(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、
基板上に非晶質の半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質の半導体膜を熱処理することにより、前記チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する工程と、
前記結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程とを備え、
前記結晶性の半導体膜を形成する工程は、前記半導体膜中の不純物を前記結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含み、
前記高純度化工程は、前記非晶質の半導体膜を熱処理する際に、前記非晶質の半導体膜において前記基板に隣接する領域の温度を、前記非晶質の半導体膜における上部表面層の温度より低くすることを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、
基板上に非晶質の半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質の半導体膜を熱処理することにより、前記チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する工程と、
前記結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程とを備え、
前記結晶性の半導体膜を形成する工程は、前記半導体膜中の不純物を前記結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含み、
前記高純度化工程は、前記非晶質の半導体膜を熱処理する際に、前記非晶質の半導体膜に、前記半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の電界を印加することを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記表面層が除去された結晶性の半導体膜に、前記電界の方向とは反対方向の電界を印加しながら、前記結晶性の半導体膜を再熱処理する工程と、
前記再熱処理された結晶性の半導体膜の表面層を再除去する工程とをさらに備える、請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、
基板上に非晶質の半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質の半導体膜を熱処理することにより、前記チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する工程と、
前記結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程とを備え、
前記結晶性の半導体膜を形成する工程は、前記半導体膜中の不純物を前記結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含み、
前記高純度化工程は、前記非晶質の半導体膜を熱処理する際に、前記基板の表面に平行な方向に前記基板を移動させるとともに、前記非晶質の半導体膜に、前記基板の表面に平行で前記基板の移動方向に対して垂直な方向の磁界を印加することを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記表面層が除去された結晶性の半導体膜に、前記高純度化工程における前記磁界の方向とは反対方向の磁界を印加しながら、前記結晶性の半導体膜を再熱処理する工程と、
前記再熱処理された結晶性の半導体膜の表面層を再除去する工程をさらに備える、請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、
基板上に非晶質の半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質の半導体膜を熱処理することにより、前記チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する工程と、
前記結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程とを備え、
前記結晶性の半導体膜を形成する工程は、前記半導体膜中の不純物を前記結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含み、
前記高純度化工程は、前記非晶質の半導体膜を熱処理する際に、前記非晶質の半導体膜に、前記半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の遠心力を加えることを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記表面層が除去された結晶性の半導体膜に、前記高純度化工程における遠心力の方向とは反対方向の遠心力を加えながら前記結晶性の半導体膜を再熱処理する工程と、
前記再熱処理された結晶性の半導体膜の表面層を再除去する工程をさらに備える、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、
基板上に非晶質の半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質の半導体膜を熱処理することにより、前記チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する工程と、
前記結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程とを備え、
前記結晶性の半導体膜を形成する工程は、前記半導体膜中の不純物を前記結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含み、
前記高純度化工程では、前記非晶質の半導体膜を熱処理する際に、前記非晶質の半導体膜において前記基板に隣接する領域の温度を、前記非晶質の半導体膜における上部表面層の温度より低くすること、前記非晶質の半導体膜に、前記半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の電界を印加すること、前記基板の表面に平行な方向に前記基板を移動させるとともに、前記非晶質の半導体膜に、前記基板の表面に平行で前記基板の移動方向に対して垂直な方向の磁界を印加することおよび前記非晶質の半導体膜に、前記半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の遠心力を加えることかなる群から選択される少なくとも２つを実施する、半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程に先立ち、前記結晶性の半導体膜をエッチングを用いて部分的に除去することにより、前記チャネル領域となるべき領域を含み、かつ、前記半導体膜の表面層を含む半導体膜部分を形成する工程を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記半導体膜部分を形成する工程は、前記半導体膜をエッチングによって部分的に除去することにより、他の半導体膜部分を形成する工程を含み、
前記半導体膜の表面層を除去する工程に先立ち、前記他の半導体膜部分に導電性不純物を注入する工程を備える、請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法を用いた液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置およびその製造方法と液晶表示装置およびその製造方法に関し、より特定的には、高い信頼性を実現することが可能な半導体装置およびその製造方法と液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置の１つとして、薄膜電界効果トランジスタを用いた液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置における、薄膜電界効果トランジスタが形成されたガラス基板を図３８に示す。図３８は、従来の液晶表示装置を示す断面模式図である。図３８を参照して、液晶表示装置を説明する。
【０００３】
図３８を参照して、液晶表示装置のガラス基板１０１上における駆動回路領域には、ｎ型薄膜電界効果トランジスタ１１９とｐ型薄膜電界効果トランジスタ１２０とが形成されている。また、表示画素領域では、容量１２１と画素用薄膜電界効果トランジスタ１２２とが形成されている。
【０００４】
駆動回路領域においては、ガラス基板１０１上に下地膜１０２が形成されている。この下地膜としてはシリコン酸化膜を用いる。下地膜１０２上にｎ+型不純物領域１０３ａ、１０３ｂとｎ-型不純物領域１０４ａ、１０４ｂとチャネル領域１０６ａとが同一の半導体膜を用いて形成されている。チャネル領域１０６ａ上にはゲート絶縁膜として作用する絶縁膜１０７が形成されている。ゲート絶縁膜１０７上にはゲート電極１０８ａが形成されている。ｎ+型不純物領域１０３ａ、１０３ｂとｎ-型不純物領域１０４ａ、１０４ｂとにより、ソース／ドレイン領域が構成される。このｎ+型不純物領域１０３ａ、１０３ｂとｎ-型不純物領域１０４ａ、１０４ｂとチャネル領域１０６ａとチャネル領域１０６ａ上に位置する絶縁膜１０７とゲート電極１０８ａとからｎ型薄膜電界効果トランジスタ１１９が構成されている。
【０００５】
また、下地膜１０２上には、ｐ型不純物領域１０５ａ、１０５ｂとチャネル領域１０６ｂとが同一の半導体膜を用いて形成されている。チャネル領域１０６ｂ上にはゲート絶縁膜として作用する絶縁膜１０７が形成されている。チャネル領域１０６ｂ上に位置する領域においては、絶縁膜１０７上にゲート電極１０８ｂが形成されている。このｐ型不純物領域１０５ａ、１０５ｂとチャネル領域１０６ｂとゲート絶縁膜として作用する絶縁膜１０７とゲート電極１０８ｂとからｐ型薄膜電界効果トランジスタ１２０が構成されている。このｎ型薄膜電界効果トランジスタ１１９とｐ型薄膜電界効果トランジスタ１２０との上には層間絶縁膜１１０が形成されている。ｎ+型不純物領域１０３ａ、１０３ｂとｐ型不純物領域１０５ａ、１０５ｂとの上に位置する領域において、層間絶縁膜１１０と絶縁膜１０７との一部を除去することによりコンタクトホール１１１ａ〜１１１ｄが形成されている。コンタクトホール１１１ａ〜１１１ｄの内部から層間絶縁膜１１０の上部表面の上にまで延在するように、メタル配線１１２ａ〜１１２ｄが形成されている。パッシベーション膜上には平坦化膜１１３が形成されている。
【０００６】
表示画像領域においては、下地膜１０２上に容量電極１０９が形成されている。容量電極１０９上には、誘電体膜としての絶縁膜１０７を介してもう１つの容量電極１０８ｅが形成されている。この容量電極１０９、１０８ｅと、絶縁膜１０７とから容量１２１が構成されている。容量電極１０９に隣接するように、下地膜１０２上には導電領域としてのｎ+型不純物領域１０３ｃが形成されている。
【０００７】
また、下地膜１０２上には、ｎ+型不純物領域１０３ｄ〜１０３ｆとｎ-型不純物領域１０４ｄ〜１０４ｇとチャネル領域１０６ｃ、１０６ｄとが同一の半導体膜を用いて形成されている。チャネル領域１０６ｃ、１０６ｄ上には、ゲート絶縁膜としての絶縁膜１０７を介してゲート電極１０８ｃ、１０８ｄが形成されている。このように、ｎ+型不純物領域１０３ｄ、１０３ｅとｎ-型不純物領域１０４ｄ、１０４ｅとチャネル領域１０６ｃとゲート絶縁膜としての絶縁膜１０７とゲート電極１０８ｃとから１つの薄膜電界効果トランジスタが構成されている。また、ｎ+型不純物領域１０３ｅ、１０３ｆとｎ-型不純物領域１０４ｆ、１０４ｇとチャネル領域１０６ｄとゲート絶縁膜としての絶縁膜１０７とゲート電極１０８ｄとからもう１つの薄膜電界効果トランジスタが構成される。画素用薄膜電界効果トランジスタ１２２は、この２つの薄膜電界効果トランジスタを含む。
【０００８】
容量１２１と画素用薄膜電界効果トランジスタ１２２との上には、層間絶縁膜１１０が形成されている。ｎ+型不純物領域１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｆ上に位置する領域においては、層間絶縁膜１１０と絶縁膜１０７との一部を除去することによりコンタクトホール１１１ｅ〜１１１ｇが形成されている。コンタクトホール１１１ｅ〜１１１ｇの内部から層間絶縁膜１１０の上部表面の上にまで延在するように、メタル配線１１２ｅ、１１２ｆが形成されている。メタル配線１１２ｅ、１１２ｆ上にはパッシベーション膜（図示せず）が形成されている。パッシベーション膜上には平坦化膜１１３が形成されている。メタル配線１１２ｅ上に位置する領域には、平坦化膜１１３およびパッシベーション膜にコンタクトホール１１４が形成されている。コンタクトホール１１４の内部から平坦化膜１１３の上部表面の上にまで延在するようにＩＴＯ（錫添加酸化インジウム）などを用いた画素電極１１５が形成されている。
【０００９】
図３９〜４２は、図３８に示した液晶表示装置の製造方法を説明するための断面模式図である。図３９〜４２を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００１０】
まず、ガラス基板１０１上にシリコン酸化膜などの下地膜１０２を形成する。この下地膜１０２上にアモルファスシリコン膜１２６を形成する。このようにして、図３９に示すような構造を得る。
【００１１】
次に、アモルファスシリコン膜１２６をレーザなどを用いてアニールすることによりポリシリコン膜１２８とする。この結果、図４０に示すような構造を得る。
【００１２】
次に、ポリシリコン膜１２８上にレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜に露光および現像処理を行なうことによりチャネルパターンを形成する。そして、このチャネルパターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、ポリシリコン膜１２８をエッチングにより部分的に除去することによって、ポリシリコン膜１２９ａ〜１２９ｄ（図４１参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして、図４１に示すような構造を得る。
【００１３】
次に、図４２に示すように、ポリシリコン膜１２９ｃが形成された領域以外の領域にレジスト膜１３０を形成する。このレジスト膜１３０をマスクとして、容量電極となるべきポリシリコン膜１２９ｃに導電性不純物を注入することにより、容量電極１０９を形成する。このとき注入される導電性不純物としてはリンイオン１３１を用いる。その後レジスト膜１３０を除去する。
【００１４】
次に、ポリシリコン膜１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｄと容量電極１０９との上に絶縁膜１０７（図３８参照）を形成する。この絶縁膜１０７上に導電体膜を形成する。この導電体膜上にレジスト膜を形成する。このレジスト膜に露光現像処理を行なうことにより、ゲートパターンを形成する。このゲートパターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、エッチングにより導電体膜を部分的に除去することによりゲート電極１０８ａ〜１０８ｄ（図３８参照）と容量電極１０８ｅ（図３８参照）とを形成する。その後レジスト膜を除去する。そして、ｐ型薄膜電界効果トランジスタ１２０（図３８参照）が形成されるべき領域を覆うようにレジスト膜を形成すると同時に、ｎ+型不純物領域１０３ａ〜１０３ｆ（図３８参照）を形成するためのマスクとなるレジスト膜をゲート電極１０８ａ、１０８ｃ、１０８ｄを覆うように形成する。そして、導電性不純物としてのリンイオンをポリシリコン膜１２９ａ、１２９ｄおよび容量電極１０９の所定の領域に注入する。このようにして、ｎ+型不純物領域１０３ａ〜１０３ｆを形成する。その後レジスト膜を除去する。
【００１５】
次に、リンイオンをゲート電極１０８ａ、１０８ｃ、１０８ｄをマスクとしてポリシリコン膜１２９ａ、１２９ｄの所定の領域に注入することにより、ｎ-型不純物領域１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｄ〜１０４ｇ（図３８参照）を形成する。次に、ｐ型薄膜電界効果トランジスタ１２０が形成されるべき領域以外の領域にレジスト膜を形成する。そして、ゲート電極１０８ｂをマスクとしてポリシリコン膜１２９ｂの所定の領域にｐ型の導電性不純物であるボロンイオンを注入することにより、ｐ型不純物領域１０５ａ、１０５ｂとチャネル領域１０６ｂ（図３８参照）とを形成する。その後レジスト膜を除去する。次に、ゲート電極１０８ａ〜１０８ｄと容量電極１０８ｅとの上に層間絶縁膜１１０（図３８参照）を形成する。この層間絶縁膜１１０上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、層間絶縁膜１１０と絶縁膜１０７との一部を除去することにより、コンタクトホール１１１ａ〜１１１ｇ（図３８参照）を形成する。その後レジストパターンを除去する。そして、洗浄工程を実施した後、メタル配線１１２ａ〜１１２ｆ（図３８参照）となるべきメタル層をコンタクトホール１１１ａ〜１１１ｇの内部から層間絶縁膜１１０の上部表面上にまで延在するように形成する。このメタル層上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてウェットエッチングを行なうことによりメタル層を部分的に除去する。このようにして、メタル配線１１２ａ〜１１２ｆを形成する。その後レジストパターンを除去する。メタル配線１１２ａ〜１１２ｆ上にパッシベーション膜を形成する。パッシベーション膜上に平坦化膜１１３（図３８参照）を形成する。平坦化膜１１３の上部表面を平坦化した後、平坦化膜１１３とパッシベーション膜とにコンタクトホール１１４（図３８参照）を形成する。コンタクトホール１１４の内部から平坦化膜１１３の上部表面上にまで延在するようにＩＴＯ膜などの透明性導電体膜を形成する。この透明性導電体膜上に画素パターンが形成されたレジスト膜を形成する。このレジスト膜をマスクとしてウェットエッチングにより透明性導電体膜を部分的に除去することにより、画素電極１１５（図３８参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして、図３８に示すような構造を得る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
図４０に示した工程において、アモルファスシリコン膜１２６（図３９参照）がレーザ１２７などによってアニールされることによりポリシリコン膜１２８となっているが、このアニール工程には以下に記すような問題があった。
【００１７】
図４３は従来の問題点を説明するための模式図である。図４３に示すように、アモルファスシリコン膜１２６の表面、アモルファスシリコン膜１２６と下地膜１０２との境界領域、下地膜１０２とガラス基板１０１との境界領域、あるいはガラス基板１０１の内部などにおいて、ボロンや砒素、あるいはナトリウムや硫黄などの不純物（汚染物質）が存在する汚染領域１６０ａ〜１６０ｄが存在している場合がある。このような汚染領域１６０ａ〜１６０ｄが存在する状態で、図４０に示すようなアニール工程を実施した場合、このアニール工程の際に、これらの汚染領域１６０ａ〜１６０ｄからポリシリコン膜１２８へと不純物が侵入し、ポリシリコン膜１２８中の不純物の濃度が上昇するという問題が発生する場合があった。
【００１８】
従来、このような課題を解決するため、ポリシリコン膜１２８とガラス基板１０１との間に、ガラス基板１０１からのアルカリイオンなどの不純物の混入を防止するためにシリコン窒化膜からなる障壁層を形成するといった技術が提案されている。しかし、この障壁層とアモルファスシリコン膜１２６との境界部や、アモルファスシリコン膜１２６の上部表面に存在する不純物にはこの障壁層は何ら効果がない。つまり、上記の技術では上記課題を根本的に解決することは難しい。
【００１９】
そして、アニール後ポリシリコン膜１２８が不純物によって汚染された場合、この不純物の存在に起因してチャネル領域ではホールあるいは電子が設定値以上に供給されることになる。この結果、形成される薄膜電界効果トランジスタのしきい値電圧が変動するなど、薄膜電界効果トランジスタの電気的特性が変化する原因となっていた。
【００２０】
図４４および４５は、従来の問題点を説明するための模式図である。図４４を参照して、レーザアニール後のポリシリコン膜１２８の上部表面の領域１６１を部分的に拡大してみると、図４５に示すように、ポリシリコン膜１２８の表面にはアニール工程においてシリコンの突起形状部分１３７が形成される場合がある。ポリシリコン膜１２８のほぼ平坦な上部表面からの突起形状部分１３７の突出高さは、ポリシリコン膜１２８の膜厚よりも高くなる場合があった。このような突起形状部分１３７がポリシリコン膜１２８の表面に形成されると、このポリシリコン膜１２８上にゲート絶縁膜として作用する絶縁膜１０７が形成された場合、絶縁膜１０７の膜厚がこの突起形状部分１３７上に位置する領域において局所的に薄くなる。このようにゲート絶縁膜としての絶縁膜１０７の膜厚が局所的に薄くなると、この膜厚が薄い部分において絶縁破壊が起こりやすくなっていた。この結果、薄膜電界効果トランジスタの信頼性が低下していた。そして、このような電界効果トランジスタの信頼性の低下は、薄膜電界効果トランジスタを用いた液晶表示装置の歩留りの低下および表示画素領域における表示特性の変動の原因となっていた。
【００２１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、高い信頼性を有する半導体装置の製造方法を提供することである。
【００２２】
この発明のもう１つの目的は、高い歩留りを達成できかつ表示特性の良好な液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、基板上に非晶質の半導体膜を形成する。非晶質の半導体膜を熱処理することにより、チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する。結晶性の半導体膜の表面層を除去する。結晶性の半導体膜を形成する工程は、半導体膜中の不純物を結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含む。高純度化工程は、非晶質の半導体膜を熱処理する際に、非晶質の半導体膜において基板に隣接する領域の温度を、非晶質の半導体膜における上部表面層の温度より低くすることを含む。
【００３３】
このようにすれば、熱処理に起因して半導体膜の表面に突起形状部分などの形状不良が発生しても、結晶性の半導体膜の表面層を除去することによって、このような形状不良発生部を除去することができる。このため、半導体膜上に薄膜電界効果トランジスタのゲート絶縁膜を形成する場合、このゲート絶縁膜の膜厚が半導体膜の表面の突起形状部分に起因して局所的に膜厚が薄くなるといった問題の発生および電界の集中を防止できる。そのため、ゲート絶縁膜の膜厚が局所的に薄くなることに起因するゲート絶縁膜の絶縁破壊などの不良の発生を防止できる。この結果、高い信頼性を有する半導体装置を得ることができる。
【００３５】
また、表面層を除去する工程を行なうことにより、表面層に濃縮もしくは偏析した半導体膜中の不純物を同時に半導体膜から除去することができる。このため、不純物濃度の低い半導体膜を得ることができる。そのため、チャネル領域において不純物の濃度が必要以上に高くなることに起因して薄膜電界効果トランジスタのしきい値電圧が変動すといった問題の発生を確実に防止できる。この結果、高い信頼性を有する半導体装置を得ることができる。
【００３７】
また、熱処理の際に、半導体膜の基板に隣接する領域から半導体膜の結晶化が進むことになる。そして、非晶質の半導体膜の上部表面層は、半導体膜の中でも最後に結晶化が起きる。そして、ボロンや砒素などの不純物はこのような最後に結晶化が起きる領域（結晶性の半導体膜の表面層）の結晶粒界などに濃縮もしくは偏析する。このため、この表面層を除去することにより、確実に結晶性の半導体膜から不純物を除去できる。
【００３８】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、基板上に非晶質の半導体膜を形成する。非晶質の半導体膜を熱処理することにより、チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する。結晶性の半導体膜の表面層を除去する。結晶性の半導体膜を形成する工程は、半導体膜中の不純物を結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含む。高純度化工程は、非晶質の半導体膜を熱処理する際に、非晶質の半導体膜に、半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の電界を印加することを含む。
【００３９】
この場合、非晶質の半導体膜の熱処理中は、半導体膜中において不純物が比較的容易に移動可能となっている。そして、不純物がプラスあるいはマイナスの電荷を持っているイオンとして存在する場合、電界を半導体膜の上部表面に対してほぼ垂直方向に印加して、かつ電界の方向を制御すれば、任意の符号の電荷を有する不純物イオンを半導体膜の表面層方向へと移動させることができる。つまり、不純物イオンが半導体膜の表面層へと濃縮もしくは偏析することを促進することが可能となる。また、プラスイオンあるいはマイナスイオンである不純物イオンをその電荷の符号により選択的に半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させることができるので、不純物イオンをその電荷の符号により選択的に半導体膜から除去することが可能となる。
【００４０】
上記半導体装置の製造方法では、表面層が除去された結晶性の半導体膜に上記高純度化工程における電界の方向とは反対方向の電界を印加しながら、結晶性の半導体膜を再熱処理することが好ましい。再熱処理された結晶性の半導体膜の表面層を再除去することが好ましい。
【００４１】
この場合、１回目の高純度化工程においてたとえばプラスの電荷を有する不純物イオンが半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析することにより、除去された場合を考える。そして、１回目の高純度化工程とは反対方向の電界を印加しながら再熱処理を行なえば、マイナスの電荷を有する不純物イオンを半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させることができる。そして、再熱処理された半導体膜の表面層を再除去することにより、これらのマイナスの電荷を有する不純物イオンを半導体膜から確実に除去することができる。この結果、プラスの電荷を有する不純物イオンとマイナスの電荷を有する不純物イオンとの両方の不純物イオンを確実に半導体膜から除去することができる。これにより、半導体膜中の不純物の濃度を確実に低減することができるので、薄膜電界効果トランジスタのしきい値電圧がこれらの不純物の影響によって変動するといった問題の発生を防止できる。
【００４２】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、基板上に非晶質の半導体膜を形成する。非晶質の半導体膜を熱処理することにより、チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する。結晶性の半導体膜の表面層を除去する。結晶性の半導体膜を形成する工程は、半導体膜中の不純物を結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含む。高純度化工程は、非晶質の半導体膜を熱処理する際に、基板の表面に平行な方向に基板を移動させるとともに、非晶質の半導体膜に、基板の表面に平行で基板の移動方向に対して垂直な方向の磁界を印加することを含む。
【００４３】
この場合、非晶質の半導体膜が形成された基板を熱処理する際に、たとえば基板を水平方向に移動させ、かつ、基板の表面に平行でその移動方向とは垂直方向の磁界を非晶質の半導体膜に印加する。このようにすれば、基板の移動により、不純物イオンが移動することになるため、非晶質の半導体膜の膜厚方向、あるいは半導体膜の表面にほぼ垂直な方向の力（ローレンツ力）を不純物イオンが受けることになる。この結果、上記電界を印加した場合と同様に、半導体膜の表面層に任意の符号の電荷を有する不純物イオンを濃縮もしくは偏析させることが可能となる。
【００４４】
また、電界を印加する場合には、非晶質膜の上方に電極などの部材を配置する必要があるが、上述のように磁界を基板の水平方向に印加する場合には、基板の上方以外の領域にこの磁界を印加するための装置を配置することができる。このため、基板の上方に余分な装置を配置しないので、容易に半導体膜へとレーザ光などを照射することができる。この結果、レーザアニールなどの熱処理を容易に行なうことができる。
【００４５】
上記半導体装置の製造方法では、表面層が除去された結晶性の半導体膜に、高純度化工程における磁界の方向とは反対方向の磁界を印加しながら結晶性の半導体膜を再熱処理することが好ましい。再熱処理された結晶性の半導体膜の表面層を再除去することが好ましい。
【００４６】
この場合、半導体膜を再熱処理する際に上記の高純度化工程における磁界とは反対方向の磁界を印加しているので、高純度化工程において半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析した不純物イオンとは逆の導電型の電荷を有する不純物イオンを半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させることができる。このため、半導体膜中のプラスの電荷を有する不純物イオンおよびマイナスの電荷を有する不純物イオンの両方を半導体膜から確実に除去することができる。
【００４７】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、基板上に非晶質の半導体膜を形成する。非晶質の半導体膜を熱処理することにより、チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する。結晶性の半導体膜の表面層を除去する。結晶性の半導体膜を形成する工程は、半導体膜中の不純物を結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含む。高純度化工程は、非晶質の半導体膜を熱処理する際に非晶質の半導体膜に、半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の遠心力を加えることを含む。
【００４８】
このようにすれば、半導体膜の表面にほぼ垂直な方向の遠心力を加えることで、半導体膜を構成する材料と不純物との比重の差により、半導体膜の表面層に不純物を容易に濃縮もしくは偏析させることができる。たとえば、熱処理を行なって非晶質の半導体膜が溶融状態となった場合に、この半導体膜の上部表面から基板側へと向かう方向に遠心力を加えれば、この溶融状態となった半導体膜中において、この半導体膜を構成する材料よりも比重の軽い不純物を半導体膜の上部表面側（表面層）に濃縮もしくは偏析させることができる。その後、半導体膜の表面層を除去すれば、比重の相対的に小さな不純物元素を確実に半導体膜から除去することができる。そして、遠心力の加える方向を逆にすれば、半導体膜の表面層に半導体膜を構成する材料よりも比重の重い不純物を容易に濃縮もしくは偏析させることができる。つまり、遠心力を加える方向によって、半導体膜を構成する材料より比重の大きな不純物もしくは比重の小さな不純物を選択的に除去することが可能となる。
【００４９】
上記半導体装置の製造方法では、表面層が除去された結晶性の半導体膜に上記高純度化工程における遠心力の方向とは反対方向の遠心力を加えながら結晶性の半導体膜を再熱処理することが好ましい。再熱処理された結晶性の半導体膜の表面層を再除去することが好ましい。
【００５０】
この場合、半導体膜を構成する材料に対して比重の相対的に大きな不純物および比重の相対的に小さな不純物の両方を確実に半導体膜から除去することができる。この結果、不純物の存在に起因して薄膜電界効果トランジスタのしきい値電圧が変動すことを確実に防止できる。
【００５１】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、チャネル領域を含む薄膜電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、基板上に非晶質の半導体膜を形成する。非晶質の半導体膜を熱処理することにより、チャネル領域となるべき領域を含む結晶性の半導体膜を形成する。結晶性の半導体膜の表面層を除去する。結晶性の半導体膜を形成する工程は、半導体膜中の不純物を結晶性の半導体膜の表面層に濃縮もしくは偏析させる高純度化工程を含む。高純度化工程では、非晶質の半導体膜を熱処理する際に、非晶質の半導体膜において基板に隣接する領域の温度を、非晶質の半導体膜における上部表面層の温度より低くすること、非晶質の半導体膜に、半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の電界を印加すること、基板の表面に平行な方向に基板を移動させるとともに、非晶質の半導体膜に、基板の表面に平行で基板の移動方向に対して垂直な方向の磁界を印加することおよび非晶質の半導体膜に、半導体膜の上部表面に対して垂直な方向の遠心力を加えることかなる群から選択される少なくとも２つを実施する。
【００５２】
この場合、１回の高純度化工程において不純物を濃縮もしくは偏析させるための複数の手段を実施するので、より確実に半導体膜の表面層に不純物を濃縮もしくは偏析させることができる。この結果、半導体膜中の不純物濃度を確実に低下させることができる。
【００５３】
上記半導体装置の製造方法では、結晶性の半導体膜の表面層を除去する工程に先立ち、結晶性の半導体膜をエッチングを用いて部分的に除去することにより、チャネル領域となるべき領域を含み、かつ、半導体膜の表面層を含む半導体膜部分を形成することが好ましい。
【００５４】
半導体膜部分を形成する工程において、エッチングマスクとして用いるレジスト膜を形成する場合を考える。半導体膜部分を形成した後、半導体膜部分上にこのようなレジスト膜が残存しても、半導体膜部分を形成する工程後に半導体膜の表面層を除去する工程を行なうため、このようなレジスト膜の残存部分を半導体膜の表面層とともに除去することができる。このため、このようなレジスト膜が半導体膜部分上に残存することを防止できる。この結果、上記のようなレジスト膜の残存に起因する薄膜電界効果トランジスタの構造欠陥の発生を防止できる。
【００５５】
また、半導体膜部分が形成された領域以外の領域に、半導体膜部分を形成する工程後において不純物や異物などが存在するような場合、この半導体膜の表面層を除去する工程においてこれらの異物をも同時に除去することが可能である。この結果、このような異物の存在に起因する半導体装置の構造欠陥の発生を確実に防止できる。
【００５６】
上記半導体装置の製造方法では、半導体膜部分を形成する工程が、半導体膜をエッチングによって部分的に除去することにより、他の半導体膜部分を形成する工程を含むことが好ましく、半導体膜の表面層を除去する工程に先立ち、他の半導体膜部分に導電性不純物を注入することが好ましい。
【００５７】
ここで、この導電性不純物を注入する工程におけるマスクとしてレジスト膜を半導体膜上に形成した場合を考える。この場合、このレジスト膜がレジスト膜除去工程後も半導体膜上に残存する場合があった、しかし、本発明では、導電性不純物を注入する工程後に半導体膜の表面層を除去するため、半導体膜の表面層と同時にレジスト膜の残存部分も除去することができる。そのため、このようなレジスト膜の残存といった問題の発生を確実に防止できる。この結果、残存したレジスト膜に起因する半導体装置の構造欠陥の発生を防止できる。
【００５８】
また、導電性不純物の注入工程および上述のようなレジスト膜の除去工程などによって半導体膜の表面層に欠陥が発生する場合があった。しかし、導電性不純物を注入する工程後に半導体膜の表面層を除去するので、半導体膜の表面層におけるこの欠陥発生部を半導体膜から除去することができる。この結果、半導体膜におけるこのような欠陥発生部の存在に起因する薄膜電界効果トランジスタの電気的特性の劣化を防止できる。
【００６７】
この発明に従った液晶表示装置の製造方法は、上記半導体装置の製造方法を用いる。
【００６８】
このようにすれば、高い信頼性を有する薄膜電界効果トランジスタなどの半導体装置を備える液晶表示装置を容易に得ることができる。
【００６９】
また、このような高い信頼性を有する薄膜電界効果トランジスタを液晶表示装置の駆動回路や表示画素に適用すれば、液晶表示装置の信頼性を向上させることができると同時に、液晶表示装置の表示特性の均一化を図ることができる。また、高い信頼性を有する薄膜電界効果トランジスタを利用するので、液晶表示装置の歩留りを向上させることが可能となる。
【００７０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００７１】
（実施の形態１）
図１は本発明による液晶表示装置の実施の形態１を示す断面模式図である。図１を参照して、液晶表示装置を説明する。
【００７２】
図１を参照して、液晶表示装置には、駆動回路領域においてガラス基板１上に下地膜２が形成されている。下地膜２上にはｎ型薄膜電界効果トランジスタ１９とｐ型薄膜電界効果トランジスタ２０とを形成する。ｎ型薄膜電界効果トランジスタ１９は、高濃度不純物領域としてのｎ+型不純物領域３ａ、３ｂと低濃度不純物領域としてのｎ-型不純物領域４ａ、４ｂとチャネル領域６ａとゲート絶縁膜として作用する絶縁膜７とゲート電極８ａとを備える。このｎ+型不純物領域３ａ、３ｂとｎ-型不純物領域４ａ、４ｂとから、ＬＤＤ構造を備えるソースおよびドレイン領域が形成されている。このｎ+型不純物領域３ａ、３ｂとｎ-型不純物領域４ａ、４ｂとチャネル領域６ａとは下地膜２上に同一の半導体膜を用いて形成されている。チャネル領域６ａ上に位置する領域においては、絶縁膜７を介してゲート電極８ａが形成されている。
【００７３】
また、ｐ型薄膜電界効果トランジスタ２０は、ソースおよびドレイン領域としてのｐ型不純物領域５ａ、５ｂとチャネル領域６ｂとゲート絶縁膜として作用する絶縁膜７とゲート電極８ｂとを備える。下地膜２上には、ｐ型不純物領域５ａ、５ｂとチャネル領域６ｂとが同一の半導体膜を用いて形成されている。チャネル領域６ｂ上に位置する領域においては、絶縁膜７を介してゲート電極８ｂが形成されている。ゲート電極８ａ、８ｂ上には層間絶縁膜１０が形成されている。ｎ+型不純物領域３ａ、３ｂおよびｐ型不純物領域５ａ、５ｂ上に位置する領域においては、層間絶縁膜１０と絶縁膜７との一部を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１１ａ〜１１ｄが形成されている。コンタクトホール１１ａ〜１１ｄの内部から層間絶縁膜１０の上部表面上にまで延在するようにメタル配線１２ａ〜１２ｄが形成されている。メタル配線１２ａ〜１２ｄ上には、パッシベーション膜（図示せず）が形成されている。パッシベーション膜上には平坦化膜１３が形成されている。
【００７４】
表示画素領域においては、容量２１と画素用薄膜電界効果トランジスタ２２とが形成されている。容量２１は容量電極９、８ｅと誘電体膜として作用する絶縁膜７とを備える。下地膜２上には容量電極９が形成されている。容量電極９上に位置する領域においては、絶縁膜７を介して容量電極８ｅが形成されている。容量電極９に隣接する部分には、ｎ+型不純物領域３ｃが形成されている。
【００７５】
また、画素用薄膜電界効果トランジスタ２２は、第１および第２の薄膜電界効果トランジスタを含む。第１の薄膜電界効果トランジスタは、高濃度不純物領域であるｎ+型不純物領域３ｄ、３ｅと低濃度不純物領域であるｎ-型不純物領域４ｃ、４ｄとチャネル領域６ｃとゲート絶縁膜として作用する絶縁膜７とゲート電極８ｃとを有する。第２の薄膜電界効果トランジスタは、高濃度不純物領域であるｎ+型不純物領域３ｅ、３ｆと低濃度不純物領域であるｎ+型不純物領域４ｅ、４ｆとチャネル領域６ｄとゲート絶縁膜として作用する絶縁膜７とゲート電極８ｄとを有する。
【００７６】
ガラス基板１上には下地膜２が形成されている。下地膜２上には、同一の半導体膜を用いて形成されたｎ+型不純物領域３ｄ〜３ｆとｎ-型不純物領域４ｃ〜４ｆとチャネル領域６ｃ、６ｄとが形成されている。チャネル領域６ｃ、６ｄ上には、それぞれゲート絶縁膜として作用する絶縁膜７が形成されている。チャネル領域６ｃ、６ｄ上に位置する領域においては、絶縁膜７上にゲート電極８ｃ、８ｄが形成されている。
【００７７】
この容量２１と画素用電界効果トランジスタ２２との上には層間絶縁膜１０が形成されている。ｎ+型不純物領域３ｃ、３ｄ、３ｆ上に位置する領域においては、層間絶縁膜１０と絶縁膜７との一部を除去することによりコンタクトホール１１ｅ〜１１ｇが形成されている。コンタクトホール１１ｅ〜１１ｇの内部から層間絶縁膜１０の上部表面上にまで延在するようにメタル配線１２ｅ、１２ｆが形成されている。メタル配線１２ｅ、１２ｆ上にはパッシベーション膜（図示せず）が形成されている。パッシベーション膜上には平坦化膜１３が形成されている。メタル配線１２ｅ上に位置する領域では、平坦化膜１３とパッシベーション膜との一部を除去することによりコンタクトホール１４が形成されている。コンタクトホール１４の内部から平坦化膜１３の上部表面上にまで延在するようにＩＴＯなどの透明性導電体膜からなる画素電極１５が形成されている。画素電極１５上には配向膜２４ａが形成されている。
【００７８】
このようなｎ型薄膜電界効果トランジスタ１９、ｐ型薄膜電界効果トランジスタ２０、容量２１および画素用薄膜電界効果トランジスタ２２が形成されたガラス基板１に対向するように、上ガラス基板１８が配置される。上ガラス基板１８のガラス基板１に対向する面上にはカラーフィルタ２３が形成される。カラーフィルタ２３のガラス基板１に対向する面上には対向電極１７が形成されている。対向電極１７のガラス基板１に対向する面上には配向膜２４ｂが形成されている。そして、このガラス基板１と上ガラス基板１８との間には液晶１６が注入・封止されている。
【００７９】
図１に示した液晶表示装置においては、チャネル領域６ａ〜６ｄの表面層（上部表面層）は、後述する製造方法において示すように所定の膜厚だけ除去されている。このため、このチャネル領域６ａ〜６ｄの上部表面２５ａ〜２５ｄにアニール工程などに起因してチャネル領域６ａ〜６ｄの膜厚よりも大きな突起形状部分が形成されても、この突起形状部分（突起部）を上記表面層と同時に除去できる。つまり、チャネル領域６ａ〜６ｄの上部表面には上記のような突起形状部分は残存しない。このため、このような突起部の存在に起因して絶縁膜７の膜厚が局所的に薄くなるといった不良の発生を防止できる。この結果、薄膜電界効果トランジスタのゲート絶縁膜としての絶縁膜７において絶縁破壊が発生することを確実に防止できる。
【００８０】
図２〜１７は、図１に示した液晶表示装置の製造方法を説明するための断面模式図である。図２〜１７を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００８１】
まず、図２に示すように、ガラス基板１上に下地膜２を成膜する。この下地膜２としてはシリコン酸化膜を用いる。この下地膜２上に非晶質の半導体膜としての、膜厚Ｔ１のアモルファスシリコン膜２６を形成する。
【００８２】
次に、図３に示すように、アモルファスシリコン膜２６（図２参照）にレーザ２７を照射することによりレーザアニール処理を行なう。この結果、アモルファスシリコン膜２６は結晶性の半導体膜としてのポリシリコン膜２８となる。このレーザ２７の照射条件としては、たとえば、ＸｅＣｌのエキシマレーザを用いて、レーザショットを１５０ｍｍ×４００μｍ、重ね率を９５％、大気雰囲気でかつ温度は室温という条件を用いることができる。
【００８３】
このレーザアニール処理の後、ポリシリコン膜２８は図１８に示すような状態となっている。図１８は、図３に示したレーザアニール処理後のポリシリコン膜２８の状態を示す部分断面模式図である。
【００８４】
図１８を参照して、レーザ２７（図３参照）はポリシリコン膜２８の上部表面側から照射され、かつ、ガラス基板１および下地膜２がポリシリコン膜２８に対する放熱部材のような機能を果たしている。このため、アモルファスシリコン膜２６がレーザ照射されることにより溶融状態になった後、ポリシリコン膜２８となる凝固反応は、ポリシリコン膜２８と下地膜２とが接触する界面領域（ポリシリコン膜２８の下方）からポリシリコン膜２８の上部表面側へと順次進んでいくことになる。つまり、ポリシリコン膜２８の表面層としての上部表面層では、最後に結晶化が起きる。そして、ボロンや砒素などの不純物はこのような最後に結晶化が起きる領域の結晶粒界などに濃縮もしくは偏析する。これは、ポリシリコン膜２８中において、ボロンやヒ素などの不純物は、結晶化したポリシリコンの部分ではなく、溶融状態となっている部分へと順次濃縮されるためである。このようにして、最終的にポリシリコン膜２８の凝固（結晶化）が完了した場合には、図１８に示すように、ポリシリコン膜２８において下地膜２に近い領域に位置し、不純物の濃度が低下している不純物濃度低下層３８とポリシリコン膜２８の表面層に近い領域に位置し、不純物が濃縮もしくは偏析した不純物濃縮層３６という２つの層が形成される。
【００８５】
また、図１８に示すように、レーザアニール法の凝固過程において、ポリシリコン膜２８の表面に突起形状部分３７が形成される場合がある。このとき突起形状部分３７のポリシリコン膜２８のほぼ平坦な上部表面からの突出高さは、ポリシリコン膜２８の平坦な部分におけるポリシリコン膜２８の膜厚よりも大きくなっている。
【００８６】
そして、図３に示したレーザアニール工程の後、ドライエッチングによってポリシリコン膜２８の表面層を部分的に除去する。この結果、ポリシリコン膜２８の膜厚はＴ２となる。このとき、図１９に示すように、ポリシリコン膜２８の表面層である不純物濃縮層３６がこのドライエッチングによって除去される。この結果、残存するポリシリコン膜２８はそのほとんどが不純物濃度低下層３８から構成される。つまり、ポリシリコン膜２８において、不純物濃度を低減することができる。なお、図１９は、図４に示した工程におけるポリシリコン膜の部分断面模式図である。
【００８７】
また、ドライエッチングとしてプラズマを用いたエッチングを行なえば、突起形状部分３７に電界が集中することにより、この突起形状部分３７が選択的にエッチングされる。このため、図１９に示すように突起形状部分３７はその大部分がエッチングにより除去される。そして、ポリシリコン膜２８の上部表面３９には、突起形状部分３７が存在していた位置に凸部４０が残存している。ポリシリコン膜２８のほぼ平坦な上部表面３９からの凸部４０の突出高さは、ポリシリコン膜２８の平坦な部分におけるポリシリコン膜２８の膜厚よりも十分小さくなっている。
【００８８】
このように、レーザアニール後ポリシリコン膜２８の表面層をドライエッチングにより除去することにより、ポリシリコン膜２８中の不純物が濃縮もしくは偏析した不純物濃縮層３６を除去することができるので、上述のように残存するポリシリコン膜２８の不純物濃度を低減することができる。このため、このポリシリコン膜２８を用いて形成されるチャネル領域６ａ〜６ｄ（図１参照）の不純物濃度を十分低く保つことが可能となる。この結果、形成される薄膜電界効果トランジスタのしきい値電圧がチャネル領域６ａ〜６ｄにおける不純物の存在に起因して変動するといった不良の発生を有効に防止できる。
【００８９】
また、ドライエッチングを行なうことにより、チャネル領域６ａ〜６ｄとなるべきポリシリコン膜２８の上部表面における突起形状部分３７を除去することができる。このため、突起形状部分３７の存在に起因してポリシリコン膜２８上に形成するゲート絶縁膜としての絶縁膜７の膜厚が局所的に薄くなることを防止できる。そのため、絶縁膜７の膜厚が局所的に薄くなることに起因する薄膜電界効果トランジスタのゲート絶縁膜における絶縁破壊の発生を防止できる。この結果、高い信頼性を有する薄膜電界効果トランジスタを得ることができる。また、このような高い信頼性を有する薄膜電界効果トランジスタを液晶表示装置の駆動回路や表示画素領域の素子として用いれば、高い信頼性を有しかつ表示特性の優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００９０】
図４に示した工程の後、ポリシリコン膜２８上にレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜をマスクとして用いて、ポリシリコン膜２８を部分的に除去することにより、図５に示すようにポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄを形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして図５に示すような構造を得る。
【００９１】
次に、図６に示すように、容量２１が形成されるべき領域以外の領域にレジスト膜３０を形成する。このレジスト膜３０をマスクとして、ポリシリコン膜２９ｃ（図５参照）にリンイオン３１を注入することにより、容量電極９を形成する。その後レジスト膜３０を除去する。
【００９２】
次に、図７に示すように、容量電極９とポリシリコン膜２９ａ、２９ｂ、２９ｄとの上に絶縁膜７を形成する。
【００９３】
次に、絶縁膜７上にクロム膜などからなる導電体膜（図示せず）を形成する。この導電体膜上にレジスト膜を形成する。レジスト膜に露光現像処理を行なうこにとより、ゲートパターンを形成する。このゲートパターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、ウエットエッチングによって導電体膜を部分的に除去することによりゲート電極８ａ〜８ｄおよび容量電極８ｅ（図８参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして、図８に示すような構造を得る。
【００９４】
次に、図９に示すように、ゲート電極８ａ〜８ｄ上にレジスト膜３２を形成する。このレジスト膜３２をマスクとしてリンイオン３１を所定の領域に注入することにより、ｎ+型不純物領域３ａ〜３ｆを形成する。その後レジスト膜３２を除去する。
【００９５】
次に、図１０に示すように、ゲート電極８ａ〜８ｄをマスクとしてリンイオン３１を所定の領域に注入することにより、ｎ-型不純物領域４ａ〜４ｆを形成する。
【００９６】
次に、図１１に示すように、ｐ型薄膜電界効果トランジスタ２０が形成されるべき領域以外の領域にレジスト膜３３を形成する。そして、ゲート電極８ｂをマスクとしてボロンイオン３４を所定の領域に注入することにより、ｐ型不純物領域５ａ、５ｂを形成する。その後、レジスト膜３３を除去する。
【００９７】
そして、図１２に示すように、ゲート電極８ａ〜８ｄと容量電極８ｅとの上に層間絶縁膜１０を形成する。
【００９８】
そして、層間絶縁膜１０上にレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜に現像処理を行なうことにより、レジストパターンを形成する。このレジストパターンが形成されたレジスト膜をマスクとして異方性エッチングを行なうことにより、層間絶縁膜１０と絶縁膜７との一部を除去する。このようにして、コンタクトホール１１ａ〜１１ｇ（図１３参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。この結果、図１３に示すような構造を得る。
【００９９】
その後、コンタクトホール１１ａ〜１１ｇの内部から層間絶縁膜１０の上部表面上にまで延在するようにメタル膜（図示せず）を形成する。このメタル膜上にレジスト膜を形成する。このレジスト膜を露光現像処理することにより、レジストパターンを形成する。このレジストパターンが形成されたレジスト膜をマスクとしてウエットエッチングを行なうことにより、メタル膜を部分的に除去する。このようにしてメタル配線１２ａ〜１２ｆ（図１４参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。この結果、図１４に示すような構造を得る。
【０１００】
この後、図１５に示すように、水素プラズマ３５を用いた水素プラズマ処理を行なう。次に、メタル配線１２ａ〜１２ｆ上にパッシベーション膜（図示せず）を形成する。パッシベーション膜上に平坦化膜１３（図１６参照）を形成する。平坦化膜１３上にレジスト膜を形成する。レジスト膜に対して露光現像処理を行なうことにより、レジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、異方性エッチングを行なって平坦化膜１３とパッシベーション膜との一部を除去することによりコンタクトホール１４（図１６参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして、図１６に示すような構造を得る。
【０１０１】
次に、コンタクトホール１４の内部から平坦化膜１３の上部表面上にまで延在するようにＩＴＯなどの透明性導電体膜を形成する。この透明性導電体膜上にレジスト膜を形成する。このレジスト膜に対して露光現像処理を行なうことによりレジストパターンを形成する。このレジストパターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、透明性導電体膜をエッチングによって部分的に除去することにより、画素電極１５（図１７参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして、図１７に示すような構造を得る。
【０１０２】
この後、画素電極１５上に配向膜２４ａ（図１参照）を形成する。また、カラーフィルタ２３（図１参照）、対向電極１７（図１参照）、配向膜２４ｂ（図１参照）が形成された上ガラス基板１８（図１参照）を準備する。そして、この上ガラス基板１８をガラス基板１と対向するように配置、固定する。配向膜２４ａ、２４ｂの間に液晶１６（図１参照）を注入、封止することにより、図１に示すような液晶表示装置を得る。
【０１０３】
（実施の形態２）
図２０〜２３は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２を説明するための断面模式図である。図２０〜２３を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１０４】
まず、本発明の実施の形態１と同様にガラス基板１上に下地膜２を形成する。下地膜２上に膜厚Ｔ３のアモルファスシリコン膜２６（図２０参照）を形成する。このようにして、図２０に示すような構造を得る。
【０１０５】
次に、図２１に示すように、シリコン酸化膜からなる不純物吸収膜４１を形成する。
【０１０６】
次に、加熱アニールを行なうことによりアモルファスシリコン膜２６の結晶化を行なう。このようにして、図２２に示すようにポリシリコン膜２８を形成する。
【０１０７】
この加熱アニールの際、ポリシリコン膜２８中の不純物は不純物吸収膜４１との境界領域から不純物吸収膜４１の内部へと拡散する。そして、加熱アニール後、この不純物吸収膜４１をドライエッチングにより除去する。その結果、図２３に示すような構造を得る。なお、この不純物吸収膜４１を除去する際にはウエットエッチングを用いてもよい。
【０１０８】
そして、図２３に示した工程の後、図５〜図１７に示した工程と同様の工程を行なうことにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１０９】
このようにすれば、アニール工程において、シリコンよりも不純物吸収膜４１を構成する材料と反応しやすいような不純物を、この不純物吸収膜４１へと取込むことができる。このため、ポリシリコン膜２８からそのような不純物を除去することができる。この結果、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の製造方法と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
さらに、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の製造方法では、ポリシリコン膜２８の上部表面層を不純物濃縮層として除去するため、予めその除去する表面層の膜厚分だけ余分にアモルファスシリコン膜２６を形成する必要があった。そして、この余分な膜厚の部分についてもレーザアニールを行なうため、レーザアニールの出力をある程度大きくする必要があった。しかし、この本発明の実施の形態２による液晶表示装置の製造方法では、不純物吸収膜４１を形成するので、初めからほぼ必要な膜厚のアモルファスシリコン膜２６を形成すればよい。つまり、余分なアモルファスシリコン膜を形成する必要がない。この結果、アニール処理に用いるエネルギーを本発明の実施の形態１におけるアニール処理に用いるエネルギーよりも小さくすることが可能である。この結果、液晶表示装置の製造コストを低減することが可能となる。
【０１１１】
（実施の形態３）
図２４は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態３を説明するための模式図である。図２４を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１１２】
図２４は、本発明の実施の形態１における図３に示した液晶表示装置の製造工程に対応する。すなわち、図２４を参照して、レーザアニール工程を行なう際、アモルファスシリコン膜２６が形成された基板４８は、架台４３上に設置されている。この架台４３は、冷却水管４４を備える。この冷却水管４４の内部には、冷却水４５が流れている。また、アモルファスシリコン膜が形成された基板４８上には、ヒータ４２が設置されている。この結果、レーザアニールを受けるアモルファスシリコン膜２６においては、ガラス基板１に近い領域の温度が上部表面に近い領域の温度よりも低くなっている。このような温度勾配が形成された状態でレーザ２７（図３参照）をアモルファスシリコン膜２６へと照射することにより、ポリシリコン膜２８（図４参照）においては、ガラス基板１に近い領域から順次結晶化が進むことになる。この結果、ポリシリコン膜２８の上部表面層が最後に結晶化することになるため、ポリシリコン膜２８の上部表面層において確実に不純物が濃縮もしくは偏析することになる。これは、不純物（汚染物質）は上述のように結晶化が最後に行なわれるポリシリコン膜２８の表面層や結晶粒界に濃縮もしくは偏析するためである。
【０１１３】
この後、本発明の実施の形態１と同様にポリシリコン膜２８の不純物濃縮層３６（図１８参照）を含む上部表面層をドライエッチングなどによって除去すれば、このような不純物が濃縮もしくは偏析した不純物濃縮層３６（図１８参照）を確実に除去することができる。この結果、本発明の実施の形態１によって得られる効果に加えて、より確実に不純物濃度を低減することができる。
【０１１４】
そして、図２４に示した工程の後、図４〜図１７に示した工程と同様の工程を行なうことにより、図１に示した液晶表示装置と同様の液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
図２５は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４を説明するための模式図である。図２５を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１１６】
図２５は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態１の図３に示した工程に対応している。つまり、レーザアニールを行なう工程を示している。そして、本発明の実施の形態４においては、アモルファスシリコン膜２６に対してレーザアニール処理を実施する際、基板４８の上方と下方とにそれぞれ電極４６ａ、４６ｂを設置する。そして、この電極４６ａ、４６ｂに電源４７を接続することにより、電極４６ｂには＋の電荷を、電極４６ａには−の電荷を印加する。この結果、アモルファスシリコン膜２６を含む基板４８には矢印５１の方向の電界が印加されることになる。このような状態でアモルファスシリコン膜２６にレーザ２７（図３参照）を照射してレーザアニールを行なう。
【０１１７】
アモルファスシリコン膜２６がこのレーザ２７の照射によって溶融する場合、この溶融したシリコン中では、矢印５１で示される方向の電界によって不純物イオンが力を受ける。たとえば、＋の電荷を有する不純物イオンは、この電界から受ける力により溶融したシリコン膜中を電極４６ａの方向へと移動する。一方、−の電荷を有する不純物イオンは電極４６ｂの方向へと移動する。このようにすれば、＋の電荷を有する不純物イオンをポリシリコン膜２８の上部表面層により確実に濃縮もしくは偏析させることができる。
【０１１８】
そして、図２５に示した工程の後、図４〜図１７に示した工程を実施すれば、図１に示した液晶表示装置と同様の液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１１９】
ここで、図２５に示した製造方法を用いれば、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の製造方法によって得られる効果に加えて、＋の電荷を有する不純物イオンをポリシリコン膜２８の上部表面層に確実に濃縮もしくは偏析させることができるので、この上部表面層を除去することにより、特定の導電型の不純物イオン（上記の例では＋の電荷を有する不純物イオン）を確実にポリシリコン膜２８から除去することが可能となる。
【０１２０】
また、電極４６ａ、４６ｂに印加する電荷の符号を変更することにより、基板４８に印加する電界の方向を変更すれば、たとえば上述とは反対の−の電荷を有する不純物イオンをポリシリコン膜２８の上部表面層へと蓄積することが可能となる。つまり、電極４６ａ、４６ｂに印加する電荷の符号を変更することによって、基板４８に印加する電界の方向を変更すれば、任意の電荷の不純物イオンをポリシリコン膜２８の上部表面層に濃縮もしくは偏析させることができる。
【０１２１】
（実施の形態５）
図２６は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態５を説明するための平面模式図である。図２６を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１２２】
図２６は、図２５と同様に図３に示したレーザアニール工程に対応している。そして、図２６においては、レーザアニールを行なう際に、基板４８を移動させている。そして、基板４８を移動させながらレーザアニールを行なうと同時に、基板４８の表面に平行な方向であり、かつ図２６に示した矢印５２の方向の磁界を基板４８に印加する。つまり、基板の進行方向に対して、基板４８の平面とほぼ平行な方向でありかつ基板４８の進行方向に対して垂直な方向に磁界を印加している。このような磁界を発生させるため、基板４８の側面に対向するように、磁界発生部材４９ａ、４９ｂを配置する。この磁界発生部材４９ａ、４９ｂとしては電磁石などを用いることができる。
【０１２３】
このようにすれば、基板４８が図２６に示すように移動する場合、たとえば＋の電荷を有する不純物イオンに対しては、基板４８の表面へ向かう方向（紙面に対して垂直方向であり、基板１からアモルファスシリコン膜２６へと向かう方向）の力が加わる。このため、レーザアニールを行なう際、不純物イオンを容易にポリシリコン膜の上部表面層に濃縮もしくは偏析させることができる。この結果、本発明の実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
また、磁界発生部材４９ａ、４９ｂは、基板４８の側面に対向する位置に配置されているため、レーザアニールを行なう際に基板４８の上方にこのような磁界発生部材４９ａ、４９ｂを配置する必要が無い。このため、この磁界発生部材４９ａ、４９ｂが、レーザを照射する際の障害となることを防止できる。
【０１２５】
図２６に示した工程の後、図４〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１２６】
（実施の形態６）
図２７は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６を説明するための模式図である。図２７を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１２７】
図２７は、図２６などと同様に図３に示したレーザアニール工程を示している。ただし、図２７に示したレーザアニール工程では、基板４８について、中心軸５０を中心とした矢印５４で示されるような回転運動をさせている。このようにして、基板４８に矢印５３で示すような方向の遠心力を加える。そして、この遠心力が加わった状態でレーザアニールを行なう。すると、レーザを照射されて溶融したシリコン中において、不純物元素のうちシリコンよりも比重の軽い元素は、遠心力によって中心軸５０に向かう方向（アモルファスシリコン膜２６において、下地膜２に隣接する領域から、上部表面層に近い領域へと向う方向）に移動する。この結果、結晶化したポリシリコン膜２８の表面層（中心軸５０に近い領域）にこのようなシリコンよりも比重の軽い不純物をより濃縮もしくは偏析させることができる。そして、ポリシリコン膜２８の上部表面層を本発明の実施の形態１と同様にドライエッチングなどによって除去する。その後、図４〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１２８】
このように、図２７に示した液晶表示装置の製造方法を用いれば、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の製造方法と同様の効果を得ることができると同時に、シリコンと比較して比重が小さな不純物をより確実に除去することが可能となる。
【０１２９】
また、図２７に示したレーザアニール工程において、基板４８の配置を反対にすれば（ガラス基板１からみて、アモルファスシリコン膜２６が中心軸５０とは反対側に位置するように配置すれば）、ポリシリコン膜２８の表面層に近い領域にシリコンよりも比重の重い不純物を濃縮もしくは偏析させることが可能となる。
【０１３０】
また、ここではレーザアニール法を用いたが、加熱炉を用いてアモルファスシリコン膜２６を加熱することによりポリシリコン化してもよい。
【０１３１】
（実施の形態７）
図２８は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態７を説明するための模式図である。図２８を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１３２】
図２８は、図３に示したアニール工程に対応している。そして、図２８を参照して、アモルファスシリコン膜２６をレーザなどを用いてアニールする際に、矢印５１の方向の電界が印加されると同時に、ヒータ４２と冷却水管４４を備える架台４３とによってアモルファスシリコン膜２６に本発明の実施の形態３と同様に温度勾配を形成されている。このようにすれば、本発明の実施の形態３および４によって得られる効果を得ることができると同時に、このような不純物をポリシリコン膜２８の表面層に濃縮もしくは偏析させるための２種類の方法を併用するので、１回のアニール工程でより確実にポリシリコン膜中の不純物を上部表面層に濃縮もしくは偏析させることができる。その後、不純物が濃縮もしくは偏析したポリシリコン膜の上部表面層をドライエッチングなどによって除去した後、図４〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構成を備える液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１３３】
図２９は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態７の第１の変形例を説明するための模式図である。図２９は、図２８と同様に図３に示したアニール工程に対応している。そして、図２９に示したアニール工程においては、基板４８を矢印５４の方向に回転させることにより、アモルファスシリコン膜２６に遠心力を加えると同時に、磁界形成部材４９ａ、４９ｂを図２９に示すように配置することによって、アモルファスシリコン膜２６に対して矢印５２で示される方向の磁界を印加している。このようにすることで、本発明の実施の形態５および６に示した液晶表示装置の製造方法によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、１回のアニール工程によって確実にポリシリコン膜の表面層に不純物を濃縮もしくは偏析させることができるという図２８に示した液晶表示装置の製造方法によって得られる効果と同様の効果も得ることができる。
【０１３４】
図３０は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態７の第２の変形例を説明するための模式図である。図３０は、図２９と同様に図３に示したアニール工程に対応している。そして、図３０に示したアニール工程では、基板４８を矢印５４の方向に回転させて、矢印５３に示すような遠心力をアモルファスシリコン膜２６に加えると同時に、電極４６ａ、４６ｂをそれぞれ中心軸５０と基板４８から見て中心軸５０とは反対側に位置する領域に配置することにより、矢印５１に示すような方向の電界をアモルファスシリコン膜２６に印加している。このような状態でレーザアニールを行なうと、本発明の実施の形態４および６によって得られる効果と同様の効果を１回のアニール工程によって同時に得ることができる。
【０１３５】
この図２８〜３０に示した工程のいずれかを実施した後、不純物が濃縮もしくは偏析したポリシリコン膜の表面層を除去して、図４〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を容易に得ることができる。
【０１３６】
（実施の形態８）
図３１および３２は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態８を説明するための模式図である。図３１および３２を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１３７】
図３１および３２は、図３に示したアニール工程に対応している。つまり、図２に示した製造工程を実施した後、図３１に示すように、図２５に示したアニール工程と同様の工程を実施することにより、溶融したシリコン膜中においてプラスの電荷を有する不純物イオン、たとえばナトリウムイオンをポリシリコン膜２８の上部表面層に濃縮もしくは偏析させる。その後、不純物イオンが濃縮もしくは偏析したポリシリコン膜２８の上部表面層をドライエッチングなどを用いて除去する。
【０１３８】
次に、図３２に示すように、電極４６ａ、４６ｂに供給する電荷を図３１に示した工程とは逆の符号の電荷とすることにより、矢印５１に示すような方向（図３１に示した電界の方向とは反対の方向）の電界をポリシリコン膜２８に印加する。そして、この状態で再熱処理としてのレーザアニールを行なう。このようにすれば、レーザの照射によって溶融したシリコン膜中において、マイナスの電荷を有する不純物イオン、たとえば硫黄イオンがポリシリコン膜２８の上部表面層（電極４６ａに近い領域）に濃縮もしくは偏析する。この後、再度ポリシリコン膜２８の表面層を除去する。
【０１３９】
このようにすれば、本発明の実施の形態４による効果を得ることができると同時に、ポリシリコン膜２８中のプラスの電荷を持つ不純物イオンおよびマイナスの電荷を持つ不純物イオンの両方の不純物イオンを確実に除去することが可能となる。
【０１４０】
そして、この図３１および３２に示した工程の後、図４〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を得ることができる。
【０１４１】
図３３および３４は、図３１および３２に示した本の実施の形態８による液晶表示装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。図３３および３４を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１４２】
まず、図３３に示すように、図２７に示した実施の形態６と同様に、基板４８を矢印５４に示した方向に回転させることにより矢印５３によって示される遠心力をアモルファスシリコン膜２６に加えながらレーザアニール工程を行なう。このとき、実施の形態６と同様に、溶融したシリコン膜中の表面層に近い領域（中心軸５０に近い領域であって、ポリシリコン膜２８の上部表面層となる領域）に、シリコンよりも比重の小さな不純物、たとえばボロンなどの不純物が濃縮もしくは偏析する。この後、結晶化したポリシリコン膜２８の表面層をドライエッチングなどによって除去する。この結果、本発明の実施の形態６と同様に、シリコンよりも比重の小さな不純物をポリシリコン膜２８から除去できる。
【０１４３】
次に、図３４に示すように、図３３に示した工程とは異なり、ガラス基板１から見て、ポリシリコン膜２８が中心軸５０とは反対側に位置するように基板４８を配置する。そして、基板４８を矢印５４に示す方向に回転させることにより、ポリシリコン膜２８に矢印５３により示される方向の遠心力を加える。この状態でポリシリコン膜２８に対して再熱処理としてのレーザアニールを行なう。この結果、溶融したシリコン中において、シリコンよりも比重の大きな不純物元素、たとえば砒素（Ａｓ）などが、ポリシリコン膜２８の表面層に近い領域に遠心力によって濃縮もしくは偏析する。この後、ポリシリコン膜２８の表面層をドライエッチングなどによって除去する。この結果、シリコンよりも比重の大きな不純物をポリシリコン膜２８から除去できる。
【０１４４】
このようにすれば、シリコンとは比重の異なる不純物元素を確実にポリシリコン膜２８から除去することができる。
【０１４５】
この後、図４〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を得ることができる。
【０１４６】
また、ここでは電界を印加しながらレーザアニールを行なう工程および遠心力を変えながらレーザアニールを行なう工程を２回繰返す場合を示したが、基板４８に対して、図２６に示すように磁界を印加しながらレーザアニールを行なう工程を２回繰返しても同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
また、１回目のアニール工程と２回目のアニール工程とにおいて、本発明の実施の形態１〜６に示したアニール工程のいずれか、もしくはこれらの組合せを用いてもよく、１回目のアニール工程と２回目のアニール工程とにおけるアニール方法が異なっていてもよい。
【０１４８】
（実施の形態９）
図３５および３６は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態９を説明するための断面模式図である。図３５および３６を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１４９】
まず、図２に示した工程と同様の工程を実施した後、図３と同様にレーザアニールを行なうことによりアモルファスシリコン膜２６をポリシリコン膜２８とする。その後、ポリシリコン膜２８の上部表面層を除去することなくポリシリコン膜２８上にレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜に露光現像処理を施すことにより、レジストパターンを形成する。このパターンが形成されたレジスト膜をマスクとしてポリシリコン膜をエッチングにより部分的に除去することによって、半導体膜部分としてのポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄ（図３５参照）を形成する。その後レジスト膜を除去する。このようにして、図３５に示すような構造を得る。このとき、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの上部表面層には、不純物が濃縮もしくは偏析した不純物濃縮層３６（図１８参照）が形成されたままの状態となっている。このため、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの膜厚Ｔ１は、図３に示したポリシリコン膜２８の膜厚Ｔ１とほぼ同一である。
【０１５０】
この後、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの上部表面層をドライエッチングなどを用いて除去する。これにより、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの膜厚はＴ２となり、不純物濃縮層３６はこのドライエッチングによって除去される。この結果、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの不純物濃度を確実に低減できるという本発明の実施の形態１による効果が得られる。また同時に、図３５に示した工程においてポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄ上にレジスト膜などが残存する場合、このような残存するレジスト膜を、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの上部表面層を除去するドライエッチングによって同時に除去することができる。この結果、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄ上にレジスト膜が残存することを確実に防止できる。
【０１５１】
また、半導体膜部分としてのポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄが形成された領域以外の領域（下地膜２の露出している部分）において、図３５に示した工程において不純物などが付着するような場合、ポリシリコン膜２９ａ〜２９ｄの上部表面層を除去するためのドライエッチングによってこの下地膜２の表面に付着していた不純物をも同時に除去することができる。この結果、このような不純物の存在に起因する液晶表示装置の構造欠陥の発生を確実に防止できる。
【０１５２】
この後、図６〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を得ることができる。
【０１５３】
なお、図３に対応するポリシリコン膜２８を形成するためのレーザーアニール工程において、本発明の実施の形態２〜８のいずれかの工程を実施してもよい。
【０１５４】
（実施の形態１０）
図３７は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態１０を説明するための断面模式図である。図３７を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１５５】
まず、図２、３および３５に示した工程を実施した後、図６に示した工程と同様に容量２１が形成される領域以外の領域において、図３７に示すようにレジスト膜３０を形成する。そして、レジスト膜３０をマスクとして、リンイオン３１をポリシリコン膜２９ｃ（図３５参照）に注入することにより、容量電極９を形成する。このとき、ポリシリコン膜２９ａ、２９ｂ、２９ｄの上部表面層には不純物が濃縮もしくは偏析した不純物濃縮層３６が形成された状態となっている。
【０１５６】
その後、レジスト膜３０を除去する。そして、ポリシリコン膜２９ａ、２９ｂ、２９ｄの上部表面層をドライエッチングなどを用いて除去する。この結果、ポリシリコン膜２９ａ、２９ｂ、２９ｄから不純物を確実に除去することができるという本発明の実施の形態１における効果と同様の効果を得ることができる。また同時に、レジスト膜３０を除去するためのアッシング工程などに起因してポリシリコン膜２９ａ、２９ｂ、２９ｄの上部表面層に損傷が発生する場合、その損傷部をこのドライエッチングによって除去することができる。この結果、形成される薄膜電界効果トランジスタのチャネル領域の不純物濃度を低減することができると同時に、上記のようなアッシング工程に起因する欠陥がチャネル領域に残存することを確実に防止できる。
【０１５７】
この後、図７〜１７に示した工程と同様の工程を実施することにより、図１に示した液晶表示装置と同様の構造を備える液晶表示装置を得ることができる。
【０１５８】
なお、図３に対応するポリシリコン膜２８を形成するためのレーザーアニール工程において、本発明の実施の形態２〜８のいずれかの工程を実施してもよい。
【０１５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１６０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、薄膜電界効果トランジスタのチャネル領域となるべき半導体膜から不純物を確実に除去するとともに、チャネル領域の上部表面を平坦化することができるので、高い信頼性を有する半導体装置およびその製造方法を提供することができる。また、このような高い信頼性を有する半導体装置を用いることによって、高い歩留りで製造することが可能であり、かつ表示特性の良好な液晶表示装置とその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による液晶表示装置の実施の形態１を示す断面模式図である。
【図２】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図３】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図４】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図５】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図６】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図７】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図８】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第７工程を説明するための断面模式図である。
【図９】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第８工程を説明するための断面模式図である。
【図１０】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第９工程を説明するための断面模式図である。
【図１１】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１０工程を説明するための断面模式図である。
【図１２】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１１工程を説明するための断面模式図である。
【図１３】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１２工程を説明するための断面模式図である。
【図１４】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１３工程を説明するための断面模式図である。
【図１５】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１４工程を説明するための断面模式図である。
【図１６】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１５工程を説明するための断面模式図である。
【図１７】  図１に示した液晶表示装置の製造方法の第１６工程を説明するための断面模式図である。
【図１８】  図３に示したレーザアニール処理後のポリシリコン膜の状態を示す部分断面模式図である。
【図１９】  図４に示した工程におけるポリシリコン膜の部分断面拡大模式図である。
【図２０】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図２１】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図２２】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図２３】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図２４】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態３を説明するための模式図である。
【図２５】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４を説明するための模式図である。
【図２６】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態５を説明するための模式図である。
【図２７】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６を説明するための模式図である。
【図２８】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態７を説明するための模式図である。
【図２９】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態７の第１の変形例を説明するための模式図である。
【図３０】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態７の第２の変形例を説明するための模式図である。
【図３１】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態８の第１工程を説明するための模式図である。
【図３２】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態８の第２工程を説明するための模式図である。
【図３３】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態８の変形例の第１工程を説明するための模式図である。
【図３４】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態８の変形例の第２工程を説明するための模式図である。
【図３５】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態９の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図３６】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態９の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図３７】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態１０を説明するための断面模式図である。
【図３８】  従来の液晶表示装置を示す断面模式図である。
【図３９】  図３８に示した液晶表示装置の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図４０】  図３８に示した液晶表示装置の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図４１】  図３８に示した液晶表示装置の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図４２】  図３８に示した液晶表示装置の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図４３】  従来の問題点を説明するための模式図である。
【図４４】  従来の問題点を説明するための模式図である。
【図４５】  従来の問題点を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  ガラス基板、２  下地膜、３ａ〜３ｆ  ｎ+型不純物領域、４ａ〜４ｆ  ｎ-型不純物領域、５ａ，５ｂ  ｐ型不純物領域、６ａ〜６ｄ  チャネル領域、７  絶縁膜、８ａ〜８ｄ  ゲート電極、８ｅ，９  容量電極、１０  層間絶縁膜、１１ａ〜１１ｇ，１４  コンタクトホール、１２ａ〜１２ｆ  メタル配線、１３  平坦化膜、１５  画素電極、１６  液晶、１７  対向電極、１８  上ガラス基板、１９  ｎ型薄膜電界効果トランジスタ、２０  ｐ型薄膜電界効果トランジスタ、２１  容量、２２  画素用薄膜電界効果トランジスタ、２３  カラーフィルタ、２４ａ，２４ｂ  配向膜、２５ａ〜２５ｄ  チャネル領域の上部表面、２６  アモルファスシリコン膜、２７  レーザ光、２８，２９ａ〜２９ｄ  ポリシリコン膜、３０  レジスト膜、３１  リンイオン、３２，３３  レジスト膜、３４  ボロンイオン、３５  水素プラズマ、３６  不純物濃縮層、３７  突起形状部分、３８  不純物濃度低下層、３９  ポリシリコン膜の上部表面、４０  凸部、４１  不純物吸収膜、４２  ヒータ、４３  架台、４４  冷却水管、４５  冷却水、４６ａ，４６ｂ  電極、４７  電源、４８  基板、４９ａ，４９ｂ  磁界発生部材、５０  中心軸、５１，５２，５３，５４  矢印。
【図１】
0004057215.tif 000002
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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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２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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