【手続補正書】
【提出日】平成16年8月6日(2004.8.6)
【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】半導体装置及び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】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】
半導体薄膜からなる活性層を有し、
前記活性層上にゲート絶縁膜を有し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を有し、
前記活性層は、低濃度不純物領域、高濃度不純物領域、及び前記ゲート電極と重なるチャネル形成領域を有し、
前記ゲート絶縁膜のうち前記低濃度不純物領域上方の膜厚は、前記チャネル形成領域より薄く、かつ前記高濃度不純物領域上方の膜厚より厚いことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体薄膜からなる活性層を有し、
前記活性層上にゲート絶縁膜を有し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を有し、
前記活性層は、低濃度不純物領域、高濃度不純物領域、及び前記ゲート電極と重なるチャネル形成領域を有し、
前記ゲート絶縁膜は、前記チャネル領域上方から前記高濃度不純物領域上方に向かって膜厚が減少するテーパー部を有し、
前記ゲート電極は、前記チャネル領域上方から前記低濃度不純物領域上方に向かって膜厚が減少する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３】
半導体薄膜からなる活性層を有し、
前記活性層上にゲート絶縁膜を有し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を有し、
前記活性層は、低濃度不純物領域、高濃度不純物領域、及び前記ゲート電極と重なるチャネル形成領域を有し、
前記ゲート絶縁膜は、前記チャネル領域上方から前記高濃度不純物領域上方に向かって膜厚が減少するテーパー部を有し、
前記ゲート電極は、前記チャネル領域上方から前記低濃度不純物領域上方に向かって膜厚が減少するテーパー部を有し、
前記ゲート絶縁膜のテーパー部と前記ゲート電極のテーパー部は連続的であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
半導体薄膜からなる活性層を有し、
前記活性層上にゲート絶縁膜を有し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を有し、
前記活性層は、低濃度不純物領域、高濃度不純物領域、及び前記ゲート電極と重なるチャネル形成領域を有し、
前記ゲート絶縁膜は、前記チャネル領域上方から前記高濃度不純物領域上方に向かって膜厚が減少するテーパー部を有し、
前記ゲート電極は、前記チャネル領域上方から前記低濃度不純物領域上方に向かって膜厚が減少するテーパー部を有し、
前記ゲート絶縁膜のうち前記低濃度不純物領域上方の一部は、前記チャネル形成領域上方の膜厚と等しいことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
半導体薄膜からなる活性層を有し、
前記活性層上にテーパー部を有するゲート絶縁膜を有し、
前記ゲート絶縁膜上にテーパー部を有するゲート電極を有し、
前記ゲート絶縁膜のテーパー部の角度は、前記ゲート電極のテーパー部の角度より小さいことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか一において、前記ゲート絶縁膜のテーパー部は段差を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか一において、前記ゲート電極のテーパー部の角度は、５度〜３５度であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか一において、前記ゲート絶縁膜のチャネル長方向におけるテーパー部の長さは０．１〜１μｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記ゲート電極は、耐熱性導電性材料からなる単層膜または積層膜であり、前記耐熱性導電性材料は、タンタル、チタン、タングステンから選ばれた元素、または前記元素を成分とする化合物、または前記元素を組み合わせた化合物、または前記元素を成分とする窒化物、前記元素を成分とするシリサイド、であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記ゲート電極は、耐熱性導電性材料からなる単層膜または積層膜であり、前記耐熱性導電性材料は、モリブデン、または前記モリブデンを成分とする化合物、または前記モリブデンを成分とする窒化物、前記モリブデンを成分とするシリサイド、であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一において、前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート電極上に第１の層間絶縁膜を有し、
前記第１の層間絶縁膜上に第２の層間絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１において、前記第１の層間絶縁膜は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２において、前記第２の層間絶縁膜はポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、またはベンゾシクロブテンであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一に記載された半導体装置とは、アクティブマトリクス型液晶表示装置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれか一に記載された半導体装置は、アクティブマトリクス型液晶表示装置を表示媒体として搭載したことを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載された半導体装置とは、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、携帯型情報端末、デジタルカメラ、デジタルビデオディスクプレーヤー、電子遊技機器、プロジェクターであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
基板上に半導体層を形成し、
前記半導体層を選択的にエッチングして島状半導体層を形成し、
前記島状半導体層に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に導電層を形成し、
前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、テーパー部を有するゲート電極及びテーパー部を有するゲート絶縁膜を形成し、
前記島状半導体層に、前記ゲート絶縁膜のテーパー部を通して不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成し、
前記島状半導体層に、前記ゲート電極をマスクとして不純物元素を添加して高濃度不純物領域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１８】
基板上に半導体層を形成し、
前記半導体層を選択的にエッチングして島状半導体層を形成し、
前記島状半導体層に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に導電層を形成し、
前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、テーパー部を有するゲート電極及びテーパー部を有するゲート絶縁膜を形成し、
前記島状半導体層に、前記ゲート電極のテーパー部と前記ゲート絶縁膜を通して不純物元素を添加して低濃度不純物領域と、前記ゲート電極のテーパー部を介しないで不純物元素を添加して高濃度不純物領域とを同時に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１９】
画素部に設けた画素ＴＦＴと、該画素部の周辺にｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴとを有する駆動回路を同一の基板上に設け、
前記基板上に半導体層を形成し、
前記半導体層を選択的にエッチングして複数の島状半導体層を形成し、
前記島状半導体層に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に導電層を形成し、
前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、テーパー部を有するゲート電極及びテーパー部を有するゲート絶縁膜を形成し、
少なくとも、前記駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴおよび前記画素ＴＦＴを形成する前記島状半導体層に、前記ゲート絶縁膜のテーパー部を通してｎ型を付与する不純物元素を添加して低濃度ｎ型不純物領域を形成し、
前記駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴおよび前記画素ＴＦＴを形成する前記島状半導体層に、前記ゲート電極をマスクとしてｎ型を付与する不純物元素を添加して高濃度ｎ型不純物領域を形成し、
前記駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴを形成する前記島状半導体層に、前記ゲート電極のテーパー部と前記ゲート絶縁膜を通してｐ型を付与する不純物元素を添加して低濃度ｐ型不純物領域と、前記ゲート電極のテーパー部を介しないでｐ型を付与する不純物元素を添加して高濃度ｐ型不純物領域とを同時に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２０】
基板上に半導体層を形成し、
前記半導体層を選択的にエッチングして島状半導体層を形成し、
前記島状半導体層に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に導電層を形成し、
ＩＣＰエッチング装置を用いて前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、テーパー部を有するゲート電極及びテーパー部を有するゲート絶縁膜を形成し、
前記島状半導体層に、前記ゲート絶縁膜のテーパー部を通して不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成し、
前記島状半導体層に、前記ゲート電極をマスクとして不純物元素を添加して高濃度不純物領域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２１】
基板上に半導体層を形成し、
前記半導体層を選択的にエッチングして島状半導体層を形成し、
前記島状半導体層に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に導電層を形成し、
ＩＣＰエッチング装置を用いて前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、テーパー部を有するゲート電極及びテーパー部を有するゲート絶縁膜を形成し、
前記島状半導体層に、前記ゲート電極のテーパー部と前記ゲート絶縁膜を通して不純物元素を添加して低濃度不純物領域と、前記ゲート電極のテーパー部を介しないで不純物元素を添加して高濃度不純物領域とを同時に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２２】
画素部に設けた画素ＴＦＴと、該画素部の周辺にｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴとを有する駆動回路を同一の基板上に設け、
前記基板上に半導体層を形成し、
前記半導体層を選択的にエッチングして複数の島状半導体層を形成し、
前記島状半導体層に接して絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に導電層を形成し、
ＩＣＰエッチング装置を用いて前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、テーパー部を有するゲート電極及びテーパー部を有するゲート絶縁膜を形成し、
少なくとも、前記駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴおよび前記画素ＴＦＴを形成する前記島状半導体層に、前記ゲート絶縁膜のテーパー部を通してｎ型を付与する不純物元素を添加して低濃度ｎ型不純物領域を形成し、
前記駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴおよび前記画素ＴＦＴを形成する前記島状半導体層に、前記ゲート電極をマスクとしてｎ型を付与する不純物元素を添加して高濃度ｎ型不純物領域を形成し、
前記駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴを形成する前記島状半導体層に、前記ゲート電極のテーパー部と前記ゲート絶縁膜を通してｐ型を付与する不純物元素を添加して低濃度ｐ型不純物領域と、前記ゲート電極のテーパー部を介しないでｐ型を付与する不純物元素を添加して高濃度ｐ型不純物領域とを同時に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２３】
請求項１７乃至２２のいずれか一において、前記ゲート電極は耐熱性導電性材料から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２４】
請求項２３において、前記耐熱性導電性材料は、タンタル、チタン、タングステンから選ばれた元素、または前記元素を成分とする化合物、または前記元素を組み合わせた化合物、または前記元素を成分とする窒化物、前記元素を成分とするシリサイド、から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２５】
請求項２３において、前記耐熱性導電性材料は、モリブデン、または前記モリブデンを成分とする化合物、または前記モリブデンを組み合わせた化合物、または前記モリブデンを成分とする窒化物、前記モリブデンを成分とするシリサイド、から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２６】
請求項１７乃至２５のいずれか一において、前記絶縁膜は、ＳｉＨ4とＮＯ2を用いたＰＥＣＶＤ法により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２７】
請求項１７乃至２６のいずれか一において、一度のエッチング処理によって前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記テーパー部を有するゲート電極及び前記テーパー部を有するゲート絶縁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２８】
請求項１７乃至２６のいずれか一において、複数のエッチング処理によって前記導電層及び前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記テーパー部を有するゲート電極及び前記テーパー部を有するゲート絶縁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２９】
請求項１７乃至２８のいずれか一において、前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート電極上に第１の層間絶縁膜を形成し、
前記第１の層間絶縁膜上に第２の層間絶縁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３０】
請求項１９において、前記駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴと前記画素ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとの上方に第１の層間絶縁膜を形成し、前記第１の層間絶縁膜上に第２の層間絶縁膜を形成し、
前記画素ＴＦＴに接続する画素電極を、前記第２の層間絶縁膜上に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３１】
請求項２９または請求項３０において、前記第１の層間絶縁膜は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた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３２】
請求項２９乃至３０のいずれか一において、前記第２の層間絶縁膜はポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、またはベンゾシクロブテンであることを特徴とする半導体装置の作製方法。