JPH11163363A

JPH11163363A - 半導体装置およびその作製方法

Info

Publication number: JPH11163363A
Application number: JP33767097A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1997-11-22
Filing date: 1997-11-22
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】高性能な電気光学装置や半導体回路、さらに
はそれらを搭載した電子機器を低価格で提供する。【解決手段】スマートカット法を利用して得られる単
結晶シリコン薄膜を、高耐熱性ガラスである結晶化ガラ
ス上に形成する。その際、成分物質による汚染を防ぐた
めに結晶化ガラス全面を絶縁性シリコン膜で保護する。
こうすることで高性能な半導体装置を低価格で提供する
ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
絶縁表面を有する基板上に形成された単結晶半導体薄膜
を利用した半導体装置に関する。特に、基板として安価
で耐熱性の高い結晶化ガラス（セラミックスガラスとも
呼ばれる）を用いる。

【０００２】なお、本明細書中では薄膜トランジスタ
（以下、ＴＦＴ）、半導体回路、電気光学装置および電
子機器を全て「半導体装置」に範疇に含めて扱う。即
ち、半導体特性を利用して機能しうる装置全てを半導体
装置と呼ぶ。

【０００３】従って、上記特許請求の範囲に記載された
半導体装置は、ＴＦＴ等の単体素子だけでなく、それを
集積化した半導体回路や電気光学装置およびそれらを部
品として搭載した電子機器をも包含する。

【０００４】

【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（厚さ数十〜数百nm程度）を用いて薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されてい
る。薄膜トランジスタは特に画像表示装置（例えば液晶
表示装置：ＬＣＤ）のスイッチング素子としての開発が
急がれている。

【０００５】また、液晶表示装置においてはマトリクス
状に配列された画素を個々に制御する画素マトリクス回
路、画素マトリクス回路を制御するドライバー回路、さ
らに外部からのデータ信号を処理するロジック回路（演
算回路、メモリ回路、クロックジェネレータなど）等を
同一基板上に作り込む試みがなされている。

【０００６】その様なモノリシック型ＬＣＤを実現する
ために、さらに動作速度の速いＴＦＴ回路が必要とさ
れ、そのために極めてキャリア移動度の高い半導体層が
必要となってきている。

【０００７】その様な流れの中で、ＳＯＩ技術が注目さ
れている。特に、単結晶シリコン薄膜を合成石英などの
基板上に形成する技術としてスマートカット法と呼ばれ
る技術が注目されている。

【０００８】スマートカット法（1996年、フランスのSO
ITEC社が発表）とは貼り合わせＳＯＩ技術の一つであ
り、水素脆化を積極的に利用するものである。ここでス
マートカット法の簡単な手順を図２に説明する。

【０００９】まず、ボンドウェハ２０１を熱酸化するこ
とで熱酸化膜２０２を形成し、その後、イオンインプラ
ンテーション法により水素イオン（Ｈ⁺）を添加する。
水素イオンの添加工程によってボンドウェハ２０１内に
は、水素で終端された微小な空洞（micro cavity）２０
３が形成される。本明細書では、この微小な空洞２０３
を水素打ち込み層と呼ぶことにする。（図２（Ａ））

【００１０】次に、上記処理を終えたボンドウェハ２０
１と、後に薄膜の支持基板となるベースウェハ２０４と
を室温で貼り合わせ、500 ℃程度の加熱処理を施す。こ
の加熱処理によって上述の水素打ち込み層では水素脆化
が生じ、水素脆化による破断層２０５が形成される。
（図２（Ｂ））

【００１１】こうして水素脆化によ破断層２０５が形成
されると単結晶シリコン薄膜２０６のみを残して容易に
ボンドウェハ２０１が剥がれる。（図２（Ｃ））

【００１２】従って、ベースウェハ２０４上には下地と
なる熱酸化膜２０２と単結晶シリコン薄膜２０６が形成
される。なお、この時の単結晶シリコン薄膜２０６の膜
厚は図２（Ａ）における熱酸化膜２０２の膜厚と水素イ
オン注入の打ち込み深さによって決定される。

【００１３】こうして図２（Ｃ）の状態が得られたら、
10nmオーダーの浅い研摩（タッチポリッシュ）を行い、
さらに1000〜1100℃程度の温度で２時間ぐらいの加熱処
理を行って結合力の強い単結晶シリコン薄膜２０７を得
る。（図２（Ｄ））

【００１４】以上の様に、スマートカット法は非常に簡
易な手段で単結晶シリコン薄膜を得られるという利点を
有している。また、これまでの貼り合わせＳＯＩ基板ほ
ど単結晶シリコン層の膜厚が研摩精度に影響されないの
で、非常に膜厚の均一性が高い。

【００１５】また、最近ではこのスマートカット法を利
用して合成石英の上に単結晶シリコン薄膜を形成する試
みもなされている。（阿部孝夫：第24回アモルファス物
質の物性と応用セミナーテキスト，p.25-32,1997）

【００１６】しかしながら、この報告によると合成石英
とシリコンウェハ（ボンドウェハ）とを貼り合わせると
熱膨張係数の差が大きいため300 ℃程度の加熱で破壊が
起こる。従って、同報告ではボンドウェハを200 ℃前後
で貼り合わせた後、50μｍまで平面研摩（またはエッチ
ング）して、その後で500 ℃の加熱処理を施して貼り合
わせを完了している。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上の様に、合成石英
上にスマートカット法を利用して単結晶シリコン層を形
成するには、熱膨張係数の差という問題があって貼り合
わせ工程が煩雑になるという欠点がある。

【００１８】また、単結晶シリコン層を利用してＴＦＴ
を形成し、モノリシック型ＬＣＤを実現するという目的
を考えると、高価な石英基板を用いることは全体のコス
トを増加させるため、好ましいものではない。

【００１９】本願発明は上記問題点を鑑みてなされたも
のであり、スマートカット法で得られる単結晶シリコン
薄膜を用いた半導体装置を、安価な製造コストで実現す
るための技術を提供することを課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の構成は、歪点が７５０℃以上であるガラス基板と、前
記ガラス基板の少なくとも表面及び裏面に対して形成さ
れた絶縁性シリコン膜と、前記絶縁性シリコン膜上に形
成された単結晶シリコン薄膜をチャネル形成領域とする
ＴＦＴと、を構成に含むことを特徴とする。

【００２１】また、他の発明の構成は、歪点が７５０℃
以上であるガラス基板と、前記ガラス基板の外周囲を覆
って形成された絶縁性シリコン膜と、前記絶縁性シリコ
ン膜上に形成された単結晶シリコン薄膜をチャネル形成
領域とするＴＦＴと、を構成に含むことを特徴とする。

【００２２】また、他の発明の構成は、歪点が７５０℃
以上であるガラス基板の全面に対して非晶質半導体薄膜
を形成する工程と、第１の加熱処理により前記非晶質半
導体薄膜を酸化し、完全に熱酸化膜に変成させる工程
と、スマートカット法により前記ガラス基板の主表面側
に単結晶シリコン薄膜を形成する工程と、を含むことを
特徴とする。

【００２３】また、他の発明の構成は、歪点が７５０℃
以上であるガラス基板の全面に対して減圧熱ＣＶＤ法に
より絶縁性シリコン膜を形成する工程と、スマートカッ
ト法により前記ガラス基板の主表面側に単結晶シリコン
薄膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

【００２４】本願発明の重要な構成要件としては、（１）基板として 750℃以上の温度に耐えうる耐熱性を
有するガラス基板（歪点が 750℃以上であるガラス基
板）を用いる。（２）上記高耐熱性ガラス基板の外周面（少なくとも表
面及び裏面、好ましくは全面）を絶縁性シリコン膜で保
護する。（３）絶縁性シリコン膜で包まれた上記高耐熱性ガラス
基板上に、スマートカット法を用いて単結晶シリコン薄
膜を形成する。という３点が挙げられる。

【００２５】スマートカット法により基板上に貼り合わ
された単結晶シリコン薄膜は 800〜1200℃（好ましくは
900〜1100℃）の加熱処理を施すことで完全な結合力が
得られる。そのため、ベース基板としては歪点が少なく
とも 750℃以上である基板を用いる必要がある。

【００２６】その様な基板としては石英基板がまず考え
られるが、前述の様に石英基板は高価であるため全体的
なコストを上げてしまう。また、石英の熱膨張係数は0.
48×10^-6℃^-1であり、シリコンの熱膨張係数（約4.15×
10^-6℃^-1）の1/10程度と小さい。即ち、シリコンとの間
に応力を発生しやすく、加熱処理の際にシリコンのピー
リング（膜剥がれ）などを引き起こしやすい。

【００２７】そこで、本願発明では歪点が 750℃以上
（代表的には 800〜1200℃、好ましくは 900〜1100℃）
である耐熱性の高い結晶化ガラスを基板として用いる。
結晶化ガラスは石英よりも薄くできるため、ＬＣＤの製
造コストを安く抑えられる。また、ガラス基板であるた
め大版化が可能であり、多面取りによるコストダウンも
図れる。

【００２８】さらに、熱膨張係数は結晶化ガラスを構成
する成分組成を適切なものとすることで容易に変えるこ
とができるため、単結晶シリコン薄膜の熱膨張係数に近
いものを選択することができる。即ち、熱膨張係数の差
を極めて小さくすることができるので従来の様な膜剥が
れなどがなくなり、従来例で述べた様な煩雑な工程を行
う必要がない。

【００２９】ただし、結晶化ガラスは様々な成分組成を
持つため、半導体装置の製造過程における成分物質の流
出が懸念される。そのため、結晶化ガラスを絶縁膜（単
結晶シリコン薄膜との相性を考慮すると絶縁性シリコン
膜が好ましい）で保護することが重要となる。そのため
には、全プロセス過程において結晶化ガラスの少なくと
も表面（素子が形成される側）及び裏面を絶縁膜で保護
する必要がある。

【００３０】なお、結晶化ガラスの側面は全体から見る
と非常に小さい面積であるので露出していてもさほど問
題とはならない。しかし、表面、側面及び裏面を絶縁膜
で完全に包み込んでしまい、成分物質の流出を完全に防
ぐことが最も好ましいことは言うまでもない。

【００３１】ただし、絶縁膜を成膜する際の基板支持部
（プッシャーピン等）の部分には成膜されない部分がで
きる。しかしながら、全体の面積と比較すると非常に微
小な領域なので問題とはならない。

【００３２】以上の点を考慮して、本願発明者らは絶縁
性シリコン膜で外周面（好ましくは全面）を保護された
高耐熱性ガラス基板上に、スマートカット法により形成
された単結晶シリコン薄膜を設ける、という本願発明の
構成に至ったのである。

【００３３】

【発明の実施の形態】本願発明の実施形態について、以
下に示す実施例でもって詳細な説明を行うこととする。

【００３４】

【実施例】〔実施例１〕本実施例では、スマートカット
法を利用して結晶化ガラス上に単結晶シリコン薄膜を形
成する所までの工程について図１を用いて説明する。

【００３５】まず、基板として 0.5〜1.1mm 厚（代表的
には 0.7mm厚）の結晶化ガラス基板１０１を用意する。
結晶化ガラスはガラスセラミックスとも呼ばれ、ガラス
生成の段階で微小な結晶を均一に成長させて得られたガ
ラス基板と定義される。この様な結晶化ガラスは耐熱性
が高く、熱膨張係数が小さいという特徴がある。

【００３６】本願発明で用いるガラス基板には 750℃以
上、好ましくは 900〜1100の歪点温度を有する高い耐熱
性が要求される。現状ではその様な耐熱性を実現するガ
ラス材料は結晶化ガラスしかないが、結晶化ガラスの定
義に入らないガラス基板（例えば非晶質状態の高耐熱性
ガラス基板等）であっても上記耐熱性を有する基板であ
れば本願発明に利用することができる。

【００３７】なお、結晶化ガラスに関する詳細は「ガラ
スハンドブック；作花済夫他，pp.197〜217 ，朝倉書
店，1975」を参考にすると良い。

【００３８】結晶化ガラスの種類も様々であるが、基本
的には石英（SiO₂）、アルミナ（Al ₂O₃ ）を中心とした
アルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラス（B₂O₃が
含まれる）などが実用的と言える。しかしながら、半導
体装置用の基板として用いることを考慮すれば無アルカ
リガラスであることが望ましく、そういった意味で、Mg
O-Al₂O₃-SiO₂系、PbO-ZnO-B₂O₃系、Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂
系、ZnO-B₂O₃-SiO₂ 系などが好ましい。

【００３９】MgO-Al₂O₃-SiO₂系の高絶縁結晶化ガラス
は、核形成剤として、TiO₂、SnO₂、ZrO₂などを含み、コ
ージュライト（2MgO・2Al₂O₃・5SiO₂ ）を主結晶相とす
る結晶化ガラスである。このタイプの結晶化ガラスは耐
熱性が高く、電気絶縁性が高周波域でも優れている点に
特徴がある。コージュライト系結晶化ガラスの組成例及
び熱膨張係数を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】熱膨張係数は小さいほど熱によるシュリン
ケージ（熱による縮み）の影響が小さくなるため、微細
パターン加工を行う半導体用基板としては好ましい。し
かし、半導体薄膜の熱膨張係数との差が大きいと膜剥が
れなどを起こしやすくなるため、なるべく半導体薄膜の
熱膨張係数に近いものを用いることが望ましい。この様
なことを考慮すると、SiO₂が45〜57% 、Al₂O₃ が20〜27
% 、MgO が11〜18% 、TiO₂が 9〜12% のコージュライト
系結晶化ガラスが好ましいと言える。

【００４２】また、例えば透過型ＬＣＤを作製する場合
には結晶化ガラスには透光性が要求される。その様な場
合には無アルカリの透明結晶化ガラスを用いると良い。
例えば、結晶相が充填β−石英固溶体で、熱膨張係数が
1.1〜3.0 ×10^-6℃の結晶化ガラスとして、表２に示す
様な結晶化ガラスがある。

【００４３】

【表２】

【００４４】本願発明の構成要件の第１は、以上の様な
結晶化ガラスを基板として用いることである。勿論、適
切な工夫（本願発明の様に絶縁膜で完全に保護する等）
を施せばアルカリ系結晶化ガラス（Na₂O-Al₂O₃-SiO₂
系、Li₂O-Al₂O₃-SiO₂ 系等）を用いることもできる。ま
た、熱膨張係数が非常に小さい（またはゼロに近い）結
晶化ガラスでも、 2.0〜3.0 ×10^-6℃の熱膨張係数を有
するガラスをコーティングして、半導体薄膜との熱膨張
係数の差を緩和することも可能である。

【００４５】以上の様な構成の結晶化ガラス１０１を用
意したら、結晶化ガラス１０１に対して非晶質シリコン
膜１０２を成膜する。成膜は減圧熱ＣＶＤ法で行い、成
膜ガスとしてはシラン（SiH₄）又はジシラン（Si₂H₆ ）
を用いる。なお、膜厚は50〜250 nm（代表的には 100〜
150 nm）とすれば良い。（図１（Ａ））

【００４６】この様に減圧熱ＣＶＤ法で成膜すると基板
１０１を包み込む様にして表面、裏面及び側面に対して
非晶質シリコン膜１０２を成膜することができる。な
お、厳密には基板を保持するためのプッシャーピンが接
する部分に非晶質シリコン膜１０２は成膜されない。し
かし、全体の面積から見れば微々たるものである。

【００４７】次に、加熱処理を行い、非晶質シリコン膜
１０２を完全に熱酸化することで熱酸化膜１０３を形成
する。この場合、非晶質シリコン膜１０２は完全に熱酸
化して熱酸化膜１０３に変化するため、熱酸化膜１０３
の膜厚は 100〜500 nm（代表的には 200〜300 nm）とな
る。

【００４８】また、加熱処理の条件は公知のドライＯ₂
酸化、ウェットＯ₂ 酸化、スチーム酸化、パイロジェニ
ック酸化、酸素分圧酸化、塩酸（ＨＣｌ）酸化のいずれ
の手段によっても構わない。処理温度及び処理時間はプ
ロセスを考慮した上で適切な条件を設定すれば良い。

【００４９】なお、この加熱処理は結晶化ガラスの歪点
以上、徐冷点以下の温度で行い、その温度で保持した
後、徐冷するといった処理を行うことが好ましい。この
様な処理を行うと熱酸化膜の形成と同時にガラスのシュ
リンケージ対策を行うことができる。即ち、上述の処理
によって予め基板を十分に縮ませておくことでその後の
加熱処理による基板のシュリンケージ量を低減すること
ができる。これに関連した技術は特開平8-250744号公報
に記載されている。

【００５０】以上の様にして、熱酸化膜（酸化シリコン
膜）１０３が形成されるが、前述の様に非晶質シリコン
膜１０２は基板１０１を包み込む様にして形成されてい
るので、熱酸化膜１０３も基板１０１を包み込む様にし
て形成される。即ち、結晶化ガラス基板１０１は完全に
絶縁性シリコン膜で包まれるので、成分物質の流出を防
止することが可能となる。

【００５１】なお、ここではSixOy で表される酸化シリ
コン膜を絶縁性シリコン膜として用いているが、他にも
SixNy で表される窒化シリコン膜やSiOxNyで表される酸
化窒化シリコン膜などの絶縁性シリコン膜を用いること
も可能である。

【００５２】こうして、本願発明の重要な構成のうちの
二つ、結晶化ガラスを用いる点と結晶化ガラスを絶縁性
シリコン膜で包み込む点とが達成される。

【００５３】次に、ボンドウェハ１０４を用意する。ボ
ンドウェハ１０４はその表面が熱酸化膜１０５で覆わ
れ、イオンインプランテーション法による水素イオン
（Ｈ⁺イオン）打ち込みによって水素打ち込み層１０６
が形成されている。

【００５４】なお、熱酸化膜１０５の膜厚は 200〜700
nm（代表的には 400〜500nm ）とし、水素イオンのドー
ズ量は 5×10¹⁵〜 1×10¹⁷ions/cm²（好ましくは 1×10
¹⁶〜5×10¹⁶ions/cm²）とする。これ以下のドーズ量で
は破断層の形成が困難になり、これ以上の濃度ではイオ
ン注入と同時に破断してしまう恐れがある。

【００５５】そして、上述の結晶化ガラス１０１の主表
面側（ＴＦＴを形成する側）に対してボンドウェハ１０
４を室温で貼り合わせ、その後、 400〜600 ℃（典型的
には500℃）の温度で加熱処理を施す。この時、結晶化
ガラス１０１とボンドウェハ１０４の熱膨張係数に差が
あまりないので、熱応力によるピーリング（膜剥がれ）
などの問題を防ぐことができる。

【００５６】こうして、加熱処理工程が終了したら、ボ
ンドウェハ１０４を引き離し、結晶化ガラス１０１上に
ボンドウェハ１０４の一部であった熱酸化膜１０５と、
単結晶シリコン薄膜１０７を残存させる。（図２
（Ｄ））

【００５７】この熱酸化膜１０５は図２（Ｂ）の工程で
形成された熱酸化膜１０３と一体化して下地膜として機
能する。

【００５８】その後、10nm前後のタッチポリッシュ工程
を行い、 900〜1200℃（代表的には950〜1050℃）の加
熱処理を行って単結晶シリコン薄膜１０７の結合力を高
める。こうして、熱酸化膜１０３で外周囲を完全に保護
された結晶化ガラス１０１上に単結晶シリコン薄膜１０
７を形成することができる。

【００５９】本実施例に従って作製された図１（Ｄ）に
示す結晶化ガラス基板は、従来の様に石英基板を用いる
よりも大幅に製造コストが安価である。また、基板外周
囲を完全に酸化シリコン膜で保護しているため、後工程
でガラス成分による汚染が発生することもない。

【００６０】〔実施例２〕本実施例では、本願発明の構
成を有する半導体装置の作製工程について図３を用いて
説明する。具体的にはＮＴＦＴ（Ｎチャネル型ＴＦＴ）
とＰＴＦＴ（Ｐチャネル型ＴＦＴ）とを相補的に組み合
わせたＣＭＯＳ回路で構成される駆動回路及びロジック
回路と、ＮＴＦＴで構成される画素マトリクス回路とを
同一基板上に一体形成する例を示す。

【００６１】なお、ロジック回路とは、シフトレジスタ
などに代表される駆動回路とは別の機能を有する信号処
理回路であり、Ｄ／Ａコンバータ回路、メモリ回路、γ
補正回路、さらには演算処理回路など、従来外付けＩＣ
で行っていた様な信号処理を行う回路の総称を意味す
る。

【００６２】まず、図１を用いて説明した作製工程に従
って、単結晶シリコン薄膜の形成までを終了させる。そ
して、得られた単結晶シリコン薄膜をパターニングして
活性層３０３〜３０５を形成する。３０３はＣＭＯＳ回
路のＰＴＦＴの活性層、３０４はＣＭＯＳ回路のＮＴＦ
Ｔの活性層、３０５は画素マトリクス回路の活性層であ
り、それぞれの膜厚は30nmとなる様に調節してある。

【００６３】なお、本実施例では基板３０１としてSi
O₂:65%、Al₂O₃:25% 、MgO:10% 、ZrO₂:10%の組成を有す
る結晶化ガラスを用いる。この基板３０１は透明である
点に特徴がある。また、３０２は非晶質シリコン膜を熱
酸化させて得た酸化シリコン膜であり、膜厚は 400nmで
ある。

【００６４】こうして図３（Ａ）の状態が得られる。次
に、酸化シリコン膜から構成されるゲイト絶縁膜３０６
を 120nmの膜厚に形成する。なお、他にも酸化窒化シリ
コン膜又は窒化シリコン膜を用いることができる。さら
に、これら絶縁性シリコン膜を自由に組み合わせて積層
構造としても良い。

【００６５】ゲイト絶縁膜３０６を形成したら、その状
態で 800〜1100℃（好ましくは1000〜1150℃）の温度範
囲で熱酸化工程を行う。この時、活性層とゲイト絶縁膜
との界面で熱酸化反応が進行するため、活性層は薄膜化
され、ゲイト絶縁膜の膜厚は増加する。この構成はエッ
ジシニング現象（活性層端部で熱酸化膜が極端に薄くな
る現象）によるゲイト絶縁膜の絶縁破壊を抑える上で効
果的である。

【００６６】また、この時、加熱処理の雰囲気は不活性
雰囲気でも酸化雰囲気でも良いが、ドライＯ₂ 雰囲気が
最も安定な界面特性を得る上で好ましい。また、高温で
加熱処理を行うことによりゲイト絶縁膜自体の膜質も向
上する。

【００６７】次に、ゲイト絶縁膜３０６の上にＮ型導電
性を呈する結晶性シリコン膜からなるゲイト電極３０７
〜３０９を形成する。ゲイト電極３０７〜３０９の膜厚
は 200〜300 nmの範囲で選択すれば良い。（図３
（Ｂ））

【００６８】ゲイト電極３０７〜３０９を形成したら、
ゲイト電極３０７〜３０９をマスクとしてドライエッチ
ング法によりゲイト絶縁膜３０６をエッチングする。本
実施例では酸化シリコン膜をエッチングするためにＣＨ
Ｆ₃ ガスを用いる。

【００６９】この工程によりゲイト電極（及びゲイト配
線）の直下のみにゲイト絶縁膜が残存する状態となる。
勿論、ゲイト電極の下に残った部分が実際にゲイト絶縁
膜として機能する部分である。

【００７０】次に、ＰＴＦＴとなる領域をレジストマス
ク３１０で隠し、Ｎ型を付与する不純物（本実施例では
リン）をイオンインプランテーション法またはプラズマ
ドーピング法により添加する。この時形成される低濃度
不純物領域３１１、３１２の一部は後にＬＤＤ（Lightl
y Doped Drain ）領域となるので、 1×10¹⁷〜 5×10¹⁸
atoms/cm³ の濃度でリンを添加しておく。（図３
（Ｃ））

【００７１】次に、レジストマスク３１０を除去した
後、ＮＴＦＴとなる領域をレジストマスク３１３で隠
し、Ｐ型を付与する不純物（本実施例ではボロン）をイ
オンインプランテーション法またはプラズマドーピング
法により添加する。この時も、リンの場合と同様に低濃
度不純物領域３１４を形成する。（図３（Ｄ））

【００７２】こうして図３（Ｄ）の状態が得られたら、
レジストマスク３１３を除去した後、エッチバック法を
用いてサイドウォール３１５〜３１７を形成する。本実
施例ではサイドウォール３１５〜３１７を窒化シリコン
膜を用いて構成する。

【００７３】なお、サイドウォールの材料として酸化シ
リコン膜を用いる場合、結晶化ガラス３０１の側面を保
護する酸化シリコン膜３０２の膜厚が薄いとエッチバッ
ク工程でなくなってしまう場合も起こりうる。ガラス側
面は全体の面積よりも十分に小さいためガラス成分の流
出はさほど問題とならないが、予め酸化シリコン膜３０
２の膜厚を厚くしてエッチバック工程後も残る様にして
おいても良い。

【００７４】こうしてサイドウォール３１５〜３１７を
形成したら、再びＰＴＦＴとなる領域をレジストマスク
３１８で隠し、リンを添加する。この時は先程の添加工
程よりもドーズ量を高くする。

【００７５】このリンの添加工程によりＣＭＯＳ回路を
構成するＮＴＦＴのソース領域３１９、ドレイン領域３
２０、低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）３２１、チャネ
ル形成領域３２２が画定する。また、画素マトリクス回
路を構成するＮＴＦＴのソース領域３２３、ドレイン領
域３２４、低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）３２５、チ
ャネル形成領域３２６が画定する。（図４（Ａ））

【００７６】次に、レジストマスク３１５を除去した
後、レジストマスク３２７でＮＴＦＴとなる領域を隠
し、ボロンを先程よりも高いドーズ量で添加する。この
ボロンの添加工程によりＣＭＯＳ回路を構成するＰＴＦ
Ｔのソース領域３２８、ドレイン領域３２９、低濃度不
純物領域（ＬＤＤ領域）３３０、チャネル形成領域３３
１が画定する。（図４（Ｂ））

【００７７】以上の様にして、活性層への不純物の添加
工程が終了したら、ファーネスアニール、レーザーアニ
ールまたはランプアニールによって熱処理を行い、添加
した不純物の活性化を行う。また、この時、不純物の添
加時に活性層が受けた損傷も回復される。

【００７８】なお、チャネル形成領域３２２、３２６、
３３１は全く不純物元素が添加されず、真性または実質
的に真性な領域である。ここで実質的に真性であると
は、Ｎ型又はＰ型を付与する不純物濃度がチャネル形成
領域のスピン密度以下であること、或いは同不純物濃度
が 1×10¹⁴〜 1×10¹⁷atoms/cm³ の範囲に収まっている
ことを指す。

【００７９】次に、25nm厚の窒化シリコン膜と 900nm厚
の酸化シリコン膜との積層膜からなる第１の層間絶縁膜
３３２を形成する。そして、Ti/Al/Ti（膜厚は順に100/
500/100 nm）からなる積層膜で構成されるソース電極３
３３〜３３５、ドレイン電極３３６、３３７を形成す
る。

【００８０】次に、50nm厚の窒化シリコン膜３３８、20
nm厚の酸化シリコン膜（図示せず）、１μｍ厚のポリイ
ミド膜３３９の積層構造からなる第２の層間絶縁膜を形
成する。なお、ポリイミド以外にもアクリル、ポリアミ
ド等の他の有機性樹脂膜を用いることができる。また、
この場合の20nm厚の酸化シリコン膜はポリイミド膜３３
９をドライエッチングする際のエッチングストッパーと
して機能する。

【００８１】第２の層間絶縁膜を形成したら、後に補助
容量を形成する領域においてポリイミド膜３３９をエッ
チングして開口部を設ける。この時、開口部の底部には
窒化シリコン膜３３８のみ残すか、窒化シリコン膜３３
８と酸化シリコン膜（図示せず）を残すかのいずれかの
状態とする。

【００８２】そして、300 nm厚のチタン膜を成膜し、パ
ターニングによりブラックマスク３４０を形成する。こ
のブラックマスク３４０は画素マトリクス回路上におい
て、ＴＦＴや配線部など遮光を要する部分に配置され
る。

【００８３】この時、前述の開口部では画素マトリクス
回路のドレイン電極３３７とブラックマスク３４０とが
窒化シリコン膜３３８（又は窒化シリコン膜と酸化シリ
コン膜との積層膜）を挟んで近接した状態となる。本実
施例ではブラックマスク３４０を固定電位に保持して、
ドレイン電極３３７を下部電極、ブラックマスク３４０
を上部電極とする補助容量３４１を構成する。この場
合、誘電体が非常に薄く比誘電率が高いため、大きな容
量を確保することが可能である。

【００８４】こうしてブラックマスク３４０及び補助容
量３４１を形成したら、１μｍ厚のポリイミド膜を形成
して第３の層間絶縁膜３４２とする。そして、コンタク
トホールを形成して透明導電膜（代表的にはＩＴＯ）で
構成される画素電極３４３を120nmの厚さに形成する。

【００８５】最後に、水素雰囲気中で 350℃２時間程度
の加熱処理を行い、素子全体の水素化を行う。こうして
図４（Ｃ）に示す様なアクティブマトリクス基板が完成
する。本実施例で形成されたＴＦＴは活性層として単結
晶シリコン薄膜を用いているため、非常に高い性能を有
する。

【００８６】例えば、サブスレッショルド係数（Ｓ値）
はＮＴＦＴ、ＰＴＦＴ共に60〜80mV/decade であり、Ｎ
ＴＦＴの電界効果移動度（モビリティ）は 300〜700cm²
/Vs、ＰＴＦＴのモビリティは 200〜400cm²/Vs を実現
する。

【００８７】また、単結晶シリコン薄膜をスマートカッ
ト法で形成しているので基板上における活性層の膜厚の
均一性を高めることができる。特に、高い均一性を要求
される画素ＴＦＴ（画素マトリクス回路を構成するＴＦ
Ｔ）の特性バラツキを抑える上で本願発明は非常に有効
である。

【００８８】また、アクティブマトリクス基板が完成し
たら、公知のセル組み工程によって対向基板との間に液
晶層を挟持すればアクティブマトリクス型の液晶表示装
置（透過型）が完成する。

【００８９】なお、アクティブマトリクス基板の構造は
本実施例に限定されず、あらゆる構造とすることができ
る。即ち、本願発明の構成要件を満たしうる構造であれ
ば、ＴＦＴ構造や回路配置等は実施者が自由に設計する
ことができる。

【００９０】例えば、本実施例では画素電極として透明
導電膜を用いているが、これをアルミニウム合金膜など
反射性の高い材料に変えれば容易に反射型のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を実現することができる。ま
た、この場合、アクティブマトリクス基板の母体となる
結晶化ガラスは透明である必要はなく、遮光性の基板を
用いても構わない。

【００９１】また、本実施例ではアクティブマトリクス
基板として結晶化ガラスを用いているので対向基板とし
てガラス基板を用いる場合に相性がいい。仮にアクティ
ブマトリクス基板をとして石英を用いると、石英とガラ
スの熱膨張係数の違いからアクティブマトリクス基板と
対向基板との間で反りが生じる場合がある。

【００９２】〔実施例３〕本実施例では実施例１、２の
構成において結晶化ガラスを保護するための絶縁性シリ
コン膜を減圧熱ＣＶＤ法により形成する場合の例につい
て説明する。

【００９３】まず、基板としてSiO₂: 52.5、Al₂O₃:26.
5、MgO:11.9、TiO₂:11.4 を組成成分とする結晶化ガラ
スを用意する。これは核形成剤としてTiO₂を利用した無
アルカリのコージュライト系結晶化ガラスである。

【００９４】次に、結晶化ガラスの表面、裏面及び側面
に対して酸化窒化シリコン膜を形成する。本実施例では
成膜ガスとしてシラン（SiH₄) と亜酸化窒素（N₂O)を用
いた減圧熱ＣＶＤ法により酸化窒化シリコン膜を形成す
る。

【００９５】この場合、成膜温度は 800〜850 ℃（本実
施例では850 ℃）で行い、それぞれの成膜ガスの流量は
SiH₄：10〜30sccm、N₂O ： 300〜900sccm とする。ま
た、反応圧力は 0.5〜1.0torr とすれば良い。

【００９６】また、成膜ガスとしてシランと二酸化窒素
（N₂O)又は一酸化窒素(NO)を用いれば 600〜650 ℃の温
度で酸化窒化シリコン膜を形成することもできる。その
場合、反応圧力は 0.1〜1.0torr とし、それぞれのガス
流量はSiH₄：10〜30sccm、NO₂ 又はNO： 300〜900sccm
とすれば良い。

【００９７】本実施例の場合、減圧熱ＣＶＤ法により酸
化窒化シリコン膜を形成するため、結晶化ガラスの全面
が絶縁膜で包まれる形となる。また、成膜ガスを異なる
ものとすることで結晶化ガラスの保護膜として窒化シリ
コン膜を形成することもできる。

【００９８】その場合、成膜ガスとして40〜50sccmのジ
クロールシラン（SiH₂Cl₂)と 200〜250sccm のアンモニ
ア（NH₃)とを用い、成膜温度を 750〜800 ℃、反応圧力
を 0.1〜0.5torr とすれば良い。

【００９９】窒化シリコン膜はガラス成分の流出を阻止
するには最適な絶縁膜であるが応力が強いのでＴＦＴの
下地膜としては不向きであった。しかしながら、本願発
明では結晶化ガラスの少なくとも表面及び裏面に窒化シ
リコン膜が形成されるので窒化シリコン膜の応力が基板
の裏表で相殺され、基板の反り等は発生しない。

【０１００】〔実施例４〕本実施例では、実施例１乃至
実施例２においてゲイト絶縁膜として減圧熱ＣＶＤ法に
より成膜した絶縁性シリコン膜を用いる場合の例を示
す。説明には図５を用いる。図５に示す状態は、ゲイト
電極を形成した後にゲイト絶縁膜をエッチングした直後
の状態である。

【０１０１】図５において、５０１は結晶化ガラス、５
０２は結晶化ガラスからの成分物質の流出を阻止するた
めの保護膜（下地膜）となる酸化窒化シリコン膜であ
る。結晶化ガラス５０１の表面側には活性層５０３〜５
０５が形成され、ゲイト絶縁膜を成膜した後、ゲイト電
極５０６〜５０８が形成される。

【０１０２】このゲイト電極５０６〜５０８をマスクと
してドライエッチングを行うことでゲイト電極直下にゲ
イト絶縁膜５０９〜５１１が残存する。

【０１０３】本実施例の最も重要な構成は、ゲイト絶縁
膜として減圧熱ＣＶＤ法により成膜した絶縁性シリコン
膜（本実施例では酸化窒化シリコン膜）を用いる点にあ
る。即ち、ゲイト絶縁膜も結晶化ガラス５０１の表面、
裏面及び側面側の全ての面に成膜される点が特徴であ
る。

【０１０４】従って、ゲイト絶縁膜（酸化窒化シリコン
膜）のエッチング工程が終了した時点（図５の状態）で
は基板の表面側はゲイト電極でマスクされた部分以外は
完全に除去され、基板の裏面及び側面にはそのまま酸化
窒化シリコン膜５１２が残る。なお、側面に形成された
酸化窒化シリコン膜は条件によっては除去されてしまう
が、側面は除去されてしまっても問題ない。

【０１０５】本実施例の構成では、後の工程で裏面及び
側面が酸化窒化シリコン膜をエッチングしうるエッチャ
ント又はエッチングガスに曝されることがあっても結晶
化ガラス５０１に直接成膜した酸化窒化シリコン膜５０
２を残すことができる。即ち、ガラス基板からの成分物
質の流出を徹底的に阻止することが可能である。

【０１０６】〔実施例５〕実施例２ではゲイト電極とし
てＮ型導電性を呈する結晶性シリコン膜を利用している
が、導電性を有する材料であればあらゆる材料を用いる
ことができる。特に、直視用の液晶表示装置を作製する
場合には、画素マトリクス回路の面積が大きくなるため
配線抵抗の小さい材料を用いることが好ましい。

【０１０７】その様な場合には、ゲイト電極としてアル
ミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料を用い
ることが望ましい。本実施例ではゲイト電極として２wt
% のスカンジウムを含有したアルミニウム膜を用いる。

【０１０８】アルミニウムを主成分とする材料をゲイト
電極として利用する場合には、本発明者らによる特開平
7-135318号公報に記載された技術を利用すると良い。同
公報では実施例１で用いたサイドウォールの代わりにゲ
イト電極を陽極酸化して得られる陽極酸化膜を利用して
いる。

【０１０９】本実施例の様にゲイト電極としてアルミニ
ウムまたはアルミニウムを主成分とする材料を用いるこ
とで配線抵抗の小さいゲイト配線を形成することが可能
となり、応答速度の速いアクティブマトリクス基板を作
製することができる。

【０１１０】なお、本実施例は実施例１〜４の構成と組
み合わせることが可能である。

【０１１１】〔実施例６〕実施例２において、活性層中
にＴＦＴのしきい値電圧（Ｖth）を制御するための不純
物元素を添加することは有効である。この不純物元素は
少なくともチャネル形成領域にさえ添加されていれば良
いので、ゲイト電極の形成前であれば何時添加しても良
い。

【０１１２】成膜時以外に添加する場合には、イオンイ
ンプランテーション法またはプラズマドーピング法によ
る添加、気相中からの拡散による添加、固相中からの拡
散による添加などの手段を用いることができる。これら
の手段は、例えばＮＴＦＴとＰＴＦＴとで添加する不純
物を異ならせるといった具合に選択的な添加が可能であ
るため有効である。

【０１１３】また、添加する不純物元素としては、Ｖth
をプラス側に移動させるのであれば１３族元素（ボロ
ン、ガリウム又はインジウム）を用い、マイナス側に移
動させるのであれば１５元素（リン、砒素又はアンチモ
ン）を用いる。

【０１１４】なお、本実施例は実施例１〜５の構成と組
み合わせることが可能である。

【０１１５】〔実施例７〕本実施例では、実施例１で説
明したアクティブマトリクス基板において、第３の層間
絶縁膜３４２（図４（Ｃ）参照）の上にヒートシンクと
してＤＬＣ（Diamond Like Corbon ）膜を利用する場合
の例について説明する。

【０１１６】図６に示す構造は、基本的には図４（Ｃ）
の構造と同じであるが第３の層間絶縁膜３４２上にＤＬ
Ｃ膜６０１が設けられている点が異なる。

【０１１７】ＤＬＣとは、ダイヤモンドの如き物性を示
す炭素または炭素を主成分とする硬度の高い材料であ
る。また、ｉ−カーボンとも呼ばれ、ｓｐ³ 結合を主体
として構成されている。

【０１１８】ダイヤモンドは室温において最も熱伝導率
の高い材料（室温で約10〜20Ｗ／cm・k ）であり、それ
と同等の物性を示すＤＬＣ膜も高い熱伝導率を示す。本
実施例ではその熱伝導率の高さを利用してヒートシンク
として機能させている。

【０１１９】また、ＤＬＣ膜は有機性樹脂膜との密着性
に優れているため、層間絶縁膜として有機性樹脂膜を用
い、その上にヒートシンクを設ける場合には非常に有効
な材料である。

【０１２０】なお、ＤＬＣ膜の成膜手段としてはプラズ
マＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、スパッタ法、イ
オンビームスパッタ法、イオン化蒸着法等の気相成膜法
を用いることができる。

【０１２１】また、ＤＬＣ膜を形成する際の原料ガスと
しては炭化水素が用いられる。炭化水素としてはメタ
ン、エタン、プロパン等の飽和炭化水素、エチレン、ア
セチレン等の不飽和炭化水素が挙げられる。また、炭化
水素分子の水素のうち１個若しくは複数個がハロゲン元
素に置換したハロゲン化炭化水素を用いても良い。

【０１２２】また、炭化水素の他に水素を添加すること
は有効である。水素を添加するとプラズマ中での水素ラ
ジカルが増加し、膜中の余分な水素を引き抜き、膜質を
向上させる効果が期待できる。この時、全ガス流量に対
する水素ガス流量の比は30〜90％、好ましくは50〜70％
が良い。この比が多すぎると成膜速度が減少し、少なす
ぎると余分な水素の引き抜き効果がなくなる。

【０１２３】さらに、原料ガスを希釈するキャリアガス
としてヘリウムを添加することもできるし、スパッタ法
の場合にはスパッタリングガスとしてアルゴンを添加す
る場合もある。また、特開平6-208721号公報に記載され
る様に１３〜１５族の元素を添加することも有効であ
る。

【０１２４】また、反応圧力は 5〜1000mTorr 、好まし
くは10〜100mTorrが良い。高周波電力は通常13.56MHzを
用いる。この時、印加するＲＦ電力は0.01〜1W/cm²、好
ましくは0.05〜0.5W/cm²とする。さらに、原料ガスの分
解を助長するために2.45GHzのマイクロ波による励起効
果を付加したり、その励起空間に対して875 ガウスの磁
場を形成し、電子スピン共鳴を利用することも有効であ
る。

【０１２５】本実施例ではプラズマＣＶＤ装置の反応空
間に原料ガスとしてメタンガスを50sccm、水素ガスを50
sccmを導入し、成膜圧力は10mTorr 、ＲＦ電力は100W、
反応空間の温度は室温とする。また、基板バイアスとし
て 200Ｖの直流バイアスを加え、プラズマ中の粒子（イ
オン）が被形成面上に入射する様な電界を形成すること
で膜質の緻密化と硬度の向上を図っている。

【０１２６】また、ＤＬＣ膜は膜厚が10nm程度でも非常
に高い耐摩耗性を持っている。そのため、図７に示した
構造では第３の層間絶縁膜３４２を機械的な衝撃から保
護する効果が得られる。これは、ラビング工程等による
摩擦工程に対して非常に効果的である。

【０１２７】なお、摩擦係数はＤＬＣ膜厚に依存性を有
し、ＤＬＣ膜厚が厚くなる程小さくなる。従って、ＤＬ
Ｃ膜の膜厚は10nm以上あれば良いことになるが、厚すぎ
ると液晶に印加される電界が弱くなるので10〜50nm程度
が良い。

【０１２８】なお、ＤＬＣ膜のさらに詳細な成膜方法お
よび成膜装置等については、本発明者らによる特公平3-
72711 号公報、同4-27690 号公報、同4-27691 号公報を
参考にすると良い。

【０１２９】以上の様な構成で得られた図７の構造で
は、ＴＦＴで発生した熱が高い効率で逃がされるので、
蓄熱による動作不良を防ぐことができる。特に、プロジ
ェクションタイプの電子機器に用いる液晶表示装置に
は、この様な耐熱構造を利用した方が良い。

【０１３０】〔実施例８〕実施例１〜７に示した構成を
有するアクティブマトリクス基板を用い、液晶表示装置
を構成した例を図７に示す。図７は液晶表示装置の本体
に相当する部位であり、液晶モジュールとも呼ばれる。

【０１３１】図７において、７０１は結晶化ガラス、７
０２は結晶化ガラスの全面を包む様にして形成された絶
縁性シリコン膜である。大版基板から多面取りによって
複数枚のアクティブマトリクス基板を切り出す場合には
切断面となる側面には絶縁性シリコン膜が存在しない
が、それ以外の側面には絶縁性シリコン膜が残るという
のが本願発明の特徴である。勿論、アクティブマトリク
ス基板として完成してしまっているので絶縁性シリコン
膜で保護されていなくても成分物質が流出する心配はな
い。

【０１３２】そして、この様な構成の基板上に単結晶シ
リコン薄膜でもって複数のＴＦＴが形成されている。こ
れらのＴＦＴは基板上に画素マトリクス回路７０３、ゲ
イト側駆動回路７０４、ソース側駆動回路７０５、ロジ
ック回路７０６を構成する。そして、その様なアクティ
ブマトリクス基板に対して対向基板７０７が貼り合わさ
れる。アクティブマトリクス基板と対向基板７０７との
間には液晶層（図示せず）が挟持される。

【０１３３】また、図７に示す構成では、アクティブマ
トリクス基板の側面と対向基板の側面とをある一辺を除
いて全て揃えることが望ましい。こうすることで大版基
板からの多面取り数を効率良く増やすことができる。ま
た、前述の一辺では、対向基板の一部を除去してアクテ
ィブマトリクス基板の一部を露出させ、そこにＦＰＣ
（フレキシブル・プリント・サーキット）７０８を取り
付ける。ここには必要に応じてＩＣチップ（単結晶シリ
コン上に形成されたMOSFETで構成される半導体回路）を
搭載しても構わない。

【０１３４】本実施例の回路を構成するＴＦＴは極めて
高い動作速度を有しているため、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ
の高周波数で駆動する信号処理回路を画素マトリクス回
路と同一の基板上に一体形成することが可能である。即
ち、図７に示す液晶モジュールはシステム・オン・パネ
ルを具現化したものである。

【０１３５】なお、本実施例では本願発明を液晶表示装
置に適用した場合について記載しているが、アクティブ
マトリクス型ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装
置などを構成することも可能である。また、光電変換層
を具備したイメージセンサ等を同一基板上に形成するこ
とも可能である。

【０１３６】なお、上述の液晶表示装置、ＥＬ表示装置
及びイメージセンサの様に光学信号を電気信号に変換す
る、又は電気信号を光学信号に変換する機能を有する装
置を電気光学装置と定義する。本願発明は絶縁表面を有
する基板上に半導体薄膜を利用して形成しうる電気光学
装置ならば全てに適用することができる。

【０１３７】〔実施例９〕本願発明は実施例８に示した
様な電気光学装置だけでなく、機能回路を集積化した薄
膜集積回路（または半導体回路）を構成することもでき
る。例えば、マイクロプロセッサ等の演算回路や携帯機
器用の高周波回路（ＭＭＩＣ：マイクロウェイブ・モジ
ュール・ＩＣ）などを構成することもできる。

【０１３８】さらには、薄膜を用いるＴＦＴの利点を生
かして三次元構造の半導体回路を構成し、超高密度に集
積化されたＶＬＳＩ回路を構成することも可能である。
この様に、本願発明のＴＦＴを用いて非常に機能性に富
んだ半導体回路を構成することが可能である。なお、本
明細書中において、半導体回路とは半導体特性を利用し
て電気信号の制御、変換を行う電気回路と定義する。

【０１３９】〔実施例１０〕本実施例では、実施例８や
実施例９に示された電気光学装置や半導体回路を搭載し
た電子機器（応用製品）の一例を図８に示す。なお、電
子機器とは半導体回路および／または電気光学装置を搭
載した製品と定義する。

【０１４０】本願発明を適用しうる電子機器としてはビ
デオカメラ、電子スチルカメラ、プロジェクター、ヘッ
ドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、パーソ
ナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュー
タ、携帯電話、ＰＨＳ等）などが挙げられる。

【０１４１】図８（Ａ）は携帯電話であり、本体２００
１、音声出力部２００２、音声入力部２００３、表示装
置２００４、操作スイッチ２００５、アンテナ２００６
で構成される。本願発明は音声出力部２００２、音声出
力部２００３、表示装置２００４等に適用することがで
きる。

【０１４２】図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２
１０１、表示装置２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６で構成される。本願発明は表示装置２１０２、音声入
力部２１０３、受像部２１０６等に適用することができ
る。

【０１４３】図８（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２
２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示
装置２２０５で構成される。本願発明はカメラ部２２０
２、受像部２２０３、表示装置２２０５等に適用でき
る。

【０１４４】図８（Ｄ）はヘッドマウントディスプレイ
であり、本体２３０１、表示装置２３０２、バンド部２
３０３で構成される。本発明は表示装置２３０２に適用
することができる。

【０１４５】図８（Ｅ）はリア型プロジェクターであ
り、本体２４０１、光源２４０２、表示装置２４０３、
偏光ビームスプリッタ２４０４、リフレクター２４０
５、２４０６、スクリーン２４０７で構成される。本発
明は表示装置２４０３に適用することができる。

【０１４６】図８（Ｆ）はフロント型プロジェクターで
あり、本体２５０１、光源２５０２、表示装置２５０
３、光学系２５０４、スクリーン２５０５で構成され
る。本発明は表示装置２５０３に適用することができ
る。

【０１４７】以上の様に、本願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、電気光学装置や半導体回路を必要とする製
品であれば全てに適用できる。

【０１４８】

【発明の効果】本願発明では安価で大版化の可能な結晶
化ガラスを使用し、且つ、結晶化ガラスを安全に（汚染
の心配なく）活用するためにガラスの少なくとも表面及
び裏面（好ましくは外周囲全面）を絶縁性シリコン膜で
保護するといった構成を採用している。

【０１４９】そして、その上にスマートカット法を利用
して形成した単結晶シリコン薄膜を用いてＴＦＴを作製
することでシステム・オン・パネルを実現し、高性能な
電気光学装置や半導体回路、さらにはそれらを搭載した
電子機器を低価格で提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単結晶シリコン薄膜の作製工程を示す図。

【図２】スマートカット法の工程を示す図。

【図３】薄膜トランジスタの作製工程を示す図。

【図４】薄膜トランジスタの作製工程を示す図。

【図５】薄膜トランジスタの構成を示す図。

【図６】薄膜トランジスタの構成を示す図。

【図７】液晶モジュールの構成を示す図。

【図８】電子機器の構成を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歪点が７５０℃以上であるガラス基板と、前記ガラス基板の少なくとも表面及び裏面に対して形成
された絶縁性シリコン膜と、前記絶縁性シリコン膜上に形成された単結晶シリコン薄
膜をチャネル形成領域とするＴＦＴと、を構成に含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】歪点が７５０℃以上であるガラス基板と、前記ガラス基板の外周囲を覆って形成された絶縁性シリ
コン膜と、前記絶縁性シリコン膜上に形成された単結晶シリコン薄
膜をチャネル形成領域とするＴＦＴと、を構成に含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記ガ
ラス基板は結晶化ガラスであることを特徴とする半導体
装置。
【請求項４】歪点が７５０℃以上であるガラス基板の全
面に対して非晶質半導体薄膜を形成する工程と、第１の加熱処理により前記非晶質半導体薄膜を酸化し、
完全に熱酸化膜に変成させる工程と、スマートカット法により前記ガラス基板の主表面側に単
結晶シリコン薄膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】歪点が７５０℃以上であるガラス基板の全
面に対して減圧熱ＣＶＤ法により絶縁性シリコン膜を形
成する工程と、スマートカット法により前記ガラス基板の主表面側に単
結晶シリコン薄膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】請求項４または請求項５において、前記ガ
ラス基板とは結晶化ガラスであることを特徴とする半導
体装置の作製方法。