(57)【要約】【課題】特性に優れた半導体を備える半導体装置、かかる半導体装置を製造し得る半導体装置の製造方法および信頼性の高い電気光学装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の半導体装置は、第１の基板２２０と、第１の基板２２０上に設けられ、シリコンを含む半導体膜３１４と、第１の基板２２０の面方向において半導体膜３１４に隣接して設けられた、層間絶縁膜（第１の絶縁膜）３１９とを有し、層間絶縁膜３１９は、ＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）を含んでいる。【選択図】図２
2007103611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されるシリコンを含む半導体膜と、
前記基板上に前記半導体膜と隣接して形成される第１の絶縁膜と、
前記半導体膜および前記第１の絶縁膜上に形成される第２の絶縁膜とを有し、
前記第１の絶縁膜は、ＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体膜の平均厚さをＡ［ｎｍ］とし、前記第１の絶縁膜の平均厚さをＢ［ｎｍ］としたとき、Ｂ／Ａが１．６以下なる関係を満足する請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２の絶縁膜は、ゲート絶縁膜である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体膜上に形成された前記第２の絶縁膜の少なくとも一部の膜厚と前記第１の絶縁膜上に形成された前記第２の絶縁膜の少なくとも一部の膜厚とが等しいことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置において、
前記第１の絶縁膜と前記半導体膜との界面において、前記第１の絶縁膜の構成材料と前記半導体膜の構成材料とが交じり合っていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
基板上に、ポリシランを主材料として構成されるポリシラン膜を形成する工程と、
前記ポリシラン膜の第１の領域を結晶化させ半導体膜を形成する工程と、
前記ポリシラン膜のうち前記半導体膜が形成されていない第２の領域に対して非酸化性雰囲気中で第１の熱処理を施す工程と、
前記第１の熱処理を施す工程の後、前記第２の領域に対して酸化性雰囲気中で第２の熱処理を施し、前記第２の領域を第１の絶縁膜に変換する工程と、
前記半導体膜および前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、を有し、
前記第１の絶縁膜はＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記ポリシラン膜を形成する工程における前記ポリシラン膜の膜厚に対し、前記第２の熱処理を施す工程における前記第１の絶縁膜の膜厚は、１６０％以下である請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体膜は、前記ポリシラン膜の前記第１の領域に紫外線を照射することにより形成される請求項６または７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の熱処理を施す際の温度は、前記第２の熱処理を施す際の温度よりも低く設定される請求項６ないし８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の熱処理と、前記第２の熱処理との温度差は、５０〜３００℃である請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の加熱を施す際の温度は、１００〜３００℃である請求項９または１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の加熱を施す際の温度は、３００〜４５０℃である請求項９ないし１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記非酸化性雰囲気は、窒素雰囲気である請求項６ないし１２のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記酸化性雰囲気は、酸素雰囲気である請求項６ないし１３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アクティブマトリックス基板を備える電気光学装置には、個々の画素電極に対応して、それぞれスイッチング素子としてトランジスタが設けられている。
これらのトランジスタは、図８に示すように、ソース領域５１６、ドレイン領域５１８およびチャネル領域５２０を備える半導体膜５１４を有するが、この半導体膜５１４の形成方法として、例えば、特許文献１には、次のような方法が開示されている。
【０００３】
Ｉ：まず、基板５１０上に島（アイランド）状に半導体膜（多結晶シリコン膜）５１４を形成する。II：次に、半導体膜５１４およびこの半導体膜５１４から露出する基板５１０を覆うようにゲート絶縁膜５２６を形成する。III：次に、チャネル領域５２０を形成する領域に対応するようにゲート絶縁膜５２６上にゲート電極５５１を形成する。IV：次に、ゲート電極５５１をマスクとして用いて、ソース領域５１６およびドレイン領域５１８を形成する位置にイオン（ｎ型またはｐ型不純物）等を注入（ドープ）する。これにより、ソース領域５１６、ドレイン領域５１８およびチャネル領域５２０を備える半導体膜５１４が形成される。
【０００４】
ここで、このような方法では、ゲート絶縁膜５２６の半導体膜５１４の両端部に対応する部分において大きな段差５３０が形成されることとなる。
このような状態で、トランジスタを形成し、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して使用すると、ゲート絶縁膜５２６の段差５３０の部分から、絶縁破壊やマイグレーション等が生じて、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ比等の特性が低下するという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６０４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、特性に優れた半導体を備える半導体装置、かかる半導体装置を製造し得る半導体装置の製造方法および信頼性の高い電気光学装置およ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】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成させる。
本発明の半導体装置は、基板と、
前記基板上に形成されるシリコンを含む半導体膜と、
前記基板上に前記半導体膜と隣接して形成される第１の絶縁膜と、
前記半導体膜および前記第１の絶縁膜上に形成される第２の絶縁膜とを有し、
前記第１の絶縁膜は、ＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）を含むことを特徴とする。
これにより、例えば、アクティブマトリックス基板に適用した場合において、このアクティブマトリックス基板が備えるトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ比等の特性の低下が確実に防止された半導体装置とすることができる。
【０００８】
本発明の半導体装置では、前記半導体膜の平均厚さをＡ［ｎｍ］とし、前記第１の絶縁膜の平均厚さをＢ［ｎｍ］としたとき、Ｂ／Ａが１．６以下なる関係を満足することが好ましい。
これにより、半導体膜と、例えば第１の絶縁膜である層間絶縁膜との段差が小さいものとすることができる。
本発明の半導体装置では、前記第２の絶縁膜は、ゲート絶縁膜であることが好ましい。
【０００９】
本発明の半導体装置は、前記半導体膜上に形成された前記第２の絶縁膜の少なくとも一部の膜厚と前記第１の絶縁膜上に形成された前記第２の絶縁膜の少なくとも一部の膜厚とが等しいことを特徴とする。
これにより、例えば第２の絶縁膜がゲート絶縁膜である場合、これに生じる段差を小さく抑えることができる。
本発明の半導体装置は、
前記第１の絶縁膜と前記半導体膜との界面において、前記第１の絶縁膜の構成材料と前記半導体膜の構成材料とが交じり合っていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に、ポリシランを主材料として構成されるポリシラン膜を形成する工程と、
前記ポリシラン膜の第１の領域を結晶化させ半導体膜を形成する工程と、
前記ポリシラン膜のうち前記半導体膜が形成されていない第２の領域に対して非酸化性雰囲気中で第１の熱処理を施す工程と、
前記第１の熱処理を施す工程の後、前記第２の領域に対して酸化性雰囲気中で第２の熱処理を施し、前記第２の領域を第１の絶縁膜に変換する工程と、
前記半導体膜および前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、を有し、
前記第１の絶縁膜はＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）であることを特徴とする。
これにより、例えば、アクティブマトリックス基板に適用した場合において、このアクティブマトリックス基板が備えるトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ比等の特性の低下が防止された半導体装置を確実に得ることができる。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記ポリシラン膜を形成する工程における前記ポリシラン膜の膜厚に対し、前記第２の熱処理を施す工程における前記第１の絶縁膜の膜厚は、１６０％以下であることが好ましい。
これにより、半導体膜と第１の絶縁膜との段差を小さくすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法では、前記半導体膜は、前記ポリシラン膜の前記第１の領域に紫外線を照射することにより形成されることが好ましい。
これにより、ポリシランを、より容易かつ確実に結晶性シリコンに変化させることができる。
【００１２】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第１の熱処理を施す際の温度は、前記第２の熱処理を施す際の温度よりも低く設定されることが好ましい。
これにより、形成されるＳｉＯＸの酸化数Ｘを、例えば、１．０〜１．５の範囲内となるように比較的容易に制御することができる。
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第１の熱処理と、前記第２の熱処理との温度差は、５０〜３００℃であることが好ましい。
これにより、形成されるＳｉＯＸの酸化数Ｘを、例えば、１．０〜１．５の範囲内となるようにより容易に制御することができる。
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第１の加熱を施す際の温度は、１００〜３００℃であることが好ましい。
これにより、ＳｉＯＸの酸化数Ｘを、例えば、１．０〜１．５の範囲内となるように容易に制御することができる。
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第２の加熱を施す際の温度は、３００〜４５０℃であることが好ましい。
これにより、ポリシラン中に残存するＳｉ−Ｈ構造を確実にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ構造に変化させることができる。
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記非酸化性雰囲気は、窒素雰囲気であることが好ましい。
これにより、水素原子が欠落したＳｉ同士の間で、Ｓｉ−Ｓｉ構造が安定的に形成されることとなる。
本発明の半導体装置の製造方法では、前記酸化性雰囲気は、酸素雰囲気であることが好ましい。
これにより、水素原子が欠落したＳｉ同士の間で、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ構造が安定的に形成されることとなる。
【００１５】
本発明の電気光学装置は、本発明の半導体装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電気光学装置が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の半導体装置、半導体装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
なお、以下では、本発明の半導体装置を、透過型液晶装置（本発明の電気光学装置）が備えるアクティブマトリックス基板に適用した場合を一例として説明する。
【００１７】
＜透過型液晶装置の構成＞
図１は、透過型液晶装置の構成を示す分解斜視図、図２は、図１に示す透過型液晶装置のトランジスタ付近の拡大縦断面図である。
なお、図１では、図が煩雑となるのを避けるため一部の部材を省略している。また、以下の説明では、図１、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１８】
図１に示す透過型液晶装置１０（以下、単に「液晶装置１０」と言う。）は、液晶パネル（表示パネル）２０と、バックライト（光源）６０とを有している。
この液晶装置１０は、バックライト６０からの光を液晶パネル２０に透過させることにより画像（情報）を表示し得るものである。
液晶パネル２０は、互いに対向して配置された第１の基板２２０と第２の基板２３０とを有し、これらの第１の基板２２０と第２の基板２３０との間には、表示領域を囲むようにしてシール材（図示せず）が設けられている。
【００１９】
そして、これらの第１の基板２２０、第２の基板２３０およびシール材により画成される空間には、電気光学物質である液晶が収納され、液晶層（中間層）２４が形成されている。すなわち、第１の基板２２０と第２の基板２３０との間に、液晶層２４０が介挿されている。
なお、図示は省略したが、液晶層２４０の上面および下面には、それぞれ、例えばポリイミド等で構成される配向膜が設けられている。これらの配向膜により液晶層２４０を構成する液晶分子の配向性（配向方向）が規制されている。
【００２０】
第１の基板２２０および第２の基板２３０は、それぞれ、例えば、各種ガラス材料、各種樹脂材料等で構成されている。
第１の基板２２０は、その上面（液晶層２４０側の面）２２１に、マトリックス状（行列状）に配置された複数の画素電極２２３と、Ｙ方向に延在する信号線２２４と、Ｘ方向に延在する走査線２２８とが設けられている。
各画素電極２２３は、透明性（光透過性）を有する透明導電膜により構成され、それぞれ、１つのトランジスタ１を介して、信号線２２４および走査線２２８に接続されている。
【００２１】
図２に示すように、トランジスタ１は、第１の基板２２０上に設けられ、チャネル領域３２０とソース領域３１６とドレイン領域３１８とを備える半導体膜３１４と、第１の基板２２０の面方向において半導体膜３１４に隣接して設けられた層間絶縁膜３１９と、半導体膜３１４および層間絶縁膜３１９を覆うように設けられたゲート絶縁膜３２６と、ゲート絶縁膜３２６を覆うように設けられた絶縁膜３４２と、ゲート絶縁膜３２６を介してチャネル領域３２０と対向するように設けられたゲート電極３５１と、ゲート電極３５１上方の絶縁膜３４２上に設けられた導電部３５６と、ソース領域３１６上方の絶縁膜３４２上に設けられ、ソース電極として機能する導電部３５２と、ドレイン領域３１８上方の絶縁膜３４２上に設けられ、ドレイン電極として機能する導電部３５４と、ゲート電極３５１と導電部３５６とを電気的に接続するコンタクトプラグ３５５と、ソース領域３１６と導電部３５２とを電気的に接続するコンタクトプラグ３５０と、ドレイン領域３１８と導電部３５４とを電気的に接続するコンタクトプラグ３５３とを有している。
なお、導電部３５４は、画素電極２２３と電気的に接続するように、一体となって形成されている。また、導電部３５２および導電部３５６は、それぞれ、信号線２２４および走査線２２８に電気的に接続されている。
【００２２】
信号線２２４（導電部３５２）および走査線２２８（導電部３５６）は、それぞれ、導電性を有する金属配線膜により構成されている。また、画素電極２２３（導電部３５４）は、透明性（光透過性）を有する透明導電膜により構成されている。
画素電極２２３を構成する透明導電膜は、構成材料の種類等によっても若干異なるが、その比抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下であるのが好ましく、７×１０−３Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましい。透明導電膜の比抵抗率を前記範囲とすることにより、液晶装置１０をより応答速度の速いものとすることができる。
なお、本実施形態では、第１の基板２２０と、画素電極２２３と、信号線２２４と、走査線２２８と、トランジスタ１とにより、アクティブマトリックス基板（本発明の半導体装置）が構成される。
【００２３】
本発明の半導体装置では、図２に示すように、第１の基板２２０上に、結晶性シリコンを主材料として構成される半導体膜３１４と、この第１の基板２２０の面方向において半導体膜３１４に隣接して設けられ、ＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）を主材料として構成される層間絶縁膜３１９が設けられている。そして、これらの半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９とは、一体となって形成され、かつ、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９との境界部３３０付近における上面（第１の基板２２０と反対側の面）は段差が小さい。
【００２４】
また、前述したように、この半導体膜３１４は、チャネル領域３２０とソース領域３１６とドレイン領域３１８とを有している。
すなわち、半導体膜３１４は、チャネル領域３２０の一方の側部にソース領域３１６が形成され、チャネル領域３２０の他方の側部にドレイン領域３１８が形成された構成となっている。
チャネル領域３２０は、前述したような結晶性シリコンで構成され、ソース領域３１６およびドレイン領域３１８は、例えば、イオンが注入（ドープ）された結晶性シリコンで構成される。なお、結晶性シリコンは、多結晶シリコンが好ましい。
【００２５】
この半導体膜３１４および前記の層間絶縁膜３１９上には、それらの境界部３３０を跨るように、絶縁膜（ゲート絶縁膜３２６、絶縁膜３４２）が形成されている。このような絶縁膜のうち、チャネル領域３２０とゲート電極３５１との間に介在している部分は、チャネル領域３２０と導電部３５６との間に生じる電界の経路となるゲート絶縁膜として機能する。
【００２６】
前述したように、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９とは、その境界部３３０付近において上面が段差の小さいものとなっている。このため、この境界部３３０を跨るように形成されるゲート絶縁膜３２６も、当該境界部３３０を挟んだ半導体膜３１４から層間絶縁膜３１９にかけての部分において、その厚さの変化が小さい。
ここで、前述したように、ゲート絶縁膜３２６の段差が大きいと、この段差の部分で剥離が生じ、この状態で、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して使用すると、この剥離した部分から、絶縁破壊やマイグレーション等が生じて、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ比等の特性が低下してしまう。
【００２７】
これに対して、本発明の半導体装置では、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９とが前述したような構成とされているため、ゲート絶縁膜３２６に段差が生じたとしても、僅かな大きさに抑えることができる。なお、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９との製造過程によっては、ゲート絶縁膜３２６に段差が生じないこともある。これにより、前述したような不都合が生じるのを防止することができ、トランジスタ１のＯＮ／ＯＦＦ比等の特性が低下するのを確実に防止することができる。
また、ゲート絶縁膜３２６は、その膜厚が半導体膜３１４から層間絶縁膜３１９にかけてほぼ一定となることも可能である。すなわち、膜厚が極端に低下する部分が存在しない、あるいは、存在しても非常に僅かであるため、膜厚が薄い箇所が存在することに起因して生じるマイグレーション等をも防止することができる。
【００２８】
ゲート絶縁膜３２６、絶縁膜３４２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ2、ＴＥＯＳ（ケイ酸エチル）、ポリシラザン等のケイ素化合物を用いることができる。
なお、ゲート絶縁膜３２６、絶縁膜３４２は、上述した材料の他、例えば樹脂、セラミックス等で構成することもできる。
【００２９】
このようなトランジスタ１において、半導体膜３１４の平均厚さをＡ［ｎｍ］とし、層間絶縁膜３１９の平均厚さをＢ［ｎｍ］としたとき、Ｂ／Ａが１．６以下なる関係を満足するのが好ましく、１．０〜１．４なる関係を満足するのがより好ましい。かかる関係を満足するということは、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９との境界部３３０において実質的に段差が存在しないか、または存在したとしても極めて（問題とならない）程度であることを示しており、トランジスタ１のＯＮ／ＯＦＦ比等の特性が低下するのをより確実に防止することができる。
また、ゲート電極３５１の構成材料としては、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔａ合金等の導電性材料で構成される。
【００３０】
絶縁膜３４２上には、導電部３５２、導電部３５４、および導電部３５６が設けられ、これらのものは、それぞれ、ソース領域３１６、ドレイン領域３１８、チャネル領域３２０の上方に形成されている。
ゲート絶縁膜３２６と絶縁膜３４２とのソース領域３１６およびドレイン領域３１８が形成された領域内には、それぞれ、その厚さ方向に向かって、ソース領域３１６およびドレイン領域３１８に連通する孔部（コンタクトホール）が形成されている。
【００３１】
導電部３５２および導電部３５４は、それぞれ、この孔部に形成されたコンタクトプラグ３５０およびコンタクトプラグ３５３を介して、ソース領域３１６およびドレイン領域３１８と電気的に接続されている。
また、ゲート絶縁膜３２６のゲート電極３５１が形成された領域内には、その厚さ方向に向かって、ゲート電極３５１に連通する孔部が形成されている。
導電部３５６は、この孔部に形成されたコンタクトプラグ３５５を介して、ゲート電極３５１と電気的に接続されている。
【００３２】
なお、これらの導電部上には、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の材料で構成された、図示しないパッシベーション膜が形成されていてもよい。
また、図１に示すように、第１の基板２２０の下面には、偏光板２２５が設けられている。
一方、第２の基板２３０は、その下面（液晶層２４０側の面）２３１に、複数の帯状をなす対向電極２３２が設けられている。これらの対向電極２３２は、互いに所定間隔をおいてほぼ平行に配置され、かつ、画素電極２２３に対向するように配列されている。
【００３３】
画素電極２２３と対向電極２３２とが重なる部分（この近傍の部分も含む）が１画素を構成し、これらの電極間で充放電を行うことにより、各画素毎に、液晶層２４０の液晶が駆動、すなわち、液晶の配向状態が変化する。
対向電極２３２も、前記画素電極２２３と同様に、透明性（光透過性）を有する透明導電膜により構成されている。
【００３４】
各対向電極２３２の下面には、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の有色層（カラーフィルター）２３３が設けられ、これらの各有色層２３３がブラックマトリックス２３４によって仕切られている。
ブラックマトリックス２３４は、遮光機能を有し、例えば、クロム、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、亜鉛、チタンのような金属、カーボン等を分散した樹脂等で構成されている。
また、第２の基板２３０の上面には、前記偏光板２２５とは偏光軸が異なる偏光板２３５が設けられている。
【００３５】
このような構成の液晶パネル２０では、バックライト６０から発せられた光は、偏光板２２５で偏光された後、第１の基板２２０および各画素電極２２３を介して、液晶層２４０に入射する。液晶層２４０に入射した光は、各画素毎に配向状態が制御された液晶により強度変調される。強度変調された各光は、有色層２３３、対向電極２３２および第２の基板２３０を通過した後、偏光板２３５で偏光され、外部に出射する。これにより、液晶装置１０では、第２の基板２３０の液晶層２４０と反対側から、例えば、文字、数字、図形等のカラー画像（動画および静止画の双方を含む）を視認することができる。
【００３６】
次に、アクティブマトリックス基板が備えるトランジスタを製造する方法について説明する。
＜トランジスタの製造方法＞
図３、図４は、トランジスタの製造方法を示す断面図である。なお、以下の説明では、図３、図４の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
【００３７】
［１］  まず、図３（ａ）に示すように、第１の基板２２０の上にポリシラン膜３１０を形成する。
ポリシラン膜３１０は、例えば、ＣＶＤ法等の気相成膜法や、環状のシリコン鎖を有するシラン化合物を含有する液状材料を塗布した後、加熱・乾燥する方法等により形成することができるが、これらの中でも、後者を用いて形成するのが好ましい。かかる方法によれば、真空装置のような大掛かりな装置を用いることなく比較的容易かつ安価にポリシラン膜を形成することができる。
【００３８】
以下、環状のシリコン鎖を有するシラン化合物を用いてポリシラン膜を形成する場合を代表に説明する。
まず、環状のシリコン鎖を有するシラン化合物を含有する液状材料を用意する。
環状のシリコン鎖を有するシラン化合物としては、例えば、一般式ＳｉｎＡ２ｎ（式中、Ａは、水素原子および／またはハロゲン原子を表し、ｎは、３以上の整数を表す。）のような環状構造を１つ有するものや、一般式ＳｉｎＡ２ｎ−２（式中、Ａは、水素原子および／またはハロゲン原子を表し、ｎは、４以上の整数を表す。）のような環状構造を２つ以上有するものが挙げられる。
【００３９】
具体的には、このような環状のシリコン鎖を有するシラン化合物としては、１つの環状構造を有するものとして、例えば、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が挙げられ、２つ以上の環状構造を有するものとして、例えば、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］トリデカシランが挙げられる。
【００４０】
液状材料の調整に用いる溶媒としては、上述したようなシラン化合物を溶解し得るものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、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、スクワランのような炭化水素系溶媒、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−ジオキサンのようなエーテル系溶媒、プロピレンカーボネート、Ｙ−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のような極性溶媒、または、これらを２種以上組み合わせた混合溶媒として用いることができる。
【００４１】
次に、シラン化合物を含有する液状材料を、第１の基板２２０上に供給（塗布）する。
液状材料を供給する方法としては、例えば、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法のような各種塗布法が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４２】
次に、第１の基板２２０上に供給された塗布膜を加熱・乾燥する。これにより、液状材料中の溶媒が除去される際に、シラン化合物中に含まれる環状構造が開裂して、図３（ａ）に示すように、第１の基板上にポリシラン膜３１０が形成される。
塗布膜を加熱する際の温度は、シラン化合物や溶媒の種類によっても若干異なるが、１００〜２００℃程度であるのが好ましい。これにより、溶媒を除去しつつ、シラン化合物をポリシランに確実に変化させることができる。
【００４３】
［２］  次に、図３（ｂ）に示すように、フォトマスクを介して活性エネルギー線を、半導体膜３１４を形成する領域に対して照射する。
これにより、活性エネルギー線が照射された領域のポリシラン膜３１０に含まれるポリシランが結晶性シリコンに変化することとなり、図３（ｃ）に示すように、結晶性シリコンを主材料として構成される半導体膜３１４が第１の基板２２０上に形成される。
【００４４】
活性エネルギー線としては、例えば、赤外線、可視光線、紫外線、Ｘ線のような電磁波、電子線、イオンビーム、中性子線およびα線のような粒子線等が挙げられるが、これらの中でも、紫外線を用いるのが好ましい。これにより、ポリシランを、より容易かつ確実に結晶性シリコンに変化させることができる。
活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、照射する紫外線の波長は、１００〜４００ｎｍ程度であるのが好ましく、１５０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００４５】
また、前記紫外線の照射強度は、０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
さらに、前記紫外線の照射時間は、０．１〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１５分程度であるのがより好ましい。
なお、この際の照射雰囲気は、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、不活性雰囲気、真空または減圧状態下等、いかなる雰囲気であってもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性雰囲気であるのが好ましい。
【００４６】
次に、前記照射雰囲気の温度は、０〜１００℃程度であるのが好ましく、２０〜５０℃程度であるのがより好ましい。
紫外線の波長、照射強度、照射時間、照射雰囲気および照射雰囲気の温度を、それぞれ、前記範囲とすることにより、ポリシランを、より確実に結晶性シリコンに変化させることができる。
また、活性エネルギー線の照射に用いる光源としては、低圧あるいは高圧の水銀ランプ、重水素ランプあるいはアルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスの放電光の他、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザー等を用いることができる。
【００４７】
［３］  次に、この半導体膜３１４が形成されたポリシラン膜に対して、非酸化性雰囲気中で第１の熱処理を施した後、酸化性雰囲気中で第２の熱処理を施すことにより、図３（ｄ）に示すように、ポリシラン膜の半導体膜３１４が形成された以外の領域に残存するポリシランをＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）に変化させて、層間絶縁膜３１９を形成する。
【００４８】
ところで、層間絶縁膜３１９により高い絶縁性を求める場合には、ポリシラン膜に残存するポリシランを二酸化シリコン（ＳｉＯ２）に変化させるのがよい。しかしながら、ポリシランが二酸化シリコンに変化する際には、雰囲気中の酸素原子がポリシランに取り込まれることにより反応が進行するため、容積の増大を伴うこととなる。そのため、第１の基板２２０上で、ポリシランを二酸化シリコンに変化させると、その膜厚が２倍以上になることが、本発明者の検討により分かっており、層間絶縁膜３１９と隣接する半導体膜３１４との境界部３３０に生じる段差が大きく、層間絶縁膜３１９および半導体膜３１４上に形成したゲート絶縁膜３２６がその段差の影響を強く受け、剥離するなどの不具合を起こすなどの問題があった。
【００４９】
そこで、本発明者は、かかる問題点に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、残存するポリシランをＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）に変化させることにより、形成される層間絶縁膜３１９を、絶縁膜としての機能を十分に維持しつつ、かつ、その膜厚が増大するのを防止または低減して、層間絶縁膜３１９と半導体膜３１４との境界部３３０付近における第１の基板２２０と反対側の面を段差の小さく、段差が無視できる連続面とし得ることを見出した。
【００５０】
そして、さらに検討を重ねた結果、非酸化性雰囲気中で第１の熱処理を施した後、酸化性雰囲気中で第２の熱処理を施すことにより、残存するポリシランをＳｉＯＸ（ただし、Ｘは、１．０〜１．５である。）により確実に変化させ得ることをも見出した。
ここで、ポリシラン膜に対して、第１の熱処理を施した後、第２の熱処理を施すことにより、ポリシラン膜の酸化は、次のようにして進行するものと考えられる。
【００５１】
まず、第１の熱処理を非酸化性雰囲気中で行うと、ポリシラン膜中に残存するポリシランに含まれるＳｉ−Ｈ構造の一部から水素原子が引き抜かれ、水素原子が欠落したＳｉ同士の間でＳｉ−Ｓｉ構造が形成される。
このようなＳｉ−Ｓｉ構造の形成は、比較的遅い反応速度で進行することから、反応の制御を比較的容易に行うことができる。すなわち、ポリシランに残存するＳｉ−Ｈ構造の量を比較的容易に制御することができる。
【００５２】
そして、ポリシラン中にＳｉ−Ｈ構造が残存した状態で、第２の熱処理として、酸化性雰囲気中での熱処理を施すと、Ｓｉ−Ｈ構造から水素原子が引き抜かれ、その後、水素原子が欠落したＳｉ同士の間でＳｉ−Ｏ−Ｓｉ構造が形成される。その結果、ポリシラン膜の半導体膜３１４が形成された以外の領域に残存するポリシランを二酸化シリコン（ＳｉＯ２）よりも低い酸化数のシリコン酸化物に変化させることができる。
なお、第１の熱処理を施す際の温度を高くしたり、処理時間を長くしたりすることで、シリコン酸化物の酸化の程度を高くすることができる。また、第１の熱処理を施す際の温度を低くしたり、処理時間を短くしたりすることで、シリコン酸化物の酸化の程度を低くすることができる。
【００５３】
また、第１の熱処理を施す際の温度は、第２の熱処理を施す際の温度よりも低く設定するのが好ましい。これにより、形成されるＳｉＯＸの酸化数Ｘを、１．０〜１．５の範囲で比較的容易に制御することができる。
具体的には、第１の熱処理と、第２の熱処理の温度差は、５０〜３００℃程度であるのが好ましく、１００〜２００℃程度であるのがより好ましい。これにより、前述したようなＳｉＯＸの酸化数Ｘの制御をより容易に行うことができる。
また、第１の熱処理を施す際の温度は、１００〜３００℃程度であるのが好ましく、２００〜２５０℃程度であるのがより好ましい。これにより、ＳｉＯＸの酸化数Ｘを、１．０〜１．５の範囲内となるように容易に制御することができる。
【００５４】
非酸化性雰囲気は、窒素、ヘリウムおよびアルゴン等の不活性ガスの雰囲気下であればいかなるものであってもよいが、これらの中でも、特に、窒素雰囲気であるのが好ましい。これにより、水素原子が欠落したＳｉ同士の間で、Ｓｉ−Ｓｉ構造が安定的に形成されることとなる。
さらに、第１の熱処理を施す時間は、１〜６０分程度であるのが好ましく、１〜３０分程度であるのがより好ましい。これにより、ＳｉＯＸの酸化数Ｘを、１．０〜１．５の範囲内となるようにより容易に制御することができる。
【００５５】
第２の熱処理を施す際の温度は、３００〜４５０℃程度であるのが好ましく、３５０〜４００℃程度であるのがより好ましい。これにより、ポリシラン中に残存するＳｉ−Ｈ構造を確実にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ構造に変化させることができる。
酸化性雰囲気は、酸素原子を含むガスの雰囲気下であればいかなるものであってもよいが、特に、酸素雰囲気であるのが好ましい。これにより、水素原子が欠落したＳｉ同士の間で、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ構造が安定的に形成されることとなる。
【００５６】
さらに、第２の熱処理を施す時間は、１０〜１２０分程度であるのが好ましく、３０〜６０分程度であるのがより好ましい。これにより、形成される層間絶縁膜３１９中にＳｉ−Ｈ構造が残存するのを確実に防止して、ＳｉＯＸの酸化数Ｘを、確実に１．０〜１．５の範囲内とすることができる。
このとき、ポリシラン膜３１０の層間絶縁膜３１９とすべき領域の体積に対して、当該領域が層間絶縁膜３１９に変化した後の体積は、その増加率が６０％以下であるのが好ましく、１０〜４０％であるのがより好ましい。これにより、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９との境界部３３０付近において大きな段差が形成されるのをより確実に防止することができる。
【００５７】
なお、図３（ｄ）等において、説明の理解を容易にするため、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９とは、その境界において明確な界面を形成しているように示したが、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９との界面は、不明確であってもよい。すなわち、半導体膜３１４と層間絶縁膜３１９との境界部においては、それらの構成材料が交じり合った状態となっていてもよい。
【００５８】
［４］  次に、図３（ｅ）に示すように、すなわち、半導体膜３１４および層間絶縁膜３１９を覆うように、第１コンタクトホール３２８、３２９を有するゲート絶縁膜３２６を形成する。
ゲート絶縁膜３２６は、例えば、フォトリソグラフィー法等により、第１コンタクトホール３２８、３２９を形成する領域にレジスト層を形成した後、このレジスト層をマスクとして用いて、半導体膜３１４が形成された第１の基板２２０に液状のゲート絶縁膜形成用材料を塗布法により供給した後、所定の処理を施すことにより得ることができる。
【００５９】
例えば、ゲート絶縁膜３２６の構成材料の前駆体（以下、単に「前駆体」と言う。）を含有するゲート絶縁膜形成用材料を用いる場合には、前駆体をゲート絶縁膜３２６の構成材料に変化させる処理を行うようにすればよい。
この処理としては、前駆体の種類に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、加熱、紫外線の照射等が挙げられる。
なお、この処理に先立って、ゲート絶縁膜形成用材料の調製に用いた溶媒または分散媒の少なくとも一部を除去するようにしてよい。
【００６０】
具体的には、ゲート絶縁膜３２６が二酸化ケイ素を主成分とするものである場合、その前駆体としては、例えば、ジクロロシラン、ヘキサクロロジシラン、テトラエトキシシラン、テトラキス（ヒドロカルビルアミノ）シラン、トリス（ヒドロカルビルアミノ）シラン等が挙げられ、酸化性雰囲気中で加熱すること等により、二酸化ケイ素に変化させることができる。
【００６１】
また、例えば、ゲート絶縁膜３２６の構成材料そのものを含有するゲート絶縁膜形成用材料を用いる場合には、液状材料中の溶媒または分散媒を除去する処理を行うようにすればよい。
溶媒または分散媒を除去する方法としては、例えば、加熱による方法、真空（減圧）乾燥、不活性ガスを吹付ける方法等が挙げられる。
【００６２】
［５］  次に、図３（ｆ）に示すように、形成するチャネル領域３２０の位置に対応するようにゲート絶縁膜３２６上にゲート電極３５１を形成する。
ゲート電極３５１は、例えば、フォトリソグラフィー法等により、ゲート電極３５１を形成する領域に開口部を有するレジスト層を形成した後、この開口部に液状のゲート電極形成材料を供給し、例えば、乾燥・焼成することにより形成することができる。
なお、ゲート電極３５１を形成するための液状のゲート電極形成材料としては、例えば、有機金属化合物等を主成分とするものを用いることができる。
【００６３】
［６］  次に、ゲート電極３５１をマスクとして用いて、ソース領域３１６とドレイン領域３１８とを形成する領域に所定の量のイオン（例えば、ｐ型導電層を形成する場合はＢ2Ｈ6イオン）の注入を行う。
これにより、図４（ｇ）に示すように、ソース領域３１６およびドレイン領域３１８が形成されるとともに、これらの間の領域、すなわち、ゲート電極３５１の下部に対応する領域にチャネル領域３２０が形成されることとなる。
【００６４】
［７］  次に、図４（ｈ）に示すように、第１コンタクトホール３２８および第１コンタクトホール３２９にそれぞれ連通する第２コンタクトホール３４４および第２コンタクトホール３４５と、第２コンタクトホール３４６とを有する絶縁膜３４２を形成する。
絶縁膜３４２は、例えば、フォトリソグラフィー法等により、第２コンタクトホール３４４、３４５、３４６を形成する領域にレジスト層を形成した後、このレジスト層をマスクとして用いて、前記工程［４］で説明したのと同様の方法を用いて形成することができる。
【００６５】
［８］  次に、図４（ｉ）に示すように、第１コンタクトホール３２８と第２コンタクトホール３４４、第１コンタクトホール３２９と第２コンタクトホール３４５、および、第２コンタクトホール３４６をそれぞれ埋めるように、コンタクトプラグ３５０、コンタクトプラグ３５３、および、コンタクトプラグ３５５を形成する。
これにより、コンタクトプラグ３５０とソース領域３１６とが、コンタクトプラグ３５３とドレイン領域３１８とが、コンタクトプラグ３５５とゲート電極３５１とが、それぞれ、電気的に接続される。
このような、コンタクトプラグ３５０、３５３、３５５は、まず、各コンタクトホール内を埋めように、かつ、絶縁膜３４２を覆うようにして、導電性材料を供給した後、導電性材料を絶縁膜３４２の上面が露出するまで除去することにより形成することができる。
【００６６】
導電性材料としては、ゲート電極３５１の構成材料と同様のものを用いることができ、導電性材料の供給も、ゲート電極３５１を形成する際に用いた方法と同様に行うことができる。
また、導電性材料の除去方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６７】
［９］  次に、図４（ｇ）に示すように、絶縁膜３４２上に、コンタクトプラグ３５０、コンタクトプラグ３５３、および、コンタクトプラグ３５５とが、それぞれ、電気的に接続するように、導電部３５２、導電部３５４（画素電極２２３）および導電部３５６を形成する。
導電部３５２、導電部３５６および導電部３５４（画素電極２２３）は、これらを形成する領域に開口部を有するレジスト層を用いて、前記工程［５］で説明したのと同様の方法を用いて形成することができる。
なお、導電部３５２および導電部３５６を形成するための材料としては、前述したゲート電極形成材料と同様のものを用いることができる。
【００６８】
また、導電部３５４（画素電極２２３）を形成するための材料としては、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）のような透明性（光透過性）を有する導電性材料を溶解または分散させた溶液または分散液を用いることができる。
さらに、導電部３５２、３５４、３５６を覆うように、二酸化ケイ素、窒化ケイ素（ＳｉＮ）などで構成されたパッシベーション膜（図示せず）を形成するようにしてもよい。
【００６９】
以上のような工程により、トランジスタ１が形成される。
なお、本実施形態では、本発明の半導体装置をアクティブマトリックス基板に適用した場合について説明したが、半導体素子として、例えば、コンデンサ、フォトダイオード、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス素子やイメージセンサー等に適用することもできる。
【００７０】
＜電気光学装置＞
本発明の電気光学装置は、上述したような液晶装置１０を含め、有機エレクトロルミネッセンス装置、電気泳動表示装置等の電気光学装置に適用することができる。
ここで有機エレクトロルミネッセンス装置とは、上記アクティブマトリックス基板上に有機半導体膜を堆積したものである。
【００７１】
例えば、アクティブマトリックス基板に形成されたトランジスタの画素電極が陽極となり、陽極上に発光層となる有機半導体膜が形成され、その上に陰極が形成されている構造をもつ。
また、電気泳動表示装置とは、上記アクティブマトリックス基板と、例えばマイクロカプセルが塗布された対向基板とを貼り合わせたものである。
【００７２】
＜電子機器＞
本発明の電気光学装置は、各種電子機器の表示部、あるいは発光部等に用いることができる。
図５は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００７３】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が前述の液晶装置（電気光学装置）１０を備えている。
【００７４】
図６は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、前述の液晶装置（電気光学装置）１０を表示部に備えている。
【００７５】
図７は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００７６】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、前述の液晶装置１０が表示部に設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が液晶装置１０に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００７７】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００７８】
なお、本発明の電子機器は、図５のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図６の携帯電話機、図７のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、本発明の電気光学装置をレーザープリンタのヘッドの発光素子として用いることもできる。したがって、本発明の電子機器にはレーザープリンタも含まれる。
【実施例】
【００７９】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
まず、実施例および各比較例のトランジスタを以下のようにして、５個ずつ製造した。
（実施例）
＜１＞  まず、平均厚さ１ｍｍの石英ガラス基板を用意し、水を用いて洗浄した。
次に、この石英ガラス基板上に、スピンコート法により、ポリシランのトルエン溶液を供給して、１５０℃で加熱・乾燥することにより平均膜厚６０ｎｍのポリシラン膜を形成した。
＜２＞  次に、ＡｒＦエキシマレーザーを用い、フォトマスクを介して、紫外線（波長：１９３ｎｍ）をポリシラン膜に対して照射することにより結晶性シリコンを主材料として構成される平均膜厚５０ｎｍの半導体膜を形成した。
【００８０】
＜３＞  次に、半導体膜が形成されたポリシラン膜に対して、第１の熱処理を施した後、第２の熱処理を施すことにより、ポリシラン膜の半導体膜が形成された以外の領域に平均膜厚６５ｎｍの層間絶縁膜を形成した。
なお、第１の熱処理および第２の熱処理の各種条件は、以下のとおりである。
＜＜第１の熱処理＞＞
・第１の熱処理の温度          ：２００℃
・第１の熱処理の処理時間      ：３０分
・第１の熱処理を施す際の雰囲気：窒素雰囲気
＜＜第２の熱処理＞＞
・第１の熱処理の温度          ：４００℃
・第１の熱処理の処理時間      ：３０分
・第１の熱処理を施す際の雰囲気：酸素雰囲気
なお、形成された層間絶縁膜中に含まれるＳｉＯＸのＸの値を、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により測定したところ、１．２であった。
＜４＞  次に、前述したような工程［４］〜工程［９］と同様にすることにより、半導体膜および層間絶縁膜上に、ゲート絶縁膜とゲート電極と絶縁膜とコンタクトプラグと導電部とを形成するとともに、半導体膜にソース領域、ドレイン領域およびチャネル領域を形成することにより、図２に示すトランジスタを製造した。
【００８１】
（比較例１）
前記工程＜１＞先立って、半導体膜を形成する領域に開口部を有するレジスト層を形成し、前記工程＜２＞の後に、レジスト層を除去することにより、島状の半導体膜を形成した以外、すなわち、層間絶縁膜の形成を省略した以外は、前記実施例と同様にしてトランジスタを製造した。
【００８２】
（比較例２）
前記工程＜３＞において、第１の熱処理および第２の熱処理を施す際の各種条件を以下のようにして、平均膜厚９０ｎｍの層間絶縁膜を形成した以外は、前記実施例と同様にしてトランジスタを製造した。
＜＜第１の熱処理＞＞
・第１の熱処理の温度          ：８０℃
・第１の熱処理の処理時間      ：３０分
・第１の熱処理を施す際の雰囲気：窒素雰囲気
【００８３】
＜＜第２の熱処理＞＞
・第１の熱処理の温度          ：３００℃
・第１の熱処理の処理時間      ：３０分
・第１の熱処理を施す際の雰囲気：酸素雰囲気
なお、形成された層間絶縁膜中に含まれるＳｉＯＸのＸの値を、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により測定したところ、１．９であった。
【００８４】
そして、実施例および各比較例のトランジスタについて、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して使用した後、ＯＦＦ電流およびＯＮ電流の値を測定した。
なお、ＯＦＦ電流とは、ゲート電圧を印加しないときに、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流の値のことである。また、ＯＮ電流とは、ゲート電圧を印加したときに、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流の値のことである。
【００８５】
その結果、実施例のトランジスタでは、ＯＦＦ電流の絶対値が小さく、ＯＮ電流の絶対値が大きいものであり、特性に優れるものであった。
これに対し、各比較例のトランジスタでは、いずれも、ＯＦＦ電流の値が大きなものとなった。この理由は、ゲート絶縁膜において半導体膜の両端に対応する領域に形成された段差が大きく、この段差の部分から絶縁破壊やマイグレーション等が生じたものと推察された。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】透過型液晶装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す透過型液晶装置のトランジスタ付近の拡大縦断面図である
【図３】トランジスタの製造方法を示す縦断面図である。
【図４】トランジスタの製造方法を示す縦断面図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図８】従来の方法によって形成されたトランジスタを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、５００……トランジスタ  １０……液晶装置  ２０……液晶パネル  ２２０……第１の基板  ２２１……上面  ２２３……画素電極  ２２４……信号線  ２２５……偏光板  ２２８……走査線  ２３０……第２の基板  ２３１……下面  ２３２……対向電極  ２３３……有色層  ２３４……ブラックマトリックス  ２３５……偏光板  ２４０……液晶層  ６０……バックライト  ３１０……ポリシラン膜  ３１４、５１４……半導体膜  ３１６、５１６……ソース領域  ３１８、５１８……ドレイン領域  ３１９……層間絶縁膜  ３２０、５２０……チャネル領域  ３２６……ゲート絶縁膜  ３２８……第１コンタクトホール  ３２９……第１コンタクトホール  ３３０……境界部  ３４２……絶縁膜  ３４４……第２コンタクトホール  ３４５……第２コンタクトホール  ３４６……第２コンタクトホール  ３５０……コンタクトプラグ  ３５１、５５１……ゲート電極  ３５２……導電部  ３５３……コンタクトプラグ  ３５４……導電部  ３５５……コンタクトプラグ  ３５６……導電部  ５１０……基板  ５３０……段差  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……回路基板  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ
【図１】
2007103611.tif 000003
【図２】
2007103611.tif 000004
【図３】
2007103611.tif 000005
【図４】
2007103611.tif 000006
【図５】
2007103611.tif 000007
【図６】
2007103611.tif 000008
【図７】
2007103611.tif 000009
【図８】
2007103611.tif 000010