が行われる。なお、114はpチャネル型TFTの活性層、115〜117はnチャネル型TFTの活性層、118は保持容量の下部電極となる。(図2(B))
【0036】
なお、図2(B)のパターニング工程を行う前に、レーザーアニール、ファーネスアニール又は両者を併用して、添加したn型不純物元素又はp型不純物元素することも有効である。このような活性化工程を導入すると、n型不純物領域(b)112a〜112kの境界部、即ち、n型不純物領域(b)の周囲に存在する真性な領域(p型不純物領域(b)も実質的に真性とみなす)との接合部が明確になる。このことは、後にTFTが完成した時点において、LDD領域とチャネル形成領域とが非常に良好な接合部を形成しうることを意味する。
【0037】
次に、図2(C)に示すように、活性層114〜118を覆ってゲート絶縁膜119を形成する。ゲート絶縁膜119は、10〜200nm、好ましくは50〜150nmの厚さに形成すれば良い。本実施例では、プラズマCVD法でN2OとSiH4を原料とした窒化酸化シリコン膜を80nmの厚さに形成する。
【0038】
次に、ゲート配線(ゲート電極も含む)となる導電膜(図示せず)を形成する。この導電膜は露光装置から照射される露光用の光を透過する材料で形成される。具体的には0.71nm(エックス線)から436nm(g線)までの波長域に含まれる光のうちいずれかの光を透過することが望ましい。
【0039】
本実施例では、導電膜としてn型不純物元素を添加したシリコン膜を用いるため、波長350nm以上の光、代表的にはi線(365nm)、g線(436nm)又はh線(405nm)を用いれば裏面露光が可能である。また、導電膜としてITO(酸化インジウム・スズ)膜、酸化スズ膜、亜鉛を添加したITO膜、又は亜鉛を添加した酸化スズ膜を用いる場合、波長400nm以上の光(g線又はh線)を用いることで裏面露光が可能となる。
【0040】
なお、ITO膜、酸化スズ膜、亜鉛を添加したITO膜、又は亜鉛を添加した酸化スズ膜を用いる場合、成膜時にフッ素を添加すると抵抗率を下げることが可能である。
【0041】
次に、上記導電膜を裏面露光法によりパターニングしてして400nm厚の導電膜パターン120、ゲート配線120〜124及び保持容量の上部電極となる容量配線125を形成する。この時、ゲート配線121〜124はn型不純物領域(b)112b〜112iの一部とゲート絶縁膜を介して重なるように形成する。この構造は露光条件によって調節しても良いし、ゲート絶縁膜119又はゲート配線となる導電膜の膜厚で調節しても良い。(図2(C))
【0042】
次に、レジスト126a、126bを形成する。ここで3回目のパターニング工程が行われる。次にレジスト126a、126bをマスクとして導電膜パターン120のエッチングを行い、pチャネル型TFTのゲート配線127を形成する。
【0043】
さらに、その状態でp型不純物元素(本実施例ではボロン)を添加し、高濃度にボロンを含む不純物領域128a、128bを形成する。ここではジボラン(B26)を用いたイオンドーピング法により3×1020〜3×1021atoms/cm3(代表的には5×1020〜1×1021atoms/cm3)濃度でボロンを添加する。なお、本明細書中では上記濃度範囲でp型不純物元素を含む不純物領域をp型不純物領域(a)と定義する。(図2(D))
【0044】
なお、不純物領域128bの一部(前述のn型不純物領域(b)112a)には既にリンが添加されているが、ここで添加されるボロンはその少なくとも3倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成されていたn型の不純物領域は完全にP型に反転し、P型の不純物領域として機能する。
【0045】
次に、レジストマスク126a、126bを除去した後、第1層間絶縁膜129を形成する。第1層間絶縁膜129としては、珪素を含む絶縁膜、具体的には窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜またはそれらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。また、膜厚は50〜400nm(好ましくは100〜200nm)とすれば良い。
【0046】
本実施例では、プラズマCVD法でSiH4、N2O、NH3を原料ガスとし、200nm厚の窒化酸化シリコン膜(但し窒素濃度が25〜50atomic%)を用いる。この第1層間絶縁膜129は次に行われる熱処理工程(活性化工程)において、シリコン膜でなるゲート配線121〜124、127及び容量配線125が酸化されるのを防ぐ効果を有する。
【0047】
その後、それぞれの濃度で添加されたn型またはp型不純物元素を活性化するために熱処理工程(活性化工程)を行う。この工程はファーネスアニール法、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)で行うことができる。ここではファーネスアニール法で活性化工程を行う。この熱処理工程は、窒素雰囲気中において300〜650℃、好ましくは400〜550℃、ここでは550℃、4時間の熱処理を行う。
【0048】
この時、本実施例においてアモルファスシリコン膜の結晶化に用いた触媒元素(本実施例ではニッケル)が移動して、リンを含む領域に捕獲(ゲッタリング)される。これはリンによる金属元素のゲッタリング効果に起因する現象であり、この結果、全てのTFTにおいて、チャネル形成領域は前記触媒元素の濃度が1×1017atoms/cm3以下となる。但し、ニッケルの場合、1×1017atoms/cm3以下はSIMSの測定下限となるため、現状の技術では測定不能である。
【0049】
また、逆に触媒元素がゲッタリングされた領域は高濃度に触媒元素が偏析して5×1018atoms/cm3以上(代表的には1×1019〜5×1020atoms/cm3)濃度で存在するようになる。しかし、このゲッタリングサイトとなった領域はソース領域またはドレイン領域として機能すれば良いので、ニッケルの有無は問題とはならないと考えられる。
【0050】
次に、3〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で1〜12時間の熱処理を行い、活性層を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行っても良い。
【0051】
活性化工程を終えたら、第1層間絶縁膜129の上に500nm〜2.0μm厚の第2層間絶縁膜130を形成する。本実施例では第2層間絶縁膜130として、樹脂材料(又は有機材料ともいう)でなる絶縁膜(以下、樹脂絶縁膜という)を用いる。樹脂材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等を使用することができる。
【0052】
樹脂絶縁膜を用いることの利点は、成膜方法(代表的にはスピンコート法)が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお上述した以外の樹脂絶縁膜や有機系SiO化合物などを用いることもできる。また、第2層間絶縁膜130を積層構造として一部の層を顔料等で着色し、カラーフィルターとして用いることも可能である。
【0053】
次に、第2層間絶縁膜130上に透明導電膜(本実施例ではITO膜)を形成し、4回目のパターニング工程を行って画素電極131を形成する。膜厚は110nmとするが、フッ素を添加することにより膜厚を低減することもできる。
【0054】
その後、それぞれのTFTのソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールが形成される。ここで5回目のパターニング工程が行われる。そして、ソース配線132〜135と、ドレイン配線136〜138を形成する。ここで6回目のパターニング工程が行われる。本実施例ではこれらの配線を、Ti膜を100nm、Tiを含むアルミニウム膜300nm、Ti膜150nmをスパッタ法で連続して形成した3層構造の積層膜とする。勿論、この構造に限定する必要はない。
【0055】
また、本実施例では図示していないが、このあと樹脂材料でなる絶縁膜をソース配線及びドレイン配線上に設け、エッチングによる平坦化(エッチバック工程等と呼ばれる)を行い、ソース配線及びドレイン配線のパターンエッジにおける段差やコンタクトホールに起因する段差を緩和することも有効である。
【0056】
こうして同一基板上に、駆動回路と画素部とを有した基板(以下、アクティブマトリクス基板という)が完成する。ここまで完成するのに要したパターニング回数は6回であり、poly-SiTFTを用いたトップゲート構造のアクティブマトリクス基板の作製方法としては非常に少ない回数であると言える。
【0057】
さらに、図3に示すように、アクティブマトリクス基板が完成したら、画素電極131上に配向膜139を形成し、ラビング処理を施す。なお、図示していないが、画素部の所定の位置に樹脂材料でなるスペーサーを形成した後に配向膜139を形成することも可能である。
【0058】
次に、透光性基板140上に遮光膜141a、カラーフィルター142、平坦化膜(オーバーコート剤)143、透明導電膜でなる対向電極144、配向膜145を形成し、ラビング処理を施して対向基板を作製する。
【0059】
そして、アクティブマトリクス基板上にシール剤(図示せず)を形成した後、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、シール剤で囲まれた領域に液晶146を封入する。こうして、図3に示すような構造の液晶表示装置が完成する。
【0060】
なお、図3においては、駆動回路にはpチャネル型TFT301、nチャネル型TFT302、303が形成され、画素部にはnチャネル型TFTでなる画素TFT304、保持容量305が形成される。
【0061】
駆動回路のCMOS回路を形成するpチャネル型TFT301には、チャネル形成領域201と、p型不純物領域(a)でなるソース領域202及びドレイン領域203が形成される。これらの不純物領域は全て自己整合的に形成される。
【0062】
また、駆動回路のCMOS回路を形成するnチャネル型TFT302には、チャネル形成領域204、ソース領域205、ドレイン領域206、そしてチャネル形成領域を挟んで、ゲート配線と一部が重なったLDD領域207、208が形成される。この時、LDD領域207、208は2×1016〜5×1019atoms/cm3の濃度でリンを含み、且つ、ゲート配線と一部が重なるように形成される。これらの不純物領域は全て自己整合的に形成される。
【0063】
LDD領域の一部がゲート配線と重なることで、LDD領域にはゲート配線と重なった領域と重ならない領域とが存在することになる。ゲート配線に重なったLDD領域はホットキャリア注入による劣化を低減することができる。このことは一般的に知られているが、オフ電流(TFTがオフ動作の時に流れてしまうドレイン電流)が増加するという欠点をもつ。しかしながら、本実施例のように、ゲート配線に重なったLDD領域に隣接してゲート配線に重ならないLDD領域が設けてあると、オフ電流の増加を効果的に抑制することができる。
【0064】
また、サンプリング回路を形成するnチャネル型TFT303には、チャネル形成領域209、ソース領域210、ドレイン領域211、そしてチャネル形成領域の両側にLDD領域212、213が形成される。この構造においてもLDD領域212、213の一部はゲート配線と重なるように配置される。その効果については、nチャネル型TFT302と同様である。また、これらの不純物領域は全て自己整合的に形成される。
【0065】
また、画素部に配置される画素TFT304には、チャネル形成領域214、215、ソース領域216、ドレイン領域217、LDD領域218〜221、LDD領域219、220に接したn型不純物領域(a)222が形成される。この時、ソース領域216、ドレイン領域217はそれぞれn型不純物領域(a)で形成され、LDD領域218〜221はn型不純物領域(b)で形成される。また、LDD領域218〜221はゲート配線と一部が重なる。その効果については、nチャネル型TFT302と同様である。また、これらの不純物領域は全て自己整合的に形成される。
【0066】
また、ドレイン領域217が延長されて半導体領域223に接続されている。そして、ゲート絶縁膜119を介して容量配線125が重なっている。このとき、半導体領域223、ゲート絶縁膜119及び容量配線125でなる保持容量305が形成される。
【0067】
また、nチャネル型TFT302、303及び304のLDD領域207、208、212、123及び218〜221のうち、ゲート配線と重なる領域の長さ(幅)は0.3〜1.0μmとし、ゲート配線と重ならない領域の長さ(幅)は0.5〜1.5μmとすれば良い。
【0068】
[実施例2]
本実施例では、実施例1で作製した液晶表示装置の外観について説明する。説明には図4の斜視図を用いる。アクティブマトリクス基板は、基板401上に形成された、画素部402と、ゲート信号側駆動回路403と、ソース信号側駆動回路404で構成される。画素部の画素TFT405には画素電極406及び保持容量407が接続される。実施例1に示した保持容量305は、この保持容量407に用いる。
【0069】
また、周辺に設けられる駆動回路はCMOS回路を基本として構成されている。ゲート信号側駆動回路403と、ソース信号側駆動回路404はそれぞれゲート配線408とソース配線409で画素部402に接続されている。また、FPC410には駆動回路まで信号を伝達するための入出力配線(接続配線)411、412が設けられている。また、413は対向基板である。
【0070】
なお、本明細書中では図4に示した電気光学装置を液晶表示装置と呼んでいるが、図4に示すようにFPCまで取り付けられた状態を一般的には液晶モジュールという。従って、本実施例でいう液晶表示装置を液晶モジュールと呼んでも差し支えない。
【0071】
[実施例3]
本実施例では、実施例1と異なる作製工程によって液晶表示装置を作製した場合について説明する。説明には図5を用いる。
【0072】
まず、実施例1に従って図1(D)の工程まで行う。但し、本実施例では保護膜108として、150nmの酸化シリコン膜501aと1μm厚のポリイミド膜501bを形成する。その後、実施例1の図1(E)と同様にレジスト110a〜110fを形成する。(図5(A))
【0073】
なお、ここで重要なのは保護膜108が積層構造でなり、一部の層を残してその上の層を選択的に除去できる点である。従って、501aで示される膜として酸化シリコン膜を用いるのであれば、501bで示される膜としてポリイミド膜以外の樹脂材料を用いることも可能である。また、501aで示される膜として窒化シリコン膜を用いるのであれば、501bで示される膜として酸化シリコン膜を用いることも可能である。勿論、同一材料を用い、両者のエッチングレートの差を用いて本実施例の構成としても良い。
【0074】
次に、レジスト110a〜110fをマスクとしてポリイミド膜501bのエッチングを行い、ポリイミドパターン502a〜502fを形成する。このとき、ポリイミド膜501bは酸素ガスを用いたドライエッチング法によりエッチングされるが、下地の酸化シリコン膜501aはエッチングされずに残る。
【0075】
そして、この状態でn型不純物元素を添加する。添加条件は実施例1の図2(A)の工程と同様に行い、n型不純物領域(b)112a〜112kを形成する。(図5(B))
【0076】
本実施例の場合、ポリシリコン膜の上に保護膜が残った状態でn型不純物元素の添加工程が行われるので、不純物元素の濃度制御が容易となる。
【0077】
その後、ポリイミドパターン502a〜502f及び酸化シリコン膜501aを除去してポリシリコン膜のパターニングを行い、活性層114〜118を形成する。(図5(C))
【0078】
これ以降の工程は、実施例1の図2(B)以降の工程に従えば良い。本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良いことは言うまでもない。
【0079】
[実施例4]
本実施例では、実施例1と異なる作製工程によって液晶表示装置を作製した場合について説明する。説明には図6を用いる。
【0080】
本実施例では、実施例1の図2(D)に示す工程の後に、図6に示す工程を加えることを特徴とする。即ち、図2(D)に示す工程の後、レジスト126a、126bを除去し、新たにレジスト601a、601bを形成する。
【0081】
そして、その状態で、実施例1の図1(C)に示す工程と同様の条件でn型不純物元素の添加工程を行う。このとき、n型不純物元素はゲート配線121をマスクとして自己整合的に添加され、n型不純物領域(a)602、603が形成される。また、同時にn型不純物領域(b)604、605が画定する。
【0082】
このとき、n型不純物領域(b)604、605は完全にゲート配線121に重なったLDD領域となる。即ち、図4に示したアクティブマトリクス基板において、nチャネル型TFT302のLDD領域が、本実施例のn型不純物領域(b)604、605で形成されることになる。
【0083】
ゲート配線に完全に重なったLDD領域は、抵抗成分が少ない分キャリアの移動が速く、高速動作させる必要のあるTFTに適している。従って、シフトレジスタ等のように数MHzから数十MHzで動作させる必要がある回路を形成するTFTに適している。
【0084】
なお、図6以降の工程は、実施例1の図2(E)以降の工程に従えば良い。本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良いことは言うまでもない。また、実施例3との組み合わせも容易である。
【0085】
[実施例5]
本実施例では、実施例1と異なる作製工程によって液晶表示装置を作製した場合について説明する。説明には図7を用いる。なお、必要に応じて実施例1で用いた符号を引用する。
【0086】
まず、実施例1に従って図2(D)の工程まで終了させる。但し、画素部に設けるゲート配線(以下、第1ゲート配線という)は、図7(A)において701、702で示されるように、画素毎に独立したパターンとして形成しておく点に特徴がある。即ち、各画素に第1ゲート配線は形成されているが、画素間では電気的に孤立した状態にある。
【0087】
図2(D)に示す工程の後、次にレジスト126a、126bを除去し、その状態で450〜550℃の温度で活性化工程を行う。実施例1の場合は第1ゲート配線の材料としてシリコン膜を用いているので、表面には酸化物又は窒化物が形成されることになる。
【0088】
次に、上記酸化物又は窒化物をフッ酸系のエッチング溶液で除去する。なお、この場合、ゲート絶縁膜もエッチングされてしまうが、酸化物又は窒化物の膜厚が薄ければさほど問題とはならない。
【0089】
こうして第1ゲート配線701、702の表面に形成された酸化物又は窒化物を除去したら、アルミニウム又は銅を主成分とする合金膜、又はそれらと他の金属膜との積層膜を形成する。導電膜であれば如何なる材料でも良いが、なるべく抵抗率の低い導電膜が好ましい。
【0090】
そして、その導電膜をパターニングして第2ゲート配線703を形成する。この第2ゲート配線703は、画素毎に電気的に孤立して設けられた第1ゲート配線を直列に接続するためのバスラインとして用いる。
【0091】
この様子を図7(B)に示す。図7(B)は図7(A)の上面図をA−A’で切断した断面図を示している。このように、第1ゲート配線701、702に接して設けられた第2ゲート配線703によって各第1ゲート配線が互いに電気的に接続される。
【0092】
なお、第1ゲート配線としてITO膜に代表される公知の透明導電膜を用いることも可能である。この場合、第2ゲート配線とのオーミックコンタクトさえ確保できるのであれば第1ゲート配線の表面処理も省略しうる。
【0093】
こうして第2ゲート配線703を形成したら、第1層間絶縁膜129を形成し、実施例1に従って水素化処理を行う。勿論、第1層間絶縁膜129を形成する前に水素化処理を行っても良い。また、これ以降の工程は、実施例1に従えば良い。さらに、本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良い。
【0094】
本実施例の特徴は、シリコン膜やITO膜など、抵抗率が他の金属膜に比べて高い導電膜をTFTのゲート配線として用い、そのゲート配線を電気的に接続するバスラインとしてアルミニウムを主成分とする合金膜など、比較的抵抗率の低い金属膜を用いる点にある。
【0095】
本願発明では、TFTのゲートとして機能する電極(又は配線)として350〜450nm付近の光を透過しうる材料を用いる必要があるため、抵抗率の低い金属材料を用いることが困難である。その場合、TFTのゲート部分だけそのような材料で形成しておき、後で低抵抗な材料で各ゲートを接続すれば良い。
【0096】
なお、本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良いことは言うまでもない。また、実施例3または実施例4との組み合わせも容易である。
【0097】
[実施例6]
本実施例では、実施例1と異なる作製工程によって液晶表示装置を作製した場合について説明する。説明には図8を用いる。なお、必要に応じて実施例1で用いた符号を引用する。
【0098】
まず、実施例1の工程に従って、図1(E)の工程までを終了させる。このとき、保護膜108上には裏面露光によりレジスト801a〜801fが形成される。(図8(A))
【0099】
次に、レジスト801a〜801fをマスクとして保護膜108をエッチングし、パターン化された保護膜802a〜802fを形成する。(図8(B))
【0100】
次に、レジスト801a〜801fをマスクとして、パターン化された保護膜802a〜802fの等方的なエッチングを行う。この工程では保護膜802a〜802fが横方向からエッチングされ、レジスト801a〜801fよりも内側に幅の狭められたパターン化された保護膜803a〜803fが形成される。(図8(C))
【0101】
この後の工程は、実施例1の図2(A)以降の工程に従えば良く、最終的には図3に示すようなアクティブマトリクス基板、さらには図4に示すような液晶表示装置が完成する。
【0102】
実施例1では裏面露光の光の回り込み量によってn型不純物領域(b)112a〜112kの幅(長さ)が決まったのに対し、本実施例では保護膜802a〜802fの横方向からのエッチング量によってn型不純物領域(b)112a〜112kの幅(長さ)が決まる点に特徴がある。
【0103】
なお、本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良いことは言うまでもない。また、実施例3〜5のいずれの構成との組み合わせも容易である。
【0104】
[実施例7]
本実施例は、実施例1の図3に示したアクティブマトリクス基板において、画素部の構造を改良した実施例である。なお、画素構造は実施例1と殆ど変わらないので、変更点だけを符号を付して説明する。
【0105】
本実施例では、図9に示すように、ソース配線901及びドレイン配線902を形成した後で透明導電膜でなる画素電極903を形成する。
【0106】
なお、本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良いことは言うまでもない。また、実施例3〜6のいずれの構成との組み合わせも容易である。
【0107】
[実施例8]
本実施例は、実施例1の図3に示したアクティブマトリクス基板において、画素部の構造を改良した実施例である。なお、画素構造は実施例1と殆ど変わらないので、変更点だけを符号を付して説明する。
【0108】
本実施例では、図10に示すように、図2(E)の工程においてソース配線135を形成する際にドレイン配線138は形成せずにコンタクトホールを開けたままにしておく。その後、ドレイン領域217に接続するように透明導電膜でなる画素電極1001を形成する。
【0109】
なお、本実施例の構成は、実施例1において一部の工程を改良したものであり、実施例2の液晶表示装置を作製するにあたって実施しても良いことは言うまでもない。また、実施例3〜6のいずれの構成との組み合わせも容易である。
【0110】
[実施例9]
本実施例では、本願発明を実施して反射型液晶表示装置を作製する場合について説明する。本実施例の場合、図2(E)において138で示されるドレイン配線を画素内に広く形成し、反射電極(画素電極として機能する)として用いれば良い。但し、ソース配線と同一層で画素電極が形成されるため、ソース配線と画素電極との間におけるショート(短絡)には注意が必要である。
【0111】
具体的には、図11(A)に示すように、ソース配線1101とドレイン配線1102が同一層に形成され、ドレイン配線1102が画素電極を兼ねている構造となる。なお、図11は実施例5の構成と組み合わせた例を示しており、1103は第1ゲート配線のバスラインとして用いる低抵抗な材料で形成された第2ゲート配線(図7(A)の第2ゲート配線703に相当する)である。
【0112】
図11(A)をA−A’で切断した断面図を図11(B)に示す。図11(B)に示すように、ドレイン配線(画素電極)1102はソース配線1101及びゲート配線(ここでは第2ゲート配線1103に相当する)で囲まれた画素に形成され、且つ、画素が専有する面積の殆どを占めるように形成されている。ソース配線1101と接触しないようにマージンをとって設計する必要があるが、画素が専有する面積の70〜95%(典型的には80〜90%)をドレイン配線1102が占めることになる。従って、画像表示の可能な領域が透過型液晶表示装置に比べて大幅に増加する。
【0113】
また、本実施例によれば、実施例1における画素電極131の成膜工程及びパターニング工程が省略できるので、工程数が大幅に簡略化されるとともに、パターニングに必要なマスク数が5枚にまで低減される。
【0114】
なお、反射型液晶表示装置としても液晶モジュールの外観は図4に示した構造と変わらない。また、本実施例に対して実施例3〜8の構成を組み合わせて実施しても構わない。
【0115】
[実施例10]
実施例1の作製工程では、結晶構造を含む半導体膜の形成方法として、結晶化を助長する触媒元素を用いる例を示したが、本実施例では、そのような触媒元素を用いずに熱結晶化またはレーザー結晶化によって結晶構造を含む半導体膜を形成する場合を示す。
【0116】
熱結晶化による場合、非晶質構造を含む半導体膜を形成した後、600〜650℃の温度で15〜24時間の熱処理工程を行えば良い。即ち、600℃を超える温度で熱処理を行うことにより自然核が発生し、結晶化が進行する。
【0117】
また、レーザー結晶化による場合、非晶質構造を含む半導体膜を形成した後、実施例1に示した第1アニール条件でレーザーアニール工程を行えば良い。これにより短時間で結晶構造を含む半導体膜を形成することができる。勿論、レーザーアニールの代わりにランプアニールを行っても良い。
【0118】
また、特願平11−76967号出願明細書の実施例1に記載された技術を用いても良い。同出願明細書の実施例1の作製工程によれば、特異な結晶構造のポリシリコン膜を得ることができる。なお、このポリシリコン膜に関する詳細は、本出願人による特願平10−044659号、特願平10−152316号、特願平10−152308号または特願平10−152305号の出願を参照すれば良い。
【0119】
以上のように、TFTに用いる結晶構造を含む半導体膜は、公知のあらゆる手段を用いて形成することができる。なお、本実施例は実施例1〜9のいずれの構成とも自由に組み合わせることができる。
【0120】
[実施例11]
実施例1〜10に示した構成は、アクティブマトリクス型のEL(エレクトロルミネッセンス)表示装置を作製する場合においても適用することができる。
【0121】
通常のEL表示装置では、画素内にスイッチング用のTFTと電流制御用のTFTの二つが形成されるが、図3に示したnチャネル型TFT304がスイッチング用のTFTに適しており、nチャネル型TFT302が電流制御用のTFTに適している。
【0122】
従って、実施例1〜10の構成を参照してEL表示装置用のアクティブマトリクス基板を作製し、公知のEL形成技術を用いて、アクティブマトリクス型のEL表示装置を完成させれば良い。
【0123】
[実施例12]
本願発明の実施によって得られた安価な電気光学装置はパーソナルコンピュータ等のような表示ディスプレイを組み込んだ電子装置(電子製品)全てに部品として組み込むことが可能である。
【0124】
その様な電子装置としては、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、プロジェクター(リア型またはフロント型)、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはコンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(LD)又はデジタルビデオディスク(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それら半導体装置の例を図8に示す。
【0125】
図8(A)はパーソナルコンピュータであり、本体2001、受像部2002、表示装置2003、キーボード2004等で構成される。本願発明は表示装置2004に用いることができる。
【0126】
図8(B)はビデオカメラであり、本体2101、表示装置2102、音声入力部2103、操作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部2106等で構成される。本願発明を表示装置2102に用いることができる。
【0127】
図8(C)はゴーグル型ディスプレイであり、本体2201、表示装置2202、アーム部2203等で構成される。本発明は表示装置2202に用いることができる。但し、実際には表示装置2202が視界を遮らないように光学系を組んで組み込まれる。
【0128】
図8(D)は記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2301、記録媒体(CD、LDまたはDVD等)2302、操作スイッチ2303、表示装置(a)2304、表示装置(b)2305等で構成される。表示装置(a)は主として画像情報を表示し、表示装置(b)は主として文字情報を表示するが、本発明はこれら表示装置(a)、(b)に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置としては、CD再生装置、ゲーム機器などに本発明を用いることができる。
【0129】
図8(E)はフロント型プロジェクターであり、本体2401、光源、光学系レンズ及び表示装置を含む光学エンジン2402等で構成され、スクリーン2403に画像を表示することができる。本発明は光学エンジン2402に内蔵される表示装置(図示せず)に用いることができる。なお、表示装置は3枚用いる方式でも1枚用いる方式でも良く、透過型表示装置であっても反射型表示装置であっても良い。
【0130】
図8(F)はリア型プロジェクターであり、本体2501、光源、光学系レンズ及び表示装置を含む光学エンジン2402、光源2502、リフレクター2503、2504、スクリーン2505等で構成される。本発明は光学エンジン2502に内蔵される表示装置(図示せず)に用いることができる。なお、表示装置は3枚用いる方式でも1枚用いる方式でも良く、透過型表示装置であっても反射型表示装置であっても良い。
【0131】
なお、本実施例における電気光学装置は実施例1〜12のどのような組み合わせからなる構成を用いて作製されたものであっても良い。
【0132】
【発明の効果】
本願発明を実施することで液晶表示装置やEL表示装置等の電気光学装置の製造工程が歩留まりの高いものとなり、製造コストを低減することが可能である。また、そのように低い製造コストで信頼性の高い電気光学装置を作製することができる。
【0133】
さらに、本願発明の実施によって得られた安価な電気光学装置を搭載することによって電子装置の製造コストも低減することができる。このように本願発明は産業上、非常に有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図2】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図3】 アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図4】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の斜視図。
【図5】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図6】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図7】 画素部の上面構造を示す図。
【図8】 画素部と駆動回路の作製工程を示す図。
【図9】 画素部の断面構造を示す図。
【図10】 画素部の断面構造を示す図。
【図11】 画素部の断面構造と上面構造を示す図。
【図12】 電子装置の一例を示す図。
【符号の説明】
101 基板
102a〜102f 遮光膜
103 下地膜
104 ポリシリコン膜
105 ポリシリコン膜
106a〜106e レジスト
107a〜107f n型不純物領域(a)
108 保護膜
109a〜109f p型不純物領域(b)
110a〜110f レジスト
111a〜111f パターン化された保護膜
112a〜112k n型不純物領域(b)
115〜118 活性層
119 ゲート絶縁膜
120 導電膜パターン
121〜124、127 ゲート配線
125 容量配線
126a、126b レジスト
128a、128b p型不純物領域(a)
129 第1層間絶縁膜
130 第2層間絶縁膜
131 画素電極
132〜135 ソース配線
136〜138 ドレイン配線
139、145 配向膜
140 基板
141 対向側の遮光膜
142 カラーフィルター
143 平坦化膜(オーバーコート剤)
144 対向電極
146 液晶
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electro-optical device having an element or a circuit formed of a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) on a substrate having an insulating surface. The present invention also relates to an electronic device including an electro-optical device manufactured using the present invention.
[0002]
[Prior art]
Development of an electro-optical device having an integrated circuit formed of TFTs on a substrate is in progress. Liquid crystal display devices, EL display devices, or contact image sensors are known as representative examples. In particular, a TFT using a polysilicon film (polycrystalline silicon film) as an active layer (hereinafter referred to as poly-Si TFT) has a field effect transfer compared to a TFT using a conventional amorphous silicon film (hereinafter referred to as a-Si TFT). It is attracting attention because of its high degree.
[0003]
As electro-optical devices using poly-Si TFTs, liquid crystal display devices are currently attracting much attention and are already appearing on the market. However, although poly-Si TFTs have high performance, they are more expensive to manufacture than a-Si TFTs. Therefore, reducing the manufacturing cost of poly-Si TFTs has become an important issue in securing the market for liquid crystal display devices using poly-Si TFTs.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to improve the manufacturing yield of TFTs by reducing the number of masks required for patterning, and to reduce the manufacturing cost of electro-optical devices using TFTs. An object of the present invention is to provide a technique for reducing the manufacturing cost of an electro-optical device, thereby reducing the manufacturing cost of an electronic device including the electro-optical device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, by suppressing the number of patterning steps (photolithography steps) used in the TFT manufacturing process as much as possible, a manufacturing process with a high yield that is not affected by the patterning accuracy is realized, and the manufacturing cost of the electro-optical device is reduced. In order to reduce the number of masks, each impurity region (source region, drain region or LDD region) of the gate wiring and the active layer is formed in a self-aligned manner by backside exposure using a light shielding film provided under the active layer. To do.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
[0007]
[Example 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a method for simultaneously manufacturing a pixel portion and a driver circuit provided around the pixel portion will be described. However, in order to simplify the description, regarding the drive circuit, a CMOS circuit which is a basic circuit such as a shift register circuit and a buffer circuit, and an n-channel TFT forming a sampling circuit are illustrated.
[0008]
In FIG. 1A, a glass substrate or a quartz substrate is preferably used as the substrate 101, but any substrate may be used as long as it is light-transmitting. If heat resistance permits, a plastic substrate can be used.
[0009]
Next, light shielding films 102a to 102f made of a light-shielding thin film are formed on the surface of the substrate 101 on the side where the TFT is formed. As the light-shielding thin film, an aluminum film, a tantalum film, a tungsten film, a titanium film, a conductive film such as an alloy film or a silicide film thereof, an insulating film in which a pigment or a carbon-based material is dispersed, or the like can be used. .
[0010]
The light shielding films 102a to 102f should be as thin as possible, and preferably 100 to 200 nm. Further, the edge portion of the light shielding film is preferably tapered. By doing so, the flatness of the thin film formed on the light shielding film is increased as much as possible.
[0011]
Here, the first patterning step is performed. At the same time, an alignment marker used for alignment in future patterning is formed using the conductive film. In this embodiment, since the alignment marker can be formed simultaneously with the formation of the light shielding film, it is possible to prevent the trouble of separately forming the alignment marker (an increase in the patterning process).
[0012]
Next, the base film 103 made of an insulating film containing silicon (silicon) (referred to generically as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film in this specification) is formed over the light shielding films 102a to 102f by plasma. It is formed to a thickness of 100 to 400 nm by CVD or sputtering.
[0013]
Note that in this specification, a silicon nitride oxide film is an insulating film expressed by SiOxNy and indicates an insulating film containing silicon, oxygen, and nitrogen at a predetermined ratio. In this embodiment, as the base film 102, a 100-nm-thick silicon nitride oxide film containing nitrogen at 20 to 50 atomic% (typically 20 to 30 atomic%) and nitrogen at 1 to 20 atomic% (typically 5 to 5) are used. A laminated film with a silicon nitride oxide film having a thickness of 200 nm including 10 atomic%) is used. The thickness need not be limited to this value. In addition, the content ratio (atomic% ratio) of nitrogen and oxygen contained in the silicon nitride oxide film may be 3: 1 to 1: 3 (typically 1: 1). The silicon nitride oxide film is made of SiH. Four And N 2 O and NH Three May be produced as a source gas.
[0014]
Next, an amorphous silicon film (not shown) having a thickness of 30 to 120 nm (preferably 50 to 70 nm) is formed on the base film 103 by a known film formation method. Note that the semiconductor film is not limited to an amorphous silicon film, and may be a semiconductor film including an amorphous structure. The semiconductor film including an amorphous structure includes an amorphous semiconductor film and a microcrystalline semiconductor film, and further includes a compound semiconductor film including an amorphous structure such as a silicon germanium film having an amorphous structure. Moreover, if it forms with the said film thickness, the film thickness of the active layer when TFT is finally completed will be 10-100 nm (preferably 30-50 nm).
[0015]
Then, the polysilicon film 104 is formed according to the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-130552 (corresponding to USP 5,643,826). The technology described in this publication is a catalyst element (one or more kinds of elements selected from nickel, cobalt, germanium, tin, lead, palladium, iron, and copper, which is representative of a catalyst element that promotes crystallization when an amorphous silicon film is crystallized. Specifically, it is a crystallization means using nickel).
[0016]
Specifically, heat treatment is performed with the catalytic element held on the surface of the amorphous silicon film to change the amorphous silicon film into a polysilicon film. In this embodiment, the technique described in the first embodiment of the publication is used, but the technique described in the second embodiment may be used. In this embodiment, a polysilicon film is used as an example. However, the present invention is not limited to the polysilicon film, and any semiconductor film including a crystalline structure (including a single crystal silicon film) may be used. (Fig. 1 (A))
[0017]
Although depending on the amount of hydrogen contained in the amorphous silicon film, it is preferable that the dehydrogenation treatment is performed by heating at 400 to 550 ° C. for several hours, and the crystallization step is performed with the amount of hydrogen contained being 5 atom% or less. Further, the amorphous silicon film may be formed by other manufacturing methods such as a sputtering method or a vapor deposition method, but it is desirable to sufficiently reduce impurity elements such as oxygen and nitrogen contained in the film.
[0018]
Here, since the base film and the amorphous silicon film can be formed by the same film formation method, they may be formed continuously. After the formation of the base film, it is possible to prevent surface contamination by preventing exposure to the air atmosphere and to reduce variation in characteristics of the manufactured TFT.
[0019]
Next, the polysilicon film 104 is irradiated with light (laser light) emitted from a laser light source (hereinafter referred to as laser annealing) to form a polysilicon film 105 with improved crystallinity. As the laser beam, a pulse oscillation type or continuous oscillation type excimer laser beam is desirable, but a continuous oscillation type argon laser beam may be used. Further, the beam shape of the laser light may be linear or rectangular. (Fig. 1 (B))
[0020]
Further, instead of laser light, light emitted from a lamp (hereinafter referred to as lamp light) may be irradiated (hereinafter referred to as lamp annealing). As the lamp light, lamp light emitted from a halogen lamp, an infrared lamp, or the like can be used. In addition, furnace annealing using an electric furnace can be used together or substituted.
[0021]
In this embodiment, the laser annealing process is performed by processing pulsed excimer laser light into a linear shape. The laser annealing conditions are as follows: XeCl gas is used as the excitation gas, the processing temperature is room temperature, the pulse oscillation frequency is 30 Hz, and the laser energy density is 250 to 500 mJ / cm. 2 (Typically 350-400mJ / cm 2 ).
[0022]
The laser annealing step performed under the above conditions has the effect of completely crystallizing the amorphous region remaining after thermal crystallization and reducing defects in the already crystallized crystalline region. Such an effect can also be obtained by optimizing the lamp annealing conditions.
[0023]
Next, resists 106a to 106f are formed by a backside exposure method using the light shielding films 102a to 102f. At this time, the conditions are such that the pattern shapes of the light shielding film and the resist are substantially the same.
[0024]
Then, an impurity element imparting n-type (hereinafter referred to as n-type impurity element) is added using resists 106a to 106f as masks to form impurity regions 107a to 107f exhibiting n-type. Note that as the n-type impurity element, an element belonging to Group 15 typically, phosphorus or arsenic can be used.
[0025]
In this embodiment, phosphine (PH Three N-type impurity regions 107a to 107f are formed by an ion doping method using the above. The concentration of phosphorus in this region is 1 × 10 20 ~ 1x10 twenty one atoms / cm Three (Typically 2 × 10 20 ~ 5x10 twenty one atoms / cm Three ). In this specification, an impurity region containing an n-type impurity element in the above concentration range is defined as an n-type impurity region (a). (Figure 1 (C))
[0026]
In addition, all the density | concentrations described in this specification are the measured values when measuring in the minimum density | concentration area | region by SIMS (mass secondary ion analysis).
[0027]
Next, after removing the resists 106a to 106f, a protective film 108 made of an insulating film containing silicon is formed. This protective film 108 has a meaning for preventing the polysilicon film from being directly exposed to plasma when impurities are added and for enabling fine concentration control. Further, the thickness of the protective film 108 plays a role of controlling the amount of light sneak when performing the subsequent back surface exposure process.
[0028]
The amount of light sneaking determines the width (length) of the LDD region of the n-channel TFT. In this embodiment, since the amount of light sneaking is set to 0.3 to 1.0 μm, the thickness of the protective film 108 is set to 0.2 to 1.0 μm. However, since the amount of wraparound can be controlled by the exposure conditions, it is not necessary to limit to this film thickness.
[0029]
Next, an impurity element imparting p-type conductivity (hereinafter referred to as a p-type impurity element) is added through the protective film 108. As the p-type impurity element, typically, an element belonging to Group 13, typically boron or gallium can be used. This step (referred to as channel doping step) is a step for controlling the threshold voltage of the TFT. Here, diborane (B 2 H 6 Boron is added by an ion doping method using
[0030]
Thus 1 × 10 15 ~ 1x10 18 atoms / cm Three (Typically 5 × 10 16 ~ 5x10 17 atoms / cm Three ) Regions 109a to 109f to which a p-type impurity element (boron in this embodiment) is added are formed. Note that in this specification, an impurity region containing a p-type impurity element in the above concentration range (however, 1 × 10 10 16 atoms / cm Three An impurity element that imparts n-type at a concentration of typically, except for a region to which phosphorus or arsenic is added) is defined as a p-type impurity region (b). (Figure 1 (D))
[0031]
Further, in this step, boron is also added to a region (region indicated by 109a) which will be a channel formation region of the p-channel TFT later. However, if not necessary, the above step may be performed while being hidden with a resist or the like. . Alternatively, after adding boron to the entire surface, an element belonging to Group 15 (typically phosphorus or arsenic) may be added only to the region indicated by 109a to further adjust the threshold voltage.
[0032]
Next, resists 110a to 110f are formed by a backside exposure method using the light shielding films 102a to 102f. At this time, the resists 110a to 110f are formed in a pattern that is reduced to the inside of the light shielding film by the light traveling inside the light shielding film. In this embodiment, the thickness of the protective film 108 is set to 0.3 μm, and the amount of light wraparound is adjusted to 0.3 μm. That is, on each light shielding film, a resist having a pattern in which each light shielding film is reduced inward by 0.3 μm is formed. (Figure 1 (E))
[0033]
Next, the protective film 108 is patterned using the resists 110a to 110f as masks to form patterned protective films 111a to 111f. Then, an n-type impurity element is added by an ion doping method as it is to form n-type impurity regions 112a to 112k. At this time, an impurity element may be added after removing the resists 110a to 110f. (Fig. 2 (A))
[0034]
These low-concentration impurity regions 112a to 112k are impurity regions that will later become LDD regions of n-channel TFTs or regions that become part of the lower electrode of the storage capacitor. Note that the impurity region formed here contains 2 × 10 n-type impurity elements. 16 ~ 5x10 19 atoms / cm Three (Typically 5 × 10 17 ~ 5x10 18 atoms / cm Three ) Concentration. In this specification, an impurity region containing an n-type impurity element in the above concentration range is defined as an n-type impurity region (b).
[0035]
Next, the polysilicon film is patterned to form island-shaped semiconductor films (hereinafter referred to as active layers) 114 to 118. Here, the second patterning step is performed. Note that 114 is an active layer of a p-channel TFT, 115 to 117 are active layers of an n-channel TFT, and 118 is a lower electrode of a storage capacitor. (Fig. 2 (B))
[0036]
Note that it is also effective to add the added n-type impurity element or p-type impurity element by performing laser annealing, furnace annealing, or a combination of both before performing the patterning step of FIG. When such an activation step is introduced, an intrinsic region (p-type impurity region (b) also exists at the boundary between the n-type impurity regions (b) 112a to 112k, that is, around the n-type impurity region (b). The joint portion becomes clear. This means that when the TFT is later completed, the LDD region and the channel formation region can form a very good junction.
[0037]
Next, as shown in FIG. 2C, a gate insulating film 119 is formed so as to cover the active layers 114 to 118. The gate insulating film 119 may be formed to a thickness of 10 to 200 nm, preferably 50 to 150 nm. In this embodiment, plasma CVD is used for N. 2 O and SiH Four A silicon nitride oxide film is formed to a thickness of 80 nm using as a raw material.
[0038]
Next, a conductive film (not shown) to be a gate wiring (including a gate electrode) is formed. This conductive film is formed of a material that transmits the exposure light irradiated from the exposure apparatus. Specifically, it is desirable to transmit one of the lights included in the wavelength range from 0.71 nm (X-ray) to 436 nm (g-line).
[0039]
In this embodiment, since a silicon film to which an n-type impurity element is added is used as the conductive film, light having a wavelength of 350 nm or more, typically i-line (365 nm), g-line (436 nm), or h-line (405 nm) is used. Backside exposure is possible. In addition, when an ITO (indium tin oxide) film, a tin oxide film, an ITO film added with zinc, or a tin oxide film added with zinc is used as the conductive film, light having a wavelength of 400 nm or more (g-line or h-line) is used. By using it, back surface exposure becomes possible.
[0040]
Note that in the case of using an ITO film, a tin oxide film, an ITO film to which zinc is added, or a tin oxide film to which zinc is added, the resistivity can be lowered by adding fluorine at the time of film formation.
[0041]
Next, the conductive film is patterned by a backside exposure method to form a conductive film pattern 120 having a thickness of 400 nm, gate wirings 120 to 124, and a capacitor wiring 125 serving as an upper electrode of a storage capacitor. At this time, the gate wirings 121 to 124 are formed so as to overlap a part of the n-type impurity regions (b) 112b to 112i via the gate insulating film. This structure may be adjusted according to exposure conditions, or may be adjusted by the film thickness of the gate insulating film 119 or the conductive film to be a gate wiring. (Fig. 2 (C))
[0042]
Next, resists 126a and 126b are formed. Here, a third patterning step is performed. Next, the conductive film pattern 120 is etched using the resists 126a and 126b as a mask to form a gate wiring 127 of a p-channel TFT.
[0043]
Further, in this state, a p-type impurity element (boron in this embodiment) is added to form impurity regions 128a and 128b containing boron at a high concentration. Here, diborane (B 2 H 6 3 × 10 by ion doping method using 20 ~ 3x10 twenty one atoms / cm Three (Typically 5 × 10 20 ~ 1x10 twenty one atoms / cm Three ) Add boron at a concentration. In this specification, an impurity region containing a p-type impurity element in the above concentration range is defined as a p-type impurity region (a). (Fig. 2 (D))
[0044]
Note that phosphorus is already added to part of the impurity region 128b (the above-described n-type impurity region (b) 112a), but boron added here is added at a concentration at least three times that of the impurity region 128b. Therefore, the n-type impurity region formed in advance is completely inverted to the P-type and functions as a P-type impurity region.
[0045]
Next, after removing the resist masks 126a and 126b, a first interlayer insulating film 129 is formed. The first interlayer insulating film 129 may be formed using an insulating film containing silicon, specifically, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, or a stacked film including a combination thereof. The film thickness may be 50 to 400 nm (preferably 100 to 200 nm).
[0046]
In this example, SiH is used by plasma CVD. Four , N 2 O, NH Three As a source gas, a 200 nm thick silicon nitride oxide film (however, the nitrogen concentration is 25 to 50 atomic%) is used. The first interlayer insulating film 129 has an effect of preventing the gate wirings 121 to 124 and 127 and the capacitor wiring 125 made of a silicon film from being oxidized in a heat treatment process (activation process) to be performed next.
[0047]
Thereafter, a heat treatment step (activation step) is performed to activate the n-type or p-type impurity element added at each concentration. This step can be performed by a furnace annealing method, a laser annealing method, or a rapid thermal annealing method (RTA method). Here, the activation process is performed by furnace annealing. In this heat treatment step, heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at 300 to 650 ° C., preferably 400 to 550 ° C., here 550 ° C. for 4 hours.
[0048]
At this time, the catalyst element (nickel in this embodiment) used for crystallization of the amorphous silicon film in this embodiment moves and is captured (gettered) in a region containing phosphorus. This is a phenomenon caused by the gettering effect of the metal element by phosphorus. As a result, in all TFTs, the concentration of the catalyst element in the channel formation region is 1 × 10. 17 atoms / cm Three It becomes as follows. However, in the case of nickel, 1 × 10 17 atoms / cm Three The following are the lower limits of SIMS measurement, and cannot be measured with the current technology.
[0049]
Conversely, in the region where the catalytic element is gettered, the catalytic element is segregated at a high concentration, resulting in 5 × 10 5. 18 atoms / cm Three Above (typically 1 × 10 19 ~ 5x10 20 atoms / cm Three ) Become present in concentration. However, since the region serving as the gettering site only needs to function as a source region or a drain region, the presence or absence of nickel is not considered to be a problem.
[0050]
Next, a process of hydrogenating the active layer is performed by performing a heat treatment at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen. This step is a step of terminating dangling bonds in the semiconductor layer with thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.
[0051]
When the activation process is completed, a second interlayer insulating film 130 having a thickness of 500 nm to 2.0 μm is formed on the first interlayer insulating film 129. In this embodiment, an insulating film (hereinafter referred to as a resin insulating film) made of a resin material (or an organic material) is used as the second interlayer insulating film 130. As the resin material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used.
[0052]
The advantages of using a resin insulating film are that the film formation method (typically spin coating) is simple, the relative dielectric constant is low, parasitic capacitance can be reduced, and flatness is excellent. Raised. A resin insulating film or an organic SiO compound other than those described above can also be used. In addition, the second interlayer insulating film 130 may be a laminated structure, and some layers may be colored with a pigment or the like to be used as a color filter.
[0053]
Next, a transparent conductive film (ITO film in this embodiment) is formed on the second interlayer insulating film 130, and a pixel electrode 131 is formed by performing a fourth patterning step. Although the film thickness is 110 nm, the film thickness can be reduced by adding fluorine.
[0054]
Thereafter, contact holes reaching the source region or drain region of each TFT are formed. Here, the fifth patterning step is performed. Then, source wirings 132 to 135 and drain wirings 136 to 138 are formed. Here, the sixth patterning step is performed. In this embodiment, these wirings are laminated films having a three-layer structure in which a Ti film is formed with a thickness of 100 nm, an aluminum film containing Ti with a thickness of 300 nm, and a Ti film with a thickness of 150 nm. Of course, it is not necessary to limit to this structure.
[0055]
Although not shown in this embodiment, an insulating film made of a resin material is provided on the source wiring and the drain wiring, and planarization by etching (referred to as an etch-back process) is performed. It is also effective to relieve the step at the pattern edge and the step due to the contact hole.
[0056]
Thus, a substrate (hereinafter referred to as an active matrix substrate) having a driving circuit and a pixel portion on the same substrate is completed. The number of patterning required to complete so far is six, and it can be said that the number of patterning is very small as a method of manufacturing an active matrix substrate having a top gate structure using poly-Si TFTs.
[0057]
Further, as shown in FIG. 3, when the active matrix substrate is completed, an alignment film 139 is formed on the pixel electrode 131 and a rubbing process is performed. Although not shown, the alignment film 139 can be formed after a spacer made of a resin material is formed at a predetermined position of the pixel portion.
[0058]
Next, a light-shielding film 141a, a color filter 142, a planarizing film (overcoat agent) 143, a counter electrode 144 made of a transparent conductive film, and an alignment film 145 are formed on the light-transmitting substrate 140 and subjected to rubbing treatment to face each other. A substrate is produced.
[0059]
Then, after forming a sealant (not shown) on the active matrix substrate, the active matrix substrate and the counter substrate are bonded together, and the liquid crystal 146 is sealed in a region surrounded by the sealant. Thus, a liquid crystal display device having a structure as shown in FIG. 3 is completed.
[0060]
In FIG. 3, a p-channel TFT 301 and n-channel TFTs 302 and 303 are formed in the driver circuit, and a pixel TFT 304 and a storage capacitor 305 that are n-channel TFTs are formed in the pixel portion.
[0061]
In the p-channel TFT 301 forming the CMOS circuit of the driving circuit, a channel formation region 201 and a source region 202 and a drain region 203 made of a p-type impurity region (a) are formed. All these impurity regions are formed in a self-aligned manner.
[0062]
In addition, an n-channel TFT 302 which forms a CMOS circuit of a driver circuit includes a channel formation region 204, a source region 205, a drain region 206, and an LDD region 207 partially overlapping with the gate wiring with the channel formation region interposed therebetween. 208 is formed. At this time, the LDD regions 207 and 208 are 2 × 10. 16 ~ 5x10 19 atoms / cm Three It is formed so as to contain phosphorus at a concentration of and to partially overlap the gate wiring. All these impurity regions are formed in a self-aligned manner.
[0063]
When a part of the LDD region overlaps with the gate wiring, the LDD region includes a region overlapping with the gate wiring and a region not overlapping with the gate wiring. The LDD region overlapping with the gate wiring can reduce deterioration due to hot carrier injection. This is generally known, but has the disadvantage that off current (drain current that flows when the TFT is off) increases. However, when an LDD region that does not overlap with the gate wiring is provided adjacent to the LDD region that overlaps with the gate wiring as in this embodiment, an increase in off-current can be effectively suppressed.
[0064]
In the n-channel TFT 303 forming the sampling circuit, a channel formation region 209, a source region 210, a drain region 211, and LDD regions 212 and 213 are formed on both sides of the channel formation region. Also in this structure, part of the LDD regions 212 and 213 is arranged so as to overlap with the gate wiring. The effect is the same as that of the n-channel TFT 302. These impurity regions are all formed in a self-aligned manner.
[0065]
The pixel TFT 304 disposed in the pixel portion includes n-type impurity regions (a) 222 in contact with the channel formation regions 214 and 215, the source region 216, the drain region 217, the LDD regions 218 to 221, and the LDD regions 219 and 220. Is formed. At this time, the source region 216 and the drain region 217 are each formed of an n-type impurity region (a), and the LDD regions 218 to 221 are formed of an n-type impurity region (b). The LDD regions 218 to 221 partially overlap with the gate wiring. The effect is the same as that of the n-channel TFT 302. These impurity regions are all formed in a self-aligned manner.
[0066]
The drain region 217 is extended and connected to the semiconductor region 223. The capacitor wiring 125 overlaps with the gate insulating film 119 interposed therebetween. At this time, a storage capacitor 305 including the semiconductor region 223, the gate insulating film 119, and the capacitor wiring 125 is formed.
[0067]
Of the LDD regions 207, 208, 212, 123, and 218 to 221 of the n-channel TFTs 302, 303, and 304, the length (width) of the region overlapping with the gate wiring is 0.3 to 1.0 μm, and the gate wiring The length (width) of the region that does not overlap with the substrate may be 0.5 to 1.5 μm.
[0068]
[Example 2]
In this example, the appearance of the liquid crystal display device manufactured in Example 1 will be described. The perspective view of FIG. 4 is used for the description. The active matrix substrate includes a pixel portion 402, a gate signal side driver circuit 403, and a source signal side driver circuit 404 formed on the substrate 401. A pixel electrode 406 and a storage capacitor 407 are connected to the pixel TFT 405 in the pixel portion. The storage capacitor 305 shown in Embodiment 1 is used for this storage capacitor 407.
[0069]
Further, the drive circuit provided in the periphery is configured based on a CMOS circuit. The gate signal side driver circuit 403 and the source signal side driver circuit 404 are connected to the pixel portion 402 by a gate wiring 408 and a source wiring 409, respectively. The FPC 410 is provided with input / output wirings (connection wirings) 411 and 412 for transmitting signals to the drive circuit. Reference numeral 413 denotes a counter substrate.
[0070]
In this specification, the electro-optical device shown in FIG. 4 is called a liquid crystal display device, but a state where an FPC is attached as shown in FIG. 4 is generally called a liquid crystal module. Therefore, the liquid crystal display device in this embodiment may be called a liquid crystal module.
[0071]
[Example 3]
In this example, a case where a liquid crystal display device is manufactured through a manufacturing process different from that of Example 1 is described. FIG. 5 is used for the description.
[0072]
First, the steps up to FIG. However, in this embodiment, a 150 nm silicon oxide film 501 a and a 1 μm thick polyimide film 501 b are formed as the protective film 108. Thereafter, resists 110a to 110f are formed in the same manner as in FIG. (Fig. 5 (A))
[0073]
Note that the important point here is that the protective film 108 has a laminated structure, and the layer above it can be selectively removed leaving a part of the layer. Therefore, if a silicon oxide film is used as the film indicated by 501a, it is possible to use a resin material other than the polyimide film as the film indicated by 501b. In addition, if a silicon nitride film is used as the film indicated by 501a, a silicon oxide film can also be used as the film indicated by 501b. Of course, the same material may be used, and the difference between the etching rates of the two may be used for the configuration of this embodiment.
[0074]
Next, the polyimide film 501b is etched using the resists 110a to 110f as masks to form polyimide patterns 502a to 502f. At this time, the polyimide film 501b is etched by a dry etching method using oxygen gas, but the underlying silicon oxide film 501a remains without being etched.
[0075]
In this state, an n-type impurity element is added. Addition conditions are the same as those in the process of FIG. 2A of Example 1, and n-type impurity regions (b) 112a to 112k are formed. (Fig. 5 (B))
[0076]
In the case of this embodiment, the n-type impurity element addition step is performed with the protective film remaining on the polysilicon film, so that the impurity element concentration can be easily controlled.
[0077]
Thereafter, the polyimide patterns 502a to 502f and the silicon oxide film 501a are removed and the polysilicon film is patterned to form active layers 114 to 118. (Fig. 5 (C))
[0078]
The subsequent steps may follow the steps after FIG. 2B of the first embodiment. Needless to say, the configuration of this example is obtained by improving some of the steps in Example 1, and may be implemented in manufacturing the liquid crystal display device of Example 2.
[0079]
[Example 4]
In this example, a case where a liquid crystal display device is manufactured through a manufacturing process different from that of Example 1 is described. FIG. 6 is used for the description.
[0080]
This embodiment is characterized in that the step shown in FIG. 6 is added after the step shown in FIG. That is, after the step shown in FIG. 2D, the resists 126a and 126b are removed, and new resists 601a and 601b are formed.
[0081]
In that state, an n-type impurity element addition step is performed under the same conditions as in the step shown in FIG. At this time, the n-type impurity element is added in a self-aligning manner using the gate wiring 121 as a mask, and n-type impurity regions (a) 602 and 603 are formed. At the same time, n-type impurity regions (b) 604 and 605 are defined.
[0082]
At this time, the n-type impurity regions (b) 604 and 605 are LDD regions completely overlapping the gate wiring 121. That is, in the active matrix substrate shown in FIG. 4, the LDD region of the n-channel TFT 302 is formed by the n-type impurity regions (b) 604 and 605 of this embodiment.
[0083]
The LDD region that completely overlaps with the gate wiring is suitable for a TFT that needs to operate at a high speed because the carrier component moves faster and has a smaller resistance component. Therefore, it is suitable for a TFT for forming a circuit that needs to operate at several MHz to several tens of MHz, such as a shift register.
[0084]
Note that the steps after FIG. 6 may follow the steps after FIG. Needless to say, the configuration of this example is obtained by improving some of the steps in Example 1, and may be implemented in manufacturing the liquid crystal display device of Example 2. Moreover, the combination with Example 3 is also easy.
[0085]
[Example 5]
In this example, a case where a liquid crystal display device is manufactured through a manufacturing process different from that of Example 1 is described. FIG. 7 is used for the description. In addition, the code | symbol used in Example 1 is quoted as needed.
[0086]
First, the process up to the step of FIG. However, the gate wiring (hereinafter referred to as the first gate wiring) provided in the pixel portion is characterized in that it is formed as an independent pattern for each pixel as indicated by reference numerals 701 and 702 in FIG. 7A. . That is, the first gate wiring is formed in each pixel, but is electrically isolated between the pixels.
[0087]
After the step shown in FIG. 2D, next, the resists 126a and 126b are removed, and an activation step is performed at a temperature of 450 to 550 ° C. in that state. In the case of Example 1, since the silicon film is used as the material of the first gate wiring, oxide or nitride is formed on the surface.
[0088]
Next, the oxide or nitride is removed with a hydrofluoric acid-based etching solution. In this case, the gate insulating film is also etched, but it is not a problem as much as the oxide or nitride film is thin.
[0089]
After the oxide or nitride formed on the surfaces of the first gate wirings 701 and 702 is removed in this way, an alloy film containing aluminum or copper as a main component or a laminated film of these and another metal film is formed. Any material may be used as long as it is a conductive film, but a conductive film having a low resistivity is preferable.
[0090]
Then, the conductive film is patterned to form the second gate wiring 703. The second gate wiring 703 is used as a bus line for connecting in series a first gate wiring provided electrically isolated for each pixel.
[0091]
This state is shown in FIG. FIG. 7B shows a cross-sectional view taken along line AA ′ of the top view of FIG. In this way, the first gate lines are electrically connected to each other by the second gate line 703 provided in contact with the first gate lines 701 and 702.
[0092]
A known transparent conductive film typified by an ITO film can be used as the first gate wiring. In this case, the surface treatment of the first gate wiring can be omitted as long as an ohmic contact with the second gate wiring can be ensured.
[0093]
When the second gate wiring 703 is thus formed, a first interlayer insulating film 129 is formed, and hydrogenation is performed according to the first embodiment. Of course, hydrogenation treatment may be performed before the first interlayer insulating film 129 is formed. Further, the subsequent steps may be performed according to the first embodiment. Furthermore, the configuration of this embodiment is a partial improvement of the first embodiment, and may be implemented when the liquid crystal display device of the second embodiment is manufactured.
[0094]
A feature of this embodiment is that a conductive film having a higher resistivity than other metal films such as a silicon film and an ITO film is used as a TFT gate wiring, and aluminum is mainly used as a bus line for electrically connecting the gate wiring. A metal film having a relatively low resistivity, such as an alloy film as a component, is used.
[0095]
In the present invention, since it is necessary to use a material capable of transmitting light in the vicinity of 350 to 450 nm as the electrode (or wiring) functioning as the gate of the TFT, it is difficult to use a metal material having a low resistivity. In that case, only the gate portion of the TFT may be formed of such a material, and each gate may be connected later with a low resistance material.
[0096]
Note that the configuration of this embodiment is obtained by improving a part of the steps in Embodiment 1, and it goes without saying that the liquid crystal display device of Embodiment 2 may be manufactured. Moreover, the combination with Example 3 or Example 4 is also easy.
[0097]
[Example 6]
In this example, a case where a liquid crystal display device is manufactured through a manufacturing process different from that of Example 1 is described. FIG. 8 is used for the description. In addition, the code | symbol used in Example 1 is quoted as needed.
[0098]
First, according to the process of Example 1, the process up to the process of FIG. At this time, resists 801a to 801f are formed on the protective film 108 by backside exposure. (Fig. 8 (A))
[0099]
Next, the protective film 108 is etched using the resists 801a to 801f as masks to form patterned protective films 802a to 802f. (Fig. 8 (B))
[0100]
Next, the patterned protective films 802a to 802f are isotropically etched using the resists 801a to 801f as a mask. In this step, the protective films 802a to 802f are etched from the lateral direction to form patterned protective films 803a to 803f narrower in width than the resists 801a to 801f. (Fig. 8 (C))
[0101]
The subsequent steps may follow the steps from FIG. 2A of the first embodiment, and finally the active matrix substrate as shown in FIG. 3 and the liquid crystal display device as shown in FIG. 4 are completed. To do.
[0102]
In the first embodiment, the widths (lengths) of the n-type impurity regions (b) 112a to 112k are determined by the amount of wraparound light in the backside exposure, whereas in this embodiment, the protective films 802a to 802f are etched from the lateral direction. It is characterized in that the width (length) of the n-type impurity regions (b) 112a to 112k is determined depending on the amount.
[0103]
Note that the configuration of this embodiment is obtained by improving a part of the steps in Embodiment 1, and it goes without saying that the liquid crystal display device of Embodiment 2 may be manufactured. Moreover, the combination with any structure of Examples 3-5 is also easy.
[0104]
[Example 7]
The present embodiment is an embodiment in which the structure of the pixel portion is improved in the active matrix substrate shown in FIG. 3 of the first embodiment. Since the pixel structure is almost the same as that of the first embodiment, only the changed points will be described with reference numerals.
[0105]
In this embodiment, as shown in FIG. 9, after forming the source wiring 901 and the drain wiring 902, the pixel electrode 903 made of a transparent conductive film is formed.
[0106]
Note that the configuration of this embodiment is obtained by improving a part of the steps in Embodiment 1, and it goes without saying that the liquid crystal display device of Embodiment 2 may be manufactured. Moreover, the combination with any structure of Examples 3-6 is also easy.
[0107]
[Example 8]
The present embodiment is an embodiment in which the structure of the pixel portion is improved in the active matrix substrate shown in FIG. 3 of the first embodiment. Since the pixel structure is almost the same as that of the first embodiment, only the changed points will be described with reference numerals.
[0108]
In this embodiment, as shown in FIG. 10, when forming the source wiring 135 in the step of FIG. 2E, the drain wiring 138 is not formed and the contact hole is left open. Thereafter, a pixel electrode 1001 made of a transparent conductive film is formed so as to be connected to the drain region 217.
[0109]
Note that the configuration of this embodiment is obtained by improving a part of the steps in Embodiment 1, and it goes without saying that the liquid crystal display device of Embodiment 2 may be manufactured. Moreover, the combination with any structure of Examples 3-6 is also easy.
[0110]
[Example 9]
In this embodiment, a case where a reflective liquid crystal display device is manufactured by implementing the present invention will be described. In this embodiment, the drain wiring indicated by 138 in FIG. 2E may be formed widely in the pixel and used as a reflective electrode (functioning as a pixel electrode). However, since the pixel electrode is formed in the same layer as the source wiring, attention must be paid to a short circuit between the source wiring and the pixel electrode.
[0111]
Specifically, as illustrated in FIG. 11A, the source wiring 1101 and the drain wiring 1102 are formed in the same layer, and the drain wiring 1102 also serves as a pixel electrode. FIG. 11 shows an example in combination with the structure of the fifth embodiment. Reference numeral 1103 denotes a second gate wiring formed of a low resistance material used as a bus line of the first gate wiring (the first gate wiring in FIG. 7A). Corresponds to a two-gate wiring 703).
[0112]
A cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 11A is shown in FIG. As shown in FIG. 11B, the drain wiring (pixel electrode) 1102 is formed in a pixel surrounded by a source wiring 1101 and a gate wiring (here, corresponding to the second gate wiring 1103), and the pixel is exclusively used. It is formed so as to occupy most of the area. Although it is necessary to design with a margin so as not to contact the source wiring 1101, the drain wiring 1102 occupies 70 to 95% (typically 80 to 90%) of the area occupied by the pixel. Therefore, the image displayable area is greatly increased as compared with the transmissive liquid crystal display device.
[0113]
Further, according to the present embodiment, since the pixel electrode 131 film forming process and the patterning process in the first embodiment can be omitted, the number of processes is greatly simplified and the number of masks necessary for patterning is up to five. Reduced.
[0114]
Note that the external appearance of the liquid crystal module is the same as that shown in FIG. 4 as a reflective liquid crystal display device. Moreover, you may implement combining the structure of Examples 3-8 with respect to a present Example.
[0115]
[Example 10]
In the manufacturing process of Example 1, an example in which a catalytic element that promotes crystallization is used as a method for forming a semiconductor film including a crystal structure, but in this example, thermal crystallization is performed without using such a catalytic element. A case where a semiconductor film including a crystal structure is formed by crystallization or laser crystallization is shown.
[0116]
In the case of thermal crystallization, a heat treatment step for 15 to 24 hours may be performed at a temperature of 600 to 650 ° C. after forming a semiconductor film including an amorphous structure. That is, by performing heat treatment at a temperature exceeding 600 ° C., natural nuclei are generated and crystallization proceeds.
[0117]
In the case of laser crystallization, a laser annealing process may be performed under the first annealing conditions described in Embodiment 1 after forming a semiconductor film including an amorphous structure. Thus, a semiconductor film including a crystal structure can be formed in a short time. Of course, lamp annealing may be performed instead of laser annealing.
[0118]
Moreover, you may use the technique described in Example 1 of Japanese Patent Application No. 11-76967 application specification. According to the manufacturing process of Example 1 of the same application specification, a polysilicon film having a unique crystal structure can be obtained. For details of this polysilicon film, refer to the applications of Japanese Patent Application No. 10-044659, Japanese Patent Application No. 10-152316, Japanese Patent Application No. 10-152308 or Japanese Patent Application No. 10-152305 filed by the present applicant. It ’s fine.
[0119]
As described above, a semiconductor film including a crystal structure used for a TFT can be formed using any known means. In addition, a present Example can be freely combined with any structure of Examples 1-9.
[0120]
[Example 11]
The configurations shown in Examples 1 to 10 can be applied to the case where an active matrix EL (electroluminescence) display device is manufactured.
[0121]
In an ordinary EL display device, a switching TFT and a current control TFT are formed in a pixel. The n-channel TFT 304 shown in FIG. 3 is suitable for a switching TFT, and an n-channel TFT is used. The TFT 302 is suitable as a current control TFT.
[0122]
Therefore, an active matrix substrate for an EL display device may be manufactured with reference to the configurations of Embodiments 1 to 10, and an active matrix EL display device may be completed using a known EL formation technique.
[0123]
[Example 12]
An inexpensive electro-optical device obtained by carrying out the present invention can be incorporated as a part in any electronic device (electronic product) incorporating a display such as a personal computer.
[0124]
Such electronic devices include video cameras, digital still cameras, projectors (rear type or front type), goggle type displays (head mounted displays), car navigation systems, personal computers, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones or electronic devices). A display capable of playing back a recording medium such as a book, etc., and a recording medium (specifically, a compact disc (CD), laser disc (LD), digital video disc (DVD), etc.) And the like). Examples of these semiconductor devices are shown in FIGS.
[0125]
FIG. 8A illustrates a personal computer, which includes a main body 2001, an image receiving portion 2002, a display device 2003, a keyboard 2004, and the like. The present invention can be used for the display device 2004.
[0126]
FIG. 8B illustrates a video camera, which includes a main body 2101, a display device 2102, an audio input portion 2103, operation switches 2104, a battery 2105, an image receiving portion 2106, and the like. The present invention can be used for the display device 2102.
[0127]
FIG. 8C illustrates a goggle-type display which includes a main body 2201, a display device 2202, an arm portion 2203, and the like. The present invention can be used for the display device 2202. However, in practice, the display device 2202 is incorporated with an optical system so as not to obstruct the field of view.
[0128]
FIG. 8D shows an image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2301, a recording medium (CD, LD, DVD, etc.) 2302, an operation switch 2303, a display device (a). 2304, a display device (b) 2305, and the like. Although the display device (a) mainly displays image information and the display device (b) mainly displays character information, the present invention can be used for these display devices (a) and (b). Note that the present invention can be used for a CD playback device, a game machine, or the like as an image playback device provided with a recording medium.
[0129]
FIG. 8E illustrates a front type projector, which includes a main body 2401, a light source, an optical system lens including a display system, an optical engine 2402, and the like, and can display an image on a screen 2403. The present invention can be used for a display device (not shown) built in the optical engine 2402. Note that the display device may be a method using three or a single device, and may be a transmissive display device or a reflective display device.
[0130]
FIG. 8F illustrates a rear projector, which includes a main body 2501, an optical engine 2402 including a light source, an optical system lens, and a display device, a light source 2502, reflectors 2503 and 2504, a screen 2505, and the like. The present invention can be used for a display device (not shown) built in the optical engine 2502. Note that the display device may be a method using three or a single device, and may be a transmissive display device or a reflective display device.
[0131]
Note that the electro-optical device according to the present embodiment may be manufactured using a configuration including any combination of the first to twelfth embodiments.
[0132]
【The invention's effect】
By implementing the present invention, the manufacturing process of an electro-optical device such as a liquid crystal display device or an EL display device becomes high, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, a highly reliable electro-optical device can be manufactured at such a low manufacturing cost.
[0133]
Furthermore, the manufacturing cost of the electronic device can be reduced by mounting an inexpensive electro-optical device obtained by implementing the present invention. Thus, the present invention is a very useful technology in industry.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B illustrate a manufacturing process of a pixel portion and a driver circuit. FIGS.
FIGS. 2A and 2B illustrate a manufacturing process of a pixel portion and a driver circuit. FIGS.
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a manufacturing process of an active matrix substrate. FIGS.
FIG. 4 is a perspective view of an active matrix liquid crystal display device.
FIGS. 5A and 5B illustrate a manufacturing process of a pixel portion and a driver circuit. FIGS.
6A and 6B illustrate a manufacturing process of a pixel portion and a driver circuit.
FIG. 7 is a diagram showing a top structure of a pixel portion.
FIGS. 8A and 8B illustrate a manufacturing process of a pixel portion and a driver circuit. FIGS.
FIG. 9 illustrates a cross-sectional structure of a pixel portion.
FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional structure of a pixel portion.
FIGS. 11A and 11B illustrate a cross-sectional structure and a top surface structure of a pixel portion. FIGS.
FIG. 12 illustrates an example of an electronic device.
[Explanation of symbols]
101 substrate
102a to 102f light shielding film
103 Underlayer
104 Polysilicon film
105 Polysilicon film
106a-106e resist
107a to 107f n-type impurity region (a)
108 Protective film
109a to 109f p-type impurity region (b)
110a-110f resist
111a to 111f patterned protective film
112a to 112k n-type impurity region (b)
115-118 active layer
119 Gate insulation film
120 conductive film pattern
121-124, 127 Gate wiring
125 capacity wiring
126a, 126b resist
128a, 128b p-type impurity region (a)
129 First interlayer insulating film
130 Second interlayer insulating film
131 Pixel electrode
132-135 Source wiring
136-138 drain wiring
139, 145 Alignment film
140 substrates
141 Light-shielding film on opposite side
142 Color filter
143 Planarization film (overcoat agent)
144 Counter electrode
146 liquid crystal

Claims (6)

板上に遮光膜を形成
前記遮光膜の上に珪素を含む絶縁膜を形成
前記珪素を含む絶縁膜の上に半導体膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記半導体膜の上に前記遮光膜と同じ大きさの第1のレジストを形成し、
前記第1のレジストをマスクとして、前記半導体膜のnチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加
記半導体膜の上に保護膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記保護膜上に前記第1のレジストよりも小さい第2のレジストを形成し、
前記nチャネル型TFTのチャネル形成領域及び低濃度不純物領域を形成するために、前記第2のレジストをマスクとして前記保護膜の一部残存させるようにエッチングし
前記第2のレジスト及び前記残存させた保護膜をマスクとして、前記半導体膜の前記nチャネル型TFTの低濃度不純物領域となる領域に不純物元素を添加
記残させた保護膜を除去
記半導体膜をパターニングして複数の活性層を形成
前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成
前記ゲート絶縁膜の上に所定の波長の光を透過する導電膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記導電膜の上に前記第2のレジストよりも大きい第3のレジストを形成し、
前記第3のレジストをマスクとして前記導電膜をエッチングして前記nチャネル型TFTのゲート配線を形成
チャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域以外を第4のレジストで覆い、前記導電膜をエッチングして前記pチャネル型TFTのゲート配線を形成
前記第4のレジストをマスクとして前記複数の活性層の前記pチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加することを特徴とする電気光学装置の作製方法。
The light shielding film is formed on a base plate,
Forming an insulating film containing silicon on the light shielding film,
Forming a semiconductor film on the insulating film containing silicon;
Forming a first resist having the same size as the light-shielding film on the semiconductor film by backside exposure using the light-shielding film as a mask;
As a mask the first resist, it added not pure element content in a region to be a source region and a drain region of the n-channel type TFT of the semiconductor film,
Forming a protective film on the front Symbol semi conductor film,
Forming a second resist smaller than the first resist on the protective film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
In order to form a channel formation region and a low-concentration impurity region of the n-channel TFT , etching is performed so that a part of the protective film remains using the second resist as a mask,
As the second resist and the mask protective film formed by the remaining added non pure element content in a region to be a low concentration impurity region before Symbol n-channel type TFT of the semiconductor film,
Removing the protective film formed by pre-chopped exist,
Patterning the previous SL semi conductor film to form a plurality of active layers,
Forming a gate insulating film in contact with the active layer,
Forming a conductive film which transmits light of a predetermined wavelength on said gate insulating film,
Forming a third resist larger than the second resist on the conductive film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
By etching the conductive film using the third resist as a mask to form a gate wiring of the n-channel TFT, and
The region other than the region to be a source region and a drain region of the p-channel type TFT is covered with a fourth resist, and etching the conductive film to form a gate wiring of the p-channel type TFT,
Method for manufacturing an electro-optical device according to the fourth resist, wherein the p-channel type source region and the non-pure element content to the accompanying pressure to Rukoto the drain region and a region of a TFT of the plurality of active layers as a mask.
板上に遮光膜を形成
前記遮光膜の上に珪素を含む絶縁膜を形成
前記珪素を含む絶縁膜の上に半導体膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記半導体膜の上に前記遮光膜と同じ大きさの第1のレジストを形成し、
前記第1のレジストをマスクとして、前記半導体膜のnチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加
記半導体膜の上に保護膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記保護膜上に前記第1のレジストよりも小さい第2のレジストを形成し、
前記nチャネル型TFTのチャネル形成領域及び低濃度不純物領域を形成するために、前記第2のレジストをマスクとして前記保護膜の一部残存させるようにエッチングし
前記第2のレジスト及び前記残存させた保護膜をマスクとして、前記半導体膜の前記nチャネル型TFTの低濃度不純物領域となる領域に不純物元素を添加
記残させた保護膜を除去
記半導体膜をパターニングして複数の活性層を形成
前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成
前記ゲート絶縁膜の上に所定の波長の光を透過する導電膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記導電膜の上に前記第2のレジストよりも大きい第3のレジストを形成し、
前記第3のレジストをマスクとして前記導電膜をエッチングして前記nチャネル型TFTのゲート配線を形成
チャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域以外を第4のレジストで覆い、前記導電膜をエッチングして前記pチャネル型TFTのゲート配線を形成
前記第4のレジストをマスクとして前記複数の活性層の前記pチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加し、
前記nチャネル型TFT及びpチャネル型TFTのゲート配線の上方に樹脂材料でなる絶縁膜を形成
前記樹脂材料でなる絶縁膜の上に透明導電膜でなる画素電極を形成
前記樹脂材料でなる絶縁膜にコンタクトホールを形成し、
ソース配線、及び画素部において画素電極に一部が重なるようにドレイン配線を形成することを特徴とする電気光学装置の作製方法。
The light shielding film is formed on a base plate,
Forming an insulating film containing silicon on the light shielding film,
Forming a semiconductor film on the insulating film containing silicon;
Forming a first resist having the same size as the light-shielding film on the semiconductor film by backside exposure using the light-shielding film as a mask;
As a mask the first resist, it added not pure element content in a region to be a source region and a drain region of the n-channel type TFT of the semiconductor film,
Forming a protective film on the front Symbol semi conductor film,
Forming a second resist smaller than the first resist on the protective film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
In order to form a channel formation region and a low-concentration impurity region of the n-channel TFT , etching is performed so that a part of the protective film remains using the second resist as a mask,
As the second resist and the mask protective film formed by the remaining added non pure element content in a region to be a low concentration impurity region before Symbol n-channel type TFT of the semiconductor film,
Removing the protective film formed by pre-chopped exist,
Patterning the previous SL semi conductor film to form a plurality of active layers,
Forming a gate insulating film in contact with the active layer,
Forming a conductive film which transmits light of a predetermined wavelength on said gate insulating film,
Forming a third resist larger than the second resist on the conductive film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
By etching the conductive film using the third resist as a mask to form a gate wiring of the n-channel TFT, and
The region other than the region to be a source region and a drain region of the p-channel type TFT is covered with a fourth resist, and etching the conductive film to form a gate wiring of the p-channel type TFT,
Non pure element content in the source and drain regions and a region of the p-channel type TFT of the plurality of active layers said fourth resist as a mask added pressure,
An insulating film made of a resin material is formed above the gate wiring of the n-channel type TFT and p-channel TFT, and
Forming a pixel electrode made of a transparent conductive film on the insulating film made of the resin material;
Forming a contact hole in the insulating film made of the resin material;
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising forming a source wiring and a drain wiring so as to partially overlap with a pixel electrode in a pixel portion .
板上に遮光膜を形成
前記遮光膜の上に珪素を含む絶縁膜を形成
前記珪素を含む絶縁膜の上に半導体膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記半導体膜の上に前記遮光膜と同じ大きさの第1のレジストを形成し、
前記第1のレジストをマスクとして、前記半導体膜のnチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加
記半導体膜の上に保護膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記保護膜上に前記第1のレジストよりも小さい第2のレジストを形成し、
前記nチャネル型TFTのチャネル形成領域及び低濃度不純物領域を形成するために、前記第2のレジストをマスクとして前記保護膜の一部残存させるようにエッチングし
前記第2のレジスト及び前記残存させた保護膜をマスクとして、前記半導体膜の前記nチャネル型TFTの低濃度不純物領域となる領域に不純物元素を添加
記残させた保護膜を除去
記半導体膜をパターニングして複数の活性層を形成
前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成
前記ゲート絶縁膜の上に所定の波長の光を透過する導電膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記導電膜の上に前記第2のレジストよりも大きい第3のレジストを形成し、
前記第3のレジストをマスクとして前記導電膜をエッチングして前記nチャネル型TFTのゲート配線を形成
チャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域以外を第4のレジストで覆い、前記導電膜をエッチングして前記pチャネル型TFTのゲート配線を形成
前記第4のレジストをマスクとして前記複数の活性層の前記pチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加し、
前記nチャネル型TFT及びpチャネル型TFTのゲート配線の上方に樹脂材料でなる絶縁膜を形成
前記樹脂材料でなる絶縁膜にコンタクトホールを形成し、
ソース配線及びドレイン配線を形成
前記ドレイン配線に一部が重なるようにして透明導電膜でなる画素電極を形成することを特徴とする電気光学装置の作製方法。
The light shielding film is formed on a base plate,
Forming an insulating film containing silicon on the light shielding film,
Forming a semiconductor film on the insulating film containing silicon;
Forming a first resist having the same size as the light-shielding film on the semiconductor film by backside exposure using the light-shielding film as a mask;
As a mask the first resist, it added not pure element content in a region to be a source region and a drain region of the n-channel type TFT of the semiconductor film,
Forming a protective film on the front Symbol semi conductor film,
Forming a second resist smaller than the first resist on the protective film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
In order to form a channel formation region and a low-concentration impurity region of the n-channel TFT , etching is performed so that a part of the protective film remains using the second resist as a mask,
As the second resist and the mask protective film formed by the remaining added non pure element content in a region to be a low concentration impurity region before Symbol n-channel type TFT of the semiconductor film,
Removing the protective film formed by pre-chopped exist,
Patterning the previous SL semi conductor film to form a plurality of active layers,
Forming a gate insulating film in contact with the active layer,
Forming a conductive film which transmits light of a predetermined wavelength on said gate insulating film,
Forming a third resist larger than the second resist on the conductive film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
By etching the conductive film using the third resist as a mask to form a gate wiring of the n-channel TFT, and
The region other than the region to be a source region and a drain region of the p-channel type TFT is covered with a fourth resist, and etching the conductive film to form a gate wiring of the p-channel type TFT,
Non pure element content in the source and drain regions and a region of the p-channel type TFT of the plurality of active layers said fourth resist as a mask added pressure,
An insulating film made of a resin material is formed above the gate wiring of the n-channel type TFT and p-channel TFT, and
Forming a contact hole in the insulating film made of the resin material;
Forming a source wiring and the drain wiring,
Method for manufacturing an electro-optical device comprising a Turkey for forming a pixel electrode made of a transparent conductive film so as to partially overlap the drain wiring.
板上に遮光膜を形成
前記遮光膜の上に珪素を含む絶縁膜を形成
前記珪素を含む絶縁膜の上に半導体膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記半導体膜の上に前記遮光膜と同じ大きさ の第1のレジストを形成し、
前記第1のレジストをマスクとして、前記半導体膜のnチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加
記半導体膜の上に保護膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記保護膜上に前記第1のレジストよりも小さい第2のレジストを形成し、
前記nチャネル型TFTのチャネル形成領域及び低濃度不純物領域を形成するために、前記第2のレジストをマスクとして前記保護膜の一部残存させるようにエッチングし
前記第2のレジスト及び前記残存させた保護膜をマスクとして、前記半導体膜の前記nチャネル型TFTの低濃度不純物領域となる領域に不純物元素を添加
記残させた保護膜を除去
記半導体膜をパターニングして複数の活性層を形成
前記活性層に接してゲート絶縁膜を形成
前記ゲート絶縁膜の上に所定の波長の光を透過する導電膜を形成
前記遮光膜をマスクとした裏面露光により前記導電膜の上に前記第2のレジストよりも大きい第3のレジストを形成し、
前記第3のレジストをマスクとして前記導電膜をエッチングして前記nチャネル型TFTのゲート配線を形成
チャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域以外を第4のレジストで覆い、前記導電膜をエッチングして前記pチャネル型TFTのゲート配線を形成
前記第4のレジストをマスクとして前記複数の活性層の前記pチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域となる領域に不純物元素を添加し、
前記nチャネル型TFT及びpチャネル型TFTのゲート配線の上方に樹脂材料でなる絶縁膜を形成
前記樹脂材料でなる絶縁膜にコンタクトホールを形成し、ソース配線及びドレイン配線を形成する電気光学装置の作製方法であって
素部に形成されたドレイン配線は、前記ソース配線及び前記ゲート配線で囲まれた画素に形成され、且つ、前記画素が有する面積の70〜95%を占めることを特徴とする電気光学装置の作製方法。
The light shielding film is formed on a base plate,
Forming an insulating film containing silicon on the light shielding film,
Forming a semiconductor film on the insulating film containing silicon;
Forming a first resist having the same size as the light-shielding film on the semiconductor film by backside exposure using the light-shielding film as a mask;
As a mask the first resist, it added not pure element content in a region to be a source region and a drain region of the n-channel type TFT of the semiconductor film,
Forming a protective film on the front Symbol semi conductor film,
Forming a second resist smaller than the first resist on the protective film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
In order to form a channel formation region and a low-concentration impurity region of the n-channel TFT , etching is performed so that a part of the protective film remains using the second resist as a mask,
As the second resist and the mask protective film formed by the remaining added non pure element content in a region to be a low concentration impurity region before Symbol n-channel type TFT of the semiconductor film,
Removing the protective film formed by pre-chopped exist,
Patterning the previous SL semi conductor film to form a plurality of active layers,
Forming a gate insulating film in contact with the active layer,
Forming a conductive film which transmits light of a predetermined wavelength on said gate insulating film,
Forming a third resist larger than the second resist on the conductive film by backside exposure using the light shielding film as a mask;
By etching the conductive film using the third resist as a mask to form a gate wiring of the n-channel TFT, and
The region other than the region to be a source region and a drain region of the p-channel type TFT is covered with a fourth resist, and etching the conductive film to form a gate wiring of the p-channel type TFT,
Non pure element content in the source and drain regions and a region of the p-channel type TFT of the plurality of active layers said fourth resist as a mask added pressure,
An insulating film made of a resin material is formed above the gate wiring of the n-channel type TFT and p-channel TFT, and
A method for manufacturing an electro-optical device in which a contact hole is formed in an insulating film made of the resin material, and a source wiring and a drain wiring are formed.
Drain wirings formed on image Motobu is formed in a pixel surrounded by the source wiring and the gate wiring, and the feature and Turkey accounting for 70% to 95% of the area in which the pixel is chromatic A method for manufacturing an electro-optical device.
請求項1乃至請求項4において、前記保護膜は珪素を含む絶縁膜と樹脂材料でなる絶縁膜と、を有する積層膜であることを特徴とする電気光学装置の作製方法。In claims 1 to 4, before Kiho Mamorumaku the method of preparing of an electro-optical device which is a laminate film having an insulating film containing silicon, an insulating film made of a resin material. 請求項1乃至請求項4において、前記所定の波長とは、前記裏面露光によって前記nチャネル型TFTのゲート配線を形成する際に用いる光の波長であることを特徴とする電気光学装置の作製方法。In claims 1 to 4, the wavelength of the plant constant to an electro-optical device which is a wavelength of light used by the pre Kiura surface exposed when forming a gate wiring of the n-channel type TFT Manufacturing method.
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