TWI499848B

TWI499848B - 顯示裝置及製造顯示裝置之方法

Info

Publication number: TWI499848B
Application number: TW098110498A
Authority: TW
Inventors: Kunio Hosoya
Original assignee: Semiconductor Energy Lab
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2015-09-11
Also published as: JP5917728B2; US20090242888A1; US8519398B2; CN101551559A; CN102707529B; JP5182993B2; JP5685288B2; JP2009265635A; CN101551559B; CN102707529A; TW201003267A; JP2013190820A; US20120176576A1; JP2013127626A; US8138500B2; JP2015111278A; JP5285817B2

Description

顯示裝置及製造顯示裝置之方法

本發明關於至少在像素部使用有薄膜電晶體的顯示裝置以及顯示裝置的製造方法，尤其關於具有高孔徑比的像素部的顯示裝置以及顯示裝置的製造方法。

近年，作為液晶電視等的顯示裝置的用途，對角為40英寸以上的大型液晶模組的開發日益火熱。尤其是用於全高清晰(FHD)等高清晰度的面板的需要較高。特別是對於用於液晶電視的液晶模組不僅要求上述的高清晰度，而且要求對應於動畫顯示速度的高速回應性、優良的顏色再現性、足夠的亮度以及廣視角等各種各樣的特性。

傳統上，作為用於液晶電視的液晶模組，使用主動矩陣型模組，其中，配置有多個像素，每一像素均具有使用非晶矽的薄膜電晶體(以下稱為TFT)以作為主動元件。尤其是作為TFT，普遍應用適用於大量生產的反交錯結構。至於具有該反交錯型非晶矽TFT的元件基板，將最初形成在基板上的導電膜(以下稱為第一導電膜)用作掃描信號線(或稱為閘極佈線)，並將形成在閘極絕緣膜上的導電膜(以下稱為第二導電膜)用作資料信號線(或稱為源極佈線)。掃描信號線設置在相對於基板平面的橫向上，並且資料信號線設置在相對於基板平面的縱向上。

在習知的主動矩陣型顯示裝置中的像素結構中，設置有用來將資料信號保持一個幀週期的輔助電容部(也稱為附加電容器或儲存電容器)。該輔助電容部採用以下方式之任一種：要成為輔助電容線的第一導電膜和設置在最上層要成為像素電極的透光導電膜作為電容電極(參照專利文獻1：日本公開專利申請號H2-48639)；或者，將成為輔助電容線的第一導電膜和與透光導電膜連接的第二導電膜作為電容電極(參照專利文獻2：日本公開專利申請號H6-202153)。輔助電容線與掃描信號線平行地設置。這些輔助電容部都在反交錯型TFT至像素電極的製程中同時形成，其基本思想在於抑制步驟數目的增加。

另外，公開了如下結構：互相正交的閘極佈線以及源極佈線的大部分由第一導電膜形成，且在閘極佈線與源極佈線交叉處被分斷的源極佈線利用與閘極佈線交會之第二導電膜進行交聯(請參照專利文獻3：日本公開專利申請號H1-101519)。另外，還公開了如下結構：在閘極絕緣膜上，形成由氧化銦錫(ITO)形成的像素電極以及由氧化銦錫(ITO)形成的相對電極並以鈍化鏌夾於其間，以形成輔助電容部(請參照專利文獻4：日本公開專利申請號H5-289111)。

在上述專利文獻1的結構中，使用閘極絕緣膜、鈍化膜以及陽極氧化膜的疊層作為電容電極間的介電膜。在這種情況下，由於閘極絕緣膜、鈍化膜以及陽極氧化膜的總厚度為介電膜的厚度，所以介電膜整體的厚度變厚。因此，可以保持的靜電電容變小。因此，需要增大輔助電容部的面積，但是由於輔助電容部的面積的增大會導致像素部的孔徑比的降低，所以不是較佳的。

在上述專利文獻2的結構中，使用閘極絕緣膜的單層作為輔助電容部的介電膜，與專利文獻1中的情況相比可以將介電膜的厚度形成得薄。但是，一般地，閘極絕緣膜的厚度比鈍化膜的厚度厚。閘極絕緣膜的厚度是以TFT的電特性作為首要目的而設計的，並且還考慮TFT的電特性、閘極絕緣膜的絕緣耐壓性等來進行設計。因此，其次根據設計成取得所需的TFT之閘極絕緣膜的厚度，設計輔助電容部的面積等，以形成所希望的輔助電容部。

所以，從實現像素部的高孔徑比的角度出發，僅將厚度最薄的鈍化膜作為輔助電容部的介電膜成為理想。但是，在以上述專利文獻1、上述專利文獻2為代表的習知的像素結構中，由於在基板平面的縱向上設置的資料信號線使用第二導電膜形成，所以以橫穿該資料信號線的方式橫向延伸的輔助電容線不可能使用相同的第二導電膜來形成。所以，在習知的像素結構中，很難形成將透光導電膜和第二導電膜作為電容電極並僅將鈍化膜用作介電膜的輔助電容部。

於是，可以舉出上述專利文獻3的結構，其中閘極佈線以及源極佈線的大部分使用第一導電膜形成，並對在閘極佈線與源極佈交叉部被分斷的源極佈線利用第二導電膜進行交聯。雖然在該專利文獻上沒有記載，但是可以使由第二導電膜構成的輔助電容線在相對於基板橫向上延伸，所以可以形成僅將鈍化膜用作介電膜的輔助電容部。但是，由於使用交聯結構，資料信號線不是由單一的導電膜形成。也就是說，由於需要藉由與其他的導電膜的連接，所以導致接觸電阻的增大。由於在每個行方向的像素中分別形成有兩個接觸，所以尤其是在對角為30英吋以上的大型面板中，佈線電阻明顯增大而導致信號延遲。另外，只要資料信號線中的一個接觸發生接觸不良，與該資料信號線連接的列的接觸不良部分之後的所有像素都產生不良。導致所謂的線缺陷而可靠性降低。

另外，在上述專利文獻4的結構中，可以形成具有由像素電極構成的下部電極、由相對電極構成的上部電極以及由鈍化膜構成的介電膜的輔助電容部。但是，由於在像素電極和公共電極之間除了液晶之外還包含鈍化膜，所以使施加在液晶上的電場出現不均勻而導致影像品質的降低。

鑒於上述問題，本發明的實施例的目的在於提供具有高孔徑比的像素的可靠性高的顯示裝置。另外，本發明的實施例的另一目的在於低成本地製造具有高孔徑比的顯示裝置。

為達成上述目的，本發明的一實施例包括如下步驟：在像素部中，使用第二導電膜形成掃描信號線以及輔助電容線，並使用第一導電膜形成資料信號線。在TFT部中，使用第一導電膜形成閘極電極，並使其透過閘極絕緣膜中的開口部與由第二導電膜構成的掃描信號線電連接。此外，使用第二導電膜形成源電極以及汲電極。此外，源電極或汲電極之一透過閘絕緣膜中的開口部與由第一導電膜構成的資料信號線電連接。源電極或汲電極的另一方透過鈍化膜和平坦化膜的開口部與由透光導電膜構成的像素電極連接。此外，以在週邊端部中與掃描信號線101以及資料信號線102重疊的方式設置像素電極。在輔助電容部中，將由第二導電膜構成的輔助電容線用作下部電極，並將像素電極作為上部電極，僅將作為介電膜的鈍化膜夾在電容電極之間。

另外，在本發明的另一實施例中，為了將源電極或汲電極與像素電極的連接部分中的鈍化膜和平坦化膜的開口部，以及輔助電容部中的平坦化膜的開口部同時使用一個光罩來形成，進行利用多級灰度光罩的微影術。

本發明的另一實施例為顯示裝置，包括：透光基板上由第一導電膜形成的閘極電極；由第一導電膜形成且延伸在一個方向上的資料信號線；設置在第一導電膜上的第一絕緣膜；設置在第一絕緣膜上的半導體膜；設置在第一絕緣膜以及半導體膜上由第二導電膜形成的源電極以及汲電極；由第二導電膜形成且延伸在與一個方向交叉的方向上的掃描信號線；由第二導電膜形成且延伸在與一個方向交叉的方向上的輔助電容線；設置在第二導電膜上的第二絕緣膜；設置在第二絕緣膜上的第三絕緣膜；以及設置在第三絕緣膜上且其週邊端部與資料信號線、掃描信號線或輔助電容線重疊的像素電極，其中源電極以及汲電極中的一方與半導體膜以及資料信號線電連接，並且源電極以及汲電極中的另一方與半導體膜以及像素電極電連接，並且閘極電極與掃描信號線電連接，並且輔助電容線與像素電極包含於輔助電容部中，在輔助電容部中，使用第二絕緣膜作為介電膜。

本發明的另一實施例為顯示裝置，包括：設置在透光基板上由第一導電膜形成的閘極電極；由第一導電膜形成且延伸在一個方向上的資料信號線；設置在第一導電膜上的第一絕緣膜；設置在第一絕緣膜上的微晶半導體膜；設置在微晶半導體膜上的截面形狀為凹狀的緩衝層；設置在緩衝層上的添加有賦予一種導電率型的雜質元素的第一雜質半導體膜以及第二雜質半導體膜；設置在第一絕緣膜、第一雜質半導體膜以及第二雜質半導體膜上由第二導電膜形成的源電極以及汲電極；由第二導電膜形成且延伸在與一個方向交叉的方向上的掃描信號線；由第二導電膜形成且延伸在與一個方向交叉的方向上的輔助電容線；設置在第二導電膜上的第二絕緣膜；設置在第二絕緣膜上的第三絕緣膜；以及設置在第三絕緣膜上且其週邊端部與資料信號線、掃描信號線或輔助電容線重疊的像素電極，其中源電極以及汲電極中的一方與第一雜質半導體膜以及資料信號線電連接，並且源電極以及汲電極中的另一方與第二雜質半導體膜以及像素電極電連接，並且閘極電極與掃描信號線電連接，並且輔助電容線與像素電極包含於輔助電容部中，在輔助電容部中，使用第二絕緣膜作為介電膜。

注意，上述半導體膜的截面形狀較佳為凹狀。另外，較佳的是，在半導體膜上設置有添加有賦予一種導電率型的雜質元素的第一雜質半導體膜以及第二雜質半導體膜，源電極以及汲電極中的一方與第一雜質半導體膜、半導體膜以及資料信號線電連接，且源電極以及汲電極中的另一方與第二雜質半導體膜、半導體膜以及像素電極電連接。

注意，第三絕緣膜較佳地使用感光性有機樹脂材料構成。

注意，資料信號線和輔助電容線較佳地夾著第一絕緣膜互相交叉。

另外，本發明的另一實施例為顯示裝置的製造方法，包括如下步驟：在透光基板上形成由第一導電膜構成的閘極電極以及資料信號線；在閘極電極以及資料信號線上按順序層疊形成第一絕緣膜和半導體膜；對半導體膜進行蝕刻以在閘極電極的上方形成第二半導體膜；對第一絕緣膜進行蝕刻以形成到達閘極電極的第一開口部以及到達資料信號線的第二開口部；在第一絕緣膜以及第二半導體膜上形成第二導電膜；對第二導電膜進行蝕刻以形成透過第一開口部電連接到閘極電極的掃描信號線、其中一方透過第二開口部電連接到資料信號線的源電極以及汲電極、輔助電容線；在第一絕緣膜、第二半導體膜、源電極、汲電極、掃描信號線以及輔助電容線上形成第二絕緣膜；在第二絕緣膜上形成第三絕緣膜；去除第二絕緣膜以及第三絕緣膜以形成到達汲電極的第三開口部；去除第三絕緣膜以形成使形成在輔助電容線的上方的第二絕緣膜露出的第四開口部；在第三絕緣膜上形成像素電極，該像素電極透過第三開口部電連接到汲電極且在第四開口部中與輔助電容線一起包含於輔助電容部中，在輔助電容部中，第二絕緣膜作為介電膜。

另外，本發明的另一實施例為顯示裝置的製造方法，包括如下步驟：在透光基板上形成由第一導電膜構成的閘極電極以及資料信號線；在閘極電極以及資料信號線上按順序層疊形成第一絕緣膜、半導體膜、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜；藉由利用多級灰度光罩的微影術在雜質半導體膜上形成第一掩罩層；使用第一掩罩層對第一絕緣膜、半導體膜、雜質半導體膜進行蝕刻，以形成到達閘極電極的第一開口部以及到達資料信號線的第二開口部；對第一掩罩層進行灰化處理形成第二掩罩層；使用第二掩罩層對半導體膜以及雜質半導體膜進行蝕刻，以形成第二半導體膜以及第二雜質半導體膜；在第一絕緣膜以及第二雜質半導體膜上形成第二導電膜；在第二導電膜上形成第三掩罩層；使用第三掩罩層對第二導電膜以及第二雜質半導體膜進行蝕刻，以形成透過第一開口部電連接到閘極電極的掃描信號線、其中一方透過第二開口部電連接到資料信號線的源電極以及汲電極、輔助電容線、第三雜質半導體膜以及第四雜質半導體膜；在第一絕緣膜、第二半導體膜、第三雜質半導體膜、第四雜質半導體膜、源電極、汲電極、掃描信號線以及輔助電容線上形成第二絕緣膜；在第二絕緣膜上形成第三絕緣膜；藉由利用多級灰度光罩的微影術在第三絕緣膜中形成使第二絕緣膜露出的第三開口部以及截面形狀為凹狀且殘留有第三絕緣膜的凹部；在第三開口部中，對第二絕緣膜進行蝕刻，以形成到達汲電極的第四開口部；在凹部中，對第三絕緣膜進行灰化處理，以形成使形成在輔助電容線的上方的第二絕緣膜露出的第五開口部；在第三絕緣膜上形成像素電極，該像素電極透過第四開口部電連接到汲電極且在第五開口部中與輔助電容線一起包含於輔助電容部中，在輔助電容部中，使用第二絕緣膜作為介電膜。

在本發明的另一實施例中，由於可以在顯示裝置的輔助電容部中僅使用鈍化膜作為介電膜，所以可以將介電膜的厚度形成得薄。由此，可以使輔助電容部的面積變小，從而可以提高像素部的孔徑比。此外，可以低成本地生產具有高孔徑比的顯示裝置。

於下，將參照附圖說明本發明的實施例。但是，本發明可以藉由多種不同的方式來實施，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的宗旨及其範圍下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在本實施例所記載的內容中。注意，有時在本說明書中的附圖中，使用相同的代號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重複說明。

實施例1

在本實施例中，關於具有薄膜電晶體(以下稱為TFT)的顯示裝置及其製程，使用圖1至圖4來進行說明。

在TFT中，與使用p型的半導體相比使用n型的半導體作為半導體膜時載子的遷移率更高，所以n型的半導體更適合用於形成驅動電路。但是在本實施例中，作為TFT，既可以採用n型也可以採用p型。無論使用任一極性的TFT，只要使形成在相同基板上的所有TFT的極性一致，就可以抑制步驟數目。另一方面，當使用p型和n型的雙方時，可以形成低耗電量的驅動電路。在此，對使用有n通道型的TFT的像素TFT及其製程進行說明。

圖1是具有使用本實施例的主動矩陣基板的TFT的顯示裝置的平面圖的實施例。為了簡明起見，圖1顯示以矩陣方式配置的多個像素的一像素結構。圖3是沿著圖1中的X-Z-W的截面圖，並且圖4是圖1的Y-Z-W的截面。

如圖1、圖3以及圖4所示，主動矩陣基板在透光基板100上具有互相平行地設置的多個掃描信號線101以及與各掃描信號線101交叉的多個資料信號線102。掃描信號線101設置在相對於基板平面的橫向上，並且資料信號線102設置在相對於基板平面的縱向上。這裏，縱向以及橫向為可以任意取決的方向，在長方形的基板平面上短邊的方向既可以為縱向，也可以為橫向。另外，還具有平行於各掃描信號線101的多個輔助電容線103。資料信號線102由第一導電膜形成，並且掃描信號線101以及輔助電容線103由第二導電膜形成。此外，以其在週邊端部與掃描信號線101以及資料信號線102重疊的方式在被掃描信號線101和資料信號線102圍繞的區域中設置有由透光導電膜構成的像素電極110。

再者，在掃描信號線101和資料信號線102的交叉部附近設置有用作開關元件的TFT。TFT包括由第一導電膜構成的閘極電極104；閘極電極104上的閘極絕緣膜111；閘極絕緣膜111上的半導體膜105；半導體膜105上的添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜112a、112b；以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜112a、112b上的源電極或汲電極106a、106b。注意，在本實施例中使用的TFT是具有通道蝕刻結構的反交錯型TFT。但是，可以應用於本實施例的TFT不侷限於此，只要是不脫離本發明的宗旨及其範圍就可以變換其方式。

在TFT部中，閘極電極104和掃描信號線101透過閘極絕緣膜111中的開口部107電連接。此外，源電極或汲電極106a、106b的一方和資料信號線102透過閘極絕緣膜111中的開口部108電連接。另外，源電極或汲電極106a、106b的另一方和像素電極110透過用於進行鈍化膜113以及像素電極110的平坦化的平坦化膜114以及鈍化膜113中的開口部109電連接。注意，由於源電極和汲電極是根據其電極的電位而決定的，所以根據電極的電位切換源電極和汲電極的位置。另外，鈍化膜是指用於防止懸浮在大氣中的有機物、金屬物、水蒸氣等污染雜質侵入半導體層的保護膜。

在輔助電容部中，在開口部115中，將由第二導電膜構成的輔助電容線103作為下部電極，將像素電極110用作上部電極，而僅將鈍化膜113夾在其間以作為介電膜。

圖2A至2D是示出按成膜順序堆疊各個層的狀態的圖。圖2A中的資料信號線102和閘極電極104的圖案由第一導電膜形成。在圖2B中的閘極絕緣膜111上，在TFT部中形成半導體膜105和添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜112a、112b的圖案。注意，圖2B沒有示出閘極絕緣膜111和添加有賦予一導電率型的雜質元素的雜質半導體膜112a、112b。圖2C中的掃描信號線101、輔助電容線103和源電極或汲電極106a、106b由第二導電膜形成。在圖2D中的源電極或汲電極106a、106b上的鈍化膜113以及平坦化膜114中，形成開口部109以及開口部115。另外，在鈍化膜113以及平坦化膜114上還形成由透光導電膜構成的像素電極110。注意，圖2D沒有示出鈍化膜113以及平坦化膜114。

由於藉由採用上述像素結構，可以在輔助電容部中僅使用鈍化膜作為介電膜，所以可以將介電膜的厚度形成得薄。由此，可以將輔助電容部的面積形成得小，從而可以提高像素部的孔徑比。

此外，由於可以使用單層的導電膜來形成資料信號線而無需設置透過開口部的連接，所以不會發生起因於接觸電阻的信號延遲。由此，可以降低資料信號的佈線延遲，尤其可以製造品質優良的大型顯示裝置。再者，即使假設在資料信號線中發生接觸不良的情況下，也只會造成點缺陷而不會造成線缺陷。因此，所顯示的影像的缺陷變得不顯眼而可以提高影像品質和可靠性。此外，從大量生產的觀點來看，可以提高成品率。

另外，由於像素電容量部的像素電極和相對電極之間沒有多餘的電極，所以施加在液晶上的電場均勻，從而影像品質提高。

此外，由於藉由使用平坦化膜，設置在最上層的像素電極不受到在其下層的結構物的凹凸形狀的影響而變得平坦，所以可以抑制起因於凹凸形狀的液晶配向的錯亂，從而實現理想的液晶配向的控制。由此可以實現高品質的影像顯示。此外，由於像素電極和資料信號線、像素電極和掃描信號線之間的寄生電容可以藉由平坦化膜的插入而明顯降低，所以可以使像素電極的週邊端部和資料信號線以及掃描信號線重疊，從而可以實現像素的高孔徑比。

另外，由於可以將輔助電容線設置在資料信號線上，所以，即使在像素電極、輔助電容線以及資料信號線重疊的部分也可以形成輔助電容部。所以，可以使輔助電容線的面積減少相當於該重疊部分的面積，從而可以實現像素的高孔徑比。

另外，至於HDTV(高清晰度電視，High Definition Television)規格的像素等，將掃描信號線的相鄰間隔設定得比資料信號線的相鄰間隔寬。所以，藉由在與掃描信號線相同的方向上延伸設置輔助電容線可以擴大與相鄰的掃描信號線之間的間隔，從而可以降低線間電容(寄生電容)。此外，由於掃描信號線的相鄰間隔比資料信號線的相鄰間隔寬，所以在掃描信號線間比在資料信號線間更容易設置輔助電容線。

以下，對製造方法進行詳細說明。圖5A至9C是示出具有TFT的顯示裝置的製程的圖。在圖5A至9C對應於圖1中的線Y-Z-W的截面。

在透光基板200上形成第一導電膜，來形成資料信號線201以及閘極電極202(參照圖5A)。作為透光基板200，可以使用藉由熔化法或浮法製造的非鹼性玻璃基板例如鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鋁矽酸鹽玻璃等；還可以使用石英、具有可承受本製程的處理溫度的耐熱性的塑膠基板等。作為透光基板200的尺寸可以採用320mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×720mm、680mm×880mm、730mm×920mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、1150mm×1300mm、1500mm×1800mm、1900mm×2200mm、2160mm×2460mm、2400mm×2800mm、或者2850mm×3050mm等。

由於第一導電膜用作佈線，所以，較佳地採用低電阻材料的鋁或銅。可以藉由使用鋁或銅，降低信號延遲，從而實現高影像品質化。此外，藉由使用釹、矽、銅等與鋁的合金；或釹、矽、銅等與鋁的混合物，可以抑制小丘、晶鬚(whiskers)，並且對電遷移、應力遷移有效。同理，還可以使用矽等與銅的合金。此外，還可以根據進行佈線加工時的蝕刻溶液來選擇這些材料。資料信號線201、閘極電極202可以藉由濺射法、真空蒸鍍法、或有機金屬氣相生長法(MOCVD)在透光基板200上形成導電膜，藉由光微影技術或噴墨法在該導電膜上形成掩罩層，並且使用該掩罩層對導電膜進行蝕刻來形成。另外，也可以使用銀、金、銅等導電奈米膏藉由噴墨法噴射並焙燒來形成資料信號線201、閘極電極202。

當使用鋁或銅的單體作為第一導電膜時，由於施加在第一導電膜與基板之間的應力或由於後面的製程而施加的熱歷史而產生如小丘、晶鬚等的突起物。由於該突起物破壞在其上形成的閘極絕緣膜而造成電短路等不良，所以，較佳地層疊具有阻擋性的如鉬、鈦、鎢、鉭等的高熔點金屬或其氮化物來形成阻擋層。尤其是在使用銅的情況下，由於銅有可能擴散到由熱而成為通道形成區域的I型非晶矽膜中，所以較佳地形成阻擋層。至於阻擋層，既可以設置在透光基板200和資料信號線201以及閘極電極202之間，又可以設置在資料信號線201以及閘極電極202的上層。

注意，在資料信號線201、閘極電極202上形成半導體膜、佈線，因此較佳地將其端部加工為正錐形以使防止斷開、電短路。

接著，在資料信號線201、閘極電極202上依次形成閘極絕緣膜203、半導體膜204、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205(參照圖5B)。

另外，較佳地以不曝露於大氣的方式連續地形成閘極絕緣膜203、半導體膜204、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205。藉由以不曝露於大氣的方式連續地形成閘極絕緣膜203、半導體膜204、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205，可以在不受到大氣成分或在大氣中懸浮的污染雜質元素的污染的狀態下形成各個疊層介面。因此，可以降低薄膜電晶體的特性的不均勻性。

閘極絕緣膜203可以藉由CVD法或濺射法等並使用氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、或氮氧化矽膜形成。在本實施例中，使用氮化矽膜作為閘極絕緣膜203。由於氮化矽膜具有高相對介電常數，而較佳地用作閘極絕緣膜。此外，還可以用作阻擋包含在玻璃基板中的鈉等的鹼金屬離子擴散到半導體膜204的阻擋膜。注意，另外，作為閘極絕緣膜203，還可以依次層疊氮化矽膜或氮氧化矽膜以及氧化矽膜或氧氮化矽膜而形成。另外，閘極絕緣膜203也可以不採用兩層結構，而採用如下三層結構，即從基板一側依次層疊氮化矽膜或氮氧化矽膜、氧化矽膜或氧氮化矽膜、以及氮化矽膜或氮氧化矽膜。再者，較佳地使用頻率為1GHz的微波電漿CVD裝置形成閘極絕緣膜203。使用微波電漿CVD裝置形成的氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧氮化矽膜的耐壓性高，所以可以提高後面形成的薄膜電晶體的可靠性。

作為閘極絕緣膜203的三層疊層結構的實施例，也可以在閘極電極202以及資料信號線201上形成氮化矽膜或氮氧化矽膜作為第一層，形成氧氮化矽膜作為第二層，形成氮化矽膜作為第三層，並且在最上層的氮化矽膜上形成半導體膜。在此情況下，第一層的氮化矽膜或氮氧化矽膜的厚度較佳地大於50nm，並且該膜發揮作為阻擋鈉等的雜質的阻擋膜的效果以及防止閘極電極的小丘的產生和閘極電極的氧化等的效果。第三層的氮化矽膜發揮提高半導體膜的緊密性的效果以及防止氧化的效果。

如上所述，藉由在閘極絕緣膜203的表面上形成極薄的氮化膜如氮化矽膜，可以提高半導體膜的緊密性。氮化膜可以使用電漿CVD法形成，也可以藉由利用微波的高密度且低溫的電漿的處理進行氮化處理。另外，也可以在對反應室進行矽烷沖洗處理(silane flush treatment)時形成氮化矽膜、氮氧化矽膜。

這裏，氧氮化矽膜指的是在其組成上氧含量多於氮含量的膜，在藉由盧瑟福背散射光譜學法(RBS,即Rutherford Backscattering Spectrometry)及氫前向散射分析(HFS,即Hydrogen Forward Scattering)進行測量的情況下，作為其濃度範圍包含：50原子%至70原子%的氧；0.5原子%至15原子%的氮；25原子%至35原子%的Si；以及0.1原子%至10原子%的氫。另一方面，氮氧化矽膜指的是在其組成上氮含量多於氧含量的膜，在藉由RBS及HFS進行測量的情況下,作為其濃度範圍包含：5原子%至30原子%的氧；20原子%至55原子%的氮；25原子%至35原子%的Si；以及10原子%至30原子%的氫。注意,假設在將構成氧氮化矽膜或氮氧化矽膜的原子總數設為100原子%的情況下,氮、氧、矽及氫的含有比率包含在上述範圍內。

閘極絕緣膜的材料以及成膜方法的選擇成為決定膜品質、膜特性的重要因素。在現有的將閘極絕緣膜以及鈍化膜用作輔助電容部的介電膜的情況下，在形成輔助電容部時需要考慮閘極絕緣膜的相對介電常數。但是在本實施例中，由於僅使用鈍化膜作為輔助電容部的介電膜，所以，只需考慮例如TFT的耐壓性特微等TFT設計，以選取閘極絕緣膜。

半導體膜204為沒有添加足以賦予導電率型程度的雜質元素的半導體膜，可以使用非晶半導體、微晶半導體、或多晶半導體形成。在本實施例中，使用非晶矽作為半導體膜204。

在形成n通道型薄膜電晶體的情況下，作為添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205的典型雜質元素添加磷即可，即對於氫化矽添加PH₃ 等的雜質氣體即可。此外，在形成p通道型薄膜電晶體的情況下，作為典型雜質元素添加硼即可，即對於氫化矽添加B₂ H₆ 等的雜質氣體即可。添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205可以由非晶半導體、微晶半導體或多晶半導體形成。在本實施例中，作為添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205使用添加有高濃度的磷的非晶矽。另外，添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205的厚度設定為2nm至50nm(較佳為10nm至30nm)即可。注意，不需要一定形成添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205。在該情況下，可以以與添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205相同的方式對半導體膜204添加雜質元素來形成薄膜電晶體的源區域以及汲區域。

接下來，在半導體膜204以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205上形成掩罩層206a和206b(參照圖5C)。

掩罩層206a和206b可以藉由利用多級灰度(高級灰度)光罩的曝光來形成。此外，掩罩層206a和206b由抗蝕劑形成。作為抗蝕劑可以使用正型抗蝕劑或負型抗蝕劑。在此，使用正型抗蝕劑。

然後，作為曝光光罩使用多級灰度光罩，對抗蝕劑照射光，對抗蝕劑進行曝光。

在此，關於使用多級灰度光罩的曝光，參照圖10A至10D說明。

多灰級光罩是由紫外線等的光完全透過的光透過部、藉由遮光、吸收光等減少光的光半透過部以及完全遮光的光遮光部的三種部分構成。所以，多級灰度光罩可以進行三種級別的曝光，並且透過的光具有多種強度。藉由一次的曝光及顯影製程，可以形成具有多種(典型為兩種)厚度區域的抗蝕劑掩罩。因此，藉由使用多級灰度光罩，可以縮減曝光光罩的數目。

作為多級灰度光罩的代表例，可以舉出圖10A所示的灰色調光罩301a以及圖10C所示的半色調光罩301b。

如圖10A所示，灰色調光罩301a由透光基板302以及形成在其上的光遮光部303及為光半透過部的繞射光閘304構成。注意，光透過部是指透光基板302中沒有形成有光遮光部303以及繞射光閘304的部分。在光遮光部303中，透光率為0%。另一方面，繞射光閘304可以藉由將狹縫、點、網眼等的光透過部的間隔設定為用於曝光的光的解析度限度以下的間隔來控制透光率。注意，可以使用具有週期性的狹縫、點、網眼以及具有非週期性的狹縫、點、網眼的雙方作為繞射光閘304。

作為透光基板302，可以使用石英等的透光基板。光遮光部303及繞射光閘304可以使用鉻或氧化鉻等的吸收光的遮光材料形成。

在對灰色調光罩301a照射曝光光線的情況下，如圖10B所示，在光遮光部303中，透光率305為0%，且在不設置有光遮光部303及繞射光閘304的區域中，透光率305為100%。另外，在繞射光閘304中，可以在10%至70%的範圍內調整透光率。藉由調整繞射光閘的狹縫、點或網眼的間隔及閘距可以調整繞射光閘304中的透光率。

如圖10C所示，半色調光罩301b由透光基板302以及形成在其上的光半透過部306和光遮光部307構成。作為光半透過部306可以使用MoSiN、MoSi、MoSiO、MoSiON、CrSi等。光遮光部307可以使用鉻或氧化鉻等吸收光的遮光材料形成。

在對半色調光罩301b照射曝光光線的情況下，如圖10D所示，在光遮光部307中，透光率308為0%，且在不設置有光遮光部307及光半透過部306的區域中，透光率308為100%。另外，在僅設置有光半透過部306的部分中，可以在10%至70%的範圍內調整透光率。僅設置有光半透過部306的部分中的透光率可以根據光半透過部306的材料調整。

藉由使用如上所示的多級灰度光罩來進行曝光之後進行顯影，可以形成具有膜厚不同的區域的掩罩層206a和206b(參照圖5C)。

接著，使用掩罩層206a和206b對閘極絕緣膜203、半導體膜204以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205進行蝕刻，以形成到達資料信號線201的開口部207(參照圖6A)。另外，此時在沿著圖1所示的X-Z的截面中，也同樣對閘極絕緣膜203、半導體膜204以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205進行蝕刻，形成到達閘極電極的開口部。

接著，對掩罩層206a和206b進行灰化。其結果，掩罩層206a和206b的面積縮小且其厚度變成薄。此時，厚度薄的區域的掩罩層206a和206b的抗蝕劑被去除，可以形成掩罩層208(參照圖6B)。注意，灰化是指使藉由放電等而產生的活性氧分子、臭氧分子或氧原子等與為有機物的抗蝕劑起化學作用而使其灰化來去除抗蝕劑的方法。

使用掩罩層208對半導體膜204及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205進行蝕刻，來形成半導體膜209及添加有一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210(參照圖6C)。然後，去除掩罩層208。

藉由將多級灰度光罩用作曝光光罩來形成的掩罩層成為具有多種厚度的形狀，並藉由進行灰化可以進一步改變其形狀，所以掩罩層可以用於多個蝕刻步驟中以處理成為不同的圖案。因此，使用一個多級灰度光罩可以形成對應於至少兩種以上的不同的圖案的掩罩層。由此，可以減少曝光光罩數且還可以縮減對應的微影術步驟，所以可以實現製程的簡化。

另外，當不使用多級灰度光罩時，較佳地對半導體膜204以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜205進行蝕刻，形成半導體膜209以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210，然後形成開口部207。

在開口部207、閘極絕緣膜203、半導體膜209以及添加有一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210上形成成為源電極、汲電極以及掃描信號線的第二導電膜211(參照圖7A)。透過開口部207，第二導電膜的成為源電極或汲電極的部分與資料信號線201連接。另外，此時也在沿著圖1的X-Z的截面中，透過閘極電極上的開口部，第二導電膜的成為掃描信號線的部分與閘極電極連接。

作為第二導電膜211，較佳地，與第一導電膜同樣，使用低電阻材料的鋁或銅。藉由使用鋁或銅，可以降低信號延遲，從而實現高影像品質化。此外，藉由使用釹、矽、銅等與鋁的合金；或釹、矽、銅等與鋁的混合物，可以抑制小丘、晶鬚，並且對電遷移、應力遷移有效。由於同理，還可以使用矽等與銅的合金。此外，較佳的是，使用具有阻擋性的如鉬、鈦、鎢、鉭等的高熔點金屬或由其氮化物形成阻擋層，並將上述低電阻材料夾在其間。此時，有如下效果：低電阻材料的下側的高熔點金屬防止添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210與鋁或銅互相擴散，並且上側的高熔點金屬防止起因於在與像素電極連接時的電池反應的腐蝕等。

使用濺射法、真空蒸鍍法或有機金屬氣相生長法(MOCVD)形成第二導電膜211即可。此外，也可以使用絲網印刷法、噴墨法等噴射銀、金、銅等的導電奈米膏並進行焙燒來形成第二導電膜211。

在第二導電膜211上形成掩罩層212a至212c(參照圖7B)。

使用掩罩層212a至212c對添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210、第二導電膜211進行蝕刻，來形成添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210a和210b、源電極或汲電極213a和213b、輔助電容線214(參照圖7C)。此時，也較佳地對半導體膜209進行蝕刻，並使半導體膜209的截面形狀為凹狀，從而形成通道蝕刻型的薄膜電晶體。由此，可以將添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210a和210b完全分開，從而可以防止電短路。另外，在沿著圖1所示的X-Z的截面中，藉由對第二導電膜進行蝕刻來形成掃描信號線。

接著，在源電極或汲電極213a和213b、輔助電容線214、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210a和210b、半導體膜209以及閘極絕緣膜203上形成鈍化膜215(參照圖8A)。

鈍化膜215可以與閘極絕緣膜203同樣形成。注意，鈍化膜215用於防止在大氣中懸浮的有機物、金屬物或水蒸氣等污染雜質的侵入，所以較佳地採用緻密的膜。另外，由於鈍化膜215在輔助電容部中用作介電膜，所以，較佳地，其相對介電常數高。

鈍化膜215可以利用CVD法或濺射法等由氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、或氮氧化矽膜形成。在本實施例中，層疊兩層氮化矽膜作為鈍化膜215。氮化矽膜相對介電常數高而適用於鈍化膜。此時，將上層的氮化矽膜形成為厚度薄且緻密的結構，並且將下層的氮化矽膜形成為厚度厚且粗糙的結構。具有緻密結構的上層的氮氧化矽膜防止污染雜質的侵入。此外，即使污染雜質穿過上層的氮化矽膜，下層的厚的氮化矽膜也防止污染雜質污染至半導體元件。由於在該兩層結構，下層的厚的氮化矽膜以高速形成，並且上層的薄的氮化矽膜以較長時間來形成，所以在批量生產時處理量高。當然，鈍化膜215的結構不限於此。既可以使用單層結構，又可以使用自由組合氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、以及氮氧化矽膜中的兩層以上而成的疊層結構。再者，較佳地使用頻率為1GHz的微波電漿CVD裝置來形成鈍化膜215。使用微波電漿CVD裝置形成的氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧氮化矽膜的耐壓性高，從而可以提高後面形成的薄膜電晶體的可靠性。另外，氮化矽膜既可以藉由電漿CVD法形成，又可以藉由利用微波的高密度且低溫的電漿的處理進行氮化處理來形成。另外，還可以在對反應室進行矽烷沖洗處理時形成氮化矽膜、氮氧化矽膜。

接下來，在鈍化膜215上形成平坦化膜216。藉由塗敷感光性有機樹脂材料來形成平坦化膜216(參照圖8B)。作為有機樹脂材料，使用聚醯亞胺類、聚酯類、聚丙烯酸酯類等的材料。由於這些有機樹脂材料的相對介電常數比氮化矽等的無機絕緣材料的相對介電常數低，即2至3左右，所以可以降低導電膜之間的寄生電容。

接下來，在TFT部中，在鈍化膜215以及平坦膜216中形成開口部217，以便使像素電極219與源電極或汲電極213b連接。另一方面，在輔助電容部中，只在平坦化膜216中形成開口部218。此時，平坦化膜216利用微影術，而鈍化膜215利用蝕刻來形成開口部。

這裏，為了TFT部的開口部217和輔助電容部的開口部218由相同光罩形成，而採用多級灰度光罩。藉由以形成開口部217的部分上形成光透過部且形成開口部218的部分上形成光半透過部的方式設置多級灰度光罩並進行紫外線的照射，在由感光性有機樹脂材料的平坦化膜216中形成開口，並形成開口部220以及截面形狀為凹狀的凹部221(參照圖8C)。這裏感光性有機樹脂材料是指感光部分因顯影溶解而被去除的正型感光性有機樹脂材料。

由於TFT部的源電極或汲電極213b上方的平坦化膜216相當於多級灰度光罩的光透過部，所以強度強的紫外線直接照射到平坦化膜216上。由此，平坦化膜216的底部也受到紫外線的照射，而包含在有機樹脂材料中的感光劑從阻止溶解的狀態變為促進溶解的狀態。另一方面，由於輔助電容部的輔助電容線214的上方的平坦化膜216相當於多級灰度光罩的光半透過部，所以紫外線的強度減弱。由此，紫外線不到達有機樹脂材料的底部，所以在有機樹脂材料的底部感光劑不發生變化。另外，由於上述以外的平坦化膜216相當於多級灰度光罩的光遮光部，所以包含在有機樹脂材料中的感光劑不發生變化。

然後，藉由進行顯影，由紫外線的照射而獲得高溶解度比的含有感光劑的部分由於有機鹼溶液而被去除。由此，在開口部220中，平坦化膜216被完全去除，且鈍化膜215露出。在凹部221中，一定的厚度的平坦化膜216殘留在鈍化膜215上。

接下來，藉由蝕刻去除露出在開口部220中的鈍化膜215，形成開口部222。此時，由於在凹部221中殘留有平坦化膜216，所以鈍化膜215不被去除(參照圖9A)。

接下來，藉由灰化處理去除殘留在凹部221中的平坦化膜216，形成開口部218。此時，藉由使用氧氣體電漿等的各向同性灰化處理，平坦化膜216在橫向上也被去除。由此，開口部222稍微擴開，形成從鈍化膜215至平坦化膜216具有階梯形狀的開口部217(參照圖9B)。

將多級灰度光罩作為曝光光罩並進行了微影術的平坦化膜216成為具有多種厚度的形狀，並且藉由進行灰化可以進一步改變其形狀。所以，使用一個多級灰度光罩可以將平坦化膜216形成為至少兩種以上的不同的圖案。由此，可以減少曝光光罩數，並可以減少對應的微影術步驟，從而可以實現製程的簡化以及成本的縮減。所以，可以低成本地生產高影像品質、高孔徑比等高品質的顯示裝置。

最後，在平坦化膜216、開口部217以及開口部218上形成透光導電膜，並將其圖案形成為像素電極219的形狀(參照圖9C)。

透光導電膜可以使用包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫、氧化銦鋅、添加有氧化矽的氧化銦錫等的具有透光性的導電材料。

另外，可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物形成透光導電膜。較佳的是，藉由使用導電組成物形成的透光導電膜的薄層電阻為小於或等於10000Ω/□，波長550nm中的透光率為大於或等於70%。另外，包含在導電組成物中的導電高分子的電阻率較佳地為小於或等於0.1Ω．cm。

作為導電高分子，可以使用所謂的π電子共軛類導電高分子。例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、或這些兩種以上的共聚物等。

藉由上述製程，形成本實施例的通道蝕刻結構的反交錯型薄膜電晶體。

藉由使用本實施例的結構，在輔助電容部中，可以僅使用鈍化膜作為介電膜，所以可以將介電膜的厚度形成得薄。由此，可以使輔助電容部的面積變小，從而可以提高像素部的孔徑比。

另外，由於像素電極形成在平坦化膜上，在像素電極和由相對電極構成的像素電容量部之間沒有多餘的電極，所以施加在液晶上的電場均勻，從而影像品質提高。

此外，由於藉由使用平坦化膜，設置在最上層的像素電極不受到在其下層的結構物的凹凸形狀的影響而變得平坦，所以可以抑制起因於凹凸形狀的液晶配向的錯亂，從而實現理想的液晶的配向的控制。由此可以實現高品質的影像顯示。此外，由於像素電極和資料信號線、像素電極和掃描信號線之間的寄生電容藉由平坦化膜的插入而可以明顯降低，所以可以使像素電極的週邊端部和資料信號線以及掃描信號線重疊，從而可以提高像素的高孔徑比。

另外，藉由在平坦化膜的微影術中使用多級灰度光罩，可以不增加光罩數地製造顯示裝置。因此，藉由減少光罩數，可以簡化微影術製程，而抑制製造成本的增加。所以，可以低成本地生產高影像品質、高孔徑比等高品質的顯示裝置。

在本發明中，顯示裝置包括顯示元件。如本實施例所示，作為顯示元件可以較佳地使用液晶元件(液晶顯示元件)。另外，也可以使用將稱作電致發光(以下也稱作“EL”)的呈現發光的有機物、無機物或包含有機物及無機物的混合物的層介於電極之間的發光元件(EL元件)。另外，也可以應用電子墨水等的利用電作用使對比度變化的顯示媒介。注意，作為使用EL元件的顯示裝置可以舉出EL顯示器，作為使用液晶元件的顯示裝置可以舉出液晶顯示器、透過型液晶顯示器或半透過型液晶顯示器，並且作為使用電子墨水的顯示裝置可以舉出電子紙。

另外，顯示裝置包括處於其中密封有顯示元件的狀態的面板以及處於該面板上安裝有包含控制器的IC等的狀態的模組。再者，本發明關於顯示裝置的製程中完成顯示元件之前的元件基板的一模式，該元件基板在多個像素中中的各像素具備用於將電流提供給顯示元件的機構。具體地說，元件基板既可以是只形成有顯示元件的像素電極層的狀態，又可以是形成成為像素電極層的導電膜之後且進行蝕刻來形成像素電極層之前的狀態，任何狀態均相當於本發明。

在本說明書中，顯示裝置是指影像顯示裝置、顯示裝置或光源(包括照明裝置)。另外，顯示裝置包含其類別之下述任意模組：包含例如FPC(撓性印刷電路)、TAB(卷帶式自動接合)膠帶或TCP(帶式載體封裝)等連接器的模組；具有端部設有印刷線路板的TAB膠帶或TCP的模組；以及，具有使用COG(玻璃上晶片)方式將積體電路(IC)直接安裝到顯示元件上的模組。

實施例2

在本實施例中將說明是與實施例1的薄膜電晶體的形狀不同的實施例。形狀除外，以類似於實施例1的方式，形成薄膜電晶體；因此，省略與實施例1相同元件或具有同樣功能的元件以及形成這些元件的製造步驟的重複說明。

圖11表示薄膜電晶體400，薄膜電晶體400是本實施例具有通道蝕刻結構的反交錯型薄膜電晶體。

在圖11中，在基板401上設置有包括閘極電極402、閘極絕緣膜403、微晶半導體膜404、緩衝層405、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b、源電極或汲電極407a和407b的薄膜電晶體400，且以覆蓋薄膜電晶體400的方式設置有鈍化膜408。

在本實施例中，使用微晶半導體膜404代替在實施例1中的由非晶矽構成的半導體膜。再者，在微晶半導體膜404與添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b之間形成緩衝層405。

微晶半導體膜404、緩衝層405、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b的形成以及蝕刻步驟與實施例1中的半導體膜209和添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜210a和210b的形成以及蝕刻步驟相同。

由於其結構為在微晶半導體膜404上設置緩衝層405的結構，所以可以防止在進行製程時損壞微晶半導體膜404(在進行蝕刻時發生的由電漿的自由基或蝕刻劑所導致的膜厚降低、氧化等)。因此可以提高薄膜電晶體400的可靠性。

也可以在進行了氫電漿處理的閘極絕緣膜403的表面上形成微晶半導體膜404。當在受到氫電漿的作用的閘極絕緣膜403上形成微晶半導體膜404時，可以促進微晶的晶體生長。另外，可以降低閘極絕緣膜403及微晶半導體膜404之間的介面的晶格畸變，並可以提高閘極絕緣膜403及微晶半導體膜404的介面特性。因此，所獲得的微晶半導體膜404的電特性和可靠性高。

關於形成閘極絕緣膜403、微晶半導體膜404、緩衝層405、以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b的反應室，既可以使用同一個反應室來進行處理，又可以根據膜的種類而使用不同的反應室來進行處理。

在將基板搬入到反應室並進行膜形成之前，較佳地，對反應室進行清洗處理、沖洗(洗滌)處理(使用氫作為沖洗物質的氫沖洗、使用矽烷作為沖洗物質的矽烷沖洗等)以及對各個反應室的內牆利用保護膜進行塗層的處理(也稱作預塗處理)。預塗處理是一種處理，即藉由使成膜氣體流入反應室中並進行電漿處理，預先使用形成的保護膜薄薄地覆蓋反應室內側。藉由沖洗處理、預塗處理，可以防止反應室內的氧、氮、氟等的雜質污染將形成的膜。

另外，也可以不曝露於大氣地連續形成閘極絕緣膜403、微晶半導體膜404、緩衝層405以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b。藉由不曝露於大氣地連續形成閘極絕緣膜403、微晶半導體膜404、緩衝層405以及添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b，可以在不受到大氣成分或懸浮在大氣中的污染雜質元素的污染的狀態下形成各個疊層介面。因此，可以降低薄膜電晶體特性的不均勻性。

作為閘極絕緣膜403的三層疊層結構的實施例，也可以採用如下結構，即在閘極電極402上層疊用作第一層的氮化矽膜或氮氧化矽膜、用作第二層的氧氮化矽膜、用作第三層的氮化矽膜，並且在最上層的氮化矽膜上形成微晶半導體膜。在此情況下，第一層的氮化矽膜或氮氧化矽膜的厚度較佳地大於50nm，該膜發揮作為阻擋鈉等的雜質的阻擋膜的效果，以及防止閘極電極的小丘的產生和閘極電極的氧化等的效果。第三層的氮化矽膜發揮提高微晶半導體膜的緊密性的效果、以及當進行對微晶半導體膜進行鐳射照射的LP處理時防止氧化的效果。

像這樣，藉由在閘極絕緣膜403的表面上形成極薄的氮化膜如氮化矽膜，可以提高微晶半導體膜404的緊密性。氮化膜既可以使用電漿CVD法形成，又可以藉由利用微波的高密度且低溫的電漿的處理進行氮化處理。另外，也可以在對反應室進行矽烷沖洗處理時形成氮化矽膜、氮氧化矽膜。

另外，微晶半導體膜404在有意地不添加以價電子控制為目的的雜質元素時呈現微弱的n型導電率型。由此，藉由在進行成膜的同時或進行成膜之後對用作薄膜電晶體400的通道形成區域的微晶半導體膜404添加賦予p型的雜質元素來可以控制臨界值。作為賦予p型的雜質元素，典型有硼，較佳地將B₂ H₆ 、BF₃ 等的雜質氣體以1ppm至1000ppm，較佳地以1ppm至100ppm的比率混入到氫化矽中。並且，較佳地將硼濃度例如設定為1×10¹⁴ atoms/cm³ 至6×10¹⁶ atoms/cm³ 。

微晶半導體膜404是包括具有非晶體和晶體結構(包括單晶、多晶)的中間結構的半導體的膜。該半導體是具有在自由能方面很穩定的第三狀態的半導體，並且是具有短程有序以及晶格畸變的結晶，從其膜表面看的粒徑為0.5nm至20nm的柱狀或針狀晶體對於基板表面以法線方向生長。另外，微晶半導體和非單晶半導體混在一起。微晶半導體的典型例的微晶矽的拉曼光譜移動到比表示單晶矽的521cm^-1 低頻率一側。亦即，表示單晶矽的521cm^-1 和表示非晶矽的480cm^-1 之間有微晶矽的拉曼光譜的高峰。此外，使該微晶半導體膜含有至少1原子%或更多的氫或鹵素，以便飽和懸空鍵。進而，藉由使該微晶半導體膜包含氦、氬、氪、氖等稀有氣體元素而進一步助長其晶格畸變，可以獲得穩定性得到提高的良好的微晶半導體膜。例如美國專利4,409,134號公開關於這種微晶半導體膜的記載。該微晶半導體膜404可以使用頻率為幾十MHz至幾百MHz的高頻電漿CVD裝置或頻率為1GHz或以上的微波電漿CVD裝置形成。典型地說，可以使用氫稀釋SiH₄ 、Si₂ H₆ 、SiH₂ Cl₂ 、SiHCl₃ 、SiCl₄ 、SiF₄ 等的矽氣體(氫化矽氣體、鹵化矽氣體)來形成微晶半導體膜。另外，除了矽氣體及氫以外，還可以利用選自氦、氬、氪、氖中的一種或多種的稀有氣體元素進行稀釋來形成微晶半導體膜。相對氫化矽將氫的流量比設定為5：1至200：1，較佳地設定為50：1至150：1，更佳地設定為100：1。

此外，較佳地將微晶半導體膜404的氧濃度設定為等於或小於5×10¹⁹ atoms/cm³ 下，更佳地為小於或等於1×10¹⁹ atoms/cm³ ，並且較佳地將氮及碳的濃度先分別設定為小於或等於1×10¹⁸ atoms/cm³ 。藉由降低混入到微晶半導體膜中的氧、氮、及碳的濃度，可以防止微晶半導體膜404的導電率型變為n型。

微晶半導體膜404的厚度形成為大於0nm且小於或等於50nm，較佳地大於0nm且小於或等於20nm。

微晶半導體膜404用作後面要形成的薄膜電晶體400的通道形成區域。藉由將微晶半導體膜404的厚度設定為上述範圍內，後面要形成的薄膜電晶體400成為完全耗盡型。另外，由於微晶半導體膜由微晶構成，因此與非晶半導體膜相比其電阻低。由此，關於使用微晶半導體膜的薄膜電晶體而言，表示電流電壓特性的曲線的上升部分的傾斜大，並且作為開關元件的回應性優良，而可以進行高速工作。此外，藉由將微晶半導體膜404用於薄膜電晶體400的通道形成區域，可以抑制薄膜電晶體400的臨界值電壓的變動。因此，可以製造電特性的不均勻少的顯示裝置。

另外，微晶半導體膜的遷移率比非晶半導體膜的遷移率高。因此，藉由作為顯示元件的開關使用其通道形成區域由微晶半導體膜404形成的薄膜電晶體400，可以縮小通道形成區域的面積，即薄膜電晶體400的面積。由此，在每一個像素中薄膜電晶體400所占的面積縮小，可以提高像素的孔徑比。結果，可以製造解析度高的裝置。

另外，微晶半導體膜從下側向縱向生長並且是針狀晶體。在微晶半導體膜中非晶體和晶體結構混在一起，在晶體區域和非晶體區域之間由局部應力產生裂縫而容易出現間隙。新的自由基進入該間隙而會引起晶體生長。然而，由於上方的晶體面增大，所以容易以針狀向上方生長。如此，即使微晶半導體膜在縱向上生長也其成膜速度是非晶半導體膜的成膜速度的1/10至1/100。

可以使用SiH₄ 、Si₂ H₆ 、SiH₂ Cl₂ 、SiHCl₃ 、SiCl₄ 、SiF₄ 等的矽氣體(氫化矽氣體、鹵化矽氣體)並藉由電漿CVD法形成為非晶半導體膜的緩衝層405。此外，可以對上述矽氣體使用選自氦、氬、氪、氖中的一種或多種的稀有氣體元素進行稀釋來形成作為非晶半導體膜的緩衝層405。藉由使用其流量為氫化矽的流量的1倍或以上且20倍或以下，較佳地為1倍或以上且10倍或以下，更較佳為1倍或以上且5倍或以下的氫，可以形成包含氫的為非晶半導體膜的緩衝層405。此外，藉由使用上述矽氣體和氣或氨，可以形成包含氮的為非晶半導體膜的緩衝層405。另外，藉由使用上述矽氣體和包含氟、氯、溴、或碘的氣體(F₂ 、Cl₂ 、Br₂ 、I₂ 、HF、HCl、HBr、HI等)，可以形成包含氟、氯、溴、或碘的作為非晶半導體膜的緩衝層405。

此外，作為緩衝層405，可以將非晶半導體用作靶子並使用氫或稀有氣體進行濺射來形成非晶半導體膜。此時，藉由將氨、氮、或N₂ O包含在氣氛中，可以形成含有氮的為非晶半導體膜的緩衝層405。另外，藉由將含有氟、氯、溴、或碘的氣體(F₂ 、Cl₂ 、Br₂ 、I₂ 、HF、HCl、HBr、HI等)包含在氣氛中，可以形成含有氟、氯、溴、或碘的作為非晶半導體膜的緩衝層405。

此外，作為緩衝層405，也可以在微晶半導體膜的表面上使用電漿CVD法或濺射法形成非晶半導體膜，然後對非晶半導體膜的表面進行使用氫電漿、氮電漿、鹵素電漿、或稀有氣體(氦、氬、氪、氖)的電漿的處理，來將非晶半導體膜表面氫化、氮化、或鹵化。

較佳地使用非晶半導體膜形成緩衝層405。因此，在使用頻率為幾十MHz至幾百MHz的高頻電漿CVD法、或微波電漿CVD法形成緩衝層的情況下，較佳地控制膜形成條件以便獲得非晶半導體膜。

典型地說，緩衝層405較佳地形成為厚度大於或等於10nm且小於或等於50nm。另外，較佳地，將包含在緩衝層中的氮、碳、以及氧的總濃度設定為1×10²⁰ atoms/cm³ 至15×10²⁰ atoms/cm³ 。在採用上述濃度的情況下，即使厚度大於或等於10nm且小於或等於50nm，也可以使緩衝層用作高電阻區域。

也可以將緩衝層405的厚度設定為大於或等於150nm且小於或等於200nm，包含於緩衝層405中的碳、氮、氧的濃度分別設定為小於或等3×10¹⁹ atoms/cm³ ，較佳地設定為5×10¹⁸ atoms/cm³ 。

藉由在微晶半導體膜404的表面上形成非晶半導體膜或包含氫、氮或鹵素的非晶半導體膜以作為緩衝層405，可以防止包含在微晶半導體膜404中的晶粒表面的自然氧化。亦即，藉由在微晶半導體膜404的表面上形成緩衝層405，可以防止微晶粒的氧化。由於緩衝層405包含氫及/或氟，所以，可以防止氧進入微晶半導體膜404中。

此外，由於使用非晶半導體膜或者包含氫、氮、或鹵素的非晶半導體膜形成緩衝層405，因此與用作通道形成區域的微晶半導體膜404的電阻相比，該緩衝層的電阻高。由此，在後面要形成的薄膜電晶體400中，形成於源電極及汲電極和微晶半導體膜之間的緩衝層用作高電阻區域。因此，可以減少薄膜電晶體的截止電流。在將該薄膜晶體用作顯示裝置的開關元件的情況下，可以提高顯示裝置的對比度。

藉由將微晶半導體膜404、緩衝層405、添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b的端部蝕刻為錐形形狀，可以防止添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b和微晶半導體膜404直接接觸。將端部的錐形角設定為30°至90°，較佳地為45°至80°。由此，添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b和微晶半導體膜404之間的距離變得長而可以防止汲電流的產生。並且，可以防止臺階形狀所導致的佈線的斷開。

至於緩衝層405，添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b下的緩衝層和微晶半導體膜404的通道形成區域上的緩衝層是由相同材料同時形成的連續膜。微晶半導體膜404上的緩衝層利用所包含的氫以遮斷外部空氣和蝕刻殘渣，以保護微晶半導體膜404。

藉由設置不包含賦予一種導電率型的雜質的緩衝層405，可以防止包含在添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜406a和406b中的賦予一種導電率型的雜質和用於控制微晶半導體膜404的臨界值電壓的賦予一種導電率型的雜質彼此混合。當賦予一種導電率型的雜質混合時，產生復合中心，且產生汲電流，從而不能獲得降低截止電流的效果。

藉由如上那樣設置緩衝層405，可以製造降低了汲電流的高耐壓性的薄膜電晶體。由此，可以可靠性高且適當地應用到用於被施加15V的電壓的液晶顯示裝置的薄膜電晶體。

藉由由微晶半導體膜構成通道形成區域，可以獲得1cm² /V．sec至20cm² /V．sec的電場效應遷移率。因此，可以以該薄膜電晶體作為像素部中像素的開關元件且作為包含於掃描線(閘極線)側驅動電路中的元件。

根據本實施例，可以製造具有高孔徑比的像素且可靠性高的顯示裝置。藉由削減曝光光罩數，而將微影術製程簡化，可以以低成本且高生產率製造具有可靠性的顯示裝置。

實施例3

在本實施例中，將說明實施例2中對微晶半導體膜照射雷射的製程實施例。

當要在閘極絕緣膜上使用電漿CVD法等形成微晶半導體膜時，有時在閘極絕緣膜和包含晶體的半導體膜的介面附近會形成與結晶成分相比包含多的非晶成分的區域(這裏稱作介面區域)。另外，在使用電漿CVD法等形成厚度為小於或等於10nm的極薄微晶半導體膜的情況下，雖然可以形成包含微晶粒的半導體膜，但是難以在整個膜中均勻地獲得包含品質好的微晶粒的半導體膜。在此情況下，以下所示的照射雷射的雷射處理是有效的。

首先，在透光基板上形成閘極電極，並且以覆蓋閘極電極的方式形成閘極絕緣膜。然後在閘極絕緣膜上作為微晶半導體膜堆積微晶矽(SAS)膜。將微晶半導體膜的厚度設定為大於或等於1nm且等於或小於15nm，更佳地設定為大於或等於2nm且小於或等於10nm。尤其，厚度為5nm(4nm至8nm)的微晶矽半導體膜對雷射的吸收率高，而生產率得到提高。

接下來，從微晶矽膜的表面側以雷射光照射微晶矽膜。以能量不會熔化微晶矽膜的雷射光來執行照射。換言之，本實施例的雷射處理(Laser Process，以下也稱作“LP”)是藉由固相晶體生長來進行的，其中不使微晶矽膜受輻射加熱而熔化。換言之，該雷射處理是利用沈積的微晶矽膜不成為液相的臨界區域，因此，也可以稱作“臨界生長”。

可以使雷射光作用到微晶矽膜和閘極絕緣膜的介面。由此，可以以微晶矽膜的表面側上的晶體為核，從該表面向閘極絕緣膜的介面進行固相晶體生長而出現大致柱狀的晶體。使用LP處理的固相晶體生長不使晶體粒徑擴大，而改善膜的厚度方向上的結晶性。

在LP處理中，藉由將雷射光聚光成為長矩形狀(線狀雷射光)，可以進行一次雷射光掃描來處理例如730mm×920mm的玻璃基板上的微晶矽膜。在此情況下，線狀雷射光的的重疊率為0%至90%(較佳地為0%至67%)。由此，每一個基板所需的處理時間得到縮減，而可以提高生產率。雷射光的形狀不侷限於線狀，也可以使用面狀雷射光來執行類似的處理。另外，本LP處理不受到上述玻璃基板的尺寸的限制，而可以用於各種尺寸。

LP處理具有如下功效：改善閘極絕緣膜介面區域的結晶性，及提高如本實施例的薄膜電晶體之具有底閘結構的薄膜電晶體的電特性。

這種臨界生長也有如下特徵：不形成存在於常規的低溫多晶矽中的表面的凹凸(也稱為脊(ridge)的凸狀體)，從而進行LP處理之後的矽表面保持平滑性。

如本實施例所示，將雷射光直接作用於沈積的微晶矽膜而獲得的結晶矽膜與習知的沈積的微晶矽膜及藉由傳導加熱而修改的微晶矽膜，在生長機制及膜品質上顯著不同。在本說明書中，將對形成後的微晶半導體膜進行LP處理而獲得的結晶導體膜稱作LPSAS膜。

在形成例如LPSAS膜等微晶半導體膜之後，使用電漿CVD法以300℃至400℃的溫度形成非晶矽(a-Si：H)膜作為緩衝層。藉由該成膜處理，氫被供給到LPSAS膜，而獲得與使LPSAS膜氫化相同的效果。換言之，藉由在LPSAS膜上形成非晶矽膜，氫擴散至LPSAS膜中而使懸空鍵飽和。

在後面的製程中，以類似於實施例1方式，製造包含薄膜電晶體的顯示裝置。

此外，本實施例可以與實施例2適當地組合。

實施例4

接下來，將於下述中說明所公開的本發明中的顯示裝置的一模式的顯示面板的結構進。關於本實施例的顯示裝置，將說明包含液晶顯示元件的液晶顯示裝置的一模式之液晶顯示面板的實施例。

圖12A至12C顯示顯示面板的一模式，其中另行只形成信號線驅動電路613且該信號線驅動電路613與形成在基板611上的像素部612連接。在本實施例中，像素部612及掃描線驅動電路614採用使用非晶半導體膜、微晶半導體膜、多晶半導體膜的薄膜電晶體形成。藉由採用獲得比使用微晶半導體膜的薄膜電晶體高的遷移率的電晶體來形成信號線驅動電路，可以使需要比掃描線驅動電路高的驅動頻率的信號線驅動電路的工作穩定。注意，信號線驅動電路613也可以是使用單晶半導體的電晶體、使用多晶半導體的薄膜電晶體、或使用SOI的電晶體。藉由FPC615對像素部612、信號線驅動電路613和掃描線驅動電路614分別供給電源電位、各種信號等。

此外，信號線驅動電路及掃描線驅動電路也可以一起形成在與像素部相同的基板上。

另外，在另行形成驅動電路的情況下，不一定需要將形成有驅動電路的基板貼合在形成有像素部的基板上，例如也可以貼合在FPC上。圖12B表示一種顯示面板的模式，其中另行只形成信號線驅動電路623，且該信號線驅動電路623與形成在基板621上的像素部622及掃描線驅動電路624連接。在本實施例中，像素部622及掃描線驅動電路624採用使用非晶半導體膜、微晶半導體膜、多晶半導體膜的薄膜電晶體形成。信號線驅動電路623藉由FPC625與像素部622連接。藉由FPC625對像素部622、信號線驅動電路623、掃描線驅動電路624分別供給電源電位、各種信號等。

此外，也可以採用如下結構：採用使用非晶半導體膜、微晶半導體膜、多晶半導體膜的薄膜電晶體在與像素部相同的基板上只形成信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分，並且另行形成其他部分而使其電連接到像素部。圖12C顯示一種顯示面板的模式，其中在與像素部632、掃描線驅動電路634相同的基板631上形成信號線驅動電路所具有的類比開關633a，並且在不同的基板上另行形成信號線驅動電路所具有的移位暫存器633b並彼此貼合。在本實施例中，像素部632及掃描線驅動電路634採用使用非晶半導體膜、微晶半導體膜、多晶半導體膜的薄膜電晶體形成。信號線驅動電路所具有的移位暫存器633b藉由FPC635與像素部632連接。藉由FPC635對像素部632、信號線驅動電路、掃描線驅動電路634分別供給電源電位、各種信號等。

如圖12A至12C所示，在本實施例的顯示裝置中，可以在與像素部相同的基板上採用使用非晶半導體膜、微晶半導體膜、多晶半導體膜的薄膜電晶體形成驅動電路的一部分或全部。

注意，另行形成的基板的連接方法沒有特別的限制，可以使用已知的COG方法、引線鍵合方法、或TAB方法等。此外，若是能夠電連接，則連接位置不侷限於圖12A至12C所示的位置。另外，也可以另行形成控制器、CPU、記憶體等而連接。

注意，用於本發明的信號線驅動電路不侷限於只有移位暫存器和類比開關的方式。除了移位暫存器和類比開關之外，也可以具有其他電路如緩衝器、位準轉移器、源極跟隨器等。此外，不一定需要設置移位暫存器和類比開關，例如既可以使用如解碼器電路的能夠選擇信號線的其他電路以代替移位暫存器，又可以使用鎖存器等代替類比開關。

接著，參照圖13A和13B，說明對應於所公開的發明的顯示裝置的一模式的顯示面板的外觀及截面。圖13A是面板的俯視圖，其中在第一基板701和第二基板706之間使用密封材料705以密封形成在第一基板701上的薄膜電晶體710及液晶元件713。圖13B對應於沿圖13A的M-N線的截面圖。

以圍繞形成在第一基板701上的像素部702和掃描線驅動電路704的方式設置有密封材料705。此外，在像素部702和掃描線驅動電路704上設置有第二基板706。因此，使用第一基板701、密封材料705以及第二基板706將像素部702和掃描線驅動電路704與液晶708一起密封。另外，在第一基板701上與由密封材料705圍繞的區域不同的區域中，安裝有在另行準備的基板上由多晶半導體膜形成的信號線驅動電路703。注意，在本實施例中，將說明具有使用多晶半導體膜的薄膜電晶體的信號線驅動電路貼合到第一基板701的實施例，但是也可以採用使用單晶半導體的電晶體形成信號線驅動電路並貼合。在圖13A和13B中，舉例說明包括在信號線驅動電路703中由多晶半導體膜形成的薄膜電晶體709。

此外，設置在第一基板701上的像素部702和掃描線驅動電路704具有多個薄膜電晶體，圖13B舉例說明包括在像素部702中的薄膜電晶體710。薄膜電晶體710相當於實施例1所示的薄膜電晶體，可以採用實施例1所示的相同的製程以形成薄膜電晶體701。

液晶元件713和薄膜電晶體710由作為像素電極層的透光導電層730彼此電連接。而且，液晶元件713的相對電極731形成在第二基板706上。透光導電層730、相對電極731以及液晶708重疊的部分相當於液晶元件713。

注意，作為第一基板701、第二基板706可以使用玻璃、陶瓷和塑膠。作為塑膠，可以使用FRP(纖維增強塑膠)板、PVF(聚氟乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜。在採用透過型的液晶顯示裝置的情況下，第一基板及第二基板需要具有透光性，但是在採用半透過型的情況下，作為對應於反射區域的部分也可以使用具有反射性的材料。

另外，隔離物735是球狀隔離物，為了控制透光導電層730和相對電極731之間的距離(單元間隙)而設置。注意，也可以使用對絕緣膜選擇性地進行蝕刻來獲得的隔離物。

此外，各種信號及電位從FPC718藉由佈線714、715供給另行形成的信號線驅動電路703和掃描線驅動電路704或像素部702。

在本實施例中，連接端子716由與液晶元件713所具有的透光導電層730相同的導電膜形成。

連接端子716隔著各向異性導電膜719電連接到FPC718所具有的端子。

注意，雖然未圖示，但是本實施例所示的液晶顯示裝置在第二基板706側也具有配向膜，並且在第一基板701及第二基板706側具有偏光板。進而也可以具有彩色濾光片、遮罩膜。

此外，雖然圖13A和13B表示另行形成信號線驅動電路703而安裝到第一基板701的實施例，但是本實施例不侷限於該結構。掃描線驅動電路可以分別形成且安裝於基板上，或者，信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分分別形成且安裝於基板上。

本實施例可以與其他實施例所記載的結構適當地組合而實施。

根據本實施例，可以製造具有高孔徑比的像素且可靠性高的顯示面板。此外，藉由削減曝光光罩數以將微影術製程簡化，可以以低成本且高生產率製造具有可靠性的顯示面板。

實施例5

可以將根據本發明獲得的顯示裝置用於顯示模組。就是說，在在設有顯示模組作為顯示部之所有型式的電子設備中，可以實施本發明。

作為這些型式電子設備，可以舉出如下：影像拍攝裝置如攝影機、數位照相機等；頭戴式顯示器(護目鏡型顯示器)；汽車導航系統；投影機；汽車音響；個人電腦；可攜式資訊終端(可攜式電腦、移動電話、或電子書籍等)等。圖14A至14D表示這些電子設備的實施例。

圖14A顯示電視裝置。如圖14A所示，可以將顯示模組組裝到殼中來完成電視裝置。安裝有FPC後的階段的顯示面板也稱為顯示模組。由顯示模組形成主螢幕803，並且還具有揚聲器部809、操作開關等以作為其他輔助設備。如此，可以完成電視裝置。

如圖14A所示，將利用顯示元件的顯示用面板802組裝在殼801中。既可以由接收器805接收普通的電視廣播，又可以藉由經由數據機804連接到採用有線或無線方式的通信網路，進行單方向(從發送者到接收者)或雙方向(在發送者和接收者之間或在接收者之間)的資訊通信。電視裝置的操作可以使用組裝在殼中的開關或另行形成的遙控單元806來進行，並且在該遙控單元806中也可以設置有用於顯示輸出資訊的顯示部807。藉由將上述實施例所示的顯示裝置應用於顯示用面板802，可以獲得如下效果：藉由降低佈線延遲而提高可靠性、藉由輔助電容部的薄膜化提高孔徑比、藉由像素電極的平坦化提高影像品質、藉由減少光罩數以簡化微影術製程並降低製造成本、等等。根據上述效果，上述實施例的顯示裝置在顯示用面板中，適用於用於液晶電視等的大型面板。尤其是在需要高解析度的情況下，根據上述實施例所示的方法，可以提高孔徑比。

另外，在電視裝置中，除了主螢幕803之外，也可以附加有如下結構：使用第二顯示用面板形成子螢幕808來表示顯示頻道或音量等。

圖15表示示出電視裝置的主要結構的方塊圖。顯示面板中形成有像素部901。信號線驅動電路902和掃描線電路903也可以以COG方式安裝到顯示面板。

作為其他外部電路的結構，視頻信號的輸入側具有視頻信號放大電路905、視頻信號處理電路906、以及控制電路907等，該視頻信號放大電路905放大由調諧器904接收的信號中的視頻信號，該視頻信號處理電路906將從視頻信號放大電路905輸出的信號轉換為對應於紅、綠、藍各種顏色的顏色信號，該控制電路907將視頻信號處理電路906的視頻信號轉換為驅動器IC的輸入規格。控制電路907將信號分別輸出到掃描線側和信號線側。在進行數位驅動的情況下，也可以採用如下結構，即在信號線側設置信號分割電路908，且將輸入數位信號分成m個來供給。

由調諧器904接收的信號中的音頻信號被傳送到音頻信號放大電路909，並且其輸出經過音頻信號處理電路910供給到揚聲器913。控制電路911從輸入部912接收接收站(接收頻率)、音量的控制資訊，並且將信號傳送到調諧器904、音頻信號處理電路910。

當然，本發明不侷限於電視裝置，並且可以用於各種各樣的用途，如個人電腦的監視器、大面積的顯示媒體如火車站或機場等的資訊顯示板或者街頭上的廣告顯示板等。

圖14B表示行動電話機811的實施例。行動電話機811包括顯示部812、操作部813等。藉由在顯示部812中應用上述實施例所示的顯示裝置，可以提高顯示裝置的孔徑比和可靠性並實現低成本以及提高量產性。

圖14C所示的可攜式電腦包括主體821、顯示部822等。藉由將上述實施例所示的顯示裝置用於顯示部822，可以提高顯示裝置的孔徑比和可靠性，並實現低成本以及提高量產性。

圖14D所示的遊戲機實施例的自動賭博機包括主體831、顯示部832等。藉由將上述實施例所示的顯示裝置應用於顯示部832，可以提高顯示裝置的孔徑比和可靠性，並實現低成本以及提高量產性。

本說明書根據2008年3月31日在日本專利局受理的日本專利申請號2008-089241而製作，所述申請內容於此一倂列入參考。

101．．．掃描信號線

102．．．資料信號線

103．．．輔助電容線

104．．．閘極電極

105．．．半導體膜

106a．．．汲電極

107．．．開口部

108．．．開口部

109．．．開口部

110．．．像素電極

111．．．閘極絕緣膜

112a．．．添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜

113．．．鈍化膜

114．．．平坦化膜

115．．．開口部

200．．．透光基板

201．．．資料信號線

202．．．閘極電極

203．．．閘極絕緣膜

204．．．半導體膜

205．．．添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜

206a．．．掩罩層

207．．．開口部

208．．．掩罩層

209．．．半導體膜

210．．．添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜

210a．．．添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜

211．．．第二導電膜

212a．．．掩罩層

213a．．．汲電極

213b．．．汲電極

214．．．輔助電容線

215．．．鈍化膜

216．．．平坦化膜

217．．．開口部

218．．．開口部

219．．．像素電極

220．．．開口部

221．．．凹部

222．．．開口部

301a．．．灰色調掩罩

301b．．．半色調掩罩

302．．．透光基板

303．．．光遮光部

304．．．繞射光閘

305．．．透光率

306．．．光半透過部

307．．．光遮光部

308．．．透光率

400．．．薄膜電晶體

401．．．基板

402．．．閘極電極

403．．．閘極電極

404．．．微晶半導體膜

405．．．緩衝層

406a．．．添加有賦予一種導電率型的雜質元素的雜質半導體膜

407a．．．汲電極

408．．．鈍化膜

611．．．基板

612．．．像素部

613．．．信號線驅動電路

614．．．掃描線驅動電路

615．．．FPC

621．．．基板

622．．．像素部

623．．．信號線驅動電路

624．．．掃描線驅動電路

625．．．FPC

631．．．基板

632．．．像素部

634．．．掃描線驅動電路

635．．．FPC

633a．．．類比開關

633b．．．移位暫存器

701．．．基板

702．．．像素部

703．．．信號線驅動電路

704．．．掃描線驅動電路

705．．．密封材料

706．．．基板

708．．．液晶

709．．．薄膜電晶體

710．．．薄膜電晶體

713．．．液晶元件

714．．．佈線

716．．．連接端子

718．．．FPC

719．．．各向異性導電膜

730．．．透光導電層

731．．．相對電極

735．．．隔離物

801．．．殼

802．．．顯示用面板

803．．．主螢幕

804．．．數據機

805．．．接收器

806．．．遙控單元

807．．．顯示部

808．．．子螢幕

809．．．揚聲器部

811．．．行動電話機

812．．．顯示部

813．．．操作部

821．．．主體

822．．．顯示部

831．．．主體

832．．．顯示部

901．．．像素部

902．．．信號線驅動電路

903．．．掃描線驅動電路

904．．．調諧器

905．．．視頻信號放大電路

906．．．視頻信號處理電路

907．．．控制電路

908．．．信號分割電路

909．．．音頻信號放大電路

910．．．音頻信號處理電路

911．．．控制電路

912．．．輸入部

913．．．揚聲器

在附圖中：圖1是根據本發明的一實施例的顯示裝置的平面圖；圖2A至2D是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的膜形成製程的圖；圖3是根據本發明的一實施例的顯示裝置的截面圖；圖4是根據本發明的一實施例的顯示裝置的截面圖；圖5A至5C是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的製造方法的圖；圖6A至6C是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的製造方法的圖；圖7A至7C是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的製造方法的圖；圖8A至8C是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的製造方法的圖；圖9A至9C是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的製造方法的圖；圖10A至10D是說明可以應用于本發明的一實施例的多級灰度光罩的圖；圖11是根據本發明的一實施例的顯示裝置的截面圖；圖12A至12C是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的圖；圖13A和13B是說明根據本發明的一實施例的顯示裝置的圖；圖14A至14D示出根據本發明的一實施例的電子設備的圖；圖15示出根據本發明的一實施例的電子設備的主要結構的方塊圖。