液晶显示装置及具有该液晶显示装置的电子设备的制作方法

专利名称：液晶显示装置及具有该液晶显示装置的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置及使用该液晶显示装置的电子设备。本 发明特别涉及将薄膜晶体管用于像素部的液晶显示装置及使用该液晶 显示装置的电子设备。
背景技术：
近年来，使用形成于具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜(厚度
为几rim至几百nm左右)构成薄膜晶体管的技术实用到很多电子设备 中。特别作为液晶显示装置的像素部中的开关元件，薄膜晶体管正在 进行实用化且其研究开发盛行。
在大型面板中，将使用非晶半导体膜的薄膜晶体管用作液晶显示 装置的开关元件，而在小型面板中，将使用多晶半导体膜的薄膜晶体 管用作液晶显示装置的开关元件。作为多晶半导体膜的形成方法，已 知如下技术，即通过光学系统将脉冲振荡的受激准分子激光束加工成 线状，对非晶半导体膜扫描并照射线状光束，以使非晶半导体膜结晶 化。
另外，将使用微晶半导体膜的薄膜晶体管用作图像显示装置的开 关元件(专利文献1至3)。另外，作为以提高非晶半导体膜的特性为 目的的薄膜晶体管的制造方法，已知如下方法，即在栅极绝缘膜上形 成非晶硅膜，然后在其上面形成金属膜，并且对该金属膜照射二极管 激光，以将非晶硅膜改进为微晶硅膜(非专利文献1)。在该方法中， 形成在非晶硅膜上的金属膜是为了将二极管激光的光能变换为热能而 提供的。因此，之后必须去除该金属膜，以完成薄膜晶体管。换言之， 该方法是非晶半导体膜只受到来自金属膜的传导加热而被加热，以形 成作为微晶半导体膜的微晶硅膜的方法。日本专利申请特开Hei4-242724号公报 [专利文献2]日本专利申请特开2005-49832号公报美国专利第5591987号 Toshiaki Arai和其他，SID 07 DIGEST, 2007， p.1370—1373
使用多晶半导体膜的薄膜晶体管具有如下优点与使用非晶半导 体膜的薄膜晶体管相比，其迁移率高2位数以上，并且可以在同一个 衬底上集成地形成液晶显示装置的像素部和其外围驱动电路。然而， 与使用非晶半导体膜的情况相比，因为要使半导体膜结晶化，所以多 晶半导体膜的制造工序变复杂，因而有降低成品率并提高成本的问题。
另外，还有微晶半导体膜的表面容易被氧化的问题。因此，存在 如下问题若沟道形成区域的微晶颗粒被氧化，则在微晶颗粒的表面 形成氧化膜，而且该氧化膜障碍载流子的移动，从而薄膜晶体管的电 特性降低。
另外，因为容易制造反交错结构的薄膜晶体管，所以它作为提供 在液晶显示装置的像素部中的开关元件很有望。因为要提高像素的开 口率，所以反交错结构的薄膜晶体管被期待实现高功能化及小型化。 但是，另一方面，存在如下问题，即在薄膜晶体管处于截止状态时流 过源区和漏区之间的漏电流(也称为截止电流)增加。由此，存在难 以减小薄膜晶体管的尺寸而难以实现保持电容的小型化及耗电量的降 低的问题。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种包括薄膜晶体管的液 晶显示装置，该薄膜晶体管可以抑制成品率的降低、抑制制造成本的 增加，并且其电特性高而可以降低截止电流。
本发明的液晶显示装置中的薄膜晶体管包括提供在衬底上的栅电 极；以覆盖衬底和栅电极的方式提供的栅极绝缘膜；中间夹栅极绝缘 膜提供在栅电极上的第一岛状半导体层及第二岛状半导体层，该第一 岛状半导体层及第二岛状半导体层中按顺序层叠有微晶半导体层和其 上表面有凹部的缓冲层；提供在缓冲层上的导电半导体层；以及提供 为与导电半导体层接触的导电层，其中导电半导体层不提供在凹部上，
导电半导体层与栅极绝缘膜接触地提供在第一岛状半导体膜及第二岛 状半导体膜之间。
注意，液晶显示装置包括液晶元件。另外，液晶显示装置包括液 晶元件被密封的状态的面板、以及该面板安装有包括控制器的ic等的 状态的模块。而且本发明涉及相当于在制造该液晶显示装置的过程中 完成液晶元件前的一个方式的元件衬底，该元件衬底在多个像素中分 别具备对液晶元件供给电压的单元。具体而言，元件衬底既可以是仅 形成液晶元件的像素电极的状态，又可以是形成成为像素电极的导电 膜后且通过蚀刻形成像素电极前的状态，无论是任何状态都可以。
注意，本说明书中的液晶显示装置是指图像显示器件、液晶显示 器件、或光源(包括照明装置)。另外，液晶显示装置还包括安装有连
接器诸如FPC (柔性印刷电路)、TAB (载带自动键合)胶带或TCP (带 载封装)的模±央；在TAB胶带或TCP端部上提供有印刷线路板的模块； 以及IC (集成电路)通过COG (玻璃上芯片)方式直接安装在液晶元 件的模块。
通过本发明，可以提供包括薄膜晶体管的液晶显示装置，该薄膜 晶体管可以抑制成品率的降低、制造成本的增加，并且其电特性高而 可以降低截止电流。


图1A和1B是说明本发明的液晶显示装置的制造方法的截面图； 图2A和2B是说明本发明的液晶显示装置的制造方法的截面图； 图3A和3B是说明本发明的液晶显示装置的制造方法的截面图； 图4A和4B是说明本发明的液晶显示装置的制造方法的截面图； 图5A至5C是说明本发明的液晶显示装置的制造方法的俯视图； 图6A和6B是说明本发明的液晶显示装置的俯视图及截面图； 图7A和7B是说明本发明的液晶显示装置的俯视图及截面图； 图8A和8B是说明本发明的液晶显示装置的俯视图及截面图； 图9A和9B是说明本发明的液晶显示装置的俯视图；图IO是说明微波等离子体CVD装置的俯视图11是说明本发明的液晶显示装置的图12是说明本发明的液晶显示装置的图13是说明本发明的液晶显示装置的图14是说明本发明的液晶显示装置的图15是说明本发明的液晶显示装置的图16是说明本发明的液晶显示装置的图17是说明本发明的液晶显示装置的图18是说明本发明的液晶显示装置的图19是说明本发明的液晶显示装置的图20是说明本发明的液晶显示装置的图21是说明本发明的液晶显示装置的图22是说明本发明的液晶显示装置的图23A至23C是说明本发明的液晶显示装置的图24是说明本发明的液晶显示装置的图25A至25C是说明本发明的液晶显示装置的图26是说明本发明的液晶显示装置的图27A和27B是示出以拉曼光谱法测定微晶半导体膜的结果的图。 本发明的选择图为图6。
具体实施例方式
下面，将参照

本发明的实施方式。但是，本发明可以通 过多种不同的方式来实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易 地理解一个事实就是其方式和详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范 围下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅 限定在本实施方式所记载的内容中。
实施方式l
在本实施方式中，以下使用

用于液晶显示装置的多沟道 型薄膜晶体管(以下称为多沟道TFT)的制造工序。图1A至图4B为表 示多沟道TFT的制造工序的截面图，图5A至图9B为在一个像素中的 多沟道TFT及像素电极的连接区域的俯视图。注意，在本说明书中所 记载的"多沟道型"是指在^体管的源区和漏区之间串联电连接有多 个沟道区域的结构。也将多沟道型晶体管称为多沟道型薄膜晶体管。、 对于具有微晶半导体膜的多沟道TFT而言，由于n沟道型多沟道 TFT的迁移率比p沟道型多沟道TFT的迁移率高，所以n沟道型多沟道 TFT更优选用于驱动电路。优选使形成在同一个衬底上的所有多沟道 TFT的极性一致，以便抑制工序数量。在此，使用n沟道型多沟道TFT 进行说明。
如图1A所示，在衬底100上形成栅电极101。作为衬底100，可 以使用通过熔化法或浮法制造的无碱玻璃衬底例如钡硼硅酸盐玻璃、 铝硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃等；或陶瓷衬底，还可以使用具有可 承受本制造工序的处理温度的耐热性的塑料衬底等。此外，还可以使 用在不锈钢合金等金属衬底的表面上设置绝缘膜的衬底。在衬底ioo 为母玻璃的情况下，衬底100的尺寸可以采用第一代(320mmx400mm)、 第二代(400,x500mm)、第三代(550mmx650腿)、第四代(680mmx880mm 或730mmx920腿)、第五代(1000鹏xl200mm或1100mmxl250mm)、第六 代(1500raraxl800mm )、 第七代(1900mmx2200 )、 第八代 (2160mmx2460mm)、第九代(2400腿x2800mm或2450ramx3050咖)、第 十代(2950mmx3400mm)等。
使用钛、钼、铬、钽、钨、铝等金属材料或它们的合金材料来形 成栅电极101。可以通过溅射法或真空蒸镀法在衬底100上形成导电 膜，通过光刻技术或喷墨法在该导电膜上形成掩模，并且使用该掩模 蚀刻导电膜，来形成栅电极IOI。另外，作为为了提高栅电极IOI的紧
密性的阻挡金属；也可以在衬底ioo和栅电极ioi之间提供上述金属
材料的氮化物膜。作为一例，栅电极由铝和钼的叠层结构、铜和钼的 叠层结构、铜和氮化钛或氮化钽的叠层结构构成。在本实施方式中，
利用使用第一光掩模形成的抗蚀剂掩模蚀刻形成在衬底ioo上的导电 膜来形成栅电极ioi。
注意，在栅电极101上形成半导体膜或布线，因此其端部优选加 工为锥形形状，以便防止断开。此外，虽然未图示，但是在该工序中 也可以同时形成连接到栅电极的布线。
接着，在栅电极101上按顺序形成栅极绝缘膜102、微晶半导体膜
103、以及缓冲层104。接着，在缓冲层104上涂敷抗蚀剂151。另外， 优选连续形成栅极绝缘膜102、微晶半导体膜103、以及缓冲层104。 通过不暴露于大气地连续形成栅极绝缘膜102、微晶半导体膜103、以 及缓冲层104，能够在不受到大气成分或大气中悬浮的污染杂质元素污 染的情况下形成各个叠层的界面，因此，能够降低薄膜晶体管特性的 不均匀性。
栅极绝缘膜102可以通过CVD法或溅射法等并使用氧化硅膜、氮 化硅膜、氧氮化硅膜、或氮氧化硅膜形成。另外，栅极绝缘膜102可 以通过按顺序层叠氧化硅膜或氧氮化硅膜和氮化硅膜或氮氧化硅膜的 两层来形成，而不是单层。另外，可以从衬底一侧按顺序层叠氮化硅 膜或氮氧化硅膜、氧化硅膜或氧氮化硅膜、以及氮化硅膜或氮氧化硅 膜的三层来形成栅极绝缘膜，而不层叠两层。
在此，氧氮化硅膜是其组成为如下的一种膜，即氧的含量高于氮， 当使用卢瑟福背散射光谱学法(RBS:Rutherford Backscattering Spectrometry)及氢前方散射法(HFS:Hydrogen Forward Scattering) 测量时，作为浓度范围，包含50原子%至70原子％的氧、0.5原子％至 15原子％的氮、25原子％至35原子％的硅、0. 1原子％至10原子％的氢。 另外，氮氧化硅膜是其组成为如下的一种膜，即氮的含量高于氧，当 使用RBS及HFS测量时，作为浓度范围，包含5原子％至30原子％的氧、 20原子％至55原子％的氮、25原子％至35原子％的硅、10原子％至30 原子％的氢。注意，在将构成氧氮化硅或氮氧化硅的原子的总计设定为 100原子％的情况下，氮、氧、硅、以及氢的含量比包括在上述范围内。
微晶半导体膜103是包括具有非晶体和晶体结构(包括单晶、多 晶)的中间结构的半导体的膜。该半导体是具有在自由能方面很稳定 的第三状态的半导体，并且是具有短程有序且具有晶格畸变的晶体，
其中粒径为0. 5nm至20nm的柱状或针状晶体向相对于衬底表面法线方 向生长。另外，微晶半导体和非单晶半导体混合存在。作为微晶半导 体的代表实例的微晶硅的拉曼光谱偏移到低于表示单晶硅的521cnT1的 波数一侧。亦即，在表示单晶硅的521cnf'和表示非晶硅的480cm-'之间 有微晶硅的拉曼光谱的高峰。此外，使该半导体膜包含至少1原子％或 更多的氢或卤素，以便终结悬空键。进而，.通过使该半导体包含氦、 氩、氪、氖等稀有气体元素，进一步促进其晶格畸变，而可以获得增 加稳定性而良好的微晶半导体膜。例如在美国专利4,409,134号公开 中有关于这种微晶半导体膜的记载。
该微晶半导体膜可以通过频率为几十MHz至几百MHz的高频等离 子体CVD法或频率为1GHz以上的微波等离子体CVD装置形成。典型地 说，可以使用氢稀释SiH4、 Si2H6等的氢化硅来形成微晶半导体膜。另 外，可以对氢化硅及氢添加选自氦、氩、氪、氖中的一种或多种的稀 有气体元素进行稀释来形成微晶半导体膜。将相对于此时的氢化硅的 氢的流量比设定为50倍以上1000倍以下，优选为50倍以上200倍以 下，更优选为100倍。另外、可以使用SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCL、 SiF4 等而代替氢化硅。
另外，由于微晶半导体膜在有意地不添加以价电子控制为目的的 杂质元素时呈现微弱的n型导电性，所以可以通过在进行成膜的同时 或在进行成膜后对用作多沟道TFT的沟道形成区域的微晶半导体膜添 加赋予P型的杂质元素来控制阈值。作为赋予P型的杂质元素，典型 有硼，优选将B2H6、 BF3等的杂质气体以lppm至1000卯m，优选以lppm 至100ppm的比率混入氢化硅中。并且，优选将硼浓度例如设定为 lxlO"atoms/cm3至6xl016atoms/cm3。
此外，微晶半导体膜的氧浓度设定为5xl(Tatoms/cm3以下，优选 为lxl0'9atoms/cm3以下，并且氮及碳的浓度优选分别设定为 3xl018atOms/Cm3以下。通过降低混入到微晶半导体膜中的氧、氮、及 碳的浓度，可以防止微晶半导体膜成为n型。
微晶半导体膜103以200nm以下，优选以lnm以上100nm以下，
更优选以5nm以上50nm以下的厚度形成。微晶半导体膜103用作之后 形成的多沟道TFT的沟道形成区域。通过将微晶半导体膜103的厚度 设定为5nm以上50nm以下，之后形成的多沟道TFT成为完全耗尽型 TFT。另外，由于微晶半导体膜103的成膜速度很慢，它为非晶半导体 膜的成膜速度的1/10至1/100，所以通过减少其厚度，可以提高处理 量。由于微晶半导体膜由微晶构成，因此其电阻比非晶半导体膜低。 由此，在将微晶半导体膜用于沟道形成区域的多沟道TFT中，表示电 流电压特性的曲线的上升部分的倾斜陡峭，其作为开关元件的响应性 优良且可以进行高速驱动。此外，通过将微晶半导体膜用于多沟道TFT 的沟道形成区域，可以抑制多沟道TFT的阈值变动。因此，可以制造 电特性的不均匀性少的液晶显示装置。
另外，微晶半导体膜的迁移率比非晶半导体膜高。因此，通过使 用其沟道形成区域由微晶半导体膜形成的多沟道TFT作为液晶元件的 开关元件，可以縮小沟道形成区域的面积，即多沟道TFT的面积。由 此，在每一个像素中的多沟道TFT所占的面积縮小，从而可以提高像 素的开口率。
另外，也可以以提高微晶半导体膜的电特性为目的，将激光束照 射到栅极绝缘膜上的微晶半导体膜的表面。以微晶半导体膜不熔化的 能量密度照射激光束。换言之，对微晶半导体膜进行的激光处理是利 用固相晶体生长来进行的，其中不使微晶半导体膜受辐射加热而熔化。 换言之，该激光处理是利用沉积的微晶半导体膜不成为液相的临界区 域的，因此，也可以称为"临界生长"。
可以使激光束作用到微晶半导体膜和栅极绝缘膜的界面。由此， 可以将在微晶半导体膜的表面的晶体作为核，从该表面向其与栅极绝 缘膜的界面进行固相晶体生长而出现大致柱状的晶体。通过激光处理 的固相晶体生长不是扩大晶体粒径的，而是改善在膜厚度方向上的结 晶性的。在激光处理中，通过将激光束集聚为超长矩形(线状激光束)， 可以进行一次激光束扫描来处理例如在730rarax920mra的玻璃衬底上的 微晶半导体膜。在此情况下，重叠线状激光束的比率(重叠率)设定
为0%至90% (优选为0%至67%)来进行。由此，每一个衬底的处理时 间縮短，而可以提高成品率。激光束的形状不局限于线状，面状的激 光束也可以同样处理。另外，该激光处理不局限于上述玻璃衬底的尺 寸，可以适于各种尺寸。通过激光处理，改善栅极绝缘膜和微晶半导 体膜的界面区域的结晶性，而发挥提高具有底栅极结构的晶体管的电 特性的作用。这种临界生长的特征之一如下，即不形成在常规的低温 多晶硅中存在的表面凹凸(也称为皱纹(ridge)的凸状体)，在激光 处理后的半导体膜表面保持平坦性。如本实施方式所示，对成膜后的 微晶半导体膜直接照射激光束而获得的具有微晶性的半导体膜与沉积 的微晶半导体膜及通过传导加热改变性质的微晶半导体膜(记载于非 专利文献l中)在其生长机理及膜性质上显然不同。
可以通过使用SiH4、 Si2Hs等的氢化硅并采用等离子体CVD法形成 缓冲层104。此外，可以对上述氢化硅添加选自氦、氩、氪、氖中的一 种或多种的稀有气体元素进行稀释来形成非晶半导体膜。可以通过使 用其流量为氢化硅的流量的1倍以上20倍以下，优选为1倍以上10 倍以下，更优选为1倍以上5倍以下的氢，来形成包含氢的非晶半导 体膜。此外，通过使用上述氢化硅和氮或氨，可以形成包含氮的非晶 半导体膜。另外，通过使用上述氢化硅和包含氟、氯、溴、或碘的气 体(F2、 Cl2、 Br2、 12、 HF、 HC1、 HBr、 HI等)，可以形成包含氟、氯、 溴、或碘的非晶半导体膜。另外，可以使用SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4等代替氢化硅。
此外，作为缓冲层104，可以将非晶半导体用作靶子并使用氢或稀 有气体进行溅射来形成非晶半导体膜。此时，通过将氨、氮、或N20 包含在气氛中，可以形成含有氮的非晶半导体膜。另外，通过将含有 氟、氯、溴、或碘的气体(F2、 Cl2、 Br2、 12、 HF、 HC1、 HBr、 HI等) 包含在气氛中，可以形成含有氟、氯、溴、或碘的非晶半导体膜。
此外，作为缓冲层104，也可以在微晶半导体膜103的表面上采用 等离子体CVD法或溅射法形成非晶半导体膜，然后使用氢等离子体、 氮等离子体、或卤素等离子体对非晶半导体膜的表面进行处理，来使
非晶半导体膜的表面氢化、氮化、或卤化。或者，也可以使用氦等离 子体、氩等离子体、氪等离子体、氖等离子体等对非晶半导体膜的表 面进行处理。
优选使用不包含微晶颗粒的非晶半导体膜形成缓冲层104。因此，
在采用频率为几十MHz至几百MHz的高频等离子体CVD法、或微波等 离子体CVD法形成非晶半导体膜的情况下，优选控制成膜条件以使它 成为不包含微晶颗粒的非晶半导体膜。
缓冲层104的一部分有时在之后的形成源区及漏区的步骤中被蚀 刻。优选此时以残留缓冲层104的一部分的厚度形成缓冲层104。典型 地，优选以150nm以上400nm以下的厚度形成。在使用多沟道TFT的 外加电压高(例如15V左右)的液晶显示装置中，若将缓冲层104的 厚度形成得像上述范围所示那样厚，则绝缘耐压性提高，而即使对多 沟道TFT施加高电压，也可以避免多沟道TFT退化。
通过在微晶半导体膜103的表面形成非晶半导体膜、以及包含氢、 氮或卤素的非晶半导体膜，可以防止包含在微晶半导体膜103中的微 晶颗粒的表面自然氧化。特别地，在非晶半导体膜和微晶半导体膜103 的微晶颗粒接触的区域中，因局部应力而容易产生裂缝。当该裂缝与 氧气接触时，微晶颗粒氧化，而形成氧化硅。然而，通过在微晶半导 体膜103的表面形成缓冲层，可以防止微晶颗粒氧化。另外，通过形 成缓冲层，可以防止之后形成源区及漏区时产生的蚀刻残渣混入到微 晶半导体膜中。
另外，缓冲层104为非晶半导体膜或者包含氢、氮或卤素的非晶 半导体膜。非晶半导体膜的能隙比微晶半导体膜大(非晶半导体膜的 能隙为1. leV至1. 5eV，微晶半导体膜的能隙为1. 6eV至1. 8eV)，并 且非晶半导体膜的电阻高且迁移率低，它为微晶半导体膜的1/5至 1/10。由此，之后形成的多沟道TFT的形成在源区及漏区和微晶半导 体膜之间的缓冲层用作高电阻区域，并且微晶半导体膜用作沟道形成 区域。由此，可以降低多沟道TFT的截止电流。在使用该多沟道TFT 作为液晶显示装置的开关元件的情况下，可以提高液晶显示装置的对
另外，也可以在形成微晶半导体层后，通过等离子体CVD法以300 'C至40(TC的温度形成氢化非晶硅膜作为缓冲层。借助于该成膜处理， 氢供给到微晶半导体膜，而可以获得与使微晶半导体膜氢化时相同的 效果。换言之，通过在微晶半导体膜上沉积氢化非晶硅层，在微晶半 导体膜中扩散氢，以终结悬空键。
这里，使用图10说明能够连续形成从栅极绝缘膜102直到缓冲层 104的等离子体CVD装置。图10为示出等离子体CVD装置的俯视截面 的示意图，该等离子体CVD装置具有在公共室1020周围具备装载室 1010、卸载室1015、反应室(1) 1011、反应室(2) 1012、反应室(3) 1013的结构。在公共室1020和各个处理室之间具备闸阀1022、闸阀 1023、闸阀1024、闸阀1025、闸阀1026，以防止在各个处理室进行的 处理互相干涉。衬底装载在装载室1010、卸载室1015的盒子1028、 盒子1029，然后由公共室1020的传送单元1021传送到反应室(1)1011 至反应室(3) 1013。该装置能够按每个堆积膜种类分配反应室，从而 可以在不与大气接触的状态下连续形成多个不同的覆盖膜。作为一例， 可以采用在反应室(1) 1011中形成栅极绝缘膜102，在反应室(2) 1012中层叠形成微晶半导体膜103及缓冲层104，反应室(3) 1013 是备用室的结构。
像这样，由于可以使用连接有多个处理室的微波等离子体CVD装 置同时形成栅极绝缘膜102、微晶半导体膜103、以及缓冲层104，因 此可以提高批量生产性。此外，即使在某个反应室中进行维护或清洗， 也可以在其他反应室中形成膜，从而可以提高成膜的节拍时间(takt time)。另外，因为可以在不被大气成分或悬浮在大气中的污染杂质元 素污染的状态下形成各个叠层的界面，所以可以减少晶体管的特性的 不均匀性。
注意，虽然在图10A和10B所示的等离子体CVD装置中分别设置 有装载室及卸装室，但是也可以设置一个装载/卸装室。此外，在等离 子体CVD装置中也可以设置多个备用室。由于可以通过在备用室中对
衬底进行预热而縮短各个反应室中的到成膜以前的加热时间，因此可 以提高处理量。
返回对于图1A的说明。在图1A中的抗蚀剂可以使用正型抗蚀剂 或负型抗蚀剂。在本实施方式中使用正型抗蚀剂。然后，使用第二光
掩模形成抗蚀剂掩模151。如图1B所示，通过利用形成在缓冲层上的 抗蚀剂掩模151蚀刻微晶半导体膜103及缓冲层104，在栅电极101 上形成岛状半导体膜105a (也称为第一岛状半导体膜)及岛状半导体 膜105b (也称为第二岛状半导体膜)。另外，图1B相当于图5A的沿虚 线A-B的截面图(但是，栅极绝缘膜102除外)。
另外，通过使岛状半导体膜105a及岛状半导体膜105b的端部侧 面倾斜，可以防止形成在岛状半导体膜105a及岛状半导体膜105b上 的源区及漏区和位于岛状半导体膜105a及岛状半导体膜105b底部的 微晶半导体膜之间产生漏电流。岛状半导体膜105a及岛状半导体膜 105b的端部侧面的倾斜度为90度至30度，优选为80度至45度。通 过采用这样的角度，可以防止起因于台阶形状的源电极或漏电极的断 开。
接着，以覆盖岛状半导体膜105a及岛状半导体膜105b的方式形 成导电半导体膜106。此时，重要的是，导电半导体膜106提供为如图 2A所示那样在岛状半导体膜105a和岛状半导体膜105b之间与栅极绝 缘膜接触。以接触于在岛状半导体膜105a和岛状半导体膜105b之间 存在的栅极绝缘膜102的方式形成的导电半导体膜106是用作之后形 成的多沟道TFT中的电流通路。
在形成n沟道型多沟道TFT的情况下，对导电半导体膜106添加 磷作为典型的杂质元素即可，即对氢化硅添加PH3等的杂质气体即可。 另外，在形成P沟道型多沟道TFT的情况下，作为典型的杂质元素添 加硼即可，即对氢化硅添加B2H6等的杂质气体即可。导电半导体膜106 可以由微晶半导体或非晶半导体形成。再者，导电半导体膜106也可 以由添加有赋予一种导电类型的杂质的非晶半导体膜和添加有赋予一 种导电类型的杂质的微晶半导体膜的叠层形成。通过在缓冲层104 —
侧形成添加有赋予一种导电类型的杂质的非晶半导体膜，并且在其上 形成添加有赋予一种导电类型的杂质的微晶半导体膜，电阻逐渐变化,
载流子容易流过，而可以提高迁移率。以2mn以上50nm以下的厚度形 成导电半导体膜106。通过将导电半导体膜的厚度形成得薄，可以提高 处理量。
另外，在缓冲层104中优选不添加磷或硼等的赋予一种导电类型 的杂质。特别地，为了控制阈值包含在微晶半导体膜中的硼或包含在 导电半导体膜中的磷优选不混入到缓冲层104中。结果，由于没有因 杂质产生漏电流的区域，所以可以降低漏电流。另外，通过在导电半 导体膜和微晶半导体膜之间形成不添加有磷或硼等的赋予一种导电类 型的杂质的非晶半导体膜，可以防止分别包含在微晶半导体膜和源区 及漏区中的杂质扩散。
接着，在导电半导体膜106上形成导电膜107。优选使用铝、铜、
或者添加有硅、钛、钕、钪、钼等提高耐热性的元素或防止小丘产生 的元素的铝合金的单层或叠层形成导电膜107。此外，也可以采用如下 叠层结构使用钛、钽、钼、钨或上述元素的氮化物形成与导电半导 体膜接触一侧的膜，并且在其上形成铝或铝合金。再者，还可以采用 如下叠层结构使用钛、钽、钼、钨或上述元素的氮化物夹住铝或铝 合金的上面及下面。在此，作为导电膜107示出具有层叠有三层导电 膜的结构的导电膜，例如有使用钼膜夹铝膜的叠层导电膜、使用钛膜 夹铝膜的叠层导电膜作为其一例。通过溅射法或真空蒸镀法形成导电 膜。
接着，如图2B所示，在导电膜107上涂敷抗蚀剂并且使用第三光 掩模，来形成抗蚀剂掩模152。作为第三光掩模，可以使用多级灰度掩 模。作为多级灰度掩模，可以举出灰色调掩模或半色调掩模。通过在 使用多级灰度掩模曝光后进行显影，可以形成具有不同厚度区域的抗 蚀剂掩模。
接着，通过利用使用光掩模152形成的抗蚀剂掩模，蚀刻导电半 导体膜106及导电膜107以使它们分离。结果，可以形成如图3A所示
的在多沟道型的晶体管结构中的成为源区或漏区的区域108a、区域 108b、以及区域108c。另外，在该蚀刻工序中，还蚀刻岛状半导体膜 105a及岛状半导体膜105b的缓冲层104的一部分。另外，图3A相当 于图5B中的沿虚线A-B的截面图(但是，栅极绝缘膜102除外)。
通过上述工序，可以形成多沟道TFT109。另外，可以使用三个光 掩模形成薄膜晶体管。另外，在本说明书中的"多沟道型薄膜晶体管" 是指对于一对源区及漏区具有多个沟道的薄膜晶体管。在图3A所示的 多沟道TFT109中，若区域108a为源区，载流子(电子)则经过第一 岛状半导体膜105a的沟道区域、区域108b、以及第二岛状半导体膜 105b的沟道区域而流到用作漏区的区域108c中。
在本实施方式所示的反交错型的多沟道型薄膜晶体管中，在栅电 极上层叠栅极绝缘膜、微晶半导体膜、缓冲层、源区及漏区、以及源 电极及漏电极，并且缓冲层覆盖用作沟道形成区域的微晶半导体膜的 表面。另外，在缓冲层的一部分形成有凹部，该凹部以外的区域被源 区及漏区覆盖。换言之，由于在缓冲层形成有凹部，所以源区及漏区 隔开，而可以降低在源区及漏区之间的漏电流。另外，由于通过蚀刻 缓冲层的一部分来形成凹部，所以可以去除在形成源区及漏区的工序 中产生的蚀刻残渣，而可以避免通过残渣在源区及漏区之间产生漏电 流(寄生沟道)。
另外，在用作沟道形成区域的微晶半导体膜和源区及漏区之间形 成有缓冲层。另外，微晶半导体膜的表面被缓冲层覆盖。形成为比微 晶半导体膜高电阻的缓冲层延伸到微晶半导体膜和源区及漏区之间， 因而可以降低在薄膜晶体管中产生的漏电流，并且可以降低因为施加 高电压而导致的退化。另外，在微晶半导体膜上作为缓冲层形成有由 氢终结其表面(上表面)的非晶半导体膜，因而可以防止微晶半导体 膜的氧化，并且可以防止在形成源区及漏区的工序中产生的蚀刻残渣 混入微晶半导体膜中。因此，可以形成电特性好且耐压性好的薄膜晶
体管o
接着，如图3B所示，在多沟道TFT109上形成绝缘膜110。绝缘膜
110可以与栅极绝缘膜102同样形成。另外，绝缘膜110是为了防止大 气中悬浮的有机物、金属物或水蒸气等的污染杂质的侵入而提供的， 因此，优选很致密。另外，通过将氮化硅膜用作绝缘膜110，可以将缓 冲层104中的氧浓度设定为5xl019atomS/cni3以下，优选为 Ixl0'9atoms/cm3以下。
接着，如图4A所示，在绝缘膜110中形成接触孔111。然后，如 图4B所示，形成在接触孔lll中与区域108c接触的像素电极112。另 外，图4B相当于图5C中的沿虚线A-B的截面图。
像素电极112可以使用具有透光性的导电材料诸如包含氧化钨的 铟氧化物、包含氧化钩的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含 氧化钛的铟锡氧化物、铟锡氧化物(下面称为ITO)、铟锌氧化物、添 加有氧化硅的铟锡氧化物等。
此外，也可以使用包含导电高分子(也称为导电聚合体)的导电 组成物形成像素电极112。使用导电组成物形成的像素电极优选具有如 下条件薄层电阻为10000Q/口以下，当波长为550nm时的透光率为 70%以上。另外，包含在导电组成物中的导电高分子的电阻率优选为0.1 Q cm以下。
作为导电高分子，可以使用所谓的^电子共轭类导电高分子。例 如，可以举出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍 生物、或者由上述物质中的两种以上而构成的共聚体等。
以上述方式可以形成可用于液晶显示装置的元件衬底。
接着，使用附图详细说明本发明的多沟道TFT的特征，所述附图 对应于本发明的图1A至图5C所说明的多沟道TFT的俯视图及截面图。
图6A所示的俯视图相当于图5C所示的俯视图。另外，图6B相当 于图4B所示的截面图，图6B为图6A所示的俯视图中的沿虚线A-B的 截面图。图6A所示的俯视图示出扫描线601、信号线602、第一岛状 半导体膜603、第一岛状电极604、第二岛状半导体膜605、第二岛状 电极606、以及像素电极607的布置。
另外，图6B中的各个布线及电极层叠提供有构成上述多沟道TFT的导电膜及绝缘膜等。若如图1A至图5C所说明那样，在从扫描线601 延伸提供的栅电极651上层叠提供有栅极绝缘膜652、微晶半导体膜 653、缓冲层654、导电半导体膜656、导电膜657、绝缘膜660、以及 像素电极662。另外，栅电极提供为与微晶半导体膜653的沟道区域重 叠即可，还可以将栅电极分支成多个而布置。
当图6A所示的多沟道TFT为n沟道型晶体管时，载流子经过第一 岛状半导体膜603、第一岛状电极604、第二岛状半导体膜605、以及 第二岛状电极606流过信号线602和像素电极607之间。换言之，载 流子在图6A所示的第一岛状半导体膜603的沟道区域及第二岛状半导 体膜605的沟道区域的两个部分中移动。由此，可以大幅度地抑制从 像素电极607到信号线602的漏电流的产生。另外，当多沟道TFT导 通时流过信号线602和像素电极607之间的电流经过在第一岛状半导 体膜603及第二岛状半导体膜605的微晶半导体膜653中而流通，因 此可以获得lcm7V sec至20cm7V sec的电场效应迁移率
另外，本实施方式所述的多沟道TFT为反交错型的薄膜晶体管。 由于制造反交错型的薄膜晶体管的工序数量少，所以可以减少成本。 进而，通过使用微晶半导体膜构成沟道区域，可以获得lcm2/V*sec 至20cniVV sec的电场效应迁移率。因此，可以将该薄膜晶体管用作 像素部的像素的开关元件，而且还可以用作形成扫描线(栅极线)一 侧的驱动电路的元件。
通过本实施方式，可以制造电特性的可靠性高的薄膜晶体管。
实施方式2
在本实施方式中，对于与上述实施方式1所说明的多沟道TFT的 俯视图及截面图对应的附图进行详细说明，该附图的俯视结构与图6A 及6B所示的结构不同。
图7A所示的俯视图示出扫描线701、信号线702、第一岛状半导 体膜703、第一岛状电极704、第二岛状半导体膜705、第二岛状电极 706、以及像素电极707的布置。
另外，图7A中的各个布线及电极如图6B所示同样层叠提供有构
成多沟道TFT的导电膜及绝缘膜等。若如上述实施方式1的图1A至图 5C所说明那样，在从扫描线701延伸提供的栅电极751上层叠提供有 栅极绝缘膜752、微晶半导体膜753、缓冲层754、导电半导体膜756、 导电膜757、绝缘膜760、以及像素电极762。
图7A的与图6A不同之处在于第一岛状电极704的俯视形状具 有由从信号线702延伸的导电膜及作为连接到像素电极的导电膜的第 二岛状电极706围绕的形状。具体而言，从信号线702延伸的导电膜 及作为连接到像素电极的导电膜的第二岛状电极706的俯视形状为类 似于C字形(或类似于U字形)。此时，第一岛状电极704的俯视形状 由于采用将导电膜及作为连接到像素电极的导电膜的第二岛状电极 706的形状为类似于C字形并由它们围绕的结构，所以第一岛状电极 704优选形成为圆形、椭圆形或矩形。另外，如图9A所示，通过将第 一岛状电极704和从信号线702延伸的导电膜之间的距离及第一岛状 电极704和作为连接到像素电极的导电膜的第二岛状电极706之间的 距离布置得差不多一样，可以降低流过沟道区域的载流子的移动距离 的不均匀。通过将从信号线702延伸的导电膜及第二岛状电极706形 成为类似于C字形，可以增加载流子移动的多沟道TFT的沟道区域的 面积，因此，可以增加电流量并縮小多沟道TFT的面积。
当图7A所示的多沟道TFT为n沟道型晶体管时，作为载流子的电 子如图6A同样经过第一岛状半导体膜703、第一岛状电极704、第二 岛状半导体膜705、以及第二岛状电极706流过信号线702和像素电极 707之间。换言之，与图6B同样，载流子在图7B所示的第一岛状半导 体膜703的沟道区域及第二岛状半导体膜705的沟道区域的两个部分 中移动。由此，可以大幅度地抑制从像素电极707到信号线702的漏 电流的产生。另外，当多沟道TFT导通时流过信号线702和像素电极 707之间的电流经过在第一岛状半导体膜703及第二岛状半导体膜705 的微晶半导体膜753中而流通，因此可以获得lcmVV sec至 20cm7V sec的电场效应迁移率。
另外，本实施方式所述的多沟道TFT为反交错型的薄膜晶体管。
由于制造反交错型的薄膜晶体管的工序数量少，所以可以减少成本。
进而，通过使用微晶半导体膜构成沟道形成区域，可以获得lcm7V ，sec 至20cm7V'sec的电场效应迁移率。因此，可以将该薄膜晶体管用作 像素部的像素的开关元件，而且还可以用作形成扫描线(栅极线)一 侧的驱动电路的元件。
通过本实施方式，可以制造电特性的可靠性高的薄膜晶体管。
实施方式3
在本实施方式中，对于与上述实施方式1及实施方式2所说明的 多沟道TFT的俯视图及截面图对应的附图进行详细说明，该附图的俯 视结构与图6A及6B、以及图7A及7B所示的结构不同。
图8A所示的俯视图示出扫描线801、信号线802、第一岛状半导 体膜803、第一岛状电极804、第二岛状半导体膜805、第二岛状电极 806、以及像素电极807的布置。
另外，图8A中的各个布线及电极如图6B同样层叠提供有构成多 沟道TFT的导电膜及绝缘膜等。若如上述实施方式1的图1A至图5C 所说明那样，在从扫描线801延伸提供的栅电极851上层叠提供有栅 极绝缘膜852、微晶半导体膜853、缓冲层854、导电半导体膜856、 导电膜857、绝缘膜860、以及像素电极862。
图8A的与图6A不同之处在于第一岛状电极804的俯视形状为 围绕从信号线802延伸的导电膜及作为连接到像素电极807的导电膜 的第二岛状电极806的一部分的形状。具体而言，第一岛状电极804 的俯视形状为X字形。两个具有类似于C字形(或U字形)的导电膜 如图8A所示那样相邻提供以成为大致类似于X字形即可。此时，由于 从信号线802延伸的导电膜及作为连接到像素电极的导电膜的第二岛 状电极806的俯视形状为被第一岛状电极围绕的结构，因此，被类似 于X字形的第一岛状电极围绕的导电膜的一部分优选提供为椭圆形或 矩形的突起部。另外，如图9B所示，通过以与从信号线802延伸的导 电膜的距离及与连接到像素电极的导电膜的距离大致相等的方式布置 第一岛状电极804，可以降低流过沟道区域的载流子的移动距离的不均
匀。通过将第一岛状电极804形成为类似于X字形，可以增加载流子 移动的多沟道TFT的沟道区域的面积，因此，可以增加电流量并縮小 多沟道TFT的面积。
当图8A所示的多沟道TFT为n沟道型晶体管时，作为载流子的电 子如图6A同样经过第一岛状半导体膜803、第一岛状电极804、第二 岛状半导体膜805、以及第二岛状电极806流过信号线802和像素电极 807之间。换言之，与图6B同样，载流子在图8B所示的第一岛状半导 体膜803的沟道区域及第二岛状半导体膜805的沟道区域的两个部分 中移动。由此，可以大幅度地抑制从像素电极807到信号线802产生 的漏电流。另外，当多沟道TFT导通时流过信号线802和像素电极807 之间的电流经过在第一岛状半导体膜803及第二岛状半导体膜805的 微晶半导体膜853中而流通，因此可以获得lcmVV 'sec至20cm7V "sec 的电场效应迁移率。
另外，本实施方式所述的多沟道TFT为反交错型的薄膜晶体管。 由于制造反交错型的薄膜晶体管的工序数量少，所以可以减少成本。 进而，通过使用微晶半导体膜构成沟道形成区域，可以获得lcmVV *SeC 至20cm2/V.sec的电场效应迁移率。因此，可以将该薄膜晶体管用作 像素部的像素的开关元件，而且还可以用作形成扫描线(栅极线)一 侧的驱动电路的元件。
通过本实施方式，可以制造电特性的可靠性高的薄膜晶体管。
实施方式4
在本实施方式中，以下示出包括实施方式1所示的多沟道TFT的 液晶显示装置。
首先，示出VA (垂直取向)型液晶显示装置。VA型液晶显示装置 是控制液晶面板的液晶分子的排列的方式之一种。VA型液晶显示装置 是当不施加电压时液晶分子朝向对于面板表面垂直的方向的方式。在 本实施方式中，尤其设法将像素分割为几个区域(亚像素)，使分子倒 向不同的方向。上述方法称为多畴(multi-domain)化或多畴设计。 在下面的说明中，说明采用多畴设计的液晶显示装置。
图12及图13分别示出像素电极及相对电极。注意，图12是形成 有像素电极的衬底的俯视图，并且图11示出对应于沿着图12所示的 截断线A-B的截面结构。此外，图13是形成有相对电极的衬底的俯视 图。另外，图14是构成液晶显示装置的像素的电路图。在下面的说明 中，参照上述附图进行说明。
图11示出层叠形成有多沟道TFT1128、与其连接的像素电极1124、 以及保持电容部1130的衬底1100和形成有相对电极1140等的相对衬 底1101并注入有液晶的状态。
在相对衬底1101的形成隔离物1142的位置形成有遮光膜1132、 第一着色膜1134、第二着色膜1136、第三着色膜1138 (另外，着色膜 也被称为彩色滤光片)、以及相对电极1140。通过采用该结构，使用来 控制液晶的取向的突起1144和隔离物1142的高度为不同。在像素电 极1124上形成取向膜1148，在相对电极1140上也同样地形成取向膜 1146。其间形成有液晶层1150。
在此，使用柱状隔离物示出隔离物1142，但是也可以散布珠状隔 离物。再者，也可以在形成在衬底1100上的像素电极1124上形成隔 离物1142。
在衬底1100上形成多沟道TFT1128、与其连接的像素电极1124、 以及保持电容部1130。像素电极1124在接触孔1123中与布线1118 连接，该接触孔1123贯通覆盖多沟道TFT1128、布线1118、以及保持 电容部1130的绝缘膜1120和覆盖绝缘膜1120的绝缘膜1122。作为多 沟道TFT1128，可以适当地使用实施方式1至3所示的多沟道TFT。此 外，保持电容部1130由与多沟道TFT1128的栅极布线1102同样形成 的第一电容布线1104、栅极绝缘膜1106、以及与布线1116、布线1118 同样形成的第二电容布线1117构成。
通过重叠像素电极1124、液晶层1150、以及相对电极1140,形成 液晶元件。
图12示出衬底1100上的结构。使用实施方式1所示的材料形成 像素电极1124。在像素电极1124中设置槽缝1125。槽缝1125是用来
控制液晶的取向的。
图12所示的多沟道TFT1129、与其连接的像素电极1126及保持电 容部1131可以分别与多沟道TFT1128、像素电极1124及保持电容部 1130同样地形成。多沟道TFT1128和多沟道TFT1129都与布线1116 连接。其液晶面板的像素由像素电极1124和像素电极1126构成。像 素电极1124和像素电极1126是亚像素。
图13示出相对衬底的结构。在遮光膜1132上形成有相对电极 1140。相对电极1140优选使用与像素电极1124同样的材料形成。在 相对电极1140上形成有控制液晶的取向的突起1144。此外，根据遮光 膜1132的位置形成有隔离物1142。
图14示出该像素结构的电路图。多沟道TFT1128和多沟道TFT1129 都连接到栅极布线U02、布线1116。在此情况下，通过使电容布线1104 和电容布线1105的电位为不同，可以使液晶元件1151的工作和液晶 元件1152的工作为不同。就是说，通过分别控制电容布线1104和电 容布线1105的电位，精密地控制液晶的取向来扩大视角。
当对设置有槽缝1125的像素电极1124施加电压时，在槽缝1125 的近旁产生电场应变(倾斜电场)。通过将该槽缝1125和相对衬底1101 的突起1144配置为相互咬合，有效地产生倾斜电场而控制液晶的取向。 由此，在每个部分中使液晶取向的方向为不同。就是说，进行多畴化 来扩大液晶面板的视角。
接着，使用图15至图18说明与上述不同的VA型液晶显示装置。
图15和图16示出VA型液晶面板的像素结构。图16是衬底1100 的俯视图，而图15示出对应于沿着图16所示的截断线A-B的截面结 构。在下面的说明中，参照上述两个附图进行说明。
在图15至图18说明的像素结构中， 一个像素包括多个像素电极， 并且每个像素电极与TFT连接。每个多沟道TFT构成为由不同的栅极 信号驱动。就是说，在多畴设计的像素中具有独立地控制施加到各个 像素电极的信号的结构。
像素电极1124在接触孔1123中通过布线1118连接到多沟道TFT1128。此外，像素电极1126在接触孔1127中通过布线1119连接 到多沟道TFT1129。多沟道TFT1128的栅极布线1102和多沟道TFT1129 的栅极布线1103彼此分离，以可以接收不同的栅极信号。另一方面， 多沟道TFT1128和多沟道TFT1129共同使用用作数据线的布线1116。 多沟道TFT1128和多沟道TFTU29可以适当地使用实施方式1至3所 示的多沟道TFT。
像素电极1124和像素电极1126的形状不同，并且由槽缝分离。 像素电极1126以围绕舒展为V字形的像素电极1124的外侧的方式形 成。通过根据多沟道TFT1128和多沟道TFT1129使施加到像素电极1124 和像素电极1126的电压的时序为不同，控制液晶的取向。图18示出 该像素结构的电路图。多沟道TFT1128与栅极布线1102连接，而多沟 道TFT1129与栅极布线1103连接。附图标记1190为电容布线。通过 将不同的栅极信号提供到栅极布线1102和栅极布线1103，可以使多沟 道TFT1128和多沟道TFT1129的工作时序为不同。
在相对衬底1101上形成有遮光膜1132、第二着色膜1136、相对 电极1140。此外，在第二着色膜1136和相对电极1140之间形成平坦 化膜1137，以防止液晶的取向无序。图17示出相对衬底的结构。相对 电极1140是在不同的像素之间共同使用的电极，其中形成有槽缝 1141。通过将该槽缝1141和像素电极1124及像素电极1126 —侧的槽 缝1125配置为相互咬合，可以有效地产生倾斜电场而控制液晶的取向。 由此，可以在每个部分中使液晶取向的方向为不同，以扩大视角。
通过重叠像素电极1124、液晶层1150、以及相对电极1140，形成 第一液晶元件1151。此外，通过重叠像素电极1126、液晶层1150、以 及相对电极1140，形成第二液晶元件1152。这是一个像素中设置有第 一液晶元件和第二液晶元件的多畴结构。
接着，示出水平电场方式的液晶显示装置。水平电场方式是通过 对于单元内的液晶分子在水平方向上施加电场驱动液晶来进行灰度级 表达的方式。通过该方式，可以将视角扩大为大约180度。在下面的 说明中，说明采用水平电场方式的液晶显示装置。
图19示出重叠衬底1100和相对衬底1101并注入有液晶的状态， 所述衬底1100形成有多沟道TFT1128和与其连接的像素电极1124。相 对衬底1101形成有遮光膜1132、第二着色膜1136、平坦化膜1137等。 像素电极1124、 1107位于衬底1100上，而不设置在相对衬底1101上。 在衬底1100和相对衬底1101之间形成有液晶层1150。
在衬底1100上形成第一像素电极1107、连接到第一像素电极1107 的电容布线1104、以及实施方式1至3所示的多沟道TFT1128。第一 像素电极1107可以使用与实施方式1至3所示的像素电极相同的材料。 此外，第一像素电极1107以大致区分为像素形状的形状而形成。注意， 在第一像素电极1107及电容布线1104上形成栅极绝缘膜1106。
多沟道TFT1128的布线1116、布线1118形成在栅极绝缘膜1106 上。布线1116是在液晶面板中传送视频信号的数据线，且是在一个方 向上延伸的布线，同时，还与源区连接而成为源极及漏极中的一方电 极。布线1118是成为源极及漏极中的另一方电极，且是与第二像素电 极1124连接的布线。
在布线1116、布线1118上形成第二绝缘膜1120。此外，在绝缘 膜1120上形成第二像素电极1124，该第二像素电极1124在形成于绝 缘膜1120中的接触孔1123中与布线1118连接。第二像素电极1124 使用与实施方式1至3所示的像素电极相同的材料形成。
通过上述方法，在衬底1100上形成多沟道TFT1128和与其连接的 第二像素电极1124。注意，保持电容形成在第一像素电极1107和第二 像素电极1124之间。
图20是示出像素电极的结构的俯视图。在像素电极1124、 1107 中设置槽缝1125。槽缝1125是用来控制液晶取向的。在此情况下，电 场产生在第一像素电极1107和第^像素电极1124之间。在第一像素 电极1107和第二像素电极1124之间形成有栅极绝缘膜1106，该栅极 绝缘膜1106的厚度为50nm至200nm，比厚度为2|Lim至10pm的液晶层 十分薄，因此实际上在与衬底1100平行的方向(水平方向)上产生电 场。由该电场控制液晶的取向。通过利用该大致平行于衬底的方向的
电场使液晶分子在水平方向上旋转。在此情况下，由于液晶分子在任 何状态下都处于水平状态，所以因观看角度的对比度等的影响很少，
从而扩大视角。此外，因为第一像素电极1107和第二像素电极1124 都是透光电极，所以可以提高开口率。
接着，说明水平电场方式的液晶显示装置的其他例子。 图21和图22示出IPS型液晶显示装置的像素结构。图22是俯视 图，而图21示出对应于沿着图22所示的截断线A-B的截面结构。在 下面的说明中，参照上述两个附图进行说明。
图21示出重叠衬底1100和相对衬底1101并注入有液晶的状态， 所述衬底1100形成有多沟道TFT1128和与其连接的像素电极1124。相 对衬底1101形成有遮光膜1132、着色膜1136、平坦化膜1137等。像 素电极位于衬底1100上，而不设置在相对衬底1101上。在衬底1100 和相对衬底1101之间形成有液晶层1150。另夕卜，附图标记1146、 1148 为取向膜。
在衬底1100上形成共同电位线1109、以及实施方式1至3所示的 多沟道TFT1128。共同电位线1109可以与多沟道TFT1128的栅极布线 1102同时形成。此外，像素电极1124以区分为像素形状的形状而形成。
多沟道TFT1128的布线1116、布线1118形成在栅极绝缘膜1106 上。布线1116是在液晶面板中传送视频信号的数据线，且是在一个方 向上延伸的布线，同时，还与源区连接而成为源极及漏极中的一方电 极。布线1118是成为源极及漏极中的另一方电极，且是与像素电极 1124连接的布线。
在布线1116、布线1118上形成绝缘膜1120。此外，在绝缘膜1120 上形成像素电极1124，像素电极1124在绝缘膜1120中形成的接触孔 1123中与布线1118连接。像素电极1124使用与实施方式1至3所示 的像素电极相同的材料形成。注意，如图22所示，像素电极1124被 形成为和与共同电位线1109同时形成的梳形电极之间产生水平电场。 像素电极1124的梳齿部以和与共同电位线1109同时形成的梳形电极 相互咬合的方式形成。附图标记1108为信号线。
当在施加到像素电极1124的电位与共同电位线1109的电位之间 产生电场时，由该电场控制液晶的取向。通过利用该大致平行于衬底 的方向的电场使液晶分子在水平方向上旋转。在此情况下，由于液晶 分子在任何状态下都处于水平状态，所以因观看角度的对比度等的影 响很少，从而扩大视角。
像这样，在衬底1100上形成多沟道TFT1128以及与其连接的像素 电极1124。保持电容通过在共同电位线1109和电容电极1115之间设 置栅极绝缘膜1106而形成。电容电极1115和像素电极1124通过接触 孔1133相互连接。
通过上述工序，可以制造液晶显示装置。由于本实施方式的液晶 显示装置使用截止电流少且电特性的可靠性高的薄膜晶体管，因此成 为对比度高且可见度高的液晶显示装置。另外，由于采用使用不需要 激光晶化工序的微晶半导体膜的薄膜晶体管，所以可以生产率高地制 造可见度高的液晶显示装置。
另外，在本发明的液晶显示装置中，通过使用包括微晶半导体形 成的多沟道TFT作为像素中的晶体管，可以使像素进行高速驱动。例 如，当对于使用非晶半导体膜的情况和使用微晶半导体膜的情况进行 比较时，由于使用微晶半导体膜时的晶体管的迁移率高，所以可以使 晶体管的开关进行高速驱动。另外，也可以提高帧频或插入黑色画面 等。
在提高帧频的情况下，优选根据图像的运动方向产生画面的数据。 换言之，优选进行运动补偿来内插数据。像这样，通过提高帧频并内 插图像数据，改善动态图像的显示特性，而可以进行平滑的显示。例 如，通过将帧频成为两倍(例如，120Hz、 100Hz)以上，优选为四倍 (例如，240Hz、 200Hz)以上，可以降低动态图像的图像模糊或残像。 在此情况下，还提高扫描线驱动电路的驱动频率并使它驱动，可以提 高帧频。
在插入黑色画面的情况下，要将图像数据和进行黑色显示的数据 供应给像素部。结果，其驱动成为近于脉冲驱动，而可以降低残像。
在此情况下，还提高扫描线驱动电路的驱动频率并使它驱动，可以插 入黑色画面。
实施方式5
接着，下面示出本发明的液晶显示装置的一个方式的显示面板的 结构。
图23A至23C示出一种显示面板的方式，其中仅将信号线驱动电 路6013另行形成，且使该信号线驱动电路6013与形成在衬底6011上 的像素部6012连接。像素部6012及扫描线驱动电路6014采用使用微 晶半导体膜的薄膜晶体管形成。通过采用可获得比使用微晶半导体膜 的多沟道TFT高的迁移率的晶体管形成信号线驱动电路，可以使被要 求比扫描线驱动电路高的驱动频率的信号线驱动电路的驱动稳定。注 意，信号线驱动电路6013也可以是使用包括半导体的晶体管、包括多 晶半导体的薄膜晶体管、或使用SOI衬底的晶体管。对于像素部6012、 信号线驱动电路6013、扫描线驱动电路6014分别通过FPC6015供给电 源电位、各种信号等。
此外，信号线驱动电路及扫描线驱动电路也可以一起形成在与像 素部相同的衬底上。
另外，在另行形成驱动电路的情况下，不一定需要将形成有驱动 电路的衬底贴附在形成有像素部的衬底上，例如也可以贴附在FPC上。 图23B示出一种液晶显示装置面板的方式，其中仅将信号线驱动电路 6023另行形成，且使该信号线驱动电路6023与形成在衬底6021上的 像素部6022及扫描线驱动电路6024连接。像素部6022及扫描线驱动 电路6024采用包括微晶半导体膜的薄膜晶体管形成。信号线驱动电路 6023通过FPC6025与像素部6022连接。对于像素部6022、信号线驱 动电路6023、扫描线驱动电路6024分别通过FPC6025供给电源电位、 各种信号等。
此外，也可以采用包括微晶半导体膜的多沟道TFT仅将信号线驱 动电路的一部分或扫描线驱动电路的一部分形成在与像素部相同的衬 底上，并且另行形成其他部分并使它电连接到像素部。图23C示出一
种液晶显示面板的方式，将信号线驱动电路所具有的模拟开关6033a 形成在与像素部6032、扫描线驱动电路6034相同的衬底6031上，并 且将信号线驱动电路所具有的移位寄存器6033b另行形成在不同的衬 底上并使它们彼此贴合。像素部6032及扫描线驱动电路6034采用包 括微晶半导体膜的多沟道TFT形成。信号线驱动电路所具有的移位寄 存器6033b通过FPC6035与像素部6032连接。对于像素部6032、信号 线驱动电路、扫描线驱动电路6034分别通过FPC6035供给电源电位、 各种信号等。
如图23A至23C所示，在本发明的液晶显示装置中，可以釆用使 用微晶半导体膜的多沟道TFT，将驱动电路的一部分或全部形成在与像 素部相同的衬底上。
注意，对于另行形成的衬底的连接方法没有特别的限制，可以使 用已知的COG方法、引线键合方法、或TAB方法等。此外，若是能够 电连接，则连接位置不局限于图23A至23C所示的位置。另外，也可 以另行形成控制器、CPU、存储器等而连接。
注意，用于本发明的信号线驱动电路不局限于只有移位寄存器和 模拟开关的方式。除了移位寄存器和模拟开关之外，也可以具有其他 电路如缓冲器、电平转移器、源极跟随器等。此外，无须设置移位寄 存器和模拟开关，例如既可以使用如译码器电路的能够选择信号线的 其他电路代替移位寄存器，又可以使用锁存器等代替模拟开关。
图24表示本发明的液晶显示装置的框图。图24所示的液晶显示 装置包括具有液晶元件的多个像素的像素部501、选择每个像素的扫描 线驱动电路502和控制视频信号输入到被选择的像素的信号线驱动电 路503。
在图24中，信号线驱动电路503包括移位寄存器504和模拟开关 505。时钟信号(CLK)和起始脉冲信号(SP)输入到移位寄存器504。 当输入时钟信号(CLK)和起始脉冲信号(SP)时，时序信号在移位寄 存器504中产生并输入到模拟开关505。
另外，将视频信号输入到模拟开关505。根据输入的时序信号，视
频信号在模拟开关505中被取样，并被提供给后级的信号线。
接着，将说明扫描线驱动电路502的结构。扫描线驱动电路502 包括移位寄存器506和缓冲器507。在某些情况下，扫描线驱动电路 502还可以包含电平移动器。通过将时钟信号(CLK)及起始脉冲信号 (SP)输入到移位寄存器506中，在扫描线驱动电路502中产生选择 信号。所产生的选择信号通过缓冲器507缓冲并放大，并且提供到对 应的扫描线。其中一条线上的像素的晶体管的栅极连接到扫描线。因 为必须使一条线上的像素的晶体管同时导通，从而，使用能够流过大 电流的缓冲器507。
全彩色液晶显示装置中，在将对应于R (红)、G (绿)、B (蓝)的 视频信号按顺序取样而供给给对应的信号线的情况下，用于连接移位 寄存器504和模拟开关505的端子数目相当于用于连接模拟开关505 和像素部501的信号线的端子数目的1/3左右。因此，通过将模拟开 关505形成在与像素部501相同的衬底上，与将模拟开关505形成在 与像素部501不同的衬底上时相比，可以减少用于连接另行形成的衬 底的端子数目，并且抑制连接不良的发生比率，以可以提高成品率。
另外，图24的扫描线驱动电路502包括移位寄存器506及缓冲器 507，也可以由移位寄存器506构成扫描线驱动电路502。
另外，图24所示的结构只示出本发明的液晶显示装置的一个方式 而已，信号线驱动电路和扫描线驱动电路的结构不局艰于此。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构组合来实施。
实施方式6
本发明获得的液晶显示装置可以使用于有源矩阵型液晶模块。就 是说，可以在将该模块安装到显示部中的所有电子设备中实施本发明。
作为这种电子设备的例子，可以举出影像拍摄装置如摄影机和数 字照相机等；头戴式显示器(护目镜型显示器)；汽车导航系统；投影 机；汽车音响；个人计算机；便携式信息终端(便携式计算机、移动 电话机、或电子书籍等)等。图25A至25C示出它们的一个例子。
图25A示出电视装置。如图25A所示，可以将显示模块嵌入到框体中来完成电视装置。还安装有FPC的显示面板也称为显示模块。由
显示模块形成主屏2003，并且作为其他辅助设备还具有扬声器部2009、 操作开关等。像这样，可以完成电视装置。
如图25A所示，将利用液晶元件的显示用面板2002安装在框体 2001中，可以由接收器2005接收普通的电视广播。而且，可以通过经 由调制解调器2004连接到采用有线或无线方式的通信网络，进行单方 向(从发送者到接收者)或双方向(在发送者和接收者之间或在接收 者之间)的信息通信。可以使用安装在框体中的开关或另行形成的遥 控装置2006来操作电视装置。也可以在该遥控装置中设置用于显示输 出信息的显示部2007。
另外，在电视装置中，除了主屏2003之外，还可以使用第二显示 用面板形成子屏2008来附加显示频道或音量等的结构。在该结构中， 可以使用视角优越的液晶显示面板形成主屏2003，并且使用可以以低 耗电量进行显示的液晶显示面板形成子屏2008。另外，为了优先低耗 电量化，也可以采用如下结构使用液晶显示面板形成主屏2003,使 用液晶显示面板形成子屏2008，并且子屏2008可以闪烁。
图26示出表示电视装置的主要结构的框图。在显示面板900中形 成有像素部921。信号线驱动电路922和扫描线驱动电路923也可以以 COG方式安装到显示面板900上。
作为其他外部电路的结构，在图像信号的输入一侧包括图像信号 放大电路925、图像信号处理电路926、以及控制电路927等，该图像 信号放大电路925放大由调谐器924接收的信号中的图像信号，该图 像信号处理电路926将从图像信号放大电路925输出的信号转换为对 应于红、绿、蓝各种颜色的颜色信号，该控制电路927将信号转换为 驱动器IC的输入规格。控制电路927将信号分别输出到扫描线一侧和 信号线一侧。在进行数字驱动的情况下，也可以具有如下结构，即在 信号线一侧设置信号分割电路928，并且将输入数字信号分成m个来供 给。
由调谐器924接收的信号中的音频信号被传送到音频信号放大电
路929，并且其输出经过音频信号处理电路930供给到扬声器933。控 制电路931从输入部932接收接收站(接收频率)和音量的控制信息， 并且将信号传送到调谐器924、音频信号处理电路930。
当然，本发明不局限于电视装置，而可以适用于各种各样的用途， 如个人计算机的监视器、尤其是大面积的显示媒体如火车站或机场等 的信息显示板或者街头上的广告显示板等。
图25B示出移动电话机2301的一个例子。该移动电话机2301包 括显示部2302、操作部2303等构成。在显示部2302中，通过应用上 述实施方式所说明的液晶显示装置可以提高批量生产性。
此外，图25C所示的便携式计算机包括主体2401、显示部2402 等。通过将上述实施方式所示的液晶显示装置应用于显示部2402，可 以提高批量生产性。
实施例1
图27A和27B示出形成微晶硅膜并通过拉曼光谱法测定该膜的结 晶性而获得的结果。
微晶硅膜的成膜条件为如下RF电源频率为13.56MHz，成膜温度 为280。C，氢流量和硅烷气体流量的比率为100:1，压力为280Pa。另 外，图27A是拉曼散射光谱，其示出对于将成膜时的RF电源的电力设 定为100W的微晶硅膜和将成膜时的RF电源的电力设定为300W的微晶 硅膜进行比较时的测定结果。
另外，单晶硅的结晶峰位为521cnf1。另外，对于非晶硅而言，当 然不能观察到可以说是结晶峰值的部分，如图27B所示那样在481cm—1 只观察到缓坡的山。本说明书的微晶硅膜是指通过拉曼光谱器的测定， 在481cnf1以上520cm—1以下的范围中可确认结晶峰位的膜。
将成膜时的RF电源的电力设定为100W的微晶硅膜的结晶峰位为 518.6cnf1，半高宽(FWHM)为11.9cnf1，结晶/非晶峰值强度比(Ic/Ia) 为4. 1。
另外，将成膜时的RF电源的电力设定为300W的微晶硅膜的结晶 峰位为514.8cm—1，半高宽(FWHM)为18. 7cm—1,结晶/非晶峰值强度比
(Ic/Ia)为4.4。
如图27A所示，根据RF电力，峰值迁移和半高宽有很大差异。可 以认为，这是因为如下缘故若是大电力，离子冲击增加并颗粒生长 被障碍，而结晶容易形成为小粒径。另外，由于用于图27A的测定的 形成微晶硅膜的CVD装置的电源频率为13. 56MHz，所以结晶/非晶峰值 强度比(Ic/Ia)为4. 1或4.4。但是，还确认如下情况，即若RF电源 频率为27MHz,则可以将结晶/非晶峰值强度比(Ic/Ia)成为6。因此， 通过将RF电源频率设定为高于27MHz，例如为2.45GHz，可以提高结 晶/非晶峰值强度比(Ic/Ia)。
本说明书根据2007年7月26日在日本专利局受理的日本专利申 请编号2007-194844而制作，所述申请内容包括在本说明书中。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括衬底上的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括所述衬底上的栅电极；所述栅电极和所述衬底上的栅极绝缘膜；中间夹所述栅极绝缘膜提供在所述栅电极上的第一岛状半导体层及第二岛状半岛体层，该第一岛状半导体层及第二岛状半岛体层分别包括微晶半导体层和该微晶半导体层上的缓冲层，在该缓冲层的上表面具有凹部；所述第一岛状半导体层上的第一导电半导体层；所述第二岛状半导体层上的第二导电半导体层；所述第一岛状半导体层、所述第二岛状半导体层和所述栅极绝缘膜上的第三导电半导体层；所述第一导电半导体层上的第一导电层；所述第二导电半导体层上的第二导电层；以及所述第三导电半导体层上的第三导电层，其中，所述第一、第二和第三导电半导体层不提供在所述第一和第二岛状半导体层的所述凹部上，所述第一、第二和第三导电层不提供在所述第一和第二岛状半导体层的所述凹部上，并且所述第三导电半导体层与所述栅极绝缘膜接触地提供在所述第一和第二岛状半导体层之间。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第三导电层的 俯视形状为类似于X的形状。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第一和第二导 电层的俯视形状为类似于C的形状。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述缓冲层包括非 晶半导体层。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，该液晶显示装置安装在选自如下组中的电子设备中，即摄影机、数字照相机、头戴式显示器、 汽车导航系统、投影机、汽车音响、个人计算机、便携式计算机、移 动电话、以及电子书籍。
6. —种液晶显示装置，包括衬底上的薄膜晶体管；在所述衬底上与所述薄膜晶体管电连接的信号线；以及在所述衬底上与所述薄膜晶体管电连接的像素电极，所述薄膜晶体管包括所述衬底上的栅电极；所述栅电极和所述衬底上的栅极绝缘膜；中间夹所述栅极绝缘膜提供在所述栅电极上的第一岛状半导体 层及第二岛状半导体层，该第一岛状半导体层及第二岛状半导体层分 别包括微晶半导体层和该微晶半导体层上的缓冲层，在该缓冲层的上 表面有凹部；所述第一岛状半导体层上的第一导电半导体层； 所述第二岛状半导体层上的第二导电半导体层； 所述第一岛状半导体层、所述第二岛状半导体层和所述栅极绝缘 膜上的第三导电半导体层；在所述第一导电半导体层上与所述信号线连接的第一导电层； 在所述第二导电半导体层上与所述像素电极连接的第二导电层 ，以及所述第三导电半导体层上的第三导电层，其中，所述第一、第二和第三导电半导体层不提供在所述第一和 第二岛状半导体层的所述凹部上，所述第一、第二和第三导电层不提供在所述第一和第二岛状半导 体层的所述凹部上，所述第三导电半导体层与所述栅极绝缘膜接触地提供在所述第 一和第二岛状半导体层之间，并且，所述第三导电层的俯视形状为围绕所述第一和第二导电层 的岛状。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述第三导电层的 俯视形状为类似于X的形状。
8. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述缓冲层包括非 晶半导体层。
9. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，该液晶显示装置安装在 选自如下组中的电子设备中，即摄影机、数字照相机、头戴式显示器、 汽车导航系统、投影机、汽车音响、个人计算机、便携式计算机、移 动电话、以及电子书籍。
10. —种液晶显示装置，包括 衬底上的薄膜晶体管；在所述衬底上与所述薄膜晶体管电连接的信号线；以及在所述衬底上与所述薄膜晶体管电连接的像素电极，所述薄膜晶体管包括所述衬底上的栅电极；所述栅电极和所述衬底上的栅极绝缘膜；中间夹所述栅极绝缘膜提供在所述栅电极上的第一岛状半导体 层及第二岛状半导体层，该第一岛状半导体层及第二岛状半导体层分 别包括微晶半导体层和该微晶半导体层上的缓冲层，在该缓冲层的上 表面有凹部；所述第一岛状半导体层上的第一导电半导体层； 所述第二岛状半导体层上的第二导电半导体层； 所述第一岛状半导体层、所述第二岛状半导体层和所述栅极绝缘 膜上的第三导电半导体层；在所述第一导电半导体层上与所述信号线连接的第一导电层； 在所述第二导电半导体层上与所述像素电极连接的第二导电层；以及所述第三导电半导体层上的第三导电层，其中，所述第一、第二和第三导电半导体层不提供在所述第一和 第二岛状半导体层的所述凹部上， 所述第一、第二和第三导电层不提供在所述第一和第二岛状半导 体层的所述凹部上，所述第三导电半导体层与所述栅极绝缘膜接触地提供在所述第 一和第二岛状半导体层之间，并且，所述第三导电层的俯视形状为由所述第一和第二导电层围 绕的岛状。
11. 根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述第一和第二导电层的俯视形状为类似于c的形状。
12. 根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述缓冲层包括 非晶半导体层。
13. 根据权利要求10所述的液晶显示装置，该液晶显示装置安装 在选自如下组中的电子设备中，即摄影机、数字照相机、头戴式显示 器、汽车导航系统、投影机、汽车音响、个人计算机、便携式计算机、 移动电话、以及电子书籍。
14. 一种液晶显示装置，包括 衬底上的薄膜晶体管； 所述薄膜晶体管上的绝缘膜；以及 所述绝缘膜上的像素电极， 所述薄膜晶体管包括 所述衬底上的栅电极； 所述栅电极和所述衬底上的栅极绝缘膜；中间夹所述栅极绝缘膜提供在所述栅电极上的第一岛状半导体 层及第二岛状半导体层，该第一岛状半导体层及第二岛状半导体层分 别包括微晶半导体层和该微晶半导体层上的缓冲层，在该缓冲层的上 表面有凹部；所述第一岛状半导体层上的第一导电半导体层；所述第二岛状半导体层上的第二导电半导体层；所述第一岛状半导体层、所述第二岛状半导体层和所述栅极绝缘 膜上的第三导电半导体层；所述第一导电半导体层上的第一导电层； 所述第二导电半导体层上的第二导电层；以及 所述第三导电半导体层上的第三导电层，其中，所述绝缘膜覆盖所述栅极绝缘膜、所述缓冲层、第一导电 半导体层、第二导电半导体层、第三导电半导体层、第一导电层、第 二导电层、以及第三导电层，所述像素电极通过形成在所述绝缘膜中的接触孔与所述第二导 电层连接，所述第一、第二和第三导电半导体层不提供在所述第一和第二岛 状半导体层的所述凹部上，所述第一、第二和第三导电层不提供在所述第一和第二岛状半导 体层的所述凹部上，并且，所述第三导电半导体层与所述栅极绝缘膜接触地提供在所 述第一和第二岛状半导体层之间。
15. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述第三导电层 的俯视形状为类似于X的形状。
16. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述第一和第二 导电层的俯视形状为类似于C的形状。
17. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述缓冲层包括 非晶半导体层。
18. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，该液晶显示装置安装 在选自如下组中的电子设备中，即摄影机、数字照相机、头戴式显示 器、汽车导航系统、投影机、汽车音响、个人计算机、便携式计算机、 移动电话、以及电子书籍。
19. 一种液晶显示装置，包括 衬底上的薄膜晶体管； 所述薄膜晶体管上的绝缘膜； 所述绝缘膜上的像素电极；以及 在所述衬底上与所述薄膜晶体管电连接的信号线， 所述薄膜晶体管包括 所述衬底上的栅电极； 所述栅电极和所述衬底上的栅极绝缘膜；中间夹所述栅极绝缘膜提供在所述栅电极上的第一岛状半导体 层及第二岛状半导体层，该第一岛状半导体层及第二岛状半导体层分 别包括微晶半导体层和该微晶半导体层上的缓冲层，在该缓冲层的上 表面有凹部；所述第一岛状半导体层上的第一导电半导体层； 所述第二岛状半导体层上的第二导电半导体层； 所述第一岛状半导体层、所述第二岛状半导体层和所述栅极绝缘 膜上的第三导电半导体层；在所述第一导电半导体层上与所述信号线连接的第一导电层； 在所述第二导电半导体层上与所述像素电极连接的第二导电层；以及所述第三导电半导体层上的第三导电层，其中，所述绝缘膜覆盖所述栅极绝缘膜、所述缓冲层、第一导电 半导体层、第二导电半导体层、第三导电半导体层、第一导电层、第 二导电层、以及第三导电层，所述像素电极通过形成在所述绝缘膜中的接触孔与所述第二导 电层连接，所述第一、第二和第三导电半导体层不提供在所述第一和第二岛 状半导体层的所述凹部上，所述第一、第二和第三导电层不提供在所述第一和第二岛状半导 体层的所述凹部上，所述第三导电半导体层与所述栅极绝缘膜接触地提供在所述第 一和第二岛状半导体层之间，并且，所述第三导电层的俯视形状为围绕所述第一和第二导电层 的岛状。
20. 根据权利要求19所述的液晶显示装置，其中所述第三导电层 的俯视形状为类似于X的形状。
21. 根据权利要求19所述的液晶显示装置，其中所述缓冲层包括 非晶半导体层。
22. 根据权利要求19所述的液晶显示装置，该液晶显示装置安装 在选自如下组中的电子设备中，即摄影机、数字照相机、头戴式显示 器、汽车导航系统、投影机、汽车音响、个人计算机、便携式计算机、 移动电话、以及电子书籍。
23. —种液晶显示装置，包括 衬底上的薄膜晶体管； 所述薄膜晶体管上的绝缘膜； 所述绝缘膜上的像素电极；以及 在所述衬底上与所述薄膜晶体管电连接的信号线， 所述薄膜晶体管包括 所述衬底上的栅电极； 所述栅电极和所述衬底上的栅极绝缘膜；中间夹所述栅极绝缘膜提供在所述栅电极上的第一岛状半导体 层及第二岛状半导体层，该第一岛状半导体层及第二岛状半导体层分 别包括微晶半导体层和该微晶半导体层上的缓冲层，在该缓冲层的上 表面有凹部；所述第一岛状半导体层上的第一导电半导体层； 所述第二岛状半导体层上的第二导电半导体层； 所述第一岛状半导体层、所述第二岛状半导体层和所述栅极绝缘 膜上的第三导电半导体层;在所述第一导电半导体层上与所述信号线连接的第一导电层； 在所述第二导电半导体层上与所述像素电极连接的第二导电层；以及所述第三导电半导体层上的第三导电层，其中，所述绝缘膜覆盖所述栅极绝缘膜、所述缓冲层、第一导电 半导体层、第二导电半导体层、第三导电半导体层、第一导电层、第 二导电层、以及第三导电层，所述像素电极通过形成在所述绝缘膜中的接触孔与所述第二导 电层连接，所述第一、第二和第三导电半导体层不提供在所述第一和第二岛状半导体层的所述凹部上，所述第一、第二和第三导电层不提供在所述第一和第二岛状半导 体层的所述凹部上，所述第三导电半导体层与所述栅极绝缘膜接触地提供在所述第 一和第二岛状半导体层之间，并且，所述第三导电层的俯视形状为由所述第一和第二导电层围 绕的岛状。
24. 根据权利要求23所述的液晶显示装置，其中所述第一和第二 导电层的俯视形状为类似于C的形状。
25. 根据权利要求23所述的液晶显示装置，其中所述缓冲层包括 非晶半导体层。
26. 根据权利要求23所述的液晶显示装置，该液晶显示装置安装 在选自如下组中的电子设备中，即摄影机、数字照相机、头戴式显示 器、汽车导航系统、投影机、汽车音响、个人计算机、便携式计算机、 移动电话、以及电子书籍。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种包括薄膜晶体管的液晶显示装置，该薄膜晶体管可以抑制成品率的降低、抑制制造成本的增加，并且其电特性高而可以降低截止电流。一种薄膜晶体管，包括提供在衬底上的栅电极；以覆盖衬底及栅电极的方式提供的栅极绝缘膜；中间夹栅极绝缘膜提供在栅电极上的第一岛状半导体层及第二岛状半导体层，在该第一岛状半导体层及第二岛状半导体层中按顺序层叠有微晶半导体层和其上表面有凹部的缓冲层；导电半导体层；以及提供为与导电半导体层上接触的导电层。导电半导体层与栅极绝缘膜接触地提供在第一岛状半导体层及第二岛状半导体层之间。
文档编号H01L29/417GK101354514SQ200810130129
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月25日 优先权日2007年7月26日
发明者冈本知广, 宫口厚 申请人:株式会社半导体能源研究所