專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用ZnO (氧化鋅)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
一般通過使用a-Si (非晶硅)或poly-Si (多晶硅)形成用于液晶 顯示器或EL (電致發(fā)光)顯示器的顯示面板的半導(dǎo)體器件，例如TFT (薄膜晶體管)的半導(dǎo)體部分半導(dǎo)體器件。
Si(硅)不具有大的帶隙(例如，單晶硅為l.leV)并且吸收可見 光。通過用光照射，在Si中形成電子和空穴(載流子)。如果形成Si 膜用于TFF的溝道形成區(qū)域，那么即使在OFF狀態(tài)下也會通過用光照 射在溝道形成區(qū)域中產(chǎn)生載流子。于是，電流從而在源極區(qū)和漏極區(qū) 之間流動。在OFF狀態(tài)中流動的電流被稱為"OFF泄漏電流"。如果電 流值較高，那么顯示面板不正常工作。因此，形成光屏蔽膜以使得光 不照射Si膜。但是，由于需要淀積步驟、光刻步驟和蝕刻步驟，因此， 當(dāng)形成光屏蔽膜時，工藝變得復(fù)雜。
為了解決該問題，關(guān)注使用氧化鋅(ZnO)的透明晶體管，該氧 化鋅是具有比Si的帶隙大的3.4eV的較大的帶隙的半導(dǎo)體。關(guān)于這種透 明晶體管，帶隙比可見光帶中的光能大，并且可見光不被吸收。因此， 它具有在用光照射時OFF泄漏電流不增加的優(yōu)點(diǎn)。
例如，在對比文件l中公開了對于溝道形成區(qū)域使用ZnO的半導(dǎo) 體器件。參照圖7A說明使用ZnO的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。圖7A中的半導(dǎo)體器件在諸如玻璃村底的絕緣襯底1000之上具有 源電極1001、漏電極1002、凈皮配置為與源電極1001和漏電極1002接觸 的ZnO層1003、層疊在ZnO層1003之上的柵絕緣層1004和柵電極1005。 對于源電極1001和漏電極1002,使用導(dǎo)電的ZnO。導(dǎo)電的ZnO摻 雜有以下的元素中的一種作為第III族元素的B (硼)、Al(鋁)、 鎵(Ga)、銦(In)或T1 (鉈)；作為第VII族元素的F (氟)、Cl (氯)、Br (溴)或I (殃)；作為第I族元素的鋰(Li) 、 Na (鈉)、 K(鉀)、Rb(鈿)或Cs(銫)；作為第V族元素的N(氮)、P(磷)、 As (砷)、Sb (銻)或Bi (鉍)。
說明底柵半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，在柵電極之上形成氧化 硅膜或氧氮化硅膜作為柵絕緣膜，形成Al膜或Al合金膜作為第 一導(dǎo)電 膜，形成其中添加n型或p型雜質(zhì)的ZnO膜作為第二導(dǎo)電膜，然后，第 二導(dǎo)電膜通過第 一蝕刻被蝕刻為具有島狀形狀并且第 一導(dǎo)電膜通過第 二蝕刻被蝕刻為具有島狀形狀以形成源電極和漏電極，并且，形成ZnO 半導(dǎo)體膜。
如圖2A所示，形成柵電極3。在襯底l之上的柵電極的厚度可以為 10 200nm?？梢酝ㄟ^使用實(shí)施例l所示的材料形成襯底l。這里，使用 玻璃4f底。
可以通過CVD或'減射形成厚度為10 200nm的包含氧化硅 (SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy) (x>y)和氮氧化 硅(SiNxOy) (x〉y)的絕緣膜2，以防止雜質(zhì)等從村底側(cè)擴(kuò)散(圖2B)。
可以通過用高密度等離子處理襯底1的表面形成絕緣膜2。例如， 可以通過使用2.45GHz的微波產(chǎn)生高密度等離子，并且僅要求電子密 度為l x 1011 1 x 10"/cn^并且電子溫度為2eV或更低。這種高密度等離 子具有較低的動能的活性物質(zhì)，并且，與常規(guī)的等離子處理相比，可 以形成由等離子造成的損傷更少的具有更少的缺陷的膜。
可以在諸如包含氮?dú)夂投栊詺怏w的氣氛，包含氮?dú)?、氫氣和惰?氣體的氣氛，以及包含氨氣和惰性氣體的氣氛的氮化氣氛下通過高密 度等離子處理氮化襯底l的表面。在使用玻璃襯底作為經(jīng)受高密度等離 子氮化處理的村底l的情況下，作為在襯底l的表面之上形成的氮化物 膜，可以形成包含氮化硅作為主要成分的絕緣膜2?？梢酝ㄟ^使用通過 等離子CVD在氮化物膜的上方形成氧化硅膜或氧氮化硅膜的多個層 來形成絕緣膜2。
另外，可以類似地通過用高密度等離子在絕緣膜2的表面之上進(jìn) 行氮化形成氮化物膜。
通過用高密度等離子氮化形成的氮化物膜可抑制雜質(zhì)從襯底l的擴(kuò)散。
可以通過使用實(shí)施例1所示的材料形成柵電極3。這里，通過使用 AlNd (鋁釹)靶材的濺射形成AlNd膜并將其處理成島狀形狀。對于將 膜處理成島狀形狀，使用光刻方法，并且使用干蝕刻或濕蝕刻。
在清洗柵電極3的表面和襯底1或絕緣膜2的表面之后，在柵電極3 之上通過使用已知的CVD或?yàn)R射形成厚度為10 200nm的柵絕緣膜5 (圖2A和圖2B)?？梢栽诓槐┞队诳諝獾那闆r下連續(xù)實(shí)施表面清洗步 驟和柵絕緣膜5的形成步驟。在對于柵電極3使用A1膜的情況下，當(dāng)在 高溫下形成柵絕緣膜5時，在一些情況下產(chǎn)生隆起(hillock)。因此， 優(yōu)選地，在500。C或更低、優(yōu)選350。C或更低的低溫下形成膜。
可以通過使用實(shí)施例1所示的材料形成柵絕緣膜5。這里，形成氧 化硅膜。注意，在以下的附圖中省略絕緣膜2。
在柵絕緣膜5上形成厚度為10 200nm的用于源電極和漏電極的 第一導(dǎo)電膜6?？梢酝ㄟ^使用實(shí)施例1所示的材料形成第一導(dǎo)電膜6。這 里，使用AlNi (鋁鎳)膜或AlNd膜。可以通過使用AlNi靶材或AlNd 輩S材的'減射形成第一導(dǎo)電膜6。在形成柵絕緣膜5之后，可以在不暴露 于空氣的情況下連續(xù)形成第一導(dǎo)電膜6。
在第一導(dǎo)電膜6上形成厚度為10 200nm的第二導(dǎo)電膜7(圖2C)。 可以通過使用實(shí)施例1所示的材料形成7。這里，^使用其中添加諸如A1 或Ga的雜質(zhì)的ZnO (氧化鋅)。因此，可以很容易地在第二導(dǎo)電膜7 和后面形成為半導(dǎo)體層的ZnO膜之間產(chǎn)生歐姆接觸。可以通過使用濺 射形成第二導(dǎo)電膜7。例如，對于添加Al或Ga可以使用以下的方法 4吏用其中添加1 10重量％的Al或Ga的ZnO耙材的濺射；或在 200 300。C下在ZnO靶材上安裝Al或Ga芯片的濺射。
在形成第一導(dǎo)電膜6之后，可以在不暴露于空氣的情況下連續(xù)形 成第二導(dǎo)電膜7。因此，可以在不暴露于空氣的情況下連續(xù)實(shí)施從柵絕 緣膜5到第二導(dǎo)電膜7的形成。
在第 一導(dǎo)電膜6和第二導(dǎo)電膜7之間形成厚度為10 200nm的第三 導(dǎo)電膜8 (圖2D)。接觸電阻根據(jù)制造過程中的熱處理溫度在第一導(dǎo)電膜6和第二導(dǎo)電膜7之間偶爾增加。但是，通過形成第三導(dǎo)電膜8，可 減小第 一導(dǎo)電膜6與第二導(dǎo)電膜7之間的接觸電阻?？梢酝ㄟ^使用諸如 通過濺射等形成的Ti膜的金屬膜形成第三導(dǎo)電膜8。
在第二導(dǎo)電膜7之上形成光刻膠掩模9，并且第二導(dǎo)電膜7被蝕刻 (圖3A和圖3B)。在使用濕蝕刻的情況下，^吏用例如HF:NH4F (重." 比)=1:100 1:10的溶液的緩沖的氫氟酸(其中混合了HF (氫氟酸) 和NH4F (氟化氨))。
在使用干蝕刻的情況下，可以采用使用CH4氣體的各向異性等離 子蝕刻。
在第二導(dǎo)電膜7之下形成第一導(dǎo)電膜6。因此，當(dāng)?shù)诙?dǎo)電膜7被 蝕刻時，第一導(dǎo)電膜6用作蝕刻阻止層。因此，在蝕刻中可以在不損傷 柵絕緣膜5的情況下形成源電極和漏電極。
當(dāng)?shù)诙?dǎo)電膜7被蝕刻時，第一導(dǎo)電膜6的一部分會被蝕刻。但是， 由于如果第一導(dǎo)電膜6被完全蝕刻，則柵絕緣膜受損，因此需要注意不 要完全蝕刻第一導(dǎo)電膜6。
然后，通過使用光刻膠掩模9蝕刻第 一導(dǎo)電膜6形成源電極10和漏 電極ll (圖3C)。在本發(fā)明中，通過使用以作為光刻膠的顯影劑的 TMAH (四曱基氫氧化銨)為代表的有機(jī)堿溶液蝕刻第一導(dǎo)電膜6。
在對于第一導(dǎo)電膜6使用AlNi膜并且對于蝕刻溶液使用TMAH的 情況下，在30。C下蝕刻速率為約300nm/min。另一方面，使用上述材 料的第二導(dǎo)電膜7或柵絕緣膜5不被TMAH蝕刻。因此，可以在不損傷 柵絕緣膜5的情況下形成源電極10和漏電極11。并且，島狀形狀的第二 導(dǎo)電膜10b和llb的尺寸不會減小。在本發(fā)明中，可以通過使用當(dāng)在不 使用特定的蝕刻溶液的情況下形成光刻膠掩模時使用的顯影劑蝕刻第 一導(dǎo)電膜6。因此，成本降低并且效率增加。
在形成源電極10和漏電極11之后，光刻膠掩才莫9被去除。
在源電極IO、漏電極11和柵絕緣膜5之上通過濺射形成厚度為 20 200nm的ZnO膜作為半導(dǎo)體膜12(圖3D)。例如，可以在200 300。C 下通過使用ZnO靶材、氧氣/氬氣的流量比為30-20的濺射形成膜。
14通過光刻方法蝕刻半導(dǎo)體膜12以形成島狀形狀的半導(dǎo)體膜13(圖 4A)?？梢圆捎檬褂镁彌_的氫氟酸的濕蝕刻方法或使用CH4氣體的各 向異性干蝕刻方法。
在半導(dǎo)體膜12和第二導(dǎo)電膜10b和llb中通常使用ZnO，并且，難 以獲得足夠的蝕刻選擇性。但是，由于要求在與半導(dǎo)體膜12接觸的-部分中形成第二導(dǎo)電膜7，因此可以在例如引線部分的不與半導(dǎo)體膜12 接觸的一部分中蝕刻第二導(dǎo)電膜7。在上述的蝕刻方法中，第二導(dǎo)電膜 10b和llb可被蝕刻，但第一導(dǎo)電膜10a和lla不^皮蝕刻。因此，第一導(dǎo) 電膜10a和lla用作引線，并且與半導(dǎo)體器件的電連接得到保證。
通過CVD或?yàn)R射在半導(dǎo)體膜13之上形成厚度為50nm lpm的絕 緣膜14 (圖4B)。可以形成包含硅作為主要成分的絕緣膜作為絕緣膜 14。可以在包含硅的絕緣膜之上層疊有機(jī)樹脂膜等。絕緣膜14用作平 坦化膜或鈍化膜。由于在源電極10和漏電極11內(nèi)包含A1，因此當(dāng)在高 溫下形成絕緣膜14時偶爾產(chǎn)生隆起。因此，優(yōu)選地，在500。C或更低、 優(yōu)選350。C或更低的低溫下形成。
在絕緣膜14中形成接觸孔，并且，如有必要設(shè)置與柵電極3、源 電極10和漏電極11接觸的導(dǎo)電膜。
根據(jù)本發(fā)明，在不損傷柵絕緣膜的情況下形成半導(dǎo)體器件。使用 諸如AlNi膜的Al合金膜作為第一導(dǎo)電膜，由此實(shí)現(xiàn)低電阻的引線。
這里參照圖8A和圖8B以及圖9A和圖9B說明通過使用實(shí)施例1~3 所示的底柵半導(dǎo)體器件制造液晶顯示器的方法。注意，不用說，可以 應(yīng)用在實(shí)施例2和4中示出的頂柵半導(dǎo)體器件。圖8A和圖9A表示沿圖 8B中的線X-Y切取的截面圖。
在玻璃襯底或塑料襯底1之上形成柵極引線40和輔助電容器引線 41。通過賊射然后通過已知的光刻方法和蝕刻形成AlNd膜。
通過使用通過CVD或?yàn)R射形成的氧化硅膜或氧氮化硅膜形成柵 絕緣膜42。
在柵絕緣膜42之上通過濺射形成AlNi膜作為第一導(dǎo)電膜。第一導(dǎo) 電膜在后面形成源電極45a、漏電極46a和源極引線47。
在第一導(dǎo)電膜之上通過濺射形成其中添加Al的ZnO (氧化鋅)膜 作為第二導(dǎo)電膜。第二導(dǎo)電膜在后面形成源電極45b、漏電極46b和源 極引線47。
在第二導(dǎo)電膜(圖中未示出)之上，在要成為源電極部分、漏電 極部分和源極引線部分的區(qū)域中形成光刻膠掩模。然后，蝕刻第二導(dǎo) 電膜。這里，通過使用緩沖的氫氟酸即HF:NH4F-1:100 (重量比)的 溶液進(jìn)行蝕刻。
然后，通過使用TMAH溶液蝕刻第 一導(dǎo)電膜以形成源電極45a 、 漏電極46a和源極引線47。此后，光刻膠掩模被去除。然后，可以在不 損傷柵絕緣膜42的情況下形成源電極45、漏電極46和源極引線47。另 外，由于ZnO膜不被TMAH蝕刻，因此島狀形狀的第二導(dǎo)電膜的尺寸 不會減小。并且，由于AlNi膜被用于第一導(dǎo)電膜，因此源極引線的電 阻可減小。
然后，形成半導(dǎo)體膜48。通過濺射形成ZnO膜，然后，通過光刻方法和蝕刻從ZnO膜形成半導(dǎo)體膜48。作為蝕刻，釆用使用緩沖的氫 氟酸的濕蝕刻。這里，由于在要成為引線的部分中形成第一導(dǎo)電膜， 因此第二導(dǎo)電膜中的不與半導(dǎo)體膜48接觸的部分可被部分去除。
在半導(dǎo)體膜48之上通過CVD、濺射或涂敷等形成絕緣膜49?？梢?通過使用具有包含硅的絕緣膜或有機(jī)樹脂膜等的疊層膜形成絕緣膜 49。絕緣膜49可以是使得表面的不均勻性平坦化的膜。
通過使用光刻方法和蝕刻方法在絕緣膜49中形成通向漏電極46 的接觸孔和用于輔助電容器的接觸孔。
通過濺射形成透明導(dǎo)電膜，然后，通過使用光刻方法和蝕刻形成 像素電極50。例如，可以使用ITO (氧化銦錫)、ITSO (包含氧化硅 的氧化銦錫)或IZO (氧化銦鋅)。
在反射型液晶顯示器的情況下，作為透明電極的替代，形成諸如 Ag (銀)、Au (金)、Cu (銅)、W (鴿)或A1 (鋁)的反光金屬 材料。
像素電極50與輔助電容器引線41重疊的部分形成由像素電極50、 柵絕緣膜42和輔助電容器引線41形成的輔助電容器100 (圖8A和圖 8B)。
在引線和電極中，彎曲部分或?qū)挾雀淖兊牟糠值慕强杀黄交?修圓?？梢酝ㄟ^使用采用光掩模的圖案制造的光掩模圖案實(shí)現(xiàn)斜切的 角的形狀。這將具有下述的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)行使用等離子的干蝕刻時，可 以通過斜切突出部分來抑制由于異常放電(discharge)導(dǎo)致的細(xì)粒子 的產(chǎn)生。即使產(chǎn)生細(xì)粒子，也可在清洗時防止細(xì)粒子在角上蓄積，并 且可通過斜切凹進(jìn)的部分將細(xì)粒子洗去。因此，可以解決制造過程中 的細(xì)粒子或灰塵的問題，并且可提高產(chǎn)量。
形成取向膜51，以使其覆蓋像素電極50。通過液滴排放方法或印
刷等形成取向膜。在形成取向膜之后，進(jìn)行摩擦。
通過使用著色層和光屏蔽層(黑矩陣)形成濾色片55，并且，在 相對村底56上形成保護(hù)絕緣膜54。在保護(hù)絕緣膜54上形成透明電極57 并且形成取向膜53 (圖9A)。對取向膜進(jìn)行摩擦處理。然后，通過液滴排放方法形成密封劑的閉合圖案75 (圖9B)。用 液晶組合物52填充由密封劑包圍的區(qū)域(圖9A)。
在將液晶組合物52滴在閉合圖案75中之后，相對襯底56和其中形 成半導(dǎo)體器件的襯底l被相互固定。當(dāng)填充液晶組合物52時，可以采用
以下的替代方案在襯底l上設(shè)置具有開口部分的密封圖案；將相對村 底56和村底1相互貼合；然后，通過利用毛細(xì)作用注入液晶。
作為液晶組合物52的對準(zhǔn)模式，可以使用液晶分子的排列從光入 射側(cè)到光發(fā)射側(cè)扭曲90。的TN模式、FLC模式或IPS模式等。注意，電 極圖案與圖8B所示的電極圖案不同，并且在IPS模式的情況下為梳狀 形狀。
偏振片被固定到相對襯底56和其上面形成了半導(dǎo)體器件的襯底l 上。另外，如果需要的話可以固定光學(xué)膜。
可以通過分散球形隔離件或形成由樹脂形成的柱狀隔離件或通 過在密封劑中混入填充物來保持相對襯底56和其上面形成了半導(dǎo)體器 件的村底l之間的距離。上述的柱狀隔離件由包含丙烯酸樹脂、聚酰亞 胺、聚酰亞胺酰胺(polyimide amide )或環(huán)氧樹脂中的至少一種作為 主要成分的有機(jī)樹脂材料，或者具有氧化硅、氮化硅和含氮的氧化硅 中的一種的無機(jī)材料，或者它們的疊層膜形成。
然后，通過使用已知的技術(shù)將FPC (柔性印刷電路)貼合到襯底 l上，使得各向異性導(dǎo)電層被插入其間。
可以在襯底之上形成外圍驅(qū)動電路。在圖9B中示出示例性平面圖。
在由玻璃等形成的襯底61之上形成柵極引線驅(qū)動電路62、源極引 線驅(qū)動電路63和有源矩陣部分64。柵極引線驅(qū)動電路62至少由移位寄 存器62a和緩沖器62b構(gòu)成。源極引線驅(qū)動電路63至少由移位寄存器 63a、緩沖器63b和對通過視頻線68傳送的視頻信號進(jìn)行采樣的模擬開 關(guān)69構(gòu)成。從柵極引線驅(qū)動電路62延伸的多個柵極引線72在有源矩陣 部分64中相互平行排列。從源極引線驅(qū)動電路63延伸的多根源極引線 71與柵極引線72正交排列。另外，輔助電容器引線73與柵極引線72平
20行排列。另外，半導(dǎo)體器件65、液晶部分66和輔助電容器67被設(shè)置在 被柵極引線72、源極引線71和輔助電容器引線73包圍的區(qū)域中。
柵極引線驅(qū)動電路62、源極引線驅(qū)動電路63和模擬開關(guān)69具有通 件「 "a 5 、、、， 、，、"、 、"
在半導(dǎo)體器件65中，柵電極與柵極引線72連接，并且源電極與源 極引線71連接。通過在與半導(dǎo)體器件65的漏電極連接的像素電極和在 相對襯底之上的相對電極之間引入并密封液晶來形成液晶部分66。輔 助電容器引線73與具有與相對電極相同的電位的電極連接。
在上述的液晶顯示器中，柵絕緣膜不被蝕刻，并且特性不會變得 不穩(wěn)定，因此實(shí)現(xiàn)較高的可靠性。在使用頂柵半導(dǎo)體器件的情況下， 玻璃襯底或通過使用形成的基膜、氧化硅膜或氧氮化硅膜均不會被蝕 刻，使得諸如鈉的雜質(zhì)不從村底擴(kuò)散到半導(dǎo)體膜中，并且特性不會劣 化，由此可實(shí)現(xiàn)較高的可靠性。
對于源電極和漏電極的一部分使用A1，由此實(shí)現(xiàn)低電阻的引線。
實(shí)施例6
這里參照圖IOA和圖IOB以及圖IIA和圖IIB說明通過使用實(shí)施例 1 3所示的底柵半導(dǎo)體器件制造發(fā)光器件的方法。注意，不用說，可以 應(yīng)用實(shí)施例2和4的半導(dǎo)體器件。
基于上述的實(shí)施例的說明制造半導(dǎo)體器件，并且實(shí)施到

圖10A所 示的階段的形成。注意，與上述的實(shí)施例相同的部分由相同的附圖標(biāo) 記表示。
在EL顯示器中，像素電極50用作陽極或陰極。作為用于像素電 極50的材料，可以使用以下的材料諸如鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、 鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、 鈷(Co )、銅(Cu )、把(Pd)、鋰(Li)、銫(Cs )、鎂(Mg)、 鈣(Ca)、鍶(Sr)或鈦(Ti)的導(dǎo)電金屬；諸如鋁硅(Al-Si)、鋁 鈦(Al-Ti)或鋁硅銅(Al-Si-Cu)的合金；諸如氮化鈦(TiN )的金 屬材料的氮化物；諸如ITO、含硅的ITO或IZO的金屬化合物。
21僅需要通過使用透光的導(dǎo)電膜形成從中提取從EL層發(fā)射的光的 電極，并且，可以使用諸如ITO、含硅的ITO或IZO的金屬化合物以及 諸如Al或Ag的金屬的非常薄的膜。
當(dāng)從與像素電極50相對的電極提取發(fā)射光時，可以對于像素電極 50使用高度反射材料(Al或Ag等)。在本實(shí)施例中，ITSO (即指含 硅的ITO)被用作像素電極50 (圖10A)。
然后，形成通過使用有機(jī)材料或無機(jī)材料形成的絕緣膜以使其覆 蓋絕緣膜49和像素電極50。然后，處理絕緣膜以部分露出像素電極50, 由此形成隔離壁81。作為隔離壁81的材料，優(yōu)選光敏的有機(jī)材料(諸 如丙烯酸樹脂或聚酰亞胺)。作為替代方案，也可以使用非光敏的有 機(jī)材料或無機(jī)材料。并且，可以通過以使得諸如鈦黑或氮化硅的黑色 顏料或染料借助于分散劑分散于隔離壁81的材料中的方式將隔離壁81 著色成黑色，從而將隔離壁81用作黑矩陣。希望隔離壁81具有錐形形 狀，并且向著像素電極的那些端面81a具有連續(xù)變化的曲率(圖10B)。
然后，形成包含發(fā)光物質(zhì)的層82，并且形成覆蓋包含發(fā)光物質(zhì)的 層82的相對電極83。然后，可以制造包含發(fā)光物質(zhì)的層82被插入像素 電極50和相對電極83之間的發(fā)光元件，并且可通過在相對電極83和像 素電極50之間施加電壓獲得光發(fā)射。
作為用于形成相對電極83的電極材料，可使用與可用于像素電極 的材料類似的材料。在本實(shí)施例中，對于第二電極使用鋁。 通過蒸鍍、噴墨、旋涂、浸涂、巻繞式方法(roll-to-roll method) 或?yàn)R射等形成包含發(fā)光物質(zhì)的層82。
在有機(jī)電致發(fā)光顯示器的情況下，包含發(fā)光物質(zhì)的層82可以是分 別具有空穴傳輸、空穴注入、電子傳輸、電子注入或發(fā)光的功能的層 的疊層膜或單層的發(fā)光層。作為包含發(fā)光物質(zhì)的層，可以使用有機(jī)化 合物的單層或疊層膜。
在陽極和空穴傳輸層之間設(shè)置空穴注入層。作為空穴注入層，可 以使用有機(jī)化合物和金屬氧化物的混合層。這防止由于在像素電極50 的表面上形成的不均勻性或留在電極的表面上的外來物質(zhì)在像素電極50和相對電極83之間出現(xiàn)短路。混合層的厚度優(yōu)選為60nm或更厚，更 優(yōu)選120nm或更厚。由于膜厚的增加不導(dǎo)致驅(qū)動電壓的增加，因此， 可以選擇膜厚，使得可充分掩蓋不均勻性或外來物質(zhì)的影響。因此， 在通過本發(fā)明制造的發(fā)光器件中，不產(chǎn)生黑點(diǎn)，并且驅(qū)動電壓或功耗 不增加。
作為金屬氧化物，優(yōu)選為過渡金屬的氧化物或氮化物，具體而言， 優(yōu)選為氧化鋯、氧化鉿、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、 氧化鴒、氧化鈦、氧化錳和氧化錸。
作為有機(jī)化合物，可以使用以下的有機(jī)化合物諸如4，4'-二[^-(l-萘基)- V-苯基-氨基]-聯(lián)苯(NPB) 、 4，4'-二[7>/- (3-曱苯基) 苯基-氨基-聯(lián)苯(TPD )、 4，4'，4"-三(iV，iV-聯(lián)苯-氨基)-三苯胺(TDATA )、 4，4'，4"-三
苯(m-MTDAB)和4，4'，4"-三(N-咔唑基)三 苯胺(TCTA)的具有芳氨基的有機(jī)材料，酞膂(縮寫H2Pc)、銅 酞菁(縮寫CuPc)或釩氧酞薈(縮寫VOPc)等。
在陽極和發(fā)光層之間，或者當(dāng)設(shè)置空穴注入層時在空穴注入層和 發(fā)光層之間設(shè)置空穴傳輸層。通過使用具有優(yōu)異的空穴傳輸性能的層， 例如，通過使用諸如NPB、 TPD、 TDATA、 MTDATA和BSPB的芳香 胺的化合物(即，具有苯環(huán)-氮鍵)形成的層，形成空穴傳輸層。這里 提到的物質(zhì)大體上具有l(wèi)xlO" 10cmVVs的空穴遷移率。注意，作為這 些材料，可以使用空穴傳輸性能比電子傳輸性能高的物質(zhì)。注意，不 僅可以通過單層而且可以通過層疊從上述的物質(zhì)形成的兩個或更多個
層的疊層膜來形成空穴傳輸層。
在陽極和陰極之間，或者當(dāng)設(shè)置空穴注入層和電子傳輸層時在空 穴注入層和電子傳輸層之間設(shè)置發(fā)光層。對于發(fā)光層沒有特別的限制； 但是，用作發(fā)光層的層大致具有兩種模式。 一種是在由其能隙比變成 發(fā)光中心的發(fā)光物質(zhì)(摻雜材料)的能隙大的材料(宿主材料)形成 的層中包含分散的發(fā)光物質(zhì)的主客型層，另一種是其中發(fā)光層僅由發(fā)
23光物質(zhì)制成的層。由于前一種幾乎不會發(fā)生濃度淬火，因此它是優(yōu)選
的。作為要成為發(fā)光中心的發(fā)光物質(zhì)，可以使用以下物質(zhì)4-二氰基 亞甲基-2-曱基-6-[2-(l，l，7，7-四曱基久洛尼定基-9-烯基)-4ff-吡喃
(DCJT) 、 4-二氰基亞曱基-2-叔丁基-6-[2-(l,l，7,7-四甲基久洛尼定基 -9-烯基)-4好-吡喃、periflanthene、 2，5-二氰基-1、 4-二(10-曱氧基 -1，1，7，7-四曱基久洛尼定基-9-烯基)苯；AyV-二曱基喹吖啶酮
(DMQd)、香豆素6、香豆素545T、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3) 、 9，9'誦 聯(lián)蒽、9，10-二苯基蒽(DPA) 、 9，10-二 (2-萘基)蒽(DNA) ; 2,5,8,11-四叔丁基二萘嵌苯(TBP); PtOEP; Ir(ppy)3; Btp2Ir(acac);或FIrpic; 等等。在形成散布發(fā)光物質(zhì)的層時，作為要成為宿主材料的基體材料， 可以使用以下的材料諸如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(t-BuDNA) 的蒽衍生物；諸如4，4'-二(N-咔唑基)聯(lián)苯(CPB)的咔唑衍生物；或諸 如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(Almq3)、 二(10-羥苯基[h-喹啉)鈹(BeBq2) 、 二(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-聯(lián)苯 氧基-鋁(BAlq) 、 二[2-(2-羥苯基)吡啶鋅(Znpp2)或二[2國(2-羥苯 基)苯惡唑]鋅(ZnBOX)的金屬絡(luò)合物。作為可僅用發(fā)光物質(zhì)構(gòu)成發(fā) 光層的材料，可以使用三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3) 、 9，10-二 (2-萘基) 蒽(DNA)或二(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-聯(lián)苯酚鋁(BAlq)等。
在發(fā)光層和陰極之間、或者當(dāng)設(shè)置電子注入層時在發(fā)光層和電子 注入層之間設(shè)置電子傳輸層。電子傳輸層是具有優(yōu)異的電子傳輸性能 的層，并且，例如是通過使用諸如三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)、 三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫Almq3)、 二(10-羥基苯基[W-喹啉)鈹
(縮寫B(tài)eBq2)和二(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-聯(lián)苯酚鋁(縮寫B(tài)Alq) 的具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物形成的層。另外，可以 使用諸如二[2-(2-羥基苯基)苯并惡唑鋅(縮寫Zn(BOX)2)或二[2-(2-羥基苯基) 苯并噻唑鋅(縮寫Zn(BTZ)2)等的具有惡唑配位體或噻 唑配位體的金屬絡(luò)合物。除了金屬絡(luò)合物以外，可以使用2-(4-聯(lián)苯 基)-5-(4-叔丁苯基)-l，3，4-惡二唑(PBD) 、 1，3-雙[5-(4-叔丁苯基)-1，3，4畫 惡二唑-2-基苯(OXD-7) 、 3-(4-叔丁苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-
24三哇(TAZ) 、 3-(4-叔丁苯基)-4-(4-乙苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑 (p-EtTAZ)、菲咯啉(bathophenanthroline, BPhen )或浴銅靈 (bathocuproin ， BCP )等。這里提到的這些物質(zhì)主要具有1 x 10" 10cmVVs的電子遷移率。注意，可以對電子傳輸層使用其它的物 質(zhì)，只要它的電子傳輸性能比空穴傳輸性能高即可。并且，不僅可以 通過單層而且可以通過層疊由上述的物質(zhì)形成的兩個或更多個層的疊 層膜來形成電子傳輸層。
在陰極和電子傳輸層之間設(shè)置電子注入層。作為電子注入層，可 以使用諸如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)或氟化鈣(CaF2)的堿金 屬或堿土金屬的化合物。此外，可以通過使用包含堿金屬或堿土金屬， 例如，包含鎂(Mg)等的Alq3的電子傳輸物質(zhì)來形成層。
在無機(jī)電致發(fā)光顯示器的情況下，可以使用在用于包含發(fā)光物質(zhì) 的層82的分散劑中散布熒光物質(zhì)粒子的無機(jī)電致發(fā)光顯示器。
可以使用在ZnS中添加諸如Cl (氯)、I (碘)或A1 (鋁)的施主 雜質(zhì)以及Cu (銅)的熒光物質(zhì)。
作為分散劑，可以使用以下的材料諸如氰乙基纖維素類樹脂、 聚乙烯類樹脂、聚丙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧 樹脂或偏二氟乙烯樹脂等的具有相對較高的介電常數(shù)的聚合物?？梢?通過混合樹脂和諸如BaTi03 (鈦酸鋇)或SrTi03 (鈦酸鍶)的具有較 高的介電常數(shù)的小粒子來調(diào)整介電常數(shù)。作為擴(kuò)散設(shè)備，可以使用超 聲波擴(kuò)散機(jī)等。
可以在包含發(fā)光物質(zhì)的層82與一個電極之間設(shè)置電介質(zhì)層。對于 電介質(zhì)層，使用具有較高的電介質(zhì)擊穿電壓的高度介電和絕緣材料。 其中的 一個選自例如1102 、 BaTi03、 SrTi03、 PbTi03 、 KNb03、 PbNb03、 Ta203、 BaT206、 LiTa03、 Y203、 A1203、 ZK)2、 AlON或ZnS等的金 屬氧化物或氮化物。它們可被設(shè)置為均勻的膜或具有粒子結(jié)構(gòu)的膜。
在無機(jī)電致發(fā)光顯示器的情況下，可以使用在絕緣層之間插入發(fā) 光層的雙絕緣結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^使用II-VI化合物，例如，包含稀土元素 的Mn (錳)或ZnO (氧化鋅)來形成發(fā)光層，并且，可以通過使用諸如Si3N4、 Si02、 Al203或Ti02的氧化物或氮化物形成絕緣層。
通過等離子CVD (未示出)在相對電極83之上形成含氮的氧化硅 膜作為鈍化膜。在使用含氮的氧化硅膜的情況下，使用以下的膜通 過利用等離子CVD使用SiH4、 ]\20和]\113形成的氧氮化硅膜；通過使 用S沮4和N2(3形成的氧氮化硅膜；或通過使用用Ar稀釋SiH4和N20得 到的氣體形成的氧氮化硅膜。
可以使用由SiEU、 N20和H2制造的氧氮?dú)寤?silicon oxide nitride hydride)膜作為鈍化膜。注意，鈍化膜不限于上述的物質(zhì)。也 可以使用包含硅作為主要成分的其它絕緣膜。另外，可以使用疊層膜 結(jié)構(gòu)以及單層結(jié)構(gòu)。并且，可以使用氮化碳膜和氮化硅膜的多層膜或 苯乙烯聚合物的多層膜?？梢允褂玫枘せ蝾惤饎偸寄ぁ?br> 然后，密封顯示部分以保護(hù)發(fā)光元件免受促進(jìn)劣化的諸如水的材 料影響。在使用用于密封的相對襯底的情況下，通過使用絕緣密封劑 固定相對襯底以露出外部連接部分?？梢杂弥T如干氮?dú)獾牟换顫姎怏w 填充相對襯底和元件襯底之間的空間，或者，可以通過向整個^f象素部 分施加密封劑來固定相對村底。優(yōu)選地，使用紫外線硬化樹脂等作為 密封劑?？梢栽诿芊鈩┲谢旌细稍飫┗蛴糜谑挂r底之間的間隙保持恒 定的粒子。然后，通過將柔性布線板固定到外部連接部分上來完成發(fā) 光器件。
參照圖IIA和圖IIB示出如上面所述的那樣制造的發(fā)光器件的結(jié) 構(gòu)的一個例子。注意，具有相同功能的部分即使具有不同的形狀有時 也由相同的附圖標(biāo)記表示，并且有時省略解釋。
圖11A表示通過使用透光導(dǎo)電膜形成像素電極50的結(jié)構(gòu)，并且向 襯底1發(fā)射在包含發(fā)光物質(zhì)的層82中產(chǎn)生的光。并且，附圖標(biāo)記86表示 相對襯底。在形成發(fā)光元件之后，通過使用密封劑等將該相對電極牢 固地固定到襯底1上。用具有透光性能等的樹脂85填充相對村底86與元 件之間的空間以密封發(fā)光元件。因此，可以防止發(fā)光元件由于濕氣等 劣化。優(yōu)選地，樹脂85具有吸濕性能。更優(yōu)選地，具有較高的透光性 能的干燥劑84分散于樹脂85中以防止?jié)駳獾牟焕绊憽?br> 26圖11B表示通過使用具有透光性能的導(dǎo)電膜形成像素電極50和相 對襯底83的結(jié)構(gòu)。因此，如虛線箭頭所示，可以向襯底1和相對襯底86 發(fā)射光。在該結(jié)構(gòu)中，通過在襯底1和相對襯底86外面設(shè)置偏振片88, 可以防止屏幕透明，由此改善可視性。優(yōu)選在偏振片88外面設(shè)置保護(hù) 膜87。
具有顯示功能的本發(fā)明的發(fā)光器件可使用模擬視頻信號或數(shù)字 視頻信號。如果使用數(shù)字視頻信號，那么視頻信號可使用電壓或電流。
當(dāng)發(fā)光元件發(fā)光時，要被輸入到像素的視頻信號可具有恒定的電 壓或恒定的電流。當(dāng)視頻信號具有恒定的電壓時，恒定的電壓被施加 到發(fā)光元件，或者恒定的電流流過發(fā)光元件。
并且，當(dāng)視頻信號具有恒定的電流時，恒定的電壓被施加到發(fā)光 元件，或者恒定的電流流過發(fā)光元件。恒定的電壓被施加到發(fā)光元件 上的驅(qū)動方法被稱為恒壓驅(qū)動。同時，恒定的電流流過發(fā)光元件的驅(qū) 動方法被稱為恒流驅(qū)動。在恒流驅(qū)動中，不管發(fā)光元件的電阻如何變 _化，均流過恒定的電流。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法可使 用上述方法中的任一種。
在發(fā)光器件中，柵絕緣膜不被蝕刻，并且，發(fā)光元件的特性不會 不穩(wěn)定，因此其可靠性較高。在使用頂柵半導(dǎo)體器件的情況下，由于 玻璃襯底或者通過使用氧化硅膜或氧氮化硅膜形成的基膜不被蝕刻， 因此使特性劣化的諸如鈉的雜質(zhì)不從村底擴(kuò)散到半導(dǎo)體膜中，所以可
獲得較高的可靠性。
對源電極和漏電極的一部分使用A1，由此實(shí)現(xiàn)低電阻的引線。 參照圖12A 12F和圖13等示出在面板和模塊中包含的像素電路 和保護(hù)電路以及它們的操作。圖IOA和圖IOB以及圖IIA和圖IIB分別 表示半導(dǎo)體器件的驅(qū)動TFT 1403的截面圖。開關(guān)TFT1401、電流控制 TFT 1404和擦除器TFT 1406可以在驅(qū)動TFT 1403的同時被制造，并且 可具有與驅(qū)動TFT 1403相同的結(jié)構(gòu)。
圖12A所示的像素包含沿列方向配置的信號線1410和電源線1411 和1412以及沿行方向配置的掃描線1414。像素還包含開關(guān)TFT 1401、驅(qū)動TFT 1403、電流控制TFT 1404、輔助電容器1402和發(fā)光元件1405。
除了驅(qū)動TFT 1403的柵電極與沿行方向設(shè)置的電源線1412連接 以外，圖12C所示的像素具有與圖12A所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。換句話 說，圖12A和圖12C所示的像素具有等效的電路圖。但是，在與通過使 用與在沿行方向配置電源線1412的情況下使用導(dǎo)電層形成電源線的層 不同的層中，通過使用導(dǎo)電層形成在沿列方向配置電源線1412的情況 下(圖12A)形成的電源線。這里，關(guān)注與驅(qū)動TFT 1403的柵電極連 接的引線，并且，為了表示這些引線由不同的層形成，在圖12A和圖 12C中分別地示出其結(jié)構(gòu)。
作為圖12A和圖12C所示的像素的特征，驅(qū)動TFT 1403和電流控 制TFT 1404在像素內(nèi)被串聯(lián)，并且優(yōu)選地，設(shè)置驅(qū)動TFT 1403的溝道 長度L ( 1403)和溝道寬度W ( 1403)以及電流控制TFT 1404的溝道 長度L ( 1404 )和溝道寬度W ( 1404 ),以滿足L(1403)/W(1403): L(1404)/W(1404) = 5~6000:1。
驅(qū)動TFT 1403在飽和區(qū)域中操作，并用于控制流入發(fā)光元件1405 的電流的電流值。電流控制TFT 1404在線性區(qū)域中操作并用于控制供 給到發(fā)光元件1405的電流。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，這兩種TFT在制 造過程中具有相同的導(dǎo)電類型；并且，TFT是n溝道型TFT。驅(qū)動TFT 1403可以是增強(qiáng)4莫式TFT或耗盡才莫式TFT。由于電流控制TFT 1404在 具有以上的結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件中的線性區(qū)域中操作，因此電流控制TFT 1404的Vgs的輕^:波動不影響發(fā)光元件1405的電流值。也就是說，可 以通過在飽和區(qū)域中操作的驅(qū)動TFT 1403確定發(fā)光元件1405的電流 值。使用以上的結(jié)構(gòu)，可以補(bǔ)償由于TFT的特性的變化導(dǎo)致的發(fā)光元 件的亮度的變化，由此提供具有改善的圖像質(zhì)量的發(fā)光器件。
在圖12A 12D中所示的各像素中，開關(guān)TFT 1401是要控制向像素 輸入視頻信號，并且當(dāng)開關(guān)TFT 1401被接通時視頻信號被輸入到像素 中。然后，在輔助電容器1402中保持視頻信號的電壓。雖然圖12A和 圖12C表示其中設(shè)置了輔助電容器1402的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此。 當(dāng)柵電極電容等可用作保持視頻信號的電容器時，未必設(shè)置輔助電容
28器1402。
除了添加TFT 1406和掃描線1415以外，圖12B所示的像素具有與 圖12A所示的像素結(jié)構(gòu)相同的像素結(jié)構(gòu)。同樣地，除了添加TFT1406 和掃描線1415以外，圖12D所示的像素具有與圖12C所示的像素結(jié)構(gòu)相 同的像素結(jié)構(gòu)。
通過另外i殳置掃描線1415來控制TFT 1406的ON和OFF。當(dāng)TFT 1406被接通時，保持在輔助電容器1402中的電荷被放電，由此關(guān)斷電 流控制TFT 1404。換句話說，通過設(shè)置TFT 1406，可以強(qiáng)制產(chǎn)生電流 不流入發(fā)光元件1405中的狀態(tài)。因此，TFT 1406可^皮稱為擦除器TFT。 因此，在圖12B和圖12D所示的結(jié)構(gòu)中，可在將信號寫入所有的像素之 前，與寫入周期的開始同時或緊接其后開始發(fā)光周期；由此增加負(fù)荷 比。
在圖12E所示的像素中，沿列方向配置信號線1410和電源線1411， 并且沿行方向配置掃描線1414。并且，像素包含開關(guān)TFT1401、驅(qū)動 TFT 1403、輔助電容器1402和發(fā)光元件1405。除了添加TFT 1406和掃 描線1415以外，圖12F所示的像素具有與圖12E所示的像素結(jié)構(gòu)相同的 像素結(jié)構(gòu)。在圖12F所示的結(jié)構(gòu)中，也可以通過設(shè)置TFT 1406增加負(fù) 荷比。
由于在各個像素中設(shè)置TFT ，因此當(dāng)像素密度增加時可以在低電 壓下驅(qū)動有源矩陣發(fā)光器件。因此，可以認(rèn)為有源矩陣發(fā)光器件是有 利的。
雖然本實(shí)施例說明了在各個像素中設(shè)置各個TFT的有源矩陣發(fā) 光器件，但也可形成無源矩陣發(fā)光器件。由于在無源矩陣發(fā)光器件中 不在各個像素中設(shè)置TFT，因此可獲得較高的開口率(aperture ratio )。 在向發(fā)光疊層(stack)的兩側(cè)發(fā)射光的發(fā)光器件的情況下，無源矩陣 發(fā)光器件的透射率增加。
隨后，將說明通過使用圖12E所示的等效電路在掃描線和信號線 上設(shè)置二極管作為保護(hù)電路的情況。
在圖13中，在像素區(qū)域1500中設(shè)置開關(guān)TFT 1401、驅(qū)動TFT1403、輔助電容器1402和發(fā)光元件1405。在信號線1410上設(shè)置二極管 1561和1562?；谝陨系膶?shí)施例，以與開關(guān)TFT 1401和驅(qū)動TFT 1403 類似的方式制造二極管1561和1562，并且具有柵電極、半導(dǎo)體層、源 電極、漏電極等。二極管1561和1562通過將柵電極與漏電極或源電極 連接而作為二極管工作。
通過使用與柵電極相同的層形成與二極管1561和1562連接的共 用的等勢線1554和1555。因此，為了將共用的等勢線1554和1555與二 極管的源電極或漏電極連接，必須在柵絕緣層中形成接觸孔。
在掃描線1414上設(shè)置的二極管1563和1564具有類似的結(jié)構(gòu)。并
且，共用的等勢線1565和1566具有類似的結(jié)構(gòu)。
這樣，可以根據(jù)本發(fā)明在輸入階段中同時形成保護(hù)二極管。并且， 保護(hù)二極管的設(shè)置不限于此，并且可以在驅(qū)動電路與像素之間設(shè)置它們。
在圖14A中說明使用圖12E所示的等效電路的情況下的像素部分 的頂視圖。另外，在圖14B中示出與圖12E中的等效電路相同的等效電 路。圖10A、圖10B、圖11A和圖11B所示的各半導(dǎo)體器件與各個驅(qū)動 TFT 1403對應(yīng)。圖10A、圖10B、圖IIA和圖IIB表示沿圖14A和圖14B 中的線X-Y切取的截面圖。通過使用第一導(dǎo)電膜形成電源線1411、信 號線1410和開關(guān)TFT 1401的源電極和漏電極，并且通過使用第二導(dǎo)電 膜形成驅(qū)動TFT 1403的源電極和漏電極。
通過與驅(qū)動TFT 1403相同的方法制造開關(guān)TFT 1401。開關(guān)TFT 1401的漏電極和驅(qū)動TFT 1403的柵電極40通過在與柵絕緣膜42相同 的層中的絕緣膜中形成的接觸孔相互電連接。
通過使用驅(qū)動TFT 1403的柵電極延伸的部分、電源線1411和與柵 絕緣膜42相同的層中的絕緣膜形成輔助電容器1402。
在隔離壁81的開口部分中形成發(fā)光區(qū)域1420。雖然沒有示出，但 在發(fā)光區(qū)域1420的附近形成隔離壁81 。發(fā)光區(qū)域1420的角部分可被修 圓。通過使隔離壁81的開口部分的角部分被修圓，發(fā)光區(qū)域1420的角 部分可被修圓。當(dāng)進(jìn)行使用等離子的干蝕刻以處理隔離壁81時，可以
30通過使角部分被修圓來抑制由于異常放電導(dǎo)致的細(xì)粒子的產(chǎn)生。
[實(shí)施例7
作為具有安裝了在以上的實(shí)施例中作為例子示出的模塊的根據(jù) 本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的電子裝置，可以舉出諸如攝像機(jī)或數(shù)字照相機(jī) 的照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再生 裝置(例如，汽車音頻部件)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(例 如，移動計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、便攜式游戲機(jī)或電子圖書等)和配備了 記錄介質(zhì)的圖像再生裝置(特別是可再生諸如數(shù)字通用盤(DVD)的 記錄介質(zhì)的內(nèi)容并且具有用于顯示存儲在其中的圖像的顯示器的裝 置)等。在圖15A 15E和圖16中示出這些電子裝置的具體例子。
圖15A表示包含外殼3001 、顯示區(qū)域3003和揚(yáng)聲器3004等的用于 電視接收機(jī)或個人計(jì)算機(jī)等的監(jiān)視器。在顯示區(qū)域3003中設(shè)置有源矩 陣顯示器。顯示區(qū)域3003的各像素包含根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件。 通過使用具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以獲得具有更小的特 性劣化的電視機(jī)。
圖15B表示包含主體3101、外殼3102、顯示區(qū)域3103、音頻輸入 部分3104、音頻輸出部分3105、操作鍵3106和天線3108的蜂窩電話。 在顯示區(qū)域3103中設(shè)置有源矩陣顯示器。顯示區(qū)域3103的各像素包含 根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件。通過使用具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的半導(dǎo) 體器件，可以獲得具有更小的特性劣化的蜂窩電話。
圖15C表示包含主體3201、外殼3202、顯示區(qū)域3203、鍵盤3204、 外部連接端口3205和指示鼠標(biāo)3206的計(jì)算機(jī)。在顯示區(qū)域3203中設(shè)置 有源矩陣顯示器。顯示區(qū)域3203的各像素包含根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo) 體器件。通過使用具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以獲得具有 更小的特性劣化的計(jì)算機(jī)。
圖15D表示包含主體3301、顯示區(qū)域3302、開關(guān)3303、操作鍵3304 和紅外端口3305等的移動計(jì)算機(jī)。在顯示區(qū)域3302中設(shè)置有源矩陣顯 示器。顯示區(qū)域3302的各像素包含根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件。通
31過使用具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以獲得具有更小的特性 劣化的移動計(jì)算機(jī)。
圖15E表示包含外殼3401、顯示區(qū)域3402、揚(yáng)聲器3403、操作鍵 3404和記錄介質(zhì)嵌入部分3405等的便攜式游戲機(jī)。在顯示區(qū)域3402中 設(shè)置有源矩陣顯示器。顯示區(qū)域3402的各像素包含根據(jù)本發(fā)明制造的 半導(dǎo)體器件。通過使用具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以獲得
具有更小的特性劣化的便攜式游戲機(jī)。
圖16表示包含主體3110、像素區(qū)域3111、驅(qū)動器IC 3112、接收 裝置3113和膜電池3114等的柔性顯示器。接收裝置可從上述的蜂窩電 話的紅外通信端口3107接收信號。在像素區(qū)域3111中設(shè)置有源矩陣顯 示器。像素區(qū)域3111的各像素包含根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件。通 過使用具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以獲得具有更小的特性 劣化的柔性顯示器。
如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用范圍是極寬的，并且本發(fā)明可被應(yīng)用于 所有領(lǐng)域中的電子裝置。
本申請基于2005年11月15日在日本專利局提交的日本專利申請 No. 2005-329806，在此加入其全部內(nèi)容作為參考。附圖標(biāo)記的i兌明
1:襯底；2:絕緣膜；3:柵電極；5:柵絕緣膜；6:第一導(dǎo)電膜； 7:第二導(dǎo)電膜；8:第三導(dǎo)電膜；9:光刻膠掩模；10:源電極；10a: 源電極、第一導(dǎo)電膜；10b:源電極、笫二導(dǎo)電膜；11:漏電極；lla: 漏電極、第一導(dǎo)電膜；lib:漏電極、第二導(dǎo)電膜；12:半導(dǎo)體膜； 13:島狀形狀半導(dǎo)體膜；14:絕緣膜；20:絕緣膜；21:第一導(dǎo)電 膜；22:第二導(dǎo)電膜；23:第三導(dǎo)電膜；24:光刻膠掩模；25:源 電極；25a:源電極、第一導(dǎo)電膜；25b:源電極、第二導(dǎo)電膜；26: 漏電極；26a:漏電極、第一導(dǎo)電膜；26b:漏電極、第二導(dǎo)電膜； 27:半導(dǎo)體膜；28:柵絕緣膜；29:柵電極；30:絕緣膜；40:柵 電極、柵極引線；41:輔助電容器引線；42:柵絕緣膜；45:源電 極；45a:源電極；45b:源電極；46:漏電極；46a:漏電極；46b: 漏電極；47:源極引線；48:半導(dǎo)體膜；49:絕緣膜；50:像素電 極；51:對準(zhǔn)引線；52:液晶組合物；53:取向膜；54:保護(hù)絕緣 膜；55:濾色片；56:相對襯底；61:襯底；62:柵極引線驅(qū)動電 路；62a:移位寄存器；62b:緩沖器；63:源極引線驅(qū)動電路；63a: 移位寄存器；63b:緩沖器；64:有源矩陣部分；65:半導(dǎo)體器件； 66:液晶部分；67:輔助電容器；68:視頻線；69:模擬開關(guān)；71: 源極引線；72:柵極引線；73:輔助電容器引線；75:密封劑；81: 隔離壁；81a:端面；82:包含發(fā)光村底的層；83:相對電極；84: 干燥劑；85:樹脂；86:相對襯底；87:保護(hù)膜；88:偏振片；100: 輔助電容器；1000:襯底；1001:源電極；1002:漏電極；1003: 半導(dǎo)體膜；1004:柵絕緣膜；1005:柵電極；1006:基膜；1401: 開關(guān)TFT; 1402:輔助電容器；1403:驅(qū)動TFT; 1404:電流控制TFT; 1405:發(fā)光元件；1406: TFT; 1410:信號線；1411: 電源線；1412:電源線；1414:掃描線；1415:掃描線；1420:發(fā)光 區(qū)域；1500:像素部分；1554:共用的等勢線；1555:共用的等勢線； 1561: 二極管；1562: 二極管；1563: 二極管；1564: 二極管；1565: 共用的等勢線；1566:共用的等勢線；3001:外殼；3003:顯示區(qū)域； 3004:揚(yáng)聲器；3101:主體；3102:外殼；3102:外殼；3103:顯示 區(qū)域；3104:音頻輸入部分；3105:音頻輸出部分；3106:操作鍵； 3107:紅外通信端口； 3108:天線；3110:主體；3111: ^象素部分； 3112:驅(qū)動器IC; 3113:接收裝置；3114:膜電池；3201:主體；3202: 外殼；3203:顯示區(qū)域；3204:鍵盤；3205:外部連接端口； 3206: 指示鼠標(biāo)；3301:主體；3302:顯示區(qū)域；3303:開關(guān)；3304:操作 鍵；3305:紅外端口； 3401:夕卜殼；3402:顯示區(qū)域；3403:揚(yáng)聲器； 3404:操作鍵；3405:記錄介質(zhì)嵌入部分。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括溝道形成區(qū)域和與溝道形成區(qū)域相鄰的柵絕緣膜，所述方法包括通過使用微波形成柵絕緣膜，其中，所述溝道形成區(qū)域包含氧化物半導(dǎo)體材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，所述微波具有2.45GHz的頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是頂柵半導(dǎo)體 器件，其中所述柵絕緣膜形成在所述溝道形成區(qū)域之上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，所述柵絕緣膜包含選自氧化硅、 氮化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，所述氧化物半導(dǎo)體材料包括氧化鋅。
6. —種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括溝道形成 區(qū)域和與溝道形成區(qū)域相鄰的柵絕緣膜，所述方法包括通過使用具有l(wèi) x 1011 1 x 1013/ 113電子密度的等離子體形成柵絕緣膜，其中，所述溝道形成區(qū)域包含氧化物半導(dǎo)體材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是頂柵半導(dǎo)體 器件，其中所述柵絕緣膜形成在所述溝道形成區(qū)域之上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所迷柵絕緣膜包含選自氧化硅、 氮化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述氧化物半導(dǎo)體材料包括氧化鋅。
10. —種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括溝道形成 區(qū)域和與溝道形成區(qū)域相鄰的柵絕緣膜，所述方法包括通過使用具有2eV或更小電子溫度的等離子體形成柵絕緣膜， 其中，所述溝道形成區(qū)域包含氧化物半導(dǎo)體材料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是頂柵半導(dǎo)體器件，其中所述柵絕緣膜形成在所述溝道形成區(qū)域之上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述柵絕緣膜包含選自氧化 硅、氮化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述氧化物半導(dǎo)體材料包括 氧化鋅。
14. 一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括溝道形成 區(qū)域和與溝道形成區(qū)域相鄰的柵絕緣膜，所述方法包括通過使用等離子體形成柵絕緣膜，等離子體通過使用微波生成， 所述等離子體具有l(wèi) x 10"~1 x 1013/ 113的電子密度，其中，所述溝道形成區(qū)域包含氧化物半導(dǎo)體材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是頂柵半導(dǎo) 體器件，其中所述柵絕緣膜形成在所述溝道形成區(qū)域之上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述柵絕緣膜包含選自氧化 硅、氮化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述氧化物半導(dǎo)體材料包括 氧化鋅。
18. —種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括溝道形成 區(qū)域和與溝道形成區(qū)域相鄰的柵絕緣膜，所述方法包括通過使用等離子體形成柵絕緣膜，等離子體通過使用微波生成， 所述等離子體具有2eV或更小的電子溫度，其中，所述溝道形成區(qū)域包含氧化物半導(dǎo)體材料。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是頂柵半導(dǎo) 體器件，其中所述柵絕緣膜形成在所述溝道形成區(qū)域之上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，所述柵絕緣膜包含選自氧化 硅、氮化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，所述氧化物半導(dǎo)體材料包括 氧化鋅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，即使使用ZnO半導(dǎo)體膜，并且對于源電極和漏電極使用其中添加n型或p型雜質(zhì)的ZnO膜也不會產(chǎn)生缺陷或故障。該半導(dǎo)體器件包含通過使用氧化硅膜或氧氮化硅膜在柵電極之上形成的柵絕緣膜、在柵絕緣膜之上的Al膜或Al合金膜、在Al膜或Al合金膜之上的其中添加n型或p型雜質(zhì)的ZnO膜、以及在其中添加n型或p型雜質(zhì)的ZnO膜和柵絕緣膜之上的ZnO半導(dǎo)體膜。
文檔編號G02F1/1368GK101577231SQ200910129859
公開日2009年11月11日 申請日期2006年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者秋元健吾 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所