电气光学元件的制造方法

专利名称：电气光学元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用了薄膜晶体管(以下简单地称为TFT)作为开关元件的有源矩阵型液晶显示装置(以下简单地称为LCD)的制造方法。更详细地说，涉及使用了显示特性和生产性得到改善的TFT的有源矩阵型液晶显示装置(TFT-LCD)的制造方法。在该制造方法中，用5次光刻工艺形成点缺陷和线缺陷少的TFT阵列基板。
作为使用了液晶的电气光学元件的液晶显示装置在显示器方面的应用正日益活跃。一般来说，使用了液晶的电气光学元件具有下述结构在各自的上表面和下表面具备电极的2片基板之间夹住由液晶构成的液晶层，再在2片基板的上下设置偏光板，在透射型的装置中在背面设置背照光(back light)。对上下基板的具有电极的表面进行取向处理，将平均地表示液晶分子的指向的引向器(director)控制在所希望的初始状态。
液晶具有复折射性，从背照光通过偏光板入射的光由于该复折射而变化为椭圆偏振光，入射到相对一侧的偏光板。在该状态下，如在上下的电极间施加电压，则可得到下述的电气光学效应引向器的排列状态发生变化，液晶层的复折射性发生变化，入射到相对一侧的偏光板的椭圆偏振光状态发生变化，因而，透过电气光学元件的光强度和光谱发生变化。该电气光学效应根据所使用的液晶相的种类(向列相(nematic)、层列相(smectic)、胆甾相(cholesteric)等)、初始取向状态、偏光板的偏光轴的指向、液晶层的厚度、或在透过光的路径上设置的彩色滤光器或各种干涉膜的不同而不同，根据已知的文献已作了详细的报告。一般来说，使用应用了向列液晶相的、被称为TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)的结构的装置。
在使用了液晶的显示用的电气光学元件中，有单纯的矩阵型液晶显示装置和将TFT作为开关元件使用的TFT-LCD。在携带性、显示质量方面具有优于CRT、单纯的矩阵型液晶显示装置的特征的TFT-LCD在笔记本型个人计算机等方面得到广泛的应用。在TFT-LCD中，一般在TFT阵列基板和对置基板之间夹住液晶层。在TFT阵列基板上以阵列状形成TFT。在对置基板上设置共用电极和彩色滤光器。在这样的TFT阵列基板和对置基板的外侧分别设置偏光板，再在一侧设置背照光。用这样的结构可得到良好的彩色显示。
但是，在TFT-LCD中需要使用半导体技术制造在玻璃基板上以阵列状形成的TFT阵列基板，需要较多的工序数目，同时存在容易发生各种缺陷的问题。例如，在VGA(视频图形阵列)规格的TFT-LCD的制造中，需要在玻璃基板上制造至少864000个TFT、480条按线依次扫描选择各TFT的栅布线和1800条提供写入到象素电极的信号电位的源布线且栅布线与源布线制作成正交状态。因而，存在容易发生栅布线的断线、源布线的断线、栅布线和源布线的短路、因TFT的不良而产生的缺陷等的各种显示缺陷的问题。此外，为了制成TFT，工序数目较多，这一点成为诱发缺陷的原因，同时存在制造时需要的设备数目较多和制造成本提高的问题。
此外，在TFT-LCD中，由于所使用的栅布线和源布线一般来说是对金属薄膜进行图形刻蚀(patterning)来制造，故布线部分不透光。因此，存在TFT-LCD的表面中能利用电气光学效应的区域的比例、即所谓开口率变小，背照光的光利用效率低的问题。
此外，在TFT-LCD中，由于在开关中使用的TFT中存在寄生电容，故在TFT从导通(on)状态向关断(off)状态变化时，产生从源布线施加显示信号从而写入到象素电极中的电位发生变化的现象。这个现象被称为“场穿”(field through)，如施加到TFT上的栅选择信号电位设为Vgh、非选择电位设为Vgl、TFT的栅电极和漏电极之间的寄生电容设为Cgd、象素电极的负载电容设为Cpix，则电位的变化量dVgd可表示为dVgd＝(Vgl-Vgh)×Cgd/(Cgd+Cpix)。在对液晶层施加大的直流电压时，由于液晶中的杂质被吸附到取向处理中使用的聚酰亚胺膜中，或聚酰亚胺膜被极化，故电气光学元件的电压-透射率特性发生变化，产生显示的图象保留。因此，希望在按线依次地扫描选择并显示时，在选择扫描全部的栅布线的每一帧中以与加在液晶上的电压极性相反的交流方式来驱动使用了液晶的电气光学元件，对置基板的共用电极电位的直流电位与象素电极的直流电位大致相等。但是，Cpix包含液晶电容，由于Cpix随外加的有效电压而变化，故dVgd随显示信号的不同而不同，故象素电极的直流电位随显示信号的不同而不同。
与此相反，对置电极的共用电极是全部象素中共用的电极，必定只能是固定的直流电位，这样就依赖于显示信号对液晶施加不同的直流电位。该象素电位的直流电位的因显示信号引起的差d(dVgd)在液晶的介电系数是最小的状态和最大的状态之间为最大，在使用TN、STN作为液晶的取向状态的情况下，在施加显示信号中最小的有效电压的显示信号和施加最大的有效电压的显示信号之间为最大。
作为制造减小d(dVgd)和消除显示的图象保留的显示器的方法，有①制成Cgd小的TFT的方法，或②通过与液晶电容并联地附加辅助电容Cs来减小显示信号间的Cpix的变化量的方法等。为了实现Cgd小的TFT，存在下述问题必须减小TFT的栅电极与连接到象素电极的漏电极间的重叠，必须提高使用光刻技术的图形刻蚀工序(以下简单地称为光刻工序)中的层间的重叠精度。此外，为了附加辅助电容，必须采取下述任一个措施在TFT阵列基板上设置新的辅助电容电极，以夹住绝缘膜的方式与象素电极对置，或在前一级的栅布线、即从扫描选择某个薄膜晶体管的栅布线算起在有关扫描周期之前扫描选择过的栅布线中以夹住绝缘膜的方式与象素电极对置。在前者的情况下，因为设置新的辅助电容电极，故在用金属薄膜形成辅助电容电极的情况下，存在开口率变小的问题。在后者的情况下，由于在栅布线中负载的电容增大，发生栅选择信号的延迟，有效的选择时间缩短，故存在因不能将显示信号充分地写入到象素电极中而使显示质量下降的问题。
此外，在用一般使用的步进式光刻机(stepper)对TFT-LCD的TFT阵列进行分步曝光来制造时，由于在分步曝光区域间层间的叠合状态不同，故TFT的寄生电容Cgd不同，因而dVgd在分步曝光区域间不同。结果，由于在分步曝光区域间象素电极的直流电位不同，故存在下述问题施加到液晶上的有效电压中产生差别，在分步曝光区域间产生使用了液晶的电气光学元件的透射率不同的所谓“射程变动”(variation in shots)。
作为减小分步曝光区域间的透射率差别的方法，有①提高分步曝光区域间的层间叠合精度，来减小Cgd在分步曝光区域间的差的方法，②增大Cgd，以在发生了分步曝光区域间的层间叠合精度差的情况下减小Cgd的相对变化量的方法，③通过与液晶电容并联地附加辅助电容Cs来增大Cpix，来在产生了分步曝光区域间的层间叠合精度的差而且Cgd已变化了的情况下减小dVgd的变化等方法。为了提高分步曝光区域间的层间叠合精度，存在必须提高曝光装置的位置精度或光掩模的精度的问题。这里，可通过增大TFT的栅电极与连接到象素电极的漏电极间的重叠来增大Cgd，但由于上述的d(dVgd)变大，故存在容易产生显示的图象保留的问题。为了附加辅助电容，必须采取下述任一个措施①在TFT阵列基板上设置新的辅助电容电极，以夹住绝缘膜的方式与象素电极对置，或②在以前已扫描选择过的栅布线中以夹住绝缘膜的方式与象素电极对置。在①的措施的情况下，因为设置新的辅助电容电极，在使用金属薄膜形成辅助电容电极的情况下存在开口率变小的问题。在②的措施的情况下，由于附加到栅布线上的电容变大，发生栅选择信号的延迟，有效的选择时间缩短，故存在因不能将显示信号充分地写入到象素电极中而使显示质量下降的问题。
此外，由于在TFT-LCD中在非选择时间内因TFT在关断状态下的漏泄电流或通过液晶朝向对置电极的漏泄(leak)电流造成象素电位发生变化的现象，故存在显示元件面内辉度分布增大的问题。作为减小该非选择时间内的象素电位的变化的技术，有①增大TFT的关断电阻，②增大液晶的电阻，③通过与液晶电容并联地附加辅助电容Cs来减小因漏泄电流引起的象素电位的变化量的方法等。但是，关断电阻是栅信号比TFT的阈值低时(TFT处于非选择状态的情况)的源电极与漏电极之间的电阻。作为增大TFT的关断电阻的措施，有①以缓和在TFT的源和漏端的电场集中的目的而设置偏移(offset)结构或LDD(轻掺杂漏极)区，②减少非晶硅膜(a-Si膜)的能带内的能级密度，③减少a-Si膜的沟道界面和与沟道处于相对一侧的背沟道界面(back channel)的能级密度，④减小沟道宽度W与沟道长度L的比W/L等。为了设置偏移结构或LDD区，需要微细加工技术、正确地控制朝向a-Si的杂质浓度分布的技术，存在工艺或结构变得复杂的问题。
为了减少a-Si膜的能带内的能级密度，可通过成膜条件的最佳化，或在成膜后对硅的悬挂键附加氢、氟的终端处理来实现。前者可利用一般使用的等离子CVD法的成膜条件实现最佳化，但一般认为在已知的技术中，在现在的成膜条件以上减小成膜率的情况下，会引起微结晶化，另外关断电阻变小，大致处于物理的极限。后者由于必须进行对硅的悬挂键附加氢、氟的终端处理，故存在工艺变得复杂的问题。为了减少a-Si膜的沟道界面和与沟道处于相对一侧的背沟道界面的能级密度，要采取下述措施①用栅绝缘膜材料组成、使成膜方法实现最佳化，或②用钝化(passivation)膜材料组成、使成膜方法实现最佳化等。
根据已知的文献等，已详细地报告了改善TFT的关断特性的这些方法，但都存在工艺变得复杂等的问题。关于减小沟道宽度W与沟道长度L的比W/L这一点，因为导通电流同时也减少，故存在因不能将显示信号充分地写入到象素电极中而使显示质量下降的问题。增大液晶层的电阻这一点，可通过降低液晶材料的杂质浓度或选择在除去水分等杂质时电阻的减少较小的材料来达到，但仍然遗留在TFT的关断状态下因漏泄电流之故象素电位发生变化这样的问题。为了附加辅助电容，必须采取下述任一措施①在TFT阵列基板上设置新的辅助电容电极，以夹住绝缘膜的方式与象素电极对置，或②在以前已扫描选择过的栅布线中以夹住绝缘膜的方式与象素电极对置。在前者的情况下，因为设置新的辅助电容电极，在使用金属薄膜形成辅助电容电极的情况下存在开口率变小的问题。在后者的情况下，由于附加到栅布线上的电容变大，发生栅选择信号的延迟，有效的选择时间缩短，故存在因不能将显示信号充分地写入到象素电极中等的原因而使显示质量下降的问题。
此外，在TFT-LCD中，必须输入栅布线、源布线、辅助电容布线等电信号，必须在显示部的周边引出这些布线，形成与信号输出的连接端子。一般来说，使用各向异性导电膜将安装了驱动用IC的TCP(载带封装)连接到在TFT阵列基板上已形成的连接端子。通过用环氧树脂等粘接材料将显示部的周围与对置基板粘接在一起，使显示部的TFT阵列基板表面与大气隔开，但将与TCP连接的端子、即TCP连接端子部露出在大气中。因此，存在由导电性薄膜构成的TCP连接端子部因大气中的水分等而受到腐蚀的问题。
对于这些问题，在特开昭60-97386号公报中公开了可降低源布线断线的发生并可降低栅布线与源布线之间短路的TFT阵列的制造方法。此外，在特开平8-50308号公报中公开了使工序数目减少的、由5次光刻工序构成的TFT阵列的制造方法。此外，在特开平7-92496号公报中公开了可提高TCP与连接端子的连接部分中的耐湿性的TFT阵列的制造方法。
在

图16和图17中分别示出了在特开昭60-97386号公报中公开的现有的TFT阵列基板的主要部分的剖面说明图和显示象素的平面说明图。在图16和图17中，45是栅电极，46是辅助电容电极，47是栅绝缘膜，48是半导体层，49是象素电极，50是源电极，51是漏电极，52是栅布线，54是沟道部，56是源布线。
在本现有例中，关于制造工艺没有详细公开，但按照已公开的图面，可认为用以下说明的方法进行制造。首先在绝缘基板上形成第1导电性薄膜。接着在第1光刻工艺中对第1导电性薄膜进行图形刻蚀，形成栅电极45和辅助电容电极46。接着层叠栅绝缘膜47、半导体层48。接着在第2光刻工艺中对半导体层进行图形刻蚀，使其成为从形成源电极50的部分到形成TFT的沟道的部分连续的形状，形成所希望形状的半导体层48。接着形成第2导电性薄膜。接着在第3光刻工序中对第2导电性薄膜进行图形刻蚀，形成象素电极49。接着形成由铝和硅的合金等构成的第3导电性薄膜。接着在第4光刻工艺中对第3导电性薄膜进行图形刻蚀，形成源电极50、漏电极51。接着，虽然在特开昭60-97386号公报中所附的图面中不明确，但可认为在第5光刻工序中对栅绝缘膜进行图形刻蚀，形成栅布线与栅一侧驱动用IC的连接用的接触孔。
在本现有例中，公开了以这种方式制造由分别包含光刻工序的5个工序构成的TFT阵列基板的方法。作为其效果，叙述了通过将半导体层作成从形成源电极50的部分到形成TFT的沟道的部分连续的形状的半导体层48，可降低源布线的断线的发生，而且可降低栅布线与源布线之间的短路，而且可降低TFT中的源电极与半导体层的接触电阻。
图18中示出了在特开平8-50308号公报的第7实施例中公开的用5次光刻工序制造的TFT阵列基板的主要部分的剖面说明图。图18(a)是源TCP连接电极的主要部分，图18(b)是显示象素的主要部分，图18(c)是栅布线的部分。在图18中，57是沟道部，58是栅电极，59是栅布线，60是栅绝缘膜，61是半导体有源膜，62是欧姆接触膜，63是源电极，64是源布线，65是漏电极，66是钝化膜，67、68和69是接触孔，70是透明象素电极，71是源TCP连接电极。
在本现有例中，首先在透明基板上以100nm的厚度形成铬、钼、铝等的第1导电金属薄膜。接着在第1光刻工艺中对第1导电金属薄膜进行图形刻蚀，形成栅电极58和栅布线59。此时，在第1导电性薄膜是铬的情况下，例如使用由(NH4)2[Ce(NH3)6]和HNO3和H2O构成的刻蚀液，进行湿法刻蚀(wet etching)处理。接着分别层叠膜厚约为300nm的SiNx膜作为第1绝缘膜，膜厚约为100nm的a-Si膜作为半导体有源膜61，膜厚约为20nm的n+a-Si膜作为欧姆接触膜62。
接着在第2光刻工序中在岛上对半导体有源膜61和欧姆接触膜62进行图形刻蚀，在栅电极的上方使半导体部分与其他部分处于分离状态。此时，用由HF和HNO3构成的刻蚀液对半导体有源膜和欧姆接触膜进行湿法刻蚀处理。接着，以约300nm的厚度形成由钛等构成的第2金属薄膜。
接着，在第3光刻工序中对第2金属薄膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀，形成源电极63、源布线64、漏电极65和沟道部57。此时，例如用由HF和H2O构成的刻蚀液对第2金属薄膜和欧姆接触膜进行湿法刻蚀处理。接着，用等离子CVD法等的方法以约400nm的厚度形成钝化膜66。
接着，在第4光刻工序中对钝化膜进行图形刻蚀，形成通到漏电极65的接触孔67、通到栅布线59的接触孔67、通到源布线64的接触孔69。此时，例如通过使用了SF6和O2构成的刻蚀气体等的干法刻蚀，对钝化膜进行刻蚀处理。接着以约150nm的厚度形成由ITO(氧化铟锡)构成的透明导电膜。
接着，在第5光刻工序中对透明导电膜进行图形刻蚀，形成透明象素电极70与源布线连接用的端子。此时，例如使用由HCI和HNO3和H2O构成的刻蚀液对ITO膜进行湿法刻蚀处理。
在本现有例中，公开了以这种方式用分别包含光刻工序的5个工序制造TFT阵列基板的方法，作为其效果叙述了，由于可缩短到分别包含光刻工序的5个工序，故可提高成品率，可减少制造成本，而且由于在透明象素电极上没有钝化膜，故可高效率地对液晶层施加电压，而且由于透明象素电极和源布线和栅布线分别用绝缘膜分离开而被形成，故没有产生因透明象素电极形成不良而引起的源布线或栅布线相互间的短路的担心。
此外，作为本现有例的效果叙述了，①在使用金属薄膜和由对于难以氧化的材料或透明导电膜作为导电性氧化物而固熔的材料构成的阻挡膜的层叠膜构成第1导电性金属薄膜的情况下，由于阻挡膜起到防止氧化的效果从而可确保这些膜与其他导电膜的接触性，故难以产生信号延迟的问题，②通过使用导电性良好的铝或钽作为金属薄膜，可减薄金属薄膜的膜厚，可提高TFT元件整体的台阶覆盖性(step coverage)，可提高成品率。
在图19中示出了特开平7-92496号公报中公开的现有的TFT阵列基板的与TCP的连接端子部的主要部分的剖面说明图。在图19中，72是下敷(undercoat)膜，73是引出电极，74是栅绝缘膜，75是透明导电膜，76是绝缘保护膜，77是TCP连接范围。
在本现有例中，首先在绝缘性基板上形成由氧化硅(SiO2)或氧化钽(TaOx)构成的下敷膜72。接着，形成由铝或铝合金构成的第1金属薄膜，在第1光刻工序中进行图形刻蚀，形成引出电极73。接着，在整个面上形成栅绝缘膜74。接着，在由显示象素中设置的TFT部的第1金属薄膜构成的栅电极的上部形成硅半导体层和沟道保护膜用的层间绝缘膜。
接着，在第2光刻工序中在栅电极的上部对沟道保护膜进行图形刻蚀。接着，形成n+硅膜。
再者，在第3光刻工序中，对TFT部的n+硅膜和硅半导体层进行图形刻蚀。接着，形成透明导电膜。
接着，在第4光刻工序中对透明导电膜75进行图形刻蚀，使其遗留在象素部的显示电极和引出电极73的外周部。接着，形成由钛或铝构成的第2金属薄膜用作显示象素中设置的TFT部的源电极和漏电极，在第5光刻工序中进行图形刻蚀。接着，形成绝缘保护膜76，在第6光刻工序中利用干法刻蚀在引出电极部中形成开口部。根据公开的图面，将TCP连接到从引出电极部的开口部到与显示部的相对一侧的稍微错开的位置上。
在本现有例中，公开了以这种方式用包含6个光刻工序的制造工序形成TCP连接端子部的TFT阵列基板的制造方法，作为其效果叙述了，通过利用在引出电极的外周部设置的栅绝缘膜和透明导电膜阻止因湿度的影响从引出电极的开口部发生的第1金属薄膜的腐蚀的进行，来消除引出电极的断线的情况。
使用在特开昭60-97386号公报中公开的现有技术来制造TFT阵列基板的情况下，半导体膜48和象素电极49和源电极50必须在栅绝缘膜上以处于同一层的方式来形成。由于在实际的制造工序中产生的图形不良，因象素电极与源布线之间的短路、半导体层与象素电极的短路而产生容易发生缺陷这样的不良情况。象素电极与源布线之间的短路成为显示时的点缺陷而表现出来，半导体层与象素电极的短路在照射光时成为点缺陷而表现出来。
此外，在本现有技术中，由于露出TFT的沟道部，故产生TFT的关断电流变大以及显示质量下降这样的不良情况。再者，在本现有技术中公开的详细的说明范围内辅助电容电极的布线不明确，在作为共用电极用已知技术来形成的情况下，必须在显示部周边形成与第3导电性薄膜的连接用的接触孔。此时，要附加1个光刻工序，成为6个工序的光刻工序。
在特开平8-50308号公报中公开的现有技术中，在用例示的工艺制造TFT阵列时，在第2光刻工序中在栅电极的上方以半导体部分与其他部分分离的状态对半导体有源膜61和欧姆接触膜62进行图形刻蚀使其成为岛状时，如用HF和HNO3构成的刻蚀液进行湿法刻蚀处理，则由于没有留下半导体有源膜和欧姆接触膜的区域的下层部的第1绝缘膜、即氮化硅(SiNx)膜也暴露于刻蚀液中，故产生发生针孔(pin hole)这样的不良情况。此外，产生下述的不良情况剩下的半导体有源膜和欧姆接触膜的图形周围的下层部的第1绝缘膜SiNx膜被刻蚀，半导体有源膜和欧姆接触膜的形状成为帽沿状，第2金属薄膜在与半导体有源膜和欧姆接触膜的图形的周围产生台阶断开(在有台阶的部分处以台阶为边界，第2金属薄膜发生图形断开)。
此外，在第2光刻工序中在栅电极的上方以半导体部分与其他部分分离的状态对半导体有源膜61和欧姆接触膜62进行图形刻蚀使其成为岛状时，即使在进行干法刻蚀处理的情况下，也存在用湿法刻蚀对第2金属薄膜进行图形刻蚀时刻蚀液容易侵入到半导体有源膜和欧姆接触膜图形周围的台阶部分这样的不良情况。特别是在不缩短从形成第2金属薄膜到光刻工序为止的放置时间的情况下，存在明显地产生所谓的切断这样的不良情况。
此外，在第3光刻工序中对第2金属薄膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀来形成源电极63、源布线64、漏电极65和沟道部57时，在用由HF和H2O构成的刻蚀液对第2金属薄膜和欧姆接触膜进行湿法刻蚀处理的情况下，需要有对半导体有源膜和欧姆接触膜进行湿法刻蚀处理的工序。在该工序中，由于没有留下半导体有源膜和欧姆接触膜的区域的下层部的第1绝缘膜SiNx膜也暴露于刻蚀液中，故存在发生针孔这样的不良情况。此外，在剩下的半导体有源膜和欧姆接触膜的图形周围中，没有留下源电极63、漏电极65的部分的下层部的第1绝缘膜SiNx膜也被刻蚀，半导体有源膜和欧姆接触膜的的形状成为帽沿状，由于不能充分地用钝化膜来覆盖该帽沿状部分，故存在TFT的关断电流变大、显示质量下降的情况。此外产生下述的不良情况象素透明电极在半导体有源膜和欧姆接触膜的图形周围产生台阶断开，产生缺陷，或因半导体有源膜和欧姆接触膜的图形周围的帽沿部分的刻蚀液剩余使得在对TFT阵列施加规定的信号电压进行驱动时，电化学反应快速进行，使第2金属薄膜溶解，产生源布线和源电极的断线，使透明电极溶解从而产生缺陷等。
此外，在使用特开平8-50308号公报的第7实施例中公开的制造方法来制造的TFT阵列基板中，由于与液晶电容(在显示象素电极和对置电极之间夹住液晶材料而被形成的电容)并联地具备辅助电容，故发生了在显示中产生图象保留或在显示中产生辉度分布等的显示质量方面的不良情况。
此外，在使用特开平7-92496号公报中公开的现有技术来制造的TFT阵列基板的情况下，按照公开的图面，由于将TCP连接到从引出电极部的开口部到与显示部的相对一侧的稍微错开的位置上，故因湿度的影响在引出电极的开口部中容易从没有用TCP覆盖的部分起进行第1金属薄膜的腐蚀。从短期来说，该腐蚀可被在引出电极的外周部设置的栅绝缘膜和透明导电膜所阻止，但从长期来说，发生了下述的不良情况断线、即使不至于断线，但显示部布线间的连接电阻变高，并引起因信号的变形而导致的显示特性的变化。
此外，在本现有技术中为了在TCP连接端子部处形成对于电探查(probing)的可靠性高的透明导电膜，在制造了图19中公开了的结构之后，必须再附加透明导电膜的成膜和对其进行图形刻蚀的光刻工序。因而，在公开了的技术范围内，在应用通过TFT阵列基板制造后用检查装置对TCP连接端子部进行电探查并检查显示部的TFT特性从而挑出不良基板来减少所使用的对置基板的数量的工序的情况下，必须对第1金属薄膜直接进行探查，发生了容易产生误判断的不良情况。此外，在本现有例中也必须有6个光刻工序。
为了解决上述的课题，与本发明有关的电气光学元件的制造方法为，在TFT阵列基板和对置基板之间夹住液晶层，将所述TFT阵列基板和对置基板粘接在一起，而且在所述TFT阵列基板的上侧和对置基板的下侧分别设有偏光板，其中所述TFT阵列基板是这样构成的，在第1绝缘性基板上以阵列状形成具有电连接薄膜晶体管的象素电极的显示象素，而且在正交状态下以矩阵状形成按线依次扫描选择各所述薄膜晶体管的栅布线和提供写入到象素电极的信号电位的源布线，所述对置基板是在第2绝缘性基板上形成彩色滤光器和共用电极而构成的，所述电气光学元件的制造方法至少包括下述工序(a)在所述第1绝缘性基板上形成了第1金属薄膜之后，在第1次光刻工序中对所述第1金属薄膜进行图形刻蚀，以形成所述栅布线和所述薄膜晶体管的栅电极的工序；(b)在形成第1绝缘膜、半导体有源膜和欧姆接触膜之后，在第2次光刻工序中用干法刻蚀对所述半导体有源膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀，使其成为比形成所述源布线和所述薄膜晶体管的部分大而且连续的形状的工序；(c)在形成了第2金属薄膜之后，在第3次光刻工序中对所述第2金属薄膜进行图形刻蚀，以形成所述源布线和所述薄膜晶体管的源电极和漏电极，再用干法刻蚀以刻蚀法除去从所述源布线、所述源电极和所述漏电极伸出的部分的所述欧姆接触膜的工序；
(d)在形成了第2绝缘膜之后，在第4次光刻工序中对所述第2绝缘膜和第1绝缘膜进行图形刻蚀，至少形成贯通到所述漏电极表面的象素接触孔、贯通到所述第1金属薄膜表面的第1接触孔和贯通到所述第2金属薄膜表面的第2接触孔的工序；和(e)在形成了导电性薄膜之后，在第5次光刻工序中对所述导电性薄膜进行图形刻蚀，以形成象素电极的工序。
所述源电极从源布线的与所述栅布线和源布线的交叉部以外的部分被延伸到栅布线上而形成，由于能在显示象素的TFT中产生缺陷的情况下利用激光照射来切断源电极，从而消除因显示象素的TFT部的缺陷而导致对其他显示象素的影响，故是较为理想的。
所述源电极从源布线的与所述栅布线和源布线的交叉部被延伸到栅布线上而形成，由于不越过栅布线图形端，可消除在栅布线图形端的与源电极和栅布线的短路，而且在TFT部的源电极的引出方面可使必要的面积为最小，由于可制造开口率大的电气光学元件，故是较为理想的。
在所述各个显示电极中，由于与在所述象素电极和所述共用电极之间通过液晶层被形成的电容并联地设有在一个电极和另一个电板之间通过电介质被形成的辅助电容，该一个电极是所述象素电极，该电介质是由第1绝缘膜和第2绝缘膜构成的层叠膜，这样即使在任一个绝缘膜中产生针孔，也不产生辅助电容的短路，故是较为理想的。
由于所述另一个电极是由所述第1金属薄膜构成的辅助电容电极和辅助电容布线，而且将所述辅助电容电极和所述辅助电容布线与所述栅电极和所述栅布线同时地形成，这样在不增加光刻工序的情况下可形成栅布线和独立的辅助电容布线，可减小输入到辅助电容布线的信号的变形，可得到显示质量高的电气光学元件，故是较为理想的。
由于所述另一个电极是所述栅布线中从扫描选择连接到所述一个电极、即象素电极的薄膜晶体管的栅布线算起一个扫描周期之前被扫描选择的栅布线的一部分，这样没有必要有专用的辅助电容布线，由于可得到开口率大的电气光学元件，故是较为理想的。
由于在以阵列状形成了所述显示象素的显示区域的外侧形成显示部引出布线，所述显示部引出布线由栅侧引出布线和源侧引出布线构成，所述栅侧引出电极与驱动器输出连接端子和所述栅布线连接，该驱动器输出连接端子由安装了为了将信号电位输入到所述栅布线而设置的驱动器IC的TCP构成，所述源侧引出电极与驱动器输出连接端子和所述源布线连接，该驱动器输出连接端子由安装了为了将信号电位输入到所述源布线而设置的驱动器IC的TCP构成，对第1金属薄膜进行图形刻蚀以从所述栅布线开始以连续的形状形成所述栅侧引出电极，而且，对第2金属薄膜进行图形刻蚀以从所述源布线开始以连续的形状形成所述源侧引出电极，这样可在没有层间接触的情况下将栅布线和源布线形成到驱动器输出连接端子部，由于可减小从驱动器输出端子部到TFT部的电阻，同时可得到可靠性高的结构，故是较为理想的。
由于(a)连接到所述栅侧引出布线的驱动器输出连接端子的结构是在所述第1金属薄膜上层叠了所述第1绝缘膜、所述第2绝缘膜和所述导电性薄膜的、用所述第1接触孔电连接所述第1金属薄膜和所述导电性薄膜的结构，而且，用将所述TCP连接到所述栅布线的一侧的驱动器输出连接端子的各向异性导电膜来覆盖所述第1接触孔，(b)连接到所述源侧引出布线的驱动器输出连接端子的结构是层叠了所述第1绝缘膜、所述第2金属薄膜、所述第2绝缘膜和所述导电性薄膜的、用所述第2接触孔电连接所述第2金属薄膜和所述导电性薄膜的结构，而且，用所述各向异性导电膜来覆盖所述第2接触孔，这样就用各向异性导电膜的树脂完全地覆盖在驱动器输出连接端子上形成的接触孔，提高了对湿度的可靠性，故是较为理想的。
由于(a)所述第2金属薄膜、所述半导体有源膜和所述欧姆接触膜与所述栅侧引出布线交叉而形成经图形刻蚀而构成的层叠结构体、即栅侧预备布线，(b)在所述显示区域的与形成了栅侧引出布线侧相对的一侧，所述第2金属薄膜、所述半导体有源膜和所述欧姆接触膜形成经图形刻蚀而构成的层叠结构体、即反栅侧预备布线，(c)所述第1金属薄膜与所述源侧引出布线交叉而形成经图形刻蚀而构成的源侧预备布线，(d)所述第1金属薄膜与延伸到所述显示区域的与形成了源侧引出布线侧相对的一侧而构成的所述源布线交叉而形成经图形刻蚀而构成的反源侧预备布线，所述栅侧预备布线、所述源侧预备布线、所述反栅侧预备布线和所述反源侧预备布线具有各自的一部分相互间重叠的部分，在该重叠部分的附近形成所述第1接触孔和所述第2接触孔，而且对所述导电性薄膜进行图形刻蚀而形成，使其电连接第1接触孔和第2接触孔，这样在发生源断线时可使用预备布线来进行修复，故是较为理想的。
图1是示出与本发明的实施例1、2、3、4和5有关的显示象素的主要部分的剖面说明图，图2是与本发明的实施例1有关的显示象素平面说明图，图3是与本发明的实施例有关的用第1金属薄膜形成的TCP端子连接部的剖面说明图，图4与本发明的实施例有关的用第2金属薄膜形成的TCP端子连接部的剖面说明图，图5是与本发明的实施例2有关的显示象素平面说明图，图6是与本发明的实施例3有关的显示象素平面说明图，图7是与本发明的实施例4有关的显示象素平面说明图，图8是与本发明的实施例5有关的显示象素平面说明图，图9是与本发明的实施例6有关的显示象素的主要部分的剖面说明图，图10是与本发明的实施例6有关的显示象素平面说明图，图11是与本发明的实施例7、8有关的显示象素的主要部分的剖面说明图，图12是与本发明的实施例7有关的显示象素平面说明图，图13是与本发明的实施例8有关的显示象素平面说明图，图14是示出与本发明的实施例9有关的显示象素的周边布线的平面说明图，图15是与本发明的实施例9有关的预备布线间的连接部剖面说明图，图16是在特开昭60-97386号公报中公开的显示象素的主要部分的剖面说明图，图17是在特开昭60-97386号公报中公开的显示象素平面说明图，图18是在特开平8-50308号公报中公开的显示象素剖面说明图，图19是在特开平7-92496号公报中公开的显示象素剖面说明图。
以下，一边参照附图，一边详细地说明与本发明的实施例有关的电气光学元件的制造方法。
实施例1图1和图2分别是用与本发明的实施例1有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的主要部分的剖面说明图(示出绝缘性基板上的要素)和平面说明图，图1的剖面说明图示出图2示出的X-X切断线的剖面结构。此外，图3和图4是分别示出在显示区域的外侧设置的TCP的端子部的剖面的剖面说明图。TCP连接供给输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板的共用电极的信号电位的信号电位源与栅布线、源布线、辅助电容布线和共用电极。
在图1和图2中，1是栅电极，2是辅助电容电极，3是栅绝缘膜，4是半导体有源膜，5是欧姆接触膜，7是源电极，8是钝化膜，10是具有辅助电容的部分(以下简单称为「辅助电容」)，11是栅布线，12是辅助电容布线，13是半导体有源膜和欧姆接触膜，14是源布线，15是漏电极，16是象素接触孔，17是象素电极。与现有技术中示出的结构相同，栅电极是栅布线的一部分，或是从栅布线分支并成为连接到各薄膜晶体管的端子的电极。此外，辅助电容电极是从辅助电容布线分支、其一部分延伸到与象素电极重叠的位置上的电极。在辅助电容电极和象素电极之间形成由第1绝缘膜和第2绝缘膜构成的层叠膜作为电介质，形成辅助电容。在电路中以与象素电极和共用电极之间通过液晶形成的液晶电容并联地形成辅助电容。在图2中用符号13示出的半导体有源膜和欧姆接触膜分别如图1中用符号4和符号5示出的那样，成为上下2层。因而，在图2的图面上只示出欧姆接触膜，但为了说明起见用两者的名称来表示。但是，如图1中所示，从源电极、源布线和漏电极伸出的欧姆接触膜如下面所述那样被干法刻蚀除去。
此外，20是图3和图4中第1栅侧引出布线的显示部引出布线，21是第1 TCP连接电极，22是第1 TCP端子接触，23是第1 TCP连接范围，24是第2源侧引出布线的显示部引出布线，25是第2 TCP连接电极，26是第2 TCP端子接触，27是第2 TCP连接范围。
与本发明有关的电气光学元件的整体结构与现有例中示出的结构相同。即，在TFT阵列基板和对置基板之间夹住液晶层，将所述TFT阵列基板和对置基板粘接在一起，其中所述TFT阵列基板是这样构成的，在第1绝缘性基板上以阵列状形成具有电连接薄膜晶体管的象素电极的显示象素，而且在大致正交状态下以矩阵状形成栅布线和源布线，所述对置基板是在第2绝缘性基板上形成彩色滤光器和共用电极而构成的。再有，在互相粘接的TFT阵列基板和对置基板的外侧、即在所述TFT阵列基板的上侧和对置基板的下侧分别设有偏光板。栅布线按线依次扫描选择薄膜晶体管，源布线提供写入到象素电极的信号电位，这2点与现有例相同。此外，在TFT阵列基板中在显示区域的外侧形成显示部引出布线。显示部引出布线将显示区域内的栅布线和源布线与安装了为了将信号电位输入到栅布线和源布线而设置的驱动器IC的TCP的驱动器输出连接端子连接起来。
接着，以下详细叙述本实施例1的制造方法。
首先，清洗厚度为0.7mm的玻璃基板，对表面进行清洁处理，作为第1绝缘性基板。在形成透射型的电气光学元件的情况下，作为绝缘性基板使用玻璃基板等的透明绝缘性基板。此外，在形成反射型的电气光学元件的情况下，可使用具有相当于玻璃基板的绝缘性的绝缘性基板。此外，绝缘性基板的厚度可以是任意的，但为了减薄电气光学元件的厚度，绝缘性基板上的厚度最好在约0.7mm至1.1mm。在绝缘性基板过分薄的情况下，由于因制造工序中的成膜或热处理而产生基板的变形从而产生图形刻蚀精度下降等的不良情况，故有必要考虑制造工序中进行的处理来选择绝缘性基板的厚度。此外，在绝缘性基板上由玻璃等的脆性破坏材料构成的情况下，对基板的端面事先进行倒角处理在防止因端面修整引起的异物混入方面是较为理想的。此外，在绝缘性基板的一部分上设置缺口，使其能确定基板的指向，由于这样做在各制造工序中能确定基板处理的方向，使工艺管理变得容易，因此是较为理想的。
接着，用溅射法等方法在玻璃基板上形成第1金属薄膜。作为第1金属薄膜例如可使用由铬、钼、钽、钛、铝和铜之中的至少一种，或在这些金属单体中的至少一种中微量地添加了其他物质而形成的合金构成的膜厚为约100nm至500nm的薄膜。由于在第1金属薄膜上在下述的工序中利用干法刻蚀形成接触孔，再形成导电性薄膜，故最好使用难以产生表面氧化的金属薄膜或即使氧化仍具有导电性的金属薄膜作为第1金属薄膜，最好用铬、钛、钽、钼至少覆盖表面。此外，作为第1金属薄膜，也可使用层叠了不同种类的金属薄膜的金属薄膜或在膜厚方向上组成不同的金属薄膜。
接着，在第1光刻工序中对第1金属薄膜进行图形刻蚀，分别形成薄膜晶体管的栅电极1和栅布线11、辅助电容电极2和辅助电容布线12、以及第1显示部引出布线20的形状。光刻工序按以下的①～④的顺序来进行。即，按照①在清洗TFT阵列基板后，②涂敷光致抗蚀剂(photo resist)并进行干燥后，通过形成了规定的图形的掩模图形(mask pattern)进行曝光、显象，以照相制版的方式形成将掩模图形复制到TFT阵列基板上的光致抗蚀剂，③通过加热光致抗蚀剂使其硬化后，进行刻蚀，④剥离光致抗蚀剂这样的顺序来进行。在光致抗蚀剂与TFT阵列基板的润湿性不合适、互相不沾的情况下，采取下述的措施在涂敷之前实施UV清洗，或为了改善润湿性用蒸汽来涂敷六甲基乙硅氮烷(hexamethyl disilazan，HMDS，(CH3)3Si-N＝N-Si(CH3)3)。此外，在光致抗蚀剂与TFT阵列基板的密接性差、产生剥离的情况下，进行利用加热来提高硬化温度、或延长时间等的处理。此外，第1金属薄膜的刻蚀是使用已知的刻蚀剂(例如，在第1金属薄膜是由铬形成的情况下，是将第2硝酸铈氨和硝酸混合而构成的刻蚀液)通过湿法刻蚀来进行的。此外，将第1金属膜刻蚀成斜(taper)的形状这一点在防止与其他布线的台阶处的短路方面是较为理想的。这里，所谓斜的形状指的是对图形边缘进行刻蚀，使其如图1中示出的栅电极1的剖面的形状中的左右斜的部分中表现出来的那样剖面成为台的形状。此外，在该工序中，示出形成栅电极1、辅助电容电极2、第1显示部引出布线21的情况，但除此之外也形成在制造TFT阵列基板方面需要的各种标记或布线。
接着，利用等离子CVD法在玻璃基板上连续地形成半导体有源膜和欧姆接触膜。应用SiNx膜、SiOy膜、SiOzNw膜(x、y、z、w分别是正数)或这些膜的层叠膜作为成为栅绝缘膜3的第1绝缘膜。将第1绝缘膜的膜厚作成约300nm至600nm。在膜厚薄的情况下，在栅布线与源布线的交叉部处容易产生短路，最好使膜厚大于第1金属薄膜的厚度。如膜厚过分大，则因为TFT的导通电流变小、显示特性变坏，故最好尽可能减小膜厚。
应用非晶硅(a-Si)膜、多晶硅(p-Si)膜作为半导体有源膜。半导体有源膜的膜厚作成约100nm至300nm。在膜厚薄的情况下，发生下述的欧姆接触膜在干法刻蚀(dry etching)时消失，在膜厚厚的情况下，由于TFT的导通电流变小，故由将欧姆接触膜在干法刻蚀时的刻蚀深度的控制性认为是必要的TFT的导通电流来选择膜厚。在使用a-Si膜作为半导体有源膜的情况下，栅绝缘膜与a-Si膜的界面为SiNx膜或SiOzNw膜，这一点对于改善TFT的Vth的控制性和提高可靠性是较为理想的。在使用p-Si膜作为半导体有源膜的情况下，栅绝缘膜与p-Si膜的界面为SiOy膜或SiOzNw膜，这一点对于改善TFT的Vth的控制性和提高可靠性是较为理想的。在使用a-Si膜作为半导体有源膜的情况下，在成膜率小的条件下在与栅绝缘膜的界面附近进行成膜，在成膜率大的条件下对上层部进行成膜，这一点由于可在短的成膜时间内得到迁移率大的TFT特性和可减小TFT在关断时的漏泄电流，因此是较为理想的。
使用对a-Si、p-Si掺了微量的磷的n+a-Si膜、n+p-Si膜作为欧姆接触膜。可将欧姆接触膜的膜厚作成20nm至70nm。可使用已知的气体(例如，SiH4、NH3、H2、NO2、PH3和N2以及这些气体的混合气体)来形成这些SiNx膜、SiOy膜、SiOzNw膜、a-Si膜、p-Si膜、n+a-Si膜、n+p-Si膜。
接着，在第2光刻工序中，在形成显示象素的TFT的部分(以下称为TFT部)和形成源布线的部分(以下称为源布线部分)中以比形成源布线14和TFT的部分大的图形而且以连续的形状对半导体有源膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀，从而形成半导体有源膜和欧姆接触膜13的形状。通过使用了已知的气体(例如SF6和O2的混合气体或CF4和O2的混合气体)的干法刻蚀进行半导体有源膜和欧姆接触膜的刻蚀。此外，说明了在该工序中在形成显示象素的TFT部和源布线的部分中以连续的形状形成半导体有源膜和欧姆接触膜13的情况。再者，在该工序中，有必要以刻蚀法除去引出了源布线的第2显示部引出布线的半导体有源膜和欧姆接触膜，在显示部以外以横穿源侧引出布线的形状形成在源布线部分中被形成的半导体有源膜和欧姆接触膜。横穿该半导体有源膜和欧姆接触膜的源侧引出布线部分的形状端面长度变长的形状，这一点对于防止相对于从显示部到形成TCP端子的部分(驱动器输出连接端子，以下称为「TCP端子部」)在源布线下唯一存在的半导体有源膜和欧姆接触膜的在图形台阶部分处的源布线的断线是较为理想的。再有，在覆盖具有某种形状的图形的第1膜来形成第2膜时，在第2膜中的第1膜的图形端的部分处产生台阶。该台阶称为图形台阶。此外，以斜的形状刻蚀半导体有源膜和欧姆接触膜的边缘这一点，由于能防止相对于从显示部到TCP端子部在源布线下唯一存在的半导体有源膜和欧姆接触膜的在图形台阶处的源布线的断线是较为理想的。
接着，用溅射法等方法在玻璃基板的整个面上形成第2金属薄膜。作为第2金属薄膜例如可使用由铬、钼、钽、钛、铝和铜之中的至少一种或在这些金属单体中的至少一种中微量地添加了其他物质而形成的合金构成的膜厚约为100nm至500nm的薄膜。由于在第2金属薄膜上在下述的工序中利用干法刻蚀形成接触孔，再形成导电性薄膜，故最好使用难以产生表面氧化的金属薄膜或即使氧化仍具有导电性的金属薄膜作为第1金属薄膜，最好表面为铬，钛，钽和钼中的至少一种。此外，在第2金属薄膜中，至少欧姆接触膜与第2金属薄膜的界面由铬、钛、钽、钼构成，由于可得到与欧姆接触膜的良好的接触特性，故是较为理想的。此外，作为第2金属薄膜，也可使用层叠了不同种类的金属薄膜的金属薄膜或在膜厚方向上组成不同的金属薄膜。
接着，在第3光刻工序中，对第2金属薄膜进行图形刻蚀而成为薄膜晶体管的源电极7、源布线14、漏电极15和第2显示部引出布线24的形状，再者，在欧姆接触膜中，以刻蚀法除去从源布线、源电极和漏电极伸出的部分，形成象素部的TFT的沟道。第2金属薄膜的刻蚀是使用已知的刻蚀剂(例如，在第2金属薄膜是由铬形成的情况下，是将第2硝酸铈氨和硝酸混合而构成的水溶液)通过湿法刻蚀来进行的。此外，在第2金属膜的刻蚀中，如将图形边缘刻蚀成斜(taper)的形状，则由于可防止由在上层形成的导电性薄膜构成的电极图形的断线，故是较为理想的。欧姆接触膜的刻蚀是通过使用了已知的气体(例如SF6和O2的混合气体或CF4和O2的混合气体)的干法刻蚀来进行的。在欧姆接触膜的刻蚀，以至少除去欧姆接触膜、而下层的半导体有源膜不消失的深度来控制刻蚀。以尽可能厚的厚度留下下层的半导体有源膜这一点，对于可得到迁移率大的TFT是较为理想的。
接着，通过等离子CVD法等形成作为钝化膜的第2绝缘膜。应用SiNx膜、SiOy膜、SiOzNw膜作为第2绝缘膜。第2绝缘膜的膜厚为200nm以上即可，由于在过分厚的情况下在下述的接触孔的干法刻蚀时产生光致抗蚀剂消失这样的不良情况，故根据对接触孔进行干法刻蚀时的抗蚀剂与第2绝缘膜的选择性来选择膜厚。此外，由于在过分厚的情况下在接触孔上被形成的导电性薄膜的电极产生台阶断开，故由导电性薄膜的台阶覆盖性来确定膜厚的上限。再有，所谓台阶覆盖性，指的是在表面上的微细的台阶部分处的膜的覆盖状态是否良好。由生产性、导电性薄膜的台阶覆盖性、在抗蚀剂与第2绝缘膜中与用于形成接触孔的干法刻蚀的组合的选择性等方面将膜厚定为200nm至约600nm，这是较为理想的。
接着，在第4光刻工序中，对第2绝缘膜和第1绝缘膜进行图形刻蚀，形成接触孔。所形成的接触孔是贯通到达漏电极表面的接触孔、即象素接触孔16，贯通到达第1金属薄膜表面的第1接触孔、即第1 TCP端子接触孔22和贯通到达第2金属薄膜表面的第2接触孔、即第2 TCP端子接触孔26。第2绝缘膜和第1绝缘膜的刻蚀是通过使用了已知的气体(例如SF6和O2的混合气体或CF4和O2的混合气体)的干法刻蚀来进行的。此外，虽然在该工序中说明了形成象素接触孔16、第1 TCP端子接触孔22和第2 TCP端子接触孔26的情况，但除此以外也形成制造TFT阵列基板方面需要的各种接触孔。例如使用含有导电性粒子的树脂，形成用于电连接例如对置基板和TFT阵列基板之间的转移(transfer)端子的部分(以下称为转移端子部)的接触孔等。
在该接触孔的刻蚀中，由于以刻蚀法在象素接触孔16、第2 TCP端子接触孔26中除去第2绝缘膜，在第1 TCP端子接触孔22中除去第2绝缘膜和第1绝缘膜，故特别是象素接触孔16、第2 TCP端子接触孔26的第2金属薄膜表面长时间地暴露于干法刻蚀的等离子体中。在金属薄膜表面长时间地暴露于干法刻蚀的等离子体中的情况下，如在等离子体中存在刻蚀或氧化金属薄膜的等离子体的种类，则因为接触孔中的与上部的导电性薄膜的电阻变大，故有必要选择第2金属薄膜的材料种类和干法刻蚀中的气体种类。在第2金属薄膜表面由铬构成的情况下，可使用CF4和O2气体或SF6和O2气体。此外，在金属薄膜表面长时间地暴露于干法刻蚀的等离子体中的情况下，有时发生由气体的聚合反应而生成的淀积物的附着现象。在这种情况下，通过用使用了O2气体的等离子体的灰化(ashing)来除去淀积物，可得到接触孔中的与上部导电性薄膜的良好的接触特性。以上已说明的刻蚀中的气体种类的条件也同样适用于第1 TCP端子接触孔22，尽管有某种程度的差别。此外，在这些接触孔的刻蚀时，由于将图形边缘作成斜的形状，故可防止由在上层形成的导电性薄膜构成的电极图形的接触孔台阶处的断线，因此是较为理想的。
接着，用溅射法等的方法形成作为象素电极和TCP连接电极的导电性薄膜。作为导电性薄膜，在用透射型的电气光学元件构成的情况下，可使用透明导电膜、即ITO(氧化铟锡)、SnO2等，但从化学稳定性方面来看，ITO特别好。此外，在用反射型的电气光学元件构成的情况下，只要薄层电阻在500Ω/□以下，而且不会与液晶材料反应而引起液晶材料的性能变坏的材料，可使用任何这样的材料作为导电性薄膜。在透射型的电气光学元件中导电性薄膜的膜厚可定为50nm至约200nm，在反射型的电气光学元件中导电性薄膜的膜厚可定为50nm至约500nm。在透射型的电气光学元件中包括对置基板的厚度的透明导电性薄膜的厚度，从50nm至约200nm的范围内选择，以免引起因光透射时的干涉而导致的着色。
接着，在第5光刻工序中，对导电性薄膜进行图形刻蚀而成为象素电极17、第1 TCP连接电极21和第2 TCP连接电极的形状。导电性薄膜的刻蚀是根据所使用的材料利用已知的湿法刻蚀(例如，在导电性薄膜由ITO构成的情况下，是将盐酸和硝酸混合而构成的水溶液)等来进行的。在导电性薄膜是ITO的情况下，也可利用已知的气体(例如，CH4)用干法刻蚀进行刻蚀。此外，在该工序中，说明了形成象素接触孔16、第1 TCP端子接触22和第2 TCP端子接触26的情况。除此之外，例如在转移端子部(用含有导电性粒子的树脂电连接例如对置基板和TFT阵列基板之间的部分)形成由导电性薄膜构成的电极。
通过以上的工序，用包含光刻工序的5个工序分别制造图1、图2、图3和图4中示出的TFT阵列基板。
这里，通过在TCP端子部电探查(得到连接探针(probe)的信号)TFT阵列基板，检查显示象素的TFT特性，废弃没有得到规定特性的TFT阵列基板。通过这样做，可提高以下的工序的效率，可节约所使用的材料。此时，由于在本实施例中具有第1 TCP连接电极21和第2 TCP连接电极25，故在使用ITO作为导电性薄膜的情况下，可在现有技术中得到可靠性高的电探查。
然后，用已知的技术将TFT阵列基板和对置基板组合在一起，在TFT阵列基板和对置基板之间封入液晶，形成液晶屏。以下简单地说明液晶屏的制造方法。
首先，用已知的技术在TFT阵列基板和对置基板的表面上形成液晶的取向控制膜。作为取向控制膜例如可使用聚酰亚胺膜。例如，在涂敷聚酰亚胺液使其干燥而形成了聚酰亚胺膜后，在其表面上使用布进行研磨(rubbing)处理作为取向控制膜来使用。取向控制膜的厚度定为从相当于构成取向控制膜的1个分子的极薄膜至约100nm。在取向控制膜的厚度大的情况下，由于加在TFT阵列基板的象素电极和对置基板的共用电极之间的有效电压中，加在液晶层上的有效电压变小，故在工艺上可能的范围内实现薄膜化是较为理想的。此外，取向控制膜是这样形成的，即通过研磨等不仅在基板面内方向对液晶的引向器进行取向，而且作为所谓的倾斜角(pretilt)(液晶分子与基板的夹角)相对于基板具有3度至约15度的倾斜而取向。如倾斜角过分小，则伴随意味着因TFT阵列基板的象素电极的周围与源布线、栅布线、辅助电容布线间产生的电场而使液晶的取向、即引向器变成不连续的边界部或不连续结构的旋错(disclination)，有时产生所谓的畴(domain)(取向状态的分区)。在该畴在光的透过部分中产生的情况下，因为产生对比度的下降和显示特性的下降，故根据所使用的各种液晶材料的畴的产生的容易程度，控制成适当的角度。可根据所使用的取向控制膜材料和研磨等的取向处理的强度等的条件来控制倾斜角。此外，在倾斜角大的情况下，存在稳定地控制取向变得困难的趋势，最好在上述的范围、即3度至约15度的范围内进行控制。
此外，如果取向控制膜为难以由于显示信号的dVgd的差而产生因TFT阵列基板与对置基板的共用电极之间产生的直流电位引起的极化或液晶中的杂质吸附的材料，则由于难以产生显示的图象保留，故是较为理想的。已知可通过作为已知的技术使取向控制膜实现薄膜化，或使取向控制膜的面取向的电阻降低等来得到这些材料。此外，可通过复制、旋转涂敷(spinner)(使用旋转的涂敷(spin coating))等进行取向控制膜材料的向基板的涂敷。
接着，为了在保持规定的间隙的情况下将TFT阵列基板与对置基板粘接起来，在TFT阵列基板或对置基板的至少任一个的基板上散布作为衬垫的材料。在以规定的间隙将TFT阵列基板与对置基板粘接起来时，在衬垫(spacer)的材料硬度较高或形状为锐角的情况下，由于容易对TFT阵列基板上的TFT或布线造成损伤，因此要考虑这些情况来选择衬垫材料。可使用聚苯乙烯(polystyrene)粒子、SiO2粒子作为衬垫。此外，关于衬垫的散布密度，如散布密度过分高，则因为扰乱衬垫周围的液晶的取向状态，故有时产生对比度的下降，或在低温下液晶体积变小时在显示部中产生气泡。此外，如散布密度过分小，则由于TFT阵列基板与对置基板的间隙在显示部中产生面内分布而产生辉度变动(variation)。由于这些制约，要根据所使用的衬垫硬度来选择衬垫的散布密度。通过散布在挥发性溶剂(例如乙醇)中分散了衬垫的溶液而进行涂敷来进行衬垫的散布。
接着，在TFT阵列基板或对置基板的至少任一个的基板上，在显示部的周围将例如由环氧树脂构成的封口(seal)材料形成为封口形状。通过使上述的衬垫均匀地分散和包含在封口材料中，可精密地控制TFT阵列基板与对置基板之间的间隙。再有，封口材料中含有的衬垫也可使用与散布在基板面内的封口材料、粒径不同的材料。此外，为了用下述的真空注入法在TFT阵列基板与对置基板之间的间隙中注入液晶，虽然在任一个基板上形成封口材料，但有必要在显示所形成的区域的形状图形中至少在一个部位设置作为液晶的注入口的缺口。在用已知的技术用真空注入法以外的方法导入液晶的情况下，不需要封口形状的缺口。在形成封口形状方面，可使用丝网(screen)印刷或注射器(syringe)描绘(从注射器挤出封口材料，按照封口形状进行描绘的方法)等方法。
接着，在TFT阵列基板或对置基板的至少任一个的基板上，在形成于TFT阵列基板的转移电极的位置上涂敷均匀导电性的转移材料。该转移电极是导入朝向对置基板的共用电极的共用电极电位的电极端子。可使用例如在环氧树脂中分散了导电性粒子的材料作为转移材料。在转移材料的涂敷方面可使用丝网印刷或注射器描绘等方法。此外，至少在1个部位需要转移电极，但在大型的电气光学元件中，由于从共用电极电位的信号源开始减小对于对置基板的共用电极的阻抗这一点对得到均匀的显示是较为理想的，故最好在显示部的4个角形成，或避开栅侧引出布线和源侧引出布线，在显示部的周围形成多个转移电极。
接着，将TFT阵列基板和对置基板粘接在一起。在粘接时，对封口材料或转移材料加压和加热使其硬化之前，首先以规定的精度叠合TFT阵列基板和对置基板。接着，在叠合的两基板的端面涂敷UV硬化性的树脂，或在显示部以外用注射器涂敷。之后，以规定的精度使TFT阵列基板和对置基板叠合后，最好对UV硬化材料进行UV照射硬化等，以便保持对于TFT阵列基板和对置基板的叠合的规定精度。在这样进行处理后，在对TFT阵列基板和对置基板之间进行加压的状态下，利用加热使封口材料或转移材料硬化。
接着，在已叠合的TFT阵列基板和对置基板中切断作为电气光学元件来说是不需要的部分，将TCP的连接端子部引出到表面，或形成液晶的注入口，作成空单元(cell)。
接着，将空单元导入到真空中，在将空单元内形成为真空之后，在将注入口浸入液晶中的状态下，放到大气中，将液晶注入空单元内。此时，如果放置空单元的气氛过快地成为真空，则由于有时因遗留在空单元内的空气使空单元膨胀，产生封口爆裂，故最好以适当的速度形成真空。此外，在将液晶浸入注入口之后，在快速地将空单元所处的气氛对大气开放的情况下，大气压加到空单元中，由于有时衬垫变形，或因衬垫基板面受到损伤，故最好以适当的速度对大气开放。
接着，在注入口处涂敷由环氧树脂或UV硬化树脂构成的密封材料，通过使其硬化来形成液晶显示装置。此时，也可在涂敷密封材料之前对注入了液晶的状态的单元进行加压，从而使TFT阵列基板和对置基板之间的间隙保持为恒定。
接着，在已密封的单元的上下以规定的角度确定偏光轴，粘接偏光板。在例如使用TN对液晶层加上大的有效电压时，在用透射率变小的常白模式(normally white mode)进行显示的情况下，该规定角度是使上下的偏光板的偏光轴垂直，而且使各个偏光轴对于接近的基板上的液晶的引向器的指向是平行或垂直的角度。特别是因为可减小因视野角引起的显示特性的变化，故最好是使偏光轴对于接近的基板上的引向器处于垂直的角度。
此外，可在偏光板上层叠能改善电气光学元件的视野角依存性的已知的膜，或使用层叠了这样的膜的偏光板。在使用TN型液晶作为液晶的情况下，进行取向处理以便在上下的基板液晶的引向器垂直，但偏光板的偏光轴定为与接近的基板表面的引向器方向平行或垂直的方向。为了得到对比度高的显示，最好作成上下的偏光轴垂直的配置，以便在对液晶施加电压的状态下不透过光。
这里，通过在TCP端子部电探查液晶显示屏进行显示，检查显示特性，废弃没有得到规定特性的液晶屏。通过这样做，可提高以下的工序的效率，可节约所使用的材料。
再有，在物理上可能的范围内，通过在同一基板上形成了多个显示元件的状态下进行液晶显示屏的制造工序，可高效率地进行液晶显示屏的制造。此外，也可在粘接偏光板等之前进行液晶显示屏的显示特性的检查。在该情况下，在检查时可通过在已密封的单元上下另外放置偏光板来实施检查，在没能得到规定的特性的情况下不进入到以下的工序，可节约所使用的偏光板等。此外，关于液晶显示屏的制造工序，在物理上可能的范围内可调换上述的工序的顺序。
然后，使用各向异性导电膜(ACF)将TCP粘接到液晶屏的TCP输出端子连接部上。TCP的驱动器输出端子的结构是，①在第1金属薄膜上层叠了第1绝缘膜、第2绝缘膜和导电性薄膜、在第4光刻工序中在第1绝缘膜中和第2绝缘膜中形成并用贯通到达第1金属薄膜的接触孔电连接第1金属薄膜和导电性薄膜的结构，②层叠了第1绝缘膜、第2金属薄膜、第2绝缘膜和导电性薄膜、在第4光刻工序中在第2绝缘膜中形成并用贯通到达第2金属薄膜的接触孔电连接第2金属薄膜和导电性薄膜的结构的任一个，同时用ACF覆盖TCP的驱动器输出端子部的接触孔。ACF将TCP连接到TCP的驱动器输出端子。作为ACF使用在热硬化型或热可塑性型的树脂中分散了导电性粒子的树脂。此时，如图3和图4所示，将ACF配置在完全覆盖第1 TCP端子接触22和第2 TCP端子接触26的位置上、即第1 TCP连接范围23和第2 TCP连接范围27上。通过这样做，通过用ACF覆盖TCP端子部的接触孔的台阶，由于即使在台阶部处在导电性薄膜中产生龟裂(crack)等显示部引出电极也不会暴露于大气中的湿度中，故可防止因湿度引起的腐蚀。
此外，TCP端子部的第1 TCP连接电极21和第2 TCP连接电极25作为电气光学装置不是必须的。在不需要检查的情况下，或如果使用在电气方面可靠性高的探查技术来检查第1金属薄膜表面、第2金属薄膜表面，则也可省略第1 TCP连接电极和第2 TCP连接电极。在该情况下，通过在配置的范围内将第1 TCP端子接触22和第2 TCP端子接触26扩大到最大限度，由于可减小与TCP的接触电阻，而且不暴露于大气中，故是较为理想的。
接着，利用已知的技术，例如利用ACF或焊锡，将TCP与驱动电路基板连接起来，再通过安装其他必要的控制电路基板、与外部信号的连接器(connector)、背照光系统(back light system)、框体来制造电气光学元件。
在本实施例中，从TFT部到源电极7和源布线14的下层以比源电极和源布线14的图形大而且连续的形状形成半导体有源膜和欧姆接触膜13。因而，源布线不会在显示区域内越过源电极的半导体有源膜和欧姆接触膜图形周围的台阶，能以分别包含光刻工序的5个工序形成在台阶处没有源布线的断线的TFT阵列基板。此外，即使在半导体有源膜和欧姆接触膜因工艺中的异物而残留于象素电极和源布线之间的情况下，也用第2绝缘膜将象素电极、半导体有源膜和欧姆接触膜分离开，由于不进行电接触，故不至于产生缺陷。
此外，由于用ACF完全覆盖TCP端子部的接触孔，故可制造TCP端子部的耐湿性高的电气光学元件。再者，在本实施例中，由于导电性薄膜在TFT阵列基板的最外部的表面上形成，故可减小必须加在液晶上的信号电压的振幅。因此，在本实施例中，能以工序数目少的TFT阵列工艺制造缺陷少的、而且可靠性高的电气光学元件。此外，在本实施例中，从源布线和栅布线的交叉部以外引出TFT部的源电极。因而，在显示象素的TFT中发生了缺陷的情况下，可利用激光照射来切断从源布线引出的源电极的到栅布线附近的位置，可消除因显示象素的TFT部的缺陷而引起的对其他显示象素的影响。此外，在本实施例中，由于将辅助电容电极配置在象素电极的周围，故可减小在对置基板中形成的显示电极周围的遮光部分，可制造开口率大的电气光学元件。再有，在各电极图形的形成中，将电极图形的角部作成90度以上的钝角，这一点在防止因工艺中的静电而引起的破坏方面是较为理想的。
实施例2图5是用与本发明的实施例2有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的平面说明图。在图5中，207是源电极，211是栅布线，212是辅助电容布线，213是半导体有源膜和欧姆接触膜，214是源布线，215是漏电极，216是象素接触孔，217是象素电极。显示象素的主要剖面的结构与图1相同。再者，在显示区域的外侧设置的、输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板上的共用电极的信号电位源和用于将栅布线、源布线、辅助电容布线和共用电极连接起来的TCP端子部的剖面结构与图3和图4中示出的结构相同。
在与本实施例有关的显示象素中，除了变更了源布线的引出使得TFT部的源电极从源布线与栅布线的交叉部在栅布线上引出以外的方面和显示象素的制造方法与实施例1相同。在本实施例中，由于如上所述将TFT部的源电极从源布线与栅布线的交叉部在栅布线上引出，故可在各象素中使越过栅布线端的次数比实施例1的情况少1次。因此，可消除因栅布线端的台阶而引起的栅布线与源电极的短路。此外，在本实施例中，由于可使TFT部的源电极的延伸所需要的面积为最小，故可制造开口率大的电气光学元件。
实施例3图6是用与本发明的实施例3有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的平面说明图。在图6中，307是源电极，311是栅布线，312是辅助电容布线，313是半导体有源膜和欧姆接触膜，314是源布线，315是漏电极，316是象素接触孔，317是象素电极。显示象素的主要剖面的结构与图1相同。再者，为了与输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板上的共用电极的信号电位源连接在显示区域的外侧设置了TCP端子部。该TCP端子部的剖面结构与图3和图4中示出的结构相同。
在与本实施例有关的显示象素中，除了变更了源布线和TFT对于显示电极的相对位置关系以外的方面显示象素的制造方法与实施例1相同，而在本实施例中，变更了源布线和TFT对于显示电极的相对位置关系。由此，由于可改变因象素电极电位与源布线电位、栅布线电位、辅助电容布线电位之间的电位差而产生的电场的指向，故可改变在象素电极的周围产生的畴的产生状态。例如，在实施例1中从源电极至象素电极的电场在象素的左上部是右下方向，而在本实施例中在象素的右上部成为左下方向。因而，由于因所使用的液晶材料或取向控制膜、驱动电压、驱动波形与实施例1的情况相比可减小配置在对置基板上的遮光部，故可制造开口率高的电气光学元件。
实施例4图7是用与本发明的实施例4有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的平面说明图。在图7中，407是源电极，411是栅布线，412是辅助电容布线，413是半导体有源膜和欧姆接触膜，414是源布线，415是漏电极，416是象素接触孔，417是象素电极。显示象素的主要剖面的结构与图1相同。此外，在显示区域的外侧设置的、用于与输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板的共用电极的信号电位源的TCP端子部的剖面结构与图3和图4中示出的结构相同。
在与本实施例有关的显示象素中，除了变更了源布线和TFT对于显示电极的相对位置关系以外的方面显示象素的制造方法与实施例1相同，而在本实施例中，变更了源布线和TFT对于显示电极的相对位置关系。由此，由于可改变因象素电极电位与源布线电位、栅布线电位、辅助电容布线电位之间的电位差而产生的电场的指向，故可改变在象素电极的周围产生的畴的产生状态。例如，在实施例1中从源电极至象素电极的电场在象素的左上部是右下方向，而在本实施例中在象素的左下部成为右上方向。因而，由于因所使用的液晶材料或取向控制膜、驱动电压、驱动波形与实施例1的情况相比可减小配置在对置基板上的遮光部，故可制造开口率高的电气光学元件。
实施例5图8是用与本发明的实施例5有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的平面说明图。在图8中，507是源电极，511是栅布线，512是辅助电容布线，513是半导体有源膜和欧姆接触膜，514是源布线，515是漏电极，516是象素接触孔，517是象素电极。显示象素的主要剖面的结构与图1相同。此外，用于将在显示区域的外侧设置的输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板的共用电极的信号电位源与栅布线、源布线、辅助电容布线和共用电极连接起来的TCP端子部的剖面结构与图3和图4中示出的结构相同。
在与本实施例有关的显示象素中，除了变更了源布线和TFT对于显示电极的相对位置关系以外的方面和显示象素的制造方法与实施例1相同，而在本实施例中，变更了源布线和TFT对于显示电极的相对位置关系。由此，由于可改变因象素电极电位与源布线电位、栅布线电位、辅助电容布线电位之间的电位差而产生的电场的指向，故可改变在象素电极的周围产生的畴的产生状态。例如，在实施例1中从源电极至象素电极的电场在象素的左上部是右下方向，而在本实施例中在象素的右下部成为左上方向。因而，由于因所使用的液晶材料或取向控制膜、驱动电压、驱动波形与实施例1的情况相比可减小配置在对置基板上的遮光部，故可制造开口率高的电气光学元件。
实施例6图9和图10是用与本发明的实施例6有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的主要部的剖面说明图和平面说明图。在图9和图10中，601是栅电极，602是辅助电容电极，603是栅绝缘膜，604是半导体有源膜，605是欧姆接触膜，607是源电极，608是钝化膜，610是辅助电容，612是辅助电容布线，613是半导体有源膜和欧姆接触膜，614是源布线，615是漏电极，616是象素接触孔，617是象素电极。此外，用于将在显示区域的外侧设置的输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板的共用电极的信号电位源与栅布线、源布线、辅助电容布线和共用电极连接起来的TCP端子部的剖面与图3和图4中示出的结构相同。与本实施例有关的显示象素的结构的特征是变更了辅助电容布线的位置。即，将辅助电容布线的位置变更到栅布线和上一级的栅布线(下一级的栅布线)的中间的位置上，变更了辅助电容电极，使其向辅助电容布线的两侧分支。因此，是除了变更了辅助电容电极和辅助电容布线的位置以外的方面与实施例2相同的结构。此外，与本实施例有关的显示象素的制造方法与实施例1的情况相同，但由于在本实施例中将TFT部的源电极从源布线与栅布线的交叉部开始在栅布线上引出，故可在各象素中使越过栅布线端的次数比实施例1的情况少1次。因此，在本实施例中可消除因栅布线端的台阶而引起的与源电极的短路。此外，在本实施例中，在使用本发明的辅助电容布线的情况下，由于可加宽作为唯一存在的同一层内的不同布线的敷设的栅布线与辅助电容布线(与栅布线平行的部分)之间的布线间距离，故可减少因图形刻蚀不良而引起的栅布线与辅助电容布线间的短路。
实施例7图11和图12是用与本发明的实施例7有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的主要部的剖面说明图和平面说明图。在图11和图12中，701是栅电极，702是辅助电容电极，703是栅绝缘膜，704是半导体有源膜，705是欧姆接触膜，707是源电极，708是钝化膜，710是辅助电容，712是辅助电容布线，713是半导体有源膜和欧姆接触膜，714是源布线，715是漏电极，716是象素接触孔，717是象素电极，718是相邻的栅布线。此外，用于与显示区域的外侧设置的输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板的共用电极的信号电位源连接的TCP端子部的剖面结构与图3和图4中示出的结构相同。
与本实施例有关的显示象素的特征是用上一级的栅布线的一部分构成了辅助电容布线。即，将与例如图12中示出的显示电极717有关的薄膜晶体管作成兼用从扫描选择的栅布线711算起一个扫描周期之前被扫描选择的栅布线(相邻的栅布线718)的一部分的形态，设置辅助电容电极，作为辅助电容电极和辅助电容布线来构成。因此，是除了用上一级栅布线的一部分来构成辅助电容布线以外的方面与实施例1相同的结构。此外，与本实施例有关的显示象素的制造方法与实施例1的情况相同，但由于在相邻的栅布线与象素电极之间形成了辅助电容，故不必设置新的辅助电容布线，可消除栅布线与辅助电容布线之间的短路，可制造开口率高的电气光学元件。
实施例8图11是用与本发明的实施例8有关的电气光学元件的制造方法制造的显示象素的平面说明图。在图11中，807是源电极，811是栅布线，813是半导体有源膜和欧姆接触膜，814是源布线，815是漏电极，816是象素接触孔，817是象素电极，818是相邻的栅布线。显示象素的主要剖面的结构与图11所示的结构相同。此外，用于将在显示区域的外侧设置的输入到栅布线、源布线、辅助电容布线和对置基板的共用电极的信号电位源与栅布线、源布线、辅助电容布线和共用电极连接起来的TCP端子部的剖面结构与图3和图4中示出的结构相同。
在与本实施例有关的显示象素中，除了变更了源电极的引出方法以使TFT部的源电极从源布线与栅布线的交叉部开始在栅布线上引出以外的方面，显示象素的制造方法与实施例1相同。在本实施例中，如上所述，由于将TFT部的源电极从源布线与栅布线的交叉部开始在栅布线上引出，可在各象素中使越过栅布线端的次数比实施例1的情况少1次。因此，在本实施例中可消除因栅布线端的台阶而引起的与源电极的短路。此外，在本实施例中，由于将辅助电容在相邻的栅布线和显示电极之间形成，故不必设置新的辅助电容布线，可消除栅布线与辅助电容布线之间的短路，可制造开口率高的电气光学元件。
实施例9图14和图15是示出用与本发明的实施例9有关的电气光学元件的制造方法制造的TFT阵列基板的显示区域的周边布线的平面说明图和本实施例中被使用的各预备布线间的连接部的剖面说明图。在图14和图15中，28是栅侧引出布线，29是辅助电容布线，30是源侧引出布线，31是源布线，32是栅侧预备布线，33是反栅侧预备布线，34是源侧预备布线，35是反源侧预备布线，36是接触孔，37和44是导电性薄膜，38是辅助电容供电布线，39是封口，40是第1预备布线，41是第2预备布线，42是接触孔。此外，D是显示象素阵列部，G是栅侧TCP连接部，S是源侧TCP连接部，其他符号与图1中示出的符号共用。再有，第1预备布线是用第1金属薄膜形成的预备布线，第2预备布线是用第2金属薄膜形成的预备布线。在本实施例中，对第1金属薄膜进行图形刻蚀，与源侧引出布线30交叉地形成源侧预备布线34，同样地对第1金属薄膜进行图形刻蚀，与延伸到与形成显示区域的源侧引出布线30的一侧相对的一侧而构成的源布线交叉地形成反源侧预备布线35。此外，同样地，与栅侧引出布线28交叉地形成栅侧预备布线32，栅侧预备布线32是对第2金属布线与半导体有源膜和欧姆接触膜合在一起进行图形刻蚀而构成的层叠结构，再形成反栅侧预备布线33，反栅侧预备布线33是在与形成显示区域的栅侧引出布线28的一侧相对的一侧对第2金属薄膜与半导体有源膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀而构成的层叠结构。再有，栅侧预备布线32、源侧预备布线34、反栅侧预备布线33和反源侧预备布线35具有各自的一部分之间互相交叉的交叉部。在各自的交叉部附近对第1绝缘膜和第2绝缘膜进行图形刻蚀形成贯通到达第1金属薄膜表面的第1接触孔43和贯通到达第2金属薄膜表面的第2接触孔42，再形成导电性薄膜37，以便电连接第1接触孔和第2接触孔。
与本实施例有关的显示象素的制造方法与实施例1相同，但本实施例中在显示部的周围形成了预备布线。因而，在发生了源布线的断线(源断线)的情况下，由于可通过预备布线对从源侧TCP连接部观察比源断线部先存在的源布线供给信号，故可修复因源断线而引起的线缺陷。
在本实施例中，在第1光刻工序中对第1金属薄膜进行图形刻蚀，形成源侧预备布线和反源侧预备布线。接着，在第2光刻工序中，分别如图15所示，在源侧预备布线34和栅侧预备布线32的重叠部、源侧预备布线34和反栅侧预备布线33的重叠部、反源侧预备布线35和栅侧预备布线32的重叠部和反源侧预备布线35和反栅侧预备布线33的重叠部上形成半导体有源膜4和欧姆接触膜5。
此时，在形成的栅侧预备布线32的下层用比栅侧预备布线32大的图形形成半导体有源膜和欧姆接触膜，同样，在形成反栅侧预备布线33的下层用比反栅侧预备布线33大的图形形成半导体有源膜和欧姆接触膜。在第3光刻工序中，对第2金属薄膜进行图形刻蚀，形成栅侧预备布线32和反栅侧预备布线33。在第4光刻工序中，对第1绝缘膜和第2绝缘膜进行图形刻蚀，形成第1接触孔42和第2接触孔43。在第5光刻工序中，对导电性薄膜进行图形刻蚀，形成导电性薄膜44。通过这样做，在显示部的周围形成预备布线。
在利用之后的各种检查发现了源断线的情况下，通过用激光照射来电连接源侧引出布线30和源侧预备布线34的交叉部和源布线31和反源侧预备布线35的交叉部，可修复源断线。此外，将预备布线的位置确定在显示部的周围形成的封口内，对于提高可靠性是较为理想的。其原因是因为预备布线不会露出于大气中或液晶上。此外，大多需要缩小在源侧预备布线34与反源侧预备布线35的交叉部、栅侧预备布线32与反栅侧预备布线33的交叉部处形成的接触孔。在该接触电阻变高的情况下，如图15所示，可将源侧引出布线30和源侧预备布线34的交叉部和源布线31和反源侧预备布线35的交叉部作成相同的层叠结构。即，作成从下开始按顺序层叠了第1金属薄膜、栅绝缘膜、半导体有源膜、欧姆接触膜和钝化膜的结构。利用这样的结构，可在与对于源布线31和反源侧预备布线35的交叉部的激光照射连接相同的条件下进行对于源侧引出布线30和源侧预备布线34的交叉部的激光照射连接。此外，可在显示部的左右以电分离的方式分别形成源侧预备布线34与反源侧预备布线35。此外，可形成多条预备布线。
如以上所说明的那样，如按照本发明的第1方面，可用包含光刻工序的5个工序制造TFT阵列基板，由于源布线和源电极在显示部内不越过半导体有源膜和欧姆接触膜的台阶，故可消除因半导体有源膜和欧姆接触膜的台阶而引起的源布线和源电极的断线。此外，尽管是在象素电极的周边附近以这种方式遗留了半导体有源膜和欧姆接触膜的形状，但通过作成象素电极、半导体有源膜、欧姆接触膜以及源布线用第2绝缘膜分离开的结构，可消除因半导体有源膜、欧姆接触膜以及源布线的图形不良而引起的源布线与象素电极间的单纯的短路或在光照射下半导体有源膜趋于低电阻化情况下的短路的发生。再有，一般认为在使半导体有源膜和欧姆接触膜从TFT部延伸到源布线下的情况下，由于在光照射下的半导体有源膜的趋于低电阻化而产生TFT的关断电流的增加。在本发明者进行实验确认时，确认了在a-Si膜的膜厚至少在100nm的情况下关断电流的增加没有大到对显示产生影响的程度。为了减小该光照射下的关断电流，增加淀积速率(deposition rate)以便增加a-Si膜的源电极、漏电极一侧的电阻也是有效的。此外，通过如实施例1、3、4或5那样改变源布线、栅布线、辅助电容布线、TFT部的相对的位置关系，一边可缓和关于液晶、取向控制膜、驱动电压、驱动波形的条件，一边可制造开口率高的电气光学元件。
如按照本发明的第2方面，还通过如实施例1、2、3、4、5和7那样在与栅布线和源布线的交叉部不同的部位处形成从源布线向TFT部的源电极的引出，在象素部中产生了缺陷的情况下通过用激光照射来切断，可消除对其他象素的影响。
如按照本发明的第3方面，还通过如实施例2、6和8那样从栅布线和源布线的交叉部将从源布线向TFT部的源电极的引出引出到栅布线上而形成，可不越过源电极的栅布线端部，可消除在栅布线端部处的栅布线与源电极之间的短路。
如按照本发明的第4方面，还由于如实施例1、2、3、4、5、6、7或8那样从第1绝缘膜和第2绝缘膜形成辅助电容，故可制造即使在任一个膜中产生针孔也不发生象素电极与辅助电容电极的短路的电气光学元件。
如按照本发明的第5方面，还由于如实施例1、2、3、4、5或6那样使用专用的辅助电容布线，可减小输入到辅助电容布线的信号的变形，可制造显示质量高的电气光学元件。
如按照本发明的第6方面，还由于如实施例7或8那样不必使用专用的辅助电容布线，故可制造开口率高的电气光学元件。在该情况下，为了减小经由栅布线输入的非选择期间中的信号的变形，通过减小布线电阻、减小信号源的输出阻抗等，可制造显示质量高的电气光学元件。
如按照本发明的第7方面，还由于不需要层间的接触，能以直到TCP的输出端子连接部的连续的图形来形成栅布线和源布线，故可减小从TCP输出端子到TFT部的电阻，可得到可靠性高的结构。
如按照本发明的第8方面，由于用ACF完全覆盖在TCP的输出端子连接部处形成的接触孔，故可制造对于湿度的可靠性高的电气光学元件。
如按照本发明的第9方面，在显示部的周围也用包含光刻工序的5个工序分别形成预备布线，可进行在发生了源断线的情况下的修复。
权利要求
1.一种电气光学元件的制造方法，包括在TFT阵列基板和对置基板之间夹住液晶层，将所述TFT阵列基板和对置基板粘接在一起，而且在所述TFT阵列基板的上侧和对置基板的下侧分别设置偏光板，其中所述TFT阵列基板是这样构成的，在第1绝缘性基板上以阵列状形成具有电连接薄膜晶体管的象素电极，而且在正交状态下以矩阵状形成按线依次扫描选择各所述薄膜晶体管的栅布线和提供写入到象素电极的信号电位的源布线，所述对置基板是在第2绝缘性基板上形成彩色滤光器和共用电极而构成的，所述电气光学元件的制造方法至少包括下述工序(a)在所述第1绝缘性基板上形成了第1金属薄膜之后，在第1次光刻工序中对所述第1金属薄膜进行图形刻蚀，以形成所述栅布线和所述薄膜晶体管的栅电极的工序；(b)在形成第1绝缘膜、半导体有源膜和欧姆接触膜之后，在第2次光刻工序中用干法刻蚀对所述半导体有源膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀，使其成为比形成所述源布线和所述薄膜晶体管的部分大而且连续的形状的工序；(c)在形成了第2金属薄膜之后，在第3次光刻工序中对所述第2金属薄膜进行图形刻蚀，以形成所述源布线和所述薄膜晶体管的源电极和漏电极，再用干法刻蚀以刻蚀法除去从所述源布线、所述源电极和所述漏电极伸出的部分的所述欧姆接触膜的工序；(d)在形成了第2绝缘膜之后，在第4次光刻工序中对所述第2绝缘膜和第1绝缘膜进行图形刻蚀，至少形成贯通到所述漏电极表面的象素接触孔、贯通到所述第1金属薄膜表面的第1接触孔和贯通到所述第2金属薄膜表面的第2接触孔的工序；和(e)在形成了导电性薄膜之后，在第5次光刻工序中对所述导电性薄膜进行图形刻蚀，以形成象素电极的工序。
2.如权利要求1所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于所述源电极从源布线的与所述栅布线和源布线的交叉部以外的部分被延伸到栅布线上而形成。
3.如权利要求1所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于所述源电极从源布线的与所述栅布线和源布线的交叉部被延伸到栅布线上而形成。
4.如权利要求2或3所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于在所述各个显示电极中，与在所述象素电极和所述共用电极之间通过液晶层被形成的电容并联地设有在一个电极和另一个电极之间通过电介质被形成的辅助电容，该一个电极是所述象素电极，该电介质是由第1绝缘膜和第2绝缘膜构成的层叠膜。
5.如权利要求4所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于所述另一个电极是由所述第1金属薄膜构成的辅助电容电极和辅助电容布线，而且与所述栅电极和所述栅布线同时地形成所述辅助电容电极和所述辅助电容布线。
6.如权利要求4所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于所述另一个电极是所述栅布线中从扫描选择连接到所述一个电极、即象素电极的薄膜晶体管的栅布线算起一个扫描周期之前被扫描选择的栅布线的一部分。
7.如权利要求5或6所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于在以阵列状形成的所述显示象素的显示区域的外侧形成显示部引出布线，所述显示部引出布线由栅侧引出布线和源侧引出布线构成，所述栅侧引出电极与驱动器输出连接端子和所述栅布线连接，该驱动器输出连接端子安装了为了将信号电位输入到所述栅布线而设置的驱动器IC的TCP，所述源侧引出电极与驱动器输出连接端子和所述源布线连接，该驱动器输出连接端子由安装了为了将信号电位输入到所述源布线而设置的驱动器IC的TCP构成，对第1金属薄膜进行图形刻蚀以从所述栅布线开始连续的形状形成所述栅侧引出电极，而且，对第2金属薄膜进行图形刻蚀以从所述源布线开始以连续的形状形成所述源侧引出电极。
8.如权利要求7所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于(a)连接到所述栅侧引出布线的驱动器输出连接端子的结构是在所述第1金属薄膜上层叠了所述第1绝缘膜和所述第2绝缘膜以及所述导电性薄膜的、用所述第1接触孔电连接所述第1金属薄膜和所述导电性薄膜的结构，而且，用将所述TCP连接到所述栅布线的一侧的驱动器输出连接端子的各向异性导电膜来覆盖所述第1接触孔，(b)连接到所述源侧引出布线的驱动器输出连接端子的结构是层叠了所述第1绝缘膜和所述第2金属薄膜和所述第2绝缘膜以及所述导电性薄膜的、用所述第2接触孔电连接所述第2金属薄膜和所述导电性薄膜的结构，而且，用所述各向异性导电膜来覆盖所述第2接触孔。
9.如权利要求7所述的电气光学元件的制造方法，其特征在于(a)所述第2金属薄膜、所述半导体有源膜和所述欧姆接触膜与所述栅侧引出布线交叉而形成经图形刻蚀而构成的层叠结构体、即栅侧预备布线，(b)在所述显示区域的与形成了栅侧引出布线侧相对的一侧，所述第2金属薄膜、所述半导体有源膜和所述欧姆接触膜形成经图形刻蚀而构成的层叠结构体、即反栅侧预备布线，(c)所述第1金属薄膜与所述源侧引出布线交叉而形成经图形刻蚀而构成的源侧预备布线，(d)所述第1金属薄膜与延伸到所述显示区域的与形成了源侧引出布线侧相对的一侧构成的所述源布线交叉而形成经图形刻蚀而构成的反源侧预备布线，所述栅侧预备布线、所述源侧预备布线、所述反源侧预备布线和所述反栅侧预备布线具有各自的一部分相互间重叠的部分，在该重叠部分的附近形成所述第1接触孔和所述第2接触孔，而且对所述导电性薄膜进行图形刻蚀，使其电连接第1接触孔和第2接触孔。
全文摘要
电气光学元件的制造方法,包含光刻工序的5个工序:(1)在绝缘性基板上形成第1金属薄膜,形成栅电极,形成第1绝缘膜、半导体有源膜和欧姆接触膜,(2)对半导体有源膜和欧姆接触膜进行图形刻蚀,使其成为比源布线和TFT部分大的连续形状,形成第2金属薄膜,(3)形成源布线和漏电极,形成第2绝缘膜,(4)对第2绝缘膜和第1绝缘膜进行图形刻蚀,形成两个接触孔,形成导电性薄膜,(5)对导电性薄膜进行图形刻蚀,形成象素电极。
文档编号H01L21/02GK1195121SQ9810589
公开日1998年10月7日 申请日期1998年3月26日 优先权日1997年3月27日
发明者远藤幸雄, 中村伸宏, 小河育夫 申请人:先进显示份有限公司