專利名稱：薄膜晶體管及有源矩陣型顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管(Thin Film Transistor以下稱TFT)和具備此薄膜晶體管的的有源矩陣型顯示裝置及其制造方法。
圖1A至圖1I，是現(xiàn)有的有源矩陣型液晶顯示裝置的制造過程剖面圖。
工序A(圖1A)在絕緣基板310上，形成非晶硅(amorphousSilicon以下稱“a-Si”)膜320。
工序B(圖1B)通過將激光照射于此a-Si膜320的表面，將a-Si溶融再結(jié)晶化，形成多晶硅(Poly Silicon以下稱“poly-Si”)膜。然后，采用光刻法以及刻蝕，將poly-Si膜圖案化為島狀，形成半導體膜330。
工序C(圖1C)在絕緣基板310及半導體膜330上，形成由SiO2膜所構(gòu)成的柵極絕緣膜340作為第1絕緣膜。在柵極絕緣膜340上，形成由鉻(Cr)所構(gòu)成的金屬膜，并采用光刻法以及刻蝕，在柵極絕緣膜340上面與半導體膜330的中央部份對應(yīng)重疊的位置上形成柵極電極350。
工序D(圖1D)針對半導體膜330，以柵極電極350為掩膜，注入P型或N型的雜質(zhì)。然后，為了使所注入的雜質(zhì)活化，而施以加熱處理，并于半導體膜330形成源極區(qū)域330a以及漏極區(qū)域330b。
如此一來，即形成作為半導體元件的poly-SiTFT。
工序E(圖1E)在柵極絕緣膜340以與柵極電極350上，形成由SiO2膜360a以及SiN膜360b的2層所構(gòu)成的層間絕緣膜360，作為第2絕緣膜。
工序F(圖1F)為貫通柵極絕緣膜340以及層間絕緣膜360，并使源極區(qū)域330a以及漏極區(qū)域330b露出，而形成第1接觸孔370。于露出漏極區(qū)域330b的第1接觸孔370中，形成由鋁(Al)構(gòu)成并向紙面垂直方向延伸的配線380。
工序G(圖1G)在第1接觸孔370以及層間絕緣膜360、配線380上，形成由有機材料所構(gòu)成的平坦化膜390以使表面平坦化。
工序H(圖1H)形成貫通平坦化膜390且露出源極區(qū)域330a的第2接觸孔，再于此第2接觸孔，形成由ITO(Indium Tin Oxide氧化銦錫)所構(gòu)成并與源極區(qū)域330a連接而擴展于平坦化膜390上的像素電極400。
工序I(圖1I)在像素電極400以及平坦化膜390上，形成由聚酰亞胺、SiO2等所構(gòu)成并使液晶取向的取向膜410。
如此一來，有源矩陣型液晶顯示裝置的TFT基板即完成。液晶顯示裝置通過將液晶夾持在TFT基板以及形成共通電極的對向基板之間而構(gòu)成。
在上述制造方法中，與TFT的源極區(qū)域330a以及像素電極400連接的第2接觸孔，因為是將平坦化膜390以及層間絕緣膜360開口而形成，相比于開口直徑較深，也即，其長寬比變大。因此，在第2接觸孔形成時，經(jīng)常有在到達源極區(qū)域330a前未能除盡平坦化膜390的情況。反之，為完全去除平坦化膜390，若將進行刻蝕的時間設(shè)置長，在平坦化膜390以及層間絕緣膜360與半導體膜330之間，因完全無法進行選擇性的刻蝕，故將毀壞半導體膜330上的源極區(qū)域330a的表面等，致使難以增減刻蝕，并易于在接觸孔的深度及大小上產(chǎn)生誤差，而成為成品產(chǎn)率下降的原因之一。
此外，由于接觸孔是采用利用了化學反應(yīng)的刻蝕而形成，故接觸孔的上端的面積比底面的面積大。由于接觸孔愈深，該差異變得愈大，因此為了形成較深的接觸孔，必須在上端確保寬闊的面積，從而阻礙了高集成化。
本發(fā)明，是為解決上述問題而完成的，其目的是為了使接觸孔更容易且可靠地形成，并使成品產(chǎn)率提升，達到更進一步高集成化的目的。
本發(fā)明的另一目的是為了在制造薄膜晶體管的時候，防止雜質(zhì)注入過程中的掩膜材料的硬化。
為達成上述目的，本發(fā)明具備下列的特征。
也即，本發(fā)明是有關(guān)一種薄膜晶體管的制造方法，具備有在絕緣基板上，形成島狀的半導體膜的工序；于前述絕緣基板及前述半導體膜上，覆蓋前述半導體膜并形成第1絕緣膜的工序；形成至少1個貫通前述第1絕緣膜且露出前述半導體膜的一部份的第1接觸孔的工序；以及于前述第1絕緣膜上以及前述第1接觸孔內(nèi)，形成第1導電體膜，并對該第1導電體膜進行刻蝕，而在與前述半導體膜的一部份重疊的柵極電極以及前述第1接觸孔內(nèi)，同時形成與前述半導體膜電氣連接的第1接觸部的工序。
本發(fā)明的另一方式，是一種上述薄膜晶體管的制造方法，具備有覆蓋前述第1絕緣膜以及前述柵極電極以及前述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成至少貫通前述第2絕緣膜且露出前述第1接觸部的一部份的第2接觸孔的工序；以及于前述第2絕緣膜上以及前述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與前述第1接觸部電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述薄膜晶體管的制造方法，具備有覆蓋前述第1絕緣膜以及前述柵極電極以及前述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成至少2個至少貫通前述第2絕緣膜且露出前述第1接觸部以及前述半導體膜的一部份的第2接觸孔的工序；以及于前述第2絕緣膜上以及前述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與前述半導體膜電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種采用薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置，具體而言，具備有在絕緣基板上，形成島狀的半導體膜的工序；于前述絕緣基板及前述半導體膜上，覆蓋前述半導體膜而形成第1絕緣膜的工序；形成至少1個貫通前述第1絕緣膜且露出前述半導體膜的一部份的第1接觸孔的工序；以及在前述第1絕緣膜上以及前述第1接觸孔內(nèi)，形成第1導電體膜，并對該第1導電體膜進行刻蝕，在與前述半導體膜的一部份重疊的柵極電極以及前述第1接觸孔內(nèi)，同時形成與前述半導體膜電氣連接的第1接觸部的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，具備有覆蓋前述第1絕緣膜以及前述柵極電極以及前述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成至少貫通前述第2絕緣膜且露出前述第1接觸部的一部份的第2接觸孔的工序；以及于前述第2絕緣膜上以及前述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與前述第1接觸部電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，具備有在前述第2絕緣膜以及前述第2接觸部以及前述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)所形成的凹凸加以平坦化的平坦化膜的工序；形成貫通前述平坦化膜且露出前述第2接觸部的第3接觸孔的工序；以及于前述平坦化膜上，借助于前述第3接觸孔，而形成與前述第2接觸部電氣連接的電極的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，具備有覆蓋前述第1絕緣膜以及前述柵極電極以及前述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成至少2個至少貫通前述第2絕緣膜且露出前述第1接觸部以及前述半導體膜的一部份的第2接觸孔的工序；以及于前述第2絕緣膜上以及前述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與前述半導體膜電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，具備有于前述第2絕緣膜以及前述第2接觸部以及前述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成貫通前述平坦化膜且露出第2接觸部的第3接觸孔的工序；以及于前述平坦化膜上，借助于前述第3接觸孔，而形成與前述第2接觸部電氣連接的電極的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，具備有覆蓋前述第1絕緣膜以及前述柵極電極以及前述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成貫通前述第2絕緣膜且露出前述第1接觸部的第2接觸孔的工序；于前述第2絕緣膜上以及前述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與前述第1接觸部電氣連接的指定形狀的配線的工序；于前述第2絕緣膜以及前述第2接觸部以及前述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成至少貫通前述平坦化膜的第3接觸孔的工序；以及于前述平坦化膜上，借助于前述第3接觸孔，而形成與前述半導體膜電氣連接的電極的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其中前述第3接觸孔，貫通前述平坦化膜以及前述第2絕緣膜而露出前述第1接觸部；而前述電極，借助于前述第3接觸孔，與前述第1接觸部電氣連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置的制造方法，具備有覆蓋前述第1絕緣膜以及前述柵極電極以及前述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成貫通前述第2絕緣膜且露出前述第1接觸孔的第2接觸孔的工序和形成貫通前述第2絕緣膜以及前述第1絕緣膜且露出前述半導體膜的第3接觸孔的工序；于前述第2絕緣膜上以及前述第2接觸孔內(nèi)、前述第3接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與前述第1接觸部電氣連接的第2接觸部和與前述半導體膜電氣連接的指定形狀的配線的工序；于前述第2絕緣膜以及前述第2接觸部以及前述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成貫通前述平坦化膜且露出前述第2接觸部的第4接觸孔的工序；以及于前述平坦化膜上，借助于前述第4接觸孔，而形成與前述第2接觸部電氣連接的電極的工序。
本發(fā)明的又一方式，是一種薄膜晶體管，具備有由含有信道區(qū)域、源極區(qū)域及漏極區(qū)域的半導體膜所構(gòu)成的有源層、柵極絕緣膜、柵極電極、源極電極及漏極電極，其中前述半導體膜，是形成于絕緣基板上，前述柵極絕緣膜是覆蓋半導體膜而形成，前述柵極電極形成于前述柵極絕緣膜上的信道對應(yīng)區(qū)域，在前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的至少一方形成第1接觸孔，而在前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的至少一方所形成的前述第1接觸孔中埋入與前述柵極電極同一材料構(gòu)成，并且與對應(yīng)的前述半導體膜的源極區(qū)域或漏極區(qū)域電氣連接的第1接觸部，前述源極電極及前述漏極電極所對應(yīng)的其中一方或兩方，借助于前述第1接觸部而與對應(yīng)的前述半導體膜的前述源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述薄膜晶體管，其中前述第1接觸孔，分別開口于前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域，在前述各別的第1接觸孔中，埋入前述第1接觸部，前述源極電極借助于對應(yīng)的前述第1接觸部而連接于前述半導體的源極區(qū)域，前述漏極電極，借助于對應(yīng)的前述第1接觸部而連接于前述半導體膜的漏極區(qū)域。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述薄膜晶體管，其中前述源極電極及前述漏極電極，連接于與第2接觸孔相對應(yīng)的前述源極區(qū)域與前述漏極區(qū)域，該第2接觸孔各自開口于覆蓋前述第1接觸部及前述柵極電極的層間絕緣膜的前述第1接觸部對應(yīng)區(qū)域。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述薄膜晶體管，其中前述第1接觸孔，開口于前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的其中一方，前述第1接觸孔中埋入前述第1接觸部，前述源極電極及前述漏極電極的其中一方，借助于前述第1接觸部而與前述半導體膜的源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述薄膜晶體管，其中前述源極電極及前述漏極電極的另一方，借助于第2接觸孔連接于前述半導體膜的對應(yīng)的漏極區(qū)域或源極區(qū)域，該第2接觸孔開口于覆蓋前述柵極電極及前述柵極絕緣膜而形成的層間絕緣膜和前述柵極絕緣膜之間的對應(yīng)區(qū)域，使前述半導體膜表面露出于底部。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述薄膜晶體管，其中前述柵極電極及前述第1接觸部，是高熔點金屬材料。
本發(fā)明的又一方式，是一種采用薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置，該薄膜晶體管具有由含有信道區(qū)域、源極區(qū)域及漏極區(qū)域的半導體膜所構(gòu)成的有源層、柵極絕緣膜、柵極電極、源極電極及漏極電極，在該有源矩陣型顯示裝置中，前述半導體膜，形成于絕緣基板上，前述柵極絕緣膜是覆蓋半導體膜而形成，前述柵極電極形成于前述柵極絕緣上的信道對應(yīng)區(qū)域，第1接觸孔分別形成于前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域，第1接觸部埋入在前述源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域所形成的前述第1接觸孔的至少一方，該第1接觸部由與前述柵極電極同一材料構(gòu)成并且與對應(yīng)的前述半導體膜的源極區(qū)域或漏極區(qū)域電氣連接，前述源極電極及前述漏極電極的其中一方或兩方，借助于前述第1接觸部而與對應(yīng)的前述半導體膜的前述源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置，其中前述第1接觸孔，分別開口于前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域，在前述各別的第1接觸孔中，埋入前述第1接觸部，前述源極電極及前述漏極電極連接于與第2接觸孔相對應(yīng)的前述源極區(qū)域以及前述漏極區(qū)域，該第2接觸孔分別開口于覆蓋了前述第1接觸部及前述柵極電極的層間絕緣膜的前述第1接觸部對應(yīng)區(qū)域。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置，其是覆蓋前述源極電極及前述漏極電極，而進一步形成平坦化絕緣膜，且在前述平坦化絕緣膜的前述源極電極及前述漏極電極的其中一方的對應(yīng)區(qū)域，形成第3接觸孔，在前述第3接觸孔內(nèi)，所對應(yīng)的前述源極電極及前述漏極電極的其中之一和像素電極電氣連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置，其中前述第1接觸孔，開口于前述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的其中一方，而前述第1接觸孔中，埋入第1接觸部，前述源極電極及前述漏極電極的其中一方，借助于前述第1接觸部，而與對應(yīng)的前述半導體膜的源極區(qū)域或漏極連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置，其中前述源極及前述漏極電極的另一方，借助于第2接觸孔連接于前述半導體膜的對應(yīng)漏極區(qū)域或源極區(qū)域連接，該第2接觸孔開口于覆蓋前述柵極電極及前述柵極絕緣膜所形成的層間絕緣膜和前述柵極絕緣膜間的對應(yīng)區(qū)域，使前述半導體膜表面露出底部。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置，其是覆蓋前述源極電極及前述漏極電極，而進一步形成平坦化絕緣膜，且在前述平坦化絕緣膜的前述源極電極及前述漏極電極的其中一方的對應(yīng)區(qū)域，形成第3接觸孔，在前述第3接觸孔內(nèi)，所對應(yīng)的前述源極電極及前述漏極電極的其中之一和像素電極電氣連接。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述有源矩陣型顯示裝置，其中前述柵極電極及前述第1接觸部，是高熔點金屬材料。
根據(jù)以上所述的本發(fā)明，是將于平坦化膜等較厚的膜上形成的像素電極與用于薄膜晶體管的有源層等的半導體膜之間的電氣連接，借助于分別埋入例如分段形成的第1、第2、第3接觸孔的第1接觸部、第2接觸部、第3接觸部而得以進行。據(jù)此，各接觸孔可各別作成較淺、長寬比較小的孔。接觸孔愈淺，則開口時，所需刻蝕時間愈短，愈容易形成，并可縮小各接觸部的上面及底面的面積，同時可縮小上面與底面的面積差而達高集成化的目的。
此外，用于各接觸部的導電體，相對于因接觸孔開口而刻蝕去除的膜，其選擇比大多情況下大，從而可進行選擇性的刻蝕。因此，可通過刻蝕而防止露出接觸孔底面的膜的特性惡化。此外，第1接觸部是與柵極電極同時形成，第2接觸部是與配線同時形成，故不會增加程序，即可達成上述效果。
本發(fā)明的又一方式，是一種柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管的制造方法，在形成前述有源層之后，且在覆蓋該有源層的柵極絕緣膜的形成之前，利用保護層掩膜材有選擇地覆蓋該有源層的期望區(qū)域后，將雜質(zhì)注入該有源層，并在注入前述雜質(zhì)后，將前述保護層掩膜去除，覆蓋前述有源層而形成柵極絕緣膜，在前述柵極絕緣膜上形成柵極電極。
本發(fā)明的又一方式，是一種柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管的制造方法，在形成前述有源層之后，并在覆蓋該有源層的柵極絕緣膜的形成之前，利用保護層掩膜材有選擇地覆蓋成為該有源層的信道區(qū)域以及低濃度雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域的區(qū)域，而將雜質(zhì)高濃度注入該有源層，并于高濃度注入前述雜質(zhì)后，將前述保護層掩膜材去除，覆蓋前述有源層而形成柵極絕緣膜，并于前述柵極絕緣膜上形成柵極電極，并于前述柵極電極形成后，以該柵極電極作為掩膜，而以低濃度將雜質(zhì)注入前述有源層。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述各頂柵極型晶體管的制造方法，其中前述有源層，是在形成非晶硅層后將該硅層多結(jié)晶化而獲得的多晶硅層。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述各頂柵極型晶體管的制造方法，其中以上述高濃度及低濃度注入的雜質(zhì)，是為n型(n導電型)雜質(zhì)。
如此，本發(fā)明的又一方式，是將雜質(zhì)注入(注入)工序，至少將高濃度雜質(zhì)注入工序，在柵極絕緣膜形成工序前實施，而直接將雜質(zhì)注入至晶體管有源層。因此，可將注入的雜質(zhì)的加速能源設(shè)定成可到達有源層指定深度的這一程度的較低水準。如能將雜質(zhì)離子的加速能源縮小，則保護層掩膜即使被置于以高濃度注入雜質(zhì)的環(huán)境下，也可防止硬化，并可于注入工序結(jié)束后能夠可靠地被去除。
此外，有關(guān)雜質(zhì)的低濃度注入，如欲將柵極電極作為掩膜，則針對柵極電極可自動排列形成信道及低濃度雜質(zhì)區(qū)域，并可形成寄生電容較小的晶體管。
本發(fā)明的又一方式，是一種導電型相互不同的晶體管的制造方法，該晶體管是柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管，在該方法中，形成前述有源層，并覆蓋前述有源層而形成柵極絕緣膜，并于前述柵極絕緣膜上形成柵極電極材料層，使該柵極電極材料層在第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的整個區(qū)域，而使該柵極電極材料層在前述第2導電型晶體管的形成區(qū)域圖案化成為柵極電極的形狀，并于前述柵極電極材料層的圖案化后，將該柵極電極材料層作為掩膜，有選擇地將前述第2導電型雜質(zhì)注入前述第2導電型晶體管的前述有源層。在此第2導電型雜質(zhì)注入后，將前述第1導電型晶體管的形成區(qū)域的前述柵極電極材料層，圖案化成為柵極電極形狀。
如此，在注入其它導電型雜質(zhì)之時，在利用高能源的雜質(zhì)注入環(huán)境中不會硬化，由于利用去除時不發(fā)生剝離殘余的自身柵極電極材料層而對有源層區(qū)域予以屏蔽，所以在注入高濃度雜質(zhì)之后，可正確地將用作掩膜的柵極電極材料層，圖案化成為所希望的柵極電極的形狀。此外，在第1及第2導電型的任一晶體管，均是將自身柵極電極作為掩膜而注入雜質(zhì)，因此柵極電極與信道區(qū)域?qū)⒆詣优帕?，故可形成寄生電容較小的晶體管。
本發(fā)明的又一方式，是一種導電型相互不同的晶體管的制造方法，該晶體管是柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管，在該方法中，在形成前述有源層之后，且在覆蓋前述有源層的柵極絕緣膜形成前，形成保護層掩膜，然后將第1導電型雜質(zhì)注入至前述有源層，該保護層掩膜在第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的信道形成區(qū)域、而且該保護層掩膜在第2導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋形成其有源層的形成區(qū)域。在注入第1導電型雜質(zhì)后，去除前述保護層掩膜，形成覆蓋前述有源層的柵極絕緣膜。然后，在此柵極絕緣膜上形成柵極電極材料層，使該柵極電極材料層在前述第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的全區(qū)域、而且使該柵極電極材料層在前述第2導電型晶體管的形成區(qū)域圖案化成柵極電極的形狀，在前述柵極電極材料層的圖案化后，以該柵極電極材料層作為掩膜，將前述第2導電型雜質(zhì)注入至前述有源層。在注入此第2導電型雜質(zhì)后，將前述第1導電型晶體管的形成區(qū)域的前述柵極電極材料層圖案化成柵極電極形狀。
本發(fā)明的又一方式，是一種導電型相互不同的晶體管的制造方法，該晶體管是柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管，在該方法中，在形成前述有源層之后，且在覆蓋前述有源層的柵極絕緣膜形成前，形成保護層掩膜，然后將第1導電型雜質(zhì)注入至前述有源層，該保護層掩膜在第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的信道形成區(qū)域及與該信道形成區(qū)域鄰接所形成的低濃度雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域、而且該保護層掩膜在第2導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的形成區(qū)域。在高濃度注入前述第1導電型雜質(zhì)后，去除前述保護層掩膜材，形成覆蓋前述有源層的柵極絕緣膜，并于柵極絕緣膜上形成柵極電極材料層，使該柵極電極材料層在前述第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的整個區(qū)域，而且使該柵極電極材料層在前述第2導電型晶體管的形成區(qū)域圖案化成柵極電極的形狀。在前述柵極電極的圖案化后，以該柵極電極作為掩膜，將前述第2導電型雜質(zhì)以高濃度注入至前述有源層，并將前述第1導電型晶體管的形成區(qū)域的前述柵極電極材料層圖案化成柵極電極形狀后，將該柵極電極作為掩膜，而以低濃度將第1導電型雜質(zhì)注入至前述有源層。
本發(fā)明的又一方式，是一種上述各頂柵極型晶體管的制造方法，其中前述第1導電型雜質(zhì)是為n導電型雜質(zhì)，前述第2導電型雜質(zhì)是為p導電型雜質(zhì)。
如此，通過將第1導電型雜質(zhì)的注入工序、特別是將高濃度注入工序在絕緣膜形成工序前實施，并直接將雜質(zhì)注入至晶體管有源層，而可將注入雜質(zhì)的加速能源，設(shè)定成可到達有源層指定深度那樣程度的較低水準。如能將雜質(zhì)離子的加速能源減小，則保護層掩膜即使被置于以高濃度注入雜質(zhì)的環(huán)境下，也可防止硬化，并可于注入工序結(jié)束后，能夠可靠地去除。此外，在另一導電型雜質(zhì)(第2導電型雜質(zhì))的注入工序的時候，先以成為自身的柵極電極的材料層將有源層屏蔽。如上所述如為柵極電極材料層，則即使曝露于高能源下的高濃度雜質(zhì)注入，也不會發(fā)生因硬化而難以剝離之類的問題。因此，由于保護層掩膜不曝露于高能源下的雜質(zhì)注入，且高能源條件下的雜質(zhì)注入是采用柵極電極材料層作為屏蔽，故可在不同導電型的晶體管同時形成的設(shè)備中，能夠沒有掩膜剝離殘余地形成各個晶體管。
再者，第1導電型雜質(zhì)的低濃度注入，通過是在將第2導電型雜質(zhì)注入時用作掩膜的柵極電極材料層圖案化成預定柵極電極的形狀后，將此柵極電極作為掩膜而實施，因而在第1導電型晶體管，可相對于柵極電極而自動排列形成信道及低濃度雜質(zhì)區(qū)域，并可形成寄生電容小的晶體管。
圖2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J、2K、2L及2M是與本發(fā)明的實施方式1有關(guān)的有源矩陣型顯示裝置的TFT基板的制造工序剖面圖。
圖3是與本發(fā)明的實施方式1有關(guān)的有源矩陣型顯示裝置的剖面圖。
圖4是與本發(fā)明的實施方式2有關(guān)的有源矩陣型顯示裝置的TFT基板的剖面圖。
圖5及圖6是與本發(fā)明的實施方式3有關(guān)的有源矩陣型顯示裝置的TFT基板的剖面圖。
圖7A、7B、7C、7D、7E是表示有關(guān)相關(guān)技術(shù)的TFT的制造工序的圖。
圖8是表示與本發(fā)明的實施方式4有關(guān)的有源矩陣型LCD的概略電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖9A、9B、9C是表示本發(fā)明的實施方式4有關(guān)的TFT的制造工序的圖。
圖10A、10B、10C是表示繼圖9C后與本發(fā)明的實施方式4有關(guān)的TFT的制造工序的圖。
圖11及圖12是表示與本發(fā)明的實施方式4及5有關(guān)的TFT的有源矩陣型顯示裝置中的適用示例的圖。
圖13A、13B、13C、13D是說明與形成于同一基板上的n-ch型及p-ch型TFT的相關(guān)技術(shù)有關(guān)的制造工序的圖。
圖14A、14B、14C、14D是表示與本發(fā)明的實施方式5有關(guān)的TFT的制造工序的圖。
圖15A、15B、15C、15D是表示繼圖14D后與本發(fā)明的實施方式5有關(guān)的TFT的制造工序的圖。
(實施方式1)圖2A至圖2M、圖3，顯示本發(fā)明實施方式1中的有源矩陣型顯示裝置的制造方法。
工序1(圖2A)在石英玻璃、無堿玻璃等所構(gòu)成的絕緣基板1上的全面，通過使用了包含SH4(硅甲烷)及Si2H6(硅乙烷)的氣體的等離子體CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相沉積)法，形成a-Si膜2。
工序2(圖2B)對a-Si膜2的表面照射激光束L進行退火處理，并將a-Si溶融再結(jié)晶化而形成由poly-Si所構(gòu)成的半導體膜3。在此，由于poly-Si的粒徑隨著激光的照射能量-密度及照射次數(shù)而變化，故激光束L要將其能量-密度最佳化以使粒徑成為最大。
工序3(圖2C)在半導體膜3上形成感光膜，并進行曝光。感光膜將已感光的部份去除，僅留下已被掩膜遮光的部份，圖案化成為島狀。通過刻蝕，去除未被感光膜覆蓋區(qū)域內(nèi)的半導體膜3，并將半導體膜3及感光膜圖案化成島狀。為使剩余的感光膜的兩端露出，進行屏蔽并再度曝光，將已感光的感光膜的兩端部份去除，形成保護層4。對于未被保護層4覆蓋的半導體膜3，注入雜質(zhì)。所注入的雜質(zhì)，隨著待形成的TFT的型態(tài)而可選擇P型或N型，但以下以N型為例進行說明。在雜質(zhì)注入后，去除保護層4。半導體膜3的被保護層4覆蓋的部份成為信道區(qū)域3ch。對于注入雜質(zhì)的半導體膜3，則利用RTA(RapidThermal Anneal急速熱退火)法進行退火。通過利用RTA法的退火，雜質(zhì)活性化而可形成源極區(qū)域3s及漏極區(qū)域3d。
工序4(圖2D)于絕緣基板1及半導體膜3上，采用等離子體CVD法，以形成溫度350℃、膜厚1000、由SiO2膜所構(gòu)成的柵極絕緣膜5，以作為第1絕緣膜。
工序5(圖2E)采用光刻法及刻蝕，形成貫通柵極絕緣膜5且使源極區(qū)域3s及漏極區(qū)域3d露出的第1接觸孔6(6s及6d)。
工序6(圖2F)在柵極絕緣膜5及第1接觸孔6上，通過濺射法以2000形成由鉻(Cr)、鉬(Mo)等高熔點金屬所構(gòu)成的金屬膜，以作為第1導電體膜。其次，采用光刻法及刻蝕，在與柵極絕緣膜5的信道區(qū)域3ch對應(yīng)重疊的區(qū)域形成柵極電極7g，同時于第1接觸孔6(6s及6d)處形成由與柵極電極7g同一材料構(gòu)成的第1接觸部7s及7d。
工序7(圖2G)在柵極絕緣膜5與柵極電極7g及第1接觸部7s及7d的上面，采用等離子體CVD法，形成由SiO2膜8a及SiN膜8b所構(gòu)成的層間絕緣膜8。此外，SiO2膜的厚度為2000、SiN膜的厚度為1000。
工序8(圖2H)采用光刻法及刻蝕，形成貫通層間絕緣膜8且使第1接觸部7s、7d露出的第2接觸孔9(9s及9d)。此時，第1接觸部7s及7d是金屬，故相對于SiO2膜及SiN膜，可以十分大的比例進行選擇性的刻蝕，且第1接觸部7s及7d可發(fā)揮刻蝕擋止件的功能。因此，可充分確保刻蝕層間絕緣膜8的時間，而完全去除第2接觸孔9內(nèi)的層間絕緣膜8。
工序9(圖2I)在層間絕緣膜8及第2接觸孔9上，通過濺射法以3000形成由鋁(Al)等所構(gòu)成的金屬膜，以作為第2導電體膜，并采用光刻法及刻蝕，于第2接觸孔9s處形成第2接觸部13(此處為源極電極13s)，同時，于第2接觸孔9d處，形成向紙面垂直方向延伸的第2接觸部13(配線、此處為漏極電極兼用配線13d)。
工序10(圖2J)在層間絕緣膜8及第2接觸部13(13s、13d)的上面，形成由有機類材料所構(gòu)成的平坦化絕緣膜26，并填埋起因于第2接觸部13的凹凸而將表面平坦化。
工序11(圖2K)再者，采用光刻法及刻蝕，形成貫通平坦化膜26且使第2接觸部13s露出的第3接觸孔11。此時由于位于接觸孔11底面的第2接觸部13s是金屬，所以選擇比大，幾乎不會有使底面破壞的情況發(fā)生。此外，因僅將平坦化膜26開口即可，故可將第3接觸孔11形成的更淺，接觸孔的上端與底面的面積差(口徑差異)變得更小。
工序12(圖2L)在平坦化膜26及第3接觸孔11的上面，形成透明導電體膜，例如ITO。然后，采用光刻法及刻蝕，在第3接觸孔11處，形成與第2接觸部13s電氣連接且擴展于平坦化膜26上的像素電極40。
工序13(圖2M)在平坦化膜26及像素電極40之上，形成由聚酰亞胺、SiO2膜等所構(gòu)成，并使液晶取向的取向膜14。
如此一來，具備TFT的有源矩陣型液晶顯示裝置的單側(cè)的TFT基板即完成。
工序14(圖3)在作為絕緣基板而由石英玻璃或無堿玻璃所構(gòu)成的對向基板41上，依序?qū)⒂蒊TO膜等透明電極所構(gòu)成的對向電極43，形成于基板全面后，于其上形成由聚酰亞胺、SiO2膜等構(gòu)成，使液晶取向的取向膜45。然后，在與上述TFT基板相對向的位置配置對向基板41，并在TFT基板與對向基板41之間的周邊部份，采用具有粘結(jié)性的樹脂所構(gòu)成的密封劑47將兩基板粘結(jié)，并于兩基板間填充液晶35，從而完成有源矩陣型的液晶顯示裝置。
在本實施方式中，與像素電極(第3接觸部)40及半導體膜3的電氣接觸結(jié)構(gòu)，是借助于第1接觸部7s、第2接觸部13(此處為源極電極13s)、甚至第3接觸部40的分段結(jié)構(gòu)。與配線13(此處為漏極電極兼用)及半導體膜3的電氣接觸結(jié)構(gòu)，是借助于第1接觸部7d、第2接觸部13d的分段結(jié)構(gòu)。由于形成如此的分段結(jié)構(gòu)，而各接觸孔可作淺而無須作深，而且埋入此接觸孔的接觸部也無須作厚。
例如，在工序4中，在形成第1接觸孔6時開口的僅有柵極絕緣膜5，其厚度為1000。因此，即使將實施刻蝕的時間，設(shè)定成十分長的時間以使柵極絕緣膜5貫通，第1接觸孔6的長寬比仍較小，而可將深度的誤差控制在較小，也不會使半導體膜3的表面特性大幅度的惡化。此外，第1接觸部7s及7d，是由于與柵極電極7g同時采用同一材料而形成，故不會有增加工序數(shù)的情況。此外，在工序8，形成第2接觸孔9時僅將層間絕緣膜8開口，其厚度是為3000。由于第2接觸部13s是與配線13d同時形成，故在此也不會有增加工序數(shù)的情況。
因此，在本實施方式中，各接觸孔6、9、11，不會有增加全體的工序數(shù)情況，與現(xiàn)有的接觸孔370相較，可作成長寬比較小的淺孔，而且可將各接觸部的上面的面積縮成較現(xiàn)有更小，而能使集成化度提高。
(實施方式2)其次，對實施方式2進行說明。圖4是利用與實施方式2有關(guān)的制造過程而形成的TFT基板的剖面圖。與實施方式1相同具有從圖2A至圖2G所示的7個工序，省略其說明。
工序9采用光刻法及刻蝕，形成貫通層間絕緣膜且使第1接觸部7d露出的第2接觸孔9(9d)。
工序9在層間絕緣膜8及第2接觸孔的上面，通過濺射法以3000形成金屬膜以作為第2導電體膜，采用光刻法及刻蝕，于第2接觸孔形成向紙面垂直方向延伸的配線13d。
工序10覆蓋層間絕緣膜8及配線13d，而形成平坦化絕緣膜26。
工序11采用光刻法及刻蝕，貫通平坦化膜26及層間絕緣膜8，并形成第3接觸孔以使第1接觸部7s露出于底部。
工序12在平坦化膜26及第3接觸孔的上形成透明導電體膜。然后，采用光刻法及刻蝕，于第3接觸孔處，形成與第1接觸部7s電氣連接且擴展于平坦化膜26上的像素電極40。
如此一來，如圖4所示，也可直接連接像素電極40與第1接觸部7s。但是，如上述實施方式1所示，如在層間絕緣膜8將第2接觸孔9開口，并在此形成第2接觸部時，則在工序10，第3接觸孔無須使層間絕緣膜貫通，而可僅以其膜厚3000而淺淺形成，故可確實獲得本發(fā)明的效果。
此外，在實施方式1及實施方式2中，第1接觸部，是平均每一個TFT形成有2個(7s、7d)以作為源極區(qū)域使用及漏極區(qū)域使用，但本發(fā)明并不以此為限，第1接觸部，也可只是源極區(qū)域使用或漏極區(qū)域使用的任意1個即可，當然，也可多于2個。
(實施方式3)其次，針對平均每一TFT的第1接觸部數(shù)量與上述實施方式1及實施方式2相異的實施方式3進行說明。圖5及圖6是利用與第3實施方式相關(guān)的制造過程而形成的TFT基板的剖面圖。與實施方式1相同具有從圖2A至圖2D所示的4個工序，故省略其說明。
工序5采用光刻法及刻蝕，貫通圖2E中柵極絕緣膜5，僅形成第1接觸孔6s，以使源極區(qū)域3s的一部份露出。
工序6在柵極絕緣膜5及第1接觸孔上，通過濺射法以2000形成金屬膜以作為第1導電體膜，并采用光刻法及刻蝕，在與柵極絕緣膜5的信道區(qū)域3ch對應(yīng)重疊的區(qū)域形成柵極電極7g，并同時于第1接觸孔6s處，形成由與柵極電極7g相同材料所構(gòu)成的第1接觸部7s(參照圖2F)。
工序7在柵極絕緣膜5及第1接觸部7s上面，采用等離子體CVD法，形成由SiO2膜8a及SiN膜8b的層積結(jié)構(gòu)而形成的層間絕緣膜8。
工序8采用光刻法及刻蝕，貫通層間絕緣膜8，并形成第2接觸孔9s，以僅使圖2H的第1接觸部7s露出。又同時在層間絕緣膜8的與半導體膜3的漏極區(qū)域3d對應(yīng)的區(qū)域，形成貫通層間絕緣膜8的第2接觸孔9d1。再者，采用光刻法及刻蝕，貫通柵極絕緣膜5，并形成第2接觸孔9d2(參照圖5)，以使半導體膜3的漏極區(qū)域3d露出。
工序9在層間絕緣膜8及第2接觸孔9s及第2接觸孔9d1、9d2之上，通過濺射法以3000形成金屬膜以作為第2導電體膜，并如圖5所示形成第2接觸部13s以埋入第2接觸孔9s，并形成向紙面垂直方向延伸的配線13d，以埋入第2接觸孔9d1、9d2。
工序10在層間絕緣膜8與第2接觸部13s及配線13d上面，形成平坦化膜26。
工序11采用光刻法及刻蝕，貫通平坦化膜26，并形成第3接觸孔11，以使第2接觸部13s露出。
工序12在平坦化膜26及第3接觸孔11上面形成透明導電體膜。然后，采用光刻法及刻蝕，填埋第3接觸孔11，而且，形成與第2接觸部7s接觸而擴展于平坦化膜26上的像素電極40。
如此一來，如圖5所示，可在第2接觸孔9d1、9d2直接將配線13d與漏極區(qū)域3d連接。此外，也可如與圖5相反的圖6所示，在第2接觸孔9d1、9d2直將第2接觸部13s與源極區(qū)域3s連接。
另外，在以上各實施方式中，雖以有源矩陣型液晶顯示裝置為例，但本發(fā)明也可在使用了其它TFT的有源矩陣型液晶顯示裝置中實施。舉例而言，例如也可適用于用來使如EL顯示裝置一樣的其它類型的有源矩陣型液晶顯示裝置的EL元件驅(qū)動的TFT等。再者，在上述顯示裝置以外，也可應(yīng)用于影像傳感器及指紋傳感器。
此外，在以上實施方式1～3中，雖以源極區(qū)域借助于接觸部而與像素電極40連接為例進行了說明，但對于漏極區(qū)域借助于接觸部而與像素電極40連接的情況，也可通過同樣的分段接觸結(jié)構(gòu)的采用，而以長寬比較小的接觸孔實現(xiàn)可靠的接觸。再者，也有利用電路結(jié)構(gòu)而與像素電極不直接接觸的TFT，通過這樣的TFT，第2接觸部13，分別在此狀態(tài)下被用作為源極電極或配線(13s)，漏極電極或配線(13d)。
(實施方式4)其次針對本發(fā)明的實施方式4進行說明。在上述實施方式1中，如圖2C及圖2D所示，雜質(zhì)向半導體膜3內(nèi)的注入，是在柵極絕緣膜5形成前進行。在實施方式4中也如實施方式1所示，是在形成柵極絕緣膜前，而實施對TFT的有源層注入雜質(zhì)，尤其是進行高濃度的雜質(zhì)注入處理。由于在柵極絕緣膜的形成前先行注入雜質(zhì)，故不用貫通柵極絕緣膜而使雜質(zhì)到達其下層的有源層所需的極高的雜質(zhì)加速能源，而防止作為雜質(zhì)注入掩膜的保護層的過度硬化。
作為形成于有源矩陣型液晶顯示裝置的各像素的開關(guān)元件者而言，上述所示TFT是眾所周知，此TFT之中，在有源層內(nèi)采用poly-Si的所謂的poly-SiTFT，與采用非晶硅(a-Si)于有源層的情況相比，更能實現(xiàn)高導電率故反應(yīng)性極佳，且可利用柵極電極在有源層內(nèi)自動排列形成信道、源極及漏極區(qū)域，故可縮小元件面積，再者，易于構(gòu)成CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)電路。因此，用于高精密度的顯示器用的開關(guān)極佳，而且于形成像素用TFT的基板上，可形成由同樣的TFT構(gòu)成的CMOS電路，并可內(nèi)置驅(qū)動顯示部的驅(qū)動電路。
poly-Si，與單結(jié)晶Si不同，在半導體膜中(結(jié)晶內(nèi)及結(jié)晶晶界)有許多缺陷。其中一方面，注入磷(P)等作為雜質(zhì)的n信道(n-ch)TFT，在用于驅(qū)動電路的CMOS電路方面的同時，大多用于像素用TFT。在用于像素用TFT的n-ch型TFT中，因成為載子阱的poly-Si中的上述缺陷而引起的漏電電流將造成問題。此外，以低溫工藝形成的poly-SiTFT，雖然具有可在廉價的玻璃基板上形成、且可在低成本下實現(xiàn)大型化的極佳特征，但是由于是在低溫形成柵極絕緣膜，故不會形成如熱氧化膜那樣精密的膜。因此，對于在周邊驅(qū)動電路上所用的n-ch型TFT來說，具有因熱載流子(電子)而引起TFT的特性惡化的問題。鑒于以上所示的理由，低溫poly-SiTFT，在有關(guān)n-ch型方面，采用在漏極區(qū)域與信道區(qū)域之間具有低濃度的雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域的LDD(LightlyDoped Drain)結(jié)構(gòu)。
圖7A至圖7E，表示利用由LCD的像素TFT中采用的LDD結(jié)構(gòu)的poly-Si構(gòu)成TFT的相關(guān)技術(shù)而進行的制造過程。首先，在玻璃基板10上形成a-Si層12，并利用激光退火使該a-Si層12多結(jié)晶化。然后，將所得的poly-Si層圖案化成為各TFT的有源層140的形狀，并覆蓋此有源層140形成SiO2等的柵極絕緣膜160(圖7A)。
在柵極絕緣膜160形成后，形成柵極電極材料，并如圖7B所示，圖案化成柵極電極180的形狀。再者，在將保護層200形成于基板全體后，以光刻法方式選擇性的殘留此保護層200，使該保護層200形成如圖7C所示只覆蓋比柵極電極180的電極長(圖的橫方向)長指定距離的樣子。在驅(qū)動電路內(nèi)置于同一基板的情況下，也利用該保護層200對CMOS電路的p信道TFT的有源層進行覆蓋。使保留下的保護層200作為掩膜，通過柵極絕緣膜160，以高濃度將磷等雜質(zhì)注入(注入)至有源層140。借此，在有源層140未被掩膜屏蔽的區(qū)域中，以高濃度注入n型雜質(zhì)，其后構(gòu)成源極區(qū)域及漏極區(qū)域140s、140d的高濃度雜質(zhì)區(qū)域(N+區(qū)域)得以形成。
其次，如圖7D所示，去除作為掩膜的保護層200，并以露出的柵極電極180作為掩膜，將磷等雜質(zhì)以低濃度注入至有源層140。借此，在有源層140的柵極電極180正下方未注入雜質(zhì)的原始區(qū)域的兩側(cè)，在與最初高濃度雜質(zhì)注入過程中所形成的N+區(qū)域之間，形成低濃度雜質(zhì)(LD)區(qū)域(N-區(qū)域)。此外，注入至有源層140的雜質(zhì)，以后利用退火處理而加以活性化。
活性化處理后，形成層間絕緣膜22以覆蓋含有柵極電極180的基板的全體，并形成接觸孔以貫通層間絕緣膜22及柵極絕緣膜160的源極、漏極區(qū)域140s、140d的對應(yīng)區(qū)域，并形成電極、配線材料并圖案化，在上述接觸孔，形成與源極區(qū)域140s連接的源極電極30s，以及與漏極區(qū)域140d連接的漏極電極30d。
通過以上的方法，可獲得LDD結(jié)構(gòu)的頂柵極型TFT，可獲得一方面流過高導通電流，另一方面切斷電流少，且特性一致的TFT。
通過以上的方法，在制造LDD結(jié)構(gòu)的TFT時，在形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域(140s、140d)時，如圖7C所示，為使雜質(zhì)通過柵極絕緣膜160而到達有源層140，而須以高能源加速雜質(zhì)。
但是，以高加速注入高濃度的雜質(zhì)的時候，由于雜質(zhì)也被大量且高加速地注入在用作掩膜的保護層200上，因而通常所用的保護樹脂將硬化。如保護層200硬化，就會在為了形成下一個LD區(qū)域而去除保護層200的時候，易于發(fā)生剝離殘余。如欲降低此剝離殘余，將需要剝離時間，而且如發(fā)生剝離殘余，則會對設(shè)備的特性、信賴度及成品產(chǎn)率均將造成不良影響。
針對此點，根據(jù)以下所說明的本實施方式4的方法，可防止雜質(zhì)注入時的掩膜層的硬化。
與本發(fā)明實施方式4有關(guān)的TFT，是在有源矩陣型顯示裝置(例如LCD及有機電致發(fā)光顯示裝置)中作為用于各像素的開關(guān)元件的像素TFT，或是具有與此開關(guān)元件在同一基板上同時形成的驅(qū)動電路的CMOS結(jié)構(gòu)的TFT，甚或是可采用于此兩方。
圖8，是在有源矩陣型LCD的像素開關(guān)元件及驅(qū)動電路元件采用了與本實施方式有關(guān)的TFT的情況下，概略顯示LCD的電路結(jié)構(gòu)。LCD，通過在1對基板間封入液晶而形成，在其中一方基板的顯示部，將多個像素配置成矩陣狀，在各個像素內(nèi)配置單獨的像素電極，作為與此像素電極連接的像素開關(guān)的poly-Si，是具有用于有源層的雙柵極型的TFT1、對此TFT1提供數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線DL2、具有選擇TFT1以使其動作的柵極線GL3。且在基板的顯示部的外側(cè)，配置有H驅(qū)動線路及V驅(qū)動線路作為驅(qū)動電路。兩驅(qū)動線路均具備在有源層中采用與像素部TFT相同poly-Si的TFT，H驅(qū)動線路按照規(guī)定時序?qū)Ω鲾?shù)據(jù)線輸出數(shù)據(jù)信號，V驅(qū)動線路則對柵極線GL3依次輸出柵極信號。在LCD的另一方基板上形成有對向電極，在該對向電極和各像素電極之間構(gòu)成有像素電容(液晶電容)CLC。此外對各像素來說，在1顯示期間中為了補助來自于液晶電容CLC的電荷保持，對于像素TFT1，以與液晶電容CLC并列方式設(shè)有補助電容Cs。
作為其次，針對如上述圖8所示作為像素開關(guān)元件及驅(qū)動電路元件而用的與本實施方式有關(guān)的TFT的制造過程，使用圖9A～圖9C以及圖10A～圖10C進行說明。另外，這些圖中所示的TFT，是形成于有源矩陣型LCD的驅(qū)動線路區(qū)域內(nèi)的CMOS結(jié)構(gòu)的TFT，以及形成于像素區(qū)域內(nèi)的像素TFT。
在玻璃基板10上形成有由未圖示的例如SiNx膜與SiO2膜所構(gòu)成的緩沖層，且在此緩沖層的上面形成a-Si層12，并對此a-Si層12照射受激準分子激光束以多結(jié)晶化退火。將通過退火所得的poly-Si層依次圖案化成各TFT的有源層14的形狀(圖9A)。
其次雖以相關(guān)技術(shù)，覆蓋有源層14而形成SiO2等的柵極絕緣膜，但在本實施方式中，在柵極絕緣膜成膜之前，形成如圖9B所示那樣覆蓋有源層14上面一定區(qū)域的保護層20，以作為雜質(zhì)注入時的掩膜。此保護層20，例如是酚醛樹脂類的陽極保護層。在基板全體，配置保護材以直接覆蓋有源層14，通過光保護膜有選擇地保留保護層，從而作成如圖9B所示的圖案。在本實施方式中，此保護層20，其后覆蓋n信道TFT的信道、成為LD(Lightly Doped)區(qū)域的區(qū)域，然后為p信道TFT的有源層14整個區(qū)域。
在形成保護層20并圖案化后，以此保護層20為屏蔽，對有源層14直接以高濃度注入磷等的n導電型雜質(zhì)，其后再形成構(gòu)成源極及漏極區(qū)域14s、14d的高濃度雜質(zhì)區(qū)域(N+區(qū)域)。注入的時候，在有源層14的未被保護層20覆蓋的區(qū)域，該有源層14的表面露出，而雜質(zhì)可直接打入此露出的有源層14。因此，施加于雜質(zhì)的加速能源，僅需能到達有源層14的指定深度的大小即可，與現(xiàn)有的通過柵極絕緣膜而使之注入的情況相比，可以非常小。
在將保護層20作為掩膜并以高濃度將雜質(zhì)注入至有源層14之后，利用例如灰化與濕式剝離而去除此保護層20。如上所述，雖以保護層20為掩膜而以高濃度注入雜質(zhì)，但在本實施方式中，可將打入雜質(zhì)的加速能源控制在最小限度，且如為此類條件的注入工序，則保護層20的去除，將可確實作到不會有保護殘余。此外，在針對n信道TFT而以低濃度的p導電型雜質(zhì)注入至該信道時，在此保護層20形成前實施注入。
由有源層14表面去除保護層20之后，如圖9C所示覆蓋有源層14以形成柵極絕緣膜16，其后，如圖10A所示在柵極絕緣膜16上形成柵極電極材料，并圖案化成為所希望的柵極電極18的形狀。
在柵極電極18圖案化后，如圖10B所示，將此柵極電極18作為掩膜，通過柵極絕緣膜16對有源層14進行磷等的n導電型雜質(zhì)的低濃度注入。這樣，僅在未被柵極電極18覆蓋且在高濃度注入時由保護層20所覆蓋的區(qū)域，有選擇地進行低濃度的雜質(zhì)注入。也就是，在柵極電極正下方區(qū)域(信道區(qū)域)的兩外側(cè)，在與有源層14的N+區(qū)域(14s、14d)之間，相對于柵極電極18而自動排列形成低濃度雜質(zhì)(LD)區(qū)域(N-區(qū)域)。
如此，在本實施方式中，由于LD區(qū)域是相對于柵極電極18而自動排列形成于與該信道區(qū)域之間的境界，故對于考慮了掩膜保護層的位置偏移的配置空間，與現(xiàn)有的LDDTFT的制造方法比較，無須特別擴大。以柵極電極正下方的信道區(qū)域一端為基準的N-區(qū)域的幅度(LD距離)，是隨著保護層20與柵極電極18之間的位置偏移而變動。但是，例如在圖10B，通過柵極電極位置向源極側(cè)偏移，信道區(qū)域與源極區(qū)域14s間的LD距離，雖比目標小，但相對地信道區(qū)域與漏極區(qū)域14d間的LD距離變得比目標大。因此，源極一漏極距離，即使發(fā)生位置偏移也不變動，而在源極側(cè)與漏極側(cè)取消導通電流的變動，其結(jié)果TFT的導通電流不發(fā)生變化。此外，由于LD距離是預先考慮掩膜的位置偏移而設(shè)置，故對切斷電流也即漏電電流來說，即使發(fā)生掩膜偏移，也能控制在非常小的范圍，從而能充分實現(xiàn)TFT的信賴度。
在此，即使在形成于同一基板上的p-ch型TFT的有源層中，存在磷離子(N導電型)，如其為少量，則不會對電氣特性造成很大的影響，故在如圖10B所示磷離子的低濃度注入工序中，沒有特將此p-ch型TFT屏蔽而進行注入。但是，也可以保護層覆蓋此p-ch型TFT的形成區(qū)域而實施。如果，以保護層覆蓋p-ch型TFT的形成區(qū)域，而進行磷離子的低濃度注入時，則此保護層，將會曝露于加速而通過了柵極絕緣膜16的離子中。但是，即使給予高的加速能源而其濃度仍低，則最后對于保護層造成的損傷(硬化)會非常地小。因此，與高濃度區(qū)域14s、14d的形成時所用掩膜保護層具有同等的剝離性，也即可毫無殘余地將此保護層去除。
在將n導電型雜質(zhì)注入到n-ch型TFT的有源層14之后，雖未予以圖標，屏蔽n-ch型TFT的形成區(qū)域，而將硼(B)等的p導電型雜質(zhì)注入到p-ch型TFT的有源層14。對于此p導電型雜質(zhì)的注入，當然也以上述所示在柵極絕緣膜16的形成前實施較為理想。但是，例如，如果進行質(zhì)量分析而注入離子，也即采用離子注入技術(shù)而注入硼離子，則該硼離子較磷離子小，而注入硼離子的保護層掩膜所受損傷程度較為輕微。也就是，與以高濃度且高能源注入磷離子的保護層掩膜相比，以高濃度且高能源注入硼離子的保護層掩膜較不易于硬化。此外在硼離子注入之后，更不須要注入雜質(zhì)之類的工序，因此即使發(fā)生些許程度的保護硬化，對后序工序造成的影響也非常小。從而，可如上所述屏蔽n-ch型TFT的形成區(qū)域，而將硼(B)等p導電型雜質(zhì)注入到p-ch型TFT的有源層14。
如以上所示在所需區(qū)域全部注入雜質(zhì)之后，即進行用來將此注入后的雜質(zhì)予以活性化的活性化退火處理。雜質(zhì)的活性化處理后，形成層間絕緣膜22以覆蓋含有柵極電極18的基板全體，并形成接觸孔以貫通層間絕緣膜22與柵極絕緣膜16的源極、漏極區(qū)域14s、14d的對應(yīng)區(qū)域，此外，形成電極材料并圖案化，在上述接觸孔形成與源極區(qū)域14s連接的源極電極30s、與漏極區(qū)域14d連接的漏極電極30d或是與此一體的信號配線。
在形成源極電極30s及漏極電極30d后，如圖11所示，覆蓋基板全面以形成由丙烯樹脂等樹脂材料所構(gòu)成的平坦化絕緣膜26，并于該源極電極30s的對應(yīng)區(qū)域形成接觸孔。然后，由于形成例如ITO等的像素電極材料，并圖案化成各像素的形狀而獲得像素電極40。最后形成取向膜28以覆蓋基板全面，第1基板即完成。第1基板完成后，將此第1基板與形成共通電極及取向膜等后的第2基板貼合，并于基板之間封入液晶，LCD單元即完成。
此外，上述的TFT，可采用使用有機EL元件作為顯示元件的有源矩陣型OLED的各像素TFT以及驅(qū)動電路TFT。此外，如圖12所示，有機EL元件50的結(jié)構(gòu)，是在陽極52和由Al等金屬材料構(gòu)成的陰極56之間，形成至少具有采用了有機化合物的發(fā)光層的有機層54(例如正孔傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層的集成體)。
在適用于OLED時，TFT可用與圖9A～圖9C及圖10A～圖10C同樣的工序形成，其后與圖11同樣，覆蓋含有各TFT的源極電極30s及漏極電極30d的基板全面，并形成由丙烯樹脂等樹脂材料所構(gòu)成的平坦化絕緣膜26。其次，在對有機EL元件50供給電流的TFT的源極或是漏極電極的對應(yīng)區(qū)域處形成接觸孔，并由于形成例如ITO等的透明導電性材料以作為陽極材料，通過圖案化成各像素的形狀，而獲得各像素單獨的陽極(像素電極)52。如此一來，與本發(fā)明實施方式4有關(guān)的TFT，也可適用于有源矩陣型的OLED。
其次，針對雜質(zhì)的注入條件與構(gòu)成掩膜的保護層的剝離性的關(guān)系，說明其中的一例。針對poly-Si有源層14，當采用5％濃度的PH3為材料而進行離子注入時，如現(xiàn)有那樣通過柵極絕緣膜16而形成N+區(qū)域時(以下顯示為穿透注入)，有必要以90keV的加速能源將打進側(cè)的磷離子濃度設(shè)定為6×1014cm-2左右。與此相對，象本實施方式4那樣不通過柵極絕緣膜16而直接注入有源層14的情況下(以下表示為直接注入)，加速能源最大在15keV也就足夠了，而且打進側(cè)的磷離子濃度在2×1014cm-2左右也足夠。
在曝露于現(xiàn)有的穿透注入的條件(90keV，6×1014cm-2)下的保護層(圖7C)，即使經(jīng)灰化及濕式剝離也無法完全去除而產(chǎn)生保護層殘余。針對此點，曝露于如實施方式4所示的直接注入的條件(15keV，2×1014cm-2)下的保護層(圖9B)，可經(jīng)灰化及濕式剝離而不殘余保護層地可靠去除。此外，以直接注入方式，由于加速能源也小，使用的離子濃度也低，因此也可降低制造成本。
此外，如上所述，對于LD區(qū)域的低濃度雜質(zhì)注入，本實施方式4和現(xiàn)有相同，雖是通過柵極絕緣膜16而注入到有源層14，但其注入條件是加速能源90keV、P離子濃度3×1013cm-2左右，與高濃度穿透注入比較，加速能源雖是同等，但注入離子濃度小一個數(shù)量級。因此，相對于將曝露于此種離子注入環(huán)境下的例如驅(qū)動電路的p-ch型TFT形成區(qū)域予以覆蓋的保護層等，該保護層具有與N+區(qū)域的直接注入情況大約同等的剝離性。
在實施方式4中，由于在柵極絕緣膜16形成前實施高濃度雜質(zhì)注入，故柵極絕緣膜16的N+對應(yīng)區(qū)域與N-對應(yīng)區(qū)域曝露于離子注入的環(huán)境變?yōu)橄嗤?。在上述直接注入條件下，雖然有源層14的N+區(qū)域中的注入磷濃度為1×1019cm-3左右，有源層14的N-(LD)區(qū)域中的注入磷濃度為1×1018cm-3左右，但另一方面，隔著柵極絕緣膜16的注入處理因僅是低濃度注入，故柵極絕緣膜16中的磷濃度，不論在柵極絕緣膜16的N+對應(yīng)區(qū)域或N-對應(yīng)區(qū)域，兩方區(qū)域均為1×1017cm-3左右。柵極絕緣膜中的磷濃度，在約為圖10B所示低濃度注入的時候，是以在膜中停止的磷離子決定。另一方面，如現(xiàn)有那樣隔著柵極絕緣膜16而實施高濃度注入時，因柵極絕緣膜16的N+對應(yīng)區(qū)域，是曝露于高濃度注入及低濃度注入的兩方，故其較柵極絕緣膜16的N-對應(yīng)區(qū)域中的膜中磷濃度更高，例如柵極絕緣膜16的N+對應(yīng)區(qū)域的磷濃度將達1×1018cm-3程度以上。這樣，雖然現(xiàn)有的柵極絕緣膜16，其膜中的磷濃度高，并擔憂TFT的耐壓的降低等、損害的降低等，但依據(jù)實施方式4的方法可防止此問題。
(實施方式5)實施方式5，與實施方式4同樣，防止高濃度雜質(zhì)注入時注入掩膜層硬化。再者，在實施方式5中，在采用poly-SiTFT而于同一基板上形成n-ch型TFT與p-ch型TFT的兩方的設(shè)備中，不僅n-ch型TFT，對于p-ch型TFT，也已提出方法可防止使離子注入時所用掩膜難以去除的硬化產(chǎn)生。此外，雖然參照以下附圖針對實施方式5進行說明，但對于與在上述實施方式4等中既已說明的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的部份，標以相同符號。
poly-SiTFT，易于構(gòu)成如上所述CMOS電路。因此，poly-SiTFT，除高精密度顯示器用的像素開關(guān)(像素用TFT)之外，在與此像素用TFT相同的基板上，形成由同樣TFT構(gòu)成的CMOS電路，運用于內(nèi)置驅(qū)動顯示部的驅(qū)動電路的顯示裝置等。
圖13A至圖13D，表示與如此驅(qū)動內(nèi)置型LCD用的像素TFT以及驅(qū)動電路中的CMOS結(jié)構(gòu)的TFT的技術(shù)有關(guān)的制造過程。首先，于玻璃基板上形成a-Si層，并利用激光退火使此a-Si層多結(jié)晶化。其次，將所得的poly-Si層圖案化成為各TFT的有源層140的形狀，并覆蓋此有源層140形成SiO2等的柵極絕緣膜160。在柵極絕緣膜160形成后，形成柵極電極材料，并如圖13A所示，圖案化成柵極電極180的形狀。
n-ch型TFT，在用于驅(qū)動電路的CMOS電路的同時，為像素用TFT采用。接著，如實施方式4中所說明，在驅(qū)動電路的n-ch型TFT中，以低溫而成膜的柵極絕緣膜，須防止導因于膜的精密性低的熱載流子(電子)所造成的TFT特性惡化，而在像素用的n-ch型TFT中，則須降低導因于poly-Si中許多結(jié)晶缺陷的漏電電流。因此，采用了低溫poly-Si的n-ch型TFT，采用在漏極區(qū)域與信道區(qū)域之間具有低濃度雜質(zhì)區(qū)域的LDD(Lightly Doped Drain)結(jié)構(gòu)。
在有關(guān)n-ch型TFT方面，為作成此種LDD結(jié)構(gòu)，故在柵極電極180的圖案化后，用保護層200僅覆蓋以n-ch型TFT區(qū)域的柵極電極180的電極長(圖13B橫方向)為一定距離的長度，或者，為使p-ch型TFT覆蓋全區(qū)域而選擇性地留下形成掩膜的保護層200n。之后，通過柵極絕緣膜160而以高濃度注入磷等n導電型的雜質(zhì)。這樣，未被保護層200n所覆蓋的區(qū)域，即，以后構(gòu)成源極區(qū)域140s、漏極區(qū)域140d的高濃度雜質(zhì)區(qū)域(N+區(qū)域)就得以形成。
其次，去除此保護層200n，并以圖13C所示露出的柵極電極180為掩膜，通過柵極絕緣膜160而以低濃度向有源層140注入n導電型雜質(zhì)。這樣，在有源層140的柵極電極180的正下方的原始區(qū)域與N+區(qū)域之間形成低濃度雜質(zhì)(LD)區(qū)域(N-)。
在對n-ch型TFT的有源層140注入雜質(zhì)后，接下來，如圖13D所示，形成選擇性覆蓋此n-ch型TFT的形成區(qū)域的保護層200p。然后，以柵極電極180作為掩膜，通過柵極絕緣膜160而以高濃度向p-ch型TFT的有源層140注入硼等p導電型雜質(zhì)。
在向n-ch型TFT、p-ch型TFT的各有源層140分別注入雜質(zhì)之后，形成層間絕緣膜22以覆蓋含有柵極電極180的基板全面，并進行雜質(zhì)的活性化退火。此外，在必要區(qū)域形成接觸孔以貫通上述層間絕緣膜22與柵極絕緣膜160，形成電極、配線材料以圖案化，在上述接觸孔上，形成與源極區(qū)域140s連接的源極電極、與漏極區(qū)域140d連接的漏極電極。
經(jīng)以上所述工序，可在同一基板上分別形成頂柵極型的n-ch型以及p-ch型TFT。
在向n-ch型及p-ch型TFT的有源層140分別以高濃度注入雜質(zhì)時，以高能源加速雜質(zhì)，而使雜質(zhì)通過柵極絕緣膜160而到達有源層140。但是，由于曝露于如此高加速的高濃度的雜質(zhì)下，在通常用作保護層200(200n、200p)的保護層樹脂中，將產(chǎn)生過度的硬化。
此種保護層200的硬化，如圖13B所示，不僅發(fā)生于在向n-ch型TFT的源極區(qū)域140s、漏極區(qū)域140d進行高濃度雜質(zhì)注入時所形成的保護層200n，而且如圖13D所示，也發(fā)生于在向p-ch型TFT的源極區(qū)域140s、漏極區(qū)域140d以高濃度雜質(zhì)注入p導電型雜質(zhì)時，覆蓋n-ch型TFT而形成的保護層200p。
如上所示在同一基板上形成n-ch型TFT與p-ch型TFT的兩方的裝置中，尤其是在用以形成一方的導電型的TFT的高濃度雜質(zhì)注入時，由于利用保護層掩膜而覆蓋其它的導電型的TFT，故現(xiàn)有的制造方法，無法避免上述那樣由于保護層的硬化而造成的不良影響。
針對此點，在第5實施方式中，制造導電型不同的多個種類的頂柵極型的晶體管時，以高能源注入與本身導電型不同的雜質(zhì)的時候，是不將組成本身的柵極電極的層予以圖案化，而用作為覆蓋有源層的掩膜層。通過此種方法，可確實防止雜質(zhì)注入的時候，作為掩膜的層的硬化，而本實施方式5，作為有源矩陣型顯示裝置的各像素TFT、以及與此像素TFT在同一基板同時形成的驅(qū)動電路的CMOS TFT等的制造方法非常優(yōu)越。另外，在有源矩陣型LCD的像素開關(guān)元件以及驅(qū)動電路元件中，采用了與實施方式5有關(guān)的TFT情況下的LCD的大概電路結(jié)構(gòu)是如上述圖8所示的通路。
以下，針對用作與實施方式5有關(guān)的TFT及驅(qū)動電路用TFT的多個導電型的TFT的制作方法，參照圖14A至圖14D及圖15A至圖15D進行說明。此外，圖14A至圖15D所示TFT，是于有源矩陣型LCD的驅(qū)動線路區(qū)域內(nèi)形成的CMOS結(jié)構(gòu)的TFT、和于像素區(qū)域內(nèi)形成的像素TFT。
在玻璃基板10上形成雖未圖示但例如由SiNx膜與SiO2膜構(gòu)成的緩沖層，并在此緩沖層上形成a-Si層12，對此a-Si層12照射受激準分子激光束而多結(jié)晶化退火。將通過退火所得到的poly-Si層再接著圖案化成各TFT的有源層14的形狀(圖14A)。
在相關(guān)技術(shù)中，接下來，雖覆蓋有源層14形成SiO2等的柵極絕緣膜，但在實施方式5中，于柵極絕緣膜成膜之前，形成如圖14B所示那樣覆蓋有源層14上的指定區(qū)域的保護層20，作為雜質(zhì)注入時的掩膜。此保護層20，是例如為酚醛清漆樹脂類的陽極保護層。在基板全體，配置保護層材以直接覆蓋有源層14，并利用光保護層有選擇地殘余保護層，從而作成如圖14B所示的圖案。在本實施方式中，此保護層20，其后則覆蓋n信道TFT的信道、以及與此信道鄰接而形成LD(LightlyDoped)區(qū)域的區(qū)域，然后則為p信道TFT的有源層14全區(qū)域。
在形成保護層20并圖案化之后，將此保護層20作為掩膜，并向有源層14直接地以高濃度注入磷等n導電型雜質(zhì)，其后形成構(gòu)成源極及漏極區(qū)域14s、14d的高濃度雜質(zhì)區(qū)域(N-)。注入時，對于此有源層14的未被有源層14的保護層20覆蓋的區(qū)域，該有源層的表面露出，而雜質(zhì)，是直接被打進此露出的有源層14。因此，如在實施方式4也已說明那樣，對雜質(zhì)施加的加速能源，僅需到達有源層14的指定深度的大小即可，與通過柵極絕緣膜而注入的情況相比可以大幅縮小。
在將保護層20作為掩膜而以高濃度將雜質(zhì)注入至有源層14之后，此保護層20，是例如以灰化與濕式剝離而去除。如上述所示雖以保護層20作為掩膜而以高濃度注入雜質(zhì)，但在實施方式5中，可將打入雜質(zhì)的加速能源控制在最小限度，若利用此種條件下的注入過程，則保護層20的去除，將可毫無殘余保護層而可靠地實施。此外，在對有關(guān)n信道TFT，以低濃度的p導電型雜質(zhì)對其信道進行注入時，在此保護層20的形成前實施注入。
由有源層14表面去除保護層20之后，如圖14C所示那樣覆蓋有源層14并通過CVD形成柵極絕緣膜。
在柵極絕緣膜16之上，形成由Mo及Cr等的高熔點金屬所構(gòu)成的電極材料層。如圖14D所示，此柵極電極材料層，在n-ch型TFT的形成區(qū)域中，為使其發(fā)揮作為掩膜層18MA的功能而覆蓋該TFT的至少有源層14全區(qū)域，并且，在p-ch型TFT的形成區(qū)域，圖案化成柵極電極18p的形狀(柵極電極第1圖案化)。另外，在所有的像素TFT以n-ch型TFT構(gòu)成時，雖可將配置成島狀的各像素TFT，作成掩膜層18MA單獨覆蓋的形狀，但如為共同覆蓋像素區(qū)域全區(qū)域而將上述掩膜層18MA圖案化，將可緩和掩膜層18MA的圖案化精度，而從簡化制造工藝的觀點而言是較為理想。
在柵極電極第1圖案化后，如圖15A所示，將n-ch型TFT形成區(qū)域的掩膜層18MA與p-ch型TFT形成區(qū)域的柵極電極18p作為掩膜，對著有源層14而通過柵極絕緣膜16進行硼等p導電型雜質(zhì)的高效注入。據(jù)此，在p-ch型TFT的形成區(qū)域，p導電型雜質(zhì)選擇性地注入至有源層14中，并相對于柵極電極18p，而自動排列地形成構(gòu)成源極及漏極區(qū)域14s、14d的p導電型雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域(P+)。另外，在n-ch型TFT的形成區(qū)域，其有源層14通過被由柵極電極材料層而構(gòu)成的掩膜層18MA覆蓋，從而防止p導電型雜質(zhì)被注入。
在p導電型雜質(zhì)注入之后，接下來，將覆蓋n-ch型TFT的有源層14的掩膜層(柵極電極材料層)18MA，圖案化成n-ch型TFT的柵極電極的形狀(柵極第2圖案化)。具體而言，例如是于基板全面形成感光型保護層，并通過光刻法，如圖15B所示，在覆蓋n-ch型TFT的形成區(qū)域的掩膜層18MA之中，僅在待去除的區(qū)域(柵極電極與配線以外的區(qū)域)殘余保護層19。然后，相對此保護層19，而采用具有選擇刻蝕性的刻蝕氣體進行干式刻蝕，并選擇性地去除保護層19及為保護層19所覆蓋的掩膜層18MA。通過此種刻蝕處理，在n-ch型TFT的形成區(qū)域，也形成所希望圖案的柵極電極18n。另外，由于尚有配置的空間，故此保護層19，實際上形成得比待去除掩膜層18MA的區(qū)域稍大。因此，在柵極電極第2圖案化后，如圖15C所示，柵極絕緣膜16的表面在n-ch型TFT的有源層14的周圍區(qū)域，些許受到刻蝕。另外，也可通過濕式刻蝕而對掩膜層18MA進行刻蝕，形成所希望的柵極電極18n的圖案。
在n-ch型TFT的柵極電極18n的圖案化終了后，接下來，如圖15D所示，以柵極電極18n作為掩膜，進行n導電型雜質(zhì)的低濃度注入。通過此注入處理，在n-ch型TFT區(qū)域，僅在未由柵極電極18n覆蓋、而且在n導電型雜質(zhì)的高濃度注入時被保護層20覆蓋的區(qū)域，有選擇性地注入低濃度的雜質(zhì)。也就是，在柵極電極正下方區(qū)域(信道區(qū)域)的兩外側(cè)，與有源層14的N+區(qū)域(14s、14d)之間，相對于柵極電極18n而自動排列地形成低濃度雜質(zhì)(LD)區(qū)域(N-區(qū)域)。如此，有關(guān)LD區(qū)域，因相對于柵極電極18n而可自動排列地形成與其信道區(qū)域間的境界，故與相關(guān)技術(shù)的制造方法比較，無須將掩膜保護層的位置偏移考慮在內(nèi)的配置空間作得特別大。以柵極電極18n正下方的信道區(qū)域端作為基準的N-區(qū)域的幅度(LD距離)，是由于保護層20與柵極電極18n間的位置偏移而變動，例如在圖15D中，當柵極電極18n的形成位置向源極側(cè)偏移時，信道區(qū)域與源極區(qū)域14s間的LD距離，將較目標變得更小。但是，信道區(qū)域與漏極區(qū)域14d間的LD距離也隨之較目標變得更大。因此，源極至漏極距離即使位置偏移發(fā)生也不會變動，而導通電流的變動在源極側(cè)與漏極側(cè)取消，其結(jié)果TFT的導通電流不發(fā)生變化。此外，LD距離是由于預先考慮屏蔽的位置偏移而設(shè)定，故切斷電流，也即相對于漏電電流而言，即使發(fā)生屏蔽偏移也可控制在極小的范圍，并可充分實現(xiàn)確保TFT的信賴度。
另外，在p-ch型TFT的有源層中，即使n導電型雜質(zhì)(例如磷離子)存在，如為少量，則對電氣特性并不造成大的影響。因此在本第5實施方式中，在n導電型雜質(zhì)的低濃度注入的時候，如圖15C所示，未特別將p-ch型TFT屏蔽而進行注入。當然，也可以保護層將此p-ch型TFT的形成區(qū)域覆蓋而實施。此保護層，雖是曝露于加速成可通過柵極絕緣膜16的離子，但由于注入濃度低，且保護層所受損傷(硬化)較小，故可可靠地去除保護層。
如以上方式，在n-ch型TFT、p-ch型TFT的必要區(qū)域分別注入雜質(zhì)之后，形成層間絕緣膜22以覆蓋包含柵極電極18n、18p的基板全體。其次，進行活性化退火處理，以使所注入的雜質(zhì)活性化。另外，在本實施方式中，將包含在柵極絕緣膜16及層間絕緣膜22的氫導入至poly-Si有源層，從而與此活性化退火處理同時進行目的在于終止有源層中的結(jié)晶缺陷的氫化退火。
在完成這些退火處理后，形成接觸孔以貫通層間絕緣膜22與柵極絕緣膜16的源極、漏極區(qū)域14s、14d的對應(yīng)區(qū)域，此外，形成A1等電極材料而圖案化，并如圖15D所示，在上述接觸孔中，形成與源極區(qū)域14s連接的源極電極30s、與漏極區(qū)域14d連接的漏極電極30d或是與這些形成一體的信號配線。
在源極電極30s及漏極電極30d形成后，如上述圖11所示，覆蓋基板全面而形成丙烯樹脂等樹脂材料所構(gòu)成的平坦化絕緣膜26，并于源極電極30s的對應(yīng)區(qū)域形成接觸孔。其次，例如形成ITO等的像素電極，并以圖案化成各像素的形狀而獲得像素電極40。最后，形成取向膜28以覆蓋基板全面，LCD的第1基板即完成。第1基板完成后，將此第1基板與形成共通電極及取向膜等后的第2基板貼合，并將液晶封入于基板間，LCD單元即完成。
此外，與第5實施方式有關(guān)的TFT，與第4實施方式同樣，是也可用于采用有機EL元件來作為顯示元件的有源矩陣型OLED的各像素TFT及驅(qū)動電路TFT。另外，如上述圖12所示，此有機EL元件50，形成如下的結(jié)構(gòu)至少具有有機發(fā)光層的有機層54形成在陽極52與陰極56之間。
適用于此種OLED的TFT，按照與本第5實施方式的圖14A至圖15D同樣的順序形成即可，之后，與圖11同樣，覆蓋含有各TFT的源極電極30s及漏極電極30d的基板全面而形成由丙烯樹脂等樹脂材料所構(gòu)成的平坦化絕緣膜26。其次，在對有機EL元件50供給電流的TFT的源極或漏極電極的對應(yīng)區(qū)域形成接觸孔，并形成例如ITO等的透明導電性材料以作為陽極材料，并按照各像素的形狀圖案化而獲得各像素單獨的陽極(像素電極)52。
其次，針對雜質(zhì)的注入條件與組成掩膜的保護層的剝離性的關(guān)系進行說明。對著poly-Si有源層14，采用5％濃度的PH3作為材料而注入離子時，現(xiàn)有的穿透注入條件，已在第4實施方式中說明，須以90keV左右的加速能源，將打入側(cè)的磷離子濃度設(shè)定在6×1014cm-2左右。相對于此，若是不通過在第5實施方式中也采用的柵極絕緣膜16而直接注入，加速能源最大僅需15keV即足夠，且在打入側(cè)的磷離子濃度僅需2×1014cm-2左右即足夠。
此外，如第4實施方式中的說明，曝露于穿透注入(90keV，6×1014cm-2)的保護層(圖13B)，即使經(jīng)過灰化及濕式剝離也無法完全去除而產(chǎn)生保護層殘余。但是，在第5實施方式中，在n導電型雜質(zhì)的高濃度注入的時候也采用直接注入(15keV，2×1014cm-2)，而保護層(圖14B)，經(jīng)由灰化及濕式剝離而可毫無殘余將保護層可靠地去除。
再者，在第5實施方式中，在p導電型雜質(zhì)的高濃度注入的時候，通過柵極電極材料層(18MA)而將n-ch型TFT區(qū)域予以屏蔽(圖15A)。在此p導電型雜質(zhì)注入的時候，此p導電型雜質(zhì)，為通過既已形成的柵極絕緣膜16而以高的能源加速。但是，即使放在此種穿透注入條件下，與保護層材料不同的柵極電極材料層(18MA)不會硬化，在其后的圖案化處理的時候，不會產(chǎn)生剝離殘余等。由此點也可確認，在利用高能源注入與自身導電型不同的雜質(zhì)的時候，由于采用自身組成柵極電極的層作為將有源層覆蓋于圖案的掩膜，而可簡單消除掩膜剝離殘余的問題。
另外，對于LD區(qū)域的低濃度雜質(zhì)注入，在第5實施方式中，是以通過柵極絕緣膜16之類的注入條件下進行，例如加速能源90keV、P離子濃度3×1013cm-2左右。與高濃度穿透注入比較，加速能源雖同等，但注入離子濃度少一個數(shù)量級。因此，在此n導電型雜質(zhì)的低濃度注入的時候，即使以保護層掩膜將驅(qū)動電路的p-ch型TFT形成區(qū)域覆蓋，也僅是如上述所示曝露于低濃度的雜質(zhì)，而此種保護層的硬化少，可達成充分的剝離性。此外，在第5實施方式中，如圖15C所示，在形成LD區(qū)域所需的低濃度雜質(zhì)注入工序之前，已在p-ch型TFT的源極漏極區(qū)域?qū)嵤﹑導電型雜質(zhì)的高濃度注入(圖15A)，相對于此種p導電型源極與漏極區(qū)域，即使以低濃度注入n導電型雜質(zhì)，也不至于對TFT特性造成很大影響。因此，在n導電型雜質(zhì)的低濃度注入的時候，對于p-ch型TFT，也與n-ch型TFT同樣，源極漏極區(qū)域不特別屏蔽，而將已圖案化的柵極電極18p、18n，分別相對于信道區(qū)域而作為屏蔽。因此，依據(jù)第5實施方式的方法，在低濃度雜質(zhì)注入的時候，無須形成多少有硬化可能的保護層掩膜。
而在第5實施方式中，也與第4實施方式同樣，由于在柵極絕緣膜16形成前實施高濃度雜質(zhì)注入，故柵極絕緣膜16的N+對應(yīng)區(qū)域與N-對應(yīng)區(qū)域，僅曝露于磷的低濃度注入，而曝露于離子注入的環(huán)境是為同樣。因此，在有源層14，相對于注入該N+區(qū)域的磷濃度為1×1019cm-3左右、注入N-區(qū)域的磷濃度為1×1018cm-3左右，在柵極絕緣膜16中的磷濃度，不論在N+對應(yīng)區(qū)域N-對應(yīng)區(qū)域，兩區(qū)域均為1×1017cm-3左右。因此，膜中的磷源較高的柵極絕緣膜16中，雖然有TFT的耐壓下降等、受損害的缺點等擔心之處，但在第5實施方式中可防止此種不良發(fā)生。另外，n-ch型TFT形成區(qū)域，在p導電型雜質(zhì)注入時因以柵極電極材料層屏蔽，故在n-ch型TFT的柵極絕緣膜16中不含p導電型雜質(zhì)。相反地，p-ch型TFT的柵極絕緣膜16，如上述所示當曝露于n導電型雜質(zhì)的低濃度注入時，則在膜中將少量存在p導電型雜質(zhì)與n導電型雜質(zhì)。
發(fā)明效果依據(jù)本發(fā)明，形成于平坦化膜等厚膜上的像素電極與用于TFT有源層等的半導體膜之間的電氣連接，是通過分段所形成的多個接觸孔以及分別填埋它們的接觸材料而完成的。因此，借此，即使上述像素電極與半導體膜間的層間距離很大，各接觸孔也可各自形成為長寬比較小的孔，且接觸孔可以短時間的刻蝕形成，且可縮小各接觸部的上面及底面的面積，又可縮小上面與底面的面積差而達到高集成化的目的。
此外，用于各接觸部的導電體，相對于因形成于其上的接觸孔開口而刻蝕去除的膜，其選擇比經(jīng)常較大，從而可進行選擇性的刻蝕。因此，而可通過刻蝕防止露出于孔底面的膜的特性惡化。此外，由于第1接觸部與柵極電極同時形成，而且，第2接觸部與配線同時形成，因此不會增加工序數(shù)，可形成信賴度高的接觸部。
此外，依據(jù)本發(fā)明的其它方式，可防止雜質(zhì)注入時所用的保護層掩膜的剝離殘余。又因可對柵極電極自動排列形成信道區(qū)域及低濃度雜質(zhì)區(qū)域，故可有效地制造小面積且信賴度高的晶體管。
依據(jù)本發(fā)明的另一方式，在同一基板上形成CMOS結(jié)構(gòu)等、導電型不同的2種類的TFT時，其中一方的導電型雜質(zhì)的注入在柵極絕緣膜形成前實施，而另一方的導電型雜質(zhì)注入在柵極絕緣膜形成后，也以采用柵極電極材料作為掩膜，而對于不同導電型雜質(zhì)的任一注入處理，也可完全地消除注入掩膜材料的剝離殘余的問題。此外，可對柵極電極自動排列形成信道區(qū)域及低濃度雜質(zhì)區(qū)域，并可有效地制造小面積且信賴度高的晶體管。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性此發(fā)明是適用于例如彩色液晶顯示裝置、彩色EL顯示裝置等的彩色顯示裝置、及其它半導體元件的TFT。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于該方法具有在絕緣基板上，形成島狀的半導體膜的工序；在所述絕緣基板及所述半導體膜上，覆蓋所述半導體膜而形成第1絕緣膜的工序；形成至少1個貫通所述第1絕緣膜且露出所述半導體膜的一部份的第1接觸孔的工序；在所述第1絕緣膜上以及所述第1接觸孔內(nèi)，形成第1導電體膜，并對該第1導電體膜進行刻蝕，而在與所述半導體膜的一部份重疊的柵極電極以及所述第1接觸孔內(nèi)，同時形成與所述半導體膜電氣連接的第1接觸部的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于該方法還具有覆蓋所述第1絕緣膜以及所述柵極電極以及所述第1接觸部，而形成第2絕緣膜的工序；形成至少貫通所述第2絕緣膜且露出所述第1接觸部的一部份的第2接觸孔的工序；在所述第2絕緣膜上以及所述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與所述第1接觸部電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于該方法還具有覆蓋所述第1絕緣膜以及所述柵極電極以及所述第1接觸部，以形成第2絕緣膜的工序；形成至少2個至少貫通所述第2絕緣膜且露出所述第1接觸部以及所述半導體膜的一部份的第2接觸孔的工序；在所述第2絕緣膜上以及所述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與所述半導體膜電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
4.一種有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法具有在絕緣基板上，形成島狀的半導體膜的工序；在所述絕緣基板及所述半導體膜上，覆蓋所述半導體膜而形成第1絕緣膜的工序；形成至少1個貫通所述第1絕緣膜且露出所述半導體膜的一部份的第1接觸孔的工序；在所述第1絕緣膜上以及所述第1接觸孔內(nèi)，形成第1導電體膜，并對該第1導電體膜進行刻蝕，在與所述半導體膜的一部份重疊的柵極電極以及所述第1接觸孔內(nèi)，同時形成與所述半導體膜電氣連接的第1接觸部的工序。
5.如權(quán)利要求4所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法還具有覆蓋所述第1絕緣膜以及所述柵極電極以及所述第1接觸部，以形成第2絕緣膜的工序；形成至少貫通所述第2絕緣膜且露出所述第1接觸部的一部份的第2接觸孔的工序；在所述第2絕緣膜上以及所述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與所述第1接觸部電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法還具有在所述第2絕緣膜以及所述第2接觸部以及所述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成貫通所述平坦化膜且露出所述第2接觸部的第3接觸孔的工序；在所述平坦化膜上，借助于所述第3接觸孔，形成與所述第2接觸部電氣連接的電極的工序。
7.如權(quán)利要求4所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法還具有覆蓋所述第1絕緣膜以及所述柵極電極以及所述第1接觸部，以形成第2絕緣膜的工序；形成至少2個至少貫通所述第2絕緣膜且露出所述第1接觸部以及所述半導體膜的一部份的第2接觸孔的工序；在所述第2絕緣膜上以及所述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與所述半導體膜電氣連接的指定形狀的配線以及第2接觸部的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法還具有于所述第2絕緣膜以及所述第2接觸部以及所述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成貫通所述平坦化膜且露出第2接觸部的第3接觸孔的工序；在所述平坦化膜上，借助于所述第3接觸孔，形成與所述第2接觸部電氣連接的電極的工序。
9.如權(quán)利要求4所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法具有覆蓋所述第1絕緣膜以及所述柵極電極和所述第1接觸部，以形成第2絕緣膜的工序；形成貫通所述第2絕緣膜且露出所述第1接觸部的第2接觸孔的工序；在所述第2絕緣膜上以及所述第2接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與所述第1接觸部電氣連接的指定形狀的配線的工序；在所述第2絕緣膜以及所述第2接觸部和所述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成至少貫通所述平坦化膜的第3接觸孔的工序；在所述平坦化膜上，借助于所述第3接觸孔，形成與所述半導體膜電氣連接的電極的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于所述第3接觸孔，貫通所述平坦化膜以及所述第2絕緣膜而露出所述第1接觸部；所述電極，借助于所述第3接觸孔，與所述第1接觸部電氣連接。
11.如權(quán)利要求4所述的有源矩陣型顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法具有覆蓋所述第1絕緣膜以及所述柵極電極以及所述第1接觸部，以形成第2絕緣膜的工序；形成貫通所述第2絕緣膜且露出所述第1接觸部的第2接觸孔和形成貫通所述第2絕緣膜以及所述第1絕緣膜且露出所述半導體膜的第3接觸孔的工序；在所述第2絕緣膜上以及所述第2接觸孔內(nèi)、所述第3接觸孔內(nèi)，形成第2導電體膜，并對指定區(qū)域進行刻蝕，形成與所述第1接觸部電氣連接的第2接觸部和與所述半導體膜電氣連接的指定形狀的配線的工序；在所述第2絕緣膜以及所述第2接觸部以及所述配線上，形成將因下層結(jié)構(gòu)而形成的凹凸平坦化的平坦化膜的工序；形成貫通所述平坦化膜且露出所述第2接觸部的第4接觸孔的工序；在所述平坦化膜上，借助于所述第4接觸孔，形成與所述第2接觸部電氣連接的電極的工序。
12.一種薄膜晶體管，它具備由含有信道區(qū)域、源極區(qū)域及漏極區(qū)域的半導體膜所構(gòu)成的有源層、柵極絕緣膜、柵極電極、源極電極及漏極電極，其特征在于所述半導體膜，形成于絕緣基板上；所述柵極絕緣膜是覆蓋所述半導體膜而形成；所述柵極電極形成于所述柵極絕緣膜上的信道對應(yīng)區(qū)域；第1接觸孔形成于所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的至少一方；在所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的至少一方所形成的所述第1接觸孔之中，埋入與所述柵極電極同一材料構(gòu)成、并且與對應(yīng)的所述半導體膜的源極區(qū)域或漏極區(qū)域電氣連接的第1接觸部；所述源極電極及所述漏極電極所對應(yīng)的其中一方或兩方，借助于所述第1接觸部而與對應(yīng)的所述半導體膜的所述源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其特征在于所述第1接觸孔，分別開口于所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域；所述第1接觸部埋入所述各自的第1接觸孔中；所述源極電極借助于對應(yīng)的所述第1接觸部而連接于所述半導體的源極區(qū)域，所述漏極電極借助于對應(yīng)的所述第1接觸部而連接于所述半導體膜的漏極區(qū)域。
14.如權(quán)利要求13所述的薄膜晶體管，其特征在于所述源極電極及所述漏極電極連接于與第2接觸孔相對應(yīng)的所述源極區(qū)域與所述漏極區(qū)域，該第2接觸孔各自開口于覆蓋所述第1接觸部及所述柵極電極的層間絕緣膜的所述第1接觸部對應(yīng)區(qū)域。
15.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其特征在于所述第1接觸孔，開口于所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的其中一方；所述第1接觸部埋入所述第1接觸孔；所述源極電極及所述漏極電極的任意一方，借助于所述第1接觸部而連接于對應(yīng)的所述半導體膜的源極區(qū)域或漏極。
16.如權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管，其特征在于所述源極電極及所述漏極電極的另一方，借助于第2接觸孔連接于所述半導體膜的對應(yīng)的漏極區(qū)域或源極區(qū)域，該第2接觸孔開口于覆蓋所述柵極電極及所述柵極絕緣膜而形成的層間絕緣膜和所述柵極絕緣膜之間的對應(yīng)區(qū)域，從而使所述半導體膜表面露出于底部。
17.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其特征在于所述柵極電極及所述第1接觸部是高熔點金屬材料。
18.一種采用了薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置，該薄膜晶體管具有由含有信道區(qū)域、源極區(qū)域及漏極區(qū)域的半導體膜所構(gòu)成的有源層、柵極絕緣膜、柵極電極、源極電極及漏極電極，該有源矩陣型顯示裝置的特征在于所述半導體膜形成于絕緣基板上；所述柵極絕緣膜是覆蓋半導體膜而得以形成；所述柵極電極形成于所述柵極絕緣膜上的信道對應(yīng)區(qū)域；第1接觸孔分別形成于所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域；第1接觸部埋入形成于所述源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的所述第1接觸孔的至少一方，該第1接觸部由與所述柵極電極相同的材料構(gòu)成并且電氣連接于對應(yīng)的所述半導體膜的源極區(qū)域或漏極區(qū)域；所述源極電極及所述漏極電極的其中一方或兩方，借助于所述第1接觸部而連接于對應(yīng)的所述半導體膜的所述源極區(qū)域或漏極區(qū)域。
19.如權(quán)利要求18所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于所述第1接觸孔，分別開口于所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域；所述第1接觸部埋入所述各個第1接觸孔中；所述源極電極及所述漏極電極連接于與第2接觸孔相對應(yīng)的所述源極區(qū)域以及所述漏極區(qū)域，該第2接觸孔分別開口于覆蓋了所述第1接觸部及所述柵極電極的層間絕緣膜的所述第1接觸部對應(yīng)區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于覆蓋所述源極電極及所述漏極電極而進一步形成平坦化絕緣膜；在所述平坦化絕緣膜的所述源極電極及所述漏極電極的其中任意一方的對應(yīng)區(qū)域，形成第3接觸孔；在所述第3接觸孔內(nèi)，對應(yīng)的所述源極電極及所述漏極電極的其中之一和像素電極電氣連接。
21.如權(quán)利要求18所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于所述第1接觸孔，開口于所述柵極絕緣膜的源極對應(yīng)區(qū)域及漏極對應(yīng)區(qū)域的其中任意一方；所述第1接觸部埋入所述第1接觸孔；所述源極電極及所述漏極電極的其中任意一方，借助于所述第1接觸部而連接于對應(yīng)的所述半導體膜的源極區(qū)域或漏極。
22.如權(quán)利要求21所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于所述源極電極及所述漏極電極的另一方，借助于第2接觸孔而連接于所述半導體膜的對應(yīng)的漏極區(qū)域或源極區(qū)域，該第2接觸孔開口于覆蓋所述柵極電極及所述柵極絕緣膜而形成的層間絕緣膜和所述柵極絕緣膜之間的對應(yīng)區(qū)域，從而使所述半導體膜表面露出于底部。
23.如權(quán)利要求所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于覆蓋所述源極電極及所述漏極電極而進一步形成平坦化絕緣膜；在所述平坦化絕緣膜的所述源極電極及所述漏極電極的其中一方的對應(yīng)區(qū)域，形成第3接觸孔；在所述第3接觸孔內(nèi)，對應(yīng)的所述源極電極及所述漏極電極的其中之一和像素電極電氣連接。
24.如權(quán)利要求18所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于所述柵極電極及所述第1接觸部，是高熔點金屬材料。
25.一種柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型晶體管的制造方法，其特征在于在形成所述有源層之后，且在覆蓋該有源層的柵極絕緣膜的形成之前，利用保護層掩膜有選擇地覆蓋該有源層的期望區(qū)域后向該有源層注入雜質(zhì)；在注入所述雜質(zhì)后，將所述保護層掩膜材去除，然后覆蓋所述有源層而形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成柵極電極。
26.如權(quán)利要求25所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于所述有源層，是在形成非晶硅層后將該硅層多結(jié)晶化而獲得的多晶硅層。
27.一種柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于在形成所述有源層之后，且在覆蓋該有源層的柵極絕緣膜的形成之前，利用保護層掩膜材有選擇地覆蓋成為該有源層的信道區(qū)域以及低濃度雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域的區(qū)域，向該有源層高濃度注入雜質(zhì)；在高濃度注入所述雜質(zhì)后，去除所述保護層掩膜材，然后覆蓋所述有源層而形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成柵極電極；在所述柵極電極形成后，以該柵極電極作為掩膜，而以低濃度向所述有源層注入雜質(zhì)。
28.如權(quán)利要求27所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于所述有源層，是在形成非晶硅層后將該硅層多結(jié)晶化而獲得的多晶硅層。
29.一種柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于在形成所述有源層之后，且在覆蓋該有源層的柵極絕緣膜的形成之前，利用保護層掩膜材有選擇地覆蓋成為該有源層的信道區(qū)域以及低濃度雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域的區(qū)域，向該有源層高濃度注入n型雜質(zhì)；在高濃度注入所述n型雜質(zhì)后，去除所述保護層掩膜材，然后覆蓋所述有源層而形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成柵極電極；在所述柵極電極形成后，以該柵極電極作為掩膜，而以低濃度向所述有源層注入n型雜質(zhì)。
30.如權(quán)利要求29所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，特征在于所述有源層，是在形成非晶硅層后將該硅層多結(jié)晶化而獲得的多晶硅層。
31.如權(quán)利要求30所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于在1個基板上，在與注入所述n型雜質(zhì)的所述有源層的多結(jié)晶化處理的同時，形成由經(jīng)多結(jié)晶化處理而獲得的多晶硅層所構(gòu)成的有源層；有別于所述n型雜質(zhì)的注入處理地向該有源層注入p型雜質(zhì)。
32.一種導電型相互不同的晶體管的制造方法，該晶體管是柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管，該方法的特征在于在形成所述有源層之后，且在覆蓋所述有源層的柵極絕緣膜形成之前，形成保護層掩膜，然后將第1導電型雜質(zhì)注入至所述有源層，該保護層掩膜在第1導電型晶體管的形成區(qū)域是覆蓋其有源層的信道形成區(qū)域，而且該保護層掩膜在第2導電型晶體管的形成區(qū)域是覆蓋其有源層的形成區(qū)域；在注入第1導電型雜質(zhì)后，去除所述保護層掩膜，形成覆蓋所述有源層的柵極絕緣膜；在此柵極絕緣膜上形成柵極電極材料層，使該柵極材料層在所述第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的整個區(qū)域，而且使該柵極電極材料層在所述第2導電型晶體管的形成區(qū)域圖案化成柵極電極的形狀；在所述柵極電極材料層的圖案化后，以該柵極電極材料層作為掩膜，將所述第2導電型雜質(zhì)注入至所述有源層；在注入所述第2導電型雜質(zhì)后，將所述第1導電型晶體管的形成區(qū)域的所述柵極電極材料層圖案化成柵極電極形狀。
33.如權(quán)利要求32所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于所述第1導電型雜質(zhì)是為n導電型雜質(zhì)；所述第2導電型雜質(zhì)是為p導電型雜質(zhì)。
34.一種導電型相互不同的晶體管的制造方法，該晶體管是柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管，該方法的特征在于在形成所述有源層之后，且在覆蓋該有源層的柵極絕緣膜形成之前，形成保護層掩膜，然后將第1導電型雜質(zhì)以高濃度注入至所述有源層，該保護層掩膜在第1導電型晶體管的形成區(qū)域是覆蓋其有源層的信道形成區(qū)域以及鄰接該信道形成區(qū)域所形成的低濃度雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域，而且該保護層掩膜在第2導電型晶體管的形成區(qū)域是覆蓋其有源層的形成區(qū)域；在高濃度注入所述第1導電型雜質(zhì)后，去除所述保護層掩膜材，形成覆蓋所述有源層的柵極絕緣膜；并于柵極絕緣膜上形成柵極電極材料層，使該柵極電極材料層在所述第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的整個區(qū)域，而且使該柵極電極材料層在所述第2導電型晶體管的形成區(qū)域圖案化成柵極電極的形狀；在所述柵極電極的圖案化后，以該柵極電極作為掩膜，將所述第2導電型雜質(zhì)以高濃度注入至所述有源層；并將所述第1導電型晶體管的形成區(qū)域的所述柵極電極材料層圖案化成柵極電極形狀后，將該柵極電極作為掩膜，而以低濃度將第1導電型雜質(zhì)注入至所述有源層。
35.如權(quán)利要求34所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于所述第1導電型雜質(zhì)是為n導電型雜質(zhì)；所述第2導電型雜質(zhì)是為p導電型雜質(zhì)。
36.一種導電型相互不同的晶體管的制造方法，該晶體管是柵極電極相對于有源層而形成于上層的頂柵極型的晶體管，該方法的特征在于形成所述有源層；覆蓋所述有源層而形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成柵極電極材料層，使該柵極電極材料層在所述第1導電型晶體管的形成區(qū)域覆蓋其有源層的整個區(qū)域，而且使該柵極電極材料層在所述第2導電型晶體管的形成區(qū)域圖案化成柵極電極的形狀；在所述柵極電極的圖案化后，以該柵極電極作為掩膜，有選擇地將所述第2導電型雜質(zhì)注入至所述第2導電型晶體管的所述有源層；在注入所述第2導電型雜質(zhì)后，將所述第1導電型晶體管的形成區(qū)域的所述柵極電極材料層圖案化成柵極電極形狀。
37.如權(quán)利要求36所述的頂柵極型的晶體管的制造方法，其特征在于所述有源層，是在形成非晶硅層后將該硅層多結(jié)晶化而獲得的多晶硅層。
全文摘要
形成貫通柵極絕緣膜(5)的第1接觸孔(6)，并于柵極絕緣膜(5)上形成柵極電極(7g)，并同時于第1接觸孔內(nèi)形成第1接觸部(7s、7d)。形成貫通層間絕緣(8)膜的第2接觸孔(9)，并于第2接觸孔(9)內(nèi)，形成第2接觸部(10)。形成貫通平坦化膜(26)的第3接觸孔(11)，并于第3接觸孔(11)內(nèi)形成電極(40)。為電氣連接電極(40)與半導體膜(3)而利用多個接觸孔，各接觸孔可縮小長寬比，從而實現(xiàn)成品產(chǎn)率提升、因接觸部的上面與底面的面積差降低而帶來的高集成化等。
文檔編號G02F1/1362GK1462481SQ02801641
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月18日
發(fā)明者米田清, 山田努, 湯田真次, 鈴木浩司 申請人:三洋電機株式會社