JP3025814B2 - Semiconductor device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
ス型の液晶表示装置や薄膜トランジスタを用いた集積回
路の構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device and an integrated circuit using thin film transistors.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より薄膜トランジスタ（一般にＴＦ
Ｔと呼ばれる）を用いて画素電極の駆動を行なうアクテ
ィブマトリックス型の液晶表示装置が知られている。一
般にアクティブマトリックス型の液晶表示装置は、周辺
回路部分をＩＣで構成し、外付けによって画素のマトリ
ックスと配線が接続された構成を有している。またさら
に、ガラス基板上にマトリックス構成された画素部分に
配置されるＴＦＴとともに周辺回路部分に配置されるＴ
ＦＴとをも同時に形成する構成も提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film transistor (generally, TF
An active matrix type liquid crystal display device that drives a pixel electrode by using the same (referred to as T) is known. Generally, an active matrix type liquid crystal display device has a configuration in which a peripheral circuit portion is configured by an IC, and a matrix of pixels and wiring are connected externally. Further, a TFT disposed in a peripheral circuit portion together with a TFT disposed in a pixel portion arranged in a matrix on a glass substrate.
A configuration in which FT and FT are formed simultaneously has also been proposed.

【０００３】周辺回路部分に配置されるＴＦＴは、マト
リックス状に配置された画素部分のＴＦＴを駆動するた
めのものである。従って、大電流を流すことのできる機
能が要求される。具体的には、大きなＯＮ電流を流すこ
とができ、移動度（モビリティー）の大きなＴＦＴが必
要とされる。The TFTs arranged in the peripheral circuit are used to drive the TFTs in the pixel arranged in a matrix. Therefore, a function capable of flowing a large current is required. Specifically, a TFT that allows a large ON current to flow and has high mobility is required.

【０００４】一方、画素部分に配置されるＴＦＴは、画
素電極に電荷を保持させる機能が必要とされるので、移
動度は小さくてもよいがＯＦＦ電流（リーク電流）が小
さいことが要求される。On the other hand, a TFT disposed in a pixel portion requires a function of retaining electric charge in a pixel electrode, so that the mobility may be small but the OFF current (leak current) is required to be small. .

【０００５】即ち、画素部分に配置されるＴＦＴと周辺
回路部分に配置されるＴＦＴとでは、必要とされる特性
が異なる。That is, required characteristics are different between a TFT arranged in a pixel portion and a TFT arranged in a peripheral circuit portion.

【０００６】一方、ＴＦＴとしては非晶質珪素薄膜を用
いたものが良く知られているが、特性的に満足できるも
ではない。そこで、結晶性の珪素膜を用いたＴＦＴを用
いることが検討されているが、その作製方法に問題があ
った。結晶性の珪素膜は、非晶質珪素膜を加熱アニール
することにより得ることができる。しかし、この加熱ア
ニールは６００℃以上、２４時間以上で行わなくてはな
らなかった。液晶表示装置は、基板としてガラス基板を
用いるのがコストの点から一般的である。ガラス基板と
してコーニング７０５９ガラスが一般に用いられるが、
コーニング７０５９ガラスは歪点が５９３℃であり、６
００度の加熱処理に耐えることができない。特に熱によ
る歪みが問題となるので、大面積化を計ることは不可能
である。On the other hand, TFTs using an amorphous silicon thin film are well known, but their characteristics are not satisfactory. Therefore, use of a TFT using a crystalline silicon film has been studied, but there is a problem in the manufacturing method. A crystalline silicon film can be obtained by heat annealing an amorphous silicon film. However, this heat annealing had to be performed at 600 ° C. or more for 24 hours or more. A liquid crystal display device generally uses a glass substrate as a substrate in terms of cost. Corning 7059 glass is commonly used as the glass substrate,
Corning 7059 glass has a strain point of 593.degree.
It cannot withstand heat treatment of 00 degrees. In particular, since distortion due to heat poses a problem, it is impossible to increase the area.

【０００７】〔発明の背景〕本発明者らの実験によれ
ば、ニッケルや白金等の元素を微量にアモルファスシコ
ン膜表面に接触させ、しかる後に５５０℃、４時間程度
の加熱処理を施すことにより、６００℃、２４時間の加
熱処理を行った場合と同様の効果が得られることが確認
されている。これは、ニッケルや白金が非晶質珪素膜の
結晶化を助長する触媒元素として機能しているものと考
えられる。[Background of the Invention] According to the experiments of the present inventors, a trace amount of an element such as nickel or platinum is brought into contact with the surface of an amorphous silicon film, and then a heat treatment is performed at 550 ° C. for about 4 hours. It has been confirmed that the same effect as in the case of performing the heat treatment at 600 ° C. for 24 hours is obtained. This is presumably because nickel and platinum function as catalyst elements that promote crystallization of the amorphous silicon film.

【０００８】またこの触媒元素を利用した非晶質珪素膜
の結晶化は以下の２通りの形態があることが確認されて
いる。 （１）触媒元素が導入された領域において生じる結晶化
であり、基板に垂直な方向に結晶成長が行われる。 （２）触媒元素が導入された領域から触媒元素が導入さ
れなかった領域へと基板に平行な方向に結晶成長が行わ
れる。It has been confirmed that the crystallization of an amorphous silicon film utilizing this catalytic element has the following two forms. (1) Crystallization that occurs in a region into which a catalyst element has been introduced, in which crystal growth is performed in a direction perpendicular to the substrate. (2) Crystal growth is performed in a direction parallel to the substrate from a region where the catalyst element is introduced to a region where the catalyst element is not introduced.

【０００９】特に（２）の結晶形態は、基板に平行な方
向に柱状の結晶が成長している形態がＴＥＭ（透過型電
子顕微鏡）を用いた観察によって確認されている。また
（１）の結晶成長を生じさせるのに必要なニッケルの導
入量と、（２）の結晶成長を生じさせるのに必要とされ
るニッケルの導入量とは異なることも確認されている。
例えば（２）の結晶成長を３０μｍ程度行わせたい場合
に必要とされるニッケルの導入量は、（１）の結晶成長
を行わすのに必要とされるニッケルの導入量の約１０倍
となる。In particular, as for the crystal form (2), a form in which columnar crystals grow in a direction parallel to the substrate has been confirmed by observation using a TEM (transmission electron microscope). It has also been confirmed that the amount of nickel introduced necessary to cause the crystal growth of (1) is different from the amount of nickel introduced necessary to cause the crystal growth of (2).
For example, when the crystal growth of (2) is to be performed at about 30 μm, the amount of nickel introduced necessary for performing the crystal growth of (1) is about 10 times the amount of nickel introduced. .

【００１０】以下において、（１）の結晶成長が行われ
る領域を縦成長領域と称し、（２）の結晶成長が行われ
た領域を横成長領域と称することとする。In the following, the region where the crystal growth of (1) is performed is called a vertical growth region, and the region where the crystal growth of (2) is performed is called a horizontal growth region.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アクティブ
マトリックス型の液晶表示装置において、画素部分に配
置されるＴＦＴと周辺回路部分に配置されるＴＦＴとを
それぞれ必要とされる特性でもって同時に作製する技術
を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in an active matrix type liquid crystal display device, a TFT disposed in a pixel portion and a TFT disposed in a peripheral circuit portion are simultaneously manufactured with required characteristics. It is an object to provide a technology that performs

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、縦成長領域の
結晶性珪素膜を用いたＴＦＴが画素部分に配置されるＴ
ＦＴとして適しており、横成長領域の結晶性珪素膜を用
いたＴＦＴが周辺回路部分に配置されるＴＦＴとして適
しているとの知見に基づき、異なるニッケルの添加量で
もって、画素部分のＴＦＴと周辺回路部分のＴＦＴとを
作り分けることを特徴とする。According to the present invention, a TFT using a crystalline silicon film in a vertical growth region is disposed in a pixel portion.
Based on the finding that a TFT using a crystalline silicon film in a lateral growth region is suitable as a TFT disposed in a peripheral circuit portion, the TFT using a crystalline silicon film in a lateral growth region is different from a TFT in a pixel portion with a different nickel addition amount. It is characterized in that the TFT of the peripheral circuit portion is separately formed.

【００１３】本発明は、縦成長領域を形成するのに必要
とするニッケルの添加量と横成長領域を形成するのに必
要とされるニッケルの添加量とが異なるという事実に基
づくものである。The present invention is based on the fact that the amount of nickel required to form a vertical growth region is different from the amount of nickel required to form a lateral growth region.

【００１４】以下に縦成長領域の作製方法と横成長領域
の作製方法について説明する。縦成長領域を作製するに
は、結晶化をさせんとする非晶質珪素膜に接して触媒元
素を接触させればよい。こうすることによって、触媒元
素を非晶質珪素膜に添加することができる。The method for forming the vertical growth region and the method for forming the horizontal growth region will be described below. In order to form a vertical growth region, a catalytic element may be brought into contact with an amorphous silicon film to be crystallized. By doing so, the catalyst element can be added to the amorphous silicon film.

【００１５】例えば非晶質珪素膜の表面にニッケルの極
薄い薄膜（数十Å程度）をスパッタ法や蒸着法で成膜
し、しかる後に加熱アニールを行なえばよい。この加熱
アニールは、４５０℃〜７００℃の範囲で可能である
が、６００℃以上となっては従来の加熱アニール法と同
じになる。また５００℃以下であると良好な結晶性が得
られない。またその時間も短い程よい。一般には５５０
℃、４時間程度の加熱アニールで必要とする結晶化を行
なうことができる。なおこの結晶化のための加熱アニー
ルは、横成長を行わす場合であっても同様である。For example, a very thin nickel film (about several tens of millimeters) may be formed on the surface of the amorphous silicon film by a sputtering method or a vapor deposition method, and then heat annealing may be performed. This heat annealing can be performed in the range of 450 ° C. to 700 ° C., but when the temperature is 600 ° C. or higher, the same as the conventional heat annealing method is performed. If the temperature is lower than 500 ° C., good crystallinity cannot be obtained. The shorter the time, the better. Generally 550
The necessary crystallization can be performed by heating annealing at about 4 ° C. for about 4 hours. The heat annealing for crystallization is the same even when the lateral growth is performed.

【００１６】一方、横成長を行なわす場合には、横成長
によって結晶化させんとする領域に隣接して選択的にニ
ッケルの極薄い薄膜を形成し、しかる後に縦成長の場合
と同様の加熱アニールを行なえばよい。この場合、ニッ
ケルが添加された領域から基板に平行な方向に結晶成長
が進行し、横成長が行なわれる。On the other hand, when the lateral growth is performed, an extremely thin thin film of nickel is selectively formed adjacent to the region to be crystallized by the lateral growth, and then the same heating as in the case of the vertical growth is performed. Annealing may be performed. In this case, crystal growth proceeds in a direction parallel to the substrate from the region to which nickel is added, and lateral growth is performed.

【００１７】上述したように縦成長および横成長は上記
の方法で実現することができるが、そのニッケルの添加
量が同じではないという問題がある。そこで本発明で
は、ニッケルの添加量を自由に制御できる方法として液
相でニッケルを導入する方法を用いることを特徴とす
る。As described above, the vertical growth and the horizontal growth can be realized by the above-mentioned method, but there is a problem that the amounts of nickel added are not the same. Therefore, the present invention is characterized in that a method for introducing nickel in a liquid phase is used as a method for freely controlling the amount of nickel to be added.

【００１８】これは、溶液にニッケルを含有させ、この
溶液を非晶質珪素膜に接して保持させ、しかる後に加熱
アニールを行なうものである。この方法においては、溶
液中にニッケル濃度を制御することによって非晶質珪素
に導入されるニッケル量を制御することが容易となる。
そしてニッケルの導入量を制御することによって結晶性
を制御することができる。In this method, nickel is contained in a solution, this solution is held in contact with an amorphous silicon film, and then heat annealing is performed. In this method, it is easy to control the amount of nickel introduced into the amorphous silicon by controlling the nickel concentration in the solution.
The crystallinity can be controlled by controlling the amount of nickel introduced.

【００１９】縦成長および横成長において、それぞれの
ニッケルの導入量を制御することによって、その結晶性
を制御することができる。例えば横成長において、ニッ
ケルの導入量を多くすることによって、その横成長距離
を大きくすることができる。従って、本発明のように縦
成長および横成長の結晶状態を独立に制御することは、
必要な領域に必要とする特性を有するＴＦＴを形成せん
とする場合には極めて有用である。In the vertical growth and the lateral growth, the crystallinity can be controlled by controlling the amount of nickel introduced. For example, in lateral growth, by increasing the amount of nickel introduced, the lateral growth distance can be increased. Therefore, independently controlling the crystal state of the vertical growth and the horizontal growth as in the present invention,
This is extremely useful when forming a TFT having the required characteristics in a required area.

【００２０】本発明において用いることのできる触媒元
素は、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、ＰｄＰ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた一種または複数種
類の元素である。またVIII族、IIIb族、IVｂ族、Vb族元
素から選ばれた一種または複数種類の元素を用いられた
ことができる。The catalyst elements that can be used in the present invention include Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, and S.
One or more elements selected from n, PdP, As, and Sb. In addition, one or more elements selected from Group VIII, IIIb, IVb, and Vb elements can be used.

【００２１】[0021]

【実施例】【Example】

〔実施例１〕本実施例は、ガラス基板上に一体化して形
成された画素領域用のＴＦＴと周辺回路用のＴＦＴとを
同時に作製する工程に関する。まず図１に液晶表示装置
雅構成される基板上に構成される回路の概要を示す。図
１において画素領域が画素がマトリックス状に構成され
た領域であり、その画素の一つ一つにスイッチング用の
ＴＦＴが配置されている。また、周辺領域は各画素を駆
動するためのものである。図１には、周辺回路領域Ａ、
Ｂおよにその冗長回路領域Ａ’、Ｂ’が示されている。
冗長回路領域Ａ’、Ｂ’は、周辺回路領域Ａ、Ｂに欠陥
が存在する場合に用いられる。[Embodiment 1] This embodiment relates to a process for simultaneously manufacturing a TFT for a pixel region and a TFT for a peripheral circuit formed integrally on a glass substrate. First, FIG. 1 shows an outline of a circuit configured on a substrate configured with a liquid crystal display device. In FIG. 1, a pixel region is a region in which pixels are arranged in a matrix, and a switching TFT is arranged in each of the pixels. The peripheral area is for driving each pixel. FIG. 1 shows a peripheral circuit area A,
B and its redundant circuit areas A 'and B' are shown.
The redundant circuit areas A ′ and B ′ are used when there is a defect in the peripheral circuit areas A and B.

【００２２】本実施例は、画素領域のＴＦＴを基板に概
略垂直な方向に結晶成長した結晶性珪素膜で構成し、周
辺回路領域のＴＦＴを基板に概略平行な方向に結晶成長
した結晶性珪素膜で構成したことを特徴とする。In the present embodiment, the TFT in the pixel region is formed of a crystalline silicon film crystal-grown in a direction substantially perpendicular to the substrate, and the TFT in the peripheral circuit region is formed of crystalline silicon in a direction substantially parallel to the substrate. It is characterized by comprising a film.

【００２３】ここで、画素領域のＴＦＴを構成する結晶
性珪素膜は、結晶化させんとする領域に結晶化を助長す
る元素を添加し、加熱処理することによってその全面を
結晶化させることによって得るものである。Here, the crystalline silicon film constituting the TFT in the pixel region is obtained by adding an element which promotes crystallization to a region to be crystallized and subjecting the entire surface to crystallization by heat treatment. What you get.

【００２４】また周辺回路領域を構成する結晶性珪素膜
は、結晶化させんとする領域の近傍あるいはその近くの
領域に結晶化を助長する元素を添加し、加熱処理するこ
とによって該元素が添加された領域から基板に平行な方
向に結晶成長させることによって得るものである。In the crystalline silicon film constituting the peripheral circuit region, an element that promotes crystallization is added to a region near or near the region to be crystallized, and the element is added by heat treatment. It is obtained by growing crystals in a direction parallel to the substrate from the defined region.

【００２５】本実施例は、上記それぞれの領域において
触媒元素の導入を異ならせたことを特徴とする。これ
は、それぞれの結晶化の形態において最適とする触媒元
素の必要量が異なるからである。なお本実施例において
はそれぞれの領域において触媒元素の添加量は異なる
が、結晶化された領域の触媒元素の濃度は概略同一なも
のとなっている。これは、触媒元素が添加された領域か
ら基板に平行な方向に結晶成長した部分の結晶性珪素膜
における触媒元素の濃度は、触媒元素が添加された領域
よりその濃度は少なくなるからである。This embodiment is characterized in that the introduction of the catalytic element is made different in each of the above regions. This is because the required amount of the catalyst element to be optimized differs in each crystallization mode. In this embodiment, the amount of the catalytic element added differs in each region, but the concentration of the catalytic element in the crystallized region is substantially the same. This is because the concentration of the catalyst element in the portion of the crystalline silicon film where the crystal has grown in the direction parallel to the substrate from the region to which the catalyst element is added is lower than that in the region to which the catalyst element is added.

【００２６】以下において、図２には画素領域に形成さ
れるＴＦＴの作製工程断面図を示し、図３には周辺回路
領域に形成されるＴＦＴの作製工程断面図を示す。図２
と図３とは対応している。即ち、図２（Ａ）は図３
（Ａ）に対応し、図２（Ｂ）は図３（Ｂ）に対応してい
る。また同じ符号は同じ箇所を示す。FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of a TFT formed in a pixel region, and FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of a TFT formed in a peripheral circuit region. FIG.
FIG. 3 corresponds to FIG. That is, FIG.
FIG. 2B corresponds to FIG. 3B. The same reference numerals indicate the same parts.

【００２７】本実施例においては、画素領域に形成され
るＴＦＴと周辺領域に形成されるＴＦＴとを、それぞれ
異なる結晶成長方法によって結晶化した結晶性珪素薄膜
を用いて作製することを特徴とする。即ち、画素領域に
形成されるＴＦＴを基板に垂直な方向に結晶成長（縦成
長）した結晶性珪素膜を用いて作製し、周辺領域に形成
されるＴＦＴを基板に平行な方向に結晶成長（横成長）
した結晶性珪素膜を用いて作製することを特徴とする。The present embodiment is characterized in that the TFT formed in the pixel region and the TFT formed in the peripheral region are manufactured using crystalline silicon thin films crystallized by different crystal growth methods. . That is, a TFT formed in a pixel region is manufactured using a crystalline silicon film crystal-grown (vertically grown) in a direction perpendicular to the substrate, and a TFT formed in a peripheral region is crystal-grown in a direction parallel to the substrate ( Lateral growth)
It is characterized by being manufactured using the crystalline silicon film thus formed.

【００２８】以下に作製工程を示す。まず、基板２０１
を洗浄し、ＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラン）と酸
素を原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法によって厚さ２０
００Åの酸化珪素の下地膜２０２を形成する。そして、
プラズマＣＶＤ法またはＬＰＣＶＤ法によって、厚さ５
００〜１５００Å、例えば１０００Åの真性（Ｉ型）の
非晶質珪素膜２０３を成膜する。次に連続的に厚さ５０
０〜２０００Å、例えば１０００Åの酸化珪素膜２０４
をプラズマＣＶＤ法によって成膜する。そして、この酸
化珪素膜２０４を選択的にエッチングして、非晶質珪素
膜２０３の露出した領域を形成する。この工程におい
て、図２に示す画素領域用のＴＦＴにおいては、酸化珪
素膜２０４が全面的に取り除かれて、非晶質珪素膜２０
３の表面全体が露呈する。また図３に示す周辺回路用の
ＴＦＴの領域においては、酸化珪素膜２０４を残存さ
せ、非晶質珪素膜２０３の表面がマスクされた状態とな
る。The manufacturing process will be described below. First, the substrate 201
Is cleaned and a thickness of 20 is formed by a plasma CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) and oxygen as source gases.
A base film 202 of silicon oxide of 00 ° is formed. And
Plasma CVD or LPCVD method with a thickness of 5
An intrinsic (I-type) amorphous silicon film 203 having a thickness of 00 to 1500 °, for example, 1000 ° is formed. Then continuously 50 thickness
0-2000 °, for example, 1000 ° silicon oxide film 204
Is formed by a plasma CVD method. Then, the silicon oxide film 204 is selectively etched to form an exposed region of the amorphous silicon film 203. In this step, in the TFT for the pixel region shown in FIG. 2, the silicon oxide film 204 is entirely removed, and the amorphous silicon film 20 is removed.
The entire surface of 3 is exposed. In the region of the TFT for the peripheral circuit shown in FIG. 3, the silicon oxide film 204 is left, and the surface of the amorphous silicon film 203 is masked.

【００２９】次に露呈した非晶質珪素膜２０３の表面に
極薄い酸化膜（厚さ数十Å）を形成する。これは、後の
溶液塗布工程において、非晶質珪素膜２０３の表面の濡
れ性を向上させるためである。この酸化膜の形成は、熱
酸化法や酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射によって行なえ
ばよい。Next, an extremely thin oxide film (several tens of mm thick) is formed on the exposed surface of the amorphous silicon film 203. This is to improve the wettability of the surface of the amorphous silicon film 203 in a later solution coating step. This oxide film may be formed by thermal oxidation or irradiation with UV light in an oxygen atmosphere.

【００３０】そして結晶化を助長する触媒元素であるニ
ッケル元素を含んだ酢酸塩溶液２０５を塗布し、露呈し
た非晶質珪素膜２０３の表面にニッケルを導入する。こ
の工程において、露呈した部分の非晶質珪素膜２０３に
結晶化を助長する元素である触媒元素が導入されること
となる。Then, an acetate solution 205 containing a nickel element which is a catalyst element for promoting crystallization is applied, and nickel is introduced into the exposed surface of the amorphous silicon film 203. In this step, a catalytic element which promotes crystallization is introduced into the exposed portion of the amorphous silicon film 203.

【００３１】ここで、酢酸溶液中におけるニッケルの濃
度（重量換算）は１０ｐｐｍとする。その後２００〜５
００℃、ここでは３００℃で加熱処理を行い、ニッケル
を含有した酢酸塩溶液と接触している非晶質珪素膜の表
面に珪化ニッケルを生成させる。この際珪化ニッケルは
図２で示される画素用ＴＦＴの領域のみに形成され、周
辺回路領域のＴＦＴ部分においては、酸化珪素膜２０４
がマスクとなり形成されない。Here, the concentration (in terms of weight) of nickel in the acetic acid solution is 10 ppm. Then 200-5
A heat treatment is performed at 00 ° C., here 300 ° C., to generate nickel silicide on the surface of the amorphous silicon film which is in contact with the acetate solution containing nickel. At this time, nickel silicide is formed only in the pixel TFT region shown in FIG. 2, and in the TFT portion of the peripheral circuit region, the silicon oxide film 204 is formed.
Becomes a mask and is not formed.

【００３２】次に酸化珪素膜２０４を取り除き、新たに
酸化珪素膜２０６を成膜する。この酸化珪素膜２０６と
酸化珪素膜２０４とは同じ条件で成膜すればよい。そし
て所定のパターニングを行なうことにより、図３（Ｂ）
に示す状態を得る。この際、図２に示す画素領域用のＴ
ＦＴにおいては、非晶質珪素膜２０３の表面が酸化珪素
膜２０６で覆われた状態となる。Next, the silicon oxide film 204 is removed, and a new silicon oxide film 206 is formed. The silicon oxide film 206 and the silicon oxide film 204 may be formed under the same conditions. Then, by performing a predetermined patterning, FIG.
The state shown in is obtained. At this time, the T for the pixel area shown in FIG.
In the FT, the surface of the amorphous silicon film 203 is covered with the silicon oxide film 206.

【００３３】ここで、結晶化を助長する触媒元素である
ニッケル元素を含んだ酢酸塩溶液２０７を塗布し、露呈
した非晶質珪素膜２０３の表面にニッケルを導入する。
この工程で、この露呈した非晶質珪素膜２０３に触媒元
素が導入されることとなる。Here, an acetate solution 207 containing nickel, which is a catalyst element for promoting crystallization, is applied, and nickel is introduced into the exposed surface of the amorphous silicon film 203.
In this step, a catalytic element is introduced into the exposed amorphous silicon film 203.

【００３４】ここで、酢酸溶液中におけるニッケルの濃
度（重量換算）は１００ｐｐｍとする。即ち、図２
（Ａ）で示される非晶質珪素膜２０３への添加量の１０
倍の濃度で結晶化を助長する触媒元素を添加することと
なる。Here, the concentration (in terms of weight) of nickel in the acetic acid solution is 100 ppm. That is, FIG.
The amount of addition to the amorphous silicon film 203 shown in FIG.
A catalyst element that promotes crystallization is added at twice the concentration.

【００３５】その後２００〜５００℃、ここでは３００
℃で加熱処理を行い、ニッケルを含有した酢酸塩溶液と
接触している非晶質珪素膜の表面に珪化ニッケルを生成
させる。この際珪化ニッケルは図３の斜線２０４で示さ
れる領域の表面のみに形成される。Thereafter, at 200-500 ° C., here 300
A heat treatment is performed at a temperature of ° C. to generate nickel silicide on the surface of the amorphous silicon film which is in contact with the acetate solution containing nickel. At this time, nickel silicide is formed only on the surface of the region indicated by oblique lines 204 in FIG.

【００３６】以上の工程によって、画素用ＴＦＴを構成
する非晶質珪素膜の表面に比較して、周辺回路用ＴＦＴ
を構成する非晶質珪素膜の表面には、１０倍の濃度でニ
ッケルが導入されたことになる。即ち、必要とする特性
のＴＦＴを形成するために選択的にニッケルを導入した
ことになる。Through the above steps, the peripheral circuit TFT is compared with the surface of the amorphous silicon film forming the pixel TFT.
Means that nickel has been introduced at a concentration of 10 times on the surface of the amorphous silicon film constituting. That is, nickel is selectively introduced in order to form a TFT having required characteristics.

【００３７】この後、窒素雰囲気下で５００〜６２０
℃、ここでは５５０℃、４時間の加熱アニールを行い、
珪素膜２０３の結晶化を行う。この結晶化の工程におい
て、結晶化の形態は図２に示す画素領域用のＴＦＴの領
域と図３に示す周辺回路用のＴＦＴの領域とでは異な
る。即ち、図２に示す領域においては、非晶質珪素膜２
０３の表面全体にニッケルが導入されているので、非晶
質珪素膜２０３においては基板に垂直な方向に結晶成長
（縦成長）が行なわれる。一方、図３に示す領域におい
ては、２０９で示す特定の領域のみの表面にニッケルが
導入されているので、この領域から矢印２０８で示され
るような基板に平行な方向に結晶化（横成長）が進行す
る。Thereafter, under a nitrogen atmosphere, 500 to 620
Temperature, here 550 ° C, heat annealing for 4 hours,
The silicon film 203 is crystallized. In this crystallization step, the crystallization mode is different between the pixel region TFT region shown in FIG. 2 and the peripheral circuit TFT region shown in FIG. That is, in the region shown in FIG.
Since nickel is introduced over the entire surface of the substrate 03, crystal growth (vertical growth) is performed on the amorphous silicon film 203 in a direction perpendicular to the substrate. On the other hand, in the region shown in FIG. 3, since nickel is introduced only on the surface of a specific region 209, crystallization (lateral growth) is performed from this region in a direction parallel to the substrate as shown by arrow 208. Progresses.

【００３８】図３の矢印２０８で示される横方向への結
晶成長距離は、３０μｍ程度である。勿論、ニッケルの
添加量を多くするか、加熱処理温度を高くするか、加熱
処理時間を長くするか、またはそれらを同時に行なうか
でその長さを長くすることができる。なお、２０８で示
される横方向への結晶成長方向は概略〈１１１〉軸方向
であることが確認されている。The crystal growth distance in the lateral direction indicated by arrow 208 in FIG. 3 is about 30 μm. Of course, the length can be increased by increasing the amount of nickel added, increasing the heat treatment temperature, increasing the heat treatment time, or performing them simultaneously. It has been confirmed that the crystal growth direction in the horizontal direction indicated by 208 is substantially the <111> axis direction.

【００３９】このようにして結晶化された結晶珪素膜中
のニッケル濃度は、図２に示す領域において１×１０¹⁸
／ｃｍ^-3レベル、図３の２０９で示されるニッケルが直
接導入された領域において１×１０¹⁹／ｃｍ^-3レベル、
図３の矢印２０８で示される横方向へ結晶成長した領域
において１×１０¹⁸／ｃｍ^-3レベルであった。即ち、本
実施例においては、ＴＦＴの活性層として用いようとす
る領域のニッケル濃度を１×１０¹⁸／ｃｍ^-3レベルとな
るように、ニッケルを添加したことになる。勿論ニッケ
ルの添加量を変化させることによって、この結晶化が終
了した段階での結晶性珪素膜中のニッケル濃度を制御す
ることができる。例えば、図２に示す画素領域用のＴＦ
Ｔに用いる結晶性珪素膜の結晶性が低くてよいのなら
ば、酢酸塩溶液２０５中のニッケル濃度をさらに下げれ
ばよい。また、図３の２０８に示す横方向への結晶成長
距離をさらに大きくしたいのならば、酢酸塩溶液２０７
中のニッケル濃度をさらに高めればよい。The nickel concentration in the crystalline silicon film crystallized in this manner is 1 × 10 ^{18 in the} region shown in FIG.
/ Cm ^-3 level, 1 × 10 ¹⁹ / cm ^-3 level in the region where nickel is directly introduced as shown by 209 in FIG.
The level was 1 × 10 ¹⁸ / cm ⁻³ in the region where the crystal was grown in the lateral direction indicated by the arrow 208 in FIG. That is, in the present embodiment, nickel is added so that the nickel concentration in the region to be used as the active layer of the TFT becomes 1 × 10 ¹⁸ / cm ⁻³ level. Of course, by changing the amount of nickel added, the nickel concentration in the crystalline silicon film at the stage when this crystallization is completed can be controlled. For example, the TF for the pixel area shown in FIG.
If the crystallinity of the crystalline silicon film used for T needs to be low, the nickel concentration in the acetate solution 205 may be further reduced. Further, if it is desired to further increase the crystal growth distance in the lateral direction shown by 208 in FIG.
What is necessary is just to further raise the nickel concentration in the inside.

【００４０】上記加熱処理による結晶化工程の後にさら
に強光の照射により珪素膜２０３の結晶性を助長させる
のも効果的である。この場合は、波長１．２μｍの赤外
光を照射することによって行えばよい。また、赤外光で
はなく、レーザー光を照射するのでもよい。また、図３
に示す周辺回路領域のみにレーザー光または強光を照射
し、その結晶性を高めるのでもよい。これは周辺回路領
域を構成する結晶性珪素膜の結晶性をさらに高め、高移
動度を有するＴＦＴを構成するためである。It is also effective to further enhance the crystallinity of the silicon film 203 by irradiating strong light after the crystallization step by the heat treatment. In this case, the irradiation may be performed by irradiating infrared light having a wavelength of 1.2 μm. Alternatively, laser light may be applied instead of infrared light. FIG.
Alternatively, laser light or intense light may be applied only to the peripheral circuit region shown in FIG. This is for further improving the crystallinity of the crystalline silicon film forming the peripheral circuit region and forming a TFT having high mobility.

【００４１】結晶化工程の終了後、酸化珪素膜２０６を
除去する。そして、珪素膜２０４をパターニング後、ド
ライエッチングして、島状の活性層領域３００、３０１
を形成する。ここで、図２（Ｃ）において示される活性
層領域３００は基板に垂直な方向に結晶成長（縦成長）
した結晶性珪素膜で構成されている。また図３（Ｃ）に
おいて示される活性層領域３０１はニッケルが導入され
た領域２０９から基板に平行に横方向に結晶成長（横成
長）した結晶性珪素膜で構成されている。After the crystallization step, the silicon oxide film 206 is removed. Then, after patterning the silicon film 204, dry etching is performed to form island-like active layer regions 300 and 301.
To form Here, the active layer region 300 shown in FIG. 2C has a crystal growth (vertical growth) in a direction perpendicular to the substrate.
It is composed of a crystalline silicon film. Further, the active layer region 301 shown in FIG. 3C is formed of a crystalline silicon film which is laterally crystal-grown (laterally grown) in a direction parallel to the substrate from the region 209 into which nickel has been introduced.

【００４２】なお図３において、２０９で示された領域
は、ニッケルが直接導入された領域であり、ニッケルが
高濃度に存在する領域である。また、結晶成長の先端３
０２にも、やはりニッケルが高濃度に存在することが確
認されている。したがって、本実施例においては、これ
らのニッケル濃度の高い領域がチャネル形成領域と重な
らないようにした。In FIG. 3, a region 209 is a region where nickel is directly introduced, and is a region where nickel is present at a high concentration. Also, the tip 3 of crystal growth
02 also confirmed that nickel was present at a high concentration. Therefore, in this embodiment, these regions having a high nickel concentration are prevented from overlapping the channel formation region.

【００４３】その後、ＬＰＣＶＤ法を用いてゲイト絶縁
膜として機能する酸化珪素膜３０３を１０００Åの厚さ
に形成する。引き続いて、スパッタリング法によって、
厚さ３０００〜８０００Å、例えば６０００Åのアルミ
ニウム（０．０１〜０．２％のスカンジウムを含む）を
成膜する。そして、アルミニウム膜をパターニングし
て、ゲイト電極２１０を形成する。（図２（Ｃ））（図
３（Ｃ））Thereafter, a silicon oxide film 303 functioning as a gate insulating film is formed to a thickness of 1000 ° by LPCVD. Subsequently, by the sputtering method,
Aluminum (including 0.01 to 0.2% scandium) having a thickness of 3000 to 8000 °, for example, 6000 ° is formed. Then, the gate electrode 210 is formed by patterning the aluminum film. (FIG. 2 (C)) (FIG. 3 (C))

【００４４】さらに、このアルミニウムの電極の表面を
陽極酸化して、表面に酸化物層２１１を形成する。この
陽極酸化は、酒石酸が１〜５％含まれたエチレングリコ
ール溶液中で行う。得られる酸化物層２１１の厚さは２
０００Åである。なお、この酸化物２１１は、後のイオ
ンドーピング工程において、オフセットゲイト領域を形
成する厚さとなるので、オフセットゲイト領域の長さを
上記陽極酸化工程で決めることができる。なおこれらの
行程は図２と図３において共通である。（図２（Ｄ））
（図３（Ｄ））Further, the surface of the aluminum electrode is anodized to form an oxide layer 211 on the surface. This anodization is performed in an ethylene glycol solution containing tartaric acid at 1 to 5%. The thickness of the obtained oxide layer 211 is 2
000. Note that the oxide 211 has a thickness for forming an offset gate region in a later ion doping process, so that the length of the offset gate region can be determined in the anodic oxidation process. These steps are common to FIG. 2 and FIG. (FIG. 2 (D))
(FIG. 3 (D))

【００４５】次に、イオンドーピング法（プラズマドー
ピング法とも言う）によって、活性層領域（ソース／ド
レイン、チャネルを構成する）にゲイト電極部、すなわ
ちゲイト電極２１０とその周囲の酸化層２１１をマスク
として、自己整合的にＮ導電型を付与する不純物（ここ
では燐）を添加する。ドーピングガスとして、フォスフ
ィン（ＰＨ₃ ）を用い、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例
えば８０ｋＶとする。ドーズ量は１×１０¹⁵〜８×１０
¹⁵ｃｍ^-2、例えば、４×１０¹⁵ｃｍ^-2とする。この結
果、Ｎ型の不純物領域２１２と２１３を形成することが
できる。図からも明らかなように不純物領域とゲイト電
極とは距離ｘだけ放れたオフセット状態となる。このよ
うなオフセット状態は、特にゲイト電極に逆電圧（Ｎチ
ャネルＴＦＴの場合はマイナス）を印加した際のリーク
電流（オフ電流ともいう）を低減する上で有効である。Next, a gate electrode portion, that is, a gate electrode 210 and its surrounding oxide layer 211 are used as a mask in an active layer region (forming a source / drain and a channel) by an ion doping method (also called a plasma doping method). In addition, an impurity (here, phosphorus) which imparts the N conductivity type in a self-aligned manner is added. Phosphine (PH ₃ ) is used as the doping gas, and the acceleration voltage is set to 60 to 90 kV, for example, 80 kV. Dose amount is 1 × 10 ¹⁵ to 8 × 10
¹⁵ cm ^-2 , for example, 4 × 10 ¹⁵ cm ^-2 . As a result, N-type impurity regions 212 and 213 can be formed. As is clear from the figure, the impurity region and the gate electrode are offset from each other by a distance x. Such an offset state is particularly effective in reducing a leak current (also referred to as an off-state current) when a reverse voltage (negative in the case of an N-channel TFT) is applied to the gate electrode.

【００４６】特に、図２に示すアクティブマトリクスの
画素を制御するＴＦＴにおいては良好な画像を得るため
に画素電極に蓄積された電荷が逃げないようにリーク電
流が低いことが望まれるので、オフセットを設けること
は有効である。In particular, in the TFT for controlling the pixels of the active matrix shown in FIG. 2, it is desired that the leakage current is low so that the charge accumulated in the pixel electrode does not escape in order to obtain a good image. It is effective to provide.

【００４７】また図３に示される周辺回路領域に形成さ
れるＴＦＴは、ＣＭＯＳ構成を採用する必要性から選択
的にＰ型を付与する不純物をドーピングする必要があ
る。この工程はマスクを設けて選択的にイオンドーピン
グを行うことで行うことができる。The TFT formed in the peripheral circuit region shown in FIG. 3 needs to be selectively doped with an impurity imparting P-type because of the necessity of adopting a CMOS structure. This step can be performed by providing a mask and selectively performing ion doping.

【００４８】その後、レーザー光の照射によってアニー
ルを行う。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレーザ
ー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用いる
が、他のレーザーであってもよい。レーザー光の照射条
件は、エネルギー密度が２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、
例えば２５０ｍＪ／ｃｍ² とし、一か所につき２〜１０
ショット、例えば２ショット照射した。このレーザー光
の照射時に基板を２００〜４５０℃程度に加熱すること
によって、効果を増大せしめてもよい。（図２（Ｅ））
（図３（Ｅ））After that, annealing is performed by laser light irradiation. As the laser light, a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec) is used, but another laser may be used. The irradiation condition of the laser beam is such that the energy density is 200 to 400 mJ / cm ² ,
For example, 250 mJ / cm ^2, and ² to 10
A shot, for example, two shots was irradiated. The effect may be increased by heating the substrate to about 200 to 450 ° C. during the irradiation with the laser light. (FIG. 2 (E))
(FIG. 3 (E))

【００４９】続いて、厚さ６０００Åの酸化珪素膜２１
４を層間絶縁物としてプラズマＣＶＤ法によって形成す
る。さらに、スピンコーティング法によって透明なポリ
イミド膜２１５を形成し、表面を平坦化する。Subsequently, a silicon oxide film 21 having a thickness of 6000.degree.
4 is formed as an interlayer insulator by a plasma CVD method. Further, a transparent polyimide film 215 is formed by spin coating, and the surface is flattened.

【００５０】そして、図２（Ｆ）に示すように画素電極
となるＩＴＯ膜２１９を形成する。さらに層間絶縁物２
１４、２１５にコンタクトホールを形成して、金属材
料、例えば、窒化チタンとアルミニウムの多層膜によっ
てＴＦＴの電極・配線２１７、２１８を形成する。この
際、図２（Ｆ）の配線２１８は画素電極であるＩＴＯ電
極２１９に接続させる。最後に、１気圧の水素雰囲気で
３５０℃、３０分のアニールを行い、ＴＦＴを完成す
る。こうしてアクティブマトリクス液晶表示装置のおけ
る画素部分のＴＦＴ（図２（Ｆ））と周辺回路部分のＴ
ＦＴ（図３（Ｆ））とを同時にガラス基板上に形成する
ことができる。Then, as shown in FIG. 2F, an ITO film 219 to be a pixel electrode is formed. Furthermore, interlayer insulator 2
Contact holes 14 and 215 are formed, and electrodes / wirings 217 and 218 of the TFT are formed by a metal material, for example, a multilayer film of titanium nitride and aluminum. At this time, the wiring 218 in FIG. 2F is connected to an ITO electrode 219 which is a pixel electrode. Finally, annealing is performed at 350 ° C. for 30 minutes in a hydrogen atmosphere at 1 atm to complete the TFT. Thus, the TFT (FIG. 2F) in the pixel portion and the TFT in the peripheral circuit portion in the active matrix liquid crystal display device
FT (FIG. 3F) can be formed over the glass substrate at the same time.

【００５１】図２で示すＴＦＴは基板に垂直な方向に結
晶成長した結晶性珪素膜を用いるので、キャリアが結晶
粒界を横切って移動しなければならない。従ってＯＮ電
流や移動度は結晶粒界の影響で小さなものとなるが、Ｏ
ＦＦ電流をも小さなものとすることができる。Since the TFT shown in FIG. 2 uses a crystalline silicon film grown in a direction perpendicular to the substrate, carriers must move across the crystal grain boundaries. Accordingly, the ON current and the mobility are small due to the influence of the crystal grain boundaries,
The FF current can also be reduced.

【００５２】また図３に示すＴＦＴは、キャリアの移動
する方向に結晶成長した結晶性珪素膜を用いるので、Ｏ
Ｎ電流を多く流せる移動度の大きなＴＦＴとすることが
できる。これは平均的に見ると、結晶粒界がキャリアの
移動する概略の方向に存在しているので、キャリアの移
動に際しての粒界の影響が低減されるからである。Since the TFT shown in FIG. 3 uses a crystalline silicon film crystal-grown in the direction in which carriers move, the TFT shown in FIG.
A TFT having a high mobility through which a large amount of N current can flow can be obtained. This is because, on average, the crystal grain boundaries exist in the general direction in which the carriers move, so that the influence of the grain boundaries upon carrier movement is reduced.

【００５３】以上述べたように、結晶化を助長する触媒
元素の導入量を選択的に制御することで、所望の領域に
必要とする結晶性あるいは結晶状態を有した結晶性珪素
膜を得ることができる。As described above, by selectively controlling the amount of the catalyst element that promotes crystallization, it is possible to obtain a crystalline silicon film having the required crystalline or crystalline state in a desired region. Can be.

【００５４】〔実施例２〕本実施例は、所望の領域に所
望の結晶性、あるいは所望の結晶形態（縦成長あるいは
横成長）を選択的に形成する技術を応用して、１枚のガ
ラス基板上にディスプレーから、ＣＰＵ、メモリーまで
搭載した集積回路を形成するものである。[Embodiment 2] In this embodiment, one glass is applied by applying a technique for selectively forming desired crystallinity or a desired crystal form (vertical growth or lateral growth) in a desired region. An integrated circuit including a display, a CPU, and a memory is formed on a substrate.

【００５５】図４の本実施例の電気光学システムののブ
ロック図を示す。ここで、入力ポートとは、外部から入
力された信号を読み取り、画像用信号に変換し、補正メ
モリーは、アクティブマトリクスパネルの特性に合わせ
て入力信号等を補正するためのパネルに固有のメモリー
である。特に、この補正メモリーは、各画素固有の情報
を不揮発性メモリーとして有し、個別に補正するための
ものである。すなわち、電気光学装置の画素に点欠陥の
ある場合には、その点の周囲の画素にそれに合わせて補
正した信号を送り、点欠陥をカバーし、欠陥を目立たな
くする。または、画素が周囲の画素に比べて暗い場合に
は、その画素により大きな信号を送って、周囲の画素同
じ明るさとなるようにするものである。FIG. 4 is a block diagram of the electro-optical system according to this embodiment. Here, the input port is a memory peculiar to a panel for reading a signal inputted from the outside and converting it into an image signal, and correcting an input signal or the like in accordance with the characteristics of the active matrix panel. is there. In particular, the correction memory has information unique to each pixel as a non-volatile memory, and is used for individual correction. That is, if a pixel of the electro-optical device has a point defect, a signal corrected in accordance therewith is sent to pixels around the point to cover the point defect and make the defect inconspicuous. Alternatively, when a pixel is darker than the surrounding pixels, a larger signal is sent to the pixel so that the brightness of the surrounding pixels is the same.

【００５６】ＣＰＵとメモリーは通常のコンピュータの
ものと同様で、特にメモリーは各画素に対応した画像メ
モリーをＲＡＭとして持っている。また、画像情報に応
じて、基板を裏面から照射するバックライトを変化させ
ることもできる。The CPU and the memory are the same as those of an ordinary computer. In particular, the memory has an image memory corresponding to each pixel as a RAM. Further, the backlight that irradiates the substrate from the back surface can be changed according to the image information.

【００５７】７４で示される領域には、周辺回路である
デコーダー／ドライバー回路、アクティブマトリックス
の画素に配置されたＴＦＴ７１、キャパシタ７２が配置
されている。また７３は液晶である。本実施例は、１枚
のガラス基板７５にさらに上述した各回路を形成するも
のである。そして、その必要とする結成性や結晶形態に
合わせて選択的に結晶性珪素膜を形成することを特徴と
する。In a region indicated by 74, a decoder / driver circuit as a peripheral circuit, a TFT 71 arranged in a pixel of an active matrix, and a capacitor 72 are arranged. 73 is a liquid crystal. In the present embodiment, each of the circuits described above is further formed on one glass substrate 75. Then, a crystalline silicon film is selectively formed in accordance with the required crystallinity and crystal form.

【００５８】〔実施例４〕本実施例においては、液相法
によって触媒元素を導入する方法についてさらに説明を
加える。Embodiment 4 In this embodiment, a method of introducing a catalytic element by a liquid phase method will be further described.

【００５９】触媒元素を含む溶媒としては、極性溶媒で
ある水、アルコール、酸、アンモニアから選ばれたもの
を用いることができる。As the solvent containing the catalyst element, a solvent selected from polar solvents such as water, alcohol, acid and ammonia can be used.

【００６０】触媒としてニッケルを用い、このニッケル
を極性溶媒に含ませる場合、ニッケルはニッケル化合物
として導入される。このニッケル化合物としては、代表
的には臭化ニッケル、酢酸ニッケル、蓚酸ニッケル、炭
酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化ニッケル、硝酸ニッケ
ル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケル、ニッケルアセチルア
セトネ−ト、４−シクロヘキシル酪酸ニッケル、酸化ニ
ッケル、水酸化ニッケルから選ばれたものが用いられ
る。When nickel is used as a catalyst and this nickel is contained in a polar solvent, nickel is introduced as a nickel compound. Typical examples of the nickel compound include nickel bromide, nickel acetate, nickel oxalate, nickel carbonate, nickel chloride, nickel iodide, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel formate, nickel acetylacetonate, and 4-cyclohexylbutyric acid. A material selected from nickel, nickel oxide, and nickel hydroxide is used.

【００６１】また触媒元素を含む溶媒として、無極性溶
媒であるベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、
クロロホルム、エーテルから選ばれたものを用いること
ができる。As the solvent containing the catalyst element, non-polar solvents such as benzene, toluene, xylene, carbon tetrachloride,
Chloroform and ether can be used.

【００６２】この場合はニッケルはニッケル化合物とし
て導入される。このニッケル化合物としては代表的に
は、ニッケルアセチルアセトネ−ト、２−エチルヘキサ
ン酸ニッケルから選ばれたものを用いることができる。In this case, nickel is introduced as a nickel compound. As the nickel compound, typically, a compound selected from nickel acetylacetonate and nickel 2-ethylhexanoate can be used.

【００６３】また触媒元素を含有させた溶液に界面活性
剤を添加することも有用である。これは、被塗布面に対
する密着性を高め吸着性を制御するためである。この界
面活性剤は予め被塗布面上に塗布するのでもよい。It is also useful to add a surfactant to the solution containing the catalyst element. This is to increase the adhesion to the surface to be coated and control the adsorption. This surfactant may be applied in advance on the surface to be coated.

【００６４】触媒元素としてニッケル単体を用いる場合
には、酸に溶かして溶液とする必要がある。When nickel alone is used as the catalyst element, it must be dissolved in an acid to form a solution.

【００６５】以上述べたのは、触媒元素であるニッケル
が完全に溶解した溶液を用いる例であるが、ニッケルが
完全に溶解していなくとも、ニッケル単体あるいはニッ
ケルの化合物からなる粉末が分散媒中に均一に分散した
エマルジョンの如き材料を用いてもよい。または酸化膜
形成用の溶液を用いるのでもよい。このような溶液とし
ては、東京応化工業株式会社のＯＣＤ(Ohka Diffusion
Source）を用いることができる。このＯＣＤ溶液を用い
れば、被形成面上に塗布し、２００℃程度でベークする
ことで、簡単に酸化珪素膜を形成できる。また不純物を
添加することも自由であるので、本発明に利用すること
ができる。The above description is an example in which a solution in which nickel as a catalytic element is completely dissolved is used. A material such as an emulsion which is uniformly dispersed in the emulsion may be used. Alternatively, a solution for forming an oxide film may be used. As such a solution, OCD (Ohka Diffusion) of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
Source) can be used. When this OCD solution is used, a silicon oxide film can be easily formed by applying it on the surface to be formed and baking it at about 200 ° C. Further, since it is free to add impurities, it can be used in the present invention.

【００６６】なおこれらのことは、触媒元素としてニッ
ケル以外の材料を用いた場合であっても同様である。The same applies to the case where a material other than nickel is used as the catalyst element.

【００６７】[0067]

【発明の効果】本発明の構成である、触媒元素の添加量
を選択的に変化させることによって、必要とする結晶性
や結晶形態を選択することができ、異なる特性を有する
ＴＦＴを集積化して形成することができる。According to the present invention, the required crystallinity and crystal form can be selected by selectively changing the addition amount of the catalyst element, and TFTs having different characteristics can be integrated. Can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 実施例のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置の概要を示す。FIG. 1 shows an outline of an active matrix type liquid crystal display device of an embodiment.

【図２】 実施例のＴＦＴの作製工程を示す。FIG. 2 shows a manufacturing process of a TFT according to an embodiment.

【図３】 実施例にＴＦＴの作製工程を示す。FIG. 3 illustrates a manufacturing process of a TFT in an example.

【図４】 実施例のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置の概要を示す。FIG. 4 shows an outline of an active matrix type liquid crystal display device of an embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０１・・・ガラス基板 ２０２・・・下地膜（酸化珪素膜） ２０３・・・珪素膜 ２０４・・・酸化珪素膜 ２０５・・・ニッケルを含有した酢酸塩溶液（ニッケル
を１０ｐｐｍ含有） ２０６・・・酸化珪素膜 ２０７・・・ニッケルを含有した酢酸塩溶液（ニッケル
を１００ｐｐｍ含有） ２１０・・・ゲイト電極 ２１１・・・陽極酸化物201 glass substrate 202 base film (silicon oxide film) 203 silicon film 204 silicon oxide film 205 acetate solution containing nickel (containing 10 ppm of nickel) 206.・ Silicon oxide film 207 ・ ・ ・ Acetate solution containing nickel (containing 100ppm of nickel) 210 ・ ・ ・ Gate electrode 211 ・ ・ ・ Anodic oxide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−58338（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−176479（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−280420（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-58338 (JP, A) JP-A-7-176479 (JP, A) JP-A-3-280420 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 絶縁表面を有する基板上に形成され、結
晶性を有する珪素薄膜を用いて構成された少なくとも２
つの薄膜トランジスタにおいて、 前記薄膜トランジスタのうち少なくとも１つの前記珪素
薄膜は、基板に概略垂直な方向に結晶成長がなされた領
域を有し、 他の前記薄膜トランジスタの前記珪素薄膜は、基板に概
略平行な方向に結晶成長がなされた領域を有し、 前記基板に概略垂直な方向に結晶成長がなされた領域
は、該領域全体に結晶化を助長する元素が添加されてお
り、 前記基板に概略平行な方向に結晶成長がなされた領域
は、結晶化を助長する元素が添加された領域から基板に
平行な方向に結晶成長が行われた領域であり、 前記基板に概略垂直な方向に結晶成長がなされた領域の
元素の添加量と前記基板に概略平行な方向に結晶成長が
なされた領域の元素の添加量とは異なっていることを特
徴とする半導体装置。 At least two layers formed on a substrate having an insulating surface and using a crystalline silicon thin film.
In one thin film transistor, at least one of the thin film transistors has a region where crystal growth is performed in a direction substantially perpendicular to a substrate, and the silicon thin film of another thin film transistor is in a direction substantially parallel to the substrate. The region where crystal growth has been performed, the region where crystal growth has been performed in a direction substantially perpendicular to the substrate, an element that promotes crystallization has been added to the entire region, and a region substantially parallel to the substrate has been added. The region where crystal growth is performed is a region where crystal growth is performed in a direction parallel to the substrate from a region to which an element promoting crystallization is added, and a region where crystal growth is performed in a direction substantially perpendicular to the substrate. A semiconductor device characterized in that the addition amount of the element is different from the addition amount of the element in a region where crystal growth is performed in a direction substantially parallel to the substrate. 【請求項２】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置
であって、 画素領域に形成された薄膜トランジスタと周辺回路に形
成された薄膜トランジスタとを有し、 前記画素領域に形成された薄膜トランジスタは結晶化を
助長する触媒元素が添加され基板に概略垂直な方向に結
晶成長した結晶性珪素膜で構成されており、 前記周辺回路領域に形成された薄膜トランジスタは結晶
化を助長する触媒元素が添加された領域から該領域周辺
に向かって基板に概略平行な方向に結晶成長した結晶性
珪素膜で構成されており、 前記基板に概略垂直な方向に結晶成長した結晶性珪素膜
の元素の添加量と前記基板に概略平行な方向に結晶成長
した結晶性珪素膜の元素の添加量とは異なっていること
を特徴とする半導体装置。 2. An active matrix type liquid crystal display device, comprising: a thin film transistor formed in a pixel region and a thin film transistor formed in a peripheral circuit, wherein the thin film transistor formed in the pixel region promotes crystallization. The thin film transistor formed in the peripheral circuit region comprises a crystalline silicon film in which a catalyst element is added and a crystal is grown in a direction substantially perpendicular to the substrate. It is composed of a crystalline silicon film crystal-grown in a direction substantially parallel to the substrate toward the periphery, and is substantially parallel to the substrate with the addition amount of the element of the crystalline silicon film crystal-grown in a direction substantially perpendicular to the substrate. A semiconductor device characterized in that the amount of the element added to the crystalline silicon film grown in different directions is different from that of the crystalline silicon film. 【請求項３】 請求項１乃至２において、触媒元素は、
Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐ
ｄＰ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた一種または複数種類の元
素であることを特徴とする半導体装置。 3. The method of claim 1 or 2, the catalyst element,
Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P
dP, As, and wherein a is one or more kinds of elements selected from Sb. 【請求項４】 請求項１乃至２において、触媒元素は、
ＶＩＩＩ族、ＩＩＩｂ族、ＩＶ族、Ｖｂ族元素から選ば
れた一種または複数種類の元素であることを特徴とする
半導体装置。 4. The method of claim 1 or 2, the catalyst element,
A semiconductor device, which is one or more elements selected from Group VIII, IIIb, IV, and Vb elements. 【請求項５】 請求項１乃至２において、前記基板に概
略平行な方向に結晶成長した結晶性珪素膜の元素の添加
量は、前記基板に概略垂直な方向に結晶成長した結晶性
珪素膜の元素の添加量よりも多いことを特徴とする半導
体装置。 5. The substrate according to claim 1, wherein
Addition of elements to crystalline silicon film grown in a substantially parallel direction
The amount is the crystallinity that has grown in a direction substantially perpendicular to the substrate.
A semiconductor characterized in that it is larger than the amount of the element added to the silicon film.
Body device.