[发明专利]显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在衬底上具备有薄膜晶体管以及用以保持经由该薄膜晶体管而施加至像素电极的显示信号的保持电容的显示装置及其制造方法。

背景技术

在主动矩阵(active matrix)型的液晶显示装置中，在玻璃衬底上配置成矩阵状的多个像素形成有选择像素用的薄膜晶体管(以下简称为“像素TFT”)。此外，形成有用以保持经由像素TFT施加至像素电极的显示信号的保持电容。

参照图5针对该液晶显示装置及其制造方法加以说明。首先，在第一衬底10上，在像素TFT部形成有由钼或铬等所构成的用以遮蔽射入至第一衬底10的外部光线的遮光金属层11。该遮光金属层11用以抑制因射入至像素TFT 100的光线所导致的光漏电流。接着，通过例如电浆化学气相沉积法(Plasma Chemical Vapor Deposition；以下简称为电浆CVD)形成由氧化硅膜或氮化硅膜等的绝缘膜所构成的用以覆盖遮光金属层11的缓冲膜53。接着，在缓冲膜53上形成非晶硅(amorphous silicon)层。之后，通过激光退火将非晶硅层予以结晶化而形成多晶硅层55。多晶硅层55被蚀刻成岛(island)状的图案。多晶硅层55具有作为像素TFT 100T的主动层以及保持电容100C的保持电容电极的功能。

接着，通过电浆CVD形成由氧化硅膜等所构成的用以覆盖多晶硅层55的栅极绝缘膜56。该栅极绝缘膜56成为保持电容100C的保持电容膜56C。

接着，在像素TFT 100T的栅极绝缘膜56上形成由钼或铬等所构成的栅极电极57。另一方面，在保持电容膜56C上形成由与栅极电极57相同的金属所构成的上层电容电极58。之后，将栅极电极57及上层电容电极58作为屏蔽并对多晶硅层55予以离子植入杂质而形成源极与漏极。当为N通道型的薄膜晶体管时，该杂质为磷或砷。源极与漏极间的区域成为信道(channel)。

接着，形成用以覆盖栅极电极57与上层电容电极58的层间绝缘膜19。在栅极绝缘膜56及层间绝缘膜19设置接触孔(contact hole)CH1、CH2，并形成经由该接触孔CH1、CH2而与多晶硅层55连接的源极电极20S及漏极电极20D。接着，根据需求，形成由用以覆盖源极电极20S与漏极电极20D的氮化硅膜等所构成的钝化(passivation)膜21、以及由感光性材料等所构成的平坦化膜22。在钝化膜21及平坦化膜22设置接触孔CH3，并形成由经由该接触孔CH3而与源极电极20S连接的ITO(indium tin oxide；铟锡氧化物)等的透明金属所构成的像素电极23。

并且，在第一衬底10贴合由玻璃等透明材料所构成的、用以密封液晶层LC的第二衬底30。在第二衬底30形成由ITO等透明金属所构成的共通电极31，且该共通电极31与像素电极23为相对向。此外，在第一衬底10及第二衬底30形成未图示的偏光板。

该显示装置的动作如下。当像素TFT 100T根据施加至栅极电极57的像素选择信号而成为导通(ON)状态时，即根据经由源极电极20S而施加至像素电极23的显示信号来控制液晶层LC的液晶分子的配向。此时，显示信号被保持电容100C保持，而施加至像素电极23一定期间。由此，控制对于来自背光BL的光线的像素的通过光量，以进行黑显示或白显示。

作为关联的技术文件，列举例如以下的专利文件。

专利文件1：日本特开平11-111998号公报

发明内容

(发明所欲解决的课题)

然而，以往当通过激光退火将非晶硅层予以结晶化，而形成结晶粒径为300nm至400nm的多晶硅层55时，会在多晶硅层55的表面产生比粒界部的膜厚还高两倍左右的隆起。因为该隆起，有使堆叠在保持电容电极上的保持电容膜56C的覆盖性劣化、而降低多晶硅层55(保持电容电极)与上层保持电容电极58之间的绝缘耐压、而降低制造成品率的问题。此外，当以提升表面平坦性的条件来形成多晶硅层55时，由于结晶粒径变小，且保持电容电极电阻变的高电阻化，所以有薄膜晶体管与保持电容的连接电阻变高且降低制造成品率的问题。

(解决课题的手段)