JP5439372B2 - 半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 - Google Patents
半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5439372B2 JP5439372B2 JP2010518065A JP2010518065A JP5439372B2 JP 5439372 B2 JP5439372 B2 JP 5439372B2 JP 2010518065 A JP2010518065 A JP 2010518065A JP 2010518065 A JP2010518065 A JP 2010518065A JP 5439372 B2 JP5439372 B2 JP 5439372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- semiconductor
- semiconductor film
- nucleus
- tft
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 304
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 43
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 456
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 66
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 61
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 59
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 53
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 28
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 24
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 16
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- -1 germanium halide Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 14
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 6
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020177 SiOF Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910000078 germane Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPMWWXLUCOODDK-UHFFFAOYSA-N tetrafluorogermane Chemical compound F[Ge](F)(F)F PPMWWXLUCOODDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
- H01L21/02645—Seed materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78684—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising semiconductor materials of Group IV not being silicon, or alloys including an element of the group IV, e.g. Ge, SiN alloys, SiC alloys
- H01L29/78687—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising semiconductor materials of Group IV not being silicon, or alloys including an element of the group IV, e.g. Ge, SiN alloys, SiC alloys with a multilayer structure or superlattice structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78696—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
- H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
- H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
- H01L27/1277—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using a crystallisation promoting species, e.g. local introduction of Ni catalyst
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
- H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
- H01L27/1281—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor by using structural features to control crystal growth, e.g. placement of grain filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
図1は、本発明に係る半導体装置の製造方法を用いて作製した半導体装置の実施の形態1を説明する要部断面図である。図1に示した半導体装置は絶縁基板1上に形成したボトムゲート型のTFTである。このTFTは、概略、ゲート電極2の上に設けた半導体膜4と、半導体膜4上にチャネルで離間配置されたソース電極配線6aとドレイン電極配線6bで構成される。以下、この構造を詳しく説明する。
本発明の実施の形態2として、OLEDへの適用例を、図4を用いて説明する。まず、実施の形態1と同様な方法で、ボトムゲート型TFTを形成する。次に、図4に示すように画素電極9上に、OLEDの電荷輸送層10、発光層11、電荷輸送層12を蒸着法などにより形成する。さらに、透明導電膜からなる上部電極13を蒸着やスパッタリング法などで形成してから封止層14を形成すると、図4に示すOLED表示装置が完成する。
本発明の実施の形態3として、液晶表示装置への適用例を、図5を用いて説明する。まず、実施の形態1と同様な方法で、ボトムゲート型TFTを形成する。なお、画素電極9として、透明導電膜を用いている。具体的には、ITO膜をスパッタリング法で形成し、ホトリソグラフィーを用いて加工したものである。膜厚は70nmが好適である。次に、図5に示すように、画素電極9上に配向膜20を形成している。次に、カラーフィルタ層21、オーバーコート層22、ITO膜からなる対向電極23、配向膜24を順番に形成した対向基板25を、スペーサ26を介して張り合わせている。これに液晶27を封入すると、図5に示す液晶表示装置が完成する。
本発明に係る半導体装置の製造方法を用いて作製した半導体装置の実施の形態4を図6によって説明する。実施の形態4が実施の形態1と違う点は、ボトムゲート型TFTに形成している半導体膜の層構成である。
本発明に係る半導体装置の製造方法を用いて作製した半導体装置の実施の形態5を図7によって説明する。実施の形態5が実施の形態1と違う点は、半導体装置がトップゲート型TFTとなっている点である。絶縁基板31上に下地絶縁膜となるSiN膜32とSiO膜33を形成しており、SiO膜33のTFT形成領域には半導体膜34を形成している。この半導体膜34は、SiO膜33上に形成した例えばアモルファスSiから成る半導体膜34aと、半導体膜34a上に形成した例えばSiGeから成る半導体結晶核34bと、半導体結晶核34b上に形成した例えば多結晶SiGeから成る半導体膜34cから構成している。
本発明の実施の形態6として、OLEDへの適用例を、図8を用いて説明する。まず、例えば実施の形態5と同様な方法で、トップゲート型TFTを形成する。次に、図8に示すように、画素電極43上に、OLEDの電荷輸送層70、発光層71、電荷輸送層72を蒸着法などにより形成する。さらに、透明導電膜からなる上部電極73を蒸着やスパッタリング法などで形成してから封止層74を形成すると、図8に示すOLED表示装置が完成する。
本発明の実施の形態7として、液晶表示装置への適用例を、図9を用いて説明する。まず、実施の形態5と同様な方法で、トップゲート型TFTを形成する。なお、画素電極43として透明導電膜を用いている。具体的には、ITO膜をスパッタリング法で形成し、ホトリソグラフィーを用いて加工したものである。膜厚は70nmが好適である。次に、図9に示すように、画素電極43上に配向膜120を形成している。次に、カラーフィルタ層121、オーバーコート層122、ITO膜からなる対向電極123、配向膜124を順番に形成した対向基板125を、スペーサ126を介して張り合わせている。これに液晶127を封入すると、図9に示す液晶表示装置が完成する。
本発明に係る半導体装置の製造方法を用いて作製した半導体装置の別の実施形態を図10によって説明する。実施の形態5と違うのは、トップゲート型TFTに形成している半導体結晶核の形成の仕方と半導体膜の材料である。
2、36、86、102 ゲート電極配線、
3、35、85、103 ゲート絶縁膜、
4、34、84、104 半導体膜、
4a、34a、84a、104a 例えば、アモルファスSiから成る半導体膜、
4b、34b、84b、104b 例えば、SiGeから成る半導体結晶核、
4c、34c、104c 例えば、SiGeから成る半導体膜、
5a、105a ソース領域のn+シリコン膜、
5b、105b ドレイン領域のn+シリコン膜、
6a、40、90、106a ソース電極配線、
6b、41、91、106b ドレイン電極配線、
7、42、92、107 保護絶縁膜、
8、39、89、108 層間絶縁層、
9、43、93、109 画素電極、
10、70 電荷輸送層、
11、71 発光層、
12、72 電荷輸送層、
13、73 上部電極、
14、74 封止層、
20、120 配向膜、
21、121 カラーフィルタ層、
22、122 オーバーコート層、
23、123 対向電極、
24、124 配向膜、
25、125 対向基板、
26、126 スペーサ、
27、127 液晶、
32、82 SiN膜、
33、83 SiO膜、
37、38、87、88 コンタクト領域、
84c 多結晶Siからなる半導体膜、
104d 例えば非晶質Siからなる半導体膜。
Claims (20)
- 絶縁基板上に第1の半導体膜を形成する第1の工程と、
前記第1の半導体膜上の一部に半導体結晶核を形成し、これと共に前記半導体結晶核に覆われていない前記第1の半導体膜をエッチング除去することで前記第1の半導体膜を核状に残し、前記第1の半導体膜の表面を取り囲む前記半導体結晶核を形成する第2の工程と、
前記半導体結晶核をシードとして第2の半導体膜を形成する第3の工程を少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第1の工程では、前記第1の半導体膜として非晶質シリコン膜または微結晶シリコン膜を形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の工程では、前記半導体結晶核として原料ガスにシラン類とハロゲン化ゲルマニウムを用い、形成温度を450°C以下とする反応性熱CVD法によってシリコンゲルマニウム結晶核を形成し、
前記ハロゲン化ゲルマニウムの供給によって前記第1の半導体膜のエッチングを行うことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第3の工程では、前記第2の半導体膜として、原料ガスにシラン類とハロゲン化ゲルマニウムを用い、
形成温度を450°C以下とする反応性熱CVD法によって多結晶シリコンゲルマニウム膜を形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第3の工程では、前記第2の半導体膜として、多結晶シリコン膜を形成していることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の半導体膜上に第3の半導体膜を形成する第4の工程を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第4の工程では、前記第3の半導体膜として、プラズマCVD法により非晶質または微結晶、もしくは多結晶からなるシリコン膜を形成することを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方法。
- 絶縁基板上に、半導体膜、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極を有する半導体装置であって、
前記半導体膜は、前記絶縁膜上の一部に核状に形成された第1の半導体膜と、前記第1の半導体膜の表面を取り囲んで形成された半導体結晶核と、前記半導体結晶核上に形成された第2の半導体膜から成ることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の半導体膜が非晶質シリコン膜、または微結晶シリコン膜から成ることを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
- 前記半導体結晶核がシリコンゲルマニウム結晶核からなることを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
- 前記第2の半導体膜が多結晶シリコン膜、または多結晶シリコンゲルマニウム膜から成ることを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
- 前記第2の半導体膜上に第3の半導体膜を有することを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
- 前記第3の半導体膜が非晶質シリコン膜、または微結晶シリコン膜、もしくは多結晶シリコン膜から成ることを特徴とする請求項12記載の半導体装置。
- 第1絶縁基板に形成された複数の画素電極と、この複数の画素電極ごとに当該画素電極上に積層された複数の有機層からなる有機EL層と、この有機EL層を覆い、複数の画素に共通に形成された対向電極と、この対向電極を覆って設置された封止用の第2絶縁膜を備えた表示装置であって、
前記第1絶縁基板上には、半導体膜、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極を備えて、前記画素電極に表示信号を供給する薄膜トランジスタを有しており、
前記半導体膜は、前記第1絶縁膜上の一部に核状に形成された第1の半導体膜と、前記第1の半導体膜の表面を取り囲んで形成された半導体結晶核と、前記半導体結晶核上に形成された第2の半導体膜から成ることを特徴とする表示装置。 - 第1絶縁基板に形成された複数の画素電極と、カラーフィルタ層、オーバーコート層、ITO膜からなる対向電極、配向膜を順に形成した第2絶縁基板と、前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板の貼り合わせ間隙に封入された液晶を有する表示装置であって、
前記第1絶縁基板上には、半導体膜、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極を備えて、前記画素電極に表示信号を供給する薄膜トランジスタを有しており、
前記半導体膜は、前記第1絶縁膜上の一部に核状に形成された第1の半導体膜と、前記第1の半導体膜の表面を取り囲んで形成された半導体結晶核と、前記半導体結晶核上に形成された第2の半導体膜から成ることを特徴とする表示装置。 - 前記第1の半導体膜が非晶質シリコン膜、または微結晶シリコン膜から成ることを特徴とする請求項14記載の表示装置。
- 前記半導体結晶核がシリコンゲルマニウム結晶核からなることを特徴とする請求項14記載の表示装置。
- 前記第2の半導体膜が多結晶シリコン膜、または多結晶シリコンゲルマニウム膜から成ることを特徴とする請求項14記載の表示装置。
- 前記第2の半導体膜上に第3の半導体膜を有することを特徴とする請求項14記載の表示装置。
- 前記第3の半導体膜が非晶質シリコン膜、または微結晶シリコン膜、もしくは多結晶シリコン膜から成ることを特徴とする請求項19記載の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010518065A JP5439372B2 (ja) | 2008-06-27 | 2009-06-26 | 半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008168226 | 2008-06-27 | ||
JP2008168226 | 2008-06-27 | ||
PCT/JP2009/061687 WO2009157531A1 (ja) | 2008-06-27 | 2009-06-26 | 半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 |
JP2010518065A JP5439372B2 (ja) | 2008-06-27 | 2009-06-26 | 半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009157531A1 JPWO2009157531A1 (ja) | 2011-12-15 |
JP5439372B2 true JP5439372B2 (ja) | 2014-03-12 |
Family
ID=41444591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010518065A Expired - Fee Related JP5439372B2 (ja) | 2008-06-27 | 2009-06-26 | 半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8344382B2 (ja) |
JP (1) | JP5439372B2 (ja) |
KR (1) | KR101266739B1 (ja) |
WO (1) | WO2009157531A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5595004B2 (ja) * | 2008-10-21 | 2014-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
JP5694673B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-04-01 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置およびその製造方法 |
JP6006948B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2016-10-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 微結晶半導体膜、及び半導体装置の作製方法 |
CN105826398A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-08-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种薄膜晶体管、阵列基板及制作方法 |
KR102573853B1 (ko) | 2016-09-20 | 2023-09-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 표시 장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000232065A (ja) * | 1999-02-11 | 2000-08-22 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法および液晶表示装置用半導体基板の製造方法 |
JP2002299264A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-11 | Sony Corp | 多結晶性半導体薄膜の形成方法、及び半導体装置の製造方法 |
JP2007165921A (ja) * | 2007-01-19 | 2007-06-28 | Junichi Hanna | 半導体基材及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5827773A (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-27 | Sharp Microelectronics Technology, Inc. | Method for forming polycrystalline silicon from the crystallization of microcrystalline silicon |
JP4527090B2 (ja) | 2006-08-07 | 2010-08-18 | 純一 半那 | 半導体基材の製造方法 |
JP5152827B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2013-02-27 | 株式会社日立製作所 | 薄膜トランジスタ及びそれを用いた有機el表示装置 |
JP5309387B2 (ja) | 2007-09-28 | 2013-10-09 | 株式会社日立製作所 | 半導体層とこの半導体層を用いた半導体装置および表示装置 |
-
2009
- 2009-06-26 US US13/001,428 patent/US8344382B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-26 KR KR1020107029190A patent/KR101266739B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2009-06-26 WO PCT/JP2009/061687 patent/WO2009157531A1/ja active Application Filing
- 2009-06-26 JP JP2010518065A patent/JP5439372B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000232065A (ja) * | 1999-02-11 | 2000-08-22 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法および液晶表示装置用半導体基板の製造方法 |
JP2002299264A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-11 | Sony Corp | 多結晶性半導体薄膜の形成方法、及び半導体装置の製造方法 |
JP2007165921A (ja) * | 2007-01-19 | 2007-06-28 | Junichi Hanna | 半導体基材及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101266739B1 (ko) | 2013-05-28 |
KR20110021959A (ko) | 2011-03-04 |
US20110108841A1 (en) | 2011-05-12 |
JPWO2009157531A1 (ja) | 2011-12-15 |
US8344382B2 (en) | 2013-01-01 |
WO2009157531A1 (ja) | 2009-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO1995034916A1 (fr) | Fabrication d'un equipement a semi-conducteurs a couches minces, equipement a semi-conducteurs a couches minces, afficheur a cristaux liquides et equipement electronique | |
US20060199317A1 (en) | Thin film transistor and method for production thereof | |
JP5309387B2 (ja) | 半導体層とこの半導体層を用いた半導体装置および表示装置 | |
JP2002246310A (ja) | 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置 | |
US9406730B2 (en) | Thin film transistor and organic light emitting device including polycrystalline silicon layer | |
US7696030B2 (en) | Method of fabricating semiconductor device and semiconductor fabricated by the same method | |
KR20090012120A (ko) | 액정 표시장치 및 상기 액정 표시장치를 구비하는 전자기기 | |
JP5508535B2 (ja) | 半導体薄膜の形成方法、半導体装置、半導体装置の製造方法、基板及び薄膜基板 | |
JP5439372B2 (ja) | 半導体装置とその製造方法、及びこの半導体装置を用いた表示装置 | |
JP5466933B2 (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 | |
US20060240602A1 (en) | Transistor for active matrix display and a method for producing said transistor | |
JP4382375B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
US8026535B2 (en) | Thin film transistor and organic electroluminescence display using the same | |
JP2002294451A (ja) | 多結晶性半導体薄膜の形成方法、半導体装置の製造方法、並びにこれらの方法の実施に使用する装置 | |
JP3170764B2 (ja) | シリコン系薄膜の選択成長方法、トップゲート型及びボトムゲート型薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH04286339A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP5694673B2 (ja) | 表示装置およびその製造方法 | |
US20120217502A1 (en) | Display device and manufacturing method of the same | |
KR20040051075A (ko) | 다결정 실리콘의 형성 방법 | |
KR100652060B1 (ko) | 폴리실리콘층 및 그 결정화 방법 그리고, 이를 이용한액정표시소자의 제조방법 | |
JP2002009287A (ja) | 半導体装置と半導体装置の製造方法 | |
WO2013047694A1 (ja) | 微結晶Si-TFT基板および半導体装置の製造方法 | |
JPH03132074A (ja) | 薄膜の製造方法及び薄膜トランジスターの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20101129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110112 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130716 |
|
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: 20131119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5439372 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
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 |