【手続補正書】
【提出日】平成19年10月16日(2007.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】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】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】
基板上に有機樹脂膜を形成した後、前記有機樹脂膜を島状またはストライプ状にパターニングし、
パターニングした前記有機樹脂膜を覆うように無機絶縁膜を形成し、
前記無機絶縁膜上に、前記無機絶縁膜を介して前記有機樹脂膜と重なる第１領域と、前記無機絶縁膜を介して前記有機樹脂膜と重ならない第２領域とを有する非晶質構造を含む半導体膜を形成し、
前記非晶質構造を含む半導体膜にレーザー光を照射することによって、結晶質半導体膜を形成し、
前記結晶質半導体膜をパターニングして前記第１領域のみを有する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２】
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またはストライプ状にパターニングし、
パターニングした前記有機樹脂膜を覆うように無機絶縁膜を形成し、
前記無機絶縁膜上に、前記無機絶縁膜を介して前記有機樹脂膜と重なる第１領域と、前記無機絶縁膜を介して前記有機樹脂膜と重ならない第２領域とを有する非晶質構造を含む半導体膜を形成し、
前記非晶質構造を含む半導体膜にレーザー光を照射することによって、結晶質半導体膜を形成し、
前記結晶質半導体膜をパターニングして前記第１領域のみを有する島状の結晶質半導体膜を形成し、
前記島状の結晶質半導体膜を活性層に用いて薄膜トランジスタ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３】
請求項１または請求項２において、前記結晶質半導体膜において、前記第１領域における結晶粒径は、前記第２領域における結晶粒径より大きい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乃至請求項３のいずれか一において、前記無機絶縁膜と前記非晶質構造を含む半導体膜は、大気にふれることなく連続して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】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、前記レーザー光は、前記基板に対して前記有機樹脂膜及び前記無機絶縁膜を形成した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６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、前記レーザー光は、前記基板に対して前記有機樹脂膜及び前記無機絶縁膜を形成した側並びにその反対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。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、前記無機絶縁膜は、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素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の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、前記基板と前記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の作製方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、前記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の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一において、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１乃至請求項１０のいずれか一において、前記有機樹脂膜は、ＢＣＢ樹脂、ポリイミド系樹脂、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の作製方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
レーザーアニール法は様々な半導体材料の結晶化に適用できる。しかし、これまでのところ、ＴＦＴの活性層には、結晶質珪素膜を用いることで高い電界効果移動度を実現してきた。そして、その技術は一枚のガラス基板上に画素部を形成する画素ＴＦＴと、画素部の周辺に設けられる駆動回路のＴＦＴを形成したモノリシック型の液晶表示装置を可能とした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、レーザーアニール法で作製される結晶質珪素膜は複数の結晶粒が集合した形で形成され、その結晶粒の位置と大きさはランダムなものであった。従って、結晶粒の位置や大きさを指定して形成することはできなかった。結晶粒の界面（結晶粒界）には、非晶質構造や結晶欠陥などに起因する再結合中心や捕獲中心や結晶粒界におけるポテンシャル準位の影響により、キャリアの電流輸送特性を低下させる原因があった。しかし、結晶の性質がＴＦＴの特性に重大な影響を及ぼすチャネル形成領域を、結晶粒界の影響を排除して、単一の結晶粒で形成することは殆ど不可能であった。そのため結晶質シリコン膜を活性層とするＴＦＴは、単結晶シリコン基板に作製されるＭＯＳトランジスタの特性と同等なものは今日まで得られていない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図１８はレーザーアニール装置の構成の一例を示す図である。レーザー光発生装置８０１にはエキシマレーザーやアルゴンレーザーやＹＡＧレーザーなどを適用する。ただし、ＹＡＧレーザーにおいては第２高調波を用いればよい。レーザー光発生装置８０１から発せられたレーザービームはビームエキスパンダー８０２、８０３によりレーザービームを一方向に広げ、ミラー８０４によって反射したレーザービームは、シリンドリカルレンズアレイ８０５で分割され、シリンドリカルレンズ８０６、８０７によって、線幅１００〜１０００μｍの線状ビームにして、試料面に照射領域８１０を形成するように照射する。基板８０８はＸ方向、Ｙ方向、Θ方向に動作可能なステージ８０９に保持される。そして、照射領域８１０に対し、ステージ８０９を動かすことにより、基板８０８の全面に渡ってレーザーアニールを施すことができる。このとき、基板８０８は大気雰囲気中に保持しても良いし、減圧下または不活性ガス雰囲気中に保持して結晶化を行っても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
次いで、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する島状半導体膜１０７にソース領域およびドレイン領域とする不純物領域１１９を形成する。ここでは、ゲート電極１１６をマスクとしてｐ型を付与する不純物元素を添加し、自己整合的に不純物領域を形成する。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する島状半導体膜１０８ｂはフォトレジストマスク１１８で被覆しておく。そして、不純物領域１１９はジボラン（Ｂ２Ｈ６）を用いたイオンドープ法で形成する。この領域のボロン（Ｂ）濃度は３×１０２０〜３×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３となるようにする（図７（Ｂ））。本明細書中では、ここで形成された不純物領域１１９に含まれるｐ型を付与する不純物元素の濃度を（ｐ＋）と表す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
活性化および水素化の工程が終了したら、保護絶縁層上にさらに酸化窒化珪素膜または酸化珪素膜を積層させ、層間絶縁層１２３を形成する。酸化窒化珪素膜は保護絶縁層１２２と同様にしてＳｉＨ４を２７ＳＣＣＭ、Ｎ２Ｏを９００ＳＣＣＭとして反応圧力１６０Ｐａ、基板温度３２５℃とし、放電電力密度を０．１５Ｗ／ｃｍ２として、５００〜１５００ｎｍ（好ましくは６００〜８００ｎｍ）の厚さで形成する。そして、層間絶縁層１２３および保護絶縁層１２２にＴＦＴのソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成し、ソース配線１２４、１２５と、ドレイン配線１２６を形成する。図示していないが、本実施例ではこの電極を、Ｔｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜３００ｎｍ、Ｔｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続して形成した３層構造の積層膜とした。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
次いで、駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域を形成するために、ｐ型を付与する不純物元素を添加する工程を行う。ここでは、ゲート電極２３０をマスクとして、自己整合的に不純物領域を形成する。ｎチャネル型ＴＦＴが形成される領域はフォトレジストマスク２３５で被覆しておく。そして、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を用いたイオンドープ法で不純物領域（ｐ＋）２３６を１×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度で形成した（図１１（Ａ））。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
図１６においてアクティブマトリクス基板は、ガラス基板２０１上に形成された、画素部７０６と、走査信号駆動回路７０４と、画像信号駆動回路７０５で構成される。表示領域には画素ＴＦＴ３０４が設けられ、周辺に設けられる駆動回路はＣＭＯＳ回路を基本として構成されている。走査信号駆動回路７０４と、画像信号駆動回路７０５はそれぞれゲート配線２５０とソース配線２５６で画素ＴＦＴ３０４に接続している。また、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）７３１が外部入力端子７３４に接続され、入力配線７０２、７０３でそれぞれの駆動回路に接続している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６８】
［実施例９］
本実施例では、実施例８に示した画素部において、ＥＬ素子１００５の構造を反転させた構造について説明する。説明には図２２を用いる。なお、図２１（Ａ）の構造と異なる点はＥＬ素子の部分と電流制御用ＴＦＴだけであるので、その他の説明は省略することとする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６９】
図２２において、電流制御用ＴＦＴ１２０１は本願発明のＰＴＦＴを用いて形成される。作製プロセスは実施例１を参照すれば良い。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７１】
そして、絶縁膜でなるバンク５１ａ、５１ｂが形成された後、溶液塗布によりポリビニルカルバゾールでなる発光層５２が形成される。その上にはカリウムアセチルアセトネート（ａｃａｃＫと表記される）でなる電子注入層５３、アルミニウム合金でなる陰極５４が形成される。この場合、陰極５４がパッシベーション膜としても機能する。こうしてＥＬ素子１２０２が形成される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2001196597.tif 000001
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2001196597.tif 000002