(57)【要約】【課題】シロキサンを含む層を選択的にエッチングする技術について提供することを課題とする。また、本発明は、エッチングの際に生じる不具合に起因した動作不良等の低減された半導体装置を提供することを課題とする。【解決手段】トランジスタに電気的に接続する導電層と、その導電層を覆う絶縁層とを形成した後、さらに絶縁層の上にマスクを形成する工程を有する。そしてマスクを形成した後、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて絶縁層をエッチングすることを特徴としている。【選択図】図１
2006140457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、シロキサンを含む絶縁層をエッチングする  ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、シロキサンを含む絶縁層と導電層とが積層した構造を含む被処理物の前記絶縁層をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
シロキサンを含む絶縁層と導電層とが積層した構造を含む被処理物の上にマスクを形成し、
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、前記絶縁層をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
導電層の上に前記導電層を覆うようにシロキサンを含む絶縁層を形成した後、
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、前記導電層の一部が露出するように前記絶縁層をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
トランジスタに電気的に接続する導電層を形成し、導電層の上に前記導電層を覆うようにシロキサンを含む絶縁層を形成し、前記シロキサンを含む絶縁層の上に設けられたマスクを形成した後、
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、前記絶縁層をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
トランジスタに電気的に接続する導電層を形成し、導電層の上に前記導電層を覆うようにシロキサンを含む絶縁層を形成した後、
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、前記導電層の一部が露出するように前記絶縁層をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
前記導電層は、チタン、アルミニウム、モリブデンから選ばれる一または二以上の金属からなる層であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置の作製方法。
【請求項８】
前記処理用ガスは、臭化水素ガスの他、酸素ガス、または四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガスから選ばれた一または二以上の気体を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置の作製方法。
【請求項９】
前記エッチングは、２Ｐａ未満の圧力で行うことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、シロキサンを含む絶縁層をエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
【請求項１１】
前記処理用ガスは、臭化水素ガスの他、酸素ガス、または四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガスから選ばれた一または二以上の気体を含むことを特徴とする請求項１０に記載のエッチング方法。
【請求項１２】
前記エッチングは、２Ｐａ未満の圧力で行うことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被処理物のエッチング方法に関する。また、本発明は導電層と絶縁層とが積層した構造を含む半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置や液晶装置を駆動するための回路、或いは演算処理を行う機能を有する集積回路等は、導電層や絶縁層、半導体層等、様々な層を積層させることによって作製されている。その為、積層構造の違いに因る基準面からの表面高さのばらつき、つまり段差を生じる。そして、段差が大きくなると、その段差を被覆するように層を形成することが困難となり、例えば配線の段切れ等の不良を生じることがある。また、発光装置においては、段差に起因して外部に取り出される発光スペクトルのズレなどを生じることがある。
【０００３】
従って、段差を緩和できるようにするために、化学的機械的研磨法等によって表面を平坦化する処理をしたり、或いはアクリル、ポリイミド、シロキサン等の自己平坦性を有する材料を用いて層を形成したりする技術が開発されている。
【０００４】
このように表面を平坦化した層を設けることによって段差を緩和する為の技術の開発が進むに伴い、形成した層を加工するための技術の開発もまた必要となってくる。例えば特許文献１では、ＣＦ4とＮ2とＡｒとからなる処理ガスを用いて有機ポリシロキサン膜をエッチングする技術について開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２７０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、シロキサンを含む層を選択的にエッチングする技術について提供することを課題とする。また、本発明は、エッチングの際に生じる不具合に起因した動作不良等の低減された半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置の作製方法の一は、導電層と絶縁層とが積層した構造を含む被処理物を、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて、絶縁層がエッチングされるように処理することを特徴としている。
【０００８】
本発明の半導体装置の作製方法の一は、導電層と絶縁層とが積層した構造を含む被処理物の上にマスクを形成し、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて絶縁層をエッチングをする工程を含むことを特徴としている。
【０００９】
本発明の半導体装置の作製方法の一は、導電層と、その導電層を覆う絶縁層を形成した後、導電層の一部が露出するように絶縁層をエッチングする工程を含む。ここで、絶縁層のエッチングは、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置の作製方法の一は、トランジスタに電気的に接続する導電層と、その導電層を覆う絶縁層とを形成した後、さらに絶縁層の上にマスクを形成する工程を有する。そしてマスクを形成した後、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて絶縁層をエッチングすることを特徴としている。
【００１１】
本発明の半導体装置の作製方法の一は、トランジスタに電気的に接続する導電層と、その導電層を覆う絶縁層を形成した後、導電層の一部が露出するように絶縁層をエッチングする工程を含む。ここで、絶縁層のエッチングは、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の発光装置の一は、発光素子と、その発光素子を駆動するために設けられた半導体装置とを有する。半導体装置は、トランジスタに電気的に接続する導電層と、その導電層を覆う絶縁層を形成した後、導電層の一部が露出するように絶縁層を選択的にエッチングする工程を有する半導体装置の作製方法によって作製されたものである。ここで、絶縁層のエッチングは、臭化水素ガスを含む処理用ガスを用いて行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を実施することによって、シロキサンを含む絶縁層を選択的にエッチングすることができ、シロキサンを含む絶縁層と積層した導電層が過剰にエッチングされてしまうことを防ぐことができる。また、本発明を実施することによって、特にシロキサンを含む絶縁層をエッチングする際に、その絶縁層と積層した導電層が過剰にエッチングされてしまうことを防ぐことができるため、エッチングの不具合に起因した動作不良が低減された半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一態様について説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の一態様について図１を用いて説明する。
【００１６】
本発明のエッチング方法は、シロキサンを含む絶縁層を、臭化水素ガス（ＨＢｒガス）を含む処理用ガスを用いてエッチングする工程を含む。
【００１７】
ここで、シロキサンとは、珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、水素（Ｈ）等の元素を含み、さらにＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（シロキサン結合）を含む化合物である。シロキサンの具体例としては、下記一般式（１）のような鎖状シロキサンの他、下記一般式（２）のような環状シロキサン等の化合物が挙げられる。ここで、一般式（１）、（２）において、水素は、メチル基等のアルキル基の他、フェニル基等のアリール基等で置換されていてもよい。また、ｎは自然数である。
【００１８】
【化０１】
2006140457.tif 000003
【００１９】
【化０２】
2006140457.tif 000004
【００２０】
また、シロキサンを含む絶縁層とは、シロキサンを用いて形成された層を少なくとも一層含む単層若しくは多層の層である。ここで、層の形成方法について特に限定はなく、塗布法の他、インクジェット法等の方法を用いて形成された層であってもよい。また、シロキサンを含む絶縁層の形成後、加熱処理をしてもよい。
【００２１】
導電層３０１と、シロキサンを含む絶縁層３０２とが積層した構造を含む被処理物（図１（Ａ））について、ＨＢｒガスを含む処理用ガスを用いて、絶縁層３０２を選択的にエッチングすることにより（図１（Ｂ）参照。）、導電層３０１と絶縁層３０２の選択比が高いエッチングをすることが容易になる。つまり、絶縁層３０２のエッチングに伴って導電層３０１が過剰にエッチングされてしまうことを防ぐことができる。なお、絶縁層３０２のうち特にエッチングする必要のない部分の上にはマスク３０３が設けられている。なお、マスクは、絶縁層３０２を所望の形状に加工できるように形状化されたものであり、例えばレジストのような感光性樹脂から成るものを用いることができる。ここで、エッチング方法について特に限定は無く、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式の他、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式、電子サイクロトン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式、反応イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式等を用いることができる。
【００２２】
導電層３０１は、チタン（Ｔｉ）の他、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等から選ばれる一または二以上の金属を用いて形成されていることが好ましい。これによって、導電層３０１と絶縁層３０２との選択比がより高くなる。
【００２３】
また、処理用ガスには、ＨＢｒガスの他、酸素ガス（Ｏ2ガス）、または四フッ化炭素ガス（ＣＦ4ガス）、六フッ化硫黄ガス（ＳＦ6）等から選ばれた一または二以上のガスが含まれていることが好ましい。絶縁層３０２に炭素（Ｃ）が含まれている場合、Ｏ2ガスを含むことによって炭素をＣＯまたはＣＯ2等のガスとして排気させることができ、炭素に起因したエッチング速度の低下等を防ぐことができる。ＣＦ4ガスを含むことによって、導電層３０１と絶縁層３０２との選択比がより高くなり、絶縁層３０２を選択的にエッチングすることがより容易になる。また、ＨＢｒガスとＣＦ4ガスとは、混合比がＨＢｒ／ＣＦ4＝５〜８となるように含まれていることが好ましい。これによって、導電層３０１と絶縁層３０２との選択比がさらに高くなる。また、エッチング時の圧力は２Ｐａ未満となるように調整することが好ましく、１．７Ｐａ以下となるように調整することがさらに好ましい。このように圧力を調整することによって、シロキサンに起因した残渣が生じることを抑制することができる。
【００２４】
なお、導電層３０１と絶縁層３０２とは、それぞれ、単層の他、多層でも構わない。例えば、導電層３０１はアルミニウムから成る層とチタンから成る層とが積層した層であってもよいし、絶縁層３０２は、シロキサンを含む層と酸化珪素等の絶縁物から成る層とが積層した層であってもよい。
【００２５】
（実施の形態２）
本発明の半導体装置の製造方法の一態様について図２〜図６を用いて説明する。
【００２６】
基板１００の上に絶縁層１０１ａを形成した後、さらに絶縁層１０１ａ上に積層するように絶縁層１０１ｂを形成する。絶縁層１０１ａは、不純物が拡散し難い層であることが好ましく、例えば、窒化珪素、または酸素を含む窒化珪素等から成る層であることが好ましい。また、絶縁層１０１ｂは、後の工程で形成する半導体層との間に生じる応力差が小さくなるような層であることが好ましく、例えば酸化珪素、または微量の窒素を含む酸化珪素等から成る層であることが好ましい。ここで、絶縁層１０１ａ、１０１ｂの形成方法について特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて形成すればよい。また、基板１００について特に限定はなく、ガラス、石英等の絶縁体から成る基板の他、シリコン、ＳＵＳ等から成る基板上に絶縁層を設けたもの等を用いてもよい。また、この他、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のプラスチック等から成り可撓性を有する基板、を用いてもよい。
【００２７】
次いで、絶縁層１０１ｂ上に半導体層１０２を形成する。半導体層１０２について特に限定はなく、非晶質半導体または結晶質半導体のいずれか、または非晶質成分と結晶質成分の両方を含む半導体を用いて形成してもよい。この他、微結晶半導体もしくはマイクロクリスタルとも称されるセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）であってもよい。（図２（Ａ））
【００２８】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）を終端するために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。シラン系ガスとしては、ＳｉＨ4、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることが可能である。またＦ2、ＧｅＦ4を混合させても良い。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０20ｃｍ-3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19ｃｍ-3以下、好ましくは１×１０19ｃｍ-3以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層をさらに積層してもよい。
【００２９】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコンがあげられる。また、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコンには、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。
【００３０】
半導体層１０２として結晶質半導体から成る半導体層を用いる場合、その半導体層の形成方法について特に限定はなく、レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する金属元素を用いた熱結晶化法等の中から適宜選択した結晶化方法を用いて非晶質半導体層を結晶化させ、形成することができる。この時、複数の結晶化方法を組み合わせて用いてもよく、例えば熱結晶化を行った後さらにレーザ結晶化を行ってもよい。また高い加熱温度に耐え得る基板を用いている場合は、結晶質半導体を堆積させる成膜方法を用いて半導体層１０２を形成してもよい。
【００３１】
熱結晶化法における加熱方法について特に限定はなく、ファーネス、ラピッドサーマルアニール（ＲＴＡ）法等を用いることができる。ＲＴＡ法は、高温のガスを利用したガスＲＴＡ法でもよいし、強光を照射するランプＲＴＡ法であってもよい。
【００３２】
また、結晶化を助長する金属元素の導入方法について特に限定はなく、結晶化を助長する金属を含む層をスパッタリング法等を用いて結晶化を助長する金属元素を含む層を非晶質半導体上に設ける方法の他、結晶化を助長する金属元素を含む金属塩溶液を非晶質半導体上に塗布することによって結晶化を助長する金属元素を含む層を非晶質半導体上に設ける方法を用いてもよい。ここで、結晶化を助長する金属元素としては、ニッケル、パラジウム等を用いることができる。また、金属塩溶液としては、ニッケルを含む酢酸塩溶液等があげられる。
【００３３】
また、レーザ結晶化法についても特に限定はなく、連続発振型またはパルス発振型のレーザのいずれか一または両方を用いて行えばよい。また、レーザ媒質についても特に限定はないため、エキシマレーザ、アルゴンレーザ、クリプトンレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レーザ、Ｙ2Ｏ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等様々なレーザ媒質のレーザを用いることができる。連続発振型のレーザとしては、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）が挙げられる。このように基本波の第２高調波〜第４高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。また、また、パルス発振型のレーザを用いる場合は、レーザ光の発振周波数を０．５ＭＨｚ以上とし、通常用いられている数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行うことで、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する半導体層を形成することができる。
【００３４】
なお、非晶質半導体層に水素が多く含まれている場合は、含有水素濃度が１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下となるように窒素等の反応性の低いガス中で非晶質半導体層を加熱する処理を行った後レーザ結晶化のための処理をすることが好ましい。これによって、レーザー結晶化法を用いた時に生じ得る層の損傷を防ぐことができる。また、レーザ結晶化を希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中で行うことによって半導体層表面の荒れを低減することができる。
【００３５】
以上のようにして半導体層１０２を形成する。因みに金属元素を用いて結晶化を行った場合、結晶化後に半導体層１０２中に含まれている金属元素を低減または除去することが好ましい。金属元素を低減または除去することでより良好な特性を示すトランジスタを得ることが出来る。このような、半導体層１０２中に含まれている金属元素を低減また除去するための処理をゲッタリングという。ゲッタリングの方法について特に限定はなく、次のような方法で行うことができる。先ず、半導体層１０２の上方に非晶質半導体層を形成した後、加熱処理を行う。加熱処理の処理温度は、半導体層１０２に含まれた金属が、その上方に設けられた非晶質半導体層へ拡散できるような温度となるように調節することが好ましい。また、加熱方法について特に限定はなく、ファーネスまたはＲＴＡ等を用いることができるが、ＲＴＡを用いた方が加熱処理時間を短時間にすることができるため好ましい。加熱によって非晶質半導体層へ金属元素は移動する。なお、この時、非晶質半導体層の一部が結晶化する場合がある。加熱後不要になった非晶質半導体層は、エッチングして除去する。このとき、半導体層１０２と非晶質半導体層との間には薄い酸化膜が設けられていることが好ましい。これによって、非晶質半導体層を選択的にエッチングすることが容易となる。薄い酸化膜は、半導体層１０２、非晶質半導体層のそれぞれと高選択比なエッチングをすることが容易な膜であることが好ましく、例えば半導体層１０２、非晶質半導体層が共に珪素である場合は、酸化珪素であることが好ましい。また、非晶質半導体層、酸化膜のエッチングは、溶液を用いた湿式によって行うことが好ましい。非晶質半導体層は、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）若しくはコリン等の溶液を用いてエッチングすることが好ましい。また、酸化膜はフッ酸等の溶液を用いてエッチングすることが好ましい。これによって、高選択比でエッチングすることができる。
【００３６】
半導体層１０２には、ボロンまたは燐等、導電性を付与する為の不純物元素を添加してもよい。これによってトランジスタの閾値を調節することができる。
【００３７】
次に半導体層１０２を加工し、所望の形状の半導体層１０３、半導体層１０４、半導体層１０５、及び半導体層１０６をそれぞれ形成する。加工方法について特に限定はなく、例えば、半導体層１０２の上にレジストマスクを形成した後、不要な半導体層１０２をエッチングする方法を用いてすればよい。ここで、エッチング方法について特に限定はなく、ドライエッチング法またはウエットエッチング法のいずれを用いて行ってもよい。また、レジストマスクの形成方法についても特に限定はなく、フォトリソグラフィ法の他、インクジェット法のように液滴を吐出するタイミングと位置を制御しながら描画して所望の形状のマスクを形成する方法を用いてもよい。
【００３８】
次に、半導体層１０３、半導体層１０４、半導体層１０５、及び半導体層１０６を覆うようにゲート絶縁層１０７を形成する。ゲート絶縁層１０７はゲート絶縁層として機能する。ゲート絶縁層１０７の形成方法について特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて形成すればよい。この他、半導体層１０３、半導体層１０４、半導体層１０５、及び半導体層１０６の表面を酸化させてゲート絶縁層１０７を形成してもよい。また、ゲート絶縁層１０７は酸化珪素または窒化珪素、又は窒素を含む酸化珪素、または酸素を含む窒化珪素等を用いて形成すればよい。また、ゲート絶縁層１０７は単層または異なる物質から成る層が積層した多層から成る層のいずれでも構わない。
【００３９】
次に、ゲート絶縁層１０７と、半導体層１０３、半導体層１０４、半導体層１０５、及び半導体層１０６のそれぞれとが重畳した部分の上方に、ゲート絶縁層１０７と接するように、第１の導電層１０８を形成する。そして第１の導電層１０８と積層するように第２の導電層１０９を形成する。第１の導電層１０８と第２の導電層１０９とは、それぞれ異なる導電物を用いて形成されていることが好ましい。第１の導電層１０８は、ゲート絶縁層１０７との密着性がよい導電物を用いて形成されることが好ましく、例えば窒化チタン、窒化タンタル、チタン、タンタル等を用いて形成されていることが好ましい。また、第２の導電層１０９は、抵抗率の低い導電物を用いて形成されていることが好ましく、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、またはこれらの金属を主成分として含む合金、或いは金属化合物等を用いて形成されていることが好ましい。合金としては、アルミニウムと珪素との合金、アルミニウムとネオジウムとの合金等が挙げられる。また金属化合物としては窒化タングステン等が挙げられる。ここで、第１の導電層１０８と第２の導電層１０９の形成方法について特に限定はなく、スパッタリング法、蒸着法等、いずれの方法を用いてもよい。（図２（Ｂ））
【００４０】
次に、マスク１１０ａ、マスク１１０ｂ、マスク１１０ｃ、マスク１１０ｄ、マスク１１０ｅ、及びマスク１１０ｆをそれぞれ、第２の導電層１０９上に形成する。そして、第１の導電層１０８と第２の導電層１０９とをエッチングし、第１の導電層１２１、第１の導電層１２２、第１の導電層１２３、第１の導電層１２４、第１の導電層１２５、第１の導電層１２６、第２の導電層１１１、第２の導電層１１２、第２の導電層１１３、第２の導電層１１４、第２の導電層１１５、第２の導電層１１６を、それぞれ導電層の側壁がそれぞれの導電層の水平面に対し傾斜を有するような形状となるように形成する（図２（Ｃ））。
【００４１】
次に、マスク１１０ａ、マスク１１０ｂ、マスク１１０ｃ、マスク１１０ｄ、及びマスク１１０ｆを設けたまま、第２の導電層１１１、第２の導電層１１２、第２の導電層１１３、第２の導電層１１４、第２の導電層１１５、第２の導電層１１６を選択的にエッチングし、第２の導電層１３１、第２の導電層１３２、第２の導電層１３３、第２の導電層１３４、第２の導電層１３５、第２の導電層１３６を形成する。この時、第２の導電層１３１、第２の導電層１３２、第２の導電層１３３、第２の導電層１３４、第２の導電層１３５、第２の導電層１３６は、それぞれの導電層の側壁がそれぞれの導電層の水平面に対し垂直になるように異方性の高い条件でエッチングし加工することが好ましい。これによって、第２の導電層１１１、第２の導電層１１２、第２の導電層１１３、第２の導電層１１４、第２の導電層１１５、第２の導電層１１６の側壁の傾斜部が除去される。このようにして、第１の導電層１２１、第１の導電層１２２、第１の導電層１２３、第１の導電層１２４、第１の導電層１２５、第１の導電層１２６のそれぞれの上に、それぞれの第１の導電層よりも内側に、側壁を有する第２の導電層１３１、第２の導電層１３２、第２の導電層１３３、第２の導電層１３４、第２の導電層１３５、第２の導電層１３６がそれぞれ積層されて成る電極および接続部が形成される。具体的には、第１の導電層１２１と第２の導電層１３１とから成る電極１１７、第１の導電層１２２と第２の導電層１３２とから成る電極１１８、第１の導電層１２４と第２の導電層１３４とから成る電極１２７、第１の導電層１２５と第２の導電層１３５とから成る電極１２８、第１の導電層１２６と第２の導電層１３６とから成る電極１２９、第１の導電層１２３と第２の導電層１３３とから成る接続部１３０とがそれぞれ形成される。電極１１７、電極１１８、電極１２７、電極１２８、電極１２９は、それぞれゲート電極として機能する。（図２（Ｄ））
【００４２】
なお、それぞれの導電層をエッチングするときに適用するドライエッチングの方式について特に限定はないが、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）方式を用いてエッチングすることが好ましい。また、エッチングに用いるガスは、エッチングする導電物によって適宜選択すればよいが、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4もしくはＣＣｌ4等の塩素系ガス、ＣＦ4、ＣＦ5、ＳＦ6もしくはＮＦ3等のフッ素系ガス又はＯ2、Ａｒの中から一または二以上選択して用いればよい。
【００４３】
また、マスク１１０ａ、マスク１１０ｂ、マスク１１０ｃ、マスク１１０ｄ、及びマスク１１０ｆは、それぞれ、所望の形状に形成した後、さらにアッシングを行うことによって、細らせて形成されたマスクであってもよい。このようなマスクを用いることによって、より微細な形状の電極を形成でき、その結果、チャネル長の短いトランジスタを得ることができる。そして、チャネル長が短いトランジスタを作製することによってより高速で動作する回路を得られるようになる。
【００４４】
次に、電極１１７、電極１１８、電極１２７、電極１２８、電極１２９、接続部１３０をマスクとして、ｎ型を付与できる不純物元素を添加し、第１のｎ型不純物領域１４０ａ、第１のｎ型不純物領域１４０ｂ、第１のｎ型不純物領域１４１ａ、第１のｎ型不純物領域１４１ｂ、第１のｎ型不純物領域１４２ａ、第１のｎ型不純物領域１４２ｂ、第１のｎ型不純物領域１４２ｃ、第１のｎ型不純物領域１４３ａ、第１のｎ型不純物領域１４３ｂを設ける。ｎ型を付与できる不純物元素について特に限定はなく、燐、ヒ素などを用いることができる。（図３（Ａ））
【００４５】
次に半導体層１０３を覆うマスク１５３ａ、半導体層１０６を覆うマスク１５３ｄ、並びに半導体層１０５の一部を覆うマスク１５３ｂ、マスク１５３ｃを形成する。マスク１５３ａ、マスク１５３ｂ、マスク１５３ｃ、マスク１５３ｄ、第２の導電層１３２をマスクとしてｎ型を付与する不純物元素を添加し、第１のｎ型不純物領域よりも濃度の高い第２のｎ型不純物領域１４４ａ、第２のｎ型不純物領域１４４ｂ、第２のｎ型不純物領域１４７ａ、第２のｎ型不純物領域１４７ｂ、第２のｎ型不純物領域１４７ｃ、と共に、第１のｎ型不純物領域と同等または第２のｎ型不純物領域の濃度よりも低い濃度である第３のｎ型不純物領域１４５ａ、第３のｎ型不純物領域１４５ｂ、第３のｎ型不純物領域１４８ａ、第３のｎ型不純物領域１４８ｂ、第３のｎ型不純物領域１４８ｃ、第３のｎ型不純物領域１４８ｄをそれぞれ設ける。ここで、第２のｎ型不純物領域１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ、１４７ｄは、それぞれ、第１のｎ型不純物領域１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃにおいて、ｎ型を付与する不純物元素がさらに添加された領域である。（図３（Ｂ））
【００４６】
次に、マスク１５３ａ、マスク１５３ｂ、マスク１５３ｃ及びマスク１５３ｄを除去し、半導体層１０３を覆うマスク１５５ａ、半導体層１０５を覆うマスク１５５ｂを形成する。マスク１５５ａ、マスク１５５ｂ、電極１１７及び電極１２９をマスクとしてｐ型を付与する不純物元素を添加し、第１のｐ型不純物領域１６０ａ、第１のｐ型不純物領域１６０ｂ、第１のｐ型不純物領域１６３ａ、第１のｐ型不純物領域１６３ｂ、第２のｐ型不純物領域１６１ａ、第２のｐ型不純物領域１６１ｂ、第２のｐ型不純物領域１６４ａ、第２のｐ型不純物領域１６４ｂを設ける。第２のｐ型不純物領域１６１ａ、第２のｐ型不純物領域１６１ｂ、第２のｐ型不純物領域１６４ａ、第２のｐ型不純物領域１６４ｂは、電極１１７及び電極１２９の形状を反映し、第１のｐ型不純物領域１６０ａ、第１のｐ型不純物領域１６０ｂ、第１のｐ型不純物領域１６３ａ、第１のｐ型不純物領域１６３ｂより低濃度となるように自己整合的に設けられる。ここで、ｐ型を付与する不純物元素について特に限定はなく、ボロン等を用いることができる。（図３（Ｃ））
【００４７】
以上のようにして、ソース若しくはドレインとして機能する不純物領域が設けられると共に、チャネルが形成される領域１４６、１４９ａ、１４９ｂ、１６２、１６５も設けられる。
【００４８】
第２のｎ型不純物領域１４４ａ、１４４ｂ、１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃはｎチャネル型トランジスタのソースまたはドレインとして機能する。第１のｐ型不純物領域１６０ａ、１６０ｂ、１６３ａ、１６３ｂはｐチャネル型トランジスタのソースまたはドレインとして機能する。そして、ドレインとして機能する領域とチャネル形成領域との間に、第３のｎ型不純物領域１４５ａ、１４５ｂ、第２のｐ型不純物領域１６１ａ、１６１ｂ、１６４ａ、１６４ｂをそれぞれ設けることによって、ドレインからの電界を緩和し、ホットキャリアに起因したトランジスタの劣化を抑制することができる。また、ドレインとして機能する領域とチャネル形成領域との間に第３のｎ型不純物領域１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄを設けることによって、ホットキャリアに起因したトランジスタの劣化を抑制すると共に、オフ電流を低減することができる。このようにして、ドレインからの電界を緩和することができるトランジスタを作製することができる。
【００４９】
なお、トランジスタの作製方法や、構造は本形態で示したものに限定されるものではない。例えば、ゲート電極として機能する導電層の側壁にサイドウォールを設けることによって作製したＬＤＤ構造のトランジスタ等であってもよい。また、複数のゲート電極を有するようなマルチゲート型のトランジスタであってもよいし、シングルゲート型のトランジスタであってもよい。
【００５０】
トランジスタを作製後、添加した不純物を活性化する為の処理を行うことが好ましい。活性化する為の処理について特に限定はなく、ファーネス或いはラピッドサーマルアニール法、レーザ照射法等を用いて行うことが出来る。また、ファーネス或いはラピッドサーマルアニール法等によって不純物を活性化する場合、ゲート電極が酸化され難いように、窒素ガスまたは不活性ガスの雰囲気で処理することが好ましい。また、次に記載するような第１の絶縁層１６７を設けた後に活性化の為の処理を行う場合は、第１の絶縁層１６７によってゲート電極の酸化をより一層防ぐことができ、好ましい。
【００５１】
次に、トランジスタを覆うように、第１の絶縁層１６７を形成する。第１の絶縁層１６７について特に限定はなく、酸化珪素や窒化珪素等を用いて形成することができる。また酸化珪素には窒素が含まれていてもよく、窒化珪素には酸素が含まれていてもよい。
【００５２】
次に、第１の絶縁層１６７と積層するように第２の絶縁層１６８を形成する。第２の絶縁層１６８について特に限定はなく、酸化珪素や窒化珪素等を用いて形成することができる。また酸化珪素には窒素が含まれていてもよく、窒化珪素には酸素が含まれていてもよい。（図４（Ａ））
【００５３】
次に、水素雰囲気で熱処理をして、水素化を行う。但し、第２の絶縁層１６８を水素を含む窒化珪素を用いて形成することで、第２の絶縁層１６８に含まれる水素を利用した水素化処理をすることができる。この場合、必ずしも水素雰囲気化で熱処理を行う必要はなく、窒素ガス或いは不活性ガス雰囲気で熱処理を行ってもよい。      なお、水素を含む窒化珪素は、例えばシラン系ガスとアンモニアガス、亜酸化窒素ガスを用いてプラズマＣＶＤ法によって成膜することによって得られる。また、本工程における熱処理温度は、３５０℃〜５００℃とすることが好ましい。このような熱処理をすることによって、半導体層に含まれるダングリングボンドを水素で終端させることができる。
【００５４】
次に、第１の絶縁層１６７および第２の絶縁層１６８、ゲート絶縁層１０７を貫通して半導体層１０３、１０４、１０５、１０６のソース或いはドレインとして機能する領域へ達する開口部を形成する。開口部の形成は、レジスト等から成るマスクを用いて、開口部を形成したい部位を選択的にエッチングすることによって行えばよい。エッチング方法について特に限定はなく、ドライエッチング法またはウェットエッチング法の何れか一又は両方を用いて行えばよい。エッチングに用いるガス或いは溶液についても特に限定は無く、選択比良くエッチングできるように適宜選択すればよい。
【００５５】
次に開口部を覆うように導電層を形成する。その後、導電層をエッチングして、ソースまたはドレインとして機能する領域と電気的に接続する接続部１６９ａ、１６９ｂ、１７０ａ、１７０ｂ、１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂを形成すると共に、ソースまたはドレイン等に電気的信号を送ったりする為の配線１５６を形成する。なお、接続部１６９ａ、１６９ｂ、１７０ａ、１７０ｂ、１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂおよび配線１５６の形成方法について特に限定はなく、上記に記載したように、導電層を形成後エッチングすることによって形成してもよいし、または液滴を吐出するタイミング、位置を調整して所定の場所に選択的に導電層を形成することによって形成してもよい。この他、電界メッキ法、印刷法、リフロー法、ダマシン法等を用いてもよい。導電層を形成する為に用いる材料についても特に限定はないが、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、等または、これらの金属を含む合金、例えば数％の珪素を含むアルミニウム等を用いて形成することが好ましい。具体的には、アルミニウムまたはモリブデン等の抵抗率の低い材料から成る単層の導電層の他、アルミニウムまたはモリブデン等から成る層と、チタンから成る層とを積層させて成る導電層等を用いることが好ましい。また、配線１５６を形成すると共に、外部接続領域２０２に接続部１７８を、配線領域２０３に配線１７９ａ、配線１７９ｂをそれぞれ形成する。（図４（Ｂ））
【００５６】
次に、接続部および配線を覆うように第３の絶縁層１８０、第４の絶縁層１８１を形成する。第３の絶縁層１８０は、酸化珪素を用いて形成することが好ましい。これによって、第３の絶縁層１８０と第４の絶縁層１８１を介して異なる層に設けられた配線若しくは電極間のショートをより防止することが    できるようになる。第４の絶縁層１８１はシロキサンを用いて形成することが好ましい。これは、シロキサンは、自己平坦性が高く（つまり、水平面を有する表面を得られやすい）、またアクリル等の樹脂材料よりも耐熱性が高いためである。なお、第３の絶縁層１８０の形成方法について特に限定はなく、塗布法等を用いて形成することができる。（図５（Ａ））
【００５７】
次に、第３の絶縁層１８０、第４の絶縁層１８１を貫通して接続部１７２ａに達する開口部１８４と、配線１５６に達する開口部１８２と、接続部１７８に達する開口部１８３がそれぞれ設けられるようにすると共に、配線１７９ａ、１７９ｂ、が露出するように第３の絶縁層１８０をエッチングする。また、この時、駆動回路領域２０４に設けられたトランジスタのソース若しくはドレインへ接続する接続部が露出するようにしてもよい。エッチングは、ＨＢｒガスを含む処理用ガスを用いて行うことが好ましい。  このようにエッチングすることによって、接続部１６９ａ、１６９ｂ、１７０ａ、１７０ｂ、１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂおよび配線１５６を形成している導電層との選択比が高くなるように選択的に、第３の絶縁層１８０および第４の絶縁層１８１をエッチングすることができる。また、開口部１８２，１８３、１８４と駆動回路領域２０４とでは、エッチングする部位の面積若しくは形状等に依存してエッチング速度が異なり、いずれかの開口部または駆動回路領域２０４においてオーバーエッチングとなってしまうことがあるが、本形態の様にエッチングすることで、オーバーエッチングによって生じる不良を低減することが出来る。また、ＨＢｒガスの他、酸素ガス（Ｏ2ガス）、四フッ化炭素ガス（ＣＦ4ガス）等が含まれていることが好ましい。これによって導電層と第３の絶縁層１８０との選択比が高くなる。中でも、ＣＦ4ガスが含まれていることが好ましい。ＣＦ4ガスを含むことによって、配線１５６、接続部１７２ａ、配線１７９ａ、１７９ｂがオーバーエッチングされてしまうことをより防ぐことができる。なお、第４の絶縁層１８１をエッチングして第３の絶縁層１８０のエッチングに至るまでは、ＨＢｒガスの他、塩素ガスを含んでいてもよい。これによって、エッチング速度が速くなるように調整することができ、処理効率が良くなる。ここで、エッチング方法について特に限定は無く、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式の他、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式、電子サイクロトン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式、反応イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式等を用いることができる。（図５（Ｂ））
【００５８】
本形態では、以上のようにして駆動回路領域２０４にトランジスタ１７３、トランジスタ１７４を含み、画素領域２０６にトランジスタ１７５、トランジスタ１７６を含む半導体装置を得ることができる。このようにして得られた半導体装置は、発光素子、或いは液晶素子を駆動するためのアクティブマトリクス基板等として用いることができる。
【００５９】
本形態では、以上のようにして作製した半導体装置を用いた発光装置の態様について、図６、７を用いて以下に説明する。
【００６０】
次に、接続部１７２ａを介して、トランジスタ１７６の第１のｐ型不純物領域１６３ａに電気的に接続する電極１８５を形成する。電極１８５は、開口部１８４を覆う導電層を形成した後、その導電層をエッチングして所望の形状に加工することによって形成すればよい。（図６（Ａ））
【００６１】
次に、電極１８５の一部が露出すると共に配線１５６、接続部１７８、１７０ａ、１７０ｂ、配線１７９ａ、１７９ｂが露出するように開口部を有する隔壁層１８６を形成する。隔壁層１８６について特に限定は無く、アクリル、ポリイミド、レジスト等の有機物の他、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の無機物、若しくはシロキサン等を用いて形成することができる。（図６（Ｂ））
【００６２】
次に、隔壁層１８６の開口部から露出した電極１８５と積層するように発光層１８８を形成する。発光層１８８には発光物質が含まれている。発光層１８８について特に限定はなく、有機物または無機物の何れか一のみを含むものであっても良いし、または有機物と無機物の両方を含むものであってもよい。また、発光層１８８は、単層であっても多層であってもよい。また、発光物質は蛍光を発光するものでもよいし燐光を発光するものであってもよい。
【００６３】
次に、発光層１８８と積層するように電極１８９を形成する。ここで、電極１８５と電極１８９のいずれか一または両方が可視光を透過できる導電物によって形成されていることが好ましい。これによって、一方の電極若しくは両方の電極から発光を取り出せるような発光素子を得ることができる。ここで、可視光を透過できる導電物としては、例えば、インジウム錫酸化物や、珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛等が挙げられる。また、これらの可視光を透過できるような導電物の他、可視光は透過し難いが、アルミニウム、銀、金、タングステン、モリブデン等の金属の他、これらの金属の合金、例えばリチウムを含むアルミニウム、マグネシウムを含む銀等を用いて電極を形成することもできる。
【００６４】
次に、電極１８５と電極１８９との間に発光層１８８を挟んで成る発光素子を覆うように保護層１９１を形成する。保護層１９１は透湿性の低い材料を用いて形成することが好ましく、例えば窒化珪素等を用いて形成することができる。また、電極１８９側から発光を取り出す場合は、さらに透光性の良い材料で形成することが好ましい。また、発光層１８８は、発光させたい色ごとに複数作り分けても良い。例えば赤、青、緑の三色の光をそれぞれ発光させたい場合は、赤色の発光を呈する発光層と、青色の発光を呈する発光層と、緑色の発光を呈する発光層とを適宜作り分ければよい。この他、発光層から得られた発光をフィルターによって色変換し、所望の色の発光を得ても良い。
【００６５】
次に、シール材１９２を用いて、トランジスタや発光素子が内側に封じ込められるように基板１００と基板１９５とを貼り合わせる。この時、基板１００と基板１９５とシール材１９２とで囲まれた内側の領域１９３は、窒素ガスまたは不活性ガス、若しくは透湿性の低い樹脂材料等によって充填されていることが好ましい。これによって、水分に起因して発光素子が劣化することを防ぐことができる。ここで、シール材１９２は、配線領域２０３上に設ければよい。また、外部接続領域２０２は、外部に露出した状態となるようにし、導電性接着剤等を用いて接続部１７８とフレキシブルプリントサーキット１９４とを電気的に接続する。
【００６６】
以上のようにして、アクティブマトリクス駆動をする発光装置を作製することができる。
【００６７】
本形態で作製した発光装置において、画素領域２０６には、トランジスタ１７５、トランジスタ１７６のような断面構造を有するトランジスタが行方向および列方向に配列されている。そして、トランジスタ１７５から供給された電流に応じて発光素子が駆動し、所望の色の発光を呈する。
【００６８】
（実施の形態３）
本発明の半導体装置は、選択比の高いエッチング方法を用いて作製されたものであるため、本発明の半導体装置を用いることで、エッチングの不具合に起因した不良の少ない発光装置や液晶装置を作製することができる。
【００６９】
本形態では、表示機能を有する発光装置に含まれる回路構成および駆動方法について図８〜１１を用いて説明する。なお、本形態の発光装置は、実施の形態１で説明したような本発明の半導体装置の作製方法を適用して作製されたアクティブマトリクス駆動用の回路を含むものである。また、発光装置の回路構成、駆動方法はここに説明するものに限定されるものではない。
【００７０】
図８は本発明を適用した発光装置を上面からみた模式図である。図８において、基板６５００上には、画素部６５１１と、ソース信号線駆動回路６５１２と、書込用ゲート信号線駆動回路６５１３と、消去用ゲート信号線駆動回路６５１４とが設けられている。ソース信号線駆動回路６５１２と、書込用ゲート信号線駆動回路６５１３と、消去用ゲート信号線駆動回路６５１４とは、それぞれ、配線群を介して、外部入力端子であるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６５０３と接続している。そして、ソース信号線駆動回路６５１２と、書込用ゲート信号線駆動回路６５１３と、消去用ゲート信号線駆動回路６５１４とは、それぞれ、ＦＰＣ６５０３からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。またＦＰＣ６５０３にはプリント配線基盤（ＰＷＢ）６５０４が取り付けられている。なお、駆動回路部は、上記のように必ずしも画素部６５１１と同一基板上に設けられている必要はなく、例えば、配線パターンが形成されたＦＰＣ上にＩＣチップを実装したもの（ＴＣＰ）等を利用し、基板外部に設けられていてもよい。
【００７１】
画素部６５１１には、列方向に延びた複数のソース信号線が行方向に並んで配列している。また、電流供給線が行方向に並んで配列している。また、画素部６５１１には、行方向に延びた複数のゲート信号線が列方向に並んで配列している。また画素部６５１１には、発光素子を含む一組の回路が複数配列している。
【００７２】
図９は、一画素を動作するための回路を表した図である。図９に示す回路には、第１のトランジスタ９０１と第２のトランジスタ９０２と発光素子９０３とが含まれている。  
【００７３】
第１のトランジスタ９０１と、第２のトランジスタ９０２とは、それぞれ、ゲート電極と、ドレイン領域と、ソース領域とを含む三端子の素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有する。ここで、ソース領域とドレイン領域とは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソース領域またはドレイン領域であるかを限定することが困難である。そこで、本形態においては、ソースまたはドレインとして機能する領域を、それぞれ第１電極、第２電極と表記する。
【００７４】
ゲート信号線９１１と、書込用ゲート信号線駆動回路９１３とはスイッチ９１８によって電気的に接続または非接続の状態になるように設けられている。また、ゲート信号線９１１と、消去用ゲート信号線駆動回路９１４とはスイッチ９１９によって電気的に接続または非接続の状態になるように設けられている。また、ソース信号線９１２は、スイッチ９２０によってソース信号線駆動回路９１５または電源９１６のいずれかに電気的に接続するように設けられている。そして、第１のトランジスタ９０１のゲートはゲート信号線９１１に電気的に接続している。また、第１のトランジスタの第１電極はソース信号線９１２に電気的に接続し、第２電極は第２のトランジスタ９０２のゲート電極と電気的に接続している。第２のトランジスタ９０２の第１電極は電流供給線９１７と電気的に接続し、第２電極は発光素子９０３に含まれる一の電極と電気的に接続している。なお、スイッチ９１８は、書込用ゲート信号線駆動回路９１３に含まれていてもよい。またスイッチ９１９についても消去用ゲート信号線駆動回路９１４の中に含まれていてもよい。また、スイッチ９２０についてもソース信号線駆動回路９１５の中に含まれていてもよい。
【００７５】
また画素部におけるトランジスタや発光素子等の配置について特に限定はないが、例えば図１０の上面図に表すように配置することができる。図１０において、第１のトランジスタ１００１の第１電極はソース信号線１００４に接続し、第２の電極は第２のトランジスタ１００２のゲート電極に接続している。また第２トランジスタの第１電極は電流供給線１００５に接続し、第２電極は発光素子の電極１００６に接続している。ゲート信号線１００３の一部は第１のトランジスタ１００１のゲート電極として機能する。
【００７６】
次に、駆動方法について説明する。図１１は時間経過に伴ったフレームの動作について説明する図である。図１１において、横方向は時間経過を表し、縦方向はゲート信号線の走査段数を表している。
【００７７】
本発明の発光装置を用いて画像表示を行うとき、表示期間においては、画面の書き換え動作と表示動作とが繰り返し行われる。この書き換え回数について特に限定はないが、画像をみる人がちらつき（フリッカ）を感じないように少なくとも１秒間に６０回程度とすることが好ましい。ここで、一画面（１フレーム）の書き換え動作と表示動作を行う期間を１フレーム期間という。
【００７８】
１フレームは、図１１に示すように、書き込み期間５０１ａ、５０２ａ、５０３ａ、５０４ａと保持期間５０１ｂ、５０２ｂ、５０３ｂ、５０４ｂとを含む４つのサブフレーム５０１、５０２、５０３、５０４に時分割されている。発光するための信号を与えられた発光素子は、保持期間において発光状態となっている。各々のサブフレームにおける保持期間の長さの比は、第１のサブフレーム５０１：第２のサブフレーム５０２：第３のサブフレーム５０３：第４のサブフレーム５０４＝２3：２2：２1：２0＝８：４：２：１となっている。これによって４ビット階調を表現することができる。但し、ビット数及び階調数はここに記すものに限定されず、例えば８つのサブフレームを設け８ビット階調を行えるようにしてもよい。
【００７９】
１フレームにおける動作について説明する。まず、サブフレーム５０１において、１行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。従って、行によって書き込み期間の開始時間が異なる。書き込み期間５０１ａが終了した行から順に保持期間５０１ｂへと移る。当該保持期間において、発光するための信号を与えられている発光素子は発光状態となっている。また、保持期間５０１ｂが終了した行から順に次のサブフレーム５０２へ移り、サブフレーム５０１の場合と同様に１行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。以上のような動作を繰り返し、サブフレーム５０４の保持期間５０４ｂ迄終了する。サブフレーム５０４における動作を終了したら次のフレームへ移る。このように、各サブフレームにおいて発光した時間の積算時間が、１フレームにおける各々の発光素子の発光時間となる。この発光時間を発光素子ごとに変えて一画素内で様々に組み合わせることによって、明度および色度の異なる様々な表示色を形成することができる。
【００８０】
サブフレーム５０４のように、最終行目までの書込が終了する前に、既に書込を終え、保持期間に移行した行における保持期間を強制的に終了させたいときは、保持期間５０４ｂの後に消去期間５０４ｃを設け、強制的に非発光の状態となるように制御することが好ましい。そして、強制的に非発光状態にした行については、一定期間、非発光の状態を保つ（この期間を非発光期間５０４ｄとする。）。そして、最終行目の書込期間が終了したら直ちに、一行目から順に次の（またはフレーム）の書込期間に移行する。これによって、サブフレーム５０４の書き込み期間と、その次のサブフレームの書き込み期間とが重畳することを防ぐことができる。
【００８１】
なお、本形態では、サブフレーム５０１乃至５０４は保持期間の長いものから順に並んでいるが、必ずしも本実施形態のような並びにする必要はなく、例えば保持期間の短いものから順に並べられていてもよいし、または保持期間の長いものと短いものとがランダムに並んでいてもよい。また、サブフレームは、さらに複数のフレームに分割されていてもよい。つまり、同じ映像信号を与えている期間、ゲート信号線の走査を複数回行ってもよい。
【００８２】
ここで、書込期間および消去期間における、図９で示す回路の動作について説明する。
【００８３】
まず書込期間における動作について説明する。書込期間において、ｎ行目（ｎは自然数）のゲート信号線９１１は、スイッチ９１８を介して書込用ゲート信号線駆動回路９１３と電気的に接続し、消去用ゲート信号線駆動回路９１４とは非接続である。また、ソース信号線９１２はスイッチ９２０を介してソース信号線駆動回路と電気的に接続している。ここで、ｎ行目（ｎは自然数）のゲート信号線９１１に接続した第１のトランジスタ９０１のゲートに信号が入力され、第１のトランジスタ９０１はオンとなる。そして、この時、１列目から最終列目迄のソース信号線に同時に映像信号が入力される。なお、各列のソース信号線９１２から入力される映像信号は互いに独立したものである。ソース信号線９１２から入力された映像信号は、各々のソース信号線に接続した第１のトランジスタ９０１を介して第２のトランジスタ９０２のゲート電極に入力される。この時第２のトランジスタ９０２に入力された信号によって、電流供給線９１７から発光素子９０３へ供給される電流値が決まる。そして、その電流値に依存して発光素子９０３は発光または非発光が決まる。例えば、第２のトランジスタ９０２がＰチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＬｏｗ  Ｌｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３が発光する。一方、第２のトランジスタ９０２がＮチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＨｉｇｈ  Ｌｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３が発光する。
【００８４】
次に消去期間における動作について説明する。消去期間において、ｎ行目（ｎは自然数）のゲート信号線９１１は、スイッチ９１９を介して消去用ゲート信号線駆動回路９１４と電気的に接続し、書込用ゲート信号線駆動回路９１３とは非接続である。また、ソース信号線９１２はスイッチ９２０を介して電源９１６と電気的に接続している。ここで、ｎ行目のゲート信号線９１１に接続した第１のトランジスタ９０１のゲートに信号が入力され、第１のトランジスタ９０１はオンとなる。そして、この時、１列目から最終列目迄のソース信号線に同時に消去信号が入力される。ソース信号線９１２から入力された消去信号は、各々のソース信号線に接続した第１のトランジスタ９０１を介して第２のトランジスタ９０２のゲート電極に入力される。この時第２のトランジスタ９０２に入力された信号によって、電流供給線９１７から発光素子９０３への電流の供給が阻止される。そして、発光素子９０３は強制的に非発光となる。例えば、第２のトランジスタ９０２がＰチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＨｉｇｈ  Ｌｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３は非発光となる。一方、第２のトランジスタ９０２がＮチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＬｏｗ  Ｌｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３は非発光となる。
【００８５】
なお、消去期間では、ｎ行目（ｎは自然数）については、以上に説明したような動作によって消去する為の信号を入力する。しかし、前述のように、ｎ行目が消去期間であると共に、他の行（ｍ行目（ｍは自然数）とする。）については書込期間となる場合がある。このような場合、同じ列のソース信号線を利用してｎ行目には消去の為の信号を、ｍ行目には書込の為の信号を入力する必要があるため、以下に説明するような動作させることが好ましい。
【００８６】
先に説明した消去期間における動作によって、ｎ行目の発光素子９０３が非発光となった後、直ちに、ゲート信号線９１１と消去用ゲート信号線駆動回路９１４とを非接続の状態とすると共に、スイッチ９２０を切り替えてソース信号線９１２とソース信号線駆動回路９１５と接続させる。そして、ソース信号線とソース信号線駆動回路９１５とを接続させる共に、ゲート信号線９１１と書込用ゲート信号線駆動回路９１３とを接続させる。そして、書込用ゲート信号線駆動回路９１３からｍ行目の信号線に選択的に信号が入力され、第１のトランジスタがオンすると共に、ソース信号線駆動回路９１５からは、１列目から最終列目迄のソース信号線に書込の為の信号が入力される。この信号によって、ｍ行目の発光素子は、発光または非発光となる。
【００８７】
以上のようにしてｍ行目について書込期間を終えたら、直ちに、ｎ＋１行目の消去期間に移行する。その為に、ゲート信号線９１１と書込用ゲート信号線駆動回路９１３を非接続とすると共に、スイッチ９２０を切り替えてソース信号線を電源９１６と接続する。また、ゲート信号線９１１と書込用ゲート信号線駆動回路９１３を非接続とすると共に、ゲート信号線９１１については、消去用ゲート信号線駆動回路９１４と接続状態にする。そして、消去用ゲート信号線駆動回路９１４からｎ＋１行目のゲート信号線に選択的に信号を入力して第１のトランジスタに信号をオンする共に、電源９１６から消去信号が入力される。このようにして、ｎ＋１行目の消去期間を終えたら、直ちに、ｍ＋１行目の書込期間に移行する。以下、同様に、消去期間と書込期間とを繰り返し、最終行目の消去期間まで動作させればよい。
【００８８】
なお、本形態では、ｎ行目の消去期間とｎ＋１行目の消去期間との間にｍ行目の書込期間を設ける態様について説明したが、これに限らず、ｎ−１行目の消去期間とｎ行目の消去期間との間にｍ行目の書込期間を設けてもよい。
【００８９】
また、本形態では、サブフレーム５０４のように非発光期間５０４ｄを設けるときにおいて、消去用ゲート信号線駆動回路９１４と或る一のゲート信号線とを非接続状態にすると共に、書込用ゲート信号線駆動回路９１３と他のゲート信号線とを接続状態にする動作を繰り返している。このような動作は、特に非発光期間を設けないフレームにおいて行っても構わない。
【００９０】
（実施の形態４）
本発明の半導体装置の作製方法を適用して作製した半導体装置を含み、その半導体装置によって動作する発光装置等を有する電子機器について説明する。なお、本発明を適用した電子機器は、いずれもエッチングに起因した半導体装置の動作不良が少なく、良好な画像を得ることができるものである。
【００９１】
本発明を適用した発光装置を実装した電子機器の一実施例を図１２に示す。
【００９２】
図１２（Ａ）は、本発明を適用して作製したノート型のパーソナルコンピュータであり、本体５５２１、筐体５５２２、表示部５５２３、キーボード５５２４などによって構成されている。本発明の半導体装置の作製方法を用いて作製した発光装置を表示部として組み込むことでパーソナルコンピュータを完成できる。
【００９３】
図１２（Ｂ）は、本発明を適用して作製した電話機であり、本体５５５２には表示部５５５１と、音声出力部５５５４、音声入力部５５５５、操作スイッチ５５５６、５５５７、アンテナ５５５３等によって構成されている。本発明の半導体装置の作製方法を用いて作製した発光装置を表示部として組み込むことで電話機を完成できる。
【００９４】
図１２（Ｃ）は、本発明を適用して作製したテレビ受像機であり、表示部５５３１、筐体５５３２、スピーカー５５３３などによって構成されている。本発明の半導体装置の作製方法を用いて作製した発光装置を表示部として組み込むことでテレビ受像機を完成できる。
【００９５】
以上のように本発明の発光装置は、各種電子機器の表示部として用いるのに非常に適している。
【００９６】
なお、本形態では、パーソナルコンピュータについて述べているが、この他に電話機、ナビゲイション装置、或いは照明機器等に半導体装置の作製方法を用いて作製した発光装置を実装しても構わない。
【実施例１】
【００９７】
本実施例では、本発明の効果について調べた実験の実験結果について説明する。
【００９８】
実験に用いた試料は、図１３に表されるように、基板７０１上に導電層７０２と、導電層７０２上に積層された絶縁層７０３とで構成されるものである。導電層７０２はチタンから成り、絶縁層７０３はシロキサンから成る。また、基板７０１はガラスから成る。なお、同じ構成の試料を複数用意した。
【００９９】
実験は次のようにして行った。先ず、絶縁層７０３上にレジストから成るマスク７０４を形成した。次に、それぞれの試料を、絶縁層７０３を選択的にエッチングできるような条件で処理した。エッチングは、試料毎に異なる条件（条件１〜条件１３）で行った。エッチングの処理時間は、いずれの条件下でも１分間とした。各条件は、表１に示す通りである。絶縁層７０３をエッチング後、絶縁層７０３のエッチングと共にエッチングされた導電層７０２の厚さを求め、選択比を求めた。各エッチング条件における選択比を表１に示した。また、選択比は、絶縁層７０３についてのエッチング速度を、導電層７０２についてのエッチング速度で割って求めた値である。選択比の値が大きい程、絶縁層７０３を選択的にエッチングでき、導電層７０２が過剰にエッチングされるのを防ぐことができたことを表す。
【０１００】
【表０１】
2006140457.tif 000005
【０１０１】
表１から、ＨＢｒガスを含んだ条件でエッチングすることによって、絶縁層７０３を選択的にエッチングできることが分かる。また、ＨＢｒガスの他、ＣＦ4ガス、若しくはＳＦ6ガス等を含むことによって、さらに絶縁層７０３に対する選択比が高くなることが分かる。
【０１０２】
また、圧力を２Ｐａ未満、好ましくは１．７Ｐａ以下となるように調整することでシロキサンに起因した残渣を抑制できることが、走査電子顕微鏡による観察結果から分かった。なお、図１４には、表１の条件１２によって処理した試料（上記実験に用いた試料とは別の試料。）を走査電子顕微鏡を用いて観察し、得られた像を示す。図１４（Ａ）は、配線と配線を接続するために設ける開口部（図５（Ｂ）の開口部１８４に相当する部分）を観察した像である。また図１４（Ｂ）は、配線１９０５が露出するように該配線１９０５を覆っていた絶縁層をエッチングした領域を観察した像である。なお、図１４（Ａ）において、窒素を含む酸化珪素から成る層とシロキサンから成る層とが積層した絶縁層１９０２の開口部からは、配線が露出している（点線１９０１で表される部分）。配線は、チタンから成る層とアルミニウムから成る層とチタンから成る層とが順に積層して成る。図１４（Ａ）では、上層側に設けられたチタンから成る層を確認できる。なお、絶縁層１９０２上にはマスクとして用いたレジスト１９０３が確認できる。また、図１４（Ｂ）において、絶縁層１９０４の上に配線１９０５が確認できる。配線１９０５は、絶縁層１９０２の開口部から露出した配線と共に形成されたものである。また、絶縁層１９０４は配線１９０５と、その下層に設けられた配線とを絶縁する為に設けられた層であり、絶縁層１９０４は下層に設けられた配線の形状を反映して段差を生じている。図１４（Ａ）、（Ｂ）から、本発明を適用してエッチングした試料は残渣がみられず、良好な状態であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一態様について説明する図。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法の一態様について説明する図。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法の一態様について説明する図。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法の一態様について説明する図。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法の一態様について説明する図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法の一態様について説明する図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法の一態様について説明する図。
【図８】本発明を適用した発光装置の一態様について説明する図。
【図９】本発明を適用した発光装置に含まれる回路について説明する図。
【図１０】本発明を適用した発光装置の一態様について説明する上面図。
【図１１】本発明を適用した発光装置のフレーム動作の一態様について説明する図。
【図１２】本発明を適用した電子機器の一態様について説明する図。
【図１３】本発明の効果について調べた実験について説明する図。
【図１４】本発明を適用した試料を走査電子顕微鏡によって観察することによって得られた像を示す図。
【符号の説明】
【０１０４】
３０１    導電層
３０２    絶縁層
３０３    マスク
１００    基板
１０１ａ    絶縁層
１０１ｂ    絶縁層
１０２    半導体層
１０３    半導体層
１０４    半導体層
１０５    半導体層
１０６    半導体層
１０７    ゲート絶縁層
１０８    第１の導電層
１０９    第２の導電層
１１０ａ    マスク
１１０ｂ    マスク
１１０ｃ    マスク
１１０ｄ    マスク
１１０ｅ    マスク
１１０ｆ    マスク
１１１    第２の導電層
１１２    第２の導電層
１１３    第２の導電層
１１４    第２の導電層
１１５    第２の導電層
１１６    第２の導電層
１１７    電極
１１８    電極
１２１    第１の導電層
１２２    第１の導電層
１２３    第１の導電層
１２４    第１の導電層
１２５    第１の導電層
１２６    第１の導電層
１２７    電極
１２８    電極
１２９    電極
１３０    接続部
１３１    第２の導電層
１３２    第２の導電層
１３３    第２の導電層
１３４    第２の導電層
１３５    第２の導電層
１３６    第２の導電層
１４０ａ    第１のｎ型不純物領域
１４０ｂ    第１のｎ型不純物領域
１４１ａ    第１のｎ型不純物領域
１４１ｂ    第１のｎ型不純物領域
１４２ａ    第１のｎ型不純物領域
１４２ｂ    第１のｎ型不純物領域
１４２ｃ    第１のｎ型不純物領域
１４３ａ    第１のｎ型不純物領域
１４３ｂ    第１のｎ型不純物領域
１４４ａ    第２のｎ型不純物領域
１４４ｂ    第２のｎ型不純物領域
１４７ａ    第２のｎ型不純物領域
１４７ｂ    第２のｎ型不純物領域
１４７ｃ    第２のｎ型不純物領域
１４５ａ    第３のｎ型不純物領域
１４５ｂ    第３のｎ型不純物領域
１４６      領域
１４８ａ    第３のｎ型不純物領域
１４８ｂ    第３のｎ型不純物領域
１４８ｃ    第３のｎ型不純物領域
１４８ｄ    第３のｎ型不純物領域
１４８ａ    第３のｎ型不純物領域
１５３ａ    マスク
１５３ｂ    マスク
１５３ｃ    マスク
１５３ｄ    マスク
１５５ａ    マスク
１５５ｂ    マスク
１５６    配線
１６０ａ    第１のｐ型不純物領域
１６０ｂ    第１のｐ型不純物領域
１６１ａ    第２のｐ型不純物領域
１６１ｂ    第２のｐ型不純物領域
１６３ａ    第１のｐ型不純物領域
１６３ｂ    第１のｐ型不純物領域
１６４ａ    第２のｐ型不純物領域
１６４ｂ    第２のｐ型不純物領域
１６７      第１の絶縁層
１６８      第２の絶縁層
１６９ａ    接続部
１６９ｂ    接続部
１７０ａ    接続部
１７０ｂ    接続部
１７１ａ    接続部
１７１ｂ    接続部
１７２ａ    接続部
１７２ｂ    接続部
１７３    トランジスタ
１７４    トランジスタ
１７５    トランジスタ
１７６    トランジスタ
１７８    接続部
１７９ａ    配線
１７９ｂ    配線
１８０    絶縁層
１８１    絶縁層
１８２    開口部
１８３    開口部
１８４    開口部
１８５    電極
１８６    隔壁層
１８８    発光層
１８９    電極
１９１    保護層
１９２    シール材
１９５    基板
１９４    フレキシブルプリントサーキット
２０２    外部接続領域
２０３    配線領域
２０４    駆動回路領域
２０６    画素領域
６５００    基板
６５０３    ＦＰＣ
６５０４    プリント配線基盤（ＰＷＢ）
６５１１    画素部
６５１２    ソース信号線駆動回路
６５１３    書込用ゲート信号線駆動回路
６５１４    消去用ゲート信号線駆動回路
９０１    トランジスタ
９０２    トランジスタ
９０３    発光素子
９１１    ゲート信号線
９１２    ソース信号線
９１３    書込用ゲート信号線駆動回路
９１４    消去用ゲート信号線駆動回路
９１５    ソース信号線駆動回路
９１６    電源
９１７    電流供給線
９１８    スイッチ
９１９    スイッチ
９２０    スイッチ
１００１    トランジスタ
１００２    トランジスタ
１００３    ゲート信号線
１００４    ソース信号線
１００５    電流供給線
１００６    電極
５０１    サブフレーム
５０２    サブフレーム
５０３    サブフレーム
５０４    サブフレーム
５０１ａ    書き込み期間
５０２ａ    書き込み期間
５０３ａ    書き込み期間
５０４ａ    書き込み期間
５０１ｂ    保持期間
５０２ｂ    保持期間
５０３ｂ    保持期間
５０４ｂ    保持期間
５０４ｃ    消去期間
５０４ｄ    非発光期間
５５２１    本体
５５２２    筐体
５５２３    表示部
５５２４    キーボード
５５５１    表示部
５５５２    本体
５５５３    アンテナ
５５５４    音声出力部
５５５５    音声入力部
５５５６    操作スイッチ
５５３１    表示部
５５３２    筐体
５５３３    スピーカー
７０１    基板
７０２    導電層
７０３    絶縁層
７０４    マスク
１９０１    点線
１９０２    絶縁層
１９０３    レジスト
１９０４    絶縁層
１９０５    配線
【図１】
2006140457.tif 000006
【図２】
2006140457.tif 000007
【図３】
2006140457.tif 000008
【図４】
2006140457.tif 000009
【図５】
2006140457.tif 000010
【図６】
2006140457.tif 000011
【図７】
2006140457.tif 000012
【図８】
2006140457.tif 000013
【図９】
2006140457.tif 000014
【図１０】
2006140457.tif 000015
【図１１】
2006140457.tif 000016
【図１２】
2006140457.tif 000017
【図１３】
2006140457.tif 000018
【図１４】
2006140457.tif 000019