TW201218367A - Transistor structure, manufacturing method of transistor structure, and light emitting apparatus - Google Patents

Transistor structure, manufacturing method of transistor structure, and light emitting apparatus Download PDF

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201218367 六、發明說明: 本申晴案係基於在2〇1〇年9月14曰所申請之曰本專 利申請案20 10-2050 16號案主張其優先權的利益,該曰本 專利申睛案之全部揭示係以參照的方式全部合併於此。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具備複數個薄膜電晶體之電晶體 構造體、電晶體構造體之製造方法、以及發光裝置。特 別是關於控制根據所供給之電流而發光之發光元件之發 光之複數個薄膜電晶體的電晶體構造體、電晶體構造體 之製造方法、以及具備此發光元件與電晶體構造體的發 光裝置。 【先前技術】 以往’已知有一種使用EL(E丨ectr〇 Luminescence : 電致發光)元件之EL發光顯示裝置。在el發光顯示裝置 係於各像素具備有EL元件’為了利用主動矩陣電路驅動 此EL發光顯示裝置,依各像素分別設有控制對各元件 供給之電流的薄膜電晶體。 主動矩陣方式之EL發光顯示裝置,係具備有例如連 結於彳§號線(資料線)以控制資料信號的開關電晶體 (switch transistor)、以及使與傳達自開關電晶體之資料 信號對應之電流流至EL元件的驅動電晶體。 此EL發光顯示裝置為了發揮更良好之發光顯示特性 ’開關電晶體與驅動電晶體係要求分別具有不同之特性。 又’例如於日本公開20〇7_256926,記載有一種發光 顯示裝置之技術,其係使具備含有結晶性矽之半導體膜的 .201218367 薄膜 成之 係以 之後 晶體 與該 所構 各步 數之 絕緣 體之 因此 體之 到達 [發 、電 曰胁 曰曰體 成分 電晶 因從 電晶| 發光. 電晶體具有驅動電晶體之功能’且使具備由非晶石夕構 半導體膜的薄膜電晶體具有開關電晶體之功能。 然而,上述日本公開2007_256926所記載之構成中, 形成驅動電晶體與開關電晶體之一方的薄膜電晶體 ,為了形成另一方之薄膜電晶體,必需依各薄犋電 分別反覆進行絕緣膜、半導體膜、金屬膜等之成= 等已成膜之膜的圖案化以形成各薄膜電晶體的方弋 成。如此,由於為了依各薄膜電晶體分別反覆進I 驟而必需有通常之成倍程度的步驟,因此會因步: 增加而導致製造成本的提高。
又,若EL元件所釋出之光或來自外部之光等,透過 膜或邊堤(bank)或在金屬膜反射等而到達薄膜電^ 半導體膜,則於該薄膜電晶體便會產生漏電流等a,曰 而有例如構成開關電晶體或驅動電晶體之薄膜電曰曰 特性產生變動的情形。因此,較佳為使此種光盔: 薄膜電晶體之半導體膜。 W 明内容】 本發明係S具備複數個薄膜f日曰曰體之冑晶體構造 晶體構造體之製造方法、以及具備此發光元件歲^ 構造體之發光裝置中,具有可提供能以良好效‘ 別適合於控制發光元件之發光之驅動電晶體及: 體且形態互異的複數個薄膜電晶體,同時亦可抑 發光兀件所#出之光或來自夕卜部之光而導致各 體之特性產i變動的電晶體構造冑、其製 、 裝置的優點。 久 % 了獲得上述優點,本發明之電晶體構造體,具傷: 201218367 第1薄膜電晶體,係具備第1閘極電極、覆蓋該第j 閘極電極之第1絕緣膜、設於該第1絕緣膜上之與該第i 閘極電極對應之位置的第1半導體膜、覆蓋該第1半導體 獏之第2絕緣膜,及設於該第2絕緣膜上之與該第1半導體 膜對應之位置的第1遮光膜;以及 第2薄膜電晶體,係具備設於該第1絕緣膜上之第2 半導體膜 '覆蓋該第2半導體膜之該第2絕緣膜、設於該 第2絕緣膜上之與該第2半導體膜對應之位置的第2間極 電極、及設於該第1絕緣膜下之與該第2半導體膜對應之 位置的第2遮光膜; 該第1半導體膜及該第2半導體膜,係從該第1絕緣膜 側沿著厚度方向,具有第1區域與第2區域,該第丨區域與 該第2區域之一方之矽的結晶度,係較該第丨區域與該第2 區域之另一方之該矽的結晶度高。 為了獲得上述優點,本發明之電晶體構造體之製造 方去,该電晶體構造體係具有第丨薄膜電晶體與第2薄膜 電晶體,包含: 第1閘極電極形成步驟,係形成該第1薄膜電晶體之 係於該第1閘極電極上形成第1 第1絕緣膜形成步驟 絕緣獏; 半導體膜形成步騍, M 係於該第1絕緣膜上之與該第 間極電極對應之位置形 成第1 +導體膜,於該第1絕緣用 上之成為該第2薄膜雷职 寻勝电日日體之位置形成第2半導體膜; 第2絕緣膜形成步駚 、 μ ^ ^ ^ ,係於該第1半導體膜及該第2 ^ 導體膜之上方形成第2絕緣膜;以及 201218367 第2閘極電極形成步驟,係於該第2絕緣膜上之與該 第2半導體膜對應之位置形成該第2薄膜電晶體之第2閘 極電極; 該第2閘極電極形成步驟,係包含在該第2絕緣膜上 之與該第1半導體膜對應之位置,與該第2閘極電極同時 地形成第1遮光膜的第1遮光膜形成步驟; 該第1閘極電極形成步驟,係包含在該第1絕緣膜下 之與該第2半導體膜對應之位置,與該第1閘極電極同時 地形成第2遮光膜的第2遮光膜形成步驟; 該半導體膜形成步驟,係包含從該第1絕緣膜侧沿著 厚度方向積層並形成第1區域與第2區域,以形成該第又 半導體膜及該第2半導體膜’並使該第1區域與該第2區域 之一方之矽的結晶度,較該第丨區域與該第2區域之另— 方之該矽的結晶度高的步驟。 為了獲得上述優點’本發明之發光裝置,係具有電 晶體構造體與發光元件,作為該電晶體構造體,具備: 第1薄膜電晶體,係具備第1閘極電極、覆蓋該第丄開 極電極之第1絕緣膜、設於該第1絕緣膜上之與該第丨間極 電極對應之位置的第1半導體膜、覆蓋該第1半導發膜之 第2絕緣膜、及设於該第2絕緣膜上之與該第1半導體膜對 應之位置的第1遮光膜;以及 、 第2薄膜電晶體’係具備設於該第丨絕緣膜上之第2半 導體膜、覆蓋該第2半導體獏之該第2絕緣膜、設於該第2 絕緣膜上之與該第2半導體膜對應之位置的第2閘極電極 、及設於該第1絕緣膜下之與該第2半導體膜對應之位置 的第2遮光膜; 201218367 發光70件係藉由該第丨薄膜電晶體與該; 體之控制來控制發光; 5玄第1半導體膜及該第2半導體膜,係從^ 側/σ著厚度方向,具有第1區域與第2區域; 該第1區域與該第2區域之一方之矽的結 該第1區域與該第2區4之另—方之該矽的結 本發明之額外優點將於隨後的說明中闡 優點將自$明成為顯而易見,或是可藉由實 得知。可藉由下文中特別指出的手段及組合 得本發明之優點。 【實施方式】 合併於此且構成說明書之一部分的附圖 月之實施例,且連同前文中的發明内容及後 方式用來說明本發明的原理。 以下,針對本發明之實施形態,參照圖 ’、、:而力以下所述之實施形態,雖附加有 發明之技術上較佳的各種限制,不過並非將 限制於以下之實施形態及圖示例。 (第1貫施形態) 先針對本發明之EL面板、電晶體相 貫施形態加以說明。 第1圖係表示發光裝置即EL面板1中複婁 配置構成的平面圖。 第j圖係表示EL面板1之概略構成的平面 如第1圖、第2圖所示’於EL面板1,複! 、无定之圖案配置成矩陣狀。複數個像素P係 I 2薄膜電晶 兹第1絕緣膜 晶度"係較 晶度高。 述,且部分 施本發明而 而實現並獲 係例示本發 文中的實施 式加以說明 用以實施本 發明之範圍 造體的第i :個像素P之 圖。 t個像素p係 具有發出R(; 201218367 一)…像素1·、以及發出藍 大致23:1 ’複數條掃描線2係以沿著行方命彼此 2大致JL i I排列,複數條信號線3係以俯視與掃描線 父且沿著列方向彼此大致平行的方式排列。 4。相鄰之掃描線2之間沿著掃描線2設有電壓供給線 a炊卜藉由彼此相鄰之兩條掃描線2、以及彼此相鄰 之兩條信號線3所圍成的範圍,係相#於像素p。 4之上於’以覆蓋掃描線2、信號線3、電壓供給線 、方式,設有係隔壁之邊堤13。此邊 =子:’依各像素。分別形成有藉由邊堤_ = 致長方形狀的複數個開口部1 3 a。 (後:之此雷邊堤13之開口部⑴内,設有既定之載子輸送層 區域。載^:主.入層8b、發光層8c)’而成為像素p之發光 2層。 心層係指藉由施加電壓來輸送電洞或電子 開口 非…依各像素?分別設置 係/、有長條(stripe)狀之開口部者亦 了 4長條狀之開口部係覆蓋信號線3上且沿 伸,並匯集排列於列方向之後述複數個像 := 極8a的中央部露出。 像素電 第3圖係表示相當於以主動矩陣驅動 面板1之1個像素之電路之-制電路圖。 如第3圖所示,於EL面板】,係設有掃描線2、與掃描 乂 m線3、以及沿著掃描線2之電屋供給線〇 201218367 此EL面板1之各像素P,係具備有係第2薄膜電晶體 之開關電晶體5、係第1薄膜電晶體之驅動電晶體6、電容 器7、以及係發光元件之EL元件8。 開關電晶體5與驅動電晶體6,係具有作為使EL元件8 發光之驅動元件的功能。 在各像素P,開關電晶體5係一種具有將信號線3與驅 動電晶體6之閘極之間予以導通或阻斷之功能的電晶體 ’當開關電晶體5之汲極與源極間導通時,信號線3與驅 動電晶體6之閘極即導通。開關電晶體5之閘極係連接於 掃描線2,開關電晶體5之汲極與源極之中之一方係連接 於信號線3,開關電晶體5之汲極與源極之中之另一方係 連接於電容器7之一方之電極及驅動電晶體6之閘極。 驅動電晶體6係一種具有將根據從信號線3所供給之 信號的電流供給至EL元件8之功能的電晶體。驅動電晶體 6之源極與汲極之中之一方係連接於電壓供給線4,驅動 電晶體6之源極與汲極之中之另一方係連接於電容器7之 另—方之電極及EL元件8之陽極。 此外,所有像素P之EL元件8的陰極係連接於電壓 ,而設定於一定電位。Vc〇m,例如係設定於接地電 位。 在此EL面板1之周圍,各掃描線2係連接於掃描驅動 器,各電壓供給線4係連接於輸出一定電壓之電壓源或輸 出適t電壓信號之電壓驅動器,各信號線3係連接於資料 驅動盗(data driver),藉由這些驅動器而以主動矩陣驅動 方式驅動EL面板1。於電壓供給線4,係供給電壓源所產 生之一定電壓或電壓驅動器所產生之電壓信號。 .201218367 其次’針對第1實施形態之EL面板1與其像素P之構 成’使用第4圖〜第6圖加以說明。 第4圖相當於第i實施形態之eL面板1之1個像素p的 平面圖。 第5圖係沿著第4圖之V-V線之面的箭頭方向截面圖。 第6圖係沿著第4圖之VI-VI線之面的箭頭方向截面 圖0 此外’第4圖中,主要係表示電極及配線。 如第4圖所示,各像素p係具備具有開關電晶體5丨與 驅動電晶體6 1之電晶體構造體5 6 1。 開關電晶體5 1、及驅動電晶體6 1係分別對應第3圖之 開關電晶體5、及驅動電晶體6。 開關電晶體5 1及驅動電晶體6 1,係以沿著信號線3 的方式排列’於開關電晶體5 1之附近配置有電容器7,於 驅動電晶體6 1之附近則配置有el元件8。 在各像素P,於掃描線2與電壓供給線4之間,係配置 有開關電晶體5 1、驅動電晶體6 1、電容器7、以及E L元件 8。 如第4圖〜第6圖所示,在基板丨〇上設有第1閘極 6 1 以復蓋该第1閘極電極6a的方式’於基板1〇之上面成 膜有第1絕緣膜丨i。 ^在此第1絕緣膜1 1之上,分別於既定之位置形成有第 $半導體膜51b與第1半導體膜61b、一對雜質半導體膜5f, δ, 對雜質半導體膜6f,6g、汲極電極5h, 6h、以及源 極電極5i,6i。 此外,覆蓋汲極電極5h,6h及源極電極5i,6i成獏有 -11 - 201218367 第2絕緣膜1 2。 在此第2絕緣膜1 2上設有第2閘極電極5 a,覆蓋該第2 閘極電極5 a ’於第2絕緣膜1 2之上面成膜有鈍化膜1 4。 第1半導體膜61b係於一方之面側(圖面下方側)透過 第1絕緣膜1 1對向配置有第1閘極電極6 a,於另一方之面 側(圖面上方側)透過第2絕緣膜1 2對向配置有第1遮光膜 6e ° 第2半導體膜5 1 b係於一方之面側(圖面下方側)透過 第1絕緣膜1 1對向配置有第2遮光膜5 e,於另一方之面側( 圖面上方側)透過第2絕緣膜1 2對向配置有第2閘極電極 5a ° 信號線3係形成於基板1 〇與第1絕緣膜丨丨之間。 設定於接地電位之接地配線3 3,係沿著信號線3形成 於基板1 0與第1絕緣膜1 1之間。 掃描線2係形成於第1絕緣膜丨丨上。此外,於覆蓋掃 描線2之上方的第2絕緣膜12,係形成有沿著掃描線2之槽 ’於該槽内則設有接觸於掃描線2並重疊於掃描線2之導 電層2a,而構成為掃描線2與導電層2a導通,以謀求掃描 線2之低阻抗化。此外,亦可不具上述槽及導電層。 電壓供給線4係形成在第1絕緣膜丨丨上。此外,於覆 蓋電壓供給線4之上方的第2絕緣膜12,係形成有沿著電 壓供給線4之槽,於該槽内則設有接觸於電壓供給線4並 覆蓋電壓供給線4之導電層4a,而構成為電壓供給線4與 導電層4a導通。藉此,謀求電壓供給線4之低阻抗化,透 過驅動電晶體61謀求供給至EL元件8之電流量的安定化 °此外,亦可不具上述槽及導電層4a。 -12- 201218367 如第4圖、第6圖所示,開關電晶體5丨係一種頂部閘 極(top gate)構造之第2薄膜電晶體。此開關電晶體5丨係具 有第2閘極電極5a、第2半導體膜51b、保護絕緣膜兄、雜 貝半導脱膜5f,5g、没極電極5h、源極電極5i、以及第2 遮光膜5e等。 第2遮光膜5 e係形成在基板1 〇與第1絕緣膜〗丨之間, 且與汲極電極5h及源極電極5i間之第2半導體膜51b之通 道區域對應的位置。此第2遮光膜5e係在形成驅動電晶體 61之第1閘極電極6a時,藉由將構成第i閘極電極6a之導電 層予以圖案化,以與第1閘極電極6a同一製程所形成。第 1閘極電極6a及第2遮光膜5e係由選自Cr膜、A1膜、Cr/Al 積層膜、AlTi合金膜、以及AlTiNd合金膜之中的材料所 構成。第2遮光膜5 e係其一部分為連接於接地配線3 3。 成膜於基板1 0之上面的絕緣性第1絕緣膜u,例如係 具有光透射性,含有矽氮化物或矽氧化物。 在此第1絕緣膜1 1上且與第2閘極電極5a對應之位置 ’係形成有本質第2半導體膜5 1 b。 第2半導體膜5 1 b,例如係含有結晶性矽,特別是微 晶矽(micro crystal Siiic0n),具有位於第^絕緣膜u側之 第1區域511、以及位於其相反面側(第2閘極電極“側)之 第2區域512。此處,第i區域511之矽的結晶度係形成為 較第2區域512高。換言之,第2半導體膜51b之第i區域511 ,相較於第2區域5 1 2係相對地矽之結晶度較高,結晶性 石夕區域之比例係較第2區域5 1 2高。此外,第2半導體膜5 1 b 之第2區域512,相較於第i區域511係非晶矽(am〇rph〇us silicon)區域之比例較高,較佳為實質上僅係非晶矽之區 -13- 201218367
域。此第2半導體膜5 1 b係成為开彡#、s a — L 叹A形成通道之通道區域。在 第2半導體膜51b之中央部上,总立/卞士力 係形成有絕緣性之保護絕 緣膜5d。 保護絕緣膜5d,例如較估盏人士 = w斯权性為含有矽氮化物或矽氧化 物0 在第2半導體膜51b之—端部之上,係重疊於保護絕 緣膜5d之一部分形成有雜質半導體膜^。在第2半導體膜 51b之另一端部之上,係重疊於保護絕緣膜兄之一部分形 成有雜質半導體膜5g。以此方式,雜質半導體膜5f,5呂 係刀别在第2半V體膜5 1 b之兩端側彼此隔著間隔形成。 此外,雜質半導體膜5f,5g雖係含有11型雜質半導體 不過並不侷限於此,若開關電晶體5丨為p型電晶體,則 P型半導體亦可。 在雜質半導體膜5f之上,係形成有汲極電極5h,在 雜質半導體膜5g之上,則形成有源極電極5i。 汲極電極5h、源極電極5i,例如係以選自Cr膜、A1 膜、Cr/Al積層膜、A1Ti合金膜、以及AiTiNd合金膜之中 的材料形成較佳。 在保護絕緣膜5d、汲極電極5h、以及源極電極51之 上,係成膜有絕緣性之第2絕緣膜12,保護絕緣膜5d、汲 極電極5h '以及源極電極5i等係藉由第2絕緣膜12被覆。 第2絕緣膜1 2,例如係含有氮化矽或氧化矽。 第2閘極電極5a ’係形成在第2絕緣膜12上且保護絕 緣膜5d下之汲極電極5h及源極電極51間,亦即與第2半導 體膜5 1 b之通道區域對應的位置。此第2閘極電極5 a,例 -14- 201218367 如係以選自Cr膜、A1膜、Cr/Ai積層膜、Am合金膜或 AlTiNd合金膜之中的材料形成較佳。 第2絕緣膜1 2上之第2閘極電極5 a,係以純化膜丨4覆 蓋。鈍化膜14,例如係含有氮化矽或氧化矽。 藉此,開關電晶體5 1係藉由鈍化膜丨4被覆。 在此開關電晶體5 1,第2絕緣膜12及保護絕緣膜5d 係作為閘極絕緣膜之功能。於是,於第2閘極電極h之電 %作用之第2半導體膜51b中以保護絕緣膜5d覆蓋之區域 ,形成通道(通道區域)。此通道係形成於第2半導體膜5ib 中成為第2閘極電極5a側之第2半導體膜51b的第2區域 5 12,此第2區域512係成為源極電極5i與汲極電極5h之間 的電流路徑。 由於第2半導體膜51b之第2區域512,係較第丄區域 511含有更多非晶矽(amorphous silicon)的半導體層,因 此以該第2區域5 1 2為通道之電流路徑的開關電晶體5 i, 係相當於具備由非晶矽構成之半導體膜(或者,以非晶矽 為主成分之半導體膜)的薄膜電晶體。亦即, 晶體5丨之第2區域512的…,與微晶石夕等之結= 相較漏電流較少,(在開(on)時流至半導體層之電流Μ在 關(〇ff)時流至半導體層之電流)較高,因此開關電晶體5ι 係可良好地發揮作為控制驅動電晶體6丨之開(〇n) /關 (〇ff)之開關電晶體的功能。 在開關電晶體5 1中,第2半導體膜5 lb之通道區域係 於下方對向配置有第2遮光膜5 e ’於上方則對向配置有第 2閘極電極5a。藉此,即能以第2遮光膜5e與第2閘極電極 -15- 201218367 5a遮蔽從EL面板1之外部入射之光或el元件8發光之光 傳播光到達第2半導體膜51b之通道區域。其結果,由 於不易在開關電晶體5 1產生漏電流,電晶體特性安定, 因此開關電晶體5 1即可良好地發揮功能。 再者,由於第2遮光膜5 e係連接於接地配線33且設定 於接地電位’第2遮光膜5e與第2閘極電極5a可阻斷朝向 第2半導體膜51b之通道區域產生之因開關電晶體51外之 因素所造成之不必要的電場,因此開關電晶體5丨即可藉 由適切之第2閘極電極5 a -源極電極5 i間電壓、及没極電 極5 h -源極電極5 i間電壓而正常地動作。 如第4圖、第5圖所示,驅動電晶體6丨係一種底部閘 極(bottom gate)構造之第丨薄膜電晶體。此驅動電晶體61 ’係具有第1閘極電極6a、第1半導體膜6 1 b、保護絕緣膜 6 d、雜質半導體膜6 f,6 g、沒極電極6 h、源極電極6丨、以 及第1遮光膜6e等。 第1閘極電極6a,係形成於基板丨〇與第1絕緣膜丨丨之 間。此第1閘極電極6a,例如係以選自Cr膜、A1膜、Cr/ Al 積層膜、AlTi合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的材料形 成較佳。又,在第1閘極電極6 a之上成膜有絕緣性之第工 絕緣膜1 1,藉由此第1絕緣膜丨丨被覆第i閘極電極6a。在 此第1絕緣膜1 1上且與第1閘極電極6 a對應之位置,形成 有本質第1半導體膜61b’第!半導體膜61b係隔著第^絕緣 膜1 1與第1閘極電極6a相對。 第1半導體膜6 1 b,例如係含有結晶性矽,特別是微 晶矽(micro cryStai silicon),具有位於第us緣膜η側 201218367 第1閘極電極6a側)之第i區域61丨、以及位於其相反面側 之第2區域6i2。此處,第丨區域611之石夕的結晶度係形成 為較第2區域612高。換言之,第}半導體膜61b之第}區域 61 1 ’相較於第2區域61 2係相對地矽之結晶度較高,結晶 性矽區域之比例係較第2區域612高。此外,第1半導體膜 61b之第2區域612,相較於第1區域6n係非晶矽 (amorphous sill con)區域之比例較高,較佳為實質上僅係 非晶碎之區域。 第1半導體膜61b之第1區域611,與第2半導體膜5ib 之第1區域511係相同組成且相同厚度,第1半導體膜61匕 之第2區域612,與第2半導體膜51b之第2區域512係相同 組成且相同厚度。因此,第1半導體膜61b及第2半導體膜 5 1 b,如後述般,即可使用係同一材料層之半導體層9b ,以同一製程一併地製造。此第i半導體膜6 lb係成為形 成通道之通道區域。又,在第1半導體膜6lb之中央部上 ’係形成有絕緣性之保護絕緣膜6d。 保護絕緣膜6d,係以與保護絕緣膜5d同一材料構成 且相同厚度’例如含有矽氮化物或矽氧化物較佳。因此 ’保護絕緣膜6 d及保護絕緣膜5 d,如後述般,即可使用 係同一材料層之保護絕緣層9d,以同一製程一併地製造 〇 在第1半導體膜6 1 b之一端部之上,係重疊於保護絕 緣膜6d之一部分形成有雜質半導體膜6卜在第1半導體膜 6 1 b之另一端部之上,則重疊於保護絕緣膜6d之一部分形 成有雜質半導體膜6g。以此方式,雜質半導體膜6f,6g -17- 201218367 係分別在第1丰導 守趙膜6 1 b之兩端側彼此隔著間隔形成。 此外,雜質半導_ <1*胺 勝6t,6g雖為含有η型雜質之n型半導體 ’不過並不偈1¾ # 、此’若開關電晶體5 1及驅動電晶體6 1 為P型電晶體,則p型半導體亦可。 雜質半導體膜6 f’ 6g係以與雜質半導體膜5 f,5g同一 材料構成且相同厚度。雜質半導體膜6f, 6g及雜質半導體 、’ 5 g如後述般,即可使用係同一材料層之雜質半導 體層9f,以同一製程—併地製造。 在雜質半導體膜6 f之上,係形成有汲極電極6h。在 雜質半導體膜6g之上’則形成有源極電極6i。汲極電極 6h、源極電極6i,例如係以選自以膜、八丨膜、層 膜、ΑΙΤι合金膜、以及AlTiNd合金膜之中的材料形成較 佳。汲極電極6h、源極電極6i,係以與汲極電極5h、源 極電極5i同一材料構成且相同厚度。汲極電極讣、源極 電極6ι及汲極電極5h、源極電極5i,如後述般,即可使 用係同一材料層之導電臈9h,以同一製程一併地製造。 在保護絕緣膜6d、汲極電極6h、以及源極電極6丨之 上,係成膜有絕緣性之第2絕緣膜丨2,保護絕緣膜6d '汲 極電極6 h、以及源極電極6丨等係藉由第2絕緣膜丨2被覆。 第1遮光膜6e係形成在第2絕緣膜12上且保護絕緣膜 6d下之及極電極6h及源極電極6i間,亦即與第1半導體膜 6 1 b之通道區域對應的位置。此第i遮光膜6e係在形成開 關電晶體5 1之弟2閘極電極5 a時’藉由將構成第2閘極電 極5a之閘極金屬層9a予以圖案化,以與第2閘極電極53同 一製程所形成。第1遮光膜6e及第2閘極電極53係由選自
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Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜、以及AlTiNd合 金膜之中的材料所構成《第1遮光膜6 e係其一部分為透過 接觸栓(contact plug)20d連接於接地配線33。第2絕緣膜· 12上之第1遮光膜6e係以純化膜14覆蓋。 此外’驅動電晶體6 1係藉由鈍化膜1 4被覆。因此, 鈍化膜1 4係分別覆蓋開關電晶體5丨及驅動電晶體6丨之兩 方。純化膜1 4係提升與形成於其上之邊堤〗3的密接性並 且保護第1遮光膜6e及第2閘極電極5a。 在此驅動電晶體6 1,第1絕緣膜1 1係具有閘極絕緣膜 之功能,於第1閘極電極6a之電場作用之第2半導體膜6ib 中以保護絕緣膜6d覆蓋之區域,形成通道(通道區域)。 此通道係形成於第1半導體膜61b*成為第1閘極電極63 側之第1半導體膜61b的第i區域611,該第i區域611係成 為源極電極6i與汲極電極6h之間的電流路徑。 此外’由於第1半導體膜6 1 b之第1區域6 1 1,係較第2 區域612含有更多結晶性矽之半導體層,因此以該第 域6 1 1為通道之電流路徑的驅動電晶體6丨,係相當於具備 由結晶性矽構成之半導體膜(或者,以結晶性矽為主成分 之半導體膜)的薄膜電晶體。亦即,由於驅動電晶體6 1之 第1區域6 1 1内的微晶矽,係結晶粒徑大概5 〇〜丨〇之 、-σ Ba丨生矽,相較於非晶矽,電晶體驅動時閾值電壓的偏 移較少,因此除了可抑制電晶體之劣化以外,載子移動 度亦較尚,所以驅動電晶體6丨可良好地發揮作為藉由開 關電晶體51之控制使電流流至EL元件8之驅動電晶體 功能。 -19- 201218367 、。又:在驅動電晶體61中,由於第1半導體膜6lb之通 道區域係於上方對向配置有第1遮光膜0e,於下方則對向 配置有第1閘極電極6a ,因此即能以第1遮光獏6e與第1閘 極電極6a遮蔽從El面板i之外部入射之光或肛元件8發 光之光等傳播光到達第1半導體膜61b之通道區域。其結 果’由於在驅動電晶體6丨不易產生漏電流,電晶體特性 便會安定,因此驅動電晶體6丨即可良好地發揮功能。 再者,由於第1遮光膜6 e係連接於接地配線3 3且設定 於接地電位,第1遮光膜6e與第1閘極電極6a可阻斷朝向 第1半導體膜61b之通道區域產生之因驅動電晶體61外之 因素所造成之不必要的電場’因此驅動電晶體6丨即可藉 由適切之第1閘極電極6a-源極電極6i間電壓、及汲極電 極6h-源極電極6i間電壓而正常地動作。 電容器7係連接於驅動電晶體61之第i閘極電極6&與 源極電極6i之間。 具體而言’電容器7之電極7 a係連接於驅動電晶體6 i 之第1閘極電極6a,電容器7之電極7b係連接於驅動電晶 體61之源極電極6i。 此外’如第4圖、第6圖所示,在基板1〇與第丨絕緣膜 1 1之間形成有電容器7—方之電極7a,在第i絕緣膜丨丨與 第2絕緣膜12之間則形成有電容器7另—方之電極几,電 極7a與電極7b係隔著係電介質之第u邑緣獏丨丨相對。 此外,信號線3、接地配線33、電容器7之電極7a、 驅動電晶體6丨之第i閘極電極6a、以及開關電晶體5 1之第 2遮光膜5e,係藉由將整面地成膜於基板1〇,且由導電性 -20- 201218367 材料形成之導電性膜’利用光微影法及蝕刻法等予以形 狀加工而一併地形成。 掃描線2、電壓供給線4、電容器7之電極7b、開關電 晶體5 1之没極電極5 h、源極電極5丨及驅動電晶體6丨之汲 極電極6h、源極電極6i ’係藉由將整面地成膜於第1絕緣 膜1 1之導電性膜利用光微影法及蝕刻法等予以形狀加工 而一併地形成。 驅動電晶體6 1之第1遮光膜6e、開關電晶體5丨之第2 問極電極5a及導電層2a、導電層4a,係藉由將整面地成 膜於第2絕緣膜12之導電性膜,利用光微影法及蝕刻法等 予以形狀加工而一併地形成。 在第1絕緣膜1 1 ’於汲極電極5}1與信號線3重疊之區 域形成有接觸孔(contact h〇le)丨lb,於第1閘極電極6&與 源極電極5ι重疊之區域形成有接觸孔丨lc,在接觸孔丨lb, 1 ic内則分別娌設有接觸栓2〇b,2〇c。 藉由接觸栓20b開關電晶體5丨之汲極電極5h與信號 線3電氣導通,藉由接觸栓2〇c開關電晶體5丨之源極電極 51與電容器7之電極7a電氣導通,並且開關電晶體51之源 極電極5ι與驅動電晶體61之第1閘極電極6a電氣導通。 此外,不透過接觸栓2 〇 b,2 0 c,亦可使及極電極5 h 直接與信號線3接觸以使其導通,亦可使源極電極5丨直接 與第1閘極電極6a接觸以使其導通。 在第1絕緣膜1 1與第2絕緣膜12,於第1遮光膜6e與接 地配線3 3重疊之區域形成有接觸孔丨丨d,於該接觸孔丄j d 則埋設有接觸栓2〇d。藉由接觸栓2〇€1第i遮光膜6e與接地 配線3 3即導通,第1遮光膜6e則被接地。 -21 - 201218367 驅動電晶體6 1之第! „ &恭t , / 心弟1閘極電極6a係一體地連接於電 容器7之電極7a,驅動電n曰興〇 t 日體6 1之汲極電極6 h係一體地連 接於電壓供給線4,驅動雷a 勒電日日體6 1之源極電極6i則一體地 連接於電容器7之電極7b。 像素電極8 a,传读;ft势,^ 係透過第1絕緣膜U設在基板10上,且 依各像素P分別獨立地形成。 在從像素電極8“則射出EL元件8之光的底部放射 (bottomemisslon)構造的情況下,此像素電極8a係透明電 極,且例如以選自摻錫氧化銦(IT0)、捧辞氧化鋼、氧化 銦㈤㈣、氧化錫(Sn02)、氧化辞(ζη0)、以及録錫氧 化物(CTO)之中的材料形成較佳。 在從對向電極8d側射出EL元件8之光之頂部放射 (top emission)構造的情況下,像素電極“係以高光反射 性之紹等單體或合金層為下層來作為光反射性層,作為 上層則設為上述透明電極之積層構造較佳。 此外像素電極8 a之—部分係重疊於驅動電晶體6 i 之源極電極61,像素電極8a與源極電極&係彼此連接。 又,如第4圖、第5圖所示,第2絕緣膜12及鈍化膜“ ,係以覆蓋掃描線2、信號線3、電壓供給線4、開關電晶 肋_ 5 1驅動電日日體6 1、像素電極8 a之周緣部、電容器7 之私極7 b以及第1絕緣膜11的方式所形成。亦即,於第 2絕緣膜12及鈍化膜14,係以各像素電極以之中央部露出 的方式,形成有開口部1 2a。因此,第2絕緣膜丨2及鈍化 膜14 ’俯視係形成為格子狀。 -22- 201218367 el疋件8,如帛4圖、第5圖戶斤示,具備有構成陽極且 乍為第1電極的像素電極8a、形成在像素電極“之上且係 化合物膜的電、洞注人層8b、形成在電洞注入層8b之上且 係化合物膜的發光層8c、以及形成在發光層以之上且作 為第2電極的對向電極gd。 對向電極8d係所有像素p共通之單一電極,擴及所有 像素P連續地形成。 _電洞注入層8b係從像素電極8a朝向發光層8c注入電 洞之载子注入層。電洞注入層8b,例如係由係導電性高 刀子之PEDOT(polyethylenedioxythiophene;聚伸乙二氧 基噻吩)及係摻質(d〇pant)之 PSS(p〇lystyrene sulfonate ; 聚苯乙烯磺酸酯)所構成之層。 發光層8c係依各像素p分別含有發出R(紅)、G(綠)、 B(藍)其中一種光之材料,例如由聚第(p〇lyflu〇rene)系發 光材料或聚伸苯基伸乙烯(p〇lyphenylenevinylene)系發 光材料所構成之層,伴隨著供給自對向電極以之電子與 左入自電洞注入層8 b之電洞的再結合而發光。因此,發 出R(紅)光之像素P、發出G(綠)光之像素P、發出B(藍)光 之像素P ’其發光層8c之發光材料係互異。 此外’像素P之R(紅)、G(綠)、B (藍),例如係以同 色像素排列於縱方向之.長條圖案(stripe pattern)排列。 此排列圖案並不偽限於長條圖案,三角(delta)排列 亦可°在長條圖案的情況下,邊堤1 3之開口部1 3 a,可設 成沿著各像素P之排列圖案的格子狀或如沿著列方向匯 集複數個像素p之像素電極8a之中央部露出般的長條狀。 -23- 201218367 對向電極8d係以功函數較像素電極8a還低之材料形 成在應用作為陰極的情況下’例如係以含有銦、鎂、 約ϋ鋇、稀土類金屬之至少_種之單體或合金之下 層及用以降低薄膜電阻(sheet resistance)之上層的積層 體形成。 上層,在從對向電極8d側射出EL元件8之光之頂部放 射構的情況下,係透明電極,且例如以選自摻錫氧化 銦(ιτο)、摻辞氧化銦、氧化麵(Ιη2〇3)、氧化錫…⑹、 氧化鋅(Zn〇)、以及鎘_錫氧化物(CT〇)中之材料形成較佳 ,若是從像素電極8a側射出EL元件8之光的底部放射,則 高光反射性之鋁等單體或合金層較佳。 此對向電極8d係所有像素P共通之電極,被覆發光層 8c等之化合物膜與後述之邊堤13。 藉由邊堤13,即可依各像素p分別間隔構成發光部位 之發光層8c。接著,在開口部13a内,於像素電極8a上積 層有作為載子輸送層之電洞注入層81)及發光層8c。 此外,電洞注入層8b亦能以跨越複數個像素p的方式 連續地形成。此時,具有電洞注入性之氧化鍺較佳。 具體而言,邊堤丨3係具有作為攔阻用隔壁的功能, 以在藉由濕式法將電洞注入層8b或發光層8c形成於以像 素P之邊i疋1 3所圍成之既定區域時,使在溶媒溶解或分散 有構成電洞注入層8 b或發光層8 c之材料的液狀體不會透 過邊堤1 3流出至相鄰之像素P。 例如,如第5圖所示,由於設在第2絕緣膜丨2及鈍化 膜14之上的邊堤丨3之開口部13a之開口端,係較第2絕緣 -24 * 201218367 膜12之開口部12a的開口端位於内側,因此邊堤i3係覆蓋 第2絕緣膜1 2全面。 此外,亦可藉由將第2絕緣膜12設為較邊堤13更寬幅 之構造,開口部13a即較開口部12a寬幅,以使第2絕緣臈 12之開口部12a的開口端中之側面從邊堤。之開口部13已 露出。 接著,在被各開口部13a所圍繞之各像素電極8a上, 塗佈含有構成電洞注入層❹之材料的液狀體,依基板1〇 分別加熱使該液狀體乾燥並使其成膜的化合物膜,即成 為係第1載子輸送層的電洞注入層8 b。 進一步’在被各開口部1 3 a所圍繞之各電洞注入層8 b 上’塗佈含有構成發光層8(:之材料的液狀體,依基板1〇 分別加熱使該液狀體乾燥並使其成膜的化合物膜,即成 為係第2載子輸送層的發光層8c。 而且,以被覆此發光層8 c與邊堤1 3的方式設有對向 電極8d。 在此EL面板1 ’在底部放射構造的情況下,像素電極 8 a、基板1 〇及第i絕緣膜丨丨係透明,從發光層8 c所發之光 係透射過像素電極8a、第i絕緣膜丨丨及基板丨〇而射出。因 此’基板1 0之背面係成為顯示面。 此外’非基板1 0側,即相反側成為顯示面之頂部放 射構造亦可。此時,如上述般將對向電極8d設為透明電 極’將像素電極8a設為反射電極,從發光層8c所發之光 係透射過對向電極8 d而射出。 其次,此EL面板1係以下述方式驅動而發光。 -25- 201218367 以於所有電壓供給線4施加有 態,利用掃描驅動器於掃描線2依 丰之:壓的狀 選擇這些掃描線2。盥& # # 17電堅,藉此依序 的開關電晶體5即變成開(〇η)。 ,友對應之各像素Ρ 在選擇各掃描線2時,當利 線3施加與階度#貝科驅動益於所有信號 /、心度對應之位準的電壓後,由於 掃描線2對應之各像素p 、-X所選擇之 分1豕京P的開關電晶體5〗 因此該信號線3令之電壓即施加於驅動電曰體:η ’ 電極6a。 如劫電日日體61之閘極 電晶體6 1之閘極電極6a之既定 決定驅動電晶體61之閘極電極 位差’而決定驅動電晶體6〗中 EL元件8即以與該汲極·源極電 根據與施加於此驅動 階度對應之位準的電壓, 6 a與源極電極6 i之間的電 之汲極-源極電流的大小, 流對應的亮度發光。 ▲然後,解除該掃描線2之選擇後,由於開關電晶體51 即變成關(off) ’因此與施加於驅動電晶體6 i之間極電極 6a之電壓對應的電荷即蓄存於電容器7,驅動電晶體η 之閘極電極6a與源極電極6丨間的電位差便受到保持。因 此,驅動電晶體6丨係使與選擇時相同電流值之汲極-源極 電流持續流動,以維持EL元件8之發光。 亦即’藉由開關電晶體5 1 ’施加於驅動電晶體6 1之 間極電極6 a的電壓’即切換至施加於信號線3之既定階度 位準的電壓’驅動電晶體6 1係使與施加於該閘極電極6a 之電廢之位準對應之電流值的及極-源極電流(驅動電流) ’從電壓供給線4朝向EL元件8流動,使EL元件8以對應 電流值(電流密度)的既定階度發光。
S -26- 201218367 以此方式,藉由具有開關電晶體5 1與驅動電晶體6 1 之電晶體構造體5 6 1的驅動、控制來控制EL元件8之發光 ’以控制具備電晶體構造體56 1之EL面板1的發光。 其次,針對構成本發明之第1實施形態之EL面板1中 之電晶體構造體5 6 1的開關電晶體5 1與驅動電晶體6 1之 製造方法,使用第7A圖及第7B圖至第17A圖及第17B圖的 步驟圖加以說明。 此外’在此步驟說明圖所示之開關電晶體5 1與驅動 電晶體6 1 ’例如如第4圖所示般,實際上其形狀或尺寸等 一部分雖不同’不過此處為了方便,係以同等之尺寸來 表示各薄膜電晶體,而概念性地圖示各薄膜電晶體之主 要部分來加以說明。各第A圖係驅動電晶體6 1 ’各第b圖 則為開關電晶體5 1。 首先’如第7 A圖及第7 B圖所示,在基板1 〇上例如使 Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜或AlTiNd合金膜 等閘極金屬層以濺鍍堆積,利用光微影法及蝕刻法等予 以圖案化,以形成驅動電晶體6丨之第i閘極電極6a與開關 電晶體5 1之第2遮光膜5 e、信號線3、接地配線3 3、電容 器7之電極7a(參照第5圖、第6圖)。 接者 如弟8A圖及弟8B圖所示,利用電毁cvd (PE-CVD),將氮化矽等之第1絕緣膜丨2予以成膜。 進一步,如第8A圖及第8B圖所示,利用電漿CVE^ 含有結晶性矽之半導體層9b成膜在第丨絕緣膜丨丨上。此處 ,在將構成半導體膜(5 lb,61b)之半導體層外予以成膜時 ,先將矽之結晶度較高之第丨矽層9丨予以成膜,接著再將 -27- 201218367 石夕之結晶度較低之第2石夕層92予以成膜。第2石夕層 為實質上僅非晶矽。 往 具體而。第1矽層91係藉由使siH4氣體與仏氣 漿分解後予以成膜’為了使h2氣體對抓氣體之比例嗜 對地多以更提高結晶度,藉由加大電㈣率與壓力 可將係微晶矽薄膜之第i矽層9丨予以成膜。 本實施例中,作為載體氣體 將氣體流量設為SiH4/H2= 50/1〇5〇〇[sccm],以功率密户 (M34[WW]、壓力300[Pa]之條件,將第i石夕層 二 膜。 氣 然後’藉自降低&氣體對SlH4氣體之比命】,並降低4 聚功率與壓力’將係非晶石夕薄膜之第2石夕層92予以成膜。-此處,在係微晶石夕薄膜之第1胡層91,於其表面雖有 t生凹凸的傾向,不過由於在第“夕層91積層有係非晶石夕 >專膜之第2石夕層92’因此第i石夕層91之表面凹凸係 矽層92彌補而緩和。 $ 又,亦可非利用電製CVD將第1石夕㈣予以成膜,而 以將雷射光照射於非晶石夕薄膜而在微晶石夕薄膜進 的方法來形成。此時,在第i絕緣膜u上將非晶石夕薄膜予 2膜之後,從CVD裝置之腔室取出基板進行雷射光93 射處理,以形成第i石夕層9卜然後再次將基板置入⑽ 置之腔室内,於第i矽層91上積層第2矽芦92。 展 此外,針對半導體層9b中之第1石夕層91與第2石夕層92( 半導體膜中之第❿域與第2區域)之石夕的結晶度, 據利用例如拉曼分光法測量所算出之結晶度來判別? -28- 201218367 在此情況下,例如非晶石夕(a m 〇 r p h 〇 u s s i 1 i c ο η)係在 48001^1附近賦予具有寬廣尖峰之頻譜。粒界(grain boundary)或結晶徑5nm以下之非常微小的結晶矽,係在 5 0 0cm·1附近賦予具有寬廣尖峰之頻譜。 結晶化妙係在5 2 0 c m ·1附近賦予具有比較失銳之尖_ 峰的頻譜。 係測量對象之第1矽層91、第2矽層92之矽薄膜的頻 譜,例如,如第61圖所示,係能將各成分頻譜,亦即非 晶石夕、粒界或結晶徑5nm以下之非常微小的結晶矽、結 晶化矽的各頻譜,以某特定之比率重疊來表示。藉由以 公知之解析方法求出此比率,即可算出結晶度d(0/〇)。在 某矽薄膜之頻譜所含之非晶矽之成分頻譜的強度為〗 * ^ a - S j 、粒界或結晶徑5nm以下之非常微小之結晶矽之成分頻 譜的強度為Iuc-Si、結晶化矽之成分頻譜的強度為込^的 情況下,結晶度d (%)係根據下述之式1算出。 d(%) = (Ic_s 丨 + Iuc_si)/(Ic-si + Iuc-Si + la-Si)xi〇〇 …(!) 此結晶度d(%)愈高’於矽薄膜愈含有結晶化之碎。 此處’例如結晶度若在20%以上則定義為屬微晶矽薄膜 ’結晶度若未達20%則定義為屬非晶矽薄膜。 作為將半導體層9b成膜在第1絕緣膜n上之前處理 ’較佳為於第1絕緣膜11之表面施以電漿處理。若於第^ 絕緣膜1 1施以電漿處理’則可將第1絕緣膜丨丨之表面予以 改質’以提高成膜在該第1絕緣臈1 1上之結晶性矽的結晶 度。 曰曰 -29- 201218367 作為本貫施形態中之雷爿I虚 电戒慝理,可使用例如N2〇翁 體’以氣體流量2000[scCMl、iy7f古ώ:/Λ L 功率岔度 0.356 [W/cn^ 、壓力零a]之條件來進行。此電“理中雖使用Μ氣] 體,不過亦可在適切條件下使用氧氣或氫氣,以取 氣體。 進-步’如第8A圖及第8B圖所示,利用CVD法等將 矽氮化物等之保護絕緣層9d成膜在半導體層%(第2 92)上。 巧 接著,如第9A圖及第9B圖所示,利用.光微影法•姓 刻法等將保護絕緣層9d圖案化,以形成覆蓋半導體層外 中成為通道之區域的驅動電晶體6丨之保護絕緣膜Μ、以 及開關電晶體5 1之保護絕緣膜5 d。 此處’由於第1矽層9 1係以第2矽層92覆蓋,因此在 利用蝕刻將保護絕緣層9d圖案化時,第1矽層9 1並不會暴 露在蝕刻環境下’所以半導體層9b之第1矽層9 1並不會受 到膜減損等之損傷。 例如’以往將半導體層設為結晶性矽(尤其是微晶石夕 )之單層的構造中’由於在半導體層之表面凹凸較多因 此欲將通道保護膜形成在該半導體層之通道形成區域上 時’在乾蝕刻時蝕刻氣體會通過結晶性矽之凹部並到達 半導體層下之第1絕緣膜,而有刮削第1絕緣膜之一部分 的情形,於是,在第1絕緣膜之一部分已受到刮削,而進 —步欲將雜質半導體膜及源極.汲極電極積層於結晶性 石夕之凹凸較多之半導體層上的情況下,便有無法形成為 正常構造之薄膜電晶體,在源極電極與汲極電極之間的 電流路徑產生異常,而發生導通不良等問題的情形。 -30- 201218367 對此本貫施形態之半導體層9 b中,由於係將非晶 矽薄膜之第2矽層92積層於微晶矽薄膜之第i矽層9丨,而 彌補了第1矽層91之凹凸,因此並不會因蝕刻而導致半導 體層9b或第1絕緣膜丨】損傷,而可良好地形成驅動電晶體 61之保護絕緣膜6d、以及開關電晶體51之保護絕緣膜5d 接著如第1 0A圖及第1 0B圖所示,利用濺鍍或CVD 法等,將構成雜質半導體膜之雜質半導體層%成膜在已 开;> 成保護絕緣膜6 d,5 d之半導體層9 b上。 此外,作為雜質半導體層9f要使用何種材料,係依 開關電晶體51、驅動電晶體61*p型或〇型而異。 在P型電晶體的情況下(p + Si),係藉由使二硼烷 ((hborane)等受體(accept〇r)型之雜質混入sih氣體中使 其電衆成膜而形成。 在η型電晶體的情況下(n + Si),係藉由使胂(arsine)或 膦(Phosphine)等施體(d〇n〇r)型之雜質混入“Η#氣體中使 其電聚成膜而形成。 接著’如第UA圖及第11B圖所示,利用例如滅鐘等 ,將成為源極電極及汲極電極之導電膜9h 導體層9f上。 接者,如第12A圖及第 ”,’ι 扣το做影沄 韻刻法等將導電膜9h圖案化,以形成驅動電晶體6 1之谓 極電極6i及汲極電極6h、開關電晶體51之源極電極w 汲極電極5h,並且形成掃描線2、電壓供給線4、電容器 之電極7b(參照第4圖〜第6圖)。 -31- 201218367 接著’如第13A圖及第13B圖所示,以源極電極6丨及 沒極電極6h、以及源極電極5i及汲極電極5h為遮罩,利 用乾姓刻將雜質半導體層9f與半導體層9b圖案化,以形 成雜質半導體膜6f,6g與第1半導體膜6 lb、以及雜質半導 體膜5 f,5g與第2半導體膜51b。 第1半導體膜61b係具有第1區域611與第2區域612, 第2半導體膜51b係具有第1區域511與第2區域512。 接著’如第14A圖及第14B圖所示,將覆蓋驅動電晶 體6 1之源極電極6i及汲極電極6h、或開關電晶體5丨之源 極電極5 i及及極電極5 h的第2絕緣膜1 2予以成膜。於第2 絕緣膜1 2 ’係形成使掃描線2、及電壓供給線4分別露出 之槽。 此外,在第2絕緣膜1 2成膜前,形成有與驅動電晶體 6 1之源極電極6i導通的像素電極8a(參照第5圖)》此外, 亦可取代之而在第2絕緣膜12形成後,於第2絕緣膜12形 成接觸孔,並以透過此接觸孔將像素電極8a導通至驅動 電晶體6 1之源極電極6i的方式,將像素電極821形成在第2 絕緣膜1 2上及接觸孔内。 接著’如第1 5 A圖及第1 5B圖所示,利用濺鍍法等將 例如Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AiTi合金膜或A1TiNd合 金膜等閘極金屬層9a成膜在第2絕緣膜12上及使掃描線2 、及電壓供給線4分別露出之槽内。 接著’如第1 6 A圖及第1 6B圖所示,利用光微影法及 姓刻法等將閘極金屬層9 a圖案化,以形成開關電晶體5 ! 之第2閘極電極5a、以及驅動電晶體61之第1遮光膜6e。 -32- 201218367 入 形成導電層 2a 極5a及第1遮光驗同時 a、導电層4a(參照第4圖)。 接著’如第17A圖及第17R圖张_ 電極5帅遮光膜心之氫第二=’將覆蓋第2間極 緣膜12上。 氛化矽專鈍化膜Μ成臈在第2絕 開關電晶體5 1。 1 4與第2絕緣膜1 2 露出的開口部12a( 、匕方式‘造驅動電晶體61與 進步,藉由以光微影將鈍化膜 圖案化,以形成像素電極8&之中央部 參照第5圖)。 光性樹脂後, 口部1 3 a的例 、—接著,堆積聚醯亞胺(p〇iyimide)等感 進仃曝光而形成具有像素電極8a露出之開 如格子狀之邊堤13(參照第5圖)。 接者’於邊堤13之開口部⑴,塗佈將構成電洞注入 之材枓於溶媒溶解或分散的液狀體,並使該液狀體 此將係載子輸送層之電洞注人層8b予以成膜, 表/疋13之開口部13a内的電洞注入層8b上,塗佈將構成 毛先層8α #料於溶媒溶解或分散的液狀體並使該液 狀體乾:’藉此將發光層8。予以成膜(參照第5圖)。 接著藉由將對向電極8d整面地成膜在邊堤13之上 及發光層8C之上,以製造EL元件8(參照第5圖),而製造 E L面板1 〇 。是以上般,在形成底部閘極構造之第丨薄膜電晶體即 驅動電日日體6 1、以及頂部閘極構造之第2薄膜電晶體即開 關電sa體5 1時,係能將在基板丨〇與第丨絕緣膜丨丨之間形成 驅動毛b曰體61之第1閘極電極6a及開關電晶體51之第2遮 -33- 201218367 光膜5 e的步驟、以及在第2絕緣膜1 2與鈍化膜1 4之間形成 開關電晶體5 1之第2閘極電極5 a及驅動電晶體6 1之第1遮 光膜6e的步驟設為不同步驟,而藉由共通之步驟形成其 以外之薄膜電晶體的構成。 亦即,藉由將形成驅動電晶體6 1之第1閘極電極6 a 與第1遮光膜6 e的步驟、以及形成開關電晶體5 1之第2閘 極電極5a與第2遮光膜5e的步驟以外的步驟設為共通步 驟的製造方法’即可分別製出驅動電晶體61與開關電晶 體5 1。 以此方式,若是以共通步驟來形成驅動電晶體6丨之 第1閘極電極6a與開關電晶體5 1之第2閘極電極5a以外的 電aa體構造體5 6 1之製造方法,即可抑制步驟數而分別製 出將可能會引起誤動作之光予以遮光的驅動電晶體6丨與 開關電晶體5 1。 又,由於驅動電晶體6 1之第1遮光膜6e係與開關電晶 體5 1之第2閘極電極5 a同時形成,開關電晶體5丨之第2遮 “膜5 e係與驅動電晶體6 1之第1閘極電極6 a同時形成,因 此無須增加步驟數即可分別製出具有第丨遮光膜6e之驅 動電晶體61與具有第2遮光膜5e之開關電晶體51。 接著,由於開關電晶體51之第2半導體膜51b係於第2 7極電極5a側配置有第2區域512,因此將第2半導體膜 ,lb中含更多非晶矽之第2區域5丨2設為通道之電流路徑 所以此開關電晶體5 1係具有相當於具備由非晶矽構成 半導體膜之薄膜電晶體的功能’開關電晶體51便能良 $發揮作為控制驅動電晶體61之開(〇n) /關(〇ff)之薄 、電晶體的功能。 -34- 201218367 又,由於驅動電晶體6 1之第1半導體膜6 1 b,係於第1 閘極電極6 a側配置有第1區域6 1 1,因此將第1半導體膜 6 1 b _含更多結晶性矽之第1區域6 1 1設為通道之電流路 徑,所以此驅動電晶體6〗係具有相當於具備由結晶性矽 構成之半導體膜之薄膜電晶體的功能’而能良好地發揮 作為藉由開關電晶體5 1之控制使電流流至EL元件8之薄 膜電晶體的功能。 以此方式,驅動電晶體6 1與開關電晶體5 1係分別具 有不同之電晶體特性’以發揮各自之功能,藉此即可使 EL面板1良好地發光。 又’由於設於開關電晶體51之第2遮光膜5e,係以與 第2閘極電極5a夾著第2半導體膜51b之通道區域的配置 ,因此藉第2遮光膜5 e與第2閘極電極5 a可遮蔽從開關電 晶體5 1之外部傳播之光,以使該光不易到達第2半導體膜 5 1 b之通道區域。 同樣地,由於設於驅動電晶體61之第i遮光膜6e,係 以與第1閘極電極6a夾著第1半導體膜61b之通道區域的 配置’因此藉第1遮光膜6e與帛i閘極電極6a可遮蔽從驅 動電晶體61之外部傳播之光,以使該光不易到達第上半導 體膜61b之通道區域。 再結呆,由 八甘·明丨拘电晶體 產生漏電流’ t晶體特性便會安定,因此開關電晶體5 與驅動電晶體6 1即可良好地發揮功能。 再者,由於第2遮光膜5 e仫、Φ ^ 犋&係連接於接地配線33並設另 於接地電位’第2遮光膜5e鱼第权士此c -、弟2閘極電極5a可阻斷朝卢 -35- 201218367 第2半導體膜51b之通道區域產生之因開關電晶體51外之 因素所造成之不必要的電場’因此開關電晶體5丨即可藉 由適切之第2閘極電極5 a -源極電極5丨間電壓、及没極電 極5 h-源極電極5 i間電壓而正常地動作。 第1遮光膜6e係連接於接地配線33而被接地,由於第 1遮光膜6e與第1閘極電極6a可阻斷朝向第1半導體膜61b 之通道區域產生之因驅動電晶體61外之因素所造成之不 必要的電場’因此驅動電晶體6 1即可藉由適切之第1閘極 電極6a-源極電極6i間電壓、及汲極電極6h_源極電極。 間電壓而正常地動作。尤其,藉由抑制驅動電晶體6丨之 驅動電流的降低,即可良好地維持驅動電晶體61之功能 ,以使E L元件8良好地發光。 此外,上述中,雖設置成具有設定於接地電位之接 地配線33,且第2遮光膜5e及第1遮光膜6e為連接於接地 配線33並設定於接地電位的構成,不過並非侷限於此構 成。 設置成不具有接地配線33,且第2遮光膜&及第^遮 光膜6e並不連接於任何的構成亦可。此時,雖無法獲得 上述之電場屏蔽功能,不過上述之遮光效果還是可2 地獲得。 又,在形成驅動電晶體61之保護絕緣膜“與開關電 晶體51之保護絕緣膜5d的過程’由於較第i矽層μ含更多 非晶矽之第2矽層92(第2區域612)係覆蓋較第2矽層92^ 更多結晶性矽之第1矽層91(第1區域611),因此半導二 9b並不會損傷。 牛導體層 -36- 201218367 此外,可不損傷且適切地形成驅動電晶體6丨之第1 半導體膜61b與開關電晶體51之第2半導體膜5ib,而可使 驅動電晶體6 1輿開關電晶體5丨良好地發揮功能。 (第2實施形態) —其·人,針對本發明之EL·面板、電晶體構造體的第2 貫施形態加以說明。此外,針對與上述實施形態同樣之 構成,係賦予同符號而省略或簡化其說明。 針對第2實施形態十之EL面板1、以及其像素?之 成’使用第18圖〜第20圖加以說明。 第18圖係相當於第2實施形態之EL面板 P的平面圖。 像素 第19圖係沿著第18圖之幻乂 —幻又線之面的箭頭方
Tst» ΓΏ J 第2〇圖則係沿著第18圖之χχ_χχ線之面的箭頭方向 此外,第1 8圖中’主要係表示電極及配線。 如第18圖所示,各像素Ρ係具備具有開關電晶體5 ”驅動電晶體62之電晶體構造體562。 開關電晶體52、及驅動電晶體62係分別對應第3圖 開關電晶體5、及驅動電晶體6。 田之 開關電晶體52及驅動電晶體62,係以沿著信號線3 式排列’於開關電晶體5 2之附近配置有電容5| 7 : 驅動電晶體62之附近則配置有EL元件8。 於 在各像素Ρ ’於掃描線2與電壓供給線4之間,係配 有開關電晶體52、驅動電晶體62、電容器7、以 置 8。 70 件 -37- 201218367 如第18圖〜第20圖所示,在基板10上設有第1閘極電 極5a,以覆蓋該第i閘極電極5a的方式,於基板1〇之上面 成膜有第1絕緣膜1 1。 在此第1絕緣膜1 1之上,分別於既定之位置形成有第 1半導體膜52b與第2半導體膜62b、一對雜質半導體膜5f 5§,、一對雜質半導體膜6f, 6g、汲極電極5h,6h、以及源、 極電極5i,6i。 覆蓋汲極電極5h,6h及源極電極5i,6i,成膜有第2 絕緣膜1 2。 在此第2絕緣膜1 2上設有第2閘極電極6 a,覆蓋該第2 閘極電極6 a,於第2絕緣膜1 2之上面成膜有鈍化膜丨4。 第1半導體膜52b係於一方之面側(圖面下方側)透過 第1絕緣膜1 1對向配置有第i閘極電極5a,於另一方之面 側(圖面上方侧)透過第2絕緣膜1 2對向配置有第丨遮光犋 5 c 〇 第2半導體膜62b係於一方之面側(圖面下方側)透過 第1絕緣膜11對向配置有第2遮光膜6e,於另一方之面側( 圖面上方側)透過第2絕緣膜12對向配置有第2閘極電極 6a 〇 信號線3係形成於基板1〇與第1絕緣膜丨丨之間。 。又疋於接地電位之接地配線3 3,係沿著信號線3形成 於基板1 0與第1絕緣膜丨丨之間。 ^掃描線2係形成於第1絕緣膜11上。此外,於覆蓋掃 描線2之上方的第2絕緣膜12,係形成有沿著掃描線2之槽 ,於該槽内則設有接觸於掃描線2並覆蓋掃描線2之導電 -38- 201218367 層2a,而構成為掃描線2與導電層導通,以謀求掃描線 2之低阻抗化。此外1可不具上述槽及導電層2a。 電壓供給線4係形成在第1絕緣膜1 1上。此外,於覆 蓋電壓供給線4之上方的第2絕緣膜丨2,係形成有沿著電 壓供給線4之槽,於該槽内則設有接觸於電壓供給線4並 覆盍電壓供給線4之導電層4a,而構成為電壓供給線斗與 導電層4a導通。藉此,謀求電壓供給線4之低阻抗化,透 過驅動電晶體6 1謀求供給至EL元件8之電流量的安定化 。此外,亦可不具上述槽及導電層鈍。 如第1 8圖、第20圖所示,開關電晶體52係一種具有 圯豐積(inverted stagger)構造之底部閘極構造的第i薄膜 電晶體。此開關電晶體52係具有第1閘極電極“、第1半 導體膜52b、保護絕緣膜5d、雜質半導體膜5£,&、汲極 電極511、源極電極5i、以及第i遮光膜5e等。 第1閘極電極5a,係形成於基板10與第i絕緣膜丨丨之 間。此第1問極電極5a,例如以選自Cr膜、A1膜、Cr/幻 積層膜、AlTi合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的材料形 成較佳。 於第1閘極電極5a之上成膜有絕緣性之第i絕緣膜i i ,藉由該第1絕緣膜il被覆第i閘極電極5&。第i絕緣膜u 例如係具有光透射性,含有矽氮化物或矽氧化物。 在此第1絕緣膜11上且與第i閘極電極“對應之位置 幵y成有本質第1半導體膜52b,第i半導體膜52b係隔著 第1絕緣膜11與第1閘極電極5a相對。 -39- 201218367 第1半導體膜52b ’例如係含有結晶性矽,特別是微 日日矽(micro crystal siiicon),具有位於第1絕緣膜 第1閘極電極5a側)之第!區域52!、以及位於其相反面側 之第2區域522。此處,第2區域522之矽的結晶度係形成 為較第1區域521高。換言之,第2半導體膜52b之第2區域 5 22 ’相較於第i區域52丨係相對地矽之結晶度較高,結晶 性矽區域之比例係較第!區域52丨高。此外,第2半導體膜 52b之第1區域521,相較於第2區域522係非晶矽 (amorphous silicon)區域之比例較高,較佳為實質上僅係 非aa矽之區域。於此第i半導體膜5汕形成通道。在第工 半導體膜52b之中央部丨,係形成有絕緣性之保護絕緣膜 5d。 ' 物 保護絕緣膜5d,例如較佳為含有矽氮化物或矽氧化 八在第1半導體膜52b之一端部之上’係以重疊於一部 刀保濩、.’邑緣膜5d的方式形成有雜質半導體膜5f,在第1半 導體膜52b之另一總邱之{·,目丨丨 .„ 螭。卩之上則以重《於一部分保護絕緣 膜的方式形成有雜質半導體膜5g。以此方式,雜質半 T體膜5f,5g係分別在第丨半導體膜52b之兩端側彼此隔 著間隔形成。此外,雜質半導體膜5f,5g雖為含有n型雜 質之η型半導體’不過並不侷限於此,若開關電晶體” 為Ρ型電晶體,則?型半導體亦可。 在雜質半導體膜5f之上,係形成有汲極電極5h。 在雜質半導體膜58之上,係形成有源極電極“。 •40- 201218367 汲極電極5h、源極電極5i,例如以選自Cr膜、…膜 、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的 材料形成較佳。 在保護絕緣膜5d、汲極電極5h、以及源極電極“之 上,係成膜有絕緣性之第2絕緣膜1 2,保護絕緣膜5d '汲 極電極5h、以及源極電極5i等係藉由第2絕緣膜12被覆。 第2絕緣膜1 2 ’例如係含有氮化矽或氧化石夕。 第1遮光膜5e係形成在第2絕緣膜12上且保護絕緣膜 5d下之汲極電極5h及源極電極51間,亦即與第2半導體膜 52b之通道區域對應的位置。此第i遮光膜&係在形成驅 動電晶體62之第2閘極電極6a時,以與第2閘極電極6a同 一製程所形成,由選自Cr膜、A1膜、Cr/八丨積層膜、Am 合金膜或AlTiNd合金膜之中的材料所構成。第i遮光膜& 係其一部分為透過接觸栓2〇d連接於接地配線33。第2絕 緣膜1 2上之第1遮光膜5 e,係以鈍北膜1 4覆蓋。 此外,開關電晶體52係藉由鈍化膜14被覆。 在此開關電晶體52,第1絕緣膜丨丨係具有閘極絕緣膜 之功能,於第1閘極電極5a之電場作用之第i半導體膜52b 中以保護絕緣膜5d覆蓋之區域,形成通道(通道區域)。 此通道係形成於第1半導體膜52b中成為第i閘極電極 側之第1半導體膜52b的第1區域521,該第1區域521係成 為源極電極5i與汲極電極5h之間的電流路徑。 此外’由於第1半導體膜52b之第1區域521,係含有 更多非晶石夕(amorphous siHC0n)的半導體層,因此以該第 1區域52 1為通道之電流路徑的開關電晶體52,係相當於 -41- 201218367 具備由非晶石夕構成之半導體膜(或者,以非晶矽為主成分 之半導體膜)的薄膜電晶體。亦即,由於開關電晶體5 2之 第1區域52 1的非晶矽,與微晶矽等之結晶性矽相較漏電 流較少,(在開(on)時流至半導體層之電流)/(在關(〇ff)時 流至半導體層之電流)較高,因此開關電晶體52係可良好 地發揮作為控制驅動電晶體62之開(on) /關(〇ff)之開關 電晶體的功能。 在開關電晶體52中,由於第}半導體膜52b之通道區 域,係以相對向之方式配置第i閘極電極5a於下方,以相 對向之方式配置第1遮光膜5e於上方,因此能以第i閘極 電極5a與第1遮光膜5e遮蔽從eL面板1之外部入射之光或 ELtl件8發光之光等傳播光到達第丨半導體膜5讪之通道 區域。其結果,由於不易在開關電晶體52產生漏電流, 電晶體特性安定,因此開關電晶體52即可良好地發揮功 能。 再者’第1遮光膜5e係連接於接地配線33而被接地, 由於第1遮光膜5e與第1閘極電極5a可阻斷朝向第1半導 體膜52b之通道區域產生之因開關電晶體52外之因素所 造成之不必要的電場,因此開關電晶體52即可藉由適切 之第1閘極電極5a-源極電極5i間電壓、及汲極電極5h源 極電極5 i間電壓而正常地動作。 如第1 8圖、第1 9圖所示,驅動電晶體62係一種具有 逆疊積構造之頂部閘極構造的第2薄膜電晶體。此驅動電 晶體62,係具有第2閘極電極6a、第2半導體膜62b、保護 絕緣膜6d、雜質半導體膜6f,6g、汲極電極6h、源極電極 6i、以及第2遮光膜6e等。 -42- 201218367 第2遮光膜6e係形成在基板1 〇與第1絕緣膜1 1之間, 且與没極電極6h及源極電極6i間之第2半導體膜62b之通 道區域對應的位置。此第2遮光膜6e係在形成開關電晶體 5 2之第1閘極電極5 a時’藉由將構成第!閘極電極5 a之導 電層予以圖案化,以與第i閘極電極5a同一製程所形成。 第1閘極電極5a及第2遮光膜6e係由選自Cr膜、A1膜、
Cr/Al積層膜、AlTi合金膜、以及AlTiNd合金膜之_的材 料所構成。第2遮光膜5e係其一部分為連接於接地配線33 〇 成膜於基板1 0之上面的絕緣性第1絕緣膜1丨,例如係 具有光透射性’由矽氮化物或矽氧化物構成。在此第1 絕緣膜1 1上且與第2閘極電極6 a對應之位置,係形成有本 質第2半導體膜62b。 第2半導體膜6 2 b ’例如係含有結晶性石夕,特別是微 晶矽(micro crystal silicon),具有位於第1絕緣膜丨丨側之 第1區域62 1、以及位於其相反面側(第·2閘極電極6a側)之 第2區域622。此處,第2區域622之矽的結晶度係形成為 較第1區域621高。換言之,第2半導體膜62b之第2區域022 ’相較於第1區域6 2 1係相對地矽之結晶度較高,結晶性 石夕區域之比例係較第1區域62 1高。此外,第2半導體膜62b 之第1區域621,相較於第2區域622係非晶矽(am〇rph〇us silicon)區域之比例較高,較佳為實質上僅係非晶矽之區 域。 第2半導體膜62b之第1區域621,與第1半導體膜52b 之第1區域521係相同組成且相同厚度,第2半導體膜62b -43- 201218367 之第2區域622’與第1半導體膜5 2b之第2區域522係相同 組成且相同厚度。因此,第2半導體膜6 2b及第1半導體膜 5 2b,如後述般,即可使用係同一材料層之半導體層扑 ’以同一製程一併地製造。此第2半導體膜62b係成為形 成通道之通道區域。 在第2半導體膜62b之中央部上,係形成有絕緣性之 保護絕緣膜6 d。 保護絕緣膜6d ’係以與保護絕緣膜5d同—材料構成 且相同厚度,例如含有矽氮化物或矽氧化物較佳。因此 ’保護絕緣膜6d及保護絕緣膜5d,如後述般, 係同一材料層之保護絕緣層9d,以同一製程_ 即可使用 併地製造 在第2半導體膜62b之一端部之上’係以重叠於—部 分保護絕緣膜6d的方式形成有雜質半導體膜6f,在 : 導體膜02b之另一端部之上,則以重疊於一 半 |刀饰還絕缘 膜6d的方式形成有雜質半導體膜6g。以此方式雜拼、" 導體膜6f,6§係分別在第2半導體膜6孔之兩端彼:丰 益pa j仍^此隔 者間隔形成。此外,雜質半導體膜6f,6§雖為含有q 質之η型半導體’不過|不侷限於此,若開關電晶 及驅動電晶體62為ρ型電晶體,則ρ型半導體亦可曰紅 半導體膜0f,6g係以與雜質半導體膜5f 5 雜質 且相同厚度。雜質半導體膜6f,6g及雜質半導體祺紆成 ,如後述般,即可使用係同一材料層之雜質半 ,5g ,以同一製程一併地製造。 a層9 f Θ -44- .· 201218367 在雜質半導體膜6f之上,係形成有汲極電極6 雜質半導體膜6g之上’係形成有源極電極“。汲極電極 “、源極電極6ί,例如以選自。膜、A1膜、Cr/A1積層膜 、爾金m、以及A1TiNd合金膜…材料形成較佳 。汲極電極6h、源極電極6i,係以與汲極電極5h、源極 電極5i同-材料構成且相同厚度。没極電極6h、源極電 極及汲極電極5h、源極電極&,如後述般,即可使用 係同一材料層之導電膜911,以同一製程—併地製造。 在保護絕緣膜6d、汲極電極6h、以及源極電極“之 上,係成膜有絕緣性之第2絕緣膜12,保護絕緣膜6d、汲 極電極6h、以及源極電極6i等係藉由第2絕緣膜12被覆' 第2閘極電極6a,係形成在第2絕緣膜12上且與保護 絕緣膜6d對應之位置。此第2閘極電極6a,例如以選自^ 膜、A1膜、Cr/Al積層膜、Am合金膜、以及A1TiNd合金 膜之中的材料形成較佳。第2絕緣膜12上之第2閘極電極 6a,係以鈍化膜14覆蓋。 此外’驅動電晶體62係藉由鈍化膜14被覆。因此, 鈍化膜14係分別覆蓋開關電晶體52及驅動電晶體62之兩 方。 在此驅動電晶體62,第2絕緣膜12及保護絕緣膜6d 係作為閘極絕緣膜之功能’於第2閘極電極6a之電場作用 之第2半導體膜62b中以保護絕緣膜6d覆蓋之區域,形成 通道(通道區域)。此通道係形成於第2半導體膜62b中成 為第2閘極電極6a側之第2半導體膜62b的第2區域622,該 第2區域622係成為源極電極6i與汲極電極6h之間的電流 路徑。 -45- 201218367 此外’由於第2半導體膜62b之第2區域622,係較第j 區域62 1含有更多結晶性矽之半導體層,因此以該第2區 域622為通道之電流路徑的驅動電晶體62,係相當於具備 由結晶性矽構成之半導體膜(或者,以結晶性矽為主成分 之半導體膜)的溥膜電晶體。亦即’由於驅動電晶體62之 第2區域622内的微晶矽,係結晶粒徑大概5〇〜1〇〇nm之 結晶性矽,相較於非晶矽,電晶體驅動時閾值電壓的偏 移較少,因此除了可抑制電晶體之劣化以外,載子移動 度亦較高,所以驅動電晶體62可良好地發揮作為藉由開 關電晶體52之控制使電流流至el元件8之驅動電晶體的 功能。 此外’在此頂部閘極構造之驅動電晶體6 2,第2半導 體膜62b之第2區域622中之通道的電流路徑,並非與第i 區域62 1之界面側,而係更接近第2閘極電極6&之與保護 絕緣膜6d的界面側。由於第2半導體膜62b之第2區域622 中’石夕之結晶度在與保護絕緣膜6 d的界面側係較與第1 區域6 2 1之界面側更高’因此適合於驅動電晶體6 2之電流 路徑。 此係因由結晶性矽構成之第2區域622在成長之當初 ’矽之結晶化並不安定,於第2區域622之與第1區域621 之界面側,易產生矽之結晶度較差的培養(incubati〇n)層 ,而在與保護絕緣膜6d之界面側的第2區域622,可進行 矽之結晶化安定的半導體膜之成膜之故。 此外’由於石夕之結晶化安定地成膜之與保護絕緣膜 6 d之界面側的第2區域6 2 2係更適合作為電流路徑,因此 201218367 以將該第2區域622設為電流路徑的方式,形成驅動電晶 體62為頂部閘極構造,藉此驅動電晶體62即可更良好地 發揮作為驅動電晶體的功能。 又’在驅動電晶體62中,由於第2半導體膜62b之通 道區域係以相對向之方式配置第2遮光膜6e於下方,以相 對向之方式配置第2閘極電極6 a於上方,因此即能以第2 遮光膜6e與第2閘極電極6a遮蔽從EL面板1之外部入射之 光或EL元件8發光之光等傳播光到達第2半導體膜62b之 通道區域。其結果,由於在驅動電晶體62不易產生漏電 流’電晶體特性便會安定,因此驅動電晶體62即可良好 地發揮功能》 再者’第2遮光膜6e係連接於接地配線33而被接地, 由於第2遮光膜6e與第2閘極電極6a可阻斷朝向第2半導 體膜62b之通道區域產生之因驅動電晶體62外之因素所 造成之不必要的電場,因此驅動電晶體62即可藉由適切 之第2閘極電極6a_源極電極6i間電壓、及汲極電極6h_源 極電極6 i間電壓而正常地動作。 電容器7係連接於驅動電晶體62之第2閘極電極“與 源極電極6ι之間。具體而言,電容器7之電極乃係連接於 驅動包日日體62之第2閘極電極6&,電容器7之電極7b係連 接於驅動電晶體62之源極電極&。 此外,如第1 8圖、第20圖所示,在基板丨〇與第i絕緣 膜1 1之間形成有電容器7 —方之電極7 a,在第i絕緣膜i丄 與第2絕緣膜12之間形成有電容器7另一方之電極几,電 極7a與電極7b係隔著係電介質之第!絕緣膜n相對。 -47- 201218367 此外’ k號線3、接地配線3 3、電容器7之電極7 a、 開關電晶體52之第1閘極電極5a、以及驅動電晶體62之第 2遮光膜6e’係藉由將整面地成膜於基板且由導電性材 料形成之導電性膜,利用光微影法及蝕刻法等予以形狀 加工而一併地形成。 掃描線2、電壓供給線4、電容器7之電極7b、開關電 晶體52之沒極電極5h、源極電極5i及驅動電晶體62之汲 極電極6h、源極電極6i,係藉由將整面地成膜於第1絕緣 膜1 1且由導電性材料形成之導電性膜,利用光微影法及 姓刻法等予以形狀加工而一併地形成。 開關電晶體5 2之第1遮光膜5 e、驅動電晶體6 2之第2 間極電極6a、積層於電壓供給線4之導電層4a、以及積層 於掃描線2之導電層2a ’係藉由將整面地成膜於第2絕緣 膜1 2之導電性膜’利用光微影法及蝕刻法等予以形狀加 工而一併地形成。 在第1絕緣膜1 1,於第1閘極電極5 a與掃描線2重疊之 區域形成有接觸孔丨丨a,於汲極電極5h與信號線3重疊之 區域形成有接觸孔丨丨b,於第2閘極電極6a與源極電極5i 重疊之區域形成有接觸孔1 1 c。 此外’接觸孔1 lc係形成為亦連通於第2絕緣膜12。 在此接觸孔1 la〜1 lc内係分別埋設有接觸栓2〇a〜2〇c。 藉由接觸栓20a開關電晶體52之第1閘極電極5a與掃 描線2電氣導通,藉由接觸拴20b開關電晶體52之汲極電 極5h與信號線3電氣導通,藉由接觸栓20c開關電晶體52 之源極電極5i與電容器7之電極7a電氣導通並且開關電
* -48- 201218367 晶體52之源極電極5l與驅動電晶體62之第2閘極電極& 電氣導通◊此外,亦可不透過接觸栓2〇a〜2〇c,掃描線2 直接”第1閘極電極5a接觸’汲極電極511與信號線3接觸 ,源極電極5i與第2閘極電極“接觸以使其導通。 在第1絕緣膜1 1與第2絕緣膜1 2,於第1遮光膜5e與接 地配線33重疊之區域形成有接觸孔丨丨d,於該接觸孔!工d 則埋設有接觸栓2〇d。藉由接觸栓20d第1遮光膜5e與接地 配線3 3即導通,第}遮光膜5 e則被接地。 驅動電晶體62之汲極電極6h係一體地連接於電壓供 給線4,驅動電晶體62之源極電極&則一體地連接於電容 器7之電極7b。 藉由具備此開關電晶體52與驅動電晶體62之電晶體 構造體562的驅動、控制來控制EL元件8之發光,以控制 具備電晶體構造體5 6 2之E L面板1的發光。 其次,針對構成本發明之第2實施形態之EL面板1中 之電晶體構造體562的開關電晶體52與驅動電晶體62之 製造方法,使用第21A圖及第21B圖至第31A圖及第31B 圖的步驟圖加以說明。 此外’在此步驟說明圖所示之開關電晶體5 2與驅動 電晶體62 ’例如第丨8圖所示般,實際上其形狀或尺寸等 一部分雖不同,不過此處為了方便,係以同等之尺寸來 表禾各薄膜電晶體,而概念性地圖示各薄膜電晶體之主 要部分來加以說明。各第A圖係驅動電晶體62,各第b圖 則為開關電晶體5 2。 -49- 201218367 首先,如第21 A圖及第21B圖所示,在基板1〇上例如 使Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、八丨丁丨合金膜或A1TiNd合金 膜等閘極金屬層以濺鍍堆積,利用光微影法及蝕刻法等 予以圖案化,以形成開關電晶體52之第i閘極電極&、驅 動電晶體62之第2遮光膜6e。又,與第i閘極電極5a及第2 遮光膜6e同時,在基板10上形成信號線3、接地配線 、電容器7之電極7a(參照第18圖〜第2〇圖)。 接著,如第22A圖及第22B圖所示,利用電漿CVD (PE-CVD)將氮化矽等之第i絕緣膜u予以成膜。 進步如第22A圖及第22B圖所示,利用電梁CVD 將含有結晶性石夕之半導體層9,成膜在第】絕緣膜"上。此 處’在將構成半導體膜(52b,62b)之半導體層9”以成膜 寺先將矽之結晶度較低之第丨矽層9丨予以成膜接著再 將矽之結晶度較高之第2矽層92予以成膜。 具體而言,以H2氣體對SlIl4氣體之比例較低且電 漿功率與壓力較低之條件,將係非晶石夕薄膜之第 予以成膜。然後’為了使仏氣體對叫氣體之比例絕對 地多以更提高結晶度,藉由加大電漿功率與壓力,將係 微晶矽薄膜之第2矽層92予以成膜。 不:T狍例中 〜 不匕股/瓜 J 5_5_CCM],以功率密度〇i3 Ο Γί Γ P d 1 ν·史 At _ 設為 SiH4/H2
J Μ 刀平逝度〇 I
[WW]、M力3〇〇[Pa]之條件,將第2石夕層92予以成膜 此外,關於半導體層9b中之第1石夕層與第2石夕層92 半導體財之第旧域與第2區域)切的結晶度,如前岛 氬’可根據利用例如拉曼分光法測量所算出之結晶度存 -50- 201218367 判別,例如結晶度若在20%以上則定義為屬微晶矽薄膜 ,結晶度若未達20%則定義為屬非晶矽薄膜(參照第6 1圖) 〇 作為將半導體層9b成膜在第1絕緣膜1 1上之前處理 ,較佳為於第1絕緣膜11之表面施以電漿處理。藉由於第 1絕緣膜1 1施以電漿處理,即可將第1絕緣膜11之表面予 以改質,而提高成膜在該第1絕緣膜11上之結晶性矽的結 晶度。 作為本實施形態中之電漿處理,可使用例如h2氣體 ’以氣體流量1000[SCCM]、功率密度0178 [w/cm2]、壓 力80[Pa]之條件來進行。 進一步,如第22A圖及第22B圖所示,利用CVD法等 ,將矽氮化物等之保護絕緣層9d成膜在半導體層9b(第2 矽層92)上。 接著’如第23A圖及第23B圖所示,利用光微影法· 蝕刻法等將保護絕緣層9d圖案化,以形成覆蓋半導體層 9b中成為通道之區域的驅動電晶體62之保護絕緣膜6d、 以及開關電晶體52之保護絕緣膜5d。 接著,如第24A圖及第24B圖所示,利用濺鍍或CVD 法等,將構成雜質半導體膜之雜質半導體層%成膜在已 形成保護絕緣膜6d,5d之半導體層9b上。 此外,作為雜質半導體層9£要使用何種材料,係依 開關電晶體52、驅動電晶體62是p型或而異。 在P型電晶體的情況下(p + Si),係藉由使二硼烷等受 體型之雜質混入SiH4氣體中使其電漿成膜而形成。 -51- 201218367 在η型電晶體的情況下(n + si) ’係藉由使胂或膦等施 體型之雜質、在入S iH4氣體中使其電漿成膜而形成。 接著’如第2 5 A圖及第2 5 B圖所示,利用例如濺鍍等 ’將構成源極電極及没極電極之導電膜9h成膜在雜質半 導體層9f上。 接著’如第26A圖及第26B圖所示,利用光微影法· 钱刻法等將導電膜9h圖案化’以形成驅動電晶體62之源 極電極6ι及沒極電極6h、開關電晶體52之源極電極5丨及 汲極電極5 h,並且形成掃描線2、電壓供給線4、電容器7 之電極7 b (參照第1 8圖〜第2 0圖)。 接著’如第27A圖及第27B圖所示,以源極電極6丨及 汲極電極6 h、以及源極電極5 i及汲極電極5 h為遮罩,利 用乾蝕刻將雜質半導體層9f與半導體層9b圖案化,以形 成雜質半導體膜6 f,6g與第2半導體膜62b、以及雜質半導 體膜5 f,5g與第1半導體膜52be 第2半導體膜62b係具有第1區域621與第2區域622, 第1半導體膜52b則具有第1區域521與第2區域522。 接著,如第28A圖及第28B圖所示,將覆蓋驅動電晶 體62之源極電極6i及汲極電極6h、或開關電晶體52之源 極電極5ι及汲極電極5h等的第2絕緣膜12予以成膜。 此外’在第2絕緣膜1 2成膜前,形成有與驅動電晶體 62之源極電極6丨導通的像素電極8a(參照第19圖)。 此外’亦可取而代之以在第2絕緣膜丨2形成後,於第 2絕緣膜12形成接觸孔,並透過此接觸孔將像素電極h 導通至驅動電晶體6之源極電極6i的方式,將像素電極h 形成在第2絕緣膜12上及接觸孔内。
S -52- 201218367 接著,如第29 A圖及第29B圖所示,利用濺鍍等將例 如Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜或AlTiNd合金 膜等閘極金屬層9 a成膜在第2絕緣膜1 2上。 接著’如第30A圖及第30B圖所示,利用光微影法及 钱刻法等將閘極金屬層9 a圖案化,以形成驅動電晶體6 2 之第2閘極電極6a、以及開關電晶體52之第1遮光膜5e, 並且形成導電層2a,4a(參照第1 8圖)。 接著,如第31A圖及第31B圖所示,將覆蓋第2閘極 電極6a與第1遮光膜5e之氮化矽等鈍化膜14成膜在第2絕 緣膜1 2上。 以此方式’製造驅動電晶體62與開關電晶體52。 進一步’藉由以光微影將鈍化膜丨4與第2絕緣膜i 2 圖案化’以形成像素電極8&之中央部露出的開口部i2a( 參照第1 9圖)。 接著,堆積聚醯亞胺等感光性樹脂後,進行曝光而 形成具有像素電極8a露出之開口部13a的例如格子狀之 邊堤1 3 (參照第i 9圖)。 接著,於邊堤13之開口部13a,塗佈將構成電洞注入 層8b之材料於溶媒溶解或分散的液狀體,並使該液狀體 乾燥,藉此將係載子輸送層之電洞注入層“予以成膜, 在邊堤13之開口部⑴内的電洞注入層8b上,塗佈將構成 電洞注入層8b之材料於溶媒溶解或分散的液狀體,並使 該液狀體乾燥’藉此將發光層8。予以成膜(參照第19圖) -53- 201218367 接著’藉由將對向電極8(|整面地成膜在邊堤13之上 及發光層8c之上,以製造EL元件8(參照第19圖),而製造 E L面板1。 如以上般’在形成底部閘極構造之第1薄膜電晶體即 開關電晶體52、以及頂部閘極構造之第2薄膜電晶體即驅 動電晶體62時’係能將在基板1〇與第1絕緣膜丨丨之間形成 開關電晶體52之第1閘極電極5a及驅動電晶體62之第2遮 光膜6e的步驟、以及在第2絕緣膜12與鈍化膜14之間形成 驅動電晶體62之第2閘極電極6a及開關電晶體52之第1遮 光膜5e的步驟設為不同步驟’而藉由共通之步驟形成其 以外之薄膜電晶體的構成。 亦即’藉由將形成開關電晶體52之第1閘極電極5a 與第1遮光膜5e的步驟、以及形成驅動電晶體62之第2閘 極電極6a與第2遮光膜6e的步驟以外的步驟設為共通步 驟的製造方法’即可分別製出驅動電晶體6 2與開關電晶 體52。 以此方式,若是將開關電晶體5 2之第1閘極電極5 a 與驅動電晶體62之第2閘極電極6a以外設為共通步驟的 電晶體構造體562之製造方法,即可抑制步驟數而以較以 往更少的步驟數’分別製出驅動電晶體62與開關電晶體 52 ° 又’由於開關電晶體5 2之第1遮光膜5 e係與驅動電晶 體62之第2閘極電極6a同時形成,驅動電晶體62之第2遮 光膜6e係與開關電晶體52之第1閘極電極53同時形成,因 此無須增加步驟數即可分別製出具有第1遮光膜5e之開 關電晶體52與具有第2遮光膜6e之驅動電晶體62。
S -54- 201218367 々 此外’由於開關電晶體52之第1半導體膜52b,係於 第1閘極電極5a側配置有第1區域52 1,因此將第】半導體 膜52b中含更多非晶矽之第1區域52 1設為通道之電流路 徑’所以此開關電晶體52係具有相當於具備由非晶矽構 成之半導體膜之薄膜電晶體的功能’而能良好地發揮作 為控制驅動電晶體62之開(on) /關(off)之薄膜電晶體的 功能。 又’由於驅動電晶體62之第2半導體膜62b,係於第2 閉極電極6a側配置有第2區域622,因此將第2半導體膜 62b中含更多結晶性矽之第2區域622設為通道之電流路 徑’所以此驅動電晶體62係具有相當於具備由結晶性矽 構成之半導體膜之薄膜電晶體的功能,而能良好地發揮 作為藉由開關電晶體52之控制使電流流至EL元件8之薄 膜電晶體的功能。 以此方式’驅動電晶體62與開關電晶體52係分別具 有不同之電晶體特性,以發揮各自之功能,藉此即可使 EL面板1良好地發光。 又’由於設於開關電晶體5 2之第1遮光膜5 e,係形成 在與第1半導體膜52b之通道區域對應的位置,因此以第1 遮光膜5e與第1閘極電極5a,即可遮蔽從EL面板1之外部 入射之光或EL元件8發光之光等傳播光到達第1半導體膜 52b之通道區域。 其結果,由於在開關電晶體52不易產生漏電流,電 晶體特性便會安定,因此開關電晶體52即可良好地發揮 功能。 -55· 201218367 同樣地,由於設於驅動電晶體62之第2遮光膜6e,係 形成在與第2半導體膜62b之通道區域對應的位置,因此 以第2遮光膜6e與第2閘極電極“,即可遮蔽從此面板】 之外部入射之光或EL元件8發光之光等傳播光到達第蜉 導體膜62b之通道區域。 其結果,由於在驅動電晶體62不易產生漏電流,電 S曰體特1·生便會安定’因此驅動電晶體62即可良好地發揮 功能。 再者,由於第1遮光膜5e係連接於接地配線33而設定 於接地電位,第1遮光膜5e與第i閘極電極5&可阻斷朝向 第1半導體膜52b之通道區域產生之因開關電晶體52外之 因素所造成之不必要的電場,因此開關電晶體5 2即可藉 由適切之第1閘極電極5a_源極電極5i間電壓、及汲極電 極5h-源極電極5i間電壓而正常地動作。 同樣地,由於第2遮光膜6e係連接於接地配線33而設 定於接地電位,第2遮光膜6e與第2閘極電極63可阻斷朝 向弟2半導體膜62b之通道區域產生之因驅動電晶體μ外 之因素所造成之不必要的電場,因此驅動電晶體62即可 藉由適切之第1閘極電極6a_源極電極6i間電壓、及汲極 電極6h-源極電極6i間電壓而正常地動作。 此外’上述中,雖亦設置成具有設定於接地電位之 接地配線33,且第1遮光膜5e及第2遮光膜6e為連接於接 地配線3 3而設定於接地電位的構成,不過並非侷限於此 構成。設置成不具有接地配線33,且第1遮光膜5e及第2 遮光膜6 e並不連接於任何的構成亦可。此時,雖無法獲
S -56- 201218367 得上述之電場屏蔽功能,不過上述之遮光效果還是。_ 樣地獲得。 疋0同 又,由於在第2半導體膜62b以將矽之結晶化安定 與保護絕緣膜6d之界面側的第2區域622設為電流路秤、 方式,形成驅動電晶體62為頂部閘極構造,因此驅=$ 晶體62即可更良好地發揮作為驅動電晶體的功能。 (第3實施形態) 其次’針對本發明之EL面板、電晶體構造體的第3 實施形態加以說明。此外,針對與上述各實施形態同樣 之構成’係賦予同符號而省略或簡化其說明。 針對第3實施形態令之el面板1、以及其像素p之構 成’使用第32圖〜第34圖加以說明。 第32圖係相當於第3實施形態之el面板1之1個像素 P的平面圖。 第33圖係沿著第32圖之ΧΧΧΙΠ-ΧΧΧΙΙΙ線之面的箭 頭方向截面圖。 第34圖則係沿著第32圖之XXXIV-XXXIV線之面的 箭頭方向截面圖。 此外’第3 2圖中,主要係表示電極及配線。 如第32圖所示,各像素P係具備具有開關電晶體53 與驅動電晶體63之電晶體構造體563。 開關電晶體53、及驅動電晶體63係分別對應第3圖之 開關電晶體5、及驅動電晶體6。 開關電晶體53及驅動電晶體63,係以沿著信號線3 的方式排列’於開關電晶體53之附近配置有電容器7,於 驅動電晶體63之附近則配置有EL元件8。 -57- 201218367 在各像素P ’於掃描線2與電壓供給線4之間,係配置 有開關電晶體5 3、驅動電晶體6 3、電容器7、以及EL元件 8 ° 如第32圖〜第34圖所示,在基板1〇上設有第1閘極電 極6a,以覆蓋該第1閘極電極6a的方式,於基板10之上面 成膜有第1絕緣膜1 1。 在此第1絕緣膜11之上,分別於既定之位置形成有第 2半導體膜53 b與第1半導體膜63b、一對雜質半導體膜5f, 5g,、一對雜質半導體膜6f,6g、汲極電極5h,6h、以及源 極電極5 i,6 i。 覆蓋汲極電極5h,6h及源極電極5i, 6i,成膜有第2 絕緣膜1 2。 在此第2絕緣膜12上設有第2閘極電極“,覆蓋該第2 閘極電極5a,於第2絕緣膜12之上面成膜有鈍化膜14。 於第2絕緣膜12上之與第1半導體膜6外對應之區域 設有第1遮光膜6e,呈以第i閘極電極心與第}遮光膜心夾 著第1半導體膜63b之配置。 第1絕緣膜11下之與第2半導體膜53b對應之區域的 基板10上設有第2遮光膜5e,呈以第2閘極電極5a與第2遮 光膜5e夾著第2半導體膜53b之配置。 此外,驅動電晶體63之汲極電極6h與源極電極以, 係透過分別設於隔著第!半導體膜63b之凹部以之一對端 部的一對雜質半導體膜6f,6g連接於第1半導體膜6孙之 端部。 -58- .201218367 開關電晶體53之汲極電極5h與源極電極5i,係透過 分別設於隔著第2半導體膜53b之凹部氕之一對端部的一 對雜質半導體膜5f,5g連接於第2半導體膜5扑之端部。 信號線3係形成於基板1〇與第丨絕緣膜n之間。 設定於接地電位之接地配線3 3,係沿著信號線3形成 於基板1 0與第1絕緣膜1 1之間。 掃描線2係形成於第丨絕緣膜丨丨上。此外,於覆蓋掃 描線2之上方的第2絕緣膜12,係形成有沿著掃描線2之槽 ,於該槽内則設有接觸於掃描線2並覆蓋掃描線2之導電 層2a,而構成為掃描線2與導電層2a導通,以謀求掃描線 2之低阻抗化。此外,亦可不具上述槽及導電層2a。 電壓供給線4係形成在第!絕緣膜丨丨上。此外,於覆 蓋電壓供給線4之上方的第2絕緣膜12,係形成有沿著電 壓供給線4之槽,於該槽内則設有接觸於電壓供給線4並 覆蓋電壓供給線4之導電層4a,而構成為電壓供給線4與 導電層4a導通。藉此,謀求電壓供給線4之低阻抗化透 過驅動電晶體6謀求供給至el元件8之電流量的安定化。 此外’亦可不具上述槽及導電層4a。 如第32圖、第34圖所示,開關電晶體53係一種具有 逆疊積構造通道蝕刻型之頂部閘極構造的第2薄膜電晶 體。此開關電晶體53係具有第2閘極電極5a、第2半導體 膜5 3b、雜質半導體膜5f,5g、第2汲極電極5h、第2源極 電極5i、以及第2遮光膜5e等。 第2遮光膜5 e係形成在基板丨〇與第i絕緣膜丨1之間。 此第2遮光膜5e係在形成驅動電晶體63之第i閘極電極& -59- 201218367 時以同一製程所形成’由選自Cr膜、A1膜、Cr/ A1積詹模 、AlTi合金膜或AlTiNd合金膜之中的材料所構成。第2 遮光膜5e係其一部分為連接於接地配線33。 成膜於基板1 0之上面的絕緣性第1絕緣膜丨〗,例如係 具有光透射性,含有矽氮化物或矽氧化物。 在此第1絕緣膜1 1上且與第2閘極電極5a對應之位置 ,係形成有本質第2半導體膜53b。 第2半導體膜53b,例如係含有結晶性矽,特別是微 晶矽(micro crystal silic〇n),具有位於第i絕緣膜n側之 第1區域53 1、以及位於其相反面側之第2絕緣膜丨2側的第 2區域532。此處,第!區域53丨之矽的結晶度係形成為較 第2區域532高。換言之,第2半導體膜53b之第i區域531 相較於第2區域5 3 2係相對地矽之結晶度較高,結晶性 夕區域之比例係較第2區域5 3 2高。此外,第2半導體膜5 3 b 之第2區域532,相較於第1區域531係非晶矽(amorphous
凹部5c還高。 上面且包含與第2閘極電極5 a 一部分的大致中央側,係形成有凹部 成於第2半導體膜53b之第2區域532内 《531。此外,第2半導體膜53b中與凹 係成為形成通道之通道區域。 獏5 3b中隔著凹部5c之兩端部,係較
S -60- 201218367 在第2半導體膜53b之一端部之上,係 導體膜5f,在第2半導體膜53b之另—端部之上 有雜質半導體膜5g。 成 ^外’雜#半導體膜^化係分別在第2半導體膜53b 之兩端側彼此隔著間隔形成。 此外,雜質半$體膜5f,5g雖為n型半導冑,不過並 不侷限於此,若開關電晶體53為卩型電晶體,則p型半導 體亦可。 在雜質半導體膜5f之上’係形成有汲極電極5h。 在雜質半導體膜5g之上,則形成有源極電極y。 汲極電極5h '源極電極5i,例如以選自Cr膜、μ膜 、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的 材料形成較佳。 在汲極電極51ι及源極電極5i之上,係成膜有絕緣性 之第2絕緣膜1 2,没極電極5 h及源極電極5 i等係藉由第2 絕緣膜12被覆。第2絕緣膜12,例如係含有氮化矽3或氧化 >5^ 〇 第2閘極電極5a ’係形成在第2絕緣膜丨2上且與第2 半導體膜53b之凹部5c對應的位置。此第2閘極電極, 例如係由Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、八丨以合金膜或 合金膜構成。 第2絕緣膜12上之第2閘極電極5 a ’係以純化膜丨4覆 蓋。 鈍化膜14例如係含有氮化矽或氧化矽。 此外’開關電晶體5 3係藉由第1絕緣膜丨丨、第2絕緣 獏12、及鈍化膜14被覆。 61 ** 201218367 在此開關電晶體53,第2絕緣膜丨2係具有閘極絕緣膜 之功能,於第2閘極電極5a之電場作用之第2半導體膜53b 的更低區域即凹部5c部分,係成為形成通道之通道區域 。此通道係形成於第2半導體膜53b中成為第2閘極電極“ 側之第2半導體膜53b的第2區域532,該第2區域532係成 為源極電極5i與汲極電極5h之間的電流路徑。 此外,由於第2半導體膜53b之第2區域532,係含有 更多非晶石夕(amorphous siliC0n)之半導體層,因此以該第 2區域532為通道之電流路徑的開關電晶體53,係相當於 具備由非晶石夕構成之半導體膜(或者,以非晶石夕為主成分 之半導體膜)的薄膜電晶體。亦即,由於開關電晶體5 3之 第2區域5 3 2的非晶石夕’與微晶矽等之結晶 流較少,,至半導體層之電流的開(。n)/關 (在開(on)時流至半導體層之電流)/(在關(〇ff)時流至半 導體層之電流)之值較大,因此開關電晶體53可良好地發 揮作為控制驅動電晶體63之開(on) /關(〇ff)之開關電晶 體的功能。 又,在開關電晶體53中,第2遮光膜5e係設置成以與 第2間極電極5a夹著第2半導體臈53b之通道區域(凹部 5c)的配置’因此以第2遮光膜5e與第2問極電極53,即可 遮蔽EL元件8之發光等之光,該光即不易到達第2半導體 膜53b之通道區域。其結果’由於在開關電晶體53不易產 生漏電流’電晶體特性便會安定,因此開關電晶體53即 可良好地發揮功能。 -62- 201218367 再者,由於第2遮光膜5e係連接於接地配線Μ而被接 二’所以第2遮光膜5e可阻斷作用於第2半導體膜別之通 1域之不必要的電場,因此可防止因該不必要之電場 :造成之源極·汲極間的電壓變化,以良好地維持開關電 晶體53之功能。
如第32圖、第33圖所示’驅動電晶體63係一種逆疊 積構造通道㈣型之底部閘極構造的第i薄膜電晶體。此 驅動電晶體63’係具有^閘極電極6a、第^導體膜B 、雜質半f體膜6f,6g、第"及極電祕、帛"原極電極“ 、以及第1遮光膜6e等。 第1閘極電極6a,係形成於基板1〇與第i絕緣膜丨丨之 間。此第1閘極電極6a,例如以選自^膜、A!膜、c"Ai 積層膜、AlTi合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的材料形 成較佳。 在第1閘極電極6a之上成臈有絕緣性之第丨絕緣膜丄丄 ,藉由該第1絕緣膜U被覆第!閘極電極6&。在此第1絕緣 膜1 1上且與第i閘極電極6a對應之位置,係形成有本質 第1半導體膜63b,第1半導體膜63b係隔著第i絕緣膜n 與第1閘極電極6a相對。 第1半導體膜63b ’例如係含有結晶性矽,特別是微 晶矽(miCro crysta丨silicon),具有位於第Us緣膜η側之 第1區域63卜以及位於其相反面側之第2絕緣膜12側的第 2區域632 ^此處,第1區域631之矽的結晶度係形成為較 第2區域632高。換言之,第!半導體膜63b之第!區域631 ,相較於第2區域632係相對地矽之結晶度較高,結晶性 -63- 201218367 矽區域之比例係較第2區域632高。此外,第1半導體膜63b 之第2區域632,相較於第1區域631係非晶矽(amorphous silicon)區域之比例較高,較佳為實質上僅係非晶矽之區 域。第1半導體膜63b之第1區域631,與第2半導體膜53b 之第1區域531係相同組成且相同厚度,第1半導體膜63b 之第2區域632,與第2半導體膜53b之第2區域532係相同 組成且相同厚度。因此,第1半導體膜63b及第2半導體膜 53b ’如後述般’即可使用係同一材料層之半導體層9b ,以同一製程一併地製造。 於第1半導體膜63b上面且包含與第1閘極電極6&對 應之區域之至少一部分的大致中央側’係形成有凹部6c 、此凹部6c係形成於第1半導體膜63b之第2區域632中, 並未到達第1區域631。此外,第1半導體膜63b之與凹部 6c對應的部分,係成為形成通道之通道區域。 在此第1半導體膜63b中隔著凹部九之兩端部,係較 凹。卩5c還咼。在第1半導體膜63b之一端部之上,係形成 有雜質半導體膜紆,在第1半導體膜6讪之另一端部之上 ’則形成有雜質半導體膜6g。
此外,雜質半導體膜6£,6§係分別在第1半導體膜GW ^兩端側彼此隔著間隔形成。4匕外,雜質半|體膜A 4 :為η型半導體’不過並不偈限於此,若驅動電晶體。 在Ρ!電曰曰體’則ρ型半導體亦可。雜冑半導體膜4 ::以與雜質半導體膜5f,5g同-材料構成且相同厚度。因 雜質半導體膜6f,6g及雜質半導體膜%5§,如後述 =,即可使用係同一材料層之雜質半導體層奸,以同一 I程一併地製造。
S -64 - 201218367 在雜質半導體膜6f之上,係形成有汲極電極6h。在 雜質半導體膜6g之上,則形成有源極電極6i。汲極電極 6h、源極電極6i ’例如以選自Cr膜、八丨膜、Cr/A1積層膜 、AlTi合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的材料形成較佳 。汲極電極6h、源極電極6i,係以與汲極電極5h、源極 電極51同一材料構成且相同厚度。因此’及極電極6 h、 源極電極6i及汲極電極5h、源極電極5i,如後述般,即 可使用係同一材料層之導電膜9h,以同一製程一併地製 造。 在沒極電極6h及源極電極6i之上,係成膜有絕緣性 之第2絕緣膜1 2,汲極電極6h及源極電極6i等係藉由第2 絕緣膜12被覆。 第1遮光膜6e係形成在第2絕緣膜12上且與第i半導 體膜63b(凹部6c)對應之位置。此第i遮光膜以係在形成 開關電晶體53之第2閘極電極5a時以同一製程形成,並由 選自Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜或AlTiNd合 金膜之中的材料所構成。第!遮光膜6e係其一部分為透過 接觸栓20d連接於接地配線33。第2絕緣膜12上之第i遮光 膜6e,係以鈍化膜14覆蓋。 此外’驅動電晶體6 3係藉由第1絕緣膜丨丨、第2絕緣 膜12、及純化膜14被覆。 在此驅動電晶體63,第1絕緣膜丨丨係具有閘極絕緣膜 之功能,於第1閘極電極6a之電場作用之第}半導體膜6几 的更低區域即凹部6c部分,形成通道(通道區域)^此通 道係於第1半導體膜63b中成為第i閘極電極6a側之第】半 -65- 201218367 導體膜63b的第1區域63〗报占捅、皆 形成通道,該第1區域031係成為 源極電極6i與汲極電極6h之間的電流路徑。 · 此外,由於第1半導體膜63b之第i區域631,係較第2 區域632含有更多結晶性矽之半導體層,目此以該第^區 域6 3 1為通道之電流路徑的驅動電晶體6 3,係相當於具備 由結晶性矽構成之半導體膜(或者,以結晶性矽為主成分 之半導體膜)的薄膜電晶體。亦ep,由於驅動電晶體^之 第1區域631内的微晶矽,係結晶粒徑大概5〇〜i〇〇nm之 結晶性矽,相較於非晶矽,電晶體驅動時閨值電壓的偏 移較;,因此除了可抑制電晶體之劣化以外載子之移 動度亦較尚,所以驅動電晶體6 3可良好地發揮作為藉由 開關電晶體53之控制使電流流至EL元件8之驅動電晶體 的功能。 又,在驅動電晶體63中,由於第}遮光膜心係設置成 以與第1閘極電極6a夾著第1半導體膜63b之通道區域(凹 部6c)的配置’因此以第!遮光膜6e與第1閘極電極&,即 可遮蔽EL元件8之發光等之光’該光即不易到達第丨半導 體膜63b之通道區域。其結果’由於在驅動電晶體63不易 產生漏電流’電晶體特性便會安定,因此驅動電晶體63 即可良好地發揮功能。 再者’由於第1遮光膜6e係連接於接地配線33而被接 地,所以第1遮光膜6e可阻斷作用於第1半導體臈63b之通 道區域之不必要的電場,因此可防止因該不必要之電場所 造成之源極•汲極間的電壓變化,以抑制驅動電晶體6 3之 驅動電流的變化,而良好地維持驅動電晶體6 3之功能。 201218367 電谷益7係連接於驅動電晶體63之第1閘極電極6a與 源極电極61之間。具體而言,電容器7之電極7&係連接於 驅動電晶體63之第1閘極電極6a,電容器7之電極7b係連 接於驅動電晶體63之源極電極㈠。 此外’如第32圖、第34圖所示,在基板1〇與第1絕緣 膜Π之間形成有電容器7一方之電極7a,第!絕緣膜丨丨與 第2絕緣膜12之間則形成有電容器7另一方之電極八,電 極7a與電極7b係隔著係電介質之第1絕緣膜丨丨相對。 此外’信號線3、接地配線33、電容器7之電極7a、 驅動電晶體63之第1閘極電極6a、以及開關電晶體5 3之第 2遮光膜5e,係藉由將整面地成膜於基板1〇之導電性膜, 利用光微影法及蝕刻法等予以形狀加工而一併地形成。 掃描線2、電壓供給線4、電容器7之電極7b、開關電 晶體53之汲極電極5h、源極電極5i及驅動電晶體63之汲 極電極6h、源極電極6i,係藉由將整面地成膜於第1絕緣 膜1 1之導電性膜’利用光微影法及蝕刻法等予以形狀加 工而一併地形成。 驅動電晶體63之第1遮光膜6e、開關電晶體53之第2 閘極電極5a及導電層2a、導電層4a,係藉由將整面地成 臈於第2絕緣膜12之導電性膜,利用光微影法及蝕刻法等 予以形狀加工而一併地形成。 在第1絕緣膜1 1 ’於汲極電極5 h與信號線3重疊之區 域心成有接觸孔11 b ’於第1閘極電極6 a與源極電極$丨重 4之區域形成有接觸孔11 c ’在接觸孔1 1 b,1 1 c内則分別 埋設有接觸栓20b,20c。 -67- 201218367 藉由接觸检2 0 b開關電晶體5 3之没極電極5 h與信號 線3電氣導通,藉由接觸栓20C開關電晶體53之源極電極 51與電容器7之電極7 a電氣導通’並且開關電晶體5 3之源 極電極5i與驅動電晶體63之第1閘極電極6a電氣導通。 此外’不透過接觸栓20b,20c,亦可使汲極電極5h 直接與信號線3接觸以使其導通,亦可使源極電極5丨直接 與第1閘極電極6a接觸以使其導通。 在第1絕緣膜1 1與第2絕緣膜12,於第1遮光膜6e與接 地配線3 3重疊之區域形成有接觸孔1 1 d,於該接觸孔1 1 d 則埋設有接觸栓20d。藉由接觸栓2〇d第1遮光膜6e與接地 配線3 3即導通,第1遮光膜6 e則被接地。 又,驅動電晶體63之第1閘極電極6a係一體地連接於 電容器7之電極7a ’驅動電晶體63之汲極電極6h係一體地 連接於電壓供給線4 ’驅動電晶體6 3之源極電極6 i則一體 地連接於電容器7之電極7b。 藉由具備此開關電晶體5 3與驅動電晶體6 3之電晶體 構造體5 6 3的驅動、控制’ e L元件8之發光即受到控制, 以控制具備電晶體構造體563之EL面板1的發光。 其次,針對構成本發明之第3實施形態之EL面板1中 之電晶體構造體5 6 3的開關電晶體5 3與驅動電晶體6 3之 製造方法,使用第35A圖及第35B圖至第44A圖及第44B 圖的步驟圖加以說明。 此外’在此步驟說明圖所示之開關電晶體53與驅動 電晶體6 3,例如如第3 2圖所示般,實際上其形狀等一部 分雖不同,不過此處為了方便,係以具有同等之尺寸者
S -68- 201218367 來表示各薄膜電晶體,概念性地圖示各薄膜電晶體之主 要部分來加以說明。各第A圖係驅動電晶體6 3,各第B圖 則為開關電晶體53。 首先’如第35A圖及第35B圖所示,在基板1〇上例如 使Cr膜、A1膜、Cr/刈積層膜、A1Ti合金膜或AiTiNd合金 膜等閘極金屬層以濺鍍堆積,利用光微影法及蝕刻法等 予以圖案化,以形成驅動電晶體63之第i閘極電極“與開 關電晶體53之第2遮光膜5e。又,與第1閘極電極6a及第2 遮光膜5e同時在基板10上形成信號線3、接地配線33、及 電容器7之電極7a(參照第32圖至第34圖)。 接著’如第36A圖及第36B圖所示
刊用電漿CVD (PE-CVD),將氮化矽等之第i絕緣膜丨丨予以成膜 進一步,如第36A圖及第36B圖所示,利用電漿cvd 將含有結晶性妙之半導體層9b成膜在第丨絕緣膜丨丨上。此 处在將構成半導體膜(53b, 63 b)之半導體層外予以成膜 夺先將石夕之結晶度較南之第i石夕層9 i予以成膜,接著再 將石夕之結晶度較低之第2石夕層92予以成膜 佳為實質上僅非晶矽。 ^ 浆分言,、㈣層91係藉由使叫氣體與I氣體電 對地/、Ϊ膜’為了使H2氣體對仙4氣體之比例絕 係微:'二提而結晶度,藉由加大電漿功率與壓力’將 係极日日矽溥膜之第1矽層91予以成膜。 m例中,作為載體氣體係使用氬,將氣體流量 rw 2 4/bH2=5〇/1〇5〇〇[SCCM],以功率密度〇·134 cm ]、Μ力30G[Pa]之條件,將第予以成膜。 -69- 201218367 然後’藉由降低Η2氣體對S i Η 4氣體夕 4札粗之比例,並 電漿功率與壓力’將係非晶矽薄膜 。 <弟2矽層92予以成膜 此處,在係微晶;5夕薄膜 < 第1石夕層, ., 胃 於其表面雖有 產生凹凸的傾向,不過由於在第!矽層91積 薄膜之第2矽層92,因此第i矽層91之 有係非晶矽 層之表面凹凸係利用第2 碎層9 2彌補而緩和。 亦可非利用電漿C VD將第1矽層9丨子 _ , * M成膜,而以將 雷射光照射於非晶矽薄膜而在微晶 寻联進仃改質的方 膜成。此時,在第1絕緣膜丨丨上將非晶♦薄膜予以成 Γί:從CVD裝置之腔室取出基板進行雷射光照射處 理,以形成第i矽層9丨然後 — 夂订人肘暴板置入CVD裝置之 腔室内,於第1矽層91上積層第2矽層92。 中之第以層91與第以層92( 二導體膜中之第1區域與第2區域)之石夕的結晶度,如前述 身又係可根據利用例如拉曼分光法、、目I丨旦α软 又刀尤忐測里所算出之結晶度 采判別’例如’結晶度若在20%以 « _ 乂上則疋義為屬微晶矽 缚膜’結晶度若未達2 0 0/則定義 W疋我為屬非晶矽薄膜(參照第 6 1 圖)。 /乍為將半導體層9b成膜在^絕緣膜u上之前處理 較佳為於第!絕緣膜1 j之表面施以電聚處理。藉由於第 1絕緣膜11施以電漿處理’即可將第i絕緣膜"之表面予 以改質,而提高成膜在該第!絕緣膜u上之結晶性石夕的結 晶度。 -70- -今 201218367 作為本實施形態中之電漿處理,可使用例如N2〇氣 體,以氣體流量2〇〇〇[SCCM]、功率密度〇 356 [w/cm2] 、塵力80[Pa]之條件來進行。 此電漿處理中雖使用ΝΑ氣體,不過亦可在適切之 條件使用氧氣或氫氣以取代N20氣體。 進一步’如第36A圖及第36B圖所示,利用賤鐘或 CVD法等,將構成雜質半導體膜之雜質半導體層吖成膜 在半導體層9b(第2矽層92)上。 此外’作為雜質半導體層9f要使用何種材料,係依 開關電晶體是P型或η型而異。 在Ρ型電晶體的情況下(p + Si),係藉由使二硼烷等受 體型之雜質混入SiH4氣體中使其電漿成膜而形成。 在η型電晶體的情況下(n + Si),係藉由使胂或膦等施 體型之雜質混入SiH4氣體中使其電漿成膜而形成。 接著,如第37A圖及第37B圖所示,利用光微影法· 蝕刻法等將半導體層9b及雜質半導體層9f圖案化,以形 成具有第1區域631與第2區域632的第1半導體膜63b及配 置在該第1半導體膜63b上的雜質半導體層部9ff、以及具 有第1區域531與第2區域532的第2半導體膜5儿及配置在 該第2半導體臈53b上的雜質半導體層部9 ff。 接著,如第38A圖及第38B圖所示,以覆蓋雜質半導 體層部9ff的方式,利用例如濺鍍等將構成源極電極及汲 極電極之導電膜9h成膜在第1絕緣膜n上。 接著’如第39A圖及第39B圖所示,利用光微影法· 蝕刻法等將導電膜9h圖案化,以形成驅動電晶體63之源 -71- 201218367 極電極6i及汲極電極6h、開關電晶體53之源極電極“及 汲極電極5h,並且與源極電極及汲極電極同時,形成掃 描線2、電壓供給線4、電容器7之電極7b(參照第33圖、 第34圖)。 接著,如第40A圖及第4〇B圖所示,以汲極電極“及 源極電極6i為遮罩,利用乾蝕刻將雜質半導體層部9汀圖 案化,以形成一對雜質半導體膜6f,6g。此時,第丨半導 體膜63b之上面亦會受到蝕刻,而於第!半導體膜6扑之上 面側的第2區域632形成凹部6c。此外,以此凹部&不會 到達第1半導體膜63b之第1區域631的蝕刻條件,形成一 對雜質半導體膜6 f,6g’並且形成凹部6C。 同樣地,以汲極電極5h及源極電極5i為遮罩,利用 乾蝕刻將雜質半導體層部9ff圖案化,藉此形成一對雜質 半導體膜5f,5g。此時,第2半導體膜53b之上面亦會受到 蝕刻,而於第2半導體膜53b之上面側的第2區域532形成 凹部5c。此外,以此凹部5c不會到達第2半導體膜5讣之 第1區域53 1的蝕刻條件,形成一對雜質半導體膜5f,5g ,並且形成凹部5 c。 接著’如第41A圖及第41B圖所示,將覆蓋驅動電晶 體63之源極電極6i及汲極電極6h、或開關電晶體53之源 極電極5ι及汲極電極5h等的第2絕緣膜12予以成膜。於第 2絕緣膜1 2,係形成使掃描線2、及電壓供給線4分別露出 之槽。 此外,在第2絕緣膜1 2成膜前,形成有與驅動電晶體 63之源極電極6i導通的像素電極8a(參照第33圖)。 -72- 201218367 接著,如第42 A圖及第42B圖所示,利用濺鍍法等將 例如Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜或AlTiNd合 金膜等閘極金屬層9a成膜在第2絕緣膜12上及使掃描線2 、及電壓供給線4分別露出之槽内。 接著,如第43A圖及第43B圖所示,利用光微影法及 钱刻法等將閘極金屬層9a圖案化,以形成開關電晶體5 3 之第2閘極電極5a、以及驅動電晶體63之第1遮光膜6e。 與第2閘極電極5a及第1遮光膜6e同時,形成導電層 2a、導電層4a(參照第32圖)。 接著’如第44A圖及第44B圖所示,將覆蓋第2閘極電 極5 a與第1遮光膜66之鈍化膜14成膜在第2絕緣膜12上。 以此方式’製造驅動電晶體6 3與開關電晶體5 3。 進 步,藉由以光微影將純化膜1 4與第2絕緣膜1 2 圖案化’藉此形成像素電極8a之中央部露出的開口部 12a(參照第33圖)。 接著’堆積聚醯亞胺等感光性樹脂後,進行曝光而 形成具有像素電極8a露出之開口部13a的例如格子狀之 邊堤1 3 (參照第3 3圖)。 接著,於邊堤13之開口部13a,塗佈將成為電洞注入 層8b之才才料於溶媒溶解或分散的液狀^,並使該液狀體 乾燥,藉此將係載子輸送層之電洞注入層扑或發光層。 依序予以成膜(參照第3 3圖)。 接著,藉由 及發光層8c之上 EL面板1 〇 將對向電極8d整面地成膜在邊堤13之上 ,以製造EL元件8(參照第33圖),而製造 -73- 201218367 如以上般’在形成底部閘極構造之第1薄膜電晶體即 驅動電晶體6 3、以及頂部閘極構造之第2薄膜電晶體即開 關電晶體53時,係能將在基板10與第1絕緣膜丨丨之間形成 驅動電晶體6 3之第1閘極電極6 a及開關電晶體5 3之第2遮 光膜5 e的步驟、以及在第2絕緣膜1 2與鈍化膜1 4之間形成 開關電晶體5 3之第2閘極電極5 a及驅動電晶體6 3之第1遮 光膜6e的步驟設為不同步驟,而藉由共通之步驟形成其 以外之薄膜電晶體的構成。 亦即,藉由將形成驅動電晶體6 3之第1閘極電極6 a 與第1遮光膜6e的步驟、以及形成開關電晶體53之第2閘 極電極5a與第2遮光膜5e的步驟以外的步驟設為共通步 驟的製造方法,即可分別製出驅動電晶體63與開關電晶 體53。 由於驅動電晶體63之第1遮光膜6e係與開關電晶體 53之第2閘極電極5a同時形成,開關電晶體53之第2遮光 膜5 e係與驅動電晶體6 3之第1閘極電極6 a同時形成,因此 無須增加步驟數即可分別製出具有第1遮光膜6 e之驅動 電晶體63與具有第2遮光膜5e之開關電晶體53。 此外,由於開關電晶體53之第2半導體膜53b係於第2 閘極電極5a側配置有第2區域532,因此將第2半導體膜 5 3 b中含更多非晶矽之第2區域5 3 2設為通道之電流路徑 ,所以此開關電晶體5 3係具有相當於具備由非晶矽構成 之半導體膜之薄膜電晶體的功能,而能良好地發揮作為 控制驅動電晶體63之開(on) /關(off)之薄膜電晶體的功 能0 -74- 201218367 由於驅動電晶體63之第1半導體膜63b,係於第1閘極 電極6a侧配置有第1區域63 1,因此將第1半導體膜63b中 含更多結晶性矽之第1區域63 1設為通道之電流路徑,所 以此驅動電晶體6 3係具有相當於具備由結晶性石夕構成之 半導體膜之薄膜電晶體的功能,而能良好地發揮作為藉 由開關電晶體5 3之控制使電流流至EL元件8之薄膜電晶 體的功能。 以此方式,驅動電晶體6 3與開關電晶體5 3係分別具 有不同之電晶體特性’以發揮各自之功能,藉此即可使 ... E L面板1良好地發光。 由於没於開關電晶體53之第2遮光膜5e,係以與第2 閘極電極5a夾著第2半導體膜53b之通道區域的配置,因 此以第2遮光膜5e與第2閘極電極5a,即可遮蔽EL元件8 之發光寻之光’以使該光不易到達第2半導體膜53b之通 道區域。 同樣地’由於設於驅動電晶體63之第1遮光膜6e,係 以與第1閘極電極6a夾著第1半導體膜63b之通道區域的 配置’因此以第1遮光膜6e與第1閘極電極6&,即可遮蔽 EL元件8之發光等之光’以使該光不易到達第丨半導體膜 63b之通道區域。 其結果’由於在開關電晶體53與驅動電晶體63不易 產生漏電流’電晶體特性便會安定’因此開關電晶體53 與驅動電晶體63即可良好地發揮功能。 再者,由於第2遮光膜5e係連接於接地配線33而設定 於接地電位’藉此第2遮光膜5e與第2閘極電極“即可獲 -75- 201218367 知'電场屏蔽效果’以阻斷朝向第2半導體膜53b之通道區 域產生之因開關電晶體5 3以外之因素所造成之不必要的 電場’因此開關電晶體53即可藉由適切之第2閘極電極 5a-源極電極5i間電壓、及汲極電極5h_源極電極&間電壓 而正常地動作。 同樣地’由於第1遮光膜6e係連接於接地配線33而設 定於接地電位,藉此第1遮光膜6e與第1閘極電極6a即可 獲得電場屏蔽效果,以阻斷朝向第1半導體膜63b之通道 區域產生之因驅動電晶體6 3以外之因素所造成之不必要 的電場’因此驅動電晶體63即可藉由適切之第1閘極電極 6a·源極電極6i間電壓、及汲極電極6h_源極電極6丨間電壓 而正常地動作。 此外’上述中’雖亦設置成具有設定於接地電位之 接地配線33 ’且第1遮光膜6e及第2遮光膜5e為連接於接 地配線33而設定於接地電位的構成,不過並非侷限於此 構成。設置成不具有接地配線33,且第1遮光膜6e及第2 遮光膜5 e並不連接於任何的構成亦可。此時,雖無法獲 知上述之電場屏蔽功能,不過上述之遮光效果還是可同 樣地獲得。 開關電晶體5》及驅動電晶體63係一種逆疊積構造之 通道蝕刻型的薄膜電晶體’具有不具備保護第2半導體膜 53b與第1半導體膜63b之通道之通道保護膜的構造。因此 ’在與具備通道保護膜之類型之薄膜電晶體相較的情況 下’由於可省去形成通道保護膜之步驟,因此在步驟數 少的部分可抑制製造成本。
-76- 201218367 開關電晶體5 3係係頂部閘極構造,由於係在第2閘極 電極5a之下方存在源極電極5i及汲極電極5h的構造,因 此來自第2閘極電極5a之電場會有被源極電極5i及汲極 電極5h阻斷的情形。然而,由於本實施形態3之開關電晶 體53係係通道蝕刻型之薄膜電晶體,因此源極電極^與 汲極電極5h之間的電流路徑,係與第2半導體膜53b之凹 部5c對應的第2區域532’且為第2區域532中之與第2絕緣 膜12的界面側,並不流至源極電極&與汲極電極讣之下 亦P來自第2閘極電極5 a之電場會被源極電極5丨及没 極電極5h阻斷,在源極電極5i與汲極電極5h之下並不產 生通道。即使在源極電極5i與汲極電極讣之下不產生通 道,源極電極5i與汲極電極5h之間的電流路徑在第2半導 體膜53b之凹部5。部分也會安^。因此,開關電晶體η P可適切地杳揮功能,以良好地進行驅動電晶體6 3之開 (on) / 關(off)的切換(switching)。 (第4實施形態) 其二,針對本發明之EL面板、電晶體構造體的第4 實施形L加以6兒明。此外,針對與上述各實施形態同樣 之構成,係、賦予同符號而省略或簡化其說明。 針對第4實施形態中之此面板丄、以及其像素p之構 成,使用第45圖〜第47圖加以說明。 第45圖係相當於第4實施形態之EL面板1之1個像幸 P的平面圖。 豕素 第46圖係沿著第45圖之xlvi xlvi線之面的箭頭方 -77- 201218367 第47圖則係沿著第45圖之XLVII-XLVII線之面的箭 頭方向截面圖。 此外,第45圖中’主要係表示電極及配線。 如第45圖所示’各像素p係具備具有開關電晶體54 與驅動電晶體64之電晶體構造體564。 開關電晶體54、及驅動電晶體64係分別對應第3圖之 開關電晶體5 '及驅動電晶體6。 開關電晶體54及驅動電晶體64,係以沿著信號線3 的方式排列,於開關電晶體54之附近配置有電容器7,於 驅動電晶體64之附近則配置有el元件8。 在各像素P ’於掃描線2與電壓供給線4之間,係配置 有開關電晶體54、驅動電晶體64、電容器7、以及el元件 8 = 如第45圖〜第47圖所示,在基板1〇上設有第1閘極電 極5a,以覆蓋該第1閘極電極&的方式,於基板1〇之上面 成膜有第1絕緣膜1 1。 在此第1絕緣膜1 1之上’分別於既定之位置形成有第 1半導體膜54b與第2半導體膜64b、一對雜質半導體膜5 f, 5g,、一對雜質半導體膜6f,6g、汲極電極5h, 6h、以及源 極電極5i,6i。 覆蓋汲極電極5h,6h及源極電極5i,6i,成膜有第2 絕緣膜1 2。 在此第2絕緣膜1 2上設有第2閘極電極6a,覆蓋該第2 閉極電極6a,於第2絕緣膜12之上面成膜有鈍化膜14。
-78- 201218367 於第2絕緣膜12上之與第1半導體膜54b對應之區域 δ又有第1遮光膜5e,呈以第1閘極電極5a與第1遮光膜5e夾 著第1半導體膜54b之配置。 第1絕緣膜11下之與第2半導體膜64b對應之區域的 基板10上設有第2遮光膜6e,呈以第2閘極電極6a與第2遮 光膜6e夾著第2半導體膜64b之配置。 此外’驅動電晶體64之汲極電極6h與源極電極以, 係透過分別設於隔著第2半導體膜64b之凹部6c之一對端 部的一對雜質半導體膜6f,6g連接於第i半導體膜6仆之 端部。 開關電晶體54之汲極電極5h與源極電極5i,係透過 分別設於隔著第1半導體膜54b之凹部5(:之一對端部的一 對雜質半導體膜5f, 5g連接於第2半導體膜5钋之端部。 信號線3係形成於基板1〇與第1絕緣臈〖丨之間。 設定於接地電位之接地配線33,係沿著信號線3形成 於基板1 〇與第1絕緣膜1 1之間。 掃描線2係形成於第1絕緣膜丨丨上。此外,於覆蓋掃 描線2之上方的第2絕緣膜12,係形成有沿著掃描線<2之二 ,於該槽内則設有接觸於掃描線2並覆蓋掃描線2之導^ 層2a ’而構成為掃描線2與導電層2a導 A 5呆求%描線 2之低阻抗化。此外,亦可不具上述槽及導電層 電壓供給線4係形成在第1絕緣膜1 1 。 此外,於覆 蓋電壓供給線4之上方的第2絕緣膜1 2,俾形士 士 1系形成有沿著電 壓供給線4之槽,於該槽内則設有接觸於電壓供給線* 覆蓋電壓供給線4之導電層4a,而構成為電壓供給線4與 -79- 201218367 導電層4a導通。藉此,謀求電壓供給線4之低阻抗化,透 過驅動電晶體6謀求供給至EL元件8之電流量的安定化。 此外’亦可不具上述槽及導電層4a。 如第45圖、第47圖所示,開關電晶體54係一種具有 逆疊積構造通道蝕刻型之底部閘極構造的第丨薄膜電晶 體。此開關電晶體5 4係具有第1閘極電極$ a、第1半導體 膜5 4b、雜質半導體膜5f,5g、第1汲極電極5h、第i源極 電極5i、以及第1遮光膜5e等。 第1閘極電極5 a係形成於基板1 〇與第1絕緣膜丨丨之間 。此第1閘極電極5a,例如以選自Cr膜、A1膜、Cr/Al積 層膜、AlTi合金膜 '以及A1TiNd合金膜之中的材料形成 較佳β 於第1閘極電極5a之上成膜有絕緣性之第1絕緣膜i i ,藉由6玄第1絕緣膜1 1被覆第1閘極電極5 a。第1絕緣膜1 1 例如係具有光透射性’由碎氮化物或石夕氧化物構成。 在此第1絕緣膜1 1上且與第1閘極電極5 a對應之位置 ’形成有本質第1半導體膜54b’第1半導體膜54b係隔著 第1絕緣膜1 1與第1閘極電極5 a相對。 第1半導體膜54b ’例如係含有結晶性;g夕,特別是微 晶矽(micro crystal silicon),具有位於第1絕緣膜1丨側之 第1區域5 4 1、以及位於其相反面側之第2絕緣膜丨2側的第 2區域542。此處,第2區域542之矽的結晶度係形成為較 第1區域541高。換言之,第1半導體膜54b之第2區域542 ’相較於第1區域5 4 1係相對地矽之結晶度較高’結晶性 矽區域之比例係較第i區域541高。此外,第i半導體膜54b -80- 201218367 之第1區域541 ’相較於第2區域542係非晶矽(amorph〇us silicon)區域之比例較高,較佳為實質上僅係非晶矽之區 域。 於第1半導體膜54b上面且包含與第1閘極電極5&對 應之區域之一部分的大致中央側,係形成有凹部5c。此 凹部5c係形成於第!半導體膜54b之第2區域542,並未到 達第1區域541。此外,與第1半導體膜5仆之凹部5c對應 之部分’係成為形成通道之通道區域。 在此第1半導體膜5 4b隔著凹部5 c之兩端部,係較凹 部5c還高。 在第1半導體膜54b之一端部之上,係形成有雜質半 導體膜5f,在第1半導體膜5仆之另一端部之上,係形成 有雜質半導體膜5g。 此外’雜質半導體膜5f,5g係分別在第1半導體膜54b 之兩埏側彼此隔著間隔形成。此外,雜質半導體膜5 5 g 雖為η型半導體,不過並不侷限於此,若開關電晶體$ 4 為Ρ型電晶體,則ρ型半導體亦可。 在雜質半導體膜5f之上,係形成有汲極電極5h。 在雜貝半導體膜5 g之上’係形成有源極電極5 i。 汲極電極5h、源極電極5i,例如以選自(^膜' Ai膜 、Cr/Al積層膜、A1Ti合金膜、以及A1TiNd合金膜之中的 材料形成較佳。 在及極電極5h及源極電極5i之上,係成膜有絕緣性 之第2絕緣膜丨2,汲極電極5h及源極電極5i等係藉由第2 絕緣膜12被覆。第2絕緣膜12,例如係含有氮化矽或氧化 石夕。 -81 - 201218367 第1遮光膜5e係形成在第2絕緣膜12上且盥第】半導 體膜54b(凹部5c)對應的位置。此第1遮光膜5Γ係在形成 驅動電晶體64之第2閘極電極6a時以同一製程所形成,由 選自&膜、A丨膜、Cr/Al積層膜、AITi合金膜或A1TiNd合 金膜之中的材料所構成。第i遮光膜5e係其一部分為透過 接觸栓20d連接於接地配線33。 第2絕緣膜12上之第1遮光膜5e,係以鈍化膜μ覆蓋 〇 鈍化膜14,例如係含有氮化矽或氧化矽。 此外,開關電晶體54係藉由第!絕緣膜丨丨、第2絕緣 膜12、鈍化膜14被覆。 在此開關電晶體54,第丨絕緣膜u係具有閘極絕緣膜 之功能,於第1閘極電極5a之電場作用之第i半導體膜54b 的更低區域即凹部5c部分,係成為形成通道之通道區域 。此通道係形成於第!半導體膜54b中成為第i閘極電極5a 側之第1半導體膜54b的第i區域54ι,該第1區域541係成 為源極電極5i與汲極電極5h之間的電流路徑。 此外,由於第1半導體膜54b之第}區域541,係含有 更多非晶矽(amorphous silicon)的半導體層,因此以該第 1區域541為通道之電流路徑的開關電晶體54,係相當於 具備由非晶矽構成之半導體膜(或者,以非晶石夕為主1分 之半導體膜)的薄膜電晶體。亦即,由於開關電晶體54之 區域54〗的非晶石夕’與微晶石夕等之結晶性矽相較漏電 流較少’流至半導體層之電流的開(on)/關(〇ff)比,亦即 ’(在開(on)時流至半導體層之電流)/(在關(〇ff)時流至半 201218367 導體層之電流)較大,因此開關電晶體54係可良好地發揮 作為控制驅動電晶體64之開(〇n) /關(off)之開關電晶體 的功能。 在開關電晶體54中,由於第丄遮光膜5e係設置成與第 1閘極電極5a夾著第1半導體膜54b之通道區域(凹部5c〇 的配置’因此以第1遮光膜5e與第}閘極電極5a,即可遮 蔽EL元件8之發光等之光,該光即不易到達第丨半導體膜 54b之通道區域。其結果,由於在開關電晶體54不易產生 漏電流,電晶體特性便會安定,因此開關電晶體54即可 良好地發揮功能。 再者’由於第1遮光膜5 e係連接於接地配線3 3而被接 地,所以第1遮光膜5e可阻斷作用於第1半導體膜54b之通 道區域之不必要的電場,因此可防止因該不必要之電場 所造成之源择•汲極間的電壓變化,而良好地維持開關電 晶體54之功能。 如第4 5圖、第4 6圖所示’驅動電晶體6 4係一種具有 逆疊積構造通道蝕刻型之頂部閘極構造的第2薄膜電晶 體。此驅動電晶體64係具有第2閘極電極6a、第2半導體 膜64b、雜質半導體膜5f,5g、第2;:及極電極6h、第2源極 電極6i、以及第2遮光膜6e等。 第2遮光膜6e係形成在基板1〇與第1絕緣膜丨丨之間。 此第2遮光膜6e係在形成開關電晶體54之第!閘極電極5a 時以同一製程所形成’由選自Cr膜、A1膜、Cr/ A丨積層膜 、AlTi合金膜或AlTiNd合金膜之中的材料所構成。第2 遮光膜6e係其一部分為連接於接地配線33。 -83- 201218367 成膜於基板ίο之上面的絕緣性第i絕緣膜丨丨,例如係 具有光透射性,含切氮化物切氧化物。在此第㈣緣 膜1 1上且與第2閘極電極6a對應之位置,係形成有本質第 2半導體膜64b。 第2半導體膜64b例如係含有結晶性矽,特別是微晶 矽(micro crystal siliC0n),具有位於第i絕緣膜丨丨側之第1 區域64!、以及位於其相反面側之第2絕緣膜12側的第2 區域642。此處,第2區域642之矽的結晶度係形成為較第 1區域641高。換言之,第2半導體膜6仆之第2區域642 , 相較於第1區域64 1係相對地矽之結晶度較高,結晶性矽 區域之比例係較第i區域641高。此外,第2半導體膜6仆 之第1區域641,相較於第2區域642係非晶矽(am〇rph〇us silicon)區域之比例較高’較佳為實質上僅係非晶矽之區 域。第2半導體膜6仆之第!區域641,與第1半導體膜5仆 之第1區域541係相同組成且相同厚度,第2半導體膜6仆 之第2區域642 ’與第1半導體膜54b之第2區域542係相同 組成且相同厚度。因此,第2半導體膜64b及第i半導體膜 54b,如後述般’即可使用係同一材料層之半導體層% ’以同一製程一併地製造。 又’於第2半導體膜64b之上面且包含與第2閘極電極 6a對應之區域之至少一部分的大致中央側,係形成有凹 部6C °此凹部6c係形成於第2半導體膜64b之第2區域642 ’並未到達第i區域641。此外,第2半導體膜6朴之與凹 部6c對應的部分’係成為形成通道之通道區域。
S • 84 - 201218367 在此第2半導體膜64b中隔著凹部5c之兩端部,係較 凹部5c還高。在第2半導體膜64b之一端部之上,係形成 有雜質半導體膜6f,在第2半導體膜64b之另一端部之上 ,則形成有雜質半導體膜6g。此外,雜質半導體膜6 f,6g 係分別在第2半導體膜64b之兩端側彼此隔著間隔形成。 此外,雜質半導體膜6f,6g雖為半導體,不過並不侷 限於此,若驅動電晶體64為p型電晶體,則p型半導體亦 可。雜質半導體膜6f,6g係以與雜質半導體膜5f,5g同— 材料構成且相同厚度。因此,雜質半導體膜6f,6g及雜質 半導體膜5f,5g,如後述般,即可使用係同一材料層之雜 質半導體層9f,以同一製程一併地製造。 在雜貝半導體膜6f之上,係形成有及極電極6h。在 雜質半導體膜6g之上,則形成有源極電極6i。汲極電極 6h、源極電極6i,例如以選自Cr膜、A1膜、Cr/A1積層膜 、AlTi合金膜、以及AlTiNd合金膜之中的材料形成較佳 。汲極電極5 h、源極電極5 i ’係以與汲極電極6 h、源極 電極6i同一材料構成且相同厚度。因此,汲極電極5h、 源極電極5i及汲極電極6h、源極電極6i,如後述般,即 可使用係同一材料層之導電膜9h,以同一製程一併地製 造。 在沒極電極6 h及源極電極6 i之上,係成膜有絕緣性 之第2絕緣膜12,汲極電極6h及源極電極6i等係藉由第2 絕緣膜12被覆。 第2閘極電極6a係形成在第2絕緣膜丨2上且與第2半 導體膜64b之凹部6c對應的位置。此第2閘極電極6a,例 -85- 201218367 如係以選自Cr膜、A1膜、Cr/ΑΙ接a ,
Lr/Al積層膜、AlTi合金膜、以 及A1T i N d合金膜之中的姑粗形士 & 幻柯枓升/成較佳。第2絕緣膜1 2上之 第2閘極電極6 a係以鈍化膜1 4覆蓋。 此外,驅動電晶體64係藉由^絕緣膜n、第2絕緣 膜12、鈍化膜14被覆。 在此驅動電晶體64,第2絕緣膜12係具有閘極絕緣膜 之功能,於第2閘極電極以之電場作用之第2半導體膜 的更低區域即凹部6c部分,形成通道(通道區域)。此通 道係形成於第2半導體膜64b中成為第2閘極電極&側之 第2半導體膜64b的第2區域642,該第2區域642係成為源 極電極6i與汲極電極6h之間的電流路徑。 此外’由於第2半導體膜64b之第2區域642,係較第i 區域641含有更多結晶性矽的半導體層,因此以該第2區 域642為通道之電流路徑的驅動電晶體64,係相當於具備 由結晶性矽構成之半導體膜(或者,以結晶性矽為主成分 之半導體膜)的薄膜電晶體。亦即,由於驅動電晶體Μ之 第2區域642内的微晶矽,係結晶粒徑大概5〇〜1〇〇11爪之 結晶性矽,相較於非晶矽,電晶體驅動時閾值電壓的偏 移較少’因此除了可抑制電晶體之劣化以外,載子移動 度亦較高,所以驅動電晶體64可良好地發揮作為藉由開 關電晶體54之控制使電流流至El元件8之驅動電晶體的 功能。 此外’在此頂部閘極構造之驅動電晶體6 4,第2半導 體膜64b之第2區域642中之通道的電流路徑,並非與第i 區域64 1之界面側’而係更接近第2閘極電極6a之與第2
-86 - 201218367 絕緣膜12的界面側。由於第2半導體膜6仆之第2區域642 中,矽之結阳度在與第2絕緣膜丨2的界面側係較與第J區 域64 1之界面側更高,因此適合於驅動電晶體以之電流路 徑。 此係因在將由結晶性矽構成之第2區域642予以成膜 之當初,矽之結晶化乘不安定,於第2區域642之與第i 區域641之界面側,易於產生矽之結晶度較差的培養層, 而在與第2絕緣膜丨2之界面側的第2區域6 4 2,可進行矽之 結晶化安定的半導體膜之成膜之故。 此外,矽之結晶化安定地成膜之與第2絕緣膜12之界 面側的第2區域642係更適合作為電流路徑,以將該第2 區域642設為電流路徑的方式,形成驅動電晶體M為頂部 閘極構造,稭此驅動電晶體64即可更良好地發揮作為驅 動電晶體的功能。 又,在驅動電晶體64中,由於第2遮光膜以係設置成 與第2閘極電極6a夾著第2半導體膜64b之通道區域(凹部 6c)的配置,因此以第2遮光膜6e與第2閘極電極以,即可 遮蔽EL元件8之發光等之光,該光即不易到達第2半導體 膜64b之通道區域。其結果,由於在驅動電晶體不易產 生漏電流’電晶體特·,社饰合/£> 奇性便a女疋,因此驅動電晶體6 4即 可良好地發揮功能。 再者,由於第2遮光膜6e係連接於接地配線33而被接 地,所以第2遮光膜6e可阻斷作用於第2半冑體膜㈣之通 道區域之不必要的電場’因此可防止因該不必要之電場 所造成之源極•汲極間的電壓變化’以抑制驅動電晶體Μ -87- 201218367 之驅動電流的變化,而良好地維持驅動電晶體64之功能 〇 電容器7係連接於驅動電晶體64之第2閘極電極63與 源極電極6i之間。具體而言,電容器7之電極7a係連接於 驅動電晶體64之第2閘極電極6a,電容器7之電極7b係連 接於驅動電晶體64之源極電極6i。此外,如第45圖、第 47圖所示,在基板1〇與第1絕緣膜丨丨之間形成有電容器7 一方之電極7a ’在第1絕緣膜1丨與第2絕緣膜12之間則形 成有電容器7另一方之電極7b,電極7a與電極7b係隔著係 電介質之第1絕緣膜1 1相對。 此外,信號線3、接地配線3 3、電容器7之電極7 a、 開關電晶體54之第1閘極電極5a、以及驅動電晶體64之第 2遮光膜6e,係藉由將整面地成膜於基板1〇之導電性膜, 利用光微影法及蝕刻法等予以形狀加工而一併地形成。 掃描線2、電壓供給線4、電容器7之電極7 b、開關電 晶體5 4之汲極電極5 h、源極電極5 i及驅動電晶體6 4之及 極電極6h、源極電極6i ’係藉由將整面地成膜於第1絕緣 膜1 1之導電性膜,利用光微影法及蝕刻法等予以形狀加 工而一併地形成。 開關電晶體54之第1遮光膜5e '驅動電晶體64之第2 閘極電極6 a,係藉由將整面地成膜於第2絕緣膜1 2之導電 性膜’利用光微影法及触刻法等予以形狀加工而一併地 形成。此外,積層於電壓供給線4之導電層4a、以及積層 於掃描線2之導電層2a ’係與第2閘極電極6a及第1遮光膜 5 e同時形成。 -88- 201218367 在第1絶緣膜1 1,於第1閘極電極5 a與掃描線2重疊之 區域形成有接觸孔1 1 a,於汲極電極5h與信號線3重疊之 區域形成有接觸孔lib ’於第2閘極電極6a與源極電極y 重叠之區域則形成有接觸孔i丨c。此外,接觸孔n c係形 成為亦連通於第2絕緣膜12。在此接觸孔丨la〜丨lc内係分 別埋設有接觸栓20a〜20c。藉由接觸栓2〇a開關電晶體54 之第1閘極電極5a與掃描線2電氣導通,藉由接觸栓2〇b 開關電晶體54之汲極電極5h與信號線3電氣導通,藉由接 觸& 2 0 c開關電晶體5 4之源極電極5 i與電容器7之電極7 a 電氣導通,並且開關電晶體54之源極電極5i與驅動電晶 體64之第2閘極電極6a電氣導通。此外,亦可不透過接觸 栓20a〜20c,掃描線2直接與第1閘極電極5&接觸,汲極 電極5h與信號線3接觸,源極電極5i與第2閘極電極以接 觸以使其導通。 又’在第1絕緣膜1 1與第2絕緣膜1 2,於第1遮光膜5 e 與接地配線33重疊之區域形成有接觸孔丨ld,於該接觸孔 1 Id則埋設有接觸栓2〇d。藉由接觸栓2(^第i遮光膜“與 接地配線33導通,第!遮光膜5e被接地。又,驅動電晶體 6 4之及極電極6 h係一體地連接於電壓供給線4,驅動電晶 體6 4之源極電極6 i則—體地連接於電容器7之電極7 b。 藉由以此開關電晶體54與驅動電晶體64構成之電晶 體構造體5 64的驅動、控制,同樣地EL元件8亦發光,具 備電晶體構造體564之EL面板1亦同樣地發光。 其次’針對構成本發明之EL面板丨中之電晶體構造體 564的開關電晶體54與驅動電晶體64之製造方法’使用第 -89- 201218367 48A圖及第48B圖至第57A圖及第57B圖的步驟圖加以說 明。 此外,在此步驟說明圖所示之開關電晶體5 4與驅動 電晶體6 4,例如如第4 5圖所示般’實際上其形狀或尺寸 等一部分雖不同,不過此處為了方便,係以具有同等之 尺寸者來表示各薄膜電晶體’概念性地圖示各薄膜電晶 體之主要部分來加以說明。各第A圖係驅動電晶體64,各 第B圖則為開關電晶體5 4。 首先,如第48A圖及第48B圖所示,在基板10上例如 使Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜或AlTiNd合金 膜等閘極金屬層以濺鍍堆積,利用光微影法及蝕刻法等 予以圖案化,以形成開關電晶體54之第1閘極電極5a與驅 動電晶體64之第2遮光膜6e。又,與第1閘極電極及第2 遮光膜6 e同時’在基板1 0上形成信號線3、接地配線3 3 、及電容器7之電極7a(參照第45圖至第47圖)。 接著,如第49A圖及第49B圖
π用冤漿CVD (PE-CVD),將氮化矽等之第1絕緣膜丨丨予以成膜 進一步,如第49A圖及第桃圖所示,利用電聚⑽ 將含有結晶性矽之半導體層9b成膜在第i絕緣臈1 1上。 將構成半導體膜(54b,64b)之半導體層外予以成膜 將矽之結晶度較低之第!矽層91予以成膜,、亏,无 結晶度較高之第2矽層92予以成膜。第丨 將矽之 質上僅非㈣。 成膜帛1石夕層川交佳為實 具體而言,以h2氣體對SiH4氣體之比 聚功率與壓力較低之條件’將係非 -二- 予以成膜。 胰之第1矽層91 -90- 201218367 然後’使Η2氣體對SiH4氣體夕μμ η 了更槎古紝曰命 4軋肢之比例絕對地多,且為 了更緹冋、,.0日日度而加大電漿功率盥 石夕薄膜之第¥層92予^膜。〃 1此將係微晶 本實施例中’作為載體氣體係 設為 SiH4/H2= 5G/顧G[sc rw/rm2i两丄 乂功率役度0.134 [W/cm ]、壓力3〇〇[Pa]之條件, 丁禾z矽層9 2予以成膜。 众外,針對半導體層%中之第!夕 、 丰 '體財之第m域與第2區域)之石夕的結晶度如前述 係可根據利用例如拉曼分光法測量所算出之結晶度 來判別,例如,結晶度若在2〇% 1s Λ上則疋義為屬微晶矽 薄膜’、…曰度若未達20%則定義為屬非晶矽薄膜(參照第 6 1 圖)〇 ^作為將半導體層9b成膜在第丨絕緣膜丨丨上之前處理 ,較佳為於第1絕緣膜丨丨之表面施以電漿處理。藉由於第 1絕緣膜11施以電漿處理,即可將第i絕緣膜丨i之表面予 以改質,而提高成膜在該第i絕緣膜n上之結晶性矽的結 晶度。 作為本實施形態中之電漿處理,可使用例如&氣體 ,以氣體流量1000[SCCM]、功率密度0.178 [w/cm2]、壓 力80[Pa]之條件來進行。 進一步’如第49A圖及第49B圖所示,利用濺鍵或 CVD法等’將構成雜質半導體膜之雜質半導體層9f成膜 在半導體層9b(第2矽層92)上。 此外’作為雜質半導體層9f要使用何種材料,係依 開關電晶體是p型或η型而異。 •91- 201218367 在p型電晶體的情況下(p+Si),係藉由使二硼烷等受 體型之雜質混入Sil氣體中使其電漿成膜而形成。 在η型電晶體的情況下(n + Si),係藉由使胂或膦等施 體型之雜質混入Sil^氣體中使其電漿成膜而形成。 接著,如第50A圖及第50B圖所示,利用光微影法· 蝕刻法等將半導體層9b及雜質半導體層9f圖案化,以形 成具有第1區域641與第2區域642的第2半導體膜64b及配 置在該第2半導體膜64b上的雜質半導體層部9ff、以及具 有第1區域541與第2區域542的第1半導體膜5 4b及配置在 該第1半導體膜54b上的雜質半導體層部9ff。 接著,如第51A圖及第51B圖所示,以覆蓋雜質半導 體層部9ff的方式,利用例如濺鍍等將構成源極電極及汲 極電極之導電膜9h成膜在第1絕緣膜丨丨上。 接著’如第52Α圖及第52Β圖所示,利用光微影法· 蝕刻法等將導電膜9h圖案化,以形成驅動電晶體Μ之源 極電極6i及汲極電極6h、開關電晶體54之源極電極^及 汲極電極5h。又,與源極電極及汲極電極同時,形成掃 描線2、電壓供給線4、電容器7之電極几(參照第以圖〜 第4 7圖)。 接著,如第53A圖及第53B圖所示,以汲極電極“及 源極電極6i為遮罩,利用乾名虫刻將雜f半導體層部 案化,以形成一對雜質半導體膜6f,6g。此時,第2半導 體膜64b之上面亦會受到蝕刻,而於第2半導體膜64b之上 面側的第2區域642形成凹部6c。此外,以此凹部心不會 到達第2半導體膜64b之第i區域641的蝕刻條件形成一 對雜質半導體膜6f,6g,並且形成凹部6c。
-92- 201218367 同樣地’以及極雷搞(h Θ、、s 电極5h及源極電極5i為遮罩,利用 乾蝕刻將雜質半導體層邱QffFI安 守骚增°卩9ff圖案化,藉此形成一對雜質 半導體膜5f,5g。此時,第]本墓 τ弟1牛導體膜54b之上面亦會受到 姓刻,而於弟1半導體滕夕 膜34b之上面側的第2區域542形成 凹部5 c。此外’以此凹邱$ r又合?丨、土 & U 5c不會到達第1半導體膜54b之 第1區域5 4 1的刻傅· ^生,游+ Λ1 J係件形成一對雜質半導體膜5f, 5g ,並且形成凹部5 c。 此處較佳為伴隨著於雜質半導體層部9斤施以乾蝕 J而在將凹°卩6 c形成於頂部閘極構造之驅動電晶體6 4 的第2半導體膜64b時,L7 γ势〇 士、兹Λ τ π 狀μ时,以仗第2 +導體膜64b之第2區域 642的上面不超過該第2區域M2之厚度之一半的方式施 以蝕刻。更佳為以形成至第2區域642之厚度之3分之丨為 止之深度的凹部6c的方式施以蝕刻。 此係若從第2半導體膜64b之第2區域642的上面施以 超過該第2區域642之厚度之一半的蝕刻時,有時凹部& 會到達第2區域642中之培養層,而於該第2區域642中之 電机路徑含有培養層等,有妨礙電晶體之開電流之 提升的問題。 因此,為了將第2區域642中矽之結晶化安定的部分( 第2區域642之上面側)設為電流路徑,較佳為以不過度深 入蝕刻第2半導體膜64b之第2區域M2的方式,使凹部6c 之深度止於第2區域642之厚度的一半程度。 接著’如第54A圖及第54B圖所示,將覆蓋驅動電晶 體64之源極電極6i及汲極電極6h、或開關電晶體54之源 極電極5i及汲極電極5h等之第2絕緣膜12予以成膜。 -93- 201218367 在第2絕緣膜1 2形成使掃描線2、及電壓供給線4分別 露出之槽。 此外,在第2絕緣膜1 2成膜前,形成與驅動電晶體64 之源極電極6i導通之像素電極8a(參照第46圖)。 接著,如第55A圖及第55B圖所示,利用濺鍍等將例 如Cr膜、A1膜、Cr/Al積層膜、Am合金膜或A1TiNd合金 膜等閘極金屬層9a成膜在第2絕緣膜12上及使掃描線2、 及電壓供給線4分別露出之槽内。 接者,如第56A圖及第56B圖所示,利用光微影法及 触刻法等將閘極金屬層9a圖案化,以形成驅動電晶體64 之第2閘極電極6a、以及開關電晶體54之第1遮光膜5e。 與第2閘極電極6a及第1遮光膜5e同時形成導電層2a、導 電層4 a (參照第4 5圖)。 接著,如第57A圖及第57B圖所# ,將覆蓋第⑽極 電極6a與第1遮光膜56之鈍化膜“成膜在第2絕緣膜η上 〇 以此方式,製造驅動電晶體64與開關電晶體5斗。 進步藉由以光微影將鈍化膜1 4與第2絕緣膜1 2 圖案化,藉此形成像素電極8a之中央部露出的開口部 1 2 a (參照第4 6圖)。 接著土隹積4醯亞胺等感光性樹脂後,進行曝光而 形成具有將像素雷a Q , ”電極8 a露出之開口部1 3 a的例如格子 之邊堤13(參照第46圖)。 接著於邊蛟! 3之開口部i 3a,塗佈將構成電洞注入 層8b之材料於冷媒溶解或分散的液狀體,並使該液狀體 201218367 乾燥,藉此將係載子輸送層之電洞注入層8b或發光層8c 依序予以成膜(參照第4 6圖)。 接著,藉由將對向電極8d整面地成膜在邊堤丨3之上 及發光層8c之上,以製造EL元件8(參照第46圖),而製造 E L面板1 〇 如以上般,在开> 成底部閘極構造之第丨薄膜電晶體即 開關電晶體54、以及頂部閘極構造之第2薄膜電晶體即驅 動電晶體64時,係能將在基板丨〇與第i絕緣膜丨丨之間形成 開關電晶體54之第1閘極電極5a及驅動電晶體64之第之遮 光膜6e的步驟、以及在第2絕緣膜12與鈍化膜“之間形成 驅動電晶體64之第2閘極電極6a及開關電晶體54之第夏遮 光膜5e的步驟設為不同步驟,而藉由共通之步驟形成其 以外之薄膜電晶體的構成。 ^ 亦即,藉由將形成開關電晶體54之第1閘極電極5a 與第1遮光膜5e的步驟、以及形成驅動電晶體64之第2閘 極電極6a與第2遮光膜6e的步驟以外的步驟設為共通步 驟的製造方法,即可分別製出驅動電晶體64與開關電晶 體54。 曰曰 由於開關電晶體5 4之第1遮光膜5 e係與驅動電b曰娜 64之第2閘極電極6a同時形成’驅動電晶體64之第2遮光 膜6e係與開關電晶體54之苐1閘極電極5a同時开彡点 _ 7力乂,因此 無須增加步驟數即可分別製出具有第1遮光膜^ 〇D e之開關 電晶體54與具有第2遮光膜6e之驅動電晶體64。 此外’由於開關電晶體54之第1半導體膜54b係於第i 閘極電極5 a側配置有第1區域5 4 1,因此將第1主湛a 不亍V體膜 -95- 201218367 5 4b中含更多非晶石夕之第i區域54丨設為通道之電流路徑 ,所以此開關電晶體54係具有相當於具備由非晶矽構成 之半導體膜之薄膜電晶體的功能,而能良好地發揮作為 控制驅動電晶體64之開(0n) /關(〇ff)之薄膜電晶體的功 能。 又’由於驅動電晶體64之第2半導體膜64b,係於第2 閘極電極6a側配置有第2區域642,因此將第2半導體膜 6 4 b中含更多結晶性石夕之第2區域6 4 2設為通道之電流路 徑,所以此驅動電晶體64係具有相當於具備由結晶性矽 構成之半導體膜之薄膜電晶體的功能,而能良好地發揮 作為藉由開關電晶體5 4之控制使電流流至e L元件8之薄 膜電晶體的功能。 以此方式’驅動電晶體6 4與開關電晶體5 4係分別具 有不同之電晶體特性,以發揮各自之功能,藉此即可使 E L面板1良好地發光。 由於設於開關電晶體5 4之第1遮光膜5 e,係以與第1 閘極電極5a夾著第1半導體膜54b之通道區域的配置,因 此以第1遮光膜5 e與第1閘極電極5 a,即可遮蔽EL元件8 之發光等之光,以使該光不易到達第i半導體膜54b之通 道區域。 同樣地,由於設於驅動電晶體64之第2遮光膜6e,係 以與第2閘極電極6a夾著第2半導體膜64b之通道區域的 配置’因此以第2遮光膜6e與第2閘極電極6a,即可遮蔽 EL元件8之發光等之光,以使該光不易到達第2半導體膜 64b之通道區域。 -96- 201218367 其結果’由於在開關電晶體5 4與驅動電晶體6 4不易 產生漏電流,電晶體特性便會安定’因此開關電晶體54 與驅動電晶體64即可良好地發揮功能。 再者’由於第1遮光膜5 e係連接於接地配線3 3而設定 於接地電位,藉此第1遮光膜5e與第1閘極電極5a即可獲 得電場屏蔽效果,以阻斷朝向第1半導體膜54b之通道區 域產生之因開關電晶體54以外之因素所造成之不必要的 電場,因此開關電晶體54即可藉由適切之第1閘極電極 5a-源極電極5i間電壓、及汲極電極源極電極&間電壓 而正常地動作。同樣地,由於第2遮光膜6e係連接於接地 配線33而設定於接地電位,藉此第2遮光膜心與第2閘極 電極6a即可獲得電場屏蔽效果,以阻斷朝向第2半導體膜 64b之通道區域產生之因驅動電晶體64以外之因素所造 成之不必要的電場,因此驅動電晶體64即可藉由適切之 第I閘極電極6a-源極電極6i間電壓、及汲極電極源極 電極6i間電壓而正常地動作。尤其,藉由抑制驅動電晶 體64之驅動電流的變& ’良好地維持驅動電晶心心 能’即可使EL元件8良好地發光。 匕卜上述中雖亦没置成具有設定於接地電位之 接地配線33 ’ 1第!遮光膜5e及第2遮光膜“為連接於接 地配線33而設定於接地電位的構成,不過並非侷限於此 ,設置成不具有接地配線3WP遮光膜5e及第2 =膜以並不連接於任何的構成亦可。此時,雖無法獲 樣地獲得。 不過上迷之遮光效果還是可同 -97- 201218367 又,開關電晶體54及驅動電晶體64係一種逆疊積構 造之通道蝕刻型的薄膜電晶體,具有不具備保護第^半 體膜⑽與第2半導體膜64b之通道之通道保護膜的構造 。因此,在與具備通道保護膜之類型之薄膜電晶體相較 的情況下,由於可省去形成通道保護膜之步驟,因此在 步驟數少的部分可抑制製造成本。 又,驅動電晶體64係係頂部閘極構造,由於係在第2 閘極電極6a之下方存在源極電極6i及沒極電極6h的構造 ,因此來自第2閘極電極6a之電場會有被源極電極&及汲 極電極6h阻斷的情形。然而,由於本第4實施形態之驅動 電晶體64係係通道蝕刻型之薄膜電晶體,因此源極電極 61與汲極電極6h之間的電流路徑,係與第2半導體膜6朴 之凹部6c對應的第2區域6 42,且為第2區域642中之與第2 絕緣膜1 2的界面側,並不流至源極電極6i與汲極電極“ 之下。亦即,來自第2閘極電極6a之電場會被源極電極6i 及汲極電極6h阻斷,在源極電極6i與汲極電極仏之下並 不產生通道。即使在源極電極與沒極電極6h之下不產 生通道’源極電極6i與汲極電極6h之間的電流路徑在第2 半導體膜64b之凹部6c部分亦會安定,而構成為開(〇n)電 流不會降低。 因此,由於驅動電晶體6 4之驅動電流安定,驅動電 晶體64可適切地發揮功能’所以可良好地驅動el元件8 發光。 於是’以上方式所形成並製造之EL面板1,即可作為 各種電子機器之顯示面板使用。
-98- 201218367 例如,可將E L面板1應用於第5 8圖所示之行動電 200的顯示面板la、或第59A圖、第59B圖所示之數位 機300的顯示面板lb、或第60圖所示之個人電腦400的 示面板1 c。 此外,本發明之應用並不限制於上述之實施形態 在不超出本發明之意旨的範圍可適當予以變更。 上述各實施形態中,各像素雖具備有開關電晶體 驅動電晶體之2個電晶體,不過並不侷限於此,例如第 圖所示之電晶體構成亦可· ° 此時’開關電晶體5 0 1及開關電晶體5 〇 2,可設為 上述之開關電晶體5 1,5 2,5 3,5 4同樣的構造,驅動電 體601則設為與上述之驅動電晶體61,62, 63,64同樣 構造。 此領域的技術人員將輕易想到額外的優點及修飾 因此’根據較廣義態樣的本發明並不限於在此所顯示 說明的具體詳細代表實施例。所以,在不背離隨附的 求項及其均等物所定義的發明一般概念的精神及範圍 可作各種修倚。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示EL面板之像素之配置構成的平面圖 第2圖係表示EL面板之概略構成的平面圖。 第3圖係表示相當於EL面板之i個像素之電路的電 圖0 第4圖係表示第i實施形態之肛面板之“固像素的 面圖。 第5圖係沿著第4圖之ν_ν線之面的箭頭方向截面田 話 相 顯 及 62 與 晶 的 〇 並 請 路 平 -99- 201218367 第6圖係沿著第4圖之VI-VI線之面的箭頭方向截面 圖。 第7A圖、第7B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶體 之製造步驟的說明圖。 第8 A圖、第8B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶體 之製造步驟的說明圖。 第9A圖、第9B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶體 之製造步驟的說明圖。 第1 0 A圖、第1 0B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 1 A圖、第1 1 B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 2 A圖、第1 2B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 3 A圖、第1 3 B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 4 A圖、第1 4B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 5 A圖、第1 5B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 6 A圖、第1 6B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 7 A圖、第1 7B圖係表示第1實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第1 8圖係表示第2實施形態之EL面板之1個像素的平 面圖。
S -100- 201218367 第19圖係沿著第18圖之XIX-XIX線之面的箭頭方向 截面圖。 第2 0圖係沿著第18圖之ΧΧ-ΧΧ線之面的箭頭方向截 面圖 。 第2 1 Α圖、第2 1 B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第22A圖、第22B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第23A圖、第23B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第24 A圖、第24B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第25A圖、第25B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第26 A圖、第26B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第27A圖、第27B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第28A圖、第28B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第29 A圖、第29B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第30A圖、第30B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第3 1 A圖、第3 1 B圖係表示第2實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 -101 - 201218367 第32圖係表示第3實施形態之EL面板之1個像素的平 面圖。 第33圖係沿著第32圖之XXXIII-XXXIII線之面的箭 頭方向截面圖。 第34圖係沿著第32圖之XXXIV-XXXIV線之面的箭 頭方向截面圖。 第3 5 A圖、第3 5B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第3 6 A圖、第3 6B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第37A圖、第37B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第3 8 A圖、第3 8B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第39A圖、第39B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第40 A圖、第40B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第4 1 A圖、第4 1 B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第42 A圖、第42B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第43 A圖、第43B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第44 A圖、第44B圖係表示第3實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 -102- 201218367 第45圖係表示第4實施形態之EL面板之1個像素的平 面圖。 第46圖係沿著第45圖之XVIII-XVIII線之面的箭頭 方向截面圖。 第47圖係沿著第45圖之XIX-XIX線之面的箭頭方向 截面圖。 第48A圖、第48B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第49A圖、第49B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第50A圖、第50B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第5 1 A圖、第5 1 B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第52A圖、第52B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第53A圖、第53B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第54A圖、第54B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第55A圖、第55B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第56A圖、第56B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 -103- 201218367 第57A圖、第57B圖係表示第4實施形態之薄膜電晶 體之製造步驟的說明圖。 第5 8圖係表示在顯示面板應用EL面板之行動電話一 例的前視圖。 第59A圖、第59B圖係表示在顯示面板應用EL面板之 數位相機之一例的正面側立體圖與後面側立體圖。 第6 0圖係表示在顯示面板應用E L面板之個人電腦之 一例的立體圖。 第6 1圖係用以說明利用拉曼分光法測量半導體之結 晶度之方法的圖。 第62圖係表示相當於EL面板之1個像素之電路之另 一例的電路圖。 【主要元件符號說明】 1 EL面板 la, lb, lc 顯示面板 2 掃描線 2a 導電層 3 信號線 4 電壓供給線 4 a 導電層 5, 51, 52,53, 54,50 1, 502 開關電晶體 5 a 第2閘極電極 5 c 凹部 5d 保護絕緣膜 5 e 第2遮光膜 -104- 201218367 5f,5g 5h 5i 6,61,62, 63, 64, 601 6a 6 c 6d 6e 6f,6g 6h 6i 7 7a,7b 8 8a 8b 8 c 8d 9a 9b 9d 9f 9ff 9h 雜質半導體膜 汲極電極 源極電極 驅動電晶體 第1閘極電極 凹部 保護絕緣膜 第1遮光膜 雜質半導體膜 汲極電極 源極電極 電容器 電極 EL元件 像素電極 電洞注入層 發光層 對向電極 閘極金屬層 半導體層 保護絕緣層 雜質半導體層 雜質半導體層部 導電膜 基板 -105- 10 201218367 11 第 1絕緣膜 1 la, 1 lb, 11c, 1 Id 接 觸孔 12 第 2絕緣膜 12a 開 口部 13 邊 堤 13a 開 口部 14 鈍 化膜 20a, 20b, 20c, 20d 接 觸栓 33 接 地配線 51b, 62b, 53b, 64b 第 2半導體膜 511, 521, 53 1, 541 第 1區域 512, 522, 532, 542 第 2區域 561, 562, 563, 564 電 晶體構造體 61b, 52b, 63b, 54b 第 1半導體膜 611, 621, 63 1, 641 第 1區域 612, 622, 632, 642 第 2區域 91 第 1矽層 92 第 2矽層 200 行 動電話 300 數 位相機 400 個 人電腦 P 像 素 Vcom — 定電壓 -106-

Claims (1)

  1. 201218367 七、申請專利範圍: 1 · 一種電晶體構造體,具備: 第1薄膜電晶體,係具備第1閘極電極、覆蓋 閘極電極之第1絕緣膜、設於該第1絕緣膜上之與 閘極電極對應之位置的第1半導體膜、覆蓋該第 體膜之第2絕緣膜、及設於該第2絕緣膜上之與該 導體膜對應之位置的第1遮光膜;以及 第2薄膜電晶體,係具備設於該第1絕緣膜上 半導體膜、覆蓋該第2半導體膜之該第2絕緣膜, 該第2絕緣膜上之與該第2半導體膜對應之位置 閘極電極、及設於該第1絕緣膜下之與該第2半驾 對應之位置的第2遮光膜; 該第1半導體膜及該第2半導體膜’係從該第 膜侧沿著厚度方向,具有第1區域與第2區域; 該第1區域與該第2區域之一方之矽的結晶度 該第1區域與該第2區域之另一方之該矽的結晶度 2. 如申請專利範圍第1項之電晶體構造體,其中在 半導體膜及該第2半導體膜中’該第1區域與該第 之該另一方,係較該第1區域與該第2區域之該-非晶碎區域之比例权间 3. 如申請專利範圍第1項之電晶體構造體,其中在 薄膜電晶體中,該第1半導體膜之該第1區域,^ 該第1半導體膜之電流路徑; 在該第2薄膜電晶體中,該第2半導體膜之該 域,係構成該第2半導體膜之電流路徑。 該第1 該第1 1半導 第1半 之第2 設於 的第2 卜體膜 1絕緣 ,係較 高。 該第1 2區域 -方, 該第1 Μ冓成 第2區 -107- 201218367 4·如申請專利範圍第1項之電晶體構造體,其中於該第1 半導體膜之上面之與該第1閘極電極對應之區域的 少一部分設置凹部; 於該第2半導體膜之上面之與該第2閘極電極對鹿 之區域的至少一部分設置凹部; … 該第1薄膜電晶體,係於該第1半導體膜之除了 士 凹部以外之區域的至少一部分,具有透過雜質半導體 膜所設之第1源極電極及第1汲極電極; — 該第2薄膜電晶體,係於該第2半導體膜之除了諛 凹部以外之區域的牵J、^ Λβ八 1=1 i Γ3 4曰—部分,具有透過雜質半 膜所設之第2源極電極及第2汲極電極。 a 5 .如申請專利範圍第4項之電晶舻 只心电日曰體構造體,其中該凹 設於該第1半導體膜及哕笛〇 1 a 1 1乐 联及忒第2+導體膜之該第2區域。 6 ·如申請專利範圍第1項 項之電日日體構造體,其中該第丨 光膜及該第2遮光膜俜获士道# ^ 、亢膜係藉由導電性材料形成,並電 接在設定於接地電位之接地配線。 7 · 一種電晶體構造體之製诰古 表运方法,該電晶體構造體係具 有第1薄膜電晶體與第2薄膜電晶體,包含: 第1閘極電極形成步驟,俜 保形成該第1溥膜電晶體 之第1閘極電極; 第1絕緣膜形成步驟 第1絕緣膜; 係於該第1閘極電極上形成 係於該第1絕緣膜上之與該第1 半導體膜形成步驟, 閘 上 極電極對應之位置形成第t主道 v风弟1 +導體膜,於該第1絕緣膜 之成為該第2薄膜電晶體之仂番& 从+ 肢 <位置形成第2半導體膜; 201218367 第2絕緣膜形成步驟’係於該第丨半導體膜及該第2 半導體膜之上方形成第2絕緣膜;以及 第2閘極電極形成#驟’係於該第2絕緣膜上之與 該第2半導體膜對應之位置形成該第2薄膜電晶體之第 2閘極電極; 該第2開極電極形成步驟,係包含在該第2絕緣膜 上之與該第1半導體膜對應之位置,與該第2閘極電極 同時地形成第1遮光膜的第1遮光犋形成步驟; 該第1間極電極形成步驟,係包含在該第1絕緣膜 下之與該第2半導體膜對應之位置,與該第1閘極電極 同時地形成第2遮光膜的第2遮光膜形成步驟; 該半導體膜形成步驟,係包含從該第丨絕緣膜側沿 著厚度方向積層並形成第1區域與第2區域,以形成令 第1半導體膜及該第2半導體膜,並使該第丨區域與該第 2區域之一方之矽的結晶度,較該第丨區域與該第2區域 之另一方之該石夕的結晶度高的步驟。 如申請專利範圍第7項之電晶體構造體之製造方法,其 中該第1遮光膜形成步驟’係包含藉由與該第2閘極電 極相同之材料,與該第2閘極電極之形成同時地形成誃 第1遮光膜的步驟; Λ s玄第2遮光膜升> 成步驟,係包含藉由與該第1閘極 電極相同之材料,與該第1閘極電極之形成同時地形成 該第2遮光膜的步驟。 如申請專利範圍第7項之電晶體構造體之製造方法,其 中該半導體膜形成步驟,係包含在該第1半導體膜之上 -109- 201218367 面之與該第1閘極電極對應之區域的至少一部分形成 凹部’並在該第2半導體膜之上面之與該第2閘極電極 對應之區域的至少一部分形成凹部的凹部形成步驟。 10.如申請專利範圍第9項之電晶體構造體之製造方法其 中s亥凹部形成步驟,係包含將該凹部形成於該第丨半導 體膜之s亥第2區域及該第2半導體膜之該第2區域的半 導體膜加工步驟。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之電晶體構造體之製造方法,其 包含: 雜質半導體膜形成步驟,係以接觸於該第丨半導體 膜及該第2半導體膜之方式形成雜質半導體膜; 電極形成步驟’係將該第1薄膜電晶體之第1源極 電極及第1 :¾極電極’透過該雜f半導體膜彼此分離形 成在電氣連接於該第1半導體膜之位置,並將該第2薄 膜電晶體之第2源極電極及第2汲極電極,透過該雜質 半導體膜彼此分離形成在電氣連接於該第2半導體膜 之位置; 雜質半導體膜加工步驟,係以該第丨源極電極、該 第1汲極電極、該第2源極電極、以及該第2汲極電極為 遮罩,將該雜質半導體膜予以蝕刻,以除去分離之該 第1源極電極與該第丨汲極電極之間的該雜質半導體膜 、以及分離之該第2源極電極與該第2汲極電極之間的 該雜質半導體膜; :凹部形成步冑,係伴隨在該雜質半導體膜加工 步驟藉由钮刻除去該雜質半導體膜之一部分,亦藉由
    -110- 201218367 蝕刻除去該第1半導體膜之上面及該第2半導體膜之上 面的一部分來執行。 1 2. —種發光裝置,係具有電晶體構造體與發光元件,作 為該電晶體構造體,具備: 第1薄膜電晶體,係具備第1閘極電極、覆蓋該第1 閘極電極之第1絕緣膜、設於該第1絕緣膜上之與該第1 閘極電極對應之位置的第1半導體獏、覆蓋該第1半導 體膜之第2絕緣膜、及設於該第2絕緣膜上之與該第1半 導體膜對應之位置的第1遮光膜;以及 第2薄膜電晶體,係具備設於該第1絕緣膜上之第2 半導體膜、覆蓋該第2半導體膜之該第2絕緣膜、設於 該第2絕緣膜上之與該第2半導體膜對應之位置的第2 閘極電極、及設於該第1絕緣膜下之與該第2半導體膜 對應之位置的第2遮光膜; 發光元件係藉由該第1薄膜電晶體與該第2薄膜電 晶體之控制來控制發光; 该第1半導體膜及該第2半導體膜,係從該第1絕緣 膜側沿著厚度方向,具有第1區域與第2區域; 該第1區域與該第2區域之一方之矽的結晶度,係 較該第1區域與該第2區域之另一方之該矽的結晶度高 〇 13·如申請專利範圍第12項之發光裝置,其中該第1半導體 膜及該第2半導體膜之該另一方,係較該第丨區域與該 第2區域之該一方,非晶矽區域之比例較高。 -111 - 201218367 14.如申請專利範圍第12項之發光裝置,其中在該第【薄膜 電晶體中,該第1半導體膜之該第1區域係構成該第1半 導體膜之電流路徑; 在該第2薄膜電晶體中,該第2半導體膜之該第2區 域係構成該第2半導體膜之電流路徑。 1 5 .如申請專利範圍第丨2項之發光裝置,其中該第丄區域係 該矽之結晶度較該第2區域之該矽之結晶度高; D玄第2薄膜電晶體,係具有作為開關電晶體之功能 ,以控制對該第丨薄膜電晶體之信號的傳達; 該第1薄膜電晶體,係具有驅動電晶體之功能,以 使根據透過該第2薄膜電晶體傳達之信號的電流流至 該發光元件。 16.如申請專利範圍第12項之發光裝置,其中該第2區域係 忒矽之aa度較该第〖區域之該矽之結晶度高, 6亥第1薄膜電晶體,係具有作為開關電晶體之功能 ,以控制對該第2薄膜電晶體之信號的傳達; °玄第2薄膜電晶體,係具有驅動電晶體之功能,.以 使根據透過該第1薄膜電晶體傳達之信號的電流流至 該發光元件。 1 7 ·如申凊專利範圍第1 2項之發光裝置,其具有: 電壓供給線’係連接於該第1薄膜電晶體與該第2 薄膜電晶體之至少一者;以及 導電層’係電氣連接於該電壓供給線且設在該電 壓供給線上,由與該第2閘極電極相同之材料所構成。 201218367 18.如申請專利範圍第12項之發光裝置,其中於該第1半導 體膜之上面之與該第1閘極電極對應之區域的至少一 部分設置凹部; 於該第2半導體膜之上面之與該第2閘極電極對應 之區域的至少一部分設置凹部; 該第1薄膜電晶體,係於該第1半導體膜之除了該 凹部以外之區域的至少一部分,具有透過雜質半導體 膜所設之第1源極電極及第1汲極電極; 該第2薄膜電晶體,係於該第2半導體膜之除了該 凹部以外之區域的至少一部分,具有遂過雜質半導體 膜所設之第2源極電極及第2汲極電極。 1 9 .如申請專利範圍第丨8項之發光裝置,其中該凹部係設 於該第1半導體膜及該之第2半導體膜之該第2區域。 20.如申請專利範圍第12項之發光裝置,其中該第1遮光膜 及該第2遮光膜係藉由導電性材料形成,並電氣連接在 设定於接地電位之接地配線。 -113-
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