[发明专利]显示装置以及显示装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种至少在像素部中使用薄膜晶体管的显示装置以 及显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，使用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜(厚度 为几nm至几百nm左右)构成薄膜晶体管的技术受到注目。薄膜晶 体管广泛地应用于电子器件如IC、电光装置，尤其是，正在加快开发 作为图像显示装置的开关元件的薄膜晶体管。

作为图像显示装置的开关元件，采用使用非晶半导体膜的薄膜晶 体管、或者使用多晶半导体膜的薄膜晶体管等。作为多晶半导体膜的 形成方法，一般知道由光学系统将脉冲振荡的受激准分子激光束加工 为线状，并且在对非晶半导体膜扫描线状光束的同时进行照射来晶化 的技术。

此外，作为图像显示装置的开关元件，采用使用微晶半导体膜的 薄膜晶体管(参照专利文件1及专利文件2)。

作为现有的薄膜晶体管的制造方法，已知如下方法：在将非晶硅 膜形成在栅极绝缘膜上之后，在其上表面形成金属膜，对该金属膜照 射二极管激光，以将非晶硅膜改变为微晶硅膜(例如，参照非专利文 件1)。在该方法中，形成在非晶硅膜上的金属膜是用来将二极管激 光的光能转换为热能的，并且为了完成薄膜晶体管必须在其后去掉该 金属膜。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，以形成微晶半导体膜的方法。

[专利文件1]日本专利申请公开Hei4-242724号公报

[专利文件2]日本专利申请公开2005-49832号公报

[非专利文件1]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：其迁移率比使用 非晶半导体膜的薄膜晶体管高两个位数以上，并且可以将显示装置的 像素部和其外围的驱动电路集成形成在同一个衬底上。然而，有如下 问题：与使用非晶半导体膜的情况相比，由于进行半岛体膜的晶化而 工序复杂化，因此成品率降低而成本提高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的之一在于提供一种具有电特性和可 靠性都良好的薄膜晶体管的显示装置。

本发明是一种显示装置，包括在形成沟道形成区域的微晶半导体 膜上设置有沟道保护层的反交错型(底栅型)的晶体管，其中在不重 叠于源电极及漏电极且大致重叠于该沟道保护层的微晶半导体膜的 沟道形成区中，以比源区及漏区低的浓度包含一种导电型的杂质元 素。

本发明包括具有将微晶半导体膜用作沟道形成区的沟道停止结 构的反交错型薄膜晶体管。在反交错型薄膜晶体管中，在栅电极上形 成栅极绝缘膜，并且在栅极绝缘膜上形成用作沟道形成区的微晶半导 体膜(也称为半非晶半导体膜)。在重叠于微晶半导体膜的沟道形成 区的区域中形成沟道保护层。此外，在微晶半导体膜和沟道保护层之 间，或者在它们上形成缓冲层。在沟道保护层及缓冲层上形成一对源 区及漏区，并且形成接触到源区及漏区的一对源电极及漏电极。在微 晶半导体膜的沟道形成区的不重叠于源电极及漏电极的区域中选择 性地设置包括一种导电型的杂质元素的杂质区。

本发明的显示装置之一包括晶体管。晶体管包括栅电极、栅电极 上的栅极绝缘膜、栅极绝缘膜上的具有沟道形成区的微晶半导体膜。 在微晶半导体膜上包括缓冲层，并且在缓冲层上的重叠于微晶半导体 膜的沟道形成区的区域中包括沟道保护层。在沟道保护层以及缓冲层 上包括源区及漏区，并且在源区及漏区上包括源电极及漏电极。在微 晶半导体膜的沟道形成区中选择性地设置包括赋予一种导电型的杂 质元素的杂质区。

本发明的显示装置之一包括晶体管。晶体管包括栅电极、栅电极 上的栅极绝缘膜、栅极绝缘膜上的具有沟道形成区的微晶半导体膜。 在重叠于微晶半导体膜的沟道形成区的区域中包括沟道保护层。在微 晶半导体膜以及沟道保护层上包括缓冲层。在缓冲层上包括源区及漏 区，并且在源区及漏区上包括源电极及漏电极。在微晶半导体膜的沟 道形成区中选择性地设置包括赋予一种导电型的杂质元素的杂质区。