显示装置及其制造法制造方法及图纸

根据本发明专利技术的一个方面，通过液滴喷射方法形成制造显示装置所需的至少一个或多个图案，例如形成布线或电极的导电层以及掩模。那时，其中不在半导体层下的一部分栅极绝缘薄膜在本发明专利技术的制造步骤过程中被除去。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种显示装置，包括在玻璃衬底之上形成的例如晶体管的有源元件，以及涉及一种制造该显示装置的方法。
技术介绍
通常，如同制造半导体集成电路的技术一样，已经通过使用光掩模的光线曝光使各种薄膜形成图案制造包括在玻璃衬底之上形成的薄膜晶体管的有源矩阵驱动液晶显示装置。但是，随着制造此类液晶显示装置所使用的玻璃衬底尺寸变得更大，已经变得难以通过常规形成图案方法以低成本高生产率制造显示面板。因此，即使通过连续曝光等形成与大衬底对应的显示面板，加工时间也由于多次曝光处理而增加。另外，研发一种可以处理此类大衬底的光线曝光装置需要巨额投资。另外，在其中各种薄膜全部在衬底表面之上形成并且随后被蚀刻除去以便仅保留所需部分的制造方法的情况下，随着衬底尺寸变得更大，花费的材料成本更高，并且需要处理例如液体废物的大量废物。本专利技术的公开内容鉴于以上问题完成本专利技术。本专利技术的一个目的是提供一种显示装置，其可以通过改进材料效率的简化制造工艺制造。本专利技术的另一个目的是提供一种该显示装置的制造方法。根据本专利技术的一个方面，通过有选择地形成图案，形成制造显示装置所需的至少一个或多个图案，例如形成布线或电极的导电层以及用于形成预定图案的掩模层，并且同时除去不在半导体层之下的一部分栅极绝缘薄膜。液滴喷射方法用于通过从细微孔有选择地喷射组合物液滴有选择地形成预定图案。另外，可以使用丝网印刷技术或胶版印刷技术。一种制造本专利技术的显示装置的方法包括第一步，通过液滴喷射方法在具有绝缘表面或具有预处理基础表面的衬底之上形成栅极；第二步，在该栅极之上形成栅绝缘层以及在该栅绝缘层之上形成第一半导体层；第三步，通过液滴喷射方法在第一半导体层之上在与栅极重叠的区域之上形成通道保护层；第四步，在栅绝缘层、第一半导体层和通道保护层之上形成含有具有导电性类型杂质的第二半导体层；第五步，在第二半导体层之上有选择地形成第一掩模层；第六步，使用第一掩模层蚀刻第二半导体层、其下的第一半导体层以及栅极绝缘薄膜；第七步，通过液滴喷射方法在栅极之上有选择地形成第一绝缘层；第八步，通过液滴喷射方法有选择地形成源极布线和漏极布线；第九步，在通道保护层之上蚀刻第二绝缘层；第十步，在衬底整个表面之上形成钝化膜；第十一步，在钝化膜的整个基面之上通过液滴喷射方法形成第二绝缘层；第十二步，在漏极布线之上蚀刻钝化膜；和第十三步，在第二绝缘层之上形成透明导电薄膜以便连接漏极布线。在第十一步中，第二绝缘层通过液滴喷射方法有选择地在除了其中漏极布线与透明导电薄膜连接的区域之外的衬底整个表面之上形成。一种制造本专利技术的显示装置的方法包括第一步，通过液滴喷射方法在具有绝缘表面或具有基础薄膜的衬底之上形成栅极；第二步，在该栅极之上形成栅绝缘层以及在该栅绝缘层之上形成第一半导体层；第三步，通过液滴喷射方法在第一半导体层之上在与栅极重叠的区域之上形成通道保护层；第四步，在栅绝缘层、第一半导体层和通道保护层之上形成含有具有导电性类型杂质的第二半导体层；第五步，在第二半导体层之上有选择地形成第一掩模层；第六步，使用第一掩模层蚀刻第二半导体层、其下的第一半导体层以及栅极绝缘薄膜；第七步，通过液滴喷射方法在栅极之上有选择地形成第一绝缘层；第八步，通过液滴喷射方法有选择地形成源极布线和漏极布线；第九步，使用源极布线和漏极布线作为掩模在通道保护层之上蚀刻第二绝缘层；第十步，在衬底整个表面之上形成钝化膜；第十一步，在钝化膜的整个表面之上通过液滴喷射方法形成第二绝缘层；第十二步，使用第二绝缘层作为掩模在漏极布线之上蚀刻钝化膜；和第十三步，在第二绝缘层之上形成透明导电薄膜以便连接漏极布线。在第十一步中，第二绝缘层通过液滴喷射方法有选择地在除了其中漏极布线与透明导电薄膜连接的区域之外的衬底整个表面之上形成。在上述第二步中，优选的是通过等离子体增强汽相生长(等离子体CVD)或通过溅射不暴露于大气连续形成栅绝缘层和第一半导体层的各层。分层顺序地形成第一氮化硅薄膜、二氧化硅薄膜和第二氮化硅薄膜，以形成栅极绝缘薄膜；因此可以防止栅极氧化。另外，可以得到在栅极绝缘薄膜朝上侧面上形成的栅极绝缘薄膜和半导体层之间的优选界面。如上所述，根据本专利技术的另一个方面，在形成图案过程中使用的栅极、布线和掩模通过有选择地形成图案的方法形成。但是，制造显示装置所需的至少一个或多个图案可以通过可以有选择地形成制造液晶显示装置的图案的液滴喷射方法等形成，由此达到目的。本专利技术的显示装置包括连接到薄膜晶体管的像素电极。该薄膜晶体管具有在衬底之一之上提供的栅极；与栅极接触的包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜；半导体层；以及连接到半导体层的由导电性材料形成的源极布线和漏极布线。另外，提供半导体层的一端，使得其不从栅绝缘层的一端伸出。在薄膜晶体管中，栅极、岛形栅极绝缘薄膜、半导体层以及源极布线和漏极布线从衬底侧顺次层压。本专利技术的显示装置包括连接到薄膜晶体管的像素电极。该薄膜晶体管具有在衬底之一之上提供的栅极；与栅极接触的包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜；半导体层；以及连接到半导体层的由导电性材料形成的源极布线和漏极布线。另外，提供半导体层的一端，使得其与栅绝缘层的一端相重合。本专利技术的显示装置包括连接到薄膜晶体管的像素电极。该薄膜晶体管具有在衬底之一之上提供的栅极；与栅极接触的包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜；半导体层；连接到半导体层的由导电性材料形成的源极布线和漏极布线；以及与源极布线和漏极布线接触的氮化硅层或氮氧化硅层。另外，提供半导体层的一端，使得其不从栅绝缘层的一端伸出。本专利技术的显示装置包括连接到薄膜晶体管的像素电极。该薄膜晶体管具有在衬底之一之上提供的栅极；与栅极接触的包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜；半导体层；连接到半导体层的由导电性材料形成的源极布线和漏极布线；以及与源极布线和漏极布线接触的氮化硅层或氮氧化硅层。另外，提供半导体层的一端，使得其与栅绝缘层的一端相重合。本专利技术的显示装置包括具有在衬底之一之上提供的栅极的第一薄膜晶体管；与栅极接触的包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜；半导体层；和连接到半导体层的由导电性材料形成的源极布线和漏极布线；连接到第一薄膜晶体管的像素电极，和具有所形成的与第一薄膜晶体管具有相同结构的第二薄膜晶体管的驱动电路；以及从驱动电路伸出并连接到第一薄膜晶体管的栅极的布线层。在此，可以提供像素区域或驱动电路区域的半导体层的一端，使得其不从栅绝缘层的一端伸出。本专利技术的显示装置包括具有在衬底之一之上提供的栅极的第一薄膜晶体管；与栅极接触的包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜；半导体层；和连接到半导体层的由导电性材料形成的源极布线和漏极布线；连接到第一薄膜晶体管的像素电极，和具有所形成的与第一薄膜晶体管具有相同结构的第二薄膜晶体管的驱动电路；以及从驱动电路伸出并连接到第一薄膜晶体管的栅极的布线层。在此，可以提供半导体层的一端，使得其与栅绝缘层的一端相重合。本专利技术的显示装置包括具有在衬底之一之上提供的栅极的第一薄膜晶体管；与栅极接触的包括氮化硅层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，包括：薄膜晶体管，包括：在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；和包括导电性材料的源极布线和漏极布 线，其连接到半导体层；和连接到薄膜晶体管的像素电极，其中提供半导体层的一端使得其不从栅绝缘层的一端伸出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-11-14 386030/20031.一种显示装置，包括薄膜晶体管，包括在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；和包括导电性材料的源极布线和漏极布线，其连接到半导体层；和连接到薄膜晶体管的像素电极，其中提供半导体层的一端使得其不从栅绝缘层的一端伸出。2.根据权利要求1的装置，进一步包括粘合性改进层，该层包括在形成要形成的至少一个层之前用于预处理的金属材料和金属氧化物材料之一。3.根据权利要求1的装置，进一步包括在半导体层之上的保护薄膜。4.根据权利要求1的装置，其中栅极及源极布线和漏极布线的至少一个的导电性材料含有选自Ag、Au、Cu、W和Al的一种作为主要组分。5.根据权利要求1的装置，其中薄膜晶体管可以在1cm2/V·sec到15cm2/V·sec的电场效应迁移率下操作，以及薄膜晶体管的半导体层含有氢和卤素以及具有晶体结构的半导体。6.根据权利要求1的装置，其中显示装置为液晶显示装置并且衬底把液晶材料夹在中间。7.根据权利要求1的装置，其中显示装置装配在电视接收机、个人电脑、移动电话、信息显示器和广告牌之一中。8.一种显示装置，包括薄膜晶体管，包括在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；和包括导电性材料的源极布线和漏极布线，其连接到半导体层；和连接到薄膜晶体管的像素电极，其中提供半导体层的一端使得其与栅绝缘层的一端相重合。9.根据权利要求8的装置，进一步包括粘合性改进层，该层包括在形成要形成的至少一个层之前用于预处理的金属材料和金属氧化物材料之一。10.根据权利要求8的装置，进一步包括在半导体层之上的保护薄膜。11.根据权利要求8的装置，其中栅极及源极布线和漏极布线的至少一个的导电性材料含有选自Ag、Au、Cu、W和Al的一种作为主要组分。12.根据权利要求8的装置，其中薄膜晶体管可以在1cm2/V·sec到15cm2/V·sec的电场效应迁移率下操作，以及薄膜晶体管的半导体层含有氢和卤素以及具有晶体结构的半导体。13.根据权利要求8的装置，其中显示装置为液晶显示装置并且衬底把液晶材料夹在中间。14.根据权利要求8的装置，其中显示装置装配在电视接收机、个人电脑、移动电话、信息显示器和广告牌之一中。15.一种显示装置，包括薄膜晶体管，包括在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；包括导电性材料的源极布线和漏极布线，其连接到半导体层；和与源极布线和漏极布线连接的氮化硅层和氮氧化硅层之一；和连接到薄膜晶体管的像素电极，其中提供半导体层的一端使得其不从栅绝缘层的一端伸出。16.根据权利要求15的装置，进一步包括粘合性改进层，该层包括在形成要形成的至少一个层之前用于预处理的金属材料和金属氧化物材料之一。17.根据权利要求15的装置，进一步包括在半导体层之上的保护薄膜。18.根据权利要求15的装置，其中栅极及源极布线和漏极布线的至少一个的导电性材料含有选自Ag、Au、Cu、W和Al的一种作为主要组分。19.根据权利要求15的装置，其中薄膜晶体管可以在1cm2/V·sec到15cm2/V·sec的电场效应迁移率下操作，以及薄膜晶体管的半导体层含有氢和卤素以及具有晶体结构的半导体。20.根据权利要求15的装置，其中显示装置为液晶显示装置并且衬底把液晶材料夹在中间。21.根据权利要求15的装置，其中显示装置装配在电视接收机、个人电脑、移动电话、信息显示器和广告牌之一中。22.一种显示装置，包括薄膜晶体管，包括在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；包括导电性材料的源极布线和漏极布线，其连接到半导体层；和与源极布线和漏极布线连接的氮化硅层和氮氧化硅层之一；和连接到薄膜晶体管的像素电极，其中提供半导体层的一端使得其与栅绝缘层的一端相重合。23.根据权利要求22的装置，进一步包括粘合性改进层，该层包括在形成要形成的至少一个层之前用于预处理的金属材料和金属氧化物材料之一。24.根据权利要求22的装置，进一步包括在半导体层之上的保护薄膜。25.根据权利要求22的装置，其中栅极及源极布线和漏极布线的至少一个的导电性材料含有选自Ag、Au、Cu、W和Al的一种作为主要组分。26.根据权利要求22的装置，其中薄膜晶体管可以在1cm2/V·sec到15cm2/V·sec的电场效应迁移率下操作，以及薄膜晶体管的半导体层含有氢和卤素以及具有晶体结构的半导体。27.根据权利要求22的装置，其中显示装置为液晶显示装置并且衬底把液晶材料夹在中间。28.根据权利要求22的装置，其中显示装置装配在电视接收机、个人电脑、移动电话、信息显示器和广告牌之一中。29.一种显示装置，包括第一薄膜晶体管，包括在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；和包括导电性材料的源极布线和漏极布线，其连接到半导体层；和连接到第一薄膜晶体管的像素电极，具有与第一薄膜晶体管相同结构的第二薄膜晶体管的驱动电路；和从驱动电路伸出并连接到第一薄膜晶体管的栅极的布线层，其中提供半导体层的一端使得其不从栅绝缘层的一端伸出。30.根据权利要求29的装置，进一步包括粘合性改进层，该层包括在形成要形成的至少一个层之前用于预处理的金属材料和金属氧化物材料之一。31.根据权利要求29的装置，进一步包括在半导体层之上的保护薄膜。32.根据权利要求29的装置，其中栅极及源极布线和漏极布线的至少一个的导电性材料含有选自Ag、Au、Cu、W和Al的一种作为主要组分。33.根据权利要求29的装置，其中第一和第二薄膜晶体管可以在1cm2/V·sec到15cm2/V·sec的电场效应迁移率下操作，以及第一和第二薄膜晶体管的每一个的半导体层含有氢和卤素以及具有晶体结构的半导体。34.根据权利要求29的装置，其中显示装置为液晶显示装置并且衬底把液晶材料夹在中间。35.根据权利要求29的装置，其中显示装置装配在电视接收机、个人电脑、移动电话、信息显示器和广告牌之一中。36.一种显示装置，包括第一薄膜晶体管，包括在衬底之一之上的包括导电性材料的栅极；包括氮化硅层、氮氧化硅层和二氧化硅层的至少一个的岛形栅极绝缘薄膜，其与栅极连接；半导体层；和包括导电性材料的源极布线和漏极布线，其连接到半导体层；和连接到第一薄膜晶体管的像素电极，具有与第一薄膜晶体管相同结构的第二薄膜晶体管的驱动电路；和从...

【专利技术属性】
技术研发人员：福地邦彦，藤井岩，中村理，前川慎志，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]