半导体器件及其制造方法
2019-11-22

半导体器件及其制造方法

本发明提供了一种用来以低成本和高成品率制造性能和可靠性更高的半导体器件的方法。本发明的半导体器件具有第一绝缘层上的第一导电层;第一导电层上的第二绝缘层,此第二绝缘层包括延伸到第一导电层的开口;以及形成在第二绝缘层上用来将集成电路部分电连接到天线的信号布线层,和邻近信号布线层的第二导电层。第二导电层通过开口与第一导电层相接触,且第一导电层重叠信号布线层,以第二绝缘层插入其间。

可以用等离子体腐蚀(干法腐蚀)或湿法腐蚀来执行此腐蚀步骤,但等离子体腐蚀适合于加工大尺寸的衬底。氟化气体或诸如CF4、NF3>Cl2,BCl3之类的氯化气体,被用作腐蚀气体,并可以适当地加入诸如He和Ar之类的惰性气体。若用大气压放电来执行腐蚀步骤,则能够局部地执行放电工艺,因而不需要在衬底的整个表面上形成掩模层。

具有高电子输运性质的有机化合物材料包括:由具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属络合物组成的材料,诸如三(8-羟基喹啉)铝(缩写为Alq3)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(缩写为Almq3)、双(10-羟基苯并_喹啉)铍(缩写为BeBq2)、以及双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4_苯基酚化醛-铝(缩写为BAlq)等。此外,也可以使用具有恶唑配体或噻唑配体的金属络合物,诸如双锌(缩写为Zn(BOX)2)以及双锌(缩写为Zn(BTZ)2)。而且,除了金属络合物之外,还可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4_恶二唑(缩写为PBD);1,3_双苯(缩写为0XD-7);3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基类)-1,2,4-三唑(缩写为TAZ);3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)_5_(4-联苯基类)-1,2,4_三唑(缩写为p-EtTAZ);血管菲(缩写为BPhen);血管亚铜试剂(缩写为BCP)等。上述物质主要是电子迁移率为l(T6cm2/Vs或以上的物质。但上述物质之外的物质也可以被使用,只要其电子输运性质高于空穴输运性质即可。

抗蚀剂图形519具有包括二个凸出部分的形状,抗蚀剂图形529具有带稍许台阶形侧面部分的形状,抗蚀剂图形539具有包括偏中心排列的凸出部分的形状,而抗蚀剂图形549具有不带台阶形且既不包括凹陷部分也不包括凸出部分的形状。

图2A和2B各示出了本发明实施方案模式2所述的半导体器件。

在本实施方案中,在形成栅绝缘层83之后,如图8A所示执行等离子体处理78,从而对栅绝缘层83进行氧化或氮化。虽然在图8A中未示出,但用等离子体处理在栅绝缘层83上形成了氧化物膜或氮化物膜。若借助于用氧气氛下的等离子体处理对栅绝缘层83进行氧化而由氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)(x>y)来组成栅绝缘层83,则能够在栅绝缘层83的表面上形成密度更高且诸如针孔之类的缺陷比用CVD或溅射所形成的栅绝缘膜更少的膜。另一方面,当用氮气氛下的等离子体处理对栅绝缘层83进行氮化时,能够在栅绝缘层83的表面上形成氧氮化硅(SiNxOy)(x>y)膜作为绝缘膜。作为变通,在用氧气氛下的等离子体处理对栅绝缘层83进行氧化之后,可以用氮气氛下的等离子体处理来进行氮化。

可以用蒸发、电子束蒸发、溅射、CVD等来形成绝缘层461。此外,借助于同时淀积各个材料,可以形成包括有机化合物和无机化合物的混合层,并可以借助于组合同一种方法或不同种类的方法,例如利用电阻加热蒸发的协同蒸发、利用电子束蒸发的协同蒸发、利用电阻加热蒸发和电子束蒸发的协同蒸发、利用电阻加热蒸发和溅射的淀积、以及利用电子束蒸发和溅射的淀积,来形成。

虽然本实施方案示出了存储元件474或用作天线的导电层495被提供在具有晶体管467a和晶体管467b的元件形成层上,但本发明不局限于这种结构,存储元件474或用作天线的导电层495也可以被提供在作为元件形成层的同一个层中或下方。集成电路由元件形成层构成。

图5A是本实施方案模式的半导体器件的俯视图,而图5B是沿1-J线的剖面图。本实施方案模式的半导体器件具有用于从天线接收或向天线发射信号的信号布线层51、导电层52a、导电层52b、导电层52c、包括开口53a的绝缘层54、包括开口53b的绝缘层56、以及绝缘层55。导电层52a、导电层52b、以及导电层52c以从信号布线层接收的或发射到信号布线层的信号(例如射频信号)为参考,并被设定为任意电位。利用多个沿信号传播方向的通道(开口53a和开口53b),导电层52a、导电层52b、以及导电层52c被彼此连接。

半导体器件及其制造方法

提供利用塑料支撑件(包括塑料膜和塑料基板)制造高性能电器件的技术。本发明的特征在于,在具有比塑料和两者间的底层膜更好的耐热性带有分离层的基板上,形成了发光器件需要的元件后,利用室温下的工艺,从具有更好耐热性的基板上将元件和底层膜转移到其上具有塑料滤色器的支撑件上。利用粘附层,将滤色器附着到元件的底层膜上。

将来作为外部输入/输出端子的FP 911配置有用于将信号传送到驱动电路的输入/输出布线(连接布线)912和913、及与EL驱动电源线909相连的输入/输出布线914。这里利用固定基板915进行封装。

然后,如图16D所示,在具有第一形状的栅绝缘膜109上,形成厚200-400nm(较好是250-350nm)、用于构成栅极的耐热导电层111。耐热导电层可由单层构成,或根据情况,可以是多层的层叠结构,例如两层或三层。这里所用耐热导电层包括含有选自Ta、Ti和W的元素、含这种元素作成分的合金、或这些元素的组合的合金的膜。在本实施例中,形成厚300nm的W膜。W膜可通过利用W作靶的溅射形成,或可以通过利用六氟化钨(WF6)的热CVD形成。

以此方式,可以从第一基板600向第二基板605转移TFT和EL元件。结果,如图9B所示,可以得到具有设于第二基板605上的象素部分612、驱动电路部分611和端子部分610的柔性EL显示器件。

(实施例1)下面结合图4-7介绍根据本发明的实施例。这里,介绍一种同时在第一基板500形成象素部分的TFT和设置在象素部分外围上的驱动电路部分的TFT的方法。应注意,为简单起见,关于驱动电路,示出了作为基本单元的CMOS电路。

图1-4中介绍了利用EL元件的电器件的例子。另外,本发明可用于EC(电致变色)显示器件、场发射显示器(FED)或包括采用半导体的发光二极管的电子器件。

附图说明

注意,可以形成保护绝缘膜,以保护塑料基板上的滤色器。保护绝缘膜在防止由于滤色器中所含杂质的污染方面起着重要作用。通过形成保护绝缘膜,可以保护易于退化的滤色器。此外,可以改善热阻。另外,可以形成用于平面化并覆盖滤色器的绝缘膜。此外,可与滤色器一起形成黑底。

关于塑料支撑件,可以用PES(聚乙烯亚硫酸酯(polyethylene sulfite))、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PEN(聚萘二甲酸酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)).

(实施模式2)图12示出了根据本发明的液晶显示器件。

在这种半导体器件中,所说基板包括有机材料。另外,半导体器件还包括绝缘膜上的驱动电路,发光元件和驱动电路包括TFT。

半导体器件及其制造方法

在半导体衬底上形成FET,在绝缘物的上端上形成具有曲率半径的弯曲表面,对应于该弯曲表面将部分第一电极暴露以便形成倾斜表面,腐蚀限定发光区的区域以便暴露第一电极。通过第一电极的倾斜表面反射从有机化学化合物层发射的光以便提高从确定方向上取出的光的总量。

下面将描述本发明的实施例。

在半导体衬底10上形成场氧化膜11,并且在栅电极15下面提供栅绝缘膜12。尽管是一个例子,其中横向于栅电极15形成侧壁,但并不限制于此。通过采用选择氧化方法(还称作LOCOS方法)在开口上形成场氧化膜11用于分离各个元件以便进行半导体衬底的热氧化来形成氧化膜(衬垫氧化膜),利用CVD方法以便在氧化膜上淀积掩模氮化物膜,进行图形化,暴露只到达开口的硅表面以便进行热氧化来实现的。

而且,本发明的再一种结构提供一种半导体器件,该半导体器件包括发光元件,该发光元件包括连接到在半导体衬底上提供的场效应晶体管的第一电极,覆盖第一电极的一个端部的绝缘物,含有有机化学化合物并与第一电极接触的层,以及与该层接触的第二电极,其中第一电极是多层结构和在第一电极的中心处叠置的数量大于在它的一个端部叠置的数量。

而且,可以在本实例中采用除玻璃衬底和石英衬底之外的由FRP(玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯薄膜(myler)、聚酯、丙烯酸等制成的塑料衬底,作为构成密封衬底904的材料。而且,在采用密封剂905粘结密封衬底904之后,可以用密封剂进行密封以致覆盖侧面(暴露的表面)。

下面,将在图5A中给出对一种方法(以下称为滤色器方法)的解释,在该方法中,将发射白光的元件和滤色器组合在一起。

图10A至10F是示出电子设备的实例图;

图2A和2B是示出实例1的图;

此外,因为第一金属层与TFT的源区和漏区接触,所以它满足选择适合与硅氧烷欧姆接触的金属材料(典型地,钛),优选具有大的功函数的材料用于作为阳极的第二金属层,优选具有高的光反射系数的金属材料用于反射来自发光元件的光的第三金属层,并且优选用于避免第三金属层的小丘和晶须和避免第三金属层上的镜反射的金属材料(氮化钛,钛)作为第四金属层。

根据实例1,在具有绝缘表面的衬底上形成场氧化膜,漏区62,层间绝缘膜63、65,第一电极66a-66d和绝缘物67。

此外,源信号导体驱动电路901包括CMOS电路,其中n沟道型FET 923和p沟道型FET 924结合在一起。而且,可以由公知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成包括驱动电路的TFTs。而且,虽然实例提供于集成类型的驱动器,其中在衬底上形成驱动电路,但不必需要求驱动电路形成在衬底上,也可以形成在衬底之外。

采用氢气和碳氢化合物气体(例如,CH4、C2H2、C6H6等)作为淀积中采用的反应气体,由辉光放电引起电离,并且加速离子并使离子撞击其上提供负自偏电压的阴极,进行淀积。由此就能获得微小并且坚硬的DLC膜。此外,DLC膜是对可见光为透明的或半透明的绝缘膜。

半导体器件及其制造方法

提供一种半导体器件的制造方法,该方法包括在从基板上分离形成在基板上的包括半导体元件或集成电路的元件形成层将其粘结到另一个基板上的情况下能够控制基板和元件形成层的附着力的转移步骤。在形成在基板(第一基板)上的半导体元件或由多个半导体元件构成的集成电路与基板之间形成由好的附着力的材料制成的粘合剂,由此,能够在制造半导体元件的过程中防止半导体元件从基板上脱落,而且,通过在形成半导体元件之后去除粘合剂,更容易从基板上分离半导体元件。

在本实施例中,当形成元件形成层701时,与实施例l相同,在形成包JSS的材料膜(半导体膜或金属膜)后,进行将至少包括氢的材料膜中包括的氢进行分散的热处理。另外,Mil热处理在金属M602和氧化层603之间形成具有晶体结构(未示出)的由金属-氧化物构成的层。

更容易使含有金属氧化物的层的部分分离的温度(至多43(TC)下进行下面的步骤。接着,形成第二粘合层217,用第二粘合层217将第三基板218粘结到氧化层204(和元件形成层301)上(图3B)。注意,i!31第二粘合层217粘结的第三基tel8与氧化层204(和元件形成层301)的附着力大于通过第一粘合层215粘结的第二豁妇16与有机树脂层214的附着力慰艮重要的。最好用柔性基板(塑料基板)作为第三基板218。在本实施例中使用包括极性基团的由降冰片烯树脂(norbomeneresin)构成的ARTON(由JSRcorporation制造)作为第三繊18。作为第二粘合层217的材料,可以釆用各种固化材料,例如,反应固化粘合材料、热固性粘合材料、光固化粘合材料,例如,UV固化粘合材料、或者厌氧粘合材料。最好,粘合材料通过与包括银、镍、铝、或氮化铝的粉末或填充物混合而具有高导热性。用作第一粘合层215的双面胶带的粘结强度通过来自第二«216侧的UV射线的照射而P射氏,从而从元件形成层301上分离第二^216(图3C)。此外,在本实施例中,用水清洗暴露的表面,从而溶解并去除第一粘合层215和有机树脂层214。由此,得至(屈3D中所示的结构。根据—h^方法,在第一Sfe201上形成的TFT可以分离并转移到另一个基板(第三基fe218)上。在本实施例中,参考图4A至lj4E、5A和5B介绍与实施例1有部分不同的包括本发明的转移步骤的制造方法。在图4A中,在第一凝反401上形成金属M402,其上形成多个粘合齐0403。在本实施例中使用玻璃繊(AN100)作为第一^^及401,与实施例l相同。此外,对于金属层,也使用钨(W)作为主要成分的金属层402。注意,通过观錢寸淀积的金属层402的厚度从10nm至lj200nm,,从50nm到75nm。皿形成非晶硅膜并对,图形成要形皿金属j!402上的粘合齐y403。然后,形成氧化层404(图4B)。在本实施例中使用氧化硅革EiM:溅射淀积由氧化硅制成的厚度从150nm至ij200nm的膜。氧化层404的膜厚度最好为金属层402的膜厚度的两倍或更多。

点(gettenngsite)的非晶硅膜,在本实施例中为100nm。在本实施例中,使用硅耙在含有氩的气氛中形成含有氩元素糊隔赚。在4顿等离子歉VD的情况下,在甲硅烷与氩的流量比(Si^:Ar)为l:99、淀积压力为6.665Pa(0.05Toir)、RF功率密度为0.087W/crtf并且淀积温度为350°C的淀积条件下形成含有氩元素

元件完全分离,但是存在更长的工艺时间或者蚀刻材料或玻璃基板的高材料成本的问题。在方法(2)的情况下,控制附着力和膜应力非常重要。B口,虽然用较低的附着力和高膜应力更容易进行分离,但是当制造半导体元件时,存在脱落的问题。而且如果增强附着,贝U虽然在制造半导体元件的中间斑呈中不会出现半导体元件的脱落,但是在半导体元件形成之后,存在难以从基板上进行半导体元件的分离的问题。发明内容本发明的一个目的是提供一种半导体器件的制造方法,该方法包括转移步骤,该步骤在从基板上分离包括形成在基板上的半导体元件的元件形成层然后如方法(2)所进行的将其粘结到另一个基板上的情况下育,控制基板和元件形成层的附着力。为了实现上述目的,根据本发明,当形成元件形成层时,增强基板与半导体元件的附着力。相反,在形成元件形鹏之后,P射氏SI反与半导体元件的附着力。具体地,在制造半导体元件中,通过在形成在基板(称作第一基板)上的半导体元件与«之间形«合剂,會,防止半导体元件从M上脱落,然后,«在形成半导体元件之后去除粘合剂使得半导体元件容易从«上分离。本发明的粘合剂由对为了更容易从基板上分离半导体元件而在基板上形成的金属层具有好的附着力的材料制成。具体地,使用当与金属层接触形成时能够与金属层中的金属反应形成金属化合物(包括硅化物)或合金的材料。可以有意地进行热处理使粘合剂与金属层中的金属反应,但«过在制造元件形成层(包括TFT)的后续步骤中的热处理等能促^&应的进行。在基板上形成金属层,在金属层上形成粘合剂,然后,形成氧化层覆盖金属层和粘合剂。基板上的金属层与氧化层的附着力由粘合剂增强。然后,在氧化层上形成包括半导体元件的元件形成层。在形成元件形成层之后可以采用蚀刻作为去除粘合剂的方法,并且通过蚀亥ij将粘合剂与已经形成的元件形成层的一部分一起去除。蚀刻可以采用湿法蚀刻或干法蚀刻。通过蚀刻在元件形成层的一部分中形成的开口部分可以像现在那样保留,

注意,因为照射是在空气或氧气气氛中进行的,所以通过激光照射在表面形成氧化膜。虽然在这里显示了使用脉冲激光器的例子,但是也可以使用遊卖

绍,因为这些步骤可以通过使用与实施例l相同的材料和方法来进行。步骤如

为第三导电膜。另外,也可以釆用单层结构。接着,通过如图9C所示的曝光步骤形成由抗蚀齐U910和911制成的掩模。然后,进行第一蚀刻M,形成栅电极和布线。在第一和第二嫩ij^f牛下进行第一蚀刻处理。最好进行ICP(感应耦合等离子体)蚀亥ij。通过在适当调整的蚀亥搽件(即,力口到缠绕电敬t的功率、力倒M侧的电丰肚的功率、在基板侧上的电极的纟鹏等)下对膜进行ICP蚀刻,蚀刻出具有所希望的锥形开娥的膜。对于蚀刻气体,可以合适地采用以ClBC13、SiC^或CCl4为代表的氯基气体、以C&、8&^3为{«的氟基气体或#020Sl及侧(样品台)也接受150W的RF功率(13.56MHz),以施加基本为负的自偏置电压。Sfe侧电极的尺寸为12.5cmxl2.5cm,缠绕的电极为直^25cm的圆盘(这里,采用具有线圈的石英圆盘)。在第一蚀刻条件下蚀刻W膜,从而第一导电层的边缘部分为锥形。在第Hjfe刻剝牛下,蚀亥iJW膜的速度为200.39nm/誦,蚀刻TaN膜的速度为肌32nm/min,因此W敏aN的选择比大约为2.5。在第一蚀亥條件下成锥形的W膜的角度大约为26。。随后,第一蚀刻条件转换为第二蚀刻条件,而不去除由抗蚀剂910和911制成的掩模。第二蚀刻斜牛包括《顿CF4和Cl2作为蚀刻气体,设置气体流量比为30:30(sccm),并在lPa的压力下乡好缠绕电极500W的RF(13.56MHz)功率,以产生用于蚀刻的等离子体大约30秒。基板侧(样品台)也接数OW的RF功率(13.56MHz),以施加基本为负的自偏置电压。在包括CF,C^的混合物的第二蚀亥條件下,蚀刻TaN膜和W膜到几乎相同的程度。在第二蚀刻条件下,蚀刻W膜的速度为58.97nm/min,蚀刻TaN膜的速度为66.43nm/min。为了蚀刻膜而不在栅极绝缘膜上留下任何残留物,蚀刻时间可以延长大约从10%至咖%的比例。在第一蚀刻处理中,通过以适当的形状形成由抗蚀剂制成的掩模并且iM加到基板侧的偏置电压的作用在第一导电层和第二导电层的ii^部分的周围形成锥形。锥形部分的角度可以i體为从15。至ij45。。fflil第一蚀刻处理形成由第一导电层和第二导电层(第一导电层912a、913a和第二导电层912b、913b)构成的第一成形导电层912和913。适当蚀刻作为栅极绝缘膜的绝缘膜907从10nm至(l20nm。栅极绝缘膜907具有没有被第一成形导电层912和913覆盖的变薄的区域。接着,如图9D所示,不去除由抗蚀剂制成的掩模,通过第二蚀刻处理形成

换句话说,本发明具有形成TFT的一部分的半导^a(605)和形成粘合剂

如上所述,在第一基板401上形成的TFT可以分离并转移到另一个基板(第三基板418)上。

然后,填充开口部加14,并且形成绝缘膜615以使元件形成层701的表面平坦(图6E)。注意,在本实施例中l顿舰等离子歉VD形成的厚度为lMm至廿3拜的氮氧化硅膜。绝缘膜当然并不限于氮氧化硅膜,而可以是由例如氮化硅或氧化硅等绝缘材料构成的单层、例如丙烯酸、聚酰亚胺或聚酰胺等有机绝

在本实施例中,参考图6A到6E、7A和7B介绍与实施例1或2有部分不同的

之后,在空气或氧气气氛中进行激光照射(XeCl:波妇08nm),用于提高结晶化率并修复在晶体颗粒中残留的缺陷。波长为400nm或更短的受激准分子激光器或者二次谐波或三次谐波的YAG激光器用作激光光源。总之,l顿重复频率大约从IOHz到lOOOHz的脉冲激光,通过光学系统将脉冲激光集中到从IOOmJ/cirf到500mJ/cm2,并以从90%到95%的重叠率发射,由此,扫描硅膜的表面。这里,在重复频率为30Hz和能量密度为470mJ/cm邻条件下在空气中进行激光照射。

换句话说,本发明具有形成TFT的一部分的半导^a(605)和形成粘合剂

形成包括半导体a(605)作为其一部分的元件形成层701(图6C)。在元件形成层701中形成多个TFT(p沟道型TFT^n沟道型TFT),并假设除了连接到这些TFT的布线613、绝缘膜612之外,包括连接到这些TFT的元件(例如发光元件或液晶元件)。另外,在本发明中没有特别限定包括TFT的元件形成层的制造方法。除了在实施例5中所示的制造方法之外,本发明还可以通过与公知制造方法的组合来实现。另外,TFT包括在氧化层603上的半导^a(605)的--部分中形成的杂质区607和沟道形成区608、栅绝缘膨09和栅电极610。

半导体器件及其制造方法

本发明提供一种形成在绝缘衬底上的半导体器件,通常半导体器件具有如下结构:其中在光学传感器、太阳能电池或使用TFT的电路中可提高与布线板的安装强度,并且可以使其以高密度安装在布线板上,并且本发明还提供一种制造该半导体器件的方法。根据本发明,在半导体器件中,半导体元件形成在绝缘衬底上,凹部形成在半导体器件的侧面上,并且在凹部中形成电连接到半导体元件的导电膜。

图8A-8D分别表就隨本发明的半导4機件的步骤;

该光学传麟可以通iLt述步骤形成。根据本实施例,光学传自可以形i^E绝缘衬底上。在该光学传感器的侧面中形成凹部,并且在这个区域中可以形成连接端。因此,可以增加用于连接布线板的面积,还可以提高安装强度,同时,可以可见地看到和确认连接状况。因而,可以提高工艺可靠性。只形成开口部分和导电膜以形成连接端,因此,可以为每个衬底提供连接端。因此,可以提高形成连接端的步骤中的生产量,并且可以批量生产。

根据本发明,绝缘衬底的面积和用于形成半导体元件的面积几乎相等。4皿地,将具有足以抵抗用于安装在板上的安装步骤中的耐热性的衬底用

作为形成开口部分的方法,给出激光照射法、刻蚀法、模具压模法等。本发明的半导#^#具有在绝缘衬底的侧面中的凹部,并且连接端可形成在该部分中。换言之,可形成具有侧电极的半导j機件。因此,可以增加用于连接布线板的面积,也可以提高安装强度,同时,可以可见地看至诉喊认连接状况。因而,提高了工艺可靠性。而且,由于可以通过在衬底中形成开口部分和沿着开口部分形成导电膜而形成连接端,因此可以在一个衬底上提供用于多个半导j機件的连接端。因此,可以使用一个衬底形成多个半导!線件,提高了形成连接端的步骤的生产量,并可以批量生产。而且,半导体元件形鹏衬底上,并且衬底的面积和用做半导体元件所需的有效面积几乎相等。这样,可以在布线板等上高度集成大量半导体元件。

第一和第二连接端103a和103b形成在衬底侦腼的凹部中以及光学传麟表面上的部分中。连接端每个连接到各个电极端上。连接端包括含有选自银、金、铜、铀、钯、锡和锌中的一种或多种元素的导电胶,或可以接合到焊料胶上的材料。作为典型例子,可以给出镍(M)、铜(Cu)、锌(Zn)、钯(Pd)、银(Ag)、锡(Sn)、铀(Pt)或金(Au),tra^自镍(M)、铜(Cu)、银(Ag)、铂(Pt)和金(Au)中的一种元素,或含有50%或以上该元素的合金材料。应该注意的是,这些金属不必是单一组分(一种元素),而且可以是包含它的合金组分。应该注意的是,该合金是包括50%或以上的该金属作为主要成分的合金。注意第一电极端114和第二电极端115可以具有单层结构或多层结构。

半导体元件是其中有源区由半导体薄膜帝喊的元件,并且以二极管、TFT、电容器元件等为代表。此外,半导体薄膜由无机材料或有机材料形成。

图4A—4D分另據示本发明的半导^機件的制造歩骤;

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半导体器件及其制造方法

TFT的OFF电流减少。本发明提供的半导体器件包括:衬底;为了与衬底接触形成的遮蔽膜;为了覆盖遮蔽膜形成在衬底上的平面化绝缘膜;为了与平面化绝缘膜接触形成的半导体层。半导体器件的特征在于遮蔽膜与半导体层叠加、并且平面化绝缘膜夹在它们之间,并且在半导体层形成之前通过CMP对平面化绝缘膜抛光。

如果当射出的光经过液晶显示器时有反射光在有源矩阵衬底的表面反射,或为了获得彩色显示而釆用多个液晶显示器并有光线经过其它液晶显示器,光仍可以从有源矩阵衬底一侧駄TFT的有源层。在那些瞎况下雄构造的遮«在抑制TFT的OFF电流方面有困难。

在本实施例中,在上述激活过程中,通过吸收作用,用做结晶催化剂的镍同时移到含有高浓度磷的杂质区(区827a、829a、832和833a),主,小了作为沟道形成区的半导体层中的镍浓度。这样形成的具有沟道形成区的TFTs在OFF态具有低的电流值,并具有优异的结晶度,以得到高的电场迁移率。因此该TFTs能得到优异的特性。

虽然没有用在此实施例中,但抛光布可以用作衬垫704。在这种情况下,舰提供衬垫增压环,可以将围绕有源矩阵衬底纖的抛光布变形限制到小的禾號。当在有源矩附寸底707上将1.2至1.6倍抛皿力,到衬垫施压环上时,改变抛光布的表面形状以沿着抛光布获得均匀娜。

在上述第一刻蚀条件下,通过制作由适当抗蚀剂组成的掩膜的形状,由于樹共到衬底一侧的偏置电压的作用,第一导电层和第二导电层的末端部分变成锥状。锥状部分的角度为15至45°。为了获得无,的刻蚀,将亥,时间延长约10至20%的过刻蚀^1当的。Mft化,与W膜的选择比在2至4的范围内(典型为3)。因此,ailil刻蚀处理,将織化石纖的剥露表面刻蚀掉约20至50nm。在此方式中,通过第一刻蚀步骤形成由第一导电层和第二导电层构成的第一制犬导电层316至324(第一导电层316a至321a和第二导电层316b至321b)。附图t新己322^栅绝缘膜,没有用第一形状导电层316至321,的区fe駭触了约20至50nm以便形成薄的区域。

图14C是显示图14A和图14B的光源系统和显示部分7601和7702的结构实例图。^光源系统和显示部分7601和7702包括:光源系统7801;反,7802和7804至7806;^fe镜7803;光系统7807;显示部分7808;分相板7809和自光系统7810。糊寸光系统7810包括多个具有iW镜头的光学透镜,该结构称为三板型,其中用三个显示部分7808。此外,在如图14C中箭头所示的光路中,工作人员可以在光路中合理地配置光学^l竟、能使光偏振的膜、调皿相的膜和IR膜等。

图14C显示了三板型的例子,图15A是显示«型的例子图。图15A所示的光源系统和显示部,括:光源系统7901、显示部分7902、Slt光系统7903和分相板7904。娜光系统7903包括多个包含SM镜头的光学邀竟。可以将图15A戶标的光源系统和显示部分应用到图14A和图14B所示的光源系统和显示部分7601和7702。图14D所示的光源系统可以用做光源系统7901。注意在显示部分7902中放置了滤光镜(未示出),显示的图象是彩色的。

遮蔽膜和一个栅信号线;形成的一个平面化绝缘膜以覆盖所述遮蔽膜和

另一方面,在有源矩阵衬底上提供遮蔽膜的情况下,遮蔽膜通常在晶体管和不需要透射可见光的布线之上形成,将中间层绝缘膜放置在遮蔽膜和晶体管及布线之间。这种结构仅花费了有限的范围来方i(g遮蔽膜,因此改善了宽高比。

根据本发明,提供了一种如在权利要求26中要求的半导^ll件的制造方法,其特征在于遮M、低层电飾^S低层布线中每一个具有O.lpm到0〜m的厚度。

图13B是摄相机,它包括主体7101、显示部分7102、声频输入部分7103、控制开关7104、电池7105和图象接收部分7106。本发明可以应用到显示部分7102。

具有从有机绝缘材料形成的第二中间层绝缘膜559,表面具有令人满意的平面度。有机树脂材料通常具有低的介电常数,因此可以减小寄生电容。然而,有机树脂材料是吸湿的,不适合作为保护膜。因此,由有机树脂材料形成的第二中间层绝劍敏当如本实施例与第一中间层绝缘膜558的氧化鹏、織化鹏或氮化倒莫结合舰。

此外,在含有3至100%氢气的气氛中、在300至450°C温度下进行热处理1至12小时,以进行对半导体层的氢化步骤。此步骤»31热激錢气、连接半导体层中的悬挂键的步骤。作为另一种氢化方式,可以进行等离子氢化(采用由等离子激发的氢)。

第一亥U蚀割牛包含:利用ICP(感应耦合等离子)亥l勉;用CF4、Cl2和02作为刻蚀气体,它们各自流动速率之比设为25/25/10(sccm);在1Pa的压力下,给圈形形成电t鹏加500W的RF(13.56MHz)功率,产生等离子。这賊用ICP,所用干蚀设备是东芝电气工业有限公司的产品,(型号:E645-ICP)。衬底侧面(样品段)也得到150W的RF(13.56MHz)功率,使得基本上施加了负的自偏压。在第一刻蚀斜牛下亥i鹏W膜,使得第一导电层在纖周围是锥形。在第一刻蚀^^牛下,亥鹏W膜的亥鹏率为200.39nm/^H中,而在第一刻蚀劍牛下,亥鹏TaN膜的刻蚀率为肌32nm/射中。据此W相对于TaN的选择比大约为2.5。在第一刻蚀条件下,W膜的锥形角大约为26。。

半导体器件及其制造方法

提供一种其性能可与MOSFET性能相比的TFT。用促进结晶化的金属元素结晶的结晶硅膜形成半导体器件的有源层,并在含卤素气氛中热处理,除去金属元素。用众多种形或柱形晶体的集合构成该处理后的有源层。用该结晶结构制成的半导体器件有极高的性能。

之后,滴入含预定浓度(本实施例中,是100ppm重量)的硝酸镍溶液或乙酸镍溶液,用旋涂法形成含镍的薄的水膜106。加溶液步骤中,调节镍盐溶液浓度,可容易地控制加入非晶硅膜中的镍浓度。见图1B。

表1和2中要特别注意的点是,低于阈值的特性(S-值)是如此之小,在60至100mV/dec(十进制)迁移率(μFE)是如此的高,如150至300cm2/Vs。本说明书中所述迁移率是指场效应迁移率。

因此,本说明书中公开的发明提供的具有半导体薄膜有源层的半导体器件制造方法包括以下工艺步骤:在有绝缘表面的衬底上形成非晶硅膜,非晶硅膜上选择地形成掩模绝缘膜,使非晶硅膜选择地具有促进结晶的金属元素,用第1热处理使至少一部分非晶硅膜转变成结晶硅膜,除去掩模绝缘膜,用构图法形成只用结晶硅膜构成的有源层,有源层上形成栅绝缘膜,在含卤素的气氛中进行第2热处理,用消气法除去有源层中的金属元素,有源层和栅绝缘膜之间形成热氧化膜,在含氮气氛中进行第3热处理,提高包括热氧化膜和界面态的栅绝缘膜的质量,其中,有源层是结晶结构体,其中的晶界基本按一个方向对准,它由与衬底基本平行的众多针形或柱形晶体聚集体构成。

由于在这种晶界中优先进行热氧化反应处理,在晶界中而不是在其它区域中形成较厚的热氧化膜。因此,认为加到晶界附近的栅电压明显变小,它也能变成能级垫垒。

本实施例中,将说明包括按本发明半导体器件的电光装置(显示装置)的实例。电光装置可根据需要的用作直观型或投射型。由于电光装置是利用半导体的装置,假设本说明书中的电光装置包括在半导体器件的范围内。

横坐标上VG表示栅电压值,纵坐标上的ID表示源和漏之间流过的电流值。漏电压VD=1V时,用401和403指示Id-Vg特性(Id-Vg曲线)。漏电压VD=5V时,用402和404指示Id-Vg特性。当VD=1V时,405和406指示漏电流。

完成了图5D所示步骤时,同时完成了N-沟道型TFT的有源层。即,确定了N沟道型TFT的源区517,漏区518,低浓度杂质区(或LDD区)519和520和沟道形成区521。

尽管本实施例中只公开了单栅结构的制造工艺步骤本发明也能用于包括多个栅电极的双栅结构或多栅结构的TFT。

在卤素气氛中进行热处理能充分消除有源层10中的Ni,使Ni含量不损坏器件特性,从而显著提高构成有源层110的针形或柱形晶体的结晶性。因此,有源层由包括对载流子而言基本上是单晶区域的结晶结构体构成。

图14A中,101指石英衬底,102指底膜,106指有源层,107指随后起栅绝缘膜作用的热氧化膜。1401指主要含铝的材料构成的栅电极,1402指阳极氧化栅电极1401获得的致密阳极氧化膜。

本实施例中,在相对于O2气氛含0.5至10vol%HCl的气氛中在950℃进行30分钟热处理。若HCl浓度高于上述浓度,在结晶硅膜的膜表面上形成可与膜厚相比的粗糙度,因此不是优选的。

如果本发明的论断正确,本发明的结晶硅膜是由晶体生长中不形成能俘获载流子的晶界的特殊晶体集合而成的很新的结晶结构体。

之后,形成所含杂质浓度低于源区116和漏区117的杂质浓度含量的低浓度杂质区118和119,恰好处于栅电极115下面的区域120按自对准成为沟道形成区。

之后,用等离子CVD法或溅射法形成厚500至1200埃的氧化硅膜104,之后,用腐蚀法选择除去引入了促进结晶的金属元素的氧化硅膜部分。即,为了把镍选择地引入非晶硅膜103中,该氧化硅膜104起到掩模绝缘膜的作用。

但是,由于在较高温度下在氧化气氛中进行上述步骤,形成的悬空键容易与氧耗连形成氧化物,以SiOx为代表的氧化硅。亦即,本发明人认为,结晶硅膜在上述的几个热处理步骤中变成了其中的氧化硅起晶界作用的结晶结构体。给有源层110加氢或使其中含卤素能使残留的悬空键终止,或用硅原子本身的复合而使残留的悬空键被补偿。而且,用再结合或重设Si原子能大致消除如位错或堆垛层错的晶格缺陷。因此,认为能显著改善针形或柱形晶体内部的结晶性。

半导体器件及其制造方法

通过保证充足存储电容值(Cs)时获得较高孔径率,同时通过以适时方式分散电容器引线的负载(象素写入电流)以有效地减少负载,从而提供一种液晶显示装置。扫描线形成在与栅电极不同的层面上,电容器布置成与信号线平行。每个象素通过电介质与各自独立的电容器引线连接。这样,可避免由相邻象素的写入电流产生的电容器引线的电势变化,进而获得了满意的显示图象。

沟道掺杂过程可在整个表面上或可选择地进行。该过程可把呈现P-型或N-型导电性的杂质元素以低含量掺杂到将成为TFT的沟道形成区中。沟道掺杂过程是用于控制TFT阈值电压的过程。注意乙硼烷(B2H6)没有进行质量分离,但是硼通过等离子体受激离子掺杂方法掺杂。当然,也可采用离子注入技术进行质量分离。

在与TFT连接的每个象素电极中,需要保持图象信号的电势,直到下一个写入时刻,从而在有源矩阵型液晶显示器中进行高质量的显示。一般地,在每个象素电极中提供存储电容器(Cs)来保持图象信号的电势。

如图16所示,本实施例的存储电容器由第一存储电容器和第二存储电容器构成,第一存储电容器由电容器引线606a、半导体膜604和作为电介质的绝缘膜605组成;第二存储电容器由光屏蔽膜610、象素电极612和作为电介质的绝缘膜611组成。需要注意的是绝缘膜611可以是有机树脂膜或者是如氮氧化硅和氧化硅等的无机绝缘膜。绝缘膜的厚度可由操作者适当地确定。

接下来在衬底上形成导电膜,然后制成图案以形成扫描线102。如多晶-Si、WSix(X=2.0到2.8)、Al、Ta、W和Cr等掺有可呈现一定导电性的杂质的导电材料及其叠加结构可用于扫描线102。在该实施例中,以一定间隔布置的扫描线102由WSix膜(膜厚:100nm)和多晶硅膜(膜厚:50nm)组成的叠加结构形成,WSix膜和多晶硅膜是具有高效光阻断特性的导电材料。

另外,在上述相应结构中,半导体器件的特征在于:第一引线为扫描线。

图18中示出了根据表1的设计规则而具有19.2μm象素尺寸的传统象素结构的实例。表1Si层:最小尺寸=0.8μm,最小间隔=1.5μm栅电极:最小尺寸=1.0μm,最小间隔=1.5μm扫描线:最小尺寸=1.5μm,最小间隔=1.5μm信号线和Si层的接触孔:最小尺寸=1.0μm□接触孔和Si层的边缘=1.0μm接触孔和扫描(栅电极)线的最小间隔=1.3μm信号线:最小尺寸=1.5μm,最小间隔=1.5μm接触孔和信号线的边缘=1.3μm象素尺寸:19.2μm□象素TFT:L=1.5μm,W=0.8μm,单栅扫描线:引线宽度的最小尺寸=1.0μm扫描线:叠加在Si层部分的引线宽度的最小尺寸=1.5μm电容器引线:最小尺寸=2.0μm传统象素结构的特点是,在两条引线(扫描线和电容器引线)连续形成中,该两条相应的引线彼此平行布置。在图18中,标号10表示半导体膜,11表示扫描线,12表示信号线,13表示电极以及14表示电容器引线。注意图18为象素的简化俯视图,因此在该图中没有示出连接到电极13的象素电极和通往电极13的接触孔。

实施例5的特征在于扫描线502a形成在与栅电极不同的层上,另外,电容器电极502b形成在和扫描线相同的层上,以增加孔径率以及扩大存储电容器。本发明的象素结构的实例在图14和图15A和图15B中示出。

注意标号101到110表示的部分在本说明书中确定为TFT。另外,标号109和110可以是从引线分出的电极或者就是引线。

然而,为降低电容器引线电阻而增加引线宽度意味着存储电容器的表面积扩大,同时象素的孔径率降低。

为了在液晶显示器中获得高质量的图象,一种有源矩阵型液晶显示器正引起更多注意,这种液晶显示器利用作为开关元件的TFT连接到布置成矩阵的相应象素电极上。

图18中示出了根据表1的设计规则而具有19.2μm象素尺寸的传统象素结构的实例。表1Si层:最小尺寸=0.8μm,最小间隔=1.5μm栅电极:最小尺寸=1.0μm,最小间隔=1.5μm扫描线:最小尺寸=1.5μm,最小间隔=1.5μm信号线和Si层的接触孔:最小尺寸=1.0μm□接触孔和Si层的边缘=1.0μm接触孔和扫描(栅电极)线的最小间隔=1.3μm信号线:最小尺寸=1.5μm,最小间隔=1.5μm接触孔和信号线的边缘=1.3μm象素尺寸:19.2μm□象素TFT:L=1.5μm,W=0.8μm,单栅扫描线:引线宽度的最小尺寸=1.0μm扫描线:叠加在Si层部分的引线宽度的最小尺寸=1.5μm电容器引线:最小尺寸=2.0μm传统象素结构的特点是,在两条引线(扫描线和电容器引线)连续形成中,该两条相应的引线彼此平行布置。在图18中,标号10表示半导体膜,11表示扫描线,12表示信号线,13表示电极以及14表示电容器引线。注意图18为象素的简化俯视图,因此在该图中没有示出连接到电极13的象素电极和通往电极13的接触孔。

另外,在上述相应结构中,半导体器件的特征在于:栅电极形成在与第一引线不同的层上。

半导体器件及其制造方法

提供一种表现出高击穿电压、极好的热性质、高闩锁承受能力和低导通电阻的半导体器件。根据本发明的包括设置在n<sup>-</sup>型漂移层3和n<sup>-</sup>型漂移层3上的第一n型区7之间的埋置绝缘区5的半导体器件便于限制发射极空穴电流、防止闩锁发生、既不增加导通电阻也不增加导通电压。根据本发明的包括设置在埋置绝缘区5和n<sup>-</sup>型漂移层3之间的p型区4的半导体器件便于在器件的截止状态下耗尽n型漂移层3。根据本发明的包括设置在第一n型区7和n<sup>-</sup>型漂移层3之间的第二n型区6的半导体器件便于将沟道区中或第一n型区7中产生的热经由第二n型区6、n型漂移层3和n型缓冲层2消散到作为半导体衬底的p<sup>+</sup>型集电层1a。

尽管不限于所示的例子,但在图13中,p型区4不在埋置绝缘区5下延伸到埋置绝缘区5的其它边缘(下文中称为"第二边缘")的附近。换言之,p型区4和p型主体区8覆盖埋置绝缘区5的少许的第一边缘。因此,根据第六实施例的IGBT中埋置绝缘区5和n'漂移层3之间的接触面积比根据第五实施例的IGBT中的宽。根据第六实施例的其它构造与根据第五实施例的构造相同。

由于以下描述的原因,饱和电流Isat和导通电压Vtoee被分别保持在高和低值。

现在参考图47,通过道火活化注入的硼离子,以在n+型发射区13下形成p+型埋置低电阻区14b。然后,在整个晶片表面上沉积层间氧化物膜17(HTO+BPSG氧化硅膜)。然后,穿过层间绝缘膜17打开接触孔,并形成发射极阻挡层16和发射电极15。最后,形成集电电极18。因此,完成了图14所示的IGBT。

与第一区接触的第二导电类型的主体区;

图51是半导体器件在其通过根据本发明的第十八实施例的制造方法的制造期间的第一横截面图。

根据第一实施例,获得了表现出极好的热性质、高击穿电压、高电流驱动能力和高闩锁承受能力的IGBT。根据第一实施例,还获得了其导通电阻和导通电压较低的IGBT。通过采用部分SOI结构,以低制造成本获得了IGBT,因为不需要使用任何昂贵的SOI晶片。

9因为根据所附权利要求1至4中任一项的主题,埋置绝缘区防止在器件的导通状态下从背面电极注入的空穴(电子)从第一导电类型的漂移层流入第一导电类型的第一区,所以电子(空穴)累积在第一导电类型的第一区中。因此,提高了器件的闩锁承受能力和雪崩承受能力。

通过外延生长从漂移层的暴露的表面生长第一导电类型的半导体,以用第一导电类型的半导体填充沟槽至抛光的半导体层的表面;以及

图55是半导体器件在其通过根据本发明的第十八实施例的制造方法的制造期间的第五横截面图。

解决问题的手段

设置栅侧壁隔片膜12,以免在通过离子注入形成p+型埋置低电阻区14b期间将离子注入到其中将形成沟道的区域中。如果注入的离子进入沟道区,则将影响阈值。因此,注入的离子进入沟道区是不利的。p+型埋置低电阻区14b提供从具有低电阻路径的沟道中流入的空穴。由空穴流过低电阻路径引起的低电阻路径两端的电压降被抑制在0.7V或更低。

半导体器件及其制造方法

本发明的一个目的是提供包括电特性稳定的薄膜晶体管的高可靠的半导体器件。此外,另一目的是以低成本高生产率制造高可靠的半导体器件。在包括薄膜晶体管的半导体器件中,利用添加了金属元素的氧化物半导体层形成薄膜晶体管的半导体层。作为金属元素,使用铁、镍、钴、铜、金、锰、钼、钨、铌以及钽金属元素中的至少一种。此外,该氧化物半导体层包括铟、镓以及锌。

作为用于干法蚀刻的蚀刻气体,优选地使用含氯的气体(诸如氯气(Cl2)、氯化硼(BC13)、氯化硅(SiCl4)或四氯化碳(CC14)之类的氯基气体)。

然后,在栅电极层101的整个表面上形成栅绝缘层102。通过溅射方法等将栅绝缘层102形成为50nm到250nm厚度。

因为薄膜晶体管容易被静电等损坏,所以优选在与栅线或源线相同的基板上设置用于保护驱动器电路的保护电路。优选使用其中使用了氧化物半导体的非线性元件形成保护电路。

替代地,可使用不需要对准膜的表现出蓝相的液晶。蓝相是液晶相之一,当胆甾型液晶的温度升高时,刚好在胆甾相变成各向同性相之前产生蓝相。因为仅在窄温度范围中产生蓝相,所以将包含5%或更多重量百分比的手性剂的液晶组合物用于液晶层4008以展宽该温度范围。包括表现出蓝相的液晶和手性剂的液晶组合物具有1〇μs到100μs的短响应时间、具有不需要对准工艺的光学各向同性、且具有小的视角依赖性。

本发明涉及包括氧化物半导体的半导体器件及其制造方法。

第七薄膜晶体管5577的第一电极连接至第六引线5506。第七薄膜晶体管5577的第二电极连接至第一薄膜晶体管5571的栅电极。第七薄膜晶体管5577的栅电极连接至第二引线5502。第八薄膜晶体管5578的第一电极连接至第六引线5506。第八薄膜晶体管5578的第二电极连接至第二薄膜晶体管5572的栅电极。第八薄膜晶体管5578的栅电极连接至第一引线5501。

溅射方法的示例包括高频功率源用作溅射功率源的RF溅射方法、直流溅射方法以及以脉冲方式施加偏置的脉冲直流溅射方法。在形成绝缘膜的情况下主要使用射频溅射方法,而在形成金属膜的情况下主要使用直流溅射方法。

因此,电泳显示器是利用所谓的介电电泳效应的显示器,具有高介电常数的物质通过该效应移动至高电场区。电泳显示装置不需要使用液晶显示装置中需要的极化器或对基板,而且电泳显示装置的重量和厚度均可被减少为液晶显示装置的重量和厚度的一半。

该金属元素被添加到InM03(Zn0)m(m>0)膜中而成为该膜的复合中心,藉此可降低该膜的光敏性。作为该金属元素,可使用铁、镍、钴、铜、金、锰、钥、钨、铌以及钽金属元素中的至少一种。不管InMOjZnOhOii>0)膜中包含的金属元素类型如何,通过添加这些金属,可稳定薄膜晶体管的电特性。此外,可控制其中添加了该金属元素的区域或氧化物半导体层中的金属元素的浓度分布,藉此可降低其光敏性,并有效地稳定薄膜晶体管的电特性。

由与发光元件4511中所包括的第一电极层4517相同的导电膜形成连接端子电极4515,而由与薄膜晶体管4509和4510中包括的源和漏电极层相同的导电膜形成端子电极4516。

要注意,对于单独形成的驱动器电路的连接方法无特殊限制,而且可使用C0G方法、引线接合方法、TAB方法等。图22A1示出通过COG方法安装信号线驱动器电路4003的示例,而图22A2示出通过TAB方法安装信号线驱动器电路4003的示例。

通过向氧化物半导体层添加金属元素可获得具有稳定电特性的薄膜晶体管,而且可制造具有良好动态特性的薄膜晶体管。因此,可提供包括高可靠薄膜晶体管的半导体器件。

作为干法蚀刻方法,可使用平行板RIE(反应离子蚀刻)方法或ICP(感应耦合等离子体)蚀刻方法。为了将膜蚀刻成期望形状,可酌情调节蚀刻条件(施加给线圈状电极的电功率量、施加给基板面上的电极的电功率量、基板面上的电极温度等)。

图1A和1B示出半导体器件。

半导体器件及其制造方法

本发明的一个目的是制造含有电特性稳定的薄膜晶体管的高度可靠的半导体器件。覆盖薄膜晶体管的氧化物半导体层的绝缘层含有硼元素或铝元素。通过使用含有硼元素或铝元素的硅靶或氧化硅靶的溅射法来形成含有硼元素或铝元素的绝缘层。可选地,含有替代硼元素的锑(Sb)元素或磷(P)元素的绝缘层覆盖薄膜晶体管的氧化物半导体层。

注意,当TFT7001是η_沟道晶体管时,优选的是以电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、以及空穴注入层为顺序在第一电极7003上堆叠,从而可防止驱动器电路的电压上升且可减少功耗。

注意图7A到7C示出其中在第一衬底4001上单独形成并安装信号线驱动器电路4003的示例;然而,本发明不限于这个结构。可单独形成扫描线驱动器电路然后安装,或单独形成仅信号线驱动器电路的一部分或扫描线驱动器电路的一部分,然后安装。

图6Α是俯视图,图6Β是截面图,示出根据本发明的实施例的显示设备。

通过溅射法使用由含有硼元素、锑元素、铝元素、或磷元素的氧化硅形成的绝缘层,形成保护绝缘层457。在这个实施例中,使用含有硼元素的氧化硅膜用于氧化物绝缘层456和保护绝缘层457。

注意图7A到7C示出其中在第一衬底4001上单独形成并安装信号线驱动器电路4003的示例;然而,本发明不限于这个结构。可单独形成扫描线驱动器电路然后安装,或单独形成仅信号线驱动器电路的一部分或扫描线驱动器电路的一部分,然后安装。

此外,薄膜晶体管的氧化物半导体层可被夹在各自由含有硼元素、锑元素、铝元素、或磷元素的氧化硅形成的绝缘层之间,藉此防止水的进入从而改进薄膜晶体管的可靠性。当含有硼元素、锑元素、铝元素、或磷元素的绝缘层被放置在氧化物半导体层之下时,与衬底接触的基绝缘层和覆盖栅电极层的栅绝缘层中的一个或二者被用作这个绝缘层。

图1A到ID是示出本发明的实施例的截面示图。

然后,使用诸如N20、N2、或Ar之类的气体来执行等离子体处理。这个等离子体处理移除了被吸收在被暴露的氧化物半导体层的表面上的水等。此外,可使用氧和氩的混合气体来执行等离子体处理。

可利用外壳9601的操作开关或独立的遥控器9610操作电视机9600。可利用遥控器9610的操作键9609控制频道和音量,从而控制显示部分9603上显示的图像。此外,遥控器9610可设置有用于显示从遥控器9610输出的数据的显示部分9607。

这个实施例可随意地与实施例1相组合。