專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法、顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及薄膜晶體管及其制造方法、具有該薄膜晶體管的顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，由形成在玻璃襯底等的具有絕緣表面的襯底上的厚度為
幾nm至幾百nm左右的半導(dǎo)體薄膜構(gòu)成的薄膜晶體管引人注目。薄膜晶體管廣泛地應(yīng)用于電子器件諸如IC (集成電路)及電光裝置。尤其，正在加快開發(fā)作為以液晶顯示裝置或EL (電致發(fā)光)顯示裝置等為代表的顯示裝置的開關(guān)元件的薄膜晶體管。在有源矩陣型液晶顯示裝置中，通過在連接到所選擇的開關(guān)元件的像素電極和對應(yīng)于該像素電極的相對電極之間施加電壓，進(jìn)行配置在像素電極和相對電極之間的液晶層的光學(xué)調(diào)制，并且該光學(xué)調(diào)制被觀察者識(shí)別為顯示圖案。在此，有源矩陣型液晶顯示裝置是指一種液晶顯示裝置，其中采用通過利用開關(guān)元件使配置為矩陣狀的像素電極驅(qū)動(dòng)，在屏幕上形成顯示圖案的方式。
目前，如上所述那樣的有源矩陣型顯示裝置的用途正在擴(kuò)大，并且對于屏幕尺寸的大面積化、高精細(xì)化及高開口率化的要求得到提高。此外，對于有源矩陣型顯示裝置要求高可靠性，并且對于其生產(chǎn)方法要求高生產(chǎn)性及生產(chǎn)成本的降低。作為提高生產(chǎn)性并降低生產(chǎn)成本的方法之一，可以舉出步驟的簡化。
在有源矩陣型顯示裝置中，主要將薄膜晶體管用作開關(guān)元件。在制造薄膜晶體管時(shí)，為了步驟的簡化，重要的是減少用于光刻的光掩模的數(shù)目。例如，若是增加一個(gè)光掩4莫，則需要如下步驟抗蝕劑涂敷、預(yù)烘千、曝光、顯影、后烘干等的步驟、在其前后的步驟中的被
膜的形成及蝕刻步驟、以及抗蝕劑的剝離、清洗及干燥步驟等。因此，
若是增加一個(gè)用于制造步驟的光掩模，則大幅度地增加步驟數(shù)目。為
了減少制造步驟中的光掩模，正在進(jìn)行多種技術(shù)開發(fā)。
薄膜晶體管大致分成其溝道形成區(qū)設(shè)置于柵電極的下層的頂柵
型和其溝道形成區(qū)設(shè)置于柵電極的上層的底柵型。已知地是，在底柵型薄膜晶體管的制造步驟中使用的光掩模數(shù)目少于在頂柵型薄膜晶
體管的制造步驟中使用的光掩模數(shù)目。 一般地，利用三個(gè)光掩模制造底柵極型薄膜晶體管。
此外，減少光掩模數(shù)目的現(xiàn)有技術(shù)主要采用復(fù)雜的技術(shù)如背面曝
光、抗蝕劑回流或剝離法(lift-offmethod)并需要特殊的裝置。因利用這種復(fù)雜的技術(shù)導(dǎo)致各種問題，因此成為成品率的降低的原因之一。另外，必須犧牲薄膜晶體管的電特性的情況也多。
作為在薄膜晶體管的制造步驟中的用來減少光掩模數(shù)目的典型方法，使用多級灰度掩模(被稱為半色調(diào)掩模或灰色調(diào)掩模的掩模)的技術(shù)是眾所周知的。作為使用多級灰度掩模減少制造步驟的技術(shù)，例如可以舉出專利文獻(xiàn)1 。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請公開2003-179069號(hào)公報(bào)
但是，即使在上述多級灰度掩模制造底柵型薄膜晶體管的情況下，也需要至少兩個(gè)多級灰度掩模，因此難以進(jìn)一步減少光掩模的數(shù)目。將兩個(gè)多級灰度掩模中之一用于對柵電極層的構(gòu)圖。
在此，本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種可以制造薄膜晶體管的新的方法，而不使用用于柵電極層的構(gòu)圖的新的光掩模。就是說，公開無需利用復(fù)雜的技術(shù)，并且利用 一個(gè)光掩?？梢灾圃斓谋∧ぞw管的制造方法。
發(fā)明內(nèi)容
由此，在薄膜晶體管的制造時(shí)，可以比現(xiàn)有技術(shù)減少所使用的光掩模的數(shù)目。
另外，本發(fā)明的一個(gè)方式尤其可以應(yīng)用于用于顯示裝置的像素的 薄膜晶體管(像素TFT)。因此，本發(fā)明的一個(gè)方式目的在于提供一 種顯示裝置的制造方法，其中不使用復(fù)雜的技術(shù)，而用來光刻法的光 掩模的數(shù)目比現(xiàn)有技術(shù)少。
再者，本發(fā)明的一個(gè)方式的目的在于提供不僅減少光掩模的數(shù) 目，而且減少光漏電流并具有良好的電特性的薄膜晶體管及具有良好
的顯示特性的顯示裝置；尤其是在液晶顯示裝置中，防止來自背光燈
一側(cè)的光行進(jìn)到半導(dǎo)體層。
在本發(fā)明的 一個(gè)方式的薄膜晶體管的制造方中，形成遮光膜和該
遮光膜上的第一抗蝕劑掩;f莫；通過蝕刻遮光膜的一部分形成具有圖案 的遮光層；在該遮光層上形成基底膜；在該基底膜上形成第一導(dǎo)電膜、 在該第一導(dǎo)電膜上依次層疊第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、 以及第二導(dǎo)電膜而形成的薄膜疊層體、該薄膜疊層體上的第二抗蝕劑 掩模；通過第一蝕刻至少使上述第一導(dǎo)電膜露出并形成上述薄膜疊層 體的圖案；以及通過第二蝕刻形成第一導(dǎo)電膜的圖案。在此，基于第 一導(dǎo)電膜被選4奪性地側(cè)蝕(sideetching )的條件進(jìn)行第二蝕刻，并且 使用同一個(gè)光掩模形成第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑掩模。
在此，作為第一蝕刻利用干蝕刻或濕蝕刻即可，但優(yōu)選利用各向 異性高的蝕刻法(物理蝕刻)而進(jìn)行。作為第一蝕刻利用各向異性高 的蝕刻法，可以提高圖案的加工精度。注意，在以干蝕刻進(jìn)行第一蝕 刻的情況下，雖然能夠在一個(gè)步驟中進(jìn)行，但是在以濕蝕刻進(jìn)行第一 蝕刻的情況下，在多個(gè)步驟中進(jìn)行第一蝕刻。因此，作為第一蝕刻優(yōu) 選利用干蝕刻。
另外，作為第二蝕刻利用干蝕刻或濕蝕刻即可，但是優(yōu)選利用各 向同性的蝕刻占優(yōu)勢的蝕刻法(化學(xué)蝕刻)而進(jìn)行。作為第二蝕刻利 用各向同性的蝕刻占優(yōu)勢的蝕刻法(化學(xué)蝕刻)，可以對第一導(dǎo)電膜 進(jìn)行側(cè)面蝕刻。因此，作為第二蝕刻優(yōu)選利用濕蝕刻。注意，第 一導(dǎo)電膜的圖案例如是指形成柵電極及柵極布線和電容 電極及電容布線、電源線等的金屬布線的俯視布局。
注意，遮光層由具有遮光性的材料的膜形成即可。作為具有遮光 性的膜，可以舉出金屬膜，優(yōu)選使用鉻或氧化鉻等形成即可。另外， 遮光層至少設(shè)置為重疊于薄膜疊層體所具有的半導(dǎo)體膜。其面積優(yōu)選 形成為大于薄膜疊層體。
另外，遮光層和薄膜疊層體使用同一個(gè)光掩模形成。通過與薄膜 疊層體同 一個(gè)光掩模形成遮光層，可以無需追加新的光掩模地設(shè)置遮 光層。
注意，如上所述，遮光層的面積優(yōu)選大于薄膜疊層體，因此形成 薄膜疊層體的第二抗蝕劑掩模優(yōu)選形成為比形成遮光層的第一抗蝕 劑掩模縮小。作為使抗蝕劑掩?？s小的方法，可以利用如以氧等離子 體的灰化等。
本發(fā)明的 一個(gè)方式是一種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步
驟形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻上述遮光 膜的一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在 上述基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜 質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上形成第二抗蝕劑 掩模；通過使用上述第二抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì) 半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo)體膜、上述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使上 述第一導(dǎo)電膜露出；對上述第一導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起側(cè)面蝕刻的 第二蝕刻形成柵電極層；在上述第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模； 以及通過使用上述第三抗蝕劑掩;f莫，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及上述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層，其中上述第一抗蝕劑掩模 和上述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光掩模形成。
本發(fā)明的一個(gè)方式是一種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步 驟形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻上述遮光膜的一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在 上述基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜 質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上形成第二抗蝕劑 掩模；通過使用上述第二抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì) 半導(dǎo)體膜、上迷半導(dǎo)體膜、上述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使上
述第一導(dǎo)電膜露出；在上述第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；對上 述第一導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起側(cè)面蝕刻的第二蝕刻形成柵電極層； 以及通過使用上述第三抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及上述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)印⒁约鞍雽?dǎo)體層，其中上述第一抗蝕劑掩模 和上述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光掩模形成。
本發(fā)明的一個(gè)方式是一種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步 驟形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻上述遮光 膜的一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在 上述基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜 質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上形成具有凹部的 第二抗蝕劑掩模；通過使用上述第二抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、 上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo)體膜、上述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻， 至少使上述第一導(dǎo)電膜露出；對上述第一導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起側(cè) 面蝕刻的第二蝕刻形成柵電極層；通過使上述第二導(dǎo)電膜縮小，以使 重疊于上述第二抗蝕劑掩模的凹部的上述第二導(dǎo)電膜露出并形成第 三抗蝕劑掩模；以及通過使用上述第三抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電 膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及上述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形 成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層，其中上述 第一抗蝕劑掩模和上述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光掩模形成。
本發(fā)明的 一個(gè)方式是一種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步 驟形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩^t;通過蝕刻上述遮光 膜的一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在上述基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜 質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上形成具有凹部的
第二抗蝕劑掩模；通過使用上述第二抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、 上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo)體膜、上述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻， 至少使上述第一導(dǎo)電膜露出；通過使上述第二抗蝕劑掩?？s小，以使 重疊于上述第二抗蝕劑掩模的凹部的上述第二導(dǎo)電膜露出并形成第 三抗蝕劑掩模；對上述第一導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起側(cè)面蝕刻的第二 蝕刻形成柵電極層；以及通過使用上述第三抗蝕劑掩模，對上述第二 導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及上述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕 刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層，其中 上述第一抗蝕劑掩模和上述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光掩模形成。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的制造方法，在第一抗蝕劑掩模具有凹部的情況 下，上述第一抗蝕劑掩模優(yōu)選使用多級灰度掩模形成。通過使用多級 灰度掩模，可以以簡單步驟形成具有凹部的抗蝕劑掩模。
通過上述結(jié)構(gòu)的制造方法，以上述第一蝕刻形成元件區(qū)域，并且 以上述第二蝕刻，在離上述元件區(qū)域側(cè)面有大約相等的距離內(nèi)側(cè)形成 4冊電極層的側(cè)面。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的制造方法，其中將上述第二抗蝕劑掩模的面積優(yōu) 選形成為小于上述第一抗蝕劑掩模的面積，以便確實(shí)地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體層 的遮光。
在本發(fā)明的將第二抗蝕劑掩模的面積形成為小于第 一抗蝕劑掩 模的面積的上述結(jié)構(gòu)中，以氧等離子體進(jìn)行灰化而形成上述第二抗蝕 劑掩模。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的利用第 一蝕刻及第二蝕刻的制造方法，其中作為 上述第一蝕刻優(yōu)選利用干蝕刻且作為上述第二蝕刻優(yōu)選利用濕蝕刻。 利用第一蝕刻的加工優(yōu)選高精度地進(jìn)行，并且利用第二蝕刻的加工需 要引起側(cè)面蝕刻。為了進(jìn)行高精度地加工，優(yōu)選利用干蝕刻，這是因 為濕蝕刻因?yàn)槔没瘜W(xué)反應(yīng)，所以與干蝕刻相比容易發(fā)生側(cè)面蝕刻的緣故。
本發(fā)明的一個(gè)方式是一種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻上述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在上述 基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上使用與上述第一抗蝕 劑掩模同一個(gè)光掩模形成第二抗蝕劑掩模；通過使用上述第二抗蝕劑 掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo)體膜、上述 第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使上述第一導(dǎo)電膜露出；對上述第一 導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起側(cè)面蝕刻的第二蝕刻形成柵電極層；在上述 第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；通過使用上述第三抗蝕劑掩模， 對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及上述半導(dǎo)體膜的一部分 進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo) 體層來形成薄膜晶體管；去除上述第三抗蝕劑掩模；覆蓋上述薄膜晶 體管形成地第二絕緣膜；在上述第二絕緣膜中形成開口部，以使上述 源電極及漏電極層的一部分露出；以及在上述開口部及上述第二絕緣 膜上選擇性地形成像素電極。
本發(fā)明的一個(gè)方式是一種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻上述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在上述 基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上使用與上述第一抗蝕 劑掩模同一個(gè)光掩模形成第二抗蝕劑掩模；通過使用上述第二抗蝕劑 掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo)體膜、上述 第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使上述第一導(dǎo)電膜露出；在上迷第二 導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；對上述第一導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起 側(cè)面蝕刻的第二蝕刻形成柵電極層；通過使用上述第三抗蝕劑掩模， 對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及上述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)印⒁约鞍雽?dǎo)
體層來形成薄膜晶體管；去除上述第三抗蝕劑掩模；覆蓋上述薄膜晶 體管地形成第二絕緣膜；在上述第二絕緣膜中形成開口部，以使上述 源電極及漏電極層的一部分露出；以及在上述開口部及上述第二絕緣 膜上選擇性地形成像素電極。
本發(fā)明的一個(gè)方式是一種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩才莫；通過蝕刻上述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在上述 基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上使用與上述第一抗蝕 劑掩模同 一個(gè)光掩模形成具有凹部的第二抗蝕劑掩模；通過使用上述 第二抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo) 體膜、上述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使上述第一導(dǎo)電膜露出； 對上述第 一導(dǎo)電膜的 一部分進(jìn)行引起側(cè)面蝕刻的第二蝕刻形成柵電 極層；通過使上述第二抗蝕劑掩?？s小，以使重疊于上述第二抗蝕劑 掩模的凹部的上述第二導(dǎo)電膜露出并形成第三抗蝕劑掩模；通過使用 上述第三抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及 上述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域 及漏區(qū)域?qū)印⒁约鞍雽?dǎo)體層來形成薄膜晶體管；去除上述第三抗蝕劑 掩模；覆蓋上述薄膜晶體管地形成第二絕緣膜；在上述第二絕緣膜中 形成開口部，以使上述源電極及漏電極層的一部分露出；以及在上述 開口部及上述第二絕緣膜上選擇性地形成像素電極。
本發(fā)明的一個(gè)方式是一種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻上述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層；在上述遮光層上形成基底膜；在上述 基底膜上依次層疊形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在上述第二導(dǎo)電膜上使用與上述第一抗蝕 劑掩模同 一個(gè)光掩模形成具有凹部的第二抗蝕劑掩模；通過使用上述第二抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、上述半導(dǎo) 體膜、上述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使上述第一導(dǎo)電膜露出； 通過使上述第二抗蝕劑掩?？s小，以使重疊于上述第二抗蝕劑掩模的
凹部的上述第二導(dǎo)電膜露出并形成第三抗蝕劑掩^f莫；對上述第 一導(dǎo)電 膜的 一部分進(jìn)行51起側(cè)面蝕刻的第二蝕刻形成柵電極層；通過使用上 述第三抗蝕劑掩模，對上述第二導(dǎo)電膜、上述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及上 述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及 漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層來形成薄膜晶體管；去除上述第三抗蝕劑掩 模；覆蓋上述薄膜晶體管地形成第二絕緣膜；在上述第二絕緣膜中形 成開口部，以^吏上述源電極及漏電極層的一部分露出；以及在上述開
口部及上述第二絕緣膜上選擇性地形成像素電極。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的制造方法，其中上述第一抗蝕劑掩模 優(yōu)選利用多級灰度掩模形成。
通過應(yīng)用上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的制造方法，可以以上述第一蝕刻 形成元件區(qū)域，并且以上述第二蝕刻，在離上述元件區(qū)域側(cè)面有大約 相等的距離的內(nèi)側(cè)形成柵電極層的側(cè)面。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的制造方法，其中上述第一蝕刻優(yōu)選為 干蝕刻，并且上述第二蝕刻優(yōu)選為濕蝕刻。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的制造方法，優(yōu)選層疊通過CVD法或 賊射法形成的絕緣膜和通過旋涂法形成的絕緣膜形成上迷第二絕緣 膜。特別優(yōu)選通過CVD法或?yàn)R射法形成氮化硅膜并通過旋涂法形成 有機(jī)樹脂膜。通過這樣形成保護(hù)絕緣膜，可以防止薄膜晶體管的電特 性會(huì)受到雜質(zhì)元素等的影響，且提高像素電極的被形成面的平坦性來 防止成品率的降低。
另夕卜，本發(fā)明的一個(gè)方式的薄膜晶體管包括遮光膜上的絕緣膜； 上述絕緣膜上的柵電極層；上述柵電極層上的柵極絕緣膜；上述柵極 絕緣膜上的半導(dǎo)體層；具有上述半導(dǎo)體層上的源區(qū)域及漏區(qū)域的雜質(zhì) 半導(dǎo)體層；上述源區(qū)域及漏區(qū)域上的源電極及漏電極；以及與上述柵電極層的側(cè)面接觸的空洞。
注意，優(yōu)選在盡量不受到"無故意的蝕刻"的條件下進(jìn)行蝕刻。
膜"具有耐熱性，，是指在步驟中的溫度下，該膜可以保持作為膜 的形狀且保持該膜被要求的功能及特性。
注意，"柵極布線"是指連接到薄膜晶體管的柵電極的布線。柵 極布線由柵電極層形成。另外，4冊極布線有時(shí)被稱為掃描線。
另外，"源極布線"是指連接到薄膜晶體管的源電極及漏電極的 一方的布線。源才及布線由源電4及及漏電才及層形成。源4及布線有時(shí)稱為 信號(hào)線。
另外，"電源線"是指連接到電源且保持為恒定電壓的布線。
無需新的光掩模用來柵電極的圖案形成，而可以大幅度地減少薄 膜晶體管的制造步驟數(shù)目，并且該薄膜晶體管可以應(yīng)用于顯示裝置， 因此，也可以大幅度地減少顯示裝置的制造步驟。
更具體地說，可以減少光掩模的數(shù)目。也可以使用一個(gè)光掩模(多 級灰度掩模)制造薄膜晶體管。因此，可以大幅度地減少薄膜晶體管 或顯示裝置的制造步驟數(shù)目。另外，可以使用一個(gè)光掩模制造薄膜晶 體管，因此可以防止當(dāng)進(jìn)行光掩模的位置對準(zhǔn)時(shí)發(fā)生不一致。
此外，與以光掩模數(shù)目的減少為目的的現(xiàn)有技術(shù)不同，不需要通 過背面曝光、抗蝕劑回流及剝離法等的復(fù)雜步驟。由此，可以不降低 成品率且大幅度地減少顯示裝置的制造步驟數(shù)目。
另外，在以光掩模的數(shù)目的減少為目的的現(xiàn)有技術(shù)中，必須犧牲 電特性的情況也不少。但是，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，可以維持薄膜 晶體管的電特性并大幅度地減少薄膜晶體管的制造步驟數(shù)目。因此， 可以大幅度地減少顯示裝置的制造步驟數(shù)目，而不犧牲顯示裝置的顯 示質(zhì)量等。
再者，借助于上迷效果，可以大幅度地減少薄膜晶體管及顯示裝 置的制造成本。
可以遮光半導(dǎo)體層，因此可以制造減少光漏電流且具有良好的電特性的薄膜晶體管及具有該薄膜晶體管的顯示質(zhì)量良好的顯示裝置。
再者，也可以制造在柵電極層端部中產(chǎn)生的漏電流小的薄膜晶體 管，因此可以得到對比度高且顯示質(zhì)量良好的顯示裝置。
圖1A至1C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖2A至2C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖3A至3C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖4A至4C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖5A至5C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖6A至6C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖7A至7C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖8A至8C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖9A至9C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖IOA至IOC是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖11A至11C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖12A至12C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖13A至13C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖14A至14C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖15 A至15C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一例的
圖16A至16C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖17是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖18是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖19是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖20是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一 例的圖； 圖21是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖22是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一例的圖； 圖23是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖24是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一例的圖； 圖25是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖26是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖27是說明有源矩陣襯底的連接部的圖； 圖28是說明有源矩陣襯底的連接部的圖； 圖29A至29C是說明有源矩陣襯底的連接部的圖； 圖30A-1和30A-2及30B-1和30B-2是說明多級灰度掩模的圖； 圖31A至31C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一例的
圖32A至32C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖33是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖；圖34是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖35是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖36是說明顯示裝置的像素電路的一例的圖； 圖37是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖38是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖3 9是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一 例的圖； 圖4 0是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一 例的圖； 圖41是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖42是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖； 圖43A至43C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一例的
圖44A至44C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的 一例的
圖45A至45C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的
圖46A和46B是說明電子設(shè)備的圖47是說明電子設(shè)備的圖48A至48C是說明電子設(shè)備的圖49A至49C是說明薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法的一例的圖。
選擇圖為圖2A至2C。
具體實(shí)施例方式
下面，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。但是，本 發(fā)明不局限于以下說明。這是因?yàn)樗鶎偌夹g(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以 很容易地理解一個(gè)事實(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。因此，本發(fā)明不局限于下 面所示的實(shí)施方式中的記載內(nèi)容。注意，當(dāng)參照
發(fā)明結(jié)構(gòu)之際，在不同的附圖中也使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部分。此外， 當(dāng)表示相同的部分之際，有時(shí)使用相同的陰線圖案而并不附記附圖標(biāo) 記。另外，在俯視圖中不表示基底膜、第一絕緣膜、以及第二絕緣膜。
實(shí)施方式1
在本實(shí)施方式中，參照圖1A至圖29C說明薄膜晶體管的制造方 法及將該薄膜晶體管配置為矩陣狀的顯示裝置的制造方法的 一例。
注意，圖17至圖25示出根據(jù)本實(shí)施方式的薄膜晶體管的俯視圖， 圖25是形成了像素電極的完成圖。圖1A至圖4C是沿著圖17至圖 25所示的A-A'的截面圖。圖5A至圖7C是沿著圖19至圖25所示的 B-B'的截面圖。圖8A至圖IOC是沿著圖19至圖25所示的C-C'的截 面圖。圖IIA至圖13C是沿著圖19至圖25所示的D-D'的截面圖。 圖14A至圖16C是沿著圖19至圖25所示的E-E'的截面圖。
首先，在襯底100的一個(gè)主表面上形成遮光膜50。遮光膜50用 來遮擋來自與襯底100的一個(gè)主表面相反的面的外光或來自其他面的 散射光而設(shè)置。
襯底IOO是絕緣襯底。在將襯底IOO應(yīng)用于顯示裝置的情況下， 可以使用玻璃襯底或石英襯底作為襯底100。在本實(shí)施方式中，使用
J皮璃4于底。
遮光膜50可以由能夠遮光的材料的膜形成即可，不局限于特定 的材料。作為能夠遮光的材料的膜，可以舉出如以鉻為主要成分的材 料的膜或含有碳黑的樹脂膜等，但是從耐熱性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用 以鉻為主要成分的材料的膜。作為以鉻為主要成分的材料，可以舉出 鉻、氧化鉻、氮化鉻、或氟化鉻等。
注意，遮光膜50可以利用如濺射法或CVD法(包括熱CVD法 或等離子體CVD法等)等而形成。但是，不局限于特定的方法。
接下來，在遮光膜50上形成第一抗蝕劑掩模51 (參照圖1A和 圖17)。接下來，利用第一抗蝕劑掩模51蝕刻遮光膜50,形成遮光層52 (參照圖1B和圖18)。蝕刻可以利用干蝕刻或濕蝕刻，優(yōu)選利用干 蝕刻。這是因?yàn)楫?dāng)利用濕蝕刻時(shí)遮光膜50縮小，而有時(shí)不能確保遮 光層52的充分面積的緣故。通過利用干燭刻，可以作為進(jìn)一步反映 第一抗蝕劑掩模51的圖案的形狀。另外，在形成遮光層52的上述蝕 刻步驟中，有時(shí)襯底100被蝕刻。因此，優(yōu)選在襯底100和遮光膜50 之間預(yù)先設(shè)置"用作基底的絕緣膜"。該"用作基底的絕緣膜"可以 利用和下面說明的基底膜53同樣的材料及同樣的形成方法而形成。 通過在襯底100和遮光膜50之間具有"用作基底的絕緣膜，，，可以 防止在襯底100中包含的雜質(zhì)金屬元素附著到半導(dǎo)體層且進(jìn)入到半導(dǎo) 體層內(nèi)部。
接下來，去除第一抗蝕劑掩模51 (參照圖1C和圖19),在遮光 層52上形成基底膜53(參照圖2A、圖5A、圖8A、圖IIA、圖14A)。
基底膜53由絕緣材料形成?；啄?3可以使用如氧化硅膜、氮 化硅膜、氧氮化硅膜、或氮氧化硅膜等而形成。但是，需要耐受后面 步驟(第一絕緣膜104的形成等)的耐熱性。另外，選擇在后面步驟 (第二導(dǎo)電膜IIO的蝕刻等)中不被蝕刻或腐蝕的材料。
在使用玻璃襯底作為襯底100的情況下，作為基底膜53優(yōu)選使 用氮化硅膜或氮氧化硅膜。這是因?yàn)橥ㄟ^基底膜53含有氮可以有效 地防止玻璃襯底100中的雜質(zhì)金屬元素進(jìn)入到半導(dǎo)體層的緣故。再者， 基底膜53優(yōu)選包含囟素(氟、氯、或溴)。這是因?yàn)橥ㄟ^基底膜53 含有面素可以更有效地防止玻璃襯底100中的雜質(zhì)金屬元素進(jìn)入到半 導(dǎo)體層的緣故。為了使基底膜53含有卣素，將由素氣體或由由素化 合物而成的氣體包含于用來形成的氣體。
注意，例如可以通過CVD法(包括熱CVD法或等離子體CVD 法等)或?yàn)R射法等形成基底膜53，不局限于特定的方法。另外，基底 膜53既可以由單層形成，又可以層疊多個(gè)膜而形成。
接下來，在基底膜53上形成第一導(dǎo)電膜102、第一絕緣膜104、半導(dǎo)體膜106、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108、以及第二導(dǎo)電膜IIO。這些膜既可 以由單層形成，又可以由層疊多個(gè)膜的疊層膜形成。
使用導(dǎo)電材料形成第一導(dǎo)電膜102。例如，可以使用鈦、鉬、鉻、 鉭、鴒、鋁、銅、釹、鈮或鈧等的金屬或以上述材料為主要成分的合 金等導(dǎo)電材料形成第一導(dǎo)電膜102。但是，需要耐受后面步驟(第一 絕緣膜104的形成等)的耐熱性，還需要選擇在后面步驟(第二導(dǎo)電 膜110的蝕刻等)中不受到無故意的蝕刻或腐蝕的材料。在這種條件 下，第一導(dǎo)電膜102不局限于特定的材料。
注意，例如可以通過賊射法或CVD法(包括熱CVD法或等離子 體CVD法等)等形成第一導(dǎo)電膜102。但是，不局限于特定的方法。
使用絕緣材料形成第一絕緣膜104。例如，可以使用氧化硅膜、 氮化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜等形成第一絕緣膜104。但是， 與第一導(dǎo)電膜102同樣地需要耐受后面步驟(半導(dǎo)體膜106的形成等) 的耐熱性，并且還需要選擇在后面步驟中不受到無故意的蝕刻或腐蝕 的材料。在這種條件下，第一絕緣膜104不局限于特定的材料。
注意，例如可以通過CVD法(包括熱CVD法或等離子體CVD 法等)或?yàn)R射法等形成第一絕緣膜104，但是不局限于特定的方法。
此外，第一絕緣膜104用作柵極絕緣膜。
使用半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體膜106。例如，可以使用由硅烷氣體 形成的非晶硅等形成半導(dǎo)體膜106。但是，與第一導(dǎo)電膜102等同樣 地需要耐受后面步驟(第二導(dǎo)電膜110等的形成等)的程度的耐熱性， 并還需要選擇在后面的步驟中不受到無故意的蝕刻或腐蝕的材料。在 這種條件下，半導(dǎo)體膜106不局限于特定的材料。因此，還可以使用 鍺等。注意，對于半導(dǎo)體膜106的結(jié)晶性也沒有特別的限制。
注意，例如可以通過CVD法(包括熱CVD法或等離子體CVD 法等)或?yàn)R射法等形成半導(dǎo)體膜106。但是，不局限于特定的方法。
雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108是包含賦予一導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體膜， 并且它由用來形成添加有賦予一導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體的材料氣體等形成。例如，雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108是由包含磷化氫(化學(xué)式PH3 ) 或乙硼烷(化學(xué)式B2H6)的硅烷氣體形成的包含磷或硼的硅膜。但 是，與第一導(dǎo)電膜102等同樣地需要耐受后面步驟(第二導(dǎo)電膜110 等的形成等)的程度的耐熱性，并還需要選擇在后面步驟中不被蝕刻 或腐蝕的材料。在這種條件下，雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108不局限于特定的材 料。注意，對于雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108的結(jié)晶性也沒有特別的限制。
注意，在制造n型薄膜晶體管的情況下，作為賦予一導(dǎo)電性的雜 質(zhì)元素，使用磷或砷等，即可。也就是，使用于形成的硅烷氣體包含 具有所希望的濃度的磷化氫或砷化氫(化學(xué)式AsH3)等，即可?；?者，在制造p型薄膜晶體管的情況下，作為賦予一導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素 添加硼等即可。也就是，使用于形成的硅烷氣體包含具有所希望的濃 度的乙硼烷等，即可。另外，在如下情況下無須設(shè)置雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108, 即對由半導(dǎo)體膜106形成的半導(dǎo)體層的一部分利用摻雜等設(shè)置可以與 源電極及漏電極層實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的區(qū)域的情況。
注意，例如可以通過CVD法(包括熱CVD法或等離子體CVD 法等)等形成雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108。但是，不局限于特定的方法。
第二導(dǎo)電膜110由導(dǎo)電材料(作為第一導(dǎo)電膜102舉出的材料等) 形成，該導(dǎo)電材料是與第一導(dǎo)電膜102不同的材料。在此，"不同的 材料"是指主要成分不同的材料。具體而言，選擇不容易通過后面說 明的第二蝕刻被蝕刻的材料，即可。此外，與第一導(dǎo)電膜102等同樣 地需要耐受后面步驟(第一保護(hù)膜126等的形成等)的程度的耐熱性， 并還需要選擇在后面步驟中不受到無故意的蝕刻或腐蝕的材料。因 此，在這種條件下，第二導(dǎo)電膜IIO不局限于特定的材料。
注意，例如可以通過濺射法或CVD法(包括熱CVD法或等離子 體CVD法等)等形成第二導(dǎo)電膜IIO。但是，不局限于特定的方法。
注意，上面所說明的遮光膜50、基底膜53、第一導(dǎo)電膜102、第 一絕緣膜104、半導(dǎo)體膜106、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108、以及第二導(dǎo)電膜 110被要求的耐熱性是遮光膜50最高，并且按以上所述的順序變低，因此第二導(dǎo)電膜IIO最低。例如，在半導(dǎo)體膜106為含有氫的非晶半
導(dǎo)體膜的情況下，通過采用3(XTC以上，半導(dǎo)體膜106中的氬脫離， 而電特性變化。因此，例如在形成半導(dǎo)體膜106之后的步驟中，采用 大約不超過30(TC的溫度即可。
接著，在第二導(dǎo)電膜IIO上形成第二抗蝕劑掩模112(參照圖2B、 圖5B、圖8B、圖UB、圖14B、圖20 )。
第二抗蝕劑掩模112使用與第一抗蝕劑掩模51的形成時(shí)所使用 的光掩模同一個(gè)光掩模形成。但是，當(dāng)使用與用來第一抗蝕劑掩模51 的形成的光掩模同一個(gè)光掩模時(shí)，半導(dǎo)體層的邊緣超出遮光層52，因 此有時(shí)遮光層52的半導(dǎo)體層的遮光不充分。從而，在第二抗蝕劑掩 模112使用與第一抗蝕劑掩模51同一個(gè)光掩模形成圖案之后，使第 二抗蝕劑掩模縮小即可。作為使抗蝕劑掩?？s小的方法，可以舉出如 利用氧等離子體的灰化(參照圖2B中以虛線表示的矩形區(qū)域和第二 抗蝕劑掩模112)。
接著，利用第二抗蝕劑掩模112進(jìn)行第一蝕刻。就是，利用蝕刻 對第一絕緣膜104、半導(dǎo)體膜106、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108、以及第二導(dǎo)電 膜110進(jìn)行構(gòu)圖，而形成薄膜疊層體114 (參照圖2C、圖5C、圖8C、 圖IIC、圖14C、圖21)。此時(shí)，優(yōu)選至少使第一導(dǎo)電膜102的表面 露出。在本說明書中，將該蝕刻步驟稱為第一蝕刻。作為第一蝕刻， 采用干蝕刻或濕蝕刻即可。注意，在利用干蝕刻進(jìn)行第一蝕刻的情況 下，可以以一個(gè)步驟進(jìn)行，但是在利用濕蝕刻進(jìn)行第一蝕刻的情況下， 優(yōu)選以多個(gè)步驟進(jìn)行第一蝕刻。這是因?yàn)槿缦戮壒?，即在濕蝕刻中， 每一種被蝕刻膜具有不同的蝕刻速率，因此難以在一個(gè)步驟進(jìn)行蝕 刻。
注意，第一蝕刻優(yōu)選例如以三個(gè)階^a的干蝕刻進(jìn)行。首先，在ci2
氣體、CF4氣體以及02氣體的混合氣體中進(jìn)行蝕刻，接下來只使用 C12氣體進(jìn)行蝕刻，最后，只使用CHF3氣體進(jìn)行蝕刻即可。
注意，也可以通過第一蝕刻對第一導(dǎo)電膜102進(jìn)行蝕刻而使基底膜53露出。此時(shí)，優(yōu)選以不^f吏襯底IOO露出的方式進(jìn)行蝕刻。
接著，利用第二抗蝕劑掩模112進(jìn)行第二蝕刻。就是，通過燭刻 對第一導(dǎo)電膜102進(jìn)行構(gòu)圖，而形成柵電極層116 (參照圖3A、圖 6A、圖9A、圖12A、圖15A、圖22)。該蝕刻步驟稱為第二蝕刻。
注意，柵電極層116構(gòu)成薄膜晶體管的柵電極、柵極布線、電容 元件的一方的電極、電容布線及支撐部，在表示為柵電極層116A的 情況下是指構(gòu)成柵極布線和薄膜晶體管的柵電極的柵電極層；在表示 為柵電極層116B或柵電極層116D的情況下是指構(gòu)成支撐部的柵電極 層；在表示為柵電極層116C的情況下是指構(gòu)成電容布線和電容元件 的一方的電極的柵電極層。而且，將它們總稱為柵電極層116。
以如下蝕刻條件進(jìn)行第二蝕刻，即由第一導(dǎo)電膜102形成的柵電 極層116的側(cè)面形成在薄膜疊層體114的側(cè)面的內(nèi)側(cè)。換言之，以柵 電極層116的側(cè)面與薄膜疊層體114的底面接觸地形成的方式進(jìn)行蝕 刻(以在圖22至25的A-A'截面中，柵電極層116的寬度小于薄膜疊 層體114的寬度的方式進(jìn)行蝕刻)。再者，以對第二導(dǎo)電膜110的蝕 刻速率小，且對第一導(dǎo)電膜102的蝕刻速率大的條件進(jìn)行蝕刻。換言 之，以對第二導(dǎo)電膜110的第一導(dǎo)電膜102的蝕刻選擇比大的條件進(jìn) 行。通過以這種條件進(jìn)行第二蝕刻，可以形成柵電極層116。
注意，對于柵電極層116的側(cè)面形狀沒有特別的限制。例如，也 可以是錐形狀。柵電極層116的側(cè)面形狀取決于用于第二蝕刻的藥液 等的條件。
在此，"對第二導(dǎo)電膜110的蝕刻速率小，且對第一導(dǎo)電膜102 的蝕刻速率大的條件"或者"對第二導(dǎo)電膜IIO的第一導(dǎo)電膜102的 蝕刻選擇比大的條件"是指滿足以下第 一 必要條件和第二必要條件的 條件。
第一必要條件是指柵電極層116殘留在所需要的部分的情況。需 要柵電極層116的部分是指圖22至25的抗蝕劑掩模中的以虛線表示 的區(qū)域。換言之，需要地是，在第二蝕刻之后，柵電極層116以構(gòu)成柵極布線、電容布線及支撐部的方式殘留。為了使柵電極層構(gòu)成柵極 布線及電容布線，需要以不使這些布線斷開的方式進(jìn)行第二蝕刻。優(yōu)
選的是，如圖3A、圖9A、以及圖15A所示，在離薄膜疊層體114的 側(cè)面具有間隔dl的內(nèi)側(cè)形成柵電極層116的側(cè)面。實(shí)施者可以根據(jù) 布局適當(dāng)?shù)卦O(shè)定間隔dl,即可。
第二必要條件是指由柵電極層116構(gòu)成的柵極布線及電容布線的 最小寬度d3和由源電極及漏電極層120 A構(gòu)成的源極布線的最小寬度 d2合適的情況(參照圖25)。這是因?yàn)槿缦戮壒十?dāng)通過第二蝕刻， 源電極及漏電極層120A被蝕刻時(shí)，源極布線的最小寬度d2縮小，并 且源極布線的電流密度成為過大，因此電特性降低。由此，以第一導(dǎo) 電膜102的蝕刻速率不成為過大且第二導(dǎo)電膜110的蝕刻速率盡量小 的條件進(jìn)行第二蝕刻。
此外，不容易增大源極布線的最小寬度d2。這是因?yàn)槿缦戮壒?源極布線的最小寬度d2取決于與源極布線重疊的半導(dǎo)體層的最小寬 度d4，并且為了增大源極布線的最小寬度d2而需要增大半導(dǎo)體層的 最小寬度d4，由此不容易使相鄰的柵極布線和電容布線絕緣。因此使 半導(dǎo)體層的最小寬度d4小于所述間隔dl的大致兩倍。換言之，使間 隔dl大于半導(dǎo)體層的最小寬度d4的大致一半。
注意，在柵極布線和與該柵極布線彼此相鄰的電容布線之間存在 著至少一個(gè)與源極布線重疊的半導(dǎo)體層的寬度為最小寬度d4的部分， 即可。優(yōu)選地是，如圖25所示，將與柵極布線相鄰的區(qū)域和與電容 布線相鄰的區(qū)域的半導(dǎo)體層的寬度設(shè)定為最小寬度d4，即可。
注意，優(yōu)選將由源電極及漏電極層形成的連接于像素電極層的部 分的電極寬度設(shè)定為源極布線的最小寬度d2。
如上所說明，非常重要的是根據(jù)引起側(cè)面蝕刻的條件進(jìn)行第二蝕 刻。通過第二蝕刻引起第一導(dǎo)電膜102的側(cè)面蝕刻，可以使由柵電極 層116構(gòu)成的相鄰的柵極布線和電容布線絕緣(參照圖22)。在此， 第二蝕刻為引起側(cè)面蝕刻的蝕刻，因而大約各向同性地進(jìn)行蝕刻。在此，側(cè)面蝕刻是指如下蝕刻，即不僅在被蝕刻膜的厚度方向(垂 直于襯底面的方向或垂直于基底膜的面的方向)上之外，還在對厚度 方向垂直的方向(平行于襯底面的方向或平行于基底膜的面的方向) 上削去被蝕刻膜。受到側(cè)面蝕刻的被蝕刻膜的端部形成為根據(jù)對于被 蝕刻膜的蝕刻氣體或用于蝕刻的藥液的獨(dú)刻速率成為各種形狀，但是 在很多情況下形成為使端部具有曲面。
注意，如圖22所示，將通過第一蝕刻形成的薄膜疊層體114設(shè)
中變細(xì)(參照圖22中的兩個(gè)箭頭所示的部分)。通過采用這種結(jié)構(gòu)， 可以利用第二蝕刻使柵電極層116A和柵電極層116B或柵電極層 116D分?jǐn)嗖⒔^緣。
注意，如圖22所示的柵電極層116B及柵電極層116D用作支撐 薄膜疊層體114的支撐部。通過具有支撐部，可以防止形成在柵電極 層上方的柵極絕緣膜等的剝離。再者，通過設(shè)置支撐部，可以防止由 于第二蝕刻而形成為接觸柵電極層116的空洞的區(qū)域多余地?cái)U(kuò)大。注 意，通過設(shè)置支撐部，可以防止薄膜疊層體114因其本身的重量破壞 或破損并提高成品率，因此很優(yōu)選。然而，本實(shí)施方式不局限于具有 支撐部的形態(tài)，也可以不設(shè)置支撐部。在圖26中表示沒有支撐部的 形態(tài)的俯^L圖(對應(yīng)于圖25)的一例。
如上所說明，優(yōu)選采用濕蝕刻進(jìn)行第二蝕刻。
在采用濕蝕刻進(jìn)行第二蝕刻的情況下，由鋁或鉬形成第一導(dǎo)電膜 102,由鈦或鴒形成第二導(dǎo)電膜110，并且將包含硝酸、醋酸及磷酸的 藥液用于蝕刻，即可?；蛘撸摄f形成第一導(dǎo)電膜102,由鈦、鋁或 鵠形成第二導(dǎo)電膜110,并且將包含過氧化氫溶液的藥液用于蝕刻， 即可。
在采用濕蝕刻進(jìn)行第二蝕刻的情況下，最優(yōu)選的是，形成在添加 有釹的鋁上形成鉬的疊層膜作為第一導(dǎo)電膜102，由鎢形成第二導(dǎo)電 膜IIO，并且將包含2%的硝酸、10%的醋酸、72%的磷酸的藥液用于蝕刻。通過使用具有這樣的組成的藥液，第一導(dǎo)電膜102被蝕刻而不
蝕刻第二導(dǎo)電膜IIO。注意，添加到第一導(dǎo)電膜102的釹是為了實(shí)現(xiàn)
鋁的低電阻化和小丘的防止而添加的。
注意，如圖22所示，俯視的柵電極層116具有角(例如，角151 )。 這是因?yàn)槿缦戮壒视捎谛纬蓶烹姌O層116的第二蝕刻是大致各向同 性地進(jìn)行的，因此蝕刻為使柵電極層116的側(cè)面和薄膜疊層體114的 側(cè)面的間隔dl成為大致相同。
接著，形成第三抗蝕劑掩模118 (參照圖3B、圖6B、圖9B、圖 12B、圖15B、圖23)。注意，在此說明了在第二蝕刻之后形成第三 抗蝕劑掩才莫118,但是本發(fā)明不局限于此，還可以在形成第三抗蝕劑 掩模118之后進(jìn)行第二蝕刻。
接著，使用第三抗蝕劑掩沖莫118對薄膜疊層體114中的第二導(dǎo)電 膜110進(jìn)行蝕刻來形成源電極及漏電極層120。在此，選擇如下蝕刻 條件，即不產(chǎn)生或不容易產(chǎn)生第二導(dǎo)電膜110以外的膜的無故意的蝕 刻及腐蝕。特別重要的是，以不產(chǎn)生或不容易產(chǎn)生對柵電極層116的 無故意的蝕刻及腐蝕的條件進(jìn)行蝕刻。
注意，源電極及漏電極層120構(gòu)成薄膜晶體管的源電極或漏電極、 源極布線、連接薄膜晶體管和像素電極的電極、以及電容元件的另一 方的電極，"在表示為源電極及漏電極層120A"或"源電極及漏電 極層120C"的情況下是指構(gòu)成薄膜晶體管的源電極及漏電極的一方， 以及源極布線的電極層；在表示為"源電極及漏電極層120B"的情況
下是指構(gòu)成薄膜晶體管的源電極及漏電極的另一方、以及連接薄膜晶 體管和像素電極的電極的電極層；在表示為"源電極及漏電極層120D"
的情況下是指構(gòu)成電容元件的另一方的電極的電極層。而且，將它們 總稱為"源電極及漏電極層120"。
注意，作為薄膜疊層體114中的第二導(dǎo)電膜UO的蝕刻，可以采 用濕蝕刻或干蝕刻。
接著，對薄膜疊層體114中的雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108及半導(dǎo)體膜106的上部(背溝道部)進(jìn)行蝕刻來形成源區(qū)及漏區(qū)122 (參照圖3C、圖
6C、圖9C、圖12C、圖15C、圖24)。在此，選擇如下蝕刻條件， 即不產(chǎn)生或不容易產(chǎn)生對雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108及半導(dǎo)體膜106以外的膜 的無故意的蝕刻及腐蝕。特別重要的是，以不產(chǎn)生或不容易產(chǎn)生對柵 電極層116的無故意的蝕刻及腐蝕的條件進(jìn)行蝕刻。
注意，作為對薄膜疊層體114中的雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108及半導(dǎo)體膜 106的上部(背溝道部)的蝕刻，可以采用干蝕刻或濕蝕刻。
然后，去除第三抗蝕劑掩模118，以完成薄膜晶體管。如上所說 明，可以使用 一個(gè)光掩模(多級灰度掩模)制造遮光層及薄膜晶體管。
注意，將參照圖3C說明的步驟總稱為第三蝕刻。如上所說明， 第三蝕刻既可以以多個(gè)階段進(jìn)行，又可以以一個(gè)階^殳進(jìn)^亍。
覆蓋如上所述那樣形成的薄膜晶體管地形成第二絕緣膜。在此， 也可以只使用第一保護(hù)膜126形成第二絕緣膜，但是，優(yōu)選使用第一 保護(hù)膜126和第二保護(hù)膜128形成(參照圖4A、圖7A、圖IOA、圖 13A、圖16A)。與第一絕緣膜104同樣地形成第一保護(hù)膜126，即可。
通過其表面大致成為平坦的方法形成第二保護(hù)膜128。這是因?yàn)?通過使第二保護(hù)膜128的表面大致平坦，可以防止形成在第二保護(hù)膜 128上的像素電極層132的破裂等的緣故。因此，在此的"大致平坦，， 是指能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的程度即可，而并不被要求高平坦性。
注意，例如可以使用感光聚酰亞胺、丙烯或環(huán)氧樹脂等并通過旋 涂法等來形成第二保護(hù)膜128。但是，不局限于這些材料或形成方法。
接著，在第二絕緣膜中形成第一開口部130及第二開口部131(參 照圖4B、圖7B、圖IOB、圖13B、圖16B)。將第一開口部130及 第二開口部131形成為至少到達(dá)源電極及漏電極層120的表面。第一 開口部130及第二開口部131的形成方法不局限于特定的方法，而實(shí) 施者根據(jù)第一開口部130的直徑等適當(dāng)?shù)剡x擇，即可。例如，通過采 用光刻法進(jìn)行干蝕刻，可以形成第一開口部130及第二開口部131。
注意，當(dāng)通過光刻法形成開口部時(shí)，使用一個(gè)光掩模。接著，在第二絕緣膜上形成像素電極層132 (參照圖4C、圖7C、 圖IOC、圖13C、圖16C、圖25)。將像素電極層132形成為通過' 開口部連接到源電極及漏電極層120。具體而言，將像素電極層132 形成為通過第一開口部130連接到源電極及漏電極層120B,并通過第 二開口部131連接到源電極及漏電極層120D。優(yōu)選使用具有透光性 的導(dǎo)電材料形成像素電極層132。在此，作為具有透光性的導(dǎo)電材料， 可以舉出氧化銦錫(下面稱為ITO)、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧 化鴒的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧 化銦鋅或添加有氧化硅的氧化銦錫等。通過'踐射法或CVD法等形成 具有透光性的導(dǎo)電材料的膜，即可，但是不局限于特定的方法。此外， 至于像素電極層132,可以是單層或?qū)盈B多個(gè)膜而成的疊層膜。
注意，在本實(shí)施方式中，只有像素電極層132使用具有透光性的 導(dǎo)電材料，但是本實(shí)施方式不局限于此。作為第一導(dǎo)電膜102及第二 導(dǎo)電膜110的材料，也可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料。
注意，當(dāng)通過光刻法形成像素電極層132時(shí)，使用一個(gè)光掩模。
如上所說明，根據(jù)本實(shí)施方式的有源矩陣襯底的制造(所謂的陣 列步驟)結(jié)束。如本實(shí)施方式所說明，通過利用側(cè)面蝕刻形成柵電極 層，可以使用比現(xiàn)有技術(shù)少一個(gè)的光掩模制造薄膜晶體管。
如上所述那樣制造的薄膜晶體管包括遮光層上的基底膜；上述 基底膜上的柵電極層；上述柵電極層上的柵極絕緣膜；上述柵極絕緣 膜上的半導(dǎo)體層；具有上述半導(dǎo)體層上的源區(qū)及漏區(qū)的雜質(zhì)半導(dǎo)體 層；上述源區(qū)及漏區(qū)上的源電極及漏電極；以及與上述柵電極層的側(cè) 面接觸的空洞(參照圖4C)。這種薄膜晶體管因?yàn)榕c柵電極層的側(cè)面 接觸地具有空洞，因此可以制造柵電極層端部的漏電流小的薄膜晶體 管。再者，通過具有遮光層可以制造光漏電流小的薄膜晶體管。
在此，參照圖27至圖29C說明通過上述步驟制造的有源矩陣襯 底的端子連接部。
圖27至圖29C示出通過上述步驟制造的有源矩陣襯底中的柵極布線 一側(cè)的端子連接部及源極布線 一側(cè)的端子連接部的俯視圖及截 面圖。
圖27示出在柵極布線一側(cè)的端子連接部及源極布線一側(cè)的端子
連接部中的從像素部延伸的柵極布線及源極布線的俯視圖。
圖28示出沿著圖27中的X-X'的截面圖。也就是，圖28示出柵 極布線一側(cè)的端子連接部中的截面圖。在圖28中，只有柵電極層116 露出。端子部連接到該柵電極層116露出的區(qū)域中。
圖29A至29C示出源極布線一側(cè)的端子連接部中的截面圖。在圖 29A至29C中，柵電極層116和源電極及漏電極層120隔著像素電極 層132連接。圖29A至29C示出柵電極層116和源電極及漏電極層 120的各種連接方式。作為所公開的顯示裝置的發(fā)明中的端子連接部， 可以采用這些連接方式中的任何一種或圖29A至29C所示的方式之外 的連接方式。通過使源電極及漏電極層120連接到柵電極層116，可 以使端子的連接部的高度大致相等。
在圖29A中，通過蝕刻等去除第一保護(hù)膜126及第二保護(hù)膜128 的端部，使柵電極層116和源電極及漏電極層120露出，并且通過該 露出了的區(qū)域中形成像素電極層132實(shí)現(xiàn)電連接。圖29A相當(dāng)于沿著 圖27中的Y-Y'的截面圖。
注意，可以在形成第一開口部130及第二開口部131的同時(shí)，形 成柵電極層116和源電極及漏電極層120露出了的區(qū)域。
在圖29B中，在第一保護(hù)膜126及第二保護(hù)膜128中設(shè)置第三開 口部160A，并且通過蝕刻等去除第一保護(hù)膜126及第二保護(hù)膜128 的端部，使柵電極層116和源電極及漏電極層120露出。通過在該露 出了的區(qū)域中形成像素電極層132實(shí)現(xiàn)電連接。
注意，可以在形成第一開口部130及第二開口部131的同時(shí)，形 成第三開口部160A和柵電極層116露出了的區(qū)域。
在圖29C中，通過在第一保護(hù)膜126及第二保護(hù)膜128中設(shè)置第 三開口部160B及第四開口部161 ，使柵電極層116和源電極及漏電極層120露出，并且通過在該露出了的區(qū)域中形成像素電極層132實(shí)現(xiàn) 電連接。在此，與圖29A及29B同樣地通過蝕刻等去除第一保護(hù)膜 126及第二保護(hù)膜128的端部，但是將該區(qū)域用作端子的連接部。
注意，當(dāng)形成第一開口部130及第二開口部131的同時(shí)，可以形 成第三開口部160B及第四開口部161和柵電極層116露出了的區(qū)域。
注意，對于圖29A至29C所示的開口部的數(shù)目沒有特別的限制， 既可以對于一個(gè)端子設(shè)置一個(gè)開口部，又可以對于一個(gè)端子設(shè)置多個(gè) 開口部。通過對于一個(gè)端子設(shè)置多個(gè)開口部，即^f吏因?yàn)樾纬砷_口部的 蝕刻步驟不充分等而不能獲得良質(zhì)的開口部也可以利用其他開口部 實(shí)現(xiàn)電連接。再者，即使順利地形成所有開口部，也可以擴(kuò)大接觸的 面積，因此可以減少*接觸電阻，所以^M尤選。
接著，說明使用通過上述步驟制造的顯示裝置的有源矩陣襯底制 造液晶顯示裝置的方法。即說明單元步驟及模塊步驟。但是，根據(jù)本 實(shí)施方式的顯示裝置的制造方法中的單元步驟及模塊步驟不局限于 下面說明。
在單元步驟中，貼合通過上述步驟制造的有源矩陣襯底和與此相 對的襯底(下面，稱為相對襯底)并注入液晶。首先，下面對于相對 襯底的制造方法進(jìn)行簡單的說明。注意，即使沒有特別的說明，形成 在相對襯底上的膜也可以是單層或疊層。
首先，在襯底上形成遮光層，在遮光層上形成紅色、綠色、藍(lán)色 中任一種彩色濾光片層，在其上選擇性地形成像素電極層，并且在像 素電極層上形成肋材。
作為遮光層，選擇性地形成具有遮光性的材料的膜。作為具有遮 光性的材料，例如可以使用包含黑色樹脂(碳黑)的有機(jī)樹脂?；蛘?， 可以使用以鉻為主要成分的材料膜的疊層膜。以鉻為主要成分的材料 膜是指鉻、氧化鉻或氮化鉻。用于遮光層的材料只要是具有遮光性的 材料，而沒有特別的限制。通過采用光刻法等選擇性地形成具有遮光 性的材料的膜。使用如下有機(jī)樹脂膜選擇性地形成彩色濾光片層即可，該有機(jī)樹 脂膜是當(dāng)從背光燈照射白色光時(shí)，只能夠透過紅色、綠色、藍(lán)色中任 一種光。通過當(dāng)形成時(shí)進(jìn)行分別涂敷，可以選擇性地形成彩色濾光片 層。作為彩色濾光片的排列，采用條形排列、三角排列或正方排列， 即可。
相對襯底的像素電極層可以與有源矩陣襯底所具有的像素電極
層132同樣地形成。但是，因?yàn)椴恍枰x擇性地形成，所以形成在相 對襯底的整個(gè)面上，即可。
形成在像素電極上的肋材是指為擴(kuò)大視角而形成的形成了圖案 的有機(jī)樹脂膜。注意，在并沒有需要時(shí)，也可以不形成。
注意，作為相對襯底的制造方法，還可以舉出各種方式。例如， 也可以在形成彩色濾光片層之后，在形成像素電極層之前形成外敷 層。通過形成外敷層，可以提高像素電極的被形成面的平坦性，從而 提高成品率。此外，可以防止包括在彩色濾光片層中的材料的一部分 侵入到液晶材料中。作為外敷層，使用以丙烯樹脂或環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ) 的熱固化材料。
此外，在形成肋材之前或后，也可以形成支柱間隔物(柱狀間隔 物)，作為間隔物。支柱間隔物是指為了將有源矩陣襯底和相對襯底 之間的間隔保持為一定而以一定間隔形成在相對襯底上的結(jié)構(gòu)物。在 使用珠狀間隔物(球狀間隔物)的情況下，也可以不形成支柱間隔物。
接著，將取向膜形成在有源矩陣襯底及相對襯底上。例如，通過
如下步驟形成取向膜，即將聚酰亞胺樹脂等溶化在有^L溶劑中，通過 印刷法或旋涂法等涂敷它，然后去除有機(jī)溶劑之后焙燒該有源矩陣襯 底及相對襯底。所形成的取向膜的厚度一般地為50nm以上且100nm 以下左右。對取向膜進(jìn)行研磨處理以使液晶分子具有一定的預(yù)傾角取 向。例如，通過使用長絨毛的布如天鵝絨等擦取向膜，來進(jìn)行研磨處 理。
接著，使用密封劑貼合有源矩陣襯底和相對襯底。當(dāng)在相對襯底不設(shè)置有支柱間隔物的情況下，將珠狀間隔物分散在所希望的區(qū)域中 并貼合。
接著，將液晶材料注入到在貼合了的有源矩陣襯底和相對村底之 間。在注入液晶材料之后，使用紫外線固化樹脂等密封注入口。或者， 也可以將液晶材料滴落在有源矩陣襯底或相對襯底上之后，貼合這些 襯底。
接著，將偏振片貼附到貼合有源矩陣襯底和相對襯底的液晶單元 的雙面而結(jié)束單元步驟。
接著，作為模塊步驟，將FPC (柔性印刷電路)連接到端子部的 輸入端子(圖29A至29C中的柵電極層116露出的區(qū)域)。在FPC 中在有機(jī)樹脂薄膜如聚酰亞胺等上形成有由導(dǎo)電膜構(gòu)成的布線，并且 FPC隔著各向異性導(dǎo)電膏劑(下面，稱為ACP)連接到輸入端子。ACP 由用作粘合劑的膏劑和具有鍍金等的直徑為幾十jum至幾百jum的導(dǎo) 電表面的粒子構(gòu)成。通過混入在膏劑中的粒子接觸于輸入端子上的導(dǎo) 電層和連接到形成在FPC中的布線的端子上的導(dǎo)電層，實(shí)現(xiàn)電連接。 注意，在FPC的連接之后，也可以將偏振片貼附到有源矩陣襯底和相 對襯底。如上所述，可以制造用于顯示裝置的液晶面板。
如上所述，可以使用三個(gè)光掩模制造用于顯示裝置的具有像素晶 體管的有源矩陣襯底。
因此可以大幅度地減少薄膜晶體管及顯示裝置的制造步驟數(shù)目。
可以不通過復(fù)雜步驟如背面曝光、抗蝕劑回流及剝離法等而大幅 度地減少薄膜晶體管的制造步驟數(shù)目。因此，可以不通過復(fù)雜步驟而 大幅度地減少顯示裝置的制造步驟數(shù)目。因此，可以大幅度地減少顯 示裝置的制造步驟數(shù)目，而不降低成品率。
此外，可以維持薄膜晶體管的電特性并大幅度地減少薄膜晶體管 的制造步驟。
再者，借助于上述效果，可以大幅度地減少制造成本。
另外，可以對半導(dǎo)體層遮光，因此可以制造減少光漏電流且具有良好的電特性的薄膜晶體管及具有該薄膜晶體管的顯示裝置。而且， 可以使用用來薄膜晶體管的形成的光掩模形成遮光半導(dǎo)體層的遮光 層，因此可以不增加掩模數(shù)目地制造減少光漏電流且具有良好的電特 性的薄膜晶體管及具有該薄膜晶體管的顯示裝置。
再者，也可以制造在柵電極層端部產(chǎn)生的漏電流小的薄膜晶體 管，因此可以得到對比度高且顯示質(zhì)量良好的顯示裝置。
注意，本發(fā)明的一個(gè)方式不局限于上述說明的像素結(jié)構(gòu)，可以用 于各種的液晶顯示裝置。
實(shí)施方式2
在本實(shí)施方式中說明本發(fā)明的一個(gè)方式之一的薄膜晶體管的制 造方法及顯示裝置的制造方法，它與實(shí)施方式l不同。具體而言，參
照圖30A-1至圖35說明利用多級灰度掩模，并且與實(shí)施方式1同樣 地制造薄膜晶體管的方法。
注意，圖31A至31C對應(yīng)于實(shí)施方式1中的圖2A至圖3C。圖 32A至32C對應(yīng)于實(shí)施方式1中的圖UA至12C。圖33、圖34、以 及圖35對應(yīng)于實(shí)施方式1中的圖20、圖21、以及圖24。另外，沿著 圖33至圖35中的A-A，的截面圖相當(dāng)于圖31A至31C,并且沿著圖 33至圖35中的D-D，的截面圖相當(dāng)于圖32A至32C。
首先，與實(shí)施方式1同樣，通過使用第一抗蝕劑掩模對襯底100 上的遮光膜50進(jìn)行蝕刻而形成遮光層52，在遮光層52上形成基底膜 53,在基底膜53上形成第一導(dǎo)電膜102、第一絕緣膜104、半導(dǎo)體膜 106、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108、以及第二導(dǎo)電膜IIO(參照圖31A及32A)。 可以用于上述步驟的材料和應(yīng)用于上述步驟的方法與實(shí)施方式1同 樣。另外，在襯底100和遮光層52之間也可以設(shè)置"用作基底的絕 緣膜"。另外，在如下情況下無須設(shè)置雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108，即對由半 導(dǎo)體膜106形成的半導(dǎo)體層的一部分利用摻雜等設(shè)置可以與源電極及 漏電極層實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的區(qū)域的情況。接著，在第二導(dǎo)電膜110上形成第二抗蝕劑掩才莫170(參照圖31E、 圖32E、以及圖33)。本實(shí)施方式中的第二抗蝕劑掩模170是具有凹 部或凸部的抗蝕劑掩模，可以換言之，由厚度不同的多個(gè)區(qū)域(在此 為兩個(gè)區(qū)域)構(gòu)成的抗蝕劑掩模。在第二抗蝕劑掩模170中，厚的區(qū) 域稱為第二抗蝕劑掩模170的凸部，而薄的區(qū)域稱為第二抗蝕劑掩模 170的凹部。
在第二抗蝕劑掩模170中，在形成源電極及漏電極層120的區(qū)域 中形成凸部，并且在沒有源電極及漏電極層120且半導(dǎo)體層露出而形 成的區(qū)域中形成凹部。
另外，第二抗蝕劑掩模170優(yōu)選使用與第一抗蝕劑掩模同一個(gè)光 掩模而形成。因此，第一抗蝕劑掩模也優(yōu)選為具有凹部或凸部的抗蝕 劑掩模。
可以使用多級灰度掩模形成第二抗蝕劑掩模170。在此，參照圖 30A-1至30B-2說明多級灰度掩模。
多級灰度掩模是指能夠以多階段的光量進(jìn)行曝光的掩模，典型地 有以曝光區(qū)域、半曝光區(qū)域及未曝光區(qū)域的三個(gè)階段的光量進(jìn)行曝光 的掩模。通過使用多級灰度掩模，可以以一次曝光及顯影步驟形成具 有多種(典型地是兩種)厚度的抗蝕劑掩模。因此，通過使用多級灰 度掩模，可以減少光掩模的數(shù)目。
圖30A-1及圖30B-1是典型的多級灰度掩模的截面圖。圖30A-1 示出灰色調(diào)掩模140,而圖30B-1示出半色調(diào)掩模145。
圖30A-1所示的灰色調(diào)掩模140由使用遮光膜形成在具有透光性 的襯底141上的遮光部142以及使用遮光膜的圖案設(shè)置的衍射光柵部 143構(gòu)成。
衍射光柵部143通過具有以用于曝光的光的分辨率限制以下的間 隔設(shè)置的槽縫、點(diǎn)或網(wǎng)眼等，控制透光率。注意，設(shè)置在衍射光柵部 143的槽縫、點(diǎn)或網(wǎng)眼可以是周期性的或非周期性的。
作為具有透光性的襯底141,可以使用石英等。構(gòu)成遮光部142及衍射光柵部143的遮光膜使用金屬膜形成即可，優(yōu)選使用鉻或氧化 鉻等設(shè)置。
在對灰色調(diào)掩模140照射用于曝光的光的情況下，如圖30A-2所 示，重疊于遮光部142的區(qū)域中的透光率為0%，而不設(shè)置有遮光部 142或衍射光柵部143的區(qū)域中的透光率為100%。此外，衍射光柵部 143中的透光率大致為10%至70%的范圍內(nèi)，并且根據(jù)衍射光柵的槽 縫、點(diǎn)或網(wǎng)眼等的間隔可以調(diào)整透光率。
圖30B-1所示的半色調(diào)掩模145由使用半透膜形成在具有透光性 的襯底146上的半透光部147以及使用遮光膜形成的遮光部148構(gòu)成。
半透光部147可以使用MoSiN、 MoSi、 MoSiO、 MoSiON、 CrSi 等的膜形成。遮光部148使用與灰色調(diào)掩模的遮光膜同樣的金屬膜形 成即可，優(yōu)選使用鉻或氧化鉻等設(shè)置。
在對半色調(diào)掩模145照射用于曝光的光的情況下，如圖30B-2所 示，重疊于遮光部148的區(qū)域中的透光率為0%，而不設(shè)置有遮光部 148或半透光部147的區(qū)域中的透光率為100%。此外，半透光部147 中的透光率大致為10%至70%的范圍內(nèi)，并且才艮據(jù)形成的材料的種類 或形成的膜厚度等可以調(diào)整該透光率。
通過使用多級灰度掩模進(jìn)行曝光和顯影，可以形成具有膜厚度不 同的區(qū)域的第二抗蝕劑掩模170。但是，本實(shí)施方式不局限于此，也 可以不使用多級灰度掩模地形成第二抗蝕劑掩模170。
接著，使用第二抗蝕劑掩模170進(jìn)行第一蝕刻。也就是，通過蝕 刻對第一絕緣膜104、半導(dǎo)體膜106、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜108及第二導(dǎo)電 膜110進(jìn)行構(gòu)圖，以在第一導(dǎo)電膜102上形成薄膜疊層體114 (參照 圖31B、圖32B、以及圖34)。
接著，與實(shí)施方式1同樣地進(jìn)行第二蝕刻，形成柵電極層116。
在此，第二蝕刻的條件與實(shí)施方式1中的第二蝕刻同樣。
接著，使第二抗蝕劑掩模170縮小，在薄膜疊層體114上形成第 三抗蝕劑掩模171。使用第三抗蝕劑掩模171,形成源電極及漏電極層120、源區(qū)域及漏區(qū)域122、以及半導(dǎo)體層124(參照圖31C、圖32C、 以及圖35)。為了使第二抗蝕劑掩模170縮小，進(jìn)行利用氧等離子體 的灰化等。蝕刻條件等與實(shí)施方式1中的蝕刻條件同樣。另外，后面 步驟與實(shí)施方式1的后面步驟也同樣。
注意，在此說明了在第二蝕刻之后形成第三抗蝕劑掩模170的情 況，但是本發(fā)明不局限于此，還可以在形成第三抗蝕劑掩模170之后 進(jìn)行第二蝕刻。
如本實(shí)施方式所說明，通過利用多級灰度掩模，可以制造薄膜晶 體管。通過利用多級灰度掩模，可以進(jìn)一步減少所利用的光掩模數(shù)目。
注意，除了上述所說明之點(diǎn)之外，根據(jù)本實(shí)施方式的薄膜晶體管 及顯示裝置的制造方法與實(shí)施方式1的制造方法同樣。因此，本實(shí)施 方式當(dāng)然具有與根據(jù)實(shí)施方式1的薄膜晶體管及顯示裝置的制造方法 同樣的效果，但是所利用的掩模數(shù)目減少一個(gè)。也就是，根據(jù)本實(shí)施 方式，可以使用一個(gè)光掩模制造薄膜晶體管。另外，可以使用三個(gè)光 掩模制造具有像素晶體管的有源矩陣襯底。因此，減少所使用的光掩 模的數(shù)目，從而可以大幅度地減少薄膜晶體管及顯示裝置的制造步驟 數(shù)目。再者，可以高成品率地制造并降低成本。
另外，與實(shí)施方式l同樣，可以維持薄膜晶體管的電特性并大幅 度地減少薄膜晶體管的制造步驟數(shù)目。
注意，應(yīng)用本實(shí)施方式的制造方法而制造的薄膜晶體管也與實(shí)施 方式1所說明的薄膜晶體管同樣，與柵電極層的側(cè)面接觸地具有空洞。 通過形成為與柵電極層的側(cè)面接觸地具有空洞，可以制造柵電極層端 部中的泄漏電流小的薄膜晶體管。因此，通過將本發(fā)明的一個(gè)方式的
薄膜晶體管應(yīng)用于顯示裝置，可以得到對比度高且顯示質(zhì)量良好的顯 示裝置。
另外，與實(shí)施方式1所說明的薄膜晶體管同樣，可以遮光半導(dǎo)體 層，因此可以制造減少光漏電流且具有良好的電特性的薄膜晶體管及 具有該薄膜晶體管的顯示裝置。而且，可以使用用來薄膜晶體管的形成的光掩模形成遮光半導(dǎo)體層的遮光層，因此可以不增加掩模數(shù)目地 制造減少光漏電流且具有良好的電特性的薄膜晶體管及具有該薄膜 晶體管的顯示裝置。
實(shí)施方式3
在本實(shí)施方式中，參照圖36至圖45C、以及圖46A和46B說明 薄膜晶體管及將該薄膜晶體管配置為矩陣狀的EL顯示裝置的制造方
法的一例。
作為將薄膜晶體管用作開關(guān)元件的EL顯示裝置(有源型EL顯 示裝置)的像素電路，鉆研各種各樣的電路。在本實(shí)施方式中，圖36 示出簡單的像素電路的一例，并且對于應(yīng)用該像素電路的像素結(jié)構(gòu)的 制造方法進(jìn)行說明。但是，所公開的EL顯示裝置的像素電路不局限 于圖36所示的結(jié)構(gòu)。
在圖36所示的EL顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)中，像素191包括第一晶 體管181、第二晶體管182、第三晶體管183、電容元件184及發(fā)光元 件185。第一至第三晶體管是n型晶體管。第一晶體管181的柵電極 連接到柵極布線186，源電極及漏電極的一方(為第一電極)連接到 源極布線188,源電極及漏電極的另一方(為第二電極)連接到第二 晶體管182的柵電極及電容元件184的一方電極(為第一電極)。電 容元件184的另一方電極(為第二電極)連接到第二晶體管182的源 電極及漏電極的一方(為第一電極)、第三晶體管183的源電極及漏 電極的一方(為第一電極)及發(fā)光元件185的一方電極(為第一電極)。 第二晶體管182的源電極及漏電極的另一方(為第二電極)連接到第 二電源線189。第三晶體管183的源電極及漏電極的另一方(為第二 電極)連接到第一電源線187，柵電極連接到4冊極布線186。發(fā)光元 件185的另一方電極(為第二電極)連接到共同電極190。注意，第 一電源線187的電位和第二電源線189的電位互不相同。
對于像素191的工作進(jìn)行說明。當(dāng)?shù)谌w管183根據(jù)柵極布線186的信號(hào)導(dǎo)通時(shí)，第二晶體管182的第一電極、發(fā)光元件185的第 一電極及電容元件184的第二電極的電位相等于第一電源線187的電 位(V187)。在此，由于第一電源線187的電位(V187)為一定，所 以第二晶體管182的第一電極等的電位為一定(V187)。
當(dāng)?shù)谝痪w管181被柵極布線186的信號(hào)選擇而導(dǎo)通時(shí)，來自源 極布線188的信號(hào)的電位(V188)通過第一晶體管181輸入到第二晶 體管182的柵電極。此時(shí)，若是第二電源線189的電位(V189)高于 第一電源線187的電位(V187)，則Vgs=V188-V187。而且，若是 Vgs大于第二晶體管182的閾值電壓，則第二晶體管182導(dǎo)通。
因此，當(dāng)使第二晶體管182工作在線形區(qū)中之際，通過改變源極 布線188的電位(V188)(例如為二進(jìn)制值)，可以控制第二晶體管 182的導(dǎo)通和截止。也就是，可以控制是否對發(fā)光元件185所包括的 EL層施加電壓。
此外，當(dāng)使第二晶體管182工作在飽和區(qū)中之際，通過改變源極 布線188的電位(V188),可以控制流過在發(fā)光元件185中的電流量。
當(dāng)如上所述那樣地使第二晶體管182工作在線形區(qū)中之際，可以 控制是否對發(fā)光元件185施加電壓，并還可以控制發(fā)光元件185的發(fā) 光狀態(tài)和不發(fā)光狀態(tài)。這種驅(qū)動(dòng)方法例如可以用于數(shù)字時(shí)間灰度級驅(qū) 動(dòng)。數(shù)字時(shí)間灰度級驅(qū)動(dòng)是一種驅(qū)動(dòng)方法，其中將一個(gè)幀分割為多個(gè) 子幀，并且在各子幀中控制發(fā)光元件185的發(fā)光狀態(tài)和不發(fā)光狀態(tài)。 此外，當(dāng)使第二晶體管182工作在飽和區(qū)中之際，可以控制流過在發(fā) 光元件185中的電流量，并還可以調(diào)整發(fā)光元件185的亮度。圖49A 至49C是沿著圖42所示的B-B ，中的截面圖。
接著，下面對于應(yīng)用圖36所示的像素電路的像素結(jié)構(gòu)和其制造 方法進(jìn)4于i兌明。
注意，圖37至圖42示出根據(jù)本實(shí)施方式的薄膜晶體管的俯視圖， 圖42是直到形成像素電極的完成圖。圖43A至圖45C是沿著圖37 至圖42所示的A-A'的截面圖。首先，在村底200上形成遮光層197，并且覆蓋遮光層197地形 成基底膜198 (參照圖37至43A)。通過形成遮光膜195，在遮光膜 195上形成第一抗蝕劑掩模196,并且使用第一抗蝕劑掩模196對遮 光膜195進(jìn)行蝕刻等而進(jìn)行構(gòu)圖，來形成遮光層197。
注意，作為襯底200可以使用與實(shí)施方式1中的襯底100同樣的 襯底。遮光膜195相當(dāng)于實(shí)施方式1中的遮光膜50,第一抗蝕劑掩模 196相當(dāng)于實(shí)施方式1中的第一抗蝕劑掩模51，遮光層197相當(dāng)于遮 光層52，并且基底膜198相當(dāng)于實(shí)施方式1中的基底膜53。因此， 使用與實(shí)施方式1中的材料及形成方法同樣的材料及形成方法即可。
接著，在基底膜198上形成第一導(dǎo)電膜202、第一絕緣膜204、 半導(dǎo)體膜206、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208、以及第二導(dǎo)電膜210(參照圖43A )。
注意，第一導(dǎo)電膜202可以使用與實(shí)施方式1中的第一導(dǎo)電膜102 同樣的材料及方法而形成。第一絕緣膜204可以使用與實(shí)施方式1中 的第一絕纟彖膜104同樣的材料及方法而形成。
半導(dǎo)體膜206優(yōu)選利用由結(jié)晶半導(dǎo)體膜和非晶半導(dǎo)體膜而成的疊 層膜。作為結(jié)晶半導(dǎo)體膜，可以舉出多晶半導(dǎo)體膜或微晶半導(dǎo)體膜等。
多晶半導(dǎo)體膜是指由晶粒構(gòu)成且在該晶粒之間包括多個(gè)晶界的
半導(dǎo)體膜。多晶半導(dǎo)體膜例如通過熱晶化法或激光晶化法形成。在此， 熱晶化法是指一種晶化法，其中在襯底上形成非晶半導(dǎo)體膜，并加熱 該襯底來使該非晶半導(dǎo)體晶化。此外，激光晶化法是指一種晶化法， 其中在襯底上形成非晶半導(dǎo)體膜，并對該非晶半導(dǎo)體膜照射激光來使 非晶半導(dǎo)體晶化。或者，也可以采用添加鎳等的晶化促進(jìn)元素(element for promoting crystallization)進(jìn)行晶化的晶化法。在添加晶化促進(jìn)元 素進(jìn)行晶化的情況下，優(yōu)選對該半導(dǎo)體膜照射激光。
多晶半導(dǎo)體被分類為如下兩種以玻璃襯底不產(chǎn)生應(yīng)變的程度的 溫度和時(shí)間進(jìn)行晶化的LTPS (低溫多晶硅)；以及以更高溫進(jìn)行晶 化的HTPS (高溫多晶硅)。
微晶半導(dǎo)體膜是指包括其粒徑大致為2nm以上且lOOnm以下的晶粒的半導(dǎo)體膜，包括其整個(gè)面只由晶粒構(gòu)成的半導(dǎo)體膜或在晶粒之 間夾著非晶半導(dǎo)體的半導(dǎo)體膜。作為微晶半導(dǎo)體膜的形成方法，采用
如下方法等，即可形成晶核并使它成長的方法；形成非晶半導(dǎo)體膜 并接觸于該非晶半導(dǎo)體膜地形成絕緣膜和金屬膜，并且利用通過對該 金屬膜照射激光產(chǎn)生在其中的熱來使非晶半導(dǎo)體晶化的方法。但是， 不包括對非晶半導(dǎo)體膜利用熱晶化法或激光晶化法形成的結(jié)晶半導(dǎo) 體膜。
當(dāng)例如將在結(jié)晶半導(dǎo)體膜上層疊非晶半導(dǎo)體膜形成的疊層膜用 作半導(dǎo)體膜206時(shí)，可以使EL顯示裝置的像素電路所具有的晶體管 高速工作。在此，作為結(jié)晶半導(dǎo)體膜，可以應(yīng)用多晶半導(dǎo)體(包括LTPS 及HTPS)膜或微晶半導(dǎo)體膜。
注意，通過在結(jié)晶半導(dǎo)體膜上具有非晶半導(dǎo)體膜，可以防止微晶 半導(dǎo)體膜表面的氧化。此外，可以提高耐壓性并降低截止電流。
但是，在EL顯示裝置的像素電路正常地工作的情況下，對于半 導(dǎo)體膜206的結(jié)晶性沒有特別的限制。
雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208是包含賦予一種導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體 膜，并且它由用來形成添加有賦予一種導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體的 材料氣體等形成。由于在本實(shí)施方式中設(shè)置n型薄膜晶體管，因此例 如使用由包含磷化氫(化學(xué)式PH3 )的硅烷氣體形成的包含磷的硅 膜設(shè)置雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208，即可。但是，與第一導(dǎo)電膜202等同樣地 需要耐熱性，并還需要選擇在后面步驟中不受到無故意的蝕刻或腐蝕 的材料。在這種條件下，雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208不局限于特定的材料。注 意，對于雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208的結(jié)晶性也沒有特別的限制。此外，當(dāng)在 使用半導(dǎo)體膜206形成的半導(dǎo)體層的一部分中通過摻雜等設(shè)置能夠與 源電極及漏電及層實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的區(qū)域等時(shí)，不需要設(shè)置雜質(zhì)半導(dǎo)體 膜208。
在本實(shí)施方式中制造n型薄膜晶體管，所以也可以使用作為要添 加的賦予一種導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素使用砷等，并且用于雜質(zhì)半導(dǎo)體膜說明書第37/50頁
208的形成的硅烷氣體包含所希望的濃度的砷化氫(化學(xué)式AsH3 )，即可。
注意，例如可以通過CVD法(包括熱CVD法或等離子體CVD 法等)等形成雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208。但是，不局限于特定的方法。
第二導(dǎo)電膜210可以使用與實(shí)施方式1中的第二導(dǎo)電膜110同樣 的材料及方法而形成，并且使用與第 一導(dǎo)電膜202不同的材料形成。
接著，在第二導(dǎo)電膜210上形成第二抗蝕劑掩模212 (參照圖 43A)。在此，第二抗蝕劑掩模212與實(shí)施方式2同樣，優(yōu)選是具有 凹部或凸部的抗蝕劑掩模。可以換言之，由厚度不同的多個(gè)區(qū)域(在 此為兩個(gè)區(qū)域)構(gòu)成的抗蝕劑掩模。在第二抗蝕劑掩模212中，將厚 的區(qū)域稱為第二抗蝕劑掩模212的凸部，而將薄的區(qū)域稱為第二抗蝕 劑掩模212的凹部。第二抗蝕劑掩模212可以由多級灰度掩模形成。 注意，如實(shí)施方式l所述，第二抗蝕劑掩模212可以使用與第一抗蝕 劑掩模196同一個(gè)光掩模形成。在第二抗蝕劑掩模212為具有凹部或 凸部的抗蝕劑掩模的情況下，在形成源電極及漏電極層的區(qū)域中形成 凸部，并且在沒有源電極及漏電極層并露出地形成半導(dǎo)體層的區(qū)域中 形成凹部。
注意，本實(shí)施方式不局限于此，第二抗蝕劑掩模212可以與實(shí)施 方式l同樣地形成，而不利用多級灰度掩模。
接著，利用第二抗蝕劑掩模212進(jìn)行第一蝕刻。就是說，至少蝕 刻第一絕緣膜204、半導(dǎo)體膜206、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208、以及第二導(dǎo)電 膜210而進(jìn)行構(gòu)圖，來形成薄膜疊層體214 (參照圖38及圖43B)。
利用第二抗蝕劑掩模212進(jìn)行第二蝕刻。就是，通過蝕刻對第一 導(dǎo)電膜202進(jìn)行構(gòu)圖，而形成柵電極層216 (參照圖39及圖43C)。
注意，柵電極層216構(gòu)成薄膜晶體管的柵電極、柵極布線、電容 元件的一方的電極以及支撐部，在表示為柵電極層216A的情況下是 指構(gòu)成柵極布線、第一晶體管181的柵電極、以及第三晶體管183的 柵電極的電極層；在表示為柵電極層216B的情況下是指構(gòu)成第二晶體管182的柵電極、以及電容元件184的一方的電極的電極層；在表 示為柵電極層216C的情況下是指構(gòu)成支撐部的電極層；而且，將它 們總稱為柵電極層216。
以如下蝕刻條件進(jìn)行第二蝕刻，即由第一導(dǎo)電膜202形成的4冊電 極層216的側(cè)面形成在薄膜疊層體214的側(cè)面的內(nèi)側(cè)。換言之，以柵 電極層216的側(cè)面與薄膜疊層體214的底面接觸地形成的方式進(jìn)行蝕 刻(以在A-A'截面中柵電極層216的寬度小于薄膜疊層體214的寬度 的方式進(jìn)行蝕刻)。再者，以對第二導(dǎo)電膜210的蝕刻速率小，且對 第一導(dǎo)電膜202的蝕刻速率大的條件進(jìn)行蝕刻。換言之，以對第二導(dǎo) 電膜210的第一導(dǎo)電膜202的蝕刻選擇比大的條件進(jìn)行。通過以這種 條件進(jìn)行第二蝕刻，可以形成^t電極層216。
注意，對于柵電極層216的側(cè)面形狀沒有特別的限制。例如，也 可以是錐形狀。柵電極層216的側(cè)面形狀取決于用于第二蝕刻的藥液 等的條件。
在此，"對第二導(dǎo)電膜210的蝕刻速率小，且對第一導(dǎo)電膜202 的蝕刻速率大的條件，，或者"對第二導(dǎo)電膜210的第一導(dǎo)電膜202的 蝕刻選擇比大的條件，，是指滿足以下第 一 必要條件和第二必要條件的 條件。
第一必要條件是指柵電極層216殘留在所需要的部分中的情況。 柵電極層216的所需腰的部分是指圖39至圖42中的以虛線表示的區(qū) 域。換言之，需要的是，在第二蝕刻之后，柵電極層216以構(gòu)成柵極 布線、晶體管所具有的柵電極及電容元件所具有的一個(gè)電極的方式殘 留。為了使柵電極層構(gòu)成柵極布線及電容布線，需要以不使這些布線 斷開的方式進(jìn)行第二蝕刻。優(yōu)選的是，如圖39以及圖43C所示，在 離薄膜疊層體214的側(cè)面具有間隔dl的內(nèi)側(cè)形成柵電極層216的側(cè) 面。實(shí)施者可以才艮據(jù)布局適當(dāng)?shù)卦O(shè)定間隔dl，即可。
第二必要條件是指由柵電極層216構(gòu)成的柵極布線的最小寬度d3 和由源電極及漏電極層220構(gòu)成的源極布線及電源線的最小寬度d2適當(dāng)?shù)那闆r(參照圖42)。這是因?yàn)槿缦戮壒嗜敉ㄟ^第二蝕刻，源 電極及漏電極層220被蝕刻，則源極布線及電源線的最小寬度d2縮 小，并且源極布線及電源線的電流密度成為過大，因此電特性降低。 由此，以第一導(dǎo)電膜202的蝕刻速率不成為過大且第二導(dǎo)電膜210的 蝕刻速率盡量小的條件進(jìn)行第二蝕刻。
此外，不容易使源極布線及電源線的最小寬度d2增大。這是因 為如下緣故源極布線及電源線的最小寬度d2取決于與源極布線及 電源線重疊的半導(dǎo)體層的最小寬度d4 ，并且為了使源極布線及電源線 的最小寬度d2增大而需要使半導(dǎo)體層的最小寬度d4增大，由此不容 易使相鄰的柵極布線和電容布線絕緣。使半導(dǎo)體層的最小寬度d4小 于所述間隔dl的大致兩倍。換言之，使間隔dl大于半導(dǎo)體層的最小 寬度d4的大致一半。
注意，在為根據(jù)每個(gè)元件分離柵電極層而需要的部分中適當(dāng)?shù)卦O(shè) 置與源極布線及電源線重疊的半導(dǎo)體層的寬度為最小寬度d4的部分， 即可。通過第二蝕刻，可以形成柵電極層216不殘留在與半導(dǎo)體層的 最小寬度為d4的部分重疊的部分的圖案。
注意，優(yōu)選將由源電極及漏電極層形成的連接于像素電極層的部 分的電極寬度設(shè)定為源極布線及電源線的最小寬度d2。
如上所說明，非常重要的是根據(jù)帶著側(cè)面蝕刻的條件進(jìn)行第二蝕 刻。這是因?yàn)槿缦戮壒释ㄟ^第二蝕刻帶著對第一導(dǎo)電膜202的側(cè)面 蝕刻，可以形成圖案，以不僅實(shí)現(xiàn)所希望的由柵電極層216構(gòu)成的相 鄰的柵極布線之間的連接，而且實(shí)現(xiàn)所希望的像素電路中的元件的連 接。第二蝕刻為引起側(cè)面蝕刻的蝕刻，因而大約各向同性地進(jìn)行蝕刻。
在此，側(cè)面蝕刻是指如下蝕刻，即不僅在被蝕刻膜的厚度方向(垂 直于襯底面的方向或垂直于基底膜的面的方向)上之外，還在對厚度 方向垂直的方向(平行于襯底面的方向或平行于基底膜的面方向)上 削去被蝕刻膜。受到側(cè)面蝕刻的被蝕刻膜的端部被形成為根據(jù)對于被 蝕刻膜的蝕刻氣體或用于蝕刻的藥液的蝕刻速率而成為各種形狀，但是在很多情況下被形成為使端部具有曲面。注意，如圖39所示的柵電極層216C用作支撐薄膜疊層體214的 支撐部。通過具有支撐部，可以防止形成在柵電極層上方的柵極絕緣 膜等的剝離。再者，通過設(shè)置支撐部，可以防止利用第二蝕刻接觸于 柵電極層216地形成的空洞的區(qū)域多余地?cái)U(kuò)大。注意，通過設(shè)置支撐 部，可以防止薄膜疊層體214因其自重破壞或破損并提高成品率，因 此是優(yōu)選的。但是，本發(fā)明不局限于具有支撐部的方式而還可以不設(shè) 置支撐部。如上所說明，優(yōu)選采用濕蝕刻進(jìn)行第二蝕刻。在釆用濕蝕刻進(jìn)行第二蝕刻的情況下，形成鋁或鉬作為第一導(dǎo)電 膜202,形成鈦或鎢作為第二導(dǎo)電膜210,并且將包含硝酸、醋酸及 磷酸的藥液用于蝕刻，即可?；蛘?，形成鉬作為第一導(dǎo)電膜202,形 成鈦、鋁或鴒作為第二導(dǎo)電膜210，并且將包含過氧化氫溶液的藥液 用于蝕刻，即可。在采用濕蝕刻進(jìn)行第二蝕刻的情況下，最優(yōu)選的是，形成在添加 有釹的鋁上形成鉬的疊層膜作為第一導(dǎo)電膜202，形成鎢作為第二導(dǎo) 電膜210，并且將包含2%的硝酸、10%的醋酸、72%的磷酸的藥液用 于蝕刻。通過使用具有這樣的組成的藥液，第一導(dǎo)電膜202被蝕刻而 不蝕刻第二導(dǎo)電膜210。注意，添加到第一導(dǎo)電膜202的釹是為了實(shí) 現(xiàn)鋁的低電阻化和防止小丘的發(fā)生而添加的。注意，俯視的柵電極層216具有角地形成(參照圖39)。這是因 為如下緣故由于形成柵電極層216的第二蝕刻是大致各向同性地進(jìn) 行，因此蝕刻為使柵電極層216的側(cè)面和薄膜疊層體214的側(cè)面之間 的間隔dl成為大致相同。接著，縮小第二抗蝕劑掩模212而使第二導(dǎo)電膜210露出，并且 形成第三抗蝕劑掩模218。作為縮小第一抗蝕劑掩模212來形成第三 抗蝕劑掩模218的方法，例如可以舉出使用氧等離子體的灰化。但是， 縮小第二抗蝕劑掩模212來形成第三抗蝕劑掩模218的方法不局限于此。形成第三抗蝕劑掩模218的區(qū)域與第二抗蝕劑掩模212的凸部區(qū)域大致一致。注意，在此說明了在第二蝕刻之后形成第三抗蝕劑掩模218的情況，但是本實(shí)施方式不局限于此，還可以在形成第三抗蝕劑 掩模218之后進(jìn)行第二蝕刻。注意，在不將多級灰度掩模用來形成第二抗蝕劑掩模212的情況 下，使用不同的光掩模另外形成第三抗蝕劑掩模218，即可。接著，使用第三抗蝕劑掩模218對薄膜疊層體214中的第二導(dǎo)電 膜210進(jìn)行蝕刻來形成源電極及漏電極層220(參照圖40及圖44A)。 在此，選擇如下蝕刻條件，即不產(chǎn)生或不容易產(chǎn)生對第二導(dǎo)電膜210 以外的膜的無故意的蝕刻及腐蝕。特別重要的是，以不產(chǎn)生或不容易 產(chǎn)生對柵電極層216的無故意的蝕刻及腐蝕的條件進(jìn)行蝕刻。注意，源電極及漏電極層220構(gòu)成薄膜晶體管的源電極或漏電極、 源極布線、電源線、電容元件的另一方電極及連接薄膜晶體管和發(fā)光 元件的一個(gè)電極的電極。在表示為源電極及漏電極層220A的情況下， 是指構(gòu)成源極布線188和第一晶體管181的源電極及漏電極的一方的 電極層；在表示為源電極及漏電極層220B的情況下，是指構(gòu)成第一 電源線187的電極層；在表示為源電極及漏電極層220C的情況下， 是指構(gòu)成第一晶體管181的源電極及漏電極的另一方及連接第一晶體 管181和像素電極的電極的電極層；在表示為源電極及漏電極層220D 的情況下，是指構(gòu)成第二電源線189及第二晶體管182的源電極及漏 電極的一方的電極層；在表示為源電極及漏電極層220E的情況下， 是指構(gòu)成第三晶體管183的源電極及漏電極的一方的電極層；在表示 為源電極及漏電極層220F的情況下，是指構(gòu)成電容元件184的另一 方電極、第二晶體管182的源電極及漏電極的另一方、第三晶體管183 的源電極及漏電極的另 一方以及后面要連接到發(fā)光元件的 一個(gè)電極 的電極的電極層。注意，第三抗蝕劑掩模218A是指重疊于源電極及漏電極層220A 的抗蝕劑掩模。第三抗蝕劑掩模218B是指重疊于源電極及漏電極層220B的抗蝕劑掩模。第三抗蝕劑掩模218C是指重疊于源電極及漏電 極層220C的抗蝕劑掩模。第三抗蝕劑掩模218D是指重疊于源電極及 漏電極層220D的抗蝕劑掩模。第三抗蝕劑掩模218E是指重疊于源電 極及漏電極層220E的抗蝕劑掩模。第三抗蝕劑掩模218F是指重疊于 源電極及漏電極層220F的抗蝕劑掩模。而且，將它們總稱為第三抗 蝕劑掩模218。注意，作為對薄膜疊層體214中的第二導(dǎo)電膜210的蝕刻，可以 采用濕蝕刻或干蝕刻。接著，對薄膜疊層體214中的雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208及半導(dǎo)體膜206 的上部(背溝道部)進(jìn)行蝕刻來形成源區(qū)及漏區(qū)222、半導(dǎo)體層224 (參照圖41及圖44B)。在此，選擇如下蝕刻條件，即不產(chǎn)生或不容 易產(chǎn)生對雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208及半導(dǎo)體膜206以外的膜的無故意的蝕刻 及腐蝕。特別重要的是，以不產(chǎn)生或不容易產(chǎn)生對柵電極層216的無 故意的蝕刻及腐蝕的條件進(jìn)行蝕刻。注意，作為對薄膜疊層體214中的雜質(zhì)半導(dǎo)體膜208及半導(dǎo)體膜 206的上部(背溝道部)的蝕刻，可以采用干蝕刻或濕蝕刻。然后，去除第三抗蝕劑掩模218 ，以完成薄膜晶體管(參照圖44C )。 如上所說明，可以利用一個(gè)光掩模(多級灰度掩模)制造可以應(yīng)用于 EL顯示裝置的薄膜晶體管。注意，上述的將參照圖44A及圖44B說明的步驟總稱為第三蝕刻。 如上所說明，第三蝕刻既可以以多個(gè)階段進(jìn)行，又可以以一個(gè)階段進(jìn) 行。覆蓋如上所述那樣形成的薄膜晶體管地形成第二絕緣膜。此時(shí)， 也可以只使用第一保護(hù)膜226形成第二絕緣膜，但是在此使用第一保 護(hù)膜226和第二保護(hù)膜228形成(參照圖45A)。雖然與第一絕緣膜 204同樣地形成第一保護(hù)膜226即可，但是，優(yōu)選使用包含氬的氮化 硅或包含氫的氧氮化硅形成，并且防止金屬等的雜質(zhì)進(jìn)入到半導(dǎo)體層 中且擴(kuò)散而半導(dǎo)體層被污染。通過其表面大致成為平坦的方法形成第二保護(hù)膜228。這是因?yàn)?通過使第二保護(hù)膜228的表面大致平坦，可以防止形成在第二保護(hù)膜 228上的第一像素電極層232的破裂等的緣故。因此，在此的"大致 平坦，，是指能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的程度即可，而并不被要求高平坦性。注意，例如可以使用感光聚酰亞胺、丙烯或環(huán)氧樹脂等并通過旋 涂法等來形成第二保護(hù)膜228。但是，不局限于這些材料或形成方法。注意，第二保護(hù)膜228優(yōu)選層疊通過其表面大致成為平坦的方法 形成的上述保護(hù)膜和覆蓋它來防止水分的侵入和釋放的保護(hù)膜而形 成。具體地，防止水分的侵入和釋放的保護(hù)膜優(yōu)選使用氮化硅、氧氮 化硅、氧氮化鋁或氮化鋁等形成。作為形成方法，優(yōu)選使用濺射法。接著，在第二絕緣膜中形成第一開口部230及第二開口部231(參 照圖45B及圖49B)。將第一開口部230形成為至少到達(dá)源電極及漏 電極層的表面。將第二開口部231形成為至少到達(dá)柵電極層的表面。 第一開口部230及第二開口部231的形成方法不局限于特定的方法， 而實(shí)施者根據(jù)第一開口部230的直徑等適當(dāng)?shù)剡x擇，即可。例如，通 過采用光刻法進(jìn)行干蝕刻，可以形成第一開口部230及第二開口部 231。將第一開口部230設(shè)置為到達(dá)源電極及漏電極層220。如圖42所 示那樣地將多個(gè)第一開口部230設(shè)置在所需要的部分。將第 一開口部 230A設(shè)置在源電極及漏電極層220C上，將第一開口部230B設(shè)置在 源電極及漏電極層220B上，并將第一開口部230C設(shè)置在源電極及漏 電極層220E上，并且將第一開口部230D設(shè)置在源電極及漏電極層 220F上。將第二開口部231設(shè)置為到達(dá)柵電極層216。也就是，不僅去除 第二絕緣膜，而且還去除第一絕緣膜204、半導(dǎo)體層224的所希望的 部分而設(shè)置第二開口部231。注意，當(dāng)通過光刻法形成開口部時(shí)，使用一個(gè)光掩模。接著，在第二絕緣膜上形成第一像素電極層232 (參照圖42、圖51200910128713.5說明書第43/50頁通過其表面大致成為平200910128713.5說明書第43/50頁通過其表面大致成為平坦的方法形成第二保護(hù)膜228。這是因?yàn)?通過使第二保護(hù)膜228的表面大致平坦，可以防止形成在第二保護(hù)膜 228上的第一像素電極層232的破裂等的緣故。因此，在此的"大致 平坦，，是指能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的程度即可，而并不被要求高平坦性。注意，例如可以使用感光聚酰亞胺、丙烯或環(huán)氧樹脂等并通過旋 涂法等來形成第二保護(hù)膜228。但是，不局限于這些材料或形成方法。注意，第二保護(hù)膜228優(yōu)選層疊通過其表面大致成為平坦的方法 形成的上述保護(hù)膜和覆蓋它來防止水分的侵入和釋放的保護(hù)膜而形 成。具體地，防止水分的侵入和釋放的保護(hù)膜優(yōu)選使用氮化硅、氧氮 化硅、氧氮化鋁或氮化鋁等形成。作為形成方法，優(yōu)選使用濺射法。接著，在第二絕緣膜中形成第一開口部230及第二開口部231(參 照圖45B及圖49B)。將第一開口部230形成為至少到達(dá)源電極及漏 電極層的表面。將第二開口部231形成為至少到達(dá)柵電極層的表面。 第一開口部230及第二開口部231的形成方法不局限于特定的方法， 而實(shí)施者根據(jù)第一開口部230的直徑等適當(dāng)?shù)剡x擇，即可。例如，通 過采用光刻法進(jìn)行干蝕刻，可以形成第一開口部230及第二開口部 231。將第一開口部230設(shè)置為到達(dá)源電極及漏電45C、以及圖49B)。將第一像素電極層232形成為通過第一開口部 230或第二開口部231連接到源電極及漏電極層220或柵電極層216。 具體而言，將第一像素電極層232形成為通過第一開口部230A連接 到源電極及漏電極層220C，通過第一開口部230B連接到源電極及漏 電極層220B，通過第一開口部230C連接到源電才及及漏電4及層220E, 并通過第二開口部231連接到柵電極層216B。此外，第一像素電極層 232可以采用單層或?qū)盈B而形成。注意，當(dāng)通過光刻法形成第一像素電極層232時(shí)，使用一個(gè)光掩模。由于像素所具有的薄膜晶體管是n型晶體管，因此優(yōu)選使用成為 陰極的材料形成第一像素電極層232。作為成為陰極的材料，可以舉 出功函數(shù)小的材料如Ca、 Al、 MgAg、 AlLi等。接著，在第一像素電極層232的側(cè)面(端部)及第二絕緣膜上形 成分隔壁233 (參照圖49C)。將分隔壁233形成為具有開口部并使 第一像素電極層232在該開口部中露出。使用有機(jī)樹脂膜、無機(jī)絕緣 膜或有機(jī)聚硅氧烷形成分隔壁233。具體而言，優(yōu)選使用聚酰亞胺、 聚酰胺、聚酰亞胺-酰胺、丙烯、苯并環(huán)丁烯類樹脂形成。特別是，分 隔壁233優(yōu)選使用感光材料而形成，以便在第一像素電極層232上形 成開口部，并且使該開口部的側(cè)壁具有連續(xù)的曲率的傾斜面。接著，將EL層234形成為在分隔壁233的開口部中接觸于第一 像素電極層232 (參照圖49C) 。 EL層可以由單層或?qū)盈B多個(gè)層而形 成的疊層的疊層膜構(gòu)成。EL層234至少包括發(fā)光層。EL層234優(yōu)選 通過電子注入層連接于第二像素電極層235。而且，覆蓋EL層234地使用成為陽極的材料形成第二像素電極 層235 (參照圖49C)。第二像素電極層235相當(dāng)于圖36中的共同電 極190?？梢允褂镁哂型腹庑缘膶?dǎo)電材料形成第二像素電極層235。 在此，作為具有透光性的導(dǎo)電材料，可以舉出氧化銦錫(下面稱為 ITO)、包含氧化鴒的氧化銦、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、氧化銦鋅或添加有氧化硅的氧化銦錫等。通過賊射法或CVD法等形成具有透光性的導(dǎo)電材料的膜， 即可，但是不局限于特定的方法。此外，第二像素電極層235既可以 由單層形成，又可以由疊層形成。在此，使用ITO作為第二像素電極層235。在分隔壁233的開口 部中重疊第一像素電極層232、 EL層234和第二像素電極層235,因 此形成發(fā)光元件236。發(fā)光元件236相當(dāng)于圖36中的發(fā)光元件185。 然后，優(yōu)選在第二像素電極層235及分隔壁233上形成第三保護(hù)膜 237,以便防止氧、氫、水分及二氧化碳等侵入到發(fā)光元件236中(未 圖示)。作為第三保護(hù)膜237，選擇與第一保護(hù)膜226同樣的具有防 止水分的侵入和釋放的功能的材料。第三保護(hù)膜237優(yōu)選由氮化硅、 氧氮化硅、氧氮化鋁或氮化鋁等形成。再者，優(yōu)選包括覆蓋第三保護(hù) 膜237的氮化硅膜或DLC膜等。而且，優(yōu)選使用保護(hù)薄膜(貼合薄膜、紫外線固化樹脂薄膜等) 或覆蓋材料進(jìn)一步進(jìn)行封裝(封入)，以不使發(fā)光元件236暴露在外 部空氣。優(yōu)選使用氣體透過性低且漏氣少的材料設(shè)置保護(hù)薄膜及覆蓋 材料。如上所說明，可以形成到頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)型EL顯示裝置的發(fā)光元 件(參照圖49C)。但是，本實(shí)施方式之一的EL顯示裝置不局限于 上述說明而還可以應(yīng)用于底面發(fā)射結(jié)構(gòu)型EL顯示裝置或雙面發(fā)射結(jié) 構(gòu)型EL顯示裝置。在底面發(fā)射結(jié)構(gòu)及雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)中，將具有透光 性的導(dǎo)電材料用于第一像素電極層232,即可。注意，在使用成為陽 極形成第一像素電極層232的情況下，第一像素電極層232可以使用 如ITO而形成。通過第一像素電極層232采用這種結(jié)構(gòu)，可以制造底 面發(fā)射型的EL顯示裝置。在此情況下，優(yōu)選覆蓋EL層234地形成使 用成為陰極的材料的第二像素電極層235。作為成為陰極的材料，可 以舉出功函數(shù)小的材料如Ca、 Al、 CaF、 MgAg、 AlLi等。注意，EL 層234及第二像素電極層235優(yōu)選通過利用掩模的蒸鍍形成。因此，第二像素電極層23 5優(yōu)選通過蒸鍍可以形成的材料而形成。注意，如上所說明的保護(hù)膜等不局限于上述材料或形成方法而采用不阻礙EL層的發(fā)光且可防止退化等的膜，即可。或者，在頂面發(fā)射結(jié)構(gòu)中，也可以包括形成有像素電路的區(qū)域地 形成第一像素電極層232A。在此情況下，首先只形成相當(dāng)于第一像 素電極層232B及第一像素電極層232C的導(dǎo)電層，在該導(dǎo)電層上形成 具有第一開口部230D的絕緣膜，并且通過第一開口部230D連接到源 電極及漏電極層220F地形成第一像素電極層232A,即可。通過包括 形成有像素電路的區(qū)域地形成第一像素電極層232A，可以擴(kuò)大發(fā)光 區(qū)域，從而可以進(jìn)行更高清晰的顯示。注意，在此描述了作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件，但是也可以將 無才幾EL元件用作發(fā)光元件。注意，端子連接部與實(shí)施方式l中所說明的端子連接部同樣。如上所述，可以制造EL顯示裝置。注意，如上所述，可以大幅度地減少薄膜晶體管及顯示裝置的制 造步驟數(shù)目。具體而言，如上所述那樣，可以使用一個(gè)光掩模(多級 灰度掩模)制造薄膜晶體管。另外，可以使用三個(gè)光掩模制造具有像 素晶體管的有源矩陣襯底。因此，減少所使用的光掩模的數(shù)目，從而 可以大幅度地減少薄膜晶體管及顯示裝置的制造步驟數(shù)目?？梢圆煌ㄟ^復(fù)雜步驟如背面曝光、抗蝕劑回流及剝離法等而大幅 度地減少薄膜晶體管的制造步驟數(shù)目。因此，可以不通過復(fù)雜步驟而 大幅度地減少顯示裝置的制造步驟數(shù)目。因此，可以大幅度地減少顯 示裝置的制造步驟數(shù)目，而不降低成品率。此外，可以維持薄膜晶體管的電特性并大幅度地減少薄膜晶體管 的制造步驟。再者，借助于上述效果，可以大幅度地減少制造成本。 另外，可以對半導(dǎo)體層遮光，因此可以制造減少光漏電流且具有 良好的電特性的薄膜晶體管及具有該薄膜晶體管的顯示裝置。而且，可以使用用于薄膜晶體管的形成的光掩模形成遮光半導(dǎo)體層的遮光 層，因此可以不增加掩模數(shù)目地制造減少光漏電流且具有良好的電特 性的薄膜晶體管及具有該薄膜晶體管的顯示裝置。再者，因?yàn)樵诘酌姘l(fā)射結(jié)構(gòu)型EL顯示裝置中，通過調(diào)整基底膜 198的膜厚度，可以進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)，所以這是優(yōu)選的。注意，可以制造在4冊極電極層端部發(fā)生的漏電流小的薄膜晶體 管，因此可以獲得對比度高且顯示質(zhì)量優(yōu)越的顯示裝置。注意，本發(fā)明的一個(gè)方式不局限于上述說明的像素結(jié)構(gòu)，可以應(yīng) 用于各種EL顯示裝置。實(shí)施方式4在本實(shí)施方式中，對于組裝通過實(shí)施方式1至實(shí)施方式3所說明 的方法制造的顯示面板或顯示裝置作為顯示部的電子設(shè)備，參照圖 46A至圖48C進(jìn)行說明。作為這種電子設(shè)備，例如可以舉出影像拍攝 裝置如攝像機(jī)或數(shù)字照相機(jī)等、頭戴式顯示器(護(hù)目鏡型顯示器)、 汽車導(dǎo)航、投影機(jī)、汽車音響、個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式信息終端(移動(dòng) 計(jì)算機(jī)、手機(jī)或電子書等)。圖46A和46B示出這些電子設(shè)備的 一例。圖46A示出電視裝置。通過將EL顯示面板組裝到框體中，可以 完成圖46A所示的電視裝置。由應(yīng)用實(shí)施方式至實(shí)施方式3所說明 的制造方法的顯示面板形成主屏323，并且作為其他輔助設(shè)備具備有 揚(yáng)聲器部329、操作開關(guān)等。如圖46A所示，將應(yīng)用實(shí)施方式1至實(shí)施方式3所說明的制造方 法的顯示用面板322組裝到框體321中，可以由接收器325接收普通 的電視廣播。而且，通過經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器324連接到采用有線或無線 方式的通信網(wǎng)絡(luò)，也可以進(jìn)行單方向(從發(fā)送者到接收者)或雙方向 (在發(fā)送者和接收者之間或在接收者之間)的信息通信。通過利用組 裝到框體中的開關(guān)或另外提供的遙控裝置326，可以進(jìn)行電視裝置的 操作。也可以在該遙控裝置326中設(shè)置有用于顯示輸出信息的顯示部327。另外，也可以在電視裝置中，除了主屏323之外，還由第二顯示 面板形成子屏328,并附加有顯示頻道或音量等的結(jié)構(gòu)。圖47表示示出電視裝置的主要結(jié)構(gòu)的框圖。在顯示面板中形成 有像素部351。信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路352和掃描線驅(qū)動(dòng)電路353也可以以 COG方式安裝到顯示面板。作為其他外部電路的結(jié)構(gòu)，圖像信號(hào)的輸入一側(cè)具有圖像信號(hào)放 大電路355、圖像信號(hào)處理電路356、以及控制電路357等，該圖像 信號(hào)放大電路355放大由調(diào)諧器354接收的信號(hào)中的圖像信號(hào)，該圖 像信號(hào)處理電路356將從圖像信號(hào)放大電路355輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為對 應(yīng)于紅色、綠色、藍(lán)色各種顏色的顏色信號(hào)，該控制電路357將所述 圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)器IC的輸入規(guī)格。控制電路357將信號(hào)分別輸 出到掃描線一側(cè)和信號(hào)線一側(cè)。在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，也可以采 用如下結(jié)構(gòu)，即在信號(hào)線一側(cè)設(shè)置信號(hào)分割電路358，并將輸入數(shù)字 信號(hào)分割為整數(shù)個(gè)來供給。由調(diào)諧器354接收的信號(hào)中的音頻信號(hào)被傳送到音頻信號(hào)放大電 路359，并且其輸出經(jīng)過音頻信號(hào)處理電路360被供給到揚(yáng)聲器363。 控制電路361從輸入部362接收接收站(接收頻率)、音量的控制信 息，并且將信號(hào)傳送到調(diào)諧器354及音頻信號(hào)處理電路360。當(dāng)然，本發(fā)明的一個(gè)方式之一的顯示裝置不局限于電視裝置而還 可以應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、大面積的顯示々某體如火車站或機(jī)場 等的信息顯示板或者街頭上的廣告顯示板等。因此，通過應(yīng)用本實(shí)施 方式之一的顯示裝置的制造方法，可以提高這些顯示々某體的生產(chǎn)率。通過利用將應(yīng)用實(shí)施方式1至實(shí)施方式3所說明的顯示裝置的制 造方法的顯示面板或顯示裝置用于主屏323、子屏328，可以提高電 視裝置的生產(chǎn)率。此外，圖46B所示的便攜式計(jì)算機(jī)包括主體331及顯示部332等。 通過將應(yīng)用實(shí)施方式1至實(shí)施方式3所說明的顯示裝置的制造方法的顯示面板或顯示裝置用于顯示部332，可以提高計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)率。
圖48A至48C是手機(jī)的一例，圖48A是正視圖，圖48B是后視 圖，圖48C是當(dāng)滑動(dòng)兩個(gè)框體時(shí)的正視圖。手機(jī)300由兩個(gè)框體，即 框體301以及302構(gòu)成。手機(jī)300具有手機(jī)和^f更攜式信息終端雙方的 功能，內(nèi)置有計(jì)算機(jī)，并且除了進(jìn)行聲音通話之外還可以處理各種各 樣的數(shù)據(jù)，即是所謂的智能手機(jī)(Smartphone)。
框體301具備顯示部303、揚(yáng)聲器304、麥克風(fēng)305、操作鍵306、 定位裝置307、表面影像拍攝裝置用透鏡308、外部連接端子插口 309、 以及耳機(jī)端子310等，并且框體302由鍵盤311、外部存儲(chǔ)器插槽312、 背面影像拍攝裝置313、燈314等構(gòu)成。此外，天線被內(nèi)置在框體301 中。
此外，手機(jī)300還可以在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上內(nèi)置有非接觸IC芯 片、小型存儲(chǔ)器件等。
相重合的框體301和框體302 (示出于圖48A)可以滑動(dòng)，則如 圖48C那樣展開。可以將應(yīng)用實(shí)施方式1至實(shí)施方式3所說明的顯示 裝置的制造方法的顯示面板或顯示裝置安裝到顯示部303中。由于在 與顯示部303相同的面上具備表面影像拍攝裝置用透鏡308，所以可 以進(jìn)行視頻通話。此外，通過將顯示部303用作取景器，可以利用背 面相機(jī)313以及燈314進(jìn)行靜態(tài)圖像以及動(dòng)態(tài)圖像的攝影。
通過利用揚(yáng)聲器304和麥克風(fēng)305,可以將手機(jī)300用作聲音存 儲(chǔ)裝置(錄音裝置)或聲音再現(xiàn)裝置。此外，可以利用操作4建306進(jìn) 行電話的撥打和接收、電子郵件等的簡單的信息輸入操作、表示于顯 示部的畫面的滾動(dòng)操作、選擇表示于顯示部的信息等的指針移動(dòng)操作 等。
此外，當(dāng)處理的信息較多時(shí)如制作文件、將便攜式電話機(jī)300用 作便攜式信息終端等，使用鍵盤311是較方便的。再者，通過使相重 合的框體301和框體302 (圖48A)滑動(dòng)，可以如圖48C那樣展開。 當(dāng)將便攜式電話機(jī)300用作便攜式信息終端時(shí)，可以使用鍵盤311及定位裝置307順利地指針操作。外部連接端子插口 309可以與AC適 配器以及USB電纜等的各種電纜連接，并可以進(jìn)行充電以及與個(gè)人計(jì) 算機(jī)等的數(shù)據(jù)通信。此外，通過對外部存儲(chǔ)器插槽312插入記錄媒體， 可以進(jìn)行更大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及移動(dòng)。
框體302的背面(圖48B )具備背面影像拍攝裝置313及燈314， 并且可以將顯示部303用作取景器而可以進(jìn)行靜態(tài)圖像以及動(dòng)態(tài)圖像 的攝影。
此外，除了上述功能結(jié)構(gòu)之外，還可以具備紅外線通信功能、USB 端口 、數(shù)字電視(one-seg )接收功能、非接觸IC芯片或耳機(jī)插口等。
由于可以應(yīng)用實(shí)施方式1至實(shí)施方式3所說明的薄膜晶體管及顯 示裝置的制造方法制造本實(shí)施方式所說明的各種電子設(shè)備，因此可以 提高這些電子設(shè)備的生產(chǎn)率。
由此，可以大幅度地縮減這些電子設(shè)備的制造成本。
再者，如實(shí)施方式1至實(shí)施方式3說明，可以制造顯示質(zhì)量高的 顯示裝置。
本申請基于2008年3月10日在日本專利局提交的日本專利申請 序列號(hào)2008-058906,在此引用其全部內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1. 一種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步驟形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模；通過蝕刻所述遮光膜的一部分形成具有圖案的遮光層；在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上形成第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、以及所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使所述第一導(dǎo)電膜露出；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第一導(dǎo)電膜的一部分被側(cè)面蝕刻以形成柵電極層；在所述第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；以及通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)印⒁约鞍雽?dǎo)體層，其中所述第一抗蝕劑掩模和所述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光掩模形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法， 其中通過所述第一蝕刻形成元件區(qū)域，并且通過所述第二蝕刻，在離所述元件區(qū)域側(cè)面有大約相等的距 離的內(nèi)側(cè)形成所述柵電極層的側(cè)面。
3. —種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩^f莫； 通過蝕刻所述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層； 在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上形成第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、以及所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使 所述第一導(dǎo)電膜露出；在所述第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第一導(dǎo)電膜的一部分被側(cè)面蝕刻以形成 柵電極層；以及通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)印⒁约鞍雽?dǎo)體層，其中所述第一抗蝕劑掩模和所述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光 掩模形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管的制造方法，其中將所述 第二抗蝕劑掩模的面積形成為小于所述第 一抗蝕劑掩模的面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管的制造方法，其中通過氧等 離子體進(jìn)行灰化而形成所述第二抗蝕劑掩模。
6. —種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩模； 通過蝕刻所述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層； 在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、 雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上形成具有凹部的第二抗蝕劑掩模； 通過使用所述第二抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使所述第一導(dǎo)電膜露出；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第 一導(dǎo)電膜的 一部分被側(cè)面蝕刻以形成柵電極層；通過使所述第二抗蝕劑掩?？s小，以使重疊于所述第二抗蝕劑掩 模的凹部的所述第二導(dǎo)電膜露出并形成第三抗蝕劑掩模；以及通過使用所述第三抗蝕劑掩才莫，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的 一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層，其中所述第 一抗蝕劑掩模和所述第二抗蝕劑掩模使用同 一個(gè)光 掩模形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管的制造方法，其中所述第 二抗蝕劑掩模使用多級灰度掩模形成。
8. —種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩模；通過蝕刻所述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層； 在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、 雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上形成具有凹部的第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使所述 第一導(dǎo)電膜露出；通過使所述第二抗蝕劑掩模縮小，以使重疊于所述第二抗蝕劑掩 模的凹部的所述第二導(dǎo)電膜露出并形成第三抗蝕劑掩模；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第一導(dǎo)電膜的一部分被側(cè)面蝕刻以形成 柵電極層；以及通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層，其中所述第一抗蝕劑掩模和所述第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光 掩模形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管的制造方法，其中所述第 一蝕刻為干獨(dú)刻， 并且所述第二蝕刻為濕蝕刻。
10. —種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩模； 通過蝕刻所述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層； 在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、 雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上使用與用于形成所述第一抗蝕劑掩模的同 一個(gè)光掩模形成第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、以及所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使 所述第一導(dǎo)電膜露出；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第一導(dǎo)電膜的一部分被側(cè)面蝕刻以形成柵電極層；在所述第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層來形成薄膜晶體管；去除所述第三抗蝕劑掩模；覆蓋所述薄膜晶體管地形成第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜中形成開口部，以〃使所述源電極及漏電極層的 一部分露出；以及在所述開口部及所述第二絕緣膜上選擇性地形成像素電極。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置的制造方法，其中通過所述第 一蝕刻形成元件區(qū)域，并且通過所述第二蝕刻，在離所述元件區(qū)域側(cè)面有大約相等的距 離的內(nèi)側(cè)形成柵電極層的側(cè)面。
12. —種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟 形成遮光膜和該遮光膜上的第一抗蝕劑掩模； 通過蝕刻所述遮光膜的一部分形成具有圖案的遮光層； 在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、 雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上使用與用于形成所述第一抗蝕劑掩模的同 一個(gè)光掩模形成第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、以及所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使 所述第一導(dǎo)電膜露出；在所述第二導(dǎo)電膜上形成第三抗蝕劑掩模；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第一導(dǎo)電膜的一部分被側(cè)面蝕刻以形成柵電極層；通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半 導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電 極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)印⒁约鞍雽?dǎo)體層來形成薄膜晶體管；去除所述第三抗蝕劑掩模；覆蓋所述薄膜晶體管地形成第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜中形成開口部，以使所述源電極及漏電極層的 一部分露出；以及在所述開口部及所述第二絕緣膜上選擇性地形成像素電極。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置的制造方法， 其中所述第 一蝕刻為干蝕刻， 并且所述第二蝕刻為濕蝕刻。
14. 一種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩模；通過蝕刻所述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層；在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上使用與用于形成所述第一抗蝕劑掩模的同一個(gè)光掩模形成具有凹部的第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩才莫，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、以及所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使所述第一導(dǎo)電膜露出；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第 一導(dǎo)電膜的 一部分被側(cè)面蝕刻以形成柵電極層；通過使所述第二抗蝕劑掩?？s小，以使重疊于所述第二抗蝕劑掩模的凹部的所述第二導(dǎo)電膜露出并形成第三抗蝕劑掩模；通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層來形成薄膜晶體管；去除所述第三抗蝕劑掩模；覆蓋所述薄膜晶體管地形成第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜中形成開口部，以使所述源電極及漏電極層的一吾P分露出；以及在所述開口部及所述第二絕緣膜上選擇性地形成像素電極。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示裝置的制造方法，其中所述第二抗蝕劑掩模利用多級灰度掩模形成。
16. —種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟形成遮光膜和該遮光膜上的第 一抗蝕劑掩模；通過蝕刻所述遮光膜的 一部分形成具有圖案的遮光層；在所述遮光層上形成基底膜；在所述基底膜上依次形成第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；在所述第二導(dǎo)電膜上使用與用于形成所述第一抗蝕劑掩模的同一個(gè)光掩模形成具有凹部的第二抗蝕劑掩模；通過使用所述第二抗蝕劑掩^t，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、所述半導(dǎo)體膜、以及所述第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻，至少使所述第一導(dǎo)電膜露出；通過使所述第二抗蝕劑掩?？s小，以使重疊于所述第二抗蝕劑掩模的凹部的所述第二導(dǎo)電膜露出并形成第三抗蝕劑掩模；進(jìn)行第二蝕刻，其中所述第一導(dǎo)電膜的一部分^f皮側(cè)面蝕刻以形成柵電極層；通過使用所述第三抗蝕劑掩模，對所述第二導(dǎo)電膜、所述雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及所述半導(dǎo)體膜的一部分進(jìn)行第三蝕刻形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域?qū)?、以及半?dǎo)體層來形成薄膜晶體管；去除所述第三抗蝕劑掩模；覆蓋所述薄膜晶體管地形成第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜中形成開口部，以使所述源電極及漏電極層的一部分露出；以及在所述開口部及所述第二絕緣膜上選"t奪性地形成像素電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜層疊通過CVD法或?yàn)R射法形成的絕緣膜和通過旋涂法形成的絕緣膜而形成。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為薄膜晶體管及其制造方法、顯示裝置及其制造方法，提供了一種薄膜晶體管的制造方法，包括如下步驟利用第一抗蝕劑掩模形成遮光層；在遮光層上形成基底膜；在基底膜上依次層疊第一導(dǎo)電膜、第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、以及第二導(dǎo)電膜；利用第二導(dǎo)電膜上的第二抗蝕劑掩模對第二導(dǎo)電膜、雜質(zhì)半導(dǎo)體膜、半導(dǎo)體膜、第一絕緣膜進(jìn)行第一蝕刻；對第一導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行引起側(cè)面蝕刻的第二蝕刻來形成柵電極層；利用第三抗蝕劑掩模形成源電極及漏電極層、源區(qū)域及漏區(qū)域、以及半導(dǎo)體層，其中第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑掩模使用同一個(gè)光掩模形成。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101533781SQ20091012871
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者宮入秀和, 溝口隆文 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所