(57)【要約】【課題】フォトマスクやレジストを使用することなく、簡単な工程で開口部を形成する方法を提示する。また、低コストで半導体装置を作製する方法を提案する。【解決手段】基板上に複数の光吸収層を形成し、当該複数の光吸収層上に層間絶縁層を形成し、層間絶縁層側から複数の光吸収層に線状または矩形状のレーザビームを照射して、少なくとも複数の光吸収層上の層間絶縁膜を除去して開口部を形成することにより、複数の光吸収層及び当該複数の光吸収層上に形成される絶縁層を除去して、複数の開口部を形成することができる。【選択図】図１
2008085311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層及び前記複数の光吸収層上に透光性を有する層を形成し、
前記複数の光吸収層に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層及び前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記第１の層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層上に透光性を有する導電層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層上に透光性を有する層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層及び前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される透光性を有する層を除去し、前記第１の層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層上において第１の方向に伸びる透光性を有する導電層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層上に透光性を有する層を形成し、
前記第１の方向と交差する方向であって、且つ前記複数の光吸収層が形成される領域に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層及び前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記第１の層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記第１の層を露出した後、前記第１の層に接する第２の層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５】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層及び前記複数の光吸収層上に透光性を有する層を形成し、
前記複数の光吸収層に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層のそれぞれ一部及び前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記光吸収層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層上に透光性を有する導電層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層上に透光性を有する層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層のそれぞれ一部及び前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記光吸収層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層上において第１の方向に伸びる透光性を有する導電層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層上に透光性を有する層を形成し、
前記第１の方向と交差する方向であって、且つ前記複数の光吸収層が形成される領域に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層のそれぞれ一部及び前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記光吸収層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層及び前記複数の光吸収層上に透光性を有する層を形成し、
前記複数の光吸収層に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記光吸収層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層上に透光性を有する導電層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層上に透光性を有する層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記光吸収層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
基板上に第１の層を形成し、前記第１の層上に複数の光吸収層を形成し、
前記第１の層上において第１の方向に伸びる透光性を有する導電層を形成し、
前記複数の光吸収層及び前記透光性を有する導電層上に透光性を有する層を形成し、
前記第１の方向と交差する方向であって、且つ前記複数の光吸収層が形成される領域に線状のレーザビームを照射し、
前記複数の光吸収層と重なる位置に形成される前記透光性を有する層を除去し、前記光吸収層を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項５乃至１０のいずれか一項において、前記光吸収層を露出した後、前記光吸収層に接する第２の層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１２】
請求項５乃至１０のいずれか一項において、前記光吸収層を除去した後、前記第１の層に接する第２の層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１３】
請求項４、１１、または１２のいずれか一項において、前記第２の層は、半導体層または導電層であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項において、前記第１の層は、半導体層または導電層であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項において、前記透光性を有する層は、絶縁層であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部を有する半導体素子を有する半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」ともいう。）やＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタに代表される半導体素子によって構成される所謂アクティブマトリクス駆動方式の表示パネル、又は半導体集積回路は、フォトマスクを使った光露光工程（以下、フォトリソグラフィー工程と示す。）によりレジストマスクを形成し、各種薄膜を選択的にエッチングすることにより開口部が形成されている。
【０００３】
フォトリソグラフィー工程は、レジストを基板全面に塗布しプリベークを行った後、フォトマスクを介して紫外線等をレジストに照射して露光し、現像してレジストマスクを形成する。この後、該レジストマスクをマスクとして、開口部となるべき部分に存在する層（半導体材料、絶縁体材料、又は導電体材料で形成される層、特に絶縁材料で形成される層）をエッチング除去して、開口部を形成している。
【０００４】
また、本出願人は、４００ｎｍ以下の波長を有するレーザビームを用いて、線状のビームを透光性導電膜に照射し、開溝を形成する薄膜加工方法を特許文献１及び特許文献２に記載している。
【特許文献１】特開昭６３−８４７８９号公報
【特許文献２】特開平２−３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フォトリソグラフィー技術が用いられるフォトマスクは微細な形状を有し、かつ形状の精度を高く要求されるために非常に高価である。
【０００６】
また、半導体装置の設計が変更になる際には、当然、変更になる開口部に合わせて新たにフォトマスクを用意する必要性が生じる。前述したように、フォトマスクは微細な形状を高精度に形成した造形物であるため、作製には相当の時間を要することになる。つまり、設計変更や設計不備に伴うフォトマスクの交換には、金銭的な負担だけでなく時間的な遅延リスクを背負うことにもなる。
【０００７】
また、フォトリソグラフィー工程の開口部の形成工程において、レジストおよびレジストの現像液を使用するため、大量の薬液や水を必要となり、また大量の廃液を処理する必要があるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、フォトマスクやレジストを使用することなく、簡単な工程で開口部を形成する方法を提示する。また、低コストで半導体装置を作製する方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明が開示する半導体装置の作製方法は、基板上に複数の光吸収層を形成し、当該複数の光吸収層上に層間絶縁層を形成し、層間絶縁層側から複数の光吸収層に線状または矩形状のレーザビームを照射して、少なくとも複数の光吸収層上の層間絶縁膜層を除去して開口部を形成することを特徴とする。
【００１０】
複数の光吸収層に照射するレーザビームを線状または矩形状とし、開口部を形成する領域にのみに光吸収層を形成し、それ以外を透光性を有する層で形成する。線状または矩形状のレーザビームを複数の光吸収層及びその周辺の透光性を有する層に照射することで、選択的に、複数の光吸収層上の層間絶縁層を除去することが可能であり、開口部を形成することができる。
【００１１】
また、複数の光吸収層を一定の方向に整列するように形成し、当該方向と交差する方向に透光性を有する導電層を形成し、一定の方向に整列する複数の光吸収層に線状または矩形状のレーザビームを照射する。この結果、他の導電層上の層間絶縁層に開口部を形成すること無しに、複数の光吸収層上の層間絶縁層に開口部を形成することができる。
【００１２】
なお、開口部の代表例としては、不純物領域であるソース領域もしくはドレイン領域などの半導体層上に絶縁層を介して形成される第１の導電層及び第２の導電層と、ソース領域もしくはドレイン領域とを接続するために、半導体層上に形成された絶縁層に形成される開口部がある。また、絶縁層を介して第１の導電層または第２の導電層を接続するために、第１の導電層または第２の導電層上に形成された絶縁層に形成される開口部である。
【００１３】
また、上記に限定されるものではなく、薄膜トランジスタを用いた半導体装置（液晶表示装置、発光表示装置、電気泳動表示装置等の表示装置）のみならず、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の記憶装置、論理回路等の集積回路（ＩＣ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグに用いられるトランジスタ等の開口部においても適宜本発明を実施することができる。
【００１４】
なお、本発明において、上述した表示装置とは、表示素子を用いたデバイス、即ち画像表示デバイスを指す。また、表示パネルにコネクター、例えばフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）やＣＰＵが直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、複数の光吸収層が形成される領域に選択的に線状または矩形状のレーザビームを照射することで、複数の光吸収層及び当該複数の光吸収層上に形成される絶縁層を除去して、複数の開口部を形成することができる。
【００１６】
また、第１の方向に複数の光吸収層を並べて形成し、当該第１の方向と交差する方向に透光性を有する導電層を形成し、複数の光吸収層及び透光性を有する導電層上に絶縁層を形成した後、第１の方向に整列した複数の光吸収層に選択的に線状レーザビームを照射して光吸収層及び当該光吸収層上に形成される絶縁層を除去して、複数の開口部を形成することができる。即ち、開口部を形成しない領域をすべて透光性を有する材料を用いて形成するとともに、光吸収層が形成される領域に選択的に線状レーザビームを照射することで、基板上の任意の位置に開口部を形成することができる。
【００１７】
また、線状レーザビーム、矩形状レーザビーム等のレーザビームを複数の光吸収層に照射することで、一度に複数の光吸収層にレーザビームを照射することが可能であるため、半導体装置を量産性高く作製することが可能である。
【００１８】
したがって、従来のフォトリソグラフィー技術で必要であったレジストやフォトマスクを用いずとも、開口部を形成することができる。なお、フォトマスクを使用しないため、フォトマスク交換に要していた時間的損失の低減を図ることが可能となり、多品種少量生産が可能になる。また、レジストおよびレジストの現像液を使用しないため、大量の薬液や水を必要としない。以上のことから、従来のフォトリソグラフィー技術を用いた開口部の形成プロセスと比較して、工程の大幅な簡略化及びコストの低減が可能である。
【００１９】
このように、本発明を用いることによって、半導体装置におけるコンタクト開口プロセスを簡単な工程で行うことが可能である。また、低コストで、半導体装置の作製方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。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、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、各図面において共通の部分は同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、フォトリソグラフィー工程を経ずとも、レーザビームを照射することで開口部を形成するＬＡＰ（Ｌａｓｅｒ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）について、以下に示す。図１乃至５は、表示素子を含む画素がマトリクス状に配置された画素部において、基板上に形成される絶縁層に開口部を形成する工程を示す上面図及び断面図である。図１（Ａ）乃至図５（Ａ）のＡ−Ｂの断面図をそれぞれ図１（Ｂ）乃至図５（Ｂ）に示す。
【００２２】
また、本実施の形態では、表示素子の一部である薄膜トランジスタとしてトップゲート型の薄膜トランジスタを用い、薄膜トランジスタの半導体層上に形成される絶縁層において、開口部を形成する形態を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、逆スタガ型の薄膜トランジスタ上に形成される絶縁層に開口部を形成する形態や、第１の配線上に形成される絶縁層に開口部を形成する形態に適宜適用できる。
【００２３】
また、本実施の形態では、表示素子を含む画素がマトリクス状に配置された画素部において、ゲート配線と交差する方向における複数の光吸収層に線状のレーザビームを照射する形態を用いて説明する。
【００２４】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基板１０１の片側に下地膜として機能する第１の層１０２を形成し、第１の層１０２上に第２の層１０３を形成し、第２の層１０３上に光吸収層１０４形成する。
【００２５】
基板１０１としては、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板、セラミック基板等を適宜用いることができる。また、プリント配線基板やＦＰＣを用いることができる。基板１０１がガラス基板やプラスチック基板の場合、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板を用いることができる。ここでは、基板１０１としてガラス基板を用いる。
【００２６】
下地膜として機能する第１の層１０２は必ずしも必須ではないが、第１の層１０２上に形成される層が後にエッチングされる際に、基板１０１がエッチングされるのを防止する機能を有すため、設けることが好ましい。また、基板１０１としてガラス基板を用いる場合、ガラス基板に含まれるアルカリ金属元素等の不純物が半導体層に移動するのを妨げるために設けることが好ましい。第１の層１０２は、適する材料を適宜用いて形成すればよい。代表的には、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化アルミニウム等がある。
【００２７】
第１の層１０２は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法、蒸着法、塗布法等を用いて形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により窒化酸化珪素層、酸化珪素層を積層して形成する。
【００２８】
第２の層１０３は、電極、画素電極、配線、アンテナ、半導体層、絶縁層等を適宜形成することができる。また、電極、画素電極、配線、アンテナ、半導体層、絶縁層等形成する部位に合わせて、導電性材料、絶縁材料、半導体材料を適宜用いて形成することができる。
【００２９】
なお、第２の層１０３は、後に照射されるレーザビーム１１４を吸収しない材料を用いて形成することが好ましい。この結果、後に光吸収層１０４にレーザビーム１１４を照射しても、第２の層１０３に影響を与えない。
【００３０】
第２の層１０３は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法、塗布法、液滴吐出法、電解メッキ法、無電解メッキ法等を用いて形成する。
【００３１】
本実施の形態では、第２の層１０３として半導体層を形成する。半導体層としては、シリコン、ゲルマニウム等を用いて形成する。また、非晶質半導体、非晶質状態と結晶状態とが混在したセミアモルファス半導体（ＳＡＳとも表記する）、非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶粒を観察することができる微結晶半導体、及び結晶性半導体膜から選ばれたいずれかの状態を有する膜を用いることができる。後のソース領域及びドレイン領域となる領域に、リン、ヒ素、ボロン等のアクセプター型元素又はドナー型元素が含まれていても良い。ここでは、半導体層として、所定の形状にエッチングされた結晶性半導体層を形成する。また、リンが含まれる不純物領域１０３ａ、１０３ｂが半導体層に形成される。
【００３２】
光吸収層１０４としては、後に照射されるレーザビーム１１４を吸収する材料を用いて形成する。レーザビーム１１４を吸収する材料としては、レーザビーム１１４のエネルギーよりも小さなバンドギャップエネルギーを有する材料を用いて形成する。また、光吸収層１０４は、第２の層１０３の融点よりも低い沸点または昇華点を有する材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることにより、第２の層１０３の溶融を避けつつ、レーザビーム１１４を吸収し、レーザビーム１１４のエネルギーを用いて光吸収層１０４に接する透光性を有する層の一部を除去させることができる。
【００３３】
光吸収層１０４としては、導電性材料、半導体材料、絶縁材料を適宜用いることができる。導電性材料としては、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、珪素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）から選ばれた元素を用いることができる。また、該元素を主成分とする合金材料、窒素化合物等の単層または積層で形成することができる。また、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料も用いることができる。
【００３４】
絶縁材料としては、上記元素の酸素化合物、炭素化合物、若しくはハロゲン化合物の単層で形成することができる。また、これらの積層を用いることができる。代表的には、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、硫化亜鉛、窒化珪素、酸化珪素、硫化水銀、塩化アルミニウム等がある。また、光を吸収することが可能な粒子が分散された絶縁膜、代表的にはシリコン微結晶が分散された酸化珪素膜を用いることができる。また、色素が絶縁物に溶解または分散された絶縁層を用いることができる。
【００３５】
半導体材料としては、シリコン、ゲルマニウム等を用いることができる。また、非晶質半導体、非晶質状態と結晶状態とが混在したセミアモルファス半導体（ＳＡＳとも表記する）、非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶粒を観察することができる微結晶半導体、及び結晶性半導体膜から選ばれたいずれかの状態を有する膜を用いることができる。さらには、リン、ヒ素、ボロン等のアクセプター型元素又はドナー型元素が含まれていても良い。
【００３６】
さらに、光吸収層１０４としては、後に照射されるレーザビーム１１４を吸収し、且つレーザビーム１１４のエネルギーにより光吸収層１０４内における気体の放出または光吸収層の昇華等により光吸収層１０４の一部または光吸収層１０４に接する層の一部を物理的に解離させることが可能な材料を用いて形成することが好ましい。このような材料を用いることにより、容易に光吸収層１０４を除去することができる。
【００３７】
レーザビーム１１４のエネルギーにより光吸収層１０４内における気体を放出することが可能な光吸収層としては、水素及び希ガス元素の少なくとも一方が含まれる材料で形成される層がある。代表的には、水素を含む半導体層、希ガスまたは水素を含む導電層、希ガスまたは水素を含む絶縁層等がある。この場合、光吸収層１０４内における気体の放出とともに、光吸収層１０４の一部において物理的に解離が生じるため、容易に光吸収層１０４を除去することができる。
【００３８】
レーザビーム１１４のエネルギーにより昇華することが可能な光吸収層としては、１００〜２０００℃程度の昇華点が低い材料が好ましい。または、沸点が１０００〜２７００℃であり、且つ熱伝導率が０．１〜１００Ｗ／ｍＫである材料を用いることができる。昇華することが可能な光吸収層としては、１００〜２０００℃程度の昇華点が低い材料を用いることができる。その代表例としては、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、窒化珪素、硫化水銀、塩化アルミニウム等がある。また、沸点が１０００〜２７００℃であり、且つ熱伝導率が０．１〜１００Ｗ／ｍＫである材料としては、ゲルマニウム（Ｇｅ）、酸化珪素、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）等がある。
【００３９】
光吸収層１０４の形成方法としては、電解メッキ法、無電解メッキ法、液滴吐出法等により選択的に形成することができる。また、塗布法、スパッタリング法、又はＣＶＤ法により成膜した後、選択的にエッチングして光吸収層１０４を形成することができる。
【００４０】
ここでは光吸収層１０４として、厚さ１０〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜５０ｎｍのクロム層を形成する。
【００４１】
次に、図２（Ｂ）に示すように、第１の層１０２、第２の層１０３、及び光吸収層１０４上に透光性を有する層を形成する。透光性を有する層は、単層または積層で形成することができる。
【００４２】
透光性を有する層は、後に照射されるレーザビーム１１４を透過することが可能な材料を適宜選択して形成すればよい。レーザビーム１１４を透過する材料としては、レーザビームのエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有する材料を用いて形成する。
【００４３】
透光性を有する層として、ここでは、ゲート絶縁層１１１、ゲート配線１１２、層間絶縁層１１３を順次形成する。
【００４４】
ゲート絶縁層１１１は、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素、酸化珪素、窒素を含む酸化珪素等の単層又は積層構造で形成する。ここでは、厚さ５０〜２００ｎｍの酸化窒素珪素をプラズマＣＶＤ法により形成する。
【００４５】
なお、本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、後に光吸収層１０４にレーザビームを照射する際に、ゲート配線１１２の一部にもレーザビームが照射される。よって、ゲート配線１１２は透光性を有する導電層で形成することが好ましい。
【００４６】
透光性を有する導電層としては、後に照射されるレーザビームのエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有する材料を用いて形成する。ここでは、透光性を有する導電層として、スパッタリング法により形成した厚さ５０〜２００ｎｍ、好ましくは１００〜１５０ｎｍのＩＴＯを用いる。
【００４７】
また、後に光吸収層１０４にレーザビームを照射する際、レーザビームが照射されない領域においては、光を吸収する導電層を補助配線としてゲート配線に接して形成してもよい。特に、補助配線を抵抗率の低い導電層で形成することが好ましい。抵抗率の低い導電層としては、代表的には、白金、パラジウム、ニッケル、金、アルミニウム、銅、銀、タンタル、タングステン、モリブデンもしくはチタンを含む金属層を用いることができる。
【００４８】
層間絶縁層１１３としては、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）法またはスピンコート法によって塗布されたポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル、シロキサン（珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され、珪素にフッ素、脂肪族炭化水素、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種が結合した構造を持つ物質）などの有機樹脂膜、無機層間絶縁膜（窒化珪素、酸化珪素などの珪素を含む絶縁膜）、ｌｏｗ−ｋ（低誘電率）材料などを用いることができる。層間絶縁層１１３は、ガラス基板上に形成されたＴＦＴによる凹凸を緩和し、平坦化する意味合いが強いため、平坦性に優れた膜が好ましい。ここでは、塗布法により厚さ３００〜１０００ｎｍのポリイミド層を形成する。
【００４９】
次に、光吸収層１０４にレーザビーム１１４を照射する。レーザビーム１１４としては、層間絶縁層１１３を透過し、光吸収層１０４に吸収されるエネルギーを有するものを適宜選択する。代表的には、紫外領域、可視領域、又は赤外領域のレーザビームを適宜選択して照射する。
【００５０】
レーザビーム１１４を射出するレーザ発振器の代表例としては、紫外光であればＦ２レーザなどのエキシマレーザや、固体レーザであるＹＡＧレーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、Ｙ２Ｏ３レーザ、ＰｂＷＯ４レーザ、ＹＶＯ４レーザ等の高調波がある。可視光であれば、ＡｒレーザやＫｒレーザ、上記固体レーザの高調波等がある。赤外光であれば、上記固体レーザの基本波、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ、ＣＯ２レーザ、ガラスレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、色素レーザ、アレキサンドライトレーザ等がある。ここでは、ＹＡＧレーザの基本波を照射する。
【００５１】
また、レーザビーム１１４は、連続発振のレーザビームやパルス発振のレーザビームを適宜適用することができる。パルス発振のレーザビームにおいては、通常、数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯を用いるが、それよりも著しく高い１０ＭＨｚ以上の発振周波数、パルス幅をピコ秒台の周波数、或いはフェムト秒（１０−１５秒）台の周波数を有するパルス発振レーザから射出されるレーザビームを用いてもよい。特に、パルス幅を１フェムト秒〜１０ピコ秒で発振されるパルスレーザから射出されるレーザビームは、高強度であり、非線形光学効果（多光子吸収）が生じ、レーザビームのエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有する透光性を有する材料で形成される層をもレーザビームのエネルギーにより除去することができる。
【００５２】
また、半導体層やガラス基板等に必要以上のレーザ光が吸収され、ダメージが入ることを防止するため、パルスレーザを用いるのが望ましく、パルス幅が極めて短いピコ秒レーザやフェムト秒レーザを用いることがさらに望ましい。
【００５３】
また、レーザ照射装置には、レーザ発振器から射出されるレーザビームを線状にする光学系を有する。このような光学系としては、シリンドリカルレンズ、スリット、マスク等を用いる。
【００５４】
また、レーザビームを線状にする光学系として、電気光学素子を用いることができる。電気光学素子は、半導体装置の設計ＣＡＤデータに基づく電気信号を入力することで、光シャッターまたは光リフレクターとして機能し、可変のマスクとして機能する。光シャッターとなる電気光学素子に入力する電気信号を制御装置により変更することで、レーザビームの面積及び位置を変更することが可能である。即ち、薄膜の加工する面積及び位置を選択的に変更することができる。
【００５５】
電気光学素子としては、選択的に光透過する面積を調節できる素子、例えば、液晶材料、エレクトロクロミック材料を有する素子がある。また選択的に光反射が調節できる素子、例えばデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤとも呼ぶ。）がある。ＤＭＤとは空間光変調器の一種であり、静電作用などによって固定軸周りに回転するマイクロミラーと呼ばれる複数の小型ミラーがＳｉ等の半導体基板にマトリクス状に配置されたデバイスである。また、他の電気光学素子としては、電気光学効果により透過光を変調する光学素子であるＰＬＺＴ素子を用いることができる。なお、ＰＬＺＴ素子とは、鉛、ランタン、ジルコン、チタンを含む酸化物セラミックスで、それぞれの元素記号の頭文字からＰＬＺＴと呼ばれているデバイスである。ＰＬＺＴ素子は、透明なセラミックで光を透過するが、電圧をかけると光の偏光の向きを変えることができ、偏光子と組み合わせることによって光シャッターが構成される。ただし、電気光学素子は、レーザビームを通過させても耐えうるデバイスを用いる。
【００５６】
照射面に照射されるレーザビームのスポットの形状は、線状または矩形状とすることが好ましい。また、大面積基板を用いる場合には、処理時間を短縮するため、レーザビームのスポットの長辺を２０ｃｍ〜１００ｃｍとすることが好ましい。また、レーザ発振器及び光学系を複数設置して大面積の基板を短時間に処理してもよい。具体的には、基板ステージの上方に複数の電気光学素子を設置して、それぞれに対応するレーザ発振器からレーザビームをそれぞれ照射して基板１枚における処理面積を分担してもよい。
【００５７】
レーザビームを照射するレーザ照射装置には、レーザ発振器の他、基板を設置する基板ステージ、制御装置、位置アライメント手段を有することが好ましい。
【００５８】
照射位置のアライメントは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等の撮像素子を設置し、撮像素子から得られるデータを基にレーザ照射を行うことで高精度に行うことができる。
【００５９】
制御装置は、被照射面上でレーザビームの照射領域を１次元的または２次元的にレーザビームを走査させることによって、基板の広い面積に照射を行うことができる。また、制御装置は、基板ステージを二次元的に移動させる移動手段も制御できるように連動させることが好ましい。さらに、制御装置は、レーザ発振器も制御できるように連動させることが好ましい。さらに、制御装置は、位置マーカを認識するための位置アライメント機構と連動させることが好ましい。
【００６０】
ここでは、基板を保持している基板ステージを二次元的に移動させる移動手段で走査を行う。
【００６１】
上記電気光学素子を用いて、光吸収層１０４に選択的にレーザビーム１１４を照射する。レーザビーム１１４は、光吸収層１０４内における気体の放出や光吸収層の昇華等に十分なエネルギー密度、代表的には、１μＪ／ｃｍ２〜１００Ｊ／ｃｍ２のエネルギー密度範囲内とすることができる。十分に高いエネルギー密度を持ったレーザビーム１１４が光吸収層１０４に吸収される。このとき、光吸収層１０４は吸収したレーザビームのエネルギーによって局所的に急激に加熱され昇華する。この昇華に伴う体積膨張により光吸収層１０４が物理的に解離され飛散する。以上により、光吸収層１０４上の層間絶縁層を除去し、図３に示すように開口部１２１を形成することができる。ここでは、レーザビーム１１４としてＹＡＧ第２高調波を用いる。
【００６２】
また、レーザビームの照射によって粉塵が生じる場合、粉塵が被処理基板表面に付着しないようにするためのブロー手段、または粉塵のバキューム手段をさらにレーザ照射装置に設置することが好ましい。レーザビームを照射しながら、同時にブロー、または粉塵のバキュームを行うことで粉塵が基板表面に付着することを防止できる。
【００６３】
レーザビーム１１４の照射は大気圧下、または減圧下で行うことができる。減圧下で行うと、光吸収層１０４を除去する場合に生じる飛散物の回収が容易となる。このため、飛散物が基板上に残存することを抑制することが可能である。
【００６４】
さらには、基板１０１を加熱しながらレーザビームを光吸収層１０４に照射してもよい。この場合も光吸収層１０４の除去が容易となる。
【００６５】
本実施の形態では、ゲート配線１１２と交差する方向に形成される複数の光吸収層１０４に、線状のレーザビーム１１４を照射する。代表的には、ゲート配線１１２と９０度に交差する方向にレーザビームを照射する。本実施の形態では、ゲート配線１１２は透光性を有する導電層で形成されているため、ゲート配線１１２と９０度に交差する方向にレーザビーム１１４を照射することで、複数の光吸収層１０４及び複数の光吸収層１０４上に形成される透光性を有する層を除去し、第２の層１０３上に開口部を形成することができる。このとき、開口部を有する層間絶縁層１２３及び開口部を有するゲート絶縁層１２２が形成される。
【００６６】
なお、図２においては、ゲート配線１１２と９０度で交差する方向にレーザビーム１１４を照射したが、ゲート配線１１２と平行にレーザビームを照射しても良い。この場合、第２の層１０３はレーザビームを吸収しない材料で形成することが好ましい。この結果、ゲート配線１１２及び第２の層１０３は透光性を有するため、複数の光吸収層１０４及び透光性を有する層の一部を除去し、第２の層１０３上に開口部を形成することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、線状のレーザビーム１１４を複数の光吸収層１０４に照射することで、複数の光吸収層及び当該光吸収層に接する透光性を有する層が飛散し、開口部が形成される形態を示した。
【００６８】
また、線状のレーザビーム１１４を複数の光吸収層１０４に照射し、光吸収層の上層部及び透光性を有する層が飛散するとともに、光吸収層の下層部が第２の層１０３上に残存する場合もある。このような場合は、残存する光吸収層を残したまま、後に形成される第３の層を形成してもよい。また、残存する光吸収層をドライエッチングまたはウエットエッチングで除去した後、後に形成される第３の層を形成してもよい。
【００６９】
また、レーザビーム１１４の照射により光吸収層１０４に接する透光性を有する層のみが除去される場合もある。このような場合は、残存する光吸収層を残したまま、後に形成される第３の層を形成してもよい。また、残存する光吸収層をドライエッチングまたはウエットエッチングで除去した後、後に形成される第３の層を形成してもよい。
【００７０】
次に、図４に示すように、開口部に第３の層を形成する。第３の層は適宜絶縁層、半導体層、導電層を形成することができる。ここでは、第３の層として、ソース配線１３１及びドレイン電極１３２を形成する。
【００７１】
ソース配線１３１及びドレイン電極１３２は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。ここでは、スパッタリング法によりチタン層、アルミニウム層、及びチタン層を連続成膜する。
【００７２】
以上の工程により、層間絶縁層１１３に開口部を形成することができる。また、薄膜トランジスタ及び当該薄膜トランジスタに接続する配線を形成することができる。
【００７３】
次に、図５に示すように、薄膜トランジスタのドレイン電極１３２に接する画素電極１４２を形成する。
【００７４】
画素電極１４２として、ゲート配線１１２と同様の材料を用いて透光性を有する導電層を形成することで、後に透過型液晶表示パネルを作製することができる。また、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の反射性を有する導電層を形成することで、後に反射型液晶表示パネルを作製することができる。さらには、上記透光性を有する導電層及び反射性を有する導電層を一画素ごとに形成することで、半透過型液晶表示パネルを作製することができる。ここでは、スパッタリング法により酸化珪素を含むＩＴＯを形成する。
【００７５】
以上の工程により、液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
【００７６】
本実施の形態により、複数の光吸収層が形成される領域に選択的に線状レーザビームを照射することで、複数の光吸収層及び当該複数の光吸収層上に形成される絶縁層を除去して、複数の開口部を形成することができる。また、低コストで半導体装置を作製することができる。
【００７７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、表示素子を含む画素がマトリクス状に配置された画素部において、実施の形態１とは異なる工程により基板上に形成される絶縁層に開口部を形成する方法を、図６乃至１０を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態１と比較して、レーザビームによる光吸収層の除去工程が異なる。図６乃至１０は、基板上に形成される絶縁層に開口部を形成する工程を示す上面図及び断面図である。図６（Ａ）乃至図１０（Ａ）のＡ−Ｂの断面図をそれぞれ図６（Ｂ）乃至図１０（Ｂ）に示す。
【００７８】
また、本実施の形態では、表示素子を含む画素がマトリクス状に配置された画素部において、ソース配線と交差する方向における複数の光吸収層に線状のレーザビームを照射する形態を用いて説明する。
【００７９】
図６に示すように、実施の形態１と同様に、基板１０１上に第１の層１０２を形成し、第１の層１０２上に第２の層１０３として半導体層を形成し、半導体層上に光吸収層１０４を形成する。
【００８０】
本実施の形態では、後に形成されるゲート配線と開口部が直線状に並ぶのを避けるため、図６（Ａ）で示すように、半導体層の形状をコの字型とし、この字型の半導体層の端部に光吸収層１０４を形成する。
【００８１】
次に、図７に示すように、実施の形態１と同様に、第１の層１０２、第２の層１０３、及び光吸収層１０４上に透光性を有する層として、ここでは、ゲート絶縁層１１１、ゲート配線１５１、層間絶縁層１１３を順次形成する。
【００８２】
本実施の形態では、ゲート配線１５１としては、透光性を有する導電層、光を吸収する導電層、光を反射する導電層等を適宜用いて形成することができる。また、抵抗率の低い導電層を用いてゲート配線１５１を形成することが好ましい。抵抗率の低い導電層としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金膜、Ｍｏ−Ｔａ合金膜）、あるいは導電性を付与した珪素膜で形成すれば良い。例えば、シリコン層及びゲルマニウム層の積層構造としてもよい。ここでは、ゲート配線１５１として、厚さ２００〜５００ｎｍ、好ましくは３００〜４００ｎｍのタングステン層をスパッタリング法により形成する。
【００８３】
次に、透光性を有する層、ここではゲート絶縁層１１１及び層間絶縁層１１３並びに光吸収層１０４が重なる領域において、光吸収層１０４にレーザビーム１５２を照射する。レーザビーム１５２は、実施の形態１で用いたレーザビーム１１４と同様の条件のレーザビームを用いることができる。
【００８４】
本実施の形態では、レーザビーム１５２をゲート配線１５１と平行な方向に照射する。または、ゲート配線１５１にはレーザビーム１５２が照射されないように、選択的に光吸収層１０４にレーザビームを照射する。
【００８５】
なお、本実施の形態では、線状のレーザビーム１５２を複数の光吸収層１０４に照射することで、複数の光吸収層及び当該光吸収層に接する透光性を有する層が飛散し、図８に示すように開口部１２１が形成される形態を示した。また、線状のレーザビーム１５２を複数の光吸収層１０４に照射し、光吸収層１０４の上層部及び透光性を有する層が飛散するとともに、光吸収層１０４の下層部が第２の層１０３上に残存する場合もある。このような場合は、残存する光吸収層を残したまま、後に形成される第３の層を形成してもよい。また、残存する光吸収層１０４をドライエッチングまたはウエットエッチングで除去し第２の層１０３を露出した後、後に形成される第３の層を形成してもよい。
【００８６】
また、レーザビーム１５２の照射により光吸収層１０４に接する透光性を有する層のみが除去される場合もある。このような場合は、残存する光吸収層１０４を残したまま、後に形成される第３の層を形成してもよい。また、残存する光吸収層１０４をドライエッチングまたはウエットエッチングで除去した後、後に形成される第３の層を形成してもよい。
【００８７】
次に、図９に示すように、開口部１２１に第３の層及び第４の層を形成する。第３の層及び第４の層は適宜絶縁層、半導体層、導電層を形成することができる。ここでは、第３の層として、ソース配線１６１を形成し、第４の層としてはドレイン電極１６２を形成する。また、後にレーザビームを用いてドレイン電極１６２上に開口部を形成するため、ここではドレイン電極１６２を光吸収層として形成する。また、ドレイン電極１６２上に開口部を形成する際、ソース配線１６１上には開口部を形成する必要は無いため、ソース配線１６１を透光性を有する導電層で形成する。
【００８８】
ソース配線１６１は、実施の形態１に示すゲート配線１１２と同様に形成することができる。また、ソース配線１６１上に低抵抗率の導電層で形成される補助配線を形成してもよい。
【００８９】
ドレイン電極１６２は、実施の形態１に示すソース配線１３１及びドレイン電極１３２と同様に形成することができる。
【００９０】
次に、ソース配線１６１、ドレイン電極１６２、層間絶縁層１２３上に透光性を有する層１６３を形成する。ここでは、透光性を有する層１６３としては、層間絶縁層１１３と同様の材料を用いて、透光性を有する絶縁層を形成する。
【００９１】
次に、ドレイン電極１６２の一部にレーザビーム１６４を照射し、図１０（Ａ）に示すように、ドレイン電極１６２の一部及び透光性を有する層の一部を除去し、開口部１４０を有する透光性を有する層１４１を形成することができる。
【００９２】
次に、開口部１４０に画素電極１４２を形成する。
【００９３】
以上の工程により、液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を作製することができる。
【００９４】
本実施の形態により、複数の光吸収層が形成される領域に選択的に線状レーザビームを照射することで、複数の光吸収層及び当該複数の光吸収層上に形成される絶縁層を除去して、複数の開口部を形成することができる。また、低コストで半導体装置を作製することができる。
【実施例１】
【００９５】
本実施例では、半導体装置の一例である液晶表示装置について図１１を用いて説明する。
【００９６】
図１１（Ａ）に示すように、基板１０１上に薄膜トランジスタ２２５〜２２７を形成する。なお、薄膜トランジスタ２２５〜２２７の配線２３４〜２３９及び半導体膜を接続させる開口部の形成方法は、上記実施の形態を適宜用いることができる。本実施例においては、薄膜トランジスタ２２５〜２２７のゲート電極を２層構造として形成する。ここでは、ゲート絶縁膜上に、膜厚３０ｎｍの窒化タンタル膜及び、膜厚３７０ｎｍのタングステン膜をスパッタリング法により形成した後、フォトリソグラフィー工程により形成したレジストマスクを用いて窒化タンタル膜、及びタングステン膜を選択的にエッチングして、窒化タンタル膜の端部がタングステン膜の端部より外側に突き出した形状のゲート電極を形成する。薄膜トランジスタのその他の構成においては、上記実施の形態を適宜適用する。
【００９７】
次に、図１１（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタ２２５〜２２７のゲート電極及び配線を絶縁化する第１の層間絶縁膜を形成する。ここでは、第１の層間絶縁膜として酸化珪素膜２３１、窒化珪素膜２３２、及び酸化珪素膜２３３を積層して形成する。第１の層間絶縁膜に上記実施の形態を用いて開口部を形成した後、第１の層間絶縁膜の一部である酸化珪素膜２３３上に薄膜トランジスタ２２５〜２２７のソース領域及びドレイン領域に接続する配線２３４〜２３９、及び接続端子２４０を形成する。ここでは、スパッタリング法により、Ｔｉ膜１００ｎｍ、Ａｌ膜３３３ｎｍ、Ｔｉ膜１００ｎｍを連続して形成した後、フォトリソグラフィー工程によって形成したレジストマスクを用いて選択的にエッチングして、配線２３４〜２３９、及び接続端子２４０を形成する。その後、レジストマスクを除去する。
【００９８】
次いで、第１の層間絶縁膜、配線２３４〜２３９、及び接続端子２４０上に、第２の層間絶縁膜２４１を形成する。第２の層間絶縁膜２４１としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの無機絶縁膜を用いることができ、これらの絶縁膜を単層又は２以上の複数層で形成すればよい。また、無機絶縁膜を形成する方法としてはスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等を用いればよい。ここでは、プラズマＣＶＤ法を用い、膜厚１００ｎｍ〜１５０ｎｍの酸素を含む窒化珪素膜を形成した後、上記実施の形態により酸素を含む窒化珪素膜を選択的にエッチングして、薄膜トランジスタ２２７の配線２３９、及び接続端子２４０に達する開口部を形成するとともに、第２の層間絶縁膜２４１を形成する。
【００９９】
本実施例のように、第２の層間絶縁膜２４１を形成することで、駆動回路部のＴＦＴや配線等の露出を防ぎ、汚染物質からＴＦＴを保護することができる。
【０１００】
次に、薄膜トランジスタ２２７の配線２３９に接続する画素電極２４２、及び接続端子２４０と接続する導電膜２４４を形成する。液晶表示装置が透光型液晶表示装置の場合は、画素電極２４２を透光性を有する導電膜で形成する。また、液晶表示装置が反射型液晶表示装置の場合は、画素電極２４２を反射性を有する導電膜で形成する。ここでは、画素電極２４２及び導電膜２４４は、スパッタリング法により膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯを成膜した後、フォトリソグラフィー工程により形成したレジストマスクを用いて選択的にエッチングして形成する。
【０１０１】
次に、配向膜として機能する絶縁膜２４３を形成する。絶縁膜２４３は、ポリイミドやポリビニルアルコール等の高分子化合物膜をロールコート法、印刷法等で形成した後、ラビングすることにより形成することができる。また、ＳｉＯを基板に対して斜めから蒸着して形成することができる。また、光反応型の高分子化合物に偏光したＵＶ光を照射し光反応型の高分子化合物を重合させて形成することができる。ここでは、ポリイミドやポリビニルアルコール等の高分子化合物膜を印刷法により印刷し、焼成した後、ラビングすることで形成する。
【０１０２】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、対向基板２５１に対向電極２５３を形成し、対向電極２５３上に配向膜として機能する絶縁膜２５４を形成する。なお、対向基板２５１及び対向電極２５３の間に着色膜２５２を設けても良い。
【０１０３】
対向基板２５１としては、基板１０１と同様のものを適宜選択することができる。また、対向電極２５３は透光性を有する導電膜で形成する。また、配向膜として機能する絶縁膜２５４は、絶縁膜２４３と同様に形成することができる。着色膜２５２としては、カラー表示を行う場合に必要な膜であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した染料や顔料が分散された着色膜を各画素に対応して形成する。
【０１０４】
次に、基板１０１及び対向基板２５１をシール材２５７で貼り合わせる。また、基板１０１及び対向基板２５１の間に液晶層２５５を形成する。また、液晶層２５５は、毛細管現象を利用した真空注入法により、配向膜として機能する絶縁膜２４３、２５４、及びシール材２５７で囲まれた領域に液晶材料を注入することにより形成することができる。また、対向基板２５１の一方にシール材２５７を形成し、シール材に囲まれる領域に液晶材料を滴下した後、対向基板２５１及び基板１０１を減圧下においてシール材で圧着することで液晶層２５５を形成することができる。
【０１０５】
シール材２５７としては、熱硬化型のエポキシ樹脂、ＵＶ硬化型のアクリル樹脂、熱可塑型のナイロン、ポリエステル等を、ディスペンサ法、印刷法、熱圧着法等を用いて形成することができる。なお、シール材２５７にフィラーを散布することにより、基板１０１及び対向基板２５１の間隔を保つことができる。ここでは、シール材２５７として熱硬化型のエポキシ樹脂を用いて形成する。
【０１０６】
また、基板１０１及び対向基板２５１の間隔を保つために、配向膜として機能する絶縁膜２４３、２５４の間にスペーサ２５６を設けてもよい。スペーサとしては、有機樹脂を塗布し、該有機樹脂を所望の形状、代表的には柱状又は円柱状にエッチングして形成することができる。また、スペーサとしてビーズスペーサを用いてもよい。ここでは、スペーサ２５６としてビーズスペーサを用いる。
【０１０７】
また、図示しないが、基板１０１、対向基板２５１の一方又は両方に偏光板を設ける。
【０１０８】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、端子部２６３においては、薄膜トランジスタのゲート配線、ソース配線に接続される接続端子（図１１（Ｃ）においては、ソース配線またはドレイン配線に接続される接続端子２４０を示す。）が形成されている。接続端子２４０に、導電膜２４４及び異方性導電膜２６１を介して入力端子部となるＦＰＣ（フレキシブルプリント配線）２６２を接続する。接続端子２４０は導電膜２４４及び異方性導電膜２６１を介してビデオ信号やクロック信号を受け取る。
【０１０９】
駆動回路部２６４においては、ソースドライバやゲートドライバ等の画素を駆動する回路が形成される。ここでは、ｎチャネル型の薄膜トランジスタ２２６、ｐチャネル型の薄膜トランジスタ２２５が配置されている。なお、ｎチャネル型の薄膜トランジスタ２２６及びｐチャネル型の薄膜トランジスタ２２５によりＣＭＯＳ回路が形成されている。
【０１１０】
画素部２６５には、複数の画素が形成されており、各画素には液晶素子２５８が形成されている。液晶素子２５８は、画素電極２４２、対向電極２５３及びその間に充填されている液晶層２５５が重なっている部分である。液晶素子２５８が有する画素電極２４２は、薄膜トランジスタ２２７と電気的に接続されている。
【０１１１】
以上の工程により液晶表示装置を作製することができる。
【０１１２】
なお、図１１ではＴＮ型の液晶表示パネルについて示しているが、本発明の開口部の形成方法は他の方式の液晶表示パネルに対しても同様に適用することができる。例えば、ガラス基板と平行に電界を印加して液晶を配向させる横電界方式の液晶表示パネルに本実施例を適用することができる。また、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶表示パネルに本実施例を適用することができる。
【０１１３】
図１３及び図１４は、ＶＡ型液晶表示パネルの画素構造を示している。図１３は平面図であり、図中に示す切断線Ｉ−Ｊに対応する断面構造を図１４に表している。以下の説明ではこの両図を参照して説明する。なお、図１３〜１４においては、薄膜トランジスタとして逆スタガ薄膜トランジスタを用いた例を用いて示す。
【０１１４】
この画素構造は、一つの画素に複数の画素電極が有り、それぞれの画素電極にＴＦＴが接続されている。各ＴＦＴは、異なるゲート信号で駆動されるように構成されている。すなわち、マルチドメインが設計された画素において、個々の画素電極に印加する信号を、独立して制御する構成を有している。
【０１１５】
画素電極１６２４は開口部１６２３により、配線１６１８でＴＦＴ１６２８と接続している。また、画素電極１６２６は開口部１６２７により、配線１６１９でＴＦＴ１６２９と接続している。ＴＦＴ１６２８のゲート配線１６０２と、ＴＦＴ１６２９のゲート電極１６０３には、異なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線として機能する配線１６１６は、ＴＦＴ１６２８とＴＦＴ１６２９で共通に用いられている。
【０１１６】
画素電極１６２４と画素電極１６２６の形状は異なっており、スリット１６２５によって分離されている。Ｖ字型に広がる画素電極１６２４の外側を囲むように画素電極１６２６が形成されている。画素電極１６２４と画素電極１６２６に印加する電圧のタイミングを、ＴＦＴ１６２８及びＴＦＴ１６２９により異ならせることで、液晶の配向を制御している。対向基板１６０１には、遮光膜１６３２、着色層１６３６、対向電極１６４０が形成されている。また、着色層１６３６と対向電極１６４０の間には平坦化膜１６３７が形成され、液晶の配向乱れを防いでいる。
【０１１７】
図１５に対向基板側の構造を示す。対向電極１６４０は異なる画素間で共通化されている電極であるが、スリット１６４１が形成されている。このスリット１６４１と、画素電極１６２４及び画素電極１６２６側のスリット１６２５とを交互に咬み合うように配置することで、斜め電界を効果的に発生させて液晶の配向を制御することができる。これにより、液晶が配向する方向を場所によって異ならせることができ、視野角を広げている。
【０１１８】
なお、静電破壊防止のための保護回路、代表的にはダイオードなどを、接続端子とソース配線（ゲート配線）の間または画素部に設けてもよい。この場合、上記したＴＦＴと同様の工程で作製し、画素部のゲート配線とダイオードのドレイン又はソース配線とを接続することにより、静電破壊を防止することができる。
【０１１９】
また、本実施例は、上記の実施例と適宜自由に組み合わせることができる。
【０１２０】
本実施例により、半導体装置における開口部の形成プロセスを簡単な工程で行うことができる。また、低コストで、半導体装置を作製することができる。
【実施例２】
【０１２１】
本実施例では、半導体装置の一例である発光素子を有する発光装置の作製工程について説明する。
【０１２２】
図１２（Ａ）に示すように、実施例１と同様に、基板１０１上に第１の層１０２を介して薄膜トランジスタ２２５〜２２７を形成する。また、薄膜トランジスタ２２５〜２２７のゲート電極及び配線を絶縁化する第１の層間絶縁膜として、酸化珪素膜２３１、窒化珪素膜２３２、及び酸化珪素膜２３３を積層して形成する。また、上記実施の形態により第１の層間絶縁膜に開口部を形成した後、第１の層間絶縁膜の一部の酸化珪素膜２３３上に薄膜トランジスタ２２５〜２２７の半導体膜に接続する配線３０８〜３１３、及び接続端子３１４を形成する。
【０１２３】
次に、第１の層間絶縁膜、配線３０８〜３１３、及び接続端子３１４上に、第２の層間絶縁膜３１５を形成する。次に、薄膜トランジスタ２２７の配線３１３に接続する第１の電極３１６、及び接続端子３１４と接続する導電膜３２０を形成する。第１の電極３１６及び導電膜３２０は、スパッタリング法により膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯを成膜した後、フォトリソグラフィー工程により形成したレジストマスクを用いて選択的にエッチングして形成する。
【０１２４】
本実施例のように、第２の層間絶縁膜３１５を形成することで、駆動回路部のＴＦＴや配線等の露出を防ぎ、汚染物質からＴＦＴを保護することができる。
【０１２５】
次に、第１の電極３１６の端部を覆う有機絶縁物膜３１７を形成する。ここでは、感光性ポリイミドを塗布し焼成した後、露光及び現像を行って駆動回路、画素領域の第１の電極３１６、及び画素領域の周辺部における第２の層間絶縁膜３１５が露出されるように有機絶縁物膜３１７を形成する。
【０１２６】
次に、第１の電極３１６及び有機絶縁物膜３１７の一部上に蒸着法により発光物質を含む層３１８を形成する。発光物質を含む層３１８は、発光性を有する有機化合物、または発光性を有する無機化合物で形成する。また、発光物質を含む層３１８を、発光性を有する有機化合物及び発光性を有する無機化合物で形成してもよい。また、発光物質を含む層３１８を赤色の発光性の発光物質、青色の発光性の発光物質、及び緑色の発光性の発光物質を用いて、それぞれ赤色の発光性の画素、青色の発光性の画素、及び緑色の発光性の画素を形成することができる。
【０１２７】
ここでは、赤色の発光性の発光物質を含む層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（アセチルアセトナト）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））が添加されたＮＰＢを３０ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、及びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。
【０１２８】
また、緑色の発光性の発光物質を含む層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、クマリン５４５Ｔ（Ｃ５４５Ｔ）が添加されたＡｌｑ３を４０ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、及びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。
【０１２９】
また、青色の発光性の発光物質を含む層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）が添加された、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ（：））を３０ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、及びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。
【０１３０】
さらには、赤色の発光性の画素、青色の発光性の画素、及び緑色の発光性の画素のほかに、白色の発光性の発光物質を用いて発光物質を含む層を形成することで、白色の発光性の画素を形成してもよい。白色の発光性の画素を設けることにより、消費電力を削減することが可能である。
【０１３１】
次に、発光物質を含む層３１８、及び有機絶縁物膜３１７上に第２の電極３１９を形成する。ここでは、膜厚２００ｎｍのＡｌ膜を蒸着法により形成する。この結果第１の電極３１６、発光物質を含む層３１８、及び第２の電極３１９により発光素子３２１を構成する。
【０１３２】
なお、ここでは有機化合物を用いて発光物質を含む層を形成するが、これに限定されるものではない。例えば、無機化合物を用いて発光物質を含む層を形成してもよい。さらには、有機化合物及び無機化合物を積層させて発光物質を含む層を形成してもよい。
【０１３３】
次に、図１２（Ｂ）に示すように、第２の電極３１９上に保護膜３２２を形成する。保護膜３２２は、発光素子３２１や保護膜３２２に水分や酸素等が侵入することを防ぐためのものである。保護膜３２２は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素（ＣＮ）、その他の絶縁性材料を用いて形成することが好ましい。
【０１３４】
さらにシール材３２３で封止基板３２４を基板１０１上に形成される第２の層間絶縁膜３１５と貼り合わせることにより、基板１０１、封止基板３２４、およびシール材３２３で囲まれた空間３２５に発光素子３２１が備えられた構造になっている。なお、空間３２５には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材３２３で充填される場合もある。
【０１３５】
なお、シール材３２３にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板３２４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルフィルム、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１３６】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、実施例１と同様に異方性導電膜３２６を用いてＦＰＣ３２７を接続端子３１４に接する導電膜３２０と貼りつける。
【０１３７】
以上の工程により、アクティブマトリクス型発光素子を有する半導体装置を形成することが出来る。
【０１３８】
ここで、図１２（Ｃ）で示す発光素子を有する発光表示パネルにおいて、基板１０１側に光を放射する場合、つまり下方放射発光を行う場合について、図１６（Ａ）を用いて説明する。この場合、薄膜トランジスタ１８８に電気的に接続するように、ソース電極又はドレイン電極１８７に接して、透光性を有する導電層４８４、発光物質を含む層４８５、遮光性または反射性を有する導電層４８６が順に積層される。光が透過する基板１０１は少なくとも可視領域の光に対して透光性を有する必要がある。
【０１３９】
次に、基板１０１と反対側に光を放射する場合、つまり上方放射発光を行う場合について、図１６（Ｂ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ１８８は、前述した薄膜トランジスタの同様に形成することができる。薄膜トランジスタ１８８に電気的に接続するようにソース電極又はドレイン電極１８７が遮光性または反射性を有する導電層４６３と接して形成されている。遮光性または反射性を有する導電層４６３、発光物質を含む層４６４、透光性を有する導電層４６５が順に積層される。導電層４６３は遮光性または反射性を有する金属層であり、発光素子から放射される光を矢印のように発光素子の上方に放射する。なお、遮光性または反射性を有する導電層４６３上に透光性を有する導電層を形成してもよい。発光素子から放出する光は導電層４６５を透過して放出される。
【０１４０】
次に、光が基板１０１側とその反対側の両側に放射する場合、つまり両方放射発光を行う場合について、図１６（Ｃ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ１８８の半導体膜に電気的に接続するソース電極又はドレイン電極１８７に、第１の透光性を有する導電層４７２が電気的に接続している。第１の透光性を有する導電層４７２、発光物質を含む層４７３、第２の透光性を有する導電層４７４が順に積層される。このとき、第１の透光性を有する導電層４７２と第２の透光性を有する導電層４７４のどちらも少なくとも可視領域において透光性を有する材料、又は光を透過できる厚さで形成すると、両方放射発光が実現する。この場合、光が透過する絶縁膜や基板１０１も少なくとも可視領域の光に対して透光性を有する必要がある。
【０１４１】
また、上記発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【０１４２】
なお、図１６において、薄膜トランジスタ１８８として逆スタガ型薄膜トランジスタを用いて示したが、適宜トップゲート型薄膜トランジスタを用いることができる。
【０１４３】
さらに、ビデオ信号がデジタルの発光装置において、画素に入力されるビデオ信号が定電圧（ＣＶ）のものと、定電流（ＣＣ）のものとがある。ビデオ信号が定電圧のもの（ＣＶ）には、発光素子に印加される信号の電圧が一定のもの（ＣＶＣＶ）と、発光素子に印加される信号の電流が一定のもの（ＣＶＣＣ）とがある。また、ビデオ信号が定電流のもの（ＣＣ）には、発光素子に印加される信号の電圧が一定のもの（ＣＣＣＶ）と、発光素子に印加される信号の電流が一定のもの（ＣＣＣＣ）とがある。
【０１４４】
また、発光物質を含む層を無機化合物で形成する場合、直流駆動又は交流駆動のいずれかを用いて駆動させることができる。
【０１４５】
また、発光装置において、静電破壊防止のための保護回路（保護ダイオードなど）を設けてもよい。
【０１４６】
以上の工程によりアクティブマトリクス型発光素子を有する発光装置を作製することが出来る。本実施例で示す発光装置は、簡単な開口部の形成プロセスにより形成することができる。また、低コストで、半導体装置を作製することができる。
【実施例３】
【０１４７】
本実施例では、半導体装置の代表例を、図１７及び１８を用いて説明する。電気泳動素子とは、マイクロカプセルの中にプラスとマイナスに帯電した黒と白の粒子を閉じ込めた物を第１の導電層及び第２の導電層の間に配置し、第１の導電層及び第２の導電層に電位差を生じさせて黒と白の粒子を電極間で移動させて表示を行う素子である。
【０１４８】
図１７に示すように、基板１０１上に薄膜トランジスタ１８８、及び薄膜トランジスタ１８８を覆い、且つ開口部を有する絶縁膜１９１を形成する。なお、開口部は上記実施の形態を用いて形成する。
【０１４９】
次に、薄膜トランジスタのソース配線またはドレイン配線に接続する第１の導電層１１７１を形成する。なお、第１の導電層１１７１は画素電極として機能する。ここでは、アルミニウムを用いて第１の導電層１１７１を形成する。
【０１５０】
また、基板１１７２上に第２の導電層１１７３を形成する。ここでは、ＩＴＯを用いて第２の導電層１１７３を形成する。
【０１５１】
次に、基板１０１及び基板１１７２をシール材で貼り合わせる。このとき、第１の導電層１１７１及び第２の導電層１１７３の間にマイクロカプセル１１７０を分散させて、基板１０１及び基板１１７２の間に電気泳動素子を形成する。電気泳動素子は、第１の導電層１１７１、マイクロカプセル１１７０、第２の導電層１１７３で構成される。また、マイクロカプセル１１７０はバインダにより第１の導電層１１７１及び第２の導電層１１７３の間に固定される。
【０１５２】
次に、マイクロカプセルの構造について、図１８を用いて示す。図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、マイクロカプセル１１７０は微細な透明容器１１７４内に透明の分散媒１１７６、帯電した黒色粒子１１７５ａ及び白色粒子１１７５ｂが封入される。なお、黒色粒子１１７５ａの代わりに、青色粒子、赤色粒子、緑色粒子、黄色粒子、青緑粒子、赤紫粒子等を用いても良い。さらには、図１８（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、微細な透明容器１３３１内に、着色した分散媒１３３３及び白色粒子１３３２が封入されるマイクロカプセル１３３０を用いてもよい。なお、着色した分散媒１３３３は、黒色、青色、赤色、緑色、黄色、青緑色、赤紫色等のいずれかに着色している。また、一画素に、青色粒子が分散されるマイクロカプセル、赤色粒子が分散されるマイクロカプセル、緑色粒子が分散されるマイクロカプセルをそれぞれ設けることで、カラー表示することができる。また、黄色粒子が分散されるマイクロカプセル、青緑粒子が分散されるマイクロカプセル、赤紫粒子が分散されるマイクロカプセルをそれぞれ設けることで、カラー表示することができる。また、一画素に青色の分散媒に白色粒子または黒色粒子が分散されたマイクロカプセル、赤色の分散媒に白色粒子または黒色粒子が分散されたマイクロカプセル、緑色の分散媒の分散媒に白色粒子または黒色粒子が分散されたマイクロカプセルをそれぞれ設けることで、カラー表示することができる。また、一画素に黄色の分散媒に白色粒子または黒色粒子が分散されたマイクロカプセル、青緑色の分散媒に白色粒子または黒色粒子が分散されたマイクロカプセル、赤紫色の分散媒に白色粒子または黒色粒子が分散されたマイクロカプセルをそれぞれ設けることで、カラー表示することができる。
【０１５３】
次に、電気泳動素子を用いた表示方法を示す。具体的には、図１８（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、二色の粒子を有するマイクロカプセル１１７０の表示方法について示す。ここでは、二色の粒子として白色粒子及び黒色粒子を用い、また透明な分散媒を有するマイクロカプセルについて示す。なお、二色の粒子の黒色粒子の代わりに他の色の粒子を用いてもよい。
【０１５４】
マイクロカプセル１１７０において、黒色粒子１１７５ａがプラスに帯電されているものとし、白色粒子１１７５ｂがマイナスに帯電されているものとし、第１の導電層１１７１及び第２の導電層１１７３に電圧を印加する。ここでは、矢印で示すように、第２の導電層から第１の導電層の方向へ電界を生じさせると、図１８（Ａ）に示すように、第２の導電層１１７３側に黒色粒子１１７５ａが泳動し、第１の導電層１１７１側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。この結果、マイクロカプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１１７３側から見た場合には黒色に観察される。
【０１５５】
一方、矢印で示すように、第１の導電層１１７１から第２の導電層１１７３の方向へ電圧が印加されると、図１８（Ｂ）に示すように、第１の導電層１１７１側に黒色粒子１１７５ａが泳動し、第２の導電層１１７３側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。この結果、マイクロカプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、黒色に観察され、第２の導電層１１７３側から見た場合には白色に観察される。
【０１５６】
次に、白色粒子を有し、且つ着色された分散媒を有するマイクロカプセル１３３０の表示方法について示す。ここでは、分散媒が黒色に着色された例を示すが、他の色に着色された分散媒を用いても同様である。
【０１５７】
マイクロカプセル１３３０において、白色粒子１３３２がマイナスに帯電されているものとし、第１の導電層１１７１及び第２の導電層１１７３に電圧を印加する。ここでは、矢印で示すように、第２の導電層から第１の導電層の方向へ電界を生じさせると、図１８（Ｃ）に示すように、第１の導電層１１７１側に白色粒子１３３２が泳動する。この結果、マイクロカプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１１７３側から見た場合には黒色に観察される。
【０１５８】
一方、矢印で示すように、第１の導電層から第２の導電層の方向へ電界を生じさせると、図１８（Ｄ）に示すように、第２の導電層１１７３側に白色粒子１３３２が泳動する。この結果、マイクロカプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、黒に観察され、第２の導電層１１７３側から見た場合には白に観察される。
【０１５９】
ここで、電気泳動素子を用いて説明したが、この代わりにツイストボール表示方式を用いた表示装置を用いてもよい。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を第１の導電層及び第２の導電層の間に配置し、第１の導電層及び第２の導電層に電位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【０１６０】
また、薄膜トランジスタの代わりに、スイッチング素子としてＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）、ダイオード等を用いることもできる。
【０１６１】
電気泳動素子を有する表示装置やツイストボール表示方式の表示装置は、電源を切った後も長期にわたって、電圧印加時と同様の状態を保持する。よって、電源を切っても表示状態を維持することが可能である。このため低消費電力が可能である。
【０１６２】
以上の工程により、電気泳動素子を含む半導体装置を作製することができる。本実施例で示す半導体装置は、簡単な開口部の形成プロセスにより形成することができる。また、低コストで、半導体装置を作製することができる。
【実施例４】
【０１６３】
実施例１乃至３によって作製される表示パネル（発光表示パネル、液晶表示パネル、電気泳動表示パネル）において、半導体膜を非晶質半導体、又はセミアモルファスシリコン（ＳＡＳ）で形成し、走査線側の駆動回路を基板上に形成する例を示す。
【０１６４】
図１９は、１〜１５ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度が得られるＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴで構成する走査線側駆動回路のブロック図を示している。
【０１６５】
図１９において８５００で示すブロックが１段分のサンプリングパルスを出力するパルス出力回路に相当し、シフトレジスタはｎ個のパルス出力回路により構成される。８５０１はバッファ回路であり、その先に画素８５０２が接続される。
【０１６６】
図２０は、パルス出力回路８５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型のＴＦＴ８６０１〜８６１３で回路が構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を８μｍとすると、チャネル幅は１０〜８０μｍの範囲で設定することができる。
【０１６７】
また、バッファ回路８５０１の具体的な構成を図２１に示す。バッファ回路も同様にｎチャネル型のＴＦＴ８６２０〜８６３５で構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を１０μｍとすると、チャネル幅は１０〜１８００μｍの範囲で設定することとなる。
【０１６８】
このような回路を実現するには、ＴＦＴ相互を配線によって接続する必要がある。
【０１６９】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０１７０】
次に、上記実施例で示される表示パネルを有するモジュールについて、図２２を用いて説明する。図２２は表示パネル９８０１と、回路基板９８０２を組み合わせたモジュールを示している。回路基板９８０２には、例えば、コントロール回路９８０４や信号分割回路９８０５などが形成されている。また、表示パネル９８０１と回路基板９８０２とは、接続配線９８０３で接続されている。表示パネル９８０１に実施例１乃至３で示すような、液晶表示パネル、発光表示パネル、電気泳動表示パネル等を適宜用いることができる。
【０１７１】
この表示パネル９８０１は、発光素子が各画素に設けられた画素部９８０６と、走査線駆動回路９８０７、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路９８０８を備えている。画素部９８０６の構成は、実施例１乃至３と同様である。また、走査線駆動回路９８０７や信号線駆動回路９８０８は、異方性導電接着剤、若しくは異方性導電フィルムを用いた実装方法、ＣＯＧ方式、ワイヤボンディング方法、又は半田バンプを用いたリフロー処理等の手法により、基板上にＩＣチップで形成される走査線駆動回路９８０７、信号線駆動回路９８０８を実装する。
【０１７２】
なお、信号線駆動回路９８０８の一部、例えばアナログスイッチを基板上に薄膜トランジスタで形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７３】
本実施例により、歩留まり高く表示パネルを有するモジュールを形成することが可能である。
【実施例５】
【０１７４】
上記実施の形態や実施例で示される半導体装置を有する電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図２３を参照して説明する。
【０１７５】
図２３（Ａ）に示す携帯情報端末は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２に、上記実施例を適用することにより、携帯情報端末を安価に提供することができる。
【０１７６】
図２３（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１に、上記実施例を適用することにより、デジタルビデオカメラを安価に提供することができる。
【０１７７】
図２３（Ｃ）に示す携帯端末は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２に、上記実施例を適用することにより、携帯端末を安価に提供することができる。
【０１７８】
図２３（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２に、上記実施例を適用することにより、携帯型のテレビジョン装置を安価に提供することができる。このようなテレビジョン装置は携帯電話などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広く適用することができる。
【０１７９】
図２３（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２に、上記実施例を適用することにより携帯型のコンピュータを安価に提供することができる。
【０１８０】
図２３（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２に、上記実施例を適用することにより、テレビジョン装置を安価に提供することができる。
【０１８１】
ここで、テレビジョン装置の構成について、図２４を用いて説明する。
【０１８２】
図２４は、テレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図である。チューナ９５１１は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像検波回路９５１２と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９５１３と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９５１４により処理される。コントロール回路９５１４は、表示パネル９５１５の走査線駆動回路９５１６と信号線駆動回路９５１７にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９５１８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１８３】
チューナ９５１１で受信した信号のうち、音声信号は音声検波回路９５２１に送られ、その出力は音声信号処理回路９５２２を経てスピーカー９５２３に供給される。制御回路９５２４は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９５２５から受け、チューナ９５１１や音声信号処理回路９５２２に信号を送出する。
【０１８４】
このテレビジョン装置は、表示パネル９５１５を含んで構成されることにより、テレビジョン装置の低消費電力を図ることが可能である。また、高精細な表示が可能なテレビジョン装置を作製することが可能である。
【０１８５】
なお、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニターをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図及び断面図である。
【図１１】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図である。
【図１４】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１５】本発明の半導体装置の作製方法を説明する上面図である。
【図１６】本発明に適応可能な発光素子の断面構造を説明する図である。
【図１７】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１８】本発明に適応可能な電気泳動素子の断面構造を説明する図である。
【図１９】本発明の表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の    回路構成を説明する図である。
【図２０】本発明の表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の    回路構成を説明する図（シフトレジスタ回路）である。
【図２１】本発明の表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の    回路構成を説明する図（バッファ回路）である。
【図２２】本発明の半導体装置を説明する上面図である。
【図２３】本発明の半導体装置を用いた電子機器を説明する図である。
【図２４】本発明の半導体装置を用いた電子機器を説明する図である。
【図１】
2008085311.tif 000003
【図２】
2008085311.tif 000004
【図３】
2008085311.tif 000005
【図４】
2008085311.tif 000006
【図５】
2008085311.tif 000007
【図６】
2008085311.tif 000008
【図７】
2008085311.tif 000009
【図８】
2008085311.tif 000010
【図９】
2008085311.tif 000011
【図１０】
2008085311.tif 000012
【図１１】
2008085311.tif 000013
【図１２】
2008085311.tif 000014
【図１３】
2008085311.tif 000015
【図１４】
2008085311.tif 000016
【図１５】
2008085311.tif 000017
【図１６】
2008085311.tif 000018
【図１７】
2008085311.tif 000019
【図１８】
2008085311.tif 000020
【図１９】
2008085311.tif 000021
【図２０】
2008085311.tif 000022
【図２１】
2008085311.tif 000023
【図２２】
2008085311.tif 000024
【図２３】
2008085311.tif 000025
【図２４】
2008085311.tif 000026