专利名称：电光显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电光显示装置及其制造方法，特别涉及设有薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的有源矩阵型电光显示装置及其制造方法。
背景技术：
使用液晶或有机EL(电致发光)作为电光元件的电光显示装置上，广泛采用衬底上将薄膜晶体管等开关元件阵列状设置并对各显示像素施加独立的图像信号的有源矩阵型TFT阵列衬底。
为提高这种电光显示装置的生产性，有必要减少TFT阵列衬底的制造工序，例如专利文献1中借助图54～图63公开了减少照相制版工序的技术，并公开了用5次的照相制版工序制造TFT阵列衬底的方法。
例如，在专利文献1的图58、图59所示的TFT的源/漏电极和沟道部的制造工序中，公开了成膜构成源/漏电极的Ti(钛)等金属膜后，利用照相制版工序将光刻胶图案化，并采用HF+H2O组分的蚀刻液进行湿蚀刻，将Ti膜与半导体层的欧姆接触(n+的非晶硅(a-Si))膜蚀刻，形成源/漏电极和沟道部的工序。
但是，这种情况下，首先在第一蚀刻工序中除去厚度约300nm的Ti膜后，接着的第二蚀刻工序中除去厚度约20nm的欧姆接触膜。
通常在第一蚀刻工序中，全部除去Ti膜后为防止蚀刻残余物的产生，再进行过度蚀刻。考虑到蚀刻残余物厚度的偏差，过度蚀刻时间以根据衬底面内分布蚀刻速度最慢的区域被蚀刻的时间为起点。
这时，第二蚀刻工序从Ti膜被完全除去的时刻开始，因此根据Ti膜蚀刻速度的分布，在蚀刻时间上产生偏差。该第二蚀刻工序的时间偏差成为造成作为TFT沟道部的a-Si膜膜厚偏差的原因。该偏差成为TFT的导通/截止特性的偏差，有可能产生显示不匀等不良情况。
另外，在上述工序中，可考虑不用湿蚀刻而用采用气体的干蚀刻除去Ti膜和欧姆接触膜(n+的a-Si膜)的方法。但是，采用一般干蚀刻气体即Cl2(氯)气体干蚀刻Ti膜的过程中，n+的a-Si膜的蚀刻速度大致与Ti膜相同，因此难以控制成为上述TFT沟道部的a-Si膜的膜厚，存在发生偏差的问题。
作为解决这种问题方法，可考虑用相对a-Si膜具有蚀刻选择性的金属膜形成源/漏电极的方法。例如，在成膜Cr(铬)或Mo(钼)膜之后，利用照相制版工序将光刻胶图案化，在第一蚀刻工序中例如为Cr膜时采用硝酸铈铵+硝酸类组分的蚀刻液，而为Mo膜时采用磷酸+硝酸+醋酸类组分的蚀刻液进行蚀刻，将Cr膜或Mo膜图案化而形成源/漏电极。在该湿蚀刻工序中，欧姆接触膜(n+的a-Si膜)不会被蚀刻。
接着，在第二蚀刻工序中通过利用Cl2气体或CF4(或SF6)+O2气体的干蚀刻法，将欧姆接触膜(n+的a-Si膜)蚀刻，使TFT的沟道部露出。这种情况下，对于沟道部的a-Si膜的膜厚偏差的控制可仅用第二蚀刻工序进行。
但是，在这种方法中，存在用作源/漏电极的金属膜种类或加工工序很受限制的问题。
例如想要对源/漏电极进行高精度的精密加工时，若应用加工精度优于湿蚀刻法的干蚀刻法，例如通常为Cr膜时采用公知的Cl2气体、而为Mo膜时采用公知的氟类气体(CF4或SF6)的干蚀刻，这时n+的a-Si膜的蚀刻速度大致与Cr膜或Mo膜相同，因此产生与上述Ti膜的场合同样的问题。
另外，用相对a-Si膜具有蚀刻选择性的金属膜形成源/漏电极时，金属膜局限于Cr膜、Mo膜或Al(铝)膜，因此例如响应电阻或耐热性或耐腐蚀性等要求将金属膜最优化时其选择范围非常窄，存在电光显示装置不能得到充分的特性的问题。
另一方面，专利文献2中公开了这样的方法在形成源/漏极层的半导体层用的光刻胶图案上，预先使半导体层的沟道形成部分上的光刻胶膜厚变薄，采用干蚀刻气体中混合氧气的干蚀刻法，将成为源/漏极层的半导体膜(a-Si膜)蚀刻，同时根据灰化作用将上述膜厚较薄部分光刻胶蚀刻，设置时间差以对成为沟道部的n+的a-Si膜蚀刻。
但是在这种方法中，要对达到数百mm×数百mm范围区域的半导体膜进行蚀刻，同时进行数μm～数十μm非常窄区域的光刻胶的灰化和对其下层n+的a-Si膜的蚀刻，因此存在难以控制成为沟道部的a-Si膜的膜厚，并发生偏差的问题。
还有其后形成源/漏电极，因此不得不使用相对a-Si膜具有蚀刻选择性的金属膜材料，依然存在源/漏电极材料选择范围非常窄的问题。
专利文献1特开平8-50308号公报专利文献2特开平10-163174号公报发明内容如以上说明，专利文献1中公开的技术可能在成为TFT沟道部的a-Si膜的膜厚产生偏差，而这成为TFT的导通/截止特性之偏差，产生显示不匀等不良情况。
另外，采用由相对a-Si膜具有蚀刻选择性的金属膜形成源/漏电极的方法时，存在用作源/漏电极的金属膜种类或加工工序很受限制的问题。
另外，在专利文献2中公开的技术中，形成源/漏极层的半导体图案时的光刻胶图案上，预先使半导体图案沟道形成部分上的光刻胶膜厚变薄，采用干蚀刻气体中混合氧气的干蚀刻法，将成为源/漏极层的半导体膜(a-Si膜)蚀刻，同时根据灰化作用将上述膜厚较薄部分的光刻胶蚀刻，但由于达到数百mm×数百mm范围区域的半导体膜的蚀刻、数μm～数十μm非常窄区域的光刻胶的灰化以以及它们的下层n+的a-Si膜的蚀刻等同时进行，因此存在难以控制成为沟道部的a-Si膜的膜厚，并在膜厚产生偏差的问题。
本发明为解决上述那样的问题构思而成，旨在提供这样的电光显示装置在有源矩阵型电光显示装置中，简化由栅电极、栅极绝缘膜、沟道部、源/漏极层及源/漏电极构成的TFT结构部的制造工序，同时不限定源/漏电极材质，并准确控制成为TFT沟道部的半导体层膜厚，并控制其偏差防止因TFT特性偏差导致的显示不匀。
依据本发明第一方面的电光显示装置，其中包括有源矩阵衬底，所述有源矩阵衬底包括绝缘性衬底，在所述绝缘性衬底上阵列状配置并设有与薄膜晶体管电连接的像素电极的多个显示像素，将所述薄膜晶体管依次扫描选择的栅极布线，以及向所述像素电极供给电信号的源极布线，且俯视所述栅极布线与所述源极布线呈正交的矩阵状；所述薄膜晶体管设有从配置在所述源极布线下层的半导体膜分支的活性区层，以及在所述活性区层上隔着间隔有选择地配置的源电极和漏电极，在所述活性区层上，至少所述源电极配置成使其端面位置相对所述活性区层任意端面位置退后预定距离以上，所述漏电极从所述活性区层上延伸到像素显示区的所述绝缘性衬底上方地配置，所述像素显示区中的所述漏电极下层不设有所述活性区层。
依据本发明第三方面的电光显示装置的制造方法，所述电光显示装置包括有源矩阵衬底，所述有源矩阵衬底包括绝缘性衬底，在所述绝缘性衬底上阵列状配置并设有与薄膜晶体管电连接的像素电极的多个显示像素，将所述薄膜晶体管依次扫描选择的栅极布线，以及向所述像素电极供给电信号的源极布线，且俯视所述栅极布线与所述源极布线呈正交的矩阵状；所述电光显示装置的制造方法，包括以下工序在所述绝缘性衬底上成膜第一导电性薄膜后进行第一次照相制版，将所述栅极布线图案化的工序(a)；在所述栅极布线上方依次成膜绝缘膜、半导体膜及欧姆接触膜后，进行第二次照相制版，将所述半导体膜及所述欧姆接触膜图案化，形成所述源极布线的下层膜，并形成从所述半导体膜分支的活性区层的工序(b)；以及在所述工序(b)之后，在所述绝缘性衬底整个上成膜第二导电性薄膜后，将所述第二导电性薄膜图案化的工序(c)，所述工序(c)还包括进行第三次照相制版，在所述第二导电性薄膜上，形成从所述下层膜上及所述活性区层上延伸到像素显示区的所述绝缘性衬底上方，且与所述薄膜晶体管的沟道部对应的沟道对应部相对其它部分薄的第一光刻胶图案的工序(c-1)；通过蚀刻除去未被所述第一光刻胶图案覆盖的所述第二导电性薄膜的工序(c-2)；在所述工序(c-2)之后，将所述第一光刻胶图案灰化而薄膜化，同时除去所述沟道对应部，形成成为开口部的第二光刻胶图案的工序(c-3)；以及经由所述第二光刻胶图案的所述开口部，通过蚀刻依次除去与所述沟道部对应的所述第二导电性薄膜及所述欧姆接触膜，同时通过蚀刻依次除去未被所述第二光刻胶图案覆盖的所述第二导电性薄膜及所述欧姆接触膜，在所述活性区层上隔着间隔将源电极及漏电极图案化，同时将所述源极布线图案化的工序(c-4)。
依据本发明第一方面的电光显示装置，由于在所述活性区层上，至少所述源电极配置成使其端面位置相对所述活性区层任意端面位置退后预定距离以上，在将源电极和漏电极图案化时，即便构成这些电极的物质作为导电性物质再附着到活性区层端面，也能防止源电极和漏电极通过这些导电性物质电导通。另外，在像素显示区中漏电极下层没有活性区层，因此将本发明适用于对像素显示区照射背光源光的透射型液晶显示装置时，光不会照射到活性区层，因此能够抑制因光激发而发生的电流，可防止薄膜晶体管的截止特性的劣化。
依据本发明第三方面的电光显示装置的制造方法，在将第二导电性薄膜图案化的工序(c)中，通过第三次照相制版形成第一光刻胶图案，首先，通过蚀刻除去未被第一光刻胶图案覆盖的第二导电性薄膜的不需要部分，然后，将第一光刻胶图案灰化而形成第二光刻胶图案，经由第二光刻胶图案的开口部，通过蚀刻依次除去与沟道部对应的第二导电性薄膜及欧姆接触膜，同时通过蚀刻依次除去未被第二光刻胶图案覆盖的第二导电性薄膜及欧姆接触膜，从而在活性区层上将源电极和漏电极图案化，同时将源极布线图案化，因此可通过3次的照相制版工序形成薄膜晶体管，可简化制造工序。另外，将第一光刻胶图案灰化后薄膜化，并除去沟道对应部，形成成为开口部的第二光刻胶图案，因此第二光刻胶图案在平面方向尺寸小于第一光刻胶图案，通过利用该第二光刻胶图案的蚀刻，至少源电极可配置成使其端面位置相对活性区层的任意端面位置退后预定距离以上，因此将第二导电性薄膜和欧姆接触膜干蚀刻时，即便构成这些膜的物质作为导电性物质再附着到蚀刻面，也能防止源电极与漏电极因这些导电性物质电导通的情况。另外，经由第二光刻胶图案的开口部，通过蚀刻依次除去与沟道部对应的第二导电性薄膜及欧姆接触膜，因此用相对半导体膜和欧姆接触膜不具有蚀刻选择性的金属膜形成第二导电性薄膜时，或者使用无蚀刻选择性的蚀刻工序时，都能将第二导电性薄膜及欧姆接触膜良好控制并除去，可准确控制构成薄膜晶体管沟道部的半导体膜的膜厚，并可抑制其偏差，因此能够防止因薄膜晶体管特性的偏差导致的显示装置显示不匀。
图1是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底的结构的平面图。
图2是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底的结构的剖视图。
图3是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底矩阵状配置状态的平面图。
图4是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图5是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图6是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图7是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图8是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图9是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图10是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图11是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图12是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图13是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图14是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图15是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图16是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图17是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图18是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图19是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图20是TFT结构部的透视图。
图21是形成了导电性再附着物的TFT结构部的透视图。
图22是本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底制造工序变形例的平面图。
图23是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底的结构的平面图。
图24是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底的结构的剖视图。
图25是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图26是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图27是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图28是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图29是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图30是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图31是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图32是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图33是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图34是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图35是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图36是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图37是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图38是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图39是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的剖视图。
图40是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图41是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图42是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图43是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图44是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图45是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
图46是本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底制造工序的平面图。
(符号说明)4栅极布线，6半导体膜，7欧姆接触膜，8第二金属薄膜，23开口部，24源极布线，26漏极布线，27TFT沟道部，30像素电极，AR活性区层，RP1、RP2光刻胶图案。
具体实施例方式
<A.实施例1>
<A-1.装置结构>
作为本发明实施例1的电光显示装置，在图1示出将TFT用作开关元件的透射型液晶显示装置的TFT有源矩阵衬底100的平面结构，并且，在图2示出图1中A-O-A’线上的剖面结构。
图1是表示TFT有源矩阵衬底100上的一个像素的平面图，TFT有源矩阵衬底100上，多个这样的像素矩阵状配置。
如图1所示，在玻璃衬底等透明绝缘性衬底1上，配置其一部分构成栅电极2的栅极布线4。栅极布线4在透明绝缘性衬底1上配置成单向线性延伸，这里将该方向称为X方向，在平面内与X方向正交的方向称为Y方向。
另外，与栅极布线4隔着间隔配置与栅极布线4平行地延伸的辅助电容电极3，由栅极布线4和辅助电容电极3确定像素电极30的Y方向尺寸。
辅助电容电极3还称为蓄积电容电极，用以构成即便在按每个像素连接的TFT截止之后也保持从TFT供给的驱动电压的电容器的电极，采用相对栅电极2独立的结构。还有，为增大电容，辅助电容电极3沿着像素电极30的Y方向的两个端缘部下方包含Y方向延伸的辅助电容电极31。
另外，在栅极布线4和辅助电容电极3上方，与两者正交地设有直线状半导体层叠膜SL。半导体层叠膜SL中半导体膜6上层叠了欧姆接触膜7，半导体层叠膜SL在Y方向延伸地隔着间隔配置多个，由相邻的半导体层叠膜SL确定像素电极30的X方向尺寸。还有，半导体层叠膜SL不在辅助电容电极31上方重叠地配置。
半导体层叠膜SL设成包括在与栅极布线4的交叉部分支且沿栅极布线4延伸的部分，其中半导体膜6部分构成TFT的活性区域层AR。
另外，半导体层叠膜SL上部沿着半导体层叠膜SL设有直线状源极布线25。源极布线25与半导体层叠膜SL同样，包括在与栅极布线4的交叉部分支且沿栅极布线4延伸的部分，该部分构成TFT的源电极24。还有，源电极24下层存在欧姆接触膜7。
另外，漏电极26配置成从活性区层AR上开始延伸至像素电极30下方的透明绝缘性衬底1上方。漏电极26包括在沿着像素电极30的X方向的端缘部下方沿X方向延伸的部分。
源电极24及源极布线25配置成使其端面位于相对半导体膜6任意端面均退后的位置，活性区层AR上的漏电极26端面也配置成位于相对半导体膜6的具有大致平行关系的端面退后的位置。还有，上述大致平行是指漏电极26端面并不限于与半导体膜6端面平行地进行图案化，还估计含有漏电极26端面相对半导体膜6端面倾斜地形成的情况。还有，源电极24及源极布线25端面上也有出现同样的现象。
还有，在活性区层AR上，源电极24和漏电极26隔着间隔而设，两者之间的半导体膜6成为TFT沟道部27。另外，与漏电极26的TFT沟道部27平行的位置上，设有达到像素电极30的像素漏极接触孔29。
接着，借助图2说明TFT有源矩阵衬底100的剖面结构。
如图2所示，在透明绝缘性衬底1上配置了栅电极2(栅极布线4)和辅助电容电极3，可覆盖包括栅电极2(栅极布线4)上和辅助电容电极3上在内的整个透明绝缘性衬底1上地配置了第一绝缘膜5。还有，第一绝缘膜5在栅电极2正上部分上作为栅极绝缘膜起作用。
在第一绝缘膜5上配置有半导体膜6，在半导体膜6上配置有欧姆接触膜7。还有，半导体膜6中成为TFT沟道部27的部分上未配置欧姆接触膜7。
另外，在欧姆接触膜7上部配置源极布线25，但活性区层AR中的欧姆接触膜7上部分为配置了源电极24的部分和配置了漏电极26的部分，两部分中间夹着TFT沟道部27。
还有，漏电极26从欧姆接触膜7上部延伸到半导体膜侧面及第一绝缘膜5上部。
然后，第二绝缘膜28配置成覆盖包括源极布线25、源电极24及漏电极26上在内的整个透明绝缘性衬底1顶面，在第二绝缘膜28上配置有像素电极30。
像素电极30也埋入到贯通第二绝缘膜28达到漏电极26上的像素漏极接触孔29内，像素电极30和漏电极26电连接。
图3是表示矩阵状配置的多个像素的平面图，在Y方向上使相邻像素的栅极布线4和辅助电容电极3重叠地隔着间隔而配置。
<A-2.制造方法>
接着，借助依次表示制造工序的剖视图即图4～图14，就TFT有源矩阵衬底100的制造方法进行说明。还有，图4～图14所示的剖面对应于图1中的A-O-A’线上的剖面。另外，图15～图19中示出各工序的平面图。
首先，图4所示的工序中，在玻璃衬底等的透明绝缘性衬底1上成膜第一金属薄膜(未图示)之后，经过第一次照相制版工序，至少将栅电极2、辅助电容电极3及栅极布线4图案化。
这里，作为第一金属薄膜最好采用电阻率低的Al(铝)或Mo(钼)或者以它们为主成分的合金。
作为第一金属薄膜采用Mo时的最佳制造方法，是通过采用氩(Ar)气体的公知的溅镀法，将Mo膜以200nm厚度成膜。
这时的溅镀条件是使用DC磁控管溅镀方式，成膜功率密度为3W/cm2，Ar气体流量为40sccm。
还有，在上述的第一次照相制版工序中，形成光刻胶图案，并通过采用六氟化硫磺(SF6)气体+氧(O2)气的混合气体的公知的干蚀刻法将Mo膜蚀刻。此时Mo膜的蚀刻速度约为200nm/分钟。
然后，除去光刻胶图案，得到栅电极2、辅助电容电极3及栅极布线4。
图15是在透明绝缘性衬底1上形成的栅电极2、辅助电容电极3及栅极布线4的平面图。
接着，在图5所示的工序中，覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面地形成第一绝缘膜5，在覆盖栅电极2(栅极布线4)及辅助电容电极3后，在第一绝缘膜5上成膜半导体膜6，而且在其上成膜欧姆接触膜7。
然后，经过第二次照相制版工序，将半导体膜6及欧姆接触膜7图案化。这时，与直线状半导体层叠膜SL一起确定形成TFT的活性区层AR。
另外，将半导体膜6及欧姆接触膜7图案化时，使半导体膜6及欧姆接触膜7不延伸到之后形成像素电极30(图2)的像素显示区上。
作为半导体膜6及欧姆接触膜7的最佳制造方法使用化学气相生长(CVD)法，形成约400nm厚度的氮化硅膜(SiNxx为正数)作为第一绝缘膜5，并形成约150nm厚度的非晶硅(a-Si)膜作为半导体膜6，且形成约50nm厚度的以磷(P)作为杂质添加的n+的非晶硅(n+的a-Si)膜作为欧姆接触膜7。
还有，在上述第二次照相制版工序中，形成光刻胶图案，通过采用六氟化硫磺(SF6)气体+氯(HCl)气+氦(He)的混合气体的公知的干蚀刻法，将半导体膜6(a-Si膜)和欧姆接触膜7(n+的a-Si膜)蚀刻。此时的蚀刻速度约为300nm/分钟。
然后，除去光刻胶图案，得到直线状半导体层叠膜SL，同时获得活性区层AR。图16是将半导体层叠膜SL及活性区层AR形成为使其一部分在栅电极2、栅极布线4及辅助电容电极3上重叠的平面图。
半导体膜6基本上为构成活性区层AR而设，但也对齐之后形成的源极布线的形成区，作为直线状半导体层叠膜SL的构成要素而使用，从而可作为源极布线的冗余布线利用，即便源极布线断线时也能防止电信号的中断。
接着，在图6所示的工序中，覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面地成膜第二金属薄膜8。
这里，作为第二金属薄膜8采用Mo时的最佳制造方法，是通过采用Ar气体的公知的溅镀法，将Mo膜成膜200nm厚度。
这时的溅镀条件是使用DC磁控管溅镀方式，成膜功率密度为3W/cm2，Ar气体流量为40sccm。
接着，在图7～图9所示的工序中，覆盖整个第二金属薄膜8顶面地形成光刻胶9，经过第三次照相制版工序，进行光刻胶9的图案化。
首先，在图7所示的工序中，用旋涂法将酚醛树脂类的正型光刻胶9涂敷约1.6μm厚度，在120℃温度预焙约90秒后，利用光掩模R10进行第一曝光。
光掩模R10包括使曝光光13完全透过的透过区12和将曝光光13完全遮断的遮光区11，通过第一曝光，首先在光刻胶9上形成完全曝光的曝光区15和完全没有曝光的非曝光区14。
接着，在图8所示的工序中，利用光掩模R16进行第二曝光。光掩模R16中，只有与TFT的沟道部对应的区域才成为使曝光光透过的透过区17，除此之外的区域成为完全不透过曝光光的遮光区16。
然后，在第二曝光中，光刻胶9并不完全曝光，而以第一曝光的约20～40％强度的曝光光18进行曝光，以使曝光的部分在显影后以较薄的膜厚残留，是所谓半曝光，在光刻胶9上形成半曝光区19。
如上所述，对光刻胶9进行二阶段曝光之后，用有机碱类显影液进行显影，通过在120℃进行约180秒的后烘，如图9所示，形成与TFT的沟道部对应的第一厚度部分20(沟道对应部)、比该第一厚度部分20厚的第二厚度部分21以及比第二厚度部分21厚的第三厚度部分22等至少具有三种以上不同膜厚的光刻胶图案RP1。
还有，各部分厚度的一个例子为第一厚度部分20的膜厚约为0.4μm、第二厚度部分21的厚膜约为1.4μm、第三厚度部分22的膜厚约为1.6μm(或1.6μm以上)。
还有，第二厚度部分21在半导体层叠膜SL及活性区层AR上形成，第三厚度部分22在之后形成像素电极30(图2)的区域上形成。
接着，在图10所示的工序中，以光刻胶图案RP1为掩模，进行第二金属薄膜8的蚀刻。这里，通过采用SF6气体+O2气体的混合气体的公知的干蚀刻法来进行蚀刻。
图17是从半导体层叠膜SL上及活性区层AR上开始到之后形成像素电极30(图2)的整个区域上形成第二金属薄膜8的平面图。还有，图17中省略了对光刻胶图案RP1的描述，但显然在第二金属薄膜8上部存在光刻胶图案RP1。
接着，在图11所示工序中，通过利用氧等离子体的公知的光刻胶灰化，除去光刻胶图案RP1的第一厚度部分20，而在第二厚度部分21及第三厚度部分22上残留光刻胶图案RP1并将全体薄化，从而形成与TFT的沟道部27(图2)对应的部分成为开口部23的光刻胶图案RP2。
这时，随着全体的薄膜化，如图11所示，使光刻胶图案RP2平面方向尺寸(外形)相对光刻胶图案RP1小一圈地设定光刻胶灰化条件。
接着，在图12所示的工序中，经由光刻胶图案RP2的开口部23，通过蚀刻依次除去第二金属薄膜8、欧姆接触膜7。
这里，作为这些膜的最佳蚀刻方法，使用SF6气体+O2气体的混合气体公知的干蚀刻法，其蚀刻速度在任何膜上均设为200～300nm/分钟。由此，第二金属薄膜8及欧姆接触膜7均以相同蚀刻速度被除去，可将这些膜大致一样地统一蚀刻。
还有，用蚀刻图案化的第二金属薄膜8，在半导体层叠膜SL上成为源极布线25，而在活性区层AR上成为源电极24及漏电极26。另外，漏电极26图案化成从活性区层AR上开始延伸到之后形成像素电极30(图2)的区域上。
然后，通过除去光刻胶图案RP2，如图13所示，在半导体层叠膜SL上配置源极布线25，在活性区层AR上配置源电极24及漏电极26。在源电极24和漏电极26之间成为露出半导体膜6的区域。该区域成为TFT的沟道部27。
还有，光刻胶图案RP2与光刻胶图案RP1相比，其外形小一圈，因此形成源电极24、源极布线25及漏电极26的第二金属薄膜8和欧姆接触膜7的外形小于下层半导体膜6的外形，从上方观看时，源极布线25及源电极24端面配置在相对半导体膜6的任何端面退后的位置，活性区层AR上漏电极26端面也配置在相对半导体膜6具有大致平行关系的端面退后的位置。还有，上述大致平行是指漏电极26端面并不限于与半导体膜6端面平行地进行图案化，还估计有漏电极26端面相对半导体膜6端面倾斜地形成的情况。还有，源电极24及源极布线25端面上也有出现同样的现象。
图18是源极布线25、源电极24及漏电极26的平面图。如图18所示，源电极24具有从源极布线25分支而延伸到活性区层AR上的直线状形状，漏电极26设有沿着栅极布线4延伸的直线状部分。
还有，以上说明了采用Mo膜作为第二金属薄膜8，并通过采用氟类气体(SF6+O2混合气体)的干蚀刻法进行蚀刻的工序，但金属薄膜材料或蚀刻工序并不限于此，例如可采用Ti作为第二金属薄膜8，并可采用氟酸+硝酸类蚀刻液的蚀刻方法。
接着，在图14所示的工序中，形成第二绝缘膜28覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面后，用4次照相制版工序，在之后形成像素电极30(图2)的区域中形成至少达到漏电极26表面的像素漏极接触孔29。
更具体讲，使用化学气相生长(CVD)法，形成约300nm厚度的氮化硅膜(SiNxx为正数)作为第二绝缘膜28，然后在上述第四次照相制版工序中，形成其形成像素漏极接触孔29的部分成为开口部的光刻胶图案，通过利用氟类气体公知的干蚀刻法进行第二绝缘膜28的蚀刻，形成达到漏电极26表面的像素漏极接触孔29。
图19中以平面图的方式表示在漏电极26上形成像素漏极接触孔29的状态，但适当省略了对第二绝缘膜28的描述。
最后，成膜透明导电性薄膜以覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面后，用第五次照相制版工序，形成经由像素漏极接触孔29与下层的漏电极26电连接的像素电极30，从而能够得到具有如图2所示的剖面结构的TFT有源矩阵衬底100。
更具体讲，通过利用Ar气体公知的溅镀法，将氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)混合的ITO膜成膜100nm厚度后，在上述第五次照相制版工序中，形成像素电极30的部分被光刻胶覆盖的光刻胶图案，通过利用包含盐酸+硝酸的溶液的公知的湿蚀刻法，除去ITO膜，形成像素电极30。
<A-3.特征的作用效果>
在以上说明的本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底100中，形成源极布线25、源电极24及漏电极26时，首先，用光刻胶图案RP1除去不需要部分的第二金属薄膜8，然后使用将光刻胶图案RP1灰化并薄膜化的光刻胶图案RP2，将源极布线25、源电极24及漏电极26图案化，同时将TFT沟道部图案化，因此能够用3次的照相制版工序形成由栅电极2、栅极绝缘膜5、活性区层AR、源电极24及漏电极26构成的TFT结构部，可简化制造工序。
另外，利用光刻胶图案RP1，除去覆盖较大面积的第二金属薄膜8中不需要部分，经由光刻胶图案RP2的开口部23，通过蚀刻依次除去第二金属薄膜8及欧姆接触膜7来形成TFT沟道部27。
因此，用相对a-Si膜即半导体膜6和n+的a-Si膜即欧姆接触膜7不具有蚀刻选择性的金属膜形成第二金属薄膜8时，或使用不具有蚀刻选择性的蚀刻工序时，可良好控制除去第二金属薄膜8及欧姆接触膜7，并可准确控制构成TFT沟道部27的半导体膜6膜厚，且可抑制其偏差，因此能防止因TFT特性之偏差造成液晶显示装置的显示不匀的情况。还有，这并不限于半导体膜6及欧姆接触膜7采用非晶质的Si膜的场合，在采用多晶硅时也能得到同样的效果。
还有，形成光刻胶图案RP1时，通过进行半曝光，能够形成并不完全除去光刻胶材料的区域，通过将该区域作为与TFT的沟道部对应的区域，用灰化方式除去该部分，而对其它部分止于薄膜化，能使光刻胶图案RP2平面方向尺寸(外形)比光刻胶图案RP1小一圈。
另外，通过利用光刻胶图案RP2的蚀刻，使形成源电极24、源极布线25及漏电极26的第二金属薄膜8和欧姆接触膜7的外形小于半导体膜图案6的外形，在从上方观看时，可使源极布线25与源电极24端面位于相对半导体膜6的任何端面退后的位置，并可使活性区层AR上漏电极26端面也位于相对半导体膜6中处于大致平行关系的端面退后的位置，因此在第二金属薄膜8和欧姆接触膜7干蚀刻时，即便构成这些膜的物质作为导电性物质再附着到蚀刻面的场合，也能防止源电极24与漏电极26通过导电性物质的电导通。还有，上述大致平行是指漏电极26端面并不限于与半导体膜6端面平行地进行图案化，还估计有漏电极26端面相对半导体膜6端面倾斜地形成的情况。还有，源电极24及源极布线25端面上也有出现同样的现象。
关于该效果，借助图20和图21进一步说明。
图20和图21是表示包含活性区层AR的TFT结构部的结构的透视图，图20中示出未形成导电性再附着物的状态，图21中示出形成了导电性再附着物CR的状态。
如图21所示，在第二金属薄膜8及欧姆接触膜7干蚀刻时生成的导电性再附着物CR主要沉积在半导体膜6的端缘部，半导体膜6的主面上的沉积区离半导体膜6端面的长度为0.2μm左右，沿着半导体膜6端缘部沉积。还有，上述的0.2μm为平均值，实际上是从0.1μm左右开始最大为0.3μm左右。
还有，半导体膜6的厚度约为150nm(0.15μm)，半导体膜6端面大致整个面被导电性再附着物CR覆盖。
在半导体膜6的端缘部沉积了这种导电性再附着物CR时，若源电极24、漏电极26以及它们的下层的欧姆接触膜7延伸到半导体膜6端面附近位置，则导电性再附着物CR成为电流泄漏通路，使源电极24与漏电极26电导通，有可能TFT截止时的泄漏电流变大。
但是，本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底100中，将上述灰化条件设定为使光刻胶图案RP2端面位置在平面方向上相对光刻胶图案RP1的对应端面退后0.3μm以上，并利用该光刻胶图案RP2，将第二金属薄膜8及欧姆接触膜7图案化，因此能够使源电极24、源极布线25、漏电极26以及它们下层的欧姆接触膜7的外形小于半导体膜6的外形。
因此，即便如图21所示在半导体膜6端缘部上沉积了导电性再附着物CR的场合，也防止源电极24、漏电极26以及它们下层的欧姆接触膜7与导电性再附着物CR接触，从而能够防止导电性再附着物CR成为电流泄漏通路而使源电极24与漏电极26电导通的情况。
还有，如上说明，将光刻胶图案RP1的第一厚度部分20的膜厚设为约0.4μm，但这是考虑半曝光的控制性的值，同时也是考虑上述光刻胶图案RP2端面的退后距离的值。
即，第一厚度部分20通过利用氧等离子体的灰化来完全被除去，但该灰化过程中设定大致各向同性地且任何部位上的灰化速度大致相同的条件，从而光刻胶图案RP2端面被灰化约0.4μm，结果，光刻胶图案RP2端面相对光刻胶图案RP1退后约0.4μm。该值大于导电性再附着物CR的最大宽度0.3μm，因此能可靠防止通过导电性再附着物CR形成的电流泄漏通路。
这样，具有可通过进行各向同性的灰化，由第一厚度部分20的厚度来设定光刻胶图案PR2端面的退后距离的优点。
另外，本发明实施例1的TFT有源矩阵衬底100中，如借助图5的说明，不使半导体膜6和欧姆接触膜7延伸到像素电极30形成的像素显示区上地进行图案化，因此在延伸到像素显示区的漏电极26下部不存在半导体膜6及欧姆接触膜7。因此，在背光源光照射到像素显示区的透射型液晶显示装置中使用TFT有源矩阵衬底100时，光不会照射到a-Si膜即半导体膜6，因此能够抑制光激发的电流发生，从而可防止TFT的截止特性之劣化。
<A-4.变形例>
如借助图7和图8的说明，实施例1中示出用二阶段曝光形成光刻胶图案RP1的例，但并不受限于此，可用一次曝光形成光刻胶图案RP1。
即，如图22所示，与半曝光区19对应的部分成为其曝光光透过量约为20～40％的半透过区34，并且可采用利用具有使曝光光完全透过的透过区33和将曝光光完全遮断的遮光区32的光掩模R31，将酚醛树脂类正型光刻胶9曝光的方法。
设有半透过区34的光掩模R31通过将用于曝光的波段(通常350nm～450nm)的光13的透过量减到约20～40％左右的滤波片膜，形成在与半透过区34对应的位置，或者将半透过区34作成细缝开口形状的图案，从而利用光衍射现象地形成。当利用了这种设有半透过区34的光掩模R31时，用1次曝光一并形成包括图9所示的第一～第三厚度部分20、21、22的光刻胶图案RP1，因此可简化照相制版工序。
<B.实施例2>
<B-1.装置结构>
作为本发明实施例2的电光显示装置，在图23示出具备将TFT用作开关元件的有机电致发光(EL)元件的自发光型有机EL显示装置的TFT有源矩阵衬底200的平面结构，并且在图24中示出图23中B-O-B’线的剖面结构。
图23是表示TFT有源矩阵衬底200上一个像素的平面图，TFT有源矩阵衬底200上矩阵状配置多个这样的像素。还有，在图23及图24中，对于与图1和图2所示的TFT有源矩阵衬底100相同结构采用同一符号，并省略重复说明。
如图23所示，在玻璃衬底等透明绝缘性衬底1上，配置其一部分构成栅电极2的栅极布线4。栅极布线4在透明绝缘性衬底1上单向线性延伸地配置，这里将该方向称为X方向，在平面内与X方向正交的方向称为Y方向。
另外，在栅极布线4上方，使两者正交地设有直线状半导体层叠膜SL。半导体层叠膜SL在半导体膜6上层叠欧姆接触膜7，半导体层叠膜SL在Y方向延伸地隔着间隔配置多个，且由相邻半导体层叠膜SL确定像素区40在X方向的尺寸。
半导体层叠膜SL设有不仅沿Y方向延伸，而且在与栅极布线4的交叉部分支且沿栅极布线4延伸的部分，其中半导体膜6部分构成TFT的活性区层AR。
另外，在半导体层叠膜SL上部沿着半导体层叠膜SL设有直线状源极布线25。源极布线25与半导体层叠膜SL同样设有在与栅极布线4的交叉部分支并沿着栅极布线4延伸的部分，该部分成为TFT源电极24。还有，在源电极24下层存在欧姆接触膜7。
另外，从活性区层AR上开始覆盖阳电极38(像素电极)下方透明绝缘性衬底1上方延伸地配置漏电极26A。
源电极24及源极布线25配置成使其端面位于相对半导体膜6任意端面均退后的位置，活性区层AR上的漏电极26A端面也配置成位于相对半导体膜6的具有大致平行关系的端面退后的位置。还有，上述大致平行是指漏电极26A端面并不限于与半导体膜6端面平行地进行图案化，并估计有漏电极26A端面相对半导体膜6端面倾斜地形成的情况。还有，源电极24及源极布线25端面上也有出现同样的现象。
还有，在活性区层AR上，源电极24和漏电极26A隔着间隔而设，两者之间的半导体膜6成为TFT沟道部27。另外，与漏电极26的TFT沟道部27平行的位置上，设有达到阳电极38的阳极漏极接触孔29A。
另外，可包围像素区40地设置边框41。设置具有比边框41端缘部大一圈的区域的电致发光层42，在电致发光层42下部设有包括比电致发光层42大一圈的区域的阳电极38。还有，在像素矩阵状配置多个的显示区上全面设置阴电极，另外，设有封装Ar等惰性气体或氮气等的封装件，但省略了这部分的图示。
接着，借助图24，就TFT有源矩阵衬底200的剖面结构进行说明。
如图24所示，在透明绝缘性衬底1上配置栅电极2(栅极布线4)，覆盖包含栅电极2(栅极布线4)顶面在内的整个透明绝缘性衬底1顶面地配置第一绝缘膜5。还有，第一绝缘膜5在栅电极2正上方部分上作为栅极绝缘膜起作用。
在第一绝缘膜5上配置半导体膜6，在半导体膜6上配置欧姆接触膜7。还有在半导体膜6中成为TFT沟道部27的部分不设欧姆接触膜7。
另外，在欧姆接触膜7上部配置源极布线25，但活性区层AR中的欧姆接触膜7上部分为配置了源电极24的部分和配置了漏电极26的部分，该两个部分中间夹着TFT沟道部27。
还有，漏电极26从欧姆接触膜7上部开始延伸至半导体膜6侧面及第一绝缘膜5上部。
配置第二绝缘膜28，覆盖包括源极布线25、源电极24及漏电极26A顶面在内的整个透明绝缘性衬底1顶面。
另外，可覆盖整个第二绝缘膜28顶面地配置由感光性有机树脂膜构成的层间绝缘膜厚36，并设有贯通层间绝缘膜36及第二绝缘膜28而达到漏电极26A上的阳极漏极接触孔29A。
然后，配置反射膜38a，覆盖与层间绝缘膜36的像素区40对应的部分，并覆盖阳极漏极接触孔29A内面而与漏电极26A接触。还有，在反射膜38a上配置ITO膜38b，由反射膜38a与ITO膜38b构成阳电极38。
另外，可包围像素区40地设置由有机树脂构成的边框层41，与像素区40对应的部分成为开口部50。还有，边框层41在相邻像素之间的层间绝缘膜36上成为平坦面地设置。
然后，在与开口部50底面部对应的阳电极38上部配置电致发光层42，另外，设置阴电极43覆盖边框层41的平坦面，同时覆盖开口部50内面而与电致发光层42接触。
然后，包括阴电极43在内的像素矩阵状配置多个的显示区上，由用以封装Ar等惰性气体或N2气体等的封装件44覆盖。还有，封装件44在显示区外终止，阴电极43与设于显示区外的被输入来自外部的信号的端子连接部的接地端子电连接。
<B-2.制造方法>
接着，借助依次表示制造工序的剖视图即图25～图39，就TFT有源矩阵衬底200的制造方法进行说明。还有，图25～图39所示的剖面对应于图1中B-O-B’线的剖面。另外，图40～图46表示各工序中的平面图。
首先，在图25所示的工序中，在玻璃衬底等透明绝缘性衬底1上成膜第一金属薄膜(未图示)后，经过第一次照相制版工序，至少将栅电极2和栅极布线4图案化。这里，作为第一金属薄膜最好采用电阻率值低的Al或Mo或以它们为主成分的合金。还有，第一金属薄膜的最佳制造方法与实施例1中说明的方法相同，因此省略说明。
图40是在透明绝缘性衬底1上形成的栅电极2及栅极布线4的平面图。
接着，在图26所示的工序中，覆盖整个透明绝缘性衬底1地形成第一绝缘膜5，在覆盖栅电极2(栅极布线4)后，在第一绝缘膜5上成膜半导体膜6，并且在其上成膜欧姆接触膜7。
然后，经过第二次照相制版工序，将半导体膜6及欧姆接触膜7图案化。这时，与直线状半导体层叠膜SL一起确定形成TFT的活性区层AR。
半导体膜6及欧姆接触膜7的最佳制造方法与实施例1中说明的方法相同，因此省略说明。
图41是在栅电极2及栅极布线4上使其一部分重叠地形成半导体层叠膜SL与活性区层AR的平面图。
半导体膜6基本上为构成活性区层AR而设，但也可作为与后面形成的源极布线的形成区对齐而形成的直线状半导体层叠膜SL的构成要素使用，从而可作为源极布线的冗余布线加以利用，即便源极布线断线也能防止电信号的中断。
接着，在图27所示的工序中，覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面地成膜第二金属薄膜8。还有，第二金属薄膜8的最佳制造方法与实施例1中说明的方法相同，因此省略说明。
接着，在图28～图30所示的工序中，覆盖整个第二金属薄膜8顶面地形成光刻胶9，经过第三次照相制版工序，将光刻胶9图案化并形成光刻胶图案RP1。还有，有关光刻胶图案RP1的形成方法与借助图7～图9说明的方法相同，因此省略说明。
接着，在图31所示的工序中，以光刻胶图案RP1为掩模，进行第二金属薄膜8的蚀刻。这里，采用SF6气体+O2气体之混合气体的公知干蚀刻法进行蚀刻。
图42是第二金属薄膜8覆盖从半导体层叠SL顶面及活性区层AR顶面到之后形成阳电极38(图24)的区域顶面而形成的平面图。还有，图42中省略了有关光刻胶图案RP1的描述，但显然在第二金属薄膜8上部存在光刻胶图案RP1。
接着，在图32所示的工序中，通过利用氧等离子体的公知光刻胶灰化，除去光刻胶图案RP1的第一厚度部分20，而在第二厚度部分21及第三厚度部分22上残留光刻胶图案RP1并将全体薄化，从而形成与TFT的沟道部27(图24)对应的部分成为开口部23的光刻胶图案RP2。
这时，随着全体的薄膜化，如图32所示，使光刻胶图案RP2平面方向尺寸(外形)相对光刻胶图案RP1小一圈地设定光刻胶灰化条件。
接着，在图33所示的工序中，经由光刻胶图案RP2的开口部23，通过蚀刻依次除去第二金属薄膜8、欧姆接触膜7。有关这些膜的最佳蚀刻方法与实施例1中说明的方法相同，因此省略说明。
还有，通过蚀刻来图案化的第二金属薄膜8，在半导体层叠膜SL上成为源极布线25，在活性区层AR上成为源电极24及漏电极26A。还有，漏电极26A经图案化后从活性区层AR上开始延伸至之后形成阳电极电38(图24)的区域顶面。
然后，如图34所示，通过除去光刻胶图案RP2，在半导体层叠膜SL上配置源极布线25，在活性区层AR上配置源电极24及漏电极26A。
光刻胶图案RP2与光刻胶图案RP1相比其外形小一圈，因此形成源电极24、源极布线25及漏电极26A的第二金属薄膜8和欧姆接触膜7的外形小于下层的半导体膜6外形，从上方观看时，源极布线25及源电极24端面配置在相对半导体膜6的任何端面退后的位置，活性区层AR上漏电极26A端面也可配置在相对半导体膜6具有大致平行关系的端面退后的位置。还有，上述大致平行是指漏电极26A端面并不限于与半导体膜6端面平行地进行图案化，还估计有漏电极26A端面相对半导体膜6端面倾斜地形成的情况。还有，源电极24及源极布线25端面上也有出现同样的现象。
图43是源极布线25、源电极24及漏电极26A的平面图。如图43所示，源电极24具有从源极布线25分支而延伸到活性区层AR上的直线状形状。
接着，在图35所示的工序中，覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面地形成第二绝缘膜28后，涂敷由感光性有机树脂膜构成的层间绝缘膜36，用第四次照相制版工序，形成贯通到漏电极26A表面的接触孔29A。
还有，有关第二绝缘膜28的最佳制造方法与实施例1中说明的方法相同，因此省略说明。
作为层间绝缘膜36最佳制造方法，用旋涂法将丙烯酸类感光性树脂膜，例如JSR(株)制的产品名PC335涂敷约2μm膜厚，通过第四次照相制版工序形成贯通层间绝缘膜36而到达第二绝缘膜28表面的接触孔。
并且，利用公知的氟类气体，将该接触孔底面的第二绝缘膜28蚀刻除去，从而得到到达漏电极26A表面的阳极漏极接触孔29A。
图44中示出在漏电极26A上形成阳极漏极接触孔29A的状态的平面图，但方便起见省略了有关第二绝缘膜28的描述。
接着，在图36所示工序中，覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面地成膜第三金属薄膜(未图示)，用第五次照相制版工序在像素区40(图24)形成阳电极38。
图45中示出在与像素区40对应的部分形成阳电极38的状态的平面图。
这里，作为第三金属薄膜最佳制造方法，利用公知的溅镀法成膜以Al(铝)为主成分的Al合金构成的反射膜38a约300nm厚度，然后，用溅镀法将非晶质ITO(a-ITO)膜38b成膜约10nm厚度。
然后，用上述的第五次照相制版工序形成光刻胶图案，通过蚀刻来将阳电极38图案化。还有，与之前说明的第一和第二金属薄膜同样，该蚀刻法可采用公知的干蚀刻法，但ITO膜38b可利用由公知的磷酸+硝酸+醋酸构成的Al合金用蚀刻液进行蚀刻，因此也可采用利用含有磷酸+硝酸+醋酸的溶液将下层Al合金的反射膜38a和上层的ITO膜38b同时一并蚀刻的方法。
另外，ITO膜38b除了具有可与下层反射膜38a同时一并被蚀刻的优点之外，功函数具有与Al合金的4.0eV前后相比高达约5.0eV的值，因此具有能提高注入由有机EL材料等构成的电致发光层的空穴载流子的效率，并可提高有机EL显示元件的发光效率的优点。
还有，ITO膜38b为非晶质状态，因此与多晶质不同，几乎没有因晶界存在导致的表面凹凸，从而能够防止因表面凹凸的空穴载流子注入不良导致的发光显示不良。
具有这种优点的非晶质状态的ITO膜38例如可用Ar气体中添加水(H2O)气体的混合气体中的溅镀法来形成。
另外，取代ITO膜38b，可采用将氧化铟(In2O3)和氧化锌(ZnO)混合的IZO膜，或者在ITO膜中混合氧化锌(ZnO)的ITZO膜等。
IZO膜或ITZO膜可用草酸类蚀刻液来蚀刻，但在含有公知的磷酸+硝酸+醋酸的Al合金用蚀刻液中也能被蚀刻，因此可与下层的反射膜38a同时一并被蚀刻。
接着，在图37所示的工序中，为了规定成为电致发光层的有机EL层形成用的像素区40(图24)，首先，可覆盖整个透明绝缘性衬底1顶面地涂敷形成由聚酰亚胺等构成的有机树脂层，通过第六次照相制版工序，形成与像素区40对应的部分成为开口部50的边框层41。
形成边框层41的有机树脂膜最好采用对有机EL层特性或可靠性产生影响的吸附水分较少的聚酰亚胺类材料。
作为边框层41的最佳制造方法，将TORAY INDUSTRIES制的产品名DL100涂敷约2μm膜厚，并利用上述的第六次照相制版工序，将具有达到阳电极38表面的开口部50的边框层41形成图案。
图46中示出形成与像素区40对应的部分设有开口部50的边框层41的状态的平面图。
接着，在图38所示的工序中，在开口部50底面露出的阳电极38表面形成有机EL材料来得到电致发光层42。
作为电致发光层42的最佳制造方法，利用公知的蒸镀法，可通过在阳电极38上依次层叠空穴传输层、有机EL层、电子传输层来获得。
这里，空穴传输层可从公知的三芳胺类、芳族腙类、芳族取代吡唑啉类、芪类等广泛的有机类材料选择，例如将N，N-联苯-N，N-二(3-甲基苯基)-1，1’-联苯-4，4’二胺(TPD)等以1～200nm膜厚形成。
另外，作为有机EL层，将公知的二氰基亚甲基吡喃(红色发光)、香豆素(绿色发光)、喹吖啶类(绿色发光)、四苯基丁二烯类(蓝色发光)、二苯乙烯苯类(蓝色发光)等材料以1～200nm膜厚形成。
作为电子传输层将从公知的衍生物、三唑衍生物、香豆素衍生物等中选择的材料以1～200nm膜厚形成。
还有在以上说明中，电致发光层42采用依次层叠空穴传输层、有机EL层、电子传输层的结构，但为了进一步提高电致发光层的发光效率，可将空穴传输层作成空穴注入层和空穴传输层的两层结构，并且将电子传输层作成电子传输层和电子注入层的两层结构。
接着，在图39所示的工序中，可覆盖包括开口部50内面的整个透明绝缘性衬底1顶面地成膜ITO膜等的透明导电性膜，用第七次照相制版工序形成阴电极43。
阴电极43作为阳电极38的对置电极，可挟持电致发光层42地形成，并在像素区40中与下层的电致发光层42连接。还有，阴电极43的主面最好具有高平坦性。
作为阴电极43的最佳制造方法，通过在Ar气体中混合H2O气体的气体中进行溅镀将非晶质状a-ITO膜以100nm厚度成膜来获得。
然后，在照相制版工序形成光刻胶图案，利用公知的草酸类蚀刻液进行蚀刻后，除去光刻胶图案来获得阴电极43。
还有，作为阴电极43，可采用IZO膜或ITZO膜，以取代a-ITO膜。
最后，为了防止因水分或杂质导致的显示屏发光特性的下降，将包含电致发光层42的整个像素显示区，用封装了如Ar那样的惰性气体或N2气体等的封装件44来封装，从而能够得到具有如图24所示的剖面结构的TFT有源矩阵衬底200。
还有，作为封装件44采用透明玻璃材料，在TFT有源矩阵衬底200的显示屏外周部分形成密封剂，通过压接来进行封装。
<B-3.特征作用效果>
在以上说明的本发明实施例2的TFT有源矩阵衬底200中，可用三次的照相制版工序形成由栅电极2、栅极绝缘膜5、活性区层AR、源电极24及漏电极26A构成的TFT结构部，可简化制造工序。
另外，利用光刻胶图案RP1，除去覆盖较大面积的第二金属薄膜8的不需要部分，经由光刻胶图案PR2的开口部23，通过蚀刻依次除去第二金属薄膜8及欧姆接触膜7，形成TFT沟道部27。
因此，用相对a-Si膜即半导体膜6及n+的a-Si膜即欧姆接触膜7不具有蚀刻选择性的金属膜形成第二金属薄膜8时，或者使用无蚀刻选择性的蚀刻工序时，可良好地控制除去第二金属薄膜8及欧姆接触膜7，可准确控制构成TFT沟道部27的半导体膜6膜厚，且可抑制其偏差，因此能防止因TFT特性偏差而产生的有机EL显示装置的显示不匀。
另外，通过利用光刻胶图案RP2的蚀刻，使形成源电极24、源极布线25及漏电极26A的第二金属薄膜8和欧姆接触膜7的外形小于半导体膜图案6外形，从上方观看时，可将源极布线25及源电极24端面配置在相对半导体膜6的任何端面均退后的位置，并可将活性区层AR上漏电极26端面也配置在相对半导体膜6具有大致平行关系的端面退后的位置，因此在对第二金属薄膜8和欧姆接触膜7进行干蚀刻时，即便构成这些膜的物质作为导电性物质再附着到蚀刻面的场合，也能通过这些导电性物质防止源电极24和漏电极26A电导通。
权利要求
1.一种电光显示装置，其中包括有源矩阵衬底，所述有源矩阵衬底包括绝缘性衬底，在所述绝缘性衬底上阵列状配置并设有与薄膜晶体管电连接的像素电极的多个显示像素，将所述薄膜晶体管依次扫描选择的栅极布线，以及向所述像素电极供给电信号的源极布线，且俯视所述栅极布线与所述源极布线呈正交的矩阵状；所述薄膜晶体管设有从配置在所述源极布线下层的半导体膜分支的活性区层，以及在所述活性区层上隔着间隔有选择地配置的源电极和漏电极，在所述活性区层上，至少所述源电极配置成使其端面位置相对所述活性区层任意端面位置退后预定距离以上，所述漏电极从所述活性区层上延伸到像素显示区的所述绝缘性衬底上方地配置，所述像素显示区中的所述漏电极下层不设有所述活性区层。
2.如权利要求1所述的电光显示装置，其特征在于所述预定距离为0.3μm。
3.一种电光显示装置的制造方法，所述电光显示装置包括有源矩阵衬底，所述有源矩阵衬底包括绝缘性衬底，在所述绝缘性衬底上阵列状配置并设有与薄膜晶体管电连接的像素电极的多个显示像素，将所述薄膜晶体管依次扫描选择的栅极布线，以及向所述像素电极供给电信号的源极布线，且俯视所述栅极布线与所述源极布线呈正交的矩阵状；所述电光显示装置的制造方法，包括以下工序(a)在所述绝缘性衬底上成膜第一导电性薄膜后进行第一次照相制版，将所述栅极布线图案化的工序；(b)在所述栅极布线上方依次成膜绝缘膜、半导体膜及欧姆接触膜后，进行第二次照相制版，将所述半导体膜及所述欧姆接触膜图案化，形成所述源极布线的下层膜，并形成从所述半导体膜分支的活性区层的工序；以及(c)在所述工序(b)之后，在所述绝缘性衬底整个面上成膜第二导电性薄膜后，将所述第二导电性薄膜图案化的工序，所述工序(c)还包括(c-1)进行第三次照相制版，在所述第二导电性薄膜上，形成从所述下层膜上及所述活性区层上延伸到像素显示区的所述绝缘性衬底上方，且与所述薄膜晶体管的沟道部对应的沟道对应部相对其它部分薄的第一光刻胶图案的工序；(c-2)通过蚀刻除去未被所述第一光刻胶图案覆盖的所述第二导电性薄膜的工序；(c-3)在所述工序(c-2)之后，将所述第一光刻胶图案灰化而薄膜化，同时除去所述沟道对应部，形成成为开口部的第二光刻胶图案的工序；以及(c-4)经由所述第二光刻胶图案的所述开口部，通过蚀刻依次除去与所述沟道部对应的所述第二导电性薄膜及所述欧姆接触膜，同时通过蚀刻依次除去未被所述第二光刻胶图案覆盖的所述第二导电性薄膜及所述欧姆接触膜，在所述活性区层上隔着间隔将源电极及漏电极图案化，同时将所述源极布线图案化的工序。
4.如权利要求3所述的电光显示装置的制造方法，其特征在于所述工序(c-3)包括以所述沟道对应部残留的光刻胶的灰化速度和所述第一光刻胶图案侧面的灰化速度大致相同为条件进行灰化的工序。
5.如权利要求3所述的电光显示装置的制造方法，其特征在于所述工序(c-1)中，使用正型光刻胶作为所述第一光刻胶图案的光刻胶材料；还包括进行所述第一光刻胶图案的所述沟道对应部的曝光强度为所述其它部分曝光强度的20～40％的半曝光的工序。
全文摘要
本发明提供简化TFT结构部的制造工序，同时不限定源/漏电极材质，并准确控制成为TFT沟道部的半导体层膜厚，并防止显示不匀的电光显示装置。漏电极(26)配置成从活性区层(AR)上开始延伸至像素电极(30)下方的透明绝缘性衬底(1)上方。源电极(24)及源极布线(25)配置成使其端面位于相对半导体膜(6)任意端面均退后的位置，活性区层(AR)上的漏电极(26)端面也配置成位于相对半导体膜(6)的具有大致平行关系的端面退后的位置。
文档编号H01L21/70GK1881593SQ20061007332
公开日2006年12月20日 申请日期2006年3月28日 优先权日2005年6月16日
发明者增田惠, 荒木利夫, 日野辉重 申请人:三菱电机株式会社