專利名稱：薄膜晶體管的制造方法和顯示器件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管和包括該薄膜晶體管的顯示器件的制造方法。
背景技術：
近年來，使用具有幾納米至幾百納米厚度的半導體薄膜在諸如玻璃襯底的具有絕 緣表面的襯底上形成的薄膜晶體管已引起注意。薄膜晶體管被廣泛地用于諸如IC(集成 電路)的電子器件和電子光學器件。特別地，薄膜晶體管被迫切地開發(fā)成以液晶顯示器、 EL(電致發(fā)光)顯示器件等為代表的圖像顯示器件的開關元件。特別是在有源矩陣液晶 顯示器件中，電壓被施加于連接到所選開關元件的像素電極和對應于該像素電極的相對電 極，由此光學地調(diào)制設置在像素電極與相對電極之間的液晶層。光學調(diào)制可能被觀察者視 為顯示圖案。這里的有源矩陣液晶顯示器件意指采用其中通過使用開關元件驅(qū)動布置成矩 陣的像素電極在屏幕上形成顯示圖案的方法的液晶顯示器件。有源矩陣液晶顯示器件的應用范圍正在擴大，且對更大屏幕尺寸、更高清晰度、和 更高孔徑比的需求日益增加。另外，需要有源矩陣液晶顯示器件具有高可靠性且有源矩陣 液晶顯示器件的生產(chǎn)方法提供高產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本。作為用于提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成 本的方法，可以給出工藝的簡化。在有源矩陣液晶顯示器件中，主要使用薄膜晶體管作為開關元件。在制造薄膜晶 體管時，減少在光刻中使用的光掩模的數(shù)目對于工藝的簡化而言是重要的。如果增加一個 光掩模，則還需要以下步驟抗蝕劑涂敷、預烘焙、曝光、顯影、后烘焙等，此外還有上述步驟 前后的其它步驟，諸如薄膜形成和蝕刻及進一步的抗蝕劑去除、清潔、干燥等。在制造工藝 中僅僅由于添加一個光掩模而顯著增加了步驟的數(shù)目。因此，已經(jīng)開發(fā)了在制造工藝中減 少光掩模數(shù)目的許多技術。用于減少光掩模數(shù)目的許多傳統(tǒng)技術使用復雜的技術，諸如背側(cè)曝光、抗蝕劑回 流、或彈射法(lift-off method)，這要求有特殊的裝置。已存在由于此類復雜技術的使用 導致的各種問題而使產(chǎn)率降低的問題。此外，除了犧牲薄膜晶體管的電學特性之外，常常沒 有選擇權。作為用于在薄膜晶體管的制造工藝中減少光掩模數(shù)目的典型手段，使用多色調(diào)掩 模(稱為半色調(diào)掩模或灰色調(diào)掩模)的技術眾所周知。作為用于通過使用多色調(diào)掩模來減 少制造步驟數(shù)目的技術，公開了例如專利文獻1 (日本公開專利申請No. 2003-179069)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是在薄膜晶體管的制造方法中在不采用復雜技術的情況下與 傳統(tǒng)上使用的光掩模數(shù)目相比減少在光刻中使用的光掩模的數(shù)目。此外，本發(fā)明可以特別地應用于在顯示器件的像素中使用的薄膜晶體管(也稱為 像素TFT)。因此，本發(fā)明的另一目的是在制造顯示器件時與傳統(tǒng)上使用的光掩模數(shù)目相比 減少在光刻中使用的光掩模的數(shù)目。
在本發(fā)明中，形成第一導電膜和其中在第一導電膜上依次堆疊絕緣膜、半導體膜、 雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜的薄膜堆疊體；執(zhí)行第一蝕刻以使第一導電膜暴露并形成薄 膜堆疊體的圖案；以及執(zhí)行第二蝕刻以形成第一導電膜的圖案。這里，在對第一導電膜進行 側(cè)蝕刻的條件下執(zhí)行第二蝕刻。這里，作為第一蝕刻，可以使用干法蝕刻或濕法蝕刻。請注意，當采用干法蝕刻作 為第一蝕刻時可以由一個步驟執(zhí)行第一蝕刻，而當采用濕法蝕刻作為第一蝕刻時可以由多 個步驟執(zhí)行第一蝕刻。此外，作為第二蝕刻，可以使用干法蝕刻或濕法蝕刻。然而，如上所 述，需要用第二蝕刻對第一導電膜進行側(cè)蝕刻。因此，優(yōu)選的是采用濕法蝕刻作為第二蝕 刻。這里，由于在對第一導電膜進行側(cè)蝕刻的條件下執(zhí)行第二蝕刻，所以第一導電膜 與具有形成的圖案的薄膜堆疊體相比凹入到內(nèi)側(cè)。因此，第二蝕刻之后的第一導電膜的側(cè) 表面與具有形成的圖案的薄膜堆疊體的側(cè)表面相比更多地存在于內(nèi)部。此外，具有形成的 圖案的第一導電膜的側(cè)表面與具有形成的圖案的薄膜堆疊體的側(cè)表面之間的距離幾乎是 均勻的。請注意，“第一導電膜的圖案”意指例如形成柵極電極、柵極布線、電容器電極、和 電容器布線的金屬布線的頂視圖布局。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種薄膜晶體管的制造方法包括步驟形成第一導電膜； 在第一導電膜之上形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成半導體膜；在絕緣膜之上形成雜質(zhì)半導 體膜；在雜質(zhì)半導體膜之上形成第二導電膜；在第二導電膜之上形成第一抗蝕劑掩模；使 用第一抗蝕劑掩模對絕緣膜、半導體膜、雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜進行第一蝕刻以至少 使第一導電膜的表面暴露；對第一導電膜的一部分進行第二蝕刻以便以柵極電極的寬度比 絕緣膜的寬度窄的方式形成柵極電極層；在第二導電膜之上形成第二抗蝕劑掩模；以及使 用第二抗蝕劑掩模對第二導電膜、雜質(zhì)半導體膜、和半導體膜的一部分進行第三蝕刻以形 成源極和漏極電極層、源極和漏極區(qū)層、和半導體層。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種薄膜晶體管的制造方法包括步驟形成第一導電膜； 在第一導電膜之上形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成半導體膜；在絕緣膜之上形成雜質(zhì)半導 體膜；在雜質(zhì)半導體膜之上形成第二導電膜；在第二導電膜之上形成第一抗蝕劑掩模；使 用第一抗蝕劑掩模對絕緣膜、半導體薄膜、雜質(zhì)半導體膜和第二導電膜進行第一蝕刻以至 少使第一導電膜的表面暴露；在第二導電膜之上形成第二抗蝕劑掩模，在形成第二抗蝕劑 掩模之后，對第一導電膜的一部分進行第二蝕刻以便以柵極電極的寬度比絕緣膜的寬度窄 的方式形成柵極電極層；并使用第二抗蝕劑掩模對第二導電膜、雜質(zhì)半導體膜、和半導體膜 的一部分進行蝕刻以形成源極和漏極電極層、源極和漏極區(qū)層、和半導體層。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種薄膜晶體管的制造方法包括步驟形成第一導電膜； 在第一導電膜之上形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成半導體膜；在絕緣膜之上形成雜質(zhì)半導 體膜；在雜質(zhì)半導體膜之上形成第二倒帶那么；在第二導電膜之上形成包括凹陷部分的第 一抗蝕劑掩模；使用第一抗蝕劑掩模對絕緣膜、半導體膜、雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜進 行第一蝕刻以至少使第一導電膜的表面暴露；對第一導電膜的一部分進行第二蝕刻以便以 柵極電極的寬度比絕緣膜的寬度窄的方式形成柵極電極層；通過使第一抗蝕劑掩模凹入以 使與第一抗蝕劑掩模的凹陷部分重疊的第二導電膜的一部分暴露來形成第二抗蝕劑掩模；以及使用第二抗蝕劑掩模對第二導電膜、雜質(zhì)半導體膜、和半導體膜的一部分進行第三蝕 刻以形成源極和漏極電極層、源極和漏極區(qū)層、和半導體層。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種薄膜晶體管的制造方法包括步驟形成第一導電膜； 在第一導電膜之上形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成半導體膜；在絕緣膜之上形成雜質(zhì)半導 體膜；在雜質(zhì)半導體膜之上形成第二導電膜；在第二導電膜之上形成包括凹陷部分的第一 抗蝕劑掩模；使用第一抗蝕劑掩模對絕緣膜、半導體膜、雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜進行 第一蝕刻以至少使第一導電膜的表面暴露；通過使第一抗蝕劑掩模凹入以使與第一抗蝕劑 掩模的凹陷部分重疊的第二導電膜的一部分暴露來形成第二抗蝕劑掩模；在形成第二抗蝕 劑掩模之后，對第一導電膜的一部分進行第二蝕刻以便以柵極電極的寬度比絕緣膜的寬度 窄的方式形成柵極電極層；以及使用第二抗蝕劑掩模對第二導電膜、雜質(zhì)半導體膜、和半導 體膜的一部分進行第三蝕刻以形成源極和漏極電極層、源極和漏極區(qū)層、和半導體層。在具有根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的制造方法中，在第一抗蝕劑掩模具有凹陷部分的 情況下，優(yōu)選地使用多色調(diào)掩模來形成第一抗蝕劑掩模。通過使用多色調(diào)掩模，可以用簡單 的工藝形成具有凹陷部分的抗蝕劑掩模。通過采用具有根據(jù)本發(fā)明的任何上述結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管制造方法，由第一蝕刻形 成元素區(qū)，并且第二蝕刻可以使柵極電極層的側(cè)表面與元素區(qū)的側(cè)表面相比以幾乎均勻的 距離更多地在內(nèi)部。在根據(jù)本發(fā)明的使用第一蝕刻和第二蝕刻的任何結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是用干法蝕刻來 執(zhí)行第一蝕刻并用濕法蝕刻來執(zhí)行第二蝕刻。優(yōu)選地用高精度執(zhí)行第一蝕刻的處理，并且 需要在第二蝕刻的處理中執(zhí)行側(cè)蝕刻。對于高精度處理，優(yōu)選的是干法蝕刻。由于在濕法 蝕刻中利用化學反應，所以在濕法蝕刻中比在干法蝕刻中更可能發(fā)生側(cè)蝕刻。可以通過選擇性地將像素電極形成為連接到由具有任何上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明制造 的薄膜晶體管的源極和漏極電極層來制造顯示器件。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種顯示器件的制造方法包括步驟用具有上述結(jié)構(gòu)的任 何方法形成薄膜晶體管、形成保護性絕緣膜以覆蓋薄膜晶體管、在保護性絕緣膜中形成開 口部分以便使源極和漏極電極層的一部分暴露、以及在開口部分和保護性絕緣膜之上選擇 性地形成像素電極。在具有根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的顯示器件的制造方法中，優(yōu)選地通過堆疊用CVD 法或濺射法形成的絕緣膜和用旋涂法形成的絕緣膜來形成保護性絕緣膜。更優(yōu)選地，通過 堆疊用CVD法或濺射法形成的氮化硅膜和用旋涂法形成的有機樹脂膜來形成保護性絕緣 膜。通過以這種方式形成保護性絕緣膜，可以保護薄膜晶體管不受可能不利地影響薄膜晶 體管的電學特性的雜質(zhì)元素的影響，并且可以改善在其上面形成像素電極的表面的平面 性；因此，可以防止產(chǎn)率降低。通過使用具有根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的任何制造方法制造的薄膜晶體管包括覆 蓋柵極電極層的柵極絕緣膜、在柵極絕緣膜之上的半導體層、在半導體層之上的源極區(qū)和 漏極區(qū)、在源極區(qū)和漏極區(qū)之上的源極電極和漏極電極、和與柵極電極層的側(cè)表面接觸的 腔體。柵極電極的邊緣附近可以通過提供腔體具有較低的介電常數(shù)(低k)。請注意，在本說明書中，“膜”是在未被形成為圖案的情況下在整個表面之上形成 的膜，并且“層”是已使用抗蝕劑掩模等形成為具有期望形狀的圖案的層。然而，關于堆疊
6的膜的每層，在某些情況下以不加區(qū)別的方式使用“膜”和“層”。
請注意，在盡可能少地導致非預期蝕刻的條件下執(zhí)行蝕刻。
請注意，在本說明書中，“柵極布線”意指連接到薄膜晶體管的柵極電極的布線。使用柵極電極層形成柵極布線。此外，有時將柵極布線稱為掃描線。
請注意，在本說明書中，“源極布線”是連接到薄膜晶體管的源極電極和漏極電極的布線。使用源極和漏極電極層形成源極布線。此外，有時將源極布線稱為信號線。
使用本發(fā)明，可以顯著地減小用于制造薄膜晶體管的步驟的數(shù)目。此外，由于使用本發(fā)明制造的薄膜晶體管可以應用于顯示器件，所以也可以顯著地減少顯示器件的制造步驟。更具體而言，使用本發(fā)明，可以減少光掩模的數(shù)目。還可以使用一個光掩模(多色調(diào)掩模)制造薄膜晶體管。因此，可以顯著地減少用于制造薄膜晶體管或顯示器件的步驟的數(shù)目。
另外，與目的在于減少光掩模數(shù)目的傳統(tǒng)技術不同，不需要使用背側(cè)曝光、抗蝕劑回流、彈射法等的復雜步驟。因此，可以在不降低薄膜晶體管的產(chǎn)率的情況下顯著減少制造步驟的數(shù)目。
在目的在于減少光掩模數(shù)目的傳統(tǒng)技術中，常常犧牲薄膜晶體管的電學特性。在本發(fā)明中，可以在保持薄膜晶體管的電學特性的同時顯著地減少制造薄膜晶體管的步驟的數(shù)目。
此外，通過本發(fā)明的上述效果，可以顯著地降低制造成本。
由于用本發(fā)明的制造方法制造的薄膜晶體管具有與柵極電極層的端部接觸的腔體，所以可以使柵極電極與漏極電極之間的漏電流變低。


在附圖中
圖lA至lC示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖2A至2C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖3A至3C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖4A至4C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖5A至5C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖6A至6C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖8A至8C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖9A至9C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖loA至loC示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖11A至11C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖12A至12C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖13A至13C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖14A至14C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖15A至15C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖16示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；
圖17示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖18示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖19示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖20示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖21示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖22示出應用本發(fā)明的制造方法的有源矩陣襯底的連接部分；圖23示出應用本發(fā)明的制造方法的有源矩陣襯底的連接部分；圖24A至24C示出每個應用本發(fā)明的制造方法的有源矩陣襯底的連接部分；圖25A-1和25A-2及圖25B-1和25B-2的每一個示出用于本發(fā)明的制造方法的多 色調(diào)掩模；圖26A至26C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖27A至27C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖28示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖29示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖30示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖31A至31C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖32A至32C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖33A至33C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖34A至34C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖35A至35C示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖36示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法的示例；圖37A和37B是使用根據(jù)本發(fā)明的顯示器件的電子設備的透視圖；圖38示出使用根據(jù)本發(fā)明的顯示器件的電子設備；圖39A至39C示出使用根據(jù)本發(fā)明的顯示器件的電子設備；圖40A和40B是在本發(fā)明的實施例1中解釋的光學縮微照片；圖41A至41C是在本發(fā)明的實施例1中解釋的STEM圖像；圖42示出本發(fā)明的實施例1的電流測試；圖43A和43B示出本發(fā)明的實施例1的電流測試的結(jié)果；以及圖44A和44B示出本發(fā)明的實施例1的電流測試的結(jié)果。
具體實施例方式下面將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例模式和實施例。然而，本發(fā)明不限于以下 描述。本領域的技術人員很容易理解的是在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以以各 種方式修改模式和細節(jié)。因此，不應將本發(fā)明解釋為局限于以下給出的實施例模式和實施 例的描述。請注意，在下文解釋的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中的不同附圖之間，一般使用相同的附圖標 記來表示相同的組件。對類似的部分應用相同的陰影圖案，并且在某些情況下不用附圖標 記來特別表示類似的部分。(實施例模式1)在實施例模式1中，將參照圖IA和圖25B-2來描述薄膜晶體管的制造方法和其中將薄膜晶體管布置成矩陣的顯示器件的制造方法的示例。圖16至圖20是根據(jù)本實施例模式的薄膜晶體管的頂視圖。圖20是像素電極的 形成已完成的情況下的完成圖。圖IA至圖3C是沿圖16至圖20中的線A-A'截取的橫截 面圖。圖4A至圖6C是沿圖16至圖20中的線B-B'截取的橫截面圖。圖7A至9C是沿圖 16至圖20中的線C-C'截取的橫截面圖。圖IOA至圖12C是沿圖16至圖20中的線D-D' 截取的橫截面圖。圖13A至圖15C是沿圖16至圖20中的線E-E'截取的橫截面圖。首先，在襯底100上形成第一導電膜102、第一絕緣膜104、半導體膜106、雜質(zhì)半導 體膜108、和第二導電膜110。這些膜每個具有單層或包括多個膜的堆疊層。襯底100是絕緣襯底。在將本發(fā)明應用于顯示器件的情況下，可以使用玻璃襯底 或石英襯底作為襯底100。在本實施例模式中，使用玻璃襯底。第一導電膜102由導電材料形成。使用諸如例如鈦、鉬、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈮、 或鈧的金屬材料、或包括這些金屬材料中的任何一個作為主要組分的合金材料的導電材料 形成第一導電膜102。請注意，第一導電膜102的材料需要是具有能夠經(jīng)受住稍后的步驟 (諸如第一絕緣膜104的形成)的耐熱性且在稍后的步驟(諸如第二導電膜110的蝕刻) 中不被無意地蝕刻或腐蝕的材料。只有在這些條件下，第一導電膜102的材料不限于特定 材料。另外，可以通過例如濺射法、CVD法(包括熱CVD法、等離子體CVD法等)等形成 第一導電膜102。然而，第一導電膜102的形成方法不限于特定方法。此外，第一絕緣膜104充當柵極絕緣膜。第一絕緣膜104由絕緣材料形成?？梢允褂美缪趸枘?、氮化硅膜、氧氮化硅 (silicon oxynitride)膜、氮氧化硅(silicon nitride oxide)膜等來形成第一絕緣膜 104。請注意，與第一導電膜102類似，第一絕緣膜104的材料需要是具有耐熱性且在稍后 的步驟中不被無意地蝕刻或腐蝕的材料。只有在這些條件下，第一絕緣膜104的材料不限 于特定材料。另外，可以通過例如CVD法(包括熱CVD法、等離子體CVD法等)、濺射法等來形成 第一絕緣膜104 ；然而，第一絕緣膜104的形成方法不限于特定方法。半導體膜106由半導體材料形成?？梢允褂美缡褂霉柰闅怏w等形成的無定形硅 來形成半導體膜106。請注意，與第一導電膜102等類似，半導體薄膜106的材料需要是具 有耐熱性且在稍后的步驟中不被無意地蝕刻或腐蝕的材料。只有在這些條件下，半導體薄 膜106的材料不限于特定材料。因此，可以使用鍺。請注意，半導體膜106的結(jié)晶度也不受 特別限制。另外，可以通過例如CVD法(包括熱CVD法、等離子體CVD法等)、濺射法等來形成 半導體膜106。然而，半導體膜106的形成方法不限于特定方法。雜質(zhì)半導體膜108是包含賦予一種導電性類型的雜質(zhì)元素的半導體膜，并且是使 用添加了賦予一種導電性類型的雜質(zhì)元素等的半導體材料氣體形成的。例如，雜質(zhì)半導體 膜108是包含磷或硼的硅膜，其是使用包含磷化氫(化學式PH3)或乙硼烷(化學式=B2H6) 的硅烷氣體形成的。請注意，與第一導電膜102等類似，雜質(zhì)半導體膜108的材料需要是具 有耐熱性且在稍后的步驟中不被無意地蝕刻或腐蝕的材料。只有在這些條件下，雜質(zhì)半導 體膜108的材料不限于特定材料。請注意，雜質(zhì)半導體膜108的結(jié)晶度也不受特別限制。
在制造η溝道薄膜晶體管的情況下，可以使用磷、砷等作為要添加的賦予一種導 電性類型的雜質(zhì)元素。也就是說，用于形成雜質(zhì)半導體膜108的硅烷氣體可以以預定的濃 度包含磷化氫、砷化三氫(化學式AsH3)等。相反，在制造ρ溝道薄膜晶體管的情況下，可 以使用硼等作為用于添加的賦予一種導電性類型的雜質(zhì)元素。也就是說，用于形成雜質(zhì)半 導體膜108的硅烷氣體可以以預定的濃度包含乙硼烷等。另外，可以通過例如CVD法(包括熱CVD法、等離子體CVD法等)、濺射法等來形成 雜質(zhì)半導體膜108。然而，雜質(zhì)半導體膜108的形成方法不限于特定方法。第二導電膜110由作為導電材料(作為第一導電膜102的材料被提及的材料)但 不同于用于第一導電膜102的材料的材料形成。這里，“不同材料”意指具有不同主要組分 的材料。具體而言，優(yōu)選地選擇不容易被稍后描述的第二蝕刻所蝕刻的材料。此外，與第一 導電膜102等類似，第二導電膜110的材料需要是具有耐熱性且在稍后的步驟中不被無意 地蝕刻或腐蝕的材料。因此，只有在這些條件下，第二導電膜110的材料不限于特定材料。另外，可以通過例如濺射法、CVD法(包括熱CVD法、等離子體CVD法等)等形成 第二導電膜110。然而，第二導電膜110的形成方法不限于特定方法。接下來，在第二導電膜110上形成第一抗蝕劑掩模112 (參見圖1Α、圖4Α、圖7Α、圖 10Α、和圖13Α)。第一抗蝕劑掩模112是具有凹陷部分或突出部分的抗蝕劑掩模。換言之， 第一抗蝕劑掩模112也可以是指包括具有不同厚度的多個區(qū)(在這里為兩個區(qū))的抗蝕劑 掩模。在第一抗蝕劑掩模112中，將厚區(qū)稱為第一抗蝕劑掩模112的突出部分并將薄區(qū)稱 為第一抗蝕劑掩模112的凹陷部分。在第一抗蝕劑掩模112中，在形成了源極和漏極電極層120的區(qū)域中形成突出部 分，并且在不存在源極和漏極電極層120的在使半導體層暴露的區(qū)域中形成凹陷部分?？梢允褂霉捕嗌{(diào)掩模來形成第一抗蝕劑掩模112。這里，將參照圖25Α-1至 25Β-2來描述多色調(diào)掩模。多色調(diào)掩模是能夠以多級光強進行曝光的掩模，并且通常，以三級光強執(zhí)行曝光 以提供曝光區(qū)、半曝光區(qū)、和未曝光區(qū)。當使用多色調(diào)掩模時，一次曝光和顯影工藝允許形 成具有多個厚度(通常為兩級厚度)的抗蝕劑掩模。因此，通過使用多色調(diào)掩模，可以減少 光掩模的數(shù)目。圖25Α-1和圖25Β-1是典型多色調(diào)掩模的橫截面圖?；疑{(diào)掩模140在圖25Α-1 中示出且半色調(diào)掩模145在圖25Β-1中示出。圖25Α-1所示的灰色調(diào)掩模140包括使用阻光膜在具有透過性質(zhì)的襯底141上形 成的阻光部分142和提供有阻光膜圖案的衍射光柵部分143。用以等于或小于用于曝光的光的分辨率極限的間隔提供狹縫、點、網(wǎng)格等的方式 在衍射光柵部分143處控制透光率。請注意，可以周期性地或非周期性地提供衍射光柵部 分143處的狹縫、點、或網(wǎng)格。作為具有透光性質(zhì)的襯底141，可以使用石英等?？梢允褂媒饘倌ば纬刹?yōu)選地使 用鉻、氧化鉻等提供用于形成阻光部分142和衍射光柵部分143的阻光膜。在用光照射灰色調(diào)掩模140以進行曝光的情況下，如圖25Α-2所示，與阻光部分 142重疊的區(qū)域中的透光率為0%，且未提供阻光部分142和衍射光柵部分143兩者的區(qū)域 中的透光率為100%。此外，衍射光柵部分143的透光率基本上在10%至70%范圍內(nèi)，其可以通過衍射光柵的狹縫、點、或網(wǎng)格等的間隔來調(diào)整。圖25B-1所示的半色調(diào)掩模145包括使用半透光膜在具有透光性質(zhì)的襯底146上 形成的半透光部分147，和使用阻光膜形成的阻光部分148。可以使用MoSiN、MoSi、MoSiO、MoSiON、CrSi等的膜來形成半透光部分147?？梢?以與灰色調(diào)掩模的阻光膜類似的方式使用金屬膜形成并優(yōu)選地使用鉻、氧化鉻等提供阻光 部分148。在用光照射半色調(diào)掩模145以進行曝光的情況下，如圖25B-2所示，與阻光部分 148重疊的區(qū)域中的透光率是0%，并且未提供阻光部分148和半透光部分147兩者的區(qū)域 中的透光率是100 %。此外，半透光部分147中的透光率基本上在10 %至70 %范圍內(nèi)，其可 以通過要形成的材料的種類、厚度等來調(diào)整。通過使用多色調(diào)淹沒的曝光和顯影，可以形成包括具有不同厚度的區(qū)域的第一抗 蝕劑掩模112。接下來，使用第一抗蝕劑掩模112來執(zhí)行第一蝕刻。也就是說，蝕刻第一絕緣膜 104、半導體膜106、雜質(zhì)半導體膜108、和第二導電膜110以形成薄膜堆疊體114(參見圖 1B、圖4B、圖7B、圖10B、圖13B、和圖16)。這時，優(yōu)選地至少使得第一導電膜102的表面暴 露。在本說明書中，將此蝕刻步驟稱為“第一蝕刻”。作為第一蝕刻，可以采用干法蝕刻或濕 法蝕刻。請注意，當采用干法蝕刻作為第一蝕刻時可以由一個步驟執(zhí)行第一蝕刻，而當采用 濕法蝕刻作為第一蝕刻時優(yōu)選地由多個步驟執(zhí)行第一蝕刻。這是因為蝕刻速度根據(jù)被蝕刻 膜的種類而變且難以用一個步驟執(zhí)行該蝕刻。接下來，使用第一抗蝕劑掩模112來執(zhí)行第二蝕刻。也就是說，蝕刻第一導電膜 102以形成柵極電極層116 (參見圖1C、圖4C、圖7C、圖10C、圖13C、和圖17)。在本說明書 中，將此蝕刻步驟稱為“第二蝕刻”。請注意，柵極電極層116形成柵極布線、電容器布線、和支撐部分。當柵極電極層 是指柵極電極層116A時，該柵極電極層形成柵極布線；當柵極電極層是指柵極電極層116B 或柵極電極層116D時，該柵極電極層形成支撐部分；并且當柵極電極層是指柵極電極層 116C時，該柵極電極層形成電容器布線。于是，將這些柵極電極層統(tǒng)稱為柵極電極層116。在由第一導電膜102形成的柵極電極層116的側(cè)表面被設置為與薄膜堆疊體114 的側(cè)表面相比更多地在內(nèi)部的蝕刻條件下執(zhí)行第二蝕刻。換言之，執(zhí)行第二蝕刻，以便柵極 電極層116的側(cè)表面與薄膜堆疊體114的底面接觸(在線A-A'中柵極電極層116的寬度 比薄膜堆疊體114的寬度窄)。此外，在相對于第二導電膜110的蝕刻速度低且相對于第一 導電膜102的蝕刻速度高的條件下執(zhí)行第二蝕刻。換言之，在第一導電膜102的蝕刻選擇 性相對于第二導電膜110高的條件下執(zhí)行第二蝕刻。通過在此類條件下執(zhí)行第二蝕刻，可 以形成柵極電極層116。請注意，柵極電極層116的側(cè)表面的形狀不受特別限制。例如，該形狀可以是錐形 形狀。根據(jù)諸如在第二蝕刻中使用的化學制品等條件來確定柵極電極層116的側(cè)表面的形 狀。這里，短語“相對于第二導電膜110的蝕刻速度低且相對于第一導電膜102的蝕刻 速度高的條件”或“第一導電膜102的蝕刻選擇性相對于第二導電膜110高的條件”意指滿 足以下第一要求和第二要求的條件。
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第一要求是柵極電極層116被必要地留在適當位置。必要地提供有柵極電極層 116的位置是圖17至圖20中的虛線指示的區(qū)域。也就是說，需要留下柵極電極層116以便 在第二蝕刻之后形成柵極布線、電容器布線、和支撐部分。為了柵極電極層形成柵極布線和 電容器布線，第二蝕刻需要被執(zhí)行為以便不使這些布線斷開連接。如圖IA至IC和圖20所 示，柵極電極層116的側(cè)表面優(yōu)選地以距離Cl1比薄膜堆疊體114的側(cè)表面更多地在內(nèi)部， 并且可以由專業(yè)人員根據(jù)布局適當?shù)卦O置該距離屯。第二要求是由柵極電極層116形成的柵極布線或電容器布線的寬度屯及由源極 和漏極電極層120A形成的源極布線的最小寬度d2具有適當值(參見圖20)。這是因為由于 源極和漏極電極層120A更多地被第二蝕刻所蝕刻，減小了源極布線的最小寬度d2 ；因此， 源極布線的電流密度變得過大且電學特性降低。因此，在第一導電膜102的蝕刻速度不過 高且第二導電膜110的蝕刻速度盡可能低的條件下執(zhí)行第二蝕刻。另外，在稍后描述的第 三蝕刻中的第一導電膜102的蝕刻速度盡可能低的條件下執(zhí)行第二蝕刻。難以使得源極布線的最小寬度(12變大。這是因為由于源極布線的最小寬度d2由 與源極布線重疊的半導體層的最小寬度d4決定，所以必須增大半導體層的最小寬度d4以便 使得源極布線的最小寬度d2更大；因此，變得難以使相互鄰近的柵極布線與電容器布線相 互絕緣。在本發(fā)明中，將半導體層的最小寬度屯設置為小于距離Cl1的約兩倍。換言之，將 距離Cl1設置為大于半導體層的最小寬度d4的約一半。只要存在與源極布線重疊的半導體層的寬度是柵極布線與鄰近于柵極布線的電 容器布線之間的最小寬度d4的至少一個部分，就是可接受的。優(yōu)選的是如圖20所示鄰近 于柵極布線的區(qū)域和鄰近于電容器布線的區(qū)域中的半導體層的寬度是最小寬度d4。另外，被連接到由源極和漏極電極層形成的像素電極層的部分中的電極的寬度等 于源極布線的最小寬度d2。如上所述，可以執(zhí)行側(cè)蝕刻的條件下的第二蝕刻在本發(fā)明中是非常重要的。這是 因為通過其中對第一導電膜102進行側(cè)蝕刻的第二蝕刻，可以將相互鄰近且由柵極電極層 116形成的柵極布線和電容器布線形成為相互絕緣(參見圖17)。這里，“側(cè)蝕刻”意指其中不僅沿著表面的厚度方向(垂直于襯底表面的方向或垂 直膜的基膜表面的方向)而且沿著垂直厚度方向的方向(平行于襯底表面的方向或平行于 膜的基膜表面的方向)蝕刻膜的蝕刻。經(jīng)受側(cè)蝕刻的膜的端部可以根據(jù)用于蝕刻的蝕刻氣 體或化學制品相對于膜的蝕刻速度而具有各種形狀。在許多情況下，以曲面形成膜的端部。如圖17所示，由第一蝕刻形成的薄膜堆疊體114被設計為在鄰近于由柵極電極層 116B或柵極電極層116D形成的支撐部分中薄(參見圖17中的箭頭所指示的部分)。用這 種結(jié)構(gòu)，可以通過第二蝕刻使柵極電極層116A和柵極電極層116B或柵極電極層116D斷開 連接以便相互絕緣。圖17所示的柵極電極層116B和柵極電極層116D每個充當支撐薄膜堆疊體114 的支撐部分。通過支撐部分的存在，可以防止在柵極電極層上形成的諸如柵極絕緣膜的膜 的剝落。此外，通過支撐部分的存在，可以防止由第二蝕刻鄰近于柵極電極層116形成的腔 體區(qū)域比需要的大。此外，優(yōu)選的是提供支撐部分，因為可以防止薄膜堆疊體114由于其自 重而折斷或損壞，并因此提高產(chǎn)率。然而，本發(fā)明不限于具有支撐部分的模式，且不一定提 供支撐部分。沒有支撐部分的模式的頂視圖的示例(對應于圖20)在圖21中示出。
如上所述，優(yōu)選地用濕法蝕刻來執(zhí)行第二蝕刻。在用濕法蝕刻來執(zhí)行第二蝕刻的情況下，可以沉積鋁或鉬作為第一導電膜102，可 以沉積鈦或鎢作為第二導電膜110，并且可以將包含硝酸、乙酸、和磷酸的化學制品用于蝕 刻?；蛘撸梢猿练e鉬作為第一導電膜102，可以沉積鈦、鋁、或鎢作為第二導電膜110，并且 可以將包含過氧化氫的化學制品用于蝕刻。在用濕法蝕刻來執(zhí)行第二蝕刻的情況下，最優(yōu)選的是形成其中在添加了釹的鋁上 沉積鉬的堆疊膜作為第一導電膜102，沉積鎢作為第二導電膜110，并將包含2%的硝酸、 10%的乙酸、和72%的磷酸的化學制品用于蝕刻。通過使用具有此類組成比的化學制品，可 以在不蝕刻第二導電膜110的情況下蝕刻第一導電膜102。請注意，為了降低鋁的電阻和防 止突起的目的，向第一導電膜102添加釹。如圖17所示，柵極電極層116具有從上方可看的角(horn)部分(例如，角151)。 這是因為由于用于形成柵極電極層116的第二蝕刻是幾乎各向同性的，所以蝕刻被執(zhí)行使 得柵極電極層116的側(cè)表面與薄膜堆疊體114的側(cè)表面之間的距離Cl1是幾乎均勻的。接下來，使第一抗蝕劑掩模112凹入；因此，使第二導電膜110暴露并形成第二抗 蝕劑掩模118。作為用于通過第一抗蝕劑掩模112的凹入形成第二抗蝕劑掩模118的手段， 例如，可以給出使用氧等離子體的灰化。然而，通過第一抗蝕劑掩模112的凹入形成抗蝕劑 掩模118的手段不限于此。請注意本文已描述了在第二蝕刻之后形成第二抗蝕劑掩模118 的情況；然而，本發(fā)明不限于此且可以在形成第二抗蝕劑掩模118之后執(zhí)行第二蝕刻。接下來，使用第二抗蝕劑掩模118蝕刻薄膜堆疊體114中的第二導電膜110，以便 形成源極和漏極電極層120 (參見圖2A、圖5A、圖8A、圖11A、圖14A、和圖18)。這里，作為 蝕刻條件，選擇除第二導電膜110之外的膜不被無意地蝕刻或腐蝕或者不容易被無意地蝕 刻或腐蝕的條件。特別地，重要的是在柵極電極層116不被無意地蝕刻或腐蝕或不容易被 無意地蝕刻或腐蝕的條件下執(zhí)行蝕刻。請注意，源極和漏極電極層120形成源極布線、將薄膜晶體管和像素電極相互連 接的電極、和充當存儲電容器的電容器的一個電極。當源極和漏極電極層是指源極和漏極 電極層120A或源極和漏極電極層120C時，源極和漏極電極層形成形成源極布線的電極層； 當源極和漏極電極層是指源極和漏極電極層120B時，源極和漏極電極層形成將薄膜晶體 管的漏極電極與像素電極相互連接的電極層；并且當源極和漏極電極層是指源極和漏極電 極層120D時，源極和漏極電極層形成一個形成具有電容器布線的電容器的電極層。于是， 將這些源極和漏極電極層統(tǒng)稱為源極和漏極電極層120。請注意，為了蝕刻薄膜堆疊體114中的第二導電膜110，可以執(zhí)行濕法蝕刻或干法 蝕刻。然后，蝕刻薄膜堆疊體114中的雜質(zhì)半導體膜108和半導體膜106的上部(背溝道 部分)以形成源極和漏極區(qū)122(參見圖2B、圖5B、圖8B、圖11B、圖14B、和圖19)。這里， 作為蝕刻條件，選擇除雜質(zhì)半導體膜108和半導體膜106之外的膜不被無意地蝕刻或腐蝕 或者不容易被無意地蝕刻或腐蝕的條件。特別地，重要的是在柵極電極層116不被無意地 蝕刻或腐蝕或不容易被無意地蝕刻或腐蝕的條件下執(zhí)行蝕刻。請注意，可以通過干法蝕刻或濕法蝕刻來執(zhí)行薄膜堆疊體114中的雜質(zhì)半導體膜 108和半導體膜106的上部(背溝道部分)的蝕刻。
然后，去除第二抗蝕劑掩模118(參見圖2C、圖5C、圖8C、圖11C、和圖14C)；由此， 完成薄膜晶體管(參見圖2C)。如上所述，可以使用一個光掩模(多色調(diào)掩模)來制造薄膜
晶體管。在本說明書中，將參照圖2A和2B描述的步驟統(tǒng)稱為“第三蝕刻”?？梢栽谌缟纤?述的各個分開的步驟中執(zhí)行第三蝕刻，或者可以在單個步驟中執(zhí)行。形成第二絕緣膜以覆蓋以上述方式形成的薄膜晶體管。雖然第二絕緣膜可以只由 第一保護膜126形成，但第二絕緣膜在這里是由第一保護膜126和第二保護膜128形成的 (參見圖3A、圖6A、圖9A、圖12A、和圖15A)。可以以與第一絕緣膜104類似的方式形成第 一保護膜126。通過用以使第二保護膜128的表面變得幾乎為平面的方法來形成第二保護膜 128。這是因為當?shù)诙Ｗo膜128的表面幾乎為平面時，可以防止在第二保護膜128上形成 的像素電極層132斷開連接等。因此，短語“幾乎為平面”意指可以實現(xiàn)上述目的的程度的 平面度，且不意味著要求高平面性?？梢岳缡褂酶泄庑跃埘啺?、丙烯、環(huán)氧樹脂等通過旋涂法等形成第二保護膜 128。請注意，本發(fā)明不限于這些材料和形成方法。接下來，在第二絕緣膜中形成第一開口部分130和第二開口部分131 (參見圖3B、 圖6B、圖9B、圖12B、和圖15B)。第一開口部分130和第二開口部分131被形成為至少到達 源極和漏極電極層的表面。第一開口部分130和第二開口部分131的形成方法不限于特定 方法且可以由專業(yè)人員依照第一開口部分130的直徑等適當?shù)卮_定。例如，可以使用光刻 法通過干法蝕刻來形成第一開口部分130和第二開口部分131。請注意，在用光刻法形成開口部分的情況下，使用一個光掩模。 接下來，在第二絕緣膜上形成像素電極層132 (參見圖3C、圖6C、圖9C、圖12C、圖 15C、和圖20)。像素電極層132被形成為通過開口部分連接到源極和漏極電極層120。具 體而言，像素電極層132被形成為通過第一開口部分130連接到源極和漏極電極層120B并 通過第二開口部分131連接到源極和漏極電極層120D。像素電極層132優(yōu)選地由具有透光 性質(zhì)的導電材料形成。在這里，作為具有透光性質(zhì)的導電材料，可以給出氧化銦錫(在下文 中稱為ΙΤ0)、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧 化鈦的氧化銦錫、氧化銦鋅、添加了氧化硅的氧化銦錫等?？梢酝ㄟ^濺射法、CVD法等來形 成具有透光性質(zhì)的導電材料膜；然而，本發(fā)明不限于特定方法。另外，像素電極層132可以 具有單個層或包括多個膜的堆疊層。在本實施例模式中，只有像素電極層132使用具有透光性質(zhì)的導電材料來形成； 然而，本發(fā)明不限于此。作為第一導電膜102和第二導電膜110的材料，還可以使用具有透 光性質(zhì)的導電材料。請注意，在用光刻法形成像素電極層132的情況下，使用一個光掩模。以上述方式，完成根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣襯底的制造(所謂的陣列工藝)。如在本 實施例模式中所述，可以以利用側(cè)蝕刻來形成柵極電極層并且還使用多色調(diào)掩模來形成源 極和漏極電極層的方式使用一個光掩模來制造薄膜晶體管。使用本發(fā)明的制造方法制造的薄膜晶體管具有的結(jié)構(gòu)包括柵極電極層上的柵極 絕緣膜、柵極絕緣膜上的半導體層、半導體層上的源極區(qū)和漏極區(qū)、源極區(qū)和漏極區(qū)上的源
14極電極和漏極電極、以及鄰近于柵極電極層的側(cè)表面的腔體(參見圖3C)。通過鄰近于柵 極電極層的側(cè)表面形成的腔體，可以制造在柵極電極層的端部除具有低漏電流的薄膜晶體管。在這里，將參照圖22、圖23、和圖24A至24C來描述在上述步驟中制造的有源矩陣 襯底的端子連接部分。圖22是頂視圖且圖23和圖24A至24C是以上述步驟制造的有源矩陣襯底的柵極 布線側(cè)的端子連接部分和源極布線側(cè)的端子連接部分的橫截面圖。圖22是柵極布線側(cè)的端子連接部分和源極布線側(cè)的端子連接部分中的從像素部 分伸出的柵極布線和源極布線的頂視圖。圖23是沿圖22中的線X-X'截取的橫截面圖。也就是說，圖23是柵極布線側(cè)的 端子連接部分的橫截面圖。在圖23中，只有柵極電極層116被暴露。端子部分被連接到其 中柵極電極層116被暴露的區(qū)域。圖24A至圖24C是沿著圖22中的線Y-Y'截取的橫截面圖。也就是說，圖24A至 24C是源極布線側(cè)的端子連接部分的橫截面圖。在沿圖24A至24C所述的線Y-Y ’的橫截面 中，柵極電極層116及源極和漏極電極層120通過像素電極層132相互連接。圖24A至24C 示出柵極電極層116與源極和漏極電極層120之間的各種連接模式。除圖24A至24C所示 那些之外的這些模式中的任何一個可以用于根據(jù)本發(fā)明的顯示器件中的端子連接部分。通 過其中源極和漏極電極層120被連接到柵極電極層116的結(jié)構(gòu)，可以使端子連接部分的高 度幾乎均勻。請注意，開口部分的數(shù)目不限于圖24A至24C所示的那些?？梢詾橐粋€端子不僅 提供一個開口部分，而且提供多個開口部分。在為一個端子提供多個開口部分的情況下，即 使當由于用于形成開口部分的蝕刻不足而使任何開口部分未有利地形成的情況下，也可以 在其它開口部分處實現(xiàn)電連接。此外，即使在沒有任何問題的情況下形成所有開口部分的 情況下，也可以使接觸面積變大且可以減小接觸電阻，這是優(yōu)選的。在圖24A中，以通過蝕刻等去除第一保護膜126和第二保護膜128的端部以使柵 極電極層116及源極和漏極電極層120暴露并在暴露區(qū)域上形成像素電極層132的方式實 現(xiàn)電連接。圖22所示的頂視圖對應于圖24A的頂視圖。請注意，可以在形成第一開口部分130和第二開口部分131的同時執(zhí)行其中使柵 極電極層116及源極和漏極電極層120暴露的區(qū)域的形成。在圖24B中，以在第一保護膜126和第二保護膜128中提供第三開口部分160A、通 過蝕刻等去除第一保護膜126和第二保護膜128的端部以使柵極電極層116及源極和漏極 電極層120暴露并在暴露區(qū)域上形成像素電極層132的方式來實現(xiàn)電連接。請注意，可以在形成第一開口部分130和第二開口部分131的同時執(zhí)行第三開口 部分160A的形成和其中使柵極電極層116暴露的區(qū)域的形成。在圖24C中，以在第一保護膜126和第二保護膜128中提供第三開口部分160B和 第四開口部分161以使柵極電極層116及源極和漏極電極層120暴露并在暴露區(qū)域上形成 像素電極層132的方式來實現(xiàn)電連接。在這里，與圖24A和24B類似，通過蝕刻等來去除第 一保護膜126和第二保護膜128的端部，并使用此被蝕刻區(qū)域作為端子連接部分。請注意，可以在形成第一開口部分130和第二開口部分131的同時執(zhí)行開口部分160B和第四開口部分161的形成及其中使柵極電極層116暴露的區(qū)域的形成。接下來，將描述將有源矩陣襯底用于在上述步驟中制造的顯示器件的液晶顯示器 件制造方法。也就是說，將描述單元(cell)制程和模塊制程。請注意，在本實施例模式中 的顯示器件的制造方法中，單元制程和模塊制程不受特別限制。在單元制程中，將在上述步驟中制造的有源矩陣襯底和與該有源矩陣襯底相對的 襯底(在下文中稱為相對襯底)相互附著并注入液晶。首先，下面將簡要地描述相對襯底 的制造方法。請注意，即使未提及，在相對襯底上形成的膜也可以具有單個層或堆疊層。首先，在襯底上形成阻光層；在阻光層上形成紅色、綠色、和藍色中的任何一種的 濾色器層；在濾色器上選擇性地形成像素電極層；然后，在像素電極層上形成肋(rib)。作為阻光層，具有阻光性質(zhì)的材料膜被選擇性地形成。作為具有阻光性質(zhì)的材料， 例如，可以使用包含黑色樹脂(炭黑)的有機樹脂?；蛘?，可以使用包括包含鉻作為其主要 組分的材料膜的堆疊膜。包含鉻作為其主要組分的材料膜意指包含鉻、氧化鉻、或氮化鉻的 膜。用于阻光層的材料不受特別限制，只要其具有阻光性質(zhì)即可。為了選擇性地形成具有 阻光性質(zhì)的材料膜，采用光刻法等。可以使用有機樹脂膜來選擇性地形成濾色器層，在用來自背光的白光照射時，該 有機樹脂膜僅發(fā)出具有紅色、綠色、和藍色中的任何一種的光。可以通過顏色材料的選擇性 形成來選擇性地形成濾色器。濾色器的布置可以是條紋布置、三角形(delta)布置、或方塊 形布置?？梢砸灶愃朴诎ㄔ谟性淳仃囈r底中的像素電極層132的方式形成像素電極層。 請注意，由于不需要選擇性形成，所以像素電極層可以在整個表面上形成。在像素電極上形成的肋是出于加寬視角的目的而形成的有圖案的有機樹脂膜。請 注意，如果不是特別有必要，則不需要形成肋。作為相對襯底的制造方法，存在其它各種模式。例如，在形成濾色器層之后和形成 像素電極層之前，可以形成外涂層(overcoat layer)。通過形成外涂層，可以改善在其上面 形成像素電極的表面的平面性，從而提高產(chǎn)率。另外，可以防止包括在濾色器層中的那部分 材料進入液晶材料。對于外涂層，可以使用包含丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂作為基礎的熱固型 材料。此外，在形成肋之前或之后，可以形成柱狀隔離物(筒形隔離物)作為隔離物。柱 狀隔離物意指在相對襯底上以恒定間隔形成以便保持有源矩陣襯底與相對襯底之間的間 隙恒定的結(jié)構(gòu)體。在使用珠狀隔離物(球形隔離物)的情況下，不需要形成柱狀隔離物。接下來，在有源矩陣襯底和相對襯底上形成定向膜。例如以將聚酰亞胺樹脂等熔 于有機溶劑中；通過涂布法、旋涂法等來涂敷此溶液；然后干燥并烘焙溶液的方式來執(zhí)行 定向膜的形成。形成的定向膜的厚度通常近似等于或大于約50nm且等于或小于約lOOnm。 在定向膜上執(zhí)行摩擦處理以使液晶分子以某一預傾角度定向。例如通過用諸如絲絨的粗布 摩擦定向膜來執(zhí)行摩擦處理。然后，用密封劑將有源矩陣襯底與相對襯底附著在一起。在未在相對襯底上提供 柱狀隔離物的情況下，可以在期望區(qū)域中分散珠狀隔離物且可以執(zhí)行附著。接下來，在被相互附著的有源矩陣襯底與相對襯底之間的空間中注入液晶材料。 在注入液晶材料之后，用紫外線固化樹脂等密封用于注入的進口?；蛘撸诘温湟壕Р牧现?br> 16后，可以將有源矩陣襯底與相對襯底相互附著。接下來，將偏振片附著于通過有源矩陣襯底與相對襯底的附著形成的液晶單元的 兩表面。然后，完成單元制程。接下來，作為模塊制程，將柔性印刷電路(FPC)連接到端子部分的輸入端子(在圖 24A至24C中，柵極電極層116的暴露區(qū)域)。FPC具有由導電膜在聚酰亞胺等的有機樹脂 膜上形成的布線，且通過各向異性導電膏(在下文中稱為ACP)連接到輸入端子。ACP包括 充當粘合劑的膏和鍍金等的顆粒以具有導電表面，所述顆粒具有幾十微米至幾百微米的直 徑。當混合在膏中的顆粒與輸入端子上的導電層和連接到在FPC中形成的布線的端子上的 導電層接觸時，實現(xiàn)其之間的電連接。或者，在連接FPC之后，可以將偏振片附著于有源矩 陣襯底和相對襯底。以上述方式，可以制造用于顯示器件的液晶面板。如上所述，可以使用三個光掩模制造包括用于顯示器件的像素晶體管的有源矩陣 襯底。因此，可以顯著減少用于制造薄膜晶體管和顯示器件的步驟的數(shù)目。具體而言，如 上所述，可以使用一個光掩模(多色調(diào)掩模)來制造薄膜晶體管。此外，可以使用三個光掩 模來制造包括像素晶體管的有源矩陣襯底。以這種方式，由于減少了要使用的光掩模的數(shù) 目，所以可以顯著減少用于制造薄膜晶體管和顯示器件的步驟的數(shù)目。另外，可以在不使用背側(cè)曝光、抗蝕劑回流、彈射法等的復雜步驟的情況下顯著地 減少用于制造薄膜晶體管的步驟的數(shù)目。因此，可以在沒有復雜步驟的情況下顯著減少用 于制造顯示器件的步驟的數(shù)目。此外，可以在保持薄膜晶體管的電學特性的同時顯著地減少制造薄膜晶體管的步 驟的數(shù)目。此外，通過本發(fā)明的上述效果，可以顯著地降低制造成本。(實施例模式2)在實施例模式2中，將描述不同于實施例模式1的那些方法的薄膜晶體管的制造 方法和顯示器件的制造方法。具體而言，將參照圖26A、26B、和26C、圖27A、27B、和27C、圖 28、圖29、和圖30來描述不使用多色調(diào)掩模的制造類似于實施例模式1的薄膜晶體管的方法。圖26A、26B、和26C對應于實施例模式1的1A、1C、和圖2A。圖27A、27B、禾口 27C對 應于實施例模式1的圖10A、圖10C、和圖11A。圖28、圖29、和圖30對應于實施例模式1 的圖16、圖17、和圖18。沿圖28、圖29、和圖30所示的線A-A'截取的橫截面圖對應于圖 26A、26B、和26C，且沿圖28、圖29、和圖30所示的線D-D'截取的橫截面圖對應于圖27A、 27B、和 27C。首先，類似于實施例模式1，在襯底100上形成第一導電膜102、第一絕緣膜104、半 導體膜106、雜質(zhì)半導體膜108、和第二導電膜110。其材料及其形成方法類似于實施例模式 1中的那些。然后，在第二導電膜110上形成第一抗蝕劑掩模170 (參見圖26A和圖27A)。第一 抗蝕劑掩模170不同于實施例模式1的第一抗蝕劑掩模112且在沒有提供凹陷部分的情況 下被形成為具有幾乎均勻的厚度。也就是說，可以在沒有多色調(diào)掩模的情況下形成第一抗 蝕劑掩模170。
接下來，使用第一抗蝕劑掩模170來執(zhí)行第一蝕刻。也就是說，蝕刻第一導電膜 102、第一絕緣膜104、半導體膜106、雜質(zhì)半導體膜108、和第二導電膜110以便在第一導電 膜102上形成薄膜堆疊體114(參見圖28)。然后，以類似于實施例模式1的方式執(zhí)行第二蝕刻；因此，形成柵極電極層116(參 見圖26B、圖27B、和圖29)。在這里，第二蝕刻的條件類似于實施例模式1的那些。接下來，在薄膜堆疊體114上形成第二抗蝕劑掩模171，并使用第二抗蝕劑掩模 171來形成源極和漏極電極層120。蝕刻條件等類似于實施例模式1的那些。此后的步驟 類似于實施例模式1的那些。如上文在本實施例模式中所述，可以在沒有多色調(diào)掩模的情況下制造薄膜晶體 管。請注意，與實施例模式1相比，要使用的掩模的數(shù)目增加一個。請注意，根據(jù)本實施例模式的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法處上述要點之外 類似于實施例模式1的方法。因此，自然可以獲得類似于實施例模式1的薄膜晶體管和顯 示器件的制造方法的效果，但所使用的掩模的數(shù)目增加一個。換言之，根據(jù)本實施例模式， 可以使用兩個光掩模來制造薄膜晶體管。另外，可以使用四個光掩模來制造包括像素晶體 管的有源矩陣襯底。以這種方式，由于減少了要使用的光掩模的數(shù)目，所以可以顯著減少用 于制造薄膜晶體管和顯示器件的步驟的數(shù)目。此外，可以在高產(chǎn)率和低成本的情況下制造 薄膜晶體管和顯示器件。請注意，使用本實施例模式的制造方法制造的薄膜晶體管具有的結(jié)構(gòu)包括柵極電 極層上的柵極絕緣膜、柵極絕緣膜上的半導體層、半導體層上的源極區(qū)和漏極區(qū)、源極區(qū)和 漏極區(qū)上的源極電極和漏極電極、以及鄰近于柵極電極層的側(cè)表面的腔體。通過鄰近于柵 極電極層的側(cè)表面形成的腔體，可以制造在柵極電極層的端部具有低漏電流的薄膜晶體管。(實施例模式3)在實施例模式3中，將描述不同于實施例模式1和2的那些方法的薄膜晶體管的 制造方法和顯示器件的制造方法。具體而言，將參照圖31A至31C、圖32A至32C、圖33A至 33C、圖34A至34C、圖35A至35C、和圖36來描述其中用在實施例模式1和2中描述的第一 蝕刻來蝕刻第一導電膜102的模式。圖31A至31C對應于實施例模式1的圖IA至1C。圖32A至32C對應于實施例模 式1的圖4A至4C。圖33A至33C對應于實施例模式1的圖7A至7C。圖34A至34C對應 于實施例模式1的圖IOA至10C。圖35A至35C對應于實施例模式1的圖13A至13C。圖 36對應于實施例模式1的圖16。首先，類似于實施例模式1，在襯底100上形成第一導電膜102、第一絕緣膜104、半 導體膜106、雜質(zhì)半導體膜108、和第二導電膜110。其材料及其形成方法類似于實施例模式 1的那些。然后，在第二導電膜110上形成第一抗蝕劑掩模112 (參見圖31A、圖32A、圖33A、 圖34A、和圖35A)。第一抗蝕劑掩模112的特征類似于實施例模式1的那些。接下來，使用第一抗蝕劑掩模112來執(zhí)行第一蝕刻。也就是說，蝕刻第一導電膜 102、第一絕緣膜104、半導體膜106、雜質(zhì)半導體膜108、和第二導電膜110以形成薄膜堆疊
18體114和蝕刻的第一導電膜115 (參見圖31B、圖32B、圖33B、圖34B、圖35B、和圖36)。如上所述，本實施例模式與實施例模式1的不同之處在于用第一蝕刻來處理第一 導電膜102以便形成蝕刻的第一導電膜115。接下來，通過第二蝕刻，將蝕刻的第一導電膜115處理成柵極電極層116(參見圖 31C、圖 32C、圖 33C、圖 34C、和圖 35C)。)在這里，除以下要點之外，第二蝕刻的條件等類似于實施例模式1的第二蝕刻的 那些。在實施例模式1中，需要僅用第二蝕刻來完全去除第一導電膜102的應去除的區(qū) 域。請注意，第一導電膜102的應去除的區(qū)域意指除形成有柵極電極層116的區(qū)域之外的 區(qū)域。在這里，薄膜堆疊體114的側(cè)表面與柵極電極層116的側(cè)表面之間的距離(I1取決 于第一導電膜102的厚度。第二蝕刻是其中執(zhí)行側(cè)蝕刻的蝕刻且是幾乎各向同性的蝕刻 (所謂的化學蝕刻)。因此，在使距離Cl1小于第一導電膜102的厚度的情況下，難以用實施 例模式1所述的方法完全去除第一導電膜102的應去除的區(qū)域。如上所述，通過用第一蝕刻去除第一導電膜102來形成蝕刻的第一導電膜115并 用第二蝕刻來形成柵極電極層116，由此可以使距離Cl1小于第二導電膜102的厚度。也就 是說，可以獨立于第一導電膜102的厚度來控制距離Cl1，從而增加布局設計的自由度。請注意，第二蝕刻之后的步驟類似于實施例模式1的那些。也就是說，通過將實施 例模式1所述的方法與本實施例模式所述的方法組合，可以以利用側(cè)蝕刻形成柵極電極層 并且還通過使用多色調(diào)掩模形成源極和漏極電極層的方式使用一個光掩模來制造薄膜晶 體管。如在本實施例模式中所述，用第一蝕刻來處理第一導電膜102，由此可以獨立于第 一導電膜102的厚度來涉設計薄膜堆疊體114的側(cè)表面與柵極電極層116的側(cè)表面之間的 距離屯，由此增加布局設計的自由度。請注意，根據(jù)本實施例模式的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法處上述要點之外 類似于實施例模式1的方法。因此，自然可以獲得類似于實施例模式1的薄膜晶體管和顯 示器件的制造方法的效果?？梢耘c實施例模式2相結(jié)合地實現(xiàn)本實施例模式。(實施例模式4)在實施例模式4中，將參照圖37A和37B、圖38、和圖39A至39C來描述其中并入 了用實施例模式1至3描述的任何方法制造的顯示器面板或顯示器件作為顯示部分的電子 設備。作為此類電子設備，例如，可以給出諸如視頻照相機或數(shù)字照相機的照相機；頭戴式 顯示器(護目鏡式顯示器)；汽車導航系統(tǒng)；投影儀；汽車用立體聲收音機；個人計算機；以 及便攜式信息終端(諸如移動計算機、移動電話、和電子書閱讀器)。電子設備的示例在圖 37A和37B中示出。圖37A示出電視設備?？梢酝ㄟ^將使用本發(fā)明制造的顯示器面板并入外殼中來完 成圖37A所示的電視設備。使用由實施例模式1至3所述的任何制造方法制造的顯示器面 板來形成主屏幕223，并提供揚聲器部分229、操作開關等作為其輔助設備。如圖37A所示，用實施例模式1至3所述的任何制造方法制造的顯示器面板222被并入外殼221中，并且可以由接收機225來接收一般TV廣播。當電視設備經(jīng)由調(diào)制解調(diào) 器224通過有線或無線連接而連接到通信網(wǎng)絡時，可以執(zhí)行單向(從發(fā)送機到接收機)或 雙向(在發(fā)送機與接收機之間或在接收機之間)信息通信?？梢允褂貌⑷胪鈿ぶ械拈_關或 由單獨提供的遙控設備226來操作電視設備?？梢詾檫b控設備226提供顯示輸出信息的顯 示部分227。此外，除主屏幕223之外，該電視設備可以包括使用第二顯示器面板形成的用于 顯示頻道、音量等的副屏幕228。圖38是電視設備的主結(jié)構(gòu)的方框圖。在顯示區(qū)中形成像素部分251?？梢杂肅OG 法在顯示器面板上安裝信號線驅(qū)動電路252和掃描線驅(qū)動電路253。作為其它外部電路的結(jié)構(gòu)，在視頻信號的輸入側(cè)提供將調(diào)諧器254接收到的信號 之中的視頻信號放大的視頻信號放大器電路255、將從視頻信號放大器電路255輸出的信 號轉(zhuǎn)換成對應于紅色、綠色、和藍色的各顏色的色度信號的視頻信號處理電路256、用于將 視頻信號轉(zhuǎn)換成滿足驅(qū)動IC等的輸入規(guī)格的信號的控制電路257等?？刂齐娐?57將信 號輸出到掃描線側(cè)和信號線側(cè)中的每一個。在數(shù)字驅(qū)動的情況下，可以在信號線側(cè)提供信 號分割電路258且可以將輸入數(shù)字信號劃分成m(m是整數(shù))塊(piece)并進行供應。在調(diào)諧器254接收到的信號之中，音頻信號被發(fā)送到音頻信號放大器電路259，且 其輸出通過音頻信號處理電路260被供應給揚聲器263?？刂齐娐?61從輸入部分262接 收關于接收站(接收頻率)和音量的信息并將信號發(fā)送到調(diào)諧器254和音頻信號處理電路 260。當然，本發(fā)明不限于電視設備且還可以應用于大型顯示介質(zhì)，諸如火車站、機場等 處的信息顯示板、或街道上的廣告顯示板、以及個人計算機的監(jiān)視器。通過使用本發(fā)明，可 以改善這些顯示介質(zhì)的生產(chǎn)率。當將用實施例模式1至3描述的顯示器件的任何制造方法制造的顯示器面板或顯 示器件應用于主屏幕223和副屏幕228時，可以提高電視設備的生產(chǎn)率。圖37B所示的移動計算機包括主體231、顯示部分232等。當將用實施例模式1至 3描述的顯示器件的任何制造方法制造的顯示器面板或顯示器件應用于顯示部分232時， 可以提高計算機的生產(chǎn)率。圖39A至39C示出應用本發(fā)明的移動電話的示例。圖39A是前視圖，圖39B是后視 圖，且圖39C是兩個外殼滑動時的展開視圖。移動電話200包括兩個外殼201和202。移動 電話200是所謂的智能電話，其兼?zhèn)湟苿与娫捄捅銛y式信息終端的功能，并結(jié)合了計算機， 并且除語音呼叫之外還能處理多種數(shù)據(jù)處理。移動電話200包括外殼201和外殼202。外殼201包括顯示部分203、揚聲器204、 麥克風205、操作鍵206、定位設備207、前照相機透鏡208、用于外部連接端子的插口 209、 耳機端子210等，而外殼202包括鍵盤211、外部存儲器插槽212、后照相機213、燈214等。 另外，在外殼201中并入了天線。除上述結(jié)構(gòu)之外，可以在移動電話200中并入無線IC芯片、小型存儲設備等。相互重疊(圖39A所示)的外殼201和202滑動且可以如圖39C所示地展開?？?以將用實施例模式1至3描述的顯示器件的任何制造方法制造的顯示器面板或顯示器件并 入顯示部分203中。由于顯示部分203和前照相機透鏡208被設置于同一平面中，可以使用移動電話200作為視頻電話?？梢酝ㄟ^使用顯示部分203作為取景器用后照相機213和 燈214來拍攝靜止圖像和運動圖像。通過使用揚聲器204和麥克風205，可以使用移動電話200作為音頻記錄設備(錄 音機)或音頻再現(xiàn)設備。通過使用操作鍵206，可以進行呼入和呼出的操作、用于電子郵件 等的簡單信息輸入、在顯示部分上顯示的屏幕的滾動、用于選擇要顯示在顯示部分上的信 息的光標運動等。如果需要處理此類信息，諸如創(chuàng)建文檔并使用移動電話200作為便攜式信息終端 的情況，使用鍵盤211是方便的。相互重疊(圖39A)的外殼201和202滑動且可以如圖 39C所示地展開。在使用移動電話200作為便攜式信息終端的情況下，可以執(zhí)行用鍵盤211 和定位設備207進行的順暢的操作。可以將用于外部連接端子的插口 209用于諸如AC適 配器或USB電纜的各種電纜，由此可以對移動電話200充電或執(zhí)行與個人計算機等的數(shù)據(jù) 通信。此外，通過將記錄介質(zhì)插入外部存儲器插槽212中，移動電話200可以進行存儲和移 動大容量的數(shù)據(jù)。在外殼202的后表面中(圖39B)，提供了后照相機213和燈214，并且可以通過使 用顯示部分203作為取景器來拍攝靜止圖像和運動圖像。此外，除上述功能和結(jié)構(gòu)之外，移動電話200可以具有紅外通信功能、USB端口、接 收一個片斷電視廣播的功能、非接觸式IC芯片、耳機插孔等。由于可以用實施例模式1至3所述的薄膜晶體管和顯示器件的任何制造方法來制 造本實施例模式所述的各種電子設備，所以可以通過使用本發(fā)明來提高這些電子設備的生產(chǎn)率。因此，通過使用本發(fā)明，可以顯著地降低這些電子設備的制造成本。[實施例1]在實施例1中，使用在實施例模式1中描述的第二蝕刻來形成柵極電極，并觀察此 圖案。下面將描述觀察結(jié)果。首先，使用在玻璃襯底上使用具有150nm的厚度的鉬形成第一導電膜102，使用具 有300nm的厚度的氮化硅來形成第一絕緣膜104，使用具有150nm的厚度的無定形硅來形成 半導體膜106，使用具有50nm的厚度的包含磷的無定形硅來形成雜質(zhì)半導體膜108，并使用 具有300nm的厚度的鎢來形成第二導電膜110。然后，在第二導電膜110上形成抗蝕劑掩模，并執(zhí)行第一蝕刻。用三階段的干法 蝕刻來執(zhí)行第一蝕刻。首先，在IOOmT的壓力和500W的RF功率下以Cl2氣體、CF4氣體、和 O2氣體分別在40SCCm、40SCCm、和20sCCm的混合氣體中的流速執(zhí)行蝕刻260秒。然后，在 IOOmT的壓力和500W的RF功率下僅以lOOsccm的Cl2氣體的流速執(zhí)行蝕刻240秒。最后， 在IOOmT的壓力和1000W的RF功率下僅以IOOsccm的CHF3氣體的流速執(zhí)行蝕刻400秒、 然后是200秒、以及再400秒。接下來，對已經(jīng)受第一蝕刻的樣本執(zhí)行第二蝕刻。用濕法蝕刻來執(zhí)行第二蝕刻。在 濕法蝕刻中，使用包含硝酸、乙酸、和磷酸的40°C下的化學溶液，并將樣本浸入該化學溶液 中240秒或300秒。請注意，包含硝酸、乙酸、和磷酸的化學溶液是包含約70%的磷酸、約 10%的硝酸、約20%的乙酸、和水的混合物。用光學顯微鏡觀察以上述方式制造的樣本。那時的觀察結(jié)果在圖40A和40B中示出。請注意，圖40A是經(jīng)受第二蝕刻240秒的樣本的光學顯微照片且圖40B是經(jīng)受第二蝕 刻300秒的樣本的光學顯微照片。在這里，從背(襯底)側(cè)執(zhí)行用光學顯微鏡的觀察。在 圖40A和40B中的每一個中，柵極電極的圖案的側(cè)表面與元素區(qū)的側(cè)表面相比以幾乎均勻 的距離更多地在內(nèi)部，這是有利的形狀。用聚焦離子束(FIB)裝置來處理以上述方式制造的樣本的柵極電極層的端部，并 用掃描透射電子顯微鏡(STEM)來觀察已處理樣本。圖41A示出執(zhí)行第二蝕刻前的樣本，其 是用光學顯微鏡在比圖40A和40B的放大倍率高的放大倍率下觀察的。圖41B是沿圖41A 的線X-X'截取的第二蝕刻之后的STEM圖像。圖41C是被圖41B中的虛線環(huán)繞的部分的放 大圖。在圖41C中，在腔體上方和下方觀察黑色物質(zhì)。這是通過用FIB裝置進行處理產(chǎn)生 的物質(zhì)。如圖41A至41C所示，通過使用本發(fā)明，可以在柵極電極層的端部處提供腔體。接下來，執(zhí)行電流測試以檢查在這些樣本中相鄰的柵極布線是否相互絕緣。用于 電流測試的樣本的頂視圖在圖42中示出。請注意，雖然在電流測試中使用L1至“、禮至R8、 X、和Y，但為簡單起見，在圖42中使用LpLpHX、和Y。在圖42中，在粗線所示的部分 中形成源極和漏極電極層(蝕刻的第二導電膜)，并在具有陰影線的部分中形成柵極電極 層(蝕刻的第一導電膜)。另外，Lp LyR1、和R2是柵極電極層，且X和Y是源極和漏極電 極層。圖43A示出在R1與L1之間施加電壓時測量的電流值。最大電流約為 1. OX 10_1(I(A)，其顯示R1與L1相互絕緣。也就是說，相鄰的兩個柵極布線未被相互電連接 且通過第二蝕刻完全相互脫離連接。圖43B示出在X與L1之間施加電壓時測量的電流值。最大電流約為1. 0 X 10_1(l (A)， 其顯示X和L1相互絕緣。也就是說，柵極布線和源極布線未被相互電連接。圖44A示出在L1與L2之間施加電壓時測量的電流值。最小電流約為1. 0 X 10_5 (A)， 其顯示在L1與L2之間保持電連接。也就是說，一個柵極布線未通過第二蝕刻斷開連接。圖44B示出在X與Y之間施加電壓時測量的電流值。最小電流約為1.0X10_4(A)， 其顯示在X與Y之間保持電連接。也就是說，源極布線未被斷開連接。如本實施例中所述，可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的制造方法。本申請是基于2007年12月3日向日本專利局提交的日本專利申請序號 2007-312348，其全部內(nèi)容通過引用并入本文中。
權利要求
一種薄膜晶體管的制造方法，包括以下步驟形成第一導電膜；在第一導電膜之上形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成半導體膜；在絕緣膜之上形成雜質(zhì)半導體膜；在雜質(zhì)半導體膜之上形成第二導電膜；在第二導電膜之上形成第一抗蝕劑掩模；使用第一抗蝕劑掩模對絕緣膜、半導體膜、雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜進行第一蝕刻以至少使第一導電膜的表面暴露；對第一導電膜的一部分進行第二蝕刻以便以柵極電極的寬度比絕緣膜的寬度窄的方式形成柵極電極層；在第二導電膜之上形成第二抗蝕劑掩模；以及使用第二抗蝕劑掩模對第二導電膜、雜質(zhì)半導體膜、和半導體膜的一部分進行第三蝕刻以形成源極和漏極電極層、源極和漏極區(qū)層、和半導體層。
2.一種薄膜晶體管的制造方法，包括以下步驟 形成第一導電膜；在第一導電膜之上形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成半導體膜；在絕緣膜之上形成雜質(zhì)半導體膜；在雜質(zhì)半導體膜之上形成第二導電膜；在第二導電膜之上形成包括凹陷部分的第一抗蝕劑掩模；使用第一抗蝕劑掩模對絕緣膜、半導體膜、雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜進行第一蝕刻 以至少使第一導電膜的表面暴露；對第一導電膜的一部分進行第二蝕刻以便以柵極電極的寬度比絕緣膜的寬度窄的方 式形成柵極電極層；通過使第一抗蝕劑掩模凹入以便使與第一抗蝕劑掩模的凹陷部分重疊的第二導電膜 的一部分暴露來形成第二抗蝕劑掩模；以及使用第二抗蝕劑掩模對第二導電膜、雜質(zhì)半導體膜、和半導體膜的一部分進行第三蝕 刻以形成源極和漏極電極層、源極和漏極區(qū)層、和半導體層。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的薄膜晶體管的制造方法，其中，在形成第二抗蝕劑掩模之 后執(zhí)行第二蝕刻。
4.根據(jù)權利要求2所述的薄膜晶體管的制造方法，其中，使用多色調(diào)掩模來形成第一 抗蝕劑掩模。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的薄膜晶體管的制造方法， 其中，第一蝕刻是干法蝕刻，以及其中，第二蝕刻是濕法蝕刻。
6.一種薄膜晶體管，包括 絕緣表面上的柵極電極； 柵極電極之上的絕緣膜；絕緣膜之上的半導體層； 半導體層之上的雜質(zhì)半導體層；以及 雜質(zhì)半導體層之上的導電膜，其中，鄰近于柵極電極且在所述絕緣膜與所述絕緣表面之間形成腔體。
7.根據(jù)權利要求6所述的薄膜晶體管，其中，所述半導體層具有作為溝道區(qū)的第一凹陷部分。
8.根據(jù)權利要求6所述的薄膜晶體管，其中，所述半導體層具有與所述腔體重疊的第二凹陷部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使用少數(shù)量掩模的薄膜晶體管和顯示器件的制造方法。將第一導電膜、絕緣膜、半導體膜、雜質(zhì)半導體膜、和第二導電膜堆疊。然后，使用多色調(diào)掩模在其上面形成具有凹陷部分的抗蝕劑掩模。執(zhí)行第一蝕刻以形成薄膜堆疊體，并執(zhí)行其中對薄膜堆疊體進行側(cè)蝕刻的第二蝕刻以形成柵極電極層。使抗蝕劑凹入，然后形成源極電極、漏極電極等；由此，制造薄膜晶體管。
文檔編號H01L29/786GK101884112SQ200880118999
公開日2010年11月10日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權日2007年12月3日
發(fā)明者伊佐敏行, 宮入秀和, 小松立, 小森茂樹 申請人:株式會社半導體能源研究所