CN101063758A - 图像显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，谋求图像显示装置的低成本化。在绝缘基板上，具有多条栅极线、与上述多条栅极线矩阵状地交叉的多条信号线、以及多个薄膜晶体管，将多条栅极线取为层叠电极。由n沟道传导型和p沟道传导型这2种类型构成多个薄膜晶体管，一种薄膜晶体管的栅极电极由与上述栅极线结构相同的层叠电极构成，另一种薄膜晶体管的栅极电极由与上述栅极线的下层电极同层的电极构成。

Description

图像显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及图像显示装置，尤其涉及低成本的图像显示装置及其制造方法。
背景技术
多晶硅薄膜晶体管(记为TFT)具有迁移率比无定形硅TFT高2个数量级以上的优异的性能。作为活用该优点的例子，例如，能够列举出在非专利文件1中记载的有源矩阵式液晶显示装置。该图像显示装置是称为平板显示器(FPD)的平板式图像显示装置。通过由多晶硅TFT构成该显示装置的外围驱动电路的一部分，能够减少像素部和外围驱动电路的连接端子数量，能够实现高清晰的图像显示。
图2是现有的图像显示装置的电路结构图。图3、图4分别表示构成该液晶显示装置的外围驱动电路1的CMOS薄膜晶体管(MOS)2的俯视图和像素3的俯视图。并且，使用图3和图4的A-A’剖面、B-B’剖面、C-C’剖面，按照图5A～图5G说明现有的液晶显示装置的制造方法。A-A’剖面是p沟道TFT的部分，B-B’剖面是n沟道TFT的部分，C-C’剖面是像素电极的部分。
在作为绝缘性基板的玻璃基板SUB上淀积10nm的氧化硅膜BUF作为缓冲层，进一步，利用等离子CVD法淀积50nm的无定形硅层。接着，照射XeCl准分子激光使无定形硅层结晶化，通过众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序1)得到岛状的多晶硅层PSI(图5A)。然后，利用等离子CVD法淀积100nm的栅极绝缘膜OX1，注入用于调整n沟道TFT的阈值的硼离子。进一步，通过众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖n沟道TFT的区域(光刻工序2)，将抗蚀剂作为掩模，注入用于调整p沟道TFT的阈值的磷离子(图5B)
然后，淀积例如由钨(W)构成的金属层，通过众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序3)形成栅极电极GM和栅极线GL(参照图4)。接着，将栅极电极作为掩模，通过P(磷)离子注入而形成低浓度n型多晶硅层LDN(图5C)。然后，通过众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖栅极电极和低浓度n型多晶硅层LDN的一部分(光刻工序4)，将抗蚀剂作为掩模，形成高浓度n型多晶硅层HDN(图5D)。进一步，通过众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖n沟道TFT的区域(光刻工序5)，将抗蚀剂作为掩模，形成高浓度p型多晶硅层HDP(图5E)。
然后，利用等离子CVD法覆盖整个表面地形成层间绝缘膜OX2，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序6)形成接触孔CNT1。进一步，淀积例如由铝(Al)构成的金属层，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序7)，形成源极/漏极电极SDM和信号线(图5F)。
然后，覆盖整个面地形成由氮化硅(SiN)构成的保护绝缘膜PAS 1和由有机材料构成的保护绝缘膜PAS2，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序8)形成接触孔CNT2。接着，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序9)形成由Indium Tin Oxide(ITO)构成的像素电极PX(图5G)。
非专利文献1：Society for Information Display InternationalSymposium Digest of Technical Papers p.172
发明内容
在现有的多晶硅TFT制造工序中，必须在同一绝缘基板上分开制作n沟道TFT和p沟道TFT，因此，会增加用于调整阈值和形成高浓度杂质区域的离子注入的光刻工序，会降低生产率。
本发明的目的是通过削减多晶硅TFT制造工序中的光刻工序，来提高生产量，提供能够用低成本进行制造的图像显示装置。
本发明的图像显示装置在至少表面为绝缘性的基板上具有多条栅极线、与该多条栅极线矩阵状地交叉的多条信号线、以及多个薄膜晶体管。本发明的图像显示装置的特征在于：上述多条栅极线是层叠电极，上述多个薄膜晶体管由n沟道传导型和p沟道传导型这2种类型构成，一种薄膜晶体管的栅极电极是与上述栅极线的材质相同的层叠电极，另一种薄膜晶体管的栅极电极是与上述栅极线的下层电极的材质相同的单层电极。
另外，本发明的图像显示装置在至少表面为绝缘性的基板上具有多条栅极线、与该多条栅极线矩阵状地交叉的多条信号线、以及多个薄膜晶体管。上述多条栅极线为层叠电极，在由上述多个栅极线和上述多个信号线所围的区域具有像素电极，上述多个薄膜晶体管由n沟道传导型和p沟道传导型这2种类型构成，一种薄膜晶体管的栅极电极可以是与上述像素电极相同的材质，另一种薄膜晶体管的栅极电极可以是由与上述栅极线的材质相同的层和与上述像素电极的材质相同的层构成的结构。这些薄膜晶体管由多晶硅构成。多晶硅TFT不仅能应用于液晶显示装置，也能够应用于使用OLED(Organic LightEmitting Diode：有机EL元件)的图像显示装置、其它有源矩阵式图像显示装置、或电子纸(electronic paper)等。
本发明能够提供一种具有CMOS的图像显示装置，其中，一种薄膜晶体管的栅极电极取为与像素电极的材质相同的膜，另一种薄膜晶体管的栅极取为与栅极线的材质相同的层和与像素电极的材质相同的层的层叠膜，由此能够用低成本进行制造。
附图说明
图1是说明本发明的图像显示装置的实施例1的构成像素部的薄膜晶体管附近的剖视图。
图2是作为现有的图像显示装置的一个例子的液晶显示装置的电路结构图。
图3是现有的图像显示装置中的CMOS薄膜晶体管的平面布局图。
图4是现有的显示装置中的像素的平面布局的说明图。
图5A是说明现有的图像显示装置的制造工序的剖视图。
图5B是说明现有的图像显示装置的制造工序的接着图5A的剖视图。
图5C是说明现有的图像显示装置的制造工序的接着图5B的剖视图。
图5D是说明现有的图像显示装置的制造工序的接着图5C的剖视图。
图5E是说明现有的图像显示装置的制造工序的接着图5D的剖视图。
图5F是说明现有的图像显示装置的制造工序的接着图5E的剖视图。
图5G是说明现有的图像显示装置的制造工序的接着图5F的剖视图。
图6是说明本发明的图像显示装置的实施例1的CMOS薄膜晶体管的平面布局图。
图7是说明本发明的图像显示装置的实施例1的像素的平面布局图。
图8A是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的平面布局图。
图8B是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图8A的平面布局图。
图8C是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图8B的平面布局图。
图8D是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图8C的平面布局图。
图9A是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的剖视图。
图9B是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图9A的剖视图。
图9C是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图9B的剖视图。
图9D是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图9C的剖视图。
图9E是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图9D的剖视图。
图9F是说明本发明的图像显示装置的实施例1的制造工序的接着图9E的剖视图。
图10是本发明的图像显示装置的实施例2的栅极线和信号线的交叉部的剖视图。
图11是本发明的图像显示装置的实施例3的图像显示装置中的像素的平面布局图。
图12是本发明的图像显示装置的实施例3的薄膜晶体管和像素电极的剖视图。
图13是本发明的图像显示装置的实施例4的结构图。
图14是本发明的图像显示装置的实施例4中的像素的平面布局图。
图15A是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的像素的平面布局图。
图15B是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的像素的接着图15A的平面布局图。
图16A是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的剖视图。
图16B是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的接着图16A的剖视图。
图16C是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的接着图16B的剖视图。
图16D是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的接着图16C的剖视图。
图16E是说明本发明的图像显示装置的实施例4的制造工序的接着图16D的剖视图。
图17是本发明的图像显示装置的实施例5的薄膜晶体管和像素电极的剖视图。
图18是本发明的图像显示装置的实施例6的薄膜晶体管和像素电极的剖视图。
图19是本发明的图像显示装置的实施例7中的CMOS薄膜晶体管的平面布局图。
图20是本发明的图像显示装置的实施例7中的像素的平面布局图。
图21A是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制造工序的剖视图。
图21B是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制造工序的接着图21A的剖视图。
图21C是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制造工序的接着图21B的剖视图。
图21D是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制造工序的接着图21C的剖视图。
图21E是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制造工序的接着图21D的剖视图。
图21F是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制造工序的接着图21E的剖视图。
图22A是说明本发明的图像显示装置的实施例8的制造工序的剖视图。
图22B是说明本发明的图像显示装置的实施例8的制造工序的接着图22A的剖视图。
图22C是说明本发明的图像显示装置的实施例8的制造工序的接着图22B的剖视图。
图22D是说明本发明的图像显示装置的实施例8的制造工序的接着图22C的剖视图。
图21E是说明本发明的图像显示装置的实施例8的制造工序的接着图22D的剖视图。
具体实施方式
参照实施例详细说明本发明的实施方式。在实施例中，说明关于在同一绝缘性基板上形成了TFT有源矩阵电路和外围驱动电路的图像显示装置。
[实施例1]
图1是说明本发明的图像显示装置的实施例1的构成像素部的薄膜晶体管附近的剖视图。D-D’剖面是p沟道TFT的部分，E-E’剖面是n沟道TFT的部分和像素电极的部分。本发明的实施例1中的图像显示装置的电路结构与图2相同。图6、图7分别表示构成外围驱动电路的CMOS2的俯视图和像素3的俯视图。使用图6中的D-D’剖面、图7中的E-E’剖面，按照图8A～图8D和图9A～图9F说明这些CMOS和像素部的制造方法。
在玻璃基板SUB上淀积100nm的氧化硅膜BUF作为缓冲层，进一步，利用等离子CVD法淀积50nm的无定形硅层。接着，照射XeCl准分子激光使无定形硅结晶化，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序1)得到岛状多晶硅层PSI。然后，利用等离子CVD法淀积100nm的栅极绝缘膜OX1，注入用于调整n沟道TFT的阈值的硼离子(图9A)。
然后，淀积由膜厚30nm的ITO和膜厚150nm的钨构成的层叠金属膜。由众所周知的光刻工序(光刻工序2)形成将栅极电极GM、栅极线GL以及像素电极PX图形化的抗蚀剂掩模，由众所周知的湿法蚀刻，对栅极上层电极GMT(钨)实施侧面蚀刻，进行相对于抗蚀剂缩小0.5μm～1.0μm的加工(图9B)。
接着，将抗蚀剂作为掩模，通过磷离子注入而形成高浓度n型多晶硅层HDN。除去抗蚀剂，在将栅极上层电极GMT作为掩模除去ITO之后，通过磷例子注入形成低浓度n型多晶硅层LDN(图9C和图8A、图8B)。
接着，通过众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖n沟道TFT的区域(光刻工序3)，将抗蚀剂作为掩模，通过硼离子注入而形成高浓度p型多晶硅层HDP(图9D)。除去栅极上层电极GMT和像素电极上部的钨，形成p沟道TFT栅极电极GMB和像素电极PX(图9E)。然后，注入用于调整p沟道TFT的阈值的磷离子。此时，作为p沟道TFT的栅极电极的栅极下层电极GMB薄到30nm，因此，磷离子被注入到栅极下层电极下的多晶硅层PSI。另外，此时，磷离子也被注入到高浓度p型多晶硅层HDP，但与高浓度p型多晶硅层的硼离子浓度相比，被注入的磷离子的浓度足够低，因此，高浓度p型多晶硅层HDP的电阻几乎不变化。
然后，利用等离子CVD法覆盖整个面地形成由氧化硅构成的层间绝缘膜OX2和由氮化硅构成的保护绝缘膜PAS，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序4)，形成接触孔CNT1(图8C、图8D)。
进一步，淀积由铝构成的金属层，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序5)，形成源极/漏极电极SDM和信号线SL(图9F)。为了降低源极/漏极电极SDM与高浓度多晶硅层的接触电阻，源极/漏极电极SDM和信号线SL是层叠结构，在下层膜具有由钨构成的阻挡膜。阻挡膜的膜厚优选50～150nm，铝膜优选400nm～600nm。
根据实施例1，通过穿过栅极下层电极GMB进行调整p沟道TFT的阈值的离子注入，能够共用形成高浓度p型多晶硅层HDP时的抗蚀剂掩模和调整p沟道TF的阈值的离子注入时的抗蚀剂掩模。因此，能够削减光刻工序。该情况下，栅极下层电极GMB的膜厚优选20nm～60nm。
并且，根据实施例1，在p沟道TFT的栅极电极形成时，除去栅极上层电极(钨)的同时，也除去像素部的钨，因此，能够同时地形成p沟道TFT的栅极电极GMB和像素电极PX。因此，能够进一步削减光刻工序，能够提供低成本的图像显示装置。
[实施例2]
图10是说明本发明的实施例2的图7中的F-F’处的剖视图。图10示出如下结构：在实施例1中的p沟道TFT的栅极电极形成时，除去栅极上层电极GMT(钨)的同时，也除去了栅极线GL和信号线SL的交叉部的钨。根据实施例2，能够使在栅极线GL和信号线SL的交叉部的栅极线的膜厚更薄，因此，能够防止信号线SL断路，提高成品率。
[实施例3]
图11是说明本发明的实施例3的与图2的像素3对应的部分的俯视图。CMOS2的俯视图与图6相同。图12表示与图6中的D-D’对应的剖视图和与图11中的G-G’对应的剖视图。直到形成源极/漏极电极SDM都与实施例1相同，但在实施例3中，在源极/漏极电极上具有由ITO构成的上部像素电极PXT。为了降低与上部像素电极PXT的接触电阻，源极/漏极电极在上侧也具有阻挡膜。根据实施例3，能够使用像素电极和上部像素电极形成光学透明的电容元件，因此，能够使保持电容的结构部分透明，提高像素的开口率。
[实施例4]
图13是说明本发明的实施例4的图像显示装置的电路结构图。图14表示图13中的像素部3的俯视图。构成外围驱动电路的CMOS2的俯视图与图6相同。像素部由n沟道TFT、p沟道TFT、以及有机发光层构成。使用图14中的H-H’剖视图、J-J’剖视图、K-K’剖视图，按照图15A～图15B和图16A～图16E说明本实施例4中的图像显示装置的制造方法。
实施例4的图像显示装置的制造方法，直到形成层间绝缘膜OX2都与实施例1相同。即，在玻璃基板SUB上淀积100nm的氧化硅膜BUF作为缓冲层，进一步，利用等离子CVD法淀积50nm的无定形硅层。接着，照射XeCl准分子激光使无定形硅层结晶化，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序1)得到岛状的多晶硅层PSI。然后，利用等离子CVD法淀积100nm的栅极绝缘膜OX1，注入用于调整n沟道TFT的阈值的硼(B)离子(图16A)。
然后，淀积膜厚30nm的ITO和膜厚150nm的由钨构成的层叠金属膜。由众所周知的光刻工序(光刻工序2)形成将栅极电极GM、栅极线GL、开关线SWL、以及像素电极PX图形化的抗蚀剂掩模，由众所周知的湿法蚀刻，对栅极上层电极GMT(钨)实施侧面蚀刻，进行相对于掩模缩小0.5μm～1.0μm的加工。
接着，将抗蚀剂作为掩模，通过磷离子注入而形成高浓度n型多晶硅层HDN。除去抗蚀剂，以栅极上层电极GTM作为掩模除去ITO之后，通过磷离子注入而形成低浓度n型多晶硅层LDN(图16B和图15A)。
接着，通过众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖n沟道TFT的区域(光刻工序3)，将抗蚀剂作为掩模，通过注入硼离子而形成高浓度p型多晶硅层HDP。除去栅极上层电极GMT和像素电极上部的钨，形成p沟道TFT的栅极电极GMB和像素电极PX(图16C)。
然后，注入用于调整p沟道TFT的阈值的磷离子。此时，作为p沟道TFT的栅极电极的栅极下层电极GMB薄到30nm，因此，磷离子被注入到栅极下层电极下的多晶硅层PSI。另外，此时，磷离子也被注入到高浓度p型多晶硅层HDP，但与高浓度p型多晶硅层的硼浓度相比，被注入的磷离子的浓度足够低，因此，高浓度p型多晶硅层HDP的电阻几乎不变化。
除去抗蚀剂PST之后，利用等离子CVD法覆盖整个面地形成由氧化硅构成的层间绝缘膜OX2，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序4)形成接触孔CNT1(图15B)。进一步，淀积由铝构成的金属层，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序5)，形成源极/漏极电极SDM、信号线SL和电源线VL(图16D)。
为了降低源极/漏极电极SDM和高浓度多晶硅层的接触电阻，源极/漏极电极SDM和信号线SL是层叠结构，在下层膜具有由钨构成的阻挡膜。阻挡膜的膜厚优选50～150nm，铝膜优选400nm～600nm。然后，形成由氮化硅构成的保护绝缘膜PAS，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序6)除去像素电极上的保护绝缘膜PAS。通过众所周知的掩模蒸镀，淀积由有机材料构成的发光层OLED，进一步，形成由铝构成的上部像素电极PXT(图16E)。
根据实施例4，在玻璃基板上具有由有机材料构成的发光层OLED，因此，能够提供视角依赖性和动图像显示优于液晶显示装置的图像显示装置。此外，液晶显示装置需要2块玻璃基板，而本实施例的图像显示装置能够由1块玻璃基板构成装置，因此，能够提供薄型的图像显示装置。
[实施例5]
图17是说明本发明的实施例5的与图14中的H-H’剖视图、J-J’剖视图、K-K’剖视图对应的剖视图。图17示出如下结构：在实施例4中使保护绝缘膜PAS与像素电极PX不接触地将保护绝缘膜PAS图形化，然后，形成由有机材料构成的发光层OLED。根据本实施例，通过接触像素电极PX的上部、层间绝缘膜OX2的侧部和上部地形成由有机材料构成的发光层OLED，能够增大发光面积，提高像素的开口率。
[实施例6]
图18是说明本发明的实施例6的与图14中的H-H’剖视图、J-J’剖视图、K-K’剖视图对应的剖视图。图18表示如下结构：在实施例4中形成源极/漏极电极SDM之后，利用阳极氧化法在源极/漏极电极的表面形成氧化铝膜作为保护绝缘膜PAS，然后，形成由有机材料构成的发光层。源极/漏极电极的上层膜是铝膜，因此，通过阳极氧化形成氧化铝。根据实施例6，能够削减将保护绝缘膜PAS图形化的光刻-蚀刻工序，能够提供更低成本的图像显示装置。
[实施例7]
实施例7中的图像显示装置的结构图与图2相同。图19、图20分别表示构成外围驱动电路的COMS2的俯视图和像素3的俯视图。使用图19中的L-L’剖视图、图20中的M-M’剖视图，按照图21A～图21F说明图7中的图像显示装置的制造方法。
图21A～图21F是说明本发明的图像显示装置的实施例7的制作工序的剖视图。首先，与实施例1相同地，在玻璃基板SUB上淀积100nm的氧化硅膜BUF作为缓冲层，进一步，利用等离子CVD法淀积50nm的无定形硅层。接着，照射XeCl准分子激光使无定形硅层结晶化，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序1)得到岛状多晶硅层PSI。
然后，利用等离子CVD法淀积100nm的栅极绝缘膜OX1，注入用于调整n沟道TFT的阈值的硼离子。然后，淀积由膜厚50nm的ITO和膜厚150nm的由钨构成的层叠金属膜。由众所周知的光刻工序(光刻工序2)形成将栅极电极GM、栅极线GL、以及像素电极PX图形化的抗蚀剂掩模，通过众所周知的湿法蚀刻，对栅极上层电极GMT(钨)实施侧面蚀刻，进行相对于抗蚀剂缩小0.5μm～1.0μm的加工(图21A)。
接着，通过众所周知的蚀刻，以抗蚀剂作为掩模除去ITO(图21B)。将栅极上层电极GMT作为掩模，通过磷离子注入而形成高浓度n型多晶硅层HDN和低浓度p型多晶硅层LDN。由于穿过栅极下层电极GMB进行离子注入，栅极下层电极的下侧的磷离子浓度变低，能够通过一次的离子注入同时地形成高浓度n型多晶硅层HDN和低浓度n型多晶硅层LDN(图21C)。
接着，通过众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖n沟道TFT的区域(光刻工序3)，将抗蚀剂作为掩模，通过硼离子注入而形成高浓度p型多晶硅层HDP和低浓度p型多晶硅层LDP(图21D)。除去栅极上层电极GMT和像素电极上部的钨，形成p沟道TFT的栅极电极GMB和像素电极PX(图21E)。
进一步，注入用于调整p沟道TFT的阈值的磷离子。此时，栅极下层电极GMB薄到50nm，因此，磷离子被注入到栅极下层电极下的多晶硅层PSI。另外，此时，磷离子也被注入到高浓度p型多晶硅层HDP和低浓度p型多晶硅层LDP，但与高浓度p型多晶硅层和低浓度p型多晶硅层LDP的硼浓度相比，被注入的磷离子的浓度足够低，因此，高浓度P型多晶硅层HDP和低浓度p型多晶硅层LDP的电阻几乎不变化。
然后，利用等离子CVD法覆盖整个面地形成层间绝缘膜OX2和保护绝缘膜PAS，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序4)形成接触孔CNT1。进一步，淀积由铝构成的金属层，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序5)形成源极/漏极电极SDM和信号线SL(图21F)。为了降低源极/漏极电极SDM和高浓度多晶硅层的接触电阻，源极/漏极电极SDM和信号线SL是层叠结构，在下层膜具有由钨构成的阻挡膜。阻挡膜的膜厚优选50～150nm，铝膜优选400nm～600nm。
根据实施例7，在低浓度n型多晶硅层LDN和低浓度p型多晶硅层LDP的上部具有栅极下层电极GMB，因此，能够提高对于电应力的TFT的可靠性。
[实施例8]
实施例8的图像显示装置的电路结构与图2相同，构成外围驱动电路的CMOS2的平面结构和像素3的平面结构分别与图6、图4相同。使用图6中的D-D’剖视图、图4中的B-B’剖视图、C-C’剖视图，按照图22A～图22E说明实施例8中的图像显示装置的制造方法。
图22A～图22E是说明本发明的图像显示装置的实施例8的制作工序的剖视图。在玻璃基板上淀积100nm的氧化硅膜BUF作为缓冲层，进一步，利用等离子CVD法淀积50nm的无定形硅层。接着，照射XeCl准分子激光，使无定形硅层结晶化，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序1)得到岛状的多晶硅层PSI。然后，利用等离子CVD法淀积100nm的栅极绝缘膜OX1，注入用于调整n沟道TFT的阈值的硼离子(图22A)。
然后，淀积由膜厚30nm的钛和膜厚150nm的由钨构成的层叠金属膜，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序2)形成栅极电极GM和栅极线GL。此时，对栅极电极实施侧面蚀刻，进行相对于抗蚀剂缩小0.5μm～1.0μm的加工。接着，将抗蚀剂作为掩模，通过磷离子注入而形成高浓度n型多晶硅层HDN。除去抗蚀剂，以栅极上层电极GTM作为掩模除去ITO之后，通过磷离子注入而形成低浓度n型多晶硅层LDN(图22B)。
接着，由众所周知的光刻工序，用抗蚀剂覆盖n沟道TFT的区域(光刻工序3)，将抗蚀剂作为掩模，形成高浓度p型多晶硅层HDP。进一步，仅除去栅极上层电极GMT，注入用于调整p沟道TFT的阈值的磷离子(图22C)。此时，栅极下层电极GMB薄到30nm，因此，磷离子被注入到栅极下层电极下的多晶硅层PSI。另外，此时，磷离子也被注入到高浓度p型多晶硅层HDP，但与高浓度p型多晶硅层的硼浓度相比，被注入的磷离子的浓度足够低，因此，高浓度p型多晶硅层HDP的电阻几乎不变化。
然后，利用等离子CVD法覆盖整个面地形成层间绝缘膜OX2，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序4)形成接触孔CNT1。进一步，淀积由铝构成的金属层，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序5)，形成源极/漏极电极SDM和信号线SL(图22D)。
然后，覆盖整个面地形成由氮化硅构成的保护绝缘膜PAS1和由有机材料构成的保护绝缘膜PAS2，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序6)形成接触孔CNT2。然后，由众所周知的光刻-蚀刻工序(光刻工序7)，形成由ITO构成的像素电极PX(图22E)。为了降低源极/漏极电极和像素电极以及高浓度多晶硅层的接触电阻，源极/漏极电极SDM和信号线SL在上下具有由钨构成的阻挡膜。阻挡膜的膜厚优选50～150nm，铝膜优选400nm～600nm。
根据实施例8，通过用有机材料形成保护绝缘膜PAS2，能够使相对介电常数比层间绝缘膜OX1低，使膜厚更厚。因此，能够减小信号线SL和像素电极之间的寄生电容，能够提供高清晰的液晶显示装置。
在以上说明的实施例1至实施例8所记载的图像显示装置中，绝缘性基板不限于玻璃基板，也可以是石英玻璃和塑料那样的其它绝缘性基板。另外，作为缓冲层，也可以代替氧化硅膜(SiO)而使用氮化硅膜(SiN)或氧化硅膜和氮化硅膜的层叠膜。如果用氮化硅膜作为缓冲层，则能够有效地防止薄膜基板内的杂质扩散进入栅极绝缘膜中。
无定形硅的结晶化方法可以是基于热退火的固相生长法，也可以是热退火和激光退火的组合。另外，作为半导体膜可以是微结晶硅，也可以是硅和锗的化合物，也可以是众所周知的氧化物半导体。
源极/漏极电极的阻挡金属和栅极电极的材料可以是Ti、TiW、TiN、W、Cr、Mo、Ta、Nb、V、Zr、Hf、Pt、Ru等金属，或者也可以是这些金属的合金。另外，像素电极ITO可以是众所周知的ZnO类透明电极、或Ag-Au分散膜，作为众所周知的导电性高分子的聚苯胺(PANI)、聚乙撑二氧噻吩(PEDOT/PS)。
实施例2说明的图像显示装置中的栅极线GL和信号线SL的交叉部的剖面结构也能够同样地适用于其它实施例。另外，实施例1至实施例7所记载的图像显示装置中的p沟道TFT的栅极电极GMB由透明电极(ITO)形成，因此能够透过光。因此，当使用p沟道TFT作为光传感器时，光的检测效率提高。因此，本发明也能够适用于具有光检测功能的图像显示装置。

Claims (13)

1.一种图像显示装置，具有在绝缘性基板上形成的多条栅极线、与上述多条栅极线矩阵状地交叉而形成的多条信号线、以及多个薄膜晶体管，其特征在于：
上述多条栅极线为层叠结构，上述多个薄膜晶体管由n沟道传导型和p沟道传导型这2种类型构成，一种薄膜晶体管的栅极电极是与上述栅极线结构相同的层叠电极，另一种薄膜晶体管的栅极电极是与上述栅极线的下层电极同层的电极。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述栅极线和上述信号线为层叠结构，上述栅极线的上层膜和上述信号线的下层膜为相同的材质。
3.一种图像显示装置，具有在绝缘性基板上形成的多条栅极线、与上述多条栅极线矩阵状地交叉而形成的多条信号线、以及多个薄膜晶体管，其特征在于：
上述多条栅极线为层叠结构，在由上述多条栅极线和上述多条信号线所包围的区域具有像素电极，上述多个薄膜晶体管由n沟道传导型和p沟道传导型这2种类型构成，一种薄膜晶体管的栅极电极与上述像素电极为相同的材质，另一种薄膜晶体管的栅极电极为与上述栅极线材质相同的层和与上述像素电极材质相同的层的层叠结构。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
上述另一种薄膜晶体管的栅极电极是与上述栅极线结构相同的层叠电极，上述层叠电极的下层膜和上述一种薄膜晶体管的栅极电极是与上述像素电极同层的电极。
5.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
上述像素电极和上述一种薄膜晶体管的栅极电极是透明电极。
6.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
上述像素电极和上述一种薄膜晶体管的栅极电极的膜厚为20nm以上60nm以下。
7.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
在上述栅极线和上述信号线之间具有层间绝缘膜，在上述像素电极的上方，隔着层间绝缘膜，具有与上述像素电极材质相同的电极。
8.根据权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于：
上述栅极线与上述信号线的交叉部，具有从基板侧观察按照栅极线的下层膜/层间绝缘膜/信号线的顺序层叠的结构。
9.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
包括与上述信号线的上表面相接触的保护绝缘膜，还包括与上述保护绝缘膜的上表面和侧面以及上述像素电极的上表面相接触地形成的发光层。
10.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
上述层间绝缘膜具有接触孔，
还包括与上述像素电极的上表面以及上述层间绝缘膜的上表面和侧面相接地形成的发光层。
11.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
上述信号线为层叠结构，在上述信号线的表面形成有作为该信号线的上层膜的氧化膜。
12.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
上述多个薄膜晶体管的栅极电极和上述栅极线是在下层具有与上述像素电极材质相同的层的层叠电极，
上述层叠电极的上层电极，相对于与上述像素电极材质相同的下层电极被缩小地加工。
13.一种图像显示装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在绝缘性基板上形成岛状多晶硅膜的步骤；
形成栅极绝缘膜的步骤；
在上述栅极绝缘膜上形成像素电极，在其上层叠金属电极的步骤；
将由上述像素电极和上述金属电极构成的层叠金属膜图形化而形成栅极电极的步骤；
与除去存在于上述栅极电极之上的上述金属电极的同时，除去上述像素电极上部的上述金属电极的步骤。
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