电路基板、显示装置和电路基板的制造方法

专利名称：电路基板、显示装置和电路基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及装载有薄膜晶体管的电路基板、具备该电路基板的显示装置和该电路基板的制造方法。
背景技术：
薄膜晶体管(TFT)广泛使用于例如液晶显示装置(IXD)的控制像素的开关的电路元件、或者构成LCD的驱动器的电路元件等的用途。近年来，为了实现LCD所要求的大画面、高精细和高帧频等的性能提高，即使对TFT，也更加要求高性能和高可靠性。伴随TFT的高性能和高可靠性的追求，根据能够构成沟道层的半导体的种类，TFT的种类正在多样化。其中，关于单晶硅TFT、非晶(无定形)硅(a — Si)TFT、多晶硅(poly —Si) TFT，确定有量产技术，微晶硅(μ c - Si) TFT、氧化物TFT、有机TFT的研究开发正在火热进行。·在下述的专利文献I公开有在沟道层使用ZnO等的透明导电性的氧化物半导体的TFT的结构和制造方法。上述氧化物半导体在低温下能够成膜，且相对可见光是透明的，因此能够在塑料板或薄膜等的基板上形成柔软的透明TFT。图14为表示现有的底部栅极型(反向排列型inversely staggered) TFT的结构的截面图。该TFT构成为在基板101上设置栅极电极102，并在其上方设置第一绝缘膜103、作为沟道层的氧化物半导体层104、作为阻蚀层发挥功能的第二绝缘膜105、源极电极106和漏极电极107。作为上述氧化物半导体层104，在使用包含In、Zn和O的非晶氧化物的情况下，能够在室温下制作，因此，如果绝缘膜也能够使用溅射法，则能够在室温下形成全部的成膜工序。另外，作为基板也能够使用塑料基板和塑料薄膜等。并且，由于上述第二绝缘膜105保护沟道区域，因此在专利文献I公开有能够通过除了可以使用理所当然的干蚀刻还可以使用湿蚀刻的图案化形成源极电极106和漏极电极 107。此外，在下述的专利文献2作为实施方式公开有后述的一个晶体管型光传感器电路。另外，在下述的专利文献3公开有一种电路基板，其在透光性基板上设置有具备由非晶质半导体形成的受光部的光电转换元件；和具备由多晶半导体形成的半导体层的开关元件。并且，在下述的专利文献4公开有一种液晶显示装置，在像素显示部中具备包括非单结晶半导体的像素开关，并且将包括单结晶半导体的周边驱动电路设置为用于上述像素开关的驱动。现有技术文献专利文献专利文献I :日本国公开专利公报“特开2008 — 166716号(2008年7月17日公开)，，专利文献2 :国际公开“W02007 — 145347号(2007年12月21日公开)”专利文献3:日本国公开专利公报“特开2005 — 72126号(2005年3月17日公开)，，专利文献4 :日本国公开专利公报“特开平10 - 293322号(1998年11月4日公开)，，专利文献5 :国际公开“W02009 — 025120号(2009年2月26日公开)”

发明内容
发明想要解决的问题
但是，在上述专利文献3和4公开的结构中，在同一基板上设置有特性不同的TFT，任一个TFT都是顶部栅极型(正向排列型)TFT。因此，在将专利文献3和4公开的结构适用于相对于像素从与显示面相反的一侧照射显示用的光的背光源类型的显示装置的情况下，由于显示用的光直接入射半导体层(沟道层)，因此产生TFT的断开电流上升的问题和导致特性的经时变化或劣化的问题。另外，在将专利文献3的电路基板适用于例如带有触摸面板功能的显示装置那样的、同时进行用于图像显示的背光源的点灯和检测触摸位置的传感的显示装置的情况下，显不用的光相对于传感而言成为噪声光。因此，为了使显示用的光不直接入射沟道层，沟道层的下层需要遮光层，因此制造工序变长且成本变高。本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供能够以低成本充分发挥装载有半导体的种类不同的多个TFT的电路基板的性能的结构及其制造方法。用于解决课题的方法本发明的电路基板，其特征在于(I)上述电路基板包括多个晶体管元件，该多个晶体管元件以与配置为矩阵状的像素对应或者与上述像素的规定数量的一组对应的方式设置于同一绝缘性基板上，(2)上述多个晶体管元件中的至少一个为第一薄膜晶体管元件，上述第一薄膜晶体管元件包括氧化物半导体作为沟道层，(3)上述多个晶体管元件的至少另一个为第二薄膜晶体管元件，上述第二薄膜晶体管元件包括(a)非晶硅半导体、(b)微晶硅半导体、或将这些(a) (b)的半导体叠层而得的半导体作为沟道层，(4)上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件均为底部栅极型的晶体管。在上述结构中，(也称为半导体层或活性层)包括氧化物半导体作为沟道层的第一薄膜晶体管元件，具有不增大尺寸就能够获得高输出电压的第一特性。另一方面，包括(a)非晶硅半导体、(b)微晶硅半导体、或叠层这些(a) (b)的半导体而得的半导体(非氧化物半导体)作为沟道层的第二薄膜晶体管元件，具有对于光的感度高且高电阻的第二特性。因此，能够得到在同一绝缘性基板上装载有充分发挥各自的特性的电路的电路基板。具有上述第一特性的第一薄膜晶体管元件能够形成得尺寸小，因此优选例如像素的开关元件、或者与像素或多个像素对应地设置的光传感器电路的输出元件等，在该情况下，能够抑制像素的开口率降低。具有上述第二特性的第二薄膜晶体管元件，例如优选作为构成对上述光传感器电路的光传感器元件或上述开关元件进行电路上的保护的保护电路的电路元件等。在将第二薄膜晶体管元件使用于上述光传感器元件的情况下，能够构成适合于具备触摸面板功能的显示装置的电路基板。在将该电路基板使用于从相对于像素与显示面相反的一侧照射显示用的光的背光源类型的显示装置的情况下，还具有以下的优点。即，因为各薄膜晶体管元件的栅极电极遮挡显示用的光，所以特别能够获得无需另外设置遮光膜就能够防止第一薄膜晶体管元件 的特性劣化的效果。除此之外，也能够获得通过栅极电极遮挡对使用第二薄膜晶体管元件的传感来说为噪声光的显示用的光的效果。由此，因为无需另外设置遮光层，所以具有能够以低成本充分发挥装载有半导体的种类不同的多个薄膜晶体管元件的电路基板的性能的效果。此外，对于与本发明的电路基板相关的结构(5) (18)，在实施方式中后述。本发明的电路基板的制造方法，其特征在于(19)其是在同一绝缘性基板上形成第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件的电路基板的制造方法，其中，上述第一薄膜晶体管元件与上述第二薄膜晶体管元件的形成沟道层的半导体的种类不同，上述电路基板的制造方法包括(20)第一工序，通过形成于上述绝缘性基板上的同一导电层的图案化，形成上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件的各栅极电极；(21)第二工序，在上述各栅极电极上形成栅极绝缘膜；和(22)第三工序，在形成上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件的各沟道层后，通过同一导电层的图案化，形成上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极。根据上述结构，关于电路基板的发明，如已说明的那样，能够廉价地制造高性能的电路基板。此外，某关注的技术方案记载的结构和另外的技术方案记载的结构的组合，不仅限于与该关注的技术方案引用的技术方案所记载的结构的组合，只要能够达成本发明的目的，就能够与在该关注的技术方案中未引用的技术方案所记载的结构的组合。发明效果本发明的电路基板，如以上所述，其特征在于上述电路基板包括多个晶体管元件，该多个晶体管元件以与配置为矩阵状的像素对应或者与上述像素的规定数量的一组对应的方式设置于同一绝缘性基板上，上述多个晶体管元件中的至少一个为第一薄膜晶体管元件，上述第一薄膜晶体管元件包括氧化物半导体作为沟道层，上述多个晶体管元件的至少另一个为第二薄膜晶体管元件，上述第二薄膜晶体管元件包括(a)非晶硅半导体、(b)微晶硅半导体、或将这些(a) (b)的半导体叠层而得的半导体作为沟道层，上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件均为底部栅极型的晶体管。因此，具有能够以低成本充分发挥装载有半导体的种类不同的多个薄膜晶体管元件的电路基板的性能的效果。本发明的电路基板的制造方法，如上所述，其特征在于，包括第一工序，通过形成于上述绝缘性基板上的同一导电层的图案化，形成上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件的各栅极电极；第二工序，在上述各栅极电极上形成栅极绝缘膜；和第三工序，在形成上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件的各沟道层后，通过同一导电层的图案化，形成上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极。因此，具有能够廉价地制造高性能的电路基板的效果。


图I是示意地表示本发明的实施方式的电路基板的基本结构的截面图。图2是示意地表示图I所示的电路基板的基本结构的变形例的截面图。图3是表示在液晶显示装置的有源矩阵基板上形成的多个像素和光传感器电路的电路结构的电路图。图4是表示液晶显示装置的结构的示意块图。图5是表不上述光传感器电路的动作的时序图。图6是依次表不图I所不的电路基板的制造工序的工序图。图7是依次表不图2所不的电路基板的制造工序的工序图。图8是表示本实施方式的液晶显示装置的概略结构的块图。图9是表示在图8中图示的区域Sb内所嵌入的保护电路和像素电路的电路结构的电路图。图10是表示上述保护电路的另外的电路结构的电路图。图11是使用TFT的电路记号表示构成上述保护电路的双方向二极管的电路图。图12是上述保护电路和TFT的示意的平面图。图13是沿图12所示的A — A'线的、上述保护电路的示意的截面图。图14是表示现有的底部栅极型(反向排列型)TFT的结构的截面图。
具体实施例方式实施方式I以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。其中，该实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要无特别规定性记载，就不表示将该发明的范围限定于此，而只不过仅为说明例。(电路基板的基本结构)首先，参照图I，对本发明的电路基板I的基本结构进行说明。图I是示意地表示电路基板I的基本结构的截面图。如图I所示，电路基板I包括以与排列为矩阵状的像素(参照图3)对应或者与上述像素的规定数量的一组对应方式设置于同一绝缘性基板2上的多个晶体管元件。该多个晶体管元件中的至少一个为第一薄膜晶体管元件10，第一薄膜晶体管元件10包括氧化物半导体作为沟道层(也称为半导体层或活性层)11。此外，以后将第一薄膜晶体管元件10称为氧化物TFT10。作为氧化物半导体，适用以In-Ga-Zn-O为代表的非晶氧化物材料，也能够使用以氧化锌(ZnO)为代表的多结晶材料。另外，上述多个晶体管元件中的至少另一个为第二薄膜晶体管元件20。第二薄膜晶体管元件20包括氢化非晶硅半导体(a - Si:H)作为沟道层21，其电路上的作用与上述氧化物TFTlO不同。此外，以后将第二薄膜晶体管元件20称为a-SiTFT20。作为上述沟道层21的结构材料，不限于非晶硅半导体，能够采用微晶硅半导体(微晶娃半导体、S卩μ c — Si)、或将a — Si:H和μ c — Si叠层而得的叠层半导体。叠层半导体能够应对在I层中不能够完全受光的波长频带，因此能够形成宽波长频带的高感度的光传感器兀件。
此外，对氧化物TFTlO和a_SiTFT20的细部的结构在后文进行叙述。在上述结构中，氧化物TFTlO具备以下所述的第一特性，即因为不增大尺寸就能够获得高输出电压(迁移率为a-SiTFT的约20倍)，所以能够抑制像素的开口率降低，但对光(特别是可见光)的感度低。另一方面，a-SiTFT20具备以下所述的第二特性，即对光的感度高，但由于其迁移率低，因此输出电压低。S卩，具备上述第一特性的氧化物TFTlO和具备第二特性的a_SiTFT20能够发挥不同的电路上的作用。因此，根据上述结构，能够获得安装有有效利用各种上述不同作用的电路且性能良好的电路基板I。(电路基板的应用例一光传感器电路)图3表不上述电路基板I的一个应用例。图3是表不在液晶显不装置的有源矩阵基板上形成的多个像素30和光传感器电路40的电路结构的电路图。该有源矩阵基板相当于电路基板I。其中，对于光传感器电路40,适用电路基板I的上述基本结构。此外，图3表示在后面基于图4说明的液晶显示装置50所具备的显示面板51图示的区域Sa内嵌入的电路结构。首先，对光传感器电路40概略地进行说明时，如图3所示，上述氧化物TFTlO和a-SiTFT20构成光传感器电路40，氧化物TFTlO承担光传感器电路40的传感器输出(输出放大器)的作用，a-SiTFT20承担光传感器电路40的光传感器元件的作用。更具体来讲，光传感器电路40构成为仅使用一个承担传感器输出的作用的晶体管的IT (晶体管省略)方式的电路。氧化物TFTlO作为源极跟随器晶体管(电压跟随器晶体管)发挥功能。氧化物TFTlO的漏极与AMP电源供给总线Vsm Cm是表示像素的列号的自然数)连接，源极与光传感器输出总线Vom+Ι连接。上述AMP电源供给总线Vsm和光传感器输出总线Vom+Ι与图4所示的传感器读出电路55连接，从传感器读出电路55对AMP电源供给总线Vsm施加电源电压VDD。另外，氧化物TFTlO的基底与作为光电二极管发挥功能的a_SiTFT20的源极连接，并与升压用电容器41的一端连接。如图I所示，a_SiTFT20的漏极电极26与栅极电极22 (基底)短路连接。即，也如图3所示，a-SiTFT20具有二极管连接的结构，作为以源极电极25为阴极、以漏极电极26为阳极的光电二极管发挥功能。并且，a_SiTFT20的漏极与从图4所示的传感器扫描信号线驱动电路54输送重置信号RST的光电二极管重置用配线Vrstn (η为表示像素的行号的自然数)连接，升压用电容器41的另一端与输送光传感器行选择信号RWS的光传感器行选择用配线Vrwn连接。此夕卜，光传感器行选择信号RWS具有选择排列为矩阵状的光传感器电路的规定行,并从位于该规定行的光传感器电路40输出检测信号的作用。在上述结构中，氧化物TFTlO具备以下第一特性，即因为不增大尺寸就能够获得高输出电压，所以能够抑制像素的开口率降低，但对光的感度低，因此，适用于光传感器电路40的传感器输出的作用。另一方面，a-SiTFT20具备第二特性，即对光的感度高，但由于其迁移率低，因此输出电压低，所以适用于光传感器电路40的光传感器元件的作用。此外，要求在光传感器元件中具有对于紫外光区域、可见光区域和红外光区域中的任一波长带的感度。a — Si:H在500 600nm附近具有感度的波峰，具有遍及大致整个可见光区域的良好的感度。 由此，氧化物TFTlO和a_SiTFT20能够构成具备抑制像素的开口率降低、高感度、响应速度快的优点的光传感器电路40。a-SiTFT20的沟道层21在采用μ c 一 Si、或叠层有a — Si:H和μ c — Si的叠层半导体的情况下也同样。另外，上述光传感器电路40的优点，例如在使用液晶的像素配置为矩阵状的有源矩阵基板内安装多个光传感器电路40，从而构成具备触摸面板功能或图像扫描功能等的液晶显示装置的情况下，非常有利。此外，对光传感器电路40的动作在后文进行叙述。(像素的结构)如图3所示，在设置有上述光传感器电路40的电路基板I上，还形成有构成像素30的周知的要素，该周知的要素包括栅极配线Gn和源极配线Sm形成为矩阵状，与该两线的交差位置对应地驱动上述像素30的开关元件；和形成液晶电容的像素电极、辅助电容等。此外，各像素30的辅助电容与辅助电容线Csn连接。光传感器电路40可以设置为与全部的像素30相同数量，也可以与像素30的规定数量的一组对应设置。光传感器电路40的数量可以根据兼顾光检测所要求的分辨率而决定。在图3所示的例中，在3个像素30设置有一个光传感器电路40。作为3个像素30，能够分配为与全彩色显示对应的R (红)、G (绿色)、B (蓝色)3个像素。此外，源极配线Sm兼作为上述AMP电源供给总线Vsm，与源极配线Sm相邻的源极配线Sm+1兼作为上述光传感器输出总线Vom+1。(TFT的细部的结构例I)如图I所示，本实施方式中，上述氧化物TFTlO和a_SiTFT20均作为底部栅极型的晶体管而构成。更具体来讲，氧化物TFTlO包括作为底部栅极的栅极电极12，以SiO2为主要成分的第一栅极绝缘膜(第一绝缘层)3覆盖栅极电极12。在第一栅极绝缘膜3上成膜有上述沟道层11，在沟道层11上叠层有以SiO2为主要成分的蚀刻阻隔层14。并且，覆盖沟道层11和蚀刻阻隔层14的源极一侧的各侧面的源极电极15，形成于从第一栅极绝缘膜3的上表面至蚀刻阻隔层14的上表面的范围。同样，覆盖沟道层11和蚀刻阻隔层14的漏极一侧的侧面的漏极电极16，形成于从第一栅极绝缘膜3的上表面至蚀刻阻隔层14的上表面的范围。a-SiTFT20也与氧化物TFTlO同样具有作为底部栅极的栅极电极22，与氧化物TFTlO共有的第一栅极绝缘膜3覆盖栅极电极22。其中，在a-SiTFT20的情况下，在第一栅极绝缘膜3上局部形成有以SiNx为主要成分的第二栅极绝缘膜(第二绝缘层)23，在第二栅极绝缘膜23上形成有上述沟道层21。另外，在沟道层21上叠层有源极侧与漏极侧分离的导电层24。导电层24能够使用掺杂有比较高浓度的η型杂质的η + a — Si或η + μ c —Si。并且，覆盖第二栅极绝缘膜23、沟道层21和导电层24的源极一侧的各侧面的源极电极25，形成于从第一栅极绝缘膜3的上表面至导电层24的源极一侧的上表面的范围。同样，覆盖第二栅极绝缘膜23、沟道层21和导电层24的漏极一侧的各侧面的漏极电极26，形成于从第一栅极绝缘膜3的上表面至导电层24的漏极一侧的上表面的范围。
氧化物TFTlO和a_SiTFT20被以SiNx为主要成分的钝化膜4覆盖保护。此外，a-SiTFT20的漏极电极26经由形成于第一栅极绝缘膜3的通孔，与栅极电极22短路连接。(TFT的细部的结构例2)如上所述，在上述氧化物TFTlO和a_SiTFT20中，将a_SiTFT20所具备的绝缘膜设为上述第一栅极绝缘膜3和第二栅极绝缘膜23的2层结构。但是，通过将第一栅极绝缘膜3的主要成分从SiO2置换为SiNx，与图I的结构相反，也可以将氧化物TFTlO所具备的绝缘膜设为2层结构。图2表不其具体的结构。图2是不意地表不图I所不的电路基板的基本结构的变形例的截面图。此外，对与图I所示的部件相同的部件标注相同的附图标记，省略其详细说明。图2所示的电路基板IA包括均作为底部栅极型的晶体管而构成的氧化物TFTlOA和 a-SiTFT20A。更具体来讲，氧化物TFTlOA包括作为底部栅极的栅极电极12，以SiNx为主要成分的第一栅极绝缘膜(第一绝缘层)3A覆盖栅极电极12。在第一栅极绝缘膜3上，局部地形成有以SiO2为主要成分的第二栅极绝缘膜(第二绝缘层)23A，在第二栅极绝缘膜23A上，依次形成有上述沟道层11和蚀刻阻隔层14。对于源极电极15和漏极电极16，除了将它们设置在第二栅极绝缘膜23A上这点之外，与图I的结构没有改变。另一方面，a-SiTFT20A也与氧化物TFTlOA同样包括作为底部栅极的栅极电极22，与氧化物TFTlOA共有的第一栅极绝缘膜3A覆盖栅极电极22。除此之外，从图I的a-SiTFT20除去第二栅极绝缘膜23后的结构与a_SiTFT20相同。并且，氧化物TFTlOA和a_SiTFT20A被以SiNx为主要成分的钝化膜4覆盖保护这点也与图I的结构相同。此外，a-SiTFT20A的漏极电极26经由形成于第一栅极绝缘膜3A的通孔与栅极电极22短路连接。(TFT的结构的优点I)
这样，由于氧化物TFTlO和a-SiTFT20、或者氧化物TFTlOA和a_SiTFT20A均为底部栅极型，因此例如在具备背光源并通过上述像素30对背光源的出射光强度进行调制的显示装置装载有上述电路基板I或电路基板IA的情况下，栅极电极12和22能够遮挡背光源的出射光。特别是，能够获得不另外设置遮光膜也能够防止氧化物TFTlO或氧化物TFTlOA的特性劣化的效果。除此之外，也能够获得通过栅极电极12和22遮挡对使用a_SiTFT20或a-SiTFT20A的传感来说成为噪声光的背光源的出射光的效果。由此，因为无需另外设置遮光层，所以能够以低成本充分发挥装载有半导体的种类不同的多个薄膜晶体管元件的电路基板的性能。(TFT的结构的优点2)另外，在后面对电路基板I和电路基板IA的制造工序进行详细叙述，栅极电极12和栅极电极22通过同一导电层(的图案化)形成，并且源极电极15、25和漏极电极16、26通 过同一导电层(的图案化)形成。由此，如已经说明的方式，当在具备背光源的显示装置装载有上述电路基板I或电路基板IA的情况下，能够获得以下的显著的效果，即能够以不使抑制像素30的开口率降低、高感度、响应速度快的优点劣化的方式，使制造工序简单化，并减轻成本。(TFT的结构的优点3)如已经说明的那样，在电路基板I中，氧化物TFTlO的上述沟道层11被以氧化物类的SiO2为主要成分的第一栅极绝缘膜3和以SiO2为主要成分的蚀刻阻隔层14夹持。另一方面，在将a_SiTFT20的栅极绝缘膜设为SiNx / SiO2的2层结构的情况下，a-SiTFT20的上述沟道层21被以氮化物类的SiNx为主要成分的第二栅极绝缘膜23和以SiNx为主要成分的钝化膜4夹持。另外，在电路基板IA中，在将氧化物TFTlO的栅极绝缘膜设为SiO2 / SiNx的2层结构的情况下，氧化物TFTlO的沟道层11被以氧化物类的SiO2为主要成分的第二栅极绝缘膜23A和以SiO2为主要成分的蚀刻阻隔层14夹持。另一方面，a-SiTFT20A的上述沟道层21被以氮化物类的SiNx为主要成分的第一栅极绝缘膜3A和以SiNx为主要成分的钝化膜4夹持。并且，第一栅极绝缘膜3作为氧化物TFTlO和a_SiTFT20共用的同一层而形成，第一栅极绝缘膜3A作为氧化物TFTlOA和a-SiTFT20A共用的同一层而形成。由此，构成沟道层11的氧化物半导体和构成沟道层21的非晶硅半导体能够与各自适合的栅极绝缘膜或者钝化膜相接。S卩，当还原性材料(在此，形成沟道层21的氢化a — Si和形成钝化膜4的SiNx^氧化物半导体相接时，被还原，其特性劣化，但在上述结构中，氧化物与氧化物半导体相接，因此能够防止其特性劣化。另外，当氧化物与非晶硅半导体或微晶硅半导体相接时，被氧化，其特性劣化，但在上述结构中，由于还原性材料与非晶硅半导体或微晶硅半导体相接，因此能够防止其特性劣化。除此之外，因为第一栅极绝缘膜3或第一栅极绝缘膜3A作为单一层形成，所以也能够实现制造工序的更加简单化和成本降低。
(显示装置的结构)作为装载有上述电路基板I或电路基板IA的显示装置的一个例子，对液晶显示装置50的概要结构进行说明。图4是表示液晶显示装置50的结构的概略块图。如图4所示，液晶显示装置50包括显示面板51 ;显示用扫描信号线驱动电路52 ;显示用视频信号线驱动电路53 ;传感器扫描信号线驱动电路54 ;传感器读出电路55 ;传感图像处理部56 ;和电源电路57。上述显示面板51包括夹持并封止液晶层的有源矩阵基板和相对基板。图I所示的上述绝缘性基板2为有源矩阵基板的基底部件，例如为玻璃基板。构成显示用扫描信号线驱动电路52、显示用视频信号线驱动电路53、传感器扫描信号线驱动电路54和传感器读出电路55的电路，可以作为另外制作的LSI而安装于显示面板51上，另外也可以在绝缘性基板2上形成为单片电路。“形成为单片电路”表示通过物理工艺和化学工艺中的至少一种在绝缘性基板2上 直接形成电路元件，不包括半导体电路作为模块安装于玻璃基板。在液晶显示装置50为VA (Vertical Alignment :垂直取向)模式的液晶显示装置的情况下，在相对基板设置有共用电极和R (红)、G (绿色)、B (蓝色)的彩色滤光片。此外，本发明不受液晶模式的制约，因此也能够适用于TN (Twisted Nematic :扭曲向列)模式，并且也能够适用于共用电极设置于有源矩阵基板的称为横电场施加方式的IPS (In-PlaneSwitching :平面转换)模式。上述显示用扫描信号线驱动电路52使用上述栅极配线Gn生成逐行有选择地扫描像素30的扫描信号。上述显示用视频信号线驱动电路53使用上述源极配线Sm对各像素30供给视频信号。上述传感器扫描信号线驱动电路54逐行地选择光传感器电路40进行驱动，传感器读出电路55使用上述AMP电源供给总线VSm对光传感器电路40供给一定电位的上述电源电压VDD，使用上述光传感器输出总线Vom+Ι，从光传感器电路40读出光检测信号。上述传感图像处理部56包括LSI (Large Scale Integrated Circuit :大规模集成电路)和PC (Programmable Controler :程序控制器)等,按照被存储的图像处理程序,根据光传感器电路40输出的光检测信号，生成原稿的扫描图像、或者对于显示面板2的手指或点笔(PiontingPen)的位置等的信息。电源电路57向各电路52 56供给各自需要的电源电压。此外，液晶显示装置50的结构不限定于上述结构，传感器扫描信号线驱动电路54或传感器读出电路55也可以作为功能而包括于其它的电路、具体来讲显示用扫描信号线驱动电路52或显示用视频信号线驱动电路53等，传感器读出电路55也可以包含于传感图像处理部56的功能。(光传感器电路的动作明状态)接着，参照图5，对光传感器电路40的动作进行说明。图5是表示光传感器电路40的动作的时序图。以下，列举氧化物TFTlO和a-SiTFT20进行说明，但对于上述氧化物TFTlOA和a-SiTFT20A，与光传感器电路40的动作也同样。首先，为了重置氧化物TFTlO的基底电位VINT，从传感器扫描信号线驱动电路54向光电二极管重置用配线Vrstn输送高电平的重置信号RST。由此，在重置期间(tl t2)，作为光电二极管的a-SiTFT20被施加顺方向偏压,所以升压用电容器41被充电,基底电位VINT逐渐上升，最终达到初始化电位(Vddk)。在基底电位VINT到达初始化电位后，当使重置信号RST降落至低电平时，因为a-SiTFT20的阴极电位(作为氧化物TFTlO的基底与a_SiTFT20的源极的连接部位的netA的电位)比阳极电位高，所以a-SiTFT20被施加逆偏压。此时的基底电位VINT为从上述初始化电位(Vddk)减去a-SiTFT20的正方向电压下降量(Vf)和由a_SiTFT20的寄生电容引起的电压下降量(AVkst)而得的值。在该状态下，a_SiTFT20被照射光的光检测期间(t2 t3)中，根据光的强度，由逆偏压引起的光电流在a-SiTFT20流动。其结果，保持在升压用电容器41的电荷经由光电二极管重置用配线Vrstn被放电，因此，基底电位VINT逐渐下降，最终下降至与光的强度对应的检测电位。此外，由上述逆偏压引起的光电流越大地流动，光传感器元件的感度越高。 接着，进入光检测结果的读取期间、即检测信号读取期间(t3 t4)，之后，从传感器扫描信号线驱动电路54经由光传感器行选择用配线Vrwn向升压用电容器41的另一端施加高电平的行选择信号RWS。由此，通过升压用电容器41，基底电位VINT被提高，所以基底电位VINT成为在上述检测电位上追加行选择信号RWS的高电平的电位而得到的电位(例如、图5所示的电位VI)。此外，图5所示的电位Vl对应于a_SiTFT20接收强光而使得基底电位VINT在t3降落至最低电平时的明状态。当基底电位VINT被提高时，超过氧化物TFTlO成为接通的阈值电压，所以氧化物TFTlO成为接通状态。其结果，将通过与基底电位VINT的电平对应的、即与光的强度对应的増幅率而被控制的电压作为检测信号(例如图5所示的明状态的VPIX)，从氧化物TFTlO的源极输出，经由光传感器输出总线Vom+Ι输送至传感器读出电路。(光传感器电路的动作；暗状态)另一方面，在上述光检测期间(t2 t3)中，在a_SiTFT20未被照射光的情况下，由于在a-SiTFT20不产生光电流，因此基底电位VINT大致持续保持初始化电位。实际上，由于稍微产生泄漏电流，因此基底电位VINT为比初始化电位稍低的检测电位。接着，在上述检测信号读取期间(t3 t4)中，与上述同样地，通过升压用电容器41，基底电位VINT被提高，基底电位VINT成为与在上述初期化电位上追加行选择信号RWS的高电平的电位而得到的电位大致相等的电位(例如图5所示的电位V2)。此时，氧化物TFTlO输出的检测信号(例如图5所示的暗状态的VPIX)表示最大电平。这样，生成带有与a-SiTFT20接收的光的强度对应的电平的检测信号，而且该检测信号在与光传感器电路40对应的像素30中生成。因此，图4所示的液晶显示装置50利用作为显示用的光源而具备的背光源的光，能够对配置于显示面板51附近的检测对象物进行显示面板51上的坐标读取、文字读取、或者指纹读取等的检测动作。此外，光传感器电路40与现有的CMOS光传感器电路相比，包括非常少的数量的元件。因此，光传感器电路40的占有面积变小，因此，IT方式的光传感器电路40对于增大像素30的开口率来说非常有利。另外，如果元件的数量少，则光传感器电路40的自身寄生电容变小，所以检测动作的反应速度变快，并且还能够通过寄生电容的引入来改善动态范围(dynamic range)降低的问题。(电路基板的制造方法I)以下，对于上述电路基板I的制造方法，以简单化的方面为中心进行说明。图6是依次表不电路基板I的制造工序的工序图。本发明的电路基板的制造方法，如基于图I所说明的那样，由于形成沟道层11、21的半导体的种类不同，因此是用于将电路上的作用相互不同的氧化物TFTlO和a-SiTFT20形成于同一绝缘性基板2上的制造方法。如图6的(a)所示，通过形成于绝缘性基板2上的相同的导电层的图案化，同时形成氧化物TFTlO和a-SiTFT20的各栅极电极12、22 (工序A)。该工序A相当于在技术方案 中记载的第一工序。接着，在各栅极电极12、22上，形成以作为适合于氧化物半导体(不使氧化物半导体劣化)的绝缘性材料的SiO2为主要成分的上述第一栅极绝缘膜3 (工序B)。然后，在与a_SiTFT20的沟道层21的形成位置对应的位置的第一栅极绝缘膜3上，叠层以作为适合于非晶硅半导体(不使非晶硅半导体劣化)的绝缘性材料的SiNx为主要成分的第二绝缘膜23a (工序C)，并依次叠层a — Si膜21a和导电膜24a (工序D)。导电膜24a是掺杂比较高浓度的η型杂质而得到的η + a — Si或n+yc — Si的膜。接着，如图6的(b)所示，对第二绝缘膜23a、a — Si膜21a和导电膜24a —并进行图案化(工序E)，形成用于a-SiTFT20的上述第二栅极绝缘膜23、沟道层21和导电层24形成前的导电层24b (工序F)。此外，上述工序B、工序C、工序E和工序F相当于在技术方案中记载的第二工序。接着，如图6的(C)所示，在第一栅极绝缘膜3上成膜氧化物半导体并进行图案化，而形成氧化物TFTlO的沟道层11 (工序G)。然后，如图6的(d)所示，通过在沟道层11上形成以Si02为主要成分的膜并进行图案化，而形成上述蚀刻阻隔层14 (工序H)。接着，如图6的(e)所示，为了在a_SiTFT20设置二极管连接，而在第一栅极绝缘膜3形成接触孔3a，使栅极电极22局部露出(工序I)。之后，通过在整个面成膜导电层并进行图案化，从同一导电层同时形成氧化物TFTlO和a-SiTFT20的源极电极15、25和漏极电极16、26 (工序J)。此后，以源极电极25和漏极电极26为掩膜，对导电层24b进行蚀刻，在导电层24b形成间隙，形成上述导电层24(工序K)。此外，工序J相当于在技术方案中记载的第三工序。最后，如图6的(f )所不，利用纯化I旲4覆盖整个面(工序L),电路基板I完成。如上所述，根据本发明的电路基板的制造方法，同时形成第一栅极绝缘膜3作为氧化物TFTlO和a-SiTFT20共有的同一层，在其后，形成以SiNx为主要成分的第二绝缘膜23a，使a-SiTFT20的栅极绝缘膜为Si02/SiNx的2层结构，所以制造工序不烦杂，能够实现简单化和成本降低。而且，由同一导电层形成氧化物TFTlO和a_SiTFT20的各栅极电极11和22，并且各源极电极15和25以及漏极电极16和26也由同一导电层形成。由此，能够实现制造工序的进一步简单化和成本降低。
(电路基板的制造方法2)接着，以下，对于图2所示的电路基板IA的制造方法，以与上述电路基板I的制造方法不同点为中心进行说明。图7是依次表示电路基板IA的制造工序的工序图。如图7的(a)所示，对于在绝缘性基板2上同时形成各栅极电极12和22的工序A，如上述说明。接着，在各栅极电极12和22上形成以作为适合于非晶硅半导体(不使非晶硅半导体劣化)的绝缘性材料的SiNx为主要成分的上述第一栅极绝缘膜3A (工序B’)。然后，依次叠层a —Si膜21a和导电膜24a (工序C’)。导电膜24a是掺杂比较高浓度的η型杂质而得到的η + a-Si或η + μ c_Si的膜。接着，如图7的(b)所示，对a — Si膜21a和导电膜24a —并进行图案化(工序D’)，形成用于a-SiTFT20A的上述沟道层21和导电层24形成前的导电层24b (工序E’)。 接着，如图7的(C)所示，在第一栅极绝缘膜3A上叠层以作为适合于氧化物半导体(不使氧化物半导体劣化)的绝缘性材料的SiO2为主要成分的第二绝缘膜23b (工序F’)。之后，通过在第二绝缘膜23b上成膜氧化物半导体并进行图案化，而形成氧化物TFTlOA的沟道层11 (工序G’)。而且，如图7的(d)所示，通过在沟道层11上形成以SiO2S主要成分的膜并进行图案化，而形成上述蚀刻阻隔层14 (工序H’)。然后，如图7的(e)所示，例如使用光刻的方法，通过从a_SiTFT20A上除去第二绝缘膜23b，在氧化物TFTlOA的沟道层11与第一栅极绝缘膜3A之间局部地形成上述第二栅极绝缘膜23A (工序I’)。此外，上述工序B’、工序F’和工序I ’相当于在技术方案中记载的第二工序。除此之外，如图7的(f)所示，a_SiTFT20A的二极管连接的形成工序；利用同一导电层同时形成氧化物TFTlOA和a-SiTFT20A的源极电极15和25以及漏极电极16和26的工序；形成a-SiTFT20A的导电层24的工序；和形成图7的(g)所示的钝化膜4的工序，如参照图6进行的上述说明。这样，电路基板IA完成。如上所述，根据本发明的电路基板的制造方法，同时形成第一栅极绝缘膜3作为氧化物TFTlO和a-SiTFT20共有的同一层，之后，形成以SiO2为主要成分的第二栅极绝缘膜23A，使氧化物TFTlOA的栅极绝缘膜为SiNx/Si02的2层结构，所以制造工序不烦杂，能够实现简单化和成本降低。而且，由同一导电层形成氧化物TFTlOA和a_SiTFT20A的各栅极电极11和22，并且各源极电极15和25以及漏极电极16和26也由同一导电层形成。由此，能够实现制造工序的进一步简单化和成本降低。实施方式2当基于附图对本发明的另外的实施方式进行说明时，如以下所述。其中，在该实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要无特别规定的记载，就不表示将该发明的范围限定于此，而只不过仅为说明例。另外，为了便于说明，对与上述实施方式相同的构成标注相同附图标记，并省略其详细的说明。(显示装置的结构)
图8是表示本实施方式的液晶显示装置50a的概略的结构的块图。液晶显示装置50a具备从上述显示面板51除去光传感器电路40而得到的显示面板51a ;上述显示用扫描信号线驱动电路52 ;上述显示用视频信号线驱动电路53 ;和对各驱动电路52和53供给需要的电源电压的电源电路57a。此外，液晶显示装置50a的结构不限定于图8所示的一个结构例。液晶显示装置50a，在显示用扫描信号线驱动电路52与像素电路之间设置用于保护构成显示面板51a内的像素电路的薄膜元件不受外来噪声等影响的保护电路。(电路基板的应用例一保护电路和像素电路)图9是表示在图8所示的区域Sb所嵌入的保护电路60和像素电路70的电路构结构的电路图。在本实施方式的电路基板中包括保护电路60，其对设置在同一绝缘性基板上的成为多个晶体管元件的一部分的第一晶体管元件(例如、像素电路70的像素驱动用TFT71)进 行电路上的保护，该保护电路60包括成为多个上述晶体管元件的一部分的第二晶体管元件(例如作为二极管61发挥功能的TFT)。另外，上述第一晶体管元件包括氧化物TFT，上述第二晶体管元件包括a-SiTFT。S卩，在需要高电阻的元件(例保护元件)中使用a-SiTFT，在优选低电阻(高迁移率)的元件(例开关元件)中使用氧化物半导体。此外，替代a-SiTFT，能够采用通过yc —Si、或叠层a — Si :H和μ c — Si而得到的叠层半导体而构成沟道层的TFT。更具体来讲，如图9所示，保护电路60是并列连接正方向相互逆向的二极管61而构成的双方向二极管，相对于全部的栅极配线Gn逐个地设置。这样的保护电路60也称作二极管短路。保护电路60的一端与栅极配线Gn连接，另一端例如与接地线连接。由此，即使由于静电等而引起的过大的电压被施加到栅极配线Gn，在栅极配线Gn与接地线之间也能够快速地形成放电通路，因此能够保护构成像素电路的薄膜晶体管等不受到过大的电压的影响。而且，双方向二极管能够对应正负两极性的过大的电压。另外，如图10所示，也能够以连接相互相邻的栅极配线Gn与栅极配线Gn+Ι的方式设置上述保护电路60。在该情况下，能够使施加于一个栅极配线Gn的过大的电压分散到其他的栅极配线，因此同样地能够保护像素电路70。(将保护电路的TFT设为a-SiTFT的意义)如上所述，将作为保护电路60的二极管61发挥功能的TFT设为使用有a-SiTFT、Uc-Si或上述叠层半导体的TFT。这对减小保护电路60的占有面积、减小显示面板51a的边框尺寸是有效的。氧化物TFT具有与a-SiTFT相比导通电阻小一个数量级的特性。因此，在图9的保护电路60使用氧化物TFT的情况下，从栅极配线Gn至接地线之间存在发生电流的泄露的问题，在图10的保护电路60使用氧化物TFT的情况下，在相邻的栅极配线之间存在发生电流的泄露的问题。因此，当作为保护电路60的二极管61期望使用氧化物TFT时，如图12所示，增大氧化物TFT的沟道长(L长)，由此需要增大氧化物TFT的上述导通电阻。因此，必须增大氧化物TFT的尺寸，对显示面板51a的窄边框化带来障碍。此外，当优先显示面板51a的窄边框化，而未设置保护电路60时，在像素电路70发生绝缘破坏等，显示面板51a的制造的成品率降低。这样，对于在同一绝缘性基板上发挥电路上不同的作用的薄膜晶体管，根据其作用，采用具有最佳特性的薄膜晶体管，因此能够最大限度地提高电路基板的性能。S卩，在本实施方式中，如液晶显示装置的各像素的开关元件、或者在与该开关元件同一绝缘性基板上形成为单片电路的驱动电路所包含的晶体管元件那样，因为将进行主要动作的晶体管元件设为氧化物TFT,所以能够提高响应性或驱动能力。另外，因为将构成保护电路的晶体管元件设为a-SiTFT，所以能够实现显示面板的窄边框化，对显示装置的小型化有帮助。由此，能够提供装载有小型且闻性能的电路的电路基板和显不装置。 此外，上述保护电路60，如在上述的专利文献5中公开的那样，也能够设置于源极配线Sm,而不限定于图9和图10的方式。(双方向二极管的平面结构)图11是使用TFT的电路记号标示构成保护电路60的双向二极管的电路图。如图11所示，将使漏极与栅极短路连接的2个TFT60a和60b中的TFT60a的栅极连接于栅极配线GnJf TFT60b的栅极连接于相邻的栅极配线Gn+Ι，并且使各自的源极与对方的栅极连接。图12是保护电路60和TFT的示意的平面图。如图12所示，在TFT60a中，栅极电极62a从栅极配线Gn向栅极配线Gn+Ι —方突出，在设置于栅极电极62a的上方的a — Si半导体的沟道层63a上，源极电极64a与漏极电极65a隔着间隔相对。上述漏极电极65a经由接触孔66a与栅极电极62a连接。源极电极64a经由接触孔66b与TFT60b的栅极电极62b连接。在TFT60b中也同样，栅极电极62b从栅极配线Gn+Ι向栅极配线Gn —方突出，在设置于栅极电极62b的上方的a — Si半导体的沟道层63b上,源极电极64b与漏极电极65b隔着间隔相对。上述漏极电极65b经由接触孔67b与栅极电极62b连接。源极电极64a经由接触孔67a与TFT60a的栅极电极62a连接。因为沟道层63a和沟道层63b都由a — Si半导体形成，所以即使将图12所示的沟道宽度(W长)设为与氧化物TFT相同，也能够使沟道长(L长)比氧化物TFT短而获得需要的导通电阻。(双向二极管的截面结构)图13是沿图12所示的A— A’线的、保护电路60的示意的截面图。如图13所示，TFT60a和60b形成在同一绝缘性基板2上，被钝化膜4覆盖保护。在TFT60a和60b中，在绝缘性基板2上形成有栅极电极62a和62b，上述第一栅极绝缘膜3覆盖栅极电极62a和62b。在栅极电极62a和62b的各自的上方位置的第一栅极绝缘膜3上叠层有与上述第二栅极绝缘膜23相当的第二栅极绝缘膜23C和23D。并且，在第二栅极绝缘膜23C和23D的各自之上叠层有a — Si半导体的沟道层63a和63b。在沟道层63a和63b上叠层有设置有间隙的导电层68a和68b,在导电层68a上形成有隔着间隔相对的源极电极64a和漏极电极65a，在导电层68b上形成有隔着间隔相对的源极电极64b和漏极电极65b。
源极电极64a延伸出至TFT60b的栅极电极62b上，经由接触孔66b与栅极电极62b连接。漏极电极65a经由接触孔66a与自身的栅极电极62a连接。另一方面，源极电极64b延伸出至TFT60a的栅极电极62a上，经由接触孔67a与栅极电极62a连接。漏极电极65b经由接触孔67b与自身的栅极电极62b连接。本发明的电路基板的特征点和其制造方法的特征点，在以下补足。本发明的电路基板的特征在于
(5)上述第一薄膜晶体管元件的栅极电极和上述第二薄膜晶体管元件的栅极电极由同一导电层形成，(6)并且，上述第一薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极以及上述第二薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极由同一导电层形成。根据上述结构，如已经说明的那样，在背光源类型的显示装置装载有上述电路基板的情况下，能够获得以下特别的效果，即能够以不使抑制像素的开口率降低和响应速度快的优点劣化的方式，使制造工序简单化，并减轻成本。另外，在具备例如作为光传感器元件发挥功能的第二薄膜晶体管元件的显示装置装载有上述电路基板的情况下，不损失对于要传感的光具有高感度的优点，或者在具备作为构成保护电路的电路元件发挥功能的第二薄膜晶体管元件的显示装置装载有上述电路基板的情况下，如以上实施方式所述，能够获得以下显著的效果，即能够以不损失减小保护电路的占有面积、减小显示装置的边框尺寸的优点的方式，使制造工序简单化，并减轻成本。本发明的电路基板的特征在于(7)在上述第一薄膜晶体管元件的上述沟道层与栅极电极之间夹持有以SiO2为主要成分的栅极绝缘膜，(8)在上述第二薄膜晶体管元件的上述沟道层与栅极电极之间，自沟道层一侧起依次叠层并夹持有以SiNx为主要成分的栅极绝缘膜和以SiO2为主要成分的栅极绝缘膜，(9)在上述第一薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜和上述第二薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜中共用的SiO2的层作为同一层形成。或者，本发明的电路基板的特征在于(10)在上述第一薄膜晶体管元件的上述沟道层与栅极电极之间，自沟道层一侧起依次叠层并夹持有以SiO2为主要成分的栅极绝缘膜和以SiNx为主要成分的栅极绝缘膜，(11)在上述第二薄膜晶体管元件的上述沟道层与栅极电极之间夹持有以SiNx为主要成分的栅极绝缘膜，(12)并且，在上述第一薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜和上述第二薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜中共用的SiNx的层作为同一层形成。根据上述(7) (9)或上述(10) (12)的结构，构成第一薄膜晶体管元件的沟道层的氧化物半导体；和构成第二薄膜晶体管元件的沟道层的(a)非晶硅半导体、(b)微晶硅半导体、或将这些(a) (b)的半导体叠层而得的半导体(以下成为非氧化物半导体)，能够与适合各自的栅极绝缘膜相接。
S卩，当氧化物半导体与还原性材料相接时，被还原，其特性劣化，但在上述结构中，氧化物半导体与氧化物相接，因此能够防止其特性劣化。另外，当上述非氧化物半导体与氧化物相接时，被氧化，其特性劣化，但在上述结构中，上述非氧化物半导体与还原性材料相接，因此能够防止其特性劣化。除此之外，在两栅极绝缘膜中共用的SiO2或SiNx的层作为同一层形成，因此也能够实现制造工序的简单化和成本降低。本发明的电路基板的特征在于( 13)上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件构成光传感器电路，(14)上述第一薄膜晶体管元件承担上述光传感器电路的传感器输出的作用，(15)上述第二薄膜晶体管元件承担上述光传感器电路的光传感器元件的作用。 在上述结构中，设置氧化物半导体作为沟道层的第一薄膜晶体管元件具备第一特性，即因为不增大尺寸就能够获得高输出电压，所以能够抑制像素的开口率的降低，但对光的感度低，因此，适用于光传感器电路的传感器输出的作用。另一方面，设置上述非氧化物半导体作为沟道层的第二薄膜晶体管元件具备第二特性，即光的感度高，但由于迁移率低，因此输出电压低，因此，适用于光传感器电路的光传感器元件的作用。由此，第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件能够构成具有抑制像素的开口率降低、高感度、响应速度快的优点的光传感器电路。另外，上述光传感器电路的优点，例如在通过使用液晶的像素排列为矩阵状的有源矩阵基板内安装多个光传感器电路，来构成具被触摸面板功能或图像扫描功能等的液晶显示装置的情况下，非常有利。本发明的电路基板的特征在于(16)上述电路基板包括保护电路，上述保护电路对成为上述多个晶体管元件的一部分的第一晶体管元件进行电路上的保护，且包括成为上述多个晶体管元件的一部分的第二晶体管元件，( 17)上述第一晶体管元件包括上述第一薄膜晶体管元件，( 18)上述第二晶体管元件包括上述第二薄膜晶体管元件。根据上述结构，通过使构成保护电路的第二晶体管元件为包括上述非氧化物半导体作为沟道层的第二薄膜晶体管元件，与使上述第二晶体管元件为包括氧化物半导体作为沟道层的第一薄膜晶体管元件的情况相比，能够缩小保护电路的占有面积。另外，因为使电路上被保护的第一晶体管元件为第一薄膜晶体管元件，所以例如液晶显示装置的各像素的开关元件、或者在与该开关元件同一绝缘性基板上形成为单片电路的驱动电路所包含的晶体管元件那样，能够提高进行主要动作的晶体管元件的响应性或驱动能力。这样，在同一绝缘性基板上，通过安装适合每个电路上的作用的晶体管元件，能够提供装载有小型且闻性能的电路的电路基板。本发明的显示装置的特征在于具备上述任一电路基板。根据上述结构，能够提供具有已经说明过的各电路基板的各优点的显示装置。本发明的电路基板的制造方法中的上述第二工序的特征在于，包括
(23)使用与形成上述第一薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，形成覆盖上述各栅极电极的第一绝缘层的工序；和(24)使用与形成上述第二薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，在与上述第二薄膜晶体管元件的沟道层的形成位置对应的位置，在上述第一绝缘层上，局部地形成第二绝缘层的工序。或者，本发明的电路基板的制造方法中的上述第二工序的特征在于，包括(25)使用与形成上述第二薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，形成覆盖上述各栅极电极的第一绝缘层的工序；和(26)使用与形成上述第一薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，在与上述第一薄膜晶体管元件的沟道层的形成位置对应的位置，在上述第一绝缘层上，局部地形成第二绝缘层。根据上述(23) (24)或(25) (26)的工序，关于电路基板的发明，如已经说明那样， 特别能够低廉地制造不使第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件的各特性劣化的高性能的电路基板。本发明不限于上述各实施方式，在技术方案所示的范围内能够进行各种组合，适当组合在不同实施方式各自公开的技术方案而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围。产业上的可利用性本发明能够适用于装载有半导体层的种类不同的多个TFT的电路基板和装载有该电路基板的显示装置等的电子设备。附图标记说明I 电路基板IA 电路基板2 :绝缘性基板3 :第一栅极绝缘膜(第一绝缘层)3A :第一栅极绝缘膜(第一绝缘层)10 :氧化物TFT (晶体管元件、第一薄膜晶体管元件)IOA :氧化物TFT (晶体管元件、第一薄膜晶体管元件)11 :沟道层12 :栅极电极15 :源极电极16 :漏极电极20 a-SiTFT (晶体管元件、第二薄膜晶体管元件)20A a-SiTFT (晶体管元件、第二薄膜晶体管元件)21 :沟道层22:栅极电极23 :第二栅极绝缘膜(第二绝缘层)23A :第二栅极绝缘膜(第二绝缘层)25 :源极电极
26 :漏极电极30 :像素40 :光传感器电路50 :液晶显示装置(显示装置)50a :液晶显示装置(显示装置)60:保护电路60a TFT (第二晶体管元件)60b TFT (第二晶体管元件) 71 :像素驱动用TFT (第一薄膜晶体管元件)
权利要求
1.一种电路基板，其特征在于 所述电路基板包括多个晶体管元件，所述多个晶体管元件以与配置为矩阵状的像素对应或者与所述像素的规定数量的一组对应的方式设置于同一绝缘性基板上， 所述多个晶体管元件中的至少一个为第一薄膜晶体管元件，所述第一薄膜晶体管元件包括氧化物半导体作为沟道层， 所述多个晶体管元件的至少另一个为第二薄膜晶体管元件，所述第二薄膜晶体管元件包括(a)非晶硅半导体、(b)微晶硅半导体、或将这些(a) (b)的半导体叠层而得的半导体作为沟道层， 所述第一薄膜晶体管元件和所述第二薄膜晶体管元件均为底部栅极型的晶体管。
2.如权利要求I所述的电路基板，其特征在于 所述第一薄膜晶体管元件的栅极电极和所述第二薄膜晶体管元件的栅极电极由同一导电层形成，并且， 所述第一薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极以及所述第二薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极由同一导电层形成。
3.如权利要求I或2所述的电路基板，其特征在于 在所述第一薄膜晶体管元件的所述沟道层与栅极电极之间夹持有以SiO2为主要成分的栅极绝缘膜， 在所述第二薄膜晶体管元件的所述沟道层与栅极电极之间，自沟道层一侧起依次叠层并夹持有以SiNx为主要成分的栅极绝缘膜和以SiO2为主要成分的栅极绝缘膜，并且，在所述第一薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜和所述第二薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜中共用的SiO2的层作为同一层形成。
4.如权利要求I或2所述的电路基板，其特征在于 在所述第一薄膜晶体管元件的所述沟道层与栅极电极之间，自沟道层一侧起依次叠层并夹持有以SiO2为主要成分的栅极绝缘膜和以SiNx为主要成分的栅极绝缘膜， 在所述第二薄膜晶体管元件的所述沟道层与栅极电极之间夹持有以SiNx为主要成分的栅极绝缘膜，并且， 在所述第一薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜和所述第二薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜中共用的SiNx的层作为同一层形成。
5.如权利要求I至4中任一项所述的电路基板，其特征在于 所述第一薄膜晶体管元件和所述第二薄膜晶体管元件构成光传感器电路， 所述第一薄膜晶体管元件承担所述光传感器电路的传感器输出的作用， 所述第二薄膜晶体管元件承担所述光传感器电路的光传感器元件的作用。
6.如权利要求I至5中任一项所述的电路基板，其特征在于 所述电路基板包括保护电路，所述保护电路对成为所述多个晶体管元件的一部分的第一晶体管元件进行电路上的保护，且包括成为所述多个晶体管元件的一部分的第二晶体管元件， 所述第一晶体管元件包括所述第一薄膜晶体管元件， 所述第二晶体管元件包括所述第二薄膜晶体管元件。
7.—种显示装置，其特征在于所述显示装置包括权利要求I至6中任一项所述的电路基板。
8.一种电路基板的制造方法，其特征在于 其是在同一绝缘性基板上形成第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件的电路基板的制造方法，其中，所述第一薄膜晶体管元件与所述第二薄膜晶体管元件的形成沟道层的半导体的种类不同， 所述电路基板的制造方法包括 第一工序，通过形成于所述绝缘性基板上的同一导电层的图案化，形成所述第一薄膜晶体管元件和所述第二薄膜晶体管元件的各栅极电极； 第二工序，在所述各栅极电极上形成栅极绝缘膜；和 第三工序，在形成所述第一薄膜晶体管元件和所述第二薄膜晶体管元件的各沟道层后，通过同一导电层的图案化，形成所述第一薄膜晶体管元件和所述第二薄膜晶体管元件的源极电极和漏极电极。
9.如权利要求8所述的电路基板的制造方法，其特征在于 所述第二工序包括 使用与形成所述第一薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，形成覆盖所述各栅极电极的第一绝缘层的工序；和 使用与形成所述第二薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，在与所述第二薄膜晶体管元件的沟道层的形成位置对应的位置，在所述第一绝缘层上，局部地形成第二绝缘层的工序。
10.如权利要求8所述的电路基板的制造方法，其特征在于 所述第二工序包括 使用与形成所述第二薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，形成覆盖所述各栅极电极的第一绝缘层的工序；和 使用与形成所述第一薄膜晶体管元件的沟道层的半导体相适合的绝缘性材料，在与所述第一薄膜晶体管元件的沟道层的形成位置对应的位置，在所述第一绝缘层上，局部地形成第二绝缘层。
全文摘要
本发明的电路基板(1)包括与二维排列的像素对应或者与上述像素的规定数量的一组对应地设置于同一绝缘性基板(2)上的多个晶体管元件。该多个晶体管元件的至少一个是包括氧化物半导体作为沟道层(11)的氧化物TFT(10)，至少另一个是包括例如非晶硅半导体作为沟道层(21)的a-SiTFT(20)。氧化物TFT(10)和a-SiTFT(20)均是底部栅极型的晶体管。
文档编号H01L27/04GK102822981SQ20118001708
公开日2012年12月12日 申请日期2011年1月17日 优先权日2010年4月7日
发明者村井淳人, 田中信也, 北川英树, 今井元, 今出光则, 菊池哲郎, 森本一典, 嶋田纯也, 西村淳 申请人:夏普株式会社