制作薄膜半导体器件的工艺以及液晶显示器制造技术

提供制作薄膜半导体器件的工艺，该工艺适合于批量生产并使生产成本降低。对第一基板进行阳极化以在其上形成多孔层。然后，在该多孔层上形成薄膜半导体层。通过使用该薄膜半导体层，形成半导体器件，且在各半导体器件之间形成布线。其后，将第一基板上的半导体器件粘接到第二基板上。将这些半导体器件与该第一基板分离。此外，通过将该薄膜半导体层从第二基板的分离表面移除而使这些半导体器件电绝缘。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜半导体器件的制作工艺。此外，本专利技术涉及使用该工艺制作的薄膜半导体器件和安装有该薄膜半导体器件的装置。2.
技术介绍
当前，在用于透射式LCD(液晶显示器)中的TFT(薄膜晶体管)中，主要使用多晶硅或非晶硅。使用薄膜单晶硅作为材料的TFT具有优良的性能，使得电流驱动能力高、阈电压Vth变化小等。作为制作TFT的方法，例如，已经提出一种方法，其中，晶体管和隔离区在SOI(绝缘体上的硅)基板上形成，并使用氢氟酸蚀刻绝缘膜来清除。例如，请参见如下文献。日本专利申请公开No.Hei9-312349此外，当前，作为具有为改善电流驱动能力结构的晶体管，正在开发一种双栅极薄膜单晶硅晶体管。具有此结构的晶体管能通过例如一种接合方法制作。该制作方法具有如下特点将背面栅极预先结合到层状基板上以形成SOI基板。然而，该晶体管存在技术问题，在于不能达到自对准以及提高了制作成本。在上述问题中，关于自对准结构，例如，IBM已经提出一种方法，称为FinFET结构方法。该制作方法具有如下特点从垂直的SOI层侧面上蚀刻出一个栅极。该方法能使在两侧上的栅极的长度相互完全相等，因此能制作出具有理想电性能的双栅极晶体管。然而，任何一个方法都具有一个问题就是制作成本高。此外，上述提及的制作方法也存在关于批量生产的问题。
技术实现思路
考虑到上述问题，提出了本专利技术并且其任务是解决上述一个或多个问题。本专利技术其特征在于，通过以下步骤来形成半导体器件以在多孔层上形成的薄膜半导体层作为基底，并堆叠到另一个基板上，(即，半封装步骤后)，其后的处理为使薄膜半导体层的一部分从该另一个基板的分离表面上移除。此外，本专利技术的特征还在于，半导体器件进一步在所述分离表面上形成，使得所述薄膜半导体层在两个表面上都具有半导体器件。下文将参考附图中所描述的本专利技术的具体实施例，对本专利技术的其他特征和由此提供的益处进行详细说明。附图说明图1A到1I表示本专利技术中的基本工艺的一个实施例；图2表示本专利技术中基本层状结构(单栅极结构)的一个实施例；图3表示本专利技术中基本层状结构(双栅极结构)的一个实施例；图4表示本专利技术中基本层状结构(双侧电容器结构)的一个实施例；图5A到5F表示根据第1实施例的制作工艺；图6表示在第1实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构。图7A到7D-表示根据第2实施例的制作工艺；图8表示在第2实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构；图9A-到9D-表示根据第3实施例的制作工艺；图10表示在第3实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构；图11A-到11F-表示根据第4实施例的制作工艺；图12表示在第4实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构；图13A到13C-表示根据第5实施例的制作工艺；图14表示根据第6实施例的制作工艺；图15表示在第6实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构；图16-表示根据第7实施例的制作工艺；图17表示在第7实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构；和图18表示在第8实施例中制作的液晶显示器的示意横截面结构。具体实施例方式(a)基本工艺图1A到1I表示用于制作薄膜半导体器件工艺的基本工艺。首先，图1A中对基板1进行阳极化处理。该阳极化处理就是通过将基板(例如硅晶片)用作阳极(+)和将反电极(例如铂)作为阴极(-)而使电流通过，从而在基板1上形成阳极化膜。作为用于该阳极化处理的条件(电流密度、电解液浓度、阳极化时间)，使用在已知工艺中使用过的那些条件。因此，如图1B所示，多孔层(阳极化膜)2在所述基板的表面上形成。该多孔层在其中已形成了直径为例如0.01μm的大量极小的孔，即，该层具有所谓海绵结构。接着，如图1C所示，薄膜半导体层3通过使用多孔层2作为基底而在第一基板1上形成。该多孔层2用作基底，因此可使具有十分优良的晶体特性的薄膜半导体层3生长。然后，如图1D所示，通过使用薄膜半导体层3将得到的产品加工成半导体器件。图1D表示加工成作为半导体器件的TFT的工艺的一个实施例，其中，栅极电极4通过使用一种已知半导体工艺在薄膜半导体层3的上表面上形成栅极电极4。如下所述，该半导体器件不限于TFT。随后，在形成的半导体器件和另一个半导体器件之间形成布线。然后，如图1E所示，将具有与粘接剂或接合剂相似功能的绝缘膜5涂覆或堆叠于该暴露表面之上以粘接或接合该半导体器件和第二基板6。接着，如图1F所示，使和第二基板6粘接或接合的半导体器件与第一基板1分离。在多孔层2处完成该分离。例如，通过使用机械破坏的方法进行分离，该方法中，在多孔层2侧施加外力以形成切口，并使该切口扩大。可选地，例如，通过使用超高压水流(喷水器)切割多孔层2以进行分离。图1G表示已分离的第一基板层状结构的横截面图。多孔层2留在基板1上，但多孔层2被移除。移除多孔层2，然后如图1A所示在下一制作工艺中再次使用基板1。以此方式再次使用基板1，可使制作成本降低。另一方面，图1H表示第二基板的横截面层状结构，所述半导体器件转移至该第二基板。在该步骤中，进行用于将残留多孔层2从分离表面移除并部分移除暴露的薄膜半导体层3的步骤。通过该步骤，所述半导体器件与另一半导体器件电绝缘。在该阶段对薄膜半导体层3进行处理可实现高的处理精确度。在图1D所示的阶段，薄膜半导体层3可被部分移除。在这种情况下，在随后步骤中于多孔层2上形成包括不同膜材料的至少两个区域。然而，膜材料的不同可能导致损坏，例如，薄膜半导体层3在移除多孔层2的过程中被剥离，这使制作成本增加。因此，本专利技术中，在图1H所示的阶段中对薄膜半导体层3进行处理。在图1H所示的阶段，优选地将多孔层2完全移除。然而，只要不牺牲所述半导体器件的操作性能，多孔层2可残留在所述基板整个表面或部分表面上。随后，进行用于在分离表面上形成绝缘体的步骤。上述为基本工艺。通过使用该工艺，例如，可完成使薄膜半导体在多孔半导体上进行外延生长的处理，该多孔半导体是通过对半导体基底的表面进行阳极化而形成的，从而形成半导体器件，并且使该半导体器件分离并转移至另一基板。根据要制作的半导体器件，作为该步骤的后续步骤，可进行用于部分地移除分离表面上的绝缘体以暴露部分半导体器件的步骤。在这种情况下，随后，例如，进行用于在所述半导体器件的暴露部分上形成导电材料以在该导电材料和该半导体器件之间形成导电的步骤。图1I表示将基本工艺用于制作LCD的工艺时进行的步骤，该步骤处于上述布线形成之后，并且表示在布线步骤之后用玻璃基板8密封该半导体器件上的液晶7的状态。在该制作LCD的工艺中，如上述的第二基板6，使用玻璃基板。此外，关于上述基本制作工艺，提出还包括用于形成遮光层步骤的工艺。提出了还包括该步骤的两种工艺。第一种为还包括在图1D阶段的步骤的工艺。例如，在形成的所述半导体器件和另一个半导体器件之间形成布线之后，并在将该半导体器件粘接或接合到第二基板6之前，可提供用于在所述布线上形成遮光层的步骤。另一种是还包括图1H阶段的步骤的工艺。例如，在用于在半导体器件的暴露部分上形成导电材料以在该导电材料和该半导体器件之间形成导电的步骤之后，可提供用于在分离表面上形成遮光层的步骤。通过提供用于形成遮光层的步骤，可完全为半导体器件例如TFT遮光。因此，可将上述基本工艺应用于制作需要防止由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
制作薄膜半导体器件的工艺，所述工艺包括下列步骤：依次在第一基板上形成多孔层、形成薄膜半导体层和使用所述薄膜半导体层的半导体器件；粘接所述第一基板与第二基板，且于其后，在所述多孔层处将所述第二基板与所述第一基板分离；处 理所述第二基板分离的表面以部分地移除所述薄膜半导体层，以此使所述半导体器件与另一半导体器件电绝缘；和在所述第二基板的所述分离的表面上形成绝缘体。

【技术特征摘要】
JP 2003-9-17 323871/031.制作薄膜半导体器件的工艺，所述工艺包括下列步骤依次在第一基板上形成多孔层、形成薄膜半导体层和使用所述薄膜半导体层的半导体器件；粘接所述第一基板与第二基板，且于其后，在所述多孔层处将所述第二基板与所述第一基板分离；处理所述第二基板分离的表面以部分地移除所述薄膜半导体层，以此使所述半导体器件与另一半导体器件电绝缘；和在所述第二基板的所述分离的表面上形成绝缘体。2.制作薄膜半导体器件的工艺，所述工艺包括下列步骤依次在第一基板上通过阳极化形成多孔层、形成薄膜半导体层和使用所述薄膜半导体层的半导体器件；在所述半导体器件和另一半导体器件之间形成布线；粘接所述第一基板与第二基板；将粘接到所述第二基板上的所述半导体器件与所述第一基板分离；从所述第二基板的分离的表面部分地移除所述薄膜半导体层，以使所述半导体器件与另一半导体器件电绝缘；和在所述第二基板的所述分离的表面上形成一绝缘体。3.制作薄膜半导体器件的工艺，所述工艺包括下列步骤依次在第一基板上通过阳极化形成多孔层、形成薄膜半导体层和使用所述薄膜半导体层的半导体器件；在所述半导体器件和另一半导体器件之间形成布线；在所述布线上形成遮光层；粘接所述第一基板与第二基板；将粘接到所述第二基板上的所述半导体器件与所述第一基板分离；从所述第二基板的分离的表面部分地移除所述薄膜半导体层，并以此使所述半导体器件与另一半导体器件绝缘；和在所述第二基板的所述分离的表面上形成一绝缘体。4.制作薄膜半导体器件的工艺，所述工艺包括下列步骤依次在第一基板上通过阳极化形成多孔层、形成薄膜半导体层和使用所述薄膜半导体层的半导体器件；在所述半导体器件和另一半导体器件之间形成布线；粘接所述第一基板与第二基板；将粘接到所述第二基板上的所述半导体器件与所述第一基板分离；从所述第二基板的分离的表面部分地移除所述薄膜半导体层，并以此使所述半导体器件与另一半导体器件绝缘；和在所述第二基板的所述分离的表面上形成一绝缘体在所述第二基板的所述分离的表面上形成遮光层。5.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述第一基板包括单晶半导体材料。6.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述第一基板包括元素半导体或化合物半导体。7.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述薄膜半导体层包括单晶半导体材料。8.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述薄膜半导体层包括元素半导体或化合物半导体。9.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述薄膜半导体层的厚度为几百埃到大约1μm。10.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述半导体器件包括MIS结构、PN结结构、双极晶体管结构、激光振荡结构和CCD结构中的任何一种结构。11.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述半导体器件包括MIS晶体管。12.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工艺；其中，所述半导体器件包括双栅极结构MIS晶体管的层状结构的一部分。13.根据权利要求1的制作薄膜半导体器件的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：田舍中博士，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]