(57)【要約】【課題】より電気特性を安定させることができる半導体装置及び半導体装置の製造方法並びに電気光学装置を提供すること。【解決手段】多結晶半導体膜３が、チャネル領域３ａと、不純物イオンが注入された低濃度ソース領域３ｂ、高濃度ソース領域３ｃ、低濃度ドレイン領域３ｄ及び高濃度ドレイン領域３ｅとを有し、ゲート絶縁膜４が、平面視でチャネル領域３ａと重なる領域に開口部１３ａが形成されて水蒸気の回り込みを阻止する水蒸気阻止膜１３と、水蒸気阻止膜１３と積層される酸化絶縁膜１４とを備え、ゲート電極５が、チャネル領域３ａと重なる領域に形成されている。【選択図】図１
2008141042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された多結晶半導体膜と、該多結晶半導体膜を被覆する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された電極とを有する半導体装置であって、
前記多結晶半導体膜が、チャネル領域と、不純物イオンが注入されたドープ領域とを有し、
前記絶縁膜が、平面視で前記チャネル領域と重なる領域に開口部が形成されて水蒸気の回り込みを阻止する第１絶縁膜と、該第１絶縁膜と積層される第２絶縁膜とを備え、
前記電極が、前記チャネル領域と重なる領域に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記電極及び前記絶縁膜を被覆する絶縁被覆膜を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電極が、前記開口部のうち前記ドープ領域に臨む縁部と平面視で重なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極の縁部と前記開口部のうち前記ドープ領域に臨む縁部との距離が、平面視で０．２５μｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記開口部が、前記チャネル領域のうち前記ドープ領域と非接触である縁部と重なっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１絶縁膜が、窒化珪素で構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２絶縁膜が二酸化珪素で構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
基板上に形成された多結晶半導体膜と、該多結晶半導体膜を被覆する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された電極とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記多結晶半導体膜上に前記絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上に前記電極を形成すると共に、前記多結晶半導体膜に対して部分的に不純物イオンを注入して、チャネル領域及びドープ領域を形成する注入工程と、
水蒸気雰囲気下で加熱処理を施す加熱工程とを備え、
前記絶縁膜形成工程が、前記チャネル領域と重なる領域に開口部を有して水蒸気の回り込みを阻止する第１絶縁膜を形成する工程と、該第１絶縁膜と積層される第２絶縁膜を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記加熱工程を、０．８ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下の圧力で行うことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電気光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）素子などの半導体装置及び半導体装置の製造方法並びに電気光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置などの電気光学装置では、安価なガラス基板が用いられている。このガラス基板は耐熱温度が低いため、基板に集積される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）素子などの半導体素子や各種デバイスについては、６００℃以下の低温プロセスによって製造するのが一般的である。低温で多結晶半導体膜を形成する方法としては、非晶質半導体膜を成膜した後、この非晶質半導体膜にレーザ光を照射してこれを溶融、結晶化させることにより多結晶半導体膜とするレーザ結晶化方法が用いられている。そして、多結晶半導体膜に対して不純物イオンを注入することにより、チャネル領域とドープ領域とを形成している。
【０００３】
ところが、このように形成された多結晶半導体膜には、高い欠陥密度を有しているため、この多結晶半導体膜を用いて形成されたＴＦＴ素子の電気特性にバラツキが発生してしまう。そこで、多結晶半導体膜の欠陥の低減やドープ領域に注入された不純物イオンの活性化を図るため、高圧の水蒸気雰囲気下で加熱処理を施すことがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−５５８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のＴＦＴ素子の製造方法においても、以下の課題が残されている。すなわち、水蒸気雰囲気下で加熱処理を施すことにより、多結晶半導体膜を効果的に活性化させることができるが、ＴＦＴ素子の電気特性にバラツキが生じるという問題がある。これは、多結晶半導体膜が表面にＳｉＯ２からなる下地保護膜を有する基板上に形成されると共にＳｉＯ２からなるゲート絶縁膜で被覆されており、加熱処理時に水分子がゲート絶縁膜を透過して下地保護膜に到達するため、下地保護膜の表面に電荷が発生することに起因している。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、より電気特性を安定させることができる半導体装置及び半導体装置の製造方法並びに電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる半導体装置は、基板上に形成された多結晶半導体膜と、該多結晶半導体膜を被覆する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された電極とを有する半導体装置であって、前記多結晶半導体膜が、チャネル領域と、不純物イオンが注入されたドープ領域とを有し、前記絶縁膜が、平面視で前記チャネル領域と重なる領域に開口部が形成されて水蒸気の回り込みを阻止する第１絶縁膜と、該第１絶縁膜と積層される第２絶縁膜とを備え、前記電極が、前記チャネル領域と重なる領域に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる半導体装置の製造方法は、基板上に形成された多結晶半導体膜と、該多結晶半導体膜を被覆する絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された電極とを有する半導体装置の製造方法であって、前記多結晶半導体膜上に前記絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に前記電極を形成すると共に、前記多結晶半導体膜に対して部分的に不純物イオンを注入して、チャネル領域及びドープ領域を形成する注入工程と、水蒸気雰囲気下で加熱処理を施す加熱工程とを備え、前記絶縁膜形成工程が、前記チャネル領域と重なる領域に開口部を有して水蒸気の回り込みを阻止する第１絶縁膜を形成する工程と、該第１絶縁膜と積層される第２絶縁膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
この発明では、絶縁膜上から基板に向かう水分子を第１絶縁膜で遮断することにより、基板表面に電荷が溜まることを抑制できる。したがって、半導体装置の電気特性を安定させることができる。また、第１絶縁膜のうちチャネル領域と重なる領域に開口部を形成しているので、半導体装置が厚膜化することを防止できる。
すなわち、加熱工程において水蒸気雰囲気下で加熱すると、水分子が絶縁膜の上面から基板に向けて進行する。しかし、水分子は、第１絶縁膜に到達するものの、第１絶縁膜により遮断されるため基板に到達することができない。また、水分子は、電極が開口部と重なるように形成されていることので、開口部が形成されている領域においても遮断される。このため、基板に水分子が到達することに起因して基板表面に電荷が発生することを防止できる。また、電極の形成領域に開口部を形成して絶縁膜上に形成される電極を含めた半導体装置を薄くできる。
【０００９】
また、本発明にかかる半導体装置は、前記電極及び前記絶縁膜が、絶縁被覆膜で被覆されていることが好ましい。
この発明では、半導体装置上に他の導電膜などを形成する際に半導体装置との絶縁を図る絶縁被覆膜を形成した状態で加熱処理を施した際、水分子の進行を第１絶縁膜で遮断できるので、絶縁被覆膜の下面に電荷が溜まることを抑制できる。
【００１０】
また、本発明にかかる半導体装置は、前記電極が、前記開口部のうち前記ドープ領域に臨む縁部と平面視で重なっていることが好ましい。
この発明では、絶縁膜上に電極を形成した状態で絶縁膜上からドープ領域を形成するためのイオン注入を行うとき、多結晶半導体膜のうち平面視で電極と重ならない領域が第１及び第２絶縁膜で被覆されており、第２絶縁膜のみで被覆される領域が形成されることを防止できる。そのため、絶縁膜による不純物イオンの進行を阻止する阻止能が多結晶半導体膜のうちのドープ領域で均一になる。したがって、チャネル領域に隣接して不純物イオンが高濃度で注入された高濃度ドープ領域が形成されることを防止できる。
【００１１】
また、本発明にかかる半導体装置は、前記電極の縁部と前記開口部のうち前記ドープ領域に臨む縁部との距離が、平面視で０．２５μｍ以上であることが好ましい。
この発明では、電極の縁部と開口部うちドープ領域に臨む縁部との距離を０．２５μｍ以上とすることで、製造誤差などによって電極の形成位置がずれる場合であっても、多結晶半導体膜のうち平面視で電極と重ならない領域を第１及び第２絶縁膜で被覆することができる。これにより、電極をマスクとして不純物イオンの注入を行うとき、不純物イオンが第１及び第２絶縁膜を介して注入されるため、多結晶半導体膜への注入の阻止能が均一となる。したがって、ドープ領域のうちチャネル領域の近傍において過剰に不純物イオンが注入されることを防止し、半導体素子の電気特性のバラツキを抑制できる。
なお、電極の縁部と開口部うちドープ領域に臨む縁部との距離は、０．２５μｍ以上０．７５μｍ以下であることがより好ましい。これは、主に電極のうち第２絶縁膜のみを介してチャネル領域と対向配置された部分が半導体装置の電極としてより強く機能するため、距離を０．７５μｍ以下とすることで、チャネル領域のうち第１及び第２絶縁膜を介して電極と対向配置される領域が大きくなりすぎてドープ領域と電極との間の抵抗値が過度に上昇することを防止できる。
【００１２】
また、本発明にかかる半導体装置は、前記開口部が、前記チャネル領域のうち前記ドープ領域と非接触である縁部と重なっていることが好ましい。
この発明では、チャネル領域のうちドープ領域と隣接しない領域を囲むように開口部を形成することで、この領域が第２絶縁膜のみによって覆われる。このため、チャネル領域上に形成される電極との間隔が小さくなり、半導体素子の電気特性をより安定化させる。
【００１３】
また、本発明にかかる半導体装置は、前記第１絶縁膜が、窒化珪素で構成されていることが好ましい。
この発明では、窒化珪素を用いて第１絶縁膜を形成することで、水分子を効率よく遮断できる。
【００１４】
また、本発明にかかる半導体装置は、前記第２絶縁膜が、二酸化珪素で構成されていることが好ましい。
この発明では、二酸化珪素を用いて第２絶縁膜を形成することで、半導体装置の電気特性の安定化が図れる。
【００１５】
また、本発明にかかる半導体装置の製造方法は、前記加熱工程を、０．８ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下の圧力で行うことが好ましい。
この発明では、０．８ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下の高圧下で加熱処理を行うことで、多結晶半導体膜のさらなる活性化及び絶縁膜などの膜質の向上が図れる。
【００１６】
また、本発明にかかる電気光学装置は、上記記載の半導体装置を備えることを特徴とする。
この発明では、厚膜化することなく半導体装置の電気特性を安定させることができるので、電気光学装置の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明における半導体装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は、（ａ）が半導体装置を示す断面図、（ｂ）が（ａ）の平面図を示している。
【００１８】
〔半導体装置〕
本実施形態におけるＴＦＴ素子（半導体装置）１は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有するｎチャネル型のＴＦＴ素子であって、基板２上に形成された多結晶半導体膜３と、多結晶半導体膜３を被覆するゲート絶縁膜（絶縁膜）４と、ゲート絶縁膜４上に形成されたゲート電極（電極）５とを備えている。また、ＴＦＴ素子１は、ゲート絶縁膜４及びゲート電極５を被覆する層間絶縁膜（絶縁被覆膜）６と、層間絶縁膜６上に形成されたソース電極７及びドレイン電極８とを備えている。
【００１９】
基板２は、ガラスで構成された基板本体１１を基体として構成されており、基板本体１１の表面に形成された下地保護膜１２を有している。この下地保護膜１２は、例えばＳｉＯ２（酸化シリコン）などの透光性のシリコン酸化物で構成されている。
多結晶半導体膜３は、ポリシリコンで構成されており、その膜厚が例えば５０ｎｍとなっている。そして、多結晶半導体膜３は、平面視でゲート絶縁膜４を介してゲート電極５と重なる領域に形成されたチャネル領域３ａを有している。また、多結晶半導体膜３は、ＴＦＴ素子１がＬＤＤ構造を有していることから、ソース領域及びドレイン領域に不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と相対的に低い低濃度（ＬＤＤ）領域とがそれぞれ形成されている。すなわち、多結晶半導体膜３には、ソース領域に低濃度ソース領域（ドープ領域）３ｂ及び高濃度ソース領域（ドープ領域）３ｃが形成され、ドレイン領域に低濃度ドレイン領域（ドープ領域）３ｄ及び高濃度ドレイン領域（ドープ領域）３ｅが形成されている。
【００２０】
ゲート絶縁膜４は、基板２及び多結晶半導体膜３を被覆する水蒸気阻止膜（第１絶縁膜）１３と、水蒸気阻止膜１３を被覆する酸化絶縁膜（第２絶縁膜）１４とを積層して構成されている。
水蒸気阻止膜１３は、例えばＳｉＮ（窒化珪素）で構成されており、その膜厚が例えば３０ｎｍとなっている。また、水蒸気阻止膜１３は、チャネル領域３ａと重なる領域に開口部１３ａが形成されている。
【００２１】
開口部１３ａは、平面視でほぼ矩形状を有しており、低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ソース領域３ｂに臨む一対の縁部１３ｂが、チャネル領域３ａのうち低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ソース領域３ｂとの境界部よりもチャネル領域３ａの内側となるように形成されている。
また、開口部１３ａは、低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄと接触していない他の一対の縁部１３ｃがチャネル領域３ａのうち低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄと接触しない縁部よりもチャネル領域３ａの外側となるように形成されている。
すなわち、開口部１３ａは、一対の縁部１３ｂがチャネル領域３ａうち低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄと非接触である辺縁部と交差している。ここで、開口部１３ａの一対の縁部１３ｂとゲート電極５の幅方向の縁部５ａとの距離は、平面視でそれぞれ０．２５μｍ以上０．７５μｍ以下となっている。
【００２２】
酸化絶縁膜１４は、例えばＳｉＯ２（酸化珪素）で構成されており、その膜厚が例えば５０ｎｍとなっている。また、酸化絶縁膜１４は、水蒸気阻止膜１３の開口部１３ａにおいて露出した多結晶半導体膜３のチャネル領域３ａを被覆している。したがって、酸化絶縁膜１４は、多結晶半導体膜３のうちチャネル領域３ａのみと接触しており、多結晶半導体膜３のうちの他の領域と非接触となっている。
【００２３】
ゲート電極５は、例えばＡｌＣｕ（アルミニウム／銅）などの導電材料で構成されており、酸化絶縁膜１４を介して多結晶半導体膜３のチャネル領域３ａと対向配置されている。また、ゲート電極５は、その膜厚が例えば５００ｎｍとなっている。
層間絶縁膜６は、例えばＳｉＯ２で構成されており、その層厚が例えば８００ｎｍとなっている。
ソース電極７は、ゲート電極５と同様に例えばＡｌＣｕなどの導電材料で構成されており、ゲート絶縁膜４及び層間絶縁膜６を貫通するコンタクトホールＨ１を介して多結晶半導体膜３の高濃度ソース領域３ｃに接続されている。
ドレイン電極８は、ゲート電極５と同様に例えばＡｌＣｕなどの導電材料で構成されており、ゲート絶縁膜４及び層間絶縁膜６を貫通するコンタクトホールＨ２を介して多結晶半導体膜３の高濃度ドレイン領域３ｅに接続されている。
【００２４】
〔半導体装置の製造方法〕
次に、以上のような構成のＴＦＴ素子１の製造方法について図２及び図３を参照しながら説明する。ここで、図２及び図３は、ＴＦＴ素子１の製造工程を示す工程図である。
まず、基板本体１１上に下地保護膜１２を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学蒸着）法などにより、ＳｉＯ２からなる下地保護膜１２を形成する（図２（ａ））。これにより、基板２が形成される。
【００２５】
次に、基板２上に多結晶半導体膜３を形成する半導体膜形成工程を行う。ここでは、最初にプラズマＣＶＤ法などを用いて、基板２の温度を例えば１５０℃から４５０℃とした状態で原料ガスを供給することにより、アモルファスシリコンからなる非晶質半導体膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて非晶質半導体膜をパターニングし、非晶質半導体膜１５を形成する（図２（ｂ））。
続いて、非晶質半導体膜１５にレーザ光及びフラッシュ光を照射して非晶質半導体膜１５を結晶化させて多結晶半導体膜３を形成する。ここでは、非晶質半導体膜１５にＸｅＣｌ（キセノンクロライド）のエキシマレーザ光（波長３０８ｎｍ）を照射すると共に、キセノンフラッシュランプ光を照射する。これにより、非晶質半導体膜１５が溶融結晶化し、ポリシリコンからなる多結晶半導体膜３が形成される（図２（ｃ））。なお、非晶質半導体膜１５にレーザ光及びフラッシュ光を照射することで非晶質半導体膜１５の結晶化を行っているが、固相成長（Solid Phase Crystallization：ＳＰＣ）法を用いて結晶化を行ってもよい。これは、非晶質半導体膜１５に対して例えば６５０℃から７５０℃の温度範囲において急速加熱処理（Rapid Thermal Anneal：ＲＴＡ）を施すことにより、非晶質半導体膜１５を固相のまま結晶化させる方法である。
【００２６】
次に、多結晶半導体膜３を被覆するゲート絶縁膜４を形成する絶縁膜形成工程を行う。まず、多結晶半導体膜３上に水蒸気阻止膜１３を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法などにより、ＳｉＮからなる窒化膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて窒化膜をパターニングする。これにより、多結晶半導体膜３のうちチャネル領域３ａとなる領域と重なる領域に開口部１３ａを形成する。このようにして、開口部１３ａを有する水蒸気阻止膜１３を形成する（図２（ｄ））。
続いて、水蒸気阻止膜１３を被覆する酸化絶縁膜１４を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法などにより、ＳｉＯ２からなる酸化膜を形成する。これにより、水蒸気阻止膜１３及び開口部１３ａにより露出している多結晶半導体膜３を被覆する酸化絶縁膜１４が形成される。このようにして、多結晶半導体膜３を被覆するゲート絶縁膜４を形成する（図３（ａ））。
【００２７】
次に、多結晶半導体膜３に不純物イオンを注入する注入工程を行う。ここでは、多結晶半導体膜３のうち高濃度ソース領域３ｃ及び高濃度ドレイン領域３ｅとなる領域に開口を有してチャネル領域３ａ、低濃度ソース領域３ｂ及び低濃度ドレイン領域３ｄとなる領域を被覆するレジスト層（図示略）を形成し、開口領域に開口領域に約０．１×１０１５／ｃｍ２から約１０×１０１５／ｃｍ２のドーズ量で高濃度の不純物イオン（リンイオン）を注入する。これにより、高濃度ソース領域３ｃ及び高濃度ドレイン領域３ｅが形成される。
続いて、ゲート絶縁膜４上に、ゲート電極５を形成する。ここでは、スパッタ法などにより例えばＡｌＣｕなどからなる導電材料膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電材料膜をパターニングする。これにより、ゲート電極５が形成される（図３（ｂ））。
【００２８】
続いて、ゲート電極５をマスクとして多結晶半導体膜３の低濃度ソース領域３ｂ、高濃度ソース領域３ｃ、低濃度ドレイン領域３ｄ及び高濃度ドレイン領域３ｅとなる領域に約０．１×１０１３／ｃｍ２から約１０×１０１３／ｃｍ２のドーズ量で低濃度の不純物イオン（リンイオン）を注入する。これにより、低濃度ソース領域３ｂ及び低濃度ドレイン領域３ｄが形成される（図３（ｃ））。以上のようにして、多結晶半導体膜３にチャネル領域３ａ、低濃度ソース領域３ｂ、高濃度ソース領域３ｃ、低濃度ドレイン領域３ｄ及び高濃度ドレイン領域３ｅの各領域が形成される。
【００２９】
このとき、開口部１３ａの一対の縁部１３ｂとゲート電極５の縁部５ａとの距離を０．２５μｍ以上としているので、ゲート電極５の形成位置がずれても、多結晶半導体膜３のうちゲート電極５と重ならない領域が水蒸気阻止膜１３及び酸化絶縁膜１４により被覆される。そのため、ゲート電極５をマスクとして低濃度の不純物イオンを注入するときのゲート絶縁膜４による不純物イオンの阻止能が均一化される。そして、不純物イオンがチャネル領域３ａと低濃度ソース領域３ｂとの間やチャネル領域３ａと低濃度ドレイン領域３ｄとの間に高濃度で注入されることを防止する。また、開口部１３ａの一対の縁部１３ｂとゲート電極５の縁部５ａとの距離を０．７５μｍ以下としているので、ゲート電極５のうち酸化絶縁膜１４のみを介してチャネル領域３ａと対向する領域と低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄとの間の距離が大きくなりすぎて、ゲート電極５低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄとの間の抵抗値が過度に上昇することを防止する。
その後、多結晶半導体膜３及びゲート絶縁膜４を被覆する層間絶縁膜６を形成する。
【００３０】
続いて、水蒸気雰囲気下で加熱処理を施す加熱工程を行う。ここでは、水蒸気雰囲気下で圧力を例えば１ＭＰａ、温度を例えば３５０℃とした加熱処理を、例えば１２０分間施す。これにより、多結晶半導体膜３の欠陥低減や低濃度ソース領域３ｂ、高濃度ソース領域３ｃ、低濃度ドレイン領域３ｄ及び高濃度ドレイン領域３ｅに注入された不純物イオンの活性化が行われる。また、下地保護膜１２、酸化絶縁膜１４及び層間絶縁膜６中の欠陥を低減して緻密化することで膜質が向上する（図３（ｄ））。
【００３１】
このとき、加熱処理を水蒸気雰囲気下で行うことにより、水分子がゲート絶縁膜４を透過して基板２に向かうが、水蒸気阻止膜１３により遮断される。このため、下地保護膜１２の上面や層間絶縁膜６の下面に電荷が溜まることが防止される。また、加熱処理を０．８ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下の高圧下で行うことで、不純物イオンの活性化が効率よく行われる。
その後、層間絶縁膜６上にソース電極７及びドレイン電極８を形成する。このとき、ゲート絶縁膜４及び層間絶縁膜６を貫通するコンタクトホールＨ１、Ｈ２を形成し、ソース電極７を高濃度ソース領域３ｃと接続すると共に、ドレイン電極８を高濃度ドレイン領域３ｅと接続する（図１）。以上のようにして、ＴＦＴ素子１を製造する。
【００３２】
〔液晶表示装置〕
以上のような構成のＴＦＴ素子１は、例えば図４から図６に示すような液晶表示装置（電気光学装置）の素子基板に設けられている。ここで、図４は液晶表示装置の概略断面図、図５は液晶表示装置の等価回路図、図６は素子基板の画素領域を含む要部断面図である。
【００３３】
この液晶表示装置２０は、図４に示すように、素子基板２１と、素子基板２１と対向配置された対向基板２２と、素子基板２１及び対向基板２２の間に配置された液晶層２３とを備えている。そして、液晶表示装置２０は、素子基板２１と対向基板２２とをシール材２４で貼り合わせており、このシール材２４によって液晶層２３が素子基板２１と対向基板２２との間で封止されている。また、液晶表示装置２０は、素子基板２１の外面側（液晶層２３と反対側）及び対向基板２２の外面側にそれぞれ設けられた偏光板（図示略）を有しており、素子基板２１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
【００３４】
そして、液晶表示装置２０は、図５に示すように、画像表示領域を構成する複数の画素領域がマトリックス状に配置されている。この複数の画素領域には、それぞれ画素電極３１と、画素電極３１をスイッチング制御するＴＦＴ素子１とが形成されている。ＴＦＴ素子１は、ソースがデータ線３２に接続され、ゲートが走査線３３に接続され、ドレインが画素電極３１に接続されている。
データ線３２は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素領域に供給する構成となっている。また、走査線３３は、走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍ各画素領域に供給する構成となっている。
【００３５】
また、液晶表示装置２０は、ＴＦＴ素子１が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線３２から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極３１に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極３１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極３１と後述する共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号Ｓ１〜Ｓｎがリークすることを防止するため、画素電極３１と共通電極との間に形成される液晶容量と並列接続されるように蓄積容量３４が付与されている。この蓄積容量３４は、ＴＦＴ素子１のドレインと容量線３５との間に設けられている。
【００３６】
素子基板２１は、図６に示すように、基板本体１１と、基板本体１１上に順次積層された下地保護膜１２、ゲート絶縁膜４、第１層間絶縁膜（層間絶縁膜）６、第２層間絶縁膜４１及び配向膜４２とを備えている。
また、素子基板２１は、下地保護膜１２の内側の表面に配置された多結晶半導体膜３及び容量電極４３と、ゲート絶縁膜４の内側の表面に配置された走査線３３及び容量線３５と、層間絶縁膜６の内側の表面に配置されたデータ線３２及び接続電極４４と、第２層間絶縁膜４１の内側の表面に配置された画素電極３１とを備えている。
ここで、第２層間絶縁膜４１は、第１層間絶縁膜６と同様に例えばＳｉＯ２で構成されている。また、配向膜４２は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、その表面に液晶層２３を構成する液晶分子の初期配向状態を規制する配向処理が施されている。
【００３７】
ＴＦＴ素子１は、データ線３２と走査線３３との交差部近傍に設けられている。そして、ゲート電極５は、走査線３３のうち多結晶半導体膜３のチャネル領域３ａと平面視でゲート絶縁膜４を介して重なる部分によって形成されており、走査線３３に接続されている。また、ソース電極７は、データ線３２のうち多結晶半導体膜３の高濃度ソース領域３ｃと平面視でゲート絶縁膜４及び第１層間絶縁膜６を介して重なる部分によって形成されており、データ線３２に接続されている。そして、ドレイン電極８は、画素電極３１と接続する接続電極４４に接続されている。
【００３８】
また、対向基板２２は、素子基板２１と同様に、平面視でほぼ矩形状であってガラスなどの透光性材料で構成された基板本体を基体としており、この基板本体上にブラックマトリックスやカラーフィルタ層、保護膜、共通電極及び配向膜などが形成されている。
【００３９】
〔電子機器〕
以上のような構成の液晶表示装置２０は、例えば図７に示すようなテレビジョン受像機である液晶ディスプレイ１００の表示部１０１として用いられる。この液晶ディスプレイ１００は、表示部１０１が設けられたディスプレイ本体１０２及びスピーカ１０３を備えている。
【００４０】
以上のように、本実施形態におけるＴＦＴ素子１及びＴＦＴ素子１の製造方法並びに液晶表示装置２０によれば、加熱工程に置いて水蒸気阻止膜１３により水分子の進行が遮断されるので、下地保護膜１２の上面や層間絶縁膜６の下面に電荷が溜まることを防止できる。したがって、ＴＦＴ素子１の電気特性を安定させることができる。また、水蒸気阻止膜１３のうちチャネル領域３ａと重なる領域に開口部１３ａを形成しているので、ＴＦＴ素子１が厚膜化することを防止できる。
【００４１】
また、開口部１３ａの一対の縁部１３ｂとゲート電極５の縁部５ａとの距離を０．２５μｍ以上としているので、ゲート電極５の形成位置が製造誤差によりずれてもゲート絶縁膜４による不純物イオンの阻止能が均一化されるので、チャネル領域３ａと低濃度ソース領域３ｂとの間やチャネル領域３ａと低濃度ドレイン領域３ｄとの間に不純物イオンが高濃度で注入されることが防止される。そして、開口部１３ａの一対の縁部１３ｂとゲート電極５の縁部５ａとの距離を０．７５μｍ以下としているので、ゲート電極５と低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄとの間の抵抗値が過度に上昇することが防止される。
さらに、チャネル領域３ａのうち低濃度ソース領域３ｂまたは低濃度ドレイン領域３ｄと隣接しない領域を囲むように開口部１３ａを形成しているので、この領域におけるゲート絶縁膜４が薄膜となる。これにより、チャネル領域３ａとゲート電極５との間隔が小さくなり、ＴＦＴ素子１の電気特性がより安定化する。
また、加熱処理を０．８ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下の高圧下で行うことで、不純物イオンの活性化が効率よく行われる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、多結晶半導体膜から順に水蒸気阻止膜と酸化絶縁膜とを積層しているが、酸化絶縁膜と水蒸気阻止膜との順で積層してもよい。
また、水蒸気阻止膜をＳｉＮで構成しているが、加熱処理工程において水分子の透過を阻止できれば、窒素の濃度を高めた酸窒化膜など、他の材料で構成してもよい。
そして、酸化絶縁膜をＳｉＯ２で構成しているが、他の材料で構成してもよい。
【００４３】
また、多結晶半導体膜がチャネル領域と低濃度ソース領域及び高濃度ソース領域と低濃度ドレイン領域及び高濃度ドレイン領域とを有するＬＤＤ構造を有しているが、ＧＯＬＤ(Gate-drain Overlapped LDD)構造など、他の構造であってもよい。
【００４４】
また、液晶表示装置は、透過型の構成に限らず、反射型や半透過反射型の構成であってもよい。
また、液晶表示装置は、素子基板に画素電極を設けると共に対向基板に共通電極を設けた電極構造を有しているが、素子基板に画素電極及び共通電極を形成して液晶層に対して基板面方向の電界を発生させるＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式などの、いわゆる横電界方式を用いた電極構造を採用してもよい。
また、液晶層として、ＴＮモードで動作する液晶を用いているが、ＴＮモードに限らず、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードやＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードなど、他の液晶を用いてもよい。
【００４５】
また、液晶表示装置を備える電子機器としては、液晶ディスプレイに限らず、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器であってもよい。
そして、電気光学装置としては、一対の電極の間に電界を発生させることにより電気光学層の光学特性を変化させるものであれば、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ装置や電気泳動表示装置など、他の電気光学装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施形態のＴＦＴ素子を示し、（ａ）が断面図（ｂ）が平面図である。
【図２】ＴＦＴ素子の製造工程を示す工程図である。
【図３】同じく、ＴＦＴ素子の製造工程を示す工程図である。
【図４】液晶表示装置を示す概略断面図である。
【図５】液晶表示装置を示す等価回路図である。
【図６】素子基板を示す要部断面図である。
【図７】液晶表示装置を備える液晶ディスプレイを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ＴＦＴ素子（半導体装置）、２  基板、３  多結晶半導体膜、３ａ  チャネル領域、３ｂ  低濃度ソース領域（ドープ領域）、３ｃ  高濃度ソース領域（ドープ領域）、３ｄ  低濃度ドレイン領域（ドープ領域）、３ｅ  高濃度ドレイン領域（ドープ領域）、４  ゲート絶縁膜（絶縁膜）、５  ゲート電極（電極）、５ａ  縁部、６  層間絶縁膜（絶縁被覆膜）、１３  水蒸気阻止膜（第１絶縁膜）、１３ａ  開口部、１３ｂ  縁部（低濃度ソース領域または低濃度ドレイン領域に臨む縁部）、１３ｃ  縁部（低濃度ソース領域または低濃度ドレイン領域と非接触である縁部）、１４  酸化絶縁膜（第２絶縁膜）、２０  液晶表示装置（電気光学装置）
【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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