CN1112730A - 用于显示的薄膜半导体器件及其制造方法 - Google Patents

用于显示的薄膜半导体器件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种象素开关用LDD结构的薄膜晶体管以低 温工艺在一大玻璃基片上形成。显示用TFST包括 显示部分和外驱动部分。象素电极9和TFT在显 示部分按矩阵排列。在P沟道和N沟道TFT形成 于外部驱动部分。每个TFT包括栅极1、1上的绝 缘膜2、2上的多晶半导体层3、及3上的构成源极4 和漏极7的高浓度掺杂层。开关用TFT为LDD结 构，低浓度掺杂层8插于层3和高浓度掺杂层7之 间。

Description

本发明涉及一种用于显示的薄膜半导体器件及其制造方法。特别是涉及显示用的薄膜半导体器件，它用在其内部装入外部驱动部分的大规模有源矩阵液晶显示器中，还涉及它的制造方法。
首先，参考图1简单地解释一个普通结构的有源矩阵液晶显示器件。如图1所示，这个平面结构的有源矩阵液晶显示器件包括一个主基片（101），一个相对的基片（102），一个把主基片（101）固定于相对基片（102）上的间隔层（103），以及在两个基片之间的液晶。在主基片表面上形成了由象素电极（104）和开关器件（105）组成的显示部分（106），驱动象素电极的开关器件（105）和（104）是按矩阵排列的，外部驱动部分（107）连接于显示部分（106）。开关器件（105）由多个薄膜晶体管组成。薄膜晶体管也象电路元件那样形成了外部驱动部分（107）。有上述结构的主基片（101）在下文中称之为“用于显示的薄膜半导体器件”。
在用于显示的薄膜半导体器件中已形成集成化的薄膜晶体管（TFT）方面，其结构是用多晶硅制造的半导体膜形成，目前这种结构已经得到充分发展，并且已用于相对小（几英吋）的有源矩阵液晶显示器件中。可是，由于多晶硅TFTs是由高温处理制成的，它和石英基片都具有极好的热电阻，因而得到使用。另一方面，对较大有源矩阵液晶显示板（十或几十英吋）的石英基片来说，由于它的价格很高而不适于使用，从而使用玻璃基片。当使用玻璃基片时，由于它的热阻差，就可使用由相对低温度处理制作非晶体硅TFTs。然而非晶体硅TFTs具有低的迁移率和不能制造p-沟道非晶体硅TFTs。结果，在玻璃基片上形成一个外部驱动部分是不可能做到的，要装配和使用外部附着的驱动器件，并且靠TAB或类似的方法来安装。因此，象素的数目受到屏幕尺寸以及安装极限的限制。所以，对于使用非晶体硅TFT，如何来制造用于显示的高密度薄膜半导体器件来说，就受到一种限制。此外，由于一个非晶体硅TFT具有低的迁移率，为了获得一个足够大的开启电流，晶体管尺寸必然地变大。因而，作为开关的非晶体硅TFTs变大，占据了显示部分的面积变大，这样造成对实现高快门速率的妨碍。
最近，已制造出具有高迁移率的多晶硅TFTs，它是借助于低温处理得到充分发展的。这种技术包含用准分子激光器进行低温退火对非晶体硅进行局部加热，从而使非晶体硅薄膜转化成多晶硅薄膜。可是，除了用低温处理和用大基片可完成的制造形成的半导体薄膜以外，这种工艺过程是有困难的，因此，这种技术还未在实际中得到应用。例如，在一个处理过程中形成一个栅绝缘隔离层，就产生了问题。在大约1000℃时，用热氧化多晶硅就产生了多晶硅TFTs的栅绝缘隔离层。当使用另外的一些方法，如在低温时完成加工薄膜的操作过程，来替代上述热氧化工艺，那么栅绝缘薄膜就缺少足够的抵抗电压。此外，为了制造外部驱动器件，同时要制造N-沟道TFTs和P-沟道TFTs，以及完成杂质离子注入，但是，人们还没有实现用离子注入设备可以处理大的基片，因而出现了困难的问题。现在已经用等离子气相扩散设备代替了离子注入设备，但掺杂的控制是困难的，所以人们还未实现在大规模生产中实际使用它们。除上述之外，最困难的问题是不可能用低温处理和不使用离子注入技术生产出带有LDD结构的TFTs（后面称之为LDD-TFTs）。作为开关用的薄膜晶体管使用LDD-TFTs是必不可少的，为了防止象素的穿漏，在小的有源矩阵液晶显示器件中也使用LDD-TFTs。可是，现在使用低温处理并且不用离子注入方法形成LDD-TFTs是极端，困难的。
从上述讨论过的技术结合存在的问题来看，本发明的一个任务是提供一个用低温工艺制造的用于显示的大规模薄膜半导体器件的LDD-TFTs结构和其制造方法。就制造大的显示器来讲，本发明的第二个任务是使用多晶硅TFTs性能增加，为了能使外部驱动器件包含在内，在兼顾显示部分LDD-TFTs结构同时，也包括***驱动部分。就制造较大的显示器来讲，本发明的第三个任务是提供一种方法，为了获得高的象素密度和高的快门速率，可能生产一种在片上构成的一个黑色掩膜和一个彩色滤光器。
为了解决与上述讨论过的技术有关的各种问题，并且完成本发明的全部任务，设计出如下的装置：作为本发明用于显示的薄膜半导体的基本结构，有一个显示部分和一个集成在玻璃基片上的外部驱动部分。象素电极和作为开关的薄膜晶体管在显示部分中按矩阵排列。构成电路元件的薄膜晶体管被形成于外部驱动部分中。每个薄膜晶体管是底注（bottom  gate）型包含一个栅电极，形成在栅电极上的一个绝缘层上的多结晶半导体层，一个高浓度的掺杂质膜在多结晶半导体层上形成一个源极和一个漏极。作为开关用的薄膜晶体管的特征是它们具有一个LDD结构。其中在多结晶半导体层和高密度的掺杂膜之间***一个低密度的掺杂膜。
最好，显示部分包括一个含有多个象素电极的上侧部分，一个含有用于开关的多个薄膜晶体管的下侧部分，以及一个彩色滤光层，一个黑色掩膜层，和一个插在彩色过滤层和黑色掩膜层之间的平面层。在这种情况下，黑色掩膜层含有一个金属布线图形区，其电连接到作为源极和漏极的高浓度掺杂层上。另外，多个象素电极通过金属布线图形区电连接于漏极的高浓度掺杂膜上。
具有上面描述构造的用于显示的薄膜半导体器件能够通过下述低温处理工艺来制造：首先，在玻璃基片上形成多个栅电极。其次，在栅电极上的一个绝缘膜上形成一半导体薄膜，然后，把半导体薄膜用激光热处理转化成一个多结晶层。低浓度掺杂层仅有选择地形成在包含在显示部分内的多结晶半导体层上。此外，作为源极和漏极的高浓度掺杂层形成在低浓度掺杂膜上，作为开关的薄膜晶体管由此形成了一个叠加起来的LDD结构。与此同时，作为电路元件的薄膜晶体管是直接由包括在外部驱动部分内的多结晶半导体层上，作为源极和漏极的高浓度掺杂层形成的。最好，为了减少多结晶半导体层的电阻值，对包括在外部驱动部分内的高浓度掺杂层上进行选择性的附加的激光退火处理。
按照本发明，在低温条件下，在栅电极的一个栅绝缘膜上形成半导体膜，其过程是在玻璃基片上形成多个电极之后进行的。接着，借助于激光退火处理半导体薄膜转化成一个多结晶半导体层。用这个办法，使用低温工艺就能形成一个多结晶薄膜晶体管。由于它是一个底注型，这种结构不容易遭到来自杂质，例如在玻璃基片中的钠，的不利影响。另外，因为作为器件区域的是一个多结晶半导体层，所以它能使TFT做的很小。特别需要指出的是，在用作象素开关的薄膜晶体管中，一个LDD结构是利用低温处理工艺在多结晶半导体层上所形成的一个低浓度掺杂层和一个高浓度掺杂层来实现的。用这种方法，可以有效地防止在显示器件中所出现的象素穿漏以及类似情况的这些致命的缺点。另一方面，在薄膜晶体管构成的外部驱动部分的电路元件中，用低温处理方法在多结晶半导体层上叠放上一个高浓度掺杂层，与此同时，就可以形成N-沟道TFTs和P-沟道TFTs，以及实现驱动器的制造。这时，在包含于外部驱动部分之内的薄膜晶体管上有选择地进行附加的激光退火处理，以增加这些TFTs的速度。另外，在本发明中，彩色滤光层，黑色掩膜层以及平面层所采用的在片上结构将有助于获得较大的象素密度和较大的快门速率。
图1是一个传统的有源矩阵液晶显示器件的结构透视图;
图2是本发明第一个最佳实施例的一个剖视图;
图3（A）至3（F）是说明本发明第一个最佳实施例制造工艺过程中各个步骤的几个剖视图;
图4是本发明第二个最佳实施例的一个剖视图;
图5（A）至5（G）是说明本发明第二个最佳实施例制造工艺过程中各个工艺步骤的几个剖视图;
图6是本发明第三个最佳实施例的一个剖视图;
图7（A）至7（H）是说明本发明第三个最佳实施例制造过程中各个工艺步骤的几个剖视图。
现在结合各个附图对本发明的几个最佳实施例加以说明。图2是本发明用于显示的薄膜半导体器件的第一个最佳实施例的简要局部剖视图。这个器件具有一个显示部分和一个外部驱动部分，其在一个玻璃基片（0）上形成为整体的器件，在显示部分里，象素电极（9）和作为开关的薄膜晶体管按矩阵排列形成。在这个实施例中，这些薄膜晶体管（TFTs）是LDD结构（在后面称NchLDD-TFTs）的N-沟道型薄膜晶体管。另一个方面，在外部驱动部分中，有许多薄膜晶体管构成的电路元件。在这个实施例中，为了简化附图，只画出了一对含有一个N-沟道型薄膜晶体管（NchTFT）和一个P-沟道型薄膜晶体管（PchTFT）的晶体管。
对于每个TFTs来说，一个栅电极（1）是按照预定形状形成在玻璃基片（0）上的。这种栅电极是由一种金属，例如Ta、Ti、Cr、Mo/Ta、Al或Cu制成的。一个栅绝缘膜（2）由栅电极（1）上的含金属氧化物形成。在外部驱动部分的PchTFT和NchTFT中，在栅绝缘膜（2）上，由多晶硅形成了一个多结晶半导体层（3）。在PchTFT情况下，在多结晶半导体层（3）上进一步形成了一个P+型高浓度掺杂层（4）。在NchTFT情况下，在该多结晶半导体层（3）上形成一个高浓度掺杂层（7）。在这两种情况中，高浓度掺杂层被由SiO2制成的蚀刻停止层（5）分成两部分，被分成的两部分就成为源极和漏极。布线层（6）与这些源极和漏极相连接。
在栅电极（1）上形成一个栅绝缘膜（2），在绝缘膜上形成了由纯多晶硅组成的一个多结晶半导体层（3），就这点说来，在显示部分中形成的NchLDD-TFT与外部驱动部分的NchTFT结构相同。在显示部分的NchLDD-TFT中，含有N型硅的一个N型低浓度掺杂层（8）被淀积在多结晶半导体层（3）上，并且含有N+型硅的一个N+型高浓度掺杂层（7）被淀积在N型低浓度掺杂层（8）之上。这两种硅层相叠放置是为了形成一个LDD结构的N-，N+构成，并且禁止NchLDD-TFT产截止电流。最后，用铝或类似材料制造一个布线层（6），它与NchLDD-TFT的源极侧面相连接，用透明的导电膜例如ITO制成的一个象素电极（9）与漏极侧面相连接。
图3中详细地说明了图2所示的薄膜半导体器件的制造方法。在这个最佳实施例中，显示部分的NchLDD-TFTs和外部驱动部分的NchTFTs是用低温处理工艺在玻璃基片上同时形成的，而没有采用离子注入法。首先，在步骤（A）中，栅电极（1）被形成在一个玻璃基片上。这里，使用Mo/Ta作为栅电极材料。接着，在步骤（B）中，由阳极氧化形成Ta2O5以构成栅绝缘膜（2）。这种由阳极氧化产生的氧化膜具有良好的界面态和均匀性，因此，它是制作栅绝缘膜的极好材料。接着，在步骤（C）中，形成了非晶体硅膜（11）和SiO2膜（12）。然后，对整个表面用一个准分子激光器进行退火处理，因此，非晶体硅（11）被多晶硅化。接着，在步骤（D）中，SiO2膜（12）和多晶硅半导体薄膜被刻线图形，并且分别变成蚀刻停止层（5）和多晶硅半导体层（3）。此外，用P-CVD方法在属于显示部分的TFT上形成N-型硅低浓度掺杂层（8）。在另一步骤（E）中，用P-CVD方法形成一个N+型硅高浓度掺杂层（7）。外部驱动部分侧边的NchTFT和显示部分侧边为NchLDD-TFT可以同时用这些方法制成。当在外部驱动部分侧边形成PchTFTs时，就形成了一个P+型高浓度掺杂层（4）而不形成N+型高浓度掺杂层（7）。在最后步骤（F）中，形成了布线层（6）和象素电极（9）。像这些步骤一样，用低温处理和不采用离子注入方法就能在同一玻璃基片上形成PchTFT，NchTFT和NchLDD-TFT三种晶体管。因此，生产制造出装配在驱动器内的用于显示的薄膜半导体器件是可做到的，其用作象素开关的薄膜晶体管具有一种LDD结构。
本发明第二个最佳实施例的用于显示的薄膜半导体器件将参考图4加以描述。在说明之前，先将它的背景技术加以简单介绍，以利于更容易地理解这个最佳实施例。由于制造成本的原因，装配在驱动器内的有源矩阵液晶显示器件仅能作成已经商业化的那种小显示器，例如作成象探视器那样的显示器。因此，象素的数量在最多时约有300，000个象素单元。这样，如第一个实施例说明的那样，要想制造装配在驱动器内用于显示的薄膜半导体器件，就要使用一个大的玻璃基片。用于VGA（480×640×3象素）的有源矩阵液晶显示器就要作成相当大的矩阵液晶显示面板，才能用于现行的手提PC机和词处理器，等等之上。简单想一下，如果这种有源矩阵液晶显示面板作成芯片结构的驱动器，那么在小的（300，000象素实线）显示器中，与组合在一起的水平驱动器比较将需要三倍的速度。在这点上，有一种可能性就是如图2所示的第一个最佳实施例的薄膜晶体管速度不能做的足够快。薄膜晶体管的性能将通过在高温条件下用退火处理方法激活各种杂质来得到一定的改善。可是当使用玻璃基片时，就不可能进行这种高温的退火处理。因为，如果用激光进行激活处理对所有的TFTs都进行退火处理，由于扩散的作用，作为象素开关器件的TFTs的LDD结构就存在着消失的危险。考虑到这个问题，当制造用于象素开关薄膜晶体管的LDD结构时这个实施例就把在外部驱动部分中形成更良好性能的薄膜晶体管作为一个目的而提出。
如图4所示，第二个最佳实施例基本上与图2所示的第一个最佳实施例结构相同。因此，为了便于理解，相应部分给出了相同的参考标号。不同点是，在外部驱动部分内形成了PchTFT和NchTFT的混合多结晶半导体层。在第一个最佳实施例中，这个多结晶半导体层（3）是由纯的多晶硅制成的。但是，在第二个最佳实施例中，这个PchTFT的多结晶半导体层（13）是由P+型多晶硅构成的。因此，第二个最佳实施例的多结晶半导体层比起第一个最佳实施例的多结晶半导体层来有较低的电阻率，并且可能获得较高的工作速度。纯的多晶硅仅能留在栅绝缘膜（2）和蚀刻停止层（5）之间。类似地，为了具有较低电阻率，NchTFT的多结晶半导体层（14）是由N+型多晶硅构成的。其次，纯的多晶硅仅保留在栅绝缘膜（2）和蚀刻停止层（5）之间。
现在参考图5来对图4中所示出的第二最佳实施例的制造方法进行描述。与图3中所示的第一个最佳实施例的制造方法相比较可以明显看出，其步骤（A）至（E）正好相同。可是，在这个最佳实施例中，步骤（E）之后，在步骤（F）中选用了激光退火处理的方法。即，象素开关器件NchLDD-TFTs被一层保护膜（15）盖住了，并且包含在外部驱动部分之内的NchTFTs被准分子激光器退火处理。结果，由纯的多晶硅构成多结晶半导体层（3）和在其上由N+型多晶硅构成高浓度掺杂层（7），他们互相熔化，除沟道区域处的所有部分都制成N型。因此，在沟道区域中留下纯的多晶硅，其他所有部分都转化成含有N+型多晶硅的多结晶半导体层（14），它们的电阻率较低。NchTFT的开电流因此而增加，并且NchTFT变得能持续高速工作。另外，仅仅外部驱动部分的薄膜晶体管选用了激光退火处理，由含有低浓度掺杂层（8）和高浓度掺杂层（7）组成象素开关的NchLDD-TFT的LDD结构被保留下来。之后，在步骤（G）中，在高浓度掺杂层（7）上形成了布线层（6）和象素电极（9），这样便获得如图4中所示的用于显示的膜半导体器件。如步骤（F）所示的附加激光退火处理也在PchTFTs上进行。
本发明的用于显示的薄膜半导体器件的第三个最佳实施例将参考图6加以详细描述。首先，将简要地说明一下第三个最佳实施例的背景情况。在图2和图4中所示的第一和第二个最佳实施例中，由于有TFTs和布线层造成用于显示的膜半导体器件表面非常不平整。因此，当把用于显示的膜半导体器件装配到液晶板上时，它难于控制液晶的取向，均匀取向以及象素开/关的控制都成问题。这种对于薄膜晶体管屏蔽的干扰是可以想像到的，带有黑色掩膜的布线层（以及补充的电容）位于基片侧面的对面，以防止显示质量的降低。无论如何，从增加象素密度这点来考虑，这种方法有极大的缺点，因为黑色掩膜的宽度不能够减小。另外，用这种方法，为了增加快门速率，在含铝或类似金属组成的布线层下面构成补偿的电容。在底注构造情况下，无论如何，布线层和多结晶半导体层都可能互相短路，若没有一个绝缘膜，这种结构就不能被采用。还有，当黑色掩膜放在基片侧面的对面时，对于提供一个校正误差补偿用的空白区域是需要的，因此，快门的速率就降下来了。为了解决上述问题，第三个最佳实施例的一个任务是在芯片上形成一个彩色滤光层，一个黑色掩膜层，和一个平面层，另外，这种结构在第一和第二个最佳实施例中已给出。
图6是一个结构的两个象素的局部剖视图，其中，第三个最佳实施例的用于显示的薄膜半导体器件设置在一个有源矩阵液晶显示面板上。在一玻璃基片（主基片）（0）上形成一个栅电极（1），在基片上构成一个用于显示的薄膜半导体器件。这种栅电极是由一种金属，例如Ta、Ti、Cr、Mo/Ta、Al、或Cu制造而成的。栅绝缘膜（2）是由栅电极上形成一层金属氧化物而构成的。由纯的多晶硅组成的多结晶半导体层（3）在栅绝缘膜（2）上形成。另外，由N-型硅组成的低浓度掺杂层（8）在多结晶半导体层（3）上形成，由N+型多晶硅组成的高浓度掺杂层（7）在N-型层（8）上形成，作为一个漏极和一个源极。由N-型多晶硅和N+-型多晶硅组成的这种两层结构构成了一个LDD，并且抑制NchLDD-TFT的关电流。上边所述的NchLDD-TFT包括在下侧部分中。另一方面，在上侧部分中提供了一个象素电极（9）。一个彩色滤光层，一个黑色掩膜层以及一个平面层被***到上部侧面部分和上部侧面部分之间。彩色滤光层（21）包括赋予相应的象素三种基本彩色RGB的三个部分（22）、（23）和（24）。在彩色滤光层（21）上边构成了作为信号线的一个金属布线层（6）。金属布线层（6）和包括栅电极（1）的栅线构成一个黑色掩膜层。因此，在象素电极（9）侧面的接触孔中设置金属布线层（6）。由于在玻璃基片表面有高度差异，平面层（25）是另外形成的。上述的象素电极（9）在平面层（25）之上形成，并且经过金属布线层（6）电连接着NchLDD-TFT的漏极。在这个第三最佳实施例中，彩色滤光层（21）和黑色掩膜层形成在主基片（玻璃基片）（0）侧面上，在芯片上，仅由透明导体膜组成的面电极（27）形成在面基片（26）上。定向膜（28）在主要面基片（0）和（26）内表面上形成。用研磨来处理这些定向膜（28）之后，两个基片（0）和（26）互相贴牢，液晶（29）被注入和密封在它们之间的缝隙中，并且获得了大的有源矩阵液晶显示板。
如上所述，靠平面层（25）的形成使得主基片（0）的不均匀性减少了，相反的倾斜区域消除了，并能使墨色掩膜的宽度减至最小。因此，在研磨处理过程中，就可抑制定向膜（28）的厚度和定向的缺陷方面的变化。把彩色过滤层（21）作为绝缘层和在其上的布线（例如，铝），对在其下***辅助电容量是可能的。在主基片（0）上制造采色光滤层和黑色掩膜层时，相对于面基片（26）对准精度是非常容易做到的。此外，由于NchLDD-TFT使用由多晶硅组成的多结晶半导体层（3）作为器件区域，晶体管的尺寸也能够减少。由于上述原因，有源矩阵液晶显示板的快门速率也得到改善。结果，包括逆光的整个显示器的耗散功率都降低了。
现在对照图7来描述图6所示的第三个最佳实施例的制造方法。首先，在步骤（A）中，在玻璃基片上形成栅电极（1）。这里，用作栅电极（1）的金属材料是Mo/Ta。接着，在步骤（B）中，用阳极氧化形成Ta2O5构成一栅绝缘膜（2）。这种由阳极氧化产生的氧化物具有良好的界面态和均匀性，用作制成栅绝缘膜（2）是非常好的。在接着的步骤（C）中，按顺序形成一个硅膜（11）和一个SiO2膜（12），硅膜（11）经过一个准分子激光器进行退火处理后转化成为一个多晶硅膜。在步骤（D）中，SiO2膜（12）和多晶硅膜按照预先确定好的形状被分别制成一个蚀刻停止层（5）和多结晶半导体层（3）。另外，由N-型硅组成的低浓度掺杂层（8）用CVD方法形成在多结晶的半导体层（3）上方。然后，在步骤（E）中，由N+型硅组成的高浓度掺杂层（7）被形成。
接着，在步骤（F）中分别形成用三原色RGB给彩色滤光膜（21）着色的（22）、（23）和（24）图形区。另外，形成通过NchLDD-TFTs的源极和漏极的接触孔。在步骤（G）中，在金属中制成构成一个黑色掩膜的布线层（6）。最后，在步骤（H）中，形成了平面层（25）。象素电极（9）被制成在平面层（25）上。为盖住象素电极（9），定向膜（28）被淀积在其上。利用上述工艺步骤，使用低温处理，并且不用离子注入法，就能在玻璃基片上形成一个薄膜晶体管，一个彩色滤光层，一个黑色掩膜层和一个平面层。如果能在大的玻璃基片上制造出多晶硅TFTs，制出***型驱动器就是有可能的。另外，由于用作象素开关的薄膜晶体管能造的很小，这样快门速率能提高。此外，借助于彩色膜和黑色掩膜层的结合，快门速率进一步提高。快门速率的改善有助于包括逆光的整个显示器能耗的减少。当这种器件被用于便携式信息仪器，例如手提式终端时，这个优点对于延长电池寿命是非常有用的。
作为一种补充，参考图7的步骤（H），对于结构，膜的厚度，组成的元件制造方法给出专门例子的说明。用例如溅射Mo/Ta合金的方法使其达到约200nm的厚度形成栅电极（1）。用例如约230nm厚度的Ta2O5阳极氧化物来制成栅绝缘膜（2）。用等离子CVD方法形成如100nm厚的一非晶体硅膜，对其进行激光退火处理后就获得了多结晶半导体层（3）。用等离子CVD方法形成具有厚度为50nm的N-型非晶体硅制成低浓度掺杂层（8）。另外，用等离子CVD方法堆积起N+型非晶体硅至厚度为100nm制成高浓度掺杂层（7）。用等离子CVD方法把SiO2堆积起200nm厚并把它制成预定形状以获得蚀刻停止层（5）。彩色滤光层的区段（22）、（23）和（24）是用色素扩散法达到1500nm厚度时制成的。金属布线层（6）是用溅射方法将Mo达到厚度为240nm并制成预定形状。平面层（25）是用涂一层透明保护膜，使其达到1000nm厚而制成的。象素电极（9）是用溅射方法将50nm厚度的ITO按预定形状形成的。定位膜（28）是用一个滚动涂料器将聚酰亚胺涂至厚度为80nm而制成的。
如上所述，按照本发明，可能用激光退火处理方法产生多结晶的非晶体硅，用低温处理工艺而不用离子注入方法能制造出N-沟道晶体管，P-沟道晶体管，以及带有LDD结构的晶体管。结果，就可能采用大的玻璃基片生产出带有***驱动器用于显示器的薄膜半导体器件，并且降低了制造成本，增加了象素密度，实现了增加有源矩阵液晶显示板的工作效率之目的。另外，对用在外部驱动部分内的薄膜晶体管进行选择性的退火处理，得到外部驱动部分中的高性能晶体管，当作为开关器件使用时，保持晶体管的LDD结构因而驱动器的速度也得到增加。因此，带有***驱动器的大液晶显示板中象素的数目也能增加。此外，除了在玻璃基片上的多晶硅晶体管之外，所制造的彩色滤光器和黑色掩膜，使液晶显示板的快门速率得到改善，并且可以实现包括逆光的显示模块的能耗降低了。

Claims (11)

1、一个薄膜半导体器件，包括：
一个玻璃基片；
一个在玻璃基片上形成的显示部分，在显示部分中按矩阵方式形成的多个象素电极和用作开关的第一个薄膜晶体管；
在玻璃基片上形成的一个外部驱动电路部分，在外部驱动电路部分中形成了构成电路元件的第二薄膜晶体管；
第一和第二薄膜晶体管的每一个包括一个栅电极，在栅电极上的一个绝缘膜之上形成了一个多结晶半导体层，在多结晶半导体层上形成了组成源极和漏极区域的一个高浓度掺杂层；
第一薄膜晶体管具有一种LDD结构，其中一个低浓度掺杂层是插在多结晶半导体层和高浓度掺杂层之间的。
2、按权利要求1所述的薄膜半导体器件，其中显示部分包括一个含有象素电极的上部区域，一个含有第一薄膜晶体管的下部区域，以及放在上部和下部区域之间的一平面层。
3、按照权利要求2所述的薄膜半导体器件，进一步包括在上部和下部区域之间的一个彩色滤光层和一个黑色掩膜层。
4、按照权利要求3所述的薄膜半导体器件，其中黑色掩膜层包含一个电连接于高浓度掺杂层的金属布线图形区。
5、按照权利要求4所述的薄膜半导体器件，其中象素电极用金属布线图形区电连接于高浓度掺杂层。
6、一个液晶显示器件包括：
一个玻璃基片;
一个在玻璃基片上形成的显示部分，在显示部分中用矩阵方法形成了多个象素电极和用作开关的第一薄膜晶体管;
在玻璃基片上形成的一个外部驱动电路部分，在外部驱动电路部分中形成了构成电路元件的第二薄膜晶体管;
第一和第二薄膜晶体管的每一个包括一个栅电极，在栅电极上的一个绝缘膜之上形成了一个多结晶半导体层，以及在多结晶半导体层上形成构成源极和漏极区域的一个高浓度掺杂层;
第一薄膜晶体管是一种LDD结构，其中一个低浓度掺杂层是***在多结晶半导体层和高浓度掺杂层之间的;
一个相对的基片设置在玻璃基片对面;以及
一个装在玻璃基片和相对基片之间的液晶层。
7、按照权利要求6所述的液晶显示器件，其中显示部分包括一个含有象素电极的上部区域，一个含有第一薄膜晶体管的下部区域，以及一个放在上部和下部区域之间的平面层。
8、按照权利要求7所述的薄膜半导体器件，进一步包括在上部和下部区域之间的一个彩色滤光层和一个黑色掩膜层。
9、一种用于制造薄膜半导体器件的方法，包括在一个玻璃基片上形成一体的一个显示部分和一个外部驱动电路部分，所含步骤为：
在一玻璃基片上形成一个栅电极;
在栅电极上的绝缘膜之上形成一个半导体薄膜;
在半导体薄膜上进行激光退火处理，以把半导体薄膜转化成一个多结晶半导体层;
在显示部分中，在多结晶半导体层上选择性地形成一个低浓度掺杂层;以及
在低浓度掺杂层上形成构成源极和漏极区域的一个高浓度掺杂层，由此形成了具有一个LDD结构用于开关的薄膜晶体管，以及在外部驱动电路部分中，在多结晶半导体层上形成构成源极和漏极区域的一个高浓度掺杂层，由此形成了构成一个电路元件的一个薄膜晶体管。
10、按照权利要求9所述的用于制造一个薄膜半导体器件的方法，进一步包括在外部驱动电路部分中在高浓度掺杂层上选择性地进行附加激光退火处理的一个步骤，以用来减少多结晶半导体层的电阻。
11、一种叠加LDD结构底注型（bottom gate）薄膜晶体管包括：
一个玻璃基片;
一个在玻璃基片上形成的栅电极;
一个在栅电极上的绝缘层之上形成的多结晶半导体层;以及
在低浓度掺杂层上形成的构成了源极和漏极区域的一个高浓度掺杂层。
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