(57)【要約】【課題】高効率プロセスで非晶質シリコンと多結晶シリコン（若しくは擬似単結晶シリコン）を同一基板上に形成する表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板上に、第１の非晶質の薄膜シリコンを蒸着する第１の蒸着工程と、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し前記第１の非晶質シリコンに含有する水素を取り除く第１のレーザ光照射工程と、前記第１のレーザ光照射工程の後に、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し多結晶若しくは擬似単結晶の薄膜シリコンを形成する第２のレーザ光照射工程と、前記前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコンを能動層として薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程とを有する。【選択図】図１
2009076707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と薄膜トランジスタを有する表示装置の製造方法であって、
前記絶縁基板上に、第１の非晶質の薄膜シリコンを蒸着する第１の蒸着工程と、
前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し前記第１の非晶質シリコンに含有する水素を取り除く第１のレーザ光照射工程と、
前記第１のレーザ光照射工程の後に、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し多結晶若しくは擬似単結晶の薄膜シリコンを形成する第２のレーザ光照射工程と、
前記前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコンを能動層として薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
絶縁基板と薄膜トランジスタを有する表示装置の製造方法であって、
前記絶縁基板上に、第１の非晶質の薄膜シリコンを蒸着する第１の蒸着工程と、
前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し前記第１の非晶質シリコンに含有する水素を取り除く第１のレーザ光照射工程と、
前記第１のレーザ光照射工程の後に、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し多結晶若しくは擬似単結晶の薄膜シリコンを形成する第２のレーザ光照射工程と、
第２のレーザ光照射工程の後に、前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコン上に、第２の非晶質シリコンを蒸着する第２の蒸着工程と、
前記前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコンおよび前記第２の非晶質シリコンを能動層として薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のレーザ光照射工程のレーザ照射のエネルギーは、前記第２のレーザ光照射工程のレーザ照射のエネルギーよりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１のレーザ光照射工程と前記第２のレーザ光照射工程は、同じレーザ光源を用い、第１のレーザ光照射工程では、前記レーザ光源のフォーカスをずらして、相対的にレーザ照射のエネルギーを前記第２のレーザ光照射工程よりも小さくすることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁基板は画素部と、前記画素部を囲む周辺部とを有し、
前記薄膜トランジスタは前記周辺部に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記周辺部には受光部と駆動回路部を有する光センサが形成され、
前記駆動回路部は前記薄膜トランジスタを有し、
前記受光部は非晶質シリコンで形成した薄膜トランジスタを有することを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタを有する表示装置の製造方法に係り、特に、非晶質シリコンにレーザを照射して多結晶若しくは擬似単結晶シリコンを形成し、薄膜トランジスタの能動層とする表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置において、表示装置を駆動させる駆動回路を形成する薄膜トランジスタは、高速応答の観点から、非晶質シリコンを用いた薄膜トランジスタに替わり、多結晶シリコン若しくは擬似単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタが使われている。また、表示装置の画素には、非晶質シリコンを用いた薄膜トランジスタが使われおり、同一の絶縁基板上に、多結晶シリコン（若しくは擬似単結晶シリコン）と非晶質シリコンを効率よく形成することが必要となっている。
【０００３】
多結晶シリコンと非晶質シリコンを同一基板上に形成する従来技術としては、下記特許文献１および下記特許文献２がある。
【０００４】
下記特許文献１は、多結晶シリコンを形成し非晶質部分を取り除いた後に非晶質シリコンを再び蒸着して多結晶シリコンと非晶質シリコンを同一基板上に形成している。また、下記特許文献２は、非晶質シリコン膜を形成した後に脱水素のための熱処理またはアルゴンレーザ照射を行う。その後にエキシマレーザを照射して多結晶シリコンを形成している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５５５７０号公報
【特許文献２】特開平５−６３１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では他結晶シリコンを形成した後に、非晶質部分を取り除くためのフォト工程が新たに追加となり工程が煩雑になる。
【０００７】
また、特許文献２は、多結晶シリコンを形成するエキシマレーザ照射工程の前に、脱水素のための熱処理またはアルゴンレーザ照射を行い、多結晶シリコンを形成している。多結晶シリコンと非晶質シリコンを同一基板上に形成する場合は、非晶質シリコンを蒸着した後にエキシマレーザ照射にて多結晶シリコンを形成している。しかし、多結晶シリコンを同一基板上に形成する場合の脱水素工程については論じられていない。
【０００８】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、通常の非晶質シリコンのみ、または多結晶シリコンのみを同一基板上に形成するプロセスと同じ１回のフォト工程およびエッチング加工工程で、非晶質シリコンと多結晶シリコン（若しくは擬似単結晶シリコン）を同一基板上に形成することを可能にすることである。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）絶縁基板と薄膜トランジスタを有する表示装置の製造方法であって、前記絶縁基板上に、第１の非晶質の薄膜シリコンを蒸着する第１の蒸着工程と、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し前記第１の非晶質シリコンに含有する水素を取り除く第１のレーザ光照射工程と、前記第１のレーザ光照射工程の後に、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し多結晶若しくは擬似単結晶の薄膜シリコンを形成する第２のレーザ光照射工程と、前記前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコンを能動層として薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程とを有する。
（２）絶縁基板と薄膜トランジスタを有する表示装置の製造方法であって、前記絶縁基板上に、第１の非晶質の薄膜シリコンを蒸着する第１の蒸着工程と、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し前記第１の非晶質シリコンに含有する水素を取り除く第１のレーザ光照射工程と、前記第１のレーザ光照射工程の後に、前記第１の非晶質シリコンに選択的にレーザ光を照射し多結晶若しくは擬似単結晶の薄膜シリコンを形成する第２のレーザ光照射工程と、第２のレーザ光照射工程の後に、前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコン上に、第２の非晶質シリコンを蒸着する第２の蒸着工程と、前記前記多結晶若しくは前記擬似単結晶の薄膜シリコンおよび前記第２の非晶質シリコンを能動層として薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程とを有する。
（３）（１）または（２）において、前記第１のレーザ光照射工程のレーザ照射のエネルギーは、前記第２のレーザ光照射工程のレーザ照射のエネルギーよりも小さいことを特徴とする。
（４）（３）において、前記第１のレーザ光照射工程と前記第２のレーザ光照射工程は、同じレーザ光源を用い、第１のレーザ光照射工程では、前記レーザ光源のフォーカスをずらして、相対的にレーザ照射のエネルギーを前記第２のレーザ光照射工程よりも小さくすることを特徴とする。
（５）（１）から（４）において、前記絶縁基板は画素部と、前記画素部を囲む周辺部とを有し、前記薄膜トランジスタは前記周辺部に形成されていることを特徴とする。
（６）（５）において、前記周辺部には受光部と駆動回路部を有する光センサが形成され、記駆動回路部は前記薄膜トランジスタを有し、前記受光部は非晶質シリコンで形成した薄膜トランジスタを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００１２】
本発明によれば、通常の非晶質シリコンのみ、または多結晶シリコンのみを同一基板上に形成するプロセスと同じ１回のフォト工程およびエッチング加工工程で、非晶質シリコンと多結晶シリコン（若しくは擬似単結晶シリコン）を同一基板上に形成することを可能にすることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
尚、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
［実施例１］
図１は本発明、第１の実施例の構成を示す図であり、同一基板上に非晶質の薄膜トランジスタと多結晶の薄膜トランジスタの構造断面図を示す。以下、図１の構造を作成するためのプロセスを図２（ａ）から図２（ｉ）、図３、図４とともに説明する。
【００１６】
図２（ａ）のように始めに絶縁基板であるガラス基板１にゲート電極２を形成する。次に図２（ｂ）のようにゲート絶縁膜３および非晶質シリコン４を順次プラズマＣＶＤ法にて堆積する。このとき非晶質シリコン４には安定した電気的特性を得るために水素を含有させてある。また堆積する厚さは後のレーザ照射により非晶質シリコンを多結晶化するために適した厚さであり、通常は非晶質シリコンを薄膜トランジスタとして充分機能する厚さに対して同等か若しくは薄い。
【００１７】
次に図２（ｃ）のように非晶質シリコン４にあった水素を減少させるために、多結晶化したい部分に選択的にレーザ照射して水素含有量に少ない非晶質シリコン５を形成する。図３にはこれを形成する様子を示す。レーザ光を走査して所望する部分にレーザ照射しながら、非晶質シリコン４から水素含有量の少ない非晶質シリコン５を形成する。このとき照射するレーザ光のエネルギーは、非晶質シリコン４を多結晶化するようなエネルギーを与えてはならない。通常、非晶質シリコンに高エネルギーのレーザ光を照射することで瞬時にシリコン薄膜を溶融、凝固させて多結晶化する。しかし非晶質シリコン４は水素を含有するため高エネルギーのレーザ光を照射するとシリコン薄膜が剥離するなどして安定した膜質を得ることが出来ない。そこで図２（ｃ）のプロセスでは、水素を含有する非晶質シリコン４に低エネルギーのレーザ光を照射することで、水素含有量に少ない非晶質シリコン５を形成する。
【００１８】
次に図２（ｄ）に示すように、水素含有量に少ない非晶質シリコン５部分に選択的に高エネルギーのレーザ光を照射して多結晶シリコン６を形成する。図４にこれを形成する様子を示す。高エネルギーのレーザ光を走査しながら選択的に非晶質シリコン５に照射する。このとき照射するレーザ光のエネルギーは、非晶質シリコンを多結晶化するに充分なエネルギーである。尚、水素含有量に少ない非晶質シリコン５を形成する低エネルギーのレーザ光と、多結晶シリコン６を形成する高エネルギーのレーザ光は同じレーザ光源を用いても良い。
【００１９】
この場合の１つの方法として、低エネルギーのレーザ光を照射するときは基板上のフォーカスをずらす、すなわちピントボケの状態とすることで照射エネルギーを緩和し、高エネルギーのレーザ光を照射するときは所定のフォーカスが得られるようにして照射エネルギーを得る。
【００２０】
またその他の方法として、レーザ光の走査速度を変更して単位時間当たりのエネルギーを制御しても良い。更にレーザ光源自体の出力エネルギーを変えても良い。
【００２１】
これらにより同じレーザ光源を用いることが出来るので、本発明の非晶質シリコンと多結晶シリコンを同一基板上に形成するための製造装置を簡略化することが出来る。
【００２２】
次に、図２（ｅ）のように更に非晶質シリコン７を堆積する。この非晶質シリコン７にも同様に水素を含有させてある。この堆積処理により非晶質シリコンを薄膜トランジスタとして充分機能する厚さを得る。
【００２３】
次に非晶質シリコンによる薄膜トランジスタと多結晶シリコンによる薄膜トランジスタを得るためのチャネル形成のために、図２（ｆ）のフォト工程、エッチング工程を行う。これにより１回のフォト、エッチング工程でそれぞれのチャネルを形成することが出来る。
【００２４】
このとき多結晶シリコンの膜構造は、ゲート絶縁膜３の上に多結晶シリコン６と水素を含有する非晶質シリコン７が積層された２層構造である。薄膜トランジスタのチャネルはゲート絶縁膜３と接する多結晶シリコン部分に主に形成されるため、非晶質シリコン層を含む２層構造であっても全体として多結晶シリコンとして機能する。
【００２５】
一方、非晶質シリコンの膜構造は、ゲート絶縁膜３の上に非晶質シリコン５と非晶質シリコン７が積層された構造である。この２つの薄膜層は本質的には同じ水素を含有する非晶質シリコンであるが形成される順序に差があるために便宜上分けて記載した。
【００２６】
このように形成されたシリコンチャネルをトランジスタ構造とするために、図２（ｇ）に示すようにｎ型非晶質シリコン薄膜８とアルミニウムなどの金属薄膜９を形成する。
【００２７】
つぎに図２（ｈ）で示すようにｎ型非晶質シリコン薄膜８と金属薄膜９をエッチング加工することで薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極、並びに回路素子間の金属配線を形成する。
【００２８】
最後に全面にパッシベーション膜１０を被着して形成することで、図２（ｉ）に示すように同一のガラス基板１上に非晶質シリコン薄膜トランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタの形成が完了する。
【００２９】
以上のように本発明第１の実施例に拠れば、非晶質シリコンのみ若しくは多結晶シリコンのみを形成する場合と同じ１回のフォト工程とエッチング加工工程で、同一のガラス基板上に非晶質シリコン薄膜トランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタの両方を形成することが可能となる。
【００３０】
また、多結晶シリコンを形成する過程で、非晶質シリコン膜中に存在する水素を減少させるための１回目のレーザ照射工程と、水素が減少した非晶質シリコンを多結晶化するための２回目のレーザ照射工程を分けたことで、水素を含有した状態の非晶質シリコンにおいてもシリコン膜が剥離することなく安定した多結晶シリコン膜の形成が可能となる。
【００３１】
更にまた、１回目のレーザ照射工程と２回目のレーザ照射工程に同じレーザ光源を用い、それぞれの工程に必要なレーザエネルギーを得るために、フォーカスをずらす、レーザ走査速度を変える、レーザ光源の出力エネルギーを変えるなどすることで、本発明の非晶質シリコンと多結晶シリコンを同一基板上に形成するための製造装置を簡略化することが出来る。
【００３２】
更にまた、第１の実施例では２回目のレーザ照射工程にて非晶質シリコンから多結晶シリコンを形成しているが、レーザ照射の走査方向に複数の結晶を成長させ擬似単結晶シリコンを形成するプロセスにも適用できる。
【００３３】
擬似単結晶シリコンは、レーザ照射の走査方向に対して結晶の粒界が非常に少なく薄膜トランジスタのチャネルに適用して、他結晶シリコンに比べて電子移動度などの性能を向上させたものである。チャネルの中には複数の結晶粒があるため多結晶シリコン構造であるが、その結晶粒が走査方向に成長したのもであるため擬似単結晶と表記する。本発明の各実施例には単に多結晶シリコンと表記しているが、この擬似単結晶も含まれている。
【００３４】
［実施例２］
次に本発明第２の実施例を、図５および図６を用いて説明する。また、第１の実施例と同一の部分には同一の符号を付与してある。
【００３５】
第２の実施例は非晶質シリコンをプラズマＣＶＤ法にて堆積する工程を１回とした場合において、非晶質薄膜トランジスタと多結晶薄膜トランジスタを同一基板上に形成を可能とするものである。
【００３６】
図５は本発明第２の実施例で同一基板上に形成される非晶質の薄膜トランジスタと多結晶の薄膜トランジスタの構造断面図を示す。以下、図５の構造を作成するためのプロセスを図６を用いて説明する。
【００３７】
図６（ａ）において、始めにガラス基板１上にゲート電極２を形成するまでは第１の実施例と同じである。そして次にゲート絶縁膜３および非晶質シリコン２２を順次プラズマＣＶＤ法にて堆積する。このとき非晶質シリコンが薄膜トランジスタとして機能する厚さにまで非晶質シリコン２２を堆積する点が第１の実施例と異なる。
【００３８】
また非晶質シリコン２２は、非晶質シリコン薄膜トランジスタが安定した電気的特性を得るために水素を含有させてある。
【００３９】
次に図６（ｂ）において、あらかじめ多結晶化したい部分に選択的に低エネルギーのレーザ光を照射して非晶質シリコン２２にあった水素を減少させ、水素含有量に少ない非晶質シリコン２３を形成する。このとき照射するレーザ光のエネルギーは、含有している水素を低減するのに必要なエネルギーで充分である。
【００４０】
次に図６（ｃ）において、水素含有量に少ない非晶質シリコン２３部分に対して選択的に高エネルギーのレーザ光を照射して多結晶シリコン２４を形成する。このとき照射するレーザ光のエネルギーは、水素含有量に少ない非晶質シリコン２３を多結晶化できるエネルギーである。
【００４１】
尚第２の実施例において、尚水素含有量に少ない非晶質シリコン２３を形成する低エネルギーのレーザ光と、多結晶シリコン２４を形成する高エネルギーのレーザ光は同じレーザ光源を用いても良い。
【００４２】
またこの場合にエネルギーを異ならせるための方法は、第１の実施例で説明した方法と同様であるので説明は省略する。
【００４３】
更にまた始めに非晶質シリコンが薄膜トランジスタとして機能する厚さにまで非晶質シリコン２２を堆積したことで、プラズマＣＶＤ法による非晶質シリコンの堆積工程を、第１の実施例に比べ１回の工程に短縮できる。
【００４４】
次に図６（ｄ）のフォト工程、エッチング工程により非晶質シリコンによる薄膜トランジスタと多結晶シリコンによる薄膜トランジスタを得るためのチャネルを形成する。これにより１回のフォト、エッチング工程でそれぞれのチャネルを形成することが出来る。
【００４５】
このとき多結晶シリコンの膜構造はゲート絶縁膜３の上に多結晶シリコン２４が形成された１層構造である。また非晶質シリコンの膜構造はゲート絶縁膜３の上に非晶質シリコン２２が形成された１層構造である。
【００４６】
このように形成されたシリコンチャネルをトランジスタ構造とするために、図２（ｇ）に示すようにｎ型非晶質シリコン薄膜８とアルミニウムなどの金属薄膜９を形成する。
【００４７】
これ以降の工程は第１の実施例で説明したものと同じのため説明は省略する。
【００４８】
以上のように本発明第２の実施例に拠れば、１回のプラズマＣＶＤ法による非晶質シリコンの堆積工程と、１回のフォト工程とエッチング加工工程で、同一のガラス基板上に非晶質シリコン薄膜トランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタの両方を形成することが可能となる。
【００４９】
また多結晶シリコンを形成する過程で、非晶質シリコン膜中に存在する水素を減少させるための１回目のレーザ照射工程と、水素が減少した非晶質シリコンを多結晶化するための２回目のレーザ照射工程を分けたことで、水素を含有した状態の非晶質シリコンにおいてもシリコン膜が剥離することなく安定した多結晶シリコン膜の形成が可能となる。
【００５０】
更にまた、１回目のレーザ照射工程と２回目のレーザ照射工程に同じレーザ光源を用い、それぞれの工程に必要なレーザエネルギーを得るために、フォーカスをずらす、レーザ走査速度を変える、レーザ光源の出力エネルギーを変えるなどすることで、本発明の非晶質シリコンと多結晶シリコンを同一基板上に形成するための製造装置を簡略化することが出来る。
【００５１】
［実施例３］
次に本発明第３の実施例を、図７を用いて説明する。図７は、本発明を適用して同一基板上に非晶質シリコンと多結晶シリコンを形成して液晶表示装置を実現したものである。
【００５２】
同図においてガラス基板１１上には、表示部１２と、これを駆動するための周辺回路１４、１５が形成されている。また表示部１２は画素がマトリクス状に配置されており各画素には画素ＴＦＴ１３が用いられている。
【００５３】
表示部１２の画素ＴＦＴ１３には非晶質シリコンが用いられ、周辺回路１４、１５には多結晶シリコンが用いられ、これらが同一のガラス基板１１上に形成されている。
【００５４】
一般的に画素ＴＦＴ１３はその動作が比較的低周波数で動作するため非晶質シリコンで構成し、周辺回路１４、１５は比較的高周波数で動作するために多結晶シリコンで構成するのが望ましい。
【００５５】
まず始めにガラス基板１１上にゲート電極を形成し、次にゲート絶縁膜および非晶質シリコンを順次プラズマＣＶＤ法にて堆積する。このとき堆積した非晶質シリコンには安定した電気的特性を得るために水素を含有させてある。
【００５６】
次に成膜した非晶質シリコンのうち、多結晶化したい部分に対して選択的にレーザ照射することでして水素含有量に少ない非晶質シリコンを形成する。本実施例の場合、多結晶化したい部分は周辺回路１４、１５部分であり、その領域に選択的にレーザ照射する。
【００５７】
更に水素含有量に少ない非晶質シリコン部分に選択的に高エネルギーのレーザ光を照射して多結晶シリコンを形成する。
【００５８】
次に、非晶質シリコンが薄膜トランジスタとして充分機能する厚さを得るため、更に非晶質シリコンを堆積する。この非晶質シリコンにも同様に水素を含有させてある。
次に非晶質シリコンによる薄膜トランジスタと多結晶シリコンによる薄膜トランジスタのチャネル形成のために、フォト工程およびエッチング工程を行う。これにより１回のフォト、エッチング工程でそれぞれのチャネルを形成することが出来る。
【００５９】
これ以降の作成プロセスは第１の実施例と同じなので省略する。
【００６０】
以上のように本発明第３の実施例に拠れば、同一のガラス基板１１上に非晶質シリコン薄膜トランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタの両方を形成することができ、特に液晶表示装置においては、表示部１２の画素ＴＦＴ１３には非晶質シリコン薄膜トランジスタを用い、周辺回路１４、１５には多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いた表示装置が実現できる。
【００６１】
とくに周辺駆動回路１４、１５には電気的に高性能な多結晶シリコンを用いることが出来るため、同一基板上に周辺回路を内蔵した液晶パネルを実現できる。
【００６２】
［実施例４］
次に本発明第４の実施例を、図８、図９を用いて説明する。図８は、本発明を適用して同一基板上に非晶質シリコンと多結晶シリコンを形成して、表示部と周辺回路、更に光センサを内蔵した液晶表示装置を実現したものである。
【００６３】
同図においてガラス基板１１上には、表示部１２と、これを駆動するための周辺回路１４、１５が形成され、更に光センサ１６が形成されている。また表示部１２は画素がマトリクス状に配置されており各画素には画素ＴＦＴ１３が用いられている。
【００６４】
表示部１２の画素ＴＦＴ１３には非晶質シリコンが用いられ、周辺回路１４、１５には多結晶シリコンが用いられ、光センサ１６には非晶質シリコンが用いられ、これらが同一のガラス基板１１上に形成されている。
【００６５】
本実施例においては、特に同一基板上に光センサ１６が形成されている点が第３の実施例と異なるが、その他の部分については同様に構成されている。
【００６６】
また光センサ１６は光に対する感度を向上させるため、センサのチャネル部分の膜厚が厚いほど好ましい。したがって比較的チャネル部の膜厚の厚い非晶質シリコンを用いる。
【００６７】
まず始めにガラス基板１１上にゲート電極を形成し、次にゲート絶縁膜および非晶質シリコンを順次プラズマＣＶＤ法にて堆積する。このとき堆積した非晶質シリコンには安定した電気的特性を得るために水素を含有させてある。
【００６８】
次に成膜した非晶質シリコンのうち、多結晶化したい部分に対して選択的にレーザ照射することでして水素含有量に少ない非晶質シリコンを形成する。本実施例の場合、多結晶化したい部分は周辺回路１４、１５部分であり、その領域に選択的にレーザ照射する。また光センサ１６の部分については非晶質シリコンで形成するためレーザ照射は行わない。
【００６９】
更に水素含有量に少ない非晶質シリコン部分に選択的に高エネルギーのレーザ光を照射して多結晶シリコンを形成する。
【００７０】
次に、非晶質シリコンが薄膜トランジスタとして充分機能する厚さを得るため、更に非晶質シリコンを堆積する。この非晶質シリコンにも同様に水素を含有させてある。
次に非晶質シリコンによる薄膜トランジスタと多結晶シリコンによる薄膜トランジスタのチャネル形成のために、フォト工程およびエッチング工程を行う。これにより１回のフォト、エッチング工程でそれぞれのチャネルを形成することが出来る。
【００７１】
これ以降の作成プロセスは第１の実施例と同じなので省略する。
【００７２】
図９に本実施例により作成した光センサと周辺回路の断面構造図を示す。図９のように非晶質シリコンと多結晶シリコンを形成したガラス基板１１に液晶を配向させるための配向膜１７を形成し、更に一方で遮光のためのブラックマトリクス２０と配向膜１９を形成した対向基板２１との間に、液晶１８を封入する。
【００７３】
また光センサを形成した部分には外光からに光を取り込むために、ブラックマトリクス２０を開口させ、周辺回路を形成した部分には光によるＴＦＴの誤動作を防ぐためにブラックマトリクス２０を配置する。
【００７４】
このように構成することで同一のガラス基板１１上に周辺回路とともに光センサを搭載することが可能となる。
【００７５】
以上のように、本発明第４の実施例に拠れば、同一のガラス基板１１上に非晶質シリコン薄膜トランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタの両方を形成することができ、特に光センサを内蔵した液晶表示装置においては、表示部１２の画素ＴＦＴ１３と光センサ１６には非晶質シリコン薄膜トランジスタを用い、周辺回路１４、１５には多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いた表示装置が実現できる。
【００７６】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例１の表示装置に使用される薄膜トランジスタの構成を示す図である。
【図２（ａ）】本発明の実施例１のプロセス図である。
【図２（ｂ）】本発明の実施例１の図２（ａ）に続くプロセス図である。
【図２（ｃ）】本発明の実施例１の図２（ｂ）に続くプロセス図である。
【図２（ｄ）】本発明の実施例１の図２（ｃ）に続くプロセス図である。
【図２（ｅ）】本発明の実施例１の図２（ｄ）に続くプロセス図である。
【図２（ｆ）】本発明の実施例１の図２（ｅ）に続くプロセス図である。
【図２（ｇ）】本発明の実施例１の図２（ｆ）に続くプロセス図である。
【図２（ｈ）】本発明の実施例１の図２（ｇ）に続くプロセス図である。
【図２（ｉ）】本発明の実施例１の図２（ｈ）に続くプロセス図である。
【図３】水素含有量に少ない非晶質シリコンを形成するためのレーザ照射工程を説明する図である。
【図４】多結晶シリコンを形成するためのレーザ照射工程を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２の表示装置に使用される薄膜トランジスタの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例２の表示装置を製造するためのプロセス図である。
【図７】本発明の実施例３の表示装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例４の表示装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例４の表示装置の光センサと周辺回路の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１１  ガラス基板
２  ゲート電極
３  ゲート絶縁膜
４、５、７、２２、２３  非晶質シリコン
６、２４  多結晶シリコン
８  ｎ型非晶質シリコン薄膜
９  金属薄膜
１０  パッシベーション膜
１２  表示部
１３  画素ＴＦＴ
１４、１５  周辺回路
１６  光センサ
１７、１９  配向膜
１８  液晶
２０  ブラックマトリクス
２１  対向基板
【図１】
2009076707.tif 000003
【図２（ａ）】
2009076707.tif 000004
【図２（ｂ）】
2009076707.tif 000005
【図２（ｃ）】
2009076707.tif 000006
【図２（ｄ）】
2009076707.tif 000007
【図２（ｅ）】
2009076707.tif 000008
【図２（ｆ）】
2009076707.tif 000009
【図２（ｇ）】
2009076707.tif 000010
【図２（ｈ）】
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【図２（ｉ）】
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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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【図８】
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【図９】
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