(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極と島状のゲート絶縁層と島状の半導体層とを有するボトムゲート型の薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の作製方法であって、
基板上に金属材料からなる密着性向上層を形成し、
前記密着性向上層上に前記ゲート電極を液滴吐出法により形成し、
前記ゲート電極と重ならない位置に形成された前記密着性向上層を絶縁化し、
前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜をエッチングすることによって、前記島状の半導体層を形成し、
前記ゲート絶縁膜をエッチングすることによって、前記島状のゲート絶縁層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記絶縁化は、前記密着性向上層を酸化することによって行うことを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項３】
ゲート電極と島状のゲート絶縁層と島状の半導体層とを有するボトムゲート型の薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の作製方法であって、
基板上に金属材料からなる密着性向上層を形成し、
前記密着性向上層上に前記ゲート電極を液滴吐出法により形成し、
前記ゲート電極と重ならない位置に形成された前記密着性向上層を、前記ゲート電極をマスクとしてエッチングし、
前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜をエッチングすることによって、前記島状の半導体層を形成し、
前記ゲート絶縁膜をエッチングすることによって、前記島状のゲート絶縁層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記密着性向上層は、チタン、タングステン、クロム、アルミニウム、タンタル、ニッケル、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、イリジウム、ニオブ、パラジウム、白金、モリブデン、コバルト、又はロジウムから選ばれる金属を含むことを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記密着性向上層の膜厚は、０．０１〜１０ｎｍであることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記島状のゲート絶縁層は、前記ゲート電極と接する窒化珪素層若しくは窒化酸化珪素層を有することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記島状の半導体層は、アモルファス半導体層、セミアモルファス半導体層、又は多結晶半導体層であることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大面積ガラス基板上に形成したトランジスタなどの能動素子をもって構成される液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板上に作成された薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴとも言う）によって構成されるアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置は、半導体集積回路の製造技術と同様、フォトマスクを使った光露光工程により各種薄膜をパターニングして製造されてきた。
【０００３】
しかしながら、製造に使用するガラス基板のサイズが大型化されることにより、従来のパターニング方法では、生産性良く低コストで表示パネルを製造することが困難となって来た。すなわち、つなぎ露光に等により大型基板に対応したとしても、多数回の露光処理を行うことにより処理時間は増大し、基板の大型化に対応した露光装置の開発には多大な投資が必要となって来た。
【０００４】
また、基板サイズが大きくなるほど、従来にあるフォトマスクを使った光露光工程技術のように、各種薄膜を基板全面に形成しその後必要な領域のみを残してエッチングする製造方法では、材料コストを浪費し多量の廃液等の廃棄物を処理する事が要求されてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決することを目的としており、材料の利用効率を向上させ、作製工程を簡略化して作製する事が可能な液晶表示装置及びその製造技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、配線層若しくは電極を形成する導電層や所定のパターンを形成するためのマスク層など、液晶表示装置を作製するために必要なパターンのうち少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的にパターンを形成する事が可能な方法により形成し、同時に作成途中で半導体層下以外に存在するゲート絶縁膜を除去する工程を有することを特徴とするものである。パターンの形成方法としては、導電層や絶縁層、マスク層など、所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出して所定のパターンを形成することのできる液滴吐出法、スクリーン印刷法やオフセット印刷法等を用いる事ができる。
【０００７】
本発明の液晶表示装置の作製方法は、絶縁表面を有する基板上または前処理を行った下地表面を有する基板上に、ゲート電極層を液滴吐出法により選択的に形成する第１の段階と、ゲート電極層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に第１の半導体層を形成する第２の段階と、第１の半導体層上のゲート電極層と重なる位置に、チャネル保護層を液滴吐出法等により選択的に形成する第３の段階と、ゲート絶縁層、第１の半導体層、及びチャネル保護層上に、一導電性を有する不純物を含む第２の半導体層を形成する第４の段階と、第２の半導体層上に第１のマスク層を選択的に形成する第５の段階と、第１のマスク層により、第２の半導体層とその下方に位置する第１の半導体層、及びゲート絶縁層をエッチングする第６の段階と、ゲート電極層の上部であって、特にソース配線層又はドレイン配線層と交差する部分に第１の絶縁層を液滴吐出法により選択的に形成する第７の段階と、ソース配線層及びドレイン配線層を液滴吐出法により選択的に形成する第８の段階と、チャネル保護層上の第２の半導体層をエッチングする第９の段階と、パッシベーション膜を基板全面に形成する第１０の段階と、パッシベーション膜上に、第２の絶縁層を液滴吐出法により選択的に形成し、第１１の段階と、ドレイン配線層上のパッシベーション膜をエッチングする第１２の段階と、第２の絶縁層上に透明導電膜をドレイン配線層と接続するように形成する第１３の段階の各段階を含むことを特徴とする。第１１の段階において、第２の絶縁層は、液滴吐出法によりドレイン配線層と、後記する透明導電膜層が接続する任意の領域を除く基板全面に選択的に形成される。      
【０００８】
本発明の液晶表示装置の作製方法は、絶縁表面を有する基板上または前処理として下地層を形成した基板上に、ゲート電極層を液滴吐出法により選択的に形成する第１の段階と、ゲート電極層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に第１の半導体層を形成する第２の段階と、第１の半導体層上のゲート電極層と重なる位置に、チャネル保護層を液滴吐出法により選択的に形成する第３の段階と、ゲート絶縁層、第１の半導体層、及びチャネル保護層上に、一導電性を有する不純物を含む第２の半導体層を形成する第４の段階と、第２の半導体層上に第１のマスク層を選択的に形成する第５の段階と、前記第１のマスク層により、前記第２の半導体層、前記第１の半導体層、及び前記ゲート前記絶縁層をエッチングする第６の段階と、ゲート電極層の上部であって、特にソース配線層又はドレイン配線層と交差する部分に第１の絶縁層を液滴吐出法により選択的に形成する第７の段階と、ソース及びドレイン配線層を液滴吐出法により選択的に形成する第８の段階と、ソース及びドレイン配線層をマスクとして、チャネル保護層上の前記第２の半導体層をエッチングする第９の段階と、パッシベーション膜を基板全面に形成する第１０の段階と、パッシべーション膜上に、第２の絶縁層を液滴吐出法により選択的に形成する第１１の段階と、第２の絶縁層をマスクとして、ドレイン配線層上のパッシベーション膜をエッチングする第１２の段階と、第２の絶縁層上に透明導電膜を前記ドレイン配線層と接続するように形成する第１３の段階を含むことを特徴とする。第１１の段階において、第２の絶縁層は、液滴吐出法によりドレイン配線層と、後記する透明導電膜層が接続する任意の領域を除く基板全面に選択的に形成される。
【０００９】
上記した第２の段階は、プラズマを援用した気相成長法（プラズマＣＶＤ法）又はスパッタリング法により、ゲート絶縁層、及び半導体層の各層を大気に晒すことなく連続的に形成することが好ましい。
【００１０】
ゲート絶縁層は、第１の窒化珪素膜、酸化珪素膜及び第２の窒化珪素膜を順次積層して形成することで、ゲート電極の酸化を防止出来、かつ、ゲート絶縁膜の上層側に形成する半導体層と良好な界面を形成することが出来る。
【００１１】
前記したように、本発明は、ゲート電極層や配線層、及びパターニングの時に利用するマスクを形成する際に、選択的にパターンを形成する事が可能な方法により行うことを特徴としているが、液晶表示装置を作製するために必要なパターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を液滴吐出法等の選択的にパターンを形成する事が可能な方法により形成して、液晶表示装置を製造することでその目的は達成される。
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を少なくとも含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層とを有する薄膜トランジスタを具備し、さらに薄膜トランジスタは半導体膜に接続される導電性材料で形成されたソース配線層及びドレイン配線層とを有する。またこのような薄膜トランジスタと接続する画素電極を有している。また半導体層の端はゲート絶縁層の端を越えないように設けられていることを特徴としている。なお薄膜トランジスタは、基板側から順にゲート電極層、島状のゲート絶縁膜、半導体膜、ソース配線層及びドレイン配線層が設けられた構成をとることができる。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含むゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層上に接続され、導電性材料からなるソース配線層およびドレイン配線層を有する薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと接続する画素電極を有し、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端と一致するように設けられていてもよい。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層に接続され、導電性材料からなるソース配線層及びドレイン配線層と、配線層に接する窒化珪素層または窒化酸化珪素層を有する薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと接続する画素電極を有し、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端を越えないように設けられていてもよい。
【００１５】
本発明の液晶表示装置は、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層上に接続され、導電性材料からなるソース配線層及びドレイン配線層と、配線層に接する窒化珪素層または窒化酸化珪素層を有する薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと接続する画素電極を有し、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端と一致するように設けられていてもよい。
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、上記薄膜トランジスタと同じ層構造で形成された薄膜トランジスタにより構成される駆動回路を有することができる。すなわち、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層に接続され、導電性材料からなるソース配線層及びドレイン配線層を有する第１の薄膜トランジスタと、第１の薄膜トランジスタと接続する画素電極と、第１の薄膜トランジスタと同じ層構造で形成された第２の薄膜トランジスタにより構成される駆動回路と、駆動回路から延在し、前記第１の薄膜トランジスタのゲート電極層と接続する配線層を有することができる。このとき画素部又は駆動回路部が有する薄膜トランジスタの半導体層の端は、ゲート絶縁層の端を超えないように設けることができる。
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層に接続され、導電性材料からなるソース配線層及びドレイン配線層を有する第１の薄膜トランジスタと、第１の薄膜トランジスタと接続する画素電極と、第１の薄膜トランジスタと同じ層構造で形成された第２の薄膜トランジスタにより構成される駆動回路と、駆動回路から延在し、前記第１の薄膜トランジスタのゲート電極層と接続する配線層を有し、半導体層の端は、前記ゲート絶縁層の端と一致するように設けられていてもよい。
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層に接続され、導電性材料で形成されるソース及びドレイン配線層と、ソース配線層及びドレイン配線層に接する窒化珪素層または窒化酸化珪素層を有する第１の薄膜トランジスタと、第１の薄膜トランジスタと接続する画素電極と、第１の薄膜トランジスタと同じ層構造で形成された第２の薄膜トランジスタにより構成される駆動回路と、駆動回路から延在し、前記第１の薄膜トランジスタのゲート電極層と接続する配線層とが設けられ、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端を越えないように設けられていてもよい。
【００１９】
本発明の液晶表示装置は、液晶を狭持する一対の基板のうち一方の基板に設けられたゲート電極層と、ゲート電極層と接する窒化珪素層、窒化酸化珪素層、または酸化珪素層を含む島状のゲート絶縁膜と、半導体層と、半導体層に接続され、導電性材料で形成されるソース及びドレイン配線層と、ソース配線層及びドレイン配線層に接する窒化珪素層または窒化酸化珪素層を有する第１の薄膜トランジスタと、第１の薄膜トランジスタと接続する画素電極と、第１の薄膜トランジスタと同じ層構造で形成された第２の薄膜トランジスタにより構成される駆動回路と、駆動回路から延在し、前記第１の薄膜トランジスタのゲート電極層と接続する配線層とが設けられ、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端と一致するように設けられていてもよい。
【００２０】
本発明は、ゲート電極層又は配線層を選択的にパターンを形成する事が可能な方法で形成するものであり、導電性材料はＡｇ若しくはＡｇを含む合金及び、Ｃｕの周囲をＮｉ及びＮｉＢ、Ａｇ、もしくはこれらの積層被膜でコーティングしている粒子等にて形成することができる。また、そのゲート電極層又は配線層の上層には、窒化珪素膜若しくは窒化酸化珪素膜を接して設けることで酸化による劣化を防止することができる。
【００２１】
本発明は、薄膜トランジスタの主要部である半導体層を、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう）、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれ、以下「ＳＡＳ」ともいう）半導体などを用いることができる。
【００２２】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ4、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることが可能である。またＧｅＦ4を混合させても良い。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下、好ましくは１×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下とする。
【００２３】
ＳＡＳを使用することにより、ｎチャネル型の薄膜トランジスタのみで構成される駆動回路を設けることができる。すなわち、１〜１５ｃｍ2／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度で動作可能な薄膜トランジスタにより駆動回路を同一基板上に実現することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、液滴吐出法等により、配線層やマスクのパターニングを直接行うことができるので、材料の利用効率向上が期待でき、かつ、エッチング工程を削減出来るために作製工程を簡略化した薄膜トランジスタ、及びそれを用いた液晶表示装置を得ることができる。
【００２５】
また、半導体層の下に位置する部分以外にはゲート絶縁層が存在しないため、ＴＦＴ相互間を配線によって接続する事が容易であり、高い電界効果移動度が得られる多結晶半導体やマイクロクリスタルシリコン半導体を使ってＴＦＴを作成すれば、画素ＴＦＴと同じ工程で走査線側駆動回路等の様々な回路を基板上に実装することが容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図面間で共通する同等部位においては、同じ符号を付けて示すこととし、重複する説明については省略する。また、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解されるものであり、以下に示す態様に限定して解釈されるものでない。
【００２７】
図１は本発明に係る液晶表示装置の構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板１００上に画素１０２をマトリクス状に配列させた画素部１０１、走査線側入力端子１０３、信号線側入力端子１０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【００２８】
画素１０２は、駆動回路内にある走査線側入力端子１０３から延在する走査線と、信号線側入力端子１０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。延在する走査線は、画素１０２に設けられた薄膜トランジスタのゲート電極へ信号を送り、延在する信号線は、薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極へ信号を送るため、電気的に接続されている。画素１０２のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
また駆動回路内にスイッチング素子、代表的な一例としてＴＦＴを設けることができる。駆動回路内のＴＦＴは、画素１０２のＴＦＴと同じ構成とすることができ、その場合同時に作製することができる。
【００２９】
ＴＦＴは、その主要な構成要素として、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層が挙げられ、半導体層に形成されるソース及びドレイン領域に接続する配線層がそれに付随する。構造的には基板側から半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を配設したトップゲート型と、基板側からゲート電極層、ゲート絶縁層及び半導体層を配設したボトムゲート型などが代表的に知られているが、本発明においてはそれらの構造のどのようなものを用いても良い。
【００３０】
半導体を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）半導体などを用いることができる。
【００３１】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ4、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることが可能である。またＧｅＦ4を混合させても良い。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下、好ましくは１×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下とする。
【００３２】
液滴吐出装置で配線層を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕの周囲をＡｇでコーティングしている粒子等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を組み合わせても良い。特に、ゲート配線層は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。
【００３３】
配線層を形成する導電性材料として銀を用いる場合、コスト的に高価であるため、将来的に液滴吐出装置で数ミクロン幅の線がかけるようになれば、銅めっき等のメッキ工程を組み合わせて必要な線幅とすればよい。メッキを行う際には、大型基板をプールのような液槽に浸ける方法だけでなく、メッキ液を大型基板に流しながらメッキを行う方式をとっても良い。
【００３４】
基板、有機及び無機の層間絶縁膜、導電膜と配線層を形成する導電性材料との密着性を高めるためには、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｏ（コバルト）又はＲｈ（ロジウム）の金属材料を使用し、０．０１〜１０ｎｍの密着性向上層を形成してもよく、このようにパターン被形成面に前処理を行うと好ましい。。上記金属材料の代わりにＴｉＯｘの光触媒層を形成することも可能とする。これらの密着性向上層は導電性材料層の下層に形成するだけではなく、導電性材料層の上層に形成する有機及び無機の層間絶縁膜、導電膜との密着性を向上させるため、導電性材料層上層に形成しても良い。
【００３５】
図１は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する液晶表示装置の構成を示しているが、図２に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）によりドライバＩＣ１０５、及び１０６を基板１００上に実装しても良い。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。
【００３６】
また、画素に設けるＴＦＴをＳＡＳで形成する場合には、図３に示すように走査線側駆動回路１０７を基板１００上に形成し一体化することも出来る。１０８は、保護ダイオードである。
【００３７】
パターンの形成に用いる液滴吐出装置の一態様は図３０に示されている。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンを描画することができる。層間絶縁膜を広範囲に吐出する場合、スループットを向上のため、同じ材料を使って細い線を多重に引いても良い。描画するタイミングは、例えば、基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これをＣＣＤなどの撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。勿論、基板１４００上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５を個別に制御することができる。
【００３８】
また、大型基板に対応させる場合、液滴吐出手段１４０３の大きさを、作成する液晶表示装置の最大幅と同じとしても良い。液滴吐出手段１４０３の大きさを作成する液晶表示装置の最大幅と同じとすれば、液晶表示装置を効率よく作成することができる。
【００３９】
次に、画素１０２の詳細について、液滴吐出法を用いた作製工程に従い説明する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態として、チャネル保護型の薄膜トランジスタの作製方法について説明する。
【００４１】
図４〜図６は、基板１００上にゲート電極層と、ゲート電極層と接続するゲート配線層を液滴吐出法で形成する工程を示している。
【００４２】
基板１００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガラス基板、セラミック基板の他、本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。また、単結晶シリコンなどの半導体基板、ステンレスなどの金属基板の表面に絶縁層を設けた基板を適用しても良い。
【００４３】
基板１００上には、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｏ（コバルト）又はＲｈ（ロジウム）の金属材料やＴｉＯｘ等の酸化金属材料で形成される密着性向上層２０１を形成することが好ましい（図４（Ａ）参照）。密着性向上層２０１は０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。すなわち、ゲート電極層等の被形成面に前処理を行うと好ましい。なお、十分な密着性が得られるのであれば、これを省略して基板１００上にゲート電極層を直接形成しても良いとする。
【００４４】
上記、密着性向上層２０１は、基板１００とゲート配線層２０２の密着性を高める目的で使用するだけでなく、下記で形成されるすべての形成層の密着性を上げるために、適宜使用しても良い。
【００４５】
密着性向上層２０１上に、導電性材料を含む組成物を液滴吐出法により選択的に吐出して、ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３を形成する（図４（Ｂ）参照）。これらの層を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を組み合わせても良い。特に、ゲート配線層は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００４６】
液滴吐出法において用いるノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には１０ｐｌ以下）に設定することが好ましい。液滴吐出法には、オンデマンド型とコンティニュアス型の２つの方式があるが、どちらの方式を用いてもよい。さらに液滴吐出法において用いるノズルには、圧電体の電圧印加により変形する性質を利用した圧電方式、ノズル内に設けられたヒータにより組成物を沸騰させ該組成物を吐出する加熱方式があるが、そのどちらの方式を用いてもよい。被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。ノズルと被処理物は、その相対的な距離を保ちながら、ノズル及び被処理物の一方が移動して、所望のパターンを描画する。また、組成物を吐出する前に、被処理物の表面にプラズマ処理を施してもよい。これは、プラズマ処理を施すと、被処理物の表面が親水性になったり、疎液性になったりすることを活用するためである。例えば、純水に対しては親水性になり、アルコールを溶媒したペーストに対しては疎液性になる。
【００４７】
組成物を吐出する工程は、減圧下で行っても良い。これは、組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略又は短くすることができるためである。組成物の吐出後は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉等により、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は１００度で３分間、焼成は２００〜３５０度で１５分間〜１２０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、１００〜８００度（好ましくは２００〜３５０度）とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発又は化学的に分散剤を除去し、周囲の樹脂が硬化収縮することで、融合と融着を加速する。雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気又は空気で行う。但し、金属元素を分解又は分散している溶媒が除去されやすい酸素雰囲気下で行うことが好適である。
【００４８】
レーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとしては、Ｃｒ、Ｎｄ等がドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ4等の結晶を使ったレーザ等が挙げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好ましい。また、パルス発振と連続発振を組み合わせた所謂ハイブリッドのレーザ照射方法を用いてもよい。但し、基板の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間に行うとよい。瞬間熱アニール（ＲＴＡ）は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数マイクロ秒から数分の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができ、下層の膜には影響を与えないという利点がある。
【００４９】
ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３を形成した後、表面に露出している密着性向上層２０１の処理として、下記の２つの工程のうちどちらかの工程を行うことが望ましい。
【００５０】
第一の方法としては、ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３と重ならない密着性向上層２０１を絶縁化して、絶縁体層２０４を形成する工程である（図４（Ｃ）参照）。ここでは、ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３と重ならない密着性向上層２０１を酸化して絶縁化している。このように、密着性向上層２０１を絶縁化する場合には、当該密着性向上層２０１を０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると酸化して絶縁層となりやすい。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
【００５１】
第２の方法としては、ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３をマスクとして、密着性向上層２０１をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には密着性向上層２０１の厚さに制約はない。
【００５２】
次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート電極層やゲート配線層上に、ゲート絶縁層を単層又は積層構造で形成する（図４（Ｄ）参照）。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁体層２０５、酸化珪素からなる絶縁体層２０６、窒化珪素からなる絶縁体層２０７の３層の積層体がゲート絶縁膜に相当する。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流が少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３に接する第１の層を窒化珪素若しくは窒化酸化珪素で形成することで、酸化による劣化を防止することができる。
【００５３】
次に、ゲート絶縁層上に半導体層２０８を形成する（図４（Ｄ）参照）。半導体層２０８は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いる気相成長法や、Ｓｉターゲットを用いるスパッタリング法で作製されるＡＳ、或いはＳＡＳで形成する。
【００５４】
プラズマＣＶＤ法を用いる場合、ＡＳは半導体材料ガスであるＳｉＨ4若しくはＳｉＨ4とＨ2の混合気体を用いて形成する。ＳＡＳは、ＳｉＨ4をＨ2で３倍〜１０００倍に希釈して混合気体、若しくはＳｉ2Ｈ6とＧｅＦ4のガス流量比をＳｉ2Ｈ6対ＧｅＦ4を２０〜４０対０．９で希釈すると、Ｓｉの組成比が８０％以上であるＳＡＳを得ることができる。特に、後者の場合は下地との界面から結晶性を半導体層２０８に持たせることが出来るため好ましい。
【００５５】
これまでの工程において、絶縁体層２０５から半導体層２０８までは大気に触れさせることなく連続して形成することが可能である。すなわち、大気成分や大気中に浮遊する汚染不純物元素に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、ＴＦＴの特性のばらつきを低減することができる。
【００５６】
次に、半導体層２０８上であって、ゲート電極層２０３と相対する、つまり重なる位置に、組成物を選択的に吐出して、チャネル保護膜２０９を形成する（図４（Ｅ）参照）。チャネル保護膜２０９は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００５７】
続いて、半導体層２０８やチャネル保護膜２０９上に、ｎ型の半導体層２１０を形成する（図５（Ａ）参照）。ｎ型の半導体層２１０は、シランガスとフォスフィンガスを用いて形成すれば良く、ＡＳ若しくはＳＡＳで形成することができる。
【００５８】
次に、半導体層２１０上に、マスク２１１を液滴吐出法で形成する。このマスク２１１を利用して、ｎ型の半導体層２１０、半導体層２０８及び、絶縁体層２０５、酸化珪素からなる絶縁体層２０６、窒化珪素からなる絶縁体層２０７をエッチングして、半導体層２１２と一導電性を有する半導体層２１３を形成する（図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）参照）。このとき、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端と一致するようにエッチングされる。また言い換えると、半導体層の端は、前記ゲート絶縁層の端を越えないようにエッチングされる。エッチングされた半導体層を島状の半導体層と呼び、エッチングされたゲート絶縁膜を島状のゲート絶縁膜と呼ぶ。
【００５９】
続いて、マスク２１１を除去後、ゲート配線層２０２と、この後の工程にて吐出を行うソース配線層２１５と相対する位置に、つまりゲート配線層と、ソース配線層とが短絡しないように組成物を選択的に吐出して、層間絶縁膜２１４を形成する（図５（Ｄ）参照）。層間絶縁膜２１４は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。層間絶縁膜により、表面を平坦化することができる。
【００６０】
次に、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、ソース及びドレイン配線層２１５、２１６を液滴吐出法で形成する（図５（Ｅ）参照）。
【００６１】
続いて、ソース及びドレイン配線層２１５、２１６をマスクとして、チャネル保護膜２０９上のｎ型の半導体層２１０をエッチングして、ソース及びドレイン領域を形成するｎ型の半導体層２１７、２１８を形成する（図６（Ａ）参照）。ソース及びドレイン領域を形成するｎ型の半導体層２１７、２１８により、配線抵抗を低くすることができる。なお本実施の形態では、ソース及びドレイン配線層をマスクとしたが、これに限定されず、新たにマスクを設けてもよい。
【００６２】
次に、チャネル形成領域の保護を目的とした、パッシべーション膜として機能する絶縁体層２１９を全面に形成する（図６（Ｂ）参照）。好適にはプラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いた窒化珪素膜で形成する。この膜は大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の進入を防ぐためのものであり、緻密な膜であることが要求される。この目的において窒化珪素膜を、珪素をターゲットとして、窒素とアルゴンなどの希ガス元素を混合させたスパッタガスで高周波スパッタリングして形成すると、膜中に希ガス元素を含ませることにより緻密化が促進されることとなり好ましい。
【００６３】
続いて、基板全面に絶縁体層２２０を形成する（図６（Ｃ）参照）。この絶縁体層２２０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。
【００６４】
絶縁体層２２０を、液滴吐出法、スピンコート法やディップ法により全面に形成する。その後、所定の箇所にエッチング加工等により開口部を形成する。このとき、絶縁体層２２０の下層にある保護層２１９のエッチングを同時に行うことで、ゲート配線層２０２と、ソース及びドレイン配線層２１５，２１６の所定の箇所が露出するように加工する。また、液滴吐出法により選択的に絶縁体層２２０を形成すれば、絶縁体層２２０のエッチング加工は必ずしも必要ないため好適である。
【００６５】
絶縁体層２２０に開口部を形成する方法として以下のような工程を用いても良い。まず、絶縁体層２２０を形成する前に基板全面にフルオロアルキルシラン等のフッ素系カップリング剤、ＣＨＦ3等のフッ素を含む有機材料等の撥液処理剤をコーティングし撥液処理を行う。続いて開口部を形成したい場所にマスク材料を塗布し、Ｏ2アッシング等の処理を行う事により、マスクを形成した場所以外の撥液剤を除去する。次にマスクを除去し、絶縁体層２２０をスピンコート法やディップ法、もしくは液滴吐出法によって基板全面に塗布する。撥液処理がされている部分には、絶縁体層２２０が形成されないため開口部が形成される。なお、撥液処理剤をコーティングする際に、液滴吐出装置を使用して開口部のみに選択的に撥液処理剤を塗布すれば、上記マスク形成、撥液剤除去、及びマスク除去の工程は不要となる。
【００６６】
次に、ドレイン配線層２１６と電気的に接続するように、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、画素電極に相当する画素電極層２２１を形成する（図６（Ｄ）参照）。画素電極層２２１は、透過型の液晶表示装置を作製する場合には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって画素電極を形成しても良い。また、反射型の液晶表示装置を作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わせて画素電極層を形成しても良い。なお、図１４（Ａ）に同構造による平面構造を示し、Ａ−Ｂに対応する縦断面構造を図１４（Ｂ）に、Ｃ−Ｄに対応する縦断面構造を図１４（Ｃ）に示すので、同時に参照することができる。
【００６７】
以上の工程により、基板１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう）のＴＦＴと画素電極が接続された液晶表示装置用のＴＦＴ基板２００が完成する。
【００６８】
次に、画素電極層２２１を覆うように、印刷法やスピンコート法により、配向膜と呼ばれる絶縁体層２２２を形成する。なお、絶縁体層２２２は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、図示するように選択的に形成することができる。その後、ラビングを行う。続いて、シール材２２３を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する（図１３参照）。
【００６９】
その後、配向膜として機能する絶縁体層２２４、対向電極として機能する導電体層２２５が設けられた対向基板２２９とＴＦＴ基板２００とをスペーサ（図示せず）を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層を設けることにより液晶表示装置を作製することができる（図１３参照）。シール材２２３にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板２２９には、カラーフィルタや遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、対向基板２２９を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入するディップ式（汲み上げ式）を用いることができる。
【００７０】
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、１辺が１ｍを超える第５世代以降のガラス基板を用いても、容易に液晶表示装置を製造することができる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態ではチャネル保護型としての構成を示したが、他の形態として、チャネル保護層を形成しないチャネルエッチ型とした構成について示す。
【００７２】
基板１００上に、導電性材料を含む組成物を液滴吐出法により吐出して、ゲート配線層２０２、ゲート電極層２０３を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層を単層又は積層構造で形成する。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁体層２０５、酸化珪素からなる絶縁体層２０６、窒化珪素からなる絶縁体層２０７の３層の積層体がゲート絶縁膜に相当する。さらに、活性層として機能する半導体層２０８まで形成する。以上、図４（Ｄ）の工程までは第１の実施の形態と同様である。
【００７３】
次に、半導体層２０８上にｎ型の半導体層３０１を形成する（図７（Ａ）参照）。ｎ型の半導体層３０１は、シランガスとフォスフィンガスを用いて形成すれば良く、ＡＳ若しくはＳＡＳで形成することができる。
【００７４】
これまでの工程において、絶縁体層２０５から半導体層３０１までは大気に触れさせることなく連続して形成することが可能である。すなわち、大気成分や大気中に浮遊する汚染不純物元素に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、ＴＦＴの特性のばらつきを低減することができる。
【００７５】
次に、半導体層３０１上に、液滴吐出法により組成物を選択的に吐出してマスク３０２を形成する（図７（Ｂ）参照）。このマスク３０２を利用して、半導体層２０８とｎ型の半導体層３０１、ゲート絶縁層の絶縁体層２０５、２０６，２０７を同時にエッチングして、半導体層３０３とｎ型の半導体層３０４を形成する（図７（Ｃ）参照）。
【００７６】
続いて、マスク３０２を除去後、ゲート配線層２０２と、この後の工程にて吐出を行うソース配線層３０６と相対する位置に組成物を選択的に吐出して、層間膜３０５を形成する（図７（Ｄ）参照）。層間膜３０５は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００７７】
次に、半導体層３０４上に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソース及びドレイン配線層３０６、３０７を形成する（図７（Ｅ）参照）。
【００７８】
続いて、ソース及びドレイン配線層３０６、３０７をマスクとして、ｎ型の半導体層３０４をエッチングして、半導体層３０８、３０９を形成する。この際、半導体層３０３も少しエッチングされて、半導体層３１０が形成される（図８（Ａ）参照）。この後の工程については第１の実施の形態と同一の工程とする。（図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）参照）
【００７９】
以上の工程により、基板１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう）のチャネルエッチ型ＴＦＴと画素電極層２２１が接続された液晶表示装置用のＴＦＴ基板３００が完成する。なお、図１５（Ａ）に同構造による平面構造を示し、Ａ−Ｂに対応する縦断面構造を図１５（Ｂ）に、Ｃ−Ｄに対応する縦断面構造を図１５（Ｃ）に示すので、同時に参照することができる。
【００８０】
（第３の実施の形態）
第１及び第２の実施の形態では基板全面を保護層２１９及び絶縁体層２２０で覆われている形態を示したが、第３の実施の形態として、ＴＦＴ及び配線層のみ保護層２１９及び絶縁体層７０１で覆われている形態を示す。
【００８１】
基板１００上に、半導体層を作成した後、チャネル形成領域の保護を目的とした絶縁体層２１９を形成する図６（Ｂ）の工程までは、第１の実施の形態と同様である。この時、チャネルエッチ型で半導体層を作成する場合は、第２の実施の形態を用いればよい。
【００８２】
次に、基板の半導体層、及びゲート配線層２０２、ソース及びドレイン配線層２１５、２１６上のみに絶縁体層７０１を液滴吐出法により選択的に形成する（図９（Ａ）参照）。絶縁体層７０１は、ドレイン配線層２１６上で、後の工程で形成される画素電極層２２１と電気的に接続される部分と、ゲート配線層２０２、ソース配線層２１５上で外部配線（図示しない）と電気的に接続する部分には形成しない。この絶縁体層７０１は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。
【００８３】
続いて、絶縁体層７０１をマスクとし、ドライエッチングまたはウエットエッチング加工により、絶縁層により保護層２１９をエッチングし開口部を形成する（図９（Ｂ）参照）。このとき、保護層２１９の下にあるゲート配線層２０２と、ソース及びドレイン配線層２１５，２１６の所定の箇所が露出する。
【００８４】
次に、ドレイン配線層２１６と電気的に接続するように、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、画素電極に相当する画素電極層７０２を形成する（図９（Ｃ）参照）。画素電極層７０２は、透過型の液晶表示装置を作製する場合には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって画素電極を形成しても良い。また、反射型の液晶表示装置を作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わせて画素電極層を形成しても良い。
【００８５】
以上の工程により、基板１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう）のＴＦＴと画素電極が接続された液晶表示装置用のＴＦＴ基板７００が完成する。なお、図１６（Ａ）に同構造による平面構造を示し、Ａ−Ｂに対応する縦断面構造を図１６（Ｂ）に、Ｃ−Ｄに対応する縦断面構造を図１６（Ｃ）に示すので、同時に参照することができる。
【００８６】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態として、画素電極層５０１がドレイン配線５１６の下層にある形態を示す。なお、実施の形態の例として、チャネル形成領域の保護を目的とした絶縁体層（以下チャネル保護層ともいう）があるチャネル保護型の形態を示すが、第３の実施の形態のようにチャネル形成領域にチャネル保護層が無い、チャネルエッチ型の形態として作成することも可能とする。
【００８７】
図１０〜図１２は、基板１００上にゲート電極層と、ゲート電極層と接続するゲート配線層を液滴吐出法で形成する工程を示している。
【００８８】
基板１００上には、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、密着性向上層２０１を形成する（図１０（Ａ）参照）。なお、十分な密着性が得られるのであれば、これを省略して基板１００上にゲート電極層を直接形成しても良い。
【００８９】
密着性向上層２０１上に、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、画素電極に相当する画素電極層５０１を形成する（図１０（Ｂ）参照）。画素電極層５０１は、透過型の液晶表示装置を作製する場合には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって画素電極を形成しても良い。また、反射型の液晶表示装置を作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わせて画素電極層を形成しても良い。また、前記密着性向上層２０１を形成する以前に画素電極層５０１を密着性向上層２０１の下層に形成する事も可能とする。
【００９０】
密着性向上層２０１上に、導電性材料を含む組成物を液滴吐出法により吐出して、ゲート配線層５０２、ゲート電極層５０３を形成する（図１０（Ｃ）参照）。これらの層を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を組み合わせても良い。特に、ゲート配線層は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００９１】
ゲート配線層５０２、ゲート電極層５０３を形成した後、表面に露出している密着性向上層２０１の処理として、下記の２つの工程のうちどちらかの工程を行うことが望ましい。
【００９２】
第一の方法としては、ゲート配線層５０２、ゲート電極層５０３、及び画素電極層５０１と重ならない密着性向上層２０１を絶縁化して、絶縁体層５０４を形成する工程である（図１０（Ｄ）参照）。ここでは、ゲート配線層５０２、ゲート電極層５０３と重ならない密着性向上層２０１を酸化して絶縁化している。このように、密着性向上層２０１を絶縁化する場合には、当該密着性向上層２０１を０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると酸化して絶縁層となりやすい。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
【００９３】
第２の方法としては、ゲート配線層５０２、ゲート電極層５０３、及び画素電極層５０１をマスクとして、密着性向上層２０１をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には密着性向上層２０１の厚さに制約はない。
【００９４】
次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート電極層やゲート配線層上にゲート絶縁層を単層又は積層構造で形成する（図１０（Ｅ）参照）。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁体層５０５、酸化珪素からなる絶縁体層５０６、窒化珪素からなる絶縁体層５０７の３層の積層体がゲート絶縁膜に相当する。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流が少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。ゲート配線層５０２、ゲート電極層５０３に接する第１の層を窒化珪素若しくは窒化酸化珪素で形成することで、酸化による劣化を防止することができる。
【００９５】
次に、ゲート絶縁層上に半導体層５０８を形成する（図１０（Ｅ）参照）。半導体層５０８は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いる気相成長法や、Ｓｉターゲットを用いるスパッタリング法で作製されるＡＳ、或いはＳＡＳで形成する。
【００９６】
プラズマＣＶＤ法を用いる場合、ＡＳは半導体材料ガスであるＳｉＨ4若しくはＳｉＨ4とＨ2の混合気体を用いて形成する。ＳＡＳは、ＳｉＨ4をＨ2で３倍〜１０００倍に希釈して混合気体、若しくはＳｉ2Ｈ6とＧｅＦ4のガス流量比をＳｉ2Ｈ6対ＧｅＦ4を２０〜４０対０．９で希釈すると、Ｓｉの組成比が８０％以上であるＳＡＳを得ることができる。特に、後者の場合は下地との界面から結晶性を半導体層２０８に持たせることが出来るため好ましい。
【００９７】
これまでの工程において、絶縁体層５０５から半導体層５０８までは大気に触れさせることなく連続して形成することが可能である。すなわち、大気成分や大気中に浮遊する汚染不純物元素に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、ＴＦＴの特性のばらつきを低減することができる。
【００９８】
次に、半導体層５０８上であって、ゲート電極層５０３と相対する位置つまり重なる位置に、組成物を選択的に吐出して、チャネル保護膜５０９を形成する（図１１（Ａ）参照）。チャネル保護膜５０９は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００９９】
続いて、半導体層５０８やチャネル保護膜５０９上に、ｎ型の半導体層５１０を形成する（図１１（Ｂ）参照）。ｎ型の半導体層５１０は、シランガスとフォスフィンガスを用いて形成すれば良く、ＡＳ若しくはＳＡＳで形成することができる。
【０１００】
次に、半導体層５１０上に、マスク５１１を液滴吐出法で形成する（図１１（Ｃ）参照）。このマスク５１１を利用して、ｎ型の半導体層５１０、半導体層５０８及び、絶縁体層５０５、酸化珪素からなる絶縁体層５０６、窒化珪素からなる絶縁体層５０７をエッチングして、半導体層５１２と一導電性を有する半導体層５１３を形成する（図１１（Ｄ）参照）。このとき、半導体層の端は、ゲート絶縁層の端と一致するようにエッチングされる。また、言い換えると半導体層の端は、前記ゲート絶縁層の端を越えないようにエッチングされる。エッチングされた半導体層を島状の半導体層とも呼び、エッチングされたゲート絶縁膜を島状のゲート絶縁膜ともよぶ。
【０１０１】
続いて、マスク５１１を除去後、ゲート配線層５０２とこの後の工程にて吐出を行うソース配線層５１５と相対する位置、つまりゲート配線層とソース配線層が短絡しないような位置に組成物を選択的に吐出して、層間絶縁膜５１４を形成する（図１１（Ｅ）参照）。層間絶縁膜５１４は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【０１０２】
次に、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、ソース及びドレイン配線層５１５、５１６を液滴吐出法で形成する（図１２（Ａ）参照）。この配線層を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【０１０３】
続いて、ソース及びドレイン配線層５１５、５１６をマスクとして、チャネル保護膜５０９上の一導電性を有する半導体層５１３をエッチングして、ソース及びドレイン領域を形成するｎ型の半導体層５１７、５１８を形成する（図１２（Ｂ）参照）。ソース及びドレイン領域を形成するｎ型の半導体層５１６、５１７により、配線抵抗を低くすることができる。なお、本実施の形態ではソース及びドレイン配線層をマスクとしたが、これに限定されず新たにマスクを設けても良い。
【０１０４】
次に、チャネル形成領域の保護を目的とした、パッシベーション膜として機能する絶縁体層５１９を形成する（図１２（Ｃ）参照）。好適にはプラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いた窒化珪素膜で形成する。この膜は大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の進入を防ぐためのものであり、緻密な膜であることが要求される。この目的において窒化珪素膜を、珪素をターゲットとして、窒素とアルゴンなどの希ガス元素を混合させたスパッタガスで高周波スパッタリングして形成すると、膜中に希ガス元素を含ませることにより緻密化が促進されることとなり好ましい。
【０１０５】
続いて、基板の半導体層、及びゲート配線層５０２、ソース及びドレイン配線層５１５、５１６上のみに絶縁体層５２０を液滴吐出法により選択的に形成する（図１２（Ｄ）参照）。絶縁体層５２０は、ドレイン配線層５１６上で、画素電極層５２１と電気的に接続される部分と、ゲート配線層５０２、ソース配線層５１５上で外部配線（図示しない）と電気的に接続する部分には形成しない。この絶縁体層５２０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。
【０１０６】
続いて、絶縁体層５２０をマスクとし、ドライエッチングまたはウエットエッチング加工により、絶縁体層５１９をエッチングし開口部を形成する（図１２（Ｅ）参照）。このとき、絶縁体層５１９の下にあるゲート配線層５０２、ソース及びドレイン配線層５１５，５１６と画素電極層５０１の所定の箇所が露出する。
【０１０７】
以上の工程により、基板１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう）のＴＦＴと画素電極が接続された液晶表示装置用のＴＦＴ基板５００が完成する。なお、図１７（Ａ）に同構造による平面構造を示し、Ａ−Ｂに対応する縦断面構造を図１７（Ｂ）に、Ｃ−Ｄに対応する縦断面構造を図１７（Ｃ）に示すので、同時に参照することができる。
【実施例１】
【０１０８】
第１の実施の形態、第２の実施の形態、及び第３の実施の形態、第４の実施の形態によって作製される液晶表示装置において、半導体層をＳＡＳで形成することによって、図３で説明したように、走査線側の駆動回路を基板１００上に形成することができる。
【０１０９】
図２２は、１〜１５ｃｍ2／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度が得られるＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴで構成する走査線側駆動回路のブロック図を示している。
【０１１０】
図２２において１５００で示すブロックが１段分のサンプリングパルスを出力するパルス出力回路に相当し、シフトレジスタはｎ個のパルス出力回路により構成される。１５０１はバッファ回路であり、その先に画素１５０２（図３の画素１０２に相当する）が接続される。
【０１１１】
図２３は、パルス出力回路１５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型のＴＦＴ６０１〜６１３で回路が構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を８μｍとすると、チャネル幅は１０〜８０μｍの範囲で設定することができる。
【０１１２】
また、バッファ回路１５０１の具体的な構成を図２４に示す。バッファ回路も同様にｎチャネル型のＴＦＴ６２０〜６３５で構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を１０μｍとすると、チャネル幅は１０〜１８００μｍの範囲で設定することとなる。
【０１１３】
このような回路を実現するには、ＴＦＴ相互を配線によって接続する必要があり、その場合における配線の構成例を図１８に示す。図１８では、第１の実施の形態と同様に、ゲート電極層２０３、ゲート絶縁層（窒化珪素からなる絶縁体層２０５、酸化珪素からなる絶縁体層２０６、窒化珪素からなる絶縁体層２０７の３層の積層体）、ＳＡＳで形成される半導体層２１２、チャネル保護層を形成する絶縁体層２０９、ソース及びドレインを形成するｎ型の半導体層２１７、２１８、ソース及びドレイン配線層２１５、２１６が形成された状態を示している。この場合、基板１００上には、ゲート電極層２０３と同じ工程で接続配線層２３２、２３３、２３４を形成しておく。そして、接続配線層２３２、２３３、２３４が露出するようにゲート絶縁層の一部をエッチング加工して、ソース及びドレイン配線層２１５，２１６及びそれと同じ工程で形成する接続配線層２３５により適宜ＴＦＴを接続することにより様々な回路を実現することができる。
【実施例２】
【０１１４】
走査線側入力端子部と信号線側入力端子部とに保護ダイオードを設けた一態様について図２８を参照して説明する。図２８において画素１０２にはＴＦＴ２６０、容量２６５が設けられている。このＴＦＴは第１の実施の形態と同様な構成を有している。１２２４は画素電極、１２０４は容量線を示している。
【０１１５】
信号線側入力端子部には、保護ダイオード２６１と２６２が設けられている。この保護ダイオードは、ＴＦＴ２６０と同様な工程で作製され、ゲートとドレイン若しくはソースの一方とを接続することによりダイオードとして動作させている。図２８で示す上面図の等価回路図を図２９に示している。
【０１１６】
保護ダイオード２６１は、ゲート電極層２５０、半導体層２５１、チャネル保護用の絶縁層２５２、配線層２４９、２５３から成っている。保護ダイオード２６２も同様な構造である。この保護ダイオードと接続する共通電位線２５４、２５５はゲート電極層と同じ層で形成している。従って、配線層２５３と電気的に接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
【０１１７】
ゲート絶縁層へのコンタクトホールは、液滴吐出法によりマスク層を形成し、エッチング加工すれば良い。この場合、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
【０１１８】
保護ダイオード２６１若しくは２６２は、ＴＦＴ２６０におけるソース及びドレイン配線層２１５，２１６と同じ層で形成され、それに接続している信号配線層２５６とソース又はドレイン側が接続する構造となっている。
【０１１９】
走査信号線側の入力端子部も同様な構成で、保護ダイオード２６３、２６４及び配線層２５６が設けられている。このように、本発明によれば、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを挿入する位置は、本実施の形態のみに限定されず、図３で説明したように、駆動回路と画素との間に設けることもできる。
【実施例３】
【０１２０】
次に、第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態、第４の実施の形態によって作製される液晶表示装置に駆動用のドライバ回路を実装する態様について、図１９〜図２１を参照して説明する。
【０１２１】
まず、ＣＯＧ方式を採用した表示装置について、図１９を用いて説明する。基板１００１上には、文字や画像などの情報を表示する画素領域１００２、走査側の駆動回路１００３、１００４が設けられる。複数の駆動回路が設けられた基板１００５、１００８は、矩形状に分断され、分断後の駆動回路（以下ドライバＩＣと表記）は、基板１００１上に実装される。図１９（Ａ）は複数のドライバＩＣ１００７、該ドライバＩＣ１００７の先にテープ１００６を実装する形態を示す。図１９（Ｂ）はドライバＩＣ１０１０、該ドライバＩＣ１０１０の先にテープ１００９を実装する形態を示す。
【０１２２】
次に、ＴＡＢ方式を採用した表示装置について、図２０を用いて説明する。基板１００１上には、画素領域１００２、走査側の駆動回路１００３、１００４が設けられる。図２０（Ａ）は基板１００１上に複数のテープ１００６を貼り付けて、該テープ１００６にドライバＩＣ１００７を実装する形態を示す。図２０（Ｂ）は基板１００１上にテープ１００９を貼り付けて、該テープ１００９にドライバＩＣ１０１０を実装する形態を示す。後者を採用する場合には、強度の問題から、ドライバＩＣ１０１０を固定する金属片等を一緒に貼り付けるとよい。
【０１２３】
これらの液晶表示装置に実装されるドライバＩＣは、生産性を向上させる観点から、一辺が３００ｍｍから１０００ｍｍ以上の矩形状の基板１００５、１００８上に複数個作り込むとよい。
【０１２４】
つまり、基板１００５、１００８上に駆動回路部と入出力端子を一つのユニットとする回路パターンを複数個形成し、最後に分割して取り出せばよい。ドライバＩＣの長辺の長さは、画素部の一辺の長さや画素ピッチを考慮して、図１９（Ａ）、図２０（Ａ）に示すように、長辺が１５〜８０ｍｍ、短辺が１〜６ｍｍの矩形状に形成してもよいし、図１９（Ｂ）、図２０（Ｂ）に示すように、画素領域１００２の一辺、又は画素領域１００２の一辺と各駆動回路１００３、１００４の一辺とを足した長さに形成してもよい。
【０１２５】
ドライバＩＣのＩＣチップに対する外形寸法の優位性は長辺の長さにあり、長辺が１５〜８０ｍｍで形成されたドライバＩＣを用いると、画素領域１００２に対応して実装するのに必要な数がＩＣチップを用いる場合よりも少なくて済み、製造上の歩留まりを向上させることができる。また、ガラス基板上にドライバＩＣを形成すると、母体として用いる基板の形状に限定されないので生産性を損なうことがない。これは、円形のシリコンウエハからＩＣチップを取り出す場合と比較すると、大きな優位点である。
【０１２６】
図１９（Ａ）及び（Ｂ）、図２０（Ａ）及び（Ｂ）において、画素領域１００２の外側の領域には、駆動回路が形成されたドライバＩＣ１００７または１０１０が実装される。これらのドライバＩＣ１００７または１０１０は、信号線側の駆動回路である。ＲＧＢフルカラーに対応した画素領域を形成するためには、ＸＧＡクラスで信号線の本数が３０７２本必要であり、ＵＸＧＡクラスでは４８００本が必要となる。このような本数で形成された信号線は、画素領域１００２の端部で数ブロック毎に区分して引出線を形成し、ドライバＩＣ１００７または１０１０の出力端子のピッチに合わせて集められる。
【０１２７】
ドライバＩＣは、基板上に形成された結晶質半導体により形成されることが好適であり、該結晶質半導体は連続発光のレーザ光を照射することで形成されることが好適である。従って、当該レーザ光を発生させる発振器としては、連続発光の固体レーザ又は気体レーザを用いる。連続発光のレーザを用いると、結晶欠陥が少なく、大粒径の多結晶半導体層を用いて、トランジスタを作成することが可能となる。また移動度や応答速度が良好なために高速駆動が可能で、従来よりも素子の動作周波数を向上させることができ、特性バラツキが少ないために高い信頼性を得ることができる。なお、さらなる動作周波数の向上を目的として、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の走査方向と一致させるとよい。これは、連続発光レーザによるレーザ結晶化工程では、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の基板に対する走査方向とが概ね並行（好ましくは−３０°〜３０°）であるときに、最も高い移動度が得られるためである。なおチャネル長方向とは、チャネル形成領域において、電流が流れる方向、換言すると電荷が移動する方向と一致する。このように作製したトランジスタは、結晶粒がチャネル方向に延在する多結晶半導体層によって構成される活性層を有し、このことは結晶粒界が概ねチャネル方向に沿って形成されていることを意味する。
【０１２８】
レーザ結晶化を行うには、レーザ光の大幅な絞り込みを行うことが好ましく、そのビームスポットの幅は、ドライバＩＣの短辺の同じ幅の１〜３ｍｍ程度とすることがよい。また、被照射体に対して、十分に且つ効率的なエネルギー密度を確保するために、レーザ光の照射領域は、線状であることが好ましい。但し、ここでいう線状とは、厳密な意味で線を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形もしくは長楕円形を意味する。例えば、アスペクト比が２以上（好ましくは１０〜１００００）のものを指す。このように、レーザ光のビームスポットの幅をドライバＩＣの短辺と同じ長さとすることで、生産性を向上させた表示装置の作製方法を提供することができる。
【０１２９】
図１９、図２０では、走査線駆動回路は画素部と共に一体形成し、信号線駆動回路としてドライバＩＣを実装した形態を示した。しかしながら、本発明はこの形態に限定されず、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の両方として、ドライバＩＣを実装してもよい。その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにするとよい。
【０１３０】
画素領域１００２は、信号線と走査線が交差してマトリクスを形成し、各交差部に対応してトランジスタが配置される。本発明は、画素領域１００２に配置されるトランジスタとして、非晶質半導体又はセミアモルファス半導体をチャネル部としたＴＦＴを用いることを特徴とする。非晶質半導体は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の方法により形成する。セミアモルファス半導体は、プラズマＣＶＤ法で３００℃以下の温度で形成することが可能であり、例えば、外寸５５０×６５０ｍｍの無アルカリガラス基板であっても、トランジスタを形成するのに必要な膜厚を短時間で形成するという特徴を有する。このような製造技術の特徴は、大画面の表示装置を作製する上で有効である。また、セミアモルファスＴＦＴでチャネル形成領域を構成することにより１〜１５ｃｍ2／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度を得ることができる。従って、このＴＦＴを画素のスイッチング用素子や、走査線側の駆動回路を構成する素子として用いることができる。従って、システムオンパネル化を実現した液晶表示装置を作製することができる。
【０１３１】
なお、図１９、図２０では、第３の実施の形態に従い、半導体層をＳＡＳで形成したＴＦＴを用いることにより、走査線側駆動回路も基板上に一体形成することを前提として示している。半導体層をＡＳで形成したＴＦＴを用いる場合には、走査線側駆動回路及び信号線側駆動回路の両方をドライバＩＣを実装してもよい。
【０１３２】
その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにすることが好適である。例えば、走査線側のドライバＩＣを構成するトランジスタには３０Ｖ程度の耐圧が要求されるものの、駆動周波数は１００ｋＨｚ以下であり、比較的高速動作は要求されない。従って、走査線側のドライバを構成するトランジスタのチャネル長（Ｌ）は十分大きく設定することが好適である。一方、信号線側のドライバＩＣのトランジスタには、１２Ｖ程度の耐圧があれば十分であるが、駆動周波数は３Ｖにて６５ＭＨｚ程度であり、高速動作が要求される。そのため、ドライバを構成するトランジスタのチャネル長などはミクロンルールで設定することが好適である。
【０１３３】
図２１はドライバＩＣをＣＯＧで実装する構成を示し、図２で示す液晶表示装置の場合に相当する場合を示している。図２１（Ａ）はＴＦＴ基板２００に、ドライバＩＣ１０６が異方性導電材を用いて実装された構造を示す。ＴＦＴ基板２００上には画素部１０１、信号線側入力端子１０４（走査線入力端子１０３であっても同様である）を有している。対向基板２２９はシール材２２６でＴＦＴ基板２００と接着されており、その間に液晶層２３０が形成されている。
【０１３４】
信号線側入力端子１０４には、ＦＰＣ８１２が異方性導電材で接着されている。異方性導電材は樹脂８１５と表面にＡｕなどがメッキされた数十〜数百μｍ径の導電性粒子８１４から成り、導電性粒子８１４により信号線側入力端子１０４とＦＰＣ８１２に形成された配線８１３とが電気的に接続される。ドライバＩＣ１０６も、異方性導電材でＴＦＴ基板２００に接着され、樹脂８１１中に混入された導電性粒子８１０により、ドライバＩＣ１０６に設けられた入出力端子８０９と信号線側入力端子１０４と電気的に接続される。
【０１３５】
また、図２１（Ｂ）で示すように、ＴＦＴ基板２００にドライバＩＣ１０６を接着材８１６で固定して、Ａｕワイヤ８１７によりドライバＩＣの入出力端子８０９と信号入力端子１０４とを接続しても良い。そして封止樹脂８１８で封止する。なお、ドライバＩＣの実装方法は、特に限定されるものではなく、公知のＣＯＧ方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法を用いることができる。
【０１３６】
ドライバＩＣの厚さは、対向基板と同じ厚さとすることで、両者の間の高さはほぼ同じものとなり、表示装置全体としての薄型化に寄与する。また、それぞれの基板を同じ材質のもので作製することにより、この表示装置に温度変化が生じても熱応力が発生することなく、ＴＦＴで作製された回路の特性を損なうことはない。その他にも、本実施形態で示すようにＩＣチップよりも長尺のドライバＩＣで駆動回路を実装することにより、１つの画素領域に対して、実装されるドライバＩＣの個数を減らすことができる。
【０１３７】
以上のようにして、液晶表示装置に駆動回路を組み入れることができる。
【実施例４】
【０１３８】
第７の実施の形態により作製される液晶表示装置によって、液晶テレビ受像機を完成させることができる。図２５は液晶テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図を示している。液晶表示装置には、図１で示すような構成として画素部４０１のみが形成されて走査線側駆動回路４０３と信号線側駆動回路４０２とがＴＡＢ方式により実装される場合と、図２に示すような構成として画素部４０１とその周辺に走査線側駆動回路４０３と信号線側駆動回路４０２とがＣＯＧ方式により実装される場合と、図３に示すようにＳＡＳでＴＦＴを形成し、画素部４０１と走査線側駆動回路４０３を基板上に一体形成し信号線側駆動回路４０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０１３９】
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ４０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路４０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路４０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路４０７などからなっている。コントロール回路４０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路４０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１４０】
チューナ４０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路４０９に送られ、その出力は音声信号処理回路４１０を経てスピーカ４１３に供給される。制御回路４１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部４１２から受け、チューナ４０４や音声信号処理回路４１０に信号を送出する。
【０１４１】
図２６は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２００と対向基板２２９がシール材２２６により固着され、その間に画素部１０１と液晶層２３０が設けられ表示領域を形成している。着色層２７０はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２００と対向基板２２９の外側には偏光板２７１、２７２が配設されている。光源は冷陰極管２５８と導光板２５９により構成され、回路基板２５７は、フレキシブル配線基板２７３と端子２３１によりＴＦＴ基板２００と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。
【０１４２】
図２７この液晶表示モジュールを筐体２３０１に組みこんでテレビ受像機を完成させた状態を示している。液晶表示モジュールにより表示画面２３０３が形成され、その他付属設備としてスピーカ２３０４、操作スイッチ２３０５などが備えられている。このように、本発明によりテレビ受像機を完成させることができる。
【０１４３】
勿論、本発明の液晶表示装置はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤、携帯電話機のディスプレイなどの表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置の構成を説明する上面図である。
【図２】図２は、本発明の液晶表示装置の構成を説明する上面図である。
【図３】図３は、本発明の液晶表示装置の構成を説明する上面図である。
【図４】図４は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図５】図５は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図６】図６は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図７】図７は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図８】図８は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図９】図９は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する上面及び断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する上面及び断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する上面及び断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する上面及び断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の液晶表示装置の駆動回路の実装方法（ＣＯＧ方式）を説明する図である。
【図２０】図２０は、本発明の液晶表示装置の駆動回路の実装方法（ＴＡＢ方式）を説明する図である。
【図２１】図２１は、本発明の液晶表示装置の駆動回路の実装方法（ＣＯＧ方式）を説明する図である。
【図２２】図２２は、本発明の液晶表示装置において走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を説明する図である。
【図２３】図２３は、本発明の液晶表示装置において走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を説明する図である（シフトレジスタ回路）。
【図２４】図２４は、本発明の液晶表示装置において走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を説明する図である（バッファ回路）。
【図２５】図２５は、本発明の液晶テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。
【図２６】図２６は、本発明の液晶表示モジュールの構成を説明する図である。
【図２７】図２７は、本発明により完成するテレビ受像機の構成を説明する図である。
【図２８】図２８は、本発明の液晶表示装置を説明する上面図である。
【図２９】図２９は、図２８で説明する液晶表示装置の等価回路図である。
【図３０】図３０は、本発明に適用することのできる液滴吐出装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１００    基板
１０１    画素部
１０２    画素
１０３    走査線側入力端子
１０４    信号線側入力端子
１０５    ドライバＩＣ
１０６    ドライバＩＣ
１０７    走査線側駆動回路
１０８    保護ダイオード
２００    ＴＦＴ基板
２０１    密着性向上層
２０２    ゲート配線層
２０３    ゲート電極層
２０４    絶縁体層
２０５    絶縁体層
２０６    絶縁体層
２０７    絶縁体層
２０８    半導体層
２０９    チャネル保護膜
２１０    半導体層
２１１    マスク
２１２    半導体層
２１３    半導体層
２１４    層間絶縁膜
２１５    ソース配線層
２１６    ドレイン配線層
２１７    半導体層
２１８    半導体層
２１９    保護層
２２０    絶縁体層
２２１    画素電極層
２２２    絶縁体層
２２３    シール材
２２４    絶縁体層
２２５    導電体層
２２６    シール材
２２９    対向基板
２３０    液晶層
２３１    端子
２３２    接続配線層
２３３    接続配線層
２３４    接続配線層
２３５    接続配線層
２４９    配線層
２５０    ゲート電極層
２５１    半導体層
２５２    絶縁層
２５３    配線層
２５４    共通電位線
２５５    共通電位線
２５６    配線層
２５７    回路基板
２５８    冷陰極管
２５９    導光板
２６０    ＴＦＴ
２６１    保護ダイオード
２６２    保護ダイオード
２７０    着色層
２７１    偏光板
２７２    偏光板
２７３    フレキシブル配線基板
３００    ＴＦＴ基板
３０１    半導体層
３０２    マスク
３０３    半導体層
３０４    半導体層
３０５    層間膜
３０６    ソース配線層
３０７    ドレイン配線層
３０８    半導体層
３０９    半導体層
３１０    半導体層
４０１    画素部
４０２    信号線側駆動回路
４０３    走査線側駆動回路
４０４    チューナ
４０５    映像信号増幅回路
４０６    映像信号処理回路
４０７    コントロール回路
４０８    信号分割回路
４０９    音声信号増幅回路
４１０    音声信号処理回路
４１１    制御回路
４１２    入力部
４１３    スピーカ
５００    ＴＦＴ基板
５０１    画素電極層
５０２    ゲート配線層
５０３    ゲート電極層
５０４    絶縁体層
５０５    絶縁体層
５０６    絶縁体層
５０７    絶縁体層
５０８    半導体層
５０９    チャネル保護膜
５１０    半導体層
５１１    マスク
５１２    半導体層
５１３    半導体層
５１４    層間絶縁膜
５１５    ソース配線層
５１６    ドレイン配線層
５１７    半導体層
５１８    半導体層
５１９    絶縁体層
５２０    絶縁体層
５２１    画素電極層
６０１    ＴＦＴ
６０２    ＴＦＴ
６０３    ＴＦＴ
６０４    ＴＦＴ
６０５    ＴＦＴ
６０６    ＴＦＴ
６０７    ＴＦＴ
６０８    ＴＦＴ
６０９    ＴＦＴ
６１０    ＴＦＴ
６１１    ＴＦＴ
６１２    ＴＦＴ
６１３    ＴＦＴ
６２０    ＴＦＴ
６２１    ＴＦＴ
６２２    ＴＦＴ
６２３    ＴＦＴ
６２４    ＴＦＴ
６２５    ＴＦＴ
６２６    ＴＦＴ
６２７    ＴＦＴ
６２８    ＴＦＴ
６２９    ＴＦＴ
６３０    ＴＦＴ
６３１    ＴＦＴ
６３２    ＴＦＴ
６３３    ＴＦＴ
６３４    ＴＦＴ
６３５    ＴＦＴ
７００    ＴＦＴ基板
７０１    絶縁体層
７０２    画素電極層
８０９    入出力端子
８１０    導電性粒子
８１１    樹脂
８１２    ＦＰＣ
８１３    配線
８１４    導電性粒子
８１５    樹脂
８１６    接着材
８１７    Ａｕワイヤ
８１８    封止樹脂
１００１    基板
１００２    画素領域
１００３    駆動回路
１００４    駆動回路
１００５    基板
１００６    テープ
１００７    ドライバＩＣ
１００８    基板
１００９    テープ
１０１０    ドライバＩＣ
１２０４    容量線
１２２４    画素電極
１４００    基板
１４０３    液滴吐出手段
１４０４    撮像手段
１４０５    ヘッド
１４０７    制御手段
１４０８    記憶媒体
１４０９    画像処理手段
１４１０    コンピュータ
１４１１    マーカー
１５００    パルス出力回路
１５０１    バッファ回路
１５０２    画素
２３０１    筐体
２３０３    表示画面
２３０４    スピーカ
２３０５    操作スイッチ
【図１】
0004624078.tif 000002
【図２】
0004624078.tif 000003
【図３】
0004624078.tif 000004
【図４】
0004624078.tif 000005
【図５】
0004624078.tif 000006
【図６】
0004624078.tif 000007
【図７】
0004624078.tif 000008
【図８】
0004624078.tif 000009
【図９】
0004624078.tif 000010
【図１０】
0004624078.tif 000011
【図１１】
0004624078.tif 000012
【図１２】
0004624078.tif 000013
【図１３】
0004624078.tif 000014
【図１４】
0004624078.tif 000015
【図１５】
0004624078.tif 000016
【図１６】
0004624078.tif 000017
【図１７】
0004624078.tif 000018
【図１８】
0004624078.tif 000019
【図１９】
0004624078.tif 000020
【図２０】
0004624078.tif 000021
【図２１】
0004624078.tif 000022
【図２２】
0004624078.tif 000023
【図２３】
0004624078.tif 000024
【図２４】
0004624078.tif 000025
【図２５】
0004624078.tif 000026
【図２６】
0004624078.tif 000027
【図２７】
0004624078.tif 000028
【図２８】
0004624078.tif 000029
【図２９】
0004624078.tif 000030
【図３０】
0004624078.tif 000031