專利名稱：制造薄膜晶體管的方法、薄膜晶體管和顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制作包括氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管(TFT)的方法，薄膜晶體管，以
及包含這種薄膜晶體管的顯示單元。
背景技術(shù)：
過(guò)去，以硅(Si)為代表的半導(dǎo)體被用于薄膜晶體管的溝道層，并且通過(guò)施主、受 主等的離子注入來(lái)控制載流子密度。另外，近幾年來(lái)，作為比硅半導(dǎo)體擁有更大的電子遷移 率和更優(yōu)秀的電學(xué)特性的半導(dǎo)體，以金屬氧化物例如氧化鋅(Zn0)作為主要成分的半導(dǎo)體 (以下稱作氧化物半導(dǎo)體)引起了人們的注意，已經(jīng)對(duì)把氧化物半導(dǎo)體應(yīng)用于薄膜晶體管 的溝道層進(jìn)行了研究(例如，可參考日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-73697)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在諸如日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-73697中的已有薄膜晶體管 中，需要在各自的步驟中單獨(dú)形成和圖案化柵電極、柵極絕緣膜、由氧化物半導(dǎo)體組成的溝 道層和源/漏電極。 由于前面提到的缺點(diǎn)，在本發(fā)明中，期望提供一種能簡(jiǎn)化步驟的制作薄膜晶體管 的方法， 一種能通過(guò)簡(jiǎn)單步驟制作出來(lái)的薄膜晶體管，以及一種包含這種薄膜晶體管的顯 示單元。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種制作薄膜晶體管的方法，包括以下步驟A到D : A :在襯底上順序形成柵電極和柵極絕緣膜；B :在柵極絕緣膜上按照一個(gè)形狀來(lái)形成氧化 物半導(dǎo)體膜，該氧化物半導(dǎo)體膜包括預(yù)定的溝道形成區(qū)域、預(yù)定的源電極形成區(qū)域和預(yù)定 的漏電極形成區(qū)域，使得整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流 子密度相同；C :在預(yù)定的溝道形成區(qū)域上形成一個(gè)抑制熱傳輸?shù)难谀?；以及D :在空氣中加 熱氧化物半導(dǎo)體膜，從而在氧化物半導(dǎo)體膜上沒(méi)有掩膜覆蓋的區(qū)域上獲得的載流子密度高 于預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一個(gè)包括以下元件A到C的薄膜晶體管A :氧化物半 導(dǎo)體膜，包括由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的溝道區(qū)域、以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域，該源電極區(qū) 域和漏電極區(qū)域由與溝道區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體相同的氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成，并且具有比溝道 區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體的載流子密度更高的載流子密度；B :柵極絕緣膜；和C :柵電極。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種包括薄膜晶體管和像素的顯示單元，其中薄膜 晶體管由本發(fā)明上述實(shí)施例中的薄膜晶體管構(gòu)成。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制作薄膜晶體管的方法中，首先，在襯底上順序形成柵電 極和柵極絕緣膜。其次，在柵極絕緣膜上按照一個(gè)形狀形成氧化物半導(dǎo)體膜，該氧化物半導(dǎo) 體膜包括預(yù)定的溝道形成區(qū)域、預(yù)定的源電極形成區(qū)域和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域。這時(shí)，形 成了氧化物半導(dǎo)體膜，使得整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載 流子密度相同。其后，在預(yù)定的溝道形成區(qū)域上形成抑制熱傳輸?shù)难谀?。然后，在空氣中?熱氧化物半導(dǎo)體膜。這時(shí)，掩膜抑制熱量傳輸?shù)筋A(yù)定的溝道形成區(qū)域，從而該預(yù)定的溝道形成區(qū)域變成維持了加熱之前載流子密度的溝道區(qū)域。同時(shí)，在沒(méi)有覆蓋掩膜的氧化物半導(dǎo) 體膜的區(qū)域中，通過(guò)加熱出現(xiàn)了氧缺陷(Oxygen defect)等，載流子密度增加，并且電阻值 減小。結(jié)果，氧化物半導(dǎo)體膜上沒(méi)有掩膜覆蓋的區(qū)域變成了源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管中，氧化物半導(dǎo)體膜包括由相同的氧化物半導(dǎo) 體構(gòu)成的溝道區(qū)域、源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域。源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域的載流子密度比 溝道區(qū)域的載流子密度高。因此，雖然使用簡(jiǎn)單的步驟進(jìn)行制作，但是源電極區(qū)域和漏電極 區(qū)域可以充分地起到電極的作用。 在根據(jù)發(fā)明實(shí)施例的顯示單元中，像素由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)， 并且顯示出圖像。 根據(jù)發(fā)明實(shí)施例的制作薄膜晶體管的方法，按照一個(gè)形狀形成氧化物半導(dǎo)體膜， 該氧化物半導(dǎo)體膜包括預(yù)定的溝道形成區(qū)域、預(yù)定的源電極形成區(qū)域和預(yù)定的漏電極形成 區(qū)域，使得整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度相同。 當(dāng)在預(yù)定的溝道形成區(qū)域上形成抑制熱傳輸?shù)难谀ず?，在空氣中加熱氧化物半?dǎo)體膜，由 此，氧化物半導(dǎo)體膜上沒(méi)有掩膜覆蓋的區(qū)域的載流子密度被設(shè)置為高于預(yù)定的溝道形成區(qū) 域的載流子密度。因此，能通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟在氧化物半導(dǎo)體膜中形成溝道區(qū)域、源電極區(qū)域 和漏電極區(qū)域。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管或本發(fā)明實(shí)施例的顯示單元，氧化物半導(dǎo)體膜包
括由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的溝道區(qū)域、以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū)域，所述源電極區(qū)域和漏
電極區(qū)域由與溝道區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體相同的氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成，并且擁有比溝道區(qū)域的
載流子密度更高的載流子密度。因此，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟制作出薄膜晶體管。 本發(fā)明的其它和更多的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中更充分地體現(xiàn)出來(lái)。


圖1是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面圖； 圖2是例示按步驟次序制作圖1所例示的薄膜晶體管的方法的剖面圖； 圖3是例示用于形成圖1所例示的氧化物半導(dǎo)體膜的DC濺射設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)
的示意圖； 圖4是例示DC功率和載流子密度之間關(guān)系的特性圖；
圖5是例示圖2之后的步驟的剖面圖；
圖6是例示圖5之后的步驟的剖面圖；
圖7是例示圖6之后的步驟的剖面圖；
圖8是例示圖7之后的步驟的剖面圖； 圖9是例示在氧化物半導(dǎo)體膜上的未被掩膜覆蓋的區(qū)域中從加熱前的載流子密 度到在100攝氏度下加熱后的載流子密度的變化； 圖10是例示根據(jù)第一個(gè)應(yīng)用例子的顯示單元的電路結(jié)構(gòu)的圖；
圖11是例示與圖10中例示的像素驅(qū)動(dòng)電路例子等價(jià)的電路圖；
圖12是例示第二個(gè)應(yīng)用例子外觀的立體圖； 圖13A是例示從第三個(gè)應(yīng)用例子的前側(cè)觀察的外觀的立體圖，圖13B是例示從第 三個(gè)應(yīng)用例子的后側(cè)觀察的外觀的立體 圖14是例示第四個(gè)應(yīng)用例子外觀的立體圖；
圖15是例示第五個(gè)應(yīng)用例子外觀的立體圖； 圖16A是打開(kāi)的第六個(gè)應(yīng)用例子的正視圖，圖16B是其側(cè)視圖，圖16C是閉合的第 六個(gè)應(yīng)用例子的正視圖，圖16D是其左側(cè)視圖，圖16E是其右側(cè)視圖，圖16F是其頂視圖，圖 16G是其仰視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施例。該描述將按照下述順序進(jìn)行1.薄膜 晶體管2.應(yīng)用例子薄膜晶體管 圖1例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管1的橫截面結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管1是用 于例如液晶顯示器和有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器的驅(qū)動(dòng)元件，并且具有例如底柵結(jié)構(gòu)(反 向交錯(cuò)(inversely staggered)的結(jié)構(gòu))。 在襯底11上選定的區(qū)域中，薄膜晶體管1具有柵電極12。在柵電極12上，形成氧 化物半導(dǎo)體膜30，并且在二者之間形成柵極絕緣膜13。氧化物半導(dǎo)體膜30包括溝道區(qū)域 31、源電極區(qū)域32S和漏電極區(qū)域32D。 襯底11由玻璃襯底、塑料膜等制成。塑料材料的例子包括PET(聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇脂)。由于在后面描述的濺射方法中沒(méi)有加熱襯底ll 就形成了氧化物半導(dǎo)體膜30，所以能使用廉價(jià)的塑料膜。 柵電極12是給薄膜晶體管1提供柵電壓的電極。柵電極12是由透明導(dǎo)電膜制成 的，所述透明導(dǎo)電膜包括例如IT0 (銦錫氧化物)、AZ0 (摻鋁氧化鋅)和GZ0 (摻鎵氧化鋅)。 柵電極12的厚度例如可從50nm到200nm(包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))。 柵極絕緣膜13由氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等制成。柵極絕緣膜13的厚度 例如可從50nm到200nm(包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))。 氧化物半導(dǎo)體膜30包括溝道區(qū)域31、源電極區(qū)域32S和漏電極區(qū)域32D。溝道區(qū) 域31由以氧化鋅為主要成分(比如摻有鋁的AZO和摻有鎵的GZO)的透明氧化物半導(dǎo)體組 成。源電極區(qū)域32S和漏電極區(qū)域32D由與溝道區(qū)域31相同的氧化物半導(dǎo)體(比如AZO和 GZO)組成，并且其載流子密度與溝道區(qū)域31的載流子密度不同。因此，在薄膜晶體管1中， 不必在不同于形成源電極和漏電極的步驟的步驟中形成溝道層，并且因此能使用簡(jiǎn)單步驟 進(jìn)行制作。 具體地說(shuō)，例如，源電極區(qū)域32S和漏電極區(qū)域32D的載流子密度優(yōu)選大于或等于 1.0 * 1019/(^3并且小于1.0 * 10"cm 并且例如，溝道區(qū)域31的載流子密度優(yōu)選大于或 等于1. 0 * 1013/cm3并且小于1. 0 * 1018/W。氧化物半導(dǎo)體膜30的厚度例如可從20nm 到200nm(包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))。 可以按照例如下面的方式制作薄膜晶體管1 : 首先，通過(guò)例如濺射方法和蒸鍍方法在襯底11的整個(gè)區(qū)域上形成作為柵電極12 的材料的透明導(dǎo)電膜。然后，如圖2中例示的，通過(guò)使用例如光刻法對(duì)襯底11上形成的透 明導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化，以形成柵電極12。 然后，再如圖2中例示的，通過(guò)使用例如濺射方法在襯底11上形成用上述材料制 成的柵極絕緣膜13，以覆蓋柵電極12。
之后，再如圖2中例示的，在柵極絕緣膜13上形成由上述材料制成并且有上述厚 度的氧化物半導(dǎo)體膜30，使得整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜30的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū) 域31A的載流子密度相同。優(yōu)選通過(guò)例如濺射方法形成氧化物半導(dǎo)體膜30。作為濺射方 法，DC(直流)濺射方法是期望的。這時(shí)，能使用例如圖3中例示的DC濺射設(shè)備2。
DC濺射設(shè)備2是一個(gè)DC磁控濺射設(shè)備，包括電源20、真空室21、排氣泵22、襯底 固定器23、耙安裝臺(tái)24和一個(gè)用來(lái)對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的控制單元(未例示)。在DC濺射 設(shè)備2中，作為沉積對(duì)象的襯底A能被安裝在襯底固定器23上，并且作為沉積材料的靶B 可被安裝在靶安裝臺(tái)24上，使得襯底A和靶B彼此相對(duì)。 電源20是一個(gè)輸出直流電壓Vdc的直流電源。在真空室21中，提供了用來(lái)把反 應(yīng)氣體和濺射氣體引入真空室21的進(jìn)氣口 25。這樣，分別使用氧氣作為反應(yīng)氣體和使用氬 氣作為濺射氣體。進(jìn)氣口 25通過(guò)氧氣流量控制器25a和氬氣流量控制器25b連接到氧氣 供給源和氬氣供給源(未例示)。這樣的氧氣和氬氣作為混合氣體被引入到真空室21中。 排氣泵22與閘門閥22a合作將真空室21中的空氣排出。在靶安裝臺(tái)24下面，布置了用來(lái) 循環(huán)陰極冷卻水的冷卻管26和磁鐵(未例示)等。 通過(guò)使用這種DC濺射設(shè)備2形成氧化物半導(dǎo)體膜30時(shí)，首先，襯底A和靶B被安 裝在上述位置上。這時(shí)，其上形成了柵電極12和柵極絕緣膜13的襯底11被用作襯底A， 并且經(jīng)過(guò)向氧化鋅摻雜2wt^氧化鋁(A1203)得到的AZO燒結(jié)體被用作靶B。接著，對(duì)真空 室21的內(nèi)部進(jìn)行排氣直到真空度達(dá)到例如1.0 * 10—乍a或更小。之后，將氧氣和氬氣的混 合氣體引入到真空室21中。這時(shí)，DC濺射設(shè)備2中氧氣的比例是例如大約1. 0%到5. 0% (包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))，并且通過(guò)使用MFC(質(zhì)量流量控制器)可以在形成膜的過(guò)程中保持 這個(gè)比例恒定。 接下來(lái)，在襯底A和靶B之間施加直流電壓Vdc。這時(shí)，優(yōu)選根據(jù)所期望的載流子 密度D來(lái)設(shè)置DC功率(電功率)。例如，為了得到與預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A的載流子密 度相同的整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜30的載流子密度，可根據(jù)預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A的載流子 密度來(lái)設(shè)置DC功率。DC功率和載流子密度D之間有著相互的關(guān)系，這種關(guān)系表現(xiàn)為一種 線性關(guān)系(比例關(guān)系)。圖4例示了其中的一個(gè)例子。具體地說(shuō)，要得到從l.O * 1013/cm3 到l.O * 1018/(^3(包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))的載流子密度D，就要根據(jù)載流子密度D的值從50W 到500W(包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))的范圍中選擇DC功率。例如，要得到適合溝道區(qū)域31或預(yù) 定的溝道形成區(qū)域31A的載流子密度D(l. 0 * 10"Vcm3) ， DC功率就要設(shè)置為大約250W。
同時(shí)，在過(guò)去，已經(jīng)使用了通過(guò)在濺射方法中調(diào)整氧氣流量(分壓)來(lái)控制載流子 密度的技術(shù)。此技術(shù)中，利用了載流子密度和氧氣分壓之間的相互關(guān)系。然而，載流子密度 和氧氣分壓之間的關(guān)系通常表現(xiàn)為一條曲線，且不具有線性。在本實(shí)施例中，通過(guò)利用DC 功率和載流子密度D之間的比例關(guān)系能比過(guò)去更容易地控制載流子密度D。
進(jìn)一步地，在像過(guò)去那樣通過(guò)氧氣分壓控制載流子密度的情況下，應(yīng)當(dāng)通過(guò)MFC 來(lái)調(diào)整氧氣流量。因此，控制的結(jié)果取決于MFC的精確度。同時(shí)，在此實(shí)施例中，因?yàn)橥ㄟ^(guò) 調(diào)整DC功率來(lái)控制載流子密度D，所以控制結(jié)果幾乎不受除了濺射設(shè)備以外的其他裝置的 精確度的影響。相應(yīng)地，能提供過(guò)程的再現(xiàn)性。 施加電壓時(shí)，在襯底A和靶B之間產(chǎn)生等離子放電P。由于等離子放電P，使得靶 B的粒子被彈開(kāi)(flicked)并附著于襯底A的表面，即襯底11上的柵極絕緣膜13的表面。
6從而形成了由AZ0構(gòu)成的氧化物半導(dǎo)體膜30。 之后，如圖5例示的，所形成的氧化物半導(dǎo)體膜30通過(guò)使用例如光刻法而圖案化 為包括預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A、預(yù)定的源電極形成區(qū)域32SA和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域 32DA的形狀。 氧化物半導(dǎo)體膜30被圖案化后，如圖6中例示的，在氧化物半導(dǎo)體膜30的預(yù)定的 溝道形成區(qū)域31A上形成掩膜33。掩膜33用于在后面描述的加熱步驟中阻止熱量傳輸?shù)?預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A。作為掩膜33，期望使用具有高熱阻和優(yōu)秀的可加工性的材料。具 體地說(shuō)，掩膜33優(yōu)選由例如光致抗蝕劑制成，因?yàn)楣庵驴刮g劑能容易地進(jìn)行圖案化，使得 其步驟簡(jiǎn)單?？赏ㄟ^(guò)印刷處理形成掩膜33。進(jìn)一步地，可通過(guò)以下方式形成掩膜33 :通過(guò) 真空沉積(如濺射、真空蒸鍍和CVD)形成絕緣膜，在絕緣膜上形成光致抗蝕劑膜，并且利用 光致抗蝕劑膜通過(guò)光刻在絕緣膜上進(jìn)行圖案化。 當(dāng)形成掩膜33后，如圖7例示的，其上形成了柵電極12、柵極絕緣膜13和氧化物 半導(dǎo)體膜30的襯底11被放置在爐子34中，并在空氣中加熱。加熱溫度優(yōu)選在例如100攝 氏度到200攝氏度之間(包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi))。這時(shí)，掩膜33阻止熱量傳輸?shù)筋A(yù)定的溝道 形成區(qū)域31A，如圖8例示的，預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A變成了保持了加熱前的載流子密度 的溝道區(qū)域31。同時(shí)，在氧化物半導(dǎo)體膜30上未被掩膜33覆蓋的區(qū)域(S卩，預(yù)定的源電極 形成區(qū)域32SA和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域32DA)中，因加熱出現(xiàn)了氧缺陷等，載流子密度增 加，并且電阻值減小。結(jié)果，預(yù)定的源電極形成區(qū)域32SA和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域32DA變 成了源電極區(qū)域32S和漏電極區(qū)域32D。 圖9例示了氧化物半導(dǎo)體膜30上未被掩膜33覆蓋的區(qū)域中的載流子密度從加熱 前到在100攝氏度下加熱后的變化。如圖9中所證明的，加熱前DC功率和載流子密度D之 間的相互關(guān)系表現(xiàn)出線性(比例關(guān)系)。同時(shí)，在100攝氏度下加熱后，載流子密度D表現(xiàn) 為與DC功率值無(wú)關(guān)的大于或等于1. 0 * 1019/cm3的高值。 具體地說(shuō)，優(yōu)選通過(guò)在空氣中進(jìn)行加熱氧化物半導(dǎo)體膜30的步驟，將氧化物半導(dǎo) 體膜30上沒(méi)有覆蓋掩膜33的區(qū)域中的載流子密度設(shè)置為例如大于或等于1. 0 * 1019/Cm3 且小于l.O * 10"cm 并且將預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A(即溝道區(qū)域31)中的載流子密度 設(shè)置為例如大于或等于1. 0 * 1013/cm3且小于1. 0 * 1018/cm3。 之后，從爐子34里取出襯底11，并且再次如圖8里例示的那樣，掩膜33被移除。 掩膜33不是必須移除的，而是可以留下。相應(yīng)地，就完成了圖1中例示的薄膜晶體管。
在薄膜晶體管1中，當(dāng)通過(guò)布線層(未例示)向柵電極12施加指定的閾值電壓或 更大的電壓(柵極電壓)時(shí)，在源電極區(qū)域32S和漏電極區(qū)域32D之間的溝道區(qū)域31中產(chǎn) 生電流(漏極電流)。 如上所述，在本實(shí)施例中，按照包括了預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A、預(yù)定的源電極形 成區(qū)域32SA和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域32DA的形狀形成氧化物半導(dǎo)體膜30，使得整個(gè)氧化 物半導(dǎo)體膜30的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū)域31A的載流子密度相同。另外，在預(yù)定 的溝道形成區(qū)域31A上形成抑制熱傳輸?shù)难谀?3，并且然后在空氣中加熱氧化物半導(dǎo)體膜 30，因此氧化物半導(dǎo)體膜30上未被掩膜33覆蓋的區(qū)域中的載流子密度大于預(yù)定的溝道形 成區(qū)域31A的載流子密度。這樣，在單獨(dú)的步驟中分別形成溝道層和源/漏電極的必要性被 消除，并且得以通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟在氧化物半導(dǎo)體膜30中形成溝道區(qū)域31、源電極區(qū)域32S
7和漏電極區(qū)域32D。據(jù)此，通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟能制作出薄膜晶體管l。更進(jìn)一步講，節(jié)省出了 新開(kāi)發(fā)材料和源電極與漏電極的制作過(guò)程的時(shí)間。第一個(gè)應(yīng)用例子 圖IO例示了一個(gè)包括了作為驅(qū)動(dòng)元件的薄膜晶體管1的顯示單元的電路結(jié)構(gòu)。顯 示單元40是例如液晶顯示器、有機(jī)電致發(fā)光顯示器等。在顯示單元40中，按照矩陣狀態(tài)布 置多個(gè)像素10R、10G和10B，并且在驅(qū)動(dòng)面板50上形成用于驅(qū)動(dòng)這些像素10R、10G和10B 的各種驅(qū)動(dòng)電路。像素10R、10G和10B分別是用于發(fā)出紅光(R :紅)、綠光(G :綠)或藍(lán)光 (B:藍(lán))的液晶顯示設(shè)備、有機(jī)電致發(fā)光設(shè)備等。 一個(gè)像素組合由三個(gè)像素10R、10G和10B 構(gòu)成，并且多個(gè)像素組合構(gòu)成顯示區(qū)域IIO。在驅(qū)動(dòng)面板50上，作為驅(qū)動(dòng)電路，布置了用于 顯示視頻的作為驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路120和掃描線驅(qū)動(dòng)電路130，以及像素驅(qū)動(dòng)電路 150。密封面板(未例示)與驅(qū)動(dòng)面板50相接合。像素10R、10G、10B和前面提到的驅(qū)動(dòng)電 路被密封面板所密封。 圖11是像素驅(qū)動(dòng)電路150的等效電路圖。像素驅(qū)動(dòng)電路150是一個(gè)有源驅(qū)動(dòng)電 路，其中布置了像前面提到的薄膜晶體管1那樣的晶體管Trl和Tr2。在晶體管Trl和Tr2 之間提供有電容器Cs。像素10R(或像素10G/10B)在第一電源線(Vcc)和第二電源線(GND) 之間串聯(lián)連接到晶體管Trl。在這樣的像素驅(qū)動(dòng)電路150中，在列方向上安排多個(gè)信號(hào)線 120A，在行方向上安排多個(gè)掃描線130A。每個(gè)信號(hào)線120A連接到信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路120。從 信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路120通過(guò)信號(hào)線120A向晶體管Tr2的源電極提供視頻信號(hào)Sig。每個(gè)掃 描線130A連接到掃描線驅(qū)動(dòng)電路130。從掃描線驅(qū)動(dòng)電路130通過(guò)掃描線130A向晶體管 Tr2的柵電極順序地提供掃描信號(hào)。這樣的顯示單元40可以被安裝在例如下述第二到第六 個(gè)應(yīng)用例子中的電子設(shè)備中。第二應(yīng)用例子 圖12例示了一臺(tái)電視設(shè)備的外觀。該電視設(shè)備有例如包括前面板310和濾色玻 璃320的視頻顯示屏區(qū)域300。第三個(gè)應(yīng)用例子 圖13A和13B例示了一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)的外觀。該數(shù)碼照相機(jī)有例如用于閃光的發(fā)
光部分410、顯示部分420、菜單開(kāi)關(guān)430和快門按鈕440。第四個(gè)應(yīng)用例子 圖14例示了一臺(tái)筆記本個(gè)人電腦的外觀。該筆記本電腦有例如主體510、用來(lái)輸
入字符等操作的鍵盤520和用于顯示圖像的顯示部分530。第五個(gè)應(yīng)用例子 圖15例示了一臺(tái)攝像機(jī)的外觀。該攝像機(jī)有例如主體610、主體610前側(cè)面上提
供的用于捕捉對(duì)象的鏡頭620、用來(lái)捕捉的開(kāi)始/暫停開(kāi)關(guān)630和顯示部分640。第六個(gè)應(yīng)
用例子 圖16A到16G例示了一部移動(dòng)電話的外觀。在該移動(dòng)電話中，例如，上外殼710和 下外殼720通過(guò)連接部分(絞合部分)730連接起來(lái)。該移動(dòng)電話有顯示器740、副顯示器 750、圖畫燈760和相機(jī)770。 雖然已經(jīng)參照實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，并且可以 做各種修改。例如，在上述實(shí)施例中，作為薄膜晶體管，底柵結(jié)構(gòu)被作為一個(gè)例子加以描述。 但此結(jié)構(gòu)并不局限于此，薄膜晶體管也可以有頂柵結(jié)構(gòu)。 更進(jìn)一步講，例如各個(gè)層的材料、厚度、膜形成方法、膜形成條件等都不局限于上
述實(shí)施例中的描述，可以采用其它材料、厚度、膜形成方法和膜形成條件。 另外，除液晶顯示器和有機(jī)電致發(fā)光顯示器外，本發(fā)明還可用于，例如無(wú)機(jī)電致發(fā)
光設(shè)備、電沉積顯示設(shè)備和電致變色顯示設(shè)備等其他顯示單元。
本申請(qǐng)包含涉及2008年12月24日向日本專利局提交的日本優(yōu)先專利申請(qǐng)JP 2008-327332的主題內(nèi)容，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要在所附的權(quán)利要求書(shū)或其等價(jià)的范圍內(nèi)，依據(jù)設(shè) 計(jì)需求和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合和替換。
權(quán)利要求
一種制作薄膜晶體管的方法，包括以下步驟在襯底上順序形成柵電極和柵極絕緣膜；按照一定形狀在所述柵極絕緣膜上形成氧化物半導(dǎo)體膜，所述氧化物半導(dǎo)體膜包括預(yù)定的溝道形成區(qū)域、預(yù)定的源電極形成區(qū)域和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域，使得整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度相同；在所述預(yù)定的溝道形成區(qū)域上形成抑制熱傳輸?shù)难谀?；以及在空氣中加熱所述氧化物半?dǎo)體膜，以使所述氧化物半導(dǎo)體膜上沒(méi)有被所述掩膜覆蓋的區(qū)域獲得比所述預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度更高的載流子密度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的制作薄膜晶體管的方法，其中所述掩膜由光致抗蝕劑制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的制作薄膜晶體管的方法，其中在預(yù)定的電功率下使用濺射法形成 所述氧化物半導(dǎo)體膜，并且根據(jù)預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度來(lái)設(shè)置所述電功率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的制作薄膜晶體管的方法，其中所述濺射法是DC濺射法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的制作薄膜晶體管的方法，其中所述濺射法中的電功率被設(shè)置為大 于或等于50W且小于或等于500W。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3的制作薄膜晶體管的方法，其中在形成所述氧化物半導(dǎo)體膜的步驟 中，所述預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度被設(shè)置為大于或等于l.O * 1013/(^3且小于或 等于1. 0 * 1018/cm3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的制作薄膜晶體管的方法，其中通過(guò)執(zhí)行在空氣中加熱所述氧化物 半導(dǎo)體膜的步驟，所述氧化物半導(dǎo)體膜上未被所述掩膜覆蓋的區(qū)域的載流子密度被設(shè)置為 大于或等于1. 0 * 1019/(^3且小于1. 0 * 1(f7cm 并且預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度 被設(shè)置為大于或等于1. 0 * 1013/cm3且小于1. 0 * 1018/cm3。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的制作薄膜晶體管的方法，其中在大于或等于100 攝氏度且小于或等于200攝氏度的溫度下加熱所述氧化物半導(dǎo)體膜。
9. 一種薄膜晶體管，包括氧化物半導(dǎo)體膜，包括由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的溝道區(qū)域、以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū) 域，所述源電極區(qū)域和所述漏電極區(qū)域由與所述溝道區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體相同的氧化物半 導(dǎo)體構(gòu)成，并且具有比所述溝道區(qū)域的載流子密度更高的載流子密度；柵極絕緣膜；禾口柵電極。
10. —種顯示單元，包括 薄膜晶體管；禾口像素，其中所述薄膜晶體管包括氧化物半導(dǎo)體膜，包括由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的溝道區(qū)域、以及源電極區(qū)域和漏電極區(qū) 域，所述源電極區(qū)域和所述漏電極區(qū)域由與所述溝道區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體相同的氧化物半 導(dǎo)體構(gòu)成，并且具有比所述溝道區(qū)域的載流子密度更高的載流子密度，柵極絕緣膜，禾口柵電極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可以能簡(jiǎn)化步驟的制作薄膜晶體管的方法。該制作薄膜晶體管的方法包括以下步驟在襯底上順序形成柵電極和柵極絕緣膜；按照一定形狀在柵極絕緣膜上形成氧化物半導(dǎo)體膜，所述氧化物半導(dǎo)體膜包括預(yù)定的溝道形成區(qū)域、預(yù)定的源電極形成區(qū)域和預(yù)定的漏電極形成區(qū)域，使得整個(gè)氧化物半導(dǎo)體膜的載流子密度和預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度相同；在所述預(yù)定的溝道形成區(qū)域形成抑制熱傳輸?shù)难谀?；以及在空氣中加熱所述氧化物半?dǎo)體膜，以使所述氧化物半導(dǎo)體膜上沒(méi)有被所述掩膜覆蓋的區(qū)域獲得比預(yù)定的溝道形成區(qū)域的載流子密度更高的載流子密度。
文檔編號(hào)H01L29/786GK101764064SQ20091026636
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者桐田科, 河島利孝 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社