TW209895B - - Google Patents

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_B6__ 五、發明説明（1 : 太發昍：> 背暑 1 .本發明之範圔 本發明僳關於一種顯示及其驅動条統，較詳言之，僳 關於··利用適合供使用於液晶顯示器中之互補薄膜閛絶緣 之場效應霣晶體之顯示驅動条統。 2.較早技蕕之敘述 經由薄膜電晶體（TFT s)所驅動之有源液晶顯示 器，在該項技蓊中，像眾所週知。此型的顯示器包括：目 視面板及用以驅動該板之周邊電路。該周邊電路僳由利用 翼Μ建合或COG (玻璃上之晶H),附著含有積體電路 之單晶晶片至玻璃基質上予以形成。目視面板包括許多像 素，毎一像素被配置以一個驅動之TFT。TFT通常是 被形成在一種非晶形或多晶半導體膜（它被電鋇合至値別 之像素上）以内的一傾N—通道FET。 圖1是一幅圖舉例說明：一種例示之液晶顯示器的等 效電路。為了便利於敘述，此圖僅顯示：一値2X2矩陣 ,·而通常之液晶顯示器僳由極多數目之像素所组成，例如 :其形式為6 4 0 X 4 8 0矩陣，1 2 6 0 X 9 6 0矩陣 等。該液晶顳示器包括：一鍤液晶層42,像經配置在一 對的玻璃基片11和11/間如圖2中所示。數字54指 示一個起偏振光Η。玻璃基Η 1 1 ·"的内部表面，被蓋覆 以一個接地電極5 3。另一基Η 1 1的内表面則配置許多 導電之塾片，每一墊片構成顯示器的一値像素。每一導電 之墊片傜與Ν_型F Ε Τ5 1共同形成，其電源與相對應 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. •綵. 甲 4(210X297 公沒） -3 - 2〇98$>3 A6 B6 五、發明説明ί 2 I 之墊片予以電之連接。將在矩陣中，相似列上之FETs 的吸極與該列的控制線相連接，控制信號傈自一値列驅動 程式47 (予以）供應至其上。將相似行上之N —型FE T s的閘極，與該列的控制線相連接，控制信號像由行驅 動程式4 6予以供應至其上。 在操作顯示器時，行驅動程式46供應高位準之控制 信號至所選擇之行而開啓該行上之各TFTs。然而，有 可厭之情況，即：TFTs之開一關作用不能充分進行， 以致TFT的輸出電颳（即：輸入至像素者）達到不足之 僅經預测定高電壓位準（例如：5V)或輸出電暱不能充 分落在經預測定之低壓（例如：0V)。這是因為TFT s的不對稱待性。邸：液晶層上之充電作用僳以與自其上 之放電作用不相同方式而發生。另外，因為液晶是本質地 絶綠，所以當將TFT蘭掉時，液晶電壓（ViC)變得浮 動。經積聚在液晶上之電荷的數量（它等於電容）決定了 然而，經積聚之電荷會通過溝道電阻Rm而漏洩（ 它可能由灰塵或離子化雜質予以形成），或通過液晶本身 (其霄阻Ric4 4可能偶然被減小）而予形成。因此之故 ,Vic有時變成在一镅不定之中間電臛位準。在具有廿條 ，至五百條像素之面板的實例中，在此種境況，不能期望 局産量（輸出）。 另外，在傳統式驅動方法中，在操作期間，具有控制 電壓施加至其上之液晶材料，歴經一値方向之平均電場。 當饉鑛使用時，該電場有造成電解之趨勢。因此之故，加 ......................................f ............«...............................^...........i ..............^ {請先聞讀背面之注意事項再填寫本页) 甲 4(210X297 公殯） -4 - A6 B6 209895 五、發明説明（3 , 速了液晶材料之老化并減少了顯示器的使用壽命。 本發明簡Μ槪胳 本發明的一但目的在提供一種顯示器和其驅動方法而 能顯示：清楚之可見圈像者。 本發明的另外目的在提供一種顯示器及能準確操作之 它的驅動方法。 本發明的另外目的，優點和新穎特撳將在下列敘述中 特舉出，并於研究下列内容時，部份将為精於此項技藉之 人士顯然可見，或可以經由應用本發明予以學習。本發明 的目的及優點可以藉附隨之申請專利範圍中所特別指出之 媒介和组合予以實現并達到。 為了獲得前述及其他目的，且依照本發明，如本文中 所具體表現和廣泛敘述者，顯示器包括：一個影響光之介 質，界定許多像素在介質中之電搔圖型，及一條控制電路 用以供應控制信號至電極圖型。控制電路偽通過一具開開 元件而供應控制信號至每一像素，此開鼷元件包括：被連 接在低位準與高位準間之至少一個互補電晶體《經由使用 互補電晶體，防止了在其操作期間，毎一像素的電壓位準 之起伏波動。 在典型之驅動方法中，此型式的顯示器像由施加脈衝 形式之控制信號至導電之墊片上予以驅動。影辑光之介質 被配置在導電之墊Η與電極之間。為了使經施加至影饗光 之介質上之平均電壓為零，將後電極供應以交變電壓。 ......................................^ ............¾..............................tr...........< ..............#«. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲4(210X 297公釐) -5 - 20989ο Α6 Β6 五、發明説明（4) 在典型之實例中，將本發明施加至液晶顯示器上。將 顯示器的毎一像素配置以互補薄膜場效應電晶體的開關元 件，它強制性拉或推液晶層的位準至一個定高或定低電蹈 位準而非浮動狀態。當然，本發明可以連同除去薄膜電晶 體以外之各種其他型式電晶體予以應用，例如：差調型、 共平面型、反轉之差諝型、反轉之共平面型。為了消除經 由減少電晶體的光敏性而造成之可厭的入射光影礬，可將 電晶髖的通道區域經由引入適當雜質予以突變。當將用以 供應信號至開關電晶體上之驅動程式的控制電晶髏亦形成 在其周邊位置上之相同基質上（該處無光入射），則彼等 并未經由雜質予以突變。在此情況，將兩種型式的電晶體 形成在基質上，一種予以突變，另一種未受突變并具有大 於經突變之電晶髏者2至4倍的載體移動率。 圖式夕簡蜇钓沭 經併合入本文且形成本發明的一部份之附隨圔式，連 同敘线供作解釋本發明之原理。 圆1是示意圖顯示：液晶顯示器的等效電路。 圖2是截面示意圖顯示：液晶顯示器的一般構型。 圖3是示意圖顯示：依照本發明之第一具體實施例之 液晶顯示器的等效電路。 圖4 (A)、4 (B)和4 (C)是平面及截面圖顯 示：圔3中所舉例說明之液晶顯示器。 圖5 (A)和5 (B)是解釋圖顯示：依照第一具體 (請先聞讀背面之注竞事項再填宵本頁) •裝· •綠· 甲 4 (210X297 公簷） 一 6 一 A 6 B6 2〇98$>〇 五、發明說明（5) 實施例之液晶顯示器的操作。 圖6是示意圖顯示：適合於製造依照本發明之薄膜場 效應半導體電晶體之条統。 圖7 (A)是示意圔顯示：適合供使用於沉積氣化物 和半導疆薄膜之圖6中所舉例說明之該条統的平面型磁控 管R F噴濺裝置。 圖7 (B)是解釋圖，顯示：經設置在如圔7 (A) 中所舉例説明之裝置中的磁石排列^ 圖8 (A)至8 (F)是截面圖顯示：製造適合於本 發明第一具體實施例之薄膜場效應半導體電晶體的方法。 圖9 (A)是示意圖顯示：依照本發明第二具體實施 例之液晶顯示器的等效電路。 圖9 (B)是平面截面圖顯示：圖9 (A)中所舉例 説明之液晶顯示器。 圆10 (A)是示意圖顯示：依照本發明第三具體實 施例之液晶顳示器的等效電路。 圔10 (B)是平面截面圖顯示：圖（10) A中所 舉例說明之液晶顯示器。 淨. 編* 圖1 1是示意圖顯示··依照本發明第四具你實施例之 液晶顯示器之等效電路。 圖1 2是一幅解釋圖，顯示：依照第四具體實施例之 液晶顯示器的互補電晶體之操作。 圖1 3是一幅計時學圖顯示：依照第四具體實施例之 液晶顯示器的操作。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. •綠· 甲 4 (210X297 公沒） -7 - A6 B6 2〇9Βί>^ 五、發明説明（6 ? (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 4是示意圈顙示：相當於依照本發明第四具體實 施例之圖13之液晶顙示器等效電路。 圖1 5是示意圖顯示：依照本發明第五具體實施例之 液晶顯示器之等效電路。 圖1 6是一幅計時學圖顯示：依照第五具體實施例之 液晶顯示器的操作。 圖1 7是示意園潁示：依照本發明之第六具體實施例 之液晶顯示器的等效電路。 圖1 8是一幅計時學圓顯示：依照第六具體實施例之 液晶顯示器的操作。 龄住具賻窗掄例的詳沭 圔3是一幅圖，舉例說明：依照本發明之第一具髅實 施例之液晶顯示器的等效電路。為了便利敘述，此圖僅顯 示：2X2矩陣，而通常液晶顯示器像由甚多的像素所组 成例如：640X480矩陣，1260X960矩陣。 該液晶顯示器包括：一傾液晶層42傜被配置在一對的玻 璃基質11與11/之間，如圖2中所示。將玻璃基質1 1 -的内表面蓋覆以電搔53。另外基質1 1的内表面則 配置許多導電之墊片37b,每値墊Η構成顯示器的一値 像素，如自圖4 (Α)可見。虛線包封此圖的一個像素。 每一導電之墊片37b像連同由Ν型FET41和Ρ型F ET5 1所組成之CMOS電晶體予以形成在基質上；其 吸極34b/與34b則與相當之墊片37b予以電連接 甲 4 (210X297 公发） -8 - A 6 Β6 20989ο 五、發明説明7 。相似列上之CMOSs的P型FETs的源極，與該列 的線48相連接。相似列上之CMOSs的N型FE T s的源極則與該列的V μ線4 9相連接。相似行上之C MOS s的Ρ型和Ν型F E T s的閘極則與該列的V cc線 相連接。Vss線與Vw線則與一値列驅動程式4 7相連接 并由它供應控制信號。Vcc線5 2則與一個行驅動程式4 6相連接并自它，供應控制信號。將行驅動程式46與列 驅動程式47形成在玻璃基質21的突出端上，如自圖2 之舉例說明可了解者。 當使用一種TN液晶材料時，選擇各基質的距離是大 約10 /zm,并將基質的兩内部表面配置以定向控制薄膜 (彼等示出適當之摩擦加工）。當使用鐵電液晶（FLC )材料時，基質間之距離應選擇為大約1. 5至3. 5 zum,例如：2. 3wm且僅内部表面之一（接地電極之 表面）配置以産生適當摩擦加工之一片定向控制薄膜。驅 動電壓土 （正、負）20V。當使用分散型的液晶材料或 聚合物液晶材料時，則選擇基質間之距離是大約1 . 0至 10. Ο/iin,例如：2. 3/um并不須定向控制膜。驅 動電壓是土 1 0至± 1 5V。在此情況，亦不須極化板而 因此，可供利用之光的數量，在透射和反射等型之任一型 中，可予以相對增加。因此，當液晶層不具有臨界電壓時 ,實現所顯示像中之大的對比，而可厭之串音經由使用互 補TFTs (它提供一定之臨界電壓）予以有效防止。 互補電晶體的操作將參照圖5 (A)與5 (B)予以 甲 4(210X297 公尨） 一請先閱讀背面之注龙事項再填寫本頁) •裝· 綠· 209B&〇 A6 B6 五、發明説明（8 / 解釋。當將低準位（0V)的控制信號供應至閘極2 8與 28<時，則闢掉P—通道TFT41同時開啓n—通道 TFT51。將互補TFTs29的输出端，自Vss線 解除并連接至V〃線，而因此，當將高電壓的輸入信號施 加至V ^線上時，提升至高電壓Vm (例如：+ 1 0V) 。反之，當將高位準（SV)之控制信號供應至閘極28 與28>,如圖5 (B)中所示時，則開啓P—通道TF T41,同時關掉η—通道TFT51。將互補TFTs 29的输出端，自線解除，并連接至線，而因此 ，當將低電壓的輸入信號施加至線上時，則推下至低 電壓（例如：一 10V或0V)。在顯示器的操作中，行 驅動程式46供應低位準的控制信號至所選擇之行，以連 接Vw線4 8與各行上之墊片3 7 b,并自各行上之墊片 3 7 b ,斷開V 線。在另一方面，行驅動程式47,藉 VDD線，供應高能级之控制信號至所選擇之各列而提升 位於所選擇之各行及在同時，所選擇之各列上之所需要的 塾片。即：在操作中，液晶層選擇性歴經在各自像素上之 3種電壓位準，邸：_10V、0V和+10V而形成一 値任意之目視覺圖樣。 現在述及圖6、圖7 (A)和7 (B),及圖8 (A )至8 (F),將解釋製造構成依照本發明之第一具體實 施例之CMO S之閘絶線場效應電晶體4 1與5 1的方法 。圖6是示意圔，顯示：用以經由磁控管RF噴濺而沉積 半導體和氧化物膜之多室噴濺条統。該条統包括：一負載 (請先閱讀背面之注意事項再瑱窝本頁) •裝- •訂· .綵· 甲 4(210X 297 公沒) _ 10 _

2〇98^S A 6 B6 五、發明説明：9 ; 和卸載前置室1配置以一値閘控閥5; —具輔助室2 (通 過閥6而被連接至前置室1)以及各自通過閥7與8而被 連接至輔助室2上之第一及第二掴別噴濺裝置3和4。前 置室1配置有一但排氣条統9包括：串聯之一具迺轉泵和 一具渦輪分子泵。輔助室2配置以第一排氣条統1 0 a , (用以大略抽空），包含串聯之一具迴轉泵和一具渦輪分 子泵；第二排氣条統l〇b,(用以高真空抽空），包含 一具低溫吸收泵和位在室2中之加熱器1 0 c ,為的是加 熱欲予蓋覆之基質。如果欲被塗覆之基質，經由在輔助室 2中加熱予以預先熱收缩，則減少了在其沉積在基質上期 間，薄膜中所造成之熱收縮與應力，以便可以改良薄膜的 黏附性。 當依照本發明予以使用時噴濺裝置3與4。是適合於 獨特使用來各自沉積氣化物膜和半導體之値別平面型磁控 管RF噴濺裝置。圖7 (A)與7 (B)舉例說明：RF 噴濺裝置之細節。該裝置包括：一値真空室20,第一排 氣条統1 2 — 1 ,(用以大略抽空），傜由各自配置有閥 1 2a舆1 2c之渦輪分子泵1 2b和迴轉泵1 2d所組 成；用以高真空排氣之第二排氣条統12 - 2,包括：配 置以閥1 2 f之一具低溫吸收泵1 2 e ,被固定至室2 0 之低面中之一金屬，支持座13以便支持靶14在其上， 係連同一支内部導管13 a予以形成，冷卻劑可流經此導 管而冷卻靶14并配置以許多磁石13b例如：永久磁石 ;一具能量供應源15,包括配置以一値匹配箱15b之 (請先«1讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· •訂· .綠· 甲 4(210X 297 公沒) -11 - A6 B6 2098^0 五、發明説明（1〇) RF (例如：13. 56MHz)源15a用以供應RF 能量至支持座13;—具位於室20之上部位置中之基質 支持座16用以支持欲予塗覆之基質1 1 ; 一具加熱器1 6 a (被埋入基質支持座1 6中）；一具光閥17***在 基質1 1與靶14間以及一具氣體餓送条統18。數字1 9代表密封工具用以保証：真空室20之氣密構造。在實 際沉積在基質11上之前，將發生在靶中之雜質噴臈并沉 積在***基質11與靶14間之光閥17上；然後為了使 正常沉積能在基質Η上，而將光閥移去。將磁石1 3b定 向，使具有其N極在上端及S極在下端且為了侷限電子在 基質11與靶14間之噴濺區域中，而將磁石水平排列成 一値圓圈，如圖7 (8)中所舉例說明者。 現在述及圖8 (A)至8 (F),連同圖6和圖7 ( A)與7 (B),將詳述製造依照本發明之第一具體實施 例之薄膜場效應電晶體41與51的方法。此項例示之方 法係使用適合於大量生産之多室裝置予以進行。然而，此 可應用於利用分離室之相似過程，不須甚大之變型。 將10片的玻璃基質安裝在一個盒上，并通過閥5, 置入一負載和卸載之前置室1中。基質可以由能耐受高達 700Ϊ：高溫，例如：大約600° C0之熱處理之價廉 玻璃所造成，例如：由日本電氣玻璃有限公司所造之NO 玻璃；由Hoya公司所造之LE — 30玻璃或由Corning有 限公司所製造之VYC 0R玻璃。在調節前置室1和輔助 室2彼此之内部狀況後，將盒通過閥6,自前置室1輸送 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) *裝. •打· •綠· 甲 4(210X297 公沒） -12 - A6 B6 五、發明説明（11) 至輔助室2。將玻璃基質之一，藉一種输送機構（圖中未 示出）配置入第一磁控管RF噴濺裝置中，如圖7 (A) 中所示，并在150*C之基質溫度下，在100%〇2大 氣中（0. 5Pa),蓋覆以Si〇2薄膜32作為阻隔 膜而達1000A至3000A厚度。裝置的輪出功率是 400W 至 800W (以 13. 56MHzRF 能量計） 。使用單晶矽或石英塊作為靶。沉積速率是30至100 A/m i η。然後，將經蓋覆之基片，經由其餘9基片之 另外一片（隨後，將它以相同方式，塗覆以S i 〇2膜） 予以交換。將經安装在盒上之所有基質，經由重複此程序 ,蓋覆以S i 〇2薄膜。在此程序期間，為了去除可厭之 雜質，前置室1與輔助室2間之基質的輸送必須在調節室 1與室2彼此之厭力和内部大氣後予以進行。 其次，將一片非晶形矽薄膜33,在第二噴濺裝置4 中，沉積在S i 〇2膜32上，達到5〇0nm至1 厚度，例如2000A。該非晶形薄膜中，、C和 N2之總密度宜在4X 1 0iS至5X 1 02icm·3之間， 為的是消除·•經由減少光敏性，入射光對於電晶體之通道 區域之不利影辑。通道的光敏性可經由選擇性引入一種突 變之雜質入通道中予以更迭式減少。在此倩況，非晶形薄 膜中之〇2、C和N2之總密度，需要不超過7X102° cm·3,宜不超過。此項低密度使得 在經由熱處理之稍後止步驟中，容易再結晶欲被形成在矽 膜中之源極和吸極。關於形成S i膜3 3，係以相同方式 (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· .綠. 甲 4(210X297 公沒) -13 - A6 B6 2098&5 五、發明説明（12 ) ，將10片基質，自輔助室2,—片接一片地置入裝置4 中，并在其中予以處理，以便沉積非晶形S i膜。為了消 除可厭之雜質，裝置4與輔功室2間之毎一基質的輸送， 係在調節室2和4的壓力與内部大氣以後予以進行。當需 要在第一或第二噴濺裝置與輔助室之間輸送基質時，通常 採用此程序，即使在下文中不予以特別敘述。裝置4中之 大氣包括：由H2與八！·所組成之混合物以使以分壓計， H2/ (H2 + Ar) = 0. 8 (通常是 0· 2 至 0. 8 )。需要只2與八1*氣體各自具有99. 999%和99 .999%純度，并在將裝置4的内部排氣至不高於IX 10_5Pa之壓力後，予以引入。總壓是0. 5Pa :裝 置的輸出功率是400W至800W (以13. 56 MHzRF能量計）：使用單結晶之矽（需要含有濃度不 超過5X108 cm—3,例如：1X10S cm·3氧原子 )作為靶：將基質溫度，以相同方式，經由加熱器16 a 予以維持在150¾ (沉積溫度）。在較佳具體實施例中 ，可以選擇：混合物中之H2比例在5%與100%間； 沉積溫度在50"0與500*0間，例如1 50t：;輸出功 率在1W與10MW間（在自500Hz至100GHz 之頻率範圍），它可與另種脈衝能源相聯合。 另種方式，非晶形S i膜33可以經由低壓CVD ( LPCVD)或等離子體CVD予以沉積。在LPCVD 之情況，沉積偽由引入乙矽烷（S i2He)或三矽烷（S i 3H a)入一具適當CVD室中予以進行。選擇沉積溫度 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) •蛑. •線. 甲 4(210X297 公簷) ~ 14 - 2098W A 6 B6 五、發明説明13 ) 在低於Si的再結晶溫度（即：450t：至550它，例 如：530Ό) , 1 0 0 1C至2 0 0 *0之溫度。沉積速率 是50至200A/mi η,為了造成Ν —型與Ρ —型Τ FT s之均勻臨界電壓，可將硼，在1X1 〇〃cm 〃至 1 X 1 028cm_3下，經由使用乙硼烷作為滲雜剤氣體連 同矽烷而引入薄膜中。在等離子體CVD之情況，沉積僳 由在300¾下，將單矽烷（S i )或乙矽烷（ S i 2Η«)引入一具適當之等離子體CVD室中予以進行 。輸入能置，舉例而言，在13. 56MHz時之高頻率 電能。 半導體薄膜的氣密度宜不超過5 X 1 0 2 2 c m 〃，因 為如果氣密度太高，則為了在稍後步驟中，使半導鼸膜充 分再結晶，熱處理必須在高溫下進行歷長時間。然而，氣 密度必須不能太低，因為在TFT的關閉狀況下之漏流， 回應後照光（如未使用特殊突變之雜質，可能産生它在液 晶顯示器中）而增加。因此之故，所選擇之氣密度在4X 1〇m至4xi02icm_3間。依照實驗，經由SIMS (次级離子質譜儀分析），經証實：在4xl02<)cni〃 密度時，包含H2 ,相等於1原子％ (假定·· S i密度是 4 X 1 0 22 c m <)。此等密度的數字是個別元件的最小 值（它沿著深度方向而改變）。為何採用此等最小數值之 理由是：自然氣化物存在在半導體膜的表面上。如果需要 使通道區域突變則在沉稹半導體薄膜後，可將〇2作為突 變劑而引至一部份的半導體薄膜（是一個通道區域）中， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •装· .訂. -線· 甲 4(210X297 公潑〉 -15 - A 6 B6 五、發明説明1·4 ) 達到5X 1 0〃至5父1 0〃cm_3密度。在此情況，為 了使半導體膜中之氧的總密度不超過7X 1 〇〃cm〃（ 宜不超過lxi〇i9cm_3),可以進行半導體膜的沉積 。此低密度使得在經由熱處理之稍後步驟中，容易使半導 體膜的源極區域和吸極區域再結晶。在此情況，當在同時 ,形成位置不被暴露於照明下之周邊電路之TFTs時， 可以增加TFTs之移動率，因為阻止了氣氣引入，而産 生高速操作。 在將所有基質均覆蓋以S i 0 2和非晶形S i半導體 膜後，在450¾至700Ϊ：,典型在600¾下，藉加 熱器10C,在非氣化之大氣中，在輔助室2中給予熱處 理，歷12至70小時；例如：藉加熱器，在中。經 由此項熱處理將薄膜，再結晶成半非晶形或半結晶構造的 形成。 其次，將解釋依照本發明之半非晶形或半結晶半導體 材料之形成歴程。當在H2與六！·之混合物中，噴濺單晶 矽靶時，高能置重Ar原子與靶的表面相碰撞，自其中， 逐出群集體（毎一群集饈傷由數萬及至數十萬値矽原子所 组成），并沉積此等群集體在欲被蓋覆之基質上。此等群 集體，在沉積在基質上之前，通經混合物氣體，并為了終 止其搖擺之鍵，而與在其外表面上之氫原子相偶合。因此 ,當經沉積在基質上時，群集體包含：内部非晶形S i及 外部有序之矽（包括S i — Η鍵）。此等S i -H鍵與其 他S i —H鍵起反應，并經由在450Ό至700它下， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .装· •綠· 甲 4(210X297 公廣） 一 16 — £09390 A 6 B6

五、發明説明15 ) 在非氧化之大氣中的熱處理予以鞞變成s i —s i鍵。接 鄰s i原子的此等禺合（s i —s i),功能是使：接鄰 之群集體相互吸引，而此等群集體具有轉變其相成為較有 序之相（部份再結晶）之趨勢。其結果是，此等群集體的 結晶構造示出·•晶格畸變，且其拉曼光譜的峰值（522 cm〃：單結晶矽之峰值）位移至低頻率方向。基於半寬 度所計算之表觀顆粒直徑是50至500A,(它似乎指 示撖晶體）。 群集體的能帶僳通過S i — S i鍵予以連接；固著群 集體在其中間之界面上。因此之故，依照本發明之S i的 多晶（半非晶形或半結晶）構造完金與通常多晶饈不同， 在多晶體中，晶粒界面提供障壁對抗載體輸送，以致載體 移動率可能在15至300cm2 /VSec等级（電子 移動率）以及10至2〇0cm2/VSec (電洞遷移 率）。邸，依照本發明之半非晶形或半結晶形構造可被認 為：大體上不包括可厭之晶粒界面。當然，如果使半導體 歷經1 〇00t：或更高之高溫而非450Τ至7001C之 比較低溫，則潛在之氣原子可能出現在群集體間之界面上 并形成障壁，像較早技蕤技術。載體遷移率可以經由增加 固著的強度予以改進。為了此項目的，將半導體膜中之氣 氣密度降低至7Χ 1 O^cm—3,意欲是1 X 1 019 c m " 3 〇 非晶形矽半導體薄膜33,藉如經由①所指示之光掩 模予以組成圖樣，留下區域33和33彼等為形成N t請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. .綠. 甲 4(210X297 公潑） -17 - Α6 Β6 五、發明説明（16 ) 一通道與P_通道電晶體所必須〇·在所有基質均蓋覆以 S i 〇2和非晶形S i半導體薄膜并如上述予以组成圔樣 後，將此等基質再置入第入第一喷濺裝置3中。然後，將 整個構造，經由在一種氣化物大氣中之噴濺，如圖8 (B )中所舉例說明者，蓋覆以500A至2000A,例如 1 0 0 0A厚度之氧化矽薄膜35。沉稹狀況與上文所解 之氣化矽膜32者相同。氣化矽薄膜35與下面之半導體 膜3 6間之界面上的特性可以經由施加紫外光以進行臭氣 氣化予以改良。即：邊界能级可以經由利用光一CVD連 同敘述氣化物膜32之沉積時所解釋之噴濺予以降低。另 種方式是，為了固定Na離子，可將F引入此沉積中。在 此情況，大氣包含：在0. 5Pa之總壓力下，包括 N F 3 (5%)之高密度〇2 (95%):裝置的輸出功 率是400W (以13. 56MHzRF能量計）：使用 單結晶矽或人造石英為靶：維持基質溫度在1 οου。經 由此項程序，像為一種閘絶緣膜之氧化矽薄膜35包括F 原子，其功能是終止S i原子的搖振鍵，以便可以防止形 成固定之霄荷在半導體膜33和33/與氣化物膜35間 之界面上。在氧化矽膜35上，經由低壓CVD,沉積 0. 2em厚度之矽半導體膜，它被極摻雜以P (達到1 /10〃至5\102|〇111-3密度），若須要，繼以覆蓋 由Μ。所造成之0· 3Wm厚度之導電薄膜，鎢薄膜或由 它與McS i 〇2所組成之複聯膜，或WS i 〇2薄膜。 然後，為了形成閘電極40與40 將蓋覆以導電（複 甲4(210X297公沒） -18 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2〇9Bc^° A6 B6 五、發明説明（17 ) 聯）膜之半導體薄膜，經由使用一具適當掩模②之光蝕刻 法予以形成圖樣。 為了覆蓋半導髏膜33 / ,將光阻材料薄膜27 —經 由使用光掩模③予以形成。蘭於閛霄棰40和光掩模③， 自動對準之雜質區域，即：源極和吸極區域34a與34 b係由硼的離子植入法（在1 X 1 0i5cm-2至5x 1 0 i5cm_2)予以形成。然後將雜質區域34a與34b間 之矽半導雠膜3 3的中間區域2 8界定為一値通道區域， 如圖3 (C)中所舉例說明者。在移去光阻材料薄膜2 7 /後，為了覆蓋半導體膜33,另外之光阻材料膜27經 由使用光掩模④予以形成。關於閘電極40/和光掩模④ ，自動對準之雜質區域，邸：源極和吸極區域34a/與 34b < ,經由磷的離子植入法（在1 X 1 0i5cm_2至 5x 1 〇i5Cm-2)予以形成。然後將雜質區域34a / 與34b >間之矽半導《膜33的中間區域28 /界定為 一値通道區域，如圖8 (D)中所舉例說明者。P —通道 和η —通道電晶體的通道長度各自是10 /im。P —通道 和η —通道電晶體的通宽度各自是20 Wm。離子植入法 可代之以經由使用閘電極40或40/作為掩模，來選擇 性移去氣化矽膜35,谢以B或P的直接離子植入予以進 行。 在移去光阻材料27後，然後，將各通道區域在60 O^F, 大氣中，熱處理歷10至50小時，而使 吸極和源極等區域中之雜質有活性。將氣化矽的層間絶綠 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .诶. •線. 甲 4(210X297 公廣) -19 - 2〇9 ㈣ A6 _ B6_ 五、發明説明（18 ) 薄膜37,經由如上述之相同喷濺方法，予以沉積在構造 的全部表面上，達到0. 2至0.6Wm厚度，繼以藉光 掩模⑤進行蝕刻以便造成接觸孔3 9通過中間層膜3 7和 氣化物膜35,為的是提供出入給在下面之源極和吸極匾 域，34a、 34b、 34a/與34b沉積層間絶 緣膜37可以經由LPCVD,光一CVD,序數壓力C VD (TEOS區）予以進行。其次，將0. 5至1/um 厚度之A 5膜沉稹在構造上，在接觸孔3 9上，并藉光掩 模⑥造成圖樣而形成源極及吸極電極36a、 36b、 3 6a <和36b > ,如圖8、F)中所舉例說明者。將一 種有機樣脂薄膜39,例如一片透明之聚醛亞胺薄膜蓋覆 在構造上而産生一掴平表面，并藉光掩模⑦予以造成圖樣 而提供出入給吸電極36b與36b/,繼以形成由透明 之導電材料所造成之引線電極3 7,例如由氣化絪錫（I TO)所造成而與墊片37b形成電之連接。該I TO膜 僳由在室溫至150*0下之噴濺，繼以在200至400 t：下，在氣化之大氣（〇2 )或空氣中之熱處理予以沉積 。墊片37b可以在同時經由沉積引線II極37予以形成 。然後，完成了CMOS電晶體之成形。P —通道TFT 的移動率，臨界電壓是20cm2/Vs和一5. 9V。 η—通道TFT的移動率，臨界電壓是40cm2/Vs 和5. 0V。將經如此配置以此等CMOS電晶體和如所 舉例説明之適當導電圖樣之玻璃基質，與在其整個内部表 面，配置有接地電極之配對玻璃基相連合，繼以注射入液 甲4(210X297公沒） -20 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾. •綵· 2〇9Bb〇 A6 B6 五、發明説明（19) 晶材料至兩基質間。上述方法的優點之一即：此等電晶體 (予以突變及未予突變）的形成可以在不高於7 0 0 之 溫度下予以進行，以致該方法不需要使用昂貴的基質例如 :石英基質而因此，適合於大規模液晶顯示器裝造方法。 在上述具體實施例中，熱處理在相當於圖8 (A)與 8 (D)等之步驟時予以進行兩次。然而，有鑒於第二次. 熱處理，可以省略第一次熱處理（圖8 (A))以縮短作 業時間。 述及圖9 (A)及9 (B),將舉例說明：依照本發 明之第二較佳具體實施例之CMO S薄膜場效應電晶體。 在此具體實施例中，兩偶合的CMOS電晶體51—1、 4 1 一 1、5 1 - 2和4 1—2被平行連接至毎一像素之 導電墊片37b上（如經由虛線所包封者），在其吸極電 極上。除去電晶體之數目是雙倍以外，此等CMOS電晶 體僳以上文中，關於第一具鼸實施例所解釋之各步驟予以 製造。相似元件以與第一具體實施例中之相似數字而示出 。電極墊片37b必須通過一片適當之絶綠膜予以沆積在 Vcc線上。電操作與第一具饈實施例者大體上相同。因此 ，製成兩悃相同之個別開關元件，（相對應於一値像素） 以便當其中之一的操作故障時，資訊顯示的能力可以經由 憑藉著其餘之CMOS電晶體，利用雷射光燒掉故障元件 而予維持。因此之故，為了不覆蓋此等TFTs,而形成 導電之透明墊片。 述及圖10 (A)與10 (B),將舉例說明之依照 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·/ -裝· •訂. •線. 甲 4 (210X297 公簷) -21 - 209B^〇 g 五、發a月説明（20) 、 本發明之第三較佳具體實施例之CMO S薄膜場效應電晶 體。在此具體實例中，亦俗兩偶合的CMOS電晶體51 一 1、41 一 1、52 — 2和41 一 2被平行連接至每一 像素之導電墊片37b上（在其吸棰電極上）。然而，•電 極墊片37b被分成兩傾部份37b—1與37b—2, 每嫡各自被連接至兩CMOS電晶體的相對應者上。除去 電晶體之數目以外，此等CMOS電晶髏僳以闋於第一具 體實施例，上文中所解釋之各步驟予以製造。相似元件， 以與第一具體實施例中之相似數字而示出。因此，每一像 素包括兩值傾別之子像素。依照此具體實施例，即使此等 子像素之一的操作：故障，其他子像素可以支持像素之操 作，而因此，大為減少了灰度標的變質。 如上述，依照本發明之上述具鼸實施例，有下列各種 優點： 1 )確定了定臨界電壓。 2 )增加開關速率。 3) 增寬作業波動之邊際。 4) 即使某些TFTs故障，其操作貫澈達相同程度 〇 5) 與只利用η—通道TFTs之傳統案例相比較， 由於採用互補電晶體，光掩模數目的增加僅是兩個（光掩 模③和④）。 6 )因為使用半非晶形成或半結晶或半導體代替非晶 形半導體以及載體移動率增加約10或更大之因數，所以 (請先聞請背面之注意事項再填寫本頁) .裝. .打· •線. 甲 4(210X297 公沒) -22 - A 6 Β6 2〇9Βίτό 五、發明説明（21 ) {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) T F T之大小被甚大減小，以致甚少須要減小鏡孔比，甚 至當將兩値T F T s形成在一値像素中。 圖11是一幅匯解舉例說明：依照本發明之第四具體 實施例之液晶顯示器的等效電路。闢於此具臛實施例，亦 可應用如圖4中所示之像素構型。為了便利於敘述之故， 該圖僅顯示2X2矩陣，然而，通常液晶顯示器傺由甚大 數目的像素所組成，例如：640X48 ◦矩陣， 1260X960矩陣。該液晶顯示器包括：以與第一具 體實施例中之相同方式，如圖2中所示，經配置在一對的 玻璃基質1 1和1 1 /間之液晶靥42。將玻璃基質1 1 /的内表面，全部蓋覆以後電極53。然而，在此具體實 施例中，電極53并未接地而是依照液晶顯示器之驅動機 構，供應以一個補償電壓，如在下文予以詳述。另外基質 11的内表面則配置以許多導電之墊片37b,毎一墊Μ ，以與第一具髅實施例之相同方式，構成顯示器的一値像 素。每一導電之墊片37b係連同由Ν型FET41和Ρ 型FET5 1所組成之CMOS電晶體予以形成在基質上 ;其吸棰34b ~與34b則與相當之墊片37b予以電 連接。相似列上之CMOS的P型FETs的源極與該列 的V π線48相連接。相似列上之CMOS的N型FE T s的源極則與該列的V 線4 9相連接。相似行上之C MO S的P型和N型F E T s的閘極則與該列的V cc線相 連接。Vss線與V μ線則與一個列驅動程式4 7相連接 并由它供應控制信號。V 線5 2則與一値行驅動程式4 甲4(210X297公角） -23 - 〇9S£f° A 6 B6 五、發明説明（22 ) 6相連接，并自它供應控制信號。 圖1 2舉例說明：回應被施加至V 線、V ss線、V (^線和後電極上之數種控制信號，毎一像素的操作作用。 當將正霣壓施加至V w線上及負霄壓施加至V 線上時， 則將像素上之液晶電壓能鈒（：塾片37b的霄壓能级） 提升至Vw能级（如果將（〜線（線接地），并接液晶電 壓能级推下至Vss能级（如果Vcc線是正（即：Vw能级 )。因此，被施加在像素上之液晶間之電壓僳由自液晶電 壓，減去被施加至後電極上之補償（儐）電E予以計算。 在該舉例説明中，僅當正電壓（Vdd)與負電壓（Vss) 各自被施加至Vm線舆Vss線且將Vcc線接地時，將最高 之電壓施加在液晶層之間。 依照本發明之第四具體實施例，驅動方法的代表性實 例將參照圖13與14予以解釋。在圖14中，將2X2 距陣擴大成為4X4矩陣。然而，除去像素之數目以外， 其構型是大體上相同。圖13舉例說明：被施加至線 、Vss線、乂^線和後電極等上之控制信號。Vw線被稱 為Xie、Χ2β、（圖中，自第一列呈第四列） 而Vss線則以相同方式被稱為Χι6、Χ^、ΧαβΠΧο。 被施加至V 線上之各信號恰是被施加至V μ線上之各信 號的倒轉，如圖12中所示，而因此，V ss線的波形省卻 。V^線被稱為Y 2、Y 2、Y 3和Y4 (自左行至右行 )。在此種驅動方法中，被施加至Vw和Vss等線上之控 制信號是定址信號，彼等自第一列掃描至第四列如圖13 (請先閑讀背面之注意事項再填寫本页) •装. .線. 甲 4(210X297 公簷） -24 -

2〇9B^S A6 B6 五、發明説明（23 ) 中所示。將相反之脈衝施加至Vw線和Vss線（被連接至 一傾定址之列上），作為該幀的四分之一的時間寬度，在 此期間，將所有的列，連鑲掃描。被施加至Vcc線上之控 制信號是數據倍號，彼等決定：出現在顯示器上之視覺圖 像。 如果需要將在第i列和第j行之一傾像素促動，將一 値負脈衝施加至第j行的V cc線上。等線上予以定址時， 在此時當第i列則經由施加相反之脈衝至第i列上之 和Vss在圖13中，將第一行與第一列上之像素（圖14 中之指定符號AA),在丁2與丁2之間，在第一幀的最 先第四中予以促動，第二幀在T2與丁3間，而第5楨在 Ts與丁6間。將後電極經由Ti與Τβ間之負電壓予以 瘺置。在液晶的光學特性，經由越過它之20V臨界電壓 予以改變之情況，νββ、Vss和Vcc等信號位準和偏電壓 ，舉例而言·各自是20V、一 20V、±10V及土 1 0V。因此，如自圖12可了解者，此項高電壓，如30 V僅施加至所選擇之像素（圖中之AA像素）而經施加至 其他像素之電壓位準不能超過1 0V。在圖1 3中之 至Τ*中，將在Vcc線和後電極上之電壓位準倒轉，以使 將每一像素上之所施加電壓的正負號簡單倒轉。因此，此 項低電壓，如一 30V僅施加至所選擇之像素（圖中之A A像素），而經施加至其它像素之電壓位準不能超過1〇 V。第一行與第一列上之像素，在T6與T7間，在第6 幀中予以促動。每數幀至數十幀，使正負號之倒轉發生一 (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· .打· •綠. 甲 4(210X297 公潘） -25 - A 6 B6 五、發明説明它4 ) 次，以便經施加至液晶上之平均電壓接近零遍歴操作而導 致有效防止液晶的變質。在液晶的臨界電颸是2. 5V之 情況，將此等Vflz>、Vss和Vcc線的信號位準各自選擇為 5V、一 5V 和 ±7V。 依照本發明，經施加至液晶靥上之控制信號的電壓能 级，僅經由諝節經施加至電極上之傷轚壓能级而可容易調 節至液晶靥的定限位準。採用傾電壓，能對消經由週期性 改變镉壓之極性而施加在液晶上之電場的效應，導致防止 液晶材料之電解。 述及圓15及16,將舉例說明：依照本發明之第五 較佳具體實施例之液晶顯示器及驅動此顯示器之方法。在 此具匾實施例中，兩偶合的CMOS電晶體4 1 一 1、5 1_1和41—2/、51 — 像被平行連接至每一像 素之電極墊片36b上（如經由虛線所包封者），在其吸 極電極上。除去電晶鳆數目是雙倍以外，此等CMOS電 晶體係以上文中，關於第一具髖實施例所解釋之各步驟予 以製造。相似元件以與第一具饑實施例中之相似數字而示 出。電操作與第三具«實施例者大體上相同。因此，製成 兩傾相同之傾別開關元件，（相對應於一個像素）以便當 其中之一的操作故障時，資訊顯示的能力可以憑藉著其餘 之CMOS電晶體，利用電射光燒掉故障元件予以維持。 因此之故，為了不覆蓋此等TFTs,而形成導霄之透明 塾片。 依照本發明之第五具體實施例之驅動方法的代表性實 甲 4(210X297公尨） -26 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本页) •裝· •訂· 20989b A 6 B6 五、發明説明25 ) 例將參照圖16予以解釋。在圖16中，偽對於圖15中 所示之顯示器，但擴大成為4X4矩陣者加以解釋。然而 ,除去像素之數目以外，構型是大饈上相同。以與第二具 體實施例之相同方式，圖16舉例説明：被施加至線 、Vss線、Vcc線和後霄極等上之控制倍號。在此驅動方 法中，經施加至Vcc線上之控制信號是定址信號，彼等自 第一列重複掃描至第四列，如圖16中所示。將負性脈衝 施加至被連接至經過定址之行之Vcc線上。被施加至 線和V 線上之控制相及信號是數據信號，彼等決定：出 現在顯示器上之視覺圖像。 如果需要將在第i列和第j行之一傾像素促動，在此 時，當第j行則經由施加一值負脈衝至第j行上之V C6線 上而予以定址時，將相反脈衝施加至第i列的VDD和Vss 對線上。在圖16中，將第一行與第一列上之像素，在T ^與Ta之間，在第一幀中予以促動，第二幀在T2與T 3間，而第5幀在T5與Τβ間。將後電極經由T:與T 6間之負電饜予以镐置。在液晶的光學待性，經由20V 臨界《壓予以改變之情況，VSi^DVcc等倍號位準 和僱電壓，舉例而言，各自是20V、一 20V、±10 V及±10V。因此，如自圖12可了解者，此項高轚壓 如30V僅施加至所選擇之像素，而經施加至其他像素之 電壓位準不能超過10V。在圖16中之T6至丁《中， 將在乂^線和後電極上之電壓位準倒轉，以便♦•將每一像 素上之所施加電歷的正負號簡單倒轉。因此，此項低電壓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) .裝· •打· .綠· 甲 4(210X297 公沒） -27 - A6 B6 2〇9Βδό 五、發明説明（26 ) ，如-30V僅施加至所選擇之像素，而經施加至其他像 素之霣壓位準不能超過1 0V。將在第一行與第一列上之 像素，在Τβ與Tr間，在第6幀中予以促動。每數幀至 數十幀，使正負號之倒轉發生一次，以便經施加至液晶上 之平均電壓接近零而導致有效防止液晶的變質。在液晶的 臨界電壓是2. 5V之情況，將此等VDD、Vss和Vcc線 的信號位準各自選擇為5V、 一5V和±7V。 述及圖17和18,舉例說明本發明之第六較佳具髏 實施例。在此具腰實施例中，兩偁合的CMOS電晶饈4 1 一 1、51-1 和41 一 2'、51 — 2 一亦僳被平行 連接至毎一像素之電極墊片37b上，在其吸極轚極上。 然而，將該電棰墊片37b分成兩傾部份37b—1和3 7b — 2,以如圖10 (B)之相同方式，將每一部份各 自連接至兩個CMOS電晶體之相對應者上。除去電晶體 之數目以外，此等CMOS電晶匾像以上文中，關於第一 具體實施例所解釋之各步驟予以製造。相似元件以與第一 具體實施例中之相似數字而示出。因此，毎一像素包括兩 値値別之子像素。依照此具體實施例，即使此等子像素之 一的操作故障，其他子像素可以支持像素之操作，而因此 ，大為減少了灰度標的變質。又，即使當一個子像素的操 作速率變低，所顯示之像的品質并未如此之變質。 依照本發明之第六具體實施例之驅動方法的代表性實 例，將參照圖18予以解釋。在圖18中，偽對圖17中 所示，但經擴大成4X4矩陣之顯示器作成解釋。然而， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .装. .綠· 甲 4(210X297 公簷） -28 - 10 9 S 09 2

A B 五、發明説明（27) 除去像素之數目以外，構型是大體上相同。圖18舉例說 明：以如第四具體實施例之相同方式，經施加至Vw線、 Vss線、Vcc線和後電極等上之控制信號。在此驅動方法 中，被施加至Vw和Vss等線上之控制信號是定址信號， 彼等自第一列掃描至第四列，如圖18中所示。將相反之 脈衝施加至經連接至一镝定址之列上的Vw線和V ss線上 。被施加至Vcc線上之控制信號是數據信號，彼等決定： 出現在顯示器上之視覺圖像。然而，在此具饈實施例中， 經施加至Vcc線上之控制信號是負（性）脈衝，其脈衝寬 度僅是一幀的1/16 (例如：Tz與T2之間）。在另 一方面以如第二具鼸實施例之相同方式，被施加至V π和 Vss等線上之定址倍號的脈衝宽度是該幀的1/4。 如果需要將在第i列和第j行之一傾像素促動，在此 時，當第i列則經由施加相反之脈衝至第i列上之V μ和 Vss等線上予以定址時，將一值負脈衝施加至第j行的V cc線上。在圖12中，將第一行與第一列上之像素，在T :與T2間，在第一幀中予以促動。後霄極則經由T:與 Τ3間之負電極予以傾置。在液晶的光學特性，以相同方 式經由2 0V臨界電壓予以改變之情況，Vw、Vm和V 等信號位準和偏電壓，舉例而言，各自是20V、一 2 OV、±1〇V及土 10V。因此，如自圖18中可了解 者，此項高電颸，如30V僅施加至所選擇之像素，而經 施加至其他像素之電壓位準不能超過1 〇V。在圖1 8中 之T3至T4中，將在Vcc線和後電極上之電壓位準倒轉 (請先聞讀背面之注意事項再滇鸾本页) .装. •訂- •線. 甲 4(210X297 公爱) -29 - 2〇9响 五、發明説明（28 ) ，以便將每一像素上之所施加霉暖的正負號簡單倒轉。因 此，此項低電壓，如一30V僅施加至所選擇之像素，而 經施加至其它像素之絶對電壓位準不能超過1 0V。將第 一行與第一列上之像素，在T3與丁<間，在第3幀中予 以促動。每數幀至數十幀，使正負號之倒轉發生一次，以 便經施加至液晶上之平均霄壓接近零而導致有效防止液晶 的變質。在液晶的臨界電壓是2. 5V之情況，將此等V 〇〇、Vss和Vcc線的信號位準各自選擇為5V、一 5V和 ± 7 V 0 為了舉例説明及敘述之目的，業已陳述較佳具體實施 例的先前敘述。并無意欲：是無遣漏或限制本發明為所敘 述之精確形式，而顯然，鑒於上文之教旨，可能作成許多 變型和變更。為了最淸楚地解釋本發明的原理及其實際應 用而選擇該具體實施例，藉以使該項技藝中之其他者，能 最有效利用各種具醴實施例中之本發明及使用各種變型， 例如適合於所考廉之特殊使用。實例如下： 在如上文所舉例說明之液晶顧示器中，像將P型TF T s連接至V μ線，而N型TFTs則被連接至V 線。 然而，此等可以a反之亦然方式〃予以連接。即：將N型 T F T s連接至Vw線而將P型T F T s連接至V 線。 為了此項目的，將N —型TFTs和P —型TFTs的位 置，在上述各具體實施例中予以交換。在此情況，在値別 像素上之液晶靥的電壓（墊Η之電壓）變得與Vcc (而非 與Vss)相同位準（當像素經由行驅動程式46予以選擇 A 6 B6 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297 公沒） -30 - A6 B6 五、發明説明（29) 時）0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述具體實施例是各種應用用途，其形式為：供液晶 顯示器中之開閘裝置用之CMOS S。然而，依照本發明 之T F T可以以包含用以驅動一傾像素之一值T F T之開 蘭裝置形式予利用。在此情況，除去電阻RSD無效（因為 N型TFT像用如上文所解釋，對於入射光不敏感之經變 質之半導鼸薄膜所構成）以外，等效電路與實例1中所舉 例說明者大觴相同。當此變型中，未予定址時，每一像素 的電極墊片變成電之浮動，以致當與利用CMOSs者相 比較時，其電壓位準可能未予如此固定。然而，其製造方 法極簡單，不須遮蔽光之設備。 液晶顯示器中所使用之液晶材料可能包括其他型式材 料。舉例而言，一種適當相轉變液晶材料可能經由添加一 種離子摻雜劑入賓一主型或介電各向異性型的向列液晶材 料中予以製成。該相轉變液晶材料像依照電場之施加，改 變其光學外觀，自造明狀態至混濁狀態（反之亦然）僳通 過其向列相與其雎甾相間之相轉變。另外，亦利用適當之 影響光的材料來代替液晶而具有相同目的，例如電泳分散 體；彼等之製法你經由分散顔料粒子入已經由一種染料予 以著色之有機溶體中。若需要灰度標。則將許多幀給予欲 被顯示之一個像并依照所需要之灰色調，將所選擇之像素 ，僅在較所指定之幀，數目較少之幀中予以促動。 所應用本發明至利用其他型式的半導體裝置例如緒或 矽/鍺（S 半導體裝置之顯示器中，在此情 甲 4(210X297 公沒) -31 - A 6 B 6 〇〇9^° 五、發明説明（） 30 況，熱處理可以在低於上述各具體實施例中之矽半導體所 使用者，大概1οου溫度下而為之。此半導體的沉積可 以經由利用光學能量（較lOOnm波長要短）或電子迴 旋加速器共振（ECR)所造成之高能量氫等離子體中之 噴濺予以進行。代替包括氫分子之氣饑，可以使用某些氫 化合物作為噴濺的大氣，只要不含有雜質。舉例而言，可 以使用單矽烷或乙矽烷用以形成矽半導體電晶體。雖然在 較佳之具體實施例中，氧化物薄膜和半導體薄膜係各自在 分開之裝置中予以沉積，但是顯然亦可能：在一具共同裝 置中，沉積其他型式的閘極絶緣之薄膜或閘電極。在沉積 氣化物薄膜期間，可以使用一種鹵素例如F作為噴濺的大 氣，以便將鹵素原子引入氣化物薄膜中，為的是有效防止 鹸金颶原子自玻璃基質進入薄膜中（憑藉著中和）。相同 效果可以經由引入磷以代替鹵素而期望得到。 可將本發明應用於利用半導體裝置之其它型式的光學 裝置例如：像傳感器、單塊積體半導體裝置的負載元件或 三維元件。在較佳具體實施例中，場效應電晶體係被形成 在一片玻璃基質上。然而，可以使用其他基質代替。舉例 而言，可將薄膜場效應電晶體形成在液晶顯示器中之矽基 質上，或一種像傳感器裝置。此矽基質可能是一種本質矽 基質，一種P型矽基質，一種η型矽基質，或一種矽基質 其中，MOSFETs,雙極電晶體等像以1C的形式予 以供應。將一個絶緣層設置在該基質與薄膜場效應電晶體 之間，唯在本質矽基質之情況，此絶緣層可以免除。 甲 4 (210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再！^本頁) .裝· .订· 經濟部中央標準局印製 -32 - A6 B 6 五、發明説明) 閘電極可能是單曆霣極，或是依照本發明之閘極絶绨 之場效應電晶體中之多靥霣極。單層閑電極可能是經摻雜 以P之矽電極或鋁霉棰。多層之閘霄棰可能是由經形成在 其中之下部C Γ層和上部A又層所组成之一種兩靥電極， 或是由經形成在其上之下部經摻雜以P之S i層和上部金 屬或金颶矽化物層所組成之一種兩層霣極。A5單層電極 和上部Αί層可以由噴濺一傾靶予以形成。矽單層電 極和下部矽層可以經由低壓CVD或經由噴濺經摻雜以P 之S i靶予以形成。下部Cr靥可以經由噴濺Cr靶予以 形成。金羼靥可能是：經由噴濺鉬靶所形成之鉬層，經由 噴濺W0靼所形成之W0層，鈦靥傜由噴濺鈦靶予以形成 ，或A文層經由噴濺AJ2靼予以形成。金屬矽化物層可能 是：經由噴濺MoS 靶所形成之MoS is層，經由 噴濺WS i 2靶所形成之WS i 2層，或經由噴濺 τ i s 靶所形成之τ i s i；?層，雖然如下文中所提 供之製造方法申請專利範圍包括數傾步驟，但是此等步驟 的順序可以依照實際情況予以改變且不應限制專利案的範 圍。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂· •蘇· 經濟部中央標準局印製 甲 4 (210X297公釐） -33 -

Claims (1)

1. 〇98ί>ό Α7 Β7 C7 D7 蛆濟部屮央檫準局貝工消費合作社印製 六、申請專利範面 第80101773號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國82年2月修正 1 . 一種電光學裝置，包含： 一對的基質； 經配置在此等基質間之一傾影堪光之層； 經由導電之墊片所界定之許多像素，每一像素形成在 至少基質之一的内部表面中，配置以一個開鼸元件，此開 關元件包括有一個薄膜電晶體；及 一驅動電路，用以通過開關元件而供應控制信號至每 一個導電之墊片， 其中該薄膜電晶臞含有一個摻有氫之半導《層作為活 性區，區中之電子移動率在15—300cm2/V* sec的範圔内，而電洞移動率在1 0 — 200 cm2 / V· sec的範圍内。 2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該開關 元件包含有互補的P通道與η通道電晶體。 3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該影播 光之層為液晶層。 4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該半導 體包含有非單晶矽。 5. —種電光學裝置，包含： 一對的基質； 經配置在此等基質間之一値影饗光之層； (請先閱讀背面之注意事項再瑱荈本頁) .裝· 本紙張尺度迫用中國Η家標準(CNS)甲4規格（210X297公釐） ΤΠ —對的甚皙； Α7 Β7 C7 D7 經濟部屮央標準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範園 經由導電之墊片所界定之許多像素，每一像素形成在 至少基質之一的内部表面中，配置以一個開關元件，此開 關元件包括有一個薄膜電晶體；及 一驅動電路，用以通過開關元件而供應控制信號至毎 一個導電之墊Η， 其中該薄膜電晶體含有一値摻有氫之半導韁層作為活 性區性區，其中所含之氣濃度不高於5Χ 1 0〃at〇BS / cm3 〇 6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該開關 元件包含有互補的Ρ通道與η通道電晶體。 7. 如申請專利範圔第5項所述之裝置，其中該影鬱 光之層為液晶層。 8. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該半導 體包含有非單晶矽。 9. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該活性 靥之光敏性經由加入一雜質而有意地降低。 10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該雜 質為氧、碩、氮或其混合物。 1 1 .如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該驅 動電路包含有一薄膜電晶體，此電晶體之活性靥未為該雜 質所破壊。 12. —種電光學裝置，包含： 一對的基質； 經配置在此等基質間之一個影響光之層； (請先閱讀背面之注意事項再堪寫本頁) 參纸張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) 〇9Sv>^> A7 B7 C7 D7 經浒部屮央標準局®：工消費合作社印製 六、申請專利範圓 經由導電之墊片所界定之許多像素，每一像素形成在 至少基質之一的内部表面中，配置以一個開關元件，此開 開元件包括有一個薄膜電晶體；及 一驅動電路，用以通過開關元件而供應控制信號至每 一個導電之墊片， 其中該薄膜電晶體含有摻有氫之源極與汲極半導體靥 ，及摻有氫之通道半導體層，且通道層中之結晶化程度較 源極與汲極層之結晶化程度為小。 13. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該 開關元件包含有互補的P通道與η通道電晶體。 14. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該 影饗光之層為液晶層。 15. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該 半導體包含有非單晶矽。 16. —種液晶裝置包括： 一對的基質，其中至少一個是透明； 一個液晶層，經配置在各基質之間； 經形成在至少一個基質的内部表面上之許多導電塾片 ,以在液晶層中界定許多像素，各墊片配置有一開關元件 ，開關元件包括有一個薄膜電晶體； 形成在該一基質上之許多行導電線； 形成在該一基質上之許多列導電線，與行導電線呈正 交安排；及 一條控制電路，用以通過開關元件，而供應控制信號 (請先聞讀背面之注意事項再堪寫本頁 .線. 本紙》尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公嫠)

   六、申請專利範園 至各導電之墊片上， 其中各開關元件分別形成在行導電線與列導電線的交 叉處。 17.如申請專利範圍第16項所述之液晶裝置，其 中該互補電晶體對之形成傜容許對應之導電墊片介於其間 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁 .訂· 經濟部屮央櫺準局貝工消费合作社印製 *線. 本紙ft尺度適用中國鼷家櫺準（CNS)甲4規格(210x297公嫠)