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半導(dǎo)體器件及其制造方法

文檔序號:7232318閱讀:621來源:國知局

專利名稱::半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管及其制造方法,特別涉及形成薄膜晶體管需要的絕緣膜材料及晶體管的制造方法。人們已開發(fā)出薄膜晶體管(此后稱為TFT),其有源層由結(jié)晶半導(dǎo)體膜構(gòu)成,結(jié)晶半導(dǎo)體膜利用例如激光退火或熱退火法,由形成于如玻璃等具有透光性的絕緣基片上的非晶半導(dǎo)體膜結(jié)晶而成。主要用于TFT制造的基片有例如鋇硼硅玻璃或鋁硼硅玻璃等玻璃基片。與石英基片相比,這類玻璃基片具有較差的耐熱性,但它們的優(yōu)點在于低市場價格和容易制造大表面積基片的事實。就柵極的設(shè)置而言,TFT的結(jié)構(gòu)可大致分為頂柵型和底柵型。在頂柵型中,有源層形成于例如玻璃基片等絕緣基片上,柵絕緣膜和柵極依次形成于有源層上。另外。在許多情況下,基膜形成于基片和有源層之間。另一方面,底柵型中,柵極形成于類似的基片上,柵絕緣膜和有源層依次形成于柵極上。此外,保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜形成于有源層上。柵絕緣膜、基膜、和保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜由例如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜形成。采用這些類型的材料的理由是,要相對于構(gòu)成有源層的非晶硅膜或結(jié)晶硅膜形成良好的界面,較好是由具有硅作一種主要成分的材料形成絕緣膜。一般認(rèn)為較好是利用等離子體CVD或低壓CVD制造上述絕緣膜。等離子體CVD是一種在輝光放電中分解原材料氣,并通過形成等離子體形成游離基(這里是指化學(xué)活性游離基),然后將它們淀積于基片上的技術(shù)。在等離子體CVD中,可以在一般為400℃以下的低溫下,高速淀積膜。然而,等離子體中還存在離子,因此,必須熟練地控制由于屏蔽區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的電場造成的被加速離子對襯底的損傷。另一方面,低壓CVD是一種熱分解原材料氣,并在基片上淀積膜的技術(shù)。沒有象等離子體CVD那樣的離子所致?lián)p傷,但低壓CVD的缺點是淀積速度慢。無論用什么技術(shù),都必須充分減小界面態(tài)密度和膜內(nèi)的缺陷態(tài)密度(體缺陷密度),以便將該膜制成TFT的柵絕緣膜、基膜、或保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜。此外,必須考慮由于內(nèi)部應(yīng)力或熱處理造成的改變量。為了形成良好質(zhì)量的絕緣膜,在膜淀積工藝期間基本上不要引入任何缺陷是很重要的,要采用能減小所形成膜缺陷態(tài)密度的成分。為此考慮的一種方法是利用具有高分解率的原材料氣。例如,用TEOS(四乙氧基原硅烷,化學(xué)式為Si(OC2H5)4)和氧(O2)的氣體混合物,通過等離子體CVD制造氧化硅膜,是能夠形成良好質(zhì)量絕緣膜的一種方法。如果用這種氧化硅膜制造MOS結(jié)構(gòu),然后,進行BTS(偏置,熱,應(yīng)力)試驗,已知平帶電壓(此后稱作Vfb)的改變會減小到實際應(yīng)用的范圍。然而,TEOS的輝光放電分解過程中容易產(chǎn)生水(H2O),水容易進入膜。因此,必須在膜淀積后,在400-600℃間進行熱退火,以形成如上所述的良好質(zhì)量膜。由于會導(dǎo)致制造成本增加,所以,在TFT制造工藝中引入這類高溫退火步驟是不合適的。另一方面,利用SiH4和N2O的氣體混合物,通過等離子體CVD形成的氧氮化硅膜,被含于膜中的百分之幾的氮原子致密化,可以不必進行熱退火制造良好質(zhì)量的膜。然而,根據(jù)制造條件,Si-N鍵會形成缺陷態(tài),在某些情況下,這會增大Vfb的改變量,并引起作為TFT特性之一的閾值電壓(此后稱為Vth)的移動。類似地,利用等離子體CVD,由例如SiH4、NH3和N2制造氮化硅膜,可以提供致密且硬的膜,但缺陷態(tài)密度較大。另外,內(nèi)應(yīng)力較大,因此,如果直接接觸形成有源層,會造成變形,對TFT的特性造成不良影響,Vth移位,亞閾值系數(shù)(此后稱作S值)變大。本發(fā)明是一種解決上述問題的技術(shù),因此,本發(fā)明的目的是提供一種適用于一般為TFT的半導(dǎo)體器件的絕緣膜及其制造方法。另外,本發(fā)明的目的是提供一種利用這種絕緣膜作柵絕緣膜、基膜、保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜的半導(dǎo)體器件及其制造方法。為了解決上述問題,本發(fā)明采用利用SiH4、N2O和H2作原材料氣,通過等離子體CVD制造的氫化氧氮化硅膜作一般為TFT的半導(dǎo)體器件的絕緣膜材料。利用這類氫化氧氮化硅膜作柵絕緣膜、基膜、保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜,可以制造Vth不移位,BTS穩(wěn)定的TFT。關(guān)于利用SiH4、N2O和H2作原材料氣,通過等離子體CVD制造的氫化氧氮化硅膜的報道,例如Yeh,Jiun-Lin和Lee,Si-Chen發(fā)表于JournalofAppliedPhysics第79卷,第2期,第656-663頁的“非晶氧氮化硅的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)”一文,討論了用250℃的分解溫度,以固定在0.9-1.0的氫(H2)與SiH4+N2O的混合比,通過等離子體CVD制造的氫化氧氮化硅膜,其中表示為Xg=[N2O]/([SiH4]+[N2O])的混合比Xg的值從0.05變到0.975。然而,利用傅利葉變換紅外光譜分析法(FT-IR)法,清楚地觀察到了所制造的氫化氧氮化硅膜中HSi-O3鍵和H2Si-O2鍵的存在。這些鍵徹底降低了熱穩(wěn)定性,另外,恐怕配位數(shù)的變化將在鍵的外圍形成缺陷態(tài)密度。因此,甚至用相同的氫化氧氮化硅膜,如果不具體檢測組分、或包括雜質(zhì)元素的成分,也不能用作例如對TFT特性有重要影響的柵絕緣膜等絕緣膜。因此,本發(fā)明的絕緣膜材料即氫化氧氮化硅膜是利用SiH4、N2O和H2作原材料,通過等離子體CVD制造的膜。其組分是氧濃度設(shè)定為55-70原子%,氮濃度設(shè)定為0.1-6原子%,較好是0.1-2原子%,氫濃度設(shè)定為0.1-3原子%。為了形成這種組分的膜,基片溫度設(shè)定為350-500℃,較好在400-450℃之間,放電功率密度設(shè)定在0.1-1W/cm2。在利用等離子體CVD制造氫化氧氮化硅膜時,通過在通常使用的SiH4和N2O中加氫,防止SiH4分解產(chǎn)生的游離基氣相聚合(在反應(yīng)空間內(nèi)),從而避免了產(chǎn)生顆粒。另外,在膜生長表面上,可以防止過量氫因被氫游離基表面吸附的氫的吸附反應(yīng)進入膜中。這種作用與膜淀積期間基片的溫度密切相關(guān),除非基片溫度設(shè)定在本發(fā)明的范圍內(nèi),否則不可以實現(xiàn)。結(jié)果,可以形成小缺陷密度的致密膜,膜內(nèi)含有的微量氫,會在釋放晶格翹曲時有效地發(fā)揮作用。為了分解水,增大產(chǎn)生的氫游離基的濃度,合適的是將產(chǎn)生輝光放電的高頻電源的頻率設(shè)定為在13.56-120MHz之間,較好是27-70MHz。以此方式,本發(fā)明可有效地利用通過將氫化氧氮化硅膜中的氧、氮和氫的量設(shè)定為優(yōu)化量實現(xiàn)的效果,這些效果在其它情況下無法獲得。甚至對于由相同制造方法形成的氫化氧氮化硅膜,根據(jù)制造條件,可以形成具有不同組分的這種膜。例如,包含過量的氫會產(chǎn)生如上所述的增大膜不穩(wěn)定性的后果。此外,通過用這種氫化氧氮化硅膜形成TFT的柵絕緣膜、基膜、和保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜,并在300-500℃的溫度下進行熱處理,可以發(fā)射氫化氧氮化硅膜中的氫。通過將發(fā)射的氫擴散到有源層中,可以有效地進行有源層的氫化。下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在各附圖中圖1A-1F是展示制造TFT的工藝的剖面圖;圖2A-2F是展示制造TFT的工藝的剖面圖;圖3A-3C是展示每個都利用氫化氧氮化硅膜的MOS晶體管的C-V特性的示圖;圖4是展示氫化氧氮化硅膜的紅外光譜特性的示圖;圖5A-5E是展示制造TFT的工藝的剖面圖;圖6A-6E是展示制造TFT的工藝的剖面圖;圖7A-7E是展示制造TFT的工藝的剖面圖;圖8A-8D是展示制造TFT的工藝的剖面圖;圖9A-9D是展示制造像素TFT和驅(qū)動電路TFT的工藝的剖面圖;圖10A-10D是展示制造像素TFT和驅(qū)動電路TFT的工藝的剖面圖;圖11A-11D是展示制造像素TFT和驅(qū)動電路TFT的工藝的剖面圖;圖12A-12C是展示制造像素TFT和驅(qū)動電路TFT的工藝的剖面圖;圖13是展示像素TFT和驅(qū)動電路TFT的剖面圖;圖14A-14C是展示制造驅(qū)動電路TFT的工藝的俯視圖;圖15A-15C是展示制造像素TFT的工藝的俯視圖;圖16A-16C是展示制造驅(qū)動電路TFT的工藝的剖面圖;圖17A-17C是展示制造像素TFT的工藝的剖面圖;圖18是展示液晶顯示器件的輸入/輸出端子、布線和電路設(shè)置的俯視圖;圖19是展示液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖;圖20是展示液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)的透視圖;圖21是展示顯示區(qū)中的像素的俯視圖;圖22A和22B是展示有源矩陣型有機EL顯示器件的結(jié)構(gòu)示圖;圖23A-23F是展示半導(dǎo)體器件的各實例的示圖;圖24A-24D是展示投影儀的各實例的示圖;圖25A和25B是分別展示EL顯示器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖和剖面圖;圖26A和26B是展示EL顯示器件的像素部分的剖面圖;圖27A和27B分別是EL顯示器件的像素部分的俯視圖和電路圖;圖28A-28C是另一EL顯示器件的另一像素部分的電路圖的各實例。下面按實施例介紹制造適用于一般為TFT的半導(dǎo)體器件的絕緣膜的方法。氫化氧氮化硅膜適合用作這類絕緣膜,本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜是利用SiH4、N2O和H2作原材料氣,通過等離子體CVD制造的膜。這里圖示了利用氫化氧氮化硅膜制造MOS結(jié)構(gòu)試驗片得到的電容—電壓特性(此后稱為C-V特性)。這里可以使用電容耦合型等離子體CVD裝置,制造氫化氧氮化硅膜。表1中示出了典型的制造條件。表1中包括三種制造條件,與本發(fā)明有關(guān)的制造條件是#1883和#1884。條件#1876是常規(guī)氧氮化硅膜的制造條件,為了比較列出這些條件。表1中包括氫化氧氮化硅膜的膜淀積條件和膜淀積前進行的工藝的預(yù)處理條件,該預(yù)處理不是必須的,但有利于提高氫化氧氮化硅膜特性的再現(xiàn)性,和在將這種氫化氧氮化硅膜應(yīng)用于TFT時TFT特性的重復(fù)性。表1參見表1,預(yù)處理條件是以338Pa-1/秒引入氫,在壓力為20Pa,高頻電源設(shè)定為0.2W/cm2的條件下,產(chǎn)生等離子體,然后,處理2分鐘。另外,通過以169Pa-1/秒引入氫,和169Pa-1/秒引入氧,然后,在壓力為40Pa的條件下,類似地產(chǎn)生等離子體,進行處理。此外,盡管表中未示出,但可以通過引入N2O和氫,并將壓力設(shè)定在10-70Pa,將高頻功率密度設(shè)定在0.1-0.5W/cm2,處理數(shù)分鐘,進行處理。這種預(yù)處理期間,基片的溫度可以在300-450℃,較好是400℃。預(yù)處理的效果包括對將在其上淀積膜的基片的清洗作用,和對以后淀積的氫化氧氮化硅膜的界面特性的穩(wěn)定作用,穩(wěn)定作用通過使淀積表面吸附氫,暫時不活化表面實現(xiàn)。另外,通過同時引入氧和N2O,具有如淀積表面的最上表面及其附近被氧化、減小界面態(tài)密度的希望的作用。本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜的淀積條件是以1-17Pa-1/秒引入SiH4,以169-506Pa-1/秒引入N2O,以169-1266Pa-1/秒引入氫;反應(yīng)壓力設(shè)定為10-70Pa;高頻功率密度設(shè)定為0.1-1.0W/cm2;基片溫度為300-450℃,較好為400℃。用#1883條件時,用以下條件制造氫化氧氮化硅膜以8.44Pa-1/秒引入SiH4,以203Pa-1/秒引入N2O,以844Pa-1/秒引入氫;反應(yīng)壓力設(shè)定為20Pa;高頻功率密度設(shè)定為0.4W/cm2;基片溫度為400℃。可以以13.56-120MHz,較好27-60MHz的頻率加高頻電源,這里用60MHz。另外,條件#1884與#1883相同,氫流量設(shè)定在211Pa-1/秒。各氣體流量不限于這些絕對值,但它們的流量比則更有效。如果Xh=[H2]/([SiH4]+[N2O]),則合適的Xh為0.1-7。另外,如上所述,如果Xg=[N2O]/([SiH4]+[N2O]),則合適的Xg為0.90-0.996。表1所示的#1876條件是常規(guī)條件,是不加氫制造氫化氧氮化硅膜的典型制造條件。首先通過制造MOS結(jié)構(gòu)試驗片,并利用BTS試驗研究其C-V特性和Vfb波動,研究這樣制造的氫化氧氮化硅膜的特性。在最希望的C-V特性中Vfb為0V,BTS試驗的最希望結(jié)果是Vfb不改變。該值偏離0,意味著在界面和絕緣膜中存在許多缺陷態(tài)密度。試驗片是單晶硅基片(CZ-p型,&lt;100&gt;,電阻率為3-7Ωcm),其上在表1所示的各條件下形成了155nm厚的氫化氧氮化硅膜。濺射形成400nm厚的鋁(Al)電極,電極表面積設(shè)定為78.5mm2。另外,在單晶硅基片的背面上,形成同樣厚度的Al電極,在350℃的氫氣氛中,進行30分鐘熱處理,進行燒結(jié)。在BTS試驗中,在氫化氧氮化硅膜上的電極上加-1.7MV的電壓,在150℃允許持續(xù)該過程1小時。圖3A-3C展示了這種試驗片的C-V特性。用YokokawaHewlettPackardCorp.YHP-4192A進行測量。圖3A示出了在#1876條件下制造的氫化氧氮化硅膜的C-V特性,觀察到BTS試驗前后特性發(fā)生了明顯的變化。另一方面,圖3B示出了在#1883條件下制造的試驗片的特性,圖3C示出了#1884條件下制造的試驗片的特性。從圖3B和3C可以證實,BTS試驗前后特性的變化很小。表2包括從C-V特性得到的Vfb值的資料,初始值和第一BTS試驗后的值,改變量表示為ΔVfb。#1883條件下的試驗片的Vfb初始值為-2.25V,#1884條件下的試驗片的Vfb初始值為-0.66V,#1876條件下試驗片的Vfb初始值為-2.84V。它們的ΔVfb值分別為-0.55V、-0.15V和-1.35V。換言之,#1884條件下制造的試驗片具有最小Vfb初始值和最小ΔVfb值。表2</tables>C-V特性的結(jié)果表明,在制造氫化氧氮化硅膜的各條件下,對于SiH4和N2O來說,混合的氫的比例有一個最佳范圍。從圖3A-3C的結(jié)構(gòu)可知,在Xh=1,Xg=0.96時,可以得到很好的結(jié)果。圖4是利用FT-IR光譜分析儀(所用裝置NicoletMagna-IR760)測量試驗片中所含氫量的紅外吸收光譜特性得到的。用于該測量的試驗片淀積于單晶硅基片上(FZ-N型,&lt;100&gt;,電阻率為1000Ωcm以上)。由于所有樣品中都觀察到了Si-O-Si鍵,所以,拉伸模式吸收時,在1080-1050cm-1處有峰值,彎曲模式吸收時,在810cm-1處有峰值。然而,在2300-2000cm-1附近觀察到與Si-H鍵有關(guān)的吸收,并觀察到與HSi-O鍵有關(guān)的較弱吸收。如果在Si-H鍵在2000cm-1具有拉伸模式吸收峰值的前提下,量化各試驗片中所含的氫,則在#1876和#1884條件下制造的試驗片中無法量化氫,確定該鍵的濃度為1×1019cm-3以下。對于在#1883條件下制造的試驗片來說,Si-H鍵濃度量化為4×1019cm-3。另一方面,如果估算從3250-3400cm-1積分得到的N-H鍵濃度,對于在#1883條件下制造的試驗片來說,濃度量化為6×1020cm-3。對于#1884條件下制造的試驗片來說,濃度量化為4×1020cm-3。然而,在常規(guī)#1876條件下制造的試驗片無法量化。所以可以證實,在利用根據(jù)表1所示三種條件下制造的氫化氧氮化硅膜的MOS結(jié)構(gòu)測試片之間,C-V特性明顯不同,并可以證實,存在著BTS試驗前后Vfb初始值和其變化都很小的制造條件。還可以證實,各膜中所含氫的濃度不同,從與C-V特性的關(guān)系可知,存在著最佳組分。表1和表2示出了典型實例,但適用于一般為TFT的半導(dǎo)體器件的絕緣膜的組分可以如下設(shè)定氧濃度為55-50原子%;氮濃度為0.1-6原子%,較好為0.1-2原子%;氫濃度為0.1-3原子%。實施例1在實施例1中,用圖1A-2F,按工藝步驟介紹在同一基片上形成CMOS電路所需要的制造n溝道TFT和p溝道TFT的方法。由本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜構(gòu)成的絕緣膜應(yīng)用作TFT的基膜、柵絕緣膜、層間絕緣膜。圖1A中的基片101采用例如鋇硼硅玻璃基片或鋁硼硅玻璃基片等基片,一般為CorningCorp.的#7059玻璃或#1737玻璃基片。盡管是微量的,但這種玻璃基片中含有例如鈉等堿金屬元素。這種玻璃基片會由于熱處理期間的溫度而收縮約幾ppm至幾十ppm,因此,可以在低于玻璃變形點10-20℃的溫度下先進行熱處理。在其上將形成TFT的基片101的表面上,形成基膜102,以防止來自基片101的堿金屬元素和其它雜質(zhì)造成的沾污。基膜102由用SiH4、NH3和N2O制造的氧氮化硅膜102a和用SiH4、N2O和H2制造的氫化氧氮化硅102b構(gòu)成。氧氮化硅膜102a形成為厚10-100nm(較好為20-60nm),氫化氧氮化硅膜形成為厚10-200nm(較好為20-100nm)。這些膜利用常規(guī)的平行板型等離子體CVD形成。為制備氧氮化硅膜102a,向反應(yīng)室中以16.9Pa-1/秒引入SiH4,以169Pa-1/秒引入NH3,以33.8Pa-1/秒引入N2O,基片溫度設(shè)定為325℃,反應(yīng)壓力為40Pa,放電功率密度為0.41W/cm2,放電頻率為60MHz。另一方面,為制備氫化氧氮化硅膜102b,向反應(yīng)室中,以8.4Pa-1/秒引入SiH4,以203Pa-1/秒引入N2O,以211Pa-1/秒引入H2,基片溫度設(shè)定為400℃,反應(yīng)壓力為20Pa,放電功率密度為0.41W/cm2,放電頻率為60MHz??梢酝ㄟ^只改變基片溫度和改變反應(yīng)氣體連續(xù)形成這些膜。這里形成的氧氮化硅膜102a的密度為9.28×1022/cm3,是致密的硬膜,該膜在20℃下,在含7.13%氟化氫銨(NH4HF2)和15.4%的氟化銨(NH4F)的混合溶液(STELLACHEMIFACorp;產(chǎn)品名為LA1500)中的腐蝕速率較低,為63nm/分鐘。如果這種膜用作基膜,則可以有效地防止堿金屬元素從玻璃基片擴散到形成于基膜上的半導(dǎo)體層中。然后,利用例如等離子體CVD或濺射等已知方法,形成厚25-80nm(較好是30-60nm)的非晶硅結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層103a。在實施例1中,利用等離子體CVD,形成厚55nm的非晶硅膜。非晶半導(dǎo)體膜和微晶半導(dǎo)體膜可以作為具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜存在,也可以采用例如非晶硅鍺膜等具有非晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜。另外,基膜102和非晶半導(dǎo)體層103a可連續(xù)形成。例如,在如上所述連續(xù)淀積了氧氮化硅膜102a和氫化氧氮化硅膜102b后,如果反應(yīng)氣從SiH4、N2O和H2變?yōu)镾iH4和H2或SiH4,則可以在不暴露于大氣的情況下連續(xù)形成這些膜。結(jié)果,可以防止氫化氧氮化硅膜102b表面被沾污,防止所制造的TFT特性波動,可以減小其閾電壓的改變。進行結(jié)晶步驟,由非晶半導(dǎo)體層103a形成結(jié)晶半導(dǎo)體層103b。例如,可應(yīng)用激光退火和熱退火(固相生長法)和快速熱退火(RTA)。按RTA法,例如紅外燈、鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈或氙燈等燈用作光源?;蛘?,根據(jù)日本專利申請公開平7-130652中公開的技術(shù),利用催化元素的結(jié)晶法形成結(jié)晶半導(dǎo)體層103b。必需排出非晶半導(dǎo)體層中含有的氫,因此,希望首先進行在400-500℃下約1小時的熱處理,將非晶半導(dǎo)體層中包含的氫量減少到5原子%以下,然后,進行結(jié)晶(圖1B)。在利用激光退火進行結(jié)晶時,用脈沖振蕩型或連續(xù)光發(fā)射型準(zhǔn)分子激光器或氬激光器作光源。如果用脈沖振蕩型準(zhǔn)分子激光器,則在將激光形成了直線形后進行激光退火。激光退火條件可由操作者適當(dāng)?shù)剡x擇,但例如設(shè)定如下激光脈沖振蕩頻率為30Hz,激光能量密度為100-500mJ/cm2(一般為300-400mJ/cm2)。直線形束照射在基片的整個表面上,進行照射使直線形束的重疊率為80-98%。于是形成結(jié)晶半導(dǎo)體層。對于熱退火的情況來說,利用退火爐,在約600-660℃的溫度下,在氮氣氛中進行退火。無論用那種方法,非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶期間,原子重新排列,使之精細(xì)化和微小化,所制造的結(jié)晶半導(dǎo)體層的厚度從原始的非晶半導(dǎo)體層(本實施例中為55nm)的厚度減小約1-15%。然后在結(jié)晶半導(dǎo)體層103b上形成光刻膠圖形,并通過干法腐蝕將結(jié)晶半導(dǎo)體層隔成島形,形成島狀半導(dǎo)體層104和105a作有源層。干法腐蝕用CF4和O2的混合氣。然后,用由等離子體CVD、低壓CVD或濺射形成的厚50-100nm的氧化硅膜,形成掩模層106。例如,如果用等離子體CVD,則混合四乙氧基原硅烷(TEOS)和O2,反應(yīng)壓力設(shè)定為40Pa,基片溫度設(shè)為300-400℃,在高頻(13.56MHz)功率密度為0.5-0.8W/cm2的條件下進行放電,形成100-150nm,一般為130nm的厚度。(圖1C)然后,形成光刻膠掩模107,在形成n溝道TFT的島狀半導(dǎo)體層105a中,以1×1016-5×1017原子/cm3的濃度,摻入產(chǎn)生P型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素,以控制閾值電壓。元素周期表第13族元素例如硼(B)、鋁(Al)和鎵(Ga)已知為產(chǎn)生半導(dǎo)體p型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。這里通過利用乙硼烷(B2H6)的離子摻雜摻入硼(B),不總是需要進行硼(B)摻雜,省略它沒什么問題,但摻雜硼的半導(dǎo)體層105b可形成為使n溝道TFT的閾值電壓在預(yù)定范圍內(nèi)(圖1D)。為了形成n溝道TFT的LDD(輕摻雜漏)區(qū),選擇性地在島狀半導(dǎo)體層105b中摻入形成n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。元素周期表中的15族元素例如磷(P)、砷(Aa)和銻(Sb)等已知為使半導(dǎo)體產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。形成光刻膠掩模108,這里通過利用磷化氫(PH3)的離子摻雜摻入磷(P)。雜質(zhì)區(qū)109中的磷(P)濃度為2×1016-5×1019原子/cm3。整個說明書中,包含于雜質(zhì)區(qū)109中、產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的濃度是指n-型(圖1E)。利用例如用純水稀釋的氫氟酸等腐蝕溶液,去掉掩模層106。然后,進行激活圖1D和1E中摻入島狀半導(dǎo)體層105b中的雜質(zhì)元素的步驟。激活可利用如在500-600℃下,在氮氣氛中熱退火1-4小時或激光退火等方法進行。另外,可以一起進行這兩種方法。該實施例中,進行利用KrF準(zhǔn)分子激光(248nm波長)的激光激活。激光形成直線形束,振蕩頻率設(shè)定為5-50Hz,能量密度設(shè)定為100-500mJ/cm2。直線形束以80-98%的重疊率掃描,處理其上形成島狀半導(dǎo)體層的襯底的整個表面。注意,激光的照射條件不限于這些條件,操作者可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。然后,利用等離子體CVD,由含硅絕緣膜形成厚40-150nm的柵絕緣膜110。在淀積柵絕緣膜之前,先進行等離子體清洗工藝。通過以338Pa-1/秒引入氫,然后在壓力設(shè)定為20Pa,高頻功率設(shè)定為0.2W/cm2的條件下,產(chǎn)生等離子體,進行2分鐘的等離子體清洗工藝?;蛘撸?69Pa-1/秒引入氫,以169Pa-1/秒引入氧,在壓力為40Pa的條件下類似地產(chǎn)生等離子體。基片溫度設(shè)定為300-450℃,較好為400℃。通過在該階段對島狀半導(dǎo)體層104和105b的表面進行等離子體清洗,可以去除例如吸附硼或磷或有機物質(zhì)等沾污物質(zhì)。另外,通過同時引入氧和N2O,氧化淀積表面的最上表面和其附近區(qū)域,于是產(chǎn)生希望的作用,例如減少與柵絕緣膜界面的界面態(tài)密度??梢栽诘入x子體清洗工藝后連續(xù)形成柵絕緣膜110的工藝,并與上述氫化氧氮化硅膜102b類似,通過向反應(yīng)室中以8.4Pa-1/秒引入SiH4,以203Pa-1/秒引入N2O,以211Pa-1/秒引入H2,并將基片溫度設(shè)定為400℃,反應(yīng)壓力設(shè)定為20Pa,放電功率密度為0.41W/cm2,放電頻率為60MHz,形成柵絕緣膜。(圖1F)在柵絕緣膜110上形成導(dǎo)電層,以形成柵極。該導(dǎo)電層可形成單層,但需要時,也可以形成疊層結(jié)構(gòu)。該實施例中,層疊由導(dǎo)電金屬氮化物膜形成的導(dǎo)電層(A)111和由金屬膜構(gòu)成的導(dǎo)電層(B)112。導(dǎo)電層(B)112可由選自鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)中的一種元素構(gòu)成,或由這些元素之一作其主要成分的合金構(gòu)成,或由這些元素結(jié)合(一般為Mo-W合金膜或Mo-Ta合金膜)的合金膜構(gòu)成。導(dǎo)電層(A)111由氮化鉭(TaN)、氮化鎢(WN)、氮化鈦(TiN)或氮化鉬(MoN)形成。另外,硅化鎢、硅化鈦、或硅化鉬等可用作導(dǎo)電層(A)111。所含雜質(zhì)的濃度可以減小到能夠使導(dǎo)電層(B)112的電阻較小,具體說,較好是氧濃度減小到30ppm以下。例如,通過使鎢中氧濃度減小到30ppm以下,可以用鎢(W)實現(xiàn)20μΩcm以下的電阻率。(圖2A)。導(dǎo)電層(A)111厚可以為10-50nm(較好為20-30nm),導(dǎo)電層(B)112厚可以為200-400nm(較好是250-350nm)。該實施例中,用30nm厚的TaN膜作導(dǎo)電層(A)111,用350nm厚的Ta膜作導(dǎo)電層(B)112,兩層都通過濺射形成。用Ta作靶,并用Ar和氮的混合氣作濺射氣,形成TaN。利用Ar作濺射氣形成Ta。另外,如果在這些濺射氣中加入適當(dāng)量的Xe或Kr,則可以釋放所形成膜的內(nèi)部應(yīng)力,防止剝離。α相Ta膜的電阻率約為20μΩcm,可以用于柵極,但β相Ta膜的電阻率約為180μΩcm,不適于作柵極。TaN膜具有接近α相的結(jié)晶結(jié)構(gòu),因此,如果在TaN膜上形成Ta膜,容易獲得α相的Ta膜。注意,盡管圖中未示出,但有效地是利用磷(P)摻雜導(dǎo)電膜(A)111下的厚約2-20nm的硅膜。這樣作,可以在提高形成于硅膜上的導(dǎo)電膜的粘附性,并防止氧化的同時,可以防止導(dǎo)電層(A)或?qū)щ妼?B)含有的微量堿金屬元素擴散到柵絕緣膜110中。無論用什么方法,較好是使導(dǎo)電層(B)的電阻率在10-500μΩcm。然后,形成光刻膠掩模113,一起腐蝕導(dǎo)電層(A)和導(dǎo)電層(B),形成柵極114和115。例如,可以通過利用CF4和O2的混合氣或用Cl2氣、在1-20Pa的反應(yīng)壓力下的干法腐蝕,進行腐蝕。柵極114和115由導(dǎo)電層114a和115a及114b和115b構(gòu)成,導(dǎo)電層114a和115a由導(dǎo)電層(A)構(gòu)成,導(dǎo)電層114b和115b由導(dǎo)電層(B)構(gòu)成。n溝道TFT的柵極115通過柵絕緣膜110重疊部分雜質(zhì)區(qū)109。另外,可以只由導(dǎo)電層(B)形成柵極。(圖2B)然后,形成雜質(zhì)區(qū)117作p溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)。這里,用柵極114作掩模,摻入產(chǎn)生p型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素,以自對準(zhǔn)方式形成該雜質(zhì)區(qū)。此時,構(gòu)成n溝道TFT的島狀半導(dǎo)體層由光刻膠掩模116覆蓋。然后,利用乙硼烷(B2H6)進行離子摻雜,形成雜質(zhì)區(qū)117。該區(qū)中的硼(B)濃度為3×1020-3×1021原子/cm3。整個說明書中,包含于雜質(zhì)區(qū)117中產(chǎn)生p型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的濃度是指p+。(圖2C)然后,形成構(gòu)成n溝道TFT的源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)118。這里利用磷化氫(PH3)進行離子摻雜,該區(qū)中磷(P)濃度設(shè)定為1×1020-1×1021原子/cm3。整個說明書中,包含于雜質(zhì)區(qū)118中產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的濃度是指n+。同時在雜質(zhì)區(qū)117中摻雜磷(P),但與已在先前步驟摻雜的硼的濃度相比,摻入雜質(zhì)區(qū)117的磷(P)濃度約為硼的1/3-1/2,因此,確保了p型導(dǎo)電,并且不會影響TFT特性。此后,通過熱退火進行產(chǎn)生n型或p型導(dǎo)電,并具有以各自濃度摻入的雜質(zhì)元素的激活。該步驟可以用退火爐。此外,也可以采用激光退火或快速熱退火(RTA)。退火工藝在400-700℃,一般為500-600℃的溫度下,在氧濃度為1ppm以下較好為0.1ppm以下的氮氣氛中進行。該實施例中,在550℃,進行4小時熱處理。另外,合適的是在退火之前,由氧氮化硅膜或氧化硅膜形成厚50-200nm的保護絕緣膜119。較好是在表1所示的條件#1883或#1884下形成氫化和硝化氧化硅膜。然而,這種情況下,也可以根據(jù)#1876形成該膜,而不會產(chǎn)生任何問題。激活步驟后,在300-500℃的溫度下,在含3-100%氫的氣氛中,進行附加熱處理1-12小時,氫化島狀半導(dǎo)體層。該步驟利用熱激發(fā)的氫終止半導(dǎo)體層中的懸掛鍵??梢赃M行等離子體氫化(利用等離子體激發(fā)氫)作為氫化的另一種方法。(圖2E)。然后,在表1所示的#1883或#1884條件下,在保護絕緣膜上附加地淀積氫化氧氮化硅膜,形成層間絕緣膜120。在實施例1中,通過以8.4Pa-1/秒引入SiH4,以200Pa-1/秒引入N2O,以844Pa-1/秒引入氫,將反應(yīng)壓力設(shè)定為40Pa,基片溫度設(shè)定為400℃,放電功率密度設(shè)定為0.4W/cm2,形成厚500-1500nm(較好是600-800nm)的氫化氧氮化硅膜。然后,在層間絕緣層120和保護絕緣層119中形成接觸孔,達(dá)到TFT的源區(qū)或漏區(qū)。于是,形成源布線121和124及漏布線122和123。盡管圖中未示出,但該實施例中,這些電極是具有三層結(jié)構(gòu)的疊層膜,三層結(jié)構(gòu)分別是依次濺射形成的100nm厚的Ti膜、300nm厚的含Ti鋁膜,和150nm厚的Ti膜。然后,形成厚50-500nm(一般為100-300nm)的氮化硅膜或氧氮化硅膜作鈍化膜125。如果這種狀態(tài)下進行氫化處理,則可以產(chǎn)生使TFT特性較好的希望的結(jié)果。例如,合適的是在含3-100%氫的氣氛中,在300-500℃的溫度下,進行1-12小時的熱處理。如果形成由致密氮化硅膜構(gòu)成的鈍化膜125,并在這樣的溫度范圍內(nèi)進行熱處理,則構(gòu)成層間絕緣膜120的氫化氧氮化硅膜中包含的氫會釋放出來,由于被致密氮化硅膜帽蓋,所以,可以防止上層側(cè)上氫擴散。因此,釋放的氫基本上擴散到下層側(cè)。于是可以利用從氫化氧氮化硅膜釋放的氫,進行島狀半導(dǎo)體層104和105b的氫化。類似地,氫也從用作基膜的氫化氧氮化硅膜釋放,因此,可以從上下兩側(cè)氫化島狀半導(dǎo)體層104和105b。另外,用等離子體氫化作氫化工藝,也可以得到類似的結(jié)果。于是在基片101上完成了n溝道TFT134和p溝道TFT133。p溝道TFT133在島狀半導(dǎo)體層104中具有溝道形成區(qū)126、源區(qū)127和漏區(qū)128。n溝道TFT134在島狀半導(dǎo)體層105中具有溝道形成區(qū)129、重疊柵極115的LDD區(qū)130(此后稱這類LDD區(qū)為Lov區(qū))、源區(qū)132和漏區(qū)131。對于3-8微米的溝道長度來說,Lov區(qū)在溝道長度方向的長度設(shè)定為0.5-3.0微米(較好是1.0-1.5微米)。圖2A-2F的各TFT取單柵結(jié)構(gòu),但也可以用雙柵結(jié)構(gòu),另外,還可以用形成有多個柵極的多柵結(jié)構(gòu),不會有什么問題。(圖2F)評價以此方式制造的TFT的特性。對于由TFT構(gòu)成的電路在希望的驅(qū)動電壓下正常工作來說重要的TFT特性包括例如Vth、S值、和電場效應(yīng)遷移率等特性,特別引人注目的是Vth和S值。TFT的尺寸如下對于p溝道和n溝道TFT來說,溝道長度L=8微米,溝道寬度W=8微米,n溝道TFT中,用Lov=2微米的LDD區(qū)作為LDD區(qū)。結(jié)果,在完成的TFT的n溝道TFT中,可以使S值為0.10-0.30V/dec,可以使Vth為0.5-2.5V,可以使電場效應(yīng)遷移率為120-250cm2/V.秒。另外,在完成的TFT的p溝道TFT中,可以使S值為0.10-030V/dec,可以使Vth為-2.5到-0.5V,可以使電場效應(yīng)遷移率為80-150cm2/V.秒。由于由利用SiH4、N2O和H2制造的氫化氧氮化硅膜形成TFT的基膜、柵絕緣膜、和保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜,并從所含氫量開始適當(dāng)?shù)卦O(shè)定組分,所以可以獲得這些特性,并具有良好的可再現(xiàn)性。實施例2制造用作TFT的有源層的結(jié)晶半導(dǎo)體膜的方法不限于激光退火,可以結(jié)合使用激光退火和熱退火。另外,還可以在通過熱退火的結(jié)晶方法中應(yīng)用日本專利申請公開平7-130652中公開的采用催化元素的結(jié)晶方法。結(jié)合圖5A-5E介紹這種方法。如圖5A所示,與實施例1類似,在基片101上形成氧氮化硅膜102a和氫化氧氮化硅膜102b。然后,利用例如等離子體CVD或濺射等方法,形成厚25-80nm的非晶半導(dǎo)體膜103a。例如,形成55nm厚的非晶硅膜。通過旋涂法,施加含按重量計10ppm的催化元素的水溶液,形成含催化元素的層150(圖中未示出)??梢杂美珂?Ni)、鍺(Ge)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鈷(Co)、鉑(Pt)、銅(Cu)和金(Au)等元素作催化元素。除旋涂外,含催化元素的層150可以通過利用濺射或真空蒸發(fā),形成1-5nm厚的上述催化元素層制作。在圖5B所示的結(jié)晶步驟中,首先,在400-500℃下進行約1小時熱處理,使非晶硅膜中所含氫的量為5原子%以下。然后,利用熱退火爐,在550-600℃下,在氮氣氛中,進行1-8小時的熱退火。于是通過上述步驟得到結(jié)晶半導(dǎo)體膜(結(jié)晶硅膜)103c。然而,如果利用例如透射電子顯微鏡等裝置,顯微式觀察通過到本步驟為止的熱退火制造的結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c,則會發(fā)現(xiàn),該膜由大量晶粒構(gòu)成,晶體的尺寸和排列不均勻,是隨機的。另外,從利用喇曼光譜儀的光譜觀察和利用光學(xué)顯微鏡的顯微觀察,發(fā)現(xiàn)局部仍保留了非晶區(qū)。為了進一步提高結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c的結(jié)晶度,有效地是在該階段進行激光退火。在激光退火時,在變成融熔態(tài)后,結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c重結(jié)晶,因此可以實現(xiàn)提高結(jié)晶度的上述目標(biāo)。例如,用XeCl準(zhǔn)分子激光器(波長為308nm),通過光學(xué)系統(tǒng)形成的直線形束,振蕩頻率設(shè)定為5-50Hz,能量密度設(shè)定為100-500mJ/cm2,直線形束以80-98%的重疊比照射。于是可以使結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c的結(jié)晶度更高。然而,這種狀態(tài)下,留在結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c表面中的催化元素的濃度為3×1010-2×1011原子/cm3。然后,采用日本專利申請公開平10-247735所公開的吸雜工藝,進行一種有效方法。該吸雜步驟可以將結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c中的催化元素的濃度降低到1×1017原子/cm3以下,較好是1×1016原子/cm3。首先,如圖5C所示,在結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c的表面上形成厚150nm的掩模絕緣膜151,并構(gòu)圖形成開口152,暴露部分結(jié)晶半導(dǎo)體膜。然后進行磷摻入步驟,在結(jié)晶半導(dǎo)體膜103c中形成含磷區(qū)152。如果在500-800℃(較好是500-550℃),在氮氣氛中,花5-24小時,例如在525℃,花12小時,在這種狀態(tài)下進行熱處理,如圖5D所示,則含磷區(qū)153可用作吸雜點,留在結(jié)晶硅膜103c中的催化元素可以被分凝到含磷區(qū)153中。然后,通過去掉掩模絕緣膜152和含磷區(qū)153,形成島狀半導(dǎo)體層104’和105’,如圖5E所示,可以獲得將結(jié)晶步驟中所用催化元素的濃度減小到1×1017原子/cm3以下的結(jié)晶硅膜。如果根據(jù)實施例1的圖1C開始的步驟進行隨后的步驟,則可以利用島狀半導(dǎo)體層104’和105’完成TFT。另外,吸雜步驟不限于實施例2的方法,如以后將介紹的,還可以與激活源區(qū)和漏區(qū)的步驟同時進行吸雜。實施例3結(jié)合圖6A-8D介紹實施例3。首先,制備例如CorningCorp.#1737基片等玻璃基片作為基片601。然后,在基片601上形成柵極602。這里用濺射形成厚200nm的鉭(Ta)膜。另外,可以用氮化鉭(TaN)膜(厚50nm)和鉭(Ta)膜(厚250nm)的兩層結(jié)構(gòu)作柵極602。利用Ar氣,用Ta作靶,通過濺射形成Ta膜,如果用在Ar氣中加入Xe氣的氣體混合物進行濺射,則內(nèi)部應(yīng)力的絕對值可以為2×108Pa以下。(圖6A)然后,在不暴露于大氣的情況下,依次形成柵絕緣膜603和非晶半導(dǎo)體層604。柵絕緣膜603由厚25nm的富氮的氧氮化硅膜603a,和在其上形成的厚125nm的氫化氧氮化硅膜603b構(gòu)成,富氮的氧氮化硅膜603a用等離子體CVD形成,氫化氧氮化硅膜由表1所示的#1884條件制造。另外,利用等離子體CVD,形成厚20-100nm較好是40-75nm的非晶半導(dǎo)體層604。(圖6B)利用退火爐,在450-550℃,進行1小時的熱處理。通過熱處理,氫從非晶半導(dǎo)體層604釋放出來,所以保留的氫量減少到5原子%以下。然后進行結(jié)晶非晶半導(dǎo)體層604的步驟,形成結(jié)晶半導(dǎo)體層605。在此結(jié)晶步驟中,可以利用激光退火或熱退火。按激光退火法,例如利用KrF準(zhǔn)分子激光(波長248nm),形成直線形束,脈沖振蕩頻率設(shè)定為30Hz,激光能量密度設(shè)定為100-500mJ/cm2,直線束的重疊比為96%,進行結(jié)晶化,從而使非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶。(圖6C)另外,也可采用實施例2中介紹的結(jié)晶法。然后,與結(jié)晶半導(dǎo)體層605緊密接觸形成用于保護溝道形成區(qū)的氫化氧氮化硅膜606。該氫化氧氮化硅膜606也可以利用表1所示的#1884條件制造,厚為200nm。如果在淀積氫化氧氮化硅膜606之前,在等離子體CVD設(shè)備的反應(yīng)室內(nèi)進行實施例1所述的等離子體清洗工藝,處理結(jié)晶半導(dǎo)體層605的表面,則可以減輕TFT特性中Vth的波動。然后,通過利用背面曝光進行構(gòu)圖,形成與氫化氧氮化硅膜606接觸的抗蝕掩模607。這里,柵極602用作掩模,抗蝕掩模607以自對準(zhǔn)的方式形成。如圖所示,由于光的環(huán)繞,抗蝕掩模的尺寸變得稍小于柵極寬度。(圖6D)利用抗蝕掩模607,腐蝕氫化氧氮化硅膜606,形成溝道保護絕緣膜608,然后去掉抗蝕掩模607。在該步驟中,暴露未與溝道保護絕緣膜608接觸的結(jié)晶半導(dǎo)體層605區(qū)的表面。除起到在以后的摻雜步驟中防止雜質(zhì)摻入到溝道形成區(qū)的作用外,溝道保護絕緣膜608還能有效地減少結(jié)晶半導(dǎo)體層的界面態(tài)密度。(圖6E)然后,通過利用光掩模構(gòu)圖,形成抗蝕掩模609,覆蓋p溝道TFT和n溝道TFT的一部分,并進行在結(jié)晶半導(dǎo)體層605的表面暴露區(qū)摻入產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的步驟。于是形成n+區(qū)610a。這里,利用磷化氫(PH3),以5×1014原子/cm2的劑量,以10keV的加速電壓,通過離子摻雜摻入磷(P)。另外,通過由操作者適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,上述抗蝕掩模609的圖形確定n+區(qū)610a的寬度,也可以形成n-區(qū)和具有希望寬度的溝道形成區(qū)。(圖7A)去掉抗蝕掩模609后,形成保護絕緣膜611a。該膜也由用表1所示#1884條件制造的氫化氧氮化硅膜形成,厚50nm。(圖7B)然后,進行在其上形成了保護絕緣膜611a的結(jié)晶半導(dǎo)體層中摻入產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的步驟,形成n-區(qū)612。注意,必需考慮保護絕緣膜611a的厚度,設(shè)定合適的條件,以便通過保護絕緣膜611a將雜質(zhì)摻入膜611a下的結(jié)晶半導(dǎo)體層。這里,劑量設(shè)定為3×1013原子/cm2,加速電壓設(shè)定為60keV。這樣形成于n+區(qū)610b和溝道形成區(qū)間的n-區(qū)612用作LDD區(qū)。(圖7C)然后,形成抗蝕掩模614,覆蓋n溝道TFT,并進行在形成了p溝道TFT的區(qū)域中摻入產(chǎn)生p型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。這里,利用乙硼烷(B2H6),通過離子摻雜摻入硼(B)。劑量設(shè)定為4×1015原子/cm2,加速電壓設(shè)定為30keV,形成p+區(qū)613。(圖7D)然后,通過激光退火或熱退火,進行激活雜質(zhì)元素的步驟。(圖7E)剝離溝道形成區(qū)608和保護絕緣膜611a,利用抗蝕劑650作掩模,通過已知構(gòu)圖技術(shù),將結(jié)晶半導(dǎo)體層腐蝕成希望的形狀。(圖8A)于是,通過上述步驟,在n溝道TFT中形成源區(qū)615、漏區(qū)616、LDD區(qū)617和618及溝道形成區(qū)619,在p溝道TFT中形成源區(qū)621、漏區(qū)622和溝道形成區(qū)620。然后,形成第一層間絕緣膜623,覆蓋n溝道TFT和p溝道TFT。形成用表1所示#1883條件制造的氫化氧氮化硅膜,作為第一層間絕緣膜623,厚度為100-500nm。(圖8B)然后,由用表1所示的#1876條件制造的具有100-500nm類似厚度的氫化氧氮化硅膜形成第二層間絕緣膜624。(圖8C)這種狀態(tài)下,進行第一氫化步驟。例如可以在300-550℃較好為350-500℃的溫度下,在3-100%氫的氣氛中,進行該工藝1-12小時。或者,可以在含制成等離子體的氫氣氛中,在類似的溫度下,進行10-60分鐘的處理。由于本熱處理工藝,第一層間絕緣膜中包含的氫和由上述熱處理從氣相提供給第二層間絕緣膜的氫擴散,部分氫到達(dá)半導(dǎo)體層,因此,可以有效地進行結(jié)晶半導(dǎo)體層的氫化。然后,形成預(yù)定的抗蝕掩模,,并在第一層間絕緣膜623和第二層間絕緣膜624中,形成達(dá)到各TFT的源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔。然后,形成源極625和627,及漏極626。盡管圖中未示出,但可以用依次濺射形成的100nm的Ti膜、300nm含Ti鋁膜和150nm膜的三層結(jié)構(gòu)電極作為實施例3的各電極。(圖8D)此外,進行形成鈍化膜628的步驟。該鈍化膜由利用SiH4、N2O、和NH3形成的氧氮化硅膜,或利用SiH4、N2O和NH3制造的氮化硅膜,通過等離子體CVD形成。在形成該膜之前,首先,通過引入例如N2O、N2或NH3等物質(zhì),進行等離子體氫化工藝。氣相制成等離子體的氫提供到第二層間絕緣膜中,如果將基片加熱到200-500℃,氫會擴散到第一層間絕緣膜和第一層間絕緣膜下的各層中,由此進行第二氫化步驟。對鈍化膜的制造條件沒有特別限制,但較好是形成致密膜。最后,在含氫或氮氣氛中,在300-550℃下,進行1-12小時的熱處理,從而進行第三氫化步驟。此時,氫從鈍化膜628中擴散到第二層間絕緣膜624,從第二層間絕緣膜624擴散到第一層間絕緣膜623,從第一層間絕緣膜623擴散到結(jié)晶半導(dǎo)體層,可以有效地進行結(jié)晶半導(dǎo)體層的氫化。氫也會從這些膜內(nèi)氣相釋放,但致密鈍化膜可以一定程度地防止這種釋放。如果向熱處理氣氛中供應(yīng)氫,則可以補償釋放的氫。于是,通過上述步驟,在同一基片上,形成了顛倒交錯結(jié)構(gòu)的p溝道TFT和n溝道TFT。在顛倒交錯TFT中,通過用本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜作例如柵絕緣膜603b、溝道保護絕緣膜608和保護絕緣膜611等絕緣膜,可以使完成TFT的n溝道TFT的S值為0.10-0.30V/dec,Vth可以從0.5-2.5V,電場效應(yīng)遷移率可以為120-250cm2/V.秒。另外,在完成TFT的p溝道TFT中,S值為0.10-0.30V/dec,Vth可以從-2.5V到-0.5V,電場效應(yīng)遷移率可以為80-150cm2/V.秒。這些特性是由例如中性缺陷和電荷缺陷等氫化氧氮化硅膜的缺陷態(tài)密度低,和與半導(dǎo)體層的界面態(tài)密度低的事實產(chǎn)生的。實施例4結(jié)合圖9A-13介紹本發(fā)明的實施例4。這里,具體介紹在同一基片上制造像素部分的像素TFT和形成于像素部分的外圍中的驅(qū)動電路TFT的方法。注意,為了簡化介紹,這些圖中示出了例如移位寄存器電路和緩沖電路等控制電路的基本電路和構(gòu)成取樣電路的n溝道TFT。用鋇硼硅酸鹽玻璃基片或鋁硼硅酸鹽玻璃基片作圖9A中的基片201。實施例4中用硼硅酸鹽玻璃基片。在其上將形成TFT的基片201的表面上,形成基膜202。為防止例如堿金屬元素等雜質(zhì)元素從基片201擴散,基膜202由氧氮化硅膜202a形成,該膜是利用等離子體CVD由SiH4、NH3和N2O制造的厚50nm的膜。此外,為保持半導(dǎo)體層的良好界面,在膜202a上形成根據(jù)表1所示#1884條件由SiH4、N2O和H2制造的厚100nm的氫化氧氮化硅膜202b,由此制成基膜202。利用例如等離子體CVD或濺射等已知方法,形成厚25-80nm(較好是30-60nm)的非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜203a。該例中,利用等離子體CVD形成厚55nm的非晶硅膜。由于可以用相同的方法形成基膜202和具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層203a,所以可以連續(xù)形成這兩種膜。在形成了基膜后,不將表面暴露于大氣,可以防止表面沾污和所制造的TFT的特性波動,并可以減小閾值電壓的改變。(圖9A)然后,利用已知結(jié)晶技術(shù),由具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層203a形成結(jié)晶半導(dǎo)體層203b。這里用非晶硅膜作具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層203a,所以結(jié)晶硅膜由該膜形成。結(jié)晶可以采用激光退火或熱退火(固相生長方法),但這里根據(jù)實施例2中提到的日本專利申請公開平7-130652中公開的技術(shù),通過利用催化元素的結(jié)晶法形成結(jié)晶半導(dǎo)體層203b。首先,旋涂按重量計含10ppm催化元素的水溶液,形成含催化元素層(圖中未示出)。催化元素可以用例如鎳(Ni)、鍺(Ge)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鈷(Co)、鉑(Pt)、銅(Cu)和金(Au)等元素。在結(jié)晶步驟中,首先在400-500℃進行約1小時熱處理,使非晶硅膜中含有的氫量為5原子%以下。然后,利用退火爐,在550-600℃,在氮氣氛中,進行1-8小時熱退火。于是可以通過上述步驟獲得結(jié)晶硅膜。這種狀態(tài)下表面上殘留的催化元素的濃度為3×1010和2×1011原子/cm3。還可以激光退火與熱退火結(jié)合進行,以提高結(jié)晶率。例如,用XeCl準(zhǔn)分子激光器(波長為308nm),利用光學(xué)系統(tǒng)形成直線形束,振蕩頻率設(shè)定在5和50Hz之間,能量密度設(shè)定在100-500mJ/cm2,束以80-98%的直線形束的重疊比照射。于是得到結(jié)晶半導(dǎo)體層203b。(圖9B)然后,腐蝕并將結(jié)晶半導(dǎo)體層203b分隔成島形,形成用作有源區(qū)的島形半導(dǎo)體層204-207。然后,利用等離子體CVD、低壓CVD或濺射等由氧化硅膜形成厚50-100nm的掩模層208。例如,通過利用SiH4和O2混合氣、并在266Pa的壓力下加熱到400℃,通過低壓CVD法,形成氧化硅膜。(圖9C)然后,進行溝道摻雜。首先形成光刻膠掩模209,在形成n溝道TFT的島形半導(dǎo)體層205-207中,以約1×1016-5×1017原子/cm3的濃度,根據(jù)控制閾值電壓的目標(biāo),摻入硼(B)作產(chǎn)生p型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。離子摻雜可用于硼(B)摻雜,硼(B)可在形成非晶硅膜的同時摻入。這里并不總是需要摻硼(B),但較好是形成摻硼的半導(dǎo)體層210-212,以將n溝道TFT的閾值電壓設(shè)定在預(yù)定范圍。實施例2或3所示的方法也可以用于該溝道摻雜步驟。(圖9D)為了形成驅(qū)動電路的n溝道TFT的LDD區(qū),在島狀半導(dǎo)體層210和211中選擇性摻入產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。為此,先形成光刻膠掩模213-216。為摻磷(P),這里進行用磷化氫(PH3)的離子摻雜。形成雜質(zhì)區(qū)(n-)217和218的磷(P)濃度設(shè)定為1×1017和5×1017原子/cm3之間。另外,雜質(zhì)區(qū)219是形成像素部分的存儲電容器的半導(dǎo)體層,以同樣的濃度在該區(qū)中摻磷(P)。(圖10A)然后,用例如氫氟酸等物質(zhì),去掉掩模層208,并進行激活圖9D和圖10A所示的步驟中摻入的雜質(zhì)元素的步驟??梢栽?00-600℃之間,在氮氣氛中,通過1-4小時的熱退火,或激光退火,進行該激活。另外,兩種方法可一起進行。該實施例中用激光激活,用形成直線形束的KrF準(zhǔn)分子激光(波長為248nm),振蕩步驟為5-50Hz,能量密度設(shè)定在100-500mJ/cm2之間,用重疊率為80-98%的直線形束進行掃描,處理其上形成有島狀半導(dǎo)體層的整個基片表面。注意,并不限于這些激光照射條件,操作者可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。然后,利用等離子體CVD,形成厚40-150nm的柵絕緣膜220。這里采用多室隔離型等離子體CVD設(shè)備,在淀積柵絕緣膜之前,在與形成柵絕緣膜相同的反應(yīng)室中,或在指定為等離子體清洗的反應(yīng)室內(nèi),對其上形成有島狀半導(dǎo)體層的基片進行等離子體清洗。以338Pa-1/秒引入氫,在設(shè)定壓力為20Pa,高頻功率為0.2W/cm2的條件下產(chǎn)生等離子體,進行2分鐘等離子體清洗工藝?;蛘?,可以以169Pa-1/秒引入氫,以169Pa-1/秒引入氧,并在40Pa的壓力下,類似地產(chǎn)生等離子體?;瑴囟仍O(shè)定為300-500℃,較好是400℃。通過在該階段對島狀半導(dǎo)體層204及210-212的表面進行等離子體清洗工藝,可以去掉例如吸附的硼或磷等沾污或有機物質(zhì)。另外,通過等離子體清洗,將氫吸附到表面上,使之不活潑。另外,通過同時引入氧和N2O,氧化淀積表面的最上表面和其附近區(qū)域,于是產(chǎn)生例如與柵絕緣膜的界面的界面態(tài)密度降低等希望的作用。較好是在等離子體清洗后,在不將基片201暴露于大氣的條件下,連續(xù)形成柵絕緣膜220,向反應(yīng)室以8.4Pa-1/秒引入SiH4、以203Pa-1/秒引入N2O,以211Pa-1/秒引入H2,并設(shè)定基片溫度為400℃,反應(yīng)室壓力為20Pa,放電功率密度為0.41W/cm2,放電頻率為60MHz,形成柵絕緣膜220。(圖10B)。然后,形成第一導(dǎo)電層,以形成柵極。該例中,層疊由具有導(dǎo)電性的金屬氮化物膜構(gòu)成的導(dǎo)電層(A)221和由金屬膜構(gòu)成導(dǎo)電層(B)222。通過利用Ta作靶的濺射,由鉭(Ta)形成厚250nm的導(dǎo)電膜(B)222,由氮化鉭(TaN)形成厚50nm的導(dǎo)電層(A)221。(圖10C)然后,形成光刻膠掩模223-227,同時腐蝕導(dǎo)電層(A)221和導(dǎo)電層(B)222,形成柵極228-231和電容布線232。柵極228-231和電容布線232分別由導(dǎo)電層(A)228a-232a和導(dǎo)電層(B)228b-232b構(gòu)成。此時,形成于驅(qū)動電路中的柵極229和230形成為通過柵絕緣膜220與雜質(zhì)區(qū)217和218的部分重疊。(圖10D)然后,為了形成驅(qū)動電路的p溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū),進行產(chǎn)生p型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的摻入步驟。這里用柵極228作掩模,用自對準(zhǔn)方式形成這些雜質(zhì)區(qū)。形成n溝道TFT的區(qū)上覆蓋光刻膠掩模233。然后,利用乙硼烷(B2H6)的離子摻雜,形成濃度為1×1021原子/cm3的雜質(zhì)區(qū)(p+)234。(圖11A)然后,形成用作n溝道TFT的源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)。形成抗蝕掩模235-237,并摻入產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素,形成雜質(zhì)區(qū)238-242。利用磷化氫(PH3),通過離子摻雜,進行該工藝,雜質(zhì)區(qū)(n+)238-242的磷(P)濃度設(shè)定為5×1020原子/cm3。雜質(zhì)區(qū)238中已在先前的步驟中含有硼(B),但與之相比,磷(P)濃度是硼(B)的三分之一或二分之一,因此,無須考慮磷(P)的影響,不會對TFT的特性產(chǎn)生不良影響。(圖11B)然后,進行摻入產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)的步驟,以形成像素部分的n溝道TFT的LDD區(qū)。用柵極231作掩模,以自對準(zhǔn)方式,通過離子摻雜,摻入產(chǎn)生n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。摻入的磷(P)的濃度設(shè)定為5×1016原子/cm3,該濃度低于圖10A、圖11A和圖11B所示步驟中摻雜的雜質(zhì)元素的濃度,實際上只形成雜質(zhì)區(qū)(n-)243和244。(圖11C)然后,進行熱處理,激活產(chǎn)生n型或p型導(dǎo)電、并已以各自濃度摻入的雜質(zhì)元素。該步驟可以使用利用退火爐的熱退火、激光退火或快速熱退火(RTA)。這里用退火爐進行激活步驟。在氧濃度為1ppm以下、較好為0.1ppm以下的氮氣氛中,在400和700℃之間,一般在500-600℃間的溫度下,進行該熱處理步驟,該例中該步驟在550℃下進行4小時。通過熱退火,形成柵極228-231和電容布線232的Ta膜228b-232b變?yōu)榫哂袕腡a膜表面形成到厚5-80nm由TaN構(gòu)成的導(dǎo)電膜(C)228c-232c。此外,在導(dǎo)電層(B)228b-232b為鎢(W)時,形成氮化鎢(WN),在導(dǎo)電層為鈦(Ti)時,可以形成氮化鈦(TiN)。另外,通過將柵極228-231暴露于利用例如氮或氨等物質(zhì)的含氮等離子體氣氛,可類似地形成這些膜。此外,在含3-100%氫的氣氛中,在300-500℃,進行氫化島狀半導(dǎo)體層的步驟1-12小時。該步驟是通過熱激發(fā)氫,終止半導(dǎo)體層中懸掛鍵的步驟。可以象其它氫化方法一樣,進行等離子體氫化(利用等離子體激發(fā)的氫)。在象該例一樣,在通過利用催化元素的結(jié)晶法由非晶硅膜制造島狀半導(dǎo)體層的情況下,少量(約1×1017-1×1019原子/cm3)的催化元素留在島狀半導(dǎo)體層內(nèi)。自然,可以在此狀態(tài)下完成TFT,但較好是至少去掉溝道形成區(qū)中的殘余催化元素。去除催化元素的一種方法是利用磷(P)吸雜作用的方法。吸雜需要的磷(P)濃度可以與圖11B所示的步驟形成的雜質(zhì)區(qū)(n+)的磷濃度的量級類似,在這里進行的激活步驟中,通過熱退火,催化元素可以從n溝道TFT和p溝道TFT的溝道形成區(qū)分凝到將被吸雜的雜質(zhì)區(qū)238-242。結(jié)果,催化元素以約1×1017和1×1019原子/cm3的濃度分凝到雜質(zhì)區(qū)238-242。(圖11D)圖14A和15A分別是直到本步驟的TFT的俯視圖,沿線A-A’和C-C’取的剖面圖分別對應(yīng)于圖11D中的A-A’和C-C’。另外,沿線B-B’和線D-D’取的剖面圖分別對應(yīng)于圖16A和17A中的B-B’和D-D’。圖14A-14C和圖15A-15C的俯視圖中略去了柵絕緣膜,但在到此的各步驟中,在島狀半導(dǎo)體層204-207上形成了至少柵極228-231和電容布線232,如圖所示。完成了激活和氫化步驟后,形成第二導(dǎo)電層作柵布線。第二導(dǎo)電層由用鋁(Al)或銅(Cu)作其主要成分的低阻材料構(gòu)成的導(dǎo)電層(D)形成。無論用什么方法,第二導(dǎo)電層的電阻率設(shè)定在0.1和10μΩcm。應(yīng)理解,在導(dǎo)電層(D)上層疊由鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)或鉬(Mo)構(gòu)成的導(dǎo)電層(E)。該例中,含按重量計0.1和2%的鈦(Ti)的鋁(Al)膜形成為導(dǎo)電層(D)245,鈦(Ti)膜形成為導(dǎo)電層(E)246。導(dǎo)電層(D)245可以形成為厚200-400nm(較好是250-350nm),導(dǎo)電層(E)可以形成為厚50-200nm(較好是100-150nm)。(圖12A)然后,為形成與柵極連接的柵布線,腐蝕導(dǎo)電層(E)246和導(dǎo)電層(D)245,形成柵布線247和248及電容布線249。在腐蝕工藝中,首先,進行利用SiCl4、Cl2和BCl3的混合氣,進行干法腐蝕,去掉導(dǎo)電層(E)的表面至導(dǎo)電層(D)中部的大量材料。然后,通過利用磷酸基腐蝕液的濕法腐蝕去除導(dǎo)電層(D),可以在保持與基膜的選擇處理性的同時形成柵布線。圖14B和15B是該狀態(tài)的俯視圖,和沿線A-A’和C-C’取的剖面圖分別對應(yīng)于圖12B中的A-A’和C-C’。另外,沿線B-B’和D-D’取的剖面圖分別對應(yīng)于圖16B和圖17B中的B-B’和D-D’。圖14B和15B中,柵布線247和248的一部分與柵極228、229和231的一部分重疊并電接觸。從對應(yīng)于沿B-B’和D-D’取的剖面圖的圖16B和17B的剖面結(jié)構(gòu)圖可以清楚地看到這種狀態(tài),形成第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電層(C)與形成第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電層(D)電連接。用根據(jù)表1所示的#1883或#1884條件制造的氫化氧氮化硅膜,淀積厚500-1500nm的第一層間絕緣膜250,形成層間絕緣膜120。這里,向反應(yīng)室以8.4Pa-1/秒引入SiH4,以203Pa-1/秒引入N2O,以844Pa-1/秒引入H2,設(shè)定反應(yīng)壓力為40Pa,基片溫度為400℃,放電功率密度為0.4W/cm2,形成厚1000nm的氫化氧氮化硅膜。然后,在島狀半導(dǎo)體層中,形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔,形成源布線251-254,漏布線255-258。盡管圖中未示出,但可以用濺射連續(xù)形成的100nm厚的Ti膜、300nm厚的含Ti鋁膜、和150nm厚的Ti的三層結(jié)構(gòu)電極作為實施例4中的電極。然后,形成厚50-500nm(一般為100-300nm)的氮化硅膜、氧化硅膜或氧氮化硅膜作鈍化膜259。無論用什么膜,形成變?yōu)楦糸_外部濕氣的致密膜,并具有作為以后進行的第二氫化步驟中帽蓋層的附加作用。例如,由厚200nm的致密氮化硅膜構(gòu)成鈍化膜259,如果在此狀態(tài)下進行氫化處理,則可以獲得希望的結(jié)果,提高TFT的特性。該處理步驟可以在3-100%氫的氣氛或氮氣氛中,在300-500℃的溫度下,進行1-12小時。如果在該溫度范圍進行熱處理,則構(gòu)成第一層間絕緣膜250和柵絕緣膜220的氫化氧氮化硅膜中的氫會釋放出來。然而,由于被覆蓋致密氮化硅膜,所以,可以防止氫在上側(cè)擴散,所以釋放的氫基本擴散到下層側(cè)。然后,進行氫化,氫從第一層間絕緣膜250擴散到底下的柵絕緣膜220,從柵絕緣膜220擴散到島狀半導(dǎo)體層204和210-212。類似地,氫從用于基膜202的氫化氧氮化硅膜釋放出來,因此,可以從上下兩側(cè)氫化島狀半導(dǎo)體層204和210-212。自然,除該方法外,通過在淀積上述氮化硅膜之前進行氫化或利用等離子體氫化,可以得到類似的效果。此外,可以與上述氫化法一起使用等離子體氫化法。注意,可以在以后將要形成連接像素電極和漏布線的接觸孔的位置,在鈍化膜259中形成開口。(圖12C)圖14C和15C是該狀態(tài)的俯視圖,和沿線A-A’和線C-C’取的剖面圖分別對應(yīng)于圖12C的A-A’和C-C’。另外,沿線B-B’和D-D’取的剖面圖分別對應(yīng)于圖16C和圖17C中的B-B’和D-D’。圖14C和15C中,略去了第一層間絕緣膜,源布線251、252和254及漏布線255、256和258分別通過形成于第一層間絕緣膜中的接觸孔,與這些圖中未示出的島狀半導(dǎo)體層204、205和207的源和漏區(qū)連接。然后,用有機樹脂形成厚1.0-1.5微米厚的第二層間絕緣膜260??梢杂美缇埘啺?、丙稀酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺和BCB(苯丙環(huán)丁稀)作有機樹脂。這里可以用熱聚合型聚酰亞胺,涂于基片上后,在300℃下煅燒。然后,在第二層間絕緣膜260中形成到達(dá)漏布線258的接觸孔,以形成像素電極261和262。在透射型液晶顯示器件中,用透明導(dǎo)電膜作像素電極,在反射型液晶顯示器件中,用金屬膜。本例中采用透明型液晶顯示器件,因此,濺射形成厚100nm的氧化銦錫(ITO)膜。(圖13)于是完成了在同一基片上具有驅(qū)動電路的TFT和像素部分的像素TFT的基片。在驅(qū)動電路中,形成p溝道TFT301、第一n溝道TFT302和第二n溝道TFT303,在像素部分,形成像素TFT304和存儲電容器305。為方便起見,整個說明書中這類基片稱為有源矩陣基片。驅(qū)動電路的p溝道TFT301在島狀半導(dǎo)體層204中具有溝道形成區(qū)306、源區(qū)307a和307b,漏區(qū)308a和308b。第一n溝道TFT302在島狀半導(dǎo)體層205內(nèi)具有溝道形成區(qū)309、與柵極229重疊的LDD區(qū)(Lov)310、源區(qū)311和漏區(qū)312。Lov區(qū)在溝道長度方向的長度為0.5-3.0微米,較好是1.0-1.5微米。溝道形成區(qū)313、Lov區(qū)和Loff區(qū)(不與柵極重疊的LDD區(qū)314和315,以后稱之為Loff區(qū))形成于第二n溝道TFT303的島狀半導(dǎo)體層206內(nèi),Loff在溝道長度方向上的長度為0.3-2.0微米,較好是0.5-1.5微米。LDD區(qū)314位于溝道形成區(qū)313和源區(qū)316之間,LDD區(qū)315位于溝道形成區(qū)313和漏區(qū)317之間。像素TFT304的島狀半導(dǎo)體層207具有溝道形成區(qū)318和319、Loff區(qū)320-323和源或漏區(qū)324-326。Loff區(qū)在溝道長度方向的長度為0.5-3.0微米,較好是1.5-2.5微米。此外,存儲電容器305由電容布線232和249、利用與柵絕緣膜相同材料構(gòu)成的絕緣膜、與像素TFT304的漏區(qū)326連接且具有產(chǎn)生n型導(dǎo)電的摻入雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體層327構(gòu)成。圖13中,像素TFT304采用雙柵結(jié)構(gòu),但也可以用單柵結(jié)構(gòu),也可以用形成有多個柵極的多柵結(jié)構(gòu),不會出現(xiàn)問題。于是,如上所述,本發(fā)明的特征在于,例如構(gòu)成TFT的基膜、柵絕緣膜、和層間絕緣膜等絕緣膜,采用利用SiH4、N2O和H2制造的氫化氧氮化硅膜。利用氫化氧氮化硅膜,可以降低例如中性缺陷和電荷缺陷等缺陷態(tài)密度,另外,還可以降低與半導(dǎo)體層的界面的界面態(tài)密度。所以,所制造的TFT的特征如下對于n溝道TFT來說,S值可以形成為0.10-0.30V/dec,Vth可以形成為0.5-2.5V,電場效應(yīng)遷移率可以形成為120-250cm2/V.秒。對于p溝道TFT來說,S值可以形成為0.10-0.30V/dec,Vth可以形成為-2.5至-0.5V,電場效應(yīng)遷移率可以形成為80-150cm2/V.秒。于是降低了驅(qū)動電壓,降低了功耗。可以利用這類有源矩陣基片實現(xiàn)高質(zhì)量顯示器件。實施例5該例中,介紹由實施例4的有源矩陣基片制造有源矩陣型液晶顯示器件的工藝。如圖19所示,有圖13的狀態(tài)下,在有源矩陣基片上形成校準(zhǔn)膜601。常常用聚酰亞胺樹脂作為液晶顯示器件的校準(zhǔn)膜。然后,在與該有源矩陣基片相對的相對基片602上形成光屏蔽膜603、透明導(dǎo)電膜604和校準(zhǔn)膜605。形成校準(zhǔn)膜后,進行磨擦工藝,使液晶分子的取向為具有某一固定預(yù)傾斜角。然后,根據(jù)已知的單元構(gòu)造工藝,通過密封材料或襯墊(兩者都未在圖中示出)將其上形成有像素部分和CMOS電路的有源矩陣基片和相對基片結(jié)合在一起。然后,在兩基片間注入液晶材料606,并利用端部密封材料(圖中未示出)完全密封單元。液晶材料可以采用已知的液晶材料。于是,完成了圖19所示的有源矩陣型液晶顯示器件。然后,利用圖20的透視圖和圖21的俯視圖,介紹有源矩陣型液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)。注意,圖20和圖21對應(yīng)于圖9A-13和圖19的剖面結(jié)構(gòu)圖,因此,采用相同的符號。另外,沿圖21所示的線E-E’取的剖面結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖13所示的像素矩陣電路的剖面圖。圖20中,有源矩陣基片由形成于玻璃基片201上的像素部分406、掃描信號驅(qū)動電路404和圖像信號驅(qū)動電路405構(gòu)成。像素TFT304形成在顯示區(qū),形成在其外圍區(qū)的驅(qū)動電路由CMOS電路構(gòu)成。掃描信號驅(qū)動電路404和圖像信號驅(qū)動電路405分別通過柵布線248和源布線254與像素TFT304連接。另外,F(xiàn)PC(柔性印刷電路)731與外部輸出端子734連接,輸入布線402和403與各驅(qū)動電路連接。參考數(shù)字732和733是IC芯片。圖21是展示顯示區(qū)406的一個幾乎全像素的俯視圖。柵布線248通過圖中未示出的柵絕緣膜與底下的半導(dǎo)體層交叉。源區(qū)、漏區(qū)和由n-區(qū)構(gòu)成的Loff區(qū)形成于半導(dǎo)體層中,盡管圖中未示出。另外,參考數(shù)字263表示源布線254與源區(qū)324(未示出)的接觸區(qū),參考數(shù)字264表示漏布線258與漏區(qū)326(未示出)的接觸區(qū),參考數(shù)字265表示漏布線258與像素電極261的接觸區(qū)。存儲電容器305由從像素TFT304的漏區(qū)延伸的半導(dǎo)體層327通過柵絕緣膜與電容布線232和249重疊的區(qū)域構(gòu)成。注意,結(jié)合實施例4介紹的結(jié)構(gòu)介紹了實施例5的有源矩陣型液晶顯示器件,但該結(jié)構(gòu)不限于實施例4的結(jié)構(gòu),可以采用應(yīng)用圖3所示結(jié)構(gòu)制造的有源矩陣基片。無論用那一種基片,都由利用本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜形成的絕緣膜的TFT完成有源矩陣基片,操作者可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定例如TFT結(jié)構(gòu)和電路設(shè)置等設(shè)計參數(shù)。實施例6圖18展示了液晶顯示器件的輸入一輸出端子、顯示區(qū)和驅(qū)動電路的設(shè)置方式的實例。在像素部分406中,具有以矩陣形式交叉的M個柵布線和N個源布線。例如,在像素密度為VGA(視頻圖形陣列)時,形成480個柵布線407和640個源布線408,在XGA(延伸圖形陣列)的情況下,形成768個柵布線407和1024個源布線408。對于對角長度為13英寸的那一類來說,顯示區(qū)的屏尺寸變?yōu)?40mm,對于對角線為18英寸的那一類來說,變?yōu)?60mm。需要如實施例3所示的由低阻材料形成柵布線,以實現(xiàn)這類液晶顯示器件。如果柵布線的時間常數(shù)(電阻×電容)變大,則掃描信號的響應(yīng)速率變低,不能高速驅(qū)動液晶。例如,在形成柵布線的材料的電阻率為100μΩcm時,則6英寸屏尺寸接近極限,但如果電阻率為3μΩcm時,則高達(dá)27英寸的屏尺寸是可以控制的范圍。掃描信號驅(qū)動電路404和圖像信號驅(qū)動電路405形成于顯示區(qū)406的外圍中。這些驅(qū)動電路的柵布線的長度需要變得較長,增大了顯示區(qū)的屏盡寸,因此,較好是如實施例4所示,由例如鋁(Al)或銅(Cu)等低阻材料形成柵布線,以實現(xiàn)較大屏。另外,利用本發(fā)明,連接輸入端401與每個驅(qū)動電路的輸入布線402和403可以由與柵布線相同的材料形成,這可以使布線電阻降低。另一方面,對于顯示區(qū)的屏尺寸為2英寸、對角線長度變?yōu)?5mm的情況,如果制造TFT,則器件會在50×50mm2內(nèi),包括形成于外圍的驅(qū)動電路。這種情況下,不總是需要用例如實施例4所示的低阻材料形成柵布線,可以用與形成柵電極相同的材料例如Ta或W等形成柵布線。可以利用實施例4中完成的有源矩陣基片完成具有這種構(gòu)成的液晶顯示器件。另外,可以通過采用實施例3-4所示的構(gòu)成來實現(xiàn)。這里所示的電路設(shè)置的布局是一個實例,掃描信號驅(qū)動電路404可以形成于顯示區(qū)406的兩側(cè)上。任何一種情況下,提供由利用本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜形成的絕緣膜的TFT完成的有源矩陣基片,操作者可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定例如TFT結(jié)構(gòu)和電路設(shè)置等設(shè)計參數(shù)。實施例7實施例1-4中示出了利用通過激光退火或熱退火結(jié)晶化的非晶半導(dǎo)體膜的結(jié)晶半導(dǎo)體膜作為TFT的有源層的實例。然而,代替結(jié)晶半導(dǎo)體,用一般為非晶硅膜的非晶半導(dǎo)體膜作有源層,也可以用本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜作基膜、柵絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜。實施例8下面結(jié)合圖22A和22B介紹應(yīng)用于利用有源矩陣有機電致發(fā)光(有機EL)材料(有機EL顯示器件)的顯示器件的本發(fā)明的實例。圖22A示出了有源矩陣型有機EL顯示器件的電路圖,其中顯示區(qū)和外圍的驅(qū)動電路形成于玻璃基片上。有機EL顯示器件由形成于基片上的顯示區(qū)2211、x方向外圍驅(qū)動電路2212和y方向外圍驅(qū)動電路2213構(gòu)成。顯示區(qū)2211由開關(guān)TFT2230、存儲電容器2232、電流控制TFT2231、有機EL元件333、x方向信號線2218a和2218b、電源線2219a和2219b、y方向信號線2220a、2220b、2220c等構(gòu)成。圖22B示出了接近一個全像素的俯視圖。開關(guān)TFT2230類似于圖13所示的p溝道TFT301形成,電流控制TFT2231類似于圖13所示的n溝道TFT303形成。對于具有向著TFT的上部發(fā)光的工作模式的有機EL顯示器件來說,用例如Al等反射電極形成像素電極。這里示出了有機EL顯示器件的像素部分的構(gòu)成,但本發(fā)明可以應(yīng)用于帶有類似于實施例1在像素部分的外圍形成驅(qū)動電路的集成外圍電路的有源矩陣形顯示器件。盡管圖中未示出,但可以提供帶有濾色器的顯示器,制造彩色顯示器。提供一種形成實施例1所示的基層的有源矩陣基片,可以制造上述形式自由結(jié)合的有源矩陣型有機EL顯示器件。實施例9通過實施本發(fā)明制造的有源矩陣基片、液晶顯示器件和EL型顯示器件,可用于各種電—光器件。本發(fā)明可應(yīng)用于所有引入這種電—光器件作顯示媒質(zhì)的電子設(shè)備。以下可以給出這類電子設(shè)備個人電腦、數(shù)字?jǐn)z像機,視頻攝像機、便攜式信息終端(例如移動電腦,便攜式電話,電子計事本等),及導(dǎo)航系統(tǒng)。圖23A-23F示出了其中的某些例子。圖23A示出了個人電腦,該電腦由包括微處理器和存儲器的主體2001、圖像輸入單元2002、顯示器件2003、鍵盤2004構(gòu)成。本發(fā)明的液晶顯示器件和有機EL顯示器件可用作顯示器件2003。圖23B示出了視頻攝像機,該攝像機由主體2101、顯示器件2102、音頻輸入單元2103、操作開關(guān)2104、電池2105和圖像接收單元2106構(gòu)成。本發(fā)明的液晶顯示器件和有機EL顯示器件可用作顯示器件2102。圖23C示出了便攜式信息終端,它由主體2201、圖像輸入單元2202、圖像接收單元2203、操作開關(guān)2204和顯示器件2205構(gòu)成。本發(fā)明的液晶顯示器件和有機EL顯示器件可用作顯示器件2205。圖23D示出了例如電視游戲機或視頻游戲機等電子游戲設(shè)備,它由裝有例如CPU等電子電路2308的主體2301、記錄介質(zhì)2304、控制器2305、顯示器件2303、和制造于主體2301內(nèi)的顯示器件2302構(gòu)成。顯示器件2303和引入主體2301的顯示器件2302可以顯示相同信息,或前者可以作為主顯示器,后者可以作為副顯示器,顯示來自記錄介質(zhì)2304或設(shè)備操作狀態(tài)的信息,或可以加進觸摸式傳感器,用作操作屏。另外,為了主體2301、控制器2305和顯示器件2303彼此傳輸信號,可以用布線通信,或可以提供傳感器單元2306和2307,用于無線通信或光通信。顯示器件2302和2303可以采用本發(fā)明的液晶顯示器件和有機EL顯示器件。也可以采用常規(guī)CRT。圖23E示出了采用帶有記錄于其中的程序的記錄介質(zhì)(此后稱之為記錄介質(zhì))的播放器,它由主體2901、顯示器件2902、揚聲器單元2903、記錄介質(zhì)2904和操作開關(guān)2905構(gòu)成。注意該器件用DVD(數(shù)字通用盤)或小型光盤(CD)作記錄介質(zhì),該器件能夠再現(xiàn)音樂程序、顯示圖像并通過視頻游戲機(或電視游戲機)或通過國際互聯(lián)網(wǎng)顯示信息。顯示器件2402可以采用本發(fā)明的液晶顯示器件和有機EL顯示器件。圖23F示出了數(shù)字?jǐn)z像機,它由主體2501、顯示器件2502、目鏡部分2503。操作開關(guān)2504、和圖像接收單元(圖中未示出)構(gòu)成。該液晶顯示器件2502可以用本發(fā)明的液晶顯示器件和有機EL顯示器件。。圖24A示出了前置型投影儀,它由光學(xué)光源系統(tǒng)、顯示器件2601和屏2602構(gòu)成。本發(fā)明可應(yīng)用于該顯示器件和其它信號控制電路。圖24B示出了背置型投影儀,它由主體2701、光學(xué)光源系統(tǒng)和顯示器件2702、反射鏡2703、屏2704構(gòu)成。本發(fā)明可應(yīng)于該顯示器件和其它信號控制電路。圖24C是展示圖24A和24B中的光學(xué)光源系統(tǒng)和顯示器件2601和2702的實例的示圖。光學(xué)光源系統(tǒng)和顯示器件2601和2702每個都由光學(xué)光源系統(tǒng)2801、反射鏡2802和2804-2806、分光鏡2803、束分裂器2807、液晶顯示器件2808、相差板2809、和光學(xué)投影系統(tǒng)2810構(gòu)成。光學(xué)投影系統(tǒng)2810由多個光學(xué)透鏡構(gòu)成。圖24C中,示出了其中采用了三個液晶顯示器件2808的三板系統(tǒng),但沒有特別限制,例如也可以采用單板系統(tǒng)構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。另外,操作者可以在圖24C中箭頭所示的光學(xué)路徑中適當(dāng)?shù)卦O(shè)定例如光學(xué)透鏡、偏振膜、調(diào)相膜、IR膜等光學(xué)系統(tǒng)。此外,圖24D示出了圖24C的光學(xué)光源系統(tǒng)2801的結(jié)構(gòu)的實例。該例中,光學(xué)光源系統(tǒng)2801由反射器2811、光源2812、透鏡陣列2813和2814、偏振轉(zhuǎn)換元件2815及會聚透鏡2816構(gòu)成,注意,圖24D所示的光學(xué)光源系統(tǒng)是一個實例,本發(fā)明不限于該圖所示的結(jié)構(gòu)。另外,盡管各圖中未示出,但可以將本發(fā)明應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)或圖像傳感器的讀取電路。所以本發(fā)明的應(yīng)用范圍極廣泛,可應(yīng)用于所有領(lǐng)域的電子設(shè)備。另外,本例的電子設(shè)備可由利用實施例1-6的任何組合的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。實施例10該實施例給出了關(guān)于利用電致發(fā)光(EL)材料由有源矩陣基片制造自發(fā)光型顯示屏板(此后稱之為EL顯示器件)的方法實例的介紹。圖25A是這種EL顯示屏板的俯視圖。圖25A中,參考數(shù)字10表示基片,11表示像素部分,12表示源側(cè)驅(qū)動電路,13表示柵側(cè)驅(qū)動電路。各驅(qū)動電路通過布線14-16引導(dǎo)到FPC17,于是與外部設(shè)備相連。圖25B示出了對應(yīng)于沿圖25A的線A-A’取的剖面圖的剖面圖。此時相對板80至少設(shè)置在像素部分上,較好在驅(qū)動電路和像素部分上。借助密封材料19,結(jié)合相對板80與其上形成有TFT和利用EL材料的自發(fā)光層的有源矩陣基片。一種填料(未示出)混入密封材料19中,兩個基片可以通過該填料以幾乎均勻的間距結(jié)合在一起。此外,在密封材料19的外部上和FPC17的上部和外圍上,利用端部密封材料81密封該結(jié)構(gòu)。端部密封材料81可以用例如硅樹脂、環(huán)氧樹脂、苯芬樹脂或丁基橡膠等材料。如果有源矩陣基片10和相對基片80這樣結(jié)合,則兩基片間形成空間。填料83填充該空間。填料83也具有粘合相對板80的粘附作用??梢杂美鏟VC(聚氯乙稀)、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、PVB(聚乙稀醇縮丁醛)和EVA(乙稀乙酸乙稀)等材料作填料83。另外,對于濕汽來說自發(fā)光層較弱,所以該層容易退化,因此,希望在填料83混合例如氧化鋇等干燥劑,因而可以保證具有吸濕作用。此外,在自發(fā)光層上,由氮化硅膜或氧氮化硅膜形成鈍化膜82,使該結(jié)構(gòu)能防止由于含于填料83中的堿性元素造成的侵蝕。可以用例如玻璃板、鋁板、不銹鋼板、FRP(玻璃纖維加強塑料)板、PVF(聚氯乙稀)膜、Mylar膜(Dupont公司的一種商標(biāo))、聚酯膜、丙稀酸膜等材料作相對板80。另外,通過采用具有在PVF膜間或Mylar膜間夾有幾十微米鋁箔的結(jié)構(gòu)的薄片,可以提高耐濕性。于是,EL元件為氣密態(tài),與大氣隔絕。另外,在圖25B中的基片10上的基膜21上,形成驅(qū)動電路TFT(注意,這里的各圖中示出了結(jié)合了n溝道TFT和p溝道TFT的CMOS電路)22和像素TFT23(然而,這里各圖中只示出了控制到EL元件的電流的TFT)。這些TFT中,特別是n溝道TFT具有LDD區(qū),以防止由于熱載流子效應(yīng)而使導(dǎo)通電流減小,并防止由于Vth移位或偏置應(yīng)力造成的特性退化。例如,可以用圖13所示的p溝道TFT301和n溝道TFT302作為驅(qū)動電路TFT22。另外,盡管取決于驅(qū)動電壓,但如果驅(qū)動電壓為10V以上,圖5A-5E所示的第一n溝道TFT204或具有類似結(jié)構(gòu)的p溝道TFT可用作像素TFT。第一n溝道TFT202具有LDD區(qū)形成為在漏側(cè)與柵極重疊的結(jié)構(gòu),但如果驅(qū)動電壓為10V以下,則多數(shù)情況下可以忽略由于熱載流子效應(yīng)造成的退化,因此,不必形成LDD區(qū)。在由圖13所示狀態(tài)的有源矩陣基片制造EL顯示器件期間,在源布線和漏布線上,由樹脂材料形成層間絕緣膜(平面化膜)26,由透明導(dǎo)電膜形成與像素TFT23電連接的像素電極27??梢杂醚趸熀脱趸a的復(fù)合物(此后稱作ITO)或氧化銦和氧化鋅復(fù)合物作為透明導(dǎo)電膜。形成了像素電極27后,形成絕緣膜28,以便在像素電極27上形成開口。然后,形成自發(fā)光層??梢宰杂傻亟Y(jié)合已知EL材料(空穴注入層,空穴輸運層,發(fā)光層、電子輸運層,或電子注入層),并用于自發(fā)光層29的層疊結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)。另外,有一些低分子量材料和高分子量材料(聚合物)可以作為EL材料。蒸發(fā)法用于低分子量材料,對于高分子量材料,可以用例如旋涂、印刷或噴墨等簡單方法。自發(fā)光層可利用孔板,由例如蒸發(fā)法、噴墨法、或分散劑法等方法形成。無論用那種方法,通過形成對于每個像素來說可以發(fā)射不同波長光的發(fā)光層(發(fā)紅光層,發(fā)綠光層和發(fā)藍(lán)光層),彩色顯示器成為可能。此外,存在結(jié)合顏色改變層(CCM)與濾色器的方法,和結(jié)合發(fā)白光層與濾色器的方法,也可以用這些方法。自然,還可以用單色光EL顯示器件。然后,在自發(fā)光層29上形成陰極30。較好是盡可能多地去除存在于陰極30和自發(fā)光層29界面間的濕汽和氧。因此,需要在真空中連續(xù)形成自發(fā)光層29和陰極30,或在惰性氣氛中形成自發(fā)光層29,然后在不暴露于空氣的情況下,在真空中形成陰極30。該實施例中,可以利用多室系統(tǒng)(族工具系統(tǒng))淀積裝置,進行上述膜淀積。注意,該實施例中,用LiF(氟化鋰)膜和Al(鋁)膜的疊層結(jié)構(gòu)作陰極30。具體說,通過蒸發(fā)法,在自發(fā)光層29上形成1nm厚的LiF(氟化鋰)膜,并在其上形成300nm厚的鋁膜。自然,也可以用如MgAg電極等已知的陰極材料。然后,陰極30在參考數(shù)字31所示的區(qū)域中與布線16連接。布線16是給陰極30提供預(yù)定電壓的電源線,通過各向異性導(dǎo)電膏材料32與FPC17連接。此外,在FPC17上形成樹脂層80,增強該區(qū)的粘附強度。為了在參考數(shù)字31表示的區(qū)中電連接陰極30和布線16,需要在層間絕緣膜26和絕緣膜28中形成接觸孔??梢栽诟g層間絕緣膜26(在形成像素電極接觸孔時)和在腐蝕絕緣膜28(在形成自發(fā)光層前形成開口時)期間,形成這些接觸孔。另外,可以在腐蝕絕緣膜28時,從頭至尾進行一次腐蝕。這種情況下,如果層間絕緣膜26和絕緣膜28是相同樹脂材料,則可以給出具有良好形狀的接觸孔。此外,通過密封材料19和基片10間的間隙,布線16電連接FPC17。注意,這里已介紹了布線16,布線14和15也通過類似地穿過底下的密封材料19與FPC17電連接。圖26A和26B中示出了像素部分的更詳細(xì)剖面結(jié)構(gòu),圖27A示出了其上表面結(jié)構(gòu),圖27B示出了電路圖。圖26A中,形成于基片2401上的TFT2402形成有與圖13所示的像素TFT304相同的結(jié)構(gòu)。利用雙柵結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)基本上是兩個串聯(lián)的TFT,這樣的優(yōu)點是可以通過形成LDD降低截止電流值。注意,盡管該例使用了雙柵結(jié)構(gòu),但也可以用單柵結(jié)構(gòu),也可以用三柵結(jié)構(gòu)和具有許多柵的多柵結(jié)構(gòu)。另外,利用圖13所示的第一n溝道TFT302形成電流控制TFT2403。該TFT結(jié)構(gòu)是一種LDD區(qū)形成為僅在漏側(cè)與柵極重疊的結(jié)構(gòu),由于該結(jié)構(gòu),可以減小柵和漏間的寄生電容,及串聯(lián)電阻,從而可以提高電流驅(qū)動性能。從其它前景看,使用該結(jié)構(gòu)這一事實具有極重要的意義。電流控制TFT是一種控制在EL元件中流動的電流量的元件,具有很大電流,它是一個極易由熱或熱載流子造成退化的元件。因此,通過在電流控制TFT中形成局部與柵極重疊的LDD區(qū),可以防止TFT退化,提高操作穩(wěn)定性。開關(guān)TFT2402的漏布線35通過布線36與電流控制TFT的柵極37電連接。另外,由參考數(shù)字38表示的布線是與開關(guān)TFT2402的柵極39a和39b電連接的柵布線。該實施例中,各圖中示出了電流控制TFT2403采用單柵結(jié)構(gòu),但也可以使用多柵結(jié)構(gòu),具有串聯(lián)的多個TFT。此外,還可以用進行高效熱輻射的結(jié)構(gòu),其中多個TFT并聯(lián),基本上將溝道形成區(qū)分成多個溝道形成區(qū)。這種結(jié)構(gòu)是抗熱退化的有效措施。變?yōu)殡娏骺刂芓FT2403的柵極37的布線是由參考數(shù)字2404表示的區(qū),該區(qū)通過絕緣膜與電流控制TFT2403的漏布線40重疊,如圖27A所示。此時,在參考數(shù)字2404所示的區(qū)域中形成電容器。電容器2404用作保持加于電流控制TFT2403上的電壓的電容器。注意,漏布線40連接電流源線(電源線)2501,固定電壓恒定地加于其上。在開關(guān)TFT2402和電流控制TFT2403上形成第一鈍化膜41,并由絕緣樹脂膜在其上形成平面化膜42。非常重要的是利用平面化膜42,整平由于TFT造成的高度差。以后形成的自發(fā)光層極薄,所以,存在著高度差引起發(fā)光故障的情況。因此,為形成與表面盡可能齊平的自發(fā)光層,較好是在形成像素電極前進行平面化。參考數(shù)字43表示由高反射率的導(dǎo)電膜形成的像素電極(EL元件的陰極),該電極與電流控制TFT2403的漏電連接。較好是用低阻導(dǎo)電膜例如鋁合金膜、銅合金膜和銀合金膜或這些膜的疊層膜作像素電極43。當(dāng)然,也可以采用具有其它導(dǎo)電膜的疊層結(jié)構(gòu)。另外,在由絕緣膜(較好是樹脂)形成的堤44a和44b之間的溝槽(對應(yīng)于像素)中形成發(fā)光層45。注意,這里圖中只示出了一個像素,但發(fā)光層可以分成對應(yīng)于R(紅)、G(綠)和藍(lán)(L)每種顏色。共軛聚合物基材料可用作發(fā)光層的有機EL材料。可以給出聚對亞苯基乙稀(PPVs)、聚乙稀咔唑(PVCs)和聚氟稀等作為典型的聚合物基材料。注意,可有幾種PPV-基有機EL材料,例如,可以用Shenk,H.,Becher,H.,Gelsen,O.,Kluge,E.,Kreuder,W.,和Spreitzer,H.在1999年的EuroDisplay,Proceedings,第33-7頁的“用于發(fā)光二極管的聚合物”中和日本專利申請公開平10-92576中介紹的材料。關(guān)于特定的發(fā)光層,可以用氰基聚亞苯基乙稀作紅光輻射發(fā)光層,可以用聚亞苯基乙稀作綠光輻射發(fā)光層,用聚亞苯基乙稀或聚甲亞苯基作藍(lán)光輻射發(fā)光層。膜有厚度可以在30-150nm之間(希望在40-100nm之間)。然而,上述實例只是可用作發(fā)光層的有機EL材料的實例,不必將有機EL材料限于這些材料??梢宰杂傻亟Y(jié)合發(fā)光層、電荷輸運層和電荷注入層等,形成自發(fā)光層(發(fā)光層和為發(fā)光進行載流子運動的層)。例如,該例示出了用聚合物基材料作發(fā)光層的例子,但也可以用低分子量有機EL材料。另外,可以用例如碳化硅等無機材料作電荷輸運層和電荷注入層。已知材料可用作這些有機EL材料和無機材料。其中在發(fā)光層44上由PEDOT(聚硫芬)PAni(polyaniline)形成空穴注入層46的疊層結(jié)構(gòu)EL層用作該例中的自發(fā)光層。然后,由透明導(dǎo)電膜在空穴注入層46上形成陽極47。該例中,由發(fā)光層44產(chǎn)生的光向上表面輻射(向TFT的上部),所以陽極必須是透光的??梢杂醚趸熀脱趸a復(fù)合物或氧化銦和氧化鋅復(fù)合物作透明導(dǎo)電膜。然而,由于在形成低耐熱發(fā)光層和空穴注入層后形成的,所以較好是用可以在盡可能低的溫度下形成的材料。在形成陽極47時,便完成了自發(fā)光元件2405。注意,這里稱作EL元件2405的表示由像素電極(陰極)43、發(fā)光層44、空穴注入層46及陽極47構(gòu)成的電容器。如圖27A所示,像素電極43幾乎與像素部分匹配,所以整個像素用作EL元件。因此,發(fā)光效率非常高,可以進行亮圖像顯示。該例中,然后,在陽極47上形成附加的第二鈍化膜48。較好是用氮化硅膜或氧氮化硅膜作第二鈍化膜48。這樣做的目的是隔離EL元件與外界,意義在于防止由于有機EL材料的氧化造成的退化,控制從有機EL材料的除氣。所以,可以提高EL顯示器件的可靠性。于是,本發(fā)明的EL顯示屏板具有由如圖27A和27B所示結(jié)構(gòu)的像素構(gòu)成的像素部分,具有截止電流值相當(dāng)?shù)偷拈_關(guān)TFT,具有極耐熱載流子注入的電流控制TFT。因此,可以得到具有高可靠性和良好圖像顯示的EL顯示屏板。圖26B中示出了反轉(zhuǎn)自發(fā)光層結(jié)構(gòu)的例子。電流控制TFT2601形成為具有與圖13中的p溝道TFT301相同的結(jié)構(gòu)。實施例1可以涉及制造工藝。該例中,用透明導(dǎo)電膜作像素電極(陽極)50。具體說,用由氧化銦和氧化鋅的復(fù)合物構(gòu)成的導(dǎo)電膜。當(dāng)然,也可以用氧化銦和氧化錫的復(fù)合物構(gòu)成的導(dǎo)電膜。由絕緣膜形成堤51a和51b后,通過溶液旋涂法,由聚乙稀咔唑形成發(fā)光層52。在發(fā)光層52上,由乙酰丙酮鉀(表示為acacK)形成電子注入層53,并在其上由鋁合金形成陰極54。這種情況下,陰極54也用作鈍化膜。于是形成EL元件2602。該例中,由發(fā)光層52產(chǎn)生的光向著其上形成TFT的基片輻射,如箭頭所示。在采用與該例類似的結(jié)構(gòu)時,較好是用p溝道TFT作電流控制TFT2601。例如該例中所示的EL顯示器件可用作實施例9的電子設(shè)備的顯示部分。圖28A-28C示出了像素結(jié)構(gòu)不同于圖27B所示電路圖的例子。注意,該例中,參考數(shù)字2701表示開關(guān)TFT2702的源布線,參考數(shù)字2703表示開關(guān)TFT2702的柵布線,2704表示電流控制TFT,2705表示電容器,2706和2708表示電流源線,2707表示EL元件。圖28A是電流源線2706為兩個像素共用的情況的例子。即,其特征是,兩個像素形成為關(guān)于電流源線2706線性對稱。這種情況下,可以減少電流源線的數(shù)量,因此,甚至可以制造更高清晰度的像素部分。另外,圖28B是電流源線2708形成為平行于柵布線2703的情況的例子。注意圖28B中,結(jié)構(gòu)形成為電流源線2708和柵布線2703不重疊,但如果它們都是形成于不同層上的布線,它們可以形成為通過絕緣膜重疊。這種情況下,該專用的表面區(qū)可以由電流源線2708和柵布線2703共享,因此,可以制造更高清晰度的像素部分。另外,圖28C的特征在于,電流源線2708和柵布線2703平行形成,與圖28B的結(jié)構(gòu)類似,此外,兩個像素形成為關(guān)于電流源線2708線性對稱。此外,可有效地形成電流源線2708,以便與柵布線2703之一重疊。這種情況下,可以減少電流源線的數(shù)量,因此,可以制造更高清晰度的像素部分。圖28A和28B中,形成電容器2404,以存儲加到電流控制TFT2403上的電壓,但可以省略該電容器2404。利用例如圖26A所示的本發(fā)明的n溝道TFT作電流控制TFT2403,LDD區(qū)形成為通過柵絕緣膜與柵極重疊。所謂的寄生電容會形成于LDD區(qū)與電極重疊的區(qū)域中,但該例的特征是有效地使用該寄生電容替代電容器2404。寄生電容的電容量隨柵極與LDD區(qū)重疊的表面積而改變,因此,由包含在重疊區(qū)中的LDD區(qū)的長度確定之。另外,還可以省略圖28A-28C中的電容器2705。注意,可通過選擇實施例1所示TFT結(jié)構(gòu),并形成圖28A-28C所示電路,可以形成該例中所示的EL顯示器件的電路結(jié)構(gòu)。另外,可以用該例的EL顯示屏板作實施例9的電子設(shè)備的顯示部分。通過在一般為TFT的半導(dǎo)體器件中應(yīng)用本發(fā)明的氫化氧氮化硅膜,并用之作柵絕緣膜、基膜和保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜,該氫化氧氮化硅膜是用SiH4、N2O和H2作原材料氣,通過等離子體CVD制造的,可以制造其中Vth不移位,相對于BTS應(yīng)力穩(wěn)定的TFT。另外,通過使用這種絕緣膜,可以在玻璃基片上制造TFT,得到一般為液晶顯示器件或有機EL顯示器件的高質(zhì)量半導(dǎo)體器件。權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體器件,包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說半導(dǎo)體器件包括形成為與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的基膜;形成為與所說有源層的另一表面接觸的柵絕緣膜;形成為與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及形成于所說柵極上的層間絕緣膜,其中所說基膜、所說柵絕緣膜和所說層間絕緣膜中的至少一個由包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫的氫化氧氮化硅膜形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。4.一種半導(dǎo)體器件,包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說半導(dǎo)體器件包括形成為與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的基膜;形成為與所說有源層的另一表面接觸的柵絕緣膜;形成為與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及形成于所說柵極上的層間絕緣膜,其中構(gòu)成所說基膜、所說柵絕緣膜和所說層間絕緣膜的至少一層絕緣膜由包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫的氫化氧氮化硅膜形成。5.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。7.一種半導(dǎo)體器件,包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說薄膜晶體管包括形成為與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的柵絕緣膜;形成為與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及形成于所說有源層的另一表面上的保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜;其中所說柵絕緣膜和所說保護絕緣膜或所說層間絕緣膜中的至少一個由包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫的氫化氧氮化硅膜形成。8.根據(jù)權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。9.根據(jù)權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。10.一種半導(dǎo)體器件,包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說薄膜晶體管包括形成為與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的柵絕緣膜;形成為與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及形成于所說有源層的另一表面上的保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜;其中構(gòu)成所說柵絕緣膜和所說保護絕緣膜或所說層間絕緣膜的至少一層絕緣膜由包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫的氫化氧氮化硅膜形成。11.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。12.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。13.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,所說半導(dǎo)體器件包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說方法包括以下步驟形成與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的基膜;形成與所說有源層的另一表面接觸的柵絕緣膜;形成與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及在所說柵極上形成層間絕緣膜,其中在所說各步驟中的至少一個步驟中,由SiH4、N2O和H2形成氫化氧氮化硅膜。14.根據(jù)權(quán)利要求13的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中至少氫化氧氮化硅膜中所含的氫通過熱處理擴散到所說有源層。15.根據(jù)權(quán)利要求14的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說熱處理的溫度范圍是300-500℃。16.根據(jù)權(quán)利要求13的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中在形成氫化氧氮化硅膜時,H2的流量為SiH4和N2O總流量的0.1-7倍。17.根據(jù)權(quán)利要求13的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說氫化氧氮化硅膜包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫。18.根據(jù)權(quán)利要求13的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。19.根據(jù)權(quán)利要求13的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。20.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,所說半導(dǎo)體器件包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說方法包括以下步驟形成與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的基膜;形成與所說有源層的另一表面接觸的柵絕緣膜;形成與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及在所說柵極上形成層間絕緣膜,其中在所說各步驟中形成的各所說絕緣膜中的至少一層由用SiH4、N2O和H2制造的氫化氧氮化硅膜形成。21.根據(jù)權(quán)利要求20的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中至少氫化氧氮化硅膜中所含的氫通過熱處理擴散到所說有源層。22.根據(jù)權(quán)利要求21的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說熱處理的溫度范圍是300-500℃。23.根據(jù)權(quán)利要求20的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中在形成氫化氧氮化硅膜時,H2的流量為SiH4和N2O總流量的0.1-7倍。24.根據(jù)權(quán)利要求20的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說氫化氧氮化硅膜包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫。25.根據(jù)權(quán)利要求20的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。26.根據(jù)權(quán)利要求20的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。27.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,所說半導(dǎo)體器件包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說方法包括以下步驟形成與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的柵絕緣膜;形成與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及形成與所說有源層的另一表面接觸的保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜;其中在所說各步驟中的至少一個步驟中,由SiH4、N2O和H2形成氫化氧氮化硅膜。28.根據(jù)權(quán)利要求27的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中至少所說氫化氧氮化硅膜中所含的氫通過熱處理擴散到所說有源層。29.根據(jù)權(quán)利要求28的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說熱處理的溫度范圍是300-500℃。30.根據(jù)權(quán)利要求27的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中在形成氫化氧氮化硅膜時,H2的流量為SiH4和N2O總流量的0.1-7倍。31.根據(jù)權(quán)利要求27的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說氫化氧氮化硅膜包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫。32.根據(jù)權(quán)利要求27的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。33.根據(jù)權(quán)利要求27的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。34.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,所說半導(dǎo)體器件包括形成于基片上的薄膜晶體管,所說方法包括以下步驟形成與所說薄膜晶體管的有源層的一個表面接觸的柵絕緣膜;形成與所說柵絕緣膜接觸的柵極;及形成與所說有源層的另一表面接觸的保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜;其中在所說各步驟中形成的各所說絕緣膜中的至少一層由用SiH4、N2O和H2制造的氫化氧氮化硅膜形成。35.根據(jù)權(quán)利要求34的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中至少所說氫化氧氮化硅膜中所含的氫通過熱處理擴散到所說有源層。36.根據(jù)權(quán)利要求35的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說熱處理的溫度范圍是300-500℃。37.根據(jù)權(quán)利要求34的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中在形成氫化氧氮化硅膜時,H2的流量為SiH4和N2O總流量的0.1-7倍。38.根據(jù)權(quán)利要求34的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說氫化氧氮化硅膜包括濃度為55-70原子%的氧、濃度為0.1-6原子%的氮和濃度為0.1-3原子%的氫。39.根據(jù)權(quán)利要求34的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是選自個人電腦、視頻攝像機、便攜式信息終端、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字視盤播放器、電子游戲設(shè)備和投影儀等中的一種。40.根據(jù)權(quán)利要求34的制造半導(dǎo)體器件的方法,其中所說半導(dǎo)體器件是EL顯示器件。全文摘要目的是提供一種適用于一般為TFT的半導(dǎo)體器件的絕緣膜和一種制造該絕緣膜的方法。提供一種利用這種絕緣膜作柵絕緣膜、基膜、保護絕緣膜或?qū)娱g絕緣膜的半導(dǎo)體器件,及其制造方法。利用SiH文檔編號H01L21/84GK1276630SQ00121639公開日2000年12月13日申請日期2000年6月2日優(yōu)先權(quán)日1999年6月2日發(fā)明者坂間光范,淺見勇臣,石丸典子,山崎舜平申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所
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