【手続補正書】
【提出日】平成20年9月26日(2008.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の領域に形成された第1の閾値を有する第1の薄膜トランジスタと、第2の領域に形成された前記第1の閾値とは異なる第2の閾値を有する第2の薄膜トランジスタとを有する表示装置の製造方法であって、
半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、
前記第1の領域および前記第2の領域に形成された前記半導体膜に、閾値制御用の第１の不純物の打ち込みを行う第１の不純物打ち込み工程と、
前記第1の領域および前記第2の領域の前記半導体膜を熱処理することにより、前記第1の領域および前記第2の領域の前記半導体膜結晶化と前記第1の不純物の活性化とを行う第1の結晶化工程と、
前記第1の結晶化工程よりも後に、前記第1の領域および前記第2の領域の前記半導体膜に閾値制御用の第2の不純物の打ち込みを行う第2の不純物打ち込み工程と、
前記第1の領域および前記第2の領域の前記半導体膜のうち、前記第2の領域の前記半導体膜のみを熱処理することにより、前記第2の領域の半導体膜の結晶化と前記第2の不純物の活性化とを行う第2の結晶化工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第1の結晶化工程は、前記半導体膜にレーザを照射することにより結晶化を行う工程であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第1の結晶化工程は、前記半導体膜にエキシマレーザまたは固体レーザを照射することにより結晶化を行う工程であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第1の結晶化工程は、前記半導体膜を加熱して固相成長させることにより結晶化を行う工程であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２の結晶化工程は、前記半導体膜にレーザを照射することにより結晶化を行う工程であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の結晶化工程は、前記半導体膜に連続発振レーザを照射することにより結晶化を行う工程であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２の結晶化工程は、前記半導体膜に連続発振レーザをパルスに変調しながら照射することにより結晶化を行う工程であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２の結晶化工程は、前記半導体膜に連続発振レーザを照射しながら、前記連続発振レーザのスポット又は前記半導体膜が形成された基板のうちの少なくとも一方を移動させて前記連続発振レーザの走査を行うことにより、帯状結晶を形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２の不純物打ち込み工程は、前記第２の不純物の濃度ピーク位置が前記半導体膜から外れた位置になるように打ち込みを行うことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記半導体膜中における前記第２の不純物打ち込み工程でのドーズ量が前記第１の不純物の打ち込み工程におけるドーズ量より少ないことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の不純物と前記第２の不純物のうちの少なくとも一方を絶縁膜を介さずに打ち込むことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の不純物と前記第２の不純物のうちの少なくとも一方を絶縁膜を介して打ち込むことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の不純物と前記第２の不純物のうちの少なくとも一方を絶縁膜を介して打ち込んだ後、前記半導体膜の結晶化を行う前に前記絶縁膜を除去することを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の不純物を絶縁膜を介して打ち込んだ後に前記絶縁膜を除去し、前記絶縁膜を除去した後、前記半導体膜の表面に表面酸化膜を形成し、前記表面酸化膜を形成した後、前記第１の結晶化工程を行うことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１５】
第１の領域に形成された第１の閾値を有する第１の薄膜トランジスタと、第２の領域に形成され前記第１の閾値とは異なる第２の閾値を有する第２の薄膜トランジスタとを有する表示装置であって、
前記第1の薄膜トランジスタのチャネル領域と前記第2の薄膜トランジスタのチャネル領域には、ともに第1の不純物と第2の不純物が打ち込まれており、
前記第1の不純物は、前記第1の薄膜トランジスタのチャネル領域と前記第2の薄膜トランジスタのチャネル領域の両方において、ほぼ全量が活性化される大幅な活性化率であり、
前記第2の不純物は、前記第1の薄膜トランジスタのチャネル領域では、最大でもその半量程度の活性化率であり、前記第2の薄膜トランジスタのチャネル領域ではほぼ全量が活性化される大幅な活性化率であることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記第2の不純物は、前記第1の薄膜トランジスタのチャネル領域では、打ち込まれた量の最大でもほぼ３分の１程度の活性化率であることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第1の薄膜トランジスタのチャネル領域は、粒状結晶又は微結晶の半導体膜であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第２の薄膜トランジスタのチャネル領域は、帯状結晶の半導体膜であることを特徴とする請求項１５から１７の何れかに記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第２の不純物の濃度のピーク位置は、前記チャネル領域を構成する半導体膜から外れた位置にあることを特徴とする請求項１５から１８の何れかに記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第1の不純物のドーズ量が前記第2の不純物のドーズ量より大きいことを特徴とする請求項１５から１９の何れかに記載の表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の製造方法において、前記第1の結晶化工程を、前記半導体膜にレーザ（ガスレーザ又は固体レーザ、等）を照射することにより結晶化を行う工程、または前記半導体膜にエキシマレーザ又は固体レーザを照射することにより結晶化を行う工程、もしくは前記半導体膜を加熱して固相成長させることにより結晶化を行う工程の何れかとすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
あるいは、前記第１の不純物と前記第２の不純物のうちの少なくとも一方を絶縁膜を介して打ち込んだ後、前記半導体膜の結晶化を行う前に前記絶縁膜を除去するようにすることができる。もしくは、前記第１の不純物を絶縁膜を介して打ち込んだ後に前記絶縁膜を除去し、前記絶縁膜を除去した後、前記半導体膜の表面に表面酸化膜を形成し、前記表面酸化膜を形成した後、前記第１の結晶化工程を行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図４、図５、図６は全てプリカーサ膜３０４（ａ−Ｓｉ膜あるいはp−Ｓｉ膜）に直接インプラを行う前記した実施例１のプロセスに対応する。尚、３０１はガラス基板、３０２はＳｉＮ膜、３０３はＳｉＯ2膜３０３である。図４では、ドーパント注入時に、ｘ方向の高さで示した深さ方向（ｙ方向）のドーパントの濃度プロファイル３０５の最大量がプリカーサ３０４の内側になるようにインプラ条件を決定した場合を示す。図中に網点で示したプリカーサ３０４中のインプラによるドーズ量３０６が活性化されてドーパントとして働く。図中に網点で示したインプラによるドーズ量３０６は、結晶化と活性化を兼ねるために、ほぼ９０％以上が活性化する。そのため、プリカーサ膜３０４に入るドーパント量は少量でよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
図６では、ドーパント注入時に、ｘ方向の高さで示した深さ方向（ｙ方向）のドーパントの濃度プロファイル３１０の最大量がプリカーサ膜３０４中にあるようにインプラ条件を決定した場合を示す。ドーズ量全体は図４や図５よりも少量とする。図中に網点で示したプリカーサ３０４中のインプラによるドーズ量３０９が活性化されてドーパントとして働く。図中に網点で示したインプラによるドーズ量３０９は、結晶化と活性化を兼ねるために、ほぼ９０％以上が活性化する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
図７は、レーザによる結晶化後の該結晶化膜中に取り込まれたドーパントの濃度プロファイルの説明図で、図４で説明した濃度プロファイルとした場合に対応する。図７において、ガラス基板４０１に下地膜（ＳｉN膜４０２，ＳｉＯ2膜４０３）が成膜され、その上にプリカーサ膜４０４（ａ−Ｓｉ膜あるいはp−Ｓｉ膜）が成膜されている。ドーパントプロセス後の結晶化プロセスにおいて、濃度プロファイル４０５の最大量はＳｉＯ2膜４０３中にある。レーザの照射でプリカーサ膜４０４が溶解して当該プリカーサ膜４０４中でのドーパントが結晶化膜中に取り込まれる。このとき、結晶化膜中の深さ方向でのドーパントの濃度プロファイル４０６は均一となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
図８は、実際の製品におけるシリコン膜の深さ方向のドーパント濃度プロファイルの違いを説明する図である。図８において、ガラス基板５０１上に下地膜（ＳｉN膜５０２とＳｉＯ2膜５０３）が成膜され、その上に各種の領域が形成されている。符号５０４はｐ‐Ｓｉ領域、５０７は擬似単結晶領域である。符号５０５はインプラ濃度プロファイルを示し、５０６はｐ‐Ｓｉ領域５０４中のインプラ濃度プロファイル、５０８は擬似単結晶領域５０７中のインプラ濃度プロファイルを示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007134648.tif 000001
【手続補正９】
【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】
2007134648.tif 000002
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007134648.tif 000003