(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の薄膜デバイスと、
前記第１の薄膜デバイス上に形成された第２の薄膜デバイスと、を有し、
前記第１の薄膜デバイス及び前記第２の薄膜デバイスの各々は、
第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上の第１の電極と、
前記第１の電極上の第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に設けられ、且つ前記第２の絶縁膜に設けられた第１の開孔部を介して前記第１の電極と電気的に接続された第１のトランジスタと、
前記第２の絶縁膜上の第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタ上及び前記第２のトランジスタ上の第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に設けられ、且つ前記第３の絶縁膜に設けられた第２の開孔部を介して前記第２のトランジスタと電気的に接続された第２の電極と、
前記第３の絶縁膜上及び前記第２の電極上の第４の絶縁膜と、を有し、
前記第１の薄膜デバイスにおける前記第２の電極は、前記第２の薄膜デバイスにおける前記第１の電極と電気的に接続され、
前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタの各々は、化合物半導体からなる半導体層を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の絶縁膜及び前記第４の絶縁膜の各々は、窒化シリコン、酸化シリコン、又は窒化酸化シリコンを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第１の薄膜デバイスの前記第４の絶縁膜と、前記第２の薄膜デバイスの前記第１の絶縁膜との間に、平坦化膜を有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体装置の作製方法に関し、特に、薄くてフレキシブルな（可撓性を有する）半導体
装置を作製する方法に関する。また、異なる層に絶縁膜を介して形成された配線間に生じ
る寄生容量を低減する方法に関する。なお、本明細書において半導体装置とは、半導体特
性を利用することで機能する装置全般を指し、特に本発明は、絶縁体上に半導体層を形成
したＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造の素子を用いた集積回路
、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて構成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置
、アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置等に好適に適用できる。ここで、本明細書におい
て、薄膜デバイスとは、半導体薄膜を用いて構成した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および
配線、導電層、抵抗もしくは容量素子等のうち、少なくとも１つを含む電子デバイスのこ
とを指す。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の一つとして、絶縁体上に半導体層を形成したＳＯＩ構造の素子を用いた集
積回路がある。半導体層が絶縁体上に形成されているため、寄生容量が少なく、高速動作
が可能である。
【０００３】
半導体装置の一つとして、アクティブマトリクス型液晶表示装置がある。アクティブマ
トリクス型液晶表示装置は、画素のスイッチング素子として用いられる薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を形成した基板（ＴＦＴ形成基板）と、対向電極を形成した基板（対向基板）
とを貼り合わせ、間隙に液晶を注入した構造が主流である。このアクティブマトリクス型
液晶表示装置は、ガラス等の透明基板上に形成されたＴＦＴにより、液晶へ印加する電圧
を１画素ごとに制御できるため、画像が鮮明であり、ＯＡ機器やＴＶ等に広く用いられて
いる。
【０００４】
また、半導体装置の一つとして、アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が知られている
。アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、２枚の電極の間にＥＬ材料を挟みこんだ構造
をしており、電流を流して発光させる。複数個の画素トランジスタを用いて、ＥＬ材料に
流す電流を一画素ごとに制御できるため、画像が鮮明である。
【０００５】
これらの半導体装置は、ますます微細化され集積度が向上されている。半導体装置の配
線間に生じる寄生容量は、電気信号に伝播遅延を引き起こし、電気回路の高速動作や電気
信号の正確な伝播を妨げる原因となっている。配線間に生じる寄生容量は、同じ層に形成
された配線間に生じるものと、異なる層に絶縁膜を介して形成された配線間に生じるもの
とがある。
【０００６】
集積度が向上すると、同じ層に形成された配線間の距離は小さくなり、寄生容量が増え
る。同じ層に形成された配線間の寄生容量を減らすには、配線を異なる層に移動させれば
よい。つまり、多層配線化して同じ層の配線の集積度を下げる。そうすると、異なる層に
絶縁膜を介して形成された配線間に生じる寄生容量を減らすことは、半導体装置全体の集
積度の向上に寄与することになる。
【０００７】
そこで、異なる層に絶縁膜を介して形成された配線間に生じる寄生容量を低減するため
に、絶縁膜を厚くして配線間の距離を大きくとる、誘電率の低い絶縁膜を使う、等の方法
がとられてきた。しかし、絶縁膜を厚くすると、配線間に導通をとるために絶縁膜にあけ
る開孔部が開けにくくなるだけでなく、例えば、スパッタで形成する導電層が開孔部の内
部において断線する、もしくは十分な膜厚が確保できないため、抵抗が大きくなる、等の
問題が起こる場合がある。また、誘電率の低い絶縁膜は、耐熱性や透水性等の膜質に関す
る問題、エッチングによる寸法変化等の加工上の問題が生じる可能性がある。例えば、厚
さ１μｍのアクリルの場合、エッチング条件にもよるが、穴径が約１μｍ大きくなること
もあり、半導体装置全体の集積度を向上する上で障害となる場合がある。
【０００８】
また、配線を形成する導電層の形成順序を変える方法もある。ここで、素子間の導通を
とる配線を二層有する集積回路をトップゲート型トランジスタで構成する場合、成膜順に
述べると、通常次のような構成になる。活性層、第一の絶縁膜（ゲート絶縁膜）、第一の
導電層（ゲート電極）、第二の絶縁膜（第一層間絶縁膜）、第二の導電層（第一配線）、
第三の絶縁膜（第二層間絶縁膜）、第三の導電層（第二配線）。
【０００９】
それを変えて、第一の導電層（第二配線）、第一の絶縁膜（下部絶縁膜）、活性層、第
二の絶縁膜（ゲート絶縁膜）、第二の導電層（ゲート電極）、第三の絶縁膜（第一層間絶
縁膜）、第三の導電層（第一配線）、と構成すると、第一配線と第二配線の間の距離が大
きくなり、その間に形成される寄生容量を少なくすることができる。
【００１０】
この場合、第一配線と第二配線の距離は大きくなるが、例えば、活性層を介することで
、開孔、導通の問題は回避できる。しかし、同じ第二配線でも、後者の場合、後で形成す
る活性層の成膜温度や注入した不純物の熱活性化温度に耐えられるものを使用しなければ
ならず、前者の場合と後者の場合で必ずしも同じ材料を使うことができない。例えば、Ａ
ｌは抵抗率の低い配線材料としてよく用いられるが、耐熱性が低いので、後者の場合には
使えない。
【００１１】
なお、本明細書中において「電極」とは「配線」の一部であり、説明の便宜上、「配線
」と「電極」とを使い分けるが、「電極」という言葉に「配線」は常に含められているも
のとする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記したような半導体装置は近年、携帯機器等に用いられ、薄型化、軽量化、フレキシ
ビリティ（可撓性）が求められている。半導体装置の厚さの大部分は基板の厚さであり、
薄型化、軽量化するには、基板を薄くすればよい。しかし、基板を薄くすれば、作製時に
基板がそって写真製版工程でのトラブル原因になる他、基板搬送時に基板割れが起こりや
すくなるなど、作製が困難である。そこで、透明なプラスチック基板等の上に半導体装置
を作製できれば、軽くてフレキシブルな表示装置を作製できるが、プラスチック基板の耐
熱性等の問題でまだ実現していない。
【００１３】
また、異なる層に絶縁膜を介して形成された配線間に生じる寄生容量を低減し、Ａｌ等
、耐熱性が低くて使えなかった配線材料を使えるように、電気回路の高速動作や電気信号
の正確な伝播を行えるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明者は、作製時には十分な耐熱性、強度を持った基板上に薄膜デバイスを
作製し、前記基板を取り除く方法を考えた。まず、第一の基板に薄膜デバイスを形成し、
第二の基板に接着する。この状態で第一の基板と第二の基板の間に薄膜デバイスが存在す
る。そして、第二の基板に保持された状態で、薄膜デバイスを残して第一の基板を取り除
き、第二の基板に保持された薄膜デバイスに到達する開孔部を設け、前記開孔部を介して
前記薄膜デバイスに接するように導電層を形成するなど必要な加工を行ってから、第二の
基板も取り除く。
【００１５】
さらに本発明においては、薄膜デバイスが形成されていない領域の一部に接着材を塗布
することで、第一の基板と第二の基板を接着することを特徴としている。もしくは、薄膜
デバイスが形成されていない領域の一部に接着材を塗布し、それ以外の部分は粘着材等を
用いて仮止めしておく。こうすることによって、第二の基板は接着部分を切りはなす事に
よって、簡単に取り除くことができる。
【００１６】
前記作製方法を用いると、作製時には必ずどちらかの基板に保持されているが、最終的
にはどちらの基板も剥離するので、第一の基板および第二の基板は厚くてもよく、十分な
強度の基板が使える。それゆえ、基板がそったり、基板割れが生じたりすることが少なく
、作製が容易である。
【００１７】
また、アクティブマトリクス型液晶表示装置、アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置等
、表示装置においては基板搬送時に基板裏面につくキズが表示品位を落とす原因となり、
問題となっている。前記作製方法を用いると、作製時に支持していた基板を取り除くので
、この問題も解決される。
【００１８】
さらに、前記作製方法を用いると、薄膜デバイスの表裏両面に出力電極を形成すること
ができる。それらを重ね合わせると、３次元実装などの応用にも使える。
【００１９】
また他の発明は、活性層、第一の絶縁膜（ゲート絶縁膜）、第一の導電層（ゲート電極
）、第二の絶縁膜（第一層間絶縁膜）、第二の導電層（第一配線）、の順に形成した後、
第二配線を活性層に対して第一配線と反対側に形成しようとするものである。つまり、第
一の導電層（第二配線）、第一の絶縁膜（下部絶縁膜）、活性層、第二の絶縁膜（ゲート
絶縁膜）、第二の導電層（ゲート電極）、第三の絶縁膜（第一層間絶縁膜）、第三の導電
層（第一配線）、という構造を実現しようとするものである。なお、本明細書において、
活性層とは、チャネル領域、ソース領域およびドレイン領域を含む半導体膜からなる層を
指すこととする。
【００２０】
そうすると、第一配線と第二配線の間に形成される寄生容量を少なくでき、また、活性
層を形成した後で配線を形成するので、耐熱性の低い材料でも配線として使うことが出来
る。
【００２１】
このような構造を実現するために、本発明では基板を二枚使う。一枚目の基板上に薄膜
デバイスを形成し、薄膜デバイスを形成した面と二枚目の基板を接着する。二枚目の基板
に支持された状態で、機械研磨や化学研磨等を用いて、一枚目の基板を取り除く。一枚目
の基板を取り除くと、薄膜デバイスの裏面が表に出てくるので、配線を形成する。このよ
うにして、活性層の上下に配線を形成することができる。もちろん、一枚目の基板上にト
ランジスタを形成する場合、ボトムゲート型トランジスタの場合も、トップゲート型トラ
ンジスタの場合と同様に構成することができる。なお、本明細書において、ボトムゲート
型薄膜トランジスタとは、図２７に示すような、ゲート電極と配線との間の層に活性層が
形成されている形状の薄膜トランジスタのことを指すこととする。
【００２２】
また、本発明の作製方法を用いれば、一枚目の基板上にトップゲート型トランジスタを
形成し、その活性層の下側にのみ配線を形成することで、一枚目の基板を除去した後にボ
トムゲート型トランジスタとなるトランジスタを構成することができる。この場合、活性
層の下側に形成した第一配線とゲート配線との寄生容量を低くすることができる。さらに
、従来のボトムゲート型トランジスタではできなかったことだが、ゲート電極を用いてセ
ルフアラインで不純物を打ち込むこともできる。
【００２３】
本発明は、第一の基板上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記第一の基板の薄膜デバ
イスを形成した面と第二の基板とを接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第
一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに到達する開孔部
を設ける工程と、前記薄膜デバイスと前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前記
第二の基板を切断し、前記第二の基板を取り除く工程と、を有することを特徴としている
半導体装置の作製方法である。
【００２４】
また、本発明は、第一の基板上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記第一の基板の薄
膜デバイスを形成した面と第二の基板とを接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、
前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに到達する
開孔部を設け、前記開孔部を介して前記薄膜デバイスに接する少なくとも一層の導電層を
形成する工程と、前記薄膜デバイスと前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前記
第二の基板を切断し、前記第二の基板を取り除く工程と、を有することを特徴としている
半導体装置の作製方法である。
【００２５】
また、本発明は、第一の基板上に薄膜デバイスを形成する工程と、少なくとも２種類以
上の接着材を、前記薄膜デバイスが形成された領域と前記領域以外の領域で塗り分け、前
記第一の基板の薄膜デバイスを形成した面と、第二の基板を接着する工程と、前記薄膜デ
バイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デ
バイスに到達する開孔部を設ける工程と、前記接着材が塗られた領域を取り除き前記第二
の基板を切断する工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００２６】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、少なくと
も２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが形成された領域と前記領域以外の領域で塗
りわけ、前記第一の基板の薄膜デバイスを形成した面と、第二の基板を接着する工程と、
前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持さ
れた薄膜デバイスに到達する開孔部を形成し、前記開孔部を介して前記薄膜デバイスに接
する少なくとも一層の導電層を形成する工程と、前記接着材が塗られた領域を取り除き、
前記第二の基板を切断する工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法
である。
【００２７】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、薄
膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に部分的に接着する工程と、前記第一の基板の
第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスの第二の基板と
接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記第一の薄膜デバイスを残して、前
記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された第一の薄膜デバイスに、開
孔部を設ける工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと前記第二の基板の接着部分を
取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して
前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製
方法である。
【００２８】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、薄
膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に部分的に接着する工程と、前記第一の基板の
第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスの第二の基板と
接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記第一の薄膜デバイスを残して、前
記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された第一の薄膜デバイスに、少
なくとも一層の導電層を形成する工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと前記第二
の基板の接着部分を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄
膜デバイスを残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有することを特徴としてい
る半導体装置の作製方法である。
【００２９】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、少
なくとも２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗
り分けて、薄膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着する工程と、前記第一の基
板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスの第二の基
板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記第一の薄膜デバイスを残して
、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された第一の薄膜デバイスに
、開孔部を設ける工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと前記第二の基板の一部を
取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して
前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製
方法である。
【００３０】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、少
なくとも２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗
り分けて、薄膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着する工程と、前記第一の基
板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスの第二の基
板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記第一の薄膜デバイスを残して
、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持された第一の薄膜デバイスに
、少なくとも一層の導電層を形成する工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと前記
第二の基板の一部を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄
膜デバイスを残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有することを特徴としてい
る半導体装置の作製方法である。
【００３１】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、薄
膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に部分的に接着する工程と、前記第一の基板の
第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスの第二の基板と
接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと
前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または
第二の薄膜デバイスを残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有することを特徴
としている半導体装置の作製方法である。
【００３２】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、少
なくとも２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗
り分けて、薄膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着する工程と、前記第一の基
板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスの第二の基
板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイ
スと前記第二の基板の一部を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または
第二の薄膜デバイスを残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有することを特徴
としている半導体装置の作製方法である。
【００３３】
また、上記発明において、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
ことを特徴としている。
【００３４】
また、上記発明において、半導体装置とはアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置である
ことを特徴としている。
【００３５】
また、本発明は上記記載の作製方法を用いて作製された半導体装置であることを特徴と
している。
【００３６】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、薄
膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に部分的に接着する工程と、前記第一の基板に
形成した第一の薄膜デバイスと前記第二の基板に接着した薄膜または第二の薄膜デバイス
の間に液晶を封入する工程と、前記第一の基板と前記第一の薄膜デバイスと前記第二の基
板と前記薄膜または第二の薄膜デバイスの一部を取り除くように、前記第一の基板と前記
第一の薄膜デバイスと前記第二の基板と前記薄膜または第二の薄膜デバイスを切断し、前
記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して前記第二の基板を取り除く工程と、を有するこ
とを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００３７】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、少
なくとも２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗
り分けて、薄膜または第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着する工程と、前記第一の基
板に形成した第一の薄膜デバイスと前記第二の基板に接着した薄膜または第二の薄膜デバ
イスの間に液晶を封入する工程と、前記第一の基板と前記第一の薄膜デバイスと前記第二
の基板と前記薄膜または第二の薄膜デバイスの一部を取り除くように、前記第一の基板と
前記第一の薄膜デバイスと前記第二の基板と前記薄膜または第二の薄膜デバイスを切断し
、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して前記第二の基板を取り除く工程と、を有す
ることを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００３８】
また、上記発明において、前記第二の基板を取り除く工程の前に、第二の薄膜または第
三の薄膜デバイスを第三の基板に部分的に接着する工程と、前記第二の基板に接着した第
一の薄膜デバイスと前記第三の基板に接着した第二の薄膜または第三の薄膜デバイスの間
に液晶を封入する工程と、前記第二の基板と前記第三の基板の一部を取り除くように、前
記第二の基板と前記第三の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して前
記第二の基板を取り除く工程と、前記第二の薄膜または第三の薄膜デバイスを残して前記
第三の基板を取り除く工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法であ
る。
【００３９】
また、上記発明において、前記第二の基板を取り除く工程の前に、少なくとも２種類以
上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、第二の
薄膜または第三の薄膜デバイスを第三の基板に接着する工程と、前記第二の基板に接着し
た第一の薄膜デバイスと前記第三の基板に接着した第二の薄膜または第三の薄膜デバイス
の間に液晶を封入する工程と、前記第二の基板と前記第三の基板の一部を取り除くように
、前記第二の基板と前記第三の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残し
て前記第二の基板を取り除く工程と、前記第二の薄膜または第三の薄膜デバイスを残して
前記第三の基板を取り除く工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法
である。
【００４０】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、偏光フィ
ルムまたは偏光板を第二の基板に部分的に接着する工程と、前記第一の基板の薄膜デバイ
スを形成した面と、前記偏光フィルムまたは偏光板の第二の基板と接着した面とは反対側
の面とを、接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程
と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、前記偏光フィ
ルムまたは偏光板と前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前記第二の基板を切断
し、前記偏光フィルムまたは偏光板を残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有
することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００４１】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、偏光フィ
ルムまたは偏光板を第二の基板に部分的に接着する工程と、前記第一の基板の薄膜デバイ
スを形成した面と、前記偏光フィルムまたは偏光板の第二の基板と接着した面とは反対側
の面とを、接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程
と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、少なくとも一層の導電層を形成する工
程と、前記偏光フィルムまたは偏光板と前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前
記第二の基板を切断し、前記偏光フィルムまたは偏光板を残して前記第二の基板のみを取
り除く工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００４２】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、少なくと
も２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分け
て、偏光フィルムまたは偏光板を第二の基板に接着する工程と、前記第一の基板の薄膜デ
バイスを形成した面と、前記偏光フィルムまたは偏光板の第二の基板と接着した面とは反
対側の面とを、接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く
工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、前記偏光
フィルムまたは偏光板と前記第二の基板の一部を取り除くように、前記第二の基板を切断
し、前記偏光フィルムまたは偏光板を残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、を有
することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００４３】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、少なくと
も２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分け
て、偏光フィルムまたは偏光板を第二の基板に接着する工程と、前記第一の基板の薄膜デ
バイスを形成した面と、前記偏光フィルムまたは偏光板の第二の基板と接着した面とは反
対側の面とを、接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く
工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、少なくとも一層の導電層を形成す
る工程と、前記偏光フィルムまたは偏光板と前記第二の基板の一部を取り除くように、前
記第二の基板を切断し、前記偏光フィルムまたは偏光板を残して前記第二の基板のみを取
り除く工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００４４】
また、上記発明において、前記第一の基板を取り除く工程において、前記第一の基板の
一部を残し、液晶表示装置のスペーサーとして用いることを特徴としている。
【００４５】
また、上記発明に記載された作製方法を用いて作製された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している。
【００４６】
また、上記発明に記載された作製方法を用いて作製されたアクティブマトリクス型ＥＬ
表示装置であることを特徴としている。
【００４７】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記薄膜
デバイス上に電極を形成する工程と、前記第一の基板の薄膜デバイスを形成した面と、第
二の基板を部分的に接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り
除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、前記
薄膜デバイスと前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前記第二の基板を切断し、
前記第二の基板を取り除く工程と、前記複数の工程によって得られる薄膜デバイスを複数
形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイスの上下に形成された電極に導通をとる工程と、を
有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００４８】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記薄膜
デバイス上に電極を形成する工程と、前記第一の基板の薄膜デバイスを形成した面と、第
二の基板を部分的に接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り
除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設け、少なくとも一
層の導電層を形成して電極を形成する工程と、前記薄膜デバイスと前記第二の基板の接着
部分を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記第二の基板を取り除く工程と、前
記複数の工程によって得られる薄膜デバイスを複数形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイ
スの上下に形成された電極に導通をとる工程と、を有することを特徴としている半導体装
置の作製方法である。
【００４９】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記薄膜
デバイス上に電極を形成する工程と、少なくとも２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイ
スが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、前記第一の基板の薄膜デバイスを形成
した面と、第二の基板を接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を
取り除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、
前記薄膜デバイスと前記第二の基板の一部を取り除くように、前記第二の基板を切断し、
前記第二の基板を取り除く工程と、前記複数の工程によって得られる薄膜デバイスを複数
形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイスの上下に形成された電極に導通をとる工程と、を
有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００５０】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記薄膜
デバイス上に電極を形成する工程と、少なくとも２種類以上の接着材を、前記薄膜デバイ
スが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、前記第一の基板の薄膜デバイスを形成
した面と、第二の基板を接着する工程と、前記薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を
取り除く工程と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設け、少なくと
も一層の導電層を形成して電極を形成する工程と、前記薄膜デバイスと前記第二の基板の
一部を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記第二の基板を取り除く工程と、前
記複数の工程によって得られる薄膜デバイスを複数形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイ
スの上下に形成された電極に導通をとる工程と、を有することを特徴としている半導体装
置の作製方法である。
【００５１】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、前
記第一の薄膜デバイス上に電極を形成する工程と、開孔部を設けた薄膜または第二の薄膜
デバイスを第二の基板に部分的に接着する工程、もしくは、薄膜または第二の薄膜デバイ
スを第二の基板に部分的に接着した後、前記薄膜または第二の薄膜デバイスに開孔部を設
ける工程と、前記第一の基板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二
の薄膜デバイスの第二の基板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記第
一の薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持さ
れた第一の薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイス
と前記第二の基板の接着部分を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜また
は第二の薄膜デバイスを残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、前記複数の工程に
よって得られる薄膜デバイスを複数形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイスの上下に形成
された電極に導通をとる工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法で
ある。
【００５２】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、前
記第一の薄膜デバイス上に電極を形成する工程と、開孔部を設けた薄膜または第二の薄膜
デバイスを第二の基板に部分的に接着する工程、もしくは、薄膜または第二の薄膜デバイ
スを第二の基板に部分的に接着した後、前記薄膜または第二の薄膜デバイスに開孔部を設
ける工程と、前記第一の基板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜または第二
の薄膜デバイスの第二の基板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と、前記第
一の薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板に保持さ
れた第一の薄膜デバイスに、開孔部を設け、少なくとも一層の導電層を形成して電極を形
成する工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと前記第二の基板の接着部分を取り除
くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して前記第
二の基板のみを取り除く工程と、前記複数の工程によって得られる薄膜デバイスを複数形
成して重ね合わせ、前記薄膜デバイスの上下に形成された電極に導通をとる工程と、を有
することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００５３】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、前
記第一の薄膜デバイス上に電極を形成する工程と、少なくとも２種類以上の接着材を、前
記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、開孔部を設けた薄膜また
は第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着する工程、もしくは、少なくとも２種類以上の
接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、薄膜または
第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着した後、前記薄膜または第二の薄膜デバイスに開
孔部を設ける工程と、前記第一の基板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜ま
たは第二の薄膜デバイスの第二の基板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と
、前記第一の薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板
に保持された第一の薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、前記薄膜または第二の薄膜
デバイスと前記第二の基板の一部を取り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜
または第二の薄膜デバイスを残して前記第二の基板のみを取り除く工程と、前記複数の工
程によって得られる薄膜デバイスを複数形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイスの上下に
形成された電極に導通をとる工程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方
法である。
【００５４】
また、本発明は、第一の基板の一方の面上に第一の薄膜デバイスを形成する工程と、前
記第一の薄膜デバイス上に電極を形成する工程と、少なくとも２種類以上の接着材を、前
記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、開孔部を設けた薄膜また
は第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着する工程、もしくは、少なくとも２種類以上の
接着材を、前記薄膜デバイスが存在する場所と存在しない場所で塗り分けて、薄膜または
第二の薄膜デバイスを第二の基板に接着した後、前記薄膜または第二の薄膜デバイスに開
孔部を設ける工程と、前記第一の基板の第一の薄膜デバイスを形成した面と、前記薄膜ま
たは第二の薄膜デバイスの第二の基板と接着した面とは反対側の面とを、接着する工程と
、前記第一の薄膜デバイスを残して、前記第一の基板を取り除く工程と、前記第二の基板
に保持された第一の薄膜デバイスに、開孔部を設け、少なくとも一層の導電層を形成して
電極を形成する工程と、前記薄膜または第二の薄膜デバイスと前記第二の基板の一部を取
り除くように、前記第二の基板を切断し、前記薄膜または第二の薄膜デバイスを残して前
記第二の基板のみを取り除く工程と、前記複数の工程によって得られる薄膜デバイスを複
数形成して重ね合わせ、前記薄膜デバイスの上下に形成された電極に導通をとる工程と、
を有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００５５】
また、上記発明において記載された作製方法を用いて作製された半導体装置であること
を特徴としている。
【００５６】
また、本発明は、第一の基板上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記第一の基板の薄
膜デバイスを形成した面を第二の基板に接着する工程と、前記第一の基板を取り除く工程
と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、開孔部を設ける工程と、を有すること
を特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００５７】
また、本発明は、第一の基板上に薄膜デバイスを形成する工程と、前記第一の基板の薄
膜デバイスを形成した面を第二の基板に接着する工程と、前記第一の基板を取り除く工程
と、前記第二の基板に保持された薄膜デバイスに、少なくとも一層の導電層を形成する工
程と、を有することを特徴としている半導体装置の作製方法である。
【００５８】
また、上記発明において記載された半導体装置とは自発光型表示装置であることを特徴
としている。
【００５９】
また、上記発明において記載された半導体装置とは透過型表示装置であることを特徴と
している。
【００６０】
また、上記発明において記載された半導体装置とは反射型表示装置であることを特徴と
している。
【００６１】
また、上記発明において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している。
【００６２】
また、上記発明において記載された半導体装置とはアクティブマトリクス型ＥＬ表示装
置であることを特徴としている。
【００６３】
また、上記発明において記載された半導体装置とはＳＯＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造の素子を用いた集積回路であることを特徴としてい
る。
【００６４】
また、本発明は、絶縁体上に形成された半導体を活性層に用い、活性層の上下それぞれ
に、少なくとも一層の導電層を、耐熱温度が５５０度以下の材料を使って形成することを
特徴としている薄膜トランジスタである。
【００６５】
また、本発明は、絶縁体上に形成された半導体を活性層に用い、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、前記ゲート電極をマスクに不純
物の添加を行い、前記活性層に対して前記ゲート電極と反対側に、耐熱温度が５５０度以
下の材料を使った配線を有することを特徴としている薄膜トランジスタである。
【００６６】
また、上記発明において記載された薄膜トランジスタを有する集積回路であることを特
徴としている。
【００６７】
また、本発明は、一対の偏光フィルムと、画素電極と、活性層、前記活性層に接するゲ
ート絶縁膜および前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極からなるＴＦＴと、前記活性層に
前記ゲート電極側から接続された配線と、対向電極と、前記一対の偏光フィルムの間に形
成された前記画素電極と、前記対向電極との間の液晶と、封止材と、配向膜と、を含むこ
とを特徴としている半導体装置である。
【００６８】
また、本発明は、一対の偏光フィルムと、第１絶縁膜に接する活性層、前記活性層に接
するゲート絶縁膜および前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極からなる薄膜トランジスタ
と、前記ゲート電極に接する第３絶縁膜と、前記第３絶縁膜に接するパッシベーション膜
と、前記第３絶縁膜および前記ゲート絶縁膜に形成された開孔部を介して各薄膜トランジ
スタを電気的に接続する配線と、前記活性層の前記ゲート電極が形成された面の反対側の
面に形成された画素電極と、前記画素電極に接して形成された配向膜と、前記一対の偏光
フィルムの一方の偏光フィルムに形成された対向電極と、前記一対の偏光フィルムの間に
形成された前記画素電極と、前記対向電極との間の液晶と、前記第１絶縁膜と一方の偏光
フィルムとの間に設けられた封止材と、を含むことを特徴としている半導体装置である。
【００６９】
また、上記発明において、前記活性層は、前記画素電極と前記ゲート電極との間の層に
形成されていることを特徴としている半導体装置である。
【発明の効果】
【００７０】
本発明は、半導体装置を薄型化、軽量化し、フレキシビリティを与えるものである。一
般に基板を薄くすれば、半導体装置の作製工程が困難なものとなるが、本発明では、作製
工程中のみ適当な支持材を用いて作製しやすくしている。本発明は、ＳＯＩ構造の集積回
路、アクティブマトリクス型液晶表示装置、アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置など、
絶縁体上に形成された半導体装置に適用可能である。
【００７１】
また、本発明を用いれば、配線間の絶縁膜を厚くとることができ、異なる層に形成され
た配線間に生じる寄生容量を低減できる。さらに、従来構造において絶縁膜を厚く形成し
た時の、絶縁膜に開孔部を設けて導通をとる問題や、配線材料の耐熱性の問題を解決して
いる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態を示す図。
【図２】本発明の実施の形態を示す図。
【図３】本発明の実施の形態を示す図。
【図４】本発明の実施の形態を示す図。
【図５】本発明の実施の形態を示す図。
【図６】本発明の実施の形態を示す図。
【図７】本発明の実施の一例を示す図。
【図８】本発明の実施の一例を示す図。
【図９】本発明の実施の一例を示す図。
【図１０】本発明の実施の一例を示す図。
【図１１】本発明の実施の一例を示す図。
【図１２】本発明の実施の一例を示す図。
【図１３】本発明の実施の一例を示す図。
【図１４】本発明の実施の一例を示す図。
【図１５】本発明の実施の一例を示す図。
【図１６】本発明の実施の一例を示す図。
【図１７】本発明の実施の一例を示す図。
【図１８】本発明の実施の一例を示す図。
【図１９】本発明の実施の一例を示す図。
【図２０】本発明の実施の一例を示す図。
【図２１】本発明の実施の一例を示す図。
【図２２】本発明の実施の一例を示す図。
【図２３】本発明の実施の一例を示す図。
【図２４】本発明を用いて作製されたアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置を示す図。
【図２５】本発明を用いて作製されたアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置を示す図。
【図２６】本発明を用いて作製されたアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置を示す図。
【図２７】本発明の実施の一例を示す図。
【図２８】電気器具の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
（実施の形態１）
本発明を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の作製方法を、図１〜３を用いて
説明する。
【００７４】
まず、第一の基板としてＴＦＴ形成基板１０１上に薄膜デバイスを作製する（薄膜デバ
イス１０２となる）。平坦化膜１０３をつけて、第二の基板との接着面を平坦にしておく
とよい（図１（ａ））。
【００７５】
第二の基板として支持材１０４を用意し、偏光フィルム１０７を接着剤で貼り付けてお
く。なおここでは、２種類の接着剤を使い分けて接着する例を示す。接着剤Ａ１０５は、
後述するように第一の基板と第二の基板を貼り合わせた際に薄膜デバイス１０２の外側と
なる部分を接着し、接着剤Ｂ１０６は粘着材で支持材１０４を取り除くまでの間、偏光フ
ィルムを仮止めする（図１（ｂ））。
【００７６】
もちろん、ＴＦＴ形成基板１０１上の平坦化膜１０３上に偏光フィルムを貼り付けて、
支持材１０４と接着してもよい。
【００７７】
図１（ｃ）で、薄膜デバイス１０２を介してＴＦＴ形成基板１０１上部に形成した平坦
化基板１０３の縁辺と、支持材１０４の偏光フィルム１０７を貼り付けた面の縁辺とに接
着材を塗布して、両方の基板を接着する。そして、バックグラインドやＣＭＰ等で第一の
基板を取り除き、薄膜デバイス１０２を表面に出す（図１（ｄ））。実際には、薄膜デバ
イス１０２の最下層に窒化膜等を用意しておき、研磨工程の最後にウエットエッチングを
行い、そのストッパーとして用いるとよい。
【００７８】
次に、支持材１０４に保持された薄膜デバイス１０２に、画素電極１０８を形成する（
図２（ａ））。偏光フィルム１１２に対向電極１１０をつけ、封止材１１１で液晶１０９
を閉じこめる（図２（ｂ））。なお、偏光フィルムがたわむ場合は、もう一つ別の支持材
を用意して、偏光フィルム１１２を支えてもよい。
【００７９】
図３（ａ）では、薄膜デバイス１０２の外側で接着剤Ａ１０５を切り離せる場所で、基
板を切断する。切断する事によって、接着剤Ａ１０５が塗布された領域はなくなり、接着
剤Ｂ１０６として粘着材が塗布された領域だけになるので（図３（ｂ））、支持材１０４
を取り除く（図３（ｃ））。
【００８０】
このように、基板に固定した状態で作製し、最終的には基板を取り除くことによって、
半導体装置にフレキシビリティ（可撓性）をもたせ、薄型化、軽量化することができる。
なお、ここではアクティブマトリクス型液晶表示装置に関して示したので、基板を取り除
いた後の表面には偏光フィルムが貼られているが、使用目的に応じて、表面保護のための
フィルム、支持材としてのフィルム等を自由に組み合わせて、使うことができる。
【００８１】
（実施の形態２）
本発明の作製方法を、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた半導体装置について簡単に
説明する。ここでは、薄膜トランジスタ１個分と配線の断面図を利用して話を進めるが、
もちろん複数のトランジスタを用いた集積回路にも適用できる。
【００８２】
図４（Ａ）で、第一基板１１０１上に、後で第一基板１１０１を取り除く際に利用する
エッチングストッパー１１０２を形成し、その上に下部絶縁膜１１０３、シリコン等半導
体からなる活性層１１０４、ゲート絶縁膜１１０５、ゲート電極１１０６を形成してトラ
ンジスタを構成する。第一層間絶縁膜１１０７を成膜し、活性層１１０４に到達する開孔
部を形成し、開孔部を介して第一配線１１０８を形成する。第二層間絶縁膜１１０９を成
膜する（図４（Ａ））。
【００８３】
第一基板１１０１上の薄膜デバイスを形成した面に第二基板１１１０を接着し、第一基
板１１０１とエッチングストッパー１１０２を取り除き、活性層１１０４に到達する開孔
部を形成する（図４（Ｂ））。エッチングストッパー１１０２は必ずしも必要なものでは
ないが、トランジスタの最下層に窒化膜等を用意しておき、最後にウエットエッチングを
行って、そのストッパーとして用いるとよい。
【００８４】
そして、開孔部を介して活性層に接する第二配線１１１１を形成して、絶縁膜１１１２
を形成する（図５（Ａ））。今回は活性層を通して、第一配線１１０８と第二配線１１１
１の導通をとったが、図５（Ｂ）のように、アライメント精度分だけ大きめの開孔部を設
け、直接つないでもよい。どちらにしても本発明の構造では、上下から開孔部を設けるの
で、導通をとりやすい。また、活性層を形成した後で配線を形成するので、耐熱性の低い
配線でも使える。
【００８５】
図６に活性層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、第一層間絶縁膜、第一配線、第二層間絶縁
膜、第二配線、の従来構造の配線も、比較のために、同時に図示する。
なお、第一配線１１５１、１１５４、第二配線１１５５、１１５７は、ここで図示されて
いる薄膜トランジスタに電気的に接続されていない配線の断面である。
【００８６】
もし本発明の構造を用いていなければ、第二配線１１５８は１１５６の場所になり、第
二配線１１５６は第一配線１１５４と近く、寄生容量も大きくなる。また第二配線１１５
７は１１５５の場所、もしくは第一配線として１１５１に形成してもよい。この場合も第
一配線１１５２との距離が近くなってしまう。
【００８７】
つまり、第一配線と第二配線の距離は、従来構造では第二層間絶縁膜の厚さであり、本
発明の作製方法では、下部絶縁膜と第一層間絶縁膜を合わせた厚さになる。もちろん、第
二層間絶縁膜の厚さより、下部絶縁膜と第一層間絶縁膜を合わせた厚さの方が大きくなる
。
【００８８】
このように、本発明の作製方法を用いれば、配線間の絶縁膜を実質的に厚くとることが
でき、異なる層に形成された配線間に生じる寄生容量を低減できる。なお、従来のように
、ただ絶縁膜を厚くするのでは、絶縁膜を通しての導通のとりやすさに問題があったが、
本発明の作製方法では問題ない。また、活性層の下部に配線を設けた従来構造と同じ構造
であるが、活性層を形成後に配線を形成するので、耐熱性の低い配線材料も使うことがで
き、耐熱性が低いがために使えなかった低抵抗な配線を使うこともできる。
【実施例１】
【００８９】
ここでは、本発明の半導体装置の作製方法を、アクティブマトリクス型液晶表示装置に
適用する例を示す。なお図では、接着剤を使い分ける位置、封止材の位置、基板を切断す
る位置等を説明するため、液晶表示装置の一画素のみの断面を示すが、もちろん、複数の
画素を有する液晶表示装置、駆動回路を一体形成した液晶表示装置等にも、本発明は適用
できる。
【００９０】
図７（Ａ）において、第一基板４００にはガラス基板や石英基板を使用することができ
る。その他にもシリコン基板、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
ものを基板として用いてもよい。
【００９１】
後で、第一基板４００を取り除く時のために、エッチングストッパー４０１を形成する
。エッチングストッパー４０１は、第一基板との選択比が十分なものを選ぶ。本実施例で
は、第一基板４００に石英基板を使用し、エッチングストッパー４０１に窒化膜を１０ｎ
ｍ〜１０００ｎｍ（代表的には１００〜５００ｎｍ）
形成する。
【００９２】
エッチングストッパー４０１上に第一絶縁膜４０２を、酸化シリコン膜で１０〜１００
０ｎｍ（代表的には３００〜５００ｎｍ）の厚さに形成する。また、酸化窒化シリコン膜
を用いてもよい。
【００９３】
連続して、第一絶縁膜４０２上に、１０〜１００ｎｍの非晶質半導体膜（本実施例では
非晶質シリコン膜（アモルファスシリコン膜）４０３）を公知の成膜法で形成する（図７
（Ｂ））。なお、非晶質半導体膜としては、非晶質シリコン膜以外にも、非晶質シリコン
ゲルマニウム膜などの非晶質の化合物半導体膜を用いることもできる。
【００９４】
そして、特開平７−１３０６５２号公報（ＵＳＰ５，６４３，８２６号に対応）に記載
された技術に従って結晶構造を含む半導体膜（本実施例では結晶質シリコン膜４０４）を
形成する。同公報記載の技術は、非晶質シリコン膜の結晶化に際して、結晶化を助長する
触媒元素（ニッケル、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、パラジウム、鉄、銅から選ばれ
た一種または複数の元素、代表的にはニッケル）を用いる結晶化手段である。
【００９５】
具体的には、非晶質シリコン膜表面に触媒元素を保持させた状態で加熱処理を行い、非
晶質シリコン膜を結晶質シリコン膜に変化させるものである。本実施例では同公報の実施
例１に記載された技術を用いるが、実施例２に記載された技術を用いてもよい。なお、結
晶質シリコン膜にはいわゆる単結晶シリコン膜も多結晶シリコン膜も含まれるが、本実施
例で形成される結晶質シリコン膜は結晶粒界を有するシリコン膜である。
【００９６】
非晶質シリコン膜は含有水素量にもよるが、好ましくは４００〜５５０℃で数時間加熱
処理して脱水素処理を行い、含有水素量を５ａｔｏｍｉｃ％以下として結晶化の工程を行
うことが望ましい。また、非晶質シリコン膜をスパッタ法や蒸着法などの他の作製法で形
成してもよいが、膜中に含まれる酸素、窒素、などの不純物元素を十分に低減させておく
ことが望ましい。
【００９７】
非晶質シリコン膜４０３に対して、公知の技術を使って結晶質シリコン膜（ポリシリコ
ン膜または多結晶シリコン膜）４０４を形成する。本実施例では、非晶質シリコン膜４０
３に対してレーザーから発する光（レーザー光）を照射して結晶質シリコン膜４０４を形
成した（図７（Ｃ））。レーザーとしては、パルス発振型または連続発振型のエキシマレ
ーザーを用いればよいが、連続発振型のアルゴンレーザーでもよい。または、Ｎｄ：ＹＡ
ＧレーザーもしくはＮｄ：ＹＶＯレーザーの第二高調波、第三高調波または第四高調波を
用いてもよい。さらに、レーザー光のビーム形状は線状（長方形状も含む）であっても矩
形状であってもかまわない。
【００９８】
また、レーザー光のかわりにランプから発する光（ランプ光）を照射（以下、ランプア
ニールという）してもよい。ランプ光としては、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等から発
するランプ光を用いることができる。
【００９９】
このようにレーザー光またはランプ光により熱処理（アニール）を施す工程を光アニー
ル工程という。光アニール工程は短時間で高温熱処理が行えるため、ガラス基板等の耐熱
性の低い基板を用いる場合にも効果的な熱処理工程を高いスループットで行うことができ
る。もちろん、目的はアニールであるので電熱炉を用いたファーネスアニール（熱アニー
ルともいう）で代用することもできる。
【０１００】
本実施例では、パルス発振型エキシマレーザー光を線状に加工してレーザーアニール工
程を行う。レーザーアニール条件は、励起ガスとしてＸｅＣｌガスを用い、処理温度を室
温、パルス発振周波数を３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を２５０〜５００ｍＪ／
ｃｍ2（代表的には３５０〜４００ｍＪ／ｃｍ2）とする。
【０１０１】
上記条件で行われるレーザーアニール工程は、熱結晶化後に残存した非晶質領域を完全
に結晶化するとともに、既に結晶化された結晶質領域の欠陥等を低減する効果を有する。
そのため、本工程は光アニールにより半導体膜の結晶性を改善する工程、または半導体膜
の結晶化を助長する工程と呼ぶこともできる。このような効果はランプアニールの条件を
最適化することによっても得ることが可能である。
【０１０２】
次に、結晶質シリコン膜４０４上に、後の不純物添加時のために保護膜４０５を形成す
る（図７（Ｄ））。保護膜４０５は１００〜２００ｎｍ（好ましくは１３０〜１７０ｎｍ
）の厚さの窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を用いる。この保護膜４０５は不純
物添加時に結晶質シリコン膜４０４が直接プラズマにさらされないようにするためと、微
妙な温度制御を可能にするための意味がある。
【０１０３】
続いて、保護膜４０５を介してｐ型を付与する不純物元素（以下、ｐ型不純物元素とい
う）を添加する。ｐ型不純物元素としては、代表的には周期表の１３族に属する元素、典
型的にはボロンまたはガリウムを用いることができる。この工程（チャネルドープ工程と
いう）は、ＴＦＴしきい値電圧を制御するための工程である。なお、ここではジボラン（
Ｂ2Ｈ6）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でボロンを添加した。もち
ろん、質量分離を行うイオンインプランテーション法を用いてもよい。
【０１０４】
この工程により１×１０15〜１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3（代表的には５×１０16〜
５×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）の濃度で、ｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を含
むｐ型不純物領域（ａ）４０６を形成する（図７（Ｄ））。
【０１０５】
次に、保護膜４０５を除去した後、結晶質シリコン膜の不要な部分を除去して、島状の
半導体膜（以下、活性層という）４０７を形成する（図７（Ｅ））。
【０１０６】
活性層４０７を覆って、ゲート絶縁膜４０８を形成する（図７（Ｆ））。ゲート絶縁膜
４０８は、１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍの厚さに形成すればよい。本
実施例では、プラズマＣＶＤ法でＮ2ＯとＳｉＨ4を原料とした窒化酸化シリコン膜を８０
ｎｍ成膜する。
【０１０７】
図示しないが、ゲート配線４０９として、厚さ５０ｎｍの窒化タングステン（ＷＮ）と
、厚さ３５０ｎｍのタンタル（Ｔａ）との２層の積層膜を形成する（図８（Ａ））。ゲー
ト配線は単層の導電膜で形成してもよいが、必要に応じて２層、３層といった積層膜とす
ることが好ましい。
【０１０８】
なお、ゲート配線としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）
、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素、または前
記元素を組み合わせた合金膜（代表的には、Ｍｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）を用いるこ
とができる。
【０１０９】
次に、ゲート配線４０９をマスクとして自己整合的にｎ型不純物元素（本実施例ではリ
ン）を添加する（図８（Ｂ））。こうして形成されたｎ型不純物領域（ａ）４１０には、
前記のチャネルドープ工程で添加されたボロン濃度よりも５〜１０倍高い濃度（代表的に
は１×１０16〜５×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3、典型的には３×１０17〜３×１０18ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3）でリンが添加されるように調整する。
【０１１０】
レジストマスク４１１を形成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して、高
濃度にリンを含むｎ型不純物領域（ｂ）４１２を形成する（図８（Ｃ）
）。ここでも、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法（もちろん、イオンイン
プランテーション法でもよい）で行い、この領域のリンの濃度は１×１０20〜１×１０21
ａｔｏｍｓ／ｃｍ3（代表的には２×１０20〜５×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）とする。
【０１１１】
また、ｎ型不純物領域（ｂ）４１２が形成された領域には、すでに前工程で添加された
リンまたはボロンが含まれるが、十分に高い濃度でリンが添加されることになるので、前
工程で添加されたリンまたはボロンの影響は考えなくてよい。
【０１１２】
レジストマスク４１１を除去した後、第三絶縁膜４１４を形成する（図８（Ｄ））。第
三絶縁膜４１４としては、シリコンを含む絶縁膜、具体的には窒化シリコン膜、酸化シリ
コン膜、窒化酸化シリコン膜、またはそれらを組み合わせた積層膜で、膜厚は６００ｎｍ
〜１．５μｍとすればよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3
を原料ガスとし、１μｍ厚の窒化酸化シリコン膜（但し窒素濃度が２５〜５０ａｔｏｍｉ
ｃ％）を用いる。
【０１１３】
その後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物元素を活性化するために熱
処理工程を行う（図８（Ｄ））。この工程はファーネスアニール法、レーザーアニール法
、またはラピッドサーマルアニール（ＲＴＡ）法で行うことができる。ここでは、ファー
ネスアニール法で活性化工程を行う。加熱処理は窒素雰囲気中において３００〜６５０℃
、好ましくは４００〜５５０℃、ここでは５５０℃、４時間の熱処理を行う。
【０１１４】
この時、本実施例において、非晶質シリコン膜の結晶化に用いた触媒元素（本実施例で
はニッケル）が、矢印で示す方向に移動して、前記の図８（Ｃ）の工程で形成された高濃
度にリンを含むｎ型不純物領域（ｂ）４１２に捕獲（ゲッタリング）される。これは、リ
ンによる金属元素のゲッタリング効果に起因する現象であり、この結果、チャネル領域４
１３は前記触媒元素の濃度が１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下（好ましくは１×１０16
ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下）となる。
【０１１５】
また逆に触媒元素のゲッタリングサイトとなった領域（図８（Ｃ）の工程で形成された
ｎ型不純物領域（ｂ）４１２）は高濃度に触媒元素が偏析して、５×１０18ａｔｏｍｓ／
ｃｍ3以上（代表的には１×１０19〜５×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）の濃度で存在するよ
うになる。
【０１１６】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱
処理を行い、活性層を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素により、
半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズ
マ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）
を行ってもよい。
【０１１７】
その後、ＴＦＴのソース・ドレイン領域に達する開孔部４１５（図９（Ａ））
、ソース・ドレイン配線４１６を形成する（図９（Ｂ））。また、図示していないが、本
実施例ではこの配線は、Ｔｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、
Ｔｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続して形成した３層構造の積層膜である。
【０１１８】
次に、パッシベーション膜４１７として、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、または窒
化酸化シリコン膜で５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さで形成す
る（図９（Ｃ））。この時、本実施例では膜の形成に先立ってＨ2、ＮＨ3等水素を含むガ
スを用いてプラズマ処理を行い、成膜後に熱処理を行う。この前処理により励起された水
素が第三絶縁膜４１４中に供給される。この状態で熱処理を行うことで、パッシベーショ
ン膜４１７の膜質を改善するとともに、第三絶縁膜４１４中に添加された水素が下方側に
拡散するため、効果的に活性層を水素化することができる。
【０１１９】
また、パッシベーション膜４１７を形成した後に、さらに水素化工程を行ってもよい。
例えば、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処
理を行うとよい。あるいはプラズマ水素化法を用いても同様の効果が得られる。
【０１２０】
その後、平坦化膜として有機樹脂からなる第四絶縁膜４１８を約１μｍの厚さに形成す
る（図９（Ｃ））。有機樹脂としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミド
アミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を使用することができる。有機樹脂膜を用いる
ことの利点は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる
点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお上述した以外の有機樹脂膜や有機系ＳｉＯ
化合物などを用いることもできる。
ここでは、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用い、３００℃で焼成して形
成する。
【０１２１】
次に、第二基板４１９を用意し、第二基板４１９を第一基板４００にあわせた時に、薄
膜デバイスが形成されていない領域に接着材４２０を塗布し、それ以外の領域には、偏光
フィルム４２２が動かないように粘着材４２１を塗布しておく（図９（Ｄ））。
【０１２２】
ここで、第二基板４１９としては、ガラス基板や石英基板、その他にもシリコン基板、
金属基板またはステンレス基板等が使える。また、接着材４２０は、後で切り落とす部分
（薄膜デバイスが形成されていない領域）を接着するので、特に透明である必要もなく、
耐熱性のあるものを選べばよい。例えば、一般に偏光フィルムの接着に用いられているポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）系の接着材がある。粘着材４２１としては、耐熱性、透明
性のよいものがよく、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の粘着材があげられる。
【０１２３】
図１０（Ａ）で、第一基板４００のＴＦＴを形成した面と、第二基板４１９の偏光フィ
ルムを貼り付けた面とを接着する。接着材には、透明で耐熱性のあるもの、例えば、ポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）系の接着材を使えばよい。
【０１２４】
そして、第二基板４１９に保持された状態で、第一基板４００をバックグラインドやＣ
ＭＰ等を使って削り落とす（図１０（Ｂ））。本実施例では、第一基板４００に石英基板
、エッチングストッパー４０１に窒化膜を使用しているので、最後はフッ酸を使ったウエ
ットエッチングに切り替える。なお、ウエットエッチングの際にパターニングして第一基
板４００の一部を残し、液晶表示装置のスペーサーとして用いることもできる。また、本
実施例では窒化膜でできたエッチングストッパー４０１も、その後ドライエッチングによ
り取り除いている。
【０１２５】
次に、第一絶縁膜４０２に画素電極に導通をとるための開孔部を設け、画素電極４２３
を形成する（図１０（Ｂ））。画素電極４２３は、透過型液晶表示装置とする場合には透
明導電膜を用い、反射型の液晶表示装置とする場合には金属膜を用いればよい。ここでは
透過型の液晶表示装置とするために、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜を１１０ｎｍの
厚さにスパッタ法で形成する。
【０１２６】
また、画素電極に導通をとるための方法としては、図９（Ａ）でＴＦＴのソース・ドレ
イン領域に達する開孔部４１５を開けるときに、活性層のない部分にエッチングストッパ
ー４０１に達する開孔部を開けておき、図９（Ｂ）のソース・ドレイン配線４１６で導通
をとる方法もある。この方法を用いると、活性層のない部分で導通をとるため、画素の開
口率が落ちるものの、画素電極４２３を平坦なものにすることができる。
【０１２７】
その後、図示していないが、ポリイミド膜を使って配向膜を形成し、ラビング処理を施
して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って配向するようにする。
そして、偏光フィルム４２６に対向電極４２５を形成し、公知のセル組み工程によってシ
ール材やスペーサ（共に図示せず）などを介して貼りあわせ、液晶４２４を封止材４２７
を用いて封止する（図１０（Ｃ））。なお、光の入射方向が、光１の場合には、偏光フィ
ルム４２２上に遮光膜を形成することが好ましい。また、光の入射方向が光２の場合には
、第１絶縁膜４０２の上または下に遮光膜となる膜を形成することが好ましい。液晶には
公知の液晶材料を用いれば良い。なお、偏光フィルム４２６がたわむ場合は、第二基板４
１９と同様の支持材をもう一つ用意してもよい。対向にある偏光フィルム４２６には、必
要に応じてカラーフィルターや遮蔽膜を形成しても良い。
【０１２８】
次に、図１１（Ａ）に示すように、接着剤４２０で接着された部分を切断する。後は、
粘着材４２１で止められた部分だけになるので、第二基板４１９をはがし、薄く、軽量で
フレキシブルなアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する（図１１（Ｂ））。
【０１２９】
さらに図１２に、駆動回路を一体形成した液晶表示装置を、本発明の作製方法を用いて
作製した例を示す。図１２は、第一基板上に、ソース信号駆動回路１３０２、ゲート信号
駆動回路１３０３、画素部１３０１を構成するトランジスタを形成し、第二基板に接着し
た後、第一基板を取り除き、液晶を封入したもの（１３０６：液晶封入領域）を、液晶側
から見た図である。
【０１３０】
図１２に示す液晶表示装置は、画素部１３０１と、ソース信号駆動回路１３０２、ゲー
ト信号駆動回路１３０３とで構成される。画素部１３０１はｎチャネル型ＴＦＴであり、
周辺に設けられる駆動回路はＣＭＯＳ回路を基本として構成されている。ソース信号駆動
回路１３０２とゲート信号駆動回路１３０３は、接続配線１３０４を用いてＦＰＣ（フレ
キシブルプリントサーキット）１３０５に接続され、外部駆動回路から信号を受け取る。
【０１３１】
図１３に、図１２のＡ−Ａ'で切断した断面図を示す。偏光フィルム１４０１、対向電
極１４０２、封止剤１４０４、で囲まれた液晶１４０３が、画素ＴＦＴ１４０６に接続さ
れた画素電極１４０５下にある。今回は、駆動ＴＦＴ１４０７の下にも液晶１４０３があ
るが、寄生容量を減らしたい場合等には、画素電極１４０５下にのみ液晶１４０３を配置
すればよい。駆動ＴＦＴ１４０７には、導電性材料１４０８で接着されたＦＰＣ１４０９
から信号が入力される。偏光フィルム１４１０を、液晶１４０３に対して、偏光フィルム
１４０１と反対側に設けることで、透過型の表示装置として機能する。
【実施例２】
【０１３２】
本実施例では、本発明を用いて形成した薄膜デバイスを重ね合わせ、３次元実装する例
を図を用いて簡単に説明する。
【０１３３】
図９（Ｃ）まで、実施例１と同様であるので説明を省略する。図１４（Ａ）は、図９（
Ａ）とほぼ同じ状態であるが、ソース・ドレイン配線４１６を延長して電極９００を形成
している。なお、説明のためにトランジスタを２個表示し、実施例１と共通な部分は同じ
符号を用いている。
【０１３４】
ここで、開孔部９０１を開け、電極９００と導通がとれるようにしておく（図１４（Ｂ
））。第二基板４１９には、実施例１と同様に接着剤４２０と粘着材４２１を塗るが、偏
光フィルムは必要ない（図１４（Ｃ））。偏光フィルムは必要ないが、剛性保持のための
薄い板材や保護フィルム等を使用してもよい。この場合、薄い板材や保護フィルムには、
開孔部９０１に対応する位置にあらかじめ、開孔部を設けておく。図１５（Ａ）で、第一
基板４００の薄膜デバイスを形成した面と第二基板４１９を、接着剤４２０と粘着材４２
１を使って接着する。
【０１３５】
実施例１と同様、第一基板４００とエッチングストッパー４０１を取り除く。
第一絶縁膜４０２に開孔部を開け、電極（配線ともいう）９０２を形成する。電極９０２
を覆って、パッシベーション膜９０３、第五絶縁膜９０４を形成し、電極９０２に導通が
とれるように開孔部９０５を設けておく。パッシベーション膜９０３は実施例１のパッシ
ベーション膜４１７と同様、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、または窒化酸化シリコン
膜で５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さで形成すればよい。第五
絶縁膜９０４は実施例１の第四絶縁膜４１８と同様、平坦化や保護膜の意味がある。ここ
までの工程で、図１５（Ｂ）の状態になっている。
【０１３６】
そして、実施例１と同じ方法で第二基板４１９を取り除く。ここまでの工程でできる薄
膜デバイスを複数作製し、導電性ペースト９０６で電極間に導通をとり、それらを接着剤
で貼り合わせると、３次元実装された半導体装置ができあがる（図１６）。近年、大容量
化や小型化、軽量化が求められているメモリは、３次元実装の技術の実用化が注目されて
おり、本発明を用いると、工程が複雑化することなく、簡便に３次元実装された半導体装
置を実現することができる。なお図１６では、貼り合わされた薄膜デバイスは、薄膜トラ
ンジスタのソース・ドレイン領域を介して導通をとっているように示されているが、配線
同士の導通を直接とってもよい。
【実施例３】
【０１３７】
本実施例では、絶縁体上に形成した半導体薄膜を活性層に用いた薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）を用いた半導体装置について説明する。なお図では、配線と活性層、配線と絶縁膜
等の位置関係を説明するため、薄膜トランジスタ一個分と配線の断面を示すが、もちろん
、複数の薄膜トランジスタを有する集積回路にも本発明は適用できる。
【０１３８】
図１７（Ａ）において、第一基板２４０１にはガラス基板や石英基板を使用することが
できる。その他にもシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成
したものを基板として用いてもよい。
【０１３９】
後で、第一基板２４０１を取り除く時のために、エッチングストッパー２４０２を形成
する。エッチングストッパー２４０２は、第一基板との選択比が十分なものを選ぶ。本実
施例では、第一基板２４０１に石英基板を使用し、エッチングストッパー２４０２に窒化
膜を１０ｎｍ〜１０００ｎｍ（代表的には１００〜５００ｎｍ）形成する。
【０１４０】
エッチングストッパー２４０２上に下部絶縁膜２４０３を、酸化シリコン膜で１０〜１
０００ｎｍ（代表的には３００〜５００ｎｍ）の厚さに形成する。また、酸化窒化シリコ
ン膜を用いてもよい。
【０１４１】
連続して、下部絶縁膜２４０３上に、１０〜１００ｎｍの非晶質半導体膜（本実施例で
は非晶質シリコン膜（アモルファスシリコン膜）２４０４）を公知の成膜法で形成する（
図１７（Ｂ））。なお、非晶質半導体膜としては、非晶質シリコン膜以外にも、非晶質シ
リコンゲルマニウム膜などの非晶質の化合物半導体膜を用いることもできる。
【０１４２】
そして、特開平７−１３０６５２号公報（ＵＳＰ５，６４３，８２６号に対応）に記載
された技術に従って結晶構造を含む半導体膜（本実施例では結晶質シリコン膜２４０５）
を形成する。同公報記載の技術は、非晶質シリコン膜の結晶化に際して、結晶化を助長す
る触媒元素（ニッケル、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、パラジウム、鉄、銅から選ば
れた一種または複数の元素、代表的にはニッケル）を用いる結晶化手段である。
【０１４３】
具体的には、非晶質シリコン膜表面に触媒元素を保持させた状態で加熱処理を行い、非
晶質シリコン膜を結晶質シリコン膜に変化させるものである。本実施例では同公報の実施
例１に記載された技術を用いるが、実施例２に記載された技術を用いてもよい。なお、結
晶質シリコン膜にはいわゆる単結晶シリコン膜も多結晶シリコン膜も含まれるが、本実施
例で形成される結晶質シリコン膜は結晶粒界を有するシリコン膜である。
【０１４４】
非晶質シリコン膜は含有水素量にもよるが、好ましくは４００〜５５０℃で数時間加熱
処理して脱水素処理を行い、含有水素量を５ａｔｏｍｉｃ％以下として結晶化の工程を行
うことが望ましい。また、非晶質シリコン膜をスパッタ法や蒸着法などの他の作製法で形
成してもよいが、膜中に含まれる酸素、窒素、などの不純物元素を十分に低減させておく
ことが望ましい。
【０１４５】
非晶質シリコン膜２４０４に対して、公知の技術を使って結晶質シリコン膜（ポリシリ
コン膜または多結晶シリコン膜）２４０５を形成する。本実施例では、非晶質シリコン膜
２４０４に対してレーザーから発する光（レーザー光）を照射して結晶質シリコン膜２４
０５を形成した（図１７（Ｃ））。レーザーとしては、パルス発振型または連続発振型の
エキシマレーザーを用いればよいが、連続発振型のアルゴンレーザーでもよい。または、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザーもしくはＮｄ：ＹＶＯ4レーザーの第二高調波、第三高調波または
第四高調波を用いてもよい。さらに、レーザー光のビーム形状は線状（長方形状も含む）
であっても矩形状であってもかまわない。
【０１４６】
また、レーザー光のかわりにランプから発する光（ランプ光）を照射（以下、ランプア
ニールという）してもよい。ランプ光としては、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等から発
するランプ光を用いることができる。
【０１４７】
このようにレーザー光またはランプ光により熱処理（アニール）を施す工程を光アニー
ル工程という。光アニール工程は短時間で高温熱処理が行えるため、ガラス基板等の耐熱
性の低い基板を用いる場合にも効果的な熱処理工程を高いスループットで行うことができ
る。もちろん、目的はアニールであるので電熱炉を用いたファーネスアニール（熱アニー
ルともいう）で代用することもできる。
【０１４８】
本実施例では、パルス発振型エキシマレーザー光を線状に加工してレーザーアニール工
程を行う。レーザーアニール条件は、励起ガスとしてＸｅＣｌガスを用い、処理温度を室
温、パルス発振周波数を３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を２５０〜５００ｍＪ／
ｃｍ2（代表的には３５０〜４００ｍＪ／ｃｍ2）とする。
【０１４９】
上記条件で行われるレーザーアニール工程は、熱結晶化後に残存した非晶質領域を完全
に結晶化するとともに、既に結晶化された結晶質領域の欠陥等を低減する効果を有する。
そのため、本工程は光アニールにより半導体膜の結晶性を改善する工程、または半導体膜
の結晶化を助長する工程と呼ぶこともできる。このような効果はランプアニールの条件を
最適化することによっても得ることが可能である。
【０１５０】
次に、結晶質シリコン膜２４０５上に、後の不純物添加時のために保護膜２４０６を形
成する（図１７（Ｄ））。保護膜２４０６は１００〜２００ｎｍ（好ましくは１３０〜１
７０ｎｍ）の厚さの窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を用いる。この保護膜２４
０６は不純物添加時に結晶質シリコン膜２４０５が直接プラズマにさらされないようにす
るためと、微妙な温度制御を可能にするための意味がある。
【０１５１】
続いて、保護膜２４０６を介してｐ型を付与する不純物元素（以下、ｐ型不純物元素と
いう）を添加する。ｐ型不純物元素としては、代表的には周期表の１３族に属する元素、
典型的にはボロンまたはガリウムを用いることができる。この工程（チャネルドープ工程
という）は、ＴＦＴしきい値電圧を制御するための工程である。なお、ここではジボラン
（Ｂ2Ｈ6）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でボロンを添加した。も
ちろん、質量分離を行うイオンインプランテーション法を用いてもよい。
【０１５２】
この工程により１×１０15〜１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3（代表的には５×１０16〜
５×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）の濃度で、ｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を含
むｐ型不純物領域（ａ）２４０７を形成する（図１７（Ｄ））
。
【０１５３】
次に、保護膜２４０６を除去した後、結晶質シリコン膜の不要な部分を除去して、島状
の半導体膜（以下、活性層という）２４０８を形成する（図１７（Ｅ）
）。
【０１５４】
活性層２４０８を覆って、ゲート絶縁膜２４０９を形成する（図１８（Ａ））
。ゲート絶縁膜４０９は、１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍの厚さに形成
すればよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法でＮ2ＯとＳｉＨ4を原料とした窒化酸化シ
リコン膜を８０ｎｍ成膜する。
【０１５５】
図示しないが、ゲート電極２４１０として、厚さ５０ｎｍの窒化タングステン（ＷＮ）
と、厚さ３５０ｎｍのタンタル（Ｔａ）との２層の積層膜を形成する（図１８（Ｂ））。
ゲート電極は単層の導電膜で形成してもよいが、必要に応じて２層、３層といった積層膜
とすることが好ましい。
【０１５６】
なお、ゲート電極としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）
、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素、または前
記元素を組み合わせた合金膜（代表的には、Ｍｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）を用いるこ
とができる。
【０１５７】
次に、ゲート電極２４１０をマスクとして自己整合的にｎ型不純物元素（本実施例では
リン）を添加する（図１８（Ｃ））。こうして形成されたｎ型不純物領域（ａ）２４１１
には、前記のチャネルドープ工程で添加されたボロン濃度よりも５〜１０倍高い濃度（代
表的には１×１０16〜５×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3、典型的には３×１０17〜３×１０1
8ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）でリンが添加されるように調整する。
【０１５８】
レジストマスク２４１２を形成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して、
高濃度にリンを含むｎ型不純物領域（ｂ）２４１３を形成する（図１８（Ｄ））。ここで
も、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法（もちろん、イオンインプランテー
ション法でもよい）で行い、この領域のリンの濃度は１×１０20〜１×１０21ａｔｏｍｓ
／ｃｍ3（代表的には２×１０20〜５×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）とする。
【０１５９】
また、ｎ型不純物領域（ｂ）２４１３が形成された領域には、すでに前工程で添加され
たリンまたはボロンが含まれるが、十分に高い濃度でリンが添加されることになるので、
前工程で添加されたリンまたはボロンの影響は考えなくてよい。
【０１６０】
レジストマスク２４１２を除去した後、第一層間絶縁膜２４１４を形成する（図１９（
Ａ））。第一層間絶縁膜２４１４としては、シリコンを含む絶縁膜、具体的には窒化シリ
コン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、またはそれらを組み合わせた積層膜で、
膜厚は６００ｎｍ〜１．５μｍとすればよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ
4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3を原料ガスとし、１μｍ厚の窒化酸化シリコン膜（但し窒素濃度が２５
〜５０ａｔｏｍｉｃ％）を用いる。
【０１６１】
その後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物元素を活性化するために熱
処理工程を行う（図１９（Ａ））。この工程はファーネスアニール法、レーザーアニール
法、またはラピッドサーマルアニール（ＲＴＡ）法で行うことができる。ここでは、ファ
ーネスアニール法で活性化工程を行う。加熱処理は窒素雰囲気中において３００〜６５０
℃、好ましくは４００〜５５０℃、ここでは５５０℃、４時間の熱処理を行う。
【０１６２】
この時、本実施例において、非晶質シリコン膜の結晶化に用いた触媒元素（本実施例で
はニッケル）が、矢印で示す方向に移動して、前記の図１８（Ｄ）の工程で形成された高
濃度にリンを含むｎ型不純物領域（ｂ）２４１３に捕獲（ゲッタリング）される。これは
、リンによる金属元素のゲッタリング効果に起因する現象であり、この結果、チャネル領
域２４１５は前記触媒元素の濃度が１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下（好ましくは１×
１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下）となる。
【０１６３】
また逆に触媒元素のゲッタリングサイトとなった領域（図１８（Ｄ）の工程で形成され
たｎ型不純物領域（ｂ）２４１３）は高濃度に触媒元素が偏析して、５×１０18ａｔｏｍ
ｓ／ｃｍ3以上（代表的には１×１０19〜５×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）の濃度で存在す
るようになる。
【０１６４】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱
処理を行い、活性層を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素により、
半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズ
マ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）
を行ってもよい。
【０１６５】
その後、ＴＦＴのソース・ドレイン領域に達する開孔部２４１６（図１９（Ｂ））、第
一配線２４１７を形成する（図１９（Ｃ））。また、図示していないが、本実施例ではこ
の第一配線を、Ｔｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、Ｔｉ膜１
５０ｎｍをスパッタ法で連続して形成した３層構造の積層膜とする。
【０１６６】
次に、パッシベーション膜２４１８として、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、または
窒化酸化シリコン膜で５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さで形成
する（図１９（Ｄ））。この時、本実施例では膜の形成に先立ってＨ2、ＮＨ3等水素を含
むガスを用いてプラズマ処理を行い、成膜後に熱処理を行う。この前処理により励起され
た水素が第一層間絶縁膜２４１４中に供給される。この状態で熱処理を行うことで、パッ
シベーション膜２４１８の膜質を改善するとともに、第一層間絶縁膜２４１４中に添加さ
れた水素が下方側に拡散するため、効果的に活性層を水素化することができる。
【０１６７】
また、パッシベーション膜２４１８を形成した後に、さらに水素化工程を行ってもよい
。例えば、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱
処理を行うとよい。あるいはプラズマ水素化法を用いても同様の効果が得られる。
【０１６８】
その後、平坦化膜として有機樹脂からなる絶縁膜２４１９を約１μｍの厚さに形成する
（図１９（Ｄ））。有機樹脂としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミド
アミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を使用することができる。有機樹脂膜を用いる
ことの利点は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる
点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお上述した以外の有機樹脂膜や有機系ＳｉＯ
化合物などを用いることもできる。
ここでは、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用い、３００℃で焼成して形
成する。
【０１６９】
次に、第二基板２４２０を用意し、第一基板２４０１の薄膜デバイスを形成した面と第
二基板を接着する（図２０（Ａ））。ここで、第二基板２４２０としては、ガラス基板や
石英基板、その他にもシリコン基板、金属基板またはステンレス基板等が使える。本実施
例では、第二基板２４２０として石英基板を用いる。
この場合、接着剤には、エポキシ系やシアノアクリレート系、または光線硬化型接着剤等
が使える。
【０１７０】
そして、第二基板２４２０に保持された状態で、第一基板２４０１をバックグラインド
やＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等を使って
削り落とす（図２０（Ｂ））。本実施例では、第一基板２４０１に石英基板、エッチング
ストッパー２４０２に窒化膜を使用しているので、適当な厚さまで削った後、フッ酸を使
ったウエットエッチングに切り替える。また、本実施例では窒化膜でできたエッチングス
トッパー２４０２も、その後ドライエッチングにより取り除いている。
【０１７１】
次に、下部絶縁膜２４０３に活性層２４０８に達する開孔部２４２１を設け（図２０（
Ｂ））、第二配線２４２２、絶縁膜２４２３を形成する（図２０（Ｃ）
）。ここで、第二配線２４２２としては、すでに活性層２４０８の熱処理等が済んでいる
ので、耐熱性の低い配線材料でも使うことができる。第一配線２４１７と同様にアルミニ
ウムを使ってもよいし、実施例４で示すように透過型液晶表示装置として使う場合には、
酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）を使ってもよい。
【０１７２】
このように、本発明の作製方法を用いれば、第一配線２４１７と第二配線２４２２の間
の絶縁膜を厚くとることができ、寄生容量を低減できる。絶縁膜を通しての導通のとりや
すさにも問題なく、また、耐熱性の低い配線材料も使うことができ、電気回路の高速動作
や電気信号の正確な伝播に寄与することができる。
【実施例４】
【０１７３】
本実施例では、実施例３で作製した半導体装置から、アクティブマトリクス型液晶表示
装置を作製する工程を説明する。図２１に示すように、図２０（Ｂ）の状態の基板に対し
、第二配線２４２２を形成する。第二配線２４２２は、透過型液晶表示装置とする場合に
は透明導電膜を用い、反射型の液晶表示装置とする場合には金属膜を用いればよい。ここ
では透過型の液晶表示装置とするために、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜を１１０ｎ
ｍの厚さにスパッタ法で形成する。
【０１７４】
そして、配向膜８０１を形成する。本実施例では配向膜としてポリイミド膜を用いた。
また、対向基板８０５には、透明導電膜で対向電極８０４を、そして配向膜８０３を形成
する。なお、対向基板には必要に応じてカラーフィルターや遮蔽膜を形成しても良い。
【０１７５】
配向膜８０３を形成した後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角
を持って配向するようにする。そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリ
クス基板（実施例３で作製した半導体装置）と対向基板とを、公知のセル組み工程によっ
てシール材やスペーサ（共に図示せず）などを介して貼りあわせる。その後、両基板の間
に液晶８０２を注入し、封止剤（図示せず）
によって完全に封止する。液晶には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図２
１に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。
【０１７６】
次に、このアクティブマトリクス型液晶表示装置を、駆動回路を一体形成した場合の全
体構成を、図２２に示す。尚、図２３は、図２２のＡ−Ａ’  で切断した断面図である。
図２２は、第一基板上に、ソース信号駆動回路１９０２、ゲート信号駆動回路１９０３、
画素部１９０１を構成するトランジスタを形成し、第二基板に接着した後、第一基板を取
り除き、液晶を封入したもの（１９０６：液晶封入領域）を、液晶側から見た図である。
【０１７７】
図２２に示す液晶表示装置は、画素部１９０１と、ソース信号駆動回路１９０２、ゲー
ト信号駆動回路１９０３とで構成される。画素部１９０１はｎチャネル型ＴＦＴであり、
周辺に設けられる駆動回路はＣＭＯＳ回路を基本として構成されている。ソース信号駆動
回路１９０２とゲート信号駆動回路１９０３は、接続配線１９０４を用いてＦＰＣ（フレ
キシブルプリントサーキット）１９０５に接続され、外部駆動回路から信号を受け取る。
【０１７８】
図２３は、対向電極１００１、封止剤１００３、で囲まれた液晶１００２が、画素ＴＦ
Ｔ１００５に接続された画素電極１００４の下にある。今回は、駆動ＴＦＴ１００６の下
にも液晶１００２があるが、寄生容量を減らしたい場合等には、画素電極１００４下にの
み液晶１００２を配置すればよい。駆動ＴＦＴ１００６には、導電性材料１００７で接着
されたＦＰＣ１００８から信号が入力される。
【実施例５】
【０１７９】
本発明の半導体装置の作製方法を、アクティブマトリクス型ＥＬ（エレクトロルミネセ
ンス）表示装置に適用する例を示す。
【０１８０】
実施例１の図１０（Ｂ）まで同じであるが、偏光フィルム４２２は必要ない（図２４（
Ａ））。画素電極１２００としては、仕事関数の大きい透明導電膜が用いられる。透明導
電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物または酸化インジウムと酸化亜鉛と
の化合物を用いることができる。
【０１８１】
そして、画素電極１２００の上（図では下）には第五絶縁膜１２０２が形成され、第五
絶縁膜１２０２は画素電極１２００の上に開孔部が形成されている。この開孔部において
、画素電極１２００の上にはＥＬ層１２０１が形成される。ＥＬ層１２０１は公知の有機
ＥＬ材料または無機ＥＬ材料を用いることができる。
また、有機ＥＬ材料には低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）
材料があるがどちらを用いても良い。
【０１８２】
ＥＬ層１２０１の形成方法は公知の技術を用いれば良い。また、ＥＬ層の構造は正孔注
入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層を自由に組み合わせて積層構造
または単層構造とすれば良い。
【０１８３】
ＥＬ層１２０１の上（図では下）には遮光性を有する導電膜（代表的にはアルミニウム
、銅もしくは銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜）からなる陰
極１２０３が形成される。また、陰極１２０３とＥＬ層１２０１の界面に存在する水分や
酸素は極力排除しておくことが望ましい。従って、真空中で両者を連続成膜するか、ＥＬ
層１２０１を窒素または希ガス雰囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極１２
０３を形成するといった工夫が必要である。本実施例ではマルチチャンバー方式（クラス
ターツール方式）の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。
【０１８４】
以上のようにして、画素電極１２００、ＥＬ層１２０１及び陰極１２０３からなるＥＬ
素子が形成され、充填材１２０４により封入されている（図２４（Ｂ）
）。
【０１８５】
カバー材１２０５としては、ガラス板、金属板（代表的にはステンレス板）、セラミッ
クス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板
、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィル
ムまたはアクリルフィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフ
ィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【０１８６】
但し、ＥＬ素子からの光の放射方向がカバー材側に向かう場合にはカバー材は透明でな
ければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまた
はアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
【０１８７】
また、充填材１２０４としては紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、
ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いる
ことができる。この充填材１２０４の内部に吸湿性物質（好ましくは酸化バリウム）を設
けておくとＥＬ素子の劣化を抑制できる。
【０１８８】
また、充填材１２０４の中にスペーサを含有させてもよい。このとき、スペーサを酸化
バリウムで形成すればスペーサ自体に吸湿性をもたせることが可能である。また、スペー
サを設けた場合、スペーサからの圧力を緩和するバッファ層として陰極１２０３上に樹脂
膜を設けることも有効である。
【０１８９】
最後に、実施例１と同様に基板を切断して、第二基板４１９を取り除く。こうして、薄
くて軽い、アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が作製できる（図２４（Ｃ））。
【実施例６】
【０１９０】
本実施例では、本発明を用いてＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置を作製した他
の例について説明する。なお、図２５は、第一基板上に、ソース信号駆動回路２１０２、
ゲート信号駆動回路２１０３、画素部２１０１を構成するトランジスタを形成し、第二基
板に接着した後、第一基板を取り除き、ＥＬ層を形成したものを、ＥＬ層側から見た図で
ある。図２６は、図１１をＡ−Ａ’  で切断した断面図である。
【０１９１】
図２５、２６において、２２０１は基板、２１０１は画素部、２１０２はソース信号駆
動回路、２１０３はゲート信号駆動回路であり、それぞれの駆動回路は接続配線２１０４
を経てＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）２１０５に至り、外部機器へと接続さ
れる。
【０１９２】
このとき、画素部２１０１、ソース信号駆動回路２１０２及びゲート信号駆動回路２１
０３を囲むようにして第１シール材２１０６、カバー材２１０７、充填材２２０８及び第
２シール材２１０８が設けられている。
【０１９３】
図２６は、図２５をＡ−Ａ’  で切断した断面図に相当し、基板２２０１の上にソース
信号駆動回路２１０２に含まれる駆動ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチ
ャネル型ＴＦＴを図示している）２２０２及び画素部２１０１に含まれる画素ＴＦＴ（但
し、ここではＥＬ素子への電流を制御するＴＦＴを図示している）２２０３が形成されて
いる。
【０１９４】
そして、画素電極２２０４は画素ＴＦＴ２２０３のソース・ドレイン領域の一方と電気
的に接続をとるように形成される。画素電極２２０４としては仕事関数の大きい透明導電
膜が用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物または酸化
インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができる。
【０１９５】
画素電極２２０４の上（図では下）には絶縁膜２２０５が形成され、絶縁膜２２０５は
画素電極２２０４の上に開孔部が形成されている。この開孔部において、画素電極２２０
４の上にはＥＬ層２２０６が形成される。ＥＬ層２２０６は公知の有機ＥＬ材料または無
機ＥＬ材料を用いることができる。また、有機ＥＬ材料には低分子系（モノマー系）材料
と高分子系（ポリマー系）材料があるがどちらを用いても良い。
【０１９６】
ＥＬ層２２０６の形成方法は公知の技術を用いれば良い。また、ＥＬ層の構造は正孔注
入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層を自由に組み合わせて積層構造
または単層構造とすれば良い。
【０１９７】
ＥＬ層２２０６の上には遮光性を有する導電膜（代表的にはアルミニウム、銅もしくは
銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜）からなる陰極２２０７が
形成される。また、陰極２２０７とＥＬ層２２０６の界面に存在する水分や酸素は極力排
除しておくことが望ましい。従って、真空中で両者を連続成膜するか、ＥＬ層２２０６を
窒素または希ガス雰囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極２２０７を形成す
るといった工夫が必要である。本実施例ではマルチチャンバー方式（クラスターツール方
式）の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。
【０１９８】
以上のようにして、画素電極２２０４、ＥＬ層２２０６及び陰極２２０７からなるＥＬ
素子が形成される。このＥＬ素子は、第１シール材２１０６及び第２シール材２１０８に
よって基板２２０１に貼り合わされたカバー材２１０７で囲まれ、充填材２２０８により
封入されている。
【０１９９】
カバー材２１０７としては、ガラス板、金属板（代表的にはステンレス板）、セラミッ
クス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板
、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィル
ムまたはアクリルフィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフ
ィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【０２００】
但し、ＥＬ素子からの光の放射方向がカバー材側に向かう場合にはカバー材は透明でな
ければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまた
はアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
【０２０１】
また、充填材２２０８としては紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、
ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いる
ことができる。この充填材２２０８の内部に吸湿性物質（好ましくは酸化バリウム）を設
けておくとＥＬ素子の劣化を抑制できる。
【０２０２】
また、充填材２２０８の中にスペーサを含有させてもよい。このとき、スペーサを酸化
バリウムで形成すればスペーサ自体に吸湿性をもたせることが可能である。また、スペー
サを設けた場合、スペーサからの圧力を緩和するバッファ層として陰極２２０７上に樹脂
膜を設けることも有効である。
【０２０３】
また、接続配線２１０４は導電性材料２２０９を介してＦＰＣ２１０５に電気的に接続
される。接続配線２１０４は画素部２１０１、ソース信号駆動回路２１０２及びゲート信
号駆動回路２１０３に送られる信号をＦＰＣ２１０５に伝え、ＦＰＣ２１０５により外部
機器と電気的に接続される。
【０２０４】
また、本実施例では第１シール材２１０６の露呈部及びＦＰＣ２１０５の一部を覆うよ
うに第２シール材２１０８を設け、ＥＬ素子を徹底的に外気から遮断する構造となってい
る。こうして図２６の断面構造を有するＥＬ表示装置となる。
【実施例７】
【０２０５】
ここで、本発明の作製方法を用いて、ボトムゲート型薄膜トランジスタを形成する方法
を簡単に説明する。図２７に、そのトランジスタ１個分の断面図を示すが、作製方法は実
施例３と基本的に同様である。なお、本明細書において、ボトムゲート型薄膜トランジス
タとは、図２７に示すような、ゲート電極と第二配線との間の層に活性層が形成されてい
る（ゲート電極と配線とが、活性層の同一側には形成されていない）形状の薄膜トランジ
スタを指すこととする。
【０２０６】
実施例１と同様に図１８（Ｃ）では、ゲート電極２４１０をマスクとして、セルフアラ
インで活性層２４０８に不純物を添加する。第一配線２４１７は必要ないので、ゲート電
極２４１０の上にはパッシベーション膜２４１８、絶縁膜２４１９を形成して平坦化する
。その後、第二基板２４２０を接着して、第一基板２４０１を取り除き、第二配線２４２
２（なお、本実施例では第一配線は存在しないが、実施例３とそろえるために第二配線と
表記している）、絶縁膜２４２３を形成する。
【０２０７】
このようにして、活性層に対して配線と反対側にゲート電極を持つボトムゲート型トラ
ンジスタが形成できるが、従来のボトムゲート型トランジスタとの違いは、セルフアライ
ンで不純物を添加できるという点である。
【実施例８】
【０２０８】
本発明のアクティブマトリクス型表示装置は電気器具の表示部として用いることができ
る。そのような電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、プ
ロジェクションＴＶ、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、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などが挙げられる。それら電気器具の具体例を図２８に示す。
【０２０９】
図２８（Ａ）は携帯電話であり、本体３００１、音声出力部３００２、音声入力部３０
０３、表示部３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６で構成される。本発明
のアクティブマトリクス型表示装置は表示部３００４に用いることができる。
【０２１０】
図２８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体３１０１、表示部３１０２、音声入力部３１
０３、操作スイッチ３１０４、バッテリー３１０５、受像部３１０６で構成される。本発
明のアクティブマトリクス型表示装置は表示部３１０２に用いることができる。
【０２１１】
図２８（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３２０１
、カメラ部３２０２、受像部３２０３、操作スイッチ３２０４、表示部３２０５で構成さ
れる。本発明のアクティブマトリクス型表示装置は表示部３２０５に用いることができる
。
【０２１２】
図２８（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体３３０１、表示部３３０２、アー
ム部３３０３で構成される。本発明のアクティブマトリクス型表示装置は表示部３３０２
に用いることができる。
【０２１３】
図２８（Ｅ）はリアプロジェクター（プロジェクションＴＶ）であり、本体３４０１、
光源３４０２、液晶表示装置３４０３、偏光ビームスプリッタ３４０４、リフレクター３
４０５、３４０６、スクリーン３４０７で構成される。本発明は液晶表示装置３４０３に
用いることができる。
【０２１４】
図２８（Ｆ）はフロントプロジェクターであり、本体３５０１、光源３５０２、液晶表
示装置３５０３、光学系３５０４、スクリーン３５０５で構成される。
本発明は液晶表示装置３５０３に用いることができる。
【０２１５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に適用すること
が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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