(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードを同一基板上に備えた半導体装置において、薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードに要求されるそれぞれの特性を実現する。【解決手段】薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードを同一の基板１０１上に備えた半導体装置の製造方法であって、基板１０１の表面の一部に遮光層１０２を形成する工程と、基板１０１の表面に、非晶質半導体膜１０５の一部が遮光層と重なるように非晶質半導体膜１０５を形成する工程と、基板１０１の表面と反対側の面から非晶質半導体膜１０５にレーザー光１０６を照射することにより、非晶質半導体膜１０５のうち遮光層１０２と重ならない部分のみを結晶化させて結晶化領域１０５ａを形成し、非晶質半導体膜１０５のうち遮光層１０２と重なる部分を非晶質領域１０５ｂとして残す工程とを包含する。【選択図】図２
2010177362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードを同一の基板上に備えた半導体装置の製造方法であって、
（ａ）透光性を有する基板を用意する工程と、
（ｂ）前記基板の表面の一部に遮光層を形成する工程と、
（ｃ）前記基板の前記表面に、非晶質半導体膜の一部が前記遮光層と重なるように非晶質半導体膜を形成する工程と、
（ｄ）前記基板の前記表面と反対側の面から前記非晶質半導体膜にレーザー光を照射することにより、前記非晶質半導体膜のうち前記遮光層と重ならない部分のみを結晶化させて結晶化領域を形成し、前記非晶質半導体膜のうち前記遮光層と重なる部分を非晶質領域として残す工程と、
（ｅ）前記結晶化領域および前記非晶質領域を含む半導体膜をパターニングして、後に薄膜トランジスタの活性領域となる第１の島状半導体層と、後に薄膜ダイオードの活性領域となる第２の島状半導体層とを形成する工程であって、前記第１の島状半導体層は前記結晶化領域を含み、前記第２の島状半導体層は前記非晶質領域を含む工程と
を包含する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｃ）において、ＣＶＤ法を用いて前記非晶質半導体膜を形成する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）の後、５００℃以上の温度で熱処理を行わない請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に形成され、チャネル領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶質半導体層、ゲート電極、および前記結晶質半導体層と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜を有する薄膜トランジスタと、
少なくともｎ型領域およびｐ型領域を含む非晶質半導体層を有する薄膜ダイオードと、
前記非晶質半導体層と前記基板との間に配置された遮光層と
を備えた半導体装置であって、
前記結晶質半導体層および前記非晶質半導体層は、同一の非晶質半導体膜から形成されており、
前記非晶質半導体層の水素濃度は前記結晶質半導体層の水素濃度よりも高い半導体装置。
【請求項５】
前記結晶質半導体層の厚さと前記非晶質半導体層の厚さとは略等しい請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記非晶質半導体層の全体は前記遮光層と重なっている請求項４または５に記載の半導体装置。
【請求項７】
複数の表示部を有する表示領域と、
前記表示領域の周辺に位置する額縁領域と
薄膜ダイオードを含む光センサー部と
を備えた表示装置であって、
各表示部は電極および前記電極に接続された薄膜トランジスタを有し、
前記薄膜トランジスタと、前記薄膜ダイオードとは、同一の基板上に形成されており、
前記薄膜トランジスタは、チャネル領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶質半導体層、ゲート電極、および前記結晶質半導体層と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜を有し、
前記薄膜ダイオードは、少なくともｎ型領域およびｐ型領域を含む非晶質半導体層を有し、
前記非晶質半導体層と前記基板との間に配置された遮光層をさらに備え、
前記結晶質半導体層および前記非晶質半導体層は、同一の非晶質半導体膜から形成されており、
前記非晶質半導体層の水素濃度は前記結晶質半導体層の水素濃度よりも高い表示装置。
【請求項８】
前記表示部は、バックライトと、前記バックライトから出射する光の輝度を調整するバックライト制御回路とをさらに備え、
前記光センサー部は、外光の照度に基づく照度信号を生成して前記バックライト制御回路に出力する請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
それぞれが前記光センサー部を有する複数の光タッチセンサー部を有し、前記複数の光タッチセンサー部は、それぞれ、各表示部または２以上の表示部からなるセットに対応して前記表示領域に配置されている請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）と薄膜ダイオード（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ：ＴＦＤ）とを備える半導体装置及びその製造方法、ならびに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、同一基板上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および薄膜ダイオード（ＴＦＤ）を備えた半導体装置や、そのような半導体装置を有する電子機器の開発が進められている。このような半導体装置の製造方法としては、基板上に形成された同一の結晶質半導体膜を用いてＴＦＴおよびＴＦＤの半導体層を形成する方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ＴＦＤを利用した光センサー部と、ＴＦＴを利用した駆動回路とを同一基板上に備えたイメージセンサーが開示されている。特許文献１では、基板上に形成された非晶質半導体膜を結晶化させてＴＦＴおよびＴＦＤの半導体層を形成している。
【０００４】
このように、ＴＦＴとＴＦＤとを同一基板上に一体的に形成すると、半導体装置を小型化できるだけでなく、部品点数を低減できる等の大きなコストメリットが得られる。さらに、従来の部品の組み合わせでは得られない新たな機能が付加された商品の実現も可能になる。
【０００５】
一方、特許文献２は、同一の半導体膜（非晶質シリコン膜）を用いて、結晶質シリコンを用いたＴＦＴ（結晶質シリコンＴＦＴ）と、非晶質シリコンを用いたＴＦＤ（非晶質シリコンＴＦＤ）とを同一基板上に形成することを開示している。具体的には、基板上に形成された非晶質シリコン膜のうちＴＦＴの活性領域を形成しようとする領域のみに、非晶質シリコンの結晶化を促進する触媒元素を添加する。この後、加熱処理を行うことにより、ＴＦＴの活性領域を形成しようとする領域のみが結晶化され、ＴＦＤとなる領域がアモルファス状態であるシリコン膜を形成する。このシリコン膜を用いると、結晶質シリコンＴＦＴと、非晶質シリコンＴＦＤとを同一基板上に作製することができる。
【０００６】
さらに、特許文献３は、同一の半導体膜（非晶質シリコン膜）を用いて、光センサーとして機能する光センサーＴＦＴとスイッチング素子として機能するスイッチングＴＦＴとを形成している。より具体的には、光センサーＴＦＴのチャネル領域を非晶質シリコン膜で形成し、ソース・ドレイン領域やスイッチングＴＦＴの活性領域を結晶質シリコン膜で形成している。また、光センサーＴＦＴのチャネル領域の非晶質シリコン膜を、スイッチングＴＦＴの活性領域の結晶質シリコン膜よりも厚くすることで、光センサー感度の向上を図っている。
【０００７】
特許文献３では、上記のようなＴＦＴを次のような方法で作り分けている。まず、基板上に非晶質シリコン膜を形成する。次いで、非晶質シリコン膜をアイランド化する際のフォトリソグラフィーにおいて、グレートーンマスクを用いたハーフ露光技術を利用して、非晶質シリコン膜を部分的に薄膜化する。これにより、厚さの異なる複数の非晶質シリコン層が得られる。この後、これらの非晶質シリコン層にレーザー光を照射することにより、これらの非晶質シリコン層のうち薄膜化された領域（光センサーＴＦＴのソース・ドレイン領域およびスイッチングＴＦＴの活性領域となる領域）を結晶化するとともに、薄膜化されなかった領域（光センサーＴＦＴのチャネル領域となる領域）を非晶質のまま残している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２７５８０８号公報
【特許文献２】特開平６−２７５８０７号公報
【特許文献３】特開２００５−７２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、同一の非晶質半導体膜を結晶化させて、ＴＦＴの半導体層およびＴＦＤの半導体層の両方を形成している。ＴＦＴおよびＴＦＤでは、それぞれの用途に応じて求められるデバイス特性は異なるが、この方法によると、ＴＦＴおよびＴＦＤの半導体層の結晶状態が同等となり、それぞれに要求されるデバイス特性を同時に満足することが難しいという問題がある。
【００１０】
特許文献２および特許文献３に開示された方法では、同一の非晶質半導体膜から結晶状態の異なるＴＦＴおよびＴＦＤの半導体層を形成している。しかしながら、半導体層ごとに結晶状態を最適化することは製造プロセス上、困難である。また、特許文献２および３に開示された方法でも、以下に説明するように、優れた特性を有するＴＦＴおよびＴＦＤを得ることは難しい。
【００１１】
特許文献２の方法では、同一の非晶質半導体膜の一部を結晶化させて、結晶化させた部分からＴＦＴ（結晶質シリコンＴＦＴ）を形成し、非晶質のまま残された部分からＴＦＤ（非晶質シリコンＴＦＤ）を形成している。この方法によると、結晶化条件を制御することにより結晶質シリコンＴＦＴの特性を向上させることは可能になる。しかしながら、非晶質シリコン膜の一部を結晶質シリコンへと結晶化させる熱処理工程において、元々の非晶質シリコン膜に含まれていた水素が抜けてしまう。このため、熱処理工程後に非晶質のまま残された部分を用いて、電気的に良好な非晶質シリコンＴＦＤを作製することができないという問題がある。成膜直後の非晶質シリコン膜では、シリコン原子が水素と結合して、その結合手を埋めているが（終端化）、結晶化のための熱処理工程では、シリコン元素と水素との結合が切れて水素が抜けてしまい、シリコンの不対結合手（ダングリングボンド）だらけの劣悪な非晶質シリコンとなってしまうからである。同様の理由から、特許文献３の方法でも、電気的に良好な光センサーＴＦＴ（非晶質シリコンＴＦＴ）を得ることは困難である。
【００１２】
このように、従来の方法によると、同一の非晶質半導体膜を用いてＴＦＴおよびＴＦＤを作りこむことによって半導体装置を製造すると、ＴＦＴおよびＴＦＤにそれぞれ要求された特性を両立させることは困難であり、その結果、高性能な半導体装置を得られないおそれがある。
【００１３】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードを同一基板上に備えた半導体装置において、製造工程を複雑化することなく、薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードに要求されるそれぞれの特性を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法は、薄膜トランジスタおよび薄膜ダイオードを同一の基板上に備えた半導体装置の製造方法であって、（ａ）透光性を有する基板を用意する工程と、（ｂ）前記基板の表面の一部に遮光層を形成する工程と、（ｃ）前記基板の前記表面に、非晶質半導体膜の一部が前記遮光層と重なるように非晶質半導体膜を形成する工程と、（ｄ）前記基板の前記表面と反対側の面から前記非晶質半導体膜にレーザー光を照射することにより、前記非晶質半導体膜のうち前記遮光層と重ならない部分のみを結晶化させて結晶化領域を形成し、前記非晶質半導体膜のうち前記遮光層と重なる部分を非晶質領域として残す工程と、（ｅ）前記結晶化領域および前記非晶質領域を含む半導体膜をパターニングして、後に薄膜トランジスタの活性領域となる第１の島状半導体層と、後に薄膜ダイオードの活性領域となる第２の島状半導体層とを形成する工程であって、前記第１の島状半導体層は前記結晶化領域を含み、前記第２の島状半導体層は前記非晶質領域を含む工程とを包含する。
【００１５】
本発明の半導体装置は、基板と、前記基板上に形成され、チャネル領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶質半導体層、ゲート電極、および前記結晶質半導体層と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜を有する薄膜トランジスタと、少なくともｎ型領域およびｐ型領域を含む非晶質半導体層を有する薄膜ダイオードと、前記非晶質半導体層と前記基板との間に配置された遮光層とを備えた半導体装置であって、前記結晶質半導体層および前記非晶質半導体層は、同一の非晶質半導体膜から形成されており、前記非晶質半導体層の水素濃度は前記結晶質半導体層の水素濃度よりも高い。
【００１６】
ある好ましい実施形態において、前記結晶質半導体層の厚さと前記非晶質半導体層の厚さとは略等しい。
【００１７】
前記非晶質半導体層の全体は前記遮光層と重なっていてもよい。
【００１８】
本発明の表示装置は、複数の表示部を有する表示領域と、前記表示領域の周辺に位置する額縁領域と、薄膜ダイオードを含む光センサー部とを備えた表示装置であって、各表示部は電極および前記電極に接続された薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタと、前記薄膜ダイオードとは、同一の基板上に形成されており、前記薄膜トランジスタは、チャネル領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶質半導体層、ゲート電極、および前記結晶質半導体層と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜を有し、前記薄膜ダイオードは、少なくともｎ型領域およびｐ型領域を含む非晶質半導体層を有し、前記非晶質半導体層と前記基板との間に配置された遮光層をさらに備え、前記結晶質半導体層および前記非晶質半導体層は、同一の非晶質半導体膜から形成されており、前記非晶質半導体層の水素濃度は前記結晶質半導体層の水素濃度よりも高い。
【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記表示部は、バックライトと、前記バックライトから出射する光の輝度を調整するバックライト制御回路とをさらに備え、前記光センサー部は、外光の照度に基づく照度信号を生成して前記バックライト制御回路に出力する。
【００２０】
ある好ましい実施形態において、それぞれが前記光センサー部を有する複数の光タッチセンサー部を有し、前記複数の光タッチセンサー部は、それぞれ、各表示部または２以上の表示部からなるセットに対応して前記表示領域に配置されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、同一基板上に形成されたＴＦＴおよびＴＦＤを備えた半導体装置において、ＴＦＴおよびＴＦＤの半導体層を、それぞれ、要求されるデバイス特性に応じて最適化できる。従って、ＴＦＴおよびＴＦＤに要求されるそれぞれのデバイス特性を両立させることが可能になる。特に、結晶化工程において、ＴＦＤの活性領域となる非晶質半導体層から水素が抜けてしまうことを抑制できるので、良好な非晶質半導体層を用いてＴＦＤを製造することが可能になる。
【００２２】
また、上記の半導体装置を、製造工程や製造コストを増大させることなく簡便に製造でき、製品のコンパクト化、高性能化、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
本発明のＴＦＤは、特に光センサーとして好適に用いられる。ＴＦＤでは、非晶質半導体層を活性領域として用いているので、可視光域に対する感度が高い。一方、ＴＦＴでは、結晶質半導体層を用いているので、電流駆動力が高く、表示装置における画素用のスイッチング素子の他、駆動回路にも適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による第１実施形態の半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図２】（Ａ）から（Ｄ）は、本発明による第１実施形態の半導体装置の製造工程を示す模式的な断面図である。
【図３】（Ｅ）から（Ｇ）は、本発明による第１実施形態の半導体装置の製造工程を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明による第２実施形態の光センサーＴＦＤの回路図である。
【図５】本発明による第２実施形態の光センサー方式のタッチパネルの構成図である。
【図６】本発明による第２実施形態のタッチパネル方式の液晶表示装置における背面基板を例示する模式的な平面図である。
【図７】本発明による第２実施形態のアンビニエントライトセンサー付き液晶表示装置を例示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明では、ＴＦＴの半導体層とＴＦＤの半導体層とを、同一の半導体膜を用いて形成する。このとき、レーザー照射により、半導体膜のうちＴＦＴの半導体層となる部分のみ結晶化させて、ＴＦＴおよびＴＦＤの半導体層の結晶状態を互いに異ならせる。これにより、ＴＦＴおよびＴＦＤにそれぞれに要求されるべき特性を満足させる。
【００２６】
本発明の製造方法の一例を説明する。まず、基板上に、遮光層および非晶質半導体膜をこの順で形成する。遮光層は、非晶質半導体膜のうちＴＦＤの半導体層（活性領域）となる部分の下に配置される。この状態で、基板の裏面から非晶質半導体膜にレーザー光を照射し、結晶化させる。これにより、非晶質半導体膜のうち遮光層によって遮光され、レーザー光で照射されない部分は非晶質のまま残り（非晶質領域）、遮光されずにレーザー光で照射される部分のみが結晶化される（結晶質領域）。この後、結晶質領域を用いてＴＦＴの半導体層を形成し、非晶質領域を用いてＴＦＤの半導体層を形成する。このようにして、同一の半導体膜から、結晶質半導体層および非晶質半導体層を作り分けることができる。
【００２７】
上記方法では、基板裏面からレーザー照射を行い、遮光層を利用して、半導体膜の一部にレーザー光で照射されない領域を形成することによって、半導体層の作り分けを行う。このため、製造工程を増加させる必要がない。
【００２８】
また、アモルファスシリコン膜に触媒元素等を選択的に添加することによって結晶質領域と非晶質領域とを作り分ける従来の方法（例えば特許文献２）と比べて、結晶化のために熱処理工程を行う必要がない。従って、アモルファスシリコンに含まれる水素が熱処理によって抜けてしまうことがなく、良質な水素化アモルファスシリコンからなる非晶質領域を形成できる。
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による半導体装置の第１の実施形態を説明する。本実施形態の半導体装置は、同一の基板上に形成されたｎチャネル型ＴＦＴとＴＦＤとを備えており、例えばセンサー部を備えたアクティブマトリクス型の表示装置として用いられる。
【００３０】
図１は、本実施形態の半導体装置の一例を示す模式的な断面図である。本実施形態の半導体装置は、典型的には、同一基板上に設けられた複数のＴＦＴおよび複数のＴＦＤを有するが、ここでは、簡単のため、単一のＴＦＴおよび単一のＴＦＤのみの構成を図示している。また、ＴＦＴとして、シングルドレイン構造を有するｎチャネル型ＴＦＴを例示しているが、ＴＦＴの構造はこれに限定されない。例えば、ＬＤＤ構造またはＧＯＬＤ構造のＴＦＴを備えていてもよいし、ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型ＴＦＴを含む複数のＴＦＴを備えていてもよい。
【００３１】
本実施形態の半導体装置は、透光性を有する基板１０１の上に下地膜１０３、１０４を介して形成されたＴＦＴとＴＦＤとを備えている。ＴＦＴは、チャネル領域１１４、ソース領域およびドレイン領域１１３を含む結晶質半導体層１０７と、結晶質半導体層１０７の上に設けられたゲート絶縁膜１０９と、チャネル領域１１４の導電性を制御するゲート電極１１０と、ソース領域およびドレイン領域１１３にそれぞれ接続された電極・配線１２２を有する。また、ＴＦＤは、少なくともｎ型領域１１５とｐ型領域１１８とを含む非晶質半導体層１０８と、ｎ型領域１１５およびｐ型領域１１８にそれぞれ接続された電極・配線１２３とを有する。図示する例では、非晶質半導体層１０８におけるｎ型領域１１５とｐ型領域１１８との間に真性領域１１９が設けられている。ＴＦＤの非晶質半導体層１０８と基板１０１との間には、遮光層１０２が設けられている。遮光層１０２は、基板１０１の裏面から非晶質半導体層１０８に光が入射することを防止するために配置されている。好ましくは、図示するように、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８の全体が遮光層１０２と重なっている。また、ＴＦＴおよびＴＦＤの上には、層間絶縁膜として、窒化ケイ素膜１２０および酸化ケイ素膜１２１が形成されている。
【００３２】
ＴＦＴの結晶質半導体層１０７およびＴＦＤの非晶質半導体層１０８は、同一の非晶質半導体膜を用いて形成されている。これらの半導体層１０７、１０８は後述する方法で形成されているため、非晶質半導体層１０８では、成膜直後の良好な水素化非晶質状態が維持され、結晶質半導体層１０７では、結晶化工程で水素の離脱が生じて、成膜直後よりも水素濃度が低くなっている。このため、非晶質半導体層１０８の水素濃度は結晶質半導体層１０７の水素濃度よりも高い。
【００３３】
本実施形態の半導体装置では、ＴＦＤの活性領域となる非晶質半導体層１０８が、良好な水素化非晶質半導体から形成されているので、高いＴＦＤ特性を実現できる。特に、光センサーＴＦＤとして用いると、優れた光感度が得られる。また、結晶質半導体から形成する場合と比べて、可視光領域に対する感度を高めることができる。一方、ＴＦＴの活性領域となる結晶質半導体層１０７は、結晶質半導体から形成されているので、高い電流駆動力が得られる。
【００３４】
このように、本実施形態によると、ＴＦＴの結晶質半導体層１０７とＴＦＤの非晶質半導体層１０８との間で、結晶性を異ならせることにより、それぞれの素子特性を、それぞれの要求に応じて最適化できる。
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本実施形態の半導体装置の製造方法の一例を説明する。
【００３６】
まず、図２（Ａ）に示すように、基板１０１上に遮光層１０２を形成し、続いて、下地膜として、窒化ケイ素膜１０３および酸化ケイ素膜１０４を形成する。この後、基板１０１の一部に、水素を含む非晶質半導体膜（ここでは非晶質ケイ素膜）１０５を形成する。
【００３７】
基板１０１として、低アルカリガラス基板や石英基板を用いることができる。本実施形態では低アルカリガラス基板を用いる。この場合、ガラス歪み点よりも１０〜２０℃程度低い温度であらかじめ熱処理しておいても良い。
【００３８】
遮光層１０２は、ＴＦＤに対する基板裏面方向からの光を遮ることができるように配置される。遮光層１０２の材料としては、金属膜あるいはケイ素膜等を用いることができる。金属膜を用いる場合は、後の製造工程における熱処理を考慮し、高融点金属であるタンタル（Ｔａ）やタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等が好ましい。本実施形態では、Ｍｏ膜をスパッタリングにより成膜し、パターニングして、遮光層１０２を形成する。遮光層１０２の厚さは２０〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１５０ｎｍである。本実施形態では、例えば１００ｎｍとする。
【００３９】
窒化ケイ素膜１０３および酸化ケイ素膜１０４は、基板１０１からの不純物拡散を防ぐために設けられる。本実施形態では、これらの下地膜１０３、１０４をプラズマＣＶＤ法を用いて形成する。これらの下地膜１０３、１０４の合計厚さは１００〜６００ｎｍ、好ましくは１５０〜４５０ｎｍである。本実施形態では、２層の下地膜を使用したが、例えば酸化ケイ素膜の単層でも問題はない。
【００４０】
非晶質ケイ素からなる非晶質ケイ素膜１０５の形成は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの公知の方法で行うことができる。特にＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いると、より良好な水素化非晶質状態を有する非晶質ケイ素膜１０５を形成できるので好ましい。ここでは、プラズマＣＶＤ法を用いて、厚さが３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の非晶質ケイ素膜１０５を形成する。
【００４１】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、基板１０１の下方から、すなわち非晶質ケイ素膜１０５が形成された面と反対側の面から、非晶質ケイ素膜１０５にレーザー光１０６を照射することにより、非晶質ケイ素膜１０５のうち遮光層１０２と重なっていない部分が結晶化されて結晶化領域１０５ａとなる。一方、レーザー光１０６は遮光層１０２によって遮断されるため、非晶質ケイ素膜１０５のうち遮光層１０２と重なっている部分はレーザー光１０６で照射されず、非晶質のまま残る（非晶質領域１０５ｂ）。このようにして、非晶質ケイ素膜１０５を用いて、異なる結晶状態を有する２つの領域を有するケイ素膜１０５’を得る。
【００４２】
本実施形態では、レーザー光１０６として、波長が３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザー光を利用する。レーザー光１０６のビームサイズは、基板１０１表面で長尺形状となるように成型されており、長尺方向に対して垂直方向に順次走査を行うことで、基板全面の結晶化を行う。このとき、ビームの一部が重なるようにして走査することが好ましい。これにより、非晶質ケイ素膜１０５の任意の一点において、複数回のレーザー照射が行われ、結晶状態の均一性を向上できる。
【００４３】
このとき、非晶質ケイ素膜１０５のうちレーザー光１０６で照射する領域に含まれる水素を選択的に取り除くため、まず、結晶化させない程度の低いパワーでレーザー光１０６の照射を行い、続いて、結晶化させる高いパワーで照射を行ってもよい。このような２段階照射を行うと、工程を増加させることなく、非晶質ケイ素の水素除去及び結晶化を行うことができる。
【００４４】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、ケイ素膜１０５’の不要な領域を除去して素子間分離を行う。これにより、ケイ素膜１０５’の結晶化領域１０５ａを用いて後のＴＦＴの活性領域（ソース・ドレイン領域、チャネル領域）となる島状の結晶質半導体層１０７を形成し、非晶質部分１０５ｂを用いて後のＴＦＤの活性領域（ｎ+型／ｐ+型領域、真性領域）となる島状の非晶質半導体層１０８を形成する。
【００４５】
続いて、図２（Ｄ）に示すように、これらの半導体層１０７、１０８を覆うゲート絶縁膜１０９を形成した後、ゲート絶縁膜１０９の上に後のＴＦＴのゲート電極１１０を形成する。
【００４６】
ゲート絶縁膜１０９としては、厚さ２０〜１５０ｎｍの酸化ケイ素膜が好ましく、ここでは１００ｎｍの酸化ケイ素膜を用いた。
【００４７】
ゲート電極１１０は、スパッタ法またはＣＶＤ法などを用いてゲート絶縁膜１０９上に導電膜を堆積し、これをパターニングすることによって形成される。導電膜の材料としては、高融点金属のＷ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏまたはその合金材料のいずれかを用いることが好ましい。また、導電膜の厚さは３００〜６００ｎｍであることが好ましい。本実施形態では、窒素が微量に添加されたタンタル（厚さ：４５０ｎｍ）を用いる。
【００４８】
次に、図３（Ｅ）に示すように、後にＴＦＤの活性領域となる非晶質半導体層１０８の一部を覆うように、ゲート絶縁膜１０９上にレジストからなるマスク１１１を形成する。そして、この状態で、基板１０１上方よりｎ型不純物（リン）１１２を全面にイオンドーピングする。リン１１２は、ゲート絶縁膜１０９をスルーして、結晶質半導体層１０７、および非晶質半導体層１０８に注入される。この工程により、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８において、レジストマスク１１１で覆われていない領域と、ＴＦＴの結晶質半導体層１０７において、ゲート電極１１０で覆われていない領域にリン１１２が注入される。レジストマスク１１１またはゲート電極１１０によって覆われている領域には、リン１１２はドーピングされない。これにより、ＴＦＴの結晶質半導体層１０７のうちリン１１２が注入された領域は、後のＴＦＴのソース領域およびドレイン領域１１３となり、ゲート電極１１０にマスクされてリン１１２が注入されなかった領域は、後にＴＦＴのチャネル領域１１４となる。また、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８のうちリン１１２が注入された領域は、後のＴＦＤのｎ型領域（ｎ+型領域ともいう。）１１５となる。
【００４９】
レジストマスク１１１を除去した後、図３（Ｆ）に示すように、後にＴＦＤの活性領域となる非晶質半導体層１０８の一部と、後にＴＦＴの活性領域となる結晶質半導体層１０７の全体とを覆うように、ゲート絶縁膜１０９上にレジストからなるマスク１１６を形成する。この状態で、基板１０１上方よりｐ型不純物（ボロン）１１７を全面にイオンドーピングする。このときのボロン１１７のイオンドーピングは、ゲート絶縁膜１０９をスルーし、非晶質半導体層１０８に注入される。この工程により、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８において、レジストマスク１１６で覆われていない領域にボロン１１７が注入されて、後のＴＦＤのｐ型領域（ｐ+型領域ともいう。）１１８となる。また、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８のうちボロンもリンも注入されなかった領域は、後の真性領域１１９となる。
【００５０】
レジストマスク１１６を除去した後、図３（Ｇ）に示すように、層間絶縁膜として、窒化ケイ素膜１２０と酸化ケイ素膜１２１とをこの順で形成する。この後、不活性雰囲気下、例えば窒素雰囲気にて熱処理を行う。この熱処理により、不純物領域（ＴＦＴのソース・ドレイン領域１１３やＴＦＤのｎ型領域１１５及びｐ型領域１１８）では、ドーピング時に生じた結晶欠陥等のドーピングダメージを回復させ、それぞれにドーピングされたリンとボロンが活性化される。この熱処理は、非晶質半導体層１０８からの水素の離脱を防止するため、５００℃以下の温度で行うことが好ましい。また、一般的な加熱炉を用いてもよいが、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）を用いて行ってもよい。特に、基板表面に高温の不活性ガスを吹き付け、瞬時に昇降温を行う方式のものが適している。
【００５１】
なお、非晶質半導体層１０８に接する側の層間絶縁膜として窒化ケイ素膜１２０を用いると、不純物領域を活性化するための上記熱処理工程において、窒化ケイ素膜１２０は非晶質半導体層１０８から水素の離脱を防ぐバリア膜として機能するので好ましい。
【００５２】
続いて、層間絶縁膜１２０、１２１にコンタクトホールを形成する。次いで、層間絶縁膜１２１上およびコンタクトホール内部に金属材料からなる膜（例えば窒化チタンとアルミニウムとの二層膜）を堆積し、パターニングすることによりＴＦＴの電極・配線１２２とＴＦＤの電極・配線１２３とを形成する。このようにして、薄膜トランジスタ１２４と薄膜ダイオード１２５とが得られる。なお、これらを保護する目的で、薄膜トランジスタ１２４と薄膜ダイオード１２５上に窒化ケイ素膜などからなる保護膜を設けてもよい。
【００５３】
上記方法では、非晶質ケイ素膜１０５が形成された基板１０１の裏面から非晶質ケイ素膜１０５に対してレーザー光１０６を照射することによって、非晶質ケイ素膜１０５の一部のみを結晶化させることができる。このとき、ＴＦＤを形成しようとする領域に設けられた遮光層１０２を利用して、レーザー光１０６を遮断することによって、非晶質ケイ素膜１０５のうち遮光層１０２によって遮光される部分を非晶質のまま残すことができる。このようにして、レーザー照射の有無により、同一の半導体膜を用いて結晶状態が互いに異なる２つの半導体層１０７、１０８を形成できる。
【００５４】
上記方法によると、特許文献２、３に記載された従来の方法と比べて、製造工程を全く増加させることなく、半導体層１０７、１０８を作り分けできるので有利である。例えば、特許文献２に記載されているように、触媒元素の添加の有無によって結晶状態の異なる２つの半導体層を形成する方法では、非晶質半導体膜のうち非晶質のまま残す領域上にＳｉＯ2膜によるバリア層を形成するための堆積工程、フォトエッチング工程、触媒元素を添加する工程、結晶化のための熱処理工程を行う必要がある。これに対し、上記方法によると、これらの工程を追加する必要がなく、簡便なプロセスで半導体層１０７、１０８を形成することができる。
【００５５】
また、従来の方法によると、非晶質半導体膜の一部を選択的に結晶化させる際の結晶化工程において、非晶質半導体膜のうち非晶質のまま残してＴＦＤの活性領域となる領域から、シリコン原子と結合している水素が離脱する。この結果、シリコンのダングリングボンドの多い劣悪なアモルファスシリコンとなってしまう。これに対し、上記方法によると、結晶化工程において、非晶質ケイ素膜１０５のうち非晶質領域として残しておきたい部分に余分な加熱処理が加わらない。さらに、その後の工程においても、非晶質領域１０５ｂまたは非晶質半導体層１０８に対して、例えば５００℃以上の高温の熱処理を行わない。このため、非晶質領域１０５ｂでは、非晶質ケイ素膜１０５の成膜直後の良好な水素化非晶質状態を維持することができる。これにより、光センサーＴＦＤにおいて、高い光感度が得られる。
【００５６】
なお、結晶質領域１０５ａでは、結晶化工程により水素の離脱が生じているため、その水素濃度は成膜直後の水素濃度よりも低くなる。従って、最終的に得られる半導体装置では、これらの領域１０５ａ、１０５ｂの水素濃度の状態（濃度差）が反映され、ＴＦＤの非結質半導体層１０８に含まれる水素の濃度は、ＴＦＴの結晶質半導体層１０７に含まれる水素の濃度よりも高くなる。
【００５７】
上記方法では、半導体層１０７および１０８に対する不純物イオンの注入工程を同時に行う。これにより、製造工程を簡略化できるので好ましい。
【００５８】
本実施形態では、半導体層１０７および１０８は同一の半導体膜から形成されているので、ＴＦＴの結晶質半導体層１０７の厚さとＴＦＤの非晶質半導体層１０８の厚さとは略等しい。なお、必要に応じて、厚さの大きい部分を有する半導体膜を形成し、これを裏面からレーザー照射することによって、半導体層１０７および１０８の厚さをそれぞれ異ならせることも可能である。
【００５９】
本実施形態における遮光層１０２の幅は非晶質半導体層１０８の幅よりも大きくなるように選択されることが好ましい。これにより、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８全体をより確実に遮光層１０２によって遮光することができる。
【００６０】
なお、ＴＦＤの非晶質半導体層１０８の一部が遮光層１０２と重なっていなくても、少なくとも真性領域１１９が遮光層１０２と重なっていれば、ＴＦＤの活性領域のうち少なくとも真性領域１１９が非晶質となるので、ＴＦＴの活性領域の結晶状態と異ならせることができる。ただし、特に光センサーＴＦＤとして用いる場合には、活性領域となる非晶質半導体層１０８全体を遮光するように遮光層１０２が設けられていることが好ましい。
【００６１】
（第２実施形態）
本実施形態では、センサー機能を備えた表示装置を説明する。これらの表示装置は、例えば第１実施形態の半導体装置を用いて構成されている。
【００６２】
本実施形態のセンサー機能を備えた表示装置は、例えば、タッチセンサー付きの液晶表示装置であり、表示領域と、表示領域の周辺に位置する額縁領域とを有している。表示領域は、複数の表示部（画素）と、複数の光センサー部とを有している。各表示部は、画素電極と、画素スイッチング用ＴＦＴとを含んでおり、各光センサー部はＴＦＤを含んでいる。額縁領域には、各表示部を駆動するための表示用の駆動回路が設けられており、駆動回路には駆動回路用ＴＦＴが利用されている。画素スイッチング用ＴＦＴおよび駆動回路用ＴＦＴと、光センサー部のＴＦＤとは、第１実施形態で説明したような方法により、同一基板上に形成されている。なお、本発明の表示装置では、表示装置に使用されるＴＦＴのうち少なくとも画素スイッチング用ＴＦＴが、上記方法により、光センサー部のＴＦＤと同一基板上に形成されていればよく、例えば駆動回路は、他の基板上に別途設けてもよい。
【００６３】
本実施形態では、光センサー部は、対応する表示部（例えば原色の画素）に隣接して配置されている。１つの表示部に対して１つの光センサー部を配置してもよいし、複数の光センサー部を配置してもよい。または、複数の表示部のセットに対して光センサー部を１個ずつ配置してもよい。例えば、３つの原色（ＲＧＢ）の画素からなるカラー表示画素に対して、１個の光センサー部を設けることができる。このように、表示部の数に対する光センサー部の数は（密度）は、分解能に応じて適宜選択できる。
【００６４】
光センサー部の観察者側にカラーフィルターが設けられていると、光センサー部を構成するＴＦＤの感度が低下するおそれがあるため、光センサー部の観察者側にはカラーフィルターが設けられていないことが好ましい。
【００６５】
なお、本実施形態の表示装置の構成は、上記に限定されない。例えば、光センサー用のＴＦＤを額縁領域に配置して、外光の照度に応じて表示の明るさを制御するアンビニエントライトセンサーが付加された表示装置を構成することもできる。また、光センサー部の観察者側にカラーフィルターを配置して、カラーフィルターを介した光を光センサー部で受光することにより、光センサー部をカラーイメージセンサーとして機能させることもできる。
【００６６】
以下、図面を参照しながら、本実施形態の表示装置の構成を、タッチパネルセンサーを備えたタッチパネル液晶表示装置を例に説明する。
【００６７】
図４は、表示領域に配置される光センサー部の構成の一例を示す回路図である。光センサー部は、光センサー用薄膜ダイオード６０１と、信号蓄積用のコンデンサー６０２と、コンデンサー６０２に蓄積された信号を取り出すための薄膜トランジスタ６０３とを有する。ＲＳＴ信号が入り、ノード６０４にＲＳＴ電位が書き込まれた後、光によるリークでノード６０４の電位が低下すると、薄膜トランジスタ６０３のゲート電位が変動してＴＦＴゲートが開閉する。これにより、信号ＶＤＤを取り出すことができる。
【００６８】
図５は、アクティブマトリクス方式のタッチパネル液晶表示装置の一例を示す模式的な断面図である。この例では、各画素に対して光センサー部を含む光タッチセンサー部が１個ずつ配置されている。
【００６９】
図示する液晶表示装置は、液晶モジュール７０２と、液晶モジュール７０２の背面側に配置されたバックライト７０１とを備えている。ここでは図示していないが、液晶モジュール７０２は、例えば、光透性を有する背面基板と、背面基板に対向するように配置された前面基板と、これらの基板の間に設けられる液晶層とによって構成される。液晶モジュール７０２は、複数の表示部（原色の画素）を有しており、各表示部は、画素電極（図示せず）と、画素電極に接続された画素スイッチング用薄膜トランジスタ７０５とを有している。また、各表示部に隣接して、薄膜ダイオード７０６を含む光タッチセンサー部が配置されている。図示していないが、各表示部の観察者側にはカラーフィルターが配置されているが、光タッチセンサー部の観察者側にはカラーフィルターが設けられていない。薄膜ダイオード７０６およびバックライト７０１の間には遮光層７０７が配置されており、バックライト７０１からの光は遮光層７０７により遮光されて薄膜ダイオード７０６には入らず、外光７０４のみが薄膜ダイオード７０６に入射する。この外光７０４の入射を薄膜ダイオード７０６でセンシングし、光センシング方式のタッチパネルが実現される。なお、遮光層７０７は、少なくとも、バックライト７０１の光が、薄膜ダイオード７０６のうち真性領域に入らないように配置されていればよい。
【００７０】
図６は、アクティブマトリクス方式のタッチパネル液晶表示装置における背面基板の一例を示す模式的な平面図である。本実施形態の液晶表示装置は、多数の画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ画素）から構成されるが、ここでは、簡略化のため２画素分のみを示す。
【００７１】
背面基板１０００は、それぞれが、画素電極２２および画素スイッチング用薄膜トランジスタ２４を有する複数の表示部（画素）と、各表示部に隣接して配置され、光センサーフォトダイオード２６、信号蓄積用のコンデンサー２８および光センサー用フォロワー（ｆｏｌｌｏｗｅｒ）薄膜トランジスタ２９を含む光タッチセンサー部とを備えている。
【００７２】
薄膜トランジスタ２４は、２つのゲート電極およびＬＤＤ領域を有するデュアルゲートＬＤＤ構造を有している。薄膜トランジスタ２４のソース領域は画素用ソースバスライン３４に接続され、ドレイン領域は画素電極２２に接続されている。薄膜トランジスタ２４は、画素用ゲートバスライン３２からの信号によってオンオフされる。これにより、画素電極２２と、背面基板１０００に対向して配置された前面基板に形成された対向電極とによって液晶層に電圧を印加し、液晶層の配向状態を変化させることによって表示を行う。
【００７３】
一方、光センサーフォトダイオード２６は、例えば第１実施形態で説明したＴＦＤと同様の構成を有し、ｐ+型領域２６ｐ、ｎ+型領域２６ｎ、およびそれらの領域２６ｐ、２６ｎの間に位置する真性領域２６ｉとを備えている。信号蓄積用のコンデンサー２８は、ゲート電極層とＳｉ層とを電極とし、ゲート絶縁膜で容量を形成している。光センサーフォトダイオード２６におけるｐ+型領域２６ｐは、光センサー用ＲＳＴ信号ライン３６に接続され、ｎ+型領域２６ｎは、信号蓄積用のコンデンサー２８における下部電極（Ｓｉ層）に接続され、このコンデンサー２８を経て光センサー用ＲＷＳ信号ライン３８に接続されている。さらに、ｎ+型領域２６ｎは、光センサー用フォロワー薄膜トランジスタ２９におけるゲート電極層に接続されている。光センサー用フォロワー薄膜トランジスタ２９のソースおよびドレイン領域は、それぞれ、光センサー用ＶＤＤ信号ライン４０、光センサー用ＣＯＬ信号ライン４２に接続されている。
【００７４】
このように、光センサーフォトダイオード２６、信号蓄積用のコンデンサー２８、および光センサー用フォロワー薄膜トランジスタ２９は、それぞれ、図４に示す駆動回路の薄膜ダイオード６０１、コンデンサー６０２、薄膜トランジスタ６０３に対応しており、光センサーの駆動回路を構成している。この駆動回路による光センシング時の動作を以下に説明する。
【００７５】
（１）まず、ＲＷＳ信号ライン３８により、信号蓄積用のコンデンサー２８にＲＷＳ信号が書き込まれる。これにより、光センサーフォトダイオード２６におけるｎ+型領域２６ｎの側にプラス電界が生じ、光センサーフォトダイオード２６に関して逆バイアス状態となる。（２）基板表面のうち光が照射されている領域に存在する光センサーフォトダイオード２６では、光リークが生じてＲＳＴ信号ライン３６の側に電荷が抜ける。（３）これにより、ｎ+型領域２６ｎの側の電位が低下し、その電位変化により光センサー用フォロワー薄膜トランジスタ２９に印加されているゲート電圧が変化する。（４）光センサー用フォロワー薄膜トランジスタ２９のソース側にはＶＤＤ信号ライン４０よりＶＤＤ信号が印加されている。上記のようにゲート電圧が変動すると、ドレイン側に接続されたＣＯＬ信号ライン４２へ流れる電流値が変化するため、その電気信号をＣＯＬ信号ライン４２から取り出すことができる。（５）ＣＯＬ信号ライン４２からＲＳＴ信号を光センサーフォトダイオード２６に書き込み、信号蓄積用のコンデンサー２８の電位をリセットする。上記（１）〜（５）の動作をスキャンしながら繰り返すことにより、光センシングが可能になる。
【００７６】
本実施形態のタッチパネル液晶表示装置における背面基板の構成は図６に示す構成に限定されない。例えば、各画素スイッチング用ＴＦＴに補助容量（Ｃｓ）が設けられていてもよい。また、図示する例では、ＲＧＢ画素のそれぞれに隣接して光タッチセンサー部が設けられているが、上述したように、ＲＧＢ画素からなる３つの画素セット（カラー表示画素）に対して１つの光タッチセンサー部が配置されていてもよい。
【００７７】
上述してきた例では、図５に示す断面図からわかるように、薄膜ダイオード７０６を表示領域に配置して、タッチセンサーとして利用しているが、薄膜ダイオード７０６を表示領域の外に形成し、バックライト７０１の輝度を、外光７０４の照度に合わせてコントロールするためのアンビニエントライトセンサーとして利用することもできる。
【００７８】
図７は、アンビニエントライトセンサー付き液晶表示装置を例示する斜視図である。液晶表示装置２０００は、表示領域５２、ゲートドライバ５６、ソースドライバ５８および光センサー部５４を有するＬＣＤ基板５０と、ＬＣＤ基板５０の背面側に配置されたバックライト６０とを備えている。ＬＣＤ基板５０のうち表示領域５２の周辺に位置し、ドライバ５６、５８や光センサー部５４が設けられている領域を「額縁領域」と呼ぶこともある。
【００７９】
バックライト６０の輝度は、バックライト制御回路（図示せず）によって制御されている。また、図示しないが、表示領域５２およびドライバ５６、５８には、ＴＦＴが利用されており、光センサー部５４にはＴＦＤが利用されている。光センサー部５４は、外光の照度に基づく照度信号を生成し、フレキシブル基板を用いた接続を利用してバックライト制御回路に入力する。バックライト制御回路では、この照度信号に基づいてバックライト制御信号を生成し、バックライト６０に出力する。
【００８０】
なお、本発明を適用すると、アンビニエントライトセンサー付き有機ＥＬ表示装置を構成することもできる。そのような有機ＥＬ表示装置は、図７に示す液晶表示装置と同様に、同一の基板上に表示部と光センサー部とが配置された構成を有することができるが、基板の背面側にバックライト６０を設ける必要がない。この場合には、光センサー部５４を、基板５０に設けられた配線によってソースドライバ５８に接続し、光センサー部５４からの照度信号をソースドライバ５８に入力する。ソースドライバ５８は、照度信号に基づいて表示部５２の輝度を変化させる。
【００８１】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明を行なったが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。本発明のＴＦＴを用いて、ガラス基板上にアナログ駆動を行うための回路やデジタル駆動を行うための回路も同時に構成できる。例えば、アナログ駆動を行なう回路の場合、ソース側駆動回路、画素部およびゲート側駆動回路を有し、ソース側駆動回路は、シフトレジスタ、バッファ、サンプリング回路（トランスファゲート）、また、ゲート側駆動回路は、シフトレジスタ、レベルシフタ、バッファが設けられる。また、必要であればサンプリング回路とシフトレジスタとの間にレベルシフタ回路を設けてもよい。また、本発明の製造工程に従えば、メモリやマイクロプロセッサをも形成し得る。
【００８２】
本発明によると、それぞれの半導体素子に最適な半導体膜を用いて、良好な特性を有するＴＦＴとＴＦＤとを同一基板上に備える半導体装置が得られる。従って、駆動回路に用いられるＴＦＴおよび画素電極をスイッチングするためのＴＦＴとして、高い電界効果移動度及びＯＮ／ＯＦＦ比を有るＴＦＴと、光センサーとして用いられる、光感度に優れたＴＦＤとを、同一の製造工程で作製できる。特に、ＴＦＴの電界効果移動度を大きく左右するチャネル領域と、ＴＦＤの光感度に大きく影響する真性領域との結晶状態をそれぞれ最適化することにより、それぞれのデバイスに最適な特性を実現できる。さらに、このような高性能な半導体装置をより簡便な方法で製造でき、製品のコンパクト化、高性能化だけでなく、低コスト化も実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、ＴＦＴおよびＴＦＤを備えた半導体装置、あるいは、そのような半導体装置を有するあらゆる分野の電子機器に広く適用できる。例えば、本発明を、アクティブマトリクス型液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置におけるＣＭＯＳ回路や画素部に適用してもよい。このような表示装置は、例えば携帯電話や携帯ゲーム機の表示画面や、デジタルカメラのモニター等に利用され得る。従って、本発明は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置が組み込まれた電子機器全てに適用され得る。
【００８４】
本発明は、特に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置および有機ＥＬ表示装置などの表示装置、イメージセンサー、光センサー、またはそれらを組み合わせた電子機器に好適に利用できる。特に、ＴＦＤを利用した光センサー機能付きの表示装置、またはそのような表示装置を備えた電子機器に本発明を適用すると有利である。また、ＴＦＤを利用した光センサーと、ＴＦＴを利用した駆動回路とを備えたイメージセンサーに適用することもできる。
【符号の説明】
【００８５】
１０１              基板
１０２              遮光層
１０３、１０４      下地膜
１０５              非晶質半導体膜（非晶質ケイ素膜）
１０５’            部分的に結晶化された半導体膜
１０５ａ            結晶化領域
１０５ｂ            非晶質領域
１０６              レーザー光
１０７              結晶質半導体層
１０８              非晶質半導体層
１０９              ゲート絶縁膜
１１０              ゲート電極
１１１、１１６      マスク
１１２              ｎ型不純物（リン）
１１３              ソース・ドレイン領域
１１４              チャネル領域
１１５              ｎ型領域
１１７              ｐ型不純物（ホウ素）
１１８              ｐ型領域
１１９              真性領域
１２０、１２１      層間絶縁膜
１２２              薄膜トランジスタの電極・配線
１２３              薄膜ダイオードの電極・配線
１２４              薄膜トランジスタ
１２５              薄膜ダイオード
【図１】
2010177362.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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