TW529092B

TW529092B - Method of manufacturing a semiconductor device

Info

Publication number: TW529092B
Application number: TW091103200A
Authority: TW
Inventors: Shunpei Yamazaki; Toru Mitsuki; Tamae Takano
Original assignee: Semiconductor Energy Lab
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-04-21
Also published as: CN1372308A; US6872638B2; CN100592481C; CN1307695C; KR100871449B1; US20020127827A1; KR20020069175A; EP1235259A3; SG114529A1; US20120171795A1; EP1235259A2; US20050158930A1; MY135105A; CN101005039A

Description

529092 A7 B7 五、發明説明（1) 發明領域本發明係關於用雷射光束對半導體膜進行退火的方法 (以下稱爲雷射退火）。本發明還關於半導體的製造方法，此方法包括作爲其一個步驟的雷射退火。順便說明，此處所謂半導體裝置”通常包括諸如液晶顯示裝置和發光裝置之類的電光學裝置以及包括以電光學裝置作爲其組成部分的電子設備。 i 背景技術近年來，對於形成在諸如玻璃基底之類的絕緣基底上的半導體膜進行雷射退火以便使半導體膜結晶或改進其結晶性質的技術，已經進行了廣泛的硏究。矽被廣泛用作這種半導體膜。在本說明書中，利用雷射光束使半導體膜結晶以獲得結晶半導體膜的方法被稱爲雷射結晶。此外，在本說明書中，結晶半導體膜表示其中存在著結晶區域的半導體膜。相較於習知被廣泛使用的合成石英玻璃基底，玻璃基底具有價格不高而加工性能好以及容易製造大面積基底的優點。這是它之所以得到廣泛硏究的原因。雷射被較佳的用來結晶玻璃基底上的半導體膜的原因是玻璃的熔點低。雷射能夠爲半導體膜提供高的能量而不會大幅度提高基底的溫度。此外，比之採用電加熱爐的加熱方法，雷射的産量明顯較高。由於利用雷射退火形成的結晶半導體膜具有高的遷移 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -4 - 529092 A7 B7 五、發明説明（2) 率，故結晶矽膜被用來形成薄膜電晶體（T F T )。薄膜電晶體被廣泛地用於這樣一種單片液晶電光學裝置中，其中用於圖素驅動的T F T和用於驅動電路的T F T被製造在玻璃基底上。藉由以光學系統將諸如準分子雷射光束之類的大功率脈衝雷射光束在輻照平面處形成爲幾釐米平方的點或長度爲1 0釐米或更長的線性，並掃描此雷射光束（即雷射光束輻照位置相對於輻照平面作相對運動），這種進行雷射退火方法由於産量高，從而就工業意義而言是優越的，因而較佳的採用。特別是當採用線性雷射光束時，能夠實現高的産量，這是因爲藉由僅僅沿垂直於線性雷射光束的長度方向掃描，整個輻照平面能夠被線性雷射光束輻照，而不像採用點狀雷射光束的情況那樣需要前後左右方向掃描。線性雷射光束沿垂直於其長度的方向被掃描的理由是長度方向是最有效的掃描。由於這種高的産量，故在雷射退火方法中，使用了這樣線性雷射光束，其中利用適當的光學系統形成脈衝振盪準分子雷射光束，它正在成爲採用T F T的液晶顯示裝置的一種首選的製造技術。然而，存在著這樣的情況，其中用雷射結晶方法得到的結晶半導體膜的薄膜品質下降。亦即，若雷射輻照到半導體膜，則半導體膜暫態熔化並局部膨脹，爲了釋放膨脹引起的內應力而在結晶半導體膜中出現畸變。而且，當採用雷射輻照結晶方法時，能夠賦予半導體本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -»·I ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（3) 膜高的能量而不提高基底的溫度。因而在基底與半導體膜之間産生陡峭的溫度梯度，半導體膜於是由於張應力而畸變〇若在得到的絕緣閘極半導體裝置中的半導體膜中存在畸變，則由於畸變而形成屏蔽和陷阱位準，主動層與閘極絕緣膜之間的介面位準因而變高。而且，若存在畸變，則施加的電場不均勻，這就成爲半導體裝置工作失效的一個原因。此外，半導體膜表面的畸變對濺射或C V D澱積的閘極絕緣膜的平整度有損傷，由於出現絕緣缺陷等而引起可靠性降低。確定T F T場效應遷移率的一個重要因素是表面散射效應。T F T主動層與閘極絕緣膜之間介面的平整度對場效應遷移率有很大的影響。介面變得越平整，就得到越高的場效應遷移率而不受散射的影響。結晶半導體膜的畸變從而影響T F T的所有性能，甚至改變良率。發明槪要本發明的目的是形成一種畸變小的半導體膜並提供一種採用此半導體膜的半導體裝置的製造方法。本發明的特徵是，在用雷射對半導體膜進行結晶之後，藉由用熱處理對半導體膜進行加熱而降低半導體膜中形成的畸變。與雷射輻照出現的局部加熱相反，基底和半導體膜被熱處理過程整個加熱，因而有可能減輕半導體膜中形成的畸變，從而提高半導體膜的物理性質。根據本發明的製造半導體裝置的方法，其特徵是包含 -------!---裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -6 - 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（4) 下列步驟：將雷射輻照到非晶半導體膜，以形成結晶半導體膜；以及進行熱處理，以降低結晶半導體膜中由於雷射輻照而形成的畸變。諸如氣體雷射器、固體雷射器、和金屬雷射器之類的脈衝振盪或發光雷射器，都可以被用作上述製造方法中的振盪雷射的雷射器。諸如Y A G雷射器、Y V ◦ 4雷射器、 Y L· F雷射器、Y A 1 0 3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器的連續振盪或脈衝振盪雷射器，可構成固體雷射器。氣體雷射器包括連續振盪或脈衝振盪的準分子雷射器、A r雷射器、 K r雷射器、以及C 〇2雷射器，而氨鎘雷射器、銅蒸汽雷射器、以及金蒸汽雷射器可以作爲金屬雷射器的例子。而且’雷射可以被轉換成較高諧波。再者，本發明之特徵是，上述製造方法中的熱處理可以是採用退火爐的熱退火方法，也可以是R T A方法。在RTA方法中，藉由用燈迅速加熱基底而執行短時間熱處理。在本說明書中，燈發出的光被稱爲“燈光”。燈光從基底上側、從基底下側、或從基底上下側輻照。燈光是從鹵素燈、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、或高壓汞燈發出的光。而且，在上述製造方法中，其特徵是，熱處理的加熱溫度等於或高於5 0 0 °C。而且，在上述製造方法中，其特徵是，熱處理的加熱時間在3 0分鐘以內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -7- 529092 A7 B7 五、發明説明（5) -------：---装—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，根據本發明的另一種半導體裝置之製造方法的特徵是包含下列步驟：在非晶半導體膜上執f了桌一熱處理，以形成第一結晶半導體膜；將雷射輻照到第一結晶半導體膜’以形成第一^結晶半導體膜’以及執fT弟^ 一^熱處理’ 以降低第二結晶半導體膜中由於雷射輻照而形成的畸變。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製上述之特徵是，藉由採用退火爐的熱退火，或藉由燈光輻照，執行上述製造方法中的第一熱處理和第二熱處理。燈光從基底上側、從基底下側、或從基底上下側輻照。採用從鹵素燈、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、或高壓汞燈發出的光。而且’諸如在它們的表面上形成有絕緣膜的玻璃基底、石英基底 '塑膠基底、柔性基底、矽基底、金屬基底、以及不銹鋼基底之類的基底，能夠被用作基底。由諸如鋇硼矽酸鹽玻璃和鋁硼矽酸鹽玻璃製成的基底，能夠被用作玻璃基底。而且，柔性基底是薄膜狀基底，並由諸如PET、PES、PEN、或丙烯酸製成，藉由用柔性基底來製造，能夠使半導體裝置重量更輕。藉由在基底的一個表面上或在二個表面上形成諸如鋁膜 (A1〇N、A1N、A1〇等）、碳膜（DLC (類金剛石碳）等）、以及S i N之類的屏蔽層組成的單層或多層，能夠提高柔性基底的耐用性。因此最好形成這種膜。而且，諸如氣體雷射器、固體雷射器、以及金屬雷射器之類的脈衝振盪或連續發光雷射器，能夠被用作上述製造方法中産生雷射的雷射器。雷射也能夠被轉換成更高的諧波。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（6) 而且，在上述製造方法中，其特徵是，第二熱處理的加熱溫度等於或高於5 0 0 °C。而且，在上述製造方法中，其特徵是，第二熱處理的加熱時間在3 0分鐘以內。如上所述，本發明具有可應用於習知T F T製造方法的簡單組成，因此無須準備任何新型設備，從而不增加成本。本發明提高了半導體膜的物理性質，並使半導體表面得到了平整。因而形成在半導體膜上的閘極絕緣膜的薄膜性質是足夠的，並能夠保持閘極絕緣膜的平整度。結果防止了局部集中的電場和表面散射，從而有可能形成遷移率高的T F T。藉由採用這種T F T來製造半導體裝置，能夠提高半導體裝置的工作特性和可靠性。趾式簡單說明在附圖中：圖1 A - 1 D爲本發明槪念圖，其中圖1 A是基底絕緣膜形成/半導體膜形成，圖1 B是雷射退火，圖1 C是熱處理，圖1 D是半導體膜形成；圖2A - 2D顯示本發明槪念圖，其中圖2A是基底絕緣膜形成/半導體膜形成，圖2 B是雷射退火，圖2 C 是半導體膜形成，圖2 D是熱處理；圖3A - 3 E顯示本發明槪念圖，其中圖3A是基底絕緣膜形成/半導體膜形成，圖3 B是強光輻照，圖3 C 是雷射退火，圖3 D是熱處理，圖3 E是半導體膜形成； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -訂線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7) 圖4A — 4D顯示本發明槪念圖，其中圖4A是導電膜形成/絕緣膜形成/半導體膜形成，圖4 B是雷射退火，圖4 C是熱處理，圖4D是半導體膜形成；圖5 A - 5 D是顯不製造圖素T F T和驅動電路 T F T的方法例之剖面圖；圖6 A - 6 C是顯示製造圖素T F T和驅動電路 T F T的方法例之剖面圖；圖7A - 7 C是顯示製造圖素TFT和驅動電路 T F T的方法例之剖面圖；圖8是顯示製造圖素T F T和驅動電路T F T的方法例之剖面圖，即該圖表示了第二中間層絕緣膜形成/圖素電極及接線形成；圖9是顯示圖素部分的圖素之上表面圖；圖1 0是顯示製造主動矩陣液晶顯示裝置的方法之剖面圖；圖1 1是顯示製造主動矩陣液晶顯示裝置的方法之剖面圖；圖12是顯示製造圖素TFT和驅動電路TFT的方法例之剖面圖；圖1 3是發光裝置的驅動電路和圖素部分的剖面結構圖；圖1 4 A是發光裝置的上表面圖；圖1 4 B是發光裝置的驅動電路和圖素部分的剖面結構圖；本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公釐） -10- 裝訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 A7 B7 五、發明説明（8) 圖1 5是發光裝置的圖素部分的剖面結構圖；圖1 6 A是顯示製造主動矩陣基底的方法之剖面圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 6 B是顯示製造主動矩陣液晶顯示裝置的方法之剖面圖；圖1 7是發光裝置的圖素部分的剖面結構圖；圖1 8A - 1 8 F顯示半導體裝置的例子；圖1 9A - 1 9D顯示半導體裝置的例子；和圖2 0 A - 2 0 C顯示半導體裝置的例子。符號說明 1〇基底 11 底絕緣膜 12 半導體膜 13 畸變 15 鹵素燈 16 半導體膜 1 7 半導體膜經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1 導電膜 2 2 絕緣膜 23 半導體膜 306 導電膜 306-310 高濃度雜質區 2 0 基底 2 1 底膜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ H _ 529092 A7 B7 五、發明説明（9) 3 2 1 a ， 3 2 1 b 氮氧化矽膜 3 2 2 半導體膜 4 〇 2 -4 〇 6 半導體膜 4 〇 7 閘極絕緣膜 4 〇 8 第一導電膜 4 〇 9 第二導電膜 4 1 〇一 4 1 5 掩模 4 1 6 閘極絕緣膜 4 1 7 -4 2 2 第一形狀導電膜 4 2 6 d 汲極區域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 423a—427a，426d 高濃度雜質區經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 3 b -4 2 7 b 低濃度雜質區 4 2 3 C 通道形成區域 4 2 5 C 通道形成區域 4 2 6 C 通道形成域 4 2 8 — 4 3 3 第二形狀導電膜 4 2 8 a 第一導電膜 4 3 〇 a 第 —秦導電膜 434a，434b 阻止掩模 4 3 5 -4 3 8 第三形狀導電膜 4 3 9 一 4 4 4 絕緣層 4 4 5 a — 4 4 5 C 掩模 4 4 6 a.— 4 4 6 C 雜質區 4 4 7 3.— 4 4 7 C 雜質 1¾ -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（1() 4 6 1 第 —- 中間層絕緣膜 4 6 2 第二中間層絕緣膜 4 6 3 - -4 6 7 接線 4 6 6 電極 4 6 8 連接電極 4 6 9 閘極接線 4 7 〇圖素電極 501 η通道TFT 502 p通道TFT 503 η通道TFT 504 圖素TFT 505 儲存電容 506 驅動電路 507 圖素部份 5 10 基底 511 絕緣膜 512-517 閘極接線 527 通道形成區域 528 源極區域或汲極區域 529，532 通道形成區域 53〇，533 第一雜質區 531 源極區域 534 汲極區域 539a — 539c 絕緣層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 529092 A7 B7 五、發明説明（11) 4〇第一中間層絕緣膜 4 1 第二中間層絕緣膜 4 3 - -549 接線 5 5 1 ，5 5 2 柱形間隔器 5 5 3 配向膜 5 5 4 相對基底 5 5 5 導電膜 5 5 6 配向膜 5 5 7 液晶材料 5 5 8 密封材料 5 6 7 配向膜 5 6 8 密封材料 5 6 9 相對基底 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 7 〇，5 7 1 彩色層 5 7 2 柱形間隔 5 7 3 位準膜 5 7 4 配向膜 5 7 5 液晶材料 6 〇 1 η 通道 Τ F Τ 6 〇 2 Ρ 通道 Τ F Τ 6 〇 3 開關 Τ F Τ 6 〇 4 電流控制 Τ F Τ 6 〇 5 馬區動電路 6 〇 6 圖素部份 -線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 529092 A7 B7 五、發明説明（1彡 6 10 基底 6 11 底膜 6 1 2 a — 6 1 2 d 閘極絕緣膜 621 絕緣膜 628-631 閘極電極 628a—631a 第一導電膜 628b—631b 第二導電膜 634 LDD區域 6 3 5 第一中間層絕緣膜 6 3 6 第二中間層絕緣膜 637 LDD區域 639 源極區或汲極區 642 源極區或汲極區 655 源極區或汲極區 6 5, 6，657 LDD 區域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 7 1 通道形成區 6 7 2 通道形成 6 7 4 通道形成區 7 〇〇基底 7 〇 1 - ~ 7 〇 7 接 7 1 〇位準膜 7 1 1 圖素電極 7 1 2 築堤 7 1 3 發光層線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） -15- 529092 A7 B7 五、發明説明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 1 4 陰極 7 1 5 發光元件 7 1 6 鈍化膜 7 1 7 密封劑 7 1 8 蓋材料 8 〇 1 源極側驅動電 8 〇 6 圖素部份 8 〇 7 閘極側驅動電 9 〇 1 蓋材料 9 〇 2 第一密封材料 9 〇 3 第二密封材料 9 〇 4 接線 9 〇 5 F Ρ C 9 〇 7 密封劑 1 〇 6 7 配向膜 1 〇 6 8 相對基底 1 〇 6 9 相對電極 1 〇 7 〇配向膜 1 〇 7 1 密封材料 1 〇 7 3 液晶材料 1 〇 7 4 彩色層 1 〇 7 5 遮光層 1 〇 7 6 位準膜 1077 遮光層 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -16- 529092 A7 B7 五、發明説明（14 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 〇〇 1 本體 3 〇〇 2 影像輸入部份 3 〇〇 3 顯示部份 3 〇〇 4 鍵 rftru 盤 3 1 〇 1 本 3 1 〇 2 顯示部份 3 1 〇 3 聲輸入部份 3 1 〇 4 操作開關 3 1 〇 5 電池 3 1 〇 6 影像接收部份 3 2 〇 1 本 3 2 〇 2 相機 3 2 〇 3 影像接收部份 3 2 〇 4 操作開關 3 2 〇 5 顯示部份 3 3 〇 1 本體 3 3 〇 2 顯示部份 3 3 〇 3 臂部份 3 4 〇 1 本體 3 4 〇 2 顯示部份 3 4 〇 3 揚聲器部份 3 4 〇 4 記錄媒體 3 4 〇 5 操作開關 3 5 〇 1 本體 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 529092 A7 B7 顯示部份接目鏡部份操作開關投影裝置螢幕本體投影裝置鏡螢幕光源光學系統鏡分色鏡一 3 8 0 6 鏡棱鏡液晶顯示裝置相位差異板投影光學系糸充反射器光源透鏡陣列透鏡陣列偏振轉換元件聚焦透鏡本體 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明説明（ 3 5 0 2 3 5 0 3 3 5 0 4 3 6 0 1 3 6 0 2 3 7 0 1 3 7 0 2 3 7 0 3 3 7 0 4 3 8 0 1 3 8 0 2 3 8 0 3 3 8 0 4 3 8 0 7 3 8 0 8 3 8 0 9 3 8 10 3 8 11 3 8 12 3 8 13 3 8 14 3 8 15 3 8 16 3 9 0 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明 ( 1弓 1 1 3 9 〇 2 聲音輸出部份 1 | 3 9 〇 3 聲音輸入部份 1 I 3 9 〇 4 顯示部份請 1 3 9 〇 5 操作開關先閲 1 讀 1 1 3 9 〇 6 天線背 1 之 4 〇 0 1 本體注意 1 I 4 〇〇 2， 4 0 0 3 顯示部份項再 i 填 Μ 4 〇〇 4 記錄媒體寫本裝 1 4 〇〇 5 操作開關頁 1 4 〇〇 6 天線 i 1 4 1 〇 1 本體 1 I 4 1 0 2 支持台訂 I 4 1 〇 3 顯示部份 1 I 1 4 4 〇 2 開關T F T 1 1 4 5 〇 1 電流控制 T F 丁 1 1 4 5 〇 4 圖素電極線 I 4 5 〇 5 發光層 1 1 I 4 5 〇 6 陽極 1 1 -I 4 5 〇 7 發光元件 1. 4 5 0 8 鈍化膜 1 4 5 〇 9 密封劑 1 I 4 5 1 〇蓋材料 1 1 1 較佳實施例之詳 :細說明 1 1 用圖 1 A - 1 D用以說明本發明的實施方式。 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -19 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_______五、發明説明（首先，在基底1 0上形成基底絕緣膜1 1。諸如玻璃基底、石英基底、塑膠基底、以及柔性基底之類的具有透光性質的基底，可被用作基底1 〇。而且，有氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜之類組成的絕緣膜可被用作基底絕緣膜，此處所示的例子採用單層結構的基底絕緣膜，但此絕緣膜也可以具有二個或多個層層疊的結構。注意，也可以不形成基底絕緣膜。接著，在基底絕緣膜1 1上形成半導體膜1 2。用已知的方法（例如濺射、L P c V D、或電漿C V D )來形成具有非晶結構的半導體膜作爲半導體膜1 2。此半導體膜1 2被形成成厚度爲2 5 - 8 0 nm (最好是3 0 -6 0 n m )。對半導體膜的材料沒有限制，但最好用矽、矽鍺（S i G e )合金之類來形成。然後執行雷射結晶方法，以形成結晶半導體膜。當然 ’也可以在執行另一個已知的結晶方法（例如熱結晶方法 )之後使用雷射結晶方法。由於雷射結晶方法，因而在結晶半導體膜中形成畸變1 3。注意，最好在執行雷射結晶之前釋放包含在半導體膜中的氫。若藉由在4 0 0 -5 0 0 °C下執行大約1小時熱處理而將膜中所含的氫第一次降低到原子總數的5 %或更低之後再執行結晶，則能夠防止膜表面粗糙。通常，用濺射或L P C V D形成的非晶半導體膜中包含的氫的濃度，低於用電獎c V D形成的非晶半導體膜中包含的氫的濃度。而且，即使用電獎C V D 形成的非晶半導體膜，若是在等於或高於4 〇〇 °C下形成本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）「20 - — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂線 529092 A7 B7 五、發明説明（y 的，也具有低的氫濃度。此外，若執行熱結晶，則最好在等於或高於6 0 0 °C的溫度下執行熱處理。諸如氣體雷射器、固體雷射器、金屬雷射器之類的脈衝振盪或連續發光的雷射器，能夠被用於雷射結晶方法中。諸如連續振盪或脈衝振盪Y A G雷射器、Υ V〇4雷射器、Y L F雷射器、Y A 1〇3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器之類的雷射器，是固體雷射器。氣體雷射器包括連續發光或脈衝振盪的準分子雷射器、A r雷射器、K r雷射器、以及 C〇2雷射器，而氨鎘雷射器、銅蒸汽雷射器、以及金蒸汽雷射器可以作爲金屬雷射器的例子。在使用上述雷射器的情況下，可採用使雷射振盪器發射的雷射光束被光學系統聚焦成線性然後輻照到半導體膜的方法。結晶條件可以由操作人員適當選擇，但當使用準分子雷射器時，脈衝振盪頻率被設定爲3 0 〇Hz，而雷射能量密度被設定爲 1 00 — 80 OmJ/cm2 (典型爲 200 - 700mJ / c m 2 )。而且，若使用Y A G雷射器，則採用二次高次諧波，脈衝振盪頻率可以被設定爲1 一 3 0 0 H z ，而雷射能量密度可以被設定爲300 - l〇〇〇mJ/cm2 ( 典型爲350-80OmJ/cm2)。然後將被聚焦成寬度爲1 0 0 — 1〇〇Ο μ m (例如4 Ο Ο μ m )的線性的雷射光束輻照到基底的整個表面上。此時可以以設定爲5 〇 - 9 8 %的線性雷射光束重疊比來執行輻照。而且，若使用連續振盪雷射器，則必須將能量密度設定爲0 . 〇 1 一本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） t衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（4 100MW/cm2(最好是〇.1一i〇MW/cm2) 。然後以大約0 · 5 - 2 0 〇〇 c m / s的速度，相對於雷射移動平台，從而形成結晶半導體膜。而且，可以在大氣中、氮氣之類的惰性氣體氣氛中、以及在減壓氣氛中執行雷射結晶方法。然後’藉由用退火爐進行熱退火，或藉由RTA，來執行熱處理。使用退火爐的熱退火，可以在等於或高於 5〇〇°C，最好是5 5〇一5 7 5 °C的溫度下執行1 — 3 0分鐘。藉由例如在氮氣氣氛中點亮1 1個安置在基底下方的鹵素燈（紅外光）1 5以及安置在基底上方的1 〇個鹵素燈1 5 ，可以執行R T A。用R T A方法能夠瞬間提高溫度，但也可以將溫度上升速率和溫度下降速率設定爲3 0 — 3 0 0 °C / mi η。從鹵素燈饋送的熱爲700 - 1 3 0 0 °C (由埋置在矽晶片中的熱偶測得），而最佳的熱處理條件根據所用的基底和半導體膜的狀態而不同。操作人員因而可以適當地確定溫度。注意，雖然在此實施例模式中使用了氮氣氣氛，但也可以使用諸如氦（H e )、氖（N e )、氬（A r )之類的惰性氣體。而且，除了此處使用的鹵素燈之外，諸如氙燈之類的紫外光燈也可以用作光源。經歷熱處理之後，半導體膜的畸變比雷射結晶之後的程度降低。然後執行定圖樣，以形成預定形狀的半導體膜 1 6。倘若此半導體膜被用於製造T F T ’則其電學性會g 可以更好。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 22 - 裝訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- A7 B7 _____ 五、發明説明（2() 現在利用下面所示的實施例來更詳細地說明具有上_ 結構的本發明。〔實施例1〕用圖1 A — 1 D來說明本發明的一個實施例。首先’在基底1 0上形成基底絕緣膜1 1。3者如玻璃基底和石英基底等具有透光性質的基底，可被用作基底 1 0。而且，由氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜之類組成的絕緣膜，可被用作基底絕緣膜1 1。此處顯示用單層結構作爲基底絕緣膜1 1的例子，但此絕緣膜也可以具有二個或多個層層疊的結構。注意，可以不形成絕緣膜。在此實施例中使用玻璃基底，並用電漿c V D方法在玻璃基底上形成厚度爲1 5 0 nm的氮氧化砂膜。接著，在基底絕緣膜1 1上形成半導體膜1 2。用已知的方法（例如濺射、L P C V D、或電漿C V D )，以具有非晶結構的半導體膜來形成半導體膜1 2。半導體膜 1 2被形成成厚度爲2 5 - 8〇nm (最好是3 0 — 6 0 n m )。對半導體膜的材料沒有限制，但最好用矽、矽鍺 (S i G e )合金之類來形成。在此實施例中，用電獎 C V D方法來形成膜厚度爲5 5 n m的非晶矽膜。然後執行雷射結晶方法，以形成結晶半導體膜。當然 ’也可以在使用另一種結晶方法（例如熱結晶方法）之後，執行雷射結晶方法。在此實施例中，用準分子雷射來幅照’利用光學系統使其光在輻照表面上成爲線性。從而提

仏張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格「21Gx2974D 批衣訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（21) 高了半導體膜的結晶性，但由於雷射輻照而在半導體膜中産生畸變1 3。然後，藉由用退火爐進行熱退火，或藉由RTA，來執行熱處理。藉由例如在氮氣氣氛中點亮1 1個安置在基底下方的鹵素燈（紅外光）1 5以及安置在基底上方的 1 0個鹵素燈1 5，可以執行此熱處理。從鹵素燈饋送的熱爲7 0 0 — 1 3 0 0 °C (由埋置在矽晶片中的熱偶測得 )，而最佳的熱處理條件根據所用的基底和半導體膜的狀態之類的因素而不同。操作人員因而可以適當地確定溫度。此實施例中使用了 R T A方法，且熱處理在氮氣氣氛中於7 0 0 t的溫度下執行4分鐘。經歷熱處理之後，半導體膜的畸變比雷射結晶之後的程度降低。然後執行定圖樣，以形成所需形狀的半導體膜 1 6。倘若此半導體膜被用於製造T F T，則其電學性能可以更好。〔實施例2〕在此實施例中，用圖2A - 2D來說明降低半導體膜的畸變的方法。此半導體膜經歷了不同於實施例1的製造方法。首先，根據實施例1製造圖1 A的狀態。注意，圖 1 A和圖2 A顯示相同的狀態，且相同的參考號被用於對應的位置。接著執行雷射結晶，以形成結晶半導體膜。當然，也 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- -訂線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 529092 A7 B7 五、發明説明（23 可以在使用另一種結晶方法（例如熱結晶方法）之後，執行雷射結晶方法。在此實施例中，用γ A G雷射器的二次高次諧波輻照’利用光學系統使其光在輻照表面上成爲線性。從而提高了半導體膜的結晶性，但由於雷射輻照而在半導體膜中産生畸變1 3。接著，執行定圖樣，以形成半導體膜1 7。然後，藉由用退火爐進行熱退火，或藉由RTA，來執行熱處理。熱處理最好在等於或高於5 0 0 °C的溫度下進行。此實施例中採用了用退火爐的熱退火方法，且熱處理在氮氣氣氛中於5 5 0 °C下執行3 0分鐘。經歷熱處理之後，半導體膜中的畸變比雷射結晶之後的程度降低。倘若此半導體膜被用於製造T F T，則 T F T的電學性能可以更好。〔實施例3〕在此實施例中，用圖3 A - 3 E來說明降低半導體膜的畸變的方法，此半導體膜經歷了不同於實施例1和2的製造方法。首先，根據實施例1製造圖1 A的狀態。注意，圖 1 A和圖3 A顯示相同的狀態，且相同的參考號被用於對應的位置。接著執行第一熱處理，以便使半導體膜結晶。此處使用RT A作爲熱處理。藉由例如在氮氣氣氛中以1 一 6 0 秒（最好是3 0 — 6 0秒）的周期長度，1 一 1 〇次（最本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210χ297公釐）辦衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 529092 A7 一 B7 五、發明説明（29 好是2 - 6次）點亮1 1個安置在基底下方的鹵素燈（紅外光）1 5以及安置在基底上方的1 〇個鹵素燈1 5，可以執行R T A。從鹵素燈饋送的熱爲7 ο 0 一 1 3 0 0 °C (由埋置在矽晶片中的熱偶測得），而最佳的熱處理條件根據丰導體膜的狀懸之類的因素而不同。操作人員因而可以適當地確定溫度。此實施例中，在氮氣氣氛中於7 5 0 °C的溫度下執行5分鐘熱處理（見圖3 b )。接著’執行雷射結晶方法，以便使半導體膜結晶。在此實施例中，用準分子雷射器來輻照，利用光學系統使其光在輻照表面上成爲，線性。從而提高了半導體膜的結晶性，但由於雷射輻照而在半導體膜中産生畸變1 3 (見圖 3 C )。然後可以執行定圖樣，以形成所需形狀的半導體膜。然後執行第二熱處理。採用退火爐或R τ A的熱退火，可以被用於此熱處理。在此實施例中，藉由用退火爐進行熱退火，來執行第二熱處理。此熱處理在氮氣氣氛中於 5 7 5 °C的溫度下執行3 0分鐘（見圖3 D )。經歷熱處理之後，半導體膜中的畸變比雷射結晶之後的程度降低。倘若此半導體膜被用於製造T F T，則 T F T的電學性能可以更好。〔實施例4〕在此實施例中，用圖4 A - 4 D來說明用熱處理降低半導體膜的畸變的方法，此半導體膜經歷了不同於實施例本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 装· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -----____五、發明説明（24 1〜3的製造方法。首先，各具有透光性質的玻璃基底或石英基底被用作基底1 0。在此實施例中，玻璃基底被用作基底1 〇。形成導電膜，並執行蝕刻，以形成所需形狀的導電膜 2 1。對導電膜的材料沒有特別的限制，並使用具有熱阻的材料。選自Ta、W、Ti 、Mo'Cu、Cr、和 N d的元素，或以上述一種元素作爲其主要組成的合金或化合物，可以被用來形成導電膜。而且，也可以使用其中已經摻有諸如磷的雜質元素的半導體膜，典型爲結晶的矽膜。也可以使用A g P d C u合金。此導電膜當然不局限於單層，也可以使用多層。在此實施例中，導電膜3 〇 6 由厚度爲4 0 〇 n m的W膜組成。然後’形成諸如氧化矽膜、氮化矽膜、或氮氧化矽膜之類的絕緣膜作爲絕緣膜2 2。在此實施例中，用電漿 C V D方法形成厚度爲1 5 〇 n m的氧化矽膜。在絕緣膜上形成半導體膜2 3。用已知的方法（例如濺射、L· P C V D、或電漿C V D )，以具有非晶結構的半導體膜來形成半導體膜2 3。半導體膜2 3被形成成厚度爲25 - 8〇nm(最好是30 - 6〇nm)。雖然對半導體膜的材料沒有限制，但最好用矽、矽鍺（s i G e )合金之類。在此實施例中，用電漿C V D方法來形成膜厚度爲5 5 n m的非晶矽膜（見圖4 A )。然後執行雷射結晶，以便使半導體膜結晶。當然，也可以在使用另一種結晶方法（例如熱結晶方法）之後，執 (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 線本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4規格（210x297公釐） -27- 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2洽行雷射結晶方法。在此實施例中，用Y A G雷射器的二次高次諧波輻照，利用光學系統使其光在輻照表面上成爲線性。從而實現半導體膜的結晶，但在半導體膜中産生畸變 1 3 (見圖 4 B )。接著執行熱處理。使用退火爐的熱退火或RTA，可以用作熱處理。若採用R T A，則例如在氮氣氣氛中點亮 1 1個安置在基底下方的鹵素燈（紅外光）1 5以及安置在基底上方的1 0個鹵素燈1 5。從鹵素燈饋送的熱爲 7 0 0 — 1 3 0 0 C (由埋置在石夕晶片中的熱偶測得），而最佳的熱處理條件根據半導體膜的狀態之類的因素而不同。操作人員因而可以適當地確定溫度。此實施例中，使用了 RTA，並在氮氣氣氛中於7 2 5 °C的溫度下執行5 分鐘熱處理（見圖4C)。經歷熱處理之後，半導體膜中的畸變比雷射結晶之後的程度降低了。然後進行定圖樣，以形成所需形狀的半導體膜2 4。倘若此半導體膜被用於製造T F T，則T F T 的電學性能可以更好。〔實施例5〕在此實施例中，用圖5 A - 9來說明製造主動矩陣基底的方法。注意，在整個本說明書中，爲了方便起見，其上形成驅動電路和圖素部分的基底被稱爲主動矩陣基底。首先，在此實施例中，使用由諸如鋇硼矽酸鹽玻璃或鋁硼矽酸鹽玻璃之類的玻璃，典型是諸如Corning公司本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）〇8 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂線· 529092 A7 B7 五、發明説明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 7 0 5 9玻璃或# 1 7 3 7玻璃之類的玻璃製成的基底 320。注意，諸如石英基底、矽基底、金屬基底、以及基底表面上形成有絕緣膜的不銹鋼基底，也可以被用作基底3 2 0。而且，具有能夠承受住此實施例所用處理溫度的抗熱性質的塑膠基底，也可以被使用。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製然後，在基底3 2 0上，形成由諸如氧化矽膜、氮化矽膜、或氮氧化矽膜之類的絕緣膜組成的底膜3 2 1。在此實施例中，二層結構被用作底膜3 2 1 ，但也可以使用單層絕緣膜，也可以使用由二個以上的層之層疊結構。作爲底膜3 2 1的第一層的氮氧化矽膜3 2 1 a ，是用電漿 CVD方法，用S i H4、NH3和N2〇作爲反應氣體形成的，其厚度爲10 — 200nm(最好是50 — 100 n m )。在此實施例中，氮氧化矽膜3 2 1 a (組分比爲 :Si=32%，〇 = 27%，N=24%，H=17% )被形成成厚度爲5 0 nm。作爲底膜3 2 1的第二層的氮氧化矽膜3 2 1 b，是用電漿CVD方法用s i H4和 N2 ◦作爲反應氣體形成的，並層疊在氮氧化矽膜3 2 1 a 上，其厚度爲50 — 200nm (最好是1〇〇一 1 5〇 n m )。在此實施例中，氮氧化矽膜3 2 1 b (組分比爲 :Si=32%，〇=59%，N=7%，H=2%)B 成成厚度爲1OOnm。接著，在底膜上形成半導體膜3 2 2。利用已知的方法（例如濺射、L P C V D、或電漿C V D )，使得作爲半導體膜3 2 2的半導體膜被形成成具有非晶結構，宜厚 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 529092 A7 B7 五、發明説明（27) 度爲25 - 80nm(最好是30 — 60nm)。對半導體膜的材料沒有限制，但此半導體膜最好由諸如矽或矽鍺 (S i G e )合金之類的材料組成。然後執行雷射結晶方法，以便使半導體膜結晶。當然，也可以在使用另一種B 知的結晶方法（例如熱結晶或使用鎳之類的催化劑的熱結晶）之後執行雷射結晶。在此實施例中，使用雷射結晶方法。脈衝振盪型或連續發光型氣體雷射器、固體雷射器、金屬雷射器等，可以被用於結晶方法。諸如連續振盪或脈衝振盪YAG雷射器、YV〇4雷射器、YLF雷射器、 Y A 1〇3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器之類的雷射器，是固體雷射器。氣體雷射器包括連續振盪或脈衝振盪的準分子雷射器、A r雷射器、Kr雷射器、以及c〇2雷射器，而氦鎘雷射器、銅蒸汽雷射器、以及金蒸汽雷射器可以作爲金屬雷射器的例子。雷射振盪器發射的雷射光束被光學系統聚焦成線性然後輻照到半導體膜的方法，可以被用於使用上述雷射器的情況。結晶條件可以由操作人員適當地選擇 ’但當使用準分子雷射器時，脈衝振盪頻率被設定爲 3〇0Hz ，而雷射能量密度被設定爲1〇〇一 80〇mJ/cm2 (典型爲 2〇0 — 700mJ / cm2 )。而且，若使用Y A G雷射器，則採用二次高次諧波，脈衝振盪頻率被設定爲1 - 3 0 0 Η Z ，而雷射能量密度被設定爲30 0 — 1 00〇mJ/cm2 (典型爲3 50 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐）裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30 - 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2忐 8 0 〇 m J / c m 2 )。然後將聚焦成寬度爲l〇〇 — 1 Ο Ο Ο μ m (例如4 〇〇 μ m )的線性的雷射光束輻照到基底的整個表面上。此時可以以設定爲5 〇一 9 8 %的線性雷射光束重疊比來執行輻照。而且，若使用連續振盪雷射器，則必須將能量密度設定爲〇 . 〇 1 一 1 〇〇 M W/ cm2 (最好是〇 · 1 — i〇MW/cm2)。然後使平台以大約0 . 5 - 2 0 〇〇 c m / s的速度，相對於雷射移動，從而形成結晶半導體膜。然後將得到的結晶半導體膜定圖樣成所需的形狀，以形成半導體膜4 0 2 — 4 0 6。接著執行熱處理，以便降低雷射輻照引起的畸變。在此實施例中，用燈光進行輻照。例如，可以在氮氣氣氛中以1 一 6 0秒（最好是3 0 - 6 0秒）的周期長度，1 一 1 0次C最好是2 - 6次）點亮1 1個安置在基底下方的鹵素燈（紅外光）1 5以及安置在基底上方的1 〇個鹵素燈1 5。從鹵素燈饋送的熱爲7 0 0 - 1 3 0 0 °C (由埋置在矽晶片中的熱偶測得），而最佳的熱處理條件根據諸如半導體膜的狀態之類的因素而不同。操作人員因而可以適當地確定濫度。但考慮到大批量生産方法，最後在約爲 7 0 0 - 7 5 0 C的溫度下執行5分鐘或更短時間的熱處理。此實施例中，在氮氣氣氛中於7 0 0 °C下執行4分鐘熱輻照。爲了控制T F T的臨界値，在形成半導體膜4 〇 2 -4 0 6之後，可以執行非常少量雜質元素（硼或磷）的摻本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 裝 — 訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2d 接著，形成閘極絕緣膜4 0 7，以便覆蓋半導體膜 4 0 2 - 4 0 6。此閘極絕緣膜4 0 7是用電漿C V D或濺射方法形成的厚度爲4 0 - 1 5 0 n m的含矽的絕緣膜。在此實施例中，用電漿C V D方法形成厚度爲 1 1 0 n m的氮氧化砂膜（組分比爲·· S i = 3 2 %，〇二5 9 %，N = 7 %，Η = 2 % )。當然，閘極絕緣膜不局限於氮氧化矽膜，也可以使用單層或疊層結構的其他含矽絕緣膜。而且，若使用氧化矽膜，則可以用電漿C V D方法，用Τ Ε〇S (原矽酸四乙酯）與〇2的混合物，在反應壓力爲40Pa、基底溫度設定爲300 - 400°C的情況下，藉由在功率密度爲0 . 5 - 0 . 8W/cm2的高頻（ 1 3 . 5 6 Μ Η z )下放電來形成。這樣形成的氧化矽膜，藉由在4 0 0 - 5 0 0 t下執行後續熱退火，能夠獲得良好的閘極絕緣膜特性。

然後，如圖5 C所示，在閘極絕緣膜4 0 7上，形成並層疊膜厚度爲2 0 - 1 0 0 nm的第一導電膜4 0 8和膜厚度爲1〇〇 - 400nm的第二導電膜409。在此實施例中，形成並層疊膜厚度爲3 0 n m的由T a N組成的第一導電膜4 0 8和膜厚度爲3 7 0 n m的由W組成的第二導電膜409。用濺射方法形成TaN膜，並在氮氣氣氛中進行T a靶的濺射。而且，用採取w靶的濺射來形成W膜。此外，也可以利用六氟化鎢（W F 6 )的熱C V D 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 批衣訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 A 7 B7 五、發明説明（3() 方法來形成w膜。不管採用哪種方法，必須能夠使膜的電阻低，以便用作閘極電極，且W膜的電阻率最好被形成等於或小於2 0 # ϋ c m。藉由增大W膜的晶粒，能夠降低電阻率，但對於W膜中含有許多諸如氧之類的雜質元素的情況，則結晶受到阻礙，薄膜成爲高阻。因此，在濺射過程中使用高純度W靶（純度爲9 9 · 9 9 9 9 % )。此外，藉由特別注意不使氣相中的雜質混入到正在形成的W膜中，能夠得到9 一 2 0 // ϋ c m的電阻率。注意，雖然在此實施例中第一導電膜4 0 8是T a N 而第二導電膜4 0 9是W，但對這些導電膜沒有特別的限制。第一導電膜4 0 8和第二導電膜4 0 9也可以由選自 Ta 、W、T i 、M〇、A1 、Cu、Cr 、Nd 的元素，或由以這些元素之一爲其主要成分的合金材料，或由這些元素的化合物組成。而且，其中摻入了諸如磷的雜質元素的半導體膜（典型爲結晶矽膜）也可以被使用，也可以是A g P d C u合金。此外，也可以使用下列情況：用鉅 (T a )膜形成第一導電膜，並將其與W膜組成的第二導電膜組合；用氮化鈦（T i N )膜形成第一導電膜，並將其與W膜組成的第二導電膜組合；用氮化鉅（T a N )膜形成第一導電膜，並將其與A 1膜組成的第二導電膜組合 ;以及用氮化鉅（T a N )膜形成第一導電膜，並將其與 C u膜組成的第二導電膜組合。接著，用光微顯影方法形成掩模4 1 0 — 4 1 5，並執行第一蝕刻處理’以便形成電極和接線。根據第一和第本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇 X 297公釐） -於澤-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（31) 二蝕刻條件來執行第一蝕刻處理。在此實施例中’使用 I c P (感應耦合電漿）蝕刻方法作爲第一鈾刻條件。 c F 4、C 1 2和〇2的氣體混合物被用作鈾刻氣體’氣體流速分別被設定爲2 5 : 2 5 : 1 0 s c c m，並藉由在 1 P a的壓力下向線圈狀電極施加5 0 〇 W的R F ( 1 3 . 5 6 Μ Η z )電功率來産生電漿，從而執行蝕刻。採用了利用I C Ρ的Matsushita電氣公司的乾鈾刻設備（ E645 型 ICP) 。150界的 RF( 1 3 . 5 6 Μ Η z )電功率還被施加到基底側（樣品台），從而有效地施加負的自偏壓。在此第一蝕刻條件下，W 膜被鈾刻，且第一導電膜的邊緣部分形成錐形。在不淸除抗蝕劑掩模4 1 0 - 4 1 5的情況下，將鈾刻條件改變爲第二蝕刻條件。C F 4和C 1 2的氣體混合物被用作鈾刻氣體，氣體流速分別被設定爲3 0 : 3 0 s c cm，藉由在1 P a的壓力下向線圈狀電極施加 500W的RF (13 . 56MHz)電功率來産生電漿，從而執行大約3 0秒鐘蝕刻。2 0 W的R F ( 1 3 . 5 6 Μ Η z )電功率還被施加到基底側（樣品台），從而有效地施加負的自偏壓。利用C F 4和C 1 2的氣體混合物，W膜與T a Ν膜二者被第二蝕刻條件同等地鈾刻。注意，可以增加大約1 0 - 2 0 %的蝕刻時間，以便執行鈾刻，使閘極絕緣膜上不保留殘留物。藉由使抗蝕劑掩模的形狀適合於上述第一蝕刻條件，根據施加到基底側的偏置電壓，第一導電膜和第二導電膜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ297公釐） ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -34- 529092 A7 B7 五、發明説明（3i 的邊緣部分被做成錐形。錐形部分的角度爲1 5 - 4 5度。第一形狀的導電膜417-422(第一導電膜 417a— 4 22a 以及第二導電膜 417b — 422b )於是被第一鈾刻處理由第一導電膜和第二導電膜形成。參考號4 1 6表示閘極絕緣膜’而未被第一形狀的導電膜 4 1 7 - 4 2 2覆蓋的區域藉由蝕刻變薄了大約2 0 - 5 0 n m 〇然後，在不淸除抗蝕劑掩模的情況下，進行第一摻雜處理（見圖6 A )。可以用離子摻雜或離子注入方法來進行摻雜處理。進行離子摻雜處理的條件是··劑量被設定爲 lx 1 〇13 — 5x 1 〇15 / cm2，而加速電壓被設疋爲 6 0 - 1 0 0 k e V。在此實施例中進行摻雜時的劑量被設定爲1.5x1015/cm2，而加速電壓被設定爲80 k eV。屬於周期表1 5族的元素（典型的是磷（P)或砷（A s ))被用作提供η型電導率的雜質元素。此處採用磷（Ρ )。在此情況下，導電膜4 1 7 - 4 2 1被用作爲提供η型電導率的雜質元素的掩模，並以自對準的方式形成高濃度的雜質區306 - 3 1 0。提供η型電導率的雜質元素以1 X 1 〇2Q到lx 1 021/cm3的濃度被加入到第一高濃度的雜質區3 0 6 - 3 1 0。接著，在不淸除抗蝕劑掩模的情況下，進行第二蝕刻處理。此處用C F 4、C 1 2和0 2作爲鈾刻氣體，W膜被選擇性地鈾刻。同時，由第二鈾刻處理形成第二導電膜 428a— 433a。但第一導電膜 417a — 422a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -35 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 —__B1_ 五、發明説明（很少被蝕刻，從而形成分別具有第一導電膜4 2 8 a -43 3 a的第二形狀的導電膜428 — 433。接著，如圖6 B所示，在不淸除抗蝕劑掩模的情況下 ’進行第二摻雜處理。劑量被設定爲小於第一摻雜處理的劑量，在7 〇 - 1 2 0 k eV的高加速電壓下，引入提供 η型電導率的雜質元素。在此實施例中，劑量被設定爲 1·5xl014/cm2，並以90keV的加速電壓進行摻雜。以第二導電膜428b-433b作爲掩模，雜質元素還被第二摻雜處理引入到第一導電膜4 2 8 a -4 3 3 a下方的半導體膜中。從而形成第二高濃度雜質區 423 3- 4 273、426(1、以及低濃度雜質區 423b-427b。接著’在淸除抗蝕劑掩模之後，形成新的抗鈾劑掩模 4 3 4 a和4 3 4b，並如圖6 C所示進行第三蝕刻處理 ° S F 6和C 1 2被用作蝕刻氣體，氣體流速比率被設定爲 50 : 50s ccm，在1 . 3Pa的壓力下向線圈狀電極施加500W的RF (13 . 56MHz)電功率産生電漿之後，執行大約3 0秒鐘蝕刻。1 〇 w的R F ( 1 3 . 5 6 Μ Η z )電功率還被施加到基底側（樣品台），從而有效地施加負的自偏壓。以這種方式，利用第三鈾刻處理，Ρ通道TFT和圖素部分TFT (圖素TFT) 的T a N膜就被蝕刻形成第三形狀導電膜4 3 5 - 4 3 8 〇然後淸除抗蝕劑掩模，並用第二形狀導電膜4 2 8和本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ϋ訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - 36- 529092 A7 B7 五、發明説明（y (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 3 0以及第二形狀導電膜4 3 5 - 4 3 8作爲掩模，選擇性地淸除閘極絕緣膜4 1 6。從而形成絕緣層4 3 9 -4 4 4 (見圖 7 A )。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製接著，形成新的抗鈾劑掩模4 4 5 a - 4 4 5 c ，並進行第三摻雜處理。根據第三摻雜處理，在成爲P通道丁 F T的主動層的半導體膜中形成雜質區4 4 6 a — 446c以及447a-447c ，其中加入了提供與上述單個導電類型相反的導電類型的雜質元素。第二導電膜 4 3 5 a和4 3 8 a被用作雜質元素的掩模，並以自對準的方式加入提供P型電導率的雜質元素，以形成雜質區。在此實施例中（見圖7 B )，用乙硼烷（B 2 Η 6 )的離子摻雜方法來形成雜質區4 4 6 a - 4 4 6 c以及4 4 7 a - 4 4 7 c。當進行第三摻雜處理時，用抗蝕劑掩模 4 4 5 a - 4 4 5 c覆蓋用來形成η通道TFT的半導體膜。用第一摻雜處理和第二摻雜處理將不同濃度的磷加入到雜質區4 4 6和4 4 7中。然而，由於執行摻雜，使各個區域中提供P型電導率的雜質元素的濃度成爲2 X 1 0 2 0 ~ 2 X 1021/cm3，故在使各個區域作爲p通道T F T的源區和汲區時不出現問題。此實施例的優點是成爲P通道T F T的主動層的部分半導體膜被暴露，因而容易加入雜質元素（硼）。利用迄今的各個步驟，就在各個半導體膜中形成了各個雜質區。接著，在淸除抗蝕劑掩模4 4 5 a - 4 4 5 c之後，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（3d 形成第一中間層絕緣膜4 6 1。利用電漿C V D或濺射方法，由含矽的絕緣膜形成厚度爲1 〇〇 - 2 0 0 n m的第一中間層絕緣膜4 6 1。在此實施例中，用電漿C V D形成厚度爲1 5 0 n m的氮氧化矽膜。當然，第一中間層絕緣膜4 6 1不局限於氮氧化砂膜，也可以使用單層或疊層的含矽的其他絕緣膜。接著，如圖7 C所示，用熱處理執行半導體膜結晶性的恢復和加入到各個半導體膜中的雜質元素的啓動處理。對於熱處理，可以執行諸如使用退火爐的熱退火、R 丁 A 、以及雷射退火之類的各種方法。熱退火可以在氮氣氛中進行，其氧濃度等於或小於1 p p m，最好是 0 · lppm，溫度爲 400 — 700 °C，典型爲 500 - 5 5 0 °C。對於雷射退火，最好使用脈衝振盪型或連續振盪型氣體雷射器、固體雷射器、金屬雷射器等。注意，諸如YAG雷射器、YV〇4雷射器、YLF雷射器、 Y A 1〇3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器之類的脈衝振盪或連續振盪雷射器，可構成固體雷射器。氣體雷射器包括連續振盪或脈衝振盪的準分子雷射器、A r雷射器、K r雷射器、以及C〇2雷射器，而氦鎘雷射器、銅蒸汽雷射器、以及金蒸汽雷射器可以作爲金屬雷射器的例子。若採用連續振盪雷射器，則雷射能量密度必須約爲〇 . 0 1 -10〇MW/cm2(最好是〇·01—l〇MW/cm2 )，並以〇 _ 5 - 2 0 0 0 c m / s的速度，相對於雷射本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38- 批衣 I 訂 I I線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 ___B7 五、發明説明（移動基底。而且’若採用脈衝振盪雷射器，則雷射能量密度最好爲5 0 — 1〇〇OmJ/crn2 (典型爲5 0 — 5 0 〇 m J / c m 2 )，頻率爲3〇〇Hz。此時可以以設定爲5 0 - 9 8 %的重疊比來執行輻照。在此實施例中，利用退火爐的熱處理，在5 5 0 °c的溫度下執行4小時的啓動處理。而且，也可以在形成第一中間層絕緣膜4 6 1之前進行熱處理。但若所用的接線材料抗熱性能差，則如在此實施例中那樣，爲了保護接線等，最好在形成中間層絕緣膜 (一種以矽作爲主要組成的絕緣膜，例如氮化矽膜）之後進行熱處理。

然後，還可以執行一個熱處理（在3 〇〇 - 5 0 0°C 下進行1 - 1 2小時）。此處理是用第一中間層絕緣膜 4 6 1中所含的氫來終止半導體膜中的懸垂鍵。無論是否存在第一中間層絕緣膜，半導體膜都能夠被氫化。作爲氫化的其他方法’也可以執行電漿氫化（利用電漿激發的氫 )以及在含3 — 1 0 〇%的氫的氣氛中於3 〇〇一 4 5〇 °C的溫度下的1 一 1 2小時的熱處理。接著’在第一中間層絕緣膜4 6 1上形成由無機絕緣膜材料或由有機絕緣膜材料組成的第二中間層絕緣膜 4 6 2 °在此實施例中，形成了膜厚度爲1 . 6 μ m的丙烯酸樹脂膜’所用的材料的粘度可以是1 〇 — 1 〇〇〇 c p ’最好是4 0 — 2 0 〇 c p。採用了其表面上形成不平整性的材料。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ι〇χ297公釐） -39- 辦衣訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（爲了防止鏡面反射，藉由用形成此實施例圖1 8所示的不平整表面的材料形成第二中間層絕緣膜，使圖素電極的表面不平整。而且，圖素電極表面能夠被做成不平整並具有光散射特性，因此也可以在圖素電極下方的區域中形成凸出部分。用與形成T F Τ時相同的光掩模，能夠進行突出部分的形成，因而能夠在不增加處理步驟數目的情況下形成。注意，突出部分也可以恰當地形成在除了接線和 T F Τ之外的圖素部分區域的基底上。以這種方式，與覆蓋突出部分的絕緣膜表面中形成的不平整性一起，在圖素電極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絕緣膜4 6 2。在這種情況下，最好用諸如噴沙處理或蝕刻處理之類的額外處理使表面不平整，以便防止鏡面反射，從而藉由散射反射光而提高白度。然後在驅動電路5 0 6中依次形成用來電連接各個雜質區的接線4 6 3 - 4 6 7。注意，由厚度爲5 0 n m的 T i膜和厚度爲5 OOnm的合金膜（A 1和T i的合金 )組成的疊層膜被定圖樣，以便形成接線。而且，圖素電極4 7 0、閘極接線4 6 9、以及連接電極468被形成在圖素部分507中（見圖8)。用連接電極4 6 8形成與圖素T F T和源接線4 3 6 (雜質區 4 3 6 a與4 3 6 b的疊層）的電連接。而且，閘極接線 4 6 9形成與圖素TFT閘極電極的電連接。圖素電極 4 7 0形成與圖素TFT汲區4 2 6 d的電連接，還形成本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）批衣 ! 訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 A7 B7 五、發明説明（33 與用作構成儲存電容器一個電極的半導體膜4 0 6的電連接。最好使用反射率極好的材料，諸如以A 1或A g作爲其主要成分的膜或這些膜的層疊膜作爲圖素電極4 7 0。於是，能夠在同一個基底上形成由11通道 TFT 501和P通道TFT 502組成的CMOS 電路、具有η通道TFT 5 0 3的驅動電路、以及具有圖素TFT 5 04和儲存電容器5 05的圖素部分 5 0 7。這樣就完成了主動矩陣基底。驅動電路506的η通道TFT 501具有：通道形成區4 2 3 c ;與構成部分閘極電極的第一導電膜 428a重疊的低濃度雜質區423b (GOLD區）；以及用作源區或汲區的高濃度雜質區4 2 3 a。藉由通過電極4 6 6的電連接而與η通道TFT 5 0 1形成 CMOS電路的ρ通道TFT 5 0 2具有：通道形成區 4 4 6 d ;形成在聞極電極外面的雑質區4 4 6 b和 4 4 6 c ;以及用作源區或汲區的高濃度雜質區4 4 6 a 。而且，η通道TFT 503具有：通道形成區 4 2 5 c ;與構成部分閘極電極的第一導電膜4 3 0 a重疊的低濃度雜質區4 2 5 b ( G ◦ L D區）；以及用作源區或汲區的尚濃度雑質區4 2 5 a。圖素部分的圖素T F T 5 0 4具有：通道形成區 4 2 6 c ;形成在閘極電極外面的低濃度雜質區4 2 6 b (L D D區）·，以及用作源區或汲區的高濃度雜質區 4 2 6 a。而且，提供ρ型電導率的雜質元素被分別加入本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） $-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -41 - 529092 A7 B7 五、發明説明（3洽到雜質區44 7 a和447b，用作儲存電容器505的一個電極。儲存電容器5 0 5包含電極（4 3 8 a和 438b的疊層）以及雜質區447a - 447c ，利用絕緣膜4 4 4作爲介質。利用此實施例的圖素結構，圖素電極的邊緣部分被安排成與源接線重疊’使圖素電極之間的間隙阻擋光而無須使用阻擋基質。圖9顯示用此實施例製造的主動矩陣基底的圖素部分的上表面圖。注意，相同的參考號被用於圖5 A - 8的對應部分。圖8中的點劃線A - A，對應於圖9中沿點劃線 A — A ’的剖面圖。而且，圖8中的點劃線B — B ’對應於圖9中沿點劃線B — B ’的剖面圖。注意，此實施例能夠與實施例1 - 4自由組合。〔實施例6〕下面在此實施例中說明由實施例5中製造的主動矩陣基底製造反射型液晶顯示裝置的方法。使用圖1 〇說明。首先根據實施例5得到圖8狀態的主動矩陣基底，然後在圖8的主動矩陣基底的至少圖素電極上形成配向膜 5 6 7，並執行摩擦處理。注意，在此實施例中形成配向膜5 6 7之前，藉由對諸如丙烯酸樹脂膜之類的有機樹脂膜進行定圖樣，在所需位置形成柱形間隔5 7 2，以便保持基底之間旳間隙。而且，球形間隔也可以分佈在基底的整個表面上以替代柱形間隔。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -42- 529092 A7 B7 五、發明説明（4C) 接著製備相對基底5 6 9。然後在相對基底5 6 9上形成彩色層5 7 0和5 7 1以及位準膜5 7 3。紅色層 5 7 〇與藍色層5 7 1重疊，以形成遮光部分。而且’也可以藉由重疊部分紅色層與綠色層而形成遮光部分。實施例5中所示的基底被用於此實施例中。因此，利用圖9所示的實施例5的圖素部分的俯視表面圖，至少閘極接線4 6 9與圖素電極 4 7 0之間的間隙、閘極接線 4 6 9與連接電極4 6 8之間的間隙、以及連接電極 4 6 8與圖素電極4 7 0之間的間隙必須遮光。各個彩色層被安排成使由彩色層的疊層構成的遮光部分被形成在必須遮光的位置，然後連接到相對基底。於是，藉由用彩色層的疊層組成的遮光部分進行圖素部分之間的各個間隙的遮光而無須形成諸如阻擋掩模的遮光層，有可能減少處理步驟的數目。由透明導電膜製成的相對電極5 7 6，被形成在至少圖素部分上的位準膜5 7 3上，配向膜5 7 4被形成在相對基底的整個表面上，並執行摩擦處理。然後’用密封材料5 6 8連接其上形成圖素部分和驅動電路的主動矩陣基底和相對基底。塡充劑被混合到密封材料5 6 8中’二個基底被連接，同時根據塡充劑和柱形間隔而保持均勻的間隙。然後將液晶材料5 7 5注入到一個基底之間，並用密封劑（圖中未示出）完全密封二個基底。已知的夜材料可以被用作液晶材料5 7 5。這樣就完成了圖1 0所示的反射型液晶顯示裝置。然後，如有需 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（4) 要，將主動矩陣基底或相對基底切割成所希望的形狀。此外，偏振片（圖中未示出）僅僅被固定到相對基底。然後用已知的技術固定F P C。如上所述製造的液晶顯示幕，能夠被用作各種電子設備的顯示部分。注意，此實施例能夠與實施例1 - 5自由組合。〔實施例7〕下面說明由實施例5中製造的主動矩陣基底製造不同於實施例6中製造的主動矩陣液晶顯示裝置的方法。使用圖11說明。首先，根據實施例5，得到圖8所示狀態的主動矩陣基底，然後在圖8的主動矩陣基底上形成配向膜1 〇 6 7 ，並執行摩擦處理。注意，在此實施例中，在形成配向膜 1 0 6 7之前，藉由對諸如丙烯酸樹脂膜之類的有機樹脂膜進行定圖樣，在所需位置形成柱形間隔，用來保持基底之間的間隙。而且’球形間隔也可以散佈在基底的整個表面上以取代柱形間隔。接著，製備相對基底1 0 6 8。在相對基底1 0 6 8 上，提供有彩色濾光片，使彩色層1 0 7 4和遮光層 1 0 7 5相對於各個圖素排列。而且，驅動電路部分也配備有遮光層1 0 7 7。提供位準膜1 〇 7 6，以覆蓋彩色濾光片和遮光層1 〇 7 7。接著，在圖素部分中，由位準膜1 0 7 6上的透明導電膜形成相對電極1 0 6 9，在相本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -44- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装·

、tT -線 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（4i 對基底的整個表面上形成配向膜1 〇 7 0，並在其上進行摩擦處理。然後，用密封材料1 〇 7 1將其上形成圖素部分和驅動電路的主動矩陣基底相相對基底粘合。塡充劑被混合在密封材料1 0 7 1中，二個基底被彼此粘合，同時由塡充劑和柱形間隔保持均勻的間隙。然後將液晶材料1 〇 7 3 注入到二個基底之間，以便用密封劑（未示出）完全密封二個基底。已知的液晶材料可以被用作液晶材料1 〇 7 3 。這樣就完成了圖1 1所示的主動矩陣液晶顯示裝置。然後’如有需要，將主動矩陣基底和相對基底切割成所希望的形狀。此外，用已知的技術，可以適當地提供偏振片等。然後用已知的技術使F P C與基底粘合。以這種方式得到的液晶顯示幕，能夠被用作各種電子裝置的顯示部分。此實施例能夠與實施例1 - 5自由組合。〔實施例8〕在此實施例中，用T F T結構不同於實施例5所形成的主動矩陣基底的T F T結構的例子，來說明製造發光裝置的例子。在本說明書中，術語發光裝置是一個通稱，表示形成在基底上的發光元件被密封在基底與覆蓋材料之間的顯示幕以及I C被安裝在顯示幕中的顯示模組。注意，發光元件具有含有機化合物的層、陽極層、以及陰極層，其中在含有機化合物的層中，獲得施加電場而産生的電致 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -45- 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（4$ 發光。而且，在從單重激發態返回基態過程中發射的光（熒光）以及在從三重激發態返回基態過程中發射的光（磷光），是有機化合物中的二種電致發光，其中任何一種或二者都可以被採用。而且，形成在發光元件的陽極與陰極之間的所有的層，在本說明書中被定義爲有機發光層。具體地說，發光層、電洞注入層、電子注入層、電洞傳送層、以及電子傳送層被包括在有機發光層中。發光元件基本上具有這樣一種結構，其中陽極層、發光層、陰極層被依次層疊。除了這種結構之外，也可以採用其他的結構，例如陽極層、電洞注入層、發光層、陰極層依次層疊的結構，或陽極層、電洞注入層、發光層、電子傳送層、陰極層依次層疊的結構〇具有η通道TFT 601和p通道TFT 602 的驅動電路6 0 5以及具有開關T F T 6 0 3和電流控制TFT 6 04的圖素部分606，被形成在圖12所示的主動矩陣基底中。底膜61 1形成在基底610上，然後，藉由在底膜上的半導體膜中形成通道形成區、源區、汲區、L D D區等來形成各個T F T。相似於實施例1 - 6，用本發明形成半導體膜。形成在閘極絕緣膜6 1 2 a - 6 1 2 d的閘極電極 628 — 63 1 ，具有由第一導電膜628a — 631a 以及第二導電膜6 2 8 b — 6 3 1 b形成的疊層結構，且 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) -裝-

、1T 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇'〆297公釐） -46- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（d 其特徵是邊緣部分被形成具有錐形形狀。此形狀是藉由至少蝕刻3次而形成的，並利用各個蝕刻過程形成的閘極電極形狀，將雜質引入到半導體膜。具體地說，其邊緣部分由於第一鈾刻處理而具有錐形形狀的第一形狀閘極電極，被用作掩模，以自對準方式執行第一摻雜處理，從而形成高濃度雜質區。接著，選擇性蝕刻第二導電膜以形成第二形狀閘極電極。利用在第二形狀閘極電極中的第一導電膜的錐形形狀部分執行第二摻雜處理，形成低濃度雜質區。然後部分地蝕刻第一導電膜的錐形部分，以形成第三形狀閘極電極。此時，絕緣膜也同時被蝕刻，從而形成絕緣膜6 2 1。然後在η通道T F T 和圖素部分上形成掩模，並執行第三摻雜處理。用第三摻雜處理形成雜質區，其中雜質元素被加入到成爲Ρ通道 T F Τ的主動層的半導體膜，且此雜質元素提供與已經被加入的雜質提供的導電類型相反的導電類型。爲了提高η通道T F Τ的可靠性，利用在第二形狀閘極電極中的第一導電膜的錐形部分形成L D D區。從而抑制由熱載子效應造成的導通電流退化。在形成L D D區的過程中，利用離子注入方法，雜質元素的離子被電場加速，然後通過閘極電極邊緣部分和邊緣部分附近的閘極絕緣膜被加入到半導體膜。 LDD區634 (634a，634b)以及源區或汲區6 3 9於是被形成在η通道TFT 6 0 1中通道形成區6 7 1的外面，且LDD區6 3 4的6 3 4b部分被本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -47- 辦衣訂線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 A7 B7 1、發明説明（d 形成與閘極電極6 2 8重疊。P通道TFT 6 0 2也具有相似的結構，並由通道形成區6 7 2、L D D區6 5 6 和6 5 7、以及源區或汲區6 5 5組成。注意’雖然在此實施例中採用了單閘結構，但也可以使用雙閘結構或三閘結構。在圖素部分6 0 6中，由η通道TFT組成的開關 TFT 6 0 3被形成具有多閘結構，以便降低截止電流，而LDD區637 (637a，637b)和源區或汲區642被形成在通道形成區674外面。而且，LDD 區6 5 6和6 5 7以及源區或汲區6 5 5，被形成在由P 通道T F T組成的電流控制T F T 6 0 4中的通道形成區6 7 2外面。注意，在此實施例中，雖然電流控制 TFT 6 0 4具有單閘結構，但也可以採用雙閘結構或二閘結構。用厚度爲5 0 — 5 0 0 nm第一中間層絕緣膜6 3 5 形成中間層絕緣膜，並由諸如氧化矽、氮化矽、氮氧化砂之類的無機材料製成，而第二中間層絕緣膜6 3 6由諸如聚醯亞胺 '丙烯酸、聚醯亞胺醯胺、或B c B (苯並環丁 _)之類的有機絕緣材料製成。藉由用有機絕緣材料這樣形成第一中間層絕緣膜，能夠容易地位準表面。而且，有機樹脂材料通常具有低的介電常數，從而能夠降低寄生電谷。但有機樹脂材料具有吸濕性，因而不適合於用作保護膜’因此’第二中間層絕緣膜最好與第一中間層絕緣膜 6 3 5進行組合。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國圏冢標準（CNS )八4規^; (210X297公釐） -48- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（46) 接著，形成預定圖形的抗蝕劑掩模，並形成達及形成在各個半導體膜中的源區或汲區的接觸孔。執行乾蝕刻來形成接觸孔。在此情況下，首先用C F 4、〇2和H e的混合氣體蝕刻由有機樹脂材料製成的第二中間層絕緣膜 6 3 6 ，接著，在將蝕刻氣體改變爲C F 4和〇2之後，鈾刻第一中間層絕緣膜6 3 5。然後，用濺射或真空蒸發方法形成導電金屬膜，形成抗蝕劑掩模圖樣，並用鈾刻方法形成接線7 0 1 - 7 0 7 。這樣就能夠形成主動矩陣基底。利用圖1 2所示的主動矩陣基底，能夠形成圖1 3所示的發光裝置。接線7 0 6是電流控制T F T的源極接線 (相當於電流饋線），而參考號7 0 7是藉由與電流控制 T F T的圖素電極7 1 1重疊而被電連接到圖素電極 7 1 1的一個電極。注意，參考號7 1 1表示由透明導電膜製成的圖素電極（發光元件的陽極）。氧化銦和氧化錫的化合物、氧化銦和氧化鋅的化合物、氧化鋅、氧化錫、以及氧化銦，可以被用作透明導電膜。而且，還可以將鎵加入到上述透明導電膜。在形成上述接線之前，在位準中間層絕緣膜 710上形成圖素電極711。在此實施例中極爲重要的是用樹脂製成的位準膜7 1 〇來位準T F T造成的步階。因此，稍後形成的發光層極薄可能由於步階的存在而出現發光失效。因此，在形成圖素電極之前，最好進行位準，使發光層能夠形成在盡可能平坦的表面上。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -49- 裝訂線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（47) 如圖1 3所示，在形成接線7 0 1 - 7 0 7之後，形成築堤712。可以藉由對厚度爲100 — 4〇〇nm的含矽的絕緣膜或有機樹脂膜進行定圖樣而形成築堤7 1 2 〇注意，由於築堤7 1 2是絕緣膜，故必須注意防止薄膜形成過程中靜電對元件造成損傷。在此實施例中，碳顆粒或金屬顆粒被加入到成爲築堤7 1 2材料的絕緣膜，從而降低電阻率並控制靜電的産生。加入的碳顆粒或金屬顆粒的數量可以被調整成使電阻率爲1 X 1 〇 6 - 1 X 1 〇 1 2 CJm(最好是 lxl〇8 — lxl〇10Clm)。在圖素電極7 1 1上形成發光層7 1 3。注意，雖然在圖1 3中僅僅顯示一個圖素，但在此實施例中，對應於各個R (紅色）、G (綠色）、B (藍色）分別形成了發光層。而且，在此實施例中，可以用蒸發方法來形成低分子量的有機發光材料。具體地說，可以形成疊層結構，其中厚度爲2 0 n m的酞精銅（C u P c )膜被形成成電洞注入層，而厚度爲7 0 n m的三一 8 -喹啉鋁絡合物（ A 1 Q 3 )膜可以被形成在C u P c膜上作爲發光層。藉由將諸如二氫喹吖啶二酮、卟啉、或D C Μ 1之類的熒光顔料加入到A 1 q 3，能夠控制發射的光的顔色。注意，上面的例子是能夠被用作發光層的有機發光材料的例子，發光層不一定要局限於此。也可以形成自由組合發光層、電荷傳送層、電荷注入層的發光層（用來發光和用來傳送發光的載子的層）。例如，雖然在此實施例中本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -50- 1111 n ϋ 訂 I n 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 Μ _____Β7 五、發明説明（4a) 顯示用低分子量有機發光材料作爲發光層的例子，但也可以使用中等分子量有機發光材料以及高分子量有機發光材料。注意’在本說明書中，不具有昇華性質以及分子數目等於或小於2 0或分子長度小於或等於1 〇 μ ^的有機發光材料’被用作中等分子量有機發光材料。而且，用旋轉塗覆方法將厚度爲2 〇 n m的聚噻吩（p e D〇T )膜形成電洞注入層，並在電洞注入層上形成厚度約爲1 〇〇 n m 的對乙烯苯（P P V )作爲發光層的疊層結構，被用作使用高分子量有機發光材料的例子。注意，若採用p p V的 5共軛聚合物，則能夠選擇從紅色到藍色的發光波長。而且’也有可能使用諸如碳化矽之類的無機材料作爲電子傳送層和電子注入層。已知的材料能夠被用於這些有機發光材料和無機材料。接著’在發光層上由導電膜形成陰極7 1 4。在此實施例中’鋁和鋰的合金膜被用作導電膜。當然也可以使用已知的M g A g膜（鎂和金的合金膜）。由周期表1族或 2組元素製成的導電膜，或加入了上述元素的導電膜，可以被用作陰極材料。直至形成了陰極7 1 4，就完成了發光元件7 1 5。注意’此處所述發光元件7 1 5指的是由圖素電極（陽極 )7 1 〇、發光層7 1 3、和陰極7 1 4構成的二極體。可以形成鈍化膜7 1 6，以便覆蓋整個發光元件 7 1 5。含有碳膜 '氮化矽膜、或氮氧化矽膜的絕緣膜被用作鈍化膜7 1 6，並可以使用單層或疊層絕緣膜。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -51 - ---------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 A 7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（49) 最好用覆蓋性能好的膜作爲鈍化膜，使用碳膜，特別是D L C (類金剛石碳），是有效的。也可能在室溫到 1 0 0 °C的溫度範圍內形成D L C，因此，能夠容易地在抗熱性低的發光層7 1 3上形成膜。而且，D L C膜具有很高的阻擋氧的效力，從而也可能控制發光層7 1 3的氧化。因而能夠防止發光層7 1 3在直至形成鈍化膜之後的密封處理的過程中被氧化的問題。此外，在鈍化膜7 1 6上提供密封劑7 1 7，並鍵合覆蓋材料7 1 8。紫外線固化樹脂可以被用作密封劑 7 1 7，並可以在其中提供具有吸濕作用或防止氧化作用的物質。而且，在此實施例中，碳膜（最好是類金剛石碳膜）被形成在基底二側的玻璃基底、石英基底、或塑膠基底（包括塑膠膜），被用作覆蓋材料7 1 8。於是就完成了具有圖1 3所示結構的發光裝置。注意 ’可以用一種多工作室（即直列式）薄膜裝置來執行從築堤7 1 2形成完成直到形成鈍化膜7 1 6的各個處理。處理連續進行而不暴露於空氣是有效的。而且，還可能得到額外的優點，致使直至鍵合覆蓋材料7 1 8的各個處理被連續地執行而不暴露於空氣。 N通道TFT 601和602、開關TFT (η通道TFT) 6 0 3、以及電流控制TFT (η通道TFT )’於是就被形成在以塑膠基底爲核心的絕緣體5 0 1上。直至此時的製造方法所需的掩模的數目，小於習知主動矩陣發光裝置所需掩膜的數目。 ---------裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -52- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7____ 五、發明説明（5d) 換言之，能夠大幅度簡化T F τ製造方法’並能夠獲得産量的改進和生産成本的降低。此外，如圖1 3所述，藉由形成通過絕緣膜與閘極電極重疊的雜質區，能夠形成具有很強抗熱載子效應引起的退化性能的η通道T F T。因而能夠實現具有高可靠性的發光裝置。 _ 而且，雖然在此實施例中僅僅顯示圖素部分和驅動電路，但根據此實施例的製造方法，也可以在同一個絕緣體上形成諸如訊號分割電路、D / Α轉換器、運算放大器、以及校正電路之類的邏輯電路。此外，還可以形成記憶體電路和微處理器。圖1 4A和1 4B用來說明執行直至用來保護發光元件的密封步驟之後的此實施例的發光裝置。注意，圖1 3 所用的參考號也被用於圖1 4 A和1 4 B。圖1 4 A是上表面圖，顯示直至執行發光元件密封時的狀態’而圖1 4 B是圖1 4 A沿線段C 一 C ’的剖面圖。虛線所示的參考號8 0 1表示源極側驅動電路，參考號 8 0 6表示圖素部分，而參考號8 〇 7表示閘極側驅動電路。而且’參考號9 0 1表示覆蓋材料，參考號9 〇 2表示第一密封材料，而參考號9 〇 3表示第二密封材料。密封劑9 0 7被提供在第一密封材料9 〇 2環繞的內部區域上。注意，參考號9 0 4表示用來傳送輸入到源極側驅動電路8 0 1和閘極側驅動電路8 〇 7的訊號的接線，且此本紙張尺度適用f國國家‘準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ' '—- 裝訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 _ 五、發明説明（5) 接線接收來自外部輸入端子F P C (柔性印刷電路） 9 0 5的視頻訊號和時鐘訊號。雖然此處圖中僅僅顯示 F P C，但也可以將印刷電路板（P W B )固定到F P C 。本說明書中的發光裝置不僅包括發光裝置本體本身，而且還包括F P C或PWB被固定到發光裝置本體的情況。以下使用圖1 4 B來說明剖面結構。圖素部分8 0 6 和閘極側驅動電路8 0 7形成在基底7 0 0上。圖素部分 8〇6由含有電流控制T F T 6 0 4和電連接到電流控制T F T 6 0 4的汲極的圖素電極7 1 1的多個圖素組成。而且，閘極側驅動電路8 0 7由其中η通道T F T 6◦1和ρ通道TFT 602被組合的CMOS電路組成（參見圖1 3 )。圖素電極7 1 1起發光元件的陽極的作用。而且，在圖素電極7 1 1的二個邊緣中形成築堤7 1 2，而發光元件的發光層7 1 3和陰極7 1 4被形成在圖素電極7 1 1 上。陰極7 1 4還起至所有圖素的共同接線的作用，並經由連接接線9 〇 4被電連接到F P C 9 0 5。此外，包含在圖素部分8 〇 6和閘極側驅動電路8 0 7中的各個元件’都被陰極7 1 4和鈍化膜7 1 6覆蓋。用第一密封材料9 0 2連結覆蓋材料9 0 1。注意，爲了在覆蓋材料9 〇 1與發光元件之間保持一定的間隙，也可以形成由樹脂形成的間隔。密封劑9 〇 7被塡充到第一密封材料9 〇 2的內部。注意，最好採用環氧樹脂作爲本紙張尺度適用巾國國家鱗（⑽乂297公釐） -54- ---------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（θ 第一饴封材料9 〇 2和密封劑9 〇 7。而且，第一密封材料9 〇 2最好是其中能夠通過的濕氣和氧盡可能少的材料。此外’具有吸濕作用的物質和具有防止氧化作用的物質也可以被包括在密封劑9 〇 7內部。用來覆蓋發光元件的密封劑9 〇 7還可用作爲鍵合覆盖材料9 0 1的粘合劑。而且，在此實施例中，ρ r ρ ( 玻璃纖維強化塑膠）、P v F (聚氟乙烯）、Mylar、聚酯、或丙烯酸能夠被用作構成覆蓋材料9 〇 1的塑膠基底 9 0 1的材料。在用密封劑9 0 7鍵合覆蓋材料9 0 1之後，形成第一密封材料9 0 3，以便覆蓋密封劑9 0 7的側表面（暴露的表面）。與第一密封材料9 0 2相同的材料，可以被用於第二密封材料9 〇 3。藉由將具有上述結構的發光元件密封在密封劑9 〇 7 中’能夠將發光元件完全與外界隔絕。此外，能夠防止諸如促進發光層氧化而造成退化的濕氣和氧之類的物質從外部侵入。因此能夠獲得具有高可靠性的發光裝置。注意，此實施例可以與實施例1 - 6自由組合。〔實施例9〕在此實施例中，說明了圖素結構不同於實施例8的發光裝置。使用圖1 5說明。結構與圖1 2的η通道T F T 6 0 1完全相同的 TFT，被用作圖15中的電流控制TFT 4501。 ^紙張尺度適用中國國家標ί ( CNS ) A4規格（210X297公釐） Γ55 - _~ 裝訂線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（59 電流控制T F T 4 5 0 1的閘極電極當然被電連接到開關T F T 4 4 0 2的汲極接線。而且，電流控制T F T 4 5 0 1的汲極接線被電連接到圖素電極4 5 0 4。在此實施例中，由導電膜構成的圖素電極4 5 0 4用作發光元件的陰極。具體地說，採用了鋁和鋰的合金膜，但也可以採用由周期表1族或2族元素構成的導電膜，或加入了 1族或2族元素的導電膜。發光層4 5 0 5被形成在圖素電極4 5 0 4上。注意，圖1 5中僅僅顯示一個圖素，且在此實施例中，用蒸發或塗敷（最好是旋轉塗覆）方法形成對應於G (綠色）的發光層。具體地說，採用了疊層結構，其中厚度爲 2 0 n m的氟化鋰（L i F )膜被形成電子注入層，而厚度爲7 0 nm的P PV (聚對乙烯苯）膜被形成成電子注入層上的發光層。接著，在發光層4 5 0 5上形成由透明導電膜組成的陽極4 5 0 6 。在此實施例中，由氧化銦和氧化錫的化合物或由氧化銦和氧化鋅的化合物組成的導電膜，被用作透明導電膜。直到形成陽極4506，就完成了發光元件4507 。注意，此處所述發光元件4 5 0 7指的是由圖素電極（陰極）4504、發光層4505、和陽極4506構成的二極體。可以提供鈍化膜4 5 0 8，以便完全覆蓋發光元件 4 5 0 7。鈍化膜4 5 0 8由含有碳膜、氮化矽膜、或氮本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -56- 訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 _B7_ ______ 五、發明説明（54) 氧化矽膜的絕緣膜製成，且此絕緣膜被用作單層或多個層組合的疊層。此外，在鈍化膜4 5 0 8上提供密封劑4 5 0 9 ’並連結覆蓋材料4 5 1 0。紫外線固化樹脂可以被用作密封劑4 5 0 9，並可以在其中提供具有吸濕作用的物質或具有防止氧化作用的物質。而且，在此實施例中’碳膜（最好是類金剛石碳膜）被形成在其基底二側的玻璃基底Λ石英基底、或塑膠基底（包括塑膠膜），可被用作覆蓋材料 4 5 10° 注意，此實施例可以與實施例1 - 6自由組合。〔實施例1 0〕在此實施例中，說明利用本發明製造液晶顯示裝置的例子，同時提出T F Τ結構不同於實施例5 - 8製造的主動矩陣基底的例子。

圖1 6Α顯示由具有η通道TFT 50 3和P通道 TFT 50 2的驅動電路506以及具有圖素TFT 5 0 4和儲存電容器5 0 5的圖素部分5 0 7構成的主動矩陣基底。在基底5 1 0上形成閘極接線5 1 2 - 5 1 7之後，在閘極接線上形成絕緣膜5 1 1 ( 5 1 1 a，5 1 1 b ) ，並在絕緣膜上形成諸如通道形成區、源區或汲區、以及 L D D區之類的各個區域，從而形成這些T F T。如在實施例1 - 6中那樣，用本發明形成半導體膜。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -57- I I n 扯衣 I I 訂 n 备 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A7 B7 五、發明説明（5d> 閘極接線5 1 2 - 5 1 7被形成成厚度爲2 0 0 -4 0 〇 n m，最好是2 5 0 n m，並將邊緣區域形成錐形 ’以提高形成在頂部的薄膜的步階覆蓋。錐形部分的角度爲5 - 3 0度，最好是1 5 - 2 5度。用乾鈾刻來形成錐形部分，並用所用的鈾刻氣體以及施加到基底的偏置電壓來控制角度。而且，用第一至第三摻雜處理來形成各個雜質區。首先執行第一摻雜處理，形成η通道T F T的L D D (輕摻雜汲極）區。作爲摻雜方法，可以執行離子摻雜或離子注入。磷（Ρ )被加入作爲提供η型電導率的雜質元素（施體），並利用覆蓋通道形成區5 2 9和5 3 2的掩模來形成第一雜質區5 3 0和5 3 3。雜質元素當然也被加入到成爲η通道T FT的源區和汲區5 3 1和5 3 4的區域。形成新的掩模，覆蓋η通道T F T的通道形成區和L D D 區，並執行第二摻雜處理，形成η通道T F Τ的源區和汲區 531 和 534。用第二慘雑處理形成ρ通道T F Τ的源區或汲區。用離子摻雜或離子注入方法加入提供ρ型電導率的雜質元素 (受體）。此時，在形成η通道T F Τ的半導體膜上形成掩模，因此，提供Ρ型電導率的雜質元素就不會被加入到半導體膜。在此實施例中，在Ρ通道T F Τ中不形成 LDD區，但當然也可以形成。於是，在η通道TFT 5 0 3中的通道形成區外面形成了 LDD區5 3 0和源區或汲區5 3 1。P通道本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -58- 裝訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5d) T F T 5 0 2具有相似的結構，並由通道形成區5 2 7以及源區或汲區5 2 8構成。注意，雖然在此實施例中使用了單閘結構，但也可以使用雙閘結構或三閘結構。在圖素部分5 0 7中，爲了降低截止電流，用多閘結構來形成由η通道TFT形成的圖素TFT 5 04。在通道形成區5 3 2外面形成LDD區5 3 3和源區或汲區 5 3 4。用厚度爲5 0 - 5 0 0 nm且由氧化砂、氮化砂、或氮氧化矽之類的無機材料製成的第一中間層絕緣膜5 4 0 ，以及由諸如聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯亞胺醯胺、或 B C B (苯並環丁烯）之類的有機絕緣材料製成的第二中間層絕緣膜5 4 1 ，來形成中間層絕緣膜。藉由形成由上述有機絕緣材料製成的第二中間層絕緣膜，能夠滿意地使中間層絕緣膜的表面平坦。而且，有機樹脂材料通常具有低的介電常數，因而能夠減小寄生電容。但有機樹脂材料具有吸濕性，且不適合於用作保護膜，因此，最好組合第二中間層絕緣膜5 4 1和第一中間層絕緣膜5 4 0。在此實施例中，爲了保護通道形成區5 2 7、5 2 9和5 3 2 ，還形成了絕緣層5 3 9 a — 5 3 9 c。接著，形成預定圖形的抗蝕劑掩模，並形成達及形成在各個半導體膜中的源區或汲區的接觸孔。爲了形成接觸孔而執行乾蝕刻。在首先用C F 4、〇2、和H e的混合氣體蝕刻由有機樹脂材料製成的第二中間層絕緣膜5 4 1的情況下，在將蝕刻氣體改變爲C F 4和〇2之後，接著蝕刻本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -59- I I 訂 —線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η涓費合作社印製 529092 A7 _ B7 五、發明説明（57) 第一中間層絕緣膜5 4 0。然後，用濺射或真空蒸發方法，形成導電金屬膜，形成抗蝕劑掩模圖形，並用鈾刻方法形成接線5 4 3 -5 4 9。這樣就能夠形成主動矩陣基底。利用圖1 6 A的主動矩陣基底，說明了主動矩陣液晶顯示裝置的製造方法。圖1 6 B顯示主動矩陣基底被密封材料5 5 8連結到相對基底5 5 4的情況。首先，在圖 1 6 A情況下的主動矩陣基底上形成柱形間隔5 5 1和 5 5 2。形成在圖素部分中的間隔5 5 1被形成與圖素電極上的接觸部分重疊。雖然依賴於所用的液晶材料，但間隔的高度被形成成3 - 1 0 μπι。在對應於接觸孔的接觸部分中形成凹陷部分，因此，藉由在凹陷部分中形成間隔，能夠防止液晶定向混亂。接著形成配向膜5 5 3 ，並執行摩擦處理。透明導電膜5 5 5和配向膜5 5 6被形成在相對基底5 5 4上。然後連結主動矩陣基底和相對基底，並在其間注入液晶材料5 5 7。這樣製造的主動矩陣液晶顯示裝置’能夠被用作所有類型的電子設備的顯示裝置。注意，此實施例能夠與實施例1 - 6中的任何一個自由組合。〔實施例1 1〕在此實施例中，用圖1 〇說明使用主動矩陣基底來形成發光裝置的例子。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -6〇 - 裝訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 529092 A7 B7 五、發明説明（5d) ^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖1 7中，結構與圖1 6所示η通道TFT相同的 T F T，可被用作電流控制T F T 4 5 0 1。當然，電流:控制T F Τ 4 5 0 1的閘極電極被電連接到開關 TFT 4 4 0 2的汲極接線。電流控制 T F T 4 5 0 1的汲極接線也被電連接到圖素電極 4 5 0 4° 在此實施例中，由導電膜製成的圖素電極4 5 0 4，可用作發光元件的陰極。具體地說，採用了鋁和鋰的合金膜。最好採用由周期表1族或2族元素製成的導電膜或其中加入了此元素的導電膜。發光層4 5 0 5被形成在圖素電極4 5 0 4上。注意，雖然圖1 7中僅僅顯示一個圖素，但在此實施例中，用蒸發方法或塗敷方法（最好是旋轉塗覆）形成了對應於G (綠色）的發光層。具體地說，採用了疊層結構，其中厚度爲2 0 n m的氟化鋰（L i F )膜被提供作爲電子注入層，而厚度爲7 0 n m的P P V (聚對乙烯苯）膜被提供作爲發光層。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製然後，在發光層4 5 0 5上提供由透明導電膜組成的陽極4 5 0 6。在此實施例的情況下，由氧化銦和氧化錫的化合物或由氧化銦和氧化鋅的化合物組成的導電膜，被用作透明導電膜。在形成陽極4 5 0 6時，就完成了發光元件4 5 0 7 。注意，此處所述發光元件4 5 0 7指的是由圖素電極（陰極）4504、發光層45〇5、和陽極4506構成 -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 529092 A 7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（59 的二極體。可以提供鈍化膜4 5 0 8，以便完全覆蓋發光元件 4 5 0 7。鈍化膜4 5 0 8由包括碳膜、氮化矽膜、或氮氧化矽膜的絕緣膜製成，並被用作單層絕緣膜或其組合的疊層絕緣膜。而且，在鈍化膜4 5 0 8上提供密封劑4 5 0 9，並將覆蓋材料4 5 1 0連結於其上。最好使用可紫外線固化的樹脂作爲密封劑4 5 0 9，並可以在內部提供具有吸濕作用的材料或具有防止氧化作用的材料。在此實施例中，碳膜（最好是類金剛石碳膜）被形成在二個表面上的玻璃基底、石英基底、或塑膠基底（包括塑膠膜），被用作覆蓋材料4 5 1 ◦。注意，此實施例可以與實施例1 - 6自由組合。〔實施例1 2〕本發明所形成的C Μ 0 S電路和圖素部分，能夠被用於各種各樣的電光學裝置（主動矩陣型液晶顯示裝置、主動矩陣型E C顯示裝置、主動矩陣型E L顯示器、主動矩陣型發光顯示裝置）中。亦即，本發明能夠在其顯示部分與電光學裝置整合的所有電子設備中加以實施。這類電子設備有視頻相機、數位相機、投影器、頭戴顯示器（風鏡式顯示器）、車輛導航系統、車輛音響裝置、個人電腦、攜帶型資訊終端（移動電腦、行動電話、電子書）之類。圖18Α— 18F、圖19Α— 19D、以 ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -62- 529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6(3 及圖2 0 A — 2 0 C顯示其例。圖1 8A顯示一種個人電腦，它包括本體3 〇〇 1、影像輸入部分3 0 0 2、顯示部分3 0 〇 3、以及鍵盤 3 0 〇 4。本發明可以應用於顯示部分3 0 0 3。圖1 8 B顯示一種視頻相機，它包括本體3 1 〇 1、顯示部分3 1 0 2、聲音輸入部分3 1 〇 3、操作開關 3 1 〇 4、電池3 1 0 5、以及影像接收部分3 1 0 6。本發明可以應用於顯示部分3 1 0 2。圖1 8 C顯示一種移動電腦，它包括本體3 2 0 1、相機部分3 2 0 2、影像接收部分3 2 0 3、操作開關 3 2 0 4、以及顯示部分3 2 0 5。本發明可以應用於顯示部分3 2 0 5。圖1 8 D顯示一種風鏡式顯示器，它包括本體 3301、顯示部分3302、臂部分3303。本發明可以應用於顯示部分3 3 0 2。圖1 8 E顯示一種採用記錄有程式的記錄媒體（以下稱爲記錄媒體）的遊戲機，它包括本體3 4 0 1、顯示部分3402、揚聲器部分3403、記錄媒體3404、以及操作開關3 4 0 5。此遊戲機採用D V D (數位通用盤）或C D作爲記錄媒體，並能夠欣賞音樂、電影、以及進行遊戲或上網。本發明可以應用於顯示部分3 4 0 2。圖1 8 F顯示一種數位相機，它包括本體3 5 0 1、顯示部分3 5 0 2、接目鏡部份3 5 0 3、操作開關 3 5 0 4、以及影像接收部分（未示出）。本發明可以應裝訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇乂297公釐） -63- 529092 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明 ( 6^ 1 1 用於顯示部分 3 5 0 2。 1 I 圖 1 9 Α顯示一種正面型投影器，它包括投影裝置 1 I 3 6 0 1 以及螢幕3 6 0 2。本發明可以應用於構成部分請 1 1 1 投影裝置 3 6 0 1的液晶顯示裝置3 8 0 8以及其他驅動先閲 1 1 電路 0 背 1 I 之 1 圖 1 9 B顯示一種背面型投影器，它包括本體注意 1 I 事 1 3 7 0 1 投影裝置3 7 0 2、平面鏡3 7 0 3 Λ 以及赏項再 1 I 幕 3 7 0 4 。本發明可以應用於構成部分投影裝置填寫本 1 裝 3 7 〇 2 的液晶顯示裝置3 8 0 8以及其他驅動電路〇頁 1 1 而且圖1 9 C分別顯示圖1 9 A和圖1 9 Β 中的投 1 I 影裝置 3 6 0 1和3 7 0 2的結構例子。投影裝置 1 I 3 6 0 1 和 3702由光源光學系統3801、平面鏡 1 訂 | 3 8 〇 2 和 3 804 — 3806、分色鏡 38 0 3 Λ 棱 4立銳 1 1 3 8 0 7 Λ 液晶顯示裝置3 8 0 8、相位差異片 3 8 0 9 1 1 Λ 以及投影光學系統3 8 1 0。投影光學系統 3 8 1 0 由 1 I 包括投影透鏡的光學系統構成。雖然此實施例顯示二片型線 I 的例子但此實施例不特別局限於此，而是可以例如是單 1 1 片型〇而且，執行此實施例的人員可以適當地在圖 1 9 C 1 1 中冃U 頭所示的光路中提供諸如光學透鏡、具有偏振功能的 1 1 薄膜用來調整相位差的薄膜、或I R薄膜之類的光學系 1 | 統〇 1 I 圖 1 9 D顯示圖1 9 C中的光源光學系統 3 8 0 1 的 1 1 結構例子〇根據此實施例，光源光學系統3 8 〇 1 由反射 1 1 器 3 8 1 1 、光源3 8 1 2、透鏡陣列3 8 1 3 和 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） 529092 A7 B7 五、發明説明（62) 3 8 1 4、偏振轉換元件3 8 1 5、以及聚焦透鏡 3 8 1 6構成。而且，圖1 9 D所示的光源光學系統僅僅是一個例子，此實施例不特別局限於此。例如，執行此實施例的人員可以適當地在光源光學系統中提供諸如光學透鏡、具有偏振功能的薄膜、用來調整相位差的薄膜、或 I R薄膜之類的光學系統。然而，根據圖1 9 A、1 9 B和1 9 C所示的投影器，顯示採用透射型電子裝置的情況，而沒有示出使用反射型電子裝置的例子。圖2 0A顯示一種行動電話，它包括本體3 9 0 1、聲音輸出部分3902、聲音輸入部分3903、顯示部分3904、操作開關3905、以及天線3906。本發明可以應用於顯示部分3 9 0 4。圖2 0 B顯示一種攜帶型記事本（電子書），它包括本體400 1、顯示部分4002和4003、記錄媒體 4 0〇4、操作開關4 0 0 5 '以及天線4 0 0 6。本發明可以應用於顯示部分4 0 0 2和4 0 0 3。圖20C顯示一種顯示器，它包括本體4101、支持台4 1 0 2、以及顯示部分4 1 0 3。本發明可以應用於顯示部分4 1 0 3。特別是在形成大螢幕的情況下，根據本發明的顯示器是有優點的，並在1 0英寸或更大（特別是3 0英寸或更大）對角線的顯示器中是有優點的。如已經描述般，本發明的應用範圍極爲廣闊，可以應用於所有領域的電子裝置。而且，利用包含實施例1 - 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -65- 529092 A7 B7 五、發明説明（69 中任何組合的任何一種構造，能夠實現此實施例的電子裝置。利用本發明的結構，能夠獲得下面所示的重要意義： a )與習知T F T製造方法一致的簡單結構； b )形成在半導體膜上的閘極絕緣膜的薄膜品質能夠被做得足夠好，並能夠保持其平整性。此外，也可能形成高遷移率的TFT ; c )在滿足上述優點的情況下，在典型爲高解析度主動矩陣液晶顯示裝置之半導體裝置中，能夠獲得工作性質及其可靠度方面的提高。 I I 訂線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -66- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims

529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 __ D8 --~___— ---穴、申請專利範圍 1 1 . 一種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟·· 藉由將雷射輻照到非晶半導體膜而形成結晶半導體膜 •，和對結晶半導體膜進行熱處理，以降低形成在結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。 2 .如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法 ’其中幅k表面上或輻照表面附近的雷射爲線性或矩形形狀。 3 ·如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法 ’其中的雷射從選自氣體雷射器、固體雷射器、和金屬雷射器的一種或多種雷射器發射，各個雷射器是連續發光型或脈衝發光型的。 4 ·如申請專利範圍第3項之半導體裝置之製造方法，其中的固體雷射器是選自YAG雷射器、YV〇4雷射器、Y L F雷射器、Y A 1 0 3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器的雷射器。 5 ·如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中熱處理的加熱時間爲1 一 3 0分鐘。 6 .如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方$ ，其中熱處理的加熱溫度等於或高於5 0 〇 °C。 7 · —種半導體裝置之製造方法，它包含下列步驟：在絕緣表面上形成非晶半導體膜； - 藉由將雷射輻照到非晶半導體膜而形成結晶半導M _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 67 — ^ -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝Γ 訂· 線_ 529092 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 ' " — J 藉由蝕刻結晶半導體膜而形成島形的結晶半導體膜；和 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 對島形的結晶半導體膜進行熱處理，以降低形成在島形的結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起〇 8 .如申請專利範圍第7項之半導體裝置之製造方法 ’其中形成島形的結晶半導體膜的步驟，在執行熱處理步驟之後被執行。 9 · 一種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟·· 藉由將雷射輻照到非晶半導體膜而形成結晶半導體膜 ;和將燈光輻照到結晶半導體膜，以降低形成在結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法’其中的雷射從選自氣體雷射器、固體雷射器、和金屬雷射器的一種或多種雷射器發射，各個雷射器是連續發光型或脈衝發光型的。 11.如申請專利範圍第1〇項之半導體裝置之製造方法’其中的固體雷射器是選自YAG雷射器、丫\^〇4雷射器、Y L F雷射器、Y A 1〇3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器的雷射器。 . 12·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -68 _ 529092 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範固 3 法，其中燈光輻照的時間爲1 一 3 〇分鐘。 1 3 ·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之法’其中燈光輻照的溫度等於或高於5 〇〇〇c。 1 4 .如申請專利範圍第9項之半導體裝置之法，其中燈光輻照的溫度上升速率和溫度下降速率鐘 3 0 - 3 0 〇。。。 1 5 ·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之法，其中的燈光從基底上側、從基底下側、或同時上側和下側輻照。 1 6 ·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之法，其中的燈光從選自鹵素燈、金屬鹵化物燈、氣碳弧燈、高壓鈉燈、以及高壓汞燈的燈發光。 17.—種半導體裝置之製造方法，包含下列步在絕緣表面上形成非晶半導體膜；藉由將雷射輻照到非晶半導體膜而形成結晶半製造方製造方爲每分製造方從基底製造方弧燈、導體膜藉由鈾刻結晶半導體膜而形成島形的結晶半導體膜； (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) JL 裝“ 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製和將燈光輻照到島形的結晶半導體膜，以便降低形成在島形的結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之半導體裝置之製造方法，其中形成島形的結晶半導體膜的步驟，在執行燈光輻照步驟之後被執行。本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 69- 529092 A8 B8 C8 __D8 々、申請專利範圍 4 1 9 . 一^種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：藉由將燈光輻照到非晶半導體膜而形成第一結晶半導 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體膜；藉由將雷射輻照到第一結晶半導體膜而形成第二結晶半導體膜；以及對第二結晶半導體膜進行熱處理，以降低形成在第二結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。 2 0 _如申請專利範圍第1 9項之半導體裝置之製造方法，其中的雷射從選自氣體雷射器、固體雷射器、和金屬雷射器的一種或多種雷射器發射，各個雷射器是連續發光型或脈衝發光型的。 21·如申請專利範圍第20項之半導體裝置之製造方法，其中的固體雷射器是選自YAG雷射器、YVO 4雷射器、Y L F雷射器、Y A 1〇3雷射器 '玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器的雷射器。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 ·如申請專利範圍第1 9項之半導體裝置之製造方法，其中熱處理的加熱時間爲1 - 3 0分鐘。 2 3 ·如申請專利範圍第1 9項之半導體裝置之製造方法，其中熱處理的加熱溫度等於或高於5 0 0 °C。 2 4. —*種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟· 在絕緣表面上形成非晶半導體膜；藉由將燈光輻照到非晶半導體膜而形成第一結晶半導體膜； -70 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 529092 8 88 8 ABCD 、申請專利範圍 5 藉由將雷射輻照到第一結晶半導體膜而形成第二結晶半導體膜；藉由蝕刻第二結晶半導體膜而形成島形的第二結晶半導體膜；和對島形的第一結晶半導體膜進行熱處理，以降低形成在島形的第二結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項之半導體裝置之製造方法’其中形成島形的第二結晶半導體膜的步驟，在執行熱處理步驟之後被執行。 2 6 · —種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：藉由對非晶半導體膜執行第一熱處理而形成第一結晶半導體膜；藉由將雷射輻照到第一結晶半導體膜而形成第二結晶半導體膜；和對第二結晶半導體膜進行第二熱處理，以降低形成在第二結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) JL 裝'- 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 27.如申請專利範圍第26項之半導體裝置之製造方法’其中旳雷射從選自氣體雷射器、固體雷射器、和金屬雷射器的一種或多種雷射器發射，各個雷射器是連續發光型或脈衝發光型的。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之半導體裝置之製造方法，其中的固體雷射器是選自YAG雷射器、YV〇4雷本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529092 A8 B8 C8 ____D8 々、申請專利範圍 6 射器、Y L F雷射器、Y A 1 〇 3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻τ i的藍寶石雷射器的雷射器。 2 9 .如申請專利範圍第2 6項之半導體裝置之製造方法’其中第二熱處理的加熱時間爲1 一 3 〇分鐘。 3 0 ·如申請專利範圍第2 6項之半導體裝置之製造方法，其中第一熱處理的加熱溫度等於或高於6 0 〇 °C。 3 1 ·如申請專利範圍第2 6項之半導體裝置之製造方法，其中第二熱處理的加熱溫度等於或高於5 0 0 °C。 32·—種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：在絕緣表面上形成非晶半導體膜；藉由對非晶半導體膜執行第一熱處理而形成第一結晶半導體膜；藉由將雷射輻照到第一結晶半導體膜而形成第二結晶半導體膜；藉由鈾刻第二結晶半導體膜而形成島形的第二結晶半導體膜；和對島形的第二結晶半導體膜進行第二熱處理，以降低形成在島形的第二結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。 3 3 .如申請專利範圍第3 2項之半導體裝置之製造方法’其中形成島形的第二結晶半導體膜的步驟，在執行第二熱處理步驟之後被執行。 . 34 _ —種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -72- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝卜訂 529092 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 7 藉由對非晶半導體膜執行熱處理而形成第一結晶半導體膜；藉由將雷射輻照到第一結晶半導體膜而形成第二結晶半導體膜；和將燈光輻照到第二結晶半導體膜，以降低形成在第二結晶半導體膜中的畸變，其中的畸變由雷射輻照引起。 3 5 ·如申請專利範圍第3 4項之半導體裝置之製造方法，其中的熱處理藉由燈光輻照而被執行。 3 6 .如申請專利範圍第3 4項之半導體裝置之製造方法，其中的雷射從選自氣體雷射器、固體雷射器、和金屬雷射器的一種或多種雷射器發射，各個雷射器是連續發光型或脈衝發光型的。 3 7 .如申請專利範圍第3 6項之半導體裝置之製造方法，其中的固體雷射器是選自YAG雷射器、¥^〇4雷射器、Y L F雷射器、Y A 1 0 3雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、紫翠玉雷射器、以及摻T i的藍寶石雷射器的雷射器。 3 8 .如申請專利範圍第3 4項之半導體裝置之製造方法，其中燈光輻照的時間爲1 - 3 0分鐘。 3 9 .如申請專利範圍第3 4項之半導體裝置之製造方法，其中燈光輻照的溫度等於或高於5 0 0 °C。 4 0 ·如申請專利範圍第3 4項之半導體裝置之製造方法，其中燈光輻照的溫度上升速率和溫度下降速率爲每分鐘 30 — 3 00 °C。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

529092 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 __ D8 六、申請專利範圍 8 41.如申請專利範圍第34項之半導體裝置之製造方法，其中的燈光從基底上側、從基底下側、或同時從基底上側和下側輻照。 4 2 ·如申請專利範圍第3 4項之半導體裝置之製造方法’其中的燈光從選自鹵素燈、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、尚壓鈉燈、以及高壓隶燈的燈發光。 43 ·如申請專利範圍第34項之半導體裝置之製造方法’其中熱處理的加熱溫度等於或高於6 〇〇艺。 4 4 · 一種半導體裝置之製造方法，包含下列步驟：在絕緣表面上形成非晶半導體膜；藉由對非晶半導體膜執行熱處理而形成第一結晶半導體膜；藉由將雷射輻照到第一結晶半導體膜而形成第二結晶半導體膜；藉由鈾刻第一結晶半導體膜而形成島形的第二結晶半導體膜；和將燈光輻照到島形的第二結晶半導體膜，以便降低形成在島形的弟_►結晶半導體膜中的崎變，宜中的崎變由雷射輻照引起。 4 5 .如申sr專利範圍弟4 4項之半導體裝置之製造方法’其中形成島形的第二結晶半導體膜的步驟，在執行燈光輻照步驟之後被執行。 4 6 ·如申gR專利$b圍弟4 4項之半導體裝置之製造方法，其中的熱處理藉由燈光輻照而被執行。本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --;--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝一 -訂線