CN1991587B - 激光加工装置,曝光装置和曝光方法 - Google Patents

Abstract

一种曝光装置，包括用于保持要曝光的基底8的平台10；设置在由平台10保持的要曝光的基底8之上的直接写入掩模6；掩模上设有重复开口图案，其中每一个具有近似相同尺寸的多个开口以近似相同的间隔排列成一条线；用于用线性激光束1c沿重复开口图案照射的照射机构；以及用于移动激光束与由平台保持的基底之间的相对位置的移动机构，该激光束是以由激光加工机构形成的线性激光束经过开口图案的多个开口的方式形成的。

Description

激光加工装置,曝光装置和曝光方法

技术领域

本发明涉及一种曝光装置和曝光方法，并且尤其涉及一种不使用光掩模而高速进行直接写入并且可实现低成本的曝光装置和曝光方法。

背景技术

以前，曾期望PDP(等离子显示板)用于大尺寸电视而液晶电视用于中小尺寸电视。然而，因为液晶电视比PDP具有更好的图像质量和更长的寿命，液晶电视已经得到显著的发展并已经开始以30英寸或更大的大尺寸TV市场为目标。由于这个原因，已经建立了使用4m²级别的大尺寸玻璃基底的液晶工厂。

当在大尺寸玻璃基底上形成电路时，光刻技术起着积极的作用。之前要制备与显示器件的规格和设计相匹配的光掩模，并通过用经过光掩模曝露的光照射来曝光光致抗蚀剂。根据这种技术，最小化到微米尺寸的电路可以大规模集成(例如，参照专利文献1，日本专利公开No.H8-250401)。

发明内容

对于4m²等级的大尺寸玻璃基底，在技术上难于制造其中使用与基底尺寸相适应的大尺寸光掩模的曝光装置。因为曝光使用小尺寸光掩模以步进和重复(step-and-repeat)方式进行，大量的时间花费在曝光步骤上。此外，因为在曝光装置中难于使步进器彼此连接，并且许多时间浪费在修理步骤上(连接和固定)，曝光步骤变为高成本的一个因素。另外，只要改变了新的产品就需要制造新的光掩模；制造新的光掩模也是引起高成本的另一个因素。

另一方面，对于不使用掩模的曝光方法，提出了一种利用电子束和激光束的直接写入系统的方法。然而，因为如通常所知的，间歇(tact)极差，与利用光掩模的曝光方法相比并不能获得低成本。在使用多角透镜和电透镜的方法中，实现了较高速度的写入；然而，存在着速度和写入精度之间的平衡关系，而且这种方法并不能取代使用光掩模的曝光装置。还有使用数字微镜装置(DMD)的曝光装置的远景，然而，不存在间歇和精度都令人满意的使用光掩模的曝光装置的类似器件。

本发明已经考虑到上述情况。本发明的一个目的是提供一种激光加工装置，尤其是，不利用掩模而以高速度进行直接写入，并可实现低成本的曝光装置和曝光方法。

为了解决这些问题，根据本发明的激光加工装置包括：用于保持基底的平台；设置在由平台保持的基底上的掩模；至少一个设置在掩模上的开口图案，其中分别具有近似相同尺寸的多个开口以近似相等的间隔排列成一条直线；用于形成线性激光束的激光加工机构；用于移动以由激光加工机构形成的线性激光束经过开口图案的多个开口的方式形成的激光束与由平台保持的基底之间的相对位置的移动机构。在本说明中，“具有近似相同尺寸的掩模各开口(用于直接写入)”和“具有近似相等间隔的掩模各开口(用于直写入)”分别意味着“各开口尺寸的微小变化在5％之内”，以及“间隔开的各开口之间的间隔的微小变化在5％之内”。

还有，在根据本发明的激光加工装置中，开口图案可包括几种类型。在根据本发明的激光加工装置中，多个开口可以是圆形、椭圆形或是多边形。另外，在根据本发明的激光加工装置中，用由激光加工机构形成的线性激光束照射的掩模的照射区域优选大于一个开口图案。

另外，根据本发明的激光加工装置可装备有光屏蔽机构，用于阻挡一部分照射开口图案的线性激光束。

为了解决这些问题，根据本发明的曝光装置包括：用于保持将被曝光的基底的平台；设置在由平台保持的将被曝光的基底上的直接写入掩模(用于直接写入的掩模)；至少一个设置在直接写入掩模上的开口图案，其中分别具有近似相同尺寸的多个开口以近似相等的间隔排列成一条直线；用于形成线性激光束的激光加工机构；用于移动以由激光加工机构形成的线性激光束经过开口图案的该多个开口的这种方式形成的激光束与由平台保持的将要曝光的基底之间的相对位置的移动机构。

还有，在根据本发明的曝光装置中，开口图案可包括几种类型。在根据本发明的曝光装置中，该多个开口可以是圆形、椭圆形或是多边形。另外，在根据本发明的曝光装置中，用由激光加工机构形成的线性激光束照射直接写入掩模的照射区域优选大于该一个开口图案。

另外，根据本发明的曝光装置还可装备有光屏蔽机构，用于阻挡照射开口图案的一部分线性激光束。

根据本发明的曝光方法，包括以下步骤：制备具有开口图案的直接写入掩模，开口图案中具有近似相同尺寸的多个开口以近似相等的间隔排列成一条直线；用线性激光束沿着开口图案照射直接写入掩模；使线性激光束经过开口图案的该多个开口，从而使经过各开口的线性激光束形成为曝光激光束；在用曝光激光束照射将被照射的基底的同时，通过移动曝光激光束和将要曝光基底之间的相对位置实现直接写入的曝光。

在根据本发明的曝光方法中，该多个开口可具有圆形、椭圆形或是多边形的形状。另外，在根据本发明曝光方法中，线性激光束照射沿着开口图案进行的照射区域优选大于开口图案的该多个开口。

在根据本发明的曝光方法中，当激光束照射沿着开口图案进行时，可阻挡一部分线性激光束。

根据如上所述的本发明，可提供实现低成本的曝光装置和曝光方法，因为可不使用光掩模以高速直接进行写入，并且不需要制造新掩模的时间和成本。

附图说明

图1是示出根据实施方式1的用于直接写入的曝光装置的结构的透视图；

图2A至2C是示出根据图1的曝光装置的直接写入掩模，它的一个变形实例和另一个变形实例的截面图；

图3是示出给直接写入掩模提供曝光用线性激光束的状态的被构图的透视图；

图4是放大图3中示出的直接写入掩模的一部分A的平面图；

图5是示出给直接写入掩模提供曝光用线性激光束并且光致抗蚀剂被曝光的状态的被构图的透视图；

图6是示出可利用图1的曝光装置进行曝光的发光装置的一部分图案的顶视图；

图7A至图7D是描述根据实施方式2制造半导体器件的方法的截面图；

图8A至图8D是描述根据实施方式2制造半导体器件的方法的截面图；

图9A至图9D是描述根据实施方式2制造半导体器件的方法的截面图；

图10A至图10B是描述根据实施方式3制造半导体器件的方法的截面图；

图11A至图11B是描述根据实施方式3制造半导体器件的方法的截面图；

图12A至图12B是描述根据实施方式3制造半导体器件的方法的截面图；

图13是描述根据实施方式3制造半导体器件的方法的截面图；

图14A是描述实施方式3的RFID标签的方框图，图14B和14C是示出RFID使用图案的一个例子的透视图；

图15A至图15H是示出实施方式3的RFID标签的使用图案的一个例子的透视图；

图16是描述实施方式4的液晶显示器件制造方法的截面图；

图17是描述实施方式4的液晶显示器件制造方法的顶视图；

图18A至图18D是描述实施方式4的液晶显示器件制造方法的顶视图；

图19是描述实施方式4的液晶显示器件制造方法的截面图；

图20A和图20B是示出实施方式4的液晶显示器件制造方法的顶视图；

图21A至图21D是描述根据实施方式5的发光器件制造方法的截面图；

图22A至图22C是示出根据实施方式5的发光器件制造方法的截面图；

图23A和图23B是示出根据实施方式5的发光器件制造方法的截面图；

图24A是示出实施方式6的发光器件的平面图，图24B是沿图24A中线A-A’的截面图；

图25A至图25F是示出实施方式7的发光器件的像素电路的电路图；

图26是示出实施方式7的发光器件的保护电路的电路图；

图27A至图27E是示出根据实施方式8的电子器件的实例的透视图；

图28是示出根据实施方式8的电子器件的一个实例的透视图；

具体实施方式

实施方式

下面参照附图描述本发明的具体实施方式。

[实施方式1]

图1是示出根据本发明实施方式1的直接写入曝光装置的结构的透视图。图2A是示出图1所示曝光装置的直接写入掩模6(用作狭缝的掩模)的截面图。图2B是示出图2A中所示直接写入掩模的一个变形实例的截面图。图2C是示出图2A中所示直接写入掩模另一个变形实例的截面图。图3是示出图1中曝光装置的直接写入掩模以及为直接写入掩模提供曝光用线性激光束的状态的被构图的透视图。图4是图3中示出的直接写入掩模的一部分被放大的平面图。图5是示出直接写入掩模提供有曝光用线性激光束并且光致抗蚀剂被曝光的状态的被构图的透视图。

图1中示出的直接写入曝光装置具有产生受激准分子激光束的光源1。此处，使用受激准分子激光束的光源1；然而，并不局限于此，也可使用例如超高压Hg灯，X射线，离子束，电子束，固态激光器，气体激光器，半导体激光器等等的其他光源。在使用超高压Hg灯作为光源时，无需使用线性激光光学系统2，反射镜3和双合柱面透镜4。在本说明书中，所有用于形成线性激光的线性激光光学系统2，反射镜3，双合柱面透镜4等等都称为辐射机构(激光处理机构)。应注意的是，辐射机构并不局限于此处示出的这些。例如，双合柱面透镜可以是三合柱面透镜等等。

由光源1产生的激光束通过开/关机构2a被引入到线性激光光学系统2中。激光束工作，以便于当开/关机构2a打开时，激光束被引入到线性光学系统2中，而当开/关机构2a关闭时，激光束不被引入到线性光学系统2中。线性激光光学系统2具有第一至第三柱面透镜阵列，以及第一和第二柱面透镜。

第一柱面透镜阵列被从光源1引入的激光束垂直照射，并且该激光束在第一方向上被分为四束(激光束)。然后，第二柱面透镜阵列被已分开的四束激光束垂直照射，并且该激光束在第二方向(垂直于第一方向的方向)上被分为七束(激光束)。接下来，第三柱面透镜被已分离开的七束激光束垂直照射，然后该激光束在第三方向(与第一方向相同的方向)上被分为四束(激光束)。这些被分开的激光束通过例如双合柱面透镜的光学元件合成为一束。因此，完成了纵向上线性激光束的能量均匀化，并由此确定了纵向上线性激光束的长度。

由如上所述线性激光光学系统2合成的激光束1a被反射镜3反射。然后，被反射的激光束1b由双合柱面透镜4再次在辐射表面上会聚为一个激光束1c。双合柱面透镜4具有包括两个柱面透镜的结构。因此，完成了横向上线性激光束的能量均匀化，并由此确定了横向上线性激光束的长度。

由如上所述双合柱面透镜4会聚的线性激光束1c经过狭缝5照射直接写入掩模6，狭缝5是用于阻挡激光束的光遮蔽机构。狭缝5确定了到达直接写入掩模6的线性激光束长度。即，狭缝5确定了曝光范围。另外，直接写入掩模6具有能够实现直接写入掩模6对准的对准标记7。应注意的是，线性激光束1c被会聚为宽度约为100至500μm，长度约为10至200μm。线性激光束的形状为矩形、椭圆形等。

如图2A所示，直接写入掩模6具有石英基底6a，金属膜6b，例如，在石英基底6a下面具有多个开口6c的铬膜。直接写入掩模6的厚度t约为0.3nm至2mm，并且平面形状为如图3所示边长约为100mm至2000mm的四边形。此外，设置直接写入掩模6，使其表面被线性激光束1c照射。在本实施方式中，如图2A所示，尽管在直接写入掩模6中的金属膜6b的侧面具有垂直于石英基底6a的表面的形状，但并不局限于此，金属膜的侧面可具有与石英基底的表面成角度的形状(锥形)。例如，金属膜6d的侧面可具有与石英基底6a的表面成锐角的锥形，如图2B所示；或者，金属膜6e的侧面还可具有与石英基底6a的表面成钝角的锥形。优选选择线性激光束的形状使经过直接写入掩模的光束的扩展减小。

在直接写入掩模6的多个开口中，具有相同尺寸或形状(例如，诸如圆形、椭圆形、正方形、矩形、四边形的多边形)的多于一个的开口图案沿着用于照射的线性激光束的纵向成一条直线排列，并且相邻开口之间的间隔保持恒定。即，开口尺寸彼此相同且开口之间间隔(开口图案周期)相同的重复开口图案沿着线性激光束的纵向排列。此外，在直接写入掩模6的线性激光束的横向方向中，排列开口尺寸和开口之间间隔与上述开口图案不同的多于一个的如上的重复开口图案。应注意的是，各开口的每个长度比横向上线性激光束的长度短。即使试图根据设计制造其开口具有相同尺寸或是相同间隔的直接写入掩模，也可能出现开口尺寸或是开口间隔的微小变化。如果开口尺寸的差异或是开口间隔的差异在微小变化的范围内(3％或更少)，在本说明书中，该直接写入掩模可被视为具有有相同尺寸或是相同间隔的开口的直接写入掩模。

具体而言，在图4中所示的直接写入掩模6的部分A中，第一至第六重复的开口图案从上面顺序排列。详细地说，在部分A中排列有第一重复开口图案，其中开口6c的尺寸为φ1，且开口之间的间隔为S1。在第一重复开口图案下面，排列有开口6c的尺寸为φ1且开口之间的间隔为S2的第二重复开口图案。在第二重复开口图案下面，排列有开口6c的尺寸为φ1且开口之间的间隔为S3的第三重复开口图案。在第三重复开口图案下面，排列有开口6c的尺寸为φ2且开口之间的间隔为S1的第四重复开口图案。第四重复开口图案下面，排列有开口6c的尺寸为φ2且开口之间的间隔为S2的第五重复开口图案。在第五重复开口图案下面，排列有开口6c的尺寸为φ2且开口之间的间隔为S3的第六重复开口图案。

例如，在开口尺寸φ为2μm，相邻开口之间的间隔S为100μm，且直接写入掩模的尺寸为1000mm×1000mm的情况下，一个重复开口图案包括一万个开口(孔)。此外，当开口之间的间隔非常小时可使用相移掩模。另外，利用通过组合微透镜阵列或是蚀刻光掩模的石英部分获得的光掩模上的弯曲可聚焦入射光。

在直接写入掩模6中，优选地形成各自具有例如1μm至5μm范围内的不同尺寸的开口，和其中相邻开口之间的间隔在例如10μm至500μm的范围内变化的重复开口图案。通过使用具有这些重复开口图案的直接写入掩模，可直接写入具有0.1μm或更大的最小宽度以及1μm至1000μm图案间隔(节距)的重复图案。

用线性激光束1c照射第四重复开口图案。照射范围1d是完全包括各开口并且大于各开口的区域。由此，可充分地提高经过各开口的激光束1c的光束强度。另外，在激光束1c具有如图3所示的强度分布时(x轴表示线性激光束1c的纵向；y轴表示线性激光束1c的横向，z轴表示线性激光束的强度)，直接写入掩模6的开口尺寸“φ”最好小于4σ。

如图1所示，照射直接写入掩模6的线性激光束1c通过直接写入掩模6的各开口6c照射基底8。更详细地说，如图5所示，基底8是在玻璃基底8a的表面之上具有光致抗蚀剂膜8b的玻璃基底8a。基底8的光致抗蚀剂8b被根据各开口6c被构图的曝光激光束1e照射。因此，光致抗蚀剂膜8b被曝光。此外，基底8靠近直接写入掩模6设置并具有根据等放大曝光机器的结构。此处，该基底具有根据均等放大曝光机器的结构；然而，其还可具有在直接写入掩模6和基底8之间插入的投影透镜系统的结构。本发明的曝光装置具有用于探测直接写入掩模6距离基底8的高度位置的高度传感器(未示出)。通过使用高度传感器，可精确的控制直接写入掩模6和基底8之间的间隔。

基底8具有如图1所示的对准标记9，并可利用该对准标记9实现基底的对准。此处，使用了施加到玻璃基底8a的基底8；然而，也可使用例如硅晶片和石英玻璃基底的其他基底。基底8被保持在平台10上，该平台10固定在隔振台上(未示出)。此外，平台10具有移动机构(未示出)，通过该机构使平台在箭头所示的水平方向上是可移动的。

直接写入曝光装置具有控制部分(未示出)，该控制部分控制下述曝光装置的操作。详细地说，该控制部分控制来自光源1的受激准分子激光束的振荡，狭缝5的移动，平台的移动等等。

描述利用直接写入曝光装置进行曝光的方法。首先，制备直接写入掩模6。如果通过曝光在光致抗蚀剂膜上形成的图案是重复图案，其中每个具有相同形状的图案以相等的间隔排列，类似于例如液晶或是EL的显示器件的像素部分，则通过利用直接写入掩模6，可完成直接写入。

接下来，曝光物体——基底8被保持在平台10上。该基底8包括在基底8a上用于形成像素部分的图案(例如，300μm的像素节距)的光致抗蚀剂膜8b。

接下来，选择直接写入掩模6的重复开口图案的各开口之间的间隔为300μm的重复开口图案。至于开口的尺寸，考虑到曝光的间歇和图案的边缘形状，选择适当的开口尺寸。换句话说，曝光的间歇随着开口尺寸的增加而改善；然而，因为不能清晰地写入图案的边缘，最好是在考虑曝光的间歇和图案边缘形状的同时选择适当的尺寸。可准备自动选择适当尺寸的程序，以致通过程序自动完成尺寸的切换。然后，通过对准标记7和9对准基底8和直接写入掩模6，以使应曝光的像素部分位于所选择的重复开口图案之下。此外，移动狭缝5以确定线性激光束的照射范围。例如驱动电路的非重复开口图案区域可用狭缝5阻挡光。

然后用线性激光束1c照射重复开口部分。通过这一步骤，基底8的光致抗蚀剂膜8b被经过直接写入掩模6的开口6c的曝光激光束1e照射。用平台10在水平方向上移动基底8，使经过开口6c的曝光激光束1e直接写入像素部分图案。具体的，通过将基底8在线性激光束1c的纵向方向上反复移动基底8的长度并且在线性激光束1c的横向方向上反复移动一个像素，写入像素部分的图案。因此，在基底8的光致抗蚀剂8b上，可曝光像素节距为300μm的像素部分中的图案。

在进行曝光之前或之后，还未经历重复图案的部分(例如除了像素的部分)被已经预先制备好光掩模的传统曝光装置曝光。

通过在曝光之后显影光致抗蚀剂膜，在整个基底8上形成了抗蚀剂图案。

根据实施方式1，通过组合线性激光束1c和直接写入掩模6的重复开口图案，由一次直接写入，可将多个像素的重复图案形成为经过直接写入掩模的开口6c的曝光激光束6c的数量。因此，可以以高速进行直接写入，并且可解决间歇这一直接写入的最大问题以缩短制造时间。因此，可实现低成本。

本实施方式的曝光装置用于直接写入，直接写入掩模6具有通用性，利用同一直接写入掩模6可形成不同的图案；因此，如果制备了直接写入掩模6，则在曝光物体的设计更新时，无需制备新的掩模。因此，无需制备新掩模的时间，缩短了新产品的开发周期，并可实现低成本。尽管在该实施方式中使用了具有相同尺寸和相同间隔的开口的直接写入掩模，但也可使用开口尺寸在5％内微小变化(具有大约相同的尺寸)且开口间隔在5％内微小变化(具有大约相同的尺寸)的掩模作为直接写入掩模。

图6是示出发光装置一部分的图案的顶视图，其是可利用上述曝光装置完成曝光的图案的一个实例。第一晶体管1001的第一电极与源信号线1004连接，第二电极与第二晶体管1002的栅电极连接。第二晶体管的第一电极与电流源线1005连接，且第二电极与发光元件的电极1006连接。栅极信号线1003的一部分起到第一晶体管1001的栅电极的作用。

发光元件的栅极信号线1003，源信号线1004，电流源线1005和电极1006具有其中相同形状的图案以相同间隔排列的重复图案。因此，这种重复图案可以利用图1中的曝光装置，不使用光掩模而以高速通过直接写入曝光。所以，不需要制造新掩模的时间并且可实现低成本。

[实施方式2]

参照图7A至图9D描述根据本发明实施方式2的半导体器件的制造方法。

首先，如图7A所示，在整个基底31上形成厚度为10nm至200nm的半导体膜40。作为基底31，可使用玻璃基底，石英基底，由诸如氧化铝的绝缘材料形成的基底，对后续步骤的加工温度具有耐热性的塑料基底，硅晶片，金属片等。在这种情况下，可形成厚度为10nm至200nm的用于防止杂质等从基底侧扩散的绝缘膜32，例如氧化硅(SiO_x)，氮化硅(SiN_x)，氧氮化硅(SiO_xN_y)(x>y)，氮氧化硅(SiN_xO_y)(x>y)。或者，也可使用在例如不锈钢的金属或是半导体基底的表面上形成例如氧化硅或氮化硅的绝缘膜的基底。

可通过利用高密度等离子体处理基底31的表面形成绝缘膜32。使用例如2.45GHz的微波产生高密度等离子体，并且采用电子密度为1×10¹¹/cm³至1×10¹³/cm³，电子温度为2eV或更小，并且离子能量为5eV或更小的等离子体。这种高密度等离子体的活性粒子具有低动能，由等离子体产生的损害小于传统等离子体加工中的损害；因此，可形成具有很少缺陷的膜。从产生微波的天线至基底31的距离优选设置为20mm至80mm，更优选为20mm至60mm。

通过在例如包括氮气和稀有气体的气氛，包括氮气、氢气和稀有气体的气氛，或包括氨和稀有气体的气氛的氮化气氛中进行上述高密度等离子体加工可氮化基底31的表面。在使用玻璃基底、石英基底、硅基片等作为基底并且用上述高密度等离子体进行氮化处理的情况下，形成在基底31表面上的氮化膜包含作为主要成分的氮化硅；因此，氮化膜可用作绝缘膜32。通过等离子体CVD可在整个氮化膜上形成氧化硅膜或是氧氮化硅膜，其可用作包括多层的绝缘膜32。

另外，可通过类似用高密度等离子体在绝缘膜32的表面上进行氮化处理的方法在由氧化硅、氧氮化硅等形成的绝缘膜32的表面上形成氮化膜。这种氮化膜可抑制基底31的杂质扩散，另外，氮化膜可以非常薄。因此，可减小对将要在其上形成的半导体层的应力影响。

在使用塑料基底作为基底31时，优选使用PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等具有比较高玻璃转换温度的材料。

利用硅、硅—锗、硅—锗—碳等形成半导体膜40。作为形成半导体膜40的方法，可使用已有的CVD、溅射、涂敷、汽相沉积等方法。半导体膜40可以是非晶形半导体膜、结晶形半导体膜或是单晶形半导体膜的任一种。

在使用结晶形半导体膜时，可使用下述的形成方法：在基底31上直接形成结晶半导体膜的方法，或是在基底31上形成非晶形半导体膜然后再使其结晶的方法。

作为结晶非晶形半导体膜的方法，可使用下述的方法：利用激光束41照射使非晶形半导体膜结晶的方法(见图8A)；通过利用促进半导体膜结晶的元素加热使非结晶形半导体膜结晶的方法；通过利用促进半导体膜结晶的元素加热然后用激光束照射半导体膜而使非晶形半导体膜结晶的方法(见图8B和8C)。当然，也可使用不利用该元素使非晶形半导体膜热结晶的方法。然而，仅在基底是石英基底、硅晶片等耐高温的基底的情况下才使用这种方法。

在利用激光照射的情况下，可使用连续波激光束(CW激光束)或是脉冲激光束。此处，可使用一种或多种下述激光器发射出的激光束，例如Ar激光器、Kr激光器或准分子激光器的气体激光器；利用掺杂有作为掺杂物的Nd，Yb，Cr，Ti，Ho，Er，Tm和Ta中的一种或多种的单晶YAG，YVO₄，镁橄榄石(Mg₂SiO₄)，YAlO₃，或是GdVO₄或是多晶(陶瓷)YAG，Y₂O₃，YVO₄，YAlO₃或是GdVO₄作为介质的激光器；玻璃激光器；红宝石激光器；翠绿宝石激光器；Ti：蓝宝石激光器；铜蒸汽激光器；金蒸汽激光器。通过用具有这种激光束的基波或是二次至四次谐波之一的激光束照射，可获得具有大晶粒尺寸的晶体。例如，可使用Nd：YVO₄激光器(基波为1，064nm)的二次谐波(532nm)或是三次谐波(355nm)。在这种情况下，激光器需要有约0.01MW/cm²至100MW/cm²的功率密度(优选为0.1MW/cm²至10MW/cm²)。扫描速度大约设置在约10cm/sec至2，000cm/sec以照射半导体膜。

应注意的是，利用掺杂有作为掺杂物的Nd，Yb，Cr，Ti，Ho，Er，Tm和Ta中的一种或多种的单晶YAG，YVO₄，镁橄榄石(Mg₂SiO₄)，YAlO₃，或是GdVO₄或是多晶(陶瓷)YAG，Y₂O₃，YVO₄，YAlO₃或是GdVO₄作为介质的激光器；Ar离子激光器；Ti：蓝宝石激光器的每一个可具有连续振荡。此外，通过完成Q开关操作或是模式锁定可以10MHz或是更高的重复率进行脉冲振荡。当在10MHz或更高的重复频率发射激光束时，用激光束熔化半导体膜然后固化的同时，用下一脉冲照射半导体膜。因此，与使用低重复频率的脉冲激光的情况不同，在半导体膜中固—液分界面可连续的移动，从而可获得在扫描方向上连续生长的晶粒。

当陶瓷(多晶)用作介质时，可在短时间内低成本地形成具有自由形状的介质。当使用单晶时，经常使用直径为几个mm且长度为几十个mm的柱状介质。在使用陶瓷的情况下，可形成比在使用单晶时更大的介质。

在介质中直接对发光起作用的例如Nd或是Yb的掺杂物的浓度，在单晶或是多晶的情况下都不能较大的改变，因此，这就在通过提高掺杂物的浓度而改善激光器的输出上存在某些限制。然而，在使用陶瓷的情况下，与使用单晶的情况相比可显著的增大介质的尺寸；因此，可期望大大提高激光器的输出。

此外，在使用陶瓷的情况下，可容易地形成平行六面体形状或是长方体形状的介质。在使用具有这种形状的介质时，当振荡光以Z字形在介质内部行进时，振荡光的路径可变得较长。因此，增大了放大倍数并且以较高的输出振荡激光束。此外，从具有这种形状的介质中发射出的激光束的截面具有四边形形状，其在激光束被整形为线性激光束时与圆形激光束相比是有优势的。通过利用光学系统定形以上述方式发射的激光束的形状，可容易地获得横向上长度为1mm或更小且纵向上长度为几mm至几m的线性束。此外，当用激励光均匀地照射介质时，在纵向上线性束的功率分布变得均匀。

当用这种线性束照射半导体膜时，整个半导体膜的表面可被更均匀地退火。在要求从线性光束的一端至另一端均匀退火时，例如，需要狭缝设置在线性光束末端的设置，从而在能量衰减的地方屏蔽光。

当用由此获得的具有均匀密度的线性光束对半导体膜退火，并且使用这种半导体膜制造电子器件时，该电子器件的性能良好并且均匀。

对于通过用促进半导体膜结晶的元素加热而使半导体膜结晶的方法，可使用在日本专利公开No.H8-78329中披露的技术。至于在专利申请公开文本中的技术，非晶形半导体膜(也称为非晶形硅膜)掺入促进半导体膜结晶的金属元素，然后对其进行热处理，从而使掺杂区域作为核心结晶非晶形半导体膜(见图8B)。

也可通过用强光照射取代热处理来结晶非晶形半导体膜。在这种情况下，可使用红外光、可见光和紫外光中的任何一种或是它们的组合。一般的，使用从卤素灯、金属卤化物灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯或是高压汞灯发射出的光。灯光源发光1至60秒，优选为30至60秒，并且这种发光重复1至10次，或优选2至6次。灯光源的发光强度是任意的，但半导体膜瞬时被加热到约600℃至1000℃。注意，如果需要，在强光照射之前，为了放出具有非晶形结构的非晶形半导体膜40中含有的氢，可进行热处理。或者，可通过热处理和强光照射二者进行结晶。

热处理之后，为了增加结晶形半导体膜的结晶度(结晶形组分所占的区域与膜的总体积的比率)，并且校正保留在晶粒中的缺陷，结晶形半导体膜可在大气中或是氧气气氛中用激光束41照射(见图8C)。激光束可从上面选择。此外，需要去除保留在结晶形半导体膜中的金属元素。下面将描述该方法。首先，用含有臭氧的溶液(典型的，臭氧水)处理结晶形半导体膜的表面，由此在结晶形半导体膜的表面上由氧化膜(称作化学氧化物)形成厚度为1nm至10nm的阻挡层43(见图8D)。当在接下来的步骤中仅选择性地去除吸杂(gettering)层时，阻挡层43起到蚀刻阻挡件的作用。

然后，含有稀有气体元素的吸杂层作为吸杂点在阻挡层43上形成。此处，通过CVD或是溅射形成含有稀有气体元素的半导体膜作为吸杂层44(见图8D)。当形成吸杂层时，适当的控制溅射条件以便稀有气体元素加入其中。稀有气体元素可以是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)中的一个或多个。

注意，在利用含有磷这种具有一种传导类型的杂质元素的源气体或是利用含有磷的靶形成吸杂层时，除了利用稀有气体元素吸杂之外，还可利用磷的库仑力完成吸杂。在吸杂过程中，金属元素(例如，镍)倾向于移动到氧浓度高的区域；因此，包含在吸杂层44中的氧浓度最好设置在例如5×10¹⁸/cm^-3或更高。

接下来，结晶形半导体膜，阻挡层和吸杂层经受热处理(例如，热处理或是强光照射)，从而，如图8D箭头所示，金属元素(例如，镍)被吸杂，从而结晶形半导体膜中的金属元素的浓度被降低或是被去除。

然后，利用阻挡层43作为蚀刻阻挡件进行已知的蚀刻方法，由此仅是选择性的去除了吸杂层44。在此之后，例如，利用含有氢氟酸的蚀刻剂，去除由氧化膜形成的阻挡层43(图7A)。

这里，考虑到将要制造的TFT的阈值特性可添加杂质离子。

接下来，通过光刻步骤半导体膜被形成为岛状半导体膜33和34(图7B)。此处，P沟道TFT形成在半导体膜33中，并且n沟道TFT形成在半导体膜34中。岛状半导体膜33和34具有重复图案，其中每个图案具有相同的形状并且以相同的间隔排列。因此，如果在该光刻步骤中使用图1中的曝光装置，这种重复图案可以不使用光掩模通过高速度的直接写入曝光。因此，无需制造新掩模的时间并可实现低成本。

然后，在用含有氢氟酸的蚀刻剂清洗半导体膜的表面之后，在半导体膜上形成厚度为10nm至200nm的栅极绝缘膜35(图7C)。在不暴露到大气的情况下，可连续进行表面清洗和栅极绝缘膜35的形成。包含硅作为主要元素的绝缘膜，例如，氧化硅膜，氮化硅膜，氧氮化硅膜，氮化硅氧化物膜等等形成栅极绝缘膜35。此外，该栅极绝缘膜可以是单层或是层状膜。

接下来，在清洗栅极绝缘膜35的表面之后，在包括栅极绝缘膜35的表面的整个表面上形成厚度为100nm至500nm的形成栅电极的导电膜36(见图7C)。导电膜36可由从钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)或是铝(Al)中选择的元素；或是含有上述元素作为主要组分的合金材料或是化合物材料形成。或者，可使用以掺杂有例如磷(P)等杂质的多晶硅膜为代表的半导体膜。此外，导电膜36可以具有单层结构或者包括两层或更多层的层状结构。

导电膜36的表面上覆盖有光致抗蚀剂膜，该光致抗蚀剂膜被曝光和显影，由此形成厚度为1.0μm至1.5μm的第一抗蚀剂掩模37a和第二抗蚀剂掩模37b。利用抗蚀剂掩模37a和37b蚀刻导电膜36，由此在栅极绝缘膜35上形成栅电极38a和38b(见图7D)。注意，本实施方式中的抗蚀剂掩模可由含有酚醛清漆树脂和萘醌二叠氮化基化合物的正型抗蚀剂形成。此外，栅电极38a和38b具有重复图案，其中每个图案具有相同的形状并且以相同的间隔排列。因此，如果使用图1中的曝光装置，可以不使用光掩模而以高速度直接写入来曝光该重复图案。因此，不需要制造新掩模的时间并可实现低成本。

此外，可以用与栅电极38a和38b相同的材料形成诸如栅极导线的导线。此处，优选引导栅电极或是导线使其从垂直于基底31的角度看上去时具有圆角。通过使角变圆，可防止灰尘等保留在导线的各角；因此，可减少由灰尘产生的缺陷数量并可提高产量。

接下来，通过诸如灰化的方法去除第一抗蚀剂掩模37a和第二抗蚀剂掩模37b之后，进行光致抗蚀剂膜的涂敷，并且曝光和显影该光致抗蚀剂膜，由此形成覆盖半导体膜34、栅电极38b和第二抗蚀剂掩模37b的厚度为1.0μm至1.5μm的第三抗蚀剂掩模39(图9A)。

利用第三抗蚀剂掩模39，栅电极38a和38b作为掩模，半导体膜33掺入P型杂质离子30(B离子)，由此形成源区11和漏区12。该B离子以50kV至100kV加速，并且B离子的浓度为1.0×0¹⁹cm^-3至1.0×10²¹cm^-3。

接着，通过例如灰化的方法去除第三抗蚀剂掩模39(图9B)。

然后，进行光致抗蚀剂膜的涂敷，并且曝光和显影该光致抗蚀剂层，以便形成覆盖半导体膜33和栅电极38a的厚度为1.0μm至1.5μm的第四抗蚀剂掩模13(图9C)。

利用第四抗蚀剂掩模13，栅电极38a和38b作为掩模，n型杂质离子14(磷离子、砷离子等)引入到半导体膜34中，由此形成源区15和漏区16(图9C)。n型杂质离子以30kV至80kV加速，并且n型杂质的浓度为1.0×10¹⁹cm^-3至1.0×10²¹cm^-3。

此处，可进行热处理，激光或是强光照射，RTA等来激励源区和漏区。

由此，半导体膜33变为p沟道TFT，并且半导体膜34变为n沟道TFT。此处，首先添加p型杂质离子，然后添加n型杂质离子，但是可颠倒顺序。在该情况下，p型杂质离子的加速电压或是加速能量优选低于n型杂质离子的加速电压或是加速能量。至于加速电压，可使用上述电压。

此外，p型杂质离子的剂量优选小于n型杂质离子的剂量。

接下来，在包括栅极绝缘膜35及栅电极38a和38b的表面的整个表面上形成层间绝缘膜17，并进行氢化作用。对于层间绝缘膜17，可使用氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜或是硅的氮化氧化物膜。

然后，在层间绝缘膜17上形成抗蚀剂掩模，并且利用抗蚀剂掩模蚀刻该层间绝缘膜17；由此，形成位于每个源区11和15及每个漏区12和16上的接触孔。

在去除抗蚀剂掩模并形成导电膜之后，利用另一抗蚀剂掩模完成蚀刻，由此形成电极或导线18(TFT的源导线和漏导线，或TFT的电源线)(图9D)。注意，在该实施方式中，电极和导线是集成的；然而，电极和导线可以是分开形成并电连接的。对于导电膜，可使用TiN，Al和TiN的层状膜，或Al合金膜。

此处，优选引导电极或是导线使其在从垂直于基底31的方向上看时呈圆角。通过使角成圆角，可防止灰尘等保存在导线的各角中；因此，可减少由灰尘产生的缺陷的数量并可提高产量。利用光敏抗蚀剂通过曝光和显影制造的掩模用于形成图案。此外，电极和导线具有重复图案，其中，每个图案具有相同的形状并且彼此以相同的间隔排列。因此，如果使用图1中的曝光装置，可以不使用光掩模而以高速度直接写入来曝光这种重复图案。因此，不需要制造新掩模的时间，并可实现低成本。

形成将为第二层间绝缘膜19的平整膜。利用光传输无机材料(氧化硅、氮化硅、含有氧的氮化硅等)、光敏或是非光敏有机材料(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)、或是它们的叠层形成该平整膜。或者，可利用诸如绝缘膜的透光膜形成平整膜，该绝缘膜由通过涂覆方法获得的含有烷基的SiO_x膜形成。例如，可使用由石英玻璃、烷基硅氧烷聚合物，烷基倍半硅氧烷聚合物，氢倍半硅氧聚合物，氢烷基倍半硅氧烷聚合物等形成的绝缘膜。作为硅氧烷基聚合物的例子，有例如PSB-K1和PSB-K31(Torayindustries，Inc.的产品)的涂覆绝缘膜材料，以及例如ZRS-5PH(Catalysts &Chemicals Insustries Co.，Ltd.的产品)的涂覆绝缘膜材料。第二层间绝缘膜可以是单层或是多层。

利用另一抗蚀剂掩模在第二层间绝缘膜19中形成接触孔。另外，接触孔具有重复图案，其中每个图案具有相同的形状，并且以相同的间隔排列。因此，如果使用图1的曝光装置，可以高速度直接写入而不使用光掩模来曝光这种重复图案。

接下来，形成导电膜20。除了氧化铟锡(ITO)，可利用含有Si元素的氧化铟锡、2至20wt％氧化锌(Zno)与氧化铟混合形成的IZO(氧化铟锌)等由透明导电膜形成该导电膜。此后，利用另一抗蚀剂掩模使导电膜形成图案以形成透明电极(图9D)。注意，如果不用于显示装置，不需要导电膜是透明的。还应注意，该透明膜具有重复图案，其中每个图案具有相同的形状并且以相同的间隔排列。因此，如果使用图1的曝光装置，可以不使用光掩模而以高速度直接写入来曝光这种重复图案。

[实施方式3]

此处，将描述无需接触可进行数字传输/接收的半导体器件例如利用本发明的IC标签或是IC芯片的制造方法。注意，与上述实施方式中相同的那些部件由相同的参考数字表示。首先，在基底31的一个表面上形成释放层100(图10A)。用玻璃基底、石英基底、金属基底或是一个表面上形成有绝缘层的不锈钢基底，能耐受本步骤中加工温度的塑料基底等形成基底31。例如基底31的基底不存在尺寸和形状的限制。当基底31为一个边长为1米长或是更长的矩形时，可大大提高生产力。这种优点远远胜于由圆形硅基底形成无线芯片的情况。另外，在基底31上形成的薄膜集成电路随后从基底31上分离。换句话说，由本发明提供的无线芯片不具有基底31。因此，薄膜集成电路从其上分离下来的基底31可重复使用多次。在这种方式中，如果基底31重复使用，可实现成本的降低。要被重复利用的基底31最好是石英基底。

注意，在该实施方式中，通过在基底31的一个表面上形成薄膜并通过光刻使其形成图案可选择性的提供释放层100。

利用从钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、镍(Ni)、钴(Co)、锆(Zr)、锌(Zn)、钌(Ru)、铑(Rh)、铅(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)或是硅(Si)中选出的元素，或是含有这些元素作为主要成分的合金材料或是化合物材料，通过已有的方法(例如，溅射或是等离子体CVD)以单层或是叠层形成释放膜100。含有硅的层可具有非晶形结构、微晶形结构和多晶形结构的任意一种。

如果释放层100具有单层结构，优选用钨层、钼层或是含有钨和钼混合物的层形成。或者，利用含有氧化钨的层或是含有氧氮化钼的层；含有氧化钼的层或是含有氧氮化钼的层；或是含有钨和钼混合物的氧化物或是氧氮化物的层形成释放层100。注意，钨和钼的混合物相当于例如钨和钼的合金。

如果释放层100具有层状结构，优选的是，其第一层由钨层、钼层或是含有钨和钼的混合物的层形成，且其第二层由钨、钼或是钨和钼混合物的氧化、氮化、氧氮化或是氮氧化物形成。

在有含有钨的层和含有氧化钨的层的层状结构形成释放层100的情况下，可首先形成含有钨的层，并且在其上形成氧化硅层，以便在钨层和氧化硅层之间的界面上形成氧化钨层。这也适用于形成含有钨的氮化物、氧化氮物或是氮氧化物的情况。例如，在形成钨层之后，在其上形成氮化硅层、氧氮化硅层或是氮氧化硅层。注意，形成在钨层上的氧化硅层、氧氮化硅层、氮氧化硅层等作为之后变为基片的绝缘层。

用WO_x表示钨氧化物，其中x在2至3的范围内。存在x为2(氧化物为WO₂)，x为2.5(氧化物为W₂O₅)，x为2.75(氧化物为W₄O₁₁)，x为3(氧化物为WO₃)等等情况。在形成钨氧化物的过程中，并不特别限定x值为某一值，并且可根据蚀刻速度等确定。注意，在氧气气氛中通过溅射形成的含有钨氧化物的层具有最好的蚀刻速度(WO_x，0<x<3)。因此，为了缩短制造时间，优选利用在氧气气氛中通过溅射形成的含有钨氧化物的层形成释放层。

注意，形成释放层100以便在前述的步骤中接触基底31；然而，本发明并不局限于此。例如，在形成将成为基膜的绝缘膜以便接触基底31之后，可形成释放层100以便接触绝缘膜。

然后，绝缘膜32形成作为基膜以覆盖释放层100。利用含有氧化硅的层或是含有氮化硅的层通过已有的方法(例如，溅射或是等离子体CVD)形成单层或是叠层的绝缘膜32。氧化硅材料是含有硅(Si)和氧(O)的物质，其对应于氧化硅，氧氮化硅，氮氧化硅等等。氮化硅材料是含有硅和氮(N)物质，其对应于氮化硅，氧氮化硅，氮氧化硅等等。

然后，在绝缘膜32上形成非晶形硅膜之后，制造出p沟道TFT和n沟道TFT。可利用上述实施方式中示出的方法制造TFT；因此，此处省略了描述。在制造TFT时，通过利用图1所示的曝光装置可进行高速度的直接写入。图10B示出已经进行了直到TFT形成的步骤的实例。与图9D相比，区别在于释放层设置在基底上面的绝缘膜之下。

在上述实施方式中形成的导电层20用作天线。与上述的实施方式不同，利用从铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)或是铜(Cu)中选出的元素或是含有这些元素作为主要组分的合金材料或是化合物材料以单层或是叠层形成导电膜20。例如，可通过按照阻挡层和铝层的顺序或是按照阻挡层、铝层和阻挡层的顺序层叠形成导电膜20。该阻挡层对应于钛、氮化钛、钼、氮化钼等等。

接下来，尽管未示出，可通过已有的方法形成保护层以覆盖薄膜集成电路101。该保护层对应于例如DLC(类金刚石碳)的含碳层，含氮化硅的层，含氮氧化硅的层等等。

然后，通过光刻法蚀刻绝缘层32，35，17和19以便暴露释放层100，由此形成开口102和103(图11A)。

然后，通过已有的方法(例如，SOG方法或是微滴排出法)形成绝缘膜104以覆盖薄膜集成电路101(图11B)。利用有机材料优选环氧树脂形成绝缘膜104。形成该绝缘膜104以防止薄膜集成电路101损坏。因为薄膜集成电路101小、薄且重量轻，当去除释放层之后其不与基底紧密接触时，容易被损坏。然而，通过在薄膜集成电路101周围形成绝缘层104，可增加薄膜集成电路101的重量，并因此可防止它由基底31损坏。薄膜集成电路101本身薄且轻；然而，通过形成绝缘层104，可防止薄膜集成电路101卷起并具有一定的强度。注意，在所示的结构中，绝缘层104形成在薄膜集成电路101的顶表面和侧表面之上；然而，本发明并不局限于此结构，并且该绝缘膜104可仅形成在薄膜集成电路101的顶表面之上。另外，在上述描述中，在形成开口102和103的步骤之后，进行形成绝缘膜104的步骤；然而，本发明并不局限于这个顺序。例如，在层间绝缘膜19上形成绝缘膜104的步骤之后，可通过蚀刻多个绝缘膜进行形成开口的步骤。在这种步骤顺序的情况下，仅在薄膜集成电路101的顶表面上形成绝缘膜104。

然后，蚀刻剂加入到开口102和103中，由此去除释放层100(图12A)。对于蚀刻剂，使用含有卤素氟化物或是卤代化合物的气体或是溶液。例如，三氟化氯(ClF₃)用作含有卤素化合物的气体。由此，薄膜集成电路101从基底31上分离。

接下来，薄膜集成电路101的一个表面被粘到第一基片105上，使得薄膜集成电路101完全从基底31上分离(图12B)。

接下来，薄膜集成电路101的相对表面被粘到第二基片106上，从而使薄膜集成电路101与第一基片105和第二基片106密封(图13)。因此，完成了IC标签，其中由第一基片105和第二基片106密封薄膜集成电路101。

第一基片105和第二基片106中的每一个都对应于层状膜(由聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚氟乙烯、聚氯乙烯等形成)；纤维材料形成的纸；基片膜(例如，聚酯，聚酰胺，无机汽相沉积膜，或是纸)和粘合合成树脂膜(例如，丙烯酸合成树脂，环氧合成树脂)形成的层状膜；等等。堆叠该层状膜并附着到一物体上。当在物体上层叠并粘附层状膜时，通过热处理熔化设置在层状膜最外表面上的粘合层或设置在最外层上的层(不是粘合层)，并对其施加压力以附着。

第一基片105和第二基片106的每个表面可设有粘合层或是没有粘合层。该粘合层对应于含有例如热固化树脂、紫外固化树脂、环氧树脂粘合剂或是树脂添加剂的粘合剂的层。

接下来，将参照附图描述非接触发送并接收数据的半导体器件的应用实施例。非接触发送并接收数据的半导体器件根据使用方式通常被称为RFID(射频识别)标签，ID标签，IC标签，IC芯片，RF(射频)标签，无线标签，电子标签，或是无线芯片。

RFID标签80具有非接触发送并接收数据的功能，并且包括电源电路81，时钟产生电路82，数据解调电路83，数据调制电路84，用于控制其他电路的控制电路85，存储电路86和天线87(图14A)。此外，RFID标签可包括多个存储电路而不是一个存储电路。可使用SRAM，闪存，ROM，或FeRAM，或在存储元件部分中使用上述实施方式中描述的有机化合物层的电路等等。

以无线电波形式从读/写器88发送出的信号通过电磁感应被调制为在天线87中的交流电信号。利用交流电信号在电源电路81中产生电源电压，并利用电源线施加到每个电路上。时钟产生电路82根据从天线87输入的交流电信号产生各种类型的时钟信号，并将这些各种类型的时钟信号提供给控制电路85。解调电路83解调交流电信号并将经过解调的交流电信号提供给控制电路85。在控制电路85中，根据输入信号进行各种类型的算法处理。在控制电路85中使用的程序、数据等都存储在存储电路86中。另外，存储电路86也可以用作算法处理中的工作区域。然后，数据从控制电路85被传送到调制电路84，可根据数据从调制电路84对天线87提供负载调制。因此，读/写器88通过无线电波接收施加到天线87上的负载调制使读/写器可读取数据。

此外，RFID标签可以是不使用电源(电池)通过无线电波将电源电压施加到每个电路上的类型，或是利用无线电波和电源(电池)将电源电压施加到每个电路上的另一种类型。

可利用上述实施方式中描述的这种结构制造可折叠的RFID，并因此，这种RFID标签可附着到具有弯曲表面的物体上。

接下来，将描述柔性RFID标签使用方式的一个例子。读/写器320设置在包括显示区域321的便携终端的侧面。RFID标签323设置在产品322的侧面(图14B)。当把读/写器320保持在包括在产品322中的RFID标签323的上面时，关于产品的信息，例如，原材料，原产地、每道工艺中的检测结果、发行过程的历史、商品描述，都显示在显示区域321上。此外，当商品326用传送带传送时，可利用读/写器324和设置在商品326上的RFID标签325进行商品326的检查(图14C)。以这种方式，通过利用系统的RFID标签，可容易的获得信息，由此实现高性能和高附加值。如上述实施方式中所描述的，即使当RFID标签粘附到具有弯曲表面的物体上，也可防止包括在RFID标签中的薄膜晶体管等损坏，从而提供高可靠性的RFID标签。

除了上述的描述，柔性RFID标签的应用范围很广，其可应用到任何产品上以便于非接触地显示物体历史，并可应用在生产、管理等中。例如，这种RFID可结合到钞票、硬币、证券、证书、持票人债券、包装容器、书籍、记录介质、个人物品、车辆、食品、服装、保健项目、日用品、药品、电子器件等等中。参照图15A至图15H描述这些产品的例子。

钞票和硬币包括在市场中的货币以及在特定区域中作为货币流通的票据(现金凭单)、纪念币等。证券包括支票、凭证、期票等(见图15A)。证书包括驾驶证、居留证等(见图15B)。持票人债券包括邮票、米优惠券、各种礼品优惠券等(见图15C)。包装容器包括包装盒饭等的纸、塑料瓶等等(见图15D)。书籍包括文件等(见图15E)。记录介质包括DVD软件、录像带等等(见图15F)。车辆包括例如自行车的带轮子的车辆、船等等(见图15G)。个人物品包括手袋、眼镜等(见图15H)。食品包括食品条目、饮料等。服装包括衣物、鞋等。保健项目包括医疗器件、卫生用品等。日用品包括家具、照明装置等。药品包括医药、农药等。电子器件包括液晶显示器件、EL显示器件、电视机(电视接收机、薄型电视接收机)、便携式电话等。

如上所述，在本实施方式中，例如IC标签和RFID标签的半导体器件可通过利用本发明提供的TFT制造。因此，可缩短制造时间并降低制造成本，由此实现低成本。

因此，当RFID标签结合到包装容器、记录介质、个人用品、食品、服装、日用品、电子器件等中时，可提高检测系统、零售系统等的效率。RFID标签也可防止车辆被伪造或是被偷。此外，当RFID芯片被植入到例如动物的生物体中时，可容易地识别每个生物体。例如，当具有传感器的RFID标签植入到例如家畜的生物体中时，不仅是出生年份、性别、品种等而且例如当前体温等健康状况都可以容易地管理。

注意，本实施方式可与上述任一种实施方式自由组合。换句话说，本发明包括示于上述方式的结构和示于本实施方式的结构的任意组合。

[实施方式4]

示出利用本发明制造液晶显示装置(LCD)的一个例子。

在此描述的显示器件的制造方法是同时制造包括像素TFT的像素部分和设置在像素部分周围的驱动器电路区域的TFT的方法。注意，为了简化描述，示出了作为基本单元的CMOS电路作为驱动器电路。

首先，根据上述实施方式进行直到图16所示的形成TFT的步骤。注意，以相同的附图标记标识与上述实施方式中相同的部分。注意，在本实施方式中，作为像素TFT的晶体管552是多栅极TFT。

在形成图9D所示的层间绝缘膜17之后，形成将作为第二层间绝缘膜19的平整膜。对于平整膜，可使用上述实施方式中提到的平整膜。

接下来，利用抗蚀剂掩模在第二层间绝缘膜19和层间绝缘膜17中形成接触孔。

在第二层间绝缘膜19上形成抗蚀剂掩模，并利用该抗蚀剂掩模蚀刻第二层间绝缘膜19和层间绝缘膜17，以便形成位于源区的接触孔和位于漏区的接触孔。

去除抗蚀剂掩模并形成导电膜之后，利用另一抗蚀剂掩模进行蚀刻，由此形成电极或是导线540至544(TFT的源导线或是漏导线等等)。对于导电膜，可使用TiN、Al、TiN的层状膜或Al合金膜等等。

此处，优选引导电极或是导线使其从垂直于基底的方向上看上去时呈圆角。通过使角变圆，可防止灰尘等保留在导线的各角；因此，可减少由灰尘产生的缺陷的数量并增加产量。利用光敏抗蚀剂作为光掩模通过曝光和显影制造出的掩模用于形成图案。注意，电极或是导线540至544具有重复图案，其中每个图案具有相同的形状并以相同的间隔排列。因此，如果使用图1所示的曝光装置，可以不使用光掩模而以高速度直接写入来曝光这种重复图案。

接下来，在第二层间绝缘膜19和导线或是电极540至544上形成第三层间绝缘膜610。注意，可利用与第二层间绝缘膜19相似的材料形成该第三层间绝缘膜610。

接下来，利用图1中用于直接写入的直接写入掩模和曝光装置形成抗蚀剂掩模，并且通过干蚀刻部分去除第三层间绝缘膜610以形成开口(接触孔)。在形成该接触孔的过程中，用四氟化碳(CF₄)、氧气(O₂)和氦气(He)作为蚀刻气体。注意，接触孔的底部到达电极或导线544。

然后，去除抗蚀剂掩模之后，在整个表面上形成第二导电膜。利用光掩模在第二导电膜上形成图案，由此形成像素电极623，其与电极或是导线544电连接(图16)。当制造反射型液晶显示面板时，可利用诸如Ag(银)、Au(金)、铜(Cu)、钨(W)或Al(铝)的光反射金属材料通过溅射形成像素电极623。

在制造透射型液晶显示面板的情况下，利用诸如氧化铟锡(ITO)，含有氧化硅的氧化铟锡，氧化锌(ZnO)或是氧化锡(SnO₂)透明导电膜形成像素电极623。

图17是包括像素TFT的像素部分一部分的放大顶视图。此外，图16示出了在形成像素电极的一个中间过程，图16中的右像素示出了已形成像素电极的状态，且图16的左像素示出了未形成像素电极的状态。沿着图17中实线A-A’的截面图对应于图16中像素部分的横截面，并用相同的附图标记标识对应于那些图16中的部分。

像素设置在源极信号线542和栅极信号线4802交点上，并具有晶体管552、电容元件4804以及液晶元件。注意，在该图中，仅示出了用于驱动液晶元件的液晶的一对电极中的一个(像素电极623)。

晶体管552包括半导体层4806、第一绝缘膜和栅极信号线4802的一部分，栅极信号线4802的该部分与半导体层4806重叠，其间插入有第一绝缘膜。半导体层4806将晶体管552的有源层。第一绝缘膜用作晶体管的栅极绝缘膜。通过接触孔4807将晶体管552的源极或是漏极之一连接到源极信号线543上，并且通过接触孔4808将另一个连接到连接导线544上。通过接触孔4810将连接导线544连接到像素电极623上。利用与源极信号线543相同的导电层通过同时进行的图案形成可形成连接导线544。

电容元件4804是具有如下结构的电容元件，即，利用半导体层4806和与半导体层4806重叠的电容导线4811作为一对电极，在半导体层和电容导线之间有第一绝缘膜，以及第一绝缘层作为介电层(称为第一电容元件)。注意，或者，电容元件4804可具有如下的结构，即，利用电容导线4811和与电容导线4811重叠的像素电极623作为一对电极，在电容导线4811和像素电极623之间有第二绝缘膜，并且第二绝缘层作为介电层(称为第二电容元件)。因为第二电容元件与第一电容元件并联，可通过提供第二电容元件增加电容元件4804的电容。此外，电容导线4811可通过使导电层形成图案而与栅极信号线4802同时形成，该导电层也可用于形成栅极信号线4802。

半导体层4806，栅极信号线4802、电容线4811、源极信号线543、连接线544和像素电极623的图案具有在拐角边长为10μm或更短的倒角(chamfered)形状。通过利用直接写入掩模和图1中的曝光装置制造掩模图案，并利用该掩模图案形成图案，可获得图案的拐角被倒角的形状。注意，图案的拐角还可以是圆的。换句话说，通过适当的设定曝光条件和蚀刻条件，图案形状可比掩模图案更平滑。

当导线和电极中弯曲部分或是线宽度改变的部分的拐角是平滑的且为圆形时，有下述的各种影响。当进行利用等离子体的干蚀刻时，通过把突出部分切成斜面，可抑制由异常放电导致的细小颗粒的产生。即使产生了细小颗粒，也可防止这些细小颗粒在清洁时堆积在拐角，并且可以通过将凹部切成斜面冲掉细小颗粒。因此，可解决制造过程中细小颗粒或是灰尘的问题，并可提高产量。

通过上述步骤，完成了液晶显示器的TFT基底，其中在基底上形成为顶部栅极像素TFT的晶体管552，具有顶部栅极TFT550和551的CMOS电路553，以及像素电极623。

然后，形成覆盖像素电极623的配向膜624a。可通过微滴排出法、丝网印刷或胶印形成配向膜624a。在此之后，摩擦配向膜624a的表面。

在相对基底625上设置包括彩色层626a、光遮蔽层(黑矩阵)626b的滤色器和外涂层627，并在其上形成透射或反射的相对电极628及配向膜624b(图19)。然后，通过微滴排出法形成具有封闭图案的密封剂600，以环绕重叠包括像素TFT的像素部分650的区域(图18A)。因为要滴入液晶，示出了施加密封剂600以形成密封图案的例子。或者，可使用浸渍法(抽吸法)，其中，在将基底500附着到相对基底625之后，通过利用毛细管作用将液晶引入到两基底之间的空间中。

然后，在压力降低情况下，滴落液晶合成物629，以使气泡不混合在其中(图18B)，由此使基底500和625彼此附着(图18C)。液晶一次或是多次滴入具有闭环的密封图案中。对于液晶合成物629的排列方式，使用TN方式，其中液晶分子的排列从光线进入的位置到光发出的位置扭曲90°。基底以摩擦方向彼此垂直的方式相互附着。

可通过分散球形衬垫或形成由树脂制成的圆柱衬垫，或是在密封剂600中混合填充料来保持一对基底之间的距离。上面提到的圆柱衬垫由含有丙烯酸、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺化合物或是环氧树脂中的至少一种作为主要成分的有机树脂材料，或是具有氧化硅、氮化硅、含有氮的氧化硅中的一种的无机材料，或是它们的层状膜形成。

然后，基底被分段。在从一个个基底获得多个面板的情况下，基底被分割为每个面板。另一方面，在由一个基底获得一个面板的情况中，通过附着预先被切割的相对基底到该基底上而可省略分割步骤(图19和图18D)。

然后，利用已有的技术将FPC(柔性印刷电路板)附着到各向异性导电层上。通过上述步骤，完成了液晶显示器件。另外，如果需要，可粘附光学膜。在制造透明液晶显示器件的情况下，偏振片附着到TFT基底和相对基底的每一个上。

图20A示出了利用上述步骤获得的液晶显示器件的顶视图，图20B示出了另一液晶显示器件顶视图的一个例子。

在图20A中，附图标记1表示TFF基底，625表示相对基底，650表示像素部分，600表示密封剂，且801表示FPC。此处，通过微滴排出法排出液晶合成物，并且在降低了压力的情况下用密封剂600使该对基底500和625彼此附着。在图20B中，附图标记1表示TFT基底，625表示相对基底，802表示源极信号线驱动电路，803表示栅极信号线驱动电路，650表述像素部分，600a表示第一密封剂，并且801表示FPC。此处，通过微滴排出法排出液晶合成物，并且利用第一密封剂600a和第二密封剂600b使该对基底500和625彼此附着。因为在驱动器电路区域802和803中不需要液晶，液晶仅保持在像素部分650中，并且提供第二密封剂600b用于整个面板的加强。

如上所述，在该实施方式中，可使用本发明的TFT制造液晶显示器件。因此，可缩短制造时间并降低成本。本实施方式中制造的液晶显示器件可用作各种电子器件的显示区。

注意，尽管在本实施例中使用顶部栅极TFT用作TFT，但本发明并不局限于此结构，并且也可以适当地使用底部栅极(反向交错)TFT或是交错TFT，此外，本发明并不局限于多栅极TFT，也可使用单栅极TFT。

如需要，本实施方式可以与前述任一实施方式自由组合。

[实施方式5]

在实施方式5中，参照附图描述根据本发明制造发光器件的例子。首先，完成直到形成图21所示TFT的步骤。注意，与前述实施方式中相同的部分用相同的附图标记表示。注意，图21中仅示出了一个TFT。注意，当制造TFT时，可利用图1中的曝光装置进行直接写入。因此，无需制造新掩模的成本和时间，可实现低成本。

形成层间绝缘膜17之后，形成将作为第二层间绝缘膜19的平整膜。对于平整膜，可使用上述实施方式中所描述的平整膜(图21A)。

利用抗蚀剂掩模在第二层间绝缘膜19和层间绝缘膜17中形成接触孔。

接下来，形成到达半导体层的接触孔。可利用抗蚀剂掩模通过蚀刻直到暴露半导体层来形成接触孔。无论是湿蚀刻或是干蚀刻都可以。根据条件，可进行一次或是多次蚀刻。当进行多次蚀刻时，湿蚀刻和干蚀刻都可以。

然后，形成导电层以覆盖各接触孔及第二层间绝缘膜19。可通过将导电层处理成所需的形状形成连接部分161a、导线161b等。该导线可以是铝，铜，铝、碳和镍合金，铝、碳和钼合金等的单层。或者，以从基底侧按照顺序钼、铝、钼的层状结构形成导线。或者，也可使用钛、铝和钛的结构或是钛、氮化钛、铝和钛的结构(图21C)。通过使用图1的曝光装置将导电层形成为所需形状，可实现低成本。

形成第三层间绝缘膜163以覆盖连接部分161a、导线161b和第二层间绝缘膜19。作为第三层间绝缘膜163的材料，优选使用由丙烯酸、聚酰亚胺、硅氧烷等形成的自平整涂覆膜。在本实施方式中，第三层间绝缘膜163由硅氧烷形成(图21D)。

接下来，可在第三层间绝缘膜163上形成由氮化硅构成的绝缘膜。这种形成防止第三层间绝缘膜163被蚀刻多于在蚀刻像素电极的后续步骤中所需的量。因此，当像素电极和第三层间绝缘膜之间的蚀刻速度差异较大时，该绝缘膜不是必需的。

接下来，形成穿过第三层间绝缘膜163到达连接部分161a的接触孔。形成透光导电层以覆盖接触孔和第三层间绝缘膜163(或是绝缘膜)之后，加工透光导电层以形成薄膜发光元件的第一电极164。此处，第一电极164与连接部分161a电接触。

第一电极164可由例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、锂(Li)、铯(Cr)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钛(Ti)的导电金属材料；例如铝—Si(Al-Si)，铝—钛(Al-Ti)，或铝—硅—铜(Al-Si-Cu)的它们的合金；例如氮化钛(TiN)的金属材料的氮化物，例如氧化铟锡(氧化铟锡)、含有硅的ITO、2wt％至20wt％氧化锌(ZnO)与氧化铟混合的IZO(氧化铟锌)等的金属化合物形成。

光从其发射的电极优选使用透明导电膜形成。例如，可使用例如ITO(氧化铟锡)、含有硅的ITO(ITSO)、或2wt％至20wt％氧化锌(ZnO)与氧化铟混合的IZO(氧化铟锌)的金属化合物。或者，可使用例如Al或Ag的极薄的金属膜。当光通过第二电极发射时，对第一电极164可使用高反射材料(例如，Al，Ag等)。在本实施方式中，ITSO用于第一电极164(图22A)。

接下来，形成由有机材料或是无机材料构成的绝缘膜以覆盖第三层间绝缘膜163(或是绝缘膜)和第一电极164。然后，加工绝缘膜使其部分暴露第一电极164，由此形成分割壁165。作为分割壁165的材料，优选光敏有机材料(例如丙烯酸或是聚酰亚胺)。或者，也可使用非光敏有机或无机材料。另外，通过利用分散剂等将黑色颜料或是染料，例如钛黑或是氮化碳，扩散到分割壁165的材料中的方式将分割壁变黑的方法，使分割壁165变黑，分割壁165可用作黑矩阵。最好是分割壁165具有锥形形状，其中其朝向第一电极的端面具有连续变化的曲率(图22B)。

接下来，形成含有发光物质的层166，随后形成覆盖含有发光物质的层166的第二电极167。这样，可制造其中含有发光物质的层166夹于第一电极164和第二电极167之间的发光元件193，通过对第一电极施加比第二电极高的电压可以获得光发射(图22C)。对于用于形成第二电极167的电极材料，可使用与第一电极材料相似的材料。在本实施方式中，铝用作第二电极。

此外，通过汽相沉积、喷墨法、旋转涂敷法、浸渍涂布法等形成含有发光物质的层166。含有发光物质的层166可以是具有例如空穴传输、空穴注入、电子传输、电子注入、光发射的不同作用的各层的叠层，或者可以是单层发光层的。此外，有机化合物的单层或是叠层经常用作含有发光物质的层的材料；然而，在本发明中，例如，无机化合物可添加到含有有机化合物的膜的一部分中以形成与第一电极或是第二电极接触的层。

在此之后，通过等离子体CVD形成含有氮的氧化硅膜作为钝化膜。在使用含有氮的氧化硅膜的情况下，优选形成利用SiH₄、N₂O和NH₃通过离子体CVD制造的氧氮化硅膜，利用SiH₄和N₂O通过离子体CVD制造的氧氮化硅膜，或是利用用Ar稀释的SiH₄和N₂O气体通过离子体CVD制造出的氧氮化硅膜。

对于钝化膜，使用SiH₄、N₂O和H₂制造的氧氮化硅氢化物膜也是可以的。自然的，第一钝化层的并不局限于单层结构，该钝化层可形成为具有单层结构或是包括含有硅的另一绝缘层的层状结构。可形成氮化碳膜和氮化硅膜的多层膜，包括苯乙烯聚合物的多层膜，氮化硅膜或是类金刚石碳膜替代含有氮的氧化硅膜。

接下来，为了保护发光元件使之不受例如水的加速恶化材料的侵害，密封显示器区域。在使用相对基底密封的情况下，相对基底和元件基底用绝缘密封剂附着在一起以暴露外面的连接部分。相对基底和元件基底之间的空间可填充惰性气体，例如干氮气，或是像素部分的整个表面可被用于粘附相对基底的密封剂涂敷。优选使用紫外固化树脂等作为密封剂。干燥剂或是用于保持基底间间隙均匀的颗粒可混合在密封剂中。接着，柔性导线基底粘贴在外部连接部分上，由此完成发光器件。

将参照图23A和图23B描述这样制造出的发光器件的结构的一个例子。尽管形状不同，但还是用的相同的附图标记表示具有相同作用的部件，并且将省略对它们的描述。在该实施方式中，薄膜晶体管170通过连接部分161a连接到发光元件193上。

在图23A中，第一电极164由透光导电膜形成，并具有来自含有发光物质的层166发射的光从基底31侧射出的结构。附图标记194表示相对基底，其在形成发光元件193之后用密封剂等被固定在基底31上。通过填充相对基底194和具有透光树脂188等的元件间的空间并密封该空间，可以防止发光元件193由于潮湿而劣化。此外，树脂188最好具有吸湿性。还有，更好的是，将具有高透光性的干燥剂189分散在树脂188中，进一步抑制潮湿的影响。

在图23B中，第一电极164和第二电极167每一个都用透光导电膜形成，并且光可以从基底31和相对基底194中射出。具有这种结构，可以通过在基底31和相对基底194外侧分别提供偏振片190而防止屏幕变为半透明，由此增加可见度。保护膜191优选设置在偏振片190的外侧。

根据本发明，模拟视频信号或是数字视频信号都可用于具有显示功能的发光器件中。数字视频信号包括利用电压的视频信号和利用电流的视频信号。当发光元件发射光时，输入到像素中的视频信号使用恒压或恒流。当视频信号使用恒压时，施加到发光元件上的电压或是在发光元件中流动的电流是恒定的。同时，当视频信号使用恒流时，施加到发光元件上的电压或是在发光元件中流动的电流是恒定的。施加有恒定电压的发光元件由恒定电压驱动，其中流动恒定电流的发光元件由恒定电流驱动。恒定电流在由恒定电流驱动的发光元件中流动，而不受发光元件电阻变化的影响。上述任何一个驱动方法可用于根据本发明的发光器件或是驱动方法。

根据本发明具有这种结构的发光器件是高度可靠的发光器件。根据本发明具有这种结构的发光器件是可提供具有较好色纯度的蓝光发射的发光器件。此外，根据本发明具有这种结构的发光器件是可提供良好颜色再现性的发光器件。本实施可以与上述任一实施方式的适当结构组合。

[实施方式6]

本实施方式将参照图24A和24B描述其为本发明的发光器件的面板的外观。图24A是面板的顶视图，其中在基底4001上形成的晶体管和发光元件用形成在基底4001和相对基底4006之间的密封剂密封。图24B是对应于图24A的截面图。安装在该面板的发光元件具有如上述实施方式中描述的结构。

提供密封剂4005以环绕设置在基底4001上的像素部分4002，信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004。此外，相对基底4006设置在像素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004上。因此，像素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004与填充剂4007一起与基底4001、密封剂4005和相对基底4006密封。

设置在基底4001上的像素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004具有多个薄膜晶体管。图24B示出了包括在信号线驱动电路4003中的薄膜晶体管4008和包括在像素部分4002中的薄膜晶体管4010。该发光元件4011与薄膜晶体管4010电连接。

此外，导线4014对应于用于对像素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004提供信号或是电源电压的导线。导线4014通过导线4015与连接端子4016相连接。连接端子4016通过各向异性导电膜4019与柔性印刷电路(FPC)4018的端子电连接。

对于填充剂4007，除了诸如氮气或氩气的惰性气体外，还可使用紫外固化树脂或是热固化树脂。例如，可使用聚氯乙烯、丙烯酸、聚酰亚胺酰胺、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯亚乙烯醋酸盐(ethylene vinylene acetate)。

应注意的是，根据本发明的发光器件在其范畴内包括其中形成具有发光元件的像素部分的面板以及其中IC安装在面板上的模块。该实施方式可适当地用在与上述实施方式的任一结构的适当组合中。

[实施方式7]

本实施方式将描述示于实施方式6中的在面板和模块中的像素电路和保护电路，以及它们的操作。图21A至图24B是驱动TFT1403或开关TFT1401以及发光元件1405的截面图。

示于图25A中的像素包括列方向上的信号线1410和电源线1411和1412以及行方向上的扫描线1414。该像素还包括开关TFT1401、驱动TFT1403、电流控制TFT1404、电容元件1402和发光元件1405。

除驱动TFT1403的栅电极与行方向上设置的电源线1412相连接外，示于图25C中的像素具有与图25A中的像素的相同的结构。换句话说，示于图25A和25C中的像素具有相同的等效电路图。然而，在列方向上排列电源线1412的情况下(图25A)以及在行方向上排列电源线1412的情况下(图25C)，在不同的层中利用导电膜形成每个电源线。此处，关注连接到驱动TFT1403的栅电极上的导线，并且为了示出这些导线是在不同层中制造出来的，分别在图25A和25C中示出了其结构。

至于示于图25A和图25C中的像素的特征，在像素内驱动TFT1403和电流控制TFT1404串联，并且优选设定驱动TFT1403的沟道长度L(1403)和沟道宽度W(1403)，以及电流控制TFT1404的沟道长度L(1404)和沟道宽度W(1404)，使其满足L(1403)/W(1403):L(1404)/W(1404)＝5至6000：1。

驱动TFT1403在饱和区域工作并用于控制流入发光元件1405的电流的电流值。电流控制TFT1404在线性区域工作并用于控制施加到发光元件1405上的电流。考虑到制造工序，驱动TFT1403和电流控制TFT1404优选具有相同的电导率类型，且在本实施方式中驱动TFT1403和电流控制TFT1404都是n沟道型TFT。驱动TFT1403可以是增强模式TFT，也可以是耗尽模式的TFT。因为电流控制TFT1404在根据本发明的具有上述结构的发光器件的线性区域中工作，电流控制TFT1404的V_gs的轻微波动不会影响发光元件1405的电流值。换句话说，可通过在饱和区域中工作的驱动TFT1403确定发光元件1405的电流值。具有上述结构，可减小由于TFT特性的变化而导致的发光元件亮度的变化，由此提供了改善图像品质的发光器件。

在图25A和25D所示的像素中，开关TFT1401控制视频信号到像素的输入，并且当开关TFT1401被接通ON时，视频信号被输入到像素中。然后，在电容元件1402中保持视频信号的电压。尽管图25A和图25C示出了其中提供电容元件1402的结构，但本发明并不局限于此。当栅极电容等可用作保持视频信号的电容器时，则无需提供电容器元件1402。

除了增加了TFT1406和扫描线1414之外，图25B所示的像素与图25A示出的像素结构相同。同样的，除了增加了TFT1406和扫描线1414之外，图25D所示的像素与图25C示出的像素结构相同。

由额外提供的扫描线1414控制TFT1406的ON或OFF。当TFT1406被接通ON时，保持在电容器元件1402中的电荷被释放；因此，电流控制TFT1404关断为OFF。换句话说，通过提供TFT1406，被迫地产生电流不流入发光元件1405的状态。由于这个原因，TFT1406被称为擦除器TFT。因此，在图25B和图25D示出的结构中，在将信号写入所有像素之前，发光周期可在写入时段开始的同时或写入周期刚刚开始之后开始。

在图25E所示的结构中，在列方向上排列信号线1410和电源线1411，并在行方向上设置扫描线1414。此外，像素包括开关TFT1401、驱动TFT1403、电容元件1402和发光元件1405。除了增加了TFT1406和扫描线1415之外，图25F所示的像素具有与图25E所示的像素相同的像素结构。在图25F所示的结构中，通过提供TFT1406可提高占空比。

如所描述的，可使用各种类型的像素电路。尤其是，在由非晶形半导体膜形成薄膜晶体管的情况中，驱动TFT1403的半导体膜优选较大。在上述像素电路中，优选是顶部发射型，其中来自发光元件的光从相对基底提取。因为在每个像素中设置TFT，当像素密度增大时，可以以低电压驱动这种有源矩阵发光器件，这被认为是一种优点。

尽管本实施方式描述了在每个像素中设置TFT的有源矩阵发光器件，但也可以使用无源矩阵发光器件。因为在无源矩阵发光器件中的每个像素中并不设有TFT，所以可获得高孔径比。在光从发光元件两侧发射出来的发光器件中，无源矩阵发光元件的透射比增大。

接下来，将描述利用图25E中所示的等效电路，在扫描线和信号线上设置作为保护电路的二极管的情况。

在图26中，在像素部分1500中设有开关TFT1401、驱动TFT1403、电容元件1402和发光元件1405。二极管1561和1562设置在信号线1410上。以与制造开关TFT1401或是驱动TFT1403相似的方式，根据上述实施例制造二极管1561和1562，并且二极管1561和1562具有栅电极、半导体层、源电极、漏电极等。通过使栅电极与漏电极或是源电极连接，二极管1561和1562作为二极管工作。

利用与栅电极相同的层形成连接各二极管的等电位线1554和1555。因此，为了使等电位线1554和1555与二极管的源电极或是漏电极相连，必需在栅极绝缘膜中形成接触孔。设置在扫描线1414中的二极管具有相同的结构。

如所描述的，根据本发明，可同时制造在输入级设置的保护二极管。保护二极管形成的位置并不局限于此，并且二极管也可设置在驱动电路和像素之间。本实施方式可与上述实施方式的适当结构适当组合。

[实施方式8]

在实施方式8中，将参照图27A至图27E以及图28描述具有本发明的发光器件，并用安装有前述实施方式示出的例子中的模块的电子器件。

对于电子器件，可以是摄像机、数字照相机、护目镜型(goggle type)显示器(头戴显示器)、导航系统、声音再现装置(例如，汽车音响组件)、计算机、游戏机、便携信息终端(例如，移动计算机、蜂窝电话、便携游戏机、电子书籍等)、配备有记录介质的图像再现器件(具体的说，可再现例如数字通用盘(DVD)的记录介质的内容且具有可显示存储在其中的图像的显示器的器件)等等。

图27A示出了用于电视接收器或是个人计算机等的监视器，其包括壳体3001、显示区域3003和扬声器3004等。有源矩阵显示器可设置在显示区域3003中。显示区域3003中的每个像素包括根据本发明制造的TFT。通过使用本发明的TFT，可缩短制造时间并降低制造成本，由此，可以以低成本制造电视机。

图27B示出了一种蜂窝电话，其包括主体3101、壳体3102、显示区域3103和音频输入部分3104、音频输出部分3105、操作键3106和天线3108等等。有源矩阵显示器件设置在显示区域3103中。显示区域3103中的每个像素包括根据本发明制造的TFT。通过使用本发明的TFT，可缩短制造时间并降低制造成本，由此，可以以低成本制造蜂窝电话。

图27C示出了一种计算机，其包括主体3201、壳体3202、显示区域3203、键盘3204、外部连接端口3205、指向鼠标3206等等。有源矩阵显示器件设置在显示区域3203中。显示区域3203中的每个像素包括根据本发明制造的TFT。通过使用本发明的TFT，可缩短制造时间并降低制造成本，由此，可以以低成本制造计算机。

图27D示出了一种移动计算机，其包括主体3301、显示区域3302、开关3303、操作键3304、红外端口3305等等。有源矩阵显示器件设置在显示区域3302中。显示区域3302中的每个像素包括根据本发明制造的TFT。通过使用本发明的TFT，可缩短制造时间并降低制造成本，由此，可以以低成本制造移动计算机。

图27E示出了一种便携游戏机，其包括壳体3401、显示区域3402、扬声器部分3403、操作键3404、记录介质插入部件3405等等。有源矩阵显示器件设置在显示区域3402中。显示区域3402中的每个像素包括根据本发明制造的TFT。通过使用本发明的TFT，可缩短制造时间并降低制造成本，由此，可以以低成本制造便携游戏机。

图28示出了一种纸显示器，其包括主体3110、像素部分3111、驱动IC3112、接收器件3113、薄膜电池3114等等。接收器件3113可接收来自上述蜂窝电话的红外通信端口3107的信号。有源矩阵显示器件设置在像素部分3111中。像素部分3111中的每个像素包括根据本发明制造的TFT。通过使用本发明的TFT，可缩短制造时间并降低制造成本，由此，可以以低成本制造纸显示器。

如前所述，本发明的应用范围十分广泛，并且本发明可应用到所有领域中的电子器件中。

本申请基于2005年9月28日向日本专利局申请的日本专利申请序列号为No.2005—281610的申请，其全文在此引入作为参考。

Claims (23)

1.一种激光加工装置，包括：

用于保持第一基底的平台；

设置在由平台保持的第一基底之上的掩模，其具有至少一个开口图案，其中多个开口以近似相同的间隔排列成一条直线，该多个开口的每一个具有近似相同的尺寸，其中该掩模包括第二基底和在该第二基底下设有该多个开口的金属膜；

用于形成线性激光束的激光加工机构；以及

用于移动激光束与由平台保持的第一基底之间的相对位置的移动机构，该激光束是以由激光加工机构形成的线性激光束经过该开口图案的该多个开口的方式形成的。

2.根据权利要求1的激光加工装置，其中该开口图案中的开口的形状不同于另一开口图案中的开口的形状；并且在该开口图案中的各开口之间的间隔不同于另一开口图案中各开口之间的间隔。

3.根据权利要求1的激光加工装置，其中开口的每个形状是圆形、椭圆形或是多边形。

4.根据权利要求1的激光加工装置，其中用由激光加工机构形成的线性激光束照射掩模的照射区域优选大于该一个开口图案。

5.根据权利要求1的激光加工装置，其中提供用于阻挡一部分线性激光束的光屏蔽机构。

6.一种曝光装置，包括：

用于保持要曝光的第一基底的平台；

设置在由平台保持的要曝光的第一基底之上的用于直接写入的掩模，其具有至少一个开口图案，其中多个开口以近似相同的间隔排列成一条直线，该多个开口的每一个具有近似相同的尺寸，其中用于直接写入的掩模包括第二基底和在该第二基底下设有该多个开口的金属膜；

用于形成线性激光束的激光加工机构；以及

用于移动激光束与由平台保持的要曝光的第一基底之间的相对位置的移动机构，该激光束是以由激光加工机构形成的线性激光束经过该开口图案的该多个开口的方式形成的。

7.根据权利要求6的曝光装置，其中开口图案中的开口的形状不同于另一开口图案中的开口的形状；并且在该开口图案中的各开口之间的间隔不同于另一开口图案中各开口之间的间隔。

8.根据权利要求6的曝光装置，其中开口的每个形状是圆形、椭圆形或是多边形。

9.根据权利要求6的曝光装置，其中用由激光加工机构形成的线性激光束照射掩模的照射区域优选大于该一个开口图案。

10.根据权利要求6的曝光装置，其中进一步提供用于阻挡一部分线性激光束的光屏蔽机构。

11.一种曝光方法，包括：

用线性激光束沿着开口图案照射具有开口图案的掩模，该开口图案中的多个开口具有近似相同的尺寸并且以近似相同的间隔排列成一条线，其中该掩模包括第二基底和在该第二基底下设有该多个开口的金属膜；

使线性激光束经过该开口图案中的该多个开口，使得经过开口的线性激光束形成为曝光激光束；并且

在用曝光激光束照射要曝光的第一基底以进行曝光的同时，移动曝光激光束和将要曝光的第一基底的相对位置。

12.根据权利要求11的曝光方法，其中该多个开口的每个形状是圆形、椭圆形或是多边形。

13.根据权利要求11的曝光方法，其中用线性激光束沿该开口图案照射的照射区域优选大于该开口图案的该多个开口。

14.根据权利要求11的曝光方法，其中当沿着开口图案进行线性激光束照射时，阻挡一部分线性激光束用于光屏蔽。

15.根据权利要求1的激光加工装置，其中第一和第二基底中的至少一个是石英基底。

16.根据权利要求6的曝光装置，其中第一和第二基底中的至少一个是石英基底。

17.根据权利要求11的曝光方法，其中第一和第二基底中的至少一个是石英基底。

18.根据权利要求1的激光加工装置，其中该金属膜的材料是铬。

19.根据权利要求6的曝光装置，其中该金属膜的材料是铬。

20.根据权利要求11的曝光方法，其中该金属膜的材料是铬。

21.根据权利要求1的激光加工装置，其中该金属膜具有锥形形状。

22.根据权利要求6的曝光装置，其中该金属膜具有锥形形状。

23.根据权利要求11的曝光方法，其中该金属膜具有锥形形状。

Images