JP4698998B2

JP4698998B2 - 液晶表示装置の作製方法

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Publication number: JP4698998B2
Application number: JP2004289069A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 厳藤井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2006106118A

Description

本発明は、液晶表示装置の作製方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)に代表されるフラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)は、これまでのＣＲＴに替わる表示装置として注目を集めている。特にアクティブマトリクス駆動の大型液晶パネルを搭載した大画面液晶テレビジョン装置の開発は、液晶パネルメーカーにとって注力すべき重要な課題になっている。

従来の液晶表示装置において、各画素を駆動する半導体素子としてはアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも示す。）が用いられている。

一方、従来の液晶テレビにおいては、視野角特性の限界、液晶材料等が原因の高速動作の限界による画像のぼやけが欠点であったが、近年それを解消する新たな表示モードとして、ＯＣＢ（optically compensated bend）モードが提案されている（非特許文献１）。

長広恭明他編、「日経マイクロデバイス別冊フラットパネル・ディスプレイ２００２」、日系ＢＰ社、２００１年１０月、Ｐ１０２−１０９

しかしながら、非晶質半導体膜を用いたＴＦＴを直流駆動した場合は、しきい値がずれやすく、それに伴いＴＦＴの特性バラツキが生じやすい。このため、非晶質半導体膜を用いたＴＦＴを画素のスイッチングに用いた表示装置は、輝度ムラが発生する。このような現象は、対角３０インチ以上（典型的には４０インチ以上）の大画面テレビジョン装置であるほど顕著であり、画質の低下が深刻な問題である。

一方、ＬＣＤの画質を向上させるために高速動作が可能なスイッチング素子が必要とされている。しかしながら、非晶質半導体膜を用いたＴＦＴでは限界がある。例えば、ＯＣＢモードの液晶表示装置を実現することが困難となる。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、少ないフォトマスク数で、しきい値のずれが生じにくく、高速動作が可能なＴＦＴを有する液晶表示装置の作製方法を提供する。また、スイッチング特性が高く、コントラストがすぐれた表示が可能な液晶表示装置の作製方法を提供する。

上述した従来技術の課題を解決するために、本発明においては以下の手段を講じる。

本発明は、非晶質半導体膜に触媒元素を添加し加熱して、結晶性半導体膜を形成するとともに該結晶性半導体膜から触媒元素を除去した後、逆スタガ型薄膜トランジスタを作製する。また本発明は、薄膜トランジスタのゲート電極層と画素電極層を同工程同材料を用いて形成し、工程の簡略化と、材料のロスの軽減を達成する。

非晶質半導体膜に、結晶化を促進又は助長させる元素（以下、主に金属元素を指すことから金属元素、触媒元素ともいう）を添加し、該結晶性半導体膜に１５族元素を有する半導体膜または希ガス元素を有する半導体膜
を形成し加熱して、結晶性半導体膜を形成するとともに金属元素を結晶性半導体膜から除去した後、逆スタガ型薄膜トランジスタを形成することを要旨とする。なお、該結晶性半導体膜に１５族元素を有する半導体膜を形
成した場合、１５族元素を有する半導体膜をソース領域及びドレ
イン領域として用いて、ｎチャネル型薄膜トランジスタを形成する。また、ｎ型を付与する不純物元素として１５族元素を有する半導体膜にｐ
型を付与する不純物元素として１３族元素を添加して、ｐチャネ
ル型薄膜トランジスタを形成する。さらには、希ガス元素を有する半導体膜を形成した場合、加熱の後に希ガス元素を有する半導体膜を除去し、ソース領域及びドレイン領域を形成して、ｎチャネル型薄膜トランジスタ又はｐチャネル型薄膜トランジスタを形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜上に半導体層を形成し、前記半導体層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に、導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、前記半導体層に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜上に半導体層を形成し、前記半導体層上に選択的にチャネル保護層を形成し、前記半導体層及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に、導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、前記半導体層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜上に選択的にチャネル保護層を形成し、前記金属膜及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に、導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜上に半導体層を形成し、前記半導体層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、前記半導体層に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜上に半導体層を形成し、前記半導体層上に選択的にチャネル保護層を形成し、前記半導体層及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明の液晶表示装置の作製方法の一は、絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、前記半導体層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、前記金属膜上に選択的にチャネル保護層を形成し、前記金属膜及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、前記導電層上にレジストを形成し、前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成する。

本発明により、結晶性半導体膜を有する逆スタガ型薄膜トランジスタを形成することができる。このため少ないマスク数でＴＦＴを形成することができる。また、本発明で形成されるＴＦＴは、結晶性半導体膜で形成されるため非晶質半導体膜で形成される逆スタガ型ＴＦＴと比較して移動度が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、ｐ型を付与する不純物元素（アクセプター型元素）又はｎ型を付与する不純物元素（ドナー型元素）に加え、結晶化を促進する元素である金属元素をも含む。このため、抵抗率の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な液晶表示装置を作製することが可能である。代表的には、ＯＣＢモードのような応答速度が速く且つ高視野角な表示が可能な液晶表示装置を製造することが可能である。

また、非晶質半導体膜で形成される薄膜トランジスタと比較して、しきい値のずれが生じにくく、ＴＦＴ特性のバラツキを低減することが可能である。このため、表示ムラを低減することが可能であり、信頼性の高い液晶表示装置を作製することが可能である。

また、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能である。このため、このようなＴＦＴを液晶表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。

また本発明によると、材料のロスも少なく、コストダウンも達成できる。よって高性能、高信頼性の液晶表示装置を歩留まりよく作製することができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。

図３２（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。

画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素２７０２のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。

図３２（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図３３（Ａ）に示すように、ＣＯＧ(Chip on Glass)方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図３３（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図３３において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ２７５０と接続している。

また、画素に設けるＴＦＴをＳＡＳで形成する場合には、図３２（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成し一体化することもできる。図３３（Ｂ）において、３７０１は画素部であり、信号線側駆動回路は、図３２（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図３２（Ｃ）は、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４をガラス基板４７００上に一体形成することもできる。

本発明は、配線層若しくは電極を形成する導電層や、所定のパターンに形成するためのマスク層など表示パネルを作製するために必要な物体（その目的や機能に応じて膜や層などあらゆる形態で存在する）のうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的に所望な形状にを形成可能な方法により形成して、液晶表示装置を作製することを特徴とするものである。本発明は、薄膜トランジスタや液晶表示装置を構成する、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層などの導電層、半導体層、マスク層、絶縁層など、所定の形状を有して形成される全ての構成要素に対して適用できる。選択的に所望な形状に形成可能な方法として、導電層や絶縁層など形成し、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出（噴出）して所定のパターンに形成することが可能な、液滴吐出（噴出）法（その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。）を用いる。また、物体が所望のパターンに転写、または描写できる方法、例えば各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）なども用いることができる。

本実施の形態は、流動性を有する形成する材料を含む組成物を、液滴として吐出（噴出）し、所望なパターンに形成する方法を用いている。形成物の被形成領域に、形成する材料を含む液滴を吐出し、焼成、乾燥等を行って固定化し所望なパターンで物体を形成する。

液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図３０に示す。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。描画するタイミングは、例えば、基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これを撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。勿論、基板１４００上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２に供給される。

ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルのサイズは異なっており、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、導電性材料や有機、無機材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、層間膜のような広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２は基板上を、矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。

本発明では、形成物のパターニング工程においてを感光性のレジストや感光性物質を含む材料に光を照射し、露光する工程を行う。露光に用いる光は、特に限定されず、赤外光、可視光、または紫外光のいずれか一またはそれらの組み合わせを用いることが可能である。例えば、紫外線ランプ、ブラックライト、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、または高圧水銀ランプから射出された光を用いてもよい。その場合、ランプ光源は、必要な時間点灯させて照射してもよいし、複数回照射してもよい。

レーザ光を用いてもよく、レーザ光を用いるとより精密なパターンで被形成領域を露光処理できるので、そこに形成される物体も高繊細化することができる。本発明で用いることのできるレーザ光（レーザビームともいう）を処理領域に描画する、レーザ光描画装置について、図２９を用いて説明する。本実施の形態では、レーザ光を照射する領域をマスク等を介して選択するのではなく、処理領域を選択して直接照射して処理するため、レーザ光直接描装置を用いる。図２９に示すようにレーザ光直接描画装置１００１は、レーザ光を照射する際の各種制御を実行するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと示す。）１００２と、レーザ光を出力するレーザ発振器１００３と、レーザ発振器１００３の電源１００４と、レーザ光を減衰させるための光学系（ＮＤフィルタ）１００５と、レーザ光の強度を変調するための音響光学変調器（ＡＯＭ）１００６と、レーザ光の断面の拡大又は縮小をするためのレンズ、光路の変更するためのミラー等で構成される光学系１００７、Ｘステージ及びＹステージを有する基板移動機構１００９と、ＰＣ１００２から出力される制御データをデジタルーアナログ変換するＤ／Ａ変換部１０１０と、Ｄ／Ａ変換部から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器１００６を制御するドライバ１０１１と、基板移動機構１００９を駆動するための駆動信号を出力するドライバ１０１２とを備えている。

レーザ発振器１００３としては、紫外光、可視光、又は赤外光を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザー発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ₄、ＹＶＯ₄、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ₃などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザー発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第１高調波〜第５高調波を適用するのが好ましい。

次に、レーザ光直接描画装置を用いた物質（表面）の露光処理について述べる。基板１００８が基板移動機構１００９に装着されると、ＰＣ１００２は図外のカメラによって、基板に付されているマーカの位置を検出する。次いで、ＰＣ１００２は、検出したマーカの位置データと、予め入力されている描画パターンデータとに基づいて、基板移動機構１００９を移動させるための移動データを生成する。この後、ＰＣ１００２が、ドライバ１０１１を介して音響光学変調器１００６の出力光量を制御することにより、レーザ発振器１００３から出力されたレーザ光は、光学系１００５によって減衰された後、音響光学変調器１００６によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器１００６から出力されたレーザ光は、光学系１００７で光路及びレーザ光（ビームスポット）の形状を変化させ、レンズで集光した後、基板上に形成された被処理物に該レーザ光を照射して、被処理物を改質処理する。このとき、ＰＣ１００２が生成した移動データに従い、基板移動機構１００９をＸ方向及びＹ方向に移動制御する。この結果、所定の場所にレーザ光が照射され、被処理物の露光処理が行われる。

この結果、レーザ光が照射された領域で、被処理物は露光され、感光される。感光性物質には大きくわけてネガ型とポジ型がある。ネガ型の場合は、露光された部分で化学反応が生じ、現像液によって化学反応が生じた部分のみが残されてパターンが形成される。また、ポジ型の場合は、露光された部分で化学反応が生じ、現像液によって化学反応が生じた部分が溶解され、露光されなかった部分のみが残されてパターンが形成される。レーザ光のエネルギーの一部は被処理物材料で熱に変換され、被処理物の一部を反応させるため、処理された被処理物の領域の幅が、処理するレーザ光の幅より若干大きくなることもある。また、短波長のレーザ光ほど、レーザ光の径を短く集光することが可能であるため、微細な幅に処理領域を形成するためには、短波長のレーザ光を照射することが好ましい。

また、レーザ光の膜表面でのスポット形状は、点状、円形、楕円形、矩形、または線状（厳密には細長い長方形状）となるように光学系で加工されている。

また、図２９に示した装置は、基板の表面側からレーザー光を照射して露光する例を示したが、光学系や基板移動機構を適宜変更し、基板の裏面側からレーザー光を照射して露光するレーザビーム描画装置としてもよい。

なお、ここでは、基板を移動して選択的にレーザ光を照射しているが、これに限定されず、レーザ光をＸ−Ｙ軸方向に走査してレーザ光を照射することができる。この場合、光学系１００７にポリゴンミラーやガルバノミラー、音響光学偏向器（Acoust-Optic Deflector；ＡＯＤ）を用いることが好ましい。また、レーザビームをＸ軸又はＹ軸の一方向に走査し、基板をＸ軸又はＹ軸の他の方向に移動して、基板の所定の場所にレーザビームを照射してもよい。

また、光は、ランプ光源による光とレーザ光とを組み合わせて用いることもでき、比較的広範囲なパターニングを行う領域は、マスクを用いてランプによる照射処理を行い、高繊細なパターニングを行う領域のみレーザ光で照射処理を行うこともできる。このように光の照射処理を行うと、スループットも向上でき、かつ高繊細にパターニングされた配線基板などを得ることができる。

本発明の実施の形態について、図１乃至図９を用いて説明する。より詳しくは、本発明を適用した液晶表示装置の作製方法について説明する。まず、本発明を適用した、チャネルエッチ型の薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の作製方法について説明する。図２〜図６（Ａ）は液晶表示装置画素部の上面図であり、図２〜図６の（Ｂ）は、図２〜図６（Ａ）における線Ａ―Ｂによる断面図、図２〜図６の（Ｃ）は、図２〜図６（Ａ）における線Ｃ−Ｄによる断面図である。

基板１００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基板、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いる。また、基板１００の表面が平坦化されるようにＣＭＰ法などによって、研磨しても良い。なお、基板１００上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等の公知の方法により、珪素を含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この絶縁層は、形成しなくても良いが、基板１００からの汚染物質などを遮断する効果がある。基板１００として、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板を用いることができる。

基板１００上に導電膜１０１を形成する。導電膜１０１は、パターニングされゲート電極層と画素電極層となる。導電膜１０１は、印刷法、電界メッキ法、ＰＶＤ法（Physical Vapor Deposition）、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）、蒸着法等の公知の手法により高融点材料を用いて形成することが好ましい。また形成方法としては、液滴吐出法によって所望のパターンに形成することもできる。高融点材料を用いることにより、後の加熱工程が可能となる。高融点材料としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面に窒化タンタル膜、その上にタングステン膜を積層してもよい。このような反射性を有する金属は、反射型の液晶表示パネルを作製する場合には好ましい。また、珪素に一導電型を付与する不純物元素を添加した材料を用いても良い。例えば、非晶質珪素膜にリン（Ｐ）などのｎ型を付与する不純物元素が含まれたｎ型を有する珪素膜などを用いることができる。

導電膜１０１は、画素電極層としても機能するので、透明導電性材料を用いて形成することもできる。画素電極層は、透過型の液晶表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）などにより形成してもよい。好ましくは、スパッタリング法によりインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などで形成する。より好ましくは、ＩＴＯに酸化珪素が２〜１０重量％含まれたターゲットを用いてスパッタリング法で酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いる。この他、酸化珪素を含み酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した酸化インジウム酸化亜鉛合金などの導電性材料を用いても良い。

本実施の形態では、導電膜１０１は、導電性材料としてインジウム錫酸化物を含む組成物を吐出して、５５０℃で焼成し、導電膜１０１を形成する。液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には０．１ｐｌ以上４０ｐｌ以下、より好ましくは１０ｐｌ以下）に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。

吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン（ＮｉＢ）を用いるとことができる。

また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン（ＮｉＢ）がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている３層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は２０ｍＰａ・ｓ以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓに設定するとよい。

また、電極層となる導電膜１０１は、複数の導電性材料を積層しても良い。また、始めに導電性材料として銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっきは電気めっきや化学（無電界）めっき法で行えばよい。めっきは、めっきの材料を有する溶液を満たした容器に基板表面を浸してもよいが、基板を斜め（または垂直）に立てて設置し、めっきする材料を有する溶液を、基板表面に流すように塗布してもよい。基板を立てて溶液を塗布するようにめっきを行うと、工程装置が小型化する利点がある。

各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下が好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．０１〜１０μｍである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ分子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。

組成物を吐出する工程は、減圧下で行うと、組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略することができる。また、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また、組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は１００度で３分間、焼成は２００〜３５０度で１５分間〜６０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミングは特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、一般的には１００〜８００度（好ましくは２００〜３５０度）とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発、又は化学的に分散剤を除去するとともに、周囲の樹脂が硬化収縮することで、ナノ粒子間を接触させ、融合と融着を加速する。

レーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとしては、Ｃｒ、Ｎｄ等がドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ₄、ＧｄＶＯ₄等の結晶を使ったレーザ等が挙げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好ましい。また、パルス発振と連続発振を組み合わせた所謂ハイブリッドのレーザ照射方法を用いてもよい。但し、基板１００の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、該基板１００が破壊しないように、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間的に行うとよい。瞬間熱アニール（ＲＴＡ）は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができ、下層の膜には影響を与えない。つまり、プラスチック基板等の耐熱性が弱い基板にも影響を与えない。

また、液滴吐出法により、導電膜１０１を組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。また、平坦化の工程は、マスク１０２ａ、マスク１０２ｂによって導電膜１０１がパターニングされ、ゲート電極層１０３、画素電極層１１１が形成された後行っても良い。また、ゲート電極層１０３に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜としてＮｉＢ膜を形成すると、ゲート電極層１０３の構成元素の拡散を防ぐ効果、及び表面を平坦化する効果がある。

導電膜１０１上にレジストからなるマスクを形成する。レジストからなるマスクは、レーザ光１７０によって露光されることによって微細に加工され、マスク１０２ａ、マスク１０２ｂを形成する（図２参照。）。レーザ光による加工前のレジストマスクも液滴吐出法を用いて形成することができる。液滴吐出法を組み合わせることで、スピンコート法などによる全面塗布形成に比べ、材料のロスが防げ、コストダウンが可能になる。

マスクは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、代表的なポジ型レジストである、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを用いてもよい。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。また導電膜１０１に感光性を有する感光性物質を含む導電性材料を用いると、レジストからなるマスクを形成しなくても導電膜１０１に直接レーザ光を照射し、露光、エッチャントによる除去を行うことで、所望のパターンにパターニングすることができる。この場合、マスクを形成せずともよいので工程が簡略化する利点がある。感光性物質を含む導電性材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔなどの金属或いは合金と、有機高分子樹脂、光重合開始剤、光重合単量体、または溶剤などからなる感光性樹脂とを含んだものを用いればよい。有機高分子樹脂としては、ノボラック樹脂、アクリル系コポリマー、メタクリル系コポリマー、セルローズ誘導体、環化ゴム系樹脂などを用いる。

このように微細に加工されたマスク１０２ａ、マスク１０２ｂを用いて導電膜１０１をパターニングし、ゲート電極層１０３と画素電極層１１１を形成する（図３参照。）。

次に、ゲート電極層１０３、画素電極層１１１の上にゲート絶縁層を形成する。ゲート絶縁層は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）などのいずれかで形成される単層、又はこれらの積層を適宜用いることができる。基板側からの不純物及び、ゲート電極層１０３の構成元素などの拡散を防止するため、ゲート電極に接するゲート絶縁層としては、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）などを用いて形成することが好ましい。また、後に形成される半導体層に接するゲート絶縁層としては、絶縁性及び半導体層との界面特性から、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）を形成することが望ましい。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流が少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。更には、ゲート電極層１０３を陽極酸化して、陽極酸化膜を形成しても良い。

本実施の形態では、半導体層に結晶化を促進する金属元素（本実施の形態ではニッケルを用いる）を添加し、その後ゲッタリング処理を行って除去する。酸化珪素膜と珪素膜とは界面状態は良好であるが、界面において珪素膜中の金属元素と酸化珪素中の酸素が反応し、酸化金属物（本実施の形態では酸化ニッケル（ＮｉＯｘ））になりやすく、金属元素がゲッタリングされにくくなる場合がある。また、窒化珪素膜は、窒化珪素膜の応力や、トラップの影響により、半導体層との界面状態に悪影響を与える恐れがある。よって、半導体層に接する絶縁層の最上層に、膜厚０．１〜１０ｎｍ、より好ましくは１〜３ｎｍの窒化珪素膜、あるいは窒化酸化珪素膜を形成する。このような構造であると、半導体層中の金属元素のゲッタリング効率も上がり、かつ半導体層への窒化珪素膜の悪影響も軽減できる。本実施の形態では、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃を反応ガスとして窒化珪素膜を膜厚５０ｎｍでゲート絶縁層１０５ａを形成し、ＳｉＨ₄及びＮ₂Ｏを反応ガスとして酸化珪素膜を膜厚１００ｎｍでゲート絶縁層１０５ｂを形成し、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃を反応ガスとして窒化珪素膜を膜厚５ｎｍでゲート絶縁層１０５ｃを形成する。

次に、半導体層の詳細な作製方法を図９を用いて説明する。半導体膜の結晶化を助長するための金属膜４０４をゲート絶縁層上に形成する。金属膜４０４の形成方法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。本実施の形態では、結晶化を助長する元素としてNiを用いる。Ｎｉ元素を重量換算で１０ｐｐｍを含有した水溶液をスピンコーティング法により塗布し、金属膜４０４を形成する（図９（Ａ）参照。）。結晶化を助長する元素としては、この珪素の結晶化を助長する金属元素としては鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスニウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタン（Ti）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。金属膜４０４はその形成条件によっては膜厚が極薄であり、膜として形態を保っていなくてもよい。

次に半導体膜を形成する。半導体膜は２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜すればよい。本実施の形態では、非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜とするものを用いるのが好ましい。

半導体膜を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。

ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ^-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ₄、その他にもＳｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＦ₄などを用いることが可能である。またＦ₂、ＧｅＦ₄を混合させても良い。この珪化物気体をＨ₂、又は、Ｈ₂とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０²⁰ｃｍ^-3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０¹⁹ｃｍ^-3以下、好ましくは１×１０¹⁹ｃｍ^-3以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。

本実施の形態では、半導体膜として非晶質半導体膜４０５を用いる。（図９（Ｂ）参照。）、後の結晶化で良質な結晶構造を有する半導体膜を得るためには、非晶質半導体膜４０５膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物濃度を５×１０¹⁸/cm³（以下、濃度はすべて二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）にて測定した原子濃度として示す。）以下、好ましくは２×１０¹⁹atom／ｃｍ³以下に低減させておくと良い。これらの不純物は、触媒元素と反応しやすく、後の結晶化、及び結晶化を助長する元素のゲッタリングを妨害する要因となり、また、結晶化後においても捕獲中心や再結合中心の密度を増加させる要因となる。

非晶質半導体膜４０５に対して、薄膜トランジスタのしきい値電圧を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。本実施の形態ではジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でボロンを添加する。なお、質量分離を行うイオン注入法を用いてもよい。この後の結晶化のための加熱処理によって、不純物の活性化を行うことができ、またドーピングの際に生じる欠陥等も改善することができる。

次に、ソース領域、ドレイン領域及びＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）領域として機能する半導体膜を、非晶質半導体膜４０５に接して、半導体膜４０６ａ、半導体膜４０６ｂを形成する。（図９（Ｂ）参照。）本実施の形態では、半導体膜４０６ａ及び半導体膜４０６ｂは、非晶質半導体膜の結晶化に用いる触媒金属を吸い込み自らに取り込むゲッタリングシンクとしても機能する。まず、非晶質半導体膜４０５上に形成された酸化膜を洗浄処理によって除去する。次いでプラズマＣＶＤ法を用いて、半導体膜４０６ａ、半導体膜４０６ｂを形成する。半導体膜４０６ａ、半導体膜４０６ｂは不純物元素を有しており、不純物元素としてはｎ型を付与する不純物元素を用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）から選ばれた一種または複数種を用いることができる。ｎ型を付与する不純物元素を含むｎ型を有する半導体層に、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）などの希ガス元素が含まれるように形成することもできる。本実施の形態では、半導体膜４０６ａと半導体膜４０６ｂには、ｎ型を付与する不純物元素としてＰ（リン）が含まれており、半導体膜４０６ａの不純物元素の濃度は、半導体膜４０６ｂより低くなるように形成されている。前記不純物元素は、ＣＶＤ法などによって、不純物元素を含むように半導体膜を形成しても良いし、半導体膜を形成後に、イオンドーピング法などによって添加してもよい。

このときのｎ型を付与する不純物元素が含まれる半導体膜の不純物のプロファイルを図４１に示す。図４１（Ａ）は、結晶性半導体膜９０３上に、プラズマＣＶＤ法によりｎ型を付与する不純物元素が含まれる半導体膜９０１ａ、９０１ｂを形成した時のｎ型を付与する不純物元素のプロファイル９００ａを示す。半導体膜９０１ａ、半導体膜９０１ｂは、半導体膜４０６ａ、半導体膜４０６ｂと対応しており、半導体膜９０１ａはｎ型の低濃度不純物領域（ｎ−領域ともいう）として形成され、半導体膜９０１ｂはｎ型の高濃度不純物領域（ｎ＋領域ともいう）として形成されている。よって半導体膜９０１ａ、半導体膜９０１ｂのそれぞれの膜において深さ方向に対して一定の濃度のｎ型を付与する不純物元素が分布しており、半導体膜９０１ａの方が、半導体膜９０１ｂより低い濃度でｎ型を付与する不純物元素が分布している。ｎ＋領域である半導体膜９０１ｂは後にソース領域及びドレイン領域として機能し、ｎ−領域である半導体膜９０１ａはＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）領域として機能する。なお、ｎ＋領域とｎ−領域はそれぞれ作り分けているので界面が存在する。ｎ＋領域とｎ−領域の膜厚制御は、それぞれ各濃度の半導体膜の膜厚を制御することによって達成できる。

図４１（Ａ）で形成した半導体膜９０１ａ及び半導体膜９０１ｂにｐ型を付与する不純物元素としてボロンをイオンドープ法又はイオン注入法によって添加して半導体膜９１１を形成した時のｐ型を付与する不純物元素のプロファイル９１３を図４２（Ａ）に示す。ｐ型を付与する不純物元素の濃度の方が、ｎ型を付与する不純物元素の濃度より高く、半導体膜９１１はｐ型のを有する半導体膜となっているのがわかる。また、ｐ型を付与する不純物元素は、チャネルドープされるため、結晶性半導体膜９０３にも添加されている。図４２（Ａ）に示すように、半導体膜９１１の表面付近は、ｐ型を付与する不純物元素濃度が比較的が高いｐ型の不純物領域（ｐ＋領域ともいう）９１２ｂとなっており、一方、結晶性半導体膜９０３に近づくにつれ、ｐ型を付与する不純物元素濃度が比較的減少しておりｐ型の低濃度不純物領域（ｐ−領域ともいう）９１２ａとなっている。

一方、図４１（Ｂ）は、結晶性半導体膜９０３上に、非晶質半導体、ＳＡＳ、微結晶半導体、及び結晶性半導体から選ばれたいずれかの状態を有する膜の半導体膜を形成し、イオンドープ法又はイオン注入法により該半導体膜にｎ型を付与する不純物元素を添加して半導体膜９０２を形成した時のｎ型を付与する不純物元素のプロファイル９００ｂを示す。図４１（Ｂ）に示すように、半導体膜９０２の表面付近は、ｎ型を付与する不純物元素濃度が比較的が高い。ｎ型を付与する不純物元素濃度が１×１０¹⁹／ｃｍ³以上の領域をｎ型の高濃度不純物領域（ｎ＋領域ともいう）９０４ｂと示す。一方、結晶性半導体膜９０３に近づくにつれ、ｎ型を付与する不純物元素濃度が比較的減少している。ｎ型を付与する不純物元素濃度が５×１０¹⁷〜１×１０¹⁹／ｃｍ³の領域をｎ型の低濃度不純物領域（ｎ−領域ともいう）９０４ａと示す。ｎ＋領域９０４ｂは後にソース領域及びドレイン領域として機能し、ｎ−領域９０４ａはＬＤＤ領域として機能する。なお、ｎ＋領域とｎ−領域それぞれの界面は存在せず、相対的なｎ型を付与する不純物元素濃度の濃度の大小によって変化する。このようにイオンドープ法又はイオン注入法により形成されたｎ型を付与する不純物元素が含まれる半導体膜９０２は、添加条件によって濃度プロファイルを制御することが可能であり、ｎ＋領域とｎ−領域の膜厚を適宜制御することが可能である。ｎ＋領域とｎ−領域を有することにより電界の緩和効果が大きくなり、ホットキャリア耐性を高めた薄膜トランジスタを形成することが可能となる。

図４１（Ｂ）で形成した半導体膜９０２にｐ型を付与する不純物元素としてボロンをイオンドープ法又はイオン注入法によって添加して半導体膜９２１を形成した時のｐ型を付与する不純物元素のプロファイル９２３を図４２（Ｂ）に示す。ｐ型を付与する不純物元素の濃度の方が、ｎ型を付与する不純物元素の濃度より高く、半導体膜９２１はｐ型を有する半導体膜（ｐ型の不純物領域を有する半導体膜ともいえる）となっているのがわかる。また、ｐ型を付与する不純物元素は、チャネルドープされるため、結晶性半導体膜９０３にも添加されている。図４２（Ｂ）に示すように、半導体膜９２１の表面付近は、ｐ型を付与する不純物元素濃度が比較的が高いｐ型の不純物領域（ｐ＋領域ともいう）９２２ｂとなっており、一方、結晶性半導体膜９０３に近づくにつれ、ｐ型を付与する不純物元素濃度が比較的減少しておりｐ型の低濃度不純物領域（ｐ−領域ともいう）９２２ａとなっている。また、ｎ型を付与する不純物元素の添加工程で、その添加条件によって、膜表面の不純物元素濃度が高くなっている場合がある。このような場合は、膜表面を薄くエッチングし、高不純物元素濃度領域の膜を除去してから、ｐ型を付与する不純物元素を添加する工程を行えばよい。

本実施の形態では、半導体膜４０６ａ、半導体膜４０６ｂとして、ｎ型を付与する不純物元素（ドナー型元素）であるリンを含むｎ型を有する半導体膜をプラズマＣＶＤ法によって形成する。また、半導体膜４０６ａ、半導体膜４０６ｂに含まれるｎ型を付与する不純物元素の濃度を異ならせているので、半導体膜４０６ａはｎ型の低濃度不純物領域となり、半導体膜４０６ｂはｎ型の高濃度不純物領域となっている。ｎ型の低濃度不純物領域の不純物濃度は、１×１０¹⁷〜３×１０¹⁹／ｃｍ³、好ましくは１×１０¹⁸〜１×１０¹⁹／ｃｍ³、ｎ型の高濃度不純物領域の不純物濃度は、その１０倍から１００倍が好ましく、１×１０¹⁹〜３×１０²¹／ｃｍ³とすることができる。またｎ型の低濃度不純物領域である半導体膜４０６ａの膜厚は２０〜２００ｎｍ、代表的には５０〜１５０ｎｍであり、本実施の形態では、膜厚５０ｎｍで形成する。ｎ型の高濃度不純物領域である半導体膜４０６ｂの膜厚は３０〜１００ｎｍ、代表的には４０〜６０ｎｍであり、本実施の形態では、膜厚５０ｎｍで形成する。

次に、非晶質半導体膜４０５を加熱して結晶性半導体膜４０７を形成するとともに、結晶化を助長する金属を半導体膜４０８ａ及び半導体膜４０８ｂにより吸い込むことで、結晶性半導体膜４０７中に含まれる結晶化を助長する金属を低減又は除去する。図９（Ｃ）に示すように、加熱処理により結晶化を助長する金属膜に接した半導体膜の部分でシリサイドが形成され、それを核として結晶化が進行する。また、結晶化とともに触媒金属は矢印の方向へ移動し、半導体膜４０８ａ、半導体膜４０８ｂ中にゲッタリングされることで結晶性半導体膜４０７中の触媒金属の濃度を、デバイス特性に影響を与えない濃度、即ち１×１０¹⁸／ｃｍ³以下、望ましくは１×１０¹⁷／ｃｍ³以下とすることができる。また、ゲッタリング後の金属触媒が移動した半導体膜４０８ａ、半導体膜４０８ｂも加熱処理により結晶化される場合がある。なお、本実施の形態においては、ゲッタリング工程と共に、半導体膜４０８ａ、半導体膜４０８ｂ中のｎ型を付与する不純物元素（ドナー型元素）の活性化を行っている。本実施の形態では、脱水素化のための熱処理の後、結晶化のための熱処理（５５０℃〜６５０℃で５分〜２４時間）を行う。また、ＲＴＡ、ＧＲＴＡにより結晶化を行っても良い。本実施の形態のようにレーザ光照射を行わず結晶化することで、結晶性のばらつきを低減することが可能であり、後に形成されるＴＦＴのばらつきを抑制することが可能である。

次に結晶性半導体膜４０７、半導体膜４０８ａ、半導体膜４０８ｂをマスクを用いてパターニングする。本実施の形態では、フォトマスクを作製し、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理により、半導体層１０６、ｎ型を有する半導体層１０７ａ、ｎ型を有する半導体層１０７ｂを形成する（図４参照。）。フォトマスクはマスク１０２ａを形成したときと同様にレジストをスピンコート法などによる全面塗布、または液滴吐出法によって選択的に形成し、レーザ光照射による露光によって微細なパターンのマスクを形成すればよい。微細なパターンのマスクによって半導体膜は微細かつ精巧に所望な形状にパターニングすることができる。

マスクを露光加工せずに組成物を選択的に吐出して形成する場合、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。

パターニングの際のエッチング加工は、プラズマエッチング（ドライエッチング）又はウエットエッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチングガスとしては、ＣＦ₄、ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＨＦ₃などのフッ素系又はＣｌ₂、ＢＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄もしくはＣＣｌ₄などを代表とする塩素系ガス、あるいはＯ₂のガスを用い、ＨｅやＡｒなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。

導電性材料を含む組成物を吐出して、ソース電極層又はドレイン電極層１３０、ソース電極層又はドレイン電極層１０８、容量配線層１０４を形成し、該ソース電極層又はドレイン電極層１３０、ソース電極層又はドレイン電極層１０８をマスクとして、半導体層１０６、ｎ型を有する半導体層１０７ａ及びｎ型を有する半導体層１０７ｂをパターン加工して、半導体層１１５、ｎ型を有する半導体層１１６ａ、ｎ型を有する半導体層１１６ｂ、ｎ型を有する半導体層１１７ａ、ｎ型を有する半導体層１１７ｂを形成する（図５参照。）。ソース電極層又はドレイン電極層１３０、ソース電極層又はドレイン電極層１０８を形成する工程も、前述したゲート電極層１０３とを形成したときと同様に形成することができる。ソース電極層又はドレイン電極層１３０は配線層としても機能する。

ソース電極層又はドレイン電極層１３０、ソース電極層又はドレイン電極層１０８を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。

ソース電極層又はドレイン電極層の形成方法を図７及び図８を用いて説明する。ソース電極層又はドレイン電極層１３０及びソース電極層又はドレイン電極層１０８は、微細なパターンで形成されており、制御性よく形成しなければ形成不良によるショート等の不良を引き起こす。よって、半導体層上の微細なパターニングはレーザ光による微細な加工によって行う。図７（Ａ）で示すように、基板２００上にゲート電極層２０１ａ、ゲート電極層２０１ｂ、ゲート絶縁層２０２ａ、ゲート絶縁層２０２ｂ、ゲート絶縁層２０２ｃ半導体層２０３ａ、半導体層２０３ｂ、ｎ型を有する半導体層２０４ａ、ｎ型を有する半導体層２０４ｂが形成されており、これらを覆うように導電膜２０５を全面に形成する。導電膜２０５は蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法などによって形成することができる。その後、レジストからなるマスク２３０を形成する。

レジストからなるマスク２３０に、レーザ光２４０ａ、レーザ光２４０ｂ、レーザ光２４０ｃを照射し、露光することによって領域２３１ａ、領域２３１ｂ、領域２３１ｃを感光する（図７（Ｂ）参照。）。本実施の形態ではポジ型の感光性のレジストを用いるため、露光された領域２３１ａ、領域２３１ｂ、領域２３１ｃはエッチャントによって除去され、開口部２３２ａ、開口部２３２ｂ、開口部２３２ｃが形成される（図７（Ｃ）参照。）。開口部２３２ａ、開口部２３２ｂ、開口部２３２ｃを有するマスクを用いて導電膜２０５をエッチングによりパターニングすることによって、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ｄが形成される。本実施の形態では、Aｇを用いて形成されたソース電極層及びドレイン電極層に、ＨＮＯ₃溶液によるウェットエッチングを行い、その後O２アッシングを行う。このソース電極層又はドレイン電極層２０８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層２０８ｄをマスクとして半導体層２０３ａ、半導体層２０３ｂ、ｎ型を有する半導体層２０４ａ、ｎ型を有する半導体層２０４ｂをエッチングし、半導体層２０６ａ、半導体層２０６ｂ、ｎ型を有する半導体層２０７ａ、ｎ型を有する半導体層２０７ｂ、ｎ型を有する半導体層２０７ｃ、ｎ型を有する半導体層２０７ｄを形成することができる（図７（Ｄ）参照。）。このようにレーザ光による微細な加工によりマスクを形成し、導電膜のパターニングを行うことで、制御性よく精密に導電膜をパターニングでき、所望な形状のソース電極層やドレイン電極層を形成することができる。よって形成不良が生じないために薄膜トランジスタの信頼性も向上する。

図８も図７と同様にレーザ光による露光工程を用いる導電膜のパターニング方法であるが、導電膜２０５を図７のように全面に形成せず、液滴吐出法によって選択的に形成する方法を示す。図７（Ａ）のように半導体層を形成した後、液滴吐出装置２８０ａ、液滴吐出装置２８０ｂによって導電膜２１５ａ、導電膜２１５ｂが選択的に形成される（図８（Ａ）参照。）。その後は同様にレジストをレーザ光によって露光し、微細なマスクを形成する。そのマスクを用いて、半導体チャネル形成領域上における導電膜２１５ａ、導電膜２１５ｂの微細なパターニングを行う。図８においては液滴吐出法により選択的に導電膜２１５ａ、導電膜２１５ｂを接せずに形成しているので、図７のように開口部２３２ｂを形成する必要がない。また、エッチングによるパターニングを行っていないので得られるソース電極層又はドレイン電極層２１８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層２１８ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層２１８ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層２１８ｄの端部は曲率半径を有するような丸みを帯びた形状となりうる。よって液滴吐出法を用いると、材料のロスも軽減し、工程も簡略化するため、コストが低く生産性が上がるという利点がある。

ソース電極層又はドレイン電極層１３０、ソース電極層又はドレイン電極層１０８を形成後もゲート電極層１０３の時と同様、プレス等による平坦化工程を行っても良い。また、ソース電極層又はドレイン電極層を液滴吐出法によって吐出し、仮焼成をしてから、本焼成の間にプレス工程を挟むことによって、電極層の平坦化の他に、電極層に含まれる酸素が放出され酸素濃度が低下するので、電気抵抗が下がるという効果もある。

ソース電極層又はドレイン電極層、半導体層、ゲート電極層、ゲート絶縁層を覆うようにパッシベーション膜となる絶縁膜１０９を成膜することが好ましい。絶縁膜１０９は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素（ＣＮ）、その他の絶縁性材料を用いて形成することができる。なお、パッシベーション膜は単層でも積層構造でもよい。ここでは、半導体層１１５の界面特性から酸化珪素、又は酸化窒化珪素を形成したのち、外部からの不純物が半導体素子内に侵入するのを防ぐため窒化珪素、又は窒化酸化珪素を形成する積層構造が好ましい。本実施の形態では、半導体層１１５に接して、酸化珪素膜を膜厚１５０ｎｍ形成した後、同チャンバー内でガス切り替えを行い連続的に窒化珪素膜を膜厚２００ｎｍ形成する積層構造で絶縁膜１０９を形成する。

この後、半導体層１１５を水素雰囲気又は窒素雰囲気で加熱して水素化することが好ましい。なお、窒素雰囲気で加熱する場合は、絶縁膜１０９として水素を含む絶縁膜を形成することが好ましい。

次に、絶縁層１１０を形成する。本実施の形態では、絶縁層１１０を全面に形成し、レジスト等のマスクによって、エッチングしパターニングする。絶縁層１１０を、直接選択的に形成できる液滴吐出法や印刷法などを用いて形成する場合は、エッチングによるパターニングは必ずしも必要はない。

絶縁層１１０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）その他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)、ベンゾシクロブテン、ポリシラザンなどの有機絶縁性材料、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。

本実施の形態では、絶縁層１１０の材料としては、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に水素、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いた塗布膜を用いる。焼成した後の膜は、アルキル基を含む酸化珪素膜（ＳｉＯｘ）とも呼べる。

絶縁膜１０９及び絶縁層１１０にソース電極層又はドレイン電極層１０８に達する開口部１３５と、ゲート絶縁層１０５ａ、ゲート絶縁層１０５ｂ、ゲート絶縁層１０５ｃ、絶縁膜１０９、絶縁層１１０に、画素電極層１１１に達する開口部１３６、ゲート電極層１０３に達する開口部１３７を形成する。この開口部もレジストからなるマスクを用いてエッチングし形成する。パターニングに用いるマスクは、レーザ光の照射による露光を行うことで微細な形状を有するマスクとすることができる。このようにして形成した開口部１３５及び開口部１３７に配線層１１３を形成し、ソース電極層又はドレイン電極層１０８と画素電極層１１１を電気的に接続する。また、開口部１３７にもゲート電極層１０３と電気的に接続するようにゲート配線層１１２を形成する。ゲート配線層１１２を低抵抗な材料によって形成することで、ゲート電極層１０３が多少高抵抗の材料であっても、高速動作が可能となり、大きな電流も流すことができる。

以上の工程により、基板１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう。）の薄膜トランジスタと画素電極が接続された液晶表示パネル用のＴＦＴ基板が完成する。また本実施の形態の薄膜トランジスタはチャネルエッチ型である。

次に、図１に示すように、画素電極層１１１を覆うように、印刷法やスピンコート法により、配向膜と呼ばれる絶縁層１１４を形成する。図１は図２乃至６で示した上面図の線Ａ―Ｂによる断面図であり、液晶表示パネルの完成図である。なお、絶縁層１１４は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビングを行う。続いて、シール材を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する（図示せず。）。

その後、配向膜として機能する絶縁層１２１、カラーフィルタとして機能する着色層１２２、対向電極として機能する導電体層１２３、偏光板１２５ａが設けられた対向基板１２４と、偏光板１２５ｂが設けられたＴＦＴを有する基板１００とをスペーサを介して貼り合わせ、その空隙に液晶層１２０を設けることにより液晶表示パネルを作製することができる（図１参照。）。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板１２４には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、対向基板１２４を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入するディップ式（汲み上げ式）を用いることができる。

ディスペンサ方式を採用した液晶滴下注入法を図２４を用いて説明する。図２４において、４０は制御装置、４２は撮像手段、４３はヘッド、３３は液晶、３５、４１はマーカー、３４はバリア層、３２はシール材、３０はＴＦＴ基板、２０は対向基板である。シール材３２で閉ループを形成し、その中にヘッド４３より液晶３３を１回若しくは複数回滴下する。ヘッド４３は複数のノズルを備えており、一度に多量の液晶材料を滴下することができるためスループットが向上する。そのとき、シール材３２と液晶３３とが反応することを防ぐため、バリア層３４を設ける。続いて、真空中で基板を貼り合わせ、その後紫外線硬化を行って、液晶が充填された状態とする。

以上の工程で形成された画素部と外部の配線基板を接続するために接続部を形成する。大気圧又は大気圧近傍下で、酸素ガスを用いたアッシング処理により、接続部の絶縁体層を除去する。この処理は、酸素ガスと、水素、ＣＦ₄、ＮＦ₃、Ｈ₂Ｏ、ＣＨＦ₃から選択された一つ又は複数とを用いて行う。本工程では、静電気による損傷や破壊を防止するために、対向基板を用いて封止した後に、アッシング処理を行っているが、静電気による影響が少ない場合には、どのタイミングで行っても構わない。

続いて、異方性導電体層を介して、液晶表示装置内の配線層が電気的に接続するように、接続用の配線基板を設ける。配線基板は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担い、ＦＰＣ（Flexible printed circuit）などを用いることができる。上記工程を経て、チャネルエッチ型のスイッチング用ＴＦＴと容量素子を含む液晶表示パネルが完成する。容量素子は、容量配線層１０４とゲート絶縁層１０５ａ、ゲート絶縁層１０５ｂ、ゲート絶縁層１０５ｃと画素電極層１１１とで形成される。

液晶表示装置内の配線層とＦＰＣは端子電極層を用いて接続され、端子電極層はゲート電極層と同材料及び同工程、ソース電極層及びドレイン電極層を兼ねるソース配線層と同材料及び同工程、ゲート配線層と同材料同工程で、それぞれ作製することができる。ＦＰＣと液晶表示装置内の配線層との接続例を図４６を用いて説明する。

図４６において、基板１上に薄膜トランジスタ９及び画素電極層６が形成され、シール材３で対向基板８と張り合わされている。液晶表示装置内から延長してシール材外部に形成される配線層とＦＰＣ２ｂ及びＦＰＣ２ａは異方性導電膜７ａ、異方性導電膜７ｂによって接着されている。

図４６（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）は液晶表示装置の上面図であり、図４６（Ａ２）、（Ｂ２）、（Ｃ２）は図４６（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）における線Ｏ−Ｐ、線Ｒ−Ｑの断面図である。図４６（Ａ１）、（Ａ２）において、端子電極層５ａ及び端子電極層５ｂはゲート電極層と同材料同工程で形成されている。端子電極層５ａにシール材外部に延長して形成されたソース配線層４ａが接続され、端子電極層５ａとＦＰＣ２ａとが異方性導電膜７ａを介して接続されている。一方端子電極層５ｂにシール材外部に延長して形成されたゲート配線層４ｂが接続され、端子電極層５ｂとＦＰＣ２ｂとが異方性導電膜７ｂを介して接続されている。

図４６（Ｂ１）、（Ｂ２）において、端子電極層５５ａ及び端子電極層５５ｂはソース配線層と同材料同工程で形成されている。端子電極層５５ａはシール材外部に延長して形成されたソース配線層で形成され、端子電極層５５ａとＦＰＣ２ａとが異方性導電膜７ａを介して接続されている。一方、端子電極層５５ｂにシール材外部に延長して形成されたゲート配線層５４ｂが接続され、端子電極層５５ｂとＦＰＣ２ｂとが異方性導電膜７ｂを介して接続されている。

図４６（Ｃ１）、（Ｃ２）において、端子電極層６４ａ及び端子電極層６４ｂはゲート配線層と同材料同工程で形成されている。シール材外部に延長して形成されたソース配線層６５ａに端子電極層６４ａが接続され、端子電極層６４ａとＦＰＣ２ａとが異方性導電膜７ａを介して接続されている。一方、端子電極層６４ｂはシール材外部に延長して形成されたゲート配線層で形成され、端子電極層６４ｂとＦＰＣ２ｂとが異方性導電膜７ｂを介して接続されている。

本実施の形態では、スイッチングＴＦＴはシングルゲート構造を示したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でもよい。

以上の工程により、結晶性半導体膜を有する逆スタガ型薄膜トランジスタを形成することができる。本実施の形態で形成される薄膜トランジスタは、結晶性半導体膜で形成されるため非晶質半導体膜で形成される薄膜トランジスタと比較して移動度（２〜５０ｃｍ²／Vｓｅｃ程度）が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、一導電型を付与する不純物元素に加え、金属元素をも含む。このため、抵抗率の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な液晶表示装置を作製することが可能である。よってＯＣＢモードのような応答速度が速く且つ高視野角な表示が可能な液晶表示装置を製造することが可能である。

また、非晶質半導体膜で形成される薄膜トランジスタと比較して、しきい値のずれが生じにくく、薄膜トランジスタ特性のバラツキを低減することが可能である。

更には、ゲッタリング工程により、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をもゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能である。このため、このようなＴＦＴを液晶表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。

また、レーザ光照射の微細な加工により、配線等の細線化も自由に設計できる。本発明により、所望なパターンを制御性よく形成でき、材料のロスも少なく、コストダウンも達成できる。よって高性能、高信頼性の液晶表示装置を歩留まりよく作製することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態について、図１０を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態１において、結晶化を助長するための金属を、非晶質半導体膜に接し、かつソース領域、ドレイン領域として機能するｎ型を有する半導体膜に接して形成した例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板１５００上にゲート電極層１５０１を形成し、ゲート電極層１５０１を覆うようにゲート絶縁層１５０２を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層１５０２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

本実施の形態においては、ゲート絶縁層１５０２上に非晶質半導体膜１５０３を形成した後に金属膜１５０４を形成し、ｎ型を有する半導体膜１５０５を形成する（図１０（Ａ）参照。）。

その後加熱処理により非晶質半導体膜１５０３を結晶化し、結晶性半導体膜１５０６を形成する。金属膜１５０４は、図１０（B）の矢印の方向に移動し、結晶化に寄与した後、ゲッタリングシンクとして機能する半導体膜１５０７中に捕獲される。（図１０（Ｂ）参照。）よって、結晶化を助長する金属が低減、又は除去された結晶性半導体膜１５０６を得ることができる。

結晶性半導体膜１５０６とｎ型を有する半導体膜１５０７とをパターニングした後、ソース電極層又はドレイン電極層１５０８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層１５０８ｂを形成する（図１０（C）参照。）。

ソース電極層又はドレイン電極層１５０８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層１５０８ｂをマスクとしてｎ型を有する半導体膜及び結晶性半導体膜をエッチングし、半導体層１５０９及びソース領域またはドレイン領域として機能するｎ型を有する半導体層１５１０ａ、ｎ型を有する半導体層１５１０ｂが形成される（図１０（D）参照。）。

以上の工程により、実施の形態１と同様に、結晶性半導体膜を有する逆スタガチャネルエッチ型薄膜トランジスタを形成することができる。

本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせて用いることが可能である。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態１において、チャネル保護膜を用いて、チャネル保護型薄膜トランジスタを形成する例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板１５２０上にゲート電極層１５２１を形成し、ゲート電極層１５２１を覆うようにゲート絶縁層１５２２を形成する。ゲート絶縁層１５２２上に金属膜１５２３を形成し、非晶質半導体膜１５２４を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層１５２２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

本実施の形態では、チャネル保護層となる絶縁層１５２５を形成する（図１１（Ａ）参照。）。絶縁層１５２５は、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又は積層構造を適宜用いればよい。その後絶縁層１５２５をパターニングし、チャネル保護膜１５２６を形成する（図１１（Ｂ）参照。）。次に、ｎ型を有する半導体膜１５２７を形成する。（図１１（C）参照）

その後加熱処理により非晶質半導体膜１５２４を結晶化し、結晶性半導体膜１５２８を形成する。金属膜１５２３は、図１１（D）の矢印の方向に移動し、結晶化に寄与した後、ゲッタリングシンクとして機能する半導体膜１５２９中に捕獲される。（図１１（D）参照。）よって、金属元素が低減、又は除去された結晶性半導体膜１５２８を得ることができる。

結晶性半導体膜１５２８とｎ型を有する半導体膜１５２９とをパターニングした後、ソース電極層又はドレイン電極層１５３２ａ、ソース電極層又はドレイン電極層１５３２ｂを形成する（図１１（E）参照。）。

ソース電極層又はドレイン電極層１５３２ａ、ソース電極層又はドレイン電極層１５３２ｂをマスクとし、ｎ型を有する半導体膜をエッチングし、ソース領域またはドレイン領域として機能するｎ型を有する半導体層１５３３ａ、ｎ型を有する半導体層１５３３ｂが形成される。チャネル保護膜１５２６がエッチングストッパとして機能するため、結晶性半導体膜１５２８はエッチングされない。（図１１（F）参照。）

以上の工程により、結晶性半導体膜を有する逆スタガチャネル保護型薄膜トランジスタを形成することができる。実施の形態１と同様に、本実施の形態で形成される薄膜トランジスタは、結晶性半導体膜で形成されるため非晶質半導体膜で形成される薄膜トランジスタと比較して移動度（２〜５０ｃｍ²／Vｓｅｃ程度）が高く、また、ソース領域及びドレイン領域には、一導電型を付与する不純物元素に加え、金属元素をも含むため、抵抗率の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な液晶表示装置を作製することが可能である。よってＯＣＢモードのような応答速度が速く且つ高視野角な表示が可能な液晶表示装置を製造することが可能である。

本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせて用いることが可能である。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態について、図１３を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態１において、結晶化を助長するための触媒金属を、非晶質半導体膜に接し、かつソース領域、ドレイン領域に接するように形成し、チャネル保護型薄膜トランジスタを形成する例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板１５４０上にゲート電極層１５４１を形成し、ゲート電極層１５４１を覆うようにゲート絶縁層１５４２を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層１５４２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

次に、本実施の形態においては、ゲート絶縁層１５４２上に非晶質半導体膜１５４３を形成し、金属膜１５４４を形成する。次に実施の形態３と同様に絶縁膜をパターニングすることでチャネル保護層１５４６を形成する。その後ｎ型を有する半導体膜１５４５を形成する（図１３（Ａ）参照。）。

加熱処理により非晶質半導体膜１５４３を結晶化し、結晶性半導体膜１５４７を形成する。金属膜１５４４は、図１３（B）の矢印の方向に移動し、結晶化に寄与した後、ゲッタリングシンクとして機能する半導体膜１５４８中に捕獲される。（図１３（Ｂ）参照。）よって、金属元素が低減、又は除去された結晶性半導体膜１５４７を得ることができる。

結晶性半導体膜１５４９とｎ型を有する半導体膜１５５０とをパターニングした後、ソース電極層又はドレイン電極層１５５１ａ、ソース電極層又はドレイン電極層１５５１ｂを形成する（図１３（C）参照。）。

ソース電極層又はドレイン電極層１５５１ａ、ソース電極層又はドレイン電極層１５５１ｂをマスクとしｎ型を有する半導体膜をエッチングし、ソース領域またはドレイン領域として機能するｎ型を有する半導体層１５５２ａ、ｎ型を有する半導体層１５５２ｂが形成される。（図１３（D）参照。）

本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせて用いることが可能である。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態について、図１４を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態１において、結晶性半導体膜のゲッタリング工程が異なる例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板４００上にゲート電極層４０１を形成し、ゲート電極層４０１を覆うようにゲート絶縁層４０２を形成する。ゲート絶縁層４０２上に金属膜４０４を形成し、非晶質半導体膜４０３を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層４０２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

本実施の形態では、結晶化を助長するための金属元素をゲッタリンするゲッタリングシンクとして、希ガス元素を不純物元素として含む半導体層４２１を形成する。希ガス元素は、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトンなどを用いることができ、本実施の形態ではアルゴンを不純物元素として含んだ半導体膜を形成する。（図１４（A）参照）。）

その後加熱処理により非晶質半導体膜４０３を結晶化し、結晶性半導体４２３を形成するとともに、結晶性半導体膜４２３中に含まれる金属元素は図１４（B）の矢印の方向に移動し、半導体膜４２２中に捕獲される。よって膜中に含まれる金属元素が軽減された結晶性半導体膜４２３が形成される。そして、ゲッタリングシンクとなっていた半導体膜４２２、及び半導体膜４２２上に形成された酸化膜をフッ酸等により除去し、金属元素が低減、又は除去された結晶性半導体膜４２３を得ることができる。本実施の形態では、ゲッタリングシンクとなった半導体膜４２２の除去をＴＭＡＨ（Tetramethyl ammonium hydroxide）を用いて行う。結晶性半導体膜４２３上に、図１４（C）に示すように一導電型を有する半導体膜４２４を形成し、パターニングした後、ソース電極層又はドレイン電極層４２５ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４２５ｂを形成する（図１４（D）参照。）。本実施の形態では、一導電型を有する半導体膜４２４としてｎ型を有する半導体膜を形成する。

ソース電極層又はドレイン電極層４２５ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４２５ｂをマスクとしてｎ型を有する半導体膜及び結晶性半導体膜をエッチングし、半導体層４２６及びソース領域またはドレイン領域として機能するｎ型を有する半導体層４２７ａ、ｎ型を有する半導体層４２７ｂが形成される（図１４（E）参照。）。

以上の工程で、金属元素により結晶化した結晶性半導体膜にゲッタリングを行い、金属元素の軽減された半導体層を有し、かつソース領域またはドレイン領域として機能する一導電型を有する半導体層中に金属元素の含まれない薄膜トランジスタを形成することができる。

本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせて用いることが可能である。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態として、図１５を用いて説明する。本実施の形態は、ｎチャネル型薄膜トランジスタ及びｐチャネル型薄膜トランジスタの２種類の薄膜トランジスタを作製する例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板４３０上にゲート電極層４３１ａ、ゲート電極層４３１ｂを形成しゲート絶縁層４３３を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層４３３は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。ゲート絶縁層４３３上に、結晶化を助長する金属元素を添加し、非晶質半導体膜を形成し、ｎ型を有する半導体膜４３５を形成した後、加熱結晶化させ、結晶性半導体膜を形成する。結晶化にともない金属元素は矢印の方向にｎ型を有する半導体膜４３５中に移動し捕獲され、結晶性半導体膜中の金属元素が低減又は除去され、結晶性半導体膜４３４が形成される。（図１５（Ａ）参照。）。

結晶性半導体膜４３４及びｎ型を有する半導体膜４３５をパターニングし、半導体層４３６ａ、半導体層４３６ｂを形成する。その後、半導体層４３６ａ及びｎ型を有する半導体層４３７を覆うマスク４３８ａ、半導体層４３６ｂ中のチャネル形成領域上のｎ型を有する半導体層４４４を覆うマスク４３８ｂを形成し、ｐ型を付与する不純物元素４３９をｎ型を有する半導体層に添加する。ｎ型を有する半導体層は、ｎ型を付与する不純物元素の濃度の２〜１０倍の濃度となるようにｐ型を付与する不純物元素を添加することによって、ｐ型を有する半導体層にその導電型が反転し、ｐ型の不純物領域４４５ａ、ｐ型の不純物領域４４５ｂを形成することができる（図１５（Ｂ）参照。）。

ソース電極層又はドレイン電極層４４０ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４４０ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層４４０ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層４４０ｄを液滴吐出法とレーザ光による微細な露光によって形成する（図１５（Ｃ）参照。）。ソース電極層又はドレイン電極層４４０ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４４０ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層４４０ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層４４０ｄをマスクとして、半導体層４３６ａ、半導体層４３６ｂ、ｎ型を有する半導体層４３７、ｎ型を有する半導体層４４４をエッチングし、半導体層４４２ａ、半導体層４４２ｂ、ｎ型を有する半導体層４４３ａ、ｎ型を有する半導体層４４３ｂ、ｐ型を有する半導体層４４３ｃ、ｐ型を有する半導体層４４３ｄを形成することができる（図１５（Ｄ）参照。）。半導体層及びｎ型を有する半導体層のエッチングは、ソース電極層又はドレイン電極層のパターニングの際に形成したレジストマスクを設けた状態で行っても良い。また、エッチングはドライエッチングでもウェットエッチングで行っても良く、ソース電極層又はドレイン電極層のエッチングをエッチャントによるウェットエッチングで行い、半導体層のエッチングをドライエッチングで行っても良い。

以上の工程で同一基板上に、ｎチャネル型薄膜トランジスタ及びｐチャネル型薄膜トランジスタを形成することができる。

本実施の形態は、実施の形態１乃至５それぞれと組み合わせて用いることが可能である。

（実施の形態７）
本発明の実施の形態として、図１６を用いて説明する。本実施の形態は、ｎチャネル型薄膜トランジスタ及びｐチャネル型薄膜トランジスタの２種類の薄膜トランジスタを作製する例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板４５０上にゲート電極層４５１ａ、ゲート電極層４５１ｂを形成しゲート絶縁層４５２を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層４５２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。ゲート絶縁層４５２上に金属元素を添加し、非晶質半導体膜を形成し、希ガス元素を不純物元素として含む半導体膜を形成し、加熱結晶化させる（図１６（Ａ）参照。）。

加熱処理により、非晶質半導体膜が結晶化され結晶性半導体膜４５３が形成されるとともに、結晶化を助長する金属元素は矢印の方向に移動し、希ガス元素を有する半導体膜４５４中に捕獲される。ゲッタリングシンクとして用いた半導体膜４５４をエッチングによって除去する。結晶性半導体膜４５３をパターニングし、チャネル形成領域４５５ａを覆うマスク４５６ａ、半導体層４５５ｂを覆うマスク４５６ｂを形成し、ｎ型を付与する不純物元素４５８を添加し、ｎ型の不純物領域４５７ａ、ｎ型の不純物領域４５７ｂを形成する（図１６（Ｂ）参照。）。

マスク４５６ａ、及びマスク４５６ｂを除去し、新たにｎ型の不純物領域４５７ａ、チャネル形成領域４５５ａ、ｎ型の不純物領域４５７ｂを覆うマスク４５９ａ、チャネル形成領域４６３を覆うマスク４５９ｂを形成し、ｐ型を付与する不純物元素４６１を添加する。ｐ型を付与する不純物元素によってｐ型の不純物領域４６０ａ、ｐ型の不純物領域４６０ｂを形成する（図１６（Ｃ）参照。）。ｎ型の不純物領域４５７ａ、ｎ型の不純物領域４５７ｂ、ｐ型の不純物領域４６０ａ、ｐ型の不純物領域４６０ｂはソース領域またはドレイン領域として機能する。ソース領域又はドレイン領域に接してソース電極層又はドレイン電極層４６２ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４６２ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層４６２ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層４６２ｄが形成される（図１６（Ｄ）参照。）。

以上の工程で同一基板上に、ｎチャネル型薄膜トランジスタ及びｐチャネル型薄膜トランジスタを形成することができる。実施の形態６と比べ成膜工程が削減できるため、スループットを向上させることが可能である。

（実施の形態８）
本発明の実施の形態として、図１７を用いて説明する。本実施の形態は、ｎチャネル型薄膜トランジスタ及びｐチャネル型薄膜トランジスタの２種類の薄膜トランジスタを作製する例であり、ゲッタリングの工程が異なる例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

基板４７０上にゲート電極層４７１ａ、ゲート電極層４７１ｂを形成しゲート絶縁層４７２を形成する。本実施の形態ではゲート絶縁層４７２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。ゲート絶縁層４７２上に、金属膜５７０を形成し、非晶質半導体膜５７１を形成する（図１７（Ａ）参照。）。非晶質半導体膜５７１及び金属膜５７０をパターニングし、半導体層４７３ａ、半導体層４７３ｂ、金属層５７２ａ、金属層５７２ｂを形成する（図１７（Ｂ）参照。）。

チャネル形成領域４８３ａを覆うマスク４７４ａ、チャネル形成領域４８３ｂを覆うマスク４７４ｂを形成し、ｎ型を付与する不純物元素４７６を添加し、ｎ型の不純物領域４７５ａ、ｎ型の不純物領域４７５ｂ、ｎ型の不純物領域４７５ｃ、ｎ型の不純物領域４７５ｄを形成する（図１７（Ｃ）参照。）。その後加熱処理を行う。

加熱処理により、半導体中のチャネル形成領域４８３ａ及びチャネル形成領域４８３ｂが結晶化するとともに、半導体層中のチャネル形成領域４８３ａ、チャネル形成領域４８３ｂに含まれる金属元素はゲッタリングされ、それぞれ矢印の方向にｎ型の不純物領域４７７ａ、ｎ型の不純物領域４７７ｂ、ｎ型の不純物領域４７７ｃ、ｎ型の不純物領域４７７ｄに移動し捕獲され、金属元素が除去、軽減されたチャネル形成領域４７８ａ、チャネル形成領域４７８ｂが形成される（図１７（Ｄ）参照。）。また、この熱処理によって、添加されたｎ型を付与する不純物元素の活性化も行うことができる。

ｎ型の不純物領域４７７ａ、チャネル形成領域４７８ａ、ｎ型の不純物領域４７７ｂを覆うマスク４７９ａ、チャネル形成領域４７８ｂを覆うマスク４７９ｂを形成し、ｐ型を付与する不純物元素４８１を添加する。ｐ型を付与する不純物元素によってｐ型の不純物領域４８０ａ、ｐ型の不純物領域４８０ｂを形成する（図１７（Ｅ）参照。）。ｎ型の不純物領域４７７ａ、ｎ型の不純物領域４７７ｂ、ｐ型の不純物領域４８０ａ、ｐ型の不純物領域４８０ｂはソース領域またはドレイン領域として機能する。ソース領域又はドレイン領域に接してソース電極層又はドレイン電極層４８２ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４８２ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層４８２ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層４８２ｄが形成される（図１７（Ｆ）参照。）。

（実施の形態９）
本実施の形態を、図１８乃至２３を用いて説明する。本実施の形態は、画素領域を実施の形態１で作製した画素領域で、画素が有する薄膜トランジスタがマルチゲート型である場合を適用したものである。また、周辺駆動回路領域も本発明を用いた薄膜トランジスタにより作製され、実施の形態６で作製されるｎチャネル型薄膜トランジスタ及びｐチャネル型薄膜トランジスタからなるＣＭＯＳを適用している。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。

図２３は本実施の形態で作製する液晶表示装置の画素領域の上面図であり、図１８乃至図２１、図２２（Ｂ）は、各工程の図２３におけるの線Ｅ−Ｆ、Ｇ−Ｈの断面図である。また、図１８乃至図２１におけるＩ−Ｊの領域は、図２２（Ａ）の液晶表示装置の周辺駆動回路領域である線Ｉ−Ｊに対応する断面図である。

基板３００上に導電膜を形成し、レジストからなるマスクによってパターニングを行い、ゲート電極層３０１、ゲート電極層３０２、ゲート電極層３０３ａ、ゲート電極層３０３ｂ、ゲート電極層３０３ｃ、画素電極層３０４を形成する。本実施の形態では、ゲート電極層を透明導電膜の単層で形成するが、積層構造としてもよい。積層構造としては、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、前記元素の窒化膜などの積層を用いることはでき、具体的にはＴａＮ＼Ｗ、ＴａＮ＼Ｍｏ、ＴａＮ＼Ｃｒ、ＴｉＮ＼Ｗ、ＴｉＮ＼Ｍｏ、ＴｉＮ＼Ｃｒなどを用いることができる。本実施の形態では、液滴吐出法によって酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を含む組成物を吐出し、焼成してゲート電極層形成領域を含む近傍に導電膜を形成する。この導電膜をレーザ光による露光によって微細に加工されたマスクを用いて、精密にパターニングし、ゲート電極層３０１、ゲート電極層３０２、ゲート電極層３０３ａ、ゲート電極層３０３ｂ、ゲート電極層３０３ｃ、画素電極層３０４を形成する。

ゲート電極層３０１、ゲート電極層３０２、ゲート電極層３０３ａ、ゲート電極層３０３ｂ、ゲート電極層３０３ｃ、画素電極層３０４上にゲート絶縁層３０５を実施の形態１と同様に３層構造で形成し、ゲート絶縁層３０５上に結晶化を促進、助長する元素として、金属膜３０７を形成する（図１８（Ａ）参照。）。金属膜３０７は非常に膜厚が薄いため膜としての形状を保っていない場合がある。本実施の形態では、ゲート絶縁層３０５として、窒化珪素からなる絶縁層をプラズマＣＶＤ法により５０ｎｍ形成し、酸化珪素からなる絶縁層をプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍ形成し、窒化珪素からなる絶縁層５ｎｍをプラズマＣＶＤ法により形成する。次に、Ｎｉを１００ｐｐｍを含有した水溶液をスピンコーティング法により塗布し、金属膜３０７を形成する。

次に、非晶質半導体膜３０６を形成し、ｎ型を有する半導体膜３０８を形成する。本実施の形態では、非晶質半導体膜３０６として非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法により２００ｎｍ形成し、ｎ型を有する半導体膜３０８として、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を含む非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍ形成する。（図１８（Ｂ）参照。）。

非晶質半導体膜３０６を加熱し、結晶化させ、結晶性半導体膜３１０を形成する。加熱処理により、金属元素は結晶化を助長しながら矢印の方向へ移動し、ｎ型を有する半導体膜３１１中に捕獲されるため、結晶性半導体膜３１０は、膜中の金属元素が軽減されており、ｎ型を有する半導体膜３１１は、ｎ型を付与する不純物元素（本実施の形態ではＰ）と金属元素（本実施の形態ではＮｉ）を含むｎ型を有する膜となる。（図１８（Ｃ）参照。）本実施の形態では、５５０℃で４時間加熱処理を行い、結晶性半導体膜３１０を形成する（図１８（Ｃ）参照。）。

結晶性半導体膜３１０及びｎ型を有する半導体膜３１１をパターニングし、半導体層３１２、半導体層３１３、半導体層３１４、ｎ型を有する半導体層３１５、ｎ型を有する半導体層３１６、及びｎ型を有する半導体層３１７を形成することができる（図１９（Ａ）参照。）。これらの半導体層のパターニングも、本発明のレーザ光による露光によって微細に加工されたマスクを用いて、精密にパターニングすることができる。

次に、半導体層３１２、ｎ型を有する半導体層３１５を覆うマスク３１８ａ、半導体層３１６のチャネル形成領域及びｎ型を有する半導体層３１６のチャネル形成領域を覆うマスク３１８ｂ、半導体層３１４及びｎ型を有する半導体層３１７を覆うマスク３１８ｃを形成する。ｐ型を付与する不純物元素３１９を添加し、ｐ型を有する半導体層３１６中に、ｐ型の不純物領域３２０ａ、ｐ型の不純物領域３２０ｂを形成する（図１９（Ｂ）参照。）。本実施の形態では、イオンドーピング法を用いてｐ型を付与する不純物元素を添加する。その後、５５０℃で４時間加熱処理を行い、不純物元素の添加領域を活性化する。

次に、駆動回路領域において、CMOS構成を用いてインバーターとして機能させている。PMOSのみ、NMOSのみの構成の場合においては、一部のTFTのゲート電極層とソース電極層又はドレイン電極層とを接続させる。このような例を図４３に示す。フォトマスクを用いてゲート絶縁層３０５の一部をエッチングして、図４３に示すようなコンタクトホール８５０を形成する。本実施の形態では、画素電極層とソース電極層又はドレイン電極層との接続を、層間絶縁層に形成するコンタクトホールを介して行うが、ソース電極層又はドレイン電極層と画素電極層を層間絶縁層を介さないで接続してもよい。この場合、画素電極層に達する開口部を、コンタクトホール８５０と同時に形成することができる。その後、これらのコンタクトホールにソース電極層又はドレイン電極層を形成し、それぞれゲート電極層、又は画素電極層と電気的に接続する。ソース電極層又はドレイン電極層３２７ｂとゲート電極層３０２を接続することによってＮＭＯＳ同士、ＰＭＯＳ同士であってもインバーターとしてきのうさせることができる。前述したように本実施の形態では、薄膜トランジスタ３３５と薄膜トランジスタ３３６とはCMOS構成となっているので図４３で示す構造としなくてもインバーターとして機能させることができる。

マスク３１８ａ、マスク３１８ｂ及びマスク３１８ｃを除去した後、半導体層３１２、半導体層３１３及び半導体層３１４上に、導電層３２１、導電層３２２を形成する。本実施の形態では、液滴吐出法を用いて、選択的に導電層３２１、導電層３２２を形成し、材料のロスを軽減する。導電性材料として銀（Ａｇ）を用い、液滴吐出装置３８０ａ、液滴吐出装置３８０ｂよりＡｇを含む組成物を吐出し、３００℃で焼成して、導電層３２１、導電層３２２を形成する（図１９（Ｃ）参照。）。また、同工程で、容量配線層となる導電層３７０も、画素電極層３０４上のゲート絶縁層３０５上に形成する。

実施の形態１で、図８を用いて説明したように、導電層３２１、導電層３２２を精密にパターニングし、ソース電極層又はドレイン電極層３２７ａ、ソース電極層又はドレイン電極層３２７ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層３２７ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｃ、容量配線層３３２を形成する。ソース電極層又はドレイン電極層３２７ａ、ソース電極層又はドレイン電極層３２７ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層３２７ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｃを、マスクとして、半導体層３１２、半導体層３１３、半導体層３１４、ｎ型を有する半導体層３１５、ｎ型を有する半導体層３１６、及びｎ型を有する半導体層３１７をエッチングし、半導体層３７１、半導体層３７２、半導体層３７３、ｎ型を有する半導体層３２４ａ、ｎ型を有する半導体層３２４ｂ、ｐ型を有する半導体層３２５ａ、ｐ型を有する半導体層３２５ｂ、ｎ型を有する半導体層３２６ａ、ｎ型を有する半導体層３２６ｂ、ｎ型を有する半導体層３２６ｃを形成する。エッチングはドライエッチング又はウェットエッチングを用いることができる。本実施の形態では、ドライエッチング法を用いる。

以上の工程で、CMOSを構成するｎチャネル型薄膜トランジスタ３３５及びｐチャネル型薄膜トランジスタ３３６、ｎチャネル型薄膜トランジスタ３３７、容量素子３３８を形成することができる（図２０（Ａ）参照。）。本実施の形態ではCMOS構造としたが、本発明はそれに限定されず、PMOS構造でもNMOS構造としてもよい。

パッシベーション膜となる絶縁膜３３０を形成する。本実施の形態では、絶縁膜３３０を、半導体層に接する側から、膜厚１５０ｎｍの酸化珪素膜と膜厚２００ｎｍの窒化珪素膜との積層膜で形成する。絶縁膜３３０は、他の珪素を含む膜で形成しても良く、酸化珪素膜の代わりに酸化窒化珪素膜を用い、酸化窒化珪素膜と窒化珪素膜の積層としてもよい。

絶縁膜３３０には酸素を含ませるように形成し、温度３００〜５００℃窒素雰囲気下で加熱処理を行い、半導体層の水素化を行う。

絶縁膜３３０上に絶縁層３３９を形成する。本実施の形態では、スリッドコーターを用いて、アルキル基を含む酸化珪素膜を形成する。絶縁層３３９、絶縁膜３３０にソース電極層又はドレイン電極層３２８ｂに達する開口部３４０ａを、絶縁層３３９、絶縁膜３３０、ゲート絶縁層３０５に、画素電極層３０４に達する開口部３４０ｂ及びゲート電極層３０３ｃに達する開口部３４０ｃを形成する（図２０（Ｂ）参照。）。開口部を形成するパターニングには、本発明のレーザ光による微細加工を用いることができる。また、本実施の形態では、ドライエッチングにより開口部を形成する。

次にゲート配線層３４１及びゲート配線層３４２を形成する。本実施の形態では、ゲート配線層を、Ａｇを用い、液滴吐出法によって形成する。導電性材料としてＡｇを含む組成物を開口部３４０ａ、開口部３４０ｂ、開口部３４０ｃに吐出し、３００℃で焼成する。以上の工程より、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｂと画素電極層３０４を電気的に接続するゲート配線層３４１と、ゲート電極層３０３ｃと電気的に接続するゲート配線層３４２を形成する（図２０（Ｃ）参照。）。

図２３に本実施の形態で作製する液晶表示装置の画素領域の上面図を示す。画素領域に設けられる薄膜トランジスタはマルチゲート型である。画素領域には、ゲート電極層３０３ａ、ゲート電極層３０３ｂ、画素電極層３０４、半導体層３７３、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ａ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層３２８ｃ、容量配線層３３２、ゲート配線層３４２、ゲート配線層３４１である。

次に、図２１に示すように、画素電極層３０４を覆って、印刷法やスピンコート法により、配向膜と呼ばれる絶縁層３４３を形成する。なお、絶縁層３４３は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。続いて、シール材３５１を画素を形成した周辺の領域に形成する。

その後、配向膜として機能する絶縁層３４５、カラーフィルタとして機能する着色層３４６、対向電極として機能する導電体層３４７、偏光板３５０ａが設けられた対向基板３４８と、偏光板３５０ｂが設けられた基板３００とをスペーサ３７５を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層３４４を設けることにより液晶表示パネルを作製することができる（図２２参照。）。スペーサは、スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをパターニングして形成する方法を採用した。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示パネルとしての機械的な強度を確保することができる。形状は円錐状、角錐状などを用いることができ、特別な限定はない。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板３４８には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。また、液晶表示装置内部と外部を電気的に接続するための端子電極層３５２に、異方性導電膜３５３によってFPC３５４が接着され、端子電極層３５２と電気的に接続する。

本実施の形態で示す図２２の液晶表示装置は、ゲート電極層３０１、ゲート電極層３０２、ゲート電極層３０３ａ、ゲート電極層３０３ｂ、画素電極層３０４を単層構造で示しているが、前述したように、ゲート電極層を２層以上の複数層積層してもよい。ゲート電極層及び容量配線層を積層構造にした例を図４７に示す。

積層構造としては、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、前記元素の窒化膜などの積層を用いることはでき、具体的にはＴａＮ＼Ｗ、ＴａＮ＼Ｍｏ、ＴａＮ＼Ｃｒ、ＴｉＮ＼Ｗ、ＴｉＮ＼Ｍｏ、ＴｉＮ＼Ｃｒなどを用いることができる。本実施の形態では第１のゲート電極層３０１ａ、第１のゲート電極層３０２ａ、第１のゲート電極層３０３ａ１、第１のゲート電極層３０３ｂ１、第１のゲート電極層３０３ｃ１としてＴａＮを用い、第２のゲート電極層３０１ｂ、第２のゲート電極層３０２ｂ、第２のゲート電極層３０３ａ２、第２のゲート電極層３０３ｂ２、第２のゲート電極層３０３ｃ２としてＷを用いる。同工程で形成される画素電極層においても、第１の画素電極層３０４ａとしてＴａＮ膜を、第２の画素電極層３０４ｂとしてＷ膜を形成する。このようにゲート電極層及び画素電極層を積層構造とすることができる。また、画素電極層を単層構造で形成し、ゲート電極層を積層構造としてもよく、反対に、画素電極層を積層構造としゲート電極層を単層構造としてもよい。液晶表示装置に要求される機能に応じて適宜設定すればよい。

以上の工程により、結晶性半導体膜を有する逆スタガ型薄膜トランジスタを形成することができる。本実施の形態で形成される薄膜トランジスタは、結晶性半導体膜で形成されるため非晶質半導体膜で形成される薄膜トランジスタと比較して移動度が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、一導電型を付与する不純物元素に加え、金属元素をも含む。このため、抵抗率の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な液晶表示装置を作製することが可能である。よってＯＣＢモードのような応答速度が速く且つ高視野角な表示が可能な液晶表示装置を製造することが可能である。

更には、ゲッタリング工程により、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をもゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能である。このため、このような薄膜トランジスタを液晶表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。

（実施の形態１０）
実施の形態１では、ゲート電極層と、ソース電極層又はドレイン電極層（ソース配線層も含む）及び容量配線層とがゲート絶縁層を介して積層し、ソース電極層又はドレイン電極層（ソース配線層も含む）とゲート配線層とが層間絶縁層を介して積層している多層構造を用いている。本実施の形態では、これらの積層構造が異なる例を図２８乃至図３９、及び図４４を用いて説明する。図３４（A）乃至図３９（Ａ）は、液晶表示装置の上面図であり、図３４（B）乃至図３６（Ｂ）は、図３４（Ａ）乃至図３６（Ａ）において線Ｘ１−Ｖ１による断面図である。図３４（A）乃至図３６（Ａ）は、液晶表示装置の上面図であり、図３４（B）乃至図３９（Ｂ）は、図３４（Ａ）乃至図３９（Ａ）において線Ｘ１−Ｖ１による断面図である。

図３４（A）は、液晶表示装置の上面図であり、図３４（B）は、図３４（Ａ）における線Ｘ１−Ｖ１による断面図、図３４（Ｃ）は、図３４（Ａ）における線Ｍ−Ｎによる断面図である。図３４に示す液晶表示装置は、実施の形態１で示すようにソース電極層又はドレイン電極層と画素電極層が、ゲート配線層によって電気的に接続されている構造ではなく、ソース電極層又はドレイン電極層６１０が直接、画素電極層６１１と接するように形成され、電気的に接続している構造である。このように直接ソース電極層又はドレイン電極層６１０が画素電極層６１１に接続する構造でもよく、反射型液晶表示装置ならば、反射性を有する材料をソース電極層又はドレイン電極層６１０に用い、画素電極層６１１と積層するような構造であってもよい。

図３４において、液晶表示装置の画素領域内には、基板６００上にゲート電極層６０１ａ、ゲート電極層６０１ｂ、画素電極層６１１、ゲート絶縁層６０２、容量配線層６０４、ソース電極層又はドレイン電極層６０３ａ、ソース電極層又はドレイン電極層６０３ｂ、ゲート配線層６０７、半導体層６０８、ｎ型を有する半導体層６０９ａ、ｎ型を有する半導体層６０９ｂ、パッシベーション膜である絶縁膜６０５、絶縁層６０６が形成されている。ゲート絶縁層６０２は実施の形態１と同様に３層構造とする。

絶縁膜６０５は必ずしも必要ではないが、絶縁膜６０５を形成すると、パッシベーション膜として機能するので、より液晶表示装置の信頼性が向上する。また、絶縁膜６０５を形成し、熱処理を行うと、絶縁膜６０５中に含まれる水素によって半導体層の水素化を行うことができる。

図３４（Ｂ）で示すようにソース電極層又はドレイン電極層６０３ｂは、層間絶縁層である絶縁層６０６を介して、ゲート配線層６０７と積層しており、ゲート配線層６０７は、ゲート電極層６０１ａ、ゲート電極層６０１ｂと絶縁層６０６、絶縁膜６０５、ゲート絶縁層６０２に形成されたコンタクトホールで接続されている。よってゲート配線層６０７と、ソース電極層又はドレイン電極層６０３ｂ及び容量配線層６０４とはショートしない構造となっている。

図３５（A）は、液晶表示装置の上面図であり、図３５（B）は、図３５（Ａ）における線Ｘ２−Ｖ２による断面図である。図３５において、液晶表示装置の画素領域内には、基板６２０上にゲート電極層６２１ａ、ゲート電極層６２１ｂ、ゲート絶縁層６２２、容量配線層６２４、ソース電極層又はドレイン電極層６２３ａ、ソース電極層又はドレイン電極層６２３ｂ、ゲート配線層６２７ａ、ゲート配線層６２７ｂ、パッシベーション膜である絶縁膜６２５、絶縁層６２６が形成されている。ゲート絶縁層６２２は実施の形態１と同様に３層構造とする。

図３５（Ｂ）で示すようにソース電極層又はドレイン電極層６２３ｂは、層間絶縁層である絶縁層６２６を介して、ゲート配線層６２７ｂと積層しており、ゲート配線層６２７ｂは、ゲート電極層６２１ａ、ゲート電極層６２１ｂと絶縁層６２６、絶縁膜６２５、ゲート絶縁層６２２に形成されたコンタクトホールで接続されている。よってゲート配線層６２７ｂと、ソース電極層又はドレイン電極層６２３ｂ及び容量配線層６２４とはショートしない構造となっている。また、図３５で示す液晶表示装置は、ゲート配線層とゲート電極層は連続的ではなく断続的に形成され、お互いにコンタクトホールを介して電気的な接続を取りながら形成されている構造となっている。よって、ソース電極層又はドレイン電極層６２３ｂ、容量配線層６２４が形成されている領域では、ゲート電極層６２１ａとゲート電極層６２１ｂとは、絶縁膜６６０上に形成するゲート配線層６２７ｂとコンタクトホールにおいて接続することで電気的に接続されている。

図３６（A）は、液晶表示装置の上面図であり、図３６（B）は、図３６（Ａ）における線Ｘ３−Ｖ３による断面図である。図３６において、液晶表示装置の画素領域内には、基板６３０上にゲート電極層６３１ａ、ゲート電極層６３１ｂ、ゲート絶縁層６３２、容量配線層６３４、ソース電極層又はドレイン電極層６３３ａ、ソース電極層又はドレイン電極層６３３ｂ、ゲート配線層６３７ａ、ゲート配線層６３７ｂ、配線層６３８ａ、配線層６３８ｂ、パッシベーション膜である絶縁膜６３５、絶縁層６３６が形成されている。ゲート絶縁層６３２は実施の形態１と同様に３層構造とする。

図３６（Ｂ）で示すようにソース電極層又はドレイン電極層６３３ｂは、層間絶縁層である絶縁層６３６を介して、ゲート配線層６３７ｂと積層している。図３５で示す液晶表示装置において、ゲート電極層６２１ａとゲート配線層６２７ａ及びゲート配線層６２７ｂとは直接接続している。しかし図３６で示す液晶表示装置では、ゲート電極層６３１ａと、ゲート配線層６３７ａ及びゲート配線層６３７ｂとは、ソース電極層と同材料、同工程で形成される配線層６３８ａを介して電気的に接続される。よって、ゲート電極層６３１ａはゲート絶縁層６３２上に形成される配線層６３８ａとコンタクトホールで接続し、配線層６３８ａは、ゲート配線層６３７ａ及びゲート配線層６３７ｂとコンタクトホールを介して接続する。よって、ゲート電極層６３１ａ、ゲート配線層６３７ａ、及びゲート配線層６３７ｂは電気的に接続する。ソース電極層又はドレイン電極層６３３ｂ、容量配線層６３４は層間絶縁層である絶縁層６３６を介してゲート配線層６３７ｂと積層されるので、ソース電極層又はドレイン電極層６３３ｂ及び容量配線層６３４とゲート配線層６３７ｂとはショートしない構造となっている。

図３４、図３５及び図３６は層間絶縁層として絶縁層を、広範囲にわたって覆うように形成した場合を示した。図３７、図３６及び図３９は配線層間を隔てる層間絶縁層を、液滴吐出法を用いて必要な個所のみに選択的に形成する例を示す。

図３７は図３４に、図３８は図３５に、図３９は図３６の液晶表示装置にそれぞれ対応しており、層間絶縁層の構造が異なる構造となっている。図３７（A）は、液晶表示装置の上面図であり、図３７（B）は、図３７（Ａ）における線Ｙ１−Ｚ１による断面図である。図３７において、ソース電極層又はドレイン電極層６０３ｂ及び容量配線層６０４を覆うように絶縁層６５０が液滴吐出法により形成されている。その絶縁層６５０上を跨ぐようにゲート配線層６０７が形成されている。ゲート配線層６０７上には、パッシベーション膜として絶縁膜６６０が形成されている。絶縁膜６６０は必ずしも必要ではないが、形成することで信頼性を向上させることができる。また本実施の形態では、絶縁層６５０単層で形成するが、絶縁層６５０の上、または下に絶縁膜を形成して積層構造としてもよい。

図３８（A）は、液晶表示装置の上面図であり、図３８（B）は、図３８（Ａ）における線Ｙ２−Ｚ２による断面図である。図３８においても図３７と同様に、ソース電極層又はドレイン電極層６２３ｂ及び容量配線層６２４を覆うように絶縁層６５１が、液滴吐出法により選択的に形成されている。その絶縁層６５１上を跨ぐようにゲート配線層６２７ｂが形成され、ゲート電極層６２１ａとコンタクトホールにより接続されている。ゲート配線層６２７ａ上には、パッシベーション膜として絶縁膜６６１が形成されている。

図３９（A）は、液晶表示装置の上面図であり、図３９（B）は、図３９（Ａ）における線Ｙ３−Ｚ３による断面図である。図３６においても図３４と同様に、ソース電極層又はドレイン電極層６３３ｂ及び容量配線層６３４を覆うように絶縁層６５２が、液滴吐出法により選択的に形成されている。その絶縁層６５２上を跨ぐようにゲート配線層６３７ｂが形成され、配線層６３８ａを介してゲート配線層６３７ａ及びゲート電極層６３１ａと電気的に接続している。

絶縁層６５０、絶縁層６５１、絶縁層６５２のように配線層間のショートを防くための絶縁層を、液滴吐出法を用いて選択的に形成すると、材料のロスが軽減する。また、直接配線間が接するように形成することができるので、絶縁層にコンタクトホールを形成する工程が減る。よって、工程が簡略化し低いコスト、高い生産性を得ることができる。

図４３の液晶表示装置もソース電極層又はドレイン電極層６４３ｂ及び容量配線層６４４と配線層６４７ｂを物理的に隔てるために設ける絶縁層６５３を液滴吐出法を用いて選択的に形成する例である。図３７乃至図３９における液晶表示装置では、絶縁層上にゲート配線層を跨ぐように形成することで、ソース電極層又はドレイン電極層とゲート配線層とのショートを防いでいた。図４４の液晶表示装置では、ゲート電極層６４１ａ、ゲート電極層６４１ｂを形成する工程で、配線層６４７ａ、配線層６４７ｂを形成する。その後ソース電極層又はドレイン電極層６４３ａ、容量配線層６４４を形成する前に、配線層６４７ａ、配線層６４７ｂを覆うゲート絶縁層の一部をエッチングによって除去する。配線層６４７ｂ上の一部に絶縁層６５３を液滴吐出法によって選択的に形成し、絶縁層６５３上にソース電極層又はドレイン電極層６４３ａ、容量配線層６４４を形成する。ソース電極層又はドレイン電極層６４３ｂ及び容量配線層６４４を形成するのと同工程で、配線層６４８ａ、配線層６４８ｂをゲート電極層６４１ａ、ゲート電極層６４１ｂとそれぞれ接するように形成する。配線層６４８ａと配線層６４８ｂとは、絶縁層６５３の下で配線層６４７ｂによって電気的に接続されている。このように、絶縁層６５３の下層でゲート配線層とゲート電極層を電気的に接続することができる。

以上の工程で示すように、信頼性の高い液晶表示装置を低コストで生産性よく作製することができる。

（実施の形態１１）
次に、実施の形態１乃至１０によって作製される液晶表示パネルに駆動用のドライバ回路を実装する態様について説明する。

まず、ＣＯＧ方式を採用した液晶表示装置について、図３３（Ａ）を用いて説明する。基板２７００上には、文字や画像などの情報を表示する画素部２７０１が設けられる。複数の駆動回路が設けられた基板を、矩形状に分断し、分断後の駆動回路（以下ドライバＩＣと表記）２７５１は、基板２７００上に実装される。図３３（Ａ）は複数のドライバＩＣ２７５１、該ドライバＩＣ２７５１の先にＦＰＣ２７５０を実装する形態を示す。また、分割する大きさを画素部の信号線側の辺の長さとほぼ同じにし、単数のドライバＩＣに、該ドライバＩＣの先にテープを実装してもよい。

また、ＴＡＢ方式を採用してもよく、その場合は、図３３（Ｂ）で示すように複数のテープを貼り付けて、該テープにドライバＩＣを実装すればよい。ＣＯＧ方式の場合と同様に、単数のテープに単数のドライバＩＣを実装してもよく、この場合には、強度の問題から、ドライバＩＣを固定する金属片等を一緒に貼り付けるとよい。

これらの表示パネルに実装されるドライバＩＣは、生産性を向上させる観点から、一辺が３００ｍｍから１０００ｍｍ以上の矩形状の基板上に複数個作り込むとよい。

つまり、基板上に駆動回路部と入出力端子を一つのユニットとする回路パターンを複数個形成し、最後に分割して取り出せばよい。ドライバＩＣの長辺の長さは、画素部の一辺の長さや画素ピッチを考慮して、長辺が１５〜８０ｍｍ、短辺が１〜６ｍｍの矩形状に形成してもよいし、画素領域の一辺、又は画素部の一辺と各駆動回路の一辺とを足した長さに形成してもよい。

ドライバＩＣのＩＣチップに対する外形寸法の優位性は長辺の長さにあり、長辺が１５〜８０ｍｍで形成されたドライバＩＣを用いると、画素部に対応して実装するのに必要な数がＩＣチップを用いる場合よりも少なくて済み、製造上の歩留まりを向上させることができる。また、ガラス基板上にドライバＩＣを形成すると、母体として用いる基板の形状に限定されないので生産性を損なうことがない。これは、円形のシリコンウエハからＩＣチップを取り出す場合と比較すると、大きな優位点である。

また、図３２（Ｂ）のように走査線側の駆動回路３７０４は基板上に一体形成される場合、画素領域３７０１の外側の領域には、信号線側の駆動回路駆動回路が形成されたドライバＩＣが実装される。これらのドライバＩＣは、信号線側の駆動回路である。ＲＧＢフルカラーに対応した画素領域を形成するためには、ＸＧＡクラスで信号線の本数が３０７２本必要であり、ＵＸＧＡクラスでは４８００本が必要となる。このような本数で形成された信号線は、画素領域３７０１の端部で数ブロック毎に区分して引出線を形成し、ドライバＩＣの出力端子のピッチに合わせて集められる。

ドライバＩＣは、基板上に形成された結晶質半導体により形成されることが好適であり、本発明を用いた薄膜トランジスタを用いることができる。また移動度や応答速度が良好なために高速駆動が可能で、従来よりも素子の動作周波数を向上させることができ、特性バラツキが少ないために高い信頼性を得ることができる。

画素領域は、信号線と走査線が交差してマトリクスを形成し、各交差部に対応してトランジスタが配置される。画素領域に配置されるトランジスタとしても、本発明を用いた薄膜トランジスタを適用することができる。本発明を適用して作製される薄膜トランジスタは、簡略化した工程で比較的高移動度が得られるため、大画面の液晶表示装置を作製する上で有効である。従って、この薄膜トランジスタを画素のスイッチング用素子や、走査線側の駆動回路を構成する素子として用いることができる。従って、システムオンパネル化を実現した表示パネルを作製することができる。

図３３（Ａ）、（Ｂ）のように走査線駆動回路及び信号線駆動回路の両方として、ドライバＩＣを実装してもよい。その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにするとよい。

その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにすることが好適である。例えば、走査線側のドライバＩＣを構成するトランジスタには３０Ｖ程度の耐圧が要求されるものの、駆動周波数は１００ｋＨｚ以下であり、比較的高速動作は要求されない。従って、走査線側のドライバを構成するトランジスタのチャネル長（Ｌ）は十分大きく設定することが好適である。一方、信号線側のドライバＩＣのトランジスタには、１２Ｖ程度の耐圧があれば十分であるが、駆動周波数は３Ｖにて６５ＭＨｚ程度であり、高速動作が要求される。そのため、ドライバを構成するトランジスタのチャネル長などはミクロンルールで設定することが好適である。なおチャネル長方向とは、チャネル形成領域において、電流が流れる方向、換言すると電荷が移動する方向と一致する。

ドライバＩＣの実装方法は、特に限定されるものではなく、公知のＣＯＧ方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法を用いることができる。

ドライバＩＣの厚さは、対向基板と同じ厚さとすることで、両者の間の高さはほぼ同じものとなり、液晶表示装置全体としての薄型化に寄与する。また、それぞれの基板を同じ材質のもので作製することにより、この液晶表示装置に温度変化が生じても熱応力が発生することなく、ＴＦＴで作製された回路の特性を損なうことはない。その他にも、本実施の形態で示すようにＩＣチップよりも長尺のドライバＩＣで駆動回路を実装することにより、１つの画素領域に対して、実装されるドライバＩＣの個数を減らすことができる。

以上のようにして、液晶表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。

（実施の形態１２）
本実施の形態では、上記実施の形態において、ゲート電極層とソース電極層及びドレイン電極層との端部の位置関係、即ちゲート電極層の幅とチャネル長の大きさの関係について、図２８を用いて説明する。

図２８（Ａ）は基板５４０上に形成された、ゲート電極層５４１、ゲート絶縁層５４２、半導体層５４３、一導電性を有する半導体層５４４ａ、一導電性を有する半導体層５４４ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層５４５ａ、ソース電極層又はドレイン電極層５４５ｂからなる薄膜トランジスタである。本実施の形態ではゲート絶縁層５４２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

図２８（Ａ）は、ゲート電極層５４１上をソース電極層及びドレイン電極層５４５ａ、ソース電極層及びドレイン電極層５４５ｂの端部がｃ１だけ重なっている。ここでは、ソース電極層及びドレイン電極層５４５ａ、ソース電極層及びドレイン電極層５４５ｂとが重なっている領域をオーバーラップ領域と呼ぶ。即ち、ゲート電極層の幅ｂ１がチャネル長ａ１よりも大きい。オーバーラップ領域の幅ｃ１は、（ｂ１-ａ１）／２で表される。このようなオーバーラップ領域を有するｎチャネルＴＦＴは、ソース電極層及びドレイン電極層と、半導体領域との間に、ｎ+領域とｎ-領域とを有することが好ましい。この構造により、電界の緩和効果が大きくなり、ホットキャリア耐性を高めることが可能となる。

図２８（Ｂ）は基板５５０上に形成された、ゲート電極層５５１、ゲート絶縁層５５２、半導体層５５３、一導電性を有する半導体層５５４ａ、一導電性を有する半導体層５５４ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層５５５ａ、ソース電極層又はドレイン電極層５５５ｂからなる薄膜トランジスタである。本実施の形態ではゲート絶縁層５５２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

図２８（Ｂ）は、ゲート電極層５５１の端部と、ソース電極層及びドレイン電極層５５５ａ、ソース電極層及びドレイン電極層５５５ｂの端部が一致している。即ち、ゲート電極層の幅ｂ２とチャネル長ａ２とが等しい。

図２８（Ｃ）は基板５６０上に形成された、ゲート電極層５６１、ゲート絶縁層５６２、半導体層５６３、一導電性を有する半導体層５６４ａ、一導電性を有する半導体層５６４ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層５６５ａ、ソース電極層又はドレイン電極層５６５ｂからなる薄膜トランジスタである。本実施の形態ではゲート絶縁層５６２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

図２８（Ｃ）は、ゲート電極層５６１とソース電極層及びドレイン電極層５６５ａ、ソース電極層及びドレイン電極層５６５ａの端部とがｃ３だけ離れている。ここでは、ここでは、ゲート電極層５６１と、ソース電極層及びドレイン電極層５６５ａ、ソース電極層及びドレイン電極層５６５ａとが離れている領域をオフセット領域と呼ぶ。即ち、ゲート電極層の幅ｂ３がチャネル長ａ３よりも小さい。オフセット領域の幅ｃ３は、（ａ３-ｂ３）／２で表される。このような構造のＴＦＴは、オフ電流を低減することができるため、該ＴＦＴを液晶表示装置のスイッチング素子として用いた場合、コントラストを向上させることができる。

さらには、半導体領域が複数のゲート電極を覆ういわゆるマルチゲート構造のＴＦＴとしても良い。この様な構造のＴＦＴも、オフ電流を低減することができる。

（実施の形態１３）
上記実施の形態において、チャネル形成領域表面に対して垂直な端部を有するソース電極層及びドレイン電極層を示したが、この構造に限定されない。図２７に示すように、チャネル形成領域表面に対して９０度より大きく、１８０度未満、好ましくは９５〜１４０度、さらに好ましくは１３５度〜１４０度を有する端部であってもよい。また、ソース電極層とチャネル形成領域表面との角度をθ１、ドレイン電極層とチャネル形成領域表面との角度をθ２とすると、θ１とθ２が等しくてもよい。また、異なっていてもよい。このような形状のソース電極及びドレイン電極は、ドライエッチング法により形成することが可能である。

（実施の形態１４）
本実施の形態では、上記実施の形態に適応可能な半導体膜の結晶化工程を図２６を用いて説明する。

図２６において、基板５００上に、ゲート電極層５０１、ゲート絶縁層５０２が形成されている。ゲート絶縁層５０２上に、液滴吐出法などにより選択的に金属層５０７を形成し、半導体膜５０３を形成し、ｎ型を有する半導体膜５７５を形成する。半導体膜を加熱すると、図２６（Ｂ）の矢印で示すように、金属層５０７と半導体膜との接触部分から、基板の表面に平行な方向へ結晶成長が発生し、結晶性半導体膜５０６が形成するとともに、結晶化を助長する金属元素はｎ型を有する半導体膜５７６に捕獲される。なお、金属層５０７から、かなり離れた部分では結晶化は行われず、非晶質部分が残存する。本実施の形態ではゲート絶縁層５０２は、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の３層構造とするが、酸化珪素（SiOx）、窒化珪素（SiNx）、酸化窒化珪素（SiOxNy）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（SiNxOy）（ｘ＞ｙ）などの単層、又はこれらの積層構造を用いてもよい。

このように、基板に平行な方向への結晶成長を横成長またはラテラル成長と称する。横成長により大粒径の結晶粒を形成することができるため、より高い移動度を有する薄膜トランジスタを形成することができる。

（実施の形態１５）
本発明の表示装置に具備される保護回路の一例について説明する。

図３３で示すように、外部回路と内部回路の間に保護回路２７１３を形成することができる。保護回路は、ＴＦＴ、ダイオード、抵抗素子及び容量素子等から選択された１つ又は複数の素子によって構成されるものであり、以下にはいくつかの保護回路の構成とその動作について説明する。まず、外部回路と内部回路の間に配置される保護回路であって、１つの入力端子に対応した保護回路の等価回路図の構成について、図４５を用いて説明する。図４５（Ａ）に示す保護回路は、ｐチャネル型薄膜トランジスタ７２２０、７２３０、容量素子７２１０、７２４０、抵抗素子７２５０を有する。抵抗素子７２５０は２端子の抵抗であり、一端には入力電圧Ｖｉｎ（以下、Ｖｉｎと表記）が、他端には低電位電圧ＶＳＳ（以下、ＶＳＳと表記）が与えられる。

図４５（Ｂ）に示す保護回路は、ｐチャネル型薄膜トランジスタ７２２０、７２３０を、整流性を有するダイオード７２６０、７２７０で代用した等価回路図である。図４５（Ｃ）に示す保護回路は、ｐチャネル型薄膜トランジスタ７２２０、７２３０を、ＴＦＴ７３５０、７３６０、７３７０、７３８０で代用した等価回路図である。また、上記とは別の構成の保護回路として、図４５（Ｄ）に示す保護回路は、抵抗７２８０、７２９０と、ｎチャネル型薄膜トランジスタ７３００を有する。図４５（Ｅ）に示す保護回路は、抵抗７２８０、７２９０、ｐチャネル型薄膜トランジスタ７３１０及びｎチャネル型薄膜トランジスタ７３２０を有する。保護回路を設けることで電位の急激な変動を防いで、素子の破壊又は損傷を防ぐことができ、信頼性が向上する。なお、上記保護回路を構成する素子は、耐圧に優れた非晶質半導体により構成することが好ましい。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。

（実施の形態１６）
上記実施の形態により作製される液晶表示パネルによって、液晶テレビジョン装置を完成させることができる。液晶表示パネルには、図３２（Ａ）で示すような構成として画素部のみが形成されて走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とが、図３３（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図３３（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図３２（Ｂ）に示すようにＳＡＳでＴＦＴを形成し、画素部と走査線側駆動回路を基板上に一体形成し信号線側駆動回路を別途ドライバＩＣとして実装する場合、また図３２（Ｃ）のように画素部と信号線側駆動回路と走査線側駆動回路を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。

その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナで受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路などからなっている。コントロール回路は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。

チューナで受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路に送られ、その出力は音声信号処理回路を経てスピーカに供給される。制御回路は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部から受け、チューナや音声信号処理回路に信号を送出する。

図２５は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間に画素部２６０３と液晶層２６０４が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、２６０７、レンズフィルム２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。液晶表示モジュールには、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（ＡｘｉａｌｌｙＳｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｉｇｎｅｄＭｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢモードなどを用いることができる。

また、本発明で作製する液晶表示装置は高速応答が可能なＯＣＢモードを用いることでより高性能化することができる。図４８は図２５の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑発光と青発光をそれぞれ行うものであり、各発光を発光ダイオード等で行うので、カラーフィルターが不要である。よって、３原色のカラーフィルターを並べる必要がないため同じ面積で９倍の画素を表示できる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。

本発明の液晶表示装置の有する薄膜トランジスタは高速作動することができるため、ＯＣＢモードを用いることができる。ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過する状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。

よって、本発明の液晶表示装置に、ＦＳ方式、及びＯＣＢモードを適用することができ、一層高性能で高画質な液晶表示装置、また液晶テレビジョンを完成させることができる。また、ＦＳ方式に対応するモードとして、強誘電性液晶（ＦＬＣ：ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣなども用いることができる。代表的にはＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶が用いられ、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、スメクチック液晶が用いられるが、液晶材料としては、ＦＬＣ、ネマチック液晶、スメクチック液晶などの材料を用いることができる。図４８の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃをそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。

また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。上記高速化は、ＴＮモードの液晶表示モジュールの画素領域の画素、またはドットピッチが３０μｍ以下の場合に、より効果的である。

これらの液晶表示モジュールを、図４０（Ａ）に示すように、筐体２００１に組みこんで、液晶テレビジョン装置を完成させることができる。液晶表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカ部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明により液晶テレビジョン装置を完成させることができる。

筐体２００１に液晶素子を利用した表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。液晶テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。

また、液晶テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。主画面２００３及びサブ画面２００８を主画面２００３とサブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い液晶表示装置とすることができる。

図４０（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。図４０（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。

勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。

（実施の形態１７）
本発明を適用して、様々な液晶表示装置を作製することができる。即ち、それら液晶表示装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはDigital Versatile Disc（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの例を図３１に示す。

図３１（Ａ）は、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３、キーボード２１０４、外部接続ポート２１０５、ポインティングマウス２１０６等を含む。本発明は、表示部２１０３の作製に適用される。本発明を用いると、小型化し、配線等が精密化しても、信頼性の高い高画質な画像を表示することができる。

図３１（Ｂ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部Ａ２２０３、表示部Ｂ２２０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２２０５、操作キー２２０６、スピーカー部２２０７等を含む。表示部Ａ２２０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２２０４は主として文字情報を表示するが、本発明は、これら表示部Ａ、Ｂ２２０３、２２０４の作製に適用される。本発明を用いると、小型化し、配線等が精密化しても、信頼性の高い高画質な画像を表示することができる。

図３１（Ｃ）は携帯電話であり、本体２３０１、音声出力部２３０２、音声入力部２３０３、表示部２３０４、操作スイッチ２３０５、アンテナ２３０６等を含む。本発明により作製される液晶表示装置を表示部２３０４に適用することで、小型化し、配線等が精密化する携帯電話であっても、信頼性の高い高画質な画像を表示できる。

図３１（Ｄ）はビデオカメラであり、本体２４０１、表示部２４０２、筐体２４０３、外部接続ポート２４０４、リモコン受信部２４０５、受像部２４０６、バッテリー２４０７、音声入力部２４０８、操作キー２４０９等を含む。本発明は、表示部２４０２に適用することができる。本発明により作製される液晶表示装置を表示部２３０４に適用することで、小型化し、配線等が精密化するビデオカメラであっても、信頼性の高い高画質な画像を表示できる。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態１８）
本発明により無線チップ（無線プロセッサ、無線メモリ、無線タグともよぶ）として機能する半導体装置を形成することができる。無線チップの用途は広範にわたるが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等、図４９（Ａ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図４９（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等、図４９（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図４９（Ｄ）参照）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札（図４９（Ｅ）、図４９（Ｆ）参照）等の物品に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。

無線チップは、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に無線チップを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に無線チップを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。本発明より形成することが可能な無線チップは、基板上に形成した薄膜集積回路を、公知の剥離工程により剥離した後、カバー材に設けるため、小型、薄型、軽量であり、物品に実装しても、デザイン性を損なうことがない。更には、可とう性を有するため、瓶やパイプなど曲面を有するものにも用いることが可能である。

また、本発明より形成することが可能な無線チップを、物の管理や流通のシステムに応用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、荷札に設けられる無線チップに記録された情報を、ベルトコンベアの脇に設けられたリーダライタで読み取ることで、流通過程及び配達先等の情報が読み出され、商品の検品や荷物の分配を簡単に行うことができる。

本発明より形成することが可能な無線チップの構造について図５０を用いて説明する。無線チップは、薄膜集積回路９３０３及びそれに接続されるアンテナ９３０４とで形成される。また、薄膜集積回路及びアンテナは、カバー材９３０１、９３０２により挟持される。薄膜集積回路９３０３は、接着剤を用いてカバー材に接着してもよい。図５０においては、薄膜集積回路９３０３の一方が、接着剤９３２０を介してカバー材９３０１に接着されている。

薄膜集積回路９３０３は、実施形態１〜１４のいずれかで示されるＴＦＴを用いて形成した後、公知の剥離工程により剥離してカバー材に設ける。また、薄膜集積回路９３０３に用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えば、ＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容量素子、インダクタなどを用いることができる。

図５０で示すように、薄膜集積回路９３０３のＴＦＴ上には層間絶縁膜９３１１が形成され、層間絶縁膜９３１１を介してＴＦＴに接続するアンテナ９３０４が形成される。また、層間絶縁膜９３１１及びアンテナ９３０４上には、窒化珪素膜等からなるバリア膜９３１２が形成されている。

アンテナ９３０４は、金、銀、銅等の導電体を有する液滴を液滴吐出法により吐出し、乾燥焼成して形成する。液滴吐出法によりアンテナを形成することで、工程数の削減が可能であり、それに伴うコスト削減が可能である。

カバー材９３０１、９３０２は、ラミネートフィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と、接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどを用いることが好ましい。ラミネートフィルムは、熱圧着により、被処理体とラミネート処理が行われるものであり、ラミネート処理を行う際には、ラミネートフィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。

また、カバー材に紙、繊維、カーボングラファイト等の焼却無公害素材を用いることにより、使用済み無線チップの焼却、又は裁断することが可能である。また、これらの材料を用いた無線チップは、焼却しても有毒ガスを発生しないため、無公害である。

なお、図５０では、接着剤９３２０を介してカバー材９３０１に無線チップを設けているが、該カバー材９３０1の代わりに、物品に無線チップを貼付けて、使用しても良い。

本発明の液晶表示装置を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。本発明に適用することのできる液晶滴下方法を説明する図。本発明の液晶表示モジュールの構成を説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明に適用することのできるレーザビーム直接描画装置の構成を説明する図。本発明に適用することのできる液滴吐出装置の構成を説明する図。本発明が適用される電子機器を示す図。本発明の液晶表示パネルを説明する上面図。本発明の液晶表示パネルを説明する上面図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明が適用される電子機器を示す図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明が適用される保護回路を示す図。本発明の液晶表示パネルを説明する図。本発明の液晶表示装置の説明する図。本発明の液晶表示モジュールの構成を説明する図。本発明が適用される半導体装置を示す図。本発明が適用される半導体装置を示す図。

Claims

絶縁表面上に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体層を形成し、
前記半導体層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に、導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記半導体層に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に選択的にチャネル保護層を形成し、
前記半導体層及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に、導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層をパターニングし、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜上に選択的にチャネル保護層を形成し、
前記金属膜及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に、導電性材料を含む組成物を吐出して選択的にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体層を形成し、
前記半導体層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記半導体層に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に選択的にチャネル保護層を形成し、
前記半導体層及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
絶縁表面上に、ゲート電極層及び画素電極層を形成し、
前記ゲート電極層及び前記画素電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に半導体の結晶化を助長する金属元素を含む金属膜を形成し、
前記金属膜上に選択的にチャネル保護層を形成し、
前記金属膜及び前記チャネル保護層に接して一導電型を有する半導体層を形成し、
前記半導体層、前記チャネル保護層、及び前記一導電型を有する半導体層を加熱することにより、前記半導体層を結晶化するとともに、前記半導体層の結晶化を助長する前記金属元素を、前記一導電型を有する半導体層に移動して低減または除去し、
前記一導電型を有する半導体層上に導電性材料を含む組成物を吐出して選択的に導電層を形成し、
前記導電層上にレジストを形成し、
前記レジストをレーザ光で露光してパターニングし、マスクを形成し、
前記マスクを用いて前記導電層及び前記一導電型を有する半導体層をパターニングし、ソース電極層、ドレイン電極層、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記ソース電極層、前記ドレイン電極層及び前記ゲート絶縁層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に前記ソース電極層または前記ドレイン電極層に達する第１の開口部、及び前記絶縁層と前記ゲート絶縁層に前記画素電極層に達する第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部に、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層及び前記画素電極層を電気的に接続する配線層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
請求項１乃至８のいずれか一項において、前記絶縁層は、絶縁性材料を含む組成物を吐出して選択的に形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
請求項１乃至９のいずれか一項において、前記金属元素として鉄、ニッケル、コバルト、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスニウム、イリジウム、白金、チタン、銅及び金から選ばれた一つ又は複数を用いることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、前記ゲート絶縁層として、前記ゲート電極層及び前記画素電極層上に第１のゲート絶縁層を形成し、
前記第１のゲート絶縁層上に第２のゲート絶縁層を形成し、
前記第２のゲート絶縁層上に膜厚０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の第３のゲート絶縁層を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
請求項１１において、前記第１のゲート絶縁層として窒化酸化珪素膜を形成し、前記第２のゲート絶縁層として酸化窒化珪素膜を形成し、前記第３のゲート絶縁層として窒化珪素膜を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。