(57)【要約】【課題】不純物ドープ半導体膜を形成する際の熱負荷を低減する。また、熱負荷を低減することで、ＴＦＴの特性を向上させる。【解決手段】半導体膜３および絶縁膜５を順次形成し、これらの膜よりなる積層膜した後、この積層膜を選択的に除去することにより、プール部７ｂおよびこのプール部７ｂに連結した一対の溝７ａを形成し、プール部７ｂにドープ高次シラン組成物溶液９を充填し、この溶液９を溝７ａ内部に導入した後、熱処理によりドープシリコン膜９Ａを形成する。次いで、溝７ａ間に位置する絶縁膜５上にゲート電極を形成することによりＴＦＴを形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜の一部を除去することにより、開口部および前記開口部にそれぞれ連結した一対の溝を形成する工程と、
前記開口部に不純物を含有する半導体材料溶液を注入することにより、前記一対の溝内に前記半導体材料溶液を導入する工程と、
前記半導体材料溶液に熱処理を施し、前記一対の溝部内に、一対の不純物半導体膜を形成する工程と、
前記一対の不純物半導体膜の間に位置する前記第１絶縁膜上に導電性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２】
前記不純物を含有する半導体材料溶液は、高次シラン組成物およびドーパント元素を含有する溶液であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体層は、半導体基板自身又はガラス基板上に形成されたシリコン膜であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体層は、半導体基板自身又はガラス基板上に形成されたシリコン膜であり、
前記開口部は、前記半導体基板又はガラス基板上のスクライブ領域に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記溝の深さは、前記第１絶縁膜の膜厚と等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記導電性膜を形成する工程の前に、前記半導体層、前記第１絶縁膜、及び前記不純物半導体膜のそれぞれをパターニングし、前記第１絶縁膜の一部及び前記不純物半導体膜の一部を積層する複数の島状の半導体層を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記導電性膜を形成する工程の前に、前記複数の島状の半導体層のそれぞれの間に第２絶縁膜を形成する工程、を有することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体装置は、トランジスタを有し、
前記薄膜トランジスタは、前記絶縁膜よりなるゲート絶縁膜と、前記溝内部の不純物半導体膜よりなるソース及びドレイン電極と、前記導電性膜よりなるゲート電極を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
半導体装置を有する電気光学装置の製造方法であって、請求項１〜８のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法を有する電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体装置を有する電子機器の製造方法であって、請求項９に記載の電気光学装置の製造方法を有する電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置等の製造方法等に関するものであり、特に、トランジスタを有する半導体装置等の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：：thin film transistor）は、例えば、ガラス基板上に形成されたシリコン膜、その上部にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極およびゲート電極の両側のシリコン膜中に形成されたソース、ドレイン領域を有する。
【０００３】
例えば、下記特許文献１（特開平１０−１７３１９６号公報）には、ガラス基板１０１上に、下地膜１０２および非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）膜１０３を形成した後、レーザー光１０７を照射することによりａ−Ｓｉ膜１０３を結晶化する技術が開示され、この結晶性ケイ素膜１０８の上部に、ゲート絶縁膜１０９、ゲート電極１１０を形成し、さらに、イオンドーピング法によってゲート電極１１０等をマスクとして不純物を注入し、ソース領域１１４およびドレイン領域１１５を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１７３１９６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、上記特許文献１に示すようなイオンドーピング法でソース、ドレイン領域を形成するには、高価で大型のイオンドーピング装置が必要である。
【０００５】
また、ドーピングイオンの十分な活性化には、高温（例えば８００℃以上）で長時間（例えば１時間以上）の活性化アニールが必要である。
【０００６】
これに対し、ガラス基板上に上記ＴＦＴを形成する場合には、上記活性化アニール時の熱負荷により基板の歪みや割れが生じ易く、結局のところ、より低温（例えば５００℃程度）のアニール処理を余儀なくされ、トランジスタ性能を最大限に引き出すことが困難であった。
【０００７】
本発明は、イオンドーピング法を用いない不純物ドープ半導体膜を形成する技術を提供することを目的とする。また、本発明は、半導体装置（不純物ドープ半導体膜）を形成する際の熱負荷を低減する技術を提供することを目的とする。また、本発明は、不純物ドープ半導体膜を形成する際の熱負荷を低減することで、半導体装置の特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体層上に第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜の一部を除去することにより、開口部および前記開口部にそれぞれ連結した一対の溝を形成する工程と、前記開口部に不純物を含有する半導体材料溶液を注入することにより、前記一対の溝内に前記半導体材料溶液を導入する工程と、前記半導体材料溶液に熱処理を施し、前記一対の溝部内に、一対の不純物半導体膜を形成する工程と、前記一対の不純物半導体膜の間に位置する前記第１絶縁膜上に導電性膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
かかる方法によれば、イオンドーピング法を用いずとも不純物半導体膜を形成することができるので、半導体装置（不純物半導体膜）の形成に際し、熱負荷を低減することができる。その結果、半導体装置の特性を向上させることができる。
【００１０】
上記の半導体装置の製造方法において、前記不純物を含有する半導体材料溶液は、例えば、高次シラン組成物およびドーパント元素を含有する溶液であることが好ましい。これにより、シリコン原子とドーパント原子との結合を強固にすることもできる。
【００１１】
上記の半導体装置の製造方法において、前記半導体層は、例えば、半導体基板自身又はガラス基板や半導体基板上に形成されたシリコン膜であることが好ましい。このように、半導体基板上に半導体層を形成する場合、単結晶シリコン膜として形成することが可能となる。また、ガラス基板上に形成する場合、透過性のパネルを得ることなどができる。
【００１２】
上記の半導体装置の製造方法において、前記半導体層は、例えば、半導体基板自身又はガラス基板上に形成されたシリコン膜であり、前記開口部は、前記半導体基板又はガラス基板上のスクライブ領域に形成されることが好ましい。これによれば、トランジスタの形成領域を有効に用いることができる。
【００１３】
上記の半導体装置の製造方法において、前記溝の深さは、例えば、前記絶縁膜の膜厚とほぼ等しいことが好ましい。これは、例えば半導体層と絶縁膜とのエッチングレートが異なる液体を用いて絶縁膜をエッチングした場合、半導体層がエッチングされないため、各トランジスタにおいてのエッチングの誤差がなくなるため、トランジスタ同士の特性の差異を減少させることができる。
【００１４】
上記の半導体装置の製造方法において、前記導電性膜を形成する工程の前に、前記半導体層、前記第１絶縁膜、及び前記不純物半導体膜のそれぞれをパターニングし、前記第１絶縁膜の一部及び前記不純物半導体膜の一部を積層する複数の島状の半導体層を形成する工程を含むことが好ましい。これによって、複数のトランジスタを同時に形成することができる。
【００１５】
上記の半導体装置の製造方法において、前記複数の島状の半導体層のそれぞれの間に第２絶縁膜を形成する工程、を有することが好ましい。これによって、複数の島状の半導体層の各々の半導体層または不純物含有半導体膜を短絡させることなく、複数の島状の半導体層上に成膜することができる。
【００１６】
上記の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、例えば、薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタは、前記絶縁膜よりなるゲート絶縁膜と、前記溝内部の不純物半導体膜よりなるソース、ドレイン電極と、前記導電性膜よりなるゲート電極を有する。
【００１７】
（２）本発明に係る電気光学装置の製造方法は、半導体装置を有する電気光学装置の製造方法であって、上記半導体装置の製造方法を有する。ここで「電気光学装置」とは、本発明にかかる半導体装置を備えた、電気的作用によって発光するあるいは外部からの光の状態を変化させる電気光学素子を備えた装置一般をいい、自ら光を発するものと外部からの光の通過を抑制するものの双方を含む。例えば、電気光学素子として、液晶素子、電気泳動粒子が分散した分散媒体を有する電気泳動素子、ＥＬ（electroluminescence）素子、電界の印加により発生した電子を発光板に当てて発光させる電子放出素子を備えたアクティブマトリクス型の表示装置等がある。
【００１８】
（３）本発明に係る電子機器の製造方法は、半導体装置を有する電子機器の製造方法であって、上記半導体装置の製造方法を有する。ここで「電子機器」とは、本発明にかかる半導体装置を備えた一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備えて構成される。その構成に特に限定はないが、例えばＩＣカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、さらに表示機能付ファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
＜実施の形態１＞
ここでは、半導体装置の一例として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）への適用例について説明する。このＴＦＴは、例えば、液晶やＥＬ素子を利用した表示装置のスイッチング素子や駆動回路として広く用いられるものである。
【００２０】
図１〜図９は、本実施の形態の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図もしくは工程断面図である。図１〜図８において、（Ａ）は、斜視図を、（Ｂ）は、斜視図におけるｘ方向の断面図を、（Ｃ）は、斜視図におけるｙ方向の断面図を示す。以下、図面を参照しながら半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を詳細に説明する。
【００２１】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ガラス基板（基板、石英基板、透明基板、絶縁性基板）１上に、図示しない下地保護膜として例えば酸化シリコン膜を形成する。この酸化シリコン膜は、ＴＥＯＳ（tetra ethyl ortho silicate、テトラエトキシシラン）および酸素ガスなどを原料ガスとして、例えばプラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学気相成長）法を用いて形成する。なお、図１（Ａ）においては、ガラス基板１の表記を省略してある。
【００２２】
次いで、下地保護膜（図示せず）上に、半導体膜（半導体層）３として例えばノンドープのシリコン膜をＣＶＤ法等を用いて形成する。この他、半導体材料溶液を用いてシリコン膜を形成してもよい。例えば、ノンドープの高次シラン組成物溶液を塗布した後、熱処理（乾燥、焼成）を行うことによりシリコン膜を形成する。高次シラン組成物溶液については後述する。
【００２３】
次いで、半導体膜３上に、絶縁膜５として例えば酸化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法で形成する。この絶縁膜５は、ＴＦＴのゲート絶縁膜となり、その膜厚は、例えば、数ｎｍ〜１５０ｎｍ程度である。
【００２４】
次いで、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、半導体膜３と絶縁膜５との積層膜をエッチング（選択的に除去）することにより、この積層膜中に、溝７ａおよびプール部（開口部、開口領域、凹部）７ｂを形成する。これらは、例えば溝７ａおよびプール部７ｂの形成領域以外にフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ（露光、現像）技術を用いて形成し、当該フォトレジスト膜をマスクにドライエッチングを行うことにより形成する。この他、ＦＩＢ(Focused Ion Beam：集束イオンビーム)を用いたエッチングにより溝７ａおよびプール部７ｂを形成してもよい。
【００２５】
この溝７ａはプール部７ｂと連結しており、溝７ａは、ライン状に一定の間隔をおいて平行に２本形成される。言い換えれば、一対の溝７ａが形成されている。一方、プール部７ｂは略矩形の平面パターンを有する。溝７ａおよびプール部７ｂの深さは、絶縁膜５の膜厚より大きく、半導体膜３と絶縁膜５の積層膜の膜厚より小さい。従って、その底部からは半導体膜３が露出している。
【００２６】
溝７ａの幅（ｗ）は、例えば、数ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。また、その間隔（ｓ）は、数ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。また、溝７ａの深さは、例えば、数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度である。
【００２７】
次いで、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、プール部７ｂに、液滴吐出法（インクジェット法）によって、ドープ半導体材料溶液としてドープ高次シラン組成物溶液９を充填（注入）する。
【００２８】
このドープ高次シラン組成物溶液９とは、例えば、高次シラン組成物の溶液に、ドーパント元素含有物質を混合（添加）した液体である。この高次シラン組成物溶液とは、環状シラン化合物の溶液に紫外線（ＵＶ）照射を施し、シラン化合物の少なくとも一部を重合させ、高次シラン組成物とした溶液である。例えば、低次シラン化合物としてシクロペンタシラン（沸点：１９４℃）に、波長４０５ｎｍ、強度１００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線（ＵＶ）を照射した液をトルエン等の有機溶媒で希釈し、ドーパント元素含有物質として、ｎ型不純物をドープする場合には、例えばリン化合物（黄燐やホスフィン）を混合し、ドープ高次シラン組成物溶液９とする。ｐ型不純物をドープする場合には、例えばボロン化合物（ジボランやデカボラン）を混合する。有機溶媒としては、トルエンの他、デカリン等を用いてもよい。例えば、上記溶液中の高次シラン化合物〔−（ＳｉＨ2）ｎ−〕は、ｎ（平均値）が１００程度のものである。なお、高次シラン組成物溶液に適宜触媒を添加してもよい。上記溶液の組成等については後述する。
【００２９】
ここで、高次シラン組成物溶液９は、シリコン膜に対して濡れ性が良く、酸化シリコン膜に対して濡れ性が悪いため、シリコン膜がその底部に露出したプール部７ｂに濡れ広がりやすい。さらに、プール部７ｂに濡れ広がった高次シラン組成物溶液は、毛細管現象的な事象により、溝７ａに流れ込む。その結果、溝７ａ内にドープ半導体材料溶液（ドープ高次シラン組成物溶液９）が充填される（図３（Ａ）および図４（Ａ）参照）。
【００３０】
ここで、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、プール部７ｂに充填するドープ高次シラン組成物溶液９量は、溝７ａおよびプール部７ｂの容積を考慮し、溝７ａから溢れない量とする。なお、前述したように、高次シラン組成物溶液は、酸化シリコン膜に対して濡れ性が悪いため、上記溶液面が溝７ａ上部近傍に達しても絶縁膜５上には広がりにくい。
【００３１】
次いで、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ドープ高次シラン組成物溶液９を適宜乾燥し、窒素雰囲気中で１００〜６００℃、１０〜６０分の熱処理を施す（焼成する）ことにより、ドープシリコン膜（不純物半導体膜）９Ａを形成する。なお、焼成後のドープシリコン膜９Ａは、アモルファス状態である。このドープシリコン膜９Ａは、ＴＦＴのソース、ドレイン領域となる。次いで、必要に応じ、ドープシリコン膜９Ａにレーザアニールを施し、ドープシリコン膜９Ａを結晶化する。なお、固層成長法を用いて結晶化を行ってもよい。結晶化を行うことにより、ドープシリコン膜の低抵抗化が図れ、例えば、１０〜２０Ω／ｃｍ2程度となる。また、焼成等による高次シラン組成物溶液の溶媒等の揮発やＳｉの焼結によって体積が減少し、ドープシリコン膜９Ａの表面は、上記溶液面より後退する。従って、ドープシリコン膜９Ａの表面は絶縁膜５の表面より後退することとなる（図５参照）。
【００３２】
次いで、図６（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、半導体膜３、ドープシリコン膜９Ａおよび絶縁膜５を島状にエッチングすることによって個々のＴＦＴ間を分離する。言い換えれば、分離溝を形成する。また、別の言い方をすれば、絶縁膜５の一部及びドープシリコン膜（不純物半導体膜）９Ａの一部を積層する複数の島状の半導体膜３を形成する。このエッチングも、例えばフォトリソグラフィを用いたエッチングもしくはＦＩＢを用いたエッチング等により行う。この工程により、複数のトランジスタを同時に形成することができる。
【００３３】
次いで、図７（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、分離絶縁膜１１として酸化シリコン膜を例えばＳＯＧ（spin on glass）材料を用いて形成する。この場合、例えば、液体絶縁膜溶液をインクジェット法で分離溝内にのみ充填することにより分離絶縁膜１１を形成する。なお、他の方法（例えばＣＶＤ法等）を用いて分離絶縁膜１１を形成してもよい。図７（Ａ）においては、分離絶縁膜１１の表記を省略してある。この工程により、複数の島状の半導体層の各々の半導体層または不純物含有半導体膜を短絡させることなく、複数の島状の半導体層上に成膜することができる。
【００３４】
次いで、図８（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、分離絶縁膜１１および絶縁膜５等の上部に導電性膜１３として例えばＴａ（タンタル)膜をスパッタリング法により堆積する。次いで、導電性膜１３を溝７ａ間上の絶縁膜５上に残存するよう、ライン形状にエッチング８（パターニング）することにより、ゲート電極Ｇを形成する。このエッチングも、例えばフォトリソグラフィを用いたエッチングもしくはＦＩＢを用いたエッチング等により行う。図８（Ａ）においても、分離絶縁膜１１の表記を省略してある。
【００３５】
以上の工程により、半導体膜３上の絶縁膜５をゲート絶縁膜とし、その上部の導電性膜１３をゲート電極Ｇとし、さらに、ゲート電極Ｇの両側の溝７ａ内のドープシリコン膜（不純物半導体膜）９Ａをソース、ドレイン領域とするＴＦＴが略完成する。
【００３６】
次いで、図９（Ａ）に示すように、ＴＦＴ（ゲート電極Ｇ）上に、層間絶縁膜１５として例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法を用いて形成する。なお、この酸化シリコン膜を例えば前述したＳＯＧ材料を用いて形成してもよい。
【００３７】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、ゲート電極Ｇおよびドープシリコン膜９Ａ上の層間絶縁膜１５をフォトリソグラフィやＦＩＢ等を用いたエッチングにより除去することにより、コンタクトホールＣ１を形成する。
【００３８】
次いで、コンタクトホールＣ１内を含む層間絶縁膜１５上に、導電性膜として例えば金属膜をスパッタリング法で堆積し、所望の形状にパターニングすることにより、ソース、ドレイン引き出し配線１７ａ、１７ｃやゲート引き出し配線１７ｂを形成する。
【００３９】
以上、詳細に説明したように、本実施の形態によれば、プール部７ｂおよびそれと連結する一対の溝７ａを形成し、プール部７ｂからドープ半導体材料溶液を溝７ａ部に充填することによりＴＦＴのソース、ドレイン領域（ドープシリコン膜９Ａ）を形成したので、高価で大型のイオンドーピング装置を使用することなく、ソース、ドレイン領域を形成することができる。よって、ＴＦＴの製造コストを低減することができる。
【００４０】
また、ドーピングイオンの活性化に必要な、高温（例えば８００℃以上）で長時間（例えば１時間以上）の活性化アニールが不要となる。前述したように、ドープ半導体材料溶液の焼成温度は、活性化アニールより低温で短時間である。また、結晶化の際のレーザアニール等においては、レーザ照射領域のみが短時間、高温にさらされるに過ぎず、基板全体に加わる熱負荷は小さい。
【００４１】
このように、本実施の形態においては、ガラス基板や下層の膜に対する熱負荷が小さく、また、低温の処理でも不純物の十分な活性化がなされる。従って、ＴＦＴの特性を向上させることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、プール部７ｂからドープ半導体材料溶液を溝７ａ部に導いたが、プール部７ｂを形成せず、溝７ａ内にドープ半導体材料溶液（９）を直接充填してもよい。
【００４３】
但し、この場合、充填する溶液量や充填速度の調整が難しくなる。特に、ＴＦＴの微細化により溝７ａの幅が小さくなった場合には、プール部７ｂを利用することにより、容易に精度良く溶液の充填を行える。さらに、液滴の直径より溝７ａ幅が小さい場合には、溝７ａ内に直接溶液を充填することはできないため、プール部７ｂを利用した本実施の形態が特に有効である。
【００４４】
また、本実施の形態においては、プール部７ｂの平面パターンを略矩形状としたが、他の形状としてもよい。例えば、略円状、略楕円状としてもよい。特に、液滴吐出法で液滴を滴下する場合、液滴は略円状に広がる。従って、プール部７ｂの平面パターンを略円状もしくは略楕円状とすることで、効率良くプール部７ｂに溶液を充填できる。また、プール部７ｂに充填される溶液中の気泡の混入を低減することができる。
【００４５】
また、本実施の形態においては、半導体膜３もエッチングすることにより溝７ａを深く形成したが、絶縁膜５のみエッチングしてもよい。即ち、溝７ａの深さを絶縁膜５の膜厚程度としてもよい。言い換えれば、溝７ａの深さを絶縁膜５の膜厚とほぼ等しくしてもよい。かかる場合においても、溝７ａの底部からは、半導体膜３が露出しているため、溶液の濡れ性は確保することができる。また、かかる工程においては、例えば半導体膜３と絶縁膜５とのエッチングレートが異なる液体を用いて絶縁膜５をエッチングした場合、半導体層３がエッチングされないため、各トランジスタにおいてのエッチングの誤差がなくなるため、トランジスタ同士の特性の差異を減少させることができる。
【００４６】
図１０に、溝７ａの深さを絶縁膜５の膜厚程度とした場合のＴＦＴの断面構造を示す。なお、図９等と対応する部位には同符号を付しその説明を省略する。また、製造工程においても、溝７ａを形成する際のエッチング量（溝７ｂの深さ）が異なるだけで、他の点は、上記製造工程同様であるためその説明を省略する。
【００４７】
但し、充填する溶液量によっては、溝７ａの深さを確保するため、絶縁膜５の膜厚をあらかじめ厚く形成し、ドープシリコン膜９Ａを形成した後、絶縁膜５の膜厚をエッチング等により低減し、ゲート絶縁膜としてもよい。
【００４８】
また、本実施の形態においては、ガラス基板上に形成されるＴＦＴを例に説明したが、半導体基板（例えば、シリコン基板）上に形成されるトランジスタ（ＭＩＳＦＥＴ：Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）に本実施の形態を適用してもよい。この場合、例えば、上記半導体膜３を半導体基板に置き換えてトランジスタを形成することとなる。
【００４９】
また、上記実施の形態においては、シラン化合物としてシクロペンタシランを用いたが、シラン化合物としては、ＵＶの照射により重合し得るという光重合性を有する限り特に制限されず、例えば、一般式ＳｉnＸm（ここで、ｎは３以上の、またｍは４以上のそれぞれ独立な整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子等の置換基を示す。）で表されるシラン化合物等が挙げられる。
【００５０】
このようなシラン化合物としては、一般式ＳｉnＸ2n（式中、ｎは３以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を示す。）で表される環状のシラン化合物や、一般式ＳｉnＸ2n-2（式中、ｎは４以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を示す。）で表される環状構造を２個以上有するシラン化合物の他、分子内に少なくとも一つの環状構造を有する水素化珪素及びそのハロゲン置換体等、本発明に係る紫外線照射による光重合プロセスを適用し得る、光重合性を有するシラン化合物の 全てが挙げられる。
【００５１】
そのようなシラン化合物としては、具体的には、１個の環状構造を有するものとして、シクロトリシラン、シクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等が挙げられ、２個の環状構造を有するものとして、１、１'−ビシクロブタシラン、１、１'−ビシクロペンタシラン、１、１'−ビシクロヘキサシラン、１、１'−ビシクロヘプタシラン、１、１'−シクロブタシリルシクロペンタシラン、１、１'−シクロブタシリルシクロヘキサシラン、１、１'−シクロブタシリルシクロヘプタシラン、 １、１'−シクロペンタシリルシクロヘキサシラン、１、１'−シクロペンタシリルシクロヘプタシラン、１、１'−シクロヘキサシリルシクロヘプタシラン、スピロ［２、２］ペンタシラン、スピロ［３、３］ヘプタタシラン、スピロ［４、４］ノナシラン、スピロ［４、５］デカシラン、スピロ［４、６］ウンデカシラン、スピロ［５、５］ウンデカシラン、スピロ［５、６］ウンデカシラン、スピロ［６、６］トリデカシラン等が挙げられ、その他にこれらの骨格の水素原子を部分的にＳｉＨ3基やハロゲン原子に置換したシラン化合物を挙げることができる。これらは２種以上を混合して使用することもできる。
【００５２】
これらの内、分子内の最低一箇所に環状構造を有するシラン化合物は光に対する反応性が極度に高く、光重合が効率よく行えるという点から、これを原料として用いることが好ましい。その中でもシクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等のＳｉnＸ2n（式中、ｎは３以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等のハロゲン原子を示す。）で表されるシラン化合物は、以上の理由に加えて合成、精製が容易であるという観点から特に好ましい。
【００５３】
尚、シラン化合物としては、前述の環状構造を有するシラン化合物が好ましいが、紫外線照射による光重合プロセスを阻害しない限りにおいては、必要に応じて、ｎ−ペンタシラン、ｎ−ヘキサシラン、ｎ−ヘプタシラン等のシラン化合物や、ホウ素原子及び／又はリン原子等により変性された変性シラン化合物等を併用しても構わない。
【００５４】
また、シラン化合物の溶液を形成するための溶媒としては、シラン化合物を溶解し、該化合物と反応しないものであれば特に限定されないが、通常、室温での蒸気圧が０．００１〜２００ｍｍＨｇのものが用いられる。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高いときには、コーティングで塗膜を形成する場合に溶媒が先に蒸発してしまい良好な塗膜を形成することが困難となる。一方、蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低いときには、同様にコーティングで塗膜を形成する場合に乾燥が遅くなりケイ素化合物のコーティング膜中に溶媒が残留し易くなり、後工程の熱および／または光処理後にも良質のシリコン膜が得られ難い。また、上記溶媒としてはその常圧での沸点が室温以上であり、高次シラン化合物の分解点である２５０℃〜３００℃よりも低いものを用いることが好ましい。高次シラン化合物の分解点よりも低い溶媒を用いることによって、塗布後に高次シラン化合物を分解せずに加熱によって溶媒だけを選択的に除去できるため、シリコン膜に溶媒が残留することを防ぐことができ、より良質の膜を得ることができる。
【００５５】
上記実施の形態においては、溶媒としてトルエンを用いたが、シラン化合物の溶液に使用する溶媒の具体例としては、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランなどの炭化水素系溶媒の他、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒を挙げることができる。これらの内、シラン化合物の溶解性と該溶液の安定性の点で炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、さらに好ましい溶媒としては炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でも、或いは２種以上の混合物としても使用できる。
【００５６】
また、上記実施例においては、ドーパント元素含有物質としては、黄燐、デカボラン等を用いたが、周期表の第３Ｂ族元素を含む物質又は周期表の第５Ｂ族元素を含む物質をドーパント源として添加してもよい。このように、高次シラン組成物の溶液にドーパント元素を含有させることで、シリコン原子とドーパント原子との結合を強固にすることができる。
【００５７】
また、上記実施例においては、低次シラン化合物に紫外線を照射した後、ドーパント元素含有物質を混合したが、低次シラン化合物にあらかじめドーパント元素含有物質を混合した後に光重合を行ってもよい。かかる方が、重合物（高次シラン組成物）中により効率的にドーパントが取り込まれ、ドーパントを膜中に高濃度で残存させることができる。
【００５８】
＜実施の形態２＞
本実施の形態においては、プール部７ｂと溝７ａのレイアウトについて説明する。なお、ここでは、前述のシリコン基板にトランジスタを形成する場合について説明する。
【００５９】
即ち、例えば、略円状の薄板であるシリコンウエハは、略矩形状のチップ領域ＣＡを複数有し、このチップ領域ＣＡ間には、スクライブエリア（スクライブライン、スクライブ領域）ＳＡが配置されている。
【００６０】
図１１〜図１４は、本実施の形態のプール部７ｂと溝７ａの配置を示す要部平面図である。以下、これらの図面を参照しながら、本実施の形態を説明する。
【００６１】
（１）図１１に示すように、プール部７ｂは、例えば、スクライブエリアＳＡ上に配置され、その両側のチップ領域ＣＡの溝７ａと連結されている。
【００６２】
このように、スクライブエリアＳＡにプール部７ｂを配置することで、チップ領域ＣＡに形成されるトランジスタ等の素子形成領域を大きく確保することができる。
【００６３】
（２）図１２においては、プール部７ｂは、チップ領域ＣＡの両側のスクライブエリアＳＡ上に配置され、例えば、右側のプール部７ｂと左側のプール部７ｂから延在する一対の溝７ａが交互に配置されている。
【００６４】
このように、チップ領域ＣＡの両側にプール部７ｂを配置することで、溝７ａへの溶液の充填を効率良く行うことができる。
【００６５】
（３）図１３においては、アレイ状に並んだ複数のチップ領域ＣＡ中の１つをプール部７ｂとして利用したものである。この場合、略矩形のプール部７ｂの各辺に隣接するチップ領域ＣＡに、上記辺と直交する方向に溝７ａが配置される。
【００６６】
（４）図１４においては、図１３に示す、略矩形のプール部７ｂおよびこのプール部７ｂ各辺に隣接する４つのチップ領域ＣＡを１つのグループとした場合、このグループが細密となるよう配置したものである。
【００６７】
即ち、一のグループのプール部７ｂの斜め方向（図中斜め右上、斜め左上、斜め右下、斜め左下）に、それぞれ他のグループのチップ領域ＣＡが、位置するよう、レイアウトしたものである。なお、図１４は、一例であり、他のレイアウトとすることも可能である。
【００６８】
以上、詳細に説明したように、プール部７ｂのレイアウトを工夫することにより、溝７ａへの溶液の充填を効率良く行うことができる。
【００６９】
特に、チップ領域ＣＡに、トランジスタがアレイ状に配列したメモリアレイ等を形成する場合には、微細なピッチで溝７ａ（トランジスタのソース、ドレイン領域）が配置されることとなる。従って、プール部７ｂを最適にレイアウトし、溝７ａへの溶液の充填を効率良く行うことが重要になるため、本実施の形態を適用して好適である。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、シリコンウエハを例に説明したが、実施の形態１で説明したガラス基板（ＴＦＴ）を用いる場合にも適用可能である。即ち、例えば、ガラス基板のスクライブエリア上にプール部を配置してもよい。
【００７１】
＜電気光学装置および電子機器の説明＞
次に、前述のＴＦＴが使用される電気光学装置や電子機器について説明する。
【００７２】
ＴＦＴは、例えば、電気光学装置（表示装置）や電子機器の表示部である液晶パネルに用いられる。図１５に、電気光学装置を用いた電子機器の例を示す。図１５（Ａ）は携帯電話への適用例であり、図１５（Ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。また、図１５（Ｃ）は、テレビジョンへ（ＴＶ）の適用例であり、図１５（Ｄ）は、ロールアップ式テレビジョンへの適用例である。
【００７３】
図１５（Ａ）に示すように、携帯電話５３０には、アンテナ部５３１、音声出力部５３２、音声入力部５３３、操作部５３４および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置（ＴＦＴ）を使用する（組み込む）ことができる。また、この電気光学装置の製造工程に、本発明の電気光学装置（ＴＦＴ）の製造工程を含ませることができる。
【００７４】
図１５（Ｂ）に示すように、ビデオカメラ５４０には、受像部５４１、操作部５４２、音声入力部５４３および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用する（組み込む）ことができる。
【００７５】
図１５（Ｃ）に示すように、テレビジョン５５０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用する（組み込む）ことができる。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置（電気光学装置）にも本発明の電気光学装置を使用することができる。
【００７６】
図１５（Ｄ）に示すように、ロールアップ式テレビジョン５６０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用する（組み込む）ことができる。
【００７７】
なお、電気光学装置を有する電子機器としては、上記の他、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどがある。
【００７８】
また、前述したＴＦＴのみならず本発明の不純物ドープシリコン膜をソース、ドレイン領域に用いたトランジスタは、メモリや駆動素子等として、各種電子機器に広く用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図２】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図３】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図４】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図５】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図６】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図７】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図８】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す斜視図および工程断面図である。
【図９】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図１０】溝７ａの深さを絶縁膜５の膜厚程度とした場合のＴＦＴの構造を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２のプール部７ｂと溝７ａの配置を示す要部平面図である。
【図１２】実施の形態２のプール部７ｂと溝７ａの配置を示す要部平面図である。
【図１３】実施の形態２のプール部７ｂと溝７ａの配置を示す要部平面図である。
【図１４】実施の形態２のプール部７ｂと溝７ａの配置を示す要部平面図である。
【図１５】電気光学装置を用いた電子機器の例を示す概要図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…ガラス基板、３…半導体膜、５…絶縁膜、７ａ…溝、７ｂ…プール部、９…ドープ高次シラン組成物溶液、９Ａ…ドープシリコン膜、１１…分離絶縁膜、１３…導電性膜、１５…層間絶縁膜、１７ａ、１７ｃ…ソース、ドレイン引き出し配線、１７ｂ…ゲート電極引き出し配線、５００…電気光学装置、５３０…携帯電話、５３１…アンテナ部、５３２…音声出力部、５３３…音声入力部、５３４…操作部、５４０…ビデオカメラ、５４１…受像部、５４２…操作部、５４３…音声入力部、５５０…テレビジョン、５６０…ロールアップ式テレビジョン、Ｃ１…コンタクトホール、Ｇ…ゲート電極、ｓ…溝の間隔、ｗ…溝の幅
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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