CN101114099A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

过去的删减制造工序数量的制造方法当通道长度变短时，制造余量变小，量产率较低。其解决手段是将引入半色调曝光技术而使扫描线的形成工序和半导体层的岛化工序予以合理化的新颖技术；和将半色调曝光技术引入到属于公知技术的源极、漏极布线的阳极氧化工序中，使电极端子的保护层形成工序予以合理化的新颖技术；和属于公知技术的同时形成像素电极和扫描线的合理化技术，进行组合而构筑TN型液晶显示装置和IPS型液晶显示装置的四道掩膜板工艺方案和三道掩膜板工艺方案。

Description

液晶显示装置及其制造方法

本申请是发明名称为“液晶显示装置及其制造方法”、申请日为2004年11月29日，申请号为200410097497.X的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是关于具有彩色图像显示功能的液晶显示装置，即有源型的液晶显示装置。

现有技术

依据近年来的微细加工技术、液晶材料技术及高密度封装技术等的进步，投产基数大量提供5～50cm对角的液晶显示装置来作为电视图像或各种图像显示器。而且，也容易通过在构成液晶面板的两片玻璃基板的一方上形成RGB着色层来实现彩色显示。尤其，在每像素中内含开关元件的所谓的有源型液晶面板保证有比较少串扰，具有响应速度较快的对比度的图像。

这种液晶显示装置(液晶面板)虽然一般是扫描线为200～1200条左右，信号线为300～1600条左右的矩阵构成，但是最近也同时进行着对应于显示容量增大的大画面和高精细化。

图23是表示液晶面板的实际安装状态，依据使用导电性的粘着剂连接将驱动信号提供到被形成在构成液晶面板1的一方透明性绝缘基板上，例如被形成在玻璃基板2上的扫描线的电极端子群5的半导体集成电路芯片3的COG(Chip-On-Glass)方式，或以例如聚醯亚胺树脂薄膜当作衬底，以含有导电性媒体的适当粘着剂，将具有被金属或焊剂焊接的铜箔端子(无图示)的TCP薄膜，压合并固定在信号线的电极端子群6的TCP(Tape-Carrier-Package)方式等的实际安装手段，将电信号提供到图像显示部分上。在此，为了方便将两种安装方式同时图示，但是实际上是适当选择两者中的一种方式。

连接位于液晶面板1的大致中央部分的图像显示部分内的像素和扫描线及信号线的电极端子5、6之间的布线路为7、8，并不一定需要以与电极端子群5、6相同的导电材料来构成。9是在相对面上具有共通于所有晶胞的透明导电性相对电极的另一片透明性绝缘基板的相对玻璃基板或彩色滤光片。

图24是表示在每个像素上配置绝缘栅极型晶体管10当作开关元件的有源型液晶显示装置的等效电路图，11(图23中为7)是扫描线，12(图23中为8)是信号线，13为晶胞，晶胞13在电性上是当作电容元件。实线所绘出的元件类是被形成在构成液晶面板的一片玻璃基板2上，虚线所绘出的所有共通于晶胞13的相对电极14是被形成在另一片玻璃基板9的相向主表面上。绝缘栅极型晶体管10的OFF电阻或晶胞13的电阻较低时或重视显示图像的灰阶性时，则必须设想一些例如将用来增大作为负载的晶胞13之间常数的存储电容15并列施加在晶胞13上等的电路性窍门。并且，16是存储电容15的共通母线。

图25是表示液晶显示装置的图像显示部分的重要部分位剖面图，构成液晶面板1的两片玻璃基板2、9是依据树脂性纤维、粒子或者被形成在彩色滤光片9上的柱状间隔物等的间隔材料(无图示)而隔开数μm左右的规定距离而所形成，其间隙为用由有机性树脂所构成的密封材料和/或封口材料(两者皆无图示)在玻璃基板9的周围部分上密封的密闭空间，在该密闭空间充填液晶。

在实现彩色显示时，因为在玻璃基板9的密闭空间侧上被附着称为着色层18的染料或颜料中的任意一种或含有两者的厚度1～2μm左右的有机薄膜，而被赋予颜色显示功能，所以在此时，玻璃基板9则被另外称作彩色滤光片(Color Filter略称CF)。然后，依据液晶材料17的性质在玻璃基板9的上面或是玻璃基板2的下面中的任意一面或两面上贴上偏光板19，液晶面板1当作光电元件而发挥功能。现在，市面上的大部分液晶面板的液晶材料是使用TN(Twist Nematic)系列的物品，偏光板19通常需要两片。虽然无图示，但是透过型液晶面板配置有背面光源当作光源，由下方照射白色光。

连接到液晶17，形成在两片玻璃基板2、9上的例如厚度为0.1μm左右的聚醯亚胺树脂薄膜20，是用来使液晶分子配向于所决定的方向上的配向膜。21是连接绝缘栅极型晶体管10的漏极和透明导电性的像素电极22的漏极电极(布线)，多半与信号线(源极线)同时形成。位于信号线12和漏极电极21之间是半导体23，后面将详细介绍。在彩色滤光片9上形成在相邻着色层18的交界上的厚度0.1μm左右的Cr薄膜层24是用来防止外部光射入到半导体层23和扫描线11及信号线12的光遮蔽部分件，作为所谓黑色矩阵(Black Matrix，简称BM)而定着化的技术。

在此，将介绍关于作为开关元件的绝缘栅极型晶体管的构造和制造方法。绝缘栅极型晶体管现在多使用两种，介绍其中被称为通道蚀刻型的一种。通过引入干法蚀刻技术，以前需要8道左右的掩膜板，现在减少到5道，大大有助于制造成本的降低。

图26是表示对应于5道掩膜板工艺的有源基板(用于显示装置的半导体装置)的单位像素的平面图，图17是表示图16(e)的A-A′、B-B′及C-C′线上的剖面图，以下简单说明该制造工序。

首先，如图26(a)和图27(a)所示，作为耐热性和耐药品性和透明性高的绝缘性基板的厚度为0.5～1.1mm左右的玻璃基板2，例如使用SPT(溅镀)在康宁(Coning)公司生产的商品名1737的一个主表面上覆盖膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层，并依据微细加工技术，选择性形成也兼作栅极电极11A的扫描线11和存储电容线16。扫描线的材料虽然是综合性考虑耐药品性和耐氟酸性和导电性来选择，但是一般而言，使用Cr、Ta、MoW合金等的耐热性高的金属或合金。

为了对应于液晶面板的大尺寸化或高精细化而降低扫描线的电阻值，虽然使用Al(铝)作为扫描线材料，但是由于Al是单体，耐热性低，因此在目前，与属于耐热性金属的Cr、Ta、Mo或是这些金属的硅化物予以叠层化，或是在Al表面施加阳极氧化赋予氧化层(Al₂O₃)也为一般技术。即，扫描线11由一层以上的金属层所构成。

接着，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上，分别以例如0.3μm、0.2μm、0.05μm左右的膜厚，依序覆盖将成为栅极绝缘层的硅氮化(SiN_x)层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，以及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极.漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层。然后，如图26(b)和图27(b)所示，在栅极电极11A上岛状31A、33A般地残留由比栅极11电极A的宽度还宽的第一和第二非晶硅层岛状所构成的半导体层，露出栅极绝缘层30。

接着，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖例如将膜厚0.1μm左右的Ti薄膜层34作为耐热金属层，将膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层，例如膜厚0.1μm左右的Ti薄膜层36作为中间导电层，如图26(c)及图27(c)所示，通过微细加工技术选择性形成由这些薄膜层34A、35A、36A的叠层所构成的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21和兼作源极电极的信号线12。该选择性形式是将使用于漏极布线形成的感光性树脂图案当作掩膜，依序蚀刻Ti薄膜层36、Al薄膜层35、Ti薄膜层34、第二非晶硅层33A及第一非晶硅层31A，第一非晶硅层31A因为被蚀刻成剩下0.05～0.1μm左右，所以被称为通道蚀刻。

为了使绝缘栅极型晶体管不成为补偿构造，源极、漏极电极12、21与栅极电极11A形成部分(数μm)平面性重叠。因为该重叠是作为寄生电容发挥电气性作用，虽然越小越好，但是由曝光机的配合精度和掩膜的精度和玻璃基板的膨胀系数及曝光时的玻璃基板温度所决定，实用的数值为2μm左右。

并且，除去上述感光性树脂图案后，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上，与作为透明性绝缘层的栅极绝缘层相同地被覆盖0.3μm左右膜厚的SiN_x层作为钝化绝缘层37，如图26(d)和图27(d)所示，依据微细加工技术选择性除去钝化绝缘层37，并在漏极电极21上形成开口部分62，在图像显示部分外的区域形成有扫描线11的电极端子5的位置上形成开口部分63，在形成有信号线12的电极端子的位置上形成开口部分64而露出漏极电极21和扫描线11和信号线12的一部分。在存储电容线16(平行捆绑的电极图案)上形成开口部分65而露出存储电容线16的一部分。

最后使用SPT等真空制膜装置覆盖膜厚0.1～0.2μm左右ITO(Indium-Tin-Oxide)或是IZO(Indium-Zinc-Oxide)作为透明导电层，如图26(e)和图27(e)所示，依据微细加工技术在钝化绝缘层37上选择性形成包含开口部分62的像素电极22，而完成有源基板2。即使将开口部分63内露出的扫描线11的一部分作为电极端子5，并将开口部分64内露出的信号线12的一部分作为电极端子6也是可以的，如图示，虽然即使在钝化绝缘层37上选择性形成包含开口部分63、64的由ITO所构成的电极端子5A、6A也可以，但是一般也同时形成连接电极端子5A、6A间的透明导电性的短路线40。其理由是因为依据细长条状形成电极端子5A、6A和短路线40之间，可以高电阻化而成为用于防静电的高电阻。同样的，形成包含开口部分65的存储电容线16的电极端子。

在信号线12的布线电阻不成为问题时，不一定需要由Al所构成的低电阻布线层35，在这个时候，若选择Cr、Ti、Ta、Mo等耐热金属材料，则可以将源极.漏极布线12、21予以单层化，简化工艺。并且，针对绝缘型晶体管的耐热性，在现有例子的日本特开平7-74368号公报中有详细介绍。并且，在图26(c)中虽然在存储电容16和漏极电极21通过栅极绝缘层30而重叠的区域50(右下方斜线部分)形成有存储电容15，但是在此省略该说明。

如此，在5道掩膜板工序中，因为同时实施漏极电极21和扫描线11的接触形成工序，所以对应这些开口部分62、63内的绝缘层的厚度和种类则不同。钝化绝缘层37与栅极绝缘层30相比，制膜温度低，膜质较差，对于依据氟酸系列的蚀刻液的湿法蚀刻，因为蚀刻速度分别为数1000/分、数100/分，相差一个数量级，漏极电极21上的开口部分62的剖面形状在上部产生过分蚀刻而无法控制孔径，因此采用使用氟系列的气体的干法蚀刻。

即使采用干法蚀刻，漏极电极21上的开口部分62因为仅仅是钝化绝缘层37，所以与扫描线11上的开口部分63相比无法避免过分蚀刻，有发生由于材料不同，中间导电层36A的膜厚被蚀刻气体削减的情形。而且，对于蚀刻完成后的感光性树脂图案的除去，首先为了除去被氟化的表面的聚合物，以氧化等离子灰化，将感光性树脂图案的表面削减0.1～0.3μm左右，之后，通常使用有机剥离液，例如东京应化所制作的剥离液106等的药液处理，但是当削减中间导电层36A而露出基底的铝层35A的状态时，以氧气等离子灰化处理在铝层35A的表面上形成属于绝缘体的Al2O3而在像素电极22之间取得欧姆接触。在此，即使削减中间导电层36A的膜厚，例如将膜厚设定成0.2μm，则可以解决该问题。或是在形成开口部分62～65时，成为除去铝层35A而露出基底的耐热金属层的薄膜层34A后形成像素电极22的回避措施，此时，也有从一开始就不需要中间导电层36A的优点。

但是，在前者的措施中，这些薄膜的膜厚的面内均匀性如果不理想时，该配合则不一定发挥有效作用，而且，蚀刻速度的面内均匀性若不良好也完全相同。在后者的措施中，虽然不需要中间导电层36A，但是增加除去铝层35A的工序，而且当开口部分62的剖面控制不充分时，则有发生像素电极22断线的可能性。

除此之外，通道蚀刻型的绝缘栅极型晶体管中，通道区域不含杂质的第一非晶硅层31如果不被覆盖成厚度(通道蚀刻型中通常为0.2μm以上)时，则大大影响玻璃基板的面内均匀性，往往成为晶体管特性不一致尤其是OFF电流。这大大影响PVCD装置的运转率和粒子发生状况，从生产成本的观点来看也是非常重要的事项。

上述的5道掩膜板工艺的详细经过虽然予以省略，但是因半导体的岛化工序的合理化，和接触形成工序是一次删减而所取得的结果，所以当初需要7～8道左右的掩膜板，通过引入干法蚀刻技术，现阶段则可减少到5道，有助于制造成本的降低。为了降低液晶显示装置的生产成本，众所周知的开发目标是在有源基板的制作工序中，降低制造成本，在面板组装和模组安装工序中，降低部件成本是有效的。为了降低制造成本，可以有缩短工艺的工序删减，和开发廉价工艺或更换工艺，在此，将以4道掩膜板来取得有源基板的4道掩膜板工艺，当作工序删减的一个例子予以说明。

4道掩膜板工艺是依据引入半色调曝光技术，削减光蚀刻工序，图28是对应于4道掩膜板工艺的有源基板的单位像素的平面图，图29是表示图28(e)的A-A′、B-B′及C-C′线上的剖面图。

首先，与5道掩膜板工艺相同在玻璃基板2的一个主表面上，使用SPT等真空制膜装置，覆盖膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层，并如图28(a)和图29(a)所示，依据微细加工技术选择性形成也兼作栅极电极11A的扫描线11和存储电容线16。

接着，使用PCVD装置在剥离基板2的整个面上分别以例如0.3μm、0.2μm、0.05μm左右的膜厚依序覆盖将成为栅极绝缘层的SiN_x层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层。接着，使用SPT等真空制膜装置依序覆盖膜厚0.1μm左右的作为耐热金属层的例如Ti薄膜层34，膜厚0.3μm左右的作为低电阻布线层的Al薄膜层36，即是源极、漏极布线材料，虽然依据微细加工技术选择性形成由这些薄膜层34A、35A、36A的叠层所构成的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21和兼作源极电极的信号线12，但是对于该选择性图案形成，依据半色调曝光技术如图28(b)和图29(b)所示，有例如以1.5μm形成漏极间的通道形成区域80B(斜线部分)的膜厚，形成比漏极布线形成区域80A(12)、80A(21)的膜厚3μm还薄的感光性树脂图案80A、80B的点的特征。

这样的感光性树脂图案80A、80B因为在制作用于液晶显示装置的基板时是使用通常正像型的感光性树脂，所以漏极布线形成区域80A为黑色，即是形成Cr薄膜，通道区域80B为灰色，例如形成宽度0.5～1μm左右的行与空格的Cr图案，其他区域为白色，即是若使用掩膜板除去Cr薄膜也是可以的。灰色区域因曝光机的分辨率不足，所以无法分辨行与空格，并因为可以使来自灯光源的掩膜板照射光一半左右予以透过，所以根据正像型感光性树脂的残膜特性，可以取得具有如图29(b)所示的剖面形状的感光性树脂图案80A、80B。

将上述感光性树脂图案80A、80B作为掩膜如图29(b)所示，依序蚀刻Ti薄膜层36、Al薄膜层35、Ti薄膜层34、第二非晶硅33及第一非晶硅层31而露出栅极绝缘层30后，如图28(c)和图29(c)所示，依据氧气等离子等灰化手段将感光性树脂图案80A、80B例如从3μm减少1.5μm以上时，感光性树脂图案80B则消失而露出通道区域，并且可以仅在源极、漏极布线形成区域上残留80C(12)、80C(21)。在此，将削减膜的感光性树脂图案80C(12)、80C(21)作为掩膜，再次依据蚀刻源极、漏极布线间(通道形成区域)的Ti薄膜层、Al薄膜层3、Ti薄膜层、第二非晶硅层及第一非晶硅层，第一非晶硅层31A蚀刻残留0.05～0.1μm左右。并且，在上述氧气等离子处理中，因为抑制图案尺寸的变化，所以最好增强各向异性，在后面叙述其理由。

并且，除去上述感光性树脂图案80C(12)、80C(21)之后，与5道掩膜板工艺相同，如图28(d)和图29(d)所示，在玻璃基板2的整个面上覆盖0.3μm左右膜厚的SiN_x层当作透明性绝缘层，并以此当作钝化绝缘层37，在漏极电极21上和形成有扫描线11和信号线12的电极端子的区域上各形成有开口部分62、63、64，并除去开口63内的钝化绝缘层37和栅极绝缘层30而露出扫描线的一部分，同时除去开口部分62、64内的钝化绝缘层37而露出漏极电极21的一部分和信号线的一部分。

最后，使用SPT等真空制膜装置，覆盖例如ITO或IZO作为膜厚0.1～0.2μm左右的透明导电层，如图28(e)和图29(e)所示，依据微细加工技术在钝化绝缘层37上选择性形成包含开口部分62的透明导电性的像素电极22而完成有源基板2。关于电极端子，在此，在含有开口部分63、64的钝化绝缘层37上选择性形成由ITO所构成的透明导电性的电极端子5A、6A。

发明内容

如此，依据使用半色调曝光技术，使用4道掩膜板取得几乎和以往使用5道掩膜板工艺所取得的相同装置，则可以简化工艺。但是在4道掩膜板工艺中，所适用的通道形成工序因选择性除去源极、漏极布线12、21间的源极、漏极布线材料和半导体层，所以是决定左右绝缘栅极型晶体管的ON特性的通道长度(现在量产产品为4～6μm)的工序。该通道长度的长度变动因为会使绝缘栅极型晶体管的ON电流值大大变化，所以通常要求严格制造管理。

如之前所述，通道长度即是半色调曝光区域的图案尺寸是被曝光量(光源强度和掩膜板精度，尤其行和空格尺寸)、感光性树脂的涂布厚度、感光性树脂的显像处理及该蚀刻工序中的感光性树脂的膜削减量等多个参数所左右，除此之外，也加上所述诸多面内均匀性，则不一定可以高成品率稳定生产，需要比以往更严格的制造管理，以现状而言，不可以说已经达到高水准。尤其，通道长度为6μm以下，该倾向越为显著。

本发明是鉴于现状而创造出来的，不仅避免共通于以往5道掩膜板工艺或4道掩膜板工艺的接触形成时的不佳状况，采用制造范围大的半色调曝光技术而实现减少制造工序。而且，为了实现液晶面板的低价格化，并对应于需求增大，明显可知追求减少更多制造工序数是必要的，因为有助于简化主要制造工序或低成本化的技术，所以更加提高了本发明的价值。

本发明中，首先以将半色调曝光技术适用于容易图案精度管理的半导体层的岛化工序和栅极绝缘层的接触形成工序，实现制造工序的减少。接着，为了将通道保护层赋予在绝缘栅极型晶体管上，使公布在现有技术的日本特开平4-302438号中，依据阳极氧化将含有杂质的半导体层变换成氧化硅层的技术，和为了有效仅仅钝化源极、漏极布线，公布在现有技术的日本特开平2-216129号公报中，在由铝所构成的源极、漏极布线的表面上形成绝缘层的阳极氧化技术予以结合，实现工艺的合理化和低温化。并且，使现有技术的日本特愿平5-268726号公报中所公开的像素电极的形成工序合理化技术适合于本发明而予以采用。此外，又为了减少工序，也在漏极布线的阳极氧化层，适用半色调曝光技术而使电极端子的保护层形成工序予以合理化。

根据本发明的一方面，提供了一种液晶显示装置，是将液晶充填于在一个主表面上至少具有绝缘栅极型晶体管，兼作上述绝缘栅极型晶体管的栅极电极的扫描线，和也兼作源极布线的信号线，和被连接到漏极布线上的像素电极等等的单位像素被配列成二维矩阵的第一透明性绝缘基板，和与上述第一透明性绝缘基板相对的第二透明性绝缘性基板或者彩色滤光板之间而所构成的液晶显示装置，其特征为：至少在第一透明性绝缘基板的一个主表面上形成有由一层以上的金属层所构成，其侧面上具有绝缘层的扫描线；第一金属层被叠层在周围部分的透明导电性的像素电极，和第一金属层被叠层于周围部分的一部分的透明导电性的信号线的电极端子，在栅极电极上形成有一层以上的栅极绝缘层和不含杂质的第一半导体层，在上述第一半导体层上形成有将成为绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的一对含有杂质的第二半导体层，在上述第二半导体层上和第一透明性绝缘基板上和上述信号线的电极端子的第一金属层上形成有由包含有耐热金属层的一层以上的第二金属层所构成的源极布线(信号线)，和在上述第二半导体层上和第一透明性绝缘基板上和上述像素电极的周围部分的第一金属层的一部分上，形成有相同漏极布线，在图像显示部分外的区域中，在扫描线的电极端子形成区域上具有第一开口部分；相同在上述信号线的电极端子上具有第二开口部分；在像素电极上具有与上述周围部分的第一金属层内侧连接的大小的第三开口部分的保护绝缘层，形成在上述第一透明性绝缘基板上，透明导电性的扫描线的电极端子和信号线的电极端子和像素电极，各露出于上述第一、第二和第三开口部分内。

根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置的制造方法，是将液晶充填于在一个主表面上至少具有绝缘栅极型晶体管，兼作上述绝缘栅极型晶体管的栅极电极的扫描线，和也兼作源极布线的信号线，和被连接到漏极布线上的像素电极等等的单位像素被配列成二维的矩阵的第一透明性绝缘基板，和与上述第一透明性绝缘基板相对的第二透明性绝缘性基板或者彩色滤光板之间而所构成的液晶显示装置，其特征为：具有至少在第一透明性绝缘基板的一个主表面上，依次覆盖透明导电层、第一金属层、一层以上的栅极绝缘层、不含杂质的第一非晶硅层，和含有杂质的第二非晶硅层的工序；形成对应于扫描线，及扫描线和信号线的模拟电极端子及像素电极，且栅极电极和扫描线和信号线的交叉区域上的膜厚比其他区域的膜厚还厚的感光性树脂图案的工序；将上述感光性树脂图案当作掩膜，而依序蚀刻第二非晶硅层和第一非晶硅层和栅极绝缘层和第一金属层和透明导电层的工序；减少上述感光性树脂图案的膜厚而露出扫描线上、扫描线和信号线的模拟电极端子上及像素电极上的第二非晶硅层的工序；在扫描线的侧面上形成绝缘层的工序；将上述被减少膜厚的感光性树脂图案当作掩膜，依序蚀刻扫描线上、扫描线和信号线的模拟电极端子上及像素电极上的第二非晶硅层和第一非晶硅层和栅极绝缘层，而选择性露出上述第一金属层的工序；除去上述感光性树脂图案之后，覆盖一层以上的第二金属层的工序；选择性形成与栅极电极一部分重叠，含有信号线的模拟电极端子的一部分的源极布线(信号线)，和相同地含有像素电极的一部分的漏极布线的工序；除去上述源极、漏极布线间的第二非晶硅层的工序；在上述第一透明性绝缘基板上形成在像素电极上及图像显示部分外之区域中，在扫描线和信号线的模拟电极端子上具有开口部分的保护绝缘层的工序；和除去上述开口部分内的第一金属层而露出透明导电层的工序。

附图说明

图1是本发明第一实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图2是本发明第一实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图3是本发明第二实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图4是本发明第二实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图5是本发明第三实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图6是本发明第三实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图7是本发明第四实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图8是本发明第四实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图9是本发明第五实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图10是本发明第五实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图11是本发明第六实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图12是本发明第六实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图13是本发明第七实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图14是本发明第七实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图15是本发明第八实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图16是本发明第八实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图17是本发明第九实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图18是本发明第九实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图19是本发明第十实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的平面图；

图20是本发明第十实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置的制造工序剖面图；

图21是第一、第二、第三、第五、第六、第七及第八实施例中的连接图案；

图22是第四、第九及第十实施例中的连接图案；

图23是表示液晶面板的安装状态；

图24是液晶面板的等效电路图；

图25是常规液晶面板的剖面图；

图26是现有例子的有源基板的平面图；

图27是现有例子的有源基板的制造工序剖面图；

图28是被合理化的有源基板的平面图；

图29是被合理化的有源基板的制造工序剖面图。

具体实施方式

根据图1～图22说明本发明的实施例。图1是表示本发明第一实施例所涉及的用于显示装置的半导体装置(有源基板)的平面图，图2是表示图1(f)的A-A′线上和B-B′线上及C-C′线上的制造工序的剖面图。同样地第二实施例是以图3和图4，第三实施例是以图5和图6，第四实施例是以图7和图8，第五实施例是以图9和图10，第六实施例是以图11和图12，第七实施例是以图13和图14，第八实施例是以图15和图16，第九实施例是以图17和图18，第十实施例是以图19和图20，各表示有源基板的平面图和制造工序的剖面图。并且，针对与现有例子相同的部位，分配相同的符号并省略详细说明。

第一实施例

第一实施例是和现有例子相同首先使用SPT等的真空制膜装置在玻璃基板2的一个主表面上，覆盖例如Cr、Ta、Mo等或这些合金或氧化硅作为膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层。在之后的说明中虽然有明确表示，但是在本发明中，形成在扫描线的侧面的绝缘层选择有机绝缘层时，有关扫描线材料则几乎没有任何限制，形成在扫描线的侧面的绝缘层选择阳极氧化层时，该阳极氧化则必须保有绝缘性，此时，当考虑Ta单体电阻高，Al单体缺乏耐热性时，为了低电阻化扫描线，可选择Al(Zr、Ta、Nd)合金等的单层构成或是Al/Ta、Ta/Al/Ta、Al/Al(Ta、Zr、Nd)合金等的叠层构成。并且，Al(Zr、Ta、Nd)是指添加数％以下的Ta、Zr或Nd等的耐热性高的Al合金。

接着，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上，分别以例如0.3μm、0.2μm、0.05μm左右的膜厚依序覆盖将成为栅极绝缘层的第一SiN_x层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层，如图1(a)和图2(a)所示，半导体层形成区域，即是栅极电极11A上的区域81A的膜厚是依据半色调曝光技术形成例如2μm，比对应于扫描线11和存储电容线16的区域81B上的膜厚1μm还厚的感光性树脂图案81A、81B，将感光性树脂图案81A、81B作为掩膜而选择性除去第二非晶硅层33和第一非晶硅层31和栅极绝缘层30及第一金属层，而露出玻璃基板2。扫描线11和存储电容线16的线宽因电阻值的关系一般即使最小也有10μm以上的大小，所以非常容易制作用于形成81B(中间色调区域)的掩膜板，还有容易管理该完成尺寸的精度。

接着，当依据氧气等离子等的灰化手段将上述感光性树脂图案81A、81B删减1μm以上的膜厚时，则感光性树脂图案81B消失，露出第二非晶硅层33A、33B(无图示)，同时可以仅在半导体形成区域上选择性形成感光性树脂图案81C。感光性树脂图案81C(黑区域)，即是半导体层形成区域的图案宽因为是将掩膜板配合精度加上在源极、漏极布线间的尺寸，所以当将源极、漏极布线间设为4～6μm，配合精度设为±3μm时，即使最小也有10～12μm，以尺寸精度来说并不特别严格。但是，自光阻图案81A变换至81C时，若光阻图案各向同性地删减1μm膜厚，尺寸则不仅减少2μm，后续的源极、漏极布线形成时的掩膜板配合精度缩小1μm而成为±2μm，对于曝光机的配合精度管理在工艺上则较为严格。因此，在上述氧气等离子处理中，因为抑制图案尺寸的变化，最好增强各向异性。具体而言，优选RIE(Reactive Ion Etching)方式、还有具有高密度等离子源的ICP(Inductive Coupled Plasama)方式或TCP(Transfer Coupled Plasama)方式的氧气等离子处理。或是优选预估光阻图案的尺寸变化量，预先设计大光阻图案81A的图案尺寸，或是以可使光阻图案81A的图案尺寸变大的曝光、显像条件，来达成工艺上的对应等的措施。然后，如图1(d)和图2(d)所示，将感光性树脂图案81C作为掩膜选择性将第二非晶硅层33A和第一非晶硅层31A残留在栅极电极11A上，同时除去扫描线11上和存储电容线16上的第二非晶硅层33A、33B(无图示)，和第一非晶硅31A、31B(无图示)，分别露出栅极绝缘层30A、30B。半导体层形成区域，即是感光性树脂图案81C(黑色区域)的大小即使最小时也有10μm，不仅容易制作将白色区域和黑色区域以外的区域作为半色调曝光区域的掩膜板，即使岛状半导体层31A、33A的尺寸精度变动，因为几乎没有绝缘栅极型晶体管的电气特性的变动，所以可相应容易执行工艺管理。

接着，除去上述感光性树脂图案81C后，如图1(c)和图2(c)所示，在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76。因此，则如图21所示，必须有并列捆绑扫描线11(虽然存储电容线16也相同，但是在此省略图示)的布线77，和在电镀或阳极氧化时在玻璃基板2的外围部分用以给予电位的连接图案78，并且，使用依据等离子CVD装置的非晶硅层31、33和氮化硅层30的适当掩膜手段的制膜区域79则被连接图案78限定在内侧，必须至少露出连接图案78。使用弹簧夹等连接手段将+(正)电位提供到连接图案78，使玻璃基板2浸泡于以乙烯为主要成分的反应液中而进行阳极氧化时，扫描线11如果为Al系合金，则以例如反应电压200V形成具有0.3μm膜厚的铝(Al₂O₃)。在电镀(electroplating)时，则如文献月刊《高分子加工》2002年11月号所示，使用聚醯亚胺电镀液以电镀电压数V形成具有0.3μm膜厚的聚醯亚胺树脂层。并且，因为根据绝缘层76的形成，属于绝缘层的铝或聚醯亚胺树脂，被埋入在产生在扫描线11上的栅极绝缘层30A的针孔中，所以也不可以忘记其也具有抑制在扫描线11及存储电容16和后续工序中所形成的源极、漏极布线12、21之间的层间短路的次要效果。

在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76后，使用SPT等真空制膜装置依序覆盖膜厚0.1μm左右的例如Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为耐热金属层，然后膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层，还有Ta等的耐热金属薄膜层36作为膜厚0.1μm左右的中间导电层。然后，虽然依据微细加工技术使用感光性树脂图案依序选择性蚀刻这三层薄膜所构成的源极、漏极布线材料，但是在此与现有例子相同，依序蚀刻第二非晶硅层33A及第一非晶硅层31A，并且第一非晶硅层31A被蚀刻成残留0.05～0.1μm左右，并如图1(d)和图2(d)所示，选择性形成由34A、35A及36A的叠层所构成的绝缘型晶体管的漏极电极21和也兼作源极电极的信号线12。并且，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta、Cr、Mo等的单层是合理的。而且，也可以选择添加有Nd的Al合金，将源极、漏极布线12、21的叠层构造设为两层构造。即使采用IZO取代ITO也是相同的。

并且，如1(e)和2(e)所示，依据PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上形成膜厚0.3μm左右的钝化绝缘层37，并且以比1.5μm厚，最佳为3μm左右的厚度涂布感光性丙烯树脂39作为透明性和耐热性佳的透明树脂层，依据使用掩膜板的选择性紫外线照射，在漏极电极21上和图像显示部分外的区域中，扫描线的一部分5上和信号线的一部分6上和存储电容线16的一部分上各形成开口部分62、63、64、65。然后，后烘干之后，将感光性树脂39作为掩膜，选择性除去开口部分63、65内的钝化绝缘层37和栅极绝缘层30A、30B，还有开口部分62、64内的钝化绝缘层37，而露出漏极电极21的一部分和扫描线的一部分73(5)和信号线的一部分74(6)和存储电容线16的一部分75。并且，可以知道开口率虽然有一些下降，但是不使用感光性丙烯树脂39，而使用一般的感光性树脂，即使在钝化绝缘层37上形成上述开口部分62、63、64、65也是可以的。

最后，使用SPT等真空制膜装置在玻璃基板2的整个表面上，覆盖例如膜厚0.1～0.2μm左右的ITO作为透明导电层，如图1(f)和图2(f)所示，依据微细加工技术选择性在包含有露出于开口部分62内的漏极电极21的中间导电层36A的一部分的感光性丙烯树脂39上，形成像素电极22。感光性丙烯树脂39因为比较厚，所以即使将像素电极22形成得较大而与扫描线11或信号线12的一部分重叠，也不会产生串扰等画质恶化。此时，成为含有开口部分63内的扫描线一部分73和开口部分64内的信号线的一部分74的透明导电性的电极端子5A、6A。并且，在此，和现有例子相同，设置透明导电性的短路线40，依据将电极端子5A、6A和短路线40之间形成细长条状，则成高电阻化，并容易防静电。

将如此所取得的有源基板2(用于显示装置的半导体装置)和彩色滤光板贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第一实施例。关于存储电容15的构成，虽然如图1(e)所示，示出通过栅极绝缘层30B叠层存储电容线16和漏极电极21的区域50(右下方斜线部分)而构成存储电容15的情形，即使漏极电极21和前段扫描线11通过栅极绝缘层30A而构成存储电容15也是可以的，但是在此省略详细说明。

在第一实施例中，是将半色调曝光技术适用于如扫描线的形成工序和半导体层的岛化工序的图案精度低的涂层而执行删减光蚀刻工序，虽然使用钝化绝缘层(和感光性透明树脂层)，将接触形成工序予以合理化，以4道掩膜板制作有源基板，但是也可以使用一道掩膜板处理取代像素电极的形成工序和钝化绝缘层的阳极氧化层的形成工序，这用第二实施例来说明。

第二实施例

第二实施例是如图3(c)和图4(c)所示，到在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76为止的制造工序，是以与第一实施例相同的制造工序进行的。但是，在此，优选第一非晶硅层31制作成0.05～0.1μm的薄膜。

接着，如图3(d)和图4(d)所示，依据微细加工技术，在图像显示部分外的区域中，在扫描线11上形成开口部分63A，和在存储电容线16上形成开口部分65A，选择性除去各开口部分内的栅极绝缘层30A、30B而露出扫描线的一部分73和存储电容线16的一部分75。

接着，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为可阳极氧化的耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35同样作为可阳极氧化的低电阻布线层，还有膜厚0.1μm左右的Ta等的耐热金属薄膜层36同样作为可阳极氧化的中间导电层。然后，依据微细加工技术使用感光性树脂图案依序蚀刻由这三种薄膜所构成的源极、漏极布线材料，如图3(e)和图4(e)所示，选择性形成由34A、35A、36A的叠层所构成的绝缘栅极型晶体管的漏极电极(布线)21和也兼作源极电极(布线)的信号线12。对于源极、漏极布线12、21的选择性图案形成，不需要蚀刻含有杂质的第二非晶硅层33A和不含杂质的第一非晶硅层31A。并且，一般为了避免因电池作用所引起的副作用，虽然在形成源极、漏极布线12、21时也同时形成包含开口部分63A内的扫描线11一部分73的扫描线的电极端子5和由信号线的一部分所构成的电极端子6，但是因为不需要电极端子5，所以在后续工序中，即使直接形成透明导电性的电极端子5A也是可以的。就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta的单层是合理的，还有，添加有Nd的Al合金因抑制化学性电位下降的显像液，或与光阻剥离液等的碱溶液中的ITO化学腐蚀反应，所以在此时不需要中间导电层36A，可以将源极、漏极布线12、21的叠层构造设为两层构造(34A、35A)，成为简易源极、漏极布线12、21的构成，可予以简化。即使采用IZO取代ITO也相同。

在形成源极、漏极布线12、21后，使用SPT等的真空制膜装置在玻璃基板2的整个表面上，例如覆盖膜厚0.1～0.2μm左右的ITO作为透明导电层，如图3(f)和图4(f)所示，依据使用感光性树脂图案83的微细加工技术，在玻璃基板2上选择性形成包含有漏极电极21的中间导电层36A的一部分和存储电容线16的像素电极22。此时，也在扫描线的电极端子5上和信号线的电极端子6上使用感光性树脂图案83B、83C而形成透明导电层，设为透明导电性的电极端子5A、6A。如之前所述，不形成电极端子5，即使此时直接形成包含有开口部分63A的电极端子5A也是可以的。在此，与现有例子相同设置透明导电性的短路线40，依据使电极端子5A、6A和短路线40之间形成细长条状，则容易成为抗静电用的高电阻。

接着，将上述感光性树脂图案83A～83C作为掩膜，一面照射光，一面阳极氧化源极、漏极布线12、21，而在该表面上形成氧化层，同时阳极氧化含有露出于源极、漏极布线12、21间的杂质的第二非晶硅层33A，和不含杂质的第一非晶硅层31A的一部分，如图3(g)和图4(g)所示，形成属于绝缘层的含有杂质的氧化硅层(SiO₂)66，和不含杂质的氧化硅层(无图示)。

在源极、漏极布线12、21的上面露出有Ta，而且在侧面上露出有Ta、Al、Ti的叠层，依据阳极氧化Ti是变质成属于半导体的氧化钛(TiO₂)68，Al是变质成属于绝缘层的氧化铝(Al₂O₃)69，然后Ta是变质成属于绝缘层的五氧化钽(Ta₂O₅)70。氧化钛层68虽然不是绝缘层，但是膜厚极为薄，并且露出面积也小，所以对于钝化上不会造成问题，耐热金属薄膜层34A也优选事先选择Ta。但是，Ta是与Ti不同，必须注意欠缺吸收基底的表面氧化层而容易成为欧姆接触的功能的特性。

通道间的含有杂质的第二晶质硅层33A当在厚度方向完全不绝缘层化时，则造成增大绝缘栅极型晶体管的漏电流。在此，一面照射光，一面实施阳极氧化，对于阳极氧化工序是非常重要的要点，在现有例子中也有公开。具体而言，若照射1万米烛光左右的相当强的光，绝缘栅极型晶体管的漏电流若超过μA时，则自源极、漏极布线12、21间的通道部分和漏极电极21的面积计算，取得10mA/cm²左右的用以取得阳极氧化且良好的膜质的电流密度。

而且，利用阳极氧化含有杂质的第二非晶硅层33A，而将足够变质成属于绝缘层的氧化硅层66的反应电压100V设定成高出10V左右，到接触于含有所形成的杂质的氧化硅层66的不含杂质的第一非晶硅层31A的一部分(100左右)为止，使变质成不含杂质的氧化硅层(无图示)，由此，通道的电性纯度高，可以成为源极、漏极布线12、21间的电性完全分离者。即，绝缘栅极型晶体管的OFF电流充分减少，可以取得高ON/OFF比。

由阳极氧化所形成的五氧化钽70、铝69、氧化钛68的各氧化层的膜厚是以0.1～0.2μm左右来作为布线的钝化就足够了，使用乙二醇等的反应液，施加电压相同地以超过100V而予以实现。对于源极、漏极布线12、21的阳极氧化应留意的事项，虽然无图示但是所有信号线12是必须电性并联或串联而形成，之后当在制造工序的任何处解除并串联时，当然不仅对有源基板2的电气检查，就连对于液晶显示装置的实际操作也不会造成障碍。以解除手段而言，可以采用照射雷射光的蒸散，或依据刮片的机械性切除作为简易手段，这里省略详细说明。

以感光性树脂图案83A覆盖像素电极22，是因为不仅不需要阳极氧化像素电极22，也不需要确保经由绝缘栅极性晶体管而在漏极电极21中流动的反应电流为所需以上。

最后，除去上述感光性树脂图案83A～C如图3(h)和图4(h)所示，完成有源基板2。将如此所取得的有源基板2和彩色滤光片贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第二实施例。关于存储电容15的构成，虽然如图3(h)示出通过栅极绝缘层30平面性重叠存储电容线16和像素电极22的构成例(右下方斜线部分51)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使是在像素电极22和前段扫描线11之间夹着包含栅极绝缘层30A的绝缘层的构成也是可以的。

第二实施例虽然是在像素电极形成时，执行钝化层形成，但是在源极、漏极布线形成时，也可以执行钝化层形成，这用第三实施例来予以说明。

第三实施例

第三实施例是如图5(c)和图6(c)所示，到在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76为止的制造工序，是以与第一实施例相同的制造工序进行的。接着，使用SPT等真空制膜装置被覆盖例如膜厚0.1～0.2μm左右的ITO作为透明导电层，如图5(d)和图6(d)所示，依据微细加工技术选择性形成像素电极22。

接着，如图5(e)和图6(e)所示，依据微细加工技术，在图像部分外的区域，在扫描线11上形成开口部分63A，和在存储电容线16上形成开口部分65A，选择性除去各开口部分内的栅极绝缘层30A、30B而露出扫描线的一部分73和存储电容线16的一部分75。

接着，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为可阳极氧化的耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35同样作为可阳极氧化的低电阻布线层。然后，如图5(f)和图6(f)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案87A、87B依序蚀刻由这些薄膜所构成的源极、漏极布线材料，选择性形成由包含有像素电极22的一部分的34A、35A的叠层所构成的绝缘栅极型晶体管的漏极电极(布线)21和也兼作源极电极的信号线12。对于源极、漏极布线12、21的选择性图案形成，不需要蚀刻含有杂质的第二非晶硅层33A和不含有杂质的第一非晶硅层31A。在形成源极、漏极布线12、21的同时，虽然也包含开口部分63A内的扫描线一部分73而同时形成扫描线的电极端子5和由信号线的一部分所构成的电极端子6，此时，依据半色调曝光技术事先形成对应于电极端子5、6的区域87A的膜厚(黑区域)例如为3μm，和比对应于源极、漏极布线12、21的区域87B(中间色调区域)的膜厚1.5μm还厚的感光性树脂图案87A、87B，这就是第三实施例的重要特征。虽然对应于电极端子5、6的区域87A的最小尺寸如果是10μm时，则容易制作掩膜板及管理完成尺寸，但是因为对应于源极、漏极布线12、21的区域87B的最小尺寸为4～8μm，尺寸精度比较高，所以必须要有细长条状图案作为半色调区域。但是在本发明中，源极、漏极布线12、21因为以一次曝光处理和一次蚀刻处理所形成，所以比起以往的半色调曝光技术般的一次曝光处理和两次蚀刻处理所形成时，不论源极、漏极布线12、21的尺寸管理，或是源极、漏极布线12、21间，即通道长度的尺寸管理也比以往的半色调曝光技术容易管理图案精度。

源极、漏极布线12、21形成后，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案87A～87D削减1.5μm以上的膜厚时，感光性树脂图案87B则消失而露出源极、漏极布线12、21，同时可以仅在电极端子5、6上，选择性形成感光性树脂图案87C。从电极端子5、6的大小也可以容易理解，在此通过氧气等离子处理而几乎不影响图案尺寸的情形也是本发明的特征。在此，如图5(g)和图6(g)所示，将感光性树脂图案87C作为掩膜与第二实施例相同地，一面照射光，一面阳极氧化源极、漏极布线12、21而形成氧化层68、69，同时阳极氧化露出于源极、漏极布线12、21间的第二非晶硅层33A和邻接的第一非晶硅层31A的一部分，而形成属于绝缘层的含有杂质的氧化硅层66和不含有杂质的氧化硅层(无图示)。

在阳极氧化完成后，当除去感光性树脂图案87C时，则如图5(h)和图6(h)所示，露出于该表面具有低电阻金属层35A的电极端子5、6。但是，在图5(h)和图6(h)中，为了以适当电阻性构件连接电极端子5、6间，虽然仅在电极端子6的侧面形成阳极氧化层，但是在形成像素电极22时，若在有源基板的外围形成细长防静电线，并连接防静电线和电极端子5、6间时，即使在电极端子5的侧面上膜厚较薄，也可以形成阳极氧化层。而且，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta的单层是合理的。

将如此取得的有源基板2和彩色滤光片贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第三实施形态。关于存储电容15的构成，虽然如图5(h)示出通过栅极绝缘层30B平面性重叠像素电极22和存储电容线16的构成例(右下方斜线部分52)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使与后述的第四和第五实施例相同，也可以是在包含像素电极22(或是漏极电极21)而形成的存储电极和前段的扫描线11之间夹有包含栅极绝缘层30A的绝缘层的构成。

第三实施形态中，因为当如此阳极氧化源极、漏极12、21和第二非晶硅层33A时，电性连接漏极电极21的像素电极22也露出，所以像素电极22同时也被阳极氧化，这一点则与第二实施例大为不同。因此，也有随着构成像素电极22的透明导电层的膜质而不同，依据阳极氧化而增加电阻值的情形，在此时，虽然必须适当变更透明导电层的制膜条件，事先准备氧不足的膜质，但是在阳极氧化不会发生降低透明导电层的透明度下降的情形。而且，用来阳极氧化漏极电极21和像素电极22的电流虽然也通过绝缘栅极型晶体管的通道而被供给，但是因为像素电极22的面积大，所以需要较大的反应电流或长时间的反应，即使照射多强的外光也不会对通道部分的电阻造成障碍，对于在漏极电极21上形成与信号线12上同等的膜质的阳极氧化层，仅仅延长反应时间较难以对应。但是，即使形成在漏极电极21上的阳极氧化层多少有些不完全，在实用上大多数情况会取得无障碍的信赖性。这是因为被施加到液晶的驱动信号基本上为交流，为了使在相对电极14和像素电极22之间，可减少直流电压成分，相对电极14的电压在图像检查时因被调整(降低闪烁调整)，因此，如果可以使直流成分仅在信号线12上不流动而形成绝缘层即可。

在第一～第三实施例中，是将半色调曝光技术适用于如扫描线的形成工序和半导体层的岛化工序的图案精度低的涂层而执行删减光蚀刻工序，虽然以4道掩膜板制作有源基板，但是因为也可以赋予以相同的掩膜板处理像素电极和扫描线的技术，而更加推进删减工序，可以使用3道掩膜板制作有源基板，因此将它用第四和第五实施例来予以说明。

第四实施例

第四实施例是首先使用SPT等真空制膜装置，在玻璃基板2的一个主表面上被覆盖例如膜厚0.1～0.2μm左右的ITO作为透明导电层91，和膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层92。在之后的说明中虽然有明确表示，但是在第四和第五实施例中，因为用透明导电层和第一金属层的叠层构成扫描线，所以在阳极氧化中，不可能在扫描线的侧面上形成绝缘层。在此，绝缘层因是通过电镀而形成有机绝缘层，所以选择属于透明导电层的ITO来作为扫描线材料，和选择例如Cr、Ta、Mo等的高熔点金属或是这些合金或氧化硅来作为不产生电池反应的第一金属层92。为了低电阻化，如果采用Al，Al(Nd)合金单层则最为简单，接着是含有Ta的Ta/Al(Zr、Hf、Nd)，在接下来是Ta/Al/Ta的叠层则比较复杂。

接着，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上例如分别以0.3μm，0.2μm，0.05μm左右的膜厚依序覆盖将成为栅极绝缘层的第一SiN_x层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层，然后如图7(a)和图8(a)所示，依据半色调曝光技术，形成在半导体层形成区域，即栅极电极11A上的区域82A1，和扫描线11和信号线12交叉的附近区域上的区域82A2，和扫描线11上的存储电容形成区域82A3的膜厚为2μm，比对应于由透明导电层91A和第一金属层92A的叠层所构成的也兼作栅极电极11A的扫描线11，和由透明导电层91B和第一金属层92B的叠层所构成的模拟像素电极93，和由相同透明导电层91A和第一金属层92A的叠层所构成的扫描线的模拟电极端子94，和由相同透明导电层91C和第1金属层92C的叠层所构成的信号线的模拟电极端子95的感光性树脂图案82B的膜厚还厚的感光性树脂图案82A1、82A2、82A3及82B，将感光性树脂图案82A1～82A3及82B当作掩膜，选择性除去第二非晶硅层33、第一非晶硅层31、栅极绝缘层30及第一金属层92还有透明导电层91而露出玻璃基板2。

如此一来，取得对应于也兼作栅极电极11A的扫描线11和模拟像素电极93和模拟电极端子94、95的多层膜图案后，接着，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案82A1～82A3及82B减少1μm以上的膜厚时，感光性树脂图案82B则消失，如图7(b)和图8(b)所示，露出第二非晶硅层33A～33C，同时可以仅在半导体层形成区域上选择性形成感光性树脂图案82C1～82C3。上述氧气等离子处理是以增强各向异性，抑制图案尺寸的变化，使后续的源极、漏极布线形成工序中的掩膜配合精度不会下降为最佳，这如同上述说明。

接着，在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76。因此，虽然对图22所示的连接图案78使用弹簧夹等的连接手段将+(正)电位提供到扫描线11上，但是依据电镀液的组成不同，即使提供-(负)电位也是可以的。然后，以电镀电压数V形成具有0.3μm的膜厚的聚醯亚胺树脂层作为有机绝缘层。模拟像素电极93因为电性独立，所以在模拟像素电极93的周围上不形成绝缘层76。

接着，如图7(c)和图8(c)所示，将感光性树脂图案82C1～82C3作为掩膜，在栅极电极11A上，和扫描线11和信号线12交叉的附近区域上及存储电容形成区域上，选择性残留第二非晶硅33A和第一非晶硅31A和栅极绝缘层30A，同时选择性蚀刻扫描线11上和模拟像素电极93上和模拟电极端子94、95上的第二非晶硅层33A～33C和第一非晶硅层31A～31C和栅极绝缘层30A～30C而露出第一金属层92A～92C。即，露出模拟像素电极93和模拟电极端子94、95。

然后，除去上述感光树脂图案82C1～82C3之后，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖例如膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等耐热金属薄膜层34作为的耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层。然后，虽然如图7(d)和图8(d)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案依序蚀刻这些薄膜层，选择性形成含有模拟像素电极93的一部分而由34A、35A的叠层所构成的绝缘栅极型晶体管的漏极电极(布线)21，和含有模拟电极端子95的一部分而也兼作相同源极电极的信号线12，但是，在此与现有例子相同，依序蚀刻第二非晶硅层33A及第一非晶硅层31A，第一非晶硅层31A被蚀刻成剩下0.05～0.1μm左右。并且，即使在此，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta、Cr、MoW合金等的单层是合理的。

源极、漏极布线12、21形成后，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上覆盖0.3μm左右的膜厚的第二SiN_x层作为钝化绝缘层37，如图7(e)和图8(e)所示，在模拟电极93上和模拟电极端子94、95上选择性地各形成开口部分38、63、64，并选择性除去各开口部分内的第二SiN_x层和第一金属层92A～92C而露出透明导电性的图案91A～91C的大部分，各作为像素电极22和电极端子5A、6A。

将如此所取得的有源基板2和彩色滤光片贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第四实施例。关于存储电容15的构成，虽然如图7(e)所示，示出与包含模拟像素电极93的一部分的漏极布线21同时形成的存储电极72和前段的扫描线11，是经由第二非晶硅层33A、第一非晶硅层31A及栅极绝缘层30A而平面性重叠的构成例(右下方斜线部分52)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使是在与扫描线同时被形成的存储电容线和像素电极之间夹有含有栅极绝缘层的绝缘层的构成也是可以的。而且，也可能为其他构成，在此省略其详细说明。

也可以在源极、漏极布线形成时依据阳极氧化执行钝化层形成，来取代第四实施例中使用SiN_x的钝化层形成，将此用第五实施例来予以说明。

第五实施例

第五实施例是首先使用SPT等真空制膜装置，在玻璃基板2的一个主表面上覆盖例如膜厚0.1～0.2μm左右的ITO作为透明导电层91，和膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层92。

接着，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上例如分别以0.3μm、0.2μm、0.05μm左右的膜厚依序覆盖将成为栅极绝缘层的第一SiN_x层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层，然后如图9(a)和图10(a)所示，依据半色调曝光技术，形成在半导体层形成区域，即是栅极电极11A上的区域82A的膜厚为2μm，比对应于由透明导电层91A和第一金属层92A的叠层所构成的也兼作栅极电极11A的扫描线11，和由透明导电层91B和第一金属层92B的叠层所构成的模拟像素电极93，和由透明导电层91C和第一金属层92C的叠层所构成的防静电线95的感光性树脂图案82B的膜厚还厚的感光性树脂图案82A、82B，将感光性树脂图案82A、82B当作掩膜，选择性除去第二非晶硅层33、第一非晶硅层31、栅极绝缘层30及第一金属层92还有透明导电层91而露出玻璃基板2。

如此一来，取得对应于也兼作栅极电极11A的扫描线11和模拟像素电极93和防静电线95的多层膜图案后，接着，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案82A、82B减少1μm以上的膜厚时，感光性树脂图案82B则消失，而露出第二非晶硅层33A～33C，同时可以仅在半导体层形成区域上选择性形成感光性树脂图案82C。上述氧气等离子处理优选是增强各向异性，抑制图案尺寸的变化，使后续的源极、漏极布线形成工序中的掩膜配合精度不会下降，这如同上述说明。然后，如图9(b)和图10(b)所示，将感光性树脂图案82C作为掩膜，在栅极电极11A上选择性残留第二非晶硅33A和第一非晶硅31A，同时选择性蚀刻扫描线11和模拟像素电极93上和防静电线95上的第二非晶硅层33A～33C和第一非晶硅层31A～31C而露出栅极绝缘层30A～30C。

除去上述感光性树脂图案82C后，如图9(c)和图10(c)所示，在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76。因此，虽然对图21所示的连接图案78使用弹簧夹等的连接手段将+(正)电位提供到扫描线11上，但是依据电镀液的组成不同，即使提供-(负)电位也是可以的。然后，以例如电镀电压数V形成具有0.3μm的膜厚的聚醯亚胺树脂层作为有机绝缘层。

接着，如9图(d)和图10(d)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案88在图像显示部分外中，模拟电极端子94上形成开口部分63A，和在模拟像素电极93上形成开口部分38A，和在图像显示部分外的区域中，防静电线95上形成开口部分64A，选择性除去各开口部分内的栅极绝缘层30A～30C和第一金属层92A～92C而露出透明导电性的图案91A～91C，各成为扫描线11的一部分5A、像素电极22及防静电线的大部分91C(40)。

除去上述感光树脂图案88之后，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖例如膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层。然后，虽然如图9(e)和图10(e)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案87A、87B依序蚀刻由这些薄膜所构成的源极、漏极布线材，选择性形成含有开口部分74内的像素电极22的一部分而由34A、35A的叠层所构成的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21，和也兼作相同源极电极的信号线12。不需要蚀刻含有杂质的第二非晶硅层33A和不含有杂质的第一非晶硅层31A。在形成源极、漏极布线12、21的同时，虽然也包含由透明导电层所构成的扫描线的一部分5A而同时形成由扫描线的电极端子5和信号线的一部分所构成的电极端子6，但是，此时，依据半色调曝光技术事先形成对应于电极端子5、6的区域87A的膜厚(黑区域)例如为3μm，和比对应于源极、漏极布线12、21和存储电极72的区域87B(中间色调区域)的膜厚1.5μm还厚的感光性树脂图案87A、87B，这就是第五实施例的重要特征。

源极、漏极布线12、21形成后，当依据氧气等离子等灰化手段，将上述感光性树脂图案87A、87B削减1.5μm以上的膜厚时，感光性树脂图案87B则消失而露出源极、漏极布线12、21和存储电极72，同时可以仅在电极端子5、6上，选择性形成感光性树脂图案87C。在此，如图9(f)和图10(f)所示，将感光性树脂图案87C作为掩膜与第二实施例相同地，一面照射光，一面阳极氧化源极、漏极布线12、21而形成氧化层68、69，同时阳极氧化露出于源极、漏极布线12、21间的第二非晶硅层33A和邻接的第一非晶硅层31A的一部分，而形成属于绝缘层的含有杂质的氧化硅层66和不含有杂质的氧化硅层(无图示)。

在阳极氧化完成后，当除去感光性树脂图案87C时，则如图9(g)和图10(g)所示，露出于该表面具有阳极氧化层，由低电阻金属层35A所构成的电极端子5、6。但是，为了防止静电，扫描线的一部分5A被连接到例如短路线91C，并且如图示，信号线12或电极端子6如果没有含有短路线91而被形成时，则在电极端子5的侧面不形成阳极氧化层。而且，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta的单层是合理的。贴合如此所取得的有源基板2和彩色滤光片而予以液晶面板化，完成本发明的第五实施形态。关于存储电容15的构成，虽然如图9(g)示出通过栅极绝缘层30A平面性重叠与源极、漏极布线12、21同时包含像素电极22的一部分而被形成的存储电极72和被形成在前段的扫描线11的突起区域的构成例(右下方斜线部分52)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使与第二实施例相同，也可以是在像素电极22和与扫描线同时被形成的存储电容线16之间，夹有包含栅极绝缘层30B的绝缘层的构成。而且，虽然也可能为其他的构成，在此省略其详细说明。

在第五实施例中也因为在阳极氧化源极、漏极12、21和第二非晶硅层33A时，电性连接漏极电极21的像素电极22也露出，所以像素电极22同时也被阳极氧化，这一点则与第二实施例大为不同。因此，也有随着构成像素电极22的透明导电层的膜质而不同，依据阳极氧化而增加电阻值的情形，在此时，虽然必须适当变更透明导电层的制膜条件，事先准备氧不足的膜质，但是在阳极氧化不会发生降低透明导电层的透明度下降的情形。而且，用来阳极氧化漏极电极21和像素电极22的电流虽然也通过绝缘栅极型晶体管的通道而被供给，但是因为像素电极22的面积大，所以需要较大的反应电流或长时间的反应，即使照射多强的外光也不会对通道部分的电阻造成障碍，对于在漏极电极21上和存储电极72上形成与信号线12上同等的膜质的阳极氧化层，仅以延长反应时间较难以对应。但是，即使形成在漏极电极21上的阳极氧化层多少有些不完全，大多情况下在实用上取得无障碍的信赖性，这如之前所说明。

以上所说明的液晶显示装置虽然是使用TN型的晶胞的情况，但是即使以和像素电极相隔规定距离而所形成的一对的相对电极和像素电极，控制横方向电场的IPS(In-Plain-Swticing)方式的液晶显示装置中，因本发明中所提案的工序删减也有效，所以将这一点用之后的实施例予以说明。

第六实施例

第六实施例是形成源极、漏极布线12、21，接着如图11(e)和图12(e)所示，依据PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上形成膜厚0.3μm左右的钝化绝缘层37，并且以比1.5μm厚，最佳为3μm左右的厚度涂布感光性丙烯树脂39作为透明性和耐热性佳的透明树脂层，依据使用掩膜板的选择性紫外线照射，在漏极电极21上和图像显示部分外的区域中，扫描线的电极端子形成区域上和信号线的电极端子形成区域上，各形成开口部分62、63、64，在后烘干之后，将感光性树脂39作为掩膜，选择性除去开口部分63、65内的钝化绝缘层37和栅极绝缘层30A、30B，还有开口部分62、64内的钝化绝缘层37，而露出漏极电极21的一部分和扫描线的一部分73和信号线的一部分74，到此为止的制造工序则执行与第一实施例相同的制造工序。

接着，使用SPT等真空制膜装置在玻璃基板2的整个表面上，覆盖例如ITO作为膜厚0.1～0.2μm左右的透明导电层，如图11(f)和图12(f)所示，依据微细加工技术选择性在包含有漏极电极21的中间导电层36A的一部分的透明树脂39上形成像素电极41，和包含扫描线11上和信号线12上的相对电极42。并且，43是被形成在图像显示部分外的区域上的相对电极42的电极端子。此时，成为含有开口部分63内的扫描线一部分73和开口部分64内的信号线的一部分74的透明导电性的电极端子5A、6A。虽然无图示但是与现有例子相同，在图像显示部分外的区域上设置透明导电性的短路线40，依据将电极端子5A、6A和短路线40之间形成细长条状，则成高电阻化，并容易防静电。

对于IPS型的液晶显示装置，像素电极41和相对电极42的间隙虽然有助于显示，但是像素电极41和相对电极42因为电极内的电位一定，无助于显示，所以用透明导电层形成像素电极41和相对电极42不一定为最适合的选择。因当使用金属性例如Ti、Cr、MoW合金等来取代透明导电层时，电阻值下降，所以可以将像素电极41和相对电极42的膜厚予以更薄化，而提升配向性。或是依据选择Ti/Al合金的叠层，无需在源极、漏极布线12、21的上层部分配置Ti或Ta等的中间金属层，简化源极、漏极布线12、21的构成。但是，在选择金属性的电极时，当不实施与上述防静电措施另外的防静电措施时，高电阻化则有困难。像素电极41和相对电极42采用透明导电层的优点，是因为对于同时生产TN型液晶面板和IPS型液晶面板的量产工厂，不需要更换溅镀装置的靶，或是不用两种溅镀装置等的理由。

将如此获得的有源基板2和彩色滤光板贴合而予以液晶化，完成本发明的第六实施例。关于存储电容15的构成，如图11(e)所示，示出通过栅极绝缘层30B重叠存储电容线16和漏极电极的区域50(右下方斜线部分)构成存储电容15的情形。

第六实施例可在以往光学性无效的扫描线11上和信号线12上配置相对电极42，该结果虽然可扩大有助于显示的区域，取得高开口率的IPS型液晶面板，但是不容易删减更多的制造工序数。在此，以第七～第十实施例说明虽然不期望提升开口率，但是采用不使用感光性丙烯树脂39的钝化技术而促进删减制造工序数的发明。

第七实施例

第七实施例是首先使用SPT等真空制膜装置，在玻璃基板2的一个主表面上被覆盖例如Cr、Ta、Mo等或这些合金或氧化硅当作膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层。接着，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上例如分别以0.3μm、0.1μm、0.05μm左右的膜厚依序覆盖将成为栅极绝缘层的第一SiN_x层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层，然后如图13(a)和图14(a)所示，依据半色调曝光技术，形成在半导体层形成区域，即栅极电极11A上的区域84A的膜厚为2μm，比对应于扫描线11和兼作存储电容线的相对电极16的区域84B上的膜厚1μm还厚的感光性树脂图案84A、84B，将感光性树脂图案84A、84B作为掩膜，选择性除去第二非晶硅层33、第一非晶硅层31、栅极绝缘层30及第一金属层而露出玻璃基板2。

接着，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案84A、84B减少1μm以上的膜厚时，感光性树脂图案84B则消失，而露出第二非晶硅层33A、33B，同时可以仅在半导体层形成区域上选择性形成感光性树脂图案84C。当然上述氧气等离子处理因为抑制图案尺寸的变化，所以以增强各向异性为佳。然后，如图13(b)和图14(b)所示，将感光性树脂图案84C作为掩膜，在栅极电极11A上选择性残留第二非晶硅33A和第一非晶硅31A，同时除去扫描线11上和相对电极16上的第二非晶硅层33A、33B和第一非晶硅层31A、31B而露出栅极绝缘层30A、30B。

除去上述感光性树脂图案84C后，如图13(c)和图14(c)所示，在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76。因此，如图21所示，必须有并列捆绑扫描线11(虽然存储电容线16也相同，但是在此省略图示)的布线77，和在电镀或阳极氧化时在玻璃基板2的外围部分用来给予电位的连接图案78。对于绝缘层76即使是采用有机绝缘层和阳极氧化层的任意一个也是可以的。

然后，如图13(d)和图14(d)所示，依据微细加工技术，在图像部分外的区域，在扫描线11上形成开口部分63A，和在相对电极16上形成开口部分65A，选择性除去各开口部分内的栅极绝缘层30A、30B而各露出扫描线的一部分73和相对电极的一部分75。

之后，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等耐热金属薄膜层34作为可阳极氧化的耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35同样作为可阳极氧化的低电阻布线层。然后，如图13(e)和图14(e)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案87A、87B依序蚀刻由这些薄膜所构成的源极、漏极布线材料，选择性形成由34A和35A的叠层所构成，将成为像素电极的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21和也兼作相同源极电极的信号线12。对于源极、漏极布线12、21的选择性图案形成，不需要蚀刻含有杂质的第二非晶硅层33A和不含有杂质的第一非晶硅层31A。在形成源极、漏极布线12、21的同时，虽然也包含开口部分63A内的扫描线一部分73而同时形成扫描线的电极端子5和由信号线的一部分所构成的电极端子6，但此时，依据半色调曝光技术事先形成对应于电极端子5、6的区域87A的膜厚(黑区域)例如为3μm，和比对应于源极、漏极布线12、21的区域87B(中间色调区域)的膜厚为1.5μm厚的感光性树脂图案87A、87B，这就是第七实施例的重要特征。

源极、漏极布线12、21形成后，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案87A、87B削减1.5μm以上的膜厚时，感光性树脂图案87B则消失而露出源极、漏极布线12、21，同时可以仅在电极端子5、6上，选择性形成感光性树脂图案87C。在此，如图13(f)和图14(f)所示，将感光性树脂图案87C作为掩膜与第二实施例相同地，一面照射光，一面阳极氧化源极、漏极布线12、21而形成氧化层68、69，同时阳极氧化露出于源极、漏极布线12、21间的第二非晶硅层33A和邻接的第一非晶硅层31A的一部分，而形成属于绝缘层的含有杂质的氧化硅层66和不含有杂质的氧化硅层(无图示)。

在阳极氧化完成后，当除去感光性树脂图案87C时，则如图13(g)和图14(g)所示，露出于该侧面具有阳极氧化层，由低电阻金属层35A所构成的电极端子5、6。而且，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta的单层是合理的。

将如此所取得的有源基板2和彩色滤光片贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第七实施例。IPS型的液晶显示装置由以上的叙述明显得知，在有源基板2上不需要透明导电性的像素电极22，而且，在彩色滤光板的相对面上，也不需要透明导电性的相对电极14。因此，也不需要源极、漏极布线12、21上的中间导电层。关于存储电容15的构成，虽然如图13(g)示出通过栅极绝缘层30B平面性重叠兼作存储电容线的相对电极16和像素电极(漏极电极)21的构成例(右下方斜线部分50)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使为在像素电极21和前段的扫描线11之间夹有含有栅极绝缘层30A的绝缘层的构成也是可以的。并且，在图13(g)中，虽然无特别图示，以高电阻，例如OFF状态的绝缘栅极型晶体管或细长导电性线路，连接扫描线的电极端子5和信号线的电极端子6之间的防静电措施，但是因赋予设置开口部分63A，露出扫描线11的一部分73的工序，所以容易防止静电。

第八实施例

第三实施例虽然到在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76为止的制造工序，是以与第七实施例相同的制造工序进行的，但是必须制作第一非晶硅层31的膜厚为0.2μm。接着，使用SPT等的真空制膜装置，依序覆盖膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为可阳极氧化的耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层，如图15(d)和图16(d)所示，虽然依据微细加工技术使用感光性树脂图案87A、87B选择性蚀刻由这两层薄膜所构成的源极、漏极布线材料，但是在此和现有例子相同依序蚀刻第二非晶硅层33A和第一非晶硅层31A，第一非晶硅层31A被蚀刻成剩下0.05～0.1μm左右，选择性形成由34A和35A的叠层所构成，将成为像素电极的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21和也兼作相同源极电极的信号线12和由信号线的一部分所构成的电极端子6。而且，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta的单层是合理的。

接着，如图15(e)和图16(e)所示，依据等离子CVD装置在玻璃基板2的整个面上形成0.3μm左右膜厚的钝化绝缘层37，依据微细加工技术在图像显示部分外的区域中，扫描线11的一部分5上和信号线12的电极端子6上和存储电容线的电极端子形成区域上各形成有开口部分63、64、65，并选择性除去开口63、65内的钝化绝缘层37和栅极绝缘层30A、30B而露出扫描线的一部分5和存储电容量线的一部分75，各作为扫描线的电极端子5和存储电容线的电极端子，同时选择性除去开口部分64内的钝化绝缘层37而露出信号线的电极端子6。

将如此所取得的有源基板2和彩色滤光板贴合而予以液晶面板化，即完成本发明的第八实施例。关于存储电容15的构成，虽然如图15(e)示出通过栅极绝缘层30B平面性重叠相对电极(存储电容线)16和像素电极(漏极电极)21的构成例(右下方斜线部分50)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使为在像素电极21和前段的扫描线11之间夹有包含栅极绝缘层30A的绝缘层的构成也是可以的。

第八实施例是在源极、漏极布线形成前，在扫描线上不形成栅极绝缘层的开口部分，因为难以将有效防止静电措施赋予至有源基板上，所以在生产必须要有格外严格的防静电措施。在此，与第四实施例相同以在半导体层的选择性形成时，露出扫描线而赋予防止静电措施的发明，用第九实施例来予以说明。

第九实施例

第八实施例是首先使用SPT等真空制膜装置，在玻璃基板2的一个主表面上覆盖膜厚0.1～0.3μm左右的第一金属层。接着，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上例如分别以0.3μm、0.1μm、0.05μm左右的膜厚依序覆盖将成为栅极绝缘层的第一SiN_x层30、将成为几乎不含杂质的绝缘栅极型晶体管的通道的第一非晶硅层31，及将成为含有杂质的绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的第二非晶硅层33的三种薄膜层，然后如图17(a)和图18(a)所示，依据半色调曝光技术，形成在半导体层形成区域，即是栅极电极11A上的区域85A1，扫描线11和信号线12交叉的附近区域上的区域85A2，和相对电极16和信号线12交叉的附近区域上的区域85A3，和存储电容形成区域，即相对电极16的一部分上的区域85A4，和像素电极21和相对电极16交叉的附近区域上的区域85A5的膜厚为2μm，也比对应于兼作栅极电极11A的扫描线11和相对电极16的感光性树脂图案85B的膜厚1μm还厚的感光性树脂图案85A1～85A5及85B，将感光性树脂图案84A、84B作为掩膜，选择性除去第二非晶硅层33、第一非晶硅层31、栅极绝缘层30及第一金属层而露出玻璃基板2。

如此一来，取得对应于也兼作栅极电极11A的扫描线11和相对电极16的多层膜图案后，接着，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案85A1～85A5及85B减少1μm以上的膜厚时，感光性树脂图案85B则消失，如图7(b)和图8(b)所示，露出第二非晶硅层33A、33B，同时可以仅在栅极电极11A上、扫描线11和信号线12交叉的附近区域上、相对电极16和信号线12交叉的附近区域上、存储电容形成区域，和像素电极21和相对电极16交叉的附近区域上，选择性形成感光性树脂图案85A1～85A5。上述氧气等离子处理是增强各向异性而抑制图案尺寸的变化，使漏极布线形成工序中的掩膜配合精度不会下降为佳，这已经在先前叙述过。

接着，在栅极电极11A的侧面上形成绝缘层76。因此，虽然在图22所示的连接图案78上，使用弹簧夹等的连接手段将+(正)电位提供到扫描线11，但是依据电镀液组成的不同，即使提供-(负)电位也是可以的。对于绝缘层76即使是采用有机绝缘层和阳极氧化层的任意一个也是可以的。

接着，如图17(c)和图18(c)所示，将感光性树脂图案85C1～85C5作为掩膜，在栅极电极11A上、扫描线11和信号线12交叉的附近区域上，选择性残留第二非晶硅33A和第一非晶硅31A和栅极绝缘层30A的叠层，并在相对电极16和信号线12交叉的附近区域上、存储电容形成区域上，和像素电极21和相对电极16交叉的附近区域上，选择性残留第二非晶硅33B和第一非晶硅31B和栅极绝缘层30B，同时蚀刻扫描线11上的第二非晶硅层33A和第一非晶硅层31A和栅极绝缘层30A，并且蚀刻相对电极16上的第二非晶硅层33B和第一非晶硅层31B和栅极绝缘层30B而露出相对电极16。

然后，除去上述感光树脂图案85C1～85C3之后，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖例如膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层。然后，虽然如图17(d)和图18(d)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案依序蚀刻这些薄膜层，选择性形成由34A、35A的叠层所构成也兼作像素电极的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21，和也兼作源极布线的信号线12，和在图像显示部分外的区域中在扫描线11的一部分上的扫描线的电极端子5，和由信号线的一部分所构成的电极端子6，但是，在此与现有例子相同，依序蚀刻第二非晶硅层33A及第一非晶硅层31A，第一非晶硅层31A被蚀刻成剩下0.05～0.1μm左右。并且，即使在此，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta、Cr、MoW合金等的单层是合理的。

源极、漏极布线12、21形成后，使用PCVD装置在玻璃基板2的整个表面上被覆盖0.3μm左右的膜厚的第二SiN_x层作为钝化绝缘层37，如图17(e)和图18(e)所示，在电极端子5、6上和存储电容线的电极端子形成区域上选择性地各形成开口部分63、64、65，并选择性除去各开口部分内的第二SiN_x层而露出电极端子5、6的大部分，同时将所露出的存储电容线的一部分或是被形成在存储电容线的一部分上的电极端子作为存储电容线的电极端子。

将如此所取得的有源基板2和彩色滤光片贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第九实施例。关于存储电容15的构成，虽然如图17(e)示出通过栅极绝缘层30B和第一非晶硅层31B和第二非晶硅层33B的叠层而平面性重叠像素电极(漏极电极)21和相对电极(存储电容线)16的构成例(右下方斜线部分50)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使为在像素电极和前段的扫描线之间夹有含有栅极绝缘层的绝缘层的构成也是可以的。而且，虽然其他构成也可能，但是在此省略其详细说明。虽然无图示，但是因为在形成漏极布线12、21之前，存在有露出扫描线11的工序，所以含有半导体层或OFF状态的绝缘栅极型晶体管等的电阻性构件，则可以源极、漏极布线材料连接电极端子5、6间，可以赋予有效的防静电措施。

第九实施例中虽然钝化绝缘层是使用SiN_x层，但是因为使用第七实施例中所采用的依据源极、漏极布线和通道的阳极氧化而所取得的钝化层形成技术时，可以使用两道掩膜板取得IPS型的液晶显示装置，所以将此用第十实施例来予以说明。

第十实施例

如图19(c)和图20(c)所示，虽然到将感光性树脂图案85C1～85C5作为掩膜，在栅极电极11A上、扫描线11和信号线12交叉的附近区域上，选择性残留第二非晶硅33A和第一非晶硅31A和栅极绝缘层30A的叠层，并在相对电极16和信号线12交叉的附近区域上、存储电容形成区域上，和像素电极21和相对电极16交叉的附近区域上，选择性残留第二非晶硅33B和第一非晶硅31B和栅极绝缘层30B，同时蚀刻扫描线11上的第二非晶硅层33A和第一非晶硅层31A和栅极绝缘层30A，并且蚀刻相对电极16上的第二非晶硅层33B和第一非晶硅层31B和栅极绝缘层30B而露出相对电极16的制造工序，是执行与第九实施例相同的制造工序，但是第一非晶硅层31优选制造成0.1μm的薄膜。

然后，除去上述感光树脂图案85C1～85C3之后，使用SPT等真空制膜装置，依序覆盖例如膜厚0.1μm左右的Ti、Ta等的耐热金属薄膜层34作为耐热金属层，膜厚0.3μm左右的Al薄膜层35作为低电阻布线层。然后，虽然如图19(d)和图20(d)所示，依据微细加工技术使用感光性树脂图案87A、87B依序蚀刻这些薄膜所构成的源极、漏极布线材，选择性形成由34A、35A的叠层所构成，将成为像素电极的绝缘栅极型晶体管的漏极电极21，和也兼作相同源极布线的信号线12。对于源极、漏极布线12、21的选择性图案形成，不需要蚀刻含有杂质的第二非晶硅层33A，和不含有杂质的第一非晶硅层31A。虽然在形成源极、漏极布线12、21时，也同时在图像显示部分外的区域扫描线11的一部分上形成扫描线的电极端子5，和由信号线的一部分所构成的电极端子6，但是，此时，依据半色调曝光技术事先形成对应于电极端子5、6的区域87A的膜厚(黑区域)例如为3μm，和比对应于源极、漏极布线12、21的区域87B(中间色调区域)的膜厚1.5μm还厚的感光性树脂图案87A、87B，这就是第十实施例的重要特征。

源极、漏极布线12、21形成后，当依据氧气等离子等的灰化手段，将上述感光性树脂图案87A、87B削减1.5μm以上的膜厚时，感光性树脂图案87B则消失而露出源极、漏极布线12、21，同时可以仅在电极端子5、6上，选择性形成感光性树脂图案87C。在此，如图19(e)和图20(e)所示，将感光性树脂图案87C作为掩膜与第二实施例相同地，一面照射光，一面阳极氧化源极、漏极布线12、21而形成氧化层68、69，同时阳极氧化露出于源极、漏极布线12、21间的第二非晶硅层33A和邻接的第一非晶硅层31A的一部分，而形成属于绝缘层的含有杂质的氧化硅层66和不含有杂质的氧化硅层(无图示)。此时，也同时阳极氧化露出的扫描线11和相对电极16而在该表面形成氧化层17。也如图22所示，因为形成有并列捆绑扫描线11的布线77和连接图案78，所以可以容易同时与源极、漏极布线12、21的阳极氧化实施扫描线11的阳极氧化。依据阳极氧化，扫描线11和信号线12交叉的附近区域上，和相对电极16和信号线12交叉的附近区域上，和存储电容形成区域上，和像素电极21和相对电极16交叉的附近区域上的第二非晶硅层33A、33B也被阳极氧化，变质成含有杂质的硅层66和不含有杂质的氧化硅层(无图示)。而且，也为了在扫描线11和相对电极16的上面形成绝缘层71，对于扫描线11以可阳极氧化的金属则可以选择Ta单层、Al(Zr、Ta)合金等的单层构成或是Al/Ta、Ta/Al/Ta、Al/Al(Ta、Zr)合金等的叠层构成。这如之前所叙述的。

在阳极氧化完成后，当除去感光性树脂图案87C时，则如图19(f)和图20(f)所示，露出于该侧面具有阳极氧化层，由低电阻金属层35A所构成的电极端子5、6。而且，就源极、漏极布线12、21的构成而言，电阻值的限制较松时，简化而形成Ta的单层是合理的。

将如此取得的有源基板2和彩色滤光片贴合而予以液晶面板化，完成本发明的第十实施例。关于存储电容15的构成，虽然如图19(f)示出通过栅极绝缘层30B和第一非晶硅层31B和第二非晶硅层33B的叠层而平面性重叠像素电极(漏极电极)21和相对电极(存储电容线)16的构成例(右下方斜线部分50)，但是存储电容15的构成并不限定此，即使为于像素电极和前段的扫描线之间介存有含有栅极绝缘层的绝缘层的构成也是可以的。并且，在图19(f)中，虽然无图示，但是因为在形成漏极布线12、21之前，存在有露出扫描线11的工序，所以介存有半导体层或OFF状态的绝缘栅极型晶体管等的电阻性构件，则可以源极、漏极布线材料连接电极端子5、6间，可以赋予有效的防静电对策。

发明效果

如上所述，本发明所述的液晶显示的一部分，因为同时阳极氧化由可阳极氧化的源极、漏极布线材料所构成的源极、漏极布线，和绝缘栅极型晶体管的通道表面，而形成保护层(钝化层)，所以不用另外的加热工序，将非晶硅层当作半导体层的绝缘栅极型晶体管不需要过度的耐热性。换言之，以形成钝化效果而附加有不产生电气性能恶化的效果。而且，对于源极、漏极布线的阳极氧化，依据引入半色调曝光技术，则可以选择性保护扫描线或信号线的电极端子上，取得可以阻止增加光蚀刻工序数的效果。

而且，将成为绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的一对含有杂质的非晶硅层的绝缘分离，因为以阳极氧化使含有杂质的非晶硅层予以变质的电气化学性手法，所以不会如以往，存在因为通道半导体层的蚀刻时的损伤而导致绝缘栅极型晶体管的电性特性恶化的可能性，而且，因为可以将成为通道的不含有杂质的非晶硅层减至最适当的膜厚而予以制膜，所以即使有关PCVD装置的运转率和粒子发生状况也有显著改善。

可以依据引入半色调曝光技术以相同的掩膜板处理扫描线的形成工序和半导体层的岛化工序，因此删减工序是本发明的主要目的，当在露出的扫描线的侧面上赋予有机绝缘层或是阳极氧化层时，同时存在于扫描线上的栅极绝缘层的针孔也被有机绝缘层或是阳极氧化层掩埋，减少扫描线和信号线之间的层间短路，其副效果也具有相当的价值。

除此之外，依据引入模拟像素电极使用相同的掩膜板同时形成像素电极和扫描线等的合理化，可以将光蚀刻工序数删减成比以往的5道更低，使用4道或3道掩膜板来制作液晶显示装置，即使从液晶显示装置的成本删减的观点来看，工业性的价值也极大。而且，这些工序的图案精度并不是那样高，所以也不会对量产率或品质有极大影响，容易执行生产管理。

并且，因为在第六实施例的IPS型的液晶显示装置中，产生于相对电极和像素电极之间的电场，仅被施加到液晶层，第七实施例的IPS型的液晶显示装置中，被施加到相对电极上的栅极绝缘层和液晶层和像素电极上的阳极氧化层，而且，第十实施例的IPS型的液晶显示装置中，被施加到相对电极上的阳极氧化层和液晶层和像素电极上的阳极氧化层上，所以任何一个不含有以往的劣质的钝化绝缘层，也有不容易产生显示图像的烧焦残影现象的优点。这是由于漏极布线(像素电极)的阳极氧化层作为比绝缘层还高电阻层而发挥功能，所以不产生存储电荷。

而且，本发明的要点由上述的说明明显可知，对于通道蚀刻型的绝缘栅极型晶体管，依据半色调曝光技术的引入，可以相同的掩膜板处理扫描线的形成工序和半导体的岛化工序，同时有在扫描线的侧面上赋予有机绝缘层或是阳极氧化层的点，关于除此之外的构成，栅极电极、像素电极、栅极绝缘层等的材料或膜厚等为不同的液晶显示装置或是该制造方法的差异也属于本发明的范畴，即使为反射型液晶显示装置，本发明的应用性也不会改变，而且，绝缘栅极型晶体管的半导体层也不限定于非晶硅。

主要元件符号说明

1：液晶面板

2：有源基板(玻璃基板)

3：半导体集成电路芯片

4：TCP薄膜

5：扫描线的电极端子、扫描线的一部分

6：信号线的电极端子、信号线的一部分

9：彩色滤光片(相向的玻璃基板)

10：绝缘栅极型晶体管

11：扫描线

11A：栅极布线、栅极电极

12：信号线(源极布线、源极电极)

16：共通电容线(IPS型中为相对电极)

17：液晶

19：偏光板

20：配向膜

21：漏极电极(漏极布线，IPS型中为像素电极)

22：(透明导电性的)像素电极

30、30A、30B、30C：栅极绝缘层

31、31A、31B、31C：第1非晶硅层

33、33A、33B、33C：第2非晶硅层

34、34A：(可阳极氧化的)耐热金属层

35、35A：(可阳极氧化的)低电阻金属层(Al)

36、36A：(可阳极氧化的)中间导电层

37：钝化绝缘层

41：IPS型液晶显示装置的像素电极

42：IPS型液晶显示装置的相对电极

50、51、52：存储电容形成区域

62：(漏极电极上的)开口部分

63、63A：(扫描线上的)开口部分

64、64A：(信号线上的)开口部分

65、65A：(相对电极上的)开口部分

66：含有杂质的氧化硅层

68：阳极氧化层(氧化钛，TiO₂)

69：阳极氧化层(氧化铝，Al₂O₃)

70：阳极氧化层(五氧化钽，Ta2O5)

71：扫描线和存储电容线上的阳极氧化层

72：存储电极

73：扫描线的一部分

74：信号线的一部分

75：存储电容线的一部分

76：形成在扫描线的侧面的绝缘层

80A、80B、81A、81B、82A、82B、84A、84B、85A1～85A5、85B、87A、87B：(以半色调曝光所形成)感光性树脂图案

83A：(用以形成像素电极的)感光性树脂图案

91：透明导电层

92：第1金属层。

Claims (2)

1.一种液晶显示装置，是将液晶充填于在一个主表面上至少具有绝缘栅极型晶体管，兼作上述绝缘栅极型晶体管的栅极电极的扫描线，和也兼作源极布线的信号线，和被连接到漏极布线上的像素电极等等的单位像素被配列成二维矩阵的第一透明性绝缘基板，和与上述第一透明性绝缘基板相对的第二透明性绝缘性基板或者彩色滤光板之间而所构成的液晶显示装置，其特征为：

至少在第一透明性绝缘基板的一个主表面上形成有由一层以上的金属层所构成，其侧面上具有绝缘层的扫描线；第一金属层被叠层在周围部分的透明导电性的像素电极，和第一金属层被叠层于周围部分的一部分的透明导电性的信号线的电极端子，

在栅极电极上形成有一层以上的栅极绝缘层和不含杂质的第一半导体层，

在上述第一半导体层上形成有将成为绝缘栅极型晶体管的源极、漏极的一对含有杂质的第二半导体层，

在上述第二半导体层上和第一透明性绝缘基板上和上述信号线的电极端子的第一金属层上形成有由包含有耐热金属层的一层以上的第二金属层所构成的源极布线(信号线)，和在上述第二半导体层上和第一透明性绝缘基板上和上述像素电极的周围部分的第一金属层的一部分上，形成有相同漏极布线，

在图像显示部分外的区域中，在扫描线的电极端子形成区域上具有第一开口部分；相同在上述信号线的电极端子上具有第二开口部分；在像素电极上具有与上述周围部分的第一金属层内侧连接的大小的第三开口部分的保护绝缘层，形成在上述第一透明性绝缘基板上，透明导电性的扫描线的电极端子和信号线的电极端子和像素电极，各露出于上述第一、第二和第三开口部分内。

2.一种液晶显示装置的制造方法，是将液晶充填于在一个主表面上至少具有绝缘栅极型晶体管，兼作上述绝缘栅极型晶体管的栅极电极的扫描线，和也兼作源极布线的信号线，和被连接到漏极布线上的像素电极等等的单位像素被配列成二维的矩阵的第一透明性绝缘基板，和与上述第一透明性绝缘基板相对的第二透明性绝缘性基板或者彩色滤光板之间而所构成的液晶显示装置，其特征为：具有

至少在第一透明性绝缘基板的一个主表面上，依次覆盖透明导电层、第一金属层、一层以上的栅极绝缘层、不含杂质的第一非晶硅层，和含有杂质的第二非晶硅层的工序；

形成对应于扫描线，及扫描线和信号线的模拟电极端子及像素电极，且栅极电极和扫描线和信号线的交叉区域上的膜厚比其他区域的膜厚还厚的感光性树脂图案的工序；

将上述感光性树脂图案当作掩膜，而依序蚀刻第二非晶硅层和第一非晶硅层和栅极绝缘层和第一金属层和透明导电层的工序；

减少上述感光性树脂图案的膜厚而露出扫描线上、扫描线和信号线的模拟电极端子上及像素电极上的第二非晶硅层的工序；

在扫描线的侧面上形成绝缘层的工序；

将上述被减少膜厚的感光性树脂图案当作掩膜，依序蚀刻扫描线上、扫描线和信号线的模拟电极端子上及像素电极上的第二非晶硅层和第一非晶硅层和栅极绝缘层，而选择性露出上述第一金属层的工序；

除去上述感光性树脂图案之后，覆盖一层以上的第二金属层的工序；

选择性形成与栅极电极一部分重叠，含有信号线的模拟电极端子的一部分的源极布线(信号线)，和相同地含有像素电极的一部分的漏极布线的工序；

除去上述源极、漏极布线间的第二非晶硅层的工序；

在上述第一透明性绝缘基板上形成在像素电极上及图像显示部分外之区域中，在扫描线和信号线的模拟电极端子上具有开口部分的保护绝缘层的工序；和

除去上述开口部分内的第一金属层而露出透明导电层的工序。

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