【手続補正書】
【提出日】平成19年5月9日(2007.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の島状の有機樹脂膜と、
前記島状の有機樹脂膜を覆う無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜に接する島状の結晶質半導体膜を有し、
前記島状の結晶質半導体膜は前記島状の有機樹脂膜よりも幅が広く、
前記島状の結晶質半導体膜は、前記無機絶縁膜を介して前記有機樹脂膜の上方に存在する第一領域と、前記第一領域の両側に位置し、前記無機絶縁膜を介して前記有機樹脂膜の上方に存在しない第二領域とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第二領域は０．５μｍ〜５μｍの幅を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記無機絶縁膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜から選ばれた単層膜、またはそれらの積層膜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、前記基板と前記島状の有機樹脂膜の間に絶縁膜を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記島状の有機樹脂膜の熱伝導率は、１．０Ｗｍ−１Ｋ−１以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記基板は透光性を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、前記島状の有機樹脂膜は、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂、ポリイミド系樹脂（フッ素添加ポリイミド）、アクリル系樹脂、シロキサン系樹脂、フッ素添加パラキシレン、フッ素添加パリレン、テフロン、フルオロポリアリルエーテル、ＰＦＣＢ、ポリシラザンから選ばれた単層膜、またはそれらの積層膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記半導体装置は、パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末、デジタルカメラ、プロジェクター、または有機エレクトロルミネッセンス材料を用いた表示装置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
基板上に有機樹脂膜を形成した後、前記有機樹脂膜を島状にパターニングし、
前記島状の有機樹脂膜を覆う無機絶縁膜を形成し、
前記無機絶縁膜に接して非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜が、前記無機絶縁膜を介して前記島状の有機樹脂膜の上方に存在する第一領域と、前記第一領域の両側に位置し、前記無機絶縁膜を介して前記島状の有機樹脂膜の上方に存在しない第二領域とを有するように、前記非晶質半導体膜をパターニングして島状の非晶質半導体膜を形成し、
前記島状の非晶質半導体膜にレーザー光を照射することによって、島状の結晶質半導体膜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１０】
請求項９において、前記有機樹脂膜は感光性を有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９または１０において、前記無機絶縁膜と前記非晶質半導体膜は、大気にふれることなく連続して形成され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９乃至１１のいずれか一項において、前記レーザー光は、前記基板の表面側である前記島状の非晶質半導体膜側から照射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９乃至１１のいずれか一項において、前記レーザー光は、前記基板の表面側である前記島状の非晶質半導体膜側および裏面側から同時に照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁表面を有する基板上に形成する結晶性を有する半導体膜の作製方法、並びに前記半導体膜を活性層に用いた半導体装置の作製方法に関する。特に、結晶性を有する半導体、すなわち結晶質半導体で活性層を形成した薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す）およびそれを用いた半導体装置に関する。なお、ここでいう半導体装置には、液晶表示装置やＥＬ表示装置等の電気光学装置および電気光学装置を部品として含む電子装置も含まれるものとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
構成１、構成２および、本発明の構成の有効性を熱伝導解析シミレーションで比較した。ガラス基板上に形成した膜厚を、有機樹脂膜１００ｎｍ、酸化珪素膜１５０ｎｍ、非晶質シリコン膜５５ｎｍとし、これらの構造にエネルギー密度０．３Ｊ／ｃｍ２、パルス半値幅３０ｎｓのレーザー光を照射した場合の、半導体層の溶融・凝固過程の温度履歴を熱伝導解析シミレーションした。ただし、有機樹脂膜の熱伝導率の正確な値は不明であるため、本計算では酸化珪素膜の１／１０の熱伝導率であるとした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図２は本発明のレーザーアニール装置の光学系の基本的な構成の一例を説明する図である。レーザー発振器１１０１にはエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、またはアルゴンレーザーなどを適用する。図２（Ａ）は光学系１１００を側面から見た図であり、レーザー発振器１１０１から出たレーザー光はシリンドリカルレンズアレイ１１０２により縦方向に分割される。この分割されたレーザー光はシリンドリカルレンズ１１０４により、一旦集光された後広がって、ミラー１１０７で反射され、その後、シリンドリカルレンズ１１０８により照射面１１０９で線状レーザー光となるようにする。これにより、線状レーザー光の幅方向のエネルギー分布の均一化を図ることができる。また、図２（Ｂ）は光学系１１００を上面から見た図であり、レーザー発振器１１０１から出たレーザー光はシリンドリカルレンズアレイ１１０３により横方向に分割される。その後、シリンドリカルレンズ１１０５により、レーザー光は照射面１１０９で一つに合成される。これにより、線状レーザー光の長手方向のエネルギー分布の均一化を図ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【実施例】
［実施例１］
ここでは、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製する方法について詳細に図５〜図７を用いて説明する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
次いで、図５（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜１０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜１０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１０９とを積層形成する。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜１０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜１０９を積層形成した。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ６）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができた。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチングガスにＣＦ４とＣｌ２とＯ２とを用い、Ｗ膜を選択的にエッチングする。この時、第２のエッチング処理により第２の導電層１２８ｂ〜１３３ｂを形成する。一方、第１の導電層１１７ａ〜１２２ａは、ほとんどエッチングされず、第１の導電層１２８ａ〜１３３ａを形成する。次いで、第２のドーピング処理を行って図６（Ｂ）の状態を得る。ドーピングは第２の導電層１２８ｂ〜１３３ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層のテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。こうして、第１の導電層と重なる不純物領域１３４〜１３８を形成する。この不純物領域へ添加されたリン（Ｐ）の濃度は、第１の導電層のテーパー部の膜厚に従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層のテーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。また、第１の不純物領域１２３〜１２７にも不純物元素が添加され、不純物領域１３９〜１４３を形成する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
また、画素部においては、画素電極１７０、ゲート配線１６９、接続電極１６８を形成する。（図７（Ｃ））この接続電極１６８によりソース配線（１３３ｂと１４９の積層）は、画素ＴＦＴと電気的な接続が形成される。また、ゲート配線１６９は、画素ＴＦＴのゲート電極と電気的な接続が形成される。また、画素電極１７０は、画素ＴＦＴのドレイン領域と電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極として機能する半導体層１５８と電気的な接続が形成される。また、画素電極１７０としては、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の反射性の優れた材料を用いることが望ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
本実施例で作製するアクティブマトリクス基板の画素部の上面図を図８に示す。なお、図５〜図７に対応する部分には同じ符号を用いている。図７中の鎖線Ａ−Ａ’は図８中の鎖線Ａ―Ａ’で切断した断面図に対応している。また、図７中の鎖線Ｂ−Ｂ’は図８中の鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面図に対応している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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