專利名稱：布線和制造布線的方法以及布線板和制造布線板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用薄膜技術(shù)形成的布線及制造布線的方法。本發(fā)明還涉及布線板及制造布線板的方法。在本說明書中，布線板是指用玻璃等制造的絕緣基板或具有使用薄膜技術(shù)形成的布線的各種基板。
背景技術(shù)：
近年來，使用在有絕緣表面的基板上形成的半導(dǎo)體薄膜(厚度約幾至幾百nm)來形成薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)已受到人們的注意。TFT廣泛地應(yīng)用于電子器件如集成電路(IC)和電光儀器。特別是TFT作為圖象顯示儀的開關(guān)元件正在得到迅速地發(fā)展。
通常，液晶顯示器件是作為圖象顯示儀器為人們所知的。與無源型液晶顯示器件相比，由于能得到精度更高的圖象，有源矩陣型液晶顯示器件正在更多地使用。在有源矩陣型液晶顯示器件中，排列在矩陣中的象素電極受到驅(qū)動，從而在屏幕上形成顯示圖形。更具體地說，電壓加在選出的象素電極和與此象素電極相對應(yīng)的反電極之間，由此配置在象素電極和反電極之間的液晶層就受到光學(xué)調(diào)制，而這種光學(xué)調(diào)制是由觀測者以顯示圖形而認(rèn)知的。
這種有源矩陣型液晶顯示器件得到了比較廣泛的應(yīng)用，而且對高精度、高孔徑比，高穩(wěn)定性，以及屏幕尺寸的擴(kuò)大存在日益增長的需要。對提高生產(chǎn)力和降低成本也有要求。
在使用鋁(Al)作為上述TFT的布線來制造TFT的情況下，由于熱處理而形成凸出物如凸起和須狀物，Al原子會擴(kuò)散到絕緣膜和有源區(qū)(特別是溝道形成區(qū))，這就會造成TFT工作故障或TFT電氣特性下降。
在這種情況下，考慮使用耐熱處理的金屬材料(有代表性的是，具有高熔點的金屬元素，諸如鎢(W)和鉬(Mo))。然而這些元素的電阻與Al的電阻相比卻非常高(見表1)。
表1

因此，在屏幕尺寸擴(kuò)大時，線路延遲就成了問題。有鑒于此，考慮通過使布線變得較厚來降低電阻的方法。但是，在布線寬度增大時，設(shè)計自由度和象素段的孔徑比都會降低。此外，在布線的薄膜厚度做得更大時，很可能會在布線相互三維交叉區(qū)段造成短路，并且在布線階差段其覆蓋范圍也會下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供便于屏幕擴(kuò)大的布線和制造此布線的方法，以及提供布線板和布線板的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明，布線為層疊結(jié)構(gòu)，它包括作為第一層是主要含有選自W和Mo的一種或多種元素的導(dǎo)電膜，或選自W和Mo的一種或多種元素；作為第二層，主要含Al的低阻導(dǎo)電膜；及作為第三層，主要含Ti的導(dǎo)電膜，由此試圖降低布線電阻。根據(jù)本發(fā)明，主要含Al的低阻導(dǎo)電膜用其他導(dǎo)電膜夾在當(dāng)中，由此能夠避免因熱處理而形成凸出物如凸起和須狀物。此外，由于第一和第二層用高熔點的導(dǎo)電膜制成，它們起阻擋金屬的作用，這就能防止Al原子擴(kuò)散到絕緣膜和有源區(qū)(表2)。還有，在本發(fā)明的布線上形成絕緣膜且與此布線形成接觸時，第三層對絕緣膜的蝕刻起擋板的作用，所以接觸能夠易于形成。當(dāng)Al與ITO膜(典型的透明導(dǎo)電膜)接觸時，Al引起電腐蝕使接觸電阻增加。但是，第三層由主要含Ti的導(dǎo)電膜制成，所以接觸電阻變得令人滿意。
表2

此外，根據(jù)本發(fā)明，至少由主要含Al的低阻導(dǎo)電膜制成的第二層的邊緣呈錐形。由于這種錐形形狀，在階差段的覆蓋范圍提高了。在本說明書中，錐形角是指由材料層的水平表面和側(cè)表面所形成的角度。還有，在本說明書中，為方便起見，有錐形角的側(cè)表面稱為維形形狀，呈錐形的區(qū)段稱為錐形段。
在本說明書中公開的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)涉及到呈層疊結(jié)構(gòu)的布線，它包括具有第一寬度的第一導(dǎo)電層作為第一層，具有小于第一寬度的第二寬度第二導(dǎo)電層作為第二層，以及具有小于第二寬度的第三寬度第三導(dǎo)電層作為第三層，其特征在于第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面呈錐形形狀。
在上述結(jié)構(gòu)中，布線的特點是具有層疊結(jié)構(gòu)，它包括由主要含W的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第一層)，由主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第二層)，以及由主要含Ti的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第三層)。另一種情況是，布線的特點是呈層疊結(jié)構(gòu)，它包括由主要含Mo的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第一層)，由主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第二層)，以及由主要含Ti的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第三層)。例如，作為第一層，能夠使用W，WN，Mo，或其他類似材料等。作為第二層，能使用Al，Al-Si(2wt％)，Al-Ti(1wt％)，Al-Nd(1wt％)，Al-Sc(0.18wt％)，或其他類似材料等。作為第三層能使用Ti，TiN，或其他類似材料等。這些層可以通過濺射，等離子體CVD，或諸如此類的方法來形成。此外，當(dāng)在第二層中形成Al-Si或類似材料時，對元素如Si能溶入Al的比率有限制(固溶度限制)。因為溶解度較高時，電阻增加，熱阻也發(fā)生變化。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)適合于布線的電阻和熱阻以及元素例如Si的固溶度限制，適當(dāng)?shù)卮_定Si或類似材料對Al的比率。
表3示出構(gòu)成布線的各導(dǎo)電層中電阻的實例。從表3了解到由主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層與其他導(dǎo)電層相比，具有非常低的電阻。
表3

任何蝕刻方法都可以采用，只要具有熱阻和電導(dǎo)的第一，第二，及第三導(dǎo)電膜能夠以高速度和良好的精度蝕刻，并且薄膜的邊緣段能做成錐形就行。這其中，最好使用利用高密度等離子體的干法蝕刻法。使用微波，螺旋波等離子體(HWP)，或感應(yīng)耦合等離子體(ICP)的蝕刻儀適合于獲得高密度等離子體。例如，電子回旋共振(ECR)蝕刻儀，表面波等離子體(SWP)蝕刻儀，ICP蝕刻儀，雙頻平行板激發(fā)型蝕刻儀，或其他類似儀器等都可以使用。尤其是ICP蝕刻儀易于控制等離子體，而且便于待處理基板的擴(kuò)大。
例如，為了進(jìn)行高精度等離子體處理，使用的方法是通過對多重螺旋線圈(其中多個螺旋線圈段通過阻抗匹配電路并聯(lián)連接)施加高頻電功率來形成等離子體。此外，高頻電功率也加在持有待處理基板的低電極上，從而供給其偏壓。
當(dāng)使用采用這種多重螺旋線圈的ICP蝕刻儀時，錐形角可有顯著地改變，要視加在基板側(cè)的偏壓電功率而定。因此，通過進(jìn)一步增加偏壓電功率并改變壓力，能在50°-85°范圍改變錐形角。
作為用于蝕刻第二和第三層的氣體，最好是氯氣。例如，可以使用SiCl4，HCl，CCl4，BCl3，Cl2，或其他類似氣體等。
作為用于蝕刻第一層的氣體，最好是氟氣。例如可以使用NF3，CF4，C2F6，SF6，或其他類似氣體等。在氯氣與氟氣同時采用時，第一層中的蝕刻率提高，這是所希望的。
此外，通過使布線具有包括上述導(dǎo)電層的層疊結(jié)構(gòu)，使用ICP蝕刻法或其他類似方法使布線邊緣形成錐形。通過使布線邊緣形成錐形，在后面過程中將要形成的薄膜其覆蓋范圍能夠令人滿意。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一導(dǎo)電層的邊緣最好做成錐形。呈錐形形狀的區(qū)段(即錐形段)是一個與第二導(dǎo)電層不相重疊的區(qū)域，該區(qū)的寬度與從第一寬度中減掉第二寬度所得到的寬度相當(dāng)。還有，最好是第二導(dǎo)電層做成錐形，且使其錐形角大于第一導(dǎo)電層錐形段的錐形角。此外，最好第三導(dǎo)電層做成錐形，且使其錐形角基本上與第二導(dǎo)電層錐形段的錐形角相同。
實現(xiàn)本方案的結(jié)構(gòu)涉及到制造布線的方法，其包括的步驟為形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，以及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，以及第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，以及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；及蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)是層的邊緣截面呈錐形。
在上述結(jié)構(gòu)中，布線的特點是具有層疊結(jié)構(gòu)，其包括由主要含W的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第一層)，由主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第二層)，以及由主要含Ti的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第三層)。另一種情況是，布線特點是呈層疊結(jié)構(gòu)，其包括由主要含Mo的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第一層)，由主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第二層)，以及由主要含Ti的合金或化合物制成的導(dǎo)電層(第三層)。
此外，通過使布線能具有包括上述導(dǎo)電層的層疊結(jié)構(gòu)，使用ICP蝕刻法或其他類似的方法等使布線邊緣形成錐形。通過使布線邊緣形成錐形，在后面的過程中將要形成的薄膜其覆蓋范圍能夠令人滿意。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一導(dǎo)電層的邊緣最好做成錐形。呈錐形形狀的區(qū)段(即錐形段)是一個與第二導(dǎo)電層不相重疊的區(qū)域，該區(qū)的寬度與從第一寬度中減掉第二寬度所得到的寬度相當(dāng)。還有最好第二導(dǎo)電層也做成錐形，且使其錐形角大于第一導(dǎo)電層錐形段的錐形角。此外，最好第三導(dǎo)電層做成錐形，且使其錐形角基本上與第二導(dǎo)電層錐形段的錐形角相同。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)涉及到包括絕緣基板和布線的布線板，其特征在于布線為層疊結(jié)構(gòu)，其包括；具有第一寬度的第一導(dǎo)電層作為第一層；具有小于第一寬度的第二寬度第二導(dǎo)電層作為第二層；以及具有小于第二寬度的第三寬度第三導(dǎo)電層作為第三層，并且其特征還在于第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層或第三導(dǎo)電層的邊緣截面呈錐形形狀。
在上述結(jié)構(gòu)中，布線形成方法的特征在于主要含W的導(dǎo)電膜，主要含Al的導(dǎo)電膜，以及主要含Ti的導(dǎo)電膜都疊放在彼此的頂上，再帶掩模進(jìn)行蝕刻。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，布線形成過程的特征在于主要含Mo的導(dǎo)電膜，主要含Al的導(dǎo)電膜，以及主要含Ti的導(dǎo)電膜都疊放在彼此的頂上，再用掩膜進(jìn)行蝕刻。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一導(dǎo)電層的邊緣最好做成錐形。呈錐形形狀的區(qū)段(即錐形段)是一個與第二導(dǎo)電層不相重疊的區(qū)域，該區(qū)的寬度與從第一寬度中減掉第二寬度所得到的寬度相當(dāng)。還有最好第二導(dǎo)電層也做成錐形，且使其錐形角大于第一導(dǎo)電層錐形段的錐形角。此外，最好第三導(dǎo)電層做成錐形，且使其錐形角基本上與第二導(dǎo)電層錐形段的錐形角相同。
此外，實現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)涉及到布線板的制造方法，其特點包括上述步驟在絕緣表面上形成第一導(dǎo)電層；在第一導(dǎo)電層上形成第二導(dǎo)電層；在第二導(dǎo)電層上形成第三導(dǎo)電層，并對第一至第三導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻以形成有錐形段的導(dǎo)電層。
在上述結(jié)構(gòu)中，布線形成過程的特征在于主要含W的導(dǎo)電膜，主要含Al的導(dǎo)電膜，以及主要含Ti的導(dǎo)電膜都疊放在彼此的頂上，再帶掩模進(jìn)行蝕刻。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，布線形成過程的特征在于主要含Mo的導(dǎo)電膜，主要含Al的導(dǎo)電膜，以及主要含Ti的導(dǎo)電膜都疊放在彼此的頂上，再帶掩模進(jìn)行蝕刻。
此外，通過使布線能具有包括上述導(dǎo)電層的層疊結(jié)構(gòu)，使用ICP蝕刻法或其他類似方法等使布線邊緣形成錐形。通過使布線邊緣形成錐形，在后面的過程中將要形成的薄膜，其覆蓋范圍能夠令人滿意。
在上述結(jié)構(gòu)中，第一導(dǎo)電層的邊緣最好做成錐形。呈錐形形狀的區(qū)段(即錐形段)是一個與第二導(dǎo)電層不相重疊的區(qū)域，該區(qū)的寬度與從第一寬度中減掉第二寬度所得到的寬度相當(dāng)。還有最好第二導(dǎo)電層也做成錐形，且使其錐形角大于第一導(dǎo)電層錐形段的錐形角。此外，最好第三導(dǎo)電層做成錐形，且使其錐形角基本上與第二導(dǎo)電層錐形段的錐形角相同。
根據(jù)本發(fā)明，憑借適合于常規(guī)布線或制造布線板的過程的簡單方法，布線中能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻。因此，設(shè)計自由和象素段孔徑比的程度可以提高。由于布線包括具有錐形形狀的導(dǎo)電層，故得到了滿意的覆蓋范圍。因為有這些優(yōu)點，在以有源矩陣型液晶顯示器件為代表的半導(dǎo)體器件中，本發(fā)明對因象素段面積增加所致的屏幕擴(kuò)大留充分的余地，這就使半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性得以提高。
本發(fā)明的這些優(yōu)點和其他優(yōu)點對本領(lǐng)域技術(shù)人員在參照附圖閱讀和理解下面的詳細(xì)說明時會變得明顯起來。


在附圖中圖1A-1C示出本發(fā)明的典型原理；圖2A和2B示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的布線的典型形狀；圖3A和3B示意性地示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的布線的形態(tài)；圖4A-4C示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的布線的典型形狀；圖5A-5C示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的布線的典型形狀；圖6A-6C示出根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的布線的典型形狀；圖7A-7C示出根據(jù)本發(fā)明的典型原理；圖8A-8C為截面視圖，其說明象素TFT和TFT驅(qū)動電路的制造過程；圖9A-9C為截面視圖，其說明象素TFT和TFT驅(qū)動電路的制造過程；圖10為截面視圖，其示出象素TFT和TFT驅(qū)動電路的制造過程；圖11為頂視圖，其示出象素TFT的配置；圖12為截面視圖，其說明有源矩陣型液晶顯示器件的制造過程；圖13為截面視圖，其說明有源矩陣型液晶顯示器件的制造過程；圖14為發(fā)光器件的驅(qū)動電路和象素段的截面結(jié)構(gòu)視圖；圖15A為發(fā)光器件的頂視圖，圖15B為該發(fā)光器件驅(qū)動電路和象素段的截面結(jié)構(gòu)視圖；圖16為發(fā)光器件驅(qū)動電路和象素段的截面結(jié)構(gòu)視圖；
圖17A和17B示出本發(fā)明的典型原理；圖18A和18B為截面視圖，其說明有源矩陣型液晶顯示器件的制造過程；圖19為發(fā)光器件象素段的截面結(jié)構(gòu)視圖；圖20A至20C示出半導(dǎo)體器件實例；圖21為截面視圖，其說明象素TFT和TFT驅(qū)動電路的制造過程；及圖22示意性地示出根據(jù)第一蝕刻工況生產(chǎn)的布線的形狀。
具體實施方案下面，將通過例證性實施方案參照圖1A-1C對本發(fā)明予以說明。在本實施方案中，將對采用本發(fā)明的裝有TFT，柵極的布線板予以說明。
首先，在基板10上形成底絕緣膜11。作為基板10，可以使用玻璃基板，石英基板，硅基板，塑料基板，金屬基板，撓性基板，或其他類似基板等。玻璃基板的實例包括用玻璃如鋇硼硅玻璃或鋁硼硅玻璃制成的玻璃基板。此外，撓性基板是指用PET，PES，PEN，丙烯酸樹脂，或諸如此類材料所制成的薄膜形狀基板。如果半導(dǎo)體器件使用撓性基板制造，可以料到其重量會輕。在撓性基板的正面或其正面和背面最好形成單層或多層的屏障層如Al膜(AlON，AlN，AlO，等等)，碳膜(類金剛石碳(DLC)，等等)，或SiN膜以提高壽命。
此外，作為底絕緣膜11，形成了由絕緣膜如氧化硅膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜制成的底膜11。其中，雙層結(jié)構(gòu)(11a，11b)的底膜11是作為例子；但是，底膜11可以是單層膜的絕緣膜或可具有兩層或更多層的多層結(jié)構(gòu)。注意也可以不形成底絕緣膜。
然后，在底絕緣膜11上形成半導(dǎo)體層12。通過用已知的方法(濺射，LPCVD，等離子體CVD，等等)形成非晶結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體膜，用已知的結(jié)晶法(激光結(jié)晶法，熱結(jié)晶法，使用催化劑如鎳的熱結(jié)晶法，等等)使該半導(dǎo)體膜結(jié)晶，并使用第一光掩膜使結(jié)晶的半導(dǎo)體膜形成圖形具有所要求的形狀，就得到了半導(dǎo)體層12。形成的半導(dǎo)體層12厚度在25-80nm(最好是30-60nm)。對結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料沒有特別的限制；但是，結(jié)晶半導(dǎo)體膜最好用硅，硅鍺(SiGe)合金，或其他類似材料等形成。
然后，形成絕緣膜13以覆蓋半導(dǎo)體12。形成的絕緣膜13厚度在40-150nm以便通過等離子體CVD或濺射使含硅絕緣膜具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。絕緣膜13將成為柵絕緣膜。
其次，第一導(dǎo)電膜14(厚度20-100nm)，第二導(dǎo)電膜15(厚度100-800nm)，及第三導(dǎo)電膜16(厚度20-100nm)被層疊在絕緣膜13上。這里，這些導(dǎo)電膜可以利用濺射，等離子體CVD或其他類似方法形成，而由于第一導(dǎo)電膜14與絕緣模13接觸，可以使用主要含W或Mo的導(dǎo)電膜(W，WMo，Mo等)以防止雜質(zhì)從基板10擴(kuò)散到溝道形成區(qū)。此外，作為第二導(dǎo)電膜15，可以使用主要含Al的低阻導(dǎo)電膜(Al，Al-Ti，Al-Sc，Al-Si，等)。作為第三導(dǎo)電膜16，可以使用主要含Ti(Ti，TiN，等)接觸電阻低的導(dǎo)電膜。
然后，使用第二光掩模形成抗蝕掩模17a，而第一蝕刻過程在感應(yīng)耦合等離子體(ICP)蝕刻儀或其他類似儀器中進(jìn)行。由于第一蝕刻過程，第一至第三導(dǎo)電膜14-16被蝕刻，得到如圖1B所示的邊緣處有錐形段的導(dǎo)電層18a-20a。
第二蝕刻過程在ICP蝕刻儀或其他類似儀器中進(jìn)行，使用如原來在第二光刻法中形成的抗蝕掩模17a。由于第二蝕刻過程，第二導(dǎo)電層19a和第三導(dǎo)電層18a被選擇性地蝕刻得到如圖1C所示的第二導(dǎo)電層19b和第三導(dǎo)電層18b。在第二蝕刻過程中，抗蝕掩膜17a，第一導(dǎo)電層20a，及絕緣膜13進(jìn)行輕微蝕刻以形成抗蝕掩膜17b，第一導(dǎo)電層20b，及絕緣膜21b。第一導(dǎo)電層20b具有第一寬度(W1)，第二導(dǎo)電層19b具有第二寬度(W2)，及第三導(dǎo)電層18b具有第三寬度(W3)。第一寬度大于第二寬度，而第二寬度大于第三寬度。
這里，為了抑制絕緣膜13的膜還原，蝕刻進(jìn)行兩次(第一和第二蝕刻過程)。然而，只要能夠形成如圖1C所示的電極結(jié)構(gòu)(第三導(dǎo)電層18b，第二導(dǎo)電層19b，及第一導(dǎo)電層20b的層疊結(jié)構(gòu))，就不存在特別的限制。蝕刻可以進(jìn)行一次。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由低阻導(dǎo)電層形成柵線。因此，既使象素段面積擴(kuò)大，其也足以被驅(qū)動。不用說，本發(fā)明適用于各種布線以及柵線，并且能夠制造其上形成有此類布線的布線板。此外，根據(jù)本發(fā)明，其上形成有此類布線的半導(dǎo)體器件，其工作特性和可靠性也能夠提高。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明將通過下述實施方案予以詳細(xì)說明。
本發(fā)明將通過實施方案進(jìn)行說明，但是，應(yīng)當(dāng)指出本發(fā)明并不局限于此。[實施方案1]下面將說明使用本發(fā)明裝有柵電極的布線板的典型結(jié)構(gòu)。
首先，在基板10上形成底絕緣膜11。作為基板10，可以使用玻璃基板，石英基板，硅基板，或金屬基板，或其上形成有絕緣膜的撓性基板。此外，可以使用具有耐受處理溫度熱阻的塑料基板。在本實施方案中，使用玻璃基板(Corning公司生產(chǎn)的1737)。
作為底絕緣膜11，形成了由絕緣膜如氧化硅膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜制成的底膜11。這里，雙層結(jié)構(gòu)(11a，11b)的底膜11是作為例子，但是，底膜11可以是單層膜的絕緣膜或可以有兩層或更多層的多層結(jié)構(gòu)。注意也可以不形成底絕緣膜。在本實施方案中，形成的是厚度為50nm的氮氧化硅膜11a(組成比Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％)。其次，形成的是厚度為100nm的氮氧化硅膜11b(組成比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)。
然后，在底絕緣膜11上形成半導(dǎo)體層12。通過用已知的方法(濺射，LPCVD，等離子體CVD，等)形成非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜，用已知的結(jié)晶法(激光結(jié)晶法，熱結(jié)晶法，使用催化劑如鎳的熱結(jié)晶法，等)使該半導(dǎo)體膜結(jié)晶，并使用第一光掩模使結(jié)晶的半導(dǎo)體膜形成圖形具有所要求的形狀，就得到了半導(dǎo)體層12。形成的半導(dǎo)體12厚度在25-80nm(最好是30-60nm)。對結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料沒有特別的限制；但是，結(jié)晶半導(dǎo)體膜最好用硅，硅鍺(SiGe)合金，或其他類似材料等形成。在本實施方案中，通過等離子體CVD形成的非晶硅膜其厚度為55nm，而含鎳的溶液則放在非晶硅薄膜上。非晶硅膜在500℃下脫氫1小時。并在550℃下熱結(jié)晶4小時。為改善結(jié)晶情況而實施激光退火法來形成結(jié)晶硅膜。結(jié)晶硅膜用光刻法成形來形成半導(dǎo)體層12。
然后，形成絕緣膜13以覆蓋半導(dǎo)體層12。通過等離子體CVD或濺射形成的絕緣膜13厚度在40-150nm以便使含硅絕緣膜具有單層或多層結(jié)構(gòu)。絕緣膜13將成為柵絕緣膜。在本實施方案中，通過等離子體CVD形成的氮氧化硅膜(組成比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)厚度為110nm。
其次，第一導(dǎo)電膜14(厚度20到100nm)，第二導(dǎo)電膜15(厚度100到800nm)，及第三導(dǎo)電膜16(厚度20到100nm)被層疊在絕緣膜13上。這里，這些導(dǎo)電膜3用濺射等方法形成，而由于第一導(dǎo)電膜14與絕緣膜13接觸，可以使用主要含W或Mo的導(dǎo)電膜(W，WMo，Mo，等)以防止雜質(zhì)從基板10擴(kuò)散到溝道形成區(qū)。此外，作為第二導(dǎo)電膜15，可以使用主要含Al的低阻導(dǎo)電膜(Al，Al-Ti，Al-Sc，Al-Si等)作為第三導(dǎo)電膜16，可以使用主要含Ti(Ti，TiN，等)接觸電阻低的導(dǎo)電膜。在本實施方案中，由W膜(厚度30nm)制的第一導(dǎo)電膜14，由Al-Ti膜(厚度500nm)制的第二導(dǎo)電膜15，及由Ti膜(厚度50nm)制的第三導(dǎo)電模16通過濺射進(jìn)行疊層。第二導(dǎo)電膜15的Ti比為1％，并且使用Al-Ti作為靶子來形成第二導(dǎo)電膜15。
然后，進(jìn)行第一蝕刻過程。第一蝕刻過程在第一蝕刻工況和第二蝕刻工況下進(jìn)行。在本實施方案中，在第一蝕刻工況下使用ICP蝕刻法。更具體地說，是使用BCl2，Cl2，和O2作為蝕刻氣體，氣體流量比率為65∶10∶5(sccm)，而450W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa的壓力下，供給到線圈形電極上。通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行147秒鐘的蝕刻。這里，使用干法蝕刻儀(型號為E645-ICP)，其使用Matsubshita電氣工業(yè)有限公司生產(chǎn)的ICP。300W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，因此對其施加的基本上是負(fù)的自偏壓。在第一蝕刻工況下，對抗蝕掩模的蝕刻速度是235.5nm/min，對Al-Ti的蝕放慢速度是233.4nm/min，對W的蝕刻速度是133.8nm/min。對Ti的蝕刻速度幾乎與對Al-Ti的蝕刻速度相同。如圖22所示，Al-Ti膜和Ti膜按第一蝕刻工況進(jìn)行蝕刻以得到第二導(dǎo)電膜29和第三導(dǎo)電膜28。在第一蝕刻工況下，對Al-Ti膜和Ti膜蝕刻使第二和第三導(dǎo)電層的邊緣成錐形。此外，在第一蝕刻工況下，Al-Ti膜和Ti膜的錐形角約變成45 °。因為對W的蝕刻速度比對抗蝕掩模，Ti，及Al-Ti的蝕刻速度要小得多，故主要對第一導(dǎo)電膜14的表面進(jìn)行蝕刻以形成用參考數(shù)字30所指示的形狀。
其后，蝕刻工況改變成第二蝕刻工況而不去掉抗蝕掩模17a。在第二蝕刻工況下，使用CF4，Cl2，和O2作為蝕刻氣體，氣體流量比率為25∶25∶10(sccm)，500W的RF(13.56MHz)功率在1Pa的壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行30秒鐘的蝕刻。20W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，由此對其施加的基本上是負(fù)的自偏壓。在第二蝕刻工況下，CF4，Cl2，和O2混合，只對W膜蝕刻。在第二蝕刻工況下對W的蝕刻速度是124.6nm/min。為了進(jìn)行蝕刻而不在柵絕緣膜上留下殘留物，蝕刻時間可以增加約10-20％。
在第一蝕刻過程中，通過把抗蝕掩模形狀做得適當(dāng)，由于加在基板側(cè)偏壓的作用，第一和第二導(dǎo)電層的邊緣就形成錐狀。錐形角可以設(shè)定在15 °-45 °。從而，通過第一蝕刻過程就形成了包括第一導(dǎo)電層20a，第二導(dǎo)電層19a，及第三導(dǎo)電層18a的第一形狀導(dǎo)電層。第一導(dǎo)電層20a在溝道長度方向的寬度與在上述實施方案模式中示出的W1相當(dāng)。參考數(shù)字21a代表柵絕緣膜，而柵絕緣膜21a未被第一形狀導(dǎo)電層覆蓋的區(qū)域要輕微蝕刻約20-50nm。此處的第一蝕刻過程與上述實施方案模式中說明的第一蝕刻過程(圖1B)相當(dāng)。圖2A示出當(dāng)時形成的第一形狀導(dǎo)電層的掃描電子顯微鏡照片。
然后，進(jìn)行第二蝕刻過程而不去掉抗蝕掩模。這里，使用BCl3和Cl2作為蝕刻氣體。氣體流量比率為20∶60(sccm)，600W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa的壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行蝕刻。100W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，由此對其施加的基本上是負(fù)自偏壓。在第二蝕刻過程中，對Al-Ti膜和Ti膜進(jìn)行選擇性蝕刻。由于第二蝕刻過程，Al-Ti膜和Ti膜的錐形角變成為80°。在第二蝕刻過程中，形成了第二導(dǎo)電層19b和第三導(dǎo)電層18b。另一方面，第一導(dǎo)電層20a與第二導(dǎo)電層19b和第三導(dǎo)電層18b相比幾乎不能蝕刻來形成第一導(dǎo)電層20b。這里的第二蝕刻過程與上述實施方案模式中說明的第二蝕刻過程(圖1C)相當(dāng)。因此，形成了第二形狀導(dǎo)電層，它由在溝道長度方向上寬度為W1的第一導(dǎo)電層，在溝道長度方向上寬度為W2的第二導(dǎo)電層，以及在溝道長度方向上寬度為W3的第三導(dǎo)電層組成。圖2B示出第二形狀導(dǎo)電層的掃描電子顯微鏡照片。
表4示出，在Al-Ti膜下形成的膜對Al-Ti膜的蝕刻率為2-10的情況下，考慮到Al-Ti膜蝕刻率的面內(nèi)變化，通過計算待蝕刻底層膜的厚度(nm)而得到的結(jié)果。當(dāng)時是假定Al-Ti膜厚度為500mm，面內(nèi)存在±5％的變化而計算的厚度。
表4

如表4所示，隨著對Al-Ti膜蝕刻率變化的增加，要蝕刻的厚度變大。此外，隨著對底層膜選擇比的增加，待蝕刻厚度變薄。如果這些特性得到利用，就能形成所需形狀的布線。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于柵線由低阻導(dǎo)電層形成，所以即使象素段的面積擴(kuò)大，象素段也足以能被驅(qū)動。此外，其上形成有此種布線的半導(dǎo)體器件之工作特性和可靠性也能提高。[實施方案2]在本實施方案中，將參照圖3A-3B到圖6A-6C對實施方案1中第一蝕刻過程第一蝕刻工況改變的情況予以說明。這里，第一蝕刻工況改變了，實施方案1中只有兩層(第一和第三導(dǎo)電層)構(gòu)成了柵線。但是，本發(fā)明也適用于柵線由三層組成的情況，其使用實施方案1中的第一導(dǎo)電層作為底層。
首先，通過濺射在1737玻璃基板10上形成氮氧化膜33使其厚度為200nm。然后，由Al-Ti膜(厚度500nm)制的第一導(dǎo)電膜34和由Ti膜(厚度100nm)制的第二導(dǎo)電膜35通過濺射進(jìn)行層疊(圖3A)。
然后，蝕刻過程在第二導(dǎo)電層35上形成抗蝕膜后進(jìn)行。該蝕刻過程在第一實施方案中的第一蝕刻工況下進(jìn)行。在本實施方案中，使用ICP蝕刻法，用BCl2和Cl2作蝕刻氣體，壓力在1.2Pa。通過改變?nèi)绫?所示的氣體流量率和供給到線圈形電極和基板側(cè)(樣品臺)的電功率進(jìn)行蝕刻(圖3B)。由于這一蝕刻過程，抗蝕膜，第二導(dǎo)電膜35，及第一導(dǎo)電膜被蝕刻，形成了第二導(dǎo)電層37，第一導(dǎo)電層38，還有氮氧化物膜40。參考數(shù)字36代表蝕刻過程后的抗蝕膜。
表5

圖4A-4C至6A-6C示出用掃描電子顯微鏡，放大倍數(shù)為15000倍時觀測到的表5所示工況下得到的導(dǎo)電層圖形。圖4A示出在工況1下形成的導(dǎo)電層。圖4B示出工況2下形成的導(dǎo)電層。圖4C示出工況3下形成的導(dǎo)電層。圖5A示出工況4下形成的導(dǎo)電層。圖5B示出工況5下形成的導(dǎo)電層。圖5C示出工況6下形成的導(dǎo)電層。圖6A示出工況7下形成的導(dǎo)電層。圖6B示出工況8下形成的導(dǎo)電層。圖6C示出工況9下形成的導(dǎo)電層。從圖4A-4C了解到隨著加在線圈形電極上電功率的增加，錐形角變大。從圖5A-5C了解到隨著加在基板側(cè)上電功率的增加，錐形角變大。從圖6A-6C了解到隨著BCl2氣體流量率的增加，錐形角變大。因而，錐形角的改變視工況而定。此外，表6示出了在表5所示工況下得到的蝕刻率。表7示出了對各種膜的選擇比。在Al-Ti與W間選擇比大的工況下，能進(jìn)行各向異性蝕刻，因而可以形成具有所需形狀的導(dǎo)電層。
表6

表7

如上所述，通過改變工況，能夠得到所需形狀的導(dǎo)電層。此外，即使象素段面積擴(kuò)大，象素也足以能被驅(qū)動。其上形成有這種布線的半導(dǎo)體器件之工作特性和可靠性也能夠提高。[實施方案3]在本實施方案中，對實施方案1中形成的布線進(jìn)行等離子體處理的情況將參照圖17A和17B予以說明。在本說明書中，等離子體處理是指將樣品暴露在等離子體處理氣體環(huán)境中。
首先，根據(jù)實施方案1，得到圖1C所示的狀態(tài)。圖17A和圖17C示出同一狀態(tài)，而且相應(yīng)的區(qū)段用同樣的參考數(shù)字表示。
如此形成的布線要經(jīng)受使用氧，主要含氧的氣體，或H2O的等離子體處理(圖17B)。使用等離子體發(fā)生儀(等離子體CVD儀，干法蝕刻儀，濺射儀，等)進(jìn)行30秒-20分鐘的等離子體處理(最好3-15分鐘)。此外，最好是布線在氣流量在50-300sccm，基板溫度在室溫至200℃，RF功率在100-2000W的工況下處理。由于等離子體處理，在構(gòu)成三層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層當(dāng)中由Al，或主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層所組成的第二導(dǎo)電層19b可能被氧化。因此，與其他導(dǎo)電層不接觸的導(dǎo)電層19b的區(qū)段22被氧化。這就使凸出物的形成如凸起和須狀物能進(jìn)一步減小。
不用說，如果使用氧氣或主要含氧的氣體，或H2O進(jìn)行灰化以去除抗蝕膜17b，那么第二導(dǎo)電層19b的暴露段就被氧化了。但是，在去除抗蝕膜17b后進(jìn)行等離子體處理時將更可能形成足夠的氧化膜。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，柵線是由低阻電導(dǎo)層形成的。因此，即使象素段面積擴(kuò)大，象素也足以能被驅(qū)動。此外，其上形成有這種布線的半導(dǎo)體器件，其工作特性和可靠性能夠提高。[實施方案4]對本發(fā)明應(yīng)用在與實施方案1至3中布線結(jié)構(gòu)不同的布線結(jié)構(gòu)上而制造的布線板實例，將參照圖7予以說明。
首先，作為基板10，可以使用玻璃基板，石英基板，硅基板，金屬基板，或其上形成有絕緣膜的撓性基板。此外，可以使用具有耐受處理溫度熱阻的塑料基板。在本實施方案中，使用玻璃基板(Corning公司生產(chǎn)的1737)。
然后，第一導(dǎo)電膜44(厚度20-100nm)，第二導(dǎo)電膜45(厚度100-800nm)，及第三導(dǎo)電膜46(厚度20-100nm)被層疊基板10上。這里，這些導(dǎo)電膜可通過濺射來形成，而由于第一導(dǎo)電膜44與絕緣膜接觸，故可以使用主要含W或Mo的導(dǎo)電膜以使防止雜質(zhì)從基板10擴(kuò)散到溝道形成區(qū)。此外，作為第二導(dǎo)電膜45，可以使用主要含Al或Cu的低阻導(dǎo)電膜。作為第三導(dǎo)電膜46，可以使用主要含Ti接觸電阻低的導(dǎo)電膜。在本實施方案中，這些導(dǎo)電膜可以通過濺射形成，由Mo膜(厚度30nm)制的第一導(dǎo)電膜44，由Al-Ti膜(厚度500nm)制的第二導(dǎo)電膜45，及由Ti膜(厚度50nm)制的第三導(dǎo)電膜46進(jìn)行層疊。
然后，進(jìn)行蝕刻過程。蝕刻過程在第一蝕刻工況和第二蝕刻工況下進(jìn)行。在本實施方案中，在第一蝕刻工況下，使用ICP蝕刻法。更具體地說，使用BCl2，Cl2和O2作為蝕刻氣體，氣體流量比率為65∶10∶5(sccm)，450W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa的壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行蝕刻。這里，使用利用Matsubshita電氣工業(yè)有限公司生產(chǎn)的ICP的干法蝕刻儀(型號E645-口ICP)。300W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，因此加在其上的基本上是負(fù)自偏壓。在第一蝕刻工況下，對Al-Ti膜和Ti膜進(jìn)行蝕刻使第一導(dǎo)電層的邊緣成錐形。此外，在第一蝕刻工況下，盡管Al-Ti膜和Ti膜的錐形角成為約45°，但Mo未被蝕刻。
其后，蝕刻工況改變成第二蝕刻工況而不去掉抗蝕掩模47。在第二蝕刻工況下，使用CF4，Cl2，及O2作為蝕刻氣體/氣體流量比率為25∶25∶10(sccm)，500W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa的壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行蝕刻。20W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，因而，對其施加的基本上是負(fù)自偏壓。在第二蝕刻工況下CF4，Cl2，和O2混合，只對Mo膜蝕刻。為了進(jìn)行蝕刻而又不在柵絕緣膜上留下殘留物，蝕刻時間可以增加約10-20％。
在上述蝕刻過程中，通過把抗蝕掩模形狀做得適當(dāng)，由于加在基板側(cè)偏壓的作用，第一和第二導(dǎo)電層的邊緣就形成錐形。錐形角可以定在15°-45°。從而，通過蝕刻過程就形成了由第一導(dǎo)電層50，第二導(dǎo)電層49，和第三導(dǎo)電層48組成的導(dǎo)電層。
然后，形成絕緣膜51以覆蓋該導(dǎo)電層。通過等離子體CVD或濺射形成絕緣膜51，其厚度為40-150nm以便得到單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的含硅絕緣膜。在本實施方案中，利用等離子體CVD形成氮氧化硅膜(組成比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)，厚度為110nm。
然后，在絕緣膜51上形成半導(dǎo)體層52。通過用已知的方法(濺射，LPCVD，等離子體CVD，等)形成非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜，用已知的結(jié)晶法(激光結(jié)晶法，熱結(jié)晶法，使用催化劑如鎳的熱結(jié)晶法，等)使該半導(dǎo)體膜結(jié)晶，并使用光掩模使結(jié)晶的半導(dǎo)體膜形成圖形具有所要求的形狀，就得到了半導(dǎo)體層52。形成的半導(dǎo)體層52厚度在25-300nm(最好在30-150nm)。對結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料沒有特別的限制；但是，結(jié)晶半導(dǎo)體膜最好用硅，硅鍺(SiGe)合金，或其他類似材料等形成。在本實施方案中，通過等離子體CVD形成的非晶硅膜其厚度為55 nm，且此非晶硅膜要經(jīng)過激光退火過程以形成結(jié)晶硅膜。結(jié)晶硅膜通過光刻法成形以形成半導(dǎo)體層52。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，柵線由低阻導(dǎo)電層形成。因此，在使用反向交錯結(jié)構(gòu)的TFT時，即使象素段面積擴(kuò)大，象素也足以能被驅(qū)動。此外，其上形成有這種布線的半導(dǎo)體器件之工作特性和可靠性也能提高。[實施方案5]在本實施方案中，作為利用本發(fā)明的典型布線板，對有源矩陣基板的制造方法將參照圖8A-11予以說明。在本說明書中，對其上同時形成有CMOS電路的驅(qū)動電路，有象素TFT的象素段和存儲電容器的基板，為方便起見將稱這為有源矩陣基板。
在本實施方案中，使用由玻璃如鋇硼硅玻璃(例如Corning公司生產(chǎn)的#7059玻璃，#1737玻璃)或鋁硼硅玻璃制的基板400。作為基板400，可以使用石英基板，硅基板，或其上形成有絕緣膜的金屬基板或撓性基板。另一方面，可以使用本實施方案的有耐受處理溫度熱阻的塑料基板。
然后，由絕緣膜如氧化硅膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜組成的底膜401在基板400上形成。在本實施方案中，底膜401為雙層結(jié)構(gòu)；但是，底膜401可以為單層結(jié)構(gòu)或者有兩層或更多層絕緣膜的多層結(jié)構(gòu)。作為底膜401的下層，氮氧化硅膜401a，使用SiH4，NH3和N2O作為反應(yīng)氣體通過等離子體CVD形成，其厚度為10-200nm(最好50-100nm)。在本實施方案中，形成了厚度為50nm(組成比Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％)的氮氧化硅膜401a。然后，作為底膜401的上層，氮氧化硅膜401b，使用SiH4和N2O作為反應(yīng)氣體通過等離子體CVD形成，其厚度為50-200nm(最好100-150nm)。在本實施方案中，形成了厚度為100nm(組成比Si＝32％，O＝59％，H＝2％)的氮氧化硅膜401b。
然后，在底膜401上形成半導(dǎo)體層402-406。通過用已知的方法(濺射，LPCVD，等離子體CVD，等)形成厚度為25-300nm(最好30-200nm)的半導(dǎo)體膜，用已知的結(jié)晶法(激光結(jié)晶法，熱結(jié)晶法如使用退火爐的熱退火和快速熱退火(RTA)，使用金屬元素加速結(jié)晶的熱結(jié)晶法，等等)使半導(dǎo)體膜結(jié)晶，并使結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成圖形為所要求的形狀。半導(dǎo)體膜的實例包括非晶半導(dǎo)體膜，微晶體半導(dǎo)體膜，及晶體半導(dǎo)體膜，并且可以使用具有非晶結(jié)構(gòu)的復(fù)合半導(dǎo)體膜如非晶硅鍺膜。在本實施方案中，通過等離子體CVD形成非晶硅膜，厚度為55nm，而含鎳溶液則留在非晶硅膜上。非晶膜在500℃下脫氫1小時，并在550℃經(jīng)受熱結(jié)晶4小時。晶體硅膜通過光刻法成形以形成半導(dǎo)體層402-406。
在利用激光結(jié)晶法制造晶體半導(dǎo)體膜的情況下，可以使用持續(xù)振蕩型或脈沖振蕩型固態(tài)激光器，氣體激光器，或金屬激光器。固態(tài)激光器的實例包括持續(xù)振蕩型或脈沖振蕩型YAG激光器，YVO4激光器，YLF激光器，YAlO3激光器，玻璃激光器，紅寶石激光器，翠綠寶石激光器，Ti藍(lán)寶石激光器，等等。氣體激光器的實例包括持續(xù)振蕩型或脈沖振蕩型激發(fā)物激光器，Ar激光器，Kr激光器，CO2激光器，等等。金屬激光器的實例包括氦鎘激光器，銅蒸汽激光器，及金蒸汽激光器。在使用這些激光器的情況下，激光振蕩器發(fā)射出的激光束可以通過光學(xué)系統(tǒng)濃聚成直線形再輻射到半導(dǎo)體膜上。結(jié)晶工況要由本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。在使用脈沖振蕩型激發(fā)物激光器的情況下，脈沖振蕩頻率設(shè)定在300Hz，激光能量密度設(shè)在100-1200mJ/cm2(典型情況是200-800mJ/cm2)。此外，在使用脈沖振蕩型YAG激光器的情況下，使用二次諧波，脈沖振蕩頻率設(shè)定在1-300Hz，而激光能量密度設(shè)定在300-1200mJ/cm2(典型情況是350-1000mJ/cm2)。被濃聚成寬度為100-1000μm(例如，400μm)直線形的激光光線輻射到基板整個表面上也是可能的，直線束的重疊比設(shè)定在50-98％。此外，在使用持續(xù)振蕩型激光器情況下的能量密度要求在約0.01-100MW/cm2(最好是0.1-10MW/cm2)。以約0.5-2000cm/s的速度相對于激光束移動樣品臺來進(jìn)行輻照。
但是，在本實施方案中，非晶膜是使用金屬元素加速結(jié)晶法結(jié)晶的，所以金屬元素仍留在晶體硅膜中。因此，在晶體硅膜上形成了厚度為50-100nm的非晶硅膜，進(jìn)行熱處理(使用退火爐的熱退火，RTA等)將金屬元素擴(kuò)散入非晶膜，熱處理后通過蝕刻將非晶膜去除。由此，晶體硅膜中金屬元素的含量可以減少或去除。
不用說，使用只進(jìn)行激光結(jié)晶而得到的晶體半導(dǎo)體膜也能夠制造TFT。但是，如果把使用金屬元素的熱結(jié)晶法與激光結(jié)晶法結(jié)合起來，那么晶體半導(dǎo)體膜的結(jié)晶度就提高了。因而TFT的電氣特性也提高了。而這是所希望的。例如，當(dāng)TFT使用只進(jìn)行激光結(jié)晶而得到的晶體半導(dǎo)體膜制造時，遷移率約為300cm2/Vs。而另一方面，當(dāng)TFT使用通過采用金屬元素的熱結(jié)晶法和激光結(jié)晶法而得到的晶體半導(dǎo)體膜制造時，遷移顯著提高(即，約500-600cm2/Vs)。
半導(dǎo)體層402-406形成后，可以進(jìn)行微量雜質(zhì)元素(硼或磷)的摻雜以控制TFT的閾值。
然后，形成柵絕緣膜407以覆蓋半導(dǎo)體層402-406。柵絕緣膜407用含硅的絕緣膜形成以便通過等離子體CVD或濺射使厚度為40-150nm。在本實施方案中，通過等離子體CVD形成的氮氧化硅膜(組成比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)厚度為110nm。應(yīng)當(dāng)理解到，柵絕緣膜407并不限于氮氧化硅膜，它可以是具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的另外一種含硅絕緣膜。
在使用氧化硅膜的情況下，氧化硅膜可以通過等離子體CVD形成。更具體地說，通過將基原硅酸四乙脂(TEOS)與O2混合，將反應(yīng)壓力和基板溫度設(shè)定在40Pa和300℃-400℃，并使放電在高頻(13.56MHz)電密度為0.5-0.8W/cm2情況下進(jìn)行，就能形成氧化硅膜。這樣制造的氧化硅膜經(jīng)400℃-500℃下的熱退火后顯示出作為柵絕緣膜的令人滿意的電氣特性。
然后，第一導(dǎo)電膜408a(厚度20-100nm)，第二導(dǎo)電膜408b(厚度100-800nm)，及第三導(dǎo)電膜408c(厚度20-100nm)被層疊在柵絕緣膜407上。在本實施方案中，對由WN膜(厚度30nm)制的第一導(dǎo)電膜408a，由Al-Sc膜(厚度370nm)制的第二導(dǎo)電膜408b，及由TiN膜(厚度30nm)制的第三導(dǎo)電膜408c進(jìn)行層疊。
在本實施方案中，盡管第一導(dǎo)電膜408a用MN制成，但對其沒有特別的限制。作為第一導(dǎo)電膜408a，可以形成由選自W和Mo的元素，或主要含該元素的合金或化合物制成的導(dǎo)電層。此外，盡管第二導(dǎo)電膜408b用Al-Si制成，但對其沒有特別的限制。作為第二導(dǎo)電膜408b，可以形成由Al，或主要含Al的合金或化合物制成的導(dǎo)電層。此外，盡管第三導(dǎo)電膜408c用TiN制成，但對其沒有特殊的限制。作為第三導(dǎo)電層408c，可以形成由Ti，或主要含Ti的合金或化合物制成的導(dǎo)電層。
其次，抗蝕掩膜410-415通過光刻法形成，從而進(jìn)行形成電極和布線的第一蝕刻過程。在第一蝕刻工況和第二蝕刻工況下進(jìn)行第一蝕刻過程(圖8B)。在本實施方案中，在第一蝕刻工況下，使用ICP蝕刻法。更具體地說，使用BCl2，Cl2和O2作為蝕刻氣體，氣體流量比率為65∶10∶5(sccm)向450W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa的壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行蝕刻。300W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，因而對其施加的基本上是負(fù)自偏壓。在第一蝕刻工況下，對Al-Sc膜和TiN膜進(jìn)行蝕刻使第二和第三導(dǎo)電層的邊緣形成錐形。此外，在第一蝕刻工況下，Al-Sc膜和TiN膜的錐形角約成為45°，而WN膜則幾乎未被蝕刻。
其后，蝕刻工況改變到第二蝕刻工況而不去掉抗蝕掩模410-415。在第二蝕刻工況下，使用CF4，Cl2和O2作為蝕刻氣體，氣體流量比率為25∶25∶30(sccm)，500W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行蝕刻。20W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，因而，對其施加的基本上是負(fù)自偏壓。為了進(jìn)行蝕刻而又不在柵絕緣膜上留下殘留物，蝕刻時間可以增加約10-20％。
在第一蝕刻過程中，通過把抗蝕掩模形狀做得適當(dāng)，由于加在基板側(cè)偏壓的作用，第一至第三導(dǎo)電層的邊緣就形成錐形。錐形角可以設(shè)定在15°-45°。因此，通過第一蝕刻過程就形成了由第一、第二、及第三導(dǎo)電層(第一導(dǎo)電層417a-422a，第二導(dǎo)電層417b-422b，及第三導(dǎo)電層417c-422c)組成的第一形狀導(dǎo)電層417-422。
參考數(shù)字416代表柵絕緣膜。柵絕緣膜416未被第一形狀導(dǎo)電層417-422覆蓋的區(qū)域被蝕刻掉約20-50nm而變薄。
然后，進(jìn)行第二蝕刻過程而不去掉抗蝕掩模(圖8C)。這里，使用BCl2和Cl2作為蝕刻氣體，氣體流量比率為20∶60(sccm)，600W的RF(13.56MHz)功率在1.2Pa壓力下供給到線圈形電極上，通過產(chǎn)生等離子體進(jìn)行蝕刻。100W的RF(13.56MHz)功率也供給到基板側(cè)(樣品臺)，因而對其施加的基本上是負(fù)自偏壓。在第二蝕刻過程中，對Al-Sc膜和TiN膜進(jìn)行選擇性地蝕刻。由于第二蝕刻過程。形成了第二導(dǎo)電層428b-433b和第三導(dǎo)電層428c-433c。另一方面，第一導(dǎo)電層417a-422a幾乎未被蝕刻，因而形成了第二形狀導(dǎo)電層428-433。
如上所述，由于第一蝕刻過程和第二蝕刻過程，使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，形成了柵電極428-431，存儲電容器的一個電極432，及源線433。
然后，進(jìn)行第一摻雜過程而不去掉抗蝕掩模，因而能傳遞n型的雜質(zhì)元素就加在濃度低的半導(dǎo)體層上。利用離子摻雜或離子注入可以進(jìn)行該摻雜過程。離子摻雜在劑量為1×1013-5×1014/cm2，加速電壓為40-80keV的工況下進(jìn)行。在本實施方案中，離子摻雜在劑量為1.5×1013/cm2、加速電壓為60keV的工況下進(jìn)行。作為傳遞n型的雜質(zhì)元素，使用屬于第15族(典型的是磷(p)或砷(As))的元素。這里，使用的是磷(p)。在這種情況下，導(dǎo)電層428-433對傳遞n型的雜質(zhì)元素起掩模的作用，而雜質(zhì)應(yīng)423-427則以自調(diào)整方式形成。傳遞n型的雜質(zhì)元素加在雜質(zhì)區(qū)423-427以便濃度范圍在1×1018-1×1020/cm3。
在去掉抗蝕掩模后，又新形成抗蝕掩模434a-434c，第二摻雜過程在比第一摻雜過程加速電壓高的加速電壓下進(jìn)行。這時的離子摻雜在劑量為1×1013-1×1015/cm3，加速電壓為60-120keV的工況下進(jìn)行。使用第二導(dǎo)電層428b-432b作為對雜質(zhì)元素的掩模進(jìn)行該摻雜過程，使雜質(zhì)元素加在第一導(dǎo)電層錐形段下邊的半導(dǎo)體層上。然后，在比第二摻雜過程加速電壓低的加速電壓下進(jìn)行第三摻雜過程，因而得到圖9A所示的狀態(tài)。這時，離子摻雜在劑量為1×1015-1×1017/cm2，加速電壓為50-100keV的工況下進(jìn)行。由于第二和第三摻雜過程，傳遞n型的雜質(zhì)元素加在與第一導(dǎo)電層重疊，濃度范圍為1×1018-5×1019/cm3的低濃度雜質(zhì)區(qū)436，442和448。另一方面，傳遞n型的雜質(zhì)元素加到濃度范圍在1×1019-5×1020/cm3的高濃度雜質(zhì)區(qū)435，438，441，444和447。
不用說，通過設(shè)定適當(dāng)?shù)募铀匐妷海蜐舛入s質(zhì)區(qū)和高濃度雜質(zhì)區(qū)通過一個摻雜過程而不用第二和第三個摻雜過程就能形成。
然后，在去掉抗蝕掩模434a-434c后，又新形成抗蝕掩模450a-450c，因而要進(jìn)行第四摻雜過程。由于第四摻雜過程，在半導(dǎo)體層中形成的雜質(zhì)區(qū)453，454，459和460為p-溝道TFT的有源層，在這些雜質(zhì)區(qū)中加入了提供與上述電導(dǎo)率類型相反電導(dǎo)率的雜質(zhì)元素。第二導(dǎo)電層428a-432a用作對雜質(zhì)元素的掩膜，并加入了傳遞n型的雜質(zhì)元素，因而雜質(zhì)區(qū)以自調(diào)整方式形成。在本實施方案中，通過使用乙硼烷(B2H6)的離子摻雜來形成雜質(zhì)區(qū)453，454，459和460。在第四摻雜過程中，構(gòu)成n-溝道TFT的半導(dǎo)體層由抗蝕掩模450a-450c所覆蓋。由于第一至第三摻雜過程，磷被加到不同濃度的雜質(zhì)區(qū)438和439。但是，摻雜在兩個區(qū)進(jìn)行，所以傳遞p型的雜質(zhì)元素濃度成為1×1019-5×1021原子/cm3，因而這些區(qū)域起P-溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)的作用。因此，不存在問題。
由于上述過程而在各半導(dǎo)體層形成了雜質(zhì)區(qū)。
然后，去掉抗蝕掩模450a-450c，就形成了第一層間絕緣膜461。第一層間絕緣膜461用厚度為100-200nm的含硅絕緣膜通過等離子體CVD或濺射而制成。在本實施方案中，通過等離子體CVD形成厚度為150nm的氮氧化硅膜。不用說，第一層間絕緣膜461并不限于氮氧化硅膜，而可以是具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的另一種含硅絕緣膜。
然后，如圖9C所示，半導(dǎo)體層的結(jié)晶度恢復(fù)了，而加到各相應(yīng)半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素則用激光束輻照進(jìn)行活化。最好使用持續(xù)振蕩型或脈沖振蕩型固態(tài)激光器，氣體激光器，或金屬激光器。特別是，最好進(jìn)行使用YAG激光器的激光退火過程。如果使用持續(xù)振蕩型激光器，要求激光光線的能量密度在約0.01-100MW/cm2(最好是0.01-10MW/cm2)，而基板要以0.5-2000cm/s的速度相對于激光光線移動。如果使用脈沖振蕩型激光器，最好將頻率設(shè)定在300Hz，激光能量密度設(shè)定在50-900mJ/cm2(典型情況是50-500mJ/cm2)。這時，激光光線可以重疊50-98％。在第二導(dǎo)電層與第一層間絕緣膜461接觸的區(qū)域被充分氧化的情況下，即使受熱處理也不會形成如凸起和須狀物凸出物，可以應(yīng)用使用退火爐的熱退火或RTA。
在形成第一層間絕緣膜之前，可以進(jìn)行熱處理。在待用的布線不耐熱的情況下，最好在層間絕緣膜(主要含硅的絕緣膜，如氮化硅膜)形成以后進(jìn)行活化過程以使像在本實施方案中一樣來保護(hù)布線等。
然后，通過熱處理(300℃-450℃，1-12小時)能進(jìn)行氫化作用。在此過程中由于第一層間絕緣膜461中所含氫的作用，半導(dǎo)體層不飽和鍵被端接起來。盡管存在第一層間絕緣膜，但半導(dǎo)體層還是能夠被氫化。作為另一種氫化作用的方法，可以進(jìn)行等離子體氫化作用(使用由等離子體激發(fā)的氫)或在含3-100％氫的環(huán)境中在300℃-450℃進(jìn)行1-12小時的熱處理。
其次，在第一層間絕緣膜461上形成用無機絕緣膜材料或有機絕緣材料制的第二層間絕緣膜462a。在本實施方案中，形成的是丙烯酸樹脂膜，其厚度為1.6μm，粘度為10-1000cp(最好在40-200cp)，在其表面上還形成厚度不均。在不使用有機樹脂膜的情況下，形成了如圖21所示形狀的第二層間絕緣膜462b。
在本實施方案中，為了防止鏡面反射，形成了第二層間絕緣膜，其上厚度不均，從而在象素電極表面上形成厚度不均。此外，為了通過在象素電極表面形成厚度不均而獲得光散射，可以在象素電極的下區(qū)形成弧形凸起段。在這種情況下，使用與形成TFT時同樣的光掩模可以形成這些弧形凸起段。因此，過程的數(shù)目無需增加。在象素段而不是布線和TFT段的基板上可以適當(dāng)?shù)匦纬苫⌒瓮蛊鸲?。有鑒于此，沿著覆蓋弧形凸起段的絕緣膜表面上所形成的厚度不均區(qū)在象素電極表面上形成厚度不均。
作為第二層間絕緣膜462a，可以使用表面有待弄平的膜。在這種情況下，最好在形成象素電極后，通過進(jìn)行已知的噴砂，蝕刻，等使表面形成厚度不均來防止鏡面反射并允許被反射的光線散射，由此提高了白度。
在驅(qū)動電路506中，形成與各個雜質(zhì)區(qū)電連接的導(dǎo)線463-467。通過使Ti膜(厚度50nm)和合金(Al和Ti)膜(厚度500nm)的層疊膜成形來形成這些導(dǎo)線。應(yīng)當(dāng)了解到這些導(dǎo)線可以有單層結(jié)構(gòu)或由三層或更多層組成的多層結(jié)構(gòu)來代替雙層結(jié)構(gòu)。此外，布線的材料也不限于Al和Ti。例如，通過在TaN膜上形成Al或Cu，及在其上形成Ti膜所得到的層疊膜可以成形以形成布線(圖10)。
在象素段507，形成了象素電極470，柵線469，以及連接電極468。連接電極468使源線(433a-433c)能電連接至象素TFT上。此外，柵線469還電連接至象素TFT的柵電極上。另外，象素電極470電連接至象素TFT的漏區(qū)422，并且電連接到起構(gòu)成存儲電容器一個電極板作用的半導(dǎo)體層458上。作為象素電極470，最好使用反射性極好的材料如主要含Al或Ag的薄膜，或此薄膜的層疊膜。
如上所述，具有包括n-溝道TFT501，P-溝道TFT502及n-溝道TFT503的CMOS電路的驅(qū)動電路，及具有象素TFT504和包括電容器布線523的存儲電容器505的象素段507可以在同一基板上形成。這樣，有源矩陣基板就完成了。
驅(qū)動電路506的n-溝道TFT501具有溝道形成區(qū)437，低濃度雜質(zhì)區(qū)436(GOLD區(qū))，其與構(gòu)成部分柵電極的第一導(dǎo)電層428a重疊，以及起源區(qū)或漏區(qū)作用的高濃度雜質(zhì)區(qū)452。通過把電極466接到n-溝道TFT501而構(gòu)成CMOS電路的p-溝道TFT502具有溝道形成區(qū)440，起源區(qū)或漏區(qū)作用的高濃度雜質(zhì)區(qū)454，以及雜質(zhì)區(qū)453，此區(qū)中摻入了傳遞n型的雜質(zhì)元素和傳遞p型的雜質(zhì)元素。此外，n-溝道TFT503具有溝道形成區(qū)443，低濃度雜質(zhì)區(qū)442(GOLD區(qū))，其與構(gòu)成部分柵電極的第一導(dǎo)電層430重疊，以及起源區(qū)或漏區(qū)作用的高濃度雜質(zhì)區(qū)456。
象素段507的象素TFT504具有溝道形成區(qū)446，柵電極外形成的低濃度雜質(zhì)區(qū)445(輕微摻雜漏(LDD)區(qū))，以及起源區(qū)或漏區(qū)作用的高濃度雜質(zhì)區(qū)458。此外，傳遞n-型的雜質(zhì)元素和傳遞p-型的雜質(zhì)元素加到起存儲電容器505一個電極板作用的半導(dǎo)體層上。存儲電容器505由電極(層疊結(jié)構(gòu)432a-432c)和使用絕緣膜416作電介質(zhì)的半導(dǎo)體層組成。
在本實施方案的象素配置中，象素電極邊緣要安排成與源線相重疊，這樣象素電極間的間隙就實現(xiàn)光屏蔽而不用黑色矩陣。
此外，圖11示出本實施方案中制造的有源矩陣基板象素段的頂視圖。圖8A-8C-11中相對應(yīng)的區(qū)段用同樣的參考數(shù)字表示。圖10中點劃線A-A’與圖11中沿點劃線A-A’所剖的截面相對應(yīng)。圖10中點劃線B-B’與圖11中沿點劃線B-B’所剖的截面相對應(yīng)。
在如此生產(chǎn)出的布線中，實現(xiàn)了低阻，而具有此布線的布線板也完全可以用于擴(kuò)大的象素段。
本實施方案可以隨意地與實施方案1-4的任何一個結(jié)合起來。[實施方案6]
在本實施方案中，使用實施方案5中制造的有源矩陣基板來制造反射型液晶顯示器件的過程將參照圖12予以說明。
首先，根據(jù)實施方案5，得到如圖10所示的有源矩陣基板。其后，至少在圖10中有源矩陣基板上的象素電極470上形成調(diào)整膜567，并進(jìn)行磨擦處理。在本實施方案中，調(diào)整膜567形成之前，先使有機樹脂膜如丙烯酸樹脂膜成形，從而在所要求的位置形成保持基板間隙的柱形分隔件572。此外，球形分隔件可以分布在基板的整個表面上而取代柱形分隔件。
然后，制造副基板569(counter substrate)。在副基板569上形成彩色層570和571，及校平膜573(leveling film)。紅色層570與藍(lán)色層571相重疊以形成光屏蔽段。將紅色層與綠色層部分地重疊來形成光屏蔽段也是可能的。
在本實施方案中，使用實施方案5中說明的基板。因此，在示出實施方案5象素段頂視圖的圖11中，要求至少柵線469和象素電極470之間的間隙，柵線469和連接電極468之間的間隙，以及連接電極468和象素電極470之間的間隙應(yīng)當(dāng)進(jìn)行光屏蔽。在本實施方案中，各彩色層的設(shè)置應(yīng)使由疊層彩色層組成的光屏蔽段與待進(jìn)行光屏蔽的位置相重疊，在此條件下固定副基板。
如上所述，各個象素之間的間隙用由疊層彩色層組成的光屏蔽段進(jìn)行光屏蔽，因而過程的數(shù)目能夠減少而不用形成光屏蔽層如黑色掩模。
然后，至少在象素段中的校平膜573上形成由透明導(dǎo)電膜組成的反電極576，在副基板的整個表面上形成調(diào)整膜574，從而進(jìn)行磨擦處理。
然后，其上形成有象素段和驅(qū)動電路的有源矩陣基板及副基板用密封劑層568相互粘在一起。填料混入密封劑后568中，兩個基板在相同的間隔用填料和柱形分隔件相互粘在一起。其后，在基板之間注入液晶材料575，并用密封劑對基板進(jìn)行完全密封(未示出)。對于液晶材料575，可以使用已知的液晶材料。這樣，圖12所示的反射型液晶顯示器件就完成了。如果需要的話，有源矩陣基板或副基板可分離成所需的形狀。此外，極化板(未示出)只粘在副基板上。然后，撓性印刷電路(FPC)用已知的技術(shù)粘結(jié)。
按如上所述制造的液晶顯示板可以用來作為各種各樣電子設(shè)備的顯示部分。液晶顯示板完全可以用于大面積而無須降低象素段的孔徑比。
本實施方案能隨意與實施方案1-5中的任何一個相結(jié)合。[實施方案7]在本實施方案中，有源矩陣型液晶顯示器件的制造過程將參照圖13予以說明，而該液晶顯示器件與使用實施方案5中制造的有源矩陣基板的實施方案6之液晶顯示器件不同。
首先，根據(jù)實施方案5，得到如圖8A-8C所示的有源矩陣基板。其后，在圖8A-8C中的有源矩陣基板上形成調(diào)整膜1067，并進(jìn)行摩擦處理。在本實施方案中，形成調(diào)整膜1067之前，使有機樹脂膜如丙烯酸樹脂膜成形，從而在所要求的位置形成保持基板間隙的柱形分隔件572。此外，球形分隔件可以分布在基板的整個表面來代替柱形分隔件。
然后，制備副基板1068。副基板裝有色彩濾波器，濾波器中設(shè)置彩色層1074和光屏蔽層1075以使與各象素相對應(yīng)。在驅(qū)動電路段均均地形成光屏蔽層1077。設(shè)置了覆蓋色彩濾波器和光屏蔽層1077的校平膜1076。然后，由校平膜1076上透明導(dǎo)電膜制的反電極1069在象素段形成，調(diào)整膜1070在副基板1068的整個表面上方形成，其后進(jìn)行摩擦處理。
然后，其上形成有象素段和驅(qū)動電路的有源矩陣基板和副基板用密封劑層1071相互粘結(jié)。填料混入密封劑層1071中，兩個基板在相同的間隔用填料和柱形分隔件相互粘結(jié)在一起。其后，在基板之間注入液晶材料1073，并用密封劑對基板進(jìn)行完全密封(未示出)。對于液晶材料1073，可以使用已知的液晶材料。這樣，圖11所示的有源矩陣型液晶顯示器件就完成了。如果需要的話，有源矩陣基板或副基板可以分離成所需的形狀。此外，使用已知技術(shù)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置極化板等。然后，F(xiàn)PC用已知技術(shù)粘接。
如上所述制造的液晶顯示板可以用作各種各樣電子設(shè)備的顯示部分。液晶顯示板完全可以用于大面積而無需降低象素段的孔徑比。
本實施方案能隨意與實施方案1-5中的任何一個結(jié)合起來。[實施方案8]在本實施方案中，作為利用本發(fā)明布線板的實施方案，對發(fā)光器件的典型生產(chǎn)情況將利用制造TFT的方法予以說明，而該法是用來制造實施方案5中有源矩陣基板的。在本說明書中，發(fā)光器件該稱為顯示板，其中在基板上形成的發(fā)光元件被封在基板和覆蓋件及顯示組件之間，在顯示組件中IC安裝在顯示板上。發(fā)光元件包括含有有機化合物的發(fā)光層，它使得利用電場發(fā)出的電致發(fā)光能被得到，陽極層，以及陰極層。此外，有機化合物內(nèi)的發(fā)光包括在單一態(tài)激發(fā)態(tài)返回到常態(tài)時得到的熒光和三重態(tài)激發(fā)態(tài)返回到常態(tài)時得到的磷光。兩種發(fā)光之一或兩種發(fā)光都包括在內(nèi)。
在本說明書中，在發(fā)光元件中陽極和陰極之間形成的所有層都定義為有機發(fā)光層。具體地說，有機發(fā)光層包括發(fā)光層，空穴注入層，電子注入層，空穴遷移層，電子遷移層，等等。發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)是在結(jié)構(gòu)中依次堆疊了陽極層，發(fā)光層及陰極層。除上述結(jié)構(gòu)外，發(fā)光元件可能具有的結(jié)構(gòu)為陽極層，空穴注入層，發(fā)光層，及陰極層依次堆疊的結(jié)構(gòu)；陽極層，空穴注入層，發(fā)光層，電子遷移層，及陰極層依次堆疊的結(jié)構(gòu)，等。
圖14為本實施方案發(fā)光器件的截面視圖。在圖14中，設(shè)置在基板700上的開關(guān)TFT603使用圖10中的n-溝道TFT503形成。有關(guān)開關(guān)TFT603的配置。可參照n-溝道TFT503的說明。
雖然本實施方案表示的是結(jié)構(gòu)中形成有兩個溝道形成區(qū)的雙柵結(jié)構(gòu)，但可以使用結(jié)構(gòu)中形成有一個溝道形成區(qū)的單柵結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)中形成三個溝道形成區(qū)的三柵結(jié)構(gòu)。
設(shè)置在基板700上的驅(qū)動電路使用圖10所示的CMOS電路形成。因此，關(guān)于驅(qū)動電路配置的說明，可參照n-溝道TFT501和p-溝道TFT502的說明。雖然本實施方案表示的是單柵結(jié)構(gòu)，但也可以使用雙柵結(jié)構(gòu)或三柵結(jié)構(gòu)。
此外，導(dǎo)線701和703起CMOS電路源線的作用，而導(dǎo)線702起漏線的作用。導(dǎo)線704起將源線708電連接到開關(guān)TFT源區(qū)的導(dǎo)線的作用，導(dǎo)線705起將漏線709電連接到開關(guān)TFT漏區(qū)的導(dǎo)線的作用。
電流控制TFT604用圖10中p-溝道TFT502形成。因此，關(guān)于電流控制TFT604的說明，可以參照p-溝道TFT502的說明。雖然本實施方案表示的是單柵結(jié)構(gòu)，但可以使用雙柵結(jié)構(gòu)或三柵結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)線706為電流控制TFT604的源線(相當(dāng)于電流供應(yīng)線)，參考數(shù)字707表示通過與電流控制TFT的象素電極711相重疊而電連接到象素電極711的上的電極。
象素電極711為發(fā)光元件的陽極，用透明導(dǎo)電膜制成。作為透明導(dǎo)電膜，可以使用氧化銦和氧化錫的混合物，氧化銦和氧化鋅的混合物，氧化鋅，氧化錫，或氧化銦?？梢允褂眉佑墟壍耐该鲗?dǎo)電膜。在形成上述布線以前，象素電極711在平坦的層間絕緣膜710上形成。在本實施方案中，使用樹脂制的校平膜710整平TFT造成的臺階差極其重要。稍后將形成的發(fā)光層非常薄，所以由于臺階差的存在可能會造成光發(fā)射缺陷。因此，最好在形成象素電極之前將表面整平從而發(fā)光層能在平整的表面上形成。
在導(dǎo)線701-707形成之后，形成接線排712，如圖14所示。通過使絕緣膜或含硅的有機樹脂膜(厚度100-400nm)成形可以形成接線排712。
由于接線排712用絕緣膜制成，故在膜形成過程中應(yīng)當(dāng)考慮元素的靜電擊穿。在本實施方案中，通過向?qū)⒆鳛榻泳€排712材料的絕緣膜加入碳粒子或金屬粒子來增加電阻，從而使靜電受到抑制。這時，可以調(diào)節(jié)碳粒子或金屬粒子的加入量使電阻成為1×106-1×1012Ωm(最好在1×108-1×1010Ωm)。
在象素電極711上形成發(fā)光層713。雖然在圖14中示出一個象素，但形成的發(fā)光層要能與本實施方案中的R(紅色)，G(綠色)，和B(藍(lán)色)相對應(yīng)。此外，在本實施方案中，低分子量的有機發(fā)光材料通過氣相沉積形成。更具體地說，是使用層疊結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中設(shè)置銅酞菁(CuPc)膜(厚度20nm)作為空穴注入層，設(shè)置三-8-氫羥基喹啉并鋁絡(luò)合物(Alq3)膜(厚度70nm)作為空穴注入層上的發(fā)光層。通過向Alq3加入熒光物如二羥基喹啉并吖啶、三萘嵌苯，或DCM1，能夠控制發(fā)射光的顏色。
應(yīng)當(dāng)注意可以用作發(fā)光層的典型有機發(fā)光材料在上面已進(jìn)行了說明，但是本實施方案并不限制于此。發(fā)光層(用于發(fā)射光和移動光發(fā)射的載體)可以通過任意組合發(fā)光層，電荷遷移層，或電荷注入層而形成。在本實施方案中，作用低分子量的有機發(fā)光材料作為發(fā)光層；但是，也可以使用中等分子量的有機發(fā)光材料或高分子量的有機發(fā)光材料。在本說明書中，中等分子量有機發(fā)光材料是指沒有升華特性，含20或更少的分子或鏈接分子長度為10μm或更短的有機發(fā)光材料。此外，作為使用高分子量有機發(fā)光材料的實例，可以使用層疊結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷聚噻吩(PBDOT)膜(厚度20nm)作為空穴注入層，在空穴注入層上形成對亞苯基次乙烯基(PPV)膜(厚度約100nm)作為發(fā)光層。在使用PPV的π-共軛型聚合物時，從紅至藍(lán)的發(fā)光波長能進(jìn)行選擇。此外，使用無機材料如碳化硅作為電荷遷移層或電荷注入層也是可能的。作為有機發(fā)光材料和無機材料，可以使用已知的材料。
其次，由導(dǎo)電膜制的陰極714在發(fā)光層713上形成。在本實施方案中，使用鋁和鋰的合金膜作為導(dǎo)電膜。不用說，可以使用已知的MgAg膜(鎂和銀的合金膜)。作為用于陰極的材料，可以使用由屬于周期表第一族或第二族的元素制的導(dǎo)電膜或加有這些元素的導(dǎo)電膜。
在陰極714形成時，發(fā)光元件715就完成了。這里的發(fā)光元件715是指由象素電極(陽極)711，發(fā)光層713，及陰極714形成的二極管。
形成鈍化膜716是有用的，以便完全覆蓋發(fā)光元件715。作為純化膜716，使用單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的絕緣膜，包括碳膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜。
在這種情況下，最好使用有令人滿意覆蓋范圍的薄膜作為純化膜。使用碳膜(特別是DLC膜)是有效的。由于DLC膜能在從室溫到100℃的溫度范圍內(nèi)形成，故DLC膜甚至在低熱阻的發(fā)光層713之上也能容易地形成。此外，由于對氧的屏蔽作用高，DLC膜能夠抑制發(fā)光層713之上也能容易地形成。此外，由于對氧的屏蔽作用高，DLC膜能夠抑制發(fā)光層713的氧化。因此，在進(jìn)行隨后的密封過程時發(fā)光層713能夠免于被氧化。
此外，在純化膜716上形成密封劑層717，覆蓋件718粘合密封劑層717上。作為密封劑層717，可以使用UV-可固化樹脂，而在密封劑層717中加入有吸濕性的材料或有抗氧化作用的材料是有效的。此外，在本實施方案中，作為覆蓋件718，使用玻璃基板，石英基板，或其兩側(cè)都形成有碳膜(最好是DLC膜)的塑料基板(包括塑料薄膜)。
因此，具有圖14所示配置的發(fā)光器件就完成了。接線排712形成后，連續(xù)地進(jìn)行純化膜716的形成過程而不暴露給多室型(或串聯(lián)型)薄膜形成儀中的環(huán)境是有效的。連續(xù)地進(jìn)行該過程直到粘結(jié)覆蓋件718而不暴露給上述環(huán)境也是可能的。
因此，在基板700上形成了n-溝道TFT601和602，開關(guān)TFT(n-溝道TFT)603，以及電流控制TFT(n-溝道TFT)604。
此外，如圖14所述，通過形成借助于絕緣膜與柵電極相重疊的雜質(zhì)后，可以形成不大可能因熱載體效應(yīng)而變壞的n-溝道TFT。因此，就能獲得了高度可靠的發(fā)光器件。
在本實施方案中，只示出了象素段和驅(qū)動電路的配置。但是，按照本實施方案的制造過程，能夠在同一絕緣體上形成邏輯電路諸如信號分隔電路，D/A轉(zhuǎn)換器，運算放大器，及γ-校正電路。此外，甚至能夠形成存儲器和微信息處理機。
為保護(hù)發(fā)光元件而進(jìn)行的密封(或封裝)過程之后，本實施方案的發(fā)光器件將參照圖15A和15B予以說明。如果需要的話，將引用圖14中使用的參考數(shù)字。
圖15A為頂視圖其示出發(fā)光元件完成密封時的狀態(tài)。圖15B為沿圖15A中直線C-C’取的截面視圖。用虛線圍起來并用參考數(shù)字801，806，及807表示的區(qū)段分別為源側(cè)驅(qū)動電路，象素段，及柵側(cè)驅(qū)動電路。參考數(shù)字901表示覆蓋件，902表示第一密封劑層，903表示第二密封劑層，在用密封劑層902圍起來的內(nèi)區(qū)段形成密封材料907。
參考數(shù)字904表示布線，它把信號輸入傳輸給源側(cè)驅(qū)動電路801和柵側(cè)驅(qū)動電路807并且從將成為外部輸入端的撓性印刷電路(FPC)接收視頻信號和時鐘信號。這里，雖然僅示出FPC，但印刷布線板(PWB)也可以連接到FPC上。本說明書中的發(fā)光器件不僅包括發(fā)光器件本身而且包括帶有FPC或PWB的發(fā)光器件。
其次，將參照圖15B說明截面配置圖。象素段806和柵側(cè)驅(qū)動電路807在基板700之上形成。象素段806由電流控制TFT604和包括象素電極710的多個象素所組成，象素電極710與電流控制TFT604的漏線電連接。此外，柵側(cè)驅(qū)動電路807由CMOS電路(見圖14)組成，后者通過把n-溝道TFT601與P-溝道TFT602相結(jié)合而得到。
象素電極711起發(fā)光元件陽極的作用。接線排712在象素電極711的兩端形成，發(fā)光元件的發(fā)光層713和陰極714在象素電極711上形成。
陰極714起所有象素公用布線的作用，并且通過連接線904電連接至FPC905。此外，象素段和柵側(cè)驅(qū)動電路807所含的所有元件都被陰極端14和純化膜716所覆蓋。
覆蓋件901與第一密封劑層902粘接。可以形成樹脂膜制的分隔件以保證覆蓋件901與發(fā)光元件之間的間隙。第一密封劑層902的內(nèi)區(qū)段灌滿了密封材料907。最好將環(huán)氧樹脂用于第一密封劑層902和密封材料907。最好第一密封劑層902不太可能傳輸水分和氧氣。此外，密封材料907可以含具有吸濕性和抗氧化作用的材料。
為覆蓋發(fā)光元件而形成的密封材料907還起著連接覆蓋件901的粘接劑作用。在本實施方案中，作為構(gòu)成覆蓋件901的塑料基板901a的材料，可以使用玻璃鋼(FRP)，聚氧乙烯(PVF)，聚脂樹脂，聚脂，或丙烯酸樹脂。
此外，在覆蓋件901與密封材料907粘接后，形成第二密封劑層903以覆蓋密封材料907的側(cè)表面(暴露的表面)。第二密封劑層903可以用與第一密封劑層902所用的同樣材料制成。
在上述配置中通過用密封材料907封裝發(fā)光元件，發(fā)光元件能與外界完全隔絕，因而由于氧化作用如水分和氧氣而引起的發(fā)光層材料加速剝蝕能夠防止從外界侵入。這樣，就得了高度可靠的發(fā)光器件。此外，發(fā)光器件完全適用于大面積而不必降低象素段的孔徑比。
本實施方案能夠隨意與實施方案1-5的任何一個結(jié)合。[實施方案9]在本實施方案中，具有與實施方案中不同象素配置的發(fā)光器件將參照圖16予以說明。
在圖16中，作為電流控制TFT4501，使用具有與圖10中P-溝道TFT502同樣配置的TFT，而作為開關(guān)TFT4402則使用具有與圖10中象素TFT504同樣配置的TFT。不用說，電流控制TFT4501的柵電極電連接至開關(guān)TFT4402的漏線上。此外，電流控制TFT4501的漏線電連接至在絕緣膜4409上形成的象素電極4504上。
在本實施方案中，用導(dǎo)電膜制成的象素電極4504起發(fā)光元件陰極的作用。更具體地說，使用鋁和鋰的合金膜。可以使用由屬于周期表中第一族或第二族元素制成的導(dǎo)電膜或加有該元素的導(dǎo)電膜。
在象素電極4504上形成發(fā)光層4505。在圖16中只示出一個象素，在本實施方案中，相應(yīng)于G(綠色)的發(fā)光層通過氣相沉積和涂敷(最好是旋轉(zhuǎn)涂敷)形成。更具體地說，發(fā)光層為多層結(jié)構(gòu)，其中形成氟化鋰(LiF)膜(厚度20nm)作為電子注入層。在氟化鋰膜上再形成多聚合茨苯基乙烯基(PPV)膜(厚度70nm)作為發(fā)光層。
在發(fā)光層4504上形成由透明導(dǎo)電膜制成的陽極4506。在本實施方案中，作為透明導(dǎo)電膜，使用由氧化銦和氧化錫的混合物或氧化銦和氧化鋅的混合物制成的導(dǎo)電膜。
陽極4506形成時，發(fā)光元件4507就完成了。這里發(fā)光元件4507是指由象素電極(陽極)4504，發(fā)光層4505，及陽極4506形成的二極管。
形成純化膜4508是有用的以便完全覆蓋發(fā)光元件4507。作為純化膜4508，使用單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的絕緣膜，包括碳膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜。
此外，在純化膜4508上形成密封材料4509，覆蓋件4510粘結(jié)在密封材料4509上。作為密封材料4509，可以使用UV-可固化樹脂，而在密封材料4509中加入有吸濕性或抗氧化作用的材料是有效的。在本實施方案中，作為覆蓋件4510，使用玻璃基板，石英基板，或其兩側(cè)都形成有碳膜(最好是DLC膜)的塑料基板(包括塑料薄膜)。
在這樣制造的發(fā)光器件布線中，實現(xiàn)了低阻，而這樣的發(fā)光器件完全適用于大面積而不用降低象素段的孔徑比。
本實施方案能夠隨意與實施方案1-5中的任何一個相結(jié)合。[實施方案10]在本實施方案中，將對根據(jù)本發(fā)明的典型液晶顯示器件予以說明。器件中TFT的配置與實施方案5中制造的有源矩陣基板的TFT配置不同。
在圖18A所示的有源矩陣基板上，形成了具有n-溝道TFT503，和P-溝道TFT502的驅(qū)動電路506，及具有象素TFT504和存儲電容器505的象素段507。
這些TFT是通過在基板501上形成柵線512-517，在柵線512-517(512a-517a，512b-517b，及512c-517c)上形成絕緣膜511(511a和511b)，及在絕緣膜上的半導(dǎo)體層中形成溝道形成區(qū)，源區(qū)，漏區(qū)，LDD區(qū)等而得到的。半導(dǎo)體層是根據(jù)本發(fā)明，以與實施方案1-5中同樣的方式形成的。
形成柵線512-517其厚度應(yīng)為200-400nm(最好250nm)，這樣?xùn)啪€512-517可做成錐形以提高將在其上層形成的涂敷膜之臺階覆蓋范圍。形成柵線512-517要使錐形角成為5°-30°(最好15°-30°)。錐形段通過干法蝕刻形成，而其角度由蝕刻氣體和加在基板側(cè)的偏壓來控制。
此外，在第一至第二摻雜過程中形成雜質(zhì)區(qū)。首先，進(jìn)行第一摻雜過程，從而形成n-溝道TFT的LDD區(qū)。摻雜可以利用離子摻雜或離子注入進(jìn)行。加入磷(P)作為傳遞n-型(施主)的雜質(zhì)元素，第一雜質(zhì)區(qū)帶掩模形成。然后，重新形成掩模以覆蓋n-溝道TFT的LDD區(qū)，從而在第二摻雜過程中形成了n-溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)。
在第三摻雜過程中，形成P-溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)。利用離子摻雜或離子注入進(jìn)行摻雜，只加入傳遞P-型(受主)的雜質(zhì)元素。這時，其中將形成n-溝道TFT的半導(dǎo)體層用掩模覆蓋，所以傳遞P-型的雜質(zhì)元素將不會被加到半導(dǎo)體層上。在本實施方案中，雖然在P-溝道TFT中沒制造LDD區(qū)，但可以形成LDD區(qū)。
這樣，在n-溝道TFT503中，LDD區(qū)530和源區(qū)或漏區(qū)531是在溝道形成區(qū)529之外形成的。P-溝道TFT502也有同樣的配置，并且由溝道形成區(qū)527及源區(qū)或漏區(qū)528組成。在本實施方案中，使用單柵結(jié)構(gòu)；但是，可以使用雙柵結(jié)構(gòu)或三柵結(jié)構(gòu)。
在象素段507中，由n-溝道TFT形成的象素TFT504為了減少OFF電流而具有多柵結(jié)構(gòu)，而LDD區(qū)533，及源區(qū)或漏區(qū)534-536則在溝道形成區(qū)532之外形成。
層間絕緣膜由用無機材料如氧化硅、氮化硅，或氮氧化硅制的第一層間絕緣膜540(厚度50-500nm)及用有機絕緣材料如聚酰亞胺，丙烯酸樹脂，聚酰亞胺氨化物，及苯并環(huán)丁烯(BCB)制的第二層間絕緣膜541所組成。這樣，通過由有機絕緣材料形成的第二層間絕緣膜，層間絕緣膜的表面能夠令人滿意地整平。有機樹脂材料通常其介電常數(shù)低，所以能夠減少寄生電容。但是，有機樹脂材料由于其吸濕性而不適于作保護(hù)膜，所以最好與第一層間絕緣體540結(jié)合起來。
其后，形成具有預(yù)先定圖形的抗蝕掩模，并形成接觸孔，其伸到半導(dǎo)體層中形成的源區(qū)或漏區(qū)。接觸孔通過干法蝕刻形成。在這種情況下，使用CF4，O2和He的混合氣體作為蝕刻氣體首先對由有機樹脂材料制的第二層間絕緣膜541進(jìn)行蝕刻，其后，使用CF4和O2作為蝕刻氣體對第一層間絕緣膜540蝕刻。
然后，通過濺射或真空蒸汽汽化來形成導(dǎo)電金屬膜。這樣就形成了抗蝕掩模圖形，并通過蝕刻形成導(dǎo)線543-549。這樣，就能夠形成有源矩陣基板。
使用圖18A中有源矩陣基板制造有源矩陣型液晶顯示器件的過程將予以說明。圖18B示出有源矩陣基板用密封劑558粘結(jié)在副基板554上的狀態(tài)。首先，在圖18A所示的有源矩陣基板上形成柱形分隔件551和552。在象素段中設(shè)置的分隔件551要形成得與象素電極上的接觸段相重疊。雖然會隨著將要使用的液晶材料而有所改變，但分隔件的高度將設(shè)定在3-10μm。在接觸段，對應(yīng)接觸孔形成凹入段。因此，通過使形成的分隔件與凹入段相對準(zhǔn)，液晶的定向就能夠免受干擾。其后，形成調(diào)整膜553，并進(jìn)行摩擦處理。在副基板554上形成透明導(dǎo)電膜555和調(diào)整膜556。然后，有源矩陣基板和副基板相互連接，并在其中間注入液晶557。
按上述制造的有源矩陣型液晶顯示器件能夠用作為用于各種電子器件的顯示儀器。上述的液晶顯示板完全適用于大面積而不必降低象素段中的孔徑比。
本實施方案能夠隨意與實施方案1-5中的任何一個相結(jié)合。[實施方案11]對使用實施方案10中說明的有源矩陣基板制造發(fā)光器件的情況將予以說明。
在圖19中，作為電流控制TFT4501使用具有與圖16中n-溝道TFT503同樣配置的TFT。不用說，電流控制TFT4501的柵電極電連接到開關(guān)TFT4402的漏線上。電流控制TFT4501的漏線電連接至絕緣膜4409上形成的象素電極4504。
在本實施方案中，由導(dǎo)電膜制成的象素電極4505起發(fā)光元件陰極的作用。更具體地說，使用鋁和鋰的合金膜?？梢允褂糜蓪儆谥芷诒碇械谝蛔寤虻诙逶刂瞥傻膶?dǎo)電膜或加有該元素的導(dǎo)電膜。
在象素電極4504上形成發(fā)光層4505。在圖19中只示出一個象素。在本實施方案中與G(綠色)相應(yīng)的發(fā)光層通過氣相沉積和涂敷(最好是旋轉(zhuǎn)涂敷)形成。更具體地說，使用層疊結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中形成LiF膜(厚度20nm)作為電子注入層，其上再形成PPV膜(厚度70nm)作為發(fā)光層。
其次，在發(fā)光層4505上形成由透明導(dǎo)電膜制的陽極4506。在本實施方案中，使用由氧化銦和氧化錫的混合物或氧化銦和氧化鋅的混合物制成的導(dǎo)電膜。
在陽極4506形成時，發(fā)光元件4507就完成了。發(fā)光元件4507是指由象素電極(陰極)4504，發(fā)光層4505，及陽極4506組成的二極管。
形成純化膜4508是有用的以便完全覆蓋發(fā)光元件4507。作為純化膜4508，使用單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的絕緣膜，包括碳膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜。
此外，在純化膜4508上形成密封材料4509，覆蓋件4510粘接到密封材料4509上。作為密封材料4509，可以使用UV-可固化樹脂，并且在密封材料4509中形成有吸濕性的材料或有抗氧化作用的材料是有用的。此外，在本實施方案中，作為覆蓋件4510，使用玻璃基板，石英基板，或其兩側(cè)形成有碳膜(最好是DLD膜)的塑料基板，石英基板，或其兩側(cè)形成有碳膜(最好是DLC膜)的塑料基板(包括塑料薄膜)。
這樣制造的發(fā)光器件完全可以用于大面積用而不必降低象素段中的孔徑比。
本實施方案能夠隨意與實施方案1-5中的任何一個相結(jié)合。[實施方案12]根據(jù)本發(fā)明形成的布線板能夠用于各種各樣的電光儀器(有源矩陣型液晶顯示器件，有源矩陣型EC顯示儀器，及有源矩陣型發(fā)光器件)。具體地說，在這些電光儀器被納入到顯示部分的所有電子設(shè)備中都能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。
這類電子設(shè)備的實例包括個人計算機和顯示器。圖20A-20C示出其實例。
圖20A示出個人計算機，它包括本體3001，圖象輸入部分3002，顯示部分3003，鍵盤3004，等。本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分3003。本發(fā)明隨時可用于擴(kuò)大顯示部分3003。
圖20B示出使用存儲程序記錄介質(zhì)(以下只稱為記錄介質(zhì))的播放機，它包括本體3401，顯示部分3402，揚聲器部分3403，記錄介質(zhì)3404，操作開關(guān)3405等。這種播放機使用數(shù)字通用光盤(DVD)，光盤(CD)，等作為記錄介質(zhì)，能夠用來聽音樂，看電影，玩游戲，及上互聯(lián)網(wǎng)。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示部分3402。本發(fā)明隨時可用于擴(kuò)大顯示部分3402。
圖20C示出顯示器，它包括本體4101，底座4102，顯示部分4103，等。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示部分4103。本發(fā)明的顯示器對屏幕的擴(kuò)大做好充分準(zhǔn)備。特別是，本發(fā)明有利于對角線尺寸為10英寸或更大(特別是30英寸或更大)的顯示器。
如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用范圍極大，而且本發(fā)明可應(yīng)用于各個領(lǐng)域的電子設(shè)備。此外，采用利用實施方案1-11任意組合而得到的結(jié)構(gòu)能夠獲得本實施方案的電子設(shè)備。
采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以得到下面的基本重要事實。
(a)適合于常規(guī)布線和制造布線板的過程的簡單方法。
(b)布線中實現(xiàn)低電阻。因此，設(shè)計自由和象素段孔徑比的程度提高了。
(c)得到了滿意的覆蓋范圍。
(d)在半導(dǎo)體器件如有源矩陣型液晶顯示器件中，在上述優(yōu)點使人滿意的同時，象素段的面積也增大了，本發(fā)明對屏幕的擴(kuò)大做好了充分準(zhǔn)備，這將提高半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性。
各項其他改進(jìn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會變得明顯起來并且能夠易于被他們實現(xiàn)而又不偏離本發(fā)明的領(lǐng)域與構(gòu)思。因此，不打算把此處所附的權(quán)利要求范圍限制在如這里所提出的說明，而是對這些權(quán)利要求予以廣泛的解釋。
權(quán)利要求
1.一種具有層疊結(jié)構(gòu)的布線，該布線包括第一寬度第一導(dǎo)電層作為第一層，第二寬度第二導(dǎo)電層作為第二層，而第二寬度小于第一寬度，及第三寬度第三導(dǎo)電層作為第三層，第三寬度又小于第二寬度。其中，第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的布線，其中第一導(dǎo)電層至少包括選自W和Mo中的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的布線，其中第二導(dǎo)電層包括Al。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的布線，其中第三導(dǎo)電層包括Ti。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的布線，其中第二導(dǎo)電層為第一導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層，及絕緣膜所覆蓋，接觸絕緣膜的區(qū)域被氧化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的布線，其中布線被用于至少選自液晶顯示器件和發(fā)光器件中的一個。
7.一種制造布線的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；及蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電組成的疊層，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣截面為錐形形狀。
8.一種制造布線的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第三寬度第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；及蝕刻第一寬度第二導(dǎo)電層和第二寬度第三導(dǎo)電層以形成第四形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣截面為錐形形狀。
9.一種制造布線的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及對第三形狀導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣截面為錐形形狀。
10.一種制造布線的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第三寬度第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一寬度第二導(dǎo)電層和第二寬度第三導(dǎo)電層以形成第四形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及對第四形狀導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣截面為錐形形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一項權(quán)利要求的制造布線的方法，其中第一導(dǎo)電層至少包括選自W和Mo中的一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一項權(quán)利要求的制造布線的方法，其中第二導(dǎo)電層包括Al。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一項權(quán)利要求的制造布線的方法，其中第三導(dǎo)電層包括Ti。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一項權(quán)利要求的制造布線的方法，其中使用氧或主要含氧的氣體，或H2O進(jìn)行等離子體處理。
15.一種布線板，該布線板包括絕緣基板和布線，其中布線具有層疊結(jié)構(gòu)，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層作為第一層，第二寬度第二導(dǎo)電層作為第二層，向第二寬度小于第一寬度，及第三寬度第三導(dǎo)電層作為第三層，第三寬度又小于第二寬度，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的布線板，其中第一導(dǎo)電層至少包括選自W和Mo中的一個。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的布線板，其中第二導(dǎo)電層包括Al。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的布線板，其中第三導(dǎo)電層包括Ti。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的布線板，其中第二導(dǎo)電層被第一導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層，及絕緣層所覆蓋，接觸絕緣膜的區(qū)域被氧化。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的布線板，其中液晶顯示器件或發(fā)光器件采用該布線板制造。
21.一種制造布線板的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，其中第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，或第六寬度第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
22.一種制造布線板的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上堆迭的第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層及第三導(dǎo)電層；蝕刻第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第三寬度第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及蝕刻第一寬度第二導(dǎo)電層和第二寬度第三導(dǎo)電層以形成第四形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，其中第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，或第六寬度第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
23.一種制造布線板的方法，該方法包括步驟在絕緣表面上形成第一導(dǎo)電層；在第一導(dǎo)電層上形成第二導(dǎo)電層；在第二導(dǎo)電層上形成第三導(dǎo)電層；蝕刻第一至第三導(dǎo)電層以形成具有錐形段的導(dǎo)電層；以及對具有錐形段的導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理。
24.一種制造布線板的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括絕緣表面上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及對第三形狀導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理，其中第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，或第六寬度第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
25.一種制造布線板的方法，該方法包括步驟形成第一形狀導(dǎo)電層其包括絕緣表面上堆迭的第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層；蝕刻第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第三寬度第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一寬度第二導(dǎo)電層和第二寬度第三導(dǎo)電層以形成第四形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及對第四形狀導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理，其中第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，或第六寬度第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
26.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任何一項權(quán)利要求的制造布線板的方法，其中第一導(dǎo)電層至少包括選自W和Mo中的一個。
27.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任何一項權(quán)利要求的制造布線板的方法，其中第二導(dǎo)電層包括Al。
28.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任何一項權(quán)利要求的制造布線板的方法，其中第三導(dǎo)電層包括Ti。
29.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任何一項權(quán)利要求的制造布線板的方法，其中使用氧或主要含氧的氣體，或H2O進(jìn)行等離子體處理。
30.一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括基板上的半導(dǎo)體層；半導(dǎo)體層上的柵絕緣膜；柵絕緣層上的布線，該布線具有層疊結(jié)構(gòu)，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層作為第一層，第二寬度第二導(dǎo)電層作為第二層，第二寬度小于第一寬度，及第三寬度第三導(dǎo)電層作為第三層，第三寬度又小于第二寬度，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件，其中第一導(dǎo)電層至少包括選自W和Mo中的一個。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件，其中第二導(dǎo)電層包括Al。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件，其中第三導(dǎo)電層包括Ti。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件，其中第二導(dǎo)電層被第一導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層，及絕緣膜所覆蓋，接觸絕緣膜的區(qū)域被氧化。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體器件至少選自液晶顯示器件和發(fā)光器件中的一個。
36.根據(jù)權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體器件至少選自個人計算機，使用記錄介質(zhì)的播放機，和顯示器中的一個。
37.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括步驟在基板上形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成柵絕緣膜；形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括柵絕緣膜上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
38.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括步驟在基板上方形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成柵絕緣膜；形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括柵絕緣膜上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第三寬度第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；以及蝕刻第一寬度第二導(dǎo)電層和第二寬度第三導(dǎo)電層以形成第四形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
39.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括步驟在基板上方形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成柵絕緣膜；形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括柵絕緣膜上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一寬度第一導(dǎo)電層，第二寬度第二導(dǎo)電層，及第三寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二寬度第二導(dǎo)電層和第三寬度第三導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；及對第三形狀導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
40.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括步驟在基板上方形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成柵絕緣膜；形成第一形狀導(dǎo)電層，其包括柵絕緣膜上第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，及第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層以形成第二形狀導(dǎo)電層，其包括第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一導(dǎo)電層以形成第三形狀導(dǎo)電層，其包括第三寬度第一導(dǎo)電層，第一寬度第二導(dǎo)電層，及第二寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層；蝕刻第一寬度第二導(dǎo)電層和第二寬度第三導(dǎo)電層以形成第四形狀導(dǎo)電層，其包括第四寬度第一導(dǎo)電層，第五寬度第二導(dǎo)電層，及第六寬度第三導(dǎo)電層組成的疊層，以及對第四形狀導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理，其中第一導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層，或第三導(dǎo)電層的邊緣的截面為錐形形狀。
41.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任何一項權(quán)利要求的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第一導(dǎo)電層至少包括選自W和Mo中的一個。
42.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任何一項權(quán)利要求的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第二導(dǎo)電層包括Al。
43.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任何一項權(quán)利要求的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第三導(dǎo)電層包括Ti。
44.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任何一項權(quán)利要求的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中使用氧或主要含氧的氣體，或H2O進(jìn)行等離子體處理。
45.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任何一項權(quán)利要求的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中半導(dǎo)體器件至少選自液晶顯示器件和發(fā)光器件中的一個。
46.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任何一項權(quán)利要求的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中半導(dǎo)體器件至少選自個人計算機，使用記錄介質(zhì)的播放機，及顯示器中的一個。
全文摘要
本發(fā)明的布線具有層疊結(jié)構(gòu),它包括具有第一寬度的第一導(dǎo)電層(第一層),由選自W和Mo,或主要含該元素的合金或化合物的一種或多種元素制成;低阻的第二導(dǎo)電層(第二層),其具有小于第一寬度的第二寬度,由主要含Al的合金或化合物制成;及第三導(dǎo)電層(第三層),其具有小于第二寬度的第三寬度,由主要含Ti的合金或化合物制成。采用這種結(jié)構(gòu),使本發(fā)明為象素段的擴(kuò)大留有充分的余地。至少第二導(dǎo)電層的邊緣具有錐形的截面。由于這種形狀,使得能夠獲得令人滿意的覆蓋范圍。
文檔編號G02F1/1362GK1378276SQ0210807
公開日2002年11月6日 申請日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月27日
發(fā)明者山崎舜平, 須澤英臣, 小野幸治, 楠山義弘 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所