專利名稱：薄膜半導(dǎo)體裝置以及薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜半導(dǎo)體裝置，特別涉及顯示裝置的像素電路所用的薄膜半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為替換液晶顯示器的下一代平板顯示器之一的利用有機(jī)材料的EL(Electro luminescence:電致發(fā)光)的有機(jī)EL顯示器受到關(guān)注。有機(jī)EL顯示器與電壓驅(qū)動型的液晶顯示器不同，為電流驅(qū)動型的顯示設(shè)備。因此，作為有源矩陣方式的顯示裝置的驅(qū)動電路，急切要求開發(fā)出具有優(yōu)異的特性的薄膜晶體管(TFT:Thin Film Transistor)。薄膜晶體管用作為對像素進(jìn)行選擇的開關(guān)元件或者對像素進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動晶體管等。參照圖11，對以往的像素電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖11所示的像素電路900包括基板910和形成于基板910上的半導(dǎo)體元件部以及電容部。半導(dǎo)體元件部為將柵電極921、柵極絕緣膜930、結(jié)晶硅層941、非晶硅層951、溝道保護(hù)層960、一對接觸層971及972、源電極981以及漏電極982層疊于基板910上而構(gòu)成的底柵型的薄膜晶體管。電容部通過將第I電容電極922、作為電介質(zhì)層而起作用的柵極絕緣膜930、第I硅層942、第2硅層952、第3硅層973、第2電容電極983層疊于基板910上而構(gòu)成。上述的半導(dǎo)體元件部是為了保護(hù)作為溝道層而起作用的結(jié)晶硅層941不受蝕刻處理影響而具有溝道保護(hù)層960的溝道保護(hù)型(蝕刻阻擋型)的薄膜晶體管。溝道保護(hù)型的薄膜晶體管，例如如專利文獻(xiàn)1、2所公開，能夠防止由蝕刻處理引起的對溝道層的損傷，能夠抑制在基板910內(nèi)特性不均一增大。另外，溝道保護(hù)型的薄膜晶體管能夠?qū)系缹颖∧せ＝Y(jié)果，能夠降低寄生電阻成分而使導(dǎo)通特性提高，所以對高精細(xì)化有利。專利文獻(xiàn)1:特開2001-119029號公報專利文獻(xiàn)2:特開昭64-004071號公報

發(fā)明內(nèi)容
在上述結(jié)構(gòu)的像素電路900中，溝道保護(hù)層960通過例如對有機(jī)材料進(jìn)行圖案形成而有選擇地形成于與結(jié)晶硅層941的溝道區(qū)域重疊的位置。此時，如果將柵電極921作為掩模而從背面?zhèn)?圖11的下側(cè))進(jìn)行曝光，則第I電容電極922成為掩模從而在電容部也會殘存有機(jī)材料。因此，為了對溝道保護(hù)層960進(jìn)行圖案形成，需要從上面?zhèn)?圖11的上偵D進(jìn)行曝光。于是，如圖11所示，由于溝道保護(hù)層960的寬度比柵電極921窄，所以在溝道保護(hù)層960的左右區(qū)域(圖11的由橢圓包圍的區(qū)域)產(chǎn)生寄生電容，產(chǎn)生難以高精細(xì)化的課題。另外，結(jié)晶硅層941、非晶硅層951以及接觸層971、972通過將源電極981以及漏電極982作為掩模而進(jìn)行蝕刻來形成。此時，由與源電極981以及漏電極982相同材料形成的第2電容電極983成為掩模，在電容部還殘存第I 第3硅層942、952、973。其結(jié)果，電容部成為MIS (Metal-1nsulator-Semiconductor:金屬-絕緣體半導(dǎo)體)，產(chǎn)生電容值根據(jù)電壓而變化的課題。因此，本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種包括寄生電容較小的半導(dǎo)體元件部和MIM (Metal-1nsulator-Metal:金屬-絕緣體-金屬)型的電容部的薄膜半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置具備基板和互相分離地形成于所述基板上的半導(dǎo)體元件部以及電容部。所述半導(dǎo)體元件部具備:形成于所述基板上的遮光性的柵電極；形成于所述柵電極上的第I絕緣層；形成于所述第I絕緣層上的溝道層；形成于所述溝道層上的第2絕緣層；以及形成于所述第2絕緣層上的源電極以及漏電極。所述電容部具備:由透明導(dǎo)電性材料形成于所述基板上的第I電容電極；由與所述第I絕緣層相同的材料形成于所述第I電容電極上的電介質(zhì)層；以及由與所述源電極以及所述漏電極的至少一方相同的導(dǎo)電性材料形成于所述電介質(zhì)層上的第2電容電極。并且，所述柵電極、所述溝道層以及所述第2絕緣層層疊為俯視時外形輪廓線一致。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到包括寄生電容小的半導(dǎo)體元件部和MM型的電容部的薄膜半導(dǎo)體裝置。


圖1是表示薄膜半導(dǎo)體陣列基板的圖。圖2是實(shí)施方式所涉及的有機(jī)EL顯示器的立體圖。圖3是表示像素電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5是圖4的線段A處的剖面圖。圖6A是表示柵極布線層中的各構(gòu)成要素的位置關(guān)系的圖。圖6B是表示第2柵電極與結(jié)晶硅層的位置關(guān)系的圖。圖6C是表示第2柵電極、結(jié)晶硅層與非晶硅層的位置關(guān)系的圖。圖6D是表示第2柵電極、結(jié)晶硅層、非晶硅層與溝道保護(hù)層的位置關(guān)系的圖。圖7A是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的基板準(zhǔn)備工序的剖面圖。圖7B是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的柵電極/第I電容電極形成工序的剖面圖。圖7C是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的形成有柵電極以及第I電容電極的狀態(tài)的剖面圖。圖7D是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的柵極絕緣膜形成工序的剖面圖。圖7E是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的結(jié)晶硅薄膜形成工序的剖面圖。圖7F是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的非晶硅薄膜形成工序的剖面圖。圖7G是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的絕緣膜形成工序的剖面圖。圖7H是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的溝道保護(hù)層形成工序的剖面圖。圖71是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的結(jié)晶硅層/非晶硅層形成工序的剖面圖。圖7J是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的接觸層用薄膜形成工序的剖面圖。圖7K是示意性表示實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的源電極/漏電極形成工序的剖面圖。圖8是表示變形例I所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖9是表示變形例2所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖10是表示變形例I所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的柵極布線層中的各構(gòu)成要素的位置關(guān)系的圖。圖11是表示以往的像素電路的結(jié)構(gòu)的剖面圖。符號說明1:薄膜半導(dǎo)體陣列基板，10:有機(jī)EL顯示器，11:層間絕緣膜，12:陽極，13:有機(jī)EL層，14:透明陰極，15:堤欄，20:薄膜晶體管陣列裝置，21、21’:柵極布線，21a:第I柵極布線，21b:第2柵極布線，22:源極布線，23:電源布線，30、900:像素電路，40:第I晶體管，41、51、921:柵電極，41a、51a:第 I 柵電極，41b、51b:第 2 柵電極，42、53、981:源電極，43、52,982:漏電極，44、54、941:結(jié)晶硅層，45、55、951:非晶硅層，50:第2晶體管，51M:遮光性導(dǎo)電性材料，54M:結(jié)晶硅薄膜，55M:非晶硅薄膜，60:電容器，61、922:第I電容電極，61M:透明導(dǎo)電性材料，62、983:第2電容電極，90:掩模，100、100’:像素，110、910:基板，120、930:柵極絕緣膜，131、132、960:溝道保護(hù)層，131M:絕緣膜，141、142、971、972:接觸層，141M:接觸層用薄膜，143:硅層，942:第I硅層，952:第2硅層，973:第3硅層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置具備基板和互相分離地形成于所述基板上的半導(dǎo)體元件部以及電容部。所述半導(dǎo)體元件部具備:形成于所述基板上的遮光性的柵電極；形成于所述柵電極上的第I絕緣層；形成于所述第I絕緣層上的溝道層；形成于所述溝道層上的第2絕緣層；以及形成于所述第2絕緣層上的源電極以及漏電極。所述電容部具備:由透明導(dǎo)電性材料形成于所述基板上的第I電容電極；由與所述第I絕緣層相同的材料形成于所述第I電容電極上的電介質(zhì)層；以及由與所述源電極以及所述漏電極的至少一方相同的導(dǎo)電性材料形成于所述電介質(zhì)層上的第2電容電極。并且，所述柵電極、所述溝道層以及所述第2絕緣層層疊為俯視時外形輪廓線一致。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在俯視時柵電極與溝道保護(hù)層的外形輪廓線一致。由此，在溝道保護(hù)層的左右區(qū)域，柵電極與源電極以及漏電極不重疊，所以能夠削減該區(qū)域的寄生電容。另夕卜，不存在介于第I電容電極與第2電容電極之間的半導(dǎo)體層，所以能夠形成MIM型的電容部。作為一例，所述柵電極也可以包括:由所述透明導(dǎo)電性材料形成的第I柵電極；以及由遮光性導(dǎo)電性材料形成于所述第I柵電極上的第2柵電極。進(jìn)而，所述半導(dǎo)體元件部也可以具備接觸層，所述接觸層介于所述第2絕緣層與所述源電極之間以及所述第2絕緣層與所述漏電極之間，與所述溝道層的側(cè)面接觸。進(jìn)而，所述電容部也可以還在所述電介質(zhì)層與所述第2電容電極之間具備由與所述接觸層相同的材料形成的中間層。另外，所述溝道層也可以由結(jié)晶性硅薄膜形成。進(jìn)而，所述半導(dǎo)體元件部也可以在所述溝道層上具備非結(jié)晶性的本征硅薄膜。另外，所述第2柵電極、所述溝道層、所述非結(jié)晶性的本征硅薄膜以及所述第2絕緣層也可以層疊為俯視時外形輪廓線一致。另外，所述第2絕緣層也可以由有機(jī)材料形成。本發(fā)明的一方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法包括:第I工序，準(zhǔn)備基板；第2工序，在所述基板上由遮光性導(dǎo)電性材料形成柵電極，并且在與所述柵電極分離的位置由透明導(dǎo)電性材料形成第I電容電極；第3工序，在所述柵電極上以及所述第I電容電極上形成第I絕緣層；第4工序，在所述第I絕緣層上形成半導(dǎo)體層；第5工序，在所述半導(dǎo)體層上形成第2絕緣層；第6工序，通過對所述半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻而在與所述柵電極重疊的位置形成溝道層；以及第7工序，在所述第2絕緣層上的與所述溝道層重疊的位置形成源電極以及漏電極，并且在所述第I絕緣層上的與所述第I電容電極重疊的位置形成第2電容電極。在所述第5工序中，在所述半導(dǎo)體層上形成了所述第2絕緣層后，通過曝光工序和顯影工序，使與所述柵電極重疊的位置的所述第2絕緣層殘存，并且將與所述第I電容電極重疊的位置的所述第2絕緣層除去，所述曝光工序從所述基板的與形成有所述柵電極以及所述第I電容電極的面相反側(cè)的面，將所述柵電極用作掩模且以使所述第2絕緣層感光的光對所述第2絕緣層進(jìn)行曝光，所述顯影工序使所述第2絕緣層顯影。在所述第6工序中，通過蝕刻的工序，將所述半導(dǎo)體層作為與所述柵電極重疊的位置的所述溝道層而殘存，并且從與所述第I電容電極重疊的位置除去所述半導(dǎo)體層，由此所述柵電極、所述溝道層以及所述第2絕緣層形成為俯視時外形輪廓線一致。通過如上述方法那樣由遮光性導(dǎo)電性材料形成柵電極，并且從基板的背面?zhèn)葘Φ?絕緣層進(jìn)行曝光，可進(jìn)行自對準(zhǔn)，使得第2絕緣層的外形輪廓線與柵電極的外形輪廓線一致。另外，通過將第2絕緣層作為掩模而對半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，能夠從第I以及第2電容電極之間除去半導(dǎo)體層。即，根據(jù)上述方法，能夠比較容易地得到上述結(jié)構(gòu)的薄膜半導(dǎo)體裝置。另外，所述柵電極也可以包括第I柵電極和形成于所述第I柵電極上的第2柵電極。并且，所述第2工序也可以包括:在所述基板上由所述透明導(dǎo)電性材料同時形成所述第I柵電極和所述第I電容電極的工序；以及在所述第I柵電極上由遮光性導(dǎo)電性材料形成所述第2柵電極的工序。另外，所述半導(dǎo)體層也可以為使所述光透射的厚度。另外，所述半導(dǎo)體層的厚度也可以為30nm以上且200nm以下。另外，所述半導(dǎo)體層也可以由層疊結(jié)晶硅層和非晶硅層而形成。所述非晶硅層的厚度也可以為50nm以下。非結(jié)晶性的本征硅薄膜，對曝光工序中的光的吸收率較高，如果過厚，則無法使必要的曝光量到達(dá)第2絕緣層，有可能曝光會變得不充分。或者，為了得到必要的曝光量需要長時間的曝光工序，有可能使生產(chǎn)率顯著降低。但是，如果增強(qiáng)在曝光工序中使用的光的光量，則非結(jié)晶性的本征硅薄膜的厚度也能夠設(shè)為50nm以上。另外，所述柵電極也可以包括:通過所述透明導(dǎo)電性材料與所述第I電容電極一體形成的第I柵電極；以及由所述遮光性導(dǎo)電性材料形成于所述第I柵電極上的第2柵電極。并且，在所述第2工序中，也可以使用半色調(diào)掩模同時形成所述第I柵電極、所述第2柵電極以及所述第I電容電極。根據(jù)上述構(gòu)成，能夠通過I工藝形成第I柵電極、第2柵電極以及第I電容電極。以下，參照附圖，對本發(fā)明所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置及其制造方法進(jìn)行說明。另夕卜，本發(fā)明基于權(quán)利要求的記載而確定。由此，下面的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素之中權(quán)利要求沒有記載的構(gòu)成要素不是達(dá)到本發(fā)明的課題所必須的。即，以下的實(shí)施方式是用于對本發(fā)明的更優(yōu)選的方式進(jìn)行說明的。另外，各圖為示意圖，未必嚴(yán)格地進(jìn)行了圖示。(實(shí)施方式)參照圖1以及圖2,對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的有機(jī)EL(Electroluminescence,電致發(fā)光)顯示器(有機(jī)EL顯示面板)10以及圖像顯示裝置用的薄膜晶體管陣列裝置(以下，簡稱為“薄膜晶體管陣列裝置”)20進(jìn)行說明。另外，圖1是表示薄膜半導(dǎo)體陣列基板I的圖。圖2是作為本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的顯示裝置的一例的有機(jī)EL顯示器10的立體圖。首先，薄膜半導(dǎo)體陣列基板I如圖1所示，包括多個(在圖1中為2個)有機(jī)EL顯示器10。另外，有機(jī)EL顯示器10如圖2所示，從下層開始，為薄膜晶體管陣列裝置20、層間絕緣膜(平坦化膜)11 (在圖2中省略圖示)、陽極(下部電極)12、有機(jī)EL層(有機(jī)發(fā)光層)13以及透明陰極(上部電極)14的層疊構(gòu)造體。另外，在陽極12以及有機(jī)EL層13之間層疊有空穴輸送層(省略圖示)，在有機(jī)EL層13以及透明陰極14之間層疊有電子輸送層(省略圖示)。在薄膜晶體管陣列裝置20，以行列狀(矩陣狀)配置有多個像素100。各像素100由分別設(shè)置的像素電路30驅(qū)動。另外，薄膜晶體管陣列裝置20具備行狀配置的多條柵極布線21、以與柵極布線21交叉的方式列狀配置的多條源極布線(信號布線)22和與源極布線22平行地延伸的多條電源布線23 (在圖2中省略圖示)。該柵極布線21按每行連接于像素電路30的各自中所含的作為開關(guān)元件工作的薄膜晶體管的柵電極41 (在圖2中省略圖示)。源極布線22按每列連接于像素電路30的各自中所含的作為開關(guān)元件工作的薄膜晶體管的源電極42 (在圖2中省略圖示)。電源布線23按每列連接于像素電路30的各自中所含的作為開關(guān)元件工作的薄膜晶體管的漏電極52(在圖2中省略圖示)。接下來，參照圖3以及圖4，對像素100的構(gòu)造進(jìn)行說明。另外，圖3是表示像素100所含的像素電路30的電路圖。圖4是表示像素100的結(jié)構(gòu)的俯視圖。像素電路30如圖3所示，包括作為開關(guān)元件工作的第I晶體管40、作為驅(qū)動元件工作的第2晶體管50和存儲顯示于對應(yīng)的像素的數(shù)據(jù)的電容器60。第I晶體管40包括連接于柵極布線21的柵電極41、連接于源極布線22的源電極42和連接于電容器60以及第2晶體管50的柵電極51的漏電極43。該第I晶體管40，在向所連接的柵極布線21以及源極布線22施加電壓時，將施加于該源極布線22的電壓值作為顯示數(shù)據(jù)而保存于電容器60。第2晶體管50包括柵電極51、連接于電源布線23以及電容器60的漏電極52和源電極53。該第2晶體管50從電源布線23通過源電極53向陽極12供給與電容器60保持的電壓值對應(yīng)的電流。S卩，上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL顯示器10采用按位于柵極布線21與源極布線22的交點(diǎn)的每個像素100進(jìn)行顯示控制的有源矩陣方式。另外，如圖4所示，第I晶體管40的漏電極43與第2晶體管50的柵電極51經(jīng)由接觸孔70電連接。另外，第2晶體管的源電極53經(jīng)由中繼電極80電連接于陽極12(在圖4中省略圖示)。進(jìn)而，如圖4所示，柵極布線21以及柵電極41、51分別通過層疊2種金屬而構(gòu)成。具體地，柵極布線21通過將第I柵極布線21a與第2柵極布線21b層疊而構(gòu)成。柵電極41通過將第I柵電極41a與第2柵電極41b層疊而構(gòu)成。柵電極51通過將第I柵電極51a與第2柵電極51b層疊而構(gòu)成。接下來，參照圖5以及圖6A 圖6D，對第2晶體管50以及電容器60的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖5是圖4的線段A處的剖面圖。圖6A 圖6D是用于對俯視像素100時的各構(gòu)成要素的位置關(guān)系進(jìn)行說明的圖。另外，第I晶體管40的結(jié)構(gòu)與第2晶體管50相同，所以以第2晶體管50為中心進(jìn)行說明。首先，如圖5所示，第2晶體管(半導(dǎo)體元件部)50與電容器(電容部)60形成為在共同的基板110上互相分離。第2晶體管50是在基板110上按順序?qū)盈B柵電極51、柵極絕緣膜(第I絕緣層)120、結(jié)晶硅層54、非晶硅層55、溝道保護(hù)層131、一對接觸層141及142、源電極53以及漏電極52而構(gòu)成的底柵型的薄膜晶體管。電容器60通過在基板110上按順序?qū)盈B第I電容電極61、作為電介質(zhì)層工作的柵極絕緣膜120、硅層143和第2電容電極62而構(gòu)成?；?10為包括例如石英玻璃、無堿玻璃、高耐熱性玻璃等玻璃材料的玻璃基板。另外，為了防止玻璃基板中所含的鈉和/或磷等雜質(zhì)侵入結(jié)晶硅層54，也可以在基板110上形成包含氮化硅膜(SiNx)、氧化硅(SiOy)或者氮氧化硅(SiOyNx)等的底涂層。另外，底涂層在激光退火等高溫?zé)崽幚砉に囍?，也起到使對基?10的熱影響緩和的作用。底涂層的膜厚可以設(shè)為例如IOOnm 2000nm左右。柵電極51以及第I電容電極61以預(yù)定形狀圖案形成于基板110上。更具體地，柵電極51為圖案形成于基板110上的第I柵電極51a與圖案形成于第I柵電極51a上的第2柵電極51b的層疊構(gòu)造體。另外，第I電容電極61以與第I柵電極51a相同的材料圖案形成于基板110上。在本實(shí)施方式中，如圖6A所示，第I柵極布線21a與第I晶體管40的第I柵電極41a形成為連續(xù)的單個圖案，第2晶體管50的第I柵電極51a與第I電容電極61形成為連續(xù)的單個圖案。而且，分別地，第2柵極布線21b在第I柵極布線21a上形成為獨(dú)立的圖案，第I晶體管40的第2柵電極41b在第I柵電極41a上形成為獨(dú)立的圖案，第2晶體管50的第2柵電極51b在第I柵電極51a上形成為獨(dú)立的圖案。第I柵電極51a以及第I電容電極61由透明導(dǎo)電性材料形成。透明導(dǎo)電性材料的具體例子沒有特別限定，例如能夠使用ITO (Indium TinOxide，氧化銦錫)、SnO2, Ιη203、ZnO 等。另一方面，第2柵電極51b由遮光性導(dǎo)電性材料形成。遮光性導(dǎo)電性材料的具體例子沒有特別限定，例如可以使用鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)以及鑰鎢合金(MoW)等。柵電極51的膜厚可以設(shè)為例如20 500nm左右。柵極絕緣膜(第I絕緣層)120以覆蓋柵電極51以及第I電容電極61的方式，形成于基板110上的整個面。即，柵極絕緣膜120在第2晶體管50的區(qū)域作為柵極絕緣膜起作用，在電容器60的區(qū)域作為電介質(zhì)層起作用。柵極絕緣膜120可以包括例如氧化硅(SiOy),氮化硅(SiNx),氮氧化硅膜(SiOyNx)、氧化鋁(AlOz)或者氧化鉭(TaOw)的單層膜或者它們的層疊膜。柵極絕緣膜120的膜厚能夠設(shè)為例如50nm 300nm。另外，在本實(shí)施方式中，將第2晶體管50的溝道區(qū)域形成于結(jié)晶硅層54，所以優(yōu)選對柵極絕緣膜120使用氧化硅。氧化硅適于使結(jié)晶硅層54與柵極絕緣膜120的界面狀態(tài)良好，由此使第2晶體管50的閾值電壓特性提高。結(jié)晶硅層(溝道層)54是圖案形成于柵極絕緣膜120上的與柵電極51重疊的位置的半導(dǎo)體膜，具有通過柵電極51的電壓控制載流子的移動的區(qū)域即預(yù)定的溝道區(qū)域。第2晶體管50的溝道長度定義為溝道保護(hù)層131的寬度。在本實(shí)施方式中，如圖6B所示，第2晶體管50的第2柵電極51b與結(jié)晶硅層54層疊為俯視時外形輪廓線一致。在這里，所謂“外形輪廓線一致”，指第2柵電極51b與結(jié)晶硅層54為相同形狀(形以及面積相同)并且第2柵電極51b與結(jié)晶硅層54在水平方向上不錯位地配置。同樣，第I晶體管40的第2柵電極41b與結(jié)晶硅層44層疊為俯視時外形輪
廓線一致。結(jié)晶硅層54為具有結(jié)晶性的組織構(gòu)造的結(jié)晶性硅薄膜，包含微晶硅薄膜或者多晶硅薄膜。結(jié)晶硅層54能夠通過例如將非結(jié)晶性的非晶質(zhì)硅(非晶硅)結(jié)晶化而形成。另夕卜，結(jié)晶硅層54能夠設(shè)為具有非晶硅(非結(jié)晶硅)與結(jié)晶性硅的混晶構(gòu)造的硅薄膜。在該情況下，為了得到優(yōu)異的導(dǎo)通特性，優(yōu)選至少增大溝道區(qū)域的結(jié)晶性硅的比例。結(jié)晶硅層54與非晶硅層55合起來的膜厚能夠設(shè)為例如30nm 200nm左右(來自后述的背面的曝光光透射的程度)。另外，結(jié)晶硅層54所含的硅晶體的主面方位優(yōu)選為“100”。由此，能夠形成結(jié)晶性優(yōu)異的結(jié)晶硅層54。另外，結(jié)晶硅層54中的結(jié)晶硅的平均晶粒直徑為5nm IOOOnm左右，在結(jié)晶硅層54中，還包含上述那樣的平均晶粒直徑為IOOnm以上的多晶或者平均晶粒直徑為IOnm IOOnm的被稱為微晶(μ c)的微晶體。非晶硅層(背溝道層)55圖案形成于結(jié)晶硅層54上。在本實(shí)施方式中，如圖6C所示，第2晶體管50的第2柵電極51b、結(jié)晶硅層54與非晶硅層55層疊為俯視時外形輪廓線一致。同樣，第I晶體管40的第2柵電極41b、結(jié)晶娃層44與非晶娃層45層疊為俯視時外形輪廓線一致。非晶硅層55由例如沒有特意進(jìn)行雜質(zhì)的摻雜的非晶硅膜(本征非晶硅(intrinsic amorphous silicon))形成。該非晶娃層55的定域能級密度(捕獲密度)比結(jié)晶硅層54高。即，能夠通過非晶硅層55的負(fù)載流子的電荷密度將溝道保護(hù)層131的正的固定電荷抵消而進(jìn)行電場屏蔽。由此，能夠抑制背溝道的形成，能夠抑制截止時的泄漏電流，所以第2晶體管50的截止特性提高。另外，非晶硅層55的膜厚優(yōu)選為50nm以下。溝道保護(hù)層(第2絕緣層)131圖案形成于非晶硅層55上的與溝道區(qū)域重疊的位置。在本實(shí)施方式中，如圖6D所不,第2晶體管50的第2柵電極51b、結(jié)晶娃層54、非晶娃層55與溝道保護(hù)層131層疊為俯視時外形輪廓線一致。同樣，第I晶體管40的第2柵電極41b、結(jié)晶硅層44、非晶硅層45與溝道保護(hù)層132層疊為俯視時外形輪廓線一致。溝道保護(hù)層131作為保護(hù)包含溝道區(qū)域的半導(dǎo)體層(結(jié)晶硅層54、非晶硅層55)的溝道蝕刻阻擋(CES)層而起作用。S卩，溝道保護(hù)層131具有防止在形成一對接觸層141、142時的蝕刻處理時將結(jié)晶硅層54以及非晶硅層55蝕刻的功能。在形成溝道保護(hù)層131的材料中，能夠使用主要含有包含硅、氧以及碳的有機(jī)材料的有機(jī)材料。本實(shí)施方式中的溝道保護(hù)層131能夠通過對感光性涂敷型的有機(jī)材料進(jìn)行圖案形成以及固化而形成。另外，在構(gòu)成溝道保護(hù)層131的有機(jī)材料中，含有例如有機(jī)樹脂材料、表面活性齊U、溶劑以及感光劑。作為有機(jī)樹脂材料，能夠使用包含聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑或者苯并環(huán)丁烯等中的I種或者多種的感光性或者非感光性的有機(jī)樹脂材料。作為表面活性劑，能夠使用包含硅氧烷等硅化合物的表面活性劑。作為溶劑，能夠使用丙二醇單甲基醚乙酸酯或者1，4-二噁烷等有機(jī)溶劑。另外，作為感光劑，可以使用二疊氮基萘醌等正型感光劑。另外，在感光劑中，不僅包含碳，還包含硫磺。在形成溝道保護(hù)層131的情況下，能夠使用旋涂法等涂敷法形成上述的有機(jī)材料。另外，在溝道保護(hù)層131的形成中，不僅能夠使用涂敷法，還能夠使用液滴排出法等其他的方法。例如，通過使用絲網(wǎng)印刷和/或膠版印刷等能夠形成預(yù)定的圖案的印刷法等，也能夠有選擇地形成預(yù)定形狀的有機(jī)材料。溝道保護(hù)層131的膜厚能夠設(shè)為例如300nm lOOOnm。溝道保護(hù)層131的膜厚的下限通過考慮蝕刻的余裕以及抑制溝道保護(hù)層131中的固定電荷的影響等而決定。另外，溝道保護(hù)層131的膜厚的上限通過考慮抑制伴隨著接觸層141、142和/或源電極53以及漏電極52的高低差的增大而產(chǎn)生的工藝可靠性的下降而決定。一對接觸層141、142圖案形成為覆蓋溝道保護(hù)層131、非晶硅層55以及結(jié)晶硅層54。另外，接觸層141與接觸層142互相隔著預(yù)定的間隔對向配置。進(jìn)而，接觸層142延伸到電容器60的位置。更具體地，接觸層141形成為跨于溝道保護(hù)層131的上表面的一部分、溝道保護(hù)層131的一側(cè)(圖5的左側(cè))的側(cè)面、非晶硅層55的一側(cè)(圖5的左側(cè))的側(cè)面以及結(jié)晶硅層54的一側(cè)(圖5的左側(cè))的側(cè)面。而且，接觸層141與結(jié)晶硅層54的一側(cè)的側(cè)面接觸。另外，接觸層142形成為跨于溝道保護(hù)層131的上表面的一部分、溝道保護(hù)層131的另一側(cè)(圖5的右側(cè))的側(cè)面、非晶硅層55的另一側(cè)(圖5的右側(cè))的側(cè)面以及結(jié)晶硅層54的另一側(cè)(圖5的右側(cè))的側(cè)面，進(jìn)而在柵極絕緣膜120上延伸到電容器60的位置。而且，接觸層142與結(jié)晶硅層54的另一側(cè)的側(cè)面接觸。接觸層141、142為高濃度含有雜質(zhì)的非晶質(zhì)半導(dǎo)體膜，為含有I X 1019atm/cm3以上的高濃度雜質(zhì)的η +層。更具體地，接觸層141、142能夠包括在非晶硅中摻雜了磷(P)作為雜質(zhì)的η型半導(dǎo)體膜。另外，接觸層141、142的膜厚能夠設(shè)為例如5nm lOOnm。
另外，接觸層141、142也可以包括下層的低濃度的電場緩和層(η—層)和上層的高濃度的接觸層(η +層)這2層。在低濃度的電場緩和層中，摻雜有l(wèi)X1017atm/cm3左右的磷。上述2層可以在CVD (Chemical VaporDeposition:化學(xué)汽相沉積)裝置中連續(xù)地形成。源電極53以及漏電極52圖案形成于接觸層141、142以及柵極絕緣膜120上的與溝道區(qū)域重疊的位置。另外，源電極53以及漏電極互相隔著預(yù)定的間隔對向配置。更具體地，源電極53在接觸層141上形成為跨于溝道保護(hù)層131的上表面的一部分、溝道保護(hù)層131的一側(cè)的側(cè)面、非晶硅層55的一側(cè)的側(cè)面以及結(jié)晶硅層54的一側(cè)的側(cè)面。同樣，漏電極52在接觸層142上形成為跨于溝道保護(hù)層131的上表面的一部分、溝道保護(hù)層131的另一側(cè)的側(cè)面、非晶硅層55的另一側(cè)的側(cè)面、結(jié)晶硅層54的另一側(cè)的側(cè)面以及電容器60。另外，漏電極52的與第I電容電極61重疊的部分作為第2電容電極62而起作用。第2電容電極62以與源電極53以及漏電極52的至少一方相同材料，形成于接觸層142上的與第I電容電極61重疊的位置。另外，在本實(shí)施方式中，如圖4所示，電源布線23的一部分作為第2電容電極62而起作用。在本實(shí)施方式中，源電極53、漏電極52以及第2電容電極62能夠設(shè)為導(dǎo)電性材料及其合金等的單層構(gòu)造或者多層構(gòu)造。例如，能夠包含鋁(Al)、鑰(Mo)、鎢(W)、銅(Cu)、鈦(Ti)以及鉻(Cr)等。在本實(shí)施方式中，源電極53、漏電極52以及第2電容電極62通過MoW/Al/MoW三層構(gòu)造形成。源電極53、漏電極52以及第2電容電極62的膜厚可以設(shè)為例如IOOnm 500nm左右。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的第2晶體管50，如使用圖6A 圖6D所說明那樣，第2柵電極51b與溝道保護(hù)層131在俯視時外形輪廓線一致。由此，在圖5所示的剖面中，溝道保護(hù)層131的下表面的左右端部位于第2柵電極51b的左右側(cè)面的延長線上。結(jié)果，在溝道保護(hù)層131的左右區(qū)域柵電極51與源電極53以及漏電極52不重疊，所以能夠削減該區(qū)域的寄生電容。另外，圖5所示的溝道保護(hù)層131為截面面積從下表面朝向上表面變小的錐形狀，所以只要至少溝道保護(hù)層131的下表面的外形輪廓線與第2柵電極51b、結(jié)晶硅層54以及非晶硅層55的外形輪廓線一致即可。另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電容器60，介于第I電容電極61與第2電容電極62之間的硅層只有接觸層142。膜厚5nm IOOnm左右的接觸層142的有無幾乎不對電容器60的功能有所影響，所以電容器60實(shí)質(zhì)能夠視為MIM型的電容部。接下來，參照圖7A 圖7K，對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。圖7A 圖7K是示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法中的各工序的構(gòu)成的剖面圖。首先，如圖7A所示，準(zhǔn)備基板110。另外，在形成柵電極51以及第I電容電極61之前，也可以通過等離子CVD等在基板110上形成包括氮化硅膜、氧化硅膜以及氮氧化硅膜等的底涂層。接下來，如圖7B以及圖7C所示，在基板110上，形成預(yù)定形狀的柵電極51以及第I電容電極61。在這里，對同時(I工藝)形成第I柵電極51a、第2柵電極51b以及第I電容電極61的方法進(jìn)行說明，但并不限定于此，也可以逐層按順序形成。首先，如圖7B所示，在基板110的上表面整個區(qū)域，通過濺射形成構(gòu)成第I柵電極51a以及第I電容電極61的透明導(dǎo)電性材料61M。接著，在透明導(dǎo)電性材料61M的上表面整個區(qū)域，通過濺射形成構(gòu)成第2柵電極51b的遮光性導(dǎo)電性材料51M。接下來，使用光刻法，在遮光性導(dǎo)電性材料51M上形成掩模90。這里形成的掩模90為使透明導(dǎo)電性材料61M以及遮光性導(dǎo)電性材料51M雙方殘存的區(qū)域的厚度相對較厚、僅使透明導(dǎo)電性材料61M殘存的區(qū)域的厚度相對較薄的半色調(diào)掩模(halftone mask)。然后，使用濕式蝕刻法，對遮光性導(dǎo)電性材料51M以及透明導(dǎo)電性材料61M進(jìn)行圖案形成。由此，如圖7C所示，能夠形成預(yù)定形狀的柵電極51以及第I電容電極61。另外，在濕式蝕刻中，可以使用例如將磷酸(HPO4)、硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)以及水以預(yù)定的配比混合而成的藥液而進(jìn)行。接下來，如圖7D所示，在基板110的上表面整個區(qū)域形成柵極絕緣膜120，以覆蓋柵電極51以及第I電容電極61。例如，通過等離子CVD等形成包含氧化硅的柵極絕緣膜120。氧化硅可以通過例如以預(yù)定的濃度比導(dǎo)入硅烷氣(SiH4)和一氧化二氮?dú)?N2O)而成膜。接下來，如圖7E所示，在柵極絕緣膜120的上表面整個區(qū)域，形成要成為結(jié)晶硅層54的結(jié)晶硅薄膜54M。結(jié)晶硅薄膜54M能夠通過下述過程形成:例如，通過等離子CVD等進(jìn)行包含非晶硅(非晶質(zhì)硅)的非晶硅薄膜的成膜，在進(jìn)行脫氫退火處理后，使非晶硅薄膜退火而結(jié)晶化。另外，非晶硅薄膜能夠通過以預(yù)定的濃度比導(dǎo)入硅烷氣(SiH4)和氫氣(H2)而成膜。另外，在本實(shí)施方式中，通過使用了受激準(zhǔn)分子激光的激光退火而使非晶硅薄膜結(jié)晶化，但作為結(jié)晶化的方法，也可以使用下述方法:使用了波長370 900nm左右的脈沖激光的激光退火法、使用了波長370 900nm左右的連續(xù)振蕩激光的激光退火法或者使用急速熱處理(RTP)進(jìn)行的退火法。另外，也可以不將非晶硅薄膜結(jié)晶化，而通過由CVD進(jìn)行的直接成長等方法進(jìn)行結(jié)晶硅薄膜54M的成膜。然后，通過對結(jié)晶硅薄膜54M進(jìn)行氫等離子處理，來對于結(jié)晶硅薄膜54M的硅原子進(jìn)行氫化處理。氫等離子處理通過下述過程進(jìn)行:將例如H2、H2/氬(Ar)等含有氫氣的氣體作為原料，通過高頻(RF)功率產(chǎn)生氫等離子，將該氫等離子照射于結(jié)晶硅薄膜54M。通過該氫等離子處理，硅原子的懸空鍵(缺陷)以氫封端，結(jié)晶硅薄膜54M的結(jié)晶缺陷密度降低從而結(jié)晶性提聞。接下來，如圖7F所示，在結(jié)晶硅薄膜54M的上表面整個區(qū)域，形成要成為非晶硅層55的非晶硅薄膜55M。非晶硅薄膜55M能夠通過下述過程形成:例如，通過等離子CVD等進(jìn)行非晶硅(非晶質(zhì)硅)的成膜，并進(jìn)行脫氫退火處理。非晶硅薄膜55M對后述的曝光工序中的光的吸收率較高。因此，如果將非晶硅薄膜55M的膜厚設(shè)得過厚，則有可能絕緣膜131M的曝光會變得不充分。或者，為了得到必要的曝光量而需要長時間的曝光，有可能使生產(chǎn)率顯著降低。因此，非晶硅薄膜55M的厚度優(yōu)選為50nm以下。但是，如果增強(qiáng)在曝光工序中使用的光的光量，則非晶硅薄膜55M的厚度也可以設(shè)為50nm以上。接下來，如圖7G所示，在非晶硅薄膜55M的上表面整個區(qū)域，形成要成為溝道保護(hù)層131的絕緣膜131M。具體地，首先，通過預(yù)定的涂敷方式在非晶硅薄膜55M上涂敷構(gòu)成溝道保護(hù)層131的有機(jī)材料，通過進(jìn)行旋涂和/或開縫涂敷(slit coat)而在非晶硅薄膜55M的上表面整個區(qū)域形成絕緣膜131M。有機(jī)材料的膜厚能夠通過有機(jī)材料的粘度和/或涂敷條件(轉(zhuǎn)速、葉片的速度等)控制。另外，作為絕緣膜131M的材料，可以使用包含硅、氧以及碳的感光性涂敷型的有機(jī)材料。接下來，在約110°C的溫度下對絕緣膜131M進(jìn)行約60秒時間的預(yù)焙燒，對絕緣膜131M進(jìn)行臨時燒結(jié)。由此，絕緣膜131M所含的溶劑氣化。然后，將第2柵電極51b作為掩模而從基板110的背面(與形成有柵電極51以及第I電容電極61的面相反側(cè)的面)照射使絕緣膜131M感光的光，使絕緣膜131M曝光。然后，通過對曝光的絕緣膜131M進(jìn)行圖案形成，如圖7H所示，在與第2柵電極51b重疊的區(qū)域形成預(yù)定形狀的溝道保護(hù)層131。接下來，在280°C 300°C的溫度下對圖案形成的溝道保護(hù)層131進(jìn)行約I小時的后焙燒，對溝道保護(hù)層131進(jìn)行正式燒結(jié)而將其固化。由此，有機(jī)成分的一部分氣化以及分解，能夠形成改善了膜質(zhì)的溝道保護(hù)層131。通過這樣將包含遮光性導(dǎo)電性材料的第2柵電極51b作為掩模而對絕緣膜131M進(jìn)行曝光，可進(jìn)行自對準(zhǔn)，使得第2柵電極51b與溝道保護(hù)層131的下表面的外形輪廓線一致。由此，在溝道保護(hù)層131的左右區(qū)域，第2柵電極51b與源電極53以及漏電極52不重疊，所以能夠削減在該區(qū)域產(chǎn)生的寄生電容。另一方面，包含透明導(dǎo)電性材料的第I電容電極61使曝光光透射，所以電容器60的位置的絕緣膜131M被除去。另外，如果要通過以往的制造方法得到上述結(jié)構(gòu)的薄膜半導(dǎo)體裝置，則需要進(jìn)行用于溝道保護(hù)層131的自對準(zhǔn)的背面曝光和用于電容器60的位置的絕緣膜131M的除去的表面曝光。與此相對，如果如本實(shí)施方式那樣由透明導(dǎo)電性材料形成第I電容電極61，則能夠通過I次背面曝光實(shí)現(xiàn)。即，與以往相比能夠大幅度削減制造工序。另外，若對絕緣膜131M進(jìn)行圖案形成，則溝道保護(hù)層131會變得比所希望的大小稍小。即，溝道保護(hù)層131的下表面的外形輪廓線向柵電極51的上表面的外形輪廓線的內(nèi)側(cè)后退。另外，結(jié)晶硅層54以及非晶硅層55如后所述以溝道保護(hù)層131為掩模而形成，所以與溝道保護(hù)層131相同，向第2柵電極51b的外形輪廓線的內(nèi)側(cè)后退。因此，在本說明書中，在制造工藝中產(chǎn)生的0.5 μ m以內(nèi)的誤差包含于“外形輪廓線一致”的范圍內(nèi)。接下來，以溝道保護(hù)層131為掩模，對結(jié)晶硅薄膜54M以及非晶硅薄膜55M實(shí)施干式蝕刻。由此，如圖71所示，在與柵電極51重疊的位置，同時形成結(jié)晶硅層54以及非晶硅層55。通過將溝道保護(hù)層131用作為掩模，結(jié)晶硅層54以及非晶硅層55的外形輪廓線與溝道保護(hù)層131的下表面的外形輪廓線一致。由此，能夠使在后述的工序中形成的接觸層141、142與結(jié)晶硅層54的側(cè)面直接接觸。結(jié)果，在源電極53以及漏電極52與結(jié)晶硅層54之間的電流路徑中不包含高電阻的非晶硅層55，所以能夠降低導(dǎo)通電阻。另外，能夠?qū)㈦娙萜?0的位置的結(jié)晶硅薄膜54M以及非晶硅薄膜55M除去。接下來，如圖7J所示，以覆蓋溝道保護(hù)層131的上表面以及兩側(cè)面、結(jié)晶硅層54以及非晶硅層55的兩側(cè)面以及柵極絕緣膜120的上表面的方式，形成要成為接觸層141、142的接觸層用薄膜141M。例如，通過等離子CVD，進(jìn)行包含摻雜了磷等5價元素的雜質(zhì)的非晶硅的接觸層用薄膜141M的成膜。另外，接觸層用薄膜141M也可以包括下層的低濃度的電場緩和層和上層的高濃度的接觸層這2層。低濃度的電場緩和層能夠通過摻雜lX1017atm/cm3左右的磷而形成。上述2層能夠在例如CVC裝置中連續(xù)地形成。接下來，在接觸層用薄膜141M上，圖案形成源電極53、漏電極52以及第2電容電極62。在該情況下，首先，通過例如濺射進(jìn)行要成為源電極53、漏電極52以及第2電容電極62的源漏金屬膜的成膜。然后，在源漏金屬膜上形成圖案形成為了預(yù)定形狀的抗蝕劑，通過實(shí)施濕式蝕刻而對源漏金屬膜進(jìn)行圖案形成。此時，接觸層用薄膜141M作為蝕刻阻擋層而起作用。然后，通過將抗蝕劑除去，如圖7K所示，能夠形成預(yù)定形狀的源電極53、漏電極52以及第2電容電極62。接下來，通過以源電極53以及漏電極52為掩模實(shí)施干式蝕刻，形成接觸層用薄膜141M。另外，在干式蝕刻中，優(yōu)選使用氯類氣體。在該工序中，在源電極53以及漏電極52之下形成一對接觸層141、142，在第2電容電極62之下形成硅層143。這樣，能夠制造圖5所示的本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的薄膜半導(dǎo)體裝置。接下來，圖示省略，對制造本實(shí)施方式所涉及的有機(jī)EL顯示器10的方法進(jìn)行說明。具體地，對在上述的薄膜晶體管陣列裝置20上按順序?qū)盈B層間絕緣膜11、堤欄15、陽極12、有機(jī)EL層13以及透明陰極14的方法進(jìn)行說明。首先，在源電極53以及漏電極52上，形成層間絕緣膜11。然后，通過光刻法、蝕刻法，形成貫通層間絕緣膜11的貫通孔(圖示省略)。該貫通孔之后成為將陽極12與中繼電極80連接的接觸孔(圖示省略)。接下來，在層間絕緣膜11上的與各像素100的邊界對應(yīng)的位置形成堤欄15。進(jìn)而，在層間絕緣膜11上，在堤欄15的開口部內(nèi)按每個像素100形成陽極12。此時，構(gòu)成陽極12的材料填充于貫通孔，形成接觸孔。經(jīng)由該接觸孔，將陽極12與中繼電極80電連接。陽極12的材料為例如鑰、鋁、金、銀、銅等導(dǎo)電性金屬或者它們的合金、PEDOT =PSS等有機(jī)導(dǎo)電性材料、氧化鋅或者添加鉛的氧化銦中的任何一種材料。通過真空蒸鍍法、電子束蒸鍍法、RF濺射法或者印刷法等制作包含這些材料的膜，形成電極圖案。在陽極12上，在堤欄15的開口部內(nèi)按每個像素100形成有機(jī)EL層13。該有機(jī)EL層13通過將空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層以及電子注入層等各層層疊而構(gòu)成。例如，能夠作為空穴注入層使用銅酞菁，作為空穴輸送層使用α-NPD (二 [N-(1-萘基)-N-苯基]聯(lián)苯胺)，作為發(fā)光層使用Alq3 (三(8-氫氧化喹啉)鋁)，作為電子輸送層使用噁唑衍生物，作為電子注入層使用Alq3。另外，這些材料只不過是一例，也可以使用其他的材料。透明陰極14是連續(xù)形成于有機(jī)EL層13上的具有透射性的電極。透明陰極14的材料為例如ITO、SnO2, ln203、ZnO或者它們的組合等。(變形例I)接下來，參照圖8，對上述實(shí)施方式的變形例I進(jìn)行說明。圖8是與圖5對應(yīng)的圖。另外，與上述實(shí)施方式的共同點(diǎn)的說明省略，以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。圖8所示的薄膜半導(dǎo)體裝置在第2晶體管50的柵電極51僅包括遮光性導(dǎo)電性材料這一點(diǎn)與圖5不同。圖8所示的薄膜半導(dǎo)體裝置能夠通過在對柵電極51以及第I電容電極61的一方進(jìn)行圖案形成后對另一方進(jìn)行圖案形成而制造。這樣，制造工序與上述實(shí)施方式相比增加，但由于不需要與圖5的第I柵電極51a相當(dāng)?shù)膱D案，所以能夠?qū)⒌?晶體管50薄膜化。(變形例2)接下來，參照圖9以及圖10，對上述實(shí)施方式的變形例2進(jìn)行說明。圖9以及圖10分別是與圖4以及圖6A對應(yīng)的圖。另外，與上述實(shí)施方式的共同點(diǎn)的說明省略，以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。圖9所示的像素100’在與柵電極41、51不同的層形成有柵極布線21’，這一點(diǎn)與圖4不同。S卩，圖9所示的像素100’在圖5所示的源電極53以及漏電極52上形成鈍化膜(圖示省略)，在鈍化膜上形成柵極布線21’。從而，柵極布線21’經(jīng)由將柵極絕緣膜120以及鈍化膜連通的連接孔71連接于柵電極41。結(jié)果，如圖10所示，在與第I柵電極41a、51a以及第I電容電極61相同層不需要與圖4的第I柵極布線21a相當(dāng)?shù)膱D案。底柵型的薄膜晶體管需要在溝道層之前先形成柵電極41、51，所以形成柵電極41、51的材料需要能夠承受溝道層的激光結(jié)晶化工序中的溫度(600 V左右)的較高耐熱性。然而，一般耐熱性較高的材料電阻較高，所以如果如圖4所示通過與柵電極41、51相同的材料形成柵極布線21，則布線電阻升高。因此，如圖9所示，通過將柵極布線21’形成于柵電極41、51之上的層，能夠分別通過適合的材料構(gòu)成柵極布線21’以及柵電極41、51。即，只要通過低電阻的材料形成柵極布線21’、通過高耐熱性的材料形成柵電極41、51即可。另外，在柵極布線21與源極布線22以及電源布線23的交叉部分，產(chǎn)生寄生電容。在這里，鈍化膜與柵極絕緣膜120相比較，能夠自由設(shè)定膜厚。因此，通過將柵極布線21與源極布線22以及電源布線23配置于該鈍化膜的上下，能夠降低寄生電容。以上，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于圖示的實(shí)施方式。能夠?qū)D示的實(shí)施方式，在與本發(fā)明相同的范圍內(nèi)，或者均等的范圍內(nèi)，施加各種修正和/或變形。本發(fā)明可有利地利用于在顯示裝置中用于像素電路等的薄膜半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.一種薄膜半導(dǎo)體裝置，具備基板和互相分離地形成于所述基板上的半導(dǎo)體元件部以及電容部， 所述半導(dǎo)體元件部具備: 形成于所述基板上的遮光性的柵電極； 形成于所述柵電極上的第I絕緣層； 形成于所述第I絕緣層上的溝道層； 形成于所述溝道層上的第2絕緣層；以及 形成于所述第2絕緣層上的源電極以及漏電極； 所述電容部具備: 由透明導(dǎo)電性材料形成于所述基板上的第I電容電極； 由與所述第I絕緣層相同的材料形成于所述第I電容電極上的電介質(zhì)層；以及由與所述源電極以及所述漏電極的至少一方相同的導(dǎo)電性材料形成于所述電介質(zhì)層上的第2電容電極； 所述柵電極、所述溝道層以及所述第2絕緣層層疊為俯視時外形輪廓線一致。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述柵電極包括: 由所述透明導(dǎo)電性材料形成的第I柵電極；以及 由遮光性導(dǎo)電性材料形成于所述第I柵電極上的第2柵電極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述半導(dǎo)體元件部還具備接觸層，所述接觸層介于所述第2絕緣層與所述源電極之間以及所述第2絕緣層與所述漏電極之間，與所述溝道層的側(cè)面接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述電容部還在所述電介質(zhì)層與所述第2電容電極之間具備由與所述接觸層相同的材料形成的中間層。
5.如權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述溝道層由結(jié)晶性硅薄膜形成。
6.如權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述半導(dǎo)體元件部還在所述溝道層上具備非結(jié)晶性的本征硅薄膜。
7.如權(quán)利要求6所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述第2柵電極、所述溝道層、所述非結(jié)晶性的本征硅薄膜以及所述第2絕緣層層疊為俯視時外形輪廓線一致。
8.如權(quán)利要求1 7中的任意一項(xiàng)所述的薄膜半導(dǎo)體裝置， 所述第2絕緣層由有機(jī)材料形成。
9.一種薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括: 第I工序，準(zhǔn)備基板； 第2工序，在所述基板上由遮光性導(dǎo)電性材料形成柵電極，并且在與所述柵電極分離的位置由透明導(dǎo)電性材料形成第I電容電極； 第3工序，在所述柵電極上以及所述第I電容電極上形成第I絕緣層； 第4工序，在所述第I絕緣層上形成半導(dǎo)體層；第5工序，在所述半導(dǎo)體層上形成第2絕緣層； 第6工序，通過對所述半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻而在與所述柵電極重疊的位置形成溝道層；以及 第7工序，在所述第2絕緣層上的與所述溝道層重疊的位置形成源電極以及漏電極，并且在所述第I絕緣層上的與所述第I電容電極重疊的位置形成第2電容電極； 在所述第5工序中，在所述半導(dǎo)體層上形成了所述第2絕緣層后，通過曝光工序和顯影工序，使與所述柵電極重疊的位置的所述第2絕緣層殘存，并且將與所述第I電容電極重疊的位置的所述第2絕緣層除去，所述曝光工序從所述基板的與形成有所述柵電極以及所述第I電容電極的面相反側(cè)的面，將所述柵電極用作掩模且以使所述第2絕緣層感光的光對所述第2絕緣層進(jìn)行曝光，所述顯影工序使所述第2絕緣層顯影； 在所述第6工序中，通過蝕刻的工序，將所述半導(dǎo)體層作為與所述柵電極重疊的位置的所述溝道層而殘存，并且從與所述第I電容電極重疊的位置除去所述半導(dǎo)體層，由此所述柵電極、所述溝道層以及所述第2絕緣層形成為俯視時外形輪廓線一致。
10.如權(quán)利要求9所述的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述柵電極包括第I柵電極和形成于所述第I柵電極上的第2柵電極； 所述第2工序包括: 在所述基板上由所述透明導(dǎo)電性材料同時形成所述第I柵電極和所述第I電容電極的工序；以及 在所述第I柵電極上由遮光性導(dǎo)電性材料形成所述第2柵電極的工序。`
11.如權(quán)利要求9或10所述的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述半導(dǎo)體層為使所述光透射的厚度。
12.如權(quán)利要求11所述的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述半導(dǎo)體層的厚度為30nm以上且200nm以下。
13.如權(quán)利要求11或12所述的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述半導(dǎo)體層由層疊結(jié)晶硅層和非晶硅層而形成； 所述非晶硅層的厚度為50nm以下。
14.如權(quán)利要求9 13中的任意一項(xiàng)所述的薄膜半導(dǎo)體裝置的制造方法， 所述柵電極包括:由所述透明導(dǎo)電性材料與所述第I電容電極一體形成的第I柵電極；以及由所述遮光性導(dǎo)電性材料形成于所述第I柵電極上的第2柵電極； 在所述第2工序中，使用半色調(diào)掩模同時形成所述第I柵電極、所述第2柵電極以及所述第I電容電極。
全文摘要
薄膜半導(dǎo)體裝置包括具備遮光性的柵電極(51)、第1絕緣層(120)、溝道層(54)、第2絕緣層(131)、源電極(53)以及漏電極(52)的半導(dǎo)體元件部(50)；以及具備由透明導(dǎo)電性材料形成的第1電容電極(61)、電介質(zhì)層(120)和第2電容電極(62)的電容部(60)；柵電極(51)、溝道層(54)以及第2絕緣層(131)層疊為俯視時外形輪廓線一致。
文檔編號G09F9/30GK103189970SQ20118002974
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者鐘之江有宣, 川島孝啟 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社