JP2008224978A - Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体膜を含んで構成される半導体素子(例えば、薄膜トランジスタ等)を備える半導体装置とその製造方法、並びに当該半導体装置を含んで構成される電気光学装置(例えば、液晶装置等)に関する。 The present invention relates to a semiconductor device including a semiconductor element including a semiconductor film (for example, a thin film transistor), a manufacturing method thereof, and an electro-optical device (for example, a liquid crystal device) including the semiconductor device. .
特開2003−270663号公報(特許文献1)には、スイッチング素子としての電界効果型トランジスタへの光入力による電気特性の変動(オフリークの増大等)を抑制するために、電界効果型トランジスタの下方位置および電界効果型トランジスタの上方位置の少なくとも一方に遮光層を配置するとともに、電界効果型トランジスタのゲート配線層とメタル配線層との間に中間遮光膜を配置することが提案されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-270663 (Patent Document 1) describes a lower part of a field effect transistor in order to suppress a change in electrical characteristics (such as an increase in off-leakage) due to light input to the field effect transistor as a switching element. It has been proposed to arrange a light shielding layer at least one of the position and the position above the field effect transistor, and to arrange an intermediate light shielding film between the gate wiring layer and the metal wiring layer of the field effect transistor.
上記のような構造を実現する遮光層としては、特にタンタル膜等の金属膜が好適に用いられる。シリコン膜やシリサイド膜などに比較し、より遮光性に優れるからである。しかしながら、タンタル膜等を遮光層に用いた場合、その後のトランジスタ等の素子製造の過程において高温のプロセス処理を経ると、遮光層の金属原子が拡散してトランジスタ等の素子まで到達し、素子特性に悪影響を及ぼす場合がある。 A metal film such as a tantalum film is particularly preferably used as the light-shielding layer that realizes the above structure. This is because it is more excellent in light shielding properties than a silicon film or a silicide film. However, when a tantalum film or the like is used for the light shielding layer, the metal atoms in the light shielding layer diffuse to reach the element such as a transistor after high-temperature process in the process of manufacturing the element such as a transistor. May be adversely affected.
そこで本発明は、遮光膜を有する半導体装置において、遮光性を低下させずに金属原子等の異物の拡散を抑制する技術を提供することを1つの目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for suppressing the diffusion of foreign matters such as metal atoms without reducing the light shielding property in a semiconductor device having a light shielding film.
本発明に係る半導体装置は、
基板と、
半導体素子と、
上記基板と上記半導体素子との間に配置された金属膜と、
上記金属膜と上記半導体素子との間に配置された第1の金属酸化膜と、
上記第1の金属酸化膜と上記半導体素子との間に配置された絶縁膜と、
を含み、
上記金属膜は遷移金属又はアルミニウムを含む膜であり、上記第1の金属酸化膜は上記金属膜と同種の金属が酸化した膜である、ことを特徴とする。
ここで、上記基板とは、例えば石英基板であり、上記絶縁膜とは、例えば酸化シリコン膜である。また、上記半導体素子とは、例えばトランジスタやダイオード等の能動素子、あるいは抵抗素子や容量素子等の受動素子である。
A semiconductor device according to the present invention includes:
A substrate,
A semiconductor element;
A metal film disposed between the substrate and the semiconductor element;
A first metal oxide film disposed between the metal film and the semiconductor element;
An insulating film disposed between the first metal oxide film and the semiconductor element;
Including
The metal film is a film containing transition metal or aluminum, and the first metal oxide film is a film formed by oxidizing the same kind of metal as the metal film.
Here, the substrate is, for example, a quartz substrate, and the insulating film is, for example, a silicon oxide film. The semiconductor element is, for example, an active element such as a transistor or a diode, or a passive element such as a resistance element or a capacitor element.
係る構成によれば、金属膜よりも半導体素子に近い側に金属酸化膜を設けることにより、金属膜からの金属原子の拡散が抑制される。また、相対的に半導体素子から遠い基板側に配置された金属膜により、必要十分な遮光性能が得られる。従って、遮光膜を有する半導体装置において、遮光性を低下させずに金属原子等の異物の拡散を抑制することが可能となる。また、金属酸化膜として金属膜と同種の金属が酸化した膜を採用することにより、例えば陽極酸化法など種々の酸化処理法を用いて、金属膜と強固に接合した金属酸化膜が得られやすい利点が得られる。 According to such a configuration, by providing the metal oxide film closer to the semiconductor element than the metal film, diffusion of metal atoms from the metal film is suppressed. Moreover, the necessary and sufficient light shielding performance can be obtained by the metal film disposed on the substrate side relatively far from the semiconductor element. Therefore, in a semiconductor device having a light shielding film, it is possible to suppress the diffusion of foreign matters such as metal atoms without deteriorating the light shielding property. Further, by employing a film in which the same kind of metal as the metal film is oxidized as the metal oxide film, a metal oxide film that is firmly bonded to the metal film can be easily obtained by using various oxidation treatment methods such as anodization. Benefits are gained.
前記金属膜は複数種の遷移金属を含む合金膜であってもよい。 The metal film may be an alloy film containing a plurality of types of transition metals.
金属膜として合金膜を利用することもできる。合金膜は、その組成により融点等の物性を適宜選択することが可能となる利点がある。 An alloy film can also be used as the metal film. The alloy film has an advantage that physical properties such as a melting point can be appropriately selected depending on its composition.
上記第1の金属酸化膜は、上記金属膜の上記半導体素子と対向した面(表面)に接した部位を有することが好ましい。 The first metal oxide film preferably has a portion in contact with a surface (surface) of the metal film facing the semiconductor element.
半導体素子と対向した面が金属酸化膜と接し、当該金属酸化膜によって覆われることにより、金属膜からの金属原子等の異物の拡散を相当程度抑制できる。 When the surface facing the semiconductor element is in contact with the metal oxide film and is covered with the metal oxide film, diffusion of foreign substances such as metal atoms from the metal film can be suppressed to a considerable extent.
上記第1の金属酸化膜は、上記金属膜の側面と接した部位を更に有することも好ましい。 The first metal oxide film preferably further has a portion in contact with the side surface of the metal film.
これにより、金属膜の側面が金属酸化膜と接し、当該金属酸化膜によって覆われることにより、金属膜からの金属原子等の異物の拡散を一層抑制することが可能となる。 As a result, the side surface of the metal film is in contact with the metal oxide film and is covered with the metal oxide film, thereby further suppressing the diffusion of foreign substances such as metal atoms from the metal film.
また、上記金属膜と上記基板との間に配置された第2の金属酸化膜を更に含み、この第2の金属酸化膜が上記金属膜と同種の金属が酸化した膜であることも好ましい。 It is also preferable that the second metal oxide film further includes a second metal oxide film disposed between the metal film and the substrate, and the second metal oxide film is a film formed by oxidizing the same kind of metal as the metal film.
これにより、金属膜からの金属原子等の異物の拡散をより一層抑制することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to further suppress the diffusion of foreign substances such as metal atoms from the metal film.
また、上記第2の金属酸化膜は、上記金属膜の上記基板と対向した面と接していることも好ましい。 The second metal oxide film is preferably in contact with the surface of the metal film facing the substrate.
金属膜の基板と対向する側の面(裏面)についても金属酸化膜と接し、当該金属酸化膜によって覆われることにより、金属原子等の拡散防止効果をより一層高めることが可能となる。 The surface of the metal film facing the substrate (back surface) is also in contact with the metal oxide film and is covered with the metal oxide film, whereby the effect of preventing diffusion of metal atoms and the like can be further enhanced.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に配置された半導体素子を含む半導体装置の製造方法であって、
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる金属膜を上記基板上に形成すること、
(b)上記金属膜に酸化処理を施すことにより、上記金属膜の上面に金属酸化膜を形成すること、
(c)上記金属膜および上記金属酸化膜を所定形状に整形すること、
(d)上記整形後の上記金属膜および上記金属酸化膜を覆う絶縁膜を上記基板上に形成すること、
(e)上記絶縁膜上に上記半導体素子を形成すること、
を含む。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a metal film made of transition metal or aluminum on the substrate;
(B) forming a metal oxide film on the upper surface of the metal film by subjecting the metal film to an oxidation treatment;
(C) shaping the metal film and the metal oxide film into a predetermined shape;
(D) forming an insulating film covering the metal film and the metal oxide film after the shaping on the substrate;
(E) forming the semiconductor element on the insulating film;
including.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、基板上に配置された半導体素子を含む半導体装置の製造方法であって、
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる金属膜を上記基板上に形成すること、
(b)上記金属膜を所定形状に整形すること、
(c)上記金属膜に酸化処理(例えば、陽極酸化処理)を施すことにより、上記金属膜の上面および側面に金属酸化膜を形成すること、
(d)上記金属膜および上記金属酸化膜を覆う絶縁膜を上記基板上に形成すること、
(e)上記絶縁膜上に上記半導体素子を形成すること、
を含む。
Another method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a metal film made of transition metal or aluminum on the substrate;
(B) shaping the metal film into a predetermined shape;
(C) forming a metal oxide film on the upper surface and side surfaces of the metal film by subjecting the metal film to an oxidation treatment (for example, anodization treatment);
(D) forming an insulating film covering the metal film and the metal oxide film on the substrate;
(E) forming the semiconductor element on the insulating film;
including.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、基板上に配置された半導体素子を含む半導体装置の製造方法であって、
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる第1の金属膜を上記基板上に形成すること、
(b)上記第1の金属膜に酸化処理(例えば、陽極酸化処理)を施すことにより、上記第1の金属膜を第1の金属酸化膜に変換すること、
(c)遷移金属又はアルミニウムからなり上記第1の金属酸化膜を覆う第2の金属膜を上記基板上に形成すること、
(d)上記第2の金属膜に酸化処理(例えば、陽極酸化処理)を施すことにより、上記第2の金属膜の上面に第2の金属酸化膜を形成すること、
(e)上記第1の金属酸化膜、上記第2の金属膜および上記第2の金属酸化膜を所定形状に整形すること、
(f)上記整形後の上記第1の金属膜、上記第2の金属膜および上記第2の金属酸化膜を覆う絶縁膜を形成すること、
(g)上記絶縁膜上に上記半導体素子を形成すること、
を含む。
Another method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a first metal film made of a transition metal or aluminum on the substrate;
(B) converting the first metal film into a first metal oxide film by subjecting the first metal film to an oxidation treatment (for example, anodization treatment);
(C) forming a second metal film made of a transition metal or aluminum and covering the first metal oxide film on the substrate;
(D) forming a second metal oxide film on the upper surface of the second metal film by subjecting the second metal film to an oxidation treatment (for example, anodizing treatment);
(E) shaping the first metal oxide film, the second metal film, and the second metal oxide film into a predetermined shape;
(F) forming an insulating film covering the first metal film, the second metal film, and the second metal oxide film after the shaping;
(G) forming the semiconductor element on the insulating film;
including.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、基板上に配置された半導体素子を含む半導体装置の製造方法であって、
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる第1の金属膜を上記基板上に形成すること、
(b)上記第1の金属膜を所定形状に整形すること、
(c)上記整形後の上記第1の金属膜に酸化処理(例えば、陽極酸化処理)を施すことにより、上記第1の金属膜を第1の金属酸化膜に変換すること、
(d)遷移金属又はアルミニウムからなり上記第1の金属酸化膜を覆う第2の金属膜を上記基板上に形成すること、
(e)上記第2の金属膜を所定形状に整形すること、
(f)上記整形後の上記第2の金属膜に酸化処理(例えば、陽極酸化処理)を施すことにより、上記第2の金属膜の上面および側面に第2の金属酸化膜を形成すること、
(g)上記第1の金属酸化膜、上記第2の金属膜および上記第2の金属酸化膜を覆う絶縁膜を上記基板上に形成すること、
(h)上記絶縁膜上に上記半導体素子を形成すること、
を含む。
Another method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a first metal film made of a transition metal or aluminum on the substrate;
(B) shaping the first metal film into a predetermined shape;
(C) converting the first metal film into a first metal oxide film by subjecting the first metal film after the shaping to an oxidation treatment (for example, anodization treatment);
(D) forming a second metal film made of a transition metal or aluminum and covering the first metal oxide film on the substrate;
(E) shaping the second metal film into a predetermined shape;
(F) forming a second metal oxide film on the upper surface and side surfaces of the second metal film by subjecting the second metal film after the shaping to an oxidation treatment (for example, anodization treatment);
(G) forming an insulating film covering the first metal oxide film, the second metal film, and the second metal oxide film on the substrate;
(H) forming the semiconductor element on the insulating film;
including.
上記いずれかの製造方法によれば、本発明に係る半導体装置を効率よく製造することができる。 According to any one of the above manufacturing methods, the semiconductor device according to the present invention can be efficiently manufactured.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式断面図である。図1に示す本実施形態の半導体装置1は、基板10と、この基板10上に配置された半導体素子としての薄膜トランジスタ12と、金属膜14と、金属酸化膜16と、絶縁膜18と、を含むものである。基板10は、例えば石英基板である。なお、ここでは半導体素子12の一例として能動素子の1つである薄膜トランジスタを例示しているが、半導体素子はこれに限定されるものではない。半導体素子12は、半導体膜を用いて構成されるものであれば、他の能動素子(薄膜ダイオード等)であってもよく、抵抗素子や容量素子等の受動素子であってもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to this embodiment. A
薄膜トランジスタ12は、半導体膜(半導体層)20と、絶縁膜(ゲート絶縁膜)22と、ゲート電極24と、を含んで構成されている。半導体膜20は、ゲート電極24と重畳して配置される活性層(活性領域)26と、この活性層26の両側に配置されるイオン注入層(ソース/ドレイン領域)28、30と、を含む。半導体膜20は、例えばアモルファスシリコン膜或いは多結晶シリコン膜(ポリシリコン膜)である。SOI技術を用いて、単結晶シリコン膜を利用することもできる。イオン注入層28、30は、この半導体膜20に対して不純物イオン(不純物元素)を注入することによって形成される。活性層26は、ゲート電極24に対する電圧の印加により、チャネル領域が形成されるものである。
The
金属膜14は、基板10と薄膜トランジスタ12との間に配置されている。より詳細には、金属膜14は、基板10の表面に接して形成され、かつ所定形状にパターニングされている。金属膜14の厚みは適宜決定されるものであり、例えば100nm程度である。この金属膜14として、本実施形態では遷移金属あるいはアルミニウム(Al)膜など、陽極酸化(あるいは熱酸化)を行うことが可能な材料からなる膜が用いられる。ここで、遷移金属(遷移元素)とは上記したように元素周期律表において3族〜11族の間に属するものをいい、代表的なものとしてはTi(チタン)、Ta(タンタル)などが挙げられる。なお、他の遷移金属としては、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、ランタノイド、アクチノイドがある。また、金属膜14として、上記の遷移金属を複数種含んだ合金膜を利用してもよい。
The
金属酸化膜(第1の金属酸化膜)16は、金属膜14と薄膜トランジスタ12との間に配置されている。より詳細には、金属酸化膜16は、金属膜14の薄膜トランジスタ12と対向した面に接して形成され、当該対向面を覆っている。金属酸化膜16の厚みは適宜決定されるものであり、例えば100nm程度である。この金属酸化膜16は、金属膜14と同種の金属が酸化した膜である。この金属酸化膜16は、例えば金属膜14の表層部を陽極酸化させることによって形成される。この場合、金属膜14が遷移金属の1つであるタンタル膜であれば金属酸化膜16はタンタル酸化膜(Ta2O5膜)となり、金属膜14がアルミニウム膜であれば金属酸化膜16は酸化アルミニウム膜となる。
The metal oxide film (first metal oxide film) 16 is disposed between the
絶縁膜18は、例えば酸化シリコン膜である。この絶縁膜18は、図示のように金属膜14および金属酸化膜16と薄膜トランジスタ12との間に配置される。絶縁膜18の厚みは適宜決定されるものであり、例えば300nm程度である。
The insulating
上記構成の半導体装置1においては、金属膜14により十分な遮光性が得られ、薄膜トランジスタ12への光入射を防ぐことができる。また、この金属膜14と薄膜トランジスタ12との間に配置された金属酸化膜16による拡散防止効果により、金属膜14から金属元素が拡散し、薄膜トランジスタ12へ悪影響を及ぼすことを抑制できる。すなわち、本実施形態の構成によれば、遮光性と拡散防止効果とを両立できる。
In the
図2は、半導体装置の他の構成例を示す模式断面図である。図2に示す半導体装置1aは上記図1に示した半導体装置1に対して、更に絶縁膜32、38、金属膜34および金属酸化膜36を付加したものである。これら以外の両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。絶縁膜32および絶縁膜38は、それぞれ、例えば酸化シリコン膜である。また、金属膜34は上記の金属膜14と同様のものである。金属酸化膜36は上記の金属酸化膜16と同様のものである。図2に示す半導体装置1aのように、半導体素子12の上方にも金属膜34および金属酸化膜36からなる遮光膜を配置することにより、遮光性を更に向上させることができる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating another configuration example of the semiconductor device. A
本実施形態に係る半導体装置は上記のような構成を有しており、次に、この半導体装置を製造する方法の好適な一例について説明する。図3および図4は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す模式断面図である。 The semiconductor device according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a preferred example of a method for manufacturing the semiconductor device will be described. 3 and 4 are schematic cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.
まず、基板10上に金属膜50を形成する(図3(A))。ここで金属膜とは、上記のように遷移金属又はアルミニウムからなる膜とする。例えば本実施形態では、金属膜50としてタンタル膜を形成する。タンタル膜は、例えばDCスパッタ装置を用いて形成できる。このときのプロセス条件は適宜設定される。例えば、基板温度を400℃、DC電力を7kW、キセノン(Xe)流量を50sccm、圧力(真空度)を1Paと設定することができる。
First, the
次に、基板10上の金属膜50に対して酸化処理を施すことにより、この金属膜50の上面(表層部)に金属酸化膜52を形成する(図3(B))。酸化処理とは、例えば陽極酸化を施すことをいう。その場合、陽極化成装置を用いて金属膜50に陽極酸化を行う。このときのプロセス条件は適宜設定される。例えば、化成液としてクエン酸0.1%溶液を用い、電流密度を0.1mA/cm2とする。処理時間を適宜コントロールすることにより、金属膜50の全量は酸化せず、表層部が所定厚さ(本例では100nm程度)だけ酸化するまで陽極酸化を行う。それにより、非常に緻密であり、金属膜50と強固に結合した金属酸化膜52が得られる。よって、金属膜50を構成する原子が拡散するおそれは非常に小さくなる。また、酸素原子も内部に拡散しにくいので、金属膜50が酸素原子と反応してその厚みが薄くなり遮光能力が低下することもほとんどない。このため、この金属膜50を整形して得られる金属膜14を遮光膜として薄膜トランジスタ12のごく近傍に配置することにより当該遮光膜による遮光効果を向上させても、後述する薄膜トランジスタ12の形成工程において悪影響が生じることが極めて少ない。従来、一般的に使われていたシリサイドの遮光膜に比べて十分な遮光性を安定的に維持可能となる。
Next, the
次に、金属膜50および金属酸化膜52を所定形状に整形する(図3(C))。それにより、図示のように金属膜14および金属酸化膜16が得られる。このときの形状は任意に決めることができるが、後に形成される薄膜トランジスタ12の形成領域と重畳することが望ましい。特に、少なくとも後述する半導体膜20の全体と重畳するように形状を設定することが望ましい。整形(パターニング)の具体的手段としては、例えばCF4ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
Next, the
次に、整形後に得られた金属膜14および金属酸化膜16を覆う絶縁膜18を基板10上に形成する(図3(D))。絶縁膜18としては、上記の酸化シリコン膜や、それ以外にも窒化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜など適宜採用することができる。一例として、本実施形態では絶縁膜18として酸化シリコン膜を形成する。このときのプロセス条件は適宜設置される。例えば、プラズマ励起化学気相堆積法(PECVD法)によって酸化シリコン膜を形成することができる。膜厚は上記のように例えば300nm程度とする。上記のように金属膜14と強固に結合した金属酸化膜16を設けることにより、金属膜14からの金属原子の拡散が抑制されるので、遮光膜としての金属膜14と半導体素子としての薄膜トランジスタ12とを隔離する絶縁膜18の厚みを従来に比較してより薄くすることが可能になる。なお、絶縁膜を上記のPECVD法などによって適宜成膜した後に、酸化膜CMP(化学的機械的研磨)装置によって研磨し、平坦化することも好ましい。それにより、絶縁膜を一旦厚く形成した後にその厚みを調整することができるので、より良好な絶縁膜が得られる。また、絶縁膜の表面の平坦性が向上することにより、後の工程において半導体素子を形成する際に都合がよい。
Next, an insulating
次に、絶縁膜18上に半導体膜20を形成し(図4(A))、更に絶縁膜22、ゲート電極24を形成し、かつ半導体膜20に対してゲート電極24を介してイオン打ち込みを行うことにより、自己整合的に活性層26および各イオン注入層28、30を形成する。それにより、半導体素子としての薄膜トランジスタ12が形成される(図4(B))。これらの工程におけるより具体的なプロセス条件等については広く一般的に知られた技術を適宜採用することが可能であり(例えば上記の特許文献1参照)、ここではより詳細な説明については割愛する。以上により、本実施形態に係る半導体装置1が得られる。
Next, a
また、薄膜トランジスタ12を覆う絶縁膜32を形成し、その後に当該絶縁膜32上に金属膜34、金属酸化膜36を形成し、更にこれらの金属膜34、金属酸化膜36を覆う絶縁膜38を絶縁膜32上に形成することにより、薄膜トランジスタ12の上下(積層方向)のそれぞれに遮光膜が配置された半導体装置1aが得られる(図4(C))。絶縁膜32、38の各々の形成方法は上記絶縁膜18の場合と同様であるので、ここでは詳細な説明を割愛する。また、金属膜34、金属酸化膜36の各々の形成方法は上記の金属膜14、金属酸化膜16の場合と同様であるので、ここでは詳細な説明を割愛する。
Further, an insulating
(実施形態2)
図5は、本実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式断面図である。図5に示す本実施形態の半導体装置1bは、上述した実施形態1に係る半導体装置1(図1参照)とほぼ同様の構成を有しており、金属膜14を覆って配置される金属酸化膜16bの形状に相違点がある。実施形態1に係る半導体装置1と本実施形態の半導体装置1bの両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付したうえ、それらの詳細な説明については省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment. The
金属酸化膜(第1の金属酸化膜)16bは、上記の金属酸化膜16と同様に、金属膜14と薄膜トランジスタ12との間に配置されている。本実施形態の金属酸化膜16bは、金属膜14の薄膜トランジスタ12と対向した面に接して形成されて当該対向面を覆う部位と、金属膜14の側面と接して形成されて当該側面を覆う部位とを有する。金属酸化膜16bの厚み、材料等は上記の金属酸化膜16と同様である。係る構成によれば、金属膜14の側面についても金属酸化膜16bによって覆われるので、金属膜14からの金属原子の拡散による薄膜トランジスタ12への悪影響をより効果的に抑制することが可能になる。
The metal oxide film (first metal oxide film) 16 b is disposed between the
図6は、半導体装置の他の構成例を示す模式断面図である。図6に示す半導体装置1cは上記図5に示した半導体装置1bに対して、更に絶縁膜32、38、金属膜34および金属酸化膜36bを付加したものである。これら以外の両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。金属酸化膜36bは上記の金属酸化膜16bと同様のものである。図6に示す半導体装置1cのように、半導体素子12の上方にも金属膜34および金属酸化膜36bからなる遮光膜を配置することにより、遮光性を更に向上させることができる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the semiconductor device. A
本実施形態に係る半導体装置は上記のような構成を有しており、次に、この半導体装置を製造する方法の好適な一例について説明する。図7および図8は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す模式断面図である。なお、上記実施形態1における製造方法と共通する内容については適宜説明を省略する。
The semiconductor device according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a preferred example of a method for manufacturing the semiconductor device will be described. 7 and 8 are schematic cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted suitably about the content which is common in the manufacturing method in the said
まず、上記した実施形態1と同様に、基板10上に金属膜50を形成する(図7(A))。次に、この金属膜50を所定形状に整形することにより、金属膜51を形成する(図7(B))。このときの形状は任意に決めることができるが、後に形成される薄膜トランジスタ12と重畳することが望ましい。特に、少なくとも後述の半導体膜20の全体と重畳するように形状を設定することが望ましい。整形(パターニング)の具体的手段としては、例えばCF4ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
First, in the same manner as in
次に、金属膜51に対して酸化処理を施すことにより、この金属膜51の上面および側面を覆う金属酸化膜16bを形成する(図7(C))。ここでの酸化処理とは、例えば陽極酸化を施すことをいい、詳細条件については実施形態1の場合と同様である。本実施形態では、整形後の金属膜51に対して酸化処理を行っているので、金属膜51の各面のうち、上面と側面に渡って金属酸化膜16bが形成される。処理時間を適宜コントロールすることにより、金属膜51の全量は酸化せず、上面と側面の所定厚さ(例えば100nm程度)だけ酸化させる。
Next, the
次に、金属膜14および金属酸化膜16bを覆う絶縁膜18を基板10上に形成する(図7(D))。具体的な方法は上記した実施形態1の場合と同様である。
Next, an insulating
次に、絶縁膜18上に半導体膜20を形成し(図8(A))、更に絶縁膜22、ゲート電極24を形成し、かつ半導体膜20に対してゲート電極24を介してイオン打ち込みを行うことにより、自己整合的に活性層26および各イオン注入層28、30を形成する。それにより、半導体素子としての薄膜トランジスタ12が形成される(図8(B))。以上により、本実施形態に係る半導体装置1bが得られる。
Next, a
また、薄膜トランジスタ12を覆う絶縁膜32を形成し、その後に当該絶縁膜32上に金属膜34、金属酸化膜36bを形成し、更にこれらの金属膜34、金属酸化膜36bを覆う絶縁膜38を絶縁膜32上に形成することにより、薄膜トランジスタ12の上下(積層方向)のそれぞれに遮光膜が配置された半導体装置1cが得られる(図8(C))。絶縁膜32、38の各々の形成方法は上記絶縁膜18の場合と同様である。また、金属膜34、金属酸化膜36bの各々の形成方法は上記の金属膜14、金属酸化膜16bの場合と同様である。
Further, an insulating
(実施形態3)
図9は、本実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式断面図である。図9に示す本実施形態の半導体装置1dは、上述した実施形態1に係る半導体装置1(図1参照)とほぼ同様の構成を有しており、金属膜14を覆って配置される金属酸化膜16に加え、更に金属膜14と基板10との間に配置された金属酸化膜(第2の金属酸化膜)17を備えることに相違点がある。実施形態1に係る半導体装置1と本実施形態の半導体装置1dの両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付したうえ、それらの詳細な説明については省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment. The
金属酸化膜17は、金属膜14と基板10との間に配置されている。本実施形態の金属酸化膜17は、金属膜14の基板10と対向した面に接し、かつ基板10と接して形成されている。金属酸化膜17の厚み、材料等は上記の金属酸化膜16と同様である。係る構成によれば、金属膜14の基板10と対向する側の面についても金属酸化膜17によって覆われるので、金属膜14からの金属原子の拡散による薄膜トランジスタ12への悪影響をより効果的に抑制することが可能になる。
The
図10は、半導体装置の他の構成例を示す模式断面図である。図10に示す半導体装置1eは上記図9に示した半導体装置1dに対して、更に絶縁膜32、38、金属膜34および金属酸化膜36、37を付加したものである。これら以外の両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。金属酸化膜36、37は上記の金属酸化膜16、17と同様のものである。図10に示す半導体装置1eのように、半導体素子12の上方にも金属膜34および金属酸化膜36、37からなる遮光膜を配置することにより、遮光性を更に向上させることができる。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the semiconductor device. A
本実施形態に係る半導体装置は上記のような構成を有しており、次に、この半導体装置を製造する方法の好適な一例について説明する。図11〜図13は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す模式断面図である。なお、上記実施形態1における製造方法と共通する内容については適宜説明を省略する。
The semiconductor device according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a preferred example of a method for manufacturing the semiconductor device will be described. 11 to 13 are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted suitably about the content which is common in the manufacturing method in the said
まず、上記した実施形態1と同様に、基板10上に金属膜(第1の金属膜)60を形成する(図11(A))。金属膜60の厚みは例えば100nm程度である。
First, similarly to the first embodiment described above, a metal film (first metal film) 60 is formed on the substrate 10 (FIG. 11A). The thickness of the
次に、金属膜60に対して酸化処理を施すことにより、この金属膜60を金属酸化膜(第1の金属酸化膜)62に変換する(図11(B))。ここでの酸化処理は、上記実施形態と同様に例えば陽極酸化を施すことである。本実施形態では、金属膜60の全体が金属酸化膜62に変換するように適宜条件(処理時間等)を設定して陽極酸化を施す。
Next, the
次に、遷移金属又はアルミニウムからなり金属酸化膜62を覆う金属膜(第2の金属膜)64を基板10上に形成する(図11(C))。具体的な形成方法については上記実施形態の場合と同様である。
Next, a metal film (second metal film) 64 made of a transition metal or aluminum and covering the
次に、金属膜64に酸化処理を施すことにより、この金属膜64の上面に金属酸化膜(第2の金属酸化膜)66を形成する(図11(D))。ここでの酸化処理とは例えば陽極酸化を施すことをいい、詳細条件については実施形態1の場合と同様である。本実施形態では、処理時間を適宜コントロールすることにより、金属膜64の全量は酸化せず、上面の所定厚さ(例えば100nm程度)だけ酸化させる。
Next, by oxidizing the
次に、金属酸化膜62、金属膜64および金属酸化膜66を所定形状に整形する(図12(A))。それにより、図示のように金属酸化膜17、金属膜14および金属酸化膜16が形成される。このときの各膜の形状は任意に決めることができるが、後に形成される薄膜トランジスタ12と重畳することが望ましい。特に、少なくとも後述の半導体膜20の全体と重畳するように形状を設定することが望ましい。整形(パターニング)の具体的手段としては、例えばCF4ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
Next, the
次に、整形後の金属酸化膜17、金属膜14および金属酸化膜16を覆う絶縁膜18を基板10上に形成する(図12(B))。具体的な方法は上記した実施形態1の場合と同様である。
Next, an insulating
次に、絶縁膜18上に半導体膜20を形成し(図12(C))、更に絶縁膜22、ゲート電極24を形成し、かつ半導体膜20に対してゲート電極24を介してイオン打ち込みを行うことにより、自己整合的に活性層26および各イオン注入層28、30を形成する。それにより、半導体素子としての薄膜トランジスタ12が形成される(図13(A))。以上により、本実施形態に係る半導体装置1dが得られる。
Next, the
また、薄膜トランジスタ12を覆う絶縁膜32を形成し、その後に当該絶縁膜32上に金属酸化膜37、金属膜34および金属酸化膜36を形成し、更にこれらの金属酸化膜37、金属膜34および金属酸化膜36を覆う絶縁膜38を絶縁膜32上に形成することにより、薄膜トランジスタ12の上下(積層方向)のそれぞれに遮光膜が配置された半導体装置1eが得られる(図13(B))。絶縁膜32、38の各々の形成方法は上記絶縁膜18の場合と同様である。また、金属酸化膜37、金属膜34および金属酸化膜36の各々の形成方法は上記の金属酸化膜17、金属膜14および金属酸化膜16の場合と同様である。
Further, an insulating
図14および図15は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の他の一例を示す模式断面図である。なお、上記実施形態1における製造方法と共通する内容については適宜説明を省略する。
14 and 15 are schematic cross-sectional views showing another example of the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. In addition, about the content which is common in the manufacturing method in the said
まず、上記と同様に、基板10上に金属膜(第1の金属膜)60を形成し(図14(A))、更にこの金属膜60に対して酸化処理を施すことにより、金属膜60を金属酸化膜(第1の金属酸化膜)62に変換する(図14(B))。
First, in the same manner as described above, a metal film (first metal film) 60 is formed on the substrate 10 (FIG. 14A), and the
次に、金属酸化膜62を所定形状に整形する(図14(C))。それにより、図示のように金属酸化膜17が形成される。整形の具体的手段等は上記と同様である。なお、上記の酸化処理工程(図14(B))と本工程(図14(C))との順序を入れ替えてもよい。
Next, the
次に、遷移金属又はアルミニウムからなり金属酸化膜17を覆う金属膜(第2の金属膜)63を基板10上に形成する(図14(D))。具体的な形成方法については上記実施形態の場合と同様である。
Next, a metal film (second metal film) 63 made of a transition metal or aluminum and covering the
次に、金属膜63に酸化処理を施すことにより、この金属膜63の上面(表層部)に金属酸化膜(第2の金属酸化膜)65を形成する(図15(A))。ここでの酸化処理とは例えば陽極酸化を施すことをいい、詳細条件については実施形態1の場合と同様である。本実施形態では、処理時間を適宜コントロールすることにより、金属膜63の全量は酸化せず、上面の所定厚さ(例えば100nm程度)だけ酸化させる。
Next, by oxidizing the
次に、金属酸化膜65および金属膜63を所定形状に整形する(図15(B))。それにより、図示のように金属酸化膜17上に積層された金属膜14および金属酸化膜16が形成される。整形の具体的手段等は上記と同様である。
Next, the
その後は、上記図12(B)〜図13(A)に沿って説明した製造方法と同様の各工程を経ることにより、本実施形態に係る半導体装置1dが得られる。また、更に図13(B)に沿って説明した製造方法と同様の工程を経ることにより、本実施形態に係る半導体装置1eが得られる。よって、ここでは各工程の説明および図示は省略する。
After that, the
(実施形態4)
図16は、本実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式断面図である。図16に示す本実施形態の半導体装置1fは、上述した実施形態2に係る半導体装置1b(図5参照)と実施形態3に係る半導体装置1d(図9参照)の各々の特徴を併せもった構成を有している。なお、実施形態2に係る半導体装置1b及び実施形態3に係る半導体装置1dと本実施形態に係る半導体装置1fとの両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付したうえ、それらの詳細な説明については省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to this embodiment. The
金属膜14を覆って配置される金属酸化膜(第1の金属酸化膜)16bは、金属膜14の薄膜トランジスタ12と対向した面に接して形成されて当該対向面を覆う部位と、金属膜14の側面と接して形成されて当該側面を覆う部位とを有する。また、金属膜14と基板10との間に配置された金属酸化膜17は、金属膜14の基板10と対向した面に接し、かつ基板10と接して形成されている。係る構成によれば、金属膜14の上面、側面、下面(基板10と対向する面)の全てが金属酸化膜によって覆われるので、金属膜14からの金属原子の拡散による薄膜トランジスタ12への悪影響をより一層効果的に抑制することが可能になる。
The metal oxide film (first metal oxide film) 16b disposed so as to cover the
図17は、半導体装置の他の構成例を示す模式断面図である。図17に示す半導体装置1gは上記図16に示した半導体装置1fに対して、更に絶縁膜32、38、金属膜34および金属酸化膜36b、37を付加したものである。これら以外の両者に共通する構成要素については相互に同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。金属酸化膜36b、37は上記の金属酸化膜16b、17と同様のものである。図10に示す半導体装置1gのように、半導体素子12の上方にも金属膜34および金属酸化膜36b、37からなる遮光膜を配置することにより、遮光性を更に向上させることができる。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the semiconductor device. A
本実施形態に係る半導体装置は上記のような構成を有しており、次に、この半導体装置を製造する方法の好適な一例について説明する。図18〜図20は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す模式断面図である。なお、上記実施形態1〜実施形態3における製造方法と共通する内容については適宜説明を省略する。 The semiconductor device according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a preferred example of a method for manufacturing the semiconductor device will be described. 18 to 20 are schematic cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to this embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted suitably about the content which is common in the manufacturing method in the said Embodiment 1-3.
まず、上記と同様に、基板10上に遷移金属又はアルミニウムからなる金属膜(第1の金属膜)を形成し、これを所定形状に整形する(図18(A))。それにより、所定形状にパターニングされた金属膜70が得られる。整形の具体的手段等は上記と同様である。
First, in the same manner as described above, a metal film (first metal film) made of a transition metal or aluminum is formed on the
次に、整形後の金属膜70に対して酸化処理を施すことにより、この金属膜70を金属酸化膜(第1の金属酸化膜)17に変換する(図18(B))。ここでは、金属膜70の全量が酸化されるように、処理時間等が適宜制御される。なお、上記の整形工程(図18(A))と本工程(図18(B))との順序を入れ替えてもよい。
Next, the
次に、遷移金属又はアルミニウムからなる金属膜(第2の金属膜)72を、金属酸化膜17を覆うように基板10上に形成し(図18(C))、これを所定形状に整形する(図18(D))。具体的な形成方法については上記実施形態の場合と同様である。ここでは、金属酸化膜17と同形状であり当該金属酸化膜17上に重畳して配置された金属膜74が得られる。
Next, a metal film (second metal film) 72 made of transition metal or aluminum is formed on the
次に、金属膜74に酸化処理を施すことにより、この金属膜74の上面および側面に接する金属酸化膜(第2の金属酸化膜)16bを形成する(図19(A))。ここでの酸化処理とは例えば陽極酸化を施すことをいい、詳細条件については実施形態1の場合と同様である。本実施形態では、処理時間を適宜コントロールすることにより、金属膜74の全量は酸化せず、上面の所定厚さ(例えば100nm程度)だけ酸化させる。それにより、図示のように、金属酸化膜17および金属酸化膜16bによって覆われた(囲まれた)金属膜14が形成される。
Next, the
次に、金属酸化膜17、金属膜14および金属酸化膜16bを覆う絶縁膜18を基板10上に形成する(図19(B))。具体的な方法は上記した実施形態1等の場合と同様である。
Next, an insulating
次に、絶縁膜18上に半導体膜20を形成し(図19(C))、更に絶縁膜22、ゲート電極24を形成し、かつ半導体膜20に対してゲート電極24を介してイオン打ち込みを行うことにより、自己整合的に活性層26および各イオン注入層28、30を形成する。それにより、半導体素子としての薄膜トランジスタ12が形成される(図20(A))。以上により、本実施形態に係る半導体装置1fが得られる。
Next, a
また、薄膜トランジスタ12を覆う絶縁膜32を形成し、その後に当該絶縁膜32上に金属酸化膜37、金属膜34および金属酸化膜36bを形成し、更にこれらの金属酸化膜37、金属膜34および金属酸化膜36bを覆う絶縁膜38を絶縁膜32上に形成することにより、薄膜トランジスタ12の上下(積層方向)のそれぞれに遮光膜が配置された半導体装置1gが得られる(図20(B))。絶縁膜32、38の各々の形成方法は上記絶縁膜18の場合と同様である。また、金属酸化膜37、金属膜34および金属酸化膜36bの各々の形成方法は上記の金属酸化膜17、金属膜14および金属酸化膜16bの場合と同様である。
Further, an insulating
(実施形態5)
上記した実施形態1〜実施形態4の何れかの半導体装置は、例えば液晶装置などの電気光学装置へ適用することが可能である。以下、液晶装置の構成例を説明する。
(Embodiment 5)
Any one of the semiconductor devices according to the first to fourth embodiments described above can be applied to an electro-optical device such as a liquid crystal device. Hereinafter, a configuration example of the liquid crystal device will be described.
図21は、液晶装置の等価回路を示す図である。液晶装置100は、マトリクス状に配置された複数の画素部100aを有する。各画素部100aは、それぞれ、画素電極109aと、この画素電極109aと接続された画素スイッチング用の薄膜トランジスタ130と、薄膜トランジスタ130と接続された容量素子170と、を含んで構成されている。また、複数のデータ線106aと、複数の走査線103a及び複数の容量線103bと、が相互に交差して配置されている。各薄膜トランジスタ130のソースは、上記した複数のデータ線106aのうちの何れか1つと接続されている。当該データ線106aを通じて画素信号S1、S2、・・・、Snのいずれかが供給される。各薄膜トランジスタ130のゲートは、上記した複数の走査線103aのうちの何れか1つと接続されている。当該走査線103aを通じて走査信号G1、G2、・・・Gmのいずれかが供給される。各画素電極109aは、複数の薄膜トランジスタ130のうちの何れか1つのドレインと接続されている。所定電位の走査信号を供給することによってスイッチング素子としての薄膜トランジスタ130を一定期間だけオン状態とし、データ線106aを介して供給される画素信号が画素電極109aに書き込まれる。このようにして書き込まれた所定電位の画素信号は、後述する対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。この保持された画素信号のリークを抑制するために、上記の容量素子170が付加されている。
FIG. 21 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the liquid crystal device. The
図22は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。回路基板(第1基板)110と対向基板(第2基板)120とは互いに対向配置されており、これらの間に液晶層150が配置されている。対向基板120には、対向電極(共通電極)121が形成されている。この対向電極121は、複数の画素電極109aの各々と対向配置され、これらに共有されている。対向電極121、画素電極109aともに、インジウム錫酸化物(ITO)膜などの透明導電膜からなる。このような構成の液晶装置100においては、対向基板120側から入射した光は液晶層150において適宜、光変調された後、回路基板110側から出射する。対向基板120には、各画素部100aの開口領域以外における光の通過を遮蔽する遮光膜(ブラックマトリクス)123が形成されている。なお、開口領域とは、入射した光が液晶層150において変調を受けた後、回路基板110側において出射可能な領域をいう。このような液晶装置100において、上記実施形態1〜実施形態4の何れかの半導体装置を適用して回路基板110が構成されている。具体的には、回路基板110は、透明基板112上の所定位置、具体的には薄膜トランジスタ130の配置に対応した位置に設けられた遮光膜114と、この遮光膜114を覆って透明基板112上に配置された絶縁膜116と、この絶縁膜116上の所定位置に形成された半導体素子としての薄膜トランジスタ130と、を備えている。遮光膜114は、上記実施形態1〜実施形態4の何れかにおいて説明したように金属膜と金属酸化膜とを適宜組み合わせて構成されている。図22では実施形態1に係る構成、すなわち、透明基板112上に配置された金属膜117と、この金属膜117上に配置された金属酸化膜118とを含む構成の遮光膜114が例示されているが、他の実施形態を適用することも可能である。
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal device. The circuit board (first board) 110 and the counter board (second board) 120 are arranged to face each other, and the
図23は、液晶装置の構造を示す模式平面図である。なお上記図22の断面図は、図23に示すA−A’線に沿った断面に対応している。図23では、いくつかの画素部100aを含む部分的な平面図が示されている。なお、説明の便宜上、主として走査線103a、容量線103b、遮光膜114、半導体膜132を図示し、それ以外の構成要素については省略して(なおデータ線106aについては簡略化して)示している。図示のように、各走査線103aおよび各容量線103bは図中の左右方向(第1方向)に延在している。走査線103aと半導体膜132とが交差(重畳)する位置に薄膜トランジスタ130の活性層が構成される。また、半導体膜132と容量線103bとが重畳する位置に容量素子170が構成される。また、これらの走査線103aおよび容量線103bの延在方向に沿って、当該走査線103aおよび容量線103の下側に遮光膜114が配置されている。この遮光膜114により、走査線103a、容量線103b、あるいは薄膜トランジスタ130や容量素子170への光入射が妨げられる。すなわち、本実施形態では、遮光膜114は、走査線103aの延在方向に沿った複数の画素部100aに渡って配置され、これらによって共有されている。このように共有することで、遮光膜114は走査線方向に沿って帯状に形成することが可能となる。このような形状にすることで、陽極酸化処理を施すことが容易となる。基板112の端部側において金属膜との電気的接続を図ることができるからである。なお、遮光膜114は各画素部100aの薄膜トランジスタ130ごとに設けられていてもよい。その場合には、例えば基板112上の全体に金属膜を形成し、陽極酸化を施した後にパターニングをすればよい。あるいは、遮光膜の形成時には、各画素部100aごとの金属膜を相互に接続する配線を設けておき、陽極酸化を施した後に、その配線を除去すればよい。
FIG. 23 is a schematic plan view showing the structure of the liquid crystal device. Note that the cross-sectional view of FIG. 22 corresponds to the cross section along the line A-A ′ shown in FIG. 23. FIG. 23 shows a partial plan view including
(実施形態6)
次に、上述した液晶装置を備えた電子機器の一例について説明する。
(Embodiment 6)
Next, an example of an electronic device including the above-described liquid crystal device will be described.
図24は、液晶装置を含んで構成される電子機器の構成例を示すブロック図である。図24に示す電子機器は、上記の液晶装置(液晶パネル)100と、表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、駆動回路1004、クロック発生回路1008、電源回路1010を含んで構成されている。表示情報出力源1000は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、光ディスクなどのメモリ(記憶手段)、画像信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路1008からのクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号を処理して表示情報処理回路1002へ出力する。この表示情報処理回路1002は、例えば増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、あるいはクランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成され、クロック信号に基づいて入力された表示情報からデジタル信号を順次生成し、クロック信号CLKとともに駆動回路1004へ出力する。駆動回路1004は、液晶装置100を駆動する。電源回路1010は、上述の各回路へ電力を供給する。なお、液晶装置100に表示情報処理回路1002や駆動回路1004を一体に形成してもよい。このような構成を備える電子機器としては、例えば投写型液晶表示装置(液晶プロジェクタ)、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、携帯型電話機、テレビジョン受像機、電子手帳、カーナビゲーション装置など種々のものが挙げられる。
FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic device including the liquid crystal device. 24 includes the above-described liquid crystal device (liquid crystal panel) 100, a display
図25は、電子機器の一例としての液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。図25に示す液晶プロジェクタ1100は、上記の駆動回路1004が一体形成された液晶装置100を含む液晶モジュールを3個備える。便宜上、以下の説明ではRGB各色に対応する各液晶装置100をそれぞれ、ライトバルブ100R、ライトバルブ100G、ライトバルブ100Bと呼ぶ。この液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプなどの白色光源のランプユニット1102から光が出射されると、3枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によって、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3原色に対応する光成分R、G、Bに分離され(光分離手段)、対応するライトバルブ100R、100G、100Bに各々導かれる。この際に、光成分Bは、光路が長いので、光損失を防ぐために入射レンズ1122、リレーレンズ1123、および出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1120を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G、100Bによって各々変調された3原色に対応する光成分R、G、Bは、ダイクロイックプリズム1112(光合成手段)に3方向から入射され、再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120などにカラー画像として投射される。
FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal projector as an example of an electronic apparatus. A
(他の実施形態)
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施することが可能である。例えば、上述した実施形態においては、酸化処理の代表的な例として陽極酸化処理を説明していたが、金属膜を酸化して金属酸化膜を形成し得るものであれば、他の処理方法(例えば熱酸化処理等)についても採用し得る。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, in the above-described embodiment, the anodic oxidation process has been described as a typical example of the oxidation process. However, as long as the metal oxide film can be formed by oxidizing the metal film, other processing methods ( For example, thermal oxidation treatment may be employed.
また、上述した各実施形態において、半導体素子の上下それぞれに金属膜と金属酸化膜からなる遮光膜を配置する場合に、半導体素子の下側に配置される遮光膜と半導体素子の上側に配置される遮光膜とは必ずしも同構造である必要はなく、各実施形態の構造を適宜組み合わせることが可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, when a light shielding film made of a metal film and a metal oxide film is disposed above and below the semiconductor element, the light shielding film disposed below the semiconductor element and the semiconductor element are disposed above the semiconductor element. The light shielding film does not necessarily have the same structure, and the structures of the respective embodiments can be appropriately combined.
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g…半導体装置、 10…基板、 12…薄膜トランジスタ(半導体素子)、 14…金属膜、 16、16b…金属酸化膜、 17…金属酸化膜、 18…絶縁膜、 20…半導体膜、 22…絶縁膜、 24…ゲート電極、 26…活性層、 28、30…イオン注入層、 32…絶縁膜、 34…金属膜、 36、36b…金属酸化膜、 37…金属酸化膜、 38…絶縁膜、 100R、100G、100B…ライトバルブ、 100…液晶装置、 100a…画素部、 103a…走査線、 103b…容量線、 106a…データ線、 109a…画素電極、 110…回路基板、 112…基板、 112…透明基板、 114…遮光膜、 116…絶縁膜、 117…金属膜、 118…金属酸化膜、 120…対向基板、 121…対向電極、 130…薄膜トランジスタ、 132…半導体膜、 150…液晶層、 170…容量素子、 1000…表示情報出力源、 1002…表示情報処理回路、 1004…駆動回路、 1008…クロック発生回路、 1010…電源回路、 1100…液晶プロジェクタ、 1102…ランプユニット、 1106…ミラー、 1108…ダイクロイックミラー、 1112…ダイクロイックプリズム、 1114…投射レンズ、 1120…スクリーン、 1120…リレーレンズ系、 1122…入射レンズ、 1123…リレーレンズ、 1124…出射レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
半導体素子と、
前記基板と前記半導体素子との間に配置された金属膜と、
前記金属膜と前記半導体素子との間に配置された第1の金属酸化膜と、
前記第1の金属酸化膜と前記半導体素子との間に配置された絶縁膜と、
を含み、
前記金属膜は遷移金属又はアルミニウムを含む膜であり、前記第1の金属酸化膜は前記金属膜と同種の金属が酸化した膜である、
半導体装置。 A substrate,
A semiconductor element;
A metal film disposed between the substrate and the semiconductor element;
A first metal oxide film disposed between the metal film and the semiconductor element;
An insulating film disposed between the first metal oxide film and the semiconductor element;
Including
The metal film is a film containing a transition metal or aluminum, and the first metal oxide film is a film formed by oxidizing the same kind of metal as the metal film.
Semiconductor device.
前記金属膜は複数種の遷移金属を含む合金膜である、
半導体装置。 In claim 1,
The metal film is an alloy film containing a plurality of types of transition metals.
Semiconductor device.
前記第1の金属酸化膜は前記金属膜の前記半導体素子と対向した面に接した部位を有する、
半導体装置。 In claim 1 or 2,
The first metal oxide film has a portion in contact with a surface of the metal film facing the semiconductor element;
Semiconductor device.
前記第1の金属酸化膜は前記金属膜の側面と接した部位を有する、
半導体装置。 In claim 3,
The first metal oxide film has a portion in contact with a side surface of the metal film;
Semiconductor device.
更に、前記金属膜と前記基板との間に配置された第2の金属酸化膜を含み、当該第2の金属酸化膜は前記金属膜と同種の金属が酸化した膜である、
半導体装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
And a second metal oxide film disposed between the metal film and the substrate, wherein the second metal oxide film is a film formed by oxidizing the same kind of metal as the metal film.
Semiconductor device.
前記第2の金属酸化膜は、前記金属膜の前記基板と対向した面と接している、
半導体装置。 In claim 5,
The second metal oxide film is in contact with a surface of the metal film facing the substrate;
Semiconductor device.
前記半導体素子は、能動素子又は受動素子を含む、
半導体装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The semiconductor element includes an active element or a passive element,
Semiconductor device.
前記絶縁膜は、酸化シリコン膜を含む、
半導体装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The insulating film includes a silicon oxide film,
Semiconductor device.
前記基板は、石英基板を含む、
半導体装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The substrate includes a quartz substrate,
Semiconductor device.
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる金属膜を前記基板上に形成すること、
(b)前記金属膜に酸化処理を施すことにより、前記金属膜の上面に金属酸化膜を形成すること、
(c)前記金属膜および前記金属酸化膜を所定形状に整形すること、
(d)前記整形後の前記金属膜および前記金属酸化膜を覆う絶縁膜を前記基板上に形成すること、
(e)前記絶縁膜上に前記半導体素子を形成すること、
を含む、半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a metal film made of transition metal or aluminum on the substrate;
(B) forming a metal oxide film on the upper surface of the metal film by subjecting the metal film to an oxidation treatment;
(C) shaping the metal film and the metal oxide film into a predetermined shape;
(D) forming an insulating film covering the metal film and the metal oxide film after the shaping on the substrate;
(E) forming the semiconductor element on the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる金属膜を前記基板上に形成すること、
(b)前記金属膜を所定形状に整形すること、
(c)前記金属膜に酸化処理を施すことにより、前記金属膜の上面および側面に金属酸化膜を形成すること、
(d)前記金属膜および前記金属酸化膜を覆う絶縁膜を前記基板上に形成すること、
(e)前記絶縁膜上に前記半導体素子を形成すること、
を含む、半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a metal film made of transition metal or aluminum on the substrate;
(B) shaping the metal film into a predetermined shape;
(C) forming a metal oxide film on an upper surface and a side surface of the metal film by subjecting the metal film to an oxidation treatment;
(D) forming an insulating film covering the metal film and the metal oxide film on the substrate;
(E) forming the semiconductor element on the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる第1の金属膜を前記基板上に形成すること、
(b)前記第1の金属膜に酸化処理を施すことにより、前記第1の金属膜を第1の金属酸化膜に変換すること、
(c)遷移金属又はアルミニウムからなり前記第1の金属酸化膜を覆う第2の金属膜を前記基板上に形成すること、
(d)前記第2の金属膜に酸化処理を施すことにより、前記第2の金属膜の上面に第2の金属酸化膜を形成すること、
(e)前記第1の金属酸化膜、前記第2の金属膜および前記第2の金属酸化膜を所定形状に整形すること、
(f)前記整形後の前記第1の金属膜、前記第2の金属膜および前記第2の金属酸化膜を覆う絶縁膜を形成すること、
(g)前記絶縁膜上に前記半導体素子を形成すること、
を含む、半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a first metal film made of a transition metal or aluminum on the substrate;
(B) converting the first metal film into a first metal oxide film by subjecting the first metal film to an oxidation treatment;
(C) forming on the substrate a second metal film made of a transition metal or aluminum and covering the first metal oxide film;
(D) forming a second metal oxide film on the upper surface of the second metal film by subjecting the second metal film to an oxidation treatment;
(E) shaping the first metal oxide film, the second metal film, and the second metal oxide film into a predetermined shape;
(F) forming an insulating film covering the first metal film, the second metal film, and the second metal oxide film after the shaping;
(G) forming the semiconductor element on the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(a)遷移金属又はアルミニウムからなる第1の金属膜を前記基板上に形成すること、
(b)前記第1の金属膜を所定形状に整形すること、
(c)前記整形後の前記第1の金属膜に酸化処理を施すことにより、前記第1の金属膜を第1の金属酸化膜に変換すること、
(d)遷移金属又はアルミニウムからなり前記第1の金属酸化膜を覆う第2の金属膜を前記基板上に形成すること、
(e)前記第2の金属膜を所定形状に整形すること、
(f)前記整形後の前記第2の金属膜に酸化処理を施すことにより、前記第2の金属膜の上面および側面に第2の金属酸化膜を形成すること、
(g)前記第1の金属酸化膜、前記第2の金属膜および前記第2の金属酸化膜を覆う絶縁膜を前記基板上に形成すること、
(h)前記絶縁膜上に前記半導体素子を形成すること、
を含む、半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element disposed on a substrate,
(A) forming a first metal film made of a transition metal or aluminum on the substrate;
(B) shaping the first metal film into a predetermined shape;
(C) converting the first metal film into a first metal oxide film by subjecting the first metal film after the shaping to an oxidation treatment;
(D) forming on the substrate a second metal film made of a transition metal or aluminum and covering the first metal oxide film;
(E) shaping the second metal film into a predetermined shape;
(F) forming a second metal oxide film on an upper surface and a side surface of the second metal film by subjecting the second metal film after the shaping to an oxidation treatment;
(G) forming an insulating film covering the first metal oxide film, the second metal film, and the second metal oxide film on the substrate;
(H) forming the semiconductor element on the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記酸化処理は、陽極酸化処理を含む、
半導体装置の製造方法。 In any one of Claim 9 thru | or 13,
The oxidation treatment includes an anodization treatment,
A method for manufacturing a semiconductor device.
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JP2007062266A JP2008224978A (en) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
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