专利摘要:
揭露一種能夠減少配線之間顆粒的基板上配線以及一種製造此配線的方法。亦揭露一種能夠防止由凹凸配線大的差異所造成的配線之間短路的基板上配線以及一種製造基板上配線的方法。此外,亦揭露一種能夠防止絕緣層中由配線邊緣的應力或顆粒造成破裂的基板上配線以及一種製造基板上配線的方法。根據本發明,提供了一種製造基板上配線的方法,它包含:在第一導電層上形成第一遮罩圖形;借助於在第一條件下對第一遮罩圖形進行蝕刻而形成第二遮罩圖形,同時,借助於對第一導電層進行蝕刻而形成具有剖面傾斜角的側面的第二導電層;以及在第二條件下對第二導電層和第二遮罩圖形進行蝕刻;其中,第一條件下的第一導電層對第一遮罩圖形的選擇比在0.25-4的範圍內,而第二條件下的第二導電層對第二遮罩圖形的選擇比大於第一條件下的選擇比。
公开号:TW201312625A
申请号:TW101145018
申请日:2005-04-19
公开日:2013-03-16
发明作者:Shinya Sasagawa;Satoru Okamoto;Shigeharu Monoe
申请人:Semiconductor Energy Lab;
IPC主号:H01L27-00
专利说明:
基板上配線,半導體裝置及其製造方法
本發明涉及到基板上配線以及具有多層配線結構的半導體裝置的製造方法。
近年來,由於半導體元件集成度的改善而使基板上配線以及半導體裝置被高密度地集成。因此,配線的寬度被進一步小型化,配線的數目從而被增大。而且,借助於多層配線而減小了半導體裝置的面積。
但存在著一個問題,即由於配線數目增大造成配線之間的間距減小,故諸如污染物顆粒之類的顆粒造成配線斷接或短路。
在具有多層結構的半導體裝置中,配線的寬度被小型化,配線的密度從而增大,這導致凹凸差異增大,提供在配線之間的絕緣層的覆蓋性變壞。因此,存在著另一個問題,即下層配線與上層配線被短路。
在用塗敷方法於配線上形成絕緣層的情況下,在對絕緣材料進行烘焙時,絕緣材料收縮,且應力被集中在配線的邊緣處。結果就在絕緣層中產生裂紋,這導致另一問題。絕緣層中的裂紋引起了下面一些問題:在絕緣層表面上產生不規則性;由於濕氣從裂紋滲透而造成下方配線的侵蝕;以及上部配線與下部配線在裂紋處短路。
而且,停留在配線之間的顆粒也引起絕緣層表面上的裂紋和不規則性。在形成絕緣層上的發光元件的情況下,發光元件的陽極和陰極被短路,這導致發光元件的退化。
當裂紋出現在絕緣層的某些部分時,裂紋變得容易出現在其他區域中。亦即,裂紋變成連鎖反應。結果,基板上配線以及半導體裝置的製造成品率被降低。
考慮到上述情況,本發明的目的是提供一種能夠減少配線之間顆粒的基板上配線以及一種製造基板上配線的方法。本發明的另一目的是提供一種能夠防止由凹凸配線大的差異所造成的配線之間短路的基板上配線以及一種製造基板上配線的方法。本發明的再一目的是提供一種能夠防止絕緣層中由配線邊緣的應力或顆粒造成破裂的基板上配線以及一種製造基板上配線的方法。本發明的還一目的是提供一種以高成品率製造基板上配線以及具有多層配線結構的半導體裝置的方法。
根據本發明的一種情況,第一導電層被形成在絕緣層上,第一遮罩圖形被形成在第一導電層上,借助於在第一條件下對第一導電層進行蝕刻而形成第二導電層,以及借助於在第二條件下對第二導電層進行蝕刻而形成第三導電層。在此情況下,第一條件是第一遮罩圖形對第一導電層具有小的選擇比的條件,而第二條件是第一遮罩圖形對第二導電層具有大的選擇比的條件。
本發明提供了一種製造基板上配線的方法,它包含下列步驟:在絕緣表面上形成第一導電層;在第一導電層上形成第一遮罩圖形;借助於在第一條件下對第一遮罩圖形進行蝕刻而形成第二遮罩圖形,同時借助於對第一導電層進行蝕刻而形成具有剖面傾斜角的側面的第二導電層;以及借助於在第二條件下對第二導電層和第二遮罩圖形進行蝕刻而形成第三導電層和第三遮罩圖形。而且,本發明提供了一種借助於在清除第三遮罩圖形之後形成一個絕緣層而製造半導體裝置的方法。在第一條件下,第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比在0.25-4的範圍內,而在第二條件下,第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比大於第一條件下的選擇比。
本發明提供了一種製造基板上配線的方法,它包含下列步驟:在絕緣表面上形成第一導電層;在第一導電層上形成第一遮罩圖形;借助於在第一條件下對第一遮罩圖形進行蝕刻而形成第二遮罩圖形,同時借助於對第一導電層進行蝕刻而形成其一部分具有剖面傾斜角的側面的第二導電層;對第二導電層的表面進行氧化;以及借助於在第二條件下對第二導電層和第二遮罩圖形進行蝕刻而形成第三導電層和第三遮罩圖形。而且,本發明提供了一種借助於在清除第三遮罩圖形之後形成一個絕緣層而製造半導體裝置的方法。在第一條件下,第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比在0.25-4的範圍內,而在第二條件下,第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比大於第一條件下的選擇比。
而且傾斜角在51-68度的範圍內。
本發明提供了一種製造基板上配線的方法,它包含下列步驟:在絕緣表面上形成第一導電層;在第一導電層上形成第一遮罩圖形;借助於在第一條件下對第一導電層進行蝕刻而形成具有剖面角度在85-90度範圍內的側面的第二導電層;以及借助於在第二條件下對第二導電層和第一遮罩圖形進行蝕刻而形成第三導電層和第二遮罩圖形。而且,本發明提供了一種借助於在清除第二遮罩圖形之後形成一個絕緣層而製造半導體裝置的方法。在第二條件下,第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比大於第一條件下的選擇比。
本發明提供了一種製造基板上配線的方法,它包含下列步驟:在絕緣表面上形成第一導電層;在第一導電層上形成第一遮罩圖形;借助於在第一蝕刻條件下對第一導電層進行蝕刻而形成具有剖面角度在85-90度範圍內的側面的第二導電層;對第二導電層的表面進行氧化;以及借助於在第二條件下對第二導電層和第一遮罩圖形進行蝕刻而形成第三導電層和第二遮罩圖形。而且,本發明提供了一種借助於在清除第二遮罩圖形之後形成一個絕緣層而製造半導體裝置的方法。在第二條件下,第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比大於第一條件下的選擇比。在第二條件下,採用了一種混合物氣體,此混合氣體由用於第一條件的蝕刻氣體與產生的第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比高於第一條件下的選擇比的蝕刻氣體組成。在第一導電層是含鋁導電層的情況下,用於第一條件的蝕刻氣體是三氯化硼或氯,而產生的第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比高於第一條件下的選擇比的蝕刻氣體是選自四氟化碳、氟化硫、氧的一種或多種氣體。
本發明提供了一種基板上配線,它包含:形成在絕緣表面上的配線;其中,配線的側面具有多個相對於絕緣表面傾斜的平面,第一傾斜平面與絕緣表面的夾角在50-70度的範圍內,第二傾斜平面與絕緣表面的夾角在20-60度的範圍內,且第一傾斜平面與絕緣表面接觸。由相交的第一傾斜平面和第二傾斜平面形成的區域是配線層的側面。
本發明提供了一種基板上配線,它包含:形成在絕緣表面上的配線;其中,配線的側面具有彎曲面。
本發明提供了一種半導體裝置,它包含:形成在絕緣表面上的配線;以及配線上步進高度比降低了的絕緣層;其中,配線的側面具有多個相對於絕緣表面的傾斜平面,第一傾斜平面與絕緣表面的夾角在50-70度的範圍內,第二傾斜平面與絕緣表面的夾角在20-60度的範圍內,且第一傾斜平面與絕緣表面接觸。由相交的第一傾斜平面和第二傾斜平面形成的區域是配線層的側面。借助於塗敷有機樹脂或矽氧烷聚合物來形成具有步進高度降低率的絕緣層。
本發明提供了一種半導體裝置,它包含:形成在絕緣表面上的配線;以及配線上步進高度比降低了的絕緣層;其中,配線的側面具有彎曲的表面。借助於塗敷有機樹脂或矽氧烷聚合物來形成具有步進高度降低率的絕緣層。
由於根據本發明的基板上配線具有彎曲面的或多個傾斜平面的側面,故停留在配線之間的顆粒能夠在清洗基板時被容易地清洗掉。因此,能夠減少配線和半導體裝置的顆粒密度。特別是能夠減少配線之間的顆粒密度,從而能夠減少配線的短路以及上部絕緣層的破裂。
在具有多層配線結構的半導體裝置中,由於配線具有彎曲面的或多個傾斜平面的側面,故能夠減小配線之間的凹凸差異,從而能夠改善形成在多層配線之間的絕緣層的覆蓋性。因此,能夠防止下層配線與上層配線之間的短路。而且,能夠改善形成配線之後所形成的絕緣層的步進高度降低率。
由於配線具有各帶有彎曲面或多個傾斜平面的側面和邊緣,故能夠減少絕緣層邊緣處應力的出現,並能夠減少絕緣層中裂紋的出現。因此,能夠防止由濕氣從裂紋滲透以及裂紋連鎖反應所造成的下層配線的侵蝕。而且,提高了具有多層配線結構的半導體裝置的製造成品率。
參照附圖閱讀下列的詳細描述,本發明的這些和其他的目的、特徵、以及優點將變得更為明顯。 實施例1
在本實施例中,參照圖1、3A-3D、7來解釋利用第一條件下的蝕刻程序和第二條件下的蝕刻程序製造基板上配線的方法,此基板上配線包含具有彎曲面的側面的配線。
如圖3A所示,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在第一絕緣層101上。然後,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上(圖1中的步驟S101)。
諸如玻璃基板、石英基板、或氧化鋁基板之類的由絕緣材料組成的基板;能夠抗後續程序中的處理溫度的具有抗熱性的塑膠基板;矽晶片;金屬片等,能夠被用作基板100。在此情況下,可以較佳地形成一個絕緣膜,用來防止雜質從基板散佈的諸如氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)、氮氧化矽(SiOxNy)(x>y)、氧氮化矽(SiNxOy)(x>y)之類的,或者,可以採用各由諸如氧化矽或氮化矽之類的絕緣膜覆蓋的諸如不銹鋼之類的金屬基板或半導體基板。在基板100是玻璃基板的情況下,能夠採用320×400 mm、370×470 mm、550×650 mm、600×720 mm、680×880 mm、1000×1200 mm、1100×1250 mm、或1150×1300 mm的大基板。
在塑膠基板被用作基板100的情況下,諸如PC(聚碳酸酯)、PES(聚硫醚乙二醇)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)之類的玻璃轉化點比較高的塑膠,被較佳地採用。在此例子中,玻璃基板被用作基板100。
用熟知的方法,第一絕緣層101由具有絕緣性質的材料形成。典型地採用無機絕緣材料或有機絕緣材料。具體地說,可以借助於塗敷和烘焙聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、丙烯酸等,來形成有機樹脂。或者,借助於用滴珠排放、塗敷方法、或待烘焙的印刷方法塗敷PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、矽酸鹽SOG(旋塗玻璃)、聚矽氮烷SOG、烷氧基矽酸鹽SOG、矽氧烷聚合物等,來形成具有Si-CH3鍵的二氧化矽。可以用PVD方法(物理氣相澱積)、CVD方法(化學氣相澱積)、熱氧化方法來形成氮化矽、氧氮化矽、氧化矽等。可以用氣相澱積方法和陽極氧化方法等來形成諸如Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba之類的金屬氧化物。在本例子中,用CVD方法來形成氧化矽膜。
可以用滴珠排放方法、印刷方法、電鍍方法、PVD方法(物理氣相澱積)、CVD方法(化學氣相澱積)、氣相澱積方法等,來形成第一導電層102。諸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba之類的金屬;金屬的合金;或金屬的氮化物,可以被用作第一導電層102的材料。或者,典型為氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、摻鎵的氧化鋅(GZO)、含氧化矽的氧化銦錫、有機銦、有機錫之類的透光導電氧化物材料,可以被適當地用作第一導電層102的材料。而且,還可以採用含1-20%鎳的鋁。在本例子中,利用濺射方法,用鋁來形成第一導電層102。
第一遮罩圖形103被較佳地形成為具有錐形形狀的側面邊緣(以下稱為錐狀部分)。錐狀部分的角度為50-80度,較佳為60-70度。具有錐狀部分的第一遮罩圖形使得後續要形成的第二導電層能夠被形成為具有錐狀部分的形狀。可以用光微影方法、滴珠排放方法、印刷方法等來形成第一遮罩圖形。在用光微影方法形成第一遮罩圖形103的情況下,縮小投影曝光系統(通常稱為步進機)或平面鏡投影對準機(通常稱為MPA)可以被用作曝光系統。在採用縮小投影曝光系統的情況下,遮罩圖形可以被形成為具有垂直的側面來代替錐狀部分。在此情況下,可以用160-200℃的熱處理來削斜垂直側面。若能夠形成具有錐狀側面的遮罩圖形,則本發明不侷限於上述的曝光系統,而是能夠自由地採用已知的曝光系統。
錐形形狀的側面形狀具有相對於基板表面的傾斜角。
諸如丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、馬來樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚醛、聚醚、聚尿烷、聚醯胺(尼龍)、呋喃樹脂、鄰苯二甲酸二丙烯樹脂、酚醛樹脂、矽酮樹脂之類的有機樹脂,可以被適當地用作第一遮罩圖形103的材料。在本例子中,採用了包含聚醯亞胺作為其主要組成的抗蝕劑。
如圖3B所示,利用具有錐狀部分的第一遮罩圖形103,在第一條件下對第一導電層102進行蝕刻,以便形成具有錐狀部分的第二導電層111(圖1中的步驟S102)。第一條件是第一遮罩圖形103對第一導電層102的選擇比小的條件。亦即,第一遮罩圖形103的蝕刻速率小於第一導電層102的蝕刻速率。為了滿足這一條件,能夠蝕刻第一遮罩圖形103和第一導電層102二者的材料,被較佳地用作蝕刻氣體。結果,借助於使第一遮罩圖形103和第一導電層102縮減,能夠形成具有錐狀部分的第二導電層。由於第一遮罩圖形103此時被縮減,故寬度被稍許減小,厚度也被減小。此遮罩圖形被稱為第二遮罩圖形112。在本例子中,採用了氯化物氣體。三氯化硼、氯等可以被用作氯化物氣體的典型例子。
具有小的第一遮罩圖形103對第一導電層102的選擇比的條件,是選擇比為0.25-4的條件。而且,在本例子中,選擇比是第一導電層102的蝕刻速率對第一遮罩圖形103的蝕刻速率的比率。
ICP(感應耦合電漿)蝕刻方法、ECR(電子迴旋加速器共振)蝕刻方法、RIE(反應離子刻蝕)方法、CCP(電容耦合電漿)蝕刻方法、SWP(表面波電漿)蝕刻方法等,可以被適當地用作蝕刻方法。在本例子中,採用了ICP蝕刻方法。
然後,如圖3C所示,第二導電層111在第二條件下被蝕刻,同時留下第二遮罩圖形112,以便形成具有彎曲表面的第三導電層131(圖1中的步驟S103)。第二條件具有比第一條件更大的第二遮罩圖形112對第二導電層111的選擇比。亦即,第二遮罩圖形112的蝕刻速率高於第二導電層111的蝕刻速率。為了滿足這一條件,較佳地採用了一種混合氣體,此混合氣體由能夠蝕刻至少第二導電層111的氣體和僅僅能夠選擇性地蝕刻第二遮罩圖形112的氣體組成。具有能夠蝕刻至少第二導電層111的蝕刻氣體和用於第一條件的蝕刻氣體的混合氣體,能夠被適當地用作蝕刻氣體。而且,四氟化碳、氟化硫、氧之類能夠被推薦為僅僅能夠選擇性地蝕刻第二遮罩圖形112的蝕刻氣體。在本例子中,三氯化硼和四氟化碳的混合氣體被用作蝕刻氣體。此處所用的術語“選擇比”指的是第二遮罩圖形112的蝕刻速率對第二導電層111的蝕刻速率的比率。
而且,較佳採用偏置功率來產生高壓力下的自偏置電壓並提高離子衝擊能量。借助於利用選擇性地蝕刻第二遮罩圖形112的氣體使第二遮罩圖形112縮減,來形成第三遮罩圖形121。借助於使遮罩圖形縮減,由於第二導電層111的暴露表面被蝕刻而使第二導電層111的上部邊緣被選擇性地蝕刻。結果,能夠形成具有彎曲表面的第三導電層131。在第一條件下指定的任何一種蝕刻方法,能夠被適當地用作蝕刻方法。
而且,第一絕緣層101的暴露部分被蝕刻,此區域的厚度因而被稍許減小。因此,形成了具有厚度差別的第二絕緣層133。
借助於清除第三遮罩圖形121,能夠形成具有彎曲表面132的第三導電層131。而且,在第二遮罩圖形112的錐狀部分傾斜角被進一步減小的情況下,第三導電層131的上部邊緣能夠被形成為具有彎曲表面。導電層的上部邊緣是借助於導電層頂面和側面相交而形成的區域134,而下部邊緣是借助於導電層底面和側面相交而形成的區域135。
參照圖7來解釋根據本實施例形成的導電層的剖面形狀。根據本實施例形成的絕緣層500上的導電層501的側面如圖7所示被彎曲。亦即,此側面具有彎曲表面502和503。
具有這種結構的基板上配線在蝕刻處理之後的清洗程序中,顆粒被容易地清洗掉。結果就能夠減少配線和半導體裝置上的顆粒。確切地說,能夠減少配線之間的顆粒密度,因而能夠減少配線的短路以及上部絕緣層的破裂。
在具有多層配線結構的半導體裝置中,能夠減少配線之間的凹凸差異,從而能夠改善提供在配線之間的絕緣層的覆蓋性,並能夠防止下層配線與上層配線之間的短路。而且,在用塗敷方法來形成上層配線上的絕緣層的情況下,能夠改善絕緣層的步進高度降低率,從而有可能在絕緣層上進行精細圖形的光微影。結果,能夠形成薄而精細的配線,這能夠導致高的集成度。 實施例2
在本實施例中,參照圖1、4A-4D、7來解釋根據不同於實施例1所解釋的蝕刻條件而製造具有彎曲面的側面的配線的方法。
如圖4A所示,如實施例1的情況那樣,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在第一絕緣層101上。然後,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上(圖1中的步驟S101)。
如圖4B所示,在第一條件下,利用第一遮罩圖形103,對第一導電層102進行蝕刻,以便形成其側面垂直於第一遮罩圖形103的第二導電層211(圖1中的步驟S102)。第一條件是用來各向異性蝕刻第一導電層102,典型地形成具有垂直側面的導電層的條件。而且,第一條件典型地是用來僅僅蝕刻第一導電層102而不縮減第一遮罩圖形103的條件。與實施例1所述的第一條件相比,在本實施例的第一條件下,自偏置電壓更低,而反應工作室中的壓力稍許更高。結果,雖然第一遮罩圖形103具有錐狀部分,但大致對應於第一遮罩圖形邊緣的第二導電層211的側面與不重疊第一遮罩圖形的第二導電層211的表面彼此大致垂直。而且,第一條件中指定的任何一種蝕刻方法能夠被適當地用作此蝕刻方法。
具體地說,本例子中的第一條件是用來形成具有突出部分的導電層的條件,此突出部分具有其一部分有剖面直角的側面。因此,由於與實施例1所述的第一條件中相比,自偏置電壓更低,且反應工作室中的壓力稍許更高,故第一遮罩圖形103在本實施例的第一條件下不被蝕刻。
具體地說,第二導電層211的形狀具有突出部分,此突出部分具有側面,其一部分具有剖面直角。而且,用語“突出部分具有側面,其一部分具有剖面直角”表示側面的一部分剖面相對於基板100的表面具有85-90度的傾斜角。
如圖4C所示,根據第二條件,第二導電層211被蝕刻,同時留下第一遮罩圖形103,以便形成具有彎曲表面232的第三導電層231(圖1中的步驟S103)。此第二條件與實施例1所解釋的相同。與第一條件相比,第二條件具有更高的第一遮罩圖形103對第二導電層211的選擇比。亦即,第一遮罩圖形103的蝕刻速率高於第二導電層211的蝕刻速率。利用第二條件下的蝕刻,第一遮罩圖形103被選擇性地蝕刻,以便形成第二遮罩圖形221。借助於蝕刻被第一遮罩圖形而蝕刻所暴露的第二導電層211的表面,第二導電層的上部邊緣比第二導電層的下部邊緣被選擇性蝕刻得更多。結果就能夠形成具有彎曲表面232的第三導電層231。可以適當地採用第一條件下指定的任何一種蝕刻方法作為此蝕刻方法。
第一絕緣層101的暴露區域被蝕刻,第一絕緣層101的厚度從而被稍許減小。因此,形成了具有位準差的第二絕緣層133。
如圖4D所示,借助於清除第二遮罩圖形221,能夠形成配備有具有彎曲表面232的第三導電層231的基板上配線。同樣,在本實施例中,借助於減小第一遮罩圖形103的錐狀部分的傾斜角,第三導電層231的上部邊緣能夠被形成為具有彎曲表面232。
如實施例1的情況那樣,根據本實施例形成的導電層的剖面形狀,是圖7所示的具有彎曲表面502和503的形狀。具有這種結構的配線以及具有多層配線結構的半導體裝置,具有實施例1的情況那樣的有利的效果。 實施例3
在本實施例中,參照圖2、5A-5F、8來解釋根據不同於實施例1和2的蝕刻程序而製造側面具有多個傾斜平面的配線的方法。
如圖5A所示,如實施例1的情況那樣,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在第一絕緣層101上。然後,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上(圖2中的步驟S101)。
如圖5B所示,利用第一遮罩圖形103,在第一條件下蝕刻第一導電層102,以便形成第二導電層302(圖2中的步驟S102)。第一條件是用來蝕刻第一導電層102的條件,因此形成了具有錐狀邊緣的導電層。在本例子中,第一條件與實施例1的相同。注意,借助於在比實施例1中的第一蝕刻程序更短的時間內蝕刻部分第一導電層102,來形成第二導電層302。此時,第一遮罩圖形103被縮減,第一遮罩圖形103的寬度和厚度因而被稍許減小。此遮罩圖形被稱為第二遮罩圖形312。可以適當地採用第一條件下指定的任何一種蝕刻方法作為蝕刻方法。
具體地說,本例子中的第一條件是用來形成具有突出部分的導電層的條件,此突出部分的側面具有剖面錐狀形狀。結果,第二導電層302具有大致對應於第一遮罩圖形邊緣的側面,且此側面與不重疊第一遮罩圖形的第二導電層302的部分表面,彼此不垂直。亦即,第二導電層302具有突出部分,此突出部分具有不剖面垂直於第一遮罩圖形的側面。
如圖5C所示,借助於對第二導電層302的表面進行氧化而形成氧化物層303(圖2中的步驟S111)。可以採用下列方法作為形成氧化物層的方法:借助於用水或臭氧水清洗第二導電層302的表面而形成氧化物層的方法;借助於將基板暴露於空氣,使第二導電層302氧化而形成氧化物層的方法;借助於在適當溫度下進行加熱,使第二導電層302的表面氧化而形成氧化物的方法等。借助於用水或臭氧水清洗第二導電層302的表面的方法作為形成氧化物的方法,能夠將基板上的顆粒清洗掉。
如圖5D所示,借助於用第一條件蝕刻第二導電層302,來形成具有錐狀邊緣的第三導電層311。由於氧化物層303被形成在第二導電層302的表面上,故較高的偏置功率被較佳地使用,並在第一條件下較佳地產生了更高的自偏置電壓。結果,能夠在較短的時間內蝕刻第二導電層302。而且,氧化物層303沿垂直於基板100表面的方向被暴露,氧化物層303因而也被蝕刻。此外,第二遮罩圖形312也被蝕刻;因此,第二遮罩圖形312的寬度和厚度被稍許減小。此遮罩圖形被稱為第三遮罩圖形313。
由於第二導電層的突出部分的剖面被形成為錐狀形狀,故錐狀部分中的氧化物層303被各向異性蝕刻。
如圖5E所示,在第二條件下蝕刻第三導電層311,同時留下第三遮罩圖形313,以便形成具有不同傾斜平面332的第四導電層321(圖2中的步驟S103)。第二條件與實施例1的相同。第二條件具有高的第一遮罩圖形對第一導電層的選擇比。利用第二條件下的蝕刻,第三遮罩圖形313被選擇性地蝕刻,以便形成第四遮罩圖形322,且第三導電層311的暴露的上部邊緣相對於第三導電層311的下部邊緣被更多選擇性地蝕刻。結果就能夠形成具有不同傾斜平面322的第四導電層321。可以適當地採用第一條件下指定的任何一種蝕刻方法作為蝕刻方法。
第一絕緣層101的暴露區域被蝕刻,第一絕緣層101的厚度因而被稍許減小。因此,形成了具有位準差的第二絕緣層133。
如圖5F所示,借助於清除第四遮罩圖形322,能夠形成具有不同傾斜平面332的第四導電層321。
參照圖8來解釋根據本實施例形成的導電層的剖面形狀。如圖8所示,根據本實施例程序形成的導電層601的側面具有第一傾斜平面602和第二傾斜平面603。第一傾斜平面602與絕緣層600表面形成的角度被稱為θ 1,而由於延伸第二傾斜平面603而形成的平面與絕緣層600的表面所形成的角度被稱為θ 2。θ 1在50-70度的範圍,θ 2在20-60度的範圍內,較佳為在38-54度的範圍內。
借助於用根據本實施例的程序形成導電層,由第一傾斜平面602與第二傾斜平面603形成的區域,不僅能夠由不同材料組成的各個層的介面,而且還能夠由相同材料組成的層的側面形成。
借助於在第一蝕刻處理之後的形成氧化物層的程序中執行清洗程序,具有這種結構的配線上的顆粒被容易地清洗掉。結果,能夠減少基板上配線以及半導體裝置上的顆粒。特別是能夠降低配線之間的顆粒密度,從而能夠減少配線的短路和上部絕緣層中的破裂。
在具有多層配線結構的半導體裝置中,能夠減小配線之間的凹凸差異,從而能夠改善提供在配線之間的絕緣層的覆蓋性,並能夠防止下層配線與上層配線之間的短路。而且,在用塗敷方法來形成配線上層上的絕緣層的情況下,能夠改善絕緣層的步進高度降低率,絕緣層上精細圖形的曝光從而有可能。結果,配線能夠被精細形成,這導致了高的集成度。 實施例4
在本實施例中,參照圖2、6A-6E、8來解釋用不同於實施例3所述的蝕刻條件來製造具有多個傾斜平面的側面的配線的方法。
如圖6A所示,如實施例1的情況那樣,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在絕緣層101上。然後,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上(圖2中的步驟S101)。
如圖6B所示,利用第一遮罩圖形103,在第一條件下蝕刻第一導電層102,以便形成第二導電層211。如實施例2所述的第一條件那樣,第一條件是用來各向異性蝕刻第一導電層,典型地形成其側面垂直於基板100表面的導電層的條件。結果,第二導電層211具有大致對應於第一遮罩圖形103邊緣且大致垂直於不重疊第一遮罩圖形103的第二導電層211表面的側面(圖2中的步驟S102)。
具體地說,本例子中的第一條件是用來形成具有相對於基板100表面成剖面直角的側面的突出部分的導電層的條件。第二導電層211的形狀具有剖面成直角的側面的突出部分。
如圖6C所示,借助於對第二導電層211的表面進行氧化而形成氧化物層403(圖2中的步驟S111)。可以採用下列方法作為形成氧化物層403的方法:借助於用水或臭氧水清洗第二導電層302的表面而形成氧化物層的方法;借助於將基板暴露於空氣,使第二導電層211氧化而形成氧化物層的方法;借助於在適當溫度下進行加熱,使第二導電層211的表面氧化而形成氧化物層的方法等。借助於用水或臭氧水清洗第二導電層211的表面的方法作為形成氧化物層的方法,能夠將基板上的顆粒清洗掉。
如圖6D所示,第二導電層211在第二條件下被蝕刻,同時留下第一遮罩圖形103,以便形成具有不同傾斜平面433的第三導電層431(圖2中的步驟S103)。此第二條件與實施例1的相同。第二條件具有比第一條件更高的第一遮罩圖形103對第二導電層211的選擇比。亦即,第一遮罩圖形103的蝕刻速率高於第二導電層211的蝕刻速率。借助於用第二條件進行蝕刻,第一遮罩圖形103被選擇性地蝕刻以形成第二遮罩圖形421。亦即,第三導電層431的暴露表面被蝕刻,以便選擇性地比導電層下部邊緣更多地蝕刻導電層的上部邊緣。結果,能夠形成具有不同傾斜平面433的第三導電層431。可以適當地採用第一條件中指定的任何一種蝕刻方法作為蝕刻方法。
根據第二條件,形成在平行於基板的第二導電層211的平面上的氧化物層403被蝕刻。另一方面,形成在第一遮罩圖形103下部邊緣處的垂直平面上的氧化物層403的僅僅上部被蝕刻,氧化物432從而保留在第三導電層431的側面處。
而且,第一絕緣層101的暴露區域被過蝕刻,此區域的厚度從而被稍許減小。因此,形成了具有步進的第二絕緣層133。
如圖6E所示,借助於清除第二遮罩圖形421,能夠形成具有多個傾斜平面433的第三導電層431。
參照圖8來解釋根據本實施例形成的導電層的剖面形狀。如實施例3的情況那樣,如圖8所示,根據本實施例程序形成的導電層601的側面具有第一傾斜平面602和第二傾斜平面603。第一傾斜平面602與絕緣層600表面形成的角度被稱為θ 1,而由於延伸第二傾斜平面603而形成的平面與絕緣層600的表面所形成的角度被稱為θ 2。θ 1在50-70度的範圍內,而θ 2在20-60度的範圍內,較佳為在21-35度的範圍內。具有這種結構的配線以及具有多層配線結構的半導體裝置,具有實施例1的情況那樣的有利的效果。
借助於用根據本實施例的程序形成導電層,由第一傾斜平面602與第二傾斜平面603形成的區域,不僅能夠由不同材料組成的層的側面,而且還能夠由相同材料組成的層的側面形成。 範例1
在本範例中,參照圖3A-3D、9A、9B來解釋用實施例1所述蝕刻方法製造配線的程序。
如圖3A所示,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在第一絕緣層101上。在此情況下,Corning 1737玻璃被用作基板100。作為絕緣層101,用氬和氧作為濺射氣體(氣流比分別為1:3),用採用矽靶的濺射方法,形成了厚度為100nm的氧化矽膜。作為第一導電層102,借助於用濺射方法在絕緣層101上後續層疊厚度為100nm的鈦層、厚度為700nm的鋁矽合金膜、以及厚度為100nm的鈦膜,形成為具有疊層結構的導電層。用採用鈦靶和氬氣的濺射方法,來澱積此鈦膜。而且,用採用氬氣和包括2%重量比的矽的鋁靶的濺射方法,來澱積此鋁矽合金膜。
然後,用光微影程序,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上。在此情況下,抗蝕劑被塗敷在待要在50-150℃下預烘焙的第一導電層102上。然後,用光遮罩暴光預烘焙的抗蝕劑,並用顯影劑顯影。從而形成第一遮罩圖形103。
然後,第一導電層102在第一條件下被蝕刻,以便形成第二導電層111。ICP蝕刻設備被用作蝕刻處理。圖23示出了ICP蝕刻設備的結構。反應工作室811被耦合到蝕刻氣體饋送機構813和排氣機構814,以便將反應工作室保持在減壓下。電漿產生機構由經由石英基板感應耦合到反應工作室811的螺旋線圈812以及高頻(13.56MHz)電源機構815組成。偏置功率由高頻(13.56MHz)電源機構816施加到基板,致使安裝有基板的下電極817產生自偏置。蝕刻處理使用了待要饋送的蝕刻氣相試劑;從各個高頻(13.56MHz)電源機構815和816饋送的高頻功率;以及作為其主要參數的蝕刻壓力。
在本範例中,在下列條件下進行第一蝕刻處理:BCl3和Cl2被用作蝕刻氣體,其氣流比為60:20(sccm),借助於在1.9Pa的壓力下將450W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈電極,100W的RF(13.56MHz)功率施加到基板側(下電極817),以及施加明顯地負的偏置功率以產生自偏置電壓而產生電漿。鈦的蝕刻速率基本上相同於鋁矽合金的蝕刻速率。結果,如圖3B所示,形成了在其邊緣處具有錐狀部分的第二導電層111。利用第一蝕刻程序,第一遮罩圖形103被蝕刻,其寬度和厚度因而被減小。此遮罩圖形被稱為第二遮罩圖形112。與第一導電層102不同,第二導電層111被形成為基板表面上的具有所需形狀的隔離的圖形。
借助於在第二條件下使第二遮罩圖形112縮減,來形成第三遮罩圖形121,同時,第二導電層111的上部邊緣被蝕刻,以便形成第三導電層131。在本範例中,第二蝕刻處理在第二條件下進行,亦即採用ICP蝕刻方法,BCl3和CF4被用作蝕刻氣體,其氣流比為40:40(sccm),借助於在1.9Pa的壓力下將500W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈電極,300W的RF(13.56MHz)功率施加到基板側(下電極817),以及施加明顯地負的偏置功率以產生自偏置電壓而產生電漿。當採用CF4作為蝕刻氣體時,第二遮罩圖形112的蝕刻速率高於第二導電層的蝕刻速率,亦即,第二遮罩圖形112具有比第二導電層111的蝕刻速率更高的蝕刻速率。在第二條件下,偏置功率被施加,致使能夠產生比第一條件下更高的自偏置電壓。結果,能夠選擇性地縮減第二遮罩圖形112。
隨著第二遮罩圖形112的凹陷,第二導電層111的上部表面開始被暴露。此暴露的區域被逐漸蝕刻。結果,如圖3C所示,就形成了具有彎曲邊緣132的第三導電層131。由於暴露的絕緣層101也被蝕刻,故與重疊第三導電層131的絕緣層101其他區域的厚度相比,暴露的絕緣層101的厚度被稍許減小。
然後,借助於用剝離劑清除第三遮罩圖形121,就能夠製造具有第三導電層131的基板上配線。圖9A和9B分別示出了第三導電層131的SEM圖及其示意圖。
圖9A是第三導電層131的剖面SEM圖,而圖9B是其示意圖。第三導電層702被形成在絕緣層701上。可以看到第三導電層702的邊緣被彎曲了。
根據本範例形成的第三導電層702具有彎曲表面。借助於不同傾斜平面的相交而形成此彎曲表面,變成具有緩慢彎曲的表面。第一傾斜平面被形成在第三導電層702側面的下部處。絕緣層701的表面與第一傾斜平面所形成的角度被稱為θ 1。另一方面,第二傾斜平面被形成在第三導電層702側面的上部處。絕緣層701與第二傾斜平面所形成的角度被稱為θ 2。在此情況下,θ 1為62度,而θ 2為44度。
表1列舉了由實施例1所述蝕刻方法形成的導電層各個不同的傾斜平面與絕緣層所形成的角度θ 1和θ 2。
根據上述程序,能夠形成具有彎曲表面的導電層。 範例2
在本範例中,參照圖4A-4D、10A、10B來解釋用實施例2所述的蝕刻方法製造配線的程序。
如圖4A所示,如範例1的情況那樣,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在絕緣層101上。然後,如範例1的情況那樣,用光微影程序,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上。
然後,第一導電層102在第一條件下被蝕刻,以便形成第二導電層211。在本範例中,用第一蝕刻處理,在第一條件下,部分第一導電層102被各向異性蝕刻,亦即,採用ICP蝕刻方法,BCl3和Cl2被用作蝕刻氣體,其氣流比為40:40(sccm),借助於在1.9Pa的壓力下將700W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈電極,50W的RF(13.56MHz)功率施加到基板側(下電極),以及施加明顯地負的偏置功率以產生自偏置電壓。
結果,如圖4B所示,第二導電層211被形成為具有一種形狀,此形狀的一部分側面垂直於第一遮罩圖形103的下部邊緣。在本範例中,由於自偏置電壓低於範例1的第一條件中的自偏置電壓,故僅僅第一導電層102被各向異性蝕刻而不蝕刻第一遮罩圖形103。與範例1中的第二導電層111不同,第二導電層211被形成在基板100的整個表面上,並具有凸出的形狀。
第一遮罩圖形103被第二條件縮減,以便形成第二遮罩圖形221,同時,第二導電層211的上部邊緣被蝕刻,以便形成第三導電層231。在本範例中,範例1中的第二條件被用作本範例中的第二條件。結果,第二導電層的上部表面變成被暴露。暴露的區域被逐漸蝕刻。結果,如圖4C所示,第三導電層231被形成為具有彎曲表面232的邊緣。在此情況下,部分暴露的第一絕緣層101也被蝕刻,從而形成具有位準差的第二絕緣層133。不重疊第三導電層231的絕緣層101區域的厚度相對於重疊第三導電層231的絕緣層101的厚度被稍許減小。
然後,借助於用剝離劑清除第二遮罩圖形221,能夠製造具有第三導電層231的基板上配線。圖10A和10B分別示出了第三導電層231的SEM圖及其示意圖。
圖10A是第三導電層的剖面SEM圖,而圖10B是其示意圖。第三導電層802被形成在絕緣層801上。可以看到,如範例1的情況那樣,第三導電層802的側面被彎曲了。
根據本範例形成的第三導電層802具有彎曲表面。借助於不同傾斜平面的相交而形成此彎曲表面,變成具有緩慢彎曲的表面。第一傾斜平面被形成在第三導電層802側面的下部處。絕緣層801的表面與第一傾斜平面所形成的角度被稱為θ 1。另一方面,第二傾斜平面被形成在第三導電層802側面的上部處。絕緣層801與第二表面所形成的角度被稱為θ 2。在此情況下,θ 1為53度,而θ 2為40度。
表2列舉了由實施例2所述蝕刻方法形成的導電層各個不同的傾斜平面與絕緣層所形成的角度θ 1和θ 2。
根據上述程序,能夠形成具有彎曲表面的導電層。 範例3
在本範例中,參照圖5A-5E、11A、11B來解釋用實施例3所述的蝕刻方法製造配線的程序。在本範例中,與範例1所述相同的第一條件和第二條件被用來蝕刻導電層。而且,用來氧化導電層表面的程序被包括在這些條件中。
如範例1的情況那樣,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在第一絕緣層101上。然後,用光微影程序,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上。然後,借助於在第一條件下蝕刻第一導電層102,形成第二導電層302。在本範例中,在第一條件下進行第一蝕刻,亦即,採用ICP蝕刻方法,BCl3和Cl2被用作蝕刻氣體,其氣流比為60:20(sccm),借助於在1.9Pa的壓力下將450W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈電極,100W的RF(13.56MHz)功率施加到基板側(下電極),以及施加明顯地負的偏置功率以產生自偏置電壓。此時,部分第一導電層102被蝕刻,以形成具有錐狀部分的第二導電層302。結果,如圖5B所示,第二導電層302被形成為在第一遮罩圖形103的下部邊緣處具有錐狀部分。
如圖5B所示,借助於對第二導電層302進行氧化,來形成第一氧化物層303。在此情況下,如範例3的情況那樣,用旋塗方法將純水塗敷在待要氧化的第二導電層的表面上。結果,能夠清除掉基板上的顆粒。
然後,如圖5D所示,第二導電層302在第一條件下被蝕刻,從而形成具有錐狀部分的第三導電層311。與第一和第二導電層102和302不同,第三導電層311被形成為基板上的具有所需形狀的隔離的膜圖形。而且,第二遮罩圖形312被稍許蝕刻。此遮罩圖形被稱為第三遮罩圖形313。
第三遮罩圖形在第二條件下被縮減,以便形成第四遮罩圖形322,同時,第三導電層311的上部邊緣被蝕刻,以便形成第四導電層321。在本範例中,第一範例中的第二條件被用作本範例中的第二條件。亦即,如範例1的情況那樣,CF4被用作蝕刻氣體。因此,第三遮罩圖形313能夠如圖5E所示被縮減。結果,第三導電層311的上部表面被暴露。此暴露部分被逐漸蝕刻,從而形成具有不同傾斜平面的第四導電層321。此時,部分暴露的絕緣層101也被蝕刻,形成具有位準差的第二絕緣層133。與重疊第四導電層321的絕緣層133區域的厚度相比,不重疊第四導電層321的第二絕緣層133區域的厚度被稍許減小。
然後,借助於用剝離劑清除第四遮罩圖形322,就能夠製造具有第四導電層321的基板100上配線。圖11A和11B分別示出了第四導電層321的SEM圖及其示意圖。
圖11A是第四導電層的剖面SEM圖,而圖11B是其示意圖。第四導電層902被形成在絕緣層901上。第四導電層902的側面具有不同的傾斜平面。第一傾斜平面被形成在第四導電層902側面的下部處。絕緣層901的表面與第一傾斜平面所形成的角度被稱為θ 1。另一方面,第二傾斜平面被形成在第四導電層902側面的上部處。絕緣層901與第二傾斜平面所形成的角度被稱為θ 2。在此情況下,θ 1為65度,而θ 2為40度。
表3列舉了由實施例1所述蝕刻方法形成的導電層各個不同的傾斜平面與絕緣層所形成的角度θ 1和θ 2。
根據上述程序,能夠形成具有二個不同傾斜平面的導電層。 範例4
在本範例中,參照圖6A-6E、12A、12B來解釋用實施例4所述的蝕刻方法製造配線的程序。在本範例中,採用了與範例2所述相同的第一條件和第二條件。而且,用來氧化導電層表面的程序被包括在程序中。
如範例1的情況那樣,第一絕緣層101被形成在基板100上,且第一導電層102被形成在第一絕緣層101上。然後,用光微影程序,第一遮罩圖形103被形成在第一導電層102上。然後,借助於在第一條件下對第一導電層102進行蝕刻,來形成第二導電層211。
在本範例中,在同樣用於範例2的第一條件下進行第一蝕刻。在此情況下,部分第一導電層102被各向異性蝕刻。結果,如圖6B所示,第二導電層211被形成為具有其部分側面垂直於第一遮罩圖形103下部邊緣的形狀。相似於範例3中的第二導電層302,第二導電層211被形成在基板上,並具有凹陷形狀。
如圖6C所示,借助於對第二導電層211進行氧化而形成第一氧化物層403。在此情況下,如範例3的情況那樣,利用旋塗方法,純水被塗敷在待要氧化的第二導電層的表面上。結果,能夠清除掉基板上的顆粒。
第一遮罩圖形103在第二條件下被縮減,以便形成第二遮罩圖形421,同時,第二導電層211被蝕刻,以便形成第三導電層431。在本範例中,第一範例中的第二條件被用作本範例中的第二條件。亦即,如範例1的情況那樣,CF4被用作蝕刻氣體。因此,第一遮罩圖形103能夠如圖6D所示被縮減。結果,第二導電層211的上部表面被暴露。此暴露部分被逐漸蝕刻,從而形成具有不同傾斜平面的第三導電層431。與重疊第三導電層431的第二絕緣層133區域的厚度相比,不重疊第三導電層431的第二絕緣層133區域的厚度被稍許減小。
然後,借助於用剝離劑清除第三遮罩圖形421,就能夠製造第四導電層431。圖12A和12B分別示出了第四導電層的SEM圖及其示意圖。
圖12A是第四導電層的剖面SEM圖,而圖12B是其示意圖。第四導電層1002被形成在絕緣層1001上。第四導電層1002的側面具有不同的傾斜平面。第一傾斜平面被形成在第四導電層1002側面的下部處。絕緣層1001的表面與第一傾斜平面所形成的角度被稱為θ 1。另一方面,第二傾斜平面被形成在第四導電層1002側面的上部處。絕緣層1001與第二傾斜平面所形成的角度被稱為θ 2。在此情況下,θ 1為60度,而θ 2為26度。
表4列舉了由實施例4所述蝕刻方法形成的導電層各個不同的傾斜平面與絕緣層所形成的角度θ 1和θ 2。
根據上述程序,能夠形成具有二個不同傾斜平面的導電層。
圖13A和13B示出了範例1-4所述表1-4的結果。
圖13A和13B中的橫軸表示θ 1(由形成在導電層下側處的傾斜平面與絕緣層表面所構成的角度),而縱軸表示θ 2(由形成在導電層上側處的傾斜平面與絕緣層表面所構成的角度)。
圖13A示出了根據範例1和2所述程序形成的導電層的θ 1和θ 2。根據範例1形成的導電層的角度θ 1和θ 2由菱形表示,而根據範例2形成的導電層的角度θ 1和θ 2由三角形表示。根據範例1形成的導電層的θ 1在51-68度以及50-70度的範圍內,而θ 2在33-49度以及20-60度的範圍內。
根據範例2形成的導電層的θ 1在53-66度以及50-70度的範圍內,而θ 2在35-46度以及20-60度的範圍內。
圖13B示出了根據範例3和4所述程序形成的導電層的θ 1和θ 2。根據範例3形成的導電層的角度θ 1和θ 2由菱形表示,而根據範例4形成的導電層的角度θ 1和θ 2由三角形表示。根據範例3形成的導電層的θ 1在54-67度以及50-70度的範圍內,而θ 2在38-53度以及20-60度的範圍內。
根據範例4形成的導電層的θ 1在56-70度以及50-70度的範圍內,而θ 2在21-34度以及20-60度的範圍內。 範例5
在本範例中,參照圖14A-16來解釋作為顯示幕的發光顯示幕的製造方法。圖16示出了像素部分的平面結構,而圖14A-15B示意地示出了圖16沿A-B和C-D線的垂直剖面結構。在本範例中,根據實施例1來形成第四導電層,但不是排他性的,也可以採用根據實施例2-4中任何一個的程序。
如圖14A所示,第一絕緣層2002被形成在基板2001上,其厚度為100-1000nm。在此情況下,用電漿CVD方法形成的厚度為100nm的氧化矽膜以及用減壓熱CVD方法形成的厚度為480nm的氧化矽膜,被層疊成第一絕緣層2002。
非晶半導體膜被形成為具有厚度10-100nm。在此情況下,用減壓熱CVD方法來形成厚度為50nm的非晶矽膜。此非晶矽膜被晶化。在本範例中,借助於對非晶矽膜發射雷射來形成結晶矽膜。抗蝕劑被塗敷在待要預烘焙的結晶矽膜上,且借助於用第一光微影程序和第一蝕刻處理清除不必要的結晶矽膜部分,來形成半導體區2003和2004。形成用作閘極絕緣膜的第二絕緣層2005。在此情況下,用CVD方法澱積氧化矽膜作為第二絕緣層2005。
可以用諸如聚亞噻吩乙烯、聚(2,5-亞噻吩乙烯)、聚乙炔、聚乙炔衍生物、或聚亞芳基乙烯之類的有機半導體材料來形成半導體區2003和2004。而且,可以利用滴珠排放方法、塗敷方法、溶膠-凝膠方法等,用具有絕緣性質的溶液,來形成第二絕緣層2005。典型地說,分散有無機氧化物、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、丙烯酸、PSG(磷玻璃)、BPSG(磷硼玻璃)矽酸鹽SOG(旋塗玻璃)、聚矽氮烷SOG、烷氧基矽酸鹽SOG、矽氧烷聚合物的細小顆粒的溶液,可以被適當地用作具有絕緣性質的溶液。
進行了溝道摻雜程序,以便以低濃度整個地或選擇性地將p型或n型雜質摻入到待要成為TFT溝道區的區域。此溝道摻雜程序是一種用來控制TFT的閾值電壓的程序。在此情況下,用離子摻雜方法來摻硼,乙硼烷不被質量分離,但被電漿啟動。可以採用進行質量分離的離子注入方法。
然後形成第一導電層。在此情況下,借助於用濺射方法層疊氮化鉭(TaN)膜和鎢(W)膜,來形成第一導電層。然後,抗蝕劑被塗敷在待要預烘焙的第一導電層上。然後,利用第二光微影程序和第二蝕刻程序,形成用作閘極電極的第二導電層2006和2008以及用作電容器配線的第二導電層2009。
可以利用滴珠排放方法、印刷方法、電鍍方法等,用諸如Ag或Au之類的導體來形成第二導電層2006-2009。在此情況下,由於能夠不執行光微影處理而形成第二導電層,故能夠減少程序的數目。
然後,借助於用第二導電層2006-2009作為遮罩以自對準的方式進行摻磷,來形成低摻雜的汲極區2010a、2011a、2013a、2014a以及高摻雜的汲極區2010-2014。低摻雜的汲極區的磷濃度被調整為每立方釐米1×1016-5×1018原子(典型為每立方釐米3×1017-3×1018原子),而高摻雜的汲極區的磷濃度被調整為每立方釐米1×1020-1×1021原子(典型為每立方釐米2×1020-5×1020原子)。在半導體區2003和2004中,重疊第二導電層2006-2008的厚部的半導體區用作溝道形成區。
第三絕緣層被形成來覆蓋第二導電層2006-2009。在此情況下,形成了含氫的絕緣膜。然後,摻雜到半導體區的雜質被啟動,半導體區從而被氫化。由電漿CVD方法形成的氧氮化矽膜(SiNO),被用作此含氫的絕緣膜。
可以借助於塗敷和烘焙光敏或非光敏有機材料(聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、或丙並環丁烯),來形成第三絕緣層。或者,可以借助於塗敷和烘焙PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、聚矽氮烷SOG、矽酸鹽SOG(旋塗玻璃)、烷氧基矽酸鹽SOG、矽氧烷聚合物,來形成第三絕緣層。
而且,借助於層疊各由CVD方法形成的氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜、或氧氮化矽膜,能夠形成第三絕緣層。或者,可以借助於層疊二個或多個上述層來形成第三絕緣層。
然後,抗蝕劑被塗敷在待要預烘焙的第三絕緣層上。然後,用第三光微影程序和第三蝕刻處理,來形成具有視窗部分的第四絕緣層2015,同時暴露部分半導體區。然後形成第三導電層2021。此第三導電層2021被形成為具有三層結構,此三層結構借助於濺射鈦膜、鋁矽合金膜、以及鈦膜而相繼形成。
然後,抗蝕劑被塗敷在待要預烘焙的第三導電層2021上,並用第四光微影程序形成第一遮罩圖形2017-2020。
借助於用滴珠排放方法和烘焙將諸如聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺之類的有機樹脂排放到預定的位置,可以形成第一遮罩圖形2017-2020。
如圖14B所示,用第四蝕刻程序和第五蝕刻程序,利用第一遮罩圖形2017-2020來形成第四導電層2025-2028。在此情況下,在範例1所述的第一和第二條件下進行第四和第五蝕刻程序,以便形成第四導電層2025-2028。由於第四導電層的側面具有彎曲表面,故能夠減少絕緣層中後來形成的裂紋。用上述程序能夠形成配線。
如圖15A所示,形成了第五絕緣層。用CVD方法的無機絕緣層(氧化矽、氮化矽、氮氧化矽等)、塗敷方法的光敏或非光敏有機樹脂層(聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、或丙並環丁烯)、或上述各層的疊層,來形成第五絕緣層。
能夠被整平的絕緣層被較佳地用作第五絕緣層。用塗敷方法形成的上述光敏或非光敏有機樹脂層;用塗敷方法的SiOx層形成的絕緣層;或借助於塗敷和烘焙典型為氧化矽玻璃的無機矽氧烷聚合物、烷基矽氧烷聚合物、烷基倍半矽氧烷聚合物、氫化的倍半矽氧烷聚合物、典型為氫化烷基倍半矽氧烷聚合物的有機矽氧烷聚合物而形成的絕緣層,可以被用作能夠整平的絕緣層。由Toray Industries公司製造的塗敷絕緣膜材料PSB-K1或PSB-K31,或由Catalysts & Chemicals Ind.公司製造的ZRS-5PH,能夠被用作矽氧烷聚合物的例子。在此情況下,借助於塗敷和烘焙丙烯酸樹脂來形成第五絕緣層。利用溶解或分散有諸如黑色顏料或染料之類的吸收可見光的材料的有機材料作為第五絕緣層,能夠吸收隨後製造的發光元件中的散射光,導致反差的改善。
然後,抗蝕劑被塗敷在待要預烘焙的第五絕緣層上。然後,借助於用第六光微影程序和第六蝕刻程序對第五絕緣層進行蝕刻,形成了具有視窗部分的第六絕緣層2031,同時暴露了部分第四導電層2028。
形成第五導電層,並將抗蝕劑塗敷在待要預烘焙的第五導電層上。然後,用第七光微影程序和第七蝕刻程序形成第六導電層2035。第六導電層2035用作第一像素電極。反射導電層和透明導電膜被層疊作為第五導電層。在此情況下,用濺射方法來層疊碳、鎳、鋁的合金膜和含氧化矽的ITO。同樣參照圖16,示出了沿圖15A中A-B和C-D線的平面結構。
如圖15B所示,形成了第七絕緣層2041,它覆蓋著第六導電層2035的邊緣,用作堤和黑矩陣。第七絕緣層是一種具有遮光性質的絕緣體,由溶解或分散有諸如黑色顏料或染料的吸收可見光的材料的光敏或非光敏有機材料(聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、或丙並環丁烯)、或SOG膜(例如包括烷基的SiOx膜)形成為0.8-1微米的厚度。例如,採用了FUJIFILM電子材料公司製造的COLOR MOSAIC CK(產品名)。借助於用具有遮光性質的絕緣體來形成第六絕緣層2031,除了從第七絕緣層2041得到遮光效果之外,還可以從第六絕緣層2031得到遮光效果。因為第七絕緣層2041的側面能夠被形成為具有連續改變的曲率半徑,且第七絕緣層2041上的薄膜能夠被形成為沒有步進狀,故較佳由光敏材料來形成第七絕緣層2041。
可以用滴珠排放方法或印刷方法來形成第七絕緣層2041。
然後,借助於用氣相澱積方法、塗敷方法、滴珠排放方法等在第六導電層2035上和第七絕緣層2041的邊緣上塗敷發光材料並進行烘焙,來形成包含發光物質的層2042。然後,用作第二像素電極的第七導電層2043被形成在包含發光物質的層2042上。在此情況下,用濺射方法來澱積包含氧化矽的ITO。結果,發光元件可以由第六導電層、包含發光物質的層、以及第七導電層組成。用來構成發光元件的導電層和包含發光物質的層的各種材料被適當地選擇。而且,各個層的厚度被調節。
在形成包含發光物質的層2042之前,用200℃下大氣中的熱處理,來清除第七絕緣層2041中或吸收到其表面的濕氣。而且,熱處理較佳在200-400℃下執行,較佳在250-350℃下於減壓中執行,並用真空氣相澱積方法或減壓中的滴珠排放方法來形成包含發光物質的層2042。
可以用包含有機化合物或無機化合物的電荷注入-傳輸材料以及發光材料來形成包含發光物質的層2042;此層可以包括選自低分子有機化合物、典型為樹枝狀高分子和寡聚物之類的中等分子有機化合物、以及高分子有機化合物的一種或多種層;並可以與具有電子注入-傳輸性質或電洞注入-傳輸性質的無機化合物進行組合。
在電荷注入傳輸材料中,作為具有超高電子傳輸性質的材料,可以指出例如具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的諸如三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫為Alq3)、三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫為Almq3)、雙(10-羥基苯並[h]-喹啉)鈹(縮寫為BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基苯酚-鋁(縮寫為BAlq)。
作為具有高電洞傳輸性質的材料,可以指出例如芳香胺(亦即具有苯環-氮鍵的)基化合物,諸如4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-聯苯(縮寫為α-NPD)、4,4’-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-聯苯基(縮寫為TPD)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基)-三苯胺(縮寫為DATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯胺(縮寫為MTDATA)。
在電荷注入傳輸物質中,作為具有高電子注入性質的材料,可以指出諸如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)之類的鹼金屬或鹼土金屬的化合物等。此外,還有諸如Alq3之類的具有高電子傳輸性質的材料與諸如鎂(Mg)之類的鹼土金屬的混合物。
在電荷注入傳輸物質中,作為具有高電洞注入性質的材料,可以指出例如諸如氧化鉬(MoOx)、氧化釩(VOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎢(WOx)、氧化錳(MnOx)之類的金屬氧化物。此外還可以指出諸如酞菁(縮寫為H2Pc)或酞菁銅(CuPc)之類的酞菁化合物。
可以為彩色顯示器的各個像素分別提供具有不同發射波長帶的發光層。典型地形成對應於R(紅色)、G(綠色)、以及B(藍色)的發光層。在此情況下,借助於在像素發光側處提供透射各個發射波長帶內的光的濾色器(彩色層),能夠改善彩色純度並防止像素部分成為鏡面(反射)。借助於提供濾色器(彩色層),常規要求的圓偏振光片等變得不需要,而且,能夠從發光層發光而不損失光。而且,能夠降低傾斜地觀察顯示部分(顯示幕)情況下出現的色調改變。存在著各種用來形成發光層的發光材料。作為低分子基有機發光材料,能夠採用4-(亞甲基雙氰)-2-甲基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫為DCJT)、9,10-二苯基蒽(縮寫為DPA)、periflanthene、2,5-雙氰-1,4-二[2-(10-甲氧基-1,1,7,7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯、N,N’-二甲基二氫喹吖啶二酮(縮寫為DMQd)、香豆素6、香豆素545T、三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫為Alq3)、9,9’-聯蒽基、9,10-二苯基蒽(縮寫為DPA)、9,10-雙(2-萘基)蒽(縮寫為DNA)等。可以採用其他的材料。
高分子基有機發光材料具有比低分子基有機發光材料更高的物理強度,發光元件因而能夠被製造成具有高的耐用性。由於能夠用塗敷方法來製造發光元件,故能夠比較容易的製造發光元件。採用高分子基有機發光材料的發光元件的結構基本上與採用低分子基有機發光材料的發光元件的結構相同。此結構由陰極/包含發光物質的層/陽極組成。但在用高分子基有機發光材料形成包含發光物質的層的情況下,難以像採用低分子基有機發光材料的情況那樣形成層狀結構。大多數發光結構具有雙層結構。具體地說,此結構是陰極/發光層/電洞傳輸層/陽極。
由於發射的顏色依賴於發光層的材料,故借助於選擇材料,能夠形成出現所需光發射的發光元件。作為高分子基發光材料,可以指出聚亞乙烯對苯基材料、聚對苯基材料、聚噻吩基材料、或聚芴基材料。
作為聚亞乙烯聚對苯基材料,推薦聚亞乙烯對苯的衍生物[PPV]、聚(2,5-二烷氧-1,4-亞乙烯苯)[RO-PPV]、聚(2-(2’-乙基-六氧)-5-甲氧基-1,4-亞乙烯苯)[MEH-PPV]、聚(2-二烷氧苯基)-1,4-亞乙烯苯[ROPh-PPV]等。作為聚對苯基材料,推薦聚對苯的衍生物[PPP]、聚(2,5-二烷氧-1,4-亞苯基)[RO-PPP]、聚(2,5-二六氧-1,4-亞苯基)等。作為聚噻吩基材料,推薦聚噻吩的衍生物[PT]、聚(3-烷基噻吩)[PAT]、聚(3-己基噻吩)[PHT]、聚(3-環己基噻吩)[PCHT]、聚(3-環己基-4-甲基噻吩)[PCMHT]、聚(3,4-二環己基噻吩)[PDCHT]、聚(3-(4-辛苯基)-噻吩)[POPT]、聚(3-(4-辛苯基)-2,2-並噻吩)[PTOPT]等。作為聚芴基材料,推薦聚芴的衍生物[PF]、聚(9,9-二烷基芴)[PDAF]、聚(9,9-二辛芴)[PDOF]等。
借助於將具有電洞傳輸性質的高分子基有機發光材料插入在陽極與具有發光性質的高分子基有機發光材料之間,能夠改善從陽極的電洞注入性質。通常,用旋塗方法來塗敷具有電洞傳輸性質的高分子基有機發光材料以及溶解在水中的受主材料。具有電洞傳輸性質的高分子基有機發光材料不溶解於有機溶劑,因此,此材料能夠被層疊在具有發光性質的有機發光材料上。作為具有電洞傳輸性質的高分子基有機發光材料,可以推薦PEDOT與作為受主材料的樟腦磺酸(CSA)的混合物以及聚苯胺[PANI]與作為受主材料的聚苯乙烯磺酸[PSS]的混合物等。
發光層能夠被形成為呈現單色發射顏色或白色發射顏色。在採用白色發射材料的情況下,當透射特定波長光的濾色器被提供在像素的光發射側處時,能夠實現彩色顯示。
為了形成呈現白色發射的發光層,例如用氣相澱積方法來後續澱積了Alq3、部分地摻尼羅紅的Alq3(尼羅紅是一種紅色顏料)、p-EtTAZ、TPD(芳香雙胺)。在用旋塗方法形成發光層的情況下,較佳在塗敷發光材料之後對材料進行烘焙。例如,聚(二氧噻吩乙烯)/聚(磺化苯乙烯)溶液(PEDOT/PSS)可以被塗敷在整個表面上並被烘焙,且摻有發射中心顏料(1,1,4,4-四苯基-1,3-丁二烯(縮寫為TPB)、4-雙氰亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲基氨-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM1)、尼羅紅、香豆素6等)的用作發光層的聚乙烯哢唑(PVK)溶液,可以被塗敷在整個表面上並被烘焙。
發光層可以由單層組成。在此情況下,發光層可以由分散有具有電子傳輸性質的1,3,4-惡二唑衍生物(PBD)的具有電洞傳輸性質的聚乙烯哢唑(PVK)組成。而且,借助於分散作為電子傳輸劑的30%重量比的PBD以及分散適當數量的4種顏料(TPB、香豆素6、DCM1、以及尼羅紅),能夠得到白色發射。除了上述呈現白色發射的發光元件之外,借助於適當地選擇發光層的材料,還能夠製造呈現紅色發射、綠色發射、或藍色發射的發光元件。
而且,除了單重態激發的發光材料之外,包括金屬複合物之類的三重態激發的發光材料也可以被用於發光層。例如,在具有紅色發光性質的像素、具有綠色發光性質的像素、以及具有藍色發光性質的像素中;由三重態激發的發光材料形成了半衰減發光時間比較短的具有紅色發光性質的像素,且其他像素由單重態激發的發光材料組成。由於三重態發光材料具有優異的發光效率,故為了得到相同的亮度等級,發光元件要求的功率小得多。換言之,在將三重態發光材料應用於紅色像素的情況下,發光元件要求更少量的電流,從而能夠提高可靠性。為了降低功耗,可以用三重態激發的發光材料來形成具有紅色發光性質的像素以及具有綠色發光性質的像素而用單重態激發的發光材料來形成具有藍色發光性質的像素。同樣,借助於用三重態激發的發光材料來形成具有高的人體光譜發光效率的綠色發光元件,也能夠降低功耗。作為三重態激發的發光材料的例子,已知有採用諸如以第三過渡族元素鉑作為中心金屬的金屬複合物或以銥作為中心金屬的金屬複合物之類的金屬複合物作為摻雜劑的材料。三重態激發的發光材料不侷限於這些化合物,也有可能採用以上述結構以及具有周期表8-10族元素作為中心金屬的化合物。形成包含發光物質的層的上述物質僅僅是一個例子,借助於適當地層疊諸如電洞注入層、電洞傳輸層、電子注入層、電子傳輸層、發光層、電子阻擋層、或電洞阻擋層的各種功能層,能夠形成發光元件。此外,利用各個層的組合,可以形成混合層或混合結合。
用上述材料形成的發光元件在正向偏壓下發光。用此發光元件構成的顯示裝置的像素能夠被簡單的矩陣系統或主動矩陣系統驅動。在此二種系統中,借助於以特定時標施加正向偏壓,各個像素發光;但像素在特定周期內處於不發光的狀態中。借助於在不發光的時間內施加反向偏壓,能夠提高發光元件的可靠性。當發光強度在某些驅動條件下退化時,或當亮度由於像素中不發光區域擴大而明顯地退化時,發光元件變成衰退模式。但借助於改變其施加正向偏壓和反向偏壓的電流驅動,能夠延遲退化並能夠提高顯示裝置的可靠性。
然後形成用來覆蓋發光元件以便防止濕氣滲透進入到發光元件中的透明保護膜2044。作為透明保護膜2044,可以採用各用濺射方法或CVD方法得到的氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜(SiNO膜(組分比為N>O))、或SiON膜(組分比為N<O))、包括碳作為其主要成分的薄膜(例如DLC膜、CN膜)等。
根據上述程序,能夠製造具有多層配線結構的發光顯示幕。典型為二極體的用來防止靜電損壞的保護道路,可以被提供在連接端子與源極配線(閘極配線)之間或像素部分內。在此情況下,借助於根據與上述TFT相同的程序製造二極體,並將像素部分的閘極配線層連接到二極體的汲極配線層或源極配線層,能夠防止靜電損壞。
實施例1-4中的任何一個能夠被應用於本範例。發光顯示幕被解釋為顯示幕。但顯示幕不侷限於此。本發明能夠被適當地應用於諸如液晶顯示幕、DMD(數位微鏡裝置)、PDP(電漿顯示幕)、FED(場發射顯示器)、以及電泳顯示裝置(電子紙)之類的主動顯示幕。 範例6
參照圖17A-17D來解釋可用於上述各範例的發光元件的模式。
圖17A示出了用透光的氧化物導電材料來形成第一像素電極的例子,它包含15%原子比濃度的氧化矽。在第一像素電極11上提供了借助於層疊電洞注入層或電洞傳輸層41、發光層42、電子傳輸層或電子注入層43而形成的包含發光物質的層16。第二像素電極17由諸如LiF或MgAg之類的包含鹼金屬或鹼土金屬的第三電極層33以及由諸如鋁之類的金屬材料組成的第四電極層34構成。如圖17A中箭頭所示,具有這種結構的像素能夠從第一像素電極11側發光。
圖17B示出了從第二像素電極17發光的例子,其中,第一像素電極11由諸如鋁或鈦的金屬或包含化學配比或以下的金屬和氮的金屬材料組成的第一電極層35、以及由包含濃度為15%原子比的氧化矽的氧化物導電材料組成的第二電極層32構成。在第一像素電極11上提供了借助於層疊電洞注入層或電洞傳輸層41、發光層42、電子傳輸層或電子注入層43而形成的包含發光物質的層16。第二像素電極17由諸如LiF或CaF之類的包含鹼金屬或鹼土金屬的第三電極層33以及由諸如鋁之類的金屬材料組成的第四電極層34構成。借助於形成厚度為100nm或以下的能夠透光的第二電極各個層,光能夠通過第二電極17發射。
圖17E示出了從二個方向亦即第一電極11和第二電極17發光的例子,其中,第一像素電極11由具有透射性和大功函數的導電膜形成,而第二像素電極17由具有透射性和小功函數的導電膜形成。典型地說,第一像素電極11由包含濃度為1-15%原子比的氧化矽的氧化物導電材料組成,而第二電極17由厚度為100nm或以下的諸如LiF或CaF之類的包含鹼金屬或鹼土金屬的第三電極層33以及由厚度為100nm或以下的諸如鋁之類的金屬材料組成的第四電極層34構成。
圖17C示出了從第一像素電極11發光的例子,其中,借助於後續層疊電子傳輸層或電子注入層43、發光層42、以及電洞注入層或電洞傳輸層41,來形成包含發光物質的層16。借助於在包含發光物質的層16上後續層疊由包含濃度為1-15%原子比的氧化矽的氧化物導電材料組成的第二電極層32以及由諸如鋁或鈦的金屬材料或包含化學配比或以下的金屬和氮的金屬材料組成的第一電極層35,來形成第二像素電極17。由諸如LiF或CaF之類的包含鹼金屬或鹼土金屬的第三電極層33以及由諸如鋁之類的金屬材料形成的第四電極層34,構成了第一像素電極11。借助於將第一像素電極各個層形成為具有100nm或以下的厚度,使之能夠透光,光就能夠通過第一像素電極11發射。
圖17D示出了從第二像素電極17發光的例子,其中,借助於後續層疊電子傳輸層或電子注入層43、發光層42、電洞注入層或電洞傳輸層41,來形成包含發光物質的層16。第一像素電極11被形成為結構與圖17A所示的相同,其厚度能夠反射從包含發光物質的層發射的光。第二像素電極17由包含濃度為1-15%原子比的氧化矽的氧化物導電材料組成。在此結構中,電洞注入層或電洞傳輸層41由是為無機材料的金屬氧化物(典型為氧化鉬或氧化釩)組成,致使在形成第二電極層32過程中引入了氧,電洞注入性質被改善,並能夠降低驅動電壓。
圖17F示出了從二個方向亦即第一電極11和第二電極17發光的例子。其中,第一像素電極11由具有透射性和小功函數的導電膜形成,而第二像素電極17由具有透射性和大功函數的導電膜形成。典型地說,第一像素電極11可以由厚度為100nm或以下的諸如LiF或CaF之類的包含鹼金屬或鹼土金屬的第三電極層33以及由諸如鋁之類的金屬材料組成的第四電極層34構成。第二像素電極17可以由包含濃度為1-15%原子比的氧化矽的氧化物導電材料組成。 範例7
參照圖18A-18F來解釋上述各個範例所述的發光顯示幕的像素電路及其操作結構。在數位顯示裝置中,發光顯示幕的操作結構能夠被分成輸入在像素中的視頻信號被電壓調節的操作以及輸入在像素中的視頻信號被電流調節的操作。作為輸入在像素中的視頻信號被電壓調節的操作,可以指出施加到發光元件的電壓恆定(CVCV)的操作以及施加到發光元件的電流恆定(CVCC)的操作。作為輸入在像素中的視頻信號被電流調節的操作,可以指出施加到發光元件的電壓恆定(CCCV)的操作以及施加到發光元件的電流恆定(CCCC)的操作。在本範例中,參照圖18A和18B來解釋CVCV操作的像素。參照圖18C-18F來解釋CVCC操作的像素。
在圖18A和18B所示的像素中,信號線3710和電源線3711被排列成列,而信號線3714被排列成行。此像素具有開關TFT 3701、驅動TFT 3703、電容器3702、以及發光元件3705。
開關TFT 3701和驅動TFT 3703當被開通時工作於線性區。驅動TFT 3703用來控制是否將電壓施加到發光元件3705。根據製造步驟,二種TFT較佳具有相同的導電類型。在本範例中,二種TFT都被製造成具有p溝道TFT。作為驅動TFT 3703,不僅可以採用增強型,而且可以採用耗盡型。驅動TFT 3703的溝道寬度W與驅動TFT 3703的溝道長度L的比率(W/L)較佳為1-1000,但取決於TFT的遷移率。隨著W/L的增大,TFT的開態電流得到改善。
在圖18A和18B所示的像素中,開關TFT 3701用來控制視頻信號到像素的輸入。當TFT 3701被開通時,視頻信號被輸入到像素。然後,視頻信號的電壓被儲存在電容器3702中。
在圖18A中的電源線3711是Vss且發光元件3705的反電極是Vdd的情況下,亦即在圖17C、17D、17F的情況下,發光元件的反電極是陽極,而連接到驅動TFT 3703的電極是陰極。在此情況下,有可能抑制由驅動TFT 3703的特性分散所造成的亮度不規則性。
在圖18A中的電源線3711是Vdd且發光元件3705的反電極是Vss的情況下,亦即在圖17A、17B、17E的情況下,發光元件的反電極是陰極,而連接到驅動TFT 3703的電極是陽極。在此情況下,電壓高於Vdd的視頻信號被輸入到信號線3710,且此視頻信號的電壓被儲存在電容器3702中,驅動TFT 3701工作於線性區。因此,能夠改善由此TFT的特性分散所造成的亮度不規則性。
除了增加了TFT 3706和掃描線3715之外,圖18B所示像素的像素結構與圖18A所示的相同。
TFT 3706的開通/關斷由新提供的掃描線3715控制。當TFT 3706開通時,儲存在電容器3702中的電荷被放電,TFT 3703被關斷。亦即,TFT 3706的安排,能夠形成強迫電流在發光元件3705中停止流動的狀態。因此,TFT 3706能夠被稱為抹除TFT。因此,與寫入周期開始的同時或緊隨寫入周期開始之後,能夠開始發光周期,而無須等待信號在所有像素中的寫入。結果,能夠改善光發射的占空比。
在具有上述結構的像素中,可以由工作於線性區的驅動TFT 3703來確定發光元件3705的電流數值。根據上述結構,能夠抑制TFT特性的分散。因此,借助於改善發光元件由於TFT特性的分散而造成的亮度不規則性,就能夠提供具有改進的影像質量的顯示裝置。
然後,參照圖18C-18F來解釋CVCC操作的像素。借助於為圖18A所示的像素結構提供電源線3712和電流控制TFT 3704,來形成圖18C所示的像素。
除了驅動TFT 3703的閘極電極被連接到排列成行的電源線3712之外,圖18E所示的像素具有與圖18C所示像素相同的結構。亦即,圖18C和18E所示的二種像素都具有相同的等效電路。但在將電源線3712排列成列的情況下(圖18C),以及在將電源線3712排列成行的情況下(圖18E),各個電源線由不同層的導電膜組成。此處,注意到了與驅動TFT 3703的閘極電極連接的配線。為了顯現這些配線是由不同的層形成的,用圖18C和18E二個圖來說明像素。
開關TFT 3701工作於線性區,而驅動TFT 3703工作於飽和區。而且,驅動TFT 3703用來控制流過發光元件3705的電流的數值,而TFT 3704工作於飽和區並用來控制電流對發光元件3705的供應。
除了抹除TFT 3706和掃描線3715被增加到圖18C和18E所示的像素之外,圖18D和18F所示的像素具有與圖18C和18E所示的像素相同的像素結構。
圖18A和18B所示的像素能夠工作於CVCC。具有圖18C-18E所示工作結構的像素,能夠像圖18A和18B那樣根據發光元件的電流流動方向而適當地改變Vdd和Vss。
在具有上述結構的像素中,由於TFT 3704工作於線性區,故TFT 3704的閘極電極與源極區之間電壓(Vgs)的稍許改變不影響發光元件3705的電流數值。亦即,可以根據工作於飽和區的驅動TFT 3703來確定發光元件3705的電流數值。根據上述結構,借助於改善發光元件由於TFT特性的分散而造成的亮度不規則性,就能夠提供具有改進的影像質量的顯示裝置。
特別是在形成具有非晶半導體的薄膜電晶體等的情況下,增大驅動TFT的半導體膜面積是較佳的,因為能夠降低TFT的分散。因此,圖18A和18B所示的像素由於具有少量的TFT而能夠提高孔徑比率。
下面來解釋提供了電容器3702的結構。本發明不侷限於此。若閘極電容能夠用作視頻信號的保持空間,則不總是要提供電容器3702。
在薄膜電晶體的半導體區由非晶半導體膜形成的情況下,由於閾值容易偏移,故較佳形成用來修正像素或像素週邊中的閾值的電路。
一般認為,在提高像素密度的情況下,這種主動矩陣發光裝置由於為各個像素提供了TFT而具有以低電壓進行驅動的優點。同時,能夠形成其中TFT被逐行提供的無源極矩陣發光裝置。此無源極矩陣發光裝置由於不為各個像素提供TFT而具有高的孔徑比率。
在根據本發明的顯示裝置中,螢幕顯示的驅動方法不受特別的限制,例如,可以採用逐點驅動方法、逐行驅動方法、或逐面驅動方法。典型地採用逐行驅動方法,並可以適當地採用時分灰度驅動方法或區域灰度驅動方法。輸入到顯示裝置源極線的視頻信號可以是類比信號或數位信號。可以根據視頻信號來適當地設計驅動電路等。
如上所述,能夠採用各種像素電路。 範例8
在本範例中,作為顯示模組的一個例子,參照圖19A和19B來解釋發光顯示模組的外觀圖。圖19A是一面板的俯視圖,其中,第一基板1200和第二基板1204被第一密封劑1205和第二密封劑密封,而圖19B是圖19A沿A-A’線的剖面圖。
在圖19A中,由虛線表示的參考號1201表示信號線(源極線)驅動電路;1202表示像素部分;而1203表示掃描線(閘極線)驅動電路。在本範例中,信號線驅動電路1201、像素部分1202、以及掃描線驅動電路1203存在於被第一密封劑1205和第二密封劑密封的區域內。作為第一密封劑1205,較佳採用包括填料的黏性高的環氧樹脂。作為第二密封劑,較佳採用黏性低的環氧樹脂。而且,第一密封劑1205和第二密封劑最好盡可能不滲透濕氣或氧。
乾燥劑可以被提供在像素部分1202與第一密封劑1205之間。而且,乾燥劑可以被提供在像素部分中的掃描線和信號線上。作為乾燥劑,較佳採用借助於化學吸附而吸收水的物質,例如氧化鈣(CaO)或氧化鋇(BaO)之類的鹼土金屬氧化物。或者,也可以採用借助於物理吸附而吸收水的物質,例如沸石或矽膠。
乾燥劑能夠以包含在濕氣滲透率高的樹脂中的顆粒狀物質的狀態被固定到第二基板1204。下面是濕氣滲透率高的樹脂的例子:諸如丙烯酸酯、丙烯酸醚、尿烷丙烯酸酯、尿烷丙烯酸醚、尿烷丙烯酸丁二烯、特殊的尿烷丙烯酸、丙烯酸環氧樹脂、丙烯酸氨基樹脂、或丙烯酸樹脂之類的丙烯酸 樹脂。此外,可以採用環氧樹脂,例如雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體樹脂、包含溴環氧樹脂的樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚型樹脂、甲酚型樹脂、酚醛型樹脂、環狀脂肪族環氧樹脂、外延雙型環氧樹脂、環氧丙基酯樹脂、環氧丙基胺樹脂、雜環環氧樹脂、或修正的環氧樹脂。或者,可以採用其他物質。例如可以採用諸如矽氧烷聚合物之類的無機物質。
借助於將乾燥劑提供到重疊掃描線的區域,能夠防止濕氣滲透到顯示元件中以及濕氣造成的退化,而不減小孔徑比率。
參考號1210表示用來傳輸輸入到信號線驅動電路1201和掃描線驅動電路1203的信號的連接區。此連接區1210經由連接配線1208從用作外部輸入端子的FPC(撓性印刷電路)1209接收視頻信號或時鐘信號。
參照圖19B來解釋剖面結構。像素部分1202和驅動電路被製造在第一基板1200上。第一基板1200具有典型為TFT的多個半導體元件。作為驅動電路,表示了信號線驅動電路1201。組合了n溝道TFT 1221和p溝道TFT 1222的CMOS電路被製造在信號線驅動電路1201中。
在本範例中,信號線驅動電路1201、掃描線驅動電路1203、以及像素部分1202,被製造在一個基板上。因此,能夠降低發光顯示裝置的容量。
像素部分1202包括開關TFT 1211、驅動TFT 1212、以及由電連接到驅動TFT 1212的汲極的具有反射性的導電膜組成的第一像素電極1213。
可以用包含無機材料(氧化矽、氮化矽、氮氧化矽)、有機材料(聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、丙並環丁烯、矽氧烷聚合物)作為其主要成分的材料,來形成TFT 1211、1212、1221、以及1222的層間絕緣膜1220。在採用矽氧烷聚合物作為層間絕緣膜的原材料的情況下,此層間絕緣膜被形成為具有包括矽和氧的骨架且具有氫和/或烷基作為側鏈的絕緣膜。
絕緣體1214(也稱為堤)被形成在第一像素電極1213的邊緣處。為了改善形成在絕緣體1214上的膜的覆蓋性,絕緣體1214被形成為在其上部邊緣或下部邊緣中具有曲率。包含無機材料(氧化矽、氮化矽、或氮氧化矽)、有機材料(聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、丙並環丁烯、或矽氧烷聚合物)作為其主要成分的材料,被用作絕緣體1214的材料。在採用矽氧烷聚合物作為絕緣體原材料的情況下,此絕緣體被形成為具有包括矽和氧的骨架且具有氫和/或烷基作為側鏈的絕緣膜。而且,絕緣體1214可以被氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、包含碳作為其主要成分的薄膜、或由氮化矽膜形成的保護膜覆蓋。利用溶解或分散有吸收可見光的諸如黑色顏料或染料之類的材料的有機材料作為絕緣體,有可能在稍後製造能夠吸收散射光並能夠改善反差的發光元件。
有機化合物材料被澱積在第一像素電極1213上,以便選擇性地形成包含發光物質的層1215。
包含發光物質的層1215可以適當地採用範例5所述的結構。
因此,形成了由第一像素電極1213、包含發光物質的層1215、以及第二像素電極1216組成的發光元件1217。發光元件1217向第二基板1204側發光。
形成了用來密封發光元件1217的保護性疊層1218。可以用由第一無機絕緣膜、應力釋放膜、以及第二無機絕緣膜組成的疊層,來形成此保護性疊層1218。此保護性疊層1218被第一密封劑1205和第二密封劑1206黏合到第二基板1204。偏振片1225被固定到第二基板1204,且二分之一波長或四分之一波長延遲片1229以及抗反射膜1226被形成在偏振片1225的表面上。或者,二分之一波長或四分之一波長延遲片1229可以被形成在第二基板1204上,而偏振片1225可以被形成在延遲片1229上。
連接配線1208被各向異性導電膜或各向異性導電樹脂1227電連接到FPC 1209。而且,各個配線層和各個連接端子的連接部分較佳被密封樹脂密封。利用這種結構,能夠防止濕氣從剖面滲透到發光元件中,從而防止發光元件退化。
第二基板1204與保護性疊層1218之間可以具有填充有例如氮氣的惰性氣體的空間。因此,能夠進一步防止濕氣和氧。
成色層可以被提供在第二基板1204的表面上,或提供在第二基板1204與偏振片1225之間。在此情況下,借助於為顯示部分提供能夠呈現白色發光的發光元件,以及借助於將呈現RGB的成色層提供在第二基板1204的表面上或提供在第二基板1204與偏振片1225之間,能夠實現全色顯示。或者,借助於提供能夠呈現藍色發射的發光元件以及另行提供顏色轉換層,能夠實現全色顯示。而且,形成各個像素部分和呈現紅色、綠色、藍色發射的發光元件,且成色層能夠被用於第二基板1204上或第二基板1204與偏振片1225之間。這種顯示模組能夠具有各個RGB的高顏色純度以及顯示高解析度的影像。
利用諸如薄膜或樹脂之類的基板作為第一基板1200或第二基板1204或二者,能夠製造發光顯示模組。借助於密封發光元件而不用如上所述的反基板,能夠進一步降低顯示裝置的重量、尺寸、以及厚度。
實施例1-4中的任何一個能夠被應用於本範例。發光顯示模組被解釋為顯示模組,但顯示模組不侷限於此。本發明能夠被適當地應用於諸如液晶顯示模組、DMD(數位微鏡裝置)、PDP(電漿顯示幕)、FED(場發射顯示器)、以及電泳顯示裝置(電子紙)之類的顯示模組。 範例9
在本範例中,參照圖24來解釋具有層疊配線結構的半導體裝置的製造方法。
如圖24所示,基底膜2202被形成在基板2201上以便阻擋來自基板2201的雜質。然後,利用形成具有所需形狀的半導體層來形成半導體區,且用作閘極絕緣膜的第一絕緣層2204和用作閘極電極的第一導電層被澱積。然後,第一導電層被蝕刻成所需的形狀,以便形成閘極電極2205。在此情況下,部分第一絕緣層2204根據蝕刻條件被蝕刻,導致第一絕緣層2204的厚度減小。然後,可以由氧化矽膜在整個基板上形成第二絕緣層2206。用第二絕緣層能夠防止閘極電極的氧化。然後,利用閘極電極作為遮罩,對半導體區進行摻雜,以便形成雜質區,並進行熱處理、強光輻射、或雷射輻射,以便啟動摻入到雜質區的雜質。利用此程序,形成了源極區和汲極區2203。然後,借助於在第二絕緣層2206上塗敷有機樹脂,來形成第一層間絕緣層2207。
借助於蝕刻部分第一層間絕緣層2207而形成視窗部分,同時暴露部分源極區和汲極區2203。然後,形成第二導電層。然後,利用實施例1所述的第一條件和第二條件,來形成源極電極和汲極電極2213a和2213b。源極電極和汲極電極2213a和2213b的側面被形成為具有彎曲表面。
有機樹脂被塗敷在第一層間絕緣層2207以及源極電極和汲極電極2213a和2213b上,並被硬化,以便形成第二層間絕緣層2221。然後,部分第二層間絕緣層2221被蝕刻,以便暴露部分源極電極和汲極電極2213a和2213b。然後,第三導電層被形成在整個基板上,待要用實施例1所述的第一條件和第二條件蝕刻以便形成連接到源極電極和汲極電極2213a和2213b的第一配線2222a和2222b。
借助於形成第三層間絕緣層2223以及第二配線224a和2224b,能夠形成多層配線結構。 範例10
根據本發明,能夠以高的成品率和高的可靠性製造半導體裝置,例如典型為信號線驅動電路、控制器、CPU、音頻處理電路轉換器、電源電路、發送和接收電路、記憶體、或音頻處理電路的放大器的由半導體元件集成組成的高度集成的半導體電路。而且,能夠以高的成品率和高的可靠性製造能夠提高速度、改善可靠性、以及降低功耗的晶片上系統,且此系統單片安裝有構成諸如記憶體或I/O介面之類的系統的電路。 範例11
借助於將上述各個範例所述的半導體裝置組合到外殼中,能夠製造各種電子裝置。這些電子裝置的例子如下:電視機、諸如攝影機或數位相機之類的相機、風鏡式顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、聲頻再生裝置(汽車音響、組合音響等)、個人電腦、遊戲機、個人數位助理(移動式電腦、行動電話、攜帶型遊戲機、電子記事本等)、包括記錄媒體的影像再生裝置(具體地說是能夠再現諸如數位萬用碟(DVD)之類的記錄媒體並具有能夠顯示記錄媒體的影像的顯示裝置的裝置)等。作為這些電子裝置的典型例子,圖20和圖21分別示出了電視機及其方塊圖。圖22A和22B示出了數位相機。
圖20示出了接收類比電視廣播的電視機的一般結。在圖20中,由天線1101接收到的電視廣播無線電波被輸入到調諧器1102。借助於將從天線1101輸入的高頻電視信號混頻到根據所需接收頻率而被控制的局部振盪頻率信號中,調諧器1102產生並輸出中頻(IF)信號。
從調諧器1102得到的IF信號被中頻放大器(IF放大器)1103放大到所要求的電壓。然後,由影像探測電路1104對放大了的IF信號進行影像探測,並由音頻探測電路1105對放大了的IF信號進行音頻探測。從影像探測電路1104輸出的影像信號,被影像處理電路1106分成亮度信號和彩色信號。而且,亮度信號和彩色信號經受預定的影像信號處理,成為影像信號,致使影像信號被輸出到顯示裝置的影像輸出部分1108,此顯示裝置是本發明的半導體裝置,典型為液晶顯示裝置、發光顯示裝置、DMD(數位微鏡裝置)、PDP(電漿顯示幕)、FED(場發射顯示器)、電泳顯示裝置(電子紙)等。注意,採用液晶顯示裝置作為顯示裝置的電視成為液晶電視,而採用發光顯示裝置作為顯示裝置的電視成為EL電視。當採用其他顯示裝置時,同樣如此。
從音頻探測電路1105輸出的信號經受諸如音頻處理電路1107的FM調製之類的處理,成為音頻信號。此音頻信號然後被適當地放大,被輸出到諸如揚聲器之類的音頻輸出部分1109。
根據本發明的電視機可以是不僅與諸如VHF頻段或UHF頻段的地面廣播、有線廣播、以及BS廣播之類的類比廣播相容而且與諸如地面數位廣播、有線數位廣播、以及BS數位廣播之類的數位廣播相容的一種電視。
圖21是電視機的正面透視圖,它包括外殼1151、顯示部分1152、揚聲器部分1153、操作部分1154、視頻輸入端子1155等。此電視機具有圖20所示的結構。
顯示部分1152是圖20所示影像輸出部分1108的一個例子。
揚聲器部分1153是圖20所示音頻輸出部分1109的一個例子。從揚聲器部分輸出音頻信號。
操作部分1154配備有電源開關、音量開關、頻道選擇開關、調諧開關、選擇開關等,以便借助於按下各個開關來分別開通/關斷電視機、選擇影像、控制聲音、選擇調諧器等。注意,上述的各種選擇可以用圖中未示出的遙控器來執行。
視頻輸入端子1155將影像信號從諸如VTR、DVD、或遊戲機之類的外部裝置輸入到電視機。
在壁掛式電視機的情況下,用來懸掛到牆上的部分被提供在本實施例所述的電視機的背面。
借助於將是為根據本發明的半導體裝置的例子的顯示裝置應用於電視機的顯示部分,能夠以低成本、高產率、以及高的製造成品率來製造電視機。此外,借助於將根據本發明的半導體裝置應用於用來控制電視機的影像探測電路、影像處理電路、音頻探測電路、以及音頻處理電路的CPU,能夠以低成本、高產率、以及高的成品率來製造電視機。因此,這種電視能夠被用於各種目的,特別是作為大面積顯示媒體,例如壁掛式電視機;火車站和機場等的資訊顯示幕;或街道上的廣告顯示牌。
圖22A和22B示出了數位相機的一個例子。圖22A是數位相機的正面圖,而圖22B是其背面圖。在圖22A中,數位相機配備有釋放按鈕1301、主開關1302、取景器視窗1303、閃光燈1304、透鏡1305、鏡頭筒1306、以及外殼1307。
在圖22B中,數位相機配備有取景器目鏡1311、監視器1312、以及操作按鈕1313。
當釋放按鈕按下一半時,焦距調整機構和曝光調整機構工作。當釋放按鈕完全按下時,快門打開。
借助於按下或旋轉主開關1302,數位相機被開通/關斷。
在數位相機的正面上,取景器窗口1303被排列在透鏡1305上方。此取景器窗口1303被用來通過圖22B所示的取景器目鏡1311而檢查拍攝範圍和焦點。
閃光燈1304被排列在數位相機正面上部。當物體的亮度低時,釋放按鈕被按下,以便在打開快門的同時發射輔助光。
透鏡1305被排列在數位相機的正面。此透鏡由聚焦透鏡和變焦透鏡等組成。此透鏡與未示出的快門和光圈一起構成了光學拍攝系統。諸如CCD(電荷耦合裝置)之類的影像感測器位於透鏡後部區域中。
鏡頭筒1306被用來移動透鏡的位置,以便使聚焦透鏡、變焦透鏡等聚焦。當照相時,借助於使鏡頭筒向前而使透鏡前移。當攜帶相機時,透鏡1305藏在主體裏面,以便使相機緊湊。借助於使鏡頭筒1306向前,根據本範例的相機能夠變焦攝影。但不侷限於這種結構。數位相機可以具有這樣一種結構,其中,外殼1307內部的光學拍攝系統使相機能夠變焦拍攝照片而無須使鏡頭筒向前。
取景器目鏡1311被提供在數位相機背面上部處,從而目測檢查拍攝範圍和焦點。
操作按鈕1313被提供在數位相機背面上,由諸如設定按鈕、功能表按鈕、顯示按鈕、功能按鈕、以及選擇按鈕之類的各種操作功能組成。
借助於將是為根據本發明的半導體裝置一個例子的顯示裝置應用於監視器,能夠以低的成本、高的產率、以及高的製造成品率來製造數位相機。借助於將根據本發明的半導體裝置應用於用來回應各種功能按鈕、主開關、釋放按鈕等的輸入操作而進行處理的CPU、用來控制諸如自動聚焦和自動調焦電路之類的各種電路的CPU、用來控制電閃光驅動和CCD驅動的時間控制電路、用來從由諸如CCD之類的成像裝置光電轉換的信號產生影像信號的成像電路、用來將成像電路中產生的影像信號轉換成數位信號的A/D轉換電路、或用來寫入和讀出記憶體中的影像資料的記憶體介面,能夠以低的成本、高的產率、以及高的製造成品率來製造數位相機。
雖然參照附圖用舉例的方法已經充分地描述了本發明,但要理解的是,各種改變和修正對於本技術領域的熟練人員是顯而易見的。因此,除非這些改變和修正偏離了以下所述的本發明的範圍,否則應該認為被包括在其中。
11‧‧‧第一像素電極
16‧‧‧層
17‧‧‧第二像素電極
32‧‧‧第二電極層
33‧‧‧第三電極層
34‧‧‧第四電極層
35‧‧‧第一電極層
41‧‧‧電洞注入層
42‧‧‧發光層
43‧‧‧電子傳輸層
100‧‧‧基板
101‧‧‧第一絕緣層
102‧‧‧第一導電層
103‧‧‧第一遮罩圖形
111‧‧‧第二導電層
112‧‧‧第二遮罩圖形
121‧‧‧第三遮罩圖形
131‧‧‧第三導電層
132‧‧‧彎曲表面
133‧‧‧第二絕緣層
134‧‧‧區域
135‧‧‧區域
211‧‧‧第二導電層
221‧‧‧第二遮罩圖形
231‧‧‧第三導電層
232‧‧‧彎曲表面
302‧‧‧第二導電層
303‧‧‧氧化物層
311‧‧‧第三導電層
312‧‧‧第二遮罩圖形
313‧‧‧第三遮罩圖形
321‧‧‧第四導電層
322‧‧‧第四遮罩圖形
332‧‧‧傾斜平面
403‧‧‧氧化物層
421‧‧‧第二遮罩圖形
431‧‧‧第三導電層
432‧‧‧氧化物
433‧‧‧傾斜平面
500‧‧‧絕緣層
501‧‧‧導電層
502,503‧‧‧彎曲表面
600‧‧‧絕緣層
601‧‧‧導電層
602‧‧‧第一傾斜平面
603‧‧‧第二傾斜平面
701‧‧‧絕緣層
702‧‧‧第三導電層
801‧‧‧絕緣層
802‧‧‧第三導電層
811‧‧‧反應工作室
812‧‧‧螺旋線圈
813‧‧‧蝕刻氣體饋送機構
814‧‧‧排氣機構
815‧‧‧高頻電源機構
816‧‧‧高頻電源機構
817‧‧‧下電極
901‧‧‧絕緣層
902‧‧‧第四導電層
1001‧‧‧絕緣層
1002‧‧‧第四導電層
1101‧‧‧天線
1102‧‧‧調諧器
1103‧‧‧IF放大器
1104‧‧‧影像探測電路
1105‧‧‧音頻探測電路
1106‧‧‧影像處理電路
1107‧‧‧音頻處理電路
1108‧‧‧影像輸出部分
1109‧‧‧音頻輸出部分
1151‧‧‧外殼
1152‧‧‧顯示部分
1153‧‧‧揚聲器部分
1154‧‧‧操作部分
1155‧‧‧視頻輸入端子
1200‧‧‧第一基板
1201‧‧‧信號線驅動電路
1202‧‧‧像素部分
1203‧‧‧掃描線驅動電路
1204‧‧‧第二基板
1205‧‧‧第一密封劑
1208‧‧‧連接配線
1209‧‧‧撓性印刷電路
1210‧‧‧連接區
1211‧‧‧開關TFT
1212‧‧‧驅動TFT
1213‧‧‧第一像素電極
1214‧‧‧絕緣體
1215‧‧‧層
1216‧‧‧第二像素電極
1217‧‧‧發光元件
1218‧‧‧保護性疊層
1220‧‧‧層間絕緣膜
1221‧‧‧n溝道TFT
1222‧‧‧p溝道TFT
1225‧‧‧偏振片
1226‧‧‧抗反射膜
1227‧‧‧導電樹脂
1229‧‧‧延遲片
1301‧‧‧釋放按鈕
1302‧‧‧主開關
1303‧‧‧取景器視窗
1304‧‧‧閃光燈
1305‧‧‧透鏡
1306‧‧‧鏡頭筒
1307‧‧‧外殼
1311‧‧‧取景器目鏡
1312‧‧‧監視器
1313‧‧‧操作按鈕
2001‧‧‧基板
2002‧‧‧第一絕緣層
2003,2004‧‧‧半導體區
2005‧‧‧第二絕緣層
2006-2009‧‧‧第二導電層
2010-2014‧‧‧汲極區
2015‧‧‧第四絕緣層
2017-2020‧‧‧第一遮罩圖形
2021‧‧‧第三導電層
2025-2028‧‧‧第四導電層
2031‧‧‧第六絕緣層
2035‧‧‧第六導電層
2041‧‧‧第七絕緣層
2042‧‧‧層
2043‧‧‧第七導電層
2044‧‧‧透明保護膜
2201‧‧‧基板
2202‧‧‧基底膜
2203‧‧‧源極區和汲極區
2204‧‧‧第一絕緣層
2205‧‧‧閘極電極
2206‧‧‧第二絕緣層
2207‧‧‧層間絕緣層
2221‧‧‧第二層間絕緣層
2222a,2222b‧‧‧第一配線
2223‧‧‧第三層間絕緣層
2224a,2224b‧‧‧第二配線
3701‧‧‧開關TFT
3702‧‧‧電容器
3703‧‧‧驅動TFT
3704‧‧‧電流控制TFT
3705‧‧‧發光元件
3706‧‧‧TFT
3706‧‧‧抹除TFT
3710‧‧‧信號線
3711‧‧‧電源線
3712‧‧‧電源線
3715‧‧‧掃描線
圖1是流程圖,示出了根據本發明的基板上配線的製造程序;圖2是流程圖,示出了根據本發明的基板上配線的製造程序;圖3A-3D是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的製造程序;圖4A-4D是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的製造程序;圖5A-5F是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的製造程序;圖6A-6E是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的製造程序;圖7是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的形狀;圖8是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的形狀;圖9A和9B是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的形狀,圖10A和10B是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的形狀;圖11A和11B是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的形狀;圖12A和12B是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的形狀;圖13A和13B是剖面圖,示出了根據本發明的基板上配線的傾斜平面的角度;圖14A和14B是剖面圖,示出了根據本發明的半導體裝置的製造程序;圖15A和15B是剖面圖,示出了根據本發明的半導體裝置的製造程序;圖16是俯視圖,示出了根據本發明的半導體裝置;圖17A-17F是能夠被用於本發明的發光元件的模式的解釋圖;圖18A-18F示出了能夠被用於根據本發明的發光顯示幕的像素的等效電路;圖19A和19B分別是俯視圖和剖面圖,示出了根據本發明的半導體裝置的結構;圖20是方塊圖,示出了一種電子裝置的結構;圖21是電子裝置的例子;圖22A和22B是電子裝置的例子;圖23是剖面圖,示出了能夠被用於本發明的一種蝕刻設備;而圖24是剖面圖,示出了根據本發明的半導體裝置。
600‧‧‧絕緣層
601‧‧‧導電層
602‧‧‧第一傾斜平面
603‧‧‧第二傾斜平面
权利要求:
Claims (7)
[1] 一種基板上配線,包含:形成在絕緣表面上的配線;其中,配線的側表面具有多個傾斜平面,第一傾斜平面相對於絕緣表面具有50-70度範圍內的第一角度,第二傾斜平面相對於絕緣表面具有20-60度範圍內的第二角度,且第一傾斜平面與絕緣表面接觸,以及其中,第一角度大於第二角度。
[2] 如申請專利範圍第1項的基板上配線,其中,由第一傾斜平面與第二傾斜平面相交而形成的區域是由用來形成配線的材料組成的層的側表面。
[3] 一種配線基板,包含:形成在絕緣表面上的配線,其中,配線的側表面的下端具有第一頃斜平面,其中,配線的側表面的上端具有第二頃斜平面,其中,第一頃斜平面相對於絕緣表面具有50-70度範圍內的第一角度,其中,第二頃斜平面相對於絕緣表面具有20-60度範圍內的第二角度,其中,第一傾斜平面與絕緣表面接觸,其中,第一角度大於第二角度,以及其中,配線的側表面的頃斜平面的角度改變,致使配線的側表面具有彎曲面。
[4] 一種半導體裝置,包含:形成在絕緣表面上的配線;以及配線上具有平坦表面的絕緣層;其中,配線的側表面具有多個傾斜平面,第一傾斜平面相對於絕緣表面具有50-70度範圍內的第一角度,第二傾斜平面相對於絕緣表面具有20-60度範圍內的第二角度,且第一傾斜平面與絕緣表面接觸,以及其中,第一角度大於第二角度。
[5] 如申請專利範圍第4項的半導體裝置,其中,由第一傾斜平面與第二傾斜平面相交而形成的區域是由用來形成配線的材料組成的層的側表面。
[6] 一種半導體裝置,包含:形成在絕緣表面上的配線;以及配線上具有平坦表面的絕緣層,其中,配線的側表面的下端具有第一頃斜平面,其中,配線的側表面的上端具有第二頃斜平面,其中,第一頃斜平面相對於絕緣表面具有50-70度範圍內的第一角度,其中,第二頃斜平面相對於絕緣表面具有20-60度範圍內的第二角度,其中,第一傾斜平面與絕緣表面接觸,其中,第一角度大於第二角度,以及其中,配線的側表面的頃斜平面的角度改變,致使配線的側表面具有彎曲面。
[7] 如申請專利範圍第4或6項的半導體裝置,其中,借助於塗敷有機樹脂或矽氧烷聚合物來形成具有該平坦表面的絕緣層。
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同族专利:
公开号 | 公开日
US8669663B2|2014-03-11|
TWI489519B|2015-06-21|
CN100474559C|2009-04-01|
KR101102783B1|2012-01-05|
US20110272816A1|2011-11-10|
KR20110111354A|2011-10-11|
CN1700443A|2005-11-23|
TWI405242B|2013-08-11|
US20090206494A1|2009-08-20|
KR20060047599A|2006-05-18|
US7989351B2|2011-08-02|
US7538039B2|2009-05-26|
US20050245087A1|2005-11-03|
KR101139717B1|2012-04-26|
TW200537572A|2005-11-16|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
JP2585267B2|1987-05-08|1997-02-26|株式会社東芝|液晶表示装置|
JPH01159776A|1987-12-16|1989-06-22|Ricoh Co Ltd|Line drawing system|
JP2597611B2|1987-12-16|1997-04-09|株式会社東芝|薄膜素子の製造方法|
US5498573A|1989-11-29|1996-03-12|General Electric Company|Method of making multi-layer address lines for amorphous silicon liquid crystal display devices|
KR940010522B1|1991-11-20|1994-10-24|삼성전자 주식회사|반도체장치의 다층배선 형성방법|
US5276347A|1991-12-18|1994-01-04|Sgs-Thomson Microelectronics, Inc.|Gate overlapping LDD structure|
JPH05235338A|1992-02-24|1993-09-10|Matsushita Electron Corp|半導体装置およびその製造方法|
JPH0661195A|1992-08-06|1994-03-04|Toshiba Corp|半導体装置の製造方法|
KR940010522A|1992-10-05|1994-05-26|이헌조|디지탈기기의 오류치 연산회로|
JPH0730125A|1993-07-07|1995-01-31|Semiconductor Energy Lab Co Ltd|半導体装置およびその作製方法|
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US6555420B1|1998-08-31|2003-04-29|Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.|Semiconductor device and process for producing semiconductor device|
US6365917B1|1998-11-25|2002-04-02|Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.|Semiconductor device|
JP4044236B2|1999-03-11|2008-02-06|株式会社東芝|半導体装置の製造方法|
JP4301628B2|1999-04-23|2009-07-22|三菱電機株式会社|ドライエッチング方法|
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US6646287B1|1999-11-19|2003-11-11|Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.|Semiconductor device with tapered gate and insulating film|
JP2001217355A|1999-11-25|2001-08-10|Hitachi Ltd|半導体装置|
TW480576B|2000-05-12|2002-03-21|Semiconductor Energy Lab|Semiconductor device and method for manufacturing same|
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