JPH0799209A

JPH0799209A - 半導体装置およびその作製方法

Info

Publication number: JPH0799209A
Application number: JP16734794A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kusumoto; 直人楠本
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1995-04-11
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP3813639B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高結晶化、高移動度化、及び光照射による特
性変化の低減を特徴とする、多結晶半導体を用いた半導
体装置の構造とその作製方法を提供する。【構成】透光性絶縁基板上もしくは絶縁基板上に、少
なくとも半導体薄膜層と該層上に絶縁体層を形成する工
程と、該絶縁体層上に島状の半導体層を形成する工程
と、前記島状の半導体層および該島状の半導体層が形成
されていない領域に対しレーザー照射を行う工程により
作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造過程
で素子の重要部分である島状半導体層を高品質の多結晶
とする薄膜の結晶化技術及び構成された素子の特性に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】透光性絶縁基板上に形成した多結晶半導
体層を能動素子とする多結晶薄膜トランジスタは、アク
ティブマトリクス型液晶ディスプレイ（以下ＡＭＬＣＤ
と略す）を代表とする大面積におけるスイッチング素子
や三次元構造の集積回路等の幅広い応用範囲を有するこ
とから高い関心を集め数多くの研究がなされている。

【０００３】中でもＡＭＬＣＤの駆動素子として単結晶
半導体回路をＴＡＢ（Tape Auto-mated bonding ）また
はＣＯＧ（Chip On Glass ）技術によって構成する現在
の技術から、ガラス基板上に直接多結晶もしくは単結晶
半導体を形成し駆動素子を一体型とし、コストを抑える
ことに関心が集まっている。しかしながら多結晶半導体
は最小単位に結晶構造を有し、非晶質半導体に比べ極め
て高い移動度を持つが、粒界が存在するため単結晶と同
等の移動度を得ることは難しく、駆動素子を可能とする
移動度を得るには非晶質半導体層の高温（１０００℃程
度）での固相成長、レーザー等を用いた溶融による液相
成長を用いたプロセスが主であった。

【０００４】しかしながら、高温固相成長の場合、ガラ
ス基板の耐熱性の関係から高価な石英基板もしくは結晶
化ガラスを用いるためコスト面に問題があった。

【０００５】また、前記レーザーを用いた液相成長によ
る多結晶半導体は、安価なガラスを使用でき、高品質で
あり、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）技術等に用いら
れるアルゴンレーザー等を用いた再結晶化半導体は限り
なく単結晶に近いものを得ることができるが、小面積対
応の技術であるため大面積であるＡＭＬＣＤの構成技術
として使用することができない。

【０００６】一方、エキシマレーザーを代表とするパル
スレーザーでは大面積に応用が可能な技術として用いら
れ、図１に示す構造においてレーザー照射を行い、非晶
質半導体層の多結晶化を行ってきた。また、同方法にお
いて基板加熱の併用及びレーザーエネルギー、パルス
数、パルス幅、半導体層膜厚の最適化を行うことによっ
て優れた多結晶半導体層が得られるようになった。

【０００７】

【従来技術の問題点】しかし、同方法においても得られ
る結晶性に限度があり、より安定で高速に素子を駆動さ
せるためには更に結晶性を向上し、移動度を高める必要
があった。

【０００８】すなわち、図１に示す従来のレーザー照射
の構成においてはレーザー照射により島状半導体層３に
吸収発熱した熱は絶縁体膜２、基板１へと迅速に拡散さ
れ、また、素子間分離に要した領域、すなわち島状半導
体層３の存在しない領域においては当然レーザーの吸収
はなく、基板へと通過してしまうため照射エネルギーが
無駄になり、照射エネルギーに対する結晶化の効率が低
かった。また、一方向（上部）からの加熱工程のため得
られる結晶性は膜厚方向において結晶化の度合いが異な
る部分が生じる等、トータルの結晶性は十分なものでは
なかった。そのため高い移動度も得られなかった。

【０００９】また、エキシマレーザー等によって作製し
た多結晶半導体層は粒内欠陥が少なく高品質で単結晶半
導体に近い物性をもつため、固相成長もしくは減圧ＣＶ
Ｄ等で直接作製する多結晶半導体層と異なり光感度を示
す特性がある。このため、ＡＭＬＣＤのバックライト等
の光が素子に照射されると電気伝導度が上がるため薄膜
トランジスタの特性ではオフ電流が上がってしまい、ス
イッチング素子としての特性が劣化してしまうことがあ
った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高結晶化、
高移動度化、及び光照射による特性変化の低減を特徴と
する、多結晶半導体を用いた半導体装置の構造とその作
製方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の主要な構成は、透光性絶縁基板上もしくは
絶縁基板上に、少なくとも半導体薄膜層と該層上の絶縁
体層を有し、該絶縁体層上に結晶化した半導体層を有す
ることを特徴とする半導体装置である。

【００１２】また、本発明の他の主要な構成は、透光性
絶縁基板上もしくは絶縁基板上に、少なくとも半導体薄
膜層と該層上の絶縁体層を有し、該絶縁体層上に結晶化
した半導体層を有し、前記半導体薄膜層は非晶質半導体
よりなることを特徴とする半導体装置である。

【００１３】また、本発明の他の主要な構成は、透光性
絶縁基板上もしくは絶縁基板上に、少なくとも半導体薄
膜層と該層上の絶縁体層を有し、該絶縁体層上に結晶化
した半導体層を有し、前記半導体薄膜層は、前記結晶化
した半導体層の下部においては非晶質であり、それ以外
の部分においては結晶化されていることを特徴とする半
導体装置である。

【００１４】また、本発明の他の主要な構成は、透光性
絶縁基板上に、少なくとも半導体薄膜層と該層上の絶縁
体層を有し、該絶縁体層上に結晶化した半導体層を有
し、前記半導体薄膜層は、前記結晶化した半導体層の下
部においては光吸収性を有しており、それ以外の部分に
おいては透光性を有していることを特徴とする半導体装
置である。

【００１５】また、本発明の他の主要な構成は、透光性
絶縁基板上もしくは絶縁基板上に、非晶質半導体よりな
る半導体薄膜層と該層上に絶縁体層を少なくとも形成す
る工程と、該絶縁体層上に島状の半導体層を形成する工
程と、前記島状の半導体層および該島状の半導体層が形
成されていない領域に対しレーザー照射を行う工程とを
少なくとも有することを特徴とする半導体装置作製方法
である。本発明は前記問題点を解決するために、透光性
絶縁基板上または絶縁基板上に半導体薄膜層とその上に
絶縁体層を少なくとも設けて、その上の島状半導体層へ
のレーザーの照射により起こるレーザー光吸収による発
熱、溶融、熱拡散プロセスにおいて基板への熱拡散を極
力抑え、畜熱することにより結晶性の向上をはかるもの
である。

【００１６】また半導体装置を構成する結晶化した島状
半導体層の基板側に非晶質の半導体薄膜層を存在させ、
この半導体薄膜層に基板側からのバックライト等の入射
光を吸収させて、光照射による電気伝導度の変動を防ぐ
ものである。

【００１７】本発明の基本的な構成を図２に示す。図２
においては、透光性絶縁基板１０上にブロッキング層と
しての第一の絶縁体層１１、半導体薄膜層１２、第二の
絶縁体層１３、レーザー照射により溶融結晶化する島状
半導体層１４、の積層構造を示す。

【００１８】図２に示す本発明構成においては、上方か
らレーザー照射を行うと、島状半導体層１４の存在しな
い領域に照射されたレーザー光は、第二の絶縁体層１３
を透過して非晶質（アモルファス）構造の半導体薄膜層
１２に吸収され発熱及び熱拡散が行われる。半導体薄膜
層１２と第二の絶縁体層１３の熱伝導率は一般的に差が
大きく、例えば半導体の珪素薄膜と絶縁体の酸化珪素薄
膜の場合、珪素：酸化珪素＝８０：１と大きな差を有し
ているため、半導体薄膜層１２の島状半導体層１４を上
部に有さない部分１５に吸収された熱は、半導体薄膜層
１２の島状半導体層１４の下の部分１６へと二次元方向
に拡散する。

【００１９】同時に上方からのレーザー照射によりレー
ザー光のエネルギーを吸収、発熱した島状半導体層１４
の熱拡散は基板１０方向へと進むが、第二の絶縁体層１
３は熱伝導率が低いため熱の拡散速度は比較的遅い。し
かもその下にある半導体薄膜層１２は前述した熱の二次
元拡散により高温となっているため、レーザー照射のエ
ネルギーは島状半導体層１４及び第二の絶縁体層１３に
畜熱され、基板への熱の拡散が抑えられる。その結果、
レーザー照射のエネルギーを効率的に用いて島状半導体
層１４の結晶化を行うことができ、島状半導体層１４全
体にわたって結晶性を著しく向上させることができる。
この結晶化した多結晶半導体を用いて高移動度を有する
薄膜トランジスタを形成することができる。

【００２０】更に図２に示すように半導体薄膜層１２の
うち、島状半導体層１４を上部に有さない部分１５は結
晶化しているため光学バンドギャップ（光吸収端エネル
ギー）が小さくなり可視光に対して透光性を有する。し
たがって、本発明構成を有する薄膜トランジスタは透過
型のＡＭＬＣＤ装置のスイッチング素子としても用いる
ことができる。

【００２１】また、半導体薄膜層１２のうち島状半導体
層１４の下の部分１６は非晶質であり、光学バンドギャ
ップが比較的大きいことから可視光の吸収が大きく、島
状半導体層１４における基板１０側からの光に対する遮
光マスクとなるため、バックライト照射等によって誘発
される光による多結晶半導体の電気伝導度の変動を防い
で薄膜トランジスタの特性劣化を極力抑えることができ
る。

【００２２】このように、半導体薄膜層１２は、同一材
料で様々な効果を有する。まず、半導体薄膜層１２によ
り、島状半導体層１４の下の遮光性部分と、他部の透光
性部分とを構成することができる。

【００２３】さらに、半導体薄膜層１２は、ガラスや酸
化珪素膜等の絶縁体より高い熱伝導率を有するため、そ
の上部に設けた薄膜トランジスタの動作時に発生する熱
を均熱化して、発熱を抑えることができる。

【００２４】また、半導体薄膜層１２を電気的に接地電
位とすることで、静電気シールドをすることができ、薄
膜トランジスタの破壊を防止できる。

【００２５】ここで示すレーザーとは特に種類を限定す
るものではないが、照射対象の半導体層に対して光吸収
係数が大となる波長のものを用いることが望ましく、連
続、パルス等の発信様式は問うものではない。

【００２６】なお、本発明において薄膜トランジスタの
ソース、ドレイン領域及び金属配線と第二の絶縁体層１
３の連続構成によってキャパシターが形成されて薄膜ト
ランジスタの特性に悪影響を及ぼしてしまわないため
に、半導体薄膜層１２は真性半導体を用いることが望ま
しい。また、この半導体薄膜層１２は特に膜厚を限定す
るものではないがレーザーの照射条件によっては膜厚方
向全てが結晶化しない場合があり、透光性を損なうため
ＡＭＬＣＤのスイッチング素子として用いる場合におい
ては、５００Å〜１μｍ、代表的には１００ｎｍ〜０．
５μｍとするのが望ましい。

【００２７】また、半導体薄膜層１２の、レーザー照射
が照射された領域は、結晶成分が８０％以上存在し、ま
た結晶化していない部分は１０％以下であることが望ま
しい。

【００２８】また、島状半導体層１４の下の部分１６
は、水素の含有量が、５原子％以下であることが望まし
い。

【００２９】また、半導体薄膜層１２に、金属元素、例
えばＭｏ（モリプデン）やＷ（タングステン）を０．１
〜１０原子％程度添加してもよい。

【００３０】さらに、半導体薄膜層１２に、Ｐ（リン）
を０．１〜３原子％添加すると、レーザー結晶化の際
に、第一の絶縁体層１１を構成する酸化珪素膜の表面を
リンガラス化することができる。このリンガラス層は、
透光性基板内にＮａ（ナトリウム）イオンが含まれる場
合等に、Ｎａイオンの半導体装置側への侵入を防ぐブロ
ッキング層としての機能を有する。Ｐとともに、Ｍｏや
Ｗ等の金属元素を添加してもよい。

【００３１】また絶縁体層１１、１３は酸化珪素、窒化
珪素など、透光性を有し、かつ珪素などの半導体薄膜層
を構成する材料より高い融点を有するものが望ましい。
以下に実施例を示す。

【００３２】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の構成を用いて多結晶薄膜トランジ
スタを作製した実施例を図３に従って示す。まず透光性
絶縁基板１０には溶融石英基板を用い、洗浄後合成石英
基板をターゲットに用いたＲＦスパッタリングによって
第一の絶縁体層１１として圧力０．５Pa、基板温度２０
０℃、ＲＦパワー５００Ｗでスパッタガスに酸素を用い
酸化珪素膜を１００nm成膜した。

【００３３】次に半導体薄膜層１２をノンドープシリコ
ン単結晶をターゲットに用いたＲＦスパッタリングによ
って圧力１．０Pa、基板温度３００℃、ＲＦパワー１Ｋ
Ｗでスパッタガスにアルゴンのみを用い、水素フリーの
状態で５００Å〜１μｍここでは１００nm成膜を行っ
た。この薄膜半導体層１２においては膜中に水素が存在
するとレーザー照射時に水素が噴出し、上部に形成する
絶縁体層１１を破壊することがある。これを防ぐために
は、半導体薄膜層を構成する非晶質シリコンの水素の含
有量が５原子％以下とすることが望ましい。また、アル
ゴンスパッタにより形成される水素を含まない非晶質シ
リコンは光学バンドギャップが大きく、光の吸収が大き
いため本発明の構成に有効である。その後第一の絶縁体
層と同様の手法を用い第二の絶縁体層１３として酸化珪
素膜を１００nm成膜した。

【００３４】次に島状半導体層１４を構成する半導体層
としてノンドープシリコン単結晶をターゲットに用いた
ＲＦスパッタリングによって圧力１．０Pa、基板温度３
００℃、ＲＦパワー１ＫＷでスパッタガスにアルゴン：
水素が３：２の割合の雰囲気でスパッタし、水素化アモ
ルファスシリコンを作製し、５００℃窒素雰囲気で２時
間熱処理を行い水素出しを行った。

【００３５】その後島状半導体層を形成するためにマス
クを用いフォトリソ行程によって島状にレジストを形成
し、ドライエッチングのＲＩＥモードにより第一の島状
半導体層１４を形成した（図３（Ａ））。

【００３６】以上の行程を施した後、真空チャンバーに
基板を入れ結晶化の為に合成石英窓を通してレーザーを
照射した。この際、チャンバーの真空度は１×１０^-3Pa
以下とし、基板はシースヒーターにより４５０℃に加熱
した。また、レーザーにはパルスレーザーであるＫｒＦ
エキシマレーザー（波長２４８nm）を用いた。レーザー
パルスエネルギー密度には２００〜４００mJ/cm²で１〜
１０パルスの照射を行った。島状半導体層１４はこのレ
ーザー照射と、半導体薄膜層１２の島状半導体層１４を
上に有しない部分１５へのレーザー照射による熱の、島
状半導体層の下の部分１６への拡散により、極めて良好
に結晶化した。またこのとき、領域１５は透光性とな
り、また領域１６は非晶質のままで、チャネル領域とな
る島状半導体層１４に対する遮光マスクとなった（図３
（Ｂ））。

【００３７】次にゲート絶縁膜となる絶縁膜としてスパ
ッタ酸化珪素膜を第一、第二の絶縁体層と同様の方法で
１１０nm成膜を行った。そしてゲート電極となる半導体
体層としてスパッタリングによる水素化アモルファスシ
リコンを島状半導体層１４と同様な手段で成膜し、水素
出しの為５００℃窒素雰囲気で熱処理を行った。

【００３８】次にゲート領域形成の為のマスクを用い、
フォトリソ行程及びドライエッチングのＲＩＥモードに
よりゲート領域を形成するためのエッチングを行ってゲ
ート領域（電極）１８を形成した。続いて弗化水素酸及
び弗化アンモニウムの混液からなるエッチング液により
絶縁膜をエッチングしゲート絶縁膜１７を形成し、自己
整合的に島状半導体層にソース領域、ドレイン領域とな
る部分を露出した。

【００３９】前行程の後、再び真空チャンバーに基板を
入れ４５０℃に加熱し、高真空に保った後、ホスフィン
（５％）と水素の混合ガスにより１００Paに保った。次
にＫｒＦエキシマレーザーを照射し、ソース、ドレイン
及びゲート領域を低抵抗化した。この際のレーザーパル
スエネルギー密度は３００〜３５０mJ/cm²で５０パルス
の照射とした。また、得られた抵抗値はシート抵抗で１
００〜２００Ω／□であった（図３（Ｃ））。

【００４０】次に保護膜１９として酸化珪素膜をゲート
絶縁膜と同様な方法で５００nm成膜した。コンタクトホ
ール形成のためのマスクを用い、フォトリソ行程及び弗
酸系のエッチング液でコンタクトホールの開孔を行っ
た。

【００４１】コンタクトホール開孔後電子ビーム蒸着法
によりアルミを８００nm成膜し、電極形成の為、マスク
を用いてフォトリソ行程及び市販のアルミエッチング液
によりウエットエッチングを行い、電極２０の形成を行
った。最後にアニール炉に基板を入れ３５０℃、水素雰
囲気で３０分間熱処理を行い、水素化処理とした（図３
（Ｄ））。

【００４２】形成した薄膜トランジスタは移動度２６０
cm²/Vsを有していた。また図３（Ｄ）に示す如く、バッ
クライトとして冷陰極管により基板下部からの光照射を
行ったところ、照射時、非照射時ともにオフ電流が１〜
５×１０^-12Ａとほとんど変化せず、従来の構造の多結
晶薄膜トランジスタにおいては光照射時には約５×１０
^-10Ａ程度にまで増加していたオフ電流の上昇を抑える
ことができ、電気伝導度の変動を防ぐことができた。

【００４３】〔実施例２〕本実施例では、実施例１で作
製した薄膜トランジスタを用いて、液晶電気光学装置を
構成した例を示す。図４に、本発明構成の薄膜トランジ
スタを用いた液晶電気光学装置の例を示す。

【００４４】図４において、透光性基板１０上には、第
一の絶縁体層１１、半導体薄膜層１２、第二の絶縁体層
１３、画素電極２１を接続した薄膜トランジスタ３０、
Ｐチャネル型薄膜トランジスタ３１、Ｎチャネル型薄膜
トランジスタ３２が設けられている。薄膜トランジスタ
３０はマトリクス配置されて画素部分を構成し、Ｐチャ
ネル型薄膜トランジスタ３１、Ｎチャネル型薄膜トラン
ジスタ３２は、ＣＭＯＳ構成されて、周辺駆動回路を構
成している。

【００４５】薄膜トランジスタ３０は、レーザー照射工
程により結晶化された島状半導体層１４を有し、島状半
導体層１４を上部に有さない部分１５は、アモルファス
シリコン膜である半導体薄膜層１２が、レーザー照射工
程により結晶化された領域であり、透光性となってい
る。また、島状半導体層１４の下の部分１６は、結晶化
されておらずアモルスァスシリコン膜のままであり、遮
光マスクとなっている。画素電極２１は、ＩＴＯ（酸化
インジューム・スズ）で構成されている。

【００４６】また、周辺駆動回路を構成するＰチャネル
型薄膜トランジスタ３１、Ｎチャネル型薄膜トランジス
タ３２においても、島状半導体層２２、２３は結晶化さ
れ、島状半導体層２２、２３の下の部分２４は結晶化さ
れておらず、遮光マスクとなっている。

【００４７】他方、対向電極４１を設けた透光性基板４
０を、ネマチック液晶４２を挟み、スペーサー（図示せ
ず）を介して透光性基板１０と対向させて設けている。
周囲はシール材４３により封止されている。透光性基板
１０、４０の内側表面には、ラビング処理された配向膜
（図示せず）を設けており、また外側表面には、偏光板
（図示せず）を設けている。

【００４８】この液晶電気光学装置に、光源５０として
冷陰極管を用いたバックライトを設け、光透過型の液晶
ディスプレイ装置とした。本発明構成の薄膜トランジス
タを用いたため、周辺駆動回路部分においては、十分に
結晶化されたチャネル領域を有する高速な薄膜トランジ
スタを得、駆動回路として十分な高速動作をさせること
ができた。他方、画素部分においては、バックライトか
らの光照射によるオフ電流の上昇がほとんどなく、コン
トラスト比１００の液晶ディスプレイ装置として十分な
性能を得た。

【００４９】また、この液晶電気光学装置を用いて、光
源５０として、メタルハライドランプ等を用いて投射型
のプロジェクターを構成しても、極めて優れたものとす
ることができた。

【００５０】

【発明の効果】以上述べた、本発明の半導体装置の構造
及び作製法を用いることによって素子間分離領域に照射
されたレーザー光は非晶質の半導体薄膜層に吸収され、
発熱に伴って結晶化されるとともに、熱伝導率の良い二
次元方向へと熱が拡散し、島状半導体層から基板方向へ
の熱拡散を抑える効果が認められ、従来の構造において
結晶化に要したレーザーパルスエネルギー密度と同一の
エネルギー密度の照射を行った場合、従来構造に比べ結
晶性が著しく向上し、薄膜トランジスタのＯＮ電流の増
加が認められ、移動度が増加した。

【００５１】また、島状半導体層下部に設けられた半導
体薄膜層における光吸収作用が充分に働き、基板側から
の光照射による薄膜トランジスタのオフ電流の増加はほ
とんど見られなかった。また半導体薄膜のそれ以外の領
域においては透光性を有し、透過型のＡＭＬＣＤ装置の
スイッチング素子として使用することができた。また、
半導体薄膜層の高い熱伝導率により、薄膜トランジスタ
の発熱を抑えることができた。また、静電気シールドを
行うことができた。また、本発明構成の薄膜トランジス
タを用いて周辺駆動回路を構成して、十分な高速動作を
させることができた。このように、本発明構成により極
めて優れた液晶電気光学装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の半導体装置の構成を示す。

【図２】本発明の半導体装置の構成を示す。

【図３】実施例により作製した、本発明を用いた薄膜
トランジスタの作製工程を示す。

【図４】本発明構成の薄膜トランジスタを用いた液晶
電気光学装置の例を示す。

【符号の説明】

１透光性絶縁基板２絶縁体層３島状半導体層１０透光性絶縁基板１１第一の絶縁体層１２半導体薄膜層１３第二の絶縁体層１４島状半導体層１５半導体薄膜層の島状半導体層を上部に有さない部
分１６半導体薄膜層の島状半導体層の下の部分１７ゲート絶縁膜１８ゲート電極１９保護膜２０電極２１画素電極２２、２３島状半導体層２４半導体薄膜層の島状半導体層の下の部分３０薄膜トランジスタ３１Ｐチャネル型薄膜トランジスタ３２Ｎチャネル型薄膜トランジスタ４０透光性基板４１対向電極４２ネマチック液晶４３シール材５０光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性絶縁基板上もしくは絶縁基板上
に、少なくとも半導体薄膜層と該層上の絶縁体層を有
し、該絶縁体層上に結晶化した半導体層を有することを
特徴とする半導体装置。
【請求項２】透光性絶縁基板上もしくは絶縁基板上
に、少なくとも半導体薄膜層と該層上の絶縁体層を有
し、該絶縁体層上に結晶化した半導体層を有し、前記半
導体薄膜層は非晶質半導体よりなることを特徴とする半
導体装置。
【請求項３】請求項２において、半導体薄膜層は部分
的に結晶化されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】請求項２において、半導体薄膜層を構成
する非晶質半導体は、水素の含有量が５原子％以下であ
ることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】透光性絶縁基板上もしくは絶縁基板上
に、少なくとも半導体薄膜層と該層上の絶縁体層を有
し、該絶縁体層上に結晶化した半導体層を有し、前記半
導体薄膜層は、前記結晶化した半導体層の下部において
は非晶質であり、それ以外の部分においては結晶化され
ていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】請求項５において、半導体薄膜層の非晶
質部分は、水素の含有量が５原子％以下であることを特
徴とする半導体装置。
【請求項７】請求項５において、半導体薄膜層の結晶
化部分は、結晶成分が８０％以上であることを特徴とす
る半導体装置。
【請求項８】請求項５において、半導体薄膜層の結晶
化部分は、結晶化されていない部分が１０％以下である
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】請求項５に記載の半導体装置を有する液
晶電気光学装置。
【請求項１０】透光性絶縁基板上に、少なくとも半導
体薄膜層と該層上の絶縁体層を有し、該絶縁体層上に結
晶化した半導体層を有し、前記半導体薄膜層は、前記結
晶化した半導体層の下部においては光吸収性を有してお
り、それ以外の部分においては透光性を有していること
を特徴とする半導体装置。
【請求項１１】請求項１または請求項２または請求項
５または請求項１０において、半導体薄膜層は真性半導
体であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】請求項１または請求項２または請求項
５または請求項１０において、半導体薄膜層は５００Å
〜１μｍの厚さを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】請求項１または請求項２または請求項
５または請求項１０において、絶縁体層は半導体薄膜層
を構成している材料より高い融点を有した材料で構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】請求項１または請求項２または請求項
５または請求項１０において、半導体薄膜層はモリブデ
ン原子またはタングステン原子が０．１〜１０原子％添
加されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】請求項１０に記載の半導体装置を有す
る液晶電気光学装置。
【請求項１６】透光性絶縁基板上もしくは絶縁基板上
に、非晶質半導体よりなる半導体薄膜層と該層上に絶縁
体層を少なくとも形成する工程と、該絶縁体層上に島状
の半導体層を形成する工程と、前記島状の半導体層およ
び該島状の半導体層が形成されていない領域に対しレー
ザー照射を行う工程とを少なくとも有することを特徴と
する半導体装置作製方法。
【請求項１７】請求項１６において、半導体薄膜層を
構成する非晶質半導体は、水素の含有量が５原子％以下
であることを特徴とする半導体装置作製方法。
【請求項１８】請求項１６において、半導体薄膜層は
真性半導体であることを特徴とする半導体装置作製方
法。
【請求項１９】請求項１６において、絶縁体層は半導
体薄膜層を構成している材料より高い融点を有した材料
で構成されていることを特徴とする半導体装置作製方
法。
【請求項２０】請求項１６において、半導体薄膜層
は、リン原子が０．１〜３原子％添加されていること特
徴とする半導体装置作製方法。