显示器件及其制造方法和电视装置转让专利
申请号 : CN200480035706.6
文献号 : CN1890698B
文献日 : 2011-07-13
发明人 : 山崎舜平 , 桑原秀明 , 前川慎志 , 藤井严 , 伊佐敏行
申请人 : 株式会社半导体能源研究所
摘要 :
本发明的目的是提供一种能够通过利用改进的材料以及通过简化的制造步骤来制造的显示器件，并且提供其制造技术。本发明的显示器件的一个特征是包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、以及形成在所述绝缘层和第一导电层上的第二导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及其中通过喷溅含有导电材料的微滴来形成第二导电层。
权利要求 :
1.一种显示器件，包括：
具有第一开口的绝缘层；
在所述第一开口中的第一导电层；
在所述绝缘层和第一导电层上的第二导电层；和在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
2.一种显示器件，包括：
具有第一开口的绝缘层；
在所述第一开口中的第一导电层；
在所述绝缘层和第一导电层上的第二导电层；和在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及其中第二导电层是使用导电材料通过微滴排放法而形成的。
3.一种显示器件，包括：
具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中的第一导电层；
在第一绝缘层和第一导电层上的第二导电层；
在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
在所述半导体层之上的第三导电层；
在第三导电层之上的具有第二开口的第二绝缘层；和在第二开口中的第四导电层，
其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及其中第四导电层比第三导电层更厚。
4.一种显示器件，包括：
具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中的第一导电层；
在第一绝缘层和第一导电层上的第二导电层；
在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
在所述半导体层之上的第三导电层；
在第三导电层之上的具有第二开口的第二绝缘层；和在第二开口中的第四导电层，
其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，其中第四导电层比第三导电层更厚，以及其中第二导电层和第三导电层是使用导电材料通过微滴排放法而形成的。
5.一种显示器件，包括：
具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中的第一导电层；
在第一绝缘层和第一导电层上的第二导电层；
在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
在所述半导体层之上的一对第三导电层；
在该对第三导电层中的一个第三导电层之上的第一电极；
在第一电极之上的电致发光层；和在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
6.一种显示器件，包括：
具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中的第一导电层；
在第一绝缘层和第一导电层上的第二导电层；
在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
在所述半导体层之上的一对第三导电层；
在该对第三导电层中的一个第三导电层之上的第一电极；
在第一电极之上的电致发光层；和在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及其中第二导电层是使用导电材料通过微滴排放法而形成的。
7.一种显示器件，包括：
具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中的第一导电层；
在所述第一绝缘层和第一导电层上的第二导电层；
在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
在所述半导体层之上的一对第三导电层；
在该对第三导电层中的一个第三导电层之上的第一电极；
在该对第三导电层中的另一个第三导电层之上的具有第二开口的第二绝缘层；
在第二开口中的第四导电层；
在第一电极之上的电致发光层；和在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及其中第四导电层比第三导电层更厚。
8.一种显示器件，包括：
具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中的第一导电层；
在第一绝缘层和第一导电层上的第二导电层；
在第二导电层之上的半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
在所述半导体层之上的一对第三导电层；
在该对第三导电层中的一个第三导电层之上的第一电极；
在该对第三导电层中的另一个第三导电层之上的具有第二开口的第二绝缘层；
在第二开口中的第四导电层；
在第一电极之上的电致发光层；和在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及其中第四导电层比第三导电层更厚，以及其中第二导电层和第三导电层是使用导电材料通过微滴排放法而形成的。
9.如权利要求1至8的任何一个所述的显示器件，其中所述显示器件进一步包括在第一导电层下的氧化钛膜。
10.如权利要求1至8的任何一个所述的显示器件，其中所述显示器件进一步包括在第一导电层下的含有选自于由W(钨)、Al(铝)、Ta(钽)、Zr(锆)、Hf(铪)、Ir(铱)、Nb(铌)、Pb(铅)、Pt(铂)、Mo(钼)、Rh(铑)、Sc(钪)、Ti(钛)、V(钒)、Cr(铬)、Mn(锰)、Fe(铁)、Co(钴)、Ni(镍)、Cu(铜)和Zn(锌)所组成的组中的至少一种的膜。
11.如权利要求1至8的任何一个所述的显示器件，其中第二导电层包括银、金、铜和氧化铟锡中的至少一种。
12.如权利要求3至8的任何一个所述的显示器件，其中第三导电层包括银、金、铜和氧化铟锡中的至少一种。
13.如权利要求1至8的任何一个所述的显示器件，其中第一导电层的宽度是5微米至
100微米。
14.如权利要求3至8的任何一个所述的显示器件，其中所述半导体层是含有氢和卤素中的至少一种的非单晶半导体层。
15.如权利要求3至8的任何一个所述的显示器件，其中所述半导体层是含有氢和卤素中的至少一种的半非晶半导体层。
16.如权利要求3至8的任何一个所述的显示器件，其中所述半导体层是含有氢和卤素中的至少一种的多晶半导体。
17.如权利要求3至8的任何一个所述的显示器件，其中所述半导体层的沟道长度是5微米至100微米。
18.一种电视装置，包含如权利要求3至8的任何一个所述的显示器件作为显示屏。
19.一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有第一开口的绝缘层；
在第一开口中形成第一导电层；
使用第一导电材料通过微滴排放法在所述绝缘层和第一导电层上形成第二导电层；以及在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
其中第一导电层形成得比第二导电层更宽和更厚。
20.一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中形成第一导电层；
使用第一导电材料通过微滴排放法在第一绝缘层和第一导电层上形成第二导电层；
在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
使用第二导电材料通过微滴排放法在所述半导体层之上形成第三导电层；
在第三导电层之上形成第二绝缘层；以及在第三导电层之上形成第四导电层，其中第一导电层形成得比第二导电层更宽和更厚，以及其中第四导电层形成得比第三导电层更厚。
21.一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中形成第一导电层；
使用第一导电材料通过微滴排放法在所述第一绝缘层和第一导电层上形成第二导电层；
在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
使用第二导电材料通过微滴排放法在所述半导体层之上形成第三导电层；
在第三导电层上形成第一电极；
在第一电极之上形成电致发光层；和在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层形成得比第二导电层更宽和更厚。
22.一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有第一开口的第一绝缘层；
在第一开口中形成第一导电层；
使用第一导电材料通过微滴排放法在所述第一绝缘层和第一导电层上形成第二导电层；
在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；
使用第二导电材料通过微滴排放法在所述半导体层之上形成一对第三导电层；
在该对第三导电层中的一个第三导电层之上形成第一电极；
在第三导电层中的另一个第三导电层之上形成第二绝缘层；
在第三导电层中的所述另一个第三导电层之上形成第四导电层；
在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层形成得比第二导电层更宽和更厚。
23.如权利要求19至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，该方法进一步包括在第一导电层下形成氧化钛膜的步骤。
24.如权利要求19至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，该方法进一步包括：在第一导电层下形成含有选自于由W(钨)、Al(铝)、Ta(钽)、Zr(锆)、Hf(铪)、Ir(铱)、Nb(铌)、Pb(铅)、Pt(铂)、Mo(钼)、Rh(铑)、Sc(钪)、Ti(钛)、V(钒)、Cr(铬)、Mn(锰)、Fe(铁)、Co(钴)、Ni(镍)、Cu(铜)和Zn(锌)所组成的组中的至少一种的膜的步骤。
25.如权利要求19至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，其中第一导电材料是选自于由银、金、铜和氧化铟锡所组成的组中的一种。
26.如权利要求21或22所述的用于制造显示器件的方法，其中第二导电材料是选自于由银、金、铜和氧化铟锡所组成的组中的一种。
27.如权利要求19至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，其中第一导电层被形成为具有5微米至100微米的宽度。
28.如权利要求20至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，其中所述半导体层是由含有氢和卤素中的至少一种的气体形成的非单晶半导体层。
29.如权利要求20至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，其中所述半导体层是由含有氢和卤素中的至少一种的气体形成的半非晶半导体层。
30.如权利要求20至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，其中所述半导体层是由含有氢和卤素中的至少一种的气体形成的多晶半导体层。
31.如权利要求20至22的任何一个所述的用于制造显示器件的方法，其中第二导电层被形成为使得半导体层的沟道长度是5微米至100微米。
说明书 :
显示器件及其制造方法和电视装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种采用微滴排放法的显示器件及其制造方法。
背景技术
[0002] 通过在衬底之上层叠半导体、绝缘材料、导电材料等的各种薄膜然后通过光刻技术适当地形成预定的图形来制造薄膜晶体管(以下称为“TFT”)和使用薄膜晶体管的电子电路。光刻技术是指通过使用不传播光线的材料，利用光将形成在称作光掩模的透明平面的表面之上的电路等的图形转移到目标衬底上的技术，该技术已经广泛用于半导体集成电路等的制造步骤中。
[0003] 在采用传统光刻技术的制造步骤中，仅仅为了处理通过使用被称作光刻胶的光敏有机树脂材料形成的掩模图形就必须执行多个步骤，包括曝光、显影、烘烤、剥离等。因此，随着光刻步骤的次数的增加，制造成本也不可避免的增加。为了解决上述的问题，已经尝试通过减少光刻步骤的数量来制造TFT(例如，引用文献1：日本专利公开No.H11-251259)。
[0004] 但是，在引用文献1公开的技术中，只通过打印方法代替了TFT制造步骤中多次执行的一些光刻步骤，并没有对明显减少步骤的数量作出贡献。此外，在该光刻技术中用于转移掩模图形的曝光装置通过相等的投射曝光量或降低的投射曝光量转移从几微米到1微米或更少的图形。理论上，从技术观点看该曝光装置很难使具有大于1米边长的大面积衬底一次曝光。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种技术，在制造TFT、使用TFT的电路或通过使用TFT形成显示器件的制造步骤中，通过减少光刻步骤的次数或者通过消除光刻步骤本身简化了该制造步骤，并能够以较低的成本较高的良率，在具有大于1米的边长的大面积衬底上进行制造。
[0006] 本发明采用了下面的措施，用于解决上述相关技术的问题。
[0007] 本发明的一个特征是，通过能够选择地形成图形的方法形成制造显示板所需的至少一个或多个图形，例如布线层、用于形成电极的导电层和用于形成预定图形的掩模层，然后制造显示器件。采用能够通过选择地排放用于特定目的的混合组合物的微滴使导电层、绝缘层等形成预定图形的微滴排放法(根据其方式，也称作喷墨法)作为能够选择地形成图形的方法。此外，也能够采用能够传递或绘制图形的方法，例如印刷法(用于形成图形的方法，例如丝网印刷或平版印刷)等。
[0008] 本发明是一种显示器件(发光显示器件、液晶显示器件)，其中作为发光元件的或作为具有液晶材料的液晶元件的显示元件连接到TFT，并通过使用微滴排放法来制造这样的显示器件，其中的发光元件在电极之间具有介质，介质包含用于产生发光的被称作电致发光(以下也称作“EL”)的有机材料或有机材料与无机材料的混合物。
[0009] 按照本发明，在通过微滴排放法形成图形的过程中，对于将具有图形的区域采用提高粘附力的手段(基本预处理)，由此提高了显示器件的可靠性。
[0010] 本发明的另一个特征是，通过利用具有提高粘附力效果的物质来形成显示器件，例如布线、半导体膜、绝缘膜或掩模。当在此步骤中通过从微孔排放含有预定组合物的微滴形成预定图形时，形成由难熔金属构成的物质作为基本预处理，以提高图形的粘附力。具体地，通过施用法(即涂覆法)等在由难熔金属构成的导电层之上或在其相对端处形成混在溶剂中的布线材料(包括溶解或分散在溶剂中的布线材料(导电材料))，由此形成布线。例如，通过微滴排放法在由难熔金属或3d过渡金属构成的导电层上排放混入溶剂中的导电材料。除了微滴排放法之外，可以通过旋涂法、浸入法、另一种施用法或印刷法(用于形成图形的方法，例如丝网印刷或平版印刷)在由难熔金属构成的导电层之上形成混入溶剂中的导电材料。
[0011] 能够使用钛氧化物(TiOx)、钛酸锶(SrTiO3)、硒化镉(CdSe)、钽酸钾(KTaO3)、硫化镉(CdS)、氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钨(WO3)等作为基本预处理的物质。
[0012] 能够通过溶胶-凝胶法的浸涂法、旋涂法、微滴排放法、离子电镀法、离子束法、CVD法、溅射法、RF磁控管溅射法、等离子体喷溅法或阳极氧化法来形成该物质。此外，取决于其形成方法，作为膜的物质不需要具有连续性。
[0013] 能够使用例如Ti(钛)、W(钨)、Cr(铬)、Al(铝)、Ta(钽)、Ni(镍)、Zr(锆)、Hf(铪)、V(钒)、Ir(铱)、Nb(铌)、Pb(铅)、Pt(铂)、Mo(钼)、Co(钴)、Rh(铑)、Sc(钪)、Mn(锰)、Fe(铁)、Cu(铜)或Zn(锌)，或其氧化物、氮化物或氮氧化物的材料作为难熔金属或3d过渡元素。通过已知的方法，例如溅射法、气相沉积法、离子注入法、CVD法、浸入法或旋涂法形成导电层，优选地通过溅射法、浸入法或旋涂法形成。在导电层稍后被绝缘的情况下，形成导电层使其具有0.01nm至10nm厚度并通过自然氧化使其绝缘是简单和较好的。
[0014] 或者，采用在形成区域(形成面)上执行等离子体处理的方法作为另一种方法。使用空气、氧气或氮气作为处理气体，在几十乇至1000乇(133000Pa)的压力下，优选地在
100乇(13300Pa)至1000乇(133000Pa)的压力下，更优选地在700乇(93100Pa)至800乇(106400Pa)的压力下，也就是在大气压或接近大气压下，执行等离子体处理，并且在这样的
10 -3 14 -3
条件下施加脉冲电压。此时，将等离子体密度设为1×10 m 或至1×10 m ，即所谓的电晕放电或辉光放电。能够通过采用使用空气、氧气或氮气作为处理气体的等离子体处理执行表面修改而没有材料依存性。因此，能够在任何材料上执行表面修改。
100乇(13300Pa)至1000乇(133000Pa)的压力下，更优选地在700乇(93100Pa)至800乇(106400Pa)的压力下，也就是在大气压或接近大气压下，执行等离子体处理，并且在这样的
10 -3 14 -3
条件下施加脉冲电压。此时，将等离子体密度设为1×10 m 或至1×10 m ，即所谓的电晕放电或辉光放电。能够通过采用使用空气、氧气或氮气作为处理气体的等离子体处理执行表面修改而没有材料依存性。因此，能够在任何材料上执行表面修改。
[0015] 作为另一种可选方法，可以形成用作粘合剂的有机材料的物质，以提高将通过微滴排放法在其形成区域形成的图形的粘附力。能够使用由光敏或非光敏有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、氨基聚酰亚胺、抗蚀剂、苯并环丁烯等)、具有低介电常数的低k材料等的一种或多种构成的膜，或其叠层作为上述材料。此外，可以使用一种其中骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成并至少含有氢作为取代基、或者至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代基的材料。能够采用微滴排放法或印刷法(用于形成图形的方法，例如丝网印刷或平版印刷)作为制造方法。能够使用通过施用法获得的TOF膜、SOG膜等。
[0016] 在通过使用微滴排放法形成的图形之上进一步形成导电材料的情况下，也可以执行用于提高粘附力或表面修改的上述步骤，作为对于通过使用微滴排放法形成的导电材料的区域的基本预处理。此外，在通过微滴排放法形成导电层之后，可以执行紫外线照射处理作为基本预处理；然后可以通过微滴排放法在照射的区域上形成第二导电层。例如，可以使用具有大直径的排放开口形成宽的图形；之后，可以使用具有小直径的排放开口来形成窄的图形以局部地与宽图形交叠。因此，能够形成精细的图形。
[0017] 对于将通过微滴排放法从排放开口排放的用于形成导电材料(导电层)的组合物，使用溶解或分散在溶剂中的导电材料。导电材料对应于例如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W或Al的金属的、例如Cd或Zn的金属硫化物的、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba等的氧化物的、或卤化银的微粒或分散剂纳米颗粒。此外，可以使用金属与化合物的混合物作为导电材料。此外，其对应于用作透明导电膜的氧化铟锡(ITO)，由氧化铟锡和氧化硅构成的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。但是，对于将从排放开口排放的组合物，考虑具体的电阻值，优选地使用选自于溶解或分散在溶剂中的金、银和铜的任何材料。更优选地使用具有低电阻值的银或铜。当使用银或铜时，可以额外地提供屏障膜用于应对杂质。能够使用氮化硅膜或镍硼(NiB)作为屏障膜。
[0018] 此外，可以使用其中导电材料被涂覆了其它导电材料从而成为多层形式的颗粒。例如，可以使用其中铜被涂覆镍硼(NiB)然后被涂覆银的三层结构颗粒。对于这样的溶剂，可以使用例如醋酸丁酯和乙酸乙酯的酯；例如异丙醇和乙醇的醇；例如甲乙酮和丙酮的有机溶剂等。组合物的粘性优选地是20mPa·s(cps)或更小。这是因为能够防止组合物干燥或能够从排放开口平滑地排放组合物。组合物的表面张力优选地是40mN/m或更小。但是，可以按照使用或打算使用的溶剂适当地调整组合物的粘性等。例如，其中ITO、有机铟或有机锡溶解或分散在溶剂中的组合物的粘性可以是5mPa·s至20mPa·s，其中银溶解或分散在溶剂中的组合物的粘性可以是5mPa·s至20mPa·s，其中金溶解或分散在溶剂中的组合物的粘性可以是5mPa·s至20mPa·s。
[0019] 在本发明中，通过微滴排放法在显示器件包含的导电层中形成具有相当宽的线宽的导电层(也称作总线)，例如栅极线、源极线、或的另一导线布线，以填充绝缘层中的开口。另一方面，在像素部分中通过微滴排放法直接绘制形成具有相当窄的线宽的导电层，例如栅极电极、源极-漏极电极或另一布线。按照本发明，栅极布线的线宽范围从10μm至40μm，栅极电极的线宽范围从5μm至20μm，并且能够形成其中栅极布线层的线宽大约是栅极电极的线宽的两倍的布线。本发明能够满足对于具有较低电阻以便高速有效地通过大电流的布线的需求，也能够满足对于具有微小图形而没有断开的电极的需求。可以通过不同的步骤分开地形成或者同时地形成用于填充绝缘层中的开口的宽布线和微小的导电层。
根据每个布线的角色的不同以及显示器件的结构的不同，可以之前形成或者之后形成微小的图形。对其顺序没有特别的限制。
根据每个布线的角色的不同以及显示器件的结构的不同，可以之前形成或者之后形成微小的图形。对其顺序没有特别的限制。
[0020] 本发明的一种薄膜晶体管，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、以及被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
[0021] 本发明的一种薄膜晶体管，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、以及被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层。
[0022] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层、隔着栅极绝缘膜形成在第二导电层之上的半导体层、形成在所述半导体层之上的一对第三导电层、形成在第三导电层中任一之上的第一电极、形成在第一电极之上的电致发光层、以及形成在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
[0023] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层、隔着栅极绝缘膜形成在第二导电层之上的半导体层、形成在所述半导体层之上的一对第三导电层、形成在第三导电层中任一之上的第一电极、形成在第一电极之上的电致发光层、以及形成在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层。
[0024] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层、形成在第二导电层之上的半导体层(该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜)、形成在所述半导体层之上的一对第三导电层、形成在第三导电层中任一之上的第一电极、形成在第三导电层的另一个之上的具有开口的第二绝缘层、形成在该开口中的第四导电层、形成在第一电极之上的电致发光层、以及形成在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及第四导电层比第三导电层更宽和更厚。
[0025] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层、形成在第二导电层之上的半导体层(该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜)、形成在所述半导体层之上的一对第三导电层、形成在第三导电层中任一之上的第一电极、形成在第三导电层的另一个之上的具有开口的第二绝缘层、形成在该开口中的第四导电层、形成在第一电极之上的电致发光层、以及形成在所述电致发光层之上的第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，第四导电层比第三导电层更宽和更厚，以及通过喷射包含导电材料的微滴来形成第三导电层。
[0026] 按照本发明，能够使用形成上述导电材料的材料，通过微滴排放法来形成第一导电层、第二导电层、栅极电极、源极电极、漏极电极、第一电极和第二电极。
[0027] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、以及形成在所述绝缘层和第一导电层之上的第二导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
[0028] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、以及形成在所述绝缘层和第一导电层之上的第二导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，以及通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层。
[0029] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层、形成在第二导电层之上的半导体层(该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜)、形成在所述半导体层之上的第三导电层、形成在第三导电层之上的具有开口的第二绝缘层，以及形成在该开口中的第四导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，第四导电层比第三导电层更宽和更厚。
[0030] 本发明的一种显示器件，包括具有开口的绝缘层、形成在所述开口中的第一导电层、被形成为与绝缘层和第一导电层接触的第二导电层、形成在第二导电层之上的半导体层(该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜)、形成在所述半导体层之上的第三导电层、形成在第三导电层之上的具有开口的第二绝缘层，以及形成在该开口中的第四导电层，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚，第四导电层比第三导电层更宽和更厚，以及通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层和第三导电层。
[0031] 在上述结构中，第一导电层、第二导电层、栅极电极、源极电极或漏极电极的线宽优选地是5微米至100微米。能够通过使用微滴排放法排放0.1pl至40pl的流体来形成图形。
[0032] 在上述结构中，半导体层可以是含有氢元素和卤素元素并具有晶体结构的半非晶半导体。可以是含有氢元素和卤素元素的非单晶半导体，或者是含有氢元素和卤素元素的多晶半导体。半导体层的沟道长度优选地是5微米至100微米。能够制造一种电视装置，其包含通过使用具有上述结构的显示器件形成的显示屏。
[0033] 本发明的一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有开口的绝缘层；在开口中形成第一导电层；通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层，使其与绝缘层和第一导电层接触；在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；通过喷射包含导电材料的微滴在所述半导体层之上形成第三导电层；在第三导电层之上形成第一电极；在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层形成得比第二导电层更宽和更厚。
[0034] 本发明的一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有开口的绝缘层；在开口中形成第一导电层；通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层，使其与绝缘层和第一导电层接触；在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；通过喷射包含导电材料的微滴在所述半导体层之上形成一对第三导电层；
在第三导电层中任一之上形成第一电极；在另一个第三导电层之上形成第二绝缘层和第四导电层；在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
在第三导电层中任一之上形成第一电极；在另一个第三导电层之上形成第二绝缘层和第四导电层；在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
[0035] 本发明的一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有开口的绝缘层；在开口中形成第一导电层；通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层，使其与绝缘层和第一导电层接触；在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；通过喷射包含导电材料的微滴在所述半导体层之上形成第三导电层；在第三导电层之上形成第一电极；在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
[0036] 本发明的一种用于制造显示器件的方法，包括以下步骤：形成具有开口的绝缘层；在开口中形成第一导电层；通过喷射包含导电材料的微滴来形成第二导电层，使其与绝缘层和第一导电层接触；在第二导电层之上形成半导体层，该半导体层和第二导电层之间具有栅极绝缘膜；通过喷射包含导电材料的微滴在所述半导体层之上形成一对第三导电层；
在第三导电层中任一之上形成第一电极；在另一个第三导电层之上形成第二绝缘层和第四导电层；在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
在第三导电层中任一之上形成第一电极；在另一个第三导电层之上形成第二绝缘层和第四导电层；在第一电极之上形成电致发光层；以及在所述电致发光层之上形成第二电极，其中第一导电层比第二导电层更宽和更厚。
[0037] 当通过顺序地层叠第一氮化硅膜、氧化硅膜和第二氮化硅膜形成栅极绝缘膜时，栅极绝缘膜能够防止栅极电极氧化，并且能够与将形成在栅极绝缘层上层侧上的半导体层具有良好的界面。
[0038] 按照本发明，通过上述的微滴排放法形成在图形化(构图)中使用的栅极电极层、布线层和掩模。但是，通过能够选择地形成图形的方法形成制造显示器件所需的至少一个或多个图形然后制造显示器件也能够实现其目标。
[0039] 此外，可以由有机材料、无机材料或其中由硅和氧的键构成骨架结构的材料构成第一绝缘层和第二绝缘层。由于有机材料在平坦性方面是很好的，所以即使在稍后形成导电材料时，膜厚度也不会变得很薄，并且不会在不平坦部分中出现断开；因此，这是极好的。此外，有机材料具有低的介电常数。因此，当使用有机材料作为多个布线的层间绝缘材料时，减小了布线电容。然后，能够形成多层布线，并且能够获得较高的性能和较高的功能性。
[0040] 另一方面，能够给出硅氧烷聚合物作为其中由硅和氧的键构成骨架结构的材料的典型示例。具体地，它是一种其中由硅和氧的键构成骨架结构并至少含有氢作为取代基、或者至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代基的材料。该材料在平坦性方面也是很好的，并具有透明性和耐热性。在形成之后，能够在大约300℃至600℃的温度热处理由硅氧烷聚合物构成的绝缘材料。
[0041] 按照本发明，能够根据其线宽分开地形成导电层的图形。因此，在显示器件含有的布线中，能够形成用于像素部分的微小布线以及具有低电阻的宽布线等，以满足根据其角色所需的功能。
[0042] 按照本发明，能够通过微滴排放法直接执行布线层和掩模的图形化(构图)。因此，能够获得其中提高了材料的可用性并简化了制造步骤的TFT以及高可靠的显示器件。
附图说明
[0043] 图1显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0044] 图2显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0045] 图3显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0046] 图4显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0047] 图5显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0048] 图6显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0049] 图7显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0050] 图8显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0051] 图9显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0052] 图10A至10C显示了本发明的显示器件。
[0053] 图11是本发明的显示器件的顶视图。
[0054] 图12A和12B显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0055] 图13A和13B显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0056] 图14A和14B显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0057] 图15显示了本发明的显示器件的剖面图。
[0058] 图16A至16C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0059] 图17A至17C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0060] 图18A至18C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0061] 图19A至19C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0062] 图20A至20C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0063] 图21A至21C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0064] 图22A至22C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0065] 图23A至23C显示了用于制造本发明的显示器件的方法。
[0066] 图24显示了应用本发明的电子器件。
[0067] 图25A至25D显示了应用本发明的电子器件。
[0068] 图26是显示本发明电子器件的主要结构的方块图。
[0069] 图27是本发明的显示器件的顶视图。
[0070] 图28是显示本发明的EL显示模块的结构示例的剖面图。
[0071] 图29显示了在本发明的显示板中通过TFT形成扫描线侧驱动器电路的情况下的电路结构。
[0072] 图30显示了在本发明的显示板中通过TFT形成扫描线侧驱动器电路的情况下的电路结构(脉冲输出电路)。
[0073] 图31显示了在本发明的显示板中通过TFT形成扫描线侧驱动器电路的情况下的电路结构(缓冲器电路)。
[0074] 图32显示了本发明显示器件的剖面图。
[0075] 图33A至33F是显示可用于本发明EL显示板的像素结构的电路图。
[0076] 图34是显示本发明的EL显示板的顶视图。
[0077] 图35是显示本发明的EL显示模块的结构示例的剖面图。
[0078] 图36是显示本发明的EL显示模块的结构示例的剖面图。
[0079] 图37显示了可用于本发明的微滴排放装置的结构。
[0080] 图38是本发明的显示器件的顶视图。
[0081] 图39是图34中所示的EL显示板的等效电路图。
[0082] 图40A至40C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0083] 图41A至41C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0084] 图42A至42C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0085] 图43A至43C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0086] 图44A至44C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0087] 图45A至45C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0088] 图46A至46C显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0089] 图47是本发明的液晶显示器件的剖面图。
[0090] 图48A和48B显示了本发明的液晶显示器件的剖面图。
[0091] 图49是本发明的液晶显示器件的顶视图。
[0092] 图50A和50B显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0093] 图51A和51B显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0094] 图52显示了用于制造本发明液晶显示器件的方法。
[0095] 图53是本发明的液晶显示器件的顶视图。
[0096] 图54是图53中所示的液晶显示板的等效电路图。
[0097] 图55显示了本发明的液晶显示模块的结构。
具体实施方式
[0098] 将参照附图详细说明本发明的实施方式。但是，本发明不限于下面的说明。如本领域技术人员很容易理解的那样，在不脱离本发明的目的和范围的情况下能够以不同方式改变本发明的方式和细节。因此，本发明不应被认为限于下面的实施方式的说明。注意，在以下将要说明的本发明结构中，对于不同附图中的相同部分或具有类似功能的部分给出相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0099] 图38是显示本发明显示板的结构的顶视图。在具有绝缘表面的衬底2700上形成其中以矩阵方式排列像素2702的像素部分2701、扫描线侧输入端2703、信号线侧输入端2704。可以按照各种标准来确定像素的数量。XGA的像素的数量可以是1024×768×3(RGB)，UXGA的像素的数量可以是1600×1200×3(RGB)，全规模高清晰的像素的数量可以是1920×1080×3(RGB)。
[0100] 通过交叉从扫描线侧输入端2703延伸的扫描线与从信号线侧输入端2704延伸的信号线，以矩阵方式排列像素2702。每个像素2702具有开关元件和与其连接的像素电极。开关元件的典型示例是TFT。TFT的栅极电极侧连接到扫描线，其源极或漏极侧连接到信号线；因此，能够通过从外部输入的信号来独立地控制每个像素。
[0101] TFT包括半导体层、栅极绝缘层和栅极电极层作为其主要部件。也包括连接到形成在半导体层中的源极-漏极区域的布线层。已知顶部栅极型和底部栅极型等为TFT的典型结构，顶部栅极型中从衬底侧设置半导体层、栅极绝缘层和栅极电极层，底部栅极型中从衬底侧设置栅极电极层、栅极绝缘层和半导体层。但是，本发明中可采用任何一种结构。
[0102] 能够使用非晶半导体(以下也称作“AS”)、多晶半导体、半非晶(也称作微晶)半导体(以下也称作“SAS”)等作为用于形成半导体层的材料，其中非晶半导体是使用以硅烷或锗烷为代表的半导体材料气体通过气相生长方法或溅射方法而制造的，多晶半导体是通过使用光能或热能使非晶半导体结晶而形成的。
[0103] SAS是指具有在非晶结构与晶体结构(包括单晶和多晶)之间的中间结构并具有自由能稳定的第三状态的半导体，并且包括具有短程有序和晶格畸变的晶体区域。能够在膜内的至少一部分区域中观察到0.5至20nm的晶体区域。当硅作为主要成分时，拉曼光谱-1移动到小于520cm 的低频侧。通过X射线衍射测量由硅的晶格产生的(111)或(220)的衍射峰值。包含至少1原子百分比或更多的氢或氦作为悬空键的中和剂。通过对硅化物气体执行辉光放电分解(等离子体CVD)来形成SAS。给出SiH4作为典型的硅化物气体。此外，也能够使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等作为硅化物气体。此外，也可以混合GeF4。
可以通过H2以及He、Ar、Kr和Ne中的一种或多种稀有气体元素、或H2来稀释硅化物气体。
稀释比将范围从2倍到1000倍。压力范围大约从0.1Pa到133Pa，电源频率范围从1MHz到
120MHz，优选地是从13MHz到60MHz。衬底加热温度可以是300℃或更小。期望的是，例如
20 3
氧、氮或碳的大气成分杂质是1×10 原子/cm 或更小，作为膜中杂质元素；特别地，氧浓度
19 3 19 3
是5×10 原子/cm 或更小，优选地是1×10 原子/cm 或更小。
可以通过H2以及He、Ar、Kr和Ne中的一种或多种稀有气体元素、或H2来稀释硅化物气体。
稀释比将范围从2倍到1000倍。压力范围大约从0.1Pa到133Pa，电源频率范围从1MHz到
120MHz，优选地是从13MHz到60MHz。衬底加热温度可以是300℃或更小。期望的是，例如
20 3
氧、氮或碳的大气成分杂质是1×10 原子/cm 或更小，作为膜中杂质元素；特别地，氧浓度
19 3 19 3
是5×10 原子/cm 或更小，优选地是1×10 原子/cm 或更小。
[0104] 图38显示了显示板的结构，其通过外部驱动器电路控制将要输入到扫描线和信号线的信号。此外，如图27所示可以在衬底700上通过COG(玻璃上芯片)安装驱动器IC705a、705b和707a-707c。驱动器IC 705a、705b和707a-707c可以形成在单晶半导体衬底上，或者是通过玻璃衬底上的TFT形成的电路。
[0105] 当使用SAS形成提供在像素中的TFT时，可以在衬底3700上集成地形成扫描线侧驱动器电路3702，如图11所示。在图11中，附图标记3701表示像素部分，驱动器IC 3705a和3705b安装在连接到FPC3704a和3704b的信号线侧驱动器电路上。
[0106] (实施方式1)
[0107] 将参照图1至7和图16A至23C来说明本发明的实施方式。具体地，说明应用了本发明的用于制造显示器件的方法。首先，说明应用了本发明的用于制造具有沟道刻蚀薄膜晶体管的显示器件的方法。图1至7分别对应于图16至22。图1至7是显示器件的像素部分的顶视图。图16A、17A、18A、19A、20A、21A和22A是沿着图1至7中的线A-A’的剖面图，图16B、17B、18B、19B、20B、21B和22B是沿着线B-B’的剖面图，图16C、17C、18C、19C、20C、21C和22C是沿着线C-C’的剖面图。
[0108] 在衬底100上形成用于提高粘附力的基膜101作为基本预处理。然后，如图1和图16A、16B、16C所示，选择地形成绝缘层102a和102b。能够使用由硼硅酸钡玻璃、硼硅酸铝玻璃等构成的玻璃衬底，石英衬底、硅衬底、金属衬底、不锈钢衬底或能够承受此制造步骤中的处理温度的耐热塑料衬底作为衬底100。此外，可以通过CMP方法等抛光衬底100的表面，使其平坦化。注意，可以在衬底100上形成绝缘层。通过例如CVD法、等离子体CVD法、溅射法或旋涂法的已知方法使用含有硅的氧化物或氮化物材料来形成绝缘层，使其为单层或层叠的层。可以不形成绝缘层，但是其在阻挡污染物进入衬底100等方面是有效的。在形成绝缘层以防止玻璃衬底污染的情况下，通过微滴排放法形成基膜101作为对于将要在其上形成的栅极布线层103的基本预处理。
[0109] 图37显示了用于形成图形的微滴排放装置的一种方式。微滴排放构件1403的每个头1405都连接到控制构件1407，并通过计算机1410控制每个头1405，由此能够绘制编程的图形。例如，可以根据形成在衬底1400上的标记1411来确定绘制的位置。或者，可以根据衬底1400的边缘来确定基准点。通过例如CCD的成像构件1404检测基准点，并通过图像处理构件1409将其转换成数字信号。然后，计算机1410识别数字信号，产生控制信号并将其发送至控制构件1407。自然地，将关于要形成在衬底1400上的图形的信息存储在存储介质1408中，根据该信息将控制信号发送至控制构件1407，因此能够独立地控制微滴排放构件1403的头1405和1412。通过管道分别从材料供给源1413和材料供给源1414将要排放的材料提供给头1405和头1412。
[0110] 头1405和1412的喷嘴具有不同的尺寸，能够以不同的宽度同时流出不同材料。通过使用一个头排放导电材料、有机或无机材料等的每一个能够绘制图形。当在较宽的区域例如层间膜上绘制图形时，从多个喷嘴同时排放一种材料以便提高产量，因此能够进行绘制。当使用大尺寸衬底时，头1405能够按照箭头的方向自由地在衬底上移动，并能够自由地设置要绘制的区域。因此，能够在一个衬底上绘制多个相同的图形。
[0111] 能够通过溶胶-凝胶法的浸涂法、旋涂法、微滴排放法、离子电镀法、离子束法、CVD法、溅射法、RF磁控管溅射法、等离子体喷溅法或阳极氧化法来形成在此实施方式中作为基本预处理而形成的基膜101。此外，取决于其形成方法，用于形成基膜的物质作为膜不需要具有连续性。在通过例如浸涂法或旋涂法的施用方法形成该物质的情况下，在必须去除溶剂时可以烘烤或干燥该溶剂。
[0112] 此实施方式说明了通过溅射法形成具有预定晶体结构的TiOx(典型的，TiO2)晶体作为基膜101的情况。使用金属钛管作为靶并使用氩气和氧气来执行溅射。此外，也可以引入氦气(He)。当加热膜形成室或具有待处理的目标的衬底时可以形成TiOx。
[0113] 形成的TiOx可以是极薄的膜。
[0114] 此外，可以通过溅射法、气相沉积法等来形成由例如Ti(钛)、W(钨)、Cr(铬)、Ta(钽)、Ni(镍)或Mo(钼)等金属材料或其氧化物构成的基膜101。
[0115] 可以形成基膜101使其厚度为0.01nm至10nm。其可以被形成的非常薄，并且不需要具有层结构。当使用难熔金属材料或3d过渡元素作为基膜并且该基膜导电时，优选地在除了导电层形成区域之外的基膜上执行下面两种方法的一种。
[0116] 作为第一种方法，不与栅极布线层103交叠的基膜101的一部分是绝缘的，用于形成绝缘层。换言之，基膜101的不与栅极布线层103交叠的那部分被氧化并使其绝缘。当以此方式氧化基膜101的该部分并使其绝缘时，优选地形成基膜101使其厚度为0.01nm至10nm；因此能够容易地氧化基膜。注意，可以通过暴露到氧气氛或通过热处理来执行氧化。
[0117] 作为第二种方法，在栅极布线层103的形成区域(含有导电材料的组合物的排放区域)中选择地形成基膜101。可以通过采用微滴排放法或通过使用绝缘层102a和102b作为掩模在衬底上选择地形成基膜101，或者可以在整体形成之后选择地刻蚀并去除基膜101。当采用此步骤时，对基膜101的厚度没有限制。
[0118] 或者，能够采用在形成区域(形成面)上执行等离子体处理的方法作为另一种基本预处理。使用空气、氧气或氮气作为处理气体，在几十乇至1000乇(133000Pa)的压力下，优选地在100乇(13300Pa)至1000乇(133000Pa)的压力下，更优选地在700乇(93100Pa)至800乇(106400Pa)的压力下，也就是在大气压或接近大气压下，执行等离子体处理，并且10 -3 14 -3
在这样的条件下施加脉冲电压。此时，将等离子体密度设为1×10 m 或至1×10 m ，即所谓的电晕放电或辉光放电。能够通过采用使用空气、氧气或氮气作为处理气体的等离子体处理执行表面修改而没有材料依存性。因此，能够在任何材料上执行表面修改。
在这样的条件下施加脉冲电压。此时，将等离子体密度设为1×10 m 或至1×10 m ，即所谓的电晕放电或辉光放电。能够通过采用使用空气、氧气或氮气作为处理气体的等离子体处理执行表面修改而没有材料依存性。因此，能够在任何材料上执行表面修改。
[0119] 作为另一种方法，可以形成用作粘合剂的有机材料的物质，以提高将通过微滴排放法在其形成区域形成的图形的粘附力。可以使用一种有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺或丙烯酸)或者一种其中骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成并至少含有氢作为取代基、或者至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代基的材料。
[0120] 形成绝缘层102a和102b。在通过旋涂法或浸入法整体形成绝缘层之后，通过如图1和图16A、16B和16C所示的采用刻蚀工艺的图形化来形成绝缘层102a和102b。可以采用例如等离子体刻蚀法的干法刻蚀或者可以使用湿法刻蚀作为刻蚀。当通过微滴排放法形成绝缘层102a和102b时不必需要刻蚀工艺。当通过微滴排放法在较宽区域上形成绝缘层等时，通过在微滴排放装置中使用具有大直径排放开口的喷嘴或者通过从喷嘴的多个排放开口排放组合物并绘制使得多条线彼此交叠来形成绝缘层。因此，提高了产量。
[0121] 能够通过使用例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝或氮氧化铝的无机绝缘材料；丙烯酸；甲基丙烯酸；丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物；例如聚酰亚胺、芬芳聚酰胺或聚苯并咪唑的耐热的高分子量材料；或者无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料来形成绝缘层102a和102b，在有机硅氧烷基绝缘材料中，通过例如甲基或苯基的有机基团来替代与硅键合的氢，所述无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料在含有硅、氧和氢并通过使用硅氧烷材料作为起始材料形成的化合物中含有Si-O-Si键。可以通过使用光敏或非光敏材料(例如，丙烯酸或聚酰亚胺)来形成绝缘层。当使用光敏材料时，能够不使用抗蚀剂的掩模而执行图形化。在此实施方式中，使用光敏有机树脂材料。
[0122] 在形成绝缘层102a和102b之后，通过微滴排放法形成栅极布线层103以填充绝缘层102a和102b之间的开口(参见图2和图17A、17B和17C)。可以在烘烤先前形成的绝缘层102a和102b之后形成栅极布线层103。先对绝缘层进行临时烘烤，并形成栅极布线层103，然后彻底地一起烘烤它们。本发明能够分开地形成横跨像素的并具有相当宽的线宽的栅极布线层或电容器布线层以及例如栅极电极层的电极层，其中电极层形成在每个像素中，具有相当窄的线宽。能够通过形成具有宽线宽的导电层(例如初期用于填充绝缘层之间的开口的栅极布线层或电容器布线层)来形成没有断开等的高可靠性和低电阻的栅极布线层或电容器布线层。
[0123] 如图1和2所示，可以在初期选择地形成绝缘层，并且可以在其间形成导电层。在采用微滴排放法的情况下，可以同时排放具有用于形成绝缘层的绝缘材料的组合物和含有用于形成导电层的导电材料的组合物。由于通过同时排放它们，这些组合物用作彼此的分隔壁，所以能够形成具有良好可控性而不横向扩散的图形。在此情况下，可以根据其形成区域来选择每个排放开口。例如，当在如图2所示的比导电层更宽的区域中形成绝缘层时，优选地是用于排放绝缘层的喷嘴的排放开口比用于排放导电层的喷嘴的排放开口要大。当绝缘层的形成区域相对较宽时，在导电层的外围绘制绝缘层以便为其形成边缘，之后，可以通过排放到其余的区域来形成绝缘层，如图12A和12B所示。在图12A和12B中，同时形成绝缘层102a和部分的绝缘层102b，以便为栅极布线层103形成边缘。随后，通过微滴排放法形成其余的绝缘层102b，如图13A和13B所示。在图13A和13B中，其余的绝缘层比导电层的图形宽很多。因此，通过使用具有较大直径的喷嘴的排放开口能够提高产量。因此，通过根据预定物质的图形结构确定排放开口的尺寸或者绘制的次数能够提高产量。
[0124] 通过使用微滴排放法来形成栅极布线层103。微滴排放构件是对具有排放微滴的构件的机构的统称，例如具有组合物的排放开口的喷嘴或者装配有一个喷嘴或多个喷嘴的头。将包含在微滴排放构件中的喷嘴的直径范围设置为0.02μm至100μm(最好为30μm或更小)，并且将从喷嘴排放的组合物的量的范围设为0.001pl至100pl(最好为10pl至40pl，更优选地为10pl或更小)。将被排放的组合物的量与喷嘴的直径尺寸成正比的增加。
此外，优选地是，待处理的目标与喷嘴的排放开口之间的距离要尽可能的短，以便在预期的部分上滴落微滴。最好将距离的范围设为0.1mm至3mm(更优选地为1mm或更小)。
此外，优选地是，待处理的目标与喷嘴的排放开口之间的距离要尽可能的短，以便在预期的部分上滴落微滴。最好将距离的范围设为0.1mm至3mm(更优选地为1mm或更小)。
[0125] 对于将从排放开口排放的组合物，使用溶解或分散在溶剂中的导电材料。导电材料对应于例如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W或Al等金属的，例如Cd或Zn的金属硫化物的，Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba等的氧化物的，或卤化银的微粒或分散剂纳米颗粒。此外，其对应于用作透明导电膜的氧化铟锡(ITO)，由氧化铟锡和氧化硅构成的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。但是，对于将从排放开口排放的组合物，考虑具体的电阻值，优选地使用选自于溶解或分散在溶剂中的金、银和铜的任何材料。更优选地使用具有低电阻值的银或铜。当使用银或铜时，可以额外地提供屏障膜用于应对杂质。能够使用氮化硅膜或镍硼(NiB)作为屏障膜。
[0126] 此外，可以使用其中导电材料被涂覆了其它导电材料从而成为多层形式的颗粒。例如，可以使用其中铜被涂覆镍硼(NiB)然后被涂覆银的三层结构颗粒。对于这样的溶剂，可以使用例如醋酸丁酯和乙酸乙酯的酯；例如异丙醇和乙醇的醇；例如甲乙酮和丙酮的有机溶剂等。组合物的粘性优选地是20mPa·s或更小。这是因为能够防止组合物干燥或能够从排放开口平滑地排放组合物。组合物的表面张力优选地是40mN/m或更小。但是，可以按照使用或打算使用的溶剂适当地调整组合物的粘性等。例如，其中ITO、有机铟或有机锡溶解或分散在溶剂中的组合物的粘性可以是5mPa·s至20mPa·s，其中银溶解或分散在溶剂中的组合物的粘性可以是5mPa·s至20mPa·s，其中金溶解或分散在溶剂中的组合物的粘性可以是5mPa·s至20mPa·s。
[0127] 可以通过层叠多种导电材料来形成导电层。此外，可以使用银作为导电材料通过微滴排放法来形成导电层；之后，可以为其镀铜等。可以通过电镀或化学(无电)镀方法来执行镀覆。可以通过将衬底表面浸入填充了具有镀覆材料的溶液的容器中来执行镀覆。可以施加具有镀覆材料的溶液，使得溶液在倾斜(或垂直)放置的衬底的衬底表面上流动。
当通过对倾斜放置的衬底施加溶液来执行镀覆时，具有使得处理装置小型化的优点。
当通过对倾斜放置的衬底施加溶液来执行镀覆时，具有使得处理装置小型化的优点。
[0128] 尽管其取决于每个喷嘴的直径、图形的预期形状等，但是为了防止堵塞喷嘴并制造高清晰度图形，导电材料的颗粒的直径优选地尽可能的小。优选地，导电材料颗粒的直径是0.1μm或更小。通过例如电解法、雾化法、湿还原法等的已知方法来形成组合物，并且其颗粒尺寸通常大约为0.01μm至10μm。但是，当采用气体蒸发法时，由分散剂保护的纳米分子是微小的，大约7nm。当纳米颗粒的每个表面被覆盖涂层时，纳米颗粒不在溶剂中凝结，而在室温下均匀地分散在溶剂中，并显示出类似于液体的性质。因此，使用涂层是优选的。
[0129] 当在降低的压力下执行排放组合物的步骤时，在从排放组合物到组合物落在要处理的目标上的期间内，组合物的溶剂被蒸发，因此能够省略后面的干燥和烘烤组合物的步骤。优选地是在降低的压力下执行该步骤，因为在导电材料的表面上不形成氧化物膜等。在排放了组合物之后，执行干燥和烘烤的步骤之一或两者。干燥和烘烤的每个步骤都是热处理的步骤。例如，在100℃执行三分钟的干燥并在200℃至350℃的温度执行15分钟至30分钟的烘烤，每个步骤具有不同的目的、温度和时间。在正常压力或降低的压力下通过激光照射、快速热退火、加热炉等执行干燥和烘烤的步骤。注意，热处理的时序没有特别的限制。可以加热衬底以便顺利地执行干燥和烘烤的步骤。此时衬底的温度取决于衬底的材料等，但是通常是100℃至800℃(优选地是200℃至350℃)。按照这些步骤，纳米颗粒彼此接触，并通过硬化和收缩外围树脂以及蒸发组合物中的溶剂或化学地去除分散剂而加速熔化和焊接。
[0130] 可以使用连续振动或脉冲振动的气体激光器或固态激光器进行激光照射。能够给出受激准分子激光器、YAG激光器等作为气体激光器，以及给出使用掺杂了Cr、Nd等的YAG和YVO4晶体的激光器作为固态激光器。注意，考虑到激光的吸收速率，优选地使用连续振动激光器。而且，可以使用组合了脉冲振动与连续振动的所谓的混合激光器照射法。但是，根据衬底100的耐热性，优选地瞬间执行通过激光照射的热处理，持续几毫秒到几十秒，以便使衬底100不受到损坏。通过使用发射紫外光到红外光的红外灯、卤素灯等在惰性气氛中快速地升高温度并加热几毫秒到几分钟来执行快速热退火(RTA)。由于瞬间地执行此处理，因此基本上只能够加热顶部表面上的薄膜，而不会影响到下层的膜。换句话说，甚至具有低耐热性的衬底(例如塑料衬底)也不会受到影响。
[0131] 通过使用微滴排放法执行了上述形成基膜101的步骤，作为对于将形成的导电层的基本处理，但是，也可以在形成栅极布线层103之后执行此处理步骤。
[0132] 在通过微滴排放法排放组合物来形成绝缘层102a和102b以及栅极布线层103之后，可以通过压力压制其将要平坦化的表面以便提高其平坦性。作为压制的方法，可以使用辊子扫过表面来减少不平坦以便平滑表面，或者可以通过平板垂直地按压表面。在压制过程中，可以执行加热步骤。或者，可以通过溶剂等软化或熔化表面，并且可以通过气刀来去除表面的不平坦部分。此外，可以通过使用CMP法来抛光表面。当由于微滴排放法产生了不平坦时，能够在平坦化表面的过程中应用这些步骤。
[0133] 随后，形成栅极电极层104和栅极电极层105。形成栅极电极层104使其与栅极布线层103接触(参见图3和图18A至18C)。在形成栅极布线103之后，能够使用具有小直径排放开口的喷嘴通过微滴排放法精密地形成栅极电极层104。可以执行与形成基膜101时所执行的类似的处理，作为栅极布线层103上将与栅极电极层104接触的区域的基本预处理。当然，可以在将要形成栅极电极层105的区域上执行上述的基本预处理。在此实施方式中，执行紫外线照射处理作为用于提高粘附力的处理。在紫外线照射处理之后，形成栅极电极层104。按照本发明，栅极布线层103的线宽为10μm至40μm，栅极电极层104和105的线宽为5μm至20μm，并且能够形成其中栅极布线层103的线宽大约是栅极电极层
104和105的线宽的两倍的布线。
104和105的线宽的两倍的布线。
[0134] 此外，可以同时形成栅极布线层103和栅极电极层104和105。在此情况下，微滴排放装置的头设置了具有不同直径尺寸的喷嘴，通过移动一次同时形成栅极布线层103和栅极电极层104和105。例如，在要形成栅极布线层103的区域之上移动一个设置了具有相对较大直径的排放开口的喷嘴的头，并在要形成栅极电极层104和105的区域之上移动一个设置了具有相对较小直径的排放开口的喷嘴的头。用于形成栅极布线层103的排放开口连续地排放导电材料，当头在栅极电极层104和105的形成区域上移动时，用于形成栅极电极层104和105的排放开口排放导电材料。以此方式，能够形成具有不同线宽的图形，并且能够提高产量。
[0135] 随后，在栅极电极层104和105上形成栅极绝缘层106(参见图3和图18A、18B和18C)。栅极绝缘层106可以由例如硅的氧化物或氮化物材料的已知材料来形成，并且可以是叠层或单层。在此实施方式中，使用氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅膜的三层构成的叠层。
或者，可以使用它们或者氮氧化硅膜的单层，或者两层的叠层。优选地可以使用具有精细的膜质量的氮化硅膜。在使用银、铜等作为通过微滴排放法形成的导电层，然后在其上形成氮化硅膜或NiB膜作为屏障膜的情况下，氮化硅膜或NiB膜在防止杂质扩散和平坦化表面方面是有效的。注意，例如氩的稀有气体元素优选地包含在反应气体中，并优选地混合在将要形成的绝缘膜中，以便在低的膜形成温度下形成具有很小栅极漏电流的精细的绝缘膜。
或者，可以使用它们或者氮氧化硅膜的单层，或者两层的叠层。优选地可以使用具有精细的膜质量的氮化硅膜。在使用银、铜等作为通过微滴排放法形成的导电层，然后在其上形成氮化硅膜或NiB膜作为屏障膜的情况下，氮化硅膜或NiB膜在防止杂质扩散和平坦化表面方面是有效的。注意，例如氩的稀有气体元素优选地包含在反应气体中，并优选地混合在将要形成的绝缘膜中，以便在低的膜形成温度下形成具有很小栅极漏电流的精细的绝缘膜。
[0136] 接下来，整体地形成半导体层。如果必要，可以形成具有一种导电类型的半导体层。在此实施方式中，层叠半导体层107和108与N型半导体层109和110作为具有一种导电类型的半导体层(参见图4和图19A、19B和19C)。此外，能够制造其中形成了N型半导体层的N沟道TFT的NMOS结构、其中形成了P型半导体层的P沟道TFT的PMOS结构、或者N沟道TFT和P沟道TFT的CMOS结构。此外，能够通过添加用于通过掺杂施予导电类型的元素以便施予导电类型，并通过在半导体层中形成杂质区域来制造N沟道TFT和P沟道TFT。
[0137] 可以通过已知的方法(溅射法、LPCVD法、等离子体CVD法等)来形成半导体层。对于半导体层的材料没有特别的限制，但是优选地由硅、硅锗(SiGe)合金等形成半导体层。
[0138] 半导体层使用非晶半导体(典型地，氢化的非晶硅)或晶体半导体(典型地，多晶硅)作为材料。多晶硅包括使用将通过800℃或更高处理温度形成的多晶硅作为主要材料的所谓的高温多晶硅、使用将通过600℃或更低处理温度形成的多晶硅作为主要材料的低温多晶硅、通过添加例如促进结晶的元素而结晶的晶体硅等。
[0139] 此外，作为另一种物质，也可以使用半非晶半导体或者在半导体层的一部分中含有结晶相的半导体。半非晶半导体是指在非晶结构与晶体结构(包括单晶或多晶)之间具有中间结构并具有在自有能方面稳定的第三状态的半导体，以及具有短程有序和晶格畸变的晶体半导体。典型地，是通过晶格畸变含有硅作为主要成分的半导体层，其中拉曼光谱移-1动到小于520cm 的较低频率侧。此外，包含至少1原子百分比或更多的氢或卤素作为悬空键的中和剂。此处，将上所述这样的半导体称为半非晶半导体(以下简称为“SAS”)。SAS也被称为所谓的微晶半导体(典型地，微晶硅)。
[0140] 通过执行辉光放电分解(等离子体CVD)硅化物气体来形成SAS。给出SiH4作为典型的硅化物气体。此外，也能够使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等以及SiH4。此外，也可以混合GeF4或F2。可以通过氢、或氢与选自于氦、氩、氪和氖中的一种或多种稀有气体的混合物来稀释硅化物气体，由此方便形成SAS。按照流动比，氢与硅化物气体的稀释比范围优选地例如是从2倍到1000倍。尽管优选地在降低的压力下通过辉光放电分解来形成SAS，但是也可以通过利用在大气压下放电来形成SAS。典型地，可以在0.1Pa到133Pa的压力范围内来形成。用于产生辉光放电的电源频率范围是从1MHz到120MHz，优选地是从13MHz到60MHz。可以适当地设置高频电源。用于加热衬底的温度优选地是300℃或更小，并且100℃到200℃的温度范围也是允许的。对于在形成膜时主要包含的杂质元素，例20 3
如氧、氮或碳等来源于大气成分的杂质的浓度优选地是1×10 原子/cm 或更小，特别地，
19 3 19 3
氧的浓度是5×10 原子/cm 或更小，优选地是1×10 原子/cm 或更小。此外，通过允许含有例如氦、氩、氪或氖的稀有气体元素来促进晶格畸变，能够提高SAS的稳定性，由此获得良好的SAS。此外，由氢基气体形成的SAS层可以层叠在由氟基气体形成的SAS层上作为半导体层。
如氧、氮或碳等来源于大气成分的杂质的浓度优选地是1×10 原子/cm 或更小，特别地，
19 3 19 3
氧的浓度是5×10 原子/cm 或更小，优选地是1×10 原子/cm 或更小。此外，通过允许含有例如氦、氩、氪或氖的稀有气体元素来促进晶格畸变，能够提高SAS的稳定性，由此获得良好的SAS。此外，由氢基气体形成的SAS层可以层叠在由氟基气体形成的SAS层上作为半导体层。
[0141] 当使用晶体半导体层作为半导体层时，可以采用已知的方法(激光结晶法、热结晶法、使用例如镍等的促进结晶化的元素的热结晶法)作为用于制造晶体半导体层的方法。在不引入促进结晶化的元素的情况中，在用激光照射非晶硅膜之前，通过在500℃在氮20
气氛中加热一个小时释放出氢气直到包含在非晶硅膜中的氢气浓度变为1×10 原子/立方厘米或更小。这是由于当用激光照射时，包含大量氢气的非晶硅膜被损坏。
气氛中加热一个小时释放出氢气直到包含在非晶硅膜中的氢气浓度变为1×10 原子/立方厘米或更小。这是由于当用激光照射时，包含大量氢气的非晶硅膜被损坏。
[0142] 对用于将金属元素引入到非晶半导体层中的方法没有具体限制，只要是能够使金属元素存在于非晶半导体层的表面上或内部中就可以。例如，可使用溅射法、CVD方法、等离子体处理方法(包括等离子体CVD方法)、吸附方法、或用于涂覆金属盐溶液的方法。在它们之间，使用溶液的方法是简单和容易的，并且在金属元素的简易浓度调整方面是有用的。最好通过在氧气氛中用紫外线照射、热氧化方法、用臭氧水或包含羟基的过氧化氢等的处理形成氧化物膜，以便提高非晶半导体层表面上的可湿性，并使得水溶液遍布在非晶半导体层的整个表面上。
[0143] 可以组合热处理和激光照射以使非晶半导体层结晶。也可以独立地多次执行热处理和/或激光照射。
[0144] 此外，可以通过等离子体方法直接在衬底上形成晶体半导体层。或者，可以通过采用等离子体方法选择地在衬底上形成晶体半导体层。
[0145] 采用有机材料的有机半导体可以用作半导体。对有机半导体使用低分子量材料、高分子量材料等，此外，也可以使用例如有机色素、导电的高分子量材料的材料。
[0146] 在此实施方式中，使用非晶半导体作为半导体。形成半导体层；之后通过等离子体CVD法等形成N型半导体层作为具有一种导电类型的半导体层。
[0147] 随后，使用由例如抗蚀剂或聚酰亚胺的绝缘材料构成的掩模同时图形化(构图)半导体层和N型半导体层，以形成半导体层107和108以及N型半导体层109和110(参见图4和图19A、19B和19C)。
[0148] 能够通过选择地排放组合物来形成掩模。对于掩模使用树脂材料，例如环氧树脂、丙烯树脂、苯酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂或聚氨酯树脂。此外，使用例如苯并环丁烯、聚对二甲苯基、flare或透光的聚酰亚胺的有机材料；通过硅氧烷基聚合物等的聚合而形成的化合物材料；含有水溶的均聚物和水溶的共聚物的复合材料等，通过微滴排放法来形成掩模。或者，可以使用含有光敏剂的商用抗蚀剂材料。例如，可以使用诸如酚醛树脂和作为光敏剂的二叠氮基萘醌化合物的典型的正型抗蚀剂，诸如基本树脂、二苯基硅二醇和酸形成剂的负型抗蚀剂等。在使用任何一种材料时，通过调整溶剂的浓度并添加表面活性剂等适当地调整表面张力和粘性。
[0149] 再次通过使用微滴排放法来形成由例如抗蚀剂或聚酰亚胺的绝缘材料构成的掩模。使用掩模通过刻蚀工艺在栅极绝缘层106的一部分中形成通孔145，并且暴露出设置在其下层一侧上的栅极电极层105的一部分。可以采用等离子体刻蚀(干法刻蚀)或湿法刻蚀作为刻蚀工艺。但是，等离子体刻蚀适于处理大尺寸的衬底。使用例如CF4、NF3、Cl2或BCl3的氟基或氯基气体作为刻蚀气体，并且可以适当地添加例如He或Ar的惰性气体。此外，当采用大气压排放刻蚀工艺时能够执行局部排放处理，并且不需要在衬底上整体形成掩模层。
[0150] 在去除掩模之后，通过排放含有导电材料的组合物来形成源极-漏极电极层111、113、115和116以及导电层112。然后，使用源极-漏极电极层111、113、115和116作为掩模来图形化N型半导体层(参见图5和图20A、20B和20C)。注意，在形成源极-漏极电极层111、113、115和116以及导电层112之前，尽管没有显示，但是可以在将要形成源极-漏极电极层111、113、115和116以及导电层112的部分中执行选择地形成TiOx膜等的上述的基本预处理。因此，能够形成具有良好粘附力的导电层。
[0151] 可以执行上述形成基膜的步骤作为对于将通过使用微滴排放法形成的导电层的基本预处理。此外，可以在形成导电层之后执行该处理步骤。由于按照此步骤提高了层之间的粘附力，所以能够提高显示器件的可靠性。
[0152] 源极-漏极电极层116和栅极电极层105通过形成在栅极绝缘层106中的通孔145而彼此电连接。导电层112构成了电容器元件。可以使用包括例如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)或Al(铝)的金属颗粒作为其主要成分的组合物作为用于形成源极-漏极电极层111、113、115、116以及导电层112的导电材料。此外，可以组合透光的氧化铟锡(ITO)、由氧化铟锡和氧化硅构成的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。
[0153] 可以在形成源极-漏极电极层111、113、115、116和导电层112之后，使用源极-漏极电极层111、113、115、116和导电层112作为用于形成通孔145的掩模，执行在部分的栅极绝缘层106中形成通孔145的步骤。然后，在通孔145中形成导电层，源极-漏极电极层116和栅极电极层105彼此电连接。在此情况下，具有简化步骤的优点。
[0154] 随后，通过在栅极绝缘层106上选择地排放含有导电材料的组合物来形成第一电极层117(参见图6和图12A、12B、12C)。当将要从衬底100侧发射光线或者将制造双发射型EL显示器件时，可以通过形成预定图形的含有氧化铟锡(ITO)、含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等的组合物并进行烘烤来形成第一电极层117。
[0155] 优选地，通过溅射法由氧化铟锡(ITO)、含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)等构成第一电极层117。更优选地是使用含有氧化硅的氧化铟锡，含有氧化硅的氧化铟锡是使用其中ITO含有重量为2％到10％的氧化硅的靶通过溅射法形成的。此外，可以使用氧化物导电材料，其含有氧化硅并且其中氧化铟与重量为2％到20％的氧化锌(ZnO)混合。在通过溅射法形成第一电极层117之后，可以通过微滴排放法来形成掩模层，并且刻蚀掩模层使其具有预定的图形。在此实施方式中，通过微滴排放法由透光的导电材料构成第一电极层117。具体地，通过使用氧化铟锡或由ITO和氧化硅构成的ITSO来形成。尽管没有显示，但是类似于形成栅极布线层103的情况，可以在将要形成第一电极层117的区域中形成TiOx膜，并且可以执行基本预处理。基本预处理能够提高粘附力，并且能够将第一电极层117形成预定图形。
[0156] 在此实施方式中，上述的都是由氮化硅构成的氮化硅膜/氮氧化硅膜(氧化硅膜)/氮化硅膜的三层构成的栅极绝缘层的示例。优选地以紧密接触由氮化硅构成的栅极绝缘层106的方式，形成由含有氧化硅的氧化铟锡构成的第一电极层117。因此，能够产生提高将电致发光层中产生的光发射出去的速率的效果。栅极绝缘层可以设置在栅极布线层或栅极电极层与第一电极层之间，并且可以用作电容器元件。
[0157] 此外，当产生的光被发射到衬底100的相对侧或者当制造顶部发射型EL显示板时，可以使用包括例如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)或Al(铝)的金属颗粒作为其主要成分的组合物。作为另一种方法，可以通过溅射法形成透明导电膜或反光导电膜，通过微滴排放法形成掩模图形，并额外地执行刻蚀工艺来形成第一电极层117。
[0158] 可以通过CMP法或通过聚乙烯醇的多孔坯体进行清洁来抛光第一电极层117，使其表面平坦化。而且，在通过CMP法抛光之后，可以通过紫外线照射第一电极层117的表面，或者通过氧等离子体处理第一电极层117的表面。
[0159] 随后，选择地形成将成为第二绝缘层的绝缘层120，通过微滴排放法形成源极布线层118和电源线119，以填充绝缘层120中的开口(参见图7和图22A、22B、22C)。可以形成绝缘层120使其在第一电极层117以及源极布线层118和电源线119的形成区域上具有开口。在此实施方式中，整体地形成绝缘层120，并使用抗蚀剂等掩模来刻蚀和图形化绝缘层120。能够通过与形成上述绝缘层102a和102b以及栅极布线层103类似的步骤来形成绝缘层120、源极布线层118和电源线119。因此，开始能够选择地形成绝缘层120，之后能够形成源极布线层118和电源线119，或者能够同时地形成它们。形成源极布线层118和电源线119使其分别与源极-漏极电极层111和115接触。如上所述，可以在其形成区域上执行基本预处理。
[0160] 能够使用包括例如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)或Al(铝)的金属颗粒作为其主要成分的组合物，作为用于形成源极布线层118和电源线119的导电材料。此外，可以组合使用透光的氧化铟锡(ITO)、由氧化铟锡和氧化硅构成的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。
[0161] 能够通过使用例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝或氮氧化铝的无机绝缘材料；丙烯酸；甲基丙烯酸；丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物；例如聚酰亚胺、芬芳聚酰胺或聚苯并咪唑的耐热的高分子量材料；或者无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料来形成绝缘层120，在有机硅氧烷基绝缘材料中，通过例如甲基或苯基的有机基团来替代与硅键合的氢，所述无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料在含有硅、氧和氢并通过使用硅氧烷材料作为起始材料形成的化合物中含有Si-O-Si键。可以通过使用光敏或非光敏材料(例如，丙烯酸或聚酰亚胺)来形成绝缘层。
[0162] 在形成绝缘层120之后，通过微滴排放法排放组合物来形成源极布线层118和电源线119，可以通过压力压制其将要平坦化的表面以便提高其平坦性。作为压制的方法，可以使用辊子扫过表面来减少不平坦以便平滑表面，或者可以通过平板垂直地按压表面。或者，可以通过溶剂等软化或熔化表面，并且可以通过气刀来去除表面的不平坦部分。此外，可以通过使用CMP法来抛光表面。当由于微滴排放法产生了不平坦时，能够在平坦化表面的过程中应用这些步骤。当按照此步骤提高了平坦性时，能够防止显示板不平坦的显示，并能够显示高清晰度的图像。
[0163] 按照上述的步骤，完成了具有底部栅极型(也称作倒转交错型)TFT的衬底。此外，此实施方式中的TFT是沟道刻蚀型。
[0164] 在具有TFT的衬底100上形成用于显示板的发光元件(参见图23A、23B和23C)。在形成源极布线层118和电源线119之后，形成绝缘层121。能够通过与绝缘层120类似的材料来形成绝缘层121。绝缘层121以及绝缘层120成为分隔壁(也称作堤(bank))。
[0165] 在形成电致发光层122之前，通过在大气压下在200℃执行热处理来去除绝缘层120和121内或其表面吸收的湿气。此外，在200℃到400℃的温度执行热处理，优选地在降低的压力下为250℃至350℃，并且在降低的压力下通过真空气相沉积法或微滴排放法优选地形成电致发光层122，而不暴露到大气。
[0166] 通过使用各自气相沉积掩模的气相沉积法等，选择地形成发红(R)、绿(G)、蓝(B)光的材料作为电致发光层122。能够类似于滤色镜地通过微滴排放法来形成发红(R)、绿(G)、蓝(B)光的材料(低分子量或高分子量材料等)。这种情况是优选的，因为其能够分开地通过RGB着色而不使用掩模。在电致发光层122上层叠第二电极层123，然后完成了使用发光元件的具有显示功能的显示器件(发光显示器件)(参见图23A、23B和23C)。
[0167] 尽管没有显示，但是提供钝化膜来覆盖第二电极层123是有效的。钝化膜由绝缘膜制成，绝缘膜包括氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氧氮化硅(SiNO)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、氮含量大于氧含量的氧化氮化铝(AlNO)、氧化铝、类金刚石碳(DLC)或含氮的碳膜(CNx)，并且能够使用单层或组合叠层的绝缘膜。例如，能够使用含氮的碳膜(CNx)\氮化硅(SiN)的叠层或者有机材料，并且能够使用例如苯乙烯聚合物的高分子量材料的叠层。此外，可以使用其中通过硅(Si)与氧(O)的键合构成骨架结构并且至少含有氢作为取代物或至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代物的材料。
[0168] 在此情况下，优选地使用具有良好覆盖的膜作为钝化膜，并且使用碳膜是有效的，特别是DLC膜。由于能够在室温到100℃的温度形成DLC膜，所以能够容易地在具有低耐热性的电致发光层上形成DLC膜。能够通过等离子体CVD法(典型地，RF等离子体CVD法、微波CVD法、电子回旋加速器谐振(ECR)CVD法、热灯丝CVD法等)、燃烧发热法、溅射法、离子束气相沉积法、激光气相沉积法等来形成DLC膜。使用氢气和碳氢化合物气体(例如，CH4、C2H2、C6H6等)作为将用于膜形成的反应气体。通过辉光放电来电离这些气体，并且加速离子使其碰撞被施加了负的自偏置的阴极以形成膜。此外，可以使用C2H4气体和N2气体作为反应气体来形成含氮的碳膜(CNx膜)。DLC膜对氧具有高的阻挡效果并且能够抑制电致发光层的氧化。因此，能够在下面的密封步骤期间防止电致发光层氧化的问题。
[0169] 随后，形成密封剂，并使用密封衬底来进行密封。之后，可以将栅极布线层103连接到柔性布线板，并且电连接到外部。也同样应用源极布线层118。
[0170] 注意，此实施方式显示了通过玻璃衬底密封发光元件的情况。密封处理是用于避免发光元件受潮的处理。可以使用通过覆盖材料密封的方法、通过热固性树脂或UV固化树脂密封的方法、和通过具有高屏障能力的薄膜(例如金属氧化物或金属氮化物)密封的任何一种方法。能够使用玻璃、陶瓷、塑料或金属作为覆盖材料；但是，当光线发射到覆盖材料一侧时，要求覆盖材料是透光的。使用例如热固性树脂或紫外线固化树脂的密封剂将覆盖材料和其上形成了发光元件的衬底彼此连接。通过热处理或紫外线照射处理来固化树脂而形成密封的空间。在密封的空间内提供以氧化钡为代表的吸湿材料也是有效的。可以在密封剂上提供吸湿材料使其接触，或者可以在分隔壁上或在不阻挡来自发光元件的光线的外围部分中提供吸湿材料。而且，能够通过热固性树脂或紫外线固化树脂来填充在覆盖材料与其上形成了发光元件的衬底之间的空间。在此情况下，将以氧化钡为代表的吸湿材料添加到热固性树脂或紫外线固化树脂是有效的。
[0171] 在此实施方式中，说明了具有单栅极结构的开关TFT；但是，也可以采用多栅极结构，例如双栅极结构。图14A是在具有TFT 1601作为双栅极结构开关TFT的显示器件中的像素部分的顶视图，图14B是其电路图。附图标记1601和1602表示TFT；1603表示发光元件；1604表示电容器；1605表示源极布线层；1606表示栅极布线层；1607表示电源线。TFT1601是控制与信号线的连接状态的晶体管(以下也称作“开关晶体管”或“开关TFT”)。TFT
1602是控制流到发光元件的电流的晶体管(以下也称作“驱动晶体管”或“驱动TFT”)，驱动TFT与发光元件串联连接。电容器1604保持TFT 1602的源极-栅极电压。
1602是控制流到发光元件的电流的晶体管(以下也称作“驱动晶体管”或“驱动TFT”)，驱动TFT与发光元件串联连接。电容器1604保持TFT 1602的源极-栅极电压。
[0172] 如上所述，在此实施方式中通过不实施利用光掩模的曝光步骤能够省略一些步骤。此外，即使使用第五代或具有大于1000mm边长的下一代的玻璃衬底，也能够通过微滴排放法直接在衬底上形成各种图形而容易地制造EL显示板。
[0173] 此外，能够制造其中提高了粘附力的高可靠性的EL显示板。
[0174] (实施方式2)
[0175] 参照图8说明本发明的一种实施方式。此实施方式说明了使用沟道保护薄膜晶体管作为实施方式1中的薄膜晶体管的情况。因此，省略了相同部分或具有类似功能的部分的重复说明。注意，图8对应于图23C中的沟道刻蚀薄膜晶体管的剖面图。
[0176] 在衬底100上形成绝缘层102b，并通过微滴排放法排放含有导电材料的组合物来形成栅极布线层。通过微滴排放法形成栅极电极层105，使其与栅极布线层接触。随后，通过使用等离子体CVD法或溅射法来形成栅极绝缘层106，使其为单层或具有层叠结构。栅极绝缘层的特别优选的方式对应于由氮化硅制成的绝缘层、由氧化硅制成的绝缘层以及由氮化硅制成的绝缘层的三层的层合体。而且，一直到形成用作有源层的半导体层108。上述的步骤类似于实施方式1中的步骤。
[0177] 形成半导体层108，并通过等离子体CVD法等形成绝缘膜，并图形化绝缘膜使其在预定区域中具有预定的形状，以便形成沟道保护膜140。此时，通过使用栅极电极作为掩模将衬底的背部曝光，能够形成沟道保护膜140。此外，可以通过微滴排放法排放聚酰亚胺、聚乙烯醇等作为沟道保护膜140。因此，能够省略曝光步骤。
[0178] 能够使用由无机材料(氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅等)、光敏或非光敏有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、氨基聚酰亚胺、抗蚀剂、苯并环丁烯等)、具有低介电常数的低k材料等的一种或多种构成的膜，或其叠层作为沟道保护膜140。此外，可以使用一种其中骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成并至少含有氢作为取代基、或者至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代基的材料。能够采用例如等离子体CVD法或热CVD法的气相生长法或溅射法作为制造方法。此外，能够采用微滴排放法或印刷法(用于形成图形的方法，例如丝网印刷或平版印刷)。能够使用通过施用法获得的TOF膜、SOG膜等。
[0179] 在半导体层108和沟道保护膜140上形成N型半导体层110。接下来，通过选择地排放组合物，在半导体层108之上和N型半导体层110之上形成掩模。随后，利用该掩模同时刻蚀半导体层108和N型半导体层110，形成半导体层和N型半导体层。之后，在半导体层108上排放含有导电材料的组合物以形成源极-漏极电极层113和115。
[0180] 接下来，使用源极-漏极电极层113和115作为掩模来刻蚀N型半导体层110。然后，通过排放含有导电材料的组合物来形成第一电极层117，使其与源极-漏极电极层113接触。随后，选择地形成绝缘层120，并通过微滴排放法形成源极布线层118和电源线119以便填充绝缘层120中的开口。类似于实施方式1，可以同时形成绝缘层120、源极布线层118和电源线119，并且可以在形成之前和之后执行上述的基本预处理。之后，可以执行压制步骤来平坦化表面。
[0181] 图9显示了在第一电极层117与源极-漏极电极层113之间连接的与图8中EL显示板的结构不同的结构示例。在图9中，在源极-漏极电极层113之前形成第一电极层117，并形成源极-漏极电极层113使其与第一电极层117接触。
[0182] 随后，形成绝缘层121并在第一电极之上形成开口，然后形成电致发光层122和第二电极层123。此外，形成密封剂，并使用密封衬底执行密封。之后，栅极布线层103可以连接到柔性布线板。按照上述的步骤，能够制造具有显示功能的EL显示板。
[0183] 下面说明实施方式1和2中的倒转交错薄膜晶体管的示例。但是，本发明能够应用于交错薄膜晶体管。在交错薄膜晶体管的情况下，首先形成源极布线层，以填充绝缘层中的开口，然后通过微滴排放法形成像素部分中的微小的源极-漏极电极层，使其与源极布线层接触。因此，能够类似于倒转交错薄膜晶体管的情况而实现较低电阻的源极布线层和微小的电极层。
[0184] (实施方式3)
[0185] 参照图15说明的此实施方式3在与第一电极层的连接结构方面与实施方式1中的沟道刻蚀型薄膜晶体管不同。
[0186] 直到形成源极-漏极电极层113的步骤都与实施方式1中的步骤类似。接下来，形成柱形的导电层144用作支柱。在此实施方式中，使用微滴排放法层叠导电层来形成柱形导电层144。可以在形成绝缘层120之前或之后形成柱形导电层144。在之前形成绝缘层120的情况下，能够通过使用微滴排放法选择地形成绝缘层120而与层间绝缘膜一起形成其中将形成柱形导电层114的接触孔。
[0187] 作为另一种方法，通过微滴排放法在上层布线与下层布线要电连接的部分中将排斥绝缘层120的材料排放到下层布线。由于排斥材料的排斥性质，所以在形成排斥材料的区域中不形成绝缘层120。因此，在绝缘层120中形成开口(接触孔)。然后，能够通过将导电材料排放到开口中来形成柱形导电层144。在绝缘层120之上形成绝缘层146。当柱形导电材料144被覆盖了绝缘层146时，刻蚀绝缘层146，露出柱形导电层144。可以使用通过等离子体CVD等形成的氮化硅膜作为绝缘层146。
[0188] 形成第一电极层147，使其与柱形导电层144接触，并形成将作为分隔壁的绝缘层141。在第一电极层147上形成电致发光层142，然后形成第二电极层143。此外，形成密封剂，并使用密封衬底执行密封。之后，栅极布线层可以连接到柔性布线板。按照上述的步骤，能够制造具有显示功能的EL显示板。
[0189] (实施方式4)
[0190] 通过应用本发明能够形成薄膜晶体管，并且通过使用薄膜晶体管能够形成显示器件(发光显示器件)。在使用发光元件以及使用N型晶体管作为用于驱动发光元件的晶体管的情况下，从发光元件发出的光是底部发射、顶部发射和双面发射中的任何一种。此处，参照图10A至10C说明对于任何情况的发光元件的层叠结构。
[0191] 在此实施方式中使用晶体管481，晶体管481是通过应用本发明在实施方式2中形成的沟道保护薄膜晶体管。
[0192] 首先，参照图10A说明将光发射到衬底480侧的情况，即底部发射的情况。在此情况下，顺序地层叠将电连接到晶体管481的源极-漏极布线482和483、透明的第一电极484、电致发光层485和第二电极486。接下来，参照图10B说明将光发射到衬底480的相对侧的情况，即顶部发射的情况。顺序地层叠将电连接到晶体管481的源极-漏极布线461和
462、第一电极463、电致发光层464和透明的第二电极465。即使第一电极463透射光线，按照上述结构，光线也被源极-漏极布线462反射并被发射到衬底480的相对侧。注意，在此实施方式中第一电极463不需要使用透光材料。最后，参照图10C说明将光发射到衬底
480侧并发射到其相对侧的情况，即双面发射的情况。顺序地层叠将电连接到晶体管481的源极-漏极布线470和471、第一电极472、电致发光层473和第二电极474。此时，当第一电极472和第二电极474由透光材料构成或具有能够透射光线的厚度时，完成了双面发射。
462、第一电极463、电致发光层464和透明的第二电极465。即使第一电极463透射光线，按照上述结构，光线也被源极-漏极布线462反射并被发射到衬底480的相对侧。注意，在此实施方式中第一电极463不需要使用透光材料。最后，参照图10C说明将光发射到衬底
480侧并发射到其相对侧的情况，即双面发射的情况。顺序地层叠将电连接到晶体管481的源极-漏极布线470和471、第一电极472、电致发光层473和第二电极474。此时，当第一电极472和第二电极474由透光材料构成或具有能够透射光线的厚度时，完成了双面发射。
[0193] 发光元件具有其中电致发光层夹在第一电极和第二电极之间的结构。必需考虑功函数来选择第一电极和第二电极的材料。取决于像素结构，第一电极和第二电极能够是阳极或阴极。由于在此实施方式中驱动TFT的极性是N沟道型，所以第一电极优选地是阴极，第二电极优选地是阳极。当驱动TFT的极性是P沟道型时，第一电极优选地是阳极，第二电极优选地是阴极。
[0194] 当第一电极是阳极时，优选地通过从第一电极侧顺序地层叠HIL(空穴注入层)、HTL(空穴输送层)、EML(发射层)、ETL(电子输送层)和ElL(电子注入层)来形成电致发光层。当第一电极是阴极时，电致发光层的结构相反。当第二电极是阳极时，优选地通过从第一电极侧顺序地层叠EIL(电子注入层)、ETL(电子输送层)、EML(发射层)、HTL(空穴输送层)、HIL(空穴注入层)。注意，电致发光层能够具有单层结构或组合的结构以及层叠的结构。
[0195] 可以通过使用各自气相沉积掩模的气相沉积法等，选择地形成发红(R)、绿(G)、蓝(B)光的材料作为电致发光层。能够使用气相沉积掩模通过微滴排放法来形成发红(R)、绿(G)、蓝(B)光的材料(例如低分子量或高分子量材料)，因为在此情况下类似于滤色镜地能够分开地执行RGB的着色而不使用掩模，所以是优选的。
[0196] 具体地，分别使用CuPc或PEDOT作为HIL；使用α-NPD作为HTL；使用BCP或Alq3作为ETL；使用BP：Li或CaF2作为ETL。当在顶部发射的情况下第二电极使用透光的ITO或ITSO时，能够使用其中将Li添加到苯并唑衍生物(BzOS)等中的BzOS-Li。此外，例如可以使用掺杂有对应于R、G、B的各自发光颜色的杂质(在R的情况下为DCM等，在G的情况下为DMQD等)的Alq3作为EML。
[0197] 注意，电致发光层不限于上述的材料。例如，通过共同蒸发例如氧化钼(MoOx：X＝2到3)的氧化物和α-NPD或橙红色荧光染料(rubrene)而取代使用CuPc或PEDOT能够增强空穴注入特性。能够使用有机材料(包括低分子量材料或高分子量材料)或有机材料与无机材料的复合材料作为电致发光层的材料。
[0198] 此外，可以在衬底480的相对衬底上形成滤色镜，尽管图10A至10C中没有显示。能够通过微滴排放法形成滤色镜，在此情况下，能够执行光等离子体处理作为所述的基本预处理。能够以预期的图形形成滤色镜，由于本发明的基膜而具有良好的粘附力。通过使用滤色镜能够执行高清晰的显示。这是因为滤色镜能够在每个RGB发射光谱中将宽峰调整成锐形。
[0199] 下面说明显示RGB的每种发光的材料的形成情况；但是，通过形成显示单色发光的材料或将该材料与滤色镜或色彩变换层组合，也能够执行全色显示。例如，在形成显示白色或橙色发光的电致发光层的情况下，通过分开地提供滤色镜、色彩变换层或滤色镜与色彩变换层的组合能够执行全色显示。例如，可以在第二衬底(密封衬底)上形成滤色镜或色彩变换层，然后将其连接到衬底。如上所述，通过微滴排放法能够形成所有的显示单色发光的材料、滤色镜和色彩变换层。
[0200] 自然地，可以执行单色发光的显示。例如，通过使用单色发光能够形成区域彩色型显示器件。无源矩阵显示部分适于区域彩色型并能够主要显示字符和符号。
[0201] 在上述结构中阴极能够使用具有低功函数的材料；例如，Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等是优选的。电致发光层可以是单层类型、层叠类型以及在层之间没有界面的混合类型中的任何一种。能够使用下面的任何材料：单重态材料，三重态材料，其组合的材料，包括低分子量材料、高分子量材料和中间分子量材料的有机材料，以电子注入特性方面极好的氧化钼为代表的无机材料，和有机材料与无机材料的组合物材料。通过使用透光的透明导电膜形成第一电极484、463和472；例如，使用其中混合了2％到20％氧化锌(ZnO)的氧化铟的透明导电膜以及ITO或ITSO。注意，在形成第一电极484、463和472之前，优选地在氧气氛中执行等离子体处理或在真空气氛中执行热处理。通过使用含有硅、有机材料或化合物材料的材料来形成分隔壁(也称作堤)。此外，可以使用多孔膜。但是，由于其侧表面变为其中曲率半径连续改变的形状并且形成上层薄膜而没有破裂，所以优选地通过使用光敏或非光敏材料(例如，丙烯酸或聚酰亚胺)来形成分隔壁。此实施方式可与上述实施方式自由地组合。
[0202] (实施方式5)
[0203] 参照图40A至46C，48A和48B说明本发明的实施方式。具体地，说明应用了本发明的用于制造液晶显示器件的方法。首先，说明应用了本发明的用于制造具有沟道刻蚀薄膜晶体管的液晶显示器件的方法。在图40至45中，图40A、41A、42A、43A、44A和45A是液晶显示器件的像素部分的顶视图。图40B、41B、42B、43B、44B和45B是沿着图40A、41A、42A、43A、44A和45A中的线A-A’的剖面图，图40C、41C、42C、43C、44C和45C是沿着线B-B’的剖面图。
[0204] 在衬底5100之上形成用于提高粘附力的基膜5101作为基本预处理。然后，如图40A、40B、40C所示，选择地形成绝缘层5102a、5102b和5102c。能够使用由硼硅酸钡玻璃、硼硅酸铝玻璃等构成的玻璃衬底，石英衬底、硅衬底、金属衬底、不锈钢衬底或能够承受此制造步骤中的处理温度的耐热塑料衬底作为衬底5100。此外，可以通过CMP方法等抛光衬底5100的表面，使其平坦化。注意，可以在衬底5100上形成绝缘层。通过例如CVD法、等离子体CVD法、溅射法或旋涂法的已知方法使用含有硅的氧化物或氮化物材料来形成绝缘层，使其为单层或层叠的层。可以不形成绝缘层，但是其在阻挡污染物进入衬底5100等方面是有效的。在形成绝缘层以防止玻璃衬底污染的情况下，通过微滴排放法形成基膜5101作为对于将要在其上形成的导电层的基本预处理。
[0205] 能够通过溶胶-凝胶法的浸涂法、旋涂法、微滴排放法、离子电镀法、离子束法、CVD法、溅射法、RF磁控管溅射法、等离子体喷溅法或阳极氧化法来形成在此实施方式中作为基本预处理而形成的基膜5101。此外，取决于其形成方法，作为基膜的物质作为膜不需要具有连续性。在通过例如浸涂法或旋涂法的施用方法形成该物质的情况下，在必须去除溶剂时可以烘烤或干燥该溶剂。
[0206] 此实施方式说明了通过溅射法形成具有预定晶体结构的TiOx(典型的，TiO2)晶体作为基膜5101的情况。使用金属钛管作为靶并使用氩气和氧气来执行溅射。此外，也可以引入氦气。当加热膜形成室或具有待处理的目标的衬底时可以形成TiOx。
[0207] 此外，可以通过溅射法、气相沉积法等来形成由例如Ti(钛)、W(钨)、Cr(铬)、Ta(钽)、Ni(镍)或Mo(钼)等金属材料或其氧化物构成的基膜5101。
[0208] 可以形成基膜5101使其厚度为0.01nm至10nm。其可以被形成的非常薄，并且不需要具有层结构。当使用难熔金属材料或3d过渡元素作为基膜并且该基膜是导电的时，优选地在除了导电层形成区域之外的基膜上执行下面两种方法的任一种。
[0209] 作为第一种方法，不与栅极布线层5103和电容器布线层5104交叠的基膜5101被绝缘，用于形成绝缘层。换言之，不与栅极布线层5103和电容器布线层5104交叠的基膜5101被氧化并被绝缘。当以此方式氧化基膜5101并使其绝缘时，优选地形成基膜5101使其厚度为0.01nm至10nm；因此能够容易地氧化基膜。注意，可以通过暴露到氧气氛或通过热处理来执行氧化。
[0210] 作为第二种方法，在栅极布线层5103和电容器布线层5104的形成区域(含有导电材料的组合物的排放区域)中选择地形成基膜5101。可以通过采用微滴排放法或通过使用绝缘层5102a、5102b和5102c作为掩模，在衬底上选择地形成基膜5101，或者可以在整体形成之后选择地刻蚀并去除基膜5101。当采用此步骤时，对基膜5101的厚度没有限制。
[0211] 或者，能够采用在形成区域(形成面)上执行等离子体处理的方法作为另一种基本预处理。使用空气、氧气或氮气作为处理气体，在几十乇至1000乇(133000Pa)的压力下，优选地在100乇(13300Pa)至1000乇(133000Pa)的压力下，更优选地在700乇(93100Pa)至800乇(106400Pa)的压力下，也就是在大气压或接近大气压下，执行等离子体处理，并且10 -3 14 -3
在这样的条件下施加脉冲电压。此时，将等离子体密度设为1×10 m 或至1×10 m ，即所谓的电晕放电或辉光放电。能够通过采用使用空气、氧气或氮气作为处理气体的等离子体处理执行表面修改而没有材料依存性。因此，能够在任何材料上执行表面修改。
在这样的条件下施加脉冲电压。此时，将等离子体密度设为1×10 m 或至1×10 m ，即所谓的电晕放电或辉光放电。能够通过采用使用空气、氧气或氮气作为处理气体的等离子体处理执行表面修改而没有材料依存性。因此，能够在任何材料上执行表面修改。
[0212] 作为另一种方法，可以形成用作粘合剂的有机材料的物质，以提高将通过微滴排放法在其形成区域形成的图形的粘附力。可以使用一种有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺或丙烯酸)或者一种其中骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成并至少含有氢作为取代基、或者至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代基的材料。
[0213] 形成绝缘层5102a、5102b和5102c。在通过旋涂法或浸入法整体形成绝缘层之后，通过如图40A、40B和40C所示的采用刻蚀工艺的图形化来形成绝缘层5102a、5102b和5102c。可以采用例如等离子体CVD法的干法刻蚀或者可以使用湿法刻蚀作为刻蚀。当通过微滴排放法形成绝缘层5102a、5102b和5102c时不必需要刻蚀工艺。当通过微滴排放法在较宽区域之上形成绝缘层等时，通过在微滴排放装置中使用具有大直径排放开口的喷嘴或者通过从喷嘴的多个排放开口排放组合物并绘制使得多条线彼此交叠来形成绝缘层。因此，提高了产量。
[0214] 能够通过使用例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝或氮氧化铝的无机绝缘材料；丙烯酸；甲基丙烯酸；丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物；例如聚酰亚胺、芬芳聚酰胺或聚苯并咪唑的耐热的高分子量材料；或者无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料来形成绝缘层5102a、5102b和5102c，在有机硅氧烷基绝缘材料中，通过例如甲基或苯基的有机基团来替代与硅键合的氢，所述无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料在含有硅、氧和氢并通过使用硅氧烷材料作为起始材料形成的化合物中含有Si-O-Si键。可以通过使用光敏或非光敏材料(例如，丙烯酸或聚酰亚胺)来形成绝缘层。当使用光敏材料时，能够不使用抗蚀剂的掩模而执行图形化。在此实施方式中，使用光敏有机树脂材料。
[0215] 在形成绝缘层5102a、5102b和5102c之后，通过微滴排放法形成栅极布线层5103和电容器布线层5104以填充绝缘层5102a、5102b和5102c之间的开口。可以在烘烤先前形成的绝缘层5102a、5102b和5102c之后形成栅极布线层5103和电容器布线层5104。先对绝缘层进行临时烘烤，并形成栅极布线层5103和电容器布线层5104，然后彻底地一起烘烤它们。本发明能够分开地形成横跨像素的并具有相当宽的线宽的栅极布线层或电容器布线层以及例如栅极电极层的电极层，其中电极层形成在每个像素中，具有相当窄的线宽。能够通过形成具有宽线宽的导电层(例如初期用于填充绝缘层之间的开口的栅极布线层或电容器布线层)来形成没有断开等的高可靠性和低电阻的栅极布线层或电容器布线层。
[0216] 如图40A、40B和40C以及41A、41B和41C所示，可以在初期选择地形成绝缘层，并且可以在其间形成导电层。在采用微滴排放法的情况下，可以同时排放具有用于形成绝缘层的绝缘材料的组合物和含有用于形成导电层的导电材料的组合物。由于通过同时排放它们，这些组合物用作彼此的分隔壁，所以能够形成具有良好可控性而不横向扩散的图形。在此情况下，可以根据其形成区域来选择每个排放开口。例如，当在如图41A、41B和41C所示的比导电层更宽的区域中形成绝缘层时，优选地是用于排放绝缘层的喷嘴的排放开口比用于排放导电层的喷嘴的排放开口要大。当绝缘层的形成区域相对较宽时，在导电层的外围同时绘制绝缘层以便为其形成边缘；之后，绝缘层能够被排放到其余的区域，如图50A和50B所示。在图50A和50B中，同时形成绝缘层5102a、5102b和5102c的一部分，以便为栅极布线层5103和电容器布线层5104形成边缘。随后，通过微滴排放法形成其余的绝缘层
5102a和5102b，如图51A和51B所示。在图51A和51B中，其余的绝缘层比导电层的图形相对宽。因此，通过使用具有较大直径的喷嘴的排放开口能够提高产量。因此，通过根据预定物质的图形结构确定排放开口的尺寸或者绘制的次数能够提高产量。
5102a和5102b，如图51A和51B所示。在图51A和51B中，其余的绝缘层比导电层的图形相对宽。因此，通过使用具有较大直径的喷嘴的排放开口能够提高产量。因此，通过根据预定物质的图形结构确定排放开口的尺寸或者绘制的次数能够提高产量。
[0217] 通过使用微滴排放构件来形成栅极布线层5103和电容器布线层5104。
[0218] 通过使用微滴排放法执行了上述形成基膜5101的步骤，作为对于将形成的导电层的基本处理；但是，也可以在形成栅极布线层5103和电容器布线层5104之后执行此处理步骤。
[0219] 在通过微滴排放法排放组合物来形成绝缘层5102a、5102b和5102c以及栅极布线层5103和电容器布线层5104之后，可以通过压力压制其将要平坦化的表面以便提高其平坦性。作为压制的方法，可以使用辊子扫过表面来减少不平坦以便平滑表面，或者可以通过平板垂直地按压表面。在压制过程中，可以执行加热步骤。或者，可以通过溶剂等软化或熔化表面，并且可以通过气刀来去除表面的不平坦部分。此外，可以通过使用CMP法来抛光表面。当由于微滴排放法产生了不平坦时，能够在平坦化表面的过程中应用这些步骤。
[0220] 随后，形成栅极电极层5105，使其与栅极布线层5103接触(参见图42A、42B和42C)。在形成栅极布线5103之后，能够使用具有小直径排放开口的喷嘴通过微滴排放法精密地形成栅极电极层5105。可以执行与形成基膜5101时所执行的类似的处理，作为栅极布线层5103上将与栅极电极层5105接触的区域的基本预处理。在此实施方式中，执行紫外线照射处理作为用于提高粘附力的处理。在紫外线照射处理之后，形成栅极电极层5105。按照本发明，栅极布线的线宽范围是10μm至40μm，栅极电极的线宽范围是5μm至20μm，并且能够形成其中栅极布线的线宽大约是栅极电极的线宽的两倍的布线。
[0221] 此外，可以同时形成栅极布线层5103和栅极电极层5105。在此情况下，微滴排放装置的头设置了具有不同直径尺寸的喷嘴，通过移动一次同时形成栅极布线层5103和栅极电极层5105。例如，在要形成栅极布线层5103的区域上移动设置了具有相对较大直径的排放开口的喷嘴的头，并在要形成栅极电极层5105的区域上移动设置了具有相对较小直径的排放开口的喷嘴的头。用于形成栅极布线层5103的排放开口连续地排放导电材料，当头在栅极电极层5105的形成区域上移动时，用于形成栅极电极层5105的排放开口排放导电材料。以此方式，能够形成具有不同线宽的图形，并且能够提高产量。
[0222] 随后，在栅极电极层5105上形成栅极绝缘层5106(参见图42A、42B和42C)。栅极绝缘层5106可以由例如硅的氧化物或氮化物材料的已知材料来形成，并且可以是叠层或单层。在此实施方式中，使用氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅膜的三层构成的叠层。或者，可以使用它们或者氮氧化硅膜的单层，或者两层的叠层。优选地可以使用具有精细的膜质量的氮化硅膜。在使用银、铜等作为通过微滴排放法形成的导电层，然后在其上形成氮化硅膜或NiB膜作为屏障膜的情况下，氮化硅膜或NiB膜在防止杂质扩散和平坦化表面方面是有效的。注意，例如氩的稀有气体元素优选地包含在反应气体中，并优选地混合在绝缘膜中，以便在低的膜形成温度下形成具有很小栅极漏电流的精细的绝缘膜。
[0223] 接下来，整体地形成半导体层。如果必要，可以形成具有一种导电类型的半导体层。在此实施方式中，整体地层叠半导体层5106与N型半导体层5107作为具有一种导电类型的半导体层。此外，能够制造其中形成了N型半导体层的N沟道TFT的NMOS结构、其中形成了P型半导体层的P沟道TFT的PMOS结构、或者N沟道TFT和P沟道TFT的CMOS结构。此外，能够通过添加用于通过掺杂施予导电类型的元素以便施予导电类型，并通过在半导体层中形成杂质区域来制造N沟道TFT和P沟道TFT。
[0224] 在此实施方式中，使用非晶半导体作为半导体。形成半导体层5106；之后通过等离子体CVD法等形成N型半导体层5107作为具有一种导电类型的半导体层。
[0225] 随后，使用由例如抗蚀剂或聚酰亚胺的绝缘材料构成的掩模同时图形化半导体层5106和N型半导体层5107(参见图43A、43B和43C)。能够通过选择地排放组合物来形成掩模。对于掩模使用树脂材料，例如环氧树脂、丙烯树脂、苯酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂或聚氨酯树脂。此外，使用例如苯并环丁烯、聚对二甲苯基、flare或透光的聚酰亚胺的有机材料；通过硅氧烷基聚合体等的聚合而形成的化合物材料；含有水溶的均聚物和水溶的共聚物的复合材料等，通过微滴排放法来形成掩模。或者，可以使用含有光敏剂的商用抗蚀剂材料。例如，可以使用诸如酚醛树脂和作为光敏剂的二叠氮基萘醌化合物的典型的正型抗蚀剂，诸如基本树脂、二苯基硅二醇和酸形成剂的负型抗蚀剂等。在使用任何一种材料时，通过调整溶剂的浓度并添加表面活性剂等适当地调整表面张力和粘性。
[0226] 通过排放含有导电材料的组合物来形成源极-漏极电极层5130和5108。然后，使用源极-漏极电极层5130和5108作为掩模来图形化半导体层5106和N型半导体层5107(参见图44A、44B和44C)。注意，在形成源极-漏极电极层之前，尽管没有显示，但是可以在将要形成源极-漏极电极层的区域中执行选择地形成TiOx膜等的上述的基本预处理。
因此，能够形成具有良好粘附力的导电层。可以在形成导电层之后执行该处理步骤。由于按照此步骤提高了层之间的粘附力，所以能够提高显示器件的可靠性。
因此，能够形成具有良好粘附力的导电层。可以在形成导电层之后执行该处理步骤。由于按照此步骤提高了层之间的粘附力，所以能够提高显示器件的可靠性。
[0227] 随后，选择地形成将成为第二绝缘层的绝缘层5120，通过微滴排放法形成源极布线层5109和导电层5110，以填充绝缘层5120中的开口(参见图45A、45B、45C)。形成绝缘层5120使其在源极-漏极电极层5108以及源极布线层5109的形成区域上具有开口，以便形成用于连接源极-漏极电极层5108和像素电极层5111的导电层5110。能够通过与形成上述绝缘层5102a、5102b和5102c以及栅极布线层5103类似的步骤来形成绝缘层5120、源极布线层5109和导电层5110。因此，开始能够选择地形成绝缘层5120，之后能够形成源极布线层5109和导电层5110，或者能够同时地形成它们。形成源极布线层5109和导电层5110使其分别与源极-漏极电极层5130和5108接触。因此，如上所述，可以在其形成区域上执行基本预处理。导电层5110与源极-漏极电极层5108和像素电极层5111接触，并具有电连接它们的功能。因此，优选地在形成导电层5110之后执行基本预处理，并在其上形成像素电极层5111。
[0228] 能够使用包括例如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)或Al(铝)的金属颗粒作为其主要成分的组合物，作为用于形成源极-漏极电极层5130和5108、源极布线层5109和导电层5110的导电材料。此外，可以组合使用透光的氧化铟锡(ITO)、由氧化铟锡和氧化硅构成的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。
[0229] 能够通过使用例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝或氮氧化铝的无机绝缘材料；丙烯酸；甲基丙烯酸；丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物；例如聚酰亚胺、芬芳聚酰胺或聚苯并咪唑的耐热的高分子量材料；或者无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料来形成绝缘层5120，在有机硅氧烷基绝缘材料中，通过例如甲基或苯基的有机基团来替代与硅键合的氢，所述无机硅氧烷或有机硅氧烷基绝缘材料在含有硅、氧和氢并通过使用硅氧烷材料作为起始材料形成的化合物中含有Si-O-Si键。可以通过使用光敏或非光敏材料(例如，丙烯酸或聚酰亚胺)来形成绝缘层。
[0230] 在形成绝缘层5120之后，通过微滴排放法排放组合物来形成源极布线层5109和导电层5110，可以通过压力压制其将要平坦化的表面以便提高其平坦性。作为压制的方法，可以使用辊子扫过表面来减少不平坦以便平滑表面，或者可以通过平板垂直地按压表面。或者，可以通过溶剂等软化或熔化表面，并且可以通过气刀来去除表面的不平坦部分。此外，可以通过使用CMP法来抛光表面。当由于微滴排放法产生了不平坦时，能够在平坦化表面的过程中应用这些步骤。当按照此步骤提高了平坦性时，能够防止显示板不平坦的显示，并能够显示高清晰度的图像。
[0231] 随后，通过在绝缘层5120上选择地排放含有导电材料的组合物来形成像素电极层5111使其与导电层5110接触(参见图46A、46B和46C)。当将要制造透射的液晶显示板时，可以通过形成预定图形的含有氧化铟锡(ITO)、含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等的组合物并进行烘烤来形成像素电极层5111。
[0232] 优选地，通过溅射法由氧化铟锡(ITO)、含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)等构成像素电极层5111。更优选地是使用含有氧化硅的氧化铟锡，含有氧化硅的氧化铟锡是使用其中ITO含有重量为2％到10％的氧化硅的靶通过溅射法形成的。此外，可以使用氧化物导电材料，其含有氧化硅并且其中氧化铟与重量为2％到20％的氧化锌(ZnO)混合。在通过溅射法形成像素电极层5111之后，可以通过微滴排放法来形成掩模层，并且刻蚀掩模层使其具有预定的图形。在此实施方式中，通过微滴排放法由透光的导电材料构成像素电极层5111。具体地，通过使用氧化铟锡或由ITO和氧化硅构成的ITSO来形成。
[0233] 此外，当制造反射的液晶显示板时，可以使用包括例如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)或Al(铝)的金属颗粒作为其主要成分的组合物。作为另一种方法，可以通过溅射法形成透明导电膜或反光导电膜、通过微滴排放法形成掩模图形、并额外地执行刻蚀工艺来形成像素电极层5111。
[0234] 可以通过CMP法或通过聚乙烯醇的多孔坯体进行清洁来抛光像素电极层5111，使其表面平坦化。而且，在通过CMP法抛光之后，可以通过紫外线照射像素电极层5111的表面，或者通过氧等离子体处理像素电极层5111的表面。
[0235] 按照上述的步骤，完成了具有用于液晶显示板的TFT的衬底，其中底部栅极型(也称作倒转交错型)TFT和像素电极连接在衬底5100上。此外，此实施方式中的TFT是沟道刻蚀型。
[0236] 随后，通过印刷法或旋涂法形成被称作对准膜的绝缘层5131，用于覆盖像素电极层5111，如图48A和48B所示。图48A是沿着图40至46所示顶视图中的线A-A’的剖面图，图48B是沿着线B-B’的剖面图，并且是液晶显示板的完成图。注意，能够通过丝网印刷法或平版印刷法选择地形成绝缘层5131。之后，执行研磨。随后，在通过微滴排放法形成像素的区域的周围形成密封剂(没有显示)。
[0237] 之后，能够通过将具有用作对准膜的绝缘层5133、用作滤色镜的彩色层5134、用作相对电极的导电层5135和起偏振片5136的相对衬底5140连接到具有TFT的衬底5100，使其间具有间隔(件)，并通过在间隔提供液晶层来制造液晶显示板(参见图48A和48B)。密封剂可以与填充剂混合，此外，相对衬底5140可以具有屏蔽膜(黑色矩阵)等。注意，能够使用在连接相对衬底5140之后通过使用毛细现象注入液晶的分配型(滴放型)或浸入型(汲取型)作为用于形成液晶层的方法。
[0238] 参照图52说明采用分配型的液晶滴注入法。在图52中，附图标记5180表示CPU；5181表示控制器；5182表示成像装置；5183表示头；5184表示液晶；5185和5191表示标记；5186表示屏障层；5187表示密封剂；5188表示TFT衬底；5190表示相对衬底。通过密封剂5187形成封闭回路，并且从头5183一次或多次的在其中滴入液晶5184。此时，提供屏障层5186以防止密封剂5187和液晶5184彼此反应。随后，在真空中连接衬底，然后执行紫外线固化以使间隔被液晶填充。
[0239] 形成连接部分，用于连接在上述步骤中形成的像素部分和外部布线板。在大气压或接近大气压的压力下通过使用氧气的灰化处理来去除连接部分中的绝缘层。通过使用氢气、CF4、NF3、H2O和CF3中的一种或多种气体和氧气来执行此处理。在此步骤中，在通过使用相对衬底密封之后，执行灰化处理以防止由于静电导致的损坏或毁坏；但是，当存在很少的静电影响时，可以在任何时刻执行灰化处理。
[0240] 提供连接布线板以电连接到栅极布线层5103，其间具有各向异性的导电层。布线板具有传输来自外部的信号和电位的功能。通过上述的步骤，液晶显示板包括沟道刻蚀开关TFT和电容器元件。电容器元件包括电容器布线层5104、栅极布线层5116、绝缘层5120和像素电极层5111。
[0241] 在此实施方式中，说明了具有单栅极结构的开关TFT；但是，也可以采用多栅极结构，例如双栅极结构。图49是具有双栅极结构开关TFT 4200的液晶显示器件的顶视图。
[0242] 如上所述，在此实施方式中通过不实施利用光掩模的曝光步骤能够省略一些步骤。此外，即使使用第五代或具有大于1000mm边长的下一代的玻璃衬底，也能够通过微滴排放法直接在衬底上形成各种图形而容易地制造液晶显示板。
[0243] 此外，能够制造其中提高了粘附力的高可靠性的液晶显示板。
[0244] (实施方式6)
[0245] 参照图47说明本发明的实施方式。此实施方式说明了使用沟道保护薄膜晶体管作为实施方式5中的薄膜晶体管的情况。因此，省略了相同部分或具有类似功能的部分的重复说明。注意，图47对应于图48B中的沟道刻蚀薄膜晶体管的剖面图。
[0246] 在衬底5100之上形成绝缘层5102c，并通过微滴排放法排放含有导电材料的组合物来形成栅极布线层和电容器布线层5104。通过微滴排放法形成栅极电极层5105，使其与栅极布线层接触。随后，通过使用等离子体CVD法或溅射法来形成栅极绝缘层5106，使其为单层或具有层叠结构。栅极绝缘层的特别优选的方式对应于由氮化硅制成的绝缘层、由氧化硅制成的绝缘层以及由氮化硅制成的绝缘层的三层的层合体。而且，一直到形成用作有源层的半导体层5106。上述的步骤类似于实施方式5中的步骤。
[0247] 形成半导体层5106，并通过例如等离子体CVD法形成绝缘膜，并图形化绝缘膜使其在预定区域中具有预定的形状，以便形成沟道保护膜5141。此时，通过使用栅极电极作为掩模将衬底的背部曝光能够形成沟道保护膜5141。此外，可以通过微滴排放法排放聚酰亚胺、聚乙烯醇等作为沟道保护膜。因此，能够省略曝光步骤。
[0248] 能够使用由无机材料(氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅等)、光敏或非光敏有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、氨基聚酰亚胺、抗蚀剂、苯并环丁烯等)、具有低介电常数的低k材料等的一种或多种构成的膜，或其层叠作为沟道保护膜。此外，可以使用一种其中骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成并至少含有氢作为取代基、或者至少含有氟、烷基团和芳烃之一作为取代基的材料。采用例如等离子体CVD法或热CVD法的气相生长法或溅射法作为制造方法。此外，能够采用微滴排放法或印刷法(用于形成图形的方法，例如丝网印刷或平版印刷)。能够使用通过施用法获得的TOF膜、SOG膜等。
[0249] 在半导体层5106和沟道保护膜5141之上形成N型半导体层5107。接下来，通过选择地排放组合物，在半导体层5106上和N型半导体层5107上形成掩模。随后，利用该掩模同时刻蚀半导体层5106和N型半导体层5107，形成半导体层和N型半导体层。之后，在半导体层5106上排放含有导电材料的组合物以形成源极-漏极电极层5130和5108。
[0250] 接下来，使用源极-漏极电极层5130和5108作为掩模来刻蚀N型半导体层5107。然后，选择地形成绝缘层5120，并通过微滴排放法形成源极布线层5109和导电层5110以便填充绝缘层5120中的开口。类似于实施方式5，可以同时形成绝缘层5120、源极布线层
5109和导电层5110，并且可以在形成之前和之后执行上述的基本预处理。通过排放含有导电材料的组合物来形成像素电极层5111使其与导电层5110接触，以便使它们与源极-漏极电极层5108和其间的导电层5110电连接。之后，可以执行压制步骤来平坦化表面。
5109和导电层5110，并且可以在形成之前和之后执行上述的基本预处理。通过排放含有导电材料的组合物来形成像素电极层5111使其与导电层5110接触，以便使它们与源极-漏极电极层5108和其间的导电层5110电连接。之后，可以执行压制步骤来平坦化表面。
[0251] 随后，形成用作对准膜的绝缘层5131。之后，形成密封剂，并通过使用密封剂将衬底5100连接到具有滤色镜(彩色层5134)、导电层5135和绝缘层5133的相对衬底5140。然后，在衬底5100与相对衬底5140之间形成液晶层5132。通过在大气压或接近大气压的压力下刻蚀来暴露连接端将被连接的区域，能够制造具有显示功能的液晶显示板(参图47)。
[0252] 下面说明实施方式5和6中的倒转交错薄膜晶体管的示例。但是，本发明能够应用于交错薄膜晶体管。在交错薄膜晶体管的情况下，首先形成源极布线层，以填充绝缘层中的开口，然后通过微滴排放法形成像素部分中的微小的源极-漏极电极层，使其与源极布线层接触。因此，能够类似于倒转交错薄膜晶体管的情况而实现较低电阻的源极布线层和微小的电极层。
[0253] (实施方式7)
[0254] 通过在实施方式1至6制造的显示板(EL显示板、液晶显示板)中形成SAS的半导体层，能够在衬底3700上形成扫描线侧驱动器电路，如图11所示。
[0255] 图29是包括N沟道型TFT的扫描线侧驱动器电路的方块图，其中N沟道型TFT使2 2
用获得1cm/V sec至15cm/V sec的场效应迁移率的SAS。
用获得1cm/V sec至15cm/V sec的场效应迁移率的SAS。
[0256] 图29中附图标记500表示的方块对应于用于输出一个级的采样脉冲的脉冲输出电路，移位寄存器包括n个脉冲输出电路。附图标记501表示缓冲器电路，像素502连接在其端部。
[0257] 图30显示了脉冲输出电路500的具体结构，电路包括N沟道型TFT 601至612。可以考虑使用SAS的N沟道型TFT的工作特性来确定TFT的尺寸。例如，当沟道长度设为
8μm时，沟道宽度可以设在10μm至80μm范围内。
8μm时，沟道宽度可以设在10μm至80μm范围内。
[0258] 图31显示了缓冲器电路501的具体结构。缓冲器电路包括相同方式的N沟道型TFT 620至635。可以考虑使用SAS的N沟道型TFT的工作特性来确定TFT的尺寸。例如，当沟道长度设为10μm时，沟道宽度可以设在10μm至1800μm范围内。
[0259] 必需通过布线彼此连接TFT，以实现这样的电路，图32显示了在该情况下的布线的结构示例。图32显示了其中按照实施方式1形成栅极电极层104、栅极绝缘层106(由氮化硅制成的绝缘层106a、由氧化硅制成的绝缘层106b和由氮化硅制成的绝缘层106c的三层的层合体)、由SAS制成的半导体层107、用于形成源极和漏极的N型半导体层109、和源极-漏极电极层111和116的状态。在此情况下，按照与栅极电极层104相同的步骤在衬底100之上形成连接布线层170、171和172。然后，局部地刻蚀栅极布线层106，以便露出连接布线层170、171和172。通过在相同步骤中形成的源极-漏极电极层111和116以及连接布线层173适当地连接TFT能够实现各种电路。
[0260] (实施方式8)
[0261] 下面说明在实施方式1至7中制造的显示板(例如，EL显示板或液晶显示板)上安装驱动器电路的方式。
[0262] 首先，参照图11说明使用COG法的显示器件。在衬底3700上提供用于显示例如字符和图像的信息的像素部分3701和扫描线侧驱动器电路3702。将具有多个驱动器电路的衬底分成矩形，并将分开的驱动器电路(以下称作驱动器IC)3705a和3706b安装在衬底3700上。图11显示了多个驱动器IC 3705a和3706b以及驱动器IC 3705a和3706b端部上的带3704a和3704b的安装方式。此外，分开的尺寸可以几乎与信号线侧上的像素部分的边长相同，带可以安装在单个驱动器IC的端部上。
[0263] 可以采用TAB法，在此情况下，可以连接多个带并且可以在带上安装驱动器IC。类似于COG法的情况，单个驱动器IC可以安装在单个带上；在此情况下，考虑到强度的问题，用于固定驱动器IC的金属片等可以连接在一起。
[0264] 考虑到提高生产率，优选地在一侧为300至1000nm或更大的矩形衬底上形成多个安装在显示板上的驱动器IC。
[0265] 换句话说，在衬底上形成包括驱动器电路部分以及输入-输出端作为一个单元的多个电路图形，并且可以将其最后分割和取出。考虑到像素部分的边长和像素间距，可以形成驱动器IC使其为具有15mm至80mm的长边和1mm至6mm的短边的矩形。或者，可以形成驱动器IC使其具有像素部分的边长加上每个驱动器电路的边长的边长长度。
[0266] 驱动器IC的IC芯片上的外部尺寸的优点是长边的长度。当使用具有15mm至80mm的长边的驱动器IC时，必需按照像素部分安装的数量小于使用IC芯片时的情况。因此，能够提高产量。当在玻璃衬底上形成驱动器IC时，不会降低生产率，而没有由于用作母板的衬底的形状所产生的限制。与从圆形硅晶片提取IC芯片的情况相比这是显著的优点。
[0267] 在图11中，在像素部分3701外部的区域上安装具有驱动器电路的驱动器IC3705a和3705b。这些驱动器IC 3705a和3705b是信号线侧驱动器电路。为了形成对应于RGB全色显示的像素部分，对于XGA级需要3072条信号线，对于UXGA级需要4800条信号线。将以这样数量形成的信号线在像素部分3701的端部分成几块并提供引线。按照驱动器IC 3705a和3705b的输出端的间隔来聚集信号线。
[0268] 驱动器IC优选地由形成在衬底上的晶体半导体构成。优选地通过连续振动激光照射来形成晶体半导体。因此，使用连续振动的固态激光器或气体激光器作为用于产生激光的振荡器。当使用连续振动激光器时，具有较少的晶体缺陷，结果能够通过使用具有大的颗粒尺寸的多晶半导体层来形成晶体管。此外，因为迁移率和响应速度是良好的，所以能够执行高速驱动，这与传统的元件相比能够提高元件的操作频率。因此，由于具有较少的特性改变，所以能够获得高的可靠性。注意，晶体管的沟道长度方向与激光的扫描方向可以是相同的方向，以便进一步提高操作频率。这是因为在通过使用连续振动激光器的激光结晶步骤中，当晶体管的沟道长度方向与激光对衬底的扫描方向大致平行时(优选地是-30度到30度)能够获得最高的迁移率。沟道长度方向与电流的流过方向一致，换句话说，就是电荷在沟道形成区域中的移动方向。如此制造的晶体管具有包含其晶粒在沟道方向上延伸的多晶半导体层的有源层，这意味着几乎沿着沟道的方向形成晶粒边界。
[0269] 为了执行激光结晶，优选地是大量地缩小激光，其射束点优选地与驱动器IC的短边一样长，大约1nm至3nm。此外，为了保证对将要照射目标的足够且有效的能量密度，激光的照射区域优选地是直线形的。如此处所用，术语“直线”不是指严格意义上的直线，而是指具有大的长宽比的长方形或矩形。例如，直线形是指具有2或更大长宽比(优选地是10至10000)的矩形或长方形。因此，通过使激光的射束点宽度与驱动器IC的短边一样长，能够提供提高了生产率的显示装置的制造方法。
[0270] 图11中显示了其中集成地形成扫描线侧驱动器电路和像素部分并安装驱动器IC作为信号线侧驱动器电路的方式。但是，本发明不限于此方式，可以安装驱动器IC作为扫描线侧驱动器电路和信号线侧驱动器电路两者。在该情况下，优选地在扫描线侧和信号线侧使用具有不同规格的驱动器IC。
[0271] 在像素部分3701中，信号线和扫描线彼此交叉形成矩阵，并且按照每个交叉部分设置晶体管。在本发明中，使用具有非晶半导体或半非晶半导体作为沟道部分的TFT作为设置在像素部分3701中的晶体管。通过例如等离子体CVD法或溅射法的方法形成非晶半导体。能够通过等离子体CVD法在300℃或更低的温度下形成半非晶半导体。例如，在短时间内形成用于形成晶体管所必需的膜厚度，即使在外部尺寸例如为550mm×650mm的非碱性玻璃的情况下。制造技术的这些特征在制造大面积的显示器件中是有效的。此外，通2 2
过SAS形成沟道形成区域，半非晶TFT能够获得2cm/V·sec至10cm/V·sec的场效应迁移率。因此，能够使用该TFT作为像素中的开关元件，并作为构成扫描线侧驱动器电路的元件。因此，能够制造实现了板上系统的显示板。
过SAS形成沟道形成区域，半非晶TFT能够获得2cm/V·sec至10cm/V·sec的场效应迁移率。因此，能够使用该TFT作为像素中的开关元件，并作为构成扫描线侧驱动器电路的元件。因此，能够制造实现了板上系统的显示板。
[0272] 注意，图11中假设通过使用具有由半非晶半导体(SAS)构成的半导体层的TFT在衬底上集成地形成扫描线侧驱动器电路。在使用具有由非晶半导体(AS)构成的半导体层的TFT的情况下，可以安装驱动器IC作为扫描线侧驱动器电路和信号线侧驱动器电路两者。
[0273] 在该情况下，优选地在扫描线侧和信号线侧使用具有不同规格的驱动器IC。例如，用于构成扫描线侧驱动器IC的晶体管需要承受大约30V的电压；而驱动频率是100kHz或更小，并且不是非常需要高速操作。因此，扫描线侧驱动器中所含的晶体管的沟道长度(L)优选地是足够长。另一方面，信号线侧驱动器IC的晶体管需要承受大约12V的电压；而驱动频率大约是在3V的65MHz，并且需要高速操作。因此，优选地通过微米规则来设置驱动器中包含的晶体管的沟道长度等。
[0274] 驱动器IC的安装方法没有特别的限制，也可以使用已知的方法，例如COG法、引线键合法或TAB法。
[0275] 通过形成驱动器IC使其与相对衬底的厚度相同，能够使驱动器IC与相对衬底之间的高度变得几乎相同，这有助于显示器件的整体变薄。当使用一种材料来形成两个衬底时，即使在显示器件的温度改变时也不会产生热应力，并且不会损坏含有TFT的电路的特性。而且，通过安装比IC芯片长的驱动器IC作为此实施方式所述的驱动器电路，能够降低将被安装在一个像素部分上的驱动器IC的数量。
[0276] 如上所述，驱动器电路能够组合在显示板中。
[0277] (实施方式9)
[0278] 参照图33A至33F中所示的等效电路图说明将在此实施方式中说明的EL显示板的像素结构。
[0279] 在图33A所示的像素中，信号线410和电源线411至413设置在列方向上，扫描线414设置在行方向上。此外，像素包括作为开关TFT的TFT 401，作为驱动TFT的TFT 403，作为电流控制TFT的TFT404、电容器元件402和发光元件405。
[0280] 图33C中所示的像素在TFT 403的栅极电极连接到设置在列方向上的电源线415方面是不同的，除此之外，像素与图33A所示的像素具有类似的结构。换句话说，图33A和33C所示的像素的等效电路图是相同的。但是，当电源线415设置在行方向(图33A)时以及当电源线415设置在列方向(图33C)时，使用不同层中的导电层来形成每个电源线。此处，连接到作为驱动TFT的TFT 403的栅极电极的布线是聚焦(focused)的，并且附图被分开显示在图33A和33C中，以便显示在不同层中形成布线。
[0281] 在图33A和图33C所示的像素中，TFT 403和404串联连接在像素中。TFT 403的沟道长度L3和沟道宽度W3以及TFT 404的沟道长度L4和沟道宽度W4满足L3/W3∶L4/W4＝5至6000∶1。作为满足5至6000∶1的情况的示例，L3为500μm，W3为3μm，L4为3μm，W4为100μm是一种情况。
[0282] 注意，TFT 403工作在饱和区域，并具有控制流过发光元件405的电流量的作用，TFT 404工作在线性区域，并具有控制提供给发光元件405的电流的作用。从制造步骤的观点看，两个TFT具有相同的导电类型是优选的。此外，TFT 403可以是耗尽型TFT以及增强型TFT。在具有上述结构的本发明中，TFT 404工作在线性区域，因此TFT 404的栅极-源极电压(VGS)的轻微改变不会不利的影响发光元件405的电流量。换句话说，发光元件405的电流的量由工作在饱和区域的TFT 403确定。按照具有上述结构的本发明，能够改善由TFT的特性变化导致的发光元件的亮度变化。因此，能够提供改善了图像质量的显示器件。
[0283] 在图33A至33D所示的像素中，TFT 401是用于控制视频信号输入到像素的TFT。当TFT 801导通时，视频信号输入到像素，视频信号被存储在电容器元件402中。图33A和
33D每个显示了其中提供电容器元件402的结构；但是，本发明不限于此。当能够使用栅极电容器等作为可保持视频信号的电容器时，可以明确地不提供电容器元件402。
33D每个显示了其中提供电容器元件402的结构；但是，本发明不限于此。当能够使用栅极电容器等作为可保持视频信号的电容器时，可以明确地不提供电容器元件402。
[0284] 发光元件405具有其中在两个电极之间插入电致发光层、并在第一电极与第二电极之间(阳极与阴极之间)提供电位差由此施加正向偏置电压的结构。由例如有机材料和无机材料的各种材料形成电致发光层。此电致发光层的发光包括由单重激发态到基态产生的发光(荧光)以及由三重激发态到基态产生的发光(磷光)。
[0285] 图33B所示的像素与图33A所示的像素具有相同的结构，除了增加TFT 406和扫描线415之外。以相同的方式，图33D中所示的像素与图33C所示的像素具有相同的结构，除了增加TFT 406和扫描线415之外。
[0286] 在TFT 406中，通过新设置的扫描线415控制导通(ON)或截止(OFF)。当TFT 406导通时，排放保持在电容器元件402中的电荷，TFT 406截止。换句话说，通过设置TFT 406能够产生强制电流不流过发光元件405的状态。因此，在图33B和33D所示的结构中，能够同时地启动或在写入周期开始之后立即启动发光周期，而不用等待在所有的像素中写入信号。因此，能够提高负荷比。
[0287] 在图33E所示的像素中，信号线450和电源线451和452设置在列方向上，扫描线453设置在行方向上。此外，像素包括开关TFT 441、驱动TFT 443、电容器元件442、和发光元件444。图33F所示的像素与图33E所示的像素具有相同的结构，除了增加TFT 445和扫描线454之外。通过在图33F的结构中设置TFT 445也能够增加负荷比。
[0288] (实施方式10)
[0289] 参照图34说明其中扫描线侧输入端部分和信号线侧输入端部分具有保护二极管的一种方式。在图34中像素3400具有TFT 541和542。此TFT与实施方式1中的TFT具有类似的结构。
[0290] 信号线侧输入端部分具有保护二极管561和562。这些保护二极管是按照与TFT541或542类似的步骤制造的，并通过使栅极与漏极或源极连接而作为二极管工作。图39显示了图34所示的顶视图的等效电路图。
[0291] 保护二极管561包括栅极电极层550、半导体层551、沟道保护绝缘层552、和布线层553。保护二极管562也具有相同的结构。在与栅极电极层550相同的层中形成被连接到保护二极管561和562的共同电位线554和555。因此，必需在栅极绝缘层中形成接触孔以便电连接到布线层553。
[0292] 可以通过微滴排放法形成掩模层，并且可以执行刻蚀工艺，以便在栅极绝缘层中形成接触孔。在此情况下，当应用通过大气压排放的刻蚀工艺时，局部排放工艺也是可能的，并且不必需在衬底的整个表面上形成掩模层。
[0293] 在与TFT 541中的源极-漏极布线层212和220相同的层中形成信号布线层237，并具有一种其中与其连接的信号布线层237连接到源极或漏极侧的结构。
[0294] 扫描线侧输入端部分也具有相同的结构。按照本发明，能够同时形成提供在输入级中的保护二极管。注意，保护二极管的设置位置不限于此实施方式，其能够提供在驱动器电路与像素之间。
[0295] (实施方式11)
[0296] 参照图53和54说明其中扫描线侧输入端部分和信号线侧输入端部分具有保护二极管的一种方式。在图53和54中，像素6202具有TFT 5260。此TFT与实施方式5中的TFT具有类似的结构。
[0297] 信号线侧输入端部分具有保护二极管5261和5262。这些保护二极管是按照与TFT5260类似的步骤制造的，并通过使栅极与漏极或源极连接而作为二极管工作。图54显示了图53所示的顶视图的等效电路图。
[0298] 在衬底6200上的保护二极管5261包括栅极电极层5250、半导体层5251、沟道保护绝缘层5252、和布线层5253。保护二极管5262也具有相同的结构。在与栅极电极层5250相同的层中形成被连接到此保护二极管的共同电位线5254和5255。因此，必需在栅极绝缘层中形成接触孔以便电连接到布线层5253。
[0299] 可以通过微滴排放法形成掩模层，并且可以执行刻蚀工艺，以便在栅极绝缘层中形成接触孔。在此情况下，当应用通过大气压排放的刻蚀工艺时，局部排放工艺也是可能的，并且不必需在衬底的整个表面上形成掩模层。
[0300] 在与TFT 5260中的源极-漏极布线层5219相同的层中形成保护二极管5261和5262，保护二极管5261和5262具有一种其中与其连接的信号布线层5256连接到源极或漏极侧的结构。
[0301] 扫描线侧输入端部分也具有相同的结构。按照本发明，能够同时形成提供在输入级中的保护二极管。注意，保护二极管的设置位置不限于此实施方式，其能够提供在驱动器电路与像素之间。
[0302] (实施方式12)
[0303] 图28和35每个显示了通过使用由微滴排放法制造的TFT衬底2800构成EL显示模块的示例。在图28和35中，在TFT衬底2800上形成含有像素的像素部分。
[0304] 在图28中，在驱动器电路与像素部分外侧的像素之间提供TFT，该TFT类似于形成在像素或保护电路部分2801中的、按照与通过连接TFT的源极或漏极之一和栅极的二极管相同的方式工作的TFT。由单晶半导体构成的驱动器IC、由玻璃衬底上的多晶半导体膜构成的保留驱动器IC、由SAS构成的驱动器电路等被应用到驱动器电路2809。
[0305] TFT衬底2800固定到密封衬底2820，其间通过微滴排放法形成了间隔物2806a和2806b。甚至在衬底具有较薄的厚度以及像素部分的面积被扩大时，优选地提供间隔物以保持两个衬底之间的距离恒定。可以在TFT衬底2800与发光元件2804和2805上的密封衬底2820之间的缝隙中填充透光的树脂材料，并可以使其固化，或者可以在其中填充无水的氮气或惰性气体。
[0306] 图28显示了发光元件2804和2805具有顶部发射结构的情况，其中在由附图所示的箭头表示的方向上发光。通过使用用于红色的像素、用于绿色的像素和用于蓝色的像素，每个像素能够通过区分发光色彩来执行多色彩显示。此时，通过形成对应于密封衬底2820侧上的每种色彩的彩色层2807a、2807b和2807c，能够提高发射到外部的发光的色纯度。此外，每个像素都可以用作白光发射元件，并且可以与彩色层2807a、2807b和2807c组合。
[0307] 驱动器电路2809通过布线板2810连接到被提供在TFT衬底2800一端上的扫描线或信号线连接端。此外，可以提供热管2813和热沉2812，使其与TFT衬底2800接触或在附近，以具有其中提高了热消散效果的结构。
[0308] 图28显示了顶部发射型EL模块；但是，通过改变发光元件的结构或外部电路衬底的设置也可以采用底部发射结构。
[0309] 图35显示了其中通过使用密封剂和粘合剂树脂2901在有像素部分形成在TFT衬底2800的一侧上连接树脂膜2900以形成密封结构的示例。可以在树脂膜2900的表面上提供用于防止水汽渗透的气体屏障膜。图35显示了其中发光元件的光通过衬底发射的底部发射结构；但是，通过对树脂膜2900或粘合剂树脂2901给予透光特性，顶部发射结构也是可接受的。在任一种情况下，通过采用膜密封结构能够获得更薄和更轻的显示器件。
[0310] (实施方式13)
[0311] 通过使用按照本发明形成的显示器件，能够完成电视装置。图26是电视装置的主要结构的方块图。如图38所示的结构，显示板包括以下情况：仅形成像素部分801并通过TAB法安装扫描线侧驱动器电路803和信号线侧驱动器电路802；通过COG法将扫描线侧驱动器电路803和信号线侧驱动器电路802安装在像素部分801及其外围；以及使用SAS形成TFT，在衬底上集成地形成像素部分801和扫描线侧驱动器电路803，并分开地安装信号线侧驱动器电路802作为驱动器IC。能够采用任何方式。
[0312] 另一外部电路可以在视频信号的输入侧包括用于放大由调谐器804接收的信号中的视频信号的视频信号放大器电路805，用于将从其输出的信号转换成对应于红、绿、蓝每种颜色的彩色信号的视频信号处理电路(806)，用于将视频信号转换成驱动器IC的输入规范的控制电路807，等。控制电路807将信号输出到扫描线侧和信号线侧。在数字驱动的情况下，可以在信号线侧上提供信号分割电路808，信号分割电路808可以具有其中把输入数字信号分割成m个信号并提供这些信号的结构。
[0313] 在由调谐器804接收的信号中，将其中的音频信号发送至音频信号放大器电路809，并且通过音频信号处理电路810将要输出的音频信号提供给扬声器813。控制电路811接收来自输入部分812的音量或有关接收站的控制信息(接收频率)，并将信号发送至调谐器804和音频信号处理电路810。
[0314] 图55是液晶显示模块的示例。TFT衬底4600和相对衬底4601通过密封剂4602彼此固定，中间夹入像素部分4603和液晶层4604以形成显示区域。需要彩色层4605用于执行彩色显示。在RGB系统的情况下，对应地为每个像素提供对应于红、绿、蓝每种颜色的彩色层。在TFT衬底4600和相对衬底4601的外侧提供起偏振片4606和4607。光源包括冷阴极荧光管4610和光定向板4611；电路板4612通过柔性布线板4609连接到TFT衬底4600上的外部电路4608；并与例如控制电路或电源电路的外部电路结合。
[0315] 如图24所示，通过将例如EL模块或液晶显示模块的显示模块结合在外壳2001中能够完成电视装置。通过使用显示模块来形成主屏幕2003，可以提供扬声器部分2009、操作开关等作为附属设备。因此，能够按照本发明完成电视装置。
[0316] 此外，通过使用如图36所示的波板3603和3604以及起偏振片3602可以阻挡从外部进入的光线的反射光。图36显示了顶部发射结构，其中将作为分隔壁的绝缘层3605被着色以用作黑色矩阵。能够通过微滴排放法形成分隔壁，并且可以将碳黑等混入例如聚酰亚胺的树脂材料中，或者可以使用其叠层。可以通过微滴排放法对相同的区域多次排放不同的材料来形成分隔壁。使用四分之一波板、半波板作为波板3603和3604，并且可以设计波板使其能够控制光线。模块具有TFT衬底2800、发光元件2804、密封衬底(密封剂)2820、波板3603和3604(四分之一波板\半波板)和起偏振片3602的层叠结构，并且发光元件发射的光通过该层叠结构，被发射到起偏振片侧的外侧。可以在光线的发射侧提供波板和起偏振片。在双侧发光的双发射发光显示器件的情况下，能够在双侧提供波板和起偏振片。此外，可以在起偏振片的外侧提供抗反射膜3601。这使得能够显示高清晰的精确图像。
[0317] 将利用EL元件的显示板2002结合在外壳2001中。不仅能够通过接收机2005接收普通的TV广播，也能够通过调制解调器2004有线或无线连接到通信网络来实现单向信息通信(从发射机到接收机)或双向信息通信(在发射机与接收机之间或接收机之间)。能够通过结合在外壳内的开关或分开提供的遥控单元2006来操作电视装置，遥控单元可以包括用于显示将被输出的信息的显示部分2007。
[0318] 此外，也可以通过使用第二显示板形成副屏幕2008以及通过主屏幕2003来制造电视装置使其具有显示频道或音量的结构。可以通过使用能够以低功耗显示的液晶显示板来形成主屏幕2003，并通过使用具有极好视角的EL显示板来形成副屏幕，副屏幕能够被开关。即使在使用如此大尺寸的衬底，以及由此使用大量的TFT或电子部件时，也能通过应用本发明来形成高可靠性的显示器件。
[0319] 自然地，本发明不限于电视装置，本发明能够用于各种应用，特别是大面积的显示介质，例如在火车站、机场等地的信息显示板，或者街道上的广告显示板以及个人计算机的监视器。
[0320] (实施方式14)
[0321] 通过应用本发明能够制造各种显示器件。也就是说，本发明能够用于其中在显示部分中结合了该显示器件的各种电子设备。
[0322] 能够给出如下的这样的电子设备：摄影机；数码相机；投影机；头佩式显示器(护目镜型显示器)；汽车导航系统；汽车音响；个人计算机；游戏机；个人数字助理(移动计算机、移动电话、电子书等)；含有记录介质的图像再现设备(具体地，能够处理例如数字通用盘(DVD)的记录介质中的数据并具有能够显示该数据的图像的显示器的设备)等。图25A至25D中显示了这些电子设备的示例。
[0323] 图25A显示了膝上型个人计算机，包括主体2101、外壳2102、显示部分2103、键盘2104、外部连接端口2105、指示鼠标2106等。本发明能够用于显示部分2103的制造。当使用本发明时，即使膝上型个人计算机被小型化并且布线等变得精确，也能够显示高可靠性的高质量图像。
[0324] 图25B显示了具有记录介质的图像再现设备(具体地，DVD再现设备)，包括主体2201、外壳2202、显示部分A 2203、显示部分B 2204、记录介质(DVD等)读取部分2205、操作键2206、扬声器部分2207等。显示部分A 2203主要显示图像信息，显示部分B 2204主要显示字符信息。本发明可用于显示部分A 2203和显示部分B 2204的制造。当应用本发明时，即使图像再现设备被小型化并且布线等变得精确，也能够显示高可靠性的高质量图像。
[0325] 图25C显示了移动电话，包括主体2301、音频输出部分2302、音频输入部分2303、显示部分2304、操作开关2305、天线2306等。通过将按照本发明制造的显示器件应用到显示部分2304时，即使移动电话被小型化并且布线等变得精确，也能够显示高可靠性的高质量图像。
[0326] 图25D显示了摄像机，包括主体2401、显示部分2402、外壳2403、外部连接端口2404、遥控接收部分2405、图像接收部分2406、电池2407、音频输入部分2408、操作键2409、目镜等。本发明能够用于显示部分2402。通过将按照本发明制造的显示器件应用到显示部分2402时，即使摄像机被小型化并且布线等变得精确，也能够显示高可靠性的高质量图像。此实施方式能够与上述实施方式自由地组合。