JP5412454B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Description
透光性を有する基板に接して所定の形状を有する有機樹脂膜と、
前記有機樹脂膜を覆う無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜に接して結晶質半導体膜とを有し、
前記有機樹脂膜の上方に前記無機絶縁膜を介して前記結晶質半導体膜が存在していることを特徴とする半導体装置である。
この膜厚を調節することによって、結晶化工程における冷却速度を制御することができる。なお、100nmより薄い膜厚とした場合、平坦性が悪化してしまう。また、500nmより厚い膜厚とした場合、段差が大きすぎて積層膜を形成することが困難になってしまう。
をスピンコート法等により塗布し、焼成することで形成する。本実施例では、有機樹脂膜としてベンゾシクロブテン膜(以下、BCB膜と呼ぶ)をスピンコート法により塗布した後、焼成(300℃、1時間)して200nmの膜厚を得た。
なお、本実施例で用いたBCB膜の膜厚は、スピン回転数により膜厚を容易に制御することができる。また、透過型表示素子(液晶パネル等)に用いない場合には透光性を有する基板1が透明である必要はなく、この後のCVD装置を使用するプロセスに対して耐えうる耐熱性と耐プラズマ性を有するものであれば、有機樹脂膜はBCB膜に限定されないことは言うまでもない。
に示すように基板表面側から照射する。本実施例では、パルス発振型のエキシマレーザーを光源とするレーザー照射装置を用いた。(図3(C))
尚、図示しないが、導電層(A)111の下に2〜20nm程度の厚さでリン(P)をドープしたシリコン膜を形成しておくことは有効である。これにより、その上に形成される導電膜の密着性向上と酸化防止を図ると同時に、導電層(A)
または導電層(B)が微量に含有するアルカリ金属元素がゲート絶縁膜113に拡散するのを防ぐことができる。いずれにしても、導電層(B)は抵抗率を10〜500μΩcmの範囲ですることが好ましい。
また、ゲート電極は導電層(B)のみで形成することも可能である。
とした。本実施例ではそれぞれのTFTをシングルゲート構造としたが、ダブルゲート構造でも良いし、複数のゲート電極を設けたマルチゲート構造としても差し支えない。
また、このようなTFTを用いてシフトレジスタ回路、バッファ回路、D/Aコンバータ回路、レベルシフタ回路、マルチプレクサ回路などを形成することができる。これらの回路を適宣組み合わせることにより、液晶表示装置やEL表示装置、および密着型イメージセンサなどガラス基板上に作製される半導体装置を形成することができる。
を添加した。
241〜244の(P)濃度を5×1020atoms/cm3とした(図11(B))。
不純物領域240には、既に前工程で添加されたボロン(B)が含まれているが、それに比して1/2〜1/3の濃度でリン(P)が添加されるので、添加されたリン(P)の影響は考えなくても良く、TFTの特性に何ら影響を与えることはなかった。
を主成分とする導電層(D)で形成する。いずれにしても、第2の導電層の抵抗率は0.1〜10μΩcm程度とする。さらに、チタン(Ti)やタンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)から成る導電層(E)を積層形成すると良い。本実施例では、チタン(Ti)を0.1〜2重量%含むアルミニウム(Al)膜を導電層(D)247とし、チタン(Ti)膜を導電層(E)248として形成した。導電層(D)247は200〜400nm(好ましくは250〜350nm)とすれば良く、導電層(E)248は50〜200nm(好ましくは100〜150nm)で形成すれば良い(図12(A))。
のA−A'に対応している。
第2のnチャネル型TFT303には、島状半導体膜211にチャネル形成領域313、Lov領域とLoff領域(ゲート電極と重ならないLDD領域であり、以降Loff領域と記す)とが形成され、このLoff領域のチャネル長方向の長さは0.3〜2.0μm、好ましくは0.5〜1.5μmである。画素TFT304には、島状半導体膜212にチャネル形成領域318、319、Loff領域320〜323、ソースまたはドレイン領域324〜326を有している。Loff領域のチャネル長方向の長さは0.5〜3.0μm、好ましくは1.5〜2.5μmである。さらに、容量配線234、251と、ゲート絶縁膜と同じ材料から成る絶縁膜と、画素TFT304のドレイン領域326に接続し、n型を付与する不純物元素が添加された半導体層327とから保持容量305が形成されている。
図12では画素TFT304をダブルゲート構造としたが、シングルゲート構造でも良いし、複数のゲート電極を設けたマルチゲート構造としても差し支えない。
液晶材料には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図15に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成した。
勿論、単色発光のEL表示装置とすることもできる。
や絶縁膜28のエッチング時(EL層形成前の開口部の形成時)に形成しておけば良い。また、絶縁膜28をエッチングする際に、層間絶縁膜26まで一括でエッチングしても良い。この場合、層間絶縁膜26と絶縁膜28が同じ樹脂材料であれば、コンタクトホールの形状を良好なものとすることができる。
このとき、スイッチング用TFT1002のドレイン配線35は配線36によって電流制御用TFTのゲート電極37に電気的に接続されている。また、38で示される配線は、スイッチング用TFT1002のゲート電極39a、39bを電気的に接続するゲート配線である。
する発光材料(シングレット化合物)からなる薄膜、または三重項励起により発光(リン光)する発光材料(トリプレット化合物)からなる薄膜を用いることができる。
そして、正孔注入層46の上には透明導電膜でなる陽極47が設けられる。本実施例の場合、発光層45で生成された光は上面側に向かって(TFTの上方に向かって)放射されるため、陽極は透光性でなければならない。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や酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができるが、耐熱性の低い発光層や正孔注入層を形成した後で形成するため、可能な限り低温で成膜できるものが好ましい。
本発明は表示部2402やその他の駆動回路に適用することができる。
Claims (5)
- 基板上に、有機樹脂を含む膜を島状に形成し、
前記有機樹脂を含む膜を覆うように無機材料を含む膜を形成し、
前記無機材料を含む膜上に、前記無機材料を含む膜を介して前記有機樹脂を含む膜と重なる第1領域と、前記無機材料を含む膜を介して前記有機樹脂を含む膜と重ならない第2領域とを有する、非晶質構造を含む半導体膜を形成し、
前記基板の表面側及び裏面側から前記非晶質構造を含む半導体膜にレーザー光を照射することにより、結晶質半導体膜を形成し、
前記結晶質半導体膜をパターニングして、前記第1領域のみを有する島状の結晶質半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1において、
前記第1領域における結晶粒径は、前記第2領域における結晶粒径より大きいことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記有機樹脂を含む膜の端部は、テーパー形状を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記無機材料を含む膜は、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜から選ばれた単層膜、またはそれらの積層膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記基板と前記有機樹脂を含む膜の間に絶縁膜を有していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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