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)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法.本發(fā)明特別涉及使用 氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件.此外，本發(fā)明還涉及具備該半導(dǎo)體器件 的電子設(shè)備.背景技術(shù)以液晶顯示器(LCD)和EL顯示器為典型的平板顯示器(FPD) 作為代替常規(guī)的CRT的顯示器件引人注目.尤其是，安裝有有源矩陣 驅(qū)動(dòng)的大型液晶面板的大屏幕液晶電視的開發(fā)對(duì)液晶面板的制造者已 經(jīng)成為該致力進(jìn)行的重要課題.此外，大屏幕的EL電視的開發(fā)也在展 開.在常規(guī)的液晶器件或場(chǎng)致發(fā)光顯示器件(以下稱作發(fā)光顯示器件 或EL顯示器件)中，使用結(jié)晶硅或非晶硅的薄膜晶體管(以下示為 TFT)作為驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的半導(dǎo)體元件.與使用非晶硅膜的TFT相比使用結(jié)晶硅膜的TFT的遷移率高二位 以上(包括二位)，從而當(dāng)用于掃描線驅(qū)動(dòng)電路或信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路等 時(shí)可以期待高速動(dòng)作，所述掃描線驅(qū)動(dòng)電路用于選擇發(fā)光顯示器件的 像素，所述信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路用于將視頻信號(hào)供給給被選擇了的像素. 然而，與將非晶硅用作半導(dǎo)體膜時(shí)相比，將結(jié)晶硅用作半導(dǎo)體膜時(shí)為了使半導(dǎo)體膜結(jié)晶化而使步驟復(fù)雜化，從而具有一個(gè)難點(diǎn)，即成品率 降低而且成本上升.此外，用于該結(jié)晶化的加熱溫度為550。C或更高， 不易使用熔點(diǎn)低的樹脂或塑料等的襯底.另一方面，將非晶硅用作半導(dǎo)體膜的TFT由于不進(jìn)行高溫加熱， 所以可以使用樹脂襯底或塑料襯底，從而可以以低成本制造.然而， 使用非晶硅的半導(dǎo)體膜形成溝道形成區(qū)域的TFT的遷移率最大也只能 得到0.2至l.OcmVV s左右，而且耗電量也高.此外，當(dāng)將非晶硅膜形成在襯底上時(shí)， 一般使用等離子體CVD法. 等離子體CVD法當(dāng)?shù)矸e時(shí)需要在高真空下進(jìn)行的加熱，有可能給在塑 料襯底或襯底上的有機(jī)樹脂膜損傷.此外，除了使用等離子體CVD法淀積非晶硅膜之外使用濺射法淀積時(shí)，也在非晶硅膜淀積了之后被暴 露在空氣中，則有可能在表面上形成^L薄的絕緣膜.作為代替這種由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體的材料，近年來，有將氣化鋅等氧化物半導(dǎo)體用于溝道形成區(qū)域來形成TFT的報(bào)告(例如參見專利文 獻(xiàn)l、非專利文獻(xiàn)l).由于氧化物半導(dǎo)體具有與由包括非晶硅的半導(dǎo) 體構(gòu)成的TFT相同或比它高的遷移率，所以被謀求進(jìn)一步提高其特性.專利文獻(xiàn)1日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2000-150900號(hào)[非專利文獻(xiàn)lElvira M.C.Fortunato以及六名Applied Physics Letters (應(yīng)用物理快報(bào))Vol.85、 No.l3、 P 2541 (2004)發(fā)明內(nèi)容鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件和其制造 方法，該半導(dǎo)體器件具有提高了特性的半導(dǎo)體元件.此外，另一方面，為了如液晶電視那樣以更廉價(jià)的工序制造大面 積裝置，襯底的面積越來越大.然而，有一個(gè)問題，即因?yàn)榇宓椎拇?型化，容易受彎曲和扭曲的影響.此外，在熱處理步驟中村底被加熱 到高溫度，就有一個(gè)問題，即扭曲和收縮導(dǎo)致襯底的尺寸的變化，從 而光刻步驟的對(duì)準(zhǔn)的精度降低.由此，本發(fā)明的目的在于提供一種技術(shù)，該技術(shù)在用于半導(dǎo)體器 件的半導(dǎo)體元件的結(jié)晶化步驟中即使在單邊超過1米那樣的大型村底上也可以以高成品率制造半導(dǎo)體器件.如上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法， 該半導(dǎo)體器件可以以比以前低成本且高生產(chǎn)率制造，并且具有進(jìn)一步提高了特性的半導(dǎo)體元件.在本發(fā)明中使用化合物半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體，優(yōu)選使用氧化物半導(dǎo) 體.作為氧化物半導(dǎo)體，例如使用氣化鋅(ZnO)、氧化鈦(Ti02)、 InGa03(ZnO)s、氧化鎂鋅(MgxZni.xO)、氧化鎘鋅(C&ZnkO)、 氧化鎘(CdO)或In-Ga-Zn-O之類的非晶氧化物半導(dǎo)體(a-IGZO) 等.本發(fā)明旨在通過燈光快速退火(LRTA: lamp rapid thermal annealing,或簡(jiǎn)單稱作燈加熱)加熱鄰接于化合物半導(dǎo)體的柵極，選 擇性地促進(jìn)化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶化，以制造使用至少在溝道形成區(qū)域 中包括促進(jìn)了該結(jié)晶化的區(qū)域的化合物半導(dǎo)體的TFT.本發(fā)明之一具有形成在襯底上的柵極、度蓋柵極而被形成的絕緣 膜、以及形成在絕緣膜上的氧化物半導(dǎo)體膜，該氧化物半導(dǎo)體膜具有 第一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域和第二氣化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且在與柵極重疊 的位置中被形成的笫一氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的結(jié)晶性比笫二氧化物半導(dǎo) 體區(qū)域高.注意，結(jié)晶性表示結(jié)晶中的原子排列的規(guī)則性的程度.如 果使用結(jié)晶性良好(也稱為結(jié)晶性高、改善了結(jié)晶性)的氧化物半導(dǎo)體膜而制造TFT，其電特性則良好.此外，本發(fā)明之一在襯底上具有柵極和氧化物半導(dǎo)體膜，該氧化 物半導(dǎo)體膜在中間夾著絕緣膜與柵極重疊的區(qū)域中包括一部分被結(jié)晶 化了的區(qū)域.此外，本發(fā)明之一在襯底上具有柵極、氣化物半導(dǎo)體膜、以及導(dǎo) 電膜，該導(dǎo)電膜提供得與氧化物半導(dǎo)體膜接觸，該氧化物半導(dǎo)體膜在 中間夾著絕緣膜與柵極重疊的區(qū)域中具有一部分被結(jié)晶化了的區(qū)域.此外，本發(fā)明之一具有形成在襯底上的柵極、復(fù)蓋柵極而被形成 的絕緣膜、以及形成在絕緣膜上的氣化物半導(dǎo)體膜，該氣化物半導(dǎo)體 膜至少在與柵極重疊的區(qū)域中被結(jié)晶化.注意，被結(jié)晶化是指從非晶 狀態(tài)生成結(jié)晶核或從生成了結(jié)晶核的狀態(tài)生長(zhǎng)晶粒的情況.此外，本發(fā)明之一具有形成在襯底上的柵極、褒蓋柵極而被形成 的絕緣膜、形成在絕緣膜上的導(dǎo)電膜、以及形成在絕緣膜和導(dǎo)電膜上 的氧化物半導(dǎo)體膜，該氧化物半導(dǎo)體膜至少在與所述柵極重疊的區(qū)域 中被結(jié)晶化.此外，本發(fā)明之一具有形成在村底上的柵極、覆蓋柵極而被形成 的絕緣膜、形成在絕緣膜上的導(dǎo)電膜、以及形成在絕緣膜和導(dǎo)電膜上 的氧化物半導(dǎo)體膜，其中柵極的對(duì)用于結(jié)晶化的光源的反射率比導(dǎo)電 膜低.注意，當(dāng)導(dǎo)電膜為具有遮光性的金屬膜等時(shí)采用對(duì)反射率的比 較.此外，本發(fā)明之一具有形成在襯底上的柵極、覆蓋柵極而被形成 的絕緣膜、形成在絕緣膜上的導(dǎo)電膜、以及形成在絕緣膜和導(dǎo)電膜上 的氧化物半導(dǎo)體膜，其中柵極的熱吸收率比導(dǎo)電膜高.此外，本發(fā)明之一在襯底上形成柵極；在柵極上形成絕緣膜；以 及在絕緣膜上形成氧化物半導(dǎo)體膜；并且對(duì)柵極進(jìn)行LRTA,使與柵 極重疊的氣化物半導(dǎo)體膜的一部分結(jié)晶化.此外，本發(fā)明之一在襯底上形成柵極；復(fù)蓋柵極地形成絕緣膜； 以及在絕緣膜上形成氣化物半導(dǎo)體膜；并且通過對(duì)柵極進(jìn)行LRTA, 在氧化物半導(dǎo)體膜中形成第一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域和笫二氧化物半導(dǎo)體 區(qū)域，其中形成在與柵極重疊的位置中的第一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域的結(jié) 晶性比所述笫二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域高.此外，本發(fā)明之一在襯底上形成柵極；在柵極上形成絕緣膜；在 絕緣膜上形成導(dǎo)電膜；以及在絕緣膜和導(dǎo)電膜上形成氣化物半導(dǎo)體膜； 并且通過對(duì)柵極進(jìn)行LRTA，選擇性地使氧化物半導(dǎo)體膜的一部分結(jié) 晶化.此外，本發(fā)明之一在襯底上形成柵極；褒蓋柵極地形成絕緣膜； 在絕緣膜上形成氣化物半導(dǎo)體膜；以及在氧化物半導(dǎo)體膜上形成導(dǎo)電 膜；并且通過對(duì)柵極進(jìn)行LRTA，選擇性地使氣化物半導(dǎo)體膜的一部 分結(jié)晶化.此外，本發(fā)明之一在襯底上形成柵極；覆蓋柵極地形成絕緣膜； 在絕緣膜上形成導(dǎo)電膜；以及在絕緣膜和導(dǎo)電膜上形成氧化物半導(dǎo)體 膜；并且通過對(duì)柵極進(jìn)行LRTA，在氧化物半導(dǎo)體膜中形成第一氣化 物半導(dǎo)體區(qū)域和笫二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域.此時(shí)，形成在與柵極重疊的 位置中的第一氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的結(jié)晶性比笫二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域 高。此外，本發(fā)明之一在襯底上形成柵極；覆蓋柵極地形成絕緣膜； 在絕緣膜上形成氧化物半導(dǎo)體膜；以及在氧化物半導(dǎo)體膜上形成導(dǎo)電 膜；并且通過對(duì)柵極進(jìn)行燈加熱，在氣化物半導(dǎo)體膜中形成第一氧化 物半導(dǎo)體區(qū)域和笫二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域.此時(shí)形成在與柵極重疊的位 置中的笫一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域的結(jié)晶性比笫二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域高.上述導(dǎo)電膜由選自Al、 Ti、 Cu、 Au、 Ag、 Mo、 Ni、 Ta、 Zr、以 及Co中的一種或多種元素形成.上述氣化物半導(dǎo)體膜優(yōu)選至少包含氧化鋅(ZnO).例如， InGa03(ZnO)5、 MgxZni-xO或CdxZn^O.上述襯底為選自有機(jī)樹脂村底、無機(jī)樹脂襯底、塑料襯底、以及 玻璃村底中的任何一種.上述氧化物半導(dǎo)體膜通過濺射法形成.在上述氧化物半導(dǎo)體膜中可以添加有氮，通過添加氮，在氣化物半導(dǎo)體膜呈現(xiàn)n型的半導(dǎo)體特性的情況下，氮起受主雜質(zhì)作用.因此， 可以控制使用添加有氮的氧化物半導(dǎo)體膜而制造的晶體管的闞值電 壓.本發(fā)明之一使用W、 TaN、或Cr中的任何一種或者包含它們中的 任何一種的合金作為柵極.本發(fā)明之一通過輻射由燈的燈光而進(jìn)行對(duì)氣化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶化.本發(fā)明之一使用波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00至2400nm的光作為燈光.而且， 使用可見光或紅外光區(qū)域的波長(zhǎng).本發(fā)明之一為具有上述半導(dǎo)體器件的液晶電視機(jī)或EL電視機(jī).此外，在本發(fā)明中，可以代替LRTA輻射激光束來進(jìn)行加熱處理， 例如可以作為激光束輻射紅外光激光束、可見光激光束、或紫外光激 光束等來選擇性地改善氧化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性.或者，還可以在進(jìn) 行燈加熱的同時(shí)輻射激光束來選擇性地改善氧化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶 性，在使用激光輻照的情況下，可以使用連續(xù)振蕩型的激光束(CW激 光束)或脈沖振蕩型的激光束(脈沖激光束).在此可以使用的激光 束為由如下激光器中的一種或多種振蕩出來的激光束Ar激光器、Kr 激光器、以及受激準(zhǔn)分子激光器等的氣體激光器；將在單晶的YAG、 YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04) 、 YA103、 GdV04、或者多晶(陶瓷) 的YAG、 Y203、 YV04、 YA103、 GdV04中添加Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm、 Ta之中的一種或多種作為摻雜物而獲得的材料用作介 質(zhì)的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti:藍(lán)寶石激 光器；銅蒸汽激光器；或者金蒸汽激光器.通過照射這種激光束的基 波以及這種基波的第二高次諧波至第四高次諧波的激光束，可以使其 結(jié)晶性良好.注意，作為激光束優(yōu)選使用比氧化物半導(dǎo)體膜的帶隙能 極大的激光束.例如，可以使用由KrF、 ArF、 XeCl、或XeF的受激 準(zhǔn)分子激光振蕩器發(fā)射的激光束.此外，在本發(fā)明中，半導(dǎo)體器件就是具有包括半導(dǎo)體元件(晶體 管或二極管等)的電路的器件，作為半導(dǎo)體器件可以舉出由半導(dǎo)體元 件構(gòu)成的集成電路、顯示器件、無線標(biāo)簽、IC標(biāo)簽等.作為顯示器件， 可以典型地舉出液晶顯示器件、發(fā)光器件、DMD (數(shù)字微鏡設(shè)備)、 PDP (等離子體顯示面板)、FED(場(chǎng)致發(fā)光器件)、以及電泳顯示器(電子紙)等的顯示器件.此外，在本發(fā)明中，顯示器件就是使用顯示元件的器件，即困像顯示裝置.此外，顯示器件包括以下模塊在顯示面板上安裝有連接 器如柔性印刷布線(FPC) 、 TAB (帶式自動(dòng)接合)膠帶或TCP (薄 膜封裝)的模塊；在TAB膠帶或TCP的端部安裝有印刷布線板的模 塊；或在顯示元件上通過COG (玻璃上芯片)方式直接安裝有IC (集 成電路)或CPU的模塊.注意，在本發(fā)明中，氣化物半導(dǎo)體膜至少在溝道形成區(qū)域中被結(jié) 晶化，或者在該區(qū)域中改善結(jié)晶性即可，此外，溝道形成區(qū)域不需要 全部都被結(jié)晶化，至少在柵極一側(cè)的部分被結(jié)晶化即可.注意，作為化合物半導(dǎo)體，除了氣化物半導(dǎo)體之外還可以使用氮 化物半導(dǎo)體或碳化物半導(dǎo)體.此外，還可以使用對(duì)可見光具有透光性的半導(dǎo)體.在本發(fā)明中，通過LRTA加熱柵極，使氣化物半導(dǎo)體膜的溝道形 成區(qū)域中的結(jié)晶性良好.其結(jié)果，由于氧化物半導(dǎo)體膜僅僅局部性地 被加熱，所以襯底的大部分沒有被加熱，以可以抑制村底的收縮(縮 小)或彎曲的同時(shí)進(jìn)行結(jié)晶化步驟.因此，可以在使步驟簡(jiǎn)單化的同 時(shí)制造具有提高了遷移率特性的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件.此外，在以下情況下，即在襯底上形成柵極；在柵極上形成用作柵極絕緣膜的絕緣膜；在絕緣膜上形成對(duì)LRTA的光源的反射率比柵 極高的布線；并且在布線上形成氧化物半導(dǎo)體膜之后從襯底表面或背 面進(jìn)行LRTA,由于布線對(duì)LRTA的光源的反射率比柵極高，所以比 柵極被加熱得少，由此，可以使用低電阻的銅、鋁、銀等的熔點(diǎn)比較 低的導(dǎo)電膜作為布線.其結(jié)果，可以提供廉價(jià)的半導(dǎo)體器件.此外，氧化物半導(dǎo)體膜即使暴露于含氧的氣氛中也不像非晶硅膜 那樣因?yàn)楸粴饣诒砻嫔蠜]有形成絕緣膜.因此，即使在形成膜之后 暴露于空氣中，膜的變化也很少.此外，在使用ZnO作為氣化物半導(dǎo)體膜的情況下，可以將氧化物 半導(dǎo)體膜的結(jié)晶步碟中的熱處理溫度設(shè)定為350。C左右或更低.這是 因?yàn)閆nO即使在350°C左右或更低的熱處理溫度下也可以充分地促進(jìn) 結(jié)晶化的緣故.其結(jié)果，在使用樹脂襯底的情況下也可以抑制襯底的 收縮。此外，由于使用對(duì)從燈發(fā)射的光的反射率低于源極布線和漏極布 線的材料作為柵極而進(jìn)行燈加熱，所以利用從柵極傳導(dǎo)的熱重使至少ZnO的溝道形成區(qū)域中改善結(jié)晶性，另一方面源極布線和漏極布線不 容易被加熱，從而可以使用熔點(diǎn)比較低的材料作為源極布線和漏極布 線.例如，在使用Al作為源極布線和漏極布線的情況下，熱處理溫度 可以為350。C或更低，所以可以抑制Al擴(kuò)散到半導(dǎo)體層中.如上所述，可以以低溫?zé)崽幚?350。C左右或更低)制造半導(dǎo)體器 件，從而工序很廉價(jià).再者，由于氧化物半導(dǎo)體具有透光性，所以通過其源電極和漏極 等由具有透光性的導(dǎo)電膜形成，并且在其上形成像素電極，就可以提 高像素部分的開口率.在使用氣化鋅作為氧化物半導(dǎo)體的情況下，氧 化鋅與銦錫氧化物(ITO)相比，資源豐富并且電阻低，所以通過代替 ITO使用氧化鋅作為像素電極，可以得到廉價(jià)的半導(dǎo)體器件.在將硅用于半導(dǎo)體膜的情況下，需要與溝道形成區(qū)域重疊地提供 遮光膜，以便防止光照射到溝道形成區(qū)域.其結(jié)果，在像素部分降低 開口率.另一方面，在將氧化鋅用于氧化物半導(dǎo)體膜的情況下，由于 鋅有較豐富的資源，并且氣化鋅具有透光性，所以通過使用包括具有 透光性的銦錫氧化物(ITO)、由銦錫氧化物和氣化硅構(gòu)成的ITSO、 有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅、氮化鈦等的透明導(dǎo)電材料形成源電極、漏 極、以及像素電極，在透過型顯示面板中可以實(shí)現(xiàn)開口率大的大型顯 示.此外，可以有效地利用背光，而實(shí)現(xiàn)節(jié)電化.例如，通過將顯示 面板貼合在建筑物的窗戶上或汽車、火車、飛機(jī)等的擋風(fēng)玻璃上，還 可以實(shí)現(xiàn)直接顯示圖像或文字信息的抬頭顯示器.附困說明

圖1A和1B為說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造步驟的截面困； 困2為說明本發(fā)明的氧化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶化的溫度依賴性的圖； 圖3A至3C為說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造步稞的截面圖； 圖4A至4H為說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造步稞的截面圖；圖5A至5C為說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造步驟的截面圖； 圖6A至6F為說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造步驟的截面圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的截面圖； 困8A至8F為表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的方式的圖； 圖9A至9F為說明根據(jù)本發(fā)明的顯示面板的像素電路及其工作結(jié) 構(gòu)的困；困10A至10C為對(duì)根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的安裝進(jìn)行說明的困； 困11為說明根據(jù)本發(fā)明的顯示模塊的困； 困12A至12F為說明電子設(shè)備的一例的困； 圖13A和13B為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的截面困； 圖14A和14B為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的像素的電路困和截面困； 圖15為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的截面困； 圖16為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的元件村底的一個(gè)方式的困； 圖17A和17B為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的元件襯底的一個(gè)方 式的圖；圖18A和18B為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖19A和19B為表示根據(jù)本發(fā)明的LRTA設(shè)備的結(jié)構(gòu)的困； 圖20為說明根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的一例的圖； 圖21為說明根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的 一例的圖.具體實(shí)施方式
下面，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式將參照附圖給予說明.但是，本發(fā) 明可能通過多種不同的方式來實(shí)施，所屬領(lǐng)域的普通人員可以很容易 地理解一個(gè)亊實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形 式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍.例如，本實(shí)施方式和本實(shí)施例 可以適當(dāng)?shù)亟M合來實(shí)施本發(fā)明，因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定 在實(shí)施方式所記栽的內(nèi)容中.實(shí)施方式1在本實(shí)施方式中，將參照困1A和1B說明TFT的制造步驟，所述 TFT中將通過LRTA改善了結(jié)晶性的氧化物半導(dǎo)體膜的一部分的區(qū)域 用作溝道形成區(qū)域.首先，在襯底101上形成基底膜102.作為襯底IOI,可以使用聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、丙烯酸、以及聚酰亞胺等的塑料(合成樹脂)或玻璃.作為基底膜102，使用氧化硅膜、氮化硅膜、氣氮化硅膜(SiOxNy) (x>y)或氮?dú)饣枘?SiNxOy) (x>y)等的絕緣膜的單層或疊層. 通過濺射法或CVD法等形成基底膜102即可.注意，雖然可以不提供， 然而在本發(fā)明中優(yōu)選形成基底膜102.通過形成基底膜102，可以抑制 從形成在基底膜102上的電極或布線等產(chǎn)生的熱量傳遞到村底101 — 側(cè).作為基底膜102，例如可以使用膜厚度為10至400iim的氮?dú)饣?膜.隨后，在基底膜102上形成槺極103.通過賊射法形成膜厚度為100至200nm的柵極103即可，此外， 可以使用選自鉭(Ta)、鴒(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、 以及鈮(Nb)等的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或化合物 材料來形成柵極103.此外，柵極103還可以由以摻雜有磷等雜質(zhì)元素 的多晶硅為典型的半導(dǎo)體材料形成.接著，以50至500nm左右的膜厚度形成瘦蓋柵極103的柵極絕緣 膜104.作為柵極絕緣膜104，通過濺射法或各種CVD法如等離子體 CVD法等單獨(dú)或?qū)盈B形成含有硅的氧化物或硅的氮化物的膜.具體地， 以單層結(jié)構(gòu)形成含有氣化硅的膜(SiOx)、含有氣氮化硅的膜(SiOJVy)、 含有氮?dú)饣璧哪?SiNxOy)，或者，適當(dāng)?shù)貙盈B上述膜來形成.此 外，還可以通過在含有氣、氮、或氣和氮的氣氛中對(duì)柵極103進(jìn)行高 密度等離子體處理，使柵極103的表面氧化或氮化，以形成柵極絕緣 膜.通過高密度等離子體處理而形成了的柵極絕緣膜優(yōu)異于膜厚度和 膜質(zhì)量等的均勻性并且可以形成致密的膜.作為含氧的氣氛，可以使 用氧(02) 、 二氧化氮(N02)或一氣化二氮(N20)與稀有氣體的混 合氣體；或者，氧(02) 、 二氧化氮(N02)或一氧化二氮(N20)與 稀有氣體、以及氫(H2)的混合氣體.此外，作為含氮的氣氛，可以 使用氮(N2)或氨(NH3)與稀有氣體的混合氣體；或者，氮(N2)或 氨(NH3)與稀有氣體、以及氫(H2)的混合氣體.可以由高密度等 離子體所生成的氧基(有時(shí)包括OH基)或氮基(有時(shí)包括NH基) 使柵極103的表面氣化或氮化.當(dāng)進(jìn)行高密度等離子體處理形成柵極絕緣膜104時(shí)，以瘦蓋柵極 103地形成厚度為1至20nm，優(yōu)選為5至lOnm的絕緣膜.這種情況 下的反應(yīng)是固相反應(yīng)，因此可以極度降低該柵極絕緣膜104和柵極103之間的界面態(tài)密度.此外，由于柵極103直接被氧化或氮化，所以可 以使被形成的柵極絕緣膜104的厚度均勻.就是說，通過這里所示的 高密度等離子體處理使電極的表面固相氣化，可以形成具有良好均勻 性和低界面態(tài)密度的絕緣膜.這里，選自鉭(Ta)、鵠(W)、鈦(Ti)、 鉬(Mo)、鉻(Cr)、以及鈮(Nb)等的元素、以上述元素為主要成 分的合金材料或化合物材料的氧化物用作柵極絕緣膜104.注意，柵極絕緣膜104可以僅僅使用通過高密度等離子體處理形 成的絕緣膜，還可以通過利用等離子體或熱反應(yīng)的CVD法層疊包含氧 化硅、含氧的氮化硅、含氮的氧化硅等的另一個(gè)絕緣膜中的至少一個(gè). 在哪一種情況下，當(dāng)將晶體管制成其具有的柵極絕緣膜的一部分或全 部包含通過高密度等離子體形成的絕緣膜時(shí)，可以減少特性的不均勻 性.此外，柵極絕緣膜104可以使用與氧化物半導(dǎo)體膜的匹配性良好 的氧化鋁(A1203)、氮化鋁(A1N)、氧化鈦(Ti02)、氧化鋯(Zr02)、 氧化鋰(Li20)、氧化鐘(K20)、氣化鈉(Na20)、氧化銦(ln203)、 氣化釔(Y203)、鋯酸鈣(CaZr03)或至少含有上述材料中的兩種的 材料，也可以單獨(dú)形成或者層疊兩層或更多層來形成.接著，在柵極絕緣膜104上膜厚度成為50至200nm地形成布線 105.作為布線材料，使用銀(Ag)、鋁(Al)、金(Au)、銅(Cu)、 以及它們的合金等.只要比用于柵極103的材料反射率高就可以用作 布線材料，通過考慮到與柵極103的關(guān)系而適當(dāng)?shù)亟M合來使用.布線 可以層疊而形成，例如，可以采用從襯底一側(cè)層疊鋁和鈦的布線.鈦 對(duì)使氧化物半導(dǎo)體膜和鋁的電接觸特性良好很有效，鈦還具有抑制鋁 擴(kuò)散到氣化物半導(dǎo)體膜中的功能.此外，布線還可以由透明導(dǎo)電膜形 成，例如銦錫氧化物(ITO: Indium Tin Oxide)、含有氧化硅的銦錫 氧化物(ITSO)、銦鋅氣化物(IZO: Indium Zinc Oxide)、氧化銦 (ln203 )、氣化錫(Sn02 )、氧化鋅(ZnO )、添加有鋁的氣化鋅(AlZnO )、 添加有鎵的氧化鋅(GaZnO)、氧化鋅(ZnO)等.注意，作為布線 105優(yōu)選使用對(duì)燈光的反射率比柵極103高或透光率比它高(或者，熱 吸收率比它低)的材料.接下來，在柵極絕緣膜104和布線105上形成氣化物半導(dǎo)體膜106. 作為氧化物半導(dǎo)體膜106可以使用如下狀態(tài)的氧化鋅(ZnO),即非晶(非晶質(zhì)的)狀態(tài)、多晶狀態(tài)、或非晶狀態(tài)和多晶狀態(tài)同時(shí)存在的 微晶(也稱作微晶體)狀態(tài)，所述氣化鋅中添加有元素周期表中第一族元素(例如，鋰(Li)、鈉(Na)、鐘(K)、銣(Rb)、銫(Cs))、 第十三族元素(例如，湖(B)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl))、 第十四族元素(例如，碳(C)、硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛 (Pb))、笫十五族元素(例如，氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻 (Sb)、鉍(BO )或第十七族元素(例如，氟(F)、氯(Cl)、溴 (Br)、碘(I))等雜質(zhì)元素中的一種或多種，或者，還可以使用什 么雜質(zhì)元素都沒添加有的氧化鋅.此外，還可以使用氧化鈦(Ti02)、 InGa03(ZnO)5、氣化鎂鋅(Mg^Zn^O)、氣化鎘鋅(Cc^Zn^O)、 氧化鎘(CdO)、以及In-Ga-Zn-O之類的非晶氣化物半導(dǎo)體(a-IGZO) 中的任何一種.氧化物半導(dǎo)體膜106以25至200nm (優(yōu)選以30至 150nm )的厚度在0.4Pa的壓強(qiáng)下并且以Ar(氬):O2-50:5sccm的流量的 條件下通過濺射法淀積，然后，使用稀釋到0.05%的氫氟酸通過蝕刻 來形成為所希望的圖形.與使用非晶硅膜的半導(dǎo)體膜相比，氧化物半 導(dǎo)體膜106由于不會(huì)被氧化并且不在高真空中也可以形成，從而工序 很廉價(jià).此外，包含氣化鋅的氣化物半導(dǎo)體膜由于難受到等離子體的 影響，所以還可以使用等離子體CVD (也稱作PCVD或PECVD)法 淀積.在CVD法的裝置中，等離子體CVD法的裝置尤其簡(jiǎn)單，而且 其生產(chǎn)率也高.接著，對(duì)襯底101的背面進(jìn)行LRTA (圖1A) . LRTA以250至 570°C (優(yōu)選以300至400°C,更優(yōu)選以300至350°C )進(jìn)行1分鐘至1 小時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行10分鐘至30分鐘.通過來自選自卣素?zé)簟⒔饘冫u化 物燈、氙孤燈、炭孤燈、高壓鈉燈、以及高壓汞燈中的一種或多種的 輻射進(jìn)行LRTA.通過LRTA法可以以短時(shí)間進(jìn)行熱處理，所以只要 布線105的反射率或透過率比柵極103高就可以使用熔點(diǎn)較低的材料. 具有紅外光區(qū)域、可見光區(qū)域、紫外光區(qū)域等的波長(zhǎng)的光可以用于 LRTA法.注意，可以使用激光束代替LRTA來進(jìn)行加熱處理，例如， 可以使用紅外光激光、可見光激光、紫外光激光等作為激光束.此外， 可以組合LRTA和激光束輻照來選擇性地改善氣化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶 性.在使用激光輻照的情況下，可以使用連續(xù)振蕩型激光束(CW激 光束)和脈沖振蕩型激光束(脈沖激光束).作為這里可以使用的激光束，可以使用由如下激光器的一種或多種振蕩的激光束氣體激光 器如Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子激光器等；以將Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm和Ta中的一種或多種作為摻雜刑添加的單晶 YAG、 YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04) 、 YA103、 GdV04、或者多晶(陶 瓷)YAG、 Y203、 YV04、 YA103、 GdV04作為介質(zhì)的激光器；玻璃激 光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti:藍(lán)寶石激光器；銅蒸汽激光 器；或者金蒸汽激光器.通過照射上述激光束的基波以及該基波的第 二至笫四高次諧波的激光束，可以使結(jié)晶性良好.注意，作為激光束 優(yōu)選使用其能量比氧化物半導(dǎo)體膜的帶隙大的激光束.例如可以使用 由KrF、 ArF、 XeCl或XeF的受激準(zhǔn)分子激光振蕩器發(fā)射的激光束.此時(shí)，柵極103由與布線105相比對(duì)燈光的反射率低且吸收更大 的熱量的材料形成，從而柵極103加熱到比布線105更高的溫度.由 此，柵極103周圍的氧化物半導(dǎo)體膜106被加熱，以形成笫二氧化物 半導(dǎo)體區(qū)域108和笫一氧化物半導(dǎo)體區(qū)域107，該第一氧化物半導(dǎo)體膜 107的結(jié)晶性比第二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域108良好(參照?qǐng)DIB) 這里， 使用由素?zé)魧?duì)柵極103照射燈光使它加熱到約300。C,并且利用其熱量 使氣化物半導(dǎo)體膜106結(jié)晶化來改善結(jié)晶性.此時(shí)，由于將對(duì)燈光的 反射率或透過率比柵極103高的材料用于布線105，所以即使在使氣化 物半導(dǎo)體膜106結(jié)晶化，布線105的溫度也成為300°C或更低.這里，將用作氧化物半導(dǎo)體膜的ZnO的結(jié)晶性的熱處理溫度依賴 性示出于困2.困2示出在以下情況下測(cè)定了 (002)面的X射線的強(qiáng) 度的結(jié)果，即噴射流量為Ar:O2-50:5(sccm)的比例的成膜氣體的狀態(tài) (as-d印o);以200°C、 300°C、 350°C各個(gè)溫度加熱1小時(shí)的情況. 隨著熱處理溫度的上升，(002)面的強(qiáng)度高峰變大.由此，至少直到 350°C，熱處理溫度越高ZnO的結(jié)晶性也越高. 一般來說，由于結(jié)晶 性越進(jìn)展遷移率越髙，所以熱處理優(yōu)選以350°C左右進(jìn)行.注意，若 襯底沒有閃爍等問題，就可以進(jìn)行ZnO達(dá)到400。C左右的熱處理.另一方面，在圖1A中，與形成有柵極103或布線105的區(qū)域相比， 沒形成有柵極103和布線105的區(qū)域，即層疊有襯底IOI、基底膜102、 柵極絕緣膜104、以及氧化物半導(dǎo)體膜106的區(qū)域中燈光容易透過，從 而該區(qū)域不容易吸收熱量，其加熱溫度比布線105低.因此，襯底IOI 的大部分區(qū)域?yàn)?50°C或更低，所以不容易產(chǎn)生收縮.注意，沒形成有柵極103的區(qū)域越大，抑制襯底101收縮的效果越大.接著，通過在氧化物半導(dǎo)體膜106上形成層間絕緣膜、源電極、 漏極、像素電極、發(fā)光元件等結(jié)構(gòu)來形成半導(dǎo)體器件，在本發(fā)明中，在使用ZnO作為半導(dǎo)體的情況下，由于可以以300°C 左右的熱處理溫度改善ZnO層的結(jié)晶性，所以與使用結(jié)晶硅膜作為半 導(dǎo)體膜的情況相比，可以抑制熱處理溫度.另外，由于使用透光性高 的氧化物半導(dǎo)體膜并通過LRTA選擇性地加熱柵極，從而可以抑制襯 底的閃爍，而不使襯底的大部分被加熱.此外，由于將對(duì)燈光的反射 率比柵極高的材料用于布線，即使在將加熱布線的溫度抑制為350°C 左右，也可以改善氣化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性.由此，可以使用熔點(diǎn)低 的Al布線.此外，可以防止氣化物半導(dǎo)體膜中的氣氣擴(kuò)散在Al中而 形成絕緣膜.Al布線很廉價(jià)且低電阻，從而可以以低成本并且良好生 產(chǎn)率來制造功能好的半導(dǎo)體器件.實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中，將使用困3A至3C說明與實(shí)施方式1不同的結(jié) 構(gòu).注意，至在襯底301上形成基底膜302、柵極303、以及柵極絕緣 膜304的步驟，參照實(shí)施方式1所示的至在村底IOI上形成基底膜102、 槺極103、以及柵極絕緣膜104的步猓而進(jìn)行，在柵極絕緣膜304上形成笫一氧化物半導(dǎo)體膜305,作為氧化物半 導(dǎo)體膜305可以使用三種狀態(tài)的添加有元素周期表中第一族元素、笫 十三族元素、第十四族元素、第十五族元素或第十七族元素等雜質(zhì)元 素中的一種或多種的氧化鋅(ZnO)、或者什么雜質(zhì)元素都沒有添加 的氧化鋅，所述三種狀態(tài)如下非晶(非晶質(zhì))狀態(tài)；多晶狀態(tài)；以 及非晶狀態(tài)和多晶狀態(tài)同時(shí)存在的微晶(也稱作微晶體)狀態(tài).此外， 還可以使用InGa03(ZnO)s、氧化鎂鋅(Mg^Zn^O )、氧化鎘鋅 (C&ZnkO)、氣化鎘(CdO)、或In-Ga-Zn-O之類的非晶氧化物 半導(dǎo)體(a-IGZO)中的任何一種.這里，通過減射法以50至200nm (優(yōu)選以100至150nm)的厚度形成笫一氧化物半導(dǎo)體膜305.接下來，從襯底表面進(jìn)行LRTA，以便使結(jié)晶性良好(圖3A). LRTA以250至570°C (優(yōu)選以300至400°C，更優(yōu)選以300至350°C ) 進(jìn)行l(wèi)分鐘至l小時(shí)，更優(yōu)選進(jìn)行10至30分鐘即可，并且通過從選自面素?zé)?、金屬由化物燈、氣孤燈、炭弧燈、高壓鈉燈、以及高壓汞燈中的一種或多種的輻射來進(jìn)行.在本實(shí)施方式中，在氧氣氛中進(jìn)行30 分鐘的燈加熱，以便使柵極303達(dá)到約300。C，以使中間夾著柵極絕緣 膜304與柵極303重疊的第 一氧化物半導(dǎo)體膜305的區(qū)域提高結(jié)晶性. 因?yàn)榈谝谎趸锇雽?dǎo)體膜305具有透光性，所以通過優(yōu)先加熱柵極303, 第一氧化物半導(dǎo)體膜305的結(jié)晶性從柵極303的周閨向外側(cè)提高.于 是，如圖3B所示，第二氧化物半導(dǎo)體膜被形成，該第二氣化物半導(dǎo)體 膜包括第二氣化物半導(dǎo)體區(qū)域309以及比笫二氣化物半導(dǎo)體區(qū)域309 結(jié)晶性良好的第一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域308.注意，在圖3A中雖然從襯 底301的表面一側(cè)進(jìn)行燈加熱，然而還可以從襯底背面進(jìn)行LRTA. 因?yàn)檠趸锇雽?dǎo)體膜305具有透光性，所以即使進(jìn)行LRTA，襯底的 大部分區(qū)域也不容易加熱.由此，如果使用熔點(diǎn)低的樹脂等作為襯底， 也可以抑制由襯底的縮小等導(dǎo)致的變形.注意，還可以通過提高LRTA 的輸出功率從襯底表面進(jìn)行燈加熱，而直接改善氣化物半導(dǎo)體膜表面 附近的結(jié)晶性。此外，通過調(diào)節(jié)燈光的波長(zhǎng)、柵極的反射率、以及氧 化物半導(dǎo)體膜的膜厚度，當(dāng)從襯底的表面進(jìn)行燈加熱時(shí)，在柵極反射的燈光在氧化物半導(dǎo)體膜的柵極絕緣膜304 —側(cè)的表面附近被吸收， 使得與柵極重疊的氧化物半導(dǎo)體膜的柵極絕緣膜304 —側(cè)的表面附近 被優(yōu)先結(jié)晶化.此外，在使用玻璃襯底作為襯底的情況下，燈光利用 從可見光至紅外光的區(qū)域.這種波長(zhǎng)區(qū)域的光不容易被玻璃襯底吸收， 從而可以將玻璃襯底的加熱限度抑制得最小.燈加熱可以多次進(jìn)行. 通過多次進(jìn)行，可以在抑制襯底溫度的上升的同時(shí)以長(zhǎng)時(shí)間加熱柵極.注意，還可以代替LRTA而照射激光束或紫外光，或者組合它們 選擇性的改善氣化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性.在使用激光輻照的情況下， 可以使用連續(xù)振蕩型激光束(CW激光束)和脈沖振蕩型激光束(脈 沖激光束).作為這里可以使用的激光束，可以使用由如下激光器的 一種或多種振蕩的激光束氣體激光器如Ar激光器、Kr激光器、受 激準(zhǔn)分子激光器等；以將Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm和Ta中的 一種或多種作為摻雜刑添加的單晶YAG、 YV04、鎂橄挽石(Mg2Si04)、 YA103、 GdV04、或者多晶(陶瓷)YAG、 Y203、 YV04、 YA103、 GdV04 作為介質(zhì)的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti: 藍(lán)寶石激光器；銅蒸汽激光器；或者金蒸汽激光器.通過照射上述激光束的基波以及該基波的笫二至笫四高次諧波的激光束，可以使結(jié)晶 性良好.注意，作為激光束優(yōu)選使用其能量比氧化物半導(dǎo)體膜的帶隙
大的激光束.例如可以使用由KrF、 ArF、 XeCl或XeF的受激準(zhǔn)分子 激光震蕩器發(fā)射的激光束.
接著，通過濺射法在笫一氧化物半導(dǎo)體區(qū)域308和第二氧化物半 導(dǎo)體區(qū)域309上按順序沉積Ti和Al，以形成Ti層和Al層，然后，通 過使用光刻法和Cl2氣體對(duì)Ti和Al層進(jìn)行干蝕刻，形成成為源極布線 和漏極布線的布線306和布線307 (圖3C).在加速電壓為1.5kW、 壓強(qiáng)為0.4Pa的情況下使用Ar (流量為30sccm)以10至200nm的膜 厚度形成布線306和307.注意，雖然層疊形成布線306和307，然而 只要使用與氧化物半導(dǎo)體膜305的匹配性好的材料，就可以單獨(dú)形成 布線306和307,作為布線306和307可以適當(dāng)?shù)厥褂娩X(Al )、鴒(W )、 鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、 鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈥(Ti)、釹(Nd)等 的金屬、上述金屬的合金或其金屬氮化物、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅 氧化物(IZO )、包含氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、氧化銦(ln203)、 氧化錫(Sn02)、氧化鋅(ZnO)、添加有鋁的氣化鋅(AlZnO)、 或添加有鎵的氧化鋅(GaZnO)等的具有透光性的材料.
之后，在氧化物半導(dǎo)體膜305、布線306、以及布線307上形成層 間絕緣膜、布線、像素電極、發(fā)光元件等的結(jié)構(gòu)，以制造半導(dǎo)體器件.
在本實(shí)施方式中，在對(duì)氣化物半導(dǎo)體膜305進(jìn)行LRTA來改善結(jié) 晶性之后形成布線.因此，布線306可以使用對(duì)燈光的反射率比柵極 303低的材料并且其材料不局限于實(shí)施方式1所述的材料，只要是與氧 化物半導(dǎo)體膜305的匹配性好的材料即可.
注意，通過LRTA的加熱在形成氣化物半導(dǎo)體膜305之后使它加 工成所要求的形狀之前或使它加工成所要求的形狀之后都可以進(jìn)行.
在本發(fā)明中，當(dāng)使用氧化鋅作為半導(dǎo)體膜時(shí)以300°C左右的熱處 理溫度改善半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性，所以與使用結(jié)晶硅膜作為半導(dǎo)體膜的 情況相比可以抑制熱處理溫度，從而可以以低成本進(jìn)行結(jié)晶化步驟. 此外，本發(fā)明由于使用透光性高的氧化物半導(dǎo)體膜通過LRTA選擇 性的加熱柵極，所以襯底的大部分沒有被加熱，以可以抑制村底的 收縮.實(shí)施方式3
將參照?qǐng)D4A至5C說明本發(fā)明的實(shí)施方式.本實(shí)施方式為具有溝 道保護(hù)型的薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件的例子.
作為襯底400,使用由硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃等構(gòu)成的玻璃 襯底、硅襯底、具有耐熱性的塑料村底或樹脂襯底.作為塑料村底或 樹脂村底，可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚萘二甲酸乙 二醇酯(PEN)、聚酸砜(PES)、丙烯酸、聚跣亞胺等.此外，可以 通過CMP法等拋光襯底400的表面，以使它平坦化.還可以在襯底400 上形成絕緣層.絕緣層通過CVD法、等離子體CVD法、濺射法、旋 轉(zhuǎn)涂敷法等已知的方法使用含硅的氧化物材料、氮化物材料的至少一 種由單層或疊層形成.可以不形成該絕緣層，然而，該絕緣層具有遮 斷來自村底400的污染物質(zhì)的效果以及抑制熱量傳到襯底的效果.
在襯底400上形成導(dǎo)電膜401.導(dǎo)電膜401被加工成所要求的形狀， 而成為柵極.導(dǎo)電膜401優(yōu)選通過印刷法、電場(chǎng)電鍍法、蒸發(fā)沉積法 等的方法使用對(duì)用于LRTA加熱的光源的波長(zhǎng)的反射率低(容易吸收 熱量，即容易被加熱)的材料形成.通過使用反射率低的材料，可以 進(jìn)行之后的加熱步驟.作為導(dǎo)電膜401，可以適當(dāng)?shù)厥褂媒饘偃珂u(W)、 鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、 鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、釹(Nd)等； 它們的合金；或它們的金屬氮化物.此外，還可以層疊上述材料的多 個(gè)層形成導(dǎo)電膜401.典型地是，可以在襯底表面上形成氮化鉭膜，并 且在其上層疊鎢膜，此外，還可以使用在硅中添加賦予一個(gè)導(dǎo)電類型 的雜質(zhì)元素的材料.例如，可以使用具有n型的硅膜等，該硅膜包含 如磷(P)等賦予n型的雜質(zhì)元素.導(dǎo)電膜401以10至200nm的膜厚 度形成.
在本實(shí)施方式中，通過栽射法使用鴒(W)形成膜厚度為150mn 的導(dǎo)電膜401.
使用光刻步槺在導(dǎo)電膜401上形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，并且使 用該掩模將導(dǎo)電膜401加工成所要求的形狀，以形成柵極402 (參照?qǐng)D 4B),
接著，在柵極402上形成柵極絕緣膜403a和柵極絕緣膜403b，以形成兩層的疊層結(jié)構(gòu).優(yōu)選地，通過在保持真空狀態(tài)下改變反應(yīng)氣體， 在同一容器內(nèi)且相同的溫度下，連續(xù)疊層來形成絕緣層.當(dāng)在保持真 空狀態(tài)下連續(xù)地形成時(shí)，可以防止要疊層的膜之間的界面受到污染.
柵極絕緣膜403a和柵極絕緣膜403b可以適當(dāng)?shù)厥褂脷饣?(SiOx)、氮化硅(SiNj 、氧氮化硅(SiOxNy) (x>y)、氮?dú)饣?(SiN^Oy) (x〉y)等.再者，可以使柵極402氧化來形成氣化膜而代 替柵極絕緣膜403a.注意，優(yōu)選使用氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiNxOy) (x〉y)等形成柵極絕緣膜403a,以便防止雜質(zhì)等從襯底一側(cè)擴(kuò)散.此 外，優(yōu)選使用氣化硅(SiOj 、氣氮化硅(SiOxNy) (x>y)形成柵極 絕緣膜403b.注意，為了以低成膜溫度形成柵極漏電流少的致密的絕 緣膜，優(yōu)選將氦等稀有氣體元素包含在反應(yīng)氣體中，以使它混入在要 形成的絕緣膜中.在本實(shí)施方式中，使用SiBU和NH3作為反應(yīng)氣體以 50至140nm的膜厚度由氮化硅膜形成柵極絕緣膜403a，并且使用SiH4 和N20作為反應(yīng)氣體以1 OOnm的膜厚度由氧化硅膜層疊形成柵極絕緣 膜403b.注意，優(yōu)選將柵極絕緣膜403a和柵極絕緣膜403b的膜厚度 分別i殳定為50至lOOnm.
此外，柵極絕緣膜403b可以由與之后要形成的氧化物半導(dǎo)體膜的 匹配性良好的氧化鋁(A1203)或氮化鋁(A1N)形成.在此情況下， 通過使用絕緣性高的氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮?dú)饣璧茸鳛闁?極絕緣膜403a,并且使用與氧化物半導(dǎo)體膜的界面特性好的氧化鋁或 氮化鋁作為柵極絕緣膜403b，可以形成可靠性高的柵極絕緣膜.注意， 還可以將柵極絕緣膜形成為三層，并且將第三層作為使用氣化鋁或氮 化鋁的柵極絕緣膜.
接著，在柵極絕緣膜403b上形成氣化物半導(dǎo)體膜404.通過濺射 法在流量為Ar:O2=50:5 (seem)、壓強(qiáng)為0.4Pa的情況下以lOOnm的 膜厚度形成氧化物半導(dǎo)體膜404.
作為氣化物半導(dǎo)體膜404可以使用三種狀態(tài)的添加有元素周期表 中第一族元素、笫十三族元素、第十四族元素、第十五族元素或笫十 七族元素等雜質(zhì)元素中的一種或多種的氧化鋅(ZnO)、或者什么雜 質(zhì)元素都沒有添加的氣化鋅，所述三種狀態(tài)如下非晶(非晶質(zhì))狀 態(tài)；多晶狀態(tài)；以及非晶狀態(tài)和多晶狀態(tài)同時(shí)存在的微晶(也稱作微 晶體)狀態(tài).此外，還可以使用氣化鈦(Ti02) 、 InGa03(ZnO)5、氧化鎂鋅(MgxZn^O )、氣化鎘鋅(Cc^Zn^O )、氧化鎘(CdO)、 或In-Ga-Zn-O之類的非晶氧化物半導(dǎo)體(a-IGZO)中的任何一種.
注意，在將ZnO用作氧化物半導(dǎo)體膜404的情況下，優(yōu)選摻雜氮. ZnO本來呈現(xiàn)n型半導(dǎo)體的性質(zhì).通過添加氮，氮對(duì)ZnO起受主雜質(zhì) 的作用，結(jié)果可以控制閾值電壓.
接著，使用LRTA法從襯底400的表面或背面進(jìn)行對(duì)氣化物半導(dǎo) 體膜404的加熱(困4D) . LRTA通過從選自離素?zé)?、氙弧燈、金?由化物燈、炭弧燈、高壓鈉燈、以及高壓汞燈中的一種或多種的輻射 來進(jìn)行.LRTA以250至570°C (優(yōu)選以300至400°C,更優(yōu)選以300 至350。C)進(jìn)行1分鐘至1小時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行10至30分鐘.在本實(shí)施方 式，以由素?zé)魹楣庠丛谘鯕夥罩胁⑶以?00°C、 30分鐘的條件下進(jìn)行 燈加熱，
通過進(jìn)行LRTA,以短時(shí)間選擇性地加熱柵極402，在形成在柵極 402周圍的用虛線所示的區(qū)域434中由加熱的熱量形成結(jié)晶性提高了的 笫一氧化物半導(dǎo)體區(qū)域.另一方面，在用虛線所示的區(qū)域434之外的 區(qū)域424中很少吸收燈光，從而該區(qū)域幾乎沒有被加熱，以形成結(jié)晶 性與第一氧化物半導(dǎo)體區(qū)域不同的第二氣化物半導(dǎo)體區(qū)域(圖4E). 因此，僅僅形成有柵極402的區(qū)域被選摔性地加熱，而其它區(qū)域沒有 被加熱，從而可以抑制襯底400的縮小和彎曲.注意，通過提高LRTA 的輸出功率從襯底表面進(jìn)行燈加熱，而直接改善氧化物半導(dǎo)體膜表面 附近的結(jié)晶性.此外，還可以通過調(diào)節(jié)燈光的波長(zhǎng)、柵極的反射率、 以及氧化物半導(dǎo)體膜的膜厚度，當(dāng)從襯底的表面進(jìn)行燈加熱時(shí)，在柵 極反射的燈光在氧化物半導(dǎo)體膜的柵極絕緣膜403b—側(cè)的表面附近被 吸收，以與柵極重疊的氣化物半導(dǎo)體膜的柵極絕緣膜403b —側(cè)的表面 附近被優(yōu)先結(jié)晶化.此外，在使用玻璃襯底作為村底的情況下，燈光 利用從可見光至紅外光的區(qū)域.這種波長(zhǎng)區(qū)域的光不容易被玻璃村底 吸收，從而可以將玻璃襯底的加熱限度抑制得最小.注意，燈加熱可 以多次進(jìn)行.通過多次進(jìn)行，可以在抑制襯底溫度的上升的同時(shí)以長(zhǎng) 時(shí)間加熱柵極.
注意，還可以代替LRTA而照射激光束或紫外光，或者組合它們 選擇性的改善氣化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性.在使用激光輻照的情況下， 可以使用連續(xù)振蕩型激光束(CW激光束)和脈沖振蕩型激光束(脈沖激光束).作為這里可以使用的激光束，可以使用由如下激光器的
一種或多種振蕩的激光束氣體激光器如Ar激光器、Kr激光器、受 激準(zhǔn)分子激光器等；以將Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm和Ta中的 一種或多種作為摻雜刑添加的單晶YAG、 YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04)、 YA103、 GdV04、或者多晶(陶瓷)YAG、 Y203、 YV04、 YA103、 GdV04 作為介質(zhì)的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti: 藍(lán)寶石激光器；銅蒸汽激光器；或者金蒸汽激光器.通過照射上述激 光束的基波以及該基波的第二至第四高次諧波的激光束，可以使結(jié)晶 性良好，注意，作為激光束優(yōu)選使用其能量比氣化物半導(dǎo)體膜的帶隙 大的激光束.例如可以使用由KrF、 ArF、 XeCl或XeF的受激準(zhǔn)分子 激光振蕩器發(fā)射的激光束.
接著，在氧化物半導(dǎo)體膜404上形成保護(hù)膜405，并且在保護(hù)膜405 上形成抗蝕劑406 (參照?qǐng)D4F).將抗蝕刑406作為掩模通過光刻步 驟將保護(hù)膜405加工成所要求的形狀，以形成溝道保護(hù)膜407.作為溝 道保護(hù)膜可以適當(dāng)?shù)厥褂醚趸?SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅 (SiOxNy) (x>y)、氮氧化硅(SiNxOy)(》y)等.通過形成溝道 保護(hù)膜407，當(dāng)形成源極層和漏極層時(shí)可以防止溝道部的半導(dǎo)體層被蝕 刻.在本實(shí)施方式中，形成氮化硅膜作為保護(hù)膜405，以形成溝道保護(hù) 膜407 (參照?qǐng)D4G).
接著，使用光刻步驟由抗蝕刑制作掩模408 (圖4H)，并且使用 該掩模408對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜404進(jìn)行蝕刻，以形成被加工成所要求 的形狀的氣化物半導(dǎo)體膜409(也稱作島狀氣化物半導(dǎo)體膜)(圖5A). 注意，對(duì)蝕刻使用稀釋了的氫氣酸.之后，在氧化物半導(dǎo)體膜409上 形成笫一導(dǎo)電膜411和第二導(dǎo)電膜412,并且使用光刻步驟由抗蝕劑形 成掩模413 (困5B).使用掩模413將第一導(dǎo)電膜411和笫二導(dǎo)電膜 412加工成所要求的形狀，形成用作源電極或漏極的第一導(dǎo)電膜414a 和414b以及第二導(dǎo)電膜415a和415b (圖5C ).
作為掩?？梢允褂冒泄庑痰氖袌?chǎng)上銷售的抗蝕刑材料，例如 可以使用作為典型的正性抗蝕刑的盼醛樹酯、作為感光劑的萘載二疊 氮化物、作為負(fù)性抗蝕刑的基托樹脂、二苯基硅二醇、以及產(chǎn)酸劑等. 使用任何材料，其表面張力和粘度該通過調(diào)整溶刑的濃度或加界面激 活劑等而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整.此外，當(dāng)使用包含具有感光性的感光物質(zhì)的導(dǎo)電材料作為導(dǎo)電膜時(shí)，即使不形成由抗蝕刑構(gòu)成的掩模，也通過直接 對(duì)導(dǎo)電膜照射激光束，并且由膝光和蝕刻刑進(jìn)行去除，而可以加工成 所要求的形狀.在此情況下，可以不形成掩模，從而有步驟簡(jiǎn)單化的 優(yōu)點(diǎn).包含感光性物質(zhì)的導(dǎo)電材料可以包括諸如Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Al 和Pt等金屬或其合金以及感光性樹脂，該感光樹脂由有機(jī)高分子樹脂； 光重合起動(dòng)劑、光重合單體或溶刑等構(gòu)成.作為有機(jī)高分子樹脂，使 用盼眵清漆樹脂、丙烯酸類共聚物、甲基丙烯酸類共聚物、纖維素衍 生物、環(huán)化橡膠類樹脂等.注意，在形成笫一導(dǎo)電膜411之前，可以將例如由添加有鋁的氧 化鋅(AlZnO)或添加有鎵的氧化鋅(GaZnO)構(gòu)成的導(dǎo)電膜再一層 形成在氧化物半導(dǎo)體膜404上而作為n型氧化物半導(dǎo)體.通過形成由 AlZnO或GaZnO構(gòu)成的導(dǎo)電膜，第一導(dǎo)電膜411和氧化物半導(dǎo)體膜 409的匹配性良好，以可以降低源電極和漏極的接觸電阻.此外，還可 以采用在GaZnO上形成Ti或在Ti上形成GaZnO的層疊結(jié)構(gòu).此外，作為第一導(dǎo)電膜414a和414b以及笫二導(dǎo)電膜415a和415b， 可以適當(dāng)?shù)厥褂娩X(Al)、鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、 釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈷(Co)、 鎳(Ni)、柏(Pt)、鈥(Ti)、釹(Nd)等的金屬或其合金，或者 其金屬氮化物.例如，可以考慮如下組合第一導(dǎo)電膜為Ti，并且第 二導(dǎo)電膜為A1;笫一導(dǎo)電膜為Ta，并且第二導(dǎo)電膜為W;第一導(dǎo)電膜 為TaN,并且第二導(dǎo)電膜為A1;第一導(dǎo)電膜為TaN，并且笫二導(dǎo)電膜 為Cu;以及笫一導(dǎo)電膜為Ti，笫二導(dǎo)電膜為Al,并且笫三導(dǎo)電膜為 Ti.第一層和笫二層中的任一個(gè)可以由AgPdCu合金形成.而且，也 可以采用按順序?qū)盈BW、 Al和Si的合金(Al-Si)、以及TiN的三層 結(jié)構(gòu).可以使用氮化鎢代替W,可以使用Al和Ti的合金膜(Al-Ti) 代替Al和Si的合金(Al-Si)，或者可以使用Ti代替TiN.為了改善 耐熱性，鋁可以添加0.5至5原子％的元素，諸如鈦、硅、鈧、釹和銅 等.此外，作為形成第一導(dǎo)電膜411和第二導(dǎo)電膜412的導(dǎo)電材料， 可以使用銦錫氣化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、含有氣化硅的銦 錫氣化物(ITSO )、氧化銦(ln203 )、氧化錫(Sn02 )、氧化鋅(ZnO )、氣化鈦等的具有透光性的材料、以及適當(dāng)組合它們的材料.注意，在本實(shí)施方式中，在對(duì)氣化物半導(dǎo)體膜305進(jìn)行LRTA使 它改善其結(jié)晶性之后，形成第一導(dǎo)電膜411和第二導(dǎo)電膜412.因此， 第一導(dǎo)電膜411和第二導(dǎo)電膜412可以由比柵極402對(duì)燈光的反射率低 的材料形成，用作布線或電極的導(dǎo)電材料只要與氧化物半導(dǎo)體膜305 的匹配性好，就不局限于實(shí)施方式l中舉出的材料.注意，在本實(shí)施方式中，蝕刻加工可以采用等離子體蝕刻(干蝕 刻)或濕蝕刻的任一種，然而當(dāng)處理大面積襯底時(shí)等離子體餞刻更合 適.作為蝕刻氣體，使用CF4、 NF3、 SF6、 CHF3等的氟類、以Cl2、 BC13、 SiCU或CCU等為典型的氯類氣體或者02氣體，還可以適當(dāng)?shù)?添加He和Ar等的惰性氣體.此外，如果應(yīng)用大氣壓放電的蝕刻加工， 就可以局部放電加工，從而無須在村底的整個(gè)面上形成掩模層.注意，在本實(shí)施方式的光刻步驟中，可以在涂敷抗獨(dú)刑之前將膜 厚度為幾nm左右的絕緣膜形成在氧化物半導(dǎo)體膜的表面上.通過該步 驟可以避免氧化物半導(dǎo)體膜和抗蝕刑直接接觸，從而可以防止包含在 抗蝕劑中的雜質(zhì)進(jìn)入在氣化物半導(dǎo)體膜中.通過上述步驟可以制造溝道部分的半導(dǎo)體層沒有蝕刻的底柵型 (也稱作反交錯(cuò)型)的薄膜晶體管.注意，在本實(shí)施方式中雖然制造 了底柵型TFT，然而只要將中間夾著柵極絕緣膜形成在提供在襯底上 的氣化物半導(dǎo)體膜上的柵極通過LRTA加熱，并且可以改善至少氧化 物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)域的結(jié)晶性，就可以采用頂柵型TFT.本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1和2適當(dāng)?shù)亟M合.實(shí)施方式4將使用圖6A至6F對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明，本實(shí)施方式為 在實(shí)施方式3中具有溝道蝕刻型薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件的例子.由 此，對(duì)于相同的部分或具有相同功能的部分省略其重復(fù)說明.在襯底600上形成柵極層602，并且覆蓋柵極層602地形成柵極絕 緣膜603a和柵極絕緣膜603b (參照困6A),在柵極絕緣膜603b上形 成氧化物半導(dǎo)體膜，并且形成具有第一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域604和第二 氧化物半導(dǎo)體區(qū)域605的氧化物半導(dǎo)體膜，所述笫一氧化物半導(dǎo)體區(qū) 域604為由虛線所示的區(qū)域并且通過從襯底表面進(jìn)行LRTA提高其結(jié)晶性，所述笫二氧化物半導(dǎo)體區(qū)域605沒有比第一氣化物半導(dǎo)體區(qū)域 604進(jìn)行結(jié)晶化(參照?qǐng)D6B).在氣化物半導(dǎo)體膜上提供掩模608 (困 6C)，使用光刻步脒將它加工成所要求的形狀，以形成氧化物半導(dǎo)體 膜609 (圖6D).接著，形成第一導(dǎo)電膜611和第二導(dǎo)電膜612.然后形成由抗蝕刑 構(gòu)成的掩模613 (參照?qǐng)D6E).在本實(shí)施方式中，通過栽射法形成分 別包含鈦和鋁的導(dǎo)電膜作為第一導(dǎo)電膜611和笫二導(dǎo)電膜612.之后，通過光刻步驟通過掩模613將第一導(dǎo)電膜611和第二導(dǎo)電 膜612加工成所要求的形狀，以形成用作源極或漏極的笫一導(dǎo)電膜 615a、 615b以及第二導(dǎo)電膜616a、 616b (圖6F).通過上述步驟可以制造溝道部分的一部分的半導(dǎo)體層被蝕刻的薄 膜晶體管.注意，在本實(shí)施方式中，還可以再加在氧化物半導(dǎo)體膜和第一導(dǎo) 電膜611之間提供例如由摻雜有鋁的氧化鋅(AlZnO)或摻雜有鎵的氧 化鋅(GaZnO)構(gòu)成的導(dǎo)電膜以作為n型氧化物半導(dǎo)體.此外，還可 以采用例如將Ti形成在GaZnO上或?qū)aZnO形成在Ti上的疊層結(jié) 構(gòu).通過形成n型氧化物半導(dǎo)體膜，使成為源極以及漏極的第一導(dǎo)電 膜611與氧化物半導(dǎo)體膜的連接良好，從而可以降低接觸電阻.本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)亟M合，實(shí)施方式5將使用圖7對(duì)根據(jù)實(shí)施方式3或4形成的底柵型薄膜晶體管和像 素電極彼此連接的發(fā)光器件進(jìn)行說明.注意，本實(shí)施方式的薄膜晶體 管為溝道蝕刻型.圖7表示用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT的截面圖以及用于像素部分的TFT 的截面圖.701相當(dāng)于用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT的截面圖，702相當(dāng)于用于 像素部分的TFT的截面困，以及703相當(dāng)于由該TFT702供給電流的 發(fā)光元件的截面閨.TFT701和TFT702為底柵型，驅(qū)動(dòng)電路的TFT 701具有形成在村底700上的柵極710、復(fù)蓋柵極 710的柵極絕緣膜711、以及中間夾著柵極絕緣膜711與柵極710重疊 并且含有氧化鋅的氣化物半導(dǎo)體膜712. TFT701還具有用作源極或漏 極的笫一導(dǎo)電膜713和笫二導(dǎo)電膜714.注意，笫一導(dǎo)電膜713和笫二導(dǎo)電膜714還用作布線層.在圖7中，柵極絕緣膜711由兩層絕緣膜形成，然而，本發(fā)明不 局限于該結(jié)構(gòu).柵極絕緣膜711還可以由單層或三層以上(包括三層) 的絕緣膜形成.此外，第二導(dǎo)電膜714由鋁或含有鋁的合金形成.而且， 一對(duì)笫 二導(dǎo)電膜714中間夾著氧化物半導(dǎo)體膜712的溝道形成區(qū)域彼此相對(duì).此外，笫一導(dǎo)電膜713由鈦形成.笫一導(dǎo)電膜713不必形成，然 而如果提供，氧化物半導(dǎo)體膜712與第二導(dǎo)電膜714的電接觸性更良 好.此外，第一導(dǎo)電膜713還具有阻擋層的功能，該阻擋層防止在氣 化物半導(dǎo)體膜712中的氣擴(kuò)散到笫二導(dǎo)電膜中.其結(jié)果，可以提高TFT 的可靠性.注意，人們知道氣化物半導(dǎo)體膜即使對(duì)它沒做什么也呈現(xiàn)n 型.因此，還可以通過對(duì)溝道被形成的第一氧化物半導(dǎo)體膜添加賦予p 型導(dǎo)電性的雜質(zhì)，控制其導(dǎo)電類型，以便其導(dǎo)電類型盡可能接近I型(也 稱作內(nèi)在型，該類型定義為具有相同數(shù)量的負(fù)電荷和正電荷的導(dǎo)電類 型).像素部分的TFT 702具有形成在襯底700上的柵極720、復(fù)蓋柵極 720的柵極絕緣膜711、以及中間夾著柵極絕緣膜711與柵極720重疊 的氣化物半導(dǎo)體膜722. TFT702還具有用作源極或漏極的一對(duì)第一導(dǎo) 電膜723以及第二導(dǎo)電膜724.此外，第二導(dǎo)電膜724由鋁或含鋁的合金形成.此外， 一對(duì)笫二 導(dǎo)電膜724中間夾著氧化物半導(dǎo)體膜722的溝道被形成的區(qū)域彼此相 對(duì).此外，第一導(dǎo)電膜723由鈦形成.第一導(dǎo)電膜723不必形成，然 而如果提供，與氧化物半導(dǎo)體膜722的電接觸性變得更良好.此外， 第一導(dǎo)電膜723還具有阻擋層的功能，該阻擋層防止在氧化物半導(dǎo)體 膜722中的氣擴(kuò)散到第二導(dǎo)電膜724中.結(jié)果，可以提高TFT的可靠 性，注意，人們知道氧化物半導(dǎo)體膜722即使對(duì)它沒做什么也呈現(xiàn)n 型.因此，還可以對(duì)溝道被形成的笫一氧化物半導(dǎo)體膜添加賦予p型 導(dǎo)電性的雜質(zhì)來控制其導(dǎo)電類型，以便其導(dǎo)電類型盡可能接近I型.此外，覆蓋TFT701和TFT 702地形成由絕緣膜構(gòu)成的第一鈍化 膜740和第二鈍化膜741,可以通過等離子體CVD法或栽射法等薄膜 形成法使用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧氮化硅、氧氮化鋁、或氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含有氮的碳(CN)、以及其他絕緣材料 形成第一鈍化膜740和第二鈍化膜741.褒蓋TFT 701和TFT 702的 鈍化膜不限定于兩層，可以為單層，還可以為三層或更多層.例如， 第一鈍化膜740可以由氮化硅形成，笫二鈍化膜741可以由氣化硅形 成.通過由氮化硅或氮?dú)饣栊纬赦g化膜，可以防止來自外部的雜質(zhì) 進(jìn)入半導(dǎo)體元件中，還可以防止TFT 701和TFT 702因?yàn)槭芩值鹊?影響而惡化.在本實(shí)施方式中在相同的室內(nèi)替換氣體，連續(xù)形成第一 鈍化膜740和第二鈍化膜741.接著，笫二導(dǎo)電膜724的一方連接到發(fā)光元件703的像素電極730.接著，選擇性地形成絕緣層729 (也稱作隔壁、堤、提壩).在像 素電極730上具有開口部分并且覆蓋第二鈍化膜741地形成絕緣層 729.在本實(shí)施方式中，復(fù)蓋整個(gè)表面地形成絕緣層729，然后通過抗 蝕刑等的掩模來蝕刻，以加工成所要求的形狀.絕緣層729可以由如下材料形成，即由氣化硅、氮化硅、氣氮化 硅、氣化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、以及其他無機(jī)絕緣材料；或硅氧烷 類材料為起始材料而形成的硅、氣、氫構(gòu)成的化合物中含有Si-O-Si鍵 的無機(jī)硅氣烷；諸如甲基或苯基的有機(jī)基取代硅上的氫的有機(jī)硅氣烷 之類的絕緣材料.還可以使用丙烯酸樹脂、聚耽亞胺樹脂等的感光性 或非感光性材料來形成.絕緣層729優(yōu)選具有曲率半徑連續(xù)改變的形 狀，這樣可以提高在上面形成的場(chǎng)致發(fā)光層731和相對(duì)電極732的被 復(fù)蓋性.接著，在像素電極730上接觸地形成場(chǎng)致發(fā)光層731.作為場(chǎng)致發(fā) 光層731,分別通過使用蒸發(fā)掩模的蒸發(fā)沉積法等選擇性地形成呈現(xiàn)紅 色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)發(fā)光的材料.呈現(xiàn)紅色(R)、緣色 (G)、藍(lán)色(B)發(fā)光的材料與彩色過濾器相同可以通過液滴噴射法 形成(低分子量或高分子量材料等)，并且此時(shí)不使用掩模也可以分 別涂敷RGB,從而是優(yōu)選的.注意，除了由RGB三種顏色的組合之 外，還可以為加翡翠綠的四種顏色.此外，還可以加朱紅，此外，還 可以組合包括呈現(xiàn)白色發(fā)光的EL元件的像素.與該場(chǎng)致發(fā)光層731接觸地形成相對(duì)電極732。注意，發(fā)光元件703 具有陽極和陰極，其中任一方用作像素電極，另一方用作相對(duì)電極. 這樣，完成使用發(fā)光元件并且具有顯示功能的發(fā)光器件.在本發(fā)明中，由于氣化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)域至少包括結(jié)晶化了的區(qū)域，所以可以得到具有與使用非晶硅膜的TFT相比高的遷移 率的TFT.此外，該TFT在結(jié)晶化步驟的溫度比使用結(jié)晶硅膜的TFT 低，所以工序很廉價(jià).本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式l至4適當(dāng)?shù)亟M合.實(shí)施方式6在本實(shí)施方式中，將使用圖13A至18B說明一種液晶顯示器件， 該液晶顯示器件中由應(yīng)用了本發(fā)明的底柵型薄膜晶體管構(gòu)成的半導(dǎo)體 元件與像素電極彼此連接.注意，直到形成笫二鈍化膜741的步驟可 以參照實(shí)施方式5進(jìn)行，從而在此使用與圖7相同的符號(hào)，省略其說 明.如圖13A所示，在形成第二鈍化膜741之后，覆蓋該第二鈍化膜 741地形成絕緣層1329.接著，形成通過接觸孔分別連接到第二導(dǎo)電膜714和724的布線 1371、 1372、 1373、以及1374.第二導(dǎo)電膜724通過布線1374電連接 到液晶元件1303的像素電極1330.在制造透光型的液晶顯示面板的情 況下，作為像素電極1330可以使用包含氧化鎢的銦氧化物、包含氣化 鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、以及包含氧化鈦的銦錫氣 化物等.當(dāng)然，還可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、 添加了氣化硅的銦錫氧化物(ITSO)等.此外，在制造反射型顯示面 板的情況下，作為具有反射性的金屬薄膜可以使用由鈦、鎢、鎳、金、 鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰、以及它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等.像素電 極1330可以使用蒸發(fā)沉積法、栽射法、CVD法、印刷法或液滴噴射法 等來形成.此外，在像素電極1330上與它接觸地形成定向膜1331.另一方面， 在中間夾著像素電極1330相對(duì)于笫 一襯底700的第二襯底1340下按順 序?qū)盈B相對(duì)電極1341和定向膜1342.在像素電極1330以及定向膜1331 與相對(duì)電極1341以及定向膜1342之間提供有液晶1343.像素電極 1330、液晶1343、以及相對(duì)電極1341重疊的部分相當(dāng)于液晶元件1303. 注意，如圖13B所示，像素電極1330可以延長(zhǎng)形成在TFT 702上.氧 化物半導(dǎo)體膜對(duì)可見光具有透光性，所以在使用包含具有透光性的銦錫氧化物(ITO)、由銦錫氣化物和氧化硅構(gòu)成的ITSO、有機(jī)銦、有 機(jī)錫、氣化鋅或氮化鈦等的透明導(dǎo)電膜作為笫一導(dǎo)電膜713、 723以及 第二導(dǎo)電膜714、 724的情況下，可以提高像素部分的開口率.由間隔物1361控制在像素電極1330和相對(duì)電極1341之間的距離 (盒間隙).在困13A中，通過將提供在第一襯底700—側(cè)的絕緣膜 加工成所要求的形狀來形成間隔物1361，然而還可以將另行準(zhǔn)備的球 狀間隔物分散在定向膜1331上控制盒間隙，1362相當(dāng)于密封刑，可以 由該密封劑1362將液晶1343密封在笫一村底700和第二村底1340之 間.在第一襯底700的未形成有TFT 701和TFT 702的一面提供有偏 振光片1350.此外，在第二襯底1340的與形成有相對(duì)電極1341的一 面相反的表面上提供有偏振光片1351.注意，在本發(fā)明的液晶顯示器 件中，定向膜和偏振光片的數(shù)目和提供它們的位置不局限于圖13A所 示的結(jié)構(gòu).本發(fā)明改善了至少氣化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)域中的結(jié)晶性， 所以可以獲得具有比使用非晶硅膜的TFT高的遷移率的TFT.此外， 該TFT與使用結(jié)晶硅膜的TFT相比結(jié)晶化步驟的溫度低，從而工序很 廉價(jià)，再者，由于通過燈加熱選擇性地提高氣化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性， 所以與使氧化物半導(dǎo)體膜的所有部分結(jié)晶化時(shí)相比可以縮短為了結(jié)晶 化所需要的時(shí)間.由此，可以提高成品率.此外，選擇性地并且短時(shí) 間進(jìn)行結(jié)晶化，所以不容易發(fā)生村底的收縮，從而可以使用樹脂襯底 等熔點(diǎn)比較低的襯底.因此，可以以低成本制造TFT.此外，溝道形成區(qū)域不吸收可見光，所以不發(fā)生不需要的光栽流 子.由此，可以形成優(yōu)異于耐光性的TFT.接著，對(duì)本發(fā)明的液晶顯示器件所具有的像素的別的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說 明.困14A表示像素的電路圖的一個(gè)方式，圖14B表示對(duì)應(yīng)于圖14A 的像素的截面結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式.在圖14A和14B中，1501相當(dāng)于開關(guān)TFT,而1502相當(dāng)于液晶 元件，所述開關(guān)TFT用于控制向像素的視頻信號(hào)的輸入.具體而言， 通過開關(guān)TFT 1501輸入到像素的視頻信號(hào)的電勢(shì)被供給到液晶元件 1502的像素電極.此外，1503相當(dāng)于用于在開關(guān)TFT 1501關(guān)斷(OFF ) 時(shí)保持液晶元件1502的像素電極和相對(duì)電極之間的電壓的電容元件.具體而言，開關(guān)TFT 1501的柵極連接到掃描線G,其源極區(qū)域和 漏極區(qū)域中的一方連接到信號(hào)線S,而另一方連接到液晶元件1502的 像素電極1504.電容元件1503所具有的兩個(gè)電極中， 一方連接到液晶 元件1502的像素電極1504,并且一定的電勢(shì)，優(yōu)選與相對(duì)電極相同的 電勢(shì)供給給另一方.在困14A和14B中采用了多柵結(jié)構(gòu)，其中開關(guān)TFT1501串聯(lián)連接 并且其柵極1510相互連接的多個(gè)TFT具有公共的氧化物半導(dǎo)體膜 1512.通過采用多柵結(jié)構(gòu)，可以減少開關(guān)TFT1501的關(guān)斷電流.具體 地說，在圖14A和14B中開關(guān)TFT1501盡管具有以下結(jié)構(gòu)，即其中兩 個(gè)TFT相互串聯(lián)連接，但是還可以具有多柵結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)或更多個(gè) TFT相互串聯(lián)連接并且它們的柵極相互連接.此外，開關(guān)TFT并非必 須具有多柵結(jié)構(gòu)，同樣可以使用包括單一的柵極和溝道形成區(qū)域的一 般的單柵結(jié)構(gòu)的TFT.接著，對(duì)本發(fā)明的液晶顯示器件所具有的TFT進(jìn)行說明，該TFT 與圖13A至14B不同.困15中表示用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT的截面圖以 及用于像素部分的TFT的截面困.2301相當(dāng)于用于驅(qū)動(dòng)電路的TFT 的截面圖，2302相當(dāng)于用于像素部分的開關(guān)TFT的截面圖，2303相當(dāng) 于液晶元件的截面圖.驅(qū)動(dòng)電路的TFT 2301具有形成在襯底2300上的柵極2310、覆蓋 柵極2310的柵極絕緣膜2311、以及中間夾著柵極絕緣膜2311與柵極 2310重疊的氧化物半導(dǎo)體膜2312，而像素部分的TFT 2302具有形成 在襯底2300上的柵極2320、覆蓋柵極2320的柵極絕緣膜2311、以及 中間夾著柵極絕緣膜2311與柵極2320重疊的氧化物半導(dǎo)體膜2322， 所述氧化物半導(dǎo)體膜2312和2322在溝道形成區(qū)域中至少具有結(jié)晶化 了的區(qū)域.覆蓋氧化物半導(dǎo)體膜2312和2322的溝道形成區(qū)域地形成 由絕緣膜形成的溝道保護(hù)膜2390和2391.為了防止在制造TFT 2301 和2302的步驟中氧化物半導(dǎo)體膜2312和2322的溝道形成區(qū)域被蝕刻 而提供溝道保護(hù)膜2390和2391. TFT 2301和2302還具有用作源極或 漏極的一對(duì)第一導(dǎo)電膜2313和2323、以及笫二導(dǎo)電膜2314和2324. 注意，第一導(dǎo)電膜2313和2323以及第二導(dǎo)電膜2314和2324還用作布 線層.在圖15中，柵極絕緣膜2311由兩層絕緣膜形成，然而本發(fā)明不局限于該結(jié)構(gòu).柵極絕緣膜2311還可以由單層或三層以上(包括三層) 的絕緣膜形成.此外，第二導(dǎo)電膜2314和2324由鋁或含有鋁的合金形成. 一對(duì)第 二導(dǎo)電膜2314和2324中間夾著氣化物半導(dǎo)體膜2322的溝道被形成的 區(qū)域彼此相對(duì).此外，第一導(dǎo)電膜2313和2323由鈦形成.第一導(dǎo)電膜2313和2323 并非必須提供，然而，如果提供，與氣化物半導(dǎo)體膜2312和2322的 電接觸性就良好.此外，第一導(dǎo)電膜2313和2323還具有防止在氧化 物半導(dǎo)體膜2312和2322中的氧擴(kuò)到在第二導(dǎo)電膜2314和2324中的阻 擋層的功能.結(jié)果，可以提高TFT的可靠性.注意，人們知道氣化物 半導(dǎo)體膜2312和2322即使對(duì)它沒做什么也呈現(xiàn)n型.因此，還可以通過對(duì)溝道被形成的氧化物半導(dǎo)體膜添加賦予p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)來控 制其導(dǎo)電類型，以便其導(dǎo)電類型盡可能接近I型.此外，覆蓋TFT 2301和2302地形成由絕緣膜構(gòu)成的笫一鈍化膜 2380以及笫二鈍化膜2381.可以通過等離子體CVD法或?yàn)R射法等薄 膜形成法使用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧氮化硅、氣氮化鋁、或 氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含有氮的碳(CN)、以及其他絕緣材 料形成笫一鈍化膜2380和笫二鈍化膜2381.覆蓋TFT 2301和TFT 2302的鈍化膜不限定于兩層，可以為單層，也可以為三層或更多層. 例如，第一鈍化膜2380可以由氮化硅形成，第二鈍化膜2381可以由 氣化硅形成.通過由氮化硅或氮氧化硅形成鈍化膜，可以防止來自外 部的雜質(zhì)進(jìn)入半導(dǎo)體元件中，還可以防止TFT 2301和TFT 2302因?yàn)?受水分等的影響而惡化.在本實(shí)施方式中在相同的室內(nèi)替換氣體，連 續(xù)形成笫一鈍化膜2380和笫二鈍化膜2381.接著，覆蓋第二鈍化膜2381地形成絕緣層2329.然后形成通過接 觸孔與笫二導(dǎo)電膜2314和2324分別連接的布線2371、 2372、 2373以 及2374.笫二導(dǎo)電膜2324通過布線2374電連接到液晶元件2303的像 素電極2330.此外，在像素電極2330上與它接觸地形成定向膜2331.另一方面， 在中間夾著像素電極2330相對(duì)于笫一襯底2300的笫二襯底2340上按 順序?qū)盈B相對(duì)電極2341和定向膜2342.在像素電極2330、定向膜2331 與相對(duì)電極2341、定向膜2342之間提供有液晶2343.像素電極2330、液晶2343、以及相對(duì)電極2341重疊的部分相當(dāng)于液晶元件2303.注意， 像素電極可以延長(zhǎng)形成在TFT上.在使用包含具有透光性的銦錫氧化 物(ITO)、由銦媒氣化物和氣化硅構(gòu)成的ITSO、有機(jī)銦、有機(jī)錫、 氣化鋅或氮化鈦等的透明導(dǎo)電膜作為笫一導(dǎo)電膜和笫二導(dǎo)電膜的情況 下，可以提高像素部分的開口率.由間隔物2361控制在像素電極2330和相對(duì)電極2341之間的距離 (盒間隙).在圖15中，通過將絕緣膜加工成所要求的形狀來形成間 隔物2361,然而還可以將另行準(zhǔn)備的球狀間隔物分散在定向膜2331上 來控制盒間隙.2362相當(dāng)于密封刑，可以由該密封劑2362將液晶2343 密封在笫一襯底2300和第二村底2340之間.在笫一村底2300的與形成有TFT 2301和TFT 2302的一面相反的 表面上提供有偏振光片2350.此外，在第二襯底2340的與形成有相對(duì) 電極2341的一面相反的表面上提供有偏振光片2351.注意，在本發(fā)明 的液晶顯示器件中，定向膜和偏振光片的數(shù)目和提供它們的位置不局 限于圖15所示的結(jié)構(gòu).接著，將表示用于本發(fā)明的液晶顯示器件的元件襯底的結(jié)構(gòu).圖16示出了元件村底的示例，在該示例中，另行只形成信號(hào)線驅(qū) 動(dòng)電路6013，該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6013連接到形成在笫一村底6011上 的像素部分6012.像素部分6012和掃描線驅(qū)動(dòng)電路6014使用具有氣 化物半導(dǎo)體膜的TFT形成，所述氣化物半導(dǎo)體膜至少在溝道形成區(qū)域 中包括結(jié)晶化了的區(qū)域.通過由呈現(xiàn)出比使用非晶硅膜的TFT更高的 遷移率的晶體管形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，可以穩(wěn)定信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的工 作，該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路需要比掃描線驅(qū)動(dòng)電路更高的驅(qū)動(dòng)頻率.應(yīng)當(dāng) 指出，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6013可以由使用單晶硅半導(dǎo)體的晶體管、使用 多晶半導(dǎo)體的TFT或者使用SOI的晶體管形成.通過FPC 6015,向 像素部分6012、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6013和掃描線驅(qū)動(dòng)電路6014的每一 個(gè)提供電源電勢(shì)和各種信號(hào)等.注意，可以將信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū)動(dòng)電路集成地形成在與 像素部分相同的襯底上.而且，在另行形成驅(qū)動(dòng)電路的情況中，在其上形成驅(qū)動(dòng)電路的襯 底不必附著于在其上形成像素部分的襯底上，例如，也可以附著在FPC 上.困17A示出了元件襯底的示例，在該示例中，另行只形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6023，該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6023連接到形成在笫一襯底6021 上的像素部分6022和掃描線驅(qū)動(dòng)電路6024.像素部分6022和掃描線 驅(qū)動(dòng)電路6024由使用氣化物半導(dǎo)體膜的TFT形成，所述氣化半導(dǎo)體膜 至少在溝道形成區(qū)域中包括結(jié)晶化了的區(qū)域.信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6023通 過FPC 6025連接到像素部分6022.通過FPC 6025，向每一個(gè)像素部 分6022、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6023和掃描線驅(qū)動(dòng)電路6024提供電源電勢(shì) 和各種信號(hào)等.此外，可以通過使用具有氧化物半導(dǎo)體膜的TFT,僅將信號(hào)線驅(qū) 動(dòng)電路的一部分或者掃描線驅(qū)動(dòng)電路的一部分形成在與像素部分相同 的襯底上，而另行形成其剩余部分并且電連接到像素部分，所述氧化 物半導(dǎo)體膜至少在溝道形成區(qū)域包括結(jié)晶化了的區(qū)域.圖17B示出了 元件村底的示例，在該示例中，將信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路所具有的模擬開關(guān) 6033a形成在與像素部分6032以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路6034相同的笫一襯 底6031上，而將信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路所具有的移位寄存器6033b另行形成 在不同襯底上并附著于襯底6031上.像素部分6032和掃描線驅(qū)動(dòng)電 路6034由具有氣化物半導(dǎo)體膜的TFT形成，所述氣化物半導(dǎo)體膜至少 在溝道形成區(qū)域包括結(jié)晶化了的區(qū)域.具有信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路所具有的 移位寄存器6033b通過FPC 6035連接到像素部分6032.通過FPC 6035，向每一個(gè)像素部分6032、包括于信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中的模擬開關(guān) 6033a和移位寄存器6033b、以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路6034提供電源電勢(shì)和 各種信號(hào)等.如圖16至17B所示，本發(fā)明的液晶顯示器件可以使用具有氧化物 半導(dǎo)體膜的TFT在與像素部分相同的襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路的一部分或 所有部分，所述氧化物半導(dǎo)體膜至少在溝道形成區(qū)域包括結(jié)晶化了的 區(qū)域.對(duì)另行形成的襯底的連接方法沒有特別的限制，可以使用COG(玻 璃上芯片安裝)法、引線鍵合法或TAB (帶式自動(dòng)接合)法等.此外， 只要可以電連接，連接點(diǎn)就不限于困18A和18B所示的位置.而且， 控制器、CPU、存儲(chǔ)器等可以另行形成來連接.注意，本發(fā)明中使用的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路不限于僅包括移位寄存器 和模擬開關(guān)的方式.其可以既包括移位寄存器和模擬開關(guān)，還包括緩 沖器、電平移位器和源極跟隨器等的其他電路.此外，并非必需提供移位寄存器和模擬開關(guān)，例如，可以使用諸如解碼器電路的用于選擇 信號(hào)線的別的電路而替代移位寄存器，并且還可以使用閂鎖等而替代 模擬開關(guān).圖18A表示應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示器件的框困.圖18A所示的液 晶顯示器件包括具有液晶元件的多個(gè)像素的像素部分801 、選擇每個(gè)像 素的掃描線驅(qū)動(dòng)電路802和控制視頻信號(hào)輸入到被選擇的像素的信號(hào) 線驅(qū)動(dòng)電路803.在困18A中，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路803包括移位寄存器804和模擬開 關(guān)805.時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖信號(hào)(SP)輸入到移位寄存器 804.當(dāng)輸入時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖信號(hào)(SP)時(shí)，定時(shí)信號(hào)在 移位寄存器804中產(chǎn)生并輸入到模擬開關(guān)805.另外，將視頻信號(hào)輸入到模擬開關(guān)805.根據(jù)輸入的定時(shí)信號(hào)，視 頻信號(hào)在模擬開關(guān)805中被采樣，并被提供給下一行信號(hào)線.接著，將說明掃描線驅(qū)動(dòng)電路802的結(jié)構(gòu).掃描線驅(qū)動(dòng)電路802 包括移位寄存器806和緩沖器807.在某些情況下，掃描線驅(qū)動(dòng)電路 802可包含電平移動(dòng)器.通過將時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖信號(hào)(SP ) 輸入到移位寄存器806中，在掃描線驅(qū)動(dòng)電路802中產(chǎn)生選擇信號(hào). 所產(chǎn)生的選擇信號(hào)通過緩沖器807緩沖并放大，并且提供到對(duì)應(yīng)的掃 描線.其中一條線上的像素的晶體管的柵極連接到掃描線.因?yàn)楸仨?使一條線上的像素的晶體管同時(shí)接通，從而，使用能夠流過大電流的 緩沖器807.全彩色液晶顯示器件中，在將對(duì)應(yīng)于R(紅)、G(綠)、B(藍(lán)) 的視頻信號(hào)按順序取樣而供給給對(duì)應(yīng)的信號(hào)線的情況下，用于連接移 位寄存器804和模擬開關(guān)805的端子數(shù)目相當(dāng)于用于連接模擬開關(guān)805 和像素部分801的信號(hào)線的端子數(shù)目的三分之一左右.因此，通過將 模擬開關(guān)805形成在與像素部分801相同的村底上，與將模擬開關(guān)805 形成在與像素部分801不同的襯底上時(shí)相比，可以減少用于連接另外 形成的襯底的端子數(shù)目，并且抑制連接不良的發(fā)生比率，以可以提高 成品率.圖18B示出與圖18A不同的根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件的框圖. 在圖18B中，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路813具有移位寄存器814、閂鎖A815、 閂鎖B816、以及D/A轉(zhuǎn)換電路(以下稱作DAC817).掃描線驅(qū)動(dòng)電路812具有與圖18A的情況相同的結(jié)構(gòu).移位寄存器814中輸入時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖信號(hào)(SP). 當(dāng)輸入時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖信號(hào)(SP)時(shí)，在移位寄存器814 中產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)，然后按順序輸入到第一段閂鎖A 815中.與定時(shí)信 號(hào)輸入到閂鎖A 815中同步，視頻信號(hào)按順序被寫入到閂鎖A 815中并 被存儲(chǔ).注意，在困18B中雖然假定了視頻信號(hào)按順序?qū)懭氲介V鎖A 815中，但是本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu).也可以將具有多個(gè)級(jí)(stage) 的閂鎖A 815分成幾個(gè)組，然后給各組并行輸入視頻信號(hào)，即進(jìn)行分 區(qū)驅(qū)動(dòng).在這種情況下，組的數(shù)量被稱作分區(qū)的數(shù)量.例如，如果在 每四個(gè)級(jí)中將閂鎖分成組，就稱作使用四個(gè)分區(qū)進(jìn)行分區(qū)驅(qū)動(dòng).向閂鎖A 815的所有級(jí)寫入視頻信號(hào)的周期被稱為行周期.實(shí)際 上，有可能在上述行周期加上水平回掃周期的周期包含在行周期.當(dāng)一個(gè)行周期結(jié)束時(shí)，向第二段的閂鎖B 816供給閂鎖信號(hào)(Latch Signal).與該閂鎖信號(hào)的輸入同步，存儲(chǔ)在閂鎖A815中的視頻信號(hào) 同時(shí)寫入并存儲(chǔ)在閂鎖B 816中.在將視頻信號(hào)傳輸?shù)介V鎖B 816的閂 鎖A815中，與從移位寄存器814輸入的定時(shí)信號(hào)同步，又一次按順序 進(jìn)行下一視頻信號(hào)的寫入.在笫二行周期期間，寫入并存儲(chǔ)在閂鎖B 816中的視頻信號(hào)輸入到DAC 817.DAC 817將被輸入的視頻信號(hào)從數(shù)字轉(zhuǎn)換為模擬，并將它供給給 對(duì)應(yīng)的信號(hào)線.注意，示出于圖18A和18B的結(jié)構(gòu)為根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示 器件的一個(gè)方式，所以信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)不局 限于此.注意，圖16至圖18B可以應(yīng)用于發(fā)光器件和其他顯示器件，而不 限定于根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器件.注意，本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至4適當(dāng)?shù)亟M合.實(shí)施例1在本實(shí)施例中，將使用圖8A至8F對(duì)用于在實(shí)施方式5說明的發(fā) 光器件的發(fā)光元件的方式進(jìn)行說明.圖8A為將具有透光性且功函數(shù)大的導(dǎo)電膜用作第一像素電極11 并且將功函數(shù)小的導(dǎo)電膜用作第二像素電極17的例子.第一像素電極11由透光性的氧化物導(dǎo)電材料形成，典型地由以1至15原子％的濃度 含有氧化硅的氣化物導(dǎo)電材料形成.在其上提供含有發(fā)光物質(zhì)的層16, 其中層疊有空穴注入層或空穴傳輸層41、發(fā)光層42、電子傳輸層或電 子注入層43.第二像素電極17由笫一電極層33和笫二電極層34形成， 所述第一電極層33包含LiF或MgAg等堿金屬或堿土金屬的單質(zhì)、化 合物或合金,所述第二電極層34由鋁等金屬材料形成.具有該結(jié)構(gòu)的 像素如困中的箭頭所示那樣可以從笫一像素電極11 一側(cè)發(fā)射光.圖8B為將功函數(shù)大的導(dǎo)電膜用作第一像素電極11并且將具有透 光性且功函數(shù)小的導(dǎo)電膜用作笫二像素電極17的例子.第一像素電極 11由笫一電極層35和笫二電極層32的疊層結(jié)構(gòu)形成，所述笫一電極 層35由鋁和鈦等的金屬、或者該金屬以及以化學(xué)計(jì)量組成比或更低的 濃度含有氮的金屬材料形成，所述第二電極層32由以1至15原子％的 濃度含有氣化硅的氣化物導(dǎo)電材料形成.在其上提供包含發(fā)光物質(zhì)的 層16,其中層疊有空穴注入層或空穴傳輸層41、發(fā)光層42、電子傳輸 層或電子注入層43,第二像素電極17由第三電極層33和第四電極層 34形成，所述第三電極層33包含LiF或CaF等堿金屬或堿土金屬的 單質(zhì)、化合物或合金，所述第四電極層34由鋁等金屬材料形成，通過 將第二電極中的任一層都形成為100nm或更薄，使它成為能夠透光的 狀態(tài)，如圖中的箭頭所示那樣可以從笫二像素電極17發(fā)射光.圖8E示出從雙方向、即從第一電極和第二電極發(fā)射光的例子.其 中將具有透光性且功函數(shù)大的導(dǎo)電膜用作第一像素電極11，并且將具 有透光性且功函數(shù)小的導(dǎo)電膜用作笫二像素電極17。典型地，第一像 素電極11由以1至15原子％的濃度含有氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形 成，而第二像素電極17由分別為lOOnm或更薄的第三電極層33和第 四電極層34形成，所述第三電極層33包含LiF或CaF等堿金屬或堿 土金屬的單質(zhì)、化合物或合金，所述第四電極層34由鋁等金屬材料形 成.這樣，就可以如圖中的箭頭所示那樣從第一像素電極ll和第二像 素電極17兩側(cè)發(fā)射光.困8C為將具有透光性且功函數(shù)小的導(dǎo)電膜用作第一像素電極11， 并且將功函數(shù)大的導(dǎo)電膜用作第二像素電極17的例子.其中示出了將 電子傳輸層或電子注入層43、發(fā)光層42、以及空穴注入層或空穴傳輸 層41按順序?qū)盈B而形成包含發(fā)光物質(zhì)的層的結(jié)構(gòu).第二像素電極17具有從包含發(fā)光物質(zhì)的層16 —側(cè)形成笫二電極層32和笫一電極層35 的疊層結(jié)構(gòu)，所述笫二電極層32由以1至15原子°/。的濃度含有氧化硅 的氣化物導(dǎo)電材料形成，所述第一電極層35由鋁和鈦等的金屬、或者 該金屬以及以化學(xué)計(jì)量組成比或更低的濃度含有氮的金屬材料形成. 第一像素電極ll由第三電極層33和笫四電極層34形成，所述笫三電 極層33包含LiF和CaF等堿金屬或堿土金屬的單質(zhì)、化合物或合金， 所述第四電極層34由鋁等金屬材料形成.通過將兩個(gè)層都形成為 100nm或更薄，使它成為能夠透光的狀態(tài)，這樣，就可以如圖中的箭 頭所示那樣從第一像素電極11發(fā)射光.圖8D為將功函數(shù)小的導(dǎo)電膜用作第一像素電極11、將具有透光性 且功函數(shù)大的導(dǎo)電膜用作笫二像素電極17的例子.其中示出了將電子 傳輸層或電子注入層43、發(fā)光層42、以及空穴注入層或空穴傳輸層41 按順序?qū)盈B而形成包含發(fā)光物質(zhì)的層的結(jié)構(gòu).笫一像素電極ll具有與 圖8A相同的結(jié)構(gòu)，其膜厚度形成為如下程度，即可以反射在包含發(fā)光 物質(zhì)的層中發(fā)光的光.第二像素電極17由以1至15原子％的濃度含有 氧化硅的氣化物導(dǎo)電材料構(gòu)成.在該結(jié)構(gòu)中，通過由作為無機(jī)物的金 屬氧化物(典型為氧化鉬或氣化釩)形成空穴注入層，當(dāng)形成第二電 極層32時(shí)引入的氣被供給而提高空穴注入性，以可以降低驅(qū)動(dòng)電壓. 此外，通過由具有透光性的導(dǎo)電膜形成第二像素電極17,如困中的箭 頭所示那樣可以從第二像素電極17 —倒發(fā)射光.圖8F示出從雙方向、即從第一像素電極和第二像素電極發(fā)射光的 例子，將具有透光性且功函數(shù)小的導(dǎo)電膜用作第一像素電極11,將具 有透光性且功函數(shù)大的導(dǎo)電膜用作第二像素電極17.典型地，笫一像 素電極ll由分別為100nm或更薄的笫三電極層33和第四電極層34形 成，所述笫三電極層包含LiF和CaF等堿金屬或堿土金屬的單質(zhì)、化 合物或合金，所述第四電極層由鋁等金屬材料形成.并且笫二像素電 極17由以1至15原子°/。的濃度含有氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形成，即 可.注意，如上所述，包含發(fā)光物質(zhì)的層16由含有有機(jī)化合物或無機(jī) 化合物的電荷注入傳輸物質(zhì)和發(fā)光材料形成，根據(jù)其分子數(shù)量包含選 自低分子量有機(jī)化合物、中分子量有機(jī)化合物(沒有升華性并且連接 分子的長(zhǎng)度為10nm或更短的有機(jī)化合物，可以典型地舉出樹枝狀聚合物、低聚物等)、高分子量有機(jī)化合物中的一種或多種的層，并且可 以與電子注入傳輸性或空穴注入傳輸性的無機(jī)化合物組合.在電荷注入傳輸物質(zhì)中，作為具有超高電子傳輸性的物質(zhì)，可以舉出具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物等，諸如三(8-羥基喹 淋)鋁(縮寫Alq3)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫Almq3)、雙 (10-羥基苯并h]-喹啉)鈹(縮寫B(tài)eBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基苯酚-鋁(縮寫B(tài)Alq)等.作為具有高空穴傳輸性的物質(zhì)，可以舉出芳香胺(亦即具有苯環(huán)-氮鍵) 的化合物，諸如4，4，-雙N-(l-萘基)-N-苯基-氨基l-聯(lián)苯(縮寫 a-NPD) 、 4，4，-雙N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯(縮寫TPD)、 4，4，，4"-三(N，N-二苯基-氨基)-三苯胺(縮寫TDATA) 、 4，4，，4"-三[N誦(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基l-三苯胺 ( 縮寫 MTDATA)等.在電荷注入傳輸物質(zhì)中，作為具有超高電子注入性的物質(zhì)，可以 舉出氟化鋰(LiF)、氣化銫(CsF)、象化鈣(CaF2)等的堿金屬或 堿土金屬的化合物.此外，還有諸如Alq3之類的具有高電子傳輸性的 材料與諸如鎂(Mg)之類的堿土金屬的混合物.在電荷注入傳輸物質(zhì)中，作為具有高空穴注入性的物質(zhì)，可以舉 出例如鉬氣化物(MoOx)、釩氣化物(VOJ 、釕氧化物(RuOj 、 鴒氧化物(WOJ 、錳氧化物(MnOx)之類的金屬氧化物.此外，還 可以舉出酜等(縮寫H2Pc)或酞等銅(CuPc)等的酞普化合物.發(fā)光層42可以具有以下結(jié)構(gòu)，即在各個(gè)像素中分別形成具有不同 發(fā)光波段的發(fā)光層，以使它進(jìn)行彩色顯示.典型地形成對(duì)應(yīng)于R(紅 色)、G (綠色)、以及B (藍(lán)色)各個(gè)顏色的發(fā)光層.在此情況下， 借助于在像素發(fā)光側(cè)提供透過其發(fā)光波段內(nèi)的光的濾色器(著色層)， 能夠改善彩色純度并防止像素部分成為鏡面(反射).借助于提供濾 色器(著色層)，可以省略常規(guī)需要的圃偏振光片等，而且，能夠不 損失從發(fā)光層發(fā)射的光.而且，能夠降低傾斜地觀察像素部分(顯示 屏面)的情況下出現(xiàn)的色調(diào)改變.存在著各種用來形成發(fā)光層42的發(fā)光材料.作為低分子類有機(jī)發(fā) 光材料，能夠采用4-亞甲基雙氛-2-甲基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基久洛尼定 -9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫DCJT) 、 4-亞甲基雙氛-2-tert-丁基 -6-2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基卜4&吡喃(縮寫DCJTB )、吡啶醇、2，5-雙氛-1，4-雙2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙 烯基I苯、N，N，-二甲基喹吖啶嗣(縮寫DMQd)、香豆素6、香豆素 545T、三(8-鞋基喹啉)鋁(縮寫Alq3) 、 9，9，-聯(lián)蒽基、9，10-二苯基蒽 (縮寫DPA) 、 9，10-雙(2-萘基)蒽(縮寫DNA)等.此外，還可以 采用其它物質(zhì).另一方面，高分子類有機(jī)發(fā)光材料具有比低分子類有機(jī)發(fā)光材料 高的物理強(qiáng)度，并且元件的耐用性高.由于能夠通過涂敷來制作，所 以能夠比較容易地制作元件.采用高分子類有機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光元件 的結(jié)構(gòu)基本上與采用低分子類有機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)相同， 其中按順序?qū)盈B有陰極、包含發(fā)光物質(zhì)的層、以及陽極.但在用高分 子類有機(jī)發(fā)光材料形成包含發(fā)光物質(zhì)的層的情況下，難以像采用低分 子類有機(jī)發(fā)光材料的情況那樣形成層疊結(jié)構(gòu)，在很多情況下成為雙層 結(jié)構(gòu).具體地說，此結(jié)構(gòu)為按順序?qū)盈B陰極、發(fā)光層、空穴傳輸層、 以及陽極.由于發(fā)射的顏色依賴于發(fā)光層的材料，所以借助于選擇材料，能 夠形成呈現(xiàn)所需發(fā)光的發(fā)光元件.作為能夠用于發(fā)光層的高分子類發(fā) 光材料，可以舉出聚亞乙烯對(duì)苯類材料、聚對(duì)苯類材料、聚嚷吩類材 料、或聚芴類材料.作為聚亞乙烯聚對(duì)苯類材料，可以舉出聚(亞乙烯對(duì)苯)[PPV
的衍生物、聚(2,5-二烷氧-l，4，亞乙烯苯)RO-PPVl、聚(2-(2，-乙基-六 氧)-5-甲氣基-l，4-亞乙烯苯)[MEH-PPV、聚(2-二烷氧苯基)-l，4-亞乙烯 苯)[ROPh-PPVl等.作為聚對(duì)苯類材料，可以舉出聚對(duì)苯PPP]的衍生 物、聚(2，5-二烷氣-l，4-亞苯基)[RO-PPP、聚(2，5-二六氣-l，4-亞苯基) 等.作為聚盡吩類材料，可以舉出聚噻吩PTI的衍生物、聚(3-烷基嚷 吩)PAT1、聚(3-己基噻吩)PHT、聚(3-環(huán)己基噻吩)PCHTl、聚(3-環(huán) 己基-4-甲基噻吩)PCHMT、聚(3，4-二環(huán)己基噱吩)PDCHTl、聚3-(4-辛苯基)-嚷吩IPOPTj、聚3-(4-辛苯基)-2，2-并噻吩lPTOPTl等.作為 聚芴類材料，可以舉出聚芴PF的衍生物、聚(9，9-二烷基芴)PDAF、 聚(9，9-二辛芴)PDOF等，通過將具有空穴傳輸性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料夾在陽極與具有 發(fā)光性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料之間，能夠提高從陽極的空穴注入性. 通常，通過旋涂法涂敷與受主材料一起溶解在水中的具有空穴傳輸性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料.此外，因?yàn)椴蝗芙庥谟袡C(jī)溶刑，所以此材 料能夠被層疊在上述的具有發(fā)光性的發(fā)光材料上.作為具有空穴傳輸性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料，可以舉出PEDOT與作為受主材料的樟腦 磧酸(CSA)的混合物以及聚苯胺PANI與作為受主材料的聚苯乙烯 磺酸PSS1的混合物等.發(fā)光層42能夠被形成為呈現(xiàn)單色或白色發(fā)光.在采用白色發(fā)光材 料的情況下，通過將透過特定波長(zhǎng)光的濾色器(著色層)提供在像素 的光發(fā)射一側(cè)，而能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示.為了形成呈現(xiàn)白色發(fā)光的發(fā)光層，例如用蒸發(fā)沉積法來相繼淀積 了 Alq3、部分地添加了尼羅紅的Alq3 (尼羅紅是一種紅色發(fā)光顏料)、 Alq3、 p-EtTAZ、 TPD (芳香雙胺).在通過利用旋涂的涂敷法形成發(fā) 光層的情況下，優(yōu)選在涂敷發(fā)光材料之后使用真空加熱進(jìn)行焙燒.例 如，將起空穴注入層作用的聚(乙烯二氧!S吩)/聚(磺化苯乙烯)溶液 (PEDOT/PSS)涂敷在整個(gè)表面上并使它焙燒，然后將添加有發(fā)光中 心顏料(1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯(TPB) 、 4-雙氛亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲基氨-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM1)、尼羅紅、香豆素6等)的用 作發(fā)光層的聚乙烯味唑(PVK)溶液涂敷在整個(gè)表面上并使它焙燒， 即可.發(fā)光層可以由單層組成.在此情況下，發(fā)光層可以由分散有具有 電子傳輸性的1，3，4-惡二唑衍生物(PBD)的具有空穴傳輸性的聚乙烯 味唑(PVK)組成.此外，借助于分散作為電子傳輸劑的30重量％的 PBD以及分散適當(dāng)量的4種顏料(TPB、香豆素6、 DCM1、以及尼羅 紅)，能夠得到白色發(fā)光.除了上述呈現(xiàn)白色發(fā)光的發(fā)光元件之外， 借助于適當(dāng)?shù)剡x擇發(fā)光層的材料，還能夠制造呈現(xiàn)紅色發(fā)光、綠色發(fā) 光、或藍(lán)色發(fā)光的發(fā)光元件.注意，借助于將具有空穴傳輸性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料夾在陽 極與具有發(fā)光性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料之間，能夠改善從陽極的空 穴注入性.通常，通過旋涂法等來涂敷與受主材料一起溶解在水中的 具有空穴傳輸性的髙分子類有機(jī)發(fā)光材料.此外，因?yàn)椴蝗芙庥谟袡C(jī) 溶劑，所以此材料能夠被層疊在具有發(fā)光性的有機(jī)發(fā)光材料上.作為 具有空穴傳輸性的高分子類有機(jī)發(fā)光材料，可以舉出PEDOT與作為受 主材料的棹腦磺酸(CSA)的混合物以及聚苯胺PANI與作為受主材料的聚苯乙烯磺酸PSS的混合物等.再者，除了單重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料之外，包括金屬絡(luò)合物等的三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料也可以用于發(fā)光層42.例如，在具有紅色發(fā)光性 的像素、具有綠色發(fā)光性的像素、以及具有藍(lán)色發(fā)光性的像素中，亮 度半衰壽命比較短的具有紅色發(fā)光性的像素由三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料 形成，并且其它像素由單重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料形成.由于三重態(tài)激發(fā) 的發(fā)光材料具有優(yōu)異的發(fā)光效率，所以為了得到相同的亮度所需的耗 電量少.換言之，在將三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料應(yīng)用于紅色像素的情況 下，發(fā)光元件要求更少量的電流，從而能夠提高可靠性.為了降低耗 電量，可以用三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料來形成具有紅色發(fā)光性的像素以 及具有綠色發(fā)光性的像素而用單重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料來形成具有藍(lán)色 發(fā)光性的像素.借助于用三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料來形成人眼能見度高 的綠色發(fā)光元件，能夠更降低耗電量.作為三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料的一個(gè)例子，有以金屬絡(luò)合物作為摻 雜劑的材料，已知有采用以第三過渡系元素的鉑作為中心金屬的金屬 絡(luò)合物或以銥作為中心金屬的金屬絡(luò)合物等.三重態(tài)激發(fā)的發(fā)光材料 不局限于這些化合物，也可以采用這樣的化合物，即具有上述結(jié)構(gòu)且 作為中心金屬具有屬于元素周期表中第8至笫IO族的元素.形成包含發(fā)光物質(zhì)的層的上述物質(zhì)僅僅是一個(gè)例子，借助于適當(dāng) 地層疊空穴注入傳輸層、空穴傳輸層、電子注入傳輸層、電子傳輸層、 發(fā)光層、電子阻擋層或空穴阻擋層等具有功能性的各種層，能夠形成 發(fā)光元件.此外，還可以形成組合了這些各個(gè)層的混合層或混合接合. 發(fā)光層的層結(jié)構(gòu)能夠被改變，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以代 替不具備有特定的電子注入?yún)^(qū)域或發(fā)光區(qū)域，而具備專用于該目的的 電極，或分散發(fā)光性的材料具備的變形.實(shí)施例2在本實(shí)施例中，將參照困9A至9F說明根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的 顯示面板的像素電路及其工作結(jié)構(gòu).在視頻信號(hào)為數(shù)字的顯示器件中， 顯示面板的工作結(jié)構(gòu)被分成輸入在像素中的視頻信號(hào)被電壓調(diào)節(jié)的工 作以及輸入在像素中的視頻信號(hào)被電流調(diào)節(jié)的工作.作為輸入在像素 中的視頻信號(hào)被電壓調(diào)節(jié)的工作，有施加到發(fā)光元件的電壓恒定的工作(cvcv)以及施加到發(fā)光元件的電流恒定的工作(cvcc).此夕卜，作為輸入在像素中的視頻信號(hào)被電流調(diào)節(jié)的工作，有施加到發(fā)光元件的電壓恒定的工作(cccv)以及施加到發(fā)光元件的電流恒定的工作 (CCCC).在本實(shí)施例中，參照田9A和9B來說明進(jìn)行CVCV工作 的像素.參照困9C至9F來說明進(jìn)行CVCC工作的像素.在圖9A和9B所示的像素中，沿列方向排列信號(hào)線3710和電源線 3711,而沿行方向排列掃描線3714.此像素具有開關(guān)TFT3701、驅(qū)動(dòng) TFT3703、電容元件3702、以及發(fā)光元件3705.開關(guān)TFT3701和驅(qū)動(dòng)TFT3703當(dāng)接通(ON )時(shí)工作于線狀區(qū)域. 此外，驅(qū)動(dòng)TFT 3703用來控制是否將電壓施加到發(fā)光元件3705.根據(jù) 制造步驟，兩種TFT優(yōu)選具有相同的導(dǎo)電類型，在本實(shí)施例中，開關(guān) TFT 3701為n溝道型TFT，而驅(qū)動(dòng)TFT 3703為p溝道型TFT.作為 驅(qū)動(dòng)TFT3703,不僅可以采用增強(qiáng)型，而且可以采用耗盡型的TFT. 此外，驅(qū)動(dòng)TFT 3703的溝道寬度W與溝道長(zhǎng)度L的比率(W/L)優(yōu) 選為I至IOOO，但取決于TFT的遷移率.W/L越大，TFT的電特性越 提高，在圖9A和9B所示的像素中，開關(guān)TFT 3701用來控制視頻信號(hào)到 像素的輸入.當(dāng)開關(guān)TFT3701接通時(shí)，視頻信號(hào)被輸入到像素中.然 后，電容元件3702保持該視頻信號(hào)的電壓.在圖9A中的電源線3711是Vss且發(fā)光元件3705的相對(duì)電極是 Vdd的情況下，亦即在圖8C和8D的情況下，發(fā)光元件的相對(duì)電極是 陽極，而且連接到驅(qū)動(dòng)TFT3703的電極是陰極.在此情況下，可以抑 制由驅(qū)動(dòng)TFT 3703的特性不均勻性所造成的亮度不規(guī)則性.在圖9A中的電源線3711是Vdd且發(fā)光元件3705的相對(duì)電極是 Vss的情況下，亦即在圖8A和8B的情況下，發(fā)光元件的相對(duì)電極是 陰極，而且連接到驅(qū)動(dòng)TFT3703的電極是陽極.在此情況下，通過將 電壓高于Vdd的視頻信號(hào)輸入到信號(hào)線3710,該視頻信號(hào)的電壓被保 持在電容元件3702中，并且驅(qū)動(dòng)TFT 3703工作于線狀區(qū)域，從而能 夠改善由于TFT的特性不均勻性所造成的亮度不規(guī)則性.除了增加了 TFT 3706和掃描線3715之外，圖9B所示的像素具有 與圖9A所示的像素相同的像素結(jié)構(gòu).TFT 3706的接通或關(guān)斷由另外提供的掃描線3715控制.當(dāng)TFT3706接通時(shí)，保持在電容元件3702中的電荷被放電，驅(qū)動(dòng)TFT 3703 關(guān)斷.亦即，根據(jù)TFT 3706的配置，能夠形成強(qiáng)迫電流在發(fā)光元件3705 中停止流動(dòng)的狀態(tài).因此，TFT 3706能夠被稱為擦除TFT.因此，與 寫入周期開始的同時(shí)或緊隨寫入周期開始之后，能夠開始發(fā)光周期， 而無須等待信號(hào)在所有像素中的寫入.結(jié)果，能夠提高發(fā)光的占空比.在具有上述工作結(jié)構(gòu)的像素中，可以由工作于線狀區(qū)域的驅(qū)動(dòng) TFT 3703來確定發(fā)光元件3705的電流值.根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制 TFT特性的不均勻性.因此，借助于改善發(fā)光元件由于TFT特性的不 均勻性而造成的亮度不規(guī)則性，就能夠提供提高了圖像質(zhì)量的顯示器 件，接下來，參照?qǐng)D9C至9F來說明進(jìn)行CVCC工作的像素.通過在 圖9A所示的像素結(jié)構(gòu)中提供電源線3712和電流控制TFT 3704，來形 成圖9C所示的像素.除了驅(qū)動(dòng)TFT 3703的柵極連接到沿行方向配置的電源線3712之 外，圖9E所示的像素具有與圖9C所示的像素相同的結(jié)構(gòu).亦即，圖 9C和9E所示的兩種像素都具有相同的等效電路圖，但在沿行方向配 置電源線3712的情況下(圖9C),以及在沿列方向配置電源線3712 的情況下(圖9E),各個(gè)電源線由提供在不同層中的導(dǎo)電膜形成.這 里，著眼于與驅(qū)動(dòng)TFT3703的柵極連接的布線，為了表示這些布線是 由不同的層形成的，分別使用圖9C和9E來說明.開關(guān)TFT 3701工作于線狀區(qū)域，而驅(qū)動(dòng)TFT 3703工作于飽和區(qū) 域.此外，驅(qū)動(dòng)TFT 3703用來控制流過發(fā)光元件3705的電流值，而 電流控制TFT 3704工作于飽和區(qū)域并且用來控制電流對(duì)發(fā)光元件 3705的供應(yīng).除了擦除TFT 3706和掃描線3715增加到圖9C和9E所示的像素 之外，圖9D和9F所示的像素具有與圖9C和9E所示的像素相同的像 素結(jié)構(gòu).注意，圖9A和9B所示的像素也能夠進(jìn)行CVCC工作，此外，具 有圖9C至9F所示工作結(jié)構(gòu)的像素，能夠像圖9A和9B那樣根據(jù)發(fā)光 元件的電流流動(dòng)方向適當(dāng)?shù)馗淖僔dd和Vss.在具有上述結(jié)構(gòu)的像素中，由于電流控制TFT 3704工作于線狀區(qū) 域，所以電流控制TFT 3704的Vgs的稍許改變不影響到發(fā)光元件3705的電流值.亦即，可以根據(jù)工作于飽和區(qū)域的驅(qū)動(dòng)TFT3703來確定發(fā) 光元件3705的電流值.根據(jù)上迷結(jié)構(gòu)，通過改善發(fā)光元件由于TFT特 性的不均勻性而造成的亮度不規(guī)則性，能夠提供提高了圖像質(zhì)量的顯 示器件.注意，在此示出了提供電容元件3702的結(jié)構(gòu)，然而本發(fā)明不局限 于此，柵極電容等能夠補(bǔ)給保持視頻信號(hào)的電容時(shí)，可以不提供電容 元件3702.一般認(rèn)為，在增加像素密度的情況下，這種有源矩陣型顯示器件 由于在各個(gè)像素中提供了 TFT,而具有以低電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn).在根據(jù)本發(fā)明的顯示器件中，屏幕顯示的驅(qū)動(dòng)方法不受特別的限 制，例如，可以采用逐點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方法、逐行驅(qū)動(dòng)方法、或逐面驅(qū)動(dòng)方法. 典型地采用逐行驅(qū)動(dòng)方法，并可以適當(dāng)?shù)夭捎脮r(shí)分灰度驅(qū)動(dòng)方法或區(qū) 域灰度驅(qū)動(dòng)方法.此外，輸入到顯示器件的源極線的視頻信號(hào)可以 是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào).可以根據(jù)視頻信號(hào)來適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路 等.實(shí)施例3在本實(shí)施例中，將使用圖IOA至IOC說明根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路 的安裝方式.如圖10A所示，將信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1402以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路1403a 和1403b安裝在像素部分1401的周圍.在圖10A中，通過使用已知的 各向異性導(dǎo)電粘接劑和各向異性導(dǎo)電薄膜的安裝方法、COG方式、引 線鍵合法、以及使用焊接凸塊的回流處理等在村底1400上安裝集成IC 芯片1405而作為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1402以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路1403a和 1403b等，這里使用COG方式.然后，通過FPC(柔性印刷電路)1406 連接IC芯片和外部電路.此外，如圖10B所示，當(dāng)使用氧化物半導(dǎo)體形成以TFT為典型的 半導(dǎo)體元件時(shí)，有這樣的情況，即在村底上集成地形成像素部分1401 以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路1403a和1403b等，并且另外安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電 路1402等而作為IC芯片.在圖10B中，通過COG方式在襯底1400 上安裝IC芯片1405而作為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1402.然后，通過FPC 1406 連接IC芯片和外部電路.再者，如圖10C所示，也可以通過TAB方式代替COG方式來安 裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1402等，然后，通過FPC 1406連接IC芯片和外部 電路.在困10C中，通過TAB方式安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，然而，掃描 線驅(qū)動(dòng)電路也可以通過TAB方式安裝.當(dāng)通過TAB方式安裝IC芯片時(shí)，可以相對(duì)于襯底提供更大的像 素部分，從而獲得較窄的框架.雖然使用硅片形成IC芯片，然而，也可以提供將IC形成在玻璃 襯底上的IC(以下稱作驅(qū)動(dòng)IC)而代替IC芯片.因?yàn)镮C芯片由圃形 硅片取得，所以其母板的形狀受到限制.與此相反，驅(qū)動(dòng)IC的母板是 玻璃，其形狀沒有限制，從而可以提高生產(chǎn)率.因此，可以自由設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)IC的形狀和尺寸.例如，當(dāng)形成長(zhǎng)邊為15至80mm的驅(qū)動(dòng)IC時(shí)， 與安裝IC芯片的情況相比，可以減少所需的驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)目.其結(jié)果， 可以減少連接端子的數(shù)目，而可以提高制造上的產(chǎn)品率.驅(qū)動(dòng)IC可以使用形成在村底上的結(jié)晶半導(dǎo)體形成，結(jié)晶半導(dǎo)體優(yōu) 選通過輻射連續(xù)振蕩型的激光束來形成.通過輻射連續(xù)振蕩型的激光 束來獲得的半導(dǎo)體膜具有很少的晶體缺陷，并具有大粒徑的晶粒.其 結(jié)果，具有這種半導(dǎo)體膜的晶體管具有優(yōu)越的遷移率和響應(yīng)速度，可 以高速驅(qū)動(dòng)。因此，該晶體管適合于驅(qū)動(dòng)IC.此外，還可以使用本發(fā) 明的至少在溝道形成區(qū)域改善了結(jié)晶性的氣化物半導(dǎo)體膜形成驅(qū)動(dòng) IC.實(shí)施例4在本實(shí)施例中，將描述根據(jù)本發(fā)明的顯示模塊.這里，將使用圖 11說明液晶模塊而作為顯示模塊的一個(gè)例子.襯底1601與相對(duì)村底1602由密封劑1600粘接，在其之間提供像 素部分1603和液晶層1604以形成顯示區(qū)域.著色層1605用于進(jìn)行彩色顯示.在RGB方式的情況下，與各個(gè) 像素對(duì)應(yīng)地提供對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)各種顏色的著色層.在村底1601和 相對(duì)村底1602的外側(cè)配置有偏振光片1606和1607.另外，在偏振光 片1606的表面上形成保護(hù)膜1616，以緩和來自外部的沖撞.提供在襯底1601上的連接端子1608，通過FPC 1609與布線村底 1610連接.在布線襯底1610上組合有外部電路1612諸如像素驅(qū)動(dòng)電路(IC芯片、驅(qū)動(dòng)IC等)、控制電路或電源電路等.冷陰極管1613、反射板1614、以及光學(xué)薄膜1615都是背光單元， 它們用作光源而向液晶顯示面板投射光.液晶面板、光源、布線襯底、 FPC等都通過擋板1617固定和保護(hù).實(shí)施例5在本實(shí)施例中，作為根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備將參照附困對(duì)電視裝 置(也稱為電視機(jī)或電視接收機(jī))、數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、移動(dòng)電 話機(jī)(也稱為移動(dòng)電話或手機(jī))、PDA等便攜式信息終端、便攜式游 戲機(jī)、計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、汽車音響等音響再生裝置、家庭游 戲機(jī)等具備記錄介質(zhì)的圖像再生裝置等進(jìn)行說明.圖12A所示的便攜式信息終端包括主體9201、顯示部分9202等. 通過使用本發(fā)明之一的顯示器件，而可以便宜地提供便攜式信息終端.圖12B所示的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)包括顯示部分9701、 9702等.通過使用 本發(fā)明之一的顯示器件，而可以便宜地提供數(shù)字?jǐn)z像機(jī).圖12C所示的便攜式終端包括主體9101、顯示部分9102等.實(shí)施 方式1至5及實(shí)施例1至4所示的半導(dǎo)體器件可以適用于顯示部分 9102.通過使用本發(fā)明之一的顯示器件，而可以便宜地提供便攜式終 端.圖12D所示的便攜式電視裝置包括主體9301、顯示部分9302等. 通過使用本發(fā)明之一的顯示器件，而可以便宜地提供便攜式電視裝置. 這種電視裝置可以廣泛地適用于搭栽在便攜式電話等的便攜式信息終 端中的小型電視裝置、能搬運(yùn)的中型電視裝置、或者大型電視裝置(例 如40英寸或更大).困12E所示的便攜式計(jì)算機(jī)包括主體9401、顯示部分9402等.通 過使用本發(fā)明之一的顯示器件，而可以便宜地提供便攜式計(jì)算機(jī).圖12F所示的電視裝置包括主體9501、顯示部分9502等.通過使 用本發(fā)明之一的顯示器件，而可以便宜地提供電視裝置.上述中使用可充電電池的電子設(shè)備因?yàn)榻档秃碾娏浚钥梢匝?長(zhǎng)電子設(shè)備的使用時(shí)間，以可以節(jié)省充電可充電電池的工夫.實(shí)施例6在本實(shí)施例中，將使用圖19A和19B對(duì)用于本發(fā)明的LRTA設(shè)備 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明.在圖19A中，在玻璃襯底1901上形成有柵極1922、柵極絕緣膜 1923a和1923b、以及氧化物半導(dǎo)體膜1卯2.此外，在襯底下表面一側(cè) 提供有紅外光燈l卯3并且在襯底上表面一側(cè)提供有紫外光燈1904.與 紫外光燈1904并列地配置笫一紅外光輔助燈1905和第二紅外光輔助 燈1906.注意，也可以不提供第一紅外光輔助燈1905和笫二紅外光輔 助燈1906.在本實(shí)施例中采用了在紫外光燈1904的(對(duì)襯底的移動(dòng)方向)前 面和后面配置第一紅外光輔助燈1905和第二紅外光輔助燈1906的結(jié) 構(gòu)，然而也可以采用將它們僅僅配置在一方的結(jié)構(gòu).在如上所迷的結(jié)構(gòu)中，各個(gè)燈(紅外光燈1903至第二紅外光輔助 燈1906)向困中的箭頭方向移動(dòng)，以掃描線狀光.在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 中，首先從第一紅外光輔助燈1905對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜1902中的虛線 所示的區(qū)域1908照射紅外光，該區(qū)域被加熱，所述虛線所示的區(qū)域1卯8 中間夾著柵極絕緣膜1923a和1923b與柵極1922重疊.而且，還會(huì)隨 著襯底的移動(dòng)而向前方移動(dòng).當(dāng)對(duì)村底進(jìn)行燈輻照時(shí)移動(dòng)各個(gè)燈，然 而還可以使玻璃襯底1901移動(dòng)或使燈和襯底雙方移動(dòng).在輻射第一紅外光輔助燈1905之后，從襯底上表面一側(cè)輻射來自 紫外光燈l卯4的紫外光，并且從襯底下表面一側(cè)輻射來自紅外光燈 1903的紅外光，以加熱氣化物半導(dǎo)體膜1902的與柵極1922重疊的區(qū) 域1卯8.在本實(shí)施例中，對(duì)該區(qū)域1908優(yōu)先進(jìn)行氣化物半導(dǎo)體膜1卯2 的結(jié)晶化.被來自紫外光燈l卯4和紅外光燈1903的輻射加熱的區(qū)域1908被 來自配置在紫外光燈1904后面的第二紅外光輔助燈1906的紅外光加 熱.為了進(jìn)一步加熱促進(jìn)了結(jié)晶化的區(qū)域1卯8而進(jìn)行從第二紅外光輔 助燈l卯6的紅外光的輻射.如上所述，在氣化物半導(dǎo)體膜1902中的與柵極1922重疊的區(qū)域 (在進(jìn)行步驟中成為結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜的區(qū)域)1908看起來跟著襯 底的移動(dòng)向前面移動(dòng)，圖19B示出了對(duì)于氧化物半導(dǎo)體膜1902的區(qū)域1908表示時(shí)間 (Time)和溫度(Temp.)的關(guān)系.如圖19B所示，隨著時(shí)間的經(jīng)過，首先處于前加熱(預(yù)加熱)的狀態(tài)，接著繼續(xù)為主加熱(主要加熱) 狀態(tài)、后加熱(后熱)狀態(tài).困19B明顯地顯示，在預(yù)加熱狀態(tài)中加熱到一定的溫度，該狀態(tài) 起到緩和與之后的主要加熱狀態(tài)的溫度梯度的作用.這是為了防止氧 化物半導(dǎo)體膜因?yàn)樵谥饕訜釥顟B(tài)中急劇被加熱而存儲(chǔ)彎曲能級(jí)等.因此，第一紅外光輔助燈1905的輸出能級(jí)優(yōu)選設(shè)定為比紅外光燈 1903的輸出能級(jí)小.此時(shí)，實(shí)施者可以適當(dāng)?shù)貨Q定輸出能級(jí)使它形成 什么樣的溫度梯度.接著，經(jīng)過預(yù)加熱狀態(tài)之后，從襯底下表面一側(cè)輻射紅外光，以 處于膜表面溫度上升到250至570。C的主要加熱狀態(tài).在該狀態(tài)下， 氣化物半導(dǎo)體膜1902中的區(qū)域1908具有良好的結(jié)晶性.注意，同時(shí)輻射的紫外光因?yàn)橛兄陔娮蛹ぐl(fā)，所以不導(dǎo)致熱變化.在主要加熱狀態(tài)中獲得的改善了結(jié)晶性的區(qū)域1908由配置在紫外 光燈1904后面的第二紅外光輔助燈1906加熱.上述后加熱狀態(tài)起到 防止在因?yàn)橹饕訜釥顟B(tài)的快速冷卻在失去熱平衡的狀態(tài)下結(jié)束結(jié)晶 化的作用.這是為了使結(jié)晶化所需要的時(shí)間充裕而獲得最穩(wěn)定的連接 狀態(tài).因此，第二紅外光輔助燈1906的輸出能級(jí)也優(yōu)選設(shè)定為比配置在 襯底下表面的紅外光燈1903低，并且形成漸漸降低溫度的溫度梯度地 調(diào)節(jié).通過具有上述結(jié)構(gòu)，由于與柵極重疊的氧化物半導(dǎo)體膜的一部分 被加熱，所以可以抑制襯底的收縮.此外，通過使各個(gè)燈或村底移動(dòng) 地進(jìn)行結(jié)晶化步稞，可以提高處理率.此外，抑制因?yàn)榧眲〖訜釟饣?物半導(dǎo)體膜以及快速冷卻結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜而產(chǎn)生的應(yīng)力彎曲和懸 空鍵等的晶體缺陷，以可以得到具有優(yōu)異于結(jié)晶性的區(qū)域1908的氣化 物半導(dǎo)體膜.此外，也可以通過沒有提供第一紅外光輔助燈1905和第二紅外光 輔助燈1906地進(jìn)行照射加熱，而抑制對(duì)于襯底的熱量.注意，在本實(shí)施例中，對(duì)使用了線狀燈的LRTA設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行 說明，然而也可以使用面狀燈進(jìn)行結(jié)晶化步驟.實(shí)施例7在本實(shí)施例中，將參照?qǐng)D20示出將根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件適用 于電泳顯示器的例子.圖20所示的電泳顯示器包括主體2010、顯示困像的像素部分 2011、驅(qū)動(dòng)IC 2012、接收器2013、薄膜電池2014等，可以使用半導(dǎo) 體部件而安裝驅(qū)動(dòng)IC 2012和接收器2013等.本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可 以用于像素部分2011和驅(qū)動(dòng)IC 2012.注意，像素部分2011具有層疊 了排列有微膠囊和旋轉(zhuǎn)球(gyricon beads )等的顯示層以及控制該顯示 層的驅(qū)動(dòng)層的結(jié)構(gòu)。顯示層和驅(qū)動(dòng)層被夾在兩張塑料薄膜之間.這種電泳顯示器也稱作電子紙，該電泳顯示器非常薄并且具有柔 軟性，所以可以弄園成筒形，很優(yōu)異于攜帶.因此，可以自由地?cái)y帶 大平面的顯示介質(zhì).此外，將本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用于像素部分2011 等，所以可以提供廉價(jià)的顯示器件.作為本實(shí)施例的電泳顯示器可以考慮到各種各樣的形式，然而， 本實(shí)施例的電泳顯示器為如下器件，即在溶刑或溶質(zhì)中分散有多個(gè)包 括具有正電荷的第一粒子以及具有負(fù)電荷的第二粒子的微膠囊，并且 通過對(duì)微膠嚢施加電場(chǎng)使微膠嚢中的粒子互相向反方向移動(dòng)，以僅僅 顯示集合在一方的粒子的顏色.注意，第一粒子或第二粒子包含染料， 并且在沒有電場(chǎng)的情況下不移動(dòng).第一粒子的顏色和第二粒子的顏色 不同(包括無色).將微膠囊分散到溶刑中的被稱作電子墨，該電子 墨可以印刷到玻璃、塑料、布、紙等的表面上.此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件使用對(duì)可見光具有透光性的氣化物半 導(dǎo)體膜，并且可以使用包含對(duì)可見光具有透光性的銦錫氧化物(ITO)、 由銦錫氧化物和氣化硅構(gòu)成的ITSO、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅、氧化 鈦等的透明導(dǎo)電膜作為源電極和漏極等.如果對(duì)用于驅(qū)動(dòng)層的TFT使 用常規(guī)的非晶硅或多晶硅，則需要與溝道形成區(qū)域重疊地提供遮光膜， 以便光不照射到溝道形成區(qū)域.然而，像本發(fā)明，通過使用對(duì)可見光 具有透光性的氣化物半導(dǎo)體膜、源電極和漏極來制造驅(qū)動(dòng)層，可以得 到雙面顯示的電泳顯示器.另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以主要用作顯示靜態(tài)圖像的裝置， 從例如用于像導(dǎo)航系統(tǒng)、音響再現(xiàn)設(shè)備(汽車音響、音響組件等)、個(gè)人 計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、攜帶電話、便攜式游戲 機(jī)、或電子書等)、到如冰箱、洗衣機(jī)、電飯煲、固定電話、真空清潔器、體溫計(jì)等家庭電氣化產(chǎn)品， 一直到大面積的信息顯示器如火車?yán)?的吊牌廣告、火車站和機(jī)場(chǎng)的到達(dá)/出發(fā)指示牌等.實(shí)施例8在本實(shí)施例中，將參照困21說明根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字音響播放器.圖21所示的數(shù)字音響播放器包括主體2110、顯示部分2111、存儲(chǔ) 部分2U2、搮作部分2113、以及耳機(jī)2114等.注意，可以使用頭戴式 耳機(jī)或無線耳機(jī)而代替耳機(jī)2114.作為顯示部分2111可以使用液晶或 有機(jī)EL等.作為存儲(chǔ)部分2112使用存儲(chǔ)容量為20兆字節(jié)(MB)至 200千兆字節(jié)(GB)的閃存，并且搮作搮作部分2113，而可以存儲(chǔ)、 再生圖像或聲音(音樂).本發(fā)明的半導(dǎo)體器件所具有的TFT的氧化物半導(dǎo)體膜的溝道形成 區(qū)域至少具有結(jié)晶化了的區(qū)域，所以通過將本發(fā)明的半導(dǎo)體器件提供 在顯示部分2111中，可以提供價(jià)格低而且性能好的數(shù)字音響播放器. 再者，由于氧化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)域?yàn)橥该鞫也晃湛梢姽猓?所以不產(chǎn)生不需要的光栽流子.因此，在溝道形成區(qū)域中不產(chǎn)生由 于光照射的特性劣化，從而可以提供可靠性高的數(shù)字音響播放器.本實(shí)施例可以與實(shí)施方式1至6、實(shí)施例1至4任意組合，本說明書根據(jù)2005年9月29日在日本專利局受理的日本專利申請(qǐng) 編號(hào)2005-283782而制造，所申請(qǐng)內(nèi)容包括在本說明書中，
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣顯示裝置，包括包括具有多柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的像素部分，所述薄膜晶體管包括襯底之上的第一柵電極和第二柵電極，其中第一柵電極和第二柵電極彼此連接；第一柵電極和第二柵電極之上的絕緣膜；第一柵電極和第二柵電極之上的氧化物半導(dǎo)體膜，所述絕緣膜夾在第一柵電極和第二柵電極與氧化物半導(dǎo)體膜之間；源電極和漏電極，形成于氧化物半導(dǎo)體膜之上；以及電連接到源電極和漏電極中的一個(gè)的像素電極；其中源電極和漏電極中的每個(gè)包括形成于氧化物半導(dǎo)體膜上的鈦膜。
2. 如權(quán)利要求l所述的有源矩陣顯示裝置，其中氧化物半導(dǎo)體膜 包括基于In-Ga-Zn-0的非晶氣化物半導(dǎo)體.
3. 如權(quán)利要求1所述的有源矩陣顯示裝置，其中有源矩陣顯示裝 置是液晶顯示裝置.
4. 如權(quán)利要求l所述的有源矩陣顯示裝置，還包括形成于源電極 和漏電極中每個(gè)中的鈦膜上的、包括鋁或鋁合金的第二導(dǎo)電膜.
5. —種有源矩陣顯示裝置，包括 形成于襯底之上的掃描線； 形成于襯底之上、與掃描線交叉的信號(hào)線； 具有多柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括襯底之上的笫一柵電極和第二柵電極，其中第一柵電極和笫 二柵電極連接到掃描線；第一柵電極和笫二柵電極之上的絕緣膜； 笫一柵電極和第二柵電極之上的氧化物半導(dǎo)體膜，所述絕緣 膜夾在第一柵電極和笫二柵電極與氧化物半導(dǎo)體膜之間； 源電極和漏電極，形成于氧化物半導(dǎo)體膜之上， 其中源電極和漏電極中的一個(gè)電連接到信號(hào)線，并且 其中源電極和漏電極中的每個(gè)包括形成于氣化物半導(dǎo)體膜上的鈦膜.
6. 如權(quán)利要求5所述的有源矩陣顯示裝置，其中氧化物半導(dǎo)體膜 包括基于In-Ga-Zn-0的非晶氧化物半導(dǎo)體.
7. 如權(quán)利要求5所述的有源矩陣顯示裝置，其中有源矩陣顯示裝 置是液晶顯示裝置.
8. 如權(quán)利要求5所述的有源矩陣顯示裝置，還包括形成于源電極 和漏電極中每個(gè)中的鈦膜上的、包括鋁或鋁合金的第二導(dǎo)電膜.
9. 一種有源矩陣顯示裝置，包括 形成于襯底之上的掃描線； 形成于村底之上的、與掃描線交叉的信號(hào)線； 形成于襯底之上的至少兩個(gè)薄膜晶體管，這兩個(gè)薄膜晶體管中的每個(gè)包括氧化物半導(dǎo)體膜；以及 形成于襯底之上的像素電極，其中所述兩個(gè)薄膜晶體管串聯(lián)地電連接到像素電極，并且所述兩個(gè)薄膜晶體管中的每個(gè)的柵電極電連接到掃描線.
10. 如權(quán)利要求9所述的有源矩陣顯示裝置，其中氧化物半導(dǎo)體 膜包括基于In-Ga-Zn-0的非晶氧化物半導(dǎo)體.
11. 如權(quán)利要求9所述的有源矩陣顯示裝置，其中有源矩陣顯示 裝置是液晶顯示裝置.
12. —種有源矩陣顯示裝置，包括 形成于襯底之上的掃描線； 形成于村底之上的、與掃描線交叉的信號(hào)線； 形成于襯底之上的至少兩個(gè)薄膜晶體管，所述兩個(gè)薄膜晶體管中的每個(gè)包括氣化物半導(dǎo)體膜；其中所述兩個(gè)薄膜晶體管中的每個(gè)的柵電極電連接到掃描線，并 且所述兩個(gè)薄膜晶體管串聯(lián)地連接到信號(hào)線.
13. 如權(quán)利要求12所述的有源矩陣顯示裝置，還包括像素電極， 其中所述至少兩個(gè)薄膜晶體管串聯(lián)地電連接在掃描線和像素電極之 間.
14. 如權(quán)利要求12所述的有源矩陣顯示裝置，其中氣化物半導(dǎo)體 膜包括基于In-Ga-Zn-0的非晶氣化物半導(dǎo)體.
15. 如權(quán)利要求12所述的有源矩陣顯示裝置，其中有源矩陣顯示裝置是液晶顯示裝置.
16. —種有源矩陣顯示裝置，包括形成于襯底之上的笫一薄膜晶體管，所述笫一薄膜晶體管包括 襯底之上的笫一柵電極； 笫一柵電極之上的第一絕緣膜；以及 笫一柵電極之上的笫一氧化物半導(dǎo)體膜，所述笫一絕緣膜夾 在笫一柵電極和笫一氣化物半導(dǎo)體膜之間；以及形成在第一氣化物半導(dǎo)體膜之上的一對(duì)電極，其中該對(duì)電極中的 每個(gè)電極包括與笫一氣化物半導(dǎo)體膜的上表面接觸的鈦膜以及形成于 鈦膜上的、包括鋁或鋁合金的笫二導(dǎo)電膜；鈍化膜，至少形成于笫一氧化物半導(dǎo)體膜和該對(duì)電極之上； 形成于鈍化膜之上的像素電極； 電連接到第一薄膜晶體管的笫一驅(qū)動(dòng)器電路； 電連接到第一薄膜晶體管的第二驅(qū)動(dòng)器電路；其中笫一和笫二驅(qū)動(dòng)器電路中的至少一個(gè)包括第二薄膜晶體管， 所述笫二薄膜晶體管包括襯底之上的笫二柵電極； 笫二柵電極之上的第二絕緣膜；以及 第二柵電極之上的第二氣化物半導(dǎo)體膜，所述第二絕緣膜夾 在笫二柵電極和笫二氧化物半導(dǎo)體膜之間.
17. 如權(quán)利要求16所述的有源矩陣顯示裝置，其中笫一和笫二氣 化物半導(dǎo)體膜中的每個(gè)包括基于In-Ga-Zn-0的非晶氧化物半導(dǎo)體.
18. 如權(quán)利要求16所述的有源矩陣顯示裝置，其中第一驅(qū)動(dòng)器電 路和笫二驅(qū)動(dòng)器電路中的另一個(gè)是通過COG方法安裝的.
19. 如權(quán)利要求16所述的有源矩陣顯示裝置，其中笫一驅(qū)動(dòng)器電 路和笫二驅(qū)動(dòng)器電路中的另 一個(gè)是通過TAB方法安裝的.
20. 如權(quán)利要求16所述的有源矩陣顯示裝置，其中第一薄膜晶體管具有多柵極結(jié)構(gòu).
21. 如權(quán)利要求16所述的有源矩陣顯示裝置，其中像素電極電連 接到該對(duì)電極中的一個(gè)電極.
22. —種有源矩陣顯示裝置，包括形成于襯底之上的笫一薄膜晶體管，所述笫一薄膜晶體管包括襯底之上的笫一柵電極； 笫一柵電極之上的第一絕緣膜；以及笫一柵電極之上的第一氣化物半導(dǎo)體膜，所述第一絕緣膜夾 在笫一柵電極和笫一氧化物半導(dǎo)體膜之間；以及形成在笫 一氣化物半導(dǎo)體膜之上的 一對(duì)電極；鈍化膜，至少形成于第一氧化物半導(dǎo)體膜和該對(duì)電極之上；形成于鈍化膜之上的像素電極；電連接到笫一柵電極的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路；電連接到該對(duì)電極中的一個(gè)電極的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路，其中信號(hào) 線驅(qū)動(dòng)器電路是通過COG方法或TAB方法中的一種安裝的；其中掃描線驅(qū)動(dòng)器電路包括笫二薄膜晶體管，所述笫二薄膜晶體 管包括襯底之上的笫二柵電極； 第二柵電極之上的第二絕緣膜；以及第二柵電極之上的笫二氣化物半導(dǎo)體膜，所述第二絕緣膜夾 在笫二柵電極和笫二氣化物半導(dǎo)體膜之間.
23. 如權(quán)利要求22所述的有源矩陣顯示裝置，其中笫一和第二氣 化物半導(dǎo)體膜中的每個(gè)包括基于In-(Ja-Zn-O的非晶氣化物半導(dǎo)體.
24. 如權(quán)利要求22所述的有源矩陣顯示裝置，其中該對(duì)電極中的 每個(gè)電極包括與笫一氧化物半導(dǎo)體膜的上表面接觸的鈦膜以及形成于 鈦膜上的、包括鋁或鋁合金的笫二導(dǎo)電膜.
25. 如權(quán)利要求22所述的有源矩陣顯示裝置，其中笫一薄膜晶體管具有多柵極結(jié)構(gòu).
26. 如權(quán)利要求22所述的有源矩陣顯示裝置，其中像素電極電連 接到該對(duì)電極中的另一個(gè)電極.
全文摘要
本發(fā)明的目的在于通過使用以氧化鋅為典型的氧化物半導(dǎo)體膜形成薄膜晶體管，以低成本提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，而不使制造工序復(fù)雜化。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一，在襯底上形成柵極，覆蓋柵極地形成柵極絕緣膜，在柵極絕緣膜上形成氧化物半導(dǎo)體膜，并且在氧化物半導(dǎo)體膜上形成第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜，其中氧化物半導(dǎo)體膜在溝道形成區(qū)域中至少包括結(jié)晶化了的區(qū)域。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101335276SQ20081014597
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者曾根寬人, 本田達(dá)也, 秋元健吾 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所