[發明專利]EL顯示裝置的制造方法

有效

• 申請號: 200910128517.8
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN101527284A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 宮入秀和;小森茂樹;伊佐敏行;梅崎敦司
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L27/15;H01L29/786;H01L21/027;G02F1/1362
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 柯廣華;王丹昕

技術領域

本發明涉及一種包括薄膜晶體管的EL顯示裝置的制造方法。

背景技術

近年來，由形成在玻璃襯底等的具有絕緣表面的襯底上的厚度為 幾nm至幾百nm左右的半導體薄膜構成的薄膜晶體管引人注目。薄膜 晶體管廣泛地應用于電子器件諸如IC(集成電路)及電光裝置。尤 其，正在加快開發作為以液晶顯示裝置或EL(電致發光)顯示裝置 等為代表的圖像顯示裝置的開關元件的薄膜晶體管。

在有源矩陣型EL顯示裝置中，在設置在被選擇的像素中的發光 元件的一方電極和與該電極一起夾著EL層的另一方電極之間施加電 壓，從而在EL層中產生電流且發光層發光。該發光被觀察者識別為 顯示圖案。注意，在此，有源矩陣型EL顯示裝置是指一種EL顯示裝 置，其中采用通過利用開關元件使配置為矩陣狀的像素驅動，在屏幕 上形成顯示圖案的方式。

目前，有源矩陣型EL顯示裝置的用途正在擴大，并且對于屏幕 尺寸的大面積化、高清晰化及高開口率化的要求提高。此外，有源矩 陣型EL顯示裝置需要高可靠性，并且其生產方法需要高生產率及生 產成本的降低。作為提高生產率并降低生產成本的方法之一，可以舉 出步驟的簡化。

在有源矩陣型EL顯示裝置中，主要將薄膜晶體管用作開關元件。 在制造薄膜晶體管時，為了步驟的簡化，重要的是減少用于光刻的光 掩模的數目。例如，若是增加一個光掩模，則需要如下步驟：抗蝕劑 涂敷、預烘干、曝光、顯影、后烘干等的步驟、在其前后的步驟中的 膜的形成及蝕刻步驟、以及抗蝕劑的剝離、清洗及干燥步驟等。因此， 若是增加一個用于制造步驟的光掩模，則大幅度地增加步驟數目。由 此，為了減少制造步驟中的光掩模，進行許多技術開發。

薄膜晶體管大致劃分為溝道形成區設置于柵電極的下層的底柵 型和溝道形成區設置于柵電極的上層的頂柵型。已知的是，在底柵型 薄膜晶體管的制造步驟中使用的光掩模數目少于在頂柵型薄膜晶體 管的制造步驟中使用的光掩模數目。一般地，利用三個光掩模制造底 柵型薄膜晶體管。

用來減少光掩模數目的現有技術主要采用復雜的技術如背面曝 光、抗蝕劑回流或剝離法(lift-off?method)并需要特殊的裝置。 因利用這種復雜的技術導致各種問題，因此憂慮成品率的降低等。另 外，也在很多情況下不得不犧牲薄膜晶體管的電特性。

作為薄膜晶體管的制造步驟中的用來減少光掩模數目的典型方 法，使用多級灰度掩模(被稱為半色調掩模或灰色調掩模的掩模)的 技術被廣泛地周知。作為使用多級灰度掩模減少制造步驟的技術，例 如可以舉出專利文獻1。

[專利文獻1]日本專利申請公開2003-179069號公報

但是，當使用上述多級灰度掩模制造底柵型薄膜晶體管時，也至 少需要兩個多級灰度掩模和一個通常的光掩模，不能進一步減少光掩 模的數目。其中之一個光掩模被用于柵電極層的構圖。

發明內容

在此，本發明的一個方式的目的在于提供一種新的技術，其中可 以不使用用于柵電極層的構圖的光掩模而制造薄膜晶體管。也就是， 公開不需要復雜的技術，且能夠使用一個掩模制造的薄膜晶體管的制 造方法。

由此，可以當制造薄膜晶體管時，使得所使用的光掩模的數目比 現有技術少。

此外，尤其是，本發明的一個方式的薄膜晶體管可以應用于EL 顯示裝置的像素。本發明的一個方式的目的在于：在制造EL顯示裝 置時，不采用復雜的技術地使得用于光刻法的光掩模的數目比現有技 術少。而且，本發明的一個方式的目的還在于：簡化EL顯示裝置的 制造步驟。

本發明的一個方式的薄膜晶體管的制造方法包括如下步驟：形成 第一導電膜和在該第一導電膜上按順序層疊有絕緣膜、半導體膜、雜 質半導體膜及第二導電膜的薄膜疊層體；通過第一蝕刻使所述第一導 電膜露出并至少形成所述薄膜疊層體的圖案；以及通過第二蝕刻形成 第一導電膜的圖案。在此，以第一導電膜受到側面蝕刻的條件進行第 二蝕刻。

在此，作為第一蝕刻采用干蝕刻或濕蝕刻，即可。但是，優選通 過各向異性高的蝕刻法(物理蝕刻)進行。通過作為第一蝕刻采用各 向異性高的蝕刻法，可以提高圖案的加工精度。注意，在采用干蝕刻 進行第一蝕刻的情況下，可以以一個步驟進行。但是，在采用濕蝕刻 進行第一蝕刻的情況下，以多個步驟進行第一蝕刻。因此，優選采用 干蝕刻進行第一蝕刻。