JP2008252101A - El表示装置およびその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチング用TFTのゲート電極に近接して設けられた半導体層と、電流制御用TFTのゲート電極に近接して設けられた半導体層と、スイッチング用TFTのゲート電極および電流制御用TFTのゲート電極と同一面上に設けられたソース配線と、スイッチング用TFTのゲート電極、電流制御用TFTのゲート電極、およびソース配線を覆う絶縁膜と、ソース配線および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第1の接続配線と、電流制御用TFTのゲート電極および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第2の接続配線と、電流制御用TFTの半導体層と電気的に接続された画素電極と、発光層と、画素電極と対向する電極とを有するEL素子とを有するEL表示装置。
【選択図】図15
Description
特開平7−130652号公報や特開平8−78329号公報などに開示された触媒元素を用いた結晶化法は、非晶質シリコン膜にシリコンの結晶化温度を低温化させることが可能な触媒元素を導入し、550℃で4時間の熱処理により結晶質シリコン膜を形成することを可能としている。
には結晶の不連続性や結晶欠陥に起因する欠陥準位、結晶粒界におけるポテンシャルの影響によって電子・ホールのキャリアの輸送特性が低下することが知られている。
図1(A)において、基板101はバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板を用いている。この基板101から成るの絶縁表面上に絶縁膜を20〜200nmの厚さに形成し、エッチング処理により島状絶縁膜102を形成する。絶縁膜の材料に限定はないが、好適には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜から選択する。島状絶縁膜102の形状は任意なものとすれば良いが、例えば、短辺が1〜20μmのストライプ状に形成する。また、端部はテーパー状にエッチングすることが好ましく、その角度は基板面に対して5〜50度程度として、この上に形成する薄膜のステップカバレージを確保する。
実施形態1と同様にして島状絶縁膜102、下地絶縁膜103を形成しハロゲン元素による表面処理を行う。そして、非晶質構造を有する半導体膜105を形成した後、パルス発振するエキシマレーザーやYAGレーザーなどの固体レーザーを光源とするレーザーアニール法で結晶化を行う。
この波長の光は、吸収係数からみて半導体膜の内部に達し、膜の内部から加熱される。従って、レーザー光の選択により照射条件は若干異なるものとなる。しかし、溶融状態から冷却過程を経て固化する過渡状態において、下地層の下地絶縁膜103と島状絶縁膜102の積層構造により、結晶核の発生密度を制御する原理は実施形態1と同様である。
下地絶縁膜103の表面に被覆されたハロゲン元素は、半導体膜と下地絶縁膜103との界面の相互作用を低減するのに効果的である。
実施形態1または2で示すレーザーアニール法を行うのに適した製造装置の一例を図4〜6を用いて説明する。図4は本発明に適した製造装置の構成を示す図であり、排気手段408が備えられた共通室401の周りに複数の反応室または処理室が設けられている。
実施形態1では非晶質構造を有する半導体膜105をシリコンやゲルマニウムの水素化物から作製する方法を示した。本実施形態ではハロゲン元素を含むガスを用いて作製する例について示す。
このような効果は非晶質シリコン膜の他に非晶質シリコン・ゲルマニウム(a−SiGe)膜、非晶質炭化シリコン(a−SiC)膜、非晶質シリコン・スズ(a−SiSn)膜などにも適用することができる。
本実施例で示すのは表示装置の一例であり、画素部の画素TFT及び保持容量と、表示領域の周辺に設ける駆動回路のTFTを同時に作製する方法について説明する。
島状半導体膜の洗浄は、オゾン含有の純水で表面を酸化させ、その酸化膜をフッ酸含有水溶液で除去する方法が効果的である。
ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行う。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×1013〜5×1014atoms/cm2として行う。n型を付与する不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いる。この場合、第1の形状の導電層718、719、720、722はドーピングする元素に対してマスクとなり、加速電圧を適宣調節(例えば、20〜60keV)して、ゲート絶縁膜721の薄くなっている部分を通過した不純物元素により第1の不純物領域722〜726を形成する。例えば、第1の不純物領域725〜729おけるリン(P)濃度は1×1020〜1×1021atomic/cm3の範囲となるようにする。
、タンタル(Ta)などを用いて、接続電極761、767、ソースまたはドレイン配線762〜766を形成する。また、画素電極768、ゲート配線770、容量配線769を形成する。
、ゲート電極の外側に形成される第2の不純物領域820(LDD領域)とソース領域またはドレイン領域として機能する第1の不純物領域821、822、823を有している。また、保持容量807の一方の電極として機能する半導体層712には第1の不純物領域825、第2の不純物領域824が形成されている。保持容量は容量配線749とその間の絶縁層(ゲート絶縁膜と同じ層)と半導体層712で形成されている。
そして接続配線912でそれぞれの駆動回路に接続している。また、対向基板904には図示していないが透明電極が設けられている。
本実施例の場合、発光層968で発生した光はアクティブマトリクス基板の方に向かって放射される。
特に、実施例4で示す反射型の液晶表示装置は低消費電力化の観点から適している。
Claims (10)
- スイッチング用TFTのゲート電極と、
電流制御用TFTのゲート電極と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記スイッチング用TFTの半導体層と、
前記電流制御用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記電流制御用TFTの半導体層と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極および前記電流制御用TFTのゲート電極と同一面上に設けられたソース配線と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記ソース配線および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第1の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTのゲート電極および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第2の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTの半導体層と電気的に接続された画素電極と、発光層と、前記画素電極と対向する電極とを有するEL素子と、
を有することを特徴とするEL表示装置。 - スイッチング用TFTのゲート電極と、
電流制御用TFTのゲート電極と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記スイッチング用TFTの半導体層と、
前記電流制御用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記電流制御用TFTの半導体層と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極および前記電流制御用TFTのゲート電極と同一面上に設けられたソース配線と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記ソース配線および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第1の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTのゲート電極および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第2の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTに電気的と接続された電源線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTの半導体層と電気的に接続された画素電極と、発光層と、前記画素電極と対向する電極とを有するEL素子と、
を有することを特徴とするEL表示装置。 - スイッチング用TFTのゲート電極と、
電流制御用TFTのゲート電極と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記スイッチング用TFTの半導体層と、
前記電流制御用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記電流制御用TFTの半導体層と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極および前記電流制御用TFTのゲート電極と同一面上に設けられたソース配線と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記スイッチング用TFTのゲート電極に電気的に接続されたゲート配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記ソース配線および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第1の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTのゲート電極および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第2の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTの半導体層と電気的に接続された画素電極と、発光層と、前記画素電極と対向する電極をと有するEL素子と、
を有することを特徴とするEL表示装置。 - スイッチング用TFTのゲート電極と、
電流制御用TFTのゲート電極と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記スイッチング用TFTの半導体層と、
前記電流制御用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記電流制御用TFTの半導体層と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極および前記電流制御用TFTのゲート電極と同一面上に設けられたソース配線と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記スイッチング用TFTのゲート電極と電気的に接続されたゲート配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記ソース配線および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第1の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTのゲート電極および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第2の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTに電気的と接続された電源線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTの半導体層と電気的に接続された画素電極と、発光層と、前記画素電極と対向する電極とを有するEL素子と、
を有することを特徴とするEL表示装置。 - 請求項4において前記第1の接続配線、前記第2の接続配線、前記ゲート配線、および前記電源線は同一面上に同一の材料で形成されていることを特徴とするEL表示装置。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線は同一の材料で形成されていることを特徴とするEL表示装置。
- 請求項6において、前記EL表示装置は、前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線と同一の材料で形成された保持容量の一方の電極を有することを特徴とするEL表示装置。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか一項において、前記第1および第2の接続配線は同一の材料で形成されていることを特徴とするEL表示装置。
- スイッチング用TFTのゲート電極と、
電流制御用TFTのゲート電極と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記スイッチング用TFTの半導体層と、
前記電流制御用TFTのゲート電極に近接して設けられた前記電流制御用TFTの半導体層と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極および前記電流制御用TFTのゲート電極と同一面上に設けられたソース配線と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、および前記ソース配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記スイッチング用TFTのゲート電極と電気的に接続されたゲート配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記ソース配線および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第1の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTのゲート電極および前記スイッチング用TFTの半導体層に電気的に接続された第2の接続配線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTに電気的と接続された電源線と、
前記絶縁膜の上方に設けられ、前記電流制御用TFTの半導体層と電気的に接続された画素電極と、発光層と、前記画素電極と対向する電極を有するEL素子と、
を有するEL表示装置の作製方法であって、
前記スイッチング用TFTの半導体層および前記電流制御用TFTの半導体層の半導体層を形成する工程と、
前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、前記ソース配線を同時に形成する工程と、
前記絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の上方に、前記ゲート配線、前記第1の接続配線、前記第2の接続配線、前記電源線を同時に形成する工程と、
前記画素電極を形成する工程と、
を有することを特徴とするEL表示装置の作製方法。 - 請求項9において、前記EL表示装置は、保持容量を有し、前記保持容量の一方の電極は前記スイッチング用TFTのゲート電極、前記電流制御用TFTのゲート電極、前記ソース配線と同時に形成されることを特徴とするEL表示装置の作製方法。
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