(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶半導体膜上に該多結晶半導体膜を酸化して形成された酸化膜と、
前記酸化膜上に形成された金属酸化膜と、
前記金属酸化膜の表面に形成された、窒素を含む金属酸化膜と、
前記窒素を含む金属酸化膜上に形成されたゲート電極と、を具備し、
前記酸化膜、前記金属酸化膜及び前記窒素を含む金属酸化膜はゲート絶縁膜を構成し、
前記多結晶半導体膜の表面は、レーザー結晶化を経て形成された凹凸を有し、
前記金属酸化膜は、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜、酸化ランタン膜、酸化ハフニウム膜及び酸化ジルコニウム膜からなる群から選ばれた一の金属酸化膜であり、
前記酸化アルミニウム膜の膜厚は７〜２１ｎｍであり、
前記酸化タンタル膜の膜厚は１８〜４７ｎｍであり、
前記酸化ランタン膜の膜厚は２０〜５０ｎｍであり、
前記酸化ハフニウム膜の膜厚は１８〜４５ｎｍであり、
前記酸化ジルコニウム膜の膜厚は８〜３５ｎｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
多結晶半導体膜上に該多結晶半導体膜を酸化して形成された酸化膜と、
前記酸化膜上に形成された金属酸化膜と、
前記金属酸化膜の表面に形成された、窒素を含む金属酸化膜と、
前記窒素を含む金属酸化膜上に形成されたゲート電極と、を具備し、
前記酸化膜、前記金属酸化膜及び前記窒素を含む金属酸化膜はゲート絶縁膜を構成し、
前記ゲート電極は、高融点金属を含み、
前記多結晶半導体膜の表面は、レーザー結晶化を経て形成された凹凸を有し、
前記金属酸化膜は、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜、酸化ランタン膜、酸化ハフニウム膜及び酸化ジルコニウム膜からなる群から選ばれた一の金属酸化膜であり、
前記酸化アルミニウム膜の膜厚は７〜２１ｎｍであり、
前記酸化タンタル膜の膜厚は１８〜４７ｎｍであり、
前記酸化ランタン膜の膜厚は２０〜５０ｎｍであり、
前記酸化ハフニウム膜の膜厚は１８〜４５ｎｍであり、
前記酸化ジルコニウム膜の膜厚は８〜３５ｎｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２において、前記高融点金属は、タングステンまたはモリブデンであることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記酸化膜の膜厚は０．５ｎｍ以上１ｎｍ以下であ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】
本発明は、半導体装置、半導体装置の作製方法、液晶表示装置、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、発光装置及び電子機器に関する。特には、ゲート絶縁膜を薄膜化して半導体デバイスの特性を向上させ、且つリーク電流を低減できる半導体装置、半導体装置の作製方法、液晶表示装置、ＲＦＩＤタグ、発光装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化が進むと、スケーリング則に沿ってゲート絶縁膜の膜厚も薄くなる。シリコン単結晶基板に形成される従来の半導体デバイスでは、ゲート絶縁膜の膜厚が薄くなることで発生するトンネル電流の増加に対して、物理膜厚を確保しながらシリコン酸化膜換算の膜厚を薄くするために、酸化ハフニウムや酸化アルミニウムなどの高誘電率絶縁膜がゲート絶縁膜に適用されつつある。トンネル電流は２ｎｍ以下の膜厚で顕著に発生する。
【０００３】
しかし、高誘電率絶縁膜をゲート絶縁膜として用いると界面準位密度を低減することができない。そこで、シリコン単結晶基板との界面にシリコン窒化膜を形成することにより界面準位密度を低減する方法、即ちシリコン窒化膜上に酸化アルミニウム膜を積層した積層膜をゲート絶縁膜として用いることにより界面準位密度を低減する方法が提案されている。
【０００４】
詳細には、シリコン単結晶基板の表面に非晶質シリコン酸化膜を形成し、この非晶質シリコン酸化膜上にアルミニウム膜を形成した後に、熱処理を施すことにより、シリコン単結晶基板上に酸化アルミニウム膜を形成する。次いで、マイクロ波低温プラズマ窒化法によりシリコン単結晶基板の表面と酸化アルミニウム膜との間にシリコン窒化膜を形成する。このようにしてシリコン単結晶基板上にシリコン窒化膜と酸化アルミニウム膜の積層膜であるゲート絶縁膜を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８６０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガラス基板上に形成される半導体デバイスでは、図２８（Ａ）に示すように、ガラス基板１０上に２層からなる下地絶縁膜１１を形成し、この下地絶縁膜１１上に非晶質シリコン膜１２を形成した後、図２８（Ｂ）に示すように、この非晶質シリコン膜１２にレーザー光を照射することにより結晶化した結晶質シリコン膜１３を形成し、この結晶質シリコン膜１３の表面上にシリコン酸化膜などからなるゲート絶縁膜（図示せず）を形成することがある。レーザー結晶化した結晶質シリコン表面は、表面ラフネス（表面の凹凸）がシリコン単結晶に比べて格段に大きいため、プラズマＣＶＤ(chemical vapor deposition)法やプラズマ酸化法によって形成された５ｎｍ程度のシリコン酸化膜（もしくはシリコン酸窒化膜）からなるゲート絶縁膜では、膜厚が薄いところでトンネル電流などの電流リークパスが発生しやすい。この電流リークパスは、図２８（Ｂ）に示す結晶質シリコン膜表面の凹凸の頂点や谷になる部分に形成されるシリコン酸化膜が薄くなることにより発生しやすい。つまり、ゲート絶縁膜の薄膜化によって結晶質シリコン膜表面の凹凸に起因するトンネル電流が増大する。
【０００７】
また、前述したシリコン単結晶基板に形成される従来の半導体デバイスでは、シリコン窒化膜上に酸化アルミニウム膜を積層した積層膜をゲート絶縁膜として用いるため、シリコン表面にシリコン窒化膜がコンタクトする構造となるが、この構造はシリコン表面にシリコン酸化膜がコンタクトする構造に比べてしきい値やヒステリシスなどのトランジスタ特性が低くなる。つまり、トランジスタ特性を考慮すると、シリコン表面とのコンタクトはシリコン酸化膜であることが望ましい。
【０００８】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ゲート絶縁膜を薄膜化して半導体デバイスの特性を向上させ、且つリーク電流を低減できる半導体装置、半導体装置の作製方法、液晶表示装置、ＲＦＩＤタグ、発光装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の作製方法は、多結晶半導体膜上に金属膜を形成し、前記金属膜にプラズマ酸化処理を施すことにより、前記金属膜を酸化して金属酸化膜を形成するとともに、前記多結晶半導体膜と前記金属酸化膜との間に前記多結晶半導体を酸化した酸化膜を形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る半導体装置の作製方法は、多結晶半導体膜上に金属膜を形成し、前記金属膜にプラズマ窒化処理を施すことにより、前記金属膜を窒化して金属窒化膜を形成し、前記金属窒化膜にプラズマ酸化処理を施すことにより、前記金属窒化膜を酸化して金属酸化膜を形成するとともに、前記多結晶半導体膜と前記金属酸化膜との間に前記多結晶半導体膜を酸化した酸化膜を形成し、前記金属酸化膜の表面には窒素が残されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る半導体装置の作製方法は、多結晶半導体膜上に金属膜を形成し、前記金属膜にプラズマ酸化処理を施すことにより、前記金属膜を酸化して金属酸化膜を形成するとともに、前記多結晶半導体膜と前記金属酸化膜との間に前記多結晶半導体膜を酸化した酸化膜を形成し、前記金属酸化膜にプラズマ窒化処理を施すことにより前記金属酸化膜の表面に窒素を残すことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る半導体装置の作製方法において、前記金属膜は、Ａｌ膜、Ｔａ膜、Ｌａ膜、Ｈｆ膜及びＺｒ膜からなる群から選ばれた一の金属膜であることが好ましい。また、本発明に係る半導体装置の作製方法において、前記多結晶半導体膜は、その表面に凹凸が形成されており、前記多結晶半導体膜上に金属膜を形成する前に、非晶質半導体膜にレーザー結晶化を行って形成されたものであることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る半導体装置は、多結晶半導体膜上に該多結晶半導体膜を酸化して形成された酸化膜と、前記酸化膜上に形成された金属酸化膜と、前記金属酸化膜上に形成されたゲート電極と、前記多結晶半導体膜に形成されたソース領域及びドレイン領域と、を具備し、前記酸化膜及び前記金属酸化膜はゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る半導体装置は、ガラス基板上に形成された下地絶縁膜と、前記下地絶縁膜上に形成された多結晶半導体膜と、前記多結晶半導体膜に形成されたソース領域及びドレイン領域と、前記多結晶半導体膜上に該多結晶半導体膜を酸化して形成された酸化膜と、前記酸化膜上に形成された金属酸化膜と、前記金属酸化膜上に形成されたゲート電極と、を具備し、前記酸化膜及び前記金属酸化膜はゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る半導体装置において、前記金属酸化膜は、金属窒化膜を酸化することにより形成されることも可能である。また、本発明に係る半導体装置において、前記金属酸化膜の表面に窒素が存在することも可能である。また、本発明に係る半導体装置において、前記金属酸化膜は、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜、酸化ランタン膜、酸化ハフニウム膜及び酸化ジルコニウム膜からなる群から選ばれた一の金属酸化膜であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る半導体装置において、前記酸化膜の膜厚は０．５ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。また、本発明に係る半導体装置において、前記多結晶半導体膜の表面には凹凸が形成されていることが好ましい。本発明に係る液晶表示装置は、上述した半導体装置を具備することを特徴とする。本発明に係るＲＦＩＤタグは、上述した半導体装置を具備することを特徴とする。本発明に係る発光装置は、上述した半導体装置を具備することを特徴とする。本発明に係る電子機器は、上述した半導体装置を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、ゲート絶縁膜を薄膜化して半導体デバイスの特性を向上させ、且つリーク電流を低減できる半導体装置、半導体装置の作製方法、液晶表示装置、ＲＦＩＤタグ、発光装置及び電子機器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】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、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、本発明は以下に示す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。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符合を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態は自由に組み合わせて用いることができる。
（実施の形態１）
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態１による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
【００１９】
まず、ガラス基板１０１上に島状の多結晶半導体膜（例えばポリシリコン膜）１０３ａを形成する（図１（Ａ））。なお、半導体膜としてはシリコン膜又はシリコンゲルマニウム膜を用いることが好ましい。この点は他の実施の形態においても同様である。島状のポリシリコン膜１０３ａは、ガラス基板１０１上にあらかじめ形成された絶縁膜１０２上にスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等を用いて膜厚が３０〜２００ｎｍ程度の非晶質半導体膜、例えばアモルファスシリコン膜を形成し、このアモルファスシリコン膜を４５０〜５００℃に加熱して脱水素化処理を施し、アモルファスシリコン膜を結晶化してポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜を選択的にエッチングすることにより設けることができる。なお、アモルファスシリコン膜の結晶化は、エキシマレーザーなどを用いるレーザー結晶化法により行う。レーザー結晶化の際、ポリシリコン膜の表面に凹凸（リッジ）が形成されてしまう（図１では示していないが、図２８で示している）。レーザー結晶化前に、アモルファスシリコン膜上に触媒金属を添加し、固相結晶化をしてもよい。また、ポリシリコン膜には必要に応じてチャネルドープ処理を行う。
【００２０】
次に、島状のポリシリコン膜１０３ａ上にアルミニウム膜１２１ａをＭＯＣＶＤ法により形成する（図１（Ｂ））。ＭＯＣＶＤ法を用いることによりアルミニウム膜１２１ａを島状のポリシリコン膜１０３ａの表面だけに選択的に成膜できる。アルミニウム膜１２１ａとして、単結晶アルミニウム膜を成膜することが好ましい。尚、ここでは、アルミニウム膜１２１ａをＭＯＣＶＤ法により形成しているが、アルミニウム膜以外の金属膜を用いることも可能であり、またＭＯＣＶＤ法以外の他の成膜法（例えばスパッタ法、蒸着法など）を用いることも可能である。前記金属膜としては、酸化したときに高誘電率となる金属膜であればよく、例えばＴａ（タンタル）、Ｌａ（ランタン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）を用いることも可能である。
【００２１】
次に、酸素を含む雰囲気中でアルミニウム膜１２１ａをプラズマ処理して金属酸化膜である酸化アルミニウム膜１０４を形成する。そして、さらに、酸素を含む雰囲気中で酸化アルミニウム膜１０４をプラズマ処理してポリシリコン膜１０３ａと酸化アルミニウム膜１０４との間に０．５〜１ｎｍ程度の酸化珪素膜１００ａを形成する（図１（Ｃ））。これにより、ポリシリコン膜１０３ａ上には酸化アルミニウム膜１０４及び酸化珪素膜１００ａからなるゲート絶縁膜１００が形成される。なお、プラズマ処理は、電子密度が１．０×１０１１ｃｍ−３以上（好ましくは１．０×１０１１ｃｍ−３以上１．０×１０１３ｃｍ−３以下）で、プラズマの電子温度が１．５ｅＶ以下（好ましくは０．５ｅＶ以上１．５ｅＶ以下）で行うことが好ましい。また、酸化アルミニウムの比誘電率ｋは８．５〜１０であり、酸化アルミニウム膜１０４の膜厚は約７〜２１ｎｍが好ましく、より好ましくは約８〜１１ｎｍである。また、プラズマ酸化を行う際の酸素を含む原料ガスとしては、酸素（Ｏ２）と希ガスとの混合ガス、酸素と水素（Ｈ２）と希ガスとの混合ガスなどを用いることが好ましい。前記希ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくとも一つを用いることが好ましい。また、プラズマ酸化によって形成された金属酸化膜中には原料ガス中に含まれる希ガス元素が含まれていると考えられる。
【００２２】
また、前記のように金属膜としてＴａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｚｒを用い、０．５〜１ｎｍの酸化珪素膜及び金属酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成する場合の金属酸化膜の膜厚は次のとおりにすることが好ましい。酸化タンタルの膜厚は約１８〜４７ｎｍが好ましく、より好ましくは約２５〜２８ｎｍであり、比誘電率は約２５である。酸化ランタンの膜厚は約２０〜５０ｎｍが好ましく、より好ましくは約２７〜３０ｎｍであり、比誘電率は約２７である。酸化ハフニウムの膜厚は約１８〜４５ｎｍが好ましく、より好ましくは約２４〜２７ｎｍであり、比誘電率は約２４である。酸化ジルコニウムの膜厚は約８〜３５ｎｍが好ましく、より好ましくは約１１〜２０ｎｍであり、比誘電率は約１１．０〜１８．５である。なお、酸化珪素膜の膜厚を増加させると必要な金属酸化膜の膜厚を薄くすることができるが、金属膜を均一に薄く形成するのは容易ではないので、酸化珪素膜の膜厚をあまり厚くしない方が好ましい。また、ゲート絶縁膜に必要な要素としては、エッチング加工が容易であること、化学的に安定であること、熱処理工程で結晶化を起こさないこと（結晶化して多結晶になるとリーク電流の増加を招く）が考えられる。このようなことも考えると金属酸化膜としては酸化アルミニウム、酸化タンタルを用いることがさらに好ましい。
【００２３】
次に、ゲート絶縁膜１００上にゲート電極１０５等を形成することによって島状のポリシリコン膜１０３ａをチャネル形成領域として用いた薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、ＴＦＴ）を作製することができる（図１（Ｄ））。なお、ゲート電極の材料は、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、チタンまたは前記金属のシリサイドなどを用いることができる。
【００２４】
上記実施の形態１によれば、ゲート絶縁膜１００に高誘電率絶縁膜である酸化アルミニウム膜のような金属酸化膜を用いることにより、ゲート絶縁膜の物理膜厚を確保しながらシリコン酸化膜換算の膜厚を薄くすることができる。これにより、半導体デバイスの特性を向上させることができ、ゲート絶縁膜の膜厚が薄くなることで発生するトンネル電流の増加を抑制することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による半導体装置の作製方法は、以下の点が実施の形態１と異なる。島状の多結晶半導体膜（例えばポリシリコン膜）上にアルミニウム膜を形成した後、窒素を含む雰囲気中でアルミニウム膜をプラズマ処理して金属窒化膜である窒化アルミニウム膜を形成する。次に、酸素を含む雰囲気中で窒化アルミニウム膜をプラズマ処理して窒素を含む金属酸化膜である酸化アルミニウム膜（窒素を含む）を形成する。そして、さらに、酸素を含む雰囲気中で酸化アルミニウム膜をプラズマ処理してポリシリコン膜と酸化アルミニウム膜との間に０．５〜１ｎｍ程度の酸化珪素膜を形成する。このように窒化処理後に酸化処理を行った場合、金属窒化膜はほとんど酸化されて金属酸化膜になり、表面に数％程度窒素が残ることが好ましい。この窒化処理は金属酸化膜の表面改質を目的としたものであるため、窒化アルミニウム膜は厚く形成しなくてもよい。また、プラズマ窒化を行う際の窒素を含む原料ガスとしては、窒素（Ｎ２）と希ガスとの混合ガス、アンモニア（ＮＨ３）と希ガスとの混合ガス、窒素と水素（Ｈ２）と希ガスとの混合ガスなどを用いることが好ましい。前記希ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくとも一つを用いることが好ましい。また、プラズマ窒化によって形成された金属窒化膜中には原料ガス中に含まれる希ガス元素が含まれていると考えられる。また、プラズマ酸化を行う際の酸素を含む原料ガスとしては、実施の形態１と同様のものを用いることが好ましい。
【００２６】
なお、酸化アルミニウム膜の膜厚は実施の形態１と同様である。また、酸化アルミニウム膜に代えて実施の形態１と同様の他の金属酸化膜を同様の膜厚でゲート絶縁膜に用いることも可能である。
【００２７】
上記実施の形態２においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、ゲート電極に高融点金属（例えばＷ、Ｍｏ）を使用した場合、金属酸化膜の表面に窒素を残留させることにより、金属酸化膜の表面に金属窒化物が残るため、金属酸化膜との密着性を向上させることができる。
【００２８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３による半導体装置の作製方法は、以下の点が実施の形態１と異なる。島状の多結晶半導体膜（例えばポリシリコン膜）上にアルミニウム膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中でアルミニウム膜をプラズマ処理して金属酸化膜である酸化アルミニウム膜を形成する。そして、さらに、酸素を含む雰囲気中で酸化アルミニウム膜をプラズマ処理してポリシリコン膜と酸化アルミニウム膜との間に０．５〜１ｎｍ程度の酸化珪素膜を形成する。次に、窒素を含む雰囲気中で酸化アルミニウム膜をプラズマ処理して窒素を含む金属酸化膜である酸化アルミニウム膜（窒素を含む）を形成する。ここでの窒化処理は、酸化アルミニウム膜の表面から１〜２ｎｍまでの深さのところで起き、酸化アルミニウムから窒化アルミニウムへの変化が多くとも２０％程度までにする。窒化処理後の膜厚は窒化処理前の膜厚とほとんど変わらない。この窒化処理は金属酸化膜の表面改質を目的としたものである。また、プラズマ酸化及びプラズマ窒化の際の原料ガスとしては実施の形態１，２と同様のものを用いることが好ましい。
【００２９】
なお、酸化アルミニウム膜の膜厚は実施の形態１と同様である。また、酸化アルミニウム膜に代えて実施の形態１と同様の他の金属酸化膜を同様の膜厚でゲート絶縁膜に用いることも可能である。
【００３０】
上記実施の形態３においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、ゲート電極に高融点金属（例えばＷ、Ｍｏ）を使用した場合、金属酸化膜の表面に窒素が含まれているため、金属酸化膜との密着性を向上させることができる。
【００３１】
（実施の形態４）
図２は、本発明の実施の形態４による半導体装置の作製方法に適用するマルチチャンバー装置を示す構成図である。
【００３２】
図２に示すマルチチャンバー装置は、第１のチャンバー１１１１、第２のチャンバー１１１２、第３のチャンバー１１１３、第４のチャンバー１１１４、ロードロック室１１１０、１１１５、共通室１１２０を有しており、それぞれのチャンバーは気密性を有している。各チャンバーには、真空排気ポンプ、ガスの導入系が備えられている。
【００３３】
ロードロック室１１１０、１１１５は、試料（処理基板）をシステムに搬入するための部屋である。また、第１〜第４のチャンバーは、基板に導電膜、絶縁膜または半導体膜の成膜や、エッチングやプラズマ処理等を行うための部屋である。共通室１１２０は、それぞれのロードロック室１１１０、１１１５および第１〜第４のチャンバーに対して共通に配置された試料の共通室１１２０である。また、共通室１１２０とロードロック室１１１０、１１１５、第１〜第４のチャンバー１１１１〜１１１４との間にはゲート弁１１２２〜１１２７が設けられている。なお、共通室１１２０には、ロボットアーム１１２１が設けてあり、ロボットアーム１１２１によって、処理基板１１００が各部屋へ運ばれる。
【００３４】
以下に、実施の形態１で説明した図１に示す半導体装置と同様の半導体装置を作製する方法について説明する。実施の形態１と同様の方法で作製した図１（Ａ）に示す島状のポリシリコン膜１０３ａを有する基板に対して、第１のチャンバー１１１１において金属膜としてアルミニウム膜１２１ａを成膜し、第２のチャンバー１１１２においてアルミニウム膜に対してプラズマ処理を行い金属酸化膜である酸化アルミニウム膜１０４及び酸化珪素膜１００ａからなるゲート絶縁膜を形成し、第３のチャンバー１１１３においてゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、第４のチャンバー１１１４において基板表面にラジカルイオン照射アニール処理を行う例を示す。本実施の形態において、第２のチャンバー１１１２には図３に示したプラズマ処理装置が設置されている。
【００３５】
まず、基板は多数枚が収納されたカセット１１２８ごとロードロック室１１１０に搬入される。カセット１１２８の搬入後、ロードロック室１１１０の搬入扉を閉鎖する。この状態において、ゲート弁１１２２を開けてカセット１１２８から処理基板を取り出し、ロボットアーム１１２１によって共通室１１２０に配置させる。この際、共通室１１２０において基板の位置合わせが行われる。
【００３６】
次に、ゲート弁１１２２を閉鎖し、次いでゲート弁１１２４を開ける。そして、第１のチャンバー１１１１へ基板を移送する。第１のチャンバー１１１１内では、ＭＯＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法により基板上に金属膜を形成する。
【００３７】
金属膜を成膜した後、基板はロボットアーム１１２１によって共通室１１２０に引き出され、第２のチャンバー１１１２に移送される。第２のチャンバー１１１２内で、プラズマ処理を行うことによって、金属酸化膜及び酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜を形成する。なお、プラズマ処理の詳細は後述する。
【００３８】
ゲート絶縁膜を形成後、基板はロボットアーム１１２１によって共通室１１２０に引き出され、第３のチャンバー１１１３に移送される。第３のチャンバー１１１３内では、ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する。例えば、第３のチャンバー１１１３において、プラズマＣＶＤ法やモリブデン（Ｍｏ）をターゲットとして用いたスパッタ法によりモリブデン膜を成膜することができる。
【００３９】
ゲート電極形成後、基板はロボットアーム１１２１によって共通室１１２０に引き出され、第４のチャンバー１１１４に移送される。第４のチャンバー１１１４内では、ラジカルイオン照射アニール処理を行い、ゲート電極の表面改質を行う。なお、このラジカルイオン照射処理は省略してもよい。
【００４０】
以上のように、ゲート電極を成膜した後、基板はロボットアーム１１２１によってロードロック室１１１５に移送されカセット１１２９に収納される。
【００４１】
なお、図２に示したのはあくまで一例であり、例えば、チャンバーの数を増やしてさらに多層のゲート電極を形成してもよい。また、本実施の形態で示した工程以外の部分を本装置を用いて作製してもよい。また、図２において第１〜第４のチャンバー１１１１〜１１１４はシングル型のチャンバーを用いた例を示したが、バッチ型のチャンバーを用いて多数枚を一度に処理する構成としてもよい。
【００４２】
図２に示した装置を用いることによって、大気に一度も曝されることなくゲート絶縁膜、ゲート電極を形成することができるため、汚染物の混入の防止や生産効率の向上を実現することができる。
【００４３】
次に、プラズマ処理について詳細を図３を参照しつつ説明する。まず、処理室内を真空にし、ガス導入源６５から酸素を含むガスを導入する。本実施の形態では、酸素（Ｏ２）とアルゴン（Ａｒ）との混合ガスを導入する。次に、金属膜が形成された絶縁基板１０１を加熱機構を有する支持台６４に設置し、絶縁基板１０１を４００℃に加熱する。加熱温度は２００℃〜５５０℃の範囲内（好ましくは２５０℃以上）であればよい。絶縁基板１０１とアンテナ６２との間隔は、２０〜８０mm（好ましくは２０〜６０ｍｍ）の範囲内とする。
【００４４】
次に、導波管６０からアンテナ６２にマイクロ波を供給する。本実施の形態では、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を供給する。そして、マイクロ波をアンテナ６２から処理室内に設けられた誘電体板６３を通して処理室内に導入し、Ｏ２ガスとＡｒガスとが混合された高密度励起プラズマ６６を生成する。Ｏ２ガスとＡｒガスとが混合された高密度励起プラズマ６６中で生成されたラジカルと基板表面の金属材料とが反応して基板上に金属酸化膜が形成される。本実施の形態では、金属材料にアルミニウムを用いているため、酸化アルミニウム膜が形成される。本工程で使用されたＯ２ガスとＡｒガスとは、排気口６７から処理室外へ排気される。プラズマ６６が生成される領域と支持台６４に設置された絶縁基板１０１とは離間しているため、膜表面への電荷の帯電による膜損傷が生じない。また、絶縁基板１０１とプラズマ６６が発生する領域との間に、プラズマが通過できる穴が複数形成されたシャワープレートを設けてもよい。
【００４５】
図３に示す装置により生成されるプラズマは、低電子温度（１．５ｅＶ以下（好ましくは０．５ｅＶ以上１．５ｅＶ以下））でかつ高電子密度（１．０×１０１１ｃｍ−３以上（好ましくは１．０×１０１１ｃｍ−３以上１．０×１０１３ｃｍ−３以下））であるので、プラズマダメージが非常に少ない緻密な金属酸化膜を低温で形成することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、図２のマルチチャンバー装置を用いて実施の形態１の半導体装置を作製する方法について説明しているが、図２のマルチチャンバー装置を用いて実施の形態２の半導体装置及び実施の形態３の半導体装置を作製することも可能である。
【００４７】
実施の形態２の半導体装置を作製する場合は、第２のチャンバー１１１２内で、プラズマ窒化処理を行った後にプラズマ酸化処理を行うことによって、窒素を含む金属酸化膜及び酸化珪素膜からなり且つ表面に数％程度の窒素が残るゲート絶縁膜を形成する。なお、プラズマ窒化処理を行う場合は、窒素を含む原料ガスに変更すればよく、その他の条件はプラズマ酸化処理の場合と同様である。
【００４８】
実施の形態３の半導体装置を作製する場合は、第２のチャンバー１１１２内で、プラズマ酸化処理を行った後にプラズマ窒化処理を行うことによって、窒素を含む金属酸化膜及び酸化珪素膜からなり且つ多くとも２０％程度金属窒化膜へ置換されたゲート絶縁膜を形成する。なお、プラズマ窒化処理を行う場合は、窒素を含む原料ガスに変更すればよく、その他の条件はプラズマ酸化処理の場合と同様である。
【００４９】
（実施の形態５）
図４（Ａ）は、本発明の実施の形態５による半導体装置を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のａ−ｂ間の断面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のｃ−ｄ間の断面図である。
【００５０】
図４に示す半導体装置は、基板１０１上に絶縁膜１０２を介して設けられた半導体膜である島状のポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂと、ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂ上にゲート絶縁膜１００を介して設けられたゲート電極１０５と、ゲート電極を覆って設けられた絶縁膜１０６、１０７と、ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂのソース領域またはドレイン領域と電気的に接続し且つ絶縁膜１０７上に設けられた導電膜１０８とを有している。前記ゲート絶縁膜１００は、実施の形態１〜３のいずれかのゲート絶縁膜と同様の構造を有している。なお、図４においては、ポリシリコン膜１０３ａの一部をチャネル形成領域として用いたｎ型の薄膜トランジスタ１１０ａとポリシリコン膜１０３ｂの一部をチャネル形成領域として用いたｐ型の薄膜トランジスタ１１０ｂとを設けた場合を示している。
【００５１】
基板１０１は、バリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板またはステンレスを含む金属基板等を用いることができる。他にも、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。可撓性を有する基板を用いることによって、折り曲げが可能である半導体装置を作製することが可能となる。また、このような基板であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板１０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。
【００５２】
絶縁膜１０２は、下地絶縁膜として機能し、基板１０１からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂ中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。絶縁膜１０２としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。例えば、絶縁膜１０２を２層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜で設け、２層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。また、絶縁膜１０２を３層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設け、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を設け、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。
【００５３】
ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂは、非晶質（アモルファス）シリコンまたはセミアモルファスシリコン（ＳＡＳ）で形成することができる。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できる。Ｘ繰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（ダングリンダボンド）の中和剤として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、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ２などを用いることが可能である。またＧｅＦ４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ２、または、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よい。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。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０２０ｃｍ−１以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９／ｃｍ３以下とする。ここでは、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等を用いてアモルファスシリコン膜を形成し、このアモルファスシリコン膜をレーザー結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法などの公知の結晶化法により結晶化させる。また、結晶化の方法として、他にもＤＣバイアスを印加して熱プラズマを発生することにより、当該熱プラズマを半導体膜に作用することによって行ってもよい。
【００５４】
ゲート絶縁膜１００は、実施の形態１〜３と同様の構造である。即ち、ゲート絶縁膜１００は、ポリシリコン膜上に形成された酸化珪素膜とその上に形成された金属酸化膜からなるものであっても良いし、前記金属酸化膜の表面に窒素が存在するものであっても良い。
【００５５】
絶縁膜１０６は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。
【００５６】
絶縁膜１０７は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜はもちろん、その他にもエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料やシロキサン樹脂からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、絶縁膜１０７にはオキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば感光性ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。感光性ポリベンゾオキサゾールは、誘電率が低く（常温１ＭＨｚで誘電率２．９）、耐熱性が高く（示差熱天秤（ＴＧＡ）昇温５℃／分で熱分解温度５５０℃）、吸水率が低い（常温２４時間で０．３％）材料である。オキサゾール樹脂は、ポリイミドより低誘電率であるので、より絶縁膜として適している。なお、図４における、半導体装置において、絶縁膜１０６を設けずにゲート電極１０５を覆うように直接絶縁膜１０７を設けることも可能である。
【００５７】
導電膜１０８としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｕ、Ｍｎから選ばれた一種の元素または当該元素を複数含む合金からなる単層または積層構造を用いることができる。例えば、当該元素を複数含む合金からなる導電膜として、例えばＣとＴｉを含有したＡｌ合金、Ｎｉを含有したＡｌ合金、ＣとＮｉを含有したＡｌ合金、ＣとＭｎを含有したＡｌ合金等を用いることができる。また、積層構造で設ける場合、ＡｌとＴｉを積層させることによって設けることができる。
【００５８】
また、図４において、ｎ型の薄膜トランジスタ１１０ａはゲート電極１０５の側壁に接してサイドウォールを有し、ポリシリコン膜１０３ａにｎ型の導電性を付与する不純物が選択的に添加されたソース領域、ドレイン領域およびサイドウォールの下方に設けられたＬＤＤ領域が形成されている。また、ｐ型の薄膜トランジスタ１１０ｂはゲート電極１０５の側壁に接してサイドウォールを有し、ポリシリコン膜１０３ｂにｐ型の導電性を付与する不純物が選択的に添加されたソース領域およびドレイン領域が形成されている。なお、本発明の半導体装置に含まれる薄膜トランジスタの構造は上述した構造に限られない。例えば、図４では、ｎ型の薄膜トランジスタ１１０ａにＬＤＤ領域を設け、ｐ型の薄膜トランジスタ１１０ｂにはＬＤＤ領域を設けていないが、両方にＬＤＤ領域を設けた構成としてもよいし、両方にＬＤＤ領域およびサイドウォールを設けない構造（図５（Ａ））とすることも可能である。また、薄膜トランジスタの構造として上述した構造に限られず、チャネル形成領域が１つ形成されるシングルゲート構造でもよいし、２つ形成されるダブルゲート構造または３つ形成されるトリプルゲート構造等のマルチゲート構造を用いることができる。また、チャネル形成領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極を有するデュアルゲート型としてもよい。また、ゲート電極を積層構造で設ける場合に、ゲート電極下方に形成される第１の導電膜１０５ａと当該第１の導電膜１０５ａ上に形成される第２の導電膜１０５ｂで設け、当該第１の導電膜をテーパー状で形成し、第１の導電膜にのみ重なるようにソースまたはドレイン領域として機能する不純物領域より低い濃度の不純物領域を設ける構造（図５（Ｂ））で設けることもできる。また、ゲート電極を積層構造で設ける場合に、ゲート電極の下方に形成される第１の導電膜２２５ａと当該第１の導電膜２２５ａ上に形成される第２の導電膜２２５ｂで設け、当該第２の導電膜２２５ｂの側壁に接し且つ導電膜２２５ａの上方に形成されるようにサイドウォールを設ける構造（図５（Ｃ））とすることも可能である。なお、上記構成において、ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂのソースまたはドレイン領域として機能する不純物領域をＮｉ、Ｃｏ、Ｗ等のシリサイドで設けることも可能である。
【００５９】
以下に図面を参照して、本実施の形態による半導体装置を作製する方法を説明する。
はじめに、基板上に設けられた島状のポリシリコン膜において、当該島状のポリシリコン膜の端部を直角に近い形状で設ける場合について図６を参照しつつ説明する。
【００６０】
まず、基板１０１上に島状のポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂを実施の形態１と同様の方法で形成する（図６（Ａ））。なお、図６では、島状のポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂの端部を直角に近い形状（８５°≦θ≦１００°）で設ける。
【００６１】
前記ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂは、非晶質半導体膜をレーザー結晶化したものである。このレーザー結晶化について以下に詳細に説明する。レーザー照射を用いる場合、連続発振（ＣＷ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｗａｖｅ）型のレーザービームやパルス発振型のレーザービーム（パルスレーザービーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このレーザーは、連続発振で射出することも、パルス発振で射出することも可能である。連続発振で射出する場合は、レーザーのパワー密度を０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
【００６２】
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。
【００６３】
媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。
【００６４】
発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザーの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が期待できる。
【００６５】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザービームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザービームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。
【００６６】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。
【００６７】
次に、実施の形態１と同様の方法で、島状のポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂ上にアルミニウム膜１２１ａ，１２１ｂをＭＯＣＶＤ法により形成する（図６（Ｂ））。
【００６８】
次に、酸素を含む雰囲気中でアルミニウム膜１２１ａ，１２１ｂをプラズマ処理して金属酸化膜である酸化アルミニウム膜１０４を形成する。そして、さらに、酸素を含む雰囲気中で酸化アルミニウム膜１０４をプラズマ処理してポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂと酸化アルミニウム膜１０４との間に０．５〜１ｎｍ程度の酸化珪素膜１００ａ，１００ｂを形成する（図６（Ｃ））。これにより、ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂ上には酸化アルミニウム膜１０４及び酸化珪素膜１００ａ，１００ｂからなるゲート絶縁膜１００が形成される。ゲート絶縁膜の膜厚は実施の形態１と同様である。なお、ここでは、実施の形態１と同様のゲート絶縁膜を形成しているが、実施の形態２または３と同様のゲート絶縁膜を形成することも可能である。
【００６９】
次に、ゲート絶縁膜１００上にゲート電極１０５等を形成することによって、島状のポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂをチャネル形成領域として用いたｎ型の薄膜トランジスタ１１０ａ、ｐ型の薄膜トランジスタ１１０ｂを有する半導体装置を作製することができる（図６（Ｄ））。
【００７０】
このように、ポリシリコン膜１０３ａ，１０３ｂの表面に酸化珪素膜１００ａ，１００ｂを形成することによって、チャネル形成領域の端部１５１ａ，１５１ｂ等におけるゲート絶縁膜１００の被覆不良に起因するゲート電極とポリシリコン膜のショート等を防止することができる。つまり、島状のポリシリコン膜の端部が直角に近い形状（８５°≦θ≦１００°）を有する場合には、ＣＶＤ法やスパッタ法等によりポリシリコン膜を覆うようにゲート絶縁膜を形成した際に、ポリシリコン膜の端部においてゲート絶縁膜の段切れ等による被覆不良の問題が生じる恐れがあるが、ポリシリコン膜の表面に酸化珪素膜１００ａ，１００ｂを形成することによって、ポリシリコン膜の端部におけるゲート絶縁膜の被覆不良等を防止することが可能となる。
【００７１】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６による液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  （ＬＣＤ））の作製方法について図７〜図１１を参照しつつ説明する。
【００７２】
本実施の形態で説明する表示装置の作製方法は画素ＴＦＴを含む画素部とその周辺に設けられる駆動回路部のＴＦＴを同時に作製する方法である。但し、説明を簡単にするために、駆動回路に関しては基本単位であるＣＭＯＳ回路を図示することとする。
【００７３】
まず図７におけるＴＦＴの形成までを行う。ＴＦＴのゲート絶縁膜は実施の形態１〜３のいずれかと同様のものとする。なお、本実施の形態では画素ＴＦＴ５５２はマルチゲート型ＴＦＴにした。
【００７４】
図７の層間絶縁膜１７を形成した後、第２層間絶縁膜１９となる平坦化膜を形成する。次に、レジストマスクを用いて第２層間絶縁膜１９及び層間絶縁膜１７にコンタクトホールを形成する。
【００７５】
次いで、第２層間絶縁膜１９の上にレジストマスクを形成し、このレジストマスクを用いて第２の層間絶縁膜１９及び層間絶縁膜１７をエッチングすることにより、ソース領域、ドレイン領域上にそれぞれに位置するコンタクトホールを形成する。
【００７６】
レジストマスクを除去し、導電膜を形成した後、また別のレジストマスクを用いてエッチングを行い、電極又は配線５４０〜５４４（ＴＦＴのソース配線及びドレイン配線など）を形成する。導電膜としては窒化チタン、Ａｌ及び窒化チタンの積層膜、Ａｌ合金膜などを用いることができる。
【００７７】
ここで電極や配線は、基板に垂直な方向からみた場合に角が丸くなるように引き回すのが好ましい。角部を丸くすることによってゴミなどが配線の角部に残るのを防止することができ、ゴミが原因で発生する不良を抑制し、歩留まりを向上できる。パターニングには感光性のレジストをフォトマスクとして用いて露光、現像して作製したマスクを用いるが、フォトマスクの任意の部分において露光を行う光の透過率を抑制し、現像後のマスクの厚みを制御することができる。マスクの厚みを制御することによってより細やかで正確なパターニングを行うことができる。
【００７８】
次に第２層間絶縁膜１９及び電極又は配線５４０〜５４４上に第３層間絶縁膜６１０を形成する。なお第３層間絶縁膜６１０は、第２層間絶縁膜１９と同様の材料を用いて形成することが可能である。
【００７９】
次いで、フォトマスクを用いてレジストマスクを形成し、第３層間絶縁膜６１０の一部をドライエッチングにより除去して開孔（コンタクトホールを形成）する。このコンタクトホール形成においては、エッチングガスとして四フッ化炭素（ＣＦ４）、酸素（Ｏ２）、ヘリウム（Ｈｅ）を用いる。なお、コンタクトホールの底部は電極又は配線５４４に達している。
【００８０】
レジストマスクを除去した後、全面に第２の導電膜を成膜する。次いでフォトマスクを用いて、第２の導電膜のパターニングを行い、電極又は配線５４４に電気的に接続される画素電極６２３を形成する（図７）。反射型の液晶表示パネルを作製する場合は画素電極６２３をスパッタ法によりＡｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の光反射性を有する金属材料を用いて形成すればよい。
【００８１】
また、透過型の液晶表示パネルを作製する場合は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ、Indium Tin Oxide）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明導電膜を用い、画素電極６２３を形成する。
【００８２】
なお、図８に画素ＴＦＴを含む画素部の一部を拡大した上面図を示す。また、図７は画素電極の形成途中を示しており、右側の画素においては画素電極が形成されているが、左側の画素においては画素電極を形成していない状態を示している。図８において、実線Ａ−Ａ'で切断した図が、図７の画素部の断面と対応しており、図７と対応する箇所には同じ符号を用いている。
【００８３】
画素は、ソース信号線５４３とゲート信号線４８０２の交差部に設けられ、トランジスタ５５２と容量素子４８０４と液晶素子とを有する。なお、図では液晶素子の液晶を駆動する一対の電極のうちの一方の電極（画素電極６２３）のみを示す。
【００８４】
トランジスタ５５２は、半導体層４８０６と、第１の絶縁層と、第１の絶縁層を介して半導体層４８０６と重なるゲート信号線４８０２の一部によって構成される。半導体層４８０６がトランジスタ５５２の活性層となる。第１の絶縁層はトランジスタのゲート絶縁層として機能する。トランジスタ５５２のソース及びドレインの一方は、コンタクトホール４８０７によってソース信号線５４３と接続され、他方はコンタクトホール４８０８によって接続配線５４４と接続されている。接続配線５４４はコンタクトホール４８１０によって画素電極６２３と接続されている。接続配線５４４はソース信号線５４３と同じ導電層を用い、同時にパターニングして形成することができる。
【００８５】
容量素子４８０４は、半導体層４８０６と、第１の絶縁層と第１の絶縁層を介して半導体層４８０６と重なる容量配線４８１１とを一対の電極とし、第１の絶縁層を誘電層とした構成の容量素子（第１の容量素子と呼ぶ）とすることができる。なお更に、容量素子４８０４は、容量配線４８１１と、第２の絶縁層を介して容量配線４８１１と重なる画素電極６２３とを一対の電極とし、第２の絶縁層を誘電層とした構成の容量素子（第２の容量素子と呼ぶ）を有する構成としてもよい。第２の容量素子は第１の容量素子と並列に接続されるので、第２の容量素子を設けることによって容量素子４８０４の容量値を増やすことができる。また、容量配線４８１１はゲート信号線４８０２と同じ導電層を用い、同時にパターニングして形成することができる。
【００８６】
半導体層４８０６、ゲート信号線４８０２、容量配線４８１１、ソース信号線５４３、接続配線５４４、画素電極６２３のパターンは、その角部を一辺が１０μｍ以下の長さで面取りされた形状となっている。このフォトマスクのパターンを用いてマスクパターンを作製し、当該マスクパターンを用いてパターニング形成することによって、角部を面取りした形状とすることができる。なお、角部が更に丸みを帯びるようにしても良い。すなわち、感光条件やエッチング条件を適切に定めることによって、フォトマスクのパターンよりも更にパターン形状をなめらかにしても良い。
【００８７】
配線や電極において、屈曲部や配線幅が変化する部位の角部をなめらかにして、丸みを付けることにより以下の効果がある。凸部を面取りすることによって、プラズマを用いたドライエッチングを行う際、異常放電による微粉の発生を抑えることができる。また、凹部を面取りすることによって、たとえ微粉であっても、洗浄のときに当該微粉が角に集まるのを防止し、当該微粉を洗い流すことができる。こうして、製造工程における塵や微粉の問題を解消し、歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
以上の工程により、基板上にトップゲート型の画素ＴＦＴ５５２、トップゲート型ＴＦＴ５５０及び５５１からなるＣＭＯＳ回路５５３および画素電極６２３が形成された液晶表示装置のＴＦＴ基板が完成する。
【００８９】
次いで、画素電極６２３を覆うように、配向膜６２４ａを形成する。なお、配向膜６２４ａは、液滴吐出法やスクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いればよい。その後、配向膜６２４ａの表面にラビング処理を行う。そして、対向基板６２５には、着色層６２６ａ、遮光層（ブラックマトリクス）６２６ｂ、及びオーバーコート層６２７からなるカラーフィルタを設け、さらに透明電極もしくは反射電極からなる対向電極６２８と、その上に配向膜６２４ｂを形成する（図９）。そして、閉パターンであるシール材６００を液滴吐出法により画素ＴＦＴを含む画素部６５０と重なる領域を囲むように形成する（図１０（Ａ））。ここでは液晶を滴下するため、閉パターンのシール材６００を描画する例を示すが、開口部を有するシールパターンを設け、基板５００を貼りあわせた後に毛細管現象を用いて液晶を注入するディップ式（汲み上げ式）を用いてもよい。
【００９０】
次いで、気泡が入らないように減圧下で液晶組成物６２９の滴下を行い（図１０（Ｂ））、両方の基板５００及び６２５を貼り合わせる（図１０（Ｃ））。閉ループのシールパターン内に液晶を１回若しくは複数回滴下する。液晶組成物６２９の配向モードとしては、液晶分子の配列が光の入射から射出に向かって９０°ツイスト配向したＴＮモードを用いる。そして基板のラビング方向が直交するように貼り合わせる。
【００９１】
なお、一対の基板間隔は、球状のスペーサを散布したり、樹脂からなる柱状のスペーサを形成したり、シール材６００にフィラーを含ませることによって維持すればよい。上記柱状のスペーサは、アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミド、エポキシの少なくとも１つを主成分とする有機樹脂材料、もしくは酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素のいずれか一種の材料、或いはこれらの積層膜からなる無機材料であることを特徴としている。
【００９２】
次いで、基板の分断を行う。多面取りの場合、それぞれのパネルを分断する。また、１面取りの場合、予めカットされている対向基板を貼り合わせることによって、分断工程を省略することもできる（（図９、図１０（Ｄ））。
【００９３】
そして、異方性導電体層を介し、公知の技術を用いてＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を貼りつける。以上の工程で液晶表示装置が完成する。また、必要があれば光学フイルムを貼り付ける。透過型の液晶表示装置とする場合、偏光板は、ＴＦＴ基板と対向基板の両方に貼り付ける。
【００９４】
以上の工程によって得られた液晶表示装置の上面図を図１１（Ａ）に示すとともに、他の液晶表示装置の上面図の例を図１１（Ｂ）に示す。
【００９５】
図１１（Ａ）中、１はＴＦＴ基板、６２５は対向基板、６５０は画素部、６００はシール材、８０１はＦＰＣである。なお、液晶組成物を液滴吐出法により吐出させ、減圧下で一対の基板５００及び６２５をシール材６００で貼り合わせている。
【００９６】
図１１（Ｂ）中、１はＴＦＴ基板、６２５は対向基板、８０２はソース信号線駆動回路、８０３はゲート信号線駆動回路、６５０は画素部、６００ａは第１シール材、８０１はＦＰＣである。なお、液晶組成物を液滴吐出法により吐出させ、一対の基板５００及び６２５を第１シール材６００ａおよび第２シール材６００ｂで貼り合わせている。駆動回路部８０２及び８０３には液晶は不要であるため、画素部６５０のみに液晶を保持させており、第２シール材６００ｂはパネル全体の補強のために設けられている。
【００９７】
なお、本実施の形態で作製される液晶表示装置は各種電子機器の表示部として用いることができる。
【００９８】
また、マルチゲート構造のＴＦＴに限定されず、シングルゲート型ＴＦＴとしてもよい。また、本実施の形態は、必要であれば上記実施の形態のいかなる記載とも自由に組み合わせることが可能である。
【００９９】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７によるＲＦＩＤタグについて図１２〜図１８を参照しつつ説明する。詳細には、記憶素子を有し、非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置の一例に関して説明する。
【０１００】
本実施の形態で示す半導体装置は、図１２（Ａ）に示すように、基板１１４１に複数の薄膜トランジスタからなる半導体素子１１４０とアンテナとして機能する導電膜１１３３が設けられている。なお、アンテナとして機能する導電膜１１３３は、半導体素子１１４０に含まれる薄膜トランジスタと電気的に接続している。また、当該半導体装置は、アンテナとして機能する導電膜１１３３を介して、非接触で外部の機器（リーダ／ライタ）とデータのやりとりを行うことができる。
【０１０１】
以下に、上記半導体装置の作製方法の一例に関して図面を参照して説明する。ここでは、図１２（Ｂ）に示すように、１枚の基板１１０１から半導体装置１１４３を複数（ここでは縦４個、横３個からなる１２個）作製する場合に関して説明する。また、ここでは、可撓性を有する半導体装置を形成するために、薄膜トランジスタ等の半導体素子やアンテナを剥離層１１０３を介してガラス等の剛性を有する基板１１０１上に一旦設けた後に、当該基板１１０１から半導体素子とアンテナ等を剥離して、可撓性を有する基板上に半導体素子とアンテナ等を設ける例を示す。
【０１０２】
まず、基板１１０１上に絶縁膜１１０２、剥離層１１０３を形成する（図１３（Ａ））。
【０１０３】
基板１１０１としては、上述した基板１０１と同様の材料を用いて設けることができる。ここでは、基板１１０１としてガラス基板を用いる。
【０１０４】
絶縁膜１１０２としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。ここでは、基板１１０１としてガラス基板を用い、絶縁膜１１０２として酸化窒化珪素を５０〜１５０ｎｍの厚さに形成する。
【０１０５】
剥離層１１０３としては、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることができる。金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、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）から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法を用いて形成することができる。金属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気下における加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物を設けることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法により形成したタングステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、ｘは２〜３であり、ｘが２の場合（ＷＯ２）、ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、ｘが３の場合（ＷＯ３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたｘの値に特に制約はなく、エッチングレート等を共に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。また、金属酸化膜の他にも、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、上記金属膜に窒素雰囲気下または窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。また、他の方法として金属膜を形成した後に、当該金属膜上に絶縁膜を酸素雰囲気下でスパッタ法を用いて形成することによって金属膜表面に金属酸化膜と絶縁膜との積層構造を設けることができる。また、金属膜を形成した後に、金属をターゲットとして酸素雰囲気下でスパッタを行うことにより金属膜表面に金属酸化膜を設けることも可能である。この場合、金属膜と金属酸化膜は異なる金属元素で設けることが可能となる。なお、これらの方法も窒素雰囲気下または窒素と酸素雰囲気下でスパッタを行うことにより金属膜上に金属窒化物や金属酸化窒化物を形成することができる。
【０１０６】
次に、剥離層１１０３上に下地膜として機能する絶縁膜１１０４を形成し、当該絶縁膜１１０４上に非晶質半導体膜であるアモルファスシリコン膜を形成し、その後アモルファスシリコン膜をレーザー結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法またはこれら方法を組み合わせた方法等を用いて結晶化させ、結晶性半導体膜であるポリシリコン膜１１０５を形成する（図１３（Ｂ））。
【０１０７】
絶縁膜１１０４は下地膜であり、下地膜１１０４として窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）を形成した後、当該窒化酸化珪素膜に窒素を含む雰囲気中でプラズマ処理を行うことにより、当該窒化酸化珪素膜の表面を窒化し、その後当該窒化酸化珪素膜上に酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）を形成する積層構造とする。一般的に、ＣＶＤ法やスパッタ法により形成した窒化酸化珪素膜は、膜の内部に欠陥を有し膜質が十分でないため、窒素雰囲気中でプラズマ処理を行い窒化することによって、当該窒化酸化珪素膜の表面を改質しより緻密な膜を形成することができる。その結果、絶縁膜１１０４上に半導体素子を設ける場合に、基板１１０１や剥離層１１０３からの不純物元素の混入を防止することができる。
【０１０８】
次に、ポリシリコン膜１１０５に対してｐ型の導電型を付与する不純物元素をドーピングする。ここでは、不純物元素としてボロン（Ｂ）をドーピングする（図１３（Ｃ））。
【０１０９】
次に、ポリシリコン膜１１０５を選択的にエッチングして、第１の半導体膜１１０６〜第４の半導体膜１１０９を形成する（図１３（Ｄ））。ここでは、第１の半導体膜１１０６および第２の半導体膜１１０７は記憶素子部に用いるものであり、第３の半導体膜１１０８および第４の半導体膜１１０９はロジック回路に用いるものとする。
【０１１０】
次に、第１の半導体膜１１０６を覆うようにレジストマスク１２１０を形成した後、第２の半導体膜１１０７〜第４の半導体膜１１０９に対してｐ型の導電型を付与する不純物元素をドーピングする（図１４（Ａ））。本実施の形態では、不純物元素としてボロン（Ｂ）をドーピングする。
【０１１１】
次に、レジストマスク１２１０を除去し、第１の半導体膜１１０６〜第４の半導体膜１１０９の上に実施の形態１〜３のいずれかと同様の方法でゲート絶縁膜１２２３を形成する。ゲート絶縁膜１２２３は、半導体膜上に形成された酸化珪素膜１２２１と、その上に形成された金属酸化膜１２２２から構成されている。
【０１１２】
次に、第１の半導体膜１１０６〜第４の半導体膜１１０９の上方にゲート電極として機能する導電膜１２２６〜１２２９を形成する（図１５（Ａ））。なお、ここでは導電膜１２２６〜１２２９は、第１の導電膜１２２６ａ〜１２２９ａと第２の導電膜１２２６ｂ〜１２２９ｂとの積層構造で設けられている。ここでは、第１の導電膜１２２６ａ〜１２２９ａとして窒化タンタルを用い、第２の導電膜１２２６ｂ〜１２２９ｂとしてタングステンを用いて積層構造で設ける。なお、この構成に限定されず、単層構造としてもよい。また、材料もこれに限定されるものではなく、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素また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形成することができる。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成することもできる。
【０１１３】
次に、導電膜１２２６をマスクとして第１の半導体膜１１０６にｐ型を付与する不純物元素を導入し、導電膜１２２７〜１２２９をマスクとして第２の半導体膜１１０７〜第４の半導体膜１１０９にそれぞれｎ型を付与する不純物元素を導入してソースまたはドレイン領域を形成する。その後、導電膜１２２６〜１２２９を覆って絶縁膜１１３０を形成し、当該第１の半導体膜１１０６〜１１０９のソースまたはドレイン領域と電気的に接続するように絶縁膜１１３０上に導電膜１１３１を形成することによって、第１の半導体膜１１０６〜第４の半導体膜１１０９をそれぞれチャネル形成領域として利用するｐ型の薄膜トランジスタ１１５１ａ、ｎ型の薄膜トランジスタ１１５１ｂ〜１１５１ｄを設ける（図１５（Ｂ））。なお、薄膜トランジスタ１１５１ａ〜１１５１ｄは、図１５（Ｂ）の構造に限られず、上記実施の形態で示したいずれかの構造を用いることができる。
【０１１４】
次に、導電膜１１３１を覆うように絶縁膜１１３２を形成し、当該絶縁膜１１３２上にアンテナとして機能する導電膜１１３３を形成し、さらに導電膜１１３３を覆うように絶縁膜１１３４を形成する（図１５（Ｃ））。なお、ここで薄膜トランジスタ１１５１ａ〜１１５１ｄおよび当該薄膜トランジスタ１１５１ａ〜１１５１ｄの上方に設けられた導電膜１１３３等を便宜上素子群１１５５と記す。
【０１１５】
絶縁膜１１３０、１１３２、１１３４としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜はもちろん、その他にもエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料、シロキサン系材料等の単層または積層構造を用いて形成することができる。特にエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料、シロキサン系材料等の材料は、スピンコーティング法、液滴吐出法または印刷法等を用いることによって形成することができるため、平坦化や処理時間の効率化を図ることができる。絶縁膜１１３０、１１３２、１１３４は、同じ材料を用いて形成してもよいし、別々の材料を用いて形成してもよい。また、絶縁膜１１３０、１１３２、１１３４にプラズマ処理を行い酸化または窒化させることも可能である。
【０１１６】
導電膜１１３３としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、炭素（Ｃ）等の金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いることができる。
【０１１７】
次に、薄膜トランジスタ１１５１ａ〜１１５１ｄを避けた領域に開口部１１５０を形成して剥離層１１０３を露出させ、当該開口部１１５０からエッチング剤を導人することによって剥離層１１０３を除去する（図１６（Ａ））。また、剥離層１１０３は、全て除去してもよいし、完全に除去せずに一部残してもよい。剥離層１１０３を残すことによって、エッチング剤によって剥離層１１０３を除去した後であっても、基板１１０１上に薄膜トランジスタ１１５１ａ〜１１５１ｄを保持することができ、後の工程において取扱が簡便となる。エッチング剤としては、三フッ化塩素ガス等のフッ化ハロゲンまたはハロゲンを含む気体や液体を使用することができる。他にも、ＣＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｆ２等を用いることもできる。
【０１１８】
次に、絶縁膜１１３４に接着性を有する第１のシート材１１５２を接着させて、基板１１０１から素子群１１５５を剥離させる（図１６（Ｂ））。
【０１１９】
第１のシート材１１５２は、可撓性のフィルムを利用することができ、少なくとも一方の面に粘着剤を有する面が設けてある。例えば、ポリエステル等の基材として用いるベースフィルム上に粘着剤が設けてあるシート材を利用することができる。粘着剤としては、アクリル樹脂等を含んだ樹脂材料または合成ゴム材料からなる材料を用いることができる。
【０１２０】
次に、剥離させた素子群１１５５を可撓性を有するフィルムで封止する。ここでは、第２のシート材１１５３および第３のシート材１１５４を用いて素子群１１５５の封止を行う（図１６（Ｃ））。
【０１２１】
第２のシート材１１５３、第３のシート材１１５４は、可撓性のフィルムを利用することができ、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、熱圧着により、被処理体と加熱処理と加圧処理が行われるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、または最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第１のシート材１１５２と第２のシート材１１５３とで素子郡を封止する場合には、第１のシート材も同様の材料を用いて封止を行えばよい。
【０１２２】
以上の工程により、記憶素子を有し、非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置を得ることができる。また、本実施の形態で示した半導体装置は、可撓性を有している。
【０１２３】
次に、非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置の適用例に関して図面を参照して以下に説明する。なお、非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置は利用の形態によっては、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ（Radio Frequency）、無線タグ、電子タグまたは無線チップともよばれる。
【０１２４】
ＲＦＩＤタグ８０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路８１、クロック発生回路８２、データ復調回路８３、データ変調回路８４、他の回路を制御する制御回路８５、記憶回路８６およびアンテナ８７を有している（図１７（Ａ））。なお、記憶回路は１つに限定されず、複数であっても良く、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭまたはＦｅＲＡＭ等や上記実施の形態で示した有機化合物層を記憶素子部に用いたものを用いることができる。
【０１２５】
リーダ／ライタ８８から電波として送られてきた信号は、アンテナ８７において電磁誘導により交流の電気信号に変換される。電源回路８１では、交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、電源配線を用いて各回路へ電源電圧を供給する。クロック発生回路８２は、アンテナ８７から入力された交流信号を基に、各種クロック信号を生成し、制御回路８５に供給する。復調回路８３では、当該交流の電気信号を復調し、制御回路８５に供給する。制御回路８５では、入力された信号に従って各種演算処理を行う。記憶回路８６では、制御回路８５において用いられるプログラムやデータ等が記憶されている他、演算処理時の作業エリアとしても用いることができる。そして、制御回路８５から変調回路８４にデータが送られ、変調回路８４から当該データに従ってアンテナ８７に負荷変調を加えることができる。リーダ／ライタ８８は、アンテナ８７に加えられた負荷変調を電波で受け取ることにより、結果的にデータを読み取ることが可能となる。
【０１２６】
また、ＲＦＩＤタグは、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリー）を搭載せず電波により行うタイプとしてもよいし、電源（バッテリー）を搭載して電波と電源（バッテリー）により各回路に電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【０１２７】
上記実施の形態で示した構成を用いることによって、折り曲げることが可能なＲＦＩＤタグを作製することが可能となるため、曲面を有する物体に貼り付けて設けることが可能となる。
【０１２８】
次に、可撓性を有するＲＦＩＤタグの使用形態の一例について説明する。表示部３２１を含む携帯端末の側面には、リーダ／ライタ３２０が設けられ、品物３２２の側面にはＲＦＩＤタグ３２３が設けられる（図１７（Ｂ））。品物３２２が含むＲＦＩＤタグ３２３にリーダ／ライタ３２０をかざすと、表示部３２１に品物の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等、更に商品の説明等の商品に関する情報が表示される。また、商品３２６をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダ／ライタ３２４と、商品３２６に設けられたＲＦＩＤタグ３２５を用いて該商品３２６の検品を行うことができる（図１７（Ｃ））。このように、システムにＲＦＩＤを活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現する。また、上記実施の形態で示したように、曲面を有する物体に貼り付けた場合であっても、ＲＦＩＤタグに含まれるトランジスタ等の損傷を防止し、信頼性の高いＲＦＩＤを提供することが可能となる。
【０１２９】
また、上述した以外にも可撓性を有するＲＦＩＤの用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図１８を用いて説明する。
【０１３０】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指す（図１８（Ａ）参照）。証書類とは、運転免許証、住民票等を指す（図１８（Ｂ）参照）。無記名債券類とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す（図１８（Ｃ）参照）。包装用容器類とは、お弁当等の包装紙、ペットボトル等を指す（図１８（Ｄ）参照）。書籍類とは、書物、本等を指す（図１８（Ｅ）参照）。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指す（図１８（Ｆ）参照）。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指す（図１８（Ｇ）参照）。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指す（図１８（Ｈ）参照）。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話機等を指す。
【０１３１】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品、食品類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の間違いを防止することができる。ＲＦＩＤタグの設け方としては、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。可撓性を有するＲＦＩＤタグを用いることによって、紙等に設けた場合であっても、上記実施の形態で示した構造を有する半導体装置を用いてＲＦＩＤタグを設けることにより、当該ＲＦＩＤタグに含まれる素子の破損等を防止することができる。
【０１３２】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にセンサを備えたＲＦＩＤタグを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等はもちろん現在の体温等の健康状態を容易に管理することが可能となる。
【０１３３】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８による発光装置について図面を参照しつつ説明する。
まず図１９におけるＴＦＴの形成までを行う。ＴＦＴのゲート絶縁膜５は実施の形態１〜３のいずれかと同様のものとする。ＴＦＴは、ゲート電極８ａ、ゲート絶縁膜５及びポリシリコン膜３を有しており、下地絶縁膜２を有するガラス基板１上に形成されている。なお、図１９には一方のＴＦＴのみを記載してある。
【０１３４】
層間絶縁膜１７を形成した後、第２層間絶縁膜１９となる平坦化膜を形成する（図１９（Ａ））。次に、レジストマスクを用いて第２層間絶縁膜１９及び層間絶縁膜１７にコンタクトホールを形成する。次に、ゲート絶縁膜５をエッチングして半導体層に至るコンタクトホールを開口する。コンタクトホールはレジストマスクを用いて、半導体層が露出するまでエッチングを行うことで形成することができ、ウエットエッチング、ドライエッチングどちらでも形成することができる。なお、条件によって１回でエッチングを行ってしまっても良いし、複数回に分けてエッチングを行っても良い。また、複数回でエッチングする際は、ウエットエッチングとドライエッチングの両方を用いても良い（図１９（Ｂ））。
【０１３５】
そして、当該コンタクトホールや第２層間絶縁膜１９を覆う導電層を形成する。当該導電層を所望の形状に加工し、接続部１６１ａ、配線１６１ｂなどが形成される。この配線はアルミニウム、銅、アルミニウムと炭素とニッケルの合金、アルミニウムと炭素とモリブデンの合金等の単層でも良いが、基板側からモリブデン、アルミニウム、モリブデンの積層構造やチタン、アルミニウム、チタンやチタン、窒化チタン、アルミニウム、チタンといった構造でも良い（図１９（Ｃ））。
【０１３６】
その後、接続部１６１ａ、配線１６１ｂ、第２層間絶縁膜１９を覆って第３の層間絶縁膜１６３を形成する。第３の層間絶縁膜１６３の材料としては自己平坦性を有するアクリル、ポリイミド、シロキサンなどの塗布膜が好適に利用できる。本実施の形態ではシロキサンを第３の層間絶縁膜１６３として用いる（図１９（Ｄ））。
【０１３７】
続いて第３の層間絶縁膜１６３上に窒化ケイ素などで絶縁層を形成してもよい。これは後の画素電極のエッチングにおいて、第３の層間絶縁膜１６３が必要以上にエッチングされてしまうのを防ぐ為に形成する。そのため、画素電極と第３の層間絶縁膜のエッチングレートの比が大きい場合には特に設けなくとも良い。
【０１３８】
続いて、第３の層間絶縁膜１６３を貫通して接続部１６１ａに至るコンタクトホールを形成する。
そして当該コンタクトホールと第３の層間絶縁膜１６３（もしくは絶縁層）を覆って、透光性を有する導電層を形成したのち、当該透光性を有する導電層を加工して薄膜発光素子の第１の電極１６４を形成する。ここで第１の電極１６４は接続部１６１ａと電気的に接触している。
【０１３９】
第１の電極１６４の材料としてはアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、チタン（Ｔｉ）などの導電性を有する金属、又はアルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）等それらの合金、または窒化チタン（ＴｉＮ）等の金属材料の窒化物、ＩＴＯ(indium tin oxide)、ケイ素を含有するＩＴＯ、酸化インジウムに２〜２０atomic％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した酸化インジウム酸化亜鉛（ＩＺＯ、Indium Zinc Oxide）等の金属化合物などを形成することができる。
【０１４０】
また、発光を取り出す方の電極は透明性を有する導電膜により形成すれば良く、ＩＴＯ(indium tin oxide)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに２〜２０atomic％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（indium zinc  oxide）などの金属化合物の他、Ａｌ、Ａｇ等金属の極薄膜を用いる。また、第２の電極の方から発光を取り出す場合は第１の電極１６４は反射率の高い材料（Ａｌ、Ａｇ等）を用いることができる。本実施の形態ではＩＴＳＯを第１の電極１６４として用いた（図２０（Ａ））。
【０１４１】
次に第３の層間絶縁膜１６３（もしくは絶縁層）及び第１の電極１６４を覆って有機材料もしくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層を第１の電極１６４の一部が露出するように加工し、隔壁１６５を形成する。隔壁１６５の材料としては、感光性を有する有機材料（アクリル、ポリイミドなど）が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわない。また、隔壁１６５の材料にチタンブラックやカーボンナイトライドなどの黒色顔料や染料を分散材などを用いて分散し、隔壁１６５を黒くすることでブラックマトリクス用に用いても良い。隔壁１６５の第１の電極に向かう端面は曲率を有し、当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい（図２０（Ｂ））。
【０１４２】
次に、発光物質を含む層１６６を形成し、続いて発光物質を含む層１６６を覆う第２の電極１６７を形成する。これによって第１の電極１６４と第２の電極１６７との間に発光物質を含む層１６６を挟んでなる発光素子１９３を作製することができ、第１の電極に第２の電極より高い電圧をかけることによって発光を得ることができる（図２０（Ｃ））。第２の電極１６７の形成に用いられる電極材料としては第１の電極の材料と同様の材料を用いることができる。本実施の形態ではアルミニウムを第２の電極として用いる。
【０１４３】
また、発光物質を含む層１６６は、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、ディップコート法などによって形成される。発光物質を含む層１６６は正孔輸送、正孔注入、電子輸送、電子注入、発光など各機能を有する層の積層であっても良いし、発光層の単層であっても良い。また、発光物質を含む層に用いる材料としては、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本発明においては、例えば第１又は第２の電極に接する層に有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成としてもよい。
【０１４４】
その後、プラズマＣＶＤ法により窒素を含む酸化ケイ素膜をパッシベーション膜として形成する。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、ＮＨ３から作製される酸化窒化ケイ素膜、またはＳｉＨ４、Ｎ２Ｏから作製される酸化窒化ケイ素膜、あるいはＳｉＨ４、Ｎ２ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化窒化ケイ素膜を形成すれば良い。
【０１４５】
また、パッシベーション膜としてＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、Ｈ２から作製される酸化窒化水素化ケイ素膜を適用しても良い。もちろん、第１のパッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他のケイ素を含む絶縁膜を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化ケイ素膜の代わりに形成してもよい。
【０１４６】
続いて発光素子を水などの劣化を促進する物質から保護するために、表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を貼り合わせても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付けることによって、発光装置が完成する。
【０１４７】
以上のように作製した発光装置の構成の１例を、図２１を参照しながら説明する。なお、形が異なっていても同様の機能を示す部分には同じ符号を付し、その説明を省略する部分もある。本実施の形態では、薄膜トランジスタ１７０が接続部１６１ａを介して発光素子１９３に接続している。
【０１４８】
図２１（Ａ）は第１の電極１６４が透光性を有する導電膜により形成されており、基板１側に発光物質を含む層１６６より発せられた光が取り出される構造である。なお１９４は対向基板であり、発光素子１９３が形成された後、シール材などを用い、基板１に固着される。対向基板１９４と素子との間に透光性を有する樹脂１８８等を充填し、封止することによって発光素子１９３が水分により劣化することを防ぐ事ができる。また、樹脂１８８が吸湿性を有していることが望ましい。さらに樹脂１８８中に透光性の高い乾燥剤１８９を分散させるとさらに水分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。
【０１４９】
図２１（Ｂ）は第１の電極１６４と第２の電極１６７両方が透光性を有する導電膜により形成されており、基板１及び対向基板１９４の両方に光を取り出すことが可能な構成となっている。また、この構成では基板１と対向基板１９４の外側に偏光板１９０を設けることによって画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上する。偏光板１９０の外側には保護フィルム１９１を設けると良い。
【０１５０】
なお、表示機能を有する本発明の発光装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。発光素子の発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがあり、ビデオ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本実施の形態の発光装置には、上記したどの駆動方法を用いてもよい。
【０１５１】
このような構成を有する本発明の発光装置は信頼性が高い発光装置である。このような構成を有する本発明の発光装置は色純度の良い青色の発光を得ることが出来る発光装置である。また、このような構成を有する本発明の発光装置は色再現性の良い発光装置である。本実施の形態は上記実施の形態の適当な構成と組み合わせて用いることが可能である。
【０１５２】
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の発光装置であるパネルの外観について図２２を用いて説明する。図２２（Ａ）は基板上に形成されたトランジスタおよび発光素子を対向基板４００６との間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図であり、図２２（Ｂ）は図２２（Ａ）の断面図に相応する。また、このパネルに搭載されている発光素子の有する構成は、上記実施の形態に示したような構成である。
【０１５３】
基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また、画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４の上に対向基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と信号線駆動回路４００３3と、走査線駆動回路４００４とは基板４００１とシール材４００５と対向基板４００６とによって充填材４００７と共に密封されている。
【０１５４】
また、基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とは薄膜トランジスタを複数有しており、図２２（Ｂ）では信号線駆動回路４００３に含まれる薄膜トランジスタ４００８と、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０とを示す。
また、発光素子４０１１は、薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。
【０１５５】
また、引き回し配線４０１４は画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とに、信号、または電源電圧を層供給する為の配線に相当する。引き回し配線４０１４は、引き回し配線４０１５を介して接続端子４０１６と接続されている。接続端子４０１６はフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）４０１８が有する端子と異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。
【０１５６】
なお、充填材４００７としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、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、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテートを用いる事ができる。
【０１５７】
なお、本発明の発光装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにＩＣが実装されたモジュールとをその範疇に含む。
本実施の形態は上記実施の形態の適当な構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５８】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、上記実施の形態８、９で示したパネル、モジュールが有する画素回路、保護回路及びそれらの動作について説明する。なお、図１９〜図２２に示してきた断面図は駆動用ＴＦＴ１４０３又はスイッチング用ＴＦＴ１４０１と発光素子１４０５の断面図となっている。
【０１５９】
図２３（Ａ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０及び電源線１４１１、１４１２、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、電流制御用ＴＦＴ１４０４、容量素子１４０２及び発光素子１４０５を有する。
【０１６０】
図２３（Ｃ）に示す画素は、駆動用ＴＦＴ１４０３のゲート電極が、行方向ＴＦＴに配置された電源線１４１２に接続される点が異なっており、それ以外は図２３（Ａ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図２３（Ａ）、（Ｃ）に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線１４１２が配置される場合（図２３（Ａ））と、行方向に電源線１４１２が配置される場合（図２３（Ｃ））とでは、各電源線は異なるレイヤーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴ１４０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図２３（Ａ）、（Ｃ）として分けて記載する。
【０１６１】
図２３（Ａ）、（Ｃ）に示す画素の特徴として、画素内に駆動用ＴＦＴ１４０３と電流制御用ＴＦＴ１４０４が直列に接続されており、駆動用ＴＦＴ１４０３のチャネル長Ｌ（１４０３）、チャネル幅Ｗ（１４０３）、電流制御用ＴＦＴ１４０４のチャネル長Ｌ（１４０４）、チャネル幅Ｗ（１４０４）は、Ｌ（１４０３）／Ｗ（１４０３）：Ｌ（１４０４）／Ｗ（１４０４）＝５〜６０００：１を満たすように設定するとよい。
【０１６２】
なお、駆動用ＴＦＴ１４０３は、飽和領域で動作し発光素子１４０５に流れる電流値を制御する役目を有し、電流制御用ＴＦＴ１４０４は線形領域で動作し発光素子１４０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましく、本実施の形態ではｎチャネル型ＴＦＴとして形成する。また駆動用ＴＦＴ１４０３には、エンハンスメント型だけでなく、ディブリーション型のＴＦＴを用いてもよい。上記構成を有する本発明の発光装置は、電流制御用ＴＦＴ１４０４が線形領域で動作するために、電流制御用ＴＦＴ１４０４のＶｇｓの僅かな変勤は、発光素子１４０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子１４０５の電流値は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ１４０３により決定することができる。上記構成により、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた発光装置を提供することができる。
【０１６３】
図２３（Ａ）〜（Ｄ）に示す画素において、スイッチング用ＴＦＴ１４０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、スイッチング用ＴＦＴ１４０１がオンとなると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子１４０２にそのビデオ信号の電圧が保持される。なお図２３（Ａ）、（Ｃ）には、容量素子１４０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などでまかなうことが可能な場合には、容量素子１４０２を設けなくてもよい。
【０１６４】
図２３（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図２３（Ａ）に示す画素構成と同じである。同様に、図２３（Ｄ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図２３（Ｃ）に示す画素構成と同じである。
【０１６５】
ＴＦＴ１４０６は、新たに配置された走査線１４１５によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ１４０６がオンとなると、容量素子１４０２に保持された電荷は放電し、電流制御用ＴＦＴ１４０４がオフとなる。つまり、ＴＦＴ１４０６の配置により、強制的に発光素子１４０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ１４０６を消去用ＴＦＴと呼ぶことができる。従って、図２３（Ｂ）、（Ｄ）の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。
【０１６６】
図２３（Ｅ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０、電源線１４１１、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、容量素子１４０２及び発光素子１４０５を有する。図２３（Ｆ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図２３（Ｅ）に示す画素構成と同じである。なお、図２３（Ｆ）の構成も、ＴＦＴ１４０６の配置により、デューティ比を向上することが可能となる。
【０１６７】
以上のように、多様な画素回路を採用することができる。特に、非晶質半導体膜から薄膜トランジスタを形成する場合、駆動用ＴＦＴ１４０３の半導体膜を大きくすると好ましい。そのため、上記画素回路において、発光積層体からの光が封止基板側から射出する上面発光型とすると好ましい。
このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、画素密度が増えた場合、各画素にＴＦＴが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。
【０１６８】
本実施の形態では、一画素に各ＴＦＴが設けられるアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置にも適用可能である。パッシブマトリクス型の発光装置は、各画素にＴＦＴが設けられていないため、高開口率となる。発光が発光積層体の両側へ射出する発光装置の場合、パッシブマトリクス型の発光装置を用いる透過率が高まる。
【０１６９】
続いて、図２３（Ｅ）に示す等価回路を用い、走査線及び信号線に保護回路としてダイオードを設ける場合について説明する。
【０１７０】
図２４には、画素部１５００にスイッチング用ＴＦＴ１４０１、１４０３、容量素子１４０２、発光素子１４０５が設けられている。信号線１４１０には、ダイオード１５６１と１５６２が設けられている。ダイオード１５６１と１５６２は、スイッチング用ＴＦＴ１４０１又は１４０３と同様に、上記実施の形態に基づき作製され、ゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極等を有する。ダイオード１５６１と１５６２は、ゲート電極と、ドレイン電極又はソース電極とを接続することによりダイオードとして動作させている。
【０１７１】
ダイオードと接続する共通電位線１５５４、１５５５はゲート電極と同じレイヤーで形成している。従って、ダイオードのソース電極又はドレイン電極と接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
走査線１４１４に設けられるダイオードも同様な構成である。
【０１７２】
このように、本発明によれば、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを形成する位置は、これに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。
本実施の形態は上記実施の形態の適当な構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１７３】
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１による発光装置について図２５を参照しつつ説明する。この発光装置はシール材７４６が駆動回路部の一部にかかるような形態のものである。
【０１７４】
図２５において、層間絶縁膜５２８ａ〜５２８ｃを介して半導体層５０２〜５０５と電気的に接続され、ソース電極またはドレイン電極として機能する電極５２９〜５３６、及び端子電極となる電極５６０が形成されている。
【０１７５】
次いで、層間絶縁膜５２８ｃ及び電極５２９〜５３６、５６０上に、第２の層間絶縁膜７００を形成する。第２の層間絶縁膜７００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は、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等を用いればよい。
【０１７６】
本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用い、無機絶縁膜からなる第２の層間絶縁膜７００を１００ｎｍ〜１５０ｎｍで形成する。なお、第２の層間絶縁膜７００の膜厚は５０ｎｍ〜５００ｎｍ（好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍ）の範囲で形成すればよい。
【０１７７】
次いで、第２の層間絶縁膜７００上にレジストマスクを形成し、選択的にエッチングして、駆動用ＴＦＴのドレイン電極５２９、及び電極５６０に達するコンタクトホールを形成する。そして、レジストマスクを除去する。
【０１７８】
次いで、第１の電極５４３、及び端子電極となる電極５６１を形成する。また、本実施の形態では、シール材７４６は一部が駆動回路部に掛かるように設けている。シール材７４６で囲まれた領域には充填材を充填してもよいし、乾燥した不活性ガスを充填してもよい。なお、シール材７４６は表示領域の外周を囲むように設ければよく、端子部のみに設けても構わない。
【０１７９】
本実施の形態のように、第２の層間絶縁膜７００を形成することで、駆動回路部のＴＦＴや配線等を露出することを防ぎ、保護することができる。
【０１８０】
（実施の形態１２）
本発明の実施の形態１２による電子機器について図２６及び図２７を参照しつつ説明する。この電子機器は、前述した実施の形態にその一例を示したようなＴＦＴを搭載したものである。
【０１８１】
この電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、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（カーオーディオコンポ等）、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（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図２６、図２７に示す。
【０１８２】
図２６（Ａ）はテレビ受像器やパーソナルコンピュータのモニターなどである。筺体３００１、表示部３００３、スピーカー部３００４等を含む。表示部３００３にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３００３は画素ごとに本発明の作製方法によって作製したＴＦＴを有している。このＴＦＴを有していることにより特性劣化が少ないテレビを得ることができる。
【０１８３】
図２６（Ｂ）は携帯電話であり、本体３１０１、筐体３１０２、表示部３１０３、音声入力部３１０４、音声出力部３１０５、操作キー３１０６、アンテナ３１０８等を含む。表示部３１０３にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３１０３は画素ごとに本発明の作製方法によって作製したＴＦＴを有している。このＴＦＴを有していることにより特性劣化が少ない携帯電話を得ることができる。
【０１８４】
図２６（Ｃ）はコンピュータであり、本体３２０１、筐体３２０２、表示部３２０３、キーボード３２０４、外部接続ポート３２０５、ポインティングマウス３２０６等を含む。表示部３２０３にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３２０３は画素ごとに本発明の作製方法によって作製したＴＦＴを有している。このＴＦＴを有していることにより特性劣化が少ないコンピュータを得ることができる。
【０１８５】
図２６（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体３３０１、表示部３３０２、スイッチ３３０３、操作キー３３０４、赤外線ポート３３０５等を含む。表示部３３０２にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３３０２は画素ごとに本発明の作製方法によって作製したＴＦＴを有している。このＴＦＴを有していることにより特性劣化が少ないモバイルコンピュータを得ることができる。
【０１８６】
図２６（Ｅ）は携帯型のゲーム機であり、筐体３４０１、表示部３４０２、スピーカー部３４０３、操作キー３４０４、記録媒体挿入部３４０５等を含む。表示部３４０２にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３４０２は画素ごとに本発明の作製方法によって作製したＴＦＴを有している。このＴＦＴを有していることにより特性劣化が少ない携帯型ゲーム機を得ることができる。
【０１８７】
図２７はペーパーディスプレイであり、本体３１１０、画素部３１１１、ドライバＩＣ３１１２、受信装置３１１３、フィルムバッテリー３１１４等を含む。受信装置では上記携帯電話の赤外線通信ポート３１０７からの信号を受信することができる。画素部３１１１にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。画素部３１１１は画素ごとに本発明の作製方法によって作製したＴＦＴを有している。このＴＦＴを有していることにより特性劣化が少ないペーパーディスプレイを得ることができる。
【０１８８】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
【図２】実施の形態４による半導体装置の作製方法に適用するマルチチャンバー装置を示す構成図である。
【図３】図２の第２チャンバーに設置されたプラズマ処理装置を示す構成図である。
【図４】（Ａ）は実施の形態５による半導体装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ｂ間の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｃ−ｄ間の断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態５による半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態５による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
【図７】実施の形態６による液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図８】実施の形態６による液晶表示装置の作製方法を説明する平面図である。
【図９】実施の形態６による液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は実施の形態６の液晶表示装置の作製方法を説明する平面図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は実施の形態６の液晶表示装置の作製方法を説明する平面図である。
【図１２】（Ａ）は実施の形態７の半導体装置を示す平面図、（Ｂ）は実施の形態７の半導体装置の作製方法を説明する平面図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態７の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１４】（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態７の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態７の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態７の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１７】（Ａ）は実施の形態７のＲＦＩＤタグを説明するブロック図、（Ｂ），（Ｃ）はＲＦＩＤタグの使用形態の一例を示す斜視図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｈ）は、実施の形態７のＲＦＩＤタグの使用形態の一例を示す斜視図である。
【図１９】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態８による発光装置の作製方法を説明する断面図である。
【図２０】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態８による発光装置の作製方法を説明する断面図である。
【図２１】（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態８による発光装置の構成例を示す断面図である。
【図２２】（Ａ）は実施の形態９の発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ'に沿った断面図である。
【図２３】（Ａ）〜（Ｆ）は、実施の形態１０の発光装置の画素回路を示す回路図である。
【図２４】実施の形態１０の発光装置の保護回路を示す回路図である。
【図２５】実施の形態１１による発光装置を示す断面図である。
【図２６】（Ａ）〜（Ｅ）は、実施の形態１２による電子機器の例を示す斜視図である。
【図２７】実施の形態１２による電子機器の例を示す斜視図である。
【図２８】（Ａ），（Ｂ）は、ガラス基板上の非晶質シリコンをレーザー結晶化する工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１００…ゲート絶縁膜
１００ａ…酸化珪素膜
１０１…ガラス基板
１０２…絶縁膜
１０３ａ…島状のポリシリコン膜
１０４…酸化アルミニウム膜
１０５…ゲート電極
１２１ａ…アルミニウム膜
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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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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【図１３】
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【図１８】
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