JP4312851B2

JP4312851B2 - 半導体装置およびその作製方法

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Publication number: JP4312851B2
Application number: JP11743098A
Authority: JP
Inventors: 久大谷; 悦子藤本
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2018-04-27
Also published as: US6552362B2; JPH11312808A; US20020096682A1; US6380561B1

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は半導体薄膜で形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと呼ぶ）で構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する。特に、アクティブマトリクス型液晶表示装置の各画素に形成される補助容量の構成に関する技術である。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、上記液晶表示装置に代表される電気光学装置およびその様な表示装置をディプレイとして搭載した電子機器をも半導体装置の範疇に含むものとする。
【０００３】
【従来の技術】
近年、ポリシリコン膜を利用した薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと呼ぶ）で回路構成したアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目されている。これはマトリクス状に配置された複数の画素によって液晶にかかる電界をマトリクス状に制御し、高精細な画像表示を実現するものである。
【０００４】
この様なアクティブマトリクス型液晶表示装置では、各画素毎に形成された画素電極と液晶を介して対向側に形成された対向電極とで容量（コンデンサ）を形成しているが、これだけでは容量が小さいため、通常はそれとは別に補助容量（Ｃｓとも呼ばれる）を形成して補っている。
【０００５】
例えば、ゲイト電極と同一の層に同一材料でもって容量配線を形成し、その容量配線と活性層の一部（容量形成部と呼ぶ）とでゲイト絶縁膜を誘電体とする補助容量を形成する構造がある。
【０００６】
しかしながら、この様な構造では容量配線を形成する前に予め容量形成部に対して不純物を添加して導電性を持たせておかなければならない。即ち、容量配線を形成した後に不純物添加工程を行っても容量形成部には不純物が添加されないので容量電極として機能しない。従って、自己整合的にソース領域やドレイン領域を形成するといったプロセスの利点を活かすことができない。
【０００７】
また、その様な問題を解決するために不純物を添加しない容量形成部を電極として活用するための工夫も発案されている。即ち、容量配線に対して常に定電圧を印加して、容量形成部に常にチャネル領域が形成されている様にし、そのチャネル領域を電極として用いるのである。しかしながら、この様な構成は液晶表示装置の消費電力を増加させてしまうため好ましいものではない。
【０００８】
この様に、自己整合プロセスで作製されたトップゲイト型ＴＦＴを画素ＴＦＴとして利用する液晶表示装置において、自己整合プロセスを有効に活かした補助容量の形成方法は確立されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明では、各画素に大容量の補助容量を備えた開口率の高い電気光学装置及びその作製方法を提供することを課題とする。また、その様な電気光学装置を表示ディスプレイとして搭載した電子機器を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の構成は、
マトリクス状に配置された複数の画素の各々にトップゲイト型ＴＦＴ及び補助容量を有する構成を含む半導体装置において、
前記補助容量は酸化タンタル膜をタンタル膜と半導体薄膜とで挟んだ構造からなり、前記半導体薄膜は前記トップゲイト型ＴＦＴの活性層の一部であると共に、前記タンタル膜は前記半導体薄膜よりも下方に存在することを特徴とする。
【００１１】
また、他の発明の構成は、
マトリクス状に配置された複数の画素の各々にトップゲイト型ＴＦＴ及び補助容量を有する構成を含む半導体装置において、
前記補助容量は酸化タンタル膜及び珪素を含む絶縁膜とでなる積層膜をタンタル膜と半導体薄膜とで挟んだ構造からなり、前記半導体薄膜は前記トップゲイト型ＴＦＴの活性層の一部であると共に、前記タンタル膜は前記半導体薄膜よりも下方に存在することを特徴とする。
【００１２】
上記構成において、前記酸化タンタル膜は前記タンタル膜を熱酸化することによって形成される。酸化タンタル膜は熱酸化法以外にも陽極酸化法によっても形成することができるが、熱酸化膜と陽極酸化膜とでは耐圧が異なるので電気的評価によって判別することは容易である。
【００１３】
また、他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上にタンタル膜でなる容量配線を形成する工程と、
前記容量配線の表面に熱酸化法によって酸化タンタル膜を形成する工程と、
前記酸化タンタル膜を覆って半導体薄膜を形成する工程と、
有し、
前記半導体薄膜を活性層としてトップゲイト型ＴＦＴを作製する工程を有することを特徴とする。
【００１４】
また、他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上にタンタル膜でなる容量配線を形成する工程と、
前記容量配線の表面に熱酸化法によって酸化タンタル膜を形成する工程と、
前記酸化タンタル膜を覆って半導体薄膜を形成する工程と、
前記半導体薄膜上にゲイト絶縁膜及びゲイト電極を形成する工程と、
前記ゲイト電極をマスクとして不純物元素を添加し、ソース領域及びドレイン領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
上記構成において、前記熱酸化法は 450〜600 ℃の温度範囲で行われる。本願発明では熱に敏感な活性層／ゲイト絶縁膜界面を形成する前に酸化タンタルを形成するための熱処理工程を済ませてしまう点に特徴がある。また、この熱処理工程が 450〜600 ℃という比較的低温で行われるため、ガラス基板上に形成する場合であってもガラスの反り等の問題を生じない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施形態について図１を用いて説明する。図１に示した断面図は、本願発明による液晶表示装置のアクティブマトリクス基板（ＴＦＴを形成する側の基板）の断面を示している。
【００１７】
図１において、１０１は絶縁表面を有する基板、１０２はタンタル膜でなる容量配線（補助容量の下部電極として機能する）、１０３は容量配線１０２を熱酸化して得た酸化タンタル膜である。そして、１０４は半導体薄膜でなる活性層であり、ＴＦＴの活性層であると同時に補助容量の上部電極として機能する。
【００１８】
即ち、タンタル膜でなる容量配線１０２と半導体薄膜でなる活性層１０４とで酸化タンタル膜１０３を挟み込み、酸化タンタル膜１０３を誘電体とする補助容量が形成される。本願発明では、比誘電率の高い酸化タンタル膜を誘電体として利用しているため、少ない面積で非常に大容量の補助容量を実現することが可能である点に特徴がある。
【００１９】
また、活性層１０４の上にはゲイト絶縁膜１０５、ゲイト電極１０６が設けられる。図１ではゲイト電極１０６としては低抵抗なアルミニウム系材料が用いられ、ヒロック防止のためにその表面を無孔性の陽極酸化膜１０７で保護している。勿論、ゲイト電極として他の金属膜や導電性を付与したシリコン膜を用いることもできる。
【００２０】
そして、その上には珪素を含む絶縁膜でなる第１層間絶縁膜１０８が設けられ、コンタクトホールを介してソース配線１０９、ドレイン配線１１０が設けられる。これらの配線上には樹脂材料でなる第２層間絶縁膜１１１、遮光性材料でなるブラックマスク１１２、樹脂材料でなる第３層間絶縁膜１１３が設けられ、コンタクトホールを介して透明導電膜でなる画素電極１１４とドレイン配線１１０とが電気的に接続される。
【００２１】
以上の様に、本願発明は補助容量を形成する電極としてタンタル膜でなる容量配線１０２と半導体薄膜でなる活性層１０４とを利用し、誘電体として酸化タンタル膜１０３を利用している点に特徴がある。
【００２２】
前述の様に酸化タンタル膜１０３の誘電率が高いため、画素内において容量配線１０２が占める面積を極力少なくすることができる。従って、補助容量を形成するのに必要な面積が低減され、高い開口率の画素領域を得ることができる。
【００２３】
また、酸化タンタル膜１０３を熱酸化で形成する点も本願発明の重要な特徴である。熱酸化により形成された酸化タンタル膜はＪ−Ｅ特性による電気的評価でも良好な電気特性を示す。なお、Ｊ−Ｅ特性による電気的評価とは、電流密度（Ｊ）と電界強度（Ｅ）とで絶縁膜の絶縁性を評価する手法である。
【００２４】
一方、タンタル膜を陽極酸化することによっても酸化タンタル膜を得ることは可能であるが、陽極酸化膜は熱酸化膜に較べてＪ−Ｅ特性が良くないので補助容量の誘電体としては不適当である。このＪ−Ｅ特性の差によって熱酸化によって形成されたか陽極酸化によって形成されたかが判別できる。
【００２５】
また、タンタル膜を熱酸化する工程では、プロセス温度として 400〜550 ℃程度を必要とするため、本願発明では活性層及びゲイト絶縁膜を作製する前に酸化タンタル膜の形成工程を済ませておく。なぜならば、活性層／ゲイト絶縁膜間の界面特性などは熱処理によって変化することが多く、できるだけ界面特性に影響を与えうるプロセスは済ませておいた方が良いからである。
【００２６】
以上の様な構成でなる本願発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００２７】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例では本願発明を利用した液晶表示装置の作製工程について図２を用いて説明する。なお、本実施例ではアクティブマトリクス基板の中でも画素マトリクス回路を構成する単位画素の断面を例にとって説明する。
【００２８】
まず、絶縁表面を有する基板２０１として、酸化シリコン膜でなる下地膜を備えたガラス基板を準備した。次に、スパッタ法により 250nm厚のタンタル膜を成膜した後でパターニングを行ない、タンタル膜でなる容量配線２０２を形成した。勿論、タンタル膜の膜厚はこれに限定されるものではない。
【００２９】
次に、４５０℃１時間の加熱処理（ファーネスアニール）を行ない、容量配線２０２の熱酸化工程を行った。この熱酸化工程では容量配線２０２の表面に 100nm程度の膜厚の酸化タンタル膜が形成された。この酸化タンタル膜は後に補助容量の誘電体として機能する。
【００３０】
なお、容量配線２０２の熱酸化工程は 450〜600 ℃の温度範囲で行うことができる。温度が高いほど同一時間に形成される酸化タンタル膜の膜厚は厚くなるが、基板としてガラス基板を用いる時はガラスの反りを考慮して 450〜500 ℃の温度範囲に収めることが望ましい。
【００３１】
また、容量配線の周囲（具体的には上面及び側面）のみにしか酸化タンタル膜が形成されないという点が、本願発明において熱酸化法を用いる利点の一つである。その理由について説明する。
【００３２】
一般的には酸化タンタル膜の成膜方法としてスパッタ法やＣＶＤ法が用いられる。しかし、これらの成膜方法を用いると基板全面に酸化タンタル膜が形成されることになり、必然的に酸化タンタル膜上にシリコン膜でなる活性層が形成されることになる。
【００３３】
ところが、酸化タンタル膜とシリコン膜とが接した状態で高い温度をかけると、酸化タンタルとシリコンとの間で相互反応が起こってしまうことが知られている。そのため、活性層（特にチャネル形成領域）の下には酸化タンタル膜が形成されない様にしておくことが望ましい。
【００３４】
そういった意味からも、本実施例の様に熱酸化法を採用すれば容量配線の周囲（上面及び側面）のみにしか酸化タンタル膜が形成されないので、チャネル形成領域の下に酸化タンタル膜が存在しない様にすることができる。本実施例の場合、容量配線２０２の周囲では酸化タンタル膜とシリコン膜とが接することになるが、ＴＦＴ特性には影響しないので問題とはならない。
【００３５】
こうして容量配線２０２とその周囲に形成された酸化タンタル膜２０３とが形成されたら、非晶質シリコン膜（図示せず）を50nm厚に成膜し、特開平７−１３０６５２号公報に記載された技術を用いて結晶化を行った。そして、この結晶化工程により得られた結晶シリコン膜（図示せず）をパターニングして、島状の結晶シリコン膜でなる活性層２０４を形成した。
【００３６】
なお、非晶質シリコン膜の結晶化工程としては、公知のあらゆる手段を用いることが可能である。上述の本出願人による特開平７−１３０６５２号公報に記載された技術は、触媒元素（代表的にはニッケル）の作用により低温、短時間で結晶化が終了するので好ましい。
【００３７】
非晶質シリコン膜の結晶化工程をファーネスアニールによって行う場合、処理雰囲気を不活性雰囲気とし、なるべく短時間で済ませないと容量配線の熱酸化反応が進行してしまう可能性がある。そういった意味で上記公報は非常に好適な技術であると言える。
【００３８】
また、エキシマレーザーアニールを用いたレーザー結晶化工程を採用することも可能である。さらに、非晶質シリコン膜の代わりにSi_x Ge_1-x （０＜Ｘ＜１）で示される様なシリコンゲルマニウム膜を利用することも可能である。
【００３９】
こうして結晶シリコン膜でなる活性層２０４を形成時点で図２（Ａ）に示す状態が得られた。この状態を得た後、特開平７−１３５３１８号公報に記載された技術を応用して図２（Ｂ）の状態を得た。この技術についての詳細な説明は同公報の実施例を参考にすると良い。
【００４０】
図２（Ｂ）に示す状態において、２０５は酸化シリコン膜でなるゲイト絶縁膜、２０６はアルミニウム系材料でなるゲイト電極、２０７はゲイト電極２０６を陽極酸化して得られた陽極酸化膜である。
【００４１】
なお、アルミニウム系材料とは、アルミニウムまたは不純物が添加されたアルニウムでなる材料を指す。また、陽極酸化膜２０７は緻密な無孔性のアルミナ膜であり、３重量％酒石酸のエチレングリコール溶液に５重量％のアンモニア水を混ぜて中和した電解溶液中で作製した。
【００４２】
こうして図２（Ｂ）に示す状態が得られたら、ｎ型を付与する不純物（ｎ型不純物と略記する）をイオンドーピング法により添加した。この不純物の添加工程も前述の特開平７−１３５３１８号公報に記載された技術を用いれば良い。（図２（Ｃ））
【００４３】
なお、本実施例では画素マトリクス回路をＮチャネル型ＴＦＴで作製する例を示すが、Ｐチャネル型ＴＦＴで作製するのであれば、ここでｐ型を付与する不純物（ｐ型不純物と略記する）を添加すれば良い。ｎ型不純物としてはリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）またはアンチモン（Ｓｂ）が代表的に挙げられる。また、ｐ型不純物としてはボロン（Ｂ）またはガリウム（Ｇａ）が挙げられる。
【００４４】
この様に、特開平７−１３５３１８号公報に記載された技術を利用して不純物の添加工程を行うことで、ＴＦＴのソース領域２０８、ドレイン領域２０９が形成された。なお、ドレイン領域２０９のうち、容量配線２０２と重なった部分（２１０で示される）は不純物の添加により導電性を有するため、補助容量の上部電極として機能する。
【００４５】
この様に、ソース領域及びドレイン領域の形成と同時に、補助容量の電極として用いる活性層の一部に導電性を持たせることができる点は、本願発明の大きな利点の一つである。即ち、不純物の添加工程が完全に自己整合的に行えるためパターニング精度の影響を受けず、歩留りの向上に寄与するのである。
【００４６】
また、ソース領域２０８、ドレイン領域２０９の内側には低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域とも呼ばれる）２１１が形成され、そのさらに内側にはチャネル形成領域２１２が形成された。
【００４７】
次に、酸化シリコン膜でなる第１層間絶縁膜２１３を１μｍの厚さに形成し、コンタクトホールを開けてソース電極２１４、ドレイン電極２１５を形成した。なお、層間絶縁膜２１３は他の絶縁膜としても良い。また、ソース電極２１４、ドレイン電極２１５は金属膜などの導電膜で形成すれば良い。（図２（Ｄ））
【００４８】
図２（Ｄ）の状態が得られたら、透光性を有する有機樹脂膜でなる第２層間絶縁膜２１６を１μｍの厚さに形成した。本実施例では有機樹脂膜としてアクリル材料を利用した。
【００４９】
そして、その上に遮光性材料でなるブラックマスク２１７を形成した。本実施例ではブラックマスク２１７として 100ｎｍ厚のチタン膜を利用したが、黒色に着色した樹脂材料や他の金属膜を利用しても構わない。
【００５０】
ブラックマスク２１７を形成したら、再び透光性を有する樹脂材料（本実施例ではアクリル）を１μｍの厚さに第３層間絶縁膜２１８を形成した。そして、コンタクトホールを形成して画素電極２１９を形成した。本実施例では画素電極２１９としてＩＴＯ膜を用いたが、他の透明導電膜であっても良い。
【００５１】
また、本実施例の構造で画素電極として透明導電膜を利用する場合は、透過型の液晶表示装置を作製することができるが、画素電極として反射性の高い材料（例えばアルミニウム系材料）を利用した場合には、反射型の液晶表示装置を作製することが可能である。
【００５２】
また、本実施例ではブラックマスク２１７としてチタン膜を用いているので、ブラックマスク２１７と画素電極２１９との間で、第３層間絶縁膜２１８を誘電体とする補助容量を形成することも可能である。その様な構造とした場合、その下方に形成された容量配線を用いた補助容量と並列に接続された状態となるのでより大容量の補助容量を確保することが可能である。
【００５３】
以上の作製工程を経て、図２（Ｅ）に示す様な構造のアクティブマトリクス基板が完成した。この後、画素電極を覆う様にして配向膜を形成し、対向電極と配向膜とを備えた対向基板を用意してアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶材料を封入した。これらのセル組み工程は実施者が公知の手段の中から適宜選択すれば良いので説明は省略する。
【００５４】
こうして図３に示す様な構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。なお、図３において３０１は絶縁表面を有する基板、３０２は画素マトリクス回路、３０３はソースドライバー回路、３０４はゲイトドライバー回路、３０５は対向基板、３０６はＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）、３０７及び３０８は外付けされたＩＣチップである。
【００５５】
ＩＣチップ３０７、３０８は必要に応じて取り付ければ良く、場合によってはＩＣチップの代わりに同等の機能を有する回路をソースドライバー回路やゲイトドライバー回路などと一体形成してしまっても構わない。即ち、Ｄ／Ａコンバータやγ補正回路などの信号処理回路をＴＦＴでもって構成しても良い。
【００５６】
さらに、本実施例では液晶表示装置を例に挙げて説明しているが、アクティブマトリクス型の表示装置であればＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やＥＣ（エレクトロクロミックス）表示装置に本願発明を適用することも可能であることは言うまでもない。
【００５７】
〔実施例２〕
本実施例では実施例１に示した作製工程において、非晶質シリコン膜を形成する前に酸化タンタル膜２０３を覆って珪素を含む絶縁膜を形成した例を示す。
【００５８】
図４に示す構造は殆ど図１に示す構造と同じであるが、酸化タンタル膜４０１を覆う様にして珪素を含む絶縁膜４０２が形成されている点で異なる。
【００５９】
前述の様に、酸化タンタル膜とシリコン膜とが接した場合、高い温度をかけると酸化タンタルとシリコンとが相互に反応してしまうという問題が生じうる。ただし、実施例１で示した構造では容量配線の周囲のみで酸化タンタル膜とシリコン膜とが接するのでＴＦＴ特性には影響しない旨を述べた。
【００６０】
しかしながら、例え補助容量の部分ならさほど問題にならないとはいえ、その様な反応が起こってしまっては製造プロセスが安定せず好ましいものではない。従って、その様な相互反応は極力なくす様な工夫が望まれる。
【００６１】
そこで、本実施例では酸化タンタル膜４０１と活性層４０３との間に珪素を含む絶縁膜４０２を形成し、酸化タンタルとシリコンとの相互反応を防止した。珪素を含む絶縁膜４０２としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯ_x Ｎ_y で示される）を用いることができる。ただし、窒化シリコン膜は応力が大きく、活性層への影響も強いため、酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜の方が好適であると言える。
【００６２】
本実施例の構成を採用する場合、実施例１の作製工程において非晶質シリコン膜を形成する前に酸化シリコン膜等の絶縁膜を形成すれば良い。珪素を含む絶縁膜４０２の膜厚は相互反応を防止することができれば良いので50nm以上形成されていれば十分である。また、厚すぎると補助容量の誘電体が厚くなり容量が減少してしまうので、 100nmを上限と考えている。
【００６３】
本実施例の構造を採用することで、酸化タンタル膜とシリコン膜との相互反応を完全に防止してさらに信頼性の高い製造プロセスを実現し、プロセスに起因するバラツキのない補助容量を形成することが可能となった。
【００６４】
〔実施例３〕
実施例１、２の構成を有する本願発明の電気光学装置は、様々な電子機器のディスプレイとして利用される。その様な電子機器としては、ビデオカメラ、スチルカメラ、プロジェクター、プロジェクションＴＶ、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、携帯電話等）などが挙げられる。それらの一例を図５に示す。
【００６５】
図５（Ａ）は携帯電話であり、本体２００１、音声出力部２００２、音声入力部２００３、表示装置２００４、操作スイッチ２００５、アンテナ２００６で構成される。本願発明を表示装置２００４等に適用することができる。
【００６６】
図５（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で構成される。本願発明を表示装置２１０２に適用することができる。
【００６７】
図５（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示装置２２０５で構成される。本願発明は表示装置２２０５等に適用できる。
【００６８】
図５（Ｄ）はヘッドマウントディスプレイであり、本体２３０１、表示装置２３０２、バンド部２３０３で構成される。本発明は表示装置２３０２に適用することができる。
【００６９】
図５（Ｅ）はリア型プロジェクターであり、本体２４０１、光源２４０２、表示装置２４０３、偏光ビームスプリッタ２４０４、リフレクター２４０５、２４０６、スクリーン２４０７で構成される。本発明は表示装置２４０３に適用することができる。
【００７０】
図５（Ｆ）はフロント型プロジェクターであり、本体２５０１、光源２５０２、表示装置２５０３、光学系２５０４、スクリーン２５０５で構成される。本発明は表示装置２５０３に適用することができる。
【００７１】
以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本願発明を実施することで、トップゲイト型ＴＦＴを画素ＴＦＴとして利用する液晶表示装置において、各画素に酸化タンタル膜を誘電体とする補助容量を簡易な作製工程で作製することが可能となった。
【００７３】
この酸化タンタル膜の比誘電率は約11.6と高いため、補助容量の面積を小さくすることが可能である。そのため、画素内を占める補助容量の面積が小さくなり、透過型液晶表示装置の開口率を向上することが可能となった。
【００７４】
この様に、各画素に大容量の補助容量を備えた開口率の高い電気光学装置を実現することができ、さらにはその様な電気光学装置を表示ディスプレイとして搭載した電子機器を実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の画素構造を示す図。
【図２】本願発明の画素構造の作製工程を示す図。
【図３】本願発明の液晶表示装置の外観を示す図。
【図４】本願発明の画素構造を示す図。
【図５】電子機器の一例を示す図。

Claims

マトリクス状に配置された複数の画素を有する半導体装置において、
前記複数の画素は各々、ＴＦＴと補助容量とを有し、
前記ＴＦＴは、半導体薄膜中に形成されたソース領域、ドレイン領域およびチャネル形成領域と、前記チャネル形成領域の上方に形成されたゲイト電極とを少なくとも有し、
前記補助容量は、酸化タンタル膜をタンタル膜と前記半導体薄膜とで挟んだ構造からなり、前記タンタル膜は前記半導体薄膜よりも下方に存在し、
前記タンタル膜及び前記酸化タンタル膜は前記チャネル形成領域とは重畳しない様に設けられていることを特徴とする半導体装置。
マトリクス状に配置された複数の画素を有する半導体装置において、
前記複数の画素は各々、ＴＦＴと補助容量とを有し、
前記ＴＦＴは、半導体薄膜中に形成されたソース領域、ドレイン領域およびチャネル形成領域と、前記チャネル形成領域の上方に形成されたゲイト電極とを少なくとも有し、
前記補助容量は、酸化タンタル膜及び珪素を含む絶縁膜でなる積層膜をタンタル膜と前記半導体薄膜とで挟んだ構造からなり、
前記タンタル膜は前記半導体薄膜よりも下方に存在し、
前記タンタル膜及び前記酸化タンタル膜は前記チャネル形成領域とは重畳しない様に設けられていることを特徴とする半導体装置。
請求項１又は２において、前記酸化タンタル膜は前記タンタル膜の周囲のみに形成されていることを特徴とする半導体装置。
請求項１乃至３のいずれか一に記載の半導体装置は、液晶表示装置、ＥＬ表示装置又はＥＣ表示装置であることを特徴とする半導体装置。
請求項１乃至４のいずれか一に記載の半導体装置を用いることを特徴とする携帯電話、ビデオカメラ、モバイルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型プロジェクター又はフロント型プロジェクター。
絶縁表面を有する基板上にタンタル膜でなる容量配線を形成し、
前記容量配線の表面に熱酸化法によって酸化タンタル膜を形成し、
前記酸化タンタル膜を覆って半導体薄膜を形成し、
前記半導体薄膜上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜上で、且つ前記タンタル膜及び前記酸化タンタル膜とは重畳しないようにゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極をマスクとして不純物元素を添加し、ソース領域及びドレイン領域を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
絶縁表面を有する基板上にタンタル膜でなる容量配線を形成し、
前記容量配線の表面に熱酸化法によって酸化タンタル膜を形成し、
前記酸化タンタル膜上に珪素を含む絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に半導体薄膜を形成し、
前記半導体薄膜上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜上で、且つ前記タンタル膜及び前記酸化タンタル膜とは重畳しないようにゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極をマスクとして不純物元素を添加し、ソース領域及びドレイン領域を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項６又は７において、前記熱酸化法は４５０〜６００℃の温度範囲で行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。