專利名稱：有源矩陣顯示裝置的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及利用了多晶硅TFT的有源矩陣顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著近年來高度信息化社會(huì)的規(guī)范進(jìn)展或多媒體系統(tǒng)(multimediasystem多媒體系統(tǒng))的迅速普及，液晶顯示裝置(LCDLiquid CrystalDisplay)或有機(jī)EL顯示裝置(ELElectro Luminescence)等的重要性越發(fā)增加。作為這些顯示裝置的像素的驅(qū)動(dòng)方式，廣泛采用陣列(array)狀地配置的使用薄膜晶體管(transisto)(TFT)的有源矩陣方式。在有源矩陣型顯示裝置中使用TFT排列為陣列狀的TFT陣列襯底。
作為使用于這樣的顯示裝置的TFT，多采用使用了硅膜的MOS結(jié)構(gòu)。該硅膜中使用非結(jié)晶(非結(jié)晶(amorphous silicon)a-Si)膜或多晶硅(多晶硅p-Si)膜。多晶硅與a-Si相比，因?yàn)檩d流子(carrier)遷移率大兩位左右，因而可以提高TFT的性能。另一方面，在多晶硅的制造中需要約1000℃的高溫，需要使用熔點(diǎn)為1000℃以上的石英玻璃襯底作為絕緣襯底，所以，存在制造成本上升這一問題。但是，通過低溫工藝的開發(fā)，研制出解決所述問題的低溫多晶硅(LTPSLow-Temperature Poly-Silicon)TFT，有助于顯示裝置的大型化或高精細(xì)化。
該LTPS TFT一般具有硅層，包括形成在絕緣襯底上的源極區(qū)域、漏極區(qū)域及溝道區(qū)域；形成在硅層上的柵極絕緣層；及形成在柵極絕緣層上的柵電極。此外，在柵電極上形成覆蓋柵電極以及柵極絕緣層的層間絕緣層區(qū)域，并且設(shè)置與漏極區(qū)域以及柵電極連接的布線。并且，在該布線上設(shè)置覆蓋布線以及層間絕緣層的上部絕緣層。
形成顯示裝置外圍的電路時(shí)使用LTPS TFT，由此，能夠減少IC(Integrated Circuit集成電路)以及IC安裝板的使用，可以簡(jiǎn)化顯示裝置的外圍，從而由窄框架來實(shí)現(xiàn)高可靠性的顯示裝置。此外，在液晶顯示裝置中，不僅每個(gè)像素的開關(guān)晶體管(switching transistor)的容量變小，而且因?yàn)榕c漏極側(cè)連接的儲(chǔ)能電容器(storage capacitor)的面積也可以縮小，所以，可由高分辨率實(shí)現(xiàn)高開口率的液晶顯示裝置。因此，由如手機(jī)用的這種程度的小型面板在QVGA(像素?cái)?shù)240×320)或VGA(像素?cái)?shù)480×640)的高分辨率液晶顯示裝置中LTPSTFT起主導(dǎo)作用。這樣，LTPS TFT與a-Si相比較，性能方面有很大優(yōu)勢(shì)。
專利文獻(xiàn)1是有效地利用LTPS TFT的優(yōu)點(diǎn)的有源矩陣顯示裝置的一個(gè)例子，是直接連結(jié)TFT的漏極區(qū)域與電容器下部電極的結(jié)構(gòu)。對(duì)該結(jié)構(gòu)的電容器來說，可以使用作為L(zhǎng)TPS TFT特征的較薄的柵極絕緣層作為絕緣層。因此，電容器的占有面積變小，而像素的開口率變大。LTPS TFT與a-Si相比較，這是容易高分辨率化的因素之一。
專利文獻(xiàn)1 特開平10-153801號(hào)公報(bào)但是，上述LTPS TFT與a-Si相比較存在制造步驟(process)數(shù)較多的問題。即，與a-Si TFT LCD的構(gòu)圖(patterning)需要5個(gè)步驟相比，LTPS TFT LCD需要8個(gè)步驟。以下三個(gè)步驟是使LTPS TFTLCD的構(gòu)圖步驟數(shù)增加的步驟的詳細(xì)內(nèi)容。
(1)形成C/MOS結(jié)構(gòu)的P型層用的選擇摻雜步驟(2)儲(chǔ)能電容器的下部電極用的多晶硅層的低電阻化用的摻雜(dopng)步驟或者下部電極用的金屬電極形成步驟(3)源極、漏極布線用的接觸孔的形成步驟該構(gòu)圖步驟數(shù)中的三個(gè)步驟的差異對(duì)生產(chǎn)率有很大影響，超過作為L(zhǎng)TPS TFT LCD的優(yōu)點(diǎn)的IC以及IC安裝板等的部件成本減少的金額，生產(chǎn)成本(cost)變高，與a-Si TFT相比，顯示裝置的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力降低。此外，為了減少構(gòu)圖的步驟數(shù)，對(duì)專利文獻(xiàn)1中的顯示裝置來說，在相同層上形成配置在源極區(qū)域的源極布線與像素電極。但是，若將源極布線與像素電極形成在相同層上，因?yàn)樵礃O布線與像素電極的平均電位有差異，所以，始終對(duì)液晶層施加直流電壓。因此，存在顯示裝置的可靠性下降的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決所述問題而進(jìn)行的，其的目的在于提供一種不損失LTPS TFT LCD的優(yōu)點(diǎn)并且可以減少制造步驟數(shù)的有源矩陣顯示裝置。
為解決所述課題，本發(fā)明的有源矩陣顯示裝置具有多晶硅層，形成在絕緣襯底上并具有源極、漏極區(qū)域以及溝道區(qū)域；柵極絕緣層，形成在所述多晶硅層上；柵電極，形成在所述柵極絕緣層上；層間絕緣層，形成在所述柵電極上；布線層，通過設(shè)置在所述層間絕緣層上的接觸孔與所述源極、漏極區(qū)域連接，其中，具有形成在所述絕緣襯底上的第一像素電極和形成在與所述柵電極相同層上的上部電極，由所述第一像素電極、所述柵極絕緣層以及所述上部電極構(gòu)成電容器。
若按照本發(fā)明，能夠提供一種可減少制造步驟數(shù)并且可以設(shè)計(jì)及制造各種版面設(shè)計(jì)(layout)的像素的有源矩陣顯示裝置。
本實(shí)施方式的有源矩陣顯示裝置可減少LTPS TFT的構(gòu)圖步驟數(shù)，提高生產(chǎn)率。具體地說，作為儲(chǔ)能電容器的下部電極，將以往使用的多晶硅層或金屬電極層置換為像素電極層，由此，省略針對(duì)多晶硅層的選擇摻雜步驟。即，在玻璃(glass)襯底上，在柵極絕緣膜的下層形成像素電極，使該像素電極也起到電容器下部電極的作用，由此，相對(duì)在現(xiàn)有的LTPS TFT LCD中需要8個(gè)步驟的構(gòu)圖步驟，可以減少為7個(gè)步驟。此外，若不是互補(bǔ)型MOS(CMOS)結(jié)構(gòu)，而作成與a-SiTFT LCD相同的單溝道(channel)結(jié)構(gòu)，其構(gòu)圖步驟數(shù)可為6個(gè)步驟。
此外，在本實(shí)施方式中，可以大幅減少半透半反型LCD的步驟數(shù)。即，以往，在與透射型LCD相比構(gòu)圖步驟數(shù)進(jìn)一步增加的半透半反型LCD中，不象現(xiàn)有技術(shù)那樣使反射電極與透射電極重疊，而以布線層置換反射電極，由此，能夠使構(gòu)圖步驟數(shù)與透射型LCD相同。并且，本實(shí)施方式的有源矩陣顯示裝置不僅適用于LCD，也同樣適用于AMOLED等其他的有源矩陣顯示裝置。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的有源矩陣型顯示裝置的平面圖。
圖2是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式1的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式3的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式4的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式5的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖7是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式6的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)地對(duì)應(yīng)用本實(shí)施方式的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式。此外，為了明確地進(jìn)行說明，適當(dāng)?shù)厥÷约昂?jiǎn)化以下的記載及附圖。
實(shí)施方式1參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)施方式1的有源矩陣顯示裝置進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的有源矩陣顯示裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
本實(shí)施方式的顯示裝置具有薄膜晶體管陣列襯底(以下稱TFT陣列襯底)20。在TFT陣列襯底20上設(shè)置有顯示區(qū)域21和以包圍顯示區(qū)域21的方式設(shè)置的框架區(qū)域22。在該顯示區(qū)域21中形成多個(gè)掃描信號(hào)線23與多個(gè)顯示信號(hào)線24。多個(gè)掃描信號(hào)線23平行地設(shè)置。同樣地，多個(gè)顯示信號(hào)線24也平行地設(shè)置。掃描信號(hào)線23與顯示信號(hào)線24正交。并且，由鄰接的掃描信號(hào)線23與顯示信號(hào)線24包圍的區(qū)域定義為像素27。因此，在TFT陣列襯底20上，像素27排列為矩陣狀。
并且，在TFT陣列襯底20的框架區(qū)域22中設(shè)置掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路25與顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26。掃描信號(hào)線23從顯示區(qū)域21延伸設(shè)置到框架區(qū)域22。并且，顯示信號(hào)線24也同樣地從顯示區(qū)域21延伸設(shè)置到框架區(qū)域22。并且，顯示信號(hào)線24在TFT陣列襯底20的端部與顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26連接。在掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路25的附近連接外部布線28。此外，在顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26的附近連接外部布線29。外部布線28、29是例如FPC(Flexible Printed Circuit軟性印制電路)等的布線襯底。此外，也可以根據(jù)掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路25與顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26的方式將外部布線28、29省略或縮小。
通過外部布線28、29向掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路25及顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26供給來自外部的各種信號(hào)。掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路25基于來自外部的控制信號(hào)，向掃描信號(hào)線23供給掃描信號(hào)。根據(jù)該掃描信號(hào)依次選擇掃描信號(hào)線23。顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26基于來自外部的控制信號(hào)或顯示數(shù)據(jù)，向顯示信號(hào)線24供給顯示信號(hào)。由此，可以向各像素27供給與顯示數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的顯示電壓。而且，掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路25與顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路26不限于配置在FTF陣列襯底20上的結(jié)構(gòu)。例如，也可以通過TCP(Tape Career Package帶載封裝)連接驅(qū)動(dòng)電路。
在有機(jī)EL顯示裝置的情況下，除了掃描信號(hào)線23及顯示信號(hào)線24之外，還設(shè)置有用于供給共同電位的共同布線(未圖示)或用于供給電源電壓的電源電壓布線(未圖示)。共同布線及電源電壓布線也和掃描信號(hào)線23或顯示信號(hào)線24同樣地從顯示區(qū)域21延伸設(shè)置到框架區(qū)域22。由此，可以從外部向像素27供給共同電位及電源電壓。
在像素27內(nèi)形成至少一個(gè)薄膜晶體管(TFT)30。例如，該TFT30作為向有機(jī)EL發(fā)光元件供給驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)用TFT時(shí)，有機(jī)EL發(fā)光元件與TFT30的漏極連接。具體地說，像素電極與TFT30的漏極連接。此外，向TFT30的柵極供給掃描信號(hào)。并且，供給像素電流的驅(qū)動(dòng)用TFT(未圖示)的輸出與TFT30的源極連接。并且，在像素電極上對(duì)置地配置對(duì)置電極。通過在該像素電極與對(duì)置電極之間設(shè)置有機(jī)發(fā)光層，從而可以構(gòu)成有機(jī)EL發(fā)光元件。此外，向?qū)χ秒姌O供給共同電位。這樣，以夾持有機(jī)發(fā)光層的方式配置像素電極與對(duì)置電極。因此，TFT30成為對(duì)流過有機(jī)發(fā)光層的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行掃描的控制元件。
TFT30根據(jù)掃描信號(hào)將與顯示亮度相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流提供給有機(jī)EL發(fā)光元件。此處，掃描信號(hào)依次選擇每根掃描信號(hào)線23。并且，在TFT30導(dǎo)通(on)的定時(shí)(timing)從顯示信號(hào)線24供給與該像素相對(duì)應(yīng)的顯示電壓。由驅(qū)動(dòng)用TFT(未圖示)通過TFT30按照每個(gè)像素供給與顯示數(shù)據(jù)(date)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流。由此，有機(jī)發(fā)光元件以與顯示數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的亮度進(jìn)行發(fā)光。并且，根據(jù)掃描信號(hào)依次對(duì)掃描信號(hào)線23進(jìn)行掃描，從而可以在顯示區(qū)域21中顯示所希望的圖像。
在液晶顯示裝置的情況下，可以在像素27內(nèi)形成一個(gè)TFT30。TFT配置在掃描信號(hào)線23與顯示信號(hào)線24的交叉點(diǎn)附近。例如，該TFT30向像素電極供給顯示電壓。即，作為開關(guān)元件的TFT30根據(jù)來自掃描信號(hào)線23的掃描信號(hào)導(dǎo)通。由此，從顯示信號(hào)線24向與TFT30的漏電極連接的像素電極施加顯示電壓。并且，在像素電極與對(duì)置電極之間產(chǎn)生與顯示電壓相對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)。而且，在TFT陣列襯底20的表面形成取向膜(未圖示)。
而且，在TFT陣列襯底20上對(duì)置地配置對(duì)置襯底。對(duì)置襯底例如是濾色片襯底，配置在可視側(cè)。在對(duì)置襯底上形成濾色片(colorfilter)、黑矩陣(black matrix)(BM)、對(duì)置電極及取向膜等。而且，也有對(duì)置電極配置在TFT陣列襯底20側(cè)的情況。并且，液晶層夾持在TFT陣列襯底20與對(duì)置襯底之間。即，向TFT陣列襯底20與對(duì)置電極之間注入液晶。而且，在TFT陣列襯底20和對(duì)置襯底的外側(cè)的面上設(shè)置偏光板以及相位差板等。此外，在液晶表示面板的可視側(cè)的相反側(cè)設(shè)置背光單元(backlight unit)等。
由像素電極與對(duì)置電極之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶。即，襯底間的液晶的取向方向變化。由此，通過液晶層的光的偏振狀態(tài)改變。即，通過偏光板成為直線偏振光的光由于液晶層而改變偏振狀態(tài)。具體地說，來自背光單元的光或者從外部入射的外光由于偏光板而變?yōu)橹本€偏振光。并且，該直線偏振光通過液晶層，由此，偏光狀態(tài)改變。
因此，根據(jù)偏振狀態(tài)，通過對(duì)置襯底側(cè)的偏光板的光量改變。即，透過液晶顯示面板的透射光或由液晶顯示面板反射后的反射光中的通過可視側(cè)的偏光板的光的光量改變。液晶的取向方向根據(jù)所施加的顯示電壓而變化。因此，對(duì)顯示電壓進(jìn)行控制，由此，可以使通過可視側(cè)的偏光板的光量變化。即，按照每個(gè)像素改變顯示電壓，由此，可以顯示所希望的圖像。在LCD的情況下，可以是透射型、半透射型或反射型的任意一種。
其次，更詳細(xì)地對(duì)這樣構(gòu)成的有源矩陣顯示裝置進(jìn)行說明。圖2(a)及圖2(b)是表示作為實(shí)施方式1的有源矩陣顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
如圖2(a)所示，在絕緣襯底1上的預(yù)定的區(qū)域上形成多晶硅層2。在多晶硅層2上形成源極區(qū)域2a及漏極區(qū)域2c，在源極區(qū)域2a與漏極區(qū)域2c之間形成溝道區(qū)域2b。而且，在絕緣襯底1上，在隔離的位置上形成由導(dǎo)電性層構(gòu)成的像素電極3。在多晶硅層2及像素電極3的上表面形成柵極絕緣層4。
而且，在溝道區(qū)域2b上，夾持柵極絕緣層4形成柵電極5。即，夾持多晶硅層2的溝道區(qū)域2b與柵極絕緣層4對(duì)置配置柵電極5。為了使柵電極5與溝道區(qū)域2b進(jìn)行自匹配，優(yōu)選形成柵電極5后將柵電極5作為掩膜，通過選擇離子注入，形成源極區(qū)域2a及漏極區(qū)域2c。
此外，在像素電極3上的預(yù)定區(qū)域上，夾持柵極絕緣層4在與柵電極5相同層上形成電容器上部電極6。此處，在本實(shí)施方式中，像素電極3的一部分起到電容器下部電極的作用，其間的柵極絕緣層4起到電容器絕緣膜的作用，由這些與電容器上部電極6構(gòu)成電容器。隔著柵極絕緣層4將電容器上部電極6形成在像素電極3上的一部分上，由此，像素電極3的一部分成為電容器的下部電極。電容器上部電極6與柵電極5同時(shí)形成，由此，可以簡(jiǎn)化制造工藝(process)。此外，作為電容器絕緣膜，使用柵極絕緣層4以外的材料及膜厚，由此，可以改變電容器電容。
此外，在柵電極5及電容器上部電極6上形成層間絕緣層7。而且，貫穿層間絕緣層7形成與源極區(qū)域2a、漏極區(qū)域2c及像素電極3的預(yù)定位置連接的接觸孔12，在接觸孔12上部埋入布線層9，并進(jìn)行電連接。此外，形成覆蓋布線層9的上部絕緣層10。
優(yōu)選布線層9為如A1等電導(dǎo)率較高的金屬膜。此外，優(yōu)選在界面上設(shè)置使布線層9的電連接良好的界面導(dǎo)電膜8。即，在布線層9的下側(cè)界面上形成界面導(dǎo)電膜8。優(yōu)選該界面導(dǎo)電膜8使用Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN或VN等的高熔點(diǎn)金屬或含有這些金屬之中的1種以上的金屬化合物。而且，由于覆蓋該布線層9的上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9之間的漏泄而使用的，根據(jù)顯示裝置的結(jié)構(gòu)的不同也有不需要的情況。
此外，使用除去所述像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增大，可以使圖像質(zhì)量提高。在透射型LCD的發(fā)光顯示裝置的情況下，所述像素電極3可以使用ITO、IZO或ITZO等透明電極。
在反射型LCD的發(fā)光顯示裝置的情況下，作為所述像素電極3，可以使用Al或Ag等反射電極。此時(shí)，在使用Al或Ag等金屬作為反射電極的情況下，存在由后續(xù)制造工藝的熱處理促進(jìn)結(jié)晶化、表面的反射率降低的可能。因此，作為抑制該反射電極劣化的方法，優(yōu)選如圖2(b)所示，形成第一像素電極3a以及其上層的第二像素電極3b，由此，使像素電極3多層化。具體地說，作為第一像素電極3a，可以使用在熱處理中變化較小的Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN或VN等的高熔點(diǎn)金屬、或者含有這些金屬之中的1種以上的金屬化合物。并且，在形成上部絕緣層10時(shí)，除去包括上部絕緣層10在內(nèi)的位于第一像素電極3a上的絕緣層。之后，形成作為第二像素電極3b的Al或Ag等的反射電極。而且，此時(shí)構(gòu)圖的步驟數(shù)增加1個(gè)步驟。
在具有這樣多層化的像素電極3的情況下，作為形成在第一像素電極3a上的第二像素電極3b，優(yōu)選使用可見光反射率較高的膜。Al及Ag的針對(duì)波長(zhǎng)500nm的反射率分別是91.8％及97.7％(理科年表丸善)，優(yōu)選作為形成第二像素電極3b的材料。
但是，在使用Al及Ag或其合金膜作為第二像素電極3b的情況下，需要具有載流子注入性能或防止表面變質(zhì)用的保護(hù)膜，因此，需要假定反射率有10％左右的劣化。而且，如圖2(b)所示，第一像素電極3a與第二像素電極3b不一定在大范圍內(nèi)重疊，也能夠以保持電連接的程度進(jìn)行重疊，在需要有機(jī)EL等的粗糙度較小的光滑的像素電極表面的情況下是有利的。
在有機(jī)EL等的發(fā)光顯示裝置的情況下，為形成發(fā)光層，需要除去像素電極3上的柵極絕緣層4及層間絕緣層7。此處，在上部絕緣層10開口時(shí)，可以同時(shí)除去像素電極3上的柵極絕緣層4及層間絕緣層7。此外，在有機(jī)EL等發(fā)光顯示裝置中，在頂部發(fā)射(top emission)型的情況下，可以與反射型LCD的情況相同地使用Al或Ag等的反射電極作為像素電極3。此外，在有機(jī)EL等發(fā)光顯示裝置中，在底部發(fā)射(bottom emission)型的情況下，與透射型LCD的情況相同地，像素電極3可以使用ITO、IZO或ITZO等的透明電極。
對(duì)作為這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式1的有源矩陣顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的制造方法進(jìn)行說明。
在透明的玻璃襯底等的絕緣襯底1上的預(yù)定位置上形成非晶硅層。其次，向非晶硅層的成為多晶硅層2的區(qū)域照射激光并進(jìn)行退火。在照射激光時(shí)，非晶硅層進(jìn)行多結(jié)晶化，形成多晶硅層2。作為激光器(laser)，可以使用準(zhǔn)分子激光器(excimer laser)或YAG激光器。此外，也可以使用CW(continuous wave)激光器或脈沖激光器(pulselaser)。此外，也可以向多晶硅層2整個(gè)面照射激光，也可以只向需要的區(qū)域照射激光。即，也可以向在以后的構(gòu)圖步驟中留下的區(qū)域的非晶硅層照射激光。而且，不限于激光退火(laser anneal)，也可以實(shí)施熱退火。
這樣，通過進(jìn)行退火，非晶硅層熔融并結(jié)晶。退火之后，使用照相制版法形成預(yù)定圖形的多晶硅層2。通過構(gòu)圖形成多晶硅層2之后形成像素電極3。并且，以覆蓋與多晶硅層2相同層的像素電極3的方式形成柵極絕緣層4。柵極絕緣層4例如由CVD法形成。在柵極絕緣層4中，在與多晶硅層2的界面上不設(shè)置電子或空穴的俘獲(trap)能級(jí)是重要的。
然后，在柵極絕緣層4上形成例如金屬或摻雜有雜質(zhì)的多晶硅層，與在相當(dāng)于多晶硅層2的溝道區(qū)域2b的區(qū)域上形成柵電極5的同時(shí)，在與柵電極5相同層上，在像素電極3上的一部分上形成電容器上部電極6。此時(shí)，例如使鋁(Aluminum)或其合金成膜后，可以通過照相制版法進(jìn)行構(gòu)圖，由此，可以在柵極絕緣層4上形成柵電極5。將柵電極5的圖形配置在多晶硅層2的溝道區(qū)域上。在本例中，以使用柵極絕緣層4作為電容器絕緣膜為例進(jìn)行了說明，但是，可通過使用柵極絕緣層4以外的材料以及膜厚改變電容器的電容。該電容器上部電極6與柵電極5同時(shí)形成，由此，可以簡(jiǎn)化制造工藝。
然后，通過柵電極5以及柵極絕緣層4向多晶硅層2注入P(磷)或As(砷)形成柵極、漏極區(qū)域。并且，形成層間絕緣層7。這些可以由通常的攝影制版步驟形成。并且，形成層間絕緣層7之后，形成接觸孔12。以源極區(qū)域2a以及漏極區(qū)域2c露出的方式形成接觸孔12。并且，從層間絕緣層7上形成布線層9。優(yōu)選布線層9為如Al等電導(dǎo)率較高的金屬膜。此外，優(yōu)選設(shè)置用于使布線層9的電連接良好的界面導(dǎo)電膜8。優(yōu)選該界面導(dǎo)電膜8使用Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN或VN等的高熔點(diǎn)金屬或含有這些金屬的1種以上的金屬化合物。然后，形成覆蓋布線層9的上部絕緣層10。上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9間的泄漏(leakcurrent漏電流)而使用的，所以，根據(jù)顯示裝置的結(jié)構(gòu)不同也有不需要的情況。
如上所述，使用除去像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增大，可以提高圖像質(zhì)量。而且，在有機(jī)EL等發(fā)光顯示裝置的情況下，需要除去像素電極3上的絕緣膜。此種情況下，可以在上部絕緣層10開口時(shí)除去像素電極3上的柵極絕緣層4。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，由形成在柵極絕緣層4的下層的第一像素電極3a和夾持柵極絕緣層4形成在與柵電極5相同層上的電容器上部電極6構(gòu)成電容器。即，使第一像素電極3a具有作為電容器下部電極的功能，并且，使電容器上部電極6與柵電極5同時(shí)形成，由此，可以減少顯示裝置的制造步驟數(shù)，而且，可以設(shè)計(jì)以及制造各種版面設(shè)計(jì)的像素。此外，通過使像素電極3多層化，可以抑制反射電極的劣化。
此外，如所述專利文獻(xiàn)1記載的顯示裝置，若使源極布線與像素電極為相同層，因?yàn)槠骄娢挥胁町?，所以，始終對(duì)液晶層施加直流電壓，顯示裝置的可靠性降低，但是，在本實(shí)施方式中，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
實(shí)施方式2參照?qǐng)D3(a)以及圖3(b)對(duì)本實(shí)施方式2的有源矩陣型顯示裝置進(jìn)行說明。圖3(a)以及圖3(b)是表示作為實(shí)施方式2的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
在圖3(a)所示的有源矩陣顯示裝置中，與如圖2(a)所示的實(shí)施方式1的不同點(diǎn)是像素電極3在多晶硅層2下進(jìn)行連接。即，以一部分重疊在像素電極3上的方式形成多晶硅層2的漏極區(qū)域2c。因此，形成像素電極3之后形成多晶硅層2。此時(shí)，優(yōu)選絕緣襯底1是在玻璃襯底或?qū)щ娦砸r底上形成有保護(hù)絕緣層的襯底。
即，在絕緣襯底1上的預(yù)定區(qū)域上形成像素電極3，并且以覆蓋該像素電極3一部分的方式形成多晶硅層2。在多晶硅層2中，在像覆蓋像素電極3的一側(cè)形成漏極區(qū)域2c，在漏極區(qū)域2c的相反一側(cè)形成源極區(qū)域2a，并且在源極區(qū)域2a與漏極區(qū)域2c之間配置溝道區(qū)域2b。
在覆蓋像素電極3的一部分的多晶硅層2以及像素電極3的上表面形成柵極絕緣層4。而且，在溝道區(qū)域2b上夾持柵極絕緣層4形成柵電極5。
此外，在像素電極3上的預(yù)定區(qū)域，夾持柵極絕緣層4在與柵電極5相同層上形成電容器上部電極6。像素電極3的一部分起到電容器下部電極的作用，其間的柵極絕緣層4起到電容器絕緣膜的作用，并且由這些和電容器上部電極6構(gòu)成電容器。即，與實(shí)施方式1相同，隔著柵極絕緣層4在像素電極3上的一部分上形成電容器上部電極6，由此，像素電極3的一部分成為電容器的下部電極。電容器上部電極6與柵電極5同時(shí)形成，由此，可以簡(jiǎn)化制造工藝。
在柵電極5以及電容器上部電極6上形成層間絕緣層7。而且，貫穿層間絕緣層7形成與源極區(qū)域2a、漏極區(qū)域2c的預(yù)定位置連接的接觸孔12，在接觸孔12上部埋入布線層9，并進(jìn)行電連接。因?yàn)槎嗑Ч鑼?的漏極區(qū)域2c與兼作電容器的下部電極的像素電極3已經(jīng)直接連接，所以，不需要特別地通過接觸孔12連接布線層9。此外，在其上形成覆蓋布線層9的上部絕緣層10。
而且，覆蓋該布線層9的上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9之間的泄漏而使用的，根據(jù)顯示裝置的結(jié)構(gòu)不同也有不需要的情況。此外，使用除去像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增大，可以使圖像質(zhì)量提高。
對(duì)于低溫多晶硅的多晶硅層2的形成來說，通常形成a-Si層后利用激光等的退火(annealing)來形成。此外，在其他方法中，像素電極3以及界面導(dǎo)電膜11也需要具有針對(duì)形成多晶硅層2的加熱工藝耐受性。因此，特別地，界面導(dǎo)電膜11優(yōu)選使用Ti、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN、VN等的高熔點(diǎn)金屬或金屬化合物。
透射型LCD以及反射型LCD可以與實(shí)施方式1同樣地形成像素電極。但是，如上所述，存在像素電極3由于后續(xù)制造工藝的熱處理化而劣化的情況。因此，如圖3(b)所示，優(yōu)選將像素電極3多層化，形成第一像素電極3a和其上層的第二像素電極3b。
但是，在使用Al及Ag或其合金膜作為第二像素電極3b的情況下，需要具有載流子注入性能或用于防止表面變質(zhì)的保護(hù)膜，由此，需要假定反射率具有10％左右的劣化。而且，如圖3(b)所示，第一像素電極3a不一定與第二像素電極3b在大范圍內(nèi)重疊，可以重疊為保持電連接的程度，在需要有機(jī)EL等的粗糙度較小的光滑的像素電極表面的情況下是有利的。此外，在有機(jī)EL等發(fā)光顯示裝置的情況與實(shí)施方式1相同。
對(duì)作為這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式2的有源矩陣顯示裝置一部分的TFT與電容器部的制造方法進(jìn)行說明。與實(shí)施方式1的制造方法的不同點(diǎn)是形成在絕緣襯底1上形成的多晶硅層2與像素電極3的形成順序。
即，首先在絕緣襯底1上的預(yù)定位置形成像素電極3。并且，以覆蓋像素電極3的一部分的方式形成多晶硅層2。在多晶硅層2中，在覆蓋像素電極3一側(cè)形成漏極區(qū)域2c，在漏極區(qū)域2c的相反一側(cè)形成源極區(qū)域2a，并且在源極區(qū)域2a與漏極區(qū)域2c之間配置溝道區(qū)域2b。此時(shí)，像素電極3選擇與多晶硅層2電特性較好的材料，或在界面上設(shè)置電連接性良好的界面導(dǎo)電膜11?？梢栽谛纬啥嗑Ч鑼拥膱D形時(shí)將多晶硅層作為掩膜，選擇除去該界面導(dǎo)電膜11。這以后的制造方法與實(shí)施方式1的制造方法相同。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，在形成在柵極絕緣層4的下層的第一像素電極3a和夾持該第一像素電極3a形成在與柵電極5相同層上的電容器上部電極6之間構(gòu)成電容器，由此，起到與所述實(shí)施方式1相同的效果。而且，因?yàn)槎嗑Ч鑼?的一部分重疊在像素電極3上，多晶硅層2的漏極區(qū)域2c與像素電極3直接連接，所以，不需要特別地點(diǎn)通過接觸孔連接布線層9。
此外，與實(shí)施方式1相同地，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可確保顯示裝置的可靠性。
實(shí)施方式3參照?qǐng)D4(a)以及圖4(b)對(duì)本實(shí)施方式3的有源矩陣型顯示裝置進(jìn)行說明。圖4(a)以及圖4(b)是表示作為本實(shí)施方式3的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
在圖4(a)所示的有源矩陣顯示裝置中，與圖3(a)所示的實(shí)施方式2的不同點(diǎn)是在多晶硅層2上連接像素電極3。即，以一部分重疊在多晶硅層2的漏極區(qū)域2c上的方式形成像素電極3，在形成多晶硅層2之后形成像素電極3。此時(shí)，優(yōu)選絕緣襯底1是在玻璃襯底或?qū)щ娦砸r底上形成有保護(hù)絕緣層的襯底。
即，如圖4(a)所示，本實(shí)施方式的有源矩陣顯示裝置在絕緣襯底1上的預(yù)定區(qū)域上形成多晶硅層2。并且，以部分覆蓋該多晶硅層2的漏極區(qū)域2c的方式形成像素電極3。在多晶硅層上形成源極區(qū)域2a及漏極區(qū)域2c，并且在源極區(qū)域2a與漏極區(qū)域2c之間形成溝道區(qū)域2b。
在多晶硅層2以及部分覆蓋多晶硅層2的漏極區(qū)域2c的像素電極3的上表面形成柵極絕緣層4。
而且，在溝道區(qū)域2b上夾持柵極絕緣層4形成柵電極5。即，夾持多晶硅層2的溝道區(qū)域2b與柵極絕緣層4對(duì)置配置柵電極5。為了使柵電極5與溝道區(qū)域2b進(jìn)行自匹配，優(yōu)選形成柵電極5后將柵電極5作為掩膜(mask)通過選擇離子(ion)注入來形成源極區(qū)域2a以及漏極區(qū)域2c。
該選擇離子注入時(shí)，部分覆蓋多晶硅層2的漏極區(qū)域的像素電極3成為離子注入的障礙。特別地對(duì)于n型區(qū)域的形成來說，以相同注入能量進(jìn)行比較，由于形成n型區(qū)域用的磷離子的注入深度約是形成p型區(qū)域的硼離子的注入深度的1/3，因此，離子注入困難。注入磷離子時(shí)，優(yōu)選使目標(biāo)區(qū)域的柵極絕緣膜為30nm以下、使像素電極膜厚為80nm以下、使界面導(dǎo)電膜為20nm以下，磷離子的注入能量為100keV。像素電極3優(yōu)選為離子阻止能力(ion stopping power)比較低的材質(zhì)，優(yōu)選在透明電極中含有ITO，在不透明電極中含有Al、Ti、Zr，在界面導(dǎo)電膜11中含有Ti、Zr及導(dǎo)電性的Ti、Zr化合物。此外，優(yōu)選在柵電極5附近除去像素電極3，使磷離子可以充分到達(dá)多晶硅層。若在該條件下形成漏極區(qū)域2c，即使像素電極3下的漏極區(qū)域2c的實(shí)際注入量少，像素電極3的導(dǎo)電性也可以彌補(bǔ)漏極電阻，因此對(duì)TFT特性沒有損害。
此外，在像素電極3上的預(yù)定區(qū)域上夾持柵極絕緣層4在與柵電極5相同層上形成電容器上部電極6。像素電極3的一部分起到電容器下部電極的作用，其間的柵極絕緣層4起到電容器絕緣膜的作用，由這些和電容器上部電極6構(gòu)成電容器。即，與實(shí)施方式1相同，隔著柵極絕緣層4在像素電極3上的一部分上形成電容器上部電極6，由此，像素電極3的一部分成為電容器的下部電極。該電容器上部電極6與柵電極5同時(shí)形成，由此，可以簡(jiǎn)化制造工藝。
在柵電極5以及電容器上部電極6上形成層間絕緣層7。而且，貫穿層間絕緣層7形成與源極區(qū)域2a、漏極區(qū)域2c的預(yù)定位置連接的接觸孔12。并且，在接觸孔12上部埋入布線層9，源極區(qū)域2a一側(cè)與布線層9直接連接，漏極區(qū)域2c一側(cè)通過像素電極3與布線層9進(jìn)行電連接。由于多晶硅層2的漏極區(qū)域2c和兼作電容器的下部電極的像素電極3與布線層9直接連接，所以，不需要特別地通過接觸孔連接布線層9。此外，在其上形成覆蓋布線層9的上部絕緣層10。
而且，覆蓋該布線層9的上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9之間的泄漏而使用的，所以，根據(jù)顯示裝置結(jié)構(gòu)的不同也有不需要的情況。此外，使用除去像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增大，可以使圖像質(zhì)量提高。
透射型LCD以及反射型LCD可以與實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2相同地形成像素電極3。但是，如上所述，存在像素電極3由于后續(xù)制造工藝的熱處理化而劣化的情況。因此，如圖4(b)所示，優(yōu)選使像素電極3多層化，形成第一像素電極3a以及其上層的第二像素電極3b。
但是，在使用Al及Ag或其合金膜作為第二像素電極的情況下，需要具有載流子注入性能或用于防止表面變質(zhì)的保護(hù)膜，因此，需要假定反射率有10％左右的惡化。而且，如圖4(b)所示，第一像素電極3a不一定與第二像素電極3b在大范圍內(nèi)重疊，可以以保持電連接的程度進(jìn)行重疊，在需要有機(jī)EL等的粗糙度較小的光滑的像素電極表面的情況下是有利的。此外，有機(jī)EL等發(fā)光顯示裝置的情況與實(shí)施方式1相同。
對(duì)作為這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式3的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的制造方法進(jìn)行說明。與本發(fā)明的實(shí)施方式1的制造方法不同的地方是形成在絕緣襯底1上的多晶硅層2與像素電極3的形成順序。
即，在絕緣襯底1上的預(yù)定位置形成多晶硅層2。之后，以部分覆蓋多晶硅層2的漏極區(qū)域2c的方式形成像素電極3。此種情況下，像素電極3選擇與多晶硅層2電特性較好的材料，或在界面上設(shè)置電連接性良好的界面導(dǎo)電膜11。可以在形成多晶硅層的圖形時(shí)將多晶硅層作為掩膜選擇除去該界面導(dǎo)電膜。這以后的制造方法與實(shí)施方式1相同。
此處，在實(shí)施方式3中，對(duì)半導(dǎo)體膜進(jìn)行選擇離子注入時(shí)，部分覆蓋多晶硅層2的漏極區(qū)域2c的像素電極3成為離子注入的障礙。特別地，對(duì)于n型區(qū)域的形成來說，以相同的注入能量(energy)來進(jìn)行比較，因?yàn)橛糜谛纬蒼型區(qū)域的磷離子的注入深度約是形成p型區(qū)域的硼離子的注入深度的1/3，所以，離子注入困難。優(yōu)選在磷離子注入時(shí)使目標(biāo)區(qū)域的柵極絕緣膜為30nm以下、使像素電極膜厚為80nm以下、使界面導(dǎo)電膜為20nm以下，使磷離子的注入能量為100keV。像素電極3優(yōu)選使用離子阻止能力(ion stopping power)比較低的材質(zhì)，優(yōu)選在透明電極中含有ITO，在不透明電極中含有Al、Ti、Zr，在界面導(dǎo)電膜中含有Ti、Zr以及導(dǎo)電性的Ti、Zr化合物。此外，優(yōu)選在柵電極5附近除去像素電極3，使磷離子可以充分到達(dá)多晶硅層。若在這樣的條件下形成漏極區(qū)域2c，即使像素電極3下的漏極區(qū)域2c的實(shí)際注入量少，也可以由像素電極3的導(dǎo)電性彌補(bǔ)漏極電阻，對(duì)TFT的特性沒有損害。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，在形成在柵極絕緣層4的下層的第一像素電極3a和夾持該第一像素電極3a形成在與柵電極5相同層上的電容器上部電極6之間構(gòu)成電容器，由此，起到與上述實(shí)施方式1相同的效果。而且，以一部分重疊在多晶硅層2上的方式形成像素電極3，多晶硅層2的漏極區(qū)域2c與像素電極3直接連接，所以，不需要特別地通過接觸孔連接布線層9。
此外，與實(shí)施方式1相同地，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
實(shí)施方式4參照?qǐng)D5對(duì)實(shí)施方式4的有源矩陣型顯示裝置進(jìn)行說明。圖5是表示作為實(shí)施方式4的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
除了布線層9及上部絕緣層10之外，圖5與圖2(a)的結(jié)構(gòu)相同，同一符號(hào)表示同一層。布線層9擴(kuò)展到像素區(qū)域的一部分，起到像素反射電極的作用。優(yōu)選布線層9為如Al等電導(dǎo)率較高的金屬膜。此外，優(yōu)選在第一像素電極3及多晶硅層2的界面上設(shè)置用于使布線層9的電連接良好的界面導(dǎo)電膜8。
而且，覆蓋該布線層9的上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9之間的泄漏而使用的，根據(jù)顯示裝置結(jié)構(gòu)的不同也有不需要的情況。此外，使用除去像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增大，可以使圖像質(zhì)量提高。此外，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，在形成在柵極絕緣層4的下層的第一像素電極3a和夾持該第一像素電極3a形成在與柵電極5相同層上的電容器上部電極6之間構(gòu)成電容器，由此，起到與上述實(shí)施方式1相同的效果。而且，以覆蓋像素區(qū)域的一部分的方式形成布線層9，由此，布線層9起到像素反射電極的作用。因此，如上所述的結(jié)構(gòu)適合于半透射型液晶顯示裝置。
此外，與實(shí)施方式1相同地，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
實(shí)施方式5參照?qǐng)D6對(duì)實(shí)施方式5的有源矩陣型顯示裝置進(jìn)行說明。圖6是表示作為實(shí)施方式5的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
除了布線層9以及上部絕緣層10之外，圖6與圖3(a)的結(jié)構(gòu)相同，同一符號(hào)表示同一層。布線層9擴(kuò)展到像素區(qū)域的一部分，起到像素反射電極的作用。優(yōu)選布線層9為如Al等電導(dǎo)率較高的金屬膜。此外，優(yōu)選在多晶硅層2的界面上設(shè)置用于使布線層9的電連接良好的界面導(dǎo)電膜8。
而且，覆蓋該布線層9的上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9之間的泄漏而使用的，根據(jù)顯示裝置結(jié)構(gòu)的不同也有不需要的情況。此外，使用除去像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增加，可以使圖像質(zhì)量提高。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，在形成在柵極絕緣層4的下層的第一像素電極3a和夾持該的像素電極3a形成在與柵電極5相同層上的電容器上部電極6之間構(gòu)成電容器，由此，起到與所述實(shí)施方式1相同的效果。而且，因?yàn)橐砸徊糠峙c像素電極3重疊的方式形成多晶硅層2，多晶硅層2的漏極區(qū)域2c與像素電極3直接連接，所以，不需要特別地通過接觸孔連接布線層9。此外，將布線層9擴(kuò)展到像素區(qū)域的一部分，由此，布線層9可以起到像素反射電極的作用。因此，如上所述的結(jié)構(gòu)適合于半透射型液晶顯示裝置。
此外，與實(shí)施方式1相同地，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
實(shí)施方式6參照?qǐng)D7對(duì)本實(shí)施方式6的有源矩陣型顯示裝置進(jìn)行說明。圖7是表示作為實(shí)施方式6的有源矩陣型顯示裝置的一部分的TFT與電容器部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
除了布線層9及上部絕緣層10之外，圖7與圖4(a)的結(jié)構(gòu)相同，同一符號(hào)表示同一層。布線層9擴(kuò)展到像素區(qū)域的一部分，起到像素反射電極的作用。優(yōu)選布線層9為如Al等電導(dǎo)率較高的金屬膜。此外，優(yōu)選在多晶硅層2以及像素電極3的界面上設(shè)置用于使布線層9的電連接良好的界面導(dǎo)電膜8。
而且，覆蓋該布線層9的上部絕緣層10是為了防止形成在其上的用于顯示的層與布線層9之間的泄漏而使用的，根據(jù)顯示裝置結(jié)構(gòu)的不同也有不需要的情況。此外，使用除去像素電極3上的柵極絕緣層4與層間絕緣層7的結(jié)構(gòu)，由此，對(duì)填充在像素電極3與對(duì)置電極之間的液晶所施加的電場(chǎng)增大，可以使圖像質(zhì)量提高。此外，與實(shí)施方式1相同地，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，在形成在柵極絕緣層4的下層的第一像素電極3a和夾持該第一像素電極3a形成在與柵電極5相同層上的電容器上部電極6之間構(gòu)成電容器，由此，起到與所述實(shí)施方式1相同的效果。而且，以一部分與多晶硅層2重疊的方式形成像素電極3，多晶硅層2的漏極區(qū)域2c與像素電極3直接連接，所以，不需要特別地通過接觸孔連接布線層9。此外，將布線層9擴(kuò)展到像素區(qū)域的一部分，由此，布線層9可以起到像素反射電極的作用。因此，上述的結(jié)構(gòu)適合于半透射型液晶顯示裝置。
此外，與實(shí)施方式1相同地，可以將源極布線與像素電極作成不同的層，可以確保顯示裝置的可靠性。
其他實(shí)施方式而且，在如上所述的實(shí)施方式中，使用了以通過激光退火(laserannealing)所形成的多晶硅為特征的現(xiàn)有的低溫多晶硅，但是，并不限于此?？蓱?yīng)用于使用由其他各種方法形成的多晶硅TFT以及微晶硅TFT的有源矩陣顯示裝置。此外，在所述實(shí)施方式中，關(guān)于TFT結(jié)構(gòu)，主要對(duì)SA(Self-Aligned自對(duì)準(zhǔn))TFT的情況進(jìn)行了說明，但是，對(duì)于LDD(Lightly Doped Drain輕摻雜漏區(qū))TFT以及GOLD(Gate-Overlapped LDD柵極迭蓋輕摻雜漏區(qū))TFT的情況也可以起到相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣顯示裝置，具有多晶硅層，形成在絕緣襯底上并具有源極、漏極區(qū)域以及溝道區(qū)域；柵極絕緣層，形成在所述多晶硅層上；柵電極，形成在所述柵極絕緣層上；層間絕緣層，形成在所述柵電極上；布線層，通過設(shè)置在所述層間絕緣層上的接觸孔與所述源極、漏極區(qū)域連接，其特征在于具有形成在所述絕緣襯底上的第一像素電極和形成在與所述柵電極相同層上的上部電極，由所述第一像素電極、所述柵極絕緣層以及所述上部電極構(gòu)成電容器。
2.如權(quán)利要求1的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述第一像素電極以其一部分重疊在所述多晶硅層的所述漏極區(qū)域上的方式形成。
3.如權(quán)利要求1的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述多晶硅層的所述漏極區(qū)域以部分重疊在所述第一像素電極上的方式形成。
4.如權(quán)利要求2或3的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述第一像素電極具有由高熔點(diǎn)金屬或金屬化合物構(gòu)成的層，或者在所述第一像素電極與所述多晶硅層之間具有由高熔點(diǎn)金屬或金屬化合物構(gòu)成的層。
5.如權(quán)利要求4的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述第一像素電極由含有Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、Wn以及VN中一種以上的材料的層構(gòu)成，或者在所述第一像素電極與所述多晶硅層之間具有包含Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN以及VN中一種以上的材料的層。
6.如權(quán)利要求1的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，具有覆蓋所述布線層以及所述層間絕緣層的上部絕緣層，在所述第一像素電極上的一部分中除去所述柵極絕緣層、所述層間絕緣層以及所述上部絕緣層。
7.如權(quán)利要求2的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，具有覆蓋所述布線層以及所述層間絕緣層的上部絕緣層，在所述第一像素電極上的一部分中除去所述柵極絕緣層、所述層間絕緣層以及所述上部絕緣層。
8.如權(quán)利要求3的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，具有覆蓋所述布線層以及所述層間絕緣層的上部絕緣層，在所述第一像素電極上的一部分中除去所述柵極絕緣層、所述層間絕緣層以及所述上部絕緣層。
9.如權(quán)利要求6的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，具有第二像素電極，其設(shè)置于在所述第一像素電極上的一部分中除去所述柵極絕緣層、所述層間絕緣層以及所述上部絕緣層后的部分上并與該第一像素電極電連接，所述第二像素電極的可見光反射率為70％以上。
10.如權(quán)利要求7的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，具有第二像素電極，其設(shè)置于在所述第一像素電極上的一部分中除去所述柵極絕緣層、所述層間絕緣層以及所述上部絕緣層后的部分上并與該第一像素電極電連接，所述第二像素電極的可見光反射率為70％以上。
11.如權(quán)利要求8的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，具有第二像素電極，其設(shè)置于在所述第一像素電極上的一部分中除去所述柵極絕緣層、所述層間絕緣層以及所述上部絕緣層后的部分上并與該第一像素電極電連接，所述第二像素電極的可見光反射率為70％以上。
12.如權(quán)利要求1的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述布線層與漏極區(qū)域連接，起到像素電極的反射電極的作用。
13.如權(quán)利要求2的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述布線層與漏極區(qū)域連接，起到像素電極的反射電極的作用。
14.如權(quán)利要求3的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述布線層與漏極區(qū)域連接，起到像素電極的反射電極的作用。
15.如權(quán)利要求1的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述布線層由高熔點(diǎn)金屬或金屬化合物構(gòu)成，或者在所述布線層的下側(cè)的界面具有由高熔點(diǎn)金屬或金屬化合物構(gòu)成的層。
16.如權(quán)利要求15的有源矩陣顯示裝置，其特征在于，所述布線層由含有Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN以及VN中一種以上的材料的層構(gòu)成，或者在所述布線層的下側(cè)的界面具有包含Ti、Cr、Zr、Ta、W、Mo、TiN、ZrN、TaN、WN以及VN中一種以上的材料的層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少LTPS TFT的構(gòu)圖步驟數(shù)的有源矩陣顯示裝置。本發(fā)明的有源矩陣顯示裝置包括具有形成在絕緣襯底(1)上的源極區(qū)域(2a)、漏極區(qū)域(2c)及溝道區(qū)域(2b)的多晶硅層(2)；形成在多晶硅層(2)上的柵極絕緣層(4)；形成在柵極絕緣層(4)上的柵電極(5)；形成在柵電極(5)上的層間絕緣層(7)；通過設(shè)置在層間絕緣層(7)上的接觸孔(12)與源極區(qū)域(2a)及漏極區(qū)域(2c)連接的布線層(9)。而且，由形成在絕緣襯底(1)上的第一像素電極(3a)、柵極絕緣層(4)及形成在與柵電極(5)相同層上的電容器上部電極(6)構(gòu)成電容器。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101090125SQ200710110028
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者永田一志, 今村卓司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社