專(zhuān)利名稱(chēng)：：半導(dǎo)體設(shè)備、薄膜晶體管基板以及顯示設(shè)備及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體設(shè)備的方法，該方法包括使由金屬氧化物制成的絕緣膜結(jié)晶的步驟；本發(fā)明還涉及使用該半導(dǎo)體設(shè)備制造薄膜半導(dǎo)體基板的方法和制造顯示設(shè)備的方法。本發(fā)明還涉及分別由上述方法制得的半導(dǎo)體設(shè)備、薄膜晶體管基板和顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，在需求節(jié)省空間、高亮度、低能耗等的顯示設(shè)備領(lǐng)域，已經(jīng)廣泛研發(fā)了新一代顯示器。對(duì)于這些顯示設(shè)備，使用有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)電致發(fā)光(electroluminescence,EL)顯示器受到了關(guān)注。這種有才幾EL顯示器的特點(diǎn)在于因?yàn)槭褂米园l(fā)射型(self-emittingtype)的有機(jī)電致發(fā)光器件，所以具有寬的視角；由于背光是不必要的，所以節(jié)能是可以預(yù)期的；另外，這種顯示器響應(yīng)快而且可以制成薄的。此外，因?yàn)闉榱死糜袡C(jī)電致發(fā)光器件固有的柔性而使用塑料基板作為基板，所以將這種顯示器作為具有柔性的設(shè)備也受到了關(guān)注。在有機(jī)EL顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，使用薄膜晶體管(TFT)的驅(qū)動(dòng)器件的有源矩陣系統(tǒng)在響應(yīng)時(shí)間和分辨率方面優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)源矩陣系統(tǒng)。因此，已公認(rèn)有源矩陣系統(tǒng)特別適合于具有上述特點(diǎn)的有機(jī)EL顯示器。有源矩陣型的有機(jī)EL顯示器具有至少具有有機(jī)發(fā)光材料的有機(jī)電致發(fā)光器件和提供有驅(qū)動(dòng)該發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)器件(薄膜晶體管)的驅(qū)動(dòng)基板。有機(jī)EL顯示器配置來(lái)使得驅(qū)動(dòng)基板與密封基板通過(guò)粘結(jié)層結(jié)合，從而將有機(jī)電致發(fā)光器件夾在驅(qū)動(dòng)基板和密封基板之間。有源矩陣型有機(jī)EL顯示器基本上至少包括控制像素對(duì)比度的開(kāi)關(guān)晶體管，以及控制有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度的驅(qū)動(dòng)晶體管。驅(qū)動(dòng)晶體管的柵電極與保持電容器連接以響應(yīng)于響應(yīng)信號(hào)來(lái)保持電荷。已知對(duì)于薄膜晶體管，當(dāng)電壓持續(xù)地施加到其柵電極時(shí)，閾值電壓會(huì)變化。另外，因?yàn)橹灰袡C(jī)EL器件進(jìn)行光發(fā)射就必須保持電流通過(guò)的狀態(tài)，所以有機(jī)EL顯示器的薄膜晶體管易于引起閾值變化。如果驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓變化，則通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管的電流的量就會(huì)改變，結(jié)果構(gòu)成單個(gè)像素的發(fā)光元件的亮度改變。近年來(lái)，為了緩解這種薄膜晶體管的閾值變化，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了使用其中溝道區(qū)由多晶硅(p-Si)的半導(dǎo)體層形成的薄膜晶體管的有機(jī)EL顯示器。然而，在多晶硅工藝中，溝道中存在的晶粒尺寸不均勻，有晶體管的特性變化的可能性。最后出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，有機(jī)EL顯示器各像素間的發(fā)光亮度不同。為了抑制晶體管特性的變化，已經(jīng)使用了一種技術(shù)，其中使硅微細(xì)地結(jié)晶化到晶粒尺寸不會(huì)變得不均勻的程度。另外還使用一種技術(shù)，其中在多晶硅層上形成非晶硅層以抑制變化(參看曰本專(zhuān)利No.2814319)。然而就此而言，這種微細(xì)地結(jié)晶的硅層的載流子遷移率比多晶硅層的小。為了得到相同數(shù)量的亮度或者導(dǎo)通電流，用來(lái)控制有機(jī)電致發(fā)光器件亮度的驅(qū)動(dòng)晶體管需要高電壓，因此導(dǎo)致功耗的增加。通過(guò)在驅(qū)動(dòng)晶體管中形成的溝道的導(dǎo)通電流的大小Id根據(jù)以下公式(1)表達(dá)Id=(1/2)p(W/L)Cox(Vg-Vth)2(1)在公式(l)中，p代表轉(zhuǎn)變到溝道的反型層中的載流子遷移率，W代表晶體管的柵極寬度，L是晶體管的柵極長(zhǎng)度，Cox代表柵極絕緣膜的電容，Vg是柵極電壓，Vth代表鬮值電壓。根據(jù)以上公式(1)，可以看到為了得到相同的導(dǎo)通電流，重要的是增大載流子遷移率iu、柵極寬度W、柵極絕緣膜的電容Cox或者電壓差(Vg-Vth)，或者減小柵極長(zhǎng)度L。為了增大柵極絕緣膜的電容Cox，必須增大柵極絕緣膜的比介電常數(shù)(specificpermittivity)或者減小絕緣膜的物理膜厚。然而，考慮到柵極絕緣膜有泄漏電流的問(wèn)題，減小膜厚就會(huì)有困難。為了增大柵極絕緣膜的比介電常數(shù)，必須使用具有高介電常數(shù)的材料。作為具有高比介電常數(shù)的材料，例如提及了比如五氧化鉭的金屬氧化物。金屬氧化物比如五氧化鉭、氧化鈦等表現(xiàn)出比迄今柵極絕緣膜采用的氧化硅(SiOx)膜或氮化硅(SiNx)膜高約幾倍到約100倍的比介電常數(shù)。因此，這些金屬氧化物用作柵極絕緣膜使得柵極絕緣膜的電容Cox增大。-通常，金屬氧化物比如五氧化鉭、氧化鈦等根據(jù)等離子體化學(xué)氣相沉積(CVD)法或?yàn)R射法形成為非晶態(tài)的膜。然而，如果五氧化鉭或氧化鈦是非晶態(tài)，就會(huì)出現(xiàn)泄漏通路(leakpass)，對(duì)此當(dāng)泄漏電流增大時(shí)，電流在截止的時(shí)間也存在。為了解決這個(gè)問(wèn)題，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-57155提出了一種改進(jìn)泄漏電流的方法，其中在由五氧化鉭或氧化鈦制成的膜形成之后，通過(guò)在溫度不低于70(TC的非氧化性氣體中的熱處理使該膜結(jié)晶。
發(fā)明內(nèi)容上述在溫度為70(TC或以上的熱處理對(duì)于形成在由半導(dǎo)體材料比如硅制成的基板上的金屬氧化物是有效的。然而，如果將這種熱處理用于形成于用于有機(jī)EL顯示器的玻璃基板或塑料基板上的金屬氧化物，則將不可避免地引起裂紋或者應(yīng)變。相應(yīng)地，希望提供一種制造半導(dǎo)體設(shè)備的方法，該方法能使金屬氧化物的絕緣膜通過(guò)低溫工藝結(jié)晶，從而保證改進(jìn)的特性的器件形成于玻璃基板或者塑料基板上。還希望提供由上述方法得到的半導(dǎo)體設(shè)備，和使用上述半導(dǎo)體設(shè)備制造薄膜晶體管基板和顯示設(shè)備的方法，以及上述薄膜晶體管基板和顯示設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了用于制造根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法，該方法以下面的方式實(shí)施。首先，在基板上形成半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的絕緣膜的層疊體或結(jié)構(gòu)。接著，在該層疊結(jié)構(gòu)的頂上形成光吸收層。然后，能被光吸收層吸收的波長(zhǎng)的能量束照射到光吸收層上，從而通過(guò)應(yīng)用光吸收層中產(chǎn)生的熱來(lái)同時(shí)使絕緣膜和半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶。本實(shí)施例還涉及一種由上述方法得到的半導(dǎo)體設(shè)備，該半導(dǎo)體設(shè)備包括含有半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的絕緣膜的層疊體或結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體設(shè)備的特征在于絕緣膜和半導(dǎo)體薄膜都被結(jié)晶化。另外，本實(shí)施例還涉及一種用于制造薄膜晶體管基板的方法，首先提到的方法應(yīng)用到該方法，本實(shí)施例還涉及由該方法得到的薄膜晶體管基板，在該薄膜晶體管基板中，柵極絕緣膜通過(guò)使用由金屬氧化物制成的絕緣膜構(gòu)成。此外，本實(shí)施例涉及一種通過(guò)應(yīng)用首先提到的方法制造顯示設(shè)備的方法以及通過(guò)該方法得到的顯示設(shè)備，在該顯示設(shè)備中像素電極連接到薄膜晶體管，該薄膜晶體管中的柵極絕緣膜通過(guò)使用由金屬氧化物制成的絕緣膜構(gòu)成。根據(jù)上述制造晶體管設(shè)備的方法，通過(guò)光吸收層的能量束的照射使得半導(dǎo)體薄膜由于光吸收層產(chǎn)生的熱被結(jié)晶化，同時(shí)提供為下層的由金屬氧化物制成的絕緣膜(柵極絕緣膜)也被結(jié)晶化。這樣，使用金屬氧化物的絕緣膜能夠通過(guò)應(yīng)用基于半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶化的低溫工藝而被結(jié)晶化，而不需要熱處理，由此得到減少泄漏電流的絕緣膜。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)半導(dǎo)體薄膜被結(jié)晶化時(shí)，上述的低溫工藝也可以用于由金屬氧化物制成的絕緣膜的結(jié)晶化。結(jié)果，能夠在玻璃基板或者塑料基板上形成由結(jié)晶的金屬氧化物制成且減少泄漏電流的絕緣膜。這樣，具有半導(dǎo)體薄膜和絕緣膜層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的性能能夠得到改善。圖1A到1D分別是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制造半導(dǎo)體設(shè)備的方法的步驟的截面示意圖2A到2D分別是圖解該方法圖1D之后的步驟的截面示意圖3是示出顯示設(shè)備的面板布置的實(shí)例的示意性平面圖。圖4是示出應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的面板布置的實(shí)例的示意性截面圖5是示出應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的封閉的模塊形(closedmodule-shaped)顯示設(shè)備的示意圖6是示出應(yīng)用本實(shí)施例的電視機(jī)的示意性透視圖7A和7B分別是/人前側(cè)和后側(cè)觀察的應(yīng)用本實(shí)施例的數(shù)碼相才幾的示意性透碎見(jiàn)圖8是應(yīng)用本實(shí)施例的膝上型電腦的示意性透視圖9是應(yīng)用本實(shí)施例的視頻攝像機(jī)的示意性透視圖IOA到10G分別是示出移動(dòng)終端例如移動(dòng)電話的示意性透視圖，其中圖IOA是在打開(kāi)狀態(tài)的終端的平面圖，圖10B是側(cè)視圖，圖10C是關(guān)閉狀態(tài)的平面圖，圖IOD是左視圖，圖IOE是右視圖，圖IOF是俯視圖，圖IOG是仰視圖；以及、圖11A和11B分別是實(shí)例中制造的電容器件Cs的部分切除的平面圖和沿圖11A中A-A，線剖取的截面圖。具體實(shí)施例方式下面從器件制造方法開(kāi)始，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。<半導(dǎo)體器件和薄膜晶體管基板〉圖1A到1D及2A到2D分別是示出根據(jù)實(shí)施例制造半導(dǎo)體器件的方法的步驟的截面圖，其中該方法應(yīng)用于薄膜晶體管的制造。在本實(shí)施例中，基于這些了制造提供有薄膜晶體管的薄膜晶體管基板的工序。首先，如圖1A所示，提供絕緣基板l?；?使用玻璃基板或者塑料基板。事實(shí)上，也可以使用其中表面?zhèn)壬系碾娊^緣能夠保證的類(lèi)型的任何基板，并包括比如其上形成絕緣層的半導(dǎo)體基板。接下來(lái)，柵電極11的圖案形成在基板1上。這個(gè)柵電極ll由具有良好電導(dǎo)率的材料比如鉬(Mo)形成。接著，通過(guò)依次層疊氮化硅(SiNx)膜13和金屬氧化物膜15形成的柵極絕緣膜174艮據(jù)濺射或CVD方法形成以覆蓋柵電極11。氮化硅膜13提供為阻擋層，以防止污染物從基板1側(cè)擴(kuò)散到上層。替換氮化硅膜13,可以使用硅基膜，比如氧化硅(SiOx)膜、氮氧化硅(SiONx)膜等，或者其組合物。金屬氧化物膜15由金屬元素鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、禮(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鍶(Sr)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、鴒(W)和鉍(Bi)之一的氧化物，或者這些金屬元素的兩種或多種的復(fù)合氧化物制成。替換地，也可以使用釣鈥礦類(lèi)氧化物，例如PbTi03、(Pb,La)(Zr,Ti)03(PLZT)、SrBiTa09(SBT)、SrTi03(STO)、(Ba，Sr)Ti03(BSTO)等。例如，這里使用的是氧化鈦(TiOx)制成的金屬氧化物膜15。金屬氧化物膜15例如可以通過(guò)濺射或者CVD的方法沉積并形成膜。通常，該膜通過(guò)有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD)法形成(參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2005-23065)。在MOCVD方法中，膜的形成在基板1不會(huì)經(jīng)受裂紋或者應(yīng)變的溫度(比如50(TC或者以下)進(jìn)行。在這種MOCVD方法中，金屬絡(luò)合物比如P-二酮絡(luò)合物(卩-diketonecomplex)等被蒸發(fā)并與含氧氣體混合，而且被力口熱以提供金屬氧化物膜。金屬絡(luò)合物應(yīng)優(yōu)選能在盡可能低的溫度下蒸發(fā)。如此形成的金屬氧化物膜本質(zhì)上是非晶的。當(dāng)考慮到泄漏電流和電容的平衡，具有這種層疊結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜17優(yōu)選具有50到700nm的總厚度。例如，這里形成的氮化硅膜13的厚度是100nm,而金屬氧化物膜15的厚度是300nm。要注意的是盡管柵極絕緣膜17形成為包括氮化硅膜13和金屬氧化物膜15的雙層結(jié)構(gòu)，如果不需要考慮從基板1側(cè)污染物的擴(kuò)散，則柵極絕緣膜17可以只由金屬氧化物膜15組成。另外，金屬氧化物膜15可以由多種金屬氧化物層疊形成。此外，柵極絕緣膜17可以具有這樣的結(jié)構(gòu)以使得硅基絕緣膜比如SiOx、SiNx、SiONx等提供在金屬氧化物膜15之間，或具有這樣的結(jié)構(gòu)以使得金屬氧化物膜15層疊于硅基絕緣膜比如SiOx、SiNx、SiONx等之間。然后，作為半導(dǎo)體薄膜的非晶硅膜19通過(guò)CVD或者濺射的方法沉積并形成以層疊在非晶金屬氧化物膜15上。該非晶硅膜19通常厚度為10到50nm,例如這里形成的是厚度為30nm。然后，如圖1B所示，在非晶硅膜19之上經(jīng)由緩沖層21形成光吸收層23。形成緩沖層21不僅主要防止用作光吸收層23的金屬材料擴(kuò)散進(jìn)入非晶硅膜19這一側(cè)，也防止金屬材料與硅之間的熱反應(yīng)。這樣的緩沖層21由例如氧化硅形成，并且優(yōu)選厚度為5到50nm，這里形成的厚度為30nm。光吸收層23由在后續(xù)階段用能量束照射時(shí)能夠吸收能量束以轉(zhuǎn)化成熱的材料制成。對(duì)于這樣的光吸收層23例如使用金屬材料比如鉬(Mo)、鎢(W)、鈷(Co)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)等，或者硅化物比如WSi、MoSi、TiSi、TaSi、CoSi等。例如這里光吸收層23由鉬(Mo)形成。光吸收層23優(yōu)選的厚度是50到300nm，這里形成的厚度是200nm。上述的緩沖層21和光吸收層23由CVD或者濺射方法沉積。然后，如圖1C所示，能量束Lh照射在光吸收層23上。能夠在光吸收層23中被吸收的波長(zhǎng)的能量束照射在其上。以這種方式進(jìn)行了退火處理，其中能量束Lh被光吸收層23光學(xué)吸收以產(chǎn)生熱。這種退火處理使得非晶硅膜19被結(jié)晶化，由此就生成了微細(xì)結(jié)晶的硅膜19a。光吸收層23中產(chǎn)生的熱不僅擴(kuò)散到非晶硅膜19，也擴(kuò)散到下面的金屬氧化物膜15,因此金屬氧化物膜15也同時(shí)結(jié)晶化形成晶態(tài)的金屬氧化物膜15a。上述的能量束Lh例如包括來(lái)自固體激光器的激光束。能量束Lh只掃描照射在必要的部位上。在這種情況下，能量束Lh的掃描照射部分地在包括柵電極11之上的外圍區(qū)域進(jìn)行。用固體激光器的掃描照射以及進(jìn)一步的部分照射保證了短時(shí)間內(nèi)的熱擴(kuò)散，由此防止基板1的變形。激光束不限于來(lái)自固體激光器的激光束，也可以是使熱通過(guò)光吸收層23擴(kuò)散的激光束。然而就此而言，如果使用不能被光吸收層23直接吸收的波長(zhǎng)，就不會(huì)發(fā)生向下面的金屬氧化物膜15的熱擴(kuò)散。這樣重要的是使用能被光吸收層23吸收的波長(zhǎng)。能量束照射的程度使得熱擴(kuò)散在柵電極11之上延伸，由此允許金屬氧化物膜15和非晶硅膜19在柵電極及其臨近之上的部分的結(jié)晶度高于其它部分。如上所述，如圖1D所示，分別在它們必要的部分，非晶硅膜(19)轉(zhuǎn)變成微細(xì)結(jié)晶的硅膜19a，以及非晶金屬氧化物膜(15)轉(zhuǎn)變成晶態(tài)的金屬氧化物膜15a。柵極絕緣膜17a由晶態(tài)金屬氧化物膜15a和氮化硅膜13組成。之后，光吸收層23和緩沖層21通過(guò)蝕刻去除。需要注意的是當(dāng)使用硅基絕緣膜比如SiNx、SiOx、SiON等作為緩沖層21時(shí)，緩沖層21可以不用去除而原樣使用作為下文闡述的蝕刻停止層的部分。然后，如圖2A所示，蝕刻停止層25形成在微細(xì)結(jié)晶的硅層19a上，與柵電極ll重疊。蝕刻停止層25通過(guò)使用硅基絕緣膜比如SiNx、SiOx、SiON等形成，而該絕緣膜通過(guò)使用由背側(cè)曝光形成的抗?fàn)T劑圖案作為掩膜而圖案化蝕刻。這樣的蝕刻停止層25優(yōu)選的厚度為約50到500nm。接著，如圖2B所示，根據(jù)CVD法等在基板1之上形成n+非晶硅膜27以覆蓋蝕刻停止層25。該n+非晶硅膜27優(yōu)選的厚度是10到300nm，在這里形成的厚度是100nm。然后，按照使用抗蝕劑圖案(未示出)作為掩膜的蝕刻，n+非晶硅膜27和下面的微細(xì)結(jié)晶硅膜19a被圖形化為覆蓋柵電極11并分別延伸到其相對(duì)側(cè)的形式的有源區(qū)。抗蝕劑圖案在蝕刻后去除。要注意的是微細(xì)結(jié)晶硅膜19a層疊在柵電極11上的部分構(gòu)成溝道區(qū)。其后，如圖2C所示，由鋁(Al)、鈦(Ti)或其層疊制成的金屬層29通過(guò)濺射法等形成。然后，按照使用抗蝕劑圖案(未示出)作為掩膜的蝕刻，金屬層29和n+非晶硅膜27被圖案化以在柵電極11之上彼此隔離，而金屬層29以配線圖案形成。這樣，分別形成了都由金屬層29制成的源電極29s和漏電極29d以及都由n+非晶硅膜27制成的源極27s和漏極27d。如上所述，得到了使用晶態(tài)金屬氧化物膜15a作為柵極絕緣膜17a的底柵極型的薄膜晶體管Tr。該薄膜晶體管Tr包括晶態(tài)金屬氧化物膜15a和微細(xì)結(jié)晶硅膜19a的層疊結(jié)構(gòu)。隨后，如圖2D所示，例如由氮化硅制成的鈍化膜31通過(guò)CVD法等形成在整個(gè)基板l之上，以覆蓋源電極29s和漏電極29d。根據(jù)上述工序，得到了其中底柵極型的薄膜晶體管Tr形成于基板1上的TFT基板3。<顯示裝置〉圖3是示出圖解有機(jī)EL顯示裝置的實(shí)例的面板布置的示意圖，該有機(jī)EL顯示裝置以使用以上述方式制造的薄膜晶體管基板的顯示裝置5作為例子。如圖所示，顯示區(qū)la和外圍區(qū)lb設(shè)置在顯示裝置5的基板1上。顯示區(qū)la廣泛地布置有多條掃描線41和多條信號(hào)線43，并且提供像素陣列單元，其中一個(gè)像素對(duì)應(yīng)于線41和43的交點(diǎn)(intersection)提供。外圍區(qū)lb布置有掃描線驅(qū)動(dòng)電路45和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路47，該掃描線驅(qū)動(dòng)電路45用于掃描和驅(qū)動(dòng)掃描線41,該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路47對(duì)應(yīng)于亮度信息向信號(hào)線43提供圖像信號(hào)(即，輸入信號(hào))。掃描線41和信號(hào)線43之間的每個(gè)交點(diǎn)處提供的像素電路例如包括開(kāi)關(guān)薄膜晶體管Trl、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Tr2、保持電容Cs和有機(jī)電致發(fā)光元件EL。當(dāng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)掃描線驅(qū)動(dòng)電路45而將掃描脈沖施加到掃描線41上，并且所需的信號(hào)給予信號(hào)線43時(shí)，開(kāi)關(guān)薄膜晶體管Trl導(dǎo)通。這就使得從信號(hào)線43寫(xiě)入的圖像信號(hào)在保持電容Cs中保持，而與信號(hào)的保持量相對(duì)應(yīng)的電流從驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Tr2給予有機(jī)電致發(fā)光元件EL。有機(jī)電致發(fā)光元件EL以對(duì)應(yīng)于電流值的亮度產(chǎn)生發(fā)光。要注意的是驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Tr2和保持電容Cs連接到公共電源線(Vcc)49。在該布置中，開(kāi)關(guān)薄膜晶體管Trl和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Tr2分別按照上文所述工藝制造，而保持電容Cs也基本上以相同方式制造。像素電路的布置通過(guò)實(shí)例的方式說(shuō)明，且如果需要，像素電路中還可以提供電容元件。另外，像素電路可以通過(guò)使用多個(gè)晶體管組成。此外，外圍區(qū)lb可以對(duì)應(yīng)于像素電路中的變化額外地提供有必要的驅(qū)動(dòng)電路。圖4是示出顯示裝置5的四個(gè)像素的主要部分的示意性截面圖。如圖所示，提供作為每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)基板的TFT基板3，該TFT基板3包括薄膜晶體管Tr(對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Tr2)、開(kāi)關(guān)薄膜晶體管Trl(未示出)和保持電容Cs(未示出)，在該TFT基板3上經(jīng)由也作為鈍化膜31的平坦的絕緣膜提供有機(jī)電致發(fā)光元件EL。提供各個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件EL從而整體上以矩陣接續(xù)地形成發(fā)射紅光的紅光發(fā)射器件(R),發(fā)射綠光的綠光發(fā)射器件(G)和發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)射器件(B)。各個(gè)電致發(fā)光器件EL提供有經(jīng)由形成在平坦的絕緣膜31中的連接孔連接到薄膜晶體管Tr的像素電極51。各個(gè)像素電極51通過(guò)圍繞每個(gè)像素電極的外圍邊緣的絕緣膜圖案53而相互絕緣和隔離。包括發(fā)光層的有機(jī)層55和用于各個(gè)像素的公共電極57層疊在這些像素電極51上，有機(jī)層55夾在兩個(gè)電極51和57之間的部分作為有機(jī)電致發(fā)光元件EL。像素電極51構(gòu)成陽(yáng)極并起到反射層的作用，該像素電極51例如是由金屬比如鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鵠(W)或者其合金形成。另一方面，公共電極57提供為陰極，并且也作為針對(duì)有機(jī)層55中產(chǎn)生的光具有半透明性的半透明電極。這樣的公共電極57例如由鎂和銀的合金構(gòu)成。因?yàn)楣搽姌O57是半透明的，所以在有機(jī)層(發(fā)光層)55發(fā)出的光通過(guò)像素電極(反射層)51共振，由此引起多重干涉。最終，自公共電極57側(cè)返回的光的光譜半高寬(half-vAlue)減小，由此改善了色彩純度(chromaticpurity)。/人/>共電極57側(cè)入射的外部光線也基于多重干涉被削弱。夾在電極51和57之間的有機(jī)層55的厚度根據(jù)各個(gè)有機(jī)電致發(fā)光元件的發(fā)光的顏色被適當(dāng)?shù)乜刂?，以允許發(fā)射的光如上所述共振。有機(jī)層55通過(guò)從作為陽(yáng)極的像素電極51側(cè)依次層疊空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層和電子輸運(yùn)層而被配置?？昭ㄝ斶\(yùn)層是用于提高對(duì)發(fā)光層的空穴注入效率，而電子輸運(yùn)層是用于提高對(duì)發(fā)光層的電子注入效率。有機(jī)層55如此配置使得當(dāng)電壓施加到電極51和57之間時(shí)，發(fā)光層內(nèi)電子和空穴有效地發(fā)生復(fù)合，從而產(chǎn)生發(fā)光?？昭ㄝ斶\(yùn)層的組成材料例如包括二[(N-萘基)-N-苯基]對(duì)二氨基聯(lián)苯(bis[(N-naphthyl)-N-phenyl]benzidine，a-NPD)。電子輸運(yùn)層的組成材料例如包括8-喹啉鋁絡(luò)合物(8-quinolino1aluminiumcomplex,Alq3)。發(fā)光層的材料因發(fā)光的顏色不同而不同。紅色發(fā)光器件EL(R)由8-p奎啉鋁絡(luò)合物(Alq3)和兩倍體積的d-(二氰亞曱基)-6(p-二曱氨基苯乙丈?；?-2-曱基-4H-p比p南(d-dicyanomethylene-6-(p-dimethylaminostyryl)-2-methyl-4H-pyran,DCM)的混合物組成。對(duì)于綠色發(fā)光器件EL(G)例如使用8-喹啉鋁絡(luò)合物(Alq3)。對(duì)于藍(lán)色發(fā)光器件EL(B)，器件例如由浴銅靈(bathocuproine)構(gòu)成。其中有機(jī)電致發(fā)光器件EL如上所述布置的TFT基板3經(jīng)由粘結(jié)劑59與其上的密封基板61結(jié)合，同時(shí)有機(jī)電致發(fā)光器件EL夾在中間。粘結(jié)劑59和密封基板61分別由來(lái)自各個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件EL的發(fā)光通過(guò)的材料制成。雖然圖中未示出，例如由透明玻璃材料等構(gòu)成的密封基板61其上可以提供有濾色器，比如對(duì)應(yīng)于各個(gè)像素單元(即有機(jī)電致發(fā)光器件EL布置的位置)的紅色濾波器、綠色濾波器和藍(lán)色濾波器。黑矩陣提供在像素之間和其中布置像素的顯示區(qū)域的外圍邊緣周?chē)?，通過(guò)該黑矩陣，來(lái)自各個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件EL的光被返回，而在有機(jī)電致發(fā)光器件EL處反射的外部光線被吸收，從而改善對(duì)比度。這些濾色器和黑矩陣可以提供在密封基板的任一表面而且優(yōu)選提供在TFT基板3這一側(cè)。這就允許保護(hù)濾色器和黑矩陣，而不將它們暴露到表面。密封基板61在對(duì)于暴露引出到外圍部分的端子必要的部分，例如在TFT基板3這一側(cè)被切除。需要注意的是根據(jù)實(shí)施例的顯示裝置5包括如圖5所示的密封配置的模塊形式。這種模塊比如是顯示模塊，其中提供圍繞顯示陣列單元的顯示區(qū)la的密封單元63,然后通過(guò)使用密封單元63作為粘結(jié)劑而結(jié)合到比如由透明玻璃制成的相對(duì)部分(上述密封基板61)。透明密封基板61可以提供有上述的濾色器、保護(hù)膜、黑矩陣等。需要注意的是，形成有顯示區(qū)la的用作顯示模塊的基板1可以提供有柔性印刷板65，用于從外部向顯示區(qū)la(像素陣列單元)輸入和輸出信號(hào)等。<應(yīng)用實(shí)例>以上說(shuō)明的實(shí)施例的顯示設(shè)備可以應(yīng)用作為所有領(lǐng)域的電子設(shè)備的顯示裝置，其中輸入到電子設(shè)備的圖像信號(hào)或者電子設(shè)備中產(chǎn)生的圖像信號(hào)顯示為圖像或者圖片。這種電子設(shè)備示于圖6到10A-IOG，并且例如包括數(shù)碼相機(jī)、筆記本個(gè)人電腦、便攜式終端裝置比如移動(dòng)電話等、視頻攝像機(jī)等。下面說(shuō)明了應(yīng)用該實(shí)施例的電子設(shè)備的實(shí)例。圖6是示出應(yīng)用該實(shí)施例的電視機(jī)的示意性透視圖。該應(yīng)用實(shí)例的電視機(jī)包括由前面板102和濾波器玻璃103等組成的圖像顯示屏單元101，其中該實(shí)施例的顯示設(shè)備用作圖像顯示屏單元101。圖7A和7B分別是示出應(yīng)用該實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)的示意性透視圖。圖7A是從前側(cè)觀察的透視圖，圖7B是從后側(cè)觀察的透^L圖。本應(yīng)用實(shí)例的數(shù)碼相機(jī)包括用于閃光的發(fā)光單元111、顯示單元112、菜單開(kāi)關(guān)113和快門(mén)按鈕114等，其中該實(shí)施例的顯示設(shè)備用作顯示單元112。圖8是示出應(yīng)用該實(shí)施例的筆記本個(gè)人電腦的示意性透視圖。本應(yīng)用實(shí)例的筆記本個(gè)人電腦包括本體121、用于輸入數(shù)據(jù)的4建盤(pán)122和顯示圖像的顯示單元123等，其中該實(shí)施例的顯示設(shè)備用作顯示單元123。圖9是示出應(yīng)用該實(shí)施例的視頻攝像機(jī)的示意性透視圖。本應(yīng)用實(shí)例的視頻攝像機(jī)包括本體131、用于對(duì)提供在前側(cè)的物體攝像的透鏡系統(tǒng)132、攝像開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)133、顯示單元134等，其中該實(shí)施例的顯示設(shè)備用作顯示單元134。圖IOA到10G是示出便攜式終端設(shè)備比如移動(dòng)電話的示意圖，其中圖IOA是在打開(kāi)狀態(tài)移動(dòng)電話的前視圖，圖IOB是移動(dòng)電話的側(cè)視圖，圖10C是關(guān)閉狀態(tài)下的前視圖，圖10D是在關(guān)閉狀態(tài)下的左視圖，圖IOE是關(guān)閉狀態(tài)下的右視圖，圖IOF是俯視圖，以及圖IOG是仰視圖。本應(yīng)用實(shí)例的移動(dòng)電話包括上殼體141、下殼體142、連接部分(此情況下是鉸接部分)143、顯示屏144、子顯示屏145、圖片燈146、相機(jī)147等，其中該實(shí)施例的顯示設(shè)備分別用作顯示屏144和子顯示屏145。根據(jù)該實(shí)施例的方法，如圖1C所示，當(dāng)能量束通過(guò)光吸收層23照射到金屬氧化物膜15和非晶硅膜19的疊層上時(shí)，非晶硅膜19由于光吸收層23產(chǎn)生的熱而結(jié)晶化，同時(shí)，下面的金屬氧化物膜15也結(jié)晶化。以這種方式，可以通過(guò)應(yīng)用用于使非晶硅膜19結(jié)晶化的低溫工藝得到晶態(tài)的金屬氧化物膜15，而不需要熱處理。結(jié)果，具有降低的泄漏電流和高的比介電常數(shù)的金屬氧化物膜15可以、作為柵極絕緣膜17a形成于基板1上，該基板1比如玻璃基板或者塑料基板雖然耐熱性(heatresistance)低，但是成本也低。這就使得能夠形成具有大的導(dǎo)通電流Id的薄膜晶體管。這又可以改善其上提供薄膜晶體管的顯示設(shè)備5的顯示性能。當(dāng)導(dǎo)通電流Id增大時(shí)，晶體管和保持電容的尺寸就可以減小。較小的尺寸使得驅(qū)動(dòng)基板的平面圖案占據(jù)的面積減小，由此將增大圖案之間的間隙面積。因此，由于由灰塵引起短路的可能性降低，就使得產(chǎn)量得到了提高。要注意的是，前面實(shí)施例中說(shuō)明的材料及其數(shù)量，以及數(shù)字條件比如處理時(shí)間、尺寸等僅示出為優(yōu)選的。各圖中用于說(shuō)明的尺寸形狀和位置關(guān)系是大才既地示出。就此而言，實(shí)施例不應(yīng)該^皮理解為只限于這個(gè)實(shí)施例。例如，在本實(shí)施例的薄膜晶體管中，蝕刻停止層25形成在微細(xì)結(jié)晶的膜19a上。該實(shí)施例適用于其中蝕刻停止層例如通過(guò)例如微細(xì)硅膜形成的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)日本專(zhuān)利No.2814319)。以這種方式，結(jié)晶之后對(duì)于結(jié)構(gòu)的許多變化是可能的。在這個(gè)實(shí)施例中，底柵極型薄膜晶體管Tr的制造和其上具有晶體管Tr的薄膜晶體管基板3的制造作為半導(dǎo)體裝置的制造方法的例子。然而就此而言，薄膜晶體管可以是頂柵極型的。在這種情況下，非晶硅膜和轉(zhuǎn)化成柵極絕緣膜的金屬氧化物膜依次形成在基板1上，然后在上面形成光吸收層，并且能量束從上面照射以得到頂柵極型的薄膜晶體管。在金屬膜用作光吸收層的情況，光吸收膜可以在圖案化之后用作柵電極膜。當(dāng)形成上述柵電極后照射能量束時(shí)，金屬氧化物膜和非晶硅膜僅在它們位于柵電極之下的部分結(jié)晶化。另外，該實(shí)施例不僅限于應(yīng)用到薄膜晶體管Tr和其上具有晶體管Tr的薄膜晶體管基板3的制造，而且廣泛適用于具有半導(dǎo)體薄膜和絕緣膜的疊層的器件。在該實(shí)施例中，有機(jī)EL顯示設(shè)備用作使用薄膜晶體管基板的顯示設(shè)備的例子。應(yīng)用該實(shí)施例的顯示設(shè)備不限于應(yīng)用到有機(jī)EL顯示設(shè)備，如果要求抑制閾值變化以改進(jìn)均勻性，也可以應(yīng)用到平板顯示器比如液晶顯示設(shè)備，只要需要抑制閾值變化以改善作為驅(qū)動(dòng)器件的薄膜晶體管的遷移率和平面特性(in-planecharacteristic)。對(duì)于后者，也可以得到類(lèi)似結(jié)果。<實(shí)例>應(yīng)用該實(shí)施例的方法從而提供以與前述晶體管Tr相同的工序制造并具有相同的層結(jié)構(gòu)的電容器件作為半導(dǎo)體設(shè)備。圖IIA是由該方法制造的電容器件Cs的部分切除的平面圖，而圖IIB是沿圖IIA中A-A，線剖取的截面圖。應(yīng)該注意的是與圖1A到2D中的類(lèi)似的附圖標(biāo)記代表類(lèi)似的層。首先，為了在絕緣基板1上形成尺寸為150(amx1500nm的電容器件Cs,形成端子從平面圖案引出的下電極ll。然后，依次層疊氮化硅膜13(厚度100nm)、由氧化鈦(TiOx)制成的非晶金屬氧化物膜15(厚度300nm),以及非晶硅膜(厚度30nm)。其后，通過(guò)由氧化硅制成的緩沖層(厚度30nm)(未示出)形成由鉬(Mo)制成的光吸收層(厚度200nm)。隨后，用來(lái)自固體激光器的激光束從光吸收層之上掃描照射，以同時(shí)使非晶硅膜19和金屬氧化物膜15結(jié)晶，從而提供微細(xì)結(jié)晶的硅膜19a和晶態(tài)金屬氧化物膜15a。結(jié)晶之后，通過(guò)蝕刻去除緩沖層、非晶硅層19和微細(xì)結(jié)晶膜19a。氮化硅膜13和金屬氧化物膜15以這種方式通過(guò)蝕刻而部分去除，以使下面的電極的端子暴露。然后，Al和Ti的疊層膜^皮圖案化成端子從150pmx1500)im的平面圖案引出的形狀以作為對(duì)應(yīng)于源電極/漏電極的上電極，由此得到了電容元件Cs。<乂十比實(shí)例>除了不進(jìn)行使用激光束的結(jié)晶化，重復(fù)上述實(shí)例的工序，由此得到一電容器件。<評(píng)價(jià)及結(jié)果>由上述實(shí)例及對(duì)比實(shí)例得到的電容器件Cs針對(duì)與源電極/漏電極相同層的上電極29和與柵電極相同層的下電極11之間的電容以及泄漏電流來(lái)評(píng)價(jià)。電容通過(guò)使用電感電容電阻測(cè)量器(LCRmeter)4284A在頻率為1kHz和電壓為1V的標(biāo)準(zhǔn)條件下來(lái)測(cè)量。泄漏電流是測(cè)量當(dāng)施加20V的電壓時(shí)流過(guò)各電容器件的泄漏電流。結(jié)果如下表所示。表<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由上表可以看出，其中以激光束進(jìn)行結(jié)晶化的實(shí)例的電容器件和其中沒(méi)有以激光束進(jìn)行結(jié)晶化的對(duì)比實(shí)例表現(xiàn)出彼此相同的電容值。然而，相對(duì)于對(duì)比實(shí)例的電容器件，實(shí)例的電容器件表現(xiàn)出被抑制得很低的泄漏電流。綜上所述，根據(jù)該實(shí)施例的方法，由金屬氧化物制成的絕緣膜可以通過(guò)低溫工藝結(jié)晶化，因此證實(shí)了在玻璃基板或塑料基板上可以得到具有電流被抑制得低這種良好特性的器件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由權(quán)利要求或其等同特征的范圍的情況下，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素進(jìn)行各種修改、組合、部分組合和改變。權(quán)利要求1、一種制造半導(dǎo)體設(shè)備的方法，包括步驟在基板上形成半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)；在所述層疊結(jié)構(gòu)的頂上形成光吸收層；以及將具有能夠被所述光吸收層吸收的波長(zhǎng)的能量束照射在所述光吸收層上，并通過(guò)所述光吸收層中產(chǎn)生的熱來(lái)使所述絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜同時(shí)結(jié)晶化。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其中在形成所述層疊結(jié)構(gòu)的步驟中，依次形成所述絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜，從而覆蓋形成在所述基板上的柵電極。3、如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述能量束部分地照射在所述柵電極上。4、如權(quán)利要求l所述的方法，其中在形成所述層疊結(jié)構(gòu)的步驟中，依次形成所述半導(dǎo)體薄膜和所述絕緣膜，以及在形成所述光吸收層的步驟中，在所述絕緣膜上形成柵電極膜作為光吸收層。5、如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述能量束照射在由所述柵電極膜形成的柵電極的一部分上。6、一種半導(dǎo)體設(shè)備，該半導(dǎo)體設(shè)備包括基板和形成在所述基板上的層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的絕緣膜，其中所述絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜都被結(jié)晶化。7、如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜分別至少具有微細(xì)結(jié)晶度。8、如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述絕緣膜用作柵極絕緣膜，以及與柵電極重疊的部分的結(jié)晶度高于其它部分的結(jié)晶度。9、如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述絕緣膜用作與硅基絕緣膜層疊的柵極絕緣膜，以及所述硅基絕緣膜、由金屬氧化物制成的所述絕緣膜，以及所述半導(dǎo)體薄膜依次層疊在所述基板上，以覆蓋形成于所述基板上的柵電極。10、一種制造薄膜晶體管基板的方法，包括步驟在基板上形成半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的柵極絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)；在所述層疊結(jié)構(gòu)的頂上形成光吸收層；以及用具有能被所述光吸收層吸收的波長(zhǎng)的能量束照射所述光吸收層，以通過(guò)所述光吸收層中產(chǎn)生的熱來(lái)使所述柵極絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜同時(shí)結(jié)晶化。11、一種薄膜晶體管基板，該薄膜晶體管基板包括基板上的半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的柵極絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)，其中所述柵極絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜都被結(jié)晶化。12、一種制造顯示設(shè)備的方法，其中薄膜晶體管和連接的像素電極形成在基板上，所述方法包括步驟形成所述薄膜晶體管；在所述基板上形成半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的柵極絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)；在所述層疊結(jié)構(gòu)的頂上形成光吸收層；以及用具有能被所述光吸收層吸收的波長(zhǎng)的能量束照射所述光吸收層，以通過(guò)所述光吸收層中產(chǎn)生的熱來(lái)使所述柵極絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜同時(shí)結(jié)晶化。13、一種顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備是薄膜晶體管和連接的像素電極提供在基板上的類(lèi)型，其中半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的柵極絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)提供在所述基板上，以及所述柵極絕緣膜和所述半導(dǎo)體薄膜分別被結(jié)晶化。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體設(shè)備、薄膜晶體管基板以及顯示設(shè)備及其制備方法，該制造半導(dǎo)體設(shè)備的方法包括步驟在基板上形成半導(dǎo)體薄膜和由金屬氧化物制成的絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu)；在層疊結(jié)構(gòu)的頂上形成光吸收層；以及將具有能被光吸收層吸收的波長(zhǎng)的能量束照射在光吸收層上，并通過(guò)光吸收層中產(chǎn)生的熱來(lái)使絕緣膜和半導(dǎo)體薄膜同時(shí)結(jié)晶化。文檔編號(hào)H01L21/20GK101308781SQ20081009714公開(kāi)日2008年11月19日申請(qǐng)日期2008年5月19日優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日發(fā)明者林直輝,荒井俊明申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社