JP2006128666A - Method for manufacturing display - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a display having an inverse stagger TFT capable of high speed operation while preventing the deviation of a threshold, exhibiting high switching characteristics and presenting display excellent in contrast. <P>SOLUTION: After a gate electrode is formed of a highly heat-resistant material, a layer having a catalyst element for accelerating the crystallization of an amorphous semiconductor film is formed and the amorphous semiconductor film and a layer having a donor element and a rare gas element are formed and heated to crystallize the amorphous semiconductor film and to remove the catalyst element from a crystalline semiconductor film. Subsequently, a semiconductor region is formed using a part of the crystalline semiconductor film, a source electrode and a drain electrode touching the semiconductor region electrically are formed, and a gate interconnect line connected with the gate electrode is formed, thus forming the inverse stagger TFT. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、結晶性半導体膜で形成される逆スタガ型薄膜トランジスタを有する表示装置の作製方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a display device having an inverted staggered thin film transistor formed of a crystalline semiconductor film.

近年、液晶ディスプレイ(LCD)やELディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイ(FPD)は、これまでのCRTに替わる表示装置として注目を集めている。特にアクティブマトリクス駆動の大型液晶パネルを搭載した大画面液晶テレビの開発は、液晶パネルメーカーにとって注力すべき重要な課題になっている。また、近年液晶テレビに追随し、大画面ELテレビの開発も行われている。   In recent years, a flat panel display (FPD) typified by a liquid crystal display (LCD) or an EL display has attracted attention as a display device that replaces a conventional CRT. In particular, the development of large-screen liquid crystal televisions equipped with large liquid crystal panels driven by an active matrix has become an important issue for LCD panel manufacturers to focus on. In recent years, a large screen EL television has been developed following the liquid crystal television.

従来の発光素子を有する表示装置において、各画素を駆動する半導体素子としてはアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタ(以下、TFTと示す。)が用いられている(特許文献1)。
特開平5−35207号公報
In a display device having a conventional light emitting element, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) using amorphous silicon is used as a semiconductor element for driving each pixel (Patent Document 1).
JP-A-5-35207

しかしながら、非晶質半導体膜を用いたTFTを直流駆動した場合は、しきい値がずれやすく、それに伴いTFTの特性にバラツキが生じやすい。このため、非晶質半導体膜を用いたTFTを画素のスイッチングに用いた表示装置は、輝度ムラが発生する。このような現象は、対角30インチ以上(典型的には40インチ以上)の大画面TVであるほど顕著であり、画質の低下が深刻な問題である。   However, when a TFT using an amorphous semiconductor film is DC-driven, the threshold value tends to shift, and the TFT characteristics tend to vary accordingly. For this reason, luminance unevenness occurs in a display device in which a TFT using an amorphous semiconductor film is used for pixel switching. Such a phenomenon becomes more conspicuous as the screen TV has a diagonal size of 30 inches or more (typically 40 inches or more), and the deterioration of image quality is a serious problem.

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、少ない工程数で、しきい値のずれが生じにくいTFTの作製方法を提供する。また、高速動作が可能な逆スタガ型TFTを有する表示装置の作製方法を提供する。   The present invention has been made in view of such a situation, and provides a method for manufacturing a TFT which is less likely to cause a threshold shift with a small number of steps. In addition, a method for manufacturing a display device including an inverted staggered TFT capable of high-speed operation is provided.

本発明は、耐熱性の高い材料でゲート電極を形成した後、非晶質半導体膜を成膜し、該非晶質半導体膜に接する触媒元素層を形成し、該触媒元素層上にドナー型元素又は希ガス元素を有する層、若しくはドナー型元素及び希ガス元素を有する層を形成し加熱して結晶性半導体膜を形成し、触媒元素を結晶性半導体膜から除いた後、該結晶性半導体膜の一部を用いて半導体領域を形成し、該半導体領域に電気的に接するソース電極及びドレイン電極を形成し、ゲート電極に接続する走査線を形成して、逆スタガ型TFTを形成すると共に、ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、該第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成して表示装置を形成することを要旨とする。   In the present invention, after forming a gate electrode with a material having high heat resistance, an amorphous semiconductor film is formed, a catalytic element layer in contact with the amorphous semiconductor film is formed, and a donor element is formed on the catalytic element layer Alternatively, a layer containing a rare gas element or a layer containing a donor element and a rare gas element is formed and heated to form a crystalline semiconductor film, and after removing the catalytic element from the crystalline semiconductor film, the crystalline semiconductor film A semiconductor region is formed using a part of the source region, a source electrode and a drain electrode that are in electrical contact with the semiconductor region, a scanning line connected to the gate electrode is formed, an inverted staggered TFT is formed, The gist is to form a display device by forming a first electrode connected to a source electrode or a drain electrode and forming a layer containing a light-emitting substance and a second electrode over the first electrode.

本発明の一は、絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one aspect of the present invention, a gate electrode is formed on an insulating surface, a gate insulating film is formed on the gate electrode, a layer having a catalytic element is formed on the gate insulating film, and the layer having the catalytic element is formed Forming a first semiconductor film on the first semiconductor film, forming a second semiconductor film having an impurity element on the first semiconductor film, and then heating the first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film And forming a source region and a drain region by etching a part of the first conductive layer, forming a source electrode and a drain electrode, etching a part of the second semiconductor film, Forming an insulating film on the gate insulating film, the source electrode, and the drain electrode; etching a part of the insulating film and the gate insulating film to expose a part of the gate electrode; Form the gate wiring to be connected A portion of the insulating film is etched to expose a portion of the source or drain electrode, and then a first electrode connected to the source or drain electrode is formed, and the first electrode is formed on the first electrode. A method for manufacturing a display device is characterized in that a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed.

本発明の一は、絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one embodiment of the present invention, a gate electrode is formed over an insulating surface, a gate insulating film is formed over the gate electrode, a first semiconductor film is formed over the gate insulating film, and the first semiconductor film is formed Forming a layer having a catalytic element on the first conductive layer, forming a second semiconductor film having an impurity element on the layer having the catalytic element, and then heating the first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film And forming a source region and a drain region by etching a part of the first conductive layer, forming a source electrode and a drain electrode, etching a part of the second semiconductor film, Forming an insulating film on the gate insulating film, the source electrode, and the drain electrode; etching a part of the insulating film and the gate insulating film to expose a part of the gate electrode; Form the gate wiring to be connected A portion of the insulating film is etched to expose a portion of the source or drain electrode, and then a first electrode connected to the source or drain electrode is formed, and the first electrode is formed on the first electrode. A method for manufacturing a display device is characterized in that a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed.

本発明の一は、絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記ゲート電極、前記触媒元素を有する層、及び前記第1の半導体膜が重畳する領域上に保護層を形成し、前記第1の半導体膜及び前記保護層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。
According to one aspect of the present invention, a gate electrode is formed on an insulating surface, a gate insulating film is formed on the gate electrode, a layer having a catalytic element is formed on the gate insulating film, and the layer having the catalytic element is formed A first semiconductor film is formed, and a protective layer is formed on a region where the gate electrode, the layer having the catalytic element, and the first semiconductor film overlap, and the first semiconductor film and the protective layer are formed. A second semiconductor film having an impurity element is formed thereon and then heated to form a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, and a part of the first conductive layer is etched. Then, a source electrode and a drain electrode are formed, a part of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, and an insulating film is formed over the gate insulating film and the source electrode and the drain electrode. Forming the insulating film and the front After etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode is formed, and a part of the insulating film is etched to etch the source electrode or the drain electrode. A first electrode connected to the source electrode or the drain electrode is formed, and a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed on the first electrode. This is a method for manufacturing a display device.

本発明の一は、絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記ゲート電極、前記第1の半導体膜及び前記触媒元素を有する層が重畳する領域に保護層を形成し、前記保護層及び前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one embodiment of the present invention, a gate electrode is formed over an insulating surface, a gate insulating film is formed over the gate electrode, a first semiconductor film is formed over the gate insulating film, and the first semiconductor film is formed Forming a layer having a catalytic element on the gate electrode, forming a protective layer in a region where the first semiconductor film and the layer having the catalytic element overlap, and forming a protective layer on the protective layer and the layer having the catalytic element After forming the second semiconductor film having an impurity element, heating, forming a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, etching a part of the first conductive layer, A source electrode and a drain electrode are formed, a part of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, and an insulating film is formed over the gate insulating film and the source electrode and the drain electrode. , The insulating film and the gate After etching a part of the insulating film to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode is formed, and a part of the insulating film is etched to form the source electrode or the drain electrode. A first electrode connected to the source electrode or the drain electrode is formed, and a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed on the first electrode. This is a method for manufacturing a display device.

本発明の一は、基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one aspect of the present invention, a gate electrode is formed over a substrate, a gate insulating film is formed over the gate electrode, a layer including a catalytic element is formed over the gate insulating film, and the layer including the catalytic element is formed A first semiconductor film is formed, a second semiconductor film having an impurity element is formed over the first semiconductor film, and then heated, and the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain Forming a region, etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, then connecting a gate wiring to the gate electrode, and a source electrode and a drain in contact with the source region and the drain region Forming an electrode, forming an insulating film on the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode and the drain electrode, etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring And forming a conductive layer connected to the gate wiring, etching a part of the insulating film to expose a part of the source electrode or drain electrode, and then forming a first electrode in contact with the source electrode or drain electrode. A method for manufacturing a display device is characterized in that a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode.

本発明の一は、基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one embodiment of the present invention, a gate electrode is formed over a substrate, a gate insulating film is formed over the gate electrode, a first semiconductor film is formed over the gate insulating film, and the first semiconductor film is formed over the first semiconductor film. A layer having a catalytic element is formed, a second semiconductor film having an impurity element is formed on the layer having the catalytic element, and then heated, and the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain Forming a region, etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, then connecting a gate wiring to the gate electrode, and a source electrode and a drain in contact with the source region and the drain region Forming an electrode, forming an insulating film on the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode and the drain electrode, etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring And forming a conductive layer connected to the gate wiring, etching a part of the insulating film to expose a part of the source electrode or drain electrode, and then forming a first electrode in contact with the source electrode or drain electrode. A method for manufacturing a display device is characterized in that a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode.

本発明の一は、基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記ゲート電極、前記触媒元素を有する層、及び前記第1の半導体膜が重畳する領域上に保護層を形成し、前記第1の半導体膜及び前記保護層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one aspect of the present invention, a gate electrode is formed over a substrate, a gate insulating film is formed over the gate electrode, a layer including a catalytic element is formed over the gate insulating film, and the layer including the catalytic element is formed A first semiconductor film is formed, a protective layer is formed over a region where the gate electrode, the layer having the catalytic element, and the first semiconductor film overlap, and the first semiconductor film and the protective layer are formed. A second semiconductor film having an impurity element is formed and then heated; the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region; and a part of the gate insulating film is etched Forming a gate wiring connected to the gate electrode, a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region, and exposing the gate insulating film, the gate wiring, Forming an insulating film on the source electrode and the drain electrode, etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring, and then forming a conductive layer connected to the gate wiring; A portion of the film is etched to expose a portion of the source or drain electrode, and then a first electrode in contact with the source or drain electrode is formed, and a layer containing a luminescent material is formed on the first electrode And a second electrode. A method for manufacturing a display device.

本発明の一は、基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記ゲート電極、前記第1の半導体膜及び前記触媒元素を有する層が重畳する領域に保護層を形成し、前記保護層及び前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法である。   According to one embodiment of the present invention, a gate electrode is formed over a substrate, a gate insulating film is formed over the gate electrode, a first semiconductor film is formed over the gate insulating film, and the first semiconductor film is formed over the first semiconductor film. A layer having a catalytic element is formed, a protective layer is formed in a region where the gate electrode, the first semiconductor film, and the layer having the catalytic element overlap, and impurities are formed on the protective layer and the layer having the catalytic element. After the second semiconductor film having an element is formed and heated, the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, and a part of the gate insulating film is etched, After exposing a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, and the gate insulating film, the gate wiring, and the source electrode are formed. Forming an insulating film on the electrode and the drain electrode; etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring; and forming a conductive layer connected to the gate wiring; Etching a part to expose a part of the source or drain electrode, forming a first electrode in contact with the source or drain electrode, and a layer containing a luminescent material on the first electrode; and A display device manufacturing method is characterized in that a second electrode is formed.

なお、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成してもよい。また、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成してもよい。   Note that after forming the first electrode in contact with the source or drain electrode, a gate wiring connected to the gate electrode may be formed. In addition, after forming a gate wiring connected to the gate electrode, a first electrode in contact with the source electrode or the drain electrode may be formed.

前記ゲート配線は、3つ以上の前記ゲート電極に接続されていてもよい。また、前記ゲート配線は、2つの前記ゲート電極に接続されていてもよい。   The gate wiring may be connected to three or more gate electrodes. The gate wiring may be connected to the two gate electrodes.

なお、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に形成する絶縁膜の代わりに、ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成してもよい。   Note that an insulating film which covers a part of the source electrode or the drain electrode may be formed instead of the insulating film formed over the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode, and the drain electrode.

また、ゲート電極は、絶縁表面上に導電膜を形成し、導電膜上に感光性樹脂を吐出又は塗布し、感光性樹脂の一部に紫外光または近傍の波長の光を照射し、現像後マスクを形成した後、マスクを用いて導電膜をエッチングして形成する。   In addition, the gate electrode is formed by forming a conductive film on an insulating surface, discharging or applying a photosensitive resin onto the conductive film, irradiating a part of the photosensitive resin with ultraviolet light or light having a wavelength close to the gate electrode, and developing. After the mask is formed, the conductive film is etched using the mask.

また、ゲート電極は、耐熱性を有する導電層で形成されている。代表的には、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、コバルト、ニッケル、白金又はリンを含有する結晶性珪素膜、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、又は酸化珪素を含む酸化インジウムスズで形成される。   The gate electrode is formed of a heat-resistant conductive layer. Typically, tungsten, molybdenum, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, cobalt, nickel, platinum or phosphorus-containing crystalline silicon film, indium tin oxide, zinc oxide, indium zinc oxide, gallium added Zinc oxide or indium tin oxide containing silicon oxide.

また、触媒元素は、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、コバルト、銅、チタン、ニッケル、及び白金から選ばれる一つ又は複数である。   The catalytic element is one or more selected from tungsten, molybdenum, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, cobalt, copper, titanium, nickel, and platinum.

また、前記第1の電極は、画素電極である。   The first electrode is a pixel electrode.

なお、本発明において、表示装置とは、発光素子を用いたデバイス、即ち画像表示デバイスを指す。また、発光表示パネルにコネクター、例えばフレキシブルプリント配線(FPC:Flexible Printed Circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線基板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)やCPUが直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。   In the present invention, the display device refers to a device using a light emitting element, that is, an image display device. In addition, a module in which a connector such as a flexible printed circuit (FPC) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) is attached to a light-emitting display panel, a printed wiring board at the end of a TAB tape or TCP The display device also includes a module in which an IC (integrated circuit) or a CPU is directly mounted on a light emitting element by a COG (Chip On Glass) method.

また、本発明の一は、上記表示装置を有するELテレビジョンである。   Another embodiment of the present invention is an EL television including the above display device.

本発明により、少ないフォトマスク数で、結晶性半導体膜で形成される逆スタガ型TFTを形成することができる。本発明の逆スタガ型TFTは、非晶質半導体膜の結晶化工程と、非晶質半導体膜の結晶化を促進するための金属触媒のゲッタリング工程とを同時に行うことが可能であるため、工程数の削減が可能であり、スループットを向上させることができる。また、加熱処理数を削減できるため、省エネルギー化が可能である。   According to the present invention, an inverted staggered TFT formed of a crystalline semiconductor film can be formed with a small number of photomasks. The inversely staggered TFT of the present invention can simultaneously perform a crystallization process of an amorphous semiconductor film and a gettering process of a metal catalyst for promoting crystallization of the amorphous semiconductor film. The number of steps can be reduced, and throughput can be improved. In addition, since the number of heat treatments can be reduced, energy saving can be achieved.

また、本発明の逆スタガ型TFTは、ゲート電極に耐熱性の高い材料を用いており、また、結晶化工程、及びゲッタリング工程の加熱処理を行った後、低抵抗材料を用いて信号線、走査線等の配線を形成している。このため、結晶性を有し、不純物金属元素が少なく、配線抵抗の低いTFTを形成することが可能である。また、本発明の発光素子を有する表示装置は、絶縁膜上に画素電極を形成することが可能であり、開口率を増加させることが可能である。   In addition, the inverted staggered TFT of the present invention uses a material having high heat resistance for the gate electrode, and after performing heat treatment in the crystallization process and the gettering process, the signal line is formed using a low resistance material. Wiring such as scanning lines is formed. Therefore, a TFT having crystallinity, a small amount of impurity metal elements, and low wiring resistance can be formed. In the display device including the light-emitting element of the present invention, a pixel electrode can be formed over the insulating film, and the aperture ratio can be increased.

結晶性半導体膜で形成されるTFTは、非晶質半導体膜で形成される逆スタガ型TFTと比較して10〜50倍程度、移動度が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、アクセプター型元素又はドナー型元素に加え、触媒元素をも含む。このため、半導体領域との接触抵抗の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な発光素子を有する表示装置を作製することが可能である。   A TFT formed of a crystalline semiconductor film has a mobility of about 10 to 50 times that of an inverted staggered TFT formed of an amorphous semiconductor film. In addition, the source region and the drain region include a catalyst element in addition to the acceptor element or the donor element. For this reason, a source region and a drain region having low contact resistance with the semiconductor region can be formed. As a result, a display device including a light-emitting element that requires high-speed operation can be manufactured.

また、発光素子を有する表示装置の周辺部に、画素領域内のTFTと同時に走査線駆動回路を形成することが可能である。このため、小型化された表示装置を作製することが可能である。   In addition, a scan line driver circuit can be formed at the same time as the TFT in the pixel region in the peripheral portion of the display device having a light emitting element. Therefore, a miniaturized display device can be manufactured.

また、非晶質半導体膜で形成されるTFTと比較して、しきい値のずれが生じにくく、TFT特性のバラツキを低減することが可能である。このため、非晶質半導体膜で形成されるTFTをスイッチング素子として用いた発光素子を有する表示装置と比較して、表示ムラを低減することが可能である。   Further, as compared with a TFT formed using an amorphous semiconductor film, a threshold shift is less likely to occur, and variation in TFT characteristics can be reduced. Therefore, display unevenness can be reduced as compared with a display device having a light-emitting element using a TFT formed of an amorphous semiconductor film as a switching element.

更には、結晶化工程と共に行われるゲッタリング工程により、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をもゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能であり、代表的には6桁以上のON/OFF比を有するTFTを形成することが可能である。このようなTFTを有する表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。   Furthermore, the gettering process performed together with the crystallization process also getters the metal element mixed in the semiconductor film in the film formation stage, so that the off-current can be reduced, typically 6 digits. It is possible to form a TFT having the above ON / OFF ratio. By providing the switching element of a display device having such a TFT, the contrast can be improved.

さらには、上記の作製工程により形成された発光素子を有する表示装置を備えるテレビジョン装置(EL(エレクトロルミネッセンス)テレビジョン装置と示す。)の、スループットや歩留まりを向上させることが可能であり、低コストで作製することができる。   Further, the throughput and yield of a television set (referred to as an EL (electroluminescence) television set) including a display device having a light-emitting element formed by the above manufacturing process can be improved. It can be manufactured at a low cost.

以下、発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、各図面において共通の部分は同じ符号を付して詳しい説明を省略する。   The best mode for carrying out the invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiment modes. In the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

(実施形態1)
本実施形態においては、結晶性半導体膜を有するボトムゲ−ト構造チャネルエッチ型TFTの発光素子を駆動する素子として有するアクティブマトリクス基板の作製工程を、図1〜図2、図20、及び図39を用いて説明する。本実施形態では、発光素子を駆動する素子として、スイッチング用TFTと駆動用TFTとを有する発光素子を代表例として示す。図7は、発光素子を駆動する素子を有する発光素子の上面図であり、図1及び図2は、スイッチング用TFTのゲート電極と走査線の接続部、駆動用TFT、及び発光素子を示す断面図である。
(Embodiment 1)
In this embodiment, the steps of manufacturing an active matrix substrate having an element for driving a light emitting element of a bottom gate structure channel etch type TFT having a crystalline semiconductor film are shown in FIGS. 1 to 2, 20, and 39. It explains using. In this embodiment, a light emitting element having a switching TFT and a driving TFT is shown as a representative example as an element for driving the light emitting element. FIG. 7 is a top view of a light emitting element having an element for driving the light emitting element, and FIGS. 1 and 2 are cross sections showing a connection portion between a gate electrode of a switching TFT and a scanning line, a driving TFT, and the light emitting element. FIG.

図1(A)に示すように、基板101上に第1の導電層102を形成し、第1の導電層102上に通常のリソグラフィ−工程を行い、第1のマスク103、104を形成する。   As shown in FIG. 1A, a first conductive layer 102 is formed on a substrate 101, and a normal lithography process is performed on the first conductive layer 102 to form first masks 103 and 104. .

基板101としては、ガラス基板、石英基板、アルミナなどのセラミック等絶縁物質で形成される基板、シリコンウェハ、金属板等を用いることができる。また、基板101として、320mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、1150mm×1300mmのような大面積基板を用いることができる。   As the substrate 101, a glass substrate, a quartz substrate, a substrate formed of an insulating material such as ceramic such as alumina, a silicon wafer, a metal plate, or the like can be used. Further, as the substrate 101, a large area substrate such as 320 mm × 400 mm, 370 mm × 470 mm, 550 mm × 650 mm, 600 mm × 720 mm, 680 mm × 880 mm, 1000 mm × 1200 mm, 1100 mm × 1250 mm, 1150 mm × 1300 mm can be used.

第1の導電層102は、膜厚100〜1000nmのスパッタ法、PVD法(Physical Vapor Deposition)、CVD法(Chemical Vapor Deposition)、蒸着法等により基板全面に形成する。   The first conductive layer 102 is formed over the entire surface of the substrate by a sputtering method having a thickness of 100 to 1000 nm, a PVD method (Physical Vapor Deposition), a CVD method (Chemical Vapor Deposition), an evaporation method, or the like.

第1の導電層102は、高融点材料を用いて形成することが好ましい。高融点材料を用いることにより、後の結晶化工程、ゲッタリング工程、活性化工程等の加熱工程が可能となる。高融点材料としては、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、白金(Pt)等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面側から窒化タンタル膜及びその上に形成されるタングステン膜、窒化タンタル膜及びその上に形成されるモリブデン、窒化チタン膜及びその上に形成されるタングステン膜、窒化チタン膜及びその上に形成されるモリブデン膜等の積層構造としてもよい。また、リンを含有する珪素膜(非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を含む)、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、又は酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いることもできる。   The first conductive layer 102 is preferably formed using a high melting point material. By using the high melting point material, a heating process such as a subsequent crystallization process, gettering process, activation process or the like can be performed. High melting point materials include tungsten (W), molybdenum (Mo), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), cobalt (Co) A metal such as nickel (Ni), titanium (Ti), platinum (Pt), an alloy thereof, or a metal nitride thereof can be used as appropriate. Further, a plurality of these layers may be stacked. Typically, from the substrate surface side, a tantalum nitride film and a tungsten film formed thereon, a tantalum nitride film, molybdenum formed thereon, a titanium nitride film, a tungsten film formed thereon, and a titanium nitride film And it is good also as laminated structure, such as a molybdenum film | membrane formed on it. In addition, a silicon film containing phosphorus (including an amorphous semiconductor film and a crystalline semiconductor film), indium tin oxide, zinc oxide, indium zinc oxide, zinc oxide added with gallium, or indium tin oxide containing silicon oxide is used. It can also be used.

リソグラフィ−工程によって形成される第1のマスク103、104の材料としては、紫外光から赤外光に感光するネガ型感光性材料又はポジ型感光性材料を用いる。感光性材料の代表例としては、エポキシ樹脂、クリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の感光性を示す樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、ポリイミドなどの感光性を示す有機材料等を用いることができる。また、代表的なポジ型感光性樹脂として、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物を有する感光性樹脂が挙げられ、ネガ型感光性樹脂として、ベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを有する感光性樹脂が挙げられる。ここでは、ポジ型感光性材料を用いる。   As a material of the first masks 103 and 104 formed by the lithography process, a negative photosensitive material or a positive photosensitive material that is sensitive to ultraviolet light to infrared light is used. As a representative example of the photosensitive material, a resin material exhibiting photosensitivity such as an epoxy resin, a cryl resin, a phenol resin, a novolac resin, an acrylic resin, a melamine resin, or a urethane resin is used. In addition, organic materials exhibiting photosensitivity such as benzocyclobutene, parylene, flare, and polyimide can be used. Moreover, as a typical positive type photosensitive resin, there can be mentioned a novolak resin and a photosensitive resin having a naphthoquinonediazide compound as a photosensitive agent, and as a negative type photosensitive resin, a base resin, diphenylsilanediol, an acid generator and the like can be mentioned. The photosensitive resin which has. Here, a positive photosensitive material is used.

次に、図1(B)に示すように、第1のマスクを用いて、第1の導電層102をエッチングして、第2の導電層111、112を形成する。第2の導電層111は、駆動用TFTのゲート電極として機能し、第2の導電層112は、スイッチング用TFTのゲート電極として機能する。   Next, as illustrated in FIG. 1B, the first conductive layer 102 is etched using the first mask to form second conductive layers 111 and 112. The second conductive layer 111 functions as a gate electrode of the driving TFT, and the second conductive layer 112 functions as a gate electrode of the switching TFT.

次に、第1のマスクを除去した後、膜厚10〜200nm、好ましくは50〜100nmの第1の絶縁膜113を形成し、第1の絶縁膜113上に膜厚50〜250nm、好ましくは100〜200nmの第2の絶縁膜114を形成し、第2の絶縁膜114上に膜厚0.1〜10nm、好ましくは1〜3nmの第3の絶縁膜115を形成する。   Next, after removing the first mask, a first insulating film 113 with a thickness of 10 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm, is formed, and a thickness of 50 to 250 nm, preferably with respect to the first insulating film 113 is formed. A second insulating film 114 with a thickness of 100 to 200 nm is formed, and a third insulating film 115 with a thickness of 0.1 to 10 nm, preferably 1 to 3 nm, is formed over the second insulating film 114.

第1の絶縁膜113は、ゲート絶縁膜として機能するほかガラス基板からの可動イオンの拡散を防止する役割を果たす。第1の絶縁膜113は、窒化珪素(SiNx)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)などを適宜用いることができる。第2の絶縁膜114はゲ−ト絶縁膜として機能する。第2の絶縁膜114は酸化珪素(SiOx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)などを適宜用いることができる。第3の絶縁膜115は、窒化珪素(SiNx)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)などを適宜用いることができる。本実施の形態では、半導体層に結晶化を促進する触媒元素を用い、その後ゲッタリング処理を行って除去する。酸化珪素と珪素膜は界面状態が良好であるが、界面において珪素膜中の金属元素と酸化珪素中の酸素が反応し、金属酸化物(本実施の形態では酸化ニッケル(NiOx))になりやすく、触媒元素がゲッタリングされにくくなる場合がある。また、窒化珪素膜は、窒化珪素膜の応力や、トラップの影響により、半導体層との界面状態に悪影響を与える恐れがある。よって、半導体層に接する絶縁層の最上層に、膜厚0.1〜10nmの窒化珪素膜、あるいは窒化酸化珪素膜を形成する。本実施の形態ではゲ−ト絶縁膜は3層の積層構造とする。このような構造であると、半導体層中の触媒元素のゲッタリング効率も上がり、かつ半導体層への窒化珪素膜中の悪影響も軽減できる。また積層される絶縁膜は、同チャンバ−内で真空を破らずに同一温度下で、反応ガスを切り替えながら連続的に形成するとよい。真空を破らずに連続的に形成すると、積層する膜同士の界面が汚染されるのを防ぐことができる。   The first insulating film 113 functions as a gate insulating film and plays a role of preventing the diffusion of movable ions from the glass substrate. For the first insulating film 113, silicon nitride (SiNx), silicon nitride oxide (SiNxOy) (x> y), or the like can be used as appropriate. The second insulating film 114 functions as a gate insulating film. For the second insulating film 114, silicon oxide (SiOx), silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y), or the like can be used as appropriate. As the third insulating film 115, silicon nitride (SiNx), silicon nitride oxide (SiNxOy) (x> y), or the like can be used as appropriate. In this embodiment mode, a catalyst element that promotes crystallization is used for the semiconductor layer, and thereafter, gettering treatment is performed to remove it. The interface state between the silicon oxide and the silicon film is good, but the metal element in the silicon film reacts with oxygen in the silicon oxide at the interface and easily becomes a metal oxide (in this embodiment, nickel oxide (NiOx)). The catalyst element may be difficult to getter. Further, the silicon nitride film may adversely affect the interface state with the semiconductor layer due to the stress of the silicon nitride film and the influence of traps. Therefore, a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film with a thickness of 0.1 to 10 nm is formed as the uppermost layer of the insulating layer in contact with the semiconductor layer. In this embodiment mode, the gate insulating film has a three-layer structure. With such a structure, the gettering efficiency of the catalytic element in the semiconductor layer is increased, and the adverse effect of the silicon nitride film on the semiconductor layer can be reduced. The insulating film to be laminated is preferably formed continuously while switching the reaction gas at the same temperature without breaking the vacuum in the same chamber. If formed continuously without breaking the vacuum, it is possible to prevent the interface between the stacked films from being contaminated.

なお、酸化珪素(SiOx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)、窒化珪素(SiNx)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)には、水素が含まれている。第1、第2、第3の絶縁膜113、114、115は、CVD法、PVD法等の公知の手法により形成する。   Note that silicon oxide (SiOx), silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y), silicon nitride (SiNx), and silicon nitride oxide (SiNxOy) (x> y) contain hydrogen. The first, second, and third insulating films 113, 114, and 115 are formed by a known method such as a CVD method or a PVD method.

第3の絶縁膜115上には触媒元素を有する層119を形成する。触媒元素を有する層119の形成方法としては、PVD法、CVD法、蒸着法等により第3の絶縁膜115表面に、触媒元素又は触媒元素の珪化物の薄膜を形成する方法、第3の絶縁膜115表面に触媒元素を含む溶液を塗布する方法などがある。触媒元素としては、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、銅(Cu)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)等の一つ又は複数を用いて形成することができる。また、NiCl2などのイオンドープ法又はイオン注入法により、上記触媒元素を絶縁膜表面から浅く注入しても良い。また、上記触媒元素で形成される電極を用いて、半導体膜表面をプラズマ処理してもよい。ここでは、厚さ1〜100nmのニッケル膜を蒸着法にて形成する。なお、ここでは触媒元素とは半導体膜の結晶化を促進又は助長させる元素のことである。 A layer 119 including a catalytic element is formed over the third insulating film 115. As a method for forming the layer 119 having a catalytic element, a method of forming a thin film of a catalytic element or a silicide of the catalytic element on the surface of the third insulating film 115 by a PVD method, a CVD method, a vapor deposition method, or the like, There is a method of applying a solution containing a catalytic element to the surface of the film 115. Examples of catalyst elements include tungsten (W), molybdenum (Mo), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), cobalt (Co), It can be formed using one or more of copper (Cu), titanium (Ti), nickel (Ni), platinum (Pt) and the like. Further, the catalytic element may be implanted shallowly from the surface of the insulating film by ion doping such as NiCl 2 or ion implantation. Further, the surface of the semiconductor film may be subjected to plasma treatment using an electrode formed of the above catalytic element. Here, a nickel film having a thickness of 1 to 100 nm is formed by an evaporation method. Here, the catalytic element is an element that promotes or promotes crystallization of the semiconductor film.

次に、図1(D)に示すように、触媒元素を有する層119上に膜厚50〜200nm、好ましくは100から150nmの第1の半導体膜131を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 1D, a first semiconductor film 131 with a thickness of 50 to 200 nm, preferably 100 to 150 nm, is formed over the layer 119 containing a catalytic element.

次に、TFTのチャネル領域となる領域に3族元素(13族元素、以下、アクセプター型元素と示す。)、または5族元素(15族元素、以下、ドナー型元素と示す。)を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面に、または選択的に行う。このチャネルドープ工程は、TFTしきい値電圧を制御するための工程である。なお、ここではジボラン(B26)を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でボロンを添加する。なお、質量分離を行うイオン注入法を用いてもよい。 Next, a group 3 element (Group 13 element, hereinafter referred to as an acceptor type element) or a Group 5 element (Group 15 element, hereinafter referred to as a donor type element) has a low concentration in a region to be a channel region of the TFT. The channel doping process to be added to is performed over the entire surface or selectively. This channel doping process is a process for controlling the TFT threshold voltage. Here, boron is added by an ion doping method in which diborane (B 2 H 6 ) is plasma-excited without mass separation. Note that an ion implantation method in which mass separation is performed may be used.

次に、真空を破壊せず第2の半導体膜と第3の半導体膜を形成する。第2の半導体膜132の膜厚は、30〜200nm、好ましくは50〜100nmである。第3の半導体膜133の膜厚は、30〜200nm、好ましくは50〜100nmである。第2の半導体膜は低濃度領域(以下、n-領域と示す。)、その上に第3の半導体膜は高濃度領域(以下、n+領域と示す。)の積層構造である。 Next, a second semiconductor film and a third semiconductor film are formed without breaking the vacuum. The thickness of the second semiconductor film 132 is 30 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm. The thickness of the third semiconductor film 133 is 30 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm. The second semiconductor film has a stacked structure of a low concentration region (hereinafter referred to as an n region), and the third semiconductor film has a stacked structure of a high concentration region (hereinafter referred to as an n + region).

第1の半導体膜131としては、非晶質半導体、非晶質状態と結晶状態とが混在したセミアモルファス半導体、非晶質半導体中に0.5nm〜20nmの結晶粒を観察することができる微結晶半導体、及び結晶性半導体から選ばれたいずれかの状態を有する膜で形成する。特に、0.5nm〜20nmの結晶を粒観察することができる微結晶状態はいわゆるマイクロクリスタル(μc)と呼ばれている。いずれも、シリコン、シリコン・ゲルマニウム(SiGe)等を主成分とする半導体膜を用いることができる。   As the first semiconductor film 131, an amorphous semiconductor, a semi-amorphous semiconductor in which an amorphous state and a crystalline state are mixed, and a crystal grain having a thickness of 0.5 nm to 20 nm can be observed in the amorphous semiconductor. A film having any state selected from a crystalline semiconductor and a crystalline semiconductor is formed. In particular, a microcrystalline state in which grains of 0.5 nm to 20 nm can be observed is called a so-called microcrystal (μc). In any case, a semiconductor film containing silicon, silicon germanium (SiGe), or the like as a main component can be used.

なお、後の結晶化で良質な結晶構造を有する半導体膜を得るためには、第1の半導体膜131の膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物濃度を5×1018/cm3(以下、濃度はすべて二次イオン質量分析法(SIMS)にて測定した原子濃度として示す。)以下に低減させておくと良い。これらの不純物は、触媒元素と反応しやすく、後の結晶化を妨害する要因となり、また、結晶化後においても捕獲中心や再結合中心の密度を増加させる要因となる。 Note that in order to obtain a semiconductor film having a high-quality crystal structure by subsequent crystallization, an impurity concentration of oxygen, nitrogen, or the like contained in the first semiconductor film 131 is set to 5 × 10 18 / cm 3 (hereinafter referred to as “the semiconductor film”). All concentrations are shown as atomic concentrations measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS). These impurities are likely to react with the catalytic element, hinder subsequent crystallization, and increase the density of capture centers and recombination centers even after crystallization.

第2の半導体膜132と第3の半導体膜133は、ドナー型元素が含まれる半導体である。珪化物気体にリン、ヒ素のようなドナー型元素を有する気体を加えたプラズマCVD法で成膜する。このような手法により第2の半導体膜132と第3の半導体膜133を形成することで、第1の半導体膜131と第2の半導体膜132、第3の半導体膜133とに汚染物質の少ない清浄な界面が形成される。また、ドナー型元素が含まれる第2の半導体膜132、第3の半導体膜133としては、第1の半導体膜131と同様の半導体膜を形成した後、ドナー型元素をイオンドープ法又はイオン注入法により添加して形成することができる。このときの、第2の半導体膜132では、リンの濃度が1×1016〜1×1018/cm3であることが好ましい。また、第3の半導体膜133はリンの濃度が1×1019〜1×1021/cm3であることが好ましい。 The second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 are semiconductors containing a donor element. The film is formed by a plasma CVD method in which a gas containing a donor element such as phosphorus or arsenic is added to a silicide gas. By forming the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 by such a method, the first semiconductor film 131, the second semiconductor film 132, and the third semiconductor film 133 are less contaminated. A clean interface is formed. Further, as the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 containing a donor-type element, a semiconductor film similar to the first semiconductor film 131 is formed, and then the donor-type element is ion-doped or ion-implanted. It can be added by the method. In this case, the second semiconductor film 132 preferably has a phosphorus concentration of 1 × 10 16 to 1 × 10 18 / cm 3 . The third semiconductor film 133 preferably has a phosphorus concentration of 1 × 10 19 to 1 × 10 21 / cm 3 .

このときのドナー型元素が含まれる第2の半導体膜132、第3の半導体膜133の不純物のプロファイルを図20に示す。図20(A)は、第1の半導体膜131上に、プラズマCVD法によりドナー型元素が含まれる第2の半導体膜132及び第3の半導体膜133を形成した時の、ドナー型元素のプロファイル150aを示す。なお、第3の半導体膜133では、膜の深さ方向に対して一定の濃度(第1の濃度)のドナー型元素が分布している。また、第2の半導体膜132では、膜の深さ方向に対して一定の濃度(第2の濃度)のドナー型元素が分布している。このとき、第1の濃度は第2の濃度より高い。   FIG. 20 shows impurity profiles of the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 containing donor-type elements at this time. FIG. 20A shows a profile of a donor-type element when the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 containing a donor-type element are formed over the first semiconductor film 131 by a plasma CVD method. 150a is shown. Note that in the third semiconductor film 133, a donor-type element having a constant concentration (first concentration) is distributed in the depth direction of the film. In the second semiconductor film 132, a donor-type element having a constant concentration (second concentration) is distributed in the depth direction of the film. At this time, the first concentration is higher than the second concentration.

一方、図20(B)は、第1の半導体膜131上に、非晶質半導体、セミアモルファス半導体、微結晶半導体、及び結晶性半導体から選ばれたいずれかの状態を有する膜の半導体膜を形成し、イオンドープ法又はイオン注入法により該半導体膜にドナー型元素を添加して第2の半導体膜132aを形成した時の、ドナー型元素のプロファイル150bを示す。このとき、第3の半導体膜133は形成しなくとも良い。図20(B)に示すように、第2の半導体膜132aの表面付近は、ドナー型元素濃度が比較的高い。この領域をn+領域144aと示す。一方、第1の半導体膜131に近づくにつれ、ドナー型元素濃度が減少している。この領域をn―領域144bと示す。n+領域144aのドナー型元素の濃度は、n-領域144bのドナー型元素の10〜100倍である。 On the other hand, FIG. 20B illustrates a semiconductor film having a state selected from an amorphous semiconductor, a semi-amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, and a crystalline semiconductor over the first semiconductor film 131. A donor-type element profile 150b is shown when the second semiconductor film 132a is formed by forming and adding a donor-type element to the semiconductor film by ion doping or ion implantation. At this time, the third semiconductor film 133 is not necessarily formed. As shown in FIG. 20B, the donor-type element concentration is relatively high in the vicinity of the surface of the second semiconductor film 132a. This region is denoted as n + region 144a. On the other hand, as it approaches the first semiconductor film 131, the donor-type element concentration decreases. This region is referred to as an n-region 144b. The concentration of the donor-type element in the n + region 144a is 10 to 100 times that of the donor-type element in the n region 144b.

第3の半導体膜133及びn+領域144aは後にソース領域及びドレイン領域として機能し、第2の半導体膜132及びn-領域144bはLDD領域として機能する。なお、n+領域とn-領域それぞれの界面は存在せず、相対的なドナー型元素濃度の大小によって変化する。このようにイオンドープ法又はイオン注入法により形成されたドナー型元素が含まれる第2の半導体膜は、添加条件によって濃度プロファイルを制御することが可能であり、n+領域とn-領域の膜厚を適宜制御することが可能である。 The third semiconductor film 133 and the n + region 144a later function as a source region and a drain region, and the second semiconductor film 132 and the n region 144b function as an LDD region. Note that there is no interface between the n + region and the n region, and the interface varies depending on the relative donor element concentration. As described above, the second semiconductor film containing the donor-type element formed by the ion doping method or the ion implantation method can control the concentration profile depending on the addition conditions, and the n + region and n region films The thickness can be appropriately controlled.

なお、ドナー型元素が含まれる第2の半導体膜132、第3の半導体膜133、第2の半導体膜132aは、希ガス元素、代表的にはアルゴンが添加されることにより、結晶格子の歪が形成され、後に行われるゲッタリング工程で、より触媒元素をゲッタリングすることが可能である。   Note that the second semiconductor film 132, the third semiconductor film 133, and the second semiconductor film 132a containing a donor-type element are doped with a rare gas element, typically argon, so that distortion of the crystal lattice is increased. It is possible to getter the catalyst element more in the gettering step performed later.

触媒元素を有する層119、第1の半導体膜131、第2の半導体膜132、第3の半導体膜133を加熱して第1の半導体膜131を結晶化させ、第1の結晶性半導体膜141とすると共に、図1(E)の矢印で示すように、第1の結晶性半導体膜141に含まれる触媒元素を第2の半導体膜132、第3の半導体膜133に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。   The layer 119 including the catalytic element, the first semiconductor film 131, the second semiconductor film 132, and the third semiconductor film 133 are heated to crystallize the first semiconductor film 131, whereby the first crystalline semiconductor film 141 is obtained. In addition, as indicated by an arrow in FIG. 1E, the catalytic element contained in the first crystalline semiconductor film 141 is moved to the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133, and the catalytic element is moved. Gettering.

熱処理は脱水素化のための熱処理(400〜550℃、0.5〜2時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃〜650℃で1〜24時間)を行う。また、RTA(Rapid Thermal Anneal)、GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal)により結晶化を行っても良い。結晶化は半導体の結晶化を助長する触媒元素が接した半導体膜の部分でシリサイドが形成され、それを核として結晶化が進行する。同時にゲッタリングも行われ触媒元素の固溶度が高い第2の半導体膜132、第3の半導体膜133に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。   The heat treatment is a heat treatment for dehydrogenation (400 to 550 ° C., 0.5 to 2 hours) followed by a heat treatment for crystallization (550 to 650 ° C. for 1 to 24 hours). Further, crystallization may be performed by RTA (Rapid Thermal Anneal) or GRTA (Gas Rapid Thermal Anneal). In crystallization, silicide is formed in the portion of the semiconductor film in contact with the catalytic element that promotes crystallization of the semiconductor, and crystallization proceeds using the silicide as a nucleus. At the same time, gettering is performed, and the catalyst element is moved to the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 where the solid solubility of the catalyst element is high to getter the catalyst element.

この工程により、第1の結晶性半導体膜中の触媒元素がデバイス特性に影響を与えない濃度、即ち膜中のニッケル濃度が1×1018/cm3以下、望ましくは1×1017/cm3以下とすることができる。このような膜を第1の結晶性半導体膜141と示す。また、ゲッタリング後の触媒元素が移動した第2の半導体膜132及び第3の半導体膜133も同様に結晶化されているため、これらを合わせて第2の結晶性半導体膜142と示す。なお、本実施形態においては、ゲッタリング工程と共に、第2の結晶性半導体膜142中のドナー型元素の活性化を行っている。 By this step, the concentration at which the catalytic element in the first crystalline semiconductor film does not affect the device characteristics, that is, the nickel concentration in the film is 1 × 10 18 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 17 / cm 3. It can be as follows. Such a film is referred to as a first crystalline semiconductor film 141. In addition, since the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 to which the catalytic element after gettering has moved are crystallized in the same manner, they are collectively referred to as a second crystalline semiconductor film 142. In the present embodiment, the donor-type element in the second crystalline semiconductor film 142 is activated together with the gettering step.

次に、図1(F)に示すように、第2の結晶性半導体膜142上に第2のマスク143を形成し、該第2のマスクを用いて第2の結晶性半導体膜142及び第1の結晶性半導体膜141をエッチングして、図2(A)に示すような第1の半導体領域151及び第2の半導体領域152を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 1F, a second mask 143 is formed over the second crystalline semiconductor film 142, and the second crystalline semiconductor film 142 and the second crystalline semiconductor film 142 are formed using the second mask. One crystalline semiconductor film 141 is etched to form a first semiconductor region 151 and a second semiconductor region 152 as shown in FIG.

なお、以下の実施形態及び実施例のマスク形成工程において、半導体材料で形成される膜又は領域上に感光性材料を塗布する前には、半導体膜又は領域表面に、膜厚が数nm程度の絶縁膜を形成することが好ましい。この工程により半導体材料と感光性材料とが直接接触すること回避することが可能であり、不純物が半導体膜中に侵入するのを防止できる。なお、絶縁膜の形成方法としては、オゾン水等の酸化力のある溶液を塗布する方法、酸素プラズマ、オゾンプラズマを照射する方法等が挙げられる。   In the mask formation process of the following embodiments and examples, before applying a photosensitive material on a film or region formed of a semiconductor material, a film thickness of about several nanometers is formed on the surface of the semiconductor film or region. It is preferable to form an insulating film. This step can avoid direct contact between the semiconductor material and the photosensitive material, and can prevent impurities from entering the semiconductor film. Note that examples of a method for forming the insulating film include a method of applying an oxidizing solution such as ozone water, a method of irradiating oxygen plasma, ozone plasma, and the like.

第1の結晶性半導体膜141及び第2の結晶性半導体膜142は、Cl2、BCl3、SiCl4もしくはCCl4などを代表とする塩素系ガス、CF4、SF6、NF3、CHF3などを代表とするフッ素系ガス、あるいはO2を用いてエッチングすることができる。 The first crystalline semiconductor film 141 and the second crystalline semiconductor film 142 are made of chlorine gas such as Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4, or CCl 4 , CF 4 , SF 6 , NF 3 , and CHF 3. it can be etched using a fluorine-based gas or O 2, the like typified.

次に、第2のマスクを除去した後、膜厚200〜1000nm、好ましくは500〜1000nmの第3の導電層153を成膜する。次に、第3の導電層153上にレジストなどの感光性材料を塗布又し、露光、現像後、図2(B)に示すような第3のマスク161を形成する。   Next, after removing the second mask, a third conductive layer 153 having a thickness of 200 to 1000 nm, preferably 500 to 1000 nm is formed. Next, a photosensitive material such as a resist is applied over the third conductive layer 153, and after exposure and development, a third mask 161 as shown in FIG. 2B is formed.

第3の導電層153はスパッタ法、PVD法、CVD法、蒸着法等により基板全面に形成する。材料としては、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti等の金属を複数組み合わせて用いる事が出来る。また、これらの材料からなる導電層を積層して第3の導電層を形成することができる。第3の導電層は配線として機能する。配線抵抗を低下させるため、低抵抗材料を用いることが好ましい。ここでは膜厚100nmのMo上に膜厚500nmのAlと膜厚50nmのMoを積層する。Alは250℃以上の温度でスパイキングを発生しやすい。そこでAlの拡散防止を行うためにAl膜の上下を高融点金属Moで挟む。MoとAlはリン酸:硝酸:酢酸:水=72:2:10:16で混合された液でエッチングできる。また、種々のガスを選択してドライエッチングを行ってもよい。   The third conductive layer 153 is formed over the entire surface of the substrate by sputtering, PVD, CVD, vapor deposition, or the like. As a material, a plurality of metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, Al, Ta, Mo, Cd, Zn, Fe, and Ti can be used in combination. In addition, a third conductive layer can be formed by stacking conductive layers formed of these materials. The third conductive layer functions as a wiring. In order to reduce the wiring resistance, it is preferable to use a low resistance material. Here, Al having a thickness of 500 nm and Mo having a thickness of 50 nm are stacked on Mo having a thickness of 100 nm. Al tends to cause spiking at a temperature of 250 ° C. or higher. Therefore, in order to prevent Al diffusion, the upper and lower sides of the Al film are sandwiched between refractory metal Mo. Mo and Al can be etched with a mixture of phosphoric acid: nitric acid: acetic acid: water = 72: 2: 10: 16. In addition, dry etching may be performed by selecting various gases.

ここで、銅を配線として用いる場合のバリア膜としては、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタルなど窒素を含む絶縁性又は導電性の物質を用いるとよい。   Here, as a barrier film in the case of using copper as a wiring, an insulating or conductive substance containing nitrogen such as silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum nitride, titanium nitride, or tantalum nitride may be used.

次に、第3のマスク161を用いて第3の導電層を所望の形状にエッチングして、図2(B)に示すような、第4の導電層162、163、図7(B)及び(C)に示す第4の導電層167、169を形成する。第4の導電層162は電源線及び容量配線として機能し第4の導電層163は、駆動用TFTのソース電極又はドレイン電極として機能する。また、図7(C)に示す、第4の導電層167は信号線として機能し、第4の導電層169はスイッチング用ソース領域又はドレイン領域として機能する。このとき、第3の導電層を分断して、各配線及び各電極を形成すると共に、ソース配線又はドレイン配線の幅が細くなるようにエッチングすることで、後に形成される透過型表示装置の開口率を高めることが可能である。   Next, the third conductive layer is etched into a desired shape using the third mask 161, and the fourth conductive layers 162 and 163, FIG. 7B and FIG. Fourth conductive layers 167 and 169 shown in FIG. The fourth conductive layer 162 functions as a power supply line and a capacitor wiring, and the fourth conductive layer 163 functions as a source electrode or a drain electrode of the driving TFT. In addition, the fourth conductive layer 167 illustrated in FIG. 7C functions as a signal line, and the fourth conductive layer 169 functions as a switching source region or a drain region. At this time, the third conductive layer is divided to form each wiring and each electrode, and etching is performed so that the width of the source wiring or the drain wiring is narrowed. It is possible to increase the rate.

次に、第3のマスク161を用いて、第1の半導体領域152の露出部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域として機能する第3の半導体領域164、165を形成する。このとき、第2の半導体領域151の一部がオーバーエッチングされても良い。このときのオーバーエッチングされた第2の半導体領域を第4の半導体領域166と示す。第4の半導体領域166は、駆動用TFTのチャネル形成領域として機能する。一方、同様の工程によりスイッチング用TFTのチャネル形成領域として機能する第4の半導体領域168も形成する。   Next, the exposed portion of the first semiconductor region 152 is etched using the third mask 161 to form third semiconductor regions 164 and 165 that function as a source region and a drain region. At this time, part of the second semiconductor region 151 may be over-etched. The over-etched second semiconductor region at this time is referred to as a fourth semiconductor region 166. The fourth semiconductor region 166 functions as a channel formation region of the driving TFT. On the other hand, a fourth semiconductor region 168 that functions as a channel formation region of the switching TFT is also formed by the same process.

次に、第3のマスク161を除去した後、図2(C)に示すように、第4の導電層162、163及び第4の半導体領域166表面上に、パッシベーション膜として機能する膜厚50〜300nmの第4の絶縁膜171を成膜することが好ましい。パッシベーション膜は、プラズマCVD法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素(CN)、その他の絶縁性材料を用いて形成することができる。なお、パッシベーション膜は単層でも積層構造でもよい。ここでは、第4の半導体領域166の界面特性から酸化珪素、又は酸化窒化珪素を形成し、その上に窒化珪素膜、又は窒化酸化珪素膜を成膜することが好ましい。   Next, after removing the third mask 161, as shown in FIG. 2C, a film thickness 50 that functions as a passivation film over the surfaces of the fourth conductive layers 162 and 163 and the fourth semiconductor region 166 is obtained. A fourth insulating film 171 with a thickness of ˜300 nm is preferably formed. The passivation film is formed using a thin film formation method such as plasma CVD or sputtering, and silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, silicon oxynitride, aluminum oxynitride, or aluminum oxide, diamond-like carbon (DLC), nitrogen-containing carbon (CN) and other insulating materials can be used. Note that the passivation film may be a single layer or a laminated structure. Here, silicon oxide or silicon oxynitride is preferably formed from the interface characteristics of the fourth semiconductor region 166, and a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film is preferably formed thereover.

この後、第4の半導体領域166を水素雰囲気又は窒素雰囲気で加熱して水素化することが好ましい。なお、窒素雰囲気で加熱する場合は、第3の絶縁膜115に水素を含む絶縁膜を形成することが好ましい。   Thereafter, the fourth semiconductor region 166 is preferably hydrogenated by heating in a hydrogen atmosphere or a nitrogen atmosphere. Note that in the case where heating is performed in a nitrogen atmosphere, an insulating film containing hydrogen is preferably formed as the third insulating film 115.

以上の工程により、結晶性半導体膜を有するボトムゲ−ト構造チャネルエッチ型TFTを形成することができる。   Through the above steps, a bottom gate channel etch TFT having a crystalline semiconductor film can be formed.

次に、第4の絶縁膜171上に、膜厚500〜1500nmの第5の絶縁膜172を形成する。第5の絶縁膜172としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシリカガラスに代表されるシロキサンポリマー系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちSi−O−Si結合を含む無機シロキサンポリマー、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー、水素化シルセスキオキサンポリマー、水素化アルキルシルセスキオキサンポリマーに代表される珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサンポリマー系の絶縁材料を用いることができる。形成方法としては、CVD法、塗布法、印刷法等公知の手法を用いて形成する。なお、塗布法で形成することにより、第5の絶縁膜172の表面を平坦化することが可能である。ここでは、塗布法によりアクリル樹脂を塗布し焼成して、第5の絶縁膜172を形成する。   Next, a fifth insulating film 172 having a thickness of 500 to 1500 nm is formed over the fourth insulating film 171. As the fifth insulating film 172, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, other inorganic insulating materials, acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, or polyimide (polyimide) ), Aromatic polyamide, polybenzimidazole (polybenzimidazole), or a siloxane polymer-based material typified by silica glass as a starting material, Si—O among compounds composed of silicon, oxygen, and hydrogen -Inorganic siloxane polymer containing Si bond, alkyl siloxane polymer, alkyl silsesquioxane polymer, hydrogenated silsesquioxane polymer, hydrogen on silicon represented by hydrogenated alkyl silsesquioxane polymer is methyl or phenyl. It may be an organic siloxane polymer based insulating material which is substituted by an organic group such as. As a forming method, a known method such as a CVD method, a coating method, or a printing method is used. Note that the surface of the fifth insulating film 172 can be planarized by the application method. Here, the fifth insulating film 172 is formed by applying and baking an acrylic resin by a coating method.

なお、第4の絶縁膜171が、後に形成される第6の導電層175と第4の導電層162、163との間に寄生容量が生じない程度の膜厚を有する場合、第5の絶縁膜172は必ずしも必要ではない。   Note that when the fourth insulating film 171 has a thickness such that parasitic capacitance is not generated between the sixth conductive layer 175 and the fourth conductive layers 162 and 163 to be formed later, The film 172 is not necessarily required.

次に、第5の絶縁膜172上に第4のマスク(図示しない。)を形成した後、第5の絶縁膜172及び第4の絶縁膜171の一部をエッチングして、スイッチング用TFTのゲート電極として機能する第2の導電層112(図2(C))、122a(図7(A))を露出する。次に、第4のマスクを除去した後、膜厚500〜1500nm、好ましくは500〜1000nmの第5の導電層173を形成する。第5の導電層173は、走査線として機能する。   Next, after a fourth mask (not shown) is formed over the fifth insulating film 172, the fifth insulating film 172 and a part of the fourth insulating film 171 are etched to form the switching TFT. The second conductive layers 112 (FIG. 2C) and 122a (FIG. 7A) functioning as gate electrodes are exposed. Next, after removing the fourth mask, a fifth conductive layer 173 having a thickness of 500 to 1500 nm, preferably 500 to 1000 nm is formed. The fifth conductive layer 173 functions as a scan line.

第4のマスクは、第2のマスク143と同様の手法及び材料を適宜用いることが可能である。第5の導電層173の材料及び形成方法は、第3の導電層153と同様の材料及び形成方法を適宜選択すればよい。なお、配線抵抗を抑制するため、低抵抗材料を用いることが好ましい。   For the fourth mask, a method and a material similar to those of the second mask 143 can be used as appropriate. As a material and a formation method of the fifth conductive layer 173, a material and a formation method similar to those of the third conductive layer 153 may be selected as appropriate. In order to suppress wiring resistance, it is preferable to use a low resistance material.

以上の工程により、図2(C)、図7(A)及び図7(C)に示すような、第2の導電層111又は第2の導電層121、ゲート絶縁膜として機能する第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115、又は第1の絶縁膜123、チャネル形成領域として機能する第4の半導体領域166、ソース領域又はドレイン領域として機能する第3の半導体領域164、165、電源線として機能する第4の導電層162、及びソース電極又はドレイン電極として機能する第4の導電層163を有する駆動用TFT191を形成することができる。   Through the above steps, the second conductive layer 111 or the second conductive layer 121 as illustrated in FIGS. 2C, 7A, and 7C and the first conductive layer that functions as a gate insulating film. The insulating film 113, the second insulating film 114, the third insulating film 115, or the first insulating film 123, the fourth semiconductor region 166 functioning as a channel formation region, and the third functioning as a source region or a drain region A driving TFT 191 including the semiconductor regions 164 and 165, the fourth conductive layer 162 functioning as a power supply line, and the fourth conductive layer 163 functioning as a source electrode or a drain electrode can be formed.

また、図7(B)及び図7(C)に示すような、第2の導電層122a、ゲート絶縁膜として機能する第1の絶縁膜123、チャネル形成領域として機能する第4の半導体領域168、ソース領域又はドレイン領域として機能する第3の半導体領域164、165、信号線として機能する第4の導電層167、及びソース電極又はドレイン電極として機能する第4の導電層169を有するスイッチング用TFT192を形成する。   Further, as shown in FIGS. 7B and 7C, the second conductive layer 122a, the first insulating film 123 functioning as a gate insulating film, and the fourth semiconductor region 168 functioning as a channel formation region. , A switching TFT 192 including third semiconductor regions 164 and 165 functioning as a source region or a drain region, a fourth conductive layer 167 functioning as a signal line, and a fourth conductive layer 169 functioning as a source electrode or a drain electrode Form.

なお、スイッチング用TFT192のソース電極又はドレイン電極として機能する第2の導電層169は、駆動用TFT191のゲート電極として機能する第2の導電層121と接続している。また、スイッチング用TFT192のゲート電極として機能する122aは、走査線として機能する第5の導電層173と接続している。   Note that the second conductive layer 169 functioning as a source electrode or a drain electrode of the switching TFT 192 is connected to the second conductive layer 121 functioning as a gate electrode of the driving TFT 191. In addition, 122a functioning as a gate electrode of the switching TFT 192 is connected to a fifth conductive layer 173 functioning as a scanning line.

次に、第5の導電層173及び第5の絶縁膜172上に第6の絶縁膜174を形成する。第6の絶縁膜174としては、第5の絶縁膜172と同様の材料を適宜用いることが可能である。   Next, a sixth insulating film 174 is formed over the fifth conductive layer 173 and the fifth insulating film 172. As the sixth insulating film 174, a material similar to that of the fifth insulating film 172 can be used as appropriate.

次に、第6の絶縁膜174上に第5のマスク(図示しない。)を形成した後、第6の絶縁膜174、第5の絶縁膜172及び第4の絶縁膜171の一部をエッチングして、第4の導電層163の一部を露出する。次に、第5のマスクを除去した後、画素電極として機能する膜厚100〜200nmの第6の導電層175を形成する。第5のマスクは、第2のマスク143と同様の手法及び材料を適宜用いることが可能である。   Next, after a fifth mask (not shown) is formed over the sixth insulating film 174, the sixth insulating film 174, the fifth insulating film 172, and a part of the fourth insulating film 171 are etched. Then, a part of the fourth conductive layer 163 is exposed. Next, after removing the fifth mask, a sixth conductive layer 175 having a thickness of 100 to 200 nm which functions as a pixel electrode is formed. As the fifth mask, a method and a material similar to those of the second mask 143 can be used as appropriate.

第6の導電層175の形成方法としては、スパッタリング法、蒸着法、CVD法、塗布法等を適宜用いる。   As a method for forming the sixth conductive layer 175, a sputtering method, an evaporation method, a CVD method, a coating method, or the like is appropriately used.

なお、ここでは第5の導電層173としては走査線として機能する導電層を形成し、第6の導電層175としては第1の画素電極として機能する導電層を形成したが、これに限定されない。画素電極として機能する導電層を形成した後、走査線として機能する導電層を形成してもよい。   Note that although a conductive layer functioning as a scan line is formed as the fifth conductive layer 173 and a conductive layer functioning as the first pixel electrode is formed as the sixth conductive layer 175 here, the invention is not limited to this. . After the conductive layer functioning as the pixel electrode is formed, the conductive layer functioning as the scanning line may be formed.

以上の工程により、アクティブマトリクス基板を形成することが可能である。   Through the above steps, an active matrix substrate can be formed.

次に、図2(D)に示すように、第6の導電層175及び第6の絶縁膜174上に第7の絶縁膜181を形成する。第7の絶縁膜181は、第6の導電層175の端部を囲む隔壁層として機能する。第7の絶縁膜181としては、有機材料からなるが、感光性と非感光性のどちらを用いてもよい。但し、感光性の材料を用いると、その側壁は曲率半径が連続的に変化する形状となり、後に形成する発光物質を含む層が段切れすることなく、形成することができる。特に、ネガ型の感光性の材料を用いると、第7の絶縁膜181の上端部に第1の曲率半径を有する曲面、第7の絶縁膜181の下端部に第2の曲率半径を有する曲面が設けられる。第1及び第2の曲率半径は0.2〜3μm、第7の絶縁膜181の角度は35度以上とすることが好ましい。また、ポジ型の感光性の材料を用いると、第7の絶縁膜181の上端部のみに曲率半径を有する曲面が設けられる。図示する断面構造では、ネガ型の感光性材料を用いたときの場合を示している。   Next, as illustrated in FIG. 2D, a seventh insulating film 181 is formed over the sixth conductive layer 175 and the sixth insulating film 174. The seventh insulating film 181 functions as a partition layer surrounding the end portion of the sixth conductive layer 175. The seventh insulating film 181 is made of an organic material, but may be either photosensitive or non-photosensitive. However, when a photosensitive material is used, the side wall has a shape in which the radius of curvature continuously changes, and a layer containing a light-emitting substance to be formed later can be formed without being cut off. In particular, when a negative photosensitive material is used, a curved surface having a first radius of curvature at the upper end portion of the seventh insulating film 181 and a curved surface having a second radius of curvature at the lower end portion of the seventh insulating film 181. Is provided. The first and second curvature radii are preferably 0.2 to 3 μm, and the angle of the seventh insulating film 181 is preferably 35 degrees or more. In addition, when a positive photosensitive material is used, a curved surface having a radius of curvature is provided only at the upper end portion of the seventh insulating film 181. The cross-sectional structure shown in the figure shows a case where a negative photosensitive material is used.

次に、第6の導電層175及び第7の絶縁膜181上に発光物質を含む層182及び第7の導電層183を形成する。第7の導電層183は、第2の画素電極として機能する。第1の画素電極として機能する第6の導電層175及び第2の画素電極として機能する第7の導電層183は、仕事関数を考慮して材料を選択する必要がある。但し第1の画素電極及び第2の画素電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。駆動用TFTの極性がpチャネル型である場合、第1の画素電極を陽極、第2の画素電極を陰極とするとよい。また、駆動用TFTの極性がnチャネル型である場合、第1の画素電極を陰極、第2の画素電極を陽極とすると好ましい。   Next, a layer 182 containing a light-emitting substance and a seventh conductive layer 183 are formed over the sixth conductive layer 175 and the seventh insulating film 181. The seventh conductive layer 183 functions as a second pixel electrode. The materials of the sixth conductive layer 175 functioning as the first pixel electrode and the seventh conductive layer 183 functioning as the second pixel electrode need to be selected in consideration of the work function. However, each of the first pixel electrode and the second pixel electrode can be an anode or a cathode depending on the pixel configuration. When the polarity of the driving TFT is a p-channel type, the first pixel electrode may be an anode and the second pixel electrode may be a cathode. In the case where the polarity of the driving TFT is an n-channel type, it is preferable that the first pixel electrode be a cathode and the second pixel electrode be an anode.

陽極の材料としては、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。陽極側を光の取り出し方向とするのであれば、透明導電材料(インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2))、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)等を用いればよい。また、陽極側を遮光性とするのであれば、TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Al等の単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。あるいは、上記の遮光性を有する膜の上に上述した透明導電性材料を積層する方法でもよい。 As an anode material, it is preferable to use a conductive material having a large work function. If the anode side is the light extraction direction, a transparent conductive material (indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide, zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 )), indium oxide Zinc (IZO), zinc oxide added with gallium (GZO), or the like may be used. In addition, if the anode side is made light-shielding, a laminate of titanium nitride and a film mainly composed of aluminum in addition to a single layer film such as TiN, ZrN, Ti, W, Ni, Pt, Cr, Al, A three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as its main component, and a titanium nitride film can be used. Or the method of laminating | stacking the transparent conductive material mentioned above on the film | membrane which has said light-shielding property may be sufficient.

また、陰極の材料としては、仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Liなど)の他、YbやEr等の希土類金属を用いて形成することもできる。また、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)、Ti(チタン)、タンタル(Ta)などの金属材料、又は該金属材料と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料、若しくは該金属の窒化物である窒化チタン(TiN)、窒化タンタル(TaN)、若しくは1〜20at%のニッケルを含むアルミニウムを用いて形成することもできる。   Moreover, it is preferable to use a conductive material having a small work function as the material of the cathode. Specifically, alkaline metals such as Li and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, and Sr, and these are used. In addition to alloys including Mg (Ag, Al: Li, etc.), rare earth metals such as Yb and Er can also be used. Further, a metal material such as Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), Al (aluminum), Ti (titanium), and tantalum (Ta), or a concentration less than the stoichiometric composition ratio with the metal material. It is also possible to use a metal material containing nitrogen, or titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), or aluminum containing 1 to 20 at% nickel which is a nitride of the metal.

また、陰極側を光の取り出し方向とする場合は、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属を含む超薄膜と、透明導電膜(透明導電材料(インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2))、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)等)との積層構造を用いればよい。あるいは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と電子輸送材料を共蒸着した電子注入層を形成し、その上に透明導電膜を積層してもよい。 When the cathode side is the light extraction direction, an ultrathin film containing an alkali metal such as Li or Cs and an alkaline earth metal such as Mg, Ca, or Sr, a transparent conductive film (transparent conductive material (indium tin Oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 )), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide with gallium added (GZO), etc.) A stacked structure may be used. Alternatively, an electron injection layer in which an alkali metal or alkaline earth metal and an electron transport material are co-evaporated may be formed, and a transparent conductive film may be stacked thereon.

なお、第6の導電層175または第7の導電層183として用いることが可能な、酸化珪素を含むITOは、通電、或いは熱処理によって結晶化しにくく表面の平坦性が高い材料である。   Note that ITO containing silicon oxide, which can be used as the sixth conductive layer 175 or the seventh conductive layer 183, is a material that is difficult to crystallize by energization or heat treatment and has high surface flatness.

ここでは、駆動用TFTとしてnチャネル型TFTを用いているため、第6の導電層175は、窒化タンタルからなる下層と、酸化珪素を含むITOからなる上層との積層構造で形成する。また、第7の導電層183酸化珪素を含むITOで形成する。   Here, since an n-channel TFT is used as the driving TFT, the sixth conductive layer 175 is formed with a stacked structure of a lower layer made of tantalum nitride and an upper layer made of ITO containing silicon oxide. The seventh conductive layer 183 is formed using ITO containing silicon oxide.

ここでは、駆動用TFTとしてnチャネル型TFTを用いているため、発光物質を含む層182は、第6の導電層175(陰極)側から順に、EIL(電子注入層、)ETL(電子輸送層)、EML(発光層)、HTL(ホール輸送層)、HIL(ホール注入層)の順に積層されている。なお、発光物質を含む層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることができる。   Here, since an n-channel TFT is used as the driving TFT, the layer 182 containing a light-emitting substance has an EIL (electron injection layer) ETL (electron transport layer) sequentially from the sixth conductive layer 175 (cathode) side. ), EML (light emitting layer), HTL (hole transport layer), and HIL (hole injection layer). Note that the layer containing a light-emitting substance can have a single-layer structure or a mixed structure in addition to a stacked structure.

また、水分や脱ガスによるダメージから発光素子を保護するため、第7の導電層183を覆う保護膜185を設けることが好ましい。保護膜185としては、PCVD法による緻密な無機絶縁膜(SiNx:x>0、SiNxy:x>y>0、など)、スパッタ法による緻密な無機絶縁膜(SiNx:x>0、SiNxy:x>y>0、など)、炭素を主成分とする薄膜(DLC(ダイアモンドライクカーボン)膜、CN膜、アモルファスカーボン膜)、金属酸化物膜(WO2、CaF2、Al23など)などを用いることが好ましい。 In addition, in order to protect the light-emitting element from damage due to moisture or degassing, it is preferable to provide a protective film 185 that covers the seventh conductive layer 183. As the protective film 185, a dense inorganic insulating film (SiN x : x> 0, SiN x O y : x>y> 0, etc.) by a PCVD method, or a dense inorganic insulating film (SiN x : x> by a sputtering method). 0, SiN x O y: x >y> 0, etc.), thin film mainly containing carbon (DLC (diamond-like carbon) film, CN film, an amorphous carbon film), a metal oxide film (WO 2, CaF 2 It is preferable to use Al 2 O 3 or the like.

なお、発光素子184は第1の画素電極として機能する第6の導電層175、発光物質を含む層182、及び第2の画素電極として機能する第7の導電層183で形成される。   Note that the light-emitting element 184 is formed of a sixth conductive layer 175 functioning as a first pixel electrode, a layer 182 containing a light-emitting substance, and a seventh conductive layer 183 functioning as a second pixel electrode.

本実施形態で形成されるチャネルエッチ型TFTは、ゲート電極に耐熱性の高い材料を用いており、また活性化工程、ゲッタリング工程、及び結晶化工程の加熱処理を同時に行った後、低抵抗材料を用いて信号線、走査線等の配線を形成している。このため、結晶性を有し、不純物金属元素が少なく、配線抵抗の低いTFTを形成することが可能である。また、本発明の表示装置は、絶縁膜上に画素電極を形成することが可能であり、開口率を増加させることが可能である。   The channel etch type TFT formed in this embodiment uses a material having high heat resistance for the gate electrode, and after performing the heat treatment in the activation process, the gettering process, and the crystallization process at the same time, the low resistance Wirings such as signal lines and scanning lines are formed using a material. Therefore, a TFT having crystallinity, a small amount of impurity metal elements, and low wiring resistance can be formed. In the display device of the present invention, a pixel electrode can be formed over the insulating film, and the aperture ratio can be increased.

このため、結晶性半導体膜で形成され、非晶質半導体膜で形成されるボトムゲ−ト構造チャネルエッチ型TFTと比較して移動度が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、ドナー型元素に加え、触媒元素をも含む。このため、半導体領域との接触抵抗の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な半導体装置を作製することが可能である。   For this reason, it is formed of a crystalline semiconductor film and has higher mobility than a bottom gate channel etch TFT formed of an amorphous semiconductor film. Further, the source region and the drain region contain a catalyst element in addition to the donor element. For this reason, a source region and a drain region having low contact resistance with the semiconductor region can be formed. As a result, a semiconductor device that requires high-speed operation can be manufactured.

また、非晶質半導体膜で形成されるTFTと比較して、しきい値のずれが生じにくく、TFT特性のバラツキを低減することが可能である。このため、非晶質半導体膜で形成されるTFTをスイッチング素子として用いた表示装置と比較して、表示ムラを低減することが可能であり、信頼性の高い表示装置を作製することが可能である。   Further, as compared with a TFT formed using an amorphous semiconductor film, a threshold shift is less likely to occur, and variation in TFT characteristics can be reduced. Therefore, compared to a display device using a TFT formed using an amorphous semiconductor film as a switching element, display unevenness can be reduced and a highly reliable display device can be manufactured. is there.

更には、結晶化、活性化、及びゲッタリング工程を同時に行う一度の加熱により、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をもゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能である。このようなTFTを表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。   Furthermore, the off-current can be reduced because the metal element mixed in the semiconductor film in the film formation stage is also gettered by one-time heating for simultaneously performing the crystallization, activation, and gettering steps. . By providing such a TFT in a switching element of a display device, contrast can be improved.

(実施形態2)
本実施形態では、実施形態1で示した結晶性半導体膜を有するボトムゲ−ト構造チャネルエッチ型TFTとは異なる作製工程について図3を用いて説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment mode, a manufacturing process different from that of the bottom gate structure channel etch type TFT having the crystalline semiconductor film shown in Embodiment Mode 1 will be described with reference to FIGS.

図3(A)に示すように、基板101上に第1の導電層102を形成し、第1の導電層上に通常のリソグラフィ−工程を行い、第1のマスク103、104を形成する。   As shown in FIG. 3A, a first conductive layer 102 is formed over a substrate 101, and a normal lithography process is performed on the first conductive layer, whereby first masks 103 and 104 are formed.

次に、図3(B)に示すように、第1のマスク103、104を用いて、第1の導電層102をエッチングして、第2の導電層111、112を形成する。第2の導電層111は、駆動用TFTのゲート電極として機能し、第2の導電層112は、スイッチング用TFTのゲート電極として機能する。   Next, as illustrated in FIG. 3B, the first conductive layer 102 is etched using the first masks 103 and 104 to form second conductive layers 111 and 112. The second conductive layer 111 functions as a gate electrode of the driving TFT, and the second conductive layer 112 functions as a gate electrode of the switching TFT.

次に、第1のマスクを除去した後、膜厚10〜200nm、好ましくは50〜100nmの第1の絶縁膜113を形成し、第1の絶縁膜上113に膜厚50〜250nm、好ましくは100〜200nmの第2の絶縁膜114を形成し、第2の絶縁膜114上に膜厚0.1〜10nm、好ましくは1〜3nmの第3の絶縁膜115を形成する。   Next, after removing the first mask, a first insulating film 113 with a thickness of 10 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm, is formed, and a thickness of 50 to 250 nm, preferably with respect to the first insulating film 113 is formed. A second insulating film 114 with a thickness of 100 to 200 nm is formed, and a third insulating film 115 with a thickness of 0.1 to 10 nm, preferably 1 to 3 nm, is formed over the second insulating film 114.

第1、第2、第3の絶縁膜113、114、115上に真空の状態を保ったまま連続して第1の半導体膜116を成膜する。次に、第1の半導体膜116上には触媒元素を有する層117を形成する。第1の半導体膜116は、実施形態1の第1の半導体膜131と、触媒元素を有する層117は、実施形態1の触媒元素を有する層117と、それぞれ同様の材料及び手法を用いて形成することができる。   A first semiconductor film 116 is continuously formed on the first, second, and third insulating films 113, 114, and 115 while maintaining a vacuum state. Next, a layer 117 including a catalytic element is formed over the first semiconductor film 116. The first semiconductor film 116 is formed using the same material and method as the first semiconductor film 131 of the first embodiment, and the layer 117 having a catalytic element is the same as the layer 117 having the catalytic element of the first embodiment. can do.

次に、TFTのチャネル領域となる領域に3族元素(13族元素、以下、アクセプター型元素と示す。)、または5族元素(15族元素、以下、ドナー型元素と示す。)を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。   Next, a group 3 element (Group 13 element, hereinafter referred to as an acceptor type element) or a Group 5 element (Group 15 element, hereinafter referred to as a donor type element) has a low concentration in a region to be a channel region of the TFT. A channel doping process to be added to the entire surface or selectively.

次に、図3(D)に示すように、触媒元素を有する層117上に、真空の状態を保ったまま第2の半導体膜132と第3の半導体膜133を形成する。第2の半導体膜132は膜厚30〜200nm、好ましくは50〜100nmである。第3の半導体膜133は30〜200nm、好ましくは50〜100nmである。低濃度不純物領域(以下、n-領域と示す。)である第2の半導体膜132、その上に高濃度不純物領域(以下、n+領域と示す。)である第3の半導体領域133の積層構造である。なお、第2の半導体膜132と第3の半導体膜133は、ドナー型元素が含まれる半導体である。 Next, as illustrated in FIG. 3D, the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 are formed over the layer 117 including the catalytic element while maintaining a vacuum state. The second semiconductor film 132 has a thickness of 30 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm. The third semiconductor film 133 is 30 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm. A second semiconductor film 132 which is a low concentration impurity region (hereinafter referred to as an n region) and a third semiconductor region 133 which is a high concentration impurity region (hereinafter referred to as an n + region) are stacked thereover. Structure. Note that the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 are semiconductors containing a donor-type element.

なお、ドナー型元素が含まれる第3の半導体膜133は、希ガス元素、代表的にはアルゴンが添加されることにより、結晶格子の歪が形成され、後に行われるゲッタリング工程で、より効果的に触媒元素をゲッタリングすることが可能である。   Note that the third semiconductor film 133 containing the donor element is added with a rare gas element, typically argon, so that distortion of the crystal lattice is formed, and the third semiconductor film 133 is more effective in the gettering step performed later. In particular, it is possible to getter the catalytic element.

第1の半導体膜116、触媒元素を有する層117、第2の半導体膜132、第3の半導体膜133を加熱して、第1の半導体膜116を結晶化させ、第1の結晶性半導体膜141とすると共に、図3(E)の矢印で示すように、第1の結晶性半導体膜141に含まれる触媒元素を第2の半導体膜132、第3の半導体膜133に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。熱処理は、実施形態1と同様に行うことができる。   The first semiconductor film 116, the layer 117 having a catalytic element, the second semiconductor film 132, and the third semiconductor film 133 are heated to crystallize the first semiconductor film 116, whereby the first crystalline semiconductor film 141, and as indicated by an arrow in FIG. 3E, the catalyst element contained in the first crystalline semiconductor film 141 is moved to the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133, thereby Gettering elements. The heat treatment can be performed in the same manner as in the first embodiment.

この工程により、第1の結晶性半導体膜中の触媒元素がデバイス特性に影響を与えない濃度、即ち膜中のニッケル濃度が1×1018/cm3以下、望ましくは1×1017/cm3以下とすることができる。このような膜を第1の結晶性半導体膜141と示す。また、ゲッタリング後の触媒元素が移動した第2の半導体膜132と第3の半導体膜133も同様に結晶化されているため、これらを合わせて第2の結晶性半導体膜142と示す。なお、本実施形態においては、ゲッタリング工程と共に、第2の結晶性半導体膜142中のドナー型元素の活性化を行っている。 By this step, the concentration at which the catalytic element in the first crystalline semiconductor film does not affect the device characteristics, that is, the nickel concentration in the film is 1 × 10 18 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 17 / cm 3. It can be as follows. Such a film is referred to as a first crystalline semiconductor film 141. In addition, since the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 to which the catalytic element after gettering has moved are crystallized in the same manner, they are collectively referred to as a second crystalline semiconductor film 142. In the present embodiment, the donor-type element in the second crystalline semiconductor film 142 is activated together with the gettering step.

次に、図3(F)に示すように、第2の結晶性半導体膜142上に第2のマスク143を形成し、該第2のマスク143を用いて第2の結晶性半導体膜142及び第1の結晶性半導体膜141をエッチングして、図2(A)に示すような第2の半導体領域151及び第3の半導体領域152を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 3F, a second mask 143 is formed over the second crystalline semiconductor film 142, and the second crystalline semiconductor film 142 and the second mask 143 are used to form the second mask 143. The first crystalline semiconductor film 141 is etched to form a second semiconductor region 151 and a third semiconductor region 152 as shown in FIG.

以下、実施形態1と同様の工程により、ボトムゲ−ト構造チャネルエッチ型TFTを形成することができる。   Thereafter, a bottom gate channel etch TFT can be formed by the same process as in the first embodiment.

(実施形態3)
本実施形態においては、結晶性半導体膜を有するボトムゲ−ト構造チャネル保護型TFTの発光素子を駆動する素子として有するアクティブマトリクス基板の作製工程を、図4、図5、及び図38を用いて説明する。本実施形態では、発光素子を駆動する素子として、スイッチング用TFTと駆動用TFTとを有する発光素子を代表例として示す。図4及び図5は、スイッチング用TFTのゲート電極と走査線の接続部、駆動用TFT、及び発光素子を示す断面図である。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a manufacturing process of an active matrix substrate having an element for driving a light emitting element of a bottom gate structure channel protection type TFT having a crystalline semiconductor film will be described with reference to FIGS. To do. In this embodiment, a light emitting element having a switching TFT and a driving TFT is shown as a representative example as an element for driving the light emitting element. 4 and 5 are cross-sectional views showing a connection portion between a gate electrode of a switching TFT and a scanning line, a driving TFT, and a light emitting element.

図4(A)に示すように、基板101上に第1の導電層102を形成し、第1の導電層上に通常のリソグラフィ−工程を行い、第1のマスク103、104を形成する。   As shown in FIG. 4A, a first conductive layer 102 is formed over a substrate 101, and a normal lithography process is performed on the first conductive layer to form first masks 103 and 104.

次に、図4(B)に示すように、第1のマスクを用いて、第1の導電層102をエッチングして、第2の導電層111、112を形成する。第2の導電層111は、駆動用TFTのゲート電極として機能し、第2の導電層112は、スイッチング用TFTのゲート電極として機能する。   Next, as illustrated in FIG. 4B, the first conductive layer 102 is etched using the first mask to form second conductive layers 111 and 112. The second conductive layer 111 functions as a gate electrode of the driving TFT, and the second conductive layer 112 functions as a gate electrode of the switching TFT.

次に、第1のマスクを除去した後、膜厚10〜200nm、好ましくは50〜100nmの第1の絶縁膜113を形成し、第1の絶縁膜113上に膜厚50〜250nm、好ましくは100〜200nmの第2の絶縁膜114を形成し、第2の絶縁膜114上に膜厚0.1〜10nm、好ましくは1〜3nmの第3の絶縁膜115を形成する。   Next, after removing the first mask, a first insulating film 113 with a thickness of 10 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm, is formed, and a thickness of 50 to 250 nm, preferably with respect to the first insulating film 113 is formed. A second insulating film 114 with a thickness of 100 to 200 nm is formed, and a third insulating film 115 with a thickness of 0.1 to 10 nm, preferably 1 to 3 nm, is formed over the second insulating film 114.

第3の絶縁膜115上には触媒元素を有する層119を形成する。触媒元素を有する層119は、実施形態1と同様の触媒元素を用いることができる。   A layer 119 including a catalytic element is formed over the third insulating film 115. For the layer 119 having a catalytic element, the same catalytic element as in Embodiment 1 can be used.

次に、図4(C)に示すように、触媒元素を有する層119上に膜厚50〜200nm、好ましくは100から150nmの第1の半導体膜131を形成する。次に、真空の状態を保ったまま第1の半導体膜131上に絶縁膜を形成し、選択的にエッチングすることによって第1の導電膜の直上に膜厚50〜300nm、好ましくは100〜200nmのチャネル保護用絶縁膜128を形成する。チャネル保護用絶縁膜128は窒化珪素(SiNx)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)、酸化珪素(SiOx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)などから単膜、積層膜など適宜用いることができる。   Next, as illustrated in FIG. 4C, a first semiconductor film 131 with a thickness of 50 to 200 nm, preferably 100 to 150 nm, is formed over the layer 119 containing a catalytic element. Next, an insulating film is formed over the first semiconductor film 131 while maintaining a vacuum state, and is selectively etched to have a film thickness of 50 to 300 nm, preferably 100 to 200 nm, immediately above the first conductive film. The channel protective insulating film 128 is formed. The channel protective insulating film 128 is made of silicon nitride (SiNx), silicon nitride oxide (SiNxOy) (x> y), silicon oxide (SiOx), silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y), or the like. It can be used as appropriate.

第1の半導体膜131成膜後にチャネルドープ工程を全面または選択的に行っても良い。   A channel doping process may be performed on the entire surface or selectively after the formation of the first semiconductor film 131.

次に、図4(D)に示すように、チャネル保護用絶縁膜128上に第2の半導体膜132と第3の半導体膜133を形成する。第2の半導体膜132は30〜200nm、好ましくは50〜100nmである。第3の半導体膜133は30〜200nm、好ましくは50〜100nmである。低濃度不純物領域(以下、n-領域と示す。)である第2の半導体膜132、その上に高濃度不純物領域(以下、n+領域と示す。)である第3の半導体膜133の積層構造である。 Next, as illustrated in FIG. 4D, the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 are formed over the channel protection insulating film 128. The second semiconductor film 132 is 30 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm. The third semiconductor film 133 is 30 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm. A second semiconductor film 132 which is a low concentration impurity region (hereinafter referred to as an n region) and a third semiconductor film 133 which is a high concentration impurity region (hereinafter referred to as an n + region) are stacked thereover. It is a structure.

第2の半導体膜132と第3の半導体膜133は、ドナー型元素が含まれる半導体であり、実施形態1と同様に形成することができる。   The second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 are semiconductors containing a donor element and can be formed in a manner similar to that of Embodiment 1.

触媒元素を有する層119、第1の半導体膜131、第2の半導体膜132、第3の半導体膜133を加熱して、第1の半導体膜131を結晶化させ第1の結晶性半導体膜141とすると共に、図4(E)の矢印で示すように、第1の結晶性半導体膜141に含まれる触媒元素を第2の半導体膜132、第3の半導体膜133に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。熱処理は、実施形態1と同様に行うことができる。この工程により、第1の結晶性半導体膜中の触媒元素がデバイス特性に影響を与えない濃度、即ち膜中のニッケル濃度が1×1018/cm3以下、望ましくは1×1017/cm3以下とすることができる。このような膜を第1の結晶性半導体膜141と示す。また、ゲッタリング後の触媒元素が移動した第2の半導体膜132と第3の半導体膜133も同様に結晶化されているため、これらを合わせて第2の結晶性半導体膜142と示す。なお、本実施形態においては、ゲッタリング工程と共に、第2の結晶性半導体膜142中のドナー型元素の活性化を行っている。 The layer 119 having a catalytic element, the first semiconductor film 131, the second semiconductor film 132, and the third semiconductor film 133 are heated to crystallize the first semiconductor film 131, thereby causing the first crystalline semiconductor film 141 to be crystallized. 4E, the catalyst element contained in the first crystalline semiconductor film 141 is moved to the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133, so that the catalyst element Gettering. The heat treatment can be performed in the same manner as in the first embodiment. By this step, the concentration at which the catalytic element in the first crystalline semiconductor film does not affect the device characteristics, that is, the nickel concentration in the film is 1 × 10 18 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 17 / cm 3. It can be as follows. Such a film is referred to as a first crystalline semiconductor film 141. In addition, since the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 to which the catalytic element after gettering has moved are crystallized in the same manner, they are collectively referred to as a second crystalline semiconductor film 142. In the present embodiment, the donor-type element in the second crystalline semiconductor film 142 is activated together with the gettering step.

次に、図4(F)に示すように、第2の結晶性半導体膜142上に第2のマスク143を形成し、該第2のマスクを用いて第2の結晶性半導体膜142及び第1の結晶性半導体膜141をエッチングして、図5(A)に示すような第1の半導体領域151及び第2の半導体領域152を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 4F, a second mask 143 is formed over the second crystalline semiconductor film 142, and the second crystalline semiconductor film 142 and the second crystalline semiconductor film 142 are formed using the second mask. One crystalline semiconductor film 141 is etched to form a first semiconductor region 151 and a second semiconductor region 152 as shown in FIG.

第1の結晶性半導体膜141及び第2の結晶性半導体膜142は、実施形態1と同様にエッチングすることが可能である。   The first crystalline semiconductor film 141 and the second crystalline semiconductor film 142 can be etched similarly to Embodiment Mode 1.

次に、第2のマスクを除去した後、膜厚200〜1000nm、好ましくは500〜1000nmの第3の導電層153を成膜する。次に、第3の導電層153上にレジストなどの感光性材料を塗布又し、露光、現像後、図5(A)に示すような第3のマスク161を形成する。   Next, after removing the second mask, a third conductive layer 153 having a thickness of 200 to 1000 nm, preferably 500 to 1000 nm is formed. Next, a photosensitive material such as a resist is applied over the third conductive layer 153, and after exposure and development, a third mask 161 as shown in FIG. 5A is formed.

第3の導電層153は実施形態1と同様に形成することが可能である。   The third conductive layer 153 can be formed in a manner similar to that of Embodiment 1.

次に、第3のマスク161を用いて第3の導電層を所望の形状にエッチングして、第4の導電層162、163を形成する。第4の導電層162は電源線及び容量配線として機能し第4の導電層163は、駆動用TFTのソース電極又はドレイン電極として機能する。   Next, the third conductive layer is etched into a desired shape using the third mask 161 to form fourth conductive layers 162 and 163. The fourth conductive layer 162 functions as a power supply line and a capacitor wiring, and the fourth conductive layer 163 functions as a source electrode or a drain electrode of the driving TFT.

次に、第3のマスク161を用いて、第2の半導体領域152の露出部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域として機能する第3の半導体領域164、165を形成する。このとき、チャネル保護用絶縁膜128が第1の半導体領域152の露出部をエッチングする際、部分的にエッチングされる。そのため第2の半導体領域151がオ−バ−エッチングされる事はない。エッチングされないだけでなくエッチング時のプラズマダメ−ジも防ぐことができ、TFT特性のばらつきや異常点を無くす事が可能である。これによって形成された第2の半導体領域を第4の半導体領域166と示す。第4の半導体領域166は、駆動用TFTのチャネル形成領域として機能する。   Next, the exposed portion of the second semiconductor region 152 is etched using the third mask 161 to form third semiconductor regions 164 and 165 that function as a source region and a drain region. At this time, the channel protection insulating film 128 is partially etched when the exposed portion of the first semiconductor region 152 is etched. Therefore, the second semiconductor region 151 is not over-etched. In addition to being not etched, plasma damage during etching can be prevented, and variations in TFT characteristics and abnormal points can be eliminated. The second semiconductor region thus formed is referred to as a fourth semiconductor region 166. The fourth semiconductor region 166 functions as a channel formation region of the driving TFT.

次に、第3のマスクを除去した後、図5(C)に示すように、第4の導電層162、163及び第4の半導体領域166表面上に、パッシベーション膜として機能する膜厚100〜300nmの第4の絶縁膜171を成膜することが好ましい。   Next, after removing the third mask, as shown in FIG. 5C, a film thickness of 100 to 100 that functions as a passivation film is formed on the surfaces of the fourth conductive layers 162 and 163 and the fourth semiconductor region 166. A fourth insulating film 171 with a thickness of 300 nm is preferably formed.

この後、第4の半導体領域166を水素雰囲気又は窒素雰囲気で加熱して水素化することが好ましい。なお、窒素雰囲気で加熱する場合は、第4の絶縁膜171に水素を含む絶縁膜を形成することが好ましい。   Thereafter, the fourth semiconductor region 166 is preferably hydrogenated by heating in a hydrogen atmosphere or a nitrogen atmosphere. Note that in the case where heating is performed in a nitrogen atmosphere, an insulating film containing hydrogen is preferably formed as the fourth insulating film 171.

以上の工程により、結晶性半導体膜を有するチャネル保護型TFTを形成することができる。   Through the above process, a channel protective TFT having a crystalline semiconductor film can be formed.

この後、実施形態1と同様の工程により、図5(C)に示すような、第2の導電層122aに接続する第5の導電層173を形成してアクティブマトリクス基板を形成することが可能である。   After that, by the same process as in Embodiment Mode 1, an active matrix substrate can be formed by forming a fifth conductive layer 173 connected to the second conductive layer 122a as shown in FIG. 5C. It is.

次に、図5(D)に示すように、実施形態1と同様の工程により、第6の導電層175及び第6の絶縁膜174上に第7の絶縁膜181を形成し、その上に発光素子184を形成することができる。   Next, as illustrated in FIG. 5D, a seventh insulating film 181 is formed over the sixth conductive layer 175 and the sixth insulating film 174 by the same process as that in Embodiment 1, and is formed thereon. A light-emitting element 184 can be formed.

本実施形態で形成されるチャネル保護型TFTは、ゲート電極に耐熱性の高い材料を用いており、また活性化工程、ゲッタリング工程、及び結晶化工程を同時に行う加熱処理を行った後、低抵抗材料を用いて信号線、走査線等の配線を形成している。このため、結晶性を有し、不純物金属元素が少なく、配線抵抗の低いTFTを形成することが可能である。また、本発明の表示装置は、絶縁膜上に画素電極を形成することが可能であり、開口率を増加させることが可能である。   The channel protection type TFT formed in this embodiment uses a material having high heat resistance for the gate electrode, and after performing heat treatment for simultaneously performing the activation process, the gettering process, and the crystallization process, Wirings such as signal lines and scanning lines are formed using a resistance material. Therefore, a TFT having crystallinity, a small amount of impurity metal elements, and low wiring resistance can be formed. In the display device of the present invention, a pixel electrode can be formed over the insulating film, and the aperture ratio can be increased.

(実施形態4)
本実施形態では、実施形態3で示した結晶性半導体膜を有するチャネル保護型TFTとは異なる作製工程について図6を用いて説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a manufacturing process different from that of the channel protection type TFT having the crystalline semiconductor film described in Embodiment Mode 3 will be described with reference to FIGS.

図6(A)に示すように、実施形態1と同様に、基板101上に第1の導電層102を形成し、第1の導電層上に通常のリソグラフィ−工程を行い、第1のマスク103、104を形成する。   As shown in FIG. 6A, as in the first embodiment, a first conductive layer 102 is formed over a substrate 101, a normal lithography process is performed on the first conductive layer, and a first mask is formed. 103 and 104 are formed.

次に、図6(B)に示すように、第1のマスクを用いて、第1の導電層102をエッチングして、第2の導電層111、112を形成する。第2の導電層111は、駆動用TFTのゲート電極として機能し、第2の導電層112は、スイッチング用TFTのゲート電極として機能する。   Next, as illustrated in FIG. 6B, the first conductive layer 102 is etched using the first mask to form second conductive layers 111 and 112. The second conductive layer 111 functions as a gate electrode of the driving TFT, and the second conductive layer 112 functions as a gate electrode of the switching TFT.

次に、第1のマスクを除去した後、膜厚10〜200nm、好ましくは50〜100nmの第1の絶縁膜113を形成し、第1の絶縁膜113上に膜厚50〜250nm、好ましくは100〜200nmの第2の絶縁膜114を形成し、第2の絶縁膜114上に膜厚0.1〜10nm、好ましくは1〜3nmの第3の絶縁膜115を形成する。   Next, after removing the first mask, a first insulating film 113 with a thickness of 10 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm, is formed, and a thickness of 50 to 250 nm, preferably with respect to the first insulating film 113 is formed. A second insulating film 114 with a thickness of 100 to 200 nm is formed, and a third insulating film 115 with a thickness of 0.1 to 10 nm, preferably 1 to 3 nm, is formed over the second insulating film 114.

第1、第2、第3の絶縁膜113、114、115上に真空の状態を保ったまま連続して第1の半導体膜116を成膜する。   A first semiconductor film 116 is continuously formed on the first, second, and third insulating films 113, 114, and 115 while maintaining a vacuum state.

次に、TFTのチャネル領域となる領域に3族元素(13族元素、以下、アクセプター型元素と示す。)、または5族元素(15族元素、以下、ドナー型元素と示す。)を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。   Next, a group 3 element (Group 13 element, hereinafter referred to as an acceptor type element) or a Group 5 element (Group 15 element, hereinafter referred to as a donor type element) has a low concentration in a region to be a channel region of the TFT. A channel doping process to be added to the entire surface or selectively.

第1の半導体膜116上には触媒元素を有する層117を形成する。触媒元素を有する層117の形成方法としては、PVD法、CVD法、蒸着法等により第1の半導体膜116表面に、触媒元素又は触媒元素の珪化物の薄膜を形成する方法、第1の半導体膜116表面に触媒元素を含む溶液を塗布する方法などがある。   A layer 117 including a catalytic element is formed over the first semiconductor film 116. As a method for forming the layer 117 having a catalytic element, a method of forming a thin film of a catalytic element or a silicide of a catalytic element on the surface of the first semiconductor film 116 by a PVD method, a CVD method, a vapor deposition method, or the like, a first semiconductor There is a method of applying a solution containing a catalytic element to the surface of the film 116.

次に、触媒元素を有する層117上に絶縁膜を形成し、選択的にエッチングすることによってチャネル保護用絶縁膜128を実施形態3と同様に形成する。チャネル保護用絶縁膜128は以下に示す第2の半導体膜132と第3の半導体膜133をエッチングする際、第1の導電層111上の第1の半導体膜116を保護する役割を果たす。   Next, an insulating film is formed over the layer 117 containing a catalytic element, and selectively etched to form the channel protective insulating film 128 in the same manner as in the third embodiment. The channel protective insulating film 128 serves to protect the first semiconductor film 116 over the first conductive layer 111 when the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 described below are etched.

次に、図6(D)に示すように、第4の絶縁膜128上に、第2の半導体膜132と第3の半導体膜133を、実施形態1と同様に形成する。   Next, as illustrated in FIG. 6D, the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 are formed over the fourth insulating film 128 in the same manner as in Embodiment Mode 1.

第1の半導体膜116、触媒元素を有する層117、第2の半導体膜132、第3の半導体膜133を加熱して、第1の半導体膜116を結晶化させ第1の結晶性半導体膜141とすると共に、図6(E)の矢印で示すように、第1の結晶性半導体膜141に含まれる触媒元素を第2の半導体膜132、第3の半導体膜133に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。熱処理は、実施形態1と同様に行うことができる。この工程により、第1の結晶性半導体膜中の触媒元素がデバイス特性に影響を与えない濃度、即ち膜中のニッケル濃度が1×1018/cm3以下、望ましくは1×1017/cm3以下とすることができる。このような膜を第1の結晶性半導体膜141と示す。また、ゲッタリング後の触媒元素が移動した第2の半導体膜132と第3の半導体膜133も同様に結晶化されているため、これらを合わせて第2の結晶性半導体膜142と示す。なお、本実施形態においては、ゲッタリング工程と共に、第2の結晶性半導体膜142中のドナー型元素の活性化を行っている。 The first semiconductor film 116, the layer 117 having a catalytic element, the second semiconductor film 132, and the third semiconductor film 133 are heated to crystallize the first semiconductor film 116 and the first crystalline semiconductor film 141. In addition, as indicated by an arrow in FIG. 6E, the catalytic element contained in the first crystalline semiconductor film 141 is moved to the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133, and the catalytic element is moved. Gettering. The heat treatment can be performed in the same manner as in the first embodiment. By this step, the concentration at which the catalytic element in the first crystalline semiconductor film does not affect the device characteristics, that is, the nickel concentration in the film is 1 × 10 18 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 17 / cm 3. It can be as follows. Such a film is referred to as a first crystalline semiconductor film 141. In addition, since the second semiconductor film 132 and the third semiconductor film 133 to which the catalytic element after gettering has moved are crystallized in the same manner, they are collectively referred to as a second crystalline semiconductor film 142. In the present embodiment, the donor-type element in the second crystalline semiconductor film 142 is activated together with the gettering step.

次に、図6(F)に示すように、第2の結晶性半導体膜142上に第2のマスク143を形成し、該第2のマスクを用いて第2の結晶性半導体膜142及び第1の結晶性半導体膜141をエッチングして、図5(A)に示すような第1の半導体領域151及び第2の半導体領域152を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 6F, a second mask 143 is formed over the second crystalline semiconductor film 142, and the second crystalline semiconductor film 142 and the second crystalline semiconductor film 142 are formed using the second mask. One crystalline semiconductor film 141 is etched to form a first semiconductor region 151 and a second semiconductor region 152 as shown in FIG.

以下、実施形態3と同様の工程により、チャネル保護型逆スタガTFTを形成することができる。   Thereafter, a channel protection type inverted staggered TFT can be formed by the same process as in the third embodiment.

(実施形態5)
本実施形態では、実施形態1で示したアクティブマトリクス基板の電源線、信号線、ソース電極又はドレイン電極、走査線、及び画素電極の積層の構造について、図7を用いて説明する。以下の実施形態では、発光素子を形成する前の図2(C)に対応する縦断面図及び上面図面を示す。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a stacked structure of a power supply line, a signal line, a source or drain electrode, a scan line, and a pixel electrode of the active matrix substrate described in Embodiment Mode 1 is described with reference to FIGS. In the following embodiments, a longitudinal sectional view and a top view corresponding to FIG. 2C before forming a light emitting element are shown.

図7(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線として機能する第5の導電層173との積層構造を示す図であり、図7(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 7A is a diagram illustrating a stacked structure of a driving TFT 191 and a fifth conductive layer 173 functioning as a scanning line of the switching TFT 192. The cross-sectional structure taken along the line AB in FIG. Equivalent to.

図7(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図7(C)のC−Dの断面構造に相当する。   FIG. 7B illustrates a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure taken along line CD in FIG. 7C.

以下、電源線及び容量配線として機能する第4の導電層を電源線162、信号線として機能する第4の導電層を信号線167、ソース電極又はドレイン電極として機能する第4の導電層163、169、走査線として機能する第5の導電層を走査線173、ゲート電極として機能する第2の導電層をゲート電極121、122a、及び画素電極として機能する第6の導電層を画素電極175と示す。   Hereinafter, a fourth conductive layer functioning as a power supply line and a capacitor wiring is a power supply line 162, a fourth conductive layer functioning as a signal line is a signal line 167, a fourth conductive layer 163 functioning as a source electrode or a drain electrode, 169, the fifth conductive layer functioning as a scan line is the scan line 173, the second conductive layer functioning as the gate electrode is the gate electrodes 121 and 122a, and the sixth conductive layer functioning as the pixel electrode is the pixel electrode 175. Show.

図7(A)に示すように、駆動用TFT191のゲート電極121、及びスイッチング用TFT192のゲート電極122a上に第1の絶縁膜123が形成され、第1の絶縁膜123上に、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162、及び第4の半導体領域166が形成される。なお、図7においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   As shown in FIG. 7A, a first insulating film 123 is formed over the gate electrode 121 of the driving TFT 191 and the gate electrode 122 a of the switching TFT 192, and the signal line 167 is formed over the first insulating film 123. The drain electrode 163, the power supply line 162, and the fourth semiconductor region 166 of the driving TFT 191 are formed. In FIG. 7, three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in Embodiment Mode 1 are shown. An insulating film 123 is shown.

また、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162、第4の半導体領域166、及び第1の絶縁膜123すべての上に第4の絶縁膜171、第5の絶縁膜172が形成され、第5の絶縁膜172上にスイッチング用TFT192のゲート電極122aに接続する走査線173が形成される。即ち、信号線167、駆動用TFT191の電源線162、スイッチング用TFTの信号線167は、第4の絶縁膜171、第5の絶縁膜172を介して走査線173と交差している。   In addition, the fourth insulating film 171 and the fifth insulating film 172 are formed on the signal line 167, the drain electrode 163 of the driving TFT 191, the power supply line 162, the fourth semiconductor region 166, and the first insulating film 123. A scan line 173 connected to the gate electrode 122a of the switching TFT 192 is formed on the fifth insulating film 172. That is, the signal line 167, the power supply line 162 of the driving TFT 191, and the signal line 167 of the switching TFT intersect with the scanning line 173 through the fourth insulating film 171 and the fifth insulating film 172.

走査線173及び第5の絶縁膜172全ての上に第6の絶縁膜174が形成され、第6の絶縁膜174上に画素電極175が形成されている。即ち、第6の絶縁膜を介して、走査線173と画素電極175が形成されている。画素電極175が形成される第6の絶縁膜174は、平坦化層で形成されているため、後に形成される発光物質を含む層の段切れを抑制することが可能であり、欠陥の少ない表示装置を形成することが可能である。   A sixth insulating film 174 is formed over all of the scan lines 173 and the fifth insulating film 172, and a pixel electrode 175 is formed over the sixth insulating film 174. That is, the scanning line 173 and the pixel electrode 175 are formed through the sixth insulating film. Since the sixth insulating film 174 over which the pixel electrode 175 is formed is formed using a planarization layer, it is possible to suppress disconnection of a layer including a light-emitting substance that is formed later, and display with few defects. It is possible to form a device.

なお、電源線162、第1の絶縁膜123、ゲート電極121で容量素子193を形成している。   Note that the capacitor 193 is formed by the power supply line 162, the first insulating film 123, and the gate electrode 121.

図7(B)に示すように、スイッチング用TFT192のゲート電極122a上に第1の絶縁膜123が形成され、第1の絶縁膜123上には、第4の半導体領域168、信号線167、ドレイン電極169が形成されている。スイッチング用TFT192のドレイン電極169は、第1の絶縁膜123を介して、駆動用TFT191のゲート電極121に接続されている。また、駆動用TFT191及びスイッチング用TFT192は、第4の絶縁膜171、第5の絶縁膜172、第6の絶縁膜174を介して、画素電極175に覆われている。   As shown in FIG. 7B, a first insulating film 123 is formed over the gate electrode 122a of the switching TFT 192. On the first insulating film 123, a fourth semiconductor region 168, a signal line 167, A drain electrode 169 is formed. The drain electrode 169 of the switching TFT 192 is connected to the gate electrode 121 of the driving TFT 191 through the first insulating film 123. The driving TFT 191 and the switching TFT 192 are covered with the pixel electrode 175 with the fourth insulating film 171, the fifth insulating film 172, and the sixth insulating film 174 interposed therebetween.

(実施形態6)
本実施形態では、実施形態5と比較して走査線と信号線の積層構造の異なるアクティブマトリクス基板について図8を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In the present embodiment, an active matrix substrate having a stacked structure of scanning lines and signal lines as compared with the fifth embodiment will be described with reference to FIG.

図8(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線との積層構造を示す図であり、図8(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 8A is a diagram illustrating a stacked structure of the driving TFT 191 and the scanning line of the switching TFT 192, and corresponds to a cross-sectional structure taken along line AB in FIG. 8C.

実施形態5と同様に、駆動用TFT191のゲート電極121、及びスイッチング用TFT192のゲート電極122aが形成され、それらの上に第1の絶縁膜123が形成され、第1の絶縁膜123上に、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162、及び第4の半導体領域166が形成される。なお、図8においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   As in the fifth embodiment, the gate electrode 121 of the driving TFT 191 and the gate electrode 122a of the switching TFT 192 are formed, and a first insulating film 123 is formed on them, and on the first insulating film 123, A signal line 167, a drain electrode 163 of the driving TFT 191, a power supply line 162, and a fourth semiconductor region 166 are formed. In FIG. 8, three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in Embodiment Mode 1 are shown. An insulating film 123 is shown.

また、本実施形態では、走査線1113が第1の絶縁膜123上に形成されている。   In the present embodiment, the scanning line 1113 is formed on the first insulating film 123.

また、信号線167上に第2の絶縁膜1114が形成され、第2の絶縁膜1114上に走査線1113が形成される。即ち、信号線は、第2の絶縁膜1114を介して走査線1113と交差している。本実施形態では、信号線と、走査線とが交差する領域にのみ第2の絶縁膜1114を設けている。   In addition, a second insulating film 1114 is formed over the signal line 167, and a scanning line 1113 is formed over the second insulating film 1114. That is, the signal line intersects the scanning line 1113 with the second insulating film 1114 interposed therebetween. In this embodiment, the second insulating film 1114 is provided only in a region where the signal line and the scanning line intersect.

また、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162、第4の半導体領域166、第1の絶縁膜123、及び走査線1113上にはパッシベーション膜として機能する第3の絶縁膜1111が形成される。   The third insulating film 1111 functioning as a passivation film over the signal line 167, the drain electrode 163 of the driving TFT 191, the power supply line 162, the fourth semiconductor region 166, the first insulating film 123, and the scanning line 1113. Is formed.

また、第3の絶縁膜1111上に第4の絶縁膜1112が形成され、第4の絶縁膜1112を介して、ドレイン電極163に接続する画素電極175が形成されている。   Further, a fourth insulating film 1112 is formed over the third insulating film 1111, and a pixel electrode 175 connected to the drain electrode 163 is formed through the fourth insulating film 1112.

図8(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図8(C)のC−Dの断面構造に相当する。   FIG. 8B illustrates a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure taken along line CD in FIG. 8C.

図8(B)に示すように、実施形態2と同様に、スイッチング用TFTが形成されており、スイッチング用TFT192のドレイン電極169は、第1の絶縁膜123を介して、駆動用TFT191のゲート電極121に接続されている。また、駆動用TFT191及びスイッチング用TFT192は、第3の絶縁膜1111、第4の絶縁膜1112を介して、画素電極175に覆われている。   As shown in FIG. 8B, a switching TFT is formed as in the second embodiment, and the drain electrode 169 of the switching TFT 192 is connected to the gate of the driving TFT 191 with the first insulating film 123 interposed therebetween. It is connected to the electrode 121. In addition, the driving TFT 191 and the switching TFT 192 are covered with the pixel electrode 175 through the third insulating film 1111 and the fourth insulating film 1112.

(実施形態7)
本実施形態では、実施形態5と比較して走査線の構造が異なるアクティブマトリクス基板について図9を用いて説明する。
(Embodiment 7)
In the present embodiment, an active matrix substrate having a scanning line structure different from that in the fifth embodiment will be described with reference to FIG.

図9(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線との積層構造を示す図であり、図9(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 9A illustrates a stacked structure of the driving TFT 191 and the scanning line of the switching TFT 192, and corresponds to a cross-sectional structure taken along line AB of FIG. 9C.

図9(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図9(C)のC−Dの断面構造に相当する。   FIG. 9B illustrates a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure taken along line CD in FIG. 9C.

本実施形態では、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、容量素子193の構造は、実施形態2と同様である。なお、図9(C)に示すように、走査線1123a、1123bは、画素ごとに形成されており、隣り合う画素に設けられたゲート電極122a、122bに接続されている。このため、走査線1123a、1123bの材料は、特に低抵抗材料である必要はなく、材料の選択の幅が広がる。   In this embodiment, the structures of the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193 are the same as those in the second embodiment. Note that as illustrated in FIG. 9C, the scanning lines 1123a and 1123b are formed for each pixel and connected to gate electrodes 122a and 122b provided in adjacent pixels. For this reason, the material of the scanning lines 1123a and 1123b does not need to be a particularly low resistance material, and the range of selection of the material is widened.

また、走査線1123a、1123b及び第5の絶縁膜172全ての上に第6の絶縁膜174が形成され、第6の絶縁膜174上に画素電極175が形成されている。即ち、第6の絶縁膜174を介して、走査線1123a、1123bの一部を画素電極175が覆うように形成されている。   In addition, a sixth insulating film 174 is formed over all of the scan lines 1123 a and 1123 b and the fifth insulating film 172, and a pixel electrode 175 is formed over the sixth insulating film 174. That is, the pixel electrode 175 is formed so as to cover part of the scanning lines 1123 a and 1123 b with the sixth insulating film 174 interposed therebetween.

(実施形態8)
本実施形態では、実施形態6と比較して走査線と信号線の積層構造の異なるアクティブマトリクス基板について図10を用いて説明する。
(Embodiment 8)
In the present embodiment, an active matrix substrate having a stacked structure of scanning lines and signal lines as compared with the sixth embodiment will be described with reference to FIG.

図10(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線との積層構造を示す図であり、図10(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 10A illustrates a stacked structure of the driving TFT 191 and the scanning line of the switching TFT 192, and corresponds to a cross-sectional structure taken along line AB in FIG.

図10(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図10(C)のC−Dの断面構造に相当する。   FIG. 10B is a diagram illustrating a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure taken along line CD in FIG.

本実施形態では、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、容量素子193の構造は、実施形態3と同様である。なお、図10(C)に示すように、実施形態7と同様に、走査線1133a、1133bは、画素ごとに形成されており、隣り合う画素に設けられたゲート電極122a、122bに接続されている。このため、走査線1133a、1133bの材料は、特に低抵抗材料である必要はなく、材料の選択の幅が広がる。   In this embodiment, the structures of the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193 are the same as those in the third embodiment. As shown in FIG. 10C, as in the seventh embodiment, the scanning lines 1133a and 1133b are formed for each pixel and connected to gate electrodes 122a and 122b provided in adjacent pixels. Yes. For this reason, the material of the scanning lines 1133a and 1133b is not particularly required to be a low-resistance material, and the selection range of the material is widened.

なお、信号線167と走査線1133a、1133bとが交差する領域にのみ第2の絶縁膜1137を設けている。このため、走査線1133a、1133bは、第2の絶縁膜1137及び第1の絶縁膜123上に形成されている。なお、図10においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   Note that the second insulating film 1137 is provided only in a region where the signal line 167 intersects with the scanning lines 1133a and 1133b. Therefore, the scanning lines 1133a and 1133b are formed over the second insulating film 1137 and the first insulating film 123. In FIG. 10, three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in Embodiment Mode 1 are shown. An insulating film 123 is shown.

また、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、容量素子193上には、パッシベーション膜として第3の絶縁膜1131が設けられ、第3の絶縁膜上に第4の絶縁膜1112が形成されている。また、駆動用TFT191のドレイン電極163は、第3の絶縁膜1131、第4の絶縁膜1112を介して、画素電極175に覆われている。   Further, a third insulating film 1131 is provided as a passivation film over the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193, and a fourth insulating film 1112 is formed over the third insulating film. Further, the drain electrode 163 of the driving TFT 191 is covered with the pixel electrode 175 with the third insulating film 1131 and the fourth insulating film 1112 interposed therebetween.

また、駆動用TFT191及びスイッチング用TFT192は、第3の絶縁膜1131、第4の絶縁膜1112を介して、画素電極175に覆われている。   Further, the driving TFT 191 and the switching TFT 192 are covered with the pixel electrode 175 through the third insulating film 1131 and the fourth insulating film 1112.

(実施形態9)
本実施形態では、実施形態2乃至実施形態5と比較して、走査線と信号線の積層構造の異なるアクティブマトリクス基板について図11を用いて説明する。
(Embodiment 9)
In this embodiment mode, an active matrix substrate having a stacked structure of scanning lines and signal lines as compared with Embodiment Modes 2 to 5 will be described with reference to FIGS.

図11(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線との積層構造を示す図であり、図11(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 11A illustrates a stacked structure of the driving TFT 191 and the scanning line of the switching TFT 192, which corresponds to a cross-sectional structure taken along line AB of FIG. 11C.

図11(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図11(C)の(C)−(D)の断面構造に相当する。   FIG. 11B is a diagram illustrating a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure of (C)-(D) in FIG.

本実施形態では、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、容量素子193の構造は、実施形態5と同様である。   In the present embodiment, the structures of the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193 are the same as those in the fifth embodiment.

本実施形態は、実施形態5乃至実施形態8と異なり、電源線162a、163a、信号線167、ドレイン電極163、169と同時に、走査線1141a、1141bが形成されている。   In this embodiment, unlike the fifth to eighth embodiments, the scanning lines 1141a and 1141b are formed simultaneously with the power supply lines 162a and 163a, the signal line 167, and the drain electrodes 163 and 169.

具体的には、図10(A)に示すように、ゲート電極121、122a上に第1の絶縁膜123が形成され、第1の絶縁膜123上に、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162a、162bと共に、走査線1141a、1141bが形成されている。また、第4の半導体領域166が形成される。なお、図11においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   Specifically, as illustrated in FIG. 10A, a first insulating film 123 is formed over the gate electrodes 121 and 122a, and the signal line 167 and the drain of the driving TFT 191 are formed over the first insulating film 123. Scanning lines 1141a and 1141b are formed together with the electrode 163 and the power supply lines 162a and 162b. In addition, a fourth semiconductor region 166 is formed. In FIG. 11, three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in Embodiment Mode 1 are shown. An insulating film 123 is shown.

なお、走査線1141a、1141bは、各画素に設けられており、信号線と交差していない。   Note that the scanning lines 1141a and 1141b are provided in each pixel and do not intersect with the signal lines.

また、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162a、162b、走査線1141a、1141bすべての上に、第4の絶縁膜171、第5の絶縁膜172が形成され、第5の絶縁膜172上に、走査線1141a、1141bと接続する導電層1143aが形成されている。即ち、電源線162a、162b及び信号線167は、第4の絶縁膜171、第5の絶縁膜172を介して走査線1141a、1141b及び導電層1143a、1143bと交差している。   Further, a fourth insulating film 171 and a fifth insulating film 172 are formed over the signal line 167, the drain electrode 163 of the driving TFT 191, the power supply lines 162a and 162b, and the scanning lines 1141a and 1141b. Over the insulating film 172, a conductive layer 1143a connected to the scan lines 1141a and 1141b is formed. That is, the power supply lines 162 a and 162 b and the signal line 167 intersect the scanning lines 1141 a and 1141 b and the conductive layers 1143 a and 1143 b through the fourth insulating film 171 and the fifth insulating film 172.

また、導電層1143a、1143b及び第5の絶縁膜172の全面上に第6の絶縁膜174が形成され、第6の絶縁膜上に画素電極175が形成されている。   In addition, a sixth insulating film 174 is formed over the entire surfaces of the conductive layers 1143a and 1143b and the fifth insulating film 172, and a pixel electrode 175 is formed over the sixth insulating film.

(実施形態10)
本実施形態では、実施形態9と比較して走査線と信号線の積層構造の異なるアクティブマトリクス基板について図12を用いて説明する。
(Embodiment 10)
In the present embodiment, an active matrix substrate having a stacked structure of scanning lines and signal lines as compared with the ninth embodiment will be described with reference to FIG.

図12(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線との積層構造を示す図であり、図12(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 12A illustrates a stacked structure of the driving TFT 191 and the scanning line of the switching TFT 192, and corresponds to a cross-sectional structure taken along line AB of FIG.

図12(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図12(C)のC−Dの断面構造に相当する。   FIG. 12B is a diagram illustrating a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure taken along line CD in FIG.

本実施形態では、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、容量素子193の構造は、実施形態6と同様である。   In the present embodiment, the structures of the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193 are the same as those in the sixth embodiment.

ここでは、実施形態9と同様に、走査線1141a、1141bと、信号線167、駆動用TFT191のドレイン電極163、電源線162a、162bそれぞれとは、交差していない。また、画素ごとに走査線1141a、1141bが形成されており、隣り合う画素に設けられたゲート電極122a、122bに接続されている。このため、走査線1141a、1141bの材料は、特に低抵抗材料である必要はなく、材料の選択の幅が広がる。   Here, as in the ninth embodiment, the scanning lines 1141a and 1141b, the signal line 167, the drain electrode 163 of the driving TFT 191 and the power supply lines 162a and 162b do not intersect each other. In addition, scanning lines 1141a and 1141b are formed for each pixel, and are connected to gate electrodes 122a and 122b provided in adjacent pixels. For this reason, the material of the scanning lines 1141a and 1141b is not particularly required to be a low-resistance material, and the selection range of the material is widened.

本実施形態では、信号線167、電源線162bと走査線1141a、1141bとが交差する領域にのみ第2の絶縁膜1154を設けている。   In this embodiment, the second insulating film 1154 is provided only in a region where the signal line 167 and the power supply line 162b intersect with the scanning lines 1141a and 1141b.

また、走査線1141a、1141bと第2の絶縁層1154上に、導電層1153a、1153bが形成されている。なお、導電層1153a、1153bは、走査線1141a、1141bと接続している。   In addition, conductive layers 1153 a and 1153 b are formed over the scan lines 1141 a and 1141 b and the second insulating layer 1154. Note that the conductive layers 1153a and 1153b are connected to the scanning lines 1141a and 1141b.

また、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、容量素子193上には、パッシベーション膜として第3の絶縁膜1131が設けられ、第3の絶縁膜上に第4の絶縁膜1112が形成されている。また、駆動用TFT191のドレイン電極163は、第3の絶縁膜1131、第4の絶縁膜1112を介して、画素電極175に覆われている。   Further, a third insulating film 1131 is provided as a passivation film over the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193, and a fourth insulating film 1112 is formed over the third insulating film. Further, the drain electrode 163 of the driving TFT 191 is covered with the pixel electrode 175 with the third insulating film 1131 and the fourth insulating film 1112 interposed therebetween.

また、駆動用TFT191及びスイッチング用TFT192は、第3の絶縁膜1131、第4の絶縁膜1112を介して、画素電極175に覆われている。   Further, the driving TFT 191 and the switching TFT 192 are covered with the pixel electrode 175 through the third insulating film 1131 and the fourth insulating film 1112.

(実施形態11)
本実施形態では、走査線とソース配線の積層構造の異なるアクティブマトリクス基板について図36を用いて説明する。
(Embodiment 11)
In this embodiment, an active matrix substrate having a different stacked structure of scanning lines and source wirings will be described with reference to FIG.

図36(A)は、駆動用TFT191と、スイッチング用TFT192の走査線との積層構造を示す図であり、図36(C)のA−Bの断面構造に相当する。   FIG. 36A illustrates a stacked structure of the driving TFT 191 and the scanning line of the switching TFT 192, and corresponds to a cross-sectional structure taken along line AB in FIG.

図36(B)は、スイッチング用TFT192と駆動用TFT191との接続構造を示す図であり、図36(C)のC−Dの断面構造に相当する。   FIG. 36B illustrates a connection structure between the switching TFT 192 and the driving TFT 191 and corresponds to a cross-sectional structure taken along line CD in FIG.

図36(A)に示すように、スイッチング用TFT192のゲート電極122a上の第1の絶縁膜を除去した後、ゲート電極122a上に第2の絶縁膜1162bを形成する。このとき、ゲート電極122aの両端部が露出するように、第2の絶縁膜1162bを形成することが好ましい。なお、図36においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   As shown in FIG. 36A, after the first insulating film over the gate electrode 122a of the switching TFT 192 is removed, a second insulating film 1162b is formed over the gate electrode 122a. At this time, the second insulating film 1162b is preferably formed so that both ends of the gate electrode 122a are exposed. In FIG. 36, the three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in Embodiment Mode 1 are shown. An insulating film 123 is shown.

また、ゲート電極122a上の第2の絶縁膜1162bをエッチングする際、駆動用TFT191、スイッチング用TFT192、及び容量素子193が形成される領域以外のゲート絶縁膜を除去することが好ましい。具体的には、図36(C)の破線1163a、1163bで囲まれる領域のゲート絶縁膜のみ残しておき、破線1163a、1163bの外側のゲート絶縁膜をエッチングすることが好ましい。この工程により、各導電層の接触面積が増加し、接触抵抗を抑制することが可能であり、高速動作が可能なスイッチング用TFT、駆動用TFTを形成できる。   In addition, when the second insulating film 1162b over the gate electrode 122a is etched, it is preferable to remove the gate insulating film other than the region where the driving TFT 191, the switching TFT 192, and the capacitor 193 are formed. Specifically, it is preferable that only the gate insulating film in the region surrounded by the broken lines 1163a and 1163b in FIG. 36C be left and the gate insulating film outside the broken lines 1163a and 1163b be etched. By this step, the contact area of each conductive layer is increased, contact resistance can be suppressed, and a switching TFT and a driving TFT capable of high-speed operation can be formed.

次に、第2の絶縁膜1162b上に電源線162a、162b、信号線167を形成すると同時に、ゲート電極122aに接する走査線1161a、1161bを形成する。このような構造により、ゲート電極と走査線との接触抵抗を抑制することが可能である。また、これらの電源線、信号線、走査線は、交差していない。   Next, power supply lines 162a and 162b and a signal line 167 are formed over the second insulating film 1162b, and at the same time, scanning lines 1161a and 1161b in contact with the gate electrode 122a are formed. With such a structure, contact resistance between the gate electrode and the scanning line can be suppressed. Further, these power supply lines, signal lines, and scanning lines do not intersect.

なお、本実施形態のようなゲート電極122aと走査線1161a、1161bとの接続構造を、実施形態5乃至実施形態10それぞれに適用することが可能である。   Note that the connection structure between the gate electrode 122a and the scanning lines 1161a and 1161b as in this embodiment can be applied to each of Embodiments 5 to 10.

本実施形態では、画素ごとに形成された走査線1161a、1161bがゲート電極122a、122bを介して電気的に接続されている。また、ゲート電極122a上に形成された第2の絶縁膜1162bを介して、走査線と信号線とが交差している。   In this embodiment, the scanning lines 1161a and 1161b formed for each pixel are electrically connected through the gate electrodes 122a and 122b. In addition, the scan line and the signal line intersect with each other through the second insulating film 1162b formed over the gate electrode 122a.

本実施形態では、信号線及び電源線と、走査線とが交差する領域にのみ第2の絶縁膜1162bを設けている。   In this embodiment, the second insulating film 1162b is provided only in a region where the signal line, the power supply line, and the scanning line intersect.

(実施形態12)
本実施形態では、ドナー型元素を有する半導体膜の代わりに、希ガス元素を有する半導体膜を用いて触媒元素をゲッタリングしてTFTを形成する工程について、図13を用いて説明する。
Embodiment 12
In this embodiment, a process for forming a TFT by gettering a catalytic element using a semiconductor film having a rare gas element instead of a semiconductor film having a donor element will be described with reference to FIGS.

図13(A)及び図13(B)に示すように、実施形態1と同様の工程により第1の絶縁膜123上に触媒元素を有する層119を形成する。なお、図13においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   As shown in FIGS. 13A and 13B, a layer 119 having a catalytic element is formed over the first insulating film 123 by a process similar to that of the first embodiment. In FIG. 13, three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in Embodiment Mode 1 are shown. An insulating film 123 is shown.

次に、第1の半導体膜131を形成する。なお、この後チャネルドープ工程を行っても良い。次いで、第1の半導体膜表面に膜厚1〜5nmの酸化膜を形成してもよい。ここでは、半導体膜の表面にオゾン水を塗布して酸化膜を形成する。   Next, the first semiconductor film 131 is formed. After this, a channel doping process may be performed. Next, an oxide film with a thickness of 1 to 5 nm may be formed on the surface of the first semiconductor film. Here, ozone water is applied to the surface of the semiconductor film to form an oxide film.

次に、第1の半導体膜131上にPVD法、CVD法等の公知の手法により希ガス元素を有する第2の半導体膜232を形成する。第2の半導体膜232としては、非晶質半導体膜であることが好ましい。   Next, a second semiconductor film 232 containing a rare gas element is formed over the first semiconductor film 131 by a known method such as a PVD method or a CVD method. The second semiconductor film 232 is preferably an amorphous semiconductor film.

次に、第1の半導体膜131及び第2の半導体膜232を実施形態1と同様の手法により加熱して、第1の半導体膜131、第2の半導体膜232を結晶化すると共に、第1の半導体膜131に含まれる触媒元素を第2の半導体膜232に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。この工程により、実施形態1と同様に第1の結晶性半導体膜中の触媒元素がデバイス特性に影響を与えない濃度、即ち膜中の触媒元素濃度を1×1018/cm3以下、望ましくは1×1017/cm3以下とすることができる。このような膜を第1の結晶性半導体膜141と示す。また、ゲッタリング後の金属触媒が移動した第2の半導体膜も同様に結晶化されているため、第2の結晶性半導体膜242と示す(図13(C))。 Next, the first semiconductor film 131 and the second semiconductor film 232 are heated by the same method as in Embodiment 1 to crystallize the first semiconductor film 131 and the second semiconductor film 232, and The catalytic element contained in the semiconductor film 131 is moved to the second semiconductor film 232 to getter the catalytic element. By this step, the concentration at which the catalytic element in the first crystalline semiconductor film does not affect the device characteristics as in the first embodiment, that is, the concentration of the catalytic element in the film is 1 × 10 18 / cm 3 or less, preferably It can be 1 × 10 17 / cm 3 or less. Such a film is referred to as a first crystalline semiconductor film 141. Further, since the second semiconductor film to which the metal catalyst after gettering has moved is also crystallized in the same manner, it is referred to as a second crystalline semiconductor film 242 (FIG. 13C).

次に、図13(D)に示すように、第2の結晶性半導体膜242を除去した後、導電性を有する第3の半導体膜243を成膜する。ここで、第3の半導体膜としては、珪化物気体にボロン、リン、ヒ素のような13属又は15属の元素を有する気体を加えたプラズマCVD法で成膜する。なお、第2の半導体膜は、非晶質半導体、セミアモルファス半導体、結晶性半導体、マイクロクリスタル(μc)から選ばれたいずれかの状態を有する膜で形成すればよい。なお、第3の半導体膜が導電性を有する非晶質半導体膜、セミアモルファス半導体、又はマイクロクリスタル(μc)のいずれかである場合は、この後、不純物を活性化する加熱処理を行う。一方、第3の半導体膜が導電性を有する結晶性半導体である場合、加熱処理は行わなくとも良い。   Next, as shown in FIG. 13D, after the second crystalline semiconductor film 242 is removed, a conductive third semiconductor film 243 is formed. Here, the third semiconductor film is formed by a plasma CVD method in which a gas containing a group 13 or group 15 element such as boron, phosphorus, or arsenic is added to a silicide gas. Note that the second semiconductor film may be a film having any state selected from an amorphous semiconductor, a semi-amorphous semiconductor, a crystalline semiconductor, and a microcrystal (μc). Note that in the case where the third semiconductor film is any one of a conductive amorphous semiconductor film, a semi-amorphous semiconductor, and a microcrystal (μc), heat treatment for activating impurities is performed thereafter. On the other hand, when the third semiconductor film is a crystalline semiconductor having conductivity, heat treatment is not necessarily performed.

次に、図13(E)に示すように、実施形態1と同様の工程により第1の半導体領域151、第2の半導体領域152、第3の導電層153を形成する。次に、リソグラフィ−工程によって、第3のマスク161を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 13E, a first semiconductor region 151, a second semiconductor region 152, and a third conductive layer 153 are formed by the same process as that in Embodiment Mode 1. Next, a third mask 161 is formed by a lithography process.

次に、図13(F)に示すように、第3のマスクを用いて第3の導電層153をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極として機能する第4の導電層162、163を形成する。また、実施形態1と同様の工程により、第1の半導体領域をエッチングしてソース領域及びドレイン領域として機能する第3の半導体領域164、165、及びチャネル形成領域として機能する第4の半導体領域166を形成することができる。   Next, as illustrated in FIG. 13F, the third conductive layer 153 is etched using a third mask to form fourth conductive layers 162 and 163 that function as a source electrode and a drain electrode. . In addition, by the same process as that in Embodiment 1, the first semiconductor region is etched to form third semiconductor regions 164 and 165 that function as a source region and a drain region, and a fourth semiconductor region 166 that functions as a channel formation region. Can be formed.

この後、実施形態1と同様の工程により、逆スタガ型TFT及びアクティブマトリクス基板を形成することができる。本実施形態で形成されるTFTを用いることにより実施形態1と同様の効果を得ることができる。また、実施形態1乃至実施形態12のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   Thereafter, an inverted staggered TFT and an active matrix substrate can be formed by the same process as in the first embodiment. By using the TFT formed in this embodiment, the same effect as in Embodiment 1 can be obtained. Further, the present embodiment can be applied to any one of the first to twelfth embodiments.

(実施形態13)
本実施形態では、nチャネルTFTとpチャネルTFTとを同一基板に形成する工程を図14を用いて形成する。
(Embodiment 13)
In this embodiment, the step of forming the n-channel TFT and the p-channel TFT on the same substrate is formed using FIG.

図14(A)に示すように、実施形態1と同様に基板101上に第2の導電層301、302を形成し、第2の導電層上に第1の絶縁膜123を形成する。次に、実施形態1と同様の工程により、触媒元素を有する層、第1の半導体膜、及びその上にドナー型元素が含まれる第2の半導体膜を形成する。なお、図14においては、実施形態1で示される第1の絶縁膜113、第2の絶縁膜114、第3の絶縁膜115の3層を示しているが、これらを代表して第1の絶縁膜123として示す。   As shown in FIG. 14A, similarly to Embodiment Mode 1, second conductive layers 301 and 302 are formed over a substrate 101, and a first insulating film 123 is formed over the second conductive layer. Next, a layer having a catalytic element, a first semiconductor film, and a second semiconductor film containing a donor-type element are formed thereon by a process similar to that in Embodiment 1. In FIG. 14, three layers of the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the third insulating film 115 shown in the first embodiment are shown. An insulating film 123 is shown.

次に、触媒元素を有する層、第1の半導体膜、及び第2の半導体膜を加熱して、第1の結晶性半導体膜及び第2の結晶性半導体膜を形成する。この後、第1の結晶性半導体膜を所望の形状にエッチングして、第1の半導体領域を形成し、第2の半導体膜を所望の形状にエッチングして、第2の半導体領域を形成する。ここでは、ゲッタリング後の金属触媒が移動した第1の半導体領域を第3の半導体領域311、312と示し、金属元素濃度が低減された第2の半導体領域を第4の半導体領域313、314と示す。   Next, the layer including the catalytic element, the first semiconductor film, and the second semiconductor film are heated to form the first crystalline semiconductor film and the second crystalline semiconductor film. Thereafter, the first crystalline semiconductor film is etched into a desired shape to form a first semiconductor region, and the second semiconductor film is etched into a desired shape to form a second semiconductor region. . Here, the first semiconductor region to which the metal catalyst after gettering has moved is referred to as third semiconductor regions 311 and 312, and the second semiconductor region in which the metal element concentration is reduced is the fourth semiconductor regions 313 and 314. It shows.

本実施形態では、実施形態1のように、各半導体膜のゲッタリング工程を行った後、半導体膜を所望の形状にエッチングして、各半導体領域を形成したが、各半導体領域を形成した後加熱して、結晶化及びゲッタリング工程を行っても良い。   In the present embodiment, as in the first embodiment, after performing the gettering step of each semiconductor film, the semiconductor film is etched into a desired shape to form each semiconductor region. However, after each semiconductor region is formed, The crystallization and gettering steps may be performed by heating.

次に、第3の半導体領域311、312及び第4の半導体領域313、314表面に酸化膜を形成した後、図14(B)に示すように、フォトリソ工程によって第1のマスク321、322を形成する。マスク321は、後にnチャネル型TFTとなる第3の半導体領域311、第4の半導体領域313の全部を覆っている。一方、マスク322は、後にpチャネル型TFTとなる第3の半導体領域312の一部を覆っている。このとき、第1のマスク322は、後に形成されるpチャネル型TFTのチャネル長よりも狭いことが好ましい。   Next, after forming oxide films on the surfaces of the third semiconductor regions 311 and 312 and the fourth semiconductor regions 313 and 314, as shown in FIG. 14B, the first masks 321 and 322 are formed by a photolithography process. Form. The mask 321 covers all of the third semiconductor region 311 and the fourth semiconductor region 313 that will be n-channel TFTs later. On the other hand, the mask 322 covers a part of the third semiconductor region 312 to be a p-channel TFT later. At this time, the first mask 322 is preferably narrower than the channel length of a p-channel TFT to be formed later.

次に、第3の半導体領域312の露出部に、アクセプター型元素を添加し、p型を呈する第3の半導体領域324を形成する。このとき第1のマスク322に覆われる領域は、n型不純物領域325として残存する。このとき、ドナー型元素を有する第3の半導体領域312の2〜10倍の濃度となるようにアクセプター型元素を添加することにより、p型不純物領域を形成することができる。   Next, an acceptor element is added to the exposed portion of the third semiconductor region 312 to form a third semiconductor region 324 exhibiting a p-type. At this time, the region covered with the first mask 322 remains as the n-type impurity region 325. At this time, the p-type impurity region can be formed by adding the acceptor-type element so that the concentration is 2 to 10 times that of the third semiconductor region 312 having the donor-type element.

図21に、p型不純物領域の不純物元素のプロファイルを示す。   FIG. 21 shows a profile of the impurity element in the p-type impurity region.

図21(A)は、CVD法により、n-領域濃度及びn+領域濃度を有する第2の半導体膜601を形成した後、アクセプター型元素を添加したときの、各元素のプロファイルを示す。ドナー型元素のプロファイル150aは図20(A)と同様に、第1の濃度及び第2の濃度を示す。また、アクセプター型元素のプロファイル603は、第2の半導体膜表面付近では、濃度が高く、第4の半導体領域314に近づくにつれ、濃度が減少している。n+領域に含まれるドナー型元素の2〜10倍の濃度のアクセプター型元素を有する領域をp+領域602aと示し、n―領域のドナー型元素の2〜10倍の濃度のアクセプター型元素を有する領域をp―領域602bと示す。 FIG. 21A shows a profile of each element when an acceptor element is added after the second semiconductor film 601 having an n region concentration and an n + region concentration is formed by a CVD method. The donor-type element profile 150a shows the first concentration and the second concentration, as in FIG. The acceptor-type element profile 603 has a high concentration in the vicinity of the surface of the second semiconductor film, and the concentration decreases as it approaches the fourth semiconductor region 314. A region having an acceptor type element having a concentration of 2 to 10 times that of the donor type element contained in the n + region is denoted as p + region 602a, and an acceptor type element having a concentration of 2 to 10 times that of the donor type element in the n − region is designated. A region having the same is indicated as a p-region 602b.

図21(B)は、非晶質半導体、セミアモルファス半導体、微結晶半導体、及び結晶性半導体から選ばれたいずれかの状態を有する膜の半導体膜を形成し、イオンドープ法又はイオン注入法により該半導体膜にドナー型元素を添加して、n-領域濃度及びn+領域濃度を有する第2の半導体膜611を形成した後、アクセプター型元素を添加したときの、各元素のプロファイルを示す。ドナー型元素のプロファイル150bは図20(B)のドナー型元素のプロファイル150bと同様である。また、アクセプター型元素のプロファイル613は、図21(A)のアクセプター型元素のプロファイル603と同様である。n+領域に含まれるドナー型元素の2〜10倍の濃度のアクセプター型元素を有する領域をp+領域612aと示し、n―領域のドナー型元素の2〜10倍の濃度のアクセプター型元素を有する領域をp―領域612bと示す。 FIG. 21B illustrates a case where a semiconductor film having a state selected from an amorphous semiconductor, a semi-amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, and a crystalline semiconductor is formed by an ion doping method or an ion implantation method. A profile of each element when an acceptor element is added after forming a second semiconductor film 611 having an n region concentration and an n + region concentration by adding a donor type element to the semiconductor film is shown. The donor-type element profile 150b is similar to the donor-type element profile 150b of FIG. The acceptor-type element profile 613 is similar to the acceptor-type element profile 603 in FIG. A region having an acceptor type element having a concentration of 2 to 10 times that of the donor type element contained in the n + region is indicated as p + region 612a, and an acceptor type element having a concentration of 2 to 10 times that of the donor type element in the n − region is indicated. The region having this is indicated as p-region 612b.

なお、ドナー型元素が含まれる第2の半導体膜601及び611は、希ガス元素、代表的にはアルゴンが添加されることにより、結晶格子の歪が形成され、後に行われるゲッタリング工程で、より効果的に触媒元素をゲッタリングすることが可能である。   Note that the second semiconductor films 601 and 611 containing the donor element are formed by adding a rare gas element, typically argon, so that distortion of the crystal lattice is formed, and a gettering step performed later is performed. It is possible to getter the catalytic element more effectively.

つぎに、第1のマスク321、322を除去した後、第3の半導体領域311及びp型を呈する第3の半導体領域324、n型不純物領域325を加熱して、不純物元素を活性化する。加熱の方法としては、LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal)、GRTA、ファーネスアニール等を適宜用いることができる。ここでは、550度で4時間加熱する。   Next, after removing the first masks 321 and 322, the third semiconductor region 311 and the third semiconductor region 324 exhibiting p-type and the n-type impurity region 325 are heated to activate the impurity element. As a heating method, LRTA (Lamp Rapid Thermal Anneal), GRTA, furnace annealing, or the like can be used as appropriate. Here, heating is performed at 550 degrees for 4 hours.

次に、図14(C)に示すように、実施形態1と同様に、第3の導電層331、332を形成する。次に、第2のマスク333を形成して、図14(D)に示すように、ソース領域及びドレイン領域として機能する第4の導電層341、342、及び第5の半導体領域343、344を形成する。   Next, as shown in FIG. 14C, third conductive layers 331 and 332 are formed as in the first embodiment. Next, a second mask 333 is formed, and as illustrated in FIG. 14D, fourth conductive layers 341 and 342 which function as a source region and a drain region, and fifth semiconductor regions 343 and 344 are formed. Form.

以上の工程により、同一基板上にnチャネル型TFTとpチャネル型TFTとを形成することができる。本実施形態で形成されるTFTを用いることにより実施形態1と同様の効果を得ることができる。また、単チャネルTFTで形成される駆動回路と比較して、低電圧駆動が可能なCMOS回路を形成することが可能である。更には、ドナー型元素(例えば、リン)と比較してアクセプター型元素(例えば、ボロン)は原子半径が小さいため、比較的低い加速電圧及び濃度で、半導体膜中にアクセプター型元素を添加することが可能である。本実施形態では、アクセプター型元素のみ半導体膜に添加しているため、従来のCOMS回路の作製工程と比較して、短時間で、かつ省エネルギー作製することが可能であり、この結果低コスト化が可能である。   Through the above steps, an n-channel TFT and a p-channel TFT can be formed over the same substrate. By using the TFT formed in this embodiment, the same effect as in Embodiment 1 can be obtained. In addition, it is possible to form a CMOS circuit that can be driven at a lower voltage than a drive circuit formed of a single channel TFT. Furthermore, since an acceptor element (eg, boron) has a smaller atomic radius than a donor element (eg, phosphorus), the acceptor element is added to the semiconductor film at a relatively low acceleration voltage and concentration. Is possible. In this embodiment, since only the acceptor element is added to the semiconductor film, it can be manufactured in a shorter time and with less energy compared with the manufacturing process of the conventional COMS circuit. As a result, the cost can be reduced. Is possible.

また、実施形態1乃至実施形態11のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   Further, the present embodiment can be applied to any one of the first to eleventh embodiments.

(実施形態14)
本実施形態では、実施形態13と異なるゲッタリング工程により形成された結晶性半導体膜を有するnチャネル型TFT及びpチャネル型TFTの作製工程について、図15を用いて説明する。
(Embodiment 14)
In this embodiment, a manufacturing process of an n-channel TFT and a p-channel TFT having a crystalline semiconductor film formed by a gettering process different from that in Embodiment 13 will be described with reference to FIGS.

実施形態1に従って、基板101上に第2の導電層301、302を形成する。次に、実施形態1に従って、図1(B)に示すような、触媒元素を有する層、第1の半導体膜を形成した後、第1の半導体膜表面に数nmの絶縁膜を形成する。次に、第1のマスクを形成し、第1の半導体膜を所望の形状にエッチングして、第1の半導体領域401、402、触媒元素を有する層303、304を形成する。   In accordance with Embodiment Mode 1, second conductive layers 301 and 302 are formed over the substrate 101. Next, after forming a layer having a catalytic element and a first semiconductor film as shown in FIG. 1B in accordance with Embodiment Mode 1, an insulating film having a thickness of several nm is formed on the surface of the first semiconductor film. Next, a first mask is formed, and the first semiconductor film is etched into a desired shape, so that first semiconductor regions 401 and 402 and layers 303 and 304 containing a catalytic element are formed.

次に、図15(B)に示すように、第1の半導体領域401、402上に、第2のマスク403、404を形成した後、第1の半導体領域の露出部にドナー型元素405を添加する。このとき、ドナー型元素が添加された領域をn型不純物領域406、407と示す。ここでは、イオンドーピング法によりリンを添加する。なお、第2のマスク403、404に覆われた第1の半導体領域には、リンは添加されないが触媒元素は含まれている。   Next, as shown in FIG. 15B, second masks 403 and 404 are formed over the first semiconductor regions 401 and 402, and then a donor-type element 405 is formed on the exposed portion of the first semiconductor region. Added. At this time, regions to which the donor element is added are denoted as n-type impurity regions 406 and 407. Here, phosphorus is added by an ion doping method. Note that the first semiconductor region covered with the second masks 403 and 404 does not contain phosphorus but contains a catalytic element.

次に、第1の半導体領域を加熱して結晶化すると共に、図15(C)の矢印で示すように、第1の半導体領域に含まれる触媒元素を、n型不純物領域406、407に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。ここでは、ゲッタリング後の金属触媒が移動した第1の半導体領域をソース領域及びドレイン領域413、414と示し、金属元素濃度が低減された第1の半導体領域をチャネル形成領域411、412と示す。なお、ソース領域及びドレイン領域413、414、チャネル形成領域411、412は、それぞれゲッタリング工程の加熱により結晶性化されており、また、ドナー型元素は活性化されている。   Next, the first semiconductor region is heated and crystallized, and the catalyst element contained in the first semiconductor region is moved to the n-type impurity regions 406 and 407 as indicated by arrows in FIG. And gettering the catalytic element. Here, the first semiconductor region in which the metal catalyst after gettering has moved is referred to as a source region and drain regions 413 and 414, and the first semiconductor region in which the metal element concentration is reduced is referred to as channel formation regions 411 and 412. . Note that the source and drain regions 413 and 414 and the channel formation regions 411 and 412 are each crystallized by heating in the gettering step, and the donor element is activated.

次に、図15(D)に示すように、第3のマスク421、422を形成する。第3のマスク421は、後にnチャネル型TFTとなるチャネル形成領域411及びソース領域及びドレイン領域413の全部を覆っている。一方、第3のマスク422は、後にpチャネル型TFTとなるチャネル形成領域412の一部又は全部を覆っている。このとき、第3のマスク422は、後に形成されるpチャネル型TFTのチャネル長よりも狭いことが好ましい。   Next, as shown in FIG. 15D, third masks 421 and 422 are formed. The third mask 421 covers the channel formation region 411 and the source and drain regions 413 that will later become n-channel TFTs. On the other hand, the third mask 422 covers part or all of the channel formation region 412 to be a p-channel TFT later. At this time, the third mask 422 is preferably narrower than the channel length of a p-channel TFT to be formed later.

次に、ソース領域及びドレイン領域414及びチャネル形成領域412の露出部に、アクセプター型元素423を添加し、p型を呈するソース領域及びドレイン領域424を形成する。このとき、ソース領域及びドレイン領域414の2〜10倍の濃度となるようにアクセプター型元素を添加することにより、p型を呈するソース領域及びドレイン領域424を形成することができる。   Next, an acceptor element 423 is added to exposed portions of the source and drain regions 414 and the channel formation region 412 to form p-type source and drain regions 424. At this time, by adding an acceptor element so that the concentration thereof is 2 to 10 times that of the source and drain regions 414, the p-type source and drain regions 424 can be formed.

つぎに、第3のマスク421、422を除去した後、n型を呈するソース領域及びドレイン領域414及びp型を呈するソース領域及びドレイン領域424を加熱して、不純物元素を活性化する。加熱の方法としては、LRTA、GRTA、ファーネスアニール等を適宜用いることができる。ここでは、550度で4時間加熱する。   Next, after the third masks 421 and 422 are removed, the source and drain regions 414 exhibiting n-type and the source and drain regions 424 exhibiting p-type are heated to activate the impurity element. As a heating method, LRTA, GRTA, furnace annealing, or the like can be used as appropriate. Here, heating is performed at 550 degrees for 4 hours.

次に、図15(E)に示すように、実施形態13と同様にして、第4の導電層341、342を形成する。この後、チャネル形成領域411、412の一部をエッチングしてもよい。次に、第4の導電層341、342及びチャネル形成領域411、412の表面上に、パッシベーション膜を成膜することが好ましい。   Next, as shown in FIG. 15E, fourth conductive layers 341 and 342 are formed in the same manner as in the thirteenth embodiment. Thereafter, part of the channel formation regions 411 and 412 may be etched. Next, a passivation film is preferably formed over the surfaces of the fourth conductive layers 341 and 342 and the channel formation regions 411 and 412.

以上の工程により、同一基板上にnチャネル型TFTとpチャネル型TFTとを形成することができる。本実施形態で形成されるTFTを用いることにより実施形態1と同様の効果を得ることができる。更には、実施形態3と比較して、成膜工程が削減できるため、スループットを向上させることが可能である。   Through the above steps, an n-channel TFT and a p-channel TFT can be formed over the same substrate. By using the TFT formed in this embodiment, the same effect as in Embodiment 1 can be obtained. Further, since the number of film formation steps can be reduced as compared with Embodiment Mode 3, throughput can be improved.

なお、実施形態1乃至実施形態11のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   Note that this embodiment can be applied to any one of Embodiments 1 to 11.

(実施形態15)
本実施形態においては、実施形態12を用いてゲッタリング工程を行った結晶性半導体膜を用いてnチャネルTFTとpチャネルTFTとを同一基板に形成する工程を図16を用いて形成する。
(Embodiment 15)
In this embodiment, a step of forming an n-channel TFT and a p-channel TFT on the same substrate using the crystalline semiconductor film subjected to the gettering step using Embodiment Mode 12 is formed using FIG.

実施形態1の工程にしたがって、基板101上に第2の導電層301、302を形成する。次に、実施形態12の工程にしたがって、触媒元素を有する層、第1の半導体膜と、希ガス元素を有する第2の半導体膜を形成する。次に、第1の半導体膜及び第2の半導体膜を実施形態1と同様の手法により加熱して結晶化すると共に、図16(A)の矢印で示すように、第1の結晶性半導体膜に含まれる触媒元素を第2の半導体膜に移動させて、触媒元素をゲッタリングする。触媒元素がゲッタリングされた第1の結晶性半導体膜を第2の結晶性半導体膜501と示す。また、ゲッタリング後の金属触媒が移動した第2の半導体膜も同様に結晶化されているため、第3の結晶性半導体膜502と示す。   In accordance with the steps of Embodiment Mode 1, second conductive layers 301 and 302 are formed on the substrate 101. Next, in accordance with the process of Embodiment 12, a layer having a catalytic element, a first semiconductor film, and a second semiconductor film having a rare gas element are formed. Next, the first semiconductor film and the second semiconductor film are heated and crystallized in the same manner as in the first embodiment, and the first crystalline semiconductor film is indicated by an arrow in FIG. The catalyst element contained in is moved to the second semiconductor film to getter the catalyst element. The first crystalline semiconductor film in which the catalytic element is gettered is referred to as a second crystalline semiconductor film 501. In addition, since the second semiconductor film to which the metal catalyst after gettering has moved is also crystallized in the same manner, it is referred to as a third crystalline semiconductor film 502.

次に、図16(B)に示すように、第3の結晶性半導体膜502をエッチングした後、第2の結晶性半導体膜501表面に数nmの絶縁膜を成膜する。次に、第1のマスクを形成して第2の結晶性半導体膜をエッチングして第1の半導体領域511、512を形成する。次に、第2のマスク513、514を形成する。第2のマスク513は、後にnチャネル型TFTのチャネル形成領域となる部分を覆っている。一方、第2のマスク514は、後にpチャネル型TFTとなる第1の半導体領域512の全部を覆っている。次に、第1の半導体領域511の露出部にドナー型元素515を添加する。このとき、ドナー型元素が添加された領域をn型不純物領域516と示す。また、第2のマスク513に覆われた領域はチャネル形成領域517として機能する。   Next, as shown in FIG. 16B, after the third crystalline semiconductor film 502 is etched, an insulating film having a thickness of several nm is formed on the surface of the second crystalline semiconductor film 501. Next, a first mask is formed, and the second crystalline semiconductor film is etched to form first semiconductor regions 511 and 512. Next, second masks 513 and 514 are formed. The second mask 513 covers a portion that later becomes a channel formation region of the n-channel TFT. On the other hand, the second mask 514 covers the entire first semiconductor region 512 that will later become a p-channel TFT. Next, a donor-type element 515 is added to the exposed portion of the first semiconductor region 511. At this time, a region to which the donor element is added is referred to as an n-type impurity region 516. The region covered with the second mask 513 functions as a channel formation region 517.

次に、第2のマスク513、514を除去した後、第3のマスク521、522を形成する。第3のマスク521は、後にpチャネル型TFTのチャネル形成領域となる半導体領域及びn型を呈する第1の半導体領域511の全てを覆っている。   Next, after the second masks 513 and 514 are removed, third masks 521 and 522 are formed. The third mask 521 covers all of the semiconductor region that later becomes a channel formation region of the p-channel TFT and the first semiconductor region 511 that exhibits n-type.

次に、第1の半導体領域512の露出部に、アクセプター型元素523を添加し、p型不純物領域524を形成する。また、第3のマスク522に覆われた領域はチャネル形成領域525として機能する。つぎに、第3のマスク521、522を除去した後、n型不純物領域516及びp型不純物領域524を加熱して、不純物元素を活性化する。加熱の方法としては、LRTA、GRTA、ファーネスアニール等を適宜用いることができる。   Next, an acceptor element 523 is added to the exposed portion of the first semiconductor region 512 to form a p-type impurity region 524. Further, the region covered with the third mask 522 functions as a channel formation region 525. Next, after removing the third masks 521 and 522, the n-type impurity region 516 and the p-type impurity region 524 are heated to activate the impurity element. As a heating method, LRTA, GRTA, furnace annealing, or the like can be used as appropriate.

次に、図16(D)に示すように、実施形態13と同様に、第4の導電層341、342を形成する。この後、チャネル形成領域517、525の一部をエッチングしてもよい。次に、第4の導電層341、342及びチャネル形成領域517、525の表面上に、パッシベーション膜を成膜することが好ましい。   Next, as illustrated in FIG. 16D, fourth conductive layers 341 and 342 are formed as in the thirteenth embodiment. Thereafter, part of the channel formation regions 517 and 525 may be etched. Next, a passivation film is preferably formed over the surfaces of the fourth conductive layers 341 and 342 and the channel formation regions 517 and 525.

以上の工程により、同一基板上にnチャネル型TFTとpチャネル型TFTとを形成することができる。本実施形態で形成されるTFTを用いることにより実施形態1と同様の効果を得ることができる。   Through the above steps, an n-channel TFT and a p-channel TFT can be formed over the same substrate. By using the TFT formed in this embodiment, the same effect as in Embodiment 1 can be obtained.

なお、実施形態1乃至実施形態11のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   Note that this embodiment can be applied to any one of Embodiments 1 to 11.

(実施形態16)
本実施形態では、実施形態13の変形例であり、nチャネルTFTとpチャネルTFTとを同一基板に形成する工程を、図17を用いて形成する。
(Embodiment 16)
In the present embodiment, which is a modification of the thirteenth embodiment, a process of forming an n-channel TFT and a p-channel TFT on the same substrate is formed using FIG.

実施形態13にしたがって、図17(A)に示すように、触媒元素及びドナー型元素を有する第3の半導体領域311、312及び第4の半導体領域313、314を形成する。次に、図17(B)に示すように、第1のマスク321を形成した後、第3の半導体領域312にアクセプター型元素を添加してp型不純物領域620を形成する。このとき、第3の半導体領域312の2〜10倍の濃度となるようにアクセプター型元素を添加することにより、p型不純物領域を形成することができる。また、アクセプター型元素としてボロンを用いた場合、分子半径が小さいため、第3の半導体領域より深いところまで添加される。このため、添加条件によっては、第4の半導体領域の上部にボロンが添加される。この後、第3の半導体領域311及びp型不純物領域620を加熱して、アクセプター型元素及びドナー型元素を活性化する。なお、ここでは、第4の半導体領域314にまでアクセプター元素を添加しないように、ドーピング条件を制御する。   In accordance with Embodiment 13, as shown in FIG. 17A, third semiconductor regions 311 and 312 and fourth semiconductor regions 313 and 314 having a catalytic element and a donor element are formed. Next, as illustrated in FIG. 17B, after forming the first mask 321, an acceptor element is added to the third semiconductor region 312 to form a p-type impurity region 620. At this time, a p-type impurity region can be formed by adding an acceptor element so that the concentration is 2 to 10 times that of the third semiconductor region 312. Further, when boron is used as the acceptor element, the molecular radius is small, so that it is added deeper than the third semiconductor region. For this reason, boron is added to the upper portion of the fourth semiconductor region depending on the addition conditions. Thereafter, the third semiconductor region 311 and the p-type impurity region 620 are heated to activate the acceptor element and the donor element. Note that here, the doping conditions are controlled so that the acceptor element is not added to the fourth semiconductor region 314.

次に、実施形態14にしたがって第3の導電層331、332を形成する。次に、リソグラフィ−工程で形成されたマスクにより、第3の導電層331、332、第3の半導体領域311及びp型不純物領域620の露出部をエッチングして、図17(D)に示すようなソース領域及びドレイン領域として機能する第5の半導体領域343、621、及びチャネル形成領域として機能する第6の半導体領域345、622を形成することができる。この後、第4の導電層341、342及び第6の半導体領域345、622の表面上に、パッシベーション膜を成膜することが好ましい。   Next, third conductive layers 331 and 332 are formed according to the fourteenth embodiment. Next, the exposed portions of the third conductive layers 331 and 332, the third semiconductor region 311 and the p-type impurity region 620 are etched using a mask formed by a lithography process, as shown in FIG. Thus, fifth semiconductor regions 343 and 621 functioning as source and drain regions and sixth semiconductor regions 345 and 622 functioning as channel formation regions can be formed. After that, a passivation film is preferably formed over the surfaces of the fourth conductive layers 341 and 342 and the sixth semiconductor regions 345 and 622.

以上の工程により、同一基板上にnチャネル型TFTとpチャネル型TFTとを形成することができる。本実施形態で形成されるTFTを用いることにより実施形態1と同様の効果を得ることができる。更には、実施形態13と同様に、アクセプター型元素のみを半導体膜に添加しているため、従来のCMOS回路の作製工程と比較して、短時間、かつ省エネルギーで作製することが可能であり、この結果低コスト化が可能である。   Through the above steps, an n-channel TFT and a p-channel TFT can be formed over the same substrate. By using the TFT formed in this embodiment, the same effect as in Embodiment 1 can be obtained. Furthermore, since only the acceptor element is added to the semiconductor film as in the thirteenth embodiment, it can be manufactured in a shorter time and with less energy compared to a conventional CMOS circuit manufacturing process. As a result, the cost can be reduced.

なお、実施形態1乃至実施形態11のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   Note that this embodiment can be applied to any one of Embodiments 1 to 11.

(実施形態17)
本実施形態では、上記実施形態において、ゲート電極とソース電極及びドレイン電極との端部の位置関係、即ちゲート電極の幅とチャネル長の大きさの関係について、図18及び図19を用いて説明する。
(Embodiment 17)
In this embodiment, the positional relationship between the end portions of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, that is, the relationship between the width of the gate electrode and the size of the channel length in the above embodiment is described with reference to FIGS. To do.

図18(A)は、ゲート電極121a上をソース電極及びドレイン電極の端部がz1だけ重なっている。ここでは、ゲート電極121aと、ソース電極及びドレイン電極とが重なっている領域をオーバーラップ領域と呼ぶ。即ち、ゲート電極の幅y1がチャネル長x1よりも大きい。オーバーラップ領域の幅z1は、(y1−x1)/2で表される。このようなオーバーラップ領域を有するnチャネル型TFTは、ソース電極及びドレイン電極と、半導体領域との間に、n+領域とn−領域とを有することが好ましい。この構造により、電界の緩和効果が大きくなり、ホットキャリア耐性を高めることが可能となる。   In FIG. 18A, the end portions of the source electrode and the drain electrode overlap each other by z1 on the gate electrode 121a. Here, a region where the gate electrode 121a overlaps with the source electrode and the drain electrode is referred to as an overlap region. That is, the width y1 of the gate electrode is larger than the channel length x1. The width z1 of the overlap region is represented by (y1-x1) / 2. An n-channel TFT having such an overlap region preferably has an n + region and an n− region between the source and drain electrodes and the semiconductor region. With this structure, the effect of relaxing the electric field is increased, and hot carrier resistance can be increased.

図18(B)は、ゲート電極121aの端部と、ソース電極及びドレイン電極の端部が一致している。即ち、ゲート電極の幅y2とチャネル長x2とが等しい。     In FIG. 18B, the end portion of the gate electrode 121a is coincident with the end portions of the source electrode and the drain electrode. That is, the gate electrode width y2 is equal to the channel length x2.

図18(C)は、ゲート電極121aとソース電極及びドレイン電極の端部とがz3だけ離れている。ここでは、ゲート電極121aと、ソース電極及びドレイン電極とが離れている領域をオフセット領域と呼ぶ。即ち、ゲート電極の幅y3がチャネル長x3よりも小さい。オフセット領域の幅z3は、(x3−y3)/2で表される。このような構造のTFTは、オフ電流を低減することができるため、該TFTを表示装置のスイッチング素子として用いた場合、コントラストを向上させることができる。   In FIG. 18C, the gate electrode 121a is separated from the end portions of the source electrode and the drain electrode by z3. Here, a region where the gate electrode 121a is separated from the source electrode and the drain electrode is referred to as an offset region. That is, the width y3 of the gate electrode is smaller than the channel length x3. The width z3 of the offset area is represented by (x3-y3) / 2. Since the TFT having such a structure can reduce off-state current, contrast can be improved when the TFT is used as a switching element of a display device.

図19(A)は、ゲート電極の幅y4は、チャネル長x4よりも大きい。また、ゲート電極121aの第1の端部とソース電極又はドレイン電極の一方の端部とが一致し、ゲート電極121aの第2の端部とソース電極又はドレイン電極の他方の端部とがz4だけ重なっている。オーバーラップ領域の幅z4は、(y4−x4)で表される。   In FIG. 19A, the width y4 of the gate electrode is larger than the channel length x4. In addition, the first end of the gate electrode 121a and one end of the source or drain electrode coincide with each other, and the second end of the gate electrode 121a and the other end of the source or drain electrode are z4. Only overlap. The width z4 of the overlap region is represented by (y4-x4).

図19(B)は、ゲート電極の幅y5は、チャネル長x5よりも大きい。また、ゲート電極121aの第1の端部とソース電極又はドレイン電極の一方の端部とが一致し、ゲート電極121aの第2の端部とソース電極又はドレイン電極の他方の端部とがz5だけ離れている。オフセット領域の幅z5は、(x5−y5)で表される。ゲート電極121aの第1の端部と端部が一致する電極をソース電極とし、オフセット領域を有する電極をドレイン電極とすることで、ドレイン電極付近での電界緩和が可能となる。   In FIG. 19B, the width y5 of the gate electrode is larger than the channel length x5. In addition, the first end of the gate electrode 121a and one end of the source or drain electrode coincide with each other, and the second end of the gate electrode 121a and the other end of the source or drain electrode are z5. Just away. The width z5 of the offset area is represented by (x5-y5). When the gate electrode 121a has an electrode whose end matches the first end as a source electrode and an electrode having an offset region as a drain electrode, electric field relaxation near the drain electrode can be achieved.

さらには、半導体領域が複数のゲート電極を覆ういわゆるマルチゲート構造のTFTとしても良い。この様な構造のTFTも、オフ電流を低減することができる。   Further, a TFT having a so-called multi-gate structure in which the semiconductor region covers a plurality of gate electrodes may be used. A TFT having such a structure can also reduce off-state current.

なお、実施形態1乃至実施形態16のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   It should be noted that this embodiment can be applied to any one of Embodiments 1 to 16.

(実施形態18)
上記実施形態において、チャネル形成領域表面に対して垂直な端部を有するソース電極及びドレイン電極を示したが、この構造に限定されない。図22に示すように、チャネル形成領域表面に対して90度より大きく、180度未満、好ましくは135〜145度を有する端部であってもよい。また、ソース電極とチャネル形成領域表面との角度をθ1、ドレイン電極とチャネル形成領域表面との角度をθ2とすると、θ1とθ2が等しくてもよい。また、異なっていてもよい。このような形状のソース電極及びドレイン電極は、ドライエッチング法により形成することが可能である。
(Embodiment 18)
In the above embodiment, the source electrode and the drain electrode having end portions perpendicular to the surface of the channel formation region are shown; however, the structure is not limited to this. As shown in FIG. 22, it may be an end portion having an angle of more than 90 degrees and less than 180 degrees, preferably 135 to 145 degrees with respect to the surface of the channel formation region. Further, if the angle between the source electrode and the channel formation region surface is θ1, and the angle between the drain electrode and the channel formation region surface is θ2, θ1 and θ2 may be equal. It may be different. The source electrode and the drain electrode having such a shape can be formed by a dry etching method.

また、図23に示すように、ソース電極及びドレイン電極2149a、2149bの端部が湾曲面2150a、2150bを有していても良い。   As shown in FIG. 23, the end portions of the source and drain electrodes 2149a and 2149b may have curved surfaces 2150a and 2150b.

なお、実施形態1乃至実施形態16のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   It should be noted that this embodiment can be applied to any one of Embodiments 1 to 16.

(実施形態19)
本実施形態では、上記実施形態に適用可能な半導体膜の結晶化工程を図24を用いて説明する。図24(A)に示すように、蒸着とリソグラフィ−工程により触媒元素層2805を形成して、半導体の結晶化を行ってもよい。図24(B)は、図24(A)の上面図である。また、図24(D)は、図24(C)の上面図である。半導体膜を加熱し、結晶化を行うと図24(C)及び図24(D)に示すように、触媒元素層と半導体膜との接触部分から、基板の表面に平行な方向へ結晶成長が発生する。ここでも、触媒元素層2805から、かなり離れた部分では結晶化は行われず、非晶質部分2807が残存する。
(Embodiment 19)
In the present embodiment, a semiconductor film crystallization process applicable to the above embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 24A, the catalyst element layer 2805 may be formed by vapor deposition and a lithography process to crystallize the semiconductor. FIG. 24B is a top view of FIG. FIG. 24D is a top view of FIG. When the semiconductor film is heated and crystallized, as shown in FIGS. 24C and 24D, crystal growth occurs in a direction parallel to the surface of the substrate from the contact portion between the catalytic element layer and the semiconductor film. appear. Again, crystallization is not performed at a portion far away from the catalyst element layer 2805, and an amorphous portion 2807 remains.

このように、基板に平行な方向への結晶成長を横成長またはラテラル成長と称する。横成長により大粒径の結晶粒を形成することができるため、より高い移動度を有するTFTを形成することができる。   Thus, crystal growth in a direction parallel to the substrate is referred to as lateral growth or lateral growth. Since large crystal grains can be formed by lateral growth, a TFT having higher mobility can be formed.

なお、実施形態1乃至実施形態18のいずれかにも、本実施形態を適用することが可能である。   It should be noted that this embodiment can be applied to any of Embodiments 1 to 18.

次に、アクティブマトリクス基板及びそれを有する表示装置の作製方法について図25〜図27を用いて説明する。図25〜図27は、アクティブマトリクス基板における縦断面構造図であり、駆動回路部A−A’、及び画素部の駆動用TFTB−B’、スイッチング用TFTのゲート電極と走査線の接続部C−C’を模式的に示す。   Next, a method for manufacturing an active matrix substrate and a display device having the active matrix substrate will be described with reference to FIGS. FIGS. 25 to 27 are longitudinal sectional views of the active matrix substrate. The driving circuit unit AA ′, the driving TFT BB ′ of the pixel unit, the gate electrode of the switching TFT and the connecting unit C of the scanning line -C 'is shown schematically.

図25(A)に示すように、基板800上に膜厚100〜200nmの第1の導電膜を成膜する。ここでは、基板800にガラス基板を用い、その表面上に第1の導電膜として、膜厚150nmの酸化珪素を有する酸化インジウム膜をスパッタリング法により成膜する。次に、感光性材料を第1の導電膜上に吐出又は塗布し、ステッパ−などを用いて感光性材料を露光、現像して、第1のマスクを形成する。次に、第1のマスクを用いて第1の導電膜をエッチングして第1の導電層801〜804を形成する。ここでは、ウエットエッチングにより酸化珪素を有する酸化インジウム膜をエッチングして、第1の導電層801〜804である酸化珪素を含む酸化インジウム層を形成する。なお、第1の導電層801、802は駆動回路を構成するTFTのゲート電極、第1の導電層803は駆動用TFTのゲート電極として機能し、第1の導電層804はスイッチング用TFTのゲート電極として機能する。   As shown in FIG. 25A, a first conductive film with a thickness of 100 to 200 nm is formed over a substrate 800. Here, a glass substrate is used as the substrate 800, and an indium oxide film containing silicon oxide with a thickness of 150 nm is formed as a first conductive film over the surface by a sputtering method. Next, a photosensitive material is discharged or applied onto the first conductive film, and the photosensitive material is exposed and developed using a stepper or the like to form a first mask. Next, the first conductive film is etched using the first mask to form first conductive layers 801 to 804. Here, the indium oxide film containing silicon oxide is etched by wet etching, so that an indium oxide layer containing silicon oxide which is the first conductive layers 801 to 804 is formed. Note that the first conductive layers 801 and 802 function as a gate electrode of a TFT constituting a driving circuit, the first conductive layer 803 functions as a gate electrode of a driving TFT, and the first conductive layer 804 functions as a gate of a switching TFT. Functions as an electrode.

次に、基板800及び第1の導電層801〜804表面上に、第1の絶縁膜を形成する。ここでは、第1の絶縁膜の805として、膜厚50nm〜100nmの窒化珪素膜を、第1の絶縁膜の806として膜厚100〜200nmの酸化窒化珪素膜(SiOxy:x>y>0)を、CVD法により積層させて形成する。またここでは図示しないが、第1の絶縁膜806上に1〜5nmの窒化酸化珪素膜(SiNxy:x>y>0)を成膜してもよい。なお、第1及び第2の絶縁膜はゲート絶縁膜として機能する。このとき、窒化珪素膜と酸化窒化珪素膜とを、大気に解放せず原料ガスの切り替えのみで連続成膜することが好ましい。更には、実施形態1と同様に3層構造としてもよい。 Next, a first insulating film is formed over the surface of the substrate 800 and the first conductive layers 801 to 804. Here, a silicon nitride film with a thickness of 50 nm to 100 nm is used as the first insulating film 805, and a silicon oxynitride film with a thickness of 100 to 200 nm (SiO x N y : x> y) is used as the first insulating film 806. > 0) are laminated by the CVD method. Although not illustrated here, a silicon nitride oxide film (SiN x O y : x>y> 0) with a thickness of 1 to 5 nm may be formed over the first insulating film 806. Note that the first and second insulating films function as gate insulating films. At this time, it is preferable that the silicon nitride film and the silicon oxynitride film are continuously formed only by switching the source gas without being released to the atmosphere. Further, a three-layer structure may be used as in the first embodiment.

次に、第2の絶縁膜上に、膜厚1〜100nmのニッケル膜807を蒸着により形成する。次に、膜厚10〜100nmの非晶質半導体膜811を形成する。膜厚100nmのアモルファスシリコン膜をCVD法により成膜する。次に、後のTFTのチャネル領域となる領域にp型またはn型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。   Next, a nickel film 807 with a thickness of 1 to 100 nm is formed on the second insulating film by vapor deposition. Next, an amorphous semiconductor film 811 having a thickness of 10 to 100 nm is formed. An amorphous silicon film having a thickness of 100 nm is formed by a CVD method. Next, a channel doping step of adding a p-type or n-type impurity element at a low concentration to a region to be a channel region of the subsequent TFT is performed over the entire surface or selectively.

次に、非晶質半導体膜811表面上に、膜厚100nmのドナー型元素を含む半導体膜812を成膜する。ここでは、シランガスと、0.5vol%フォスフィンガス(流量比シラン/フォスフィンが10/17)とを用いて、リンを有するアモルファスシリコン膜を成膜する。   Next, a semiconductor film 812 containing a donor-type element with a thickness of 100 nm is formed over the surface of the amorphous semiconductor film 811. Here, an amorphous silicon film containing phosphorus is formed using silane gas and 0.5 vol% phosphine gas (flow ratio silane / phosphine is 10/17).

次に、非晶質半導体膜811及びドナー型元素を含む半導体膜812を加熱する。加熱処理条件はファ−ネス炉で550℃、4時間行う。加熱処理を行う事で、触媒元素によって非晶質半導体膜811を結晶化すると同時にゲッタリングし、ドナー型元素を活性化する。即ち、触媒元素を、ドナー型元素を含む半導体膜812へ移動させる。このときの触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜を図25(C)の813で示す。ここでは、結晶性シリコン膜となる。また、触媒元素が移動した、ドナー型元素を含む半導体膜も加熱により結晶性半導体膜となる。即ち、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜となる。これを、図25(C)の814で示す。ここでは、ニッケル及びリンを含む結晶性シリコン膜となる。   Next, the amorphous semiconductor film 811 and the semiconductor film 812 containing a donor element are heated. The heat treatment is performed at 550 ° C. for 4 hours in a furnace. By performing the heat treatment, the amorphous semiconductor film 811 is crystallized by the catalyst element and simultaneously gettered to activate the donor element. That is, the catalyst element is moved to the semiconductor film 812 containing a donor element. A crystalline semiconductor film in which the concentration of the catalytic element is reduced at this time is indicated by reference numeral 813 in FIG. Here, a crystalline silicon film is formed. In addition, a semiconductor film containing a donor element to which the catalyst element has moved also becomes a crystalline semiconductor film by heating. That is, a crystalline semiconductor film containing a catalytic element and a donor element is obtained. This is indicated by 814 in FIG. Here, a crystalline silicon film containing nickel and phosphorus is formed.

次に、図25(D)に示すように、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜814及び結晶性半導体膜と813上に第2のマスク815〜817を形成した後、第2のマスク815〜817を用いて所望の形状にエッチングする。エッチングされた触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜814は、図26(A)に示す第1の半導体領域824〜826となり、エッチングされた結晶性半導体膜813は、第2の半導体領域821〜823となる。   Next, as illustrated in FIG. 25D, after the second masks 815 to 817 are formed over the crystalline semiconductor film 814 and the crystalline semiconductor film 813 containing a catalytic element and a donor-type element, Etching into a desired shape is performed using masks 815 to 817. The etched crystalline semiconductor film 814 containing the catalyst element and the donor element becomes the first semiconductor regions 824 to 826 shown in FIG. 26A, and the etched crystalline semiconductor film 813 becomes the second semiconductor region. 821-823.

次に、後のnチャネル型TFTとなる領域に第3のマスク827を形成する。次に、後にpチャネル型TFTとなる第1の半導体領域825、826に、アクセプター型元素828を添加し、図26(B)に示すように、p型を呈する半導体領域831、832を形成する。   Next, a third mask 827 is formed in a region to be a later n-channel TFT. Next, an acceptor element 828 is added to the first semiconductor regions 825 and 826 which will be p-channel TFTs later, and semiconductor regions 831 and 832 exhibiting p-type are formed as shown in FIG. .

次に、図示しないが駆動用TFTのゲート電極として機能する第1の導電層803上に形成された第1の絶縁膜805、806の一部をエッチングして、ゲート電極として機能する第1の導電層803の一部を露出する。   Next, although not shown, a part of the first insulating films 805 and 806 formed over the first conductive layer 803 functioning as the gate electrode of the driving TFT is etched to form the first function as the gate electrode. A part of the conductive layer 803 is exposed.

次に、第1の半導体領域824、p型を呈する半導体領域831、832及び第2の半導体領域821〜823表面に、膜厚500〜1000nmで第2の導電層833、834を形成する。第2の導電層833、834は、スパッタ法により全面に形成し、材料としてはMo、Al、Ti、W等の金属から複数組み合わせて用いる事ができる。ここではTi100nm、Al350nm、Ti50nmの積層構造として第2の導電層を形成する。   Next, second conductive layers 833 and 834 with a thickness of 500 to 1000 nm are formed on the surfaces of the first semiconductor region 824, the p-type semiconductor regions 831 and 832, and the second semiconductor regions 821 to 823, respectively. The second conductive layers 833 and 834 are formed over the entire surface by a sputtering method, and a plurality of materials such as Mo, Al, Ti, and W can be used in combination. Here, the second conductive layer is formed as a stacked structure of Ti 100 nm, Al 350 nm, and Ti 50 nm.

次に、第4のマスクを形成した後、第2の導電層をエッチングして、図26(C)に示すような、信号線、走査線、電源線、ソース電極又はドレイン電極として機能する第3の導電層841〜845を形成する。   Next, after the fourth mask is formed, the second conductive layer is etched to function as a signal line, a scan line, a power supply line, a source electrode, or a drain electrode as shown in FIG. Three conductive layers 841 to 845 are formed.

ここで、画素のB−B’及びC−C’の上面図を図28に示し、同時に参照する。上記工程により、後のスイッチング用TFTのソース領域又はドレイン領域上に設けられ、信号線として機能する第3の導電層901、ドレイン電極として機能する第3の導電層902が形成される。また、後の駆動用TFTのソース領域又はドレイン領域上に設けられ、電源線として機能する第3の導電層844、ドレイン電極として機能する第3の導電層845が形成される。   Here, a top view of B-B ′ and C-C ′ of the pixel is shown in FIG. 28 and is referred to simultaneously. Through the above steps, a third conductive layer 901 functioning as a signal line and a third conductive layer 902 functioning as a drain electrode are formed over the source region or the drain region of the later switching TFT. In addition, a third conductive layer 844 that functions as a power supply line and a third conductive layer 845 that functions as a drain electrode are formed over a source region or a drain region of a later driving TFT.

なお、スイッチング用TFTのドレインとして機能する第3の導電層902と、駆動用TFTのゲート電極として機能する第1の導電層803とは、コンタクトホール909において接続される。   Note that the third conductive layer 902 that functions as a drain of the switching TFT and the first conductive layer 803 that functions as a gate electrode of the driving TFT are connected to each other through a contact hole 909.

また、駆動回路A−A’の上面図を図29に示し、同時に参照する。   A top view of the drive circuit A-A ′ is shown in FIG. 29 and is referred to at the same time.

また、この工程において、第3の導電層を分断して、各信号線、電源線と、走査線、ドレイン電極を形成すると共に、ドレイン配線の幅が細くなるようにエッチングすることで、後に形成される表示装置の開口率を高めることが可能である。   Further, in this step, the third conductive layer is divided to form each signal line, power supply line, scanning line, and drain electrode, and etching is performed so that the width of the drain wiring is narrowed. It is possible to increase the aperture ratio of the display device.

次に、第4のマスクを残したまま、第1の半導体領域824、及びp型を呈する半導体領域831、832をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域847〜852を形成する。このとき、第2の半導体領域821〜823の一部もエッチングされる。エッチングされたチャネル形成領域として機能する第2の半導体領域を第3の半導体領域854〜856とする。   Next, the first semiconductor region 824 and the p-type semiconductor regions 831 and 832 are etched while leaving the fourth mask, so that source and drain regions 847 to 852 are formed. At this time, part of the second semiconductor regions 821 to 823 is also etched. The second semiconductor regions that function as etched channel formation regions are referred to as third semiconductor regions 854 to 856.

ここで、駆動回路を単チャネル構造、代表的にはnチャネル型TFTで形成した場合について、図39を用いて説明する。図39は、nチャネル型TFTと抵抗860とで形成されたインバータの上面図を示す。なお、抵抗860はnチャネル型TFTのソース電極又はドレイン電極の一方と、ゲート電極とを接続して形成されている。   Here, the case where the driver circuit is formed using a single-channel structure, typically an n-channel TFT, will be described with reference to FIGS. FIG. 39 shows a top view of an inverter formed by an n-channel TFT and a resistor 860. Note that the resistor 860 is formed by connecting one of a source electrode or a drain electrode of an n-channel TFT and a gate electrode.

ゲート電極として機能する第1の導電層801、802それぞれの上には、ゲート絶縁膜を介して、第3の半導体領域854、855が形成される。また、半導体領域それぞれにn型を呈する半導体領域が形成されており、その上にソース電極及びドレイン電極が形成されている。   Third semiconductor regions 854 and 855 are formed over the first conductive layers 801 and 802 functioning as gate electrodes with a gate insulating film interposed therebetween. In addition, an n-type semiconductor region is formed in each semiconductor region, and a source electrode and a drain electrode are formed thereon.

第3の半導体領域854及び855上を覆ってソース電極又はドレイン電極の一方836が形成されている。このソース電極又はドレイン電極の一方836により、上記二つの半導体領域は接続されている。   One of source and drain electrodes 836 is formed so as to cover the third semiconductor regions 854 and 855. The two semiconductor regions are connected by one of the source electrode or the drain electrode 836.

また、第3の半導体領域854上にはソース電極又はドレイン電極の他方835が形成されている。さらには、第3の半導体領域854上には、ソース電極又はドレイン電極の他方837が形成されている。また、ソース電極及びドレイン電極を形成する前に、ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、ゲート電極として機能する第1の導電層802を露出した後、ソース電極及びドレイン電極を形成することで、ソース電極又はドレイン電極の他方837とゲート電極として機能する第1の導電層802とが、コンタクトホール838を介して接続される。このため、抵抗860を形成することが可能となる。このため、隣り合うTFT859と抵抗860とが接続されることで、インバータを形成することが可能である。   Further, the other of the source electrode and the drain electrode 835 is formed over the third semiconductor region 854. Further, the other of the source electrode and the drain electrode 837 is formed over the third semiconductor region 854. In addition, before forming the source electrode and the drain electrode, part of the gate insulating film is etched to expose the first conductive layer 802 functioning as the gate electrode, and then the source electrode and the drain electrode are formed. The other of the source electrode or the drain electrode 837 and the first conductive layer 802 functioning as a gate electrode are connected to each other through a contact hole 838. For this reason, the resistor 860 can be formed. Therefore, an inverter can be formed by connecting the adjacent TFT 859 and the resistor 860.

なお、nチャネル型TFTの単チャネル構造でなく、pチャネル型TFTの単チャネル構造によって、駆動回路を形成しても良い。   Note that the driver circuit may be formed using a single-channel structure of a p-channel TFT instead of a single-channel structure of an n-channel TFT.

次に、図26(C)に示すように、第4のマスクを除去した後、第4の導電層及び第3の半導体領域表面上に第2の絶縁膜857及び第3の絶縁膜858を形成する。ここでは、第2の絶縁膜857として水素を含む膜厚100nmの酸化窒化珪素膜(SiOxy:x>y>0)をCVD法により形成する。また、第3の絶縁膜858として膜厚200nmの窒化珪素膜を、CVD法により成膜する。窒化珪素膜は、外部からの不純物をブロッキングする保護膜として機能する。 Next, as shown in FIG. 26C, after the fourth mask is removed, the second insulating film 857 and the third insulating film 858 are formed over the surface of the fourth conductive layer and the third semiconductor region. Form. Here, a 100-nm-thick silicon oxynitride film (SiO x N y : x>y> 0) containing hydrogen is formed as the second insulating film 857 by a CVD method. Further, a silicon nitride film with a thickness of 200 nm is formed as the third insulating film 858 by a CVD method. The silicon nitride film functions as a protective film that blocks impurities from the outside.

次に、第3の半導体領域854〜856を加熱して水素化する。ここでは、窒素雰囲気で410℃1時間の加熱を行うことで、第2の絶縁膜857に含まれる水素が第3の半導体領域854〜856に添加され、水素化される。   Next, the third semiconductor regions 854 to 856 are heated and hydrogenated. Here, by performing heating at 410 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, hydrogen contained in the second insulating film 857 is added to the third semiconductor regions 854 to 856 and hydrogenated.

次に、図27(A)に示すように、第3の絶縁膜858上に第4の絶縁膜871を形成する。ここでは、アクリルを塗布し焼成して第4の絶縁膜871を形成する。次に、第4の絶縁膜871上に第5のマスクを形成した後、第4の絶縁膜871、第3の絶縁膜858、第2の絶縁膜857をそれぞれエッチングして、スイッチング用TFTのゲート電極として機能する第1の導電層804の一部を露出する。次に、第1の導電層804に接続する走査線として機能する第4の導電層872を形成する。ここでは、スパッタにより第4の導電層872を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 27A, a fourth insulating film 871 is formed over the third insulating film 858. Here, the fourth insulating film 871 is formed by applying and baking acrylic. Next, after a fifth mask is formed over the fourth insulating film 871, the fourth insulating film 871, the third insulating film 858, and the second insulating film 857 are etched to form the switching TFT. A part of the first conductive layer 804 functioning as a gate electrode is exposed. Next, a fourth conductive layer 872 functioning as a scan line connected to the first conductive layer 804 is formed. Here, the fourth conductive layer 872 is formed by sputtering.

以上の工程により、nチャネル型TFT861、pチャネル型TFT862とが接続されたCMOS回路で形成される駆動回路A−A’と、pチャネル型TFT863で形成される駆動用TFT、nチャネル型TFTで形成されるスイッチング用TFTを有する画素部を形成することができる。本実施例では、nチャネルTFT及びpチャネル型TFTで駆動回路が形成されているが、nチャネル型TFTのみで駆動回路及び画素部を形成しても良い。   Through the above steps, the driving circuit AA ′ formed by a CMOS circuit in which the n-channel TFT 861 and the p-channel TFT 862 are connected, the driving TFT formed by the p-channel TFT 863, and the n-channel TFT. A pixel portion having a switching TFT to be formed can be formed. In this embodiment, the driver circuit is formed of an n-channel TFT and a p-channel TFT, but the driver circuit and the pixel portion may be formed of only an n-channel TFT.

次に、第5の絶縁膜873を形成する。第5の絶縁膜873も第4の絶縁膜と同様の材料を適宜用いることが可能である。ここでは、第5の絶縁膜873にアクリルを用いる。次に、第5の絶縁膜873上に第6のマスクを形成した後、第5の絶縁膜〜第2の絶縁膜をエッチングして、第3の導電層845の一部を露出する。   Next, a fifth insulating film 873 is formed. The fifth insulating film 873 can be formed using a material similar to that of the fourth insulating film as appropriate. Here, acrylic is used for the fifth insulating film 873. Next, after a sixth mask is formed over the fifth insulating film 873, the fifth insulating film to the second insulating film are etched to expose part of the third conductive layer 845.

次に、第3の導電層845に接するように、膜厚100〜300nmの第5の導電層874を成膜する。第5の導電層874の材料としては、透光性を有する導電膜、又は反射性を有する導電膜があげられる。また、第5の導電層874の形成方法としては、スパッタリング法、蒸着法、CVD法等を適宜用いる。マスクを形成した後、導電膜をエッチングして導電層を形成する。ここでは、反射率に優れたアルミニウムを主成分とし、ニッケル、コバルト、鉄、炭素及び珪素のうち少なくとも1つを含む合金材料を下層とし、その上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITO)をスパッタリング法により成膜し、所望の形状にエッチングして画素電極として機能する第5の導電層874を形成する。また、タングステンやチタンの場合はITOなどの透明電極を形成しなくてもよい。   Next, a fifth conductive layer 874 having a thickness of 100 to 300 nm is formed so as to be in contact with the third conductive layer 845. As a material of the fifth conductive layer 874, a light-transmitting conductive film or a reflective conductive film can be given. As a method for forming the fifth conductive layer 874, a sputtering method, an evaporation method, a CVD method, or the like is appropriately used. After the mask is formed, the conductive film is etched to form a conductive layer. Here, indium tin oxide (ITO) containing aluminum having excellent reflectivity as a main component, an alloy material containing at least one of nickel, cobalt, iron, carbon and silicon as a lower layer and silicon oxide thereon. A fifth conductive layer 874 functioning as a pixel electrode is formed by forming a film by sputtering and etching into a desired shape. In the case of tungsten or titanium, it is not necessary to form a transparent electrode such as ITO.

また、画素B−B’の上面図を図29に示し、同時に参照する。第4の導電層872は、コンタクトホール911において画素電極として機能する第5の導電層874と接続する。   A top view of the pixel B-B ′ is shown in FIG. 29 and is referred to at the same time. The fourth conductive layer 872 is connected to the fifth conductive layer 874 functioning as a pixel electrode in the contact hole 911.

以上の工程によりアクティブマトリクス基板を作製することができる。なお、静電破壊防止のための保護回路、代表的にはダイオードなどを、接続端子とソース配線(走査線)の間または画素部に設けてもよい。この場合、上記したTFTと同様の工程で作製し、画素部の走査線層とダイオードのドレイン又はソース配線層とを接続することにより、静電破壊を防止することができる。   Through the above steps, an active matrix substrate can be manufactured. Note that a protection circuit for preventing electrostatic breakdown, typically a diode or the like, may be provided between the connection terminal and the source wiring (scanning line) or in the pixel portion. In this case, electrostatic breakdown can be prevented by manufacturing the TFT in the same process as the above-described TFT and connecting the scanning line layer of the pixel portion and the drain or source wiring layer of the diode.

次に、図27(B)に示すように、第5の導電層874の端部を覆う第6の絶縁膜881を形成する。ここでは、ネガ型感光性材料を用いて、第6の絶縁膜881を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 27B, a sixth insulating film 881 covering the end portion of the fifth conductive layer 874 is formed. Here, the sixth insulating film 881 is formed using a negative photosensitive material.

次に、蒸着法、塗布法、液滴吐出法などにより、第5の導電層874表面及び第6の絶縁膜881の端部上に発光物質を含む層882を形成する。この後、発光物質を含む層882上に、第2の画素電極として機能する第6の導電層883を形成する。ここでは、酸化珪素を含むITOをスパッタリング法により成膜する。この結果、第5の導電層、発光物質を含む層、及び第6の導電層により発光素子を形成することができる。発光素子を構成する導電層及び、発光物質を含む層の各材料は適宜選択し、各膜厚も調整する。   Next, a layer 882 containing a light-emitting substance is formed on the surface of the fifth conductive layer 874 and the end portion of the sixth insulating film 881 by an evaporation method, a coating method, a droplet discharge method, or the like. After that, a sixth conductive layer 883 that functions as a second pixel electrode is formed over the layer 882 containing a light-emitting substance. Here, ITO containing silicon oxide is formed by a sputtering method. As a result, a light-emitting element can be formed using the fifth conductive layer, the layer containing a light-emitting substance, and the sixth conductive layer. The materials of the conductive layer and the layer containing a light-emitting substance that constitute the light-emitting element are appropriately selected, and the thicknesses of the layers are also adjusted.

なお、発光物質を含む層882を形成する前に、大気圧中で200〜350℃の熱処理を行い第6の絶縁膜881中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200〜400℃、好ましくは250〜350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに発光物質を含む層882を真空蒸着法や、大気圧下又は減圧下の液滴吐出法、更には塗布法等で形成することが好ましい。   Note that before the layer 882 containing a light-emitting substance is formed, heat treatment is performed at 200 to 350 ° C. in atmospheric pressure to remove moisture adsorbed in or on the surface of the sixth insulating film 881. Further, heat treatment is performed at 200 to 400 ° C., preferably 250 to 350 ° C. under reduced pressure, and the layer 882 containing a light-emitting substance is not exposed to the air as it is, and a layer 882 containing a luminescent material is deposited by a vacuum deposition method or a droplet discharge method at atmospheric pressure or reduced pressure. Furthermore, it is preferable to form by a coating method or the like.

発光物質を含む層882は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、デンドリマー、オリゴマー等に代表される中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。   The layer 882 containing a light-emitting substance is formed of a charge injecting and transporting substance containing an organic compound or an inorganic compound and a light-emitting material. One or a plurality of layers selected from high molecular organic compounds may be included and combined with an inorganic compound having electron injection / transport properties or hole injection / transport properties.

電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having a particularly high electron transporting property include, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), Bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), quinoline skeleton or benzoquinoline Examples thereof include metal complexes having a skeleton.

また、正孔輸送性の高い物質としては、例えば4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物が挙げられる。   As a substance having a high hole-transport property, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD) or 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviation: Aromatic amine systems such as TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) (ie, benzene ring— Compound having a nitrogen bond).

また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Alq3のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム(Mg)のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having particularly high electron injecting properties include alkali metals or alkaline earths such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ) and the like. Metal compounds can be mentioned. In addition, a mixture of a substance having a high electron transport property such as Alq 3 and an alkaline earth metal such as magnesium (Mg) may be used.

電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物(MoOx)やバナジウム酸化物(VOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、タングステン酸化物(WOx)、マンガン酸化物(MnOx)等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。 Among the charge injection / transport materials, examples of the material having a high hole injection property include molybdenum oxide (MoO x ), vanadium oxide (VO x ), ruthenium oxide (RuO x ), and tungsten oxide (WO x ). And metal oxides such as manganese oxide (MnO x ). In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (CuPc) can be given.

発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター(着色層)を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化(映り込み)の防止を図ることができる。フィルター(着色層)を設けることで、従来必要であるとされていた円偏光版などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部(表示画面)を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。   The light emitting layer may be configured to perform color display by forming light emitting layers having different emission wavelength bands for each pixel. Typically, a light emitting layer corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) is formed. In this case as well, by providing a filter (colored layer) that transmits light in the emission wavelength band on the light emission side of the pixel, the color purity is improved and the pixel portion is mirrored (reflected). Prevention can be achieved. By providing the filter (colored layer), it is possible to omit a circularly polarized plate that has been considered necessary in the past, and it is possible to eliminate the loss of light emitted from the light emitting layer. Furthermore, a change in color tone that occurs when the pixel portion (display screen) is viewed obliquely can be reduced.

発光層を形成する発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、4−(ジシアノメチレン)2−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−(ジシアノメチレン)−2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTB)、ペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]ベンゼン、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6、クマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)や9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。 There are various materials for the light emitting material forming the light emitting layer. As a low molecular weight organic light-emitting material, 4- (dicyanomethylene) 2-methyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4- (dicyanomethylene) -2-tert-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJTB) , Periflanthene, 2,5-dicyano-1,4-bis [2- (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] benzene, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), coumarin 6, coumarin 545T, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3), 9,9'-bianthryl, 9,10-diphenyl anthracene (abbreviation : DPA) and 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), or the like can be used. Other substances may also be used.

一方、高分子系有機発光材料は低分子系有機発光材料に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、陰極と発光物質を含む層と陽極となる。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光物質を含む層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合2層構造となる。具体的には、陰極と発光層と正孔輸送層と陽極という構造である。   On the other hand, the high molecular organic light emitting material has higher physical strength and higher device durability than the low molecular organic light emitting material. In addition, since the film can be formed by coating, the device can be manufactured relatively easily. The structure of a light emitting element using a high molecular weight organic light emitting material is basically the same as that when a low molecular weight organic light emitting material is used, and includes a cathode, a layer containing a light emitting substance, and an anode. However, when forming a layer containing a light emitting material using a high molecular weight organic light emitting material, it is difficult to form a layered structure as in the case of using a low molecular weight organic light emitting material, and in many cases two layers are formed. It becomes a structure. Specifically, the structure is a cathode, a light emitting layer, a hole transport layer, and an anode.

発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。   Since the light emission color is determined by the material for forming the light emitting layer, a light emitting element exhibiting desired light emission can be formed by selecting these materials. Examples of the polymer light emitting material that can be used for forming the light emitting layer include polyparaphenylene vinylene, polyparaphenylene, polythiophene, and polyfluorene.

ポリパラフェニレンビニレン系発光材料には、ポリ(パラフェニレンビニレン) [PPV] の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレンビニレン) [RO−PPV]、ポリ(2−(2’−エチル−ヘキソキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)[MEH−PPV]、ポリ(2−(ジアルコキシフェニル)−1,4−フェニレンビニレン)[ROPh−PPV]等が挙げられる。ポリパラフェニレン系発光材料には、ポリパラフェニレン[PPP]の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレン)[RO−PPP]、ポリ(2,5−ジヘキソキシ−1,4−フェニレン)等が挙げられる。ポリチオフェン系発光材料には、ポリチオフェン[PT]の誘導体、ポリ(3−アルキルチオフェン)[PAT]、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)[PHT]、ポリ(3−シクロヘキシルチオフェン)[PCHT]、ポリ(3−シクロヘキシル−4−メチルチオフェン)[PCHMT]、ポリ(3,4−ジシクロヘキシルチオフェン)[PDCHT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−チオフェン][POPT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−2,2ビチオフェン][PTOPT]等が挙げられる。ポリフルオレン系発光材料には、ポリフルオレン[PF]の誘導体、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)[PDAF]、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)[PDOF]等が挙げられる。   Examples of the polyparaphenylene vinylene-based light emitting material include poly (paraphenylene vinylene) [PPV] derivatives, poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene) [RO-PPV], poly (2- (2 '-Ethyl-hexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene) [MEH-PPV], poly (2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylenevinylene) [ROPh-PPV] and the like. . Polyparaphenylene-based light emitting materials include polyparaphenylene [PPP] derivatives, poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene) [RO-PPP], poly (2,5-dihexoxy-1,4). -Phenylene) and the like. Polythiophene-based light-emitting materials include polythiophene [PT] derivatives, poly (3-alkylthiophene) [PAT], poly (3-hexylthiophene) [PHT], poly (3-cyclohexylthiophene) [PCHT], poly (3 -Cyclohexyl-4-methylthiophene) [PCHMT], poly (3,4-dicyclohexylthiophene) [PDCHT], poly [3- (4-octylphenyl) -thiophene] [POP], poly [3- (4-octyl) Phenyl) -2,2bithiophene] [PTOPT] and the like. Examples of the polyfluorene-based luminescent material include polyfluorene [PF] derivatives, poly (9,9-dialkylfluorene) [PDAF], poly (9,9-dioctylfluorene) [PDOF], and the like.

また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター(着色層)を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。   The light emitting layer can be configured to emit monochromatic or white light. In the case of using a white light emitting material, color display can be made possible by providing a filter (colored layer) that transmits light of a specific wavelength on the light emission side of the pixel.

白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Alq3、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたAlq3、p−EtTAZ、TPD(芳香族ジアミン)を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法により発光層を形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)水溶液(PEDOT/PSS)を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素(1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン(TPB)、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノ−スチリル)−4H−ピラン(DCM1)、ナイルレッド、クマリン6など)ドープしたポリビニルカルバゾール(PVK)溶液を全面に塗布、焼成すればよい。 To form a light emitting layer that emits white light, for example, Alq 3, Alq 3 partially doped with Nile red that is a red light emitting pigment, p-EtTAZ, TPD (aromatic diamine) are sequentially stacked by a vapor deposition method Thus, white can be obtained. Moreover, when forming a light emitting layer by the apply | coating method using spin coating, after apply | coating, it is preferable to bake by vacuum heating. For example, a poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) aqueous solution (PEDOT / PSS) that acts as a hole injection layer is applied and baked on the entire surface, and then a luminescent center dye (1, 1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene (TPB), 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylamino-styryl) -4H-pyran (DCM1), Nile Red, Coumarin 6 Etc.) A doped polyvinyl carbazole (PVK) solution may be applied to the entire surface and fired.

発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール(PVK)に電子輸送性の1,3,4−オキサジアゾール誘導体(PBD)を分散させてもよい。また、30wt%のPBDを電子輸送剤として分散し、4種類の色素(TPB、クマリン6、DCM1、ナイルレッド)を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。   The light emitting layer can also be formed as a single layer, and an electron transporting 1,3,4-oxadiazole derivative (PBD) may be dispersed in hole transporting polyvinyl carbazole (PVK). Further, white light emission can be obtained by dispersing 30 wt% PBD as an electron transporting agent and dispersing an appropriate amount of four kinds of dyes (TPB, coumarin 6, DCM1, Nile red). In addition to the light-emitting element that can emit white light as shown here, a light-emitting element that can obtain red light emission, green light emission, or blue light emission can be manufactured by appropriately selecting the material of the light-emitting layer.

なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、PEDOTとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸(CSA)の混合物、ポリアニリン[PANI]とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸[PSS]の混合物等が挙げられる。   Note that when a hole-transporting polymer-based organic light-emitting material is sandwiched between an anode and a light-emitting polymer-based organic light-emitting material, hole injection properties from the anode can be improved. In general, an acceptor material dissolved in water is applied by spin coating or the like. In addition, since it is insoluble in an organic solvent, it can be stacked with the above-described light-emitting organic light-emitting material. Examples of the hole-transporting polymer organic light emitting material include a mixture of PEDOT and camphor sulfonic acid (CSA) as an acceptor material, a mixture of polyaniline [PANI] and polystyrene sulfonic acid [PSS] as an acceptor material, and the like. .

さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に三重項励起発光材料を適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。   Furthermore, a triplet excitation material containing a metal complex or the like may be used for the light emitting layer in addition to a singlet excitation light emitting material. For example, among red light emitting pixels, green light emitting pixels, and blue light emitting pixels, a red light emitting pixel having a relatively short luminance half time is formed of a triplet excitation light emitting material, A light-emitting pixel is formed using a singlet excitation light-emitting material. The triplet excited luminescent material has a feature that the light emission efficiency is good, so that less power is required to obtain the same luminance. That is, when a triplet excitation light-emitting material is applied to a red pixel, the amount of current flowing through the light-emitting element can be reduced, so that reliability can be improved. As a reduction in power consumption, a red light-emitting pixel and a green light-emitting pixel may be formed using a triplet excitation light-emitting material, and a blue light-emitting pixel may be formed using a singlet excitation light-emitting material. By forming a green light-emitting element having high human visibility with a triplet excited light-emitting material, power consumption can be further reduced.

三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第3遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の8〜10属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。   Examples of triplet excited luminescent materials include those using a metal complex as a dopant, and metal complexes having a third transition series element platinum as the central metal and metal complexes having iridium as the central metal are known. Yes. The triplet excited light-emitting material is not limited to these compounds, and a compound having the above structure and having an element belonging to group 8 to 10 in the periodic table as a central metal can also be used.

以上に掲げる発光物質を含む層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。   The substances forming the layer containing the light-emitting substance listed above are examples, and examples thereof include a hole injection transport layer, a hole transport layer, an electron injection transport layer, an electron transport layer, a light emission layer, an electron block layer, and a hole block layer. A light-emitting element can be formed by appropriately stacking functional layers. Moreover, you may form the mixed layer or mixed junction which combined these each layer. The layer structure of the light-emitting layer can be changed, and instead of having a specific electron injection region or light-emitting region, it is possible to provide a modification with an electrode for this purpose or a dispersed light-emitting material. Can be permitted without departing from the spirit of the present invention.

上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。   A light-emitting element formed using the above materials emits light by being forward-biased. A pixel of a display device formed using a light-emitting element can be driven by a simple matrix method or an active matrix method. In any case, each pixel emits light by applying a forward bias at a specific timing, but is in a non-light emitting state for a certain period. By applying a reverse bias during this non-light emitting time, the reliability of the light emitting element can be improved. The light emitting element has a degradation mode in which the light emission intensity decreases under a constant driving condition and a degradation mode in which the non-light emitting area is enlarged in the pixel and the luminance is apparently decreased. However, alternating current that applies a bias in the forward and reverse directions. By performing a typical drive, the progress of deterioration can be slowed and the reliability of the light emitting device can be improved.

次に、発光素子を覆って、水分の侵入を防ぐ透明保護層を形成する。透明保護層としては、スパッタ法またはCVD法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜(SiNxy膜(x>y>0)またはSiOxy膜(x>y>0))、炭素を主成分とする薄膜(例えばDLC膜、CN膜)などを用いることができる。 Next, a transparent protective layer that covers the light emitting element and prevents moisture from entering is formed. As the transparent protective layer, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film (SiN x O y film (x>y> 0) or SiO x N y film (x>y>) obtained by sputtering or CVD is used. 0)), a thin film mainly containing carbon (for example, a DLC film, a CN film), or the like can be used.

以上の工程により、発光素子を有するアクティブマトリクス基板を作製することができる。なお、実施形態1乃至実施形態19のいずれをも本実施例に適用することができる。   Through the above steps, an active matrix substrate having a light-emitting element can be manufactured. Note that any of Embodiment Modes 1 to 19 can be applied to this example.

上記実施例において適用可能な発光素子の形態を、図31を用いて説明する。   A mode of a light-emitting element applicable in the above embodiment will be described with reference to FIGS.

図31(A)は、第1の画素電極2011に、透光性を有し且つ仕事関数の大きい導電膜を用い、第2の画素電極2017に、仕事関数の小さい導電膜を用いて形成した例である。第1の画素電極2011を透光性の酸化物導電性材料で形成し、代表的には酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成している。その上に正孔注入層若しくは正孔輸送層2041、発光層2042、電子輸送層若しくは電子注入層2043を積層した発光物質を含む層2016を設けている。第2の画素電極2017は、LiFやMgAgなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第1の電極層2033とアルミニウムなどの金属材料で形成する第2の電極層2034で形成している。この構造の画素は、図中の矢印で示したように第1の画素電極2011側から光を放射することが可能となる。   In FIG. 31A, the first pixel electrode 2011 is formed using a light-transmitting conductive film having a high work function, and the second pixel electrode 2017 is formed using a conductive film having a low work function. It is an example. The first pixel electrode 2011 is formed using a light-transmitting oxide conductive material, and is typically formed using an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic%. A layer 2016 containing a light-emitting substance in which a hole injection layer or hole transport layer 2041, a light-emitting layer 2042, and an electron transport layer or electron injection layer 2043 are stacked is provided thereover. The second pixel electrode 2017 is formed of a first electrode layer 2033 containing an alkali metal or an alkaline earth metal such as LiF or MgAg and a second electrode layer 2034 formed of a metal material such as aluminum. A pixel having this structure can emit light from the first pixel electrode 2011 side as indicated by an arrow in the drawing.

図31(B)は、第1の画素電極2011に、仕事関数の大きい導電膜を用い、第2の画素電極2017に、透光性を有し且つ仕事関数の小さい導電膜を用いて形成した例である。第1の画素電極2011はアルミニウム、チタンなどの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料で形成する第1の電極層2035と、酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成する第2の電極層2032との積層構造で形成している。その上に正孔注入層若しくは正孔輸送層2041、発光層2042、電子輸送層若しくは電子注入層2043を積層した発光物質を含む層2016を設けている。第2の画素電極2017は、LiFやCaF2などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第3の電極層2033とアルミニウムなどの金属材料で形成する第4の電極層2034で形成する。第2の電極のいずれの層をも100nm以下の厚さとして光を透過可能な状態としておくことで、図中の矢印で示したように第2の電極2017から光を放射することが可能となる。 In FIG. 31B, the first pixel electrode 2011 is formed using a conductive film having a high work function, and the second pixel electrode 2017 is formed using a light-transmitting conductive film having a low work function. It is an example. The first pixel electrode 2011 includes a first electrode layer 2035 formed using a metal material such as aluminum or titanium, or a metal material containing nitrogen at a concentration equal to or lower than the stoichiometric composition ratio of the metal, and silicon oxide 1-15. The second electrode layer 2032 is formed using a stacked structure of an oxide conductive material containing at a concentration of atomic%. A layer 2016 containing a light-emitting substance in which a hole injection layer or hole transport layer 2041, a light-emitting layer 2042, and an electron transport layer or electron injection layer 2043 are stacked is provided thereover. The second pixel electrode 2017 is formed of a third electrode layer 2033 containing an alkali metal or alkaline earth metal such as LiF or CaF 2 and a fourth electrode layer 2034 formed of a metal material such as aluminum. By setting any layer of the second electrode to a thickness of 100 nm or less so that light can be transmitted, light can be emitted from the second electrode 2017 as indicated by the arrows in the figure. Become.

図31(E)は、両方向、即ち第1の電極及び第2の電極から光を放射する例を示し、第1の画素電極2011に、透光性を有し且つ仕事関数の大きい導電膜を用い、第2の画素電極2017に、透光性を有し且つ仕事関数の小さい導電膜を用いる。代表的には、第1の画素電極2011を、酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成し、第2の画素電極2017を、それぞれ100nm以下の厚さのLiFやCaF2などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第3の電極層2033とアルミニウムなどの金属材料で形成する第4の電極層2034で形成することで、図中の矢印で示したように、第1の画素電極2011及び第2の画素電極2017の両側から光を放射することが可能となる。 FIG. 31E illustrates an example in which light is emitted from both directions, that is, the first electrode and the second electrode. A conductive film having a light-transmitting property and a high work function is provided on the first pixel electrode 2011. In addition, a conductive film having a light-transmitting property and a low work function is used for the second pixel electrode 2017. Typically, the first pixel electrode 2011 is formed using an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic%, and the second pixel electrode 2017 is formed of LiF having a thickness of 100 nm or less. As shown by the arrows in the figure, the third electrode layer 2033 containing an alkali metal or alkaline earth metal such as CaF 2 and the fourth electrode layer 2034 formed of a metal material such as aluminum are used. Thus, light can be emitted from both sides of the first pixel electrode 2011 and the second pixel electrode 2017.

図31(C)は、第1の画素電極2011に、透光性を有し且つ仕事関数の小さい導電膜を用い、第2の画素電極2017に、仕事関数の大きい導電膜を用いて形成した例である。発光物質を含む層を電子輸送層若しくは電子注入層2043、発光層2042、正孔注入層若しくは正孔輸送層2041の順に積層した構成を示している。第2の画素電極2017は、発光物質を含む層2016側から酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成する第2の電極層2032、アルミニウム、チタンなどの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料で形成する第1の電極層2035の積層構造で形成している。第1の画素電極2011は、LiFやCaF2などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第3の電極層2033とアルミニウムなどの金属材料で形成する第4の電極層2034で形成するが、いずれの層も100nm以下の厚さとして光を透過可能な状態としておくことで、図中の矢印で示したように第1の画素電極2011から光を放射することが可能となる。 In FIG. 31C, the first pixel electrode 2011 is formed using a light-transmitting conductive film having a low work function, and the second pixel electrode 2017 is formed using a conductive film having a high work function. It is an example. A structure in which a layer containing a light-emitting substance is stacked in the order of an electron-transport layer or electron-injection layer 2043, a light-emitting layer 2042, a hole-injection layer or a hole-transport layer 2041 is shown. The second pixel electrode 2017 includes a second electrode layer 2032 formed using an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic% from the layer 2016 containing a light-emitting substance, a metal such as aluminum or titanium, Alternatively, the first electrode layer 2035 is formed using a stacked structure of a metal material containing nitrogen at a concentration equal to or lower than the stoichiometric composition ratio to the metal. The first pixel electrode 2011 is formed of a third electrode layer 2033 containing an alkali metal or alkaline earth metal such as LiF or CaF 2 and a fourth electrode layer 2034 formed of a metal material such as aluminum. This layer is also set to a thickness of 100 nm or less so that light can be transmitted, whereby light can be emitted from the first pixel electrode 2011 as indicated by an arrow in the figure.

図31(D)は、第1の画素電極2011に、仕事関数の小さい導電膜を用い、第2の画素電極2017に、透光性を有し且つ仕事関数の大きい導電膜を用いて形成した例である。発光物質を含む層を電子輸送層若しくは電子注入層2043、発光層2042、正孔注入層若しくは正孔輸送層2041の順に積層した構成を示している。第1の画素電極2011は図31(A)と同様な構成とし、膜厚は発光物質を含む層で発光した光を反射可能な程度に厚く形成している。第2の画素電極2017は、酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で構成している。この構造において、正孔注入層2041を無機物である金属酸化物(代表的には酸化モリブデン若しくは酸化バナジウム)で形成することにより、第2の電極層2032を形成する際に導入される酸素が供給されて正孔注入性が向上し、駆動電圧を低下させることができる。また、第2の画素電極2017を、透光性を有する導電層で形成することで、図中の矢印で示したように、第2の画素電極2017の両側から光を放射することが可能となる。   In FIG. 31D, the first pixel electrode 2011 is formed using a conductive film having a low work function, and the second pixel electrode 2017 is formed using a light-transmitting conductive film having a high work function. It is an example. A structure in which a layer containing a light-emitting substance is stacked in the order of an electron-transport layer or electron-injection layer 2043, a light-emitting layer 2042, a hole-injection layer or a hole-transport layer 2041 is shown. The first pixel electrode 2011 has a structure similar to that in FIG. 31A and is formed to have a thickness enough to reflect light emitted from a layer containing a light-emitting substance. The second pixel electrode 2017 is made of an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic%. In this structure, the hole injection layer 2041 is formed using an inorganic metal oxide (typically molybdenum oxide or vanadium oxide), so that oxygen introduced when the second electrode layer 2032 is formed is supplied. Thus, the hole injection property is improved, and the driving voltage can be lowered. Further, by forming the second pixel electrode 2017 with a light-transmitting conductive layer, light can be emitted from both sides of the second pixel electrode 2017 as shown by arrows in the drawing. Become.

図31(F)は、両方向、即ち第1の画素電極及び第2の画素電極から光を放射する例を示し、第1の画素電極2011に、透光性を有し且つ仕事関数の小さい導電膜を用い、第2の画素電極2017に、透光性を有し且つ仕事関数の大きい導電膜を用いる。代表的には、第1の画素電極2011を、それぞれ100nm以下の厚さのLiFやCaF2などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第3の電極層2033とアルミニウムなどの金属材料で形成する第4の電極層2034で形成し、第2の画素電極2017を、酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成すればよい。 FIG. 31F illustrates an example in which light is emitted from both directions, that is, the first pixel electrode and the second pixel electrode, and the first pixel electrode 2011 has a light-transmitting property and a small work function. A film is used, and a conductive film having a light-transmitting property and a high work function is used for the second pixel electrode 2017. Typically, the first pixel electrode 2011 is formed using a third electrode layer 2033 containing an alkali metal or alkaline earth metal such as LiF or CaF 2 having a thickness of 100 nm or less and a metal material such as aluminum. The fourth electrode layer 2034 is formed, and the second pixel electrode 2017 may be formed using an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic%.

上記実施例で示す発光表示パネルの画素回路、及びその動作構成について、図32を用いて説明する。発光表示パネルの動作構成は、ビデオ信号がデジタルの表示装置において、画素に入力されるビデオ信号が電圧で規定されるのものと、電流で規定されるものとがある。ビデオ信号が電圧によって規定されるものには、発光素子に印加される電圧が一定のもの(CVCV)と、発光素子に印加される電流が一定のもの(CVCC)とがある。また、ビデオ信号が電流によって規定されるものには、発光素子に印加される電圧が一定のもの(CCCV)と、発光素子に印加される電流が一定のもの(CCCC)とがある。本実施例では、CVCV動作をする画素を図32(A)及び(B)用いて説明する。また、CVCC動作をする画素を図32(C)〜(F)を用いて説明する。   A pixel circuit of the light-emitting display panel described in the above embodiment and an operation configuration thereof will be described with reference to FIGS. There are two types of operation configurations of the light-emitting display panel, in which a video signal input to a pixel is defined by voltage and a current is defined by current in a display device in which a video signal is digital. There are two types of video signals defined by voltage, one having a constant voltage applied to the light emitting element (CVCV) and one having a constant current applied to the light emitting element (CVCC). In addition, a video signal is defined by current, there are a constant voltage applied to the light emitting element (CCCV) and a constant current applied to the light emitting element (CCCC). In this embodiment, a pixel that performs CVCV operation will be described with reference to FIGS. A pixel that performs the CVCC operation will be described with reference to FIGS.

図32(A)及び(B)に示す画素は、列方向に信号線3710及び電源線3711、行方向に走査線3714が配置される。また、スイッチング用TFT3701、駆動用TFT3703、容量素子3702及び発光素子3705を有する。   In the pixel shown in FIGS. 32A and 32B, a signal line 3710 and a power supply line 3711 are arranged in the column direction, and a scanning line 3714 is arranged in the row direction. In addition, the pixel includes a switching TFT 3701, a driving TFT 3703, a capacitor element 3702, and a light emitting element 3705.

なお、スイッチング用TFT3701及び駆動用TFT3703は、オンしているときは線形領域で動作する。また駆動用TFT3703は発光素子3705に電圧を印加するか否かを制御する役目を有する。両TFTは同じ導電型を有していると作製工程上好ましい。本実施例ではスイッチング用TFT3701をnチャネル型TFTとし、駆動用TFT3703をpチャネル型TFTとして形成する。また駆動用TFT3703には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のTFTを用いてもよい。また、駆動用TFT3703のチャネル幅Wとチャネルと長Lの比(W/L)は、TFTの移動度にもよるが1〜1000であることが好ましい。W/Lが大きいほど、TFTの電気特性が向上する。   Note that the switching TFT 3701 and the driving TFT 3703 operate in a linear region when turned on. The driving TFT 3703 has a role of controlling whether or not a voltage is applied to the light emitting element 3705. Both TFTs preferably have the same conductivity type in terms of manufacturing process. In this embodiment, the switching TFT 3701 is an n-channel TFT and the driving TFT 3703 is a p-channel TFT. The driving TFT 3703 may be a depletion type TFT as well as an enhancement type. The ratio (W / L) of the channel width W to the channel length L (W / L) of the driving TFT 3703 is preferably 1 to 1000 depending on the mobility of the TFT. The larger the W / L, the better the electrical characteristics of the TFT.

図32(A)、(B)に示す画素において、スイッチング用TFT3701は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、スイッチング用TFT3701がオンとなると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子3702にそのビデオ信号の電圧が保持される。   In the pixel shown in FIGS. 32A and 32B, the switching TFT 3701 controls input of a video signal to the pixel. When the switching TFT 3701 is turned on, the video signal is input into the pixel. Then, the voltage of the video signal is held in the capacitor 3702.

図32(A)において、電源線3711がVssで発光素子3705の対向電極がVddの場合、即ち図31(C)及び(D)の場合、発光素子の対向電極は陽極であり、駆動用TFT3703に接続される電極は陰極である。この場合、駆動用TFT3703の特性バラツキによる輝度ムラを抑制することが可能である。   32A, in the case where the power supply line 3711 is Vss and the counter electrode of the light emitting element 3705 is Vdd, that is, in FIGS. 31C and 31D, the counter electrode of the light emitting element is an anode, and the driving TFT 3703 The electrode connected to is a cathode. In this case, luminance unevenness due to characteristic variations of the driving TFT 3703 can be suppressed.

図32(A)において、電源線3711がVddで発光素子3705の対向電極がVssの場合、即ち図31(A)及び(B)の場合、発光素子の対向電極は陰極であり、駆動用TFT3703に接続される電極は陽極である。この場合、Vddより電圧の高いビデオ信号を信号線3710に入力することにより、容量素子3702にそのビデオ信号の電圧が保持され、駆動用TFT3703が線形領域で動作するので、TFTのバラツキによる輝度ムラを改善することが可能である。   32A, in the case where the power supply line 3711 is Vdd and the counter electrode of the light emitting element 3705 is Vss, that is, in FIGS. 31A and 31B, the counter electrode of the light emitting element is a cathode, and the driving TFT 3703 The electrode connected to is the anode. In this case, when a video signal having a voltage higher than Vdd is input to the signal line 3710, the voltage of the video signal is held in the capacitor 3702, and the driving TFT 3703 operates in a linear region. It is possible to improve.

図32(B)に示す画素は、TFT3706と走査線3715を追加している以外は、図32(A)に示す画素構成と同じである。   The pixel shown in FIG. 32B has the same pixel structure as that shown in FIG. 32A except that a TFT 3706 and a scanning line 3715 are added.

TFT3706は、新たに配置された走査線3715によりオン又はオフが制御される。TFT3706がオンとなると、容量素子3702に保持された電荷は放電し、駆動用TFT3703がオフとなる。つまり、TFT3706の配置により、強制的に発光素子3705に電流が流れない状態を作ることができる。そのためTFT3706を消去用TFTと呼ぶことができる。従って、図32(B)の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、発光のデューティ比を向上することが可能となる。   The TFT 3706 is controlled to be turned on or off by a newly arranged scanning line 3715. When the TFT 3706 is turned on, the charge held in the capacitor 3702 is discharged, and the driving TFT 3703 is turned off. That is, the arrangement of the TFT 3706 can forcibly create a state in which no current flows through the light emitting element 3705. Therefore, the TFT 3706 can be called an erasing TFT. Therefore, the structure in FIG. 32B can improve the light emission duty ratio because the lighting period can be started simultaneously with or immediately after the start of the writing period without waiting for signal writing to all the pixels. Is possible.

上記動作構成を有する画素において、発光素子3705の電流値は、線形領域で動作する駆動用TFT3703により決定することができる。上記構成により、TFTの特性のバラツキを抑制することが可能であり、TFT特性のバラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた表示装置を提供することができる。   In the pixel having the above operation configuration, the current value of the light-emitting element 3705 can be determined by the driving TFT 3703 that operates in a linear region. With the above structure, variation in TFT characteristics can be suppressed, and luminance unevenness of a light-emitting element due to variation in TFT characteristics can be improved, so that a display device with improved image quality can be provided.

次に、CVCC動作をする画素を図32(C)〜(F)を用いて説明する。図32(C)に示す画素は、図32(A)に示す画素構成に、電源線3712、電流制御用TFT3704が設けられている。   Next, a pixel that performs the CVCC operation will be described with reference to FIGS. A pixel illustrated in FIG. 32C is provided with a power supply line 3712 and a current control TFT 3704 in the pixel configuration illustrated in FIG.

図32(E)に示す画素は、駆動用TFT3703のゲート電極が、行方向に配置された電源線3712に接続される点が異なっており、それ以外は図32(C)に示す画素と同じ構成である。つまり、図32(C)、(E)に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線3712が配置される場合(図32(C))と、行方向に電源線3712が配置される場合(図32(E))とでは、各電源線は異なるレイヤーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用TFT3703のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図32(C)、(E)として分けて記載する。   The pixel shown in FIG. 32E is the same as the pixel shown in FIG. 32C except that the gate electrode of the driving TFT 3703 is connected to the power supply line 3712 arranged in the row direction. It is a configuration. That is, both pixels shown in FIGS. 32C and 32E show the same equivalent circuit diagram. However, in the case where the power supply line 3712 is arranged in the column direction (FIG. 32C) and in the case where the power supply line 3712 is arranged in the row direction (FIG. 32E), each power supply line has a different layer. It is formed of a conductive film. Here, attention is paid to the wiring to which the gate electrode of the driving TFT 3703 is connected, and FIGS. 32C and 32E are shown separately to show that the layers for producing these are different.

なお、スイッチング用TFT3701は線形領域で動作し、駆動用TFT3703は飽和領域で動作する。また駆動用TFT3703は発光素子3705に流れる電流値を制御する役目を有し、電流制御用TFT3704は飽和領域で動作し発光素子3705に対する電流の供給を制御する役目を有する。   Note that the switching TFT 3701 operates in a linear region, and the driving TFT 3703 operates in a saturation region. The driving TFT 3703 has a role of controlling a current value flowing through the light emitting element 3705, and the current controlling TFT 3704 has a role of operating in a saturation region and controlling supply of current to the light emitting element 3705.

図32(D)及び(F)示す画素はそれぞれ、図32(C)及び(E)に示す画素に、消去用のTFT3706と走査線3715を追加している以外は、図32(C)及び(E)に示す画素構成と同じである。   32D and 32F are the same as those shown in FIGS. 32C and 32E, respectively, except that an erasing TFT 3706 and a scanning line 3715 are added. The pixel configuration is the same as shown in (E).

なお、図32(A)及び(B)に示される画素でも、CVCC動作をすることは可能である。また、図32(C)〜(F)に示される動作構成を有する画素は、図32(A)及び(B)と同様に、発光素子の電流の流れる方向によって、Vdd及びVssを適宜変えることが可能である。   Note that the CVCC operation can be performed also in the pixels shown in FIGS. 32A and 32B. In addition, in the pixel having the operation configuration shown in FIGS. 32C to 32F, Vdd and Vss are appropriately changed depending on the direction of current flow of the light-emitting element, as in FIGS. 32A and 32B. Is possible.

上記構成を有する画素は、電流制御用TFT3704が線形領域で動作するために、電流制御用TFT3704のVgsの僅かな変動は、発光素子3705の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子3705の電流値は、飽和領域で動作する駆動用TFT3703により決定することができる。上記構成により、TFTの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた表示装置を提供することができる。   In the pixel having the above structure, since the current control TFT 3704 operates in a linear region, a slight change in Vgs of the current control TFT 3704 does not affect the current value of the light emitting element 3705. That is, the current value of the light emitting element 3705 can be determined by the driving TFT 3703 operating in the saturation region. With the above structure, it is possible to provide a display device in which luminance unevenness of a light-emitting element due to variation in TFT characteristics is improved and image quality is improved.

なお、容量素子3702を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などで、まかなうことが可能な場合には、容量素子3702を設けなくてもよい。   Note that although a structure including the capacitor 3702 is shown, the present invention is not limited to this, and the capacitor 3702 is not provided in the case where the capacity for holding a video signal can be covered by a gate capacitor or the like. May be.

このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、画素密度が増えた場合、各画素にTFTが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。一方、一列毎にTFTが設けられるパッシブマトリクス型の発光装置を形成することもできる。パッシブマトリクス型の発光装置は、各画素にTFTが設けられていないため、高開口率となる。   Such an active matrix light-emitting device is considered to be advantageous because it can be driven at a low voltage because a TFT is provided in each pixel when the pixel density is increased. On the other hand, a passive matrix light-emitting device in which a TFT is provided for each column can be formed. A passive matrix light-emitting device has a high aperture ratio because a TFT is not provided for each pixel.

また、本発明の表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、表示装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。   In the display device of the present invention, the screen display driving method is not particularly limited. For example, a dot sequential driving method, a line sequential driving method, a surface sequential driving method, or the like may be used. Typically, a line sequential driving method is used, and a time-division gray scale driving method or an area gray scale driving method may be used as appropriate. The video signal input to the source line of the display device may be an analog signal or a digital signal, and a drive circuit or the like may be designed in accordance with the video signal as appropriate.

以上のように、多様な画素回路を採用することができる。   As described above, various pixel circuits can be employed.

本実施例では、表示パネルの一例として、発光表示パネルの外観について、図30を用いて説明する。図30(A)は、第1の基板と、第2の基板との間を第1のシール材1205及び第2のシール材1206によって封止されたパネルの上面図であり、図30(B)は、図30(A)のA−A’、B−B’それぞれにおける断面図に相当する。   In this embodiment, as an example of a display panel, the appearance of a light-emitting display panel will be described with reference to FIG. FIG. 30A is a top view of a panel in which a space between a first substrate and a second substrate is sealed with a first sealant 1205 and a second sealant 1206. FIG. ) Corresponds to cross-sectional views taken along lines AA ′ and BB ′ in FIG.

図30(A)において、点線で示された1202は画素部、1203は走査線(ゲート線)駆動回路である。本実施例において、画素部1202、及び走査線駆動回路1203は、第1のシール材1205で封止されている領域内にある。また、1201は信号線(ソース線)駆動回路であり、チップ状の信号線駆動回路が第1の基板1200上に設けられている。第1のシール材としては、フィラーを含む粘性の高いエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第2のシール材としては、粘性の低いエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第1のシール材1205及び第2のシール材はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。   In FIG. 30A, reference numeral 1202 indicated by a dotted line denotes a pixel portion, and 1203 denotes a scanning line (gate line) driving circuit. In this embodiment, the pixel portion 1202 and the scan line driver circuit 1203 are in a region sealed with a first sealant 1205. Reference numeral 1201 denotes a signal line (source line) driver circuit, and a chip-like signal line driver circuit is provided over the first substrate 1200. As the first sealing material, it is preferable to use a highly viscous epoxy resin containing a filler. As the second sealing material, it is preferable to use an epoxy resin having a low viscosity. In addition, the first sealing material 1205 and the second sealing material are desirably materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible.

また、画素部1202とシール材1205との間に、乾燥剤を設けてもよい。さらには、画素部において、走査線又は信号線上に乾燥剤を設けてもよい。乾燥剤としては、酸化カルシウム(CaO)や酸化バリウム(BaO)等のようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水(H2O)を吸着する物質を用いるのが好ましい。但し、これに限らずゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水を吸着する物質を用いても構わない。 Further, a desiccant may be provided between the pixel portion 1202 and the sealant 1205. Further, in the pixel portion, a desiccant may be provided on the scan line or the signal line. As the desiccant, it is preferable to use a substance that adsorbs water (H 2 O) by chemical adsorption such as an oxide of an alkaline earth metal such as calcium oxide (CaO) or barium oxide (BaO). However, the present invention is not limited to this, and a substance that adsorbs water by physical adsorption such as zeolite or silica gel may be used.

また、透湿性の高い樹脂に乾燥剤の粒状の物質を含ませた状態で第2の基板1204に固定することができる。ここで、透湿性の高い樹脂としては、例えば、エステルアクリレート、エーテルアクリレート、エステルウレタンアクリレート、エーテルウレタンアクリレート、ブタジエンウレタンアクリレート、特殊ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹脂アクリレート等のアクリル樹脂を用いることができる。この他、ビスフェノールA型液状樹脂、ビスフェノールA型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールF型樹脂、ビスフェノールAD型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。また、この他の物質を用いても構わない。また、例えばシロキサンポリマー、ポリイミド、PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)、等の無機物等を用いてもよい。   In addition, the resin can be fixed to the second substrate 1204 in a state where a highly moisture-permeable resin contains a granular material of a desiccant. Here, examples of the highly moisture-permeable resin include acrylic resins such as ester acrylate, ether acrylate, ester urethane acrylate, ether urethane acrylate, butadiene urethane acrylate, special urethane acrylate, epoxy acrylate, amino resin acrylate, and acrylic resin acrylate. Can be used. In addition, bisphenol A type liquid resin, bisphenol A type solid resin, bromine-containing epoxy resin, bisphenol F type resin, bisphenol AD type resin, phenol type resin, cresol type resin, novolac type resin, cyclic aliphatic epoxy resin, epibis type Epoxy resins such as epoxy resins, glycidyl ester resins, glycidylamine resins, heterocyclic epoxy resins, and modified epoxy resins can be used. Further, other substances may be used. Further, for example, inorganic substances such as siloxane polymer, polyimide, PSG (phosphorus glass), BPSG (phosphorus boron glass), and the like may be used.

走査線と重畳する領域に乾燥剤を設けてもよい。更には、透湿性の高い樹脂に乾燥剤の粒状の物質を含ませた状態で第2の基板に固定してもよい。これらの乾燥剤を設けることにより、開口率を低下せずに表示素子への水分の侵入及びそれに起因する劣化を抑制することができる。このため、画素部1202の周辺部と中央部における発光素子の劣化のバラツキを抑えることが可能である。   You may provide a desiccant in the area | region which overlaps with a scanning line. Furthermore, you may fix to the 2nd board | substrate in the state which included the granular substance of the desiccant in resin with high moisture permeability. By providing these desiccants, it is possible to suppress the intrusion of moisture into the display element and the deterioration caused thereby without reducing the aperture ratio. For this reason, it is possible to suppress variations in deterioration of the light emitting elements in the peripheral portion and the central portion of the pixel portion 1202.

なお、1210は、信号線駆動回路1201及び走査線駆動回路1203に入力される信号を伝送するための接続配線領域であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリント配線)1209から、接続配線1208を介してビデオ信号やクロック信号を受け取る。   Reference numeral 1210 denotes a connection wiring region for transmitting signals input to the signal line driver circuit 1201 and the scanning line driver circuit 1203. The connection wiring 1208 is connected from an FPC (flexible printed wiring) 1209 serving as an external input terminal. Receive video signals and clock signals.

次に、断面構造について図30(B)を用いて説明する。第1の基板1200上には駆動回路及び画素部が形成されており、TFTを代表とする半導体素子を複数有している。駆動回路として走査線駆動回路1203と画素部1202とを示す。なお、走査線駆動回路1203はnチャネル型TFT1221とpチャネル型TFT1222とを組み合わせたCMOS回路が形成される。   Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit and a pixel portion are formed over the first substrate 1200, and includes a plurality of semiconductor elements typified by TFTs. A scan line driver circuit 1203 and a pixel portion 1202 are shown as driver circuits. Note that as the scan line driver circuit 1203, a CMOS circuit in which an n-channel TFT 1221 and a p-channel TFT 1222 are combined is formed.

本実施例においては、同一基板上に走査線駆動回路、及び画素部のTFTが形成されている。このため、発光表示パネルの面積を縮小することができる。   In this embodiment, the scanning line driving circuit and the TFT of the pixel portion are formed on the same substrate. For this reason, the area of the light emitting display panel can be reduced.

また、画素部1202はスイッチング用TFT1211と、駆動用TFT1212とそのドレイン電極に電気的に接続された反射性を有する導電膜からなる第1の画素電極(陽極)1213を含む複数の画素により形成される。   The pixel portion 1202 is formed of a plurality of pixels including a switching TFT 1211, a driving TFT 1212, and a first pixel electrode (anode) 1213 made of a reflective conductive film electrically connected to the drain electrode thereof. The

また、スイッチング用TFTのゲート電極1231と走査線1214とが、第1の絶縁物1232及びゲート絶縁膜を介して接続されている。なお、駆動用TFTや、駆動回路のTFTのゲート電極もそれぞれ、第1の絶縁物及びゲート絶縁膜を介して、走査線に接続されている。   Further, the gate electrode 1231 of the switching TFT and the scanning line 1214 are connected through the first insulator 1232 and the gate insulating film. Note that the gate electrodes of the driving TFT and the TFT of the driving circuit are also connected to the scanning line through the first insulator and the gate insulating film, respectively.

また、第1の絶縁物1232と上には第2の絶縁物1233が形成されており、第2の絶縁物1233を介して走査線1214と第1の画素電極1213が形成されている。   In addition, a second insulator 1233 is formed over the first insulator 1232, and the scan line 1214 and the first pixel electrode 1213 are formed through the second insulator 1233.

また、第1の画素電極(陽極)1213の両端には第3の絶縁物(隔壁、障壁などと呼ばれる)1234が形成される。第3の絶縁物1234に形成する膜の被覆率(カバレッジ)を良好なものとするため、第3の絶縁物1234の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。また、第3の絶縁物1234表面を、窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。更には、第3の絶縁物1234として、黒色顔料、色素などの可視光を吸収する材料を溶解又は分散させてなる有機材料を用いることで、後に形成される発光素子からの迷光を吸収することができる。この結果、各素のコントラストが向上する。   A third insulator (referred to as a partition wall, a barrier, or the like) 1234 is formed at both ends of the first pixel electrode (anode) 1213. In order to improve the coverage (coverage) of the film formed over the third insulator 1234, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the third insulator 1234. The surface of the third insulator 1234 may be covered with an aluminum nitride film, an aluminum nitride oxide film, a thin film containing carbon as its main component, or a protective film made of a silicon nitride film. Further, as the third insulator 1234, an organic material obtained by dissolving or dispersing a material that absorbs visible light such as a black pigment or a dye is used to absorb stray light from a light-emitting element that is formed later. Can do. As a result, the contrast of each element is improved.

また、第1の画素電極(陽極)1213上には、有機化合物材料の蒸着を行い、発光物質を含む層1215を選択的に形成する。さらには、発光物質を含む層1215上に第2の画素電極(陰極)を形成する。   Further, an organic compound material is deposited on the first pixel electrode (anode) 1213 to selectively form a layer 1215 containing a light-emitting substance. Further, a second pixel electrode (cathode) is formed over the layer 1215 containing a light-emitting substance.

発光物質を含む層1215は実施例2に示される構造を適宜用いることができる。   For the layer 1215 containing a light-emitting substance, the structure shown in Embodiment 2 can be used as appropriate.

こうして、第1の画素電極(陽極)1213、発光物質を含む層1215、及び第2の画素電極(陰極)1216からなる発光素子1217が形成される。   In this manner, a light-emitting element 1217 including the first pixel electrode (anode) 1213, the layer 1215 containing a light-emitting substance, and the second pixel electrode (cathode) 1216 is formed.

また、発光素子1217を封止するために保護積層1218を形成する。保護積層は、第1の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第2の無機絶縁膜との積層からなっている。次に、保護積層1218と第2の基板1204とを、第1のシール材1205及び第2のシール材1206で接着する。なお、第2のシール材を、シール材を滴下する装置を用いて滴下することが好ましい。シール材をディスペンサから滴下、又は吐出させてシール材をアクティブマトリクス基板上に塗布した後、真空中で、第2の基板とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせ、紫外線硬化を行って封止することができる。   In addition, a protective stack 1218 is formed in order to seal the light emitting element 1217. The protective laminate includes a laminate of a first inorganic insulating film, a stress relaxation film, and a second inorganic insulating film. Next, the protective laminate 1218 and the second substrate 1204 are bonded with the first sealant 1205 and the second sealant 1206. Note that the second sealant is preferably dropped using a device for dropping the sealant. After the sealing material is dropped or discharged from the dispenser to apply the sealing material onto the active matrix substrate, the second substrate and the active matrix substrate are bonded together in a vacuum and then cured by ultraviolet curing. it can.

なお、第2の基板1204表面には、外光が基板表面で反射するのを防止するための反射防止膜1226を設ける。また、第2の基板と反射防止膜との間に、偏光板、及び位相差板のいずれか一方又は両方を設けてもよい。位相差板、偏光板を設けることにより、外光が画素電極で反射することを防止することが可能である。なお、第1の画素電極1213及び第2の画素電極1216を、透光性を有する導電膜又は半透光性を有する導電膜で形成し、第2の絶縁物1233、第3の絶縁物1234を、可視光を吸収する材料、又は可視光を吸収する材料を溶解又は分散させてなる有機材料を用いて形成すると、各画素電極で外光が反射しないため、位相差板及び偏光板を用いなくとも良い。   Note that an antireflection film 1226 is provided on the surface of the second substrate 1204 to prevent external light from being reflected by the substrate surface. One or both of a polarizing plate and a retardation plate may be provided between the second substrate and the antireflection film. By providing the retardation plate and the polarizing plate, it is possible to prevent external light from being reflected by the pixel electrode. Note that the first pixel electrode 1213 and the second pixel electrode 1216 are formed using a light-transmitting conductive film or a semi-transparent conductive film, and the second insulator 1233 and the third insulator 1234 are formed. Is formed using a material that absorbs visible light or an organic material that dissolves or disperses a material that absorbs visible light, so that each pixel electrode does not reflect external light. Therefore, a retardation plate and a polarizing plate are used. Not necessary.

接続配線1208とFPC1209とは、異方性導電膜又は異方性導電樹脂1227で電気的に接続されている。さらに、各配線層と接続端子との接続部を封止樹脂で封止することが好ましい。この構造により、断面部からの水分が発光素子に侵入し、劣化することを防ぐことができる。   The connection wiring 1208 and the FPC 1209 are electrically connected by an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive resin 1227. Furthermore, it is preferable that the connection portion between each wiring layer and the connection terminal is sealed with a sealing resin. With this structure, moisture from the cross section can be prevented from entering and deteriorating the light emitting element.

なお、第2の基板1204と、保護積層1218との間には、第2のシール材1206の代わりに、不活性ガス、例えば窒素ガスを充填した空間を有してもよい。水分や酸素の侵入の防止を高めることができる。   Note that a space filled with an inert gas such as nitrogen gas may be provided between the second substrate 1204 and the protective laminate 1218 instead of the second sealant 1206. It is possible to enhance prevention of moisture and oxygen from entering.

また、第2の基板と偏光板の間に着色層を設けることができる。この場合、画素部に白色発光が可能な発光素子を設け、RGBを示す着色層を別途第2の基板1204に設けることでフルカラー表示することができる。また、画素部に青色発光が可能な発光素子を設け、色変換層などを別途設けることによってフルカラー表示することができる。さらには、各画素部、赤色、緑色、青色の発光を示す発光素子を形成し、且つ第2の基板1204に着色層を用いることもできる。このような表示モジュールは、各RBGの色純度が高く、高精細な表示が可能となる。   Further, a colored layer can be provided between the second substrate and the polarizing plate. In this case, a full color display can be performed by providing a light-emitting element capable of emitting white light in the pixel portion and separately providing a colored layer indicating RGB on the second substrate 1204. Further, full color display can be performed by providing a light emitting element capable of emitting blue light in the pixel portion and separately providing a color conversion layer or the like. Further, each pixel portion, a light-emitting element that emits red, green, and blue light can be formed, and a colored layer can be used for the second substrate 1204. Such a display module has high color purity of each RBG and enables high-definition display.

また、第1の基板1200又は第2の基板1204の一方、若しくは両方にフィルム又は樹脂等の基板を用いて発光表示モジュールを形成してもよい。このように対向基板を用いず封止すると、表示装置の軽量化、小型化、薄膜化を向上させることができる。   Alternatively, the light-emitting display module may be formed using one of the first substrate 1200 and the second substrate 1204, or a substrate such as a film or resin. When sealing is performed without using the counter substrate in this manner, the weight, size, and thickness of the display device can be improved.

更には、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリント配線)1209表面又は端部に、コントローラ、メモリ、画素駆動回路のようなICチップを設け発光表示モジュールを形成してもよい。   Further, an IC chip such as a controller, a memory, and a pixel driver circuit may be provided on the surface or end of an FPC (flexible printed wiring) 1209 that serves as an external input terminal to form a light emitting display module.

なお、実施形態1乃至実施形態19のいずれをも本実施例に適用することができる。   Note that any of Embodiment Modes 1 to 19 can be applied to this example.

本実施例では、基板周辺部に設けられた走査線入力端子と信号線入力端子の構造について、図37を用いて説明する。図37(A)、(C)及び(E)は、それぞれ基板周辺部の上面図であり、図37(B)、(D)及び(F)は、それぞれ図37(A)、(C)及び(E)のK−L、及びM−Nの縦断面図である。なお、K−Lは走査線入力端子の縦断面図を示し、M−Nは信号線入力端子の縦断面図を示す。   In this embodiment, a structure of a scanning line input terminal and a signal line input terminal provided in the periphery of the substrate will be described with reference to FIG. 37 (A), (C) and (E) are top views of the periphery of the substrate, respectively, and FIGS. 37 (B), (D) and (F) are FIGS. 37 (A) and (C), respectively. It is the longitudinal cross-sectional view of KL and MN of (E). In addition, KL shows the longitudinal cross-sectional view of a scanning line input terminal, and MN shows the longitudinal cross-sectional view of a signal line input terminal.

図37(A)及び図37(B)に示すように、第1の基板11及び第2の基板21は、シール材20を用いて封止されており、これらの内部には、第1の画素電極19及び画素TFT1が配列された画素部が形成されている。また、第1の画素電極19端部を覆う絶縁物27が形成されており、絶縁物27と第1の画素電極19の表面上に発光物質を含む層29及び第2の画素電極30が形成されており、第1の画素電極、発光物質を含む層29、及び第2の画素電極30で発光素子を形成する。   As shown in FIGS. 37A and 37B, the first substrate 11 and the second substrate 21 are sealed with a sealant 20, and the first substrate 11 and the second substrate 21 are sealed in the first substrate. A pixel portion in which the pixel electrode 19 and the pixel TFT 1 are arranged is formed. In addition, an insulator 27 is formed to cover an end portion of the first pixel electrode 19, and a layer 29 containing a luminescent material and a second pixel electrode 30 are formed on the surfaces of the insulator 27 and the first pixel electrode 19. The light emitting element is formed by the first pixel electrode, the layer 29 containing a light emitting substance, and the second pixel electrode 30.

図37(A)及び図37(B)においては、走査線入力端子13と信号線入力端子26は、TFT1のゲート電極12と同様の工程により形成されている。また、走査線入力端子13は、第1の層間絶縁膜16上に形成された走査線17を介して各ゲート電極と接続されている。また、信号線入力端子26は、電源線14a、14b、信号線14cとそれぞれ接続されている。   In FIGS. 37A and 37B, the scanning line input terminal 13 and the signal line input terminal 26 are formed in the same process as the gate electrode 12 of the TFT 1. The scanning line input terminal 13 is connected to each gate electrode via a scanning line 17 formed on the first interlayer insulating film 16. The signal line input terminal 26 is connected to the power supply lines 14a and 14b and the signal line 14c, respectively.

また、第1の画素電極19は第1の層間絶縁膜16上に形成された第2の層間絶縁膜18上に形成されている。なお、第1の層間絶縁膜16及び第2の層間絶縁膜18を介して、第1の画素電極は、ドレイン電極15と接続されている。   The first pixel electrode 19 is formed on the second interlayer insulating film 18 formed on the first interlayer insulating film 16. Note that the first pixel electrode is connected to the drain electrode 15 through the first interlayer insulating film 16 and the second interlayer insulating film 18.

走査線入力端子13と信号線入力端子26は、それぞれ接続層22、23を介してFPC24、25に接続されている。なお、図37(A)においては、接続層22、23及びFPC24、25は破線で示している。   The scanning line input terminal 13 and the signal line input terminal 26 are connected to the FPCs 24 and 25 via connection layers 22 and 23, respectively. In FIG. 37A, the connection layers 22 and 23 and the FPCs 24 and 25 are indicated by broken lines.

図37(C)及び図37(D)においては、走査線入力端子33は電源線14a、14b、信号線14cと同様の工程で形成され、信号線入力端子26は、電源線14a、14b、信号線14cそれぞれの一部である。また、走査線入力端子33とゲート電極12とは、第1の層間絶縁膜16上に形成された走査線17で接続されている。   In FIG. 37C and FIG. 37D, the scanning line input terminal 33 is formed in the same process as the power supply lines 14a and 14b and the signal line 14c, and the signal line input terminal 26 is connected to the power supply lines 14a and 14b, It is a part of each signal line 14c. The scanning line input terminal 33 and the gate electrode 12 are connected by a scanning line 17 formed on the first interlayer insulating film 16.

その他の構造は、図37(A)及び図37(B)と同様である。   Other structures are similar to those in FIGS. 37A and 37B.

図37(E)及び図37(F)においては、走査線入力端子は走査線43の一部であり、信号線入力端子44は、走査線43と同時に形成される。即ち、走査線43と同時に各入力端子が形成されている。また、信号線入力端子44は、電源線14a、14b、信号線14c上に形成された第1の層間絶縁膜が除去された後、露出された電源線14a、14b、信号線14c上に形成される。   In FIG. 37E and FIG. 37F, the scanning line input terminal is a part of the scanning line 43, and the signal line input terminal 44 is formed simultaneously with the scanning line 43. That is, each input terminal is formed simultaneously with the scanning line 43. The signal line input terminal 44 is formed on the exposed power supply lines 14a, 14b, and signal lines 14c after the first interlayer insulating film formed on the power supply lines 14a, 14b, and signal lines 14c is removed. Is done.

その他の構造は、図37(A)及び図37(B)と同様である。   Other structures are similar to those in FIGS. 37A and 37B.

なお、本実施例は、実施形態1に示されるTFTの構造を用いて説明したが、適宜実施形態2乃至実施形態19に適用することが可能である。   Note that although this example is described using the structure of the TFT shown in Embodiment Mode 1, it can be applied to Embodiment Modes 2 to 19 as appropriate.

本発明の表示装置に具備される保護回路の一例について説明する。保護回路は、TFT、ダイオード、抵抗素子及び容量素子等から選択された1つ又は複数の素子によって構成されるものであり、以下にはいくつかの保護回路の構成とその動作について説明する。まず、外部回路と内部回路の間に配置される保護回路であって、1つの入力端子に対応した保護回路の等価回路図の構成について、図38を用いて説明する。図38(A)に示す保護回路は、P型TFT7220、7230、容量素子7210、7240、抵抗素子7250を有する。抵抗素子7250は2端子の抵抗であり、一端には入力電圧Vin(以下、Vinと表記)が、他端には低電位電圧VSS(以下、VSSと表記)が与えられる。   An example of a protection circuit included in the display device of the present invention will be described. The protection circuit is composed of one or a plurality of elements selected from a TFT, a diode, a resistance element, a capacitance element, and the like, and the configurations and operations of some protection circuits will be described below. First, a configuration of an equivalent circuit diagram of a protection circuit arranged between an external circuit and an internal circuit and corresponding to one input terminal will be described with reference to FIG. The protection circuit illustrated in FIG. 38A includes P-type TFTs 7220 and 7230, capacitor elements 7210 and 7240, and a resistance element 7250. The resistance element 7250 is a two-terminal resistor, and an input voltage Vin (hereinafter referred to as Vin) is applied to one end, and a low potential voltage VSS (hereinafter referred to as VSS) is applied to the other end.

図38(B)に示す保護回路は、P型TFT7220、7230を、整流性を有するダイオード7260、7270で代用した等価回路図である。図38(C)に示す保護回路は、P型TFT7220、7230を、TFT7350、7360、7370、7380で代用した等価回路図である。また、上記とは別の構成の保護回路として、図38(D)に示す保護回路は、抵抗7280、7290と、N型TFT7300を有する。図38(E)に示す保護回路は、抵抗7280、7290、P型TFT7310及びN型TFT7320を有する。なお、上記保護回路を構成する素子は、耐圧に優れた非晶質半導体により構成することが好ましい。本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。   The protection circuit shown in FIG. 38B is an equivalent circuit diagram in which P-type TFTs 7220 and 7230 are substituted with diodes 7260 and 7270 having rectifying properties. The protection circuit shown in FIG. 38C is an equivalent circuit diagram in which P-type TFTs 7220 and 7230 are substituted with TFTs 7350, 7360, 7370, and 7380. Further, as a protection circuit having a different structure from the above, the protection circuit illustrated in FIG. 38D includes resistors 7280 and 7290 and an N-type TFT 7300. The protection circuit illustrated in FIG. 38E includes resistors 7280 and 7290, a P-type TFT 7310, and an N-type TFT 7320. Note that the element forming the protection circuit is preferably formed using an amorphous semiconductor with excellent withstand voltage. This embodiment can be freely combined with the above embodiment modes.

本実施例では、上記実施例に示した発光パネルへの駆動回路の実装について、図33を用いて説明する。   In this embodiment, mounting of a driver circuit on the light-emitting panel described in the above embodiment will be described with reference to FIGS.

図33(A)に示すように、画素部1401の周辺に信号線駆動回路1402、及び走査線駆動回路1403a、1403bを実装する。図33(A)では、信号線駆動回路1402、及び走査線駆動回路1403a、1403b等として、公知の異方性導電接着剤、及び異方性導電フィルムを用いた実装方法、COG方式、ワイヤボンディング方法、並びに半田バンプを用いたリフロー処理等により、基板1400上にICチップ1405を実装する。ここでは、COG方式を用いる。そして、FPC(フレキシブルプリントサーキット)1406を介して、ICチップと外部回路とを接続する。   As shown in FIG. 33A, a signal line driver circuit 1402 and scan line driver circuits 1403 a and 1403 b are mounted around the pixel portion 1401. In FIG. 33A, as a signal line driver circuit 1402 and scan line driver circuits 1403a and 1403b, a mounting method using a known anisotropic conductive adhesive and anisotropic conductive film, a COG method, wire bonding, and the like. The IC chip 1405 is mounted on the substrate 1400 by a method, a reflow process using a solder bump, or the like. Here, the COG method is used. Then, an IC chip and an external circuit are connected via an FPC (flexible printed circuit) 1406.

なお、信号線駆動回路1402の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ICチップで実装してもよい。   Note that a part of the signal line driver circuit 1402, for example, an analog switch may be integrally formed on the substrate, and the other part may be separately mounted using an IC chip.

また、図33(B)に示すように、セミアモルファス半導体や結晶性半導体でTFTを代表とする半導体素子を形成する場合、画素部1401と走査線駆動回路1403a、1403b等を基板上に一体形成し、信号線駆動回路1402等を別途ICチップとして実装する場合がある。図33(B)において、信号線駆動回路1402として、COG方式により、基板1400上にICチップ1405を実装する。そして、FPC1406を介して、ICチップと外部回路とを接続する。   As shown in FIG. 33B, in the case where a semiconductor element typified by a TFT is formed using a semi-amorphous semiconductor or a crystalline semiconductor, the pixel portion 1401 and the scan line driver circuits 1403a and 1403b are integrally formed over the substrate. In some cases, the signal line driver circuit 1402 and the like are separately mounted as an IC chip. In FIG. 33B, an IC chip 1405 is mounted on a substrate 1400 as a signal line driver circuit 1402 by a COG method. Then, the IC chip and an external circuit are connected through the FPC 1406.

なお、信号線駆動回路1402の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ICチップで実装してもよい。   Note that a part of the signal line driver circuit 1402, for example, an analog switch may be integrally formed on the substrate, and the other part may be separately mounted using an IC chip.

さらに、図33(C)に示すように、COG方式に代えて、TAB方式により信号線駆動回路1402等を実装する場合がある。そして、FPC1406を介して、ICチップと外部回路とを接続する。図33(C)において、信号線駆動回路をTAB方式により実装しているが、走査線駆動回路をTAB方式により実装してもよい。   Further, as shown in FIG. 33C, the signal line driver circuit 1402 and the like may be mounted by a TAB method instead of the COG method. Then, the IC chip and an external circuit are connected through the FPC 1406. In FIG. 33C, the signal line driver circuit is mounted by the TAB method, but the scan line driver circuit may be mounted by the TAB method.

ICチップをTAB方式により実装すると、基板に対して画素部を大きく設けることができ、狭額縁化を達成することができる。   When the IC chip is mounted by the TAB method, a pixel portion can be provided larger than the substrate, and a narrow frame can be achieved.

なお、信号線駆動回路1402の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ICチップで実装してもよい。   Note that a part of the signal line driver circuit 1402, for example, an analog switch may be integrally formed on the substrate, and the other part may be separately mounted using an IC chip.

ICチップは、シリコンウェハを用いて形成するが、ICチップの代わりにガラス基板上に回路を形成したIC(以下、ドライバICと表記する)を設けてもよい。ICチップは、円形のシリコンウェハからICチップを取り出すため、母体基板形状に制約がある。一方ドライバICは、母体基板がガラスであり、形状に制約がないため、生産性を高めることができる。そのため、ドライバICの形状寸法は自由に設定することができる。例えば、ドライバICの長辺の長さを15〜80mmとして形成すると、ICチップを実装する場合と比較し、必要な数を減らすことができる。その結果、接続端子数を低減することができ、製造上の歩留まりを向上させることができる。   The IC chip is formed using a silicon wafer, but an IC (hereinafter referred to as a driver IC) in which a circuit is formed on a glass substrate may be provided instead of the IC chip. Since an IC chip is taken out from a circular silicon wafer, the shape of the base substrate is limited. On the other hand, the driver IC has a mother substrate made of glass and has no restriction in shape, so that productivity can be improved. Therefore, the shape of the driver IC can be set freely. For example, when the length of the long side of the driver IC is 15 to 80 mm, the required number can be reduced as compared with the case where the IC chip is mounted. As a result, the number of connection terminals can be reduced, and the manufacturing yield can be improved.

ドライバICは、基板上に形成された結晶性半導体を用いて形成することができ、結晶性半導体は連続発振型のレーザ光を照射することで形成するとよい。連続発振型のレーザ光を照射して得られる半導体膜は、結晶欠陥が少なく、大粒径の結晶粒を有する。その結果、このような半導体膜を有するトランジスタは、移動度や応答速度が良好となり、高速駆動が可能となり、ドライバICに好適である。   The driver IC can be formed using a crystalline semiconductor formed over a substrate, and the crystalline semiconductor is preferably formed by irradiation with continuous wave laser light. A semiconductor film obtained by irradiation with continuous wave laser light has few crystal defects and large crystal grains. As a result, a transistor having such a semiconductor film has favorable mobility and response speed, can be driven at high speed, and is suitable for a driver IC.

上記実施例に示される表示装置を筺体に組み込んだ電子機器として、テレビジョン装置(単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ)、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置(単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ)、PDA等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図34を参照して説明する。   As an electronic device in which the display device shown in the above embodiment is incorporated in a housing, a television device (also simply referred to as a television or a television receiver), a camera such as a digital camera or a digital video camera, a mobile phone device (simply a mobile phone) Portable information terminals such as PDAs, portable game machines, computer monitors, computers, sound reproduction apparatuses such as car audio, and image reproduction apparatuses equipped with recording media such as home game machines. Can be mentioned. A specific example will be described with reference to FIG.

図34(A)に示す携帯情報端末は、本体9201、表示部9202等を含んでいる。表示部9202は、実施形態1〜19、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能な携帯情報端末を安価に提供することができる。   A portable information terminal illustrated in FIG. 34A includes a main body 9201, a display portion 9202, and the like. As the display portion 9202, any of those shown in Embodiments 1 to 19 and Examples 1 to 7 can be used. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a portable information terminal capable of high-quality display can be provided at low cost.

図34(B)に示すデジタルビデオカメラは、表示部9701、表示部9702等を含んでいる。表示部9701及び9702は、実施形態1〜16、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能なデジタルビデオカメラを安価に提供することができる。   A digital video camera shown in FIG. 34B includes a display portion 9701, a display portion 9702, and the like. As the display portions 9701 and 9702, those shown in Embodiment Modes 1 to 16 and Examples 1 to 7 can be used. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a digital video camera capable of high-quality display can be provided at low cost.

図34(C)に示す携帯端末は、本体9101、表示部9102等を含んでいる。表示部9102は、実施形態1〜16、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能な携帯端末を安価に提供することができる。   A portable terminal illustrated in FIG. 34C includes a main body 9101, a display portion 9102, and the like. As the display portion 9102, any of those shown in Embodiment Modes 1 to 16 and Examples 1 to 7 can be applied. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a portable terminal capable of high-quality display can be provided at low cost.

図34(D)に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体9301、表示部9302等を含んでいる。表示部9302は、実施形態1〜19、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能な携帯型のテレビジョン装置を安価に提供することができる。このようなテレビジョン装置は携帯電話などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの(例えば40インチ以上)まで、幅広く適用することができる。   A portable television device shown in FIG. 34D includes a main body 9301, a display portion 9302, and the like. As the display portion 9302, any of those shown in Embodiments 1 to 19 and Examples 1 to 7 can be used. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a portable television device capable of high-quality display can be provided at low cost. Such a television device can be widely applied from a small one mounted on a portable terminal such as a cellular phone to a medium-sized one that can be carried and a large one (for example, 40 inches or more). .

図34(E)に示す携帯型のコンピュータは、本体9401、表示部9402等を含んでいる。表示部9402は、実施形態1〜19、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能な携帯型のコンピュータを安価に提供することができる。   A portable computer shown in FIG. 34E includes a main body 9401, a display portion 9402, and the like. As the display portion 9402, any of those shown in Embodiments 1 to 19 and Examples 1 to 7 can be used. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a portable computer capable of high-quality display can be provided at low cost.

図34(F)に示すテレビジョン装置は、本体9501、表示部9502等を含んでいる。表示部9502は、実施形態1〜19、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能なテレビジョン装置を安価に提供することができる。   A television device illustrated in FIG. 34F includes a main body 9501, a display portion 9502, and the like. As the display portion 9502, any of those shown in Embodiments 1 to 19 and Examples 1 to 7 can be used. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a television device capable of high-quality display can be provided at low cost.

上記に挙げた電子機器において、二次電池を用いているものは、消費電力を削減した分、電子機器の使用時間を長持ちさせることができ、二次電池を充電する頻度を下げることができる。   Among the electronic devices listed above, those using a secondary battery can extend the usage time of the electronic device by reducing power consumption, and can reduce the frequency of charging the secondary battery.

図35に示す大型テレビジョン装置は、本体9601、表示部9602等を含んでいる。また、本体の裏又は上部には、壁掛用の支持体が設けられている。図35では、大型テレビジョン装置の代表例として、壁掛けテレビジョン装置を示す。図35に示すように壁9603にかけて表示することができる。また、鉄道の駅や空港などにおける情報表示板や、街頭における広告表示板など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。表示部9602は、実施形態1〜19、及び実施例1〜7で示すものを適用することができる。本発明の一である表示装置を用いることにより、高画質な表示が可能な大型テレビジョン装置を安価に提供することができる。   A large television device shown in FIG. 35 includes a main body 9601, a display portion 9602, and the like. A wall-supporting body is provided on the back or top of the main body. FIG. 35 shows a wall-mounted television device as a typical example of a large television device. As shown in FIG. 35, the image can be displayed over the wall 9603. In addition, the present invention can be applied to various uses as a display medium having a particularly large area, such as an information display board at a railway station or airport, or an advertisement display board in a street. As the display portion 9602, any of those shown in Embodiments 1 to 19 and Examples 1 to 7 can be used. By using the display device which is one embodiment of the present invention, a large television device capable of high-quality display can be provided at low cost.

本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の半導体領域における不純物濃度を説明する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating impurity concentration in a semiconductor region of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の半導体領域における不純物濃度を説明する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating impurity concentration in a semiconductor region of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の構造を説明する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する断面図。8A and 8B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する段面図。FIG. 6 is a step view illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する段面図。FIG. 6 is a step view illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の作製工程を説明する段面図。FIG. 6 is a step view illustrating a manufacturing process of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の画素の構造を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a structure of a pixel of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の駆動回路の構造を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a structure of a driver circuit of a display device according to the present invention. 本発明に係る発光表示パネルの構成を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and a cross-sectional view illustrating a structure of a light-emitting display panel according to the invention. 本発明に係る表示装置の発光素子の構造を説明する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light-emitting element of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の発光素子の回路を説明する図。4A and 4B each illustrate a circuit of a light-emitting element of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の駆動回路の実装方法を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a method for mounting a driver circuit of a display device according to the present invention. 電子機器の一例を説明する図。10A and 10B each illustrate an example of an electronic device. 電子機器の一例を説明する図。10A and 10B each illustrate an example of an electronic device. 本発明に係る表示装置の構造を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating a structure of a display device according to the invention. 本発明に係る表示装置の周辺部の構成を説明する上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and a cross-sectional view illustrating a structure of a peripheral portion of a display device according to the invention. 保護回路を説明する回路図。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a protection circuit. 本発明に係る表示装置の駆動回路の構造を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a structure of a driver circuit of a display device according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 基板
102 第1の導電層
103 第1のマスク
104 第1のマスク
111 第2の導電層
112 第2の導電層
113 第1の絶縁膜
114 第2の絶縁膜
115 第3の絶縁膜
131 第1の半導体膜
132 第2の半導体膜
133 第3の半導体膜
141 第1の結晶性半導体膜
142 第2の結晶性半導体膜
143 第2のマスク


101 substrate 102 first conductive layer 103 first mask 104 first mask 111 second conductive layer 112 second conductive layer 113 first insulating film 114 second insulating film 115 third insulating film 131 second 1st semiconductor film 132 2nd semiconductor film 133 3rd semiconductor film 141 1st crystalline semiconductor film 142 2nd crystalline semiconductor film 143 2nd mask


Claims (29)

絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the insulating surface; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element And forming a second semiconductor film having an impurity element over the first semiconductor film and heating to form a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, A portion of the first conductive layer is etched to form a source electrode and a drain electrode; a portion of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region; An insulating film is formed on the source electrode and the drain electrode, and a part of the insulating film and the gate insulating film is etched to expose a part of the gate electrode, and then a gate wiring connected to the gate electrode is formed. And the insulation A first electrode connected to the source electrode or drain electrode is formed, and a layer containing a light emitting material is formed on the first electrode. And forming a second electrode. A method for manufacturing a display device. 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the insulating surface; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element And forming a second semiconductor film having an impurity element over the first semiconductor film and heating to form a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, A part of one conductive layer is etched to form a source electrode and a drain electrode, a part of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, and the source electrode or the drain electrode is formed. An insulating film covering a part of the gate electrode, etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, and then covering the one of the source electrode and the drain electrode and the gate On the insulating film, Forming a gate wiring connected to the gate electrode, forming a first electrode in contact with the other of the source electrode and the drain electrode, and forming a layer containing a light-emitting substance on the first electrode, and a second electrode A manufacturing method of a display device characterized by forming. 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   A gate electrode is formed on an insulating surface, a gate insulating film is formed on the gate electrode, a first semiconductor film is formed on the gate insulating film, and a layer having a catalytic element on the first semiconductor film And forming a second semiconductor film having an impurity element on the layer having the catalytic element and then heating to form a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, and A portion of the first conductive layer is etched to form a source electrode and a drain electrode; a portion of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region; An insulating film is formed on the source electrode and the drain electrode, and a part of the insulating film and the gate insulating film is etched to expose a part of the gate electrode, and then a gate wiring connected to the gate electrode is formed. And the insulation A first electrode connected to the source electrode or drain electrode is formed, and a layer containing a light emitting material is formed on the first electrode. And forming a second electrode. A method for manufacturing a display device. 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   A gate electrode is formed on an insulating surface, a gate insulating film is formed on the gate electrode, a first semiconductor film is formed on the gate insulating film, and a layer having a catalytic element on the first semiconductor film And forming a second semiconductor film having an impurity element on the layer having the catalytic element and then heating to form a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, and A part of one conductive layer is etched to form a source electrode and a drain electrode, a part of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, and the source electrode or the drain electrode is formed. An insulating film covering a part of the gate electrode, etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, and then covering the one of the source electrode and the drain electrode and the gate On the insulating film, Forming a gate wiring connected to the gate electrode, forming a first electrode in contact with the other of the source electrode and the drain electrode, and forming a layer containing a light-emitting substance on the first electrode, and a second electrode A manufacturing method of a display device characterized by forming. 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記ゲート電極、前記触媒元素を有する層、及び前記第1の半導体膜が重畳する領域上に保護層を形成し、前記第1の半導体膜及び前記保護層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the insulating surface; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element And forming a protective layer over a region where the gate electrode, the layer having the catalytic element, and the first semiconductor film overlap, and having an impurity element on the first semiconductor film and the protective layer After forming the second semiconductor film, heating is performed, a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film is formed, a part of the first conductive layer is etched, and a source electrode and a drain are formed. Forming an electrode, etching a part of the second semiconductor film to form a source region and a drain region, forming an insulating film on the gate insulating film, the source electrode, and the drain electrode; And the gate insulating film After etching a part to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode is formed, and a part of the insulating film is etched to remove a part of the source electrode or the drain electrode. A first electrode connected to the source electrode or the drain electrode is formed after the exposure, and a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode. Manufacturing method. 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記ゲート電極、前記触媒元素を有する層、及び前記第1の半導体膜が重畳する領域上に保護層を形成し、前記半導体膜及び前記保護層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the insulating surface; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element Forming a protective layer over a region where the gate electrode, the layer having the catalytic element, and the first semiconductor film overlap, and a second layer having an impurity element over the semiconductor film and the protective layer. A semiconductor film is formed and then heated to form a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, and a part of the first conductive layer is etched to form a source electrode and a drain electrode Then, a part of the second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, an insulating film covering a part of the source electrode or the drain electrode is formed, and a part of the gate insulating film is formed. Etch the gate After exposing a part of the electrode, a gate wiring connected to the gate electrode is formed on the insulating film covering the source electrode or the drain electrode and the gate insulating film, and the source electrode or the drain electrode A method for manufacturing a display device, wherein a first electrode in contact with the other is formed, a layer containing a light-emitting substance, and a second electrode are formed over the first electrode. 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記ゲート電極、前記第1の半導体膜及び前記触媒元素を有する層が重畳する領域に保護層を形成し、前記保護層及び前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接続する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   A gate electrode is formed on an insulating surface, a gate insulating film is formed on the gate electrode, a first semiconductor film is formed on the gate insulating film, and a layer having a catalytic element on the first semiconductor film Forming a protective layer in a region where the gate electrode, the first semiconductor film, and the layer having the catalytic element overlap, and a second layer having an impurity element on the protective layer and the layer having the catalytic element. And forming a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, etching a part of the first conductive layer, and forming a source electrode and a drain electrode. Forming and etching a part of the second semiconductor film to form a source region and a drain region; forming an insulating film over the gate insulating film and the source electrode and the drain electrode; and One of gate insulating film After etching a portion of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode was formed, and a portion of the insulating film was etched to expose a portion of the source or drain electrode Then, a first electrode connected to the source electrode or the drain electrode is formed, and a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode, and a method for manufacturing a display device . 絶縁表面上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記ゲート電極、前記第1の半導体膜及び前記触媒元素を有する層が重畳する領域に保護層を形成し、前記保護層及び前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜に接する第1の導電層を形成し、前記第1の導電層の一部をエッチングして、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記第2の半導体膜の一部をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成し、前記前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   A gate electrode is formed on an insulating surface, a gate insulating film is formed on the gate electrode, a first semiconductor film is formed on the gate insulating film, and a layer having a catalytic element on the first semiconductor film Forming a protective layer in a region where the gate electrode, the first semiconductor film, and the layer having the catalytic element overlap, and a second layer having an impurity element on the protective layer and the layer having the catalytic element. And forming a first conductive layer in contact with the heated second semiconductor film, etching a part of the first conductive layer, and forming a source electrode and a drain electrode. Forming and etching part of the second semiconductor film to form a source region and a drain region, forming an insulating film covering a part of the source electrode or the drain electrode, and part of the gate insulating film; Etch A gate wiring connected to the gate electrode is formed on the insulating film covering the one of the source electrode and the drain electrode and the gate insulating film, and the source electrode or the drain electrode is exposed. A method for manufacturing a display device is characterized in that a first electrode in contact with the other electrode is formed, a layer containing a light-emitting substance, and a second electrode are formed over the first electrode. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element Forming a second semiconductor film having an impurity element on the first semiconductor film, heating the second semiconductor film, and etching the heated second semiconductor film to form a source region and a drain region; After etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, Forming an insulating film on the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode and the drain electrode; etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring; Forming a conductive layer connected to a line, etching a part of the insulating film to expose a part of the source or drain electrode, and then forming a first electrode in contact with the source or drain electrode; A method for manufacturing a display device, wherein a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート電極上に、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element Forming a second semiconductor film having an impurity element on the first semiconductor film, heating the second semiconductor film, and etching the heated second semiconductor film to form a source region and a drain region; After etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, An insulating film covering a part of the source electrode or drain electrode is formed, and the conductive film connected to the gate wiring is formed on the insulating film covering one of the source electrode or the drain electrode and the gate electrode. And forming a first electrode in contact with the other of the source electrode and the drain electrode, and forming a layer containing a light-emitting substance and a second electrode on the first electrode. Manufacturing method. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a first semiconductor film on the gate insulating film; and forming a layer having a catalytic element on the first semiconductor film. Forming a second semiconductor film having an impurity element on the layer having the catalytic element, and then heating, etching the heated second semiconductor film to form a source region and a drain region, After etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, Forming an insulating film on the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode and the drain electrode; etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring; Forming a conductive layer connected to a line, etching a part of the insulating film to expose a part of the source or drain electrode, and then forming a first electrode in contact with the source or drain electrode; A method for manufacturing a display device, wherein a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート電極上に、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a first semiconductor film on the gate insulating film; and forming a layer having a catalytic element on the first semiconductor film. Forming a second semiconductor film having an impurity element on the layer having the catalytic element, and then heating, etching the heated second semiconductor film to form a source region and a drain region, After etching a part of the gate insulating film to expose a part of the gate electrode, a gate wiring connected to the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, An insulating film covering a part of the source electrode or drain electrode is formed, and the conductive film connected to the gate wiring is formed on the insulating film covering one of the source electrode or the drain electrode and the gate electrode. And forming a first electrode in contact with the other of the source electrode and the drain electrode, and forming a layer containing a light-emitting substance and a second electrode on the first electrode. Manufacturing method. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記ゲート電極、前記触媒元素を有する層、及び前記第1の半導体膜が重畳する領域上に保護層を形成し、前記第1の半導体膜及び前記保護層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element Forming a protective layer over a region where the gate electrode, the layer having the catalytic element, and the first semiconductor film overlap with each other, and forming an impurity element over the first semiconductor film and the protective layer. The second semiconductor film is heated after being formed, the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, a part of the gate insulating film is etched, and one of the gate electrodes is etched. A gate wiring connected to the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region, and the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode, and An insulating film is formed on the rain electrode, a part of the insulating film is etched to expose a part of the gate wiring, and then a conductive layer connected to the gate wiring is formed, and a part of the insulating film is formed. Is etched to expose a part of the source or drain electrode, a first electrode in contact with the source or drain electrode is formed, a layer containing a light-emitting substance on the first electrode, and a second A method for manufacturing a display device, characterized by forming an electrode. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記触媒元素を有する層上に第1の半導体膜を形成し、前記ゲート電極、前記触媒元素を有する層、及び前記第1の半導体膜が重畳する領域上に保護層を形成し、前記第1の半導体膜及び前記保護層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート電極上に、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a layer having a catalytic element on the gate insulating film; and forming a first semiconductor film on the layer having the catalytic element Forming a protective layer over a region where the gate electrode, the layer having the catalytic element, and the first semiconductor film overlap with each other, and forming an impurity element over the first semiconductor film and the protective layer. The second semiconductor film is heated after being formed, the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, a part of the gate insulating film is etched, and one of the gate electrodes is etched. An insulating film that forms a gate wiring connected to the gate electrode, a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region, and covers a part of the source electrode or the drain electrode Forming a conductive layer connected to the gate wiring over the insulating film covering the source electrode or the drain electrode and the gate electrode, and forming a first electrode in contact with the other of the source electrode or the drain electrode; And a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記ゲート電極、前記第1の半導体膜及び前記触媒元素を有する層が重畳する領域に保護層を形成し、前記保護層及び前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ゲート絶縁膜、ゲート配線、前記ソース電極及びドレイン電極上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート配線の一部を露出した後、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース電極又はドレイン電極の一部を露出した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a first semiconductor film on the gate insulating film; and forming a layer having a catalytic element on the first semiconductor film. Forming a protective layer in a region where the gate electrode, the first semiconductor film, and the layer including the catalytic element overlap, and a second layer including an impurity element on the protective layer and the layer including the catalytic element. After the semiconductor film is formed and heated, the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, a part of the gate insulating film is etched, and a part of the gate electrode is formed. After the exposure, a gate wiring connected to the gate electrode and a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, and the gate insulating film, the gate wiring, the source electrode and the drain are formed. Forming an insulating film on the gate electrode, etching a part of the insulating film to expose a part of the gate wiring, and then forming a conductive layer connected to the gate wiring; Is etched to expose a part of the source or drain electrode, a first electrode in contact with the source or drain electrode is formed, a layer containing a light-emitting substance on the first electrode, and a second A method for manufacturing a display device, characterized by forming an electrode. 基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に第1の半導体膜を形成し、前記第1の半導体膜上に触媒元素を有する層を形成し、前記ゲート電極、前記第1の半導体膜及び前記触媒元素を有する層が重畳する領域に保護層を形成し、前記保護層及び前記触媒元素を有する層上に不純物元素を有する第2の半導体膜を形成した後加熱し、加熱された前記第2の半導体膜をエッチングしてソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ゲート絶縁膜の一部をエッチングして、前記ゲート電極の一部を露出した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線と、前記ソース領域及びドレイン領域に接するソース電極及びドレイン電極とを形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一部を覆う絶縁膜を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の一方を覆う絶縁膜及び前記ゲート電極上に、前記ゲート配線に接続する導電層を形成し、前記ソース電極又はドレイン電極の他方に接する第1の電極を形成し、前記第1の電極上に発光物質を含む層、及び第2の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   Forming a gate electrode on the substrate; forming a gate insulating film on the gate electrode; forming a first semiconductor film on the gate insulating film; and forming a layer having a catalytic element on the first semiconductor film. Forming a protective layer in a region where the gate electrode, the first semiconductor film, and the layer including the catalytic element overlap, and a second layer including an impurity element on the protective layer and the layer including the catalytic element. After the semiconductor film is formed and heated, the heated second semiconductor film is etched to form a source region and a drain region, a part of the gate insulating film is etched, and a part of the gate electrode is formed. After the exposure, a gate wiring connected to the gate electrode, a source electrode and a drain electrode in contact with the source region and the drain region are formed, and an insulating film that covers a part of the source electrode or the drain electrode is formed. And forming a conductive layer connected to the gate wiring on the insulating film covering the source electrode or the drain electrode and the gate electrode, and forming a first electrode in contact with the other of the source electrode or the drain electrode. A method for manufacturing a display device is characterized in that a layer containing a light-emitting substance and a second electrode are formed over the first electrode. 請求項1乃至請求項16のいずれか一項において、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成した後、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   17. The display device according to claim 1, wherein after the first electrode in contact with the source electrode or the drain electrode is formed, a gate wiring connected to the gate electrode is formed. Manufacturing method. 請求項1乃至請求項17のいずれか一項において、前記ゲート電極に接続するゲート配線を形成した後、前記ソース電極又はドレイン電極に接する第1の電極を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   18. The display device according to claim 1, wherein after the gate wiring connected to the gate electrode is formed, the first electrode in contact with the source electrode or the drain electrode is formed. Manufacturing method. 請求項1乃至請求項18のいずれか一項において、前記ゲート配線は、3つ以上の前記ゲート電極に接続されていることを特徴とする表示装置の作製方法。   The method for manufacturing a display device according to claim 1, wherein the gate wiring is connected to three or more gate electrodes. 請求項1乃至請求項19のいずれか一項において、前記ゲート配線は、2つの前記ゲート電極に接続されていることを特徴とする表示装置の作製方法。   20. The method for manufacturing a display device according to claim 1, wherein the gate wiring is connected to two of the gate electrodes. 請求項1乃至請求項20のいずれか一項において、前記ゲート電極は、前記絶縁表面上に導電膜を形成し、前記導電膜上に感光性樹脂を吐出又は塗布し、前記感光性樹脂をフォトマスクを用いて露光し現像してマスクを形成した後、前記マスクを用いて前記導電膜をエッチングして形成することを特徴とする表示装置の作製方法。   21. The gate electrode according to any one of claims 1 to 20, wherein the gate electrode includes a conductive film formed on the insulating surface, a photosensitive resin is discharged or applied onto the conductive film, and the photosensitive resin is photo-coated. A method for manufacturing a display device, comprising: forming a mask by exposing and developing using a mask; and etching the conductive film using the mask. 請求項1乃至請求項21のいずれか一項において、前記ゲート電極は、耐熱性を有する導電層で形成されていることを特徴とする表示装置の作製方法。   The method for manufacturing a display device according to claim 1, wherein the gate electrode is formed using a heat-resistant conductive layer. 請求項1乃至請求項22いずれか一項において、前記ゲート電極は、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、コバルト、ニッケル、白金又はリンを含有する結晶性珪素膜、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、又は酸化珪素を含む酸化インジウムスズで形成されることを特徴とする表示装置の作製方法。   23. The crystalline silicon film according to claim 1, wherein the gate electrode includes tungsten, molybdenum, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, cobalt, nickel, platinum, or phosphorus. A method for manufacturing a display device, which is formed using indium tin, zinc oxide, indium zinc oxide, zinc oxide to which gallium is added, or indium tin oxide containing silicon oxide. 請求項1乃至請求項23のいずれか一項において、前記不純物元素はリン、ヒ素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素であることを特徴とする表示装置の作製方法。   24. The method for manufacturing a display device according to any one of claims 1 to 23, wherein the impurity element is an element selected from phosphorus, arsenic, antimony, and bismuth. 請求項1乃至請求項24のいずれか一項において、前記触媒元素は、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、コバルト、チタン、銅、ニッケル、及び白金から選ばれる一つ又は複数であることを特徴とする表示装置の作製方法。   25. The catalyst element according to claim 1, wherein the catalyst element is one selected from tungsten, molybdenum, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, cobalt, titanium, copper, nickel, and platinum. Alternatively, a method for manufacturing a display device including a plurality of display devices. 請求項1乃至請求項25のいずれか一項において、前記第1の電極は、画素電極であることを特徴とする表示装置の作製方法。 26. The method for manufacturing a display device according to any one of claims 1 to 25, wherein the first electrode is a pixel electrode. 請求項1乃至請求項26のいずれか一項において、前記ゲート絶縁膜として窒化珪素膜を有する層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。 27. The method for manufacturing a display device according to any one of claims 1 to 26, wherein a layer including a silicon nitride film is formed as the gate insulating film. 請求項1乃至請求項27のいずれか一項において、前記ゲート絶縁膜として窒化珪素膜を成膜した後、前記窒化珪素膜に接するように前記触媒元素を有する層又は第1の半導体膜を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。 28. The layer having the catalytic element or the first semiconductor film is formed so as to be in contact with the silicon nitride film after forming a silicon nitride film as the gate insulating film according to any one of claims 1 to 27. And a manufacturing method of a display device. 請求項1乃至請求項28のいずれか一項において、前記加熱によって前記第1の半導体膜を結晶化させると共に、前記触媒元素を前記第2の半導体膜へ移動させることを特徴とする表示装置の作製方法。

29. The display device according to claim 1, wherein the first semiconductor film is crystallized by the heating and the catalytic element is moved to the second semiconductor film. Manufacturing method.

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