制造半导体器件的方法技术

将栅金属形成为膜，对于具有不同性质的每个ＴＦＴ部分地腐蚀上述栅金属，制造栅电极。具体地说，对具有所要求的不同性质的每个ＴＦＴ，通过将光刻胶曝光，制造光刻胶掩模。用上述光刻胶掩模，对于具有所要求的不同性质的每个ＴＦＴ，腐蚀栅金属。这时，由于被覆盖而剩下了在对栅电极执行构图期间覆盖除ＴＦＴ以外的ＴＦＴ的半导体有源层的栅金属。可以在与所要求的性质一致的最佳条件下执行制造每个ＴＦＴ的栅电极的步骤。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造由薄膜晶体管构成的半导体器件的方法。尤其是，本专利技术涉及一种，该器件具有多个通过提供不同的电源电压来驱动的电路。此外，本专利技术涉及一种利用上述半导体器件的电子器件。
技术介绍
近年来，已经开发了一种半导体器件，它具有用薄膜晶体管(下文中称为TFT)形成的电路，用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜来构成所述薄膜晶体管。作为具有用TFT形成的电路的半导体器件的一个代表性实例，已知有源矩阵型液晶显示器件、有源矩阵型OLED(有机发光二极管)等。现在，在下文例举一种制造TFT的方法。参考图9进行描述。如图9A所示，对多晶半导体膜进行构图，从而形成半导体有源层1102c和1102d，用使衬底1101上的非晶半导体硅膜等结晶的方法来制备多晶半导体膜，衬底1101具有绝缘层。在半导体有源层1102c和1102d上，形成绝缘膜1103、导电膜1104和光刻胶1186。由于用导电膜1104形成TFT的栅电极，所以规定导电膜1104还称为栅金属。应当注意，在图9中，示出了一个实例，该实例中，以单层结构形成栅金属。当形成光刻胶1186时，制造用于执行栅金属构图的光刻胶掩模。光刻胶1186通过构图曝光，光刻胶1186是光敏的。接下来，显影光刻胶1186，形成由光刻胶组成的图9B所示的掩模(光刻胶掩模)1123、1124。用光刻胶掩模1223、1224腐蚀导电膜1104。这样，制造栅电极1121和栅电极1122。接下来，掺杂给出N型杂质的杂质元素(掺杂1)。以这种方式，在半导体有源层1102c，1102d内形成N型杂质区域1125a，1125b，1126a和1126b。接下来，如图9C所示，除去光刻胶掩模1123，1124之后，新形成光刻胶掩模1128。接下来，掺杂给出P型杂质的杂质元素(掺杂2)。这样，在半导体有源层1102d内形成杂质区域1129a，1129b。这里，在杂质区域1129a，1129b内，已经在掺杂1中添加了N型杂质。然而，杂质区域1129a，1129b起P沟道型TFT的源区和漏区的作用，而没有在掺杂2中添加高浓度P型杂质元素所造成的任何问题。以这种方式，可以形成N沟道型TFT和P沟道型TFT。近年来，已经提高了诸如TFT的电场效应迁移率等多种特性，其中，将结晶半导体膜(通常是多晶膜)(下文中，称为多晶TFT)制成有源层。因而，也有可能利用相关TFT形成配备有多种功能的电路。因此，希望在具有绝缘表面的衬底上形成在单晶衬底上制造的传统电路，所述具有绝缘表面的衬底诸如利用TFT的玻璃衬底等，并已经进行了这些尝试。例如，希望用THT在衬底上形成算术处理电路、存储元件等，所述衬底与其上已形成有液晶显示器件的显示器件的像素等的衬底相同。现在，在用TFT在具有绝缘表面的相同衬底上形成多种电路的情况下，要求构成相关电路的TFT所具有的特性按各个电路的功能而有所不同。因而，需要有区别地制造不同特性的TFT。下文中，用具体的实例来描述按照电路功能而要求构成相关电路的TFT所具有的特性的差异。例如，以一种情况为例，该情况中，用TFT在相同衬底上形成有源矩阵型液晶显示器件和算术处理电路。有源矩阵型液晶显示器件有像素部分和驱动电路部分，像素部分配置有以矩阵形状设置的多个像素，驱动电路部分用于向上述像素部分输入图像信号(下文中称为像素驱动电路部分)。图12中，示出了有源矩阵型液晶显示器件的像素部分配置的一个实例。像素部分中，设有多条信号线S1-Sx和扫描线G1-Gy。在信号线S1-Sx和扫描线G1-Gy的每个交叉点设有像素。每个像素有一个开关元件。上述开关元件根据输入到扫描线G1-Gy的信号，选择输入输入到信号线S1-Sx的图像信号到每个像素。图12中，TFT3002(下文中称为像素TFT)示为上述开关元件。此外，每个像素有保持电容3001和液晶元件3003，保持电容3001用于保持从信号线S1-Sx输入到像素中的信号，液晶元件3003的透射比按照图像信号经像素TFT3002来改变。在每个像素，像素TFT3002的栅电极与扫描线G1-Gy中的一条连接。像素TFT3002的源区或漏区中的一个与信号线S1-Sx中的一条连接，另一个与保持电容3001的电极之一和液晶元件3003的电极之一连接。构成像素的像素TFT3002要求关态电流小。目的是防止施加在设在每个像素上的液晶元件3003的电极之间的电压发生改变，防止透射比发生改变，和防止图像被干扰。此外，经像素TFT3002型(下文中称为透射型)液晶显示器件的图像视觉识别中，为了提高开口率，要求精制(refine)像素TFT3002。此外，在液晶元件3003的电极之间，通常施加大约16V的电压。因而，要求像素TFT3002等承受约16V的电压。因此，希望配置成在其结构中，使TFT有与栅电极重叠的低浓度杂质区域(下文中称为Lov区域)和不与栅电极重叠的低浓度杂质区域(下文中称为Loff区域)。另一方面，不要求构成像素驱动电路部分的TFT(下文中称为用于像素驱动电路的TFT)减小关态电流和将其精制为所要求的像素TFT。然而，由于以约16V的电源电压来操作所述TFT，所以，要求它承受该电压。在算术处理电路中，要求高驱动频率。因而，要求构成算术处理电路的TFT提高载流子的迁移率并对其进行精制。另一方面，由精制后的TFT制成的算术处理电路能以约3-5V的电源电压来工作，对TFT的耐电压要求得不象像素TFT和用于像素驱动电路的TFT的耐电压那样多。需要根据上述要求的特性不同地制造TFT。因此，本专利技术的一个目的是提供一种，它能不同地制造多种TFT，所述多种TFT分别有不同性质或者在相同衬底上的设计规则不同。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术中，采取以下方式来对抗这些问题定义了一种制造方法，所述方法中将栅金属形成为膜，对每个具有不同的要求的性质的TFT将上述栅金属部分腐蚀，然后制造栅电极。具体地说，通过对具有不同的要求的性质的每个TFT将光刻胶曝光来制备光刻胶掩模。用上述光刻胶掩模，对具有不同的要求的性质的每个TFT执行栅金属腐蚀。这里，用光刻胶掩模预先覆盖栅金属，所述栅金属在栅电极构图期间覆盖除TFT之外的TFT的半导体有源层。根据所要求的性质，在最佳条件下执行每个TFT的栅电极制造步骤。这里，形成为膜的栅金属可以是单层结构、由两层构成的叠层结构或者由两层以上构成的多层结构。应当注意，直到实现栅金属膜形成步骤的步骤能设为与在相同衬底上形成TFT的步骤相同。此外，形成在相同衬底上的所有TFT中，已经制造栅电极的步骤之后的步骤可以是公共的。注意，除了形成在相同衬底上的所有TFT的栅电极形成步骤之外，不总是需要使所有步骤公共。可以为具有要求的不同特性的每个TFT改变腐蚀栅金属的方法和所制造的栅金属的形状。例如，可以不同地制成配备有形状为具有锥形边缘部分的栅电极的TFT和配备有形状为具有近似垂直边缘部分的栅电极的TFT。在配备有形状为具有锥形边缘部分的栅电极的TFT中，经锥形部分掺杂杂质元素，能以自对准方式形成低浓度的杂质区域。这样，获得具有能很好地承受电压的结构的TFT。这里，在具有有锥形边缘部分的形状的栅电极的TFT的情况下，难以使栅长度和栅宽度更小。这意味着，不适于精制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件有第一ＴＦＴ和第二ＴＦＴ，其中，用相同的导电层形成所述第一ＴＦＴ和所述第二ＴＦＴ的栅电极，所述方法包括：通过第一曝光方式形成第一光刻胶掩模；用所述第一光刻胶掩模腐蚀所述导电层的第一区域，以形成 所述第一ＴＦＴ的栅电极；所述腐蚀之后通过第二曝光方式形成第二光刻胶掩模；和用所述第二光刻胶掩模腐蚀与所述第一区域不同的所述导电层的第二区域，以形成所述第二ＴＦＴ的栅电极，和其中，在所述第一区域的所述腐蚀中制造具有锥形边缘部分的栅 电极，和在所述第二区域的所述腐蚀中制造具有垂直边缘部分的栅电极。

【技术特征摘要】
JP 2001-11-30 365699/011.一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件有第一TFT和第二TFT，其中，用相同的导电层形成所述第一TFT和所述第二TFT的栅电极，所述方法包括通过第一曝光方式形成第一光刻胶掩模；用所述第一光刻胶掩模腐蚀所述导电层的第一区域，以形成所述第一TFT的栅电极；所述腐蚀之后通过第二曝光方式形成第二光刻胶掩模；和用所述第二光刻胶掩模腐蚀与所述第一区域不同的所述导电层的第二区域，以形成所述第二TFT的栅电极，和其中，在所述第一区域的所述腐蚀中制造具有锥形边缘部分的栅电极，和在所述第二区域的所述腐蚀中制造具有垂直边缘部分的栅电极。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中分辨率不同。3.一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件有第一TFT和第二TFT，其中，用相同的导电层形成所述第一TFT和所述第二TFT的栅电极，所述方法包括通过第一曝光方式形成第一光刻胶掩模；用所述第一光刻胶掩模腐蚀所述导电层的第一区域，以形成所述第一TFT的栅电极；所述腐蚀之后通过第二曝光方式形成第二光刻胶掩模；和用所述第二光刻胶掩模腐蚀与所述第一区域不同的所述导电层的第二区域，以形成所述第二TFT的栅电极，和其中，所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中分辨率不同。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中的一种使用等放大投影式对准曝光机(MPA)，另一种使用缩小倍数的投影式对准曝光机(步进机)。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中的一种使用等放大投影式对准曝光机(MPA)，另一种使用缩小倍数的投影式对准曝光机(步进机)。6.根据权利要求2所述的方法，其中，用于曝光的光波长在所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中不同。7.根据权利要求3所述的方法，其中，用于曝光的光波长在所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中不同。8.根据权利要求4所述的方法，其中，用于曝光的光波长在所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中不同。9.根据权利要求5所述的方法，其中，用于曝光的光波长在所述第一曝光方式和所述第二曝光方式中不同。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一光刻胶掩模覆盖所述导电层的所述第二区域，所述第二光刻胶掩模覆盖所述第一TFT的栅电极。11.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一光刻胶掩模覆盖所述导电层的所述第二区域，所述第二光刻胶掩模覆盖所述第一TFT的栅电极。12.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一光刻胶掩模覆盖所述导电层的所述第二区域，所述第二光刻胶掩模覆盖所述第一TFT的栅电极。13.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一光刻胶掩模覆盖所述导电层的所述第二区域，所述第二光刻胶掩模覆盖所述第一TFT的栅电极。14.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一光刻胶掩模覆盖所述导电层的所述第二区域，所述第二光刻胶掩模覆盖所述第一TFT的栅电极。15.一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件有第一TFT和第二TFT，其中，用相同的导电层形成所述第一TFT和所述第二TFT的栅电极，所述方法包括通过第一曝光方式形成第一光刻胶掩模；用所述第一光刻胶掩模腐蚀所述导电层的第一区域，以形成所述第一TFT的栅电极；所述腐蚀之后，向所述第一TFT的半导体有源层掺杂第一杂质元素；所述掺杂之后通过第二曝光方式形成第二光刻胶掩模；用所述第二光刻胶掩模腐蚀与所述第一区域不同的所述导电层的第二区域，以形成所述第二TFT的栅电极，和所述第二区域的所述腐蚀之后，向所述第二TFT的半导体有源层掺杂第二杂质元素。16.一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件有第一TFT和第二TFT，其中，用相同的导电层形成栅电极，所述方法包括通过第一曝光方式形成第一光刻胶掩模；用所述第一光刻胶掩模腐蚀所述导电层的第一区域，以形成所述第一TFT的栅电极；所述腐蚀之后，向所述第一TFT的半导体有源层掺杂第一杂质元素；所述掺杂之后通过第二曝光方式形成第二光刻胶掩模；用所述第二光刻胶掩模腐蚀与所述第一区域不同的所述导电层的第二区域，以形成所述第二TFT的栅电极；所述第二区域的所述腐蚀之后，向所述第二TFT的半导体有源层掺杂第二杂质元素；和所述第二杂质元素的所述掺杂之后，向所述第一TFT的半导体有源层和所述第二TFT的半导体有源层掺杂第三杂质元素。17.一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件有第一TFT和第二TFT，其中，用相同的导电层形成所述第一TFT和所述第二TFT的栅电极，所述方法包括通过第一曝光方式形成第一光刻胶掩模；用所述第一光刻胶掩模腐蚀所述导电层的第一区域，以形成所述第一TFT的栅电极；所述腐蚀之后，用第二曝光方式形成第二光刻胶掩模；用所述第二光刻胶掩模腐蚀与所述第一区域不同的所述导电层的第二区域，以形成所述第二TFT的栅电极，和所述第二区域的所述腐蚀之后，向所述第一TFT的半导体有源层和所述第二TFT的半导体有源层掺杂杂质元素。18...

【专利技术属性】
技术研发人员：新川悦子，加藤清，黑川义元，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]