专利名称：半导体显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体显示装置及其制造方法。
在此主动矩阵方式的显示装置中，系具备有依每像素驱动液晶电容及EL元件等的显示元件的驱动元件；以及透过信号线而驱动此驱动元件的驱动电路。
再者，并以驱动电路控制各像素的各驱动元件并驱动显示元件。
此种半导体显示装置大多系采用聚合有单晶粒硅的多晶硅。而在将此多晶硅用于主动层的TFT中，多晶硅的粒径将对该TFT的性能有极大影响。一般认为，用于驱动元件及驱动电路内的元件的主动层的多晶硅的粒径愈大，则其TFT的能力也将随之提高。
此系由于作为结晶粒的界面的粒界将对流动于元素的载体产生负荷(陷阱trap)作用，故粒径愈大则存在于TFT的通道内的粒界的比例亦将减少之故。因此，出现了各种将多晶硅予以大粒径化的方法的提案，且运用此等方法而采用大粒径的多晶硅的显示装置亦正在进行开发。
然而，在采用上述大粒径多晶硅的TFT的显示装置方面，由于TFT的性能上有所差异，反而有可能导致显示品质的降低。
以下，兹采用图7以说明此点。
亦即，如图7(a-1)所示，在结晶粒小于通道区域的大小时，则如图7(a-2)所示，存在于形成在不同位置的各通道的粒界的比例大致相等。相对于此，当如图7(b-1)所示粒径较大时，则将因形成通道的位置，而使存在于各通道的粒界的比例产生差异。换言之，会有如图7(b-2)的案例A所示般存在于通道的粒界的比例极小的情况，相反地，亦会有如案例B所示般存在于通道的粒界的比例变大的情况。如此，当多晶硅系大粒径化时，则存在于TFT的各通道的粒界的比例将会因其位置而有极大的差异，故将会在TFT间使特性产生差异。然后，如将此种TFT用于显示装置的驱动元件时，将会使显示产生差异，并使显示品质降低。
本发明是有鉴于此种问题而完成的，其目的在于提供一种显示品质更高的半导体显示装置及其制造方法。
权利要求2所述的发明，系如权利要求1所述的发明，其中，构成前述驱动元件及驱动电路内的元件的多晶半导体，系形成在透明基板上所形成的缓冲层上，而在与前述透明基板以及前述缓冲层之间的前述驱动元件所对应的部分，则系形成金属层而构成。
权利要求3所述的发明，系如权利要求2所述的发明，其中，前述金属层系由用以遮蔽来自前述透明基板侧的光线对于前述驱动元件的照射的金属所构成的遮光层。
权利要求4所述的发明，系如权利要求2项或第3所述的发明，其中，系对于前述金属层，施加与形成在前述金属层的上方并扫描所对应的前述像素区域的驱动元件的扫描线相同的信号，或是定电压。
权利要求5所述的发明，系一种半导体显示装置的制造方法，其系为了形成与像素区域内的各显示元件相对应而设置的驱动元件，以及用以驱动前述驱动元件的驱动电路，而形成在绝缘层上并对半导体层照射光线能量，以使前述半导体层多晶化的制造方法，其特征在于在进行前述光线能量的照射之前，于前述绝缘层的下方而且与前述驱动元件相对应的区域形成金属层之后，再藉由调整前述金属层以及前述驱动元件间的前述绝缘层的膜厚，而将由前述光线能量而结晶化的前述驱动元件的部分的半导体层的粒径，设定成比前述驱动电路的部分的半导体层的粒径更小。
权利要求6所述的发明，系一种半导体显示装置的制造方法，其系于透明基板上形成与显示装置的像素区域内的各显示元件相对应而设置的驱动元件，以及用以驱动前述驱动元件的驱动电路的制造方法，其特征为具备有与形成前述透明基板上的前述驱动元件的区域相对应而形成由金属所构成的遮光层的步骤；于前述透明基板以及前述遮光层上形成缓冲层的步骤；于前述缓冲层上形成半导体层的步骤；以及对前述半导体层照射激光而使前述半导体层多晶化的步骤。
图2(a)及(b)系显示前述实施形态的剖面构造的剖视图。
图3系显示玻璃基板上或是遮光层上的氧化硅的膜厚，与多晶硅的结晶粒的粒径间的关系的图。
图4(a)至(e)系显示前述实施形态的液晶显示装置的制造程序的剖视图。
图5系显示本发明的液晶显示装置的遮光层的另一连接方法的电路构成图。
图6系显示本发明的实施形态的另一显示装置的概略构成图。
图7(a-1)、(a-2)、(b-1)及(b-2)系说明多晶硅的结晶粒的粒径，与粒界在晶体管的通道所占比例间的关系的说明图。[元件符号说明]1玻璃基板 2缓冲层3非晶硅10 多晶硅11 绝缘层12 电极15 多晶硅20 层间绝缘膜21 接触孔22 电极30 平坦化绝缘膜 100像素电路101驱动电路 110水平扫描驱动器120垂直扫描驱动器 C 通道CE 对向电极 CL 保持电容线CsC保持电容 d 膜厚D 漏极 DL 数据信号线DTFT 双栅极晶体管 G 栅极GL 扫描线(栅极信号线) PE 像素电极S 源极 SW 开关SL 遮光层配线 TFT薄膜晶体管VS 电压供给线 VL 视频信号线
图1系显示本实施形态的液晶显示装置的电路图。
此液晶显示装置，系如图1所示，系由形成于像素区域的像素电路100；及设于前述像素区域的周围的驱动器区域的驱动电路101所构成，驱动电路101系具备有取样开关SW(sampling switch)以及水平扫描驱动器110以及垂直扫描驱动器120。此外，像素电路100以及驱动电路101系形成在同一基板上。
此处，在像素电路100中，系具有与各像素相对应而于一对像素电极PE以及对向电极CE间形成显示元件的液晶LC(液晶电容)，而此等各像素相对应的对向电极CE，系相互设为导通状态，并设定为同电位(Vcom)。相对于此，像素电极PE则系连接于顶栅极型双栅极晶体管DTFT的源极S，以及配列成水平扫描方向的保持电容Csc的其中一方的电极。另外，各像素的保持电容Csc的另一方的电极，则连接于设为水平扫描方向的保持电容线CL，而各保持电容线CL系隔着电压供给线VS而相互连接。再者，在此电压供给线VS，则连接有设于双栅极晶体管DTFT的通道的下方的遮光层配线SL。
分别在设于各像素的此双栅极晶体管DTFT的漏极D中，连接有沿垂直扫描方向所设的数据信号线(漏极信号线)DL，以及于栅极G连接有沿水平扫描方向所设的扫描线(栅极信号线)GL。藉由以驱动器110、120而选择性地对此等数据信号线DL以与门极信号线GL施加数据信号、扫描信号，而驱动特定的晶体管DTFT。
亦即，在数据信号线DL，系连接有由CMOS传输门(transmissiongate)所构成的取样开关SW。然后，再由上述水平扫描驱动器110分别对特定的开关SW的p通道以及n通道的晶体管的栅极，施加具有经反转的逻辑值的脉冲信号，而选择特定的数据信号线DL。此外，在与开关SW相连接的视频(video)信号线VL，则依序施加属于亮度信号的影像信号。藉此，对于以开关SW所选择的数据信号线DL，输出各像素用视频数据信号，并施加于连接在此数据信号线DL的晶体管DTFT的漏极D。
另一方面，垂直扫描驱动器120则对依序选択的特定的栅极信号线GL，输出选择(扫描)信号。藉此，使连接在此栅极信号线GL的晶体管DTFT成为导通状态，并且使得施加在连接有此晶体管DTFT的漏极D的数据信号线DL的视频数据信号，隔着前述晶体管DTFT的漏极/源极间而施加于上述像素电极PE。而且，使与视频数据信号相对应的电荷储存在连接到此源极与像素电极PE的保持电容。
其次，兹参照图2以说明此液晶显示装置的剖面构造。另外，图2(a)表示于液晶显示装置中，上述像素电路100内的晶体管DTFT以及像素电极PE附近，另外，图2(b)表示构成上述水平扫描驱动器110、垂直扫描驱动器120以及开关SW的晶体管的剖视图。
如图2(a)所示，在玻璃基板1上，形成有例如膜厚为「200nm」的遮光层配线SL，而此遮光层配线SL则系由侧壁形成锥状的例如铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)等金属所构成。然后，并覆盖此等遮光层配线SL以及玻璃基板1，而形成由将此等遮光层配线SL的形成区域以及非形成区域间予以平坦化的氧化硅(SiO2)所构成的缓冲层2。该缓冲层2系形成为「50nm」至「1000nm」的膜厚，「100nm」至「300nm」则更为理想。在此缓冲层2的上面，系形成膜厚例如为「50nm」的多晶硅10，对此多晶硅10以导入不纯物的方式而赋予导电性，分别形成上述晶体管DTFT的源极S、通道C、漏极D。然后，在多晶硅10上，形成有例如膜厚为「100nm」的绝缘膜11，而此绝缘膜11系用以构成由氧化硅(SiO2)所形成的上述晶体管DTFT的栅极绝缘膜。并且在该绝缘膜11上，形成有由例如铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)等金属所构成的上述晶体管DTFT的栅极G，其膜厚例如为「200nm」。
另外，上述遮光层配线SL，系沿着上述晶体管TFT的栅极G以及上述栅极信号线GL而形成为覆盖其垂直下方区域的形态。藉此，可防止因前述遮光层配线SL而使来自玻璃基板1侧的光线入射到通道C。
此外，上述保持电容C的另一方的电极12系由与栅极G相同的金属而形成在上述多晶硅10以及绝缘膜11上。然后，在此等绝缘膜11以与门极G、电极12的上方，则形成有依序层积例如膜厚为「100nm」的氮化硅膜以及例如膜厚为「500nm」的氧化硅膜的层间绝缘膜20。在此层间绝缘膜20中，则形成有接触孔21。然后，从此接触孔21内到上述层间绝缘膜20的上方之间，则形成有依序层积为膜厚为「100nm」、「400nm」、「100nm」的钼(Mo)、铝(Al)、钼(Mo)的数据信号线DL以及电极22。再者，覆盖此等层间绝缘膜20及数据信号线DL、电极22而形成平坦化绝缘膜30。然后，在此平坦化绝缘膜30上则形成有由ITO(Indium Tin Oxide)所构成的例如膜厚为「85nm」的上述像素电极PE，而像素电极PE系透过形成在平坦化绝缘膜30的接触孔而连接于电极22。
相对于此，构成上述水平扫描驱动器110及垂直扫描驱动器120、开关SW的晶体管TFT部分，则系如图2(b)所示，除了在基板上没有遮光层SL之外均与像素区域相同，形成于玻璃基板1上所形成的缓冲层2上。亦即，对形成于前述缓冲层2上的多晶硅15，以导入不纯物的方式而形成漏极D、通道C、源极S。然后，在形成有漏极D、通道C、源极S的多晶硅15上，则形成有由构成栅极绝缘膜的氧化硅所组成的绝缘膜11。并且在其上方，形成有由与上述双栅极晶体管DTFT的栅极G相同素材所组成的栅极G。在此等绝缘膜11与门极G上方，则与上述像素电极相同，形成有层间绝缘膜20、接触孔21、电极22。
如此，无论像素区域及驱动器区域均形成由同样材料所构成的TFT，尤其是两区域的TFT系分别于主动层采用多晶硅层10、15。然后，在本实施形态中，构成形成在像素区域的双栅极晶体管DTFT的多晶硅10的结晶粒的粒径，系设定成比构成上述水平扫描驱动器110等的晶体管TFT的多晶硅15的结晶粒的粒径更小。详言之，像素区域的晶体管DTFT的通道C以及其附近的多晶硅的结晶粒的粒径，系设定成比驱动器区域的晶体管DTFT的通道C的尺寸更小。
藉此设定的方式，而对于像素电路100的晶体管DTFT，以及上述水平扫描驱动器110等的驱动电路101的晶体管TFT分别赋予适当的特性。
亦即，在有关于像素电路100的晶体管DTFT方面，导因于存在于该通道C的结晶粒的粒界的比例的差异所造成晶体管特性的差异，将对显示品质产生极大的影响。此系由于例如为了要确定视频信号(显示信号)而使关断(off)晶体管DTFT的栅极信号时的噪声信号产生差异所致。因此，有关于用于前述晶体管DTFT的主动层的多晶硅的粒径，系以设定成比通道宽度及通道长度更小的方式，而使存在于各像素的晶体管DTFT的各通道C的结晶粒的粒界的比例，在所有的像素均大略均等。
相对于此，有关上述驱动电路101的晶体管TFT方面，即使将主动层的多晶硅的粒径予以某程度大型化，也不至于对显示品质有太大的影响。此系由于驱动电路101的晶体管TFT的通道宽度系设定成比上述晶体管DTFT的通道宽度更大而使特性差异平均化所致。此外，即使在驱动电路中的晶体管的特性产生差异时，也仅会使驱动脉冲的时脉产生变化，而不会如像素驱动元件般对显示信号造成直接影响。因此，有关于驱动电路101的晶体管TFT，为了要确保驱动能力(高速动作能力)，而将构成前述晶体管TFT的多晶硅的结晶粒的粒径予以某种程度地增大。
如此，为了要分别使像素电路100的晶体管DTFT与驱动电路101的晶体管TFT间的特性予以最适当化，在本实施形态中，在藉由相同的激光照射步骤而形成多晶硅10以及15之际，系采用遮光层配线SL。亦即，如上述所示，由于遮光层配线SL系由金属所构成，故具有散热效果。因此，即使对于相同的非晶硅予以照射激光而将其多晶化，有关于在其下方形成有遮光层配线SL的部分，其应用在多晶化的激光能量将比上述部分以外的部分少，而所形成的多晶硅的结晶粒的粒径亦将变小。因此，藉由调整遮光层配线SL以及非晶硅间所具有的上述缓冲层2的膜厚(图中为「d」)，即可调整在激光照射时用遮光层配线SL而产生的散热程度，此外，也可调整遮光层配线SL上方的结晶粒的粒径。
图3系显示非晶硅与遮光层间，或是非晶硅与玻璃基板间的氧化硅膜厚，以及藉由激光照射将此等非晶硅予以多晶化时的结晶粒的粒径间的关系。
如图3所示，当非晶硅形成在玻璃基板以及层积有氧化硅层者之上时，藉由对于非晶硅照射一定的激光能量而形成的多晶硅的结晶粒的粒径，不会受上述氧化硅层的膜厚的影响(图中，系以虚线(预测值)、以及四角(实测值)标示)。
相对于此，当非晶硅形成在遮光层以及层积有氧化硅层者之上时，藉由对于非晶硅照射一定的激光能量而形成的多晶硅的结晶粒的粒径，将因上述氧化硅层的膜厚而变化。(图中，系以实线(预测值)以及白色圆圈(实测值)标示)。
此系由于当氧化硅膜的膜厚愈厚，则遮光层以及非晶硅间的距离将愈长，故当激光照射时因遮光层所带来的散热效果将会降低所致。
如此，藉由调整作为遮光层以及非晶硅间的缓冲层的氧化硅层的膜厚，即可调整以激光照射所产生的多晶硅的结晶粒的粒径。因此，将所照射的激光能量、以及遮光层与非晶硅间的氧化硅层的膜厚设定为参数，则可在遮光层形成部与该形成部以外的部分分别产生具有不同结晶粒的粒径的多晶硅。此外，当将构成上述晶体管DTFT的多晶硅10的结晶粒的粒径设定为「250nm」，以及将上述构成驱动电路的晶体管TFT的结晶粒的粒径设定为「1000nm」时，只要将激光能量设定为「700mJ/cm2」、将氧化硅膜厚设定为「100nm」等即可。
在此，兹参照图4以说明本实施形态的液晶显示装置的制造步骤。此处所示的制造步骤，系以相同步骤制造上述像素区域的晶体管DTFT以及驱动电路的晶体管TFT。
在此一连串的步骤中，首先系如图4(a)所示，与玻璃基板1上的晶体管DTFT(通道C)的形成部位相对应而藉由溅镀法使高熔点金属膜成膜，并将该高熔点金属膜予以图案化，而形成遮光层配线SL。
其次，如图4(b)所示，藉由等离子体CVD法而使氧化硅膜成膜于玻璃基板1以及遮光层配线SL上，以形成缓冲层2。另外，在此，也可藉由从玻璃基板侧依序层积氮化硅层、氧化硅层，以形成缓冲层。
如此，从玻璃基板侧(但是在像素区域中则为遮光层侧)形成氮化硅层、氧化硅层，并于氧化硅层之上形成用以形成多晶硅层10、15的非晶硅3以作为缓冲层2时，在进行如后述的非晶硅层3的激光退火处理时，可在氮化硅层确实地阻挡不纯物从基板或遮光层侧侵入至非晶硅层3。此外，藉由与氧化硅层邻接以形成非晶硅层的方式，而可使此非晶硅层3多晶化，并在用于TFT的主动层以作为多晶硅层10、15之际，可防止主动层中载体的陷阱位准等发生。另外，为了在像素区域侧与驱动器区域侧以相同能量强度施加激光退火处理，以在各区域形成适当的晶粒尺寸(grain size)的多晶硅，而以调整氮化硅层以及氧化硅层的膜厚为佳。举其一例而言，在将作为阻挡层(blocking layer)的氮化硅层的膜厚设定为50nm时，氧化硅层的厚度以设定为200nm以上较佳。或是，在将氧化硅层12的厚度设定为130nm时，则氮化硅层的厚度以100nm以上为理想。
再者，如图4(c)所示，在上述缓冲层2形成之后，接着以等离子体CVD法，形成膜厚的非晶硅。亦即，在从上述缓冲层2的形成到非晶硅3的形成之间系以连续成膜方式进行。此处连续成膜系指，采用多腔室等并在外气被遮断的空间内进行一连串的成膜步骤。
其次，如图4(d)所示，藉由对上述非晶硅3施以激光退火处理的方式，而将非晶硅3多晶硅化。藉此形成多晶硅之后，则如图4(e)所示，系以将该多晶硅予以图案化方式而形成构成像素区域的晶体管DTFT的多晶硅10，以及构成驱动电路的晶体管TFT的多晶硅15。
另外，在分别形成有结晶粒的不同粒径的多晶硅10以及多晶硅15之后，则以公知的工艺形成晶体管DTFT及TFT等方式，形成具有如先前图2所示的构成的液晶显示装置。
依据以上说明的本实施形态，将可获得以下的功效。
(1)将构成作为形成在像素区域的驱动元件的晶体管DTFT的多晶硅10的结晶粒的粒径，设定成比构成作为驱动电路内的元件的晶体管TFT的多晶硅15的结晶粒的粒径更小。藉此，可适当地抑制与各像素相对应的晶体管DTFT的特性差异，并同时可对驱动电路内的晶体管TFT，确保其驱动能力等，并可使此等晶体管DTFT以及TFT得以最适当化。
(2)在像素区域中，仅于多晶硅10的下方设置遮光层配线SL。藉此，即使以相同步骤将作为多晶硅10以及15的非晶硅成膜，并以相同条件进行激光照射，也可将多晶硅10的结晶粒的粒径设定成比多晶硅15的结晶粒的粒径更小。
另外，上述实施形态，也可如以下方式予以变更实施。
·以遮光膜配线SL，或缓冲层2、栅极G、电极22等的材料而言，并不以上述实施形态所例示者为限。此外，也可采用塑料基板等或任意的透明基板以取代玻璃基板1。
·虽例示遮光层与保持电容线CL相连接的例，但如图5所示，也可连接于分别形成在该遮光层上方的TFT的栅极GL。在遮光层未连接在任何地方的状态下，虽然遮光层的电位不稳定，而使TFT的显示信号的充电、保持动作会在各像素变得不稳定并使显示品质下降，但是如能将遮光层的电位设定为一定，则可使信号充电保持动作稳定，并可防止显示品质的下降。更由于在将栅极电位予以连接时可提高充电时的能力，故可维持藉由缩小晶粒尺寸所发挥的降低特性差异的效果，同时可对应在需要充电能力等的高速驱动上。
·在上述实施形态中虽将本发明应用在采用液晶作为显示元件的液晶显示装置，但实施形态不以此为限，也可采用EL元件作为显示元件的EL显示装置等或任意的半导体显示装置。
具体而言，例如，也可采用在如图6所示的主动矩阵型的电激发光显示装置等，而可获得同样的功效。此处，于图6的EL显示装置上，可采用在H驱动器及V驱动器区域的TFT的下方未与上述同样形成遮光层，而会在阻挡层与绝缘层间的层积构造上形成TFT的主动层(多晶硅层)，并于像素区域的TFT(Tr1、Tr2)的下方形成遮光层，且于此遮光层与像素区域的TFT的主动层(多晶硅层)间的层间形成上述阻挡层与上述绝缘层的构成。连接在像素TFT(Tr2)的EL元件(OLED)，系以例如图2(a)所示的ITO像素电极PE为第1电极，并在其上，使其依序层积由多层或单层构造的有机发光元件层以及与上述第1电极相对向的金属等所构成的第2电极即可。另外，在图6中，VL系像素TFT中隔着Tr2而用来将与显示内容相对应的电流供给至EL元件的电源线。
图6中Tr1下方的金属层系作为栅极电位，Tr2下方的金属层系连接至电激发光用电源电位。在Tr2的连接，具有使Tr2的电流能力降低的效果。
此外，Tr1、Tr2的金属层的连接，并不以此为限，也可如前述所示当不需要高速驱动等时，连接至保持电容线等的一定电压电位，在需要电流能力时则也可供给栅极电压。
以该组合而言，当Tr1连接至栅极信号线时，则Tr2也可连接至栅极信号线、EL用驱动电源线以及保持电容线的其中之一，此外，当Tr1连接至保持电容线时，则Tr2也可连接至栅极信号线、EL用驱动电源线以及保持电容线的其中之一，而且当Tr1连接至EL用驱动电源线时，则Tr2也可连接至栅极信号线、EL用驱动电源线以及保持电容线的其中之一，其任何一种情况均可获得功效。
·并且在此际，为了要使构成像素电路的晶体管的多晶硅的结晶粒的粒径，设成为比构成驱动电路的晶体管的多晶硅的结晶粒的粒径更小，则不论是否具有遮光功能，均可使其采用适当的金属。亦即，为了要产生用以构成像素区域的晶体管的多晶硅，而藉由将散热性绝佳的金属配置在作为此多晶硅的非晶硅的下方部分后再进行激光照射，即可调整前述像素区域的晶体管的结晶粒的粒径。
·本发明并不限定于多晶硅，也可适用在采用适当的多晶半导体而构成驱动元件的半导体显示装置上。此外，在此情况下，以其制造方法而言，也可藉由光线能量对于此半导体层的照射而调整结晶粒。
在权利要求1所述的发明中，系将构成驱动元件的多晶半导体的结晶粒的粒径，设定成比构成驱动电路内的元件的多晶半导体的结晶粒的粒径更小。因此，可使存在于驱动元件的结晶粒的粒界的比例，在所有的驱动元件均大略均等，并可藉由将驱动电路的元件的结晶粒的粒径予以增大以提高其驱动能力。
权利要求2所述的发明，系金属层形成于与驱动元件相对应的部分。因此，当不论在像素区域或是在驱动器区域，对于非晶半导体均施以同样条件的激光照射而予以多晶化时，则可藉由因金属层所产生的散热效果而自动地将像素区域的多晶半导体的粒径，缩小成比没有该金属层的驱动器区域的多晶半导体的粒径更小。
权利要求3所述的发明，系以采用遮光层以作为上述金属层，不需额外的步骤下，即可将构成驱动元件的多晶半导体的结晶粒的粒径，设定成比构成驱动电路内的元件的多晶半导体的结晶粒的粒径更小。此外，在像素区域中，采用透明基板时，虽然来自基板侧的外光对于驱动元件的入射将产生漏电流等而对于显示品质产生不良影响，但由于遮光层的存在可确实防止外光的入射。
依据权利要求4所述的发明，由于扫描线的信号系周期性地变化，故可防止一定的电压持续施加在遮光层而使形成在其上方的驱动元件产生特性变化。
权利要求5所述的发明，系于与半导体层的驱动元件相对应的区域形成金属层之后，藉由光线能量将前述半导体层予以结晶化。因此，在有关于与形成半导体层的金属层的区域相对应的部分，系藉由金属层的散热性而使用于多晶化的光线能量与该部分以外的部分相较之下降得更低。而且，此光线能量可藉由调整形成在金属层以及驱动元件间的絶縁膜的膜厚而进行调整。因此，藉由膜厚的调整，而可将与形成金属层的区域相对应的部分的多晶半导体的结晶粒的粒径，予以调整成所希望的大小。因此，可进行用以将构成驱动电路的元件的结晶粒的粒径予以调整成所希望大小的光线能量的照射，并同时可藉由膜厚将构成驱动元件的结晶粒的粒径调整成所希望的大小。藉此，除了可将存在于驱动元件的结晶粒的粒径的比例予以设定成使其在所有的驱动元件均大略相等之外，并且可藉由增大驱动电路的元件的结晶粒的粒径而提高其驱动能力。
权利要求6所述的发明，系藉由调整遮光层以及与半导体层间的缓冲层的膜厚，即可于进行激光照射之际调整与遮光层相对应部分的半导体层多晶化所需使用的能量。因此，可进行用以将构成驱动电路的元件的结晶粒的粒径调整成所希望大小的光线能量的照射，并可藉由缓冲层的膜厚而将构成驱动元件的结晶粒的粒径调整成所希望的大小。藉此，除了可将结晶粒的粒界在驱动元件中所占的比例予以设定成使其在所有的驱动元件中大略相等之外，并且可藉由增大驱动电路的元件的结晶粒的粒径而提高其驱动能力。
权利要求
1.一种半导体显示装置，其具备有与像素区域内的各显示元件相对应而形成在前述像素区域内的驱动元件；以及设于前述像素区域外并用以驱动前述驱动元件的驱动电路，其特征在于构成前述驱动元件的多晶半导体的结晶粒的粒径，系设定成比构成前述驱动电路内的元件的多晶半导体的结晶粒的粒径更小。
2.如权利要求1所述的半导体显示装置，其特征在于构成前述驱动元件及驱动电路内的元件的多晶半导体，系形成在透明基板上所形成的缓冲层上，而在与前述透明基板以及前述缓冲层之间的前述驱动元件相对应的部分，则系形成金属层而构成。
3.如权利要求2所述的半导体显示装置，其特征在于前述金属层系由用以遮蔽来自前述透明基板侧的光线对于前述驱动元件的照射的金属所构成的遮光层。
4.如权利要求2或3所述的半导体显示装置，其特征在于系对于前述金属层，施加与形成在前述金属层的上方并扫描所对应的前述像素区域的驱动元件的扫描线相同的信号，或是定电压。
5.一种半导体显示装置的制造方法，其系为了形成与像素区域内的各显示元件相对应而设置的驱动元件，以及用以驱动前述驱动元件的驱动电路，而形成在绝缘层上并对半导体层照射光线能量，以使前述半导体层多晶化的制造方法，其特征在于在进行前述光线能量的照射之前，于前述绝缘层的下方而且与前述驱动元件相对应的区域形成金属层之后，再藉由调整前述金属层以及前述驱动元件间的前述绝缘层的膜厚，而将由前述光线能量而结晶化的前述驱动元件的部分的半导体层的粒径，设定成比前述驱动电路的部分的半导体层的粒径更小。
6.一种半导体显示装置的制造方法，其系于透明基板上形成与显示装置的像素区域内的各显示元件相对应而设置的驱动元件，以及用以驱动前述驱动元件的驱动电路的制造方法，其特征在于，具备有与形成前述透明基板上的前述驱动元件的区域相对应而形成由金属所构成的遮光层的步骤；于前述透明基板以及前述遮光层上形成缓冲层的步骤；于前述缓冲层上形成半导体层的步骤；以及对前述半导体层照射激光而使前述半导体层多晶化的步骤。
全文摘要
本发明目的在于提供一种显示品质更高的半导体显示装置及其制造方法。其中，形成与像素区域的各像点相对应且用以进行驱动的晶体管DTFT(图2(a))。另一方面，在像素区域的周边，形成有构成驱动电路的晶体管TFT(图2(b))。构成此晶体管DTFT的多晶硅10，以及构成晶体管TFT的多晶硅15，系藉由对于同一非晶硅进行激光照射的步骤而产生。但是，在晶体管DTFT的下方形成有散热性佳的遮光层配线SL。因此，构成此晶体管DTFT的多晶硅10的结晶粒的粒径，系设定成比构成晶体管TFT的多晶硅15的结晶粒的粒径更小。
文档编号H01L21/77GK1435813SQ0310197
公开日2003年8月13日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年1月30日
发明者佐野景一, 山田努 申请人:三洋电机株式会社