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)明涉及到制作在具有絕緣表面的襯底上且具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的制造方法以及用這種半導(dǎo)體膜作為有源層而制造半導(dǎo)體器件的方法。更確切地說，本發(fā)明涉及到使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜作為有源層的半導(dǎo)體器件以及使用此半導(dǎo)體器件作為顯示單元的電子裝置。近年來，關(guān)于低溫多晶硅遷移率的改善以及Ioff的降低，在由缺陷較少的單晶制作溝道形成區(qū)的過程中，人們發(fā)現(xiàn)了優(yōu)點。于是發(fā)展了相關(guān)的工藝，它包括在具有絕緣表面的透光襯底上制作非晶半導(dǎo)體膜，以及用激光退火、熱退火等方法使此膜結(jié)晶，從而用得到的結(jié)晶半導(dǎo)體膜作為薄膜晶體管(以下稱為TFT)的有源層。已知激光退火是能夠?qū)⒏吣芰績H僅賦予非晶半導(dǎo)體膜以使之結(jié)晶的一種結(jié)晶技術(shù)。特別是，發(fā)射400nm或更短波長的短波光的準(zhǔn)分子激光器，是從激光退火技術(shù)發(fā)展早期階段以來被使用的一種有代表性的激光器。除了準(zhǔn)分子激光器退火外，近來又發(fā)展了使用作為固體激光器的YAG激光器的技術(shù)。在上述的激光退火中，激光束被光學(xué)系統(tǒng)處理，以便在輻照表面上形成點狀或線狀形狀，并用處理過的激光來掃描襯底上的輻照表面(激光的輻照位置相對于輻照表面移動)。例如，使用線狀激光的準(zhǔn)分子激光器退火能夠借助于僅僅沿垂直于表面縱向的一個方向進(jìn)行掃描而用激光器對整個輻照表面進(jìn)行退火。使用線狀激光的準(zhǔn)分子激光退火因而在產(chǎn)率方面是優(yōu)越的，并正在成為制造采用TFT的液晶顯示器的技術(shù)中的主流。這一激光退火技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了單片型液晶顯示器，其中構(gòu)成象素部分的TFT(象素TFT)和構(gòu)成提供在象素部分外圍中的驅(qū)動電路的TFT，被制作在玻璃襯底上。然而，用激光退火方法制作的結(jié)晶半導(dǎo)體膜是多個晶粒的聚集，且各個晶粒隨機(jī)地位于膜中，其尺寸是不規(guī)則的。在制造在玻璃襯底上的TFT中，結(jié)晶半導(dǎo)體膜被分割并制作成小島狀圖形，目的是形成分隔元件。因此，不可能制作具有規(guī)定的晶粒位置和尺寸的TFT。晶粒間界(晶粒邊界)具有由非晶結(jié)構(gòu)、晶體缺陷等引起的復(fù)合中心和俘獲中心，它們是降低載流子電流輸運(yùn)特性的因素。晶粒邊界中的電位水平也影響這一特性。溝道制作區(qū)中的半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性對TFT特性有很大的影響。但要從單晶半導(dǎo)體膜制作溝道形成區(qū)同時又消除晶粒邊界的不利影響，幾乎是不可能的。為了解決這一問題，曾經(jīng)試圖生長更大的晶粒。例如，在論文″High-MobilityPoly-SiThin-FilmTransistorsFabricatedbyaNovelExcimerLaserCrystallizationMethod(新穎的準(zhǔn)分子激光結(jié)晶方法所制造的高遷移性多硅報膜晶體管)″,K.Shimizu,O.SugiwaraandM.Mstsumura,IEEETransactionsonElectronDevices,vol.40,No.1,pp.112-117,1993中，已經(jīng)報道了一種激光退火方法。根據(jù)此方法，由Si、SiO2和Si組成的三層膜被制作在襯底上，且器件的二側(cè)，亦即三層膜側(cè)和襯底側(cè)，被準(zhǔn)分子激光輻照。此論文指出，此方法借助于用某種能量強(qiáng)度的激光輻照，能夠增大晶粒的尺寸。K.Shimizu等人提出的方法的特征是，非晶硅膜的基底材料的熱特性被局部地改變，以便控制到襯底的熱流并引入溫度梯度。為了引入溫度梯度，在玻璃襯底上制作由高熔點金屬層、氧化硅層和半導(dǎo)體膜組成的三層結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上說，要制造具有這種半導(dǎo)體層作為有源層的頂部柵型的TFT不是不可能的。然而，提供在半導(dǎo)體膜和高熔點金屬膜之間的氧化硅膜產(chǎn)生寄生電容并增大功耗，使得難以獲得高速運(yùn)行的TFT。諸如使用具有相位差的激光器的方法和步進(jìn)輻照方法之類的其它方法，也有其問題并要求復(fù)雜的激光裝置。此外，當(dāng)應(yīng)用于具有組合在其中的驅(qū)動器電路的液晶屏的驅(qū)動元件的結(jié)晶時，在使溝道制作區(qū)的所有部分能夠具有大的晶粒的過程中，或在使它們結(jié)晶成單晶的過程中，由于各個元件通常不規(guī)則地排列，也沒有規(guī)則的間距，因而這些方法不總是成功的。還有一種方法是雙束方法與三層小島結(jié)構(gòu)的組合。(雙束方法是這樣一種方法，其中，借助于用激光輻照襯底的各個側(cè)，或用激光輻照襯底的一側(cè)，然后用透過襯底并被平面鏡之類反射的激光輻照襯底的另一側(cè)，而使非晶半導(dǎo)體膜結(jié)晶。)當(dāng)應(yīng)用于具有組合在其中的驅(qū)動電路的液晶屏的驅(qū)動元件的結(jié)晶時，此組合方法能夠?qū)⒁?guī)定位置結(jié)晶成晶體，但不善于將晶粒生長成大到5微米或更大的晶粒尺寸。因此，此方法不適合于制造溝道寬度大的薄膜晶體管。此方法還在金屬與硅之間產(chǎn)生寄生電容，引起信號延遲。而且，由于依賴于所用的金屬材料，在輻照時，溫度有時達(dá)到很高，故此方法有剝離的問題?；啄び蔁釋?dǎo)高的絕緣膜組成的方法，具有金屬與Si之間不產(chǎn)生寄生電容的優(yōu)點。但此方法要求開發(fā)穩(wěn)定的熱導(dǎo)高的絕緣膜。本發(fā)明公開了解決這些問題的方法。本發(fā)明的目的是，借助于在控制膜中晶粒的位置和尺寸的情況下，制作結(jié)晶半導(dǎo)體膜，從而使用此結(jié)晶半導(dǎo)體膜作為TFT的溝道制作區(qū)，而提供一種能夠高速運(yùn)行的TFT。本發(fā)明的另一個目的是，提供一種將此TFT應(yīng)用于諸如透射型液晶顯示器和使用電致發(fā)光材料的顯示器之類的各種半導(dǎo)體器件的方法。為了達(dá)到上述目的，在形成高程差的過程中，本發(fā)明僅僅使用制作在諸如玻璃襯底之類的襯底上的常規(guī)絕緣膜，而不使用金屬或高熱導(dǎo)絕緣膜。高程差建立起溫度梯度，在用激光退火使非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶的過程中利用了這一溫度梯度。根據(jù)本發(fā)明的激光退火，脈沖發(fā)射型或連續(xù)光發(fā)射型準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器或氬激光器被用作光源。從光源發(fā)射的激光被光學(xué)系統(tǒng)形成線狀或矩形狀，而此線狀或矩形狀的激光被用來輻照小島狀的半導(dǎo)體層。小島狀的半導(dǎo)體層被來自襯底正面(此處將正面定義為制作小島狀半導(dǎo)體層的一側(cè))或來自襯底正面和背面二者(此處將背面定義為與制作小島狀半導(dǎo)體層的一側(cè)相反的側(cè))的激光輻照。依照本發(fā)明的方法，基底絕緣膜被圖形化，以便形成小島狀絕緣膜，而這一小島狀絕緣膜引起的高程差在進(jìn)行結(jié)晶的過程中建立起溫度梯度。已經(jīng)模擬過這一結(jié)晶過程中的熱分析，得到了圖5B所示的結(jié)果。如圖4A-4C所示，此處高程差規(guī)定了提供在基底絕緣膜中的突出部分，即小島狀絕緣膜引起的不平坦的半導(dǎo)體膜中的頂部(對應(yīng)于圖1C中的區(qū)域A的部分)與底部(對應(yīng)于圖1C中的區(qū)域B的部分)之間的高度差。此溫度梯度大概與這種結(jié)果有關(guān)。在區(qū)域B中，熱進(jìn)入1)區(qū)域B正下方的部分基底絕緣膜中和2)區(qū)域B旁邊的基底絕緣膜的另一部分中。因此，區(qū)域B比其它區(qū)域冷卻得更快。相反，區(qū)域C接受來自區(qū)域B的熱，因而冷卻得慢。于是在區(qū)域B和區(qū)域C之間產(chǎn)生溫度梯度。接著，解釋一下激光輻照如何使半導(dǎo)體膜完全熔化且然后結(jié)晶。凝固首先在由于上述原因而溫度降低得最迅速的區(qū)域B開始，并產(chǎn)生晶體核。這種核起晶體生長中心的作用，且晶體生長向溫度高和半導(dǎo)體膜處于熔化狀態(tài)的區(qū)域C或區(qū)域A進(jìn)行。若半導(dǎo)體膜不完全被激光輻照熔化，且其一部分保持固態(tài)，則固態(tài)部分(微小的固相)起晶體生長中心的作用，且晶體生長從此中心沿著溫度梯度進(jìn)行。因而有可能控制晶體生長，致使在指定的位置形成大晶粒的晶體。如上所述，基底絕緣膜可以被用作熱儲存層或所需位置處的熱容量梯度，且為此不必在襯底上制作高熱導(dǎo)膜。而是，已經(jīng)應(yīng)用于制作在玻璃襯底上的常規(guī)TFT的由半導(dǎo)體膜、基底絕緣膜和襯底組成的結(jié)構(gòu)就足夠了。此結(jié)構(gòu)中的基底絕緣膜被圖形化成具有所需的形狀并形成高程差。因而有可能利用半導(dǎo)體膜中對應(yīng)于高程差排列的溫度分布而控制橫向生長的起點和方向。在附圖中圖1A-1C示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶工藝；圖2A-2B示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶工藝；圖3A-3C示出了根據(jù)本發(fā)明的另一結(jié)晶工藝；圖4A-4C示出了本發(fā)明的模式的例子；圖5A和5B是熱分析模擬及其結(jié)果圖；圖6A-6G俯視圖示出了小島狀絕緣膜的各種形狀；圖7A和7B示出了SEM觀察到的結(jié)晶結(jié)果；圖8A和8B示出了SEM觀察到的結(jié)晶結(jié)果；圖9A-9D示出了制造用于象素部分和驅(qū)動電路部分的TFT的工藝；圖10A-10D示出了制造用于象素部分和驅(qū)動電路部分的TFT的工藝；圖11A-11D示出了制造用于象素部分和驅(qū)動電路部分的TFT的工藝；圖12A-12C示出了制造用于象素部分和驅(qū)動電路部分的TFT的工藝；圖13示出了制造用于象素部分和驅(qū)動電路部分的TFT的工藝；圖14示出了液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖15示出了反鐵電混合液晶的光透射特性的例子；圖16A-16F示出了半導(dǎo)體器件的例子；圖17A-17D示出了半導(dǎo)體器件的例子；圖18A-18C示出了半導(dǎo)體器件的例子；圖19A和19B示出了EL顯示器的結(jié)構(gòu)；圖20A和20B示出了另一個EL顯示器的結(jié)構(gòu)；圖21A示出了圖20A和20B的EL顯示器的結(jié)構(gòu)；圖22A和22B示出了圖20A和20B的EL顯示器的結(jié)構(gòu)；圖23示出了又一個EL顯示器的結(jié)構(gòu)；圖24A-24C示出了再一個EL顯示器的結(jié)構(gòu)；圖25A和25B分別示出了TFT的特性；以及圖26示出了SEM觀察到的結(jié)晶結(jié)果。實施例模式1參照圖1和2來描述本發(fā)明的實施例模式。在圖1A中，由鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃之類制成的非堿性玻璃襯底被用作襯底101。例如，最好可以使用CorningIncorporated制造的#7059玻璃、#1737玻璃等。具有透光性和絕緣性的絕緣膜被制作在其上制作TFT的襯底101的表面上，并對絕緣膜進(jìn)行圖形化以形成小島狀的絕緣膜102。小島狀絕緣膜可以由熱導(dǎo)優(yōu)異的材料制成。此時，希望熱導(dǎo)率為10Wm-1K-1或更大。氧化鋁(Al2O3)由于其對可見光透明且熱導(dǎo)率為20Wm-1K-1，因而適合于用作這種材料。而且，氧化鋁不局限于化學(xué)配比比率，因此其中可以加入另一種元素，以便控制諸如熱導(dǎo)率和內(nèi)應(yīng)力之類的特性。例如，可以將氮加入氧化鋁，以便使用氮氧化鋁(AlNxO1-x:0.02≤x≤0.5)?；蛘撸梢允褂玫X(AlNx)。而且，可以使用含有硅(Si)、氧(O)、氮(N)和M(M是鋁(Al)或選自稀土元素的至少一種)的化合物。例如最好可以使用AlSiON、LaSiON等。此外，也可以使用氮化硼?？梢杂脼R射、等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)等方法來制作上述氧化物、氮化物和化合物。在濺射的情況下，使用具有所需組分的靶和諸如氬(Ar)或氮(N)之類的惰性氣體。而且，可以提供熱導(dǎo)率為1000Wm-1K-1的薄膜金剛石層即DLC(類金剛石碳)層。在任何一種情況下，絕緣膜102都用這種材料制作成厚度為50-500nm(最好是200nm)，從而能夠抑制激光輻照造成的溫度上升。而且，用腐蝕方法削尖絕緣膜102端面上的側(cè)壁，以便相對于玻璃襯底101的主表面具有5度到小于50度的角度，從而確保待要制作在絕緣膜上的薄膜的臺階覆蓋。用氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜之類來制作基底絕緣膜103。采用SiH4和N2O作為材料氣體，用等離子體CVD方法，來制作氮氧化硅膜?？梢詫⒀?O2)加入到材料氣體中。雖然對生產(chǎn)條件沒有限制，但當(dāng)?shù)趸枘け挥米骰捉^緣膜時，它被制作成厚度為50-500nm，其氧濃度為55％原子比到小于70％原子比，而氮濃度為1％原子比到小于20％原子比。在這種組分下，降低了氮氧化硅膜的內(nèi)應(yīng)力，并降低了固定電荷密度。圖1B所示的小島狀半導(dǎo)體膜104被制作成厚度為25-2000nm(最好是30-100nm)。借助于用諸如等離子體CVD或濺射之類的熟知的方法制作具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜，隨之以用腐蝕方法清除不必要的部分，來獲得小島狀半導(dǎo)體膜。圖1C是小島狀半導(dǎo)體膜的俯視圖。此小島狀半導(dǎo)體膜被制作在圖形化成條狀或矩形狀的小島狀絕緣膜上，并排列成垂直跨越小島狀基底絕緣膜而不允許基底絕緣膜的短邊上的端部覆蓋小島狀半導(dǎo)體膜的端部。具有用來制作小島狀半導(dǎo)體膜的非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的例子，包括非晶半導(dǎo)體膜和單晶半導(dǎo)體膜?？梢允褂弥T如非晶硅鍺薄膜之類的具有非晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明利用激光退火的結(jié)晶的步驟。在結(jié)晶步驟中，首先希望非晶半導(dǎo)體膜中含有的氫能夠被釋放；在400℃-500℃下，對非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行大約1小時的熱處理，以便將氫含量規(guī)定為5％原予比或更低。在用激光退火方法結(jié)晶的情況下，脈沖振蕩型或連續(xù)振蕩型準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器或氬激光器被用作光源。圖2示出了用激光110輻照小島狀半導(dǎo)體膜的狀態(tài)。小島狀半導(dǎo)體膜104沿小島狀絕緣膜102被制作，而區(qū)域A105表示由小島狀絕緣膜102形成的高程差區(qū)域，且參考號106表示外面的區(qū)域B。在任何一種情況下，都用激光輻照方法加熱小島狀半導(dǎo)體膜，并立即熔化。假設(shè)在冷卻步驟中產(chǎn)生晶體核，其中小島狀半導(dǎo)體膜從熔化狀態(tài)偏離到固體狀態(tài)。根據(jù)經(jīng)驗已知核產(chǎn)生密度與熔化狀態(tài)中的溫度和冷卻速度有關(guān)，且當(dāng)小島狀半導(dǎo)體膜從高溫度被迅速冷卻時，核產(chǎn)生密度傾向于高。參照圖1A所示的結(jié)構(gòu)，在制作小島狀絕緣膜102的部分中，體積和熱容量增大，致使能夠抑制激光輻照造成的溫度上升。而且，在使用雙束激光退火的情況下，激光從小島狀半導(dǎo)體膜104的襯底側(cè)表面和其反表面輻照，二個表面都被加熱；因此，比之使用單束的常規(guī)激光退火，冷卻速度變得比較低。結(jié)果，橫向生長方向被高程差中的溫度分布抑制，并從覆蓋小島狀絕緣膜102的小島狀半導(dǎo)體膜的部分擇優(yōu)產(chǎn)生晶體核，晶體生長從中向外圍開始。結(jié)果，大晶粒尺寸的晶體生長在小島狀絕緣膜102的外圍，從而在參考號105表示的區(qū)域A中獲得被小島狀絕緣膜102環(huán)繞的大晶粒尺寸的晶體，而在參考號106表示的區(qū)域B中得到晶粒尺寸相對小的晶體。圖2B俯視圖示出了晶體生長狀態(tài)。當(dāng)制作TFT時，高程差區(qū)域成為溝道制作區(qū)的寬度。而且，由于待要輻照的脈沖激光的重復(fù)脈沖的數(shù)目的增加，這一效應(yīng)變得明顯。然后，在300℃-450℃下，在含有3-100％的氫的氣氛中，或在200℃-450℃下，在含有等離子體產(chǎn)生的氫的氣氛中，對小島狀半導(dǎo)體膜進(jìn)行熱處理，從而能夠中和殘留的缺陷。借助于用小島狀半導(dǎo)體膜104的區(qū)域A105作為溝道制作區(qū)來制造TFT的有源層，能夠提高TFT的特性。實施例模式2不僅用激光退火，而且還用根據(jù)本發(fā)明的激光退火與熱退火的組合，來制作用作TFT有源層的具有晶體結(jié)構(gòu)的小島狀半導(dǎo)體膜。特別是，當(dāng)熱退火結(jié)晶被用來結(jié)晶時，使用日本專利申請No.7-130652中公開的催化元素，能夠在600℃或以下實現(xiàn)結(jié)晶。當(dāng)這樣制作的結(jié)晶半導(dǎo)體膜被根據(jù)本發(fā)明的激光退火處理時，能夠得到高質(zhì)量的結(jié)晶半導(dǎo)體層。下面參照圖3來描述這種實施例模式。在圖3A中，最好用實施例模式1所示的玻璃襯底作為襯底150。用與實施例模式1相同的方法來制作小島狀絕緣膜151、基底絕緣膜152和非晶半導(dǎo)體膜153。然后，用甩涂方法，借助于用含有催化元素(5-100ppm重量比)的水溶液進(jìn)行涂敷，而制作含有催化元素的層154?；蛘?，可以用濺射、汽相淀積之類的方法來制作含有催化元素的層154。此時，含有催化元素的層154的厚度被規(guī)定為0.5-2nm。催化元素的例子包括鎳(Ni)、鍺(Ge)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鈷(Co)、鉑(Pt)、銅(Cu)和金(Au)。然后，在400℃-600℃下進(jìn)行大約1小時熱處理，從而非晶半導(dǎo)體膜中的氫含量被規(guī)定為5％原子比或更低。然后使用退火爐，在550℃-600℃下進(jìn)行1-8小時熱處理，最好在氮?dú)鈿夥罩杏?50℃下進(jìn)行4小時熱處理。于是能夠得到由結(jié)晶硅膜組成的結(jié)晶半導(dǎo)體層155(圖3B)。如圖3C所示，從結(jié)晶半導(dǎo)體膜155制作小島狀半導(dǎo)體膜160。更具體地說，如圖3C所示，在這種狀態(tài)下，對襯底進(jìn)行單束激光退火。(可以進(jìn)行雙束激光退火。倘若使用雙束退火，則可以使用具有透明性的襯底。)結(jié)果，結(jié)晶半導(dǎo)體膜155被激光156立即熔化，以形成具有晶體結(jié)構(gòu)的小島狀半導(dǎo)體膜160。在這樣制作的小島狀半導(dǎo)體膜160中，能夠在區(qū)域A的中央形成晶粒尺寸等于或大于圖2所示小島狀半導(dǎo)體膜107的晶粒尺寸的晶粒。然而，小島狀半導(dǎo)體膜160中含有濃度為每立方厘米大約1×1017到大約1×1019原子的催化元素。然后，采用日本專利申請No.Hei10-135468和No.Hei10-135469所公開的方法，有可能將小島狀半導(dǎo)體膜中的催化元素的濃度降低到每立方厘米大約1×1017原子或更低，最好是降低到每立方厘米大約1×1016原子。在這些方法中，屬于周期表5族的雜質(zhì)元素，通常是磷，被加入到小島狀半導(dǎo)體膜的選定部分，并在氮?dú)鈿夥罩杏?50-800℃下進(jìn)行5-24小時熱處理。殘留在小島狀半導(dǎo)體膜中的催化元素則能夠被清除到加入了磷的部分中。然后，借助于用腐蝕方法清除移入了催化元素的部分，就能夠得到催化元素的濃度被降低到每立方厘米大約1×1017原子或更少的小島狀半導(dǎo)體膜。實施例模式3以相似于實施例模式1的方式，在襯底上制作絕緣膜。然后對絕緣膜進(jìn)行圖形化，以形成小島狀絕緣膜。此絕緣膜可以有各種形狀。其在本實施例模式中的例子示于圖6A-6E。圖6A-6E都是俯視圖，圖中的陰影區(qū)域表示基底絕緣膜產(chǎn)生的高程差區(qū)域。在圖6A中，絕緣膜被圖形化，形成寬度(對應(yīng)于溝道制作區(qū)的部分)為2-5微米的矩形，其目的是在高程差區(qū)域中引起橫向生長。在圖6A中，利用制作成與半導(dǎo)體膜相交的小島狀絕緣膜引起的溫度梯度的向著溝道長度方向的橫向生長，與利用由于半導(dǎo)體膜制作成小島狀而在其邊沿處產(chǎn)生的溫度梯度的向著溝道寬度方向的橫向生長相結(jié)合。這使得有可能擴(kuò)大任何位置處的晶粒尺寸。圖7A和7B示出了當(dāng)小島狀絕緣膜被制作成寬度為5微米的矩形然后結(jié)晶時的晶體狀態(tài)的SEM觀察結(jié)果。在圖中顯然，晶體生長從小島狀絕緣膜引起的高程差區(qū)的邊沿和從小島狀半導(dǎo)體膜的邊沿開始進(jìn)行。如圖6B所示，若在矩形基底絕緣膜內(nèi)制作窗口，則晶體生長也從窗口開始并向外推進(jìn)，改善了結(jié)晶。在圖6C中，絕緣膜被圖形化成具有圓形形狀，致使橫向生長徑向進(jìn)行，高程差區(qū)作為晶粒生長的中心。圓形絕緣膜的直徑為1.0-2.0微米。當(dāng)其直徑被設(shè)定為大約1微米時，有可能抑制根據(jù)高程差區(qū)中的溫度梯度的橫向生長。圖8A和8B示出了柱形高程差區(qū)(此區(qū)被規(guī)定具有2微米的直徑)中的晶體生長的SEM觀察結(jié)果。圖8A和8B證實，橫向生長以柱形高程差區(qū)作為中心迅速進(jìn)行。圖6D是借助于絕緣膜被圖形化成具有圖6C所示的柱形的結(jié)晶而制造的TFT。在圖6E中，橫向生長從一對小島狀絕緣膜中的一個引起的高程差區(qū)的內(nèi)邊沿向著此對小島狀絕緣膜的另一個進(jìn)行。為了避免向著相反方向進(jìn)行的橫向生長之間在中途相撞，制作成縫隙狀的小島狀絕緣膜與小島狀半導(dǎo)體膜局部地覆蓋，以便交替地提供小島狀絕緣膜和小島狀半導(dǎo)體膜。如圖6F所示，為了借助于降低冷卻速率而不改變利用小島狀絕緣膜引起的高程差的溫度分布來提高晶體生長，諸如BCB(苯并環(huán)丁烯)膜的熱導(dǎo)率低的有機(jī)樹脂膜，也可以用作高程差區(qū)的材料。圖6G示出了在半導(dǎo)體膜的長邊附近形成高程差區(qū)以便不跨過半導(dǎo)體膜的邊沿，或與半導(dǎo)體膜稍微覆蓋的例子。成對小島狀絕緣膜之間的距離可以由有意實施本發(fā)明的人適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。這造成半導(dǎo)體膜的邊沿比通常冷卻得更快，在半導(dǎo)體膜的邊沿與其內(nèi)部之間引起劇烈的溫度差。于是促進(jìn)了橫向生長。上述小島狀絕緣膜的圖形可以被實施例模式1和實施例模式2二者采用。實施例1下面參照圖9-12，用實施例來描述本發(fā)明。在此實施例中，將根據(jù)各個步驟來描述同時制造n溝道TFT(以下稱為象素TFT)和象素部分的存儲電容器、以及提供在象素部分外圍上的驅(qū)動電路的n溝道TFT和p溝道TFT的方法。在圖9中，CorningIncorporated制造的#1737玻璃可以被用作襯底201。在待要制作TFT的襯底201的表面上，制作基底絕緣膜。此膜由氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜之類組成。在使用氧化硅膜的情況下，可以用等離子體CVD方法，在反應(yīng)壓力為40Pa、襯底溫度為300℃-400℃、和0.5-0.8W/cm2的13.56MHz高頻功率密度的條件下，使用原硅酸四乙酯(TEOS)和氧(O2)的混合物來制作。在使用氮氧化硅膜的情況下，可以用等離子體CVD方法，在反應(yīng)壓力為20-200Pa、襯底溫度為300℃-400℃、0.1-1.0W/cm2的60MHz高頻功率密度的條件下，由SiH4、N2O和NH3或SiH4和N2O組成。而且，也可以使用由SiH4、N2O和H2組成的氫化氮氧化硅膜。氮化硅膜也可以用等離子體CVD方法，由SiH4和NH3組成。上述基底絕緣膜被制作在襯底201的整個表面上，厚度為20-200nm(最好是30-60nm)，并制作光刻膠掩模，隨之以用光刻方法腐蝕不需要的部分，以形成預(yù)定的圖形。絕緣膜被圖形化成矩形形狀，以便形成小島狀絕緣膜202-206?？梢詫^緣膜使用氟類氣體的干法腐蝕方法或氟類水溶液的濕法腐蝕方法。在選擇后一種方法的情況下，含有7.13％的二氟酸銨(NH4HF2)和15.4％的氟酸銨(NH4F)的混合溶液(StellaChemifaKabushikiKaisha制造的LAL500)可以被用來腐蝕。小島狀絕緣膜202-206的圖形尺寸由本
技術(shù)領(lǐng)域：
熟練人員恰當(dāng)?shù)卮_定；但實際上可以根據(jù)待要制作的TFT的尺寸(溝道長度、溝道寬度)來確定。在本實施例中，如實施例模式3的圖6A所示，制作了寬度為5微米的小島狀絕緣膜，然而，小島狀絕緣膜可以被制作成實施例模式3所示的各種形狀。然后，制作覆蓋小島狀絕緣膜的基底絕緣膜207。此膜由氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜之類組成，以便如小島狀絕緣膜中那樣具有50-300nm(最好是100-200nm)的厚度。然后，用諸如等離子體CVD和濺射之類的熟知的方法，將具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜208制作成厚度為25-2000nm(最好是30-100nm)。在本實施例中，用等離子體CVD方法制作厚度為55nm的非晶硅膜。具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的例子包括非晶半導(dǎo)體膜和微晶半導(dǎo)體膜?？梢允褂弥T如非晶硅鍺膜之類的具有非晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜。而且，由于能夠用等離子體CVD方法制作基底絕緣膜207和非晶硅膜208，故可以在降低的壓力下連續(xù)地制作二種層。在制作基底絕緣膜207之后，借助于不暴露于氣氛，致使其表面能夠防止沾污，導(dǎo)致待要制作的TFT的特性的變化減小以及閾值電壓的起伏減小。如圖9B所示，用腐蝕方法清除非晶半導(dǎo)體膜的不需要的部分，以便形成小島狀半導(dǎo)體膜209-212。小島狀半導(dǎo)體膜的形狀和尺寸可以由本
技術(shù)領(lǐng)域：
熟練人員恰當(dāng)?shù)卮_定。用單束激光退火方法使小島狀半導(dǎo)體膜209-212結(jié)晶。可以使用實施例模式1和2所述的任何一種方法。例如，利用XeCl準(zhǔn)分子激光器(波長為308nm)作為激光發(fā)生裝置，并用激光退火裝置中的光學(xué)系統(tǒng)形成線狀激光，在振蕩頻率為5-50Hz、能量密度為100-500mJ/cm2、線狀束的覆蓋比率為80-98％的條件下，進(jìn)行激光輻照。以這種方式，利用結(jié)晶而制作小島狀半導(dǎo)體膜209-212。然后，用等離子體CVD、低壓CVD或濺射方法，制作厚度為50-100nm的氧化硅膜組成的掩模層213。例如，用低壓CVD方法，在266Pa和400℃下，利用由SiH4和O2組成的混合氣體制作氧化硅膜(圖9C)。在溝道摻雜工藝中，提供了光刻膠掩模15，并在其上待要制作n溝道TFT的小島狀半導(dǎo)體膜209-212的整個表面上，摻入濃度約為每立方厘米1×1016到5×1017原子的硼(B)作為p型雜質(zhì)元素?？梢杂秒x子摻雜的方法來摻入硼(B)，或在制作非晶硅膜時摻入。為了控制閾值電壓而進(jìn)行溝道摻雜。溝道摻雜不是制造TFT所要求的步驟，但為了使n溝道TFT的閾值電壓落入預(yù)定的范圍，最好進(jìn)行溝道摻雜(圖9D)。然后，為了制作驅(qū)動電路的n溝道TFT的LDD區(qū)，將n型雜質(zhì)元素選擇性地加入到小島狀半導(dǎo)體膜210和211中。此時，預(yù)先制作光刻膠掩模215-218。在這一步驟中，為了加入磷(P)，用磷烷(PH3)進(jìn)行離子摻雜。待要制作的雜質(zhì)區(qū)(n-)219、220和221中的磷(P)的濃度被規(guī)定為每立方厘米5×1017到5×1018原子(圖10A)。而且，雜質(zhì)區(qū)221是用來制作象素部分的存儲電容器的半導(dǎo)體膜。建議應(yīng)該以同樣的濃度將磷(P)加入這一區(qū)域，以便提高導(dǎo)電率。接著，用氫氟酸之類清除掩模層213，以便激活在圖9D和10A中加入的雜質(zhì)元素?？梢杂玫?dú)夥罩?00℃-600℃下熱退火或激光退火1-4小時的方法來進(jìn)行激活。可以使用熱退火和激光退火的組合。在本實施例中，用激光器來進(jìn)行激活。更具體地說，用由KrF準(zhǔn)分子激光(波長為248nm)形成的線狀光束，在振蕩頻率為5-50Hz、能量密度為100-500mJ/cm2的條件下，在其上制作有小島狀半導(dǎo)體膜的襯底的整個表面上進(jìn)行掃描，這些沒有特別的限制，可以由本
技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練人員恰當(dāng)?shù)卮_定。用等離子體CVD或濺射方法，制作厚度為40-150nm的由含有硅的絕緣膜組成的柵絕緣膜222。例如，柵絕緣膜222由使用SiH4、N2O和O2的等離子體CVD方法制作的氮氧化硅膜組成(圖10B)。接著，制作用來形成柵電極和存儲電容器線的第一導(dǎo)電層223和224。導(dǎo)電層可以制作成單層。如果需要，第一導(dǎo)電層可以具有由二層或三層組成的層狀結(jié)構(gòu)。在本實施例中，導(dǎo)電層具有由導(dǎo)電金屬氮化物膜制成的導(dǎo)電層(A)223和金屬膜制成的導(dǎo)電層(B)224組成的層狀結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電層(B)224可以由選自鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)和鎢(W)的元素組成；可以由主要含有這些元素的合金組成；或由含有這些元素的組合的合金膜(例如Mo-W合金膜、Mo-Ta合金膜)組成。導(dǎo)電層(A)223由氮化鉭(TaN)、氮化鎢(WN)、氮化鈦(TiN)、氮化鉬(MoN)之類組成。而且，導(dǎo)電層(A)223可以由硅化鎢、硅化鈦、硅化鉬之類組成。導(dǎo)電層(B)224中的雜質(zhì)濃度應(yīng)該降低，以便降低電阻。特別是，氧的濃度應(yīng)該是30ppm或更低。例如，借助于規(guī)定氧濃度為30ppm或更低，鎢(W)能夠表現(xiàn)20微歐姆厘米或更低的電阻率。導(dǎo)電層(A)223的厚度被規(guī)定為10-50nm(最好是20-30nm)，而導(dǎo)電層(B)224的厚度被規(guī)定為200-400nm(最好是250-350nm)。在本實施例中，用濺射方法，分別制作厚度為30nm的TaN膜和厚度為350nm的Ta膜作為導(dǎo)電層(A)223和導(dǎo)電層(B)224。用由氬(Ar)和氮(N)組成的混合氣體作為濺射氣體，并用Ta作為靶，來制作TaN膜。用氬(Ar)作為濺射氣體，來制作Ta膜。而且，當(dāng)適當(dāng)數(shù)量的Xe或Kr被加入到濺射氣體時，待要制作的膜的內(nèi)應(yīng)力被弛豫，從而防止了膜的剝離。處于α相的Ta膜，具有大約20微歐姆厘米的電阻，致使能夠用作柵電極；然而，處于β相的Ta膜，具有大約180微歐姆厘米的電阻，致使不適合于用作柵電極。TaN膜的晶體結(jié)構(gòu)接近α相。因此，若在TaN膜上制作Ta膜，則能夠容易地得到處于α相的Ta膜。雖然未示出，但在導(dǎo)電層(A)223下方制作厚度約為2-20nm的摻有磷(P)的硅膜是有效的。因此，待要制作在硅膜上的導(dǎo)電膜的粘附性被提高，并防止了氧化。而且，能夠防止導(dǎo)電層(A)223或?qū)щ妼?B)224中所含有的痕量堿性金屬元素擴(kuò)散到柵絕緣膜222。在任何情況下，導(dǎo)電層(B)224的電阻最好被設(shè)定在10-500微歐姆厘米的范圍內(nèi)(圖10C)。接著，制作光刻膠掩模225-229，并一起腐蝕導(dǎo)電層(A)223和導(dǎo)電層(B)224，以便形成柵電極231-234以及存儲電容器線235。此時，例如在1-20Pa的反應(yīng)壓力下，用由CF4和O2或Cl2組成的混合氣體執(zhí)行干法腐蝕。柵電極231-234以及電容器線235，由導(dǎo)電層(A)223制成的231a-235a以及導(dǎo)電層(B)制成的231b-235b的組合組成。此時，提供在n溝道TFT中的柵電極232和233，被制作成部分覆蓋雜質(zhì)區(qū)219和220(圖10D)。而且，柵電極可以僅僅由導(dǎo)電層(B)224組成。接著，為了制作驅(qū)動電路的p溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)，加入p型雜質(zhì)元素。此處，用柵電極231作為掩模，以自對準(zhǔn)的方式形成雜質(zhì)區(qū)。用光刻膠掩模236覆蓋制作n溝道TFT的區(qū)域。然后，用離子摻雜方法，用雙硼烷(B2H6)形成濃度為每立方厘米1×1021原子的雜質(zhì)區(qū)(p+)237。接著，在n溝道TFT中，制作起源區(qū)或漏區(qū)作用的雜質(zhì)區(qū)。制作光刻膠掩模238-241，并加入n型雜質(zhì)元素以形成雜質(zhì)區(qū)242-246。用磷烷(PH3)進(jìn)行離子摻雜以形成雜質(zhì)區(qū)，雜質(zhì)區(qū)(n+)242-246中的磷(P)濃度被規(guī)定為每立方厘米5×1020原子(圖11B)。雜質(zhì)區(qū)242含有先期加入的硼(B)；但向此區(qū)域加入的磷(P)的濃度僅僅為硼濃度的1/2-1/3，致使無需考慮加入的磷(P)的影響，TFT的特性不會受到影響。為了制作象素部分的n溝道TFT的LDD區(qū)，加入n型雜質(zhì)元素。此處，用柵電極234作為掩模，用離子摻雜方法，以自對準(zhǔn)的方式加入n型雜質(zhì)元素。待要加入的磷(P)的濃度被規(guī)定為每立方厘米5×1016原子，這低于圖10A、11A和11B中加入的雜質(zhì)元素的濃度，致使實際上僅僅形成雜質(zhì)區(qū)(n-)247和248(圖11C)。然后，為了激活以各種濃度加入的n型或p型雜質(zhì)元素而進(jìn)行熱處理。可以用激光退火方法來進(jìn)行熱處理。在本實施例中，用爐子退火的方法來進(jìn)行激活。在具有1ppm或更少，最好是0.1ppm或更少的氧濃度的氮?dú)夥罩?，?00℃-700℃下，通常在500℃-600℃下進(jìn)行熱處理。在本實施例中，在500℃下進(jìn)行4小時的熱處理。在上述的熱退火中，在形成柵電極231-234和電容器線235的Ta膜231b-235b上，形成厚度為5-80nm的由TaN制成的導(dǎo)電層(C)231c-235c。而且，在導(dǎo)電層(B)231b-235b由鎢(W)制成的情況下，其上形成氮化鎢(WN)層。在導(dǎo)電層(B)231b-235b由鈦(Ti)制成的情況下，其上形成氮化鈦(TiN)層。而且，即使當(dāng)柵電極231-234被暴露于使用氮、氨之類的含氮的等離子體氣氛時，其上也能夠形成相似的層。然后，在含有3-100％的氫的氣氛中，于300℃-450℃下，進(jìn)行1-12小時的熱退火，以便對小島狀半導(dǎo)體膜進(jìn)行氫化。在此步驟中，小島狀半導(dǎo)體膜中的1016-1018/cm3的懸掛鍵被熱激發(fā)的氫中斷。作為另一種氫化方法，可以進(jìn)行等離子體氫化(使用等離子體激發(fā)的氫)。若在結(jié)晶步驟中使用了促進(jìn)硅結(jié)晶的催化元素，且隨后不進(jìn)行實施例模式2所述的吸雜步驟，則痕量(每立方厘米大約1×1017原子到大約1×1019原子)的催化元素殘留在小島狀半導(dǎo)體膜中。無需多說，即使在這種情況下也能夠完成TFT；但最好是至少從溝道制作區(qū)清除殘留的催化元素。清除催化元素的一種方法是利用磷(P)的吸雜功能。吸雜所要求的磷(P)的濃度可以與圖11B中制作的雜質(zhì)區(qū)(n+)的相同。由于此處實現(xiàn)的激活步驟中的熱退火，催化元素能夠從n溝道TFT和p溝道TFT的溝道制作區(qū)分凝到雜質(zhì)區(qū)242-246。結(jié)果，濃度為每立方厘米大約1×1017原子到大約1×1019原子的催化元素能夠分凝到雜質(zhì)區(qū)242-246(圖11D)。在完成激活和氫化步驟之后，制作用來形成柵線的第二導(dǎo)電層。第二導(dǎo)電層由主要含有鋁(Al)、銅(Cu)之類的低阻材料的導(dǎo)電層(D)組成。在任何情況下，第二導(dǎo)電層的電阻都被規(guī)定為大約0.1-大約10微歐姆厘米。而且，最好制作由鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)之類組成的導(dǎo)電層(E)。在本實施例中，導(dǎo)電層(D)249由含有0.1-2％重量比的鈦(Ti)的鋁(Al)膜組成，而導(dǎo)電層(E)250由鈦(Ti)膜組成。導(dǎo)電層(D)249最好制作成厚度為200-400nm(最好是250-350nm)，而導(dǎo)電層(E)250最好制作成厚度為50-200nm(最好是100-150nm)(圖12A)。然后，對導(dǎo)電層(E)250和導(dǎo)電層(D)249進(jìn)行腐蝕以形成連接到柵電極的柵線，從而形成柵線251和252以及電容器線253。首先用干法腐蝕方法，使用由SiCl4和BCl3組成的混合氣體進(jìn)行腐蝕，其中導(dǎo)電層(D)被從導(dǎo)電層(E)的表面清除，從而能夠形成柵線，保持對基底膜的選擇性加工性能(圖12B)。第一層間絕緣膜254由氧化硅膜或氮氧化硅膜組成，厚度為500-1500nm。在本實施例中，此膜在27SCCM的SiH4、900SCCM的N2O、160Pa的反應(yīng)壓力、325℃的襯底溫度和0.15W/cm2的放電功率密度的條件下被制作。然后，制作達(dá)及制作在各個小島狀半導(dǎo)體膜上的源區(qū)或漏區(qū)的接觸孔，并形成源線255-258以及漏線259-262。雖然未示出，但在本實施例中，此電極被制作成三層結(jié)構(gòu)，其中用濺射方法連續(xù)制作Ti膜(100nm)、含有Ti的鋁膜(300nm)和Ti膜(150nm)。接著，制作厚度為50-500nm(通常為100-300nm)的氮化硅膜、氧化硅膜或氮氧化硅膜作為鈍化膜263。若在這種狀態(tài)下進(jìn)行氫化，則得到TFT特性的最佳提高結(jié)果。例如，可以在含有3-100％的氫的氣氛中，于300℃-450℃下進(jìn)行1-12小時的熱處理。作為變通，即使用等離子體氫化方法，也能夠得到相似的結(jié)果。而且，出現(xiàn)在第一層間絕緣膜254中的氫被這一熱處理擴(kuò)散到小島狀半導(dǎo)體膜209-212，從而能夠進(jìn)行氫化。在任何情況下，都希望規(guī)定小島狀半導(dǎo)體膜209-212的缺陷密度為1016/cm3或更低。為此目的，應(yīng)該加入數(shù)量約為0.01-0.1％原子百分比的氫(圖12C)。此處，在鈍化膜263中制作稍后用來將象素電極連接到漏線的接觸孔的位置處，可以制作窗口。然后，如圖13所示，制作厚度為1.0-1.5微米的由有機(jī)樹脂組成的第二層間絕緣膜264。有機(jī)樹脂的例子包括聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、聚酰胺、聚酰亞胺氨化物和BCB(苯并環(huán)丁烯)。此處，使用了涂敷到襯底之后被熱聚合的聚酰亞胺。聚酰亞胺被烘焙到300℃，以形成第二層間絕緣膜264。然后在第二層間絕緣膜264中制作接觸孔，以便達(dá)及漏線262，并制作象素電極265和266。在制造透射型液晶顯示器的情況下，可以使用透明的導(dǎo)電膜。在制造反射型液晶顯示器的情況下，可以使用金屬膜。在本實施例中，為了生產(chǎn)透射型液晶顯示器，用濺射方法制作了厚度為100nm的選自氧化銦錫(ITO)膜、氧化鋅(ZnO)膜和氧化銦/錫/氧化鋅膜的透明導(dǎo)電膜。驅(qū)動電路的TFT和象素部分的象素TFT，可以制作在同一個襯底上。在驅(qū)動電路中，制作p溝道TFT301、第一n溝道TFT302和第二n溝道TFT303，而在象素部分中，制作象素TFT304和存儲電容器305。為方便起見，在本說明書中，這種襯底被稱為有源矩陣襯底。驅(qū)動電路中的p溝道TFT包括小島狀半導(dǎo)體膜209中的溝道制作區(qū)306、源區(qū)307a和307b、以及漏區(qū)308a和308b。第一n溝道TFT302包括小島狀半導(dǎo)體膜210中的溝道制作區(qū)309、覆蓋柵電極233的LDD區(qū)(Lov)310、源區(qū)311、以及漏區(qū)312。LDD區(qū)(Lov)沿溝道長度方向的長度為0.5-3.0微米，最好是1.0-1.5微米。第二n溝道TFT303包括小島狀半導(dǎo)體膜211中的溝道制作區(qū)313、Lov區(qū)和Loff區(qū)(不覆蓋柵電極的LDD區(qū)，以下稱為Loff區(qū))。Loff區(qū)沿溝道長度方向的長度為0.3-2.0微米，最好是0.5-1.5微米。象素TFT304包括小島狀半導(dǎo)體膜212中的溝道制作區(qū)318和319、Loff區(qū)320-323、和源區(qū)或漏區(qū)324-326。Loff區(qū)沿溝道長度方向的長度為0.5-3.0微米，最好是1.5-2.5微米。而且，存儲電容器305由電容器線253、與柵絕緣膜相同的材料制成的絕緣膜、以及連接到象素TFT304的漏區(qū)326且加入了n型雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體層327組成。在圖13中，象素TFT304具有雙柵結(jié)構(gòu)；但可以具有單柵結(jié)構(gòu)或其中提供多個柵電極的多柵結(jié)構(gòu)。因此，有可能根據(jù)象素TFT所要求的特性來優(yōu)化組成各個電路的TFT的結(jié)構(gòu)，即優(yōu)化驅(qū)動電路，并能夠提高半導(dǎo)體器件的工作性能和可靠性。而且，柵電極由具有熱阻的導(dǎo)電材料組成，從而能夠容易地激活LDD區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)。而且，柵線由低阻材料制成，從而能夠充分地降低其電阻。于是，本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示區(qū)(屏幕尺寸)為4英寸或更大的顯示器。此外，利用具有單晶結(jié)構(gòu)的選擇性地制作在小島狀絕緣膜202-206上的結(jié)晶硅膜來形成基底膜，能夠制造精細(xì)的TFT。實施例2在實施例2中，解釋了利用實施例1的有源矩陣襯底來制造有源矩陣液晶顯示器的工藝。在實施例1中圖13的狀態(tài)下，制作了有源矩陣襯底的對準(zhǔn)膜。聚酰亞胺樹脂常常被用于液晶顯示器的對準(zhǔn)膜。遮光膜603、透明導(dǎo)電膜604和對準(zhǔn)膜605，被制作在相反側(cè)的相反襯底602上。在制作對準(zhǔn)膜之后，執(zhí)行研磨工藝以賦予液晶分子某個固定的預(yù)傾斜角，使它們對準(zhǔn)。然后，根據(jù)熟知的液晶盒構(gòu)造工藝，其上制作象素部分和CMOS電路的有源矩陣襯底以及相反的襯底，被密封材料或分隔物(圖中均未示出)連接到一起。之后，液晶材料606被注入到二個襯底之間，液晶盒從而被密封劑(圖中未示出)完全密封。已知的液晶材料可以被用作液晶材料。于是完成了圖14所示的有源矩陣液晶顯示器。注意，根據(jù)實施例1所示的結(jié)構(gòu)解釋了實施例2的有源矩陣液晶顯示器，但不局限于實施例1的結(jié)構(gòu)，也可以使用由實施例模式1-3到實施例1所示的工藝所完成的有源矩陣襯底。實施例3在本實施例中，利用如圖26的觀察結(jié)果所示的借助于用激光退火方法使小島狀絕緣膜結(jié)晶而得到的半導(dǎo)體膜，制造了N溝道TFT。圖25A和25B示出了這樣制造的N溝道TFT的漏電流(ID)與其柵電壓(VG)之間的關(guān)系(以下稱為ID-VG曲線)，并示出了場效應(yīng)遷移率(μFE)。此處，源電壓(VS)被設(shè)定為0V，漏電壓(VD)被設(shè)定為1V或5V。測得的溝道長度(L)為2微米，溝道寬度(W)為4微米。在圖25A中，半導(dǎo)體膜的厚度為55nm，而基底絕緣膜的高程差為50nm。為比較起見，圖25B示出了在用激光退火結(jié)晶的不使用本發(fā)明的高程差的半導(dǎo)體膜制造的N溝道TFT上執(zhí)行相似的測量的結(jié)果。S數(shù)值是表示ID-VG曲線上升部分中的最大傾斜的倒數(shù)的數(shù)值。當(dāng)VG=5V時，根據(jù)本發(fā)明制造的N溝道TFT的S值為0.2-0.4(V/十進(jìn)位)。當(dāng)VG=1V時，場效應(yīng)遷移率(μFE))為120-140(vm2/Vsec)。得到的這些結(jié)果是優(yōu)異的。上述的描述證實，本發(fā)明的方法能夠制造結(jié)晶半導(dǎo)體膜，同時控制膜中的晶粒的位置和尺寸。實施例4在上述發(fā)明的液晶顯示器中，除了向列相液晶外，還有可能使用各種各樣的其它的液晶。例如，有可能使用下列論文中公開的液晶H.Furueetal..″CharacteristicsandDrivingSchemeofPolymer-stabilizedMonostableFLCDExhibitingFastResponseTimeandHighContrastRatiowithGray-scaleCapability(具有快速響應(yīng)時間和帶灰度能力的高反差率的聚合物穩(wěn)定的單穩(wěn)FLCD的特性和驅(qū)動方案)″SID,1998；T.Yashidaetal.,″AFull-colorThresholdlessAntiferroelectricLCDExhibitingWideViewingAnglewithFastResponseTime(具有快速響應(yīng)時間下的寬視角的全色無閾值反鐵電LCD)″SIDDigest,841,1997；J.Mater.Chem.,6(4),pp.671-3,1996；S.Inuietal.,″Thresholdlessantiferroelectricityinliquidcrystalsanditsapplicationtodisplays(液晶的無閾值反鐵電性及其在顯示器中的應(yīng)用)″，以及美國專利No.5594569。圖15示出了單穩(wěn)鐵電液晶(FLC)的電光特性，其中使用了表現(xiàn)各向同性相-膽甾相-手性近晶C相的相轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的FLC，且其中引起了由膽甾相到手性近晶C相的轉(zhuǎn)變，圓錐邊沿被作成幾乎與施加DC電壓時的研磨方向一致。如圖15所示的鐵電液晶的顯示模式被稱為“半V開關(guān)模式”。圖15所示的垂直軸是透射率(任意單位)，而水平軸是外加電壓。在下列論文中可以找到有關(guān)“半V開關(guān)模式”的細(xì)節(jié)Teradaetal.,″Half-VSwitchingModeFLCD(半V開關(guān)模式FLCD)″,Proceedingsofthe46thJapanSocietyofAppliedPhysicsLetters,March1999,p.1316；Yoshiharaetal.,″Time-DivisionFullColorLCDbyFerroelectricLiquidCrystal(鐵電液晶的時分全色LCD)″,LiquidCrystals,vol.3,no.3,p.190。如圖15所示，顯然，若使用這種類型的鐵電混合液晶，則有可能具有低電壓驅(qū)動和灰度顯示。表現(xiàn)這些電光特性的鐵電液晶能夠被用于本發(fā)明的液晶顯示器中。此外，在某些溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)反鐵電相的液晶，被稱為反鐵電液晶(AFLC)。作為具有反鐵電液晶的混合液晶，有稱為無閾值反鐵電混合液晶的那些液晶，它表現(xiàn)透射率隨電場連續(xù)改變的電光響應(yīng)特性。無閾值反鐵電混合液晶表現(xiàn)所謂的V型電光響應(yīng)特性，而且有些已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)具有大約±2.5V的驅(qū)動電壓(當(dāng)液晶盒厚度約為1-2微米時)。再者，無閾值反鐵電混合液晶的自發(fā)極化很大，且液晶本身的介電常數(shù)高。因而，當(dāng)無閾值反鐵電混合液晶被用于液晶顯示器時，象素中的存儲電容器必須比較大。因此，最好是使用具有小的自發(fā)極化的無閾值反鐵電混合液晶。注意，利用本發(fā)明的液晶顯示器中的這種無閾值反鐵電混合液晶，能夠?qū)崿F(xiàn)低的驅(qū)動電壓，因此也能夠?qū)崿F(xiàn)低的功耗。實施例5借助于實施本發(fā)明而制作的CMOS電路和象素部分，能夠被用于各種各樣的電光器件中(諸如有源矩陣液晶顯示器、有源矩陣EL顯示器、有源矩陣EC顯示器之類)。亦即，本發(fā)明能夠在這些電光器件被建造在顯示部分中的所有電子裝置中實施。這種電子裝置如下攝象機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、投影儀(背面型或正面型)、頭戴式顯示器(目鏡型顯示器)、個人電腦、以及便攜信息終端(諸如移動電腦、移動電話或電子記事本)。圖16、17和18示出了這些裝置的例子。圖16A是一種個人電腦，它包括主體2001、圖象輸入部分2002、顯示部分2003和鍵盤2004等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于圖象輸入部分2002、顯示部分2003或其它信號控制電路。圖16B是一種攝象機(jī)，它包括主體2101、顯示部分2102、聲頻輸入部分2103、操作開關(guān)2104、電池2105和圖象接收部分2106等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分2102或其它信號控制電路。圖16C是移動電腦，它包括主體2201、相機(jī)部分2202、圖象接收部分2203、操作開關(guān)2204和顯示部分2205。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分2205或其它信號控制電路。圖16D是一種目鏡型顯示器，它包括主體2301、顯示部分2302、鏡臂部分2303等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分2302或其它信號控制電路。圖16E是一種游戲機(jī)，它使用其上記錄了程序的記錄媒質(zhì)(以下稱為記錄媒質(zhì))，此游戲機(jī)包括主體2401、顯示部分2402、揚(yáng)聲器部分2403、記錄媒質(zhì)2404和操作開關(guān)2405等。注意，此游戲機(jī)使用了諸如DVD(數(shù)碼萬用盤)或CD之類的記錄媒質(zhì)，并能夠執(zhí)行音樂欣賞、影片欣賞、玩游戲和上網(wǎng)。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分2402或其它信號控制電路。圖16F是一種數(shù)碼相機(jī)，它包括主體2501、顯示部分2502、目鏡部分2503、操作開關(guān)2504和圖象接收部分(圖中未示出)等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分2502或其它信號控制電路。圖17A是一種正面型投影儀，它包括投影系統(tǒng)2601、屏幕2602等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于組成部分投影系統(tǒng)2601的液晶顯示器2808或其它信號控制電路。圖17B是一種背面型投影儀，它包括主體2701、投影系統(tǒng)2702、平面鏡2703、屏幕2704等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于構(gòu)成部分投影系統(tǒng)2702的液晶顯示器2808或其它信號控制電路。注意，圖17C示出了圖17A和17B的投影系統(tǒng)2601和2702的結(jié)構(gòu)的例子。投影系統(tǒng)2601和2702包含光學(xué)光源系統(tǒng)2801、平面鏡2802和2804-2806、分光平面鏡2803、棱鏡2807、液晶顯示器2808、相位微分片2809和投影光學(xué)系統(tǒng)2810。投影光學(xué)系統(tǒng)2810包含包括投影透鏡的光學(xué)系統(tǒng)。本實施例表現(xiàn)為三片型，但不局限于這種結(jié)構(gòu)，例如也可以是單片型。而且，操作人員可以將諸如光學(xué)透鏡、具有光偏振功能的膜、用來調(diào)整相位差的膜和IR膜之類的光學(xué)系統(tǒng)恰當(dāng)?shù)嘏帕性趫D17C中箭頭所示的光路中。此外，圖17D示出了圖17C的光學(xué)光源系統(tǒng)2801的結(jié)構(gòu)的例子。在本實施例中，光學(xué)光源系統(tǒng)2801包含反射器2811、光源2812、透鏡陣列2813和2814、光偏振轉(zhuǎn)換元件2815和會聚透鏡2816。注意，圖17D所示的光學(xué)光源系統(tǒng)僅僅是一個例子，并無具體的限制。例如，操作人員可以將諸如光學(xué)透鏡、具有光偏振功能的膜、用來調(diào)整相位差的膜和IR膜之類的光學(xué)系統(tǒng)恰當(dāng)?shù)嘏帕性诠鈱W(xué)光源系統(tǒng)中。然而，圖17所示的投影儀表現(xiàn)了使用透射型電光器件的情況，而圖中未示出反射型電光器件的應(yīng)用例子。圖18A是一種移動電話，它包括主體2901、聲頻輸出部分2902、聲頻輸入部分2903、顯示部分2904、操作開關(guān)2905和天線2906等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于聲頻輸出部分2902、聲頻輸入部分2903、顯示部分2904或其它信號控制電路。圖18B是一種移動記事本(電子記事本)，它包括主體3001、顯示部分3002和3003、記錄媒質(zhì)3004、操作開關(guān)3005和天線3006等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分3002和3003或其它信號控制電路。圖18C是一種顯示器，它包括主體3101、支座3102和顯示部分3103等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部分3103。本發(fā)明的顯示器由于屏幕尺寸大而特別有優(yōu)點，并由于沿對角的顯示等于或大于10英寸(特別是等于或等于30英寸)而有優(yōu)點。本發(fā)明可應(yīng)用的范圍因而極為廣闊，有可能將本發(fā)明應(yīng)用于所有領(lǐng)域的電子裝置。而且，利用組成實施例模式1-4和實施例1-3的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)本實施例的電子裝置。實施例6在本實施例中，將描述用本發(fā)明來制作EL(電致發(fā)光)顯示器的情況。圖19A是采用本發(fā)明的EL顯示屏的俯視圖。在圖19A中，參考號4010表示襯底，4011表示象素部分，4012表示源側(cè)驅(qū)動電路，而4013表示柵側(cè)驅(qū)動電路。各個驅(qū)動電路通過線4014-4016被連接到FPC4017，以便被連接到外部設(shè)備。此時，制作覆蓋材料6000、密封材料(也稱為外罩材料)7000和氣密性密封材料(第二密封材料)7001，以便至少包封象素部分，最好是包封驅(qū)動電路和象素部分二者。而且，圖19B是本實施例中的EL顯示器的剖面圖。在襯底4010和基底膜4021上，制作驅(qū)動電路的TFT4022(此處示出了一個CMOS電路，它是n溝道TFT與p溝道TFT的組合)和象素部分的TFT4023(此處僅僅示出了用來控制到EL元件的電流的TFT)。本發(fā)明能夠被用于驅(qū)動電路的TFT4022和象素部分的TFT4023。在用本發(fā)明完成驅(qū)動電路的TFT4022和象素部分的TFT4023之后，在樹脂材料制成的層間絕緣膜(整平膜)4026上，制作電連接到象素部分的TFT4023的漏的由透明導(dǎo)電膜制成的象素電極4027?？梢杂醚趸熀脱趸a的化合物(稱為ITO)或氧化銦和氧化鋅的化合物作為透明導(dǎo)電膜。當(dāng)制作象素電極4027時，制作絕緣膜4028，并在象素電極4027上制作窗口。接著，制作EL層4029。EL層4029可以具有包括由熟知的EL材料制成的層(空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、光發(fā)射層、電子輸運(yùn)層、或電子注入層)的適當(dāng)組合的層狀結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)?？梢杂檬熘姆椒ǖ玫竭@樣的層。而且，EL材料的例子包括小分子量材料和聚合物材料。在使用小分子量材料的情況下，采用汽相淀積方法，另一方面，在使用聚合物材料的情況下，可以采用諸如甩涂、印刷或噴墨方法之類的簡單方法。在本實施例中，用汽相淀積方法，使用屏蔽掩模來制作EL層。借助于用屏蔽掩模在象素基礎(chǔ)上制作能夠發(fā)射不同波長的光的光發(fā)射層(紅光發(fā)射層、綠光發(fā)射層和藍(lán)光發(fā)射層)，能夠執(zhí)行彩色顯示。此外，可以使用彩色轉(zhuǎn)換層(CCM)和彩色濾波器的組合或白光發(fā)射層和彩色濾波器的組合。無需多說，也可以使用發(fā)射單色光的EL顯示器。當(dāng)制作EL層4029時，在其上制作陰極4030。盡可能多地清除陰極4030與EL層4029之間的界面處存在的潮氣和氧，是可取的。于是，要求在真空中連續(xù)地制作EL層4029和陰極4030，或在不活潑的氣氛中制作EL層4029，并在EL層4029不暴露于外界空氣的情況下制作陰極4030。為此目的，在本實施例中，使用多工作室系統(tǒng)(集結(jié)工具系統(tǒng))組成的薄膜制作裝置。在本實施例中，由LiF(氟化鋰)膜和Al(鋁)膜組成的層狀結(jié)構(gòu)被用作陰極4030。更具體地說，用汽相淀積方法，在EL層4029上制作厚度為1nm的LiF膜，并在其上制作厚度為300nm的Al膜。也可以使用熟知的陰極材料MgAg電極。陰極4030被連接到參考號4031所示的區(qū)域中的線4016。線4016是用來將預(yù)定電壓饋送到陰極4030的電源饋線，并經(jīng)由導(dǎo)電膏材料4032被連接到FPC4017。為了將陰極4030電連接到區(qū)域4031中的線4016，要求在層間絕緣膜4026和絕緣膜4028中制作接觸孔。此接觸孔可以在腐蝕層間絕緣膜4026的過程中(制作象素電極的接觸孔的過程中)或在腐蝕絕緣膜4028的過程中(制作EL層之前的窗口制作過程中)制作。而且，當(dāng)絕緣膜4028被腐蝕時，層間絕緣膜4026也可以被一起腐蝕。此時，若層間絕緣膜4026和絕緣膜4028由相同的樹脂材料制成，則接觸孔的形狀能夠制作得令人滿意。制作覆蓋這樣制得的EL元件的表面的鈍化膜6003、填充材料6004和覆蓋材料6000。此外，在覆蓋材料6000與襯底4010之間制作密封材料，以便環(huán)繞EL元件部分，并在密封材料7000外面制作氣密性密封材料(第二密封材料)7001。此時，填充材料6004用作鍵合覆蓋材料6000的粘合劑。PVC(聚氯乙烯)、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、PVB(聚乙烯丁縮醛)、和EVA(乙烯乙酸乙烯酯)，可以被用作填充材料6004。若在填充材料6004的內(nèi)部制作干燥劑，則能夠連續(xù)保持吸潮作用，這是最好不過的。而且，在填充材料6004中可以含有分隔物。此分隔物可以是諸如BaO之類的粉末狀物質(zhì)，使分隔物本身具有吸潮的能力。在提供分隔物之后，鈍化膜6003能夠釋放分隔物壓力。而且，能夠與鈍化膜分隔地制作諸如樹脂膜之類的膜，以便釋放分隔物壓力。而且，玻璃片、鋁片、不銹鋼片、FRP(玻璃纖維加固的塑料)片、PVF(聚氟乙烯)膜、聚酯(密拉)膜、聚酯膜和丙烯酸膜可以用作覆蓋材料6000。注意，若PVB或EVA被用作填充材料6004，則最好使用具有幾十微米的鋁箔被PVF膜或聚酯(密拉)膜夾在中間的結(jié)構(gòu)的薄片。此外，根據(jù)光從EL元件發(fā)射的方向(光輻射方向)，覆蓋材料6000必須具有透光特性。而且，線4016通過氣密性密封材料7001與襯底4010之間的間隙被電連接到FPC4017。注意，雖然此處已經(jīng)解釋了線4016，但線4014和4015也借助于相似地通過密封材料7000和氣密性密封材料7001下方而被電連接到FPC4017。實施例7在本實施例中，描述了制作具有不同于實施例6的結(jié)構(gòu)的EL顯示器的例子。參考號與圖19A和19B相同的零件表示相同的部分，因而略去其解釋。圖20A是實施例7的EL顯示器的俯視圖，而圖20B示出了沿圖20A中的線A-A’的剖面圖。根據(jù)實施例6，通過制作覆蓋EL元件的表面的鈍化膜6003而進(jìn)行制造。此外，制作填充材料6004以便覆蓋EL元件。填充材料6004還用作鍵合覆蓋材料6000的粘合劑。PVC(聚氯乙烯)、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、PVB(聚乙烯丁縮醛)、和EVA(乙烯乙酸乙烯酯)，可以被用作填充材料6004。若在填充材料6004的內(nèi)部制作干燥劑，則能夠連續(xù)保持吸潮作用，這是最好不過的。而且，在填充材料6004中可以含有分隔物。此分隔物可以是諸如BaO之類的粉末狀物質(zhì)，使分隔物本身具有吸潮的能力。在提供分隔物時，鈍化膜6003能夠釋放分隔物壓力。而且，能夠與鈍化膜分隔地制作諸如樹脂膜之類的膜，以便釋放分隔物壓力。而且，玻璃片、鋁片、不銹鋼片、FRP(玻璃纖維加固的塑料)片、PVF(聚氟乙烯)膜、聚酯(密拉)膜、聚酯膜和丙烯酸膜，可以被用作覆蓋材料6000。注意，若PVB或EVA被用作填充材料6004，則最好使用具有幾十微米的鋁箔被PVF膜或聚酯(密拉)膜夾在中間的結(jié)構(gòu)的薄片。然而，根據(jù)光從EL元件發(fā)射的方向(光輻射方向)，覆蓋材料6000必須具有透光特性。在用填充材料6004鍵合覆蓋材料6000之后，固定框架材料6001，以便覆蓋填充材料6004的橫行表面(暴露的表面)?？蚣懿牧?001被密封材料(用作粘合劑)6002鍵合。最好使用光硬化樹脂作為此時的密封材料6002，但倘若EL層的熱阻特性允許的話，則也可以使用熱硬化樹脂。注意，密封材料6002最好是盡可能不透潮氣和氧的材料。而且，也可以將干燥劑加入到密封材料6002的內(nèi)部。線4016通過密封材料6002與襯底4010之間的間隙被電連接到FPC4017。注意，雖然此處已經(jīng)解釋了線4016，但線4014和4015也借助于相似地通過密封材料6002下方而被電連接到FPC4017。實施例8此處在圖21中，示出了EL顯示屏中的象素部分的更詳細(xì)的剖面結(jié)構(gòu)。圖22A示出了頂部結(jié)構(gòu)，而圖22B示出了電路圖。在圖21、圖22A和22B中，使用了公共的參考號，可以彼此參照。在圖21中，利用根據(jù)本發(fā)明的n溝道TFT，制作了提供在襯底3501上的用于開關(guān)的TFT3502。(見實施例模式1-3和實施例1-2)由于雙柵結(jié)構(gòu)，故有二個TFT基本上被串聯(lián)連接，從而降低了關(guān)態(tài)電流數(shù)值的優(yōu)點?？梢跃哂须p柵結(jié)構(gòu)、單柵結(jié)構(gòu)、三柵結(jié)構(gòu)或具有更多的柵的多柵結(jié)構(gòu)。用根據(jù)本發(fā)明的NTFT來形成控制電流的TFT3503。開關(guān)TFT3502的漏線35，經(jīng)由線36被電連接到控制電流的TFT的柵電極37。而且，線38是電連接到開關(guān)TFT3502的柵電極39a和39b的柵線。此時，至關(guān)重要的是，控制電流的TFT3503具有根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)?？刂齐娏鞯腡FT用來控制流過EL元件的電流的數(shù)量，致使TFT可能由于流過其中的大量電流造成的熱和熱載流子而退化。因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是非常有效的，其中LDD區(qū)被提供在控制電流的TFT的漏側(cè)，致使經(jīng)由柵絕緣膜而覆蓋柵電極。而且，在本實施例中，控制電流的TFT3503具有單柵結(jié)構(gòu)。但也可以具有多柵結(jié)構(gòu)，其中多個TFT被串聯(lián)連接。此外，也有可能多個TFT被并聯(lián)連接，以基本上將溝道制作區(qū)分成多個部分，致使導(dǎo)致高效率散熱。這種結(jié)構(gòu)對于防止熱造成的退化是有效的。如圖22A所示，作為控制電流的TFT3503的柵電極37的線，經(jīng)由區(qū)域3504中的絕緣膜而覆蓋TFT3503的漏線40。在區(qū)域3504中制作電容器。電容器3504用來維持施加到TFT3503的柵上的電壓。漏線40被電連接到電流饋線(電源線)3506，致使總是被饋以恒定電壓。在開關(guān)TFT3502和控制電流的TFT3503上，提供第一鈍化膜41，并在其上制作由樹脂絕緣膜制成的整平膜。利用整平膜42來整平TFT造成的高程差是非常重要的。由于稍后要制作的EL層非常薄，故高程差可以引起發(fā)光缺陷。于是，希望在制作象素電極之前整平高程差，以便EL層被制作在平坦的表面上。此外，參考號43表示由具有高反射率的導(dǎo)電膜制成并連接到控制電流的TFT3503的漏的象素電極(EL元件的陰極)。最好可以使用諸如鋁合金膜、銅合金膜和銀合金膜或其層狀結(jié)構(gòu)之類的低阻導(dǎo)電膜作為象素電極43。無需多說，也可以使用具有其它導(dǎo)電膜的層狀結(jié)構(gòu)。在由絕緣膜(最好是樹脂)制成的邊坡44a和44b構(gòu)成的溝槽(對應(yīng)于象素)中，制作光發(fā)射層45。此處，僅僅示出了一個象素；但可以制作對應(yīng)于R(紅色)、G(綠色)和B(蘭色)各個顏色的光發(fā)射層。π共軛聚合物材料被用作光發(fā)射層的有機(jī)EL材料。典型的聚合物材料的例子包括聚對苯乙烯(PPV)、聚乙烯基咔唑(PVK)和聚芴。有各種類型的PPV有機(jī)EL材料。例如，可以使用論文H.Shenk,Becker,O.Gelsen,E.Kluge,W.KreuderandH.Spreitzer,″PolymersforLightEmittingDiodes(發(fā)光二極管用聚合物)″,EuroDisplay,Prodeedings,1999,pp.33-37和日本專利公開No.10-92576中所述的材料。更具體地說，可以用氰聚苯乙烯作為發(fā)射紅光的光發(fā)射層?？梢杂镁郾揭蚁┳鳛榘l(fā)射綠光的光發(fā)射層?？梢杂镁郾揭蚁┗蚓蹃喭榛阶鳛榘l(fā)射藍(lán)光的光發(fā)射層。膜的厚度可以規(guī)定為30-150nm(最好是40-100nm)。上述有機(jī)EL材料僅僅是用作光發(fā)射層的一些例子。本發(fā)明不局限于此。光發(fā)射層、電荷輸運(yùn)層或電荷注入層可以適當(dāng)?shù)亟M合成為EL層(用于光發(fā)射和移動其載流子)。例如，在本實施例中，已經(jīng)描述了聚合物材料被用于光發(fā)射層的情況。然而，可以使用分子量小的有機(jī)EL材料。而且，也可以用諸如碳化硅之類的無機(jī)材料作為電荷輸運(yùn)層和電荷注入層。熟知的材料可以被用作這些有機(jī)EL材料和無機(jī)材料。在本實施例中，使用了具有層狀結(jié)構(gòu)的EL層，其中在光發(fā)射層45上提供了由PEDOT(聚噻吩)或PAni(聚苯胺)制成的空穴注入層46，并在空穴注入層46上提供由透明導(dǎo)電膜制成的陽極47。在本實施例中，光發(fā)射層45產(chǎn)生的光，向上表面(向TFT的上部)輻射，故陽極47必須對光透明。氧化銦和氧化錫的化合物，或氧化銦和氧化鋅的化合物，可以被用作透明導(dǎo)電膜。在制作光發(fā)射層和具有低的熱阻的空穴注入層之后，制作透明導(dǎo)電膜，以便最好使用能夠在可能低的溫度下制作的透明導(dǎo)電膜。當(dāng)制作陽極47時，就完成了EL元件3503。EL元件3503即由象素電極(陰極)43、光發(fā)射層45、空穴注入層46和陽極47組成的電容器。如圖22A所示，象素電極43基本上對應(yīng)于象素的整個區(qū)域。因此，整個象素用作EL元件。于是，能夠執(zhí)行具有非常高的光使用效率的光圖形顯示。在本實施例中，在陽極47上還制作了第二鈍化膜48。最好采用氮化硅膜或氮氧化硅膜作為第二鈍化膜48。鈍化膜48的目的是防止EL元件被暴露于外面。亦即，鈍化膜48保護(hù)有機(jī)EL材料免于氧化造成的退化，并抑制氣體從有機(jī)EL材料釋放。因此，提高了EL顯示器的可靠性。如上所述，本發(fā)明的EL顯示屏具有由具有圖21所示結(jié)構(gòu)的象素組成的象素部分，并包括具有足夠低的關(guān)態(tài)電流的開關(guān)TFT和控制為注入熱載流子而很強(qiáng)的電流的TFT。這樣就得到了具有高可靠性并能夠顯示令人滿意的圖象的EL顯示屏。借助于與實施例模式1-3和實施例1-4進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，能夠?qū)崿F(xiàn)本實施例。而且，使用本實施例的EL顯示屏作為實施例4的電子裝置的顯示部分是有效的。實施例9在本實施例中，將參照圖23來描述EL元件3503與實施例8所述象素部分相反的情況。與圖21所述結(jié)構(gòu)不同之處僅僅在于EL元件和控制電流的TFT，從而略去了其它零件的描述。在圖23中，控制電流的TFT3503由根據(jù)本發(fā)明的p溝道TFT組成。至于生產(chǎn)工藝，應(yīng)該參照實施例模式1-3和實施例1-4。在本實施例中，透明導(dǎo)電膜被用作象素電極(陽極)50。更具體地說，采用了由氧化銦和氧化鋅組成的化合物制成的導(dǎo)電膜。無需多說，也可以采用由氧化銦和氧化錫組成的化合物制成的導(dǎo)電膜。在制作由絕緣膜制成的邊坡51a和51b之后，用涂敷溶液的方法制作由聚乙烯基咔唑制成的光發(fā)射層52。在光發(fā)射層52上，制作由乙酰丙酮鉀(acacK)制成的電子注入層53和由鋁合金制成的陰極54。此時，陰極54用作鈍化膜。這樣就形成了EL元件3701。在本實施例中，光發(fā)射層52產(chǎn)生的光，如箭頭所示向著其上制作TFT的襯底輻射。借助于與實施例模式1-3和實施例1-4進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，能夠?qū)崿F(xiàn)本實施例。而且，使用本實施例的EL顯示屏作為實施例5的電子裝置的顯示部分是有效的。實施例10在本實施例中，參照圖24A-24C，來描述使用結(jié)構(gòu)不同于圖22B所示電路的象素的情況。注意，參考號3801表示開關(guān)TFT3802的源線，3803表示開關(guān)TFT3802的柵線，3804表示控制電流的TFT,3805表示電容器，3806和3808表示電流饋線，而3807表示EL元件。圖24A示出了二個象素共用電流饋線3806的情況。更具體地說，二個象素被制作成相對于電流饋線而軸對稱。此時，能夠減少電源饋線的數(shù)目，致使能夠使象素部分具有更高的分辨率。而且，圖24B示出了電流饋線3808與柵線3803被平行提供的情況。注意在圖24B中，電流饋線3808不覆蓋柵線3803，若二種線被制作在不同的層上，則它們可以被提供成經(jīng)由絕緣膜而相互覆蓋。此時，電流饋線3808和柵線3803可以共用所占據(jù)的區(qū)域，致使象素部分能夠具有更高的分辨率。此外，圖24C示出了以與圖24B相同的方法平行提供電流饋線3808和柵線3803且二個象素被制作成相對于電流饋線3808而軸對稱的情況。將電流饋線3808提供成覆蓋一個柵線3803也是有效的。此時，能夠減少電源饋線的數(shù)目，致使能夠使象素部分具有更高的分辨率。借助于與實施例模式1-3和實施例1-4進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，能夠?qū)崿F(xiàn)本實施例。而且，使用具有本實施例的象素結(jié)構(gòu)的EL顯示屏作為實施例5的電子裝置的顯示部分是有效的。實施例11在實施例8的圖22A和22B中，提供了電容器3504，以便維持施加到控制電流的TFT3503的柵上的電壓。然而，可以略去電容器3504。在實施例7的情況下，由于本發(fā)明實施例模式1-3和實施例1-4所示的n溝道TFT被用作控制電流的TFT3503，故TFT具有提供成經(jīng)由柵絕緣膜而覆蓋柵電極的LDD區(qū)。在此區(qū)域中，通常形成稱為柵電容器的寄生電容器。本實施例的特征是，此寄生電容器被主動地用來代替電容器3504。寄生電容器的電容依賴于柵電極覆蓋LDD區(qū)的上述區(qū)域而改變。因此，電容被包括此區(qū)域的LDD區(qū)的長度確定。同樣，在實施例10的圖24A、24B和24C所示的結(jié)構(gòu)中，也可以略去電容器3805。借助于與實施例模式1-3和實施例1-4的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，能夠?qū)崿F(xiàn)本實施例。而且，使用具有本實施例的象素結(jié)構(gòu)的EL顯示屏作為實施例5的電子裝置的顯示部分是有效的。利用本發(fā)明的方法，有可能制作結(jié)晶半導(dǎo)體膜，同時控制膜中的晶粒的位置和尺寸。因而可以根據(jù)TFT的溝道制作區(qū)來形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜的晶粒的位置，從而按指數(shù)地改善TFT的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。權(quán)利要求1．一種半導(dǎo)體器件，它包含制作在襯底表面上的絕緣膜，所述絕緣膜具有突出部分；制作在所述絕緣膜上的半導(dǎo)體膜；制作在所述半導(dǎo)體膜上的柵絕緣膜；以及制作在所述柵絕緣膜上的柵電極，其中所述半導(dǎo)體膜被制作成無縫隙地跨越所述突出部分和所述絕緣膜的無突出區(qū)域。2．根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中所述突出部分為矩形，并被制作成與所述半導(dǎo)體膜相交。3．根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中在位于所述突出部分上的部分所述半導(dǎo)體膜中，制作溝道形成區(qū)。4．一種半導(dǎo)體器件，它包含制作在襯底表面上的小島狀絕緣膜；制作成覆蓋所述小島狀絕緣膜的頂部和側(cè)面以及所述襯底的基底絕緣膜；制作在所述基底絕緣膜上的半導(dǎo)體膜；制作在所述半導(dǎo)體膜上的柵絕緣膜；以及制作在所述柵絕緣膜上的柵電極，其中所述半導(dǎo)體膜被無縫隙地制作在所述小島狀絕緣膜與所述基底絕緣膜重疊的區(qū)域上以及所述小島狀絕緣膜不與所述基底絕緣膜重疊的區(qū)域上。5．根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜為矩形，并被制作成與所述半導(dǎo)體膜相交。6．根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中在位于小島狀絕緣膜上的部分所述半導(dǎo)體膜中，制作溝道形成區(qū)。7．根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜的厚度為50-500nm。8．根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜具有圓形形狀，且其直徑為1.0-2.0微米。9．根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜具有矩形形狀，且內(nèi)部具有窗口。10．一種半導(dǎo)體器件，它包含制作在襯底表面上的基底絕緣膜；制作在所述基底絕緣膜上的小島狀絕緣膜；制作成覆蓋所述小島狀絕緣膜的頂部和側(cè)面以及所述基底絕緣膜的半導(dǎo)體膜；制作在所述半導(dǎo)體膜上的柵絕緣膜；以及制作在所述柵絕緣膜上的柵電極。11．根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜為矩形，并被制作成與所述半導(dǎo)體膜相交。12．根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其中在位于小島狀絕緣膜上的部分所述半導(dǎo)體膜中，制作溝道形成區(qū)。13．根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜的厚度為50-500nm。14．根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜具有圓形形狀，且其直徑為1.0-2.0微米。15．根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜具有矩形形狀，且內(nèi)部具有窗口。16．一種半導(dǎo)體器件，它包含制作在襯底上的一對小島狀絕緣膜；制作成覆蓋所述小島狀絕緣膜的基底絕緣膜；制作成無縫隙地跨越所述小島狀絕緣膜與所述基底絕緣膜重疊的區(qū)域和所述基底絕緣膜制作的區(qū)域的半導(dǎo)體膜；制作在所述半導(dǎo)體膜上的柵絕緣膜；以及制作在所述柵絕緣膜上的柵電極。17．根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，其中所述成對的小島狀絕緣膜與制作成小島狀的所述半導(dǎo)體膜局部重疊，且夾在所述成對的小島狀絕緣膜之間的區(qū)域用作溝道形成區(qū)。18．根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，其中所述成對的小島狀絕緣膜與制作成小島狀的所述半導(dǎo)體膜的邊沿局部重疊。19．根據(jù)權(quán)利要求1、4、10和16中的任何一個的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體器件被組合到選自個人電腦、攝象機(jī)、移動電腦、目鏡型顯示器、游戲機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、正面型投影儀、背面型投影儀、手持電話、手持記事本和顯示器的電子裝置中。20．根據(jù)權(quán)利要求1、4、10和16中的任何一個的半導(dǎo)體器件，其中所述襯底是透光的。21．根據(jù)權(quán)利要求4、10和16中的任何一個的半導(dǎo)體器件，其中相同的材料被用于所述小島狀絕緣膜和所述基底絕緣膜。22．根據(jù)權(quán)利要求4、10和16中的任何一個的半導(dǎo)體器件，其中用于所述小島狀絕緣膜和所述基底絕緣膜的材料具有熱導(dǎo)差別，此差別為10％或更小。23．根據(jù)權(quán)利要求4、10和16中的任何一個的半導(dǎo)體器件，其中所述小島狀絕緣膜和所述基底絕緣膜由熱導(dǎo)等于或小于氧化硅膜的熱導(dǎo)的材料制作。24．一種制造半導(dǎo)體器件的方法，它包含下列步驟在襯底的表面上制作小島狀絕緣膜；制作基底絕緣膜，以覆蓋所述小島狀絕緣膜的頂部和側(cè)面以及所述襯底；在所述基底絕緣膜上制作半導(dǎo)體膜；對所述半導(dǎo)體膜進(jìn)行圖形化，以形成半導(dǎo)體小島；用激光輻照方法使所述半導(dǎo)體小島結(jié)晶；在所述小島狀半導(dǎo)體膜上制作柵絕緣膜；以及在所述柵絕緣膜上制作柵電極。25．一種制造半導(dǎo)體器件的方法，它包含下列步驟在襯底的表面上制作絕緣膜；在所述絕緣膜上制作小島狀絕緣突出；制作半導(dǎo)體膜，以覆蓋所述絕緣膜和所述小島狀絕緣突出；對所述半導(dǎo)體膜進(jìn)行圖形化，以形成半導(dǎo)體小島；用激光輻照方法使所述半導(dǎo)體小島結(jié)晶；在所述半導(dǎo)體小島上制作柵絕緣膜；以及在所述柵絕緣膜上制作柵電極。26．根據(jù)權(quán)利要求24和25中的任何一個的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述襯底是透光的。27．根據(jù)權(quán)利要求24和25中的任何一個的半導(dǎo)體器件制造方法，其中用激光退火的方法得到結(jié)晶，其中用所述激光直接輻照所述半導(dǎo)體膜的正面或其正反二面。28．根據(jù)權(quán)利要求24和25中的任何一個的半導(dǎo)體器件制造方法，其中相同的材料被用于所述小島狀絕緣膜和所述基底絕緣膜。29．根據(jù)權(quán)利要求24和25中的任何一個的半導(dǎo)體器件制造方法，其中用于所述小島狀絕緣膜和所述基底絕緣膜的材料具有熱導(dǎo)差別，此差別為10％或更小。30．根據(jù)權(quán)利要求24和25中的任何一個的半導(dǎo)體器件制造方法，其中在使所述半導(dǎo)體膜結(jié)晶的過程中，使用了晶體核，所述晶體核由所述小島狀絕緣膜中的高程差造成的溫度梯度產(chǎn)生。全文摘要本發(fā)明的目的是,借助于制作結(jié)晶半導(dǎo)體膜,同時控制膜中的晶粒的位置和尺寸,將此結(jié)晶半導(dǎo)體膜用于TFT的溝道制作區(qū),而提供能夠高速運(yùn)行的TFT。僅僅用常規(guī)的絕緣膜,而不用金屬或熱導(dǎo)高的絕緣膜,作為基底膜以引入溫度梯度。在所需位置中提供基底絕緣膜的高程差,以便根據(jù)高程差的安排而在半導(dǎo)體膜中產(chǎn)生溫度分布。利用此溫度分布來控制橫向生長的起點和方向。文檔編號H01L29/786GK1311534SQ0013526公開日2001年9月5日申請日期2000年12月11日優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日發(fā)明者河崎律子,笠原健司,大谷久申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所