專利名稱：半導(dǎo)體器件、電光裝置、電子設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別涉及在撓性基板上形成的半導(dǎo)體器件等。
背景技術(shù)：
近年來，在液晶裝置等電光裝置的開發(fā)中，因?yàn)槌搜b置的小型化、 輕量化外，還謀求可撓性、耐沖擊性等，所以撓性基板的采用得到了研究。
例如，在下述專利文獻(xiàn)l中，公開了將金屬箔用于基板的撓性TFT顯 示器的制造技術(shù)。此外，在下述專利文獻(xiàn)2中，公開了使用轉(zhuǎn)印技術(shù)的電 光裝置的制造方法以及該方法對(duì)于撓性顯示裝置的應(yīng)用技術(shù)。特開2004-10"75號(hào)/>才艮特開2006-245091號(hào)公才艮
本發(fā)明的發(fā)明人們進(jìn)行了有關(guān)使用撓性基板的電光裝置的研究、開發(fā)， 研究了器件特性的提高。
例如，在上述電光裝置中使用的有源矩陣基板(陣列基板)，其具有 薄膜晶體管(TFT: thin film transistor)和像素電極的像素配置成陣列狀， 這些薄膜晶體管、像素電極等，通過在玻璃基板上整個(gè)面地形成氧化硅膜、 氮化硅膜等無機(jī)類的絕緣膜作為基底絕緣膜后，疊層各種膜而形成。
但是，如果是在形成于撓性基板整個(gè)面上的基底絕緣膜上形成薄膜晶 體管、像素電極等的結(jié)構(gòu)，則在施加機(jī)械的、或者熱的應(yīng)力時(shí)，因撓性基 板與基底絕緣膜的撓性的不同，有可能在基底絕緣膜及其上部的薄膜晶體 管上產(chǎn)生裂紋，從而使器件特性劣化
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具體的方式其目的在于提供一種可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體器件 (薄膜晶體管、陣列基板)的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備基^1;形成在上述基板上 的基底絕緣膜；以及形成在上述基底絕緣膜上的多個(gè)薄膜晶體管，其中， 各上述薄膜晶體管具有半導(dǎo)體膜，上述基底絕緣膜在包含上述半導(dǎo)體膜的 至少一個(gè)的區(qū)域分割地形成。
例如，各上述薄膜晶體管具有形成在上述基底絕緣膜上的半導(dǎo)體膜； 以及在上述半導(dǎo)體膜上隔著柵絕緣膜分別形成的柵電極，其中，上述基底 絕緣膜在包含上述半導(dǎo)體膜的至少 一個(gè)的區(qū)域分割地形成。
如果采用該結(jié)構(gòu)，則因?yàn)榛捉^緣膜不是整個(gè)面，而是分割在包含半 導(dǎo)體膜的區(qū)域，所以即使在對(duì)于半導(dǎo)體器件施加機(jī)械的或者熱的應(yīng)力的情 況下，也因?yàn)槟軌驕p少該應(yīng)力直接施加在各個(gè)分割區(qū)域上的情況，所以能 夠減少基底絕緣膜的裂紋的產(chǎn)生，能夠提高在其上部形成的薄膜晶體管的 特性(可靠性)。此外，能夠使器件的生產(chǎn)率提高。
例如，上述基底絕緣膜僅在與各上述半導(dǎo)體膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域分割地形成。 如果采用該結(jié)構(gòu)，則能夠減少基底絕緣膜的形成面積，能夠進(jìn)一步減小向 基底絕緣膜施加的應(yīng)力。
例如，具有形成在與上述柵電極相同的層并且在第l方向或者與上述 第1方向交叉的第2方向上連接相鄰的上述柵電極的柵線，其中，上述基 底絕緣膜僅在與上述半導(dǎo)體膜、上述柵電極以及上述柵線對(duì)應(yīng)的區(qū)域，在 上述第1或者第2方向上分割地形成。如果采用該結(jié)構(gòu)，則能夠緩和在與 柵線的延伸方向交叉的方向上施加的應(yīng)力。
例如，上述多個(gè)薄膜晶體管具有形成在上述基底絕緣膜上的柵電極； 以及在上述柵電極上隔著柵絕緣膜形成的半導(dǎo)體膜，其中，上述基底絕緣 膜在包含上述柵電極以及上述半導(dǎo)體膜的區(qū)域分割地形成。
如果釆用該結(jié)構(gòu)，則因?yàn)榛捉^緣膜不是整個(gè)面，而是分割在包含柵 電極以及半導(dǎo)體膜的區(qū)域，所以能夠減少對(duì)于基地絕緣膜的裂紋的產(chǎn)生， 能夠提高在其上部形成的薄膜晶體管的特性。此外，能夠使器件的生產(chǎn)率提高。
例如，具有形成在與上述柵電極相同的層的導(dǎo)電性膜(布線、也包 含柵線)，其中，上述基底絕緣膜僅在與上述柵電極、上述半導(dǎo)體膜以及 上述導(dǎo)電性膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域分割地形成。這樣，也可以使基底絕緣膜還在形 成于與上述柵電極相同的層上的導(dǎo)電性膜下延伸。
例如，具有形成在與上述柵電極相同的層并且在第1方向或者與上 述第l方向交叉的第2方向上連接相鄰的上述柵電極的柵線，其中，上述 基底絕緣膜僅在與上述半導(dǎo)體膜、上述柵電極以及上述柵線對(duì)應(yīng)的區(qū)域， 在上述第l或者第2方向上分割地形成。如果采用該結(jié)構(gòu)，則能夠緩和在 與牙冊(cè)線的延伸方向交叉的方向上施加的應(yīng)力。
例如，上述基板是撓性基板。這樣，即使在作為基板使用撓性基板的 情況下，也能夠緩和施加在基底絕緣膜上的應(yīng)力。
本發(fā)明的電光裝置，具有上述半導(dǎo)體器件。如果采用該結(jié)構(gòu)，則能夠 提高電光裝置的特性。
本發(fā)明的電子設(shè)備，具有上述半導(dǎo)體器件或者電光裝置。如果采用該 結(jié)構(gòu)，則能夠提高電子設(shè)備的特性。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在第l基板上陣列狀地形成 基底絕緣膜和形成在上述基底絕緣膜上的半導(dǎo)體膜的疊層膜的工序；以及 在上述配置為陣列狀的疊層膜上分別隔著柵絕緣膜形成柵電極的工序。
如果采用該方法，則因?yàn)閷⒒捉^緣膜分割地形成為陣列狀，所以能
夠減少對(duì)基底絕緣膜的裂紋的產(chǎn)生，能夠提高在其上部形成的薄膜晶體管 的特性。此外，能夠使器件的生產(chǎn)率提高。
例如，在同一工序中圖案形成上述基底絕緣膜和上述半導(dǎo)體膜。如果 采用該方法，則能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡(jiǎn)化。
例如，包括將上述第1 M上的上述疊層膜、上述柵絕緣膜以及上 述柵電極轉(zhuǎn)印到第2基板上，并且剝離上述第l!4l的工序；以及將上述 第2基板上的上述疊層膜、上述柵絕緣膜以及上述柵電極轉(zhuǎn)印到第3基板 上，并且剝離上述笫2 J41的工序。如果采用該方法，則能夠容易地將第1基板上的各種膜轉(zhuǎn)印到第3基板上。此外，因?yàn)樵趯⒒捉^緣膜分割為 陣列狀的狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)印，所以在轉(zhuǎn)印后也能夠減小對(duì)基底絕緣膜施加的 應(yīng)力。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在第l基板上形成多個(gè)在第 1方向上延伸的基底絕緣膜的工序；在上述基底絕緣膜上形成多個(gè)柵電極 以及柵線的工序，該柵線形成在與上述多個(gè)柵電極相同的層并且在第1方 向上連接上述多個(gè)柵電極；以及在上述多個(gè)柵電極上分別隔著柵絕緣膜形
成多個(gè)半導(dǎo)體膜的工序。
如果釆用該方法，則因?yàn)橐栽诘?方向上延伸的方式分割地形成基底
絕緣膜，所以能夠緩和在與笫1方向交叉的第2方向上施加的應(yīng)力。此外，
能夠使器件的生產(chǎn)率提高。
例如，包括將上述第1基板上的上述基底絕緣膜、柵電極、柵線、 柵絕緣膜以及上述半導(dǎo)體膜轉(zhuǎn)印到第2基板上，并且剝離上述第1基板的 工序；以及將上述第2基板上的上述基底絕緣膜、柵電極、柵線、柵絕緣 膜以及上述半導(dǎo)體膜轉(zhuǎn)印到第3基板上，并且剝離上述第2基板的工序。 如果采用該方法，則能夠容易地將第1 M上的各種膜轉(zhuǎn)印到第3基板上。 此外，因?yàn)橐栽诘?方向上延伸的方式分割基底絕緣膜的狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)印， 所以在轉(zhuǎn)印后，也能夠減小對(duì)基底絕緣膜施加的應(yīng)力(特別是，在第2方 向上施力p的應(yīng)力)。
例如，上述第l基板是撓性基板。此外，上述第3基板是撓性基板。 這樣，即使作為基板使用撓性基板，也能夠緩和施加在基底絕緣膜上的應(yīng) 力。
本發(fā)明的電光裝置的制造方法，包括上述半導(dǎo)體器件的制造方法。如 果采用該方法，則能夠制造特性良好的電光裝置。此外，能夠使電光裝置 的生產(chǎn)率提高。
本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法，包括上述半導(dǎo)體器件的制造方法或者 上述電光裝置的制造方法。如果采用該方法，則能夠制造特性良好的電子 設(shè)備。此外，能夠使電子設(shè)備的生產(chǎn)率提高。


圖l是表示實(shí)施方式l的陣列基板的結(jié)構(gòu)的電路圖2是表示實(shí)施方式1的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖3是表示實(shí)施方式1的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖4是表示實(shí)施方式1的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖5是表示實(shí)施方式1的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖6是表示實(shí)施方式1的陣列M的制造方法的剖面圖以及俯視圖7是表示實(shí)施方式1的陣列基板的制造方法的剖面圖8是表示實(shí)施方式1的陣列M的制造方法的剖面圖9是表示實(shí)施方式1的陣列M的制造方法的剖面圖10是表示實(shí)施方式1的電泳顯示裝置的制造方法的剖面圖11是表示實(shí)施方式2的陣列基板的結(jié)構(gòu)的電路圖12是表示實(shí)施方式2的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖13是表示實(shí)施方式2的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖14是表示實(shí)施方式2的陣列基板的制造方法的剖面圖15是表示實(shí)施方式2的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖16是表示實(shí)施方式2的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖17是表示實(shí)施方式2的陣列基板的制造方法的剖面圖以及俯視圖18是表示作為電子設(shè)備的一例的電子紙張的透視圖19是表示作為電子設(shè)備的一例的移動(dòng)電話機(jī)的透視圖；以及
圖20是表示作為電子設(shè)備的一例的便攜型信息處理裝置的透視圖。
符號(hào)說明
la:顯示部，13:剝離層，15:基底絕緣膜，17:半導(dǎo)體膜，17a:源、 漏區(qū)域，17b:第1電極，17c:溝道區(qū)域，18:第1電極，19:柵絕緣膜， 20:蝕刻停止膜，21:第2電極，22:摻雜半導(dǎo)體膜，23:層間絕緣膜， 25:層間絕緣膜，27:粘接層，31:粘接層，41:對(duì)置電極，43:電泳小 嚢層，1000:電子紙張，1001:主體，1002:顯示單元，1100:移動(dòng)電話才幾，1101:顯示部，1200:便攜式信息處理裝置，1201:輸入部，1202: 主體部，1203:顯示部，Cl、 C2:接觸孔，G:柵電極，GL:柵線，Mla、 Mlb:第l層布線，PE:像素電極，S10:第1基板，S20:第2基板，S30: 第3基板，S40:電泳片，SL:源線，T:薄膜晶體管。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。而且，對(duì)于具有相同功 能的部分，標(biāo)注相同或者相關(guān)聯(lián)的符號(hào)，并省略其重復(fù)的說明。 〈實(shí)施方式1> (陣列基板的結(jié)構(gòu))
圖l是表示本實(shí)施方式的陣列基板的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖l(A)所示， 陣列基板具有在顯示部(顯示區(qū)域)la內(nèi)，在y方向上配置的多條源線SL、 在x方向上配置的多條柵線GL。此外，各像素，在源線SL與柵線GL的 交點(diǎn)處，多個(gè)配置為矩陣狀。該像素具有像素電極PE以及薄膜晶體管T。 例如，源線SL由X驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，此外，柵線GL由Y驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。
在此，本實(shí)施方式的陣列基板的特征在于，如圖1 (B)所示，將撓性 基板上的基底絕緣膜15分割為多個(gè)島狀，在構(gòu)成薄膜晶體管T的半導(dǎo)體 膜的下部必須配置有島狀的基底絕緣膜。在基板是金屬的情況下，也可以 在柵線GL及源線SL的下部形成島狀的基底絕緣膜。除了在半導(dǎo)體膜下 部、根據(jù)情況在布線部(柵線、源線等)的下部等形成基底絕緣膜之外， 除去基底絕緣膜。換句話說，在本發(fā)明中，將基底絕緣膜形成為多個(gè)島狀， 并且在各島狀基底絕緣膜之上形成成為晶體管的活性部、保持電容電極等 的半導(dǎo)體膜以及根據(jù)需要形成金屬布線?；捉^緣膜的作用有四個(gè)l.改 善半導(dǎo)體膜、金屬膜等與撓性基板的密貼性；2.防止在TFT制造工序中雜 質(zhì)從撓性基板乃至玻璃等基板向半導(dǎo)體膜的擴(kuò)散；3.在基板是金屬的情況 下確保絕緣性(元件、布線等間的電分離)；4.在基板是金屬、半導(dǎo)體等 的情況下，削減J41電容(布線與基板的寄生電容)。2.的防止雜質(zhì)擴(kuò)散、 4.的削減基板電容都是基底絕緣膜越厚，此等效果越顯著。此外，l.的改善密貼性、3.的確保絕緣性都是基底絕緣膜厚的一方其可靠性增加。這樣， 一般地，基底絕緣膜厚的一方對(duì)于薄膜電子器件是理想的。但是，在形成 于撓性基板上的撓性電子器件中，如果基底絕緣膜厚，則在電子器件上容 易產(chǎn)生裂紋從而受到損壞。于是，在撓性電子器件中，從可靠性的觀點(diǎn)出 發(fā)，基底絕緣膜薄的一方理想。本發(fā)明解決該矛盾，本發(fā)明僅在需要的部 位設(shè)置基底絕緣膜，而且將基底絕緣膜設(shè)置成分割為多個(gè)的島狀。在本發(fā) 明中，因?yàn)榛捉^緣膜僅島狀地存在于島狀的半導(dǎo)體膜下部，所以即使在 熱乃至機(jī)械的應(yīng)力被施加到撓性電子器件上的情況下，應(yīng)力也被分散到島 狀的基底絕緣膜之間，而不會(huì)有由脆的無機(jī)物(氧化硅膜、氮化硅膜等) 構(gòu)成的基底絕緣膜破裂的情況。這樣，本發(fā)明的電子器件難以受外界的應(yīng) 力而破裂，器件的可靠性、使用壽命等得到顯著改善。而且，在本發(fā)明中， 能夠?qū)u狀的基底絕緣膜充分厚地形成為200nm到700nm。其結(jié)果，即使 將在200。C 600。C這種溫度下制造的低溫工藝多晶硅TFT ( LTPS-TFT ) 用作為薄膜晶體管，也能夠可靠地防止在LTPS-TFT制造過程中雜質(zhì)從基 板摻入到半導(dǎo)體膜中的現(xiàn)象，能夠形成具有優(yōu)異的電特性的薄膜晶體管。 進(jìn)而，半導(dǎo)體膜、金屬布線等的密貼性也優(yōu)異，還能夠保證元件間的絕緣 性。在撓性基板是金屬的情況下，因?yàn)樵诎雽?dǎo)體膜的下部和金屬布線的下 部形成有厚的基底保護(hù)膜，所以能夠充分地削減基板電容，能夠在撓性基 板上形成高速工作的半導(dǎo)體電路。而且，作為撓性基板，使用塑料、金屬、 纖維、紙等。
(陣列M的制造工序)
以下，說明本實(shí)施方式的陣列基板(薄膜晶體管以及像素電極)的制 造方法，并且明確其結(jié)構(gòu)。圖2~圖9是表示本實(shí)施方式的陣列基板的制造 方法的剖面圖或者俯視圖。而且，在各圖中，俯視圖表示一個(gè)像素的主要 部分圖案的疊層狀態(tài)，剖面圖對(duì)應(yīng)于俯視圖的A-A剖面。
如圖2 (A)所示，作為第I基板SIO，例如準(zhǔn)備玻璃M。在該第1 基板S10的整個(gè)面上，作為剝離層13，例如形成非晶硅膜。該非晶硅膜， 例如能夠利用CVD(化學(xué)氣相沉積，Chemical Vapor Deposition )法形成。而且，作為剝離層13，也能夠使用陶瓷類的材料。
接著，在剝離層13上的整個(gè)面上，作為基底絕緣膜15,例如利用CVD 法沉積300 500nm左右的氧化硅膜。而且，也可以替換氧化硅膜，而使用 氮化硅膜等其他的無機(jī)類的絕緣膜。
接著，在基底絕緣膜15上的整個(gè)面上，形成島狀的半導(dǎo)體膜17。作 為半導(dǎo)體膜，使用例如具有25 100nm左右的厚度的非晶硅膜、多晶硅膜 等。非晶硅膜，利用CVD法、濺鍍法等進(jìn)行沉積。多晶硅膜，利用固相 沉積法、激光照射法等使由上述的方法沉積而成的非晶硅膜結(jié)晶化。接著， 將半導(dǎo)體膜17圖案形成為所希望的形狀。在此，如圖2 (B)所示，將半 導(dǎo)體膜圖案形成為大致矩形形狀。即，在半導(dǎo)體膜17上，形成光致抗蝕劑 膜(未圖示)，通過曝光、顯影(光刻)形成所希望的形狀(在此，是大 致矩形形狀)的光致抗蝕劑膜。接著，以光致抗蝕劑為掩膜，進(jìn)行半導(dǎo)體 膜17的蝕刻，除去殘余的光致抗蝕劑膜。將從該光致抗蝕劑膜的形成到除 去的一連串的工序稱為圖案形成。
而且，如上所述，雖然因?yàn)閳D2(B)的俯視圖對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素的區(qū)域， 所以僅示出了一個(gè)半導(dǎo)體膜17， 4旦因?yàn)楦?lt;象素配置成陣列狀，所以該半導(dǎo) 體膜也配置為陣列狀。
接著，如圖3 (A)以及(B)所示，比半導(dǎo)體膜17大一圍的矩形形 狀地圖案形成基底絕緣膜15。而且，在此，雖然分別用2個(gè)工序圖案形成 半導(dǎo)體膜17以及基底絕緣膜15，但也可以以上述光致抗蝕劑膜為掩膜連 續(xù)地圖案形成半導(dǎo)體膜17以及基底絕緣膜15。在此情況下，半導(dǎo)體膜17 以及基底絕緣膜15大致成為相同的形狀。
此外，當(dāng)在布線的下部也保留基底絕緣膜的情況下，當(dāng)然以在布線的 下部也保留基底絕緣膜的方式進(jìn)行圖案形成。在上柵TFT中，因?yàn)樵跂啪€ 之上形成層間絕緣膜，并在該層間絕緣膜之上形成源線，所以對(duì)于源線而 言，層間絕緣膜能夠起到基底保護(hù)膜的作用。因而，特別地，可以在柵線 的下部和半導(dǎo)體膜的下部保留基底絕緣膜。如后面說明的那樣，因?yàn)樵跂?br> 線下，柵絕緣膜起到基底保護(hù)膜的作用，所以，在此，說明將半導(dǎo)體膜17和基底絕緣膜15的疊層膜配置成陣列狀的情況。在首先圖案形成半導(dǎo)體 膜、接著圖案形成基底絕緣膜的方法中，在基板是透明的基板的情況下， 具有容易校準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，和防止在用CVD法以及濺鍍法沉積半導(dǎo)體膜時(shí)雜 質(zhì)從基板向CVD室、濺鍍室擴(kuò)散，從而污染這些制造裝置的現(xiàn)象的效果。 當(dāng)然，與此相反，也可以是首先將基底絕緣膜圖案形成為島狀，其后沉積 半導(dǎo)體膜，根據(jù)情況使其結(jié)晶化，進(jìn)而進(jìn)行圖案形成這一順序。
接著，在溝道區(qū)域(柵電極形成預(yù)定區(qū)域)17c上形成光致抗蝕劑膜， 并以該膜為掩膜向半導(dǎo)體膜17中注入n型或者p型雜質(zhì)，形成源、漏區(qū) 域17a (圖4 (A))。而且，在圖4 (A)中，向在溝道區(qū)域的一側(cè)延伸 的半導(dǎo)體膜17中也注入雜質(zhì)，形成保持電容的第1電極17b。
接著，除去光致抗蝕劑膜，并在包含半導(dǎo)體膜17上方的第1基板S10 上的整個(gè)面上，作為柵絕緣膜(絕緣膜)19，例如利用CVD法沉積75nm 左右的氧化硅膜。接著，在柵絕緣膜19上，作為導(dǎo)電性膜，例如利用'減鍍 法沉積鋁(Al)等金屬膜，并通過進(jìn)行圖案形成，而形成柵電極G。
通過以上工序，形成具有源、漏電極17a、溝道區(qū)域17c、柵絕緣膜 19以及柵電極G的頂柵型的薄膜晶體管T。此外，在上述圖案形成時(shí)，如 圖4 (B)所示，形成與柵電極G連接的柵線GL以及保持電容的第2電 極21。如上所述，將各像素配置成陣列狀，柵線GL，以將構(gòu)成在x方向 上排列的各像素的各薄膜晶體管的各柵電極G在x方向上連接的方式在x 方向上延伸。在此，在柵線GL之下未配置基底絕緣膜15，但柵絕緣膜19 起到該效果。而且，保持電容由笫1電極17b、柵絕緣膜19以及第2電極 21構(gòu)成。
接著，如圖5(A)所示，在柵電極G、柵線GL以及第2電極21上， 作為層間絕緣膜23，例如用CVD法形成500nm 800nm左右的氧化硅膜。
接著，通過對(duì)源、漏區(qū)域17a上的層間絕緣膜23進(jìn)行蝕刻，形成接觸 孔C1。接著，在包含接觸孔C1內(nèi)部的層間絕緣膜23上，作為導(dǎo)電性膜， 例如用濺鍍法沉積A1膜，并通過進(jìn)行圖案形成，而形成第l層布線Mla、 Mlb。 Mla,如圖5(B)所示，成為在y方向上延伸的線狀的布線，Mlb與后面說明的像素電極PE連接。接著，如圖6 (A)所示，在包含笫l層布線Mla、 Mlb上方的層間 絕緣膜23上，作為層間絕緣膜25,例如形成聚酰亞胺膜。例如，在使用 旋涂法在第1基板S10上涂敷聚酰亞胺樹脂溶液后，通過熱處理進(jìn)行固化。 接著，通過蝕刻第l層布線Mlb上的層間絕緣膜25，形成接觸孔C2。接 著，在包含接觸孔C2內(nèi)部的層間絕緣膜25上，作為導(dǎo)電性膜，例如用濺 鍍法沉積例如ITO (氧化銦錫Indium Tin Oxide)膜，并通過進(jìn)行圖案 形成，而形成像素電極PE (圖6 (B))。該像素電極PE，也配置成陣列 狀。通過以上的工序，在第1基板S10上形成薄膜晶體管T以及像素電極PE。(轉(zhuǎn)印工序)接著，將形成在第1基板S10上的薄膜晶體管T以及像素電極PE轉(zhuǎn) 印到作為撓性141的第3基板S30上。例如，如圖7所示，經(jīng)由粘接層27將第1基板S10的像素電極PE形 成側(cè)的面與第2^41 (臨時(shí)轉(zhuǎn)印基板)S20粘接。作為粘接層27,例如能 夠使用丙烯酸脂類的水溶性粘接劑等。此外，只要是能夠耐受以下的處理 的14反，則對(duì)于笫2基板S20的材料就沒有特別的限制，但例如能夠使用 玻璃基板。接著，如圖8所示，從剝離層13剝離第1基板S10。例如，對(duì)于由非 晶硅形成的剝離層13照射激光，使剝離層13的全部或者一部分熔融或者 汽化(燒蝕)。其結(jié)果，在剝離層13的內(nèi)部或者表面產(chǎn)生龜裂，從而能夠 剝離第1基板S10。接著，通過藥液洗凈除去殘留的剝離層13。接著，如圖9所示，在作為撓性基板的第3MS30上，經(jīng)由粘接層 31粘接上述剝離面。作為撓性基板，能夠使用塑料基板(樹脂基板)、金 屬薄膜基板等。作為粘接層31，例如能夠使用環(huán)氧類等的非水溶性粘接劑。接著，從粘接層27剝離第2基板S20,并通過藥液清洗除去殘留的粘 接層27。其結(jié)果，薄膜晶體管T以及像素電極PE被轉(zhuǎn)印在作為撓性基板的笫3基板S30上。(電泳顯示裝置的制造工序)圖10是表示本實(shí)施方式的電泳顯示裝置的制造方法的剖面圖。轉(zhuǎn)印工 序后，例如，如圖10所示，通過將形成有對(duì)置電極41以及電泳小嚢層43 的電泳片S40粘接在第3基板S30的像素電極PE的露出面上，而形成電 泳顯示裝置。如以上詳細(xì)說明的那樣，在本實(shí)施方式中，第3基板S30上的基底絕 緣膜15僅形成在構(gòu)成各像素的半導(dǎo)體膜17的區(qū)域下，換句話說，在半導(dǎo) 體膜17的區(qū)域以外的區(qū)域下，不形成基底絕緣膜15。因而，能夠利用基底絕緣膜15，防止污染物向半導(dǎo)體膜17的擴(kuò)散。 此外，能夠提高半導(dǎo)體膜17的密貼性。此外，即使在使用導(dǎo)電性的材料作 為第3基板S30的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)基板與半導(dǎo)體膜17的絕緣。此外，因?yàn)榫植康匦纬苫捉^緣膜15，所以施加在基底絕緣膜15上 的應(yīng)力得以緩和。換句話說，在基底絕緣膜15的分割部(未形成基底絕緣 膜的區(qū)域)處，應(yīng)力被吸收，從而能夠減少裂紋的產(chǎn)生。因而，能夠減少薄膜晶體管T的破損、其構(gòu)成膜的龜裂等，能夠?qū)崿F(xiàn) 成品率的提高、晶體管特性(可靠性)的提高等。而且，在本實(shí)施方式中，因?yàn)閷雽?dǎo)體膜17的一部分作為保持電容的 第l電極17b利用，所以在該區(qū)域下也配置了基底絕緣膜15，但是，例如 在用與第2電極21不同的布線層構(gòu)成保持電容的情況下，只要僅在構(gòu)成薄 膜晶體管T的半導(dǎo)體膜(17a、 17c )之下配置基底絕緣膜15即可。此外，在本實(shí)施方式中，雖然使用了轉(zhuǎn)印法，但也可以在第3基板S30 上直接形成薄膜晶體管T以及像素電極PE。在此情況下，該結(jié)構(gòu)，除了 沒有粘接劑31之外，與圖9是同樣的，在制造時(shí)不使用剝離層13，而只 要在第3 141 30上實(shí)施與上述的"陣列基板的制造工序"同樣的工序即可。 〈實(shí)施方式2〉在實(shí)施方式l中，作為構(gòu)成像素的薄膜晶體管，例示了頂柵型的晶體 管，但也可以使用底柵型的晶體管。而且，對(duì)于具有與實(shí)施方式l相同功能的部分，標(biāo)注相同的符號(hào)，并省略其重復(fù)的說明。 (陣列基板的結(jié)構(gòu)) 圖11是表示本實(shí)施方式的陣列基板的結(jié)構(gòu)的電路圖。在本實(shí)施方式的陣列基板上，如圖所示，基板上的基底絕緣膜15僅分離地配置在構(gòu)成薄膜 晶體管T的半導(dǎo)體膜的下部以及在x方向上延伸的柵線GL的下部。 (陣列基板的制造工序)圖12~圖17是表示本實(shí)施方式的陣列基板的制造方法的剖面圖或者俯 視圖。參照這些圖，說明本實(shí)施方式的薄膜晶體管的制造方法，并且明確 其結(jié)構(gòu)。如圖12 (A)所示，在作為撓性基板的第3基板30S的整個(gè)面上，作 為基底絕緣膜15，例如利用CVD法沉積300 500nm左右的氧化硅膜。而 且，也可以替換氧化硅膜，而使用氮化硅膜等其他的無機(jī)類的絕緣膜。接著，在基底絕緣膜15上圖案形成為在x方向上延伸的形狀(圖12 (B))。該基底絕緣膜15的形狀，與后述的、將構(gòu)成各像素的半導(dǎo)體膜 17以及柵電極G、和在x方向上排列的各像素的柵電極G連接起來的柵線 GL的形狀對(duì)應(yīng)。接著，如圖13 (A)以及(B)所示，在基底絕緣膜15上，通過作為 導(dǎo)電性膜，利用濺鍍法沉積例如A1等金屬膜，并進(jìn)行圖案形成，而形成柵 電極G。此時(shí)，如圖13 (B)所示，在基底絕緣膜15上形成上述的柵線 GL以及保持電容的第1電極18。接著，在第3 141 S30的整個(gè)面上，作為柵絕緣膜19，例如利用CVD 法沉積75nm左右的氧化硅膜。接著，如圖14所示，在柵絕緣膜19的整個(gè)面上，作為半導(dǎo)體膜17， 例如用CVD法沉積未摻雜雜質(zhì)的非晶硅膜。接著，在半導(dǎo)體膜17的溝道 區(qū)域(柵電極G)上，形成蝕刻停止膜20。接著，如圖15 (A)所示，在包含蝕刻停止膜20上部的半導(dǎo)體膜17 上，用CVD法沉積摻雜半導(dǎo)體膜22。接著，將半導(dǎo)體膜17以及摻雜半導(dǎo) 體膜22的疊層膜蝕刻為大致矩形，進(jìn)而，通過蝕刻溝道區(qū)域上的摻雜半導(dǎo)體膜22，使蝕刻停止膜20露出。其結(jié)果，在大致矩形的半導(dǎo)體膜17的大 致中央部，殘留蝕刻停止膜20，進(jìn)而，在其兩側(cè)殘留成為源、漏電極的摻 雜半導(dǎo)體膜22 (圖15 ( B ))。接著，如圖16 (A)以及(B)所示，在第3基板S30上，作為導(dǎo)電 性膜，例如用濺鍍法沉積ITO膜，并通過進(jìn)行圖案形成，而形成像素電極 PE。接著，如圖17(A)所示，在第3基板S30上，作為導(dǎo)電性膜，例如 用濺鍍法沉積Al膜，并通過進(jìn)行圖案形成，而形成從摻雜半導(dǎo)體膜22(源、 漏電極)上方在y方向上延伸的第1層布線Mla以及從摻雜半導(dǎo)體膜22 (源、漏電極)上方延伸到像素電極PE上方的第l層布線Mlb(圖17(B))。 通過以上工序，在第3基板S30上形成薄膜晶體管T以及#>素電極PE。 (電泳顯示裝置的制造工序)其后，與實(shí)施方式l同樣，通過將形成有對(duì)置電極以及電泳小嚢層的 電泳片粘接在第3基板S30的像素電極PE的露出面上，而形成電泳顯示 裝置(參照?qǐng)D10)。如以上詳細(xì)說明的那樣，在本實(shí)施方式中，第3基板S30上的基底絕 緣膜15，僅分離地配置在構(gòu)成各像素的半導(dǎo)體膜17、柵電極G以及在x 方向上延伸的柵線GL的下部。此外，換一種說法，基底絕緣膜15以與構(gòu) 成各像素的半導(dǎo)體膜17、柵電極G以及柵線GL對(duì)應(yīng)地，在y方向上分離， 在x方向上延伸的方式，配置成線狀。因而，能夠利用基底絕緣膜15,防止污染物向半導(dǎo)體膜17、柵線(還 包含柵電極G) GL等的擴(kuò)散。此外，能夠提高半導(dǎo)體膜17、柵線GL等 的密貼性。此外，即使在使用導(dǎo)電性的材料作為第3基板S30的情況下， 也能夠?qū)崿F(xiàn)基板與半導(dǎo)體膜17的絕緣以及基板與柵線GL等的絕緣。此外，因?yàn)榛捉^緣膜15以在x方向上延伸的方式形成，所以施加在 基底絕緣膜15上的應(yīng)力(特別是施加在y方向上的應(yīng)力)得以緩和，從而 能夠減少裂紋的產(chǎn)生。因而，能夠減少薄膜晶體管T的石皮損、其構(gòu)成膜的龜裂等，能夠?qū)崿F(xiàn)成品率的提高、晶體管特性(可靠性)的提高等。而且，在本實(shí)施方式中，用第1電極18和在其上部隔著柵絕緣膜(絕 緣膜)19配置的像素電極PE的一部分構(gòu)成保持電容。此外，在本實(shí)施方 式中，如圖12(B)所示，將基底絕緣膜15形成為具有與半導(dǎo)體膜17的 圖案對(duì)應(yīng)的寬度寬的部分的線狀，但也可以增大寬度，設(shè)置成相同的寬度 的線狀。此外，在本實(shí)施方式中，在作為撓性基板的第3基板S30上，直 接形成了薄膜晶體管T以及像素電極PE，但也可以與實(shí)施方式1同樣， 使用轉(zhuǎn)印技術(shù)。即，也可以在第1基板S10上形成薄膜晶體管T以及像素 電極PE，在臨時(shí)轉(zhuǎn)印到第2基板S20上后，最終轉(zhuǎn)印到第3基板S30上。 此外，在使用絕緣性的第3基板S30的情況下，在實(shí)施方式2中，也與實(shí) 施方式1同樣，能夠?qū)⒒捉^緣膜15僅分離在構(gòu)成各像素的半導(dǎo)體膜17 的下部。此外，在實(shí)施方式l中，也可以以基底絕緣膜15位于柵線GL的下部 的方式圖案形成基底絕緣膜15。在此情況下，在柵線GL的下部，配置基 底絕緣膜15以及柵絕緣膜19,污染物的擴(kuò)散的防止效率提高。這樣，基底絕緣膜15的分割方法可以有各種變形。即，通過在包含多 個(gè)半導(dǎo)體膜17的至少一個(gè)的區(qū)域分割地形成基底絕緣膜15,與在整個(gè)面 上形成的情況相比，能夠緩和應(yīng)力。配置基底絕緣膜15的區(qū)域，能夠如上 述那樣考慮晶體管結(jié)構(gòu)以及該結(jié)構(gòu)中的基底絕緣膜的作用來適宜設(shè)定。 〈電子設(shè)備〉在實(shí)施方式1以及2中說明的電泳顯示裝置，能夠組裝到各種電子設(shè) 備中。(電子紙張)例如，能夠?qū)⑸鲜鲭娪狙b置應(yīng)用于電子紙張。圖18是表示作為電子設(shè) 備的一例的電子紙張的透視圖。圖18所示的電子紙張1000，具有用具有與紙同樣的質(zhì)感以及柔軟 性的可覆寫板構(gòu)成的主體1001;顯示單元1002。在這種電子紙張1000中， 顯示單元1002用上述那樣的電泳裝置構(gòu)成。而且，雖然在上述實(shí)施方式中，是以上述電泳裝置為例子進(jìn)行的說明，
但本發(fā)明除此之外，還可以應(yīng)用到液晶裝置、有機(jī)EL (Electro-Luminescence，電致發(fā)光)裝置等各種電光裝置(顯示裝置)。 (其他的電子設(shè)備) 作為具有上述各種電光裝置的電子設(shè)備，可以列舉圖19以及圖20所 示的設(shè)備。
圖19是表示作為電子設(shè)備的一例的移動(dòng)電話機(jī)的透視圖。該移動(dòng)電話 機(jī)1100具備顯示部1101,在該顯示部中，能夠組裝入上述電光裝置。
圖20是表示作為電子設(shè)備的一例的便攜式信息處理裝置的透視圖。該 便攜式信息處理裝置1200，具備睫盤等輸入部1201、收納有計(jì)算單元、存 儲(chǔ)單元等的主體部1202以及顯示部1203。在該顯示部中，能夠組裝入上 述電光裝置。
此外，例如能夠應(yīng)用到電視、取景器型、監(jiān)視器直視型的錄像機(jī)、汽 車導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事簿、計(jì)算器、電子報(bào)刊、文字處理器、個(gè) 人計(jì)算機(jī)、工作站、電視電話、POS終端、具備觸摸面板的設(shè)備等中。在 這些各種電子設(shè)備的顯示部中，能夠組裝入上述電光裝置。
而且，通過上述實(shí)施方式說明的實(shí)施例、應(yīng)用例子，能夠根據(jù)用途適 宜地組合、或者加以變換或者改進(jìn)來使用，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方 式的記載。
例如，在上述實(shí)施方式中說明的各種材料是一例，可以進(jìn)行適宜變換。 此外，在上述實(shí)施方式中說明的各部件的圖案形狀，在不脫離本發(fā)明的主 旨的范圍中可以適宜改變。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備基板；形成在上述基板上的基底絕緣膜；以及形成在上述基底絕緣膜上的多個(gè)薄膜晶體管，其中，各上述薄膜晶體管具有半導(dǎo)體膜，上述基底絕緣膜在包含上述半導(dǎo)體膜的至少一個(gè)的區(qū)域分割地形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，各上述薄膜晶體 管具有形成在上述基底絕緣膜上的半導(dǎo)體膜；以及 在上述半導(dǎo)體膜上隔著柵絕緣膜分別形成的柵電極， 其中，上述基底絕緣膜在包含上述半導(dǎo)體膜的至少一個(gè)的區(qū)域分割地 形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述基底絕緣膜 僅在與各上述半導(dǎo)體膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域分割地形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有 形成在與上述柵電極相同的層并且在第1方向或者與上述第1方向交叉的第2方向上連接相鄰的上述柵電極的柵線，其中，上迷基底絕緣膜僅在與上述半導(dǎo)體膜、上述柵電極以及上述柵 線對(duì)應(yīng)的區(qū)域，在上述第l或者第2方向上分割地形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述多個(gè)薄膜晶 體管具有形成在上述基底絕緣膜上的柵電極；以及 在上述柵電極上隔著柵絕緣膜形成的半導(dǎo)體膜， 其中，上述基底絕緣膜在包含上述柵電極以及上述半導(dǎo)體膜的區(qū)域分 割地形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有形成在與上述柵電極相同的層的導(dǎo)電性膜，其中，上述基底絕緣膜僅在與上述柵電極、上述半導(dǎo)體膜以及上述導(dǎo) 電性膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域分割地形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有 形成在與上述柵電極相同的層并且在第1方向或者與上述第1方向交叉的第2方向上連接相鄰的上述柵電極的柵線，其中，上述基底絕緣膜僅在與上述半導(dǎo)體膜、上述柵電極以及上述柵 線對(duì)應(yīng)的區(qū)域，在上述第l或者第2方向上分割地形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l至7的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 上述基板是撓性基板。
9. 一種電光裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至8的任意一項(xiàng)所述 的半導(dǎo)體器件。
10. —種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1至8的任意一項(xiàng)所 述的半導(dǎo)體器件或者權(quán)利要求9所述的電光裝置。
11. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括在第1基板上陣列狀地形成基底絕緣膜和形成在上述基底絕緣膜上的 半導(dǎo)體膜的疊層膜的工序；以及在上述配置為陣列狀的疊層膜上分別隔著柵絕緣膜形成柵電極的工序。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，通 過在同一工序中圖案形成上述基底絕緣膜和上述半導(dǎo)體膜而形成上述疊層 膜。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或者12所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征 在于，包括將上述第l基板上的上述疊層膜、柵絕緣膜以及柵電極轉(zhuǎn)印到第2基 板上，并且剝離上述第l基板的工序；以及將上述第2M上的上述疊層膜、柵絕緣膜以及柵電極轉(zhuǎn)印到第3基 板上，并且剝離上述第2基板的工序。
14. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括在第l基板上形成多個(gè)在第1方向上延伸的基底絕緣膜的工序； 在上述基底絕緣膜上形成多個(gè)柵電極以及柵線的工序，該柵線形成在 與上述多個(gè)柵電極相同的層并且在第1方向上連接上述多個(gè)柵電極；以及 在上述多個(gè)柵電極上分別隔著柵絕緣膜形成多個(gè)半導(dǎo)體膜的工序。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括將上述第1基板上的上述基底絕緣膜、柵電極、柵線、柵絕緣膜以及 上述半導(dǎo)體膜轉(zhuǎn)印到第2基板上，并且剝離上述第1 J41的工序；以及將上述第2基板上的上述基底絕緣膜、柵電極、柵線、柵絕緣膜以及 上述半導(dǎo)體膜轉(zhuǎn)印到第3基板上，并且剝離上述第2M的工序。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11或者14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征 在于，上述第1基板是撓性141。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13或者15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征 在于，上述第3基板是撓性基板。
18. —種電光裝置的制造方法，其特征在于，具有權(quán)利要求11至17 的任意 一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制造方法。
19. 一種電子設(shè)備的制造方法，其特征在于，具有權(quán)利要求11至17 的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制造方法或者權(quán)利要求17所述的電光裝 置的制造方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)特性的提高的半導(dǎo)體器件(陣列基板)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是具有形成在基板上的基底絕緣膜上的多個(gè)薄膜晶體管(T)的半導(dǎo)體器件，上述多個(gè)薄膜晶體管，具有形成在上述基底絕緣膜(15)上的多個(gè)半導(dǎo)體膜(17)；在上述多個(gè)半導(dǎo)體膜上隔著柵絕緣膜(19)分別形成的多個(gè)柵電極(G)，其中，上述基底絕緣膜，在包含上述多個(gè)半導(dǎo)體膜的至少一個(gè)的區(qū)域分割地形成。如果采用該結(jié)構(gòu)，則因?yàn)榛捉^緣膜不是整個(gè)面，而是分割在包含半導(dǎo)體膜的區(qū)域，所以能夠減少對(duì)于基底絕緣膜的裂紋的產(chǎn)生，能夠提高在其上部形成的薄膜晶體管的特性。此外，能夠使器件的生產(chǎn)率提高。
文檔編號(hào)H01L21/84GK101504947SQ20091000618
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者宮坂光敏, 宮崎淳志 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社