專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用半導(dǎo)體薄膜制成的薄膜晶體管(以后稱為TFT)的半導(dǎo)體器件以及制造該半導(dǎo)體器件的方法，這些半導(dǎo)體薄膜具有晶體結(jié)構(gòu)，并且被形成在基片上。
背景技術(shù)：
用于顯示文本和圖象的顯示器是人們通過具有半導(dǎo)體元件的各種半導(dǎo)體器件來摘取信息的不可缺少的裝置，諸如電視機(jī)，個(gè)人計(jì)算機(jī)，和蜂窩電話。CRT(陰極射線管)一直在市場上取得了顯示器的代表的地位。另一方面，由于希望電子設(shè)備減小重量和體積，液晶顯示器和其它平面顯示器(平板顯示器)最近正指數(shù)地提高它們?cè)谑袌錾系姆蓊~。
平板顯示器的一種模式是有源矩陣驅(qū)動(dòng)，其中TFT(薄膜晶體管)被提供在每個(gè)象素或點(diǎn)中，然后數(shù)據(jù)信號(hào)被寫入，以便顯示一個(gè)圖象。TFT是在有源矩陣驅(qū)動(dòng)中不可缺少的單元。
大多數(shù)TFT由非結(jié)晶的硅制成。這些TFT不能工作在高的速度下，所以它們只被用作為在各個(gè)點(diǎn)中所提供的開關(guān)元件。由于TFT不能做成除開關(guān)元件以外的其它元件，所以通過TAB(元件帶自動(dòng)焊接)或COG(在玻璃上的芯片)技術(shù)所安裝的外部的IC(驅(qū)動(dòng)器IC)被使用于數(shù)據(jù)線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，用來把視頻信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線，以及被使用于掃描線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，用來把掃描信號(hào)輸出到掃描線。
然而，安裝驅(qū)動(dòng)器IC被看作為一種限制的方法，因?yàn)橄笏刭N片隨著象素密度增加而減小。例如，在RGB彩色方法中UXGA級(jí)別的象素密度(1200×1600象素)下，即使粗略估計(jì)，至少必須有6000個(gè)連接端。連接端數(shù)目的增加導(dǎo)致發(fā)生增加的接觸故障。它也導(dǎo)致在象素部分(被稱為圖象幀區(qū)域)周圍的焊盤面積的增加，這妨礙采用這種顯示方式的半導(dǎo)體器件的體積的減小，并且破壞半導(dǎo)體器件的外部設(shè)計(jì)。對(duì)于這種背景，顯然，需要一種把驅(qū)動(dòng)電路與象素部分集成在一起的顯示器件。通過把象素部分與掃描線側(cè)和數(shù)據(jù)線側(cè)驅(qū)動(dòng)電路集成地構(gòu)成在同一個(gè)基片，連接端的數(shù)目和圖象幀的區(qū)域的面積可顯著地減小。
對(duì)于集成的驅(qū)動(dòng)電路，要求具有高的驅(qū)動(dòng)性能(接通電流Ion)，以及通過防止由于熱載流子效應(yīng)造成的惡化而改進(jìn)它們的可靠度，而同時(shí)對(duì)于象素部分要求低的關(guān)斷電流(Ioff)。已經(jīng)獲知，輕微摻雜的漏極(LDD)結(jié)構(gòu)是一種能夠減小關(guān)斷電流值的TFT結(jié)構(gòu)。在LDD結(jié)構(gòu)中，把輕微摻雜有雜質(zhì)元素的LDD區(qū)域放置在溝道形成區(qū)域與嚴(yán)重?fù)诫s有雜質(zhì)元素的源極區(qū)域或漏極區(qū)域之間。在防止由于熱載流子造成接通電流值的惡化方面被認(rèn)為有效的結(jié)構(gòu)是LDD結(jié)構(gòu)，其中LDD區(qū)域部分地覆蓋柵極電極(柵極-漏極重疊的LDD；此后縮寫為GOLD)。
TFT是通過把半導(dǎo)體薄膜與絕緣薄膜或?qū)щ姳∧し謱佣瑫r(shí)使用光掩膜把薄膜蝕刻成為給定的形狀，而被制做的。如果僅僅通過簡單地增加光掩膜的數(shù)目來進(jìn)行TFT結(jié)構(gòu)的最佳化，以便滿足對(duì)于象素部分和驅(qū)動(dòng)電路所要求的部分，則制造過程變得復(fù)雜化，以及步驟數(shù)目不可避免地增加。
發(fā)明概述本發(fā)明是用來解決這些問題的，所以，本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)，通過使用很少數(shù)目的光掩膜得到對(duì)于象素部分的驅(qū)動(dòng)條件和驅(qū)動(dòng)電路最佳的TFT結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到本發(fā)明的以上的目的，本發(fā)明采用兩層結(jié)構(gòu)的柵極電極，其中與柵極絕緣薄膜接觸的第一層在溝道長度方向比起第二層更長。兩層結(jié)構(gòu)柵極電極被使用來以自對(duì)準(zhǔn)方式形成在驅(qū)動(dòng)電路部分的n溝道TFT中的源極和漏極區(qū)域以及LDD區(qū)域。象素部分中n溝道TFT的源極和漏極區(qū)域以及LDD區(qū)域不是以自對(duì)準(zhǔn)方式形成的，而是通過使用光掩膜形成的。驅(qū)動(dòng)電路部分中n溝道TFT的LDD區(qū)域被放置成與柵極電極重疊，而象素部分中n溝道TFT的LDD區(qū)域被放置在柵極電極的外面(以免與柵極電極重疊)。源極和漏極區(qū)域以及兩種類型的LDD區(qū)域(相對(duì)于柵極電極具有不同的位置關(guān)系)是通過兩個(gè)摻雜處理步驟被形成的。
如上所述，按照本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的特征在于包括以下步驟
在第一絕緣薄膜上形成第一到第三半導(dǎo)體薄膜，這些半導(dǎo)體薄膜是互相分隔開的；分別在第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第一電極，第二電極，和第三電極，在電極與薄膜之間放置有第二絕緣薄膜，這些電極具有第一形狀；在第一摻雜處理中使用第一形狀的第一到第三電極作為掩膜，在第一到第三半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域；從第一形狀的第一到第三電極形成第二形狀的第一到第三電極；通過第二摻雜處理，在第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在第一半導(dǎo)體薄膜和第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域，第二濃度雜質(zhì)區(qū)域與第二形狀的第二電極相重疊；以及通過第三摻雜處理，在第三半導(dǎo)體薄膜中形成第四濃度雜質(zhì)區(qū)域和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域，這些區(qū)域具有與該一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型。換句話說，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造方法的特征在于，用于形成TFT的柵極電極的蝕刻處理與摻雜處理相組合，以自對(duì)準(zhǔn)方式形成LDD區(qū)域和源極或漏極區(qū)域。
而且，按照本發(fā)明的另一個(gè)結(jié)構(gòu)，方法的特征在于包括以下步驟在第一絕緣薄膜上形成第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜，這些半導(dǎo)體薄膜是互相分隔開的；在第一半導(dǎo)體薄膜的上面形成第一形狀的第一電極，在二者之間放置有第二絕緣薄膜；使用第一形狀的第一電極作為掩膜，在第一半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域；在第二半導(dǎo)體薄膜和第三半導(dǎo)體薄膜的上面形成第一形狀的第二電極和第三電極，在半導(dǎo)體薄膜與電極之間放置有第二絕緣薄膜；蝕刻第一形狀的第二電極和第三電極，形成第二形狀的第二電極和第三電極；通過第二摻雜處理，在第二半導(dǎo)體薄膜中形成該一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在第一半導(dǎo)體薄膜和第二半導(dǎo)體薄膜中形成該一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域，第二濃度雜質(zhì)區(qū)域與第二形狀的第二電極相重疊；以及通過第三摻雜處理，在第三半導(dǎo)體薄膜中形成第四濃度雜質(zhì)區(qū)域和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域，這些區(qū)域具有與該一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型。
通過這樣的制造方法，以自對(duì)準(zhǔn)的方式在驅(qū)動(dòng)電路的n溝道TFT中形成與柵極電極重疊的LDD。這種LDD是通過利用柵極電極的薄膜厚度差(級(jí)別差)通過同一個(gè)摻雜步驟在形成源極與漏極區(qū)域的同時(shí)而得到的。另一方面，掩膜被使用來形成那些LDD，它們是與象素部分的n溝道TFT中柵極電極不重疊的。
本發(fā)明中的術(shù)語半導(dǎo)體器件總的是指利用半導(dǎo)體特性來工作的器件，因此，顯示器件(典型地具有TFT的液晶顯示器件)和半導(dǎo)體集成電路(微處理器，信號(hào)處理電路，高頻電路等等)都被包括在其中。
附圖簡述在附圖中

圖1A和1B是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖2A和2B是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖3A和3B是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖4是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖5是顯示反射式顯示器件的有源矩陣基片的象素部分的結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖6是顯示有源矩陣基片的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖7A和7B是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖8A和8B是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖9A和9B是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖10是顯示按照本發(fā)明的、制造TFT的過程的截面圖；圖11A和11B是顯示制造傳輸式顯示器件的方法的截面圖；圖12是顯示傳輸式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖13是顯示發(fā)光器件中象素部分的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖14是顯示發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖15是顯示有源矩陣基片的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖16A到16E是顯示制造具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜的過程的圖；圖17A到17C是顯示制造具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜的過程的圖；
圖18是顯示本發(fā)明的有源矩陣基片的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖19A和19B是顯示NMOS電路的結(jié)構(gòu)的圖；圖20A和20B是顯示移位寄存器的結(jié)構(gòu)的圖；圖21是顯示由n溝道TFT組成的柵極線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的圖；圖22是譯碼器輸入信號(hào)的時(shí)序圖；圖23是顯示由n溝道TFT組成的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的圖；圖24是顯示由p溝道TFT組成的柵極線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的圖；圖25是譯碼器輸入信號(hào)的時(shí)序圖；圖26是顯示由p溝道TFT組成的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的圖；圖27A到27F是顯示半導(dǎo)體器件的例子的圖；圖28A到28C是顯示半導(dǎo)體器件的例子的圖；圖29是顯示制造具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜的過程的圖；圖30是顯示磷摻雜到柵極絕緣薄膜和氮化鉭薄膜的濃度分布圖；以及圖31是通過氮化鉭薄膜厚度變換而適配到柵極絕緣薄膜厚度(其中前者乘以一個(gè)常數(shù))所給出的圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述實(shí)施例模式1現(xiàn)在參照?qǐng)D1A到6描述本發(fā)明的實(shí)施例模式。這里，對(duì)于在同一個(gè)基片上同時(shí)形成用于象素部分的TFT和被放置在象素部分附近的、用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT(n溝道TFT和p溝道TFT)的方法給出詳細(xì)的說明。
在圖1A上，基片101是玻璃基片、石英基片、或陶瓷基片。也可以使用其表面上形成絕緣薄膜的硅基片、金屬基片或不銹鋼基片來代替。如果具有能夠承受本實(shí)施例模式的處理溫度的耐熱性的話，也可以使用塑料基片。
在基片101上形成第一絕緣薄膜102和103。這里顯示的第一絕緣薄膜具有二層結(jié)構(gòu)，但它們當(dāng)然也可以具有單層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體薄膜104到107是具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。半導(dǎo)體薄膜是通過把被形成在第一絕緣薄膜上的非結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜進(jìn)行晶體化而得到的。在沉積后，非結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜通過熱處理或激光照射而被晶體化。非結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜的材料沒有限制，但最好使用硅或硅鍺合金(SixGe1-x；0＜x＜1，典型地，x＝0.001到0.05)。
當(dāng)非結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜通過激光照射被晶體化時(shí)，采用脈沖振蕩型或連續(xù)波氣體激光或固體激光。所使用的氣體激光的例子包括KrF激態(tài)復(fù)合物激光器、ArF激態(tài)復(fù)合物激光器、和XeCl激態(tài)復(fù)合物激光器。在所采用的激光發(fā)射器中，YAG，YVO4，YLF，YAlO3等的晶體被摻雜以Cr，Nd，Er，Ho，Ce，Co，Ti，或Tm。雖然在被使用于摻雜的材料之間變化，但從激光發(fā)射器發(fā)射的激光的基波具有1μm到2μm的波長。為了使得非結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜晶體化，激光必須被選擇為能被半導(dǎo)體薄膜吸收的。所以，最好選擇具有在可見光線與紫外線之間的波長的激光以及使用基波的二次諧波到四次諧波。典型地，非結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜通過使用由NdYVO4激光發(fā)射器(基波1064nm)發(fā)出的二次諧波(532nm)而被晶體化。除此以外，可以使用諸如氬激光發(fā)射器和氪激光發(fā)射器那樣的氣體激光發(fā)射器。
在晶體化之前，非結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜可以摻雜以鎳或其它的、對(duì)于半導(dǎo)體的晶體化具有催化作用的金屬元素。例如，包含鎳的溶液被放置在非結(jié)晶的硅薄膜上，以及該薄膜被脫水(在500℃下一小時(shí))，隨后進(jìn)行熱晶體化(在550℃下四小時(shí))。然后，用從YAG激光器、YVO4激光器、和YLF激光器中選擇的連續(xù)波激光的二次諧波照射該薄膜，以便改進(jìn)結(jié)晶特性。
接著，形成第二絕緣薄膜108，覆蓋半導(dǎo)體薄膜104到107。第二半導(dǎo)體薄膜108是包含硅的絕緣薄膜以及通過等離子體CVD(化學(xué)汽相沉積)或?yàn)R射來形成。它的厚度被設(shè)置為40到150nm。被形成來覆蓋半導(dǎo)體薄膜104到107的第二絕緣薄膜被用作為在本實(shí)施例模式中所制造的TFT的柵極絕緣薄膜。
在第二絕緣薄膜108上形成用于形成柵極電極和連接線的導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明中的柵極電極是從兩層或多層導(dǎo)電薄膜的疊層形成的。第一導(dǎo)電薄膜109用高熔點(diǎn)的金屬(諸如鉬或鎢)的氮化物被制成在第二絕緣薄膜108上。第二導(dǎo)電薄膜110用高熔點(diǎn)的金屬或用低電阻金屬(諸如鋁和銅)或用多晶硅被制成在第一導(dǎo)電薄膜109上。具體地，從包含W，Mo，Ta，和Ti的組中選擇的一種或多種元素的氮化物被使用于第一導(dǎo)電薄膜，而第二導(dǎo)電薄膜使用從包含W，Mo，Ta，Ti，Al和Cu的組中選擇的一種或多種元素的合金或n型多晶硅。
如圖1B所示，接著形成抗蝕刻掩膜111到114，然后在第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜上進(jìn)行第一蝕刻處理。通過這個(gè)蝕刻處理，形成了在邊緣端變尖的第一形狀的電極116到118和第一形狀連接線114和115。電極以45°到75°的角度變尖。沒有被第一形狀的電極116到118和第一形狀連接線114和115覆蓋的第二絕緣薄膜的區(qū)域122被蝕刻，以及被變薄20到50nm。
第一摻雜處理利用離子植入，或離子摻雜，其中離子是不用物質(zhì)分離地被注入的。在摻雜時(shí)，第一形狀電極116到118被用作為掩膜，在半導(dǎo)體薄膜104到107上形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域123到126。第一濃度等于1×1017到1×1019原子/cm3。
不用去除保護(hù)掩膜111到114，就進(jìn)行第二蝕刻處理，如圖2A所示。在這個(gè)蝕刻處理中，第二導(dǎo)電薄膜受到非各向同性蝕刻，以形成第二形狀的電極127到129和第二形狀連接線130和131。沒有被第二形狀的電極127到129和第二形狀連接線130和131覆蓋的第二絕緣薄膜的區(qū)域被蝕刻，以及被變薄20到50nm。
此后，形成用于覆蓋整個(gè)半導(dǎo)體薄膜104的掩膜、用于覆蓋被放置在半導(dǎo)體薄膜106上的第二形狀電極129的掩膜134、以及用于覆蓋半導(dǎo)體薄膜107的掩膜134，以便進(jìn)行第二摻雜處理。通過第二摻雜處理，在半導(dǎo)體薄膜105上形成一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在半導(dǎo)體薄膜105和106上形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域。
一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域135是以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成在與構(gòu)成第二形狀的電極128的第一導(dǎo)電薄膜128a重疊的位置的。在半導(dǎo)體薄膜被摻雜以前，通過離子摻雜給出的雜質(zhì)發(fā)送到第一導(dǎo)電層128a。所以，達(dá)到半導(dǎo)體薄膜的離子的數(shù)目被減小，使得在區(qū)域135中的濃度低于在n型雜質(zhì)區(qū)域中的第三濃度。在區(qū)域135中的雜質(zhì)濃度是1×1016到1×1017原子/cm3。第三濃度雜質(zhì)區(qū)域136和137被具有1×1020到1×1021原子/cm3濃度的n型雜質(zhì)摻雜。
接著，如圖3A所示，形成保護(hù)掩膜138以進(jìn)行第三摻雜處理。通過在半導(dǎo)體薄膜104上的第三摻雜處理，形成另一種導(dǎo)電類型(與一種導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型)的第四濃度雜質(zhì)區(qū)域139和另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域140。另一種導(dǎo)電類型的第四濃度雜質(zhì)區(qū)域形成在與第二形狀的電極127重疊的區(qū)域，以及被具有1×1018到1×1019原子/cm3濃度的雜質(zhì)元素?fù)诫s。這個(gè)雜質(zhì)濃度允許該區(qū)域起到LDD的作用。第五濃度雜質(zhì)區(qū)域被具有2×1020到3×1021原子/cm3濃度的雜質(zhì)元素?fù)诫s。
通過以上步驟，為了控制化合價(jià)電子，用雜質(zhì)摻雜的區(qū)域被形成在各個(gè)半導(dǎo)體薄膜上。第二形狀電極127到129用作為柵極電極。第二形狀連線130用作為構(gòu)成象素部分中的貯存電容的一個(gè)電極。第二形狀連線131在象素部分中形成數(shù)據(jù)線。
第三絕緣薄膜143接著通過等離子體CVD或?yàn)R射來形成。第三絕緣薄膜143是氮氧化硅薄膜、氧化硅薄膜等等。
此后，被摻雜到半導(dǎo)體薄膜中的雜質(zhì)元素被激活，如圖3B所示。這個(gè)激活步驟是通過使用爐內(nèi)退火或快速熱退火(RTA)來實(shí)現(xiàn)的。熱處理在氮?dú)夥罩性?00到700℃的溫度下，典型地，在450到500℃下進(jìn)行。另外，可以采用使用YAG激光器的二次諧波(532nm)的激光退火。半導(dǎo)體薄膜被YAG激光器的二次諧波(532nm)照射，以便激活雜質(zhì)元素。激活方法并不限于激光照射，以及可以采用使用燈光源的RTA，通過讓基片的一側(cè)或兩側(cè)受到燈光源輻射，來加熱半導(dǎo)體薄膜。
如圖4所示，由氮化硅制成的第四絕緣薄膜144然后通過等離子體CVD被形成為具有50到100nm的厚度。在410℃下的熱處理是在干凈的加熱爐中進(jìn)行的，用從氮化硅薄膜中釋放的氫來氫化半導(dǎo)體薄膜。
由有機(jī)絕緣材料制成的第五絕緣薄膜145接著被形成在第四絕緣薄膜144上。為了弄平第五絕緣薄膜的最外表面，使用有機(jī)絕緣材料。然后，通過蝕刻處理形成穿過第三到第五絕緣薄膜的接觸孔。在這個(gè)蝕刻處理中，被放置在外部輸入端部分的、第三到第五絕緣薄膜的區(qū)域被去除。鈦薄膜和鋁薄膜被分層，形成連接線146到149，象素電極151，掃描線152，連接電極150，和被連接到外部輸入端的連接線153。
如果一種導(dǎo)電類型是n型以及另一種導(dǎo)電類型(與該一種導(dǎo)電類型相反)是p型，則具有p溝道TFT 200和第一n溝道TFT 201的驅(qū)動(dòng)電路205與具有第二n溝道TFT 203和電容部分204的象素部分206通過以上步驟被形成在同一個(gè)基片上。電容部分204由半導(dǎo)體薄膜107、第二絕緣薄膜122的一部分、和第一形狀電容連接線130組成。
驅(qū)動(dòng)電路205的p溝道TFT 200具有溝道形成區(qū)域154、被放置在用作為柵極電極的第二電極127外面的第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域140、以及與第二電極127重疊的第四濃度p型雜質(zhì)區(qū)域(LDD)。
第一n溝道TFT 201具有溝道形成區(qū)域155、與用作為柵極電極的第二形狀電極128重疊的第二濃度n型雜質(zhì)區(qū)域124(LDD)、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域135。LDD在溝道長度方向上的長度是0.5到2.5μm，優(yōu)選地1.5μm。這種LDD結(jié)構(gòu)是用于防止主要由熱載流子效應(yīng)造成的TFT惡化。n溝道TFT和p溝道TFT可被使用來形成移位寄存器電路、緩沖器電路、電平移位器電路、鎖存電路等等。第一n溝道TFT 201的結(jié)構(gòu)特別適合于適合于在驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)是高的緩沖器電路，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)可防止由熱載流子效應(yīng)造成的惡化。
象素部分206的第二n溝道TFT 203具有溝道形成區(qū)域156、與被形成在用作為柵極電極的第二形狀電極129外面的第一濃度n型雜質(zhì)區(qū)域125、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域136。p型雜質(zhì)區(qū)域141和142被形成在用作為電容部分204的一個(gè)電極的半導(dǎo)體薄膜107上。
象素部分206具有象素電極151和連接電極150，它把數(shù)據(jù)線131連接到半導(dǎo)體薄膜106的第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域136。象素部分也具有柵極連接線152，雖然圖上未示出，它被連接到用作為柵極電極的第二形狀電極129。
如上所述，本發(fā)明使得有可能在同一個(gè)基片上形成具有一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)域的第一n溝道TFT，它具有與柵極電極相重疊的LDD，以及第二n溝道TFT，它的LDD與柵極電極不重疊。兩種類型的TFT被分開地安排在不同的運(yùn)行條件的電路中，例如，一個(gè)TFT安排在驅(qū)動(dòng)電路部分，另一個(gè)TFT安排在象素部分。在p溝道TFT中，LDD與柵極電極相重疊。
在本實(shí)施例模式中形成的、具有驅(qū)動(dòng)電路部分205和象素部分206的基片，為了方便起見，被稱為有源矩陣基片。有源矩陣基片可被使用來制造有源矩陣驅(qū)動(dòng)的顯示器件。在本實(shí)施例模式中的有源矩陣基片具有從光反射材料形成的它的象素電極，所以可以制成反射式液晶顯示器件。液晶顯示器件以及其中有機(jī)光發(fā)射器件被使用于象素部分的光發(fā)射器件可以從有源矩陣基片被制造。
實(shí)施例模式2現(xiàn)在參照?qǐng)D7A到10描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例模式。這里，對(duì)于在同一個(gè)基片上同時(shí)形成用于象素部分的TFT和被放置在象素部分附近的、用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT(n溝道TFT和p溝道TFT)的方法給出詳細(xì)的說明。
對(duì)于實(shí)施例模式1上的基片、絕緣薄膜、半導(dǎo)體薄膜、和導(dǎo)電薄膜的描述被應(yīng)用到圖7A上的基片301、第一絕緣薄膜302和303、半導(dǎo)體薄膜304到307、第二絕緣薄膜308、第一導(dǎo)電薄膜309和第二導(dǎo)電薄膜310。
在圖7B上，形成掩膜311和312。掩膜311覆蓋驅(qū)動(dòng)電路部分，而掩膜312覆蓋象素部分。通過覆蓋象素和驅(qū)動(dòng)部分的掩膜，第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜在第一蝕刻處理中被蝕刻，形成第一形狀電極313和第一形狀連接線314和315(電極由第一導(dǎo)電薄膜313a和第二導(dǎo)電薄膜313b、第一導(dǎo)電薄膜314a和第二導(dǎo)電薄膜314b的連接線314、以及第一導(dǎo)電薄膜315a和第二導(dǎo)電薄膜315b的連接線315組成)。接著，在第一摻雜處理中，半導(dǎo)體薄膜306和307被摻雜以一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素，形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域316和360。
掩膜311和312被去除，然后形成覆蓋第一形狀電極313以及第一形狀連接線314和315的掩膜317，如圖8A所示。而且，掩膜318到320被形成在驅(qū)動(dòng)電路部分，以便通過第二蝕刻處理形成在驅(qū)動(dòng)電路部分中的第一形狀電極321到323。
第一蝕刻處理和第二蝕刻處理都是用于蝕刻第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，以便形成在邊緣部分以45到75°的變尖的部分。
第二蝕刻處理后面跟隨第三蝕刻處理，如圖8B所示。第三蝕刻處理是用來選擇地蝕刻第二導(dǎo)電薄膜，以形成第二形狀電極324到326。第二形狀電極具有第一導(dǎo)電薄膜324a到326a的投影。
第二形狀電極324和325在第二摻雜處理中被用作為掩膜，利用在第一導(dǎo)電薄膜324a和325a與第二導(dǎo)電薄膜324b和325b之間的薄膜厚度差值。結(jié)果，一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)域被形成在半導(dǎo)體薄膜304和305。該一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域330和331被放置成與第二形狀電極相重疊，而該一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域327和328被形成在第二形狀電極的外面的區(qū)域中。該一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域329被形成在半導(dǎo)體薄膜306中。
此后，如圖9A所示地形成掩膜332和333，它被用來通過第三摻雜處理用另一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體薄膜304。最終形成的雜質(zhì)區(qū)域是另一種導(dǎo)電類型的第四濃度雜質(zhì)區(qū)域335和另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域334。另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域336是被形成在半導(dǎo)體薄膜307中。
隨后，第三絕緣薄膜337被形成，以及被使用來摻雜半導(dǎo)體薄膜的雜質(zhì)類似于實(shí)施例模式1那樣地被激活。
然后如圖10所示地形成第四絕緣薄膜338，并在410℃下進(jìn)行熱處理，以便氫化半導(dǎo)體薄膜。第五絕緣薄膜339接著從有機(jī)絕緣材料被形成在第四絕緣薄膜338上。為了弄平第五絕緣薄膜的最外表面，使用有機(jī)絕緣材料。然后，通過蝕刻處理形成穿過第三到第五絕緣薄膜的接觸孔。連接線340到343、象素電極345、柵極線346、和連接線344和347被形成。
如果一種導(dǎo)電類型是n型和另一種導(dǎo)電類型(與一種導(dǎo)電類型相反)是p型，則具有p溝道TFT 400和第一n溝道TFT 401的驅(qū)動(dòng)電路405以及具有第二n溝道TFT 403和電容部分404的象素部分406通過以上步驟被形成在同一個(gè)基片上。電容部分404由半導(dǎo)體薄膜307、第二絕緣薄膜361的一部分、和第一形狀電容連接線314組成。
驅(qū)動(dòng)電路405的p溝道TFT 400具有溝道形成區(qū)域348、被放置在與用作為柵極電極的第二電極324相重疊的、另一種導(dǎo)電類型的第四濃度雜質(zhì)區(qū)域332、以及被放置在第二電極324的外面的、另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域333。
第一n溝道TFT 401具有溝道形成區(qū)域349、與用作為柵極電極的第二形狀電極325重疊的、一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域(LDD區(qū)域)331、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的、一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域328。LDD在溝道長度方向上的長度是0.5到2.5μm，優(yōu)選地1.5μm。這種LDD結(jié)構(gòu)是用于防止主要由熱載流子效應(yīng)造成的TFT惡化。N溝道TFT和p溝道TFT可被使用來形成移位寄存器電路、緩沖器電路、電平移位器電路、鎖存電路等等。第一n溝道TFT 401的結(jié)構(gòu)特別適合于在驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)是高的緩沖器電路，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)可防止由熱載流子效應(yīng)造成的惡化。
象素部分406的第二n溝道TFT 403具有溝道形成區(qū)域350、被形成在用作為柵極電極的第一形狀電極313外面的、一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域316、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的、一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域329。另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域336被形成在用作為電容部分404的一個(gè)電極的半導(dǎo)體薄膜307上。
如上所述，在本實(shí)施例模式中，驅(qū)動(dòng)電路部分的柵極電極和象素部分的柵極電極互相不同地被構(gòu)建，得到具有不同的LDD結(jié)構(gòu)的TFT。與柵極電極相重疊的LDD可以以自對(duì)準(zhǔn)方式高精確度地被形成，而不用使用光掩膜。
實(shí)施例1下面將參照?qǐng)D1A到圖6描述本發(fā)明的實(shí)施例。這里，對(duì)于在同一個(gè)基片上同時(shí)形成用于象素部分的TFT和用于被放置在象素部分附近的驅(qū)動(dòng)電路的TFT(n溝道TFT和p溝道TFT)的方法給出詳細(xì)的說明。
在圖1A上，硼硅酸鋁玻璃被使用作基片101。在基片101上形成第一絕緣膜。在本實(shí)施例中，第一絕緣薄膜是具有50nm厚度的第一氮氧化硅薄膜102和具有100nm厚度的第二氮氧化硅薄膜103的疊層。薄膜102是通過使用SiH4，NH3，和N2O作為反應(yīng)氣體被形成的。薄膜103是通過使用SiH4和N2O作為反應(yīng)氣體形成的。
半導(dǎo)體薄膜104到107是具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。半導(dǎo)體薄膜是通過在第一絕緣薄膜上形成非結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜和通過已知的晶體化方法使得薄膜晶體化而得到的。在本實(shí)施例中，非結(jié)晶硅薄膜是通過沉積到具有50nm的厚度和通過被光學(xué)系統(tǒng)聚集為線性光束的激態(tài)復(fù)合物激光器的光的照射達(dá)到晶體化，而被形成的。激光器的光被設(shè)置為具有300mJ/cm2的功率密度，以及被成形為500μm線性光束，以90到98％的重疊比照射非結(jié)晶硅薄膜的整個(gè)表面。
替換地，可以使用連續(xù)波YVO4激光器。激光被波長變換元件變換成二次諧波，10W的能量波束以1到100cm/sec的速率掃過薄膜，使得非結(jié)晶的薄膜晶體化。
在晶體化后，為了控制TFT的門限電壓，半導(dǎo)體薄膜通過離子摻雜而被摻雜以作為受主型雜質(zhì)的硼。雜質(zhì)的摻雜濃度可由操作者適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。
這樣得到的多晶硅薄膜通過蝕刻處理被劃分成小島，形成半導(dǎo)體薄膜104到107。由等離子體CVD使用SiH4和N2O形成為具有110nm厚度的氮氧化硅薄膜被形成在半導(dǎo)體薄膜上作為第二絕緣薄膜108。
氮化鉭薄膜是通過濺射被形成為在第二絕緣薄膜108上具有30nm厚度的第一導(dǎo)電薄膜109。然后，形成具有300nm厚度的鎢薄膜作為第二導(dǎo)電薄膜110。
氮化鉭薄膜的厚度是通過考慮到在離子摻雜時(shí)被用作為n型雜質(zhì)的磷的摻雜效率(或氮化鉭薄膜阻塞磷的能力)而被確定的。圖30顯示當(dāng)柵極絕緣薄膜厚度是恒定的以及氮化鉭薄膜厚度從15nm改變到45nm時(shí)磷濃度的分布。摻雜時(shí)的加速電壓被設(shè)置為90keV。被注入到半導(dǎo)體薄膜的磷的濃度取決于覆蓋半導(dǎo)體薄膜的薄膜(柵極絕緣薄膜和氮化鉭薄膜)的厚度和材料而變化。圖31顯示當(dāng)?shù)g薄膜的厚度被變換成柵極絕緣薄膜的厚度時(shí)的磷濃度分布圖。按照?qǐng)D31，一個(gè)厚2.4到2.66倍的柵極絕緣薄膜在磷阻擋能力上等于一個(gè)氮化鉭薄膜。換句話說，即使氮化鉭具有較小的薄膜厚度，氮化鉭仍將呈現(xiàn)較高的磷阻擋能力。
氮化鉭薄膜的厚度是通過考慮防護(hù)和摻雜阻塞能力而被確定的。從圖30和31可以得出結(jié)論，對(duì)于氮化鉭薄膜的最佳厚度范圍是在15nm到300nm之間。
接著，掩膜111到114是用光敏保護(hù)材料制成的，如圖1B所示。然后，在第一導(dǎo)電薄膜109和第二導(dǎo)電薄膜110上執(zhí)行第一蝕刻處理。蝕刻處理采用ICP(感性耦合的等離子體)蝕刻。對(duì)于蝕刻氣體的選擇沒有加以限制，但CF4，Cl2，和O2被使用來蝕刻W(鎢)薄膜和氮化鉭薄膜。它們的氣體流量比值被設(shè)置為25∶25∶10，以及把500W的RF(13.56MHz)功率在1Pa的壓力下加到線圈電極，用于蝕刻。在這種情形下，基片側(cè)(采樣階段)也接收150W的RF(13.56MHz)功率，基本上施加負(fù)的自偏壓。在這些第一蝕刻條件下，主要把鎢薄膜蝕刻成給定的形狀。
此后，蝕刻氣體被改變?yōu)镃F4和Cl2。它們的氣體流量比值被設(shè)置為30∶30，以及把500W的RF(13.56MHz)功率在1Pa的壓力下加到線圈電極，以便產(chǎn)生等離子體，進(jìn)行30秒的蝕刻?；瑐?cè)(采樣階段)也接收20W的RF(13.56MHz)功率，基本上施加負(fù)的自偏壓。CF4和Cl2的混合氣體以大約相同的速率蝕刻氮化鉭薄膜和鎢薄膜。這樣形成了在末端附近變尖的第一形狀電極116到118以及第一形狀連接線114和115。電極以45到75°的角度變尖。為了蝕刻薄膜而不在第二絕緣薄膜上留下任何殘余，最好蝕刻時(shí)間加長10到20％。沒有被第一形狀電極116到118以及第一形狀連接線114和115覆蓋的第二絕緣薄膜122的區(qū)域被蝕刻和變薄20到50nm。
第一摻雜處理采用離子摻雜，其中離子不用物質(zhì)分離地被注入。在摻雜時(shí)，第一形狀電極116到118被用作為掩膜，以及攙入氫的磷酸(PH3)氣體或攙入惰性氣體的磷酸氣體被采用來在半導(dǎo)體薄膜104到107上形成第一濃度n型雜質(zhì)區(qū)域123到126。在這種摻雜時(shí)形成的第一濃度n型雜質(zhì)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域具有1×1017到1×1019原子/cm3的磷濃度。
不用去除掩膜111到114，就接著進(jìn)行第二蝕刻處理，如圖2A所示。CF4，Cl2，和O2被用作為蝕刻氣體，它們的氣體流量比值被設(shè)置為20∶20∶20，以及把500W的RF(13.56MHz)功率在1Pa的壓力下加到線圈電極，以便產(chǎn)生等離子體用于蝕刻?；瑐?cè)(采樣階段)也接收20W的RF(13.56MHz)功率，加上比起第一蝕刻處理時(shí)更低的自偏壓。在這些蝕刻條件下，蝕刻被用作為第二導(dǎo)電薄膜的鎢薄膜。鎢薄膜因此受到各向異性蝕刻，形成第二形狀電極127到129以及第二形狀連接線130和131。沒有被第二形狀電極127到129以及第二形狀連接線130和131覆蓋的第二絕緣薄膜122的區(qū)域被蝕刻和變薄20到50nm。
然后形成用于覆蓋整個(gè)半導(dǎo)體薄膜104的掩膜133、用于覆蓋被放置在半導(dǎo)體薄膜106上的第二形狀電極129的掩膜、和用于覆蓋半導(dǎo)體薄膜107的掩膜134，用于第二摻雜處理。通過第二摻雜處理，第二濃度n型雜質(zhì)區(qū)域被形成在半導(dǎo)體薄膜105中，而第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域被形成在半導(dǎo)體薄膜105和106中。在這種離子摻雜時(shí)使用磷，以及摻雜劑量被設(shè)置為1.5×1014原子/cm3，加速電壓被設(shè)置為100keV。
第二濃度n型雜質(zhì)區(qū)域135以自對(duì)準(zhǔn)方式被形成在覆蓋構(gòu)成第二形狀電極128的第一導(dǎo)電薄膜128a的位置上。通過離子摻雜給出的雜質(zhì)在半導(dǎo)體薄膜被摻雜之前發(fā)送到第一導(dǎo)電薄膜128a。所以，第二濃度比起在第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域中的雜質(zhì)濃度低得多。在區(qū)域135中的雜質(zhì)濃度是1×1016到1×1017原子/cm3。第三濃度雜質(zhì)區(qū)域136和137用磷被摻雜，以便達(dá)到1×1020到1×1021原子/cm3的濃度。
接著，如圖3A所示地形成掩膜138，來進(jìn)行第三摻雜處理。在摻雜時(shí)，攙入氫的乙硼烷(B2H6)氣體或攙入惰性氣體的乙硼烷被使用來在半導(dǎo)體薄膜104中形成第四濃度p型雜質(zhì)區(qū)域139和第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域140。第四濃度p型雜質(zhì)區(qū)域被放置成覆蓋第二形狀電極127，以及用硼以1×1018到1×1020原子/cm3的濃度被摻雜。第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域用硼以2×1020到3×1021原子/cm3的濃度被摻雜。在半導(dǎo)體薄膜107的、被使用來形成象素部分中的貯存電容器的一部分上形成第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域142和第四濃度p型雜質(zhì)區(qū)域141。
通過以上步驟，或者被摻雜以磷的區(qū)域或者被摻雜以硼的區(qū)域被給予每個(gè)半導(dǎo)體薄膜。第二形狀電極127到129用作為柵極電極。第二形狀連接線130形成組成象素部分中的貯存電容器的電極之一。第二形狀連接線131用作為象素部分中的數(shù)據(jù)線。
接著，通過等離子體CVD形成50nm厚度的氮氧化硅薄膜作為第三絕緣薄膜143。然后，被使用來摻雜半導(dǎo)體薄膜的雜質(zhì)元素是通過用YAG激光器的二次諧波(532nm)的激光照射半導(dǎo)體薄膜而被激活的，如圖3B所示。
如圖4所示，通過等離子體CVD從氮化硅形成50nm厚度的第四絕緣薄膜144。在干凈的爐子中進(jìn)行410℃的熱處理，用從氮化硅薄膜中釋放的氫來氫化半導(dǎo)體薄膜。
接著，在第四絕緣薄膜144上用丙烯酸類衍生物制成第五絕緣薄膜145。然后，形成接觸孔。在這個(gè)蝕刻處理中，被放置在外部輸入端部分的第三到第五絕緣薄膜的區(qū)域被去除。鉭薄膜和鋁薄膜被分層，而形成連接線146到149、象素電極151、掃描線152、連接電極150、和被連接到外部輸入端的連接線153。
這樣地形成在同一個(gè)基片上的是，具有p溝道TFT 200和第一n溝道TFT 201的驅(qū)動(dòng)電路205以及具有第二n溝道TFT 203和電容部分204的象素部分206。電容部分204由半導(dǎo)體薄膜107、第二絕緣薄膜122的一部分、和第一形狀電容連接線130組成。
驅(qū)動(dòng)電路205的p溝道TFT 200具有溝道形成區(qū)域154、被放置在用作為柵極電極的第二電極127外面的第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域140(區(qū)域140用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域)、以及與第二電極127重疊的第四濃度p型雜質(zhì)區(qū)域。
第一n溝道TFT 201具有溝道形成區(qū)域155、與用作為柵極電極的第二形狀電極128重疊的第二濃度n型雜質(zhì)區(qū)域124(LDD)、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域135。LDD在溝道長度方向上的長度是0.5到2.5μm，優(yōu)選地1.5μm。這種LDD結(jié)構(gòu)是用于防止主要由熱載流子效應(yīng)造成的TFT惡化。n溝道TFT和p溝道TFT可被使用來形成移位寄存器電路、緩沖器電路、電平移位器電路、鎖存電路等等。第一n溝道TFT 201的結(jié)構(gòu)特別適合于適合于在驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)是高的緩沖器電路，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)可防止由熱載流子效應(yīng)造成的惡化。
象素部分206的第二n溝道TFT 203具有溝道形成區(qū)域156、與被形成在用作為柵極電極的第二形狀電極129外面的第一濃度n型雜質(zhì)區(qū)域125、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域136。p型雜質(zhì)區(qū)域141和142被形成在用作為電容部分204的一個(gè)電極的半導(dǎo)體薄膜107上。
象素部分206具有象素電極151和連接電極150，它把數(shù)據(jù)線131連接到半導(dǎo)體薄膜106的第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域136。象素部分也具有柵極連接線152，雖然圖上未示出，它被連接到用作為柵極電極的第二形狀電極129。
象素部分206的頂視圖被顯示于圖5。圖5是頂視圖基本上顯示一個(gè)點(diǎn)，以及使用與圖4上共同的符號(hào)。在圖5上沿A-A’線截取的截面結(jié)構(gòu)相應(yīng)于圖4。在圖5的象素結(jié)構(gòu)中，柵極連接線和柵極電極被形成在不同的層上，這樣，柵極連接線覆蓋半導(dǎo)體薄膜，以及達(dá)到作為光遮蔽薄膜的附加功能。象素電極的邊緣被放置成與源極連接線重疊，以便遮蔽象素電極之間的縫隙，不照射到光。這個(gè)結(jié)構(gòu)消除對(duì)于形成光遮蔽薄膜(黑色矩陣)的需要。結(jié)果，比起現(xiàn)有技術(shù)來說，孔徑比被改進(jìn)。
如上所述，本發(fā)明使得有可能在同一個(gè)基片上形成具有與柵極電極相重疊的LDD的n溝道TFT，和具有不與柵極電極重疊的LDD的n溝道TFT。兩種類型的TFT被分開地安排，相應(yīng)于不同的運(yùn)行條件的電路，例如，一個(gè)TFT安排在驅(qū)動(dòng)電路部分，另一個(gè)TFT安排在象素部分。這是對(duì)于具有單個(gè)漏極結(jié)構(gòu)的p溝道TFT的前提。
圖6是顯示有源矩陣基片的電路結(jié)構(gòu)的例子的電路方框圖。圖6所示的基片具有由TFT組成的、象素部分601，數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路602，和掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路606。
數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路602由移位寄存器603、鎖存器604和605、緩沖器電路、以及其它電路組成。時(shí)鐘信號(hào)和啟動(dòng)信號(hào)被輸入到移位寄存器603。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和鎖存信號(hào)被輸入到鎖存器。掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路606也由移位寄存器、緩沖器電路、以及其它電路組成。象素部分601具有任意數(shù)目的象素。如果顯示器件是針對(duì)XGA級(jí)別的，則象素部分必須具有1024×768象素。
有源矩陣基片可被使用來制造有源矩陣驅(qū)動(dòng)的顯示器件。在本實(shí)施例中的有源矩陣基片具有從光反射材料形成的它的象素電極，所以可以制成反射式液晶顯示器件。液晶顯示器件以及其中有機(jī)光發(fā)射器件被使用于象素部分的光發(fā)射器件可以從有源矩陣基片被制造。這樣，得到了用于反射式顯示器件的有源矩陣基片。
實(shí)施例2現(xiàn)在參照?qǐng)D7A到10描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例也給出對(duì)于在同一個(gè)基片上同時(shí)形成用于象素部分的TFT和被放置在象素部分附近的、用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT(n溝道TFT和p溝道TFT)的方法的說明。對(duì)于實(shí)施例1的基片、絕緣薄膜、半導(dǎo)體薄膜、和導(dǎo)電薄膜的描述被應(yīng)用到圖7A上的基片301、第一絕緣薄膜302和303、半導(dǎo)體薄膜304到307、第二絕緣薄膜308、第一導(dǎo)電薄膜309和第二導(dǎo)電薄膜310。
在圖7B上，形成掩膜311和312。掩膜311覆蓋驅(qū)動(dòng)電路部分，而掩膜312覆蓋象素部分。用覆蓋象素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分的掩膜，進(jìn)行第一蝕刻處理，形成第一形狀電極313和第一形狀連接線314和315(電極由第一導(dǎo)電薄膜313a和第二導(dǎo)電薄膜313b、第一導(dǎo)電薄膜314a和第二導(dǎo)電薄膜314b的連接線314、以及第一導(dǎo)電薄膜315a和第二導(dǎo)電薄膜315b的連接線315組成)。蝕刻條件是與實(shí)施例1中的第一蝕刻處理的蝕刻條件相同的。接著，半導(dǎo)體薄膜306和307在第一摻雜處理中通過離子摻雜被摻雜以作為雜質(zhì)的磷，形成第一濃度n型雜質(zhì)區(qū)域316和360。第一濃度n型雜質(zhì)區(qū)域每個(gè)具有1×1017到1×1019原子/cm3的磷濃度。
掩膜311和312被去除，然后形成覆蓋第一形狀電極313以及第一形狀連接線314和315的掩膜317，如圖8A所示。而且，掩膜318到320被形成在驅(qū)動(dòng)電路部分，以便通過第二蝕刻處理形成在驅(qū)動(dòng)電路部分中的第一形狀電極321到323。第二蝕刻處理被設(shè)置為與這個(gè)實(shí)施例的第一蝕刻處理?xiàng)l件相同的條件。
第二蝕刻處理后面跟隨第三蝕刻處理，如圖8B所示。第三蝕刻處理是用于選擇地蝕刻被形狀為第二導(dǎo)電薄膜的鎢薄膜。結(jié)果，形成具有第一導(dǎo)電薄膜324a到326a的投影的第二形狀電極324到326。在第三蝕刻處理中的蝕刻條件是與實(shí)施例1的第二蝕刻處理中的蝕刻條件相同的。
第二形狀電極324和325在第二摻雜處理中被用作為掩膜，利用在第一導(dǎo)電薄膜324a和325a與第二導(dǎo)電薄膜324a和325a之間的薄膜厚度差值。結(jié)果，半導(dǎo)體薄膜304和305被摻雜以磷，形成n型區(qū)域。第二摻雜處理使用攙入氫的5％的PH3，以及把摻雜劑量設(shè)置為1.6×1014原子/cm3，把加速電壓設(shè)置為100keV。這使得有可能在一次摻雜中形成第二濃度n型雜質(zhì)區(qū)域330和331以及第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域327和328。第二濃度n型雜質(zhì)區(qū)域330和331被放置成與第二形狀電極相重疊，以及由于第一導(dǎo)電薄膜的存在，具有1×1016到1×1017原子/cm3的磷濃度。第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域327和328被形成在第二形狀電極的外面的區(qū)域中，它具有1×1020到1×1021原子/cm3的磷濃度。第三濃度n型雜質(zhì)區(qū)域329被形成在半導(dǎo)體薄膜306中。
此后，掩膜332和333如圖9A所示地被形成來通過第三摻雜處理用硼摻雜半導(dǎo)體薄膜304。最終形成的雜質(zhì)區(qū)域是第四濃度p型雜質(zhì)區(qū)域335和第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域334。第五濃度p型雜質(zhì)區(qū)域336被形成在半導(dǎo)體薄膜307中。
隨后的步驟與實(shí)施例1中的步驟相同。形成第三絕緣薄膜337，并且激活用來摻雜半導(dǎo)體薄膜的雜質(zhì)。然后如圖10所示地形成第四絕緣薄膜338，并在410℃下進(jìn)行熱處理，以便氫化半導(dǎo)體薄膜。接著，在第四絕緣薄膜338上用有機(jī)絕緣材料制成第五絕緣薄膜339。然后，通過蝕刻處理，形成接觸孔。形成連接線340到343、象素電極345、柵極線346、以及連接線344和347。
這樣被形成在同一個(gè)基片上的是，具有p溝道TFT 400和第一n溝道TFT 401的驅(qū)動(dòng)電路405以及具有第二n溝道TFT 403和電容部分404的象素部分406。電容部分404由半導(dǎo)體薄膜307、第二絕緣薄膜361的一部分、和第一形狀電容連接線314組成。
驅(qū)動(dòng)電路405的p溝道TFT 400具有溝道形成區(qū)域348、被放置在與用作為柵極電極的第二電極324相重疊的、另一種導(dǎo)電類型的第四濃度雜質(zhì)區(qū)域332、以及被放置在第二電極324的外面的、另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域333。
第一n溝道TFT 401具有溝道形成區(qū)域349、與用作為柵極電極的第二形狀電極325重疊的、一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域(LDD區(qū)域)331、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的、一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域328。LDD在溝道長度方向上的長度是0.5到2.5μm，優(yōu)選地1.5μm。這種LDD結(jié)構(gòu)是用于防止主要由熱載流子效應(yīng)造成的TFT惡化。N溝道TFT和p溝道TFT可被使用來形成移位寄存器電路、緩沖器電路、電平移位器電路、鎖存電路等等。第一n溝道TFT 401的結(jié)構(gòu)特別適合于在驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)是高的緩沖器電路，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)可防止由熱載流子效應(yīng)造成的惡化。
象素部分406的第二n溝道TFT 403具有溝道形成區(qū)域350、被形成在用作為柵極電極的第一形狀電極313外面的、一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域316、以及用作為源極區(qū)域或漏極區(qū)域的、一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域329。另一種導(dǎo)電類型的第五濃度雜質(zhì)區(qū)域336被形成在用作為電容部分404的一個(gè)電極的半導(dǎo)體薄膜307上。
如上所述，在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路部分的柵極電極和象素部分的柵極電極互相不同地被構(gòu)建，得到具有不同的LDD結(jié)構(gòu)的TFT。與柵極電極相重疊的LDD可以以自對(duì)準(zhǔn)方式高精確度地被形成，而不用使用光掩膜。這樣得到了用于反射式顯示器件的有源矩陣基片。
實(shí)施例3本實(shí)施例參照?qǐng)D11A和11B描述用于傳輸式顯示器件的有源矩陣基片的結(jié)構(gòu)。圖11A和11B顯示在實(shí)施例2中形成的有源矩陣基片中象素部分406的結(jié)構(gòu)。第二n溝道TFT 403和電容部分404按照實(shí)施例2得出。
圖11A顯示在第三絕緣薄膜338和第五絕緣薄膜339被形成后形成的接觸孔，以及在第五絕緣薄膜339上被做成給定的形狀的圖案的透明的電極370。透明的導(dǎo)電薄膜370厚度為100nm。氧化銦，氧化錫，或氧化鋅，或這些氧化物的混合物可被使用來形成透明導(dǎo)電薄膜。透明導(dǎo)電薄膜371被形成在末端部分。
接著，如圖11B所示地形成被連接到透明電極370的電極373和374，以及柵極線375和連接電極372。電極373，374，和372，以及線375從包含具有100nm厚度的鈦薄膜和具有300nm厚度的鋁薄膜的分層結(jié)構(gòu)中形成。有源矩陣基片如上面那樣構(gòu)建，做成傳輸式顯示器件。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可被應(yīng)用于實(shí)施例1的有源矩陣基片。
實(shí)施例4本實(shí)施例描述從實(shí)施例3中得出的有源矩陣基片制造有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件的過程。說明是參照?qǐng)D12給出的。
在得到圖11B的情形下的有源矩陣基片后，在有源矩陣基片上形成定向薄膜383，并把它進(jìn)行研磨處理。雖然圖上未示出，但在定向薄膜383之前，通過把有機(jī)樹脂薄膜(諸如丙烯酸樹脂薄膜)做成圖案，可以把柱形襯墊形成在想要的位置。襯墊是用來保持在基片之間的距離。代替柱形襯墊，可以把球形襯墊噴灑在基片的整個(gè)表面。
接著，相反的電極381被形成在相反的基片380上，以及把定向薄膜382形成在電極上，并進(jìn)行研磨處理。相反的電極381由ITO形成。然后，相反的基片通過使用粘接劑(未示出)被粘接在其上形成象素部分和驅(qū)動(dòng)電路的有源矩陣基片。粘接劑具有被混合在其中的填充物，當(dāng)兩個(gè)基片被粘接時(shí)，該填充物連同襯墊一起，保持兩個(gè)基片之間的距離。然后液晶材料385被注入到基片之間，末端密封劑被使用來完美地密封基片。已知的液晶材料可被使用作為材料385。
這樣完成的是圖12所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件。在實(shí)施例3中制造的傳輸式有源矩陣基片被使用于這里所示的例子，但在實(shí)施例1或2中制造的反射式有源矩陣基片也可制做液晶顯示器件。
實(shí)施例5圖13顯示在本發(fā)明被應(yīng)用到的有源矩陣驅(qū)動(dòng)方法的光發(fā)射器件中象素部分的結(jié)構(gòu)的例子。象素部分450的n溝道TFT 203和p溝道TFT 200按照實(shí)施例1的處理過程被制造。第五絕緣薄膜501的表面通過使用氮或惰性氣體的等離子體處理而被做成致密的。典型地，采用氬等離子體處理，以及通過在表面上形成非常薄的、主要包含碳的薄膜而達(dá)到致密化。然后，形成接觸孔，以便形成連接線。鈦、鋁等可被使用于連接線。
在象素部分450，數(shù)據(jù)線502被連接到n溝道TFT 203，以及在漏極一側(cè)的連接線503被連接到n溝道TFT 203的柵極電極。P溝道TFT 200的源極一側(cè)被連接到電源連接線505，而在漏極一側(cè)的電極504被連接到光發(fā)射單元451的陽極。
本實(shí)施例中的光發(fā)射器件具有有機(jī)光發(fā)射器件，被安排成形成矩陣。有機(jī)光發(fā)射器件451由陽極、陰極、和被形成在陽極與陰極之間的有機(jī)混合物層組成，陽極506在連接線被形成后從ITO上形成。有機(jī)混合物層包含較高的空穴遷移率的空穴輸送材料、較高的電子遷移率的電子輸送材料、光發(fā)射材料等等的組合。這些材料可被形成為層或可被混合成一體。
有機(jī)化合物材料一起做成約100nm的薄膜。因此，用于形成陽極的ITO薄膜的表面必須被很好地整平。如果表面整平得很差，則最壞，它會(huì)造成與被形成在有機(jī)混合物層上的陰極短路。通過另一個(gè)措施，即，通過形成1到5nm厚度的絕緣薄膜508，可以避免短路。絕緣層508是從聚酰亞胺，Polyimideamide，聚酰胺，丙烯酸類衍生物等等被制成的。
陰極510從堿性金屬，諸如MgAg或LiF，或從堿土金屬被形成。有關(guān)有機(jī)化合物層509的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可被自由地設(shè)置。
有機(jī)混合物層509和陰極510不能經(jīng)受濕處理(用化學(xué)蝕刻，水清洗，或像其它處理)。所以，間壁層507用光敏樹脂材料被制成在陽極506周圍的有機(jī)絕緣薄膜501上。陽極506的邊緣用間壁層507覆蓋。具體地，涂復(fù)上底片保護(hù)膠，并進(jìn)行烘烤，做出1到2μm的厚度的間壁層507。替換地，間壁層可以用光敏丙烯酸類衍生物或光敏聚酰亞胺被制成。
包含起小的作用的鎂(Mg)、鋰(Li)、或鈣(Ca)的材料被用作陰極510。優(yōu)選地，電極從MgAg(通過以Mg∶Ag＝10∶1的比值混合Mg和Ag得到的材料)被形成?？杀挥米鳛殛帢O510的其它電極的例子包括MgAgAl電極，LiAl電極，和LiFAl電極。在陰極上，形成絕緣薄膜511，它是氮化硅薄膜或DLC薄膜，具有2到30nm的厚度，優(yōu)選地5到10nm。DLC薄膜可以通過等離子體CVD而形成，以及可很好地覆蓋間壁層507的邊緣，即使當(dāng)它在100℃或更低溫度下被形成時(shí)。DLC薄膜的內(nèi)應(yīng)力可以通過在其中混合一點(diǎn)點(diǎn)氬而被釋放，允許薄膜被用作為保護(hù)薄膜。DLC薄膜是對(duì)于氧以及CO、CO2和H2O的優(yōu)越的氣體阻擋層，所以，適合于被用作為阻擋薄膜的絕緣薄膜511。
在圖13上，被使用于開關(guān)的n溝道TFT 203具有多柵極結(jié)構(gòu)，而被使用于電流控制的p溝道TFT 200具有與柵極電極重疊的LDD。本發(fā)明能夠通過同一個(gè)處理過程形成不同的LDD結(jié)構(gòu)的TFT。圖13所示的例子是本發(fā)明對(duì)于光發(fā)射器件的優(yōu)選的應(yīng)用項(xiàng)，而具有不同的LDD結(jié)構(gòu)的TFT被形成在象素部分中，適用于它們不同的功能(n溝道TFT 203，其用于開關(guān)的關(guān)斷電流被降低，以及p溝道TFT 200強(qiáng)烈對(duì)抗用于電流控制的熱載流子注入)。結(jié)果，可以得到能夠進(jìn)行優(yōu)越的圖象顯示的高度可靠的光發(fā)射器件(換句話說，高性能光發(fā)射器件)。
圖14是顯示具有上述的象素部分450和驅(qū)動(dòng)電路部分460的光發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)的圖。在被形成在象素部分450中的絕緣薄膜511上，有機(jī)樹脂511被放置成填充絕緣薄膜與基片512之間的空間。器件被這樣密封。通過在邊緣周圍提供密封元件，氣密性可被進(jìn)一步增強(qiáng)。柔性的印刷電路(FPC)被附著在末端部分453。
現(xiàn)在，圖15的透視圖被使用來描述本實(shí)施例的有源矩陣自發(fā)光器件。本實(shí)施例的有源矩陣驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器件在玻璃基片601上具有象素部分602，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路603，和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路604。在象素部分中的開關(guān)TFT605是n溝道TFT，以及被放置在柵極連接線606與源極連接線607的交叉點(diǎn)處。柵極連接線被連接到柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路603，以及源極連接線被連接到源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路604。開關(guān)TFT 605的漏極區(qū)域被連接到電流控制TFT 608的柵極。
電流控制TFT 608的數(shù)據(jù)線側(cè)被連接到電源線609。在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，地電位(大地電位)被加在電源線609。電流控制TFT 608的漏極區(qū)域被連接到有機(jī)光發(fā)射器件610。已知的電壓(在本實(shí)施例中，10到12伏)被加到有機(jī)光發(fā)射器件610的陰極。
用作為外部輸入/輸出端的FPC 611配備有輸入/輸出連線(連接線)612和613，用于發(fā)送信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電路，以及輸入/輸出連線614被連接到電源線609。如上所述，TFT和有機(jī)光發(fā)射器件被組合來構(gòu)成光發(fā)射器件的象素部分。
實(shí)施例6現(xiàn)在參照?qǐng)D16A到16E描述形成實(shí)施例1或2中使用的半導(dǎo)體薄膜的例子。圖16A到16E顯示的方法涉及吸氣，這是在把具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜整個(gè)表面摻雜具有結(jié)晶功能的金屬元素以晶體化以后進(jìn)行的。
在圖16A上，不是限制而是優(yōu)選地，以硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃、或石英制成基片701。第一絕緣薄膜被形成在基片701的表面上。第一絕緣薄膜包含從SiH4，NH3，和N2O通過等離子體CVD形成的具有50nm厚度的第一氮氧化硅薄膜702，以及從SiH4，和N2O通過等離子體CVD形成的具有100nm厚度的第二氮氧化硅薄膜703。第一絕緣薄膜被提供來防止被包含在玻璃基片中的堿金屬擴(kuò)散到在基片上形成的半導(dǎo)體薄膜中。如果使用石英來制成基片，則第一絕緣薄膜可以省略。
主要包含硅的半導(dǎo)體材料被使用來做成具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704，它被形成在第一絕緣薄膜上。典型地，半導(dǎo)體薄膜704是通過等離子體CVD，減小壓力的CVD，或通過濺射形成的、具有10到100nm厚度的非結(jié)晶硅薄膜或非結(jié)晶硅鍺薄膜。為了得到滿意質(zhì)量的晶體，在具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704中包含的雜質(zhì)(諸如氧和氮)的濃度應(yīng)當(dāng)減小到5×1018原子/cm3或更低。這些雜質(zhì)妨礙非結(jié)晶半導(dǎo)體的晶體化，以及在結(jié)晶后，增加俘獲中心和復(fù)合中心的密度。所以，希望使用配備有鏡面拋光(局部拋光處理)反應(yīng)室和無油真空耗盡系統(tǒng)的超真空CVD設(shè)備，以及使用高純度的金屬氣體。
此后，具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704的表面被摻雜以具有加速晶體化的催化作用的金屬元素。具有加速晶體化半導(dǎo)體薄膜的催化作用的金屬元素的例子包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、硪(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)、和金(Au)?？梢允褂脧囊陨线x擇的一種或多種金屬元素。典型地，選擇鎳，以及包含重量上1到100ppm的鎳的乙酸鎳溶液通過旋轉(zhuǎn)器被敷涂，以便形成包含催化劑的層705。為了確保溶液很好地敷涂，在具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704上進(jìn)行表面處理。表面處理包括從包含臭氧的水溶液制成非常薄的氧化物薄膜，用氟酸與過氧化氫水溶液的混合物蝕刻氧化物薄膜，形成干凈的表面，以及再次從包含臭氧的溶液制成非常薄的氧化物薄膜。由于半導(dǎo)體薄膜(諸如硅薄膜)的表面是固有地憎水的，通過這樣地形成氧化物薄膜可以均勻地敷涂乙酸鎳溶液。
形成包含催化劑的層705的方法當(dāng)然并不限于此，以及可以使用濺射、蒸發(fā)、等離子體處理等等。包含催化劑的層705可以在具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704之前被形成，換句話說，可被形成在第一絕緣薄膜上。
在保持具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704與包含催化劑的層705接觸的同時(shí)，實(shí)行用于晶體化的熱處理。使用電爐的爐內(nèi)退火，或使用鹵素?zé)?、金屬鹵化燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、高壓水銀燈等等的快速退火處理(此后稱為RTA)被采用來用于熱處理。考慮生產(chǎn)率，最好采用RTA。
如果選擇RTA，則由用于加熱的燈光源進(jìn)行照射1到60秒，優(yōu)選地30到60秒，重復(fù)進(jìn)行1到10次，優(yōu)選地2到6次。從燈光源發(fā)射的光的強(qiáng)度可被任意地設(shè)置，只要半導(dǎo)體薄膜被立刻加熱達(dá)到600到1000℃，優(yōu)選地650到750℃。當(dāng)半導(dǎo)體薄膜的溫度達(dá)到這樣高時(shí)，半導(dǎo)體薄膜單獨(dú)地被瞬時(shí)加熱，以及基片700不變形。具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜這樣地被晶體化，得到圖16B所顯示的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706。通過這樣的處理的晶體化只在提供包含催化劑層時(shí)才達(dá)到。
如果選擇爐內(nèi)退火，則在進(jìn)行晶體化的熱處理之前，在500℃下進(jìn)行熱處理一小時(shí)，釋放被包含在具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜704中的氫。然后，基片在電爐中在氮?dú)夥障略?50到600℃，優(yōu)選地在580℃下接受四小時(shí)的熱處理，以便將半導(dǎo)體薄膜晶體化。具有晶體結(jié)構(gòu)和如圖16B所示的半導(dǎo)體薄膜706因此被形成。
為了提高晶體化比值(薄膜的結(jié)晶部分與總的體積的比值)，用激光器的光照射具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706以及修補(bǔ)在晶體晶粒中剩余的缺陷是有效的。可使用的激光器的光的例子包括具有400nm或更小的波長的激態(tài)復(fù)合物激光器的光和YAG激光器的二次或三次諧波。無論如何，使用了具有10到1000Hz的重復(fù)頻率的脈沖激光器的光，以及由光學(xué)系統(tǒng)把它聚合成100到400mJ/cm2的光束，以90到95％的重疊比照射具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706。
這樣得到的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706具有剩余的催化元素(這里是鎳)。雖然催化元素不均勻地分布在薄膜中，但它們的濃度平均地高于1×1019原子/cm3。其中具有剩余的催化元素的半導(dǎo)體薄膜可以形成TFT和其它半導(dǎo)體元件，但最好通過按照以下的方法的吸氣來去除剩余的催化元素。
首先，薄的阻擋層707被形成在具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706的表面上，如圖16C所示。阻擋層的厚度沒有特別的限制。得到阻擋層的簡單的方法是，通過以臭氧水處理表面來形成化學(xué)氧化物?；瘜W(xué)氧化物也可以在把過氧化氫水與硫酸、鹽酸、或硝酸相混合的水溶液中處理時(shí)被形成。其它有用的方法包括在氧化的氣氛下等離子體處理以及由在包含氧的氣氛中通過UV(紫外線)照射產(chǎn)生的臭氧進(jìn)行的氧化處理。替換地，通過在干凈的加熱爐中加熱直到它達(dá)到200到350℃而形成的薄的氧化物薄膜可被用作為阻擋層。通過等離子體CVD、濺射、或蒸發(fā)形成具有1到5nm厚度的氧化物薄膜也可被用作為阻擋層。
在阻擋層上，半導(dǎo)體薄膜708被形成為具有25到250nm的厚度。半導(dǎo)體薄膜708典型地是包含0.01到20原子％的氬的非結(jié)晶硅薄膜，它是通過使用氬的濺射而被形成的。半導(dǎo)體薄膜708，以后是要被去除的，優(yōu)選地是低密度的薄膜，以便在蝕刻時(shí)增加對(duì)于具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706的選擇性比值。當(dāng)非結(jié)晶硅薄膜被摻雜以惰性氣體元素以便加入惰性氣體元素時(shí)，可以達(dá)到吸氣。
從包含氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、和氙(Xe)的組中選擇的一種或多種元素可以作為惰性氣體元素被使用。本發(fā)明的特征在于，惰性氣體元素作為離子源被使用來形成吸氣，以及通過離子摻雜或離子植入，惰性氣體元素被注入到半導(dǎo)體薄膜。注入惰性氣體元素的離子，具有兩個(gè)理由。一個(gè)是通過注入而形成懸掛鏈，這樣，半導(dǎo)體薄膜被變形。另一個(gè)理由是通過把離子注入到晶格單元中而造成失真。這兩個(gè)目的都可以通過注入惰性氣體的離子而達(dá)到。特別是，當(dāng)使用原子直徑比硅大的元素，諸如氬(Ar)、氪(Kr)、或氙(Xe)時(shí)，后一個(gè)目的完成得特別好。
為了確保吸氣進(jìn)行得透徹，在這時(shí)需要熱處理。熱處理是通過爐內(nèi)退火或RTA完成的。如果選擇爐內(nèi)退火，則熱處理是在氮?dú)夥障略?50到600℃下進(jìn)行0.5到12小時(shí)。如果選擇RTA，則由用于加熱的燈光源進(jìn)行照射1到60秒，優(yōu)選地30到60秒，重復(fù)進(jìn)行1到10次，優(yōu)選地2到6次。從燈光源發(fā)射的光的強(qiáng)度可被任意地設(shè)置，只要半導(dǎo)體薄膜被立刻加熱達(dá)到600到1000℃，優(yōu)選地700到750℃。
在吸氣期間，在要被吸氣的區(qū)域(俘獲地點(diǎn))中的催化元素通過熱能被釋放，以及通過擴(kuò)散移動(dòng)到吸氣地點(diǎn)。因此，吸氣是依賴于過程溫度，以及在更短的時(shí)間間隔內(nèi)在更高的溫度下進(jìn)行吸氣。在圖16E上，在吸氣期間催化元素移動(dòng)的距離大約等于半導(dǎo)體薄膜的厚度，所以，在本發(fā)明中，吸氣是在相當(dāng)短的時(shí)間間隔內(nèi)完成的。
這種熱處理并不使得包含惰性氣體元素(濃度為1×1020原子/cm3)的半導(dǎo)體薄膜708晶體化。這大概是因?yàn)樵谝陨系奶幚磉^程溫度范圍中惰性氣體元素沒有重新釋放，以及其余的元素妨礙半導(dǎo)體薄膜的晶體化。
在吸氣步驟結(jié)束后，通過選擇性蝕刻，去除非結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜708。所采用的蝕刻方法可以是通過ClF3的干法蝕刻(而不用使用等離子體)，或可以是通過氫化或堿性溶液的濕法蝕刻，諸如包含四乙基氫氧化銨(化學(xué)分子式(CH3)4NOH)的水溶液。在這時(shí)，阻擋層707用作為蝕刻抑制體。此后，通過使用氟酸去除阻擋層707。
這樣，如圖16E所示，得到了其中催化元素的濃度被減小到1×1017原子/cm3或更低的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜710。這樣形成的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜710是大量薄的像棒狀的晶體，或由于催化元素的作用造成的、薄的壓扁的像棒狀的晶體。宏觀地，每個(gè)晶體以特定的取向生長。按照本實(shí)施例形成的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜710可被應(yīng)用于實(shí)施例1或2的半導(dǎo)體薄膜。
實(shí)施例7現(xiàn)在將參照?qǐng)D17A到17C描述對(duì)于在具有晶體結(jié)構(gòu)的、實(shí)施例8的半導(dǎo)體薄膜706中剩余的催化元素進(jìn)行吸氣消除的另一種方法。在具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706上，形成具有150nm厚度的氧化硅薄膜作為掩膜。在形成保護(hù)掩膜712后，蝕刻氧化硅薄膜，得到掩膜絕緣薄膜711。然后，通過離子注入，把單獨(dú)的惰性氣體元素、惰性氣體元素加上磷、或單獨(dú)的磷注入到具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706中，以形成吸氣地點(diǎn)713。
此后，如圖17B所示，通過爐內(nèi)退火，在氮?dú)夥罩性?50到600℃下進(jìn)行熱處理0.5到12小時(shí)。通過這種熱處理，在具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706中剩余的催化元素被移動(dòng)到吸氣地點(diǎn)713，以及被聚集在該吸氣地點(diǎn)。
掩膜絕緣薄膜711和吸氣地點(diǎn)然后通過蝕刻而被去除，得到具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜710。具有晶體結(jié)構(gòu)的、按照本實(shí)施例形成的半導(dǎo)體薄膜710可被應(yīng)用于實(shí)施例1或2的半導(dǎo)體薄膜。
實(shí)施例8具有1到10nm厚度的氮化硅薄膜可以被用作為實(shí)施例6中被形成在基片701上的第一絕緣薄膜。該薄膜被稱為第一絕緣薄膜720。在圖29上，使用了第一絕緣薄膜720，以及把具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706、阻擋層707、半導(dǎo)體薄膜708、和摻雜以惰性氣體元素的半導(dǎo)體薄膜709(按照實(shí)施例6形成的)被分層，接受用于吸氣的熱處理。諸如鎳的催化元素自然地被氧俘獲或在氧的鄰近區(qū)域中被俘獲。因此，使用氮化硅薄膜用于第一絕緣薄膜，可以容易地把催化元素從具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜706移到半導(dǎo)體薄膜706，或移到被摻雜以惰性氣體元素的半導(dǎo)體薄膜709。
實(shí)施例9隨著液晶電視機(jī)越來越流行和電視機(jī)的屏幕尺寸變得越來越大，在數(shù)據(jù)線和柵極線中連線延時(shí)的問題不再能被忽略。例如，實(shí)施例1中所示的象素結(jié)構(gòu)，一方面能夠提供更高的口徑比，但另一方面，由于使用同一種材料來形成數(shù)據(jù)線和柵極電極，當(dāng)屏幕尺寸增加時(shí)，需要對(duì)付連線延時(shí)的問題。
當(dāng)顯示器件具有VGA級(jí)別的象素密度時(shí)，將有480條柵極連線和640條源極連線，以及在XGA級(jí)別的情形下，將有768條柵極連線和1024條源極連線。至于顯示區(qū)域的屏幕尺寸，13英寸顯示器在對(duì)角線長度上測(cè)量為340mm，而對(duì)于18英寸顯示器，對(duì)角線長度為460mm。本實(shí)施例給出一種解決延時(shí)問題和在這樣的顯示器件中把連線所需要的面積減小到最小的方法。
本實(shí)施例中的TFT的柵極電極是從至少兩種類型的導(dǎo)電薄膜的分層結(jié)構(gòu)形成的，正如實(shí)施例模式1或?qū)嵤├?中那樣。最好采用Al和Cu作為低電阻材料，也具有高的導(dǎo)電率。然而，Al和Cu不耐熱和不耐腐蝕，這些是或多或少必須克服的。
具體地，對(duì)抗措施包括使用金屬鎳材料(諸如氮化鉭和氮化鈦)或高熔點(diǎn)的材料(諸如鉬(MO)和鎢(W))，用于與柵極絕緣薄膜接觸的第一導(dǎo)電薄膜，以及采用可以用作為用于阻擋Al和Cu擴(kuò)散的勢(shì)壘的材料。第二導(dǎo)電薄膜由Al或Cu制成，以及第三導(dǎo)電薄膜是使用Ti或W而被形成在其上。這是為了降低與導(dǎo)電薄膜上所形成的連線的接觸電阻，以及為了保護(hù)Al或Cu，因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)較容易被氧化。
圖18顯示一個(gè)例子，其中使用W薄膜作為第一導(dǎo)電薄膜，使用Al薄膜用于第二導(dǎo)電薄膜，以及使用Ti薄膜用于第三導(dǎo)電薄膜，形成柵極電極、數(shù)據(jù)線、和電容線。驅(qū)動(dòng)電路部分205和象素部分206按照實(shí)施例1進(jìn)行構(gòu)建。
在第一蝕刻處理時(shí)，如果采用ICP蝕刻設(shè)備，則BCl3，Cl2和O2波用作為蝕刻氣體，它們的流量比值被設(shè)置為65∶10∶5，以及壓力被設(shè)置為1.2Pa(帕)。高頻功率被加到基片端，以使得它基本上加上負(fù)的偏壓。在這些條件下，Al薄膜被蝕刻，然后把蝕刻氣體改變?yōu)镃F4，Cl2和O2(流量比值被設(shè)置為25∶25∶10)，以便蝕刻W薄膜。
在第二蝕刻處理時(shí)，BCl3和Cl2被用作為蝕刻氣體，它們的流量比值被設(shè)置為20∶60，以及把高頻功率加到基片端，以使得它基本上加上負(fù)的偏壓。結(jié)果，Al薄膜和Ti薄膜被選擇地蝕刻，以便形成第二形狀電極127到129以及第二形狀連接線130到132(這些電極和連接線由第一導(dǎo)電薄膜127e到132e，第二導(dǎo)電薄膜127f到132f，和第三導(dǎo)電薄膜127g到132g的組合制成)。
在圖18上，通過從Al形成數(shù)據(jù)線131和數(shù)據(jù)線，連線電阻被降低的足夠低。因此，基片可被應(yīng)用于具有4英寸或更大的象素部分(屏幕尺寸)的顯示器件。另一方面，如果希望提高連線(諸如實(shí)施例5中所示的光發(fā)射器件的電源線)的電流密度，則Cu適用于制做連線。Cu連線的特征在于，它比起Al連線具有更高的、對(duì)抗電徙動(dòng)的阻力。
實(shí)施例10實(shí)施例1或2中所示的第一n溝道TFT可以是增強(qiáng)型的TFT或抑制型的TFT，它們是通過在用作為溝道形成區(qū)域的半導(dǎo)體薄膜中摻雜以屬于周期表的第15組中的元素(優(yōu)選地是磷)或摻雜以第13組元素(優(yōu)選地是硼)而形成的。當(dāng)n溝道TFT被組合來構(gòu)成NMOS電路時(shí)，兩個(gè)增強(qiáng)型的TFT的組合構(gòu)成EEMOS電路，而增強(qiáng)型的TFT和抑制型的TFT的組合構(gòu)成EDMOS電路。
EEMOS電路的例子顯示于圖19A，以及EDMOS電路的例子顯示于圖19B。在圖19A上，31和32都表示增強(qiáng)型n溝道TFT(此后稱為ENTFT)。在圖19B上，33表示E NTFT，以及34表示抑制型n溝道TFT(此后稱為D NTFT)。在圖19A和19B上，VDH代表其上加上正電壓的電源線(正的電源線)以及VDL代表其上加上負(fù)電壓的電源線(負(fù)的電源線)。負(fù)電源線可以是地電位的電源線(接地電源線)。
圖20A和20B顯示由圖19A所示的EEMOS電路和圖19B所示的EDMOS電路制成的示例的移位寄存器。在圖20A和20B上，40和41表示觸發(fā)器電路。42和43表示E NTFT。E NTFT 42的柵極接收時(shí)鐘信號(hào)(CL)，而E NTFT 43的柵極接收具有相反的極性的時(shí)鐘信號(hào)(CL)。44表示倒相器電路，如圖20B所示，它使用圖19A所示的EEMOS電路，或圖19B所示的EDMOS電路。因此，有可能把n溝道TFT使用于液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng)電路的每個(gè)TFT。
實(shí)施例11本實(shí)施例給出用于有源矩陣驅(qū)動(dòng)的顯示器件的電路結(jié)構(gòu)的例子。在本實(shí)施例中，具體地描述了其中源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路和柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路都由實(shí)施例10的E型NTFT組成的情形。以下的說明是參照?qǐng)D21到23給出的。本實(shí)施例使用譯碼器，而不是使用移位寄存器，該譯碼器只包括n溝道TFT。
圖24顯示柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的例子。在圖25上，標(biāo)號(hào)1000表示柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的譯碼器，1001表示柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的緩沖器單元。緩沖器單元是指其中有多個(gè)緩沖器在一起的一個(gè)部分。緩沖器是一個(gè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、而又不把下游的影響傳送到上游的電路。
首先，將描述柵極側(cè)譯碼器1000。1002表示譯碼器1000的輸入信號(hào)線(此后，稱為選擇線)。在這些線1002中，這里顯示了A1，A-1(通過倒相A1的極性而得到的信號(hào))，A2，A-2(通過倒相A2的極性而得到的信號(hào))，...，An，A-n(通過倒相An的極性而得到的信號(hào))。簡言之，安排了2n條選擇線。選擇線的數(shù)目由柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路輸出的柵極連線的行的數(shù)目來確定。例如，如果顯示器件具有能夠進(jìn)行VGA級(jí)別顯示的象素部分，則柵極連線的數(shù)目是480，所以需要相應(yīng)于9比特(n＝9)的選擇線，即總共18條選擇線。選擇線1002發(fā)送在圖22的時(shí)序圖上所顯示的信號(hào)。如圖22所示，當(dāng)給定A1的頻率為1時(shí)，A2的頻率是它的2-1倍，A3的頻率是它的2-2倍，以及An的頻率是它的2-(n-1)倍。
參考符號(hào)1003a表示第一級(jí)與非門(NAND)電路(也被稱為與非門單元)，1003b表示第二級(jí)與非門電路，以及1003c表示第n級(jí)與非門電路。所需要的與非門電路的數(shù)目相應(yīng)于柵極連線的數(shù)目，這里需要n個(gè)與非門電路。簡言之，本發(fā)明的譯碼器1000由多個(gè)與非門電路組成。
每個(gè)與非門電路1003a到1003c具有n溝道TFT 1004到1009的組合。實(shí)際上，在每個(gè)與非門電路1003中使用2n個(gè)TFT。n溝道TFT 1004到1009，每個(gè)具有一個(gè)柵極，它被連接到選擇線1002(A1，A-1，A2，A-2，...，An，A-n)中的一條選擇線。
在與非門電路1003a中，n溝道TFT 1004到1006(每個(gè)TFT把柵極連接到線A1，A2，...，An(這些線將被稱為正的選擇線)中的一條線)互相并聯(lián)連接，并以公共的源極被連接到負(fù)的電源線(VDL)1010和以公共的漏極被連接到輸出線1011。n溝道TFT 1007到1009(每個(gè)TFT把柵極連接到線A-1，A-2，...，A-n(這些線將被稱為負(fù)的選擇線)中的一條線)互相串聯(lián)連接，位于電路的一個(gè)末端的n溝道TFT1009把它的源極連接到正的電源線(VDH)1012，而位于電路的另一個(gè)末端的n溝道TFT 1007把它的漏極連接到輸出線1011。
如上所述，本發(fā)明的每個(gè)與非門電路包括被串聯(lián)連接的n個(gè)n溝道TFT和被并聯(lián)連接的n個(gè)n溝道TFT。然而，在n個(gè)與非門電路1003a到1003c中，n溝道TFT和選擇線的組合是隨不同的電路而不同的。換句話說，一次只有一個(gè)輸出線1011被選擇，以及選擇線1002接收信號(hào)，這些信號(hào)從開始到結(jié)尾逐個(gè)地選擇輸出線。
緩沖器單元1001包括分別按照與非門電路1003a到1003c的多個(gè)緩沖器1013a到1013c。緩沖器1013a到1013c都可以以同一種方式被構(gòu)建。
每個(gè)緩沖器1013a到1013c包括n溝道TFT 1014到1016。譯碼器的輸出線1011作為n溝道TFT 1014(第一n溝道TFT)的柵極被輸入。n溝道TFT 1014使用正的電源線(VDH)1017作為它的源極，以及使用柵極連線1018作為它的漏極，該連線引導(dǎo)到象素部分。n溝道TFT 1015(第二n溝道TFT)使用正的電源線(VDH)1017作為它的柵極，使用負(fù)的電源線(VDL)1019作為它的源極，以及使用總是保持接通狀態(tài)的柵極連線1018作為它的漏極。
換句話說，本發(fā)明的每個(gè)緩沖器1013a到1013c具有第一n溝道TFT(n溝道TFT 1014)和第二n溝道TFT(n溝道TFT 1015)，它與第一n溝道TFT串聯(lián)連接，并且使用第一n溝道TFT的漏極作為它的柵極。
n溝道TFT 1016(第三n溝道TFT)使用復(fù)位信號(hào)線(Reset)作為它的柵極，使用負(fù)的電源線(VDL)1019作為它的源極，以及使用柵極連線1018作為它的漏極。負(fù)的電源線(VDL)1019可以是接地電源線(GND)。
n溝道TFT 1015的溝道寬度(W1)和n溝道TFT 1014的溝道寬度(W2)滿足關(guān)系式W1＜W2。溝道寬度是指在垂直于溝道長度的方向上，溝道形成區(qū)域的長度。
緩沖器1013a如下地運(yùn)行。首先，在負(fù)的電壓加到輸出線1011期間，n溝道TFT 1014處在關(guān)斷狀態(tài)(溝道未被建立的狀態(tài))。另一方面，n溝道TFT 1015總是處在接通狀態(tài)(溝道被建立的狀態(tài))，所以負(fù)的電源線1019的電壓被加到柵極連線1018。
當(dāng)輸出線1011加上正的電壓時(shí)，n溝道TFT 1014轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)。這時(shí)，柵極連線1018的電位受到n溝道TFT 1014上輸出的影響，因?yàn)閚溝道TFT 1014的溝道寬度大于n溝道TFT 1015的溝道寬度。結(jié)果，正的電源線1017的電壓被加到柵極線1018。當(dāng)正電壓加到輸出線1011時(shí)，柵極線1018因此輸出正的電壓(把用作為象素開關(guān)元件的n溝道TFT轉(zhuǎn)到接通的電壓)。另一方面，當(dāng)負(fù)電壓加到輸出線1011時(shí)，柵極線1018總是輸出負(fù)的電壓(把用作為象素開關(guān)元件的n溝道TFT關(guān)斷的電壓)。
n溝道TFT 1016被用作為復(fù)位開關(guān)，用于把加到柵極線1018的正電壓強(qiáng)制地降低到負(fù)的電壓。具體地，n溝道TFT 1016在用于柵極線1018的選擇時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)輸入復(fù)位信號(hào)，以使得負(fù)的電壓加到柵極線1018。然而，n溝道TFT 1016可以被省略。
如上運(yùn)行的柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路逐個(gè)地選擇柵極線。接著，在圖23上顯示源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。如圖23所示的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路包括譯碼器1021、鎖存器1022和緩沖器單元1023。譯碼器1021和緩沖器單元1023是與柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的譯碼器和緩沖器單元相同的，所以，這里省略對(duì)它們的說明。
在圖23的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的情形下，鎖存器1022包括第一級(jí)鎖存器1024和第二級(jí)鎖存器1025。第一級(jí)鎖存器1024和第二級(jí)鎖存器1025每個(gè)具有多個(gè)基本單元1027，每個(gè)基本單元由m個(gè)n溝道TFT1026a到1026c組成。譯碼器1021的輸出線1028被輸入到構(gòu)成每個(gè)基本單元1027的m個(gè)n溝道TFT 1026a到1026c的柵極。符號(hào)m代表任意整數(shù)。
如果顯示器件能夠進(jìn)行VGA級(jí)別的顯示，則有640條源極連線。當(dāng)m＝1時(shí)，所需要的與非門電路的數(shù)目也是640，并且需要20條選擇線(相應(yīng)于10比特)。當(dāng)m＝8時(shí)，所需要的與非門電路的數(shù)目是80，并且需要14條選擇線(相應(yīng)于7比特)。簡言之，在給定源極連線的數(shù)目是M后，所需要的與非門電路的數(shù)目是M/m。
n溝道TFT 1026a到1026c的源極分別被連接到視頻信號(hào)線(V1，V2，...，Vk)1029。所以，當(dāng)正的電壓加到輸出線1028時(shí)，n溝道TFT 1026a到1026c立即轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)，與各個(gè)TFT有關(guān)的視頻信號(hào)被輸入。這樣輸入的視頻信號(hào)被保持在電容1030a到1030c上，這些電容分別被連接到n溝道TFT 1026a到1026c。
第二級(jí)鎖存器1025具有多個(gè)基本單元1027b。每個(gè)基本單元1027b由n溝道TFT 1031a到1031c組成。n溝道TFT 1031a到1031c的柵極都被連接到鎖存信號(hào)線1032，以使得當(dāng)負(fù)的電壓加到鎖存信號(hào)線1032時(shí)n溝道TFT 1031a到1031c立即轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)。
結(jié)果，被保持在電容1030a到1030c上的電壓現(xiàn)在由分別被連接到n溝道TFT 1031a到1031c的電容1033a到1033c保持。同時(shí)，被保持在電容1030a到1030c上的電壓被輸出到緩沖器單元1023。然后，信號(hào)通過緩沖器輸出到源極連線1034，如圖21所示。如上運(yùn)行的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路逐個(gè)地選擇源極連線。
如上所述，通過僅僅從n溝道TFT制做柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路和源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，象素部分和驅(qū)動(dòng)電路都可以由n溝道TFT組成。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可被應(yīng)用到實(shí)施例1或2中有源矩陣基片的驅(qū)動(dòng)電路。
實(shí)施例12在本實(shí)施例中，給出有源矩陣驅(qū)動(dòng)的顯示器件的電路結(jié)構(gòu)的具體例子。具體地，本實(shí)施例是這樣的情形在實(shí)施例1或2中描述的p溝道TFT被使用于源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路和柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。譯碼器采用p溝道TFT，代替通常的移位電阻。圖24顯示柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。
在圖24上，標(biāo)號(hào)1200表示在柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路中的譯碼器，以及1021表示柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的緩沖器部分。這里緩沖器部分是指其中有多個(gè)緩沖器(緩沖放大器)被集成在一起的一個(gè)部分。而且，緩沖器是指一個(gè)能夠呈現(xiàn)驅(qū)動(dòng)能力、而又不提供后級(jí)對(duì)前級(jí)的任何有害的影響的電路。
現(xiàn)在將描述柵極側(cè)譯碼器1200。標(biāo)號(hào)1202表示譯碼器1200的輸入信號(hào)線(此后，稱為選擇線)，更具體地，表示為A1，A-1(具有與A1相反的極性的信號(hào))，A2，A-2(具有與A2相反極性的信號(hào))，...，An，A-n(具有與An相反的極性的信號(hào))。換句話說，可以認(rèn)為，安排了2n條選擇線。
選擇線的數(shù)目根據(jù)由柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路輸出的柵極連線的數(shù)目來確定。例如，在提供用于VGA顯示的象素部分的情形下，需要480條柵極連線，這對(duì)于9比特(相應(yīng)于n＝9的情形)總共需要提供18條選擇線。選擇線1202發(fā)送在圖25的時(shí)序圖上所顯示的信號(hào)。如圖25所示，假設(shè)A1的頻率被歸一化為1，A2的頻率可被表示為2-1，A3的頻率可被表示為2-2，以及An的頻率可被表示為2-(n-1)。
參考數(shù)字1203a表示第一級(jí)與非門(NAND)電路(也被稱為與非門單元)，1023b和1203c分別表示第二級(jí)和第n級(jí)與非門電路。所需要的與非門電路的數(shù)目等于柵極連線的數(shù)目，具體地，這里需要n個(gè)與非門電路。換句話說，按照本發(fā)明的譯碼器1200由多個(gè)與非門電路組成。
在每個(gè)與非門電路1203a到1203c中，p溝道TFT 1204到1209被組合而形成與非門電路。實(shí)際上，在每個(gè)與非門電路1203中利用2n個(gè)TFT。而且，每個(gè)p溝道TFT 1004到1009的柵極被連接到選擇線1202(A1，A-1，A2，A-2，...，An，A-n)中的任一條選擇線。
在這種情形下，在與非門電路1203a中，p溝道TFT 1204到1206(分別把柵極連接到線A1，A2，...，An(這些線將被稱為正的選擇線)中的任一條線)互相并聯(lián)連接，并且以公共的源極被連接到負(fù)的電源線(VDL)1210和以公共的漏極被連接到輸出線1211。另一方面，其余的p溝道TFT 1207到1209(分別把柵極連接到線A-1，A-2，...，A-n(這些線將被稱為負(fù)的選擇線)中的任一條線)互相串聯(lián)連接，位于電路的一個(gè)末端的p溝道TFT 1209把它的源極連接到正的電源線(VDH)1212，而位于電路的另一個(gè)末端的p溝道TFT 1207把它的漏極連接到輸出線1211。
如上所述，按照本發(fā)明的與非門電路包括被串聯(lián)連接的n個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT(在本例中是p溝道TFT)和被并聯(lián)連接的另外n個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT(在本例中是p溝道TFT)。應(yīng)當(dāng)指出，在n個(gè)與非門電路1203a到1203c中，p溝道TFT和選擇線之間的所有的組合是互相不同的。換句話說，輸出線1211被配置成使得只有一個(gè)輸出線1211被選擇，以及信號(hào)被輸入到選擇線1202，以使得從輸出線一側(cè)順序地選擇輸出線1211。
然后，緩沖器單元1201包括多個(gè)緩沖器1213a到1213c，以便分別相應(yīng)于與非門電路1203a到1203c。應(yīng)當(dāng)指出，緩沖器1213a到1213c可以具有相同的結(jié)構(gòu)。
而且，緩沖器1213a到1213c用p溝道TFT 1214到1216作為一種導(dǎo)電類型的TFT而被制成。譯碼器的輸出線1211作為相應(yīng)的p溝道TFT 1214(第一個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT)的柵極被輸入。p溝道TFT 1214利用接地電源線(GND)1217作為它的源極，以及利用柵極連線1218作為它的漏極。而且，p溝道TFT 1215(第二個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT)利用接地電源線1217作為它的柵極，利用正的電源線(VDH)1219作為它的源極，以及利用總是保持接通狀態(tài)的柵極連線1218作為它的漏極。
換句話說，按照本發(fā)明的每個(gè)緩沖器1213a到1213c包括第一個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT(p溝道TFT 1214)，以及還包括第二個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT(p溝道TFT 1215)，它與第一個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT串聯(lián)連接，并且利用第一個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT的柵極作為它的漏極。
而且，p溝道TFT 1216(第三個(gè)一種導(dǎo)電類型的TFT)利用復(fù)位信號(hào)線(Reset)作為它的柵極，利用正的電源線1219作為它的源極，以及利用柵極連線1218作為它的漏極。應(yīng)當(dāng)指出，接地電源線1217可以用負(fù)的電源線(它是用于提供使得p溝道TFT(要被用作為象素的開關(guān)單元)處在接通狀態(tài)的電壓的電源線)來代替。
在本例中，p溝道TFT 1215的溝道寬度(表示為W1)和p溝道TFT 1214的溝道寬度(表示為W2)滿足關(guān)系式W1＜W2。溝道寬度是指在垂直于溝道長度的方向上測(cè)量的、溝道形成區(qū)域的長度。
緩沖器1213a如下地運(yùn)行。在正的電壓加到輸出線1211的時(shí)間間隔期間，p溝道TFT 1214處在關(guān)斷狀態(tài)(即，它的溝道未形成)。另一方面，因?yàn)閜溝道TFT 1215總是處在接通狀態(tài)(即，它的溝道被形成)，所以正的電源線1219的電壓被加到柵極連線1218。
另一方面，在輸出線1211加上負(fù)的電壓的情形下，p溝道TFT1214轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)。在本例中，因?yàn)閜溝道TFT 1214的溝道寬度大于p溝道TFT 1215的溝道寬度，柵極連線1218的電位被p溝道TFT1214側(cè)的輸出提拉，由此，導(dǎo)致接地電源線1217的電位被加到柵極連線1218。
因此，當(dāng)負(fù)的電壓加到輸出線1211時(shí)，柵極連線1218輸出負(fù)的電壓(這導(dǎo)致要被用作為象素開關(guān)元件的p溝道TFT轉(zhuǎn)到接通狀態(tài))，而當(dāng)正的電壓加到輸出線1211時(shí)，柵極連線1218總是輸出正的電壓(這導(dǎo)致要被用作為象素開關(guān)元件的p溝道TFT轉(zhuǎn)到關(guān)斷狀態(tài))。
p溝道TFT 1216被用作為復(fù)位開關(guān)，用于迫使加上負(fù)電壓的柵極連線1218被提拉到正的電壓。即，在柵極連線1218的選擇時(shí)間間隔完成后，復(fù)位信號(hào)被輸入，以使得正的電壓加到柵極連線1218。應(yīng)當(dāng)指出，p道TFT 1216可以被省略。
對(duì)于如上運(yùn)行的柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，柵極連線被順序地選擇。然后，在圖26上顯示源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。如圖26所示的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路包括譯碼器1301、鎖存器1302和緩沖器單元1303。因?yàn)樽g碼器1301和緩沖器單元1303分別具有與柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的譯碼器和緩沖器單元相同的結(jié)構(gòu)，所以，這里省略對(duì)它們的說明。
在圖26的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的情形下，鎖存器1302包括第一級(jí)鎖存器1304和第二級(jí)鎖存器1305。第一級(jí)鎖存器1304和第二級(jí)鎖存器1305每個(gè)包括多個(gè)基本單元1307，每個(gè)基本單元由m個(gè)p溝道TFT1306a到1306c組成。譯碼器1301的輸出線1308被輸入到構(gòu)成基本單元1307的各自的m個(gè)p溝道TFT 1306a到1306c的柵極。應(yīng)當(dāng)指出，數(shù)目m是任意整數(shù)。
例如，在VGA顯示的情形下，源極連線的數(shù)目是640。在m＝1的情形下，所需要提供的與非門電路的數(shù)目也是640，并且需要提供20條選擇線(相應(yīng)于10比特)。然而，另一方面，當(dāng)m＝8時(shí)，所需要的與非門電路的數(shù)目是80，以及需要的選擇線的數(shù)目是14(相應(yīng)于7比特)。即，假設(shè)源極連線的數(shù)目是M，需要的與非門電路的數(shù)目可表示為M/m。
p溝道TFT 1306a到1306c的源極分別被連接到視頻信號(hào)線(V1，V2，...，Vk)1309。即，當(dāng)負(fù)的電壓加到輸出線1308時(shí)，p溝道TFT 1306a到1306c立即轉(zhuǎn)到接通狀態(tài)，這樣，視頻信號(hào)分別被加到相應(yīng)的p溝道TFT 1306a到1306c。視頻信號(hào)因此被分別保持在被連接到的電容1310a到1310c上。
而且，第二級(jí)鎖存器1305也包括多個(gè)基本單元1307b，每個(gè)基本單元由m個(gè)p溝道TFT 1311a到1311c組成。p溝道TFT 1031a到1031c的所有的柵極都被連接到鎖存信號(hào)線1312，以使得當(dāng)負(fù)的電壓加到鎖存信號(hào)線1312時(shí)p溝道TFT 1311a到1311c同時(shí)被接通。
結(jié)果，被保持在電容1030a到1030c上的電壓然后被分別保持在被連接到p溝道TFT 1311a到1311c的電容1313a到1313c上，并且同時(shí)被輸出到緩沖器1303。然后，正如參照?qǐng)D24描述的，這些信號(hào)通過緩沖器被輸出到源極連線1314。對(duì)于如上運(yùn)行的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，源極連線被順序地選擇。
如上所述，通過僅僅用p溝道TFT組成柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路和源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，象素部分和驅(qū)動(dòng)電路都可以由p溝道TFT組成。因此，在制做有源矩陣型顯示器件時(shí)，TFT步驟的制造產(chǎn)量和通過量可以大大地改進(jìn)，由此，導(dǎo)致減小的制造成本。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可被應(yīng)用到實(shí)施例1或2中有源矩陣基片的驅(qū)動(dòng)電路。
實(shí)施例13通過使用本發(fā)明，可以制做各種半導(dǎo)體器件。作為這樣的電子設(shè)備的例子可以包括以下的產(chǎn)品攝像機(jī)；數(shù)字照相機(jī)；防護(hù)鏡型顯示器(頭戴式顯示器)；汽車導(dǎo)航系統(tǒng)；音頻重放裝置(諸如汽車音頻系統(tǒng)，音頻組合系統(tǒng))；筆記本電腦；游戲機(jī)設(shè)備；便攜式信息終端(諸如移動(dòng)計(jì)算機(jī)，移動(dòng)電話，移動(dòng)游戲設(shè)備或電子記事本)；以及配備有記錄媒體的圖象重放設(shè)備。這些半導(dǎo)體設(shè)備的例子顯示于圖27和28。
圖27A顯示臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)等的監(jiān)視器，它包括外框半導(dǎo)體薄膜，支撐盤3302，顯示部分3303等等。顯示部分3303可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器。
圖27B顯示攝像機(jī)，它包括機(jī)身3311，顯示部分3312，音頻輸入部分3313，操作開關(guān)3314，電池3315，圖象接收部分3316等等。顯示部分3312可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成攝像機(jī)。
圖27C顯示頭戴式顯示器的一部分，它包括機(jī)身3321，信號(hào)電纜3322，頭戴皮帶3323，屏幕部分3324，光學(xué)部分3325，顯示器3326等等。顯示部分3326可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成頭戴式顯示器。
圖27D顯示包括有記錄媒體的圖象重放設(shè)備(更具體地，DVD重放設(shè)備)，它包括機(jī)身3331，記錄媒體(DVD等)3332，操作開關(guān)3333，一個(gè)顯示部分(a)3334，另一個(gè)顯示部分(b)3335，等等。顯示部分(a)3334主要被使用來顯示圖象信息，而顯示部分(b)3335主要被使用來顯示字符信息。顯示部分3334和3335可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成圖象重放設(shè)備。
圖27E顯示防護(hù)鏡型顯示器(頭戴式顯示器)，它包括機(jī)身3341，顯示器3342，鏡架部分3343。顯示部分3342可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成防護(hù)鏡型顯示器。
圖27F顯示筆記本電腦，它包括機(jī)身3351，外框3352，顯示器3353，鍵盤3354等等。顯示部分3353可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成筆記本電腦。
圖28A顯示便攜式電話，它包括顯示板2701，操作板2701，連接部分2703。顯示板2701由液晶顯示器件，一種典型為EL顯示器件的顯示器件2704，聲音輸出部分2705和天線2709組成。操作板2702由操作鍵2706，電源開關(guān)2702，和聲音輸入部分2708組成。顯示部分2704可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成便攜式電話。
圖28B顯示聲音重放裝置，具體地，汽車聲音設(shè)備，它包括機(jī)身3411，顯示部分3412，和操作開關(guān)3413與3414。顯示部分3412可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成聲音重放裝置。
圖28C顯示數(shù)字照相機(jī)，它包括機(jī)身3501，顯示部分(A)3502，取景部分3503，操作開關(guān)3504，顯示部分(B)3595，和電池3506。顯示部分3502和3505可以應(yīng)用如圖8所示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件，或如圖9所示的光發(fā)射器件。其它的集成電路可以通過應(yīng)用本發(fā)明的TFT而被制成。通過使用本發(fā)明，可以完成數(shù)字照相機(jī)。
如上所述，本發(fā)明可以各個(gè)不同地應(yīng)用于所有的領(lǐng)域中各種各樣的電子設(shè)備。本實(shí)施例中的電子設(shè)備可以使用實(shí)施例1到12中所示的、任一種結(jié)構(gòu)。如上所述，本發(fā)明能夠通過同一個(gè)處理過程在同一個(gè)基片上制成具有不同的LDD結(jié)構(gòu)的n溝道TFT和p溝道TFT。所得出的有源矩陣基片可被使用來制造液晶顯示器件或在同一個(gè)基片上的具有光發(fā)射層的顯示器件。
減少光掩膜的數(shù)目，可改進(jìn)生產(chǎn)率。另外，如上所述，本發(fā)明通過使n溝道TFT的LDD結(jié)構(gòu)最佳化，可同時(shí)改進(jìn)有源矩陣基片的可靠性和工作性能。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟在第一絕緣薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第一半導(dǎo)體薄膜，這些半導(dǎo)體薄膜互相分隔開；在第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第二絕緣薄膜；把第一形狀的第一電極形成在第一半導(dǎo)體薄膜附近，在第二半導(dǎo)體薄膜上形成第一形狀的第二電極，和在第三半導(dǎo)體薄膜上形成第一形狀的第三電極；通過使用第一形狀的第一電極，第一形狀的第二電極，和第一形狀的第三電極作為掩膜，在第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜中通過第一摻雜處理，形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域；從第一形狀的第一電極，第一形狀的第二電極，和第一形狀的第三電極，形成第二形狀的第一電極，第二形狀的第二電極，和第二形狀的第三電極；通過第二摻雜處理，在第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在第一半導(dǎo)體薄膜和第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域，第二濃度雜質(zhì)區(qū)域與第二形狀的第二電極相重疊；以及通過第三摻雜處理，在第三半導(dǎo)體薄膜中形成第四濃度雜質(zhì)區(qū)域和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域，這些雜質(zhì)區(qū)域具有與一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型。
2.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟在第一絕緣薄膜上形成第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜；在第一，第二和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第二絕緣薄膜；在第二絕緣薄膜上形成第一導(dǎo)電薄膜；在所述第一導(dǎo)電薄膜上形成第二導(dǎo)電薄膜；通過第一蝕刻處理，蝕刻第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，形成在第一半導(dǎo)體薄膜附近的第一形狀的第一電極，在第二半導(dǎo)體薄膜附近的第一形狀的第二電極，和在第三半導(dǎo)體薄膜附近的第一形狀的第三電極；通過第一摻雜處理，在第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域；通過第二蝕刻處理，蝕刻第一形狀的第一電極，第二電極，和第三電極，形成第二形狀的第一電極，第二形狀的第二電極，和第二形狀的第三電極；通過第二摻雜處理，在第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在第一半導(dǎo)體薄膜和第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域；以及通過第三摻雜處理，在第三半導(dǎo)體薄膜中形成第四濃度雜質(zhì)區(qū)域和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域，這些雜質(zhì)區(qū)域具有與一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型。
3.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟在第一絕緣薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第一半導(dǎo)體薄膜，這些半導(dǎo)體薄膜是互相分隔開的；在第一半導(dǎo)體薄膜上形成第一形狀的第一電極，在它們之間放置有第二絕緣薄膜；通過使用第一形狀的第一電極作為掩膜，在第一半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域；在第二半導(dǎo)體薄膜和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第一形狀的第二電極和第一形狀的第三電極，在它們之間放置有第二絕緣薄膜；蝕刻第一形狀的第二電極和第一形狀的第三電極，分別形成第二形狀的第二電極和第二形狀的第三電極；通過第二摻雜處理，在第二半導(dǎo)體薄膜上形成一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在第一半導(dǎo)體薄膜和第二半導(dǎo)體薄膜上形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域，第二濃度雜質(zhì)區(qū)域與第二形狀的第二電極相重疊；以及通過第三摻雜處理，在第三半導(dǎo)體薄膜中形成第四濃度雜質(zhì)區(qū)域和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域，這些雜質(zhì)區(qū)域具有與一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型。
4.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟在第一絕緣薄膜上形成第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜，和第三半導(dǎo)體薄膜；在第一半導(dǎo)體薄膜，第二半導(dǎo)體薄膜和第三半導(dǎo)體薄膜上形成第二絕緣薄膜；在第二絕緣薄膜上形成第一導(dǎo)電薄膜；在第一導(dǎo)電薄膜上形成第二導(dǎo)電薄膜；通過第一蝕刻處理，蝕刻第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，形成在第一半導(dǎo)體薄膜附近的第一形狀的第一電極；通過使用第一形狀的第一電極作為掩膜，通過第一摻雜處理，在第一半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域；通過第二蝕刻處理，蝕刻第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，形成在第二半導(dǎo)體薄膜和第三半導(dǎo)體薄膜上的第一形狀的第二電極和第一形狀的第三電極；通過第三蝕刻處理，蝕刻第一形狀的第二電極和第一形狀的第三電極，形成第二形狀的第二電極和第二形狀的第三電極；通過第二摻雜處理，在第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域，以及在第一半導(dǎo)體薄膜和第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域；以及通過第三摻雜處理，在第三半導(dǎo)體薄膜中形成第四濃度雜質(zhì)區(qū)域和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域，這些雜質(zhì)區(qū)域具有與一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型。
5.按照權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第一導(dǎo)電薄膜是由氮與從包含Ta，W，Ti，和Mo的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)元素的化合物制成的，其中第二導(dǎo)電薄膜是由包括從包含Ta，W，Ti，和Mo的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)元素的合金制成的。
6.按照權(quán)利要求3的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第一導(dǎo)電薄膜是由氮與從包含Ta，W，Ti，和Mo的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)元素的化合物制成的，其中第二導(dǎo)電薄膜是由包括從包含Ta，W，Ti，和Mo的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)元素的合金制成的。
7.按照權(quán)利要求4的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第一導(dǎo)電薄膜是由氮與從包含Ta，W，Ti，和Mo的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)元素的化合物制成的，其中第二導(dǎo)電薄膜是由包括從包含Ta，W，Ti，和Mo的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)元素的合金制成的。
8.按照權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電薄膜是主要包含硅的薄膜。
9.按照權(quán)利要求3的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電薄膜是主要包含硅的薄膜。
10.按照權(quán)利要求4的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電薄膜是主要包含硅的薄膜。
11.按照權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電薄膜是主要包含鋁或銅的薄膜。
12.按照權(quán)利要求3的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電薄膜是主要包含鋁或銅的薄膜。
13.按照權(quán)利要求4的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電薄膜是主要包含鋁或銅的薄膜。
14.按照權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述半導(dǎo)體器件被引入到以下的電子設(shè)備攝像機(jī)，數(shù)字照相機(jī)，防護(hù)鏡型顯示器，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，音頻重放裝置，筆記本電腦，游戲機(jī)設(shè)備，便攜式信息終端，和圖象重放設(shè)備。
15.按照權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述半導(dǎo)體器件被引入到以下的電子設(shè)備攝像機(jī)，數(shù)字照相機(jī)，防護(hù)鏡型顯示器，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，音頻重放裝置，筆記本電腦，游戲機(jī)設(shè)備，便攜式信息終端，和圖象重放設(shè)備。
16.按照權(quán)利要求3的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述半導(dǎo)體器件被引入到以下的電子設(shè)備攝像機(jī)，數(shù)字照相機(jī)，防護(hù)鏡型顯示器，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，音頻重放裝置，筆記本電腦，游戲機(jī)設(shè)備，便攜式信息終端，和圖象重放設(shè)備。
17.按照權(quán)利要求4的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述半導(dǎo)體器件被引入到以下的電子設(shè)備攝像機(jī)，數(shù)字照相機(jī)，防護(hù)鏡型顯示器，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，音頻重放裝置，筆記本電腦，游戲機(jī)設(shè)備，便攜式信息終端，和圖象重放設(shè)備。
全文摘要
通過使用很少數(shù)目的光掩膜,得到對(duì)于象素部分的驅(qū)動(dòng)條件和驅(qū)動(dòng)電路最佳的TFT(薄膜晶體管)結(jié)構(gòu)。在第一絕緣薄膜上形成第一到第三半導(dǎo)體薄膜。在第一到第三半導(dǎo)體薄膜上形成第一形狀的第一、第二、第三電極。在第一摻雜處理中,使用第一形狀的第一、第二、第三電極作為掩膜,在第一到第三半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第一濃度雜質(zhì)區(qū)域。從第一形狀的第一、第二、第三電極形成第二形狀的第一、第二、和第三電極。在第二摻雜處理中,在第二半導(dǎo)體薄膜中形成與第二形狀的第二電極相重疊的、一種導(dǎo)電類型的第二濃度雜質(zhì)區(qū)域。在第二摻雜處理中,還在第一和第二半導(dǎo)體薄膜中形成一種導(dǎo)電類型的第三濃度雜質(zhì)區(qū)域。在第三摻雜處理中,在第三半導(dǎo)體薄膜中形成具有與一種導(dǎo)電類型相反的另一種導(dǎo)電類型的、第四和第五濃度雜質(zhì)區(qū)域。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK1373504SQ0210655
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者浜田崇, 荒井康行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所