專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，并且特別涉及ー種制造可以彎曲的撓性半導(dǎo)體器件的方法。
2.相關(guān)技術(shù)的描述
近年來，供顯示器和光電轉(zhuǎn)換元件(比如IXD、有機場致發(fā)光顯示器、光傳感器和太陽能電池)之用的設(shè)置在剛性基片(比如玻璃基片)上的半導(dǎo)體元件已經(jīng)得到了積極開發(fā)。另ー方面，就使用硅晶片的元件而言，供移動電話等之用的IC電路片也已經(jīng)得到了微型化和薄化。此外，不通過接觸器(還稱為RFID (無線電頻率識別)標簽、ID標簽、IC標簽、IC電路片、RF(無線電頻率)標簽、無線電標簽、電子標簽或者無線電電路片)發(fā)送與接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件已經(jīng)得到了積極開發(fā)。在任何使用剛性基片(比如用于制造上述半導(dǎo)體器件的玻璃基片或者Si基片等)的情形中，基片的厚度需要隨著微型化和薄化的需求而降低。
此外，最近，嵌入紙張中的RFID標簽、可以旋繞鋼筆的顯示器、三維成形輪廓傳感器或者彩色傳感器、手動滾壓PC或者通過改變顔色從而使設(shè)計得到改變的衣服等一直需要撓性器件。因此，撓性器件厚度上的降低起著顯要的關(guān)鍵作用。
在使用預(yù)薄化的基片形成半導(dǎo)體元件以制造薄半導(dǎo)體器件的情形中，由于應(yīng)カ而產(chǎn)生的基片變形、難于處理以及在平版印刷術(shù)印刷步驟中的錯位等都成為問題。因而，通常采用在基片上形成半導(dǎo)體元件后使基片薄化的方法。
就通過研磨或者拋光而使基片的厚度降低而言，通常，在使用磨石作為研磨步驟使基片薄化后，使用磨粒作為拋光步驟改善基片平面性的同時，更薄的薄膜得到形成。往往將相對于要拋光的基片具有較低維氏硬度的磨粒用作改善平面性的器件。例如，用于玻璃基片的ニ氧化鈰(CeO2),或者用于硅晶片的ニ氧化硅(SiO2)等，它們都具有比基片更低的維氏硬度，這使得它們通過化學(xué)反應(yīng)選擇性地僅僅拋光與對象緊密接觸的部分成為可能(例如，參閱，參考文獻I :日本專利公開號2004-282050)。
此外，存在通過利用化學(xué)反應(yīng)的潤濕蝕刻而除去玻璃基片的技術(shù)(例如，參閱，參考文獻2 :日本專利公開號2002-87844)。
然而，當在將半導(dǎo)體元件設(shè)置在基片上后將基片薄化或者除去時，應(yīng)當考慮到，雜質(zhì)元素或者水分等易于從外界進入半導(dǎo)體元件并且不利地影響半導(dǎo)體元件。
發(fā)明概述
鑒于上述問題，本發(fā)明的ー個目的是提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法消除了即使在將半導(dǎo)體元件設(shè)置在基片上后薄化或者除去基片的情形中，由于雜質(zhì)元素或者水分等從外界的進入而對半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的影響。
本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的一個特征包括以下步驟通過對基片進行表面處理以在基片的至少ー個側(cè)面上形成起防護膜作用的絕緣薄膜，將半導(dǎo)體元件比如薄膜晶體管形成在絕緣薄膜上，和使基片薄化。應(yīng)當注意，絕緣薄膜可以形成在基片的另一面上。進行 表面處理時，對基片進行雜質(zhì)元素的加入或者等離子處理。作為薄化基片的方法，通過對基片另一面進行研磨處理或者拋光處理可以使基片被部分除去。此外，形成于基片一個側(cè)面上的絕緣薄膜可以通過除去基片而得到暴露。通過進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者，或者將經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻與研磨處理和拋光處理中的ー種或兩者組合，所述基片可以得到除去。
本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的另ー特征是包括以下步驟通過在氮氣氛下對基片進行等離子處理以氮化該基片的ー個側(cè)面，從而形成氮化層，將薄膜晶體管形成在所述氮化層上，和通過對該基片另一面進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者而薄化基片。此夕卜，形成于基片一個側(cè)面上的絕緣薄膜可以通過除去基片而得到暴露。此外，形成于基片一個側(cè)面上的氮化層可以通過除去基片而得到暴露。通過進行研磨處理和拋光處理中的ー種或兩者，或者將經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻與研磨處理和拋光處理中的ー種或兩者組合，所述基片可以得到除去。應(yīng)當注意，本發(fā)明中的氮化層至少包含氮化物，并且氮化物是通過氮化基片表面而在基片上形成的。此外，取決于表面處理的條件，還可以具有存在氮化物形成于基片上以致具有濃度分布的情形。
本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的另ー特征是包括以下步驟將在基片的ー個側(cè)面上形成薄膜晶體管，通過對基片的另一側(cè)面進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者使基片薄化，和通過在氮氣氛下對薄化基片進行等離子處理以氮化薄化基片的ー個表面，形成氮化層。
本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的另ー特征是包括以下步驟通過在氮氣氛下對基片進行等離子處理以氮化該基片的ー個側(cè)面，從而形成第一氮化物，在第一氮化物上形成薄膜晶體管，薄化該基片，和通過在氮氣氛下對薄化的基片進行等離子處理以氮化該薄化的基片的ー個表面，從而形成第二氮化物。通過對基片的另一側(cè)面進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者，將該基片薄化。此外，利用化學(xué)處理的蝕刻可以與研磨處理或者拋光處理組合進行。根據(jù)本發(fā)明的上述特征，在薄化或者除去基片后，可以用撓性膜進行密封以覆蓋半導(dǎo)體元件(比如薄膜晶體管)。
此外，根據(jù)上述特征的本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的ー個特征是，等離子處理是利用高頻波在電子密度為I X IO11CnT3 I X IO13CnT3以及電子溫度為O. 5eV I. 5eV的條件下進行的。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的ー個特征是包括形成于基片表面上的氮化層和設(shè)置在氮化層之上的薄膜晶體管，其中基片厚度為I μ m 100 μ m，并且至少部分氮化層含有惰性氣體元素。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的另ー特征是包括形成于基片表面上的氮化層和設(shè)置在氮化層之上的薄膜晶體管，其中基片厚度為I μ m或更低，并且至少部分氮化層含有惰性氣體元素。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的另ー特征是包括設(shè)置在基片ー個側(cè)面上的薄膜晶體管和形成于基片另ー側(cè)面上的氮化層，其中基片厚度為I μ m 100 μ m，并且至少部分氮化層含有惰性氣體元素。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的另ー特征包括形成于基片一個側(cè)面上的第一氮化層、形成于基片另ー側(cè)面上的第二氮化層和設(shè)置在第一氮化層上的薄膜晶體管，其中基片厚度為
Iμ m 100 μ m，并且至少部分第一氮化層和第二氮化層含有惰性氣體元素。
即使在將半導(dǎo)體元件(比如晶體管)設(shè)置在基片上之后通過薄化或者除去基片而制造撓性半導(dǎo)體器件的情形中，通過在薄化或除去基片之前或者使基片薄化之后進行表面處理從而在基片上提供防護膜，雜質(zhì)元素或者水分等從外界向半導(dǎo)體元件的進入也可以受到抑制并且可以防止其不利地影響半導(dǎo)體器件的特性。此外，即使在對裝配有半導(dǎo)體元件的基片進行表面處理的情形中，通過進行高密度等離子處理作為表面處理，對半導(dǎo)體元件的損害也可以得到降低。
附圖簡述
圖IA IE為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖2A 2E為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖3A 3E為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖4A 4C為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖5A 為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖6A和6B為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的實例的簡圖。
圖7A 7C為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的實例的簡圖。圖8A 8D為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件應(yīng)用類型的實例的簡圖。
圖9A 9C為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖IOA IOB為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖IlA和IlB為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。


圖12A和12B為表示本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例的簡圖。
圖13A為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的簡圖，而圖13B和13C為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件應(yīng)用類型的實例的簡圖。
圖14A和14H為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件應(yīng)用類型的實例的簡圖。
圖15A和15B為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的實例的簡圖。
圖16為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的實例的簡圖。
圖17A 17G為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件應(yīng)用類型的實例的簡圖。
圖18A 18F為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件應(yīng)用類型的實例的簡圖。
圖19A和19B為表示制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的裝置的實例的簡圖。
發(fā)明詳述
以下將參考附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明。然而，本發(fā)明并不限于以下描述。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言熟知的是，可以對本發(fā)明的方式和細節(jié)進行各種變化，這并不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，不能將本發(fā)明解釋為限于以下實施方案的描述。應(yīng)當指出，在下面說明的本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，相同的參照數(shù)字通常用于表示不同的附圖中相同的部件。
在剛性基片上形成半導(dǎo)體元件(比如薄膜晶體管(TFT))之后，通過對所述基片進行研磨處理、拋光處理以及經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻中的任何或者所有而薄化或者除去基片，本發(fā)明制造了撓性的半導(dǎo)體器件。此外，本發(fā)明包含ー種方式，其中在薄化或除去基片之前或者使基片薄化之后，通過對所述基片進行表面處理(比如等離子處理)而形成防護膜。即使在薄化或者除去基片的情形中，雜質(zhì)元素或者水分等向設(shè)置在基片上的半導(dǎo)體元件的進入也可以通過形成防護膜而得到抑制。
在下文中，參考附圖IA 2E對本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法的實例進行了說明。應(yīng)當指出，圖IA IE表示在薄化或者除去基片之前，預(yù)先對基片進行表面處理的情形，和圖2A 2E表示使基片薄化之后，對薄化的基片進行表面處理的情形。
最初，參考圖IA IE對在薄化或者除去基片之前對基片進行表面處理的情形進行了說明。
首先，制備基片101，并且用氫氟酸(HF)或者堿或者純水(圖1A)洗滌它的表面。
作為基片101，硼硅酸鋇玻璃或者硼硅酸鋁玻璃等的玻璃基片、石英基片、陶瓷基片或者包括不銹鋼的金屬基片等都可以使用?？蛇x擇地，硅等半導(dǎo)體基片也可以使用。其次，對基片101的ー個側(cè)面進行表面處理(圖1B)。對基片101的表面處理通過等離子處理或者摻雜雜質(zhì)元素而得以完成。例如，通過在氮氣氛下對基片100的表面進行等離子處理以氮化基片101的表面，氮化層102 (在下文中還稱為絕緣薄膜102)得以形成。在這種情形中，絕緣薄膜102至少包含氮化物，并且取決于表面處理的條件，還可能存在基片上形成的氮化物具有濃度分布(在此為氮的濃度分布)的情形?？蛇x擇地，通過在氧氣氛下進行等離子處理來氧化基片100的表面，氧化層可以得到形成，或者通過在含有氧氣和氮氣的空氣中進行等離子處理以氧氮化基片101的表面，氮氧化物層可以得到形成。此外，通過利用摻雜將氮(N)原子加入到基片101的表面，氮化層102可以得到形成，或者通過在氮氣氛中進行熱處理，氮化層102可以得到形成。應(yīng)當指出，氮化層102不僅可以形成于基片101的表面上，而且可以形成于另ー側(cè)面上，這取決于用于等離子處理等的裝置或者其狀況。
注意到，本發(fā)明中的等離子處理包括對要進行處理的對象(比如半導(dǎo)體薄膜、絕緣薄 膜或者導(dǎo)電薄膜)進行氧化處理、氮化處理、氧氮化處理、氫化處理和表面改性處理等，并且可以取決于其目的對用于處理的氣體進行選擇。例如，在對要進行處理的對象(在此為基片101)進行氮化處理的情形中，等離子處理在含氮氣氛中(例如，在包含氮氣(N2)和惰性氣體(包括He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少ー種)的氣氛、包含氮氣、氫氣和惰性氣體的氣氛、包含NH3和惰性氣體的氣氛、包含NO2和惰性氣體的氣氛或者包含N2O和惰性氣體的氣氛中)進行。在對要進行處理的對象進行氧化處理的情形中，等離子處理在含氧氣氛中(例如，在包含氧氣(O2)或者ー氧化ニ氮的氣氛和惰性氣體(包括He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少ー種)的氣氛、包含氧氣或者ー氧化ニ氮、氫氣(H2)和惰性氣體的氣氛中)進行。應(yīng)當指出，處理的對象(在此為形成于基片101表面上的絕緣薄膜102)可以含有用于等離子處理的惰性氣體。例如，在使用Ar的情形中，處理的對象可以包含Ar。
作為等離子處理，優(yōu)選進行在高密度(優(yōu)選為I X IO11CnT3 I X IO13CnT3)和低電子溫度(優(yōu)選為O. 5eV I. 5eV)條件下使用高頻波(比如微波)的等離子處理(所述等離子處理在下文中稱為高密度等離子處理)。通過輸入高頻波(比如微波)進行等離子體激發(fā)，高密度等離子體可以在低電子溫度下生成，并且要進行處理的對象表面可以被氧自由基(可以包含OH自由基)或者氮自由基(可以包含NH自由基)氧化或者氮化,所述氧自由基或者氮自由基經(jīng)高密度等離子體生成。由此，通過對欲進行處理的對象進行高密度等離子處理，因為等離子體密度高并且靠近要進行處理的對象的電子溫度低，所以等離子體對進行處理的對象造成的損害可以得到抑制。此外，由于等離子體密度高，因此通過對欲進行處理的對象用等離子處理進行氮化處理或者氧化處理而形成的氮化層或者氧化層在厚度均勻性等方面優(yōu)于通過CYD方法或者濺射方法等形成的薄膜，并且可以形成致密膜。此外，由于等離子體的電子溫度低，所以同常規(guī)的等離子處理或者加熱氧化方法相比，所述氮化處理或者氧化處理可以在較低的溫度下進行。因此，例如在使用玻璃基片作為基片的情形中，即使在低于100°C或者高于玻璃基片應(yīng)變點的溫度下進行等離子處理的情形中，氮化處理或者氧化處理也可以得到充分地進行。然后，將包含半導(dǎo)體元件(比如晶體管或者ニ極管)的元件組103形成在形成于基片101表面的絕緣膜102上(圖1C)。
元件組103由包含例如晶體管、ニ極管或者太陽能電池等的半導(dǎo)體元件形成。作為晶體管，可以提供使用形成于剛性基片(比如玻璃基片)上的半導(dǎo)體薄膜作為通道的薄膜晶體管(TFT)、利用半導(dǎo)體Si基片等形成的將基片用作為通道的場效晶體管(FET)或者將有機材料用作為通道的有機TFT等。作為ニ極管，多種ニ極 管(比如變?nèi)荪藰O管、Schottky ニ極管和隧道ニ極管)都可以使用。在本發(fā)明中，所有類型的集成電路(比如CPU、存儲器和微處理器)都可以通過使用晶體管或者ニ極管等而得到形成。此外，除半導(dǎo)體元件(比如晶體管)之外，所述元件組103還可以為包括天線的形式。該元件組103的半導(dǎo)體器件裝備有利用天線中生成的交流電壓進行操作的天線，并且可以在不接觸的情況下通過調(diào)整施加于天線的交流電壓向/從外部裝置(閱讀器/記錄器)收/發(fā)數(shù)據(jù)。注意到，所述天線可以與包含晶體管的集成電路一起形成，或者可以與集成電路分別形成后進行電連接。
其次，使基片101的另ー側(cè)面(與裝配有絕緣膜102的側(cè)面相反的側(cè)面)經(jīng)受研磨處理、拋光處理或者經(jīng)由化學(xué)處理的蝕刻，從而薄化或者除去基片(圖1D)。在研磨處理中，使用磨石顆粒對要進行處理的對象(這里指基片101)的表面進行研磨并使其平滑。在拋光處理中，通過塑料平滑作用或者使用研磨劑(比如砂紙或者磨粒)的摩擦拋光作用，要進行處理的對象表面得到平滑。在化學(xué)處理中，使用試劑對進行處理的對象進行化學(xué)侵蝕。
在此，對利用研磨裝置104對基片101表面進行研磨處理的實例進行了描述。應(yīng)當指出，在研磨處理后優(yōu)選對基片101的表面進ー步進行拋光處理，并且在研磨處理后，通過進行拋光處理，可以使基片101的表面形狀均勻。此外，在進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者后，可以通過進ー步對所述基片進行利用化學(xué)處理的蝕刻而薄化或者除去它。特別是，在除去基片101的情形中，在通過進行研磨處理和拋光處理中任何一種或者所有使基片薄化至某種程度后，通過進行經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻，基片101可以得到有效消除。注意至IJ，在使用玻璃基片作為基片101的情形中，利用包含氫氟酸的藥物溶液的化學(xué)蝕刻優(yōu)選被作為化學(xué)處理進行。應(yīng)當指出，在薄化基片101的情形中，優(yōu)選基片101被薄化至厚度為I μ m 100 μ m,優(yōu)選為2 μ m 50 μ m,更優(yōu)選為4 μ m 30 μ m,從而使得基片具有撓性。此夕卜，在除去基片101的情形中，優(yōu)選將基片完全除去，但是所述基片可以具有Iym或更低的厚度。
此外，在除去基片101的情形中，通過利用基片101對絕緣薄膜102的蝕刻選擇比，設(shè)置在基片101上作為防護膜的絕緣薄膜102可以被用作抑制器。例如，在使用玻璃基片作為基片101并且通過在氮氣氛下對玻璃基片進行高密度等離子處理而形成氮化層的情形中，氮化層的物理強度得到了改善，這是由于相對于沒有進行氮化處理的玻璃基片，氮化層含有更多的氮。因此，在研磨或者拋光以除去基片101的過程中，所述氮化層可以用作研磨或者拋光抑制器。此外，通過與在除去基片101的情形中類似的化學(xué)處理，氮化層還可以被用作應(yīng)用蝕刻選擇比的抑制器。
通過上述步驟，可以制造撓性半導(dǎo)體器件(圖1E)。此后，根據(jù)應(yīng)用，通過進ー步用撓性薄膜等密封元件組可以完成103半導(dǎo)體器件，所述撓性薄膜可以由實施者適當?shù)卮_定。
由此，在圖IA IE所示的半導(dǎo)體器件中，由于即使在薄化基片101后也形成了起防護膜作用的絕緣薄膜102，因此可以防止元件組103與雜質(zhì)元素混合。
接著，在薄化基片后，參考圖2A 2E描述了對薄化基片進行表面處理的情形。
首先，制備基片101，并用氫氟酸(HF)或者堿或者純水洗滌它的表面(圖2A)。作為基片101，任何上述提及的基片都可以使用。
其次，將包含半導(dǎo)體元件(比如晶體管)的元件組101形成在基片101上(圖2B)。
然后，通過研磨、拋光或者蝕刻基片101的ー個表面(與裝配有元件組103的側(cè)面相反的側(cè)面)使基片101薄化，從而形成基片106 (圖2C)。在此，對利用研磨裝置104研磨基片101表面的實例進行了描述。通過研磨后進ー步拋光基片101的表面，基片101的表面可以被均勻化。此外，通過在進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者后進ー步利用化學(xué)處理進行蝕刻，所述基片可以得到薄化。
其次，對薄化的基片106進行表面處理(圖2E)。所述表面處理可以利用任何上述方法進行，但是在此表面處理優(yōu)選應(yīng)用高密度等離子處理進行?？梢岳肅VD方法或者濺射方法等提供起防護膜作用的絕緣薄膜。然而，在使用上述方法的情形中，作為處理對象的元件組103由于處理溫度等的影響可能會受到損害，并且包含在元件組103內(nèi)的晶體管等的特性也可能不利地受到影響。另ー方面，在進行高密度等離子處理的情形中，等離子體密度高并且靠近處理對象的電子溫度低。因此，由等離子體對欲處理的對象造成的損害可以得到抑制。此外，由于低的等離子體電子溫度，所以同常規(guī)的等離子處理或者熱氧化方法相比，所述氮化處理或者氧化處理等可以在更低的溫度下進行。此外，由于高的等離子體密度，通過用等離子處理對欲進行處理的對象進行氮化處理或者氧化處理而形成的氮化層或者氧化層，在厚度均勻性等方面優(yōu)于通過CYD方法或者濺射方法等形成的薄膜，并且可以形成致密膜。由此，例如，通過在氮氣氛下對基片106表面進行高密度等離子處理，起防護膜作用的氮化層107 (在下文中還稱為“絕緣層107”)得以在基片106的表面上形成。在這種情形中，所述處理對象(在此為，形成于基片106表面上的絕緣薄膜107)可以包含用于等離子處理的惰性氣體，以及例如在使用Ar的情形中，處理對象可以包含Ar。應(yīng)當指出，在其中起防護膜作用的絕緣薄膜107得到形成的情形中，優(yōu)選基片106被薄化至厚度為I μ m
100μ m，優(yōu)選2 μ m 50 μ m，更優(yōu)選4 μ m 30 μ m，以使得基片具有撓性。
由此，在薄化基片101后，通過在基片106的表面上形成起防護膜作用的絕緣薄膜107，可以防止元件組103摻雜雜質(zhì)元素。
此外，基片101可以在形成起防護膜作用的絕緣薄膜102后被薄化，如圖IA IE所示，并且起防護膜作用的絕緣薄膜107可以進一歩形成在薄化基片106之上，如圖2A 2E所示。例如，在薄化基片101之前，通過摻雜N原子可以被加入到基片101的ー個表面，從而在基片101的表面上形成氮化層102 (絕緣薄膜102);在將晶體管等元件組形成在基片101上之后，基片101的另ー側(cè)面可以被薄化，同時絕緣薄膜102被插入它們之間；和在氮氣氛中，通過對基片101的薄化側(cè)面進行高密度等離子處理，氮化層107(絕緣薄膜107)可以得到形成。另外地，在薄化基片101之前，通過在氮氣氛中對基片101的ー個側(cè)面進行高密度等離子處理，氮化層102(絕緣薄膜102)可以得到形成；在將晶體管等元件組形成在基片
101上之后，基片101的另ー側(cè)面可以被進一歩薄化，同時絕緣薄膜102被插入它們之間； 和通過對基片101的薄化側(cè)面進行高密度等離子處理，起防護膜作用的絕緣薄膜可以得到形成。
應(yīng)當指出，在對裝配有包含半導(dǎo)體元件(比如晶體管)的元件組的基片進行表面處理的情形(在此為薄化基片后進行表面處理的情形)中，優(yōu)選將高密度等離子處理用作表面處理。這是因為在表面處理期間對元件組103造成的損害可以通過使用高密度等離子處理而得到抑制。另ー方面，在對未裝配包含半導(dǎo)體元件(比如晶體管)的元件組的基片進行表面處理的情形(在此為薄化基片前進行表面處理的情形)中，并不需要考慮對元件組等的損害。因此，諸如高密度等離子處理、摻雜雜質(zhì)元素、在氮氣氛或者氧氣氛中的熱氧化處理、CVD方法或者濺射方法的方法都可以用于表面處理。
如上所述，起防護膜作用的絕緣薄膜102和絕緣薄膜107可以在薄化基片101之前和薄化基片101之后通過進行表面處理而形成。因此，可以更有效地防止元件組103摻雜外來的雜質(zhì)元素。
如上所述，即使在薄化基片的情形中，通過在薄化基片之前和之后對基片進行表面處理(比如等離子處理)形成防護膜，雜質(zhì)元素或者水分等向設(shè)置在基片上的半導(dǎo)體元件的進入可以得到抑制。
在下文中，對上述圖IA IE和圖2A 2E中生產(chǎn)方法的具體實例進行了說明。
(實施方案I)
在此實施方案中，參考圖3A 4C對本發(fā)明制造半導(dǎo)體器件方法的實例進行了說明。開始，對上述圖IA IE中的制造方法進行更詳細地說明。
首先，預(yù)備基片201，并用氫氟酸(HF)、堿或者純水洗滌基片201的表面(圖3A)。
作為基片201，硼硅酸鋇玻璃或者硼硅酸鋁玻璃等玻璃基片、石英基片、陶瓷基片、包含不銹鋼的金屬基片或者Si等半導(dǎo)體基片等都可以使用。應(yīng)當指出，在此描述的情形是將玻璃基片用作基片201的情形。
其次，通過等離子處理對基片201的ー個表面進行氮化處理，從而在基片201的表面形成氮化層202 (在下文中還稱為“絕緣薄膜202)(圖3B)。所述絕緣薄膜202至少含有氮化物，并且取決于表面處理的條件，可以存在在基片上形成的氮化物以致具有濃度分布(在此為氮的濃度分布)。不通過等離子處理，而是通過摻雜氮原子也可以將絕緣薄膜202形成在基片201上。此外，在進行等離子處理的情形中，優(yōu)選進行上述高密度等離子處理。高密度等離子處理可以在低電子溫度和高密度下進行；因此，對基片201的表面造成的損害可以得到降低，并且可以使其表面致密。
通過對欲進行處理的對象進行高密度等離子處理，等離子體對進行處理的對象造成的 損害可以得到抑制，這是因為等離子體密度高并且靠近進行處理的對象的電子溫度低。此夕卜，由于高的等離子體密度，通過用等離子處理對欲進行處理的對象進行氮化處理或者氧化處理而形成的氮化層或者氧化層，在厚度均勻性等方面優(yōu)于通過CVD方法或者濺射方法等形成的薄膜，并且可以形成致密膜。此外，由于低的等離子體電子溫度，所以同常規(guī)的等離子處理或者熱氧化方法相比，所述氮化處理或者氧化處理等可以在更低的溫度下進行。在使用玻璃基片作為基片201的情形中，即使等離子處理在低于100°C或者高于玻璃基片應(yīng)變點的溫度下進行時，氮化處理或者氧化處理也可以得到充分地進行。
其次，將起基體薄膜作用的基體絕緣薄膜203 (在下文中還稱為”絕緣薄膜203”)形成在絕緣薄膜202上，并且將半導(dǎo)體薄膜204形成在絕緣薄膜203之上(圖3C)。
絕緣薄膜203可以裝配有包含氧和/或氮的絕緣薄膜單層結(jié)構(gòu)(比如氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氧氮化硅(SiOxNY) (X > Y)薄膜、或者氮氧化硅(SiNx0Y) (X > Y)薄膜)或者其堆積構(gòu)。例如，在絕緣薄膜203具有雙層結(jié)構(gòu)的情形中，可以將氮氧化硅薄膜提供為絕緣薄膜第一層并且將氧氮化硅薄膜提供為絕緣薄膜第二層。在絕緣薄膜203具有三層構(gòu)造的情形中，可以將氧氮化硅薄膜提供為絕緣薄膜的第一層，將氮氧化硅薄膜提供為絕緣薄膜的第二層，和將氧氮化硅薄膜提供為絕緣薄膜的第三層。由此，起基底薄膜作用的絕緣薄膜203可以抑制堿金屬(比如Na)或者堿土金屬由基片201擴散入半導(dǎo)體薄膜204以及其對半導(dǎo)體元件特性的不利影響。
可以使用非晶態(tài)半導(dǎo)體或者半非晶態(tài)半導(dǎo)體(SAS)形成半導(dǎo)體薄膜204。可選擇地，可以使用多晶半導(dǎo)體薄膜。SAS具有介于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包含單晶和多晶)之間的中間結(jié)構(gòu)以及具有就自由能而言穩(wěn)定的第三態(tài)，并且它包含具有短程有序和晶格畸變的結(jié)晶區(qū)。在此薄膜的至少一部分區(qū)域，可以觀察到O. 5nm 20nm的晶體區(qū)。在含有硅作為主要組分的情形中，由于L-O光子，其拉曼光譜轉(zhuǎn)移到比520CHT1更低的波數(shù)ー側(cè)。由硅的晶格引起的衍射峰(111)或(220)在X射線衍射中被觀察到。至少I原子％或更多的氫或者鹵素包含在其中，以終止懸空鍵。通過對含硅的氣體進行輝光放電分解(等離子CVD)，SAS得到形成。SiH4作為含硅的氣體被提供。此外，Si2H6、S%Cl2、SiHCl3、SiCl4或者SiF4等也都可以用作含硅的氣體。此外，還可以將GeF4混合入其中。還可以用H2、或者H2與惰性氣體元素He、Ar、Kr和Ne中的一種或多種對含硅的氣體進行稀釋。其稀釋率可以為2倍 1000倍；其壓カ大約為O. IPa 133Pa ;和電源頻率為IMHz 120MHz，優(yōu)選為13MHz 60MHz?；募訜釡囟瓤梢詾?00°C或更低。在薄膜中作為雜質(zhì)元素的氣氛成分混雜物(比如氧、氮或者碳)的濃度優(yōu)選為IX 102°原子/cm3或更低；特別是，氧的濃度為5 X IO19原子/cm3或更低，優(yōu)選為I X IO19原子/cm3或更低。在此，用包含硅(Si)作為它的主要組分(比如SixGe1^x)的原料利用濺射方法、LPCVD方法或者等離子CVD方法等，來形成非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜，并且通過激光結(jié)晶方法、利用RTA或者退火爐的熱結(jié)晶方法或者使用促進結(jié)晶的金屬元素的熱結(jié)晶方法等，使非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶。此外，通過應(yīng)用直流偏壓產(chǎn)生熱等離子體和將熱等離子體施加至半導(dǎo)體薄膜，可以進行結(jié)晶。
然后，將半導(dǎo)體薄膜204選擇性地蝕刻成島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d，并且形成柵絕緣薄膜206從而覆蓋島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d(圖3D)。
可以通過CVD方法或者濺射方法等方法提供柵絕緣薄膜206使其具有含氧和/或氮絕緣薄膜(比如氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氮氧化硅(SiOxNY) (X > Y)薄膜、或者氮化硅氧化物(SiNx0Y) (X> Y)薄膜)的單層結(jié)構(gòu)或者其層壓結(jié)構(gòu)。另外，在氧氣氛(例如，含有氧氣(O2)和惰性氣體(包含He、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少ー種)的氣氛或者含有氧氣、氫氣(H2)和惰性氣體的氣氛)或者氮氣氛(例如，含有氮氣(N2)和惰性氣體(包含He,Ne,Ar,Kr和Xe中的至少ー種)的氣氛或者含有NH3和惰性氣體的氣氛)中，通過對島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d進行高密度等離子處理，對島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d的表面進行氧化處理或者氮化處理，柵絕緣薄膜可以得到形成。通過高密度等離子處理，對島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d的表面進行氧化處理或者氮化處理，柵絕緣薄膜可以得到形成。由通過高密度等離子處理對島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d進行氧化處理或者氮化處理形成的氧化層或者氮化層形成的柵絕緣薄膜，在厚度均勻性等方面優(yōu)于通過CVD方法或者濺射方法等方法形成的絕緣薄膜，并且該膜為致密膜。
其次，將柵電極207選擇性地形成在柵絕緣薄膜206上，并且此后形成絕緣薄膜209和絕緣薄膜211以覆蓋柵電極207。應(yīng)當指出，在此所作的圖解是有關(guān)形成與柵電極207側(cè)面接觸的側(cè)壁(在下文中還為“絕緣薄膜208”)以及在位于低于N-通道薄膜晶體管210a和210c中的絕緣薄膜208的半導(dǎo)體薄膜205a和205c中提供LDD區(qū)的實例。(圖3E)
可以通過CVD方法或者濺射方法等方法提供柵電極207，其具有選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)和鈮(Nb)等的元素或者含有該元素作為主要組分的合金材料或者復(fù)合材料的單層結(jié)構(gòu)或者層壓結(jié)構(gòu)。另外，柵電極207可以由典型地為多晶硅的半導(dǎo)體材料形成，所述多晶硅摻雜有雜質(zhì)元素，比如磷。例如，所述柵電極可以具有氮化鉭和鎢的層壓結(jié)構(gòu)。
可以通過CVD方法或者濺射方法等方法提供絕緣薄膜209，使其具有含氧和/或氮絕緣薄膜(比如氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氧氮化硅(SiOxNY) (X > Y)薄膜、或者氮氧化硅(SiNx0Y) (X > Y)薄膜)或者含碳薄膜(比如DLC (金剛石狀碳)薄膜)的單層結(jié)構(gòu)或者其層壓結(jié)構(gòu)。
可以通過CVD方法或者濺射方法等方法提供絕緣薄膜211，使其具有含氧和/或氮絕緣薄膜(比如氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氧氮化硅(SiOxNY) (X > Y)薄膜、或者氮氧化硅(SiNx0Y) (X > Y)薄膜)或者含碳薄膜(比如DLC(金剛石狀碳)薄膜，有機材料(比如環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚こ烯基苯酚、苯并環(huán)丁烯、或者丙烯酸或者硅氧烷樹脂))的單層結(jié)構(gòu)。應(yīng)當指出，所述硅氧烷樹脂對應(yīng)于具有Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷具有由硅
(Si)氧(O)鍵形成的骨架。作為取代基，使用至少含有氫的有機基團(例如，烷基或者芳香烴)。作為取代基，氟基也可以被使用。另外，至少含有氫并且含有一個氟基的有機基團都可以用作取代基。應(yīng)當指出，在圖3E中的半導(dǎo)體器件中，可以直接提供絕緣薄膜211以覆 蓋柵電極207，并不需要提供絕緣薄膜209。
其次，形成導(dǎo)電薄膜212以在絕緣薄膜211上電連接島形半導(dǎo)體薄膜205a 205d的源區(qū)和漏區(qū)，以及形成絕緣薄膜213以覆蓋導(dǎo)電薄膜212 (圖4A)。從而，提供了薄膜晶體管210a 210d (在下文中還稱為N-通道薄膜晶體管210a和210c以及P-通道薄膜晶體管 210b 和 210d)。
可以使用選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)和碳(C)的元素或者含有許多上述元素的合金的單層結(jié)構(gòu)或者層壓結(jié)構(gòu)來形成導(dǎo)電薄膜212。對于由含有許多元素的合金形成的導(dǎo)電薄膜，含有C和Ti的Al合金、含有Ni的Al合金、含有C和Ni的Al合金或者含有C和Mn的Al合金等都可以使用。此外，在裝配層壓結(jié)構(gòu)的情形中，可以提供Al和Ti的層壓層。
可以通過CVD方法或者濺射方法等方法提供絕緣薄膜213，使其具有含氧和/或氮絕緣薄膜(比如氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氧氮化硅(SiOxNY) (X > Y)薄膜、或者氮氧化硅(SiNx0Y) (X > Y)薄膜)或者含碳薄膜(比如DLC(金剛石狀碳)薄膜，有機材料(比如環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚こ烯基苯酚、苯并環(huán)丁烯、或者丙烯酸或者硅氧烷樹脂))的單層結(jié)構(gòu)。
其次，通過對基片201的另ー側(cè)面(與裝配有絕緣薄膜202相反的ー側(cè))進行研磨處理、拋光處理或者經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻等將基片201薄化或者除去(參見圖4B)。在此，對利用研磨裝置214研磨基片201表面的實例進行描述。此外，優(yōu)選在研磨后讓基片201的表面進ー步經(jīng)受拋光處理，并且基片201的表面形狀可以通過研磨處理后進行拋光處理而得到一致。另外地，在進行研磨處理和拋光處理中的一種或兩者后，可以通過進ー步進行利用化學(xué)處理的蝕刻而將所述基片薄化或者除去。特別在除去基片201的情形中，在通過進行研磨處理和拋光處理等中的任何一種或者所有使基片薄化至某種程度后，通過進行經(jīng)由化學(xué)處理的蝕刻，基片201可以被有效地除去。
通過上述步驟，可以獲得撓性半導(dǎo)體器件(圖4C)。
應(yīng)當指出，包含在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件內(nèi)的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，在圖3E中，在位于N-型薄膜晶體管210a和210c的側(cè)壁之下的半導(dǎo)體薄膜內(nèi)提供LDD區(qū)，并且在P-型薄膜晶體管210b和210d內(nèi)沒有提供LDD區(qū)。然而，在這兩個薄膜內(nèi)可以提供LDD區(qū)，或者LDD區(qū)和側(cè)壁都不被提供于這兩個薄膜內(nèi)(圖7A)。此外，薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)并不限于如上所述的那些結(jié)構(gòu)，以及其結(jié)構(gòu)可以是在其中形成一個通道形成區(qū)的單柵極結(jié)構(gòu)、多通道結(jié)構(gòu)例如在其中形成兩個通道形成區(qū)的雙柵極結(jié)構(gòu)或者在其中形成三個通道形成區(qū)的三柵極結(jié)構(gòu)。此外，所述結(jié)構(gòu)可以是包含兩個設(shè)置在通道形成區(qū)之上和之下的柵電極底部柵結(jié)構(gòu)或者雙柵結(jié)構(gòu)，對于每種情況，在兩個柵電極之間插入柵絕緣薄膜。此外，在將柵電極形成為具有層壓結(jié)構(gòu)的情形中，柵電極可以具有下述結(jié)構(gòu)其中給柵電極提供了形成在柵電極下部的第一導(dǎo)電薄膜207a和形成在第一導(dǎo)電薄膜207a之上的第二導(dǎo)電薄 膜207b ;第一導(dǎo)電薄膜207a被形成為具有錐形；和提供與充當源區(qū)或者漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)相比具有較低濃度的雜質(zhì)區(qū)，以便僅與第一導(dǎo)電薄膜重疊(圖7B)。此外，在將柵電極做成具有層壓結(jié)構(gòu)的情形中，柵電極可以具有以下結(jié)構(gòu)其中給柵電極提供了形成于柵電極下部中的第一導(dǎo)電薄膜207a和形成于第一導(dǎo)電薄膜207a之上的第二導(dǎo)電薄膜207b ;側(cè)壁208被形成，以便與第二導(dǎo)電薄膜207b的側(cè)壁接觸并且形成在第一導(dǎo)電薄膜207a之上(圖7C)。在上述結(jié)構(gòu)中，起半導(dǎo)體薄膜的源區(qū)或者漏區(qū)作用的雜質(zhì)區(qū)還可以采用Ni、Co、W或者Mo等的硅化物來形成。
隨后，參考圖5A 對與圖3A 4C中不同的制造半導(dǎo)體器件的方法實例進行了說明。具體地說，對上述圖2A 2E中的制造方法進行更詳細地說明。
首先，按如上所述進行成形至圖4A所示的狀態(tài)。然而，在此直接在基片201上形成絕緣薄膜203，并沒有對基片201的表面進行表面處理(圖5A)。
其次，通過對基片201的ー個表面(與具有絕緣薄膜203 —側(cè)相反的ー側(cè))進行研磨處理、拋光處理和經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻等中的任何一種或者全部使基片201薄化，從而形成基片216(圖5B)。在此，對利用研磨裝置214研磨基片201表面的實例進行了描述。此外，通過研磨后拋光基片201的表面，可以使基片201的表面形狀均勻化。
其次，對薄化的基片216進行表面處理，從而形成起防護膜作用的絕緣薄膜(圖OT)。所述表面處理可以利用任何上述方法進行，但是在此表面處理優(yōu)選利用高密度等離子處理對基片216進行處理。起防護膜作用的絕緣薄膜217可以使用CVD方法或者濺射方法等方法而得到提供。然而，在使用上述方法的情形中，作為欲被處理的對象的薄膜晶體管210a 210d等由于處理溫度等的影響可能會受到損害，并且薄膜晶體管210a 210d的特性也可能會不利地受到影響。另ー方面，在進行高密度等離子處理的情形中，等離子體密度高并且靠近欲進行處理的對象的電子溫度低。因此，由等離子體對作為欲被處理的對象的薄膜晶體管210a 210d等造成的損害可以得到抑制。此外，由于高的等離子體密度，通過用等離子處理對欲進行處理的對象進行氮化處理或者氧化處理而形成的氮化層或者氧化層，在厚度均勻性等方面優(yōu)于通過CYD方法或者濺射方法等方法形成的薄膜，并且可以形成致密膜。此時，通過在氮氣氛下對基片216的表面進行高密度等離子處理，起防護膜作用的氮化層217 (在下文中還被稱為“絕緣薄膜217”)在基片216的表面上得到形成。在這種情形中，所述處理對象(在此為形成于基片216表面上的絕緣薄膜217)可以包含用于等離子處理的惰性氣體，并且例如在使用Ar的情形中，處理對象可以包含Ar。
此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件并不限于圖3A 所示的結(jié)構(gòu)，還可以具有例如圖6A和6B所示的結(jié)構(gòu)。示于圖6A中的結(jié)構(gòu)是圖4B中基片201被薄化而沒有被完全除去以便剩余基片218的結(jié)構(gòu)。此外，圖6A中所示的結(jié)構(gòu)可以是其中基片218表面被進行了表面處理從 而提供起防護膜作用的絕緣薄膜217的結(jié)構(gòu)，如圖6B所示。在這種情形中，所述結(jié)構(gòu)是起防護膜作用的絕緣薄膜202、基片216和絕緣薄膜217的層壓結(jié)構(gòu)；因此，所述結(jié)構(gòu)能夠更有效地防止雜質(zhì)元素或者水分等從外界摻雜入薄膜晶體管中。例如，在其中起防護膜作用的絕緣薄膜202和絕緣薄膜217是通過對玻璃基片進行氮化處理而形成的情形中，形成基片的氧化硅被夾在圖6B結(jié)構(gòu)中的氮化層之間。
此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以用于在不需要連接的情況下發(fā)射和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件(還被稱為RFID (無線電頻率識別)標簽、ID標簽、IC標簽、IC芯片、RF (無線電頻率)標簽、無線標簽、電子標簽或者無線芯片)和包含象素部分的顯示器中。
例如，在圖4A 4C中，在薄化或者除去基片之前，起天線作用的導(dǎo)電薄膜221被形成在絕緣薄膜213之上，起防護膜作用的絕緣薄膜222被形成以覆蓋導(dǎo)電薄膜221，并且隨后將基片201薄化或者除去，從而制造可以在不接觸的情況下發(fā)射和接收數(shù)據(jù)的撓性半導(dǎo)體器件(圖8A)。
導(dǎo)電薄膜由導(dǎo)電材料通過利用CVD方法、濺射方法、印刷方法(比如絲網(wǎng)印刷或者凹板印刷)、微滴放電方法、調(diào)合器方法或者電鍍法等得到形成。導(dǎo)電材料是選自鋁(Al)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)和鎳(Ni)的元素或者合金材料或者含有上述元素作為其主要組分的復(fù)合材料，并且導(dǎo)電薄膜被形成為具有導(dǎo)電材料的單層結(jié)構(gòu)或者層壓結(jié)構(gòu)。
此外，能夠在不接觸的情況下發(fā)射和接收數(shù)據(jù)的撓性半導(dǎo)體器件可以通過以下方法得到制造在薄化或者除去基片201之前，把裝配有起天線作用的導(dǎo)電薄膜221的基片223連接到設(shè)置在基片201上半導(dǎo)體元件(比如薄膜晶體管)上，以便彼此電連接，并且隨后薄化或者除去基片201 (圖8B)。
對于基片223，可以使用原來有撓性的材料(比如塑料)，或者可以在彼此連接之后使基片201和基片223都被薄化或者除去；在后一種情形下，與基片201類似的材料可以用作基片223。此時，在連接基片210和基片223中，利用包含在粘附樹脂224中的導(dǎo)電顆粒225，半導(dǎo)體元件和起天線作用的導(dǎo)電薄膜221被彼此連接。另外，可以利用導(dǎo)電粘合劑(比如銀膏、銅膏或者碳膏)、非均質(zhì)導(dǎo)電粘合劑(比如ACP (非均質(zhì)導(dǎo)電膏))或者焊接接頭等將它們彼此連接。
此外，可以通過在薄化或者除去圖4A 4C中基片201之前，將象素電極231設(shè)置在絕緣薄膜211上以便電連接至導(dǎo)電薄膜212而制造含有象素部分的半導(dǎo)體器件。例如，可以通過將液晶材料233設(shè)置在象素電極231上以便將撓性液晶顯示器夾在定位薄膜232和定位薄膜234之間，并且將相反的電極235設(shè)置在定位薄膜234上而得到制造(圖SC)。此夕卜，撓性自發(fā)光型顯示器可以通過將發(fā)光層236 (比如有機EL層)和相反電極237連續(xù)地層壓在象素電極231上而得到制造(圖8D)。注意到，在圖8D中，提供絕緣薄膜238作為用于分離許多象素的配置，并且絕緣薄膜239被提供作為防護膜。
應(yīng)當指出，本實施方案在圖IA IE或者圖2A 2E中描述了將薄膜晶體管用作元件組的實例，但是本發(fā)明并不限于這些。如上所述，利用硅半導(dǎo)體基片等作為通道的場效晶體管(FET)或者利用有機材料作為通道的TFT等都可以使用。此外，除晶體管之外，可以提供ニ極管或者太陽能電池等。
例如，在使用硅半導(dǎo)體基片等作為基片201的情形中，在將使用半導(dǎo)體基片作為通道區(qū)的晶體管形成在基片201的一個側(cè)面上和從另ー側(cè)薄化基片201后，對薄化的基片201的表面進行表面處理，從而形成起防護膜作用的絕緣薄膜。所述表面處理可以利用任何上述方法進行，但是優(yōu)選使用高密度等離子處理進行，因為此時對晶體管的損害可以得到抑制。
注意到，此實施方案可以與本說明書中所述的其它實施方案自由組合。
(實施方式2)
在此實施方式中，參考附圖對在上述實施方案中進行等離子處理情形中的裝置的實例進行說明。
示于圖19A中的等離子處理裝置包括許多能夠生成等離子體的處理室、將基片轉(zhuǎn)移至各個室的通用室和接收與移出基片的負載鎖定室。由此，在連續(xù)地進行絕緣薄膜、導(dǎo)電薄膜或者半導(dǎo)體薄膜的形成及其等離子處理的情形中，包含許多處理室的等離子處理裝置都可以使用。應(yīng)當指出，圖19A是表示此實施方案中所述的等離子處理裝置的一個示范性結(jié)構(gòu)的頂部平面視圖。
如圖19A中所示的例證性實例的等離子處理裝置包括第一處理室311、第二處理室312、第三處理室313、第四處理室314、負載鎖定室310和315以及通用室320。每個處理室都具有氣密性。每個處理室都裝配有抽真空設(shè)備、氣體導(dǎo)入設(shè)備和等離子體產(chǎn)生設(shè)備。負載鎖定室310和315是用于將樣品(欲進行處理的基片)轉(zhuǎn)移至各個室的室。通用室320被提供以供每個負載鎖定室310和315以及第一至第四處理室311 314通用。經(jīng)由通用室320基片201被從負載鎖定室310和315轉(zhuǎn)移到各個處理室。第一至第四室是用于對基片201進行導(dǎo)電薄膜、絕緣薄膜或者半導(dǎo)體薄膜成形處理、蝕刻處理或者等離子處理等的室。應(yīng)當指出。通用室320裝配有機械手321，通過此機械手基片201被轉(zhuǎn)移到各個室中。
柵閥門322 327分別被設(shè)置在通用室320和第一處理室311、第二處理室312、第三處理室313、第四處理室314以及負載鎖定室310和315之間。
根據(jù)預(yù)想的應(yīng)用第一處理室311、第二處理室312、第三處理室313和第四處理室314可以具有各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)。作為處理的種類，存在等離子處理、薄膜形成處理、熱處理或者蝕刻處理等。
圖19B表示用于進行等離子處理的處理室的示范性內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該處理室的內(nèi)部裝配有用于放置基片以經(jīng)受等離子處理的支承基座351、用于引入氣體的供氣部分352、排氣ロ353、天線354、介電板355和為生成等離子體而提供高頻波的高頻供給部分356。此外，欲進行處理的基片331的溫度可以通過給支承基座351裝配溫度控制部分357而得到控制。下面對等離子處理的實例進行說明。
在此，等離子處理包括氧化處理、氮化處理、氧氮化處理、氫化處理和對半導(dǎo)體薄膜、絕緣薄膜或者導(dǎo)電薄膜進行的表面改性處理。這樣的處理可以通過根據(jù)預(yù)想的應(yīng)用來選擇適宜的氣體而進行。
例如，氧化處理或者氮化處理可以按下述方式進行。首先，將處理室排空，并且將含氧或者含氮的氣體從供氣部分352引入其中。作為含氧氣體，例如，氧氣(O2)和惰性氣體的混合氣體或者氧氣、氫氣和惰性氣體的混合氣體都可以被引入。此外，作為含氮氣體，氮氣和惰性氣體的混合氣體或者氨氣和惰性氣體的混合氣體也可以被引入。其次，將欲進行處理的基片331定位于包含溫度控制部分357的支承基座351上，并且將欲進行處理的基片331加熱至100°C 550°C。應(yīng)當指出，欲進行處理的基片331和介電板355之間的距離被設(shè)置為20mm 80mm (優(yōu)選20mm 60mm)。
其次，將微波從高頻供給部分356提供給天線354。在此，頻率為2. 45GHz的微波被提供。通過將來自天線354的微波經(jīng)介電板355引入到處理室內(nèi)，經(jīng)等離子激發(fā)而活化的高密度等離子體358被生成。通過引入微波進行等離子激發(fā)時，具有高電子密度(IXlO11cnT3或更高)的等離子體可以在低電子溫度(3eV或更低，優(yōu)選1.5eV或更低)下生成。由于氧自由基(可以包含OH自由基)或者氮自由基(可以包含NH自由基)可以通過上述低電子溫度和高密度等離子體產(chǎn)生，因此氮化處理或者氧化處理可以通過對欲進行處理的基片331的表面進行表面處理而得到進行，不會對欲進行處理的基片331造成損害。
例如，在含有NH3氣體和Ar氣體的氣氛中進行等離子處理的情形中，利用微波產(chǎn)生了其中NH3氣體與Ar氣體混合的高密度受激的等離子體。在其中NH3氣體與Ar氣體混合的高密度受激的等離子體中，通過用引入的微波激發(fā)Ar氣體，產(chǎn)生了自由基。Ar自由基同NH3分子進行碰撞，從而產(chǎn)生氮自由基(可以包含NH自由基)。所述自由基與欲進行處理的基片331反應(yīng)；據(jù)此，進行處理的基片331可以得到氮化。此后，NH3氣體和Ar氣體經(jīng)由排氣ロ 353被排出到處理室之外。其間，在引入氧氣或者一氧化ニ氮等的情形中，氧自由基(可以包含OH自由基)可以得到產(chǎn)生；據(jù)此，欲進行處理的基片331或者欲進行處理的基片331上的包衣薄膜可以得到氧化。
在基片201上制造晶體管的情形也是如此，例如，半導(dǎo)體薄膜可以通過與上述高密度
等離子體發(fā)生固相反應(yīng)而被直接氧化、氮化或者氮氧化，從而形成柵絕緣薄膜。此外，柵絕緣薄膜可以通過應(yīng)用等離子或者熱反應(yīng)的CVD方法，將由氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅等形成的薄膜沉積和堆積在通過與高密度等離子體進行固相反應(yīng)而形成在半導(dǎo)體薄膜上的絕緣薄膜上而獲得。在任何情形中，被做成包含絕緣薄膜的場效應(yīng)晶體管在各種特性上都會被降低，其中利用高密度等離子體將絕緣薄膜形成為柵絕緣薄膜的部分或全部。
作為具體實施例，下面對圖3A 3E中在第一處理室311中對基片201進行等離子處理、在第二處理室312中形成絕緣薄膜203、和在第三室313中進行等離子處理和在第四處理室314中形成半導(dǎo)體薄膜204的實例進行了說明。
首先，將貯存了許多基片201的盒328載運到負載鎖定室310中。盒328被運入之后，將負載鎖定室310的裝料門關(guān)閉。在這種條件下，將柵閥門322打開，從盒328中取出ー個欲進行處理的基片，然后用機械手321將其定位于通用室320中。在這種情形下，基片201的定位在通用室320中進行。
其次，將柵閥門322關(guān)閉并且將柵閥門324打開。然后，將基片201轉(zhuǎn)移到第一處理室311中。在第一處理室311中，通過對基片201進行等離子處理，基片201得到氧化或者氮化。在此，在第一處理室311中，通過在氮氣氛中進行等離子處理，含有氮化物的氮化層202形成在基片201的表面上。
在基片201的表面上形成氮化層后，用機械手321將基片201提取至通用室320中并且轉(zhuǎn)移到第二處理室312中。在第二處理室312中，在150°C 300°C下，進行薄膜成形處理至形成絕緣薄膜203。絕緣薄膜203可以被做成含有氧和/或氮(比如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNY) (X > Y)或者氮氧化硅(SiNx0Y) (X > Y))的絕緣薄膜的單層結(jié)構(gòu)或者其層壓結(jié)構(gòu)。在此，通過第二處理室312中的等離子CVD方法，氮氧化硅薄膜被形成為第一層絕緣薄膜以及氧氮化硅薄膜被形成為第二層絕緣薄膜。應(yīng)當指出，薄膜形成方法并不限于等離子CVD方法，同樣也可以應(yīng)用使用靶板的濺射方法。在形成絕緣薄膜203后，用機械手321將基片201提取至通用室320中并且然后將其轉(zhuǎn)移到第三處理室313中。在第三處理室313中，通過對絕緣薄膜203進行等離子處理，絕緣薄膜203得到氧化或者氮化。在此，在第三處理室中，通過在氧氣氛中(例如，在含有氧氣和惰性氣體的氣氛、含有氧氣、氫氣和惰性氣體的氣氛或者含有ー氧化ニ氮和惰性氣體的氣氛中)進行等離子處理，絕緣薄膜203的表面得到氧化。
在氧化絕緣薄膜203后，用機械手321將基片201提取到通用室320中并且然后將其轉(zhuǎn)移到第四處理室314中。在第四處理室314中，在150°C 300°C下，通過等離子CVD方法進行薄膜成形處理，從而形成半導(dǎo)體薄膜204。應(yīng)當指出，所述半導(dǎo)體薄膜204可以是微晶半導(dǎo)體薄膜、非晶態(tài)鍺薄膜、非晶態(tài)硅鍺薄膜或者其層壓薄膜等。通過將半導(dǎo)體薄膜的形成溫度設(shè)置在350°C 500°C，用于降低氫氣濃度的熱處理可以被省去。應(yīng)當指出，雖然在此描述了通過利用等離子CVD方法形成半導(dǎo)體薄膜的情形，但是使用靶板的濺射方法同樣 可以被應(yīng)用。
如此，在形成半導(dǎo)體薄膜后，用機械手321將基片201轉(zhuǎn)移到負載鎖定室315中并且將其貯存入盒329中。
應(yīng)當指出，圖19A僅僅表示一種實施例。例如，在形成半導(dǎo)體薄膜后，利用第五處理室，隨后可以形成導(dǎo)電薄膜或者絕緣薄膜，并且處理室的數(shù)目可以被進一步增加。此外，獨立于進行等離子處理的處理室，進行熱處理的處理室(比如RTA)可以被設(shè)置并且在半導(dǎo)體器件制造エ藝中被用于熱處理。此外，圖19A表示使用第一處理室311至第四處理室314的實例，其中每個室都是單ー型處理室。然而，可以采用利用分批式處理室同時處理多個基片的結(jié)構(gòu)。
應(yīng)當指出，此實施方案可以與上述實施方案自由組合。換句話說，上述實施方案中所述的材料或者形成方法還可以在此實施方案中組合使用，并且在此實施方案中所述的材料或者形成方法也可以在上述實施方案中組合使用。
(實施方案3)
在此實施方案中，參考附圖對不同于上述實施方案的制造半導(dǎo)體器件的方法進行了說明。具體而言，參考附圖對本發(fā)明的制造包含薄膜晶體管、存儲元件和天線的半導(dǎo)體器件的方法進行了說明。
首先，在氮氣氛下，使基片701的ー個表面經(jīng)受等離子處理，從而形成氮化層702 (在下文中還被稱為絕緣薄膜702)。隨后，形成了充當基體薄膜的絕緣薄膜703和非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜704 (例如包含非晶態(tài)硅的薄膜)。
作為基片701，在其ー個表面上設(shè)置有絕緣薄膜的玻璃基片、石英基片、金屬基片或者不銹鋼基片，或者可以承受本方法的加工溫度的耐熱塑料基片等都可以被使用。由于對基片701的面積和形狀沒有明顯的限制，因此當使用例如ー個邊長為I米或更多的矩形基片作為基片701時，生產(chǎn)能力可以得到顯著提高。另外，也可以使用硅半導(dǎo)體基片等。
可以通過CVD方法或者濺射方法等方法提供絕緣薄膜703，從而使其具有含氧和/或氮絕緣薄膜的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，所述絕緣薄膜比如為氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氧氮化硅(SiOxNY) (X > Y)薄膜或者氮氧化硅(SiNx0Y) (X > Y)薄膜。在充當基體的絕緣薄膜具有雙層結(jié)構(gòu)的情形中，例如，可以將氮氧化硅薄膜形成為第一層和將氧氮化硅薄膜形成為第二層。在充當基體薄膜的絕緣薄膜具有三層構(gòu)造的情形中，可以將氧化硅薄膜形成為絕緣薄膜的第一層、將氮氧化硅薄膜形成為絕緣薄膜的第二層和將氧氮化硅薄膜形成為絕緣薄膜的第三層。另外，可以將氧氮化硅薄膜形成為絕緣薄膜的第一層、將氮氧化硅薄膜形成為絕緣薄膜的第二層和將氧氮化硅薄膜形成為絕緣薄膜的第三層。充當基體薄膜的絕緣薄膜起防止雜質(zhì)進入基片701的阻擋膜的作用。
隨后，將非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜704 (例如，包含非晶態(tài)硅的薄膜)形成在絕緣薄膜703上。通過濺射方法、LPCVD方法或者等離子CVD方法等形成的非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜704的厚度為25nm 200nm(優(yōu)選30nm 15Onm)。隨后，通過已知的結(jié)晶方法(激光結(jié)晶方法、利用RTA或者退火爐的熱結(jié)晶方法、利用促進結(jié)晶的金屬元素的熱結(jié)晶方法或者利用促進結(jié)晶的金屬元素的熱結(jié)晶方法和激光結(jié)晶方法的組合)使非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜704結(jié)晶，從而形成晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜。此后，將所得晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜蝕刻成期望的形狀，從而形成晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706 710 (圖 9B)。
在下面對晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706 710的制造方法的實例進行了簡要說明。首先，利用等離子CVD方法形成厚度為66nm的非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜。在使用含有作為促進結(jié)晶的金屬元素的鎳的溶液以便保留非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜上后，使非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜經(jīng)受脫氫處理(500°C持續(xù)I小時)和熱結(jié)晶處理(550°C持續(xù)4小時)從而形成晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜。此后，用激光束輻照晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜，需要時，通過照相平版印刷方法形成晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706 710。
在通過激光結(jié)晶方法形成晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的情形中，可以使用連續(xù)波激光光束(CW激光光束)或者脈沖激光光束。作為可以在此使用的激光光束，可以使用由以下一種或者多種類型的激光器射出的光束氣體激光器，比如Ar激光器、Kr激光器或者準分子激光器；使用單晶 YAG、YV04、鎂橄欖石(Mg2SiO4) ,YAlO3 或者 GdVO4，或者使用摻雜了 Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er,Tm和Ta中的一種或多種作為摻雜劑的多晶(陶瓷)YAG、Y203、YV04、YA103或者GdVO4作為介質(zhì)的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti:藍寶石激光器；銅蒸氣激光器；和金蒸氣激光器。用上述激光器的基波激光光束或者上述基波的第二至第四諧波福照對象，以便可以得到具有大粒徑的晶體。例如，可以使用NchYVO4激光器(基波1064nm)的第二諧波(532nm)或者第三諧波(355nm)。此時，要求激光器的能量密度為大約O. OlmW/cm2 100mW/cm2(優(yōu)選 O. lmff/cm2 10MW/cm2)。用設(shè)置在大約 10cm/sec 2000cm/sec的掃描速率進行輻照。應(yīng)當指出，每種使用單晶YAG、YVO4、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、YAlO3或者GdVO4，或者使用摻雜Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm和Ta中的一種或多種作為摻雜劑的多晶(陶瓷)YAG、Y203、YV04、YA103或者GdVO4作為介質(zhì)的激光器；Ar離子激光器；和Ti :藍寶石激光器可以連續(xù)振動。此外，通過進行Q開關(guān)操作或者模式鎖定，其脈沖振動可以IOMHz或更多的重復(fù)速率進行。當激光光束以IOMHz或更多的重復(fù)速率振動時，在半導(dǎo)體薄膜經(jīng)激光光束被熔化以及然后的固化周期期間，以另ー種脈沖輻照半導(dǎo)體薄膜。因此，與使用低重復(fù)速率的脈沖激光器的情形不同，固相和液相之間的界面可以在半導(dǎo)體薄膜中連續(xù)移動，并且可以在掃描方向上形成晶粒連續(xù)生長的半導(dǎo)體薄膜。
使用促進結(jié)晶的金屬元素的非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的結(jié)晶化具有以下優(yōu)點能夠在低溫下在短時間內(nèi)結(jié)晶和對準晶體方向；另一方面，所述結(jié)晶具有如下缺點由于金屬元素留存在晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜內(nèi)而使斷開電流升高和使晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的特性不穩(wěn)定。因此，優(yōu)選將充當吸氣位點的非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜形成在晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜上。因為充當吸氣位點的非晶態(tài) 半導(dǎo)體薄膜需要含有雜質(zhì)元素(比如磷或者氬)，因此優(yōu)選非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜是通過濺射方法形成的，通過此方法非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜可以含有高濃度的氬。此后，進行熱處理(使用RTA方法或者退火爐等的熱退火)以使金屬元素擴散到非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜中。隨后，將含有金屬元素的非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜除去。這使得減少或者除去包含在晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜中的金屬元素成為可能。
其次，形成柵絕緣薄膜705以覆蓋晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706 710。通過使用含有硅的氧化物和/或硅的氮化物的薄膜單層或者層壓層，經(jīng)CVD方法或者濺射方法等，所述柵絕緣薄膜705得到形成。具體而言，通過使用含有氧化硅的薄膜、含有氧氮化硅的薄膜或者含有氮氧化硅的薄膜單層或者層壓層，所述柵絕緣薄膜705得到形成。
另外，通過對晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706 710進行上述高密度等離子處理并且氧化或者氮化其表面，柵絕緣薄膜705可以得到形成。例如，通過用引入的惰性氣體(比如，He、Ar、Kr或者Xe)與氧氣、氧化氮(NO2)、氨氣、氮氣或者氫氣等的混合氣體進行等離子處理，柵絕緣薄膜705得到形成。在這種情形中通過引入微波進行等離子激發(fā)時，高密度等離子體可以在低電子溫度下產(chǎn)生。所述半導(dǎo)體薄膜的表面可以用氧自由基(可以含有OH自由基)或者氮自由基(可以含有NH自由基)進行氧化或者氮化，所述氧自由基或者氮自由基是通過高密度等離子體產(chǎn)生的。
通過用上述高密度等離子體處理，厚度為Inm 20nm，通常為5nm IOnm的絕緣薄膜形成于半導(dǎo)體薄膜之上。在這種情形下反應(yīng)為固相反應(yīng)；因此，絕緣薄膜和半導(dǎo)體薄膜之間的界面態(tài)密度可以得到極大降低。因為上述高密度等離子處理直接氧化(或者氮化)了半導(dǎo)體薄膜(晶體硅或者多晶硅的半導(dǎo)體薄膜)，因此欲形成的絕緣薄膜的厚度變化可以得到理想地顯著地抑制。此外，在晶體硅的晶粒邊界，氧化作用并沒有同樣強烈地進行，這導(dǎo)致一種極優(yōu)越的狀態(tài)產(chǎn)生。換句話說，當每個半導(dǎo)體薄膜表面通過在此所示高密度等離子處理經(jīng)受固相氧化時，可以形成具有低界面態(tài)密度和良好均勻性的絕緣薄膜，不會在晶粒邊界處引起異常的氧化反應(yīng)。作為柵絕緣薄膜，可以使用僅僅通過高密度等離子處理形成的絕緣薄膜。此外，氧化硅、氧氮化硅或者氮化硅絕緣薄膜可以通過應(yīng)用等離子體或者熱反應(yīng)的CVD方法得到沉積或者層壓。在任何情形中，被形成為包含絕緣薄膜的晶體管可以減少特性上的變化，其中絕緣薄膜是采用高密度等離子體在柵絕緣薄膜的一部分或全部中形成的。
通過用連續(xù)波激光光束或者以IOMHz或更多的重復(fù)速率振動的激光光束照射而結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜同時用激光光束沿ー個方向掃描半導(dǎo)體薄膜而形成的晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706 710，具有晶體沿激光光束掃描方向生長的特征。當布置晶體管使得掃描方向與各通道長度方向?qū)R(通道形成區(qū)被形成時運載電流的方向)并且晶體管與柵絕緣薄膜結(jié)合時，可以獲得特性差異極小和高電子場效應(yīng)遷移率的晶體管(TFTs)。
其次，將第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜層壓在柵絕緣薄膜705上。第一導(dǎo)電薄膜是通過等離子CVD方法或者濺射方法等而形成的，其厚度為20nm lOOnm。第二導(dǎo)電薄膜是通過已知方法形成的，其厚度為IOOnm 400nm。第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜是采用選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)和鈮(Nb)等的元素或者含有該元素作為主要組分的合金材料或復(fù)合材料形成的?？蛇x擇地，第一導(dǎo)電薄膜和導(dǎo)電薄膜由典型地為摻雜雜質(zhì)元素(比如磷)的多晶硅的半導(dǎo)體材料形成。作為第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜組合的實例，可以給出氮化鉭(TaN)薄膜和鎢(W)薄膜、氮化鎢(WN)薄膜和鎢薄膜或者氮化鑰(MoN)薄膜和鑰(Mo)薄膜等。由于鎢和氮化鉭具有高耐熱性，因此用于熱活化的熱處理可以在第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜形成后進行。在不是雙層結(jié)構(gòu)而是三層結(jié)構(gòu)的情形中，可以使用由鑰薄膜、鋁薄膜和鑰薄膜組成的層壓結(jié)構(gòu)。
其次，通過利用照相平版印刷法和用于形成柵電極的蝕刻處理來形成抗蝕刻的掩模并且制作柵線，從而形成起柵電極作用的導(dǎo)電薄膜716 725。
然后，通過照相平版印刷法形成抗蝕刻的掩模，并且將賦予N-型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素通過離子摻雜方法或者離子注入方法以低濃度加入到晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706和708 710中，從而形成N-型雜質(zhì)區(qū)711和713 715以及通道形成區(qū)780和782 784。作為賦予N-型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素，可以使用屬于第15族的元素，并且可以使用例如磷⑵或者砷(As)。
此后，通過照相平版印刷法形成防掩模和將賦予P-型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素加入到晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜707中，從而形成P-型雜質(zhì)區(qū)712和通道形成區(qū)781。作為賦予P-型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素，可以使用例如硼(B)。
其次，形成絕緣薄膜以覆蓋柵絕緣薄膜705和導(dǎo)電薄膜716 725。所述柵絕緣薄膜使用含有無機材料(比如硅、硅的氧化物和/或硅氮化物)的薄膜或者含有有機材料(比如有機樹脂)的薄膜單層或者層壓層，通過等離子CVD方法或者濺射方法等得到形成。其次，通過非均質(zhì)蝕刻對絕緣薄膜進行選擇性地蝕刻，由此蝕刻主要在垂直方向上進行，從而形成與導(dǎo)電薄膜716 725側(cè)面接觸的絕緣薄膜(還稱為側(cè)壁)(圖9C)。在制造絕緣薄膜739 743的同時，對柵絕緣薄膜705進行蝕刻，從而形成絕緣薄膜734 738。當后來形成源區(qū)和漏區(qū)時，絕緣薄膜739 743被用作摻雜用的掩模。
隨后，借助于通過照相平版印刷法形成的防掩模和作為掩模的絕緣薄膜739 743，將賦予N-型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素被加入到晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜706和708 710中，從而形成充當LDD (低摻雜的泄漏)區(qū)的N-型雜質(zhì)區(qū)727、729、731和733和第二 N-型雜質(zhì)區(qū)726、728、730和732。包含于第一 N-型雜質(zhì)區(qū)727、729、731和733中的雜質(zhì)元素濃度低于第二 N-型雜質(zhì)區(qū)726、728、730和732中的濃度。經(jīng)過以上步驟，N-型薄膜晶體管744和746 748以及P-型薄膜晶體管745得以完成。
應(yīng)當指出，存在為了形成LDD區(qū)而利用側(cè)壁絕緣薄膜作為掩模的技木。通過使用側(cè)壁絕緣薄膜作為掩模的技木，LDD區(qū)的寬度可以很容易地得到控制并且LDD區(qū)可以確定地形 成。
隨后，形成絕緣薄膜單層或者層壓層以覆蓋薄膜晶體管744 748 (圖10A)。覆蓋薄膜晶體管744 748的絕緣薄膜由無機材料(比如硅的氧化物和/或硅的氮化物)或者有機材料(比如聚酰亞胺、聚酰胺、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸類、環(huán)氧或者硅氧烷)等通過SOG方法或者微滴放電方法等而得到形成?；诠柩跬榈牟牧舷鄳?yīng)于其中骨架由硅氧鍵形成并且其中至少含有氫作為取代基的材料，或者其中骨架由硅氧鍵形成并且其中至少包含ー個氟、烷基和芳香烴作為取代基的材料。例如，在其中覆蓋薄膜晶體管744 748的絕緣薄膜具有三層結(jié)構(gòu)的情形中，含有氧化硅的薄膜可以被形成為第一絕緣薄膜749，含有樹脂的薄膜可以被形成為第二絕緣薄膜750，而含有氮化硅的薄膜可以被形成為第三絕緣薄膜751。
應(yīng)當指出，用于恢復(fù)半導(dǎo)體薄膜的結(jié)晶性、活化加入到半導(dǎo)體薄膜的雜質(zhì)元素或者氫化半導(dǎo)體薄膜的熱處理優(yōu)選在形成絕緣薄膜749 751之前或者在形成一個或多個絕緣薄膜749 751之后進行。所述熱處理優(yōu)選通過應(yīng)用熱退火方法、激光退火方法或者RTA方法等進行。
其次，通過照相平版印刷法對絕緣薄膜749 751進行蝕刻，從而形成將第二 N-型雜質(zhì)區(qū)726和728-732以及P-型雜質(zhì)區(qū)712暴露的接觸孔。隨后，形成導(dǎo)電薄膜以填充接觸孔。將導(dǎo)電薄膜圖案化，從而形成起源線和泄漏線作用的導(dǎo)電薄膜752 761。
導(dǎo)電薄膜 752 761 由選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、· (Mo)JM (Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、猛(Mn)、釹(Nd)、碳(C)和娃(Si)的元素或者含有該元素作為其主要組分的合金材料或者復(fù)合材料單層或者層壓層通過CVD方法得到形成。含有鋁作為其主要組分的合金材料相應(yīng)于，例如含有鋁作為其主要組分以及還含有鎳的材料，或者含有鋁作為其主要組分、還含有鎳和碳和/或硅的合金材料。導(dǎo)電薄膜752 761可以具有，例如由阻擋膜、鋁硅合金(Al-Si)薄膜和阻擋膜組成的層壓結(jié)構(gòu)或者由阻擋膜、鋁硅合金(Al-Si)薄膜、氮化鈦(TiN)薄膜和阻擋膜組成的層壓結(jié)構(gòu)。應(yīng)當指出，阻擋膜對應(yīng)于鈦、氮化鈦、鑰或者氮化鑰的薄膜。鋁和鋁硅合金具有低電阻并且價格低廉，它們是導(dǎo)電薄膜752 761材料的最佳選擇。當設(shè)置上下阻擋層時，可以防止鋁或者鋁硅合金小丘的產(chǎn)生。通過形成鈦(具有強還原性的元素)阻擋膜，即使在晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜上形成薄的自然氧化膜吋，自然氧化膜也會被還原，以致可以與晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜形成良好的接觸。
其次，形成絕緣薄膜762以覆蓋導(dǎo)電薄膜752 761 (圖10B)。所述絕緣薄膜762由無機材料或者有機材料的單層或者層壓層通過SOG方法、微滴放電方法或者印刷方法(比如絲網(wǎng)印法或者凹板印刷法)形成。此外，優(yōu)選以O(shè). 75μπι 3μπι的厚度形成絕緣薄膜762。
隨后，通過照相平版印刷法對絕緣薄膜762進行蝕刻以形成暴露導(dǎo)電薄膜757、759和761的接觸孔。然后，形成導(dǎo)電薄膜以填充接觸孔。所述導(dǎo)電薄膜由導(dǎo)電材料利用等離子 CVD方法或者濺射方法等形成。其次，將導(dǎo)電薄膜圖案化，從而形成導(dǎo)電薄膜763 765。應(yīng)當指出，導(dǎo)電薄膜763和764的每ー個都充當包括在存儲元件中的導(dǎo)電薄膜對中的ー個。因而，導(dǎo)電薄膜763 765優(yōu)選采用鈦或者合金材料或者含有鈦作為其主要組分的復(fù)合材料的單層或者層壓層形成。鈦具有低電阻，這會使得存儲元件的尺寸降低和實現(xiàn)更高的集成。在形成導(dǎo)電薄膜763 765的照相平版印刷步驟中，優(yōu)選進行潤濕蝕刻方法以不損害其下面的薄膜晶體管744 748，以及氟化氫(HF)或者氨過氧化物優(yōu)選被用作蝕刻劑。
其次，形成絕緣薄膜766以覆蓋導(dǎo)電薄膜763 765。所述絕緣薄膜766由無機材料或者有機材料的單層或者層壓層通過SOG方法或者微滴放電方法等形成。優(yōu)選以O(shè). 75 μ m 3 μ m的厚度形成絕緣薄膜762。隨后，通過照相平版印刷法對絕緣薄膜766進行蝕刻以形成暴露導(dǎo)電薄膜763 765的接觸孔767 769。
其次，形成與導(dǎo)電薄膜765接觸的起天線作用的導(dǎo)電薄膜786 (圖11A)。所述導(dǎo)電薄膜786由導(dǎo)電材料通過CVD方法、濺射方法、印刷方法或者微滴放電方法形成。優(yōu)選，導(dǎo)電薄膜786由選自鋁(Al)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)和金(Au)的元素或者含有該元素作為其主要組分的合金材料或復(fù)合材料的單層或者層壓層形成。具體而言，導(dǎo)電薄膜786是通過使用含有銀的糊通過絲網(wǎng)印刷法，然后在50°C 350°C的溫度下進行熱處理而形成的。可選擇地，導(dǎo)電薄膜786是通過經(jīng)濺射方法形成鋁薄膜以及將鋁薄膜圖案化而形成的。所述鋁薄膜可以通過潤濕蝕刻方法而被圖案化，并且在潤濕蝕刻方法后可以在200°C 300°C的溫度下進行熱處理。
其次，形成起存儲元件作用的有機化合物層787，以與導(dǎo)電薄膜763和764接觸(圖11B)。其性質(zhì)或狀態(tài)因電學(xué)作用、光學(xué)作用或者熱作用等而發(fā)生改變的材料被用作存儲元件的材料。例如，可以使用性質(zhì)或者狀態(tài)由于焦耳熱熔化或者介電擊穿等而發(fā)生改變從而引起上電極和下電極發(fā)生短路的材料。因此，優(yōu)選用于存儲元件的層(在此為有機化合物層)的厚度為5nm IOOnm,更優(yōu)選為IOnm 60nm。
在此，有機化合物層787通過微滴放電方法、旋涂方法或者汽相淀積方法等形成。隨后，形成導(dǎo)電薄膜771以與有機化合物層787接觸。所述導(dǎo)電薄膜771通過濺射方法、旋涂方法、微滴放電方法或者汽相淀積方法等形成。
經(jīng)過上述步驟，形成了包含導(dǎo)電薄膜763、有機化合物層787和導(dǎo)電薄膜771的層壓體的存儲元件部分789以及包含導(dǎo)電薄膜764、有機化合物層787和導(dǎo)電薄膜771的層壓體的存儲元件部分790。
應(yīng)當指出，上述制造步驟的特征是在形成起天線作用的導(dǎo)電薄膜786后進行形成有機化合物層787的步驟，這是因為有機化合物層787的耐熱性不高。
作為用于有機化合物層的有機材料，可以使用，例如基于芳香胺的化合物(即，具有苯環(huán)-氮鍵的化合物)(比如4，4' - ニ [N-(I-萘基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯(縮寫a-NPD)、4,4/ - ニ [N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯(縮寫TPD)、4，4'，4"-三(N，N-ニ苯基-氨基)-三苯胺(縮寫TDATA)、4，4'，4"-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯胺(縮寫=MTDATA)和4，4' -ニ {N-[4-(N，N-ニ-間甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}聯(lián)苯(縮寫=DNTro))、聚こ烯基咔唑(縮寫PVK)或者酞菁化合物(比如酞菁(縮寫H2Pc)、銅酞菁(縮寫CuPc)或者氧釩基酞菁(縮寫V0Pc))等。這些物質(zhì)具有高空穴遷移性能。
此外，可以使用由具有喹啉骨架或者苯并喹啉骨架的金屬配合物等形成的材料(比如三(8-羥基喹啉根)合鋁(縮寫Alq3)、三(4-甲基-8-羥基喹啉根)合鋁(縮寫=Almq3)、ニ(10-羥基苯并[h]_喹啉根)合鈹(縮寫=BeBq2)或者ニ(2_甲基-8_羥基喹啉根)-4_苯基苯酚根合鋁(縮寫=Balq))或者由具有基于喝唑或者基于噻唑的配體的金屬配合物等形成的材料(比如ニ [2-(2-羥基苯基)苯并喝唑根]合鋅(縮寫Zn(BOX)2)或者ニ [2-(2-羥基苯基)苯并噻唑根]合鋅(縮寫=Zn(BTZ)2))等。這些物質(zhì)具有高電子傳導(dǎo)性能。
其它金屬配合物或者化合物等，比如2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基苯基)-1,3,4- ニ唑(縮寫:PBD)、1，3-ニ [5-(對-叔丁基苯基)-1，3，4-讀I ニ唑-2-基]苯(縮寫:0XD_7)、3- (4-叔丁基)-4-苯基-5- (4-聯(lián)苯基)-I，2，4-三唑(縮寫TAZ)、3- (4-叔丁基)-4- (4-こ基苯基)-5- (4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫p-EtTAZ)、4，7- ニ苯基-ニ苯基-1，10-菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)或者2，9-ニ甲基-4，7-ニ苯基-ニ苯基-1，10-菲繞啉(縮寫B(tài)CP)等都可以使用。
所述有機化合物層可以具有單層結(jié)構(gòu)或者層壓結(jié)構(gòu)。在具有層壓結(jié)構(gòu)的情形中，材料可以選自上述物質(zhì)以形成層壓結(jié)構(gòu)。此外，可以對上述有機材料和光發(fā)射材料進行層壓。作為光發(fā)射材料，可以使用4- ニ氰基亞甲基-2-甲基_6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)こ烯基]-4H-吡喃(縮寫DCJT)、4-ニ氰基亞甲基-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)こ烯基]-4H-吡喃、迫flanthene、2，5- ニ氰基_1，4_ ニ[(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)こ烯基]苯、N，N' - ニ甲基喹吖酮(縮寫DMQd)、香豆素6、香豆素545T、三(8-羥基喹啉根)合鋁(縮寫=Alq3)、9，9'-聯(lián)蒽、9，10-二苯基蒽(縮寫DPA)、9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫DNA)或者2，5，8，11-四叔丁基茈(縮寫TBP)等。
可以應(yīng)用其中分散有上述光發(fā)射材料的層。在其中分散有上述光發(fā)射材料的層中，可以將蒽衍生物(比如9，10_ 二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(縮寫t-BuDNA))、咔唑衍生物(比如4，4' -二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP))或者金屬配合物(比如二 [2-(2-羥基苯基)吡啶根]合鋅(縮寫=Znpp2)或者二 [2-(2-羥基苯基)苯并胃緣唑根]合鋅(縮寫=ZnBOX))等用作基底材料。此外，也可以使用三(8-羥基喹啉根)合鋁(縮寫=Alq3)、9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫DNA)或者二(2-甲基-8-羥基喹啉根合)-4_苯基苯酚根合鋁(縮寫B(tài)alq) 坐寸O
上述有機材料通過熱作用等而改變其性質(zhì)；因此，優(yōu)選其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為50°C 300°C，更優(yōu)選為 80°C 120°C。
此外，可以使用其中金屬氧化物與有機材料或者光發(fā)射材料混合的材料。應(yīng)當指出，其中混合了金屬氧化物的材料包括其中金屬氧化物與上述有機材料或者上述光發(fā)射材料混合或者層壓的狀態(tài)。具體而言，這表示一個通過利用多個蒸發(fā)源共蒸發(fā)而形成的狀態(tài)。這種材料可以被稱為有機-無機復(fù)合材料。
例如，在將具有高空穴傳導(dǎo)特性的物質(zhì)與金屬氧化物混合的情形中，優(yōu)選使用氧化釩、氧化鑰、氧化鈮、氧化錸、氧化鎢、氧化釕、氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、氧化鉿或者氧化鉭作為金屬氧化物。
在將具有高電子傳遞性能的物質(zhì)與金屬氧化物混合的情形中，優(yōu)選使用氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀或者氧化鎂作為金屬氧化物。
其性質(zhì)通過電學(xué)作用、光學(xué)作用或者熱作用而發(fā)生變化的材料可以被用作有機化合物層；因此，例如，也可以使用摻雜有通過吸收光線而產(chǎn)生酸的化合物(光酸產(chǎn)生器)的共軛高分子化合物。作為共軛高分子化合物，可以使用聚乙炔、聚亞苯基亞乙烯基、聚噻吩、聚苯胺或者聚亞苯基亞乙炔基等。作為光酸產(chǎn)生器，可以使用芳基锍鹽、芳基碘録I鹽、鄰-硝基芐基甲苯磺酸鹽、芳基磺酸對-硝基芐基酯、磺?；揭彝蛘逨e-芳烴配合物PF6鹽等。
應(yīng)當指出，在此描述了用于存儲元件部分789和790的有機化合物材料的實例，但是本發(fā)明并不限于上述。例如，也可以使用相變材料，比如可以使用在晶態(tài)和非晶態(tài)之間可逆地變化的材料或者在第一晶態(tài)和第二晶態(tài)之間可以可逆地變化的材料。此外，也可以使用僅僅由非晶態(tài)向晶態(tài)變化的材料。
在晶態(tài)和非晶態(tài)之間可逆地變化的材料是含有許多種選自以下元素的材料鍺(Ge)、碲(Te)、銻(Sb)、硫⑶、氧化碲(TeOx)、錫(Sn)、金(Au)、鎵(Ga)、硒(Se)、銦(In)、鉈(Tl)、鈷(Co)和銀(Ag)。例如，可以使用基于 Ge-Te-Sb-S、Te-TeO2-Ge-Sru Te-Ge-Sn-Au、Ge-Te-Sn、Sn-Se-Te、Sb-Se-Te, Sb-Se, Ga-Se-Te, Ga-Se-Te-Ge、In_Se、In-Se-Tl-Co、Ge-Sb-Te, In-Se-Te或者Ag-In-Sb-Te的材料。在第一晶態(tài)和第二晶態(tài)之間可逆地變化的材料是含有許多種選自以下元素的材料銀(Ag)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銦(In)、銻(Sb)、硒(Se)和碲(Te)，例如 Te_Te02、Te-TeO2-Pd 或者 Sb2Se3/Bi2Te3。當使用這種材料時，在兩種不同晶態(tài)之間發(fā)生相變。所述僅僅由非晶態(tài)向晶態(tài)變化的材料包含許多種選自碲(Te)、氧化碲(TeOx)、鋪(Sb)、硒(Se)和鉍(Bi)的元素，例如，Ag_Zn、Cu_Al_Ni、In-Sb、In-Sb-Se 或者 In-Sb-Te。
其次，通過SOG方法、旋涂方法、微滴放電方法或者印刷方法等形成起防護膜作用的絕緣薄膜772，以覆蓋存儲元件部分789和790以及起天線作用的導(dǎo)電薄膜786。所述絕緣薄膜772由含碳的薄膜(比如DLC(金剛石形碳))、含氮化硅的薄膜、含氮氧化硅的薄膜或者 有機材料(優(yōu)選環(huán)氧樹脂)形成。
然后，如上述實施方案所述將基片薄化或者除去(圖12A)。在此，如圖4A 4C所示，對通過對基片701進行研磨處理、拋光處理或者經(jīng)由化學(xué)處理的蝕刻等除去基片701從而暴露絕緣薄膜702的實例進行了描述。在此，使用研磨構(gòu)件795使基片701薄化。應(yīng)當指出，拋光處理或者利用化學(xué)處理的蝕刻等可以在通過研磨構(gòu)件795使基片701薄化之后進行。由此，在對基片701進行研磨處理、拋光處理或者經(jīng)化學(xué)處理的蝕刻等直至絕緣薄膜702暴露的情形中，絕緣薄膜702可以被用作為阻止物。
另外，在使基片701薄化從而使其部分留存后，通過對留存基片701進行表面處理，如圖6B所示的起防護膜作用的絕緣薄膜可以得到形成，或者，在薄化基片701而不形成絕緣薄膜702后，通過進行表面處理，如圖5A 所示的起防護膜作用的絕緣薄膜可以得到形成。
其次，利用第一板材791和第二板材792進行密封處理(圖12B)。
用于密封的第一板材791和第二板材792可以是由聚丙烯、聚酯、乙烯基、聚氟乙烯或者聚氯乙烯等制成的薄膜、由纖維材料構(gòu)成的紙、或者由基底薄膜(聚酯、聚酰胺、無機蒸氣沉積薄膜或者紙張等)和粘合性合成樹脂薄膜(基于丙烯酸的合成樹脂或者基于環(huán)氧的合成樹脂等)構(gòu)成的層壓薄膜。此薄膜可以與欲進行處理的對象一起經(jīng)受熱處理和加壓處理。在進行熱處理和加壓處理中，設(shè)置于所述薄膜最上層的粘合層或者設(shè)置在最外層的層(不是粘合層)經(jīng)熱處理被熔化，以通過加壓處理得到連接。粘合層可以設(shè)置在第一板材791和第二板材792的表面，但是是非必需地設(shè)置。所述粘合層相應(yīng)于含有粘合劑(比如熱固性樹脂、UV固化樹脂、基于環(huán)氧的樹脂或者樹脂助劑)的層。優(yōu)選用于密封的板材涂有硅土以防止密封后水分等進入其中，并且例如可以使用其中粘合層、聚酯薄膜等和硅土涂層被層壓的板材。
作為第一板材791和第二板材792，也可以使用經(jīng)受抗靜電處理以防止靜電等的薄膜(在下文中稱為抗靜電薄膜)。抗靜電薄膜包含其中抗靜電材料被分散在樹脂中的薄膜、其中抗靜電材料被連接的薄膜等。包含抗靜電材料的薄膜可以是一個表面提供有抗靜電材料的薄膜或者兩個表面都提供有抗靜電材料的薄膜。在一個表面提供有抗靜電材料的薄膜中，包含抗靜電材料的表面可以連接在薄膜的內(nèi)部或者外部。應(yīng)當指出，抗靜電材料可以提供在薄膜的整個或者部分表面上。本文中的抗靜電材料包括金屬、銦錫氧化物(ITO)和表面活性劑(比如兩性離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表面活性劑)。作為替代，含有在側(cè)鏈上具有羧基和季銨堿的交聯(lián)共聚物高分子化合物的樹脂材料也可以被用作抗靜電材料?？梢酝ㄟ^將這些材料附著、捏合或者施加到薄膜上而獲得抗靜電薄膜。當用抗靜電薄膜密封半導(dǎo)體器件時，可以使半導(dǎo)體元件在作為產(chǎn)品被處理時免于外部靜電等。
應(yīng)當指出，在并不特別需要密封處理的情形中，可以使用圖12A中所示的結(jié)構(gòu)來完成半導(dǎo)體器件。在密封處理中，可以選擇性地對基片701或者絕緣薄膜772進行密封。
應(yīng)當指出，此實施方案可以與上述實施方案自由組合。換言之，上述實施方案所述的材料或者形成方法也可以在此實施方案中被組合使用，以及此實施方案中所述的材料或者形成方法也可以在上述實施方案中被組合使用。
(實施方案4)
在此實施方案中，參考圖13A 13C對在不接觸的情況下就能交換數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用進行了說明。取決于應(yīng)用方式，可以不接觸就能交換數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件還被稱為RFID (無線電頻率識別)標簽、ID標簽、IC標簽、IC電路片、RF (無線電頻率)標簽、無線電標簽、電子標簽或者無線電電路片。
半導(dǎo)體器件80具有不接觸就能傳遞數(shù)據(jù)的功能，并且包括高頻電路81、電源電路82、復(fù)位電路83、時鐘產(chǎn)生電路84、數(shù)據(jù)解調(diào)電路85、數(shù)據(jù)調(diào)制電路86、控制其它電路的控制電路87、存儲電路88和天線89 (圖13A)。高頻電路81是接收來自天線89的信號和輸出通過數(shù)據(jù)調(diào)制電路86接收的來自天線89的信號的電路。電源電路82是根據(jù)接收信號產(chǎn)生電源電位的電路。復(fù)位電路83是產(chǎn)生復(fù)位信號的電路。時鐘產(chǎn)生電路84是基于從天線89接收的信號輸入而產(chǎn)生多種時鐘信號的電路。數(shù)據(jù)解調(diào)電路85是解調(diào)接收信號和將信號輸出到控制電路87的電路。數(shù)據(jù)調(diào)制電路86是調(diào)制接收自控制電路87的信號的電路。作為控制電路87，例如提供了密碼提取電路91、密碼確定電路92、CRC確定電路93和輸出單元電路94。應(yīng)當指出，密碼提取電路91是單獨提取許多包含在被傳輸?shù)娇刂齐娐?7的指令中的密碼的電路。密碼確定電路92是比較提取密碼和相應(yīng)參照密碼以確定指令內(nèi)容的電路。CRC電路是基于確定的密碼檢查是否存在傳送誤差等的電路。
此外，提供的存儲電路的數(shù)目并不限于一個，可以是多個。也可以使用在存儲元件部分中，使用上述實施方案中所述的有機化合物層的SRAM、閃速存儲器、ROM或者FeRAM等。
其次，對本發(fā)明的可以不接觸就能傳送數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件的操作實例進行了說明。首先，通過天線89接收無線電信號。該無線電信號經(jīng)高頻電路81被傳送到電源電路82，并且產(chǎn)生高電源電位(以下稱為VDD)。VDD被提供給包括在半導(dǎo)體器件80中的每個電路。此夕卜，經(jīng)高頻電路81被傳送到數(shù)據(jù)解調(diào)電路85的信號得到解調(diào)(在下文中為已解調(diào)信號)。此外，經(jīng)高頻電路81和解調(diào)電路85傳送通過復(fù)位電路83和時鐘產(chǎn)生電路84的信號被傳送到控制電路87。被傳送到控制電路87的信號接受密碼提取電路91、密碼確定電路92和CRC評定電路93等的分析。然后，根據(jù)分析的信號，貯存在存儲電路88中的半導(dǎo)體器件信息被輸出。半導(dǎo)體器件的輸出信息經(jīng)由輸出單元電路94被編碼。此外，通過天線89，半導(dǎo)體器件80的編碼信息作為通過數(shù)據(jù)調(diào)制電路86的無線電信號被傳送。應(yīng)當指出，低電源電位(在下文中為VSS)在許多包含半導(dǎo)體器件80的電路中是通用的，并且可以將VSS設(shè)置成GND。
由此，通過將信號由讀出器/記錄器傳送到半導(dǎo)體器件80和通過讀出器/記錄器接收由半導(dǎo)體器件80傳送的信號，半導(dǎo)體器件的數(shù)據(jù)可以得到讀出。
此外，半導(dǎo)體器件80可以通過電磁波而非固定的電源(電池)或者通過電磁波和固定的電源(電池)向各個電路提供供電電壓。
因為可以彎曲的半導(dǎo)體器件可以通過利用上述實施方案所述結(jié)構(gòu)進行制造，因此通過連接可以將半導(dǎo)體器件設(shè)置在具有曲面的物體上。
隨后，對可以不接觸就能交換數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用實例進行了說明。包含顯示部分3210的便攜式終端側(cè)面裝配有讀出器/記錄器3200，并且制品3220的側(cè)面裝配有半導(dǎo)體器件3230(圖13B)。當將讀出器/記錄器3200固定在包含于制品3220之內(nèi)的半導(dǎo)體器件3230上時，有關(guān)制品3220的信息(比如原材料、原產(chǎn)地、各生產(chǎn)過程的檢查結(jié)果、銷售歷史或者制品說明)將顯示在顯示部分3210上。此外，當制品3260通過運輸帶進行運送時，利用讀出器/記錄器3240和設(shè)置在制品3260上的半導(dǎo)體器件3250，可以對制品3260進行檢查(圖13C)。由此，通過將半導(dǎo)體器件用于系統(tǒng)，可以容易地獲得信息，并且系統(tǒng)的功能改進和增值可以得到實現(xiàn)。如上實施方案所述，即使當半導(dǎo)體器件被連接到具有曲面的物體上時，包括在半導(dǎo)體器件中的晶體管等可以免于受到損害，并且可以提供安全的半導(dǎo)體器件。
此外，作為可以不接觸就能交換數(shù)據(jù)的上述半導(dǎo)體器件的信號傳送方法，電磁耦合方法、電磁感應(yīng)方法或者微波方法等都可以使用?？紤]到預(yù)想的應(yīng)用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以恰當?shù)剡x擇傳送系統(tǒng)，并且根據(jù)傳送方法可以提供最優(yōu)的天線。
在使用例如電磁耦合方法或者電磁感應(yīng)方法(例如，13. 56MHz頻帶)作為半導(dǎo)體器件中信號傳送方法的情形中，磁場強度的改變引起了電磁感應(yīng)。因此，充當天線的導(dǎo)電薄膜被形成為環(huán)形(例如，環(huán)形天線)或者螺旋形(例如，螺旋天線)。
在使用例如微波方法(例如UHF頻帶(860 960MHz頻帶)或者2. 45GHz頻帶等)作為半導(dǎo)體器件中信號傳送方法的情形中，考慮用于信號傳送的電磁波波長，充當天線的導(dǎo)電薄膜的形狀(比如長短)可以被恰當?shù)卦O(shè)定。例如，提供天線的導(dǎo)電薄膜可以被成形為直線形(例如，偶極天線)或者平面形狀(例如貼片天線)等。充當天線的導(dǎo)電薄膜的形狀并不限于直線形，考慮到電磁波的波長，充當天線的導(dǎo)電薄膜還可以以曲線形狀、卷軸形狀或者其組合的形狀提供。
起天線作用的導(dǎo)電薄膜由導(dǎo)電材料通過CVD方法、濺射方法、印刷方法(比如絲網(wǎng)印刷或者凹板印刷)、微滴放電方法、分配器方法或者電鍍法等而形成。該導(dǎo)電薄膜用選自鋁(Al)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉭(Ta)和鑰(Mo)的元素含有這些元素作為其主要組分的或者合金材料或復(fù)合材料的單層結(jié)構(gòu)或者層壓結(jié)構(gòu)形成。
在通過例如絲網(wǎng)印刷法形成起天線作用的導(dǎo)電薄膜的情形中，可以通過選擇性地印刷導(dǎo)電糊而提供該導(dǎo)電薄膜，在導(dǎo)電糊中粒徑為幾納米至幾微米的導(dǎo)電微粒溶解或分散于有機樹脂中。作為導(dǎo)電顆粒，可以使用一種或多種選自銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、鉭(Ta)、鑰(Mo)和鈦(Ti)的金屬或鹵化銀的微粒或者分散的納米顆粒。此夕卜，作為包含在導(dǎo)電糊中的有機樹脂，可以使用一種或多種各自起結(jié)合劑、溶劑、分散劑或者金屬微粒包衣作用的有機樹脂。一般，有機樹脂可以使用比如環(huán)氧樹脂或者硅樹脂。當形成導(dǎo)電薄膜時，優(yōu)選在施加導(dǎo)電糊后進行烘烤。例如，在將含有銀作為其主要組分的微粒用作導(dǎo)電糊材料的情形中，通過在150°C 300°C的溫度下烘烤固化導(dǎo)電膏，可以獲得導(dǎo)電薄膜。另外，可以使用含有焊劑或者無鉛焊劑作為其主要組分的微粒；在這種情形下，優(yōu)選使用粒徑為20 μ m的微粒。焊劑或者無鉛焊劑具有比如低成本的優(yōu)點。
除以上所述材料之外，陶瓷或者鐵氧體等也可以被用于天線。此外，其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率在微波波段中為負的材料(超穎物質(zhì))也可以被用于天線。
在應(yīng)用電磁耦合方法或者電磁感應(yīng)方法并且設(shè)置包含天線的半導(dǎo)體器件與金屬接觸的情形中，具有磁導(dǎo)性的磁性材料優(yōu)選被設(shè)置在半導(dǎo)體器件和金屬之間。在設(shè)置包含天線的半導(dǎo)體器件與金屬接觸的情形中，伴隨著磁場變化渦流電流在金屬中流動，并且通過渦流電流產(chǎn)生的去磁磁場削弱了磁場變化和降低了通信距離。因此，通過在半導(dǎo)體器件和金屬之間提供具有磁導(dǎo)性的材料，金屬渦流電流以及通信距離的降低可以得到抑制。應(yīng)當指出，鐵氧體或者具有高磁導(dǎo)率和低高頻波損失的金屬薄膜可以被用作所述的磁性材料。
在設(shè)置天線的情形中，半導(dǎo)體元件(比如晶體管)和起天線作用的導(dǎo)電薄膜可以被直接形成在一個基片上，或者半導(dǎo)體元件和起天線作用的導(dǎo)電薄膜可以被設(shè)置在單獨的基片上，然后將其連接至彼此電連接。
應(yīng)當指出，除上述之外撓性半導(dǎo)體器件的應(yīng)用范圍還具有寬泛的應(yīng)用范圍，所述撓性半導(dǎo)體器件可以用于任何產(chǎn)品，只要它在不接觸的情況下能闡明信息(比如對象的歷史)以及用于生產(chǎn)或者管理等。例如，所述半導(dǎo)體器件可以被固定在紙幣、鑄幣、單據(jù)、證書、無記名債券、包裝容器、書、記錄媒體、私人財產(chǎn)、車輛、食物、衣著、保健產(chǎn)品、日用品、藥品和電子器件等之上。參考圖14A 14H對它們的實例進行說明。
所述紙幣和鑄幣是分發(fā)到市場的貨幣并且包含某些領(lǐng)域的有效物(收款收據(jù))和紀念幣等。所述擔保品是指支票、單據(jù)和期票等(圖14A)。所述單據(jù)是指駕駛執(zhí)照和住宅憑證等(如14B)。所述無記名債券是指郵票、糧票和多種禮券等(圖14C)。所述包裝容器是指食物容器等的包裝紙以及塑料瓶等(圖14D)。所述書籍是指硬皮書和平裝書等(圖14E)。所述記錄媒體是指DVD軟件和錄像帶等(圖14F)。所述車輛是指比如自行車的輪式車輛以及船等(圖14G)。所述私人財產(chǎn)是指書包和眼鏡等(圖14H)。所述食品是指食物制品和 飲料等。所述衣著是指衣服和鞋襪等。所述保健產(chǎn)品是指診療器械和健康儀器等。所述日用品是指家具和照明設(shè)備等。所述藥品是指醫(yī)藥品和殺蟲劑等。所述電子器件是指液晶顯示器、EL顯示器、電視器件(電視和平板電視)和移動電話等。
通過對紙幣、鑄幣、擔保品、單據(jù)或者無記名債券等設(shè)置半導(dǎo)體器件可以防止偽造。監(jiān)察系統(tǒng)或者用于出租店的系統(tǒng)等的效力可以通過對包裝容器、書籍、記錄媒體、私人財產(chǎn)、食物、日用品或者電子器件等裝備所述半導(dǎo)體器件而得到改善。通過對車輛、保健產(chǎn)品或者藥品等設(shè)置所述半導(dǎo)體器件，可以防止偽造或者盜竊；此外，在藥品的情形中，可以防止藥物被錯拿。所述半導(dǎo)體器件可以通過連接到表面或者嵌入其中而被固定在上述制品上。例如，在書籍的情形中，所述半導(dǎo)體器件可以被嵌入紙張中；在有機樹脂制造的包裝的情形中，所述半導(dǎo)體器件可以被嵌入有機樹脂中。通過使用具有上述實施方案所述結(jié)構(gòu)的撓性半導(dǎo)體器件，包含在半導(dǎo)體器件中的元件的斷裂等可以得到防止，即使當所述半導(dǎo)體器件被固定在紙上等時也可以防止。
如上所述，監(jiān)察系統(tǒng)或者用于出租店的系統(tǒng)等的效力可以通過對包裝容器、記錄媒體、私人財產(chǎn)、食物、衣著、日用品或者電子器件等設(shè)置所述半導(dǎo)體器件而得到改善。此外，通過對車輛設(shè)置所述半導(dǎo)體器件，可以防止偽造或者盜竊。此外，通過將所述半導(dǎo)體器件植入生物(比如動物)中，個體生物可以容易地得到鑒別。例如，通過將帶有傳感器的所述半導(dǎo)體器件植入生物(比如家畜)中，它的健康狀況(比如當前體溫)以及它的出生年、性別或者生育等可以容易地被管理。
應(yīng)當指出，此實施方案可以與上述實施方案自由組合。換言之，上述實施方案所述的材料或者形成方法也可以在此實施方案中被組合使用，以及此實施方案中所述的材料或者形成方法也可以在上述實施方案中被組合使用。
(實施方案5)在此實施方案中，參考附圖對不同于上述實施方案的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)進行了說明。具體而言，對具有象素部分的半導(dǎo)體器件的實例進行了說明。
首先，參考圖15A和15B對給象素部分提供光發(fā)射元件的情形進行了說明。應(yīng)當指出，圖15A是表示本發(fā)明半導(dǎo)體器件的實例的俯視圖，而圖15B是圖15A沿直線a_b和c_d的剖視圖。
如圖15A所示，本實施方案所述的半導(dǎo)體器件包括設(shè)置在基片501上的掃描線路驅(qū)動電路502、信號線路驅(qū)動電路503和象素部分504。此外，設(shè)置相反的基片506，從而將象素部分夾在它與基片501之間。通過形成各個具有上述實施方案所述任意結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管， 可以提供所述掃描線路的驅(qū)動電路502、信號線路驅(qū)動電路503和象素部分504。使用密封層505將所述基片501和相對的基片506彼此連接。所述掃描線路的驅(qū)動電路502和信號線路的驅(qū)動電路503接收來自充當外部輸入末端的FPC (軟性印刷電路)507的視頻信號、時鐘信號、起動信號或者復(fù)位信號等。應(yīng)當指出，在此僅僅顯示了 FPC ;然而，所述FPC可以裝配有印刷布線板(PWB)。
圖15B是圖15A沿直線a-b和c-d的剖視圖。在此，包含在信號線路的驅(qū)動電路503和象素部分504內(nèi)的薄膜晶體管被設(shè)置在基片501上，同時起防護膜作用的絕緣薄膜520被放入兩者之間。CMOS電路被形成作為所述信號線路驅(qū)動電路503，所述CMOS電路是具有上述實施方案所述任何結(jié)構(gòu)的N-型薄膜晶體管510a和P-型薄膜晶體管510b的組合。所述驅(qū)動電路(比如掃描線路的驅(qū)動電路502或者信號線路的驅(qū)動電路503)可以利用CMOS電路、PMOS電路或者NMOS電路形成。在此實施方案中對其中在基片501上形成驅(qū)動電路(比如掃描線路的驅(qū)動電路502和信號線路的驅(qū)動電路503)的驅(qū)動器集成類型進行了描述，但是它不是必需的并且驅(qū)動電路可以被形成在基片501的外側(cè)。此外，起防護膜作用的絕緣薄膜526被設(shè)置在相對的基片506的表面上。應(yīng)當指出，所述基片501可以具有上述實施方案所述的任意結(jié)構(gòu)。在此，通過對基片的一個側(cè)面進行表面處理而形成起防護膜作用的絕緣薄膜520后，將半導(dǎo)體元件設(shè)置在絕緣薄膜520上，并且從另一側(cè)使基片薄化從而獲得基片501。此外，通過在薄化基片后進行表面處理，給相對的基片506提供了起防護膜作用的絕緣薄膜。
所述象素部分504是用許多各自包含光發(fā)射元件516和驅(qū)動所述光發(fā)射部分516的薄膜晶體管511的象素形成的。具有上述實施方案中任意結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管都可以被用于所述薄膜晶體管511。在此，第一電極513被設(shè)置以便與導(dǎo)電薄膜512連接，所述導(dǎo)電薄膜512連接到薄膜晶體管511的源區(qū)或者漏區(qū)，和絕緣薄膜509被形成以覆蓋第一電極513的末端部分。所述絕緣薄膜509在許多象素中起隔板的作用。
作為絕緣薄膜509，在此使用陽性類型感光丙烯酸樹脂薄膜。為了使得覆蓋良好，將絕緣薄膜成形為使其上端部分或者下端部分具有一個曲面。例如，在使用陽性類型感光丙烯酸作為絕緣薄膜509的材料的情形中，優(yōu)選僅僅將絕緣薄膜上端部分做成有曲率半徑(0.2μπι 3μπι)的曲面?；蛘呓?jīng)光線照射后變得不溶于蝕刻劑的陰性類型或者經(jīng)光線照射后變得溶于蝕刻劑的陽性類型都可以被用作絕緣薄膜509。另外，所述絕緣薄膜509可以具有有機材料單層或者層壓結(jié)構(gòu)，有機材料比如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯基苯酹或者苯并環(huán)丁烯或者娃氧燒樹脂。如上實施方案所述，通過對所述絕緣薄膜509進行等離子處理以及氧化或者氮化該絕緣薄膜509，絕緣薄膜509的表面可以得到改性，從而獲得致密膜。通過對絕緣薄膜509的表面進行改性，絕緣薄膜509的強度可以得到改善，并且物理損壞(比如在形成開口等的同時產(chǎn)生裂縫或者在蝕刻的同時薄膜減薄)可以得到降低。此外，通過改性絕緣薄膜509的表面，界面性能(比如與欲提供到絕緣薄膜509上的光線發(fā)射層514的粘結(jié))會得到改善。
此外，在不于圖15Α和15Β的半導(dǎo)體器件中，在第一電極513上形成光線發(fā)射層514,并且在光線發(fā)射層514上形成第二電極515。給光線發(fā)射兀件516提供了由第一電極513、光線發(fā)射層514和第二電極515組成的層壓結(jié)構(gòu)。
第一電極513和第二電極515中的一個被用作陽極,而另一個被用作陰極。
優(yōu)選將具有高功函的材料用作陽極。例如，單層薄膜，比如ITO薄膜、含硅的銦錫氧化物薄膜、利用其中氧化銦混有2wt% 20wt%氧化鋅(ZnO)的祀板通過派射方法形成的透明導(dǎo)電薄膜、氧化鋅(ZnO)薄膜、氮化鈦薄膜、鉻薄膜、鎢薄膜、Zn薄膜、Pt薄膜；由含有氮化鈦作為其主要組分的薄膜和含有鋁作為其主要組分的薄膜構(gòu)成的層壓層；由氮化鈦薄膜、含有鋁作為其主要組分的薄膜和另一氮化鈦薄膜構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)；或者其它等。當使用層壓結(jié)構(gòu)時，電極會有低的導(dǎo)線電阻并且形成良好的電阻接觸。此外，所述電極可以起陽極的作用。
優(yōu)選將具有低功函的材料(Al、Ag、Li、Ca或者其合金，比如MgAg、MgIn, AlLi、CaF2或者氮化鈣)用作陰極。在用作陰極的電極被用于透射光線的情形中，優(yōu)選將由具有低厚度的金屬薄膜和透明的導(dǎo)電薄膜構(gòu)成的層壓層(由ΙΤ0、含硅的銦錫氧化物、利用其中氧化銦混有2wt% 20wt%氧化鋅(ZnO)的祀板通過派射方法形成的透明導(dǎo)電薄膜、氧化鋅(ZnO)等構(gòu)成)用作電極。
在此，采用具有光線透射性質(zhì)的ITO來形成第一電極513作為陽極，并且光線采自基片501側(cè)面。應(yīng)當指出，通過將具有光線透射性質(zhì)的材料用作第二電極515，光線可以采自相對的基片506側(cè)面，或者通過使用具有光線透射性質(zhì)的材料形成第一電極513和第二電極515，光線可以采自基片501側(cè)面和相對的基片506側(cè)面(這種結(jié)構(gòu)稱為雙發(fā)射)。
所述光線發(fā)射層514可以采用低分子材料、中分子材料(包含低聚物和樹枝狀聚合物)或者高分子材料(還稱為聚合物)的單層或者層壓結(jié)構(gòu)通過多種方法形成，比如利用蒸發(fā)罩的汽相淀積方法、噴墨方法和旋涂方法。通過用密封層505將基片501連接到相對的基片506，根據(jù)本發(fā)明的光線發(fā)射元件516被設(shè)置在由基片501、相對的基片506和密封層505圍繞的空間508內(nèi)。應(yīng)當指出，存在著空間508被密封層505以及惰性氣體(氮氣或者氬氣等)所充滿的情形。
應(yīng)當指出，優(yōu)選將基于環(huán)氧的樹脂用作密封層505。優(yōu)選所述材料允許盡可能少的水分和氧氣滲入。作為相對的基片506的材料，除了玻璃基片或者石英基片之外，還可以使用由FRP(玻璃纖維增強的塑料)、PVF(聚氟乙烯)、Myler、聚酯或者丙烯酸樹脂等形成的塑料基片?？梢园凑疹愃朴谏鲜鰧嵤┓桨杆龅姆绞綄⑺鱿鄬Φ幕?06薄化?？梢栽诒』笸ㄟ^進行表面處理而形成防護膜；在此，對通過對相對的基片506進行表面處理而提供起防護膜作用的絕緣薄膜526的實例進行了描述。另外，在預(yù)先提供塑料基片后，通過進 行上述實施方案所述的表面處理，可以提供所述的起防護膜作用的絕緣薄膜526。
應(yīng)當指出，包含象素部分的半導(dǎo)體器件并不限于上述在象素部分中使用光線發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)，并且還包括在象素部分中使用液晶的半導(dǎo)體器件。所述的在象素部分使用液晶的半導(dǎo)體器件被示于圖16中。
圖16表示在象素部分中具有液晶的半導(dǎo)體器件的實例。液晶522被設(shè)置在定向薄膜521和定向薄膜523之間，所述定向薄膜521被設(shè)置以覆蓋導(dǎo)電薄膜512和第一電極513，所述定向薄膜523設(shè)置在相對的基片506之上。此外，第二電極524被設(shè)置在相對的基片506之上。通過控制應(yīng)用于設(shè)置在第一電極513和第二電極524之間的液晶的電壓而控制透光率，來顯示圖像。此外，將球形隔離物525設(shè)置在液晶中以控制第一電極513和第二電極524之間的距離(電池間隙)。應(yīng)當指出，此實施方案中所述的任何結(jié)構(gòu)都可以應(yīng)用于薄膜晶體管510a,510b和511。
如上所述，在此實施方案所述的半導(dǎo)體器件中，可以給象素部分裝配光線發(fā)射元件或者液晶。
其次，參考附圖對包含上述象素部分的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用進行了說明。
包含上述象素部分的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用實例可以給出以下相機(比如攝像機或者數(shù)碼相機)、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)器件(汽車聲頻或者音頻組件等)、電腦、游戲機、便攜式信息終端(便攜式電腦、移動電話、便攜式游戲機或者電子圖書等)或者包含記錄媒體讀出部分的圖像再現(xiàn)器件(具體地，能夠處理記錄媒體(比如數(shù)字多用磁盤(DVD)中數(shù)據(jù)的器件)和具有能夠顯示數(shù)據(jù)圖像的顯示器的器件)等。這些電子器件的實用實例如下所述。
圖17A表示包含底盤2001、支座2002、顯示部分2003、揚聲器部分2004或者視頻輸入終端2005等的TV接收機。通過將實施方案I或者2中所述的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分2003內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述的TV接收機。
圖17B表示數(shù)碼相機，其包括主體2101、顯示部分2102、圖像接收部分2103、操作鍵2104、外接孔2105或者快門2106等。通過將上述實施方案中所述的結(jié)構(gòu)或者制造方法應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分2102內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述的數(shù)碼相機。
圖17C表示電腦，其包括主體2201、機殼2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外接孔2205或者點擊鼠標2206等。通過將上述實施方案中所述的結(jié)構(gòu)或者制造方法應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分2203內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述的電腦。
圖17D表示便攜式電腦，其包括主體2301、顯示部分2302、開關(guān)2303、操作鍵2304或者紅外線孔2305等。通過將上述實施方案中所述的結(jié)構(gòu)或者制造方法應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分2302內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述便攜式電腦。
圖17E表示具有記錄媒體讀出部分(DVD再現(xiàn)器件等)的便攜式圖像再現(xiàn)器件，其包含主體2401、機殼2402、顯示部分A 2403、顯示部分B 2404、記錄媒體(DVD等)讀出部分2405、操作鍵2406或者揚聲器部分2407等。所述顯示部分A 2403主要顯像圖像信息，而顯示部分B 2404主要顯示文本信息。通過將上述實施方案中所述的結(jié)構(gòu)或者制造方法應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分A 2403、顯示部分B 2404內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述的圖像再現(xiàn)器件。應(yīng)當指出，具有記錄媒體讀出部分的圖像再現(xiàn)器件包含游戲機等。
圖17F表示攝像機，其包含主體2601、顯示部分2602、機殼2603、外接孔2604、遙控接收部分2605、圖像接收部分2606、電池2607、音頻輸入部分2608、操作鍵2609或者目鏡部分2610等。通過將上述實施方案中所述的結(jié)構(gòu)或者制造方法應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分2602內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述攝像機。
圖17G表示移動電話，其包括主體2701、機殼2702、顯示部分2703、聲音輸入部分2704、聲音輸出部分2705、操作鍵2706、外接孔2707或者天線2708等。通過將上述實施方案中所述的結(jié)構(gòu)或者制造方法應(yīng)用到具有設(shè)置在顯示部分2703內(nèi)的薄膜晶體管、或者驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體器件上，可以制造所述移動電話。
通過薄化基片可以使本發(fā)明半導(dǎo)體器件具有撓性。在下文中，參考附圖對具有象素部分的撓性半導(dǎo)體器件的具體實例進行了說明。
圖18A表示包括主體4101、支座4102和顯示部分4103等的顯示器。利用撓性基片形成所述的顯示部分4103，這可以獲得輕便和薄化的顯示器。此外，所述顯示部分4103可以被彎曲，并且可以與支座4102分開以及顯示器可以沿曲壁被固定。由此，所述撓性顯示器可以被設(shè)置在彎曲部分以及平面上；因此，它可以被用于多種應(yīng)用。通過將此實施方案或者上述實施方案中所述的撓性半導(dǎo)體器件用于顯示部分4103或者電路等，可以制造所述的撓性顯示器。
圖18B表示可以被卷軸的顯示器，其包括主體4201和顯示部分4202等。因為主體4201和顯示部分4202是利用撓性基片形成的，因此該顯示器可以以彎曲或者卷軸狀態(tài)被裝載。因此，即使在顯示器是大尺寸的情形中，也可以將所述顯示 器以彎曲或者卷軸狀態(tài)攜帶于包內(nèi)。通過將此實施方案或者上述實施方案中所述的撓性半導(dǎo)體器件用于顯示部分4202或者電路等，可以制造所述的撓性、輕便和薄化的大型顯示器。
圖18C表示片型電腦，其包括主體4401、顯示部分4402、鍵盤4403、接觸墊4404、外接孔4405和電源插頭4406等。所述顯示部分4402是利用撓性基片形成的，這可以獲得輕便和薄化的電腦。此外,如果主體4401部分具有存儲空間，所述顯示部分4402也可以卷軸并且儲存在主體內(nèi)。此外，還通過將鍵盤4403形成為撓性鍵盤，可以以與顯示部分4402類似的方式將鍵盤4403卷軸和儲存在主體4401的存儲空間內(nèi)，這樣易于隨身帶來帶去。通過在不使用時將其彎曲，所述電腦可以不占空間地得到貯存。通過將此實施方案或者上述實施方案中所述的撓性半導(dǎo)體器件用于顯示部分4402或者電路等，所述撓性、輕便和薄化的電腦可以得到制造。
圖18D表示具有20英寸 80英寸的大型顯示部分的顯示器件,其包括主體4300、作為操作部分的鍵盤4301、顯示部分4302和揚聲器4303等。所述顯示部分4302是利用撓性基片形成的，并且主體部分4300可以以彎曲或者卷軸狀態(tài)被裝載，同時鍵盤4301是分離。此夕卜，鍵盤4301和顯示部分4302之間的連接可以不通過布線進行。例如，所述主體4300可以沿曲壁被固定并且可以不通過布線利用鍵盤4301進行操作。在這種情況下，通過將此實施方案或者上述實施方案中所述的撓性半導(dǎo)體器件用于顯示器件部分4302或者電路等，所述撓性、輕便和薄化的大型顯示器件可以得到制造。
圖18E表示包括主體4501、顯示部分4502和操作鍵4503等的電子圖書。此外，調(diào)制解調(diào)器可以被并入主體4501中。所述顯示部分4502是利用撓性基片形成的并且可以被彎曲或者卷軸。因此，所述電子圖書可以不占空間地被裝載。此外，所述顯示部分4502可以顯示活動圖像以及靜止圖像(比如字符)。通過將此實施方案或者上述實施方案中所述的撓性半導(dǎo)體器件用于顯示部分4502或者電路等，所述撓性、輕便和薄化的電子圖書可以得到制造。
圖18F表示包括主體4601、顯示部分4602和連接末端4603等的IC卡。由于利用撓性基片將顯示部分4602做成了輕便和薄片型，所以可以通過連接將它形成在卡表面上。當IC卡可以在不接觸的情況下接收數(shù)據(jù)時，從外界獲得的信息可以顯示在顯示部分4602上。通過將此實施方案或者上述實施方案中所述的撓性半導(dǎo)體器件用于顯示部分4602或者電路等，所述撓性、輕便和薄化的IC卡可以得到制造。
如上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的適用范圍如此之寬，以致本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以被用到各種領(lǐng)域的電子器件上。應(yīng)當指出，此實施方案可以與上述實施方案自由組合。
本申請以2005年6月30日向日本專利局提交的日本專利申請系列號2005-192420為基礎(chǔ)，其內(nèi)容在此引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟 通過在氮氣氛中使用微波而對玻璃基片進行等離子處理； 在進行所述等離子處理后，在所述玻璃基片上形成元件組；和 在形成所述元件組后，薄化所述玻璃基片。
2.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟 通過在氮氣氛中使用微波而對玻璃基片進行等離子處理； 在進行所述等離子處理后，在所述玻璃基片上形成元件組； 薄化所述玻璃基片從而形成薄化的玻璃基片；和 用撓性薄膜進行密封，以便覆蓋所述薄化的玻璃基片和元件組。
3.—種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟 通過在氮氣氛中使用微波而對基片進行等離子處理； 在進行所述等離子處理后，在所述基片上形成元件組； 薄化所述基片從而形成薄化的基片；和 對所述薄化的基片進行化學(xué)處理而除去所述薄化的基片。
4.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟 通過在氮氣氛中使用微波而對基片進行等離子處理； 在進行所述等離子處理后，在所述基片上形成元件組； 薄化所述基片從而形成薄化的基片； 對所述薄化的基片進行化學(xué)處理而除去所述薄化的基片；和 用撓性薄膜進行密封，以便覆蓋所述元件組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中通過進行研磨處理和拋光處理中的任一種或兩者而薄化所述基片。
6.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟 通過在氮氣氛中使用微波而對玻璃基片進行等離子處理； 在進行所述等離子處理后，在所述玻璃基片上形成元件組；和 除去所述玻璃基片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中通過進行至少化學(xué)處理而除去所述玻璃基片。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中用撓性薄膜進行密封，以便覆蓋所述的元件組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4和6中任一項的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中氮氣氛是包含氮氣和惰性氣體的氣氛、包含NH3和惰性氣體的氣氛、包含NO2和惰性氣體的氣氛或者包含N2O和惰性氣體的氣氛。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4和6中任一項的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述等離子處理是在電子密度為IXio11 cm_3 IXlO13 cm_3并且電子溫度為O. 5 eV I. 5 eV的條件下進行的。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的在于提供制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法消除了在將半導(dǎo)體元件形成在基片上后基片變薄或者除去基片的情形中，由于雜質(zhì)元素或者水分等從外界進入而對半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的影響。其一個特征是通過對基片進行表面處理在基片的至少一個側(cè)面上形成起防護膜作用的絕緣薄膜，將半導(dǎo)體元件(比如薄膜晶體管)形成在所述絕緣薄膜上，和薄化所述基片。作為表面處理，對基片進行雜質(zhì)元素的加入或者等離子處理。作為薄化基片的方法，通過對基片另一側(cè)面進行研磨處理或者拋光處理等可以使基片被部分除去。
文檔編號H01L21/77GK102820263SQ20121024169
公開日2012年12月12日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者大力浩二, 楠本直人, 鶴目卓也 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所