JP4954387B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装置の作製方法に関する。例えば、液晶表示パネル、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＥＣ表示装置等に代表される電気光学装置およびその様な電気光学装置を部品として搭載した電子機器に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【０００３】
【従来の技術】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成し、このＴＦＴで形成した大面積集積回路を有する半導体装置の開発が進んでいる。アクティブマトリクス型液晶表示装置、ＥＬ表示装置、および密着型イメージセンサはその代表例として知られている。特に、結晶質シリコン膜（典型的にはポリシリコン膜）を活性層にしたＴＦＴ（以下、ポリシリコンＴＦＴと記す）は電界効果移動度が高いことから、いろいろな機能回路を形成することも可能である。
【０００４】
例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置には、機能ブロックごとに画像表示を行う画素回路や、ＣＭＯＳ回路を基本としたシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリング回路などの画素回路を制御するための駆動回路が一枚の基板上に形成される。
【０００５】
アクティブマトリクス型液晶表示装置の画素回路には、数十から数百万個の各画素にＴＦＴ（画素ＴＦＴ）が配置され、その画素ＴＦＴのそれぞれには画素電極が設けられている。液晶を挟んだ対向基板側には対向電極が設けられており、液晶を誘電体とした一種のコンデンサを形成している。そして、各画素に印加する電圧をＴＦＴのスイッチング機能により制御して、このコンデンサへの電荷を制御することで液晶を駆動し、透過光量を制御して画像を表示する仕組みになっている。
【０００６】
画素ＴＦＴはｎチャネル型ＴＦＴから成り、スイッチング素子として液晶に電圧を印加して駆動させるものである。液晶は交流で駆動させるので、フレーム反転駆動と呼ばれる方式が多く採用されている。この方式では消費電力を低く抑えるために、画素ＴＦＴに要求される特性はオフ電流値（ＴＦＴがオフ動作時に流れるドレイン電流）を十分低くすることが重要である。
【０００７】
オフ電流値を低減するためのＴＦＴの構造として、低濃度ドレイン（ＬＤＤ：Lightly Doped Drain）構造が知られている。この構造はチャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域を設けたものであり、この領域をＬＤＤ領域と呼んでいる。また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐための手段として、ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆるＧＯＬＤ（Gate-drain Overlapped LDD）構造が知られている。このような構造とすることで、ドレイン近傍の高電界が緩和されてホットキャリア注入を防ぎ、劣化現象の防止に有効であることが知られている。
【０００８】
また、ＧＯＬＤ構造はオン電流値の劣化を防ぐ効果は高いが、その反面、通常のＬＤＤ構造と比べてオフ電流値が大きくなってしまう問題があった。従って、画素ＴＦＴに適用するには好ましい構造ではなかった。逆に通常のＬＤＤ構造はオフ電流値を抑える効果は高いが、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果は低かった。このように、アクティブマトリクス型液晶表示装置のような複数の集積回路を有する半導体装置において、このような問題点は、特に結晶質シリコンＴＦＴにおいて、その特性が高まり、またアクティブマトリクス型液晶表示装置に要求される性能が高まるほど顕在化してきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、ＬＤＤ構造を備えたＴＦＴやＧＯＬＤ構造を備えたＴＦＴを形成しようとすると、その製造工程が複雑なものとなり工程数が増加してしまう問題があった。工程数の増加は製造コストの増加要因になるばかりか、製造歩留まりを低下させる原因となることは明らかである。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決するための技術であり、ＴＦＴを用いて作製するアクティブマトリクス型の液晶表示装置に代表される電気光学装置ならびに半導体装置において、半導体装置の動作特性および信頼性を向上させ、かつ、低消費電力化を図ると共に、工程数を削減して製造コストの低減および歩留まりの向上を実現することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
製造コストの低減および歩留まりの向上を実現するためには、工程数を削減することが一つの手段として考えられる。具体的には、ＴＦＴの製造に要するフォトマスクの枚数を削減する。フォトマスクはフォトリソグラフィーの技術において、エッチング工程際、マスクとするレジストパターンを基板上に形成するために用いる。従って、フォトマスクを１枚使用することは、その前後の工程において、被膜の成膜およびエッチングなどの工程の他に、レジスト剥離、洗浄や乾燥工程などが付加され、フォトリソグラフィーの工程においても、レジスト塗布、プレベーク、露光、現像、ポストベークなどの煩雑な工程が行われることを意味する。
【００１２】
本発明は、フォトマスクの枚数を従来と比較しさらに削減し、以下に示すような作製工程でＴＦＴを作製することを特徴としている。なお、本発明の作製方法の一例を図１及び図２に示した。
【００１３】
本明細書で開示する本発明の作製方法は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に、第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第４の工程と、
前記第２の電極をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第６の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第７の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００１４】
上記作製方法において、第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する材料としては、耐熱性導電性材料を用い、代表的にはタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）から選ばれた元素、または前記元素を成分とする化合物或いは合金から形成する。
【００１５】
また、上記第３の工程において、第１の電極の形状は、端部において、端部から内側に向かって徐々に厚さが増加する形状、いわゆるテーパー形状とする。
【００１６】
耐熱性導電性材料からなる第１の導電膜及び第２の導電膜を高速でかつ精度良くエッチングして、さらに端部をテーパー形状とするためには、高密度プラズマを用いたドライエッチング法を適用する。高密度プラズマを得る手法にはマイクロ波や誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）を用いたエッチング装置が適している。特に、ＩＣＰエッチング装置はプラズマの制御が容易であり、処理基板の大面積化にも対応できる。
【００１７】
ＩＣＰを用いたプラズマ処理方法やプラズマ処理装置に関しては特開平９−２９３６００号公報で開示されている。同公報では、プラズマ処理を高精度に行うための手段として、高周波電力をインピーダンス整合器を介して４本の渦巻き状コイル部分が並列に接続されてなるマルチスパイラルコイルに印加してプラズマを形成する方法を用いている。ここで、各コイル部分の１本当たりの長さは、高周波の波長の１／４倍としている。さらに、被処理物を保持する下部電極にも、別途高周波電力を印加してバイアス電圧を付加する構成としている。
【００１８】
このようなマルチスパイラルコイルを適用したＩＣＰを用いたエッチング装置を用いると、テーパー部の角度（テーパー角）は基板側にかけるバイアス電力によって大きく変化を示し、バイアス電力をさらに高め、また、圧力を変化させることによりテーパー部の角度を５〜４５°まで変化させることができる。
【００１９】
また、上記第４の工程により、ＩＣＰを用いたエッチング装置を用いて、第２の導電層を選択的にエッチングして、前記第２の電極を構成する第２の導電層１７ｃの第２の幅（Ｗ２）を、前記第１の幅（Ｗ１）より狭くする。また、前記第２の電極における前記第１の導電層の端部におけるテーパー角は、前記第２の導電層の端部におけるテーパー角より小さくする。
【００２０】
また、上記第５の工程において、高濃度不純物領域２０、２１を自己整合的に形成するために、イオン化した不純物元素を、電界で加速してゲート絶縁膜（本発明では、第１の電極と半導体層とに密接してその両者の間に設けられる絶縁膜と、該絶縁膜からその周辺の領域に延在する絶縁膜を含めてゲート絶縁膜と称する）を通過させて、半導体層に添加する方法を用いる。本明細書中において、この不純物元素の添加方法を便宜上「スルードープ法」と呼ぶ。
【００２１】
なお、本明細書において、不純物元素とは、半導体にｎ型を付与する不純物元素（リン、ヒ素）またはｐ型を付与する不純物元素（ボロン）のことを指している。
【００２２】
また、続いて前記第６の工程でスルードープ法を用い、第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー形状となっている部分（テーパー部）の下方に存在する半導体層に、不純物元素の濃度がチャネル形成領域から遠ざかるにつれて連続的に高くなる低濃度不純物領域２４、２５を自己整合的に形成することを特徴としている。ただし、連続的に高くなっているといっても、低濃度不純物領域における濃度差は、ほとんど生じていない。
【００２３】
このように緩やかな濃度勾配を有する低濃度不純物領域２４、２５を自己整合的に形成するために、イオン化した不純物元素を、電界で加速して第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー部とゲート絶縁膜を通過させて、半導体層に添加する。こうして、第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー部にスルードープ法を行うことで、第１の導電層のテーパー部の厚さによって、半導体層に添加される不純物元素の濃度を制御することが可能となり、ＴＦＴのチャネル長方向に渡って不純物元素の濃度が徐々に変化する低濃度不純物領域２４、２５を形成することができる。
【００２４】
なお、上記スルードープを行った第６の工程直後において、低濃度不純物領域２４、２５は、ゲート絶縁膜を介して第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー部と重なっている。
【００２５】
また、上記第７の工程により、第１の導電層のテーパー部を選択的にエッチングする。第７の工程のエッチングは、実施者が適宜ＲＩＥ法を用いるエッチング、ＩＣＰ法を用いるエッチング、またはＩＣＰ法を用いた後にＲＩＥ法を用いるエッチングを行えばよい。この第７の工程により、前記第３の電極における前記第１の導電層のテーパー角は、前記第２の電極における前記第１の導電層のテーパー角とほぼ同じとなる。また、前記第３の幅（Ｗ３）は、前記第１の幅（Ｗ１）より狭く、且つ、前記第２の幅（Ｗ２）より広くする。ここでは、前記第７の工程と同時に前記絶縁膜が除去されて高濃度不純物領域の一部が露呈した例を示したが、特に限定されず、薄く残っていてもよい。
【００２６】
なお、上記７の工程直後において、低濃度不純物領域は、ゲート絶縁膜を介して第３の電極を構成する第１の導電層のテーパー部と重なる領域２５ａと、ゲート絶縁膜を介して第３の電極を構成する第１の導電層のテーパー部と重ならない領域２５ｂとに区別することができる。
【００２７】
また、第３の幅（Ｗ３）は、エッチング条件を適宜変更することで自由に調節できる。従って、本発明は、上記第７の工程におけるエッチング条件を適宜変更することで、第３の電極に重なる低濃度不純物領域の幅と、第３の電極に重ならない低濃度不純物領域の幅とを自由に調節できる。ただし、低濃度不純物領域は、この第３の電極の幅に関係なく、緩やかな濃度勾配を有しており、第３の電極と重なっている領域は、電界集中の緩和が達成されてホットキャリアによる防止ができるとともに、第３の電極と重なっていない領域は、オフ電流値を抑えることができる。
【００２８】
上記作製方法において、第１の工程に第１のフォトリソグラフィー工程を行い、第３の工程に第２のフォトリソグラフィー工程を行っているが、その他の工程（第４〜第７の工程）では、第２のフォトリソグラフィー工程で使用したレジストマスクをそのまま使用しているため、フォトリソグラフィー工程を行っていない。
【００２９】
従って、上記第７の工程の後、形成される層間絶縁膜にコンタクトホールを形成するための第３のフォトリソグラフィー工程と、半導体層に達するソース電極またはドレイン電極を形成するための第４のフォトリソグラフィー工程を行うことで、ＴＦＴを作製することができる。
【００３０】
このようにフォトマスク数を削減しながらも、本発明はＴＦＴ構成を適切なものとすることができた。本発明の構成を以下に示す。
【００３１】
本発明は、図３に示すように、チャネル形成領域２６とドレイン領域２３との間に設けられる低濃度不純物領域２５において、ドレイン領域に近づくにつれて徐々に導電型を付与する不純物元素の濃度が高くなるような濃度勾配を持たせる点と、緩やかな濃度勾配を有する低濃度不純物領域２５において、ゲート電極１８ｃと重なる領域２５ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域２５ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。
【００３２】
なお、本明細書では、絶縁膜を介してゲート電極と重なる低濃度不純物領域をＧＯＬＤ領域と呼び、ゲート電極と重ならない低濃度不純物領域をＬＤＤ領域と呼ぶ。
【００３３】
また、上記工程を用いて形成されたＴＦＴを用いて液晶表示装置やＥＬ表示装置に代表される電気光学装置を形成することを特徴としている。
【００３４】
また、上記作製工程では、高濃度のドーピングを第５の工程で行い、低濃度のドーピングを第６の工程で行う例を示したが、低濃度のドーピングを第５の工程で行い、高濃度のドーピングを第６の工程で行ってもよい。この場合、本発明の作製方法は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に、第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第４の工程と、
前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第２の電極をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第６の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第７の工程と、
を有する半導体装置の作製方法となる。
【００３５】
また、本発明の作製方法の一例を図４及び図５に示した。
【００３６】
図４及び図５に示したように、本明細書で開示する他の発明は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に、第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第４の工程と、
前記第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第６の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００３７】
このように、実施者が適宜、ドーピング条件を調節することにより、一回のドーピング処理によって、低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域を形成する工程とすることも可能である。
【００３８】
また、本発明の作製方法の一例を図６に示した。
【００３９】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）及び図６に示したように、本明細書で開示する他の発明は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に第１の導電膜と第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第１の導電膜をエッチングして、前記第２の幅（Ｘ２）を有する第１の導電層と、第３の幅（Ｘ３）を有する第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第６の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第２の幅（Ｘ２）を有する第１の導電層と、第４の幅（Ｘ４）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第７の工程と、
前記第４の幅（Ｘ４）を有する第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第８の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第５の幅（Ｘ５）を有する第１の導電層と、前記第４の幅（Ｘ４）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第９の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００４０】
また、上記各作製方法において、前記第３の電極を形成する工程の後に、
前記第３の電極を覆う第１の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体層中の不純物元素を活性化する第１の熱処理を行う工程と、
前記第１の層間絶縁膜を覆う第２の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の層間絶縁膜を形成した後、前記第１の熱処理より低い温度の第２の熱処理を行う工程と、
を有することを特徴としている。
【００４１】
また、本明細書で開示する他の発明は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に第１の導電膜と第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第２の幅（Ｙ２）を有する第２の導電層を形成する第６の工程と、
前記第２の幅（Ｙ２）を有する第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電膜を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第７の工程と、
前記第１の導電膜をエッチングして、第３の幅（Ｙ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｙ２）を有する第２の導電層との積層からなる電極を形成する第８の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００４２】
また、上記第８工程の後に、
前記第３の電極を覆う第１の層間絶縁膜を形成する第９工程と、
前記半導体層中の不純物元素を活性化する第１の熱処理を行う第１０工程と、
前記第１の層間絶縁膜を覆う第２の層間絶縁膜を形成する第１１工程と、
前記第１の熱処理より低い温度の第２の熱処理を行う第１２工程と、
を有することも特徴としている。
【００４３】
【発明の実施の形態】
(実施の形態１)
本発明の実施形態１について、以下に図１〜図３を用いて説明する。
【００４４】
まず、基板１０上に下地絶縁膜１１を形成する。基板１０としては、ガラス基板や石英基板やシリコン基板、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ものを用いても良い。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００４５】
また、下地絶縁膜１１としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜１１を形成する。ここでは下地膜１１として２層構造（１１ａ、１１ｂ）を用いた例を示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。なお、下地絶縁膜を形成しなくてもよい。
【００４６】
次いで、下地絶縁膜上に半導体層１２を形成する。半導体層１２は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を第１のフォトマスクを用いて所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層１２の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
【００４７】
次いで、半導体層１２を覆う絶縁膜１３を形成する。
【００４８】
絶縁膜１３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜の単層または積層構造で形成する。なお、この絶縁膜１３はゲート絶縁膜となる。
【００４９】
次いで、絶縁膜１３上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜１４と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１５とを積層形成する。（図１（Ａ））ここでは、スパッタ法を用い、ＴａＮ膜からなる第１の導電膜１４と、Ｗ膜からなる第２の導電膜１５を積層形成した。なお、ここでは、第１の導電膜１４をＴａＮ、第２の導電膜１５をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
【００５０】
次いで、第２のフォトマスクを用いてレジストマスク１６ａを形成し、ＩＣＰエッチング装置を用いて第１のエッチング工程を行う。この第１のエッチング工程によって、第２の導電膜１５をエッチングして、図１（Ｂ）に示すように、端部においてテーパー形状を有する部分（テーパー部）を有する第２の導電層１７ａを得る。なお、この第１のエッチングの際、第１の導電膜もわずかにエッチングされているがここでは図示しない。
【００５１】
ここで、テーパー部の角度（テーパー角）は基板表面（水平面）とテーパー部の傾斜部とのなす角度として定義する。第２の導電層１７ａのテーパー角は、エッチング条件を適宜、選択することによって、５〜４５°の範囲とすることができる。
【００５２】
次いで、レジストマスク１６ａをそのまま用い、ＩＣＰエッチング装置を用いて第２のエッチング工程を行う。この第２のエッチング工程によって、第１の導電膜１４をエッチングして図１（Ｃ）に示すような第１の導電層１８ａを形成する。第１の導電層１８ａは、第１の幅（Ｗ１）を有している。なお、この第２のエッチング工程の際、レジストマスク、第２の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク１６ｂ、第２の導電層１７ｂ、絶縁膜１９ａが形成される。
【００５３】
なお、ここでは、絶縁膜１３の膜減りを抑えるために、２回のエッチング（第１のエッチング工程と第２のエッチング工程）を行ったが、図２（Ｃ）に示すような電極構造（第２の導電層１７ｂと第１の導電層１８ａの積層）が形成できるのであれば、特に限定されず、１回のエッチング工程で行ってもよい。
【００５４】
次いで、レジストマスク１６ｂを用いて、ＩＣＰエッチング装置を用いて第３のエッチング工程を行う。この第３のエッチング工程によって、第２の導電層１７ｂをエッチングして図２（Ａ）に示すような第２の導電層１７ｃを形成する。第２の導電層１７ｃは、第２の幅（Ｗ２）を有する。なお、この第３のエッチングの際、レジストマスク、第１の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク１６ｃ、第１の導電層１８ｂ、絶縁膜１９ｂが形成される。（図１（Ｄ））
【００５５】
次いで、レジストマスク１６ｃをそのままの状態にしたまま、第１のドーピング工程を行う。この第１のドーピング工程によって、第１の導電層をマスクとして絶縁膜１９ｂを介してスルードープを行い、高濃度不純物領域２０、２１を形成する。（図２（Ａ））
【００５６】
このようにスルードープをすることによって、半導体層に打ち込まれるドーピング量を所望の値に制御することができる。
【００５７】
次いで、レジストマスク１６ｃをそのままの状態にしたまま、第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によって第１の導電層１８ｂのテーパー部及び絶縁膜１９ｂを介してスルードープを行い、低濃度不純物領域２４、２５を形成する。（図２（Ｂ））なお、この第２のドーピングの際、高濃度不純物領域２０、２１にもドーピングされ、高濃度不純物領域２２、２３が形成される。
【００５８】
次いで、レジストマスク１６ｃをそのままの状態にしたまま、ＲＩＥエッチング装置またはＩＣＰエッチング装置を用いて第４のエッチング工程を行う。この第４のエッチング工程によって、第１の導電層１８ｂのテーパー部を一部除去する。ここで、第１の幅（Ｗ１）を有していた第１の導電層１８ｂが、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層１８ｃとなった。（図２（Ｃ））
【００５９】
本実施の形態では、この第１の導電層１８ｃとその上に積層された第２の導電層１７ｃがゲート電極となる。なお、この第４のエッチングの際、絶縁膜１９ｂもエッチングされて、絶縁膜１９ｃが形成される。ここでは、絶縁膜の一部を除去して高濃度不純物領域を露呈させた例を示したが特に限定されず、高濃度不純物領域が薄い絶縁膜で覆われていてもよい。
【００６０】
この後、レジストマスク１６ｃを除去し、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。次いで、層間絶縁膜２７を形成した後、第３のマスクを用いてコンタクトホールを形成し、導電膜を形成した後、第４のマスクを用いて電極２８、２９を形成する。
【００６１】
こうして、フォトマスク４枚で、図２（Ｄ）に示す構造のＴＦＴを形成することができる。
【００６２】
また、本発明により形成されたＴＦＴの特徴は、チャネル形成領域２６とドレイン領域２３との間に設けられる低濃度不純物領域２５において、ほとんど濃度差はなく、緩やかな濃度勾配を有し、ゲート電極（１７ｃ及び１８ｃ）と重なる領域２５ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域２５ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。また、絶縁膜１９ｃの周縁部、即ち、ゲート電極と重ならない領域２５ｂ及び高濃度不純物領域２０、２１の上方の領域はテーパー状となっている。
【００６３】
(実施の形態２)
本発明の実施の形態２について、以下に図４及び図５を用いて説明する。
【００６４】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態１と第１のエッチング工程（図１（Ｂ））までは同一であり、同じ符号を用いている。また、図４（Ａ）は図１（Ａ）と対応し、図４（Ｂ）は図１（Ｂ）と対応している。
【００６５】
まず、上記実施の形態１に従って、図１（Ｂ）の状態を得る。（図４（Ｂ））なお、この第１のエッチング工程によって、第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層１７ａが形成される。
【００６６】
次いで、レジストマスク１６ａをそのままの状態にしたまま、第１のドーピング工程を行う。この第１のドーピング工程によって、第２の導電層１７ａをマスクとし、第１の導電膜１４及び絶縁膜１３を介してスルードープを行い、高濃度不純物領域３０、３１を形成する。（図４（Ｃ））
【００６７】
このようにスルードープをすることによって、半導体層に打ち込まれるドーピング量を所望の値に制御することができる。
【００６８】
次いで、レジストマスク１６ａをそのまま用い、ＩＣＰエッチング装置を用いて第２のエッチング工程を行う。この第２のエッチング工程によって、第１の導電膜１４をエッチングして図４（Ｄ）に示すような第１の導電層３４ａを形成する。第１の導電層３４ａは、第２の幅（Ｘ２）を有している。なお、この第２のエッチング工程の際、レジストマスク、第２の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク３２ａ、第３の幅（Ｘ３）を有する第２の導電層３３ａ、絶縁膜３５ａが形成される。
【００６９】
次いで、レジストマスク３２ａを用いて、ＩＣＰエッチング装置を用いて第３のエッチング工程を行う。この第３のエッチング工程によって、第２の導電層３３ａをエッチングして図５（Ａ）に示すような第２の導電層３３ｂを形成する。第２の導電層３３ｂは、第４の幅（Ｘ４）を有する。なお、この第３のエッチングの際、レジストマスク、第１の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク３２ｂ、第１の導電層３４ｂ、絶縁膜３５ｂが形成される。（図５（Ａ））
【００７０】
次いで、レジストマスク３２ｂをそのままの状態にしたまま、第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によって第１の導電層３４ｂのテーパー部及び絶縁膜３５ｂを介してスルードープを行い、低濃度不純物領域３８、３９を形成する。（図５（Ｂ））なお、この第２のドーピングの際、高濃度不純物領域３０、３１にもドーピングされ、高濃度不純物領域３６、３７が形成される。
【００７１】
次いで、レジストマスク３２ｂをそのままの状態にしたまま、ＲＩＥエッチング装置またはＩＣＰエッチング装置を用いて第４のエッチング工程を行う。この第４のエッチング工程によって、第１の導電層３４ｂのテーパー部を一部除去する。ここで、第１の幅（Ｘ２）を有していた第１の導電層３４ｂが、第５の幅（Ｘ５）を有する第１の導電層３４ｃとなった。（図５（Ｃ））
【００７２】
本実施の形態では、この第１の導電層３４ｃとその上に積層された第２の導電層３３ｂがゲート電極となる。なお、この第４のエッチングの際、絶縁膜３５ｂもエッチングされて、絶縁膜３５ｃが形成される。ここでは、絶縁膜の一部を除去して高濃度不純物領域を露呈させた例を示したが特に限定されず、高濃度不純物領域が薄い絶縁膜で覆われていてもよい。
【００７３】
この後、レジストマスク３２ｂを除去し、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。次いで、層間絶縁膜４１を形成した後、第３のマスクを用いてコンタクトホールを形成し、導電膜を形成した後、第４のマスクを用いて電極４２、４３を形成する。
【００７４】
こうして、フォトマスク４枚で、図５（Ｄ）に示す構造のＴＦＴを形成することができる。
【００７５】
また、本発明により形成されたＴＦＴの特徴は、チャネル形成領域４０とドレイン領域３７との間に設けられる低濃度不純物領域３９において、ほとんど濃度差はなく、緩やかな濃度勾配を有し、ゲート電極（３３ｂ及び３４ｃ）と重なる領域３９ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域３９ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。また、絶縁膜３５ｃの周縁部、即ち、ゲート電極と重ならない領域３９ｂ及び高濃度不純物領域３７、３６の上方の領域はテーパー状となっている。
【００７６】
(実施の形態３)
本発明の実施の形態３について、以下に図４及び図６を用いて説明する。
【００７７】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態２と第１のドーピング工程（図４（Ｃ））までは同一であり、図は省略する。また、ここでは、図４と同一の符号を用いて説明する。
【００７８】
まず、上記実施の形態１に従って、図４（Ｃ）の状態を得る。
【００７９】
次いで、レジストマスク１６ａを用いて、ＩＣＰエッチング装置を用いて第２のエッチング工程を行う。この第２のエッチング工程によって、第２の導電層１７ａをエッチングして図６（Ａ）に示すような第２の導電層５１を形成する。第２の導電層５１は、第２の幅（Ｙ２）を有する。なお、この第２のエッチング工程の際、レジストマスク及び第１の導電膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク５０、第１の導電膜５２ａが形成される。（図５（Ａ））なお、第１の導電膜５２ａの一部は、既に第１のエッチング工程の際にわずかにエッチングされているため、この第２のエッチング工程によって、さらに薄くなっている。また、第２の導電層と重なっていない第１の導電膜５２ａのうち、第１のエッチング工程の際にエッチングされなかった部分はテーパー形状となっている。
【００８０】
次いで、レジストマスク５０をそのままの状態にしたまま、第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によって第１の導電膜５２ａのテーパー部及び絶縁膜１３を介してスルードープを行い、低濃度不純物領域５５、５６を形成する。（図６（Ｂ））なお、この第２のドーピングの際、高濃度不純物領域３０、３１にもドーピングされ、高濃度不純物領域５５、５６が形成される。
【００８１】
このようにスルードープをすることによって、半導体層に打ち込まれるドーピング量を所望の値に制御することができる。
【００８２】
次いで、レジストマスク５０をそのままの状態にしたまま、ＲＩＥエッチング装置またはＩＣＰエッチング装置を用いて第３のエッチング工程を行う。この第３のエッチング工程によって、露呈している第１の導電膜５２ａのうち、第１のエッチング工程により薄くなった部分とテーパー形状になっている部分の一部が除去される。ここで、第１の導電膜の膜厚、絶縁膜の膜厚等を考慮に入れてエッチング条件を適宜調節することによって、テーパー形状を有し、且つ第３の幅（Ｙ３）を有する第１の導電層５２ｂを形成する。（図６（Ｃ））
【００８３】
本実施の形態では、この第１の導電層５２ｂとその上に積層された第２の導電層５１がゲート電極となる。なお、この第３のエッチングの際、絶縁膜１３もエッチングされて、絶縁膜５７が形成される。
【００８４】
この後、レジストマスク５０を除去し、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。次いで、層間絶縁膜５９を形成した後、第３のマスクを用いてコンタクトホールを形成し、導電膜を形成した後、第４のマスクを用いて電極６０、６１を形成する。
【００８５】
こうして、フォトマスク４枚で、図６（Ｄ）に示す構造のＴＦＴを形成することができる。
【００８６】
また、本発明により形成されたＴＦＴの特徴は、チャネル形成領域５８とドレイン領域５６との間に設けられる低濃度不純物領域５４において、ほとんど濃度差はなく、緩やかな濃度勾配を有し、ゲート電極（５１及び５２ｂ）と重なる領域５４ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域５４ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。
【００８７】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００８８】
【実施例】
［実施例１］
ここでは、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製する方法について詳細に図７〜図９を用いて説明する。
【００８９】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板１００を用いる。なお、基板１００としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００９０】
次いで、基板１００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜１０１を形成する。本実施例では下地膜１０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜１０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜１０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜１０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜１０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜１０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜１０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【００９１】
次いで、下地膜上に半導体層１０２〜１０５を形成する。半導体層１０２〜１０５は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層１０２〜１０５の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、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＝０．０００１〜０．０５））合金などで形成すると良い。シリコンゲルマニウムを形成する場合、シランとゲルマニウムとの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法で形成してもよいし、シリコン膜にゲルマニウムをイオン注入してもよいし、シリコンゲルマニウムからなるターゲットを用いたスパッタ法で形成してもよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質シリコン膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質シリコン膜上に保持させた。この非晶質シリコン膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質シリコン膜を形成した。そして、この結晶質シリコン膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって、半導体層１０２〜１０５を形成した。
【００９２】
また、半導体層１０２〜１０５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（チャネルドーピングとも呼ばれる）を行ってもよい。
【００９３】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行えばよい。
【００９４】
次いで、半導体層１０２〜１０５を覆うゲート絶縁膜１０６を形成する。ゲート絶縁膜を形成する前に、半導体層の表面を洗浄することが望ましい。被膜表面の汚染不純物（代表的にはＣ、Ｎａ等）除去は、オゾンを容存させた純水で洗浄を行った後に、フッ素を含有する酸性溶液を用い、被膜表面を極薄くエッチングすることにより行えばよい。極薄くエッチングする手段としては、スピン装置を用いて基板をスピンさせ、被膜表面に接触させたフッ素を含有する酸性溶液を飛散させる方法が有効である。フッ素を含有する酸性溶液としては、フッ酸、希フッ酸、フッ化アンモニウム、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモニウムの混合溶液）、フッ酸と過酸化水素水の混合溶液等を用いることができる。洗浄した後、連続的にゲート絶縁膜１０６はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍ、好ましくは５０〜１００ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００９５】
また、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
【００９６】
次いで、図７（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０６上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜１０７と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１０８とを積層形成する。また、汚染を防ぐために大気に触れることなく、ゲート絶縁膜と第１の導電膜と第２の導電膜とを連続的に成膜することが好ましい。また、連続的に成膜しない場合、洗浄機を付随する成膜装置を用いて行えば、膜界面の汚染を防ぐことができる。洗浄方法はゲート絶縁膜形成前に行うものと同様に行えばよい。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜１０７と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜１０８を連続的に形成した。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができた。
【００９７】
なお、本実施例では、第１の導電膜１０７をＴａＮ、第２の導電膜１０８をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとしてもよい。
【００９８】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク１０９〜１１２を形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。本実施例では第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いた。基板側（試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第２の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。なお、ここでの第１のエッチング条件でのエッチングは、実施の形態１に記載した第１のエッチング工程（図１（Ｂ））に相当する。
【００９９】
この後、レジストからなるマスク１０９〜１１２を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。なお、ここでの第２エッチング条件でのエッチングは、実施の形態１に記載した第２のエッチング工程（図１（Ｃ））に相当する。
【０１００】
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。（図７（Ｂ））このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層１１３〜１１６（第１の導電層１１３ａ〜１１６ａと第２の導電層１１３ｂ〜１１６ｂ）を形成する。ここでのチャネル長方向における第１の導電層の幅は、上記実施の形態１に示したＷ１に相当する。１１７はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層１１３〜１１６で覆われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
【０１０１】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。なお、第１のエッチング処理や第２のエッチング処理に用いるエッチング用ガスにはＣｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｉ4、ＣＣｌ4などの塩素化合物系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3などのフッ素化合物系ガス及びＯ2から選ばれたガス、またはこれらを主成分とする混合ガスを用いればよい。ここでは、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は１２４．６２ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は２０．６７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は６．０５である。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角は７０°となった。この第２のエッチング処理により第２の導電層１２２ｂ〜１２５ｂを形成する。一方、第１の導電層１１３ａ〜１１６ａは、ほとんどエッチングされず、第１の導電層１２２ａ〜１２５ａを形成する。なお、ここでの第２のエッチング処理は、実施の形態１に記載した第３のエッチング工程（図１（Ｄ））に相当する。また、ここでのチャネル長方向における第２の導電層の幅が実施の形態１に示したＷ２に相当する。
【０１０２】
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図７（Ｃ））ドーピング処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０13〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行った。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いた。この場合、導電層１１３〜１１６がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域１１８〜１２１が形成される。高濃度不純物領域１１８〜１２１には１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。なお、ここでの第１のドーピング処理は、実施の形態１に記載した第１のドーピング工程（図２（Ａ））に相当する。
【０１０３】
次いで、第２のドーピング処理を行って図７（Ｄ）の状態を得る。ドーピングは第２の導電層１２２ｂ〜１２５ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層のテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてＰ（リン）を用い、ドーズ量３．５×１０12、加速電圧９０ｋｅＶにてプラズマドーピングを行った。こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域１２６〜１２９を自己整合的に形成する。この低濃度不純物領域１２６〜１２９へ添加されたリン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜１×１０18atoms/cm3であり、且つ、第１の導電層のテーパー部の膜厚に従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層のテーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。また、高濃度不純物領域１１８〜１２１にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域１３０〜１３３を形成する。なお、ここでの第２のドーピング処理は、実施の形態１に記載した第２のドーピング工程（図２（Ｂ））に相当する。
【０１０４】
なお、本実施例では、第１のドーピング処理で高濃度不純物領域を形成し、第２のドーピング処理で低濃度不純物領域を形成した例を示したが、特に限定されず、第１のドーピング処理で低濃度不純物領域を形成し、第２のドーピング処理で高濃度不純物領域を形成してもよい。また、適宜、絶縁膜の膜厚や第１の導電層の膜厚やドーピング条件等を調節することによって一回のドーピング処理で高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域を形成してもよい。
【０１０５】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第３のエッチング処理を行う。この第３のエッチング処理では第１の導電層のテーパー部を部分的にエッチングして、半導体層と重なる領域を縮小するために行われる。第３のエッチング処理は、エッチングガスにＣＨＦ3を用い、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて行う。本実施例では、チャンバー圧力６．７Ｐａ、ＲＦ電力８００Ｗ、ＣＨＦ3ガス流量３５ｓｃｃｍで第３のエッチング処理を行った。第３のエッチングにより、第１の導電層１３８〜１４１が形成される。（図８（Ａ））なお、ここでの第３のエッチング処理は、実施の形態１に記載した第４のエッチング工程（図２（Ｃ））に相当する。また、ここでのチャネル長方向における第１の導電層の幅が実施の形態１に示したＷ３に相当する。
【０１０６】
この第３のエッチング処理時、同時に絶縁膜１１７もエッチングされて、高濃度不純物領域１３０〜１３３の一部は露呈し、絶縁膜１４３ａ〜１４３ｃ、１４４が形成される。なお、本実施例では、高濃度不純物領域１３０〜１３３の一部が露呈するエッチング条件を用いたが特に限定されず、絶縁膜の膜厚やエッチング条件を変更すれば、高濃度不純物領域に薄く絶縁膜が残るようにすることもできる。
【０１０７】
上記第３のエッチングによって、第１の導電層１３８〜１４１と重ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）１３４ａ〜１３７ａが形成される。なお、不純物領域（ＧＯＬＤ領域）１３４ｂ〜１３７ｂは、第１の導電層１３８〜１４１と重なったままである。
【０１０８】
また、第１の導電層１３８と第２の導電層１２２ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層１３９と第２の導電層１２３ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴのゲート電極となる。同様に、第１の導電層１４０と第２の導電層１２４ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される画素部のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層１４１と第２の導電層１２５ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される画素部の保持容量の一方の電極となる。
【０１０９】
このようにすることで、本実施例は、第１の導電層１３８〜１４１と重なる不純物領域（ＧＯＬＤ領域）１３４ｂ〜１３７ｂにおける不純物濃度と、第１の導電層１３８〜１４１と重ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）１３４ａ〜１３７ａにおける不純物濃度との差を小さくすることができ、ＴＦＴ特性を向上させることができる。
【０１１０】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスク１４５、１４６を形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型）を付与する不純物元素が添加された不純物領域１４７〜１５２を形成する。（図８（Ｂ））第１の導電層１３９、１４１を不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実施例では、不純物領域１４７〜１５２はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。なお、この第３のドーピング処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層はレジストからなるマスク１４５、１４６で覆われている。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処理によって、不純物領域１４５、１４６にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。本実施例では、第３のエッチング処置によって、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層の一部が露呈されたため、不純物元素（ボロン）を添加しやすい利点を有している。
【０１１１】
この第３のドーピング処理は１回でもよいし、複数回でもよい。例えば、２回のドーピングを行う場合、１回目のドーピング条件を加速電圧５〜４０ｋｅＶとし、１４７、１５０を形成し、２回目のドーピング条件を加速電圧６０〜１２０ｋｅＶとし、１４８、１４９、１５１、１５２を形成することによって半導体膜における注入欠陥（イオンドーピングやイオン注入による欠陥）を最小限に抑えることができる。さらに、このように複数回でドーピングを行えば、ソース領域およびドレイン領域１４７とＬＤＤ領域１４８、１４９に対してそれぞれボロン元素の導入量を変えることができ、設計の自由度が向上する。
【０１１２】
以上までの工程でそれぞれの半導体層に所望の不純物領域が形成される。
【０１１３】
次いで、レジストからなるマスク１４５、１４６を除去して第１の層間絶縁膜（ａ）１５３ａを形成する。この第１の層間絶縁膜（ａ）１５３ａとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを５０〜１００ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜（ａ）１５３ａは酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１１４】
次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。（図８（Ｃ））この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。
【０１１５】
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域（１３０、１３２、１４７、１５０）にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
【０１１６】
また、第１の層間絶縁膜１５３を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
【０１１７】
また、他の活性化処理としてレーザーアニール法、例えば、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することができる。
【０１１８】
次いで、第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂを形成する。この第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを５０〜２００ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂは窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１１９】
次いで、不活性雰囲気中で、３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この水素化は、活性化処理での熱処理温度よりも低い温度（４００〜５００℃）であることが望ましい。（図８（Ｄ））本実施例では窒素雰囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理での水素化やプラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。
【０１２０】
また、レジストからなるマスク１４５、１４６を除去した後、熱活性化（代表的には窒素雰囲気中で５００〜５５０℃）を行い、シリコンを含む絶縁膜からなる第１の層間絶縁膜（代表的には膜厚１００〜２００ｎｍの窒化シリコン膜）を形成した後で水素化（窒素雰囲気中で３００〜５００℃）を行ってもよい。
【０１２１】
次いで、第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂ上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜１５４を形成する。本実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成した。
【０１２２】
次いで、第２の層間絶縁膜１５４上に透明導電膜を８０〜１２０nmの厚さで形成し、パターニングすることによって画素電極１６２を形成する。透明導電膜には酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを好適に用いることができる。
【０１２３】
なお、ここでは、画素電極として、透明導電膜を用いた例を示したが、反射性を有する導電性材料を用いて画素電極を形成すれば、反射型の表示装置を作製することができる。
【０１２４】
次いで、各不純物領域１３０、１３２、１４７、１５０に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１２５】
そして、駆動回路２０５においては、不純物領域１３０または不純物領域１４７とそれぞれ電気的に接続する電極１５５〜１６１を形成する。なお、これらの電極は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニングして形成する。
【０１２６】
また、画素部２０６においては、不純物領域１３２と接する接続電極１６０、またはソース電極１５９を形成し、不純物領域１５０と接する接続電極１６１を形成する。なお、接続電極１６０は、画素電極１６２と接して重ねて形成することによって画素ＴＦＴのドレイン領域と電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極として機能する半導体層（不純物領域１５０）と電気的な接続が形成される。（図９）
【０１２７】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ２０１及びｐチャネル型ＴＦＴ２０２を有する駆動回路２０５と、画素ＴＦＴ２０３及び保持容量２０４とを有する画素部２０６を同一基板上に形成することができる。本明細書中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【０１２８】
駆動回路２０５のｎチャネル型ＴＦＴ２０１はチャネル形成領域１６３、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層１３８と重なる低濃度不純物領域１３４ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域１３４ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域１３０を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ２０２にはチャネル形成領域１６４、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層１３９と重なる不純物領域１４９、ゲート電極の外側に形成される不純物領域１４８、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域１４７を有している。
【０１２９】
画素部２０６の画素ＴＦＴ２０３にはチャネル形成領域１６５、ゲート電極を形成する第１の導電層１４０と重なる低濃度不純物領域１３６ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域１３６ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域１３２を有している。また、保持容量２０４の一方の電極として機能する半導体層１５０〜１５２には、それぞれｐ型を付与する不純物元素が添加されている。保持容量２０４は、絶縁膜１４４を誘電体として、電極１２５、１４１と、半導体層１５０〜１５２、１６６とで形成している。
【０１３０】
また、本実施例で示す工程に従えば、アクティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を６枚とすることができる。その結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【０１３１】
[実施例２]
本実施例では、実施例１で作製したアクティブマトリクス基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図１０を用いる。
【０１３２】
まず、実施例１に従い、図９の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図９のアクティブマトリクス基板上に配向膜１６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜１６７を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状のスペーサを所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
【０１３３】
次いで、対向基板１６８を用意する。この対向基板には、着色層１７４、遮光層１７５が各画素に対応して配置されたカラーフィルタが設けられている。また、駆動回路の部分にも遮光層１７７を設けた。このカラーフィルタと遮光層１７７とを覆う平坦化膜１７６を設けた。次いで、平坦化膜１７６上に透明導電膜からなる対向電極１６９を画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜１７０を形成し、ラビング処理を施した。
【０１３４】
そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール材１７１で貼り合わせる。シール材１７１にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料１７３を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。液晶材料１７３には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１０に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。
【０１３５】
こうして得られた液晶表示パネルの構成を図１１の上面図を用いて説明する。なお、図１０と対応する部分には同じ符号を用いた。
【０１３６】
図１１（Ａ）で示す上面図は、画素部、駆動回路、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板：Flexible Printed Circuit）を貼り付ける外部入力端子２０７、外部入力端子と各回路の入力部までを接続する配線２０８などが形成されたアクティブマトリクス基板と、カラーフィルタなどが設けられた対向基板１６８とがシール材１７１を介して貼り合わされている。
【０１３７】
ゲート配線側駆動回路２０５ａと重なるように対向基板側に遮光層１７７ａが設けられ、ソース配線側駆動回路２０５ｂと重なるように対向基板側に遮光層１７７ｂが形成されている。また、画素部２０６上の対向基板側に設けられたカラーフィルタ２０９は遮光層と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の着色層とが各画素に対応して設けられている。実際に表示する際には、赤色（Ｒ）の着色層、緑色（Ｇ）の着色層、青色（Ｂ）の着色層の３色でカラー表示を形成するが、これら各色の着色層の配列は任意なものとする。
【０１３８】
ここでは、カラー化を図るためにカラーフィルタ２０９を対向基板に設けているが特に限定されず、アクティブマトリクス基板を作製する際、アクティブマトリクス基板にカラーフィルタを形成してもよい。
【０１３９】
また、カラーフィルタにおいて隣り合う画素の間には遮光層が設けられており、表示領域以外の箇所を遮光している。また、ここでは、駆動回路を覆う領域にも遮光層１７７ａ、１７７ｂを設けているが、駆動回路を覆う領域は、後に液晶表示装置を電子機器の表示部として組み込む際、カバーで覆うため、特に遮光層を設けない構成としてもよい。また、アクティブマトリクス基板を作製する際、アクティブマトリクス基板に遮光層を形成してもよい。
【０１４０】
また、上記遮光層を設けずに、対向基板と対向電極の間に、カラーフィルタを構成する着色層を複数層重ねた積層で遮光するように適宜配置し、表示領域以外の箇所（各画素電極の間隙）や、駆動回路を遮光してもよい。
【０１４１】
また、外部入力端子にはベースフィルム２１０と配線２１１から成るＦＰＣが異方性導電性樹脂２１２で貼り合わされている。さらに補強板で機械的強度を高めている。
【０１４２】
図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）で示す外部入力端子２０７のＥ−Ｅ'線に対する断面図を示している。導電性粒子２１４の外径は配線２１５のピッチよりも小さいので、接着剤２１２中に分散する量を適当なものとすると隣接する配線と短絡することなく対応するＦＰＣ側の配線と電気的な接続を形成することができる。
【０１４３】
以上のようにして作製される液晶表示パネルは各種電子機器の表示部として用いることができる。
【０１４４】
[実施例３]
本実施例では実施例１とは異なるアクティブマトリクス基板の作製方法について図１２を用いて説明する。実施例１では透過型の表示装置を形成したが、本実施例では、反射型の表示装置を形成し、実施例１よりもマスク数を減らすことを特徴としている。
【０１４５】
なお、実施例１とは第２の層間絶縁膜１５４を形成する工程まで同一であるため、ここでは省略する。図１２には実施例１と同じ箇所には同じ符号を用いた。
【０１４６】
実施例１に従って、第２の層間絶縁膜を形成した後、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１４７】
次いで、駆動回路においては、実施例１と同様に半導体層の一部（高濃度不純物領域）とそれぞれ電気的に接続する電極を形成する。なお、これらの電極は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニングして形成する。
【０１４８】
また、画素部においては、高濃度不純物領域１２００と接する画素電極１２０２、または高濃度不純物領域１２０１と接するソース電極１２０３を形成する。なお、画素電極１２０２は、画素ＴＦＴの高濃度不純物領域１２００と電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極として機能する半導体層（高濃度不純物領域１２０４）と電気的な接続が形成される。（図１２）
【０１４９】
なお、画素電極１２０２の材料としては、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の反射性の優れた材料を用いることが望ましい。
【０１５０】
また、本実施例で示す工程に従えば、アクティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を５枚とすることができる。その結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【０１５１】
また、画素電極を形成した後、公知のサンドブラスト法やエッチング法等の工程を追加して表面を凹凸化させて、鏡面反射を防ぎ、反射光を散乱させることによって白色度を増加させることが好ましい。また、画素電極を形成する前に絶縁膜に凸凹を形成してその上に画素電極を形成してもよい。
【０１５２】
[実施例４]
本実施例では、実施例３で作製したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図１３を用いる。
【０１５３】
まず、実施例３に従い、図１２の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図１２のアクティブマトリクス基板上、少なくとも画素電極上に配向膜を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状のスペーサ（図示しない）を所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
【０１５４】
次いで、対向基板１３０４を用意する。この対向基板には、着色層、遮光層が各画素に対応して配置されたカラーフィルタが設けられている。次いで、カラーフィルターを覆う平坦化膜を形成する。
【０１５５】
次いで、平坦化膜上に透明導電膜からなる対向電極を少なくとも画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜を形成し、ラビング処理を施した。
【０１５６】
そして、画素部１３０１と駆動回路１３０２が形成されたアクティブマトリクス基板１３０３と対向基板１３０４とをシール材１３０６で貼り合わせる。シール材１３０６にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料１３０５を注入し、封止剤によって完全に封止する。液晶材料１３０５には公知の液晶材料を用いれば良い。なお、本実施例は反射型であるので実施例２と比較して基板間隔は半分程度となる。このようにして反射型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板１３０７を貼りつけた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。
【０１５７】
以上のようにして作製される反射型の液晶表示パネルは各種電子機器の表示部として用いることができる。
【０１５８】
また、上記液晶表示パネルだけでは、暗い場所で使用する場合、視認性に問題が生じる。従って、図１３に示すような光源、リフレクタ、導光板を備える構成とすることが望ましい。
【０１５９】
光源にはＬＥＤまたは冷陰極管を単数または複数用いればよい。図１３に示すように光源は、導光板の側面に沿って配置され、光源の背後にはリフレクタが設けられている。
【０１６０】
光源から照射された光は、リフレクタによって効率よく導光板の側面から内部に入射すると、表面に設けられた特殊なプリズム加工面で反射され、液晶表示パネに入射する。
【０１６１】
こうして液晶表示パネルと光源と導光板を組み合わせることによって、光利用効率を向上させることができる。
【０１６２】
[実施例５]
本実施例は、実施例１と異なる作製方法の一例を示す。なお、本実施例は、実施例１とは半導体層１０２〜１０５の形成までの工程が異なっているだけでその後の工程は実施例１と同一であるため、省略する。
【０１６３】
まず、実施例１と同様に基板を用意する。透過型の表示装置を作製する場合、基板は、ガラス基板、石英基板などを用いることができる。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。また、反射型の表示装置を作製する場合は、他にセラミック基板、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ものを用いても良い。
【０１６４】
次いで、基板上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。本実施例では下地膜として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。本実施例では、下地膜の一層目及び二層目は、プラズマＣＶＤ法を用い、第一の成膜室にて連続形成する。下地膜の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【０１６５】
次いで、第二の成膜室にて下地膜上に非晶質半導体膜を形成する。非晶質半導体膜は、３０〜６０ｎｍの厚さで形成する。非晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ4ガスを用いて、非晶質シリコン膜を形成する。
【０１６６】
また、下地膜と非晶質半導体膜とは同じ成膜方法で形成可能であるため、下地膜と非晶質半導体膜とを連続形成することも可能である。
【０１６７】
次いで、第三の成膜室にて非晶質シリコン膜にＮｉを添加する。プラズマＣＶＤ法を用い、Ｎｉを材料に含む電極を取り付け、アルゴンガスなどを導入してプラズマをたて、Ｎｉ添加する。勿論、蒸着法やスパッタ法を用いて、Ｎｉの極薄膜を形成しても良い。
【０１６８】
次いで、第四の成膜室にて保護膜を形成する。保護膜としては、酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜などを用いるのがよい。後工程の脱水素化を行う際、水素が抜けにくいので、窒化シリコン膜のような緻密な膜は用いない方がよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用いて、ＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2を混合し、１００〜１５０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜を形成する。本実施例は、保護膜としての酸化シリコン膜形成までをクリーンルーム大気に曝すことなく連続処理することを特徴としている。
【０１６９】
また、上記各成膜室にて形成される膜は、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法等、あらゆる公知の形成手段を用いることが可能である。
【０１７０】
次いで、非晶質シリコン膜の脱水素化（５００℃、１時間）を行い、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行う。なお、本実施例に示したＮｉなどの触媒元素を添加する方法に限定されず、公知の方法により熱結晶化を行っても良い。
【０１７１】
そして、ｎチャネル型ＴＦＴのしきい値（Ｖｔｈ）を制御するためにｐ型を付与する不純物元素を添加する。半導体に対してｐ型を付与する不純物元素には、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律第１３族元素が知られている。本実施例では、ボロン（Ｂ）を添加する。
【０１７２】
ボロンの添加を行った後に、保護膜である酸化シリコン膜をフッ酸などのエッチング液を用いて除去する。次いで、洗浄とレーザーアニールの連続処理を行う。非晶質半導体膜にｐ型を付与する不純物元素であるボロン（Ｂ）を添加した後にレーザーアニールの処理を行うことで、ボロンも結晶質半導体膜の結晶構造の一部となって結晶化が起こるために、従来の技術で起こっている結晶構造の破壊を防ぐことが可能である。
【０１７３】
ここで、オゾンを容存させた純水とフッ素を含有する酸性溶液を用いることで、オゾンを容存させた純水にて洗浄を行う際に形成される極薄い酸化被膜と共に、被膜表面に付着している汚染不純物を除去することができる。オゾンを容存させた純水の作製方法としては、純水を電気分解する方法や純水にオゾンガスを直接溶かし込む方法などがある。また、オゾンの濃度は、６ｍｇ／Ｌ以上で使用するのが好ましい。なお、スピン装置の回転数や時間条件は、基板面積、被膜材料などによって適宜最適な条件を見つければよい。
【０１７４】
レーザーアニールには、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。レーザーアニールによる結晶化の条件は、実施者が適宜選択すればよい。
【０１７５】
こうして得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして、島状の半導体層１０２〜１０５を形成する。
【０１７６】
以降の工程は、実施例１に従えば、図１０で示す液晶表示パネルを形成することができる。
【０１７７】
なお、本実施例は、実施例１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１７８】
[実施例６]
本実施例では、本発明を用いてＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置を作製した例について説明する。なお、図１４は本発明のＥＬ表示装置の断面図である。
【０１７９】
図１４において、基板７００上に設けられたスイッチングＴＦＴ６０３は図９のｎチャネル型ＴＦＴ２０３を用いて形成される。従って、構造の説明はｎチャネル型ＴＦＴ２０３の説明を参照すれば良い。
【０１８０】
なお、本実施例ではチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
【０１８１】
基板７００上に設けられた駆動回路は図９のＣＭＯＳ回路を用いて形成される。従って、構造の説明はｎチャネル型ＴＦＴ２０１とｐチャネル型ＴＦＴ２０２の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１８２】
また、配線７０１、７０３はＣＭＯＳ回路のソース配線、７０２はドレイン配線、７０４はスイッチングＴＦＴのソース領域とを電気的に接続するソース配線、７０５はスイッチングＴＦＴのドレイン領域とを電気的に接続するドレイン配線として機能する。
【０１８３】
なお、電流制御ＴＦＴ６０４は図９のｐチャネル型ＴＦＴ２０２を用いて形成される。従って、構造の説明はｐチャネル型ＴＦＴ２０２の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１８４】
また、配線７０６は電流制御ＴＦＴのソース配線（電流供給線に相当する）であり、７０７は電流制御ＴＦＴの画素電極７１０上に重ねることで画素電極７１０と電気的に接続する電極である。
【０１８５】
なお、７１０は、透明導電膜からなる画素電極（ＥＬ素子の陽極）である。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極７１０は、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜７１１上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる平坦化膜７１１を用いてＴＦＴによる段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成されるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化しておくことが望ましい。
【０１８６】
配線７０１〜７０７を形成後、図１４に示すようにバンク７１２を形成する。
バンク７１２は１００〜４００ｎｍの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜をパターニングして形成すれば良い。
【０１８７】
なお、バンク７１２は絶縁膜であるため、成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。本実施例ではバンク７１２の材料となる絶縁膜中にカーボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の発生を抑制する。この際、抵抗率は１×１０6〜１×１０12Ωｍ（好ましくは１×１０8〜１×１０10Ωｍ）となるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれば良い。
【０１８８】
画素電極７１０の上にはＥＬ層７１３が形成される。なお、図１４では一画素しか図示していないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応したＥＬ層を作り分けている。また、本実施例では蒸着法により低分子系有機ＥＬ材料を形成している。具体的には、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）膜を設けた積層構造としている。Ａｌｑ3にキナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１といった蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【０１８９】
但し、以上の例はＥＬ層として用いることのできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定する必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例えば、本実施例では低分子系有機ＥＬ材料をＥＬ層として用いる例を示したが、高分子系有機ＥＬ材料を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。また、ＥＬ層として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。
【０１９０】
次に、ＥＬ層７１３の上には導電膜からなる陰極７１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１９１】
この陰極７１４まで形成された時点でＥＬ素子７１５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子７１５は、画素電極（陽極）７１０、ＥＬ層７１３及び陰極７１４で形成されたコンデンサを指す。
【０１９２】
ＥＬ素子７１５を完全に覆うようにしてパッシベーション膜７１６を設けることは有効である。パッシベーション膜７１６としては、炭素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いる。
【０１９３】
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低いＥＬ層７１３の上方にも容易に成膜することができる。また、ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、ＥＬ層７１３の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間にＥＬ層７１３が酸化するといった問題を防止できる。
【０１９４】
さらに、パッシベーション膜７１６上に封止材７１７を設け、カバー材７１８を貼り合わせる。封止材７１７としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有する物質を設けることは有効である。また、本実施例においてカバー材７１８はガラス基板や石英基板やプラスチック基板（プラスチックフィルムも含む）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１９５】
こうして図１４に示すような構造のＥＬ表示装置が完成する。なお、バンク７１２を形成した後、パッシベーション膜７１６を形成するまでの工程をマルチチャンバー方式（またはインライン方式）の成膜装置を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効である。また、さらに発展させてカバー材７１８を貼り合わせる工程までを大気解放せずに連続的に処理することも可能である。
【０１９６】
こうして、プラスチック基板を母体とする絶縁体５０１上にｎチャネル型ＴＦＴ６０１、６０２、スイッチングＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ）６０３および電流制御ＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ）６０４が形成される。ここまでの製造工程で必要としたマスク数は、一般的なアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置よりも少ない。
【０１９７】
即ち、ＴＦＴの製造工程が大幅に簡略化されており、歩留まりの向上および製造コストの低減が実現できる。
【０１９８】
さらに、図９を用いて説明したように、ゲート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設けることによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いｎチャネル型ＴＦＴを形成することができる。そのため、信頼性の高いＥＬ表示装置を実現できる。
【０１９９】
また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも形成しうる。
【０２００】
さらに、ＥＬ素子を保護するための封止（または封入）工程まで行った後の本実施例のＥＬ発光装置について図１５を用いて説明する。なお、必要に応じて図１４で用いた符号を引用する。
【０２０１】
図１５（Ａ）は、ＥＬ素子の封止までを行った状態を示す上面図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された８０１はソース側駆動回路、８０６は画素部、８０７はゲート側駆動回路である。また、９０１はカバー材、９０２は第１シール材、９０３は第２シール材であり、第１シール材９０２で囲まれた内側には封止材９０７が設けられる。
【０２０２】
なお、９０４はソース側駆動回路８０１及びゲート側駆動回路８０７に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）９０５からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書におけるＥＬ表示装置には、ＥＬ表示装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０２０３】
次に、断面構造について図１５（Ｂ）を用いて説明する。基板７００の上方には画素部８０６、ゲート側駆動回路８０７が形成されており、画素部８０６は電流制御ＴＦＴ６０４とそのドレインに電気的に接続された画素電極７１０を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路８０７はｎチャネル型ＴＦＴ６０１とｐチャネル型ＴＦＴ６０２とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図９参照）を用いて形成される。
【０２０４】
画素電極７１０はＥＬ素子の陽極として機能する。また、画素電極７１０の両端にはバンク７１２が形成され、画素電極７１０上にはＥＬ層７１３およびＥＬ素子の陰極７１４が形成される。
【０２０５】
陰極７１４は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線９０４を経由してＦＰＣ９０５に電気的に接続されている。さらに、画素部８０６及びゲート側駆動回路８０７に含まれる素子は全て陰極７１４およびパッシベーション膜５６７で覆われている。
【０２０６】
また、第１シール材９０２によりカバー材９０１が貼り合わされている。なお、カバー材９０１とＥＬ素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、第１シール材９０２の内側には封止材９０７が充填されている。なお、第１シール材９０２、封止材９０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材９０２はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、封止材９０７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。
【０２０７】
ＥＬ素子を覆うようにして設けられた封止材９０７はカバー材９０１を接着するための接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材９０１を構成するプラスチック基板９０１aの材料としてＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
【０２０８】
また、封止材９０７を用いてカバー材９０１を接着した後、封止材９０７の側面（露呈面）を覆うように第２シール材９０３を設ける。第２シール材９０３は第１シール材９０２と同じ材料を用いることができる。
【０２０９】
以上のような構造でＥＬ素子を封止材９０７に封入することにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置が得られる。
【０２１０】
[実施例７]
上記各実施例１乃至６のいずれか一を実施して形成されたＴＦＴは様々な電気光学装置（アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ、アクティブマトリクス型ＥＬディスプレイ、アクティブマトリクス型ＥＣディスプレイ）に用いることができる。即ち、それら電気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全てに本発明を実施できる。
【０２１１】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、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１６、図１７及び図１８に示す。
【０２１２】
図１６（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。本発明を表示部２００３に適用することができる。
【０２１３】
図１６（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。本発明を表示部２１０２に適用することができる。
【０２１４】
図１６（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。本発明は表示部２２０５に適用できる。
【０２１５】
図１６（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。本発明は表示部２３０２に適用することができる。
【０２１６】
図１６（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。本発明は表示部２４０２に適用することができる。
【０２１７】
図１６（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。本発明を表示部２５０２に適用することができる。
【０２１８】
図１７（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。本発明は投射装置２６０１の一部を構成する液晶表示装置２８０８やその他の駆動回路に適用することができる。
【０２１９】
図１７（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。本発明は投射装置２７０２の一部を構成する液晶表示装置２８０８やその他の駆動回路に適用することができる。
【０２２０】
なお、図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）及び図１７（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１７（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。
【０２２１】
また、図１７（Ｄ）は、図１７（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１７（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。
【０２２２】
ただし、図１７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、反射型の電気光学装置及びＥＬ表示装置での適用例は図示していない。
【０２２３】
図１８（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６等を含む。本発明を表示部２９０４に適用することができる。
【０２２４】
図１８（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。本発明は表示部３００２、３００３に適用することができる。
【０２２５】
図１８（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。本発明は表示部３１０３に適用することができる。図１８（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０２２６】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜６のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０２２７】
【発明の効果】
本発明により、第４のエッチング条件によりゲート電極に重なる低濃度不純物領域（ＧＯＬＤ領域）の幅と、ゲート電極に重ならない低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）の幅とを自由に調節できる。また、本発明により形成されたＴＦＴのＧＯＬＤ領域とＬＤＤ領域のにおける濃度差はほとんど生じていない。従って、ゲート電極と重なっているＧＯＬＤ領域は、電界集中の緩和が達成されてホットキャリアによる防止ができるとともに、ゲート電極と重なっていないＬＤＤ領域は、オフ電流値を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態１）
【図２】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態１）
【図３】 不純物元素の濃度分布を示す曲線である。（実施の形態１）
【図４】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態２）
【図５】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態２）
【図６】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態３）
【図７】 ＡＭ−ＬＣＤの作製工程を示す図である。（実施例１）
【図８】 ＡＭ−ＬＣＤの作製工程を示す図である。（実施例１）
【図９】 ＡＭ−ＬＣＤの作製工程を示す図である。（実施例１）
【図１０】 透過型液晶表示装置の断面構造図である。（実施例１）
【図１１】 液晶表示パネルの外観図である。（実施例２）
【図１２】 反射型液晶表示装置の断面構造図である。（実施例３）
【図１３】 光源を備えた反射型液晶表示パネルの断面構造図である。（実施例４）
【図１４】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図１５】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図１６】 電子機器の一例を示す図。
【図１７】 電子機器の一例を示す図。
【図１８】 電子機器の一例を示す図。
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装置の作製方法に関する。例えば、液晶表示パネル、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＥＣ表示装置等に代表される電気光学装置およびその様な電気光学装置を部品として搭載した電子機器に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【０００３】
【従来の技術】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成し、このＴＦＴで形成した大面積集積回路を有する半導体装置の開発が進んでいる。アクティブマトリクス型液晶表示装置、ＥＬ表示装置、および密着型イメージセンサはその代表例として知られている。特に、結晶質シリコン膜（典型的にはポリシリコン膜）を活性層にしたＴＦＴ（以下、ポリシリコンＴＦＴと記す）は電界効果移動度が高いことから、いろいろな機能回路を形成することも可能である。
【０００４】
例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置には、機能ブロックごとに画像表示を行う画素回路や、ＣＭＯＳ回路を基本としたシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリング回路などの画素回路を制御するための駆動回路が一枚の基板上に形成される。
【０００５】
アクティブマトリクス型液晶表示装置の画素回路には、数十から数百万個の各画素にＴＦＴ（画素ＴＦＴ）が配置され、その画素ＴＦＴのそれぞれには画素電極が設けられている。液晶を挟んだ対向基板側には対向電極が設けられており、液晶を誘電体とした一種のコンデンサを形成している。そして、各画素に印加する電圧をＴＦＴのスイッチング機能により制御して、このコンデンサへの電荷を制御することで液晶を駆動し、透過光量を制御して画像を表示する仕組みになっている。
【０００６】
画素ＴＦＴはｎチャネル型ＴＦＴから成り、スイッチング素子として液晶に電圧を印加して駆動させるものである。液晶は交流で駆動させるので、フレーム反転駆動と呼ばれる方式が多く採用されている。この方式では消費電力を低く抑えるために、画素ＴＦＴに要求される特性はオフ電流値（ＴＦＴがオフ動作時に流れるドレイン電流）を十分低くすることが重要である。
【０００７】
オフ電流値を低減するためのＴＦＴの構造として、低濃度ドレイン（ＬＤＤ：Lightly Doped Drain）構造が知られている。この構造はチャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域を設けたものであり、この領域をＬＤＤ領域と呼んでいる。また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐための手段として、ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆるＧＯＬＤ（Gate-drain Overlapped LDD）構造が知られている。このような構造とすることで、ドレイン近傍の高電界が緩和されてホットキャリア注入を防ぎ、劣化現象の防止に有効であることが知られている。
【０００８】
また、ＧＯＬＤ構造はオン電流値の劣化を防ぐ効果は高いが、その反面、通常のＬＤＤ構造と比べてオフ電流値が大きくなってしまう問題があった。従って、画素ＴＦＴに適用するには好ましい構造ではなかった。逆に通常のＬＤＤ構造はオフ電流値を抑える効果は高いが、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果は低かった。このように、アクティブマトリクス型液晶表示装置のような複数の集積回路を有する半導体装置において、このような問題点は、特に結晶質シリコンＴＦＴにおいて、その特性が高まり、またアクティブマトリクス型液晶表示装置に要求される性能が高まるほど顕在化してきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、ＬＤＤ構造を備えたＴＦＴやＧＯＬＤ構造を備えたＴＦＴを形成しようとすると、その製造工程が複雑なものとなり工程数が増加してしまう問題があった。工程数の増加は製造コストの増加要因になるばかりか、製造歩留まりを低下させる原因となることは明らかである。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決するための技術であり、ＴＦＴを用いて作製するアクティブマトリクス型の液晶表示装置に代表される電気光学装置ならびに半導体装置において、半導体装置の動作特性および信頼性を向上させ、かつ、低消費電力化を図ると共に、工程数を削減して製造コストの低減および歩留まりの向上を実現することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
製造コストの低減および歩留まりの向上を実現するためには、工程数を削減することが一つの手段として考えられる。具体的には、ＴＦＴの製造に要するフォトマスクの枚数を削減する。フォトマスクはフォトリソグラフィーの技術において、エッチング工程際、マスクとするレジストパターンを基板上に形成するために用いる。従って、フォトマスクを１枚使用することは、その前後の工程において、被膜の成膜およびエッチングなどの工程の他に、レジスト剥離、洗浄や乾燥工程などが付加され、フォトリソグラフィーの工程においても、レジスト塗布、プレベーク、露光、現像、ポストベークなどの煩雑な工程が行われることを意味する。
【００１２】
本発明は、フォトマスクの枚数を従来と比較しさらに削減し、以下に示すような作製工程でＴＦＴを作製することを特徴としている。なお、本発明の作製方法の一例を図１及び図２に示した。
【００１３】
本明細書で開示する本発明の作製方法は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に、第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第４の工程と、
前記第２の電極をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第６の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第７の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００１４】
上記作製方法において、第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する材料としては、耐熱性導電性材料を用い、代表的にはタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）から選ばれた元素、または前記元素を成分とする化合物或いは合金から形成する。
【００１５】
また、上記第３の工程において、第１の電極の形状は、端部において、端部から内側に向かって徐々に厚さが増加する形状、いわゆるテーパー形状とする。
【００１６】
耐熱性導電性材料からなる第１の導電膜及び第２の導電膜を高速でかつ精度良くエッチングして、さらに端部をテーパー形状とするためには、高密度プラズマを用いたドライエッチング法を適用する。高密度プラズマを得る手法にはマイクロ波や誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）を用いたエッチング装置が適している。特に、ＩＣＰエッチング装置はプラズマの制御が容易であり、処理基板の大面積化にも対応できる。
【００１７】
ＩＣＰを用いたプラズマ処理方法やプラズマ処理装置に関しては特開平９−２９３６００号公報で開示されている。同公報では、プラズマ処理を高精度に行うための手段として、高周波電力をインピーダンス整合器を介して４本の渦巻き状コイル部分が並列に接続されてなるマルチスパイラルコイルに印加してプラズマを形成する方法を用いている。ここで、各コイル部分の１本当たりの長さは、高周波の波長の１／４倍としている。さらに、被処理物を保持する下部電極にも、別途高周波電力を印加してバイアス電圧を付加する構成としている。
【００１８】
このようなマルチスパイラルコイルを適用したＩＣＰを用いたエッチング装置を用いると、テーパー部の角度（テーパー角）は基板側にかけるバイアス電力によって大きく変化を示し、バイアス電力をさらに高め、また、圧力を変化させることによりテーパー部の角度を５〜４５°まで変化させることができる。
【００１９】
また、上記第４の工程により、ＩＣＰを用いたエッチング装置を用いて、第２の導電層を選択的にエッチングして、前記第２の電極を構成する第２の導電層１７ｃの第２の幅（Ｗ２）を、前記第１の幅（Ｗ１）より狭くする。また、前記第２の電極における前記第１の導電層の端部におけるテーパー角は、前記第２の導電層の端部におけるテーパー角より小さくする。
【００２０】
また、上記第５の工程において、高濃度不純物領域２０、２１を自己整合的に形成するために、イオン化した不純物元素を、電界で加速してゲート絶縁膜（本発明では、第１の電極と半導体層とに密接してその両者の間に設けられる絶縁膜と、該絶縁膜からその周辺の領域に延在する絶縁膜を含めてゲート絶縁膜と称する）を通過させて、半導体層に添加する方法を用いる。本明細書中において、この不純物元素の添加方法を便宜上「スルードープ法」と呼ぶ。
【００２１】
なお、本明細書において、不純物元素とは、半導体にｎ型を付与する不純物元素（リン、ヒ素）またはｐ型を付与する不純物元素（ボロン）のことを指している。
【００２２】
また、続いて前記第６の工程でスルードープ法を用い、第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー形状となっている部分（テーパー部）の下方に存在する半導体層に、不純物元素の濃度がチャネル形成領域から遠ざかるにつれて連続的に高くなる低濃度不純物領域２４、２５を自己整合的に形成することを特徴としている。ただし、連続的に高くなっているといっても、低濃度不純物領域における濃度差は、ほとんど生じていない。
【００２３】
このように緩やかな濃度勾配を有する低濃度不純物領域２４、２５を自己整合的に形成するために、イオン化した不純物元素を、電界で加速して第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー部とゲート絶縁膜を通過させて、半導体層に添加する。こうして、第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー部にスルードープ法を行うことで、第１の導電層のテーパー部の厚さによって、半導体層に添加される不純物元素の濃度を制御することが可能となり、ＴＦＴのチャネル長方向に渡って不純物元素の濃度が徐々に変化する低濃度不純物領域２４、２５を形成することができる。
【００２４】
なお、上記スルードープを行った第６の工程直後において、低濃度不純物領域２４、２５は、ゲート絶縁膜を介して第２の電極を構成する第１の導電層のテーパー部と重なっている。
【００２５】
また、上記第７の工程により、第１の導電層のテーパー部を選択的にエッチングする。第７の工程のエッチングは、実施者が適宜ＲＩＥ法を用いるエッチング、ＩＣＰ法を用いるエッチング、またはＩＣＰ法を用いた後にＲＩＥ法を用いるエッチングを行えばよい。この第７の工程により、前記第３の電極における前記第１の導電層のテーパー角は、前記第２の電極における前記第１の導電層のテーパー角とほぼ同じとなる。また、前記第３の幅（Ｗ３）は、前記第１の幅（Ｗ１）より狭く、且つ、前記第２の幅（Ｗ２）より広くする。ここでは、前記第７の工程と同時に前記絶縁膜が除去されて高濃度不純物領域の一部が露呈した例を示したが、特に限定されず、薄く残っていてもよい。
【００２６】
なお、上記７の工程直後において、低濃度不純物領域は、ゲート絶縁膜を介して第３の電極を構成する第１の導電層のテーパー部と重なる領域２５ａと、ゲート絶縁膜を介して第３の電極を構成する第１の導電層のテーパー部と重ならない領域２５ｂとに区別することができる。
【００２７】
また、第３の幅（Ｗ３）は、エッチング条件を適宜変更することで自由に調節できる。従って、本発明は、上記第７の工程におけるエッチング条件を適宜変更することで、第３の電極に重なる低濃度不純物領域の幅と、第３の電極に重ならない低濃度不純物領域の幅とを自由に調節できる。ただし、低濃度不純物領域は、この第３の電極の幅に関係なく、緩やかな濃度勾配を有しており、第３の電極と重なっている領域は、電界集中の緩和が達成されてホットキャリアによる防止ができるとともに、第３の電極と重なっていない領域は、オフ電流値を抑えることができる。
【００２８】
上記作製方法において、第１の工程に第１のフォトリソグラフィー工程を行い、第３の工程に第２のフォトリソグラフィー工程を行っているが、その他の工程（第４〜第７の工程）では、第２のフォトリソグラフィー工程で使用したレジストマスクをそのまま使用しているため、フォトリソグラフィー工程を行っていない。
【００２９】
従って、上記第７の工程の後、形成される層間絶縁膜にコンタクトホールを形成するための第３のフォトリソグラフィー工程と、半導体層に達するソース電極またはドレイン電極を形成するための第４のフォトリソグラフィー工程を行うことで、ＴＦＴを作製することができる。
【００３０】
このようにフォトマスク数を削減しながらも、本発明はＴＦＴ構成を適切なものとすることができた。本発明の構成を以下に示す。
【００３１】
本発明は、図３に示すように、チャネル形成領域２６とドレイン領域２３との間に設けられる低濃度不純物領域２５において、ドレイン領域に近づくにつれて徐々に導電型を付与する不純物元素の濃度が高くなるような濃度勾配を持たせる点と、緩やかな濃度勾配を有する低濃度不純物領域２５において、ゲート電極１８ｃと重なる領域２５ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域２５ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。
【００３２】
なお、本明細書では、絶縁膜を介してゲート電極と重なる低濃度不純物領域をＧＯＬＤ領域と呼び、ゲート電極と重ならない低濃度不純物領域をＬＤＤ領域と呼ぶ。
【００３３】
また、上記工程を用いて形成されたＴＦＴを用いて液晶表示装置やＥＬ表示装置に代表される電気光学装置を形成することを特徴としている。
【００３４】
また、上記作製工程では、高濃度のドーピングを第５の工程で行い、低濃度のドーピングを第６の工程で行う例を示したが、低濃度のドーピングを第５の工程で行い、高濃度のドーピングを第６の工程で行ってもよい。この場合、本発明の作製方法は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に、第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第４の工程と、
前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第２の電極をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第６の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第７の工程と、
を有する半導体装置の作製方法となる。
【００３５】
また、本発明の作製方法の一例を図４及び図５に示した。
【００３６】
図４及び図５に示したように、本明細書で開示する他の発明は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に、第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第１の幅（Ｗ１）を有する第１の導電層と、第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第４の工程と、
前記第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｗ２）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第６の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００３７】
このように、実施者が適宜、ドーピング条件を調節することにより、一回のドーピング処理によって、低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域を形成する工程とすることも可能である。
【００３８】
また、本発明の作製方法の一例を図６に示した。
【００３９】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）及び図６に示したように、本明細書で開示する他の発明は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に第１の導電膜と第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第１の導電膜をエッチングして、前記第２の幅（Ｘ２）を有する第１の導電層と、第３の幅（Ｘ３）を有する第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第６の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第２の幅（Ｘ２）を有する第１の導電層と、第４の幅（Ｘ４）を有する第２の導電層との積層からなる第２の電極を形成する第７の工程と、
前記第４の幅（Ｘ４）を有する第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第８の工程と、
前記第１の導電層をエッチングして、第５の幅（Ｘ５）を有する第１の導電層と、前記第４の幅（Ｘ４）を有する第２の導電層との積層からなる第３の電極を形成する第９の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００４０】
また、上記各作製方法において、前記第３の電極を形成する工程の後に、
前記第３の電極を覆う第１の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体層中の不純物元素を活性化する第１の熱処理を行う工程と、
前記第１の層間絶縁膜を覆う第２の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の層間絶縁膜を形成した後、前記第１の熱処理より低い温度の第２の熱処理を行う工程と、
を有することを特徴としている。
【００４１】
また、本明細書で開示する他の発明は、
絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記絶縁膜上に第１の導電膜と第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第２の導電層をエッチングして、前記第２の幅（Ｙ２）を有する第２の導電層を形成する第６の工程と、
前記第２の幅（Ｙ２）を有する第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電膜を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第７の工程と、
前記第１の導電膜をエッチングして、第３の幅（Ｙ３）を有する第１の導電層と、前記第２の幅（Ｙ２）を有する第２の導電層との積層からなる電極を形成する第８の工程と、
を有する半導体装置の作製方法である。
【００４２】
また、上記第８工程の後に、
前記第３の電極を覆う第１の層間絶縁膜を形成する第９工程と、
前記半導体層中の不純物元素を活性化する第１の熱処理を行う第１０工程と、
前記第１の層間絶縁膜を覆う第２の層間絶縁膜を形成する第１１工程と、
前記第１の熱処理より低い温度の第２の熱処理を行う第１２工程と、
を有することも特徴としている。
【００４３】
【発明の実施の形態】
(実施の形態１)
本発明の実施形態１について、以下に図１〜図３を用いて説明する。
【００４４】
まず、基板１０上に下地絶縁膜１１を形成する。基板１０としては、ガラス基板や石英基板やシリコン基板、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ものを用いても良い。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００４５】
また、下地絶縁膜１１としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜１１を形成する。ここでは下地膜１１として２層構造（１１ａ、１１ｂ）を用いた例を示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。なお、下地絶縁膜を形成しなくてもよい。
【００４６】
次いで、下地絶縁膜上に半導体層１２を形成する。半導体層１２は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を第１のフォトマスクを用いて所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層１２の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
【００４７】
次いで、半導体層１２を覆う絶縁膜１３を形成する。
【００４８】
絶縁膜１３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜の単層または積層構造で形成する。なお、この絶縁膜１３はゲート絶縁膜となる。
【００４９】
次いで、絶縁膜１３上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜１４と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１５とを積層形成する。（図１（Ａ））ここでは、スパッタ法を用い、ＴａＮ膜からなる第１の導電膜１４と、Ｗ膜からなる第２の導電膜１５を積層形成した。なお、ここでは、第１の導電膜１４をＴａＮ、第２の導電膜１５をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
【００５０】
次いで、第２のフォトマスクを用いてレジストマスク１６ａを形成し、ＩＣＰエッチング装置を用いて第１のエッチング工程を行う。この第１のエッチング工程によって、第２の導電膜１５をエッチングして、図１（Ｂ）に示すように、端部においてテーパー形状を有する部分（テーパー部）を有する第２の導電層１７ａを得る。なお、この第１のエッチングの際、第１の導電膜もわずかにエッチングされているがここでは図示しない。
【００５１】
ここで、テーパー部の角度（テーパー角）は基板表面（水平面）とテーパー部の傾斜部とのなす角度として定義する。第２の導電層１７ａのテーパー角は、エッチング条件を適宜、選択することによって、５〜４５°の範囲とすることができる。
【００５２】
次いで、レジストマスク１６ａをそのまま用い、ＩＣＰエッチング装置を用いて第２のエッチング工程を行う。この第２のエッチング工程によって、第１の導電膜１４をエッチングして図１（Ｃ）に示すような第１の導電層１８ａを形成する。第１の導電層１８ａは、第１の幅（Ｗ１）を有している。なお、この第２のエッチング工程の際、レジストマスク、第２の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク１６ｂ、第２の導電層１７ｂ、絶縁膜１９ａが形成される。
【００５３】
なお、ここでは、絶縁膜１３の膜減りを抑えるために、２回のエッチング（第１のエッチング工程と第２のエッチング工程）を行ったが、図２（Ｃ）に示すような電極構造（第２の導電層１７ｂと第１の導電層１８ａの積層）が形成できるのであれば、特に限定されず、１回のエッチング工程で行ってもよい。
【００５４】
次いで、レジストマスク１６ｂを用いて、ＩＣＰエッチング装置を用いて第３のエッチング工程を行う。この第３のエッチング工程によって、第２の導電層１７ｂをエッチングして図２（Ａ）に示すような第２の導電層１７ｃを形成する。第２の導電層１７ｃは、第２の幅（Ｗ２）を有する。なお、この第３のエッチングの際、レジストマスク、第１の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク１６ｃ、第１の導電層１８ｂ、絶縁膜１９ｂが形成される。（図１（Ｄ））
【００５５】
次いで、レジストマスク１６ｃをそのままの状態にしたまま、第１のドーピング工程を行う。この第１のドーピング工程によって、第１の導電層をマスクとして絶縁膜１９ｂを介してスルードープを行い、高濃度不純物領域２０、２１を形成する。（図２（Ａ））
【００５６】
このようにスルードープをすることによって、半導体層に打ち込まれるドーピング量を所望の値に制御することができる。
【００５７】
次いで、レジストマスク１６ｃをそのままの状態にしたまま、第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によって第１の導電層１８ｂのテーパー部及び絶縁膜１９ｂを介してスルードープを行い、低濃度不純物領域２４、２５を形成する。（図２（Ｂ））なお、この第２のドーピングの際、高濃度不純物領域２０、２１にもドーピングされ、高濃度不純物領域２２、２３が形成される。
【００５８】
次いで、レジストマスク１６ｃをそのままの状態にしたまま、ＲＩＥエッチング装置またはＩＣＰエッチング装置を用いて第４のエッチング工程を行う。この第４のエッチング工程によって、第１の導電層１８ｂのテーパー部を一部除去する。ここで、第１の幅（Ｗ１）を有していた第１の導電層１８ｂが、第３の幅（Ｗ３）を有する第１の導電層１８ｃとなった。（図２（Ｃ））
【００５９】
本実施の形態では、この第１の導電層１８ｃとその上に積層された第２の導電層１７ｃがゲート電極となる。なお、この第４のエッチングの際、絶縁膜１９ｂもエッチングされて、絶縁膜１９ｃが形成される。ここでは、絶縁膜の一部を除去して高濃度不純物領域を露呈させた例を示したが特に限定されず、高濃度不純物領域が薄い絶縁膜で覆われていてもよい。
【００６０】
この後、レジストマスク１６ｃを除去し、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。次いで、層間絶縁膜２７を形成した後、第３のマスクを用いてコンタクトホールを形成し、導電膜を形成した後、第４のマスクを用いて電極２８、２９を形成する。
【００６１】
こうして、フォトマスク４枚で、図２（Ｄ）に示す構造のＴＦＴを形成することができる。
【００６２】
また、本発明により形成されたＴＦＴの特徴は、チャネル形成領域２６とドレイン領域２３との間に設けられる低濃度不純物領域２５において、ほとんど濃度差はなく、緩やかな濃度勾配を有し、ゲート電極（１７ｃ及び１８ｃ）と重なる領域２５ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域２５ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。また、絶縁膜１９ｃの周縁部、即ち、ゲート電極と重ならない領域２５ｂ及び高濃度不純物領域２０、２１の上方の領域はテーパー状となっている。
【００６３】
(実施の形態２)
本発明の実施の形態２について、以下に図４及び図５を用いて説明する。
【００６４】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態１と第１のエッチング工程（図１（Ｂ））までは同一であり、同じ符号を用いている。また、図４（Ａ）は図１（Ａ）と対応し、図４（Ｂ）は図１（Ｂ）と対応している。
【００６５】
まず、上記実施の形態１に従って、図１（Ｂ）の状態を得る。（図４（Ｂ））なお、この第１のエッチング工程によって、第１の幅（Ｘ１）を有する第２の導電層１７ａが形成される。
【００６６】
次いで、レジストマスク１６ａをそのままの状態にしたまま、第１のドーピング工程を行う。この第１のドーピング工程によって、第２の導電層１７ａをマスクとし、第１の導電膜１４及び絶縁膜１３を介してスルードープを行い、高濃度不純物領域３０、３１を形成する。（図４（Ｃ））
【００６７】
このようにスルードープをすることによって、半導体層に打ち込まれるドーピング量を所望の値に制御することができる。
【００６８】
次いで、レジストマスク１６ａをそのまま用い、ＩＣＰエッチング装置を用いて第２のエッチング工程を行う。この第２のエッチング工程によって、第１の導電膜１４をエッチングして図４（Ｄ）に示すような第１の導電層３４ａを形成する。第１の導電層３４ａは、第２の幅（Ｘ２）を有している。なお、この第２のエッチング工程の際、レジストマスク、第２の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク３２ａ、第３の幅（Ｘ３）を有する第２の導電層３３ａ、絶縁膜３５ａが形成される。
【００６９】
次いで、レジストマスク３２ａを用いて、ＩＣＰエッチング装置を用いて第３のエッチング工程を行う。この第３のエッチング工程によって、第２の導電層３３ａをエッチングして図５（Ａ）に示すような第２の導電層３３ｂを形成する。第２の導電層３３ｂは、第４の幅（Ｘ４）を有する。なお、この第３のエッチングの際、レジストマスク、第１の導電層、及び絶縁膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク３２ｂ、第１の導電層３４ｂ、絶縁膜３５ｂが形成される。（図５（Ａ））
【００７０】
次いで、レジストマスク３２ｂをそのままの状態にしたまま、第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によって第１の導電層３４ｂのテーパー部及び絶縁膜３５ｂを介してスルードープを行い、低濃度不純物領域３８、３９を形成する。（図５（Ｂ））なお、この第２のドーピングの際、高濃度不純物領域３０、３１にもドーピングされ、高濃度不純物領域３６、３７が形成される。
【００７１】
次いで、レジストマスク３２ｂをそのままの状態にしたまま、ＲＩＥエッチング装置またはＩＣＰエッチング装置を用いて第４のエッチング工程を行う。この第４のエッチング工程によって、第１の導電層３４ｂのテーパー部を一部除去する。ここで、第１の幅（Ｘ２）を有していた第１の導電層３４ｂが、第５の幅（Ｘ５）を有する第１の導電層３４ｃとなった。（図５（Ｃ））
【００７２】
本実施の形態では、この第１の導電層３４ｃとその上に積層された第２の導電層３３ｂがゲート電極となる。なお、この第４のエッチングの際、絶縁膜３５ｂもエッチングされて、絶縁膜３５ｃが形成される。ここでは、絶縁膜の一部を除去して高濃度不純物領域を露呈させた例を示したが特に限定されず、高濃度不純物領域が薄い絶縁膜で覆われていてもよい。
【００７３】
この後、レジストマスク３２ｂを除去し、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。次いで、層間絶縁膜４１を形成した後、第３のマスクを用いてコンタクトホールを形成し、導電膜を形成した後、第４のマスクを用いて電極４２、４３を形成する。
【００７４】
こうして、フォトマスク４枚で、図５（Ｄ）に示す構造のＴＦＴを形成することができる。
【００７５】
また、本発明により形成されたＴＦＴの特徴は、チャネル形成領域４０とドレイン領域３７との間に設けられる低濃度不純物領域３９において、ほとんど濃度差はなく、緩やかな濃度勾配を有し、ゲート電極（３３ｂ及び３４ｃ）と重なる領域３９ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域３９ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。また、絶縁膜３５ｃの周縁部、即ち、ゲート電極と重ならない領域３９ｂ及び高濃度不純物領域３７、３６の上方の領域はテーパー状となっている。
【００７６】
(実施の形態３)
本発明の実施の形態３について、以下に図４及び図６を用いて説明する。
【００７７】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態２と第１のドーピング工程（図４（Ｃ））までは同一であり、図は省略する。また、ここでは、図４と同一の符号を用いて説明する。
【００７８】
まず、上記実施の形態１に従って、図４（Ｃ）の状態を得る。
【００７９】
次いで、レジストマスク１６ａを用いて、ＩＣＰエッチング装置を用いて第２のエッチング工程を行う。この第２のエッチング工程によって、第２の導電層１７ａをエッチングして図６（Ａ）に示すような第２の導電層５１を形成する。第２の導電層５１は、第２の幅（Ｙ２）を有する。なお、この第２のエッチング工程の際、レジストマスク及び第１の導電膜もわずかにエッチングされて、それぞれレジストマスク５０、第１の導電膜５２ａが形成される。（図５（Ａ））なお、第１の導電膜５２ａの一部は、既に第１のエッチング工程の際にわずかにエッチングされているため、この第２のエッチング工程によって、さらに薄くなっている。また、第２の導電層と重なっていない第１の導電膜５２ａのうち、第１のエッチング工程の際にエッチングされなかった部分はテーパー形状となっている。
【００８０】
次いで、レジストマスク５０をそのままの状態にしたまま、第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によって第１の導電膜５２ａのテーパー部及び絶縁膜１３を介してスルードープを行い、低濃度不純物領域５５、５６を形成する。（図６（Ｂ））なお、この第２のドーピングの際、高濃度不純物領域３０、３１にもドーピングされ、高濃度不純物領域５５、５６が形成される。
【００８１】
このようにスルードープをすることによって、半導体層に打ち込まれるドーピング量を所望の値に制御することができる。
【００８２】
次いで、レジストマスク５０をそのままの状態にしたまま、ＲＩＥエッチング装置またはＩＣＰエッチング装置を用いて第３のエッチング工程を行う。この第３のエッチング工程によって、露呈している第１の導電膜５２ａのうち、第１のエッチング工程により薄くなった部分とテーパー形状になっている部分の一部が除去される。ここで、第１の導電膜の膜厚、絶縁膜の膜厚等を考慮に入れてエッチング条件を適宜調節することによって、テーパー形状を有し、且つ第３の幅（Ｙ３）を有する第１の導電層５２ｂを形成する。（図６（Ｃ））
【００８３】
本実施の形態では、この第１の導電層５２ｂとその上に積層された第２の導電層５１がゲート電極となる。なお、この第３のエッチングの際、絶縁膜１３もエッチングされて、絶縁膜５７が形成される。
【００８４】
この後、レジストマスク５０を除去し、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。次いで、層間絶縁膜５９を形成した後、第３のマスクを用いてコンタクトホールを形成し、導電膜を形成した後、第４のマスクを用いて電極６０、６１を形成する。
【００８５】
こうして、フォトマスク４枚で、図６（Ｄ）に示す構造のＴＦＴを形成することができる。
【００８６】
また、本発明により形成されたＴＦＴの特徴は、チャネル形成領域５８とドレイン領域５６との間に設けられる低濃度不純物領域５４において、ほとんど濃度差はなく、緩やかな濃度勾配を有し、ゲート電極（５１及び５２ｂ）と重なる領域５４ａ（ＧＯＬＤ領域）と、ゲート電極と重ならない領域５４ｂ（ＬＤＤ領域）とを備えている点である。
【００８７】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００８８】
【実施例】
［実施例１］
ここでは、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製する方法について詳細に図７〜図９を用いて説明する。
【００８９】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板１００を用いる。なお、基板１００としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００９０】
次いで、基板１００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜１０１を形成する。本実施例では下地膜１０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜１０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜１０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜１０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜１０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜１０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜１０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【００９１】
次いで、下地膜上に半導体層１０２〜１０５を形成する。半導体層１０２〜１０５は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層１０２〜１０５の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、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＝０．０００１〜０．０５））合金などで形成すると良い。シリコンゲルマニウムを形成する場合、シランとゲルマニウムとの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法で形成してもよいし、シリコン膜にゲルマニウムをイオン注入してもよいし、シリコンゲルマニウムからなるターゲットを用いたスパッタ法で形成してもよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質シリコン膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質シリコン膜上に保持させた。この非晶質シリコン膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質シリコン膜を形成した。そして、この結晶質シリコン膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって、半導体層１０２〜１０５を形成した。
【００９２】
また、半導体層１０２〜１０５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（チャネルドーピングとも呼ばれる）を行ってもよい。
【００９３】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行えばよい。
【００９４】
次いで、半導体層１０２〜１０５を覆うゲート絶縁膜１０６を形成する。ゲート絶縁膜を形成する前に、半導体層の表面を洗浄することが望ましい。被膜表面の汚染不純物（代表的にはＣ、Ｎａ等）除去は、オゾンを容存させた純水で洗浄を行った後に、フッ素を含有する酸性溶液を用い、被膜表面を極薄くエッチングすることにより行えばよい。極薄くエッチングする手段としては、スピン装置を用いて基板をスピンさせ、被膜表面に接触させたフッ素を含有する酸性溶液を飛散させる方法が有効である。フッ素を含有する酸性溶液としては、フッ酸、希フッ酸、フッ化アンモニウム、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモニウムの混合溶液）、フッ酸と過酸化水素水の混合溶液等を用いることができる。洗浄した後、連続的にゲート絶縁膜１０６はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍ、好ましくは５０〜１００ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００９５】
また、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
【００９６】
次いで、図７（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０６上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜１０７と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１０８とを積層形成する。また、汚染を防ぐために大気に触れることなく、ゲート絶縁膜と第１の導電膜と第２の導電膜とを連続的に成膜することが好ましい。また、連続的に成膜しない場合、洗浄機を付随する成膜装置を用いて行えば、膜界面の汚染を防ぐことができる。洗浄方法はゲート絶縁膜形成前に行うものと同様に行えばよい。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜１０７と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜１０８を連続的に形成した。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができた。
【００９７】
なお、本実施例では、第１の導電膜１０７をＴａＮ、第２の導電膜１０８をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとしてもよい。
【００９８】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク１０９〜１１２を形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。本実施例では第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いた。基板側（試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第２の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。なお、ここでの第１のエッチング条件でのエッチングは、実施の形態１に記載した第１のエッチング工程（図１（Ｂ））に相当する。
【００９９】
この後、レジストからなるマスク１０９〜１１２を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。なお、ここでの第２エッチング条件でのエッチングは、実施の形態１に記載した第２のエッチング工程（図１（Ｃ））に相当する。
【０１００】
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。（図７（Ｂ））このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層１１３〜１１６（第１の導電層１１３ａ〜１１６ａと第２の導電層１１３ｂ〜１１６ｂ）を形成する。ここでのチャネル長方向における第１の導電層の幅は、上記実施の形態１に示したＷ１に相当する。１１７はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層１１３〜１１６で覆われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
【０１０１】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。なお、第１のエッチング処理や第２のエッチング処理に用いるエッチング用ガスにはＣｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｉ4、ＣＣｌ4などの塩素化合物系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3などのフッ素化合物系ガス及びＯ2から選ばれたガス、またはこれらを主成分とする混合ガスを用いればよい。ここでは、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は１２４．６２ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は２０．６７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は６．０５である。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角は７０°となった。この第２のエッチング処理により第２の導電層１２２ｂ〜１２５ｂを形成する。一方、第１の導電層１１３ａ〜１１６ａは、ほとんどエッチングされず、第１の導電層１２２ａ〜１２５ａを形成する。なお、ここでの第２のエッチング処理は、実施の形態１に記載した第３のエッチング工程（図１（Ｄ））に相当する。また、ここでのチャネル長方向における第２の導電層の幅が実施の形態１に示したＷ２に相当する。
【０１０２】
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図７（Ｃ））ドーピング処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０13〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行った。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いた。この場合、導電層１１３〜１１６がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域１１８〜１２１が形成される。高濃度不純物領域１１８〜１２１には１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。なお、ここでの第１のドーピング処理は、実施の形態１に記載した第１のドーピング工程（図２（Ａ））に相当する。
【０１０３】
次いで、第２のドーピング処理を行って図７（Ｄ）の状態を得る。ドーピングは第２の導電層１２２ｂ〜１２５ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層のテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてＰ（リン）を用い、ドーズ量３．５×１０12、加速電圧９０ｋｅＶにてプラズマドーピングを行った。こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域１２６〜１２９を自己整合的に形成する。この低濃度不純物領域１２６〜１２９へ添加されたリン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜１×１０18atoms/cm3であり、且つ、第１の導電層のテーパー部の膜厚に従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層のテーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。また、高濃度不純物領域１１８〜１２１にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域１３０〜１３３を形成する。なお、ここでの第２のドーピング処理は、実施の形態１に記載した第２のドーピング工程（図２（Ｂ））に相当する。
【０１０４】
なお、本実施例では、第１のドーピング処理で高濃度不純物領域を形成し、第２のドーピング処理で低濃度不純物領域を形成した例を示したが、特に限定されず、第１のドーピング処理で低濃度不純物領域を形成し、第２のドーピング処理で高濃度不純物領域を形成してもよい。また、適宜、絶縁膜の膜厚や第１の導電層の膜厚やドーピング条件等を調節することによって一回のドーピング処理で高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域を形成してもよい。
【０１０５】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第３のエッチング処理を行う。この第３のエッチング処理では第１の導電層のテーパー部を部分的にエッチングして、半導体層と重なる領域を縮小するために行われる。第３のエッチング処理は、エッチングガスにＣＨＦ3を用い、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて行う。本実施例では、チャンバー圧力６．７Ｐａ、ＲＦ電力８００Ｗ、ＣＨＦ3ガス流量３５ｓｃｃｍで第３のエッチング処理を行った。第３のエッチングにより、第１の導電層１３８〜１４１が形成される。（図８（Ａ））なお、ここでの第３のエッチング処理は、実施の形態１に記載した第４のエッチング工程（図２（Ｃ））に相当する。また、ここでのチャネル長方向における第１の導電層の幅が実施の形態１に示したＷ３に相当する。
【０１０６】
この第３のエッチング処理時、同時に絶縁膜１１７もエッチングされて、高濃度不純物領域１３０〜１３３の一部は露呈し、絶縁膜１４３ａ〜１４３ｃ、１４４が形成される。なお、本実施例では、高濃度不純物領域１３０〜１３３の一部が露呈するエッチング条件を用いたが特に限定されず、絶縁膜の膜厚やエッチング条件を変更すれば、高濃度不純物領域に薄く絶縁膜が残るようにすることもできる。
【０１０７】
上記第３のエッチングによって、第１の導電層１３８〜１４１と重ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）１３４ａ〜１３７ａが形成される。なお、不純物領域（ＧＯＬＤ領域）１３４ｂ〜１３７ｂは、第１の導電層１３８〜１４１と重なったままである。
【０１０８】
また、第１の導電層１３８と第２の導電層１２２ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層１３９と第２の導電層１２３ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴのゲート電極となる。同様に、第１の導電層１４０と第２の導電層１２４ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される画素部のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層１４１と第２の導電層１２５ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される画素部の保持容量の一方の電極となる。
【０１０９】
このようにすることで、本実施例は、第１の導電層１３８〜１４１と重なる不純物領域（ＧＯＬＤ領域）１３４ｂ〜１３７ｂにおける不純物濃度と、第１の導電層１３８〜１４１と重ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）１３４ａ〜１３７ａにおける不純物濃度との差を小さくすることができ、ＴＦＴ特性を向上させることができる。
【０１１０】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスク１４５、１４６を形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型）を付与する不純物元素が添加された不純物領域１４７〜１５２を形成する。（図８（Ｂ））第１の導電層１３９、１４１を不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実施例では、不純物領域１４７〜１５２はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。なお、この第３のドーピング処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層はレジストからなるマスク１４５、１４６で覆われている。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処理によって、不純物領域１４５、１４６にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。本実施例では、第３のエッチング処置によって、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層の一部が露呈されたため、不純物元素（ボロン）を添加しやすい利点を有している。
【０１１１】
この第３のドーピング処理は１回でもよいし、複数回でもよい。例えば、２回のドーピングを行う場合、１回目のドーピング条件を加速電圧５〜４０ｋｅＶとし、１４７、１５０を形成し、２回目のドーピング条件を加速電圧６０〜１２０ｋｅＶとし、１４８、１４９、１５１、１５２を形成することによって半導体膜における注入欠陥（イオンドーピングやイオン注入による欠陥）を最小限に抑えることができる。さらに、このように複数回でドーピングを行えば、ソース領域およびドレイン領域１４７とＬＤＤ領域１４８、１４９に対してそれぞれボロン元素の導入量を変えることができ、設計の自由度が向上する。
【０１１２】
以上までの工程でそれぞれの半導体層に所望の不純物領域が形成される。
【０１１３】
次いで、レジストからなるマスク１４５、１４６を除去して第１の層間絶縁膜（ａ）１５３ａを形成する。この第１の層間絶縁膜（ａ）１５３ａとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを５０〜１００ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜（ａ）１５３ａは酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１１４】
次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。（図８（Ｃ））この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。
【０１１５】
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域（１３０、１３２、１４７、１５０）にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
【０１１６】
また、第１の層間絶縁膜１５３を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
【０１１７】
また、他の活性化処理としてレーザーアニール法、例えば、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することができる。
【０１１８】
次いで、第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂを形成する。この第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを５０〜２００ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂは窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１１９】
次いで、不活性雰囲気中で、３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この水素化は、活性化処理での熱処理温度よりも低い温度（４００〜５００℃）であることが望ましい。（図８（Ｄ））本実施例では窒素雰囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理での水素化やプラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。
【０１２０】
また、レジストからなるマスク１４５、１４６を除去した後、熱活性化（代表的には窒素雰囲気中で５００〜５５０℃）を行い、シリコンを含む絶縁膜からなる第１の層間絶縁膜（代表的には膜厚１００〜２００ｎｍの窒化シリコン膜）を形成した後で水素化（窒素雰囲気中で３００〜５００℃）を行ってもよい。
【０１２１】
次いで、第１の層間絶縁膜（ｂ）１５３ｂ上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜１５４を形成する。本実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成した。
【０１２２】
次いで、第２の層間絶縁膜１５４上に透明導電膜を８０〜１２０nmの厚さで形成し、パターニングすることによって画素電極１６２を形成する。透明導電膜には酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを好適に用いることができる。
【０１２３】
なお、ここでは、画素電極として、透明導電膜を用いた例を示したが、反射性を有する導電性材料を用いて画素電極を形成すれば、反射型の表示装置を作製することができる。
【０１２４】
次いで、各不純物領域１３０、１３２、１４７、１５０に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１２５】
そして、駆動回路２０５においては、不純物領域１３０または不純物領域１４７とそれぞれ電気的に接続する電極１５５〜１６１を形成する。なお、これらの電極は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニングして形成する。
【０１２６】
また、画素部２０６においては、不純物領域１３２と接する接続電極１６０、またはソース電極１５９を形成し、不純物領域１５０と接する接続電極１６１を形成する。なお、接続電極１６０は、画素電極１６２と接して重ねて形成することによって画素ＴＦＴのドレイン領域と電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極として機能する半導体層（不純物領域１５０）と電気的な接続が形成される。（図９）
【０１２７】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ２０１及びｐチャネル型ＴＦＴ２０２を有する駆動回路２０５と、画素ＴＦＴ２０３及び保持容量２０４とを有する画素部２０６を同一基板上に形成することができる。本明細書中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【０１２８】
駆動回路２０５のｎチャネル型ＴＦＴ２０１はチャネル形成領域１６３、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層１３８と重なる低濃度不純物領域１３４ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域１３４ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域１３０を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ２０２にはチャネル形成領域１６４、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層１３９と重なる不純物領域１４９、ゲート電極の外側に形成される不純物領域１４８、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域１４７を有している。
【０１２９】
画素部２０６の画素ＴＦＴ２０３にはチャネル形成領域１６５、ゲート電極を形成する第１の導電層１４０と重なる低濃度不純物領域１３６ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域１３６ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域１３２を有している。また、保持容量２０４の一方の電極として機能する半導体層１５０〜１５２には、それぞれｐ型を付与する不純物元素が添加されている。保持容量２０４は、絶縁膜１４４を誘電体として、電極１２５、１４１と、半導体層１５０〜１５２、１６６とで形成している。
【０１３０】
また、本実施例で示す工程に従えば、アクティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を６枚とすることができる。その結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【０１３１】
[実施例２]
本実施例では、実施例１で作製したアクティブマトリクス基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図１０を用いる。
【０１３２】
まず、実施例１に従い、図９の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図９のアクティブマトリクス基板上に配向膜１６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜１６７を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状のスペーサを所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
【０１３３】
次いで、対向基板１６８を用意する。この対向基板には、着色層１７４、遮光層１７５が各画素に対応して配置されたカラーフィルタが設けられている。また、駆動回路の部分にも遮光層１７７を設けた。このカラーフィルタと遮光層１７７とを覆う平坦化膜１７６を設けた。次いで、平坦化膜１７６上に透明導電膜からなる対向電極１６９を画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜１７０を形成し、ラビング処理を施した。
【０１３４】
そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール材１７１で貼り合わせる。シール材１７１にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料１７３を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。液晶材料１７３には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１０に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。
【０１３５】
こうして得られた液晶表示パネルの構成を図１１の上面図を用いて説明する。なお、図１０と対応する部分には同じ符号を用いた。
【０１３６】
図１１（Ａ）で示す上面図は、画素部、駆動回路、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板：Flexible Printed Circuit）を貼り付ける外部入力端子２０７、外部入力端子と各回路の入力部までを接続する配線２０８などが形成されたアクティブマトリクス基板と、カラーフィルタなどが設けられた対向基板１６８とがシール材１７１を介して貼り合わされている。
【０１３７】
ゲート配線側駆動回路２０５ａと重なるように対向基板側に遮光層１７７ａが設けられ、ソース配線側駆動回路２０５ｂと重なるように対向基板側に遮光層１７７ｂが形成されている。また、画素部２０６上の対向基板側に設けられたカラーフィルタ２０９は遮光層と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の着色層とが各画素に対応して設けられている。実際に表示する際には、赤色（Ｒ）の着色層、緑色（Ｇ）の着色層、青色（Ｂ）の着色層の３色でカラー表示を形成するが、これら各色の着色層の配列は任意なものとする。
【０１３８】
ここでは、カラー化を図るためにカラーフィルタ２０９を対向基板に設けているが特に限定されず、アクティブマトリクス基板を作製する際、アクティブマトリクス基板にカラーフィルタを形成してもよい。
【０１３９】
また、カラーフィルタにおいて隣り合う画素の間には遮光層が設けられており、表示領域以外の箇所を遮光している。また、ここでは、駆動回路を覆う領域にも遮光層１７７ａ、１７７ｂを設けているが、駆動回路を覆う領域は、後に液晶表示装置を電子機器の表示部として組み込む際、カバーで覆うため、特に遮光層を設けない構成としてもよい。また、アクティブマトリクス基板を作製する際、アクティブマトリクス基板に遮光層を形成してもよい。
【０１４０】
また、上記遮光層を設けずに、対向基板と対向電極の間に、カラーフィルタを構成する着色層を複数層重ねた積層で遮光するように適宜配置し、表示領域以外の箇所（各画素電極の間隙）や、駆動回路を遮光してもよい。
【０１４１】
また、外部入力端子にはベースフィルム２１０と配線２１１から成るＦＰＣが異方性導電性樹脂２１２で貼り合わされている。さらに補強板で機械的強度を高めている。
【０１４２】
図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）で示す外部入力端子２０７のＥ−Ｅ'線に対する断面図を示している。導電性粒子２１４の外径は配線２１５のピッチよりも小さいので、接着剤２１２中に分散する量を適当なものとすると隣接する配線と短絡することなく対応するＦＰＣ側の配線と電気的な接続を形成することができる。
【０１４３】
以上のようにして作製される液晶表示パネルは各種電子機器の表示部として用いることができる。
【０１４４】
[実施例３]
本実施例では実施例１とは異なるアクティブマトリクス基板の作製方法について図１２を用いて説明する。実施例１では透過型の表示装置を形成したが、本実施例では、反射型の表示装置を形成し、実施例１よりもマスク数を減らすことを特徴としている。
【０１４５】
なお、実施例１とは第２の層間絶縁膜１５４を形成する工程まで同一であるため、ここでは省略する。図１２には実施例１と同じ箇所には同じ符号を用いた。
【０１４６】
実施例１に従って、第２の層間絶縁膜を形成した後、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１４７】
次いで、駆動回路においては、実施例１と同様に半導体層の一部（高濃度不純物領域）とそれぞれ電気的に接続する電極を形成する。なお、これらの電極は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニングして形成する。
【０１４８】
また、画素部においては、高濃度不純物領域１２００と接する画素電極１２０２、または高濃度不純物領域１２０１と接するソース電極１２０３を形成する。なお、画素電極１２０２は、画素ＴＦＴの高濃度不純物領域１２００と電気的な接続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極として機能する半導体層（高濃度不純物領域１２０４）と電気的な接続が形成される。（図１２）
【０１４９】
なお、画素電極１２０２の材料としては、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の反射性の優れた材料を用いることが望ましい。
【０１５０】
また、本実施例で示す工程に従えば、アクティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を５枚とすることができる。その結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【０１５１】
また、画素電極を形成した後、公知のサンドブラスト法やエッチング法等の工程を追加して表面を凹凸化させて、鏡面反射を防ぎ、反射光を散乱させることによって白色度を増加させることが好ましい。また、画素電極を形成する前に絶縁膜に凸凹を形成してその上に画素電極を形成してもよい。
【０１５２】
[実施例４]
本実施例では、実施例３で作製したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図１３を用いる。
【０１５３】
まず、実施例３に従い、図１２の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図１２のアクティブマトリクス基板上、少なくとも画素電極上に配向膜を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状のスペーサ（図示しない）を所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
【０１５４】
次いで、対向基板１３０４を用意する。この対向基板には、着色層、遮光層が各画素に対応して配置されたカラーフィルタが設けられている。次いで、カラーフィルターを覆う平坦化膜を形成する。
【０１５５】
次いで、平坦化膜上に透明導電膜からなる対向電極を少なくとも画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜を形成し、ラビング処理を施した。
【０１５６】
そして、画素部１３０１と駆動回路１３０２が形成されたアクティブマトリクス基板１３０３と対向基板１３０４とをシール材１３０６で貼り合わせる。シール材１３０６にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料１３０５を注入し、封止剤によって完全に封止する。液晶材料１３０５には公知の液晶材料を用いれば良い。なお、本実施例は反射型であるので実施例２と比較して基板間隔は半分程度となる。このようにして反射型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板１３０７を貼りつけた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。
【０１５７】
以上のようにして作製される反射型の液晶表示パネルは各種電子機器の表示部として用いることができる。
【０１５８】
また、上記液晶表示パネルだけでは、暗い場所で使用する場合、視認性に問題が生じる。従って、図１３に示すような光源、リフレクタ、導光板を備える構成とすることが望ましい。
【０１５９】
光源にはＬＥＤまたは冷陰極管を単数または複数用いればよい。図１３に示すように光源は、導光板の側面に沿って配置され、光源の背後にはリフレクタが設けられている。
【０１６０】
光源から照射された光は、リフレクタによって効率よく導光板の側面から内部に入射すると、表面に設けられた特殊なプリズム加工面で反射され、液晶表示パネに入射する。
【０１６１】
こうして液晶表示パネルと光源と導光板を組み合わせることによって、光利用効率を向上させることができる。
【０１６２】
[実施例５]
本実施例は、実施例１と異なる作製方法の一例を示す。なお、本実施例は、実施例１とは半導体層１０２〜１０５の形成までの工程が異なっているだけでその後の工程は実施例１と同一であるため、省略する。
【０１６３】
まず、実施例１と同様に基板を用意する。透過型の表示装置を作製する場合、基板は、ガラス基板、石英基板などを用いることができる。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。また、反射型の表示装置を作製する場合は、他にセラミック基板、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ものを用いても良い。
【０１６４】
次いで、基板上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。本実施例では下地膜として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。本実施例では、下地膜の一層目及び二層目は、プラズマＣＶＤ法を用い、第一の成膜室にて連続形成する。下地膜の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【０１６５】
次いで、第二の成膜室にて下地膜上に非晶質半導体膜を形成する。非晶質半導体膜は、３０〜６０ｎｍの厚さで形成する。非晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ4ガスを用いて、非晶質シリコン膜を形成する。
【０１６６】
また、下地膜と非晶質半導体膜とは同じ成膜方法で形成可能であるため、下地膜と非晶質半導体膜とを連続形成することも可能である。
【０１６７】
次いで、第三の成膜室にて非晶質シリコン膜にＮｉを添加する。プラズマＣＶＤ法を用い、Ｎｉを材料に含む電極を取り付け、アルゴンガスなどを導入してプラズマをたて、Ｎｉ添加する。勿論、蒸着法やスパッタ法を用いて、Ｎｉの極薄膜を形成しても良い。
【０１６８】
次いで、第四の成膜室にて保護膜を形成する。保護膜としては、酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜などを用いるのがよい。後工程の脱水素化を行う際、水素が抜けにくいので、窒化シリコン膜のような緻密な膜は用いない方がよい。本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用いて、ＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2を混合し、１００〜１５０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜を形成する。本実施例は、保護膜としての酸化シリコン膜形成までをクリーンルーム大気に曝すことなく連続処理することを特徴としている。
【０１６９】
また、上記各成膜室にて形成される膜は、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法等、あらゆる公知の形成手段を用いることが可能である。
【０１７０】
次いで、非晶質シリコン膜の脱水素化（５００℃、１時間）を行い、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行う。なお、本実施例に示したＮｉなどの触媒元素を添加する方法に限定されず、公知の方法により熱結晶化を行っても良い。
【０１７１】
そして、ｎチャネル型ＴＦＴのしきい値（Ｖｔｈ）を制御するためにｐ型を付与する不純物元素を添加する。半導体に対してｐ型を付与する不純物元素には、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律第１３族元素が知られている。本実施例では、ボロン（Ｂ）を添加する。
【０１７２】
ボロンの添加を行った後に、保護膜である酸化シリコン膜をフッ酸などのエッチング液を用いて除去する。次いで、洗浄とレーザーアニールの連続処理を行う。非晶質半導体膜にｐ型を付与する不純物元素であるボロン（Ｂ）を添加した後にレーザーアニールの処理を行うことで、ボロンも結晶質半導体膜の結晶構造の一部となって結晶化が起こるために、従来の技術で起こっている結晶構造の破壊を防ぐことが可能である。
【０１７３】
ここで、オゾンを容存させた純水とフッ素を含有する酸性溶液を用いることで、オゾンを容存させた純水にて洗浄を行う際に形成される極薄い酸化被膜と共に、被膜表面に付着している汚染不純物を除去することができる。オゾンを容存させた純水の作製方法としては、純水を電気分解する方法や純水にオゾンガスを直接溶かし込む方法などがある。また、オゾンの濃度は、６ｍｇ／Ｌ以上で使用するのが好ましい。なお、スピン装置の回転数や時間条件は、基板面積、被膜材料などによって適宜最適な条件を見つければよい。
【０１７４】
レーザーアニールには、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。レーザーアニールによる結晶化の条件は、実施者が適宜選択すればよい。
【０１７５】
こうして得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして、島状の半導体層１０２〜１０５を形成する。
【０１７６】
以降の工程は、実施例１に従えば、図１０で示す液晶表示パネルを形成することができる。
【０１７７】
なお、本実施例は、実施例１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１７８】
[実施例６]
本実施例では、本発明を用いてＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置を作製した例について説明する。なお、図１４は本発明のＥＬ表示装置の断面図である。
【０１７９】
図１４において、基板７００上に設けられたスイッチングＴＦＴ６０３は図９のｎチャネル型ＴＦＴ２０３を用いて形成される。従って、構造の説明はｎチャネル型ＴＦＴ２０３の説明を参照すれば良い。
【０１８０】
なお、本実施例ではチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
【０１８１】
基板７００上に設けられた駆動回路は図９のＣＭＯＳ回路を用いて形成される。従って、構造の説明はｎチャネル型ＴＦＴ２０１とｐチャネル型ＴＦＴ２０２の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１８２】
また、配線７０１、７０３はＣＭＯＳ回路のソース配線、７０２はドレイン配線、７０４はスイッチングＴＦＴのソース領域とを電気的に接続するソース配線、７０５はスイッチングＴＦＴのドレイン領域とを電気的に接続するドレイン配線として機能する。
【０１８３】
なお、電流制御ＴＦＴ６０４は図９のｐチャネル型ＴＦＴ２０２を用いて形成される。従って、構造の説明はｐチャネル型ＴＦＴ２０２の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１８４】
また、配線７０６は電流制御ＴＦＴのソース配線（電流供給線に相当する）であり、７０７は電流制御ＴＦＴの画素電極７１０上に重ねることで画素電極７１０と電気的に接続する電極である。
【０１８５】
なお、７１０は、透明導電膜からなる画素電極（ＥＬ素子の陽極）である。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極７１０は、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜７１１上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる平坦化膜７１１を用いてＴＦＴによる段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成されるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化しておくことが望ましい。
【０１８６】
配線７０１〜７０７を形成後、図１４に示すようにバンク７１２を形成する。
バンク７１２は１００〜４００ｎｍの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜をパターニングして形成すれば良い。
【０１８７】
なお、バンク７１２は絶縁膜であるため、成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。本実施例ではバンク７１２の材料となる絶縁膜中にカーボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の発生を抑制する。この際、抵抗率は１×１０6〜１×１０12Ωｍ（好ましくは１×１０8〜１×１０10Ωｍ）となるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれば良い。
【０１８８】
画素電極７１０の上にはＥＬ層７１３が形成される。なお、図１４では一画素しか図示していないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応したＥＬ層を作り分けている。また、本実施例では蒸着法により低分子系有機ＥＬ材料を形成している。具体的には、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）膜を設けた積層構造としている。Ａｌｑ3にキナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１といった蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【０１８９】
但し、以上の例はＥＬ層として用いることのできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定する必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例えば、本実施例では低分子系有機ＥＬ材料をＥＬ層として用いる例を示したが、高分子系有機ＥＬ材料を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。また、ＥＬ層として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。
【０１９０】
次に、ＥＬ層７１３の上には導電膜からなる陰極７１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１９１】
この陰極７１４まで形成された時点でＥＬ素子７１５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子７１５は、画素電極（陽極）７１０、ＥＬ層７１３及び陰極７１４で形成されたコンデンサを指す。
【０１９２】
ＥＬ素子７１５を完全に覆うようにしてパッシベーション膜７１６を設けることは有効である。パッシベーション膜７１６としては、炭素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いる。
【０１９３】
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低いＥＬ層７１３の上方にも容易に成膜することができる。また、ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、ＥＬ層７１３の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間にＥＬ層７１３が酸化するといった問題を防止できる。
【０１９４】
さらに、パッシベーション膜７１６上に封止材７１７を設け、カバー材７１８を貼り合わせる。封止材７１７としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有する物質を設けることは有効である。また、本実施例においてカバー材７１８はガラス基板や石英基板やプラスチック基板（プラスチックフィルムも含む）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１９５】
こうして図１４に示すような構造のＥＬ表示装置が完成する。なお、バンク７１２を形成した後、パッシベーション膜７１６を形成するまでの工程をマルチチャンバー方式（またはインライン方式）の成膜装置を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効である。また、さらに発展させてカバー材７１８を貼り合わせる工程までを大気解放せずに連続的に処理することも可能である。
【０１９６】
こうして、プラスチック基板を母体とする絶縁体５０１上にｎチャネル型ＴＦＴ６０１、６０２、スイッチングＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ）６０３および電流制御ＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ）６０４が形成される。ここまでの製造工程で必要としたマスク数は、一般的なアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置よりも少ない。
【０１９７】
即ち、ＴＦＴの製造工程が大幅に簡略化されており、歩留まりの向上および製造コストの低減が実現できる。
【０１９８】
さらに、図９を用いて説明したように、ゲート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設けることによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いｎチャネル型ＴＦＴを形成することができる。そのため、信頼性の高いＥＬ表示装置を実現できる。
【０１９９】
また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも形成しうる。
【０２００】
さらに、ＥＬ素子を保護するための封止（または封入）工程まで行った後の本実施例のＥＬ発光装置について図１５を用いて説明する。なお、必要に応じて図１４で用いた符号を引用する。
【０２０１】
図１５（Ａ）は、ＥＬ素子の封止までを行った状態を示す上面図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された８０１はソース側駆動回路、８０６は画素部、８０７はゲート側駆動回路である。また、９０１はカバー材、９０２は第１シール材、９０３は第２シール材であり、第１シール材９０２で囲まれた内側には封止材９０７が設けられる。
【０２０２】
なお、９０４はソース側駆動回路８０１及びゲート側駆動回路８０７に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）９０５からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書におけるＥＬ表示装置には、ＥＬ表示装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０２０３】
次に、断面構造について図１５（Ｂ）を用いて説明する。基板７００の上方には画素部８０６、ゲート側駆動回路８０７が形成されており、画素部８０６は電流制御ＴＦＴ６０４とそのドレインに電気的に接続された画素電極７１０を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路８０７はｎチャネル型ＴＦＴ６０１とｐチャネル型ＴＦＴ６０２とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図９参照）を用いて形成される。
【０２０４】
画素電極７１０はＥＬ素子の陽極として機能する。また、画素電極７１０の両端にはバンク７１２が形成され、画素電極７１０上にはＥＬ層７１３およびＥＬ素子の陰極７１４が形成される。
【０２０５】
陰極７１４は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線９０４を経由してＦＰＣ９０５に電気的に接続されている。さらに、画素部８０６及びゲート側駆動回路８０７に含まれる素子は全て陰極７１４およびパッシベーション膜５６７で覆われている。
【０２０６】
また、第１シール材９０２によりカバー材９０１が貼り合わされている。なお、カバー材９０１とＥＬ素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、第１シール材９０２の内側には封止材９０７が充填されている。なお、第１シール材９０２、封止材９０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材９０２はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、封止材９０７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。
【０２０７】
ＥＬ素子を覆うようにして設けられた封止材９０７はカバー材９０１を接着するための接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材９０１を構成するプラスチック基板９０１aの材料としてＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
【０２０８】
また、封止材９０７を用いてカバー材９０１を接着した後、封止材９０７の側面（露呈面）を覆うように第２シール材９０３を設ける。第２シール材９０３は第１シール材９０２と同じ材料を用いることができる。
【０２０９】
以上のような構造でＥＬ素子を封止材９０７に封入することにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置が得られる。
【０２１０】
[実施例７]
上記各実施例１乃至６のいずれか一を実施して形成されたＴＦＴは様々な電気光学装置（アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ、アクティブマトリクス型ＥＬディスプレイ、アクティブマトリクス型ＥＣディスプレイ）に用いることができる。即ち、それら電気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全てに本発明を実施できる。
【０２１１】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、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１６、図１７及び図１８に示す。
【０２１２】
図１６（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。本発明を表示部２００３に適用することができる。
【０２１３】
図１６（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。本発明を表示部２１０２に適用することができる。
【０２１４】
図１６（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。本発明は表示部２２０５に適用できる。
【０２１５】
図１６（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。本発明は表示部２３０２に適用することができる。
【０２１６】
図１６（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。本発明は表示部２４０２に適用することができる。
【０２１７】
図１６（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。本発明を表示部２５０２に適用することができる。
【０２１８】
図１７（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。本発明は投射装置２６０１の一部を構成する液晶表示装置２８０８やその他の駆動回路に適用することができる。
【０２１９】
図１７（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。本発明は投射装置２７０２の一部を構成する液晶表示装置２８０８やその他の駆動回路に適用することができる。
【０２２０】
なお、図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）及び図１７（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１７（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。
【０２２１】
また、図１７（Ｄ）は、図１７（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１７（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。
【０２２２】
ただし、図１７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、反射型の電気光学装置及びＥＬ表示装置での適用例は図示していない。
【０２２３】
図１８（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６等を含む。本発明を表示部２９０４に適用することができる。
【０２２４】
図１８（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。本発明は表示部３００２、３００３に適用することができる。
【０２２５】
図１８（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。本発明は表示部３１０３に適用することができる。図１８（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０２２６】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜６のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０２２７】
【発明の効果】
本発明により、第４のエッチング条件によりゲート電極に重なる低濃度不純物領域（ＧＯＬＤ領域）の幅と、ゲート電極に重ならない低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）の幅とを自由に調節できる。また、本発明により形成されたＴＦＴのＧＯＬＤ領域とＬＤＤ領域のにおける濃度差はほとんど生じていない。従って、ゲート電極と重なっているＧＯＬＤ領域は、電界集中の緩和が達成されてホットキャリアによる防止ができるとともに、ゲート電極と重なっていないＬＤＤ領域は、オフ電流値を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態１）
【図２】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態１）
【図３】 不純物元素の濃度分布を示す曲線である。（実施の形態１）
【図４】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態２）
【図５】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態２）
【図６】 ＴＦＴの作製工程を示す図である。（実施の形態３）
【図７】 ＡＭ−ＬＣＤの作製工程を示す図である。（実施例１）
【図８】 ＡＭ−ＬＣＤの作製工程を示す図である。（実施例１）
【図９】 ＡＭ−ＬＣＤの作製工程を示す図である。（実施例１）
【図１０】 透過型液晶表示装置の断面構造図である。（実施例１）
【図１１】 液晶表示パネルの外観図である。（実施例２）
【図１２】 反射型液晶表示装置の断面構造図である。（実施例３）
【図１３】 光源を備えた反射型液晶表示パネルの断面構造図である。（実施例４）
【図１４】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図１５】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図１６】 電子機器の一例を示す図。
【図１７】 電子機器の一例を示す図。
【図１８】 電子機器の一例を示す図。
Claims (9)
- 絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後に、前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記第２の工程後に、前記絶縁膜上に、第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第３の工程後に、前記第２の導電層をエッチングして、前記第３の工程における前記第２の導電層の幅より狭い前記第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第４の工程後に、前記第１の導電層および前記第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第５の工程後に、前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第６の工程と、
前記第６の工程後に、前記第１の導電層をエッチングして、前記第３の工程における前記第１の導電層の幅より狭く、且つ前記第４の工程における前記第２の導電層の幅より広い前記第１の導電層を形成する第７の工程と、
を有する半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後に、前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記第２の工程後に、前記絶縁膜上に、第１の導電層と、第２の導電層との積層からなる第１の電極を形成する第３の工程と、
前記第３の工程後に、前記第２の導電層をエッチングして、前記第３の工程における前記第２の導電層の幅より狭い前記第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第４の工程後に、前記第２の導電層および前記第１の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第５の工程後に、前記第１の導電層をエッチングして、前記第３の工程における前記第１の導電層の幅より狭く、且つ前記第４の工程における前記第２の導電層の幅より広い前記第１の導電層を形成する第６の工程と、
を有する半導体装置の作製方法。 - 請求項１又は２のいずれか一において、前記第３の工程は、
前記絶縁膜上に第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に第２の導電膜を積層形成した後、
前記第２の導電膜に第１のエッチング処理を行って前記第２の導電層を形成し、
前記第１の導電膜に第２のエッチング処理を行って前記第１の導電層を形成して、前記第１の導電層と、前記第２の導電層との積層からなる前記第１の電極を形成したことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後に、前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記第２の工程後に、前記絶縁膜上に第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
前記第３の工程後に、前記第２の導電膜をエッチングして第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第４の工程後に、前記第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第５の工程後に、前記第１の導電膜をエッチングして、前記第１の導電層を形成する第６の工程と、
前記第６の工程後に、前記第２の導電層をエッチングして、前記第４の工程における前記第２の導電層の幅より狭い前記第２の導電層を形成する第７の工程と、
前記第７の工程後に、前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第８の工程と、
前記第８の工程後に、前記第１の導電層をエッチングして、前記第６の工程における前記第１の導電層の幅より狭く、且つ前記第７の工程における前記第２の導電層の幅より広い前記第１の導電層を形成する第９の工程と、
を有する半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後に、前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記第２の工程後に、前記絶縁膜上に第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
前記第３の工程後に、前記第１の導電膜および前記第２の導電膜をエッチングして、第１の導電層と、第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第４の工程後に、前記第２の導電層をエッチングして、前記第４の工程における前記第２の導電層の幅より狭い前記第２の導電層を形成する第５の工程と、
前記第５の工程後に、前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電層を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第６の工程と、
前記第６の工程後に、前記第２の導電層および前記第１の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第７の工程と、
前記第７の工程後に、前記第１の導電層をエッチングして、前記第４の工程における前記第１の導電層の幅より狭く、且つ前記第５の工程における前記第２の導電層の幅より広い前記第１の導電層を形成する第８の工程と、
を有する半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記第１の工程後に、前記半導体層上に絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記第２の工程後に、前記絶縁膜上に第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に第２の導電膜を積層形成する第３の工程と、
前記第３の工程後に、前記第２の導電膜をエッチングして第２の導電層を形成する第４の工程と、
前記第４の工程後に、前記第２の導電層をマスクとして、前記半導体層に不純物元素を添加して高濃度不純物領域を形成する第５の工程と、
前記第５の工程後に、前記第２の導電層をエッチングして、前記第４の工程における前記第２の導電層の幅より狭い前記第２の導電層を形成する第６の工程と、
前記第６の工程後に、前記第２の導電層をマスクとして、前記第１の導電膜を通過させて前記半導体層に不純物元素を添加して低濃度不純物領域を形成する第７の工程と、
前記第７の工程後に、前記第１の導電膜をエッチングして、前記高濃度不純物領域に重ならず、且つ前記第４の工程における前記第２の導電層の幅より広い第１の導電層を形成する第８の工程と、
を有する半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至６のいずれか一において、前記不純物元素は、半導体にｎ型またはｐ型を付与する不純物元素であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
- 請求項１乃至７のいずれか一に記載された工程の後に、
前記第２の導電層上に第１の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の層間絶縁膜を形成する工程後に、前記半導体層中の不純物元素を活性化する第１の熱処理を行う工程と、
前記第１の熱処理を行う工程後に、前記第１の層間絶縁膜を覆う第２の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の層間絶縁膜を形成する工程後に、前記第２の層間絶縁膜を形成した後、前記第１の熱処理より低い温度の第２の熱処理を行う工程と、
を有する半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至８のいずれか一に記載された半導体装置とは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ゴーグル型ディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末、デジタルビデオディスクプレーヤー、または電子遊技機器であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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