JP4755143B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

Description

本願発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）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。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置およびその様な電気光学装置を部品として搭載した電子機器に関する。特に本発明は金属薄膜をエッチングするドライエッチング法、及び、そのドライエッチング法により得られるテーパー形状の配線を備えた半導体装置に関する。

なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。

近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。

従来、ＴＦＴの配線材料には、加工のしやすさ、電気抵抗率、および耐薬品性などから、Ａｌが多用されている。しかし、ＡｌをＴＦＴの配線に用いた場合、熱処理によってヒロックやウィスカー等の突起物の形成や、アルミニウム原子のチャネル形成領域への拡散により、ＴＦＴの動作不良やＴＦＴ特性の低下を引き起こしていた。そのため、Ａｌ以外の配線材料としては、バルクの比抵抗が５．５μΩ・ｃｍと比較的低く、耐熱性の高いタングステン（Ｗ）が望ましい材料として挙げられる。

また、近年、微細加工技術への要求はますます厳しくなってきている。特に液晶ディスプレイにおいては、高精細化および大画面化に伴い、配線の加工工程において高選択比とともに非常に厳しい線幅の制御が求められている。

一般に配線の加工は、溶液を用いるウエットエッチングまたは、ガスを用いるドライエッチングで行うことができる。ただし、ウエットエッチングは、配線の微細化、再現性確保、廃棄物の削減およびコストの低減を考慮した場合、不利であるため、配線の加工はドライエッチングに向かうものと考えられる。

タングステン（Ｗ）をドライエッチング法により加工する際、用いられるエッチングガスとしてはＳＦ₆とＣｌ₂との混合ガスが一般的であった。この混合ガスを用いた場合にはエッチングレートが大きく短時間での微細加工が可能である一方、所望のテーパー形状を得ることは困難であった。配線の上に形成する積層膜のカバレッジを改善するため、デバイス構造によっては配線の断面を意図的に順テーパーとする場合がある。

そこで、本発明の課題は、タングステン（Ｗ）またはタングステン化合物からなる被エッチング層をその断面が順テーパー形状となるようにパターニングするドライエッチング方法を提供する。また、このようなドライエッチング方法において被エッチング層の場所によらず、均一なテーパー角度で、且つ任意のテーパー角度を制御する方法を提供する。加えて、上記方法により得られた任意のテーパー角度を有する配線を用いた半導体装置およびその作製方法を提供する。

本明細書で開示する配線に関する発明の構成は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜からなり、テーパー角αが５°〜８５°の範囲であることを特徴とする配線である。

また、配線に関する他の発明の構成は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜から選ばれた薄膜を積層した積層構造を有し、テーパー角αが５°〜８５°の範囲である配線である。

また、上記各構成において、前記金属合金膜は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｓｉから選ばれた一種の元素または複数種の元素とタングステンとの合金膜であることを特徴としている。

また、上記各構成において、前記金属化合物膜は、タングステンの窒化物膜であることを特徴としている。

また、上記各構成において、密着性を向上させるために導電性を有するシリコン膜（例えばリンドープシリコン膜、ボロンドープシリコン膜等）を最下層に設ける構成としてもよい。

また、半導体装置に関する発明の構成は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜からなり、テーパー角αが５°〜８５°の範囲である配線を備えた半導体装置である。

また、半導体装置に関する他の発明の構成は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜から選ばれた薄膜を積層した積層構造を有し、テーパー角αが５°〜８５°の範囲である配線を備えた半導体装置である。

また、上記半導体装置に関する各構成において、前記配線は、ＴＦＴのゲート配線であることを特徴としている。

また、配線の作製方法に関する発明の構成は、下地膜上に金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを有する金属薄膜にエッチングを行い、バイアスパワー密度に応じてテーパー角αが制御された配線を形成する工程とを有する配線の作製方法である。

また、配線の作製方法に関する他の発明の構成は、下地膜上に金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを有する金属薄膜にエッチングを行い、フッ素を含む反応ガスの流量に応じてテーパー角αが制御された配線を形成する工程とを有する配線の作製方法である。

また、上記配線の作製方法に関する各構成において、前記エッチングは、フッ素を含む第１反応ガスと塩素を含む第２反応ガスとの混合ガスであるエッチングガスを用い、前記エッチングガスにおける前記下地膜と前記金属薄膜との選択比が２．５より大きいことを特徴としている。

また、上記配線の作製方法に関する各構成において、前記金属薄膜は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜から選ばれた薄膜、またはそれらの積層膜であることを特徴としている。

また、ドライエッチング方法に関する発明の構成は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜から選ばれた薄膜の所望部分をエッチングガスによって除去するドライエッチング方法であって、前記エッチングガスは、フッ素を含む第１反応ガスと塩素を含む第２反応ガスとの混合ガスであることを特徴とするドライエッチング方法である。

また、上記ドライエッチング方法に関する発明の構成において、前記第１反応ガスは、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、またはＣ₄Ｆ₈から選ばれたガスであることを特徴としている。

また、上記ドライエッチング方法に関する発明の構成において、前記第２反応ガスは、Ｃｌ₂、ＳｉＣｌ₄、またはＢＣｌ₃から選ばれたガスであることを特徴としている。

また、上記ドライエッチング方法に関する発明の構成において、ＩＣＰエッチング装置を用いてドライエッチングを行うことを特徴としている。。

また、上記ドライエッチング方法に関する発明の構成において、前記ＩＣＰエッチング装置のバイアスパワー密度を調節することによってテーパー角αを制御することを特徴としている。

また、ドライエッチング方法に関する他の発明の構成は、エッチングによって形成される穴、溝等の内側側壁のテーパー角を、バイアスパワー密度に応じて制御することを特徴とするドライエッチング方法である。

また、ドライエッチング方法に関する他の発明の構成は、エッチングによって形成される穴、溝等の内側側壁のテーパー角を、ガスの流量比に応じて制御することを特徴とするドライエッチング方法である。

本発明によれば、配線のテーパー角αが制御可能な条件、バイアスパワー及びガス流量比を適宜設定することにより、下地に対する選択比を高くとりつつ、所望のテーパー角αを得ることができる。その結果、その配線上に形成する膜の被覆性が良好となるため、配線の欠け、断線、短絡等の不良発生を低減することができる。

また、面内分布よくエッチングすることができ、均一な配線形状が得られる。

また、本発明をコンタクトホール等の開口工程に適用することもできる。

本願発明の実施形態について、図１〜図８を用いて以下に説明する。

本発明では、高密度プラズマを使用するＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）エッチング装置を使用した。簡略に説明すると、ＩＣＰエッチング装置は、低圧力でＲＦ電力を誘導的にプラズマ中に結合させることで、１０¹¹個／ｃｍ³以上のプラズマ密度を達成して、高選択比かつ高エッチングレートの加工を行うものである。

まず、ＩＣＰドライエッチング装置プラズマ生成機構について図４を用いて詳細に説明する。

図４にエッチングチャンバーの簡略構造図を示す。チャンバー上部の石英板１１上にアンテナコイル１２を配置し、マッチングボックス１３を介してＲＦ電源１４に接続されている。また、対向に配置された基板側の下部電極１５にもマッチングボックス１６を介してＲＦ電源１７が接続されている。

基板上方のアンテナコイル１２にＲＦ電流が印加されると、アンテナコイル１２にＲＦ電流Ｊがθ方向に流れ、Ｚ方向に磁界Ｂが発生する。

ファラデーの電磁誘導の法則に従い、θ方向に誘導電界Ｅが生じる。

この誘導電界Ｅで電子がθ方向に加速されガス分子と衝突し、プラズマが生成される。誘導電界の方向がθ方向なので、荷電粒子がエッチングチャンバー壁や、基板に衝突して電荷を消失する確率が低くなる。従って、１Ｐａ程度の低圧力でも高密度のプラズマを発生させることができる。また、下流へは、磁界Ｂがほとんどないので、シート状に広がった高密度プラズマ領域となる。

アンテナコイル１２（ＩＣＰパワーが印加される）と基板側の下部電極１５（バイアスパワーが印加される）のそれぞれに印加するＲＦパワーを調節することによってプラズマ密度と自己バイアス電圧を独立に制御することが可能である。また、被処理物の材料に応じて印加するＲＦパワーの周波数を異ならせることも可能となる。

ＩＣＰエッチング装置で高密度プラズマを得るためには、アンテナコイル１２に流れるＲＦ電流Ｊを低損失で流す必要があり、大面積化するためには、アンテナコイル１２のインダクタンスを低下させなければならない。そのために図５に示したようにアンテナを分割したマルチスパイラルコイル２２のＩＣＰエッチング装置が開発された。図５中の２１は石英板、２３、２６はマッチングボックス、２４、２７はＲＦ電源である。また、チャンバーの底部には、基板２８を保持する下部電極２５が絶縁体２９を介して設けられている。このようなマルチスパイラルコイルを適用したＩＣＰを用いたエッチング装置を用いると、前記耐熱性導電性材料のエッチングを良好に行うことができる。

本発明人らは、このマルチスパイラルコイル方式のＩＣＰエッチング装置（松下電器産業製：Ｅ６４５）を用いてエッチング条件を振り、いくつかの実験を行った。

まず、実験に用いたエッチング試料を説明する。絶縁性基板（１７３７基板）
上に窒化酸化シリコン膜からなる下地膜（２００ｎｍ）を形成し、その上にスパッタ法により金属積層膜を形成した。ここでは純度が６Ｎ以上のタングステンターゲットを用いた。また、スパッタガスとしてはアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）等の単体ガスまたはそれらの混合ガスを用いればよい。なお、スパッタパワー、ガスの圧力、基板温度等の成膜条件は適宜実施者が制御すればよい。

この金属積層膜は下層にＷＮｘ（但し、０＜ｘ＜１）で示される窒化タングステン膜（膜厚；３０ｎｍ）を有し、上層にタングステン膜（３７０ｎｍ）を有している。

こうして得られる金属積層膜は、不純物元素がほとんど含まれておらず、特に酸素の含有量は３０ｐｐｍ以下とすることができ、電気抵抗率は２０μΩ・ｃｍ以下、代表的には、６μ〜１５μΩ・ｃｍとすることができる。また、膜の応力は、−５×１０⁹〜５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²とすることができる。

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。

このエッチング試料をマルチスパイラルコイル方式のＩＣＰエッチング装置を用いて金属積層膜のパターニング実験を行った。なお、ドライエッチングを行う際には、レジストを用いて所望の形状にパターニングしたレジストマスクパターン（膜厚：１．５μｍ）を形成しておくことは言うまでもないことである。

エッチング処理前のエッチング試料の模式断面図を図６（Ａ）に示した。図６（Ａ）中、６０１は基板、６０２は下地膜、６０３ａ、６０３ｂは金属積層膜（膜厚Ｘ＝４００ｎｍ）、６０４ａ、６０４ｂはレジストマスクパターン（膜厚Ｙ＝１．５μｍ）である。また、エッチング処理後の状態を示した図が図６（Ｂ）
である。

なお、本明細書中において、テーパー角とは図６（Ｂ）に示すように、配線６０３の断面形状のテーパー部（傾斜部）と下地膜６０２の表面がなす角αをいう。また、テーパー角はテーパー部の幅Ｚと、膜厚Ｘを用いて、ｔａｎα＝Ｘ／Ｚと定義できる。

本発明人らは、様々なドライエッチング条件を振り、配線の断面形状の観察を行った。

実験１）
図１はテーパー角αのバイアスパワー依存性を示した図である。１３．５６ＭＨｚのバイアスパワーを２０Ｗ、３０Ｗ、４０Ｗ、６０Ｗ、１００Ｗ、即ち、バイアスパワー密度（Ｗ／ｃｍ²）を、０．１２８、０．１９２、０．２５６、０．３８４、０．６４にして実験を行った。なお、下部電極は、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍである。また、レジスト膜厚は１．５μｍ、ガス圧は１．０Ｐａ、ガス組成はＣＦ₄／Ｃｌ₂＝３０／３０ｓｃｃｍ（ただし、ｓｃｃｍは標準状態における体積流量（ｃｍ³／分）を表す）である。また、ＩＣＰパワーは５００Ｗ、即ち、ＩＣＰパワー密度は、１．０２Ｗ／ｃｍ²である。ただし、本明細書中では、ＩＣＰパワーをＩＰＣエリア面積（直径２５ｃｍ）で割った値をＩＣＰパワー密度（Ｗ／ｃｍ²）としている。

図１より、バイアスパワー密度が高いほど配線のテーパー角αが小さくなることがわかる。また、単にバイアスパワー密度を調節することにより、所望のテーパー角α＝５°〜８５°（好ましくは２０°〜７０°の範囲）を形成することができる。

なお、バイアスパワーを２０Ｗ（バイアスパワー密度；０．１２８Ｗ／ｃｍ²）
とした時の断面ＳＥＭ写真を図７（Ａ）、バイアスパワーを３０Ｗ（バイアスパワー密度；０．１９２Ｗ／ｃｍ²）とした時の断面ＳＥＭ写真を図７（Ｂ）、バイアスパワーを４０Ｗ（バイアスパワー密度；０．２５６Ｗ／ｃｍ²）とした時の断面ＳＥＭ写真を図７（Ｃ）、バイアスパワーを６０Ｗ（バイアスパワー密度；０．３８４Ｗ／ｃｍ²）とした時の断面ＳＥＭ写真を図８（Ａ）、バイアスパワーを１００Ｗ（バイアスパワー密度；０．６４Ｗ／ｃｍ²）とした時の断面ＳＥＭ写真を図８（Ｂ）にそれぞれ示した。図７および図８に示した各ＳＥＭ写真からテ−パ角αが２０°〜７０°の範囲に形成されていることが観察でき、テーパー角αはバイアスパワー密度を変えることで制御できることがわかる。

これは、タングステンとレジストとの選択比が小さくなり、レジストの後退現象が生じるためと考えられる。

実験２）
また、図２はテーパー角αとＣＦ₄の流量比依存性を示した図である。ガス組成比をＣＦ₄／Ｃｌ₂＝２０／４０ｓｃｃｍ、３０／３０ｓｃｃｍ、４０／２０ｓｃｃｍにして実験を行った。ガス圧は１．０Ｐａ、バイアスパワー密度は０．１２８Ｗ／ｃｍ²、レジスト膜厚は１．５μｍ、ＩＣＰパワーを５００Ｗ（ＩＣＰパワー密度；１．０２Ｗ／ｃｍ²）である。

図２によりＣＦ₄の流量比が大きいほどタングステンとレジストとの選択比が大きくなり、配線のテーパー角αが大きくなることがわかる。また、下地の荒れも少なくなる。下地の荒れについてはＣＦ₄の流量比増（Ｃｌ₂流量比減）となることで、エッチング異方性が弱まったことが原因として考えられる。また、単にＣＦ₄の流量比を調節することにより、所望のテーパー角α＝５°〜８５°（好ましくは６０°〜８０°の範囲）を形成することができる。

実験３）
また、１３．５６ＭＨｚのＩＣＰパワーを４００Ｗ、５００Ｗ、６００Ｗ、即ちＩＣＰパワー密度を０．８２、１．０２、１．２２にして実験を行った。バイアスパワーは２０Ｗ（バイアスパワー密度；０．１２８Ｗ／ｃｍ²）、レジスト膜厚は１．５μｍ、ガス圧は１．０Ｐａ、ガス組成はＣＦ₄／Ｃｌ₂＝３０／３０ｓｃｃｍである。

ＩＣＰパワー密度が大きくなるにつれタングステンのエッチングレートは大きくなるが、エッチングレート分布が悪くなる。また、テーパー角の変化は特に見られなかった。

実験４）
また、ガス圧を１．０Ｐａ、２．０Ｐａにして実験を行った。ＩＣＰパワーは５００Ｗ（ＩＣＰパワー密度；１．０２Ｗ／ｃｍ²）、ガス組成はＣＦ₄／Ｃｌ₂＝３０／３０ｓｃｃｍ、バイアスパワーは２０Ｗ（バイアスパワー密度；０．１２８Ｗ／ｃｍ²）、レジスト膜厚は１．５μｍである。

高真空になるにつれタングステンのエッチングレートは早くなり、異方性も強くなる。また、２．０Ｐａでは逆テーパー形状となった。

実験５）
また、エッチングガスの総流量を６０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍにして実験を行った。ガス圧は１．０Ｐａ、ＩＣＰパワーは５００Ｗ（ＩＣＰパワー密度；１．０２Ｗ／ｃｍ²）、ガス組成はＣＦ₄／Ｃｌ₂＝３０／３０ｓｃｃｍ、バイアスパワーは２０Ｗ（バイアスパワー密度；０．１２８Ｗ／ｃｍ²）、レジスト膜厚は１．５μｍである。

エッチングガスの総流量が多いほうが若干レートは大きくなった。

上記実験結果からテーパー角は主としてバイアスパワー密度条件に左右されるため、タングステンとレジストの選択比に依存していると考えられる。図３にタングステンとレジストの選択比とテーパー角との依存性を示した。

バイアスパワー密度の変化はタングステンのエッチングレートよりもタングステンとレジストの選択比に大きく影響し、バイアスパワー密度を大きくするとタングステンとレジストの選択比は低下する傾向にある。図９（Ａ）にタングステン及びレジストのエッチングレートのバイアスパワー密度依存性を示し、図９（Ｂ）にタングステンとレジストの選択比のバイアスパワー密度依存性を示した。

つまり、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示したようにタングステンをエッチングすると同時にレジストもエッチングされるため、タングステンとレジストの選択比が大きいとテーパー角が大きくなり、タングステンとレジストの選択比が小さいとテーパー角が小さくなる。

また、同様にＣＦ₄ガス流量比を小さくすると、タングステンとレジストの選択比は低下する傾向にある。図１０（Ａ）にタングステン及びレジストのエッチングレートのＣＦ₄ガス流量比依存性を示し、図１０（Ｂ）にタングステンとレジストの選択比のＣＦ₄ガス流量比依存性を示した。

また、図１１（Ａ）にタングステン及びレジストのエッチングレートのＩＣＰパワー密度依存性を示し、図１１（Ｂ）にタングステンとレジストの選択比のＩＣＰパワー密度依存性を示した。

また、上記各実験ではエッチング試料として、絶縁性基板上に窒化酸化シリコン膜からなる下地膜（２００ｎｍ）が形成され、その上に金属積層膜（窒化タングステン膜とタングステン膜との積層膜）が形成されたものを用いたが、本発明は、タングステン膜、タングステン化合物を主成分とする金属化合物膜、またはタングステン合金を主成分とする金属合金膜から選ばれた薄膜、またはそれらの薄膜を積層した積層構造であれば適用可能である。ただし、下地膜との選択比が２．５以下である場合や、エッチングレートが極端に小さいものは除く。例えば、Ｗ−Ｍｏ合金膜（Ｗ：Ｍｏ＝５２：４８の重量％比率を有する）は、下地膜（ＳｉＯxＮy）との選択比が約１．５以下であり、エッチングレートが約５０ｎｍ／ｍｉｎと小さいため、被加工性という観点から適さない。

ここでは、Ｗ膜を一例として示したが、一般に知られている耐熱性導電性材料（Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｓｉ等）についてＩＣＰエッチング装置を用いると、容易にパターンの端部をテーパー形状として加工することができる。例えば、Ｔａ膜のエッチング速度は１４０〜１６０ｎｍ／ｍｉｎで選択比も６〜８が選られ、Ｗ膜のエッチング速度７０〜９０ｎｍ／ｍｉｎ、また選択比２〜４に対して優れた値となっている。従って、被加工性という観点からはＴａ膜も適しているが、表中に示さない値として、Ｔａ膜の抵抗率は２０〜３０μΩｃｍであり、Ｗ膜の抵抗率が１０〜１６μΩｃｍであるのに比べて若干高い点が難点となる。

また、上記ドライエッチングに用いるエッチングガスとしてＣＦ₄（四フッ化炭素ガス）とＣｌ₂ガスとの混合ガスを用いたが、特に限定されず、例えば、Ｃ₂Ｆ₆、またはＣ₄Ｆ₈から選ばれたフッ素を含む反応ガスとＣｌ₂、ＳｉＣｌ₄、またはＢＣｌ₃から選ばれた塩素を含むガスとの混合ガスを用いることも可能である。

また、本発明のエッチング条件は、特に限定されず、例えば、ＩＣＰエッチング装置（松下電器産業製：Ｅ６４５）を用い、四フッ化炭素ガス（ＣＦ₄）と塩素（Ｃｌ₂）を用いた場合であれば、エッチングガス総流量：６０〜１２０ｓｃｃｍエッチングガス流量比：ＣＦ₄／Ｃｌ₂＝３０／３０ｓｃｃｍ〜５０／１０ｓｃｃｍガス圧（エッチングガス雰囲気の圧力）：１．０Ｐａ〜２．０ＰａＩＣＰパワー密度：０．６１Ｗ／ｃｍ²〜２．０４Ｗ／ｃｍ²（ＩＣＰパワー：３００Ｗ〜１０００Ｗ）、周波数は、１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚバイアスパワー密度：０．０６４Ｗ／ｃｍ²〜３．２Ｗ／ｃｍ²（バイアスパワー：１０Ｗ〜５００Ｗ）、周波数は、１００ｋＨｚ〜６０ＭＨｚ、好ましくは６ＭＨｚ〜２９ＭＨｚ基板温度：０℃〜８０℃、好ましくは７０℃±１０℃であり、この範囲内で適宜、実施者がエッチング条件を決定すればよい。

なお、本明細書中において「電極」とは、「配線」の一部であり、他の配線との電気的接続を行う箇所、または半導体層と交差する箇所を指す。従って、説明の便宜上、「配線」と「電極」とを使い分けるが、「電極」という文言に「配線」は常に含められているものとする。

以上の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。

本発明の実施例を図１２及び図１３を用いて説明する。ここでは、画素部の画素ＴＦＴおよび保持容量と、画素部の周辺に設けられる駆動回路のＴＦＴを同時に作製したアクティブマトリクス基板を説明する。

本実施例の構造は、図１２に示したように、絶縁性表面を有する基板１０１上にＴＦＴを有している。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。その他にもシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを基板としても良い。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。

この基板１０１のＴＦＴが形成される表面には、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１０２を有している。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ₄、ＮＨ₃、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜１０２ａを１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）、同様にＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏ、Ｈ₂から作製される酸化窒化水素化シリコン膜１０２ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成した。ここでは下地膜１０２を２層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させて形成しても良い。

また、下地膜１０２上には、ＴＦＴの活性層を有している。この活性層としては、非晶質構造を有する半導体膜を結晶化させて得た結晶性半導体膜にパターニングを施したものを用いた。結晶化方法としては、公知の技術、例えばレーザーアニール法や熱アニール法（固相成長法）、ラピットサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、または特開平７−１３０６５２号公報で開示された技術に従って、触媒元素を用いる結晶化法を適用すればよい。なお、非晶質構造を有する半導体膜には、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。

上記ＴＦＴの活性層を覆うゲート絶縁膜１３０は、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、膜厚を４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成した。本実施例では、１２０ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜から形成した。また、ＳｉＨ₄とＮ₂ＯにＯ₂を添加させて作製された酸化窒化シリコン膜は、膜中の固定電荷密度が低減されているのでこの用途に対して好ましい材料となる。勿論、ゲート絶縁膜はこのような酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。

上記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極１１８〜１２２及び容量電極１２３は、耐熱性導電性材料を用い、導電性の窒化物金属膜から成る導電層（Ａ）と金属膜から成る導電層（Ｂ）とを積層した構造を有している。導電層（Ｂ）はＴａ、Ｔｉ、Ｗから選ばれた元素、または前記元素を成分とする合金か、前記元素を組み合わせた合金膜で形成すれば良い。本実施例では、純度が６ＮであるＷターゲットを用いたスパッタ法で、Ａｒガスと窒素（Ｎ₂）ガスを導入して導電層（Ａ）をＷＮ膜で５０ｎｍの厚さに形成し、導電層（Ｂ）をＷ膜で２５０ｎｍの厚さに形成した導電積層膜をパターニングしてゲート電極１１８〜１２２及び容量電極１２３を完成させた。なお、ゲート電極１１８〜１２３の端部にテーパー部が形成されるようにエッチングする。このエッチング加工はＩＣＰエッチング装置により行う。その技術の詳細は発明の実施の形態に示した通りである。本実施例では、エッチングガスにＣＦ₄とＣｌ₂の混合ガスを用い、その流量をそれぞれ３０ｓｃｃｍとして、ＩＣＰパワー密度を３．２Ｗ／ｃｍ²（周波数：１３．５６ＭＨｚ）、バイアスパワー密度を０．２２４Ｗ／ｃｍ²（周波数：１３．５６ＭＨｚ）、ガス圧１．０Ｐａとしてエッチングを行った。このようなエッチング条件とすることによって、ゲート電極１１８〜１２２及び容量電極１２３の端部において、該端部から内側にむかって徐々に厚さが増加するテーパー部が形成され、その角度は２５〜３５°、好ましくは３０°とすることができた。

なお、このテーパー形状を有するゲート電極１１８〜１２２、及び容量電極１２３を形成する際、残渣を残すことなくエッチングするために、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増すオーバーエッチングを施したため、ゲート絶縁膜１３０は、実質的に薄くなった部分を有している。

また、本実施例では、所望のＬＤＤ領域を形成するため、端部にテーパー部を有するゲート電極１１８〜１２２をマスクとして自己整合的にｎ型またはｐ型を付与する不純物元素をイオンドープ法で活性層に添加した。また、適宜、所望のＬＤＤ領域を形成するため、レジストパターンをマスクとしてｎ型またはｐ型を付与する不純物元素をイオンドープ法で活性層に添加した。

こうして、駆動回路の第１のｐチャネル型ＴＦＴ（Ａ）２００ａには、活性層にチャネル形成領域２０６、ゲート電極と重なるＬＤＤ領域２０７、高濃度ｐ型不純物領域から成るソース領域２０８、ドレイン領域２０９を有した構造となっている。第１のｎチャネル型ＴＦＴ（Ａ）２０１ａには、活性層にチャネル形成領域２１０、低濃度ｎ型不純物領域で形成されゲート電極１１９と重なるＬＤＤ領域２１１、高濃度ｎ型不純物領域で形成するソース領域２１２、ドレイン領域２１３を有している。チャネル長３〜７μｍに対して、ゲート電極１１９と重なるＬＤＤ領域をＬovとしてそのチャネル長方向の長さは０．１〜１．５μｍ、好ましくは０．３〜０．８μｍとする。このＬovの長さはゲート電極１１９の厚さとテーパー部の角度から制御する。

また、駆動回路の第２のｐチャネル型ＴＦＴ（Ａ）２０２ａは同様に、活性層にチャネル形成領域２１４、ゲート電極１２０と重なるＬＤＤ領域２１５、高濃度ｐ型不純物領域で形成されるソース領域２１６、ドレイン領域２１７を有した構造となっている。第２のｎチャネル型ＴＦＴ（Ａ）２０３ａには、活性層にチャネル形成領域２１８、ゲート電極１２１と重なるＬＤＤ領域２１９、高濃度ｎ型不純物領域で形成するソース領域２２０、ドレイン領域２２１を有している。
ＬＤＤ領域２１９は、ＬＤＤ領域２１１と同じ構成とする。画素ＴＦＴ２０４には、活性層にチャネル形成領域２２２ａ、２２２ｂ、低濃度ｎ型不純物領域で形成するＬＤＤ領域２２３ａ、２２３ｂ、高濃度ｎ型不純物領域で形成するソースまたはドレイン領域２２５〜２２７を有している。ＬＤＤ領域２２３ａ、２２３ｂは、ＬＤＤ領域２１１と同じ構成とする。さらに、容量配線１２３と、ゲート絶縁膜と、画素ＴＦＴ２０４のドレイン領域２２７に接続する半導体層２２８、２２９とから保持容量２０５が形成されている。図１２では、駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型ＴＦＴを一対のソース・ドレイン間に一つのゲート電極を設けたシングルゲートの構造とし、画素ＴＦＴをダブルゲート構造としたが、これらのＴＦＴはいずれもシングルゲート構造としても良いし、複数のゲート電極を一対のソース・ドレイン間に設けたマルチゲート構造としても差し支えない。

また、ゲート電極およびゲート絶縁膜１３０を覆って保護絶縁膜１４２を有している。保護絶縁膜は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。

また、保護絶縁膜１４２を覆って有機絶縁物材料からなる層間絶縁膜１４３を有している。有機樹脂材料としては、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。

また、コンタクトホールを介してそれぞれの活性層に形成されたソース領域またはドレイン領域に接するソース配線またはドレイン配線を層間絶縁膜１４３上に有している。なお、ソース配線またはドレイン配線は、１４４ａ〜１５４ａで示すＴｉとアルミニウムの積層膜と、１４４ｂ〜１５４ｂで示す透明導電膜との積層構造を有している。また、ドレイン配線１５３ａ、１５３ｂは画素電極として機能するものである。透明導電膜には酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを好適に用いることができる。

以上の様な構成は、画素ＴＦＴおよび駆動回路が要求する仕様に応じて各回路を構成するＴＦＴの構造を最適化し、半導体装置の動作性能と信頼性を向上させることを可能としている。さらにゲート電極として耐熱性を有する導電性材料で形成することによりＬＤＤ領域やソース領域およびドレイン領域の活性化を容易としている。

さらに、ゲート電極にゲート絶縁膜を介して重なるＬＤＤ領域を形成する際に、導電型を制御する目的で添加した不純物元素に濃度勾配を持たせてＬＤＤ領域を形成することで、特にドレイン領域近傍における電界緩和効果が高まることが期待できる。

また、図１２に示したアクティブマトリクス基板はそのまま反射型の液晶表示装置に適用することができる。

次に、図１３を用いて、図１２に示したアクティブマトリクス基板を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置を説明する。

まず、アクティブマトリクス基板上に樹脂膜をパターニングして得られる柱状のスペーサ４０５ａ〜４０５ｅ、４０６を形成する。また、スペーサの配置は任意に決定すれば良い。なお、スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良い。

次いで、アクティブマトリクス基板の画素部に、液晶を配向させるためポリイミド樹脂等からなる配向膜４０７を設ける。配向膜を形成した後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って配向するようにした。

対向側の対向基板４０１には、遮光膜４０２、透明導電膜４０３および配向膜４０４を形成する。遮光膜４０２はＴｉ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜などを１５０〜３００ｎｍの厚さで形成する。そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール剤４０８で貼り合わせる。

その後、両基板の間に液晶材料４０９を注入する。液晶材料には公知の液晶材料を用いれば良い。例えば、ＴＮ液晶の他に、電場に対して透過率が連続的に変化する電気光学応答性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶を用いることもできる。この無しきい値反強誘電性混合液晶には、Ｖ字型の電気光学応答特性を示すものもある。このようにして図１３に示す反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。

一方、透過型の液晶表示装置とする場合には画素部の各画素に設ける画素電極を透明電極で形成すれば良い。

本実施例は、図１４を用いて、上記実施例（トップゲート型ＴＦＴ）とは異なるボトムゲート型ＴＦＴを用いた表示装置を作製した例を示す。

まず、絶縁性基板１８０１上にスパッタ法により金属積層膜を形成する。この金属積層膜は、下層に窒化タングステン膜を有し、上層にタングステン膜を有している。なお、基板と接してＳｉＯxＮyで表される窒化酸化シリコン膜等の下地膜を形成してもよい。次いで、所望のゲート配線パターンを得るためのレジストマスクをフォトリソグラフィ法によって形成する。

ボトムゲート型ＴＦＴにおいては、ゲート絶縁膜およびチャネル形成領域などをゲート配線上に形成する必要がある。ボトムゲート構造のＴＦＴ特性、ゲート配線上に形成する膜の被覆性およびゲート絶縁膜の耐圧を向上させるため、ゲート配線１８０２〜１８０５のテーパー角は６０°以下、好ましくは４０°以下であることが望ましい。

次いで、ＩＣＰエッチング装置を用い、上記発明の実施の形態に示したようにバイアスパワーまたはガス流量比を適宜選択して、ゲート配線１８０２〜１８０５のテーパー角を６０°以下、好ましくは４０°以下とした。以降の工程は、公知の技術を用いればよく、特に限定されない。

図２１中において１８１４はＣＭＯＳ回路、１８１５はｎチャネル型ＴＦＴ、１８１６は画素ＴＦＴ、１８１７は層間絶縁膜、１８１８ａは画素電極、１８１８ｂはＩＴＯ膜である。このＩＴＯ膜１８１８ｂは、ＦＰＣ等の外部端子と接続するために設ける。また、１８１９は液晶材料、１８２０は対向電極である。また、１８０１は第１の基板、１８０８はシール領域、１８０７、１８０９〜１８１２は柱状スペーサ、１８２１は第２の基板である。

なお、本実施例は実施例１と自由に組み合わせることが可能である。

図１５に本発明を利用して絶縁表面上に形成された様々な配線構造の一例を示す。図１５（Ａ）には絶縁表面を有する膜（または基板）１５００上にタングステンを主成分とする材料１５０１からなる単層構造の配線の断面図を示した。この配線は、ターゲットとしては純度が６Ｎのものを用い、スパッタガスとしてはアルゴン（Ａｒ）の単体ガスを用いて形成した膜をパターニングして形成したものである。なお、基板温度を３００℃以下とし、スパッタガスの圧力を１．０Ｐａ以上として応力を制御し、他の条件（スパッタパワー等）は適宜実施者が決定すればよい。

上記パターニングの際には、発明の実施の形態に示した方法、例えば、バイアスパワー密度に応じてテーパー角αを制御する。

こうして得られる配線１５０１の断面形状は、所望のテーパー角αを有している。また、不純物元素がほとんど含まれておらず、特に酸素の含有量は３０ｐｐｍ以下とすることができ、電気抵抗率は２０μΩ・ｃｍ以下、代表的には、６μ〜１５μΩ・ｃｍとすることができる。また、膜の応力は、−５×１０¹⁰〜５×１０¹⁰ｄｙｎ／ｃｍ²とすることができる。

また、図１５（Ｂ）は、実施例１のゲート電極と同様の二層構造を示した。なお、窒化タングステン（ＷＮｘ）を下層とし、タングステンを上層としている。
なお、窒化タングステン膜１５０２は１０〜５０ｎｍ（好ましくは１０〜３０ｎｍ）とし、タングステン膜１５０３は２００〜４００ｎｍ（好ましくは２５０〜３５０ｎｍ）とすれば良い。本実施例では、大気に触れることなく、連続的にスパッタ法を用いて積層形成した。

また、図１５（Ｃ）は、絶縁表面を有する膜（または基板）１５００上に形成されたタングステンを主成分とする材料からなる配線１５０４を絶縁膜１５０５で覆った例である。絶縁膜１５０５は窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜ＳｉＯxＮy（但し、０＜ｘ、ｙ＜１）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、図１５（Ｄ）は、絶縁表面を有する膜（または基板）１５００上に形成されたタングステンを主成分とする材料からなる配線１５０６の表面を窒化タングステン膜１５０７で覆った例である。なお、図１５（Ａ）の状態の配線にプラズマ窒化等の窒化処理を施すと図１５（Ｄ）の構造が得られる。

また、図１５（Ｅ）は、絶縁表面を有する膜（または基板）１５００上に形成されたタングステンを主成分とする材料からなる配線１５０９を窒化タングステン膜１５１０、１５０８で囲った例である。なお、図１５（Ｂ）の状態の配線にプラズマ窒化等の窒化処理を施すと図１５（Ｅ）の構造が得られる。

また、図１５（Ｆ）は、図１５（Ｅ）の状態を形成した後、絶縁膜１５１１で覆った例である。絶縁膜１５１１は窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素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。

このように、本発明は様々な配線構造に適用することができる。また、本実施例は実施例１または実施例２と自由に組み合わせることが可能である。

本実施例では、本発明をシリコン基板上に作製した反射型液晶表示装置に適用した場合について説明する。本実施例は、実施例１において、結晶質シリコン膜でなる活性層の代わりに、シリコン基板（シリコンウェハ）に直接的にｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を添加し、ＴＦＴ構造を実現すれば良い。また、反射型であるので、画素電極として反射率の高い金属膜（例えばアルミニウム、銀、またはこれらの合金（Ａｌ−Ａｇ合金）等を用いれば良い。

なお、本実施例の構成は、実施例１〜３のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。

本発明は従来のＭＯＳＦＥＴ上に層間絶縁膜を形成し、その上にＴＦＴを形成する際に用いることも可能である。即ち、三次元構造の半導体装置を実現することも可能である。また、基板としてＳＩＭＯＸ、Ｓｍａｒｔ−Ｃｕｔ（SOITEC社の登録商標）、ＥＬＴＲＡＮ（キャノン株式会社の登録商標）などのＳＯＩ基板を用いることも可能である。

なお、本実施例の構成は、実施例１〜４のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。

本発明はアクティブマトリクス型ＥＬディスプレイに適用することも可能である。その例を図１６に示す。

図１６はアクティブマトリクス型ＥＬディスプレイの回路図である。８１は画素回路を表しており、その周辺にはＸ方向駆動回路８２、Ｙ方向駆動回路８３が設けられている。また、画素回路８１の各画素は、スイッチ用ＴＦＴ８４、コンデンサ８５、電流制御用ＴＦＴ８６、有機ＥＬ素子８７を有し、スイッチ用ＴＦＴ８４にＸ方向信号線８８a（または８８b）、Ｙ方向信号線８９a（または８９b、８９c）が接続される。また、電流制御用ＴＦＴ８６には、電源線９０a、９０bが接続される。

本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬディスプレイでは、Ｘ方向駆動回路８２、Ｙ方向駆動回路８３または電流制御用ＴＦＴ８６に用いられるＴＦＴを実施例１で得られる図１２のｐチャネル型ＴＦＴ２００または２０２、ｎチャネル型ＴＦＴ２０１または２０３を組み合わせて形成する。また、スイッチ用ＴＦＴ８４のＴＦＴを図１２のｎチャネル型ＴＦＴ２０４で形成する。

なお、本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬディスプレイに対して、実施例１〜５のいずれの構成を組み合わせても良い。

実施例１の図１３で示した上記アクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を、図１７の斜視図を用いて説明する。アクティブマトリクス基板（第１の基板）は、ガラス基板８０１上に形成された、画素部８０２と、ゲート側駆動回路８０３と、ソース側駆動回路８０４で構成される。画素部の画素ＴＦＴ８０５（図１３の画素ＴＦＴ２０４に相当する）はｎチャネル型ＴＦＴであり、画素電極８０６及び保持容量８０７（図１３の保持容量２０５に相当する）に接続される。

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。ゲート側駆動回路８０３と、ソース側駆動回路８０４はそれぞれゲート配線８０８とソース配線８０９で画素部８０２に接続されている。また、ＦＰＣ８１０が接続された外部入出力端子８１１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）８１２、８１３が設けられている。また、８１４は対向基板（第２の基板）である。

なお、本明細書中では図１７に示した半導体装置をアクティブマトリクス型液晶表示装置と呼んでいるが、図１７に示すようにＦＰＣまで取り付けられた液晶パネルのことを一般的には液晶モジュールという。従って、本実施例でいうアクティブマトリクス型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。

本発明を実施して形成されたＴＦＴは様々な電気光学装置に用いることができる。即ち、それら電気光学装置を表示媒体として組み込んだ電子機器全てに本発明を実施できる。

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、ウエアラブルディスプレイ、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）などが挙げられる。それらの一例を図１８に示す。

図１８（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示装置２００３、キーボード２００４で構成される。本願発明を画像入力部２００２、表示装置２００３やその他の信号駆動回路に適用することができる。

図１８（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、音声入力部２１０３やその他の信号駆動回路に適用することができる。

図１８（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やその他の信号駆動回路に適用できる。

図１８（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示装置２３０２、アーム部２３０３で構成される。本発明は表示装置２３０２やその他の信号駆動回路に適用することができる。

図１８（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示装置２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５で構成される。なお、この装置は記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
本発明は表示装置２４０２やその他の信号駆動回路に適用することができる。

図１８（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示装置２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）で構成される。本願発明を表示装置２５０２やその他の信号駆動回路に適用することができる。

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。また、本実施例の電子機器は実施例１〜７のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。

本発明を実施して形成されたＴＦＴは様々な電気光学装置に用いることができる。即ち、それら電気光学装置を表示媒体として組み込んだ電子機器全てに本発明を実施できる。

その様な電子機器としては、プロジェクター（リア型またはフロント型）などが挙げられる。それらの一例を図１９に示す。

図１９（Ａ）はフロント型プロジェクターであり、表示装置２６０１、スクリーン２６０２で構成される。本発明は表示装置やその他の信号駆動回路に適用することができる。

図１９（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体２７０１、表示装置２７０２、ミラー２７０３、スクリーン２７０４で構成される。本発明は表示装置やその他の信号駆動回路に適用することができる。

なお、図１９（Ｃ）は、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）中における表示装置２６０１、２７０２の構造の一例を示した図である。表示装置２６０１、２７０２は、光源光学系２８０１、ミラー２８０２、２８０４〜２８０６、ダイクロイックミラー２８０３、プリズム２８０７、液晶表示装置２８０８、位相差板２８０９、投射光学系２８１０で構成される。投射光学系２８１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図１９（Ｃ）中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。

また、図１９（Ｄ）は、図１９（Ｃ）中における光源光学系２８０１の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系２８０１は、リフレクター２８１１、光源２８１２、２８１３、２８１４、偏光変換素子２８１５、集光レンズ２８１６で構成される。なお、図１９（Ｄ）に示した光源光学系は一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。

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。また、本実施例の電子機器は実施例１〜３及び実施例７のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。ただし、本実施例におけるプロジェクターは、透過型の液晶表示装置であり、反射型の液晶表示装置には適用できないことは言うまでもない。

テーパー角αのバイアスパワー依存性を示した図である。 テーパー角αとＣＦ４の流量比依存性を示した図である。 テーパー角αと（Ｗ／レジスト）選択比依存性を示した図である。 ＩＣＰエッチング装置のプラズマ生成機構を示した図である。 マルチスパイラルコイル方式のＩＣＰエッチング装置を示した図である。 テーパー角α、βの説明図である。 配線の断面ＳＥＭ写真図である。 配線の断面ＳＥＭ写真図である。 エッチングレート及び（Ｗ／レジスト）選択比のバイアスパワー依存性を示した図である。 エッチングレート及び（Ｗ／レジスト）選択比のＣＦ４流量比依存性を示した図である。 エッチングレート及び（Ｗ／レジスト）選択比のＩＣＰパワー依存性を示した図である。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面構造図。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面構造図。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面構造図。 配線の断面構造図。 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。 ＡＭ−ＬＣＤの外観を示す図。 電子機器の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。

Claims (7)

1. 基板上に珪素を含む絶縁膜を形成し、
   前記珪素を含む絶縁膜上に活性層を形成し、
   前記活性層を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、
   前記ゲート絶縁膜上に導電性材料からなる膜を形成し、
   前記導電性材料からなる膜をドライエッチングして、テーパー角が６０°以下のゲート電極を形成するとともに、前記ゲート絶縁膜をオーバーエッチングして、前記ゲート絶縁膜の一部の膜厚を薄くすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. 基板上に珪素を含む絶縁膜を形成し、
   前記珪素を含む絶縁膜上に活性層を形成し、
   前記活性層を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、
   前記ゲート絶縁膜上にＭｏ膜を形成し、
   前記Ｍｏ膜をドライエッチングして、テーパー角が６０°以下のゲート電極を形成するとともに、前記ゲート絶縁膜をオーバーエッチングして、前記ゲート絶縁膜の一部の膜厚を薄くすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. 基板上に珪素を含む絶縁膜を形成し、
   前記珪素を含む絶縁膜上に活性層を形成し、
   前記活性層を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、
   前記ゲート絶縁膜上に導電性材料からなる膜を形成し、
   前記導電性材料からなる膜をドライエッチングして、テーパー角が６０°以下のゲート電極を形成するとともに、前記ゲート絶縁膜をオーバーエッチングして、前記ゲート絶縁膜の一部の膜厚を薄くし、
   前記ゲート電極をマスクとして自己整合的にｎ型またはｐ型を付与する元素を前記活性層に添加して、前記ゲート電極と重なるＬＤＤ領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
4. 基板上に珪素を含む絶縁膜を形成し、
   前記珪素を含む絶縁膜上に活性層を形成し、
   前記活性層を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、
   前記ゲート絶縁膜上にＭｏ膜を形成し、
   前記Ｍｏ膜をドライエッチングして、テーパー角が６０°以下のゲート電極を形成するとともに、前記ゲート絶縁膜をオーバーエッチングして、前記ゲート絶縁膜の一部の膜厚を薄くし、
   前記ゲート電極をマスクとして自己整合的にｎ型またはｐ型を付与する元素を前記活性層に添加して、前記ゲート電極と重なるＬＤＤ領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一において、前記ゲート電極のテーパー角が２５°〜３５°であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一において、
   前記ゲート絶縁膜として、酸化窒化シリコン膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか一において、
   酸化シリコン、酸化窒化シリコン、または窒化シリコンを用いて、前記ゲート電極及び前記ゲート絶縁膜を覆う絶縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。

Images