薄膜半导体装置及其制造方法、电光装置和电子机器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种薄膜半导体装置的制造方法、薄膜半导体装置、其电光装置和其电子机器，无需增加制造工序，就能使电容元件的电介质膜的膜厚薄于ＴＦＴ的栅极绝缘膜的膜厚。在ＴＦＴ阵列基板（１０）上构成积蓄电容（７０）时，从抗蚀掩模（４０１）的开口（４０１ａ）向半导体膜（１ａ）的延伸部分（１ｆ）中导入杂质，同时从该抗蚀掩模（４０１）的开口（４０１ａ）蚀刻电介质膜（２ｃ）的表面。因此，无需增加制造工序，就能够使积蓄电容（７０）的电介质膜（２ｃ）的膜厚薄于（ＴＦＴ３０）的栅极绝缘膜（２ａ）的膜厚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，涉及一种薄膜晶体管(以下称TFT)和电容元件处于同一基板上的薄膜半导体装置、其制造方法、将该薄膜半导体装置作为电光装置用基板使用的电光装置、和具备该电光装置的电子机器。更详细来说，涉及一种静电容量高的电容元件的制造技术。
技术介绍
在构成TFT和电容元件处于同一基板上的薄膜半导体装置的情况下，如果将TFT半导体膜和同层的半导体膜导电化来形成下电极，使用栅极绝缘膜和同层的绝缘膜来形成电介质膜，并使用栅极电极和同层的导电膜来形成上电极，则能够以较少的工序数形成TFT和电容元件。这样的结构，多用在使用TFT作为像素开关用的非线性元件的液晶装置(电光装置)的元件基板或各种薄膜半导体装置中。然而，电容元件中，若电介质膜的膜厚较薄，能够获得较大的电容，而另一方面，TFT中，若栅极绝缘膜较薄，耐压性能就会降低。因此，提出有以下结构，即，在电容元件一侧，将与栅极绝缘膜同时形成的绝缘膜薄膜化，来形成电介质膜(例如，参照专利文献1)。特开平6-130413号公报但是，在令电容元件的电介质膜的膜厚与TFT的栅极绝缘膜的膜厚相异的情况下，就必须添加掩模，以便蚀刻电容元件的电介质膜来使其变薄。因此，需要对每一个工序增加掩模形成工序和掩模除去工序，从而会导致效率低下。鉴于以上的问题点，本专利技术的课题在于，不增加制造工序的前提下，提供一种能够令电容元件的电介质膜的膜厚薄于TFT的栅极绝缘膜的膜厚的薄膜半导体装置的制造方法、薄膜半导体装置、将该薄膜半导体装置作为电光装置用基板使用的电光装置、以及具备该电光装置的电子机器。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术提供一种薄膜半导体装置的制造方法，所述薄膜半导体装置具备将第1半导体膜、栅极绝缘膜、以及栅极电极从基板侧起按照此顺序叠层得到的TFT；和，将导电化与所述第1半导体膜同层的第2半导体膜构成的下电极、与所述栅极绝缘膜同层的电介质膜、以及与所述栅极电极同层的上电极从所述基板侧起按照此顺序叠层得到的电容元件，其特征在于，在同时形成所述栅极绝缘膜及所述电介质膜之后、形成所述栅极电极及所述上电极之前，实施下电极形成用杂质导入工序，从所述基板的表面侧上形成的掩模的第1开口，向所述第2半导体膜中导入杂质来形成所述下电极；和，电介质膜蚀刻工序，从所述掩模的所述第1开口对所述电介质膜的表面进行蚀刻。用上述制造方法制造的薄膜半导体装置，其特征在于，在所述电介质膜上，形成令该电介质膜的膜厚薄于所述栅极绝缘膜的膜厚的第1凹部，在所述第2半导体膜中，在与所述第1凹部平面重合的区域中导入杂质来形成所述下电极。本专利技术说明书中的所谓同层，是指薄膜的一部分或者全部等同地形成在基板上的同一层间。本专利技术，通过将导电化与TFT侧的第1半导体膜同层的第2半导体膜构成的下电极、与TFT侧的栅极绝缘膜同层的电介质膜、和与TFT侧的栅极电极同层的上电极，从基板一侧起按照上述顺序叠层，来构成电容元件，在制造上述电容元件的下电极时，需要在同时形成栅极绝缘膜和电介质膜以后、形成栅极电极和上电极之前，实施从掩模的第1开口向第2半导体膜中导入杂质的工序。由于本专利技术中利用该掩模，从该第1开口对电介质膜的表面进行蚀刻，所以能够用一层掩模进行下电极形成用杂质导入工序和电介质膜蚀刻工序。因此，根据本专利技术，无需增加制造工序，就能使电容元件的电介质膜的膜厚比TFT的栅极绝缘膜的膜厚薄。在本专利技术中，优选在所述掩模上形成第2开口，用于在所述TFT中、导电型与所述杂质相同的TFT的所述第1半导体膜上，形成源极·漏极区域的一部分或者全部，在所述下电极形成用杂质导入工序中，从所述第1开口及所述第2开口向所述第2半导体膜及所述第1半导体膜中导入杂质，在所述电介质膜蚀刻工序中，从所述第1开口及所述第2开口，对所述电介质膜的表面及所述栅极绝缘膜表面进行蚀刻。用该方法制造的薄膜半导体装置中，在所述TFT中、导电型与所述杂质相同的TFT中，对所述栅极绝缘膜，形成令与源极·漏极区域的一部分或者全部平面重合的区域的该栅极绝缘膜的膜厚、薄于与所述栅极电极平面重合的区域的所述栅极绝缘膜的膜厚的第2凹部。这里，在所述源极·漏极区域，包括在所述栅极电极上自调整地形成的低浓度源极·漏极区域；和，与该低浓度源极·漏极区域邻接的高浓度源极·漏极区域时，将所述第2开口，形成在要形成所述高浓度源极·漏极区域的区域。通过这样构成，由于能够用下电极形成用杂质导入工序形成高浓度源极·漏极区域，因此能够减少一层掩模。因此，就可以对每一道工序，分别减少掩模形成工序和掩模除去工序，提高生产效率。用上述制造方法制造的薄膜半导体装置中，所述源极·漏极区域包括在所述栅极电极上自调整地形成的低浓度源极·漏极区域；和，与该低浓度源极·漏极区域邻接的高浓度源极·漏极区域，所述第2凹部，形成在与所述高浓度源极·漏极区域平面重合的区域上。本专利技术的所述电介质膜蚀刻工序，在所述下电极形成用杂质导入工序后，用可蚀刻除去的蚀刻剂来对所述电介质膜及所述掩模来实施。通过这种结构，还能在电介质膜蚀刻工序中除去掩模，从而省略了掩模的除去工序，使生产效率进一步得到提高。本专利技术中的薄膜半导体装置，例如在电光装置中，作为保持电光物质的电光装置用基板来使用。这里，上述电光物质，例如是在上述电光装置用基板和与该电光装置用基板相对配置的对置基板之间保持的液晶，上述TFT和上述电容元件，构成在矩阵状配置的多个像素的每一个中。此外，上述电光物质，也可以是在上述电光装置用基板上构成的有机电激发光材料，这种情况下，上述TFT和上述电容元件，也构成在矩阵状配置的多个像素的每一个中。本专利技术中的电光装置，用于在便携式计算机和手机等电子机器中构成显示部等。附图说明图1(A)、(B)分别是，从对置基板一侧看本专利技术的实施方式1下的液晶装置和在其上形成的各构成要素的平面图、和包含对置基板来表示的图1(A)的H-H’截面图。图2表示液晶装置的电结构的框图。图3是图1所示的液晶装置的TFT阵列基板中相邻的像素的平面图。图4是相当于图3的A-A’线的位置上的截面图。图5是表示图1所示的液晶装置中构成周边电路的TFT的结构的截面图。图6是表示本专利技术的实施方式1中的TFT阵列基板的制造方法的工序截面图。图7是表示本专利技术的实施方式1中的TFT阵列基板的制造方法的工序截面图。图8是将本专利技术的实施方式2中的液晶装置的TFT阵列基板在相当于图3的A-A’线的位置上切断时的截面图。图9是表示图8所示的液晶装置中构成周边电路的TFT的结构的截面图。图10是表示本专利技术的实施方式2中的TFT阵列基板的制造方法的工序截面图。图11是表示本专利技术的实施方式2中的TFT阵列基板的制造方法的工序截面图。图12是表示有机EL显示装置的电结构的框图。图13(A)、(B)分别是表示使用了本专利技术的电光装置的便携式个人计算机的说明图、和手机的说明图。图中1a、1g、160-半导体膜，1f-半导体膜的延伸部分，1g-积蓄电容的下电极，2a-栅极绝缘膜，2c-积蓄电容的电介质膜，2g-在电介质膜上形成的凹部(第1凹部)，2h、2i、2j、2k-栅极绝缘膜上形成的凹部(第2凹部)，3a-扫描线，3b-电容线，3c-积蓄电容的上电极，6a-数据线，10-TFT阵列基板(薄膜半导体基板)，30-像素开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜半导体装置的制造方法，所述薄膜半导体装置具备：将第１半导体膜、栅极绝缘膜、以及栅极电极从基板侧起按照此顺序叠层得到的薄膜晶体管；和，将导电化与所述第１半导体膜同层的第２半导体膜构成的下电极、与所述栅极绝缘膜同层的电介质膜、以及与所述栅极电极同层的上电极从所述基板侧起按照此顺序叠层得到的电容元件，其特征在于，在同时形成所述栅极绝缘膜及所述电介质膜之后、形成所述栅极电极及所述上电极之前，实施：下电极形成用杂质导入工序，从所述基板的表面侧上形成的掩模的第１开 口，向所述第２半导体膜中导入杂质来形成所述下电极；和，电介质膜蚀刻工序，从所述掩模的所述第１开口对所述电介质膜的表面进行蚀刻。

【技术特征摘要】
JP 2004-9-30 2004-2886771.一种薄膜半导体装置的制造方法，所述薄膜半导体装置具备将第1半导体膜、栅极绝缘膜、以及栅极电极从基板侧起按照此顺序叠层得到的薄膜晶体管；和，将导电化与所述第1半导体膜同层的第2半导体膜构成的下电极、与所述栅极绝缘膜同层的电介质膜、以及与所述栅极电极同层的上电极从所述基板侧起按照此顺序叠层得到的电容元件，其特征在于，在同时形成所述栅极绝缘膜及所述电介质膜之后、形成所述栅极电极及所述上电极之前，实施下电极形成用杂质导入工序，从所述基板的表面侧上形成的掩模的第1开口，向所述第2半导体膜中导入杂质来形成所述下电极；和，电介质膜蚀刻工序，从所述掩模的所述第1开口对所述电介质膜的表面进行蚀刻。2.根据权利要求1所述的薄膜半导体装置的制造方法，其特征在于，在所述掩模上形成第2开口，用于在所述薄膜晶体管中、导电型与所述杂质相同的薄膜晶体管的所述第1半导体膜上，形成源极·漏极区域的一部分或者全部，在所述下电极形成用杂质导入工序中，从所述第1开口及所述第2开口向所述第2半导体膜及所述第1半导体膜中导入杂质，在所述电介质膜蚀刻工序中，从所述第1开口及所述第2开口，对所述电介质膜的表面及所述栅极绝缘膜表面进行蚀刻。3.根据权利要求2所述的薄膜半导体装置的制造方法，其特征在于，所述源极·漏极区域，包括在所述栅极电极上自调整地形成的低浓度源极·漏极区域；和，与该低浓度源极·漏极区域邻接的高浓度源极·漏极区域，所述第2开口，形成在要形成所述高浓度源极·漏极区域的区域。4.根据权利要求1～3的任意一项所述的薄膜半导体装置的制造方法，其特征在于，所述电介质膜蚀刻工序，在所述下电极形成用杂质导入工序后，用可蚀刻除去的蚀刻剂来对所述电介质膜及所述掩模来实施。5.一种薄膜半导体装置，其特征在于，用权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：江口司，世良博，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]