(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸形状を有する非晶質半導体膜を形成する第１の工程と、
前記非晶質半導体膜上に３×１０９ｄｙｎｅｓ／ｃｍ２以上の引張応力を有する絶縁膜を成膜し、開口部を設けてマスク絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記非晶質半導体膜の選択的領域にニッケルを添加する第３の工程と、
５００〜６５０℃の第１の加熱処理を行い、結晶質半導体膜を形成する第４の工程と、
前記マスク絶縁膜を除去し、前記結晶質半導体膜上にバリア層を形成する第５の工程と、
前記バリア層上に希ガス元素を含む半導体膜を形成する第６の工程と、
第２の加熱処理を行い、前記結晶質半導体膜に含まれるニッケルを前記希ガス元素を含む半導体膜に移動させる第７の工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
基板上にゲート線を形成する工程と、
前記ゲート線を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に凹凸形状を有する非晶質半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質半導体膜上に３×１０９ｄｙｎｅｓ／ｃｍ２以上の引張応力を有する絶縁膜を成膜し、開口部を設けてマスク絶縁膜を形成する工程と、
前記マスク絶縁膜を用いて前記非晶質半導体膜に選択的にニッケルを添加し、５００〜６５０℃の第１の加熱処理を行い、前記非晶質半導体膜を結晶化させ結晶質半導体膜にする工程と、
前記結晶質半導体膜にレーザ照射を行う工程と、
前記マスク絶縁膜を除去し、前記結晶質半導体膜上にバリア層を形成する工程と、
前記バリア層上に希ガス元素を含む半導体膜を形成する工程と、
第２の加熱処理を行い、前記結晶質半導体膜中のニッケルを前記希ガス元素を含む半導体膜に移動させ、前記結晶質半導体膜に含まれるニッケルの濃度を１×１０１８／ｃｍ３以下にする工程と、
前記バリア層をエッチングストッパーとして前記希ガス元素を含む半導体膜を除去する工程と、
前記バリア層を除去する工程と、
を含む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２において、前記希ガス元素は、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）から選ばれた一種または複数種である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３のいずれか一項において、前記３×１０９ｄｙｎｅｓ／ｃｍ２以上の引張応力を有する絶縁膜は窒化酸化シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良質な結晶質半導体膜を形成する方法に関する。また、良好な結晶質半導体膜を用いて作製された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下、ＴＦＴという）を駆動回路やスイッチング素子に用いて作製される半導体装置（例えば、液晶表示装置、またこれらの表示装置を表示部に適用した電気器具）の作製方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
フラットパネルディスプレイが本格的に一般家庭に進出してきている。これまでは、ガラス基板上に形成された非晶質シリコン膜を用いたＴＦＴをスイッチング素子に用いた液晶表示装置がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のモニターに用いられるという使用方法が中心であったが、ガラス基板上に良質な結晶性を有する結晶質半導体膜を作製する方法の技術開発が進み、このような結晶質半導体膜を用いたＴＦＴを駆動回路や画素部のスイッチング素子に用いた液晶表示装置をテレビジョンやその他多くの電気器具の表示部に適用できるようになってきている。
【０００３】
さらに、一枚の基板上に画素および駆動回路だけでなく、システム（画像プロセッサ、ビデオコントローラ、ＲＡＭ等）が組み込まれた「システムオンパネル」の開発も進められている。
【０００４】
ガラス基板のように融点が低い基板に形成しようとすると、この基板上に良好な半導体膜を形成するための加熱処理のプロセス温度は、６００℃以下にしなければならない。しかし、低温プロセスには、プロセスにかかる時間の長時間化、スループットの問題を招いてしまう。また、１枚のガラス基板にシステムを作り込むためには、ガラス基板上に応答速度などの特性が単結晶シリコンと同等もしくはそれ以上の特性を得られる良質な結晶質半導体膜を作製する方法を確立しなければならない。
【０００５】
そこで本出願人は、特開平７−１３０６５２号公報で開示されたような非晶質シリコン膜に触媒元素を添加し加熱処理することにより結晶の配向性が高く良質な結晶質半導体膜を形成する技術に関する研究開発を続けている。非晶質半導体膜に触媒元素を添加して加熱処理すると、触媒元素の作用により結晶化のための加熱処理温度を５０〜１００℃も引き下げることが可能であり、結晶化処理のための加熱処理時間も１／５〜１／１０程度にまで短縮することを可能にした。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の結晶化方法において、結晶化させようとする半導体膜が、凹凸を有する下地膜上に形成され、下地の影響を受け凹凸形状を有する場合、また、結晶化工程後、結晶質半導体膜中の欠陥を減少させる熱酸化処理を行うために初期の半導体膜の膜厚を厚くするプロセスの場合、触媒元素の添加濃度を高くしないと（例えば、通常の３倍の濃度）、非晶質半導体膜を十分に結晶化できないという問題が発生した。
【０００７】
半導体膜に添加する触媒元素の濃度を高くしてしまうと、結晶化工程後に素子領域となる領域から不純物元素が添加され触媒元素が移動してくるゲッタリング領域に触媒元素を移動させるゲッタリング工程にかかる時間が長くなってしまうという問題がある。また、ゲッタリング領域において触媒元素が飽和状態になってしまい、それ以上の触媒元素をゲッタリングできない、すなわち素子領域に触媒元素が残留してしまうという問題が考えられる。
【０００８】
触媒元素は、半導体膜の結晶化の工程では必要であるが、その後、触媒元素が高濃度に残留した状態の半導体膜を用いてＴＦＴを作製すると、触媒元素が深い準位で偏析してしまい、この偏析によって微少な電流の漏れ（リーク電流）が発生する可能性が高くなってしまう。
【０００９】
従って、非晶質半導体膜に添加する触媒元素の濃度を上げずに、さらに結晶化工程を複雑化させずに良好な結晶質半導体膜を作製する方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、結晶化しにくい非晶質半導体膜（例えば、膜厚の厚い非晶質半導体膜や、凹凸形状を有する非晶質半導体膜）を触媒元素の添加濃度を高くすることなく完全に結晶質半導体膜を形成する方法を提供するものである。
【００１１】
本発明は、絶縁体上に非晶質半導体膜を形成する第１の工程と、前記非晶質半導体膜上に絶対値が３×１０9（dynes/cm2）以上の応力を有する絶縁膜を形成し、前記絶縁膜に開口部を設けてマスク絶縁膜を形成する第２の工程と、前記非晶質半導体膜に選択的に触媒元素を添加する第３の工程と、加熱処理により結晶質半導体膜を形成する第４の工程と、を含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、絶縁体上に非晶質半導体膜を形成する第１の工程と、前記非晶質半導体膜の一方の表面から、絶対値が３×１０9dynes/cm2以上の応力を加える第２の工程と、前記非晶質半導体膜に触媒元素を添加する第３の工程と、加熱処理を行い、結晶質半導体膜を形成する第４の工程と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
なお、触媒元素を添加する方法としては、触媒元素を含む水溶液をスピンコート法により塗布する方法以外に、スパッタ法や蒸着法を用いて触媒元素を添加することも可能である。
【００１４】
また、本発明は、絶縁体上に非晶質半導体膜を形成する第１の工程と、前記非晶質半導体膜上に絶対値が３×１０9（dynes/cm2）以上の応力を有する絶縁膜を成膜し、開口部を設けてマスク絶縁膜を形成する第２の工程と、前記非晶質半導体膜の選択的領域に触媒元素を含む水溶液を塗布する第３の工程と、第１の加熱処理を行い、結晶質半導体膜を形成する第４の工程と、前記結晶質半導体膜に前記マスク絶縁膜開口部から選択的に不純物元素を添加して加熱処理を施し、前記不純物元素が添加された領域に触媒元素を移動させる第５の工程と、を含むことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、絶縁体上に非晶質半導体膜を形成する第１の工程と、前記非晶質半導体膜上に絶対値が３×１０9（dynes/cm2）以上の応力を有する絶縁膜を成膜し、開口部を設けてマスク絶縁膜を形成する第２の工程と、前記非晶質半導体膜の選択的領域に触媒元素を含む水溶液を塗布する第３の工程と、第１の加熱処理を行い、結晶質半導体膜を形成する第４の工程と、
前記マスク絶縁膜を除去し、前記結晶質半導体膜上にバリア層を形成する第５の工程と、前記バリア層上に希ガス元素を含む半導体膜を形成する第６の工程と、第２の加熱処理を行い、前記結晶質半導体膜に含まれる触媒元素を前記半導体膜に移動させる第７の工程と、を含むことを特徴としている。
【００１６】
また上記発明において、前記バリア層は、前記結晶質半導体膜にオゾン水を塗布することにより作製されたケミカルオキサイド膜であることを特徴としている。
【００１７】
また上記発明において、前記バリア層は、前記結晶質半導体膜表面にプラズマ処理を行い、酸化させて作製される膜であることを特徴としている。
【００１８】
また上記発明において、前記バリア層は、膜厚１〜１０ｎｍで、多孔質であることを特徴としている。
【００１９】
また上記発明において、前記希ガス元素は、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）から選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。
【００２０】
また上記発明において、前記絶縁膜の応力は、引張応力であることを特徴としている。
【００２１】
また上記発明において、前記絶縁膜の応力は、圧縮応力であることを特徴としている。
【００２２】
また上記発明において、前記触媒元素は、ニッケル、鉄、コバルト、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、銅、金から選ばれた一種または複数種の元素であることを特徴としている。
【００２３】
なお、本明細書において、応力とは、「基板上に形成された薄膜が伸張しようとするときに基板が押し縮められ、薄膜を外側にして変形するような圧縮応力」および「基板に対して薄膜が収縮しようとするときに基板がそれを妨げる方向に引っ張り、薄膜を内側にして変形するような引張応力」どちらも含むこととする。また、応力値を数値で示す場合、負の記号が付いた数値は圧縮応力を、記号がない正の数値は引張応力を示していることにする。
【００２４】
本発明のように、応力を有するマスク絶縁膜を用いると応力によって結晶核の発生が制御され、さらにマスク絶縁膜の開口部から半導体膜の選択的領域に触媒元素が添加され加熱処理されることにより、結晶核の発生が制御され、加熱処理による熱エネルギーにより、結晶成長を進めることができる。以上により、触媒元素の添加濃度を高くすることなく、十分に結晶化させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
応力が結晶化に与える影響を調査するために、様々な応力を有する絶縁膜を非晶質シリコン膜上に形成し、絶縁膜に開口部を形成してマスク絶縁膜とした後、非晶質シリコン膜に触媒元素を添加して加熱処理を行って、結晶化の様子を調べた。なお、非晶質シリコン膜と結晶質シリコン膜とは、光の吸収係数が異なるため、光学顕微鏡で観察すると結晶化した領域（結晶質シリコン領域）と結晶化していない領域（非晶質シリコン領域）とで色が異なるため、簡単に結晶化の可否を判断することができる。
【００２６】
本実施例では、発明者が経験的に触媒元素濃度を高くしないと結晶化が難しいと判断した凹凸形状を有する非晶質半導体膜上に、応力を有する絶縁膜を形成し、開口部を形成してマスク絶縁膜とし半導体膜に選択的に触媒元素を添加して加熱処理を行い、結晶化の様子を調査した。その実験について、以下で説明する。
【００２７】
まず基板１０上に、凸部１１を形成する。凸部１１は、膜厚１００〜２００ｎｍ程度の膜を形成し、エッチングにより形成すればよい。凸部１１は半導体装置において、半導体膜より基板側に形成されるゲート配線や、信号線、もしくは容量素子が形成されて半導体膜が凹凸形状となる場合を想定して形成されるものであり、ここでは絶縁膜、導電膜のいずれを用いて形成してもよい。
【００２８】
続いて、下地絶縁膜１２を形成する。下地絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜のいずれかを用いればよい。続いて下地絶縁膜上に非晶質半導体膜として、非晶質シリコン膜１３を形成する（図１（Ａ））。なお、下地絶縁膜と非晶質シリコン膜は大気解放せずに形成することができる。
【００２９】
続いて、非晶質シリコン膜上にさまざまな応力を有する絶縁膜を形成し、この絶縁膜に開口部を形成して、マスク絶縁膜１４を形成する。なお、それぞれの絶縁膜が有する応力および成膜条件は、表１に示す通りである。マスク絶縁膜１４の開口部のサイズ等は、実施者が適宜決定すればよいが、本実施形態では、６．０×７．６（μｍ2）の開口部をほぼ２０μｍ毎にマトリクス状に形成した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
続いて、非晶質シリコン膜１３に触媒元素として、ニッケルを添加し、ニッケル含有層１５を形成する（図１（Ｂ））。なお、本実施形態においては、触媒元素を５、１０、１５ｐｐｍの濃度で含む水溶液（酢酸ニッケル水溶液）をスピンコート法により塗布して触媒元素を添加したが、この方法以外に、スパッタ法や蒸着法を用いて触媒元素を添加することも可能である。以上のようにして、触媒元素が添加された１５種類の試料に対して加熱処理を行う。この加熱処理の前に、非晶質シリコン膜１３中の含有水素濃度を低減させるために、水素出しの加熱処理を行ってもよい。本実施形態では、４５０℃、１時間の加熱処理を行い、続いて結晶化のための加熱処理を炉を用いて５７０℃で１４時間行い結晶質シリコン膜を形成した（図１（Ｃ））。
【００３２】
以上の加熱処理後、試料毎に結晶化の様子を観察した様子を表２にまとめた。また、表２の結果をグラフ化したものを図２に示す。マスク絶縁膜１４として用いるために形成された絶縁膜の圧縮応力または引張応力ともに、応力値が高い試料ほど、低い触媒元素濃度で結晶化していることがわかる。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
本発明者は、以上の実験結果により、高い応力を有する絶縁膜がマスク絶縁膜１４として用いられた試料では、触媒元素（本実施例ではニッケル）が添加され、触媒元素含有層１５が形成される開口部において、開口部毎に結晶核１６が発生して（図１（Ｂ））熱エネルギーにより結晶化が促進され、添加された触媒元素の濃度が低くても凹凸形状を有する非晶質半導体膜（本実施形態では、非晶質シリコン膜）を十分に結晶化することができる、ある値以上の応力を有する絶縁膜をマスク絶縁膜１４に用いて触媒元素を添加し、加熱処理を行うことにより、触媒元素の濃度を高くしなくても十分に結晶化することができると考えた。
【００３５】
以上、圧縮応力、引張応力にかかわらず、応力が大きなマスク絶縁膜を用いて結晶化させた試料ほど、触媒元素の添加濃度が低くても十分結晶化することができる、図２により、非晶質シリコン膜上に絶対値が３×１０9dynes/cm2以上の応力を有するマスク絶縁膜を形成すると、応力により結晶核の発生を制御することができ、添加する触媒元素の濃度を１５ppm以下（好ましくは、１０ppm以下）に抑えても結晶化させることができると言える。
【００３６】
本発明を適用することにより、結晶化を促進する触媒元素の添加濃度を低減することができ、これにより、後のゲッタリング工程にかかる時間を短縮化できる。また、添加する触媒元素の濃度が低く抑えられるため、素子領域に触媒元素が残留してしまうという問題も解決することができ、より良好な結晶性半導体膜を形成することができる。
【００３７】
（実施形態２）
実施形態１で作製された結晶質シリコン膜の素子領域となる領域に含まれる触媒元素の濃度を低減するためのゲッタリング工程について図３を用いて説明する。
【００３８】
実施形態１で作製された結晶質シリコン膜１６上に形成されているマスク絶縁膜１４を除去せずそのままにして、結晶質シリコン膜１６に不純物元素を添加してゲッタリング領域２０を形成する。不純物元素としては、周期表の１５族に属する不純物元素（例えば、Ｐ）および周期表の１４族に属する不純物元素（例えば、Ｂ）、または、周期表の１８族に属する不純物元素（例えば、Ａｒ）を１×１０１９〜２×１０２２／ｃｍ３の濃度で添加する。
【００３９】
続いて、加熱処理を行って、触媒元素をゲッタリング領域２０に移動させ、後に結晶質半導体膜の素子領域となる領域に含まれる触媒元素の濃度を低減させる。
【００４０】
このようにして、触媒元素を移動させることにより、触媒元素の濃度が低減され、十分に結晶化された良好な結晶質シリコン膜を作製することができる。
【００４１】
（実施形態３）
実施形態１で作製された結晶質シリコン膜の素子領域となる領域に含まれる触媒元素の濃度を低減するためのゲッタリング工程について図４を用いて説明する。
【００４２】
実施形態１で作製された結晶質シリコン膜１６上に形成されているマスク絶縁膜１４を除去し、結晶質シリコン１６上にバリア層２１を形成する。バリア層２１は結晶質シリコン膜１６表面に、オゾン含有水溶液（代表的にはオゾン水）で酸化膜（ケミカルオキサイドと呼ばれる）を形成して合計１〜１０ｎｍの酸化膜を形成し、この酸化膜をバリア層２１とする。続いて、バリア層２１上に希ガス元素を含む半導体膜（ゲッタリング領域ともいう）２２を形成する（図４）。バリア層２１は、後の工程で半導体膜（ゲッタリング領域）２２のみを選択的に除去する際にエッチングストッパーとして機能する膜であるため、バリア層と呼ぶ。また、オゾン含有水溶液に代えて、硫酸、塩酸、硝酸などと過酸化水素水を混合させた水溶液で処理しても同様にケミカルオキサイドを形成することができる。また、酸素雰囲気下の紫外線の照射でオゾンを発生させて前記結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化して形成してもよい。また、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層としても良い。また、クリーンオーブンを用い、２００〜３５０℃程度に加熱して薄い酸化膜を形成しても良い。以上のようにして、後のゲッタリングで結晶質シリコン膜１６中のニッケルがゲッタリング領域２２に移動可能な膜質または膜厚のバリア層２１を形成する。
【００４３】
希ガス元素を含む半導体膜２２は、スパッタ法にて形成する。希ガス元素としてはヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）から選ばれた一種または複数種を用いる。中でも安価なガスであるアルゴン（Ａｒ）が好ましい。ここでは希ガス元素を含む雰囲気でシリコンからなるターゲットを用い、ゲッタリング領域２２を形成する。また、一導電型の不純物元素であるリンを含むターゲットを用いてゲッタリング領域を形成した場合、希ガス元素によるゲッタリングに加え、リンのクーロン力を利用してゲッタリングを行うこともできる。なお、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、ゲッタリング領域２２に含まれる酸素濃度は、結晶質シリコン１６に含まれる酸素濃度より高い濃度、例えば５×１０１８／ｃｍ３以上とすることが望ましい。
【００４４】
加熱処理を行い、結晶質シリコン膜１６中に残留する触媒元素（ニッケル）をゲッタリング領域２２に移動させ、濃度を低減、あるいは除去するゲッタリングを行う。ゲッタリングを行う加熱処理としては、強光を照射する処理または加熱処理を行い、結晶質シリコン膜１６に含まれるニッケルがほとんど存在しない、即ち膜中のニッケル濃度が１×１０18/cm3以下、望ましくは１×１０17/cm3以下になるように十分ゲッタリングする。
【００４５】
次いで、バリア層２１をエッチングストッパーとして、ゲッタリング領域２２のみをエッチングして選択的に除去した後、フッ酸等を用いて酸化膜からなるバリア層２１を除去する。
【００４６】
以上のようにして、実施形態１で非晶質シリコン膜の結晶化に用いた触媒元素を結晶質シリコン膜から除去し、良好な結晶質シリコン膜を形成することができる。
【００４７】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、実施形態で示した結晶化の方法を用いてアクティブマトリクス基板を形成する工程について説明する。なお、本明細書において、アクティブマトリクス基板とは、ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型ＴＦＴを有する駆動回路と、画素ＴＦＴおよび保持容量を有する画素部が同一基板上に設けられている基板のことをいう。
【００４８】
基板１００は、石英基板、ガラス基板、セラミック基板などを用いることができる。また、シリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成した基板を用いてもよい。なお、ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よりも１０〜２０℃低い温度であらかじめ加熱処理しておいてもよい。
【００４９】
基板１００上にポリシリコン膜、ＷＳｉ膜を成膜し、これらの膜に対してパターニングを施し、下部遮光膜１０１を形成する。下部遮光膜１０１としては、ポリシリコン膜やＷＳｉX（Ｘ＝２．０〜２．８）膜、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ等の導電性材料からなる膜及びその積層構造を用いることができる。本実施例では、ＷＳｉX（膜厚：１００ｎｍ）膜１０１ｂ／ポリシリコン膜（膜厚：５０ｎｍ）１０１ａの積層構造の高い遮光性を持つ導電性材料により所定の間隔で下部遮光膜１０１を形成した。なお、下部遮光膜１０１はゲート線としての機能を有しているため、以下、下部遮光膜にあたる部分はゲート線と称する。
【００５０】
ゲート線１０１を覆うように６００〜７００ｎｍ程度の膜厚を有する下地絶縁膜１０２を形成する（図５（Ａ））。下地絶縁膜１０２は、プラズマＣＶＤ法、またはスパッタ法等で形成されるシリコンを含む絶縁膜を用い、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜に形成しても良い。
【００５１】
次いで、下地絶縁膜１０２上に、減圧ＣＶＤ法により非晶質半導体膜１０３を形成する。非晶質半導体膜１０３の材料に特に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉxＧｅ1-x：０＜x＜１、代表的には、x＝０．００１〜０．０５）合金などで形成するとよい。なお、本実施例では非晶質半導体膜として、膜厚７０nm程度の非晶質シリコン膜１０３を形成した。非晶質シリコン膜１０３は、ゲート配線１０１の影響を受け、凹凸形状を有している（図５（Ｂ））。
【００５２】
次いで、非晶質シリコン膜１０３上に絶対値が３×１０9dynes/cm2以上の応力を有する絶縁膜１０４を形成する。本実施例では、絶縁膜１０４として実施形態１でＳｉＮＯとして示した応力８．００×１０9（dynes/cm2）を有する窒化酸化シリコン膜を用いる。成膜条件としては、ＳｉＨ4、Ｎ2ＯおよびＮＨ3を材料ガスに用いて、ＣＶＤ法によりガス流量比ＳｉＨ4：Ｎ2Ｏ：ＮＨ3＝１０：２０：１００（sccm）、成膜圧力０．３（Torr）３９．９９６６Pa、ＲＦパワー密度０．４１W/cm2、電源周波数６０MHz、電極間距離３０mmとする。続いて、絶縁膜１０４に開口部１０５を形成し、マスク絶縁膜１０６を形成する（図６）。
【００５３】
続いて、マスク絶縁膜１０６を用いて、非晶質シリコン膜１０３に触媒元素を添加する。触媒元素の添加方法としては、重量換算で１０ppmの濃度の触媒元素（本実施例ではニッケル）を含む酢酸ニッケル水溶液をスピンコート法で塗布して、非晶質シリコン膜１０３に選択的にニッケルを添加する。なお、ここで、触媒元素として使用可能な金属元素は、ニッケル以外に、鉄（Fe）、コバルト（Co）、ルテニウム（Ru）、ロジウム（Rh）、パラジウム（Pd）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ir）、白金（Pt）、銅（Cu）、金（Au）から選ばれた一種または複数種の元素である。なお、スピンコート法で塗布する以外にも蒸着法やスパッタ法などにより触媒元素からなる薄膜を形成する手段をとってもよい。
【００５４】
続いて、結晶化のための第１の加熱処理に先立ち、４００〜５００℃で１時間程度の加熱処理工程を行い、水素を非晶質シリコン膜１０３中から脱離させた後、
５００〜６５０℃で第１の加熱処理を行う。第１の加熱処理は、電熱炉を用いるファーネスアニール法や、熱源としてハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプまたは加熱された不活性気体を用いる瞬間熱アニール（Rapid Thermal Annealing）法（以下、ＲＴＡ法と記す）を採用することができる。炉を用いる場合、５７０℃で１４時間、熱源にランプを用いるＲＴＡ法では、７６０℃で４分、熱源に加熱された不活性気体を用いるＲＴＡ法では、６６０℃、８分の加熱処理を行えばよい。生産性を考慮すると、ＲＴＡ法を採用することが好ましいと考えられる。
【００５５】
本発明のように高い応力値（具体的には、絶対値が３×１０9dynes/cm2以上）の応力を有する絶縁膜１０４を用いてマスク絶縁膜１０６を形成して触媒元素を添加し、加熱処理を行うことにより、本実施例のように半導体膜の下層にゲート線が形成されていて、半導体膜に段差が生じてしまう場合でも、非晶質シリコンが残留することなく良好な結晶性を有する結晶質半導体膜１０７を得ることができる。
【００５６】
なお、触媒元素を添加して加熱処理する結晶化工程の後、得られた結晶質シリコン膜１０７にレーザ光照射を行って、結晶質シリコン膜１０７の結晶性をさらに向上させてもよい。レーザとしては、連続発振またはパルス発振の気体レーザもしくは固体レーザを用いることができる。気体レーザとしては、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザなどがあり、固体レーザとしては、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００５７】
次いで、結晶化工程で用いた触媒元素を結晶質シリコン膜１０７から移動させ含有される触媒元素濃度を低減するために第２の加熱処理を行う。なお、触媒元素を結晶質シリコン膜の素子領域（特に、チャネル形成領域やチャネル形成領域とソース領域またはドレイン領域との接合部）からゲッタリング領域に移動させるための処理をゲッタリング処理という。
【００５８】
触媒元素を移動するゲッタリング領域を形成するために、結晶質シリコン膜１０７上に形成されているマスク絶縁膜１０６を除去し、結晶質シリコン膜１０７表面にバリア層１０８を形成する。バリア層１０８は結晶質シリコン膜１０７表面に、オゾン含有水溶液（代表的にはオゾン水）で酸化膜（ケミカルオキサイドと呼ばれる）を形成して合計１〜１０ｎｍの酸化膜を形成し、この酸化膜をバリア層２１とする。続いて、バリア層１０８上に希ガス元素を含む半導体膜（ゲッタリング領域ともいう）１０９を形成する（図７）。バリア層１０８は、後の工程で半導体膜（ゲッタリング領域）１０９のみを選択的に除去するために、結晶質シリコン膜１０７のエッチングストッパーとして機能する膜である。また、オゾン含有水溶液に代えて、硫酸、塩酸、硝酸などと過酸化水素水を混合させた水溶液で処理しても同様にケミカルオキサイドを形成することができる。また、酸素雰囲気下の紫外線の照射でオゾンを発生させて前記結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化して形成してもよい。また、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層としても良い。また、クリーンオーブンを用い、２００〜３５０℃程度に加熱して薄い酸化膜を形成しても良い。以上のようにして、後のゲッタリングで結晶質シリコン膜１０７中のニッケルがゲッタリング領域１０９に移動可能な膜質または膜厚のバリア層１０８を形成する。
【００５９】
希ガス元素を含む半導体膜１０９は、スパッタ法にて形成する。希ガス元素としてはヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）から選ばれた一種または複数種を用いる。中でも安価なガスであるアルゴン（Ａｒ）が好ましい。ここでは希ガス元素を含む雰囲気でシリコンからなるターゲットを用い、ゲッタリング領域２２を形成する。また、一導電型の不純物元素であるリンを含むターゲットを用いてゲッタリング領域を形成した場合、希ガス元素によるゲッタリングに加え、リンのクーロン力を利用してゲッタリングを行うこともできる。なお、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、ゲッタリング領域１０９に含まれる酸素濃度は、結晶質シリコン膜１０７に含まれる酸素濃度より高い濃度、例えば５×１０１８／ｃｍ３以上とすることが望ましい。
【００６０】
加熱処理を行い、結晶質シリコン膜１０７中に残留する触媒元素（ニッケル）をゲッタリング領域１０９に移動させ、濃度を低減、あるいは除去するゲッタリングを行う。ゲッタリングを行う加熱処理としては、強光を照射する処理または加熱処理を行い、結晶質シリコン膜１０７に含まれるニッケルがほとんど存在しない、即ち膜中のニッケル濃度が１×１０18/cm3以下、望ましくは１×１０17/cm3以下になるように十分ゲッタリングする。
【００６１】
次いで、バリア層１０８をエッチングストッパーとして、ゲッタリング領域１０９のみをエッチングして選択的に除去した後、フッ酸等を用いて酸化膜からなるバリア層１０８を除去する。
【００６２】
次いで、結晶質シリコン膜１０７の結晶性を向上させることを目的として、熱酸化処理を行う。まず、熱酸化処理を行う前に減圧ＣＶＤ装置で２０nm厚の酸化シリコン膜（以下、ＨＴＯ膜という）を成膜する。続いて、９５０℃で熱酸化処理を行い結晶質シリコン膜１０７を酸化して、結晶質シリコン膜１０７表面にシリコンと酸素とを結合させ酸化シリコン膜を形成する。表面から約３５nmの深さまでの結晶質シリコン膜が酸化されるように加熱処理を行い、約２倍の厚さの酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）が形成される。以上の熱酸化処理工程により、ＨＴＯ膜／酸化シリコン膜（シリコン膜が酸化した部分）＝２０：７０（nm）の比率で結晶質シリコン膜１０７上に熱酸化膜（図示せず）が形成される。
【００６３】
次いで、熱酸化膜をエッチングして除去した後、熱酸化処理によって膜厚が３５nm厚になった結晶質シリコン膜をエッチングして、所望の形状の半導体層１１０ａ〜ｄを形成する。
【００６４】
次いで、半導体層１１０ａ〜ｄを覆って、ゲート絶縁膜１１１を形成する。なお、ゲート絶縁膜１１１を形成する前に、保持容量２０４となる領域の半導体層１１０ｄに導電性を持たせ保持容量の下部電極とするために、半導体層１１０ｄにリンを添加してもよい。また、ゲート絶縁膜１１１を形成した後、半導体層１１０ｄ上のゲート絶縁膜１１１を選択的に除去して、半導体層１１０ｄに不純物元素を添加してもよい。
【００６５】
半導体層１１０ａ〜ｄを形成した後、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。この不純物添加工程は、半導体膜の結晶化工程の前、半導体膜の結晶化工程の後、または、ゲート絶縁膜１１１を形成する工程の後のいずれかに行えばよい。
【００６６】
この後、下地絶縁膜１０２およびゲート絶縁膜１１１に選択的なエッチングを行って、ゲート線１０１に到達するコンタクトホールを形成する。次いで、ゲート絶縁膜１１１上に導電膜を形成し、パターニングして各画素のチャネル形成領域上にゲート電極１１２〜１１４、容量配線（保持容量の上部電極）１１５を形成する。ゲート電極１１４は、ゲート線１０１とコンタクトホールを通じて電気的に接続されている。
【００６７】
ゲート電極および容量配線を形成するための導電膜は、導電型を付与する不純物元素が添加されたポリシリコン膜やＷＳｉx膜（x＝２．０〜２．８）、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ等の導電性材料およびその積層構造により３００nm程度の膜厚で形成しているが、上記の導電性材料の単層でもよい。
【００６８】
ここで、半導体層１１０ａ〜ｄを活性層（チャネル形成領域およびソース領域またはドレイン領域を有する半導体層）とするＴＦＴを形成するため、半導体層に選択的にｎ型またはｐ型を付与する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素またはｐ型不純物元素という）を添加して、低抵抗のソース領域およびドレイン領域、さらに、ＬＤＤ領域を形成する。このＬＤＤ領域はソース領域及びドレイン領域と同様に不純物元素が添加されている。こうして半導体層１１１ａ〜ｄにソース領域とドレイン領域とに挟まれたチャネル形成領域が形成される。
【００６９】
次いで、ゲート電極１１２〜１１４および容量配線１１５を覆う第１の層間絶縁膜１２０を形成する。この第１の層間絶縁膜１２０は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、有機絶縁物材料膜、またはこれらの膜を組み合わせた積層膜で形成してもよい。
【００７０】
次いで、ゲート絶縁膜１１１、第１の層間絶縁膜１２０に、半導体層１１０ａ〜ｄに通じるコンタクトホールを形成する。そして第１の層間絶縁膜１２０上にコンタクトホールを通じて半導体層１１０ａ〜ｄに接する導電膜を形成し、所望の形状にパターニングすることでそれぞれのＴＦＴを電気的に接続するための接続配線およびソース線１２１〜１２５を形成する。これらの配線を形成するための導電膜はＡｌ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮを主成分とする膜、またはそれらの積層構造（本実施例では、Ｔｉを含むＡｌ膜をＴｉで挟み込んだ３層構造としている）を有する導電膜を厚さ５００nmとなるように形成し、パターニングしている。なお、ソース線１２４は保持容量上部を通って、半導体層１１０ｃと電気的に接続されている。
【００７１】
図９は、ここまで形成された状態の上面図を示したものであり、図中のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図が図８（Ａ）のＡ−Ａ’線部分に相当し、Ｂ−Ｂ’線に沿った概略断面図が図８（Ａ）のＢ−Ｂ’線部分に相当する。
【００７２】
次いで、接続配線を覆う第２の層間絶縁膜１２６をアクリル等の有機絶縁膜から１０００nm厚に形成する。第２の層間絶縁膜１２６上にＡｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、または黒色樹脂等の高い遮光性を持つ膜を所定の形状にエッチングして遮光膜１２７を形成する。この遮光膜１２７は画素の開口部以外を遮光するように網目状に配置する。さらに、この遮光膜１２７を覆うように第２の層間絶縁膜１２６と同じ材料からなる第３の層間絶縁膜１２８を形成し、接続配線１２５に通じるコンタクトホールを第２の層間絶縁膜１２６および第３の層間絶縁膜１２８に形成する。
【００７３】
次いで、ＩＴＯ等の透明導電膜を１００nm厚形成し、所定の形状にエッチングすることで画素電極１２９を形成する。
【００７４】
こうして形成されたアクティブマトリクス基板に液晶層を配向させる配向膜を形成し、公知のセル組み技術を用いて対向電極および配向膜が形成された対向基板とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせた後、液晶を注入して、封止することでアクティブマトリクス型液晶表示装置を完成させることができる。
【００７５】
（実施例２）
本実施例では、結晶化処理の際に非晶質シリコン膜に添加された触媒元素を素子領域（特に、チャネル形成領域もしくはチャネル形成領域とソース領域またはドレイン領域との接合部）からゲッタリング領域に移動させるゲッタリング処理の他の例について、実施例１とは異なる例について図６を用いて説明する。
【００７６】
実施形態に従い、ガラス基板上に結晶質シリコン膜１０７を形成する。
【００７７】
続いて、結晶質シリコン膜１０７において、後に素子領域となる領域に含まれる触媒元素の濃度を低減するためのゲッタリングを行う。
【００７８】
結晶質シリコン膜１０７上のマスク絶縁膜１０６を除去せずに、開口部１０５から結晶質シリコン膜１０７に選択的に希ガス元素を添加してゲッタリング領域（触媒元素が移動してくる領域）を形成する。希ガス元素としてはヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。また、開口部に周期表の１５族に属する元素（例えば、リン）を併せて添加してもよい。
【００７９】
希ガス元素を添加してゲッタリング領域１０７を形成した後、ゲッタリングを確実に成し遂げるために加熱処理を行う。加熱処理の一例として、ロータリーポンプ（ポンプの排気量：４０m3/hr.）およびメカニカルブースターポンプ（ポンプの排気量：２５０m3/hr.）で真空引きを行い１．３３×１０-1Paとした後、窒素を流して炉内の酸素濃度を下げ、処理温度７００℃で１２時間の第２の加熱処理を行うと、結晶質シリコン膜１０７中のニッケルがゲッタリング領域へ移動し、後に素子領域となる領域の触媒元素濃度を低減させることができる。
【００８０】
また、その他の加熱処理の例としては、ＲＴＡ法で加熱処理を行ってもよい。ＲＴＡ法を用いる場合には、加熱用のランプ光源を１〜６０秒、好ましくは３０〜６０秒点灯させ、それを１〜１０回、好ましくは２〜６回繰り返す。また、加熱された不活性気体を熱源として用いてもよい。ランプ光源の発光強度および加熱された不活性気体の温度は任意なものとするが、半導体膜が瞬間的には６００〜１０００℃、好ましくは７００〜７５０℃程度にまで加熱され、かつ、ガラス基板に熱が伝わって歪んだりしないような温度になるようにする。
【００８１】
ゲッタリングは、結晶質半導体膜中に含まれる触媒元素が熱エネルギーにより放出され、拡散によってゲッタリング領域に移動する現象である。従って、ゲッタリングは処理温度に依存し、より高温であるほど短時間でゲッタリングが進むことになる。
【００８２】
こうして触媒元素の濃度が１×１０17/cm3以下にまで低減された結晶質半導体膜を得ることができる。
本実施例は、実施例１に組み合わせて用いることができる。
【００８３】
（実施例３）
本発明は、液晶表示装置だけでなく、電極間に発光性材料を挟んだ素子を有する発光装置にも適用することができる。その例を図１０に示す。
【００８４】
図１０はアクティブマトリクス駆動方式の発光装置の構造を示す一例である。ここで示す駆動回路部６５０のｎチャネル型ＴＦＴ６５２、ｐチャネル型ＴＦＴ６５３、及び画素部６５１のスイッチング用ＴＦＴ６５４、電流制御用ＴＦＴ６５５は、本発明を用いて、実施例１と同様にして作製されるものである。
【００８５】
ゲート電極６０８〜６１１の上層には、窒化シリコン、酸化窒化シリコンからなる第１の層間絶縁膜６１８が形成されている。続いて、第２の層間絶縁膜６１９が形成される。
【００８６】
第２の層間絶縁膜６１９上には、窒化シリコンなどの無機絶縁材料から成る第３の層間絶縁膜６２０を形成している。第２の層間絶縁膜を形成している有機樹脂材料は吸湿性があり、Ｈ2Ｏを吸蔵する性質を持っている。そのＨ2Ｏが再放出されると有機化合物に酸素を供給し、有機発光素子を劣化させる原因となるので、Ｈ2Ｏの吸蔵及び再放出を防ぐために、第２の層間絶縁膜６１９の上に窒化シリコンまたは酸化窒化シリコンから成る第３の層間絶縁膜６２０を形成する。
【００８７】
続いて、第３の層間絶縁膜６２０上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）などの透明導電性材料で形成する陽極６２１を形成し、続いて、第３の層間絶縁膜６２０に開口部を形成し、開口部の底面に、半導体層に達するコンタクトホールを形成して、各ＴＦＴを電気的に接続する配線６１２〜６１７を形成する。
【００８８】
次いで、配線６１２〜６１７および陽極６２１を覆う絶縁膜として窒化シリコン膜をスパッタ法により形成する。その後、有機発光素子６２５を形成する領域の窒化シリコン膜を除去して、バンク６２２を形成する。続いて、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などを有する有機化合物層６２３、ＭｇＡｇやＬｉＦなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属などの材料を用いて形成する陰極６２４とから成っている。なお、有機化合物層６２３の詳細な構造は任意なものとする。
【００８９】
陰極６２４は、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）若しくはカルシウム（Ｃａ）を含む材料を用いる。好ましくはＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１０：１で混合した材料）でなる電極を用いれば良い。他にもＭｇＡｇＡｌ電極、ＬｉＡｌ電極、また、ＬｉＦＡｌ電極が挙げられる。さらにその上層には、窒化シリコンまたは、ＤＬＣ膜で第４の絶縁膜６２６を２〜３０ｎｍ、好ましくは５〜１０ｎｍの厚さで形成する。ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法で形成可能であり、１００℃以下の温度で形成することができる。ＤＬＣ膜の内部応力は、酸素や窒素を微量に混入させることで緩和することが可能であり、保護膜として用いることが可能である。そして、ＤＬＣ膜は酸素をはじめ、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏなどのガスバリア性が高いことが知られている。第４の絶縁膜６２６は、陰極６２４を形成した後、大気解放しないで連続的に形成することが望ましい。陰極６２４と有機化合物層６２３との界面状態は有機発光素子の発光効率に大きく影響するからである。
【００９０】
駆動回路部６５０は、ｎチャネル型ＴＦＴ６５２及びｐチャネル型ＴＦＴ６５３を有し、配線６１２、６１３が接続されている。これらのＴＦＴを用いてシフトレジスタやラッチ回路、バッファ回路などを形成している。
【００９１】
画素部６５１では、データ配線６１４がスイッチング用ＴＦＴ６５４のソース側に接続し、ドレイン側の配線６１５は電流制御用ＴＦＴ６５５のゲート電極６１１と接続している。また、電流制御用ＴＦＴ６５５のソース側は電源供給配線６１７と接続し、ドレイン側の電極６１６が発光素子の陽極６２１と接続している。
【００９２】
図１０ではスイッチング用ＴＦＴ６５４をマルチゲート構造とし、電流制御用ＴＦＴ６５５にはゲート電極とオーバーラップする低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を設けている。多結晶シリコンを用いたＴＦＴは、高い動作速度を示すが故にホットキャリア注入などの劣化も起こりやすい。そのため、画素内において機能に応じて構造の異なるＴＦＴ（オフ電流の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴ）を形成することは、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能な（動作性能の高い）表示装置を作製する上で非常に有効である。
【００９３】
図１０で示すように、ＴＦＴ６５４、６５５を形成する半導体膜の下層側（基板６０１側）には、下地絶縁膜６０２が形成されている。その反対の上層側には第１の層間絶縁膜６１８が形成されている。一方、有機発光素子６２５の下層側には第３の層間絶縁膜６２０が形成されている。陰極６２４上には第４の絶縁膜６２６が形成されている。ＴＦＴ６５４、６５５が最も嫌うナトリウムなどのアルカリ金属は、汚染源として基板６０１や有機発光素子６２５が考えられるが、下地絶縁膜６０２と第１の層間絶縁膜６１８で囲むことによりブロッキングしている。一方、有機発光素子６２５は酸素やＨ2Ｏを最も嫌うため、それをブロッキングするために第３の層間絶縁膜６２０および第４の絶縁膜６２６が形成されている。これらは有機発光素子６２５が有するアルカリ金属元素を外に出さないための機能も有している。
【００９４】
図１０で示すような構造の有機発光装置において、効率的な作製方法の一例は、ＩＴＯに代表される透明導電膜で作製される陽極６２１をスパッタ法により連続成膜する工程を採用できる。有機絶縁膜からなる第２の層間絶縁膜６１９の表面に著しいダメージを与えることなく、緻密な窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成するにはスパッタ法は適している。
【００９５】
以上のように、本発明を適用して形成されたＴＦＴと有機発光装置を組み合わせて画素部を形成し、発光装置を完成させることができる。このような発光装置はＴＦＴを用いて駆動回路を同一基板上に形成することもできる。
【００９６】
（実施例４）
本発明を実施して形成されたＣＭＯＳ回路や画素部はアクティブマトリクス型液晶表示装置に用いることができる。特に、本発明により作製された結晶質半導体膜は、十分に結晶化された結晶質半導体膜であって、さらに、触媒元素を必要以上に高濃度で添加されることがないため、このような結晶質半導体膜を用いてＴＦＴを作製すれば、オフ電流が突発的に上昇することがなく、良好な特性を有するＴＦＴを実現することができ、さらにこのようなＴＦＴを用いて作製された表示装置を表示部に組み込んだ良好な電気器具を実現することができる。
【００９７】
その様な電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター（リア型またはフロント型）、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図１１、図１２及び図１３に示す。
【００９８】
図１１（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。
【００９９】
図１１（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０１００】
図１１（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１０１】
図１１（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。
【０１０２】
図１１（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
【０１０３】
図１１（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０１０４】
図１２（Ａ）はフロント型プロジェクターであり、投射装置２６０１、スクリーン２６０２等を含む。
【０１０５】
図１２（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体２７０１、投射装置２７０２、ミラー２７０３、スクリーン２７０４等を含む。
【０１０６】
なお、図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）中における投射装置２６０１、２７０２の構造の一例を示した図である。投射装置２６０１、２７０２は、光源光学系２８０１、ミラー２８０２、２８０４〜２８０６、ダイクロイックミラー２８０３、プリズム２８０７、液晶表示装置２８０８、位相差板２８０９、投射光学系２８１０で構成される。投射光学系２８１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図１２（Ｃ）中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１０７】
また、図１２（Ｄ）は、図１２（Ｃ）中における光源光学系２８０１の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系２８０１は、リフレクター２８１１、光源２８１２、レンズアレイ２８１３、２８１４、偏光変換素子２８１５、集光レンズ２８１６で構成される。なお、図１２（Ｄ）に示した光源光学系は一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１０８】
ただし、図１２に示したプロジェクターにおいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示しており、反射型の液晶表示装置の適用例は図示していない。
【０１０９】
図１３（Ａ）は携帯電話であり、３００１は表示用パネル、３００２は操作用パネルである。表示用パネル３００１と操作用パネル３００２とは接続部３００３において接続されている。接続部３００３における、表示用パネル３００１の表示部３００４が設けられている面と操作用パネル３００２の操作キー３００６が設けられている面との角度θは、任意に変えることができる。
さらに、音声出力部３００５、操作キー３００６、電源スイッチ３００７、音声入力部３００８を有している。
【０１１０】
図１３（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３１０１、表示部３１０２、３１０３、記憶媒体３１０４、操作スイッチ３１０５、アンテナ３１０６等を含む。
【０１１１】
図１３（Ｃ）はディスプレイであり、本体３２０１、支持台３２０２、表示部３２０３等を含む。本発明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利であり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）のディスプレイには有利である。
【０１１２】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に適用することが可能である。また、本実施例の電気器具は実施形態１〜３、実施例１〜３を組み合わせて作製された表示装置を適用して実現することができる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明で示した通り、非晶質半導体膜上に３×１０9dynes/cm2以上、−３×１０9dynes/cm2以下の応力を有する絶縁膜を形成し、この絶縁膜に開口部を形成してマスク絶縁膜として用いることにより、前記非晶質半導体膜に添加する触媒元素の濃度を高くすることなく、結晶化しにくい形状（例えば、膜厚が厚い、凹凸形状を有している等）の半導体膜でも十分に結晶化することができる。
【０１１４】
触媒元素の添加量を少なくすることができれば、結晶質半導体膜から触媒元素をするためのゲッタリング工程にかかる時間も短縮化することができ、またゲッタリング工程後まで触媒元素が残留してしまい、ＴＦＴの特性に悪影響を及ぼすという可能性を低減することができる。
【０１１５】
また、上記のような本発明を適用して得られた良質な結晶質半導体膜を適用したＴＦＴは、オフ電流の突発的な上昇等の問題が解決されているため、このようなＴＦＴを表示装置の画素におけるスイッチングＴＦＴに用いれば、信号電荷を十分に保持でき、表示ムラのない良好な表示を可能にする表示装置を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一例を示す図。
【図２】  マスク絶縁膜の応力と結晶化の関係を示す図。
【図３】  本発明の実施の一例を示す図。
【図４】  本発明の実施の一例を示す図。
【図５】  本発明を用いて液晶表示装置を作製する工程を示す図。
【図６】  本発明を用いて液晶表示装置を作製する工程を示す図。
【図７】  本発明を用いて液晶表示装置を作製する工程を示す図。
【図８】  本発明を用いて液晶表示装置を作製する工程を示す図。
【図９】  本発明を用いて液晶表示装置を作製する工程を示す図。
【図１０】  本発明を用いて作製される発光装置の一例を示す図。
【図１１】  電気器具の一例を示す図。
【図１２】  電気器具の一例を示す図。
【図１３】  電気器具の一例を示す図。
【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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