半导体装置(100)具备：在基板上形成于每个像素的第1导电型的第1薄膜晶体管(105)；以及多个光传感部(200)，各光传感部(200)包含：包含薄膜二极管(202)的受光部；存储由薄膜二极管(202)产生的光电流的电容(206)；第1导电型的第2薄膜晶体管(204)，受光部通过第2薄膜晶体管(204)连接于电容(206)，第1薄膜晶体管和第2薄膜晶体管(105、204)与薄膜二极管(202)具有由同一半导体膜形成的半导体层，第1薄膜晶体管(105)的特性与第2薄膜晶体管(204)的特性不同。由此，能够与各个薄膜晶体管所要求的特性相应地控制像素用的薄膜晶体管和在光传感部使用的薄膜晶体管的特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置技术区域本专利技术涉及具备包含薄膜二极管(Thin Film Diode TFD)的光传感部的半导体装置。
技术介绍
近年来，具备利用了 TFD的光传感部的显示装置或图像传感器等电子设备的开发正在推进。例如在专利文献I中，提出了由同一非晶质半导体膜形成结晶状态互不相同的TFD和薄膜晶体管(Thin Film Transistor :TFT)的半导体层。这些TFD和TFT能够应用·于例如具备光学式触摸面板的显示装置。在这样的显示装置中，TFT设置于显示区域的每个像素，被用作像素用开关元件(像素用TFT)。另外，设置于配置于显示区域的周边的边框区域，被用作构成驱动电路的驱动电路用TFT。另一方面，TFD被用作受光元件。通过在显示区域设置例如包含TFD的光传感部，能够利用外部光线探测与画面接触的手指等物体。另外，专利文献2提出了在具备光学式触摸面板的显示装置中，使用检测不可见光线的传感器，利用从背光源出射的不可见光线进行传感。在专利文献2所公开的显示装置中，利用设置于显示装置的各像素的传感器来检测从背光源出射的、由与画面接触的手指等物体反射的不可见光。图11是示出专利文献I所公开的光传感部的构成的电路图。光传感部具有光传感用薄膜二极管(以下称为“光传感TFD”)70 I ;信号存储用的电容器702 ;以及为了放大并取出存储于电容器702的信号的薄膜晶体管703 (以下称为“缓冲TFT”。)。RST信号进入、RST电位写入节点704后，若由于因光而导致的泄漏使节点704的电位下降，则缓冲TFT703的栅极电位变动，TFT栅极打开关闭。由此，能够取出信号VDD。现有技术文献_9] 专利文献专利文献I :国际公开第2008/132862号专利文献2 :特开2005-275644号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在光传感部中，将在光传感TFD中产生的光电流存储于电容(电容器)并保持一定期间。本申请人在例如未公开的特愿2009-230222号中提出为了控制光电流的保持和读取，在光传感薄膜二极管和电容之间设置开关晶体管(以下称为“保持TFT”。)的构成。在保持TFT为截止状态期间将光电流保持于电容，若保持TFT为导通状态，则将存储的光电流一次全部读取。在上述构成中，需要在同一基板上形成像素用TFT、在光传感部使用的TFD和保持TFT以及驱动电路用TFT。从制造工艺上的观点来看，优选这些TFT和TFD使用同一半导体膜以共同的工艺来形成。但是，对于这些TFT，要求的电气特性互不相同。具体来说，驱动电路用TFT需要进行高速动作，因此，对于驱动电路用TFT，要求电流驱动力大，即导通电流大。另一方面，对于像素用TFT和保持TFT，要求截止泄漏电流小。在液晶显示装置中，需要在到改写画面为止的I帧期间中保持施加于液晶的电压。因为若像素用TFT的截止电流(截止泄漏电流)大，则有可能施加于液晶的电压随时间下降而使显示特性恶化。另外，在光传感部，为了将在TFD中产生的微小光电流更准确地转换为传感信号，在将保持TFT设为截止状态使光电流保持于电容的保持期间，要求保持TFT的 截止泄漏电流小。此外，在保持TFT中，需要保持在TFD中产生的微小电荷，因此要求比像素用TFT优异的低泄漏特性。作为一例，在保持TFT中要求的规格为，当漏极电压Vd :_7V、栅极电压Vg -10V时，截止泄漏电流Ioff不到2pA(温度到60°C为止，在白色光IOOOOIx下的测量值)。与此相对，像素TFT所要求的规格为，当栅极电压Vg :_5V、漏极电压Vd 12V时，只要截止泄漏电流Ioff不到13pA即可。而且，根据光泄露电流的不同，截止泄漏电流Ioff也可以大于13pA。这样，在像素用TFT和保持TFT中，在全都优选截止泄漏电流小的这一方面是共同的。但是，比起这些TFT所要求的，具体的导通特性、截止特性，例如导通电流、截止泄漏电流的合适的范围，与各TFT的用途等相应地互不相同。因此，需要不将制造工艺变复杂或不增大制造工序数地，分别控制像素用TFT和保持TFT的TFT特性。本专利技术是鉴于上述内容而完成的，其目的在于，在具备利用了薄膜二极管的光传感部的半导体装置中，与各个薄膜晶体管所要求的特性相应地控制像素用的薄膜晶体管和在光传感部中使用的薄膜晶体管的特性。用于解决问题的方案本专利技术的半导体装置具备具有多个像素的显示区域，上述半导体装置具备基板；在上述基板上形成于每个像素的第I导电型的第I薄膜晶体管；以及在上述显示区域中形成于上述基板上的、探测光而生成传感信号的多个光传感部，上述多个光传感部各自包含包含至少I个薄膜二极管的受光部；存储由上述至少I个薄膜二极管产生的光电流的电容；以及第2薄膜晶体管，上述第2薄膜晶体管是配置于上述受光部和上述电容之间的第I导电型的薄膜晶体管，上述受光部通过第2薄膜晶体管连接于上述电容，上述第I薄膜晶体管和第2薄膜晶体管与上述至少I个薄膜二极管具有由同一半导体膜形成的半导体层，上述第I薄膜晶体管和第2薄膜晶体管的半导体层全都包含源极及漏极区域；以及位于这些区域之间的沟道区域，上述第I薄膜晶体管的特性与上述第2薄膜晶体管的特性不同。在某优选实施方式中，上述第I薄膜晶体管的阈值电压与上述第2薄膜晶体管的阈值电压不同。在某优选实施方式中，上述第I薄膜晶体管和第2薄膜晶体管的上述沟道区域全都包含与上述第I导电型不同的第2导电型的杂质，上述第I薄膜晶体管和第2薄膜晶体管的上述沟道区域的上述第2导电型的杂质的浓度互不相同。在某优选实施方式中，上述第I薄膜晶体管的截止泄漏电流与上述第2薄膜晶体管的截止泄漏电流不同。也可以是，上述第2薄膜晶体管的截止泄漏电流比上述第I薄膜晶体管的截止泄漏电流小。在某优选实施方式中，上述第2薄膜晶体管形成于上述源极及漏极区域与上述沟道区域之间，具有以比上述源极及漏极区域低的浓度包含第I导电型的杂质的低浓度杂质区域，上述低浓度杂质区域与栅极电极不重叠。也可以是，上述第I薄膜晶体管形成于上述源极及漏极区域与上述沟道区域之间，具有以比上述源极及漏极区域低的浓度包含第I导电型的杂质的低浓度杂质区域，上述低浓度杂质区域与栅极电极不重叠，上述第I薄膜晶体管和第2薄膜晶体管的上述低浓度杂质区域的上述第I导电型的杂质的浓度互不相同。也可以是，上述第2薄膜晶体管具有多栅结构。 也可以是，上述第2薄膜晶体管具有三栅结构。在某优选实施方式中，在上述第2薄膜晶体管的半导体层与上述基板之间，以与上述第2薄膜晶体管的半导体层中的至少上述沟道区域重叠的方式形成有遮光层。也可以是，上述遮光层的电位固定。也可以是，在上述至少I个薄膜二极管的半导体层与上述基板之间，配置有传感器用遮光层，上述传感器用遮光层与上述遮光层电连接。在某优选实施方式中，上述薄膜二极管的半导体层具有p型区域；n型区域；以及位于上述P型区域和上述η型区域之间的本征区域。也可以是，第I导电型为η型，第2导电型为P型。在某优选实施方式中，在上述显示区域以外的区域，还具备形成于上述基板上的其它薄膜晶体管，上述其它薄膜晶体管由上述同一半导体膜形成，具有具备源极及漏极区域和沟道区域的半导体层，上述其它薄膜晶体管的特性与上述第2薄膜晶体管的特性不同。在某优选实施方式中，上述其它薄膜晶体管本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈岛奈美，藤原正弘，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：
国别省市：
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