TW200301940A

Thin film transistor device and method of manufacturing the same and liquid crystal display device

Abstract

The present invention relates to a thin film transistor device formed on an insulating substrate of a liquid crystal display device and others, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display device. In structure, there are provided the steps of forming a negative photoresist film on a first insulating film for covering a first island-like semiconductor film, forming a resist mask that has an opening portion in an inner region with respect to a periphery of the first island-like semiconductor film by exposing/developing the negative photoresist film from a back surface side of a transparent substrate, etching the first insulating film in the opening portion of the resist mask, forming a second insulating film for covering the first insulating film and a conductive film thereon, and forming a first gate electrode and a second gate electrode by patterning the conductive film.

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

19 claims: 13 independent, 6 dependent

  1. 1
    一種薄膜電晶體裝置製造方法,其步驟包括:於一透明基板的一個表面上形成一層第一島狀半導體薄膜及一層第二島狀半導體薄膜;形成一層用於覆蓋第一島狀半導體薄膜及第二島狀半導體薄膜之第一絕緣膜;於第一絕緣膜上面形成一層負光阻膜;藉由一個遮蔽住第一島狀半導體薄膜整個區域之光罩,自一光源將負光阻膜曝光;自透明基板之背面將負光阻膜曝光;藉將負光阻膜顯影而形成一個防蝕圖案,其於朝向第一島狀半導體薄膜周圍之內側區域中具有一個開口部分;蝕刻防蝕圖案之開口部分中的第一絕緣膜;移除防蝕圖案;於透明基板的整個表面上形成一層第二絕緣膜,接著在其上面形成一層導電膜;於第一島狀半導體薄膜上方之導電膜上面形成第一光罩圖案,並於第二島狀半導體薄膜上方之導電膜上面形成第二光罩圖案;以及以第一光罩圖案作為光罩,蝕刻導電膜而形成第一閘電極,並以第二光罩圖案作為光罩,蝕刻導電膜而形成第二閘電極。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中從透明基板背面將負光阻膜曝光之步驟中,用於曝光之光源係一g-線、h-線、I-線、準分子雷射或紫外線。
  3. 3
    一種薄膜電晶體裝置製造方法,其步驟包括:於一基板上面形成一層第一島狀半導體薄膜及一層第二島狀半導體薄膜;形成一層用於覆蓋第一島狀半導體薄膜及第二島狀半導體薄膜之半導體薄膜,之後於半導體薄膜上面形成一層絕緣膜;利用選擇性地蝕刻第二島狀半導體薄膜上方之絕緣膜,形成一個絕緣膜圖案;將絕緣膜圖案下方及其它區域中的半導體薄膜氧化,以在第一島狀半導體薄膜上面形成一層由藉將半導體薄膜氧化而成之絕緣膜所組成的第一閘絕緣膜,並於第二島狀半導體薄膜上面形成一層由藉將半導體薄膜氧化而成之絕緣膜與絕緣膜圖案所組成的第二閘絕緣膜;以及於第一閘絕緣膜上面形成第一閘電極,並於第二閘絕緣膜上面形成第二閘電極。
  4. 4
    如申請專利範圍第3項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中第一島狀半導體薄膜及第二島狀半導體薄膜係由多晶矽薄膜形成,而半導體薄膜由非晶矽薄膜形成。
  5. 5
    如申請專利範圍第3項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中在藉由選擇性蝕刻第二島狀半導體薄膜上方之絕緣膜而形成一個絕緣膜圖案的步驟中,半導體薄膜乃用作蝕刻絕緣膜時的一個蝕刻擋片。
  6. 6
    如申請專利範圍第3項之薄膜電晶體裝置製造方法,其步,驟更包括:於半導體薄膜成形之前,形成一層用於覆蓋第一島狀半導體薄膜及第二島狀半導體薄膜之絕緣膜;其中第一閘絕緣膜係由一層用於覆蓋第一島狀半導體薄膜之絕緣膜與一層藉將半導體薄膜氧化而成的絕緣膜所組成,而第二閘絕緣膜係由一層用於覆蓋第二島狀半導體薄膜之絕緣膜、一層藉將半導體薄膜氧化而成之絕緣膜以及一個絕緣膜圖案所組成。
  7. 7
    一種薄膜電晶體裝置製造方法,其步驟包括:於一基板上面形成一層第一半導體薄膜;於第一半導體薄膜上面連續形成一層第一絕緣膜、一層第二半導體薄膜與一層第二絕緣膜;利用選擇性地蝕刻第二絕緣膜,形成一個第二絕緣膜圖案;選擇性地蝕刻第二半導體薄膜,以形成一層不含第二絕緣膜圖案之島狀第二半導體薄膜與一層含有第二絕緣膜圖案之島狀第二半導體薄膜;藉由第一絕緣膜,將第二絕緣膜圖案與其它區域下方之島狀第二半導體薄膜氧化,且將第一半導體薄膜中未被島狀第二半導體薄膜覆蓋之區域氧化,以形成一層由第一半導體薄膜中被不含第二絕緣膜圖案之島狀第二半導體薄膜覆蓋的一個區域組成之第一島狀半導體薄膜,且亦於形成一層由第一半導體薄膜中被含有第二絕緣膜圖案之島狀第二半導體薄膜覆蓋的一個區域組成之第二島狀半導體薄膜,以在第一島狀半導體薄膜上面形成一層由藉將第二半導體薄膜氧化而成之絕緣膜與第一絕緣膜所組成的第一閘絕緣膜,並於第二島狀半導體薄膜上面形成一層由第二絕緣膜圖案、一層藉將第二半導體薄膜氧化而成之絕緣膜以及第一絕緣膜所組成的第二閘絕緣膜;以及於第一閘絕緣膜上面形成第一閘電極,並於第二閘絕緣膜上面形成第二閘電極。
  8. 8
    如申請專利範圍第7項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中第一半導體薄膜係一層多晶矽薄膜,而第二半導體薄膜為一層非晶矽薄膜。
  9. 9
    如申請專利範圍第7項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中在藉由選擇性蝕刻第二絕緣膜而形成一個第二絕緣膜圖案之步驟中,第二半導體薄膜乃用作蝕刻第二絕緣膜時的一個蝕刻擋片。
  10. 10
    如申請專利範圍第7項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中在選擇性地蝕刻第二半導體薄膜以形成一層不含第二絕緣膜圖案之島狀第二半導體薄膜與一層含有第二絕緣膜圖案之島狀第二半導體薄膜的步驟中,第一絕緣膜乃用作選擇性蝕刻第二半導體薄膜時的一個蝕刻擋片。
  11. 11
    一種薄膜電晶體裝置,其包括有:一顆第一薄膜電晶體,其包含了一層具有一對源/汲區、以在其間置入一個通道區之第一島狀半導體薄膜;一層由第一島狀半導體薄膜之通道區上面形成之第一絕緣膜製成的第一閘絕緣膜;以及一個由第一閘絕緣膜上面形成之第一導電膜製成的第一閘電極;以及一顆第二薄膜電晶體,其包含了一層具有一對源/汲區、以在其間置入一個通道區之第二島狀半導體薄膜;一層由第二島狀半導體薄膜之通道區上面形成之第一絕緣膜及第二絕緣膜製成的第二閘絕緣膜;以及一個由第二閘絕緣膜上面形成之第二導電膜製成的第二閘電極,第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體兩者均於同一基板上面形成;其中第一薄膜電晶體乃藉由第二絕緣膜,於第一島狀半導體薄膜側面部分之邊緣上方及第一閘電極上面提供了由第二導電膜形成的電場弛豫電極,並且第二薄膜電晶體藉由第一絕緣膜,於第二閘電極下方及第二島狀半導體薄膜側面部分之邊緣上方提供了由第一導電膜形成的電場弛豫電極。
  12. 12
    一種薄膜電晶體裝置製造方法,其步驟包括:於一基板上面形成一層第一島狀半導體薄膜及一層第二島狀半導體薄膜;形成一層用於覆蓋第一島狀半導體薄膜及第二島狀半導體薄膜之第一絕緣膜;於整個表面上形成一層第一導電膜,接著選擇性地蝕刻第一導電膜,以在第一島狀半導體薄膜上方之第一絕緣膜上面形成一個閘電極;於整個表面上連續形成一層第二絕緣膜及一層第二導電膜;於第二導電膜上面形成一個光罩圖案,接著以光罩圖案作為光罩,將第二導電膜進行側蝕刻,以形成一個寬度較光罩圖案窄之第二閘電極;以光罩圖案作為光罩,將第二絕緣膜施以非等向性蝕刻,並以第一閘電極和光罩圖案作為光罩,將第一絕緣膜施以非等向性蝕刻,因而在第一閘電極下方形成一層由第一絕緣膜所製成之第一閘絕緣膜,且在第二閘電極下方形成由第一絕緣膜及第二絕緣膜所組成之第二閘絕緣膜;移除光罩圖案;以第一閘電極作為光罩,利用離子植入方式將一雜質植入第一島狀半導體薄膜,而於第一閘電極兩側形成高濃度雜質區,並以第二閘電極和第二閘絕緣膜作為光罩,利用離子植入方式將雜質植入第二島狀半導體薄膜,而於第二閘電極兩側形成一對高濃度雜質區;以及以第二閘電極作為光罩,於離子能穿過第二閘電極周圍部分之第二閘絕緣膜的一個條件下,利用離子植入方式將雜質植入第二島狀半導體薄膜,而在第二閘電極兩側之第二閘絕緣膜下方形成一對低濃度雜質區。
  13. 13
    如申請專利範圍第12項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中在以光罩圖案作為光罩而將第二絕緣膜施以非等向性蝕刻、並以第一閘電極和光罩圖案作為光罩而將第一絕緣膜施以非等向性蝕刻之步驟中,乃留下了第一絕緣膜,而使第一島狀半導體薄膜及第二島狀半導體薄由第一絕緣膜覆蓋。
  14. 14
    如申請專利範圍第12項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中在整個表面上形成一層第一導電膜、接著選擇性地蝕刻第一導電膜,以在第一島狀半導體薄膜上方之第一絕緣膜上面形成一個閘電極的步驟中,乃藉由第一絕緣膜,於即將形成第二閘電極之區域中及第二島狀半導體薄膜兩側邊緣上面形成由第一導電膜所製成之電場弛豫電極。
  15. 15
    如申請專利範圍第12項之薄膜電晶體裝置製造方法,其中在第二導電膜上面形成一個光罩圖案、接著以光罩圖案作為光罩而將第二導電膜進行側蝕刻,以形成一個寬度較光罩圖案窄之第二閘電極的步驟中,乃藉由第二絕緣膜,於第一島狀半導體薄膜兩側邊緣上方形成由第二導電膜所製成之電場弛豫電極。
  16. 16
    一種液晶顯示器裝置,其包括有;一顆第一薄膜電晶體;一顆第二薄膜電晶體,第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體係於一基板上面形成;一個接至第二薄膜電晶體之源/汲區的像素電極;以及一條與像素電極交叉之儲存電容匯流排線;其中第一薄膜電晶體包含了一層具有一對源/汲區、以在其間置入一個通道區之第一島狀半導體薄膜;一層由第一島狀半導體薄膜之通道區上面形成之第一絕緣膜製成的第一閘絕緣膜;以及一個由第一閘絕緣膜上面形成之第一導電膜製成的第一閘電極,第二薄膜電晶體包含了一層具有一對源/汲區、以在其間置入一個通道區之第二島狀半導體薄膜,且該對源/汲區之中任何一個均接至像素電極;一層由第二島狀半導體薄膜之通道區上面形成之第一絕緣膜及第二絕緣膜製成的第二閘絕緣膜;以及一個由第二閘絕緣膜上面形成之第二導電膜製成的第二閘電極,並且儲存電容匯流排線係由第一導電膜形成,且接至像素電極之第二絕緣膜及第二導電膜乃依此順序層疊於儲存電容匯流排線上面的一個部分區域內。
  17. 17
    一種液晶顯示器裝置,其包括有;一顆第一薄膜電晶體;一顆第二薄膜電晶體,第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體係於一基板上面形成;一個接至第二薄膜電晶體之源/汲區其中任何一個的像素電極;以及一條與像素電極交叉之儲存電容匯流排線;其中第一薄膜電晶體包含了一層具有一對源/汲區、以在其間置入一個通道區之第一島狀半導體薄膜;一層由第一島狀半導體薄膜之通道區上面形成之第一絕緣膜製成的第一閘絕緣膜;以及一個由第一閘絕緣膜上面形成之第一導電膜製成的第一閘電極,第二薄膜電晶體包含了一層具有一對源/汲區、以在其間置入一個通道區之第二島狀半導體薄膜,且該對源/汲區之中任何一個均接至像素電極;一層由第二島狀半導體薄膜之通道區上面形成之第一絕緣膜及第二絕緣膜製成的第二閘絕緣膜;以及一個由第二閘絕緣膜上面形成之第二導電膜製成的第二閘電極,並且儲存電容匯流排線係由第一導電膜形成,且在其之部分區域內提供了一顆第三薄膜電晶體,該第三薄膜電晶體包含了一個由儲存電容匯流排線形成之閘電極、一層具有源/汲區且該對源/汲區之中任何一個均接至像素電極的第三島狀半導體薄膜、以及一層由第一絕緣膜製成之閘絕緣膜。
  18. 18
    如申請專利範圍第17項之液晶顯示器裝置,其中第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體係一n-通道型電晶體,而第三薄膜電晶體為p-通道型電晶體。
  19. 19
    如申請專利範圍第17項之液晶顯示器裝置,其中第一薄膜電晶體、第二薄膜電晶體及第三薄膜電晶體係由相同半導體薄膜形成。
Independent claims19