[发明专利]电子设备及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本发明包含于2008年7月14日向日本专利局提交的日本优先 专利申请JP 2008-182889的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及具有薄膜晶体管的电子设备(例如显示设备或者集 成电路设备)。此外，本发明涉及包括通过执行激光束扫描对薄膜 晶体管的薄膜半导体层进行退火的步骤的电子设备制造方法。

背景技术

诸如液晶显示设备或者有机EL(电致发光)设备的显示设备 被称为具有薄膜晶体管(TFT)的电子设备。

薄膜晶体管(下文中称作“TFT”)用作将与图像信号对应的电 压施加给液晶显示设备中的液晶层的开关元件。

另外，TFT也用作控制流过有机EL显示设备中每个像素设置 的自发光元件的电流量的驱动晶体管。在有机EL显示设备的每个 像素中，除驱动晶体管之外，需要开关元件以用于电流路径的切断 控制、图像信号的采样等。TFT也用作开关元件。

TFT具有在通过由采用与用于半导体集成电路相同的技术在 显示设备的面基板上层压薄膜而获得的层压结构内由多晶硅、单晶 硅等制成的薄膜半导体层。在薄膜半导体层中形成源极/漏极区，并 且通过栅极绝缘膜将栅电极设置为接近薄膜半导体层的上表面或 者下表面。

通常，在低温多晶硅TFT中，在用于使非晶硅(薄膜半导体层 的形成膜)结晶以使非晶硅变成多晶硅(polysilicon)的退火处理 中采用Exima激光退火(ELA)方法。

然而，尽管通过采用ELA方法形成的低温多晶硅TFT具有大 迁移率，但是多个低温多晶硅TFT的阈值电压或者迁移率很大程度 地分散(disperse，波动)。TFT的阈值电压和迁移率分散，导致用 于像素驱动的操作在上述的液晶显示设备或者有机EL显示设备中 变得不稳定。

更具体地，在利用ELA方法的激光束照射中，以使激光束间 歇地照射具有预定形状的区域(照射区域(shot region))的方式来 执行线性扫描，其中，在用激光束照射的该区域沿一个方向部分偏 移的同时根据脉冲驱动用激光束照射该区域。此外，以使照射区域 的中心沿与这个扫描方向垂直相交的方向偏移从而使该照射区域 与在同样与这个扫描方向垂直相交的方向中的前一照射区域部分 重叠的方式来类似地执行下一线性扫描。通过使用激光束重复执行 这种线性扫描来执行ELA方法。

这时，例如，TFT特性在扫描线内的均匀性变得优于TFT特性 在与扫描方向垂直相交的方向上的均匀性。相反，TFT的阈值电压 和迁移率易于在与扫描线垂直相交的方向上分散，这导致在显示屏 上出现周期性条纹状亮度不均匀性。

特别，在有机EL显示设备的驱动晶体管中，根据输入至像素 的信号的电平来调节用于发光元件的驱动电流的量。结果，TFT的 阈值电压和迁移率的分散以像素的发光亮度变化的形式直接出现。 另外，尽管采样晶体管为开关晶体管，但是采样时间取决于阈值电 压，并且当迁移率不同时，即使对于相同的采样时间，所取得的信 号电荷的量也不同。因此，由于采样晶体管的特性也分散，所以发 光亮度无论如何都会改变。

为了防止由于ELA扫描所引起的在有机EL显示器中的显示不 均匀性，作出了各种提议。例如，在日本专利公开第2003-91245 号和第2002-175029号(下文中，称作专利文献1和专利文献2) 中描述了这些提议。

在专利文献1中所述的技术中，多个TFT(驱动晶体管)经设 置以分别与发光元件并联连接。这时，使得沟道电流流动的方向(沟 道长度方向)在多个TFT中不同。此外，对晶体特性随沟道长度方 向而不同的非晶形半导体膜执行沿一个方向的ELA激光束照射， 或者沿多个方向的ELA激光照射，从而使由于上述的ELA扫描引 起的周期性亮度不均匀性在显示屏上不太明显。

在专利文献2中，与连接至发光元件的驱动晶体管串联地设置 补偿晶体管，该补偿晶体管具有与驱动晶体管的一种导电类型相反 的沟道导电类型并且是二极管连接的。当在ELA阶段中由于激光 束线性扫描而在驱动晶体管中导致特性分散时，在相反导电类型的 补偿晶体管中导致相反的特性分散，从而吸收了由于上述的特性分 散而引起的驱动电流的变化。鉴于此，可以使由于上述的ELA扫 描所引起的周期性亮度不均匀性在显示屏上不太明显。

发明内容