JP5238125B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP5238125B2
JP5238125B2 JP2005308922A JP2005308922A JP5238125B2 JP 5238125 B2 JP5238125 B2 JP 5238125B2 JP 2005308922 A JP2005308922 A JP 2005308922A JP 2005308922 A JP2005308922 A JP 2005308922A JP 5238125 B2 JP5238125 B2 JP 5238125B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
gate electrode
etching
conductive film
resist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005308922A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006156971A5 (en
JP2006156971A (en
Inventor
真弓 山口
敦生 磯部
暁 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2005308922A priority Critical patent/JP5238125B2/en
Publication of JP2006156971A publication Critical patent/JP2006156971A/en
Publication of JP2006156971A5 publication Critical patent/JP2006156971A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5238125B2 publication Critical patent/JP5238125B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は各種回路を構成する半導体装置及びその作製方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device constituting various circuits and a manufacturing method thereof.

従来の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTと言う)は非晶質半導体膜で構成されていたため、10cm/V・Sec以上の電界効果移動度を持つTFTを得ることはほとんど不可能であった。しかし、結晶性半導体膜で構成されたTFTが登場し、高い電界効果移動度を持つTFTを実現することが可能となった。 Since a conventional thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is composed of an amorphous semiconductor film, it is almost impossible to obtain a TFT having a field effect mobility of 10 cm 2 / V · Sec or more. It was. However, TFTs composed of crystalline semiconductor films have appeared, and it has become possible to realize TFTs with high field effect mobility.

結晶性半導体膜のTFTは高い電界効果移動度を持つため、TFTを使って各種機能回路を同一基板上に同時に作製することが可能である。例えば、表示装置において、以前は表示部にドライバICなどを実装して駆動回路としていたのに対し、結晶性半導体膜のTFTを用いることで、同一基板上に表示部とシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリング回路などで構成される駆動回路を配置することが可能となった。駆動回路はnチャネル型TFTとpチャネル型TFTとからなるCMOS回路を基本として形成されている。 Since a TFT of a crystalline semiconductor film has high field effect mobility, various functional circuits can be manufactured over the same substrate using the TFT. For example, in a display device, a driver IC or the like was previously mounted on a display portion as a drive circuit, but a display portion, a shift register circuit, and a level shifter circuit are formed on the same substrate by using a TFT of a crystalline semiconductor film. In addition, it is possible to arrange a drive circuit including a buffer circuit, a sampling circuit, and the like. The drive circuit is formed on the basis of a CMOS circuit composed of an n-channel TFT and a p-channel TFT.

同一基板上に各種回路を形成するには、各回路に対応したTFTを形成する必要がある。なぜならば、表示装置で考えると画素部のTFTと駆動回路のTFTとでは動作条件が必ずしも同一ではなく、TFTに要求される特性も異なるからである。nチャネル型TFTで構成される画素TFTは、スイッチング素子として液晶に電圧を印加して駆動させている。画素TFTは、1フレーム期間の間、液晶層に蓄積した電荷を保持するために、オフ電流値を十分低くすることが要求されている。一方、駆動回路のバッファ回路などには高い駆動電圧が印加されるため、高電圧が印加されても素子が壊れないように耐圧を高めておく必要がある。また、オン電流駆動能力を高めるためにオン電流値を十分確保する必要がある。 In order to form various circuits on the same substrate, it is necessary to form TFTs corresponding to each circuit. This is because the operating conditions are not necessarily the same between the TFT of the pixel portion and the TFT of the driver circuit in terms of a display device, and the characteristics required for the TFT are also different. A pixel TFT composed of an n-channel TFT is driven by applying a voltage to a liquid crystal as a switching element. The pixel TFT is required to have a sufficiently low off-current value in order to hold the charge accumulated in the liquid crystal layer during one frame period. On the other hand, since a high drive voltage is applied to the buffer circuit of the drive circuit, it is necessary to increase the breakdown voltage so that the element is not broken even when a high voltage is applied. Further, it is necessary to secure a sufficient on-current value in order to increase the on-current driving capability.

オフ電流値を低減するためのTFTの構造として、低濃度ドレイン領域(以下、LDD(Light Doped Drain)領域ともいう)を設けた構造がある。この構造はチャネル形成領域と、高濃度に不純物元素が添加されたソース又はドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域が設けられている。また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐための手段として、LDD領域をゲート絶縁膜を介してゲート電極と重ねて配置させたいわゆるGOLD(Gate−drain Overlapped LDD)構造がある。このような構造とすることで、ドレイン近傍の高電界が緩和されて、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を低減することができる。なお、LDD領域がゲート絶縁膜を介してゲート電極と重なって配置していない領域をLoff領域、重なって配置している領域をLov領域ともいう。 As a structure of a TFT for reducing the off-current value, there is a structure in which a low concentration drain region (hereinafter also referred to as an LDD (Light Doped Drain) region) is provided. In this structure, a region to which an impurity element is added at a low concentration is provided between a channel formation region and a source or drain region to which an impurity element is added at a high concentration. As a means for preventing the deterioration of the on-current value due to hot carriers, there is a so-called GOLD (Gate-drain Overlapped LDD) structure in which an LDD region is disposed so as to overlap with a gate electrode through a gate insulating film. With such a structure, a high electric field in the vicinity of the drain is relieved, and deterioration of the on-current value due to hot carriers can be reduced. Note that a region where the LDD region is not disposed so as to overlap the gate electrode through the gate insulating film is also referred to as a Loff region, and a region where the LDD region is disposed is also referred to as a Lov region.

ここで、Loff領域はオフ電流値を抑える効果は高いが、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐ効果は低い。一方、Lov領域はドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化の防止には有効であるが、オフ電流値を抑える効果は低い。よって、種々の回路毎に、求められる特性に応じた構造のTFTを作製する必要がある。 Here, the Loff region has a high effect of suppressing the off-current value, but has a low effect of relaxing the electric field in the vicinity of the drain and preventing the deterioration of the on-current value due to hot carriers. On the other hand, the Lov region relaxes the electric field near the drain and is effective in preventing deterioration of the on-current value, but has a low effect of suppressing the off-current value. Therefore, it is necessary to manufacture a TFT having a structure corresponding to a required characteristic for each of various circuits.

同一基板上に様々な構造のTFTを同時に作製する方法の1つとして、下層のゲート長が上層のゲート長よりも長い形状である所謂ハットシェイプ型の2層構造のゲート電極を使い、同一基板上にLDD領域を有するTFTを同時に複数作製するものがある(例えば、特許文献1参照)。図18にその作製方法を示す。 As one method for simultaneously manufacturing TFTs having various structures on the same substrate, a so-called hat-shaped two-layer gate electrode in which the gate length of the lower layer is longer than the gate length of the upper layer is used. There is one in which a plurality of TFTs having an LDD region are manufactured at the same time (for example, see Patent Document 1). FIG. 18 shows a manufacturing method thereof.

まず、基板1上に、下地絶縁膜2、半導体膜3、ゲート絶縁膜4、ゲート電極となる第1の導電膜5、ゲート電極となる第2の導電膜6を順次積層させ、第2の導電膜上にレジストからなるマスク7を形成する(図18(A))。次に、ドライエッチングにより、第1の導電膜及び第2の導電膜をエッチングして側壁に傾斜(テーパー)のある形状にし、ゲート電極8、9を形成する(図18(B))。続いて、異方性エッチングによりゲート電極9を加工する。これにより、断面形状が帽子のような形をしたハットシェイプ型のゲート電極が形成される(図18(C))。その後、2回、不純物元素をドーピングし、ゲート電極8の下に位置するLDD領域10aと、LDD領域に接して半導体膜の両端に位置する高濃度不純物領域10bと、チャネル形成領域10cが形成される(図18(D))。
特開2004−179330号公報 (第5図〜第8図参照)
First, a base insulating film 2, a semiconductor film 3, a gate insulating film 4, a first conductive film 5 serving as a gate electrode, and a second conductive film 6 serving as a gate electrode are sequentially stacked on the substrate 1, and the second A mask 7 made of a resist is formed over the conductive film (FIG. 18A). Next, the first conductive film and the second conductive film are etched by dry etching so that the sidewalls are inclined (tapered), and the gate electrodes 8 and 9 are formed (FIG. 18B). Subsequently, the gate electrode 9 is processed by anisotropic etching. As a result, a hat-shaped gate electrode having a hat-like cross section is formed (FIG. 18C). Thereafter, the impurity element is doped twice to form an LDD region 10a located under the gate electrode 8, a high-concentration impurity region 10b located at both ends of the semiconductor film in contact with the LDD region, and a channel formation region 10c. (FIG. 18D).
JP-A-2004-179330 (see FIGS. 5 to 8)

現在、サブミクロンTFTの研究が盛んに行われている。しかし、特許文献1の方法を用いて各種回路に適した微細なTFTを形成することは困難であった。なぜなら、LDD領域のゲート長方向(チャネル長方向とも言う)の長さ(以下、LDD長と言う)を所望の値まで短くすることが困難であったからである。図18に示すように、特許文献1は、ゲート電極9側面のテーパーであったところをエッチングして、ハットシェイプ型のゲート電極を形成し、ドーピングすることにより、LDD領域10aを形成する方法である。従って、図18(B)に示すゲート電極9側面のテーパー角(θ)を90°に近づければLDD長は短くなる。しかし、テーパー角の調整は難しく、逆にθ=90°にしてしまうとLDD領域自体が形成できなくなるため、ある一定値以下のLDD長を形成することは困難であった。 Currently, research on submicron TFTs is actively conducted. However, it has been difficult to form fine TFTs suitable for various circuits using the method of Patent Document 1. This is because it has been difficult to shorten the length of the LDD region in the gate length direction (also referred to as the channel length direction) (hereinafter referred to as the LDD length) to a desired value. As shown in FIG. 18, Patent Document 1 discloses a method of forming an LDD region 10a by etching a portion of the side surface of the gate electrode 9 that is tapered to form a hat-shaped gate electrode and doping. is there. Therefore, if the taper angle (θ) of the side surface of the gate electrode 9 shown in FIG. However, it is difficult to adjust the taper angle. Conversely, if θ = 90 °, the LDD region itself cannot be formed, and it is difficult to form an LDD length of a certain value or less.

LDD長を短くできないと、半導体膜のチャネル長方向の長さも短くできず、必然的にある一定値以下のサイズのLDD構造のTFTは形成できなかった。 If the LDD length could not be shortened, the length of the semiconductor film in the channel length direction could not be shortened, and it was inevitably impossible to form an LDD structure TFT having a size of a certain value or less.

また、LDD領域はホットキャリアを抑えたり、短チャネル効果を抑える反面、オン電流に対する抵抗としても機能する。従って、各TFTには、ホットキャリア等を抑えるとともに、所望のオン電流が得られるような最適なLDD長が存在する。しかしながら、従来の方法では、ゲート長、半導体膜の長さはエッチングによりサブミクロンサイズのものを形成できたが、それらのサイズにあったLDD長を持つLDD領域を設けることは困難であった。よって、特性の良いサブミクロンTFTを得ることは困難であった。 In addition, the LDD region suppresses hot carriers and suppresses the short channel effect, but also functions as a resistance against on-current. Accordingly, each TFT has an optimum LDD length that suppresses hot carriers and the like and obtains a desired on-current. However, in the conventional method, the gate length and the length of the semiconductor film could be formed by submicron size by etching, but it was difficult to provide an LDD region having an LDD length suitable for those sizes. Therefore, it has been difficult to obtain submicron TFTs with good characteristics.

さらに、微細化によりゲート長が短くなると短チャネル効果が生じやすいため、Loff領域を設ける必要性は高くなる。また、Lov領域はTFTの信頼性向上に寄与し、より特性の良いTFTが得られる。従って、微細化されたTFTでLDD領域を設ける必要性は非常に高い。つまり、微細化されたTFTにおいても、各TFTに適したLDD長を持つLDD構造、GOLD構造のTFTを同時に形成し、同一基板上に各種回路を同時に作製するという半導体装置作製方法の開発が求められていた。 Further, when the gate length is shortened due to miniaturization, a short channel effect is likely to occur, so that the necessity for providing a Loff region is increased. Also, the Lov region contributes to the improvement of TFT reliability, and a TFT with better characteristics can be obtained. Therefore, it is highly necessary to provide an LDD region with a miniaturized TFT. In other words, even for miniaturized TFTs, it is necessary to develop a semiconductor device manufacturing method in which an LDD structure and a GOLD structure TFT having an LDD length suitable for each TFT are simultaneously formed, and various circuits are simultaneously manufactured on the same substrate. It was done.

また、製造コストの点より、工程数が少ないプロセスで各回路に適したTFTを同時に作製するという半導体装置作製方法が求められていた。 In addition, from the viewpoint of manufacturing cost, there has been a demand for a method for manufacturing a semiconductor device in which TFTs suitable for each circuit are simultaneously manufactured by a process with a small number of steps.

以上より、本発明は、微細化されたTFTであっても、TFTの構造を各種回路の機能に応じて適切なものとし、半導体装置の動作特性および信頼性を向上させることを課題とする。また、工程数を削減して製造コストの低減および歩留まりの向上を図ることを課題とする。 In view of the above, an object of the present invention is to improve the operating characteristics and reliability of a semiconductor device by making the TFT structure suitable for various circuit functions even if the TFT is miniaturized. It is another object of the present invention to reduce the number of processes to reduce manufacturing costs and improve yield.

本発明の特徴の一つは、基板上の半導体膜上にゲート絶縁膜、第1の導電膜、第2の導電膜を順次形成し、第2の導電膜上にレジストを形成し、レジストをマスクとして第2の導電膜に第1のエッチングをすることによりエッチングされた第2の導電膜を形成して、第1の導電膜に第2のエッチングをすることにより第1のゲート電極を形成し、第3のエッチングをすることにより、レジストを後退させると共に、後退するレジストをマスクとしてエッチングされた第2の導電膜をエッチングして、チャネル長方向の長さが前記第2のゲート電極よりも短い第2のゲート電極を形成することを特徴とする。 One feature of the present invention is that a gate insulating film, a first conductive film, and a second conductive film are sequentially formed over a semiconductor film over a substrate, a resist is formed over the second conductive film, and the resist is formed. A second conductive film etched by first etching is formed on the second conductive film as a mask, and a first gate electrode is formed by performing second etching on the first conductive film. Then, by performing the third etching, the resist is made to recede, and the etched second conductive film is etched using the receding resist as a mask so that the length in the channel length direction is larger than that of the second gate electrode. A short second gate electrode is formed.

本発明の特徴の一つは、上記第2のエッチングのときに、レジストを後退させることを特徴とする。 One of the characteristics of the present invention is that the resist is retreated in the second etching.

本発明の特徴の一つは、上記第2のゲート電極を形成後、第2のゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングして、半導体膜にチャネル形成領域とチャネル形成領域に接する低濃度不純物領域を形成し、第1のゲート電極及び第2のゲート電極の側面を覆うサイドウォールを形成し、サイドウォール及び第2のゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングして、低濃度不純物領域に選択的に高濃度不純物領域を形成することである。 One of the features of the present invention is that after the second gate electrode is formed, an impurity element is doped using the second gate electrode as a mask, so that the semiconductor film has a channel concentration region and a low concentration impurity region in contact with the channel formation region And sidewalls covering the side surfaces of the first gate electrode and the second gate electrode are formed, and an impurity element is doped using the sidewalls and the second gate electrode as a mask to selectively form the low concentration impurity region. Forming a high concentration impurity region.

本発明の特徴の一つは、第1のゲート電極をマスクとしたドーピングをすることにより、低濃度不純物領域は、第2のゲート電極と重ならない第1のゲート電極部分の下に、ゲート絶縁膜を介して位置するように形成されることである。 One feature of the present invention is that doping is performed using the first gate electrode as a mask so that the low-concentration impurity region is formed under the first gate electrode portion that does not overlap the second gate electrode. It is formed so that it may be located through a film | membrane.

本発明の特徴の一つは、第1のゲート電極をマスクとしたドーピングをすることにより、高濃度不純物領域は、ゲート絶縁膜を介して第1のゲート電極と重ならない半導体膜部分に形成されることである。 One feature of the present invention is that doping is performed using the first gate electrode as a mask, so that the high-concentration impurity region is formed in the semiconductor film portion that does not overlap the first gate electrode through the gate insulating film. Is Rukoto.

本発明の特徴の一つは、サイドウォール及び第2のゲート電極をマスクとしたドーピングをすることにより、第2のゲート電極と重ならない第1のゲート電極部分の下に位置する第1の低濃度不純物領域と、ゲート絶縁膜と接するサイドウォール部分の下に位置する第2の低濃度不純物領域とを形成することである。このとき、第1の低濃度不純物領域と第2の低濃度不純物領域それぞれのチャネル長方向の幅の和は、サイドウォールのチャネル長方向の幅と等しい。また、第1の低濃度不純物領域のチャネル長方向の幅は、第2のゲート電極と重ならない第1のゲート電極部分のチャネル長方向の幅と等しい。 One of the features of the present invention is that the first low electrode positioned under the first gate electrode portion that does not overlap the second gate electrode by doping with the sidewall and the second gate electrode as a mask. A concentration impurity region and a second low concentration impurity region located under a sidewall portion in contact with the gate insulating film are formed. At this time, the sum of the widths of the first low-concentration impurity region and the second low-concentration impurity region in the channel length direction is equal to the width of the sidewall in the channel length direction. The width in the channel length direction of the first low-concentration impurity region is equal to the width in the channel length direction of the first gate electrode portion that does not overlap the second gate electrode.

本発明の特徴の一つは、第1のゲート電極は、その側面のテーパー角θが80°≦θ≦90°になるように形成されることである。つまり、第1のゲート電極はほぼ垂直なテーパー角を有するように形成される。 One of the features of the present invention is that the first gate electrode is formed such that the taper angle θ of the side surface satisfies 80 ° ≦ θ ≦ 90 °. That is, the first gate electrode is formed to have a substantially vertical taper angle.

本発明の特徴の一つは、第1の導電膜はTaN膜であることである。本発明の特徴の一つは第2の導電膜はW膜であることである。また、第1乃至前記第3のエッチングはドライエッチング法により行うことである。 One of the features of the present invention is that the first conductive film is a TaN film. One of the features of the present invention is that the second conductive film is a W film. The first to third etchings are performed by a dry etching method.

本発明のハットシェイプ型ゲート電極の形成方法は、図18の第1のゲート電極のテーパー部を利用した形成方法とは異なる。本発明は、エッチング時のレジスト後退幅を利用して、第1のゲート電極のゲート長を第2のゲート電極のゲート長よりも小さくなるようエッチングし、ハットシェイプ型ゲート電極を形成する。本発明のエッチング時のレジスト後退幅とは、第1のゲート電極をエッチングする第3のエッチングの際のレジスト後退幅のことである。もしくは第2のゲート電極を形成する第2のエッチングの際、レジストが同時にエッチングされる場合もあるため、第2及び第3のエッチング時のレジスト後退幅を合算したレジスト後退幅のことである。 The formation method of the hat-shaped gate electrode of the present invention is different from the formation method using the tapered portion of the first gate electrode in FIG. In the present invention, the gate length of the first gate electrode is etched to be smaller than the gate length of the second gate electrode by using the resist receding width at the time of etching, thereby forming a hat-shaped gate electrode. The resist receding width at the time of etching of the present invention is the resist receding width at the time of the third etching for etching the first gate electrode. Alternatively, since the resist may be etched at the same time during the second etching for forming the second gate electrode, the resist receding width is the sum of resist receding widths in the second and third etchings.

さらに、上記のような本発明で形成したハットシェイプ型のゲート電極をマスクとして、半導体膜に不純物元素をドーピングすることで、Lov領域またはLoff領域を有する各種半導体装置を同一基板上に作製することを特徴とする。 Further, various semiconductor devices having a Lov region or a Loff region can be formed over the same substrate by doping the semiconductor film with an impurity element using the above-described hat-shaped gate electrode formed in the present invention as a mask. It is characterized by.

また、ハットシェイプ型ゲート電極を形成した後、第2及び第3ゲート電極の側面に共通のサイドウォールを、両ゲート電極の側面を覆うように形成する。サイドウォール及び第3のゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングすることで、Lov領域およびLoff領域の両方を有する半導体装置を作製することを特徴とする。 Further, after the hat-shaped gate electrode is formed, a side wall common to the side surfaces of the second and third gate electrodes is formed so as to cover the side surfaces of both gate electrodes. A semiconductor device having both a Lov region and a Loff region is manufactured by doping an impurity element using the sidewall and the third gate electrode as a mask.

本発明の第1のエッチング時に形成されるエッチングされた第2の導電膜側面のテーパー角は、80°〜90°であることを特徴とする。 The taper angle of the side surface of the etched second conductive film formed during the first etching according to the present invention is 80 ° to 90 °.

本発明の特徴の一つは、基板上の半導体膜上にゲート絶縁膜、第1の導電膜、第2の導電膜を順次形成し、第2の導電膜上にレジストを形成し、レジストをマスクとして第2の導電膜に第1のエッチングをすることにより、エッチングされた第2の導電膜を形成し、第1の導電膜に第2のエッチングをすることにより、エッチングされた第1の導電膜を形成し、第3のエッチングをすることにより、レジストを後退させると共に、後退するレジストをマスクとしてエッチングされた第2の導電膜をエッチングし、チャネル長方向の長さが前記エッチングされた第1の導電膜よりも短い第1のゲート電を形成し、第1のゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングして、半導体膜にチャネル形成領域と前記チャネル形成領域に接する低濃度不純物領域を形成し、エッチングされた第1の導電膜をマスクとして不純物元素をドーピングして、低濃度不純物領域に選択的に高濃度不純物領域を形成し、第1のゲート電極をマスクとしてエッチングされた第1の導電膜をエッチングし、チャネル長方向の長さが第1のゲート電極と等しい第2のゲート電極を形成することを特徴とする。 One feature of the present invention is that a gate insulating film, a first conductive film, and a second conductive film are sequentially formed over a semiconductor film over a substrate, a resist is formed over the second conductive film, and the resist is formed. A second etched conductive film is formed by performing a first etching on the second conductive film as a mask, and an etched first conductive film is formed by performing a second etching on the first conductive film. The conductive film is formed and the third etching is performed to retract the resist, and the etched second conductive film is etched using the retracted resist as a mask, and the length in the channel length direction is etched. A first gate electrode shorter than the first conductive film is formed, an impurity element is doped using the first gate electrode as a mask, and the semiconductor film has a low concentration in contact with the channel formation region and the channel formation region. An impurity region is formed, an impurity element is doped using the etched first conductive film as a mask, a high concentration impurity region is selectively formed in the low concentration impurity region, and etching is performed using the first gate electrode as a mask. The first conductive film is etched to form a second gate electrode having a length in the channel length direction equal to that of the first gate electrode.

本発明のLDD領域のLDD長は、10〜300nm、好ましくは50nm〜200nmであることを特徴とする。また、本発明のチャネル形成領域のチャネル長は0.1〜0.7μmの範囲内であることを特徴とする。 The LDD length of the LDD region of the present invention is 10 to 300 nm, preferably 50 nm to 200 nm. The channel length of the channel formation region of the present invention is in the range of 0.1 to 0.7 μm.

なお、本明細書において、ハットシェイプ型ゲート電極とは少なくとも2層でなる積層構造のゲート電極である。そして、下層のゲート電極のゲート長(チャネル長方向の長さ)が上層のゲート電極のゲート長(チャネル長方向の長さ)よりも長く、また上層のゲート電極の厚さが下層のゲート電極の厚さよりも厚い形状のゲート電極を指す。下層のゲート電極はその断面が末広がりになっていても良いし、矩形であっても良い。 Note that in this specification, a hat-shaped gate electrode is a gate electrode having a stacked structure including at least two layers. The gate length of the lower gate electrode (length in the channel length direction) is longer than the gate length of the upper gate electrode (length in the channel length direction), and the thickness of the upper gate electrode is lower than that of the lower gate electrode. The gate electrode has a shape thicker than the thickness of the gate electrode. The lower gate electrode may have a wider cross section or a rectangular shape.

本発明は、微細なハットシェイプ型ゲート電極を形成でき、このゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングすることで、従来では達成することが困難であったLDD長を持つLDD領域を形成できる。そのため、微細化されてもなお、動作特性が良く、高信頼性の半導体装置を実現でき、各種回路に適した半導体装置を作り分けることができる。また、工程数が少ないプロセスで半導体装置を作り分けできるため、製造コストの低減および歩留まりの向上を図ることができる。 According to the present invention, a fine hat-shaped gate electrode can be formed, and an LDD region having an LDD length that has been difficult to achieve conventionally can be formed by doping an impurity element using the gate electrode as a mask. Therefore, even when miniaturized, a semiconductor device with good operation characteristics and high reliability can be realized, and a semiconductor device suitable for various circuits can be created. In addition, since a semiconductor device can be separately manufactured by a process with a small number of steps, manufacturing cost can be reduced and yield can be improved.

さらに、サイズに下限なく所望の大きさのサブミクロンTFTを形成でき、半導体装置自体を非常にコンパクトで且つ軽量にできる。また、各TFTに適したLDD長を設計でき、短チャネル効果を抑えたり耐圧を高くするとともに、所望のオン電流を確保できる半導体装置を得ることができる。 Further, a submicron TFT having a desired size can be formed without any lower limit, and the semiconductor device itself can be made very compact and lightweight. In addition, an LDD length suitable for each TFT can be designed, and a semiconductor device that can suppress a short channel effect, increase a breakdown voltage, and secure a desired on-current can be obtained.

また、ハットシェイプ型ゲート電極にサイドウォールを形成し、不純物元素のドーピングをすることで、Loff領域とLov領域を両方有し、高信頼性で且つ短チャネル効果が抑えられた半導体装置を実現できる。 Further, by forming a sidewall on the hat-shaped gate electrode and doping with an impurity element, a semiconductor device having both a Loff region and a Lov region and having high reliability and a short channel effect can be realized. .

本発明のハットシェイプ型ゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングすることで、10〜300nm、好ましくは50〜200nmといった非常に短いLDD長を持ったLDD領域を形成することができる。また、チャネル長が0.1〜0.7μmといった微細なTFTにおいて、そのTFTサイズに適したLDD領域を有するTFTを形成することができる。 By doping an impurity element using the hat-shaped gate electrode of the present invention as a mask, an LDD region having a very short LDD length of 10 to 300 nm, preferably 50 to 200 nm can be formed. In addition, in a fine TFT having a channel length of 0.1 to 0.7 μm, a TFT having an LDD region suitable for the TFT size can be formed.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiment modes.

また、以下に示す実施の形態1〜6は、実施可能な範囲で自由に組み合わせることが可能である。 Further, Embodiments 1 to 6 shown below can be freely combined within a practicable range.

(実施の形態1)
以下に、実施の形態1による半導体装置の作製方法を図1〜図2に示す。本実施の形態の半導体装置に用いられるTFTはLov領域又はLoff領域であるLDD領域を有する。
(Embodiment 1)
A method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. The TFT used in the semiconductor device of this embodiment has an LDD region that is a Lov region or a Loff region.

まず、基板11上に下地絶縁膜12を100〜300nm形成する。基板11としてはガラス基板、石英基板、プラスチック基板、セラミックス基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いることができる。 First, the base insulating film 12 is formed to 100 to 300 nm on the substrate 11. As the substrate 11, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, an insulating substrate such as a ceramic substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used.

下地絶縁膜12は、酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(SiNx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造を用いることができる。特に、基板からの汚染が懸念される場合には、下地絶縁膜を形成するのが好ましい。 The base insulating film 12 is an insulating film containing oxygen or nitrogen, such as silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y), silicon nitride oxide (SiNxOy) (x> y), or the like. A single layer structure or a stacked structure of these can be used. In particular, when there is a concern about contamination from the substrate, it is preferable to form a base insulating film.

また、半導体膜に接する下地絶縁膜12は、膜厚0.01〜10nm、好ましくは1〜3nmの窒化珪素膜、あるいは窒化酸化珪素膜とすると好ましい。後の結晶化工程で、半導体膜に金属元素を添加して結晶化する方法を用いた場合、金属元素をゲッタリングする必要がある。このときに、下地絶縁膜が酸化珪素膜であると、酸化珪素膜と半導体膜の珪素膜との界面において、珪素膜中の金属元素と酸化珪素膜中の酸素が反応して酸化金属物になり、金属元素がゲッタリングされにくくなる場合がある。よって、半導体膜に接する下地絶縁膜部分は酸化珪素膜ではない層にすることが好ましい。 The base insulating film 12 in contact with the semiconductor film is preferably a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film with a thickness of 0.01 to 10 nm, preferably 1 to 3 nm. In a later crystallization process, when a method of adding a metal element to a semiconductor film to crystallize is used, it is necessary to getter the metal element. At this time, if the base insulating film is a silicon oxide film, a metal element in the silicon film reacts with oxygen in the silicon oxide film at the interface between the silicon oxide film and the silicon film of the semiconductor film to form a metal oxide. Thus, the metal element may be difficult to getter. Therefore, the base insulating film portion in contact with the semiconductor film is preferably a layer that is not a silicon oxide film.

続いて、半導体膜を10〜100nm形成する。半導体膜の材料はTFTに求められる特性に応じて選択することができ、シリコン膜、ゲルマニウム膜、シリコンゲルマニウム膜のいずれでも良い。半導体膜としては、非晶質半導体膜または微結晶半導体膜を成膜し、エキシマレーザー等を用いたレーザー結晶化法により結晶化した結晶性半導体膜を用いるのが好ましい。微結晶半導体膜は、SiH等の珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。珪化物気体を水素又はフッ素の希ガス元素とで希釈して用いることにより、微結晶半導体膜の形成を容易なものとすることができる。 Subsequently, a semiconductor film is formed to 10 to 100 nm. The material of the semiconductor film can be selected according to the characteristics required for the TFT, and may be any of a silicon film, a germanium film, and a silicon germanium film. As the semiconductor film, an amorphous semiconductor film or a microcrystalline semiconductor film is preferably used, and a crystalline semiconductor film crystallized by a laser crystallization method using an excimer laser or the like is preferably used. The microcrystalline semiconductor film can be obtained by glow discharge decomposition of a silicide gas such as SiH 4 . By using the silicide gas diluted with hydrogen or a rare gas element of fluorine, the microcrystalline semiconductor film can be easily formed.

また、結晶化技術としてはハロゲンランプを用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)や、加熱炉を使用して結晶化する技術を適用することも可能である。さらに、非晶質半導体膜にニッケル等の金属元素を添加し、添加された金属を結晶核として固相成長させる方法を用いても良い。 Further, as a crystallization technique, a rapid thermal annealing method (RTA method) using a halogen lamp or a technique for crystallization using a heating furnace can be applied. Further, a method may be used in which a metal element such as nickel is added to the amorphous semiconductor film and solid phase growth is performed using the added metal as a crystal nucleus.

次に半導体膜をエッチングにより加工し、島状の半導体膜13を形成する。島状の半導体膜13を覆うように、ゲート絶縁膜14を10〜200nm、好ましくは5〜50nm形成する。 Next, the semiconductor film is processed by etching to form an island-shaped semiconductor film 13. A gate insulating film 14 is formed to have a thickness of 10 to 200 nm, preferably 5 to 50 nm so as to cover the island-shaped semiconductor film 13.

ゲート絶縁膜14としてはCVD法やスパッタ法により、酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(SiNx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)などのいずれかを適宜組み合わせて積層構造としてもよい。本実施形態では、ゲート絶縁膜14は、窒化酸化珪素膜及び酸化窒化珪素膜の積層構造とする。 As the gate insulating film 14, silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y), silicon nitride oxide (SiNxOy) (x> y), or the like is formed by CVD or sputtering. Any one of them may be appropriately combined to form a laminated structure. In this embodiment, the gate insulating film 14 has a stacked structure of a silicon nitride oxide film and a silicon oxynitride film.

続いて、ゲート絶縁膜14上にゲート電極となる第1の導電膜15及び第2の導電膜16を形成する。まず、第1の導電膜15を5〜50nm形成する。第1の導電膜15としては、アルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaN)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、モリブデン(Mo)膜等を用いることができる。その上に第2の導電膜16を150〜500nm形成する。第2の導電膜16としては、例えば、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、タンタルを主成分とする膜等を用いることができる。ただし、第1の導電膜15と第2の導電膜16は互いのエッチングにおいて選択比の取れる組み合わせにしなければならない。選択比の取れる第1の導電膜と第2の導電膜の組み合わせとして例えば、AlとTa、AlとTi、TaNとWを用いることができる。本実施の形態では第1の導電膜15をTaN、第2の導電膜16をWとする。 Subsequently, a first conductive film 15 and a second conductive film 16 to be gate electrodes are formed on the gate insulating film 14. First, the first conductive film 15 is formed to 5 to 50 nm. As the first conductive film 15, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a film containing aluminum or copper as a main component, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a tantalum nitride (TaN) film, A titanium (Ti) film, a tungsten (W) film, a molybdenum (Mo) film, or the like can be used. A second conductive film 16 is formed thereon with a thickness of 150 to 500 nm. As the second conductive film 16, for example, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a film containing tantalum as a main component, or the like can be used. However, the first conductive film 15 and the second conductive film 16 must be combined in such a way that a selection ratio can be obtained in the mutual etching. For example, Al and Ta, Al and Ti, and TaN and W can be used as a combination of the first conductive film and the second conductive film that can be selected. In this embodiment mode, the first conductive film 15 is TaN and the second conductive film 16 is W.

続いて、第2の導電膜上にフォトマスクを用い、フォトリソグラフィー技術を使用して第1のレジスト17を形成する(図1(A))。第1のレジスト17は側面にテーパー角を有する形状で形成しても良い。第1のレジスト17がテーパー角を有することで、次の第1のエッチングにおいてテーパー角θを有する第1のゲート電極18を形成することができる。また、第1のレジスト17側面にテーパー角を持たせることで、第1のエッチングにおける反応生成物が第1のレジスト17の側面に付着し、成長するのを抑えることができる。さらに第1のレジスト17を熱処理することで、断面形状が左右対称で、レジストの両側面において同一のテーパー角を有する第1のレジスト17を形成しても良い。 Subsequently, a first resist 17 is formed using a photomask on the second conductive film and using a photolithography technique (FIG. 1A). The first resist 17 may be formed in a shape having a taper angle on the side surface. Since the first resist 17 has a taper angle, the first gate electrode 18 having the taper angle θ can be formed in the next first etching. Further, by providing the side surface of the first resist 17 with a taper angle, it is possible to suppress the reaction product in the first etching from adhering to the side surface of the first resist 17 and growing. Furthermore, the first resist 17 may be heat-treated to form the first resist 17 having a symmetrical cross-sectional shape and the same taper angle on both sides of the resist.

続いて、第1のレジスト17をマスクとして第1のエッチングを行う(図1(B))。第1のエッチングでは第2の導電膜16をエッチングし、第2の導電膜16から第1のゲート電極(エッチングされた第2の導電膜)18を形成する。このとき、第1の導電膜15をエッチングしないように、第1の導電膜15に対し選択比の高いエッチング条件でエッチングすることが好ましい。なお、第1のレジスト17もエッチングされ第2のレジスト19になる。但し、図面上では第1のレジスト17から第2のレジスト19への後退幅を図示していない。このとき第1のゲート電極18の側面が有するテーパー角θは80°≦θ≦90°であり、ほぼ垂直なテーパー角を有する。 Subsequently, first etching is performed using the first resist 17 as a mask (FIG. 1B). In the first etching, the second conductive film 16 is etched, and a first gate electrode (etched second conductive film) 18 is formed from the second conductive film 16. At this time, the first conductive film 15 is preferably etched under etching conditions having a high selectivity so as not to etch the first conductive film 15. The first resist 17 is also etched and becomes the second resist 19. However, the receding width from the first resist 17 to the second resist 19 is not shown in the drawing. At this time, the taper angle θ of the side surface of the first gate electrode 18 is 80 ° ≦ θ ≦ 90 °, and has a substantially vertical taper angle.

第1のエッチングでは、エッチングガスとしてCl、SF、Oの混合ガスを用い、混合比はCl/SF/O=33/33/10(sccm)である。0.67Paの圧力に調整し、ICP/Bias=2000W/50Wの電圧になるような電力を印加して、プラズマを生成する。 In the first etching, a mixed gas of Cl 2 , SF 6 , and O 2 is used as an etching gas, and the mixing ratio is Cl 2 / SF 6 / O 2 = 33/33/10 (sccm). Plasma is generated by adjusting the pressure to 0.67 Pa and applying power such that ICP / Bias = 2000 W / 50 W.

続いて第1のゲート電極18をマスクにして第1の導電膜に第2のエッチングをする(図1(C))。第2のエッチングにより、第1の導電膜から第2のゲート電極(エッチングされた第1の導電膜)20を形成する。このとき、ゲート絶縁膜14をエッチングしないように、ゲート絶縁膜14に対し選択比の高いエッチング条件でエッチングすることが好ましい。第2のエッチングの条件は、ICP/Bias=2000W/50W、圧力0.67Pa、エッチングガスはClである。なお、第2のレジスト19もエッチングされ後退し、第3のレジスト21になるが、その後退している様子は図示していない。 Subsequently, second etching is performed on the first conductive film using the first gate electrode 18 as a mask (FIG. 1C). A second gate electrode (etched first conductive film) 20 is formed from the first conductive film by the second etching. At this time, it is preferable to perform etching under an etching condition having a high selectivity with respect to the gate insulating film 14 so as not to etch the gate insulating film 14. The second etching conditions are ICP / Bias = 2000 W / 50 W, pressure 0.67 Pa, and etching gas is Cl 2 . Note that the second resist 19 is also etched and receded to become the third resist 21, but the receding state is not shown.

次に、第3のエッチングを行う(図1(D))。第3のエッチング条件は、ICP/Bias=2000W/0W、圧力1.33Pa、エッチングガスはCl、SF、Oの混合ガスとし、混合比はCl/SF/O=22/22/30(sccm)である。第3のエッチングでは、第3のレジスト21を後退させつつ、後退する第3のレジスト21をマスクとして、第1のゲート電極18のゲート長(チャネル長方向の長さとも言う)を短くする。そして、第3のゲート電極22を形成する。なお、後退した第3のレジスト21は第4のレジスト23となる。その後、第4のレジスト23を除去する。 Next, third etching is performed (FIG. 1D). The third etching condition is ICP / Bias = 2000 W / 0 W, pressure 1.33 Pa, etching gas is a mixed gas of Cl 2 , SF 6 and O 2 , and the mixing ratio is Cl 2 / SF 6 / O 2 = 22 / 22/30 (sccm). In the third etching, the gate length of the first gate electrode 18 (also referred to as the length in the channel length direction) is shortened while the third resist 21 is retracted while using the retracted third resist 21 as a mask. Then, a third gate electrode 22 is formed. The retreated third resist 21 becomes the fourth resist 23. Thereafter, the fourth resist 23 is removed.

別の第3のエッチング条件として、ICP/Bias=750W/0W、圧力0.67Pa、エッチングガスはCl、SF、Oの混合ガスとし、混合比はCl/SF/O=20/100/30(sccm)としても良い。この条件で行うと第1のゲート電極材料であるWとゲート絶縁膜14のエッチング選択比が高くなり、第3のエッチング時においてゲート絶縁膜14がエッチングされるのを抑えることができる。 As another third etching condition, ICP / Bias = 750 W / 0 W, pressure 0.67 Pa, etching gas is a mixed gas of Cl 2 , SF 6 and O 2 , and the mixing ratio is Cl 2 / SF 6 / O 2 = It may be 20/100/30 (sccm). Under this condition, the etching selectivity between W, which is the first gate electrode material, and the gate insulating film 14 is increased, and the gate insulating film 14 can be prevented from being etched during the third etching.

上記第3のエッチングでは、第3のゲート電極22の側面がエッチングされやすかった。第3のゲート電極22側面がエッチングされると、上面や底面のゲート長(チャネル長方向の長さ)よりも中腹部のゲート長が短くなり、第3のゲート電極断面は中腹部でくびれた形状になる。そうなると、第3のゲート電極22上に成膜する膜のカバレッジが悪くなり、断線が生じやすくなる。また、LDD領域を形成するときのドーピングマスクとして第3のゲート電極が使われるため、LDD長の制御が難しくなる。この第3のゲート電極22側面のエッチングは、レジストのエッチングレートに対して第1のゲート電極のエッチングレートが速いため起こる現象である。そのため、本実施形態では、試料ステージ温度を−10℃以下の低温にして、第1のゲート電極のエッチングレートを下げることで、第3のゲート電極22側面のエッチングを抑えることができた。 In the third etching, the side surface of the third gate electrode 22 was easily etched. When the side surface of the third gate electrode 22 is etched, the gate length of the middle part becomes shorter than the gate length (length in the channel length direction) of the top and bottom surfaces, and the third gate electrode cross section is constricted at the middle part. Become a shape. Then, the coverage of the film formed on the third gate electrode 22 is deteriorated, and disconnection is likely to occur. In addition, since the third gate electrode is used as a doping mask when forming the LDD region, it becomes difficult to control the LDD length. The etching of the side surface of the third gate electrode 22 is a phenomenon that occurs because the etching rate of the first gate electrode is faster than the etching rate of the resist. Therefore, in this embodiment, the etching of the side surface of the third gate electrode 22 can be suppressed by setting the sample stage temperature to a low temperature of −10 ° C. or lower and lowering the etching rate of the first gate electrode.

以上の工程により、ハットシェイプ型のゲート電極形状を得る。本発明のハットシェイプ型構造は、エッチング時のレジスト後退幅を利用して形成される。具体的には、第3のエッチング時における第3のレジスト21から第4のレジスト23への後退幅が、第3のゲート電極のゲート長と第2のゲート電極のゲート長との差になっている。または第2及び第3のエッチング時におけるレジスト後退幅を合わせたもの、つまり第2のレジスト19から第4のレジスト23への後退幅が、第3のゲート電極のゲート長と第2のゲート電極のゲート長との差になっている。 Through the above steps, a hat-shaped gate electrode shape is obtained. The hat shape structure of the present invention is formed by utilizing the resist recession width during etching. Specifically, the receding width from the third resist 21 to the fourth resist 23 during the third etching is the difference between the gate length of the third gate electrode and the gate length of the second gate electrode. ing. Alternatively, the sum of the resist receding widths in the second and third etchings, that is, the receding width from the second resist 19 to the fourth resist 23 is the gate length of the third gate electrode and the second gate electrode. It is a difference with the gate length.

本発明のハットシェイプ型ゲート電極の作製方法では、第2のゲート電極のゲート長と第3のゲート電極のゲート長の差を、10〜300nm、好ましくは50〜200nmにすることができ、非常に微細なゲート電極構造を形成することが可能である。 In the method for manufacturing a hat-shaped gate electrode according to the present invention, the difference between the gate length of the second gate electrode and the gate length of the third gate electrode can be 10 to 300 nm, preferably 50 to 200 nm. It is possible to form a fine gate electrode structure.

本実施の形態の第1〜第3エッチングは、ドライエッチングで行うことができ、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いて行うことが出来る。 The first to third etchings in this embodiment can be performed by dry etching, and can be performed by using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method.

次に、島状の半導体膜13に第1のドーピングを行う(図2(A))。第2のゲート電極とゲート絶縁膜を通過させて島状の半導体膜13に低濃度の不純物元素をドーピングし、第2のゲート電極と重なる島状の半導体膜部分に低濃度不純物領域24a、24bを形成する。また、同時にゲート絶縁膜のみを通過させ島状半導体膜の両端部分にも不純物元素をドーピングし、低濃度不純物領域25a、25bを形成する(図2(A))。第1のドーピングによりチャネル形成領域26も形成される。低濃度不純物領域24a、24b、25a、25bの元素濃度は1×1016〜1×1020atoms/cm(好ましくは1×1016〜5×1018atoms/cm)とする。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 Next, first doping is performed on the island-shaped semiconductor film 13 (FIG. 2A). The island-shaped semiconductor film 13 is doped with a low-concentration impurity element through the second gate electrode and the gate insulating film, and the low-concentration impurity regions 24a and 24b are formed in the island-shaped semiconductor film portions overlapping the second gate electrode. Form. At the same time, only the gate insulating film is allowed to pass through, and impurity elements are doped into both end portions of the island-shaped semiconductor film to form low-concentration impurity regions 25a and 25b (FIG. 2A). A channel formation region 26 is also formed by the first doping. The element concentration of the low-concentration impurity regions 24a, 24b, 25a, and 25b is 1 × 10 16 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 ). As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

低濃度不純物領域24a、24bへのドーピングは、ゲート絶縁膜だけでなく第2のゲート電極20も介して行われる。そのため、低濃度不純物領域24a、24bの不純物元素の濃度は低濃度不純物領域25a、25bよりも低い。 The doping into the low concentration impurity regions 24a and 24b is performed not only through the gate insulating film but also through the second gate electrode 20. Therefore, the concentration of the impurity element in the low concentration impurity regions 24a and 24b is lower than that in the low concentration impurity regions 25a and 25b.

次に、第2のドーピングを行う(図2(B))。第2のドーピングにより、低濃度不純物領域25a、25bに高濃度の不純物元素をドーピングし、24a、24b、25a及び25bでなる低濃度不純物領域に選択的に高濃度不純物領域27a、27bを形成する。高濃度不純物領域27a、27bの不純物元素の濃度が1×1019〜1×1021atoms/cmになるようにドーピングする。 Next, second doping is performed (FIG. 2B). By the second doping, the low-concentration impurity regions 25a and 25b are doped with a high-concentration impurity element, and the high-concentration impurity regions 27a and 27b are selectively formed in the low-concentration impurity regions composed of 24a, 24b, 25a, and 25b. . Doping is performed so that the concentration of the impurity element in the high-concentration impurity regions 27a and 27b is 1 × 10 19 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 .

本実施の形態ではLDD領域として、ゲート絶縁膜を介して第2のゲート電極と重なる低濃度不純物領域24a、24bが形成され、GOLD構造となっている。従って、本形態で作製した半導体装置は、オン電流値の劣化を防止し高い信頼性を実現することができる。また、LDD長が10〜300μm、好ましくは50μm〜200μmといったLDD領域を形成できる。したがって、チャネル形成領域26のチャネル長が0.1〜0.7μmといった非常に微細なTFTであっても、そのサイズに適したLDD領域を形成することが可能である。 In this embodiment, as the LDD region, low-concentration impurity regions 24a and 24b that overlap with the second gate electrode through the gate insulating film are formed to have a GOLD structure. Therefore, the semiconductor device manufactured in this embodiment can prevent deterioration of the on-current value and achieve high reliability. Further, an LDD region having an LDD length of 10 to 300 μm, preferably 50 μm to 200 μm can be formed. Therefore, even if the channel formation region 26 has a very fine TFT having a channel length of 0.1 to 0.7 μm, an LDD region suitable for the size can be formed.

図2(B)の状態からLoff領域を形成するには、第2のドーピングをした後に、第3のゲート電極22をマスクとして第2のゲート電極20をエッチングする。このとき、上記第2のエッチング条件でエッチングすると良い。第3のゲート電極22よりもゲート長の長い第2のゲート電極部分がエッチングされ、Lov領域であった低濃度不純物領域24a、24bがLoff領域28a、28bとなる(図2(c))。これにより、オフ電流であるリーク電流を抑え短チャネル効果を抑制できる半導体装置を得ることができる。 In order to form the Loff region from the state of FIG. 2B, after the second doping, the second gate electrode 20 is etched using the third gate electrode 22 as a mask. At this time, the etching is preferably performed under the second etching condition. The second gate electrode portion having a gate length longer than that of the third gate electrode 22 is etched, and the low-concentration impurity regions 24a and 24b, which are Lov regions, become Loff regions 28a and 28b (FIG. 2C). Thus, a semiconductor device that can suppress the leakage current that is an off-current and suppress the short channel effect can be obtained.

図15に従来の方法で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面形状のSEM写真を示し、図16に本発明で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面形状のSEM写真を示す。 FIG. 15 shows an SEM photograph of the cross-sectional shape of the hat-shaped gate electrode formed by the conventional method, and FIG. 16 shows an SEM photograph of the cross-sectional shape of the hat-shaped gate electrode formed by the present invention.

図15(A)は、ドライエッチングによって第1及び第2の導電膜をエッチングした状態であり、テーパー状のレジストと、テーパー状にエッチングされたW膜及びTaN膜が写っている。TaN膜は判別しにくいため、W膜のみ印を付ける。図15(B)には、W膜の異方性エッチングが行われ、レジストが除去されたハットシェイプ型形状が写っている。 FIG. 15A shows a state in which the first and second conductive films are etched by dry etching, and a tapered resist, a W film and a TaN film etched in a tapered shape are shown. Since the TaN film is difficult to distinguish, only the W film is marked. FIG. 15B shows a hat-shaped shape in which the W film is anisotropically etched and the resist is removed.

図16(A)は、第1のエッチングによってW膜をエッチングした状態であり、レジストとW膜が写っている。図16(B)は、第3のエッチングが行われ、レジストが除去されたハットシェイプ型が写っている。 FIG. 16A shows a state in which the W film is etched by the first etching, and the resist and the W film are shown. FIG. 16B shows a hat-shape type in which the third etching is performed and the resist is removed.

写真の右下にある縮尺からも分かるように、図15のTFTは図16のTFTよりもサイズが大きい。図15(B)のゲート長は約1.9μmであるが、図16(B)のゲート長は約0.9μmであり、図16(B)のTFTは図15(B)のTFTの半分以下のゲート長を持つ。 As can be seen from the scale at the lower right of the photograph, the TFT of FIG. 15 is larger in size than the TFT of FIG. Although the gate length of FIG. 15B is about 1.9 μm, the gate length of FIG. 16B is about 0.9 μm, and the TFT of FIG. 16B is half of the TFT of FIG. It has the following gate length.

また、第1の導電膜(TaN)が第2の導電膜(W)よりチャネル長方向に出ている長さ(以下、Lov長という)は、図15(B)では約1μmであるのに対し、図16(B)では約0.07μmと、その差は歴然である。従来法では図15(A)のW膜のテーパー部が長く、その部分が直接Lov長に寄与するため、Lov長が長くなる。一方で、本発明は、図16(A)に示すとおりW膜のテーパー部はほとんどなく、テーパー部を利用せずにレジスト後退幅を用いてLov長を形成しているため、非常に短いLov長を形成できる。 Further, the length of the first conductive film (TaN) protruding from the second conductive film (W) in the channel length direction (hereinafter referred to as Lov length) is about 1 μm in FIG. 15B. In contrast, in FIG. 16B, the difference is about 0.07 μm, which is obvious. In the conventional method, the taper portion of the W film in FIG. 15A is long, and that portion directly contributes to the Lov length. Therefore, the Lov length becomes long. On the other hand, as shown in FIG. 16A, the present invention has almost no taper portion of the W film, and the Lov length is formed using the resist receding width without using the taper portion. Can form a length.

また、図15(B)のW膜は側面が多少反っており、W膜側面がエッチングされているのが分かる。これに対し図16(B)のW膜の側面は直線であり、W膜の側面がエッチングされていない。これは、本発明において、第3のエッチング時の試料ステージ基板温度を−10℃以下と低くしたことによるものである。 In addition, the side surface of the W film in FIG. 15B is slightly warped, and it can be seen that the side surface of the W film is etched. In contrast, the side surface of the W film in FIG. 16B is straight, and the side surface of the W film is not etched. This is because, in the present invention, the sample stage substrate temperature during the third etching was lowered to −10 ° C. or lower.

さらに、図28に本発明で形成したハットシェイプ型のゲート電極のSEM写真を示す。図28(A)にはレジストと、第3のゲート電極としてW膜と、第2のゲート電極としてTaN膜が写っている。図28(B)は図28(A)を拡大したものである。W膜でなる第3のゲート電極のゲート長は約0.73μm、Lov長は約0.07μmであった。 Further, FIG. 28 shows an SEM photograph of the hat-shaped gate electrode formed according to the present invention. FIG. 28A shows a resist, a W film as a third gate electrode, and a TaN film as a second gate electrode. FIG. 28B is an enlarged view of FIG. The third gate electrode made of the W film had a gate length of about 0.73 μm and a Lov length of about 0.07 μm.

図29はよりゲート長の小さいハットシェイプ型のゲート電極のSEM写真であり、第3のゲート電極としてW膜と、第2のゲート電極としてTaN膜が写っている。W膜でなる第3のゲート電極のゲート長は約0.18μmであり、非常に微細な構造を形成することができた。一方、Lov長は約0.1μmであった。 FIG. 29 is an SEM photograph of a hat-shaped gate electrode having a smaller gate length, in which a W film is shown as the third gate electrode and a TaN film is shown as the second gate electrode. The gate length of the third gate electrode made of the W film was about 0.18 μm, and a very fine structure could be formed. On the other hand, the Lov length was about 0.1 μm.

本発明において、第1のレジスト17の形状によりLov長の制御をすることができる。第1のレジスト17の側面にテーパー角を持たせると、テーパー角を持たず側面が垂直なレジストと比較してエッチングされやすくなるため、第3のエッチングによるレジストの後退幅が大きくなりLov長を大きくすることができる。逆に、本発明においてLov長を小さくしたいときは、第1のレジスト17の側面のテーパー角を90°に近づけることが好ましい。 In the present invention, the Lov length can be controlled by the shape of the first resist 17. When the side surface of the first resist 17 has a taper angle, etching becomes easier compared to a resist having no taper angle and a side surface vertical, and therefore the receding width of the resist by the third etching is increased and the Lov length is increased. Can be bigger. Conversely, when it is desired to reduce the Lov length in the present invention, the taper angle of the side surface of the first resist 17 is preferably close to 90 °.

以上より、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は非常にLDD長の短いLDD領域を有することができ、微細化された半導体装置においても、高信頼性で劣化の少ない半導体装置を実現できる。 As described above, the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment can have an LDD region with a very short LDD length, and a highly reliable semiconductor device with little deterioration can be realized even in a miniaturized semiconductor device. .

(実施の形態2)
本実施の形態では、Loff領域を持つ半導体装置の作製方法を図3に示す。
(Embodiment 2)
In this embodiment mode, a method for manufacturing a semiconductor device having a Loff region is shown in FIGS.

本実施の形態は、図1(A)〜図1(D)まで実施の形態1と同様な工程でハットシェイプ型ゲート電極を有するTFTを形成し、図3(A)の状態にする。 In this embodiment mode, a TFT having a hat-shaped gate electrode is formed through the same steps as those in Embodiment Mode 1 from FIG. 1A to FIG. 1D, and the state shown in FIG.

その後、第2及び第3のゲート電極をマスクとして第1のドーピングをし、第2のゲート電極20と重ならない島状の半導体膜の部分に不純物元素をドーピングする(図3(B))。このドーピングにより、低濃度不純物領域31a、31b、チャネル形成領域35を形成する。低濃度不純物領域31a、31bの不純物元素の濃度が1×1016〜1×1020atoms/cm、好ましくは1×1016〜5×1018atoms/cmとなるようにドーピングする。 After that, first doping is performed using the second and third gate electrodes as a mask, and an impurity element is doped into a portion of the island-shaped semiconductor film that does not overlap with the second gate electrode 20 (FIG. 3B). By this doping, the low concentration impurity regions 31a and 31b and the channel formation region 35 are formed. Doping is performed so that the concentration of the impurity element in the low-concentration impurity regions 31 a and 31 b is 1 × 10 16 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 , preferably 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 .

次に、高濃度不純物領域を形成するための第2のドーピングを行う(図3(C))。高濃度の不純物元素が低濃度不純物領域31a、31bの全てにドーピングされないように、レジスト32を形成する。レジスト32は低濃度不純物領域31a、31bの一部を覆うように形成される。レジスト32をマスクとして、高濃度不純物領域33a、33bにおける濃度が1×1019〜1×1021atoms/cmになるように不純物元素をドーピングする。この結果、低濃度不純物領域31a、31bに高濃度不純物領域33a、33b、低濃度不純物領域34a、34bが形成される。その後、レジスト32は除去する。 Next, second doping for forming a high concentration impurity region is performed (FIG. 3C). The resist 32 is formed so that the high-concentration impurity element is not doped in all the low-concentration impurity regions 31a and 31b. The resist 32 is formed so as to cover a part of the low-concentration impurity regions 31a and 31b. Using the resist 32 as a mask, an impurity element is doped so that the concentration in the high-concentration impurity regions 33a and 33b is 1 × 10 19 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 . As a result, high-concentration impurity regions 33a and 33b and low-concentration impurity regions 34a and 34b are formed in the low-concentration impurity regions 31a and 31b. Thereafter, the resist 32 is removed.

以上により、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は低濃度不純物領域34a、34bをLoff領域として有することができ、微細化された半導体装置においても、オフ電流であるリーク電流を抑え短チャネル効果を抑制することができる。 As described above, the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment can have the low-concentration impurity regions 34a and 34b as Loff regions. Even in a miniaturized semiconductor device, a short channel is suppressed by suppressing a leakage current that is an off current. The effect can be suppressed.

本実施の形態で作製されるTFTは、図2(C)と同様にLoff領域であるLDD領域を有する。図2(C)で示すLoff領域の形成方法は工程数が少なくて済むをいう利点がある一方で、チャネル形成領域のチャネル長が短くなるため短チャネル効果の影響が多少強まる。本実施形態で示すLoff領域の形成方法は、チャネル形成領域のチャネル長を長くでき、短チャネル効果を抑制する利点がある。一方で、レジスト32を形成する工程が一つ増える。どちらの方法を用いてLoff領域を形成するかは適宜選択して実施すれば良い。 The TFT manufactured in this embodiment has an LDD region which is a Loff region as in FIG. The method for forming the Loff region shown in FIG. 2C has an advantage that the number of steps is small, but the channel length of the channel formation region is shortened, so that the influence of the short channel effect is somewhat increased. The Loff region formation method shown in this embodiment has an advantage that the channel length of the channel formation region can be increased and the short channel effect is suppressed. On the other hand, the number of steps for forming the resist 32 is increased by one. Which method is used to form the Loff region may be selected as appropriate.

(実施形態3)
本実施形態では、Lov領域とLoff領域の両方を有する半導体装置の作製方法を図4を使って説明する。本実施の形態は、図1(A)〜図2(A)まで実施の形態1と同様な工程でハットシェイプ型ゲート電極及び不純物領域を有するTFTを形成する(図4(A))。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device having both a Lov region and a Loff region will be described with reference to FIGS. In this embodiment mode, a TFT having a hat-shaped gate electrode and an impurity region is formed through the same steps as those in Embodiment Mode 1 from FIG. 1A to FIG. 2A (FIG. 4A).

次に、公知の成膜方法を用いて、ゲート電極上にシリコン化合物からなる膜41を100nmの膜厚に成膜する(図4(B))。膜41として本形態では酸化珪素膜を用いる。そして、シリコン化合物からなる膜41をエッチバックし、図4(C)に示すサイドウォール42を形成する。第2のゲート電極のゲート長と第3のゲート電極のゲート長との差が非常に小さい場合は、サイドウォール42は第3ゲート電極の側面だけでなく第2ゲート電極の側面も覆うように形成される。 Next, a film 41 made of a silicon compound is formed to a thickness of 100 nm on the gate electrode by using a known film formation method (FIG. 4B). In this embodiment, a silicon oxide film is used as the film 41. Then, the film 41 made of a silicon compound is etched back to form sidewalls 42 shown in FIG. When the difference between the gate length of the second gate electrode and the gate length of the third gate electrode is very small, the sidewall 42 covers not only the side surface of the third gate electrode but also the side surface of the second gate electrode. It is formed.

次に、図4(D)に示すように第2のドーピングを行う。第2のドーピングはサイドウォール42、第3のゲート電極をマスクとして行われる。これにより、サイドウォール42に覆われていない低濃度不純物領域25a、25bの一部に高濃度不純物領域43a、43bを形成する。同時に、Loff領域となる低濃度不純物領域44a、44bも形成する。また、低濃度不純物領域24a、24bはLov領域となる。 Next, as shown in FIG. 4D, second doping is performed. The second doping is performed using the sidewall 42 and the third gate electrode as a mask. Thereby, the high concentration impurity regions 43a and 43b are formed in a part of the low concentration impurity regions 25a and 25b which are not covered with the sidewalls 42. At the same time, low-concentration impurity regions 44a and 44b to be Loff regions are also formed. The low concentration impurity regions 24a and 24b become Lov regions.

以上の工程により、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は、Loff領域及びLov領域を有するTFTを形成することができる。従って、微細化された半導体装置においても、短チャネル効果を抑制し、且つオン電流値の劣化を防ぐことができる。 Through the above steps, the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment can form a TFT having a Loff region and a Lov region. Therefore, even in a miniaturized semiconductor device, it is possible to suppress the short channel effect and prevent deterioration of the on-current value.

図17に本形態で説明したサイドウォールが形成された状態のハットシェイプ型ゲート電極のSEM断面写真を示す。図17(A)は斜めから断面を撮ったSEM写真であり、図17(B)は図17(A)の倍率をさらに大きくした写真である。Wからなる第3のゲート電極のゲート長は0.9μmであり、非常に小さいゲート長となっている。写真からは、TaN膜がサイドウォールとどこで接しているかその境界が判別しにくいが、本形態で示したサイドウォール42のように、TaN膜からなる第2のゲート電極の側面を覆うようにサイドウォールが形成されることは確認できた。また、W膜側面の一部であるW膜側面の上部がサイドウォールで覆われていないのが確認できる。 FIG. 17 shows a SEM cross-sectional photograph of the hat-shaped gate electrode in a state where the sidewall described in this embodiment is formed. FIG. 17A is an SEM photograph in which a cross section is taken from an oblique direction, and FIG. 17B is a photograph in which the magnification of FIG. 17A is further increased. The gate length of the third gate electrode made of W is 0.9 μm, which is a very small gate length. From the photograph, it is difficult to determine where the TaN film is in contact with the sidewall. However, as in the sidewall 42 shown in this embodiment, the side is covered so as to cover the side surface of the second gate electrode made of the TaN film. It was confirmed that a wall was formed. Further, it can be confirmed that the upper part of the W film side surface which is a part of the W film side surface is not covered with the sidewall.

(実施の形態4)
本実施の形態では、実施形態1〜3で説明した様々な構成のTFTを用いて表示装置を作製する方法について図5〜8を用いて説明する。本実施の形態で説明する表示装置の作製方法は画素部とその周辺に設けられる駆動回路部のTFTを同時に作製する方法である。なお、本実施の形態は実施可能な範囲で自由に実施の形態1〜3と組み合わせることができる。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a method for manufacturing a display device using the TFTs having various structures described in Embodiments 1 to 3 will be described with reference to FIGS. A method for manufacturing a display device described in this embodiment is a method for manufacturing a pixel portion and a TFT of a driver circuit portion provided around the pixel portion at the same time. Note that this embodiment mode can be freely combined with Embodiment Modes 1 to 3 as long as practicable.

まず、図5(A)に示すように、下地絶縁膜502を表面に設けた基板501を用意する。基板及び下地絶縁膜としては実施の形態1で述べた基板、下地絶縁膜を用いることができる。本実施の形態ではガラス基板上に下地絶縁膜として50nm厚の酸化珪素膜と100nm厚の窒化酸化珪素膜とを積層して用いる。勿論、下地絶縁膜を設けずに基板上に直接素子を形成しても良い。 First, as shown in FIG. 5A, a substrate 501 having a base insulating film 502 provided on the surface is prepared. As the substrate and the base insulating film, the substrate and the base insulating film described in Embodiment 1 can be used. In this embodiment mode, a 50 nm thick silicon oxide film and a 100 nm thick silicon nitride oxide film are stacked over a glass substrate as a base insulating film. Of course, the element may be formed directly on the substrate without providing the base insulating film.

次に、下地絶縁膜502の上に66nmの厚さのアモルファスシリコン膜を公知の成膜法で形成する。なお、本発明はアモルファスシリコン膜に限定する必要はなく、実施の形態1で示したような非晶質半導体膜(微結晶半導体膜を含む)であれば良い。さらに非晶質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でも良い。 Next, an amorphous silicon film having a thickness of 66 nm is formed on the base insulating film 502 by a known film formation method. Note that the present invention is not limited to an amorphous silicon film, and may be any amorphous semiconductor film (including a microcrystalline semiconductor film) as described in Embodiment Mode 1. Further, a compound semiconductor film including an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used.

次にアモルファスシリコン膜をレーザ結晶化法により結晶化させる。もちろんレーザ結晶化法だけでなく、RTAやファーネスアニール炉を用いた熱結晶化法や、結晶化を助長する金属元素を用いた熱結晶化法などと組み合わせて行っても良い。 Next, the amorphous silicon film is crystallized by a laser crystallization method. Of course, not only laser crystallization but also thermal crystallization using an RTA or furnace annealing furnace, or thermal crystallization using a metal element that promotes crystallization may be used.

上述したレーザー結晶化によって非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜にする。次に、結晶性半導体膜を所望の形状に加工して、島状の半導体膜503a〜503eを形成する。なお、TFTのしきい値電圧を制御するため必要であれば、島状の半導体膜503a〜503eにチャネルドーピングを行っても良い。 The amorphous semiconductor film is crystallized by the laser crystallization described above to form a crystalline semiconductor film. Next, the crystalline semiconductor film is processed into a desired shape to form island-shaped semiconductor films 503a to 503e. Note that channel doping may be performed on the island-shaped semiconductor films 503a to 503e if necessary to control the threshold voltage of the TFT.

次に、島状の半導体膜503a〜503eを覆うゲート絶縁膜507を形成する。ゲート絶縁膜507はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを5〜100nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施の形態では、プラズマCVD法により、島状の半導体膜に接して酸化窒化珪素膜を形成し、さらにその上に窒化珪素膜を積層した。勿論、ゲート絶縁膜は本形態の積層に限定されるものでなく、他の珪素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。 Next, a gate insulating film 507 is formed to cover the island-shaped semiconductor films 503a to 503e. The gate insulating film 507 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 5 to 100 nm by using a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed in contact with the island-shaped semiconductor film by a plasma CVD method, and a silicon nitride film is stacked thereover. Needless to say, the gate insulating film is not limited to the stack in this embodiment mode, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure.

また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilicate)とOとを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cmで放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。 When a silicon oxide film is used, TEOS (Tetraethyl Orthosilicate) and O 2 are mixed by a plasma CVD method to obtain a reaction pressure of 40 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (13.56 MHz) power density of 0. It can be formed by discharging at 5 to 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by thermal annealing at 400 to 500 ° C. thereafter.

続いて、ゲート絶縁膜507上にゲート電極となる第1の導電膜508及び第2の導電膜509を形成する。まず、第1の導電膜508を5〜50nmの厚さで、第2の導電膜509を150〜500nmの厚さで形成する。第1の導電膜508及び第2の導電膜509としては実施の形態1で述べた材料を用いることができ、本実施の形態では、第1の導電膜と第2の導電膜の組み合わせとしてTaNとWを用いる。 Subsequently, a first conductive film 508 and a second conductive film 509 which are gate electrodes are formed over the gate insulating film 507. First, the first conductive film 508 is formed with a thickness of 5 to 50 nm, and the second conductive film 509 is formed with a thickness of 150 to 500 nm. The materials described in Embodiment 1 can be used for the first conductive film 508 and the second conductive film 509. In this embodiment, TaN is used as a combination of the first conductive film and the second conductive film. And W are used.

第2の導電膜上にレジスト510a〜510eを公知の方法を用いて作製することができる(図5(A))。 Resists 510a to 510e can be formed over the second conductive film by a known method (FIG. 5A).

続いて、第1のエッチングを行う(図5(B))。第1のエッチングでは、レジスト510a〜510eをマスクとして第2の導電膜509にエッチングを行い、第1のゲート電極511a〜511eを形成する。第1のゲート電極511a〜511e側面のテーパー角θは80°≦θ≦90°となるようにエッチングされ、ほぼ垂直な側面を有する。このとき、レジスト510a〜510eもエッチングされレジスト512a〜512eとなる。 Subsequently, first etching is performed (FIG. 5B). In the first etching, the second conductive film 509 is etched using the resists 510a to 510e as masks to form first gate electrodes 511a to 511e. Etching is performed so that the taper angle θ of the side surfaces of the first gate electrodes 511a to 511e is 80 ° ≦ θ ≦ 90 °, and has substantially vertical side surfaces. At this time, the resists 510a to 510e are also etched to become resists 512a to 512e.

続いて、図5(C)に示すように第2のエッチングを行う。第1のゲート電極511a〜511eをマスクとして第1の導電膜508にエッチングを行い、第2のゲート電極513a〜513eを形成する。なお、このときレジスト512a〜512eも多少エッチングされる。 Subsequently, second etching is performed as shown in FIG. Using the first gate electrodes 511a to 511e as a mask, the first conductive film 508 is etched to form second gate electrodes 513a to 513e. At this time, the resists 512a to 512e are also slightly etched.

次に、第3のエッチングを行う。第3のエッチングにより、レジスト512a〜512eを後退させ、後退するレジスト512a〜512eをマスクとして第1のゲート電極511a〜511eのゲート長を後退させる。これにより、図6(A)に示すように、ゲート長が第2のゲート電極のゲート長よりも短い第3のゲート電極514a〜514eが形成される。レジスト512a〜512eも後退してレジスト515a〜515eになる。以上の第1〜第3のエッチングにより、ゲート電極がハットシェイプ構造となる。 Next, a third etching is performed. By the third etching, the resists 512a to 512e are retracted, and the gate lengths of the first gate electrodes 511a to 511e are retracted using the retracting resists 512a to 512e as a mask. Thus, as shown in FIG. 6A, third gate electrodes 514a to 514e having a gate length shorter than that of the second gate electrode are formed. The resists 512a to 512e also recede to become resists 515a to 515e. By the first to third etchings described above, the gate electrode has a hat shape structure.

本実施の形態の第1から第3のエッチングは、ドライエッチング法により行うことができ、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いて行うことが出来る。 The first to third etchings in this embodiment can be performed by a dry etching method, and can be performed by using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method.

次に、第1のドーピングを行う。第1のドーピングは、レジスト515a〜515e、第3のゲート電極514a〜514eをマスクとして自己整合的に行い、低濃度のn型不純物元素(本実施の形態ではリン)を添加する。ゲート絶縁膜を介して第2ゲート電極と重なる低濃度不純物領域601a〜601e、および第2ゲート電極と重ならない低濃度不純物領域602a〜602eには1×1016〜5×1018atoms/cm(典型的には3×1017〜3×1018atoms/cm)の濃度でリンが添加されるようにすることが好ましい。但し、低濃度不純物領域601a〜601eは第2のゲート電極を介してドーピングされる分、低濃度不純物領域602a〜602eよりは含まれる不純物元素の濃度は低い。 Next, a first doping is performed. The first doping is performed in a self-aligning manner using the resists 515a to 515e and the third gate electrodes 514a to 514e as masks, and a low concentration n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is added. 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 in the low-concentration impurity regions 601a to 601e overlapping with the second gate electrode through the gate insulating film and the low-concentration impurity regions 602a to 602e not overlapping with the second gate electrode. It is preferable to add phosphorus at a concentration (typically 3 × 10 17 to 3 × 10 18 atoms / cm 3 ). However, the concentration of the impurity element contained in the low-concentration impurity regions 601a to 601e is lower than that of the low-concentration impurity regions 602a to 602e because the low-concentration impurity regions 601a to 601e are doped through the second gate electrode.

次に、図6(B)に示すように第2のドーピングを行う。その前に、低濃度不純物領域601c及び602cに高濃度の不純物元素がドーピングされないようにレジスト604を形成する。第2のドーピングは、レジスト604、レジスト515a、515b、515d、515e、第3のゲート電極514a、514b、514d、514e、第2のゲート電極513a、513b、513d、513eをマスクとして自己整合的に行い、低濃度不純物領域に選択的に高濃度のn型不純物元素(本実施の形態ではリン)を添加する。こうして形成される高濃度不純物領域603a〜603dには1×1020〜5×1021atoms/cm(典型的には2×1020〜5×1021atoms/cm)の濃度でリンが添加されることが好ましい。 Next, as shown in FIG. 6B, second doping is performed. Before that, a resist 604 is formed so that the low-concentration impurity regions 601c and 602c are not doped with a high-concentration impurity element. In the second doping, the resist 604, the resists 515a, 515b, 515d and 515e, the third gate electrodes 514a, 514b, 514d and 514e, and the second gate electrodes 513a, 513b, 513d and 513e are used in a self-aligning manner. Then, a high concentration n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is selectively added to the low concentration impurity region. The high concentration impurity regions 603a to 603d thus formed have phosphorus at a concentration of 1 × 10 20 to 5 × 10 21 atoms / cm 3 (typically 2 × 10 20 to 5 × 10 21 atoms / cm 3 ). It is preferable to be added.

次に、レジスト604、レジスト515a〜515eを除去し、図6(C)に示すようにレジスト606を形成する。そして、実施の形態1の図2(C)で示したような第4のエッチングを行う。第2のゲート電極513a、513d、513eの一部がエッチングされ、第2のゲート電極605a、605b、605cを得る。その後、レジスト606を除去する。 Next, the resist 604 and the resists 515a to 515e are removed, and a resist 606 is formed as shown in FIG. Then, the fourth etching as shown in FIG. 2C of Embodiment 1 is performed. Part of the second gate electrodes 513a, 513d, and 513e is etched to obtain second gate electrodes 605a, 605b, and 605c. Thereafter, the resist 606 is removed.

なお、レジスト515a〜515eを除去せずにレジスト606を形成し、第4のエッチングを行う場合には、エッチングガスとしてClを用い、排気系によりチャンバー内の圧力は0.67Paとし、ICP/Bias=2000W/50Wで行う。 Note that in the case where the resist 606 is formed without removing the resists 515a to 515e and the fourth etching is performed, Cl 2 is used as an etching gas, the pressure in the chamber is 0.67 Pa by an exhaust system, and ICP / Bias = 2000W / 50W.

続いてレジスト701を形成し、第3のドーピングを行う(図7(A))。第3のドーピングではn型不純物領域となっていた高濃度不純物領域603a、603d、低濃度不純物領域601a、601eに対して、ジボラン(B)を用いたイオンドーピング法によりp型不純物元素(本実施の形態ではボロン)を3×1020〜3×1021atoms/cm(代表的には5×1020〜1×1021atoms/cm)の濃度で添加し、高濃度にボロンを含む不純物領域702、703を形成する。こうして不純物領域702、703はpチャネル型TFTのソース領域およびドレイン領域として機能する。 Subsequently, a resist 701 is formed and third doping is performed (FIG. 7A). The p-type impurity element is formed by ion doping using diborane (B 2 H 6 ) on the high-concentration impurity regions 603a and 603d and the low-concentration impurity regions 601a and 601e that have been n-type impurity regions in the third doping. (In this embodiment, boron) is added at a concentration of 3 × 10 20 to 3 × 10 21 atoms / cm 3 (typically 5 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 ) to increase the concentration. Impurity regions 702 and 703 containing boron are formed. Thus, the impurity regions 702 and 703 function as a source region and a drain region of the p-channel TFT.

次に、図7(B)に示すように、レジスト701を除去する。その後第2のゲート電極605a〜605c、513b、513cおよび第3のゲート電極514a〜514eの両サイドにサイドウォール704a〜704eを形成する。サイドウォール704a〜704eは実施の形態3で示したようにシリコン化合物からなる膜を形成し、エッチバックを行って形成する。 Next, as shown in FIG. 7B, the resist 701 is removed. After that, sidewalls 704a to 704e are formed on both sides of the second gate electrodes 605a to 605c, 513b and 513c and the third gate electrodes 514a to 514e. The side walls 704a to 704e are formed by forming a film made of a silicon compound as shown in Embodiment Mode 3 and performing etch back.

次にレジスト705を形成し、続いて第4のドーピングを行う。第4のドーピングはレジスト705、サイドウォール704c、第3のゲート電極514cをマスクとして、n型の低濃度不純物領域602cの一部に不純物元素を添加する。不純物元素としてはリン(PH)を用い、イオンドーピング法により高濃度のn型不純物元素(本実施の形態ではリン)を3×1020〜3×1021atoms/cm(代表的には5×1020〜1×1021atoms/cm)の濃度で添加し、高濃度にリンを含む不純物領域706を形成する。同時にLoff領域となる低濃度不純物領域707を形成する。低濃度不純物領域601cはLov領域となる。 Next, a resist 705 is formed, followed by a fourth doping. In the fourth doping, an impurity element is added to part of the n-type low-concentration impurity region 602c using the resist 705, the sidewall 704c, and the third gate electrode 514c as a mask. Phosphorus (PH 3 ) is used as the impurity element, and a high-concentration n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is 3 × 10 20 to 3 × 10 21 atoms / cm 3 (typically, by ion doping). 5 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 ) is added to form an impurity region 706 containing phosphorus at a high concentration. At the same time, a low concentration impurity region 707 to be a Loff region is formed. The low concentration impurity region 601c becomes a Lov region.

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。活性化処理としてレーザーアニール法にて行う。レーザーアニ−ル法を用いる場合、結晶化の際に用いたレーザーを使用することが可能である。 Thereafter, the n-type or p-type impurity element added at each concentration is activated. The activation process is performed by laser annealing. When using the laser annealing method, it is possible to use the laser used for crystallization.

次に、図8(A)に示すように、保護膜として、50〜500nm(代表的には200〜300nm)の厚さでパッシベ−ション膜801を形成する。これは酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜又はこれらの積層で代用しても良い。パッシベ−ション膜801を設けることにより、酸素や空気中の水分をはじめ、各種イオン性の不純物の侵入を阻止するブロッキング作用を得ることができる。 Next, as shown in FIG. 8A, a passivation film 801 is formed as a protective film with a thickness of 50 to 500 nm (typically 200 to 300 nm). This may be replaced by a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, or a laminate thereof. By providing the passivation film 801, it is possible to obtain a blocking action that prevents intrusion of various ionic impurities including oxygen and moisture in the air.

次にパッシベ−ション膜801上に膜厚1.6μmの層間絶縁膜802を形成する。層間絶縁膜802は、SOG(Spin On Glass)法またはスピンコート法によって塗布されたポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)、アクリル、シロキサン(シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる物質。置換基としてフルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。)などの有機樹脂膜、無機層間絶縁膜(窒化珪素、酸化珪素などの珪素を含む絶縁膜)、low−k(低誘電率)材料などでなる膜を用いることができる。層間絶縁膜802は、ガラス基板上に形成されたTFTによる凹凸を緩和し、平坦化する意味合いが強いため、平坦性に優れた膜が好ましい。その後さらに層間絶縁膜上にパッシベ−ション膜を形成しても良い。 Next, an interlayer insulating film 802 having a film thickness of 1.6 μm is formed on the passivation film 801. The interlayer insulating film 802 has a skeleton formed by bonding of polyimide, polyamide, BCB (benzocyclobutene), acrylic, siloxane (silicon (Si) and oxygen (O) applied by an SOG (Spin On Glass) method or a spin coating method. A substance having an organic group containing at least hydrogen as a substituent (for example, an alkyl group or aromatic hydrocarbon) as a substituent, a fluoro group may be used as a substituent, or at least hydrogen as a substituent An organic resin film such as an organic group and a fluoro group), an inorganic interlayer insulating film (an insulating film containing silicon such as silicon nitride or silicon oxide), a low-k (low dielectric constant) material, or the like. Can be used. The interlayer insulating film 802 is preferably a film having excellent flatness because it has a strong meaning of relaxing and flattening unevenness caused by TFTs formed over a glass substrate. Thereafter, a passivation film may be further formed on the interlayer insulating film.

次に、図8(B)に示すように、ゲート絶縁膜507、パッシベ−ション膜801及び層間絶縁膜802に対してコンタクトホールを形成し、ソース及びドレイン配線803a〜803iを形成する。なお、本実施の形態ではソース及びドレイン配線を、チタン膜、第1アルミニウム膜、炭素と金属元素を含む第2アルミニウム膜の3層構造、もしくはモリブデン膜、第1アルミニウム膜、炭素と金属元素を含む第2アルミニウム膜の3層構造とする。第1のアルミニウム膜は他の金属元素が混合されたアルミニウム膜でも良い。第2のアルミニウム膜が含む金属元素としては、チタン、モリブデン、ニッケルがある。なお、ソース及びドレイン配線に上記以外の金属を用いてもよいことは勿論である。 Next, as shown in FIG. 8B, contact holes are formed in the gate insulating film 507, the passivation film 801, and the interlayer insulating film 802, and source and drain wirings 803a to 803i are formed. Note that in this embodiment mode, the source and drain wirings are formed using a titanium film, a first aluminum film, a three-layer structure of a second aluminum film containing carbon and a metal element, or a molybdenum film, a first aluminum film, carbon and a metal element. A three-layer structure of the second aluminum film is included. The first aluminum film may be an aluminum film mixed with another metal element. Examples of the metal element included in the second aluminum film include titanium, molybdenum, and nickel. Of course, metals other than those described above may be used for the source and drain wirings.

続いてドレイン配線803hに接するように画素電極804を形成する。画素電極804は透明導電膜をエッチングして形成する。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズ、又は酸化インジウムを用いることができる。 Subsequently, a pixel electrode 804 is formed so as to be in contact with the drain wiring 803h. The pixel electrode 804 is formed by etching a transparent conductive film. As the transparent conductive film, a compound of indium oxide and tin oxide, a compound of indium oxide and zinc oxide, zinc oxide, tin oxide, or indium oxide can be used.

画素電極804を透明導電膜とするとドレイン配線803hがアルミニウム膜からなる場合、その界面においてアルミニウムの酸化物が形成される。アルミニウムの酸化物は抵抗が高いため、画素電極804とドレイン配線803hとの間で大きな抵抗が生じてしまう。しかし、本形態では画素電極804に接するドレイン配線803hの層は第2アルミニウム膜であるためアルミニウムの酸化物は形成されない。なぜなら、第2アルミニウム膜に含まれる金属元素が酸化物の形成を抑えるからである。これにより、ドレイン配線803hと画素電極804界面における抵抗を低く保つことができる。 When the pixel electrode 804 is a transparent conductive film, when the drain wiring 803h is made of an aluminum film, an aluminum oxide is formed at the interface. Since the resistance of aluminum oxide is high, a large resistance is generated between the pixel electrode 804 and the drain wiring 803h. However, in this embodiment, since the drain wiring 803h layer in contact with the pixel electrode 804 is the second aluminum film, no aluminum oxide is formed. This is because the metal element contained in the second aluminum film suppresses the formation of oxide. Thereby, the resistance at the interface between the drain wiring 803h and the pixel electrode 804 can be kept low.

画素電極を形成後、樹脂材料でなる隔壁805を形成する。隔壁805は1〜2μm厚のアクリル膜又はポリイミド膜をエッチングして画素電極804の一部を露出させるように形成する。なお、隔壁805の下層に遮蔽膜(図示しない)となる黒色からなる膜を適宜形成してもよい。 After the pixel electrode is formed, a partition wall 805 made of a resin material is formed. The partition wall 805 is formed so as to expose a part of the pixel electrode 804 by etching an acrylic film or a polyimide film having a thickness of 1 to 2 μm. Note that a black film serving as a shielding film (not shown) may be appropriately formed below the partition wall 805.

次に、EL(Electro Luminescence)層806及び電極(MgAg電極)807を、真空蒸着法を用いて大気解放しないで連続形成する。なお、EL層806の膜厚は100nm〜1μm、電極807の厚さは180〜300nm(典型的には200〜250nm)とすれば良い。EL層は他に、インクジェット、スクリーン印刷法などによって成膜されても良い。 Next, an EL (Electro Luminescence) layer 806 and an electrode (MgAg electrode) 807 are continuously formed by using a vacuum evaporation method without being released to the atmosphere. Note that the EL layer 806 may have a thickness of 100 nm to 1 μm, and the electrode 807 may have a thickness of 180 to 300 nm (typically 200 to 250 nm). In addition, the EL layer may be formed by inkjet, screen printing, or the like.

この工程では、赤色に対応する画素、緑色に対応する画素及び青色に対応する画素に対して順次EL層及び陰極を形成する。但し、EL層は溶液に対する耐性に乏しいためフォトリソグラフィ技術を用いずに各色個別に形成しなくてはならない。そこでメタルマスクを用いて所望の画素以外を隠し、必要箇所だけ選択的にEL層及び陰極を形成するのが好ましい。各色の少なくとも1つの発色はトリプレット化合物で行う。シングレット化合物に比べるとトリプレット化合物は輝度が明るいため、暗く見える赤色に対応する画素をトリプレット化合物で形成し、その他の画素をシングレット化合物で形成すると良い。 In this step, an EL layer and a cathode are sequentially formed for a pixel corresponding to red, a pixel corresponding to green, and a pixel corresponding to blue. However, since the EL layer has poor resistance to the solution, it has to be formed individually for each color without using a photolithography technique. Therefore, it is preferable to hide other than the desired pixels using a metal mask, and selectively form the EL layer and the cathode only at necessary portions. At least one color development of each color is performed with a triplet compound. Since the triplet compound is brighter than the singlet compound, it is preferable to form pixels corresponding to red that appear dark with the triplet compound and other pixels with the singlet compound.

即ち、まず赤色に対応する画素以外を全て隠すマスクを蒸着装置にセットし、真空蒸着法によりそのマスクを用いて赤色発光のEL層及び電極を選択的に形成する。次いで、緑色に対応する画素以外を全て隠すマスクを蒸着装置にセットし、真空蒸着法によりそのマスクを用いて緑色発光のEL層及び電極を選択的に形成する。次いで、同様に青色に対応する画素以外を全て隠すマスクを蒸着装置にセットし、真空蒸着法によりそのマスクを用いて青色発光のEL層及び電極を選択的に形成する。なお、ここでは全て異なるマスクを用いるように記載しているが、同じマスクを使いまわしても構わない。また、全画素にEL層及び電極を形成するまで真空を破らずに処理することが好ましい。 That is, first, a mask that hides all pixels other than those corresponding to red is set in a vapor deposition apparatus, and a red light-emitting EL layer and electrodes are selectively formed using the mask by vacuum vapor deposition. Next, a mask that hides all but the pixels corresponding to green is set in a vapor deposition apparatus, and a green light-emitting EL layer and electrodes are selectively formed using the mask by vacuum vapor deposition. Next, similarly, a mask for hiding all but the pixels corresponding to blue is set in a vapor deposition apparatus, and a blue light-emitting EL layer and electrodes are selectively formed using the mask by vacuum vapor deposition. Note that although all the different masks are described here, the same mask may be used. Further, it is preferable to perform processing without breaking the vacuum until the EL layer and the electrode are formed on all the pixels.

なお、EL層806としては公知の材料を用いることができる。公知の材料としては、駆動電圧を考慮すると有機材料を用いるのが好ましい。例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子注入層でなる4層構造をEL層とすれば良い。モリブデン酸化物及びα−NPDを混合した膜(OMOx)をEL層としても良い。有機材料と無機材料とを組み合わせたハイブリット層をEL層としても良い。有機材料をEL層に用いる場合は、低分子材料、中分子材料、高分子材料のそれぞれを使うことができる。また、本実施の形態ではEL素子の陰極としてMgAg電極を用いた例を示すが、公知の他の材料であっても良い。 Note that a known material can be used for the EL layer 806. As the known material, it is preferable to use an organic material in consideration of the driving voltage. For example, a four-layer structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection layer may be used as the EL layer. A film (OMOx) in which molybdenum oxide and α-NPD are mixed may be used as the EL layer. A hybrid layer in which an organic material and an inorganic material are combined may be used as the EL layer. When an organic material is used for the EL layer, each of a low molecular material, a medium molecular material, and a high molecular material can be used. In this embodiment, an example in which an MgAg electrode is used as a cathode of an EL element is shown, but other known materials may be used.

電極807まで形成された時点で発光素子808が完成する。その後、発光素子808を完全に覆うようにして保護膜809を設ける。保護膜809としては、炭素膜、窒化珪素膜、もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜を用いることができ、これらの絶縁膜を単層又は積層させて用いることができる。 When the electrodes 807 are formed, the light emitting element 808 is completed. After that, a protective film 809 is provided so as to completely cover the light emitting element 808. As the protective film 809, an insulating film including a carbon film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film can be used, and these insulating films can be used as a single layer or a stacked layer.

さらに保護膜809を覆って封止材810を設け、カバー材811を貼り合わせる。封止材810としては紫外線硬化樹脂であり、内部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有する物質を用いることが好ましい。また、本実施の形態においてカバー材811にはガラス基板、石英基板やプラスチック基板を用いることができる。図示はしないが、封止材810とカバー材811との間に偏光板を設けても良い。偏光板を設けることでコントラストの高い表示を提供できる。 Further, a sealing material 810 is provided to cover the protective film 809, and a cover material 811 is attached. The sealing material 810 is an ultraviolet curable resin, and it is preferable to use a substance having a hygroscopic effect or a substance having an antioxidant effect inside. In this embodiment, a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate can be used for the cover material 811. Although not illustrated, a polarizing plate may be provided between the sealing material 810 and the cover material 811. By providing a polarizing plate, a display with high contrast can be provided.

こうして図8(C)に示すようなpチャネル型TFT812、nチャネル型TFT813、サンプリング回路用TFT814、スイッチング用TFT815及び電流制御用TFT816を有する構造のアクティブマトリクス型EL表示装置が完成する。本形態では、LDD領域を有さないpチャネル型TFT812、電流制御用TFT816、Lov領域を有するnチャネル型TFT813、Loff領域を有するスイッチング用TFT815、Loff領域とLov領域の両方を有するサンプリング回路用TFT814を同一基板上に同時に形成できる。なお、pチャネル型TFTである812、816は、ホットキャリアの影響が少なく、短チャネル効果が少ないため、本形態ではLDD領域を設けなかった。しかし、その他のnチャネル型TFTのようにゲート電極やサイドウォールをマスクとしてp型の不純物元素をドーピングすることで、適宜pチャネル型TFTにLDD領域を設けることができる。その方法として、本形態のnチャネル型TFTを形成する方法を参考にし、ドーピング元素をp型の不純物元素にすれば、各構造のpチャネル型TFTを形成できる。 Thus, an active matrix EL display device having a structure having a p-channel TFT 812, an n-channel TFT 813, a sampling circuit TFT 814, a switching TFT 815, and a current control TFT 816 as shown in FIG. 8C is completed. In this embodiment, a p-channel TFT 812 having no LDD region, a current control TFT 816, an n-channel TFT 813 having a Lov region, a switching TFT 815 having a Loff region, and a sampling circuit TFT 814 having both a Loff region and a Lov region. Can be simultaneously formed on the same substrate. Note that the p-channel TFTs 812 and 816 are less affected by hot carriers and have a short channel effect, and thus the LDD region is not provided in this embodiment mode. However, as in other n-channel TFTs, an LDD region can be appropriately provided in the p-channel TFT by doping a p-type impurity element using a gate electrode or a sidewall as a mask. As a method thereof, a p-channel TFT having each structure can be formed by referring to the method of forming the n-channel TFT of this embodiment and using a p-type impurity element as a doping element.

また、本形態のLoff領域は実施の形態1の図2(D)で示した方法により形成したが、実施の形態2の方法でLoff領域を設けても構わない。 Further, although the Loff region of this embodiment is formed by the method shown in FIG. 2D of Embodiment 1, the Loff region may be provided by the method of Embodiment 2.

本形態では、画素電極を透明導電膜とし、もう一方の電極をMgAg電極として、下方射出のEL表示装置について説明した。しかし本発明はこの構造に限定されず、画素電極を遮光性のある材料で形成し、もう一方の電極を透明導電膜で形成し、上方射出のEL表示装置としても良い。また両方の電極を透明導電膜で形成し上下射出のEL表示装置としても良い。 In this embodiment mode, the EL display device that emits light downward has been described in which the pixel electrode is a transparent conductive film and the other electrode is an MgAg electrode. However, the present invention is not limited to this structure, and the pixel electrode may be formed using a light-shielding material and the other electrode may be formed using a transparent conductive film to form an upward emission EL display device. Alternatively, both electrodes may be formed of a transparent conductive film to form a vertical emission EL display device.

図9に表示装置の模式図を示す。基板1100上にゲート信号線駆動回路1101、ソース信号線駆動回路1102、複数の画素1103を有する画素部1104が形成されている。ゲート信号線駆動回路1101及びソース信号線駆動回路1102はFPC(フレキシブルプリントサーキット)1105と接続されている。図8(C)のpチャネル型TFT812、nチャネル型TFT813はソース信号線駆動回路や、ゲート信号線駆動回路に用いることができる。 FIG. 9 shows a schematic diagram of a display device. A gate signal line driver circuit 1101, a source signal line driver circuit 1102, and a pixel portion 1104 including a plurality of pixels 1103 are formed over a substrate 1100. The gate signal line driver circuit 1101 and the source signal line driver circuit 1102 are connected to an FPC (flexible printed circuit) 1105. The p-channel TFT 812 and the n-channel TFT 813 in FIG. 8C can be used for a source signal line driver circuit or a gate signal line driver circuit.

ソース信号線駆動回路1102はシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、サンプリング回路を有している。クロック信号(CLK)、スタートパルス信号(SP)がシフトレジスタ回路に入力され、シフトレジスタ回路からビデオ信号をサンプリングするためのサンプリング信号が出力される。そしてシフトレジスタから出力されたサンプリング信号はレベルシフタ回路に入力され、信号の電位の振幅を大きくする。そして電位幅が増大されたサンプリング信号はサンプリング回路に入力される。サンプリング回路は外部から入力されるビデオ信号をサンプリング信号によってサンプリングし画素部に入力する。 The source signal line driver circuit 1102 includes a shift register circuit, a level shifter circuit, and a sampling circuit. A clock signal (CLK) and a start pulse signal (SP) are input to the shift register circuit, and a sampling signal for sampling the video signal is output from the shift register circuit. The sampling signal output from the shift register is input to the level shifter circuit, and the amplitude of the signal potential is increased. The sampling signal with the increased potential width is input to the sampling circuit. The sampling circuit samples a video signal input from the outside with a sampling signal and inputs it to the pixel portion.

これらの駆動回路は高速動作が要求されるため、GOLD構造を有するTFTを用いるのが好ましい。なぜなら、Lov領域はドレイン近傍で発生する高電界を緩和する作用があり、ホットキャリアによる劣化を防ぐことができるからである。また、サンプリング回路についてはホットキャリア対策と低オフ電流対策が求められることからLovおよびLoff領域を有する構造とすることが好ましい。一方、画素のスイッチング用TFTや、電流制御用TFTのゲート電圧を保持する保持用TFTはオフ電流を低減させることができるLoff領域を有する構造のTFTを用いることが好ましい。 Since these drive circuits are required to operate at high speed, it is preferable to use TFTs having a GOLD structure. This is because the Lov region has a function of relaxing a high electric field generated near the drain and can prevent deterioration due to hot carriers. The sampling circuit preferably has a structure having Lov and Loff regions since measures against hot carriers and measures against low off-state current are required. On the other hand, it is preferable to use a TFT having a Loff region that can reduce off-state current for the pixel switching TFT and the holding TFT that holds the gate voltage of the current control TFT.

以上の点から本実施の形態を鑑みると、駆動回路部のnチャネル型TFTはLov領域を有し、サンプリング回路用のTFTはLoff領域及びLov領域を有し、画素部のスイッチング用TFTはLoff領域を有する。従って、本形態で作製された半導体装置は、高速動作可能でリーク電流の少ない表示装置となる。また、本形態の半導体装置はコンパクト化が可能なため、小さく持ち運びしやすい表示装置を実現できる。 In view of the present embodiment from the above points, the n-channel TFT in the driver circuit portion has a Lov region, the TFT for the sampling circuit has a Loff region and a Lov region, and the switching TFT in the pixel portion has a Loff region. Has a region. Therefore, the semiconductor device manufactured in this embodiment is a display device that can operate at high speed and has little leakage current. In addition, since the semiconductor device of this embodiment can be downsized, a display device that is small and easy to carry can be realized.

もちろんこのような構造の表示装置に限らず様々な表示装置の作製においても本発明は適用することができる。 Needless to say, the present invention is not limited to a display device having such a structure, but can be applied to the manufacture of various display devices.

(実施形態5)
本実施の形態では、実施形態1〜3で説明した様々な構成を持つTFTを高温ポリシリコンで形成し、さらに液晶表示パネルを作製する方法について図19、図20を用いて説明する。本形態の液晶表示パネルは同一基板上に周辺駆動回路と画素部を有する構成となっている。なお、本実施の形態は実施可能な範囲で自由に実施の形態1〜4と組み合わせることができる。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a method of forming TFTs having various structures described in Embodiment Modes 1 to 3 with high-temperature polysilicon and manufacturing a liquid crystal display panel will be described with reference to FIGS. The liquid crystal display panel of this embodiment has a structure including a peripheral driver circuit and a pixel portion on the same substrate. Note that this embodiment mode can be freely combined with Embodiment Modes 1 to 4 as long as practicable.

図19(A)に示すように、石英基板1801を用意する。後のプロセスにおいて基板が歪まないように、石英基板を900〜1200℃の高温でアニール処理しても良い。 As shown in FIG. 19A, a quartz substrate 1801 is prepared. The quartz substrate may be annealed at a high temperature of 900 to 1200 ° C. so that the substrate is not distorted in a later process.

次に、石英基板1801上に遮光膜1802を形成する。遮光膜は、スパッタにより膜厚100〜400nmの金属膜を成膜し、エッチングすることにより形成される。金属膜としては、タングステン(W)膜または珪化タングステン(WSi)膜が上げられる。 Next, a light shielding film 1802 is formed on the quartz substrate 1801. The light shielding film is formed by forming and etching a metal film having a thickness of 100 to 400 nm by sputtering. As the metal film, a tungsten (W) film or a tungsten silicide (WSi) film is raised.

遮光膜1802を覆うように第1層間絶縁膜1803を形成する。第1層間絶縁膜1803は、常圧CVD法または減圧CVD法によりTEOS(テトラエチルオルソシリケート)ガスを用いて酸化珪素膜を形成することにより形成される。 A first interlayer insulating film 1803 is formed so as to cover the light shielding film 1802. The first interlayer insulating film 1803 is formed by forming a silicon oxide film using TEOS (tetraethylorthosilicate) gas by an atmospheric pressure CVD method or a low pressure CVD method.

第1層間絶縁膜を形成後、石英基板1801を1150℃の温度の炉内で60分間の熱処理を施すと、遮光膜がタングステン膜であった場合、珪化タングステン膜にすることができる。 When the quartz substrate 1801 is subjected to a heat treatment for 60 minutes in a furnace at a temperature of 1150 ° C. after the first interlayer insulating film is formed, a tungsten silicide film can be formed when the light shielding film is a tungsten film.

次に、第1層間絶縁膜1803上に非晶質半導体膜を形成する。本形態では非晶質半導体膜としてアモルファスシリコン膜を、減圧CVD法により約450〜550℃で形成する。その後、窒素雰囲気中で、アモルファスシリコン膜を600〜700℃で1〜10時間アニール処理をすることにより、結晶化する。結晶化することにより得られたポリシリコン膜は50〜200nmの膜厚を有する。そしてフォトリソグラフィ工程により、ポリシリコンからなる島状の半導体膜1804a〜1804cを形成する。なお、半導体膜に不純物元素をドーピングし、低抵抗化させても良い。 Next, an amorphous semiconductor film is formed over the first interlayer insulating film 1803. In this embodiment, an amorphous silicon film is formed as an amorphous semiconductor film at a temperature of about 450 to 550 ° C. by a low pressure CVD method. Thereafter, the amorphous silicon film is crystallized by annealing at 600 to 700 ° C. for 1 to 10 hours in a nitrogen atmosphere. The polysilicon film obtained by crystallization has a thickness of 50 to 200 nm. Then, island-shaped semiconductor films 1804a to 1804c made of polysilicon are formed by a photolithography process. Note that the semiconductor film may be doped with an impurity element to reduce resistance.

次に、島状の半導体膜1804a〜1804cを900〜1200℃、好ましくは1000〜1150℃で熱酸化することにより、膜厚30nmの熱酸化シリコン膜1805a〜1805cを形成した。さらに、熱酸化シリコン膜を覆うように、減圧CVD法等により膜厚50nmの窒化シリコン膜1806を形成する。熱酸化シリコン膜1805a〜1805c及び窒化シリコン膜1806により、ゲート絶縁膜が構成される。 Next, the island-shaped semiconductor films 1804a to 1804c were thermally oxidized at 900 to 1200 ° C., preferably 1000 to 1150 ° C., to form thermally oxidized silicon films 1805a to 1805c having a thickness of 30 nm. Further, a silicon nitride film 1806 having a thickness of 50 nm is formed by a low pressure CVD method or the like so as to cover the thermally oxidized silicon film. The thermally oxidized silicon films 1805a to 1805c and the silicon nitride film 1806 constitute a gate insulating film.

その後、図19(B)のように、実施の形態1及び実施の形態4で示した方法により、窒化シリコン膜1806上にハットシェイプ型ゲート電極を形成する。ハットシェイプ型ゲート電極は第2のゲート電極1807a〜1807d、第3のゲート電極1808a〜1808dにより構成される。 After that, as shown in FIG. 19B, a hat-shaped gate electrode is formed over the silicon nitride film 1806 by the method shown in Embodiment Modes 1 and 4. The hat-shaped gate electrode includes second gate electrodes 1807a to 1807d and third gate electrodes 1808a to 1808d.

次に、図19(C)に示すように、実施の形態4と同様に第1乃至第3のドーピングを行い、p型の高濃度不純物領域1809、n型の高濃度不純物領域1810a、1810b、n型の低濃度不純物領域1811a、1811bを形成する。 Next, as shown in FIG. 19C, first to third doping is performed in the same manner as in the fourth embodiment, and p-type high-concentration impurity regions 1809, n-type high-concentration impurity regions 1810a, 1810b, N-type low-concentration impurity regions 1811a and 1811b are formed.

その後、図19(D)のようにレジスト1812を周辺駆動回路を覆うように形成する。そしてレジスト1812、第3のゲート電極1808c、1808dをマスクとして、第2のゲート電極1807c、1807dをエッチングし、第3のゲート電極とゲート長が等しい第2のゲート電極1813a、1813bを形成する。 After that, a resist 1812 is formed so as to cover the peripheral driver circuit as shown in FIG. Then, using the resist 1812 and the third gate electrodes 1808c and 1808d as a mask, the second gate electrodes 1807c and 1807d are etched to form second gate electrodes 1813a and 1813b having the same gate length as the third gate electrode.

そして、図20(A)のように、第3のゲート電極上に、実施の形態4と同様にパッシべーション膜1901、第2層間絶縁膜1902を形成する。 Then, as shown in FIG. 20A, a passivation film 1901 and a second interlayer insulating film 1902 are formed over the third gate electrode as in the fourth embodiment.

次に、熱酸化シリコン膜1805a〜1805c、窒化シリコン膜1806、パッシべーション膜1901、第2層間絶縁膜1902に対してコンタクトホールを形成し、ソース及びドレイン配線1903a〜1903eを形成する(図20(B))。このとき、ソースまたはドレイン配線1903dを遮光性を有する材料で形成し、第3のゲート電極1808c上に重なるようにすると、島状の半導体膜1804cへの光の入射を遮光できる。 Next, contact holes are formed in the thermally oxidized silicon films 1805a to 1805c, the silicon nitride film 1806, the passivation film 1901, and the second interlayer insulating film 1902, and source and drain wirings 1903a to 1903e are formed (FIG. 20). (B)). At this time, when the source or drain wiring 1903d is formed using a light-blocking material and overlaps with the third gate electrode 1808c, light incident on the island-shaped semiconductor film 1804c can be blocked.

次に、図20(C)に示すように、ソース及びドレイン配線1903a〜1903e上に第3の層間絶縁膜1904を形成する。その後、ソースまたはドレイン配線1903eを露出するように、第3の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成し、画素電極1905を形成する。 Next, as illustrated in FIG. 20C, a third interlayer insulating film 1904 is formed over the source and drain wirings 1903a to 1903e. After that, a contact hole is formed in the third interlayer insulating film so as to expose the source or drain wiring 1903e, and a pixel electrode 1905 is formed.

以上により、石英基板1801上には、周辺駆動回路を構成するpチャネル型TFT1920、nチャネル型TFT1921が形成される。画素部には、nチャネル型の画素TFT1922及び蓄積容量1923が形成される。 As described above, the p-channel TFT 1920 and the n-channel TFT 1921 constituting the peripheral driver circuit are formed over the quartz substrate 1801. An n-channel pixel TFT 1922 and a storage capacitor 1923 are formed in the pixel portion.

その後、画素電極1905上に配向膜1906が形成される。そして、カラーフィルタ1907、対向電極1908及び配向膜1909が形成された基板1910を準備し、石英基板1801と基板1910とをシール材(図示せず)により貼り合わせる。その後、液晶1911を注入すると、周辺駆動回路を具備した液晶表示パネルが完成する。 Thereafter, an alignment film 1906 is formed on the pixel electrode 1905. Then, a substrate 1910 on which a color filter 1907, a counter electrode 1908, and an alignment film 1909 are formed is prepared, and the quartz substrate 1801 and the substrate 1910 are bonded to each other with a sealant (not shown). Thereafter, when liquid crystal 1911 is injected, a liquid crystal display panel having a peripheral drive circuit is completed.

本形態の液晶表示パネルは、周辺駆動回路にはLov領域を有するGOLD構造のnチャネル型TFT1921を設け、画素部にはLoff領域を有するnチャネル型の画素TFT1922を設けることができる。これにより、オン電流の劣化が少なく動作速度の速い周辺駆動回路と、リーク電流の少ない画素部とを有する液晶表示パネルを作製することができる。また、サブミクロンTFTで形成された液晶表示パネルを提供でき、非常にコンパクトで軽量な表示装置を実現できる。 In the liquid crystal display panel of this embodiment mode, an n-channel TFT 1921 having a GOLD structure having a Lov region can be provided in the peripheral driver circuit, and an n-channel pixel TFT 1922 having a Loff region can be provided in the pixel portion. As a result, a liquid crystal display panel having a peripheral driver circuit with low on-current degradation and high operating speed and a pixel portion with low leakage current can be manufactured. In addition, a liquid crystal display panel formed of submicron TFTs can be provided, and a very compact and lightweight display device can be realized.

本形態ではpチャネル型TFTにLDD領域を形成しなかったが、nチャネル型TFTにLDD領域を形成した方法と同様に、Pチャネル型TFTにもLDD領域を形成して良い。さらに、周辺駆動回路に実施の形態3で示したような、Lov領域とLoff領域の両方を有するTFTを形成しても良い。そのときは、実施の形態4と同じような方法により形成することができる。また、本形態では、nチャネル型の画素TFT1922のLoff領域を、実施の形態1で示した方法で形成したが、実施の形態2で示した方法で形成しても良い。 Although the LDD region is not formed in the p-channel TFT in this embodiment mode, the LDD region may be formed in the P-channel TFT as in the method of forming the LDD region in the n-channel TFT. Further, a TFT having both a Lov region and a Loff region as shown in Embodiment Mode 3 may be formed in the peripheral driver circuit. In that case, it can be formed by a method similar to that in Embodiment Mode 4. In this embodiment mode, the Loff region of the n-channel pixel TFT 1922 is formed by the method described in Embodiment Mode 1. However, it may be formed by the method described in Embodiment Mode 2.

また、本形態では周辺駆動回路一体型の液晶表示パネルの例を示したが、周辺駆動回路だけでなく、CPUも同時に形成することもできる。その場合、より集積化された液晶表示パネルを形成することができ、コンパクト化された表示装置を提供できる。 In this embodiment mode, an example of a liquid crystal display panel integrated with a peripheral driving circuit is shown. However, not only the peripheral driving circuit but also a CPU can be formed at the same time. In that case, a more integrated liquid crystal display panel can be formed, and a compact display device can be provided.

(実施の形態6)
本実施の形態は、実施の形態5の液晶表示パネルを用いる液晶表示装置の例を示す。図21(A)は液晶表示装置を前面から見た外観図であり、図21(B)は液晶表示装置を側面から見た断面図であり、内部構造を示している。図21(A)及び(B)に示す背面投影型表示装置2001は、プロジェクタユニット2002、ミラー2003、スクリーン2004を備えている。その他にスピーカー2005、操作スイッチ類2006を備えている場合もある。このプロジェクタユニット2002は、背面投影型表示装置2001の筐体2007の下部に配設され、映像信号に基づいて映像を映し出す投射光をミラー2003に向けて投射する。背面投影型表示装置2001はスクリーン2004の背面から投影される映像を表示する構成となっている。
(Embodiment 6)
This embodiment shows an example of a liquid crystal display device using the liquid crystal display panel of Embodiment 5. FIG. 21A is an external view of the liquid crystal display device viewed from the front, and FIG. 21B is a cross-sectional view of the liquid crystal display device viewed from the side, showing the internal structure. A rear projection display device 2001 shown in FIGS. 21A and 21B includes a projector unit 2002, a mirror 2003, and a screen 2004. In addition, a speaker 2005 and operation switches 2006 may be provided. The projector unit 2002 is disposed below the casing 2007 of the rear projection display device 2001, and projects projection light that projects an image based on the image signal toward the mirror 2003. The rear projection display device 2001 is configured to display an image projected from the rear surface of the screen 2004.

一方、図22は、前面投影型表示装置2101を示している。前面投影型表示装置2101は、プロジェクタユニット2102と投射光学系2103を備えている。この投射光学系2103は前面に配設するスクリーン等に映像を投影する構成となっている。 On the other hand, FIG. 22 shows a front projection display device 2101. The front projection display device 2101 includes a projector unit 2102 and a projection optical system 2103. The projection optical system 2103 is configured to project an image on a screen or the like disposed on the front surface.

図21に示す背面投影型表示装置2001、図22に示す前面投影型表示装置2101に適用されるプロジェクタユニットの構成を以下に説明する。 The configuration of the projector unit applied to the rear projection display device 2001 shown in FIG. 21 and the front projection display device 2101 shown in FIG. 22 will be described below.

図23は、プロジェクタユニット2201の一構成例を示している。このプロジェクタユニット2201は、光源ユニット2202及び変調ユニット2203を備えている。光源ユニット2202は、レンズ類を含んで構成される光源光学系2204と、光源ランプ2205を備えている。光源ランプ2205は迷光が拡散しないように筐体内に収納されている。光源ランプ2205としては、大光量の光を放射可能な、例えば、高圧水銀ランプやキセノンランプなどが用いられる。光源光学系2204は、光学レンズ、偏光機能を有するフィルム、位相差を調節するためのフィルム、IRフィルム等を適宜設けて構成される。そして、光源ユニット2202は放射光が変調ユニット2203に入射するように配設されている。変調ユニット2203は、実施の形態5で示した複数の液晶パネル2206、位相差板2207、ダイクロイックミラー2208、ミラー2209、プリズム2210、投射光学系2211を備えている。光源ユニット2202から放射された光は、ダイクロイックミラー2208で複数の光路に分離される。 FIG. 23 shows a configuration example of the projector unit 2201. The projector unit 2201 includes a light source unit 2202 and a modulation unit 2203. The light source unit 2202 includes a light source optical system 2204 including lenses and a light source lamp 2205. The light source lamp 2205 is housed in the housing so that stray light does not diffuse. As the light source lamp 2205, for example, a high-pressure mercury lamp or a xenon lamp capable of emitting a large amount of light is used. The light source optical system 2204 is configured by appropriately providing an optical lens, a film having a polarization function, a film for adjusting a phase difference, an IR film, and the like. The light source unit 2202 is disposed so that the emitted light is incident on the modulation unit 2203. The modulation unit 2203 includes the plurality of liquid crystal panels 2206, the phase difference plate 2207, the dichroic mirror 2208, the mirror 2209, the prism 2210, and the projection optical system 2211 described in Embodiment 5. Light emitted from the light source unit 2202 is separated into a plurality of optical paths by the dichroic mirror 2208.

各光路には、所定の波長若しくは波長帯の光を透過するカラーフィルター2212と、液晶パネル2206が備えられている。透過型である液晶パネル2206は映像信号に基づいて透過光を変調する。液晶パネル2206を透過した各色の光は、プリズム2210に入射し投射光学系2211を通して、スクリーン上に映像を表示する。フレネルレンズは、図21のミラー2003とスクリーン2004の間に配設されている。そして、プロジェクタユニット2201によって投射され、図21(B)のミラー2003で反射される投影光は、このフレネルレンズによって概略平行光に変換され、スクリーンに投影される。 Each optical path is provided with a color filter 2212 that transmits light of a predetermined wavelength or wavelength band, and a liquid crystal panel 2206. The transmissive liquid crystal panel 2206 modulates the transmitted light based on the video signal. The light of each color transmitted through the liquid crystal panel 2206 enters the prism 2210 and displays an image on the screen through the projection optical system 2211. The Fresnel lens is disposed between the mirror 2003 and the screen 2004 in FIG. Then, the projection light projected by the projector unit 2201 and reflected by the mirror 2003 in FIG. 21B is converted into substantially parallel light by the Fresnel lens and projected onto the screen.

図24で示すプロジェクタユニット2301は、反射型の実施の形態5で示す液晶パネルを備えた構成を示している。反射型液晶パネル2302は、実施の形態5の液晶パネルにおいて、画素電極をアルミニウム(Al)、Ti(チタン)、あるいはこれらの合金で形成した構成となっている。 A projector unit 2301 shown in FIG. 24 has a configuration including the reflective liquid crystal panel shown in the fifth embodiment. The reflective liquid crystal panel 2302 has a structure in which the pixel electrode is formed of aluminum (Al), Ti (titanium), or an alloy thereof in the liquid crystal panel of the fifth embodiment.

このプロジェクタユニット2301は、光源ユニット2303と変調ユニット2304を備えている。光源ユニット2303は、図22と同様の構成である。光源ユニット2303からの光は、ダイクロイックミラー2304a、2304b、全反射ミラー2305により、複数の光路に分けられて、偏光ビームスプリッタに入射する。偏光ビームスプリッタ2306a〜2306cは、各色に対応する反射型液晶パネル2302に対応して設けられている。反射型液晶パネル2302は映像信号に基づいて透過光を変調する。反射型液晶パネル2302で反射して各色の光は、プリズム2307に入射し投射光学系2308を通して投射される。 The projector unit 2301 includes a light source unit 2303 and a modulation unit 2304. The light source unit 2303 has the same configuration as that in FIG. Light from the light source unit 2303 is divided into a plurality of optical paths by the dichroic mirrors 2304a and 2304b and the total reflection mirror 2305, and enters the polarization beam splitter. The polarization beam splitters 2306a to 2306c are provided corresponding to the reflective liquid crystal panels 2302 corresponding to the respective colors. The reflective liquid crystal panel 2302 modulates transmitted light based on the video signal. Each color light reflected by the reflective liquid crystal panel 2302 enters the prism 2307 and is projected through the projection optical system 2308.

光源ユニット2303から放射された光は、ダイクロイックミラー2304aで赤の波長領域の光のみを透過し、緑および青の波長領域の光を反射する。さらに、ダイクロイックミラー2304bでは、緑の波長領域の光のみが反射される。ダイクロイックミラー2304aを透過した赤の波長領域の光は、全反射ミラー2305で反射され、偏光ビームスプリッタ2306aへ入射する、また、緑の波長領域の光は偏光ビームスプリッタ2306bへ入射し、青の波長領域の光は偏光ビームスプリッタ2306cに入射する。偏光ビームスプリッタは、入射光をP偏光とS偏光とに分離する機能を有し、且つP偏光のみを透過させる機能を有している。反射型液晶パネル2302は、映像信号に基づいて、入射した光を偏光する。 The light emitted from the light source unit 2303 transmits only light in the red wavelength region and reflects light in the green and blue wavelength regions by the dichroic mirror 2304a. Furthermore, only light in the green wavelength region is reflected by the dichroic mirror 2304b. The light in the red wavelength region that has passed through the dichroic mirror 2304a is reflected by the total reflection mirror 2305 and is incident on the polarization beam splitter 2306a, and the light in the green wavelength region is incident on the polarization beam splitter 2306b, The light in the region enters the polarization beam splitter 2306c. The polarization beam splitter has a function of separating incident light into P-polarized light and S-polarized light, and has a function of transmitting only P-polarized light. The reflective liquid crystal panel 2302 polarizes incident light based on the video signal.

各色に対応する反射型液晶パネル2302には各色に対応するS偏光のみが入射する。反射型液晶パネル2302は、電界制御複屈折モード(ECB)で動作する。また、液晶分子は基板に対してある角度をもって垂直配向している。よって、各反射型液晶パネル2302は画素がオフ状態にある時は入射光の偏光状態を変化させないで入射光を反射させるように液晶分子が配向している。また、画素がオン状態にある時は液晶分子の配向状態が変化し、入射光の偏光状態が変化する。 Only S-polarized light corresponding to each color is incident on the reflective liquid crystal panel 2302 corresponding to each color. The reflective liquid crystal panel 2302 operates in an electric field controlled birefringence mode (ECB). The liquid crystal molecules are vertically aligned with a certain angle with respect to the substrate. Therefore, in each reflective liquid crystal panel 2302, the liquid crystal molecules are aligned so as to reflect the incident light without changing the polarization state of the incident light when the pixel is in the off state. Further, when the pixel is in the ON state, the alignment state of the liquid crystal molecules changes, and the polarization state of incident light changes.

図24に示すプロジェクタユニット2301は、図21に示す背面投影型表示装置2001及び図22に示す前面投影型表示装置2101に適用することができる。 The projector unit 2301 shown in FIG. 24 can be applied to the rear projection display device 2001 shown in FIG. 21 and the front projection display device 2101 shown in FIG.

図25で示すプロジェクタユニットは単板式の構成を示している。図25(A)に示したプロジェクタユニットは、光源ユニット2401、液晶パネル2402、投射光学系2403、位相差板2404を備えている。投射光学系2403は一つ又は複数のレンズにより構成されている。液晶パネル2402にはカラーフィルターが備えられている。   The projector unit shown in FIG. 25 has a single-plate configuration. The projector unit shown in FIG. 25A includes a light source unit 2401, a liquid crystal panel 2402, a projection optical system 2403, and a phase difference plate 2404. The projection optical system 2403 is composed of one or a plurality of lenses. The liquid crystal panel 2402 is provided with a color filter.

図25(B)は、フィールドシーケンシャル方式で動作するプロジェクタユニットの構成を示している。フィールドシーケンシャル方式は、赤、緑、青などの各色の光を時間的にずらせて順次液晶パネルに入射させて、カラーフィルター無しでカラー表示を行う方式である。特に、高速応答性の液晶パネルと組み合わせると高精細な映像を表示することができる。図25(B)では、光源ユニット2401と液晶パネル2402の間に、赤、緑、青などの複数のカラーフィルターが備えられた回動式のカラーフィルター板を備えている。   FIG. 25B shows the structure of a projector unit that operates in a field sequential manner. The field sequential method is a method in which light of each color such as red, green, and blue is temporally shifted and sequentially incident on a liquid crystal panel to perform color display without a color filter. In particular, when combined with a high-speed responsive liquid crystal panel, a high-definition image can be displayed. In FIG. 25B, a rotary color filter plate provided with a plurality of color filters such as red, green, and blue is provided between the light source unit 2401 and the liquid crystal panel 2402.

図25(C)で示すプロジェクタユニットは、カラー表示の方式として、マクロレンズを使った色分離方式の構成を示している。この方式は、マイクロレンズアレイ2405を液晶パネル2402の光入射側に備え、各色の光をそれぞれの方向から照明することでカラー表示を実現する方式である。この方式を採用するプロジェクタユニットは、カラーフィルターによる光の損失が少ないので、光源ユニット2401からの光を有効に利用することができるという特徴を有している。プロジェクタユニットには、液晶パネル2402に対して各色の光をそれぞれの方向から照明するように、B用ダイクロイックミラー2406a、G用ダイクロイックミラー2406b、R用ダイクロイックミラー2406cを備えている。   The projector unit shown in FIG. 25C shows a configuration of a color separation method using a macro lens as a color display method. In this method, a microlens array 2405 is provided on the light incident side of the liquid crystal panel 2402, and color display is realized by illuminating light of each color from each direction. The projector unit that employs this method has a feature that light from the light source unit 2401 can be used effectively because light loss due to the color filter is small. The projector unit includes a B dichroic mirror 2406a, a G dichroic mirror 2406b, and an R dichroic mirror 2406c so as to illuminate the liquid crystal panel 2402 with light of each color from each direction.

以上、実施の形態5の液晶表示パネルを液晶パネルとして有する液晶表示装置の様々な構成を示した。本発明の液晶表示装置は非常にコンパクトな液晶パネルを内蔵できるため、装置全体としても小さく軽量な液晶表示装置を実現できる。また、液晶表示装置は様々な回路に適した構成を持つ液晶パネルを有するため、信頼性が高く、表示劣化の少ない液晶表示装置を実現できる。 As described above, various configurations of the liquid crystal display device having the liquid crystal display panel of Embodiment 5 as the liquid crystal panel have been described. Since the liquid crystal display device of the present invention can incorporate a very compact liquid crystal panel, a small and lightweight liquid crystal display device as a whole can be realized. Further, since the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel having a structure suitable for various circuits, a liquid crystal display device with high reliability and less display deterioration can be realized.

(実施形態7)
本実施の形態では、Lov領域、Loff領域を有するTFTを具備するIDチップを作製する方法を、図10〜図13を用いて説明する。なお、ここでIDチップとは半導体集積回路又は薄膜集積回路に加えてアンテナを有し、無線等でデータの読み出しを行う半導体装置をいう。IDチップはデータを格納し、読み出す機能を有する、所謂電子タグとしての機能を有する。本形態は、実施可能な範囲で実施の形態1〜4と自由に組み合わせることが可能である。
(Embodiment 7)
In this embodiment mode, a method for manufacturing an ID chip including a TFT having a Lov region and a Loff region will be described with reference to FIGS. Note that here, an ID chip refers to a semiconductor device that includes an antenna in addition to a semiconductor integrated circuit or a thin film integrated circuit and reads out data wirelessly or the like. The ID chip has a function as a so-called electronic tag having a function of storing and reading data. This embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 4 as far as practicable.

まず、ガラス基板91上に剥離層92を形成する。剥離層としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン等のシリコンを主成分とする層を用いることができる。続いて下地膜93を形成する。下地膜93としては酸化珪素(SiO)、窒化珪素(SiN)、または酸化窒化珪素(SiO)を用いることができる。下地膜93上に島状の半導体膜94a〜94cを形成する。島状の半導体膜94a〜94cは半導体膜をCVD法又はスパッタ法などによって成膜した後、エッチングして形成する。その後レーザ光を島状の半導体膜に照射して結晶化を行う。続いて島状の半導体膜94a〜94cを覆うようにゲート絶縁膜95を形成する。続いて第1のゲート電極となる第1の導電膜96、第2のゲート電極となる第2の導電膜97を形成する。第1の導電膜と第2の導電膜は実施形態1であげた材料を用いることができ、選択比のとれる組み合わせにする。第1の導電膜/第2の導電膜としてTaN/Wを用いる。そして島状の半導体膜94a〜94cの上部であって第2の導電膜97上にレジスト98a〜98dを形成する(図10(A)参照)。 First, the peeling layer 92 is formed on the glass substrate 91. As the separation layer, a layer containing silicon as a main component such as amorphous silicon or polycrystalline silicon can be used. Subsequently, a base film 93 is formed. As the base film 93, silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), or silicon oxynitride (SiO x N y ) can be used. Island-shaped semiconductor films 94 a to 94 c are formed on the base film 93. The island-shaped semiconductor films 94a to 94c are formed by etching a semiconductor film by a CVD method or a sputtering method. Thereafter, the island-shaped semiconductor film is irradiated with laser light to be crystallized. Subsequently, a gate insulating film 95 is formed so as to cover the island-shaped semiconductor films 94a to 94c. Subsequently, a first conductive film 96 serving as a first gate electrode and a second conductive film 97 serving as a second gate electrode are formed. The materials described in Embodiment Mode 1 can be used for the first conductive film and the second conductive film, and a combination with a high selectivity can be used. TaN / W is used as the first conductive film / second conductive film. Then, resists 98a to 98d are formed over the second conductive films 97 on the island-shaped semiconductor films 94a to 94c (see FIG. 10A).

続いて、第1、第2のエッチングを行う(図10(B))。第1のエッチングではレジスト98a〜98dをマスクとして第2の導電膜97をエッチングし、第1のゲート電極99a〜99dを形成する。このときレジスト98a〜98dもエッチングされる。次に、第2のエッチングでは、第1のゲート電極99a〜99dをマスクとして第1の導電膜96をエッチングし、第2のゲート電極100a〜100dを形成する。第2のエッチングでもレジスト98a〜98dは多少エッチングされる。 Subsequently, first and second etching are performed (FIG. 10B). In the first etching, the second conductive film 97 is etched using the resists 98a to 98d as masks to form first gate electrodes 99a to 99d. At this time, the resists 98a to 98d are also etched. Next, in the second etching, the first conductive film 96 is etched using the first gate electrodes 99a to 99d as a mask to form second gate electrodes 100a to 100d. Also in the second etching, the resists 98a to 98d are slightly etched.

次に、第3のエッチングを行う(図10(C))。第3のエッチングでは、第1のゲート電極99a〜99dのエッチングを行う。このとき、レジスト98a〜98dも同時にエッチングされ後退し、後退しているレジスト98a〜98dをマスクとしながら、第1のゲート電極99a〜99dもエッチングされ後退していく。その結果、第2のゲート電極100a〜100dのゲート長よりも短いゲート長を持つ第3のゲート電極101a〜101dが形成される。レジスト98a〜98dは後退し、レジスト104a〜104dとなる。 Next, third etching is performed (FIG. 10C). In the third etching, the first gate electrodes 99a to 99d are etched. At this time, the resists 98a to 98d are simultaneously etched and receded, and the first gate electrodes 99a to 99d are also etched and receded using the receding resists 98a to 98d as a mask. As a result, third gate electrodes 101a to 101d having a gate length shorter than that of the second gate electrodes 100a to 100d are formed. The resists 98a to 98d retreat and become resists 104a to 104d.

次に、第1のドーピングを行う(図10(C))。n型不純物元素(本実施の形態ではリン)を添加してリンを含む不純物領域102a〜102d、103a〜103gを形成する。このとき不純物領域102a〜102d、103a〜103gの不純物元素の濃度は1×1016〜1×1020atoms/cm(好ましくは1×1016〜5×1018atoms/cm)とする。不純物領域102a〜102dへのドーピングは第2のゲート電極を介して行われるため、不純物領域103a〜103g中の不純物元素濃度よりも低い濃度でドーピングされる。その後レジスト104a〜104dを除去する。レジスト104a〜104dの除去は、次の工程の第2のドーピング後に行っても構わないし、前の工程の第3のエッチング後に行っても構わない。 Next, first doping is performed (FIG. 10C). An n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is added to form impurity regions 102a to 102d and 103a to 103g containing phosphorus. At this time, the concentration of the impurity elements in the impurity regions 102a to 102d and 103a to 103g is 1 × 10 16 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 ). Since the impurity regions 102a to 102d are doped through the second gate electrode, the impurity regions 102a to 102d are doped at a concentration lower than the impurity element concentration in the impurity regions 103a to 103g. Thereafter, the resists 104a to 104d are removed. The removal of the resists 104a to 104d may be performed after the second doping in the next step or after the third etching in the previous step.

続いて、島状の半導体膜94a、94bに第2のドーピングを行う(図10(D))。島状の半導体膜94cには第2のドーピングが行われぬよう、第3のゲート電極101d上にレジスト107を形成しておく。第2のドーピングでは、不純物領域103a〜103eのみに不純物元素がドーピングされる。フォスフィン(PH)を用いたイオンドーピング法で行い、この領域のリンの濃度は1×1020〜1×1021atoms/cm(代表的には2×1020〜5×1021atoms/cm)となるように調節する。このドーピングにより、ソース、ドレイン領域となる高濃度の不純物領域105a〜105eが形成される。なお、第1のドーピングにより不純物領域105a〜105eにはある程度の不純物元素が既にドーピングされているが、第2のドーピングのドーズ量は第1のドーピングのドーズ量に比べ非常に多いため、不純物領域105a〜105eはソース領域、ドレイン領域として機能する。 Subsequently, second doping is performed on the island-shaped semiconductor films 94a and 94b (FIG. 10D). A resist 107 is formed on the third gate electrode 101d so that the second doping is not performed on the island-shaped semiconductor film 94c. In the second doping, only the impurity regions 103a to 103e are doped with the impurity element. The concentration of phosphorus in this region is 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 (typically 2 × 10 20 to 5 × 10 21 atoms / cm 2) by ion doping using phosphine (PH 3 ). cm 3 ). By this doping, high-concentration impurity regions 105a to 105e to be source and drain regions are formed. The impurity regions 105a to 105e are already doped with a certain amount of impurity element by the first doping, but the dose amount of the second doping is much larger than the dose amount of the first doping. 105a to 105e function as a source region and a drain region.

以上の工程により、第1のドーピング及び第2のドーピングが行われない半導体膜の領域、つまり第3のエッチングで形成されたレジスト104a〜104dの下に位置する半導体膜がチャネル形成領域106a〜106dとなる。また、不純物領域102a〜102dがLDD領域となる。 Through the above steps, the regions of the semiconductor film where the first doping and the second doping are not performed, that is, the semiconductor films located under the resists 104a to 104d formed by the third etching are channel formation regions 106a to 106d. It becomes. Further, the impurity regions 102a to 102d become LDD regions.

次に図11(A)に示すようにレジスト111を形成する。そして、第3のゲート電極101a、101bをマスクに第2のゲート電極100aおよび100bに対して第4のエッチングを行う。そして第2のゲート電極100a〜100dを第3のゲート電極101a〜101dと同じゲート長にし、第2のゲート電極112aおよび112bを形成する。これにより、LDD領域である不純物領域102a、102bはLoff領域となる。 Next, a resist 111 is formed as shown in FIG. Then, a fourth etching is performed on the second gate electrodes 100a and 100b using the third gate electrodes 101a and 101b as a mask. Then, the second gate electrodes 100a to 100d have the same gate length as the third gate electrodes 101a to 101d, and the second gate electrodes 112a and 112b are formed. Thereby, the impurity regions 102a and 102b which are LDD regions become Loff regions.

本実施の形態の第1から第4のエッチングは、ドライエッチング法により行うことができ、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いて行うことが出来る。 The first to fourth etchings in this embodiment can be performed by a dry etching method, and can be performed by using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method.

続いて、レジスト111を除去し、CVD法により各TFTの第3のゲート電極および第2のゲート電極を覆うように酸化珪素膜を形成する。そして、エッチングにより酸化珪素膜をエッチバックし、第3のゲート電極101a〜101d、第2のゲート電極112a、112b、100c、100dの両サイドにサイドウォール114a〜114dを形成する。第3のゲート電極101c、101dのゲート長と第2のゲート電極100c、100dのゲート長との差が0.05〜0.2μmといった非常に小さい場合には、サイドウォールは、第1のゲート電極の側面だけでなく、第2のゲート電極の側面も覆うように形成される。 Subsequently, the resist 111 is removed, and a silicon oxide film is formed by CVD to cover the third gate electrode and the second gate electrode of each TFT. Then, the silicon oxide film is etched back by etching to form sidewalls 114a to 114d on both sides of the third gate electrodes 101a to 101d and the second gate electrodes 112a, 112b, 100c, and 100d. When the difference between the gate lengths of the third gate electrodes 101c and 101d and the gate lengths of the second gate electrodes 100c and 100d is very small, such as 0.05 to 0.2 μm, the sidewall is the first gate. It is formed so as to cover not only the side surface of the electrode but also the side surface of the second gate electrode.

そしてレジスト113を形成し、レジスト113及び第3のゲート電極101dおよびサイドウォール114dをマスクに第3のドーピングを行う。このドーピングにより、高濃度の不純物領域115a、115b、Loff領域となる低濃度不純物領域115c、115dが形成される(図11(B))。不純物領域115a、115bはソース領域、ドレイン領域として機能する。不純物領域102dはLov領域となる。 Then, a resist 113 is formed, and third doping is performed using the resist 113, the third gate electrode 101d, and the sidewall 114d as a mask. By this doping, high-concentration impurity regions 115a and 115b and low-concentration impurity regions 115c and 115d to be Loff regions are formed (FIG. 11B). The impurity regions 115a and 115b function as a source region and a drain region. The impurity region 102d becomes a Lov region.

続いて図11(C)に示すようにパッシベ−ション膜116を形成し、さらに第1の層間絶縁膜117を形成する。パッシベ−ション膜116としては窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜などを用いることができる。第1の層間絶縁膜117としては有機樹脂膜、無機絶縁膜、シロキサンの有機樹脂膜を用いることができる。 Subsequently, as shown in FIG. 11C, a passivation film 116 is formed, and further, a first interlayer insulating film 117 is formed. As the passivation film 116, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like can be used. As the first interlayer insulating film 117, an organic resin film, an inorganic insulating film, or a siloxane organic resin film can be used.

続いて、第1の層間絶縁膜117、パッシベ−ション膜116及びゲート絶縁膜95にコンタクトホールを形成し、ソース及びドレイン領域となる不純物領域105a、105c〜105e、115a〜115bに接続するソース及びドレイン電極118a〜118fを形成する(図11(D)参照)。 Subsequently, contact holes are formed in the first interlayer insulating film 117, the passivation film 116, and the gate insulating film 95, and the source and drain connected to the impurity regions 105a, 105c to 105e, and 115a to 115b serving as source and drain regions are formed. Drain electrodes 118a to 118f are formed (see FIG. 11D).

次に第1の層間絶縁膜117並びにソース及びドレイン電極118a〜118f上に第2の層間絶縁膜121を形成する。そして、第2の層間絶縁膜121の一部に、ソース及びドレイン電極の一部が露出するような開口部を形成する。そして第2の層間絶縁膜上にアンテナ122a〜122eを形成する。アンテナ122eの一部が開口部にてソース及びドレイン電極と接続するようにする。その後アンテナ122a〜122e及び第2の層間絶縁膜121上に保護層123を形成する(図12(A)参照)。 Next, a second interlayer insulating film 121 is formed over the first interlayer insulating film 117 and the source and drain electrodes 118a to 118f. Then, an opening is formed in a part of the second interlayer insulating film 121 so that part of the source and drain electrodes is exposed. Then, antennas 122a to 122e are formed over the second interlayer insulating film. A part of the antenna 122e is connected to the source and drain electrodes at the opening. After that, a protective layer 123 is formed over the antennas 122a to 122e and the second interlayer insulating film 121 (see FIG. 12A).

次に図12(B)に示すように、IDチップどうしを分離するために溝124を形成する。溝124は剥離層92が露出する程度であれば良い。溝124の形成は、ダイシング、スクライビングなどを用いることができる。なお、ガラス基板91上に形成されているIDップを分離する必要がない場合、必ずしも溝124を形成する必要はない。 Next, as shown in FIG. 12B, a groove 124 is formed in order to separate the ID chips. The groove 124 may be formed so long as the peeling layer 92 is exposed. Dicing, scribing, or the like can be used to form the groove 124. Note that the groove 124 is not necessarily formed when the ID plate formed on the glass substrate 91 does not need to be separated.

次に図13(A)に示すように、剥離層92をエッチングにより除去する。こうしてガラス基板91を剥離する。本実施の形態ではエッチングガスとしてフッ化ハロゲンガスを用い、このガスを溝124から導入する。本実施の形態では、例えばClFやClFガスに窒素を混ぜたものを用いても良い。 Next, as shown in FIG. 13A, the peeling layer 92 is removed by etching. In this way, the glass substrate 91 is peeled off. In this embodiment mode, halogen fluoride gas is used as an etching gas, and this gas is introduced from the groove 124. In this embodiment, for example, a mixture of ClF 3 or ClF 3 gas with nitrogen may be used.

次に図13(B)に示すように、剥離されたTFT133、135、137及びアンテナ122a〜122eを接着剤134を用いて支持体136に貼り合わせる。接着剤134は支持体136と下地膜93とを貼り合わせることができる材料を用いる。接着剤134として例えば反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤などの光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。支持体136としてはフレキシブルな紙又はプラスチック等の有機材料を用いることができる。 Next, as illustrated in FIG. 13B, the peeled TFTs 133, 135, and 137 and the antennas 122 a to 122 e are attached to a support 136 using an adhesive 134. As the adhesive 134, a material capable of bonding the support 136 and the base film 93 is used. As the adhesive 134, for example, various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic adhesive can be used. As the support 136, an organic material such as flexible paper or plastic can be used.

また、保護層123を除去した後、アンテナ122a〜122eを覆うように接着剤131を第2の層間絶縁膜121上に塗布し、カバー材132を貼り合わせる。カバー材132は支持体136と同様に、フレキシブルな紙又はプラスチックなどの有機材料を用いることができる。また接着剤131はカバー材132と第2の層間絶縁膜121を貼り合わせることができる材料を用いる。接着剤131として例えば反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤などの光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。 Further, after removing the protective layer 123, an adhesive 131 is applied onto the second interlayer insulating film 121 so as to cover the antennas 122a to 122e, and a cover material 132 is bonded thereto. As with the support 136, the cover material 132 can be made of a flexible organic material such as paper or plastic. The adhesive 131 is made of a material capable of bonding the cover material 132 and the second interlayer insulating film 121 together. As the adhesive 131, for example, various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a light curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic adhesive can be used.

上述した工程を経てIDチップが完成する。なお、本実施の形態はこの作製方法に限定するものではない。本形態は、Lov領域を有する構造、Loff領域を有する構造、又はLov領域とLoff領域の両方を有する構造を、自由に組み合わせて同一基板上に同時に作製し、IDチップを完成させることができる一例に過ぎない。よって、Lov領域又はLoff領域のみを有する構造のTFTを有するIDチップでも構わないし、Lov領域及びLoff領域を共に有する構造のTFTのみからなるIDチップを作製しても良い。 The ID chip is completed through the steps described above. Note that this embodiment mode is not limited to this manufacturing method. In this embodiment, an ID chip can be completed by freely combining a structure having a Lov region, a structure having a Loff region, or a structure having both a Lov region and a Loff region at the same time on the same substrate. Only. Therefore, an ID chip having a TFT having a structure having only a Lov region or a Loff region may be used, or an ID chip having only a TFT having a structure having both a Lov region and a Loff region may be manufactured.

つまり、本発明は、同一基板上に様々な構成のTFTを設けたIDチップを作製することができ、目的に応じたIDチップを工程数が少ないプロセスで作製することができる。よって、製造コストの低減および歩留まりの向上を図ることができる。 That is, according to the present invention, an ID chip in which TFTs with various structures are provided over the same substrate can be manufactured, and an ID chip according to the purpose can be manufactured with a small number of processes. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and the yield can be improved.

また、IDチップに用いるTFTは微細加工が要求されるが、本発明により作製したTFTはサブミクロンTFTにも応用可能なため、本発明によりIDチップを作製することは最適である。 Although the TFT used for the ID chip is required to be finely processed, since the TFT manufactured according to the present invention can be applied to a submicron TFT, it is optimal to manufacture the ID chip according to the present invention.

IDチップに用いるTFTの微細加工のため、ステッパーを用いたフォトリソ工程により作製されることが好ましい。しかし、ステッパーを用いる場合にはLDD領域はレジストマスクで形成することになり、全工程でのマスク枚数が増加してしまう。その分製造コストの増加につながる。また、微細なパターンを用いる場合、その微細加工に対するマージンが少ない。例えば、2μmのゲート電極の片側に0.5μmのLov領域をマスクで形成する場合には0.1μm以下のアライメント精度が要求される。ゲート電極を等方性エッチングする場合エッチング時間の最適化が困難である。具体的には、マスクの端から、どれだけ横方向にエッチングされたかが検査できない。つまり終点の検出ができず、横方向のエッチングレート評価が困難である。横方向のエッチングレートが安定しなくては安定したプロセスが確立できない。 In order to finely process a TFT used for an ID chip, it is preferably manufactured by a photolithography process using a stepper. However, when a stepper is used, the LDD region is formed with a resist mask, and the number of masks in all processes increases. That leads to an increase in manufacturing costs. Further, when a fine pattern is used, a margin for the fine processing is small. For example, when a 0.5 μm Lov region is formed on one side of a 2 μm gate electrode with a mask, an alignment accuracy of 0.1 μm or less is required. When the gate electrode is isotropically etched, it is difficult to optimize the etching time. Specifically, it cannot be inspected how much etching has been performed laterally from the edge of the mask. That is, the end point cannot be detected, and it is difficult to evaluate the etching rate in the horizontal direction. A stable process cannot be established unless the lateral etching rate is stable.

そこで本発明は、特にIDチップ、CPU、フラッシュメモリ、音声信号処理回路一体型表示装置等のように微細加工が要求されるTFTを有する半導体装置の作製に適している。これらの半導体装置の作製において所望のTFT構造を有し、製造コストの低減、歩留まりの向上を図ることが可能となる。 Therefore, the present invention is particularly suitable for manufacturing a semiconductor device having TFTs that require microfabrication, such as an ID chip, a CPU, a flash memory, and an audio signal processing circuit integrated display device. In manufacturing these semiconductor devices, it has a desired TFT structure, and it becomes possible to reduce the manufacturing cost and improve the yield.

本発明により作製されるIDチップの用途は広範にわたるが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類(運転免許証や住民票等、図26(A)参照)、包装用品類(包装紙やボトル等、図26(B)参照)、記録媒体(DVDソフトやビデオテープ等、図26(C)参照)、乗物類(自転車等、図26(D)参照)、身の回り品(鞄や眼鏡等、図26(E)参照)、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、EL表示装置、テレビジョン装置(単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ)及び携帯電話等を指す。 The ID chip manufactured according to the present invention has a wide range of uses. For example, banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates (driver's license, resident's card, etc., see FIG. 26A), packaging supplies (Wrapping paper, bottles, etc., see FIG. 26 (B)), recording media (DVD software, videotapes, etc., see FIG. 26 (C)), vehicles (bicycles, etc., see FIG. 26 (D)), personal items (A bag, glasses, etc., see FIG. 26E), foods, clothes, daily necessities, electronic devices, etc. can be used. Electronic devices refer to liquid crystal display devices, EL display devices, television devices (also simply referred to as televisions, television receivers, television receivers), mobile phones, and the like.

なお、IDチップは、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂にIDチップを埋め込んだりするとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に薄膜集積回路を設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にIDチップを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類にIDチップを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。 The ID chip is fixed to the article by being affixed to the surface of the article or embedded in the article. For example, a book may be embedded in paper, or a package made of an organic resin may be embedded with an ID chip in the organic resin. Forgery can be prevented by providing a thin film integrated circuit for bills, coins, securities, bearer bonds, certificates, etc. Further, by providing ID chips in packaging containers, recording media, personal items, foods, clothing, daily necessities, electronic devices, etc., it is possible to improve the efficiency of inspection systems and rental store systems. Forgery and theft can be prevented by providing an ID chip in the vehicle.

また、IDチップを、物の管理や流通のシステムに応用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、表示部294を含む携帯端末の側面にリーダライタ295を設けて、物品297の側面にIDチップ296を設ける場合が挙げられる(図27(A)参照)。この場合、リーダライタ295にIDチップ296をかざすと、表示部294に物品297の原材料や原産地、流通過程の履歴等の情報が表示されるシステムになっている。また、別の例として、ベルトコンベアの脇にリーダライタ295を設ける場合が挙げられる(図27(B)参照)。この場合、物品297の検品を簡単に行うことができる。 Further, by applying the ID chip to a system for managing and distributing goods, it is possible to increase the functionality of the system. For example, the reader / writer 295 is provided on the side surface of the portable terminal including the display portion 294 and the ID chip 296 is provided on the side surface of the article 297 (see FIG. 27A). In this case, when the ID chip 296 is held over the reader / writer 295, the display unit 294 displays information such as the raw material and origin of the article 297, the history of distribution process, and the like. As another example, a reader / writer 295 is provided on the side of the belt conveyor (see FIG. 27B). In this case, the inspection of the article 297 can be easily performed.

(実施の形態8)
実施の形態1乃至実施の形態3に示した半導体装置及び実施の形態4で示した表示装置は、様々な電子機器を作製する際に用いることができる。そのような電子機器の例として、テレビジョン装置、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(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。それらの電子機器の具体例を図14に示す。
(Embodiment 8)
The semiconductor device described in any of Embodiments 1 to 3 and the display device described in Embodiment 4 can be used for manufacturing various electronic devices. Examples of such electronic devices include television devices, cameras such as video cameras and digital cameras, navigation systems, sound playback devices (car audio, audio components, etc.), personal computers, game devices, portable information terminals (mobile computers, A mobile phone, a portable game machine, an electronic book, etc.), and an image playback apparatus (specifically, a digital versatile disc (DVD)) provided with a recording medium, and a display capable of displaying the image Apparatus). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図14(A)はテレビジョン装置であり、筐体13001、支持台13002、表示部13003、スピーカー部13004、ビデオ入力端子13005等を含む。実施の形態4で示した表示装置の作製方法等は表示部13003などの加工に用いることができ、テレビジョン装置を完成することができる。表示部13003は、ELディスプレイや、液晶ディスプレイなどを用いることができる。なお、テレビジョン装置は、コンピュータ用、テレビ放送受信用、広告表示用などの全てのテレビジョン装置が含まれる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高いテレビジョン装置を提供できる。 FIG. 14A illustrates a television device which includes a housing 13001, a supporting base 13002, a display portion 13003, a speaker portion 13004, a video input terminal 13005, and the like. The manufacturing method and the like of the display device described in Embodiment 4 can be used for processing the display portion 13003 and the like, so that a television device can be completed. As the display portion 13003, an EL display, a liquid crystal display, or the like can be used. Note that the television device includes all television devices for computers, for receiving television broadcasts, for displaying advertisements, and the like. With the above structure, a low-cost and compact television device with high reliability can be provided.

図14(B)はデジタルカメラであり、本体13101、表示部13102、受像部13103、操作キー13104、外部接続ポート13105、シャッター13106、等を含む。実施の形態4、5で示した表示装置の作製方法等は表示部13102などの加工に用いることができ、デジタルカメラを完成することができる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高いデジタルカメラを提供できる。 FIG. 14B illustrates a digital camera, which includes a main body 13101, a display portion 13102, an image receiving portion 13103, operation keys 13104, an external connection port 13105, a shutter 13106, and the like. The manufacturing method and the like of the display device described in Embodiments 4 and 5 can be used for processing the display portion 13102 and the like, and a digital camera can be completed. With the above structure, a low-cost and compact digital camera with high reliability can be provided.

図14(C)はコンピュータであり、本体13201、筐体13202、表示部13203、キーボード13204、外部接続ポート13205、ポインティングマウス13206等を含む。実施の形態4で示した表示装置の作製方法等は表示部13203などの加工に用いることができ、コンピュータを完成することができる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高いコンピュータを提供できる。 FIG. 14C illustrates a computer, which includes a main body 13201, a housing 13202, a display portion 13203, a keyboard 13204, an external connection port 13205, a pointing mouse 13206, and the like. The manufacturing method and the like of the display device described in Embodiment 4 can be used for processing the display portion 13203 and the like, and the computer can be completed. With the above structure, a low-cost and compact computer with high reliability can be provided.

図14(D)はモバイルコンピュータであり、本体13301、表示部13302、スイッチ13303、操作キー13304、赤外線ポート13305等を含む。実施の形態4で示した表示装置の作製方法等は表示部13302などの加工に用いることができ、モバイルコンピュータを完成することができる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高いモバイルコンピュータを提供できる。 FIG. 14D illustrates a mobile computer, which includes a main body 13301, a display portion 13302, a switch 13303, operation keys 13304, an infrared port 13305, and the like. The manufacturing method and the like of the display device described in Embodiment 4 can be used for processing the display portion 13302 and the mobile computer can be completed. With the above structure, a low-cost, compact, and highly reliable mobile computer can be provided.

図14(E)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13401、筐体13402、表示部A13403、表示部B13404、記録媒体(DVD等)読込部13405、操作キー13406、スピーカー部13407等を含む。表示部A13403は主として画像情報を表示し、表示部B13404は主として文字情報を表示するが、実施の形態4で示した表示装置の作製方法等は表示部A13403及び表示部B13404などの加工に用いることができ、画像再生装置を完成することができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置にはゲーム機器なども含まれる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高い画像再生装置を提供できる。 FIG. 14E shows an image reproduction device (specifically, a DVD reproduction device) provided with a recording medium, which includes a main body 13401, a housing 13402, a display portion A 13403, a display portion B 13404, and a recording medium (DVD etc.) reading portion 13405. Operation key 13406, speaker unit 13407, and the like. Although the display portion A 13403 mainly displays image information and the display portion B 13404 mainly displays character information, the method for manufacturing the display device described in Embodiment 4 is used for processing the display portion A 13403, the display portion B 13404, and the like. And an image reproducing apparatus can be completed. Note that the image reproducing device provided with the recording medium includes a game machine and the like. With the above configuration, it is possible to provide an image reproducing apparatus that is low-cost, compact, and highly reliable.

図14(F)はビデオカメラであり、本体13601、表示部13602、筐体13603、外部接続ポート13604、リモコン受信部13605、受像部13606、バッテリー13607、音声入力部13608、操作キー13609、接眼部13610等を含む。実施の形態4で示した表示装置の作製方法等は表示部13602などの加工に用いることができ、ビデオカメラを完成することができる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高いビデオカメラを提供できる。 FIG. 14F illustrates a video camera, which includes a main body 13601, a display portion 13602, a housing 13603, an external connection port 13604, a remote control receiving portion 13605, an image receiving portion 13606, a battery 13607, an audio input portion 13608, operation keys 13609, and an eyepiece Part 13610 and the like. The manufacturing method and the like of the display device described in Embodiment 4 can be used for processing the display portion 13602 and the video camera can be completed. With the above structure, a low-cost and compact video camera with high reliability can be provided.

図14(G)は携帯電話であり、本体13701、筐体13702、表示部13703、音声入力部13704、音声出力部13705、操作キー13706、外部接続ポート13707、アンテナ13708等を含む。実施の形態4、5で示した表示装置の作製方法等は表示部13703などの加工に用いることができ、携帯電話を完成することができる。なお、表示部13703は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。以上の構成により、低コストでコンパクトであり、信頼性の高い携帯電話を提供できる。 FIG. 14G illustrates a mobile phone, which includes a main body 13701, a housing 13702, a display portion 13703, an audio input portion 13704, an audio output portion 13705, operation keys 13706, an external connection port 13707, an antenna 13708, and the like. The manufacturing method and the like of the display device described in Embodiments 4 and 5 can be used for processing the display portion 13703 and the like, so that a mobile phone can be completed. Note that the display portion 13703 can suppress current consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background. With the above structure, a low-cost and compact mobile phone with high reliability can be provided.

特にこれらの電子機器の表示部に用いられる表示装置には画素の駆動のために薄膜トランジスタを有しており、用いられている回路により所望のTFTの構造が異なる。本発明を適用することにより各種回路に適した構造のTFTを精度良く作製することができ、高品質の電子機器を歩留まり良く生産することができる In particular, a display device used for a display portion of these electronic devices has a thin film transistor for driving a pixel, and a desired TFT structure varies depending on a circuit used. By applying the present invention, a TFT having a structure suitable for various circuits can be manufactured with high accuracy, and high-quality electronic devices can be produced with high yield.

以上の様に、本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用いることが可能である。 As described above, the applicable range of the present invention is so wide that it can be used for electronic devices in various fields.

本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2を示す図。The figure which shows Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3を示す図。The figure which shows Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4を示す図。The figure which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4を示す図。The figure which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4を示す図。The figure which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4を示す図。The figure which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4を示す図。The figure which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8を示す図。The figure which shows Embodiment 8 of this invention. 従来法で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面のSEM写真。The SEM photograph of the section of the hat shape type gate electrode formed by the conventional method. 本発明で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面のSEM写真。The SEM photograph of the section of the hat shape type gate electrode formed by the present invention. 本発明の実施の形態3で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面のSEM写真。FIG. 6 is an SEM photograph of a cross section of a hat-shaped gate electrode formed in Embodiment 3 of the present invention. 従来例を示す図。The figure which shows a prior art example. 本発明の実施の形態5を示す図。The figure which shows Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5を示す図。The figure which shows Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6を示す図。The figure which shows Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6を示す図。The figure which shows Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6を示す図。The figure which shows Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6を示す図。The figure which shows Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6を示す図。The figure which shows Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面のSEM写真。The SEM photograph of the section of the hat shape type gate electrode formed by the present invention. 本発明で形成したハットシェイプ型ゲート電極の断面のSEM写真。The SEM photograph of the section of the hat shape type gate electrode formed by the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 基板
12 下地絶縁膜
13 半導体膜
14 ゲート絶縁膜
15 導電膜
16 導電膜
17 第1のレジスト
18 ゲート電極
19 レジスト
20 第2のゲート電極
21 レジスト
22 第3のゲート電極
23 レジスト
11 Substrate 12 Base Insulating Film 13 Semiconductor Film 14 Gate Insulating Film 15 Conductive Film 16 Conductive Film 17 First Resist 18 Gate Electrode 19 Resist 20 Second Gate Electrode 21 Resist 22 Third Gate Electrode 23 Resist

Claims (8)

基板上に、半導体膜、ゲート絶縁膜、第1のゲート電極、及び第2のゲート電極を下から順に積層した設けられた半導体装置の作製方法であって、
前記ゲート絶縁膜上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜上にレジストを形成し、
第1のエッチングをすることにより、前記第2の導電膜をエッチングし、エッチングされた第2の導電膜を形成し、
前記エッチングされた第2の導電膜の側面が有するテーパー角は、80°以上90°以下であり、
第2のエッチングをすることにより、前記第1の導電膜をエッチングし、前記第1のゲート電極を形成し、
第3のエッチングをすることにより、前記レジストを後退させつつ、後退する前記レジストをマスクとして前記エッチングされた第2の導電膜をエッチングし、チャネル長方向の長さが前記第1のゲート電極よりも短い前記第2のゲート電極を形成し、
前記第3のエッチングを行う際に、試料ステージ温度を−10℃以下にすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
A method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor film, a gate insulating film, a first gate electrode, and a second gate electrode are sequentially stacked from above on a substrate,
Forming a first conductive film on the gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
Forming a resist on the second conductive film;
Etching the second conductive film by performing a first etching, forming an etched second conductive film,
The taper angle of the side surface of the etched second conductive film is 80 ° or more and 90 ° or less,
Etching the first conductive film to form the first gate electrode by performing a second etching;
By performing the third etching, the etched second conductive film is etched using the receding resist as a mask while the resist is retracted, and the length in the channel length direction is larger than that of the first gate electrode. Forming the second gate electrode shorter,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the sample stage temperature is set to −10 ° C. or lower when the third etching is performed.
基板上に、半導体膜、ゲート絶縁膜、第1のゲート電極、及び第2のゲート電極を下から順に積層した設けられた半導体装置の作製方法であって、
前記ゲート絶縁膜上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜上に第1のレジストを形成し、
第1のエッチングをすることにより、前記第2の導電膜をエッチングし、エッチングされた第2の導電膜を形成し、
前記エッチングされた第2の導電膜の側面が有するテーパー角は、80°以上90°以下であり、
第2のエッチングをすることにより、前記第1のレジストを後退させ、且つ前記第1の導電膜をエッチングし、第2のレジスト及び前記第1のゲート電極を形成し、
第3のエッチングをすることにより、前記第2のレジストを後退させつつ、後退する前記レジストをマスクとして前記エッチングされた第2の導電膜をエッチングし、チャネル長方向の長さが前記第1のゲート電極よりも短い前記第2のゲート電極を形成し、
前記第3のエッチングを行う際に、試料ステージ温度を−10℃以下にすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
A method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor film, a gate insulating film, a first gate electrode, and a second gate electrode are sequentially stacked from above on a substrate,
Forming a first conductive film on the gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
Forming a first resist on the second conductive film;
Etching the second conductive film by performing a first etching, forming an etched second conductive film,
The taper angle of the side surface of the etched second conductive film is 80 ° or more and 90 ° or less,
Performing the second etching to recede the first resist and etch the first conductive film to form the second resist and the first gate electrode;
By performing the third etching, while etching the second resist, the etched second conductive film is etched using the receding resist as a mask, and the length in the channel length direction is the first length. Forming the second gate electrode shorter than the gate electrode;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the sample stage temperature is set to −10 ° C. or lower when the third etching is performed.
基板上に、半導体膜、ゲート絶縁膜、第1のゲート電極、及び第2のゲート電極を下から順に積層した設けられた半導体装置の作製方法であって、
前記ゲート絶縁膜上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜上にレジストを形成し、
第1のエッチングをすることにより、前記第2の導電膜をエッチングし、エッチングされた第2の導電膜を形成し、
前記エッチングされた第2の導電膜の側面が有するテーパー角は、80°以上90°以下であり、
第2のエッチングをすることにより、前記第1の導電膜をエッチングし、前記第1のゲート電極を形成し、
第3のエッチングをすることにより、前記レジストを後退させつつ、後退する前記レジストをマスクとして前記エッチングされた第2の導電膜をエッチングし、チャネル長方向の長さが前記第1のゲート電極よりも短い前記第2のゲート電極を形成し、
前記第2のゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングして、前記半導体膜にチャネル形成領域と、前記チャネル形成領域に接する低濃度不純物領域と、を形成し、
前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極の側面に接するサイドウォールを形成し、
前記サイドウォール及び前記第2のゲート電極をマスクとして不純物元素をドーピングして、前記低濃度不純物領域に選択的に高濃度不純物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。
A method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor film, a gate insulating film, a first gate electrode, and a second gate electrode are sequentially stacked from above on a substrate,
Forming a first conductive film on the gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
Forming a resist on the second conductive film;
Etching the second conductive film by performing a first etching, forming an etched second conductive film,
The taper angle of the side surface of the etched second conductive film is 80 ° or more and 90 ° or less,
Etching the first conductive film to form the first gate electrode by performing a second etching;
By performing the third etching, the etched second conductive film is etched using the receding resist as a mask while the resist is retracted, and the length in the channel length direction is larger than that of the first gate electrode. Forming the second gate electrode shorter,
Doping an impurity element using the second gate electrode as a mask to form a channel formation region in the semiconductor film and a low-concentration impurity region in contact with the channel formation region;
Forming sidewalls in contact with side surfaces of the first gate electrode and the second gate electrode;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein an impurity element is doped using the sidewall and the second gate electrode as a mask to selectively form a high concentration impurity region in the low concentration impurity region.
請求項1乃至請求項のいずれか一項において、
前記第1のエッチングは、Cl、SF、及びOの混合ガスをエッチングガスとして用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first etching uses a mixed gas of Cl 2 , SF 6 , and O 2 as an etching gas.
請求項1乃至請求項のいずれか一項において、
前記第2のエッチングは、Clをエッチングガスとして用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second etching uses Cl 2 as an etching gas.
請求項1乃至請求項のいずれか一項において、
前記第3のエッチングは、Cl、SF、及びOの混合ガスをエッチングガスとして用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third etching uses a mixed gas of Cl 2 , SF 6 , and O 2 as an etching gas.
請求項1乃至請求項のいずれか一項において、
前記第1乃至第3のエッチングをドライエッチング法により行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of Claims 1 thru | or 6 ,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first to third etchings are performed by a dry etching method.
請求項3において、
前記第3のエッチングを行う際に、試料ステージ温度を−10℃以下にすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Oite to claim 3,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the sample stage temperature is set to −10 ° C. or lower when the third etching is performed.
JP2005308922A 2004-11-04 2005-10-24 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Fee Related JP5238125B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005308922A JP5238125B2 (en) 2004-11-04 2005-10-24 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004321009 2004-11-04
JP2004321009 2004-11-04
JP2005308922A JP5238125B2 (en) 2004-11-04 2005-10-24 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006156971A JP2006156971A (en) 2006-06-15
JP2006156971A5 JP2006156971A5 (en) 2008-11-27
JP5238125B2 true JP5238125B2 (en) 2013-07-17

Family

ID=36634808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005308922A Expired - Fee Related JP5238125B2 (en) 2004-11-04 2005-10-24 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5238125B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5352081B2 (en) * 2006-12-20 2013-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2013247180A (en) * 2012-05-24 2013-12-09 Sharp Corp Case structure
CN103996716B (en) * 2014-04-25 2017-02-15 京东方科技集团股份有限公司 Preparation method of poly-silicon thin film transistor and thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4836339B2 (en) * 2000-03-06 2011-12-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor display device and manufacturing method thereof
JP4850328B2 (en) * 2000-08-29 2012-01-11 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP4801262B2 (en) * 2001-01-30 2011-10-26 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006156971A (en) 2006-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI382455B (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP6675026B2 (en) Liquid crystal display
US6531713B1 (en) Electro-optical device and manufacturing method thereof
US8878184B2 (en) Display device and method for manufacturing the same
TW518650B (en) Electro-optical device and electronic equipment
US7749820B2 (en) Thin film transistor, manufacturing method thereof, display device, and manufacturing method thereof
KR101238753B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP5121145B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US7989275B2 (en) Thin film transistor, manufacturing method thereof, display device, and manufacturing method thereof
JP2008181138A (en) Display device
US7800114B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2001156017A (en) Laser device, method for heat treating by using laser beam and method for manufacturing semiconductor device
JP5238125B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4850328B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US8372700B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JP3993630B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2002198537A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2000305107A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3934538B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3934537B2 (en) Semiconductor device
JP4713200B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081015

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120403

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120514

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120918

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121107

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20121119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130115

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160405

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees