【手続補正書】
【提出日】平成17年3月17日(2005.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、半導体膜と、前記第１の電極と前記半導体膜との間に形成された第１の絶縁膜と、前記半導体膜と前記第２の電極との間に形成された第２の絶縁膜と、を有し、
前記半導体膜は前記第１の絶縁膜の平坦面に形成され、
前記第１の電極と前記第２の電極は前記半導体膜を挟んで重なる位置にあることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第１の電極と、第２の電極と、島状の半導体膜と、前記第１の電極と前記島状の半導体膜との間に形成された第１の絶縁膜と、前記島状の半導体膜と前記第２の電極との間に形成された第２の絶縁膜と、を有し、
前記島状の半導体膜は前記第１の絶縁膜の平坦面に形成され、
前記第１の電極と前記第２の電極は、前記島状の半導体膜を挟んで重なる位置にあり、且つ前記島状の半導体膜の外側の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜とに形成された開孔部において電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
第１の電極及び第１の配線と、第２の電極及び第２の配線と、第３の配線と、島状の半導体膜と、前記第１の電極及び前記第１の配線と前記島状の半導体膜との間に形成された第１の絶縁膜と、前記島状の半導体膜と前記第２の電極及び前記第２の配線との間に形成された第２の絶縁膜と、前記第２の電極及び前記第２の配線と前記第３の配線との間に形成された第３の絶縁膜と、を有し、
前記島状の半導体膜は前記第１の絶縁膜の平坦面に形成され、
前記第１の電極と前記第２の電極は、前記島状の半導体膜を挟んで重なる位置にあり、且つ前記島状の半導体膜の外側の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜とに形成された第１の開孔部において電気的に接続し、
前記第１の配線と前記島状の半導体膜は、前記第１の配線上の前記第１の絶縁膜乃至前記第３の絶縁膜とに形成された第２の開孔部と、前記島状の半導体膜上の前記第２の絶縁膜及び前記第３の絶縁膜とに形成された第３の開孔部と、において前記第３の配線により電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記半導体膜は、チャネル形成領域と、第１の濃度の不純物領域と、前記チャネル形成領域と前記第１の濃度の不純物領域との間に形成された第２の濃度の不純物領域と、を有し、
前記第２の濃度の不純物領域は、前記第２の絶縁膜を介して一部が前記第２の電極と重なることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
第１の電極及び第１の配線と、第２の電極及び第２の配線と、第３の電極と、第３の配線と、島状の半導体膜と、前記第１の電極及び前記第１の配線と前記島状の半導体膜との間に形成された第１の絶縁膜と、前記島状の半導体膜と前記第２の電極及び前記第２の配線との間に形成された第２の絶縁膜と、前記第２の電極及び前記第２の配線と前記第３の配線との間に形成された第３の絶縁膜と、を有し、
前記島状の半導体膜は前記第１の絶縁膜の平坦面に形成され、チャネル形成領域と、一対の不純物領域とを有し、
前記第１の電極と前記第２の電極は、前記島状の半導体膜を挟んで重なる位置にあり、且つ前記島状の半導体膜の外側の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜とに形成された第１の開孔部において電気的に接続し、
前記第１の配線と前記島状の半導体膜の一方の不純物領域は、前記第１の配線上の前記第１の絶縁膜乃至前記第３の絶縁膜とに形成された第２の開孔部と、前記島状の半導体膜の一方の不純物領域上の前記第２の絶縁膜及び前記第３の絶縁膜とに形成された第３の開孔部と、において前記第３の配線により電気的に接続し、
前記島状の半導体膜の他方の不純物領域と前記第３の電極は、前記島状の半導体膜の一方の不純物領域上の前記第２の絶縁膜及び前記第３の絶縁膜とに形成された第４の開孔部において前記第３の配線により電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記半導体膜を挟んで前記第１の電極と前記第２の電極の端部が概略一致していることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の絶縁膜および前記第３の絶縁膜は積層膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記第２の電極及び前記第２の配線は積層構造であり、端部にテーパー部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
絶縁表面上に、第１の電極及び第１の配線を形成し、
前記第１の電極及び前記第１の配線上に第１の絶縁膜を形成し、
前記第１の絶縁膜を化学的機械研磨により平坦化し、
前記第１の絶縁膜上に島状の半導体膜を形成し、
前記第１の絶縁膜及び前記島状の半導体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記島状の半導体膜の外側の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に前記第１の電極の一部が露出するように開孔部を形成し、
前記第２の絶縁膜上に第２の電極及び第２の配線を形成し、前記第１の電極と前記第２の電極とを前記開孔部において電気的に接続することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
絶縁表面上に、第１の電極及び第１の配線を形成し、
前記第１の電極及び前記第１の配線上に第１の絶縁膜を形成し、
前記第１の絶縁膜を化学的機械研磨により平坦化し、
前記第１の絶縁膜上に島状の半導体膜を形成し、
前記第１の絶縁膜及び前記島状の半導体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記島状の半導体膜の外側の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に前記第１の電極の一部が露出するように第１の開孔部を形成し、
前記第２の絶縁膜上に第２の電極及び第２の配線を形成し、前記第１の電極と前記第２の電極とを前記第１の開孔部において電気的に接続し、
前記第２の絶縁膜と、前記第２の電極及び前記第２の配線上に第３の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜乃至前記第３の絶縁膜に前記第１の配線の一部が露出するように第２の開孔部を形成し、前記第２の絶縁膜及び前記第３の絶縁膜に前記島状の半導体膜の一部が露出するように第３の開孔部を形成し、前記第３の絶縁膜上に第３の配線を形成し、前記第１の配線と前記島状の半導体膜とを前記第２の開孔部及び前記第３の開孔部において電気的に接続することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０において、
前記半導体膜にはチャネル形成領域と、第１の濃度の不純物領域と、前記チャネル形成領域と前記第１の濃度の不純物領域との間に第２の濃度の不純物領域と、が形成されており、
前記第２の濃度の不純物領域は、前記第２の絶縁膜を介して一部が前記第２の電極と重なるように形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
絶縁表面上に、第１の電極及び第１の配線を形成し、
前記第１の電極及び前記第１の配線上に第１の絶縁膜を形成し、
前記第１の絶縁膜を化学的機械研磨により平坦化し、
前記第１の絶縁膜上に島状の半導体膜を形成し、
前記島状の半導体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記島状の半導体膜の外側の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜に前記第１の電極の一部が露出するように第１の開孔部を形成し、
前記第２の絶縁膜上に第２の電極及び第２の配線を形成し、前記第１の電極と前記第２の電極とを前記第１の開孔部において電気的に接続し、
前記島状の半導体膜に一対の不純物領域を形成し、
前記第２の絶縁膜と、前記第２の電極及び第２の配線上に第３の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜乃至前記第３の絶縁膜に前記第１の配線の一部が露出するように第２の開孔部を形成し、前記第２の絶縁膜及び前記第３の絶縁膜に前記島状の半導体膜に形成された一方の不純物領域の一部が露出するように第３の開孔部を形成し、前記第３の絶縁膜上に第３の配線を形成し、前記第１の配線と前記島状の半導体膜に形成された一方の不純物領域とを前記第２の開孔部及び前記第３の開孔部において電気的に接続する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のいずれか一において、
前記第１の電極と、前記第２の電極とは、前記半導体膜を挟んで端部が概略一致するように形成され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のいずれか一において、
前記第１の絶縁膜および前記第３の絶縁膜は積層膜で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項９乃至請求項１４のいずれか一において、
前記第２の電極及び前記第２の配線は積層構造からなり、端部にテーパー部が形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】  第１の絶縁膜１２上には、第２の絶縁膜１３を形成する。第２の絶縁膜１３は酸化窒化シリコン膜又は酸化シリコン膜を用い、０．５〜１μmの厚さで形成する。第１の絶縁膜１２の表面は、先に形成した第１の電極１１に起因する凹凸を有している。この凹凸は表面を研磨することにより平坦化する。平坦化の手法としては化学的機械研磨（Chemical-Mechanical Polishing：以下、ＣＭＰと記す）第２の絶縁膜に対するＣＭＰの研磨剤（スラリー）には、例えば、塩化シリコンガスを熱分解して得られるフュームドシリカ粒子をＫＯＨ添加水溶液に分散したものを用いると良い。ＣＭＰにより第２の絶縁膜１３を０．１〜０．５μm程度除去して、表面を平坦化する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】  半導体膜１４上には第３の絶縁膜１５を形成し、さらに半導体膜１４と交差するように第２の電極１６を形成する。第１の電極１１と第２の電極１６とは概略端部が一致するように配置し、その両者に挟まれた半導体膜の交差部がチャネル形成領域１９となる。チャネル形成領域１９の外側には、ソース又はドレインを形成する第１の不純物領域２０、ＬＤＤを形成する第２の不純物領域２１を形成されている。ＬＤＤ２０は必須でないが、必要に応じて設けると良い。その他、第４の絶縁膜１７、配線１８は必要に応じて設ける。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】  第１の電極１１と第２の電極１６は図１（Ｂ）に示すように半導体膜１４の外側で、第１の絶縁膜１２、第２の絶縁膜１３、第３の絶縁膜１５に形成された開孔部２１において電気的に接続する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】  ＣＭＰにより除去する膜厚は、第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１３の厚さやその誘電率及び第３の絶縁膜１５の厚さを考慮して決める。ここに残存する膜は、実質的にゲート絶縁膜として機能する。従って、第１の電極１１上において第１の絶縁膜１２と第２の絶縁膜１３の両方が残るように研磨しても良いし、第１の絶縁膜１２が露出させても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】  例えば、第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１３が酸化窒化シリコン膜で形成され誘電率が７．５であり、第３の絶縁膜１５が酸化シリコン膜で形成する場合は誘電率が３．９となり両者に差異が生じる。その場合、ＣＭＰ後の仕上がり寸法は、第１の絶縁膜１２と第２の絶縁膜１３との合計膜厚を１５０nmとし、第３の絶縁膜１５の膜厚を１１０nmとすると良い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】  次いで、図３（Ａ）に示すように、半導体膜１１４〜１１７を覆う第３の絶縁膜１１８を形成する。第３の絶縁膜１１８は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法でシリコンを含む絶縁物で形成する。その厚さは４０〜１５０nmとする。半導体膜１１４〜１１７を覆って形成される第３の絶縁膜は、本実施の形態において作製するＴＦＴのゲート絶縁膜として用いる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】  第３の絶縁膜１１８上にはゲート電極や配線を形成するために導電膜を形成する。本発明においてゲート電極は２層又はそれ以上の導電膜を積層して形成する。第３の絶縁膜１１８上に形成する第１の導電膜１１９はモリブデン、タングステンなどの高融点金属の窒化物で形成し、その上に形成する第２の導電膜１２０は高融点金属又はアルミニウムや銅などの低抵抗金属、或いはポリシリコンなどで形成する。具体的には、第１の導電膜としてＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉから選ばれ一種又は複数種の窒化物を選択し、第２の導電膜としてＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれ一種又は複数種の合金、或いはｎ型多結晶シリコンを用いる。この第１の導電膜及び第２の導電膜１２０はマスク１２１を形成した後、エッチング処理を行い第２の配線及び第２の電極を形成する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】  図８（Ａ）はこの上面図を示し、第２形状の電極１３３、１３４が半導体膜１１６、１１７とそれぞれ重なり、交差部を形成するように配置されている状態を示している。この交差部は、第１の電極が半導体膜と交差して形成される交差部と同じ位置になるようにする。また、第１の電極１０６と第２の電極１３３は、第３の絶縁膜、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜に形成された開孔部１９０において電気的に接続される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】  以上までの工程でそれぞれの半導体膜に価電子制御を目的とした不純物を添加した領域が形成される。第１の電極１０３、１０４、１０６、１０９と、第２の形状の電極１３１〜１３４は半導体膜と交差する位置においてゲート電極として機能する。また、ゲート電極となる。また、第２の形状の配線３００は、第１の配線１０８と重なる部位において容量を形成する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】  その後、図５（Ａ）に示すように、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンから成る第４の絶縁膜１４３を５０〜１００nmの厚さに形成し、クリーンオーブンを用いて４１０℃の熱処理を行い、窒化シリコン膜から放出される水素で半導体膜の水素化を行う。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】  次いで、パッシベーション膜である第４の絶縁膜１４３上に有機絶縁物材料から成る第５の絶縁膜１４４を形成する。有機絶縁物材料を用いる理由は第５の絶縁膜１４４の表面を平坦化するためのものである。より完全な平坦面を得るためには、この表面をＣＭＰ法により平坦化処理することが望ましい。ＣＭＰ法を併用する場合には、第４の絶縁膜をプラズマＣＶＤ法で形成される酸化シリコン膜、塗布法で形成されるＳＯＧ(Spin on Glass)やＰＳＧなどを用いることもできる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】  こうして平坦化された第５の絶縁膜１４４の表面に酸化インジウム・スズを主成分とする透明導電膜１４５を６０〜１２０nmの厚さで形成する。この表面にも微細な凹凸が形成されるため、酸化アルミニウムを研磨剤として用いたＣＭＰ法により研磨して平坦化しておくことが望ましい。図８（Ｂ）はこの状態の上面図を示している。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】  その後、透明導電膜１４５をエッチング処理して第３の電極１４６を形成する。そして、第１の絶縁膜乃至第４の絶縁膜、又は第３の絶縁膜乃至第５の絶縁膜（パッシベーション膜１４３も含む）とに開孔を形成し、配線１４７〜１５３を形成する。この配線はチタン膜とアルミニウム膜を積層して形成する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】  画素部２０１はアクティブマトリクス駆動方式の発光装置に適用できる構造を示すものであり、図６には第５の絶縁膜上に発光素子を形成した状態を示している。第５の絶縁膜上には、ｎチャネル型ＴＦＴ２０４、ｐチャネル型ＴＦＴ２０５を覆う隔壁層１７０が形成される。有機化合物層や陰極はウエット処理（薬液によるエッチングや水洗などの処理）を行うことができないので、第３の電極１４６に合わせて、第５の絶縁膜上に感光性樹脂材料で形成される隔壁層１７０を設ける。隔壁層１７０はポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アクリルなど有機樹脂材料を用いて形成する。この隔壁層１７０は第３の電極の端部を覆うように形成する。また、隔壁層１７０の端部は４５〜６０度のテーパー角が付くように形成する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】  次いで、図１０（Ｂ）に示すように、半導体膜３１０〜３１２を覆う第４の絶縁膜３１３ａを形成する。第４の絶縁膜３１３ａは、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法でシリコンを含む絶縁物で形成する。その厚さは４０〜１５０nmとする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2002359376.tif 000001
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2002359376.tif 000002
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2002359376.tif 000003
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2002359376.tif 000004