【手続補正書】
【提出日】平成17年6月1日(2005.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置およびその作製方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】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】
絶縁性を有する表面上の結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜上の第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に前記第１の絶縁膜と比較して膜厚が厚い第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上のゲート配線とを有することを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項２】
絶縁性を有する表面上に結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜上の第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に前記第１の絶縁膜と比較して膜厚が厚く、且つ前記第１の絶縁膜と同じパターン形状を有する第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上にゲート配線とを有することを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記結晶性半導体膜は、
前記絶縁性を有する表面上に初期半導体膜と前記第１の絶縁膜とを連続的に形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記初期半導体膜を溶融させることなく結晶化する工程を少なくとも経て形成された結晶性半導体膜であることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項４】
請求項３において、前記初期半導体膜は、非晶質半導体膜、微結晶を有する非晶質半導体膜、または微結晶半導体膜であることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、前記第１の絶縁膜と前記結晶性半導体膜との界面における不純物濃度は、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との界面における不純物濃度よりも低いことを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、前記ゲート配線は、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、クロム、シリコンから選ばれた一種の元素を主成分とする材料からなる層を有することを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一において、前記結晶性半導体膜は、ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域と前記ドレイン領域の間に形成されたチャネル形成領域とを有することを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項８】
請求項７において、前記第１の絶縁膜は、少なくとも前記チャネル形成領域と接していることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記第１の絶縁膜の膜厚は、１〜５０ｎｍであることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一において、前記第２の絶縁膜の膜厚は、１００〜２００ｎｍであることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項１１】
請求項７において、前記ソース領域および前記ドレイン領域の少なくとも一部は、シリサイドであることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置。
【請求項１２】
絶縁性を有する表面上に初期半導体膜と第１の絶縁膜とを連続形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記初期半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜をパターニングして、前記結晶性半導体膜の端面と前記第１の絶縁膜の端面を一致させ、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜を覆って第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上にゲート配線を形成し、
前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とを同じパターン形状にすることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
絶縁基板上に、下地膜と初期半導体膜と第１の絶縁膜とを連続形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記初期半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜をパターニングして、前記結晶性半導体膜の端面と前記第１の絶縁膜の端面を一致させ、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜を覆って第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上にゲート配線を形成し、
前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とを同じパターン形状にすることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３において、前記結晶性半導体膜を形成する工程は、前記初期半導体膜を溶融させることなく前記初期半導体膜を結晶化させることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか一において、前記第１の絶縁膜はプラズマ酸化またはプラズマ窒化を用いて形成されることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれか一において、前記初期半導体膜は、非晶質半導体膜、微結晶を有する非晶質半導体膜、または微結晶半導体膜を用いることを特徴とする半導体素子を含む半導体回路を備えた半導体装置の作製方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
次に、レジストマスク１０６を残したまま陽極酸化装置のプローブを配線層１０７ａに接触させて、第１の陽極酸化を行う。（図２（Ｃ））この第１の陽極酸化では、配線層１０７ｂの側面にポーラス型の陽極酸化物（多孔質アルミナ）１０８が形成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
続いて、第１のゲート絶縁膜３０３を上面に有したまま、非晶質珪素膜３０２を紫外光または赤外光の照射により結晶化して結晶性珪素膜３０４を得た。（図５（Ｂ））本実施例では、ＸｅＣｌレーザー光（λ＝３０８ｎｍ）を用いた。本実施例では、非晶質を有する半導体膜が溶融しない結晶化条件でパルスレーザー光を照射して、結晶成長させることにより結晶性半導体膜を得た。この結晶化工程では、まず非晶質珪素膜と第１のゲート絶縁膜との界面または下地膜と非晶質珪素膜との界面から核生成が起こり、次第に核が成長して膜全体が結晶化する。なお、非晶質珪素膜と第１のゲート絶縁膜との界面における（炭素、窒素、酸素、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃｒ等）の不純物濃度は、第１のゲート絶縁膜と第２のゲート絶縁膜との界面における不純物濃度と比較して低い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
次に、図５（Ｃ）に示すように結晶性珪素膜と第１のゲート絶縁膜をドライエッチング法を用いてパターニングを施し、活性層３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃ、第１のゲート絶縁膜３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃを形成した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
次に、膜厚１００ｎｍの第２のゲート絶縁膜３０６を基板全面を覆って形成した後、導電膜として２ｗｔ％のスカンジウムを含有した厚さ４０ｎｍのＡｌ膜を形成する。そして、レジストマスク３０８を形成してＡｌ膜をパターニングし、配線層３０７を形成した。（図５（Ｄ））
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
次に、配線層およびその陽極酸化物をマスクとして、３０３ａ〜ｃと３０６を選択的に除去して、第１のゲート絶縁膜４０５、５０５及び第２のゲート絶縁膜４０８、５０８、５０６を形成するとともに、ソース、ドレイン領域となる活性層の表面を露出させる。（図６（Ｂ））
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
図１０（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示装置２２０５で構成される。本願発明は受像部２２０３、表示装置２２０５等に適用できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
図１０（Ｄ）はヘッドマウントディスプレイであり、本体２３０１、表示装置２３０２、バンド部２３０３で構成される。本発明は表示装置２３０２に適用することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
図１０（Ａ）は携帯電話であり、本体２００１、音声出力部２００２、音声入力部２００３、表示装置２００４、操作スイッチ２００５、アンテナ２００６で構成される。本願発明は音声出力部２００２、音声入力部２００３、表示装置２００４等に適用することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
図１０（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示装置２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６で構成される。本願発明は表示装置２１０２、音声入力部２１０３、受像部２１０６に適用することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
図１０（Ｅ）はリア型プロジェクターであり、本体２４０１、光源２４０２、表示装置２４０３、ミラー（偏光ビームスプリッタ等）２４０４、２４０５、２４０６、スクリーン２４０７で構成される。本発明は表示装置２４０３に適用することができる。