專利名稱：半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制造方法、液晶顯示器件、rfid標(biāo)簽、發(fā)光器件以及電子器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制造方法、液晶顯示器件、RFID(Radio Frequency Identification)標(biāo)簽、發(fā)光器件以及電子器具。特別地，涉及能夠使柵絕緣膜薄膜化而提高半導(dǎo)體裝置的特性并且可以減少漏泄電流的半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制造方法、液晶顯示器件、RFID標(biāo)簽、發(fā)光器件以及電子器具。
背景技術(shù)：
伴隨著半導(dǎo)體器件的微細(xì)化，柵絕緣膜的厚度也依照縮尺定律變薄。在常規(guī)的形成在單晶硅襯底上的半導(dǎo)體器件中，為了確保物理厚度的同時使硅氧化膜換算的厚度減薄，目前將氧化鉿和氧化鋁等的高介電常數(shù)絕緣膜應(yīng)用于柵絕緣膜，以應(yīng)對由柵絕緣膜的厚度減薄而產(chǎn)生的隧道電流的增加。在厚度為2nm或更薄的情況下，明顯地發(fā)生隧道電流。
然而，當(dāng)使用高介電常數(shù)絕緣膜作為柵絕緣膜時，不能減少界面能級密度。由此，已提出了在與單晶硅襯底的界面中形成硅氮化膜來減少界面能級密度的方法，即，將在硅氮化膜上層疊氧化鋁膜的疊層膜用作柵絕緣膜以減少界面能級密度的方法。
詳細(xì)地說，在單晶硅襯底的表面上形成非晶硅氧化膜，在該非晶硅氧化膜上形成鋁膜，接著，執(zhí)行熱處理以在單晶硅襯底上形成氧化鋁膜。然后，通過微波低溫等離子體氮化法在單晶硅襯底的表面和氧化鋁膜之間形成硅氮化膜。像這樣，在單晶硅襯底上形成由硅氮化膜和氧化鋁膜構(gòu)成的疊層膜的柵絕緣膜(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請公開2005-86023號另一方面，在形成在玻璃襯底上的半導(dǎo)體器件中，有可能采用如圖28A所示的結(jié)構(gòu)，即在玻璃襯底10上形成由兩層構(gòu)成的基底絕緣膜11，在該基底絕緣膜11上形成非晶硅膜12，然后，如圖28B所示，對于該非晶硅膜12照射激光來形成結(jié)晶化了的晶體硅膜13，在該晶體硅膜13的表面上形成由硅氧化膜等構(gòu)成的柵絕緣膜(未示出)。由于被激光晶化的晶體硅表面的表面粗糙度(roughness)比單晶硅大得多，所以在通過等離子體CVD(chemical vapor deposition)法或等離子體氧化法形成的5nm左右的由硅氧化膜(或硅氧氮化膜)構(gòu)成的柵絕緣膜中，在厚度為薄的部分容易發(fā)生隧道電流等的電流泄漏路徑。由于在如圖28B所示的晶體硅膜表面的凹凸頂點或谷底部分中形成的硅氧化膜的厚度變薄，容易發(fā)生上述電流泄漏路徑。也就是說，由于進(jìn)行柵絕緣膜的薄膜化，增加了因晶體硅膜表面的凹凸而發(fā)生的隧道電流。
另外，上述常規(guī)的形成在單晶硅襯底上的半導(dǎo)體器件使用將氧化鋁膜層疊于硅氮化膜上的疊層膜作為柵絕緣膜，從而具有硅表面和硅氮化膜相接觸的結(jié)構(gòu)。但是，該結(jié)構(gòu)的閾值或滯后作用等晶體管特性比硅表面和硅氧化膜相接觸的結(jié)構(gòu)更低。就是說，如果考慮到晶體管的特性，優(yōu)選將硅氧化膜接觸到硅表面。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情形制作了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制造方法、液晶顯示器件、RFID標(biāo)簽、發(fā)光器件以及電子器具，其中可以使柵絕緣膜減薄而提高半導(dǎo)體器件的特性，并且可以減少漏泄電流。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜；以及，通過對所述金屬膜進(jìn)行等離子體氧化處理，使所述金屬膜氧化以形成金屬氧化膜，并且，在所述多晶半導(dǎo)體膜和所述金屬氧化膜之間形成氧化所述多晶半導(dǎo)體膜而獲得的氧化膜。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜；通過對所述金屬膜進(jìn)行等離子體氮化處理，使所述金屬膜氮化以形成金屬氮化膜；以及，通過對所述金屬氮化膜進(jìn)行等離子體氧化處理，使所述金屬氮化膜氧化以形成金屬氧化膜，并且，在所述多晶半導(dǎo)體膜和所述金屬氧化膜之間形成氧化所述多晶半導(dǎo)體膜而獲得的氧化膜，其中，在所述金屬氧化膜的表面殘留氮。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜；通過對所述金屬膜進(jìn)行等離子體氧化處理，使所述金屬膜氧化以形成金屬氧化膜，并且，在所述多晶半導(dǎo)體膜和所述金屬氧化膜之間形成氧化所述多晶半導(dǎo)體膜而獲得的氧化膜；以及，通過對所述金屬氧化膜進(jìn)行等離子體氮化處理，在所述金屬氧化膜的表面殘留氮。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述金屬膜優(yōu)選是從由Al膜、Ta膜、La膜、Hf膜和Zr膜構(gòu)成的組中選擇的一種金屬膜。另外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述多晶半導(dǎo)體膜的表面優(yōu)選形成有凹凸形狀，該凹凸形狀是由于在所述多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜之前，對非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行激光晶化而形成的。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，包括由多晶半導(dǎo)體膜氧化而形成在該多晶半導(dǎo)體膜上的氧化膜；形成在所述氧化膜上的金屬氧化膜；形成在所述金屬氧化膜上的柵極；以及，形成在所述多晶半導(dǎo)體膜中的源區(qū)和漏區(qū)，其中，所述氧化膜和所述金屬氧化膜構(gòu)成柵絕緣膜。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，包括形成在玻璃襯底上的基底絕緣膜；形成在所述基底絕緣膜上的多晶半導(dǎo)體膜；形成在所述多晶半導(dǎo)體膜中的源區(qū)和漏區(qū)；由所述多晶半導(dǎo)體膜氧化而形成在該多晶半導(dǎo)體膜上的氧化膜；形成在所述氧化膜上的金屬氧化膜；以及，形成在所述金屬氧化膜上的柵極，其中，所述氧化膜和所述金屬氧化膜構(gòu)成柵絕緣膜。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，所述金屬氧化膜可以是由金屬氮化膜氧化而形成的。另外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，所述金屬氧化膜的表面可以殘留氮。另外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，所述金屬氧化膜優(yōu)選是從由氧化鋁膜、氧化鉭膜、氧化鑭膜、氧化鉿膜和氧化鋯膜構(gòu)成的組中選擇的一種金屬氧化膜。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，所述氧化膜的厚度優(yōu)選為0.5nm或更大至1nm或更小。另外，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，所述多晶半導(dǎo)體膜的表面優(yōu)選形成有凹凸形狀。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件包括上述半導(dǎo)體器件。根據(jù)本發(fā)明的RFID標(biāo)簽包括上述半導(dǎo)體器件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件包括上述半導(dǎo)體器件。根據(jù)本發(fā)明的電子器具包括上述半導(dǎo)體器件。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述，能夠提供半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制造方法、液晶顯示器件、RFID標(biāo)簽、發(fā)光器件以及電子器具，其中可以使柵絕緣膜減薄而提高半導(dǎo)體器件的特性，并且可以減少漏泄電流。


圖1A至1D是表示根據(jù)實施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖；圖2是表示適用于根據(jù)實施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法中的多室設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖3是表示設(shè)置在圖2的第二室中的等離子體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖4A是表示根據(jù)實施方式5的半導(dǎo)體器件的平面圖，圖4B是沿圖4A的a-b之間的截面圖，圖4C是沿圖4A的c-d之間的截面圖；圖5A至5C是表示根據(jù)實施方式5的半導(dǎo)體器件的變形例子的截面圖；圖6A至6D是表示根據(jù)實施方式5的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖；圖7是說明根據(jù)實施方式6的液晶顯示器件的制造方法的截面圖；圖8是說明根據(jù)實施方式6的液晶顯示器件的制造方法的平面圖；圖9是說明根據(jù)實施方式6的液晶顯示器件的制造方法的截面圖；圖10A至10D是說明實施方式6的液晶顯示器件的制造方法的平面圖；圖11A和11B是說明實施方式6的液晶顯示器件的制造方法的平面圖；圖12A是表示實施方式7的半導(dǎo)體器件的平面圖，圖12B是說明實施方式7的半導(dǎo)體器件的制造方法的平面圖；圖13A至13D是說明實施方式7的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖；圖14A和14B是說明實施方式7的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖；圖15A至15C是說明實施方式7的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖；圖16A至16C是說明實施方式7的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖；圖17A是說明實施方式7的RFID標(biāo)簽的方框圖，圖17B和17C是表示RFID標(biāo)簽的使用方式的一個例子的立體圖；圖18A至18H是表示實施方式7的RFID標(biāo)簽的使用方式的一個例子的立體圖；圖19A至19D是說明根據(jù)實施方式8的發(fā)光器件的制造方法的截面圖；圖20A至20C是說明根據(jù)實施方式8的發(fā)光器件的制造方法的截面圖；圖21A和21B是表示根據(jù)實施方式8的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)例子的截面圖；圖22A是表示實施方式9的發(fā)光器件的平面圖，圖22B是沿圖22A的A-A’的截面圖；圖23A至23F是表示實施方式10的發(fā)光器件的像素電路的電路圖；圖24是表示實施方式10的發(fā)光器件的保護電路的電路圖；圖25是表示根據(jù)實施方式11的發(fā)光器件的截面圖；圖26A至26E是表示根據(jù)實施方式12的電子器具的實例的立體圖；圖27是表示根據(jù)實施方式12的電子器具的實例的立體圖；圖28A和28B是表示對在玻璃襯底上的非晶硅進(jìn)行激光結(jié)晶的工藝的截面圖。
具體實施例方式
以下，參考附圖描述本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明可通過多種不同的方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易的理解一個事實就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在下述實施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在下面說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，對在不同附圖中的相同部分或具有相同功能的部分使用相同的符號，而省略其重復(fù)說明。另外，下面的實施方式可以自由組合而實施。
實施方式1圖1A至1D是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。
首先，在玻璃襯底101上形成島狀多晶半導(dǎo)體膜(例如多晶硅膜)103a(圖1A)。在此，優(yōu)選使用硅膜或硅鍺膜作為半導(dǎo)體膜。這是在其他實施方式中也相同。通過在預(yù)先形成在玻璃襯底101上的絕緣膜102上使用濺射法、LPCVD法、等離子體CVD法等形成厚度為30至200nm左右的非晶半導(dǎo)體膜諸如非晶硅膜，將該非晶硅膜加熱到450至500℃進(jìn)行脫氫處理，晶化非晶硅膜來形成多晶硅膜，并有選擇地蝕刻該多晶硅膜，就可以形成島狀多晶硅膜103a。注意，上述非晶硅膜的結(jié)晶化通過使用受激準(zhǔn)分子激光器等的激光晶化法來進(jìn)行。在激光晶化時，多晶硅膜的表面形成凹凸形狀(脊(ridge))(在圖1中沒有示出，但圖28表示出)。可以在激光晶化之前將催化劑金屬添加到非晶硅膜中，以進(jìn)行固相晶化。此外，根據(jù)需要對于多晶硅膜執(zhí)行溝道摻雜處理。
然后，在島狀多晶硅膜的103a上使用MOCVD法形成鋁膜121a(圖1B)。通過采用MOCVD法，能夠有選擇地只在島狀多晶硅膜103a的表面上形成鋁膜121a。優(yōu)選形成單晶鋁膜作為鋁膜121a。注意，在此通過MOCVD法形成鋁膜121a，但也可以使用鋁膜之外的金屬膜，并且也可以采用MOCVD法之外的其他形成膜的方法(例如，濺射法或蒸發(fā)淀積法等)。上述金屬膜只要是在被氧化時具有高介電常數(shù)的金屬膜即可，例如可以使用Ta(鉭)、La(鑭)、Hf(鉿)、Zr(鋯)等。
然后，在含氧的氣氛中對鋁膜121a進(jìn)行等離子體處理，以形成作為金屬氧化膜的氧化鋁膜104。而且，含氧的氣氛中對氧化鋁膜104進(jìn)行等離子體處理，以在多晶硅膜103a和氧化鋁膜104之間形成大約0.5至1nm厚的氧化硅膜100a(圖1C)。由此，在多晶硅膜103a上形成由氧化鋁膜104及氧化硅膜100a構(gòu)成的柵絕緣膜100。等離子體處理優(yōu)選在如下條件下進(jìn)行電子密度為1.0×1011cm-3或更大(更優(yōu)選為1.0×1011cm-3或更大且1.0×1013cm-3或更小)，等離子體的電子溫度為1.5eV或更小(優(yōu)選為0.5eV或更大且1.5eV或更小)。另外，氧化鋁的相對介電常數(shù)k是8.5至10。氧化鋁膜104的厚度優(yōu)選為大約7至21nm，更優(yōu)選為大約8至11nm。此外，當(dāng)進(jìn)行等離子體氧化時所使用的含氧的原料氣體優(yōu)選使用氧(O2)和稀有氣體的混合氣體或氧、氫(H2)和稀有氣體的混合氣體等。作為上述稀有氣體，優(yōu)選使用氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一種。另外，通過等離子體氧化而形成的金屬氧化膜可以認(rèn)為包括包含在原料氣體中的稀有氣體元素。
另外，在如上所述那樣使用Ta、La、Hf、Zr作為金屬膜以形成0.5至1nm厚的由氧化硅膜和金屬氧化膜構(gòu)成的柵絕緣膜的情況下，金屬氧化膜優(yōu)選具有如下厚度。氧化鉭的厚度優(yōu)選為大約18至47nm，更優(yōu)選為大約25至28nm，其相對介電常數(shù)是大約25。氧化鑭的厚度優(yōu)選為大約20至50nm，更優(yōu)選為大約27至30nm，其相對介電常數(shù)是大約27。氧化鉿的厚度優(yōu)選為大約18至45nm，更優(yōu)選為大約24至27nm，其相對介電常數(shù)是大約24。氧化鋯的厚度優(yōu)選為大約8至35nm，更優(yōu)選為大約11至20nm，其相對介電常數(shù)是大約11.0至18.5。注意，如果增加氧化硅膜的厚度，雖然能夠減少所需要的金屬氧化膜的厚度，但不容易均勻地且使厚度為薄地形成金屬膜，所以優(yōu)選不太多地增加氧化硅膜的厚度。另外，作為柵絕緣膜所需要的要素，可以舉出能夠容易進(jìn)行蝕刻加工；具有化學(xué)穩(wěn)定性；在熱處理步驟中不發(fā)生晶化(如果進(jìn)行結(jié)晶而變?yōu)槎嗑w，引起漏泄電流的增加)。考慮到上述要素，更優(yōu)選使用氧化鋁或氧化鉭作為金屬氧化膜。
然后，通過在柵絕緣膜100上形成柵極105等，可以形成將島狀多晶硅膜103a用作溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管(Thin Film TransistorTFT)(圖1D)。柵極的材料可以使用鋁、鎢、鉬、鉭、鈦或這些金屬的硅化物等。
根據(jù)上述實施方式1，可以通過將如氧化鋁膜等高介電常數(shù)絕緣膜的金屬氧化膜用作柵絕緣膜100，確保柵絕緣膜的物理厚度的同時使硅氧化膜換算的厚度減薄。由此，可以提高半導(dǎo)體器件的特性，并且可以抑制因柵絕緣膜的厚度變薄而導(dǎo)致的隧道電流的增加。
實施方式2根據(jù)本實施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法不同于實施方式1之處在如下幾點。在島狀多晶半導(dǎo)體膜(例如，多晶硅膜)上形成鋁膜，接著在含氮的氣氛中對鋁膜進(jìn)行等離子體處理而形成作為金屬氮化膜的氮化鋁膜。然后，在含氧的氣氛中對氮化鋁膜進(jìn)行等離子體處理來形成含氮的作為金屬氧化膜的氧化鋁膜(含有氮)。而且，進(jìn)一步在含氧的氣氛中對氧化鋁膜進(jìn)行等離子體處理而在多晶硅膜和氧化鋁膜之間形成0.5至1nm左右的氧化硅膜。如此，在氮化處理后進(jìn)行氧化處理時，優(yōu)選的是，金屬氮化膜大部分被氧化而成為金屬氧化膜，并在其表面上殘留有大約幾％的氮。該氮化處理是為了改變金屬氧化膜的表面性質(zhì)而執(zhí)行的，所以氮化鋁膜不需要形成得厚。此外，作為在進(jìn)行等離子體氮化時的含氮的原料氣體，優(yōu)選使用氮(N2)和稀有氣體的混合氣體、氨(NH3)和稀有氣體的混合氣體、氮和氫(H2)和稀有氣體的混合氣體等。作為上述稀有氣體，優(yōu)選使用氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一種。另外，可以認(rèn)為在通過等離子體氮化而形成的金屬氮化膜中包含含有在原料氣體中的稀有氣體元素。另外，作為在進(jìn)行等離子體氧化時的含氧的原料氣體，優(yōu)選使用與實施方式1相同的原料氣體。
注意，氧化鋁膜的厚度是與實施方式1相同的。另外，代替氧化鋁膜，可以將具有與實施方式1相同的厚度的其他金屬氧化膜用于柵絕緣膜。
在上述實施方式2中，也可以獲得與實施方式1同樣的效果。另外，使用高熔點金屬(例如W、Mo)作為柵極的情況下，通過將氮殘留在金屬氧化膜的表面，在金屬氧化膜的表面殘留有金屬氮化物，因此，可以提高與金屬氧化膜之間的貼緊性。
實施方式3根據(jù)本實施方式3的半導(dǎo)體器件的制造方法不同于實施方式1之處在如下幾點。在島狀多晶半導(dǎo)體膜(例如，多晶硅膜)上形成鋁膜，接著在含氧的氣氛中對鋁膜進(jìn)行等離子體處理來形成作為金屬氧化膜的氧化鋁膜。然后，進(jìn)一步在含氧的氣氛中對氧化鋁膜進(jìn)行等離子體處理而在多晶硅膜和氧化鋁膜之間形成0.5至1nm左右的氧化硅膜。然后，在含氮的氣氛中對氧化鋁膜進(jìn)行等離子體處理來形成含氮的作為金屬氧化膜的氧化鋁膜(含有氮)。這里，在從氧化鋁膜的表面到1至2nm的深度進(jìn)行氮化處理，并使從氧化鋁變化到氮化鋁的變化最多為20％左右。氮化處理后的膜厚度和氮化處理之前的厚度幾乎相同。該氮化處理是為了改變金屬氧化膜的表面性質(zhì)而執(zhí)行的。另外，作為在進(jìn)行等離子體氧化及等離子體氮化時的原料氣體，優(yōu)選使用與實施方式1、2相同的原料氣體。
注意，氧化鋁膜的厚度是與實施方式1相同的。另外，代替氧化鋁膜，可以將具有與實施方式1相同的厚度的其他金屬氧化膜用于柵絕緣膜。
在上述實施方式3中，也可以獲得與實施方式1同樣的效果。另外，在使用高熔點金屬(例如W、Mo)作為柵極的情況下，由于金屬氧化膜的表面含有氮，因此可以提高與金屬氧化膜之間的貼緊性。
實施方式4
圖2是表示一種多室設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，該多室設(shè)備適用于根據(jù)本發(fā)明的實施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法。
圖2所示的多室設(shè)備具有第一室1111、第二室1112、第三室1113、第四室1114、裝載鎖定室1110和1115以及共用室1120。每個室具有氣密性，并裝有真空排氣泵和氣體導(dǎo)入系統(tǒng)。
裝載鎖定室1110和1115是用于將樣品(處理襯底)搬入系統(tǒng)的室。第一至第四室是用于在襯底上形成導(dǎo)電膜、絕緣膜或半導(dǎo)體膜或進(jìn)行蝕刻、等離子體處理等的室。共用室1120是對每個裝載鎖定室1110和1115以及第一至第四室共同安置的樣品的共用室1120。另外，閘閥1122至1127被設(shè)置在共用室1120和裝載鎖定室1110、1115、第一至第四室1111至1114之間。注意，機械手1121被設(shè)置在共用室1120內(nèi)，它將處理襯底1100傳送到各個室。
以下，將說明與在實施方式1中說明的圖1所示的半導(dǎo)體器件同樣的半導(dǎo)體器件的制造方法。以下示出一個具體例子，即，對于通過與實施方式1同樣的方法而制造的圖1A所示的具有島狀多晶硅膜103a的襯底，在第一室1111中作為金屬膜形成鋁膜121a，在第二室1112中對鋁膜進(jìn)行等離子體處理而形成由作為金屬氧化膜的氧化鋁膜104以及氧化硅膜100a構(gòu)成的柵絕緣膜，在第三室1113中在柵絕緣膜上形成柵極，并且在第四室1114中對襯底表面進(jìn)行基離子輻照退火處理。在本實施方式中，圖3所示的等離子體處理設(shè)備被設(shè)置于第二室1112內(nèi)。
首先，通過包含多個襯底的盒1128將襯底搬入到裝載鎖定室1110。在將盒1128搬入到其中后，裝載鎖定室1110的門關(guān)閉。在這種情況下，閘閥1122開啟以將處理襯底從盒1128中取出，隨后通過機械手1121將襯底安置在共用室1120內(nèi)。在此，在共用室1120內(nèi)進(jìn)行襯底的定位。
然后，閘閥1122關(guān)閉，而閘閥1124開啟，以將襯底傳送到第一室1111。在第一室1111中，通過MOCVD法、濺射法或蒸發(fā)淀積法，在襯底上形成金屬膜。
在形成金屬膜后，由機械手1121將襯底取出于共用室1120并傳送到第二室1112。在第二室1112中，通過進(jìn)行等離子體處理形成由金屬氧化膜以及氧化硅膜構(gòu)成的柵絕緣膜。此外，對于等離子體處理的詳細(xì)內(nèi)容，在后面進(jìn)行說明。
在形成柵絕緣膜后，由機械手1121將襯底取出于共用室1120并傳送到第三室1113。在第三室1113中，在柵絕緣膜上形成柵極。例如，在第三室1113中，可以通過離子體CVD法或使用鉬(Mo)作為靶的濺射法而形成鉬膜。
在形成柵極后，由機械手1121將襯底取出于共用室1120中并傳送到第四室1114。在第四室1114中，進(jìn)行基離子輻照退火處理而改變柵極表面的性質(zhì)。注意，可以省略該基離子輻照退火處理。
如上所述，在形成柵極后，由機械手1121將襯底傳送到裝載鎖定室1115以收入在盒1129中。
注意，圖2僅示出一個例子。例如，可增加室數(shù)量以形成更多層的柵極?；蛘?，可以使用上述設(shè)備而制造在本實施方式中所示的步驟以外的部分。此外，雖然在圖2中示出對第一至第四室1111至1114采用單個類型室的例子，但也可以采用使用分批式室以一次對多個襯底進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)。
通過使用圖2所示的設(shè)備，可在一次也不暴露于大氣的情況下形成柵絕緣膜和柵極，因此，可以實現(xiàn)防止污染物的混入并提高生產(chǎn)效率。
下面，將參照圖3說明等離子體處理的詳細(xì)內(nèi)容。首先，使處理室內(nèi)變?yōu)檎婵?，并將含氧氣體從氣體引入源65引入。在本實施方式中，引入氧(O2)和氬(Ar)的混合氣體。然后，形成有金屬膜的絕緣襯底101設(shè)置在具有加熱機構(gòu)的支架64上，并將絕緣襯底101加熱到400℃。加熱溫度可以在200℃至550℃的范圍內(nèi)(優(yōu)選為250℃或更高)。絕緣襯底101和天線62之間的間距被設(shè)置在20至80mm的范圍內(nèi)(優(yōu)選為20至60mm)。
然后，從波導(dǎo)管60將微波提供給天線62。在本實施方式中，提供頻率為2.45GHz的微波。然后，通過設(shè)置在處理室內(nèi)的介電板63將微波從天線62引入處理室內(nèi)，并產(chǎn)生混合有O2氣體和Ar氣體的高密度激發(fā)等離子體66。通過混合有O2氣體和Ar氣體的高密度激發(fā)等離子體66中產(chǎn)生的基和襯底表面的金屬材料彼此反應(yīng)，在襯底上形成金屬氧化膜。在本實施方式中，由于將鋁用作金屬材料，因此形成氧化鋁膜。上述步驟中使用的O2氣體和Ar氣體從排氣口67排出到處理室之外。產(chǎn)生等離子體66的區(qū)域和設(shè)置在支架64的絕緣襯底101離間，所以不發(fā)生因電荷在膜的表面上帶電而發(fā)生的膜損傷。另外，也可以在絕緣襯底101和產(chǎn)生等離子體66的區(qū)域之間設(shè)置有淋浴板，在該淋浴板上形成多個使等離子體可以通過的孔。
由圖3所示的設(shè)備產(chǎn)生的等離子體具有低電子溫度(1.5eV或更低(優(yōu)選為0.5eV或更高以及1.5eV或更低))以及高電子密度(1.0×1011cm-3或更高(優(yōu)選為1.0×1011cm-3或更高以及1.0×1013cm-3或更低))，因此，可以在低溫下形成具有極小等離子體損傷的致密金屬氧化膜。
注意，在本實施方式中，說明使用圖2所示的多室設(shè)備而制造實施方式1的半導(dǎo)體器件的方法，但是也可以使用圖2所示的多室設(shè)備而制造實施方式2的半導(dǎo)體器件以及實施方式3的半導(dǎo)體器件。
在制造實施方式2的半導(dǎo)體器件的情況下，通過在第二室1112內(nèi)進(jìn)行等離子體氮化處理后進(jìn)行等離子體氧化處理，而形成由含氮的金屬氧化膜和氧化硅膜構(gòu)成并且在其表面上留下大約幾％的氮的柵絕緣膜。注意，在進(jìn)行等離子體氮化處理的情況下，改變?yōu)楹脑蠚怏w即可，關(guān)于其他條件與等離子體氧化處理的情況一樣。
在制造實施方式3的半導(dǎo)體器件的情況下，通過在第二室1112內(nèi)進(jìn)行等離子體氧化處理后進(jìn)行等離子體氮化處理，而形成由含氮的金屬氧化膜和氧化硅膜構(gòu)成并且至多大約20％被取代為金屬氮化膜的柵絕緣膜。注意，在進(jìn)行等離子體氮化處理的情況下，改變?yōu)楹脑蠚怏w即可，關(guān)于其他條件與等離子體氧化處理的情況一樣。
實施方式5圖4A表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式5的半導(dǎo)體器件的平面圖，圖4B為圖4A的a-b之間的截面圖，圖4C為圖4A的c-d之間的截面圖。
圖4所示的半導(dǎo)體器件包括隔著絕緣膜102而提供在襯底101上的作為半導(dǎo)體膜的島狀多晶硅膜103a和103b、隔著柵絕緣膜100而提供在多晶硅膜103a和103b上的柵極105、覆蓋柵極而提供的絕緣膜106和107、電連接到多晶硅膜103a和103b的源區(qū)或漏區(qū)并提供在絕緣膜107上的導(dǎo)電膜108。上述柵絕緣膜100具有與實施方式1至3中任一項的柵絕緣膜同樣的結(jié)構(gòu)。注意，在圖4中，顯示了提供使用多晶硅膜103a的一部分作為溝道形成區(qū)域的n型薄膜晶體管110a和使用多晶硅膜103b的一部分作為溝道形成區(qū)域的p型薄膜晶體管110b的情況。
作為襯底101，可以使用玻璃襯底例如鋇硼硅玻璃或者鋁硼硅玻璃等、石英襯底、陶瓷襯底、或包括不銹鋼的金屬襯底等。另外可以使用由以聚對苯二甲酸乙酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或者聚醚砜(PES)為代表的塑料、或者具有柔性的合成樹脂例如丙烯酸等而形成的襯底。通過使用具有柔性的襯底，可以制造能夠折疊的半導(dǎo)體器件。另外，當(dāng)使用這種襯底時對其面積及形狀沒有很大的限制，因而，如果使用例如一邊為1米或更大的矩形狀襯底作為襯底101，可以格外地提高生產(chǎn)率。與使用圓形的硅襯底相比，這種優(yōu)點是很大的優(yōu)勢。
絕緣膜102用作基底絕緣膜，提供它以便防止如Na等堿金屬或堿土金屬從襯底101擴散到多晶硅膜103a和103b中來對半導(dǎo)體元件的特性給以不利的影響。作為絕緣膜102，可以使用包含氧或氮的絕緣膜例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等的單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)提供具有雙層結(jié)構(gòu)的絕緣膜102時，優(yōu)選提供氮氧化硅膜作為第一層的絕緣膜和提供氧氮化硅膜作為第二層的絕緣膜。當(dāng)提供具有三層結(jié)構(gòu)的絕緣膜102時，優(yōu)選提供氧氮化硅膜作為第一層的絕緣膜、提供氮氧化硅膜作為第二層的絕緣膜、和提供氧氮化硅膜作為第三層的絕緣膜。
可以用非晶硅或者半非晶硅(SAS)形成多晶硅膜103a和103b。SAS是具有在非晶和晶體結(jié)構(gòu)(包含單晶和多晶)之間的中間結(jié)構(gòu)，而且具有在自由能方面穩(wěn)定的第三狀態(tài)的半導(dǎo)體，其中包括具有短程有序和晶格扭曲的結(jié)晶區(qū)。至少在薄膜的一部分區(qū)域中可以觀察從0.5nm到20nm的結(jié)晶區(qū)。當(dāng)進(jìn)行X射線衍射時觀察到被認(rèn)為是由硅晶格引起的(111)和(220)的衍射值峰。含有至少1原子％或更多的氫或鹵素以終止懸空鍵。通過在含硅氣體上執(zhí)行輝光放電分解(等離子體CVD)形成SAS。除了SiH4之外，Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF2等可以用于含硅氣體。另外，可以將GeF4混合到含硅氣體。也可以用H2或者H2與選自He、Ar、Kr、和Ne中的一種或多種稀有氣體元素稀釋所述含硅氣體。稀釋率為從2倍到1000倍的范圍。壓力范圍為大約從0.1Pa至133Pa，電源頻率范圍為從1MHz至120MHz，優(yōu)選為從13MHz到60MHz。襯底加熱溫度可以為300℃或更低。希望的是，作為在膜中的雜質(zhì)元素的大氣成分雜質(zhì)例如氧、氮、或碳為1×1020cm-1或更低，特別是氧濃度為5×1019/cm3或更低，優(yōu)選為1×1019/cm3或更低。在此，用濺射法、LPCVD法、或等離子體CVD法等而形成非晶硅膜，并將該非晶硅膜通過已知的結(jié)晶方法例如激光結(jié)晶方法、使用RTA或者退火爐的熱結(jié)晶方法、使用促進(jìn)結(jié)晶的金屬元素的熱結(jié)晶方法等而結(jié)晶化。另外，作為另外的結(jié)晶方法，也可以通過施加DC偏壓產(chǎn)生熱等離子體，使該熱等離子體對半導(dǎo)體膜作用而進(jìn)行。
柵絕緣膜100具有與實施方式1至3同樣的結(jié)構(gòu)。即，柵絕緣膜100可以由形成在多晶硅膜上的氧化硅膜和形成在其上的金屬氧化膜構(gòu)成，也可以在所述金屬氧化膜的表面存在氮。
可以通過濺射法或等離子體CVD法等，使用例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等的含有氧或氮的絕緣膜、諸如DLC(金鋼石類碳)等的含有碳的膜的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，而形成絕緣膜106。
作為絕緣膜107，可以形成由例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等的含有氧或氮的絕緣膜、諸如DLC(金鋼石類碳)等的含有碳的膜、或者進(jìn)一步，例如環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯基苯酚、苯并環(huán)丁烯、或丙烯酸等的有機材料、硅氧烷樹脂構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。該硅氧烷樹脂相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷具有由硅(Si)和氧(O)的鍵構(gòu)成的骨架結(jié)構(gòu)。使用至少包含氫的有機基(例如烷基或者芳香烴)作為取代基。另外，氟基可以用作取代基。另外，可以使用至少包含氫的有機基和氟基作為取代基。此外，作為絕緣膜107也可以使用惡唑樹脂，例如可以使用光敏性聚苯并惡唑等。光敏性聚苯并惡唑為低介電常數(shù)(在常溫1MHz下，介電常數(shù)為2.9)、高耐熱性、且低吸水率(在常溫24小時的情況下，它為0.3％)的材料。惡唑樹脂的介電常數(shù)為比聚酰亞胺低，所以更適當(dāng)為絕緣膜。注意，在圖4所示的半導(dǎo)體器件中，可以直接提供絕緣膜107以覆蓋柵極105而不提供絕緣膜106。
作為導(dǎo)電膜108，可以使用由選自Al、Ni、C、W、Mo、Ti、Pt、Cu、Ta、Au、Mn中的一種元素或包括上述元素中的多種的合金構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。例如，作為由包括多種上述元素的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜，可以使用含有C和Ti的Al合金、含有Ni的Al合金、含有C和Ni的Al合金、含有C和Mn的Al合金等。另外，在由疊層結(jié)構(gòu)設(shè)置的情況下，可以層疊Al和Ti而設(shè)置。
另外，在圖4中，n型薄膜晶體管110a具有與柵極105的側(cè)面接觸的側(cè)壁，并在多晶硅膜103a中形成有用給予n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)有選擇地?fù)诫s的源區(qū)、漏區(qū)和設(shè)置在側(cè)壁之下的LDD區(qū)域。另外，p型薄膜晶體管110b具有與柵極105的側(cè)面接觸的側(cè)壁，并在多晶硅膜103b中形成有用給予p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)有選擇地?fù)诫s的源區(qū)和漏區(qū)。注意，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，在圖4中，在n型薄膜晶體管110a中提供LDD區(qū)域，而在p型薄膜晶體管110b中不提供LDD區(qū)域，然而，可以采用在兩個晶體管中都提供LDD區(qū)域的結(jié)構(gòu)或者在兩個晶體管中都不提供LDD區(qū)域和側(cè)壁的結(jié)構(gòu)(圖5A)。
此外，薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)，可以采用具有一個溝道形成區(qū)域的單柵結(jié)構(gòu)、具有兩個溝道形成區(qū)域的兩柵結(jié)構(gòu)或者具有三個溝道形成區(qū)域的三柵結(jié)構(gòu)等的多柵結(jié)構(gòu)。另外，也可以采用雙柵(dual gate)結(jié)構(gòu)，該雙柵結(jié)構(gòu)具有通過柵絕緣膜而配置在溝道形成區(qū)域的上面和下面的兩個柵極。另外，在以疊層結(jié)構(gòu)形成柵極的情況下，可以由形成在柵極下方的第一導(dǎo)電膜105a以及形成在所述第一導(dǎo)電膜105a上的第二導(dǎo)電膜105b構(gòu)成柵極，并且，將所述第一導(dǎo)電膜形成為錐形狀，形成具有比用作源極或漏極區(qū)域的雜質(zhì)區(qū)域更低濃度的雜質(zhì)區(qū)域并使它只與第一導(dǎo)電膜重疊(圖5B)。此外，在以疊層結(jié)構(gòu)形成柵極的情況下，也可以采用如下結(jié)構(gòu)由形成在柵極下方的第一導(dǎo)電膜225a以及形成在所述第一導(dǎo)電膜225a上的第二導(dǎo)電膜225b構(gòu)成柵極，并且，形成與所述第二導(dǎo)電膜225b的側(cè)面接觸且形成在導(dǎo)電膜225a的上方的側(cè)壁(圖5C)。注意，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以使用Ni、Co、W等的硅化物形成用作多晶硅膜103a、103b的源極或漏極區(qū)域的雜質(zhì)區(qū)域。
以下，參照附圖而說明根據(jù)本實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法。首先，對于在設(shè)置在襯底上的島狀多晶硅膜中，將該島狀多晶硅膜的端部以近似直角的形狀而設(shè)置的情況，參照圖6而進(jìn)行說明。
首先，通過與實施方式1同樣的方法，在襯底101上形成島狀多晶硅膜103a、103b(圖6A)。注意，在圖6中，將島狀多晶硅膜103a、103b的端部以近似直角的形狀(85°≤θ≤100°)而設(shè)置。
上述多晶硅膜103a、103b為使非晶半導(dǎo)體膜激光結(jié)晶化而獲得的。以下，對于該激光結(jié)晶化詳細(xì)地說明。在使用激光輻照的情況下，可以使用連續(xù)振蕩(CWcontinuous-wave)激光束或脈沖振蕩激光束(脈沖激光束)。此處，作為激光束可以采用由如下的一種或多種激光器振蕩的激光束，即氣體激光器諸如Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子激光器等；將在單晶的YAG、YVO4、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、或者多晶(陶瓷)的YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4中添加Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta之中的一種或多種作為摻雜物而獲得的材料用作介質(zhì)的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti藍(lán)寶石激光器；銅蒸氣激光器；以及金蒸氣激光器。通過輻照這種激光束的基波或者這些基波的第二次諧波到第四次諧波的激光束，可以獲得大粒度尺寸的晶體。例如，可以使用Nd:YVO4激光器(基波1064nm)的第二次諧波(532nm)或第三次諧波(355nm)。由連續(xù)振蕩或脈沖振蕩都可以射出這種激光束。當(dāng)由連續(xù)振蕩射出時，需要大約0.01至100MW/cm2(優(yōu)選為0.1至10MW/cm2)的激光能量密度。而且，以大約10至2000cm/sec的掃描速度來輻照激光。
此外，將在單晶的YAG、YVO4、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、或者多晶(陶瓷)的YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4中添加Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta之中的一種或多種作為摻雜物而獲得的材料用作介質(zhì)的激光器、Ar離子激光器、或Ti藍(lán)寶石激光器可以使激光束進(jìn)行連續(xù)振蕩，而且，通過Q開關(guān)動作或模式同步等可以以10MHz或更高的振蕩頻率使激光束進(jìn)行脈沖振蕩。當(dāng)使用10MHz或更高的振蕩頻率來使激光束振蕩時，在由激光束熔化半導(dǎo)體膜之后并在凝固半導(dǎo)體膜之前向半導(dǎo)體膜輻照下一個脈沖的激光束。因此，由于固相和液相之間的界面可以在半導(dǎo)體膜中連續(xù)地移動，這不同于使用振蕩頻率低的脈沖激光的情況，所以可以獲得沿掃描方向連續(xù)生長的晶粒。
通過使用陶瓷(多晶體)作為介質(zhì)，可以以短時間和低成本形成任何形狀的介質(zhì)。當(dāng)采用單晶體時，通常使用直徑為幾mm、長度為幾十mm的圓柱形的介質(zhì)，但是，當(dāng)采用陶瓷時可以形成更大的介質(zhì)。
由于在直接有助于發(fā)光的介質(zhì)中的Nd、Yb等摻雜物的濃度，在單晶體中也好在多晶體中也好不能被大幅度地更改，因此，通過增加濃度而提高激光輸出就有一定的界限。然而，在用陶瓷的情況下，因為與單結(jié)晶相比可以顯著增大介質(zhì)的尺寸，所以可以期待大幅度地提高輸出。
而且，在用陶瓷的情況下，可以容易地形成平行六面體形狀或長方體形狀的介質(zhì)。通過使用這樣形狀的介質(zhì)使振蕩光在介質(zhì)內(nèi)部以之字型前進(jìn)，以可以增加振蕩光路的距離。因此，增幅變大，使以大輸出進(jìn)行振蕩成為可能。另外，由于從這樣形狀的介質(zhì)射出的激光束在射出時的斷面形狀是四角形狀，所以與圓形狀的激光束相比有利于將其整形為線狀激光束。通過利用光學(xué)系統(tǒng)整形這樣被射出的激光束，可以容易地獲取短邊長度為小于或等于1mm、長邊長度為幾mm到幾m的線狀激光。另外，通過將激發(fā)光均勻地輻照在介質(zhì)上，線狀激光束沿著長邊方向具有均勻能量分布。
通過將上述線狀激光輻照在半導(dǎo)體膜上，可以對整個半導(dǎo)體膜表面更均勻地進(jìn)行退火。當(dāng)需要對到線狀激光束的兩端上均勻地進(jìn)行退火時，需要采用在激光束的兩端布置狹縫(slit)以遮斷能量的衰變部分等的方法。
接著，通過與實施方式1同樣的方法，通過MOCVD法將鋁膜121a、121b形成在島狀多晶硅膜103a、103b上(圖6B)。
接著，在含氧的氣氛中，對鋁膜121a、121b進(jìn)行等離子體處理而形成作為金屬氧化膜的氧化鋁膜104。而且，在含氧的氣氛中，對氧化鋁膜104進(jìn)行等離子體處理而在多晶硅膜103a、103b以及氧化鋁膜104之間形成0.5至1nm程度的氧化硅膜100a、100b(圖6C)。由此，在多晶硅膜103a、103b上形成由氧化鋁膜104以及氧化硅膜100a、100b而構(gòu)成的柵絕緣膜100。柵絕緣膜的厚度與實施方式1同樣。注意，在此形成與實施方式1同樣的柵絕緣膜，然而也可以形成與實施方式2或3同樣的柵絕緣膜。
然后，通過在柵絕緣膜100上形成柵極105等，可以制造半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件具有將島狀多晶硅膜103a、103b用作溝道形成區(qū)的n型薄膜晶體管110a和p型薄膜晶體管110b(圖6D)。
如此，通過在多晶硅膜103a、103b的表面上形成氧化硅膜100a、100b，可以防止柵極和多晶硅膜的短路等，該短路起因于在溝道形成區(qū)域的端部151a、151b等中的柵絕緣膜100的覆蓋不良。換句話說，在島狀多晶硅膜的端部的角度是近似直角(85°≤θ≤100°)的情況下，當(dāng)通過CVD法、濺射法等形成柵絕緣膜以覆蓋多晶硅膜時，存在在多晶硅膜的端部由于柵絕緣膜的損壞等引起覆蓋不良的危險，然而，通過在多晶硅膜的表面上形成氧化硅膜100a、100b，可以防止在多晶硅膜的端部產(chǎn)生柵絕緣膜的覆蓋不良等。
實施方式6參照圖7至圖11說明本發(fā)明的實施方式6的液晶顯示器件(LiquidCrystal Display(LCD))的制造方法。
在本實施方式中說明的顯示器件的制作方法是同時制作包含像素TFT的像素部分及在其周邊設(shè)置的驅(qū)動電路部分的TFT的方法。但是，為簡化說明起見，關(guān)于驅(qū)動電路在圖中示出作為基本單元的CMOS電路。
首先，進(jìn)行到圖7所示的TFT的形成。TFT的柵絕緣膜為與實施方式1至3中的任一個同樣的。注意，在本實施方式中，像素TFT552為多柵型TFT。
在形成圖7所示的層間絕緣膜17之后，形成作為第二層間絕緣膜19的平坦化膜。
接著，通過在第二層間絕緣膜19上形成抗蝕劑掩模，而使用該抗蝕劑掩模對第二層間絕緣膜19以及層間絕緣膜17進(jìn)行蝕刻，形成各位于源區(qū)、漏區(qū)之上的接觸孔。
在除去抗蝕劑掩模，而形成導(dǎo)電膜之后，還使用別的抗蝕劑掩模進(jìn)行蝕刻，而形成電極或布線540至544(TFT的源布線以及漏布線等)。作為導(dǎo)電膜，可以使用氮化鈦、Al以及氮化鈦的疊層膜、Al合金膜等。
在此，優(yōu)選將電極和布線走線為在從與襯底垂直的方向看的情況下其角為圓形的形式。通過使該電極或該布線的角部分為圓形，可以防止塵埃等留在布線的角部分，并抑制因塵埃而發(fā)生的不良，且提高成品率。在進(jìn)行構(gòu)圖時，使用將光敏性的抗蝕劑用作光掩模并進(jìn)行曝光和顯影而制造的掩模。在此，可以在光掩模的任意部分中抑制進(jìn)行曝光的光的透過率，以控制顯影后的掩模厚度。通過控制掩模的厚度，可以進(jìn)行更細(xì)致且準(zhǔn)確的構(gòu)圖。
然后，在第二層間絕緣膜19以及電極或布線540至544上形成第三層間絕緣膜610。這里，可以使用與第二層間絕緣膜19同樣的材料形成第三層間絕緣膜610。
接著，使用光掩模形成抗蝕劑掩模，利用干蝕刻將第三層間絕緣膜610的一部分去除而形成開孔(形成接觸孔)。在形成該接觸孔時，使用四氟化碳(CF4)、氧(O2)、氦(He)作為蝕刻氣體。另外，接觸孔的底部達(dá)到電極或布線544。
在去除抗蝕劑掩模之后，在整個表面上形成第二導(dǎo)電膜。接著，使用光掩模對第二導(dǎo)電膜進(jìn)行構(gòu)圖，形成與電極或布線544電連接的像素電極623(圖7)。在制作反射型的液晶顯示面板的情況下，可以通過濺射法使用Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)、Al(鋁)等具有光反射性的金屬材料而形成像素電極623。
另外，在制作透過型液晶顯示面板的情況下，使用銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、包含氧化硅的銦錫氧化物、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)等的透明導(dǎo)電膜形成像素電極623。
此外，在圖8中示出包含像素TFT的像素部分的一部分的擴大俯視圖。另外，圖7示出的是像素電極形成的中間過程，示出在右側(cè)的像素中形成像素電極，而在左側(cè)的像素中未形成像素電極的狀態(tài)。在圖8中，實線A-A’切斷的圖與圖7的像素部分的剖面相對應(yīng)，與圖7對應(yīng)的部分使用相同的符號。
像素設(shè)置在源信號線543和柵信號線4802的交叉處，并且具有晶體管552、電容元件4804、以及液晶元件。注意，在圖中僅僅示出了用于驅(qū)動液晶元件的液晶的一對電極中的一個電極(像素電極623)。
晶體管552由半導(dǎo)體層4806、第一絕緣層、通過第一絕緣層與半導(dǎo)體層4806重疊的柵信號線4802的一部分而構(gòu)成。半導(dǎo)體層4806成為晶體管552的激活層。第一絕緣層用作晶體管的柵絕緣層。通過接觸孔4807將晶體管552的源和漏之一連接到源信號線543，并且通過接觸孔4808將源和漏的另一個連接到連接布線544。通過接觸孔4810將連接布線544連接到像素電極623?？梢允褂煤驮葱盘柧€543相同的導(dǎo)電層并且同時構(gòu)圖而形成連接布線544。
電容元件4804可以是具有如下結(jié)構(gòu)的電容元件(稱為第一電容元件)，其中將半導(dǎo)體層4806以及通過第一絕緣層與半導(dǎo)體層4806重疊的電容布線4811作為一對電極，且其中將第一絕緣層作為介電層。注意，電容元件4804還可以是具有如下結(jié)構(gòu)的電容元件(稱為第二電容元件)，其中，將電容布線4811和通過第二絕緣層與電容布線4811重疊的像素電極623作為一對電極，并且將第二絕緣層作為介電層。因為第二電容元件與第一電容元件并聯(lián)連接，所以可以通過提供第二電容元件來增加電容元件4804的電容值。此外，可以使用和柵信號線4802相同的導(dǎo)電層并且同時構(gòu)圖而形成電容布線4811。
半導(dǎo)體層4806、柵信號線4802、電容布線4811、源信號線543、連接布線544、像素電極623的圖案具有以小于或等于10μm的邊長在角部削角的形狀。使用該光掩模圖案形成掩模圖案，并且利用該掩模圖案進(jìn)行構(gòu)圖而形成，可以得到角部被削角的形狀。注意，可以進(jìn)一步將角部弄成圓形。即通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定感光條件和蝕刻條件，可以使圖案形狀比光掩模圖案更光滑。
在布線和電極中，將彎曲部分或布線寬度發(fā)生變化的部分的角部變得平滑并形成為圓形，可具有以下效果。通過對凸部分削角，當(dāng)執(zhí)行利用等離子體的干蝕刻時，可以抑制由于異常放電而產(chǎn)生微粒。此外，通過對凹部分削角，即使產(chǎn)生微粒，在清洗時也可以防止該微粒集中在角部，從而可以將該微粒洗掉。這樣，可以解決在制造過程中的灰塵或微粒的問題，且可以提高成品率。
通過上述工序，完成液晶顯示器件的TFT襯底。在該襯底上形成有頂柵型的像素TFT552、由頂柵型TFT550以及551構(gòu)成的CMOS電路553、以及像素電極623。
接著，覆蓋像素電極623地形成定向膜624a。定向膜624a可以使用液滴噴射法、絲網(wǎng)印刷法及膠印刷法而形成。然后，對定向膜624a的表面進(jìn)行磨擦處理。而且，在相對襯底625上設(shè)置由著色層626a、遮光層(黑矩陣)626b以及覆蓋層627構(gòu)成的彩色濾光片，還形成由透明電極或反射電極構(gòu)成的相對電極628，在其上形成定向膜624b(圖9)。接著，利用液滴噴射法包圍與包含像素TFT的像素部分650重疊的區(qū)域地形成作為封閉圖案的密封材料600(圖10A)。此處，示出為使液晶滴下來而繪畫封閉圖案的密封材料600的例子，但也可以采用設(shè)置具有開口部分的密封圖案，在貼合襯底500之后利用毛細(xì)管現(xiàn)象注入液晶的浸漬式(汲上式)。
接著，為了不使氣泡進(jìn)入，在減壓下進(jìn)行液晶組成物629的滴下(圖10B)并將兩個襯底500及625貼合(圖10C)。將液晶一次或多次滴下到閉環(huán)的密封圖案內(nèi)。作為液晶組成物629的定向模式，采用液晶分子的排列從光的入射方向到出射方向扭曲90°定向的TN模式。而且，使其貼合成為與襯底的摩擦方向正交。
注意，可以散布球狀的隔離物，形成由樹脂構(gòu)成的柱形隔離物或在密封材料600中加入填料而保持一對襯底的間隔。上述柱形隔離物是將丙烯酸、聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺和環(huán)氧中的至少一種為主要成分的有機樹脂材料，或者氧化硅、氮化硅和含氮的氧化硅中的任一種的材料，或由上述材料組成的疊層膜構(gòu)成的無機材料。
然后，分割襯底。在獲得多個面的情況下，將每個面板分割。另外，在獲得一個面的情況下，通過貼合預(yù)先分割好的相對襯底，也可以省略分割過程(圖9、10D)。
接著，通過各向異性導(dǎo)電體層，用已知技術(shù)將FPC(柔性印刷電路)貼上。以上述的工序完成液晶顯示器件。此外，如果需要時可以將光學(xué)膜貼上。在采用透過型的液晶顯示器件的情況下，在TFT襯底和相對襯底上都貼上偏振片。
圖11A示出用上述工序得到的液晶顯示器件的俯視圖，同時圖11B示出另一液晶顯示器件的俯視圖的例子。
圖11A中，符號1表示TFT襯底，625表示相對襯底，650表示像素部分，600表示密封材料，801表示FPC。將液晶組成物通過液滴噴射法而噴射，在減壓下將一對襯底500以及625用密封材料600而貼合在一起。
圖11B中，符號1表示TFT襯底，625表示相對襯底，802表示源信號線驅(qū)動電路，803表示柵信號線驅(qū)動電路，650表示像素部分，600a表示第一密封材料，801表示FPC。注意，將液晶組成物通過液滴噴射法而噴射，而且用第一密封材料600a和第二密封材料600b將一對襯底500和625貼合在一起。由于驅(qū)動電路部分802以及803并不需要液晶，因此只有像素部分650保持液晶，并且提供第二密封材料600b是為了加強面板的整體。
注意，根據(jù)本實施方式制造的液晶顯示器件可以用作各種電子器具的顯示部分。
另外，不局限于多柵結(jié)構(gòu)的TFT，也可以采用單柵型TFT。此外，如果需要，本實施方式可以與上述實施方式中的任何記載任意地組合。
實施方式7參照圖12至圖18說明本發(fā)明的實施方式7的RFID標(biāo)簽。具體地，說明具有存儲元件和在不接觸的情況下能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件的一個例子。
在本實施方式所顯示的半導(dǎo)體器件中，如圖12A所示，在襯底1141上提供包括多個薄膜晶體管的半導(dǎo)體元件1140和用作天線的導(dǎo)電膜1133。注意，用作天線的導(dǎo)電膜1133電連接到包含在半導(dǎo)體元件1140中的薄膜晶體管。另外，該半導(dǎo)體器件通過用作天線的導(dǎo)電膜1133可以不接觸就能與外部設(shè)備(讀取器/寫入器)進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
在下文，參照附圖描述上述半導(dǎo)體器件的制造方法的一個例子。這里，如圖12B所示，描述使用一個襯底1101制造多個半導(dǎo)體器件1143的情況(在此，是由縱四個、橫三個構(gòu)成的12個)。另外，在此表示一個例子。即，為了形成具有柔性的半導(dǎo)體器件，通過剝離層1103一經(jīng)在具有剛性的襯底1101例如玻璃等上提供薄膜晶體管等的半導(dǎo)體元件和天線，然后將半導(dǎo)體元件和天線等從該襯底1101剝離，并在具有柔性的襯底上提供半導(dǎo)體元件和天線等。
首先，在襯底1101上形成絕緣膜1102和剝離層1103(圖13A)。
作為襯底1101，可以使用與上述襯底101相同的材料。這里，使用玻璃襯底作為襯底1101。
作為絕緣膜1102，可以使用包含氧或氮的絕緣膜例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等的單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。這里，使用玻璃襯底作為襯底1101，形成具有50至150nm厚的氧氮化硅作為絕緣膜1102。
作為剝離層1103，可以使用金屬膜、金屬膜和金屬氧化膜的疊層結(jié)構(gòu)等。作為金屬膜，可以使用由選自鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鉛(Pb)、鋨(Os)、或者銥(Ir)的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料構(gòu)成的膜的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。另外，可以通過濺射法或各種CVD法例如等離子體CVD法等而形成上述材料。作為金屬膜和金屬氧化膜的疊層結(jié)構(gòu)，在形成上述金屬膜之后，通過在氧氣氣氛中進(jìn)行等離子體處理和在氧氣氣氛中進(jìn)行加熱處理，可以在金屬膜的表面上提供該金屬膜的氧化物。例如，在用濺射法而形成鎢膜作為金屬膜的情況下，通過對鎢膜進(jìn)行等離子體處理，可以在鎢膜的表面上形成由鎢氧化物構(gòu)成的金屬氧化膜。另外，在此情況下，用WOx表示鎢氧化物，其中x是2至3，具有x是2的情況(WO2)、x是2.5的情況(W2O5)、x是2.75的情況(W4O11)、和x是3的情況(WO3)等。當(dāng)形成鎢氧化物時，上述的x的數(shù)值沒有特別的限制，可以根據(jù)蝕刻速率等確定形成哪種氧化物。除了金屬氧化膜之外，也可以使用金屬氮化物或者金屬氧氮化物。在這種情況下，可以在氮氣氣氛中或者在氮氣和氧氣的氣氛中對上述金屬膜進(jìn)行等離子體處理或者加熱處理。另外，作為另一個方法，在形成金屬膜之后，在氧氣氣氛中通過濺射法在該金屬膜上形成絕緣膜，從而可以在金屬膜的表面上提供金屬氧化膜和絕緣膜的疊層結(jié)構(gòu)。而且，在形成金屬膜以后，可以以金屬為靶而在氧氣氣氛中進(jìn)行濺射，以在金屬膜的表面上設(shè)置金屬氧化膜。在這種情況下，可以用不同的金屬元素形成金屬膜和金屬氧化膜。注意，在采用這些方法時，通過在氮氣氣氛中或者氮氣和氧氣的氣氛中執(zhí)行濺射法，也可以在金屬膜上形成金屬氮化物或者金屬氧氮化物。
接著，在剝離層1103上形成用作基底膜的絕緣膜1104，在該絕緣膜1104上形成作為非晶半導(dǎo)體膜的非晶硅膜。然后，通過激光結(jié)晶法、使用快速熱退火方法(RTA)或退火爐的熱結(jié)晶法、使用促進(jìn)結(jié)晶的金屬元素的熱結(jié)晶法、或者組合上述方法的方法等而使非晶硅膜晶化，以形成作為晶體半導(dǎo)體膜的多晶硅膜1105(圖13B)。
絕緣膜1104為基底膜，在作為基底膜1104形成氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)之后，通過在含氮氣氛中對上述氮氧化硅膜進(jìn)行等離子體處理，而使該氮氧化硅膜的表面氮化，然后在該氮氧化硅膜上形成氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)以獲得疊層結(jié)構(gòu)。通常，通過CVD法或者濺射法而形成的氮氧化硅膜具有內(nèi)部缺陷和不充分的膜質(zhì)。因而，通過在氮氣氣氛中進(jìn)行等離子體處理來氮化，可以提高該氮氧化硅膜的表面的膜質(zhì)，并且形成更致密的膜。其結(jié)果是，當(dāng)在絕緣膜1104上提供半導(dǎo)體元件時，可以防止雜質(zhì)元素從襯底1101或剝離層1103混入。
接著，將給予p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素?fù)诫s到多晶硅膜1105中。這里，添加硼(B)作為雜質(zhì)元素(圖13C)。
下面，有選擇地蝕刻多晶硅膜1105以形成第一半導(dǎo)體膜1106至第四半導(dǎo)體膜1109(圖13D)。這里，第一半導(dǎo)體膜1106和第二半導(dǎo)體膜1107用于存儲元件部分，第三半導(dǎo)體膜1108和第四半導(dǎo)體膜1109用于邏輯電路。
然后，在形成抗蝕劑掩模1210以便覆蓋第一半導(dǎo)體膜1106之后，將給予p型的導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素?fù)诫s到第二半導(dǎo)體膜1107至第四半導(dǎo)體膜1109中(圖14A)。在本實施方式中，添加硼(B)作為雜質(zhì)元素。
下面，去除抗蝕劑掩模1210，通過與實施方式1至3中的任一項同樣的方法，在第一半導(dǎo)體膜1106至第四半導(dǎo)體膜1109上形成柵絕緣膜1223。柵絕緣膜1223由形成在半導(dǎo)體膜上的氧化硅膜1221和形成在其上的金屬氧化膜1222構(gòu)成。
下面，在第一半導(dǎo)體膜1106至第四半導(dǎo)體膜1109上形成用作柵極的導(dǎo)電膜1226至1229(圖15A)。注意，在此導(dǎo)電膜1226至1229由第一導(dǎo)電膜1226a至1229a和第二導(dǎo)電膜1226b至1229b的疊層結(jié)構(gòu)設(shè)置。這里，使用氮化鉭作為第一導(dǎo)電膜1226a至1229a，使用鎢作為第二導(dǎo)電膜1226b至1229b，并且層疊第一導(dǎo)電膜1226a至1229a和第二導(dǎo)電膜1226b至1229b。注意，不局限于該結(jié)構(gòu)，可以采用單層結(jié)構(gòu)。另外，材料也不局限于此，可以使用選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)等的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或者化合物材料而形成。另外，可以使用以將磷等的雜質(zhì)元素?fù)诫s的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料而形成。
然后，使用導(dǎo)電膜1126作為掩模，將給予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s到第一半導(dǎo)體膜1106中，并使用導(dǎo)電膜1227至1229作為掩模，將給予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s到第二半導(dǎo)體膜1107至第四半導(dǎo)體膜1109，以形成源區(qū)或漏區(qū)。接著，覆蓋導(dǎo)電膜1226至1229地形成絕緣膜1130，并且電連接到上述第一半導(dǎo)體膜1106至1109的源區(qū)或漏區(qū)地在絕緣膜1130上形成導(dǎo)電膜1131，以提供將第一半導(dǎo)體膜1106至第四半導(dǎo)體膜1109使用為溝道形成區(qū)的p型薄膜晶體管1151a、n型薄膜晶體管1151b至1151d(圖15B)。注意，薄膜晶體管1151a至1151d不局限于圖15B所示的結(jié)構(gòu)，可以使用上述實施方式所示中的任一結(jié)構(gòu)。
然后，覆蓋導(dǎo)電膜1131地形成絕緣膜1132，并在該絕緣膜1132上形成用作天線的導(dǎo)電膜1133，且覆蓋導(dǎo)電膜1133地形成絕緣膜1134(圖15C)。這里，為了方便起見將薄膜晶體管1151a至1151d以及設(shè)置在該薄膜晶體管1151a至1151d上的導(dǎo)電膜1133等稱作元件群1155。
作為絕緣膜1130、1132和1134，除了含有氧或氮的絕緣膜例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等，含碳的薄膜例如DLC(金鋼石類碳)等之外，也可以使用有機材料例如環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯基苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸等、或硅氧烷類材料等的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)而形成。特別地，可以通過旋涂法、液滴噴射法或印刷法等形成有機材料例如環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯基苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸等、或硅氧烷類材料等的材料。因而，可以謀求提高平坦化或者處理時間的效率化。可以由相同的材料或者不同的材料形成絕緣膜1130、1132和1134。另外，也可以通過對絕緣膜1130、1132和1134進(jìn)行等離子體處理來執(zhí)行氧化或氮化。
作為導(dǎo)電膜1133，可以使用導(dǎo)電材料，它包括一種或者多種金屬例如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鎳(Ni)、碳(C)等或者金屬化合物。
接下來，在除薄膜晶體管1151a至1151d之外的區(qū)域形成開口部分1150而暴露剝離層1103，且從該開口部分1150引入蝕刻劑以除去剝離層1103(圖16A)?？梢猿フ麄€剝離層1103，或可以不完全地除去而留下其一部分。通過留下剝離層1103，即使在用蝕刻劑除去剝離層1103之后，也可以將薄膜晶體管1151a至1151d保持在襯底1101上，從而，在隨后的步驟中處理變得簡單和容易。作為蝕刻劑，可以使用鹵素氟化物例如三氟化氯氣等或者包含鹵素的氣體或液體。另外，還可以使用CF4、SF6、NF3、F2等。
然后，具有粘結(jié)性的第一薄板材料1152粘結(jié)于絕緣膜1134，而將元件群1155從襯底1101剝離(圖16B)。
作為第一薄板材料1152，可以使用柔性的薄膜，其至少一個表面上設(shè)置具有粘合劑的面。例如，可以使用在用作基材的聚酯等的基膜上提供有粘合劑的薄板材料。作為粘合劑，可以使用由包含丙烯酸樹脂等的樹脂材料或者合成橡膠材料構(gòu)成的材料。
然后，用具有柔性的薄膜密封剝離的元件群1155。這里，用第二薄板材料1153及第三薄板材料1154密封元件群1155(圖16C)。
柔性的薄膜可以用于第二薄板材料1153和第三薄板材料1154，例如，可以使用由聚丙烯、聚酯、乙烯基、聚氟乙烯、氯乙烯等構(gòu)成的薄膜、由纖維材料構(gòu)成的紙、基材薄膜(聚酯、聚酰胺、無機蒸發(fā)沉積薄膜、紙類等)和粘結(jié)性合成樹脂膜(丙烯酸類合成樹脂、環(huán)氧類合成樹脂等)的疊層薄膜等。另外，該薄膜和被處理體一起受到加熱處理和加壓處理。當(dāng)進(jìn)行加熱處理和加壓處理時，通過加熱處理熔化提供在薄膜的最表面上的粘結(jié)層或者提供在最外層的層(非粘結(jié)層)，而通過加壓處理粘結(jié)。另外，當(dāng)用第一薄板材料1152和第二薄板材料1153密封元件群時，可以使用相同的材料作為第一薄板材料以實施密封。
通過上述步驟，可以獲得具有存儲元件并可以不接觸就能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件。另外，本實施方式中所示的半導(dǎo)體器件具有柔性。
下面，參照

可以不接觸地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件的適用例子。注意，根據(jù)利用方式，將可以不接觸地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件也可以稱為RFID(射頻識別)、ID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC芯片、RF(射頻)標(biāo)簽、無線標(biāo)簽、電子標(biāo)簽、或者無線芯片。
RFID標(biāo)簽80具有不接觸地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的功能，包括電源電路81、時鐘產(chǎn)生電路82、數(shù)據(jù)解調(diào)電路83、數(shù)據(jù)調(diào)制電路84、控制其他電路的控制電路85、存儲電路86、以及天線87(圖17A)。RFID標(biāo)簽可以包括多個存儲電路，而不限定為一個存儲電路?？梢允褂肧RAM、閃存、ROM、FeRAM等、或?qū)⒂袡C化合物層用于存儲元件部分的電路。
通過電磁感應(yīng)，在天線87中將從讀取器/寫入器88發(fā)送的作為電波的信號變換為交流電信號。在電源電路81中，通過使用交流的電信號而產(chǎn)生電源電壓，并使用電源布線將電源電壓提供給每個電路。時鐘產(chǎn)生電路82根據(jù)從天線87輸入的交流信號而產(chǎn)生各種時鐘信號并供給于控制電路85。在解調(diào)電路83中，解調(diào)上述交流電信號并供給于控制電路85。在控制電路85中，根據(jù)輸入的信號執(zhí)行各種運算處理。在存儲電路86中，存儲在控制電路85中使用的程序或數(shù)據(jù)等。另外，存儲電路86還可以用作運算處理時的工作區(qū)域。而且，可以將數(shù)據(jù)從控制電路85發(fā)送到調(diào)制電路84，并根據(jù)該數(shù)據(jù)將負(fù)載調(diào)制從調(diào)制電路84施加到天線87。讀取器/寫入器88通過電波接收施加到天線87的負(fù)載調(diào)制，結(jié)果可以讀出數(shù)據(jù)。
此外，RFID標(biāo)簽可以是通過電波將電源電壓提供給每個電路而不安裝電源(電池)的類型，或者是安裝電源(電池)而通過電波和電源(電池)將電源電壓提供給每個電路的類型。
通過使用上述實施方式中描述的結(jié)構(gòu)，可以制造能夠折彎的RFID標(biāo)簽。因而，可以將上述RFID標(biāo)簽貼在具有曲面的物體上而設(shè)置。
下面，描述具有柔性的RFID標(biāo)簽的使用方式的一個例子。在包含顯示部分321的便攜式終端的側(cè)面上提供讀取器/寫入器320，而在物品322的側(cè)面上提供RFID標(biāo)簽323(圖17B)。當(dāng)將讀取器/寫入器320罩在物品322包括的RFID標(biāo)簽323上時，關(guān)于商品的信息例如物品的原材料、原產(chǎn)地、每個生產(chǎn)過程中的檢查結(jié)果、流通過程的歷史等、以及商品的說明等都顯示在顯示部分321上。另外，當(dāng)通過帶式運轉(zhuǎn)機傳送商品326時，可以使用讀取器/寫入器324和提供在商品326上的RFID標(biāo)簽325而進(jìn)行對該商品326的檢查(圖17C)。這樣，通過將RFID利用于系統(tǒng)中，可以容易地獲得信息，從而實現(xiàn)高性能化和高附加價值化。此外，如上述實施方式所示，即使在將RFID貼在具有曲面的物體上的情況下，也可以防止包含在RFID標(biāo)簽中的晶體管等的損傷，而提供高可靠性的RFID。
另外，除了上述以外，具有柔性的RFID的用途很廣泛，可以適用于任何商品，其中RFID不接觸而使對象物的歷史等的信息為明確，在生產(chǎn)和管理等中很有用。例如，可以將RFID設(shè)置在紙幣、硬幣、有價證券類、證書類、無記名債券類、用于包裝的容器類、書籍類、記錄介質(zhì)、身邊東西、交通工具類、食品類、衣服、保健用品類、生活用品類、藥品類、以及電子器具等而使用。參照圖18描述這些的例子。
紙幣、硬幣為在市場上流通的金錢，并包含在特定區(qū)域內(nèi)跟貨幣一樣流通的東西(兌換錢)、紀(jì)念硬幣等。有價證券類指支票、證券、期票等(參照圖18A)。證書類指駕駛執(zhí)照、居民卡等(參照圖18B)。無記名債券類指郵票、米券、各種商品券等(參照圖18C)。用于包裝的容器類指用于盒飯等的包裝紙、塑料瓶等(參照圖18D)。書籍類指書等(參照圖18E)。記錄介質(zhì)指DVD軟件、錄象磁帶等(參照圖18F)。交通工具類指如自行車等的車輛、船舶等(參照圖18G)。身邊東西指包、眼鏡等(參照圖18H)。食品類指食品、飲料等。衣服指衣裳、鞋類等。保健用品類指醫(yī)療器械、健康用具等。生活用品類指家具、照明器具等。藥品類指醫(yī)藥產(chǎn)品、農(nóng)藥等。電子器具指液晶顯示器件、EL顯示器件、電視機(電視接收圖象機或者薄型電視接收圖象機)、手機等。
通過將RFID標(biāo)簽提供給紙幣、硬幣、有價證券類、證書類、無記名債券類等，可以防止偽造。另外，通過將RFID標(biāo)簽提供給用于包裝的容器類、書籍類、記錄介質(zhì)等、身邊東西、食品類、生活用品類、電子器具等，可以謀求提高檢查產(chǎn)品系統(tǒng)或者在租借商店中使用的系統(tǒng)等的效率。通過將RFID標(biāo)簽提供給交通工具類、保健用品類、藥品類等，可以防止偽造或失盜。就藥品來說，可以防止錯誤地吃藥。作為設(shè)置RFID標(biāo)簽的方法，通過將其貼在物品的表面上或者將其嵌入在物品中而設(shè)置。例如，就書來說，可以將RFID標(biāo)簽嵌入到紙中，或者當(dāng)外殼由有機樹脂構(gòu)成時嵌入在該有機樹脂中。通過使用具有柔性的RFID標(biāo)簽，即使在將其設(shè)置在紙等中的情況下，也可以通過使用具有上述實施方式所示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件而設(shè)置RFID標(biāo)簽，來防止包含在該RFID標(biāo)簽中的元件的破損等。
此外，通過將RFID標(biāo)簽嵌入動物等的生物中，可以容易地辨別每個生物。例如，通過將具備傳感器的RFID標(biāo)簽嵌入家畜等的生物中，可以容易地管理出生年份、性別、種類等當(dāng)然不用說，還可管理當(dāng)前的體溫等的健康狀況。
實施方式8參照

根據(jù)本發(fā)明的實施方式8的發(fā)光器件。首先，進(jìn)行到圖19所示的TFT的形成。TFT的柵絕緣膜5為與實施方式1至3中的任一個同樣的。TFT具有柵極8a、柵絕緣膜5以及多晶硅膜3，而且被形成在包括基底絕緣膜2的玻璃襯底1上。注意，在圖19中只記載一方的TFT。
在形成層間絕緣膜17之后，形成作為第二層間絕緣膜19的平坦化膜(圖19A)。接著，使用抗蝕劑掩模而在第二層間絕緣膜19以及層間絕緣膜17中形成接觸孔。接下來，蝕刻柵絕緣膜5形成到達(dá)半導(dǎo)體層的接觸孔。接觸孔可通過使用抗蝕劑掩模蝕刻以暴露半導(dǎo)體層來形成。接觸孔可通過濕蝕刻或干蝕刻中的任一種來形成。此外，根據(jù)條件，可以蝕刻一次或多次而形成。當(dāng)進(jìn)行多次蝕刻時，可以使用濕蝕刻和干蝕刻兩者(圖19B)。
然后，形成導(dǎo)電層以覆蓋該接觸孔和第二層間絕緣層19。將該導(dǎo)電層加工為所希望的形狀，以形成連接部分161a、布線161b等。該布線可以具有鋁、銅、鋁和碳和鎳的合金、鋁和碳和鉬的合金等的單層。但是，該布線也可以具有從襯底一側(cè)包括鉬、鋁、鉬的疊層結(jié)構(gòu)、從襯底一側(cè)包括鈦、鋁、鈦的結(jié)構(gòu)、或從襯底一側(cè)包括鈦、氮化鈦、鋁、鈦的結(jié)構(gòu)(圖19C)。
然后，形成第三層間絕緣膜163，以覆蓋連接部分161a、布線161b以及第二層間絕緣膜19。作為第三層間絕緣膜163的材料，優(yōu)選使用具有自平坦性的涂敷膜，比如，丙烯酸、聚酰亞胺和硅氧烷等。在本實施方式中，將硅氧烷使用為第三層間絕緣膜163(圖19D)。
接下來，可以使用氮化硅等在第三層間絕緣膜163上形成絕緣層。形成該絕緣層以防止在以后的蝕刻像素電極的步驟中第三層間絕緣膜163被蝕刻超過需要的程度。因此，當(dāng)在像素電極與第三層間絕緣膜的蝕刻速率之比較大時，可以不提供該絕緣層。
接下來，形成貫通第三層間絕緣膜163而達(dá)到連接部分161a的接觸孔。
而且，在形成具有透光性的導(dǎo)電層以覆蓋該接觸孔和第三層間絕緣膜163(或絕緣層)之后，加工上述具有透光性的導(dǎo)電層而形成薄膜發(fā)光元件的第一電極164。在此，第一電極164電連接到連接部分161a。
作為第一電極164的材料，可以形成鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鈦(Ti)等的具有導(dǎo)電性的金屬，鋁硅(Al-Si)、鋁鈦(Al-Ti)、鋁硅銅(Al-Si-Cu)等的合金，或者氮化鈦(TiN)等的金屬材料的氮化物，或者ITO(氧化銦錫)、含硅的ITO、以及在氧化銦中混合2至20atomic％的氧化鋅(ZnO)的氧化銦氧化鋅(IZO)等的金屬化合物等。
另外，取出發(fā)光一側(cè)的電極可以由具有透明性的導(dǎo)電膜而形成，使用除了ITO(氧化銦錫)、含有氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、以及在氧化銦中混合2至20atomic％的氧化鋅(ZnO)的IZO(銦鋅氧化物)等的金屬化合物以外，還使用Al、Ag等極薄的金屬膜。此外，當(dāng)從第二電極一側(cè)來取出發(fā)光時，作為第一電極164可以使用高反射率的材料(Al、Ag等)。在本實施方式中，將ITSO使用為第一電極164(圖20A)。
接下來，形成由有機材料或無機材料構(gòu)成的絕緣層，以覆蓋第三層間絕緣膜163(或絕緣層)和第一電極164。接著，加工該絕緣層以便使第一電極164的一部分露出而形成分隔壁165。優(yōu)選將具有光敏性的有機材料(丙烯酸、聚酰亞胺等)用作分隔壁165的材料，然而，也可以使用沒有光敏性的有機材料或無機材料而形成。此外，可通過使用分散劑等在用于分隔壁165的材料中分散諸如黑色氧化鈦或氮化碳等黑色素或染料，以使分隔壁165變黑而可用作黑矩陣(black matrix)。分隔壁165的向第一電極的邊緣優(yōu)選具有曲率，而且使該曲率為連續(xù)變化的錐形(圖20B)。
接下來，形成含有發(fā)光物質(zhì)的層166，接著形成覆蓋含有發(fā)光物質(zhì)的層166的第二電極167。由此，可以形成發(fā)光元件193，該發(fā)光元件193在第一電極164和第二電極167之間夾著含有發(fā)光物質(zhì)的層166而構(gòu)成。同時，通過對第一電極施加比第二電極高的電壓，可以得到發(fā)光(圖20C)。作為用于形成第二電極167的電極材料，可以使用與第一電極相同的材料。在本實施方式中，將鋁使用為第二電極。
此外，通過蒸發(fā)沉積法、噴墨法、旋涂法、浸漬涂法等而形成含有發(fā)光物質(zhì)的層166。含有發(fā)光物質(zhì)的層166可以為具有空穴傳輸、空穴注入、電子傳輸、電子注入、發(fā)光等的各種功能的層的疊層，也可以為發(fā)光層的單層。此外，作為用于含有發(fā)光物質(zhì)的層的材料，通常在很多情況下，將有機化合物以單層或疊層而使用，然而，在本發(fā)明中，也可以采用如下的結(jié)構(gòu)例如，作為與第一或第二電極接觸的層，采用無機化合物作為由有機化合物構(gòu)成的膜的一部分。
然后，通過等離子體CVD法形成含氮的氧化硅膜作為鈍化膜。當(dāng)利用含氮的氧化硅膜時，可以通過等離子體CVD法形成由SiH4、N2O和NH3制造的氧氮化硅膜、由SiH4和N2O制造的氧氮化硅膜、或由使用Ar稀釋SiH4和N2O的氣體而形成的氧氮化硅膜。
此外，可以將由SiH4、N2O和H2制造的氧氮氫化硅膜適用為鈍化膜。當(dāng)然，第一鈍化膜的結(jié)構(gòu)不局限于單層結(jié)構(gòu)，也可以采用其他含硅的絕緣膜的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。另外，也可以形成氮化碳膜和氮化硅膜的多層膜、苯乙烯聚合物的多層膜、氮化硅膜或類金剛石碳膜，而代替含氮的氧化硅膜。
接下來，為了保護發(fā)光元件而使其不受水等的促進(jìn)退化的物質(zhì)的影響，密封顯示部分。在將相對襯底使用于密封的情況下，用絕緣性密封材料將其粘在一起，以使外部連接部分露出。在相對襯底與元件襯底之間的空間中可以填充惰性氣體如干燥的氮氣等，或者，可以將密封材料涂在像素部分的整個表面上，而將相對襯底粘在一起。優(yōu)選將紫外線固化樹脂等用作密封材料。也可以在密封材料中混入干燥劑或用于維持襯底間的間隔為恒定的粒子。接著，將柔性布線襯底貼上外部連接部分，來完成發(fā)光器件。
參照圖21說明如上所述制造的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的一個例子。注意，盡管可能具有不同的形狀，但具有類似功能的部分用相同的符號來表示，以省略說明。在本實施方式中，薄膜晶體管170通過連接部分161a連接到發(fā)光元件193。
圖21A示出了一種結(jié)構(gòu)，其中第一電極164由具有透光性的導(dǎo)電膜形成，并且是從含有發(fā)光物質(zhì)的層166發(fā)射的光在襯底1一側(cè)取出的結(jié)構(gòu)。注意，194表示相對襯底，在形成發(fā)光元件193之后，使用密封材料等在襯底1上被粘著。在相對襯底194和元件之間中填充具有透光性的樹脂188等而密封，由此，可以防止因濕氣而使發(fā)光元件193退化。此外，樹脂188優(yōu)選具有吸濕性。而且，通過將具有高透光性的干燥劑189分散在樹脂188中，能夠進(jìn)一步防止?jié)駳獾挠绊?，因此，這是更優(yōu)選的。
圖21B示出了一種結(jié)構(gòu)，其中第一電極164和第二電極167都由具有透光性的導(dǎo)電膜形成，并且是在襯底1以及相對襯底194的雙方都能夠取出光的結(jié)構(gòu)。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，通過在襯底1和相對襯底194的外部提供偏振片190，可以防止屏幕變?yōu)橥该鳎纱颂岣呖梢姸?。在偏振?90的外部可以提供保護膜191。
注意，作為具有顯示功能的本發(fā)明的發(fā)光器件可以使用模擬視頻信號或數(shù)字視頻信號。當(dāng)使用數(shù)字視頻信號時，該視頻信號可以分別為使用電壓或電流的。當(dāng)發(fā)光元件發(fā)光時，輸入到像素的視頻信號具有恒定的電壓或恒定的電流。當(dāng)視頻信號具有恒定的電壓時，恒定的電壓被施加到發(fā)光元件上，或恒定的電流流到發(fā)光元件。此外，當(dāng)視頻信號具有恒定的電流時，恒定的電壓被施加到發(fā)光元件或恒定的電流流到發(fā)光元件。這種對發(fā)光元件施加的電壓為恒定的是恒壓驅(qū)動，流到發(fā)光元件的電流為恒定的是恒流驅(qū)動。在恒流驅(qū)動時，不根據(jù)發(fā)光元件的電阻變化，流到恒定的電流。本實施方式的發(fā)光器件可以使用上述中的任一個驅(qū)動方法。
具有這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光器件為高可靠性的發(fā)光器件。具有這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光器件為能夠得到彩色純度好的藍(lán)色發(fā)光的發(fā)光器件。此外，具有這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光器件為彩色再現(xiàn)性好的發(fā)光器件。本實施方式可以與上述實施方式中的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)組合而使用。
實施方式9參照圖22說明作為本發(fā)明的發(fā)光器件的面板的外觀。圖22A為面板的俯視圖，其中將形成在襯底上的晶體管和發(fā)光元件用密封材料密封，該密封材料形成在襯底上的晶體管和發(fā)光元件與相對襯底4006之間。圖22B相當(dāng)于圖22A的截面圖。此外，安裝在該面板上的發(fā)光元件具有的結(jié)構(gòu)為如上述實施方式所示那樣的結(jié)構(gòu)。
提供密封材料4005以便圍繞設(shè)置在襯底4001上的像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003以及掃描線驅(qū)動電路4004。相對襯底4006被設(shè)置在像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003以及掃描線驅(qū)動電路4004上。由此，像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路4004，通過襯底4001、密封材料4005和相對襯底4006與填充材料4007密封在一起。
此外，設(shè)置在襯底4001上的像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路4004具有多個薄膜晶體管。在圖22B中，示出了在信號線驅(qū)動電路4003中所包括的薄膜晶體管4008以及在像素部分4002中所包括的薄膜晶體管4010。
此外，發(fā)光元件4011電連接到薄膜晶體管4010。
此外，引線4014相當(dāng)于將信號或電源電壓提供給像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路4004的布線。引線4014通過引線4015連接到連接端子4016。連接端子4016通過各向異性導(dǎo)電膜4019電連接到柔性印刷電路(FPC)4018具有的端子。
注意，作為填充材料4007，除了氮或氬等的惰性氣體之外，也可以使用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂。例如，可以使用聚氯乙烯、丙烯酸、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、或乙烯-醋酸乙烯酯。
注意，本發(fā)明的發(fā)光器件在其范疇內(nèi)包括形成具有發(fā)光元件的像素部分的面板以及在該面板中安裝IC的模塊。
本實施方式可以與上述實施方式中的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)組合而使用。
實施方式10在本實施方式中，將說明在上述實施方式8、9中所示的面板和模塊具有的像素電路、保護電路以及它們的動作。注意，圖19至圖22所示的截面圖為驅(qū)動TFT1403或開關(guān)TFT1401和發(fā)光元件1405的截面圖。
在圖23A所示的像素中，信號線1410、電源線1411和1412被按列配置，而掃描線1414被按行配置。此外，像素還包括開關(guān)TFT1401、驅(qū)動TFT1403、電流控制TFT1404、電容元件1402以及發(fā)光元件1405。
圖23C所示的像素具有與圖23A所示的像素一樣的結(jié)構(gòu)，不同之處在于，驅(qū)動TFT1403的柵極連接到配置在行方向的電源線1412。即，圖23A和23C所示的兩個像素顯示相同的等效電路圖。然而，在電源線1412按列配置的情況下(圖23A)以及在電源線1412按行配置的情況下(圖23C)，各電源線由不同層的導(dǎo)電膜而形成。在此，注視連接驅(qū)動TFT1403中的柵極的布線，為了表示制造這些的層不同，分別記載為圖23A和23C。
在圖23A和23C所示的各像素中，驅(qū)動TFT1403與電流控制TFT1404串聯(lián)連接，并且驅(qū)動TFT1403的溝道長度L(1403)、溝道寬度W(1403)以及電流控制TFT1404的溝道長度L(1404)、溝道寬度W(1404)可以設(shè)定為滿足L(1403)/W(1403)∶L(1404)/W(1404)＝5～6000∶1。
注意，驅(qū)動TFT1403工作在飽和區(qū)中并控制流過發(fā)光元件1405的電流值，而電流控制TFT1404工作在線性區(qū)并控制提供給發(fā)光元件1405的電流。從制造過程看，兩個TFT優(yōu)選具有相同的導(dǎo)電類型，在本實施方式中形成為n溝道型TFT。此外，作為驅(qū)動TFT1403，除了增強型TFT以外也可以使用耗盡型TFT。在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光器件中，電流控制TFT1404的Vgs中的輕微變化不影響發(fā)光元件1405的電流值，因為電流控制TFT1404工作在線性區(qū)中。即，發(fā)光元件1405的電流值可以由工作在飽和區(qū)中的驅(qū)動TFT1403來決定。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以提供一種發(fā)光器件，其中通過改善因TFT特性變化所導(dǎo)致的發(fā)光元件的亮度變化，而提高圖像的質(zhì)量。
圖23A至23D所示的像素中，開關(guān)TFT1401控制對像素的視頻信號的輸入。當(dāng)開關(guān)TFT1401導(dǎo)通時，視頻信號被輸入到像素中。結(jié)果，視頻信號的電壓被保持在電容元件1402中。注意，在圖23A和23C中示出設(shè)置有電容元件1402的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明不局限于此。當(dāng)可以用柵極電容等維持保持視頻信號的電容時，可以不提供電容元件1402。
圖23B所示的像素與圖23A所示的像素結(jié)構(gòu)一樣，不同之處在于，添加了TFT1406和掃描線1415。同樣地，圖23D所示的像素與圖23C所示的像素結(jié)構(gòu)一樣，不同之處在于，添加了TFT1406和掃描線1415。
TFT1406由新提供的掃描線1415來控制其導(dǎo)通或截止。當(dāng)TFT1406導(dǎo)通時，保持在電容元件1402中的電荷被放掉，由此使電流控制TFT1404截止。即，通過提供TFT1406，可以強行停止將電流流到發(fā)光元件1405。因此，TFT1406也可以稱為擦除TFT。由此，根據(jù)圖23B和23D所示的結(jié)構(gòu)，在信號被寫入到所有的像素之前，可以與寫入期間的開始同時或者之后立刻開始點亮期間，因此可以提高占空比。
在圖23E所示的像素中，信號線1410和電源線1411按列配置，而掃描線1414按行配置。此外，像素還包括開關(guān)TFT1401、驅(qū)動TFT1403、電容元件1402以及發(fā)光元件1405。圖23F所示的像素與圖23E所示的像素結(jié)構(gòu)一樣。不同之處在于，添加了TFT1406和掃描線1415。注意，通過提供TFT1406，圖23F所示的結(jié)構(gòu)可以提高占空比。
如上所述，可以使用各種像素電路。特別是，在使用非晶半導(dǎo)體膜形成薄膜晶體管的情況下，優(yōu)選使驅(qū)動TFT1403的半導(dǎo)體膜大一些。因此，在上述像素電路中，優(yōu)選使用頂部發(fā)光型，其中從發(fā)光疊層體產(chǎn)生的光從密封襯底一側(cè)發(fā)出。
普遍認(rèn)為，這種有源矩陣型的發(fā)光器件，當(dāng)像素密度增大時很有利，因為在每個像素中設(shè)置有TFT而能夠以低電壓驅(qū)動。
在本實施方式中描述了一種有源矩陣型發(fā)光器件，其中在各像素中提供各TFT。然而，也可以適用于無源矩陣型發(fā)光器件。在無源矩陣型發(fā)光器件中，因為在各像素中不提供TFT，所以成為高開口率。在采用將發(fā)光朝著發(fā)光疊層體的兩側(cè)發(fā)出的發(fā)光器件的情況下，當(dāng)使用無源矩陣型發(fā)光器件時，可以提高透過率。
接下來，使用圖23E所示的等效電路來描述一種情況，其中在掃描線和信號線中提供二極管以作為保護電路。
在圖24中，開關(guān)TFT1401和1403、電容元件1402以及發(fā)光元件1405設(shè)置在像素部分1500中。在信號線1410中設(shè)置有二極管1561和1562。二極管1561和1562是與開關(guān)TFT1401或1403同樣，根據(jù)上述實施方式來制造的，而且具有柵極、半導(dǎo)體層、源極以及漏極等。通過將柵極連接到漏極或源極，來使二極管1561和1562工作為二極管。
與柵電極相同的層形成了連接到二極管的共同電位線1554和1555。因此，在與二極管的源極或漏極連接時，有必要在柵絕緣層中形成接觸孔。
提供在掃描線1414中的二極管也具有同樣的結(jié)構(gòu)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以同時形成設(shè)置在輸入級中的保護二極管。此外，形成保護二極管的位置并不局限于此，可以設(shè)置在驅(qū)動電路和像素之間。
本實施方式可以跟上述實施方式中的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)合適地組合而使用。
實施方式11參照圖25說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式11的發(fā)光器件。該發(fā)光器件采用密封材料746覆蓋驅(qū)動電路部分的一部分的方式。
在圖25中，形成起源極或漏極作用的電極529至536以及作為端子電極的電極560。該電極529至536通過層間絕緣膜528a至528c與半導(dǎo)體層502至505電連接。
接著，在層間絕緣膜528c以及電極529至536、560上形成第二層間絕緣膜700。作為第二層間絕緣膜700，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜等的無機絕緣膜，而且將這些絕緣膜以單層或兩個或更多的多層形成即可。此外，作為形成無機絕緣膜的方法，可以使用濺射法、LPCVD法或等離子體CVD法等。
在本實施方式中，使用等離子體CVD法，形成厚度為100nm至150nm的由無機絕緣膜構(gòu)成的第二層間絕緣膜700。注意，可以在厚度為50nm至500nm(優(yōu)選為100nm至300nm)的范圍內(nèi)形成第二層間絕緣膜700。
接著，在第二層間絕緣膜700上形成抗蝕劑掩模，將它有選擇地蝕刻，而形成到達(dá)驅(qū)動TFT的漏極529以及電極560的接觸孔。然后，除去抗蝕劑掩模。
接著，形成第一電極543以及作為端子電極的電極561。
此外，在本實施方式中，設(shè)置密封材料746以便其一部分覆蓋驅(qū)動電路部分。在密封材料746圍繞的領(lǐng)域中可以填充填充材料，也可以填充干燥了的惰性氣體。注意，只要設(shè)置密封材料746以圍繞顯示區(qū)域的外周即可，也可以只在端子部分設(shè)置它。
如本實施方式，通過形成第二層間絕緣膜700，可以防止使驅(qū)動電路部分的TFT和布線等露出而保護它。
實施方式12參照圖26和圖27說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式12的電子器具。該電子器具安裝有如在上述實施方式中示出了其一個例子的TFT。
作為該電子器具，可以舉出影像拍攝裝置比如攝像機和數(shù)字照相機等、護目鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(汽車音響組件等)、電腦、游戲機、便攜式信息終端(移動計算機、手機、便攜式游戲機或電子書籍等)、以及配備記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體地舉出，再生數(shù)字通用光盤(DVD)等的記錄介質(zhì)而且具有可以顯示其圖像的顯示器的裝置)等。圖26、圖27示出這些電子器具的具體例子。
圖26A為電視接收機或個人電腦的監(jiān)視器等。其包括框體3001、顯示部分3003、以及揚聲器部分3004等。有源矩陣型顯示器件設(shè)置在顯示部分3003中。顯示部分3003中的每個像素具有使用本發(fā)明的制造方法的TFT。通過具有該TFT，可以得到特性惡化少的電視機。
圖26B為手機，包括主體3101、框體3102、顯示部分3103、聲音輸入部分3104、聲音輸出部分3105、操作鍵3106、以及天線3108等。有源矩陣型顯示器件設(shè)置在顯示部分3103中。顯示部分3103中的每個像素具有使用本發(fā)明的制造方法的TFT。通過具有該TFT，可以得到特性惡化少的手機。
圖26C為電腦，包括主體3201、框體3202、顯示部分3203、鍵盤3204、外接端口3205、以及鼠標(biāo)3206等。有源矩陣型顯示器件設(shè)置在顯示部分3203中。顯示部分3203中的每個像素具有使用本發(fā)明的制造方法的TFT。通過具有該TFT，可以得到特性惡化少的電腦。
圖26D為移動計算機，包括主體3301、顯示部分3302、開關(guān)3303、操作鍵3304、以及紅外線端口3305等。有源矩陣型顯示器件設(shè)置在顯示部分3302中。顯示部分3302中的每個像素具有使用本發(fā)明的制造方法的TFT。通過具有該TFT，可以得到特性惡化少的移動計算機。
圖26E為便攜式游戲機，包括框體3401、顯示部分3402、揚聲器部分3403、操作鍵3404、以及記錄介質(zhì)插入部分3405等。有源矩陣型顯示器件設(shè)置在顯示部分3402中。顯示部分3402中的每個像素具有使用本發(fā)明的制造方法的TFT。通過具有該TFT，可以得到特性惡化少的便攜式游戲機。
圖27為柔性顯示器，包括主體3110、像素部分3111、驅(qū)動IC3112、接收裝置3113、以及薄膜電池3114等。接收裝置可以接收從上述手機的紅外線通訊端口3107發(fā)射的信號。有源矩陣型顯示器件設(shè)置在像素部分3111中。像素部分3111中的每個像素具有使用本發(fā)明的制造方法的TFT。通過具有該TFT，可以得到特性惡化少的柔性顯示器。
如上所述，本發(fā)明的適用范圍極寬，并且可以用于所有領(lǐng)域的電子器具中。
本說明書根據(jù)2005年9月27日在日本專利局受理的日本專利申請編號2005-280499而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟在多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜；以及通過對所述金屬膜進(jìn)行等離子體氧化處理，使所述金屬膜氧化以形成金屬氧化膜，并且，氧化所述多晶半導(dǎo)體膜以便在所述多晶半導(dǎo)體膜和所述金屬氧化膜之間形成氧化膜。
2.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟在多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜；通過對所述金屬膜進(jìn)行等離子體氮化處理，使所述金屬膜氮化以形成金屬氮化膜；以及通過對所述金屬氮化膜進(jìn)行等離子體氧化處理，使所述金屬氮化膜氧化以形成金屬氧化膜，并且，氧化所述多晶半導(dǎo)體膜以便在所述多晶半導(dǎo)體膜和所述金屬氧化膜之間形成氧化膜，其中，所述金屬氧化膜被形成為至少在其表面含有氮。
3.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟在多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜；通過對所述金屬膜進(jìn)行等離子體氧化處理，使所述金屬膜氧化以形成金屬氧化膜，并且，氧化所述多晶半導(dǎo)體膜以便在所述多晶半導(dǎo)體膜和所述金屬氧化膜之間形成氧化膜；以及通過對所述金屬氧化膜進(jìn)行等離子體氮化處理，形成至少在其表面含有氮的金屬氧化膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述金屬膜是Al膜、Ta膜、La膜、Hf膜和Zr膜中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述多晶半導(dǎo)體膜是在所述多晶半導(dǎo)體膜上形成金屬膜之前，使用激光對非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行晶化而形成的。
6.一種半導(dǎo)體器件，包括由多晶半導(dǎo)體膜氧化而形成在該多晶半導(dǎo)體膜上的氧化膜；形成在所述氧化膜上的金屬氧化膜；形成在所述金屬氧化膜上的柵極；以及形成在所述多晶半導(dǎo)體膜中的源區(qū)和漏區(qū)，其中，所述氧化膜和所述金屬氧化膜構(gòu)成柵絕緣膜。
7.一種半導(dǎo)體器件，包括形成在玻璃襯底上的基底絕緣膜；形成在所述基底絕緣膜上的多晶半導(dǎo)體膜；形成在所述多晶半導(dǎo)體膜中的源區(qū)和漏區(qū)；由所述多晶半導(dǎo)體膜氧化而形成在該多晶半導(dǎo)體膜上的氧化膜；形成在所述氧化膜上的金屬氧化膜；以及形成在所述金屬氧化膜上的柵極，其中，所述氧化膜和所述金屬氧化膜構(gòu)成柵絕緣膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的半導(dǎo)體器件，其中所述金屬氧化膜是由金屬氮化膜氧化而形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的半導(dǎo)體器件，其中所述金屬氧化膜被形成為至少在其表面含有氮。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項的半導(dǎo)體器件，其中所述金屬氧化膜是氧化鋁膜、氧化鉭膜、氧化鑭膜、氧化鉿膜和氧化鋯膜中的一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項的半導(dǎo)體器件，其中所述氧化膜的厚度為0.5nm或更大至1nm或更小。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項的半導(dǎo)體器件，其中所述多晶半導(dǎo)體膜的表面形成為不平坦。
13.一種液晶顯示器件，包括根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項的半導(dǎo)體器件。
14.一種RFID標(biāo)簽，包括根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項的半導(dǎo)體器件。
15.一種發(fā)光器件，包括根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項的半導(dǎo)體器件。
16.一種電子器具，包括根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項的半導(dǎo)體器件。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠使柵絕緣膜薄膜化而提高半導(dǎo)體裝置的特性并且可以減少漏泄電流的半導(dǎo)體器件以及其制造方法。在本發(fā)明中，在多晶半導(dǎo)體膜(103a)上形成鋁膜(121a)作為金屬膜，通過對所述鋁膜進(jìn)行等離子體氧化處理，氧化所述鋁膜來形成氧化鋁膜(104)，并且，在所述多晶半導(dǎo)體膜(103a)和所述氧化鋁膜之間形成氧化硅膜(100a)。
文檔編號H01L21/336GK1941288SQ200610139950
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者掛端哲彌 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所