CN101005039A - 半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种执行激光辐照的方法作为使半导体膜结晶的方法。但若激光被辐照到半导体膜，则半导体膜同时被熔化并局部膨胀。衬底与半导体膜之间的温度梯度是陡峭的，在半导体膜中可能出现畸变。这样，在某些情况下，得到的结晶半导体膜的薄膜质量就会降低。利用本发明，借助于在用激光执行半导体膜的晶化之后，用热处理工艺对半导体膜进行加热，降低了半导体膜的畸变。比之激光辐照造成的局部加热，此热处理工艺在整个衬底和半导体膜上进行。因此，有可能降低形成在半导体膜中的畸变，从而提高半导体膜的物理性质。

Description

半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及到用激光束对半导体膜进行退火的方法(以下称为激光退火)。本发明还涉及到制造半导体的方法，此方法包括作为其一个步骤的激光退火。顺便说一下，此处所用的术语“半导体器件”通常包括诸如液晶显示器件和发光器件之类的电光器件以及包括以电光器件作为其组成部分的电子设备。
背景技术
近年来，对于制作在诸如玻璃衬底之类的绝缘衬底上的半导体膜进行激光退火以便使半导体膜结晶或改进其结晶性质的技术，已经进行了广泛的研究。硅被广泛用作这种半导体膜。在本说明书中，利用激光束使半导体膜结晶以获得结晶半导体膜的方法被称为激光晶化。此外，在本说明书中，结晶半导体膜表示其中存在着结晶区域的半导体膜。
比之此前被广泛使用的合成石英玻璃衬底，玻璃衬底具有价格不高而加工性能好以及容易制造大面积衬底的优点。这是它之所以得到广泛研究的原因。激光被优选用来晶化玻璃衬底上的半导体膜的原因是玻璃的熔点低。激光能够为半导体膜提供高的能量而不大幅度提高衬底的温度。此外，比之采用电加热炉的加热方法，激光的产出明显地高。
由于利用激光退火制作的结晶半导体膜具有高的迁移率，故结晶硅膜被用来制作薄膜晶体管(TFT)。薄膜晶体管被广泛地用于这样一种单片液晶电光器件中，其中用于象素驱动的TFT和用于驱动电路的TFT被制造在玻璃衬底上。
借助于用光学系统将诸如准分子激光束之类的大功率脉冲激光束在辐照平面处形成为几厘米平方的点或长度为10厘米或更长的线状，并扫描此激光束(即激光束辐照位置相对于辐照平面作相对运动)，这种进行激光退火方法由于产出高，从而就工业意义而言是优越的，因而被优选采用。
特别是当采用线状激光束时，能够实现高的产出，这是因为借助于仅仅沿垂直于线状激光束的长度方向扫描，整个辐照平面能够被线状激光束辐照，而不像采用点状激光束的情况那样需要前后左右方向扫描。线状激光束沿垂直于其长度的方向被扫描的理由是长度方向是最有效的扫描。由于这种高的产出，故在激光退火方法中，使用了这样线状激光束，其中利用适当的光学系统形成脉冲振荡准分子激光束，它正在成为采用TFT的液晶显示器件的一种首选的制造技术。
然而，存在着这样的情况，其中用激光结晶方法得到的结晶半导体膜的薄膜质量下降。亦即，若激光辐照到半导体膜，则半导体膜瞬时熔化并局部膨胀，为了释放膨胀引起的内应力而在结晶半导体膜中出现畸变。
而且，当采用激光辐照结晶方法时，能够赋予半导体膜高的能量而不很提高衬底的温度。因而在衬底与半导体膜之间产生陡峭的温度梯度，半导体膜于是由于张应力而畸变。
若在得到的绝缘栅半导体器件中的半导体膜中存在畸变，则由于畸变而形成势垒和陷阱能级，有源层与栅绝缘膜之间的界面能级因而变高。而且，若存在畸变，则施加的电场不均匀，这就成为半导体器件工作失效的一个原因。此外，半导体膜表面的畸变对溅射或CVD淀积的栅绝缘膜的平整度有损伤，由于出现绝缘缺陷等而引起可靠性降低。确定TFT场效应迁移率的一个重要因素是表面散射效应。TFT有源层与栅绝缘膜之间界面的平整度对场效应迁移率有很大的影响。界面变得越平整，就得到越高的场效应迁移率而不受散射的影响。结晶半导体膜的畸变从而影响TFT的所有性能，甚至改变成品率。
发明内容
本发明的目的是制作一种畸变小的半导体膜并提供一种采用此半导体膜的半导体器件的制造方法。
本发明的特征是，在用激光对半导体膜进行晶化之后，借助于用热处理工艺对半导体膜进行加热而降低半导体膜中形成的畸变。与激光辐照出现的局部加热相反，衬底和半导体膜被热处理过程整个加热，因而有可能减轻半导体膜中形成的畸变，从而提高半导体膜的物理性质。
根据本发明的制造半导体器件的方法，其特征是包含下列步骤：将激光辐照到非晶半导体膜，以形成结晶半导体膜；以及进行热处理，以降低结晶半导体膜中由于激光辐照而形成的畸变。
诸如气体激光器、固体激光器、和金属激光器之类的脉冲振荡或发光激光器，都可以被用作上述制造方法中的振荡激光的激光器。诸如YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、紫翠玉激光器、以及掺Ti的蓝宝石激光器的连续振荡或脉冲振荡激光器，可构成固体激光器。气体激光器包括连续振荡或脉冲振荡的准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器、以及CO2激光器，而氦镉激光器、铜蒸汽激光器、以及金蒸汽激光器可以作为金属激光器的例子。而且，激光可以被转换成高次谐波。
而且，其特征是，上述制造方法中的热处理工艺可以是采用退火炉的热退火方法，也可以是RTA方法。
在RTA方法中，借助于用灯迅速加热衬底而执行短时间热处理。在本说明书中，灯发出的光被称为“灯光”。灯光从衬底上侧、从衬底下侧、或从衬底上下侧辐照。灯光是从卤素灯、金属卤化物灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯、或高压汞灯发出的光。
而且，在上述制造方法中，其特征是，热处理工艺的加热温度等于或高于500℃。
而且，在上述制造方法中，其特征是，热处理工艺的加热时间在30分钟以内。
而且，根据本发明的制造半导体器件的另一种方法的特征是包含下列步骤：在非晶半导体膜上执行第一热处理工艺，以形成第一结晶半导体膜；将激光辐照到第一结晶半导体膜，以形成第二结晶半导体膜；以及执行第二热处理工艺，以降低第二结晶半导体膜中由于激光辐照而形成的畸变。
其特征是，借助于采用退火炉的热退火，或借助于灯光辐照，执行上述制造方法中的第一热处理工艺和第二热处理工艺。灯光从衬底上侧、从衬底下侧、或从衬底上下侧辐照。采用从卤素灯、金属卤化物灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯、或高压汞灯发出的光。而且，诸如在它们的表面上制作有绝缘膜的玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、柔性衬底、硅衬底、金属衬底、以及不锈钢衬底之类的衬底，能够被用作衬底。由诸如钡硼硅酸盐玻璃和铝硼硅酸盐玻璃制成的衬底，能够被用作玻璃衬底。而且，柔性衬底是薄膜状衬底，并由诸如PET、PES、PEN、或丙烯酸制成，借助于用柔性衬底来制造，能够使半导体器件重量更轻。借助于在衬底的一个表面上或在二个表面上形成诸如铝膜(A10N、A1N、A10等)、碳膜(DLC(类金刚石碳)等)、以及SiN之类的势垒层组成的单层或多层，能够提高柔性衬底的耐用性。因此最好制作这种膜。
而且，诸如气体激光器、固体激光器、以及金属激光器之类的脉冲振荡或连续发光激光器，能够被用作上述制造方法中产生激光的激光器。激光也能够被转换成更高的谐波。
而且，在上述制造方法中，其特征是，第二热处理工艺的加热温度等于或高于500℃。
而且，在上述制造方法中，其特征是，第二热处理工艺的加热时间在30分钟以内。
如上所述，本发明具有可应用于常规TFT制造工艺的简单组成，因此无须准备任何新型设备，从而不增加成本。本发明提高了半导体膜的物理性质，并使半导体表面得到了匀平。因而制作在半导体膜上的栅绝缘膜的薄膜性质是足够的，并能够保持栅绝缘膜的平整度。结果防止了局部集中的电场和表面散射，从而有可能制作迁移率高的TFT。借助于采用这种TFT来制造半导体器件，能够提高半导体器件的工作特性和可靠性。
附图说明
在附图中：
图1A-1D示出了本发明概念的例子，其中图1A是基底绝缘膜制作/半导体膜制作，图1B是激光退火，图1C是热处理工艺，图1D是半导体膜制作；
图2A-2D示出了本发明概念的例子，其中图2A是基底绝缘膜制作/半导体膜制作，图2B是激光退火，图2C是半导体膜制作，图2D是热处理工艺；
图3A-3E示出了本发明概念的例子，其中图3A是基底绝缘膜制作/半导体膜制作，图3B是强光辐照，图3C是激光退火，图3D是热处理工艺，图3E是半导体膜制作；
图4A-4D示出了本发明概念的例子，其中图4A是导电膜制作/绝缘膜制作/半导体膜制作，图4B是激光退火，图4C是热处理工艺，图4D是半导体膜制作；
图5A-5D是剖面图，示出了制造象素TFT和驱动电路TFT的工艺的例子；
图6A-6C是剖面图，示出了制造象素TFT和驱动电路TFT的工艺的例子；
图7A-7C是剖面图，示出了制造象素TFT和驱动电路TFT的工艺的例子；
图8是剖面图，示出了制造象素TFT和驱动电路TFT的工艺的例子，即该图表示了第二层间绝缘膜制作/象素电极及布线制作；
图9是上表面图，示出了象素部分的象素；
图10是剖面图，示出了制造有源矩阵液晶显示器件的工艺；
图11是剖面图，示出了制造有源矩阵液晶显示器件的工艺；
图12是剖面图，示出了制造象素TFT和驱动电路TFT的工艺的例子；
图13是发光器件的驱动电路和象素部分的剖面结构图；
图14A是发光器件的上表面图；
图14B是发光器件的驱动电路和象素部分的剖面结构图；
图15是发光器件的象素部分的剖面结构图；
图16A是剖面图，示出了制造有源矩阵衬底的方法；
图16B是剖面图，示出了制造有源矩阵液晶显示器件的方法；
图17是发光器件的象素部分的剖面结构图；
图18A-18F示出了半导体器件的例子；
图19A-19D示出了半导体器件的例子；而
图20A-20C示出了半导体器件的例子。
具体实施方式
用图1A-1D来解释本发明的实施方式。
首先，在衬底10上制作基底绝缘膜11。诸如玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、以及柔性衬底之类的具有透光性质的衬底，可被用作衬底10。而且，有氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜之类组成的绝缘膜可被用作基底绝缘膜，此处所示的例子采用单层结构的基底绝缘膜，但此绝缘膜也可以具有二个或多个层层叠的结构。注意，也可以不制作基底绝缘膜。
接着，在基底绝缘膜11上制作半导体膜12。用已知的方法(例如溅射、LPCVD、或等离子体CVD)来制作具有非晶结构的半导体膜作为半导体膜12。此半导体膜12被制作成厚度为25-80nm(最好是30-60nm)。对半导体膜的材料没有限制，但最好用硅、硅锗(SiGe)合金之类来制作。
然后执行激光晶化方法，以形成结晶半导体膜。当然，也可以在执行另一个已知的晶化工艺(例如热晶化方法)之后使用激光晶化方法。由于激光晶化工艺，因而在结晶半导体膜中形成畸变13。注意，最好在执行激光晶化之前释放包含在半导体膜中的氢。若借助于在400-500℃下执行大约1小时热处理而将膜中所含的氢第一次降低到原子总数的5％或更低之后再执行晶化，则能够防止膜表面粗糙。通常，用溅射或LPCVD制作的非晶半导体膜中包含的氢的浓度，低于用等离子体CYD制作的非晶半导体膜中包含的氢的浓度。而且，即使用等离子体CVD制作的非晶半导体膜，若是在等于或高于400℃下制作的，也具有低的氢浓度。此外，若执行热晶化，则最好在等于或高于600℃的温度下执行热处理工艺。
诸如气体激光器、固体激光器、金属激光器之类的脉冲振荡或连续发光的激光器，能够被用于激光晶化方法中。诸如连续振荡或脉冲振荡YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、紫翠玉激光器、以及掺Ti的蓝宝石激光器之类的激光器，是固体激光器。气体激光器包括连续发光或脉冲振荡的准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器、以及CO2激光器，而氦镉激光器、铜蒸汽激光器、以及金蒸汽激光器可以作为金属激光器的例子。在使用上述激光器的情况下，可采用使激光振荡器发射的激光束被光学系统集中成线状然后辐照到半导体膜的方法。晶化条件可以由操作人员适当选择，但当使用准分子激光器时，脉冲振荡频率被设定为300Hz，而激光能量密度被设定为100-800mJ/cm2(典型为200-700mJ/cm2)。而且，若使用YAG激光器，则采用二次高次谐波，脉冲振荡频率可以被设定为1-300Hz，而激光能量密度可以被设定为300-1000mJ/cm2(典型为350-800mJ/cm2)。然后将被集中成宽度为100-1000μm(例如400μm)的线状的激光束辐照到衬底的整个表面上。此时可以以设定为50-98％的线状激光束重叠比来执行辐照。而且，若使用连续振荡激光器，则必须将能量密度设定为0.01-100MW/cm2(最好是0.1-10MW/cm2)。然后以大约0.5-2000cm/s的速度，相对于激光移动平台，从而形成结晶半导体膜。
而且，可以在大气中、氮气之类的惰性气体气氛中、以及在减压气氛中执行激光晶化方法。
然后，借助于用退火炉进行热退火，或借助于RTA，来执行热处理工艺。使用退火炉的热退火，可以在等于或高于500℃，最好是550-575℃的温度下执行1-30分钟。借助于例如在氮气气氛中点亮11个安置在衬底下方的卤素灯(红外光)15以及安置在衬底上方的10个卤素灯15，可以执行RTA。用RTA方法能够瞬间提高温度，但也可以将温度上升速率和温度下降速率设定为30-300℃/min。从卤素灯馈送的热为700-1300℃(由埋置在硅晶片中的热偶测得)，而最佳的热处理工艺条件根据所用的衬底和半导体膜的状态而不同。操作人员因而可以适当地确定温度。
注意，虽然在此实施方案模式中使用了氮气气氛，但也可以使用诸如氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)之类的惰性气体。而且，除了此处使用的卤素灯之外，诸如氙灯之类的紫外光灯也可以用作光源。
经历热处理工艺之后，半导体膜的畸变比激光晶化之后的程度降低了。然后执行图形化，以形成预定形状的半导体膜16。倘若此半导体膜被用于制造TFT，则其电学性能可以更好。
现在利用下面所示的实施方案来更详细地解释具有上述结构的本发明。
[实施方案1]
用图1A-1D来解释本发明的一个实施方案。
首先，在衬底10上制作基底绝缘膜11。诸如玻璃衬底和石英衬底等具有透光性质的衬底，可被用作衬底10。而且，由氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜之类组成的绝缘膜，可被用作基底绝缘膜11。此处示出了用单层结构作为基底绝缘膜11的例子，但此绝缘膜也可以具有二个或多个层被层叠的结构。注意，可以不制作绝缘膜。在此实施方案中使用了玻璃衬底，并用等离子体CVD方法在玻璃衬底上制作厚度为150nm的氮氧化硅膜。
接着，在基底绝缘膜11上制作半导体膜12。用已知的方法(例如溅射、LPCVD、或等离子体CYD)，以具有非晶结构的半导体膜来形成半导体膜12。半导体膜12被制作成厚度为25-80nm(最好是30-60nm)。对半导体膜的材料没有限制，但最好用硅、硅锗(SiGe)合金之类来制作。在此实施方案中，用等离子体CVD方法来制作膜厚度为55nm的非晶硅膜。
然后执行激光晶化方法，以形成结晶半导体膜。当然，也可以在使用另一种晶化工艺(例如热晶化方法)之后，执行激光晶化方法。在此实施方案中，用准分子激光来辐照，利用光学系统使其光在辐照表面上成为线状。从而提高了半导体膜的结晶性，但由于激光辐照而在半导体膜中产生畸变13。
然后，借助于用退火炉进行热退火，或借助于RTA，来执行热处理工艺。借助于例如在氮气气氛中点亮11个安置在衬底下方的卤素灯(红外光)15以及安置在衬底上方的10个卤素灯15，可以执行此热处理工艺。从卤素灯馈送的热为700-1300℃(由埋置在硅晶片中的热偶测得)，而最佳的热处理工艺条件根据所用的衬底和半导体膜的状态之类的因素而不同。操作人员因而可以适当地确定温度。此实施方案中使用了RTA方法，且热处理工艺在氮气气氛中于700℃的温度下执行4分钟。
经历热处理工艺之后，半导体膜的畸变比激光晶化之后的程度降低了。然后执行图形化，以形成所需形状的半导体膜16。倘若此半导体膜被用于制造TFT，则其电学性能可以更好。
[实施方案2]
在此实施方案中，用图2A-2D来解释降低半导体膜的畸变的方法。此半导体膜经历了不同于实施方案1的制造工艺。
首先，根据实施方案1制造图1A的状态。注意，图1A和图2A示出了相同的状态，且相同的参考号被用于对应的位置。
接着执行激光晶化，以形成结晶半导体膜。当然，也可以在使用另一种晶化工艺(例如热晶化方法)之后，执行激光晶化方法。在此实施方案中，用YAG激光器的二次高次谐波辐照，利用光学系统使其光在辐照表面上成为线状。从而提高了半导体膜的结晶性，但由于激光辐照而在半导体膜中产生畸变13。
接着，执行图形化，以形成半导体膜17。
然后，借助于用退火炉进行热退火，或借助于RTA，来执行热处理工艺。热处理工艺最好在等于或高于500℃的温度下进行。此实施方案中采用了用退火炉的热退火方法，且热处理工艺在氮气气氛中于550℃下执行30分钟。
经历热处理工艺之后，半导体膜中的畸变比激光晶化之后的程度降低了。倘若此半导体膜被用于制造TFT，则TFT的电学性能可以更好。
[实施方案3]
在此实施方案中，用图3A-3E来解释降低半导体膜的畸变的方法，此半导体膜经历了不同于实施方案1和2的制造工艺。
首先，根据实施方案1制造图1A的状态。注意，图1A和图3A示出了相同的状态，且相同的参考号被用于对应的位置。
接着执行第一热处理工艺，以便使半导体膜结晶。此处使用RTA作为热处理工艺。借助于例如在氮气气氛中以1-60秒(最好是30-60秒)的周期长度，1-10次(最好是2-6次)点亮11个安置在衬底下方的卤素灯(红外光)15以及安置在衬底上方的10个卤素灯15，可以执行RTA。从卤素灯馈送的热为700-1300℃(由埋置在硅晶片中的热偶测得)，而最佳的热处理工艺条件根据半导体膜的状态之类的因素而不同。操作人员因而可以适当地确定温度。此实施方案中，在氮气气氛中于750℃的温度下执行5分钟热处理工艺(见图3B)。
接着，执行激光晶化方法，以便使半导体膜晶化。在此实施方案中，用准分子激光器来辐照，利用光学系统使其光在辐照表面上成为线状。从而提高了半导体膜的结晶性，但由于激光辐照而在半导体膜中产生畸变13(见图3C)。
然后可以执行图形化，以形成所需形状的半导体膜。
然后执行第二热处理工艺。采用退火炉或RTA的热退火，可以被用于此热处理工艺。在此实施方案中，借助于用退火炉进行热退火，来执行第二热处理工艺。此热处理工艺在氮气气氛中于575℃的温度下执行30分钟(见图3D)。
经历热处理工艺之后，半导体膜中的畸变比激光晶化之后的程度降低了。倘若此半导体膜被用于制造TFT，则TFT的电学性能可以更好。
[实施方案4]
在此实施方案中，用图4A-4D来解释用热处理降低半导体膜的畸变的方法，此半导体膜经历了不同于实施方案1-3的制造工艺。
首先，各具有透光性质的玻璃衬底或石英衬底被用作衬底10。在此实施方案中，玻璃衬底被用作衬底10。
制作导电膜，并执行腐蚀，以形成所需形状的导电膜21。对导电膜的材料没有特别的限制，并使用具有热阻的材料。选自Ta、W、Ti、Mo、Cu、Cr、和Nd的元素，或以上述一种元素作为其主要组成的合金或化合物，可以被用来制作导电膜。而且，也可以使用其中已经掺有诸如磷的杂质元素的半导体膜，典型为结晶的硅膜。也可以使用AgPdCu合金。此导电膜当然不局限于单层，也可以使用多层。在此实施方案中，导电膜306由厚度为400nm的W膜组成。
然后，制作诸如氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜之类的绝缘膜作为绝缘膜22。在此实施方案中，用等离子体CVD方法制作厚度为150nm的氧化硅膜。
在绝缘膜上制作半导体膜23。用已知的方法(例如溅射、LPCVD、或等离子体CYD)，以具有非晶结构的半导体膜来形成半导体膜23。半导体膜23被制作成厚度为25-80nm(最好是30-60nm)。虽然对半导体膜的材料没有限制，但最好用硅、硅锗(SiGe)合金之类。在此实施方案中，用等离子体CVD方法来制作膜厚度为55nm的非晶硅膜(见图4A)。
然后执行激光晶化，以便使半导体膜结晶。当然，也可以在使用另一种晶化工艺(例如热晶化方法)之后，执行激光晶化方法。在此实施方案中，用YAG激光器的二次高次谐波辐照，利用光学系统使其光在辐照表面上成为线状。从而实现半导体膜的晶化，但在半导体膜中产生畸变13(见图4B)。
接着执行热处理工艺。使用退火炉的热退火或RTA，可以用作热处理工艺。若采用RTA，则例如在氮气气氛中点亮11个安置在衬底下方的卤素灯(红外光)15以及安置在衬底上方的10个卤素灯15。从卤素灯馈送的热为700-1300℃(由埋置在硅晶片中的热偶测得)，而最佳的热处理工艺条件根据半导体膜的状态之类的因素而不同。操作人员因而可以适当地确定温度。此实施方案中，使用了RTA，并在氮气气氛中于725℃的温度下执行5分钟热处理工艺(见图4C)。
经历热处理工艺之后，半导体膜中的畸变比激光晶化之后的程度降低了。然后进行图形化，以形成所需形状的半导体膜24。倘若此半导体膜被用于制造TFT，则TFT的电学性能可以更好。
[实施方案5]
在此实施方案中，用图5A-9来解释制造有源矩阵衬底的方法。注意，在整个本说明书中，为了方便起见，其上制作驱动电路和象素部分的衬底被称为有源矩阵衬底。
首先，在此实施方案中，使用由诸如钡硼硅酸盐玻璃或铝硼硅酸盐玻璃之类的玻璃，典型是诸如Corning公司#7059玻璃或#1737玻璃之类的玻璃制成的衬底320。注意，诸如石英衬底、硅衬底、金属衬底、以及衬底表面上制作有绝缘膜的不锈钢衬底，也可以被用作衬底320。而且，具有能够承受住此实施方案所用工艺温度的抗热性质的塑料衬底，也可以被使用。
然后，在衬底320上，制作由诸如氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜之类的绝缘膜组成的基底膜321。在此实施方案中，二层结构被用作基底膜321，但也可以使用单层绝缘膜，也可以使用由二个以上的层层叠的结构。作为基底膜321的第一层的氮氧化硅膜321a，是用等离子体CVD方法用SiH4、NH3和N2O作为反应气体制作的，其厚度为10-200nm(最好是50-100nm)。在此实施方案中，氮氧化硅膜321a(组分比为：Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％)被制作成厚度为50nm。作为基底膜321的第二层的氮氧化硅膜321b，是用等离子体CVD方法用SiH4和N2O作为反应气体制作的，并层叠在氮氧化硅膜321a上，其厚度为50-200nm(最好是100-150nm)。在此实施方案中，氮氧化硅膜321b(组分比为：Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)被制作成厚度为100nm。
接着，在基底膜上制作半导体膜322。利用已知的方法(例如溅射、LPCVD、或等离子体CVD)，使得作为半导体膜322的半导体膜被制作成具有非晶结构，其厚度为25-80nm(最好是30-60nm)。对半导体膜的材料没有限制，但此半导体膜最好由诸如硅或硅锗(SiGe)合金之类的材料组成。然后执行激光晶化方法，以便使半导体膜晶化。当然，也可以在使用另一种已知的晶化工艺(例如热晶化或使用镍之类的催化剂的热晶化)之后执行激光晶化。在此实施方案中，使用了激光晶化方法。
脉冲振荡型或连续发光型气体激光器、固体激光器、金属激光器等，可以被用于晶化方法。诸如连续振荡或脉冲振荡YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、紫翠玉激光器、以及掺Ti的蓝宝石激光器之类的激光器，是固体激光器。气体激光器包括连续振荡或脉冲振荡的准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器、以及CO2激光器，而氦镉激光器、铜蒸汽激光器、以及金蒸汽激光器可以作为金属激光器的例子。激光振荡器发射的激光束被光学系统集中成线状然后辐照到半导体膜的方法，可以被用于使用上述激光器的情况。晶化条件可以由操作人员适当地选择，但当使用准分子激光器时，脉冲振荡频率被设定为300Hz，而激光能量密度被设定为100-800mJ/cm2(典型为200-700mJ/cm2)。而且，若使用YAG激光器，则采用二次高次谐波，脉冲振荡频率被设定为1-300Hz，而激光能量密度被设定为300-1000mJ/cm2(典型为350-800mJ/cm2)。然后将集中成宽度为100-1000μm(例如400μm)的线状的激光束辐照到衬底的整个表面上。此时可以以设定为50-98％的线状激光束重叠比来执行辐照。而且，若使用连续振荡激光器，则必须将能量密度设定为0.01-100MW/cm2(最好是0.1-10MW/cm2)。然后使平台以大约0.5-2000cm/s的速度，相对于激光移动，从而形成结晶半导体膜。
然后将得到的结晶半导体膜图形化成所需的形状，以形成半导体膜402-406。
接着执行热处理工艺，以便降低激光辐照引起的畸变。在此实施方案中，用灯光进行辐照。例如，可以在氮气气氛中以1-60秒(最好是30-60秒)的周期长度，1-10次(最好是2-6次)点亮11个安置在衬底下方的卤素灯(红外光)15以及安置在衬底上方的10个卤素灯15。从卤素灯馈送的热为700-1300℃(由埋置在硅晶片中的热偶测得)，而最佳的热处理工艺条件根据诸如半导体膜的状态之类的因素而不同。操作人员因而可以适当地确定温度。但考虑到大批量生产工艺，最后在约为700-750℃的温度下执行5分钟或更短时间的热处理工艺。此实施方案中，在氮气气氛中于700℃下执行4分钟热辐照。
为了控制TFT的阈值，在制作半导体膜402-406之后，可以执行非常少量杂质元素(硼或磷)的掺杂。
接着，制作栅绝缘膜407，以便覆盖半导体膜402-406。此栅绝缘膜407是用等离子体CVD或溅射方法制作的厚度为40-150nm的含硅的绝缘膜。在此实施方案中，用等离子体CVD方法制作厚度为110nm的氮氧化硅膜(组分比为：Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)。当然，栅绝缘膜不局限于氮氧化硅膜，也可以使用单层或叠层结构的其它含硅绝缘膜。
而且，若使用氧化硅膜，则可以用等离子体CVD方法，用TEOS(原硅酸四乙酯)与O2的混合物，在反应压力为40Pa、衬底温度设定为3O0-4O0℃的情况下，借助于在功率密度为0.5-0.8W/cm2的高频(13.56MHz)下放电来制作。这样制作的氧化硅膜，借助于在400-500℃下执行后续热退火，能够获得良好的栅绝缘膜特性。
然后，如图5C所示，在栅绝缘膜407上，制作并层叠膜厚度为20-100nm的第一导电膜408和膜厚度为100-4O0nm的第二导电膜409。在此实施方案中，制作并层叠膜厚度为30nm的由TaN组成的第一导电膜408和膜厚度为370nm的由W组成的第二导电膜409。用溅射方法制作TaN膜，并在氮气气氛中进行Ta靶的溅射。而且，用采取W靶的溅射来制作W膜。此外，也可以利用六氟化钨(WF6)的热CVD方法来制作W膜。不管采用哪种方法，必须能够使膜的电阻低，以便用作栅电极，且W膜的电阻率最好被制作成等于或小于20μ
Figure A20071000674500171
cm。借助于增大W膜的晶粒，能够降低电阻率，但对于W膜中含有许多诸如氧之类的杂质元素的情况，则晶化受到阻碍，薄膜成为高阻。因此，在溅射过程中使用高纯度W靶(纯度为99.9999％)。此外，借助于特别注意不使气相中的杂质混入到正在制作的W膜中，能够得到9-20μ
Figure A20071000674500172
cm的电阻率。
注意，虽然在此实施方案中第一导电膜408是TaN而第二导电膜409是W，但对这些导电膜没有特别的限制。第一导电膜408和第二导电膜409也可以由选自Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Nd的元素，或由以这些元素之一为其主要成分的合金材料，或由这些元素的化合物组成。而且，其中掺入了诸如磷的杂质元素的半导体膜(典型为结晶硅膜)也可以被使用，也可以是AgPdCu合金。此外，也可以使用下列情况：用钽(Ta)膜形成第一导电膜，并将其与W膜组成的第二导电膜组合；用氮化钛(TiN)膜形成第一导电膜，并将其与W膜组成的第二导电膜组合；用氮化钽(TaN)膜形成第一导电膜，并将其与Al膜组成的第二导电膜组合；以及用氮化钽(TaN)膜形成第一导电膜，并将其与Cu膜组成的第二导电膜组合。
接着，用光刻方法制作掩模410-415，并执行第一腐蚀工艺，以便形成电极和布线。根据第一和第二腐蚀条件来执行第一腐蚀工艺。在此实施方案中，使用ICP(感应耦合等离子体)腐蚀方法作为第一腐蚀条件。CF4、Cl2和O2的气体混合物被用作腐蚀气体，气体流速分别被设定为25∶25∶10sccm，并借助于在1Pa的压力下向线圈状电极施加500W的RF(13.56MHz)电功率来产生等离子体，从而执行腐蚀。采用了利用ICP的Matsushita电气公司的干法腐蚀设备(E645型ICP)。150W的RF(13.56MHz)电功率还被施加到衬底侧(样品台)，从而有效地施加负的自偏压。在此第一腐蚀条件下，W膜被腐蚀，且第一导电膜的边沿部分被做成锥形。
在不清除抗蚀剂掩模410-415的情况下，将腐蚀条件改变为第二腐蚀条件。CF4和Cl2的气体混合物被用作腐蚀气体，气体流速分别被设定为30∶30sccm，借助于在1Pa的压力下向线圈状电极施加500W的RF(13.56MHz)电功率来产生等离子体，从而执行大约30秒钟腐蚀。20W的RF(13.56MHz)电功率还被施加到衬底侧(样品台)，从而有效地施加负的自偏压。利用CF4和Cl2的气体混合物，W膜与TaN膜二者被第二腐蚀条件同等地腐蚀。注意，可以增加大约10-20％的腐蚀时间，以便执行腐蚀，使栅绝缘膜上不保留残留物。
借助于使抗蚀剂掩模的形状适合于上述第一腐蚀条件，根据施加到衬底侧的偏置电压，第一导电膜和第二导电膜的边沿部分被做成锥形。锥形部分的角度为15-45度。第一形状的导电膜417-422(第一导电膜417a-422a以及第二导电膜417b-422b)于是被第一腐蚀工艺由第一导电膜和第二导电膜形成。参考号416表示栅绝缘膜，而未被第一形状的导电膜417-422覆盖的区域通过腐蚀变薄了大约20-50nm。
然后，在不清除抗蚀剂掩模的情况下，进行第一掺杂工艺(见图6A)。可以用离子掺杂或离子注入方法来进行掺杂工艺。进行离子掺杂的工艺条件是：剂量被设定为1×1013-5×1015/cm2，而加速电压被设定为60-100keV。在此实施方案中进行掺杂时的剂量被设定为1.5×1015/cm2，而加速电压被设定为80keV。属于周期表15族的元素(典型的是磷(P)或砷(As))被用作提供n型电导率的杂质元素。此处采用磷(P)。在此情况下，导电膜417-421被用作为提供n型电导率的杂质元素的掩模，并以自对准的方式形成高浓度的杂质区306-310。提供n型电导率的杂质元素以1×1020到1×1021/cm3的浓度被加入到第一高浓度的杂质区306-310。
接着，在不清除抗蚀剂掩模的情况下，进行第二腐蚀工艺。此处用CF4、Cl2和O2作为腐蚀气体，W膜被选择性地腐蚀。同时，由第二腐蚀工艺形成第二导电膜428a-433a。但第一导电膜417a-422a很少被腐蚀，从而形成分别具有第一导电膜428a-433a的第二形状的导电膜428-433。
接着，如图6B所示，在不清除抗蚀剂掩模的情况下，进行第二掺杂工艺。剂量被设定为小于第一掺杂工艺的剂量，在70-120keV的高的加速电压下，引入提供n型电导率的杂质元素。在此实施方案中，剂量被设定为1.5×1014/cm2，并以90keV的加速电压进行掺杂。以第二导电膜428b-433b作为掩模，杂质元素还被第二掺杂工艺引入到第一导电膜428a-433a下方的半导体膜中。从而形成第二高浓度杂质区423a-427a、426d、以及低浓度杂质区423b-427b。
接着，在清除抗蚀剂掩模之后，制作新的抗蚀剂掩模434a和434b，并如图6C所示进行第三腐蚀工艺。SF6和Cl2被用作腐蚀气体，气体流速比率被设定为50∶50sccm，在1.3Pa的压力下向线圈状电极施加500W的RF(13.56MHz)电功率产生等离子体之后，执行大约30秒钟腐蚀。10W的RF(13.56MHz)电功率还被施加到衬底侧(样品台)，从而有效地施加负的自偏压。以这种方式，利用第三腐蚀工艺，p沟道TFT和象素部分TFT(象素TFT)的TaN膜就被腐蚀形成第三形状导电膜435-438。
然后清除抗蚀剂掩模，并用第二形状导电膜428和430以及第二形状导电膜435-438作为掩模，选择性地清除栅绝缘膜416。从而形成绝缘层439-444(见图7A)。
接着，制作新的抗蚀剂掩模445a-445c，并进行第三掺杂工艺。根据第三掺杂工艺，在成为p沟道TFT的有源层的半导体膜中形成杂质区446a-446c以及447a-447c，其中加入了提供与上述单个导电类型相反的导电类型的杂质元素。第二导电膜435a和438a被用作杂质元素的掩模，并以自对准的方式加入提供p型电导率的杂质元素，以形成杂质区。在此实施方案中(见图7B)，用双硼烷(B2H6)的离子掺杂方法来形成杂质区446a-446c以及447a-447c。当进行第三掺杂工艺时，用抗蚀剂掩模445a-445c覆盖用来形成n沟道TFT的半导体膜。用第一掺杂工艺和第二掺杂工艺将不同浓度的磷加入到杂质区446和447中。然而，由于执行掺杂，使各个区域中提供p型电导率的杂质元素的浓度成为2×1020-2×1021/cm3，故在使各个区域作为p沟道TFT的源区和漏区时不出现问题。此实施方案的优点是成为p沟道TFT的有源层的部分半导体膜被暴露，因而容易加入杂质元素(硼)。
利用迄今的各个步骤，就在各个半导体膜中形成了各个杂质区。
接着，在清除抗蚀剂掩模445a-445c之后，制作第一层间绝缘膜461。利用等离子体CVD或溅射方法，由含硅的绝缘膜制作厚度为100-200nm的第一层间绝缘膜461。在此实施方案中，用等离子体CVD制作厚度为150nm的氮氧化硅膜。当然，第一层间绝缘膜461不局限于氮氧化硅膜，也可以使用单层或叠层的含硅的其他绝缘膜。
接着，如图7C所示，用热处理工艺执行半导体膜结晶性的恢复和加入到各个半导体膜中的杂质元素的激活工艺。对于热处理工艺，可以执行诸如使用退火炉的热退火、RTA、以及激光退火之类的各种方法。热退火可以在氮气氛中进行，其氧浓度等于或小于1ppm，最好是0.1ppm，温度为400-700℃，典型为500-550℃。对于激光退火，最好使用脉冲振荡型或连续振荡型气体激光器、固体激光器、金属激光器等。注意，诸如YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、紫翠玉激光器、以及掺Ti的蓝宝石激光器之类的脉冲振荡或连续振荡激光器，可构成固体激光器。气体激光器包括连续振荡或脉冲振荡的准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器、以及CO2激光器，而氦镉激光器、铜蒸汽激光器、以及金蒸汽激光器可以作为金属激光器的例子。若采用连续振荡激光器，则激光能量密度必须约为0.01-100MW/cm2(最好是0.01-10MW/cm2)，并以0.5-2000cm/s的速度，相对于激光移动衬底。而且，若采用脉冲振荡激光器，则激光能量密度最好为50-1000mJ/cm2(典型为50-500mJ/cm2)，频率为300Hz。此时可以以设定为50-98％的重叠比来执行辐照。在此实施方案中，利用退火炉的热处理工艺，在550℃的温度下执行4小时的激活工艺。
而且，也可以在制作第一层间绝缘膜461之前进行热处理工艺。但若所用的布线材料抗热性能差，则如在此实施方案中那样，为了保护布线等，最好在制作层间绝缘膜(一种以硅作为起主要组成的绝缘膜，例如氮化硅膜)之后进行热处理工艺。
然后，还可以执行一个热处理工艺(在300-500℃下进行1-12小时)。此工艺是用第一层间绝缘膜461中所含的氢来终止半导体膜中的悬挂键。无论是否存在第一层间绝缘膜，半导体膜都能够被氢化。作为氢化的其它方法，也可以执行等离子体氢化(利用等离子体激发的氢)以及在含3-100％的氢的气氛中于300-450℃的温度下的1-12小时的热处理工艺。
接着，在第一层间绝缘膜461上制作由无机绝缘膜材料或由有机绝缘膜材料组成的第二层间绝缘膜462。在此实施方案中，制作了膜厚度为1.6μm的丙烯酸树脂膜，所用的材料的粘度可以是10-1000cp，最好是40-200cp。采用了其表面上形成不平整性的材料。
为了防止镜面反射，借助于用形成此实施方案图18所示的不平整表面的材料制作第二层间绝缘膜，使象素电极的表面不平整。而且，象素电极表面能够被做成不平整并具有光散射特性，因此也可以在象素电极下方的区域中形成凸出部分。用与制作TFT时相同的光掩模，能够进行突出部分的制作，因而能够在不增加工艺步骤数目的情况下制作。注意，突出部分也可以恰当地制作在除了布线和TFT之外的象素部分区域的衬底上。以这种方式，与覆盖突出部分的绝缘膜表面中形成的不平整性一起，在象素电极的表面上也形成不平整性。
具有平整表面的膜也可以被用作第二绝缘膜462。在这种情况下，最好用诸如喷沙工艺或腐蚀工艺之类的额外工艺使表面不平整，以便防止镜面反射，从而借助于散射反射光而提高白度。
然后在驱动电路506中依次制作用来电连接各个杂质区的布线463-467。注意，由厚度为50nm的Ti膜和厚度为500nm的合金膜(Al和Ti的合金)组成的叠层膜被图形化，以便形成布线。
而且，象素电极470、栅布线469、以及连接电极468被制作在象素部分507中(见图8)。用连接电极468形成与象素TFT和源布线436(杂质区436a与436b的叠层)的电连接。而且，栅布线469形成与象素TFT栅电极的电连接。象素电极470形成与象素TFT漏区426d的电连接，还形成与用作构成存储电容器一个电极的半导体膜406的电连接。最好使用反射率极好的材料，诸如以Al或Ag作为其主要成分的膜或这些膜的层叠膜作为象素电极470。
于是，能够在同一个衬底上制作由n沟道TFT501和p沟道TFT502组成的CMOS电路、具有n沟道TFT503的驱动电路、以及具有象素TFT504和存储电容器505的象素部分507。这样就完成了有源矩阵衬底。
驱动电路506的n沟道TFT501具有：沟道形成区423c；与构成部分栅电极的第一导电膜428a重叠的低浓度杂质区423b(GOLD区)；以及用作源区或漏区的高浓度杂质区423a。借助于通过电极466的电连接而与n沟道TFT501形成CMOS电路的p沟道TFT502具有：沟道形成区446d；制作在栅电极外面的杂质区446b和446c；以及用作源区或漏区的高浓度杂质区446a。而且，n沟道TFT503具有：沟道形成区425c；与构成部分栅电极的第一导电膜430a重叠的低浓度杂质区425b(GOLD区)；以及用作源区或漏区的高浓度杂质区425a。
象素部分的象素TFT504具有：沟道形成区426c；制作在栅电极外面的低浓度杂质区426b(LDD区)；以及用作源区或漏区的高浓度杂质区426a。而且，提供p型电导率的杂质元素被分别加入到杂质区447a和447b，用作存储电容器505的一个电极。存储电容器505包含电极(438a和438b的叠层)以及杂质区447a-447c，利用绝缘膜444作为介质。
利用此实施方案的象素结构，象素电极的边沿部分被安排成与源布线重叠，使象素电极之间的间隙阻挡光而无须使用阻挡基质。
图9示出了用此实施方案制造的有源矩阵衬底的象素部分的上表面图。注意，相同的参考号被用于图5A-8的对应部分。图8中的点划线A-A’对应于图9中沿点划线A-A’的剖面图。而且，图8中的点划线B-B’对应于图9中沿点划线B-B’的剖面图。
注意，此实施方案能够与实施方案1-4自由组合。
[实施方案6]
下面在此实施方案中解释由实施方案5中制造的有源矩阵衬底制造反射型液晶显示器件的工艺。图10被用于解释。
首先根据实施方案5得到图8状态的有源矩阵衬底，然后在图8的有源矩阵衬底的至少象素电极上制作定向膜567，并执行摩擦工艺。注意，在此实施方案中制作定向膜567之前，借助于对诸如丙烯酸树脂膜之类的有机树脂膜进行图形化，在所需位置制作柱形间隔572，以便保持衬底之间的间隙。而且，球形间隔也可以分布在衬底的整个表面上作为柱形间隔的替换。
接着制备反衬底569。然后在反衬底569上制作彩色层570和571以及匀平膜573。红色层570与蓝色层571被重叠，以形成遮光部分。而且，也可以借助于重叠部分红色层与绿色层而形成遮光部分。
实施方案5中所示的衬底被用于此实施方案中。因此，利用图9所示的实施方案5的象素部分的俯视表面图，至少栅布线469与象素电极470之间的间隙、栅布线469与连接电极468之间的间隙、以及连接电极468与象素电极470之间的间隙必须遮光。各个彩色层被安排成使由彩色层的叠层构成的遮光部分被制作在必须遮光的位置，然后连接到反衬底。
于是，借助于用彩色层的叠层组成的遮光部分进行象素部分之间的各个间隙的遮光而无须制作诸如阻挡掩模的遮光层，有可能减少工艺步骤的数目。
由透明导电膜制成的反电极576，被制作在至少象素部分上的匀平膜573上，定向膜574被制作在反衬底的整个表面上，并执行摩擦工艺。
然后，用密封材料568连接其上制作象素部分和驱动电路的有源矩阵衬底和反衬底。填充剂被混合到密封材料568中，二个衬底被连接，同时根据填充剂和柱形间隔而保持均匀的间隙。然后将液晶材料575注入到二个衬底之间，并用密封剂(图中未示出)完全密封二个衬底。已知的液晶材料可以被用作液晶材料575。这样就完成了图10所示的反射型液晶显示器件。然后，如有需要，将有源矩阵衬底或反衬底切割成所希望的形状。此外，偏振片(图中未示出)仅仅被固定到反衬底。然后用已知的技术固定FPC。
如上所述制造的液晶显示屏，能够被用作各种电子设备的显示部分。
注意，此实施方案能够与实施方案1-5自由组合。
[实施方案7]
下面描述由实施方案5中制造的有源矩阵衬底制造不同于实施方案6中制造的有源矩阵液晶显示器件的工艺。图11被用于解释。
首先，根据实施方案5，得到图8所示状态的有源矩阵衬底，然后在图8的有源矩阵衬底上制作定向膜1067，并执行摩擦工艺。注意，在此实施方案中，在制作定向膜1067之前，借助于对诸如丙烯酸树脂膜之类的有机树脂膜进行图形化，在所需位置制作柱形间隔，用来保持衬底之间的间隙。而且，球形间隔也可以散布在衬底的整个表面上来代替柱形间隔。
接着，制备反衬底1068。在反衬底1068上，提供有彩色滤光片，使彩色层1074和遮光层1075相对于各个象素排列。而且，驱动电路部分也配备有遮光层1077。提供匀平膜1076，以覆盖彩色滤光片和遮光层1077。接着，在象素部分中，由匀平膜1076上的透明导电膜制作反电极1069，在反衬底的整个表面上制作定向膜1070，并在其上进行摩擦工艺。
然后，用密封材料1071将其上制作象素部分和驱动电路的有源矩阵衬底与反衬底粘合。填充剂被混合在密封材料1071中，二个衬底被彼此粘合，同时由填充剂和柱形间隔保持均匀的间隙。然后将液晶材料1073注入到二个衬底之间，以便用密封剂(未示出)完全密封二个衬底。已知的液晶材料可以被用作液晶材料1073。这样就完成了图11所示的有源矩阵液晶显示器件。然后，如有需要，将有源矩阵衬底和反衬底切割成所希望的形状。此外，用已知的技术，可以适当地提供偏振片等。然后用已知的技术使FPC与衬底粘合。
以这种方式得到的液晶显示屏，能够被用作各种电子器件的显示部分。
此实施方案能够与实施方案1-5自由组合。
[实施方案8]
在此实施方案中，用TFT结构不同于实施方案5所制作的有源矩阵衬底的TFT结构的例子，来解释制造发光器件的例子。在本说明书中，术语发光器件是一个通称，表示制作在衬底上的发光元件被密封在衬底与覆盖材料之间的显示屏以及IC被安装在显示屏中的显示模块。注意，发光元件具有含有机化合物的层、阳极层、以及阴极层，其中在含有机化合物的层中，获得施加电场而产生的电致发光。而且，在从单重激发态返回基态过程中发射的光(荧光)以及在从三重激发态返回基态过程中发射的光(磷光)，是有机化合物中的二种电致发光，其中任何一种或二者都可以被采用。
而且，制作在发光元件的阳极与阴极之间的所有的层，在本说明书中被定义为有机发光层。具体地说，发光层、空穴注入层、电子注入层、空穴输运层、以及电子输运层被包括在有机发光层中。发光元件基本上具有这样一种结构，其中阳极层、发光层、阴极层被依次层叠。除了这种结构之外，也可以采用其它的结构，例如阳极层、空穴注入层、发光层、阴极层依次层叠的结构，或阳极层、空穴注入层、发光层、电子输运层、阴极层依次层叠的结构。
具有n沟道TFT601和p沟道TFT602的驱动电路605以及具有开关TFT603和电流控制TFT604的象素部分606，被制作在图12所示的有源矩阵衬底中。
基底膜611被制作在衬底610上，然后，借助于在基底膜上的半导体膜中制作沟道形成区、源区、漏区、LDD区等来制作各个TFT。相似于实施方案1-6，用本发明制作半导体膜。
制作在栅绝缘膜612a-612d的栅电极628-631，具有由第一导电膜628a-631a以及第二导电膜628b-631b形成的叠层结构，且其特征是边沿部分被制作成具有锥形形状。此形状是借助于至少腐蚀3次而形成的，并利用各个腐蚀过程形成的栅电极形状，将杂质引入到半导体膜。
具体地说，其边沿部分由于第一腐蚀工艺而具有锥形形状的第一形状栅电极，被用作掩模，以自对准方式执行第一掺杂工艺，从而形成高浓度杂质区。接着，选择性腐蚀第二导电膜以形成第二形状栅电极。利用在第二形状栅电极中的第一导电膜的锥形形状部分执行第二掺杂工艺，形成低浓度杂质区。然后部分地腐蚀第一导电膜的锥形部分，以形成第三形状栅电极。此时，绝缘膜也同时被腐蚀，从而形成绝缘膜621。然后在n沟道TFT和象素部分上制作掩模，并执行第三掺杂工艺。用第三掺杂工艺形成杂质区，其中杂质元素被加入到成为p沟道TFT的有源层的半导体膜，且此杂质元素提供与已经被加入的杂质提供的导电类型相反的导电类型。
为了提高n沟道TFT的可靠性，利用在第二形状栅电极中的第一导电膜的锥形部分制作LDD区。从而抑制由热载流子效应造成的导通电流退化。在制作LDD区的过程中，利用离子注入方法，杂质元素的离子被电场加速，然后通过栅电极边沿部分和边沿部分附近的栅绝缘膜被加入到半导体膜。
LDD区634(634a，634b)以及源区或漏区639于是被制作在n沟道TFT601中沟道制作区671的外面，且LDD区634的634b部分被制作成与栅电极628重叠。p沟道TFT602也具有相似的结构，并由沟道形成区672、LDD区656和657、以及源区或漏区655组成。注意，虽然在此实施方案中采用了单栅结构，但也可以使用双栅结构或三栅结构。
在象素部分606中，由n沟道TFT组成的开关TFT603被制作成具有多栅结构，以便降低截止电流，而LDD区637(637a，637b)和源区或漏区642被制作在沟道形成区674外面。而且，LDD区656和657以及源区或漏区655，被制作在由p沟道TFT组成的电流控制TFT604中的沟道形成区672外面。注意，在此实施方案中，虽然电流控制TFT 604具有单栅结构，但也可以采用双栅结构或三栅结构。
用厚度为50-500nm第一层间绝缘膜635形成层间绝缘膜，并由诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅之类的无机材料制成，而第二层间绝缘膜636由诸如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰亚胺酰胺、或BCB(苯并环丁烯)之类的有机绝缘材料制成。借助于用有机绝缘材料这样形成第二层间绝缘膜，能够容易地匀平表面。而且，有机树脂材料通常具有低的介电常数，从而能够降低寄生电容。但有机树脂材料具有吸湿性，因而不适合于用作保护膜，因此，第二层间绝缘膜最好与第一层间绝缘膜635进行组合。
接着，制作预定图形的抗蚀剂掩模，并制作达及形成在各个半导体膜中的源区或漏区的接触孔。执行干法腐蚀来制作接触孔。在此情况下，首先用CF4、O2和He的混合气体腐蚀由有机树脂材料制成的第二层间绝缘膜636，接着，在将腐蚀气体改变为CF4和O2之后，腐蚀第一层间绝缘膜635。
然后，用溅射或真空蒸发方法制作导电金属膜，形成抗蚀剂掩模图形，并用腐蚀方法形成布线7O1-707。这样就能够形成有源矩阵衬底。
利用图12所示的有源矩阵衬底，能够制作图13所示的发光器件。布线706是电流控制TFT的源布线(相当于电流馈线)，而参考号707是借助于与电流控制TFT的象素电极711重叠而被电连接到象素电极711的一个电极。
注意，参考号711表示由透明导电膜制成的象素电极(发光元件的阳极)。氧化铟和氧化锡的化合物、氧化铟和氧化锌的化合物、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟，可以被用作透明导电膜。而且，还可以将镓加入到上述透明导电膜。在形成上述布线之前，在匀平层间绝缘膜710上制作象素电极711。在此实施方案中极为重要的是用树脂制成的匀平膜710来匀平TFT造成的台阶。因此，稍后制作的发光层极薄可能由于台阶的存在而出现发光失效。因此，在制作象素电极之前，最好进行匀平，使发光层能够制作在尽可能平坦的表面上。
如图13所示，在制作布线701-707之后，制作堤坝712。可以借助于对厚度为100-400nm的含硅的绝缘膜或有机树脂膜进行图形化而制作堤坝712。
注意，由于堤坝712是绝缘膜，故必须注意防止薄膜制作过程中静电对元件造成损伤。在此实施方案中，碳颗粒或金属颗粒被加入到成为堤坝712材料的绝缘膜，从而降低电阻率并控制静电的产生。加入的碳颗粒或金属颗粒的数量可以被调整成使电阻率为1×106-1×1012 m(最好是1×108-1×1010
Figure A20071000674500272
m)。
在象素电极711上制作发光层713。注意，虽然在图13中仅仅示出了一个象素，但在此实施方案中，对应于各个R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)分别制作了发光层。而且，在此实施方案中，可以用蒸发方法来制作低分子量的有机发光材料。具体地说，可以制作叠层结构，其中厚度为20nm的酞精铜(CuPc)膜被制作成空穴注入层，而厚度为70nm的三-8-喹啉铝络合物(Alq3)膜可以被制作在CuPc膜上作为发光层。借助于将诸如二氢喹吖啶二酮、卟啉、或DCM1之类的荧光颜料加入到Alq3，能够控制发射的光的颜色。
注意，上面的例子是能够被用作发光层的有机发光材料的例子，发光层不一定要局限于此。也可以制作自由组合发光层、电荷输运层、电荷注入层的发光层(用来发光和用来输运发光的载流子的层)。例如，虽然在此实施方案中示出了用低分子量有机发光材料作为发光层的例子，但也可以使用中等分子量有机发光材料以及高分子量有机发光材料。注意，在本说明书中，不具有升华性质以及分子数目等于或小于20或分子长度小于或等于10μm的有机发光材料，被用作中等分子量有机发光材料。而且，用甩涂方法将厚度为20nm的聚噻吩(PEDOT)膜制作成空穴注入层，并在空穴注入层上制作厚度约为100nm的对乙烯苯(PPV)作为发光层的叠层结构，被用作使用高分子量有机发光材料的例子。注意，若采用PPV的δ共轭聚合物，则能够选择从红色到蓝色的发光波长。而且，也有可能使用诸如碳化硅之类的无机材料作为电子输运层和电子注入层。已知的材料能够被用于这些有机发光材料和无机材料。
接着，在发光层上由导电膜制作阴极714。在此实施方案中，铝和锂的合金膜被用作导电膜。当然也可以使用已知的MgAg膜(镁和金的合金膜)。由周期表1族或2组元素制成的导电膜，或加入了上述元素的导电膜，可以被用作阴极材料。
直至制作了阴极714，就完成了发光元件715。注意，此处所述发光元件715指的是由象素电极(阳极)710、发光层713、和阴极714构成的二极管。
可以制作钝化膜716，以便覆盖整个发光元件715。含有碳膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜的绝缘膜被用作钝化膜716，并可以使用单层或叠层绝缘膜。
最好用覆盖性能好的膜作为钝化膜，使用碳膜，特别是DLC(类金刚石碳)，是有效的。也可能在室温到100℃的温度范围内制作DLC，因此，能够容易地在抗热性低的发光层713上制作膜。而且，DLC膜具有很高的阻挡氧的效力，从而也可能控制发光层713的氧化。因而能够防止发光层713在直至制作钝化膜之后的密封工艺的过程中被氧化的问题。
此外，在钝化膜716上提供密封剂717，并键合覆盖材料718。紫外固化树脂可以被用作密封剂717，并可以在其中提供具有吸湿作用或防止氧化作用的物质。而且，在此实施方案中，碳膜(最好是类金刚石碳膜)被制作在衬底二侧的玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底(包括塑料膜)，被用作覆盖材料718。
于是就完成了具有图13所示结构的发光器件。注意，可以用一种多工作室(即直列式)薄膜装置来执行从堤坝712制作完成直到制作钝化膜716的各个工艺。工艺连续进行而不暴露于空气是有效的。而且，还可能得到额外的优点，致使直至键合覆盖材料718的各个工艺被连续地执行而不暴露于空气。
N沟道TFT601和602、开关TFT(n沟道TFT)603、以及电流控制TFT(n沟道TFT)，于是就被制作在以塑料衬底为核心的绝缘体501上。直至此时的制造工艺所需的掩模的数目，小于常规有源矩阵发光器件所需掩膜的数目。
换言之，能够大幅度简化TFT制造工艺，并能够获得产出的改进和生产成本的降低。
此外，如图13所解释的那样，借助于形成通过绝缘膜与栅电极重叠的杂质区，能够制作具有很强抗热载流子效应引起的退化性能的n沟道TFT。因而能够实现具有高可靠性的发光器件。
而且，虽然在此实施方案中仅仅示出了象素部分和驱动电路，但根据此实施方案的制造工艺，也可以在同一个绝缘体上制作诸如信号分割电路、D/A转换器、运算放大器、以及校正电路之类的逻辑电路。此外，还可以制作存储器电路和微处理器。
图14A和14B被用来解释执行直至用来保护发光元件的密封步骤之后的此实施方案的发光器件。注意，图13所用的参考号也被用于图14A和14B。
图14A是上表面图，示出了直至执行发光元件密封时的状态，而图14B是图14A沿线段C-C’的剖面图。虚线所示的参考号801表示源侧驱动电路，参考号806表示象素部分，而参考号807表示栅侧驱动电路。而且，参考号901表示覆盖材料，参考号902表示第一密封材料，而参考号903表示第二密封材料。密封剂907被提供在第一密封材料902环绕的内部区域上。
注意，参考号904表示用来传送输入到源侧驱动电路801和栅侧驱动电路807的信号的布线，且此布线接收来自外部输入端子FPC(柔性印刷电路)905的视频信号和时钟信号。虽然此处图中仅仅示出了FPC，但也可以将印刷电路板(PWB)固定到FPC。本说明书中的发光器件不仅包括发光器件本体本身，而且还包括FPC或PWB被固定到发光器件本体的情况。
下面用图14B来解释剖面结构。象素部分806和栅侧驱动电路807被制作在衬底700上。象素部分806由含有电流控制TFT604和电连接到电流控制TFT604的漏的象素电极711的多个象素组成。而且，栅侧驱动电路807由其中n沟道TFT 601和p沟道TFT602被组合的CMOS电路组成(参见图13)。
象素电极711起发光元件的阳极的作用。而且，在象素电极711的二个边沿中制作堤坝712，而发光元件的发光层713和阴极714被制作在象素电极711上。
阴极714还起至所有象素的公共布线的作用，并经由连接布线904被电连接到FPC905。此外，包含在象素部分806和栅侧驱动电路807中的各个元件，都被阴极714和钝化膜716覆盖。
用第一密封材料902连结覆盖材料901。注意，为了在覆盖材料901与发光元件之间保持一定的间隙，也可以制作由树脂形成的间隔。密封剂907被填充到第一密封材料902的内部。注意，最好采用环氧树脂作为第一密封材料902和密封剂907。而且，第一密封材料902最好是其中能够通过的潮气和氧尽可能少的材料。此外，具有吸湿作用的物质和具有防止氧化作用的物质也可以被包括在密封剂907内部。
用来覆盖发光元件的密封剂907还可用作为键合覆盖材料901的粘合剂。而且，在此实施方案中，FRP(玻璃纤维加固的塑料)、PVF(聚氟乙烯)、Mylar、聚酯、或丙烯酸能够被用作构成覆盖材料901的塑料衬底901的材料。
在用密封剂907键合覆盖材料901之后，制作第二密封材料903，以便覆盖密封剂907的侧表面(暴露的表面)。与第一密封材料902相同的材料，可以被用于第二密封材料903。
借助于将具有上述结构的发光元件密封在密封剂907中，能够将发光元件完全与外界隔绝。此外，能够防止诸如促进发光层氧化而造成退化的潮气和氧之类的物质从外部侵入。因此能够获得具有高可靠性的发光器件。
注意，此实施方案可以与实施方案1-6自由组合。
[实施方案9]
在此实施方案中，解释了象素结构不同于实施方案8的发光器件。图15被用于解释。
结构与图12的n沟道TFT601完全相同的TFT，被用作图15中的电流控制TFT4501。电流控制TFT4501的栅电极当然被电连接到开关TFT4402的漏布线。而且，电流控制TFT4501的漏布线被电连接到象素电极4504。
在此实施方案中，由导电膜构成的象素电极4504用作发光元件的阴极。具体地说，采用了铝和锂的合金膜，但也可以采用由周期表1族或2族元素构成的导电膜，或加入了1族或2族元素的导电膜。
发光层4505被制作在象素电极4504上。注意，图15中仅仅示出了一个象素，且在此实施方案中，用蒸发或涂敷(最好是甩涂)方法制作对应于G(绿色)的发光层。具体地说，采用了叠层结构，其中厚度为20nm的氟化锂(LiF)膜被制作成电子注入层，而厚度为70nm的PPV(聚对乙烯苯)膜被制作成电子注入层上的发光层。
接着，在发光层4505上制作由透明导电膜组成的阳极4506。在此实施方案中，由氧化铟和氧化锡的化合物或由氧化铟和氧化锌的化合物组成的导电膜，被用作透明导电膜。
直到制作阳极4506，就完成了发光元件4507。注意，此处所述发光元件4507指的是由象素电极(阴极)4504、发光层4505、和阳极4506构成的二极管。
可以提供钝化膜4508，以便完全覆盖发光元件4507。钝化膜4508由含有碳膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜的绝缘膜制成，且此绝缘膜被用作单层或多个层组合的叠层。
此外，在钝化膜4508上提供密封剂4509，并连结覆盖材料4510。紫外固化树脂可以被用作密封剂4509，并可以在其中提供具有吸湿作用的物质或具有防止氧化作用的物质。而且，在此实施方案中，碳膜(最好是类金刚石碳膜)被制作在其衬底二侧的玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底(包括塑料膜)，可被用作覆盖材料4510。
注意，此实施方案可以与实施方案1-6自由组合。
[实施方案10]
在此实施方案中，解释利用本发明制造液晶显示器件的例子，同时给出TFT结构不同于实施方案5-8制造的有源矩阵衬底的例子。
图16A示出了由具有n沟道TFT503和p沟道TFT502的驱动电路506以及具有象素TFT504和存储电容器505的象素部分507构成的有源矩阵衬底。
在衬底510上制作栅布线512-517之后，在栅布线上制作绝缘膜511(511a，511b)，并在绝缘膜上制作诸如沟道形成区、源区或漏区、以及LDD区之类的各个区域，从而形成这些TFT。如在实施方案1-6中那样，用本发明制作半导体膜。
栅布线512-517被制作成厚度为200-400nm，最好是250nm，并将边沿区域制作成锥形，以提高制作在顶部的薄膜的台阶覆盖。锥形部分的角度为5-30度，最好是15-25度。用干法腐蚀来形成锥形部分，并用所用的腐蚀气体以及施加到衬底的偏置电压来控制角度。
而且，用第一至第三掺杂工艺来形成各个杂质区。首先执行第一掺杂工艺，形成n沟道TFT的LDD(轻掺杂漏)区。作为掺杂方法，可以执行离子掺杂或离子注入。磷(P)被加入作为提供n型电导率的杂质元素(施主)，并利用覆盖沟道形成区529和532的掩模来形成第一杂质区530和533。杂质元素当然也被加入到成为n沟道TFT的源区和漏区531和534的区域。制作新的掩模，覆盖n沟道TFT的沟道形成区和LDD区，并执行第二掺杂工艺，形成n沟道TFT的源区和漏区531和534。
用第三掺杂工艺制作p沟道TFT的源区或漏区。用离子掺杂或离子注入方法加入提供p型电导率的杂质元素(受主)。此时，在形成n沟道TFT的半导体膜上制作掩模，因此，提供p型电导率的杂质元素就不会被加入到半导体膜。在此实施方案中，在p沟道TFT中不制作LDD区，但当然也可以制作。
于是，在n沟道TFT503中的沟道形成区外面形成了LDD区530和源区或漏区531。P沟道TFT502具有相似的结构，并由沟道形成区527以及源区或漏区528构成。注意，虽然在此实施方案中使用了单栅结构，但也可以使用双栅结构或三栅结构。
在象素部分507中，为了降低截止电流，用多栅结构来制作由n沟道TFT形成的象素TFT504。在沟道形成区532外面制作LDD区533和源区或漏区534。
用厚度为50-500nm且由氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅之类的无机材料制成的第一层间绝缘膜540，以及由诸如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰亚胺酰胺、或BCB(苯并环丁烯)之类的有机绝缘材料制成的第二层间绝缘膜541，来制作层间绝缘膜。借助于制作由上述有机绝缘材料制成的第二层间绝缘膜，能够满意地使层间绝缘膜的表面平坦。而且，有机树脂材料通常具有低的介电常数，因而能够减小寄生电容。但有机树脂材料具有吸湿性，且不适合于用作保护膜，因此，最好组合第二层间绝缘膜541和第一层间绝缘膜540。在此实施方案中，为了保护沟道形成区527、529和532，还制作了绝缘层539a-539c。
接着，制作预定图形的抗蚀剂掩模，并制作达及形成在各个半导体膜中的源区或漏区的接触孔。为了制作接触孔而执行干法腐蚀。在首先用CF4、O2、和He的混合气体腐蚀由有机树脂材料制成的第二层间绝缘膜541的情况下，在将腐蚀气体改变为CF4和O2之后，接着腐蚀第一层间绝缘膜540。
然后，用溅射或真空蒸发方法，制作导电金属膜，形成抗蚀剂掩模图形，并用腐蚀方法形成布线543-549。这样就能够形成有源矩阵衬底。
利用图16A的有源矩阵衬底，解释了有源矩阵液晶显示器件的制造工艺。图16B示出了有源矩阵衬底被密封材料558连结到反衬底554的情况。首先，在图16A情况下的有源矩阵衬底上制作柱形间隔551和552。形成在象素部分中的间隔551被制作成与象素电极上的接触部分重叠。虽然依赖于所用的液晶材料，但间隔的高度被制作成3-10μm。在对应于接触孔的接触部分中形成凹陷部分，因此，借助于在凹陷部分中制作间隔，能够防止液晶定向混乱。接着制作定向膜553，并执行摩擦工艺。透明导电膜555和定向膜556被制作在反衬底554上。然后连结有源矩阵衬底和反衬底，并在其间注入液晶材料557。
这样制造的有源矩阵液晶显示器件，能够被用作所有类型的电子设备的显示器件。
注意，此实施方案能够与实施方案1-6中的任何一个自由组合。
[实施方案11]
在此实施方案中，描述用图10所示有源矩阵衬底来制作发光器件的例子。
在图17中，结构与图16所示n沟道TFT相同的TFT，可被用作电流控制TFT4501。当然，电流控制TFT4501的栅电极被电连接到开关TFT4402的漏布线。电流控制TFT4501的漏布线也被电连接到象素电极4504。
在此实施方案中，由导电膜制成的象素电极4504，可用作发光元件的阴极。具体地说，采用了铝和锂的合金膜。最好采用由周期表1族或2族元素制成的导电膜或其中加入了此元素的导电膜。
发光层4505被制作在象素电极4504上。注意，虽然图17中仅仅示出了一个象素，但在此实施方案中，用蒸发方法或涂敷方法(最好是甩涂)制作了对应于G(绿色)的发光层。具体地说，采用了叠层结构，其中厚度为20nm的氟化锂(LiF)膜被提供作为电子注入层，而厚度为70nm的PPV(聚对乙烯苯)膜被提供作为发光层。
然后，在发光层4505上提供由透明导电膜组成的阳极4506。在此实施方案的情况下，由氧化铟和氧化锡的化合物或由氧化铟和氧化锌的化合物组成的导电膜，被用作透明导电膜。
在制作阳极4506时，就完成了发光元件4507。注意，此处所述发光元件4507指的是由象素电极(阴极)4504、发光层4505、和阳极4506构成的二极管。
可以提供钝化膜4508，以便完全覆盖发光元件4507。钝化膜4508由包括碳膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜的绝缘膜制成，并被用作单层绝缘膜或其组合的叠层绝缘膜。
而且，在钝化膜4508上提供密封剂4509，并将覆盖材料4510连结于其上。最好使用可紫外固化的树脂作为密封剂4509，并可以在内部提供具有吸湿作用的材料或具有防止氧化作用的材料。在此实施方案中，碳膜(最好是类金刚石碳膜)被制作在二个表面上的玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底(包括塑料膜)，被用作覆盖材料4510。
注意，此实施方案可以与实施方案1-6自由组合。
[实施方案12]
实施本发明所制作的CMOS电路和象素部分，能够被用于各种各样的电光器件(有源矩阵型液晶显示器件、有源矩阵型EC显示器件、有源矩阵型EL显示器、有源矩阵型发光显示器件)中。亦即，本发明能够在其显示部分与电光器件集成的所有电子设备中加以实施。
这类电子设备有摄象机、数码相机、投影仪、头戴显示器(风镜式显示器)、车辆导航系统、车辆立体声装置、个人计算机、便携信息终端(移动计算机、便携式电话、电子记事本)之类。图18A-18F、图19A-19D、以及图20A-20C，示出了其例子。
图18A示出了一种个人计算机，它包括主体3001、图象输入部分3002、显示部分3003、以及键盘3004。本发明可以应用于显示部分3003。
图18B示出了一种摄象机，它包括主体3101、显示部分3102、声音输入部分3103、操作开关3104、电池3105、以及图象接收部分3106。本发明可以应用于显示部分3102。
图18C示出了一种移动计算机，它包括主体3201、相机部分3202、图象接收部分3203、操作开关3204、以及显示部分3205。本发明可以应用于显示部分3205。
图18D示出了一种风镜式显示器，它包括主体3301、显示部分3302、镜臂部分3303。本发明可以应用于显示部分3302。
图18E示出了一种采用记录有程序的记录媒质(以下称为记录媒质)的游戏机，它包括主体3401、显示部分3402、扬声器部分部分3403、记录媒质3404、以及操作开关3405。此游戏机采用DVD(数字通用盘)或CD作为记录媒质，并能够欣赏音乐、电影、以及进行游戏或上网。本发明可以应用于显示部分3402。
图18F示出了一种数码相机，它包括主体3501、显示部分3502、取景框3503、操作开关3504、以及图象接收部分(未示出)。本发明可以应用于显示部分3502。
图19A示出了一种正面型投影仪，它包括投影装置3601以及屏幕3602。本发明可以应用于构成部分投影装置3601的液晶显示装置3808以及其它驱动电路。
图19B示出了一种背面型投影仪，它包括主体3701、投影装置3702、平面镜3703、以及屏幕3704。本发明可以应用于构成部分投影装置3702的液晶显示装置3808以及其它驱动电路。
而且，图19C分别示出了图19A和图19B中的投影装置3601和3702的结构例子。投影装置3601和3702由光源光学系统3801、平面镜3802和3804-3806、分色镜3803、棱镜3807、液晶显示装置3808、相位差片3809、以及投影光学系统3810。投影光学系统3810由包括投影透镜的光学系统构成。虽然此实施方案示出了三片型的例子，但此实施方案不特别局限于此，而是可以例如是单片型。而且，执行此实施方案的人员可以适当地在图19C中箭头所示的光路中提供诸如光学透镜、具有偏振功能的薄膜、用来调整相位差的薄膜、或IR薄膜之类的光学系统。
图19D示出了图19C中的光源光学系统3801的结构例子。根据此实施方案，光源光学系统3801由反射器3811、光源3812、透镜阵列3813和3814、偏振转换元件3815、以及聚焦透镜3816构成。而且，图19D所示的光源光学系统仅仅是一个例子，此实施方案不特别局限于此。例如，执行此实施方案的人员可以适当地在光源光学系统中提供诸如光学透镜、具有偏振功能的薄膜、用来调整相位差的薄膜、或IR薄膜之类的光学系统。
然而，根据图19A、19B和19C所示的投影仪，示出了采用透射型电子装置的情况，而没有示出使用反射型电子装置的例子。
图20A示出了一种便携式电话，它包括主体3901、声音输出部分3902、声音输入部分3903、显示部分3904、操作开关3905、以及天线3906。本发明可以应用于显示部分3904。
图20B示出了一种便携式记事本(电子记事本)，它包括主体4001、显示部分4002和4003、记录媒质4004、操作开关4005、以及天线4006。本发明可以应用于显示部分4002和4003。
图20C示出了一种显示器，它包括主体4101、支持底座4102、以及显示部分4103。本发明可以应用于显示部分4103。特别是在制作大屏幕的情况下，根据本发明的显示器是有优点的，并在10英寸或更大(特别是30英寸或更大)对角线的显示器中是有优点的。
如已经描述的那样，本发明的应用范围极为广阔，可以应用于所有领域的电子装置。而且，利用包含实施方案1-9中任何组合的任何一种构造，能够实现此实施方案的电子装置。
利用本发明的结构，能够获得下面所示的重要意义：
a)与常规TFT制造工艺一致的简单结构；
b)制作在半导体膜上的栅绝缘膜的薄膜质量能够被做得足够好，并能够保持其平整性。此外，也可能制作高迁移率的TFT；
c)在满足上述优点的情况下，在以高分辨有源矩阵液晶显示器件为典型的半导体器件中，能够获得工作性质及其可靠性方面的提高。

Claims (27)

1.一种制造半导体器件的方法，包括下列步骤：
在绝缘表面上形成包含非晶硅的半导体膜；
通过用激光辐射所述半导体膜而使所述半导体膜结晶；
将该结晶的半导体膜图形化为至少一个小岛形状的半导体层；
通过在等于或大于500℃的温度下执行热处理来减少小岛形状的半导体层中的畸变，其中所述畸变是由所述激光的辐射引起的；
在热处理之后，在小岛形状的半导体层上形成栅绝缘膜；以及
在栅绝缘膜上形成栅电极。
2.根据权利要求1的方法，其中热处理是通过炉内退火来执行的。
3.根据权利要求1的方法，其中热处理是通过RTA来执行的。
4.根据权利要求1的方法，其中热处理是通过氮保护气氛来执行的。
5.根据权利要求1的方法，其中热处理是通过惰性气体来执行的。
6.根据权利要求1的方法，其中绝缘表面是玻璃衬底的表面。
7.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：在形成包含非晶硅的半导体膜之前在绝缘表面上形成基底膜。
8.根据权利要求1的方法，其中热处理是在从550℃到575℃的范围内执行的。
9.根据权利要求1的方法，其中热处理是通过从绝缘表面的上侧、从绝缘表面的下侧、或者从绝缘表面的上侧和下侧辐射灯光来执行的。
10.一种制造半导体器件的方法，包括下列步骤：
在绝缘表面上形成包含非晶硅的半导体膜；
通过第一热处理使所述半导体膜结晶；
用激光辐射所述结晶的半导体膜；
在用激光辐射之后，将该结晶的半导体膜图形化为至少一个小岛形状的半导体层；
通过在等于或大于500℃的温度下执行第二热处理来减少小岛形状的半导体层中的畸变；
在第二热处理之后，在小岛形状的半导体层上形成栅绝缘膜；以及
在栅绝缘膜上形成栅电极。
11.根据权利要求10的方法，其中第二热处理是通过炉内退火来执行的。
12.根据权利要求10的方法，其中第二热处理是通过RTA来执行的。
13.根据权利要求10的方法，其中第二热处理是通过氮保护气氛来执行的。
14.根据权利要求10的方法，其中第二热处理是通过惰性气体来执行的。
15.根据权利要求10的方法，其中绝缘表面是玻璃衬底的表面。
16.根据权利要求10的方法，还包括以下步骤：在形成包含非晶硅的半导体膜之前在绝缘表面上形成基底膜。
17.根据权利要求10的方法，其中第二热处理是在从550℃到575℃的范围内执行的。
18.根据权利要求10的方法，其中第二热处理是通过从绝缘表面的上侧、从绝缘表面的下侧、或者从绝缘表面的上侧和下侧辐射灯光来执行的。
19.一种制造半导体器件的方法，包括下列步骤：
在绝缘表面上形成包含非晶硅的半导体膜；
使所述半导体膜结晶；
将该结晶的半导体膜图形化为至少一个小岛形状的半导体层；
通过在等于或大于500℃的温度下执行热处理来减少小岛形状的半导体层中的畸变；
在热处理之后，在小岛形状的半导体层上形成栅绝缘膜；以及
在栅绝缘膜上形成栅电极。
20.根据权利要求19的方法，其中热处理是通过炉内退火来执行的。
21.根据权利要求19的方法，其中热处理是通过RTA来执行的。
22.根据权利要求19的方法，其中热处理是通过氮保护气氛来执行的。
23.根据权利要求19的方法，其中热处理是通过惰性气体来执行的。
24.根据权利要求19的方法，其中绝缘表面是玻璃衬底的表面。
25.根据权利要求19的方法，还包括以下步骤：在形成包含非晶硅的半导体膜之前在绝缘表面上形成基底膜。
26.根据权利要求19的方法，其中热处理是在从550℃到575℃的范围内执行的。
27.根据权利要求19的方法，其中热处理是通过从绝缘表面的上侧、从绝缘表面的下侧、或者从绝缘表面的上侧和下侧辐射灯光来执行的。
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