[发明专利]显示装置及其制造方法有效

专利信息
申请号: 200810186986.0 申请日: 2008-12-05
公开(公告)号: CN101452176A 公开(公告)日: 2009-06-10
发明(设计)人: 细谷邦雄 申请(专利权)人: 株式会社半导体能源研究所
主分类号: G02F1/1362 分类号: G02F1/1362;G02F1/1368;H01L27/12;H01L21/84
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 柯广华;蒋 骏
地址: 日本神奈*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 显示装置 及其 制造 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其制造方法。

背景技术

用于显示图像或文字信息的有源矩阵型显示装置广泛地应用于 如笔记本个人计算机或台式计算机的监视器、便携式电话机、音乐再 生装置、电视机、便携式终端、数码相机、摄像机、图像和动画阅览 专用的浏览器等的电子设备。

作为有源矩阵型显示装置,在成为显示区域的像素部分中分别对 应于各个像素并以矩阵形状配置有源元件(例如,薄膜晶体管(TFT)) 而构成。TFT作为开关元件控制施加给像素的电压,以进行所希望的 图像显示。

在用作开关元件的TFT元件之中,具有沟道停止型(也称为沟道 保护型、蚀刻停止型)的反交错型TFT的元件衬底可以使用五个光掩 模制造出像素电极(参照专利文献1)。

图6、图7、图8A至8C、图9A和9B示出现有的沟道停止型的 反交错型TFT以及具有该TFT的像素部的例子。图6是一个像素以 及其周围的俯视图,图7是沿着图6的虚线B-B’切断的截面图。图 8A至8C、图9A和9B是表示到图7为止的制作工序的截面图。

在一个像素中,在衬底1101上设置有TFT区域1141、电容区域 1142、以及布线区域1143。TFT区域1141中设置有栅极布线1102、 栅极绝缘膜1104、包含沟道形成区域的i型半导体层1113、由绝缘膜 形成的沟道保护膜1108、由包含赋予一种导电型的杂质元素的半导体 层形成的源区1118和漏区1117、源极布线1122、漏电极1121、保护 膜1127、以及像素电极1131。

电容区域1142中设置有电容布线1151、栅极绝缘膜1104、保护 膜1127、像素电极1131。另外,布线区域1143中设置有源极布线1122。

电容区域1142具有以下结构:使用与栅极布线1102相同的材料 以及相同的工序形成电容布线1151,将像素电极1131用作上下的电 极,并将夹在电极间的栅极绝缘膜1104和保护膜1127用作电介质。

在现有的沟道停止型的反交错型TFT及像素部的制造中,首先在 衬底1101上形成第一导电膜1161,然后在第一导电膜1161上形成抗 蚀剂掩模1162(参照图8A)。

这里的抗蚀剂掩模是经过涂敷抗蚀剂材料并利用光掩模进行曝 光然后进行显影的工序而形成的。当对涂敷的抗蚀剂材料从上方进行 曝光时,为形成抗蚀剂掩模需要一个光掩模。也就是说,为形成抗蚀 剂掩模1162需要第一光掩模。

将抗蚀剂掩模1162用作掩模,对第一导电膜1161进行蚀刻来形 成栅极布线1102和电容布线1151。然后,在去除抗蚀剂掩模1162之 后形成栅极绝缘膜1104、半导体层1105、以及绝缘膜1106。接下来, 在形成沟道保护膜1108的区域中形成抗蚀剂掩模1109(参照图8B)。 也就是说,为形成抗蚀剂掩模1109需要第二光掩模。

接下来,将抗蚀剂掩模1109用作掩模,对绝缘膜1106进行蚀刻 来形成沟道保护膜1108。在去除抗蚀剂掩模1109之后,在半导体层 1105及沟道保护膜1108上形成包含赋予一种导电型的杂质元素的半 导体层1111、以及第二导电膜1112。在第二导电膜1112上形成抗蚀 剂掩模1125(参照图8C)。也就是说,使用第三光掩模。

将抗蚀剂掩模1125用作掩模,对第二导电膜1112以及半导体层 1111进行蚀刻。此时,沟道保护膜1108以及栅极绝缘膜1104用作蚀 刻停止层。由此第二导电膜1112被分断而形成源极布线1122以及漏 电极1121。另外,包含赋予一种导电型的杂质元素的半导体层1111 也被分断,分断成源区1118以及漏区1117。此外,半导体层1105也 被蚀刻,其端部与漏区1117以及漏电极1121的端部相一致。接着, 在去除抗蚀剂掩模1125之后,在整个面上形成保护膜1127并形成抗 蚀剂掩模1128(参照图9A)。也就是说,使用第四光掩模。

使用抗蚀剂掩模1128,对保护膜1127进行蚀刻来形成接触孔 1173。在去除抗蚀剂掩模1128之后,形成第三导电膜1129,并在第 三导电膜1129上形成像素电极1131的区域上形成抗蚀剂掩模1134(参 照图9B)。也就是说,使用第五光掩模。

将抗蚀剂掩模1134用作掩模,第三的导电膜1129被蚀刻而形成 像素电极1131。然后去除抗蚀剂掩模1134,就可以完成图7所示的像 素部。

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