(57)【要約】【課題】高集積化を妨げずに、多結晶ＴＦＴのオン電流及び移動度を高めることができる半導体装置の作製方法と、それによって得られる半導体装置の提供を課題とする。【解決手段】半導体膜に触媒元素を添加して加熱することで、結晶性が高められた第１の領域と、第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、第３の領域と第４の領域をパターニングして、第１の島状の半導体膜と、第２の島状の半導体膜をそれぞれ形成し、第１と第２のレーザー光は、互いにエネルギー密度が同じであり、第１のレーザー光の走査速度は第２のレーザー光の走査速度より速い半導体装置の作製方法。【選択図】図５
2010004057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の半導体膜に部分的に半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を添加して加熱することで、前記触媒元素により結晶性が高められた第１の領域と、前記第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、
前記第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第１と第２のレーザー光は、互いにエネルギー密度が同じであり、
前記第１のレーザー光の走査速度は前記第２のレーザー光の走査速度より速いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
基板上の半導体膜の一部に半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を添加して加熱することで、前記触媒元素により前記基板と平行な方向に結晶が成長した第１の領域と、前記第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、
前記第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第１と第２のレーザー光は、互いにエネルギー密度が同じであり、
前記第１のレーザー光の走査速度は前記第２のレーザー光の走査速度より速いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
基板上の半導体膜の一部に半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を添加して加熱することで、前記触媒元素により前記基板に対して垂直な方向に結晶が成長した第１の領域と、
前記第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、
前記第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第１と第２のレーザー光は、互いにエネルギー密度が同じであり、
前記第１のレーザー光の走査速度は前記第２のレーザー光の走査速度より速いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記第１のレーザー光の走査速度は、２０ｃｍ／ｓｅｃより速く２０００ｃｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、
前記第２のレーザー光の走査速度は、１ｃｍ／ｓｅｃ以上２０ｃｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記第１または前記第２のレーザー光は、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ３レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザーまたはＹ２Ｏ３レーザーから選ばれた一種または複数種を用いていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、前記第１または前記第２のレーザー光は連続発振であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記第１または前記第２のレーザー光は第２高調波であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
基板上に形成された半導体膜の第１の領域に、第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記半導体膜の前記第１の領域とは異なる第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第２のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より高く、前記第１のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より低いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
基板上に形成された半導体膜に部分的に半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を添加して加熱することで、結晶性が高められた第１の領域と、前記第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、
前記第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第２のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より高く、前記第１のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より低いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
基板上に形成された半導体膜の一部に半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を添加して加熱することで、前記基板と平行な方向に結晶が成長した第１の領域と、前記第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、
前記第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第２のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より高く、前記第１のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より低いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
基板上に形成された半導体膜の一部に半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を添加して加熱することで、前記基板に対して垂直な方向に結晶が成長した第１の領域と、前記第１の領域と比較して結晶性が劣っている第２の領域とを形成し、
前記第１の領域に第１のレーザー光を照射することで、前記第１の領域よりも結晶性が高められた第３の領域を形成し、
前記第２の領域に第２のレーザー光を照射することで、前記第２の領域よりも結晶性が高められた第４の領域を形成し、
前記第３の領域と第４の領域からそれぞれ第１の島状の半導体膜と第２の島状の半導体膜を形成し、
前記第１の島状の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、前記第２の島状の半導体膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成し、
前記第２のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より高く、前記第１のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より低いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１２のいずれか１項において、
前記第２のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より高くなおかつ３．１×１０−８Ｗ・ｓ／ｃｍ２以下の範囲であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項９乃至請求項１３のいずれか１項において、
前記第１のレーザー光の単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーは、２．２×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２以上でなおかつ４．７×１０−９Ｗ・ｓ／ｃｍ２より低い範囲であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁表面上において結晶化された半導体膜を用いる半導体素子、代表的には
薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）、を用いる半導体装置の作製方法に関
する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像器、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの様々な電子機器において、文
字や画像を表示するためのディスプレイは情報を人間が認識する手段として必要不可欠な
ものとなっている。特に最近では、液晶の電気光学特性を利用した液晶表示装置に代表さ
れる平板型の半導体表示装置（フラットパネルディスプレイ）が積極的に用いられている
。
【０００３】
フラットパネルディスプレイの一つの形態として、画素毎にＴＦＴを設け、映像信号を
順次書き込むことにより映像の表示を行なうアクティブマトリクス駆動方式が知られてい
る。ＴＦＴはアクティブマトリクス駆動方式を実現する上で必須の素子となっている。
【０００４】
ＴＦＴは非晶質半導体膜を用いて作製されるものがほとんどであったが、電界効果移動
度（以下、移動度と呼ぶ）が低く、映像信号を処理するために必要な周波数で動作させる
ことが不可能であったので、もっぱら画素毎に設けるスイッチング素子としてのみ使用さ
れていた。画素を選択するための走査線駆動回路や、選択された画素に映像信号を入力す
るための信号線駆動回路は、ＴＡＢ(Tape Automated Bonding)やＣＯＧ(Chip on Glass)
により実装する外付けのＩＣ（ドライバＩＣ）で賄っていた。
【０００５】
しかしながら、画素密度が高くなると画素ピッチが狭くなるので、ドライバＩＣを実装
する方式には限界があると考えられている。例えば、ＵＸＧＡ（画素数１２００×１６０
０個）を想定した場合、ＲＧＢカラー方式では単純に見積もっても６０００個の接続端子
が必要になる。接続端子数の増加は接点不良の発生確率を増加させる原因となる。また、
画素部の周辺部分の領域（額縁領域）が増大し、これをディスプレイとする半導体装置の
小型化や外観のデザインを損なう要因となる。
【０００６】
このような背景から、駆動回路一体型の半導体表示装置の必要性が明瞭になっている。
画素部と走査線及び信号線駆動回路を同一の基板に一体形成、所謂システムオンパネル化
することで、接続端子の数は激減し、また額縁領域の面積も縮小させることができる。
【０００７】
システムオンパネル化を実現する手段として、多結晶半導体膜でＴＦＴを形成する方法
が提案されている。多結晶半導体膜で形成されたＴＦＴ（多結晶ＴＦＴ）は、非晶質半導
体膜を用いて形成されたＴＦＴに比べて移動度が高いため、映像信号を処理するために必
要な周波数で動作させることが可能である。よって、多結晶ＴＦＴを用いることで、画素
部と走査線及び信号線駆動回路を同一の基板に一体形成した、駆動回路一体型の半導体表
示装置が実現可能となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、半導体表示装置は走査線または信号線駆動回路などに代表される駆動回路に
加えて、コントローラやＣＰＵ等が実装された形態を取り得る。そこで近年では駆動回路
に加えて、今まで単結晶のシリコン基板で形成されてきたコントローラやＣＰＵ等も、ガ
ラス基板上に一体形成することが試みられている。駆動回路と同様に、コントローラ又は
ＣＰＵ等を共に画素部と同じガラス基板上に一体形成することが可能になれば、半導体表
示装置の大きさを飛躍的に抑えることができ、物理的衝撃に対する耐性をより高めること
ができる。
【０００９】
しかし、多結晶ＴＦＴの電気的特性は、所詮単結晶のシリコン基板に形成されるＭＯＳ
トランジスタ（単結晶トランジスタ）の特性に匹敵するものではなかった。特にオン電流
や移動度は、結晶粒の界面（粒界）における欠陥の存在により、単結晶トランジスタに比
べ劣っていた。なお粒界とは、結晶粒界とも呼ばれる、面欠陥に分類される格子欠陥の１
つである。面欠陥には粒界の他に、双晶面や積層欠陥などが含まれるが、本明細書ではダ
ングリングボンドを有する電気的に活性な面欠陥、つまり粒界と積層欠陥をまとめて粒界
と総称する。
【００１０】
そのため、多結晶ＴＦＴを用いてコントローラやＣＰＵ等の集積回路の作製を試みた場
合、移動度が低いため十分なオン電流が得られず、動作速度が今一つであった。
【００１１】
オン電流を増加させる手段の１つとして、チャネル長Ｌに対するチャネル幅Ｗの割合（
Ｗ／Ｌ）を大きくするという方法が挙げられる。しかし、チャネル長Ｌのサイズを小さく
するのは露光技術の精度の点から限界がある。また配線抵抗を考慮するとコントローラや
ＣＰＵ等の集積回路においてある程度の高集積化は必要不可欠であり、よってＴＦＴや配
線のレイアウト上の制約が大きく、チャネル幅Ｗを大きくとるのは容易ではない。したが
って、Ｗ／Ｌの制御は限界があり、それだけでは十分なオン電流の確保は難しかった。
【００１２】
またオン電流を増加させる手段の１つとして、トランジスタのチャネル形成領域におけ
る結晶の配向を制御することで、移動度を高める方法が挙げられる。移動度が結晶の配向
に依存し、その依存のし方が極性によって異なることは、「Mobility Anisotropy of Ele
ctrons in Inversion Layers on Oxidized Silicon Surfaces, Tai Sato, Yoshiyuki Tak
eishi, and Hisashi Hara, Physical REVIEW B4 (1971) 1950-1960」において既に紹介さ
れている。しかし上記文献では単結晶シリコンの場合についてのみ記載されており、いか
にＴＦＴに適用するかまでは言及されていない。
【００１３】
本発明は上述した問題に鑑み、高集積化を妨げずに、多結晶ＴＦＴのオン電流及び移動
度を高めることができる半導体装置の作製方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、ＴＦＴの場合においても、移動度が半導体膜内に存在する結晶の配向に依
存すること、さらにＴＦＴの極性によってその依存のし方が異なることに着目した。
【００１５】
図１（Ａ）に、ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル形成領域における配向性と移動度との関
係の実測データを示す。また図１（Ｂ）に、ｐチャネル型ＴＦＴのチャネル形成領域にお
ける配向性と移動度との関係の実測データを示す。ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型Ｔ
ＦＴは、共にＬ／Ｗが６／４μｍである。なお移動度は、粒径が小さい場合は配向性より
も粒界の影響を大きく受けるため、図１（Ａ）では移動度が２５０ｍ2／Ｖ・ｓｅｃ以上
のもののみを、図１（Ｂ）では移動度が１９５ｍ2／Ｖ・ｓｅｃ以上のもののみをプロッ
トしている。
【００１６】
図１（Ａ）に示すように、ｎチャネル型ＴＦＴの場合は｛１００｝面からの角度が小さ
いもの、つまりゲート絶縁膜界面近傍における結晶面が｛１００｝面により近いものほど
、移動度が高いことがわかる。図１（Ａ）における相関係数は６７％である。また、図１
（Ｂ）に示すように、ｐチャネル型ＴＦＴの場合は｛１１０｝面からの角度が小さいもの
ほど、移動度が高いことがわかる。図１（Ｂ）における相関係数は２４％である。
【００１７】
このことから、チャネル形成領域において反転層が形成されるゲート絶縁膜界面近傍が
、ｎチャネル型ＴＦＴだと｛１００｝面の場合に、少数キャリア（ここでは電子）に対す
る移動度が最も大きく、ｐチャネル型ＴＦＴだと｛１１０｝面の場合に、少数キャリア（
ここでは正孔）に対する移動度が最も大きく、移動度の配向への依存のし方が極性によっ
て異なるのがわかる。
【００１８】
そこで本発明者は、同一基板上のｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとで、それ
ぞれ最適な面方位の結晶が多く得られるように半導体膜の結晶化工程の最適化を試み、結
晶化に用いるレーザー光の走査速度（Scan Speed）の制御や、触媒元素を用いた熱結晶化
の有無により、絶縁膜界面近傍における半導体膜の結晶面の｛１００｝面及び｛１１０｝
面の存在比率を制御する半導体装置の作製方法を考案した。
【００１９】
尚、本明細書において半導体装置とは、半導体特性を利用して機能する装置全般を指し
、液晶表示装置や、発光素子を用いた発光装置等に代表される半導体表示装置、半導体集
積回路（マイクロプロセッサ、信号処理回路または高周波回路等）を範疇に含んでいる。
【００２０】
図２に、レーザー光の照射により結晶化された半導体膜の、基板と水平方向における結
晶面の、面方位の逆極点図（Inverse pole figure）のマップ図を、走査速度ごとに示す
。図２では連続発振のＮｄ：ＹＶＯ4レーザー（第２高調波）を用い、エネルギー密度を
１０ＭＷ／ｃｍ2、半導体膜の膜厚を６６ｎｍとし、基板に対して水平方向にレーザー光
を走査した試料を用いている。なお、各面方位の配向比率は１０°以内の誤差までを許容
範囲としている。
【００２１】
走査速度が２ｃｍ／ｓｅｃのとき、面方位の配向比率は｛１００｝＝８．１％、｛１１
０｝＝４．９％、｛１１１｝＝２．０％であった。走査速度が３ｃｍ／ｓｅｃのとき、面
方位の配向比率は｛１００｝＝７．９％、｛１１０｝＝４．２％、｛１１１｝＝１．９％
であった。走査速度が２０ｃｍ／ｓｅｃのとき、面方位の配向比率は｛１００｝＝９．２
％、｛１１０｝＝８．８％、｛１１１｝＝１．７％であった。走査速度が５０ｃｍ／ｓｅ
ｃのとき、面方位の配向比率は｛１００｝＝３．４％、｛１１０｝＝９．１％、｛１１１
｝＝２．０％であった。走査速度が９０ｃｍ／ｓｅｃのとき、面方位の配向比率は｛１０
０｝＝１．５％、｛１１０｝＝１５．７％、｛１１１｝＝１．１％であった。
【００２２】
走査速度に対する、面方位｛１００｝、｛１１０｝、｛１１１｝の配向比率のグラフを
図３に示す。図３に示すとおり、レーザー光の走査速度が２０ｃｍ／ｓｅｃ以下だと｛１
００｝の配向比率が高く、２０ｃｍ／ｓｅｃを超えると｛１１０｝の配向比率が高いこと
がわかる。
【００２３】
図２、図３に示した結果から、レーザー光のエネルギー密度が同じである場合、レーザ
ー光の走査速度が遅いと｛１００｝の配向比率が高まり、走査速度が速いと｛１１０｝の
配向比率が高まることがわかる。よって、結晶化に用いるレーザー光の走査速度で｛１０
０｝と｛１１０｝の配向比率の制御が可能である。
【００２４】
具体的には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する領域においては、走査速度２０ｃｍ／ｓｅ
ｃ以下でレーザー光を走査し、｛１００｝の配向比率を高めるようにし、ｐチャネル型Ｔ
ＦＴを形成する領域においては、走査速度２０ｃｍ／ｓｅｃより速い走査速度でレーザー
光を走査し、｛１１０｝の配向比率を高めるようにする。上記構成により移動度、ひいて
はオン電流を高めることができる。
【００２５】
図３に示したグラフにおいて、走査速度を、単位時間当たりに単位面積に与えるエネル
ギー（Ｗ・ｓ／ｃｍ2）に換算したグラフを、図１６に示す。また表１に、面方位｛１０
０｝、｛１１０｝、｛１１１｝の配向比率と、走査速度（Scan Speed）と、単位時間当た
りに単位面積に与えるエネルギーの具体的な値を示す。
【００２６】
【表１】
2010004057.tif 000003
【００２７】
図１６、表１から、走査速度が２０ｃｍ／ｓｅｃ、単位時間当たりに単位面積に与える
エネルギー４．７×１０-9Ｗ・ｓ／ｃｍ2を境に、該エネルギーが高いほど｛１００｝の
配向比率が高まり、逆に該エネルギーが低いほど｛１１０｝の配向比率が高まることが分
かる。
【００２８】
より具体的には、単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギーが、４．７×１０-9Ｗ
・ｓ／ｃｍ2より高くなおかつ３．１×１０-8Ｗ・ｓ／ｃｍ2以下の範囲において、｛１０
０｝の配向比率が高まると言える。また、単位時間当たりに単位面積に与えるエネルギー
が、２．２×１０-9Ｗ・ｓ／ｃｍ2以上でなおかつ４．７×１０-9Ｗ・ｓ／ｃｍ2より低い
範囲において、｛１１０｝の配向比率が高まると言える。
【００２９】
なお、上記レーザー光の走査速度の制御に加えて、触媒元素を用いた熱結晶化の有無の
制御を組み合わせることで、より効果的に｛１００｝と｛１１０｝の配向比率を制御する
ことができる。
【００３０】
図４に、レーザー光の照射による結晶化の前に、半導体膜に触媒元素を添加し加熱処理
を施した場合と、単に加熱処理を施した場合の、基板と水平方向における結晶面の、面方
位の逆極点図のマップ図を示す。
【００３１】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）では共に、連続発振のＮｄ：ＹＶＯ4レーザーを用い、エネル
ギー密度を１０ＭＷ／ｃｍ2、走査速度を５０ｃｍ／ｓｅｃ、半導体膜の膜厚を６６ｎｍ
とし、基板に対して水平方向にレーザー光を走査した試料を用いている。なお、各面方位
の配向比率は１０°以内の誤差までを許容範囲としている。
【００３２】
また図４（Ａ）の試料は、レーザー光の照射の前に、触媒元素としてＮｉを１０ｐｐｍ
含むエタノール溶液を部分的に塗布し、５００℃で１時間加熱処理を施した後５７０℃で
１４時間加熱処理を施している。上記プロセスにより、Ｎｉを含むエタノール溶液を塗布
された部分から、基板に対して水平方向に結晶が成長する。一方図４（Ｂ）の試料は、レ
ーザー光の照射の前に、５００℃で１時間加熱処理を施した後５７０℃で１４時間加熱処
理を施しているが、図４（Ａ）の試料と異なりＮｉを含むエタノール溶液を塗布していな
い。よって、図４（Ｂ）の試料は、非晶質の半導体膜に近いと考えられる。
【００３３】
図４（Ａ）の試料では面方位の配向比率が｛１００｝＝３．８％、｛１１０｝＝１５．
５％、｛１１１｝＝１．９％であり、図４（Ｂ）の試料では面方位の配向比率が｛１００
｝＝３．７％、｛１１０｝＝９．１％、｛１１１｝＝１．０％であった。このことから、
図４（Ａ）の試料の方が｛１１０｝の配向比率が高いことがわかる。
【００３４】
図５を用いて、レーザー光の走査速度の制御と、触媒元素を用いた熱結晶化の有無の制
御により、｛１００｝と｛１１０｝の配向比率を制御する方法について説明する。
【００３５】
まず、半導体膜の結晶化を促進する触媒元素を、非晶質半導体膜に部分的に添加する。
そして、加熱処理を施すことで触媒元素が添加された領域１０１から、実線の矢印で示す
ように基板に対して平行に結晶が横成長し、触媒により結晶化された領域１０２と、結晶
化されていない領域（非結晶化領域）１０３とが形成される。
【００３６】
次に、触媒により結晶化された領域１０２と非結晶化領域１０３とにそれぞれ異なる走
査速度で連続発振のレーザー光を照射する。具体的には、触媒により結晶化された領域１
０２に対して２０ｃｍ／ｓｅｃより速い速度でレーザー光を照射し、非結晶化領域１０３
に対して２０ｃｍ／ｓｅｃ以下でレーザー光を照射する。
【００３７】
なお、触媒により結晶化された領域１０２における結晶の成長方向と、レーザー光の走
査方向とは、共に基板に対して水平であれば良く、該２つの方向によって成される角度と
、結晶の配向比率との間には、特に相関関係はない。
【００３８】
触媒により結晶化された領域１０２に対し２０ｃｍ／ｓｅｃより速い走査速度でレーザ
ー光を照射した領域の一部を領域１とし、非結晶化領域１０３に対し２０ｃｍ／ｓｅｃ以
下の走査速度でレーザー光を照射した領域の一部を領域２とする。領域１は領域２に比べ
て｛１１０｝の配向比率が高く、領域２は領域１に比べて｛１００｝の配向比率が高い。
【００３９】
具体的には、領域１において｛１１０｝の配向比率をおおよそ９％以上、領域２におい
て｛１００｝の配向比率をおおよそ７％以上とすることができると考えられる。
【００４０】
よって、領域１の半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、また領域２の半導体
膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成することで、高集積化を妨げずにそれぞれの移動度
、ひいてはオン電流を高めることができる。
【００４１】
なお、レーザー光の照射領域（ビームスポット）の形状は、線状または楕円形状であっ
ても良く、また複数のレーザー光の照射領域を重ねて用いても良い。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によって、同一基板上に｛１１０｝の配向比率が高い半導体膜と、｛１００｝の
配向比率が高い半導体膜とを作り分けることができる。そして、｛１１０｝の配向比率が
高い半導体膜を用いてｐチャネル型ＴＦＴを形成し、｛１００｝の配向比率が高い半導体
膜を用いてｎチャネル型ＴＦＴを形成することで、高集積化を妨げずにそれぞれのＴＦＴ
の移動度、ひいてはオン電流を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ＴＦＴの移動度と、｛１００｝面からの角度との関係を示す実測データ。
【図２】走査速度ごとの逆極点図。
【図３】走査速度と配向比率の関係を示す図。
【図４】横成長した半導体膜と、非晶質半導体膜とにレーザー光を照射した場合の逆極点図。
【図５】触媒元素を用いた結晶化の有無と、レーザー光の走査速度の制御により、結晶の配向率を制御する方法を示す概念図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図９】縦成長した半導体膜と、非晶質半導体膜とにレーザー光を照射した場合の逆極点図。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１２】レーザー光の走査経路を示す図。
【図１３】ゲッタリングの一実施例を示す図。
【図１４】発光装置のブロック図。
【図１５】電子機器の図。
【図１６】単位時間当たり単位面積に与えられるエネルギーと、配向比率の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、レーザー光の走査速度の制御に加えて、触媒元素を用いた熱結晶化
の有無の制御を組み合わせたＴＦＴの作製方法について説明する。
【００４５】
まず図６（Ａ）に示すように、基板２００上に下地膜２０１を成膜する。基板２００に
は、例えばコーニング社の１７３７ガラス基板に代表される無アルカリガラス基板を用い
た。基板には１７３７ガラス基板以外のバリウムホウケイ酸ガラス、例えば＃７０５９ガ
ラスなどを用いていても良いし、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレス基
板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる
耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００４６】
下地膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜で
形成する。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製され
る酸化窒化シリコン膜を１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成し、同様
にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好まし
くは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。図６（Ａ）では２層の絶縁膜を１層の
下地膜２０１として示している。なお、下地膜は２層構造に限定されず、前記絶縁膜の単
層膜または３層以上積層させた構造であっても良い。
【００４７】
次に、この下地膜２０１の上に５０ｎｍの厚さの、非晶質半導体膜２０２をプラズマＣ
ＶＤ法で形成する。非晶質半導体膜２０２は含有水素量にもよるが、好ましくは４００〜
５５０℃で数時間加熱して脱水素処理を行い、含有水素量を５atom％以下として、結晶化
の工程を行なうことが望ましい。また、非晶質半導体膜をスパッタ法や蒸着法などの他の
作製方法で形成しても良いが、膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物元素を十分低減さ
せておくことが望ましい。
【００４８】
なお、半導体膜は珪素だけではなく、例えばシリコンゲルマニウムを用いることができ
る。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５atomic
％程度であることが好ましい。
【００４９】
ここで、下地膜２０１と非晶質半導体膜２０２はいずれもプラズマＣＶＤ法で作製され
るものであり、このとき下地膜２０１と非晶質半導体膜２０２を真空中で連続して形成し
ても良い。下地膜２０１を形成後、一旦大気雰囲気にさらされない工程にすることにより
、表面の汚染を防ぐことが可能となり、作製されるＴＦＴの特性バラツキを低減させるこ
とができる。
【００５０】
次に、非晶質半導体膜２０２の上にマスク２０３を連続的に形成した。そしてマスク２
０３をパターニングして選択的に開口部を設け、その後、重量換算で１〜１００ｐｐｍの
ニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布した。これにより形成されるニッケ
ル含有層２０４は、マスク２０３の開口部において非晶質半導体膜２０２と接する（図６
（Ａ））。
【００５１】
なお、酢酸ニッケル塩溶液の親水性をよくするために、非晶質半導体膜２０２の表面を
オゾン含有水溶液で処理することで極薄い酸化膜を形成し、その酸化膜をフッ酸と過酸化
水素水の混合液でエッチングして清浄な表面を形成した後、再度オゾン含有水溶液で処理
して極薄い酸化膜を形成しておいても良い。半導体膜の表面は本来疎水性なので、このよ
うに酸化膜を形成しておくことにより酢酸ニッケル塩溶液を均一に塗布することができる
。
【００５２】
勿論、非晶質半導体膜への触媒の添加は上記方法に限定されず、スパッタ法、蒸着法、
プラズマ処理などにより形成しても良い。
【００５３】
次に、５００〜６５０℃で４〜２４時間、例えば５７０℃、１４時間の加熱処理を行っ
た。この加熱処理により、ニッケル含有層２０４が接した部分２０５から、非晶質半導体
膜が実線の矢印で示したように結晶化が進行し、触媒元素により結晶化された領域２０６
と、結晶化されなかった領域（非結晶化領域）２０７とが形成される（図６（Ｂ））。
【００５４】
なお、図６（Ｂ）に示した加熱処理の工程における試料の上面図を、図８（Ａ）に示す
。図６（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ’における断面図に相当する。なお図８（Ａ）では図
を分かり易くするために、敢えてマスク２０３とニッケル含有層２０４を省略して図示し
た。
【００５５】
加熱処理の方法としては、電熱炉を用いるファーネスアニール法や、ハロゲンランプ、
メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウム
ランプ、高圧水銀ランプなどを用いたＲＴＡ法を採用する。または、加熱した不活性気体
を用いるガス加熱方式のＲＴＡを適用することもできる。
【００５６】
ＲＴＡ法で行なう場合には、加熱用のランプ光源を１〜６０秒、好ましくは３０〜６０
秒点灯させ、それを１〜１０回、好ましくは２〜６回繰り返す。ランプ光源の発光強度は
任意なものとするが、非晶質半導体膜２０２が瞬間的には６００〜１０００℃、好ましく
は６５０〜７５０℃程度にまで加熱されるようにする。このような高温になったとしても
、半導体膜が瞬間的に加熱されるのみであり、基板２００はそれ自身が歪んで変形するこ
とはない。
【００５７】
その他の方法としてファーネスアニール法を用いる場合には、加熱処理に先立ち、５０
０℃にて１時間程度の加熱処理を行い、非晶質半導体膜２０２が含有する水素を放出させ
ておく。そして、電熱炉を用いて窒素雰囲気中にて５５０〜６００℃、好ましくは５８０
℃で４時間の加熱処理を行い、非晶質半導体膜２０２を結晶化させる。
【００５８】
なお、本実施の形態では触媒元素としてニッケル（Ｎｉ）を用いているが、その以外に
も、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ
）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）といった元素を用いても
良い。
【００５９】
次にマスク２０３を除去した後、触媒元素により結晶化された領域２０６と非結晶化領
域２０７に対して、それぞれ最適な走査速度でレーザー光を照射し、結晶化させる。いず
れの領域に先にレーザー光を照射するのかは、実施者が適宜設定することができる。ここ
ではｎチャネル型ＴＦＴを形成する領域（ｎ型領域）となる非結晶化領域２０７に対して
、レーザー光の照射により結晶化を行なった後、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する領域（ｐ
型領域）となる触媒元素により結晶化された領域２０６に対して、レーザー光の照射によ
り結晶化を行なう。
【００６０】
まず、図６（Ｃ）に示すように、非結晶化領域２０７に対してレーザー光を照射し、結
晶性を高める。ここではレーザー光の照射により結晶性が高められた非結晶化領域２０７
を、便宜上、第１の結晶性半導体膜２０８と呼ぶ。非結晶化領域２０７に対して照射する
レーザー光は、走査速度を１ｃｍ／ｓｅｃ以上２０ｃｍ／ｓｅｃ以下とする。エネルギー
密度は０．０１ＭＷ〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１ＭＷ〜１０ＭＷ／ｃｍ2
）が必要である。
【００６１】
上記レーザー光の照射により形成された第１の結晶性半導体膜２０８は、｛１００｝の
配向比率が高められている。
【００６２】
なお、図６（Ｃ）に示した、非結晶化領域２０７に対するレーザー光の照射の工程にお
ける試料の上面図を、図８（Ｂ）に示す。図６（Ｃ）は図８（Ｂ）のＢ−Ｂ’における断
面図に相当する。
【００６３】
次に、図６（Ｄ）に示すように、触媒元素により結晶化された領域２０６に対してレー
ザー光を照射し、結晶性を高める。ここではレーザー光の照射により結晶性が高められた
、触媒元素により結晶化された領域２０６を、便宜上、第２の結晶性半導体膜２０９と呼
ぶ。触媒元素により結晶化された領域２０６に対して照射するレーザー光は、走査速度を
２０ｃｍ／ｓｅｃより速く２０００ｃｍ／ｓｅｃ以下とする。エネルギー密度は０．０１
ＭＷ〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１ＭＷ〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である
。
【００６４】
上記レーザー光の照射により形成された第２の結晶性半導体膜２０９は、｛１１０｝の
配向比率が高められている。
【００６５】
なお、図６（Ｄ）に示した、触媒元素により結晶化された領域２０６に対するレーザー
光の照射の工程における試料の上面図を、図８（Ｃ）に示す。図６（Ｄ）は図８（Ｃ）の
Ｃ−Ｃ’における断面図に相当する。
【００６６】
なお上記２回のレーザー光照射に用いられるレーザーは、連続発振の気体レーザーもし
くは固体レーザーを用いることができる。気体レーザーとして、エキシマレーザー、Ａｒ
レーザー、Ｋｒレーザーなどがあり、固体レーザーとして、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レ
ーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレ
キサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、Ｙ2Ｏ3レーザーなどが挙げられる
。固体レーザーとしては、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｙｂ又はＴｍが
ドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3などの結晶を使ったレーザー等も
使用可能である。当該レーザーの基本波はドーピングする材料によって異なり、１μｍ前
後の基本波を有するレーザー光が得られる。基本波に対する高調波は、非線形光学素子を
用いることで得ることができる。
【００６７】
またさらに、固体レーザーから発せられた赤外レーザー光を非線形光学素子でグリーン
レーザー光に変換後、さらに別の非線形光学素子によって得られる紫外レーザー光を用い
ることもできる。
【００６８】
特に連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を用いる
ことで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波
１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望
ましい。具体的には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザーから射出されたレーザー
光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形
光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。
【００６９】
次に、第２の結晶性半導体膜２０９内に存在する触媒元素のゲッタリングについて説明
する。図６（Ｂ）に示した触媒元素を用いる結晶化により、第２の結晶性半導体膜２０９
内には、触媒元素（ここではニッケル）が平均的な濃度として１×１０19atoms/cm3を越
える程度に残存しているものと考えられる。触媒元素が残留しているとＴＦＴの特性に悪
影響を及ぼす可能性があるため、触媒元素濃度を低減させる工程を設ける必要がある。
【００７０】
まず、図６（Ｅ）に示すように第１の結晶性半導体膜２０８及び第２の結晶性半導体膜
２０９の表面にバリア層２１０を形成する。バリア層２１０は、後にゲッタリングサイト
を除去する際に第１の結晶性半導体膜２０８及び第２の結晶性半導体膜２０９がエッチン
グされないように設けた層である。
【００７１】
バリア層２１０の厚さは１〜１０ｎｍ程度とし、簡便にはオゾン水で処理することによ
り形成されるケミカルオキサイドをバリア層としても良い。また、硫酸、塩酸、硝酸など
と過酸化水素水を混合させた水溶液で処理しても同様にケミカルオキサイドを形成するこ
とができる。他の方法としては、酸化雰囲気中でのプラズマ処理や、酸素含有雰囲気中で
の紫外線照射によりオゾンを発生させて酸化処理を行っても良い。また、クリーンオーブ
ンを用い、２００〜３５０℃程度に加熱して薄い酸化膜を形成しバリア層としても良い。
或いは、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法、蒸着法などで１〜５ｎｍ程度の酸化膜を堆積し
てバリア層としても良い。いずれにしても、ゲッタリング工程時に、触媒元素がゲッタリ
ングサイト側に移動できて、ゲッタリングサイトの除去工程時には、エッチング液がしみ
こまない（第１の結晶性半導体膜２０８及び第２の結晶性半導体膜２０９をエッチング液
から保護する）膜、例えば、オゾン水で処理することにより形成されるケミカルオキサイ
ド膜、酸化シリコン膜（ＳｉＯx）、または多孔質膜を用いればよい。
【００７２】
次いで、バリア層２１０上にスパッタ法でゲッタリングサイト２１１として、膜中に希
ガス元素を１×１０20 atoms /cm3以上の濃度で含むゲッタリング用の半導体膜（代表的
には、非晶質シリコン膜）を２５〜２５０ｎｍの厚さで形成する。後に除去されるゲッタ
リングサイト２１１は第１の結晶性半導体膜２０８及び第２の結晶性半導体膜２０９とエ
ッチングの選択比を大きくするため、密度の低い膜を形成することが好ましい。
【００７３】
なお、希ガス元素は半導体膜中でそれ自体は不活性であるため、第１の結晶性半導体膜
２０８及び第２の結晶性半導体膜２０９に悪影響を及ぼすことはない。また、希ガス元素
としてはヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、
キセノン（Ｘｅ）から選ばれた一種または複数種を用いる。
【００７４】
次に、加熱処理を施すことでゲッタリングを行なう（図７（Ａ））。加熱処理はファー
ネスアニール法やＲＴＡ法で行なう。ファーネスアニール法で行なう場合には、窒素雰囲
気中にて４５０〜６００℃で０．５〜１２時間の加熱処理を行なう。また、ＲＴＡ法を用
いる場合には、加熱用のランプ光源を１〜６０秒、好ましくは３０〜６０秒点灯させ、そ
れを１〜１０回、好ましくは２〜６回繰り返す。ランプ光源の発光強度は任意なものとす
るが、半導体膜が瞬間的には６００〜１０００℃、好ましくは７００〜７５０℃程度にま
で加熱されるようにする。
【００７５】
加熱処理により、第２の結晶性半導体膜２０９にある触媒元素が熱エネルギーにより放
出され、拡散により矢印に示すようにゲッタリングサイト２１１に移動する。従って、ゲ
ッタリングは処理温度に依存し、より高温であるほど短時間でゲッタリングが進むことに
なる。
【００７６】
ゲッタリング工程終了後、ゲッタリングサイト２１１を選択的にエッチングして除去す
る。エッチングの方法としては、ＣｌＦ3によるプラズマを用いないドライエッチング、
或いはヒドラジンや、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド（化学式 （ＣＨ3）
4ＮＯＨ）を含む水溶液などアルカリ溶液によるウエットエッチングで行なうことができ
る。この時バリア層２１０はエッチングストッパーとして機能する。また、バリア層２１
０はその後フッ酸により除去する（図７（Ｂ））。
【００７７】
次に、バリア層２１０除去後の第１の結晶性半導体膜２０８及び第２の結晶性半導体膜
２０９をパターニングし、島状の半導体膜２１３と、２１２を形成する（図７（Ｃ））。
第１の結晶性半導体膜２０８から形成された島状の半導体膜２１３は｛１００｝の配向比
率が高められており、第２の結晶性半導体膜２０９から形成された島状の半導体膜２１２
は｛１１０｝の配向比率が高められている。
【００７８】
なお、図７（Ｃ）に示した、島状の半導体膜２１２と島状の半導体膜２１３形成後にお
ける試料の上面図を、図８（Ｄ）に示す。図７（Ｃ）は図８（Ｄ）のＤ−Ｄ’における断
面図に相当する。
【００７９】
そして図７（Ｄ）に示すように、島状の半導体膜２１２と島状の半導体膜２１３上への
ゲート絶縁膜２１４の形成と、島状の半導体膜２１２と島状の半導体膜２１３への不純物
の添加によるソース／ドレイン領域の形成と、ゲート電極の形成などの工程を経て、ｎチ
ャネル型ＴＦＴ２１５と、ｐチャネル型ＴＦＴ２１６が形成される。なお、ｎチャネル型
ＴＦＴ２１５とｐチャネル型ＴＦＴ２１６は図７（Ｄ）に示した構成に限定されない。
【００８０】
上述した一連の作製工程により、ｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴのそれぞれ
の移動度、ひいてはオン電流を、高集積化を妨げずに高めることができる。
【００８１】
（実施の形態２）
本実施例では、ｐ型領域において、触媒元素を用い、基板に対して垂直な方向に結晶化
（縦成長）させた後、レーザー光照射による結晶化を行なう場合について説明する。
【００８２】
図９に、レーザー光の照射による結晶化の前に、半導体膜に触媒元素を添加し加熱処理
を施した場合と、単に加熱処理を施した場合の、基板と水平方向における結晶面の、面方
位の逆極点図のマップ図を示す。
【００８３】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）では共に、連続発振のＮｄ：ＹＶＯ4レーザーを用い、エネル
ギー密度を１０ＭＷ／ｃｍ2、走査速度を５０ｃｍ／ｓｅｃ、半導体膜の膜厚を１５０ｎ
ｍとし、基板に対して水平方向にレーザー光を走査した試料を用いている。なお、各面方
位の配向比率は１０°以内の誤差までを許容範囲としている。
【００８４】
また図９（Ａ）の試料は、レーザー光の照射の前に、触媒元素としてＮｉを１０ｐｐｍ
含む水溶液を全面に塗布し、５００℃で１時間加熱処理を施した後５５０℃で４時間加熱
処理を施している。上記プロセスにより、半導体膜の表面から基板に対して垂直方向に結
晶が成長する。一方図９（Ｂ）の試料は、レーザー光の照射の前に、５００℃で１時間加
熱処理を施したのみであり、図９（Ａ）の試料と異なりＮｉを含む水溶液を塗布していな
い。よって、図９（Ｂ）の試料は、非晶質の半導体膜に近いと考えられる。
【００８５】
図９（Ａ）の試料では面方位の配向比率が｛１００｝＝１．８％、｛１１０｝＝１４．
１％、｛１１１｝＝１．３％であり、図９（Ｂ）の試料では面方位の配向比率が｛１００
｝＝５．１％、｛１１０｝＝９．４％、｛１１１｝＝３．０％であった。このことから、
図９（Ａ）の試料の方が｛１１０｝の配向比率が高いことがわかる。
【００８６】
次に、レーザー光の走査速度の制御に加えて、上述した縦成長の結晶化工程を用いたＴ
ＦＴの作製方法について説明する。
【００８７】
まず実施の形態１と同様に、基板３００上に下地膜３０１を成膜する（図１０（Ａ））
。基板３００には実施の形態１に示した種類のものを用いることができる。下地膜３０１
も実施の形態１に示した種類のものを、単層膜または２層以上積層させた構造で用いるこ
とができる。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製さ
れる酸化窒化シリコン膜を１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成し、同
様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ま
しくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。
【００８８】
次に、この下地膜３０１の上に５０ｎｍの厚さの、非晶質半導体膜３０２をプラズマＣ
ＶＤ法で形成する。非晶質半導体膜３０２の成膜条件または材料については、実施の形態
１を参照する。
【００８９】
次に、該非晶質半導体膜３０２をｐチャネル型ＴＦＴが形成される領域（ｐ型領域）３
０２と、ｎチャネル型ＴＦＴ（ｎ型領域）が形成される領域３０３とに分離する。ｐ型領
域とｎ型領域とを分離することで、後の触媒元素を用いた結晶化において、触媒元素が添
加された領域から横方向に結晶が成長するのを防ぐことができる。よって、横方向の結晶
の成長距離を考慮せずにｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴとの間隔をレイアウト
することができる。
【００９０】
次に、ｎ型領域３０３の上にのみ存在するマスク３０４を、レジストの成膜及びパター
ニングにより形成した。その後、重量換算で１〜１００ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッ
ケル塩溶液をスピナーで塗布した。これにより形成されるニッケル含有層３０５は、マス
ク３０４に覆われずに露出しているｐ型領域３０２と接する（図１０（Ｂ））。
【００９１】
なお、酢酸ニッケル塩溶液の馴染みをよくするために、ｐ型領域３０２の表面をオゾン
含有水溶液で処理することで極薄い酸化膜を形成し、その酸化膜をフッ酸と過酸化水素水
の混合液でエッチングして清浄な表面を形成した後、再度オゾン含有水溶液で処理して極
薄い酸化膜を形成しておいても良い。半導体膜の表面は本来疎水性なので、このように酸
化膜を形成しておくことにより酢酸ニッケル塩溶液を均一に塗布することができる。
【００９２】
勿論、ｐ型領域３０２への触媒の添加は上記方法に限定されず、スパッタ法、蒸着法、
プラズマ処理などにより形成しても良い。
【００９３】
次に、５００〜６５０℃で４〜２４時間、例えば５７０℃、１４時間の加熱処理を行っ
た。この加熱処理により、ニッケル含有層３０５が接したｐ型領域３０２において、その
表面から基板３００に向かって縦方向に結晶化が進行し、触媒元素により結晶化された領
域３０６と、結晶化されなかった領域（非結晶化領域）３０７とが形成される（図１０（
Ｃ））。
【００９４】
加熱処理の方法や触媒元素の種類については、実施の形態１の図６（Ｂ）を参照するこ
とができる。
【００９５】
次にマスク３０４を除去した後、触媒元素により結晶化された領域３０６と非結晶化領
域３０７に対して、それぞれ最適な走査速度でレーザー光を照射し、結晶化させる。いず
れの領域に先にレーザー光を照射するのかは、実施者が適宜設定することができる。ここ
ではｎチャネル型ＴＦＴを形成する領域（ｎ型領域）となる非結晶化領域３０７に対して
、レーザー光の照射により結晶化を行なった後、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する領域（ｐ
型領域）となる触媒元素により結晶化された領域３０６に対して、レーザー光の照射によ
り結晶化を行なう。
【００９６】
まず、図１０（Ｄ）に示すように、非結晶化領域３０７に対してレーザー光を照射し、
結晶性を高める。ここではレーザー光の照射により結晶性が高められた非結晶化領域３０
７を、便宜上、第１の結晶性半導体膜３０８と呼ぶ。非結晶化領域３０７に対して照射す
るレーザー光は、走査速度を１ｃｍ／ｓｅｃ以上２０ｃｍ／ｓｅｃ以下とする。エネルギ
ー密度は０．０１ＭＷ〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１ＭＷ〜１０ＭＷ／ｃ
ｍ2）が必要である。
【００９７】
上記レーザー光の照射により形成された第１の結晶性半導体膜３０８は、｛１００｝の
配向比率が高められている。
【００９８】
次に、図１０（Ｅ）に示すように、触媒元素により結晶化された領域３０６に対してレ
ーザー光を照射し、結晶性を高める。ここではレーザー光の照射により結晶性が高められ
た、触媒元素により結晶化された領域３０６を、便宜上、第２の結晶性半導体膜３０９と
呼ぶ。触媒元素により結晶化された領域３０６に対して照射するレーザー光は、走査速度
を２０ｃｍ／ｓｅｃより速く２０００ｃｍ／ｓｅｃ以下とする。エネルギー密度は０．０
１ＭＷ〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１ＭＷ〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要であ
る。
【００９９】
上記レーザー光の照射により形成された第２の結晶性半導体膜３０９は、｛１１０｝の
配向比率が高められている。
【０１００】
なお上記２回のレーザー光照射に用いられるレーザーは、連続発振の気体レーザーもし
くは固体レーザーを用いることができる。気体レーザーとして、エキシマレーザー、Ａｒ
レーザー、Ｋｒレーザーなどがあり、固体レーザーとして、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レ
ーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレ
キサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、Ｙ2Ｏ3レーザーなどが挙げられる
。固体レーザーとしては、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｙｂ又はＴｍが
ドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3などの結晶を使ったレーザー等も
使用可能である。当該レーザーの基本波はドーピングする材料によって異なり、１μｍ前
後の基本波を有するレーザー光が得られる。基本波に対する高調波は、非線形光学素子を
用いることで得ることができる。
【０１０１】
またさらに、固体レーザーから発せられた赤外レーザー光を非線形光学素子でグリーン
レーザー光に変換後、さらに別の非線形光学素子によって得られる紫外レーザー光を用い
ることもできる。
【０１０２】
特に連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を用いる
ことで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波
１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望
ましい。具体的には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザーから射出されたレーザー
光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形
光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。
【０１０３】
次に、第２の結晶性半導体膜３０９内に存在する触媒元素のゲッタリングについて説明
する。図１０（Ｂ）に示した触媒元素を用いる結晶化により、第２の結晶性半導体膜３０
９内には、触媒元素（ここではニッケル）が平均的な濃度として１×１０19 atoms /cm3
を越える程度に残存しているものと考えられる。触媒元素が残留しているとＴＦＴの特性
に悪影響を及ぼす可能性があるため、触媒元素濃度を低減させる工程を設ける必要がある
。
【０１０４】
まず、図１１（Ａ）に示すように第１の結晶性半導体膜３０８及び第２の結晶性半導体
膜３０９の表面にバリア層３１０を形成する。バリア層３１０は、後にゲッタリングサイ
トを除去する際に第１の結晶性半導体膜３０８及び第２の結晶性半導体膜３０９がエッチ
ングされないように設けた層である。
【０１０５】
バリア層３１０の厚さは１〜１０ｎｍ程度とし、簡便にはオゾン水で処理することによ
り形成されるケミカルオキサイドをバリア層としても良い。また、硫酸、塩酸、硝酸など
と過酸化水素水を混合させた水溶液で処理しても同様にケミカルオキサイドを形成するこ
とができる。他の方法としては、酸化雰囲気中でのプラズマ処理や、酸素含有雰囲気中で
の紫外線照射によりオゾンを発生させて酸化処理を行っても良い。また、クリーンオーブ
ンを用い、２００〜３５０℃程度に加熱して薄い酸化膜を形成しバリア層としても良い。
或いは、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法、蒸着法などで１〜５ｎｍ程度の酸化膜を堆積し
てバリア層としても良い。いずれにしても、ゲッタリング工程時に、触媒元素がゲッタリ
ングサイト側に移動できて、ゲッタリングサイトの除去工程時には、エッチング液がしみ
こまない（第１の結晶性半導体膜３０８及び第２の結晶性半導体膜３０９をエッチング液
から保護する）膜、例えば、オゾン水で処理することにより形成されるケミカルオキサイ
ド膜、酸化シリコン膜（ＳｉＯx）、または多孔質膜を用いればよい。
【０１０６】
次いで、バリア層３１０上にスパッタ法でゲッタリングサイト３１１として、膜中に希
ガス元素を１×１０20 atoms /cm3以上の濃度で含むゲッタリング用の半導体膜（代表的
には、非晶質シリコン膜）を２５〜２５０ｎｍの厚さで形成する。後に除去されるゲッタ
リングサイト３１１は第１の結晶性半導体膜３０８及び第２の結晶性半導体膜３０９とエ
ッチングの選択比を大きくするため、密度の低い膜を形成することが好ましい。
【０１０７】
なお、希ガス元素は半導体膜中でそれ自体は不活性であるため、第１の結晶性半導体膜
３０８及び第２の結晶性半導体膜３０９に悪影響を及ぼすことはない。また、希ガス元素
としてはヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、
キセノン（Ｘｅ）から選ばれた一種または複数種を用いる。
【０１０８】
次に、加熱処理を施すことでゲッタリングを行なう（図１１（Ｂ））。加熱処理はファ
ーネスアニール法やＲＴＡ法で行なう。ファーネスアニール法で行なう場合には、窒素雰
囲気中にて４５０〜６００℃で０．５〜１２時間の加熱処理を行なう。また、ＲＴＡ法を
用いる場合には、加熱用のランプ光源を１〜６０秒、好ましくは３０〜６０秒点灯させ、
それを１〜１０回、好ましくは２〜６回繰り返す。ランプ光源の発光強度は任意なものと
するが、半導体膜が瞬間的には６００〜１０００℃、好ましくは７００〜７５０℃程度に
まで加熱されるようにする。
【０１０９】
加熱処理により、第２の結晶性半導体膜３０９にある触媒元素が熱エネルギーにより放
出され、拡散により矢印に示すようにゲッタリングサイト３１１に移動する。従って、ゲ
ッタリングは処理温度に依存し、より高温であるほど短時間でゲッタリングが進むことに
なる。
【０１１０】
ゲッタリング工程終了後、ゲッタリングサイト３１１を選択的にエッチングして除去す
る。エッチングの方法としては、ＣｌＦ3によるプラズマを用いないドライエッチング、
或いはヒドラジンや、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド（化学式 （ＣＨ3）
4ＮＯＨ）を含む水溶液などアルカリ溶液によるウエットエッチングで行なうことができ
る。この時バリア層３１０はエッチングストッパーとして機能する。また、バリア層３１
０はその後フッ酸により除去する（図１１（Ｃ））。
【０１１１】
次に、バリア層３１０除去後の第１の結晶性半導体膜３０８及び第２の結晶性半導体膜
３０９をパターニングし、島状の半導体膜３１３と、３１２を形成する（図１１（Ｄ））
。第１の結晶性半導体膜３０８から形成された島状の半導体膜３１３は｛１００｝の配向
比率が高められており、第２の結晶性半導体膜３０９から形成された島状の半導体膜３１
２は｛１１０｝の配向比率が高められている。
【０１１２】
そして図１１（Ｅ）に示すように、島状の半導体膜３１２と島状の半導体膜３１３上へ
のゲート絶縁膜３１４の形成と、島状の半導体膜３１２と島状の半導体膜３１３への不純
物の添加によるソース／ドレイン領域の形成と、ゲート電極の形成などの工程を経て、ｎ
チャネル型ＴＦＴ３１５と、ｐチャネル型ＴＦＴ３１６が形成される。なお、ｎチャネル
型ＴＦＴ３１５とｐチャネル型ＴＦＴ３１６は図１１（Ｅ）に示した構成に限定されない
。
【０１１３】
上述した一連の作製工程により、ｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴのそれぞれ
の移動度、ひいてはオン電流を、高集積化を妨げずに高めることができる。
【０１１４】
なお、本発明においてゲッタリング工程は、実施の形態１及び実施の形態２に示した方
法に限定されない。その他の方法を用いて半導体膜中の触媒元素を低減するようにしても
良い。
【実施例１】
【０１１５】
本実施例では、本発明の作製方法を用いて作製される半導体装置の１つである半導体表
示装置を例に挙げ、結晶化の際の、レーザー光の走査経路について説明する。
【０１１６】
ｎ型領域にレーザー光を照射する際のレーザー光の走査経路を図１２（Ａ）に、ｐ型領
域にレーザー光を照射する際のレーザー光の走査経路を図１２（Ｂ）に示す。なお図１２
（Ａ）、図１２（Ｂ）において、基板上に半導体膜８５０が成膜されており、半導体膜８
５０のうち、画素部８５３と、信号線駆動回路８５４と、走査線駆動回路８５５と、映像
信号処理回路８５６と、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）８５７と、タイミング
信号発生回路８５８とが形成される領域を、それぞれ破線で示している。
【０１１７】
なおＶＲＡＭ８５７は、外部から入力された画像情報を有するデータを記憶する機能を
有している。映像信号処理回路８５６は、信号線駆動回路８５４の規格に合わせて、該デ
ータに何らかの処理を加えて映像信号を生成し、信号線駆動回路８５４に入力する機能を
有している。タイミング信号発生回路８５８は、映像信号処理回路８５６、信号線駆動回
路８５４、走査線駆動回路８５５の駆動のタイミングを制御するクロック信号（ＣＬＫ）
、スタートパルス信号（ＳＰ）、ラッチ信号等の信号を生成する機能を有している。
【０１１８】
画素部８５３に形成されるＴＦＴは全てｐチャネル型であり、ＶＲＡＭ８５７に形成さ
れるＴＦＴは全てｎチャネル型であり、信号線駆動回路８５４と、走査線駆動回路８５５
と、映像信号処理回路８５６と、タイミング信号発生回路８５８に形成されるＴＦＴはｎ
チャネル型とｐチャネル型が混在しているものとする。
【０１１９】
また、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）では、後の工程において画素部や各回路に形成され
るＴＦＴの活性層となる領域８６０〜８６５を図示する。具体的には、複数の領域８６０
は画素部８５３にレイアウトされており、複数の領域８６１は信号線駆動回路８５４にレ
イアウトされており、複数の領域８６２は走査線駆動回路８５５にレイアウトされている
。さらに、複数の領域８６３は映像信号処理回路８５６にレイアウトされており、複数の
領域８６４はＶＲＡＭ８５７にレイアウトされており、複数の領域８６５はタイミング信
号発生回路８５８にレイアウトされている。
【０１２０】
なお、図１２では図を分かり易くするために、活性層となる領域８６０〜８６５をあえ
て尺度を無視して大きく図示しているが、実際には数十μｍ単位の大きさである。
【０１２１】
図１２（Ａ）において８７０は、半導体膜８５０のｎ型領域に対してレーザー光が実線
の矢印の方向に沿って走査された際に、レーザー光が走査された領域（軌跡）である。
【０１２２】
ｎ型領域に含まれるのは領域８６４の全てと、領域８６１、８６２、８６３、８６５の
うちの幾つかであり、それぞれ軌跡８７０と重なっている。なお、ｎ型領域に対するレー
ザー光の走査経路が、例えば領域８６０等のｐ型領域と重なる場合は、シャッター等を用
いてレーザー光がｐ型領域に照射されないようにする。例えば、レーザー光の進行方向を
高速で変えることができるＡＯ変調器を、被処理物である基板とレーザー発振装置との間
の光路に設けてシャッターとして使用しても良い。
【０１２３】
図１２（Ｂ）において８７１は、半導体膜８５０のｐ型領域に対してレーザー光が実線
の矢印の方向に沿って走査された際に、レーザー光が走査された領域（軌跡）である。
【０１２４】
ｐ型領域に含まれるのは領域８６０の全てと、領域８６１、８６２、８６３、８６５の
うちの幾つかであり、それぞれ軌跡８７１と重なっている。なお、図１２（Ａ）の場合と
同様に、ｐ型領域に対するレーザー光の走査経路が、例えば領域８６４等のｎ型領域と重
なる場合は、シャッター等を用いてレーザー光がｎ型領域に照射されないようにする。
【０１２５】
上記構成により、同一基板上のｎ型領域とｐ型領域において、各レーザー光の走査速度
を適宜設定し、各領域において結晶の配向率を制御することができる。
【０１２６】
なお、活性層となる領域８６０〜８６５は、後に形成されるＴＦＴのチャネル長方向と
レーザー光の走査方向とが一致するようにレイアウトされている方が、移動度の向上の点
からいって望ましい。
【０１２７】
また、半導体表示装置における画素部や各種回路は、図１２に示すようにレイアウトす
る必要はなく、またレイアウトに合わせて適宜レーザー光の走査経路やシャッター等で遮
蔽する箇所を定めれば良い。
【実施例２】
【０１２８】
本実施例では、実施の形態において示した方法とは異なる、ゲッタリングの一実施例に
ついて説明する。本実施例では、特開平１０−１３５４６８号公報または特開平１０−１
３５４６９号公報に記載された技術を用いた。同公報に記載された技術は、非晶質半導体
膜の結晶化に用いた触媒元素を結晶化後にリンのゲッタリング作用を用いて除去する技術
である。同技術を用いることで、結晶質半導体膜中の触媒元素の濃度を１×１０17atoms/
cm3以下、好ましくは１×１０16atoms/cm3にまで低減することができる。
【０１２９】
図１３（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により結晶性が高められた第１の結晶性
半導体膜１４０１と、触媒元素により結晶化された後レーザー光の照射により結晶性が高
められた第２の結晶性半導体膜１４０２とが、共に基板１４０３上に形成された状態を、
実施の形態１または実施の形態２に従って形成する。第１の結晶性半導体膜１４０１はｎ
型領域に、第２の結晶性半導体膜１４０２はｐ型領域に相当する
【０１３０】
そして、第１の結晶性半導体膜１４０１と第２の結晶性半導体膜１４０２を覆うように
、マスク用の酸化シリコン膜１４０４を１５０ｎｍの厚さで形成し、パターニングにより
開口部を設け、第２の結晶性半導体膜１４０２の一部を露出させる。そして、リンを添加
して、第２の結晶性半導体膜１４０２にリンが添加された領域１４０５を設ける。
【０１３１】
この状態で、窒素雰囲気中で５５０〜８００℃、５〜２４時間、例えば６００℃、１２
時間の熱処理を行なうと、第２の結晶性半導体膜１４０２にリンが添加された領域１４０
５がゲッタリングサイトとして働き、第２の結晶性半導体膜１４０２に残存していた触媒
元素が、リンの添加されたゲッタリング領域１４０５に偏析する（図１３（Ｂ））。
【０１３２】
そして、リンが添加された領域１４０５とをエッチングして除去することにより、第２
の結晶性半導体膜１４０２のうち除去されなかった部分において、触媒元素の濃度を１×
１０17atoms/cm3以下にまで低減させることができる。
【０１３３】
次に、マスク用の酸化シリコン膜１４０４を除去し、第２の結晶性半導体膜１４０２の
うち除去されなかった部分と、第１の結晶性半導体膜１４０１とをパターニングすること
で、島状の半導体膜を形成することができる。
【０１３４】
本実施例は、実施例１と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例３】
【０１３５】
本実施例では、本発明の作製方法を用いて形成された半導体装置の詳しい構成について
説明する。なお、本実施例では発光素子を用いた発光装置を例に挙げて説明するが、本発
明はこれに限定されない。本発明は液晶表示装置であっても良いし、その他の半導体表示
装置であっても良い。また、半導体表示装置以外の半導体装置であっても良い。
【０１３６】
図１４に示す本実施例の発光装置は、インターフェース（I/F）６５０と、パネルリン
クレシーバー（Panel Link Receiver）６５１と、位相ロックドループ（PLL：Phase Lock
ed Loop）６５２と、信号変換部（FPGA：Field Programmable Logic Device）６５３と、
ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）６５４、６５５と、ＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）６５７と、電圧調整回路６５８と、電源６５９とを有している。
なお本実施例ではＳＤＲＡＭを用いているが、ＳＤＲＡＭの代わりに、高速のデータの書
き込みや読み出しが可能であるならば、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）
や、ＳＲＡＭ（Static  Random  Access  Memory）を用いることができる。
【０１３７】
インターフェース６５０を介して発光装置に入力されたデジタルの映像信号は、パネル
リンクレシーバー６５１においてパラレル−シリアル変換されてＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応
する映像信号として信号変換部６５３に入力される。
【０１３８】
またインターフェース６５０を介して発光装置に入力された各種信号をもとに、パネル
リンクレシーバー６５１においてＨｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ
、交流電圧（AC Cont）が生成され、信号変換部６５３に入力される。
【０１３９】
位相ロックドループ６５２では、発光装置に入力される各種信号の周波数と、信号変換
部６５３の動作周波数の位相とを合わせる機能を有している。信号変換部６５３の動作周
波数は半導体表示装置に入力される各種信号の周波数と必ずしも同じではないが、互いに
同期するように信号変換部６５３の動作周波数を位相ロックドループ６５２において調整
する。
【０１４０】
ＲＯＭ６５７は、信号変換部６５３の動作を制御するプログラムが記憶されており、信
号変換部６５３はこのプログラムに従って動作する。
【０１４１】
信号変換部６５３に入力された映像信号は、一旦ＳＤＲＡＭ６５４、６５５に書き込ま
れ、保持される。信号変換部６５３では、ＳＤＲＡＭ６５４に保持されている全ビットの
映像信号のうち、全画素に対応する映像信号を１ビット分づつ読み出し、信号線駆動回路
６６０に入力する。
【０１４２】
また信号変換部６５３では、各ビットに対応する、発光素子の発光期間の長さに関する
情報を走査線駆動回路６６１に入力する。
【０１４３】
また電圧調整回路６５８は各画素の発光素子の陽極と陰極の間の電圧を、信号変換部６
５３から入力される信号に同期して調整する。電源６５９は一定の高さの電圧を、電圧調
整回路６５８、信号線駆動回路６６０、及び走査線駆動回路６６１及び画素部６６２に供
給している。
【０１４４】
本実施例は、実施例１または２と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【実施例４】
【０１４５】
半導体装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディ
スプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、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）、ノート型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ＤＶＤ：Digital Versatile Disc等の記録媒
体を再生し、その画像を表示しうる装置）などが挙げられる。それら電子機器の具体例を
図１５に示す。
【０１４６】
図１５（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、ス
ピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。半導体装置を表示部２００３ま
たはその他信号処理回路に用いることで、表示装置が完成する。なお表示装置は、パソコ
ン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【０１４７】
図１５（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部
２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。
半導体装置を表示部２１０２またはその他信号処理回路に用いることで、デジタルスチル
カメラが完成する。
【０１４８】
図１５（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２
、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウ
ス２２０６等を含む。半導体装置を表示部２２０３またはその他信号処理回路に用いるこ
とで、ノート型パーソナルコンピュータが完成する。
【０１４９】
図１５（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッ
チ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。半導体装置を表示部２
３０２またはその他信号処理回路に用いることで、モバイルコンピュータが完成する。
【０１５０】
図１５（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）
であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体
（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。
表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を
表示する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
半導体装置を表示部Ａ２４０３、Ｂ２４０４またはその他信号処理回路に用いることで、
画像再生装置が完成する。
【０１５１】
図１５（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体
２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。半導体装置を表示部２５０２また
はその他信号処理回路に用いることで、ゴーグル型ディスプレイが完成する。
【０１５２】
図１５（Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、
外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０
７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９、接眼部２６１０等を含む。半導体装置を表
示部２６０２またはその他信号処理回路に用いることで、ビデオカメラが完成する。
【０１５３】
ここで図１５（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３
、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０
７、アンテナ２７０８等を含む。なお、表示部２７０３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。半導体装置を表示部２７０３また
はその他信号処理回路に用いることで、携帯電話が完成する。
【０１５４】
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。また、本実施例の電子機器は実施例１〜３に示したいずれの構成の半導体装
置を用いても良い。
【図１】
2010004057.tif 000004
【図３】
2010004057.tif 000005
【図５】
2010004057.tif 000006
【図６】
2010004057.tif 000007
【図７】
2010004057.tif 000008
【図８】
2010004057.tif 000009
【図１０】
2010004057.tif 000010
【図１１】
2010004057.tif 000011
【図１２】
2010004057.tif 000012
【図１３】
2010004057.tif 000013
【図１４】
2010004057.tif 000014
【図１５】
2010004057.tif 000015
【図１６】
2010004057.tif 000016
【図２】
2010004057.tif 000017
【図４】
2010004057.tif 000018
【図９】
2010004057.tif 000019