显示装置及其制造方法

专利名称：显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及有效适用于在同一基板上形
成有具有非晶半导体的TFT (Thin-Film Transistor :薄膜晶体管) 元件和具有多晶半导体的TFT元件的显示装置的技术。
背景技术：
以往，在显示装置中存在具有液晶显示板的液晶显示装置，该液 晶显示板在一对基板之间封入了液晶材料。液晶显示装置例如用于电 视机、PC的显示器(显示装置)等。上述电视机等的液晶显示装置 中使用有源矩阵型液晶显示板(以下简称为液晶显示板)。
上述液晶显示板中用多个像素的集合设定显示区域，各像素具有 起到有源元件(有时也称为开关元件)作用的TFT元件、像素电极和 对置电极(有时也称为共用电极)。
上述各像素所具有的上述TFT元件在上述一对基板中的一块基 板(以下称为TFT基板或薄膜晶体管基板)上呈矩阵状配置，除此之 外，该TFT基板上还配置有多条扫描信号线、多条图像信号线、以及 上述像素电极等。
用非晶硅等非晶半导体，但近年来使用多晶硅等多晶半导体元件的情
况也一直在增加。
在以往的液晶显示装置中，用于驱动上述液晶显示板的数据驱动 器和栅极驱动器使用利用与上述液晶显示板不同的工序制造出的IC 芯片，在液晶显示装置的组装工序中与上述液晶显示板连接这样的情 况较多。但是，近年来的液晶显示装置中有时使用如下的液晶显示板， 该液晶显示板是例如在上述TFT基板的制造工序中，在上述TFT基板的显示区域的外侧同时形成了具有与上述数据驱动器和上述栅极
驱动器等的IC芯片相同的功能的驱动电路、上述TFT元件(有源元
件)、上述扫描信号线、上述图像信号线等。
件不同的TFT元件、电容元件、电阻元件等的集成电路，需要以高速 工作。为此，希望在上述驱动电路的TFT元件的有源层使用多晶硅等 的多晶半导体。
此时，存在上述驱动电^^的TFT元件和上述显示区域的TFT元 件(有源元件)都是具有多晶半导体有源层的元件的情况，以及上述 驱动电路的TFT元件为具有多晶半导体有源层的元件、上述显示区域 的TF T元件为具有非晶半导体的有源层的元件的情况。
以往的TFT基板中的、以由非晶,圭形成上述显示区域的TFT元 件的有源层的TFT基板为基底而在该TFT基板的显示区域的外侧形 成上述驱动电路时，为了有效利用该TFT基板的以往的制造工艺，往 往是使上述驱动电路的TFT元件为具有多晶半导体有源层的元件、使 上述显示区域的TFT元件为具有非晶半导体的有源层的元件。
如此，在一片绝缘基板的表面同时形成具有多晶半导体有源层的 TFT元件(以下称为p-TFT元件)、和具有非晶半导体的有源层的 TFT元件(以下称为a-TFT元件)时，例如在上述绝缘基板的整个 表面形成非晶半导体膜，仅将用于形成上述驱动电路的区域的非晶半 导体熔融并使其结晶化而成为多晶半导体，然后对局部多晶化的非晶 半导体膜进行蚀刻来形成各TFT元件的有源层。在使上述非晶半导体 溶融时，例如^f吏用称为ELA (Excimer Laser Annealing,准分子激光 退火)的方法(例如参照专利文献l)。
专利文献1:日本特开平5 - 55570号公报

发明内容
但是，在以往的上述TFT基板的显示区域形成上述a - TFT元件 时，通常往往形成反交错(stagger)结构(有时也称为底部栅极结构)
8的TFT元件。因此，当有效利用具有上述那样的反交错结构的a-TFT 元件的TFT基板的制造工艺来制造具有上述a-TFT元件和上述p-TFT元件的 TFT基板时，希望上述p-TFT元件也是反交错结构。
此时，例如按图6(a) ~图6 (e)所示的顺序在绝缘基板上同时 形成上述反交4普结构的a - TFT元件和p - TFT元件。
图6 (a) ~图6 (e)是表示具有反交错结构的a-TFT元件和p -TFT元件的TFT基板的以往的制造方法的 一 例的示意剖视图。
图6 (a)是以往的制造方法中形成第一非晶硅膜的工序后的示意 剖视图。图6(b)是以往的制造方法中的将一部分第一非晶硅膜多晶 化的工序后的示意剖视图。图6 (c)是以往的制造方法中的对第一非 晶硅膜和第二非晶硅膜进行蚀刻的工序后的示意剖视图。图6(d)是
以往的制造方法中的形成源电极和漏电极的工序后的示意剖视图。图 6 (e)是以往的制造方法中的分离第二非晶硅膜的工序后的示意剖视图。
图6(a) 图6(e)的各图中，双点划线的右侧表示a - TFT元 件的形成顺序，上述双点划线的左侧表示p - TFT元件的形成顺序。
在一块TFT基板上同时形成反交错结构的a - TFT元件和p - TFT 元件时，首先，如图6(a)所示，在玻璃基板等绝缘基板1的表面上 依次形成栅电极2、第一绝缘膜3和第一非晶硅膜7a。第一绝缘膜3 例如是氧化硅膜或氮化硅膜等绝缘膜，具有作为各TFT元件的栅极绝 缘膜的功能。第 一 非晶硅膜7a是用于各TFT元件的有源层的膜。
接着，例如对形成了 p - TFT元件的区域的非晶硅膜7a进行ELA 处理，如图6 (b)所示，将形成p-TFT元件的区域的非晶^眭膜7a 形成为多晶硅7p。
接着，在将形成p - TFT元件的区域形成为多晶硅7p的非晶硅膜 7a之上的整个面形成第二非晶硅膜10，在该第二非晶硅膜IO之上， 例如如图6 (c)所示那样，形成了抗蚀剂11后，对第二非晶硅膜10 和将形成p _ TFT元件的区域形成为多晶硅7p的非晶硅膜7a进行蚀 刻，形成a-TFT元件的有源层401a和p-TFT元件的有源层401p。各TFT元件的有源层401 a、 40lp之上保留的第二非晶硅膜10是用作 各TF T元件的接触层的膜，在之后的工序分离成为源极接触层和漏极
接触层。
接着，除去抗蚀剂11，在第一绝缘层3之上形成将具有上述第二 非晶硅膜10的各TFT元件的有源层401a、 401p覆盖的导电膜，然后 对该导电膜进行蚀刻，例如如图6 (d)所示那样，形成布线5。此时， 布线5中的搭上一个有源层401a的两个布线5形成为例如一个布线 成为a-TFT元件的源电极，另一个成为a-TFT元件的漏电极。同 样，搭上一个有源层401p的两个布线5形成为例如一个布线成为p -TFT元件的源电极，另一个成为p-TFT元件的漏电极。
接着，例如将布线5作为掩模而对第二非晶硅膜10进行蚀刻， 如图6(e)所示，将各有源层401a、 401p上的第二非晶硅膜10分离 成源极接触层402和漏极接触层403。虽然省略了图示，其后，还形 成了第二绝缘层、像素电极等。
但是，在以上述的顺序同时形成a - TFT元件和p - TFT元件时， 上述ELA处理所使用的激光例如是紫外线等脉冲振荡激光。为此， 在将第一非晶硅膜7a形成为多晶硅7p时，若第一非晶硅膜7a的膜 厚例如比75nm厚，则难以使第一非晶硅膜7a的内侧熔融，即，难以 熔融到第一非晶硅膜7a与第一绝缘层3的界面侧。其结果，发生例 如多晶硅7p的晶粒变小这样的结晶性变差的问题，发生各p-TFT 元件的工作特性变差(降低)的问题。
在以上述的顺序同时形成a - TFT元件和p - TFT元件时，在将第 二非晶硅膜10分离成源极接触层402和漏极接触层403时，如图6 (e)所示，各有源层401a、 401p的沟道区域(栅电极2之上的区域) 也被蚀刻。为此，在形成了各TFT元件的有源层401a、 401p的阶段， 各有源层401a、 401p的栅电极2之上的区域的膜厚需要具有一定程 度的厚度。
然而，在用以往的上述ELA处理将第一非晶硅膜7a形成为多晶 硅7p时，为了提高多晶硅7p的结晶性，需要将第一非晶硅膜7a的膜厚减薄至例如50nm 60nm左右。
若用以往的上述ELA处理将第一非晶硅膜7a形成为多晶硅7p, 则p-TFT元件的有源层401p的栅电极2之上的膜厚小于第一非晶硅 膜7a的膜厚。其结果，例如在将第二非晶硅膜IO分离成源极接触层 402和漏极接触层403时，位于第二非晶硅膜10的所除去部分之下的 p - TFT元件的有源层401变薄，发生p - TFT元件的工作特性变差(降 低)的问题。
本发明的目的在于提供一种如下的技术，其可容易防止例如在一 块TFT基板上形成了具有非晶半导体的有源层的TFT元件和具有多 晶半导体有源层的TFT元件而成的液晶显示装置中的、具有多晶半导 体有源层的TFT元件的工作特性的降低。
本发明的另一目的在于提供一种如下的技术，其例如在一块TFT 基板上同时形成具有非晶半导体的有源层的TFT元件和具有多晶半 导体有源层的TF T元件时可容易提高多晶半导体有源层的结晶性。
本发明的上述及其他目的和新特征，将通过本说明书的记载和附 图而得以清楚。
简要说明本申请公开的发明中的代表性技术方案，如下所示。
(1) 一种显示装置，具有TFT基板，该TFT基板是在绝缘基板 的表面配置了具有非晶半导体的有源层的多个第一 TFT元件(第 一薄 膜晶体管元件)和具有多晶半导体有源层的多个第二 TFT元件(第二 薄膜晶体管元件)，其中，上述第一 TFT元件和上述第二 TFT元件 分别是在上述绝缘基板的表面上依次层叠了栅电极、栅极绝缘膜和上 述有源层而成的反交错结构，而且，在从上述绝缘基板观察到的上述
上述第二 TFT元件的上述有源层的层叠了上述接触层的位置处的膜 厚大于60nm。
(2) 在上述(1 )的显示装置中，上述第二 TFT元件的上述有源 层是以在该第二 TFT元件的沟道长度方向延长较长的带状结晶为主 的多晶半导体。
ii(3) —种显示装置，具有TFT基板，该TFT基板是在绝缘基板 的表面配置了具有非晶半导体的有源层的多个第一 TFT元件和具有 多晶半导体有源层的多个第二 TFT元件，其中，上述第一TFT元件 和上述第二 TFT元件分别是在上述绝缘基板的表面上依次层叠了栅 电极、栅极绝缘膜和上述有源层而成的反交错结构，而且，在从上述
连接的源电极和漏电极，上述第二 TFT元件的上述有源层在从上述绝 缘基板观察到的栅极绝缘膜之上依次层叠了由多晶半导体构成的第 一有源层和由非晶半导体构成的第二有源层，上述第一有源层的、从 上述绝缘基板观察时位于上述栅电极之上的部分的膜厚大于60nm。
(4) 在上述(3)的显示装置中，上述第二 TFT元件的上述第一 有源层是以在该第二 TFT元件的沟道长度方向延长较长的带状结晶 为主的多晶半导体。
(5) 在上述(3)或(4)的显示装置中，上述第一 TFT元件的 有源层仅由非晶半导体构成，上述第一 T F T元件的有源层的膜厚与上 述第二 TFT元件的上述第二有源层的膜厚为大致相同厚度。
(6) 在上述(1) ~ (5)中任一显示装置中，上述多个第一TFT 元件在上述绝缘基板的上述表面中的显示区域以矩阵状配置，上述多 个第二 TFT元件配置在上述绝缘基板的上述表面中的上述显示区域 的外侧。
(7) —种显示装置的制造方法，该显示装置在绝缘基板的表面 形成具有非晶半导体的有源层的多个第一 TFT元件和具有多晶半导 体有源层的多个第二TFT元件，其中，包括如下工序
第一工序，在上述绝缘基板的表面上依次形成上述各TFT元件的 栅电极、具有作为上述各TFT元件的栅极绝缘膜的功能的绝缘层、和
第一非晶半导体膜；
第二工序，在上述第一工序之后，将上述第一非晶半导体膜中的
处于形成上述第二 TFT元件的区域的部分多晶半导体化；
第三工序，在上述第二工序之后，在将一部分多晶半导体化的上述第一非晶半导体膜之上形成第二非晶半导体膜，对上述第二非晶半 导体膜和上述第一非晶半导体膜进行蚀刻，形成由上述第一非晶半导
体膜构成的上述第一 TFT元件的有源层和由上述多晶半导体构成的 上述第二 TFT元件的有源层；
第四工序，在上述第三工序之后，形成从上述绝缘层的表面上搭 跨到上述各有源层上的、上述各TFT元件的源电极和漏电极；
第五工序，在上述第四工序之后，将上述各有源层上的上述第二 非晶半导体膜分离成源极接触层和漏极接触层，
在上述第一工序中的形成上述第一非晶半导体膜的工序中，将该 第一非晶半导体膜的膜厚形成为75nm以上，
在上述第二工序中， 一边使连续振荡激光沿预先规定的方向移动 一边使上述第一非晶半导体膜熔融而结晶化，形成以在上述预先规定 的方向上延伸的带状结晶为主的多晶半导体。
(8) —种显示装置的制造方法，该显示装置在绝缘基板的表面 形成具有非晶半导体的有源层的多个第一 TFT元件和具有多晶半导 体有源层的多个第二TFT元件，其中，包括如下工序
第一工序，在上述绝缘基板的表面上依次形成上述各TFT元件的 栅电极、具有作为上述各TFT元件的栅极绝缘膜的功能的绝缘层、和
第一非晶半导体膜；
第二工序，在上述第一工序之后，将上述第一非晶半导体膜中的
处于形成上述第二 TFT元件的区域的部分多晶半导体化；
第三工序，在上述第二工序之后，对将一部分多晶半导体化的上 述第一非晶半导体膜进行蚀刻，形成由上述第一非晶半导体膜构成的
上述第一 TFT元件的有源层和由上述多晶半导体构成的上述第二 TFT元件的有源层；
第四工序，在上述第三工序之后，在上述各TFT元件的有源层之 上形成第二非晶半导体膜；
第五工序，在上述第四工序之后，形成从上述绝缘层的表面上搭 跨到上述各有源层上的、上述各TFT元件的源电极和漏电极；第六工序，在上述第五工序之后，将上述各有源层上的上述第二 非晶半导体膜分离成源极接触层和漏极接触层，
在上述第一工序中的形成上述第一非晶半导体膜的工序中，将该
第一非晶半导体膜的膜厚形成为75nm以上，
在上述第二工序中， 一边使连续振荡激光沿预先规定的方向移动 一边使上述第一非晶半导体膜熔融而结晶化，形成以在上述预先规定 的方向上延伸的带状结晶为主的多晶半导体。
(9) 一种显示装置的制造方法，该显示装置在绝缘基板的表面 形成具有非晶半导体的有源层的多个第一 TFT元件和具有多晶半导 体有源层的多个第二TFT元件，其中，包括如下工序
第一工序，在上述绝缘基板的表面上依次形成上述各TFT元件的 栅电极、具有作为上述各TFT元件的栅极绝缘膜的功能的绝缘层、和
第一非晶半导体膜；
第二工序，在上述第一工序之后，将上述第一非晶半导体膜中的
处于形成上述第二 TFT元件的区域的部分多晶半导体化；
第三工序，在上述第二工序之后，仅保留上述第一非晶半导体膜 中的上述多晶半导体化了的部分，除去其他非晶半导体部分；
第四工序，在上述第三工序之后，在上述绝缘层的整个表面依次 形成第三非晶半导体膜和第二非晶半导体膜；
第五工序，在上述第四工序之后，对上述第二非晶半导体膜、上 述第三非晶半导体膜和上述多晶半导体进行蚀刻，形成由上述第三非 晶半导体膜构成的上述第一 TFT元件的有源层和由上述多晶半导体、 上述第三非晶半导体构成的上述第二 TFT元件的有源层；
第六工序，在上述第五工序之后，形成从上述绝缘层的表面上搭 跨到上述各有源层上的、上述各TFT元件的源电极和漏电极；
第七工序，在上述第六工序之后，将上述各有源层上的上述第二 非晶半导体膜分离成源极接触层和漏极接触层，
在上述第一工序中的形成上述第一非晶半导体膜的工序中，将该 第一非晶半导体膜的膜厚形成为75nm以上，
14在上述第二工序中， 一边使连续振荡激光沿预先规定的方向移动 一边使上述第一非晶半导体膜熔融而结晶化，形成以在上述预先规定 的方向上延伸的带状结晶为主的多晶半导体。
(10)在上述(7) ~ (9)中任一显示装置的制造方法中，上述 预先规定的方向与上述第二 TFT元件的沟道长度方向一致。
Ul)在上述(7) ~ ( 10)中任一显示装置的制造方法中，上 述连续振荡激光的波长大于400nm。
(12)在上述(7) ~ (11 )中任一显示装置的制造方法中，上 述连续振荡激光的波长是532nm。
根据本发明，可容易防止例如在一块TFT基板上形成了具有非晶 半导体的有源层的TFT元件和具有多晶半导体有源层的TFT元件而 成的液晶显示装置中的、具有多晶半导体有源层的TFT元件的工作特 性的降低。
根据本发明，例如在一块TFT基板上同时形成具有非晶半导体的 有源层的TFT元件和具有多晶半导体有源层的TFT元件时可容易提 高多晶半导体有源层的结晶性。


图1 (a)是表示具有由非晶半导体构成的有源层的反交错结构的
TFT元件的 一构成例的示意俯视图。
图1 (b)是图1 (a)的A-A，线的TFT元件的示意剖视图。
图1 (c)是表示具有由多晶半导体构成的有源层的反交错结构的
TFT元件的 一构成例的示意俯—见图。
图1 (d)是图1 (c)的B-B，线的TFT元件的示意剖视图。
图2(a)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的形成第一非
晶硅膜的工序之后的示意剖视图。
图2 (b)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的将一部分
第 一 非晶硅膜脱氬化的工序的示意剖视图。
图2(c)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的将一部分第一非晶硅膜多晶化的工序的示意剖视图。
图2 (d)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的将一部分
第 一 非晶硅膜多晶化的工序之后的示意剖视图。
图2(e)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的形成第二非 晶硅膜的工序之后的示意剖视图。
图2(f)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的对第一非晶 硅膜和第二非晶硅膜进行蚀刻的工序之后的示意剖视图。
图2 (g)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的形成源电 极和漏电极的工序之后的示意剖^f见图。
图2 (h)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的分离第二 非晶硅膜的工序之后的示意剖视图。
图2(i)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的形成第二绝 缘层的工序之后的示意剖视图。
图3 (a)是表示液晶显示板的概略构成的一例的示意俯视图。
图3 (b)是图3 (a)的C-C，线的液晶显示板的示意剖视图。
图3(c)是表示液晶显示板的TFT基板的概略构成的一例的示意
俯视图。
图3 (d)是表示液晶显示板的一个像素的等效电路图的一例的示
意电路图。
图4(a)是表示TFT基板上的一个像素的概略构成的一例的示意
俯视图。
图4 (b)是图4 (a)的D-D，线的TFT基板的示意剖视图。
图5(a)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的将第一非晶
硅膜脱氢化的工序之后的示意剖视图。
图5 (b)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的将一部分
第一非晶硅膜多晶化的工序的示意剖视图。
图5(c)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的将一部分第 一非晶硅膜多晶化的工序之后的示意剖视图。
图5 (d)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的除去第一非晶硅膜的非晶部分的工序之后的示意剖视图。
图5(e)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的形成第三非
晶硅膜和第二非晶硅膜的工序之后的示意剖视图。
图5 ( f)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的对第一非晶 硅膜和第二非晶硅膜、第三非晶硅膜进行蚀刻的工序之后的示意剖视图。
图5 (g)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的形成源电 极和漏电极的工序之后的示意剖视图。
图5 (h)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的分离第二 非晶硅膜的工序之后的示意剖视图。
图6 (a)是以往的制造方法中的形成第一非晶硅膜的工序之后的 示意剖视图。
图6 (b)是以往的制造方法中的将一部分第一非晶硅膜多晶化的 工序之后的示意剖视图。
图6 (c)是以往的制造方法中的对第一非晶硅膜和第二非晶硅膜 进行蚀刻的工序之后的示意剖—见图。
图6 (d)是以往的制造方法中的形成源电极和漏电极的工序之后 的示意剖视图。
图6 (e)是以往的制造方法中的分离第二非晶硅膜的工序之后的
示意剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式(实施例)。在用于 说明实施例的所有附图中，对具有同样功能的部件标注相同的标记， 省略其重复说明。
图1 (a) ~图1 (d)是用于说明本发明的显示装置所具有的TFT 元件的概略构成的示意图。
图1 (a)是表示具有由非晶半导体构成的有源层的反交错结构的 TFT元件的一构成例的示意俯视图。图1 (b)是图1 (a)的A-A'线的TFT元件的示意剖视图。图1 (c)是表示具有由多晶半导体构成 的有源层的反交错结构的TFT元件的一构成例的示意俯视图。图l( d ) 是图1 (c)的B-B，线的TFT元件的示意剖视图。
本发明例如适用于如下情况，即，在有源矩阵型TFT液晶显示装 置中，在TF T基板的显示区域以矩阵状配置具有由非晶半导体构成的 有源层的第一 TFT元件(以下称为a-TFT元件)，在上述显示区域 的外侧配置具有由多晶半导体构成的有源层的第二 TFT元件(以下称 为p - TFT元件)。此时，上述p - TFT元件例如是形成起到^t据驱 动器、栅极驱动器的功能的集成电路所使用的元件，与上述a-TFT 元件相同，形成于玻璃基板等绝缘基板上。
液晶显示装置的TFT基板上的上述a- TFT元件一般是反交错结 构(有时也称为底部栅极结构)，其基本结构例如是如图1 (a)和图 1(b)所示的结构。
即，绝缘基板1的表面上依次层叠了栅电极2、具有作为栅极绝 缘膜的功能的第一绝缘层3、半导体层4。在第一绝缘层3上也形成 有布线5，布线5的一部分(端部)搭在半导体层4上。此时， 一个 半导体层4上搭有两个电独立的布线5， 一个布线5起到源电极的作 用时，另一布线5起到漏极的作用。
a-TFT元件的半导体层4具有由第一非晶半导体构成的有源层 401a、介于有源层401a与一个布线5 (源电极)之间的源极接触层 402、介于有源层401a与另一布线5(漏电极)之间的漏极接触层403。 此时，源极接触层402和漏极接触层403例如由杂质种类或浓度与第 一非晶半导体不同的第二非晶半导体构成。
在上述a-TFT元件之上形成有以保护该a-TFT元件等为目的的 第二绝缘层6。
在上述绝缘基板1的上述表面形成与上述a-TFT元件相同的反 交错结构的p-TFT元件时，该p-TFT元件的结构例如是如图l(c) 和图1 (d)所示的结构。
即，绝缘基板1的表面上依次层叠了栅电极2、具有作为栅极绝
18缘膜的功能的第一绝缘层3、半导体层4。在第一绝缘层3上也形成 有布线5，布线5的一部分(端部)搭在半导体层4上。此时， 一个 半导体层4上搭有两个电独立的布线5， 一个布线5起到源电极的作 用时，另一布线5起到漏极的作用。
p-TFT元件的半导体层4具有由多晶半导体构成的有源层401p、 介于有源层401p与一个布线5 (源电极)之间的源极接触层402、介 于有源层401a与另一布线5(漏电极)之间的漏极接触层403。此时， p - TFT元件的源极接触层402和漏极接触层403例如与a - TFT元件 的源极接触层402和漏极接触层403相同，由第二非晶半导体构成。
本发明涉及的p-TFT元件中，由以带状结晶为主的多晶半导体 形成有源层401p，该带状结晶在该p-TFT元件的沟道长度方向上延 伸较长。在图1 (c)中，矩形(长方形)的有源层401p的内部所示 的细实线是结晶晶界，该结晶晶界所包围的区域内为单晶状态。具有 这样状态的有源层401p的p-TFT元件，在有源层401p中的载流子 移动顺利，能够使该p-TFT元件高速工作。
在上述p-TFT元件之上形成有以保护该p-TFT元件等为目的 的第二绝缘层6。
本发明的目的在于，在一块绝缘基板1的表面上同时且分别各形 成多个这样的反交错结构的a-TFT元件和p-TFT元件时，容易降 低多个p - TFT元件的工作特性的偏差。
图2 (a) ~图2 (i)是用于说明本发明实施例1的TFT元件的 制造方法的示意图。
图2(a)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的形成第一非 晶硅膜的工序之后的示意剖视图。图2 (b)是表示实施例1的TFT 元件的制造方法中的将一部分第 一非晶硅膜脱氢化的工序的示意剖 视图。图2 (c)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的将一部 分第一非晶硅膜多晶化的工序的示意剖视图。图2(d)是表示实施例
1的TFT元件的制造方法中的将一部分第一非晶硅膜多晶化的工序之
19后的示意剖视图。图2 (e)是表示实施例1的TFT元件的制造方法 中的形成第二非晶硅膜的工序之后的示意剖视图。图2 (f)是表示实 施例1的TFT元件的制造方法中的对第一非晶硅膜和第二非晶硅膜进 行蚀刻的工序之后的示意剖视图。图2 (g)是表示实施例1的TFT 元件的制造方法中的形成源电极和漏电极的工序之后的示意剖视图。 图2 (h)是表示实施例1的TFT元件的制造方法中的分离第二非晶 硅膜的工序之后的示意剖视图。图2 (i)是表示实施例1的TFT元 件的制造方法中的形成第二绝缘层的工序之后的示意剖视图。
图2(a) ~图2(i)的各图中，双点划线的右侧表示具有图1 (b) 的截面结构的a-TFT元件的形成顺序，上述双点划线的左侧表示具 有图1 (d)的截面结构的p-TFT元件的形成顺序。
实施例1的TFT元件的制造方法是在一块绝缘基板1上同时形成 到交错结构的a-TFT元件和p-TFT元件的制造方法，首先，如图2 (a)所示，在玻璃基板等绝缘基板1的表面上依次形成栅电极2、第 一绝缘层3和第一非晶硅膜7a。
栅电极2例如由钼鵠(MoW)等高熔点的导电体材料形成。之所 以用高熔点导电体材料形成栅电极2,是为了例如在后工序对要形成 p-TFT元件的区域照射连续振荡激光时防止栅电极2的变形等。为 此，形成a - TF T元件的区域的栅电极2可以例如由铝等导电率较高 的导电体材料形成。第一绝缘层3例如通过形成氧化硅膜或氮化硅膜 等绝缘膜而形成。
第 一非晶硅膜7a是各TFT元件的有源层所使用的膜，在实施例1 中，例如成膜形成为膜厚75nm以上。
第一非晶硅膜7a是直接蚀刻而用作a-TFT元件的有源层401a 的膜，膜中含有大量氢。为此，接着，例如如图2(b)所示，仅对形 成p - TFT元件的区域的第一非晶硅膜7a照射激光8将其加热，形成 脱氢化的非晶硅膜7b。此时照射的激光8是为了将第一非晶硅膜7a 脱氢化而照射的，因此，以第一非晶硅膜7a不会熔融那样的波长和 强度(能量)照射。
20接着，例如如图2 (c)所示，对形成p-TFT元件的区域的脱氢 化非晶硅膜7b照射激光9而形成多晶硅7p。此时照射的激光9例如 是波长为532nm的连续振荡激光，使被该激光9照射而熔融了的硅 7m结晶化，形成多晶硅7p。此时，激光9例如一边以预先规定的速 度沿p-TFT元件的沟道长度方向移动(扫描) 一边照射，例如如图 1 (c)所示，形成以在单方向(沟道长度方向)延伸的带状结晶为主 的多晶硅。
但是，如上所述，使照射连续振荡激光9而熔融了的硅7m结晶 化而形成多晶硅7p时，例如如图2(d)所示，p-TFT元件的栅电极 2之上的多晶硅7p的膜厚比a - TFT元件的栅电极2之上的第 一非晶 硅膜7a的膜厚薄。但是，在采用实施例1的制造方法时，最初形成 (成膜)的第一非晶硅膜7a的膜厚是75nm以上，因此，能够使p-TFT元件的栅电极2之上的多晶硅7p的膜厚为60nm以上，例如为 70腿左右。
在将第一非晶硅膜7a制成多晶硅7p时，使用波长长于以往的 ELA处理所使用的激光波长的连续振荡激光，因此即使第一非晶硅膜 7a的膜厚是75nm以上，也能熔融到内侧(第一非晶硅膜7a与第一 绝缘层3的界面侧)。因此，能够减少p-TFT元件的栅电极2之上 的多晶硅7p的膜厚不均，能够降低结晶性偏差。
当将形成p-TFT元件的区域的第一非晶硅膜7a制成多晶硅7p 后，接着，例如如图2(e)所示，在一部分被多晶硅化了的第一非晶 硅膜7a的整个表面形成第二非晶硅膜10。第二非晶硅膜IO是用作源 极接触层402和漏极接触层403的膜。因此，在a-TFT元件和p-TFT元件是n沟道MOS晶体管的情况下，第二非晶^ 圭膜10例如通过 形成高浓度的n形非晶硅膜而形成。
接着，例如如图2 (f)所示，在第二非晶硅膜IO之上形成了抗 蚀剂11后，对第二非晶硅膜10、和将形成p-TFT元件的区域形成 了多晶硅7p的第 一 非晶硅膜7a进行蚀刻，形成a - TFT元件的有源 层401a和p - TFT元件的有源层401p。各TFT元件的有源层401a、401p之上保留的第二非晶硅膜10在后工序分别分离成源极接触层 402和漏极接触层403。
接着，除去抗蚀剂11，在第一绝缘层3之上形成了将具有上述第 二非晶硅膜10的各TFT元件的有源层401a、 401p覆盖的导电膜，然 后对该导电膜进行蚀刻，例如如图2(g)所示，形成布线5。此时， 布线5中的4荅在一个有源层401a上的两个布线5形成为例如一个成 为a-TFT元件的源电极，另一个成为a-TFT元件的漏电极。同样， 搭在一个有源层401p上的两个布线5形成为例如一个成为p-TFT 元件的源电极，另一个成为p-TFT元件的漏电极。
接着，例如将布线5作为掩模而对第二非晶硅膜10进行蚀刻， 如图2(h)所示，将各有源层401a、 401p上的第二非晶硅膜IO分离 成源极接触层402和漏极接触层403。
此时，第二非晶硅膜10中的、在分离成上述的源极接触层402 和漏极接触层403的工序所除去的部位若没有沟道保护层，则如图2 (h)所示，各有源层401a、 401p的沟道区域(栅电极2之上的区域) 也被蚀刻。但是，在实施例l的制造方法中，例如最初形成了第一非 晶硅膜7a时，第一非晶硅膜7a的膜厚是75nm以上，p-TFT元件的 栅电极2之上的多晶硅7p的膜厚也能够确保70nm左右。因此，p-TFT元件的有源层401p的沟道部分能够确保足够的厚度，能够防止p -TFT元件的工作特性的降低。
其后，例如如图2(i)所示，形成保护各TFT元件的第二绝缘层 6。第二绝缘层6可以是单一的绝缘层，也可以层叠两种以上的绝缘 层。
如此，根据实施例1的TFT元件的制造方法，在一块绝缘基板的 表面上分别各形成多个反交错结构的a - TFT元件和p - TFT元件时， 能够充分利用以往的反交错结构的a - TF T元件的制造工艺而高效地形成。
根据实施例1的制造方法，即使形成a-TFT元件的有源层401a 和p - TFT元件的有源层401p所使用的第一非晶硅膜7a的膜厚例如为75nm以上，p - TFT元件的有源层401p (多晶硅)的结晶性也良 好，能够容易防止各p - TFT元件的工作特性的降低。
而且，根据实施例1的制造方法，a-TFT元件的有源层401a的 膜厚也可形成得较厚，因此，能够容易提高a-TFT元件的工作特性 (例如载流子的移动度)。
在实施例1的制造方法中，如图2 (e)和图2 (f)所示，在形成 了第二非晶硅膜10 (成膜)后进行形成各有源层401a、 401p的蚀刻， 但不限于此，当然也可以在进行了形成各有源层401a、 401p的蚀刻 之后，在各有源层401a、 401p上形成第二非晶硅膜10。
图3(a) ~图3(d)、图4(a)和图4(b)是表示能够适用实 施例1的TFT元件的制造方法的液晶显示板的一构成例的示意图。
图3 (a)是表示液晶显示板的概略构成的一例的示意俯视图。图 3 (b)是图3 (a)的C-C，线的液晶显示板的示意剖视图。图3 (c) 是表示液晶显示板的TFT基板的概略构成的一例的示意俯视图。图3 (d )是表示液晶显示板的 一 个像素的等效电路图的 一 例的示意电路 图。
图4 ( a)是表示TFT基板上的 一个像素的概略构成的 一例的示意 俯视图。图4 (b)是图4(a)的D-D，线的TFT基板的示意剖视图。
实施例1中说明的TFT元件的制造方法例如适用于图3(a) ~图 3 (d)所示那样构成的液晶显示板中的TFT基板的制造方法。
例如如图3 (a)和图3 (b)所示，液晶显示板是在TFT基板12 与对置基板13之间封入了液晶材料14的显示板，TFT基板12与对 置基板13由包围显示区域DA的环状密封材料15而粘结。
在制造液晶电视机等所适用的透射型、半透射型的液晶显示板 时，在TFT基板12和对置基板13的朝向外侧的面、即与液晶材料 14相对的面的背面分别设有下偏振片16和上偏振片17。根据液晶显 示板的种类不同，有时在TFT基板12与下偏振片16之间、对置基板 13与上偏振片17之间分别设有一层或多层相位差片。
在制造反射型液晶显示板时， 一般不需要下偏振片16，仅设置上偏振片17(或仅设置上偏振片17、对置基板13与上偏振片17之间
的一层或多层相位差片)。
例如如图3(c)所示，可适用实施例1的TFT元件的制造方法的 TFT基板12，在显示区域DA的外倒形成(内置)有第一驱动电路 GD和第二驱动电路DD。第一驱动电路GD是进行与以往的液晶显示 装置中的IC芯片状的栅极驱动器同样工作的驱动电路，是主要进行 分别施加于多条扫描信号线GL上的各扫描信号的控制的电路。第二 驱动电路DD是进行与以往的液晶显示装置中的IC芯片状的数据驱 动器同样工作的驱动电路，是主要进行生成分别施加于多条图像信号 线DL上的图像信号(灰度电压信号)、控制施加的定时的电路。
第一驱动电路GD和第二驱动电路DD是由形成于玻璃基板等绝 缘基板上的TFT元件、电容元件、电阻元件等构成的集成电路，需要 高速工作。因此，第一驱动电路GD和第二驱动电路DD的TFT元件 优选是具有由多晶半导体构成的有源层的TFT元件。
液晶显示板的显示区域DA由多个像素的集合构成， 一个像素的 构成可用例如如图3 (d)所示那样的等效电路表示。即， 一个像素相 当于由两条相邻的扫描信号线GLn、 GLn+1、两条相邻的图像信号线 DLm、 DLm+i所包围的区域，各像素上配置有起到有源元件(开关元 件)作用的TFT元件Tr、像素电极PX和对置电极CT。此时，像素 电极PX经TFT元件Tr与两条相邻的图像信号线DLm、 DLm+i中的一 条图像信号线DLm连接。并且，各像素是根据在该TFT元件Tr导通 期间从图像信号线DLm写入到像素电极PX的灰度电压的电位与对置 电极CT的电位之差来控制液晶材料14中的液晶分子朝向而表现灰度 (亮度)。
此时，各像素的TFT元件Tr的有源层根据液晶显示板的种类(用 途、尺寸)等而不同，但多使用非晶硅，此时的TFT元件Tr通常是
反交错结构。
各像素的TFT元件Tr是反交错结构的a-TFT元件时，TFT基板 12上的一个像素的平面布局构成和a-TFT元件的截面构成例如为图4 (a)和图4 (b)所示的构成。
即，在绝缘基板1的表面上形成有具有作为TFT元件Tr的栅电 极的功能的多条扫描信号线GL和多条保持电容线CL,其上隔着第 一绝缘层3形成有具有有源层401a的半导体层4,该有源层401a由 第一非晶硅膜形成。在第一绝缘层3的表面还形成有多条图像信号线 DL、 TFT元件Tr的漏电极SD1和源电极SD2。此时，漏电极SD1 例如与图像信号线DL —体形成。源电极SD2通过通孔TH与形成在 第二绝缘层6上的像素电极PX连接。在第二绝缘层6上形成有取向 膜ORI。
在实施例1中，将与图像信号线DL—体的电极称为漏电极SD1, 将与像素电极PX连接的电极称为源电极SD2,但在实际的液晶显示 板中，根据施加于图像信号线DL的图像信号的电位与像素电极PX 的电位之差来交替源极和漏极，也有时是与图像信号线DL—体的电 极为源电极，与像素电极PX连接的电极为漏电极。
在关于显示区域DA上的各像素的构成例如为在图4 (a)和图4 (b)所示的构成的TFT基板上，在显示区域DA的外侧形成第一驱 动电路GD和第二驱动电路DD时，若使第 一驱动电路GD和第二驱 动电路DD的TFT元件例如为图1 (c)和图1 (d)所示那样的p-TFT元件，则能够充分利用以往的TFT元件的制造工艺，容易制造形 成(内置)了第一驱动电路GD和第二驱动电路DD的TFT基板12。
此时，在TFT基板12的制造工艺中，将形成(成膜)第二绝缘 层6之间的工序按实施例1所说明的顺序进行，从而能够容易防止第 一驱动电路GD和第二驱动电路DD的p - TFT元件的工作特性的降 低，能够提高第 一 驱动电路G D和第二驱动电路D D的工作特性。
图4 (a)和图4 (b)所示的a-TFT元件的构成是TFT基板12 上的有源元件(TFT元件Tr)的一构成例，并不限于此，当然，例 如a-TFT元件的平面布局也可以不同。
对于TFT基板12的第一驱动电路GD和第二驱动电路DD，也不 限于图1 (c)所示那样的平面布局，当然也可以是其他平面布局。[实施例2]
图5 (a) ~图5 (h)是用于说明本发明实施例2的TFT元件的 制造方法的示意图。
图5(a)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的将第一非晶 硅膜脱氢化的工序之后的示意剖视图。图5 (b)是表示实施例2的 TFT元件的制造方法中的将 一 部分第 一 非晶硅膜多晶化的工序的示 意剖视图。图5 (c)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的将 一部分第一非晶硅膜多晶化的工序之后的示意剖视图。图5(d)是表 示实施例2的TFT元件的制造方法中的除去第 一非晶硅膜的非晶部分 的工序之后的示意剖视图。图5 (e)是表示实施例2的TFT元件的 制造方法中的形成第三非晶硅膜和第二非晶硅膜的工序之后的示意 剖视图。图5 (f)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的对第 一非晶硅膜和第二非晶硅膜、第三非晶硅膜进行蚀刻的工序之后的示 意剖视图。图5 (g)是表示实施例2的TFT元件的制造方法中的形 成源电极和漏电极的工序之后的示意剖视图。图5(h)是表示实施例 2的TFT元件的制造方法中的分离第二非晶硅膜的工序之后的示意剖 视图。
图5(a) ~图5(h)的各图中，上述双点划线的右侧表示a-TFT 元件的形成顺序，上述双点划线的左侧表示p- TFT元件的形成顺序。
在实施例1中，在绝缘基板1的表面上同时形成a-TFT元件和p -TFT元件的过程中，如图2(b)和图2(c)所示那样，使用激光8 而仅将形成p-TFT元件的区域的第一非晶硅膜7a脱氢化。但是，在 绝缘基板1的表面上同时形成a-TFT元件和p-TFT元件时，也可 以将整个第 一 非晶硅膜7a脱氢化，由与第 一 非晶硅膜7a不同的第三 非晶硅膜形成a-TFT元件的有源层401a。
在实施例2的TFT元件的制造方法中，例如如图2(a)所示，在 绝缘基板1的表面上依次形成栅电极2、第一绝缘层3和第一非晶硅 膜7a。
接着，例如用干燥炉等将形成到第一非晶硅膜7a的绝缘基板1
26加热，如图5(a)所示，制成将整个第一非晶硅膜7a脱氢化后的非 晶硅膜7b。
接着，例如如图5 (b)所示，对形成p-TFT元件的区域的脱氢 化非晶硅膜7b照射激光9而形成多晶硅7p。此时照射的激光9例如 是波长为532nm的连续振荡激光，使被该激光9照射而熔融了的硅 7m结晶化，形成多晶硅7p。此时，激光9例如一边以预先^L定的速 度沿p-TFT元件的沟道长度方向移动(扫描) 一边照射，例如如图 1 (c)所示，形成以在单方向(沟道长度方向)延伸的带状结晶为主 的多晶硅。
但是，如上所述，使照射连续振荡激光9而熔融了的硅7m结晶 化而形成多晶硅7p时，例如如图5(d)所示，p-TFT元件的栅电极 2之上的多晶硅7_p的膜厚比a - TFT元件的栅电极2之上的脱氢化的 非晶硅膜7b的膜厚薄。但是，在采用实施例2的制造方法时，最初 形成(成膜)的第一非晶硅膜7a的膜厚是75nm以上，因此，能够使 p - TFT元件的栅电极2之上的多晶硅7p的膜厚为60nm以上，例如 为70nm左右。
在实施例2的TFT元件的制造方法中，形成a-TFT元件的区域 的第一非晶硅膜7a改性为脱氢化后的非晶硅膜7b,但该脱氢化后的 非晶硅膜7b不适合用作a-TFT元件的有源层401a。因此，接着例 如如图5 (d)所示，除去脱氢化后的非晶硅膜7b。
接着例如如图5( e)所示，形成可用于a-TFT元件的有源层401a 的第三非晶硅膜7a，和第二非晶硅膜10。第三非晶硅膜7a，只要是与 第一非晶硅膜7a相同地形成(成膜)即可。第二非晶硅膜10是用作 源极接触层402和漏极接触层403的膜。因此，在a - TFT元件和p -TFT元件是n沟道MOS晶体管的情况下，第二非晶硅膜10例如通 过形成高浓度的n形非晶硅膜而形成。
在图5 (e)中，表示的是将第三非晶硅膜7a，形成(成膜)为与 第一非晶硅膜7a相同膜厚，但不限于此，当然也可以形成(成膜) 为任意膜厚。接着，例如如图5(f)所示，对第二非晶硅膜IO、第三非晶硅膜
7a，和形成p - TFT元件的区域的多晶硅7p进行蚀刻，形成a - TFT 元件的有源层401a和p-TFT元件的有源层401p。在p-TFT元件的 有源层401 p上保留由第三非晶硅膜7a，构成的疑似有源层404。各TFT 元件的有源层401a、 401p (疑似有源层404)之上保留的第二非晶硅 膜10在后工序分别分离成源极接触层402和漏极接触层403。
接着，在第一绝缘层3之上形成了将具有上述第二非晶硅膜10 的各TFT元件的有源层401a、 401p覆盖的导电膜，然后对该导电膜 进行蚀刻，例如如图5(g)所示，形成布线5。此时，布线5中的招^ 在一个有源层401a上的两个布线5形成为例如一个成为a- TFT元件 的源电极，另一个成为a-TFT元件的漏电极。同样，搭在一个有源 层401p上的两个布线5形成为例如一个成为p- TFT元件的源电极， 另一个成为p-TFT元件的漏电^^。
接着，例如将布线5作为掩模而对第二非晶硅膜10进行蚀刻， 如图5(h)所示，将各有源层401a、 401p上的第二非晶硅膜IO分离 成源极接触层402和漏极接触层403。
此时，第二非晶硅膜10中的、在分离成上述的源极接触层402 和漏极接触层403的工序所除去的部位若没有沟道保护层，则如图5 (h)所示，a-TFT元件的有源层401a的沟道区域U册电极2之上 的区域)也被蚀刻。但是，在p-TFT元件的由多晶硅构成的有源层 401p之上具有由第三非晶硅膜7a，构成的疑似有源层404,因此，有 源层401p不被蚀刻。因此，p-TFT元件的有源层401p的沟道部分 能够确保足够的厚度，能够防止p - TFT元件的工作特性的降低。
p - TFT元件的疑似有源层404由第三非晶硅膜7a，形成，因此， 可起到TFT元件的有源层的作用。但是，在为反交错结构的p-TFT 元件时，该p-TFT元件导通时，在接近栅电极2的有源层401p形成 沟道，因此，流过源才及-漏才及之间的电流(载流子)的大部分流过有 源层401p。因此，即使是具有疑似有源层404的结构，也能得到与实 施例1的p - TFT元件相同的工作特性。
28其后，形成保护各TFT元件的第二绝缘层6等。第二绝缘层6可 以是单一的绝缘层，也可以层叠两种以上的绝缘层。
如此，根据实施例2的TFT元件的制造方法，在一块绝缘基板的 表面上分别各形成多个反交错结构的a - TFT元件和p - TFT元件时， 能够充分利用以往的反交错结构的a - TFT元件的制造工艺而高效率 地形成。
根据实施例2的制造方法，即使形成p - TFT元件的有源层401p 所使用的第一非晶硅膜7a的膜厚例如为75nm以上，p-TFT元件的 有源层401p (多晶硅)的结晶性也良好，能够容易防止各p-TFT元
件的工作特性的降低。
而且，根据实施例2的制造方法，a-TFT元件的有源层401a的 膜厚也可形成得较厚，因此，能够容易提高a-TFT元件的工作特性 (例如载流子的移动度)。
在实施例2的制造方法中，由将第一非晶硅膜7a多结晶化的多晶 硅7p形成p-TFT元件的有源层401p,用第三非晶硅膜7a，形成a -TFT元件的有源层401a。因此，在p - TFT元件的有源层401p的 膜厚与a-TFT元件的有源层401a的膜厚之间关系上产生选择自由 度。
实施例2的制造方法当然可适用于例如图3 (a) 图3(d)、图 4(a)和图4 (b)所示构成的液晶显示板的TFT基板12的制造方法。
以上基于上述实施例具体说明了本发明，但本发明不限于上述实 施例，在不脱离其要旨的范围内，当然可进行各种变更。
例如，在上述实施例1或实施例2说明的TFT元件的制造方法中， 不限于具有第一驱动电^各GD和第二驱动电^各DD的液晶显示寺反的 TFT基板，当然也可适用于具有与该TFT基板同样构成的基板(例如 有机EL显示板的TFT基板)等。不限于显示板的TFT基板，当然也 可适用于其他集成电路装置的制造。
权利要求
1.一种显示装置，其具有薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管基板是在绝缘基板的表面上配置了具有非晶半导体的有源层的多个第一薄膜晶体管元件和具有多晶半导体的有源层的多个第二薄膜晶体管元件的基板，该显示装置的特征在于，上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件分别为在上述绝缘基板的表面上依次层叠有栅电极、栅极绝缘膜和上述有源层而成的反交错结构，并且，在从上述绝缘基板观察到的上述有源层之上具有经由接触层而与上述有源层连接的源电极和漏电极，上述第二薄膜晶体管元件的上述有源层的层叠有上述接触层的位置处的膜厚大于60nm。
2. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述第二薄膜晶体管元件的上述有源层是以带状结晶为主的多 晶半导体，其中带状结晶在上述第二薄膜晶体管元件的沟道长度方向上延伸。
3. —种显示装置，其具有薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管基板是 在绝缘基板的表面上配置了具有非晶半导体的有源层的多个第 一 薄 膜晶体管元件和具有多晶半导体的有源层的多个第二薄膜晶体管元 件的基板，该显示装置的特征在于，上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件分别为在 上述绝缘基板的表面上依次层叠有栅电极、栅极绝缘膜和上述有源层 而成的反交错结构，并且，在从上述绝缘基板观察到的上述有源层之上具有经由接触层而 与上述有源层连接的源电极和漏电极，上述第二薄膜晶体管元件的上述有源层在从上述绝缘基板观察 到的栅极绝缘膜之上依次层叠有由多晶半导体构成的第一有源层和 由非晶半导体构成的第二有源层，上述第一有源层的、从上述绝缘基板观察时位于上述栅电极之上的部分的膜厚大于60nm。
4. 根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，上述第二薄膜晶体管元件的上述第 一 有源层是以带状结晶为主 的多晶半导体，其中带状结晶在上述第二薄膜晶体管元件的沟道长度 方向上延伸。
5. 根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于， 上述第 一 薄膜晶体管元件的有源层仅由非晶半导体构成， 上述第一薄膜晶体管元件的有源层的膜厚与上述第二薄膜晶体管元件的上述第二有源层的膜厚大致相同。
6. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于， 上述多个第一薄膜晶体管元件呈矩阵状配置在上述绝缘基板的上述表面之内的显示区域上，上述多个第二薄膜晶体管元件配置在上述绝缘基板的上述表面 之内的上述显示区域的外侧。
7. —种显示装置的制造方法，该显示装置在绝缘基板的表面上形 成具有非晶半导体的有源层的多个第 一 薄膜晶体管元件和具有多晶半导体的有源层的多个第二薄膜晶体管元件，上述显示装置的制造方 法的特征在于，包括第一工序，在上述绝缘基板的表面上依次形成上述各薄膜晶体管 元件的栅电极、具有作为上述各薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜的功能 的绝缘层、以及第一非晶半导体膜；第二工序，在上述第一工序之后，对上述第一非晶半导体膜之中 的位于形成上述第二薄膜晶体管元件的区域的部分进行多晶半导体 化；第三工序，在上述第二工序之后，在将一部分多晶半导体化了的上述第一非晶半导体膜之上形成第二非晶半导体膜，对上述第二非晶半导体膜和上述第一非晶半导体膜进行蚀刻，从而形成由上述第一非 晶半导体膜构成的上述第一薄膜晶体管元件的有源层和由上述多晶半导体构成的上述第二薄膜晶体管元件的有源层；第四工序，在上述第三工序之后，形成从上述绝缘层的表面上搭 跨到上述各有源层上的、上述各薄膜晶体管元件的源电极和漏电极； 以及第五工序，在上述第四工序之后，将上述各有源层之上的上述第 二非晶半导体膜分离成源极接触层和漏极接触层，在上述第一工序之中的形成上述第一非晶半导体膜的工序中，将 该第一非晶半导体膜的膜厚形成为75nm以上，在上述第二工序中， 一边使连续振荡激光沿预先规定的方向移动 一边使上述第一非晶半导体膜熔融、结晶化，从而形成以在上述预先 规定的方向上延伸的带状结晶为主的多晶半导体。
8. —种显示装置的制造方法，该显示装置在绝缘基板的表面上形 成具有非晶半导体的有源层的多个第 一薄膜晶体管元件和具有多晶 半导体的有源层的多个第二薄膜晶体管元件，该显示装置的制造方法 的特征在于，包括第一工序，在上述绝缘基板的表面上依次形成上述各薄膜晶体管 元件的栅电极、具有作为上述各薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜的功能 的绝缘层、以及第一非晶半导体膜；第二工序，在上述第一工序之后，对上述第一非晶半导体膜之中 的位于形成上述第二薄膜晶体管元件的区域的部分进行多晶半导体 化；第三工序，在上述第二工序之后，对将一部分多晶半导体化了的 上述第一非晶半导体膜进行蚀刻，从而形成由上述第一非晶半导体膜 构成的上述第一薄膜晶体管元件的有源层和由上述多晶半导体构成 的上述第二薄膜晶体管元件的有源层；第四工序，在上述第三工序之后，在上述各薄膜晶体管元件的有 源层之上形成第二非晶半导体膜；第五工序，在上述第四工序之后，形成从上述绝缘层的表面上搭 跨到上述各有源层上的、上述各薄膜晶体管元件的源电极和漏电极；以及第六工序，在上述第五工序之后，将上述各有源层之上的上述第 二非晶半导体膜分离成源极接触层和漏极接触层，在上述第一工序之中的形成上述第一非晶半导体膜的工序中，将该第一非晶半导体膜的膜厚形成为75nm以上，在上述第二工序中， 一边使连续振荡激光沿预先规定的方向移动一边使上述第一非晶半导体膜熔融、结晶化，从而形成以在上述预先规定的方向上延伸的带状结晶为主的多晶半导体。
9. 一种显示装置的制造方法，该显示装置在绝缘基板的表面上形 成具有非晶半导体的有源层的多个第 一 薄膜晶体管元件和具有多晶半导体的有源层的多个第二薄膜晶体管元件，该显示装置的制造方法 的特征在于，包括第一工序，在上述绝缘基板的表面上依次形成上述各薄膜晶体管 元件的栅电极、具有作为上述各薄膜晶体管元件的栅极绝缘膜的功能 的绝缘层、以及第一非晶半导体膜；第二工序，在上述第一工序之后，对上述第一非晶半导体膜之中 的位于形成上述第二薄膜晶体管元件的区域的部分进行多晶半导体 化；第三工序，在上述第二工序之后，仅保留上述第一非晶半导体膜 中的上述多晶半导体化了的部分，除去其他非晶半导体的部分；第四工序，在上述第三工序之后，在上述绝缘层的整个表面上依 次形成第三非晶半导体膜和第二非晶半导体膜；第五工序，在上述第四工序之后，对上述第二非晶半导体膜、上 述第三非晶半导体膜以及上述多晶半导体进行蚀刻，从而形成由上述 第三非晶半导体膜构成的上述第一薄膜晶体管元件的有源层以及由 上述多晶半导体和上述第三非晶半导体构成的上述第二薄膜晶体管 元件的有源层；第六工序，在上述第五工序之后，形成从上述绝缘层的表面上搭 跨到上述各有源层上的、上述各薄膜晶体管元件的源电极和漏电极；以及第七工序，在上述第六工序之后，将上述各有源层之上的上述第 二非晶半导体膜分离成源极接触层和漏极接触层，在上述第一工序之中的形成上述第一非晶半导体膜的工序中，将该第一非晶半导体膜的膜厚形成为75nm以上，在上述第二工序中， 一边使连续振荡激光沿预先规定的方向移动 一边使上述第一非晶半导体膜熔融、结晶化，从而形成以在上述预先 规定的方向上延伸的带状结晶为主的多晶半导体。
10. 根据权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 上述预先规定的方向与上述第二薄膜晶体管元件的沟道长度方向一致。
11. 根据权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 上述连续振荡激光的波长大于400nm。
12. 根据权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 上述连续振荡激光的波长是532nm。
全文摘要
本发明提供一种显示装置及其制造方法。该显示装置具有薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管基板是在绝缘基板的表面配置了具有非晶半导体的有源层的多个第一薄膜晶体管元件和具有多晶半导体有源层的多个第二薄膜晶体管元件，其中，上述第一薄膜晶体管元件和上述第二薄膜晶体管元件分别是在上述绝缘基板的表面上依次层叠了栅电极、栅极绝缘膜和上述有源层而成的反交错结构，而且，上述有源层之上具有经由接触层而与上述有源层连接的源电极和漏电极，上述第二薄膜晶体管元件的上述有源层的层叠了上述接触层的位置处的膜厚小于60nm。
文档编号G02F1/1368GK101540332SQ20091012658
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月16日 优先权日2008年3月17日
发明者三宅秀和, 海东拓生, 贺茂尚广, 野田刚史 申请人:株式会社日立显示器