專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在具有絕緣表面的襯底上具有晶體管的半導(dǎo)體裝置及 其制造方法。
背景技術(shù)：
目前正在開發(fā)使用被稱為絕緣體上硅片(下面也稱為SOI)的半導(dǎo)
體襯底的集成電路，該半導(dǎo)體襯底在絕緣表面上設(shè)置有較薄的單晶半
導(dǎo)體層而代替將單晶半導(dǎo)體錠切成薄片來制造的硅片。使用SOI襯底
的集成電路因?yàn)槭咕w管的漏極和襯底之間的寄生電容降低，并且提 高半導(dǎo)體集成電路的性能而引人注目。
作為制造SOI襯底的方法，已知?dú)潆x子注入剝離法(例如參照專
利文件1)。在氫離子注入剝離法中，通過將氫離子注入到硅片中，在 離其表面有預(yù)定的深度的區(qū)域中形成微小氣泡層，并且以該微小氣泡 層為分離面，而對另外硅片貼附較薄的硅層(半導(dǎo)體層)來接合。除 了進(jìn)行剝離半導(dǎo)體層的熱處理，還需要通過在氧化性氣氛下的熱處理
來在半導(dǎo)體層形成氧化膜，然后去除該氧化膜，其次在100(TC至1300
x:的還原性氣氛下進(jìn)行熱處理來提高接合強(qiáng)度。
另一方面，公開了在絕緣襯底如高耐熱性玻璃等上設(shè)置有單晶硅
層的半導(dǎo)體裝置(例如參照專利文件2)。在該半導(dǎo)體裝置中，使用絕 緣硅膜保護(hù)應(yīng)變點(diǎn)為75(TC以上的結(jié)晶玻璃的整個(gè)表面，并且將通過氫 離子注入剝離法而得到的單晶硅層固定于該絕緣硅膜上。
在將通過上述方法而得到了的半導(dǎo)體層用作激活層來制造晶體管 的情況下，與在硅片上制造MOS晶體管的情況相比，具有如不發(fā)生閂 鎖效應(yīng)(latch-叩phenomenon)等優(yōu)點(diǎn)，并且與將形成在絕緣襯底上 的多晶硅層用作激活層來制造薄膜晶體管(TFT)的情況相比，還具有 如完成了的元件的電特性極為優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。日本專利申請公開2000-124092號公報(bào)[專利文件2]日本專利申請公開平U-163363號公報(bào)
當(dāng)使用硅片或設(shè)置在絕緣襯底上的薄膜半導(dǎo)體層制造晶體管來構(gòu) 成集成電路時(shí)，有可能隨著該集成電路的大規(guī)?；投喙δ芑?，根據(jù) 各個(gè)晶體管所構(gòu)成的電路的用途，對晶體管要求的特性不同。例如， 一方面存在被要求高速工作和低電壓工作的電路，而另一方面存在被 要求當(dāng)施加高電壓時(shí)的充分可靠性的電路。雖然為了將這種電路群形 成在同一襯底上，而需要制造具有最適合于每個(gè)用途的特性的晶體管， 但是如上所述那樣的特性一般很容易成為二律背反(trade-off)的關(guān) 系，因此難以同時(shí)滿足這兩者。
此外，在使用SOI襯底制造半導(dǎo)體裝置的情況下，由于作為成為 支撐的襯底使用硅片，所以其成本高，并且半導(dǎo)體裝置的大面積化有 限制。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)及 其制造方法，其中在設(shè)置在同一襯底上的電路群中，形成被要求高速 工作和低電壓工作的電路與被要求當(dāng)施加高電壓時(shí)的充分的可靠性的 電路。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下方法。
在半導(dǎo)體裝置中，在同一襯底上具有多種包括從單晶半導(dǎo)體襯底 分離且接合的厚度不同的單晶半導(dǎo)體層的晶體管。使被要求高速工作 的晶體管的單晶半導(dǎo)體層的厚度比被要求對電壓的高耐壓性的晶體管 的單晶半導(dǎo)體層的厚度薄。此外，關(guān)于柵極絕緣層的厚度，被要求高 速工作的晶體管優(yōu)選比被要求高耐壓性的晶體管薄。
例如，當(dāng)準(zhǔn)備多個(gè)不同的硅片，并且對該硅片的每一個(gè)進(jìn)行氫離 子照射來形成分離面時(shí)，通過控制所瞄準(zhǔn)的深度而得到厚度不同的多 個(gè)半導(dǎo)體層，然后將這些多個(gè)半導(dǎo)體層貼附到另行準(zhǔn)備的同一支撐襯 底上。這些具有不同厚度的半導(dǎo)體層的每一個(gè)根據(jù)后面形成的電路的 用途、工作條件而被選擇，來用于形成晶體管的激活層或電阻元件， 或者用于通過與絕緣膜、導(dǎo)電膜組合來形成電容元件等。在厚度薄的半導(dǎo)體層中，例如通過表面自然氧化而形成厚度薄的 柵極絕緣膜，主要優(yōu)選用于形成構(gòu)成被要求高速工作、低電壓工作的 電路的晶體管，形成高電阻元件，或者將厚度薄的柵極絕緣膜用作絕 緣層且與其他導(dǎo)電膜組合來有效地形成電容元件等。
另一方面，在厚度厚的半導(dǎo)體層中，由于例如可以通過表面自然 氧化而形成厚度厚的柵極絕緣膜，或者還可以形成厚度厚的激活層， 所以優(yōu)選用于形成構(gòu)成被要求當(dāng)施加高電壓時(shí)的高工作可靠性的電路 的晶體管等。
因此，根據(jù)本發(fā)明可以制造耗電量低且給予有高可靠性的半導(dǎo)體 裝置。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式包括設(shè)置在具有絕緣表面的支撐 襯底上的第一電路群和第二電路群，其中第一電路群包括具有第一單 晶半導(dǎo)體層和第一柵極絕緣層的第一晶體管，第二電路群包括具有第 二單晶半導(dǎo)體層和第二柵極絕緣層的第二晶體管，第一單晶半導(dǎo)體層
和第二單晶半導(dǎo)體層分別隔著絕緣層設(shè)置在具有絕緣表面的支撐襯底 上，第一單晶半導(dǎo)體層的厚度比第二單晶半導(dǎo)體層的厚度薄。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一電路群可以包括顯示裝置的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、邏 輯電路、或者只讀存儲(chǔ)器電路，而第二電路群可以包括顯示裝置的掃 描驅(qū)動(dòng)器、顯示裝置的像素部、電源電路、或者以電方式寫入/改寫的 存儲(chǔ)電路。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式包括設(shè)置在具有絕緣表面的支撐
襯底上的第一電路群、第二電路群、以及第三電路群，其中第一電路
群包括具有第一單晶半導(dǎo)體層和第一柵極絕緣層的第一晶體管，第二
電路群包括具有第二單晶半導(dǎo)體層和第二柵極絕緣層的第二晶體管，
第三電路群包括具有非晶半導(dǎo)體層或多晶半導(dǎo)體層、第三柵極絕緣層
的第三晶體管，第一單晶半導(dǎo)體層和第二單晶半導(dǎo)體層分別隔著絕緣
層設(shè)置在具有絕緣表面的支撐襯底上，第一單晶半導(dǎo)體層的厚度比第 二單晶半導(dǎo)體層的厚度薄。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一電路群可以包括顯示裝置的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、邏輯電路、或者只讀存儲(chǔ)器電路，第二電路群可以包括顯示裝置的掃描 驅(qū)動(dòng)器、電源電路、或者以電方式寫入/改寫的存儲(chǔ)電路，而第三電路 群可以包括顯示裝置的像素部。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一柵極絕緣層的厚度優(yōu)選比第二柵極絕緣層的
厚度薄。
設(shè)置在支撐襯底和第一單晶半導(dǎo)體層之間的具有接合面的絕緣層 的厚度和設(shè)置在支撐襯底和第二單晶半導(dǎo)體層之間的具有接合面的絕 緣層的厚度也可以不同，并且設(shè)置在支撐襯底和第一單晶半導(dǎo)體層之 間的具有接合面的絕緣層的厚度也可以比設(shè)置在支撐襯底和第二單晶 半導(dǎo)體層之間的具有接合面的絕緣層的厚度厚。此外，也可以在支撐 襯底與第一單晶半導(dǎo)體層及第二單晶半導(dǎo)體層之間設(shè)置用作基底膜的 絕緣層，并且設(shè)置在支撐襯底和第一單晶半導(dǎo)體層之間的絕緣層的厚 度比設(shè)置在支撐襯底和第二單晶半導(dǎo)體層之間的絕緣層的厚度厚。
注意，在本發(fā)明中，半導(dǎo)體裝置是指可以通過利用半導(dǎo)體特性來 能夠工作的裝置。通過利用本發(fā)明，可以制造具有包括半導(dǎo)體元件(晶 體管、存儲(chǔ)元件、二極管等)的電路的裝置、具有處理器電路的芯片等 的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于具有顯示功能的裝置即半導(dǎo)體裝置(也稱為 顯示裝置)，使用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括如下裝置包含互相連接的 發(fā)光元件和TFT且在該發(fā)光元件中的電極之間夾有包括呈現(xiàn)被稱作場 致發(fā)光(以下也稱作"EL")的發(fā)光的有機(jī)物、無機(jī)物、或者有機(jī)物和 無機(jī)物的混合物的層的半導(dǎo)體裝置(發(fā)光顯示裝置)；將具有液晶材料 的液晶元件用作顯示元件的半導(dǎo)體裝置(液晶顯示裝置)等。在本發(fā) 明中，具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置是指具有顯示元件(液晶元件或發(fā)光 元件等)的裝置。另外，也可以是顯示面板本身，其中在襯底上形成有 包括顯示元件如液晶元件或EL元件等的多個(gè)像素和驅(qū)動(dòng)該像素的外圍 驅(qū)動(dòng)電路。也可以包括安裝有柔性印刷電路(FPC)或印刷線路板(PWB) 的裝置(如IC、電阻元件、電容元件、電感器、晶體管等)。也可以包 括光學(xué)片如偏振片或相位差板等。而且，也可以包括背光燈(其可以包括導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片、反射片、光源(如LED或冷陰極管等))。
此外，顯示元件或半導(dǎo)體裝置可以采用各種模式及各種元件。例
如，可以使用通過電磁作用改變其對比度的顯示媒體，如EL元件(有 機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件或含有機(jī)物及無機(jī)物的EL元件)、電子發(fā)射 元件、液晶元件、電子墨水、光柵閥(GLV)、等離子體顯示器(PDP)、 數(shù)字微鏡裝置(DMD)、壓電陶瓷顯示器和碳納米管等。另外，使用EL 元件的半導(dǎo)體裝置包括EL顯示器，使用電子發(fā)射元件的半導(dǎo)體裝置包 括場致發(fā)射顯示器(FED)、 SED方式平面顯示器(SED:表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā) 射顯示器)等，使用液晶元件的半導(dǎo)體裝置包括液晶顯示器、透過液晶 顯示器、半透過液晶顯示器和反射液晶顯示器，以及使用電子墨水的 半導(dǎo)體裝置包括電子紙。
根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體裝置在同一襯底上包括被要求高速工作 和低電壓工作的第一電路群與被要求當(dāng)施加高電壓時(shí)的高可靠性的第 二電路群，構(gòu)成第一電路群的晶體管的激活層的厚度比構(gòu)成第二電路 群的晶體管的激活層的厚度薄。或者，構(gòu)成第一電路群的晶體管的柵 極絕緣膜的厚度比構(gòu)成第二電路群的晶體管的柵極絕緣膜的厚度薄。
構(gòu)成第一電路群的晶體管由于激活層的薄膜化、或者柵極絕緣膜 的薄膜化而可以促進(jìn)元件的微細(xì)化。因此，由于電路的占有面積的縮 小、以及布線長度的縮短而可以降低寄生電阻、寄生電容等的負(fù)載， 從而可以實(shí)現(xiàn)高速工作和低電壓工作。激活層的薄膜化作用于溝道形 成區(qū)域的完全耗盡層化。因此，實(shí)現(xiàn)第一電路群的低耗電量化。
另一方面，構(gòu)成第二電路群的晶體管由于激活層的厚膜化、或者 柵極絕緣膜的厚膜化而可以提高對高外加電壓的耐壓性，并且確保高 可靠性。
通過上述方法，可以在同一襯底上形成進(jìn)行高速工作、低電壓工 作的區(qū)域和在高外加電壓下工作的區(qū)域，這大幅度地貢獻(xiàn)于將從來作 為外部IC等提供的功能部分形成在同一襯底上。
而且，作為支撐襯底使用由以玻璃、塑料等為代表的透光性材料 構(gòu)成的襯底，可以應(yīng)用于廉價(jià)且具有大面積的顯示裝置。如上那樣，根據(jù)本發(fā)明，可以制造耗電量低且給予有高可靠性的 半導(dǎo)體裝置。
圖1A和1B是分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的頂面結(jié)構(gòu)和截面結(jié) 構(gòu)的圖2A至2D是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖3A至3D是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖4A至4D是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖5A至5C是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖6A和6B是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖7是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖8A至8E是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的圖； 圖9A至9D是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖IOA至10C是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖11是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的圖； 圖12是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的圖13是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的圖14A和14B是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的圖15是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)的框圖16A和16B是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的圖17A至17E是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明不 局限于以下說明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一 個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍的情況 下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限 定在以下的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在下面說明的本發(fā)明的 結(jié)構(gòu)中，相同部分或具有相同功能的部分在不同的附圖之間由相同的 附圖標(biāo)記表示，并且從略其重復(fù)說明。實(shí)施方式1
參照圖1A至圖6B、圖9A和9B、以及圖14A和14B說明本發(fā)明的 半導(dǎo)體裝置的制造方法。
參照圖9A至圖IOC說明從單晶半導(dǎo)體襯底向具有絕緣表面的襯底 上設(shè)置單晶半導(dǎo)體層的方法。
圖9A所示的半導(dǎo)體襯底108被清洗，將在電場加速的離子照射到 離其表面有預(yù)定的深度的區(qū)域中，以形成分離層110。離子的照射考慮 到轉(zhuǎn)置在支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度而進(jìn)行。該單晶半導(dǎo)體層 的厚度優(yōu)選為l拜以上且3網(wǎng)以下?？紤]到這種厚度設(shè)定對半導(dǎo)體襯 底108照射離子時(shí)的加速電壓。
作為半導(dǎo)體襯底108，典型地使用p型或n型單晶硅襯底(硅片)。 此外，作為另外的單晶半導(dǎo)體襯底，還可以使用硅、鍺、或者化合物 半導(dǎo)體如鎵砷、銦磷等的襯底。在本實(shí)施方式中，雖然采用如下離子 照射剝離法，即，將氫離子或氟離子照射到單晶半導(dǎo)體襯底的離其表 面有預(yù)定深度的區(qū)域中，然后進(jìn)行熱處理來剝離表層的單晶硅層，但 是，也可以采用如下方法，即，在多孔硅上使單晶硅外延生長，然后 通過噴水法分離多孔硅層。
分離層通過離子摻雜法或離子注入法照射離子來形成即可。分離 層通過照射氫離子、氦離子、或者以氟為代表的鹵素離子而形成。在 作為鹵素元素照射氟離子的情況下，使用BF3作為源氣體即可。注意， 離子注入法是指對離子化了的氣體進(jìn)行質(zhì)量分離而照射半導(dǎo)體的方 法。
在對單晶硅襯底照射鹵素離子如氟離子的情況下，通過添加了的 氟清除(驅(qū)逐)硅晶格內(nèi)的硅原子來有效地形成空位部分，使得分離 層中形成微小空洞。在此情況下，因?yàn)楸容^低溫度的熱處理而引起形 成在分離層中的微小空洞的體積變化，沿著分離層分離來可以形成薄 的單晶半導(dǎo)體層。也可以在照射氟離子之后照射氫離子，以使空洞內(nèi) 包含氫。由于為從半導(dǎo)體襯底剝離薄的半導(dǎo)體層而形成的分離層是通 過利用形成在分離層中的微小空洞的體積變化而分離，所以如上那樣優(yōu)選有效地利用氟離子或氫離子的作用。
此外，也可以照射由一個(gè)同一原子構(gòu)成的質(zhì)量數(shù)不同的離子或由 多個(gè)同一原子構(gòu)成的質(zhì)量數(shù)不同的離子。例如，當(dāng)照射氫離子時(shí)，優(yōu) 選在其中包含H+、 H2+、 H3+離子的同時(shí)，提高H3+離子的比率。當(dāng)照射氫
離子時(shí)，通過在其中包含H+、 H2+、 H/離子的同時(shí)提高H/離子的比率， 來既可提高照射效率，又可縮短照射時(shí)間。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以 容易進(jìn)行分離。
當(dāng)形成分離層時(shí)需要在高劑量條件下照射離子，有時(shí)會(huì)半導(dǎo)體襯 底108的表面變得粗糙。因此，也可以在照射離子的表面利用氮化硅 膜、氮氧化硅膜等設(shè)置對于離子照射的保護(hù)膜，其厚度為50nm至 200腦。
此外，也可以對半導(dǎo)體襯底108進(jìn)行脫脂清洗來除去其表面的氧 化膜，然后進(jìn)行熱氧化。作為熱氧化，雖然可以進(jìn)行一般的干式氧化， 但是優(yōu)選在添加有鹵素的氧化氣氛中進(jìn)行氧化。例如，在相對于氧包 含0. 5體積％至10體積％ (優(yōu)選為3體積％)的比率的HC1的氣氛中， 并且在70(TC以上的溫度下進(jìn)行熱處理。優(yōu)選在95(TC至IIO(TC的溫度 下進(jìn)行熱處理。處理時(shí)間為0. 1小時(shí)至6小時(shí)，優(yōu)選為0. 5小時(shí)至1 小時(shí)。所形成的氧化膜的厚度為10nm至1000nm(優(yōu)選為50nm至200nm)， 例如為100nm厚。
作為包含鹵素的物質(zhì)，除了使用HC1以外，還可以使用選自HF、 NF:,、 HBr、 Cl2、 C1F3、 BC13、 F2、 Br2、以及二氯乙烯等中的一種或多種 物質(zhì)。
通過在這樣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理，可以得到由鹵素元素帶來 的吸雜效應(yīng)。尤其是，吸雜具有除去金屬雜質(zhì)的效應(yīng)。換言之，通過 氯氣的作用，金屬等的雜質(zhì)變成揮發(fā)性氯化物且脫離到氣相中而被除 去。這是對通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)來處理其表面的半導(dǎo)體襯底108 很有效。此外，氫起到補(bǔ)償半導(dǎo)體襯底108和所形成的氧化膜的界面 的缺陷來降低該界面的局部態(tài)密度(local level density)的作用， 以使半導(dǎo)體襯底108和氧化膜的界面惰性化，從而電特性穩(wěn)定了?？梢允雇ㄟ^所述熱處理來形成的氧化膜中包含鹵素。鹵素元素通
過以lxl07cm3至5xl02(7cm3的濃度包含在氧化膜中，可以使該氧化膜 呈現(xiàn)捕獲金屬等的雜質(zhì)來防止半導(dǎo)體襯底108的污染的保護(hù)膜的功能。
接下來，如圖犯所示那樣，在與支撐襯底形成接合的面上形成氧 化硅膜作為具有接合面的絕緣層(接合層)104。作為氧化硅膜，使用 有機(jī)硅烷氣體通過化學(xué)氣相生長法來制造的氧化硅膜是優(yōu)選的。另外， 也可以采用使用硅烷氣體通過化學(xué)氣相生長法來制造的氧化硅膜。在 通過化學(xué)氣相生長法的成膜中，使用例如35(TC以下的成膜溫度，該成 膜溫度是不從形成在單晶半導(dǎo)體襯底中的分離層110發(fā)生脫氣的溫度。 此外，在從單晶或多晶半導(dǎo)體襯底剝離單晶半導(dǎo)體層的熱處理中，采 用比成膜溫度高的熱處理溫度。
絕緣層104具有平滑面且形成親水性的表面。作為該絕緣層104
/Ji 、At" /士 m紐/曙，t"+ n±t 丄+. 口，l /Ji 、小AA> 1=1 /士 m "fc"+n r+ 3; 、4 /1, /= +口
i兒逃i義州羊uifl主;j哭。'十守力『i7L邁tfj疋'i艾iti1^ T幾征;A兀'飛i平旭;ii'Ki子HH土
長法來制造的氧化硅膜。作為有機(jī)硅垸氣體可以使用含有硅的化合物，
如四乙氧基硅垸(TEOS:化學(xué)式為Si(OC2H5)4)、三甲基硅垸(TMS:化 學(xué)式為(CH3)3SiH)、四甲基硅垸(化學(xué)式為Si(CH3)4)、四甲基環(huán)四硅 氧烷(TMCTS)、八甲基環(huán)四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、 三乙氧基硅烷(化學(xué)式為SiH(0C晶)3)、三(二甲氨基)硅烷(化學(xué)式為 SiH(N(CH》2)3)等。
上述具有平滑面且形成親水性的表面的絕緣層104設(shè)置為5nm至 500nm的厚度。該厚度可以使被形成的膜表面的表面粗糙平滑化，并且 可以確保該膜的成長表面的平滑性。此外，可以緩和與接合的襯底之 間的應(yīng)變。也可以在支撐襯底101上設(shè)置同樣的氧化硅膜。就是說， 當(dāng)將單晶半導(dǎo)體層102接合到支撐襯底101上時(shí)，通過在形成接合的 面的一方或雙方設(shè)置優(yōu)選由以有機(jī)硅烷為原材料形成了的氧化硅膜構(gòu) 成的絕緣層104，可以形成堅(jiān)固的接合。
圖9C表示使支撐襯底101與半導(dǎo)體襯底108的形成有絕緣層104 的面密接，來使兩者接合起來的方式。對形成接合的面進(jìn)行充分清洗。 然后，當(dāng)使支撐襯底101和絕緣層104相對，并且從外部按住其一部分時(shí)，由于通過接合面之間的距離局部縮短而引起的范德瓦耳斯力的 增大和氫鍵的影響，而使得支撐襯底101和絕緣層104彼此吸引。而
且，由于還在鄰接的區(qū)域上相對的支撐襯底101和絕緣層104之間的 距離縮短，所以范德瓦耳斯力強(qiáng)烈地作用的區(qū)域和氫鍵影響的區(qū)域擴(kuò) 展，而接合(也稱為鍵合)進(jìn)展到接合面整體。
為了形成良好的接合，也可以使形成接合的表面活化。例如，對 形成接合的面照射原子束或離子束。當(dāng)利用原子束或離子束時(shí)，可以 使用氬等惰性氣體中性原子束或惰性氣體離子束。另外，進(jìn)行等離子 體照射或自由基處理。通過這種表面處理，即使在20(TC至40(TC的溫 度下，也可以容易形成異種材料之間的接合。
將單晶半導(dǎo)體層從半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)置到玻璃襯底上的工序和堅(jiān)固接 合玻璃襯底和單晶半導(dǎo)體層的工序既可通過不同的加熱處理來進(jìn)行， 又可通過同一力口熱處理來同時(shí)進(jìn)行。
夾著絕緣層104貼合支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底108之后，優(yōu)選 進(jìn)行加熱處理或加壓處理。通過進(jìn)行加熱處理或加壓處理，可以提高 接合強(qiáng)度。在加壓處理中，對于接合面向與該接合面垂直的方向施加 壓力，并且考慮到支撐襯底101及半導(dǎo)體襯底108的耐壓性而進(jìn)行該 處理。
在圖9D中，在貼合支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底108之后，進(jìn)行加 熱處理，以分離層110為分離面從支撐襯底101分離半導(dǎo)體襯底108。 例如，通過進(jìn)行40(TC至60(TC的熱處理，發(fā)生形成在分離層110中的 微小空洞的體積變化，從而可以沿著分離層110分離。在本實(shí)施方式 中，作為加熱處理的溫度，采用比預(yù)先對支撐襯底101進(jìn)行的加熱處 理的溫度低的溫度。因?yàn)榻^緣層104與支撐襯底101接合，所以在支 撐襯底101上保留與半導(dǎo)體襯底108相同的晶性的單晶半導(dǎo)體層102。
圖10A至10C示出通過在支撐襯底一側(cè)設(shè)置具有接合面的絕緣層 來形成單晶半導(dǎo)體層的工序。圖10A示出將在電場加速的離子照射到 形成有氧化硅膜121的半導(dǎo)體襯底108的離其表面有預(yù)定深度的區(qū)域 中，以形成分離層110的工序。離子的照射與圖9A的情況相同。通過在半導(dǎo)體襯底108的表面形成氧化硅膜121，可以防止因離子照射來表 面受損傷且其平坦性惡化。此外，氧化硅膜121發(fā)揮從半導(dǎo)體襯底108 到要形成的單晶半導(dǎo)體層102的雜質(zhì)擴(kuò)散的防止效應(yīng)。
圖10B示出將形成有阻擋層109及絕緣層104的支撐襯底101和 半導(dǎo)體襯底108的形成有氧化硅膜121的面彼此密接來形成接合的工 序。當(dāng)使絕緣層104和氧化硅膜121相對，并且從外部按住其一部分 時(shí)，由于通過接合面之間的距離局部縮短而引起的范德瓦耳斯力的增 大和氫鍵的影響，而使得絕緣層104和氧化硅膜121彼此吸引。而且， 由于還在鄰接的區(qū)域上相對的絕緣層104和氧化硅膜121之間的距離 縮短，所以范德瓦耳斯力強(qiáng)烈地作用的區(qū)域和氫鍵影響的區(qū)域擴(kuò)展， 而接合(也稱為鍵合)迸展到接合面整體。
然后，如圖10C所示那樣，剝離半導(dǎo)體襯底108。與圖9D的情況
同樣地進(jìn)行剝離單晶半導(dǎo)體層的熱處理。將在接合剝離工序中的加熱 處理的溫度設(shè)定為預(yù)先對支撐襯底101進(jìn)行的加熱處理的溫度以下。 如此可以獲得圖IOC所示的半導(dǎo)體襯底。
作為支撐襯底101，可以使用具有絕緣表面的襯底，例如可以使用 鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等被稱為無堿玻璃 的用于電子工業(yè)中的各種玻璃襯底。此外，也可以使用石英玻璃。因 此，可以在一邊超過一米的襯底上形成單晶半導(dǎo)體層。通過使用這種 大面積襯底，不僅是可以制造液晶顯示器等顯示裝置，而且可以制造 半導(dǎo)體集成電路。
對通過控制離子的照射深度來在所希望的不同深度的區(qū)域中形成 有分離層110的多個(gè)半導(dǎo)體襯底108進(jìn)行上述工序，來如圖3A所示那 樣，在同一支撐襯底101上形成厚度不同的單晶半導(dǎo)體層150、 160。 雖然這里僅表示兩種厚度的單晶半導(dǎo)體層，但是也可以形成三種以上 的厚度的單晶半導(dǎo)體層。單晶半導(dǎo)體層150、 160夾著支撐襯底101上 的絕緣層104設(shè)置在支撐襯底101上。注意，阻擋層109雖然在圖3A 至3D中從略表示，但是也可以在支撐襯底101上設(shè)置阻擋層109。
接下來，描述通過使用設(shè)置在支撐襯底101上的單晶半導(dǎo)體層
15150、 160制造晶體管來構(gòu)成電路的工序。
根據(jù)上述工序，在支撐襯底101上夾著絕緣層104設(shè)置厚度不相 同的單晶半導(dǎo)體層150、 160，然后使用光掩模形成具有所希望的形狀 的抗蝕劑圖案，并且通過使用光刻法的加工處理而得到如圖3B所示的 島狀半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162。在下面的附圖中，從略表示氧化 膜103、阻擋層109、以及絕緣層104。
半導(dǎo)體層151、 152的厚度比半導(dǎo)體層161、 162的厚度薄，例如 優(yōu)選為5nm以上且30nm以下，更優(yōu)選為10nm以上且20nm以下。另一 方面，半導(dǎo)體層161、 162的厚度優(yōu)選為25nm以上且100nm以下，更 優(yōu)選為50nm以上且60nm以下。
上述厚度是設(shè)想用作晶體管的激活層時(shí)優(yōu)選的半導(dǎo)體層厚度而設(shè) 定的。因此，在下面的工序中，當(dāng)通過半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162 的表面自然氧化形成柵極絕緣膜時(shí)，也可以將上述半導(dǎo)體層的厚度適 當(dāng)?shù)馗淖儢艠O絕緣膜的厚度。
通過使半導(dǎo)體層薄膜化，可以抑制晶體管的短溝道效應(yīng)。此外， 可以減小晶體管的閾值電壓，從而可以實(shí)現(xiàn)電路的低電壓驅(qū)動(dòng)。
此外，在半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的端部設(shè)置傾斜角(錐形 角)。其角度優(yōu)選為45。至95。左右。在該錐形角小的情況下，其特性與 半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的每一個(gè)中央部不同的寄生晶體管形成 在該端部的錐形區(qū)域上。為了防止上述寄生晶體管的影響，錐形角優(yōu) 選接近于垂直。
注意，在本說明書中，半導(dǎo)體層的"端部"表示形成為島狀的半 導(dǎo)體層的邊緣部分，而半導(dǎo)體層的"側(cè)面"表示該邊緣部分的面。
作為蝕刻加工，等離子體蝕刻(干蝕刻)或濕蝕刻都可以采用，但 是當(dāng)處理大面積襯底時(shí)，優(yōu)選采用等離子體蝕刻。作為蝕刻氣體，使 用CFi、 NF3等的氟類氣體或者Cl2、 BCl3等的氯類氣體，也可以適當(dāng)?shù)?添加He或Ar等的惰性氣體。另外，若采用大氣壓放電的蝕刻加工， 則還可進(jìn)行局部放電加工，并不需要在襯底的整個(gè)表面上形成掩模。
在本發(fā)明中，形成布線層或電極層的導(dǎo)電層、用來形成預(yù)定圖案的掩模等也可以通過如液滴噴射法等能夠選擇性地形成圖案的方法來 形成。液滴噴射(噴出)法(根據(jù)其方式也被稱作噴墨法)可以選擇 性地噴射(噴出)為特定目的而調(diào)配的組合物的液滴，以形成預(yù)定的 圖案(導(dǎo)電層或絕緣層等)。此時(shí)，也可以對被形成區(qū)域進(jìn)行控制潤濕 性或密合性的處理。此外，還可以使用能夠轉(zhuǎn)印或描繪圖案的方法， 例如印刷法儲(chǔ)如絲網(wǎng)印刷或膠版印刷之類的圖案形成方法)等。
作為使用于本實(shí)施方式的掩模，可以使用環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂、 酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂等的樹脂材料。 此外，還可以使用苯并環(huán)丁烯、聚對二甲苯、氟化亞芳基醚、聚酰亞 胺等的有機(jī)材料、硅氧烷類聚合物等聚合而形成的化合物材料等?；?者，也可以采用包含感光劑的市售的抗蝕劑材料。例如，可以使用正 型抗蝕劑或負(fù)型抗蝕劑等。在使用液滴噴射法的情況下，不管使用何 種材料，其表面張力和粘性都通過調(diào)整溶劑的濃度、添加界面活性劑 等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
此外，也可以形成與半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的側(cè)面分別接 觸的絕緣層170a至170h。通過形成與半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162 的側(cè)面分別接觸的絕緣層170a至170h，可以使在后面以覆蓋半導(dǎo)體層 151、 152、 161、 162的方式形成的絕緣膜在每個(gè)半導(dǎo)體層端部上的覆 蓋性成為優(yōu)良。因此，可以防止半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162與其他 導(dǎo)電膜的短路、泄漏電流的發(fā)生、靜電破壞等。
絕緣層170a至170h通過形成半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162之后， 淀積氧化硅膜或氮化硅膜，使用各向異性蝕刻加工，來可以以自對準(zhǔn) 的方式形成。
此外，絕緣層170a至170h也可以通過對半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的端部進(jìn)行氧化處理來選擇性地進(jìn)行絕緣化而形成?？梢酝ㄟ^在包 含氧的氣氛下的等離子體處理進(jìn)行氧化處理。另外，也可以使用水溶 液對表面進(jìn)行氧化處理(也稱為濕式氧化)。也可以首先在進(jìn)行等離子 體處理之前將鹵素如氟或氯等引入到半導(dǎo)體層的端部，然后進(jìn)行等離 子體處理。通過添加鹵素，由于氧化速度快所以優(yōu)先地進(jìn)行氧化，可以在半導(dǎo)體層的端部中形成厚度厚的絕緣層。
接下來，如圖3D所示，形成柵極絕緣膜171、 172，以充分覆蓋半 導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的表面及端部。優(yōu)選的是，通過將與半導(dǎo) 體層151、 152、 161、 162的側(cè)面接觸的區(qū)域的厚度形成為厚，可以緩 和電場集聚到半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的端部，從而可以防止泄
漏電流的發(fā)生等。
柵極絕緣膜171、 172通過如下方法形成通過使用等離子體CVD 法或?yàn)R射法等形成絕緣膜，選擇性地蝕刻布置有半導(dǎo)體層151、 152的 區(qū)域的周圍來進(jìn)行薄膜化，來形成厚度不同的柵極絕緣膜171、 172。 柵極絕緣膜171的薄膜化的效應(yīng)在于使后面以半導(dǎo)體層151、 152為激 活層形成的晶體管以高速且低電壓工作。此外，柵極絕緣膜172的厚 度厚的效應(yīng)在于可以提高后面將半導(dǎo)體層161、 162用作激活層形成的 晶體管的對于高電壓的耐壓性，從而可以提高可靠性。
在本實(shí)施方式中，柵極絕緣膜171的厚度優(yōu)選為lnm以上且10nm 以下，更優(yōu)選為5mn左右。另一方面，柵極絕緣膜172的厚度優(yōu)選為 50nm以上且150nm以下，更優(yōu)選為60nm以上且80nm以下。
柵極絕緣膜171、 172由氧化硅、或者氧化硅和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu) 形成即可。柵極絕緣膜171、 172既可通過等離子體CVD法或減壓CVD 法淀積絕緣膜來形成，又可通過使用等離子體處理的固相氧化或固相 氮化來形成。此外，通過等離子體處理對半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162 的表面進(jìn)行氧化或氮化，來形成柵極絕緣膜。像這樣，通過半導(dǎo)體層 的表面自然氧化而得到的絕緣膜很致密，其絕緣耐壓高，并且其可靠 性優(yōu)良。
在通過表面自然氧化在半導(dǎo)體層表面上形成絕緣膜的情況下，也 可以采用如下方法如圖6A所示，首先在布置有半導(dǎo)體層161、 162 的區(qū)域上選擇性地提供有掩模的狀態(tài)下，對半導(dǎo)體層151、 152表面進(jìn) 行自然氧化來得到柵極絕緣膜171a、171b，然后在布置有半導(dǎo)體層151、 152的區(qū)域上選擇性地提供有掩模的狀態(tài)下，對半導(dǎo)體層161、 162表 面進(jìn)行自然氧化來得到柵極絕緣膜172a、 172b，這樣分別形成厚度薄的柵極絕緣膜171a、 171b與厚度厚的柵極絕緣膜172a、 172b。
或者，也可以采用如下方法如圖6B所示，對半導(dǎo)體層151、 152、 161、 162的表面進(jìn)行自然氧化，同時(shí)形成厚度薄的柵極絕緣膜171c、 171d、 172c、 172d，然后在布置有半導(dǎo)體層161、 162的區(qū)域上選擇性 地形成厚度薄的柵極絕緣膜172e，這樣以疊層方式形成厚度厚的柵極 絕緣膜。
在通過半導(dǎo)體層的表面自然氧化在半導(dǎo)體層表面上形成絕緣膜的 情況下，由于其端部的覆蓋性自然好，所以也可以從略如圖3C所示的 半導(dǎo)體層端部的絕緣層的形成。
在利用等離子體處理的固相氧化處理或固相氮化處理中，優(yōu)選使 用如下等離子體使用微波(典型為2.45GHz)來激發(fā)，并且其電子密 度為1 X 1011，-3以上且1 X IO'W3以下，并且其電子溫度為0. 5eV以上 且1.5eV以下。這是為了在固相氧化處理或固相氮化處理中，在500
x:以下的溫度下形成致密的絕緣膜并且獲得實(shí)用的反應(yīng)速度。
在通過該等離子體處理對半導(dǎo)體層表面進(jìn)行氧化的情況下，在氧 氣氣氛下(例如，在氧(02)或一氧化二氮(N20)和稀有氣體(含有 He、 Ne、 Ar、 Kr、 Xe中的至少一種)的氣氛下；或者在氧或一氧化二 氮和氫(H2)和稀有氣體的氣氛下)進(jìn)行等離子體處理。另外，在通過 等離子體處理進(jìn)行氮化的情況下，在氮?dú)鈿夥障?例如，在氮(N2)和 稀有氣體(含有He、 Ne、 Ar、 Kr、 Xe中的至少一種)的氣氛下；在氮、 氫和稀有氣體的氣氛下；或者在NH3和稀有氣體的氣氛下)進(jìn)行等離子 體處理。作為稀有氣體，例如可以使用Ar。此外，也可以使用Ar和 Kr的混合氣體。
注意，等離子體處理包括對半導(dǎo)體層、絕緣層、以及導(dǎo)電層進(jìn)行 的氧化處理、氮化處理、氧氮化處理、氫化處理、以及表面改性處理。 當(dāng)進(jìn)行這些處理時(shí)，根據(jù)其目的來選擇所提供的氣體即可。
如下那樣對半導(dǎo)體層進(jìn)行氧化處理或氮化處理即可。首先，使處 理室成為真空狀態(tài)，然后從氣體供應(yīng)部引入含有氧或氮的等離子體處 理用氣體。將襯底設(shè)定為室溫或利用溫度控制部加熱到10(TC至55(rC。接下來，將微波從微波供應(yīng)部供應(yīng)給天線。然后，通過電介質(zhì)板 將微波從天線引入到處理室中，來產(chǎn)生等離子體。通過引入微波來激
發(fā)等離子體，可以產(chǎn)生低電子溫度(3eV以下，優(yōu)選為1. 5eV以下)且 高電子密度axi0"cm3以上)的等離子體?？梢酝ㄟ^利用由該高密度 等離子體產(chǎn)生的氧自由基(有時(shí)也包括OH自由基)及/或氮自由基(有 時(shí)也包括NH自由基)，對半導(dǎo)體層表面進(jìn)行氧化或氮化。在將稀有氣 體如氬等混合于等離子體處理用氣體中時(shí)，可以利用稀有氣體的激發(fā) 種來有效地產(chǎn)生氧自由基或氮自由基。在該方法中，通過有效地使用 由等離子體激發(fā)的活性自由基，而可以在50CTC以下的低溫度下進(jìn)行利
用固相反應(yīng)的氧化、氮化、或氧化及氮化的同時(shí)處理。
通過采用上述利用等離子體處理的固相氧化處理或固相氮化處 理，即使使用耐熱溫度是70(TC以下的玻璃襯底，也可以獲得與以950 "C至105CTC形成的熱氧化膜同等的絕緣層。換句話說，可以形成可靠 性高的膜作為晶體管的柵極絕緣層。
另外，作為柵極絕緣膜，也可以使用高介電常數(shù)材料。通過使用 高介電常數(shù)材料作為柵極絕緣膜，可以降低柵極泄漏電流。作為典型 的高介電常數(shù)材料，可以使用二氧化鋯、氧化鉿、二氧化鈦、五氧化 鉭等。另外，也可以通過利用等離子體處理的固相氧化形成氧化硅層。
另外，厚度薄的氧化硅膜可以通過如下方法而形成使用GRTA法、 LRTA法等對半導(dǎo)體區(qū)域表面進(jìn)行氧化，來形成熱氧化膜。為了在低成 膜溫度下形成柵極泄漏電流低的致密絕緣膜，優(yōu)選將氬等的稀有氣體 元素包含在反應(yīng)氣體中，來將它混入所形成的絕緣膜中。
此后，在柵極絕緣膜171、 172上層疊形成用作柵電極層的厚度為 20nm至IOO醒的第一導(dǎo)電膜和厚度為IOO醒至400nm的第二導(dǎo)電膜。 第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜可以采用諸如濺射法、蒸鍍法、CVD法之類的 方法形成。第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜由選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、 鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、釹(Nd)中的元素、或者以 所述元素為主成分的合金材料或者化合物材料形成即可。此外，作為 第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜還可以使用以摻雜有磷等雜質(zhì)元素的多晶硅 膜為代表的半導(dǎo)體膜或AgPdCu合金。此外，柵電極層不限于兩層結(jié)構(gòu)，例如，可以采用依次層疊作為第一導(dǎo)電膜的厚度為50nm的鎢膜、作為 第二導(dǎo)電膜的厚度為500nm的鋁和硅的合金(Al-Si)膜、作為第三導(dǎo) 電膜的厚度為30nm的氮化鈦膜形成的三層結(jié)構(gòu)。此外，在采用三層結(jié) 構(gòu)的情況下，可以使用氮化鎢代替第一導(dǎo)電膜的鎢，使用鋁和鈦的合 金膜(A1-Ti)代替第二導(dǎo)電膜的鋁和硅的合金(A1-Si)膜，使用鈦 膜代替第三導(dǎo)電膜的氮化鈦膜。此外，柵電極層還可以為單層結(jié)構(gòu)。 在本實(shí)施方式中，形成厚度為30nm的氮化鉭作為第一導(dǎo)電膜，形成厚 度為370nm的鎢(W)作為第二導(dǎo)電膜。
接下來，使用光刻法將第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜加工為所希望的 形狀，以形成第一柵電極層173a、 174a、 175a、 176a、以及第二柵電 極層173b、 174b、 175b、 176b的疊層結(jié)構(gòu)作為柵電極(參照圖4A)。 通過使用ICP (Inductively Coupled Plasma:感應(yīng)耦合等離子體)蝕 刻法，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整蝕刻條件(施加到線圈型電極層的電力量、施加到 襯底側(cè)電極層的電力量和襯底側(cè)的電極溫度等)，從而可以將第一柵電 極層和第二柵電極層蝕刻為具有所希望的錐形形狀。此外，還可以根 據(jù)掩模的形狀控制錐形形狀的角度等。注意，作為蝕刻用氣體，可以 適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、 BC13、 SiCl4或CC1,等為代表的氯類氣體、以及以 CF4、 SF6或NF3等為代表的氟類氣體或02。
雖然在本實(shí)施方式中表示將第一柵電極層及第二柵電極層形成為 具有垂直的側(cè)面的例子，但是本發(fā)明不局限于此，第一柵電極層及第 二柵電極層雙方都可以具有錐形形狀，或者可以只有一方柵電極層為 錐形，而另一方柵電極層通過各向異性蝕刻具有垂直的側(cè)面。錐形角 度在層疊的柵電極層之間可以不同或相同。由于形成為錐形，由層疊 在其上的膜的覆蓋度提高，并且缺陷減少，因此可靠性提高。此外， 在形成在半導(dǎo)體層151、 152上的第一柵電極層173a、 174a和第二柵 電極層173b、 174b中，與形成在半導(dǎo)體層161、 162上的第一柵電極 層175a、 176a和第二柵電極層175b、 176b相比，也可以將其溝道長 度方向的長度形成為短。這是因?yàn)槿缦戮壒视捎诎雽?dǎo)體層151、 152、 以及柵極絕緣膜171的厚度薄，所以可以在保持晶體管的特性的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的微細(xì)化。
此外，通過在形成柵電極層時(shí)的蝕刻工序，柵極絕緣膜171、 172 稍微被蝕刻，其厚度有可能變薄(所謂的膜減少)。
接下來，以第一柵電極層173a、 174a、 175a、 176a、以及第二柵 電極層173b、 174b、 175b、 176b為掩模添加賦予n型的雜質(zhì)元素177， 來形成第一 n型雜質(zhì)區(qū)域177a至177h (參照圖4B)。在本實(shí)施方式中， 作為包含雜質(zhì)元素的摻雜氣體使用磷化氫(PH3)(在該摻雜氣體中，使 用氫(H2)稀釋PH:,，氣體中的Pft的比例為5%)，并且在80sccm的氣 體流量、54nA/cm的束電流、50 kV的加速電壓、以及7. 0X 1013ions/cm2 的照射劑量的條件下，進(jìn)行摻雜。這里，進(jìn)行添加，來使第一 n型雜 質(zhì)區(qū)域177a至177h以大約lxlO"至5xl07cm3的濃度包含賦予n型的 雜質(zhì)元素。在本實(shí)施方式中，作為賦予n型的雜質(zhì)元素使用磷(P)。
接下來，形成覆蓋半導(dǎo)體層152、 161的一部分、以及162的掩模 178a至178c。將掩模178a至178c、第一柵電極層173a、以及第二柵 電極層173b用作掩模，添加賦予n型的雜質(zhì)元素179，來形成第二 n 型雜質(zhì)區(qū)域179a至179d、以及第三n型雜質(zhì)區(qū)域177i、 177j。在本 實(shí)施方式中，作為包含雜質(zhì)元素的摻雜氣體使用磷化氫(PH3)(在該摻 雜氣體中，使用氫(H2)稀釋PH3，氣體中的PH3的比例為5。/。)，并且在 80sccm的氣體流量、540|LiA/cm的束電流、70 kV的加速電壓、以及5. 0 X10'5ions/cm2的照射劑量的條件下，進(jìn)行摻雜。這里，進(jìn)行添加，來 使第二 n型雜質(zhì)區(qū)域179a至179d以大約5xl(T至5xl02°/cm3的濃度包 含賦予n型的雜質(zhì)元素。此外，溝道形成區(qū)域180a形成在半導(dǎo)體層151 中，而溝道形成區(qū)域180b形成在半導(dǎo)體層161中(參照圖4C)。
第二 n型雜質(zhì)區(qū)域179a至179d是高濃度n型雜質(zhì)區(qū)域，并且用 作n型晶體管的源區(qū)、漏區(qū)。另一方面，第三n型雜質(zhì)元素177i、 177j 是低濃度n型雜質(zhì)區(qū)域，并且成為所謂的LDD (輕摻雜漏)區(qū)域。此外， 第三n型雜質(zhì)元素177i、 177j由于形成在不被柵電極層覆蓋的被稱為 Loff區(qū)域的區(qū)域，所以具有降低晶體管的截止電流的效應(yīng)。結(jié)果，可 以實(shí)現(xiàn)在施加高電壓的狀態(tài)下的可靠性高的晶體管。在除去上述掩模178a至178c之后，形成覆蓋半導(dǎo)體層151、 161 的掩模181a、 181b。將掩模181a、 181b、第一柵電極層174a、 176a、 以及第二柵電極層174b、 176b用作掩模添加賦予p型的雜質(zhì)元素182， 來形成p型雜質(zhì)區(qū)域182a至182d。在本實(shí)施方式中，使用硼(B)作為 雜質(zhì)元素，因此使用乙硼烷(B2He)(在該摻雜氣體中，使用氫(H2)稀 釋B晶，氣體中的B2ft的比例為15%)作為包含雜質(zhì)元素的摻雜氣體， 在70 sccm的氣體流量、180uA/cm的束電流、80 kV的加速電壓、以 及2.0Xl(y5ions/cm2的照射劑量的條件下進(jìn)行摻雜。這里，進(jìn)行添加， 來使P型雜質(zhì)區(qū)域182a至182d以大約lxl(f'至5xl021atoms/cm3的濃 度包含賦予P型的雜質(zhì)元素。此外，溝道形成區(qū)域183a、 183b分別形 成在半導(dǎo)體層152、 162中(參照圖4D)。
P型雜質(zhì)區(qū)域182a至182d是高濃度p型雜質(zhì)區(qū)域，并且用作p 型晶體管的源區(qū)、漏區(qū)。
為了激活雜質(zhì)元素，也可以進(jìn)行加熱處理、強(qiáng)光照射或激光照射。 在激活的同時(shí)，可以恢復(fù)對于柵極絕緣層的等離子體損害或?qū)τ跂艠O 絕緣層和半導(dǎo)體層的界面的等離子體損害。
接下來，形成覆蓋柵電極層、柵極絕緣層的層間絕緣膜。在本實(shí) 施方式中，采用層間絕緣膜184的單層結(jié)構(gòu)。作為層間絕緣膜184，既 可使用采用了濺射法或等離子體CVD的氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮 化硅膜或氧化硅膜，又可使用其他包含硅的絕緣膜的兩層或三層以上 的疊層結(jié)構(gòu)(參照圖5A)。
接下來，在氮?dú)鈿夥障略?0CTC至55(TC的溫度下進(jìn)行1小時(shí)至12 小時(shí)的熱處理，進(jìn)行對半導(dǎo)體層進(jìn)行氫化的工序。優(yōu)選在400。C至500 。C的溫度下進(jìn)行。這一工序是通過作為層間絕緣層的絕緣膜184所含 的氫來終止半導(dǎo)體層中的懸空鍵的工序。在本實(shí)施方式中，在41(TC的 溫度下進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。
層間絕緣膜184還可以使用選自氮化鋁(A1N)、氧氮化鋁(A10N)、 其中氮的含量多于氧的含量的氮氧化鋁(A1N0)、氧化鋁、類金剛石碳 (DLC)、含氮碳膜(CN)以及含有無機(jī)絕緣材料的其它物質(zhì)的材料來形成。此外，還可以使用硅氧烷樹脂。注意，硅氧烷樹脂相當(dāng)于包含 Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷的骨架結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(O)鍵構(gòu)成。作為
取代基，可以使用至少包含氫的有機(jī)基(例如，烷基或芳香烴)?；蛘?， 可將氟基用作取代基?；蛘?，可將至少含有氫的有機(jī)基以及氟基兩者 用作取代基。另外，也可以使用有機(jī)絕緣材料，作為有機(jī)材料可以使 用聚酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑或苯并環(huán)丁烯、 聚硅氮烷。也可以使用通過涂敷法形成的平坦性良好的涂敷膜。
層間絕緣膜184除了使用上述濺射法、等離子體CVD法以外，還
可以使用浸漬法、噴涂法、刮刀法、輥涂法、簾涂法、刮刀涂布法、
或蒸鍍法等來形成。也可以通過液滴噴射法形成層間絕緣膜184。當(dāng)使 用液滴噴射法時(shí)，可以節(jié)省材料液體。另外，還可以使用如液滴噴射 法那樣能夠轉(zhuǎn)印或描繪圖案的方法，例如印刷法(諸如絲網(wǎng)印刷或膠版 印刷之類的圖案形成方法)等。
接著，通過使用由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，在層間絕緣膜及柵極絕緣 膜中形成到達(dá)半導(dǎo)體層及柵電極層的接觸孔(開口部)。根據(jù)所使用的 材料的選擇比，可以進(jìn)行一次或多次的蝕刻。此外，可以采用濕蝕刻 及干蝕刻中的一方或雙方。作為濕蝕刻的蝕刻劑，優(yōu)選使用諸如包含 氟化氫銨和氟化銨的混合溶液之類的氫氟酸類溶液。作為蝕刻用氣體， 可適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、 BC1:,、 SiCl4或CCl4等為代表的氯類氣體，以CF4、 SK或NF3等為代表的氟類氣體或02。此外，也可以將惰性氣體添加到 所使用的蝕刻用氣體。作為所添加的惰性元素，可以使用選自He、 Ne、 Ar、 Kr、 Xe中的一種或多種元素。
以覆蓋開口部的方式形成導(dǎo)電膜，并且通過光刻法將該導(dǎo)電膜蝕 刻為所希望的形狀，來形成與各源區(qū)或漏區(qū)的一部分或柵電極分別電 連接的電極185a至185i。電極185a至185i也可以通過使用液滴噴射 法、印刷法、電鍍法等在預(yù)定的部分上選擇性地形成導(dǎo)電層來形成。 另夕卜，還可以采用回流方法或鑲嵌方法。電極185a至185i由諸如Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al、 Ta、 Mo、 Cd、 Zn、 Fe、 Ti、 Zr、 Ba之類的金屬、Si、 Ge、其合金或其氮化物來構(gòu)成。此外，也可以采用它們的疊層結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，形成厚度為60nm的鈦(Ti)膜、 厚度為40nm的氮化鈦膜、厚度為700nm的鋁膜、厚度為200nm的鈦(Ti) 膜來形成疊層結(jié)構(gòu)，并且將它們加工成所希望的形狀。
通過以上工序，在同一襯底上包括構(gòu)成第一電路群的晶體管190、 191、以及構(gòu)成第二電路群的晶體管192、 193的半導(dǎo)體裝置就完成(參 照圖5C)。
在本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置中，晶體管190、 191的半導(dǎo)體層 的厚度比晶體管192、 193的半導(dǎo)體層的厚度薄，而晶體管190、 191 的柵極絕緣膜的厚度比晶體管192、 193的柵極絕緣膜的厚度薄。
在本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置中，晶體管190、 191的半導(dǎo)體層 151、 152的厚度優(yōu)選為5nm以上且30nm以下，更優(yōu)選為10nm以上且 20nm以下。另一方面，晶體管192、 193的半導(dǎo)體層161、 162的厚度 優(yōu)選為25nra以上且100nm以下，更優(yōu)選為50nm以上且60nm以下。
此外，在本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置中，晶體管190、 191的柵 極絕緣膜的厚度優(yōu)選為l皿以上且10nm以下，更優(yōu)選為5nm左右。另 一方面，晶體管192、 193的柵極絕緣膜的厚度優(yōu)選為50nm以上且150nm 以下，更優(yōu)選為60畫以上且80nm以下。
在溝道形成區(qū)域的厚度厚且溝道長度短的情況下，因?yàn)樵礃O和漏 極之間的電場的影響，在柵極電壓為閾值電壓以下的亞閾值區(qū)域中， 電流流在溝道形成區(qū)域的下一側(cè)。因而，亞閾值上升，而且閾值電壓 降低。通過減薄溝道形成區(qū)域的厚度，電流流在溝道形成區(qū)域的下一 側(cè)的通路被遮擋，而可以抑制泄漏電流。因此，可以抑制亞閾值的上 升，并可以抑制閾值電壓的降低。因此，通過減薄溝道形成區(qū)域的厚 度，可以抑制在溝道長度短的區(qū)域中的閾值電壓的負(fù)偏移，并且可以 制造亞閾值小的薄膜晶體管。由于亞閾值小，所以可以抑制當(dāng)柵極電 壓為0V時(shí)的流過在源極和漏極之間的電流，同時(shí)可以降低閾值電壓。
晶體管190、 191的半導(dǎo)體層151、 152的薄膜化起到使整個(gè)溝道 形成區(qū)域耗盡層化的作用，而可以抑制短溝道效應(yīng)。另外，可以降低 晶體管的閾值電壓。此外，通過使半導(dǎo)體層(或者，還包括柵極絕緣層)薄膜化，可以實(shí)現(xiàn)晶體管的微細(xì)化，從而可以實(shí)現(xiàn)低電壓驅(qū)動(dòng)、 高速工作、以及低耗電量化。
另一方面，在晶體管192、 193中，通過使半導(dǎo)體層161、 162的 厚度比晶體管190、 191的半導(dǎo)體層151、 152厚，可以提高對高施加 電壓的耐壓性，以實(shí)現(xiàn)高可靠性。與此同樣，柵極絕緣膜的厚膜化可 以降低柵極泄漏電流。
像這樣，在本發(fā)明中，通過使半導(dǎo)體層的厚度彼此不同，可以在 同一襯底上形成多個(gè)對于被要求的每個(gè)特性最合適的晶體管。注意， 本實(shí)施方式所示的晶體管的制造方法不局限于此，還可以應(yīng)用于頂柵 型(平面型)、底柵型(反交錯(cuò)型)、或者在溝道區(qū)域上下夾著柵極絕 緣膜布置有兩個(gè)柵電極層的雙柵型、其他結(jié)構(gòu)。
圖1A和1B表示根據(jù)本實(shí)施方式而制造的利用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝 置的一個(gè)例子。圖1A是根據(jù)本實(shí)施方式而制造的半導(dǎo)體裝置的平面圖， 而圖1B是沿著圖1A中的線X-Y的截面圖。
如圖1A所示，在同一支撐襯底101上形成有第一電路群1201和 第二電路群1202。使用由厚度薄的半導(dǎo)體層及厚度薄的柵極絕緣膜形 成的晶體管190、 191構(gòu)成第一電路群1201，而使用由厚度厚的半導(dǎo)體 層及厚度厚的柵極絕緣膜形成的晶體管192、 193構(gòu)成第二電路群 1202。第一電路群1201是主要被要求高速工作和低電壓工作的電路群， 而第二電路群1202是主要被要求低泄漏電流、在高外加電壓下的高可 靠性的電路群。
圖11至圖13說明使用本發(fā)明的具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置的例子。
圖11表示有源矩陣型的顯示裝置。在絕緣襯底1001上形成有將 多個(gè)像素電路排列成矩陣形狀的像素部1002;數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003;以及 掃描驅(qū)動(dòng)器1004。而且，由相對襯底1005覆蓋其上表面來密封。顯示 裝置的驅(qū)動(dòng)所需要的控制信號、視頻信號、以及驅(qū)動(dòng)電源的供應(yīng)從外 部經(jīng)過柔性印刷電路板(FPC) 1006進(jìn)行。
這里，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003在其內(nèi)部進(jìn)行用來將從外部供應(yīng)的視頻信號輸入到每個(gè)像素的處理，并且是在顯示裝置中被要求比較高速工作 的電路。因此，在該區(qū)域中，優(yōu)選使用由厚度薄的半導(dǎo)體層及厚度薄 的柵極絕緣膜形成的晶體管構(gòu)成電路。
另一方面，掃描驅(qū)動(dòng)器1004與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003相比，其工作速 度慢，但是有時(shí)包括驅(qū)動(dòng)電壓較高的區(qū)域。像素部1002的工作速度也 比周圍的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003、掃描驅(qū)動(dòng)器1004慢，但是由于需要在一定 的期間內(nèi)保持被輸入的視頻信號，所以構(gòu)成像素的晶體管被要求泄漏 電流的降低。因此，掃描驅(qū)動(dòng)器1004和像素部1002優(yōu)選使用由厚度 厚的半導(dǎo)體層及厚度厚的柵極絕緣膜形成的晶體管構(gòu)成電路。
此外，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003、掃描驅(qū)動(dòng)器1004由經(jīng)過FPC1006從外部 輸入的控制信號工作。由于設(shè)置在外部的控制器IC等的驅(qū)動(dòng)電壓比一 般的顯示裝置低，所以通常在很多情況下，在對顯示裝置輸入信號之 后使用電平轉(zhuǎn)移電路等來進(jìn)行信號振幅的升壓等。但是，根據(jù)本發(fā)明， 通過使用由厚度薄的半導(dǎo)體層及厚度薄的柵極絕緣膜形成的晶體管構(gòu) 成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003、掃描驅(qū)動(dòng)器1004，可以實(shí)現(xiàn)低電壓工作而使得其 工作電壓與外部的控制器IC同等，因此不需要設(shè)置電平轉(zhuǎn)移電路等， 從而可以貢獻(xiàn)于電路規(guī)模的縮小或耗電量的降低。
注意，作為具有這種方式的有源矩陣型顯示裝置，有液晶顯示器、 電致發(fā)光(EL)顯示器、電場效應(yīng)型顯示器、以及電子紙等，本發(fā)明 可以應(yīng)用于這些任何方式的顯示裝置。
圖12表示在圖11中的像素部1002設(shè)置液晶顯示元件作為顯示元 件的液晶顯示裝置的例子。圖12是相對于圖11的線A-B的截面圖。
設(shè)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003中的晶體管250、 251通過與圖1B的晶體 管190、 191同樣地制造，并且具有薄膜化了的單晶半導(dǎo)體層及厚度薄 的柵極絕緣膜。另一方面，設(shè)置在像素部1002中的晶體管252通過與 圖1B的晶體管192、 193同樣地制造，并且具有厚度厚的單晶半導(dǎo)體 層及厚度厚的柵極絕緣膜。注意，在像素部1002中還形成有電容元件 253。
以與晶體管252的電極接觸的方式形成像素電極層235。像素電極層235在制造透過型液晶顯示面板的情況下，可以使用含有氧化鎢的 銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有
氧化鈦的銦錫氧化物等。當(dāng)然，也可以使用銦錫氧化物(IT0)、銦鋅 氧化物(IZ0)、添加了氧化硅的銦錫氧化物(ITS0)等。此外，作為 具有反射性的金屬薄膜，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、 鎂、f丐、鋰、以及這些的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等。
像素電極層235可以采用蒸鍍法、濺射法、CVD法、印刷法或液滴 噴射法等來形成。
接著，以覆蓋像素電極層235的方式通過印刷法或旋轉(zhuǎn)涂敷法形 成被稱作定向膜的絕緣層231。注意，當(dāng)采用絲網(wǎng)印刷法、膠版印刷法 時(shí)，可以選擇性地形成絕緣層231。然后，進(jìn)行研磨。接著，通過液滴 噴射法在形成有像素的區(qū)域的周邊形成密封劑282。
然后，將設(shè)有用作定向膜的絕緣層233、用作相對電極的導(dǎo)電層 239、用作彩色濾光片的著色層234、以及偏振片237的相對襯底1005 與作為TFT襯底的支撐襯底即絕緣襯底1001中間夾有間隔物281彼此 貼合，并且在其空隙設(shè)置液晶層232，以可以制造液晶顯示面板。支撐 襯底的絕緣襯底1001的與具有元件的表面相反一側(cè)也設(shè)有偏振片 238。在密封劑中也可以混入有填料，再者，在相對襯底1005上也可 以形成有屏蔽膜(黑矩陣)等。注意，作為形成液晶層的方法，可以 采用分配器法(滴落法)、在貼合具有元件的支撐襯底即絕緣襯底1001 和相對襯底1005之后利用毛細(xì)現(xiàn)象注入液晶的浸漬法(抽吸法)。
圖13表示在圖11中的像素部1002設(shè)置發(fā)光元件作為顯示元件的 發(fā)光顯示裝置的例子。圖13是對應(yīng)于圖11的線A-B的截面圖。
設(shè)置在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器1003中的晶體管350、 351通過與圖1A和1B 的晶體管190、 191同樣地制造，并且具有薄膜化了的單晶半導(dǎo)體層及 厚度薄的柵極絕緣膜。另一方面，設(shè)置在像素部1002中的晶體管352 通過與圖1A和1B的晶體管192、 193同樣地制造，并且具有厚度厚的 單晶半導(dǎo)體層及厚度厚的柵極絕緣膜。注意，作為顯示元件具有發(fā)光 元件325。以與晶體管352的電極接觸的方式形成作為像素電極層的第一電 極層320。在從作為支撐襯底的絕緣襯底1001 —側(cè)發(fā)射光的情況下， 第一電極層320可以采用銦錫氧化物(IT0)、含有氧化硅的銦錫氧化 物(ITSO)、包含氧化鋅(ZnO)的銦鋅氧化物(IZO(indiumzinc oxide))、 氧化鋅(ZnO)、在ZnO中摻雜了鎵(Ga)的物質(zhì)、氧化錫(Sn02)、包 含氧化鉤的銦氧化物、包含氧化鉤的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧 化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物等來形成。
此外，即使采用不具有透光性的金屬薄膜等材料形成第一電極層 320，也通過使其厚度減薄(優(yōu)選為5nm至30nm的厚度)來處于能夠 透過光的狀態(tài)，可以從第一電極層320發(fā)射光。此外，作為可以用作 第一電極層320的金屬薄膜，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉬、銀、 鋁、鎂、鈣、鋰、鋅、這些的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜、或者由以上述元素 為主成分的化合物材料如氮化鈦、TiSi晶、WSix、氮化鎢、WSi美、NbN 等構(gòu)成的膜。
第一電極層320只要與源電極層或漏電極層110a電連接即可，因 此其連接結(jié)構(gòu)不局限于本實(shí)施方式?？梢圆捎萌缦陆Y(jié)構(gòu)在作為源電 極層或漏電極層的電極上形成用作層間絕緣層的絕緣層，并且通過布 線層電連接到第一電極層320。此外，在采用將所產(chǎn)生的光發(fā)射到與作 為支撐襯底的絕緣襯底1001相反的一側(cè)的結(jié)構(gòu)的情況(制造頂部發(fā)射 型的顯示面板的情況)下，可以使用Ag (銀)、Au (金)、Cu (銅)、W (鴿)、Al (鋁)等。
接著，選擇性地形成絕緣層321 (也被稱為分隔壁)。絕緣層321 形成為在第一電極層320上具有開口部。在本實(shí)施方式中，將絕緣層 321形成在整個(gè)表面上，并且使用抗蝕劑等的掩模進(jìn)行蝕刻來加工。在 采用能夠選擇性地直接形成的液滴噴射法或印刷法等形成絕緣層321 的情況下，不一定需要通過蝕刻的加工。
作為絕緣層321可以使用如下材料氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、 氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、以及其他無機(jī)絕緣材料；丙烯酸、甲基 丙烯酸、以及這些的衍生物；聚酰亞胺、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等的耐熱高分子；或者硅氧烷樹脂材料。也可以使用丙烯、聚酰亞胺 等的感光、非感光材料來形成。絕緣層321優(yōu)選為曲率半徑連續(xù)地改
變的形狀，使得形成在其上的電致發(fā)光層322、第二電極層323的覆蓋 性提高。
作為電致發(fā)光層322，通過使用蒸鍍掩模的蒸鍍法等來選擇性地形 成顯示紅色(R)、綠色(G)、和藍(lán)色(B)的發(fā)光的材料。與彩色濾光 片同樣地，可以通過液滴噴射法形成顯示紅色(R)、綠色(G)、和藍(lán) 色(B)的發(fā)光的材料(低分子材料、或者高分子材料等)。在此情況 下，因?yàn)榧词共皇褂醚谀Ｒ部梢苑謩e涂敷RGB，所以優(yōu)選的。在電致發(fā) 光層322上層疊形成第二電極層323，來完成使用發(fā)光元件并具有顯示 功能的顯示裝置。
雖然未圖示，但以覆蓋第二電極層323的方式提供鈍化膜是很有 效的。在構(gòu)成顯示裝置時(shí)提供的鈍化膜可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。 作為鈍化膜可以使用包含氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、 氮化鋁(A1N)、氧氮化鋁、氮含量多于氧含量的氮氧化鋁、氧化鋁、 類金剛石碳(DLC)、或含氮的碳膜的絕緣膜的單層、或者組合該絕緣 膜的疊層。例如，可以使用如含氮的碳膜和氮化硅的疊層、有機(jī)材料、 如苯乙烯聚合物等的高分子材料的疊層。另外，也可以使用硅氧烷材 料(無機(jī)硅氧烷、有機(jī)硅氧垸)。
此時(shí)，優(yōu)選使用覆蓋率好的膜作為鈍化膜，使用碳膜，特別是DLC 膜是很有效的。由于可以在室溫至IO(TC以下的溫度范圍內(nèi)形成DLC 膜，因此也可以容易在耐熱性低的電致發(fā)光層的上方形成膜。DLC膜由 于對氧的阻擋效果很高，從而能夠抑制電致發(fā)光層的氧化。因此，可 以防止在隨后進(jìn)行的密封工序中電致發(fā)光層氧化的問題。
在作為支撐襯底的絕緣襯底1001和相對襯底1005之間封入填充 劑，并且使用密封劑來密封。也可以采用滴落法來封入填充劑。也可 以填充氮等的惰性氣體代替填充劑。此外，通過在顯示裝置內(nèi)設(shè)置干 燥劑，可以防止由水分引起的發(fā)光元件的劣化。
另外，在本實(shí)施方式中，雖然示出了使用玻璃襯底密封發(fā)光元件及液晶元件的情況，然而，密封處理是指保護(hù)發(fā)光元件免受水分影響 的處理，使用下述方法中的任一種方法使用覆蓋材料機(jī)械封入的方 法、使用熱固性樹脂或紫外光固化性樹脂封入的方法、使用金屬氧化 物或金屬氮化物等阻擋能力高的薄膜密封的方法。作為覆蓋材料，可 以使用玻璃、陶瓷、塑料或金屬，但是當(dāng)光射出到覆蓋材料一側(cè)時(shí)必 須使用透光性的材料。另外，覆蓋材料和形成有上述發(fā)光元件的襯底 使用熱固性樹脂或紫外光固化性樹脂等密封劑彼此貼合，并且通過熱 處理或紫外線照射處理固化樹脂來形成密閉空間。在該密閉空間中設(shè) 置以氧化鋇為代表的吸濕材料也是有效的。該吸濕材料可以接觸地設(shè) 在密封劑上，或者也可以設(shè)在分隔壁上或周圍部分，以便不阻礙來自 發(fā)光元件的光。而且，也可以使用熱固性樹脂或紫外光固化性樹脂填 充覆蓋材料和形成有發(fā)光元件的襯底之間的空間。在這種情況下，在 熱固性樹脂或紫外光固化性樹脂中添加以氧化鋇為代表的吸濕材料是 很有效的。
圖14A和14B示出無線IC標(biāo)簽的一例。在絕緣襯底1101上設(shè)置 有天線1102、具有整流電路等的電源電路1103、對每個(gè)指令進(jìn)行處理 的邏輯電路1104、存儲(chǔ)器1105等。天線1102接收從讀寫器1106輸出 且包含指令的載波，而具有整流電路等的電源電路1103利用由天線 1102接收的載波產(chǎn)生為IC標(biāo)簽的處理、反應(yīng)而需要的電源。由天線 1102接收的載波包含來自讀寫器1106的指令。當(dāng)包括在邏輯電路1104 中的解調(diào)電路抽出所述指令時(shí)，邏輯電路1104根據(jù)該指令的抽出讀出 儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器1105中的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生反應(yīng)信號，在調(diào)制電路中將反應(yīng)信 號疊加到載波上，然后從天線1102輸出。
圖14B示出沿著圖14A中的線C-D的截面圖。設(shè)置在邏輯電路1104 中的晶體管450、 451通過與圖1A和1B的晶體管190、 191同樣地制 造，并且具有薄膜化了的單晶半導(dǎo)體層及厚度薄的柵極絕緣膜。另一 方面，設(shè)置在存儲(chǔ)器1105中的晶體管452、 453通過與圖1A和1B的 晶體管192、 193同樣地制造，并且具有厚度厚的單晶半導(dǎo)體層及厚度 厚的柵極絕緣膜。注意，形成有絕緣層455，并且在該絕緣層455上形成有用作天線的導(dǎo)電層456。雖然在圖14A中的線C-D之間不設(shè)置有天 線1102，但是由于在絕緣層455上設(shè)置有天線1102，所以在圖14B中 模式表示該結(jié)構(gòu)。
在這種無線IC標(biāo)簽中，邏輯電路1104由于被要求使用有限的生 成電力的確工作，所以被要求其驅(qū)動(dòng)電壓的低電壓化。此外，在存儲(chǔ) 器1105是只進(jìn)行讀出工作的ROM的情況下，被要求同樣的特性。為了 構(gòu)成這種電路群，優(yōu)選使用由厚度薄的半導(dǎo)體層及厚度薄的柵極絕緣 膜形成的晶體管構(gòu)成電路。
另一方面，具有整流電路等的電源電路1103不管天線1102所接 收的載波強(qiáng)弱，都被要求穩(wěn)定的電源產(chǎn)生工作。此外，由于在天線1102 的接收電力大的情況下，構(gòu)成整流電路的晶體管受到很大的壓力，所 以被要求在這種情況下的充分的可靠性。另一方面，在存儲(chǔ)器1105具 有電寫入/改寫功能的情況下，為了確實(shí)地保持電寫入的信息，也被要 求充分的可靠性。為了構(gòu)成這種電路群，優(yōu)選使用由厚度厚的半導(dǎo)體 層、以及厚度厚的柵極絕緣膜形成的晶體管構(gòu)成電路。
如上那樣，根據(jù)本發(fā)明可以制造耗電量低且給予有高可靠性的半 導(dǎo)體裝置。
實(shí)施方式2
在本實(shí)施方式中，描述根據(jù)本發(fā)明制造具有與實(shí)施方式1不同的 方式的半導(dǎo)體裝置的例子。
雖然在實(shí)施方式1中，描述通過貼附在支撐襯底上形成兩種或三 種以上的厚度不同的多個(gè)單晶半導(dǎo)體層的方法，但是例如也可以采用 如下方法，S卩，在支撐襯底上形成非晶半導(dǎo)體膜，對此進(jìn)行晶化處理 來得到多晶半導(dǎo)體膜，將該多晶半導(dǎo)體膜除去為僅保留所希望的區(qū)域， 然后通過貼附在該被除去的區(qū)域中形成所述厚度不同的多個(gè)單晶半導(dǎo) 體層。
在支撐襯底上形成非晶半導(dǎo)體膜，對此進(jìn)行晶化處理來得到多晶 半導(dǎo)體膜的工序在本說明書中沒有特別的限制，根據(jù)支撐襯底的材料 適當(dāng)?shù)剡x擇工序中的溫度、負(fù)載等條件合適的公知方法來進(jìn)行即可。此外，通過貼附在其中所希望的區(qū)域中形成有多晶半導(dǎo)體膜的支撐襯 底上形成所述厚度不同的多個(gè)單晶半導(dǎo)體層的方法也根據(jù)實(shí)施方式1 所示的方法來進(jìn)行即可。
而且，將半導(dǎo)體層加工為所希望的形狀形成柵電極、源電極、漏 電極來制造晶體管的方法也根據(jù)實(shí)施方式1所示的方法來進(jìn)行即可。
圖7示出根據(jù)本實(shí)施方式制造的半導(dǎo)體裝置的截面結(jié)構(gòu)。在同一 支撐襯底上制造有使用由厚度薄的半導(dǎo)體層及厚度薄的柵極絕緣膜 形成的晶體管190、 191構(gòu)成的第一電路群1201;使用由厚度厚的半導(dǎo)
體層及厚度厚的柵極絕緣膜形成的晶體管192、 193構(gòu)成的第二電路群
1202;以及使用由對非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行晶化處理來得到的多晶半導(dǎo)體
膜形成的晶體管1300、 1301構(gòu)成的第三電路群1302。
第一電路群1201是主要被要求高速工作、低電壓工作的電路群， 而第二電路群1202是主要被要求低泄漏電流、在高外加電壓下的高可 靠性的電路群。此外，關(guān)于第三電路群，使用多晶半導(dǎo)體膜形成的晶 體管在每個(gè)元件之間容易產(chǎn)生其閾值電壓、電場效應(yīng)遷移率等的不均 勻，所以優(yōu)選構(gòu)成以比較難以受到元件不均勻性的影響的數(shù)字電路等 為中心的電路群。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)，可以在支撐襯底上容易形成 大面積的多晶半導(dǎo)體層。因此，在如實(shí)施方式1那樣的僅通過多個(gè)單 晶半導(dǎo)體層的貼附而難以實(shí)現(xiàn)的大面積上，可以比較均勻地形成晶體 管。因此，制造在形成有這種多晶半導(dǎo)體層的區(qū)域的第三電路群優(yōu)選 用作構(gòu)成具有大屏幕的顯示裝置的像素部的電路群。 實(shí)施方式3
在本實(shí)施方式中，表示在支撐襯底上設(shè)置厚度不同的單晶半導(dǎo)體 層的另一方法。
如實(shí)施方式1所示，也可以將厚度不同的單晶半導(dǎo)體層從作為母 體的半導(dǎo)體襯底分離而接合在支撐襯底上，來在同一襯底上形成厚度 不同的單晶半導(dǎo)體層，另外，也可以將單晶半導(dǎo)體層分離而接合在支 撐襯底上，然后將單晶半導(dǎo)體層選擇性地薄膜化，來在同一襯底上形成厚度不同的單晶半導(dǎo)體層。
半導(dǎo)體層的薄膜化既可通過一次蝕刻工序來進(jìn)行，又可通過多次 蝕刻工序來進(jìn)行。此外，既可通過使用蝕刻氣體(或蝕刻溶液)直接 蝕刻半導(dǎo)體層，又可部分地處理半導(dǎo)體層表面來改變其性質(zhì)，并且選 擇性地僅除去改變性質(zhì)的區(qū)域。
圖2A至2D示出通過多個(gè)工序使半導(dǎo)體層薄膜化的例子。在圖2A 中，在支撐襯底10上形成有具有接合面的絕緣層11和半導(dǎo)體層12。 在半導(dǎo)體層12上的所希望的區(qū)域上選擇性地形成掩模13(參照圖2B)。 接著，通過等離子體處理14選擇性地改變半導(dǎo)體層12的性質(zhì)(在本 實(shí)施方式中進(jìn)行氧化)，形成改變性質(zhì)的區(qū)域15 (參照圖2C)。接著， 以不蝕刻半導(dǎo)體層12且選擇性地僅蝕刻改變性質(zhì)的區(qū)域15的條件(蝕 刻氣體、蝕刻溶液)除去改變性質(zhì)的區(qū)域15，來形成部分薄膜化了的 半導(dǎo)體層16 (參照圖2D)。通過反復(fù)該圖2C和2D的處理，可以將半 導(dǎo)體層減薄到所希望的厚度。
結(jié)果，在同一支撐襯底10上得到薄膜化了的半導(dǎo)體層16和半導(dǎo) 體層12。然后，根據(jù)其他實(shí)施方式，形成將每個(gè)半導(dǎo)體層用作激活層 的晶體管群來構(gòu)成電路即可。
通過使用根據(jù)上述工序形成的厚度不同的單晶半導(dǎo)體層，可以制 造作為本發(fā)明的一個(gè)方式的耗電量低且給予有高可靠性的半導(dǎo)體裝 置。
實(shí)施方式4
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的特征在于通過貼附在支撐襯底101上形成 厚度薄的單晶半導(dǎo)體層150和厚度厚的單晶半導(dǎo)體層160，但是有時(shí)在 每個(gè)單晶半導(dǎo)體層的最外表面保留因離子照射工序而殘留的分離面的 一部分(參照圖17A)。由于該分離面51、 52的平坦性比通常的單晶半 導(dǎo)體層的表面狀態(tài)不好，所以必須要改善表面狀態(tài)，以免在后面工序 上產(chǎn)生不良。
作為除去這樣的分離面51、 52的方法，典型地說，如圖17B和17C 所示，例如進(jìn)行表面氧化來使分離面51、 52氧化(53、 54)，然后在還原性氣氛下除去(55、 56)氧化層53、 54，除此以外，還有通過化 學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的表面拋光。
但是，如本發(fā)明那樣，由于在同一表面上形成有厚度不同的半導(dǎo) 體層的情況下，以支撐襯底表面為基準(zhǔn)面的每個(gè)半導(dǎo)體層的最外表面 的高度之間有差異，所以通過CMP除去分離層很有困難。
在此情況下，如圖17D所示，優(yōu)選通過在支撐襯底101上的后面 貼附厚度薄的單晶半導(dǎo)體層150的區(qū)域上選擇性地形成基底膜57，來 在貼附單晶半導(dǎo)體層150、 160吋，使厚度薄的單晶半導(dǎo)體層150的最 外表面的高度和厚度厚的單晶半導(dǎo)體層160的最外表面的高度大概相 同。
然后，如圖17E所示，可以通過CMP工序來進(jìn)行單晶半導(dǎo)體層表 面的分離面51、 52的除去(58、 59)。
使用通過上述工序形成的厚度不同的單晶半導(dǎo)體層來可以制造作 為本發(fā)明的一個(gè)方式的耗電量低且給予有高可靠性的半導(dǎo)體裝置。
實(shí)施方式5
通過應(yīng)用本發(fā)明，可以制造各種具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置。換 言之，本發(fā)明可以應(yīng)用于將這些具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置組合到顯 示部而構(gòu)成的各種電子設(shè)備。在本實(shí)施方式中，描述包括以具有高性 能且給予高可靠性為目的的具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置的電子設(shè)備的 例子。
作為上述根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備，可以舉出電視裝置(簡稱為電 視機(jī)、或者電視接收機(jī))、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等的影像拍攝裝置、 便攜式電話裝置(簡稱為移動(dòng)電話機(jī)、手機(jī))、PDA等便攜式信息終端、 便攜式游戲機(jī)、計(jì)算機(jī)用監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、汽車音響等的聲音再現(xiàn)裝 置、家用游戲機(jī)等的具備記錄媒體(具體地說，DVD)的圖像再現(xiàn)裝置 等。參照圖8A至8E說明其具體例子。
圖8A所示的便攜式信息終端設(shè)備包括主體9201、顯示部9202等。 顯示部9202可以應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。結(jié)果，可以提供具有高性 能及高可靠性的便攜式信息終端設(shè)備。圖8B所示的數(shù)碼攝像機(jī)包括顯示部9701、顯示部9702等。顯示 部9701可以應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。結(jié)果，可以提供具有高性能及
高可靠性的數(shù)碼攝像機(jī)。
圖8C所示的移動(dòng)電話機(jī)包括主體9101、顯示部9102等。顯示部 9102可以應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。結(jié)果，可以提供具有高性能及高 可靠性的移動(dòng)電話機(jī)。
圖8D所示的便攜式電視裝置包括主體9301、顯示部9302等。顯 示部9302可以應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。結(jié)果，可以提供具有高性能 及高可靠性的便攜式電視裝置。此外，可以將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置廣 泛地應(yīng)用于如下的電視裝置安裝到移動(dòng)電話機(jī)等的便攜式終端的小 型電視裝置；能夠搬運(yùn)的中型電視裝置；以及大型電視裝置(例如40 英寸以上)。
圖8E所示的便攜式計(jì)算機(jī)包括主體9401、顯示部9402等。顯示 部9402可以應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。結(jié)果，可以提供具有高性能及 高可靠性的便攜式計(jì)算機(jī)。
像這樣，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，可以提供具有高性能及高可 靠性的電子設(shè)備。
實(shí)施方式6
通過使用根據(jù)本發(fā)明制造的具有顯示元件的半導(dǎo)體裝置可以完成 電視裝置。在此描述以具有高性能且給予高可靠性為目的的電視裝置 的例子。
圖15是表示電視裝置(液晶電視裝置或EL電視裝置等)的主要 結(jié)構(gòu)的框圖。在顯示面板上形成TFT，并且包括如下情況在襯底上一 起形成像素區(qū)域1901和掃描線驅(qū)動(dòng)電路1903，將信號線驅(qū)動(dòng)電路1902 作為驅(qū)動(dòng)器IC另行安裝的情況；以及在襯底上一起形成像素區(qū)域 1901、信號線驅(qū)動(dòng)電路1902、以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路1903的情況等。本
發(fā)明可以采用任何方式。
作為其他外部電路的結(jié)構(gòu)，在視頻信號的輸入一側(cè)包括視頻信號 放大電路1905、視頻信號處理電路1906、以及控制電路1907等，該視頻信號放大電路1905放大由調(diào)諧器1904接收的信號中的視頻信號， 該視頻信號處理電路1906將從視頻信號放大電路1905輸出的信號轉(zhuǎn) 換為與紅、綠、藍(lán)各種顏色對應(yīng)的色信號，該控制電路1907將該視頻 信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)器IC的輸入規(guī)格?？刂齐娐?907將信號分別輸出到 掃描線一側(cè)和信號線一側(cè)。在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，也可以具有如 下結(jié)構(gòu)，即在信號線一側(cè)設(shè)置信號分割電路1908，并且將輸入數(shù)字信 號分成m個(gè)來供給。
由調(diào)諧器1904接收的信號中的音頻信號被傳送到音頻信號放大電 路1909，并且其輸出經(jīng)過音頻信號處理電路1910供給到揚(yáng)聲器1913。 控制電路1911從輸入部1912接收接收站(接收頻率)和音量的控制 信息，并且將信號傳送到調(diào)諧器1904、音頻信號處理電路1910。
如圖16A和16B所示，將顯示模塊安裝在框體中，從而可以完成 電視裝置。將安裝有FPC的如圖11那樣的顯示面板一般稱作顯示模塊。 因此，當(dāng)使用如圖13所示的EL顯示模塊時(shí)，可以完成EL電視裝置， 而當(dāng)使用如圖12所示的液晶顯示模塊時(shí)，可以完成液晶電視裝置。由 顯示模塊形成主屏2003，并且作為其他附屬設(shè)備具有揚(yáng)聲器部2009、 操作開關(guān)等。像這樣，根據(jù)本發(fā)明可以完成電視裝置。
此外，也可以使用相位差板、偏振片來遮斷從外部入射的光的反 射光。如果是頂部發(fā)射型半導(dǎo)體裝置，也可以將成為分隔壁的絕緣層 著色并用作黑矩陣?？梢圆捎靡旱螄娚浞ǖ葋硇纬稍摲指舯?，也可以 將碳黑等混合到顏料類黑色樹脂、聚酰亞胺等樹脂材料中來形成，還 可以采用其疊層。也可以通過液滴噴射法將不同的材料多次噴射到同 一區(qū)域，以形成分隔壁。使用入/4板和X/2板作為相位差板，并且設(shè)計(jì) 成能夠控制光即可。作為其結(jié)構(gòu)，從TFT元件襯底一側(cè)按順序形成有 發(fā)光元件、密封襯底(密封件)、相位差板(入/4板、X/2板)、以及偏 振片，其中，從發(fā)光元件發(fā)射的光通過它們從偏振片一側(cè)發(fā)射到外部。 將上述相位差板、偏振片設(shè)置在光發(fā)射的一側(cè)即可，或者在進(jìn)行雙面 發(fā)射的雙面發(fā)射型半導(dǎo)體裝置中，也可以設(shè)置在兩側(cè)。此外，在偏振 片的外側(cè)也可以具有反射防止膜。由此，可以顯示更高清晰并精密的陽/傷
即豕o
如圖16A所示，在框體2001中安裝有利用顯示元件的顯示用面板 2002，可以由接收器2005接收普通的電視廣播，而且，可以通過經(jīng)由 調(diào)制解調(diào)器2004連接到采用有線或無線方式的通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行單方向 (從發(fā)送者到接收者)或雙方向(在發(fā)送者和接收者之間或在接收者 之間)的信息通信?？梢允褂冒惭b在框體中的開關(guān)或另行設(shè)置的遙控 操作機(jī)2006來操作電視裝置。也可以在該遙控操作機(jī)2006中設(shè)置有 用于顯示輸出信息的顯示部2007。
另外，在電視裝置中，除了主屏2003之外，也可以使用第二顯示 用面板形成子屏2008，來附加有顯示頻道或音量等的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié) 構(gòu)中，可以使用視角優(yōu)良的EL顯示用面板形成主屏2003，而使用能夠 以低耗電量來顯示的液晶顯示用面板形成子屏。另外，為了優(yōu)先低耗 電量，也可以使用液晶顯示用面板形成主屏2003，并且使用EL顯示用
面板形成子屏，以使子屏能夠亮滅。通過使用本發(fā)明，即使使用這種 大尺寸襯底并且使用許多TFT、電子部件，也可以生產(chǎn)率高地形成具有 高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置。
圖16B示出具有例如20英寸至80英寸的大型顯示部的電視裝置， 其包括框體2010、顯示部2011、作為操作部的遙控裝置2012、揚(yáng)聲器 部2013等。本發(fā)明適用于顯示部2011的制造。圖16B的電視裝置是 壁掛式的，所以不需要大的設(shè)置空間。
根據(jù)本發(fā)明，可以生產(chǎn)率高地制造具備顯示功能且具有高性能及 高可靠性的半導(dǎo)體裝置。因此，可以生產(chǎn)率高地制造具有高性能及高 可靠性的電視裝置。
當(dāng)然，本發(fā)明不局限于電視裝置，可以應(yīng)用于各種各樣的用途， 如個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、尤其是大面積的顯示媒體如火車站或機(jī)場等 的信息顯示板或者街頭上的廣告顯示板等。
本申請基于2007年5月18日向日本專利局遞交的序列號為 NO. 2007-133382的日本專利申請，該申請的全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合 在本申請中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的第一電路群和第二電路群；所述第一電路群包括具有第一單晶半導(dǎo)體層和第一柵極絕緣層的第一晶體管；所述第二電路群包括具有第二單晶半導(dǎo)體層和第二柵極絕緣層的第二晶體管，其中所述第一單晶半導(dǎo)體層和所述第二單晶半導(dǎo)體層的每一個(gè)隔著絕緣層設(shè)置在所述襯底上，并且所述第一單晶半導(dǎo)體層薄于所述第二單晶半導(dǎo)體層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一柵極絕緣層 薄于所述第二柵極絕緣層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一電路群包括顯示裝置的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、邏輯電路、以 及只讀存儲(chǔ)器電路中的至少一種，并且所述第二電路群包括顯示裝置的掃描驅(qū)動(dòng)器、像素部、電源 電路、以及以電方式寫入/改寫的存儲(chǔ)電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中設(shè)置在所述襯底的表 面和所述第一單晶半導(dǎo)體層之間的所述絕緣層厚于設(shè)置在所述襯底的 所述表面和所述第二單晶半導(dǎo)體層之間的所述絕緣層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括在所述襯底的表面 和所述第一單晶半導(dǎo)體層之間的基底膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述絕緣層包含通過 化學(xué)氣相生長法使用有機(jī)硅烷氣體形成的氧化硅。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述襯底包含透光性 的材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述半導(dǎo)體裝置是便 攜式信息終端、影像拍攝裝置、電話機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、以及ic標(biāo)簽。
9. 一種半導(dǎo)體裝置，包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的第一電路群、第二電路群、以及 第三電路群；所述第一電路群包括具有第一單晶半導(dǎo)體層和第一柵極絕緣層的第一晶體所述第二電路群包括具有第二單晶半導(dǎo)體層和第二柵極絕緣層的第二晶體管；所述第三電路群包括具有非晶半導(dǎo)體層或多晶半導(dǎo)體層、以及第三柵極絕緣 層的第三晶體管，其中所述第一單晶半導(dǎo)體層和所述第二單晶半導(dǎo)體層的每一個(gè)隔 著絕緣層設(shè)置在所述襯底上，并且所述第一單晶半導(dǎo)體層薄于所述第二單晶半導(dǎo)體層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一柵極絕緣層 薄于所述第二柵極絕緣層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一電路群包括顯示裝置的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、邏輯電路、以 及只讀存儲(chǔ)器電路中的至少一種，并且所述第二電路群包括所述顯示裝置的掃描驅(qū)動(dòng)器、電源電路、 以及以電方式寫入/改寫的存儲(chǔ)電路，并且所述第三電路群包括所述顯示裝置的像素部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中設(shè)置在所述襯底的表 面和所述第一單晶半導(dǎo)體層之間的所述絕緣層厚于設(shè)置在所述襯底的 所述表面和所述第二單晶半導(dǎo)體層之間的所述絕緣層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，還包括在所述襯底的表面和所述第一單晶半導(dǎo)體層之間的基底膜。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述絕緣層包含通過 化學(xué)氣相生長法使用有機(jī)硅烷氣體形成的氧化硅。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述襯底包含透光性 的材料。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述半導(dǎo)體裝置是便 攜式信息終端、影像拍攝裝置、電話機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、以及IC標(biāo)簽。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)及其制造方法，其中在電路群中，形成被要求高速工作和低電壓工作的電路與被要求當(dāng)施加高電壓時(shí)的充分可靠性的電路。在半導(dǎo)體裝置中，在同一襯底上具有多種包括從單晶半導(dǎo)體襯底分離且接合的厚度不同的單晶半導(dǎo)體層的晶體管。使被要求高速工作的晶體管的單晶半導(dǎo)體層的厚度比被要求對電壓的高耐壓性的晶體管的單晶半導(dǎo)體層的厚度薄。
文檔編號H01L27/12GK101308853SQ20081008835
公開日2008年11月19日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者棚田好文 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所