[发明专利]半导体显示器件

说明书

本发明申请是本发明申请人于2004年10月28日提交的、申请号为200410087791.2、发明名称为“半导体显示器件”的发明申请的分案申请。

1、技术领域

本发明涉及一种利用保护电路的半导体显示器件，该保护电路可以防止发光元件出现电介质击穿。

2、背景技术

在半导体器件的制造步骤中，如何抑制发光元件的退化或导致电介质击穿的起电现象(起电)是一个重要课题。特别地，对于高集成度，不仅存在沟道长度的小型化的倾向而且还存在减少各种绝缘膜典型为栅绝缘膜的膜厚度的倾向。因此，因起电引起的电介质击穿就变成了更加严重的问题。

出现起电的原因和环境非常复杂且易于变化。因此，不仅需要检测产生电荷的原因和环境，而且必须在半导体器件的结构中采取措施，以便增加因起电引起退化或电介质击穿的电阻。为了防止因电荷引起的退化或电介质击穿，有效的方法是通过采用二极管(保护二极管)的保护电路来确保放电路径。通过确保放电路径，防止在绝缘膜中累积的电荷在半导体元件附近被释放。因此，就可以防止因放电能量产生的现象(ESD：静电放电)，其中退化并损坏半导体元件。

此外，通过提供保护电路，即使随信号和电源电压一起将噪声输入到布线，后一级电路也能够防止因噪声引起的故障，并且就可以防止半导体器件因噪声引起的退化或损坏。

在半导体显示器件典型为液晶显示器件和发光器件中，其中在输入视频信号之后供给到显示元件的信号可以维持一定程度的有源矩阵型半导体显示器件可以灵活地对具有大尺寸和高精度的面板产生响应，由此有源矩阵型的半导体显示器件就已经变成了未来的主流。在提出的有源矩阵型半导体显示器件中的像素结构主要依赖于每个制造者。通常，对于每个像素，提供显示元件例如发光元件和液晶元件以及用于控制显示元件工作的薄膜晶体管(此后，称为TFT)。

在半导体显示器件中，存在两种结构，即显示元件形成有在覆盖TFT的绝缘膜(第一层间绝缘膜)之上的直接连接到TFT的第一端子或第二端子的布线，以及在又覆盖布线的绝缘膜(第二层间绝缘膜)之上形成显示元件。在将来自发光元件的光从TFT的相对侧取出的发光器件的情况下，由于可以提高整个像素部分中的用于发光的区域的比例，因比后一种结构比前一种结构更能提高对比度，因此更加优选后一种结构。

因其表面不均匀，覆盖布线的第二层间绝缘膜就具有影响显示元件特性的可能性，因此，通过采用易于平坦的涂覆方法来形成第二层间绝缘膜。当形成这种绝缘覆盖膜时，它具有容易被充电的问题。然而，TFT通常被用作保护二极管，并且在与构成其它电路的TFT相同层上形成此TFT。因此，在覆盖用作保护二极管的TFT的绝缘膜之上形成的层中的绝缘膜中起电的电荷就很难通过由保护电路保证的放电路径放电。因此，就存在因该电荷易于产生电介质击穿的问题。

发明内容

根据上述问题，本发明的一个目的是提供一种采用保护电路的半导体显示器件，该保护电路可以有效地防止电介质击穿。

在本发明中，在形成第一层间绝缘膜以覆盖用作保护二极管的TFT并形成作为绝缘覆盖膜的第二层间绝缘膜以覆盖在第一层间绝缘膜之上形成的布线的情况下，为了确保用于释放在第二层间绝缘膜的表面中累积的电荷的路径，形成用于将TFT连接到其它半导体元件的布线，该布线形成为与第二层间绝缘膜的表面接触。注意，用作保护二极管的TFT称为二极管式连接的TFT，其中TFT的第一端子或第二端子连接到栅电极。

在本说明书中，第一端子或第二端子对应于源区，并且另一个端子对应于漏区。源区和漏区取决于第一端子和第二端子之间的电位关系。具体地，在n沟道型TFT的情况下，在第一端子和第二端子中，较低电位的端子对应于源区而较高电位的端子对应于漏区。而且，在p沟道型TFT的情况下，在第一端子和第二端子中，较高电位的端子对应于源区而较低电位的端子对应于漏区。

在二极管式连接的n沟道型TFT中，假定第一端子和栅电极相连。在此情况下，当第一端子的电位高于第二端子的电位时，分别第一端子对应于漏区而第二端子对应于源区。由此n沟道型TFT导通。因此，就获得了从第一端子向第二端子的正向电流。相反，当第一端子的电位低于第二端子的电位时，分别第一端子对应于源区而第二端子对应于漏区。由此n沟道型TFT截止。