專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法、以及使用薄膜晶體管的顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及n-或p-溝道型薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)、用于制造n-或p-型薄膜晶體管的方法、以及使用這種薄膜晶體管的顯示器。
背景技術(shù)：
非晶硅薄膜和多晶硅薄膜已經(jīng)被用作半導(dǎo)體薄膜，該薄膜用于形成例如用作控制施加到液晶顯示器(LCD)中的像素的電壓的開(kāi)關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT)或者用于液晶顯示器的控制電路的薄膜晶體管。
在使用多晶硅薄膜作為半導(dǎo)體薄膜的TFT中，遷移穿過(guò)溝道區(qū)的電子或空穴的遷移率通常高于使用非晶硅薄膜作為半導(dǎo)體薄膜的TFT中的遷移率。因此，與使用非晶硅薄膜的晶體管相比，使用多晶硅薄膜的晶體管具有更高的開(kāi)關(guān)速度，因此可以操作更快。
這使得將用于形成LCD像素選擇電路和外圍驅(qū)動(dòng)電路的TFT能夠形成在相同的襯底上，在該襯底上，形成像素控制薄膜晶體管；外圍驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LCD。此外，可以有利地增加其它部分的設(shè)計(jì)余量。通過(guò)將諸如驅(qū)動(dòng)電路或DAC等外圍驅(qū)動(dòng)電路合并到包括像素控制薄膜晶體管的顯示部分中，還可以實(shí)現(xiàn)成本和尺寸的減小以及提高的清晰度。
本申請(qǐng)人已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于在形成于絕緣襯底上的非單晶半導(dǎo)體薄膜中穩(wěn)定制造大晶粒尺寸的結(jié)晶區(qū)的大批量生產(chǎn)技術(shù)。作為用于形成大晶粒尺寸的結(jié)晶區(qū)的方法，例如在Masakiyo MATSUMURA，SurfaceScience，Vol.21，No.5，pp.278至287，2000中的“Method for FormingGiant Crystal Grain Si Film Using Excimer Laser”中和MasakiyoMATSUMURA，Applied Physics，Vol.71，No.5，pp.543至547，2000中的“Method for Forming Giant Crystal Grain Si Film UsingExcimer Laser Light Irradiation”中已經(jīng)提出了該結(jié)晶方法。大晶粒尺寸的結(jié)晶區(qū)的成功大批量生產(chǎn)不僅使液晶顯示器部分和用于像素的開(kāi)關(guān)晶體管，還使諸如DRAM或者SRAM等存儲(chǔ)電路、運(yùn)算和邏輯電路等形成在玻璃襯底上。這使整個(gè)液晶顯示器所需要的功率量以及其尺寸減小。
本發(fā)明者等人已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于形成更高性能的TFT的制造技術(shù)，該TFT提供實(shí)用且最優(yōu)化的晶體管特性。例如，具有通過(guò)在非晶硅薄膜上執(zhí)行熱處理而生長(zhǎng)的大晶粒尺寸的晶體的單晶硅的表面與通過(guò)對(duì)由常規(guī)的剝離法(lift-off method)形成的單晶棒進(jìn)行切片而形成的單晶硅晶片的表面不同。特別地，在顯微鏡下，前一種單晶硅具有不平坦的薄膜，并且其具有在晶體生長(zhǎng)期間產(chǎn)生的復(fù)雜晶界。
因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅通過(guò)在結(jié)晶區(qū)中的任意部分處形成TFT不能獲得所希望的截止電流特性。還發(fā)現(xiàn)不能獲得所希望的遷移率晶體管。
本發(fā)明旨在解決晶體管特性退化的問(wèn)題，以提供呈現(xiàn)出最優(yōu)化的截止電流和遷移率特性的TFT結(jié)構(gòu)、用于制造這種TFT的方法、以及使用這種TFT的顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種呈現(xiàn)出最優(yōu)化的晶體管特性的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)、用于制造該薄膜晶體管的方法、以及使用該薄膜晶體管的顯示器。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的薄膜晶體管為n-溝道型薄膜晶體管，該薄膜晶體管在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，該薄膜晶體管具有位于溝道區(qū)上方的柵絕緣膜和柵電極，該薄膜晶體管的特征在于漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的薄膜晶體管為n-溝道型薄膜晶體管，該薄膜晶體管在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，并且該結(jié)晶區(qū)具有在晶體生長(zhǎng)方向上升高的傾斜表面，該薄膜晶體管具有位于溝道區(qū)上方的柵絕緣膜和柵電極，該薄膜晶體管的特征在于漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的薄膜晶體管為p-溝道型薄膜晶體管，該薄膜晶體管在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，該薄膜晶體管具有位于溝道區(qū)上方的柵絕緣膜和柵電極，該薄膜晶體管的特征在于漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的薄膜晶體管為p-溝道型薄膜晶體管，該薄膜晶體管在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，并且該結(jié)晶區(qū)具有在晶體生長(zhǎng)方向上升高的傾斜表面，該薄膜晶體管具有位于溝道區(qū)上方的柵絕緣膜和柵電極，該薄膜晶體管的特征在于漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于制造薄膜晶體管的方法是用于制造n-溝道型薄膜晶體管的方法，該方法的特征在于包括使用具有反向峰狀光強(qiáng)度分布的激光輻射非單晶半導(dǎo)體膜以使被輻射的區(qū)域結(jié)晶以形成結(jié)晶區(qū)的步驟；以及通過(guò)將與溝道區(qū)相鄰的漏極或源極區(qū)的側(cè)邊緣設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm來(lái)形成薄膜晶體管的步驟。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于制造薄膜晶體管的方法是用于制造p-溝道型薄膜晶體管的方法，該方法的特征在于包括使用具有反向峰狀光強(qiáng)度分布的激光輻射非單晶半導(dǎo)體膜以使被輻射的區(qū)域結(jié)晶以形成結(jié)晶區(qū)的步驟；以及通過(guò)將與溝道區(qū)相鄰的漏極或源極區(qū)的側(cè)邊緣設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm來(lái)形成薄膜晶體管的步驟。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的顯示器具有設(shè)置在外圍電路部分中的上述薄膜晶體管，該外圍電路部分包括信號(hào)和掃描線驅(qū)動(dòng)電路并且需要在高速下操作。
本發(fā)明提供呈現(xiàn)出最優(yōu)化截止電流特性的n-溝道型TFT、用于制造n-溝道型TFT的方法、以及使用該n-溝道型TFT的顯示器。本發(fā)明還提供呈現(xiàn)出最優(yōu)化的空穴遷移率的p-溝道型TFT、用于制造p-溝道型TFT的方法、以及使用該p-溝道型TFT的顯示器。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的n-或p-溝道型薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的部分剖面視圖；圖2是按照步驟順序示出制造圖1所示的TFT的工藝的工藝流程圖；圖3是示出圖1所示的n-溝道型薄膜晶體管中的遷移率特性和截止電流特性與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的特性圖；圖4是示出圖1所示的p-溝道型薄膜晶體管中的遷移率特性與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的特性圖；
圖5是示出圖2所示的結(jié)晶工藝的結(jié)晶設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖；圖6是進(jìn)一步詳細(xì)地示出圖5所示照明光學(xué)系統(tǒng)的圖；圖7是示出其中通過(guò)圖2所示的結(jié)晶工藝來(lái)進(jìn)行結(jié)晶的襯底結(jié)構(gòu)以及被結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜的形狀的圖；圖8是按照步驟順序示出圖2所示的TFT制造工藝的實(shí)例的截面圖；圖9是按照步驟順序示出圖8所示的TFT制造工藝的后處理的截面圖；圖10是圖9(g)的截面照片；圖11是從上面觀察到的圖10的照片；圖12是示出通過(guò)圖8和9所示工藝獲得的大量TFT的特性比較的特性圖；圖13是示出其中將圖1中的薄膜晶體管應(yīng)用到液晶顯示器的例子的電路圖；圖14是示出大量p-溝道晶體管中的遷移率與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的圖；圖15是示出在具有分別形成在不同位置處的漏極邊緣的多個(gè)薄膜晶體管中的漏極電流與柵電壓之間的關(guān)系的圖；圖16是示出圖1所示的n-溝道型薄膜晶體管中的遷移率特性和截止電流特性與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的另一實(shí)施例的特性圖；以及圖17是示出通過(guò)圖8和9所示的工藝獲得的大量TFT的特性比較的另一實(shí)施例的特性圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明下面將參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。下面的說(shuō)明涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其旨在說(shuō)明本發(fā)明的一般原理。因此，該說(shuō)明不是要將本發(fā)明限于該實(shí)施例部分或者限制為附圖具體所示的結(jié)構(gòu)。在下述詳細(xì)說(shuō)明和附圖中，用相似的參考標(biāo)記表示相似的元件。
本發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)并申請(qǐng)了關(guān)于通過(guò)將漏極或源極邊緣與晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置的附近對(duì)準(zhǔn)來(lái)作為向晶體沿水平方向生長(zhǎng)的晶體的結(jié)晶區(qū)提供最優(yōu)化的遷移率特性的方法制造p-或n-溝道型TFT的技術(shù)的專利。為了在晶體沿水平方向生長(zhǎng)的大晶粒尺寸結(jié)晶區(qū)內(nèi)盡可能多地形成TFT，本發(fā)明人專心致力于研究在晶體生長(zhǎng)起始位置附近的結(jié)晶區(qū)的晶體管特性，即用于漏電流的截止電流特性和遷移率特性。結(jié)果，相對(duì)于其中形成TFT的漏極邊緣的位置，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)最優(yōu)化的晶體管特性的適當(dāng)區(qū)域。
在第一實(shí)施例中，在晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)中形成n-溝道型TFT。在這種情況下，通過(guò)形成n-溝道型TFT使得TFT的漏極或源極區(qū)的的溝道區(qū)側(cè)邊緣位于結(jié)晶區(qū)中的不與晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置附近相應(yīng)的位置處，例如，在距離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約1.7μm內(nèi)，或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.4至4.6μm或大約4.9至5.5μm，來(lái)獲得最優(yōu)化的截止電流特性。
在另一實(shí)施例中，通過(guò)形成n-溝道型TFT使得TFT的漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣位于結(jié)晶區(qū)中的不與晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置附近相應(yīng)的位置處，例如，在距離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)，或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm，來(lái)獲得最優(yōu)化的截止電流特性。
在第二實(shí)施例中，在晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)中形成p-溝道型TFT。在這種情況下，通過(guò)形成p-溝道型TFT使得TFT的漏極或源極區(qū)的的溝道區(qū)側(cè)邊緣位于結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm，例如，至少遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位或垂直生長(zhǎng)起始位置2.3μm，來(lái)獲得最優(yōu)化的遷移率特性。
首先，參考圖1，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施例的薄膜晶體管進(jìn)行說(shuō)明。第一和第二實(shí)施例涉及不同的溝道類型，n和p，但具有相同的結(jié)構(gòu)。圖1是示出其中形成這些薄膜晶體管的區(qū)域的放大的截面圖。第一和第二實(shí)施例具有下述的共同特性。
在非單晶半導(dǎo)體層的光輻射區(qū)中，通過(guò)水平方向上的晶體生長(zhǎng)來(lái)形成結(jié)晶區(qū)(5；(7-S-C-D-8))。對(duì)結(jié)晶區(qū)5進(jìn)行成形以便使晶體生長(zhǎng)從晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始沿水平方向進(jìn)行，在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8處，晶體升高到最大。使用光對(duì)非單晶半導(dǎo)體層，例如非晶硅膜4(參見(jiàn)圖7)進(jìn)行輻射以使晶體沿水平方向生長(zhǎng)，以形成結(jié)晶的結(jié)晶區(qū)5。結(jié)晶區(qū)5例如是其中晶體從晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始在晶體生長(zhǎng)方向13上生長(zhǎng)的硅膜。結(jié)晶區(qū)5具有傾斜的表面，其具有朝著晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8增加的膜厚。在該結(jié)晶區(qū)5中，溝道區(qū)中的電子或空穴的遷移率(μmax)在TFT的晶體生長(zhǎng)方向13上增加并且在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8附近顯著增加。
在晶體生長(zhǎng)起始位置7附近處分布大量的精細(xì)晶粒。因此本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不期望通過(guò)將TFT的漏極邊緣與晶體生長(zhǎng)起始位置7的附近對(duì)準(zhǔn)來(lái)形成TFT。換句話說(shuō)，通過(guò)將其漏極邊緣與晶體生長(zhǎng)起始位置7的附近對(duì)準(zhǔn)來(lái)形成TFT，會(huì)不期望地退化晶體管的遷移率考慮到上述特性，來(lái)制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT。特別地，利用上面的結(jié)晶區(qū)，使TFT位于和形成在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)能夠使電子或空穴遷移率(μmax)在上述位置處被最大化。
在非單晶半導(dǎo)體層的光輻射區(qū)中，通過(guò)在水平方向上的晶體生長(zhǎng)來(lái)形成結(jié)晶區(qū)5；在結(jié)晶區(qū)5中，晶體從晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始在水平方向上生長(zhǎng)。結(jié)晶區(qū)5是具有傾斜表面14的半導(dǎo)體薄膜，該傾斜表面朝向晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8升高。換句話說(shuō)，結(jié)晶區(qū)5是具有傾斜表面的半導(dǎo)體薄膜，膜厚從晶體生長(zhǎng)起始位置開(kāi)始在水平方向上單調(diào)增加。
雖然原因不明，但是激光在高出部分的邊緣8處具有顯著的影響，在此從圖1的右側(cè)生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)5的終端與從圖1的左側(cè)生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)5的終端相碰。這在該區(qū)域中產(chǎn)生高的膜應(yīng)力和磨損。預(yù)計(jì)這會(huì)使諸如遷移率的特性退化。使漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣位于結(jié)晶區(qū)中的不與晶體生長(zhǎng)起始位置7相應(yīng)的位置處。另一方面，優(yōu)選使漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣位于膜厚單調(diào)增加的傾斜表面的頂點(diǎn)附近。例如，非單晶半導(dǎo)體膜是諸如Si的多晶膜或者非晶膜。
現(xiàn)在，參考圖1，將對(duì)驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的n-或p-溝道型TFT的具體結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖1中的TFT 1具有頂柵型薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。襯底2可以是絕緣體襯底或具有形成在其表面上的絕緣膜的半導(dǎo)體或金屬襯底。在例如玻璃襯底2的絕緣襯底上設(shè)置絕緣膜，例如氧化硅膜3。例如，氧化硅膜3為CVD膜或熱氧化物膜且具有例如1μm的厚度。在氧化硅膜3上設(shè)置非單晶半導(dǎo)體膜，例如，非晶硅膜4。非晶硅膜4具有30至300nm的厚度，更為具體地，例如200nm。例如通過(guò)等離子體CVD來(lái)沉積非晶硅膜。
在整個(gè)非晶硅膜4或其預(yù)定區(qū)域中形成結(jié)晶區(qū)5。圖1示出兩個(gè)結(jié)晶區(qū)5。結(jié)晶區(qū)5具有類似于如圖7(b)中的L所示的反向峰圖案的光強(qiáng)度分布。通過(guò)利用具有足夠熔化非晶硅膜4的能量的光束，例如KrF受激準(zhǔn)分子激光的輻射來(lái)使得結(jié)晶區(qū)5結(jié)晶。
在由具有如反向峰圖案的多個(gè)光強(qiáng)度分布的激光所結(jié)晶的結(jié)晶區(qū)5中，進(jìn)行晶體生長(zhǎng)，且膜厚度從晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始沿水平方向連續(xù)增加。在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8附近，結(jié)晶區(qū)5具有與被結(jié)晶和升起的單晶硅膜相對(duì)應(yīng)的橫截面形狀。
在由具有如反向峰圖案的多個(gè)光強(qiáng)度分布的激光所結(jié)晶的結(jié)晶區(qū)5中，晶體在相鄰的正向峰部分P，即結(jié)晶的晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8，彼此相碰(參見(jiàn)圖7(b))。這產(chǎn)生了與升起的硅膜相對(duì)應(yīng)的角形截面形狀。在本說(shuō)明書(shū)中，其預(yù)定位置被結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜被定義為半導(dǎo)體薄膜4a。通過(guò)圖7(b)中的反向峰狀的光強(qiáng)度分布的脈沖寬度來(lái)確定晶體生長(zhǎng)起始位置7與晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8之間的長(zhǎng)度。
在該實(shí)施例中，通過(guò)將TFT 1的溝道區(qū)C的漏極或源極邊緣放置在結(jié)晶區(qū)5中的不與晶體生長(zhǎng)起始位置7或垂直生長(zhǎng)起始位置附近相應(yīng)的位置處，來(lái)形成TFT 1。
例如，通過(guò)將TFT 1的溝道區(qū)C的漏極邊緣10(側(cè)端10)放置在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置0.7μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm，例如在距離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.3μm內(nèi)，來(lái)形成根據(jù)第一實(shí)施例的n-溝道型TFT。形成溝道區(qū)C使其與漏極區(qū)D相鄰，并且使源極區(qū)S與溝道區(qū)C相鄰。
在另一實(shí)施例中，通過(guò)將TFT1的溝道區(qū)C的漏極邊緣10(側(cè)端10)放置在晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm，例如在距離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.3μm內(nèi)，來(lái)形成根據(jù)第一實(shí)施例的n-溝道型TFT。形成溝道區(qū)C使其與漏極區(qū)D相鄰，并且使源極區(qū)S與溝道區(qū)C相鄰。
例如，通過(guò)將TFT 1的溝道區(qū)C的漏極邊緣10(側(cè)端10)放置在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置7至少2.3μm，來(lái)形成根據(jù)第二實(shí)施例的p-溝道型TFT。形成溝道區(qū)C使其與漏極區(qū)D相鄰，并且使源極區(qū)S與溝道區(qū)C相鄰。
將諸如氧化硅膜等柵絕緣膜11設(shè)置在溝道區(qū)C上，以便與其對(duì)準(zhǔn)。氧化硅膜可以是通過(guò)基于在300至400℃，例如350℃下的微波加熱CVD的直接氧化低溫工藝而形成的氧化膜。
柵電極12設(shè)置在柵絕緣膜11上，以便其與溝道區(qū)C對(duì)準(zhǔn)。由此制造TFT 1。在本說(shuō)明書(shū)中，TFT是具有TFT結(jié)構(gòu)的元件且不僅可以用作晶體管還可以用于存儲(chǔ)器、電容器或電阻器。
現(xiàn)在，參考圖2的工藝圖，對(duì)用于制造n-或p-溝道TFT 1的方法的例子進(jìn)行說(shuō)明。與圖1中那些元件相同的元件由相同的參考標(biāo)記表示。省略其詳細(xì)說(shuō)明以避免重復(fù)。
首先，制造結(jié)晶襯底。例如，將石英襯底或由非堿性玻璃組成的玻璃襯底2傳送到等離子體CVD設(shè)備。將玻璃襯底2放置并安裝于等離子體CVD設(shè)備中的預(yù)定位置處(步驟-1)。隨后，通過(guò)等離子體CVD在氣相中生長(zhǎng)下層絕緣膜，例如氧化硅膜3(步驟-2)。例如，可以在500℃的襯底溫度和40分鐘的沉積時(shí)間下執(zhí)行等離子體CVD。
然后，通過(guò)等離子體CVD在氣相中生長(zhǎng)將要被結(jié)晶的由非晶硅或多晶硅組成的非單晶半導(dǎo)體膜(步驟-3)；非單晶半導(dǎo)體膜是膜厚度為30至300nm(例如大約200nm)的非晶硅膜4。例如通過(guò)LP-CVD(低壓CVD)在氧化硅膜3上沉積非晶硅膜4。非晶硅膜4(a-Si)具有例如200nm的厚度。例如在包括150sccm的流速、8Pa的壓力、450℃的襯底溫度和35分鐘的沉積時(shí)間的條件下，在Si2H6氣氛下執(zhí)行LP-CVD工藝。在這種情況下，使用LP-CVD工藝，但是也可以使用例如PE-CVD(低溫等離子體CVD)工藝來(lái)代替。
非單晶半導(dǎo)體薄膜不限于非晶硅膜4(Si)。例如，可以使用諸如Ge或者SiGe等薄膜。此外，非單晶半導(dǎo)體薄膜的沉積不限于CVD工藝。例如，可以使用濺射設(shè)備來(lái)執(zhí)行沉積。
然后，為了形成大晶粒尺寸的結(jié)晶區(qū)，通過(guò)等離子體CVD，在非晶硅膜4上沉積膜厚為10至100nm(例如10nm)的可以透射入射光的覆蓋膜，例如氧化硅膜。例如通過(guò)LP-CVD工藝，在500℃的襯底溫度和10分鐘的沉積時(shí)間下，在非晶硅膜4上沉積氧化硅膜。覆蓋膜由絕緣膜組成并且發(fā)揮熱存儲(chǔ)作用。在隨后的步驟中，當(dāng)使用激光進(jìn)行結(jié)晶時(shí)，覆蓋膜減小了非單晶半導(dǎo)體膜2的溫度的降低速率。由此制造結(jié)晶的覆蓋膜(步驟-4)。
然后執(zhí)行結(jié)晶步驟5和6。結(jié)晶襯底2位于并安裝在結(jié)晶設(shè)備中的預(yù)定位置處。使用具有如圖7(b)所示的反向峰圖案的光強(qiáng)度分布的脈沖狀受激準(zhǔn)分子激光來(lái)輻射傳送到結(jié)晶設(shè)備的結(jié)晶襯底中的結(jié)晶位置。加熱被輻射的區(qū)域并使其熔化(步驟-5)。
這種溫度分布使熱量存儲(chǔ)在覆蓋膜35中。阻擋受激準(zhǔn)分子激光以按照與諸如圖9(b)所示的光強(qiáng)度分布相對(duì)應(yīng)的溫度梯度降低被熔化的半導(dǎo)體膜的溫度。利用該溫度升高工藝，由于覆蓋膜的熱存儲(chǔ)作用，溫度緩慢降低。因此，與溫度梯度相聯(lián)系地使晶體生長(zhǎng)循序發(fā)生，以形成結(jié)晶區(qū)5，其中形成大晶粒尺寸的晶體(步驟-6)。受激準(zhǔn)分子激光例如可以是KrF受激準(zhǔn)分子激光且其可以具有例如350mJ/cm2的能量密度。將結(jié)晶的位置信息預(yù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)(未示出)中。計(jì)算機(jī)自動(dòng)地按順序移動(dòng)襯底并將其放置在結(jié)晶襯底中的結(jié)晶位置處，然后使用用于結(jié)晶的激光輻射襯底以完成結(jié)晶步驟5和6。
結(jié)晶步驟5和6使用后面詳細(xì)說(shuō)明的相位調(diào)制受激準(zhǔn)分子激光結(jié)晶法。在這種情況下，使用具有反向峰狀光強(qiáng)度分布R(見(jiàn)圖7(b))的受激準(zhǔn)分子激光輻射覆蓋膜的表面。脈沖激光輻射使已經(jīng)被激光輻射的非晶硅膜4的該區(qū)域熔化。熔化區(qū)的溫度降低，同時(shí)阻斷激光。凝固位置在水平方向上移動(dòng)以產(chǎn)生連續(xù)的結(jié)晶生長(zhǎng)，從而形成結(jié)晶區(qū)5。
在結(jié)晶區(qū)5中，晶體生長(zhǎng)從圖1所示的晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始沿水平方向進(jìn)行。從晶體生長(zhǎng)起始位置7到晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8的距離在根據(jù)第一實(shí)施例的n-溝道型中為5.0μm。該距離在根據(jù)第二實(shí)施例的p-溝道型的例子中為5.0μm。晶體生長(zhǎng)將非晶硅膜4轉(zhuǎn)化為部分或全部結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜4a?？梢詧?zhí)行一次或多次脈沖激光輻射?；蛘撸梢詫⒚}沖激光輻射與利用另一種光源的輻射例如閃光燈的光相結(jié)合。
因此，通常將形成的結(jié)晶區(qū)5進(jìn)行整形，以便于晶體生長(zhǎng)從晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始沿水平方向前進(jìn)，并且晶體在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8升高，如圖1所示。
然后，為了在大晶粒尺寸的結(jié)晶區(qū)中形成TFT 1，從所沉積的覆蓋膜除去氧化硅膜(步驟-7)?？梢酝ㄟ^(guò)干法蝕刻工藝除去氧化硅膜。例如，可以使用BCl3或CH4作為干法蝕刻工藝的蝕刻氣體。
然后，在其上已經(jīng)完成結(jié)晶工藝的玻璃襯底2上執(zhí)行TFT制造工藝。例如，通過(guò)將TFT的漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣放置在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置7或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm，來(lái)制造根據(jù)第一實(shí)施例的n-溝道型TFT。
在另一實(shí)施例中，通過(guò)將TFT的漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣放置在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置7或垂直生長(zhǎng)起始位置1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm，來(lái)制造根據(jù)第一實(shí)施例的n-溝道型TFT。
通過(guò)將TFT的漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣放置在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置2.3μm，來(lái)制造根據(jù)第二實(shí)施例的p-溝道型TFT。
在本說(shuō)明書(shū)中，晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置是結(jié)晶的單晶區(qū)中晶體生長(zhǎng)開(kāi)始的位置，如圖7(c)中所示。在晶體生長(zhǎng)起始位置7，精細(xì)的晶體晶粒聚集在晶體生長(zhǎng)起始部分中。晶體生長(zhǎng)起始位置7是不與精細(xì)晶體晶粒部分相應(yīng)的單晶生長(zhǎng)起始位置。TFT的漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣是位于溝道區(qū)和與溝道區(qū)接觸的漏極區(qū)或源極區(qū)之間的邊界位置處的漏極或源極的邊緣。
然后，將具有結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜的玻璃襯底2傳送到等離子體CVD設(shè)備(未示出)中的預(yù)定位置并將其放置和安裝在該位置。等離子體CVD設(shè)備通過(guò)等離子體CVD將氧化硅膜沉積在從被傳送的玻璃襯底1中暴露出的結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜的表面上，以便于形成柵絕緣膜11，如圖8(a)所示(步驟-8)。
然后，將其上已經(jīng)形成柵絕緣膜11的玻璃襯底2傳送到濺射設(shè)備并定位在其中，該濺射設(shè)備沉積形成柵電極的導(dǎo)體膜40，如圖8(b)所示。例如，沉積鋁(Al)40作為柵電極(步驟-9)。然后將襯底傳送到等離子體蝕刻設(shè)備，在該設(shè)備中利用由抗蝕劑膜41構(gòu)成的掩模對(duì)其進(jìn)行等離子體蝕刻，以形成柵電極12(步驟-9)。
隨后將在上述步驟中形成的柵電極12用作掩模，以將高濃度雜質(zhì)離子注入到結(jié)晶區(qū)中，以便形成源極和漏極區(qū)。雜質(zhì)離子例如為用于n-溝道晶體管的磷離子和用于p-溝道晶體管的硼離子。隨后在氮?dú)夥罩袌?zhí)行退火工藝(例如，在600℃執(zhí)行1小時(shí))，以活化雜質(zhì)。由此在結(jié)晶區(qū)中形成源極區(qū)S和漏極區(qū)D，如圖1中所示。這在源極區(qū)S與漏極區(qū)D之間產(chǎn)生溝道區(qū)C，在該溝道區(qū)中使載流子遷移(步驟-10)。
然后在柵絕緣層11和柵電極12上形成層間絕緣層(未示出)。在層間絕緣層中形成接觸孔(未示出)以將源和漏電極分別連接于源極區(qū)S和漏極區(qū)D。
然后，將構(gòu)成柵電極、源和漏電極的金屬層，例如鋁，填充到接觸孔中并沉積于層間絕緣層(未示出)上。使用光刻技術(shù)將沉積于層間絕緣層上的金屬層蝕刻成預(yù)定圖案。這形成源和漏電極以制造n-或p-溝道型薄膜晶體管(步驟-11)。在第一和第二實(shí)施例中，TFT 1具有例如1μm的柵極長(zhǎng)度。
在上述制造工藝中，通過(guò)將與溝道區(qū)C相鄰的源極區(qū)S或漏極區(qū)D的側(cè)邊緣放置在結(jié)晶區(qū)中的不與晶體生長(zhǎng)起始位置7相應(yīng)的位置處，來(lái)形成TFT。換句話說(shuō)，通過(guò)用作離子注入掩模的柵電極12來(lái)定位側(cè)邊緣。由此將柵電極12放置并安裝在結(jié)晶區(qū)上的不與晶體生長(zhǎng)起始位置7附近相應(yīng)的位置處。
參考圖3和4，將說(shuō)明對(duì)由此制造的n-或p-溝道型TFT的晶體管特性的測(cè)量。
圖3和圖16是示出在如上所述結(jié)晶的結(jié)晶區(qū)5中形成的n-溝道TFT 1中的截止電流[A](漏電流)與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的特性曲線圖。圖3示出當(dāng)源-漏電極電壓Vds＝0.1V時(shí)和當(dāng)源-柵電極電壓Vgs＝-5V時(shí)所展現(xiàn)出的截止電流特性。
圖4是示出在如上所述結(jié)晶的結(jié)晶區(qū)5中形成的p-溝道TFT 1中的遷移率μFE[cm2/Vs]與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的特性曲線圖。圖3示出當(dāng)源-漏電極電壓Vds＝0.1V時(shí)和當(dāng)源-柵電極電壓Vgs＝-5V時(shí)所展現(xiàn)出的遷移率特性。結(jié)晶區(qū)取決于反向峰狀光強(qiáng)度分布的脈沖寬度。例如，已經(jīng)確定了能夠使得5μm尺寸的結(jié)晶區(qū)被批量生產(chǎn)的技術(shù)。
對(duì)截止電流特性的觀察如下以使漏極邊緣形成(在結(jié)晶區(qū)中)在距離晶體生長(zhǎng)起始位置70.7μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm的方式所制造的TFT 1呈現(xiàn)出較大的截止電流，即不適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦?較小的截止電流，即，適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦?，參見(jiàn)圖3。
在另一實(shí)施例中，以使漏極邊緣形成(在結(jié)晶區(qū)中)在距離晶體生長(zhǎng)起始位置71.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm的方式所制造的TFT 1呈現(xiàn)出較小的截止電流，即適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦?，參?jiàn)圖16。
以使漏極邊緣形成(在結(jié)晶區(qū)中)在距離晶體生長(zhǎng)起始位置70.5μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約1.5至1.8μm或大約3.0至3.7μm的方式所制造的n-溝道型TFT 1呈現(xiàn)出較小的截止電流，即適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦?較大的截止電流，即，不適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦?，參見(jiàn)圖3。
在另一實(shí)施例中，以使漏極邊緣形成為遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置7大約1.0至2.0μm或大約3.7至4.6μm的方式所制造的n-溝道型TFT1呈現(xiàn)出較大的截止電流，即不適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦?，參?jiàn)圖16。
對(duì)遷移率特性的觀察如下如圖4中所示，以使漏極邊緣形成在結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約0.7至2.6μm或大約3.1至4.5μm的方式所制造的n-溝道型TFT 1呈現(xiàn)出適當(dāng)?shù)倪w移率特性。
另一方面，以使漏極邊緣形成在距離晶體生長(zhǎng)起始位置70.7μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置7大約2.2至3.1μm或大約4.7至5.0μm的方式所制造的p-溝道型TFT 1呈現(xiàn)出減小的遷移率；這些TFT難以利用。
在另一實(shí)施例中，以使漏極邊緣形成在距離晶體生長(zhǎng)起始位置70.7μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置7大約2.7至3.1μm或大約4.5至5.0μm的方式所制造的p-溝道型TFT 1呈現(xiàn)出減小的遷移率，這些TFT難以利用。
現(xiàn)在參考圖5至7，對(duì)結(jié)晶設(shè)備進(jìn)行具體說(shuō)明，該結(jié)晶設(shè)備形成如此形狀使得晶體生長(zhǎng)從存在大量精細(xì)晶體晶粒的晶體生長(zhǎng)起始位置7開(kāi)始在水平方向上前進(jìn)，且晶體朝向晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8升高。
如圖5所示，結(jié)晶設(shè)備20包括照明系統(tǒng)15、設(shè)置在照明系統(tǒng)15的光軸上的相位調(diào)制元件16、設(shè)置在相位調(diào)制元件16的光軸上的圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17以及支撐設(shè)置在圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17的光軸上的結(jié)晶襯底18的臺(tái)架19。
照明系統(tǒng)15是圖6所示的光學(xué)系統(tǒng)，且例如由光源21和均化器22組成。光源21可以是KrF受激準(zhǔn)分子激光光源21，其提供波長(zhǎng)例如為248nm的光?；蛘?，光源21可以是發(fā)射波長(zhǎng)為308nm的脈沖光的XeCl受激準(zhǔn)分子激光光源、發(fā)射波長(zhǎng)為248nm的脈沖光的KrF受激準(zhǔn)分子激光器或者發(fā)射波長(zhǎng)為193nm的脈沖光的ArF受激準(zhǔn)分子激光器。或者，光源21可以是YAG激光光源?；蛘撸庠?1可以是輸出能量足以熔化非單晶半導(dǎo)體薄膜、例如非晶硅膜4的另一種適當(dāng)光源。均化器22設(shè)置在由光源21發(fā)射的激光的光軸上。
均化器22使由光源21發(fā)射的激光的光強(qiáng)度以及到相位調(diào)制元件16的光的入射角在光通量的橫截面中均化。均化器22例如具有光束擴(kuò)展器23、第一復(fù)眼(fly eye)透鏡24、第一聚光器光學(xué)系統(tǒng)25、第二復(fù)眼透鏡26和第二聚光器光學(xué)系統(tǒng)27，將上述所有元件設(shè)置在來(lái)自光源的激光的光軸上。
在照明系統(tǒng)15中，通過(guò)光源21發(fā)射激光。然后，激光經(jīng)由光束擴(kuò)展器23被放大且然后入射到第一復(fù)眼透鏡24上。在第一復(fù)眼透鏡24的后焦平面上形成多個(gè)光源。來(lái)自多個(gè)光源的光通量以重疊方式照射第二復(fù)眼透鏡26的入射表面。結(jié)果，在第二復(fù)眼透鏡26的后焦平面上形成了比在第一復(fù)眼透鏡24的后焦平面上更多的光源。將來(lái)自形成于第二復(fù)眼透鏡26的后焦平面上的大量光源的光通量經(jīng)由第二聚光器光學(xué)系統(tǒng)27入射到相位調(diào)制元件16。由此光通量以重疊方式照射相位調(diào)制元件16。
結(jié)果，均化器22中的第一復(fù)眼透鏡24和第一聚光器光學(xué)系統(tǒng)25構(gòu)成第一均化器，其均化入射在相位調(diào)制元件16上的激光的入射角。第二復(fù)眼透鏡26和第二聚光器光學(xué)系統(tǒng)27構(gòu)成第二均化器，其在相位調(diào)制元件16的表面的每個(gè)位置均化來(lái)自第一均化器的激光的光強(qiáng)度，光的入射角已經(jīng)被均化。照明系統(tǒng)22由此形成具有幾乎均勻的光強(qiáng)度分布的激光。使用該激光輻射相位調(diào)制元件16。
相位調(diào)制元件16，即，移相器，是調(diào)制由均化器22所發(fā)射的光的相位的光學(xué)元件。相位調(diào)制元件16然后發(fā)射具有諸如圖7(b)所示的反向峰狀最小光強(qiáng)度分布的激光束，圖7(b)是反向峰狀最小光強(qiáng)度分布的部分放大視圖。在該附圖中，橫坐標(biāo)軸表示位置(輻射表面上的位置)，而縱坐標(biāo)軸表示光強(qiáng)度(能量)。
用作相位調(diào)制元件的移相器16可以通過(guò)在例如石英基底材料等透明元件中制作臺(tái)階來(lái)形成。移相器16使激光束在臺(tái)階之間的邊界衍射以便于它們相互干涉，從而將周期性空間分布施加到激光強(qiáng)度上。移相器不限于該實(shí)例。例如，形成光透射區(qū)域，該區(qū)域在與臺(tái)階部分x＝0相對(duì)應(yīng)的邊界周圍具有180°的橫向相位差。通常，當(dāng)激光的波長(zhǎng)定義為λ且在透明基底材料上形成折射率為n的透明介質(zhì)時(shí)，為了獲得180°的相位差所需要的在透明介質(zhì)與透明基底材料之間的膜厚度差t由t＝λ/2(n-1)給出。當(dāng)石英基底材料具有1.46的折射率時(shí)，由于XeCl受激準(zhǔn)分子激光具有308nm的波長(zhǎng)，所以需要334.8nm大小的臺(tái)階來(lái)實(shí)現(xiàn)180°的相位差。例如，可通過(guò)選擇性蝕刻來(lái)形成該臺(tái)階。
或者，可以通過(guò)使用SiNx膜作為透明介質(zhì)并通過(guò)PECVD、LPCVD等將其沉積來(lái)形成臺(tái)階部分。在該情況下，當(dāng)該SiNx膜具有2.0的折射率時(shí)，可以將其在石英基底材料上沉積至154nm的厚度且然后對(duì)其蝕刻以形成臺(tái)階。已經(jīng)穿過(guò)具有180°相位差的移相器的激光強(qiáng)度顯示出周期性變化的圖案，如圖7(b)所示。
在本實(shí)施例中，周期性移相器是通過(guò)重復(fù)和周期性地形成臺(tái)階而獲得的掩模。在本實(shí)施例中，相移圖案的寬度與圖案之間的距離例如都是3μm。相位差不需要一定是180°，而是僅必須獲得適合于使半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶的激光強(qiáng)度分布。
如圖5所示，相位被相位調(diào)制元件16調(diào)制的激光經(jīng)由圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17入射到諸如非晶硅膜的結(jié)晶襯底18上。如此放置圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17以便使相位調(diào)制元件16的圖案表面與結(jié)晶襯底18光學(xué)共軛。換句話說(shuō)，校正臺(tái)架19的高度位置以便于將結(jié)晶襯底18設(shè)置在與相位調(diào)制元件16的圖案表面光學(xué)共軛的表面上(圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17的圖像表面)。
圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17包括在正透鏡組31與正透鏡組32之間的孔徑光闌33。圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17可以是光學(xué)透鏡，其將來(lái)自相位調(diào)制元件16的圖像投影到結(jié)晶襯底18上，而不改變其比例，或其將比例減小到例如五分之一。
圖5所示的孔徑光闌33具有多個(gè)包括具有不同尺寸的孔徑部分(透光部分)的孔徑光闌。這些孔徑光闌33關(guān)于光學(xué)路徑可以相互替換?；蛘?，多個(gè)孔徑光闌33中的每一個(gè)可以具有能夠連續(xù)改變孔徑部分的尺寸的可變闌(iris stop)。在任何情況下，將孔徑光闌33中的孔徑尺寸(或者圖像形成光學(xué)系統(tǒng)4的圖像側(cè)的數(shù)值孔徑NA)如此設(shè)定以便于在結(jié)晶襯底18上的半導(dǎo)體膜上產(chǎn)生需要的光強(qiáng)度分布。圖像形成光學(xué)系統(tǒng)可以是折射或反射光學(xué)系統(tǒng)或者兼反射折射光學(xué)系統(tǒng)。
如圖7(a)所示，結(jié)晶襯底18由作為下層絕緣膜的氧化硅膜3、非晶硅膜4和覆蓋膜35構(gòu)成，通過(guò)化學(xué)氣相沉積工藝(CVD工藝)或?yàn)R射工藝在例如用于液晶顯示器的玻璃襯底2上順序形成這些膜。
下層絕緣膜例如由SiO2形成，且具有500至1000nm的膜厚度。下層絕緣膜3防止非晶硅膜4直接與玻璃襯底2接觸以免將從玻璃襯底2沉積的諸如Na等雜質(zhì)混合到非晶硅膜4中。下層絕緣膜3還防止在非晶硅膜4結(jié)晶期間將熔解熱量直接傳輸?shù)讲Ａбr底2。下層絕緣膜3有效地存儲(chǔ)熔解熱以避免溫度快速降低，由此有助于形成大晶粒尺寸的晶體。
非晶硅膜4將要被結(jié)晶以形成TFT的源極、漏極和溝道并且具有例如30至250nm的膜厚度。覆蓋膜35存儲(chǔ)在結(jié)晶工藝期間非晶硅膜4熔化時(shí)產(chǎn)生的熱量。該熱存儲(chǔ)效應(yīng)有助于形成大晶粒尺寸的結(jié)晶區(qū)。覆蓋膜35是絕緣膜，例如氧化硅膜(SiO2)，且可以具有100至400nm，例如300nm的膜厚。
結(jié)晶襯底18被自動(dòng)傳送到如圖5所示的結(jié)晶設(shè)備的臺(tái)架19上。然后將結(jié)晶襯底18放置在預(yù)定位置并由真空或靜電卡盤(pán)夾持。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D6和7說(shuō)明結(jié)晶工藝。由圖6所示的激光光源21發(fā)射的脈沖激光入射到均化器22上，該均化器22均化激光的強(qiáng)度和到相位調(diào)制元件16的光的入射角。換句話說(shuō)，均化器22將來(lái)自光源21的激光束在水平方向上傳播以獲得線性激光束(其具有例如200mm的線性長(zhǎng)度)。均化器22還對(duì)光強(qiáng)度分布進(jìn)行均化。例如，將多個(gè)X方向的柱面透鏡設(shè)置在Y方向上以形成多個(gè)設(shè)置在Y方向上的光通量，使用其它X方向的柱面透鏡重新分布光通量。相似地，將多個(gè)Y方向的柱面透鏡設(shè)置在X方向上以形成多個(gè)設(shè)置在X方向上的光通量，使用其它Y方向的柱面透鏡重新分布光通量。
激光可以例如是具有308nm波長(zhǎng)的XeCl受激準(zhǔn)分子激光。單觸發(fā)(one shot)脈沖的持續(xù)時(shí)間例如為20至200ns。在這些條件下，使用脈沖激光輻射相位調(diào)制元件16。進(jìn)入周期性形成的相位調(diào)制元件16的脈沖激光束在臺(tái)階部分被衍射以便彼此干涉。相位調(diào)制元件16由此產(chǎn)生如圖7(b)所示的反向峰圖案的周期性變化的光強(qiáng)度分布。
在反向峰圖案狀光強(qiáng)度分布中，在最小光強(qiáng)度部分L與最大光強(qiáng)度部分P之間，期望輸出足以熔化非晶硅膜4的激光強(qiáng)度。將已經(jīng)穿過(guò)相位調(diào)制元件16的脈沖激光入射到非晶硅膜4上，同時(shí)通過(guò)圖像形成光學(xué)系統(tǒng)17將其聚焦到結(jié)晶襯底18的表面上。
入射脈沖激光幾乎透射過(guò)覆蓋膜35并由非晶硅膜4吸收。結(jié)果，非晶硅膜4的被輻射區(qū)域被加熱并且熔化。通過(guò)覆蓋膜35和氧化硅膜3的存在來(lái)存儲(chǔ)熔化熱量。
當(dāng)阻擋使用脈沖激光的輻射時(shí)，被輻射區(qū)域的溫度趨于以高速降低。在這種情況下，存儲(chǔ)在覆蓋膜35和氧化硅膜3中的熱量用以使溫度非常緩慢地降低。被輻射區(qū)的溫度按照由相位調(diào)制元件16產(chǎn)生的反向峰圖案狀的光強(qiáng)度分布降低。這使晶體生長(zhǎng)沿水平方向從最小光強(qiáng)度部分L到最大光強(qiáng)度部分P連續(xù)進(jìn)行。
換句話說(shuō)，被輻射區(qū)中的熔化區(qū)中的凝固位置連續(xù)地從低溫側(cè)向高溫側(cè)移動(dòng)。也就是說(shuō)，如圖7(c)和7(d)所示，晶體生長(zhǎng)從晶體生長(zhǎng)起始位置7進(jìn)行到晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8。如圖7(d)所示，晶體在被輻射區(qū)中的晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8的附近稍微升高。圖7(c)是示出通過(guò)覆蓋膜35的剝離所產(chǎn)生的非晶硅膜4中的結(jié)晶區(qū)5的形狀的平面圖。圖7(c)示出了晶體生長(zhǎng)如何沿水平方向從晶體生長(zhǎng)起始位置7進(jìn)行到晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8。
圖7(d)是圖7(c)的截面圖。如圖7(d)所示，半導(dǎo)體薄膜4a的膜厚度從晶體生長(zhǎng)起始位置7向晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8增加。晶體具有傾斜表面，其在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8處有一頂點(diǎn)。該剖面形狀表示結(jié)晶導(dǎo)致在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8具有頂點(diǎn)的角形形狀。圖9(d)部分示出如圖7(b)所示的多個(gè)反向峰狀光強(qiáng)度分布。單個(gè)反向峰狀光強(qiáng)度分布圖案導(dǎo)致具有一對(duì)角形變化以及僅一對(duì)升高部分的膜厚度分布。
由此完成了使用脈沖激光的結(jié)晶工藝。經(jīng)過(guò)晶體生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)足夠大以容納一個(gè)或多個(gè)功能元件。圖7(b)、7(c)和7(d)使用虛線示出了它們的相互關(guān)系。特別地，在圖7(b)、7(c)和7(d)中，在反向峰狀光強(qiáng)度分布的反向峰部分L(晶體生長(zhǎng)起始位置7)處開(kāi)始晶體生長(zhǎng)。晶體生長(zhǎng)結(jié)束于正向峰部分P(晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8)。單晶硅的膜厚度從晶體生長(zhǎng)起始位置7連續(xù)增加到晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8，晶體在結(jié)束位置8附近升高。
根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)在控制器(未示出)中的程序來(lái)控制圖5所示的結(jié)晶設(shè)備20。具體地，如此控制結(jié)晶設(shè)備20以便于使用脈沖激光自動(dòng)輻射下一個(gè)非晶硅膜4中的結(jié)晶區(qū)。為了移動(dòng)到下一個(gè)結(jié)晶區(qū)，例如可以移動(dòng)臺(tái)架19來(lái)選擇被輻射位置。當(dāng)然，可以通過(guò)使結(jié)晶襯底18和光源21相對(duì)于彼此移動(dòng)來(lái)選擇結(jié)晶位置。
一旦選擇了新的結(jié)晶區(qū)并完成了對(duì)準(zhǔn)，則發(fā)射下一個(gè)脈沖激光。重復(fù)這種激光發(fā)射使結(jié)晶襯底18在寬的范圍內(nèi)被結(jié)晶。由此在整個(gè)襯底上執(zhí)行結(jié)晶工藝。如圖7(d)所示的其中形成結(jié)晶區(qū)的非晶硅膜4稱為半導(dǎo)體薄膜4a。
現(xiàn)在，參考圖8和9，說(shuō)明圖2所示的步驟-8后的TFT制造工藝的一部分的例子。與圖1至7中相同的部件由相同的參考標(biāo)記表示，并省略了它們的詳細(xì)說(shuō)明。
已經(jīng)在上述步驟中結(jié)晶的襯底的表面上沉積了SiO2膜、覆蓋膜35。SiO2膜還可以用作TFT的柵絕緣膜。然而，如果在結(jié)晶工藝期間由于磨損等將來(lái)自非晶硅膜4的雜質(zhì)混入SiO2膜中，則優(yōu)選蝕刻掉SiO2膜。在本實(shí)例中，除去了SiO2。
如圖8(a)所示，將柵絕緣膜11，例如SiO2膜沉積在半導(dǎo)體薄膜4a上，其位于已經(jīng)除去了覆蓋膜35的襯底表面上。柵絕緣膜11是例如通過(guò)LP-CVD工藝沉積在半導(dǎo)體薄膜4a上的氧化硅膜。在下面的條件下進(jìn)行LP-CVD，例如襯底溫度為500℃，沉積時(shí)間為45分鐘。
然后形成柵電極12。特別地，如圖8(b)中所示，在柵絕緣膜11上沉積柵電極層，例如鋁層40。通過(guò)例如濺射在柵絕緣膜11的氧化硅膜(SiO2膜)上沉積例如100nm厚的鋁層40。濺射條件包含例如100℃的襯底溫度和10分鐘的沉積時(shí)間。
選擇性地蝕刻鋁層40以在預(yù)定位置處形成柵電極12。為了實(shí)現(xiàn)該目的，在鋁層40上形成抗蝕劑圖案41。通過(guò)將抗蝕劑膜施加到鋁層40，利用光掩模選擇性地曝光抗蝕劑膜，然后除去抗蝕劑膜并留下用于柵電極的掩模區(qū)，來(lái)形成抗蝕劑圖案41。由此形成抗蝕劑圖案41，如圖8(c)中所示。
用于形成柵電極12的抗蝕劑圖案41的位置很重要?？刮g劑圖案41形成在結(jié)晶區(qū)中不與晶體生長(zhǎng)起始位置7的附近相對(duì)應(yīng)的位置處。
例如，將抗蝕劑圖案41構(gòu)圖成使源漏極邊緣形成在結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置70.7μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm，例如遠(yuǎn)離結(jié)晶區(qū)5大約2.3μm。
然后使用抗蝕劑圖案41作為掩模來(lái)除去鋁層40。例如，執(zhí)行干法蝕刻工藝以形成柵電極12，如圖8(d)所示。干法蝕刻工藝?yán)缡褂肂Cl3或CH4作為蝕刻氣體。隨后，如圖9(e)所示，除去柵電極12上的抗蝕劑圖案41。
然后，如圖9(f)中所示，使用柵電極12作為掩模將雜質(zhì)摻雜到半導(dǎo)體薄膜4a中。如果本發(fā)明的TFT 1為n-溝道型，則將磷離子作為雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜4a中。如果本發(fā)明的TFT 1為p-溝道型，則將硼離子注入到半導(dǎo)體薄膜4a中。例如，諸如CMOS反相器等邏輯電路由n-溝道型TFT和p-溝道型TFT的組合構(gòu)成。
也就是說(shuō)，將第一和第二實(shí)施例結(jié)合在一起。因此執(zhí)行用于形成n和p溝道型TFT的其中之一的離子注入，且使用諸如禁止不需要的離子注入的抗蝕劑等掩模來(lái)覆蓋其它TFT中的半導(dǎo)體薄膜4a。
在將離子注入到n和p溝道型TFT 1后，執(zhí)行退火工藝以激活已經(jīng)注入到半導(dǎo)體薄膜4a中的雜質(zhì)，例如磷或硼。在氮?dú)猸h(huán)境中，在例如600℃的襯底溫度下進(jìn)行3小時(shí)的熱處理以執(zhí)行退火工藝。結(jié)果，如圖9(g)所示，在半導(dǎo)體薄膜4a中在柵電極12的相對(duì)側(cè)上形成具有高濃度雜質(zhì)的源極S和漏極D區(qū)。
結(jié)果，形成與溝道區(qū)C相鄰的源極S或漏極D區(qū)的側(cè)邊緣10使得其位于如圖1所示的合適位置處。
然后在柵絕緣膜11和柵電極12上形成層間絕緣膜(未示出)。通過(guò)形成在層間絕緣膜中的通孔(未示出)，使用公知的工藝來(lái)形成源電極、漏電極和柵電極(未示出)等?？梢允褂眠@種方法形成TFT1。
圖10示出如上所述制造的TFT 1的截面結(jié)構(gòu)的顯微鏡照片。將漏極區(qū)D的側(cè)邊緣10設(shè)置在結(jié)晶區(qū)中的晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8的附近。圖10示出疊層缺陷S1和D1已經(jīng)出現(xiàn)在TFT中的源極S和漏極D區(qū)中并且其從半導(dǎo)體薄膜4a的較深部分延伸到較淺部分。圖10還清楚地示出柵電極12是傾斜的。
圖11是圖10的平面視圖。圖11示出與溝道區(qū)C相鄰的漏極區(qū)D的側(cè)邊緣10設(shè)置在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8的附近。
圖12示出漏極區(qū)D的側(cè)邊緣10在n-溝道型薄膜晶體管中的位置與n型TFT的電子遷移率μ之間的關(guān)系，其中該邊緣與溝道區(qū)C相鄰；在橫坐標(biāo)軸上表示側(cè)邊緣位置，而在縱坐標(biāo)軸上表示電子遷移率。
圖12和圖17是大量n-型TFT的遷移率特性的繪圖。由其中在距離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置81.5μm范圍內(nèi)形成漏極邊緣(漏極區(qū)D的溝道區(qū)側(cè)邊緣)的n-型TFT來(lái)呈現(xiàn)出這些遷移率特性。用矩形繪制的特性表示其中在距離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置81.5μm的范圍內(nèi)形成源極邊緣(源極區(qū)S的溝道區(qū)側(cè)邊緣)的n-型TFT的遷移率特性。由顯示柵極電壓(橫坐標(biāo))對(duì)漏極電流(縱坐標(biāo))的特性曲線圖確定遷移率特性。當(dāng)TFT中的邊緣形成在距離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置81.5μm的范圍內(nèi)時(shí)，無(wú)論該邊緣是屬于漏極區(qū)還是源極區(qū)，其所呈現(xiàn)的特性幾乎相同。
如圖2所示，其中將與溝道區(qū)C相鄰的漏極區(qū)D的邊緣10形成在距離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置81.5μm內(nèi)的TFT 1呈現(xiàn)出150cm2/v.s的遷移率。特別地，其中將與溝道區(qū)C相鄰的漏極區(qū)D的邊緣10形成在距離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置80.05至0.2μm內(nèi)的TFT 1呈現(xiàn)出優(yōu)良的特性，即，150cm2/v.s的遷移率。
在圖12中，遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8的繪制數(shù)據(jù)(在下一結(jié)晶區(qū)結(jié)束位置8的附近)表示其中橫跨晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8形成溝道區(qū)的TFT的特性。n-型TFT呈現(xiàn)圖14所示的特性，但從p-型TFT也可以獲得上述特性。此外，在本實(shí)例的TFT 1中，電流平行于晶體生長(zhǎng)的方向，即水平方向流動(dòng)。在晶體生長(zhǎng)方向通過(guò)電流是最優(yōu)的。
現(xiàn)在，參考圖13，說(shuō)明其中將根據(jù)本發(fā)明的TFT應(yīng)用于例如液晶顯示器等顯示器中的晶體管電路的例子。
圖13示出一個(gè)有源矩陣型液晶顯示器50的顯示器部分的實(shí)例，該顯示器50包括透明襯底52、像素電極53、掃描線54、信號(hào)線55、反電極56、TFT 1、掃描線驅(qū)動(dòng)電路57、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路58以及液晶控制器59。
上述薄膜晶體管構(gòu)成包括掃描線驅(qū)動(dòng)電路57和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路58的外圍電路部分，其必須在高速下操作。該顯示器可以實(shí)現(xiàn)包括用于外圍電路部分、存儲(chǔ)電路部分等的有源元件的系統(tǒng)顯示器。
形成根據(jù)本發(fā)明的TFT 1以使其具有如參考圖1所述的這種結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的TFT 1可適用于必須以高速操作的外圍電路部分。例如，根據(jù)本發(fā)明的TFT 1可以用作構(gòu)成掃描線驅(qū)動(dòng)電路57、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路58等的TFT元件。包括掃描線驅(qū)動(dòng)電路57和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路58的外圍電路部分期望由TFT組成，在該TFT中，源極區(qū)S的源極邊緣或者漏極區(qū)D的漏極邊緣形成在距離晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置80.05至0.2μm的范圍內(nèi)。形成這種TFT可使外圍電路由具有優(yōu)良特性的TFT構(gòu)成，包括至少300cm2/v.s的遷移率(μmax)。
由此制造的顯示器可以實(shí)現(xiàn)包括用于外圍電路部分、存儲(chǔ)電路部分等的有源元件的系統(tǒng)顯示器。該顯示器在減小尺寸和重量上也是有效的。
現(xiàn)在，將參考圖14和15對(duì)TFT的另一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖14示出在p-溝道型TFT中的遷移率特性與漏極邊緣位置之間的關(guān)系的例子。如該附圖所示，當(dāng)漏極邊緣位于遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置大約1μm時(shí)，遷移率開(kāi)始增加，且當(dāng)漏極邊緣位于距離晶體生長(zhǎng)起始位置的1與2.3μm之間時(shí)，遷移率連續(xù)增加。當(dāng)晶體生長(zhǎng)起始位置7與晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置8之間的長(zhǎng)度為2.5μm時(shí)，呈現(xiàn)出該特性。
圖15是示出TFT中的漏極電流與柵電壓之間的關(guān)系的特性曲線圖，其中漏極邊緣形成在(1)晶體生長(zhǎng)起始位置的附近、(2)在對(duì)于遷移率的最優(yōu)位置或者(3)在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置附近。如圖15所示，在對(duì)于遷移率的最優(yōu)位置處(2)呈現(xiàn)出最優(yōu)特性。圖14到15共有在晶體生長(zhǎng)起始位置附近的位置(1)和對(duì)于遷移率的最優(yōu)位置處的位置(2)以及在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置附近的位置(3)之間的關(guān)系。
圖1所示的薄膜晶體管可以根據(jù)需要構(gòu)成每個(gè)電路中的薄膜晶體管1和由薄膜晶體管組成的存儲(chǔ)器、電容器、電阻器等。換句話說(shuō)，在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“薄膜晶體管”包括可以由圖1所示的薄膜晶體管構(gòu)成的元件，除了其功能之外。
由此制造的薄膜晶體管可以應(yīng)用于液晶顯示器或EL(電致發(fā)光)顯示器的驅(qū)動(dòng)電路、或者用于每個(gè)像素電路中的存儲(chǔ)器(SRAM或DRAM)或CPU的集成電路。
如上所述，上述實(shí)施例提供具有高電子或空穴遷移率的TFT。顯示出這種高遷移率的TFT可應(yīng)用于包含掃描線驅(qū)動(dòng)電路57和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路58的外圍電路部分。本發(fā)明提供呈現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕刂闺娏魈匦缘腡FT，該TFT還可適用于包括掃描線驅(qū)動(dòng)電路57和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路58的外圍電路部分。
已經(jīng)說(shuō)明并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。在本說(shuō)明書(shū)中所述的本發(fā)明的實(shí)施例僅為示例性的并顯然可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種n-溝道型薄膜晶體管，其在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，該薄膜晶體管在該溝道區(qū)上具有柵絕緣膜和柵電極，其特征在于將漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在該結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離所述晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm。
2.一種n-溝道型薄膜晶體管，其在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，并且該結(jié)晶區(qū)具有在晶體生長(zhǎng)方向上升高的傾斜表面，該薄膜晶體管在該溝道區(qū)上具有柵絕緣膜和柵電極，其特征在于將漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在該結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離所述晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm。
3.一種p-溝道型薄膜晶體管，其在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，該薄膜晶體管在該溝道區(qū)上具有柵絕緣膜和柵電極，其特征在于將漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在該結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm。
4.一種p-溝道型薄膜晶體管，其在半導(dǎo)體薄膜中具有源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)，該半導(dǎo)體薄膜具有晶體沿水平方向生長(zhǎng)的結(jié)晶區(qū)，并且該結(jié)晶區(qū)具有在晶體生長(zhǎng)方向上升高的傾斜表面，該薄膜晶體管在該溝道區(qū)上具有柵絕緣膜和柵電極，其特征在于將漏極或源極區(qū)的溝道區(qū)側(cè)邊緣設(shè)置在該結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm。
5.一種用于制造n-溝道型薄膜晶體管的方法，該方法的特征在于包括使用具有反向峰狀光強(qiáng)度分布的激光輻射非單晶半導(dǎo)體膜以使被輻射的區(qū)域結(jié)晶以形成結(jié)晶區(qū)的步驟；以及通過(guò)將與溝道區(qū)相鄰的漏極或源極區(qū)的側(cè)邊緣設(shè)置在該結(jié)晶區(qū)中在距離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置大約0.5μm內(nèi)、在距離所述晶體生長(zhǎng)起始位置大約1.0μm內(nèi)或者遠(yuǎn)離所述晶體生長(zhǎng)起始位置大約2.0至3.8μm或大約4.6至5.0μm來(lái)形成薄膜晶體管的步驟。
6.一種用于制造p-溝道型薄膜晶體管的方法，該方法的特征在于包括使用具有反向峰狀光強(qiáng)度分布的激光輻射非單晶半導(dǎo)體膜以使被輻射的區(qū)域結(jié)晶以形成結(jié)晶區(qū)的步驟；以及通過(guò)將與溝道區(qū)相鄰的漏極或源極區(qū)的側(cè)邊緣設(shè)置在該結(jié)晶區(qū)中遠(yuǎn)離晶體生長(zhǎng)起始位置或垂直生長(zhǎng)起始位置0.7至2.6μm或3.1至4.5μm來(lái)形成薄膜晶體管的步驟。
7.一種顯示器，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管設(shè)置在包括信號(hào)和掃描線驅(qū)動(dòng)電路且需要在高速下操作的外圍電路部分中。
8.一種顯示器，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管設(shè)置在包括信號(hào)和掃描線驅(qū)動(dòng)電路且需要在高速下操作的外圍電路部分中。
9.一種顯示器，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管設(shè)置在包括信號(hào)和掃描線驅(qū)動(dòng)電路且需要在高速下操作的外圍電路部分中。
10.一種顯示器，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管設(shè)置在包括信號(hào)和掃描線驅(qū)動(dòng)電路且需要在高速下操作的外圍電路部分中。
全文摘要
本發(fā)明提供呈現(xiàn)出較高電子(或空穴)遷移率的薄膜晶體管、用于制造薄膜晶體管的方法、以及使用該薄膜晶體管的顯示器。本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，其在晶體沿水平方向生長(zhǎng)的半導(dǎo)體薄膜(4a)中具有源極區(qū)(S)、溝道區(qū)(C)和漏極區(qū)(D)，該薄膜晶體管在溝道區(qū)(C)上具有柵絕緣膜(11)和柵電極(12)，其中將與溝道區(qū)(C)相鄰的漏極區(qū)(D)的漏極邊緣(10)形成在晶體生長(zhǎng)結(jié)束位置(8)的附近。
文檔編號(hào)H01L21/336GK1901230SQ200610151400
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月5日
發(fā)明者中崎能彰, 河內(nèi)玄士朗, 蕨迫光紀(jì), 松村正清 申請(qǐng)人:株式會(huì)社液晶先端技術(shù)開(kāi)發(fā)中心