(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に、
複数の画素ＴＦＴがマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス回路と、
前記アクティブマトリクス回路を駆動する複数のドライバＴＦＴによって構成されたドライバ回路と、
を有し、
前記ドライバ回路の一部または全部は、前記画素ＴＦＴに電気的に接続された反射画素電極の下部に配置され、
第１の層間絶縁膜上に、前記画素ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極並びに前記ドライバＴＦＴのソース電極及びドレイン電極、を有し、
前記画素ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極並びに前記ドライバＴＦＴのソース電極及びドレイン電極、上に第２の層間絶縁膜を有し、
前記第２の層間絶縁膜上に前記ドライバ回路の電源線及び第３の層間絶縁膜を有し、
前記第３の層間絶縁膜上に前記反射画素電極を有し、
前記第３の層間絶縁膜上の前記反射画素電極と前記第２の層間絶縁膜との間には、前記電源線、前記第３の層間絶縁膜、及び前記反射画素電極の前記画素ＴＦＴとの接続部のみが形成され、
前記電源線はコンタクトホールを介して前記複数のドライバＴＦＴの一つに電気的に接続されていることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項２】
絶縁基板上に、
複数の画素ＴＦＴがマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス回路と、
前記アクティブマトリクス回路を駆動する複数のドライバＴＦＴによって構成されたドライバ回路と、
ロジック回路と、
を有し、
前記ドライバ回路の一部もしくは全部または前記ロジック回路の一部もしくは全部は、前記画素ＴＦＴに電気的に接続された反射画素電極の下部に配置され、
第１の層間絶縁膜上に、前記画素ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極並びに前記ドライバＴＦＴのソース電極及びドレイン電極、を有し、
前記画素ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極並びに前記ドライバＴＦＴのソース電極及びドレイン電極、上に第２の層間絶縁膜を有し、
前記第２の層間絶縁膜上に前記ドライバ回路の電源線及び第３の層間絶縁膜を有し、
前記第３の層間絶縁膜上に前記反射画素電極を有し、
前記第３の層間絶縁膜上の前記反射画素電極と前記第２の層間絶縁膜との間には、前記電源線、前記第３の層間絶縁膜、及び前記反射画素電極の前記画素ＴＦＴとの接続部のみが形成され、
前記電源線はコンタクトホールを介して前記複数のドライバＴＦＴの一つに電気的に接続されていることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記電源線は前記第２の層間絶縁膜を介して前記ドライバＴＦＴのソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を覆っていることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記電源線には安定した電圧が印加されることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項５】
請求項２において、前記ロジック回路は、メモリ回路、補正回路、プロセッサー回路、または信号分割回路であることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、前記ドライバ回路は、オフセット配置していることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一において、前記反射画素電極はアルミニウムであることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一において、前記複数のドライバＴＦＴは、Ｎチャネル型ＴＦＴ及びＰチャネル型ＴＦＴで構成されていることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一において前記反射型半導体表示装置は、表示媒体として、液晶、エレクトロルミネセンス素子が用いられていることを特徴とする反射型半導体表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一に記載の反射型半導体表示装置を組み込んだビデオカメラ、スチルカメラ、プロジェクタ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、または携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、反射型の半導体表示装置に関する。特に、表示媒体に液晶を用いた反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。ただし、本発明の反射型の半導体表示装置には、その表示媒体に印加電圧に応答して光学的特性が変調され得るその他のいかなる表示媒体（例えば、エレクトロルミネセンス素子等）を用いることもできる。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
最近安価なガラス基板上に半導体薄膜を形成した半導体装置、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を作製する技術が急速に発達してきている。その理由は、アクティブマトリクス型液晶表示装置（液晶パネル）の需要が高まってきたことによる。
【０００５】
アクティブマトリクス型液晶パネルは、マトリクス状に配置された数十〜数百万個もの画素領域にそれぞれ画素ＴＦＴが配置され（この回路をアクティブマトリクス回路という）、各画素電極に出入りする電荷をＴＦＴのスイッチング機能により制御するものである。
【０００６】
アクティブマトリクス回路には、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコンを利用した薄膜トランジスタによって構成されている。
【０００７】
また、最近、石英基板を利用し、多結晶珪素膜でもって薄膜トランジスタを作製するアクティブマトリクス型液晶表示装置も実現されている。この場合、画素ＴＦＴを駆動する周辺駆動回路も、アクティブマトリクス回路と同一基板上に形成することができる。
【０００８】
また、レーザーアニール等の技術を利用することにより、ガラス基板上に結晶性珪素膜を用いた薄膜トランジスタを作製する技術も知られている。この技術を利用すると、ガラス基板にアクティブマトリクス回路と周辺駆動回路とを集積化することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置がノート型のパーソナルコンピュータに多用されてきている。パーソナルコンピュータにおいては、複数のソフトウエアを同時に起動したり、デジタルカメラからの映像を取り込んで加工したりと、多階調の液晶表示装置が要求されている。
【００１１】
さらに、最近では、携帯情報端末、モバイルコンピュータ、カーナビゲイションなどの普及に伴い、小型で、かつ高精細・高解像度・高画質なアクティブマトリクス型液晶表示装置が求められている。
【００１２】
携帯情報端末やモバイルコンピュータ等に用いられるアクティブマトリクス型液晶表示装置は、バッテリー駆動を前提としているので、消費電力の小さなものが要求されている。そこで、モバイルコンピュータなどの用途に対して、反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置と違い、バックライトを必要としないことが低消費電力化の理由の一つである。
【００１３】
また、モバイルコンピュータ等に用いられるアクティブマトリクス型液晶表示装置には、できる限り小型なものが要求されていることは言うまでもなく、最近は、アクティブマトリクス回路を駆動する駆動回路をアクティブマトリクス回路と同一基板上に形成する試みがなされている。
【００１４】
さらに、アクティブマトリクス回路を構成する画素ＴＦＴを駆動するための駆動回路（シフトレジスタ回路やバッファ回路など）以外に、プロセッサー回路、メモリ回路、Ａ／Ｄ（Ｄ／Ａ）コンバータ回路、補正回路（ガンマ補正回路）、パルス発振回路などのコントロール回路を同一基板上に組み込むＳＯＰ（システム・オン・パネル）構造が注目を浴びている。
【００１５】
ここで、アクティブマトリクス型液晶表示装置の構成の一例を図９に示す。図９には、アクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板のみが示されている。９０１はアクティブマトリクス基板、９０２および９０３はソース側ドライバ、９０４および９０５はゲイト側ドライバ、９０６はアクティブマトリクス回路である。なお、アクティブマトリクス基板９０１は、ガラス基板や石英基板などの絶縁基板をベースとしている。
【００１６】
図９に示されているアクティブマトリクス基板は、ソース側ドライバおよびゲイト側ドライバをそれぞれ２個ずつ有している。これは、上側のソース側ドライバ９０２で奇数番目のソース信号線を駆動し、下側のソース側ドライバで偶数番目のソース信号線を駆動する仕組みになっている。また、ゲイト側ドライバが左右にあるのは、冗長構造である。
【００１７】
なお、アクティブマトリクス回路９０６は、複数の画素ＴＦＴがマトリクス状に配置されている構成をとっている。
【００１８】
また、ソース側ドライバ９０２および９０３は、シフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリング回路などを有している。レベルシフタ回路とは駆動電圧の増幅を行う回路である。
【００１９】
例えば、シフトレジスタ回路が１０Ｖ駆動、バッファ回路が１６Ｖ駆動である場合、レベルシフタ回路で電圧変換を行う必要がある。また、シフトレジスタ回路はカウンタ回路とデコーダ回路とを組み合わせて代用する場合もある。
【００２０】
また、ゲイト側ドライバは、シフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路などを有している。
【００２１】
また、より複雑な構成をとるアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、図９の９０７〜９１０に示すような位置に、他のロジック回路が配置されることが検討されている。他のロジック回路には、コントロール回路やプロセッサー回路の様な複雑な回路やメモリ回路の様な有面積の広い回路があり、トータルの占有面積は大きくなると予想される。
【００２２】
以上の様に、一般的には１枚の絶縁基板上にアクティブマトリクス回路９０６、ソース側ドライバ９０２ならびに９０３、ゲイト側ドライバ９０４ならびに９０５、および他のロジック回路を配置する構成となる。従って、決められたガラスサイズ上で、高精細・高解像度・高画質を実現できる表示領域をできるだけ多く確保するためには、アクティブマトリクス回路以外の占有面積を可能な限り小さくする必要がある。
【００２３】
しかしながら、図９に示すような構造をとる場合、アクティブマトリクス回路以外の占有面積を小さくすることには限界があり、このことがアクティブマトリクス型液晶表示装置の小型化を妨げる大きな問題の一つとなっている。
【００２４】
そこで、本出願人による特許出願である特開平１０−１０４６６３号公報には、アクティブマトリクス回路、ドライバ回路、および他のコントロール回路を１枚の絶縁基板上に集積化する反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するに際し、ドライバ回路および他のコントロール回路をアクティブマトリクス回路の領域内に形成する構成が開示されている。
【００２５】
特開平１０−１０４６６３号公報によると、何れの実施例においても、アクティブマトリクス回路の画素ＴＦＴに接続されている反射画素電極の下部にドライバ回路やコントロール回路を構成するＴＦＴが配置されることが開示されている。
【００２６】
ここで図１１に、特開平１０−１０４６６３号公報の図８（Ａ）を示す。図１１には、特開平１０−１０４６６３号公報のある実施例によるアクティブマトリクス基板の断面図が示されている。図１１には、ドライバ回路やコントロール回路を構成するための配線が、ドライバ回路やコントロール回路を構成するＴＦＴのソース電極・ドレイン電極と違う層に形成される様子が示されている（図１１においてＡで示す配線）。しかし、この構造では、ドライバ回路やコントロール回路に流れるクロック信号やデータ信号などがＡで示された配線層に流れることになる。Ａで示された配線層には、クロック信号やデータ信号などによる電気ノイズが発生する。つまり、Ａで示された配線層に生じる電気ノイズが画素電極に悪影響を及ぼすことは必至である。よって、前記電気ノイズによる表示画像の乱れなどが生じ、良好な画像を得ることができない。
【００２７】
そこで、本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、良好な画像を提供することができる反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明のある実施形態によると、
複数の画素ＴＦＴがマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス回路と、前記アクティブマトリクス回路を駆動する複数のＴＦＴによって構成されたドライバ回路と、
を絶縁基板上に有する反射型半導体表示装置であって、
前記ドライバ回路の一部または全部は、前記画素ＴＦＴに接続された反射画素電極の下部に配置され、
前記ドライバ回路の電源線は、前記反射画素電極と前記複数のＴＦＴのソース電極またはドレイン電極との間に形成される反射型半導体表示装置が提供される。このことによって上記目的が達成される。
【００３０】
また、本発明のある実施形態によると、
複数の画素ＴＦＴがマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス回路と、前記アクティブマトリクス回路を駆動する複数のＴＦＴによって構成されたドライバ回路と、
ロジック回路と、
を絶縁基板上に有する反射型半導体表示装置であって、
前記ドライバ回路の一部または全部または前記ロジック回路の一部または全部は、前記画素ＴＦＴに接続された反射画素電極の下部に配置され、
前記ドライバ回路の電源線は、前記反射画素電極と前記複数のＴＦＴのソース電極またはドレイン電極との間に形成される反射型半導体表示装置が提供される。このことによって上記目的が達成される。
【００３１】
前記ロジック回路は、メモリ回路、補正回路、プロセッサー回路、または信号分割回路であるようにしてもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
【００３３】
本発明は、アクティブマトリクス回路、ドライバ回路、および他のコントロール回路を１枚の絶縁基板上に集積化する反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するに際し、アクティブマトリクス回路とドライバ回路および他のロジック回路（まとめて周辺回路という場合がある）とを同じ領域に形成する構成をとる。
【００３４】
この構成はバックライト等の光路（開口部）を確保する必要のある透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置では困難な構成である。なぜならば、透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス回路は、その殆どの領域が開口部であり、アクティブマトリクス回路内において透過光量を落とさずにコントロール回路を構成するのは難しいからである。
【００３５】
そこで、本発明はバックライトからの光路を確保する必要のない反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、反射板となる画素電極の下方にドライバ回路や他のロジック回路などを構成しようとするものである。
【００３６】
図１を参照する。図１には、本発明のある実施形態である反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図が示されている。基板１０１上に複数のＴＦＴが形成されている。ここでは、アクティブマトリクス回路を構成するＴＦＴを画素ＴＦＴとし、ドライバ回路や他のロジック回路等を構成するＴＦＴをドライバＴＦＴ（ＰｃｈドライバＴＦＴおよびＮｃｈドライバＴＦＴ）とする。画素ＴＦＴのドレイン電極１０７に接続された反射画素電極１１２の下部に、ＮｃｈドライバＴＦＴおよびＰｃｈドライバＴＦＴが形成されている。図１においては、ＮｃｈドライバＴＦＴとＰｃｈドライバＴＦＴとが単純なＣＭＯＳ回路を構成している様子が代表的に示されている。実際には、複数のＮｃｈドライバＴＦＴと複数のＰｃｈドライバＴＦＴとが様々な回路を構成している。
【００３７】
ただし、ＰｃｈドライバＴＦＴおよびＮｃｈドライバＴＦＴによって構成されるドライバ回路や他のロジック回路の全部ではなく一部が、反射画素電極の下部に形成される様にしても良い。
【００３８】
また、図１に示される様に、本発明の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、ＮｃｈドライバＴＦＴとＰｃｈドライバＴＦＴの電源線（ＶＤＤまたはＧＮＤ）が、第２層間膜１０８の上部に第３配線１０９および１１０として形成され、コンタクトホールを介してＮｃｈドライバＴＦＴまたはＰｃｈドライバＴＦＴに接続されている。つまり、ドライバ回路の電源線は、反射画素電極とＮｃｈドライバＴＦＴおよびＰｃｈドライバＴＦＴのソース電極またはドレイン電極との間に形成される。また、ＮｃｈドライバＴＦＴとＰｃｈドライバＴＦＴとを接続したり、回路同士を接続する配線は、ＴＦＴのソース配線およびドレイン配線と同じ層またはＴＦＴのゲイト配線と同じ層に形成されている。よって第３配線１０９および１１０には安定した電圧が供給され、クロック信号やデータ信号などは供給されない。よって、第３配線１００および１１０に供給される電気信号によっては、電気ノイズが発生せず、上部の反射画素電極１１２に影響を及ぼすことはない。
【００３９】
また、ドライバＴＦＴによって構成される回路に流れる信号により、電気ノイズが発生する。これは、上述したように、クロック信号やデータ信号などによるものである。しかし、本発明の構成においては、この電気ノイズは安定した電圧が供給される第３配線１０９および１１０がシールド線となり、反射画素電極１１２に影響を及ぼすことはない。よって、数十ＭＨｚといったような高いクロック信号によってドライバ回路を駆動する際にも、ドライバ回路で発生する電気ノイズが反射画素電極に悪影響を及ぼすことはない。
【００４０】
従って、本願発明によると、画素電極の下方にドライバ回路や他のロジック回路を構成しても、反射画素電極には電気ノイズの影響が生じず、良好な画像を得ることができる。なお、上述した構成および効果は、前述の特開平１０−１０４６６３号公報には記載されていない。
【００４１】
以下の実施例をもって、本発明の具体的な実施形態を説明する。ただし、以下の実施例は、本発明のある実施形態に過ぎず、本発明が以下の実施例に限定されるわけではない。
【００４２】
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
【００４４】
図２を参照する。図２には、本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の上面図が示されている。なお、説明の便宜上、図の一部分は透視図としている。
【００４５】
図２において、２０１はアクティブマトリクス基板、２０２および２０３はソース側ドライバ領域、２０４および２０５はゲイト側ドライバ領域、２０６はアクティブマトリクス回路に接続された反射画素電極の領域である。図２に示されるように、本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、ソース側ドライバ領域２０２ならびに２０３およびゲイト側ドライバ領域２０４ならびに２０５が、反射画素電極２０６の下部に形成されている。
【００４６】
また、本実施例においては図２に示されるように、ソース側ドライバ領域２０２の４つの端面のうち２つはアクティブマトリクス基板の端面に面しているが、残りの端面のうち一つはゲイト側ドライバ領域２０５の端面の一つに面している。また、同様に、ソース側ドライバ領域２０３の４つの端面のうち２つはアクティブマトリクス基板の端面に面しているが、残りの端面のうち一つはゲイト側ドライバ領域２０４の端面の一つに面している。また、同様に、ゲイト側ドライバ領域２０４の４つの端面のうち２つはアクティブマトリクス基板の端面に面しているが、残りの端面のうち一つはソース側ドライバ領域２０２の端面の一つに面している。また、同様に、ゲイト側ドライバ領域２０５の４つの端面のうち２つはアクティブマトリクス基板の端面に面しているが、残りの端面のうち一つはソース側ドライバ領域２０３の端面の一つに面している。このようなドライバの配置によって、反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置の小型化が実現されている。本願明細書では
、このようなドライバ回路の配置をオフセット配置とよぶ。
【００４７】
また、図２においては示していないが、ドライバ回路以外のロジック回路（メモリ、ＣＰＵ、コントロール回路、信号分割回路、補正回路など）は、ソース側ドライバおよびゲイト側ドライバが存在する以外の部分に形成される。
【００４８】
このような回路配置をとることによって、より小型な反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置が実現できる。
【００４９】
次に、図３〜図６を用いて、本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置の作製方法の一例について説明する。
【００５０】
まず、図３（Ａ）を参照する。まず、12.5ｃｍ角のガラス基板３０１（例えばコーニング１７３７ガラス基板）を用意する。そしてこのガラス基板３０１上に、ＴＥＯＳを原料としたプラズマＣＶＤ法により、酸化珪素膜３０２を２０００Åの厚さに形成する。勿論この厚さは、必要とする厚さとすればよい。この酸化珪素膜３０２は、ガラス基板側から不純物が半導体膜に拡散したりするのを防止する下地膜として機能する。
【００５１】
次にプラズマＣＶＤ法によって、非晶質珪素膜３０３（アモルファスシリコン膜）の成膜を行う。ここでは、プラズマＣＶＤ法を用いるが、減圧熱ＣＶＤ法を用いるのでもよい。なお、非晶質珪素膜３０３の厚さは５５０Åとする。勿論この厚さは、必要とする厚さとすればよい。次にUV光を非晶質珪素膜３０３の表面に照射することにより薄い酸化膜を形成する（図示せず）。
【００５２】
次に図３（Ｂ）を参照する。液相Ｎｉ酢酸塩３０４をスピンコート法により非晶質珪素膜３０３の表面に塗布する。前記酸化膜はＮｉ酢酸塩３０４が膜表面に均質に塗布されるために付けられている。Ｎｉ元素は、非晶質珪素膜が結晶化する際に結晶化を助長する元素として機能する。
【００５３】
次に窒素雰囲気中において、４５０℃〜５００℃（本実施例では５００℃）の温度で１時間保持することにより、非晶質珪素膜中の水素を離脱させる。これは、非晶質珪素膜中に不対結合手を意図的に形成することにより、後の結晶化に際してのしきい値エネルギーを下げるためである。そして窒素雰囲気中において、５５０℃〜６００℃（本実施例では５５０℃）、４〜８時間（本実施例では４時間）の加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜を結晶化させる。この結晶化の際の温度を５５０℃とすることができたのは、ニッケル元素の作用によるものである。上記加熱処理中、Ｎｉ元素は珪素膜中を移動しながら、該珪素膜の結晶化を促進する。こうして、６００度以下の温度で、ガラス基板上に多結晶珪素膜４０５を得ることができる（図３（Ｃ））。さらに、結晶性を上げるためにレーザーで多結晶珪素膜をアニールする。
【００５４】
上記方法では、ニッケルを非晶質珪素膜上の全面に塗布したが、マスク等を用いてニッケルを非晶質珪素膜上に選択的に添加し、結晶成長させてもよい。この場合、結晶は主に横方向に成長してゆく。
【００５５】
次に、膜中のニッケルを除去する工程を行う。図３（Ｄ）を参照する。まず、酸化膜でなるマスク３０６〜３０８を１０００Å〜１３００Å（本実施例では１３００Å）の厚さで形成する。本マスクはリンのドーピングを選択的に行うために配置される。この状態でリンのドーピングを行う。すると、多結晶珪素膜３０５の上記マスク３０６〜３０８で覆われていない部分３０９〜３１２のみに、リンがドーピングされる（これらの領域をリン添加領域３０９〜３１２とする）。このとき、ドーピングの加速電圧と、酸化膜で成るマスクの厚さを最適化し、リンがマスク３０６〜３０８を実質的に突き抜けないようにする。上記マスク３０６〜３０８は必ずしも酸化膜でなくてよいが、酸化膜は活性層に直接触れても汚染の原因にならないので都合がよい。
【００５６】
リンのドーズ量は、１×１０14から１×１０15ions／ｃｍ2程度とすると良い。本実施例では、５×１０14ions／ｃｍ2のドーズをイオンドーピング装置を用いて行った。
【００５７】
なお、イオンドープの際の加速電圧は１０kVとした。１０ｋV の加速電圧であれば、リンは１０００Åの酸化膜マスクをほとんど通過することができない。
【００５８】
次に、図４（Ａ）を参照する。その後、６００℃の窒素雰囲気にて１〜１２時間（本実施例では１２時間）熱アニールし、ニッケル元素のゲッタリングを行った。こうすることによって、図４（Ａ）のにおいて矢印で示されるようにニッケルがリンに吸い寄せられることになる。６００度の温度のもとでは、リン原子は膜中をほとんど動かないが、ニッケル原子は数１００μｍ程度またはそれ以上の距離を移動することができる。このことからリンがニッケルのゲッタリングに最も適した元素の１つであることが理解できる。
【００５９】
次に、上記多結晶珪素膜３０５をパターニングする。このとき、リンの添加領域３０９〜３１２、すなわちニッケルがゲッタリングされた領域が残らないようにする。このようにして、ニッケル元素をほとんど含まない多結晶珪素膜の活性層３１３〜３１５が得られた（図４（Ｂ））。得られた多結晶珪素膜３１３〜３１５が後にＴＦＴの活性層となる。
【００６０】
次に、ゲイト絶縁膜３１６を形成する。本実施例では、ゲイト絶縁膜３１６としてプラズマＣＶＤ法により、酸化珪素膜（ＳｉＯ2）を１５００Åに形成した（図４（Ｃ））。
【００６１】
次に図４（Ｃ）を参照する。図示しないアルミニウムを主成分とする金属膜を形成する。本実施例では２ｗｔ％のスカンジウムを含有したアルミニウム膜を用いる。次に、公知の陽極酸化法により、前記金属膜の露呈した表面に陽極酸化膜を形成する。次に、陽極酸化膜の上部にレジストを形成する。そして、前記陽極酸化膜および前記金属膜をパターンニングし、ゲイト電極の原形を作製する。次に、公知の陽極酸化技術により多孔性の陽極酸化膜３１７〜３２２を形成する。さらに、公知の陽極酸化技術により、無孔性の陽極酸化膜３２３〜３２５およびゲイト電極３２６〜３２８を形成する。
【００６２】
次にゲイト電極３２６〜３２８および多孔性の陽極酸化膜３１７〜３２２をマスクとしてゲイト絶縁膜３１６をエッチングする。そして、多孔性の陽極酸化膜３１７〜３２２を除去して図４（Ｄ）の状態を得る。なお、図４（Ｄ）において３２９〜３３１で示されるのは加工後のゲイト絶縁膜である。
【００６３】
次に、一導電性を付与する不純物元素の添加工程を行う。不純物元素としてはＮチャネル型ならばＰ（リン）またはＡｓ（砒素）、Ｐ型ならばＢ（ボロン）またはＧａ（ガリウム）を用いれば良い。
【００６４】
本実施例では、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のＴＦＴを形成するための不純物添加をそれぞれ２回の工程に分けて行う。
【００６５】
最初に、Ｎチャネル型のＴＦＴを形成するための不純物添加を行う（図５（Ａ））。まず、１回目の不純物添加（本実施例ではＰ（リン）を用いる）を高加速電圧９０ｋｅＶ程度で行い、ｎ-領域を形成する。このｎ-領域は、Ｐイオン濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3〜１×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3となるように調節する。
【００６６】
さらに、２回目の不純物添加を低加速電圧１０ｋeＶ程度で行い、ｎ+領域を形成する。この時は、加速電圧が低いので、ゲイト絶縁膜がマスクとして機能する。また、このｎ+領域は、シート抵抗が５００Ω以下（好ましくは３００Ω以下）となるように調節する。このようにして、Ｎチャネル型ＴＦＴのソース・ドレイン領域３３２〜３３５、低濃度不純物領域３３６ならびに３３７およびチャネル形成領域３３８ならびに３３９が形成される。
【００６７】
次に、Ｎチャネル型ＴＦＴを覆うレジストマスク３４０を設け、Ｐ型を付与する不純物イオン（本実施例ではボロンを用いる）の添加を行う（図５（Ｂ））。
【００６８】
この工程も前述の不純物添加工程と同様に２回に分けて行うが、Ｎチャネル型をＰチャネル型に反転させる必要があるため、前述のＰイオンの添加濃度の数倍程度の濃度のＢ（ボロン）イオンを添加する。このようにして、Ｐチャネル型ＴＦＴのソース・ドレイン領域３４１ならびに３４２、低濃度不純物領域３４３およびチャネル形成領域３４４が形成される（図５（Ｂ））。
【００６９】
以上の様にして活性層が完成したら、ファーネスアニール、レーザーアニール、ランプアニール等の組み合わせによって不純物イオンの活性化を行う。それと同時に添加工程で受けた活性層の損傷も修復される。
【００７０】
次に、第１層間絶縁膜３４５として窒化珪素膜（２５０Å）と酸化珪素膜（９０００Å）との積層膜を形成し、コンタクトホールを形成した後、ソース電極３４６〜３４８およびドレイン電極３４９ならびに３５０を、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの３層構造の金属膜によって形成する（図５（Ｃ））。なお、第１層間絶縁膜３４５として有機性樹脂膜を用いることもできる。
【００７１】
次に、図６（Ａ）を参照する。有機性樹脂膜からなる第２層間絶縁膜３５１を０．５〜３μｍの厚さに形成する。本実施例では、第２層間絶縁膜には、ポリイミドを用いた。有機性樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等が用いられる。有機性樹脂膜の利点は、成膜方法が簡単である点、容易に膜厚を厚くできる点、比誘電率が低いので寄生容量を低減できる点、平坦性に優れている点などが挙げられる。なお、上述した以外の有機性樹脂膜を用いることもできる。
【００７２】
次に、第２層間絶縁にコンタクトホールを形成し、ドライバ回路、コントロール回路、および他の周辺回路を構成するＰチャネル型ＴＦＴおよびＮチャネル型ＴＦＴのソースおよびドレイン電極に接続する第３配線３５２および３５３を形成する（図６（Ａ））。本実施例においては、第３配線３５２および３５３には、ソース電極およびドレイン電極と同じ材料が用いられた。また、第３配線３５２および３５３には、他の金属が用いられても良い。
【００７３】
次に、有機性樹脂膜からなる第３層間絶縁膜３５４を０．５〜３μｍの厚さに形成する（図６（Ｂ））。本実施例では、第３層間絶縁膜には、ポリイミドを用いた。有機性樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等が用いられる。なお、上述した以外の有機性樹脂膜を用いることもできる。
【００７４】
次に、画素ＴＦＴのドレイン電極に達するコンタクトホールを形成し、画素ＴＦＴのドレイン電極に接続された反射画素電極３５５を形成する。本実施例では、反射画素電極３５５にＡｌを用いた。
【００７５】
次に、基板全体を３５０℃の水素雰囲気で１〜２時間加熱し、素子全体の水素化を行うことで膜中（特に活性層中）のダングリングボンド（不対結合手）を補償する。以上の工程を経て同一基板上にＮチャネル型ＴＦＴとＰチャネル型ＴＦＴとから成るＣＭＯＳ回路および画素ＴＦＴを作製することができる。このようにして、本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板が作製される（図６（Ｂ））。
【００７６】
また画素ＴＦＴをトリプルゲイト電極構造としてもよい。こうすることによって、画素ＴＦＴのＯＦＦ電流を小さくすることができる。
【００７７】
次に、上記の工程によって作製されたアクティブマトリクス基板をもとに、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を説明する。
【００７８】
図６（Ｂ）の状態のアクティブマトリクス基板に配向膜３５６を形成する。本実施例では、配向膜３５６には、ポリイミドを用いた。次に、対向基板を用意する。対向基板は、ガラス基板３５７、透明導電膜からなる対向電極３５８、配向膜３５９とで構成される。
【００７９】
なお、本実施例では、配向膜には、液晶分子が基板に対して垂直に配向するようなポリイミド膜を用いた。なお、配向膜形成後、ラビング処理を施すことにより、液晶分子がある一定のプレチルト角を持って垂直配向するようにした。
【００８０】
次に、上記の工程を経たアクティブマトリクス基板と対向基板とを公知のセル組み工程によって、シール材やスペーサ（共に図示せず）などを介して貼り合わせる。その後、両基板の間に液晶３４０を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。よって、図６（Ｃ）に示すような透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。
【００８１】
なお本実施例では、液晶パネルがＥＣＢ（電界制御複屈折）モードによって表示を行うようにした。そのため、偏光板（図示せず）がアクティブマトリクス型液晶表示装置の上部に配置された。
【００８２】
また、図１０に示すように、本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、第３配線３５２および３５３がドレイン電極３４９（もしくはソース電極）またはゲイト３２６ならびに３２７電極を覆うように形成されることが好ましい。これは、第３配線３５２および３５３がドライバＴＦＴのソース配線、ドレイン配線またはゲイト配線から生じる電気ノイズのシールド効果を強力にするためである。
【００８３】
また、本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、ドライバＴＦＴが形成された反射画素電極の下部には、第３配線と反射画素電極との間に容量が形成されることがある。よって、ドライバＴＦＴが形成されない領域には、ダミーの（フローティングの）第３配線を形成して、ドライバＴＦＴが形成された領域とドライバＴＦＴが形成されない領域とで、第３配線の面積の和の大きな差が生じることによって、形成される容量の大きな差が生じることの無いようにすることが好ましい。
【００８４】
（実施例２）
【００８５】
本実施例では、ソース側ドライバおよびゲイト側ドライバの配置が実施例１とは異なる。本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の上面図を図７に示す。なお図７においても、説明の便宜上、図の一部分を透視図としている。
【００８６】
図７において、７０１はアクティブマトリクス基板、７０２および７０３はソース側ドライバ、７０４、７０５および７０６はゲイト側ドライバ、７０７はアクティブマトリクス回路を構成する画素ＴＦＴに接続された反射画素電極の領域である。図７に示されるように、本実施例の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、ゲイト側ドライバは、３つの領域７０４〜７０６に分割されている。
【００８７】
このように、本発明の反射型アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、比較的自由にドライバ回路を配置することができる。本実施例のドライバの配置によると、アクティブマトリクス回路の駆動を分割し、時分割駆動、多点同時駆動も可能となる。
【００８８】
（実施例３）
【００８９】
本実施例では、実施例１の作製方法において、図３（Ｄ）の工程において、マスクを取り除き、活性層膜中のリンの活性化を行うためにレーザー照射を行った。
【００９０】
レーザー照射には大出力の得られるエキシマレーザーを使用した。エキシマレーザーには線状に加工されたビームをもつものを使い、加工速度をあげた。具体的には、0.5 ｍｍ幅、１２ｃｍ長のレーザービームをKrF エキシマレーザーと所定のレンズ群で形成し、線状ビームの幅方向にそのビームを基板に対して相対的に走査させることにより、基板全面にレーザー照射を行った。
【００９１】
その他の種類のエキシマレーザー、例えば、XeClエキシマレーザーを用いても効果は同様であった。また、線状に加工されていないレーザービームを使用しても効果は同様であった。このようにして活性化されたリンのシート抵抗は２ＫΩ／□程度であった。
【００９２】
その後の工程は、実施例１と同様である。
【００９３】
本実施例の作製方法によれば、リンが活性化しているので、その電気的な力でニッケルなどの触媒元素のゲッタリング能力が改善され高くなっている。そして、一方で、ニッケルは、リンを活性化させる際のエネルギーを受けてニッケルシリサイドとして膜中に拡散するので、ニッケルはよりゲッタリングされやすい状態となっている。
【００９４】
（実施例４）
【００９５】
実施例３で示したゲッタリングの能力を改善するレーザー照射の工程を、ＲＴＡで置き換えたものを本実施例で示す。
【００９６】
ＲＴＡは、RAPID THERMAL ANNEALING の略語である。ＲＴＡでは、ハロゲンランプに代表される赤外光を主に発するものを光源とし、基板表面につけられた膜のみを短時間で加熱することを可能とする。
【００９７】
しかしながら、レーザーほどその加熱時間を短くすることができない、波長領域が主に赤外領域である（エキシマレーザー光は紫外光である）等の原因で、基板もやや加熱される。
【００９８】
よって、レーザーと比較すると高いエネルギーを膜に与えることは難しいが、エネルギーはレーザーよりも安定しているので、より均質なアニールができる。また、ＲＴＡは本実施例で必要とするエネルギーを充分、活性層に与える能力を持っている。
【００９９】
本実施例で使用するＲＴＡはハロゲンランプを有したものである。本実施例で使用するＲＴＡは線状に加工されたビーム状の光線を有しており、加工効率を上げている。加工法法は線状レーザーを使用する方法とほぼ同様である。しかしながら、レーザーと違い加工時間がややかかるので基板が急激な温度変化に耐えられず割れることがある。よって、処理前に基板温度を上げておく必要がある。
【０１００】
本実施例では、基板の温度をあらかじめ３５０度にまで加熱しておき、それからハロゲンランプをレーザーと同様な方法で、基板に対し走査させながら照射した。
【０１０１】
ハロゲンランプはアークランプに置き換えても効果は同様であった。また、ＲＴＡの光線は必ずしも線状に加工される必要はない。実施例１で示した作成法でレーザー照射の工程のみをＲＴＡ工程に置き換え、得た膜のシート抵抗は５ｋΩ／□であった。後は、実施例１と同様の手順で工程を踏めばよい。本実施例で示した方法で作成されたは実施例１で得たものとほぼ同等の特性を備えていた。
【０１０２】
（実施例５）
【０１０３】
上記実施例１、３および４の作製方法によると、トップゲイト型のＴＦＴによって反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置が作製されたが、本発明の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、逆スタガー型のＴＦＴによって構成されてもよい。
【０１０４】
（実施例６）
【０１０５】
上記実施例１〜５においては、ネマチック液晶を用いたＥＣＢが本発明の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示モードとして用いられているが、他の表示モードなども用いることができる。
【０１０６】
さらに、応答速度の速い無しきい値反強誘電性液晶または強誘電性液晶を用いて、本発明の反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を構成してもよい。
【０１０７】
また、上記実施例１〜５においては、本発明の反射型の半導体表示装置として、反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置をとって説明したが、本発明は印加電圧に応答して光学的特性が変調され得るその他のいかなる表示媒体を用いた反射型の半導体表示装置にも適用できる。例えば、エレクトロルミネセンス素子などを用いても良い。
【０１０８】
（実施例７）
【０１０９】
上記実施例１〜６の反射型半導体表示装置には様々な用途がある。本実施例では、本発明の反射型半導体表示装置を組み込んだ半導体装置について説明する。
【０１１０】
このような半導体装置には、ビデオカメラ、スチルカメラ、プロジェクタ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話など）などが挙げられる。それらの一例を図８に示す。
【０１１１】
図８（Ａ）は携帯電話であり、本体８０１、音声出力部８０２、音声入力部８０３、反射型半導体表示装置８０４、操作スイッチ８０５、アンテナ８０６で構成される。
【０１１２】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体８０７、反射型半導体表示装置８０８、音声入力部８０９、操作スイッチ８１０、バッテリー８１１、受像部８１２で構成される。
【０１１３】
図８（Ｃ）はモバイルコンピュータであり、本体８１３、カメラ部８１４、受像部８１５、操作スイッチ８１６、反射型半導体表示装置８１７で構成される。
【０１１４】
図８（Ｄ）はヘッドマウントディスプレイであり、本体８１８、半導体表示装置８１９、バンド部８２０で構成される。
【０１１５】
図８（Ｅ）はリア型プロジェクタであり、８２１は本体、８２２は光源、８２３は反射型半導体表示装置、８２４は偏光ビームスプリッタ、８２５および８２６はリフレクター、８２７はスクリーンである。なお、リア型プロジェクタは、視聴者の見る位置によって、本体を固定したままスクリーンの角度を変えることができるのが好ましい。なお、反射型半導体表示装置８２３を３個（Ｒ、Ｇ、Ｂの光にそれぞれ対応させる）使用することによって、さらに高解像度・高精細のリア型プロジェクタを実現することができる。
【０１１６】
図８（Ｆ）はフロント型プロジェクタであり、本体８２８、光源８２９、反射型半導体表示装置８３０、光学系８３１、スクリーン８３２で構成される。なお、反射型半導体表示装置８３０を３個（Ｒ、Ｇ、Ｂの光にそれぞれ対応させる）使用することによって、さらに高解像度・高精細のフロント型プロジェクタを実現することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
【０１１８】
本発明によると、反射型半導体表示装置において、ドライバ回路および他のロジック回路をアクティブマトリクス回路の反射画素電極の下部に形成することができる。しかも、反射画素電極の下部に形成されるドライバ回路および他のロジック回路の電源線を第３配線として用いることにより、これらの回路を流れるクロック信号やデータ信号などによる電気ノイズが反射画素電極に影響を及ぼすことを防ぐことができる。したがって、従来の反射型半導体表示装置と比べて、小型にもかかわらず、高精細・高解像度・高画質の反射型半導体表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図２】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の上面図である
【図３】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一作製方法の工程図である。
【図４】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一作製方法の工程図である。
【図５】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一作製方法の工程図である。
【図６】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一作製方法の工程図である。
【図７】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の上面図である
【図８】  本発明の半導体表示装置を利用した半導体装置の例を示す図である。
【図９】  従来の半導体表示装置のアクティブマトリクス基板の上面図である。
【図１０】  本発明の反射型半導体表示装置のある実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１１】  従来の反射型半導体表示装置のアクティブマトリクス基板の断面図である。
【符号の説明】
１０１  基板
１０２  第１層間膜
１０３、１０４、１０５、１０６、１０７  ソース電極・ドレイン電極
１０８  第２層間膜
１０９、１１０  第３配線
１１１  第３層間膜
１１２  反射画素電極
１１３  配向膜
１１４  液晶
１１５  配向膜
１１６  対向電極
１１７  基板
【図１】
0004053136.tif 000002
【図２】
0004053136.tif 000003
【図３】
0004053136.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004053136.tif 000006
【図６】
0004053136.tif 000007
【図７】
0004053136.tif 000008
【図８】
0004053136.tif 000009
【図９】
0004053136.tif 000010
【図１０】
0004053136.tif 000011
【図１１】
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