TW201036162A - Semiconductor device manufacturing method thereof - Google Patents

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Toshinari Sasaki
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Description

201036162 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關使用氧化物半導體之半導體裝置及其製 造方法。 【先前技術】 近年來，使用氧化物半導體製造及應用於電子裝置等 Ο 之薄膜電晶體（亦稱TFT )之技術一直引人注目。例如， 於專利文獻1及2中已揭示使用氧化鋅、銦-鎵-鋅-氧（In-Ga-Zn-0 )系氧化物半導體等作爲氧化物半導體層來製造 * 影像顯示用設備之開關元件之技術。 (專利文獻） 專利文獻1:日本早期公開申請案2007- 1 23 86 1 專利文獻2:日本早期公開申請案2007-096055 【發明內容】 於如以上所述使用氧化物半導體層來製造TFT情況下 ’可獲得所具有電特徵較使用非晶矽層情況更高之TFT。 因此’在以使用氧化物半導體層之TFT來取代使用非晶矽 層之TFT情況下，可預期達到TFT之進一步微型化。
然而，TFT之微型化可能造成種種問題。氧化物半導 體層與源極層（或汲極層）間接觸電阻之問題係一例子。 該問題由氧化物半導體層與源極層間之接觸區域隨著TFT 201036162 微型化之大量減少及接觸區域之電阻增加造成。 此種接觸電阻增加會使TFT特徵惡化：不僅造成電子 場效遷移率之減少’且造成開關特徵改變。 上述開關特徵改變可透過對用於通道形成區之氧化物 半導體層之高導電性（亦即低電阻率）之考慮來瞭解。這 是因爲TFT之電阻可被假設爲接觸電阻與通道形成區之電 阻的和，且當通道形成區之電阻減少時，接觸電阻之貢獻 比例增加，俾電流藉接觸電阻而非通道形成區之電阻控制 〇 有鑑於以上問題，本發明之目的在於使用氧化物半導 體（亦稱爲氧化物半導體裝置）減少半導體裝置中氧化物 半導體層與電極層間之接觸電阻。本發明之另一目的在於 低成本提供具有高特徵之氧化物半導體裝置。 根據本發明’提供二源極層（或汲極層）於用來作爲 主動層（例如通道形成區）之氧化物半導體層上方及下方 ，其間插入氧化物半導體層。換言之，氧化物半導體層形 成於第一源極層（或第一汲極層）上方，且第二源極層（ 或第二汲極層）形成於氧化物半導體層上方。第一源極層 (或第一汲極層）與第二源極層（或第二汲極層）相互電 連接。 以下將說明細節。 本發明之一實施例係一種半導體裝置，包括：閘極層 ’位於基板上；閘極絕緣層，位於該閘極層上；第一源極 層及弟一汲極層’位於該聞極絕緣層上；氧化物半導體層 -6- 201036162 ’位於該閘極絕緣層上；以及第二源極層及第二汲極層， 位於該氧化物半導體層上。該氧化物半導體層之底部表面 之第一部分與該第一源極層接觸，該底部表面之第二部分 與該第一汲極層接觸’該底部表面之第三部分與該閘極絕 緣層接觸。該氧化物半導體層之頂部表面之第一部分與該 第二源極層接觸’該頂部表面之第二部分與該第二汲極層 接觸。該第一源極層電連接於該第二源極層，以及該第一 〇 汲極層電連接於該第二汲極層。 本發明之另一實施例係一種半導體裝置，包括：閘極 層、第一源極層及第一汲極層，各使用相同材料形成於基 ' 板上；閘極絕緣層，位於該閘極層上：氧化物半導體層， 位於該閘極絕緣層、該第一源極層及該第一汲極層上；以 及第二源極層及第二汲極層，位於該氧化物半導體層、該 第一源極層及該第一汲極層上。該氧化物半導體層之底部 表面之第一部分與該第一源極層接觸，該底部表面之第二 〇 部分與該第一汲極層接觸，該底部表面之第三部分與該閘 極絕緣層接觸。該氧化物半導體層之頂部表面之第一部分 與該第二源極層接觸，該頂部表面之第二部分與該第二汲 極層接觸。該第一源極層電連接於該第二源極層，以及該 第一汲極層電連接於該第二汲極層。 於上述實施例中，較佳係該氧化物半導體層含有選自 銦、鎵及鋅之材料中至少一材料。又’較佳係該氧化物半 導體層之底部表面之第三部分具有較該氧化物半導體層之 通道形成區更高之氫濃度。又，較佳係該氧化物半導體層 201036162 之頂部表面之第一部分及該氧化物半導體層之頂部表面之 第二部分具有較該氧化物半導體層之通道形成區更高之氫 濃度。具體而言，例如較佳係諸區域之個別氫濃度大於或 等於lxlO19原子/厘米3。又，較佳係該氧化物半導體層之 底部表面之第三部分與該閘極重疊。 本發明之另一實施例係一種半導體裝置之製造方法， 包括以下步驟：形成閘極層於基板上；形成閘極絕緣層於 該聞極層上；形成第一源極層及第一汲極層於該聞極絕緣 層上；形成氧化物半導體層於該閘極絕緣層、該第—源極 層及該第一汲極層上，使該氧化物半導體層之底部表面之 第一部分與該第一源極層接觸，該底部表面之第二部分與 該第一汲極層接觸’該底部表面之第三部分與該閘極絕緣 層接觸；以及形成第二源極層及第二汲極層於該氧化物半 導體層、該第一源極層及該第一汲極層上，使該氧化物半 導體層之頂部表面之第一部分與該第二源極層接觸，該頂 部表面之第二部分與該第二汲極層接觸。該第一源極層電 連接於該第二源極層，以及該第一汲極層電連接於該第二 汲極層。 本發明之另一實施例係一種半導體裝置之製造方法， 包括以下步驟：形成導電膜於基板上；使用該導電膜，形 成閘極層、第一源極層及第一汲極層；形成鬧極絕緣層於 該閘極層上；形成氧化物半導體層於該閘極絕緣層、該第 一源極層及該第一汲極層上，使該氧化物半導體層之底部 表面之第一部分與該第一源極層接觸，該底部表面之第二 -8 - 201036162 部分與該第一汲極層接觸’該底部表面之第三部分與該閘 極絕緣層接觸；以及形成第二源極層及第二汲極層於該氧 化物半導體層、該第一源極層及該第一汲極層上，使該氧 化物半導體層之頂部表面之第一部分與該第二源極層接觸 ，該頂部表面之第二部分與該第二汲極層接觸。該第一源 極層電連接於該第二源極層，以及該第一汲極層電連接於 該第二汲極層。 Ο 於上述實施例中，較佳係該氧化物半導體層含有選自 銦、鎵及鋅之材料中至少一材料。又，較佳係第一源極層 及第一汲極層含氫。又，較佳係第二源極層及第二汲極層 ' 含氫。具體而言，例如較佳係上述諸區域之個別氫濃度大 於或等於lxl 019原子/厘米3。又，於此情況下較佳係在形 成第二源極層及第二汲極層之後，進行熱處理，以改變該 氧化物半導體層之氫濃度，藉此減少與第一源極層及第一 汲極層接觸之氧化物半導體層區域之電阻，以及與第二源 〇 極層及第二汲極層接觸之氧化物半導體層區域之電阻。 茲給予以InM03(Zn0)m (m>0)表示之氧化物半導體 作爲可用於本說明書中之一氧化物半導體例。在此須知Μ 表示選自鎵（Ga )、鐵（Fe )、鎳（Ni )、錳（Μη )及 鈷（Co)之單一金屬元素或複數個金屬元素。例如選擇鎵 作爲Μ之情形包含僅選擇鎵之情形以及選擇鎵和異於鎵之 以上金屬元素，諸如鎵和鎳，以及鎵和鐵。而且，於氧化 物半導體中，在某些情況下，除了所含Μ之金屬元素外， 含有諸如鐵或鎳之過渡金屬元素或過渡金屬氧化物作爲雜 -9- 201036162 質元素。於本說明書中’在上述氧化物半導體間’至少含 鎵作爲Μ之氧化物半導體稱爲In-Ga-Zn-O系氧化物半導體 ，且使用該材料之薄膜稱爲In-Ga-Ζη-Ο系非單晶膜。 於本說明書中，半導體裝置意指可藉由使用半導體特 徵來運作之任何裝置；顯示裝置、半導體電路、電子元件 均包含在半導體裝置之類別中。 根據本發明，設置二源極層（或汲極層）於用來作爲 主動層之氧化物半導體層上方及下方，其間插入氧化物半 導體層，藉此，大幅減少氧化物半導體層與源極層（或汲 極層）間之接觸電阻。因此，可充份抑制TFT之遷移率減 少。又可抑制開關特徵因接觸電阻而發生的改變。 而且，在使用與閘極層相同之材料層形成較低源極層 (或較低汲極層）情況下，可不增加製造步驟數，提供高 性能TFT。 如上述，根據本發明，可提供接觸電阻之作用減少之 氧化物半導體裝置。可低成本提供具有高特徵之氧化物半 導體裝置。 【實施方式】 用以實施本發明之最佳模式 茲將使用圖式詳細說明實施例。須知，本發明不限於 以下所作實施例之說明’對熟於本技藝人士而言，顯然模 式及細節可在不悖離本發明精神下，以種種方式修改。實 施例可組合成適於實施。須知相同元件符號標示以下所述 -10- 201036162 本發明全體構造之相同部分或具有類似功能之部分，且不 再重覆說明。 [實施例1] ' 於實施例1中，將參考圖式說明本發明之半導體裝置 之製造方法例。 首先，閘極層202形成於基板200上’閘極絕緣層204 〇 形成於閘極層202上（參考第1 A圖）。 使用具有絕緣表面之基板作爲基板200 ’例如’可使 用玻璃基板。較佳地’玻璃基板係非鹼性玻璃基板。例如 ' ，使用諸如鋁矽玻璃、鋁硼矽玻璃或鋇硼矽玻璃之玻璃基 板作爲非鹼性玻璃基板之材料。茲提供以下作爲基板200 之其他例子：由絕緣體製成之基板，像是陶瓷基板、石英 基板或藍寶石基板；由諸如矽之半導體材料製成之半導體 基板，其表面覆以絕緣材料；以及由諸如金屬或不鏽鋼之 Ο 導體製成之導電基板，其表面覆以絕緣材料。替代地，可 使用塑膠基板，只要其能耐熱處理即可。 閘極層202可如以下形成：於整片基板200上形成導電 膜，並藉由光微影法蝕刻。雖然閘極層202形成於第1 A圖 之基板200之表面上，用來作爲基底之薄膜可形成於基板 200上，且閘極層202可形成於其上。閘極層202包含一電 極以及使用上述導電層形成之佈線，像是閘極佈線。 較佳係進行用以形成閘極層之蝕刻，使閘極層202之 邊緣部分尖細，以增加利用稍後形成之閘極絕緣層204之 -11 - 201036162 覆蓋’並防止中斷。例如，較佳係邊緣部分具有等於或大 於20°及小於90°之錐角。須知’“錐角，，意指當沿橫切方向 (垂直於基板200之表面之平面的方向）觀看時，具有錐 形之層（實施例1中的閘極層202 )之側面與底面所形成之 傾斜角度。意即’ “錐角”對應當沿橫切方向觀看時，閘極 層202之底緣部之角度。 較佳地’閘極層202使用諸如鋁（A1 )、銅（Cu )、 鉬（Mo )、鎢（W )或鈦（Ti )之導電材料形成。然而， 銘具有低熱阻之缺點’容易腐蝕等；因此，當使用銘作爲 佈線或電極時’較佳係組合鋁與具有熱阻之導電材料。 可使用以下任一材料作爲具有熱阻之導電材料：含有 選自欽（Ti)、钽（Ta)、鎢（W)、鉬（Mo)、絡（Cr )、鈮（Nd)及銃（Sc)之金屬；含有以上元素之任一者 作爲成分之合金；在組合中含有此等元素之一些或全部之 合金’·以及含以上元素之任一者作爲成分之氮。可層疊此 種具有熱阻之導電材料及鋁（或銅）來形成佈線及電極。 閘極層2 0 2可藉由液滴放電方法、網版印刷方法等選 擇性形成於基板200上。 閘極絕緣層2〇4可使用氧化矽、氮氧化矽、氮化砂、 氮化氧化矽、氧化鋁、氧化鉬等來形成。可使用以上材料 層疊複數膜來形成閘極絕緣層204。較佳係藉由濺鑛法等 形成此等謨’使之具有等於或大於50 nm及等於或小於250 nm之厚度。例如，可藉由濺鍍法形成具有丨〇〇 nm厚度之氧 化矽謨，作爲閘極絕緣層204。 -12- 201036162 須知，於本說明書中，氮氧化合物（oxynitride )係 指含氧量（原子數）大於含氧量之物質。例如，氮氧化矽 係含氧、氮、砂及氫，其濃度分別在自5 0 a t. %至7 〇 a t. % (包含）、自 〇 · 5 at · % 至 1 5 at · % (包含）、自 2 5 at. % 至 3 5 at. % (包含）以及自〇 . 1 at _ %至1 0 at. % (包含）之範圍之 物質。又，氮化氧化物（nitride oxide)係指含氮量（原 子數）大於含氧量之物質。例如，氮化氧化矽係含氧、氮 Ο 、矽及氫，其濃度分別在自5 at·%至30 at.% (包含）、自 2 0 at·%至 5 5 at.% (包含）、自 2 5 at. % 至 3 5 at. % (包含） 以及自1 〇 at. %至25 at.% (包含）之範圍之物質。須知， 以上範圍係在使用路德佛反向散射能譜法（RBS)及氫前 向散射能譜法（HFS )進行測量情況下之範圍。而且，構 成元素之含量比之總含量最大爲1 〇 〇 at. %。 其次，於閘極絕緣層204之上形成第一源極層206a及 第一汲極層20 6b(參考第1B圖）。 Ο 第一源極層206a及第一汲極層206b可如以下形成：導 電膜形成於閘極絕緣層204上，並藉由光微影方法蝕刻。 舉例來說，實施例1所說明者係第一源極層206a及第一汲 極層206b之一部分與閘極層202重疊’而閘極絕緣層204介 於其間之情形。 第一源極層206a及第一汲極層206b可藉由濺鍍方法、 真空蒸發方法等，使用含有選自鋁（A1)、銅（Cu)、鈦 (T i )、钽（T a )、鎢（W )、鉬（Μ 〇 )、鉻（c r )、鈮 (Nd)及銃（Sc)之金屬；含有以上元素作爲成分之合金 -13- 201036162 ;以及含有以上元素作爲其成分之氮化物來形成。 例如，第一源極層206a及第一汲極層206b之每一者可 使用鉬膜或鈦膜之單層構造形成。第一源極層206 a及第一 汲極層206b之每一者亦可使用疊層構造形成。例如，可提 供以下：鋁膜與鈦膜之疊層構造；鋁膜與鈦膜之疊層構造 ;依序層疊鈦膜、鋁膜與鈦膜之三層構造；以及依序層疊 鉬膜、鋁膜與鉬膜之三層構造。可使用含鈮之鋁（Al_Nd )膜作爲用於疊層構造之鋁膜。替代地，第一源極層206a 及第一汲極層206b之每一者可使用含矽之鋁膜之單層構造 形成。 第一源極層206a及第一汲極層20 6b可藉由液滴放電方 法、網版印刷方法等選擇性形成於基板200上。 依電晶體之驅動方法而定，第一源極層206a可用來作 爲汲極，且第一汲極層206b可用來作爲源極。源極和汲極 可依功能互換。 雖然未顯示於實施例1之圖式中，可在以上步驟之後 ，於閘極絕緣層204、第一源極層20 6 a及第一汲極層206b 上進行表面處理。可舉使用惰性氣體及/或反應氣體等之 電漿處理，作爲表面處理例子。 電漿處理可例如如以下進行：將諸如氬（Ar )氣之惰 性氣體導入真空室內，並對待處理之物件施加偏電壓，以 產生電漿。於電漿中存在有氬之電子及陽離子，且當氬氣 被導入室內時，氬之陽離子被朝陰極方向加速。加速之氬 陽離子碰撞形成於基板200上之閘極絕緣層204、第一源極 -14- 201036162 層206a及第一汲極層20 6b之表面，藉此，進行表面上之濺 鍍触刻，俾可改變閘極絕緣層204、第一源極層206a及第 一汲極層206b之表面品質。此種電漿處理可稱爲反向濺鍍 〇 ’ 藉由此種施加偏電壓於基板200側之電漿處理，濺鍍 蝕刻可有效地於閘極絕緣層204、第一源極層206a及第一 汲極層206b之表面上進行。又，於閘極絕緣層204之表面 〇 具有粗糙度情況下，較佳地，於突起上進行濺鏟蝕刻，俾 可改進閘極絕緣層204之表面平坦度。 用於電漿處理之氣體例子除了氬氣外，有氦氣等。電 漿處理可在對氬氣或氦氣添加氧、氫、氮等之氛圍中進行 。替代地，電漿處理可在對氬氣或氦氣添加Cl2, CF4等之 氛圍中進行。 其次，形成氧化物半導體層2 08以覆蓋閘極絕緣層204 、第一源極層206a及第一汲極層206b (參考第1C圖）。 Ο 可使用In-Ga-Zn-O (銦-鎵-鋅-氧）系非單晶膜形成氧 化物半導體層2〇8。例如，可藉由濺鍍方法，使用含In、 Ga及 Zn ( ln203 : G a2 Ο 3 : Ζ η Ο = 1 : 1 : 1 )之氧化物半導體 標靶’形成氧化物半導體層2 0 8。例如，可在以下條件下 進行濺鑛：基板2〇〇與標靶間的距離爲30至5 00 mm ;壓力 爲0.1至2.0帕；直流（DC)電源爲0.25至5.0 kW;溫度爲 20至100 °C ;氛圍係氬氛圍、氧氛圍或急與氧之混合氛圍 〇 須知，較佳係使用脈衝直流（DC )電源，藉此，可抑 -15- 201036162 制生塵，並可均一厚度分布。又’在進行上述電漿處理後 不暴露於空氣中形成氧化物半導體層2 0 8之情形可抑制塵 埃或濕度附著於閘極絕緣層204與氧化物半導體層208間的 介面。又，較佳係氧化物半導體層208之厚度約爲5至200 nm ° 可使用以高頻電源作爲濺鍍電源之RF濺鍍方法、利用 直流電源之DC濺鍍方法以及以脈衝形式施加直流偏壓之脈 衝DC濺鍍方法，作爲上述濺鑛方法。 在使用上述電漿處理作爲表面處理情況下，較佳係持 續於同室中進行氧化物半導體層208之電漿處理及形成。 因此，可抑制雜質附著於閘極絕緣層204、第一源極層 206a及第一汲極層206b之表面，以及原生氧化物膜等形成 於第一源極層206a及第一汲極層206b之表面上。 其次，選擇性鈾刻氧化物半導體層208，以形成島形 氧化物半導體層21〇，其至少局部與第一源極層206a及第 一汲極層2〇6b接觸’且接著形成第二源極層212a及第二汲 極層212b’其等與島形氧化物半導體層210部份接觸（參 考第1D圖）。第二源極層212a及第二汲極層212b可使用相 同於或類似於第一源極層206a及第一汲極層20 6b之構造、 材料及方法的構造、材料及方法。亦即，第二源極層2i2a 及第二汲極層212b可如下形成：使用預定材料形成導電膜 ’並藉由光微影方法蝕刻。說明於實施例1中者係第—源 極層206a及第一汲極層206b之材料異於第二源極層2〗23及 第二汲極層21 2b之材料的情形；然而，可使用相同材料來 -16- 201036162 形成。 在此，第一源極層206a電連接於第二源極層212a，而 第一汲極層206b則電連接於第二汲極層2 1 2b。爲有效率地 進行電連接，於第一源極層206a、第一汲極層206b及島形 氧化物半導體層210上進行反向濺鍍。 透過以上步驟，可形成使用島形氧化物半導體層210 作爲通道形成區之電晶體250。 〇 須知，於實施例1中，在考慮到主要是島形氧化物半 導體層210之底面有助於電連接下，藉第一源極層206a及 第一汲極層206b控制通道形成區之長度（所謂通道長度） :惟，電晶體2 50之構造不限於此。通道長度可藉第二源 極層212a及第二汲極層212b控制。 在形成島形氧化物半導體層2 1 0後，較佳係在1 00至 80(TC，通常，在200至400°C下進行熱處理。例如，在350 °C下，於氮氛圍中進行熱處理1小時。藉由此熱處理，進 Ο 行形成島形氧化物半導體層210之In-Ga-Zn-O (銦-鎵-鋅-氧）系氧化物半導體之原子再排列。此熱處理（包含輕退 火）重要之處在於可解除阻止島形氧化物半導體層210中 之載子運動之變形。進行上述熱處理之時序並未特別限定 ，只要在氧化物半導體層208形成後進行即可。 可在島形氧化物半導體層210上進行氧游離基處理。 氧游離基處理使電晶體25 0正常地容易斷電。此外’游離 基處理可修補因島形氧化物半導體層2 1 〇之蝕刻而發生之 損壞。可於含氧之〇2、N20、N2、He或Ar氛圍中進行。游 -17- 201036162 離基處理亦可在Cl2及CF4添加於以上氛圍之氛圍中進行。 須知’較佳係進行游離基處理，而不施加偏電壓至基板 200 側。 接著，形成保護絕緣層220以覆蓋包含島形氧化物半 導體層210、第二源極層212a及第二汲極層212b之電晶體 25〇 (參考第1E圖）。保護絕緣層220可藉由CVD方法、濺 鍍方法等’使用氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氮化氧化矽 、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、氮化氧化鋁等來形成。替 代地’使用諸如聚醯亞胺、丙烯酸、苯并環丁烯、聚醯胺 或環氧樹脂具有熱阻之有機材料之膜可藉由旋塗法、液滴 放電方法（例如噴墨方法、網版印刷方法或平版印刷）等 形成。可使用低介電常數材料（低k材料）、硅氧烷系樹 脂、PSG (磷砂酸鹽玻璃）、BPSG (硼憐砂酸鹽玻璃）等 以替代上列有機材料。須知，硅氧烷系樹脂係使用硅氧烷 材料作爲起始材料並具有Si-O-Si鍵之樹脂。 於實施例1中，如保護絕緣層220，藉由濺鍍方法，形 成氧化矽膜。 此後’形成種種電極及佈線’藉此完成包含電晶體 25〇之半導體裝置。 設置二源極層（或汲極層）於氧化物半導體層上下方 ’該氧化物半導體層用來作爲電晶體之主動層，如實施例 1 ’氧化物半導體層插入於其間’藉此，大幅減少氧化物 半導體層與源極層（或汲極層）間之接觸電阻。因此，可 充份抑制T F T之遷移率減少。又可抑制因接觸電阻而發生 -18- 201036162 之開關特徵的改變。 如此，根據本實施例，可提供減少接觸電阻之反效果 之氧化物半導體裝置。須知，本實施例可與適當之其他實 施例及例子組合，予以實施。 [實施例2] 於實施例2中，將參考圖式，說明異於半導體裝置製 Ο 造方法之實施例1之例子。須知，實施例2之半導體裝置製 造方法在很多方面與其他實施例相同。因此，以下省略對 相同點之說明，而詳細說明不同點。 首先，於具有絕緣表面之基板200上形成閘極層202、 第一源極層202a及第一汲極層202b (參考第2A圖）。於實 施例2中’使用彼此相同之材料層形成閘極層202、第一源 極層2〇2 a及第一汲極層202b。 較佳地以使用諸如鋁（A1 )、銅（Cu )、鉬（Mo ) Ο 、鎢（W )或鈦（Ti )之導電膜作爲材料層。然而，鋁具 有低熱阻之缺點，容易腐蝕等；因此，當使用鋁作爲佈線 或電極時’較佳係組合鋁與具有熱阻之導電材料。至於具 有熱阻之導電材料、基板200之材料以及閘極層202之構造 、製造方法及其他細節，可參考實施例1。 其次’形成絕緣層203以覆蓋閘極層202、第一源極層 202a及第一汲極層2〇2b (參考第2B圖）。接著，蝕刻絕緣 層203以形成閘極絕緣層2〇4、第—源極層2〇2a及第一汲極 層202b (參考第2C圖）。 19- 201036162 須知，須於絕緣層203形成開口以實現閘極層202或使 用與閘極層2 0 2之材料層相同之材料層形成之佈線（未圖 示）與其他佈線間之連接。藉由於一步驟中進行開口之形 成及第一源極層2〇2a及第一汲極層2〇2b之曝光’可抑制掩 模數之增加及步驟數之增加，藉此，可壓低製造成本。 基板200之細節可參考實施例1。此外，閘極絕緣層 2 04 (及絕緣層203，閘極絕緣層2 04由此絕緣層203形成） 之材料、製造方法及其他細節，亦可參考實施例1。 其次，形成氧化物半導體層208以覆蓋閘極絕緣層204 、第一源極層202a及第一汲極層20 2b (參考第2D圖）。至 於氧化物半導體層208，可參考實施例1。 此後，選擇性蝕刻氧化物半導體層208以形成島形氧 化物半導體層2 1 0 (參考第2E圖）。在此，較佳係蝕刻氧 化物半導體層208，俾至少露出第一源極層202a及第一汲 極層202b。 於上述蝕刻之後，形成第二源極層2 1 2a及第二汲極層 212b (參考第3A圖）。第二源極層212a及第二汲極層212b 可如下形成：形成導電膜以覆蓋第一源極層2 02 a及第一汲 極層202b及島形氧化物半導體層210，並予以蝕刻。 第二源極層212a及第二汲極層21 2b可藉由濺鍍方法、 真空蒸發方法等，使用含有選自鋁（A1)、銅（Cu)、鈦 (Ti)、钽（Ta)、鎢（W)、鉬（Mo)、鉻（Cr)、鈮 (Nd)及銃（Sc)之金屬；含有以上元素作爲成分之合金 ;以及含有以上元素作爲其成分之氮化物來形成。 -20- 201036162 例如’第二源極層212a及第二汲極層212b之每一者可 使用銦膜或鈦膜之單層構造形成。第二源極層2 1 2a及第二 汲極層2 1 2b之每一者亦可使用疊層構造形成。例如，可提 供以下：鋁膜與鈦膜之疊層構造；依序層疊鈦膜、鋁膜與 ‘鈦膜之三層構造；以及依序層疊鉬膜、鋁膜與鉬膜之三層 構造。可使用含鈮之鋁（Al-Nd )膜作爲用於疊層構造之 鋁膜。替代地，第二源極層21 2a及第二汲極層212b之每一 〇 者可使用含矽鋁膜之單層構造形成。 第二源極層212 a及第二汲極層21 2b可藉由液滴放電方 法、網版印刷方法等選擇性形成。 在此，第一源極層202a電連接於第二源極層212a，而 第一汲極層202b則電連接於第二汲極層21 2b。透過以上步 驟，可形成使用島形氧化物半導體層2 1 0作爲通道形成區 之電晶體25 0。 接著，形成保護絕緣層220以覆蓋包含島形氧化物半 Ο 導體層210、第二源極層212a及第二汲極層212b之電晶體 25 0 (參考第3B圖）。至於保護絕緣層220之細節，可參考 實施例1。此後，形成種種電極及佈線，藉此完成包含電 晶體2 5 0之半導體裝置。 設置二源極層（或汲極層）於氧化物半導體層上方及 下方，該氧化物半導體層用來作爲電晶體之主動層，如實 施例2所說明，氧化物半導體層插入於其間，藉此，大幅 減少氧化物半導體層與源極層（或汲極層）間之接觸電阻 。因此，可充份抑制TFT之遷移率減少。又可抑制因接觸 -21 - 201036162 電阻而發生之開關特徵的改變。 而且，由於第一源極層202a電連接於第一汲極層2〇2b 使用與閘極層202之材料層相同之材料層形成，因此，可 不增加製造步驟數，提供高性能TFT。因此，可低成本提 供具有高特徵之氧化物半導體裝置。 如此，根據本實施例，可提供減少接觸電阻之反效果 之氧化物半導體裝置。須知，本實施例可與適當之其他實 施例及例子組合，予以實施。 [實施例3 ] 於實施例3中，將參考圖式，說明異於半導體裝置製 造方法之實施例1及2之例子。須知，實施例3之半導體裝 置製造方法在很多方面與其他實施例相同。因此’以下省 略對相同點之說明’而詳細說明不同點。 首先，於基板200上形成閘極層202，於閘極層202上 形成閘極絕緣層204 (參考第4A圖）。基板200之材料 '閘 極層202之構造、材料製造方法及閘極絕緣層204之構造、 材料製造方法及其他細節可參考實施例1等。 其次，於閘極絕緣層204上形成含氫之第一源極層 206 3及第一汲極層2〇61)(參考第48圖）。 可提供以下方法作爲於第一源極層206a及第一汲極層 206b中含氬之方法：形成導電膜’第—源極層206a等由該 導電膜形成，並進行諸如離子植入或離子掺雜之離子輻射 ，以添加氫於導電膜。可提供以下方法作爲其他例子··導 -22- 201036162 入氫、水等’同時形成導電膜之方法；在形成導電膜後， 於導電膜上進行氫電漿處理之方法等。於實施例3中所說 明者係在形成導電膜後，進行離子400之輻射以添加氫之 情形。 至於第一源極層206a及第一汲極層206b之其他形成細 節，可參考實施例1等。 其次，形成氧化物半導體層以覆蓋閘極絕緣層204、 Ο 第一源極層2 0 6 a及第一汲極層2 0 6 b，並選擇性蝕刻以形成 島形氧化物半導體層210，俾至少局部與第一源極層206a 及第一汲極層206b接觸。接著，此後，形成含氫之導電膜 211以覆蓋島形氧化物半導體層210(參考第4C圖）。導電 膜211係第二源極層212a及第二汲極層21 2b稍後賴以形成 之導電膜。 可提供以下方法作爲於導電膜211中含氫之方法：形 成導電膜211，並進行諸如離子植入或離子掺雜之離子輻 ^ 射，以添加氫於導電膜211。可提供以下方法作爲其他例 子：導入氫、水等，同時形成導電膜211之方法；在形成 導電膜211後，於導電膜上進行氫電漿處理之方法等。須 知導入氫、水等，同時形成導電膜211之方法有以下方法 :在使用濺鑛方法、CD V方法等形成薄膜時’將氫或水導 入室中，俾於膜形成氛圍中含氫。於實施例3中所說明者 係在形成導電膜2 1 1後，進行離子4 0 0之輻射以添加氫之情 形。 至於上述氧化物半導體層、島形氧化物半導體層2 1 0 -23- 201036162 等之細節，可參考實施例1等。至於導電膜211之構造、材 料製造方法，可參考實施例1中第二源極層212a及第二汲 極層212b之細節（亦即實施例1中第一源極層206a及第一 汲極層206b之細節）。 其次，選擇性蝕刻導電膜2 1 1以形成第二源極層2 1 2a 及第二汲極層21 2b，俾第二源極層212a及第二汲極層21 2b 局部與島形氧化物半導體層210接觸（參考第4D圖）。至 於第二源極層212a及第二汲極層212b之細節，可參考實施 例1等。 此後，進行熱處理，俾第一源極層2 0 6 a、第一汲極層 206b、第二源極層212a及第二汲極層212b之氫擴散入島形 氧化物半導體層210中。因此，島形氧化物半導體層210與 第一源極層206a、第一汲極層206b、第二源極層212a及第 二汲極層212b之任一者接觸之區域（部分）之電阻可減少 。具體而言，於島形氧化物半導體層210中，島形氧化物 半導體層210與第一源極層206a、第一汲極層206b、第二 源極層212 a及第二汲極層21 2b之任一者接觸之區域（部分 )之電阻低於通道形成區域者。例如，有效的是上述區域 (部分）之母一者的氣濃度等於或大於lxlO19原子/ cm3。 可提供諸如使用爐、雷射束（燈光）輻射等之熱處理 之種種方法來作爲熱處理方法例子：可使用任何方法於熱 處理’只要其可擴散氫即可。透過以上步驟，可形成使用 島形氧化物半導體層210作爲通道形成區之電晶體250。 其次’形成保護絕緣層220以覆蓋包含島形氧化物半 -24- 201036162 導體層210、第二源極層21 2 a及第二汲極層21 2b等之電晶 體25 0 (參考第4E圖）。至於保護絕緣層220之細節，可參 考實施例1。 此後，形成種種電極及佈線，藉此完成包含電晶體 250之半導體裝置。 須知，雖然在形成第二源極層212a及第二汲極層212b 之後進行用於擴散氫之熱處理，惟本發明不限於此。例如 〇 ，可在形成保護絕緣層220之後進行上述熱處理。另一方 面，在蝕刻導電膜211之前進行上述熱處理情況下，氫亦 可擴散入島形氧化物半導體層210中之通道形成區，這造 成通道形成區之導電率過高。因此，較佳係在蝕刻導電膜 2 1 1之後進行上述熱處理。 又，可於相同步驟中進行上述熱處理以及島形氧化物 半導體層2 1 0上之熱處理（用以解除氧化物半導體層之變 形）。藉由同時進行此二步驟，可減少製造成本。於島形 氧化物半導體層2 1 0上之熱處理後進行上述熱處理情況時 ，較佳係在無太多氫從第一源極層206a離開條件下，進行 島形氧化物半導體層210上之熱處理。 如以上所述，根據本發明，於源極層或汲極層中含有 氫，接著，藉由熱處理，將氫擴散入氧化物半導體層，俾 可減少氧化物半導體層與源極層及汲極層之任一者接觸之 區域（部分）之電阻。依此方式，可減少因接觸電阻而發 生之負面作用，藉此提供具有高特徵之電晶體。 又，如於實施例3中說明，設置第一源極層（或汲極 -25- 201036162 層）及第二源極層（或汲極層）於氧化物半導體層上下方 ’氧化物半導體層插入於其間，藉此，抑制擴散入與源極 層（或汲極層）接觸之區域（部分）（源極區或汲極區） 之氫之脫離，俾可保持此等區域之導電率更高。而且，相 較於源極層（或汲極層）僅僅設在氧化物半導體層之上方 或下方之一方之情形，可增加從源極層（或汲極層）擴散 入氧化物半導體層之氫量，這提供可容易增加與源極層（ 或汲極層）接觸之區域（部分）（源極區或汲極區）之導 電率之優點。須知雖然於實施例3中使用於第一源極層（ 或汲極層）及第二源極層（或汲極層）二層中含氫之構造 ，惟本發明不限於此。可僅於第一源極層（或汲極層）或 第二源極層（或汲極層）之一中含氫，只要從源極層（或 汲極層）擴散之氫量充份即可。 雖然實施例3參考第4A至4E圖說明實施例1之變形例， 惟可獲得類似於本實施例構造之構造作爲實施例2之變形 例。例如，閘極層202、第一源極層202a及第一汲極層 202b形成在具有絕緣表面之基板200上（參考第5A圖）； 形成絕緣層203來覆蓋閘極層202、第一源極層202a及第一 汲極層202b形成在具有絕緣表面之基板200上（參考第5B 圖）；且接著蝕刻絕緣層203來形成閘極絕緣層204，並露 出第一源極層202a及第一汲極層202b。接著，使用在以上 蝕刻時刻之掩模205，選擇性添加第一源極層202 a及第一 汲極層202b (參考第5C圖）。此後，形成島形氧化物半導 體層210，並形成含氫之導電膜211來覆蓋島形氧化物半導 -26- 201036162 體層210(參考第5D圖）。接著，蝕刻導電膜211以形成第 二源極層212a及第二汲極層212b，並形成保護絕緣層220 以覆蓋包含其等之電晶體250 (參考第5E圖）。依此方式 ，亦可獲得本實施例之構造作爲實施例2之變形例。至於 各組件之細節，可參考實施例2等。 依此方式，根據本實施例，可提供減少接觸電阻負面 作用之氧化物半導體裝置。須知，本實施例可與適當之任 〇 何其他實施例及例子組合來實施。 [實施例4] 於實施例4中將說明製造薄膜電晶體及使用像素部或 驅動器電路中之薄膜電晶體製造具有顯示功能之半導體裝 置（半導體裝置亦稱爲顯示裝置）之情形。又可於同一基 板上形成像素部或驅動器電路之一部分或全部，藉此形成 面板上系統。 ^ 顯示裝置包含顯示元件。可使用液晶元件（亦稱爲液 晶顯示元件）、發光元件（亦稱爲發光顯示元件）等作爲 顯示元件。發光元件於其範疇中包含亮度藉電流或電壓控 制之元件，且具體而言，於其範疇中包含無機電場發光（ EL )元件、有機EL元件等。可使用藉由電子動作改變對 比之顯示媒體，像是電子油墨作爲顯示元件。 顯示裝置於其範疇中包含一面板，其中密封顯示元件 ’以及一模組，其中包含控制器之：[C等安裝於面板上。於 顯示裝置所含元件基板中，對各像素部設置用以供應電流 -27- 201036162 至顯示元件之單元。具體而言，元件基板可成僅設有顯示 元件之像素電極之狀態’或成導電膜形成爲像素電極之後 及導電膜蝕刻前之狀態。 須知’於本說明書中’顯示裝置意指影像顯示裝置、 顯示裝置、光源（包含照明裝置）等。又，顯示裝置於其 範疇中包含以下模組之任一者：附裝諸如撓性印刷電路（ FPC)、捲帶式自動接合（TAB )膠帶或膠帶捲帶式封裝 (TCP )之模組；具有TAB膠帶及一端設有印刷佈線板之 TCP之模組；具有藉由玻離上晶片（COG)方法直接安裝 於顯示元件上之積體電路（1C )之模組。 於以下本實施例中將說明液晶顯示裝置例子。第6 A至 6 C圖係一面板之俯視圖及剖視圖，於該面板中，使用第二 基板4〇〇6及密封劑4005密封形成於第一基板4001上之高性 能薄膜電晶體40 10及4〇1 1及高性能液晶元件4013。第6A及 6B圖係俯視圖，第6C圖係沿第6A及6B圖之每一者中M-N 之剖視圖。 提供密封劑4005以圍繞像素部4002以及設在第一基板 4001上之掃瞄線驅動電路4004。而且，第二基板4006設在 像素部4002及掃瞄線驅動電路4004上。亦即，以第一基板 400 1、密封劑4005及第二基板4006將像素部4002及掃瞄線 驅動電路4004與液晶層4008密封在一起。又，將使用單晶 半導電膜或聚晶半導電膜形成於個別備製之基板上之信號 線驅動電路4003安裝在第一基板400 1上異於密封劑4005所 圍繞區域之區域。 -28- 201036162 須知，個別形成之驅動電路之連接方法未特別限定： 可適當地使用COG方法、線接合方法、TAB方法等。第6A 圖顯示信號線驅動電路4〇〇3藉由COG方法安裝之例子，第 6B圖顯示信號線驅動電路4003藉由TAB方法安裝之例子。 設在第一基板400 1上之像素部4002及掃瞄線驅動電路 4004之每一者包含複數個薄膜電晶體。於第6C圖中顯示像 素部4002所包含薄膜電晶體401 0及掃瞄線驅動電路4004所 〇 包含薄膜電晶體401 1。絕緣層4020及402 1設在薄膜電晶體 40 1 0及 40 1 1 上 ° 可使用實施例1至3所示高性能薄膜電晶體作爲薄膜電 晶體4010及4011。於本實施例中，薄膜電晶體4010及4011 係η通道薄膜電晶體。 液晶元件4013所包含像素電極層4030電連接於薄膜電 晶體4〇1〇。液晶元件4〇13之對置電極層403 1形成於第二基 板4〇〇6上。液晶元件4〇13包含像素電極層4〇30、對置電極 Ο 層403 1及液晶層4008。須知像素電極層403 0及對置電極層 4031分別設有用來作爲對準膜之絕緣層4 03 2及絕緣層4 03 3 ’並插入液晶層4008，絕緣層4032及絕緣層4033插入像素 電極層4030與對置電極層4031間。 第一基板4001及第二基板4006可使用以玻璃、金屬（ 通常爲不銹鋼）、陶瓷、塑膠等作爲材料之基板。至於塑 膠基板，可使用FRP (玻璃纖維強化塑膠）板、PVF (聚 乙烯）膜、聚酯膜、丙烯酸膜等。亦可使用鋁箔夾有PVF 膜或聚酯膜之薄片。 -29- 201036162 設置圓柱狀隔件403 5以控制像素電極層403 0與對置電 極層403 1間之距離（晶胞間隙）。圓柱狀隔件403 5藉由選 擇性蝕刻絕緣膜獲得。須知，可使用球形隔件來替代圓柱 狀隔件。對置電極層4 0 3 1電連接於共用電位線，且共用電 位線及薄膜電晶體401 0設於相同基板上。例如，對置電極 層40 3 1可透過設於成對基板間之導電粒子電連接於共用電 位線。密封劑4005中可含有導電粒子。 替代地，可使用無需對準膜之藍相液晶。藍相係諸液 晶相之一，其在溫度增高，膽固醇相變成各向同性相前不 久產生。由於藍相僅產生於狹窄溫度範圍內，因此，可使 用含有大於或等於5 wt %之親手劑之液晶合成物來改善溫 度範圍。包含呈現藍相之液晶及親手劑之液晶合成物具有 反應時間短至10 μβ至100 之特徵，由於液晶合成物具有 光學各向同性，並且視角依存度很小，因此，無需對準處 理。 雖然於本實施例中說明一透射型液晶顯示裝置例子， 惟本發明不限於此；亦可使用反射液晶顯示裝置或半透射 液晶顯示裝置。 又，於本實施例中說明一種液晶顯示裝置，其中偏振 板設在基板之外側上（於觀看者側），且用於顯示元件之 著色層及電極層依此順序設在基板之內側上；然而，偏振 板可設在基板之內側上。偏振板與著色層之層疊構造不限 於本實施例所說明者，可依偏振板及著色層之材料及製程 條件適當設定。又可設置用來作爲黑矩陣之阻光膜。 -30 - 201036162 又’於本實施例中’以絕緣層4 0 2 1覆蓋在實施例1至3 之任一者中獲得之薄膜電晶體’以減少各薄膜電晶體之表 面粗糖度。絕緣層4〇20對應實施例1至3之任一者中的保護 絕緣層。 可使用諸如聚醯亞胺、丙烯酸、苯并環丁烯、聚酿胺 或環氧樹脂具有熱阻之有機材料來形成絕緣層4〇21。亦可 使用異於此種有機材料之低介電常數材料（低k材料）、 〇 硅氧烷系樹脂、PSG (磷矽酸鹽玻璃）、BPSG (硼磷砂酸 鹽玻璃）等。絕緣層4021可使用此等材料，藉由層疊複數 絕緣膜形成。 對形成絕緣層402 1之方法並無特別限制：依材料而定 ，可使用濺鍍方法、S Ο G法、旋塗法、浸漬法、噴灑塗布 方法、液滴放電方法（例如噴墨方法、網版印刷或平版印 刷）、刮刀、滾轉等塗布、滾轉塗布機 '窗式偏振板、括 刀塗布機等。 Ο W 像素電極層4030及對置電極層4〇31均可使用諸如含氧 化鎢之氧化銦、含氧化鎢之銦鋅氧化物、含氧化鈦之銦鋅 氧化銦、含氧化鈦之銦錫氧化物、銦錫氧化物（後文稱爲 ITO )、銦鋅氧化物、或添加氧化矽之銦錫氧化物形成。 可使用包含導電高分子（亦稱爲導電聚合物）之導電 組成來形成像素電極層4030及對置電極層4031之每一者。 較佳係使用導電組成形成之像素電極具有低於或等於〗.0x l〇4Q/sq.之薄膜電阻，及低於或等於70%之5 5 0 nm波長之 光透射率。又’較佳係導電組成所含導電高分子具有低於 -31 - 201036162 或等於0.1Ω· cm之電阻。 可使用所謂π電子共軛高分子作爲導電高分子。例如 ，可提供聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩 或其衍生物、或此等材料之二更多種共聚物。 供至信號線驅動電路4003、掃瞄線驅動電路4004、像 素部4002等之種種信號從FPC 4018供應。 使用與液晶元件401 3所含像素電極層403 0相同之導電 膜形成連接端子電極4〇15。使用與薄膜電晶體4010及4011 所含源極及汲極層相同之導電膜形成端子電極40 1 6。 連接端子電極4015經由各向異性導電膜4019電連接於 FPC 4018所含端子。 雖然於第6Α至6C圖所示例子中，信號線驅動電路4003 個別形成並安裝於第一基板400 1上，該實施例卻不限於此 構造。掃瞄線驅動電路可個別形成且接著安裝，或者僅一 部分信號線驅動電路或一部分掃瞄線驅動電路可個別形成 且接著安裝。 第7圖顯示用於液晶模組之TFT基板2600例子，其對應 於一半導體裝置模式。 於第7圖中，TFT基板2600及對置基板2601藉密封劑 2602彼此附接，且於其間設置包含TFT等之元件層2603、 包含對準膜及/或液晶層之液晶層2604、著色層2605、偏 振板2606等來形成顯示區。著色層2605須用於彩色顯示。 於R G B方法情況下，提供對應紅、綠及藍之個別著色層以 用於像素。於TFT基板2600及對置基板2001外設置偏振板 -32- 201036162 2606、偏振板2607及擴散板2613。光源包含冷陰極管2610 及反射器261 1。電路基板26 12經由可撓佈線板2609連接於 TFT基板2600之佈線電路部2608，藉此，將諸如控制電路 或電源電路之外部電路倂入液晶模組。可設置延遲器於偏 振板與液晶層間。 可使用以下作爲液晶之埋設方法·· TN (扭轉向列）模 式、IPS (平面內切換）模式、FFS (散射場切換）模式、 〇 MVA (多域垂直對準）模式、PVA (圖案化垂直對準）模 式、ASM (軸向對稱對準微胞元）模式、OCB (光學補償 雙折射）模式、FLC (鐵電性液晶）模式、AFLC (抗鐵電 性液晶）模式等。 透過上述程序，可製造高性能液晶顯示裝置。該實施 例可與適當之其他實施例或例子組合實施。 [實施例5] ^ 於實施例5中將參考第8圖說明屬於一半導體裝置例之 主動矩陣電子紙。可以類似於實施例1至3所說明之薄膜電 晶體之方式製造半導體裝置中所含薄膜電晶體650。 第8圖所示電子紙係使用扭轉球顯示系統之例子。根 據扭轉球顯示系統，個別著色成黑色及白色之球形粒子配 置於第一電極層與第二電極層間，且電位差產生於第一電 極層與第二電極層間，以控制球形粒子之方向，藉此，進 行顯示。 設於基板600上之薄膜電晶體650係本發明之薄膜電晶 -33- 201036162 體，且具有氧化物半導體層插入設於氧化物半導體層上方 之源極層與汲極層間以及設於氧化物半導體層上方之源極 層與汲極層間之構造。須知，源極層或汲極層透過形成於 絕緣層5 8 5及保護絕緣層620之接觸孔，電連接於第一電極 層660。基板602設有第二電極層670，且各具有黑色區 680a及白色區680b之球形粒子680設在第一·電極層660與第 二電極層670間。球形粒子680間之間隙充塡諸如樹脂（參 考第8圖）之塡充劑682。於第8圖中，第一電極層660對應 於像素電極，且第二電極層6 70對應於共同電極。第二電 極層670電連接於共用電位線，且共用電位線及薄膜電晶 體650設於相同基板上。 亦可使用電泳顯示元件來替代扭轉球。於此情況下， 例如使用直徑ΙΟμηι至20μιη之微型膠囊，其充塡透明液體 ，白色微粒帶正電，黑色微粒帶負電，並予以密封。當藉 第一電極層及第二電極層施加電場時，白色微粒與黑色微 粒彼此相向移動，俾顯示白或黑色影像。相較於液晶顯示 元件具有較高反射率之電泳顯示元件無需輔助光，且即使 於亮度不夠高處仍可認出顯示部。而且，電泳顯示元件之 優點亦在於，甚至當未供電至顯示部時，一旦顯示影像， 仍可保持。 如以上說明，藉由使用本發明，可製造高性能電子紙 。本實施例可與適當之任一其他實施例及例子組合來實施 -34- 201036162 [實施例6] 於實施例6中，將說明以使用發光元件之發光 置作爲半導體裝置之例子，該發光元件使用電場發 用電場發光之發光元件根據發光材料爲有機複合物 複合物歸類。一般說來，前者稱爲有機EL元件，後 無機EL元件。 於有機EL元件中，當對發光元件施加電壓時， Ο 電洞被從一對電極射入含有發光有機複合物之層中 新組合載子（電子及電洞）來發光。由此機制，發 被稱爲電流勵起型發光元件。 無機EL元件依其元件構造被歸類爲分散型無 件及薄膜型無機EL元件。分散型無機EL元件包含 ，其中發光材料之粒子分散於黏結劑中，且其發光 施體-受體重新組合發光，其中使用施體位準及受 。於薄膜型無機EL元件中，發光層夾在介電層間， 電層夾在電極間。薄膜型無機EL元件之發光機制係 光，其中使用金屬離子之內殼層電子過渡。在此說 有機EL元件作爲發光元件之情形。 茲使用第9A至9C圖說明發光元件之構造。藉白 道驅動TFT作爲例子，說明像素之橫剖構造。可以 實施例1至3之任一者中所說明薄膜電晶體之方式製 第9A、9B及9C之半導體裝置之個別TFT 701、711及 爲萃取光，發光元件之陽極及陰極之至少一者 。在此，透明意指至少發光波長之透射率夠高。在 顯示裝 光。使 或無機 者稱爲 電子及 ，且重 光元件 _ EL元 發光層 機制係 體位準 又，介 局部發 明使用 3以η通 類似於 造用於 721 〇 係透明 薄膜電 -35- 201036162 晶體及發光元件形成於基板上情況下，有以下光萃取類型 :頂部發射型（頂部萃取型），其中光透過基板相對側之 表面萃取；底部發射型（底部萃取型），其中光透過基板 側之表面萃取；雙發射型（雙萃取型），其中光透過基板 側之表面及基板相對側之表面萃取等。 茲使用第9A圖說明頂部發光型發光元件。 第9 A圖係自發光元件702發出之光透過陽極705側萃取 之情形中像素之橫剖視圖。於第9A圖中，發光元件702之 陰極703電連接至屬於驅動TFT之TFT 7001，且發光層704 及陽極705依此順序層疊於陰極703上。陰極703可使用具 有低工作函數並反射光之導電膜形成。例如，較佳係使用 Ca, Al，CaF, MgAg或AlLi來形成陰極703。發光層704可由 單層構造或包含複數層之層疊構造形成。在發光層7 04由 複數層形成情況下，較佳係依序層疊電子注射層' 電子搬 送層、發光層、電洞搬送層、電洞注射層於陰極703上； 然而並非其等全須設置。陽極7 05使用光透射導電材料形 成。例如，可使用以下光透射導電材料··包含氧化鎢之氧 化銦；包含氧化鎢之銦鋅氧化物；包含氧化鈦之氧化銦； 包含氧化鈦之銦錫氧化物；銦錫氧化物（後文稱爲IT 〇 ) ;銦鋅氧化物；或添加氧化矽之銦錫氧化物。 具有發光層7 04插入陰極7 03與陽極7 05間之構造之元 件可稱爲發光元件702。於第9A圖所示像素情況下，自發 光元件702發出之光如箭頭所示，透過陽極705側萃取。 其次，使用第9B圖說明底部發光型發光元件。 -36- 201036162 第9B圖係自發光元件712發出之光透過陰極713側萃取 之情形中像素之橫剖視圖。於第9B圖中，發光元件7 1 2之 陰極713形成於電連接至驅動TFT 711之光透射導電膜717 上，且發光層714及陽極715依此順序層疊於陰極713上。 於陽極715具有光透射性質情況下，可設置阻光膜716來覆 蓋陽極715。類似於第9A圖之情形，陰極713可使用具有低 工作函數並反射光之導電膜形成。然而，陰極713之厚度 Ο 盡可能薄俾可透射光（較佳爲5至30 nm)。例如，可使用 厚約20 nm之鋁膜作爲陰極713。類似於第9A圖，發光層 714可由單層構造或包含複數層之層疊構造形成。陽極715 無須透射光，惟可如第9A圖情形，使用光透射導電材料形 成。例如，可使用阻光膜7 1 6、反射光之金屬等；然而， 不限於此。例如，可使用添加黑色顏料之樹脂。 具有發光層714插入陰極713與陽極715間之構造之元 件可稱爲發光元件712。於第9B圖所示像素情況下，自發 ^ 光元件712發出之光如箭頭所示，透過陰極713側萃取。 其次，使用第9C圖說明雙發射型發光元件。 於第9C圖中，發光元件722之陰極723形成於光透射導 電膜72 7上，該光透射導電膜727電連接於驅動TFT721，且 發光層724及陽極72 5依序層疊於陰極723上。陰極72 3可如 第9 A圖之情形，使用具有低工作函數之導電材料形成。然 而，陰極7 2 3之厚度盡可能薄以透射光。例如，可使用2 0 nm厚之A1作爲陰極723。發光層724可如第9A圖所示，由 單層構造或包含複數層之層疊構造形成。陽極725可如第 -37- 201036162 9 A圖所示，使用光透射導電材料形成。 具有陰極723、發光層724與陽極725相互重疊之構造 之元件可稱爲發光元件722。於第9C圖所示像素情況下， 自發光元件722萃取之光如箭頭所示，透過陽極725側及陰 極723側萃取。 雖然於本實施例中說明以有機EL元件作爲發光原件， 惟亦可提供無機EL元件作爲發光原件。又，雖然於本實施 例中說明用以控制發光元件之操作之薄膜電晶體（驅動 TFT )電連接於發光元件之例子，惟電流控制TFT可連接 於驅動TFT與發光元件間。又，雖然說明於本實施例中之 例子係電連接於驅動TFT之電極爲陰極之情形，惟電連接 於驅動TFT之電極可爲陽極。 本實施例所說明之半導體裝置不限於第9A至9C圖之任 一者所示構造，並可作種種修改。 其次，將使用第10A及10B圖說明發光顯示面板（亦稱 爲發光面板）之外觀及橫剖面，該發光顯示面板對應於根 據本發明實施之半導體裝置之一模式。第10A及10B圖係一 面板之俯視圖及剖視圖，於該面板中，形成於第一基板 450 1上之高性能薄膜電晶體45 09及4510及發光元件45 1 1使 用第二基板4506及密封劑4505來密封。在此’第10A圖係 俯視圖，第1 0B圖係沿第1 0A圖之H-I之剖視圖。 提供密封劑4505以圍繞像素部4502、信號線驅動電路 4503a及4503b以及設在第一基板4501上之掃瞄線驅動電路 4504a及4504b。此外，第二基板4506設在像素部45〇2、信 -38- 201036162 號線驅動電路45 03 a及45 03b以及掃瞄線驅動電路45 04a及 4504b上。亦即’以塡充劑45〇7將像素部cm、信號線驅 動電路45 03 a及45 03b以及掃瞄線驅動電路45 (Ma及45 04b與 第一基板4501、密封劑45〇5及第二基板45〇6密封在一起。 • 依此方式’較佳係其等藉諸如附著膜或可紫外線固化樹脂 膜或具有高氣密性及低脫氣性之覆蓋材料之保護膜封裝（ 密封）。 〇 設在第一基板4501上之像素部4502、信號線驅動電路 4503a及4503b以及掃瞄線驅動電路4504a及4504b各包含複 數個薄膜電晶體；像素部45 〇2中所含薄膜電晶體45 10及信 號線驅動電路4503 a中所含薄膜電晶體4509顯示於第10B圖 中〇 可使用實施例1至3中所說明之薄膜電晶體作爲薄膜電 晶體45〇9及4510之每一者。於本實施例中，薄膜電晶體 4509及4510係η通道薄膜電晶體。 Ο 元件符號45 1 1標示發光元件。屬於發光元件45 1 1所含 4 像素電極之第一電極層45 17電連接於薄膜電晶體45 10之源 極層或汲極層。須知，發光元件4511之構造係本實施例中 第一電極層4517、場致層4512及第二電極層4513之層疊構 造，惟不限於本實施例中所說明之構造。發光元件45 1 1之 構造可依光自發光元件4511等擷取之方向，適當地改變。 使用有機樹脂膜、無機樹脂膜、有機硅氧烷等形成堰 岸4520。尤佳者係使用光敏材料形成堰岸4520以於第一電 極層4 5 1 7具有開口，使開口之側壁形成具有連續曲線之傾 -39- 201036162 斜表面。 場致層45 12可由單層構造或包含複數層之層疊構造形 成。 爲防止氧、氫、濕氣、二氧化碳等進入發光元件4511 ，可形成保護膜於第二電極層4513及堰岸452〇上。可形成 氮化矽膜、氮化氧化矽膜、DLC膜作爲保護膜。 從FPC45 18 a及45 18b，將種種信號供至信號線驅動電 路45〇33及45〇31?、掃瞄線驅動電路45 043及45 0413以及像素 部4 5 0 2等。 於本實施例所說明之例子中，使用與發光元件45 1 1中 所含第一電極層4517相同之導電材料形成連接端子電極 45 15，使用與薄膜電晶體45 09中所含汲極及源極層以及薄 膜電晶體45 1 0中所含汲極及源極層相同之導電材料形成端 子電極4516。 連接端子電極45 15經由各向異性導電膜45 19電連接於 FPC 45 1 8a之端子。 位於從發光元件4511萃取光之方向之基板須具有光透 射性質。透光基板之例子有玻璃基板、塑膠板、聚酯膜、 丙烯酸膜等。 可使用紫外線可固化樹脂、熱固樹脂等以及諸如氮或 氬之惰性氣體作爲塡充劑45 07。例如，可使用聚氯乙嫌（ PVC )、丙烯酸、聚醯亞胺、環氧樹脂、硅酮樹脂、聚乙 烯醇缩丁醛（PVB )、乙烯乙酸乙烯酯（EVA )等。於本 實施例中所述者係使用氮作爲塡充劑之例子。 -40- 201036162 必要的話，可設置諸如偏振板、圓偏振板（包含橢圓 偏振板）、延遲板（1 /4波板或1 /2波板）或濾色器之光學 膜於發光元件之發射表面上。可在表面上進行防反射處理 。例如，可進行遮光處理’藉此’可藉表面上之粗糙漫射 反射光，以減少眩光。 可使用單晶半導電膜或聚晶半導電膜，形成信號線驅 動電路45 03 a和45 03 b以及掃描線驅動電路4504a和45 04b於 〇 分開備製之基板上。僅信號線驅動電路或僅其一部分或者 僅掃描線驅動電路或僅其一部分可個別形成以供安裝。本 實施例不限於第10A及10B圖所示之構造。 透過以上程序，可製造高性能發光顯示裝置（顯示面 板）。本實施例可與適當之任一其他實施例及例子組合。 [實施例7 ] 本發明之半導體裝置可應用於電子紙。電子紙可用於 〇 種種領域之電子裝置，只要其等顯示資料即可。例如，電 子紙可用於電子書（電子書讀取器）、諸如火車之車輛海 報、廣告、諸如信用卡等之種種卡之顯示。電子裝置例子 顯示於第11A、11B圖及12圖中。 第11A圖顯示使用電子紙之海報2631。於廣告媒體係 印刷紙情況下’以手更換廣告；然而，藉由使用電子紙， 可短時間內更換廣告顯示。此外，可獲得無瑕疵之穩定影 像。須知海報可具有能無線透射及接收資料之構造。 第11B圖顯示諸如火車之車輛內之廣告2632。於廣告 -41 - 201036162 媒體係印刷紙情況下，以手更換廣告；然而，藉由使用電 子紙，可短時間內不用手來更換廣告顯示。此外，可獲得 無瑕疵之穩定影像。須知車輛內廣告可具有能無線透射及 接收資料之構造。 第12圖顯示電子書讀取器27〇0例子。例如，電子書讀 取器2700包含二殼體：殼體27〇1及殼體2703。殻體2 70 1與 殼體27〇3以鉸鏈2711組合，俾可以鉸鏈2711爲軸線，打開 及閉闔電子書讀取器27〇0。此一構造使電子書讀取器2700 如紙書操作。 顯示部27〇5及顯示部27〇7分別倂設於殼體270 1及殼體 2703中。顯示部2705及顯示部2707可顯示一影像或不同影 像。在不同影像顯不於不同顯示部情況下，例如，右顯示 部（第12圖之顯示部2705)可顯示本文，左顯示部（第12 圖之顯示部27〇7 )可顯示影像。 於第12圖所示例子中，殼體2701設有操作部等。例如 ，殻體2701設有電源2721、操作鍵2723、擴聲器2725等。 藉操作鍵2723，可翻動頁面。須知，可於相同表面上設置 鍵盤、指示裝置等作爲殼體之顯示部。又可於殼體之背面 或側面上設置外部連接端子（耳機端子、USB端子、可連 接於諸如AC配接器及USB電纜等種種電纜之端子）、記錄 媒體插入部等。電子書讀取器2 7 〇〇又可具有電子辭典之功 能。 電子書讀取器2700可具有能無線透射及接收資料之構 造。藉此無線構造，可從電子書伺服器購買及下載所欲書 -42- 201036162 籍資料等。 [實施例8] 本發明之半導體裝置可應用於種種電子裝置（包含遊 樂機）。以下可列舉電子裝置例子：電視機（亦稱爲TV或 電視接收機）、用於電腦等之監視器、諸如數位相機或數 位視訊相機之相機、數位相框、行動電話（亦稱爲手機或 〇 可攜式電話裝置）、可攜式遊戲機、可攜式資訊端子、聲 音播放裝置及諸如柏青哥之大型遊戲機。 第13A圖顯示電視機9600之一例子。於電視機9600中 ，一顯示部9603倂設殻體960 1中。影像可顯示於顯示部 9603上。於第13A圖中，殼體9601藉立架9605支撐。 電視機9600可藉殻體9601之操作開關或分開之遙控器 9610操作。頻道及聲音大小可藉遙控器9610之操作鍵96〇9 控制’俾可控制顯示於顯示部9 6 0 3上之影像。而且，遙控 ^ 器961〇可設有顯示部9607，以顯示自遙控器9610輸出之資 料。 須知，電視機9600設有接收器、調變解調器等。接收 器可接收一般的電視播放。而且，當電視機9600藉纜線或 無線’經由調變解調器連接於通信網路時，可進行單向（ 自發送器至接收器）或單向（與發送器與接收器間、接收 器間等）資料通信。 第13B圖顯示數位相框9700例子。例如，於數位相框 9700中’一顯示部9703倂設於殻體970 1中。可顯示種種影 -43- 201036162 像於顯示部9 7 0 3上。例如’顯示部9 7 0 3可顯示數位相機所 拍攝之影像資料等以發揮如同相框之功能。 須知，數位相框9700設有操作部、外接部（USB端子 、可連接於諸如USB電纜等種種電纜之端子）、記錄媒體 插入部等。雖然其等可設在同一表面上作爲顯示部，惟根 據數位相框9700之設計點，較佳係設在側面或背面上。例 如，將儲存數位相機所拍攝之影像資料之記憶體插入數位 相框之記錄媒體插入部，藉此可將影像資料輸入及顯示於 顯示部9703上。 數位相框9700可具有能無線透射及接收資料之構造。 於此情況下，可無線輸入及顯示所欲影像資料。 第14A圖顯示包含殼體9881及9891之可攜式遊樂機。 殼體98 8 1及9 89 1藉連接部9893連接以打開及關閉。顯示部 98 82及顯示部9883分別倂設於殼體98 8 1及989 1中。此外， 第14A圖所示可攜式遊樂機設有擴音器部98 S4、記錄媒體 插入部9886、LED燈9890、輸入單元（操作鍵9885、連接 端子9 8 8 7、感測器98 8 8 (具有測量力量、位移、位置、速 度、加速度、角速度、轉數、距離、光、液體、磁性、溫 度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、 電力、輻射線、流速、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線 之功能）以及麥克風98 8 9 )等。可攜式遊樂機之構造不限 於上述構造，只要設有半導體裝置即可。第MA圖所示可 攜式遊樂機具有讀出儲存於儲存媒體之程式以顯示於顯示 部之功能’以及藉由無線通信’與其他可攜式遊樂機分享 -44 - 201036162 資訊之功能。第1 4 A圖所示可攜式遊樂機之功能不限於以 上，亦可設有其他種種功能。 第MB圖顯示屬於大型遊樂機之投幣機99〇〇。於投幣 機9900中’顯示部9903倂設於殻體9901中。此外，投幣機 _ 9900包含諸如起動桿或停止開關、投幣口、擴音器等操作 單元。投幣機9900之構造不限於上述構造，只要設有半導 體裝置即可。 〇 第15A圖顯示行動電話1000之例子。行動電話10〇〇設 有倂設於殼體1001中的顯示部1002、操作鈕1003、外部連 接璋1004、擴音器1005、麥克風1006等。 以手指等接觸第1 5 A圖所示行動電話1 〇 〇 〇之顯示部 1002’藉此，可將資料輸入行動電話1000。又，可藉由以 手指等接觸顯示部1002，進行諸如打電話及撰寫郵件之操 作。 主要有三種顯示部1 002之螢幕模式。第一模式係主要 © 用以顯示影像之顯示模式。第二模式係主要用以輸入諸如 本文之資料之輸入模式。第三模式係混合顯示模式及輸入 模式二模式之顯示-輸入模式。 例如於撥打電話或撰寫電文情況下，選擇主要用以輸 入本文之本文輸入模式於顯示部1002，俾可輸入顯示於螢 幕之本文。於此情況下，較佳係顯示鍵盤或數字鈕於顯示 部10〇2之螢幕之幾乎所有區域。 當於行動電話1 000內設置用以偵測傾斜之感測器，像 是陀螺儀或加速感測器時，可藉由判斷行動電話1 〇 〇 〇之方 -45- 201036162 向（行動電話1000水平或垂直擺放），自動切換顯示部 1 002之螢幕上之顯示。 藉由接觸顯示部1 002、操作殼體1001之操作鈕1 003等 ，切換螢幕模式。螢幕模式亦可依顯示於顯示部1 0 02之影 像種類切換。例如，當用於顯示在顯示部上之影像之信號 係移動影像之資料時，將螢幕模式切換至顯示模式，而當 信號爲本文資料時，將螢幕模式切換至輸入模式。 又，於輸入模式中，當在特定期間內未進行藉由接觸 顯示部1 0 0 2所作輸入，同時於顯示部1 〇 〇 2偵出藉光學感測 器偵測之信號時，可控制螢幕模式，從輸入模式切換至顯 示模式。 顯示部1 002亦可用來作爲影像感測器。例如，當以手 掌或手指接觸顯示部1 002時，取得掌紋或指紋等之影像， 藉此可進行個人驗證。又，藉由提供對顯示部發出近紅外 線之背照光或感測光，可取得掌紋或指紋等之影像。 第15B圖亦顯示一行動電話例子。第15B圖所示行動電 話包含顯示裝置9410及通信裝置9400。顯示裝置9410包含 殼體9411'顯示部9412及操作鈕9413。通信裝置9400包含 殼體9401、操作鈕9402、外部輸入端子9403、麥克風9404 、擴音器940 5以及進來時發出光線之發光部9406。顯示裝 置9410可沿箭頭所指二方向連接至具有電話功能之通信裝 置94 00。因此’顯示裝置94 1 0及通信裝置94 00之個別短軸 可相互附接’或顯示裝置9410及通信裝置9400之個別長軸 可相互附接。當僅需要顯示功能時，顯示裝置9410可自通 -46- 201036162 信裝置9400卸下，單獨使用。通信裝置9400及顯示裝置 94 1 0具有可個別充電之電池，並藉由有線或無線通信接收 及發送影像或輸入資料。 本實施例可與適當之任何其他實施例及例子組合實施 [例子1] Ο 於例子1中，檢查電晶體之遷移率特徵，以確認本發 明之效能。後文參考圖式說明檢査結果。 使用具有根據實施例1之構造之電晶體，進行例子1之 檢查（參考第16A圖）。又，爲比較，使用具有不設置下 源極層及下汲極層（對應各實施例中之第一源極層及第一 汲極層）之構造之電晶體，對以上進行相同檢查（參考第 16B 圖）。 針對用以製造電晶體之方法，茲提及實施例1。於實 Ο 施例1中，第16A圖所示電晶體（在此稱爲電晶體A)與第 1 6B圖所示電晶體（在此稱爲電晶體B )間製造方法之不同 僅在於是否包含形成下源極層及下汲極層之步驟。 電晶體A及電晶體B之個別遷移率顯示於第17圖中。橫 軸表示閘極電壓（Vg)，且縱軸表示電場效遷移率（pFE )。於例子1中，以IV之源-汲極電壓進行測量。於第17圖 中，實線表示電晶體A之特徵，虛線表示電晶體B之特徵。 由第17圖可知，電晶體A之遷移率高於電晶體B約5 cm2/Vs (以20V之Vg )。這可視爲因下源極層及下汲極層大幅減 -47- 201036162 少接觸電極所致。 以此方式確認根據本發明之電晶體特徵之改進。該例 子可與適當之任何其他實施例及例子組合實施。 本申請案根據2008年12月1日向日本特許廳提出之日 本專利申請案2 0 0 8 - 3 0 6 2 0 1 9，在此倂提其全文以供參考。 【圖式簡單說明】 第1 A至1E圖係顯示實施例1之半導體裝置製造方法之 視圖。 第2 A至2E圖係顯示實施例2之半導體裝置製造方法之 視圖。 第3 A及3B圖係顯示實施例2之半導體裝置製造方法之 視圖。 第4A至4E圖係顯示實施例3之半導體裝置製造方法之 視圖。 第5A至5E圖係顯示實施例3之半導體裝置製造方法之 視圖。 第6A至6C圖係各顯示實施例4之半導體裝置之視圖。 第7圖係顯示實施例4之半導體裝置之視圖。 第8圖係顯示實施例5之半導體裝置之視圖。 第9A至9C圖係各顯示實施例6之半導體裝置之視圖。 第1 0 A及1 0B圖係顯示實施例6之半導體裝置之視圖。 第1 1 A及1 1 B圖係顯示電子紙之應用例之視圖。 第1 2圖係一電子書讀取器例之外部視圖。 -48- 201036162 第13A及13B圖分別係顯示電視機及數位相框例子之外 部視圖。 第14A及14B圖係顯示遊樂機例之外部視圖。 第1 5 A及1 5 B圖係顯示行動電話例之外部視圖。 '第16A及16B圖係顯示例子1之電晶體構造之視圖。 第17圖係顯示例子1之電晶體之遷移率特徵之圖形。 〇 【主要元件符號說明】 2 0 0 :基板 2 0 2 :閘極層 2 0 2 a :源極層 202b :汲極層 203 :電極層 2 0 4 :閘極絕緣層 2 0 5 :掩模 O 206a:源極層 206b :汲極層 208 :氧化物半導體層 2 1 0 :氧化物半導體層 21 1 :導電膜 2 12a:源極層 2 12b:汲極層 220 :保護絕緣層 2 5 0 :電晶體 -49- 201036162 400 :離子 5 8 5 :絕緣層 6 0 0 :基板 6 0 2 :基板 620 :保護絕緣層 650 :薄膜電晶體 6 6 0 :電極層 6 7 0 :電極層 6 8 0 :球形粒子 6 8 0 a :黑區 6 8 0b ·白區 6 8 2 :塡充劑
701 ： TFT 702 :發光元件 703 :陰極 704 :發光層
705 :陽極 711: TFT 7 1 2 :發光元件 71 3 :陰極 714 :發光層 7 1 5 :陽極 7 1 6 :阻光膜 7 1 7 :導電膜 -50 201036162
TFT Ο 發光元件 陰極 發光層 陽極 導電膜 :導電膜 :殼體 :顯示部 :操作鈕 :外連接埠 :擴音器 :麥克風 ：TFT :對置基板 :密封劑 :元件層 :液晶層 :著色層 :偏振板 :偏振板 :佈線電路部 ’·可撓佈線板 :冷陰極管 -51 201036162 261 1 :反射器 2 6 1 2 :電路基板 2 6 1 3 :擴散板 2 6 3 1 :海報 263 2 :廣告 2700 :電子書讀取機 2701 :殼體 2703 :殼體 2 7 0 5 :顯示部 2 7 0 7 :顯示部 271 1 :鉸鏈 2 7 2 1 :電源 2 7 2 3 :操作鍵 2725 :擴音器 4 0 0 1 :基板 4002 ：像素 〇 4003 :信號線驅動電路 4004 :掃描線驅動電路 4 0 0 5 :密封劑 4 0 0 6 :基板 4 0 0 8 :液晶層 4010 :薄膜電晶體 4011 :薄膜電晶體 4013 :液晶元件 -52- 201036162
4015 :連接端子電極 4 0 1 6 :端子電極 4018： FPC 4019 :各向異性導電膜 4 0 2 0:絕緣層 4 0 2 1 :絕緣層 4030:像素電極層 〇 403 1 :對置電極層 403 2 ：絕緣層 4 0 3 3:絕緣層 4 0 3 5 :隔件 4501 :基板 4502 :像素部 4 5 0 3 a :信號線驅動電路 4 5 0 3 b :信號線驅動電路 O 4504a :掃描線驅動電路 4 5 04b :掃描線驅動電路 45 05 ：密封劑 4 5 0 6 :基板 4507 :塡充劑 4509 :薄膜電晶體 4510 :薄膜電晶體 4511：發光元件 4 5 1 2 :場致層 -53 201036162 4513： 4515： 4516： 4517： 4518a ： 4518b ： 4519： 4520 ： 9400 ： 940 1 ： 9402 ： 9403 : 9404 ： 9405 ： 9406 ： 9410： 9411： 9412： 9413： 9600 ： 960 1 : 9605 ： 9607 ： 電極層
連接端子電極 端子電極 電極層 FPC FPC 各向異性導電膜 堰岸 通信裝置 殼體 操作鈕 外部輸入端子 麥克風 擴音器 發光部 顯示裝置 殼體 顯示部 操作鈕 電視機 殼體 立架 顯示部 9 6 0 9 :操作鍵 201036162 9610： 遙控器 9700 : 數位相框 970 1 : 殼體 9703 : 顯示部 98 8 1： 殼體 98 82 ： 顯示部 98 8 3 : 顯示部 Ό 9884 : 擴音器部 98 8 5 ： 操作鍵 98 8 6 ： 記錄媒體插入部 98 8 7 ： 連接端子 98 8 8 ： 感測器 98 8 9 ： 麥克風 98 90 ： LED燈 989 1 ： 殼體 Ο 9893： 連接部 9900 ： 投幣機 990 1 ： 殼體 9903 顯示部

Claims (1)

  1. 201036162 七、申請專利範圍： 1·—種半導體裝置，包括： 閘極層，位於基板上； 閘極絕緣層，位於該閘極層上； 第一源極層及第一汲極層，位於該閘極絕緣層上； 氧化物半導體層’位於該閘極絕緣層上；以及 第一源極層及桌一汲極層，位於該氧化物半導體層上 » 其中該氧化物半導體層之底部表面之第一部分與該第 一源極層接觸’該底部表面之第二部分與該第一汲極層接 觸’該底部表面之第三部分與該閘極絕緣層接觸； 其中該氧化物半導體層之頂部表面之第—部分與該第 二源極層接觸’該頂部表面之第二部分與該第二汲極層接 觸；以及 其中該第一源極層電連接於該第二源極層，以及該第 一汲極層電連接於該第二汲極層。 2 ·如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層含有k自姻、嫁及鲜之材料中至少一材料。 3 .如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層之底部表面之第三部分具有較該氧化物半導 體層之通道形成區更高之氫濃度。 4·如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層之頂部表面之第一部分及該氧化物半導體層 之頂部表面之第二部分具有較該氧化物半導體層之通道形 -56 - 201036162 成區更高之氫濃度。 5 _如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層之底部表面之第三部分與該閘極重疊。 6. —種半導體裝置，包括： 閘極層、第一源極層及第一汲極層，各使用相同材料 形成於基板上； 鬧極絕緣層，位於該閘極層上； 〇 氧化物半導體層’位於該閘極絕緣層'該第一源極層 及該第一汲極層上；以及 第二源極層及第二汲極層，位於該氧化物半導體層、 該第一源極層及該第一汲極層上； 其中該氧化物半導體層之底部表面之第一部分與該第 一源極層接觸’該底部表面之第二部分與該第一汲極層接 觸’該底部表面之第三部分與該閘極絕緣層接觸； 其中該氧化物半導體層之頂部表面之第一部分與該第 ο 二源極層接觸，該頂部表面之第二部分與該第二汲極層接 觸；以及 其中該第一源極層電連接於該第二源極層，以及該第 一汲極層電連接於該第二汲極層。 7. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層含有選自銦、鎵及鋅之材料中至少一材料。 8 ·如申請專利範圍第6項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層之底部表面之第三部分具有較該氧化物半導 體層之通道形成區更高之氫濃度。 -57- 201036162 9. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層之頂部表面之第一部分及該氧化物半導體層 之頂部表面之第二部分具有較該氧化物半導體層之通道形 成區更高之氫濃度。 10. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置，其中，該氧 化物半導體層之底部表面之第三部分與該閘極重疊。 11_ 一種半導體裝置之製造方法，包括以下步驟： 形成閘極層於基板上； 形成閘極絕緣層於該閘極層上； 形成第一源極層及第一汲極層於該閘極絕緣層上； 形成氧化物半導體層於該閘極絕緣層、該第一源極層 及該第一汲極層上，使該氧化物半導體層之底部表面之第 一部分與該第一源極層接觸，該底部表面之第二部分與該 第一汲極層接觸，該底部表面之第三部分與該閘極絕緣層 接觸；以及 开夕成第一源極層及桌一汲極層於該氧化物半導體層、 該第一源極層及該第一汲極層上’使該氧化物半導體層之 頂部表面之第一部分與該第二源極層接觸，該頂部表面之 第二部分與該第二汲極層接觸； 其中桌源極層電連接於該第二源極層，以及該第 一汲極層電連接於該第二汲極層。 12.如申請專利範圍第丨丨項之半導體裝置之製造方法 ，其中，該氧化物半導體層含有選自銦、鎵及鋅之材料中 至少一材料。 -58- 201036162 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之半導體裝置之製 ’其中，該第一源極層及該第一汲極層含有氫。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項之半導體裝置之製 ’其中’該第二源極層及該第二汲極層含有氫。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項之半導體裝置之製 ，進一步包括以下步驟：在形成該第二源極層及該 極層之後’進行熱處理’以改變該氧化物半導體層 〇 度。 16.—種半導體裝置之製造方法，包括以下步驟 形成導電膜於基板上； 使用該導電膜，形成閘極層、第一源極層及第 層； 形成閘極絕緣層於該閘極層上； 形成氧化物半導體層於該閘極絕緣層、該第一 及該第一汲極層上，使該氧化物半導體層之底部表 〇 一部分與該第一源極層接觸，該底部表面之第二部 第一汲極層接觸，該底部表面之第三部分與該閘極 接觸；以及 形成第二源極層及第二汲極層於該氧化物半導 該第一源極層及該第一汲極層上，使該氧化物半導 頂部表面之第一部分與該第二源極層接觸，該頂部 第二部分與該第二汲極層接觸； 其中該第一源極層電連接於該第二源極層，以 一汲極層電連接於該第二汲極層。 造方法 造方法 造方法 第二汲 之氫濃 一汲極 源極層 面之第 分與該 絕緣層 體層、 體層之 表面之 及該第 -59- 201036162 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之半導體裝置之製造方法 ，其中’該氧化物半導體層含有選自銦、鎵及鋅之材料中 至少一材料。 I8.如申請專利範圍第16項之半導體裝置之製造方法 ，其中’該第〜源極層及該第一汲極層含有氫。 1 9.如申請專利範圍第丨6項之半導體裝置之製造方法 ’其中’該第二嫄極層及該第二汲極層含有氫。 2〇.如申請專利範圍第16項之半導體裝置之製造方法 ，進一步包括丨、,> '下步驟：在形成該第二源極層及該第二汲 極層之後進行熟處理’以改變該氧化物半導體層之氫濃 度。 -60-
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