本發(fā)明涉及非線性元件、具有該非線性元件的陣列基板以及陣列基板的制造方法。

背景技術(shù)：

通常，作為液晶的顯示模式，存在tn(twistednematic)方式、以大視場角及高對比度為目的的平面轉(zhuǎn)換(in-planeswitching)方式、ffs(fringefieldswitching)方式這些橫向電場方式等。ips方式的液晶顯示裝置通過對在相對的基板間夾持的液晶施加橫向電場而進行顯示，但是由于施加橫向電場的像素電極和共通電極設(shè)置于同一層，因此位于像素電極的上側(cè)的液晶分子未被充分地驅(qū)動，透過率低。另一方面，由于ffs方式的液晶顯示裝置能夠通過邊緣電場而使位于像素電極的上側(cè)的液晶分子得到驅(qū)動，因此透過率比ips方式高。

上述的矩陣型的液晶顯示裝置通常構(gòu)成為，在2片相對的基板間夾持液晶等顯示材料，對該顯示材料選擇性地施加電壓。2片基板中的至少一方稱為矩陣型陣列基板(以下簡稱為陣列基板)，薄膜晶體管等開關(guān)元件和將信號賦予給該開關(guān)元件的源極配線及柵極配線以陣列狀形成在陣列基板之上。

由于陣列基板大多是玻璃等絕緣性基板，因此由于在制造工序中產(chǎn)生的靜電，例如在源極配線和柵極配線之間容易發(fā)生絕緣破壞短路等。通常，作為解決上述問題的手段，通過在陣列基板之上的周邊部配置稱為短路環(huán)配線的低電阻的配線，將短路環(huán)配線和源極配線經(jīng)由雙向的二極管(保護電路)連接，并且將短路環(huán)配線和柵極配線經(jīng)由雙向的二極管連接，從而將源極配線及柵極配線設(shè)為相同電位(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。

構(gòu)成保護電路的二極管需要一定程度的高電阻值。在現(xiàn)有的使用了非晶硅形成的二極管的情況下，由于非晶硅膜本身是高電阻，因此通過將二極管的溝道長度及溝道寬度各自設(shè)為5μm～10μm左右，從而得到并不特別存在問題的二極管電阻。

但是，近年來，為了實現(xiàn)高精細(xì)化或者驅(qū)動電路內(nèi)置化，取代現(xiàn)有的使用了非晶硅形成的tft，使用了氧化物半導(dǎo)體形成的tft的開發(fā)變得盛行。就氧化物半導(dǎo)體而言，由于與非晶硅膜相比遷移率高2個數(shù)量級且載流子濃度也高，因此與非晶硅膜相比，二極管的電阻低2～3個數(shù)量級。為了提高二極管的電阻，需要增長溝道長度，但有時溝道長度為幾十μm，變得非常長。溝道長度的增大導(dǎo)致二極管元件的巨大化，陣列基板的邊框區(qū)域的面積與之相應(yīng)地增大，因此陣列基板的窄邊框化變得困難。針對上述問題，公開了將源極電極和漏極電極分別配置于氧化物半導(dǎo)體層的上下，將柵極電極配置為覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的側(cè)壁這樣的構(gòu)造，柵極電極與源極電極或者漏極電極連接，氧化物半導(dǎo)體的側(cè)壁部分作為溝道起作用(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5080172號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2010－92036號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2015－92601號公報

在專利文獻(xiàn)3的構(gòu)造中，由于在氧化物半導(dǎo)體層的加工時容易帶入由蝕刻所導(dǎo)致的損傷，因此容易在氧化物半導(dǎo)體層的側(cè)壁表面生成缺陷而產(chǎn)生泄漏電流。另外，由于溝道長度變短，因此更容易發(fā)生泄漏電流，電阻的控制變得困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠提高二極管的電阻且實現(xiàn)窄邊框化的非線性元件、具有該非線性元件的陣列基板、以及陣列基板的制造方法。

為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的非線性元件的特征在于，具有：遮光體，其形成于基板之上；第1絕緣膜，其形成為將遮光體覆蓋；第1氧化物半導(dǎo)體膜，其形成于第1絕緣膜之上，且在俯視觀察時與遮光體重疊；第1源極電極及第1漏極電極，它們形成為在第1氧化物半導(dǎo)體膜之上具有彼此分離的分離部分；第2絕緣膜，其形成為將第1氧化物半導(dǎo)體膜、第1源極電極以及第1漏極電極覆蓋；以及第1背電極，其形成于第2絕緣膜之上，經(jīng)由接觸孔與源極配線連接，第1背電極形成為，在俯視觀察時與第1源極電極和第1氧化物半導(dǎo)體膜之上的分離部分的一部分重疊。

另外，本發(fā)明所涉及的非線性元件的特征在于，具有：柵極配線及遮光體，它們是在基板之上以彼此分離的方式形成的；第1絕緣膜，其形成為將柵極配線及遮光體覆蓋；第1氧化物半導(dǎo)體膜，其形成于第1絕緣膜之上，且在俯視觀察時與遮光體重疊；第1源極電極及第1漏極電極，它們形成為在第1氧化物半導(dǎo)體膜之上具有彼此分離的分離部分；第2絕緣膜，其形成為將第1氧化物半導(dǎo)體膜、第1源極電極以及第1漏極電極覆蓋；以及第1背電極，其形成于第2絕緣膜之上，經(jīng)由接觸孔與柵極配線及第1源極電極連接，第1背電極形成為，在俯視觀察時與第1源極電極和第1氧化物半導(dǎo)體膜之上的分離部分的一部分重疊。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于非線性元件具有：遮光體，其形成于基板之上；第1絕緣膜，其形成為將遮光體覆蓋；第1氧化物半導(dǎo)體膜，其形成于第1絕緣膜之上，且在俯視觀察時與遮光體重疊；第1源極電極及第1漏極電極，它們形成為在第1氧化物半導(dǎo)體膜之上具有彼此分離的分離部分；第2絕緣膜，其形成為將第1氧化物半導(dǎo)體膜、第1源極電極以及第1漏極電極覆蓋；以及第1背電極，其形成于第2絕緣膜之上，經(jīng)由接觸孔與源極配線連接，第1背電極形成為，在俯視觀察時與第1源極電極和第1氧化物半導(dǎo)體膜之上的分離部分的一部分重疊，因此能夠提高二極管的電阻且實現(xiàn)窄邊框化。

另外，由于非線性元件具有：柵極配線及遮光體，它們是在基板之上以彼此分離的方式形成的；第1絕緣膜，其形成為將柵極配線及遮光體覆蓋；第1氧化物半導(dǎo)體膜，其形成于第1絕緣膜之上，且在俯視觀察時與遮光體重疊；第1源極電極及第1漏極電極，它們形成為在第1氧化物半導(dǎo)體膜之上具有彼此分離的分離部分；第2絕緣膜，其形成為將第1氧化物半導(dǎo)體膜、第1源極電極以及第1漏極電極覆蓋；以及第1背電極，其形成于第2絕緣膜之上，經(jīng)由接觸孔與柵極配線及第1源極電極連接，第1背電極形成為，在俯視觀察時與第1源極電極和第1氧化物半導(dǎo)體膜之上的分離部分的一部分重疊，因此能夠提高二極管的電阻且實現(xiàn)窄邊框化。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的源極配線處的非線性元件的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖2是圖1的x－x2的剖視圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的柵極配線處的非線性元件的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖4是圖3的y－y2的剖視圖。

圖5是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的源極配線處的非線性元件的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖6是圖5的a－a2的剖視圖。

圖7是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的柵極配線處的非線性元件的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖8是圖7的b－b2的剖視圖。

圖9是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的ffs用陣列基板的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖10是圖9的e－e2的剖視圖。

圖11是圖9的d－d2的剖視圖。

圖12是圖9的c－c2的剖視圖。

圖13是本發(fā)明的實施方式4所涉及的圖9的c－c2的剖視圖。

圖14是本發(fā)明的實施方式4所涉及的圖5的a－a2的剖視圖。

圖15是本發(fā)明的實施方式4所涉及的圖7的b－b2的剖視圖。

圖16是表示前提技術(shù)所涉及的陣列基板的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

圖17是用于對前提技術(shù)所涉及的雙向二極管進行說明的圖。

圖18是用于對前提技術(shù)所涉及的雙向二極管進行說明的圖。

標(biāo)號的說明

1基板，2柵極電極，3柵極電極端子，4柵極配線，5第1絕緣膜，6氧化物半導(dǎo)體膜，7源極電極，8源極電極端子，9源極配線，10漏極電極，11第2絕緣膜，12第3絕緣膜，13第1接觸孔，14第2接觸孔，15第3接觸孔，16第4接觸孔，17第5接觸孔，18第6接觸孔，20第4絕緣膜，21梳齒電極，22、23短路環(huán)配線，24第1背電極，25第2背電極，26第3背電極，28連接配線，29共通共用配線，30遮光體，31氧化物半導(dǎo)體膜，32第2氧化物半導(dǎo)體膜，40第1二極管，41第2二極管，42第3二極管，43第4二極管，44第5二極管，45第6二極管，46第7二極管，47第8二極管，50第7接觸孔，51第8接觸孔，52第9接觸孔，53第10接觸孔，54第11接觸孔，55第12接觸孔，56連接配線，60第13接觸孔，61第14接觸孔，62第15接觸孔，63柵極端子焊盤，64源極端子焊盤，80陣列基板，81柵極配線，82源極配線，83像素部，84邊框區(qū)域，85像素，86像素晶體管，87保持電容部，88像素電極，89積蓄電容配線，90雙向二極管，91短路環(huán)配線，92、93二極管。

具體實施方式

下面，基于附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。

＜前提技術(shù)＞

首先，對作為本發(fā)明的前提的技術(shù)(前提技術(shù))進行說明。

圖16是表示前提技術(shù)所涉及的陣列基板80的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。

如圖16所示，在陣列基板80，多個柵極配線81(掃描配線)和多個源極配線82(信號配線)設(shè)置為彼此相交叉。在柵極配線81和源極配線82的交叉部設(shè)置有像素85，多個像素85矩陣狀地排列而構(gòu)成像素部83。另外，陣列基板80的將像素部83包圍的區(qū)域是邊框區(qū)域84。

像素85包含下述部件而構(gòu)成：像素晶體管86，其與柵極配線81及源極配線82各自連接；保持電容部87；以及像素電極88。在圖16的例子中示出下述情況，即，保持電容部87的一側(cè)與像素晶體管86連接，另一側(cè)與積蓄電容配線89連接。像素電極88是對顯示元件(液晶元件)進行驅(qū)動的2個電極之中的一個。

在陣列基板80的各柵極配線81及各源極配線82，為了防止制造時的靜電破壞(上述絕緣破壞短路等)，經(jīng)由構(gòu)成保護電路的雙向二極管90而連接有短路環(huán)配線91。雙向二極管90形成于邊框區(qū)域84。

構(gòu)成雙向二極管90的各二極管能夠通過下述方式構(gòu)成，即，例如就使用了非晶硅形成的陣列基板而言，如圖17所示將tft的柵極電極和源極電極(或者漏極電極)連接。實際的雙向二極管是如圖18所示的結(jié)構(gòu)。具體地說，二極管92的柵極及漏極與柵極配線81連接，源極與短路環(huán)配線91連接。另外，二極管93的柵極及漏極與短路環(huán)配線91連接，源極與柵極配線81連接。如上所述，在圖18所示的由二極管92及二極管93構(gòu)成的保護電路中，2個晶體管各自以整流方向彼此相反的方式與柵極配線81及短路環(huán)配線91連接。

在圖18中，在柵極配線81由于靜電等而相對于短路環(huán)配線91帶正電或者帶負(fù)電的情況下，在將所帶的電荷抵消的方向流過電流。例如，在柵極配線81帶正電的情況下，在將該正電荷釋放至短路環(huán)配線91的方向流過電流。通過進行上述動作，從而能夠防止與帶電的柵極配線81連接的像素晶體管86的靜電破壞或者閾值電壓的偏移。另外，能夠防止在帶電的柵極配線81和隔著絕緣層與該柵極配線81相交叉的其他配線之間發(fā)生絕緣層的絕緣破壞。

如上所述，構(gòu)成保護電路的二極管需要一定程度的高電阻值。為了驅(qū)動顯示設(shè)備，通常需要20v～30v的電壓。如果在上述的通常的電壓下電流流過二極管，則設(shè)定電壓沒有被正確地施加于像素而發(fā)生顯示異常。為了消除上述問題，需要增長溝道長度、或者縮短溝道寬度等而提高二極管的電阻。在現(xiàn)有的使用了非晶硅形成的二極管的情況下，由于非晶硅膜本身是高電阻，因此通過將二極管的溝道長度及溝道寬度分別設(shè)為5μm～10μm左右，從而得到并不特別存在問題的二極管的電阻。

但是，近年來，取代使用了非晶硅形成的tft，使用了氧化物半導(dǎo)體形成的tft的開發(fā)變得盛行。氧化物半導(dǎo)體作為下一代材料而受到期待，存在氧化鋅(zno)類材料、或者向氧化鋅添加了氧化鎵(ga2o3)及氧化銦(in2o3)后的非晶質(zhì)的ingazno類材料等。由于氧化物半導(dǎo)體與非晶硅膜相比遷移率高2個數(shù)量級且載流子濃度也高，因此與非晶硅相比二極管的電阻低2～3個數(shù)量級。為了提高二極管的電阻，需要增長溝道長度，但有時溝道長度為幾十μm，變得非常長。由于溝道長度的增大導(dǎo)致二極管元件的巨大化，陣列基板的邊框區(qū)域的面積與之相應(yīng)地變大，因此陣列基板的窄邊框化變得困難。作為上述問題的對策，例如已由專利文獻(xiàn)3公開，但存在上述的問題。本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，在下面詳細(xì)進行說明。

＜實施方式1＞

首先，對與源極配線連接的非線性元件(雙向二極管)的結(jié)構(gòu)進行說明。

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的源極配線處的雙向二極管的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。圖2是圖1的x－x2的剖視圖。

如圖1、2所示，例如在作為玻璃等透明性絕緣基板的基板1之上，對由金屬等構(gòu)成的第1導(dǎo)電膜進行加工而形成有遮光體30及短路環(huán)配線22。此外，在這里，由第1導(dǎo)電膜形成作為短路環(huán)配線22的低電阻配線，但也可以由后述的第2導(dǎo)電膜形成。

第1絕緣膜5(第1絕緣膜)形成為將遮光體30及短路環(huán)配線22覆蓋。氧化物半導(dǎo)體膜31(第1氧化物半導(dǎo)體膜)形成于第1絕緣膜5之上，且位于俯視觀察時與遮光體30重疊的位置。此時，氧化物半導(dǎo)體膜31在俯視觀察時配置于遮光體30的內(nèi)側(cè)。

由第2導(dǎo)電膜構(gòu)成的源極電極7(第1源極電極)及漏極電極10(第1漏極電極)形成為，在氧化物半導(dǎo)體膜31之上具有彼此分離的分離部分。在這里，在源極電極7和漏極電極10之間形成的各氧化物半導(dǎo)體膜31作為第1二極管40及第2二極管41的溝道起作用。第2導(dǎo)電膜形成源極電極端子(未圖示)，并且形成源極配線9而延伸至顯示區(qū)域。

第2絕緣膜11形成為將第1絕緣膜5、源極電極7、源極配線9、漏極電極10以及氧化物半導(dǎo)體膜31覆蓋。第3絕緣膜12形成為將第2絕緣膜11覆蓋。在這里，第2絕緣膜11也可以是無機絕緣膜，第3絕緣膜12也可以是具有平坦性的有機絕緣膜。

在第3絕緣膜12之上形成有由第3導(dǎo)電膜構(gòu)成的第1背電極24(第1背電極)。第1二極管40處的第1背電極24經(jīng)由第1接觸孔13與源極配線9電連接。另外，第2二極管41處的第1背電極24經(jīng)由第2接觸孔14與短路環(huán)配線22電連接，經(jīng)由第3接觸孔15與第2二極管41處的源極電極7電連接。此時，第1二極管40處的漏極電極10和第2二極管41處的源極電極7成為同一電極(共通的電極)。

第1背電極24形成為，在俯視觀察時與第1二極管40及第2二極管41各自的源極電極7重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。此外，在圖1、2的例子中示出下述情況，即，第1背電極24形成為在俯視觀察時與源極電極7重疊，但不限于此。例如，第1背電極24也可以形成為在俯視觀察時與漏極電極10重疊。

由此，整流方向彼此相反的第1二極管40及第2二極管41構(gòu)成雙向二極管。源極配線9和短路環(huán)配線22經(jīng)由雙向二極管而連接。

下面，對與柵極配線連接的非線性元件(雙向二極管)的結(jié)構(gòu)進行說明。

圖3是表示本實施方式1所涉及的柵極配線處的雙向二極管的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。圖4是圖3的y－y2的剖視圖。

如圖3、4所示，在基板1之上形成有由第1導(dǎo)電膜構(gòu)成的遮光體30及柵極配線4，柵極配線4延伸至顯示區(qū)域。另外，還形成由第1導(dǎo)電膜構(gòu)成的柵極電極端子(未圖示)。

第1絕緣膜5形成為將遮光體30、柵極配線4以及柵極電極端子覆蓋。氧化物半導(dǎo)體膜31形成于第1絕緣膜5之上，且位于俯視觀察時與遮光體30重疊的位置。此時，氧化物半導(dǎo)體膜31在俯視觀察時配置于遮光體30的內(nèi)側(cè)。

由第2導(dǎo)電膜構(gòu)成的源極電極7及漏極電極10是以在氧化物半導(dǎo)體膜31之上彼此分離的方式形成的。在這里，在源極電極7和漏極電極10之間形成的各氧化物半導(dǎo)體膜31作為第3二極管42及第4二極管43的溝道起作用。另外，還形成短路環(huán)配線23。

第2絕緣膜11形成為將第1絕緣膜5、源極電極7、漏極電極10以及氧化物半導(dǎo)體膜31覆蓋。第3絕緣膜12形成為將第2絕緣膜11覆蓋。在這里，第2絕緣膜11也可以是無機絕緣膜，第3絕緣膜12也可以是具有平坦性的有機絕緣膜。

在第3絕緣膜12之上形成有由第3導(dǎo)電膜構(gòu)成的第1背電極24及連接配線28。第3二極管42處的第1背電極24經(jīng)由第4接觸孔16與柵極配線4及第3二極管42的源極電極7電連接。第4二極管43處的第1背電極24經(jīng)由第5接觸孔17與短路環(huán)配線23電連接。連接配線28經(jīng)由第6接觸孔18與第4二極管43處的漏極電極10及柵極配線4電連接。此時，第3二極管42處的漏極電極10和第4二極管43處的源極電極7成為同一電極(在短路環(huán)配線23處是共通的)。

第1背電極24形成為，在俯視觀察時與第3二極管42及第4二極管43各自的源極電極7重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。此外，在圖3、4的例子中示出下述情況，即，第1背電極24形成為在俯視觀察時與源極電極7重疊，但不限于此。例如，第1背電極24也可以形成為在俯視觀察時與漏極電極10重疊。

由此，整流方向彼此相反的第3二極管42及第4二極管43構(gòu)成雙向二極管。柵極配線4和短路環(huán)配線23經(jīng)由雙向二極管而連接。

基于以上內(nèi)容，根據(jù)本實施方式1，通過將上述所說明的短路環(huán)配線22和短路環(huán)配線23電連接，從而能夠防止晶體管的靜電破壞或者閾值電壓的偏移。如上所述，就非線性元件而言，由第1背電極24、源極電極7及漏極電極10形成二極管。因此，柵極電容依賴于第2絕緣膜11及第3絕緣膜12的膜厚及膜質(zhì)。在這里，由于第3絕緣膜12設(shè)為低介電常數(shù)的有機絕緣膜，使膜厚厚達(dá)大于或等于1μm，因此柵極電容變小，其結(jié)果，能夠提高二極管的電阻。另外，由于第1背電極24未將源極電極7和漏極電極10之間的氧化物半導(dǎo)體膜31完全覆蓋，因此氧化物半導(dǎo)體膜31的未被第1背電極24覆蓋的區(qū)域作為電阻體、而非二極管起作用。其結(jié)果，非線性元件是二極管及電阻體串聯(lián)連接的元件，能夠進一步提高正向的電阻。因此，非線性元件的尺寸變小，能夠減小在顯示區(qū)域外由非線性元件所占據(jù)的面積，所以能夠?qū)崿F(xiàn)窄邊框化。另外，通過由有機絕緣膜所實現(xiàn)的平坦化效果，源極電極7及漏極電極10與第1背電極24之間的絕緣耐壓提高，制造成品率也得到改善。

例如，在將非晶硅用于半導(dǎo)體層而制造了本實施方式1所涉及的非線性元件的情況下，由于非晶硅的遷移率過低、以及柵極絕緣膜的介電常數(shù)低，因此二極管電阻異常地變大。如果施加了浪涌電場，則電流經(jīng)由二極管向短路環(huán)釋放，發(fā)生柵極－源極間的絕緣破壞。因此，對于非晶硅而言，本實施方式1所涉及的非線性元件的構(gòu)造難以成立。為了避免上述情況，考慮到減小l等，但容易發(fā)生照相制版工序中的抗蝕劑圖案化缺陷，導(dǎo)致成品率的下降?；蛘?，考慮到增大溝道寬度等，但會導(dǎo)致二極管的巨大化。

此外，短路環(huán)配線22和短路環(huán)配線23的連接例如也可以是經(jīng)由在上層的絕緣膜(未圖示)形成的接觸孔(未圖示)而由第3導(dǎo)電膜進行橋接，也可以經(jīng)由雙向二極管進行連接。

在本實施方式1中，作為氧化物半導(dǎo)體膜31，例如能夠使用氧化鋅(zno)類氧化物半導(dǎo)體、向氧化鋅(zno)添加了氧化銦(in2o3)及氧化錫(sno2)后的inznsno類氧化物、或者向氧化鋅(zno)添加了氧化鎵(ga2o3)及氧化銦(in2o3)后的ingazno類氧化物半導(dǎo)體等。作為氧化物半導(dǎo)體膜31的載流子濃度，優(yōu)選調(diào)整為小于或等于1e+12/cm³。

在二極管元件部(第1二極管40、第2二極管41、第3二極管42、第4二極管43)，柵極配線4及遮光體30不具有作為實際的柵極電極的功能。也可以沒有遮光體30。但是，對于氧化物半導(dǎo)體膜31，由于載流子濃度隨著光而上升，因此從二極管的電阻的控制性的角度出發(fā)，優(yōu)選設(shè)置有遮光體30。

＜實施方式2＞

首先，對與源極配線連接的非線性元件(雙向二極管)的結(jié)構(gòu)進行說明。

圖5是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的源極配線處的雙向二極管的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。圖6是圖5的a－a2的剖視圖。

如圖5、6所示，例如在作為玻璃等透明性絕緣基板的基板1之上，對由金屬等構(gòu)成的第1導(dǎo)電膜進行加工而形成有遮光體30及短路環(huán)配線22。此外，在這里，由第1導(dǎo)電膜形成作為短路環(huán)配線22的低電阻配線，但也可以由后述的第2導(dǎo)電膜形成。

第1絕緣膜5形成為將遮光體30及短路環(huán)配線22覆蓋。氧化物半導(dǎo)體膜31形成于第1絕緣膜5之上，且位于俯視觀察時與遮光體30重疊的位置。此時，氧化物半導(dǎo)體膜31在俯視觀察時配置于遮光體30的內(nèi)側(cè)。

由第2導(dǎo)電膜構(gòu)成的源極電極7及漏極電極10是以在氧化物半導(dǎo)體膜31之上彼此分離的方式形成的。在這里，在源極電極7和漏極電極10之間形成的各氧化物半導(dǎo)體膜31作為第5二極管44及第6二極管45的溝道起作用。第2導(dǎo)電膜形成源極電極端子(未圖示)，并且形成源極配線9而延伸至顯示區(qū)域。

第2絕緣膜11形成為將第1絕緣膜5、源極電極7、源極配線9、漏極電極10以及氧化物半導(dǎo)體膜31覆蓋。第3絕緣膜12形成為將第2絕緣膜11覆蓋。在這里，第2絕緣膜11也可以是無機絕緣膜，第3絕緣膜12也可以是具有平坦性的有機絕緣膜。

在第3絕緣膜12之上形成有由第3導(dǎo)電膜構(gòu)成的共通共用配線29(共通電位配線)。共通共用配線29在第5二極管44及第6二極管45的溝道方向延伸，形成了第2背電極25(第2背電極)。即，對第2背電極25施加共用電位。第2背電極25形成為，在俯視觀察時與第5二極管44及第6二極管45各自的漏極電極10重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。

第4絕緣膜20(第3絕緣膜)形成為將第2背電極25及第3絕緣膜12覆蓋。在第4絕緣膜20之上形成有由第4導(dǎo)電膜構(gòu)成的第3背電極26。第5二極管44處的第3背電極26經(jīng)由第7接觸孔50與源極配線9電連接。另外，第6二極管45處的第3背電極26經(jīng)由第8接觸孔51與短路環(huán)配線22電連接，經(jīng)由第9接觸孔52與第6二極管45處的源極電極7電連接。此時，第5二極管44處的漏極電極10和第6二極管45處的源極電極7成為同一電極(共通的電極)。第3背電極26形成為，在俯視觀察時與第5二極管44及第6二極管45各自的源極電極7重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。

下面，對與柵極配線連接的非線性元件(雙向二極管)的結(jié)構(gòu)進行說明。

圖7是表示本實施方式2所涉及的柵極配線處的雙向二極管的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。圖8是圖7的b－b2的剖視圖。

如圖7、8所示，在基板1之上形成有由第1導(dǎo)電膜構(gòu)成的遮光體30及柵極配線4，柵極配線4延伸至顯示區(qū)域。另外，還形成由第1導(dǎo)電膜構(gòu)成的柵極電極端子(未圖示)。

第1絕緣膜5形成為將遮光體30、柵極配線4以及柵極電極端子覆蓋。氧化物半導(dǎo)體膜31形成于第1絕緣膜5之上，且位于俯視觀察時與遮光體30重疊的位置。此時，氧化物半導(dǎo)體膜31在俯視觀察時配置于遮光體30的內(nèi)側(cè)。

由第2導(dǎo)電膜構(gòu)成的源極電極7及漏極電極10是以在氧化物半導(dǎo)體膜31之上彼此分離的方式形成的。在這里，在源極電極7和漏極電極10之間形成的各氧化物半導(dǎo)體膜31作為第7二極管46及第8二極管47的溝道起作用。另外，還形成短路環(huán)配線23。

第2絕緣膜11形成為將第1絕緣膜5、源極電極7、漏極電極10以及氧化物半導(dǎo)體膜31覆蓋。第3絕緣膜12形成為將第2絕緣膜11覆蓋。在這里，第2絕緣膜11也可以是無機絕緣膜，第3絕緣膜12也可以是具有平坦性的有機絕緣膜。

在第3絕緣膜12之上形成有由第3導(dǎo)電膜構(gòu)成的共通共用配線29。共通共用配線29在第7二極管46及第8二極管47的溝道方向延伸，形成了第2背電極25。第2背電極25形成為，在俯視觀察時與第7二極管46及第8二極管47各自的漏極電極10重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。

第4絕緣膜20形成為將第2背電極25及第3絕緣膜12覆蓋。在第4絕緣膜20之上形成有由第4導(dǎo)電膜構(gòu)成的第3背電極26及連接配線56。第7二極管46處的第3背電極26經(jīng)由第10接觸孔53與柵極配線4及第7二極管46處的源極電極7電連接。另外，第8二極管47處的第3背電極26經(jīng)由第11接觸孔54與短路環(huán)配線23電連接。另外，連接配線56經(jīng)由第12接觸孔55與第8二極管47處的漏極電極10及柵極配線4電連接。此時，第7二極管46處的漏極電極10和第8二極管47處的源極電極7成為同一電極(在短路環(huán)配線23處是共通的)。第3背電極26形成為，在俯視觀察時與第7二極管46及第8二極管47各自的源極電極7重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。

基于以上內(nèi)容，根據(jù)本實施方式2，通過將上述所說明的短路環(huán)配線22和短路環(huán)配線23電連接，從而能夠防止晶體管的靜電破壞或者閾值電壓的偏移。

另外，通過由與共通共用配線29連接的第2背電極25將氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分覆蓋，從而能夠進一步減小tft尺寸。對共通共用配線29施加比源極配線9的最大動作電壓低的電壓(大約4v～6v左右)。如果在第3背電極26之下存在第2背電極25(存在俯視觀察時第3背電極26及第2背電極25重疊的部分)，則即使在對第3背電極26施加了最大動作電壓的情況下，也不會對在俯視觀察時與第2背電極25重疊的部分的背溝道施加最大動作電壓。因此，即使進一步縮短溝道長度，也能夠?qū)⒍O管的電阻抑制得低。

就氧化物半導(dǎo)體膜31而言，由于制造過程中的等離子損傷或者氫的混入導(dǎo)致載流子濃度變動，因此氧化物半導(dǎo)體膜31的電阻值容易變化。與如實施方式1那樣將非線性元件設(shè)為二極管部和電阻體的串聯(lián)構(gòu)造相比，如本實施方式2那樣將非線性元件整體設(shè)為二極管構(gòu)造更容易對電阻進行控制。因此，非線性元件的特性穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)成品率的提高。

＜實施方式3＞

在本發(fā)明所涉及的實施方式3中對下述情況進行說明，即，將實施方式2中的非線性元件(雙向二極管)應(yīng)用于采用了ffs方式的陣列基板(以下稱為ffs用陣列基板)。實施方式2中的雙向二極管與ffs用陣列基板的匹配性優(yōu)良，能夠在與ffs用陣列基板的液晶驅(qū)動電極(像素電極或者共用電極)相同的層以與其相同的材料形成第2背電極25及第3背電極26。因此，對于在有機絕緣膜之上配置有液晶驅(qū)動電極的能夠高開口率化的ffs用陣列基板，無需增加工序數(shù)量即可形成使用了背電極的保護電路。

圖9是表示本實施方式3所涉及的ffs用陣列基板的結(jié)構(gòu)的一個例子的俯視圖。圖10是圖9的e－e2的剖視圖。圖11是圖9的d－d2的剖視圖。圖12是圖9的c－c2的剖視圖。

具體地說，圖9示出ffs陣列基板的顯示區(qū)域內(nèi)的像素部(形成了像素的區(qū)域)和設(shè)置于顯示區(qū)域外的柵極端子部及源極端子部。圖9的沿c－c2的部分對應(yīng)于像素部。圖9的沿d－d2的部分對應(yīng)于為了經(jīng)由圖7、8所示的非線性元件將柵極信號供給至柵極配線4(在圖9中未圖示)而形成的柵極電極端子3及柵極端子焊盤63的區(qū)域(柵極端子部)。圖9的沿e－e2的部分對應(yīng)于為了經(jīng)由圖5、6所示的非線性元件將顯示信號施加于源極配線9(在圖9中未圖示)而形成的源極電極端子8及源極端子焊盤64的區(qū)域(源極端子部)。

如圖9～12所示，例如在作為玻璃等透明性絕緣基板的基板1之上，對由金屬等構(gòu)成的第1導(dǎo)電膜進行加工而形成有柵極配線4、短路環(huán)配線22、遮光體30、柵極電極2以及柵極電極端子3。

第1絕緣膜5形成為將柵極配線4、短路環(huán)配線22、遮光體30、柵極電極2以及柵極電極端子3覆蓋。如圖9、12所示，tft的柵極電極2是柵極配線4的一部分，寬度比柵極配線4的其他部分寬。

氧化物半導(dǎo)體膜6形成于第1絕緣膜5之上，且位于俯視觀察時與柵極電極2重疊的位置。此時，氧化物半導(dǎo)體膜6在俯視觀察時配置于柵極電極2的內(nèi)側(cè)。另外，氧化物半導(dǎo)體膜31形成于第1絕緣膜5之上，且位于俯視觀察時與遮光體30重疊的位置。此時，氧化物半導(dǎo)體膜31在俯視觀察時配置于遮光體30的內(nèi)側(cè)。

由第2導(dǎo)電膜構(gòu)成的源極電極7及漏極電極10是以在氧化物半導(dǎo)體膜6、31之上彼此分離的方式形成的。在這里，在源極電極7和漏極電極10之間形成的氧化物半導(dǎo)體膜6作為tft的溝道起作用。另外，在源極電極7和漏極電極10之間形成的氧化物半導(dǎo)體膜31作為各二極管的溝道起作用。第2導(dǎo)電膜形成了源極電極端子8及源極配線9。

第2絕緣膜11形成為將整體覆蓋。第3絕緣膜12形成為將第2絕緣膜11覆蓋。在這里，第2絕緣膜11也可以是無機絕緣膜，第3絕緣膜12也可以是具有平坦性的有機絕緣膜。

在第3絕緣膜12之上形成有由第3導(dǎo)電膜構(gòu)成的共通共用配線29。共通共用配線29在各二極管的溝道方向延伸，形成了第2背電極25。第2背電極25形成為，在俯視觀察時與各二極管處的漏極電極10重疊，且在俯視觀察時與氧化物半導(dǎo)體膜31的一部分重疊。另外，共通共用配線29還延伸至像素部，將像素部的大致整個面覆蓋。此外，在圖9的例子中，在tft部及第13接觸孔60的周邊未設(shè)置共通共用配線29。

第4絕緣膜20形成為將整體覆蓋。在第4絕緣膜20之上形成有由第4導(dǎo)電膜構(gòu)成的第3背電極26、梳齒電極21、連接配線56、柵極端子焊盤63以及源極端子焊盤64。梳齒電極21是在像素部形成的像素電極，經(jīng)由第15接觸孔62與漏極電極10電連接。柵極端子焊盤63經(jīng)由第14接觸孔61與柵極電極端子3電連接。源極端子焊盤64經(jīng)由第13接觸孔60與源極電極端子8電連接。

下面，對本實施方式3所涉及的ffs用陣列基板的制造方法進行說明。

首先，在由玻璃構(gòu)成的透明絕緣性的基板1之上對第1導(dǎo)電膜進行成膜。在這里，作為第1導(dǎo)電膜，使用dc磁控濺射法對膜厚為200nm～300nm的al合金(例如al－ni－nd)膜進行成膜。然后，在al合金膜之上涂敷抗蝕材料，通過第1道照相制版工序而形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模對al合金膜進行蝕刻，從而進行圖案化。其結(jié)果，在基板1之上形成柵極配線4、短路環(huán)配線22、遮光體30、柵極電極2以及柵極電極端子3。

此外，在這里使用了al－ni－nd合金，但是只要配線電阻充分低，則也可以使用其他材料。對于在本實施方式3中使用的al－ni－nd合金而言，由于主要成分是al，因此導(dǎo)電率高，是通過所添加的ni而能夠?qū)崿F(xiàn)與ito(indiumtinoxide)等透明導(dǎo)電膜的電接合的材料。在al合金的蝕刻中使用了公知的pan類蝕刻劑(磷酸、硝酸以及醋酸的混合酸)。

然后，在基板1的上表面整體對第1絕緣膜5進行成膜。在本實施方式3中，使用化學(xué)氣相成膜(chemicalvapordeposition：cvd)法，依次形成膜厚為400nm的氮化硅(sin)膜和膜厚為50nm的氧化硅(sio)膜而作為第1絕緣膜5。此外，氧化硅膜針對諸如水分(h2o)、氫(h2)、鈉(na)或者鉀(k)這些影響tft特性的雜質(zhì)元素的阻擋性弱。因此，第1絕緣膜5設(shè)為在sio膜的下層設(shè)置了阻擋性優(yōu)異的sin膜的層疊構(gòu)造。第1絕緣膜5還作為柵極絕緣膜起作用。

然后，在第1絕緣膜5之上對氧化物半導(dǎo)體膜6、31進行成膜。在本實施方式3中，使用in：zn：sn：o的原子組分比為2：6：2：13的in－zn－sn－o靶材[in2o3·(zno)6·(sno2)2]，通過dc磁控濺射法而成膜為膜厚50nm。此時，在使用公知的ar氣進行了濺射的情況下，通常，氧的原子組分比少于化學(xué)計量組分，成為處于缺乏氧離子的狀態(tài)(在上述例子中，o的組分比小于13)的氧化膜。因此，優(yōu)選使氧氣混合于ar氣而進行濺射。在這里，使用混合氣體進行了濺射，該混合氣體是對ar氣添加了分壓比為5～10％的o2氣后的混合氣體。剛剛成膜后的in－zn－sn－o膜呈非晶構(gòu)造，對含有草酸的藥液顯示出可溶性。另一方面，對于pan類藥液，在液體溫度為20℃～40℃的范圍即使浸漬5分鐘后也幾乎確認(rèn)不到膜減少，不能進行蝕刻加工。

然后，通過第2道照相制版工序而形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模對氧化物半導(dǎo)體膜6、31進行蝕刻。作為蝕刻，能夠使用通過含有草酸的藥液而實現(xiàn)的濕式蝕刻。作為藥液，優(yōu)選是含有1～10wt％范圍的草酸的藥液。在本實施方式3中，使用由草酸5wt％+水構(gòu)成的草酸類藥液對氧化物半導(dǎo)體膜6、31進行了蝕刻。然后，去除光致抗蝕圖案，為了使氧化物半導(dǎo)體的載流子濃度變得小于或等于1e+12/cm³，以350℃在大氣氣氛中對基板1整體進行了60分鐘退火。

通過進行含氧的退火，從而能夠進一步向氧化物半導(dǎo)體膜供給氧，能夠?qū)d流子濃度進行調(diào)整。另外，由于同時還發(fā)生結(jié)構(gòu)弛豫，因此構(gòu)造缺陷減少，成為品質(zhì)優(yōu)良的半導(dǎo)體膜。此外，在這里對大氣氣氛的情況進行了說明，但是也可以是水蒸氣氣氛，也可以是將從儲氣瓶以一定的比例對氧氣及氮氣進行混合后的氣體作為氣氛。也可以在退火中一邊在照射uv(ultraviolet)光的同時產(chǎn)生氧化能力高的臭氧，一邊進行退火。

然后，使用dc磁控濺射法對mo合金、鉻、al合金(例如al－ni－nd)等進行成膜而作為第2導(dǎo)電膜。在本實施方式3中，設(shè)為依次對膜厚為100nm的monb合金和膜厚為100nm的al－ni－nd合金進行了成膜的層疊構(gòu)造。然后，通過第3道照相制版工序而形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模對al合金及mo合金的層疊膜進行蝕刻。通過該蝕刻，形成源極電極7及漏極電極10。另外，還同時形成源極電極端子8及源極配線9。作為蝕刻，能夠使用通過含有磷酸、醋酸以及硝酸的溶液(pan藥液)而實現(xiàn)的濕式蝕刻法。在這里，使用由磷酸70wt％+醋酸7wt％+硝酸5wt％+水構(gòu)成的pan藥液進行了蝕刻。

然后，去除光致抗蝕圖案，以300℃在大氣氣氛中進行60分鐘退火。通常，氧化物半導(dǎo)體膜不僅對于草酸、即使是對于在tft的源極電極及漏極電極所使用的通常的金屬膜(cr、ti、mo、ta、al、cu或者它們的合金)的蝕刻加工中使用的酸類溶液，也會受到蝕刻損傷而使特性劣化。此時，由于載流子濃度也與缺氧的增加相伴而上升，因此需要再次氧化。在本實施方式3中，作為氧化處理而對在大氣氣氛中進行退火的情況進行了說明，但也可以使用上述退火方法。

然后，以將整體覆蓋的方式對第2絕緣膜11進行成膜。在本實施方式3中，使用化學(xué)氣相生長膜(cvd)法，對膜厚為200nm的氧化硅(sio)膜進行了成膜而作為第2絕緣膜。然后，形成具有平坦性的有機絕緣膜而作為第3絕緣膜12。在本實施方式3中，使用旋涂法，以使膜厚為2.0μm～3.0μm的方式對具有感光性的丙烯酸類有機樹脂材料進行了涂敷。此外，在本實施方式3中，對使用丙烯酸類有機樹脂材料的情況進行了說明，但也可以使用烯烴類材料、酚醛類材料、聚酰亞胺類材料、硅氧烷類材料。

然后，通過第4道照相制版工序和顯影工序，對具有感光性的有機樹脂材料進行圖案化，去除與第7接觸孔50、第8接觸孔51、第9接觸孔52、第10接觸孔53、第11接觸孔54、第12接觸孔55、第13接觸孔60、第14接觸孔61以及第15接觸孔62的位置相對應(yīng)的有機材料。然后，在200℃～230℃的大氣氣氛中進行60分鐘焙烤處理，將有機樹脂材料燒制固化。通過進行上述焙烤處理，從而增大作為絕緣膜的耐壓及強度，然后能夠?qū)⒌?絕緣膜12作為掩模進行干式蝕刻。

然后，將第3絕緣膜12作為掩模，使用干式蝕刻法對第1絕緣膜5及第2絕緣膜11進行蝕刻，形成第7接觸孔50、第8接觸孔51、第9接觸孔52、第10接觸孔53、第11接觸孔54、第12接觸孔55、第13接觸孔60、第14接觸孔61以及第15接觸孔62。在本實施方式3中，使用對六氟化硫(sf6)添加了氧(o2)后的氣體進行了干式蝕刻。

然后，使用dc磁控濺射法，將作為透明導(dǎo)電膜的ito膜以膜厚成為50nm～80nm的方式進行成膜而作為第3導(dǎo)電膜。使用將水蒸氣與ar混合后的氣體作為濺射氣體。然后，通過第5道照相制版工序及濕式蝕刻，對透明導(dǎo)電膜進行圖案化而形成共通共用配線29。共通共用配線29在各二極管的溝道方向延伸，具有第2背電極25。另外，共通共用配線29還延伸至像素部，將像素部的大致整個面覆蓋。在圖9的例子中，在tft部及第13接觸孔60的周邊未設(shè)置共通共用配線29，但也可以在tft的上層設(shè)置共通共用配線。從外部(未圖示)對共通共用配線29施加共用電位。

然后，以將整體覆蓋的方式對第4絕緣膜20進行成膜。在本實施方式3中，使用化學(xué)氣相生長膜(cvd)法對膜厚為300nm～400nm的氮化硅(sin)進行了成膜。然后，通過第6道照相制版工序，以與第7接觸孔50、第8接觸孔51、第9接觸孔52、第10接觸孔53、第11接觸孔54、第12接觸孔55、第13接觸孔60、第14接觸孔61以及第15接觸孔62的位置對齊的方式形成光致抗蝕層的接觸孔。然后，將該光致抗蝕層的圖案作為掩模，通過蝕刻而去除各接觸孔內(nèi)的第4絕緣膜20。此外，減小通過第6道照相制版工序而形成的光致抗蝕層的接觸孔的直徑，使其位于已開設(shè)的接觸孔的內(nèi)側(cè)。

然后，對第4導(dǎo)電膜進行成膜。在本實施方式3中通過與第3導(dǎo)電膜相同的方法對非晶質(zhì)的ito膜進行了成膜。然后，通過第7道照相制版工序而形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模對非晶質(zhì)的ito膜進行蝕刻。蝕刻是通過使用了由草酸5wt％+水構(gòu)成的草酸類藥液的濕式蝕刻法進行的。然后，去除光致抗蝕圖案。其結(jié)果，形成第3背電極26、梳齒電極21、連接配線56、柵極端子焊盤63以及源極端子焊盤64。

梳齒電極21經(jīng)由第15接觸孔62與漏極電極10電連接。柵極端子焊盤63經(jīng)由第14接觸孔61與柵極電極端子3電連接。源極端子焊盤64經(jīng)由第13接觸孔60與源極電極端子8電連接。第6二極管45處的第3背電極26經(jīng)由第8接觸孔51與短路環(huán)配線22電連接，經(jīng)由第9接觸孔52與第6二極管45處的源極電極7電連接。第5二極管44處的第3背電極26經(jīng)由第7接觸孔50與源極配線9電連接。第7二極管46處的第3背電極26經(jīng)由第10接觸孔53與柵極配線4及第7二極管46處的源極電極7電連接。第8二極管47處的第3背電極26經(jīng)由第11接觸孔54與短路環(huán)配線23電連接。連接配線56經(jīng)由第12接觸孔55與柵極配線4及第8二極管47處的漏極電極10電連接。

然后，為了消除在制造過程中在陣列基板產(chǎn)生的等離子損傷等，在230℃的大氣氣氛中進行60分鐘熱處理。

在液晶顯示面板的組裝中，在經(jīng)過上述工序而完成的tft基板(陣列基板)的表面形成取向膜或者襯墊。取向膜是用于使液晶進行排列的膜，由聚酰亞胺等構(gòu)成。另外，將另行制作的具有濾色片或者取向膜的對置基板與陣列基板貼合。此時，通過襯墊，在tft基板和對置基板之間形成間隙，在該間隙形成液晶層而進行封裝，從而形成ffs方式的液晶顯示面板。最后，通過在液晶面板的外側(cè)配置偏光板、相位差板以及背光單元等，從而完成液晶顯示裝置。

基于以上內(nèi)容，根據(jù)本實施方式3，能夠在與ffs的液晶驅(qū)動電極(像素電極或者共用電極)相同的層以與其相同的材料形成第2背電極25及第3背電極26。另外，通過由共通的材料即第1導(dǎo)電膜形成遮光體30、柵極電極2及柵極配線4，由共通的材料即第1絕緣膜5形成在遮光體30之上形成的絕緣膜和構(gòu)成像素晶體管的柵極絕緣膜，從而能夠形成保護電路(雙向二極管)，而不會增加工序數(shù)量，其中，柵極電極2及柵極配線4構(gòu)成陣列基板處的像素部的像素晶體管。

另外，關(guān)于其他實施方式，在將保護電路配置于具有陣列狀地配置的像素部的陣列元件基板之上的情況下，與本實施方式3同樣地，通過由與柵極電極2或者柵極配線4共通的材料即第1導(dǎo)電膜構(gòu)成遮光體30，由共通的第1絕緣膜5構(gòu)成像素晶體管的柵極絕緣膜和以將遮光體30之上覆蓋的方式設(shè)置的絕緣膜，從而能夠形成該保護電路，而不會導(dǎo)致工序數(shù)量的增加，其中，柵極電極2、柵極配線4構(gòu)成在陣列元件基板的像素部配置的像素晶體管。

此外，在上述中，對將實施方式2中的雙向二極管應(yīng)用于ffs用陣列基板的情況進行了說明，但即使在將實施方式1中的雙向二極管應(yīng)用于ffs用陣列基板的情況下，也能夠形成保護電路(雙向二極管)，而不會增加工序數(shù)量。

＜實施方式4＞

如上所述，氧化物半導(dǎo)體膜會由于在tft的源極電極及漏極電極所使用的通常的金屬膜(cr、ti、mo、ta、al、cu或者它們的合金)的蝕刻加工中使用的酸類溶液而受到蝕刻損傷。因此，在通過蝕刻而在氧化物半導(dǎo)體膜6、31之上形成了源極電極7及漏極電極10的情況下，在源極電極7和漏極電極10之間的氧化物半導(dǎo)體膜6、31(溝道)的表面，缺氧增加，其結(jié)果，載流子濃度急劇上升。因此，為了抑制載流子濃度的增加，在含氧的氣氛中進行退火。但是，載流子濃度的增加容易根據(jù)與氧化物半導(dǎo)體膜6、31接觸的金屬的種類或者蝕刻時的溶液的溫度而變化，如果氧化處理不足，則tft的斷開動作故障、以及由于非線性元件的電阻減少而導(dǎo)致的泄漏成為問題。另外，如果過度氧化，則在tft處，載流子濃度下降而使接通電流及遷移率下降。本發(fā)明的實施方式4解決了上述問題，在下面進行說明。

圖13是本實施方式4所涉及的ffs用陣列基板的顯示區(qū)域內(nèi)的像素部的剖視圖，示出圖9的c－c2的剖面。圖14是表示源極配線處的雙向二極管的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖視圖，俯視圖與圖5相同。圖15是表示柵極配線處的雙向二極管的結(jié)構(gòu)的一個例子的剖視圖，俯視圖與圖7相同。

此外，圖9的沿d－d2的部分對應(yīng)于為了經(jīng)由圖15所示的非線性元件將柵極信號供給至柵極配線4而形成的柵極電極端子3及柵極端子焊盤63的區(qū)域(柵極端子部)。圖9的沿圖9的e－e2的部分對應(yīng)于為了經(jīng)由圖14所示的非線性元件將顯示信號施加于源極配線9而形成的源極電極端子8及源極端子焊盤64的區(qū)域(源極端子部)。

下面，以本實施方式4所涉及的ffs用陣列基板的結(jié)構(gòu)和實施方式3所涉及的ffs用陣列基板的結(jié)構(gòu)之間的不同為重點進行說明。

如圖13所示，在像素部，從源極電極7的一部分起經(jīng)由氧化物半導(dǎo)體膜6抵達(dá)至漏極電極10的一部分而形成有第2氧化物半導(dǎo)體膜32。就第2氧化物半導(dǎo)體膜32而言，與氧化物半導(dǎo)體膜6相比，膜中的氧濃度高，且載流子濃度低。另一方面，如圖14、15所示，在像素部以外的非線性元件的區(qū)域，從源極電極7的一部分起經(jīng)由第1絕緣膜5抵達(dá)至漏極電極10的一部分而形成有第2氧化物半導(dǎo)體膜32。

下面，對本實施方式4所涉及的ffs用陣列基板的制造方法進行說明。此外，由于直至形成第1絕緣膜5為止的工序與實施方式3相同，因此在這里省略說明。

在第1絕緣膜5之上，對氧化物半導(dǎo)體膜6(第2氧化物半導(dǎo)體膜)進行成膜。在本實施方式4中，使用in：zn：sn：o的原子組分比為2：6：2：13的in－zn－sn－o靶材[in2o3·(zno)6·(sno2)2]，通過dc磁控濺射法而成膜為膜厚50nm。在這里，使用對ar氣添加了分壓比為5～10％的o2氣后的混合氣體進行了濺射。

然后，通過照相制版工序而形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模對氧化物半導(dǎo)體膜進行蝕刻。能夠使用通過含有草酸的藥液而實現(xiàn)的濕式蝕刻作為蝕刻。然后，去除光致抗蝕圖案，為了使氧化物半導(dǎo)體的載流子濃度變得小于或等于1e+12/cm³而在350℃的大氣氣氛中進行60分鐘退火。

然后，使用dc磁控濺射法對mo合金、鉻、al合金(例如al－ni－nd)等進行成膜而作為第2導(dǎo)電膜。在本實施方式4中，設(shè)為依次對膜厚為100nm的monb合金和膜厚為100nm的al－ni－nd合金進行了成膜的層疊構(gòu)造。然后，通過照相制版工序而形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模對al合金及mo合金的層疊膜進行蝕刻。通過該蝕刻，形成源極電極7(第2源極電極)及漏極電極10(第2漏極電極)。另外，同時還形成源極電極端子8及源極配線9。作為蝕刻，能夠使用通過含有磷酸、醋酸及硝酸的溶液(pan藥液)而實現(xiàn)的濕式蝕刻法。在這里，使用由磷酸70wt％+醋酸7wt％+硝酸5wt％+水構(gòu)成的pan藥液進行了蝕刻。

然后，在源極電極7及漏極電極10之上對第2氧化物半導(dǎo)體膜32(第3氧化物半導(dǎo)體膜)進行成膜。在本實施方式4中，使用in：zn：sn：o的原子組分比為2：6：2：13的in－zn－sn－o靶材[in2o3·(zno)6·(sno2)2]，通過dc磁控濺射法而成膜為膜厚50nm。在這里，使用對ar氣添加了分壓比為20％的o2氣后的混合氣體進行了濺射。通過提高o2的分壓比，從而與氧化物半導(dǎo)體膜6相比，能夠提高膜中的氧濃度。

然后，通過照相制版工序，以使第2氧化物半導(dǎo)體膜32形成得比氧化物半導(dǎo)體膜6大的方式形成光致抗蝕圖案，將該光致抗蝕圖案作為掩模，通過草酸對第2氧化物半導(dǎo)體膜32進行蝕刻。由此，第2氧化物半導(dǎo)體膜32覆蓋在氧化物半導(dǎo)體膜6的未被源極電極7及漏極電極10覆蓋的面之上。

然后，去除光致抗蝕圖案，為了使第2氧化物半導(dǎo)體膜32的載流子濃度變得小于或等于1e+10/cm³而以350℃在大氣氣氛中對基板1整體進行60分鐘退火。由于通過該退火，使氧從第2氧化物半導(dǎo)體膜32供給至氧化物半導(dǎo)體膜6，使先前的蝕刻損傷恢復(fù)，因此能夠得到穩(wěn)定的特性，而不會降低遷移率。另外，由于構(gòu)成非線性元件的第2氧化物半導(dǎo)體膜32未受到蝕刻損傷，并且能夠降低載流子濃度，因此能夠減小非線性元件的尺寸。

然后，以將整體覆蓋的方式對第2絕緣膜11進行成膜。由于后續(xù)的工序與實施方式3相同，因此在這里省略說明。

基于以上所述，根據(jù)本實施方式4，能夠提高tft的特性的穩(wěn)定性及可靠性。另外，能夠減小作為非線性元件的雙向二極管的尺寸。

此外，在實施方式1～4中說明了下述結(jié)構(gòu)，即，將由第2絕緣膜11及第3絕緣膜12構(gòu)成的層疊膜，作為將第1絕緣膜5、源極電極7、漏極電極10以及氧化物半導(dǎo)體膜31覆蓋的絕緣膜(第2絕緣膜)，在該層疊膜之上形成有第1背電極24，但是也可以使用單層的絕緣膜。例如，通過使用低介電常數(shù)、膜厚大于或等于1μm的絕緣膜而降低柵極電容，從而能夠與實施方式1～4同樣地提高二極管的電阻。

此外，本發(fā)明能夠在其發(fā)明的范圍內(nèi)對各實施方式自由地進行組合，或者對各實施方式適當(dāng)?shù)剡M行變形、省略。