專利名稱：電光裝置、半導(dǎo)體裝置及它們的制造方法和投影裝置與電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用Sllicon On Insulator(以下，簡稱為「SOI」))技術(shù)的電光裝置與半導(dǎo)體裝置的制造方法、電光裝置與半導(dǎo)體裝置，以及投影顯示裝置與各種電器；特別涉及高成品率地制造高可靠性的電光裝置與半導(dǎo)體裝置的方法，以及可靠性優(yōu)良的電光裝置與半導(dǎo)體裝置。
并且，在半導(dǎo)體集成電路裝置中，應(yīng)用使得層厚不同的半導(dǎo)體區(qū)域在SOI基片上混合存在的技術(shù)，例如，在以下的專利文獻1中有這樣的記述埋入氧化膜上形成的層厚不同的硅層中，通過在厚的硅層中形成部分耗盡型的CMOS器件，在薄的一側(cè)的硅層中形成完全耗盡型的CMOS器件，可以使低漏電流和高速動作得以并存。
特別是，最近制造的液晶裝置，是將構(gòu)成外圍電路的晶體管元件等的電路與液晶驅(qū)動用的晶體管元件一起在同一基片上形成的液晶裝置。這種液晶裝置中，用以形成液晶驅(qū)動用晶體管元件的半導(dǎo)體層的層厚，形成得比用以形成構(gòu)成外圍電路的晶體管元件的半導(dǎo)體層薄(例如參照專利文獻1)。依據(jù)這種液晶裝置，在液晶驅(qū)動用的晶體管元件中能夠降低光泄漏電流，在外圍電路中能夠?qū)崿F(xiàn)的晶體管元件的高速驅(qū)動，并且能夠降低截止漏(オフリ-ク)電流。

圖12是表示含有這種厚度不同的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體裝置或電光裝置的制造工序的剖面工序圖。在該圖所示的制造方法中，首先準備圖12A所示的含有在支持基片510上隔著氧化硅層512形成的單晶硅層506的SOI基片。制造半導(dǎo)體裝置時，用硅基片作為所述支持基片510；制造電光裝置時，用石英基片等作為所述支持基片510。接著，如圖12B所示，在該SOI基片的單晶硅層506上的預(yù)定區(qū)域，形成氮化硅膜503。
接著，如圖12C所示，通過熱氧化使單晶硅層506從表面?zhèn)乳_始氧化。此時，形成了上述氮化硅膜503的區(qū)域的單晶硅層506不被氧化，而在未形成氮化硅膜503的區(qū)域的單晶硅層506的表面部分形成氧化層507。
接著，通過蝕刻除去上述氮化硅層503與氧化層507，獲得如圖12D所示的、層厚被部分降低的SOI基片。
接著，通過對圖12D所示的SOI基片的單晶硅層506進行圖案制作，獲得含有圖12E所示的層厚不同的單晶硅層(半導(dǎo)體層)的電光裝置。如圖12E所示，在該電光裝置中，形成層厚薄的第一半導(dǎo)體層501和層厚比該第一半導(dǎo)體層厚的第二半導(dǎo)體層508；這些半導(dǎo)體層中，用第一半導(dǎo)體層501形成像素驅(qū)動用晶體管元件，用第二半導(dǎo)體層508形成外圍電路用晶體管元件，可以減少像素區(qū)域的光泄漏，并且，能夠?qū)崿F(xiàn)在外圍區(qū)域形成高速的驅(qū)動電路的、可靠性優(yōu)良的、可構(gòu)成高速液晶裝置的電光裝置。
特開平11-74531號公報[本發(fā)明要解決的課題]但是，通過上述傳統(tǒng)的制造方法制造的電光裝置中，圖12D～圖12E的工序中，為了進行厚度隨部位而不同的單晶硅層506的蝕刻，如圖12E所示，形成在第一半導(dǎo)體層501的兩側(cè)的氧化硅層512被過量蝕刻的凹部505。并且，如為防止該凹部505的形成而提高氧化硅和單晶硅之間的蝕刻選擇比，則第一半導(dǎo)體層501的側(cè)面部501a會被過量蝕刻，使側(cè)面部501a成為凹狀，第一半導(dǎo)體層501的邊沿成為銳角。如該第一半導(dǎo)體層501的邊沿成為銳角，則在第一半導(dǎo)體層為形成晶體管元件而進行柵氧化時，第一半導(dǎo)體層501的邊沿的柵氧化膜變薄，因此，使得寄生MOS造成的截止漏電流增加。又知，用上述傳統(tǒng)的制造方法制造的電光裝置中，圖12B的工序中，從表面開始氧化單晶硅層506時，由于單晶硅層506和氧化硅層512之間的熱膨脹率的差異，在單晶硅層506上會發(fā)生滑移等的缺陷。
于是，在傳統(tǒng)的制造方法中出現(xiàn)了這樣的問題很難將厚度不同的半導(dǎo)體層混合存在的電光裝置或半導(dǎo)體裝置的各半導(dǎo)體層形成準確的形狀，隨之而產(chǎn)生晶體管元件的動作不良等現(xiàn)象，致使成品率下降。
本發(fā)明是為解決上述課題而構(gòu)思的，其目的在于改善設(shè)有厚度不同的半導(dǎo)體層的電光裝置中的半導(dǎo)體層的形狀，提供高成品率的可靠性優(yōu)良的電光裝置的制造方法。
并且，本發(fā)明的目的還在于提供含有厚度不同的半導(dǎo)體層的、能夠在所述半導(dǎo)體層中形成可靠性良好的晶體管元件等的半導(dǎo)體元件的電光裝置。
并且，本發(fā)明的目的還在于改善含有厚度不同的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層裝置中的半導(dǎo)體層的形狀，提供高成品率的可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
并且，本發(fā)明的目的還在于提供含有厚度不同的半導(dǎo)體層的、能夠在所述半導(dǎo)體層中形成可靠性優(yōu)良的晶體管元件等的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置。
并且，本發(fā)明的目的還在于提供設(shè)有上述電光裝置或半導(dǎo)體裝置的、可靠性優(yōu)良的投影顯示裝置與各種電器。
旨在解決上述課題的本發(fā)明的電光裝置的制造方法，是設(shè)有基片和在該基片上隔著絕緣膜形成的半導(dǎo)體層的、在所述半導(dǎo)體層中形成半導(dǎo)體層的厚度相異的不少于兩個半導(dǎo)體區(qū)域的電光裝置的制造方法；其特征在于包括如下工序?qū)λ霭雽?dǎo)體層以預(yù)定的平面形狀進行圖案制作，將所述半導(dǎo)體層分割成多個半導(dǎo)體區(qū)域的圖案制作工序；以及在通過所述圖案制作工序形成的所述半導(dǎo)體區(qū)域中，將不少于一個區(qū)域的半導(dǎo)體層薄層化至預(yù)定的半導(dǎo)體層厚的薄層化工序。
因此，本發(fā)明的制造方法的特征在于在完成分割半導(dǎo)體區(qū)域的圖案制作工序后，進行將各區(qū)域的半導(dǎo)體層形成預(yù)定的層厚的薄層化工序。依據(jù)這樣的制造方法，由于半導(dǎo)體層厚在基片上以一定的狀態(tài)制作圖案，蝕刻深度在基片上是一定的，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)的制造方法中存在的絕緣膜被過量蝕刻的問題。并且，在薄層化工序中，由于預(yù)先將薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域跟其他的半導(dǎo)體區(qū)域分割開，容易控制各區(qū)域中的半導(dǎo)體層的形狀，并且，可以抑制因熱膨脹率的差異造成單晶膜的體積膨脹并防止滑移等缺陷的發(fā)生，從而能夠更準確地形成半導(dǎo)體層的形狀。通過上述方法，能夠防止因半導(dǎo)體層中形成的半導(dǎo)體元件的動作不良造成成品率下降，提高生產(chǎn)效率。
并且，在本發(fā)明的制造方法的所述薄層化工序中，通過使薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層的表面氧化而在所述半導(dǎo)體層表面形成氧化層，之后除去所述氧化層就能將所述半導(dǎo)體層薄層化。
依據(jù)這樣的方法，能夠通過形成所述氧化層時的氧化條件控制所述半導(dǎo)體層的層厚，容易且均勻地進行半導(dǎo)體層的薄層化。
并且，在本發(fā)明的制造方法的所述薄層化工序中，在薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層的側(cè)面形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜后，通過使所述半導(dǎo)體層的上面氧化在所述半導(dǎo)體層上面形成氧化層，之后通過除去所述氧化層將所述半導(dǎo)體層薄層化。
這樣的制造方法，是在所述半導(dǎo)體層的側(cè)面形成側(cè)面保護膜后，使該半導(dǎo)體層表面氧化以形成氧化層，再除去該氧化層來使半導(dǎo)體層薄層化的方法。依據(jù)該制造方法，通過在半導(dǎo)體層的側(cè)面形成耐氧化材料的側(cè)面保護膜，半導(dǎo)體層的側(cè)面不被氧化，因此，由于通過該薄層化工序半導(dǎo)體層的平面尺寸不會變小，能夠更容易且準確地控制半導(dǎo)體層的形狀。
并且，在本發(fā)明的制造方法的所述薄膜化工序中，能夠在所述被薄膜化的半導(dǎo)體區(qū)域以外的半導(dǎo)體區(qū)域，形成跟含所述耐氧化材料的側(cè)壁保護膜同一層的氧化保護膜。
依據(jù)這樣的制造方法，不被薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的氧化保護膜和薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的側(cè)壁保護膜能夠在同一成膜工序中形成，可使制造過程合理化，并改善制造的容易性，同時能夠?qū)崿F(xiàn)制造費用的降低。
并且，在本發(fā)明的制造方法中，能夠?qū)⑺鰝?cè)面保護膜跟所述氧化層同時除去。
依據(jù)這樣的制造方法，能夠使除去氧化層與側(cè)面保護膜的工序合為一道工序，實現(xiàn)制造工序的合理化。
接著，本發(fā)明的制造方法中，可將所述側(cè)面保護膜設(shè)置成包含構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜和在該氧化膜上形成的耐氧化材料構(gòu)成的耐氧化膜的積層構(gòu)造。
采用這樣的方法，能夠防止由于薄層化工序與晶體管形成工序中的氧化工序使半導(dǎo)體層的側(cè)面部被氧化，使半導(dǎo)體層與晶體管元件的形狀、尺寸容易得到控制。
并且，薄層化工序中，如果使含有上述氧化膜的半導(dǎo)體層氧化來形成氧化層，則由于設(shè)于側(cè)面的氧化膜的作用，半導(dǎo)體層邊沿的氧化層的厚度加大，能夠使氧化層除去后的半導(dǎo)體層邊沿的形狀大致成為鈍角。如設(shè)置這種形狀的半導(dǎo)體層，由于該半導(dǎo)體層中形成柵氧化膜時，半導(dǎo)體層邊沿的柵氧化膜的膜厚不會變薄，能夠抑制半導(dǎo)體層邊沿的寄生MOS的發(fā)生。
上述側(cè)面保護膜，可以在薄層化工序中除去，但是也可以采用將側(cè)面保護膜留下的結(jié)構(gòu)。通過殘留側(cè)面保護膜，在晶體管形成工序中柵氧化時，半導(dǎo)體層側(cè)面能夠不被氧化，從而容易控制晶體管元件的尺寸。
并且，本發(fā)明的制造方法中，可以使所述側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層厚度方向的高度，跟所述薄層化的半導(dǎo)體層的薄層化后的層厚大致相同地形成。
如果采用這樣的方法，只是使比所述側(cè)面保護膜更突出的部分的半導(dǎo)體層被氧化，然后將氧化層除去，這樣容易形成包含側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層。在這種半導(dǎo)體層中形成晶體管元件時，由于只是使所述半導(dǎo)體層的上面氧化來形成柵氧化膜，半導(dǎo)體層側(cè)端的柵氧化膜不變薄，可以抑制柵電極下部的半導(dǎo)體層端部的寄生M0S的形成，同時可抑制截止漏電流的產(chǎn)生。
并且，本發(fā)明的制造方法中，構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料最好是多晶硅或單晶硅。采用結(jié)晶性良好的硅膜作為所述半導(dǎo)體層，可制造設(shè)有能高速動作的開關(guān)元件的電光裝置。
并且，本發(fā)明的制造方法中，由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜，最好是氧化硅膜或氧氮化硅膜。采用其中任一種氧化膜，均可使半導(dǎo)體層邊沿的氧化層形成得較厚，從而能使氧化層除去后的半導(dǎo)體層邊沿的形狀大致成鈍角。如果設(shè)置這種形狀的半導(dǎo)體層，在該半導(dǎo)體層上形成柵氧化膜時，半導(dǎo)體層邊沿的柵氧化膜的膜厚不會變薄，從而可以抑制半導(dǎo)體層邊沿的寄生MOS的發(fā)生。
并且，本發(fā)明的電光裝置是設(shè)有隔著絕緣膜形成了半導(dǎo)體層的基片的電光裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體層被分割為具有不同半導(dǎo)體層厚的多個半導(dǎo)體區(qū)域，在所述半導(dǎo)體層區(qū)域的至少一方的半導(dǎo)體層的側(cè)面，形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜。
這種結(jié)構(gòu)的電光裝置，在半導(dǎo)體層的側(cè)面形成側(cè)面保護膜，從而在用所述半導(dǎo)體層形成晶體管元件等的半導(dǎo)體元件時，能夠使半導(dǎo)體層的側(cè)面不被氧化。由此，例如在半導(dǎo)體層的上面形成柵氧化膜時，只在半導(dǎo)體層的上面以均勻的膜厚形成柵氧化膜，半導(dǎo)體層的側(cè)面由所述側(cè)面保護膜保護。從而，能夠抑制因柵氧化膜的膜厚被部分地減薄而導(dǎo)致的寄生MOS的發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)可形成可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體元件的電光裝置。
并且，上述側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層厚度方向的高度，可以跟所述半導(dǎo)體層的層厚大致相同，或者形成得比層厚高。這是因為，如果所述側(cè)面保護膜比半導(dǎo)體層厚低，就會有在半導(dǎo)體層中形成的柵氧化膜在半導(dǎo)體層邊沿部分變薄的危險。
并且，本發(fā)明的電光裝置，所述側(cè)面保護膜可以具有包含由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜和在該氧化膜上形成的所述耐氧化膜的結(jié)構(gòu)。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠取得和上述的電光裝置相同的效果。
并且，本發(fā)明的電光裝置的所述多個半導(dǎo)體區(qū)域中，像素區(qū)域包含一個或多個半導(dǎo)體區(qū)域，像素區(qū)域由以下部分形成多條掃描線，與所述多條掃描線交叉的多條數(shù)據(jù)線，在所述半導(dǎo)體層形成的對應(yīng)于所述掃描線與數(shù)據(jù)線而設(shè)的晶體管，以及對應(yīng)于該晶體管而設(shè)的像素電極的；外圍區(qū)域則包含其他的半導(dǎo)體區(qū)域，外圍區(qū)域由含有在所述半導(dǎo)體層中形成的多個晶體管的外圍電路形成。
因此，這種結(jié)構(gòu)的電光裝置，是有像素驅(qū)動用的晶體管元件形成的像素區(qū)域和形成了外圍電路的外圍區(qū)域具有不同的半導(dǎo)體層層厚的、且在半導(dǎo)體層的側(cè)面設(shè)有側(cè)面保護膜的電光裝置。通過設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，可以形成像素區(qū)域和外圍區(qū)域各具適當(dāng)性能的晶體管元件，同時可通過在半導(dǎo)體層側(cè)面形成的側(cè)面保護膜抑制寄生MOS的發(fā)生，實現(xiàn)可靠性優(yōu)良的電光裝置。
并且，本發(fā)明的電光裝置的特征在于設(shè)有跟形成了所述像素區(qū)域與外圍區(qū)域的基片相向配置的對置基片，以及夾持在所述兩基片間的、由所述晶體管驅(qū)動的液晶。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠獲得可靠性優(yōu)良的液晶裝置。
并且，本發(fā)明的電光裝置的特征還在于所述外圍區(qū)域的所述半導(dǎo)體層的層厚比所述像素區(qū)域的厚。
并且，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，是關(guān)于包含基片、在該基片上隔著絕緣膜形成的半導(dǎo)體層的、所述半導(dǎo)體層被分割為層厚不同的不少于兩個半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括將所述半導(dǎo)體層圖案制作成預(yù)定的平面形狀、并將所述半導(dǎo)體層分割為多個半導(dǎo)體區(qū)域的圖案制作工序，以及在所述圖案制作工序中形成的所述半導(dǎo)體區(qū)域中將不少于一個的區(qū)域的半導(dǎo)體層薄層化到預(yù)定的半導(dǎo)體層厚的薄層化工序；在所述薄層化工序中薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層的側(cè)面形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜，之后通過使所述半導(dǎo)體層的上面氧化在所述半導(dǎo)體層上面形成氧化層，然后通過除去所述氧化層來將所述半導(dǎo)體層薄層化。
這樣的制造方法中，由于半導(dǎo)體層厚在基片上在一定的狀態(tài)下進行圖案制作，蝕刻深度在基片上保持一定，不會發(fā)生傳統(tǒng)的制造方法中存在的絕緣膜被過量蝕刻的問題。并且，薄層化工序中薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域，預(yù)先跟其他的半導(dǎo)體區(qū)域分割開，因此，容易控制各區(qū)域中的半導(dǎo)體層的形狀，并且可以抑制因熱膨脹率的差異而導(dǎo)致的單晶膜的體積膨脹，并防止滑移等的缺陷的發(fā)生，能夠以更準確的形狀形成半導(dǎo)體層。另外，通過在半導(dǎo)體層的側(cè)面形成耐氧化材料的側(cè)面保護膜，使半導(dǎo)體層的側(cè)面部不被氧化，通過該薄層化工序可以不減小半導(dǎo)體層的平面尺寸，更加容易地控制半導(dǎo)體層的形狀。這樣，依據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，防止因半導(dǎo)體層中形成的半導(dǎo)體元件的動作不良造成的成品率低下，進行高效率的制造。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在所述薄膜化工序中，可以在所述被薄膜化的半導(dǎo)體區(qū)域以外的半導(dǎo)體區(qū)域，形成跟含所述耐氧化材料的側(cè)壁保護膜同一層的氧化保護膜。
依據(jù)這樣的制造方法，不薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的氧化保護膜和薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域的側(cè)壁保護膜可以在相同的成膜工序中形成，因此，可使制造過程合理化，改善制造的容易性，降低制造費用。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，可以將所述側(cè)面保護膜跟所述氧化層同時除去。依據(jù)這樣的制造方法，可以將除去氧化層與側(cè)面保護膜的工序合為一道工序，使制造工序合理化。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所述側(cè)面保護膜可以具有包含構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜和在該氧化膜上形成的耐氧化材料形成的耐氧化膜的積層構(gòu)造。
采用這樣的方法，可以防止因薄層化工序與晶體管形成工序中的氧化工序造成半導(dǎo)體層的側(cè)面氧化，從而容易控制半導(dǎo)體層與晶體管元件的形狀、尺寸。
并且，薄層化工序中，如使包含上述氧化膜的半導(dǎo)體層氧化而形成氧化層，則由于通過設(shè)于側(cè)面的氧化膜的作用使半導(dǎo)體層的邊沿的氧化層的厚度增大，因此，氧化層除去后的半導(dǎo)體層邊沿的形狀能夠大致成鈍角。如果設(shè)置這種形狀的半導(dǎo)體層，由于在該半導(dǎo)體層中形成柵氧化膜時，半導(dǎo)體層邊沿的柵氧化膜的膜厚不減薄，能夠抑制半導(dǎo)體層邊沿的寄生MOS的發(fā)生。
上述側(cè)面保護膜，可以在薄層化工序中除去，但是也可以采用將側(cè)面保護膜殘留下來的結(jié)構(gòu)。通過殘留側(cè)面保護膜，在晶體管形成工序中的柵氧化時半導(dǎo)體層側(cè)面能不被氧化，因此容易控制晶體管元件的尺寸。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所形成的所述側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層厚度方向的高度，能夠跟所述薄層化半導(dǎo)體層的薄層化后的層厚大致相同。
依據(jù)這樣的方法，只是使比所述側(cè)面保護膜突出的部分的半導(dǎo)體層氧化并隨后將它除去，因此能夠容易地形成設(shè)有側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層。在這種半導(dǎo)體層中形成晶體管元件時，只使所述半導(dǎo)體層的上面氧化而形成柵氧化膜，因此半導(dǎo)體層側(cè)端的柵氧化膜不會變薄，從而可以抑制柵電極下部的半導(dǎo)體層端部的寄生MOS的形成，具有抑制截止漏電流的優(yōu)點。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述半導(dǎo)體層最好是單晶硅層，由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜最好是氧化硅膜或氧氮化硅膜。
采用上述任一種氧化膜，由于半導(dǎo)體層邊沿的氧化層形成得較厚，氧化層除去后的半導(dǎo)體層邊沿的形狀能夠大致成鈍角。如設(shè)置這種形狀的半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層中形成柵氧化膜時，半導(dǎo)體層邊沿的柵氧化膜的膜厚不變薄，因此能夠抑制半導(dǎo)體層邊沿的寄生MOS的發(fā)生。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，是設(shè)有隔著絕緣膜形成的半導(dǎo)體層的基片的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體層，被分割為具有相互不同的半導(dǎo)體層厚的多個半導(dǎo)體區(qū)域，在至少一個所述半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層側(cè)面，形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜。
這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置，通過在半導(dǎo)體層的側(cè)面形成側(cè)面保護膜，在用所述半導(dǎo)體層形成晶體管元件等的器件時，能夠使半導(dǎo)體層的側(cè)面不被氧化。由此，例如在半導(dǎo)體層的上面形成柵氧化膜的場合，柵氧化膜成為只在半導(dǎo)體層的上面形成均勻的膜層，半導(dǎo)體層的側(cè)面通過所述側(cè)面保護膜得以保護。從而，可以抑制因柵氧化膜的膜厚部分地變薄而導(dǎo)致的寄生MOS的發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)裝有可靠性優(yōu)良的器件的半導(dǎo)體裝置。
并且，上述側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層厚度方向的高度，最好跟所述半導(dǎo)體層的層厚大致相同，或者形成得比層厚高。這是因為，如所述側(cè)面保護膜形成得比半導(dǎo)體層厚低，則存在半導(dǎo)體層中形成的柵氧化膜在半導(dǎo)體層邊沿部分地變薄的危險。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的所述側(cè)面保護膜，能夠具有包含由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜和在該氧化膜上形成的耐氧化材料形成的耐氧化膜的結(jié)構(gòu)。采用這樣的結(jié)構(gòu)，與采用前面的結(jié)構(gòu)一樣，能夠提供可裝有可靠性優(yōu)良的器件的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，所述半導(dǎo)體層最好是單晶硅層，構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜最好是氧化硅膜或氧氮化硅膜。采用這樣的結(jié)構(gòu)，跟采用前面的構(gòu)成一樣，能夠提供可裝有可靠性優(yōu)良的器件的半導(dǎo)體裝置。
并且，本發(fā)明的投影顯示裝置，是設(shè)有前面任一項所述的電光裝置的投影顯示裝置，其特征在于包含光源，調(diào)制從該光源出射的光的所述電光裝置構(gòu)成的光調(diào)制裝置，以及投射通過該光調(diào)制裝置調(diào)制的光的投影裝置。
依據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過設(shè)置上述的電光裝置，實現(xiàn)具有優(yōu)良可靠性的投影顯示裝置。
并且，與本發(fā)明有關(guān)的各種電器的特征在于，設(shè)有前面任一項所述的電光裝置。并且，其特征還在于，設(shè)有前面任一項所述的半導(dǎo)體裝置。
依據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠提供設(shè)有可靠性優(yōu)良的顯示部件的各種電器，以及設(shè)置了可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體集成電路的各種電器。
圖2是表示設(shè)有圖1所示的顯示區(qū)域的液晶裝置的總體結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3是沿圖2中的H-H′線的剖面圖。
圖4是是表示將圖2所示的液晶裝置的像素區(qū)域和外圍區(qū)域分割后的各TFT的局部剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的電光裝置的制造方法的第一實施例的剖面工序圖。
圖6是表示本發(fā)明的電光裝置的制造方法的第二實施例的剖面工序圖。
圖7是表示本發(fā)明的電光裝置的制造方法的第三實施例的剖面工序圖。
圖8是表示本發(fā)明的電光裝置的制造方法的第四實施例的剖面工序圖。
圖9是表示本發(fā)明的采用電光裝置的晶體管元件的形成方法剖面工序圖。
圖10是表示本發(fā)明的電光裝置的晶體管元件的形成方法的剖面工序圖。
圖11是表示本發(fā)明的電光裝置的晶體管元件的形成方法的剖面工序圖。
圖12是表示傳統(tǒng)的電光裝置的制造方法的剖面工序圖。
圖13是表示本發(fā)明的投影顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖14A～C是表示本發(fā)明的電器的透視結(jié)構(gòu)圖。
圖15是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置一實施例的局部剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖16是表示本發(fā)明的電器之一例的平面結(jié)構(gòu)圖。
1a、201 第一半導(dǎo)體層80a 第二半導(dǎo)體層10 支持基片(基片、TFT陣列基片)11a 第一遮光膜11 第一層間絕緣膜(絕緣膜、氧化層)
25、85 側(cè)面保護膜30 像素開關(guān)用TFT31、81 晶體管元件80 外圍電路用TFT210 第一半導(dǎo)體區(qū)域220 第二半導(dǎo)體區(qū)域216 氧化層(氧化保護膜)
(液晶裝置)以下，參照附圖就作為本發(fā)明的電光裝置之一例的液晶裝置進行說明。
圖1是作為本發(fā)明實施例的電光裝置的液晶裝置中的圖像顯示區(qū)域的等效電路圖。又，圖2是從對置基片側(cè)觀看本發(fā)明實施例的液晶裝置中的TFT陣列基片以及TFT陣列基片中形成的各主要構(gòu)成部件的平面圖。圖3是包含對置基片的圖2的H-H′剖面圖。
圖1中，構(gòu)成本實施例的液晶裝置的圖像顯示區(qū)域的多個像素，矩陣狀形成的多個像素電極9和作為控制各像素電極9的晶體管的像素開關(guān)用TFT30構(gòu)成，供給圖像信號的數(shù)據(jù)線6a，跟所述像素開關(guān)用TFT30的源極電連接。向上述數(shù)據(jù)線6a寫入的圖像信號S1、S2、…、Sn，可以就以該線序供給，也可以一組一組地供給到相鄰接的多條數(shù)據(jù)線6a之間。
并且，掃描線3a電連接于像素開關(guān)用TFT30的柵極，并形成適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，以在預(yù)定的定時將掃描信號G1、G2、…、Gm以該線序脈沖地加到掃描線3a上。像素電極9，跟像素開關(guān)用TFT30的漏極電連接，通過在一定期間將作為開關(guān)元件的像素開關(guān)用TFT30閉合，將數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號S1、S2、…、Sn以預(yù)定的定時寫入。經(jīng)由像素電極9寫入液晶的預(yù)定電平的圖像信號S1、S2、…、Sn，在對置基片(后述)中形成的對置電極(后述)之間保持一定期間。此處，為了防止被保持的圖像信號的泄漏，附加了跟像素電極9和對置電極之間形成的液晶電容量并聯(lián)的存儲電容量70。
接著，就設(shè)有圖1所示的圖像顯示區(qū)域的液晶裝置的總體結(jié)構(gòu)進行說明。
如圖2與圖3所示，本實施例的液晶裝置的大體結(jié)構(gòu)是，在相向配置的TFT陣列基片10和對置基片20之間夾持液晶50的結(jié)構(gòu)。所述對置基片20，例如由玻璃基片或石英基片構(gòu)成，在其內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)置與封接材料52的內(nèi)側(cè)并行、作為框邊的遮光膜53。另一方面，TFT陣列基片10，例如采用石英基片；在封接材料52的外側(cè)的區(qū)域，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101與外部電路連接端子102沿TFT陣列基片10的一邊設(shè)置，掃描線驅(qū)動電路104沿與該邊鄰接的兩條邊設(shè)置。再有，掃描線驅(qū)動電路104，如果不存在供給掃描線3a的掃描信號的延遲問題，當(dāng)然也可以只在一側(cè)設(shè)置。
在TFT陣列基片10的內(nèi)面?zhèn)?，如圖3所示設(shè)置多個像素電極9，在其上側(cè)設(shè)置作了研磨(rubbing)處理等的預(yù)定的取向處理的取向膜(未作圖示)。上述像素電極9，由例如ITO膜等的透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。并且，取向膜例如由聚酰亞胺薄膜等的有機薄膜構(gòu)成。在鄰接TFT陣列基片10的像素電極9的位置，形成開關(guān)控制各像素電極9的像素開關(guān)用TFT。
另一方面，在對置基片20的內(nèi)面?zhèn)龋谄湔麄€面的范圍內(nèi)設(shè)置對置電極(未作圖示)，在所述對置電極2的下側(cè)，設(shè)置作了研磨處理等的預(yù)定的配向處理的取向膜(未作圖示)。所述對置電極，例如由ITO膜等的透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。并且，取向膜例如由聚酰亞胺薄膜等的有機薄膜構(gòu)成。
并且，在對置基片20中的各像素部的開口區(qū)域以外的區(qū)域，設(shè)置第二遮光膜23。因此，來自對置基片20的一側(cè)的入射光，不入射到鄰接所述像素電極9設(shè)置的像素開關(guān)用TFT。另外，第二遮光膜23具有改善對比度、防止顏色材料混色的功能。
并且，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101，也可以沿圖像顯示區(qū)域的邊排列在兩側(cè)。例如可以這樣奇數(shù)列的數(shù)據(jù)線6a，由沿圖像顯示區(qū)域一側(cè)的邊排列的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101供給圖像信號，偶數(shù)列的數(shù)據(jù)線，由沿所述圖像顯示區(qū)域的對側(cè)的邊排列的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101供給圖像信號。如果這樣梳齒狀地驅(qū)動數(shù)據(jù)線6a，由于能夠擴張數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101的占有面積，能夠構(gòu)成復(fù)雜的電路。
另外，在TFT陣列基片10的剩下的一邊，設(shè)置用以連接在圖像顯示區(qū)域的兩側(cè)設(shè)置的掃描線驅(qū)動電路104的多條布線105。并且，對置基片20的角部的至少一處，設(shè)置為在TFT陣列基片10和對置基片20之間實現(xiàn)電導(dǎo)通的導(dǎo)通材料106。然后，如圖2所示所示，將具有與封接材料52大致相同的外形的對置基片20通過該封接材料52粘固在TFT陣列基片10上。
在上述TFT陣列基片10和對置基片20之間，在封接材料52包圍的空間內(nèi)封入液晶，形成液晶層50。液晶層50，在未加上來自像素電極9的電場的狀態(tài)下，由TFT陣列基片10側(cè)的取向膜和對置基片20側(cè)的取向膜選擇預(yù)定的取向狀態(tài)。液晶層50例如由一種或數(shù)種向列型液晶混合而成的液晶構(gòu)成。封接材料52，是用以將TFT陣列基片10與對置基片20在其外圍粘合的例如光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂構(gòu)成的粘接劑，其中混入用以將兩基片間的距離設(shè)于預(yù)定值的玻璃纖維或玻璃珠等的間隔材料。
并且，在對置基片20的投射光的入射側(cè)與TFT陣列基片10的出射光的出射側(cè)，分別按照例如TN(扭曲向列型)模式、STN(超TN)模式、D-STN(雙掃描-STN)模式等的動作模式，以及正常白模式/正常黑模式的區(qū)別，在預(yù)定的方向設(shè)置偏振光膜、相位差膜、偏振光裝置等。
設(shè)有以上構(gòu)成的本發(fā)明的液晶裝置中，在TFT陣列基片上形成像素開關(guān)用TFT的像素區(qū)域和形成外圍電路用TFT的外圍區(qū)域中，構(gòu)成各TFT的半導(dǎo)體層的膜厚形成得不同。
圖4是將上述像素區(qū)域和外圍區(qū)域分開表示的各TFT的局部剖面圖，左圖表示像素區(qū)域所包含的像素開關(guān)用TFT，右圖表示外圍區(qū)域所包含外圍電路用TFT。
首先，圖4左側(cè)所示的像素開關(guān)用TFT30具有LDD(Lightly DopedDrain輕摻雜漏區(qū))結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有掃描線3a，由來自該掃描線3a的電場而形成溝道的半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a′，將掃描線3a和半導(dǎo)體層1a絕緣的柵絕緣膜(柵氧化膜)2，數(shù)據(jù)線6a，半導(dǎo)體層1a的低濃度源區(qū)(源極側(cè)LDD區(qū)域)1b，低濃度漏區(qū)(漏極側(cè)LDD區(qū)域)1c，半導(dǎo)體層1a的高濃度源區(qū)1d，以及高濃度漏區(qū)1e；在半導(dǎo)體層1a的側(cè)面形成側(cè)面保護膜25。掃描線3a與上述溝道區(qū)相對地形成，充當(dāng)柵電極。
上述半導(dǎo)體層1a中，數(shù)據(jù)線6a與高濃度源區(qū)1d連接，高濃度漏區(qū)1e與多個像素電極9中的對應(yīng)的一個連接。并且，源區(qū)1b與1d以及漏區(qū)1c與1e，通過對半導(dǎo)體層1a摻雜預(yù)定濃度的雜質(zhì)離子形成。
然后，在上述半導(dǎo)體層1a的側(cè)面，形成氮化硅等的耐氧化材料構(gòu)成的側(cè)面保護膜25。本實施例的像素開關(guān)用TFT30，用半導(dǎo)體層1a上面的柵絕緣膜2與側(cè)面保護膜25跟作為柵電極的掃描線3a絕緣。通過這種構(gòu)成，半導(dǎo)體層1a的上面由膜厚均勻形成的柵絕緣膜2跟掃描線3a絕緣，半導(dǎo)體層1a的邊沿與側(cè)面由上述側(cè)面保護膜25跟掃描線3a絕緣。從而，依據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，可以有效地抑制因掃描線3a和半導(dǎo)體層1a之間的距離(即柵絕緣膜2的膜厚)部分地變薄而導(dǎo)致的寄生MOS的發(fā)生，能夠構(gòu)成具有良好電流特性的高可靠性的TFT。
并且，在形成半導(dǎo)體層1a的區(qū)域的下部，設(shè)有第一遮光膜11a。更具體地說，第一遮光膜11a分別設(shè)置在像素部分中的、從TFT陣列基片側(cè)看將含有半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)的TFT遮覆的位置。第一遮光膜11a最好由含有不透明的高熔點金屬如Ti、Cr、W、Ta、Mo與Pb中的至少一種的金屬單質(zhì)、合金、金屬硅化物等構(gòu)成。并且，通過形成第一遮光膜11a，能夠預(yù)防從TFT陣列基片10側(cè)來的返回光等入射到像素開關(guān)用TFT30的溝道區(qū)1a′與LDD區(qū)域1b、1c，從而消除因返回光造成的光泄漏電流的發(fā)生導(dǎo)致作為晶體管元件的像素開關(guān)用TFT30的特性的惡化。
數(shù)據(jù)線6a，由鋁等金屬膜或金屬硅化物等合金膜等的遮光性金屬薄膜構(gòu)成。并且，在掃描線3a、柵絕緣膜2與第一層間絕緣膜12的上方，形成分別形成了與高濃度源區(qū)1d連通的接觸孔5和與高濃度漏區(qū)1e連通的接觸孔8的第二層間絕緣膜4。經(jīng)由連通該源區(qū)1d的接觸孔5，數(shù)據(jù)線6a跟高濃度源區(qū)1d電連接。另外，在數(shù)據(jù)線6a與第二層間絕緣膜4的上方，形成有連通高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8形成的第三層間絕緣膜7。經(jīng)由連通該高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8，像素電極9a與高濃度漏區(qū)1e電連接。所述的像素電極9，設(shè)置在這種結(jié)構(gòu)的第三層間絕緣膜7的上面。
另一方面，圖4右側(cè)所示的外圍電路用TFT80，跟圖4左側(cè)的像素開關(guān)用TFT30一樣，具有LDD結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有柵電極83，由來自柵電極83的電場形成溝道的半導(dǎo)體層80a的溝道區(qū)80a′，將柵電極83和半導(dǎo)體層80a之間絕緣的柵絕緣膜2，輸入信號線86a，輸出信號線86b，半導(dǎo)體層80a的低濃度源區(qū)(源極側(cè)LDD區(qū)域)80b與低濃度漏區(qū)(漏極側(cè)LDD區(qū)域)80c，半導(dǎo)體層80a的高濃度源區(qū)80d，以及高濃度漏區(qū)80e。
并且，該外圍電路用TFT80中，跟像素開關(guān)用TFT30一樣，通過對半導(dǎo)體層80a摻雜預(yù)定濃度的雜質(zhì)離子形成源區(qū)80b與80d和漏區(qū)80c與80e。
而且，在上述外圍電路用TFT80的半導(dǎo)體層80a的側(cè)面，形成氮化硅等的耐氧化材料構(gòu)成的側(cè)面保護膜85。也就是，本實施例的外圍電路用TFT80，通過半導(dǎo)體層80a上面的柵絕緣膜2與側(cè)面保護膜85與柵電極83絕緣。通過設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體層80a的上面用膜厚均勻地形成的柵絕緣膜2與柵電極83絕緣，半導(dǎo)體層80a的邊沿與側(cè)面用上述側(cè)面保護膜85與柵電極83絕緣。從而，依據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，可以有效抑制柵電極83和半導(dǎo)體層80a之間的距離(柵絕緣膜2的膜厚)部分地變薄而導(dǎo)致的寄生MOS的發(fā)生，能夠構(gòu)成電流特性良好的高可靠性的TFT。
如圖4所示，像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a形成得比外圍電路用TFT80的半導(dǎo)體層80a薄。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠降低像素開關(guān)用TFT30中的光泄漏電流。并且，外圍電路用TFT80是為驅(qū)動掃描線與數(shù)據(jù)線而需要大電流驅(qū)動能力的元件，將半導(dǎo)體層80a的膜厚形成得較厚，就容易得到掃描線驅(qū)動電路104與數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101中的大電流。
對于構(gòu)成上述像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a的層厚，并無特別的限定，但是以在30nm至100nm的范圍內(nèi)為宜，最好在30nm至80nm的范圍內(nèi)，若采用40nm至60nm的范圍內(nèi)的一定的層厚則更好。
如半導(dǎo)體層1a的膜厚為100nm以下，則不依賴于溝道部的雜質(zhì)濃度，柵電極控制的耗盡層擴展得比半導(dǎo)體層1a大，因此，像素開關(guān)用TFT30成為完全耗盡型。另外，如將半導(dǎo)體層1a的層厚設(shè)為100nm以下或較理想的80nm以下或更理想的60nm以下，則即使第一遮光膜11a不能防止的雜散光照射到半導(dǎo)體層1a，光激發(fā)的電子空穴對的生成量也減少。因此，能夠?qū)⒐庑孤╇娏饕种频幂^小，作為像素開關(guān)元件的像素開關(guān)用TFT30這是有效的。
并且，將半導(dǎo)體層1a的層厚設(shè)為30nm以上、最好40nm以上，可以減小由溝道區(qū)1a′的膜厚確定的閾值電壓等的晶體管特性的偏差。并且，也不會增加接觸電阻。
并且，構(gòu)成外圍電路用TFT80的半導(dǎo)體層80a的層厚，不作特別的限定，但是最好在100nm至600nm的范圍內(nèi)，若采用150nm至400nm的范圍的一定的層厚則更好。
如半導(dǎo)體層80a的層厚為100nm以上、更理想地在150nm以上，則可以保證充分的耐壓，同時可將薄膜電阻抑制得充分小，因此，外圍電路中能夠形成可獲得充分的電流驅(qū)動能力的、高速驅(qū)動的驅(qū)動電路。
并且，如半導(dǎo)體層80a的層厚為600nm以上則并不理想，因為在形成構(gòu)成像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a時的蝕刻工序中，會存在發(fā)生膜厚的偏差等造成制造困難的問題。
(電光裝置的制造方法)以下，參照附圖，就圖2至圖4所示的液晶裝置中采用的電光裝置的制造方法進行說明。但是，本發(fā)明的特征在于形成所述TFT30、80的半導(dǎo)體層1a、80a的結(jié)構(gòu)和由這些半導(dǎo)體層1a、80a形成的晶體管元件，因此，以下參照圖5至圖8就半導(dǎo)體層1a、80a的形成方法中的四種方式進行說明，并參照圖9至圖11就晶體管元件在半導(dǎo)體層1a、80a上的形成方法進行說明。再有，在晶體管元件形成后的TFT30、80制造工序中，可以采用傳統(tǒng)使用的制造方法。
圖5是用剖面表示采用本發(fā)明的制造方法的電光裝置的制造工序的工序圖。
首先，如圖5A所示，在玻璃或石英等構(gòu)成的支持基片10上，準備隔著氧化硅等構(gòu)成的絕緣膜12形成了單晶硅層206的SOI基片。圖5所示的SOI基片，可以采用眾所周知的方法加以制造。并且，可以在絕緣膜12內(nèi)或在絕緣膜12和支持基片10之間設(shè)置遮光膜。
設(shè)置了上述遮光膜的SOI基片，例如，在支持基片10上形成有預(yù)定圖案的遮光膜，接著，在形成了所述遮光膜的支持基片10上形成絕緣膜12，并研磨其表面進行平坦化。
然后，在粘合側(cè)的表面形成氧化膜層，同時將注入了氫離子(H+)的單晶硅基片粘接在上述絕緣膜12上，在通過熱處理注入了氫離子的區(qū)域?qū)尉Ч杌財?，形成單晶硅?06，從而能夠制造設(shè)有遮光膜的SOI基片。
接著，如圖5B所示，對單晶硅層206進行預(yù)定形狀的圖案制作。本實施例中，將單晶硅層206分割為第一半導(dǎo)體區(qū)域(該圖左側(cè))210和第二半導(dǎo)體區(qū)域(該圖右側(cè))220，在第一半導(dǎo)體區(qū)域210中，形成預(yù)定形狀的第一半導(dǎo)體層201，在第二半導(dǎo)體區(qū)域220中，形成第二半導(dǎo)體層80a。本圖案制作工序，可以組合已知的光刻、蝕刻等工序進行。
本實施例的制造方法中，對層厚均勻的單晶硅層206進行圖案制作，因此，不會對半導(dǎo)體層206的下側(cè)的絕緣膜12造成過量蝕刻；并且，由于蝕刻深度一定，蝕刻處理本身比較容易，能夠進行更高精度的圖案制作。
接著，如圖5C所示，形成氮化硅等的耐氧化材料構(gòu)成的掩模287，將第二半導(dǎo)體區(qū)域220側(cè)的第二半導(dǎo)體層80a遮覆。該掩模287的形成方法，可以采用在第一半導(dǎo)體區(qū)域被掩模的狀態(tài)下用等離子體CVD法或減壓CVD法、濺鍍法等在第二半導(dǎo)體區(qū)域220中形成氮化硅膜的方法，或者采用在進行將第一、第二半導(dǎo)體區(qū)域210、220遮覆來全面形成氮化硅膜后，再通過光刻、蝕刻等工序除去第一半導(dǎo)體區(qū)域210的氮化硅膜的方法。
接著，如圖5D所示，通過熱氧化工序等使第一半導(dǎo)體層201的表面氧化，在第一半導(dǎo)體層201表面形成氧化層207。在該氧化工序中，可通過適當(dāng)改變氧化條件，調(diào)整第一半導(dǎo)體層201上形成的氧化層207的層厚，從而調(diào)整氧化層207除去后的第一半導(dǎo)體層的層厚。再有，本工序中，第二半導(dǎo)體層80a，由耐氧化材料構(gòu)成的掩模287保護而未被氧化。
然后，通過蝕刻工序?qū)⒌谝话雽?dǎo)體層201上的氧化層207與第二半導(dǎo)體層80a上的掩模287等除去，獲得如圖5E所示的、設(shè)有被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a和層厚比第一半導(dǎo)體層1a厚的第二半導(dǎo)體層80a的電光裝置。
依據(jù)以上結(jié)構(gòu)的本實施例的制造方法，能夠容易地在SOI基片上形成不同層厚的半導(dǎo)體層。并且，由于圖案制作工序(圖5B)設(shè)在半導(dǎo)體層的薄層化工序(圖5D)之前，圖案制作處理能夠在半導(dǎo)體層206在基片10上層厚均勻的狀態(tài)下進行，因此圖案制作非常容易，同時能夠不對絕緣膜12產(chǎn)生過量蝕刻。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，在圖5D的工序中，在將單晶硅層206從表面開始氧化前，預(yù)先將單晶硅層206分割為第一半導(dǎo)體層201和第二半導(dǎo)體層80a，由于能夠減少單晶硅層的面積，可容易地防止因單晶硅層和熱氧化膜層之間的熱膨脹率的差異造成的單晶硅層中的滑移等缺陷的發(fā)生。由此，依據(jù)本實施例的制造方法，能夠高精度地控制半導(dǎo)體層的形狀，其結(jié)果，能夠成品率良好地制造電光裝置。
圖6是用剖面表示本發(fā)明的制造方法的第二實施例的電光裝置的制造工序的工序圖。圖6所示的本實施例的制造方法的特征在于在第一半導(dǎo)體區(qū)域210的第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面形成側(cè)面保護膜205后，進行第一半導(dǎo)體層201的薄層化。本實施例中，圖6B所示的圖案制作工序之前的步驟跟圖5所示的上述第一實施例相同，此處省略其詳細說明。并且，圖6所示的符號中凡與圖5相同的，均指跟圖5相同的部件。
如圖6B所示，通過半導(dǎo)體層206的圖案制作在第一半導(dǎo)體區(qū)域210和第二半導(dǎo)體區(qū)域220中形成了半導(dǎo)體層201、80a后，在基片10的半導(dǎo)體層側(cè)全面形成耐氧化的氮化硅膜，將半導(dǎo)體層201、80a遮覆。之后，通過光刻、蝕刻等工序，如圖6C所示的那樣，將遮覆第二半導(dǎo)體區(qū)域80a的氮化硅膜作為掩模287留存，并形成將第一半導(dǎo)體層201側(cè)面遮覆的側(cè)面保護膜205。該側(cè)面保護膜205可通過有選擇的蝕刻來形成，就是調(diào)整氮化硅膜的蝕刻條件，在除去在第一半導(dǎo)體層201的上面形成的氮化硅膜的同時，將半導(dǎo)體層201側(cè)面的氮化硅膜殘留下來。
接著，如圖6D所示的那樣，通過熱氧化工序等使第一半導(dǎo)體層201的上面氧化來形成氧化層208。該氧化工序中，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面由上述側(cè)面保護膜205保護而不被氧化，只是第一半導(dǎo)體層201的上面被氧化。
然后，通過蝕刻工序除去上述氧化層208、側(cè)面保護膜205以及掩模287，獲得圖6E所示的設(shè)有被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a和第二半導(dǎo)體層80a的電光裝置。
依據(jù)上述的本實施例的制造方法，由于在第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面設(shè)有側(cè)面保護膜205的狀態(tài)下使第一半導(dǎo)體層201表面氧化，因此，可以做到使第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面不被氧化，在氧化層208除去后，原樣保持圖5B所示的圖案制作后的第一半導(dǎo)體層201的面內(nèi)尺寸，只是將第一半導(dǎo)體層201的層厚減薄。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面不被蝕刻。從而，可以更高精度地控制被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a的形狀。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，跟第一實施例相同，在圖6D的工序中，將單晶硅層206從表面開始氧化前預(yù)先將單晶硅層206分離為第一半導(dǎo)體層201和第二半導(dǎo)體層80a，由于減少了單晶硅層的面積，可以容易地防止因單晶硅層與熱氧化膜層之間的熱膨脹率的差異而導(dǎo)致的單晶硅層中的滑移等的缺陷的發(fā)生。
并且，上述側(cè)面保護膜205，未必需要除去，可以制造在第一半導(dǎo)體層1a的側(cè)面留有側(cè)面保護膜205的電光裝置。如此，在留有側(cè)面保護膜205的第一半導(dǎo)體層1a形成例如晶體管元件的場合，通過柵氧化工序使第一半導(dǎo)體層1a的表面氧化，由于存在側(cè)面保護膜205第一半導(dǎo)體層1a的側(cè)面不被氧化，只是第一半導(dǎo)體層1a的上面形成柵氧化膜。如此形成的柵氧化膜，由于在第一半導(dǎo)體層1a的邊沿其膜厚不減薄，可以防止晶體管元件中寄生MOS的產(chǎn)生。
再有，本實施例中，采用只是在第一半導(dǎo)體層201設(shè)側(cè)面保護膜205的結(jié)構(gòu)，但是，也可以在第二半導(dǎo)體層80a形成同樣結(jié)構(gòu)的側(cè)面保護膜，這時也可以取得與上述同樣的效果。
圖7是用剖面表示本發(fā)明的制造方法的第三實施例中的電光裝置的制造工序的工序圖。圖3所示的本實施例的制造方法的特點是第一半導(dǎo)體區(qū)域210的第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面形成側(cè)面保護膜后，進行第一半導(dǎo)體層201的薄層化；以及所述側(cè)面保護膜具有氧化膜和耐氧化膜構(gòu)成的積層構(gòu)造。本實施例中，圖7A所示的圖案制作工序之前的步驟跟圖5A～B所示的上述第一實施例相同，因此其詳細說明從略。并且，圖7所示的符號中凡圖5相同的，均指跟圖5相同的部件。
如圖7A所示，通過半導(dǎo)體層的圖案制作在第一半導(dǎo)體區(qū)域210與第二半導(dǎo)體區(qū)域220形成了半導(dǎo)體層201、80a后，形成如圖7B所示的將半導(dǎo)體層201、80a遮覆的氧化硅膜216，再形成將該氧化硅膜216遮覆的耐氧化的氮化硅膜277。也就是，在第一半導(dǎo)體層201、80a上形成氧化硅膜216與氮化硅膜277的積層。
之后，圖7C所示，通過光刻、蝕刻等工序?qū)⒄诟驳诙雽?dǎo)體區(qū)域80a的氮化硅膜277作為掩模287留下，除去在第一半導(dǎo)體層201的上面形成的氧化硅膜216與氮化硅膜277，同時形成將第一半導(dǎo)體層201側(cè)面遮覆的側(cè)面保護膜28。該側(cè)面保護膜28具有在氧化硅層(氧化膜)26上淀積氮化硅層(耐氧化膜)27的結(jié)構(gòu)。再有，該側(cè)面保護膜28，可以用和設(shè)于上述第二實施例的半導(dǎo)體層的側(cè)面保護膜205相同的方法形成。
接著，如圖7D所示，通過熱氧化工序等使第一半導(dǎo)體層201的上面氧化來形成氧化層208。在該氧化工序中，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面由上述側(cè)面保護膜205保護而不被氧化，因此只是第一半導(dǎo)體層201的上面被氧化，但是，本實施例中，側(cè)面保護膜28靠半導(dǎo)體層201的一側(cè)由氧化硅層26構(gòu)成，容易被半導(dǎo)體層201的側(cè)端的“氧化核”(酸化種)侵入，從而會使第一半導(dǎo)體層201的邊沿的氧化層208的層厚有少許增加。
然后，通過蝕刻工序?qū)⑸鲜鲅趸瘜?08、側(cè)面保護膜28以及掩模287除去，得到設(shè)有圖7E所示的被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a和第二半導(dǎo)體層80a的電光裝置。
依據(jù)上述本實施例的制造方法，由于在第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面設(shè)置側(cè)面保護膜28的狀態(tài)下使第一半導(dǎo)體層201表面氧化，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面不被氧化，即使氧化層208除去后，也只是將第一半導(dǎo)體層201的層厚減薄，圖2B所示的圖案制作后的第一半導(dǎo)體層201的面內(nèi)尺寸可以原樣地保持。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面部不被蝕刻。從而，能夠高精度地控制被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a的形狀。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，在圖7D的工序中，由于能夠在將單晶硅層206從表面開始氧化前，預(yù)先將單晶硅層206分離為第一半導(dǎo)體層201和第二半導(dǎo)體層80a，使單晶硅層的面積減少，可以容易地防止因單晶硅層和熱氧化膜層之間的熱膨脹率的差異導(dǎo)致單晶硅層中的滑移等缺陷的發(fā)生。
并且，在本實施例的制造方法中，如上所述，為了稍稍增大半導(dǎo)體層邊沿的氧化層208的層厚，在被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a的邊沿形成曲面部211。如形成這樣的曲面部211，在對第一半導(dǎo)體層1a進行柵氧化時，半導(dǎo)體層1a邊沿的柵氧化膜的膜厚就不會變薄，從而可以更有效地抑制寄生MOS的發(fā)生。
再有，本實施例的制造方法中，可以不除去上述側(cè)面保護膜28而將其殘留。如將側(cè)面保護膜28殘留在第一半導(dǎo)體層1a側(cè)面，在進行第一半導(dǎo)體層1a的柵氧化時，由于已在第一半導(dǎo)體層1a的側(cè)面形成氧化硅層26，柵氧化膜不會在半導(dǎo)體層1a的邊沿變薄，能夠形成更可靠的晶體管元件。
并且，本實施例中，只在第一半導(dǎo)體層201設(shè)側(cè)面保護膜28，但是也可在第二半導(dǎo)體層80a形成同樣結(jié)構(gòu)的側(cè)面保護膜，這時可以取得跟上述相同的效果。
圖8是用剖面表示本發(fā)明的制造方法的第四實施例的電光裝置的制造工序的工序圖。圖8所示的本實施例的制造方法的特點是在第一半導(dǎo)體區(qū)域210的第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面形成了側(cè)面保護膜后，進行第一半導(dǎo)體層201的薄層化，該側(cè)面保護膜的高度形成得跟薄層化后的第一半導(dǎo)體層201的層厚相同。本實施例中，圖8A所示的圖案制作工序之前的步驟跟圖5A～B所示的上述第一實施例的相同，因此在此不再作詳細的說明。并且，圖8所示的符號中，凡與圖5相同的符號均表示跟圖5相同的部件。
如圖8A所示，通過半導(dǎo)體層的圖案制作形成第一半導(dǎo)體區(qū)域210與第二半導(dǎo)體區(qū)域220后，再如圖8B所示，在基片10的半導(dǎo)體層側(cè)全面形成耐氧化的氮化硅膜277，將半導(dǎo)體層201、80a遮覆。
之后，通過光刻、蝕刻等工序，如圖8C所示，將遮覆第二半導(dǎo)體區(qū)域80a的氮化硅膜277作為掩模287殘留，在將第一半導(dǎo)體層201的上面形成的氮化硅膜277除去，同時形成將第一半導(dǎo)體層201側(cè)面遮覆的側(cè)面保護膜25。在本實施例的制造方法中，該側(cè)面保護膜25形成得跟薄層化后的第一半導(dǎo)體層1a(參照圖8E)的層厚大致相等。通過調(diào)整氮化硅膜的蝕刻條件，并調(diào)整半導(dǎo)體層201側(cè)面部的氮化硅膜殘留的比例割合，能夠容易地將該側(cè)面保護膜25設(shè)置為具有預(yù)定的高度的側(cè)面保護膜。
接著，如圖8D所示，通過熱氧化工序等使第一半導(dǎo)體層201上面氧化而形成氧化層208。在該氧化工序中，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面因由上述側(cè)面保護膜205保護而不被氧化，只是第一半導(dǎo)體層201的上面被氧化。并且，適當(dāng)形成第一半導(dǎo)體層201上的氧化膜208，以使相當(dāng)于側(cè)面保護膜25高度的半導(dǎo)體層被殘留。
然后，通過蝕刻工序除去上述氧化層208、側(cè)面保護膜205以及掩模287，得到圖8E所示的含有被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a和第二半導(dǎo)體層80a的電光裝置。并且，如圖8E所示，在第一半導(dǎo)體層1a的側(cè)面與第二半導(dǎo)體層80a的側(cè)面，形成有側(cè)面保護膜25與側(cè)面保護膜85，這些側(cè)面保護膜25、85的高度，分別跟所形成的半導(dǎo)體層1a與80a的層厚大致相同地形成。側(cè)面保護膜25、85的高度可以形成得跟半導(dǎo)體層1a、80a的層厚大致相同，或者比半導(dǎo)體層的層厚稍大。這是因為，如果側(cè)面保護膜25、85的高度過低，使半導(dǎo)體層1a、80a柵氧化時，半導(dǎo)體層的邊沿的柵氧化膜的膜厚會變薄，容易產(chǎn)生寄生MOS。
再有，第二半導(dǎo)體層80a的側(cè)面保護膜85，可以通過調(diào)整掩模287除去時的蝕刻條件來形成。
依據(jù)上述的本實施例的制造方法，在第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面設(shè)置側(cè)面保護膜25的狀態(tài)下使第一半導(dǎo)體層201表面氧化，因此，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面部不被氧化，即使氧化層208除去后，可以只減薄第一半導(dǎo)體層201的層厚而原樣保持圖2B所示的圖案制作后的第一半導(dǎo)體層201的面內(nèi)尺寸。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，第一半導(dǎo)體層201的側(cè)面不被蝕刻。從而，可以更高精度地控制被薄層化的第一半導(dǎo)體層1a的形狀。并且，依據(jù)本實施例的制造方法，在圖8D所示的工序中，將單晶硅層206從表面開始氧化前預(yù)先將單晶硅層206分離為第一半導(dǎo)體層201和第二半導(dǎo)體層80a，由于能夠減少了單晶硅層的面積，可容易地防止因單晶硅層和熱氧化膜層之間的熱膨脹率的差異導(dǎo)致的單晶硅層中的滑移等的缺陷的發(fā)生。
并且，由于控制了側(cè)面保護膜25的高度和第一半導(dǎo)體層201上的氧化層208的層厚，薄層化后的半導(dǎo)體層1a的層厚和側(cè)面保護膜25的高度大致相同，在進行柵氧化時容易形成均勻的柵氧化膜的膜厚，從而消除柵氧化膜在半導(dǎo)體層1a的邊沿變薄的情況。
接著，參照附圖詳細說明用通過圖5～圖8所示的任一個制造工序制造的電光裝置，分別在厚度不同的半導(dǎo)體區(qū)域制造如圖4所示的液晶裝置的TFT30、80那樣的TFT的制造工序。
圖9～圖11是用剖面表示本發(fā)明的電光裝置的半導(dǎo)體層上形成晶體管元件的形成工序的工序圖，這些圖中表示了與圖5相同的主要構(gòu)成部件的結(jié)構(gòu)，但是未示出與圖6～8相同的主要構(gòu)成部件的結(jié)構(gòu)。與圖5相同的主要構(gòu)成部件，均附上了相同的參照符號。并且，圖9～圖11中，省略了圖4所示的設(shè)于晶體管元件的第一遮光膜11a。再有，盡管采用通過圖5～圖8的任一工序制造的電光裝置，也能以大致相同的工序形成晶體管元件。因而，圖9～圖11中，示出了采用未設(shè)側(cè)面保護膜25、85的圖5所示的SOI基片的場合，但是，在以下說明中，必要時對采用設(shè)有圖8所示的側(cè)面保護膜25、85的SOI基片的情況加以適當(dāng)說明。
并且，在以下說明的晶體管元件的形成工序中，如用圖8所示的SOI基片取代圖9A所示的SOI基片，則能夠形成如圖4所示的TFT的側(cè)面設(shè)側(cè)面保護膜的晶體管元件。
首先，如圖9A所示，制備通過光刻、蝕刻等工序形成有預(yù)定圖案的半導(dǎo)體層1a、80a的SOI基片。該SOI基片，可以通過圖5所示的制造工序制造。并且，在以圖8所示的基片作為該SOI基片使用的場合，在半導(dǎo)體層1a與80a的側(cè)面分別形成側(cè)面保護膜25、85。
接著，通過對半導(dǎo)體層1a、80a以約850～1300℃的溫度、最好約1000℃的溫度進行72分鐘左右的熱氧化，形成約60nm的厚度較薄的熱氧化硅膜，作為如圖9B所示的像素開關(guān)用TFT30和外圍電路用TFT80的柵絕緣膜(柵氧化膜)2。本實施例的晶體管元件，由于用圖5所示的制造工序形成，可在半導(dǎo)體層206的層厚在基片10上均勻的狀態(tài)下進行圖案制作處理，這樣圖案制作能非常容易地進行，也不會產(chǎn)生對絕緣膜12的過量蝕刻。
該柵氧化工序中，采用在半導(dǎo)體層1a、80a的側(cè)面部設(shè)側(cè)面保護膜25、85的基片的場合，柵絕緣膜2只在半導(dǎo)體層1a、80a的上面形成。從而，第一半導(dǎo)體層1a，其上面被柵絕緣膜2電氣絕緣，其側(cè)面被側(cè)面保護膜25電氣絕緣。并且，第二半導(dǎo)體層80a也同樣。
并且，在采用設(shè)有側(cè)面保護膜25、85的SOI基片的場合，由于側(cè)面保護膜25、85的高度跟柵氧化前的半導(dǎo)體層1a、80a的層厚大致相同地形成，通過柵氧化半導(dǎo)體層1a、80相對地減薄，柵氧化后的側(cè)面保護膜25、80的高度變得大于半導(dǎo)體層1a、80a的層厚。從而，如采用設(shè)有側(cè)面保護膜25、85的SOI基片，在半導(dǎo)體層1a、80a的邊沿半導(dǎo)體層1a、80a，由于得到柵絕緣膜2和側(cè)面保護膜25、85的保護，后述的柵電極和半導(dǎo)體層之間的距離不會出現(xiàn)局部(特別是半導(dǎo)體層邊沿)變薄，從而難以發(fā)生寄生MOS，能夠形成可靠性優(yōu)良的晶體管元件。
接著，如圖9C所示，在與像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置形成光刻膠膜301，在第二半導(dǎo)體區(qū)域的第二半導(dǎo)體層80a中摻雜B(硼)等的III族元素的摻雜物302，之后，除去光刻膠膜301。
接著，如圖9D所示，在與第二半導(dǎo)體層80a對應(yīng)的位置形成光刻膠膜303，在第一半導(dǎo)體層1a中摻雜B(硼)等的III族元素的摻雜物304，之后，除去光刻膠膜303。
接著，通過減壓CVD法等淀積多晶硅層后，通過磷(P)的熱擴散實現(xiàn)導(dǎo)電化，通過采用光刻膠掩模的光刻、蝕刻等工序，如圖10A所示，形成預(yù)定圖案的掃描線3a、柵電極83。該掃描線3a和第一半導(dǎo)體層1a之間，通過柵絕緣膜2相互絕緣，但是在設(shè)有側(cè)面保護膜25的場合，第一半導(dǎo)體層1a的上面通過柵絕緣膜2相互絕緣，第一半導(dǎo)體層1a的側(cè)面通過側(cè)面保護膜25絕緣。并且，柵電極83和第二半導(dǎo)體層80a之間，也通過柵絕緣膜2相互絕緣，但是在第二半導(dǎo)體層80a的側(cè)面設(shè)有側(cè)面保護膜85的場合，第二半導(dǎo)體層80a的上面通過柵絕緣膜2相互絕緣，而在第二半導(dǎo)體層80a的側(cè)面設(shè)有側(cè)面保護膜85的場合，就更多一層相互絕緣。
接著，如圖10B所示，為了在第二半導(dǎo)體層80a上形成LDD區(qū)域，在與第一半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置形成光刻膠膜305。接著，以柵電極83作為擴散掩模，低濃度地摻雜例如P等的V族元素的摻雜物306，形成N溝道的低濃度源區(qū)80b與低濃度漏區(qū)80c，之后，除去光刻膠膜305。
接著，如圖10C所示，為了在第一半導(dǎo)體層1a上形成LDD區(qū)域，在與第二半導(dǎo)體層80a對應(yīng)的位置形成光刻膠膜307。接著，以掃描線3a作為擴散掩模，低濃度摻雜例如P等的V族元素的摻雜物308，形成N溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c，之后，如圖11A所示，除去光刻膠膜307。
接著，如圖11B所示，在掃描線3a上形成寬度比掃描線3a寬的光刻膠膜401，同時在柵電極83上形成寬度比柵電極83寬的光刻膠膜309。
接著，以光刻膠膜309、401作為掩模，高濃度摻雜P等V族元素摻雜物61，在第一半導(dǎo)體層1a上形成高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，同時在第二半導(dǎo)體層80a形成高濃度源區(qū)80d和高濃度漏區(qū)80e。
之后，如圖11C所示，通過除去光刻膠膜309、401，形成半導(dǎo)體層厚不同的晶體管元件31、81。
然后，在形成了晶體管元件31、81的支持基片10上，用與傳統(tǒng)技術(shù)相同的方法形成第二層間絕緣膜4、數(shù)據(jù)線6a、輸入信號線86a與輸出信號線86b(最好用和數(shù)據(jù)線6a同樣的材料與數(shù)據(jù)線6a同時設(shè)置)、第三層間絕緣膜7、像素電極9、取向膜等，得到圖4所示的液晶裝置的TFT陣列基片。
(電器)接著，就設(shè)有上述實施例的液晶裝置的電器的例子進行說明。
圖13是表示本發(fā)明的投影顯示裝置之一例的概略結(jié)構(gòu)圖。圖13的概略構(gòu)成圖所示的上述液晶裝置的投影顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，投影顯示裝置備有三個分別作為RGB三色用的液晶裝置962R、962G與962B。本例的投影顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，采用光源裝置920和均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923。而且，投影顯示裝置中設(shè)有作為將從該均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923出射的光束W分離為紅(R)、綠(G)、藍(B)三色的色分離裝置的色分離光學(xué)系統(tǒng)924，作為調(diào)制各色光束R、G、B的調(diào)制裝置的三個光閥925R、925G、925B，作為將經(jīng)調(diào)制后的色光束再合成的色合成裝置的色合成棱鏡910，以及作為將合成的光束放大投射到投影面100的表面的投影裝置的投射透鏡裝置906。并且，還設(shè)有將藍色光束B傳導(dǎo)到對應(yīng)的光閥925B的導(dǎo)光系統(tǒng)927。
均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923，設(shè)有兩個透鏡板921、922和反射鏡931，兩個透鏡板921、922垂直相交地配置，反射鏡931位于它們之間。均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923的兩個透鏡板921、922上分別設(shè)有矩陣狀配置的多個矩形透鏡。自光源裝置920出射的光束，由第一透鏡板921的矩形透鏡分割成多個分光束。然后，這些分光束，通過第二透鏡板922的矩形透鏡后在三個光閥925R、925G、925B附近重疊。
各色分離光學(xué)系統(tǒng)924，由藍綠反射分色鏡941、綠反射分色鏡942與反射鏡943構(gòu)成。首先，藍綠反射分色鏡941中，光束W所包含的藍色光束B與綠色光束G被直角反射，向綠反射分色鏡942側(cè)行進。紅色光束R通過該鏡941，由其后的反射鏡943直角反射，從紅色光束R的出射部944向色合成棱鏡910側(cè)出射。
接著，在綠反射分色鏡942中，經(jīng)藍綠反射分色鏡941反射的藍色、綠色光束B、G中，只是綠色光束G被直角反射，從綠色光束G的出射部945向色合成光學(xué)系統(tǒng)側(cè)出射。通過綠反射分色鏡942的藍色光束B，從藍色光束B的出射部946向?qū)Ч庀到y(tǒng)927側(cè)出射。本例中，從均勻照明光學(xué)元件的光束W的出射部，到色分離光學(xué)系統(tǒng)924中的各色光束的出射部944、945、946的距離設(shè)定得大致相等。
在色分離光學(xué)系統(tǒng)924的紅色、綠色光束R、G的出射部944、945的出射側(cè)，分別設(shè)置聚光透鏡951、952。因此，從各出射部出射的紅色、綠色光束R、G入射到這些聚光透鏡951、952后成為平行光束。
如此，被平行化的紅色、綠色光束R、G，入射到光閥925R、925G后被調(diào)制，附加上與各色光對應(yīng)的圖像信息。也就是，這些液晶裝置，通過驅(qū)動裝置(未作圖示)按照圖像信息實施開關(guān)控制，因此，通過該處的各色光被調(diào)制。另一方面，藍色光束B，經(jīng)由導(dǎo)光系統(tǒng)927被引導(dǎo)至對應(yīng)的光閥925B，在該閥中被同樣地按照圖像信息實施調(diào)制。再有，本例的光閥925R、925G、925B，分別是進一步由入射側(cè)偏振光裝置960R、960G、960B，出射側(cè)偏振光裝置961R、961G、961B，以及設(shè)于它們之間的液晶裝置962R、962G、962B構(gòu)成的液晶光閥。
導(dǎo)光系統(tǒng)927的構(gòu)成部件包括設(shè)于藍色光束B的出射部946的出射側(cè)的聚光透鏡954，入射側(cè)反射鏡971，出射側(cè)反射鏡972，設(shè)于這些反射鏡之間的中間透鏡973，以及設(shè)于光閥925B面前的聚光透鏡953。從聚光透鏡946出射的藍色光束B，經(jīng)由導(dǎo)光系統(tǒng)927導(dǎo)引至液晶裝置962B后被調(diào)制。各色光束的光程，即從光束W的出射部到各液晶裝置962R、962G、962B的距離中以藍色光束B為最長，因此，藍色光束的光量損失為最大。但是，導(dǎo)光系統(tǒng)927介入，可以使光量損失得到抑制。
經(jīng)各光閥925R、925G、925B調(diào)制的各色光束R、G、B，入射到色合成棱鏡910，在該處被合成。然后，經(jīng)該色合成棱鏡910合成的光經(jīng)由投射透鏡裝置906被放大投射到設(shè)于預(yù)定位置的投影面100的表面。
這種投影顯示裝置，由于設(shè)有本發(fā)明實施例的液晶裝置962R、962G、962B，能夠看作是具有優(yōu)良顯示品質(zhì)的投影顯示裝置。
圖14A是表示一例便攜式電話機的透視圖。圖14A中，符號1000表示便攜式電話機本體，符號1001表示采用上述液晶顯示裝置的液晶顯示部件。
圖14B是表示一例手表式電器的透視圖。圖14B中，符號1100表示手表本體，符號1101表示采用上述液晶顯示裝置的液晶顯示部件。
圖14C是表示文字處理機、個人計算機等便攜式信息處理裝置之一例的透視圖。圖14C中，符號1200表示信息處理裝置，符號1202表示鍵盤等的輸入部件，符號1204表示信息處理裝置本體，符號1206表示采用上述液晶顯示裝置的液晶顯示部件。
圖14A～C所示的電器，由于設(shè)有采用上述實施例的液晶裝置的液晶顯示部件，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)有具有良好可靠性的顯示部件的電器。
再有，本發(fā)明的技術(shù)范圍不由上述實施例限定，在不偏離本發(fā)明的目的范圍內(nèi)可以加以各種各樣的變更。例如，用上述實施例中液晶裝置進行說明，但實際并不以此為限，而可以采用如電致發(fā)光裝置、無機電致發(fā)光裝置、等離子顯示裝置、電泳顯示裝置、場致發(fā)射顯示裝置、LED(發(fā)光二極管)顯示裝置等每次能控制多個像素的顯示狀態(tài)的各種電光裝置。
(半導(dǎo)體裝置)以下，參照附圖就本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實施例進行說明。圖15是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一實施例的局部剖面結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的半導(dǎo)體裝置中，完全耗盡型的TFT和部分耗盡型的TFT，在有硅基片310上隔著絕緣膜312形成的單晶硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層301a、380a形成的SOI基片上形成，圖15左側(cè)表示完全耗盡型的TFT，圖15右側(cè)表示部分耗盡型的TFT。
再有，本實施例以TFT330、380為例進行說明，但是可裝于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中的器件并不限于晶體管。
首先，圖15左側(cè)所示的完全耗盡型TFT330中設(shè)有柵極端子303a，由該柵極端子303a的電場形成溝道的半導(dǎo)體層301a的溝道區(qū)301a′，將柵極端子303a和半導(dǎo)體層1a之間絕緣的柵絕緣膜(柵氧化膜)302，以及半導(dǎo)體層1a的源區(qū)301b與漏區(qū)301c。柵極端子303a與上述溝道區(qū)相向形成。
再有，實際的半導(dǎo)體裝置中，上述半導(dǎo)體層301a的源區(qū)301b中將柵絕緣膜302開口來形成源極端子，在漏區(qū)301c，將柵絕緣膜302的一部分開口來形成漏極端子。并且，源區(qū)301b與漏區(qū)301c，通過對半導(dǎo)體層301a摻雜預(yù)定濃度的雜質(zhì)離子來形成。
然后，也可以在上述半導(dǎo)體層301a的側(cè)面，形成氮化硅等耐氧化材料構(gòu)成的側(cè)面保護膜325。完全耗盡型的TFT330，由半導(dǎo)體層301a上面的柵絕緣膜302和將半導(dǎo)體層301a的四周包圍的側(cè)面保護膜325跟柵極端子303a絕緣。通過采用這種結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體層301a上面由膜厚均勻地形成的柵絕緣膜302跟柵極端子303a形成絕緣，半導(dǎo)體層301a的側(cè)壁由上述側(cè)面保護膜325跟柵極端子303a形成絕緣。從而，依據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，可以有效抑制在半導(dǎo)體層301a的邊沿因柵極端子303a和半導(dǎo)體層301a之間的距離(即柵絕緣膜302的膜厚)部分減薄而導(dǎo)致的寄生MOS的發(fā)生，能夠構(gòu)成具有優(yōu)良電流特性的高可靠性的TFT。
另一方面，圖15右側(cè)所示的部分耗盡型的TFT380的結(jié)構(gòu)，和該圖左側(cè)的完全耗盡型的TFT330一樣，其中設(shè)有柵極端子383，由來自柵極端子383的電場形成溝道的半導(dǎo)體層380a的溝道區(qū)380a′，使柵極端子383和半導(dǎo)體層380a之間絕緣的柵絕緣膜302，半導(dǎo)體層380a的源區(qū)380b與380c，與半導(dǎo)體層380的側(cè)壁貼接的側(cè)壁保護膜385。并且，該部分耗盡型的TFT380中，和前面的完全耗盡型TFT330一樣，源區(qū)380b與漏區(qū)380c，通過對半導(dǎo)體層380a摻雜預(yù)定濃度的雜質(zhì)離子來形成。
而且，也可以在上述部分耗盡型的TFT380的半導(dǎo)體層380a側(cè)面，形成氮化硅等的耐氧化材料構(gòu)成的側(cè)面保護膜385。也就是，本實施例的部分耗盡型TFT380，由半導(dǎo)體層380a上面的柵絕緣膜302與側(cè)面保護膜385跟柵極端子383形成絕緣。通過采用這種結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體層80a的上面，由膜厚均勻形成的柵絕緣膜302跟柵極端子383形成絕緣，在半導(dǎo)體層380a的邊沿與側(cè)面，由上述側(cè)面保護膜385跟柵極端子383形成絕緣。從而，依據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，可以有效地抑制柵極端子383和半導(dǎo)體層380a之間的距離(柵絕緣膜2的膜厚)部分變薄而導(dǎo)致的寄生MOS的發(fā)生，構(gòu)成具有優(yōu)良電流特性且可靠性高的TFT。
如圖15所示，構(gòu)成完全耗盡型TFT330的半導(dǎo)體層301a形成得比構(gòu)成部分耗盡型TFT380的半導(dǎo)體層380a薄。通過采用這種結(jié)構(gòu)，能夠降低完全耗盡型TFT30中的截止漏電流。并且，部分耗盡型TFT380，通過將半導(dǎo)體層380a的膜厚形成得較厚，能夠?qū)崿F(xiàn)高速動作。
構(gòu)成上述完全耗盡型TFT330的半導(dǎo)體層301a的層厚，并無特別限定，但是以在30nm至100nm的范圍為宜，最好在30nm至80nm的范圍內(nèi)，將層厚設(shè)在40nm至60nm的范圍內(nèi)的一定值上則最好。
如半導(dǎo)體層301a的膜厚為100nm以下，則能夠不依賴于溝道部的雜質(zhì)濃度，將柵極端子控制的耗盡層擴大到比半導(dǎo)體層301a大，且容易將TFT30設(shè)置成完全耗盡型。另外，半導(dǎo)體層301a的層厚以100nm以下為宜，最好80nm以下，在60nm以下則更好，如果這樣，就能有效地將截止漏電流抑制到極小。
并且，如將半導(dǎo)體層301a的層厚設(shè)為30nm以上或更理想的40nm以上，則能夠減小因溝道區(qū)301a′的膜厚造成的閾值電壓等的晶體管特性的偏差。并且，不會增加接觸電阻。
并且，構(gòu)成部分耗盡型的TFT380的半導(dǎo)體層380a的層厚，并無特別限定，但是以設(shè)置在100nm至600nm的范圍為宜，最好將其設(shè)成150nm至400nm的范圍內(nèi)的一定層厚。
如半導(dǎo)體層380a的層厚為100nm以上、或者最好150nm以上，就能夠確保充分的耐壓，又能夠?qū)⒈∧る娮枰种频匠浞中?，因此，在半?dǎo)體集成電路中能夠獲得充分的電流驅(qū)動能力，形成能夠高速驅(qū)動的集成電路。
并且，如半導(dǎo)體層380a的層厚為600nm以上，則形成構(gòu)成完全耗盡型TFT30的半導(dǎo)體層301a時的蝕刻工序中會發(fā)生膜厚的偏差等情況，有造成制造上的困難的可能，因此不理想。
再有，本實施例中，將完全耗盡型的TFT330和部分耗盡型的TFT380在同一基片上形成的半導(dǎo)體裝置為例作了說明，但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍不以這種結(jié)構(gòu)為限。不言而喻，上述半導(dǎo)體元件，例如也可以采用只是完全耗盡型TFT的結(jié)構(gòu)，或者采用只是部分耗盡型TFT結(jié)構(gòu)，也可以在上述半導(dǎo)體層中形成TFT元件以外的半導(dǎo)體元件。
(半導(dǎo)體裝置的制造方法)將前面的第一～第四實施例的電光裝置的制造方法用于硅基片上隔著絕緣膜形成單晶硅層而形成的SOI基片，可作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法。具體而言，就是在各工序中采用以硅基片為支持基片10的SOI基片作為圖5至圖8所示的SOI基片的制造方法。依據(jù)這樣的制造方法，能夠在SOI基片上容易形成不同層厚的半導(dǎo)體層，并且，能夠取得跟前面各實施例的電光裝置的制造方法相同的作用與效果，也就是由于在半導(dǎo)體層的薄層化工序之前先進行半導(dǎo)體層的圖案制作，可以防止對絕緣膜的過量蝕刻，并能夠高精度地控制半導(dǎo)體層的平面形狀。
(采用半導(dǎo)體裝置的電器)接著，作為采用上述實施例的半導(dǎo)體裝置的電器之一例，以設(shè)有內(nèi)部電路和驅(qū)動該內(nèi)部電路的外圍驅(qū)動電路的半導(dǎo)體集成電路為例，參照圖16進行說明。圖16是本實施例的半導(dǎo)體集成電路1300的模式結(jié)構(gòu)圖，半導(dǎo)體集成電路1300包括形成存儲器等的內(nèi)部電路1301，以及包圍該內(nèi)部電路1301而設(shè)的輸入輸出緩沖器等的外圍驅(qū)動電路1302。而且，本實施例的半導(dǎo)體集成電路中，在內(nèi)部電路1301中形成部分耗盡型的器件，并在外圍驅(qū)動電路1302中形成部分耗盡型的器件。由此，可以降低內(nèi)部電路1301中的截止漏電流，在外圍驅(qū)動電路1302中，能夠進行由低耐壓與閾值所決定的低電壓動作。
如上詳細所述，依據(jù)本發(fā)明的電光裝置的制造方法，通過采用包含如下工序的工藝結(jié)構(gòu)對所述半導(dǎo)體層以預(yù)定的平面形狀進行圖案制作，將所述半導(dǎo)體層分割為多個半導(dǎo)體區(qū)域的圖案制作工序，以及將通過所述圖案制作工序形成的所述半導(dǎo)體區(qū)域中不少于一個的區(qū)域的半導(dǎo)體層薄層化到預(yù)定的半導(dǎo)體層厚的薄層化工序；由于半導(dǎo)體層厚在基片上為定值的狀態(tài)下進行圖案制作，基片上的蝕刻深度為定值，不會發(fā)生傳統(tǒng)的制造方法中存在的絕緣膜被過量蝕刻的問題。并且，預(yù)先把要在薄層化工序中薄層化的半導(dǎo)體區(qū)域跟其他的半導(dǎo)體區(qū)域分割開，因此容易控制各區(qū)域中的半導(dǎo)體層的形狀，能夠以更準確的形狀形成半導(dǎo)體層。并且，依據(jù)本發(fā)明的電光裝置的制造方法，因為在單晶硅層從表面開始氧化前預(yù)先將單晶硅層分離而能減少單晶硅層的面積，容易防止因單晶硅層和熱氧化膜層之間的熱膨脹率的差異導(dǎo)致單晶硅層中的滑移等的缺陷的發(fā)生。
從而，依據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠形成可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體元件，高成品率地制造電光裝置。
依據(jù)本發(fā)明，能夠提供可解決采用SOI基片的半導(dǎo)體裝置的先有技術(shù)中存在的問題，且能容易地控制半導(dǎo)體層的形狀、容易地制造可靠性良好的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
依據(jù)本發(fā)明，能夠提供可靠性良好的電光裝置、設(shè)有該裝置的投影顯示裝置和電器，以及可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置和設(shè)有該裝置的電器。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)有基片及在該基片上隔著絕緣膜形成的半導(dǎo)體層的、所述半導(dǎo)體層分割為不少于兩個厚度不同的半導(dǎo)體區(qū)域的電光裝置的制造方法，其特征在于包括通過將所述半導(dǎo)體層形成預(yù)定的平面形狀的圖案，將所述半導(dǎo)體層分割為多個半導(dǎo)體區(qū)域的圖案制作工序；以及將通過所述圖案制作工序形成的所述半導(dǎo)體區(qū)域中不少于一個區(qū)域的半導(dǎo)體層薄層化到預(yù)定的半導(dǎo)體層厚的薄層化工序。
2.如權(quán)利要求1所述的電光裝置的制造方法，其特征在于在所述薄層化工序中，通過氧化薄層化半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層的表面在所述半導(dǎo)體層表面上形成氧化層，隨后除去所述氧化層將所述半導(dǎo)體層薄層化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電光裝置的制造方法，其特征在于所述薄層化工序中，在薄層化半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層的側(cè)面形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜后，通過氧化所述半導(dǎo)體層的上面在所述半導(dǎo)體層的上面形成氧化層，隨后除去所述氧化層將所述半導(dǎo)體層薄層化。
4.如權(quán)利要求3所述的電光裝置的制造方法，其特征在于所述薄膜化工序中，在所述薄層化半導(dǎo)體區(qū)域以外的半導(dǎo)體區(qū)域，形成和含有所述耐氧化材料的側(cè)壁保護膜同一層的氧化保護膜。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電光裝置的制造方法，其特征在于所述側(cè)面保護膜與所述氧化層同時除去。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的電光裝置的制造方法，其特征在于所述側(cè)面保護膜設(shè)為疊層構(gòu)造，其中包含由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜和在該氧化膜上形成的耐氧化材料形成的耐氧化膜。
7.如權(quán)利要求3至6中的任一項所述的電光裝置的制造方法，其特征在于形成的所述側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層厚度方向的高度，和所述薄層化半導(dǎo)體層被薄層化后的層厚大致相同。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的電光裝置的制造方法，其特征在于構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料是多晶硅或單晶硅。
9.如權(quán)利要求8所述的電光裝置的制造方法，其特征在于由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜是氧化硅膜或氧氮化硅膜。
10.一種設(shè)有隔著絕緣膜形成了半導(dǎo)體層的基片的電光裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體層被分割為具有相互不同的半導(dǎo)體層厚的多個半導(dǎo)體區(qū)域；至少在一個所述半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層側(cè)面，形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜。
11.如權(quán)利要求10所述的電光裝置，其特征在于所述側(cè)面保護膜包含由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜，以及由在該氧化膜上形成的耐氧化材料形成的耐氧化膜。
12.如權(quán)利要求10或11所述的電光裝置，其特征在于所述多個半導(dǎo)體區(qū)域中，一個或多個半導(dǎo)體區(qū)域為像素區(qū)域所包含，該像素區(qū)域由多條掃描線、與所述多條掃描線交叉的多條數(shù)據(jù)線、在所述半導(dǎo)體層中形成的對應(yīng)于所述掃描線與數(shù)據(jù)線而設(shè)的晶體管和對應(yīng)于該晶體管而設(shè)的像素電極等形成；其他的半導(dǎo)體區(qū)域為外圍區(qū)域所包含，形成于該外圍區(qū)域的外圍電路含有在所述半導(dǎo)體層中形成的多個晶體管。
13.如權(quán)利要求12所述的電光裝置，其特征在于設(shè)有與形成了所述像素區(qū)域與外圍區(qū)域的基片相向配置的對置基片和夾持在所述兩個基片之間的、由所述晶體管驅(qū)動的液晶。
14.如權(quán)利要求10至13中任一項所述的電光裝置，其特征在于構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料是多晶硅膜或單晶硅膜。
15.如權(quán)利要求14所述的電光裝置，其特征在于由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜是氧化硅膜或氧氮化硅膜。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項所述的電光裝置，其特征在于所述外圍區(qū)域的所述半導(dǎo)體層的層厚比所述像素區(qū)域的厚。
17.一種設(shè)有基片及在該基片上隔著絕緣膜形成的半導(dǎo)體層的、所述半導(dǎo)體層分割為不少于兩個厚度不同的半導(dǎo)體區(qū)域的電光裝置的制造方法，其特征在于包括通過將所述半導(dǎo)體層形成預(yù)定的平面形狀的圖案，將所述半導(dǎo)體層分割為多個半導(dǎo)體區(qū)域的圖案制作工序，以及將通過所述圖案制作工序形成的所述半導(dǎo)體區(qū)域中不少于一個區(qū)域的半導(dǎo)體層薄層化到預(yù)定的半導(dǎo)體層厚的薄層化工序；所述薄層化工序中，在薄層化半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層的側(cè)面部形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜后，通過氧化所述半導(dǎo)體層的上面，在所述半導(dǎo)體層上面形成氧化層并隨后除去所述氧化層，將所述半導(dǎo)體層薄層化。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于所述薄膜化工序中，在所述薄層化半導(dǎo)體區(qū)域以外的半導(dǎo)體區(qū)域，形成與含所述耐氧化材料的側(cè)壁保護膜同一層的氧化保護膜。
19.如權(quán)利要求17或18所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于所述側(cè)面保護膜與所述氧化層同時除去。
20.如權(quán)利要求17至19中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于所述側(cè)面保護膜設(shè)為疊層構(gòu)造，其中包含由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜和由在該氧化膜上形成的耐氧化材料形成的耐氧化膜。
21.如權(quán)利要求17至20中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于形成的所述側(cè)面保護膜的半導(dǎo)體層厚度方向的高度，跟所述薄層化半導(dǎo)體層被薄層化后的層厚大致相同。
22.如權(quán)利要求20或21所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于所述半導(dǎo)體層是單晶硅層，由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜是氧化硅膜或氧氮化硅膜。
23.一種設(shè)有隔著絕緣膜形成了半導(dǎo)體層的基片的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體層被分割為具有相互不同的半導(dǎo)體層厚的多個半導(dǎo)體區(qū)域；在至少一個所述半導(dǎo)體區(qū)域的半導(dǎo)體層側(cè)面形成含耐氧化材料的側(cè)面保護膜。
24.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述側(cè)面保護膜包含由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層的材料的氧化物形成的氧化膜，以及由在該氧化膜上形成的耐氧化材料形成的耐氧化膜。
25.如權(quán)利要求2 3或24所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體層是單晶硅層，由構(gòu)成所述半導(dǎo)體層材料的氧化物形成的氧化膜是氧化硅膜或氧氮化硅膜。
26.設(shè)有權(quán)利要求10至16中任一項所述的電光裝置的投影顯示裝置，其特征在于其中設(shè)有光源，對該光源出射的光進行調(diào)制的、由所述電光裝置構(gòu)成的光調(diào)制裝置，以及投射經(jīng)該光調(diào)制裝置調(diào)制的光的投影裝置。
27.設(shè)有權(quán)利要求10至16中任一項所述的電光裝置的電器。
28.設(shè)有權(quán)利要求23至25中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的電器。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供能改善設(shè)有厚度不同的半導(dǎo)體層的電光裝置與半導(dǎo)體裝置中的半導(dǎo)體層的形狀，進行高成品率制造的電光裝置與半導(dǎo)體裝置的制造方法。本發(fā)明的制造方法包括將在支持基片10上隔著絕緣膜12形成的單晶硅層(半導(dǎo)體層)206以預(yù)定的平面形狀進行圖案制作，然后將所述半導(dǎo)體層206分割為多個半導(dǎo)體區(qū)域210、220的圖案制作工序；在通過所述圖案制作工序形成的所述半導(dǎo)體區(qū)域210、220中，將第一半導(dǎo)體區(qū)域210的半導(dǎo)體層201薄層化到預(yù)定半導(dǎo)體層厚的薄層化工序。
文檔編號H01L21/84GK1450631SQ0310886
公開日2003年10月22日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者安川昌宏 申請人:精工愛普生株式會社