專利名稱：具有膜圖案的基板及其制造方法以及半導(dǎo)體器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有通過使用以噴墨方法為代表的微滴排放方法形成的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件的制造方法，以及涉及形成半導(dǎo)體元件的每個(gè)部分的掩模圖案、接觸孔以及膜的技術(shù)。
背景技術(shù)：
據(jù)調(diào)查，使用微滴排放裝置來形成用于半導(dǎo)體元件的薄膜圖案和布線，以便實(shí)現(xiàn)低成本設(shè)備，并簡(jiǎn)化制造半導(dǎo)體器件中的過程。
通過光刻處理形成半導(dǎo)體元件的接觸孔，其中，將抗蝕劑施加到基板的整個(gè)表面，進(jìn)行預(yù)烘干，通過掩模圖案將紫外線等照射到基板上，通過顯影(development)形成光刻圖案。然后，通過利用抗蝕劑圖案作為掩模圖案進(jìn)行蝕刻，去除要成為接觸孔的部分上形成的絕緣膜，從而形成接觸孔。
此外，通過使用光刻圖案來蝕刻半導(dǎo)體膜、絕緣膜、金屬膜等，形成所希望的形狀的膜圖案。
日本專利特許公開號(hào)2000-89213。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在傳統(tǒng)的用于形成膜圖案、具有接觸孔的絕緣膜等的過程中，膜圖案的大量材料和抗蝕劑被浪費(fèi)，并且要求大量的步驟來形成掩模圖案，這降低了產(chǎn)出。
在開啟接觸孔時(shí)不充分地控制抗蝕劑的施加量以及基膜的表面條件的情況下，抗蝕劑擴(kuò)展到接觸孔上，可產(chǎn)生有缺陷的接觸。
鑒于上述問題作出本發(fā)明，以提供通過簡(jiǎn)單的步驟制造具有絕緣膜、半導(dǎo)體膜、導(dǎo)電膜等的膜圖案的基板的方法，以及以高產(chǎn)量制造低成本的半導(dǎo)體器件的方法。
根據(jù)本發(fā)明，在基板上形成具有低潤(rùn)濕性的第一保護(hù)膜(下文中稱為掩模圖案)之后，在第一掩模圖案的外緣上施加或排放高潤(rùn)濕性材料，以形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
根據(jù)本發(fā)明，在基板上形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案之后，在除了第一掩模圖案的區(qū)域上施加或排放高潤(rùn)濕性材料，以形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
根據(jù)本發(fā)明，在基板上形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案之后，在不形成第一掩模圖案的區(qū)域上施加或排放高潤(rùn)濕性材料，以形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
根據(jù)本發(fā)明，在薄膜或構(gòu)件上形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案之后，形成具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案，去除第一掩模圖案以及覆蓋有第一掩模圖案的薄膜或構(gòu)件，形成具有膜圖案或接觸孔的絕緣膜。注意，可在稍后去除第二掩模圖案。
當(dāng)液體在具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案上擴(kuò)展時(shí)，具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案容易排斥液體。諸如用于第二掩模圖案的材料之類的液體溶液以半球形狀被排斥在在第一掩模圖案的表面上，因此，可以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成第二掩模圖案。
可通過向絕緣層照射等離子氟化物來形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案。可在氟化物或氟化物氣體中產(chǎn)生等離子氟化物，或可通過使用具有包括氟塑料的電介質(zhì)的電極來產(chǎn)生。
對(duì)于形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案，可在預(yù)定位置上排放或施加具有低潤(rùn)濕性的材料。例如，具有低潤(rùn)濕性的材料是含碳氟化合物鏈的化合物。
較佳的是，具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案的接觸角大于具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案的接觸角，接觸角之間的差為30°，更佳的為40°或以上。結(jié)果，由于第二掩模圖案的材料以半球形狀被PC在第一掩模圖案的表面上，可以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成每個(gè)掩模圖案。
第二掩模圖案較佳地用于形成膜圖案的掩模。
膜圖案是具有所希望的形狀的絕緣膜、半導(dǎo)體膜、導(dǎo)電膜、或具有接觸孔的絕緣膜。典型地，使用柵極絕緣膜、層間絕緣膜、保護(hù)膜、諸如具有接觸孔的絕緣膜的絕緣膜、溝道形成區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域的半導(dǎo)體膜、以及諸如源極電極、漏極電極、布線、柵極電極、像素電極以及天線的導(dǎo)電膜。在去除掩模圖案之后，掩模圖案的化合物仍然存在于膜圖案的周圍中(形成掩模圖案的區(qū)域)。
通過使用液相方法或印刷方法形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案。液相方法代表性地包括微滴排放方法、噴墨方法等。
使用液相方法形成具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案。液相方法代表性地包括微滴排放方法、噴墨方法、旋涂方法、輥涂方法、槽隙涂敷(slot coating)方法等。
根據(jù)本發(fā)明，使用通過使用具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案和具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案形成的膜圖案或構(gòu)件來形成半導(dǎo)體元件。半導(dǎo)體元件例如是TFT、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、MOS晶體管、雙極型晶體管、有機(jī)半導(dǎo)體晶體管、MIM元件、存儲(chǔ)元件、二極管、光電變換器、電容器、電阻器等。
根據(jù)本發(fā)明，提供具有通過使用具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案和具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案形成的膜圖案的半導(dǎo)體器件、具有膜圖案的基板或半導(dǎo)體元件、及其制造方法。半導(dǎo)體器件例如是由半導(dǎo)體元件形成的集成電路、顯示器、無線標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC卡等。顯示器代表性地包括液晶顯示器、發(fā)光顯示器、DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)、PDP(等離子顯示屏)、FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)、電泳顯示器(電子紙)等。TFT例如是參差TFT、反向參差TFT(溝道蝕刻型TFT或溝道保護(hù)型TFT)、上柵極共面TFT、下柵極共面TFT等。
在本發(fā)明中，顯示器指的是使用顯示元件的器件，即圖像顯示器。此外，諸如柔性印刷電路(FPC)或TAB(帶自動(dòng)接合)帶或TCP(帶載送封裝)之類的連接器與顯示屏相連接的模塊，IC(集成電路)和CPU直接通過COG(玻璃上芯片)方法安裝在顯示元件上的模塊都包含于顯示器中。
本發(fā)明提供上述膜圖案、具有膜圖案的基板、半導(dǎo)體元件、或具有半導(dǎo)體器件的液晶電視機(jī)或EL電視機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，在親液表面上通過使用用于形成排斥液體表面的材料形成掩模圖案之后，通過使用親液材料在掩模圖案的外緣上形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
根據(jù)本發(fā)明，在親液表面上通過使用用于形成排斥液體表面的材料形成掩模圖案之后，通過使用親液材料在除了掩模圖案之外的區(qū)域中形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
根據(jù)本發(fā)明，在親液表面上通過使用用于形成排斥液體表面的材料形成掩模圖案之后，通過使用親液材料在不形成掩模圖案的區(qū)域中形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
根據(jù)本發(fā)明，在具有親液表面的薄膜或構(gòu)件上通過使用用于形成排斥液體表面的材料形成第一掩模圖案之后，通過使用親液材料形成第二掩模圖案，去除第一掩模圖案和覆蓋有第一掩模圖案的膜或構(gòu)件以形成膜圖案或具有接觸孔的絕緣膜。注意，也可去除第二掩模圖案。
膜圖案是具有所希望的形狀的絕緣膜、半導(dǎo)體膜、導(dǎo)電膜或具有接觸孔的絕緣膜。典型地，使用柵極絕緣膜、層間絕緣膜、保護(hù)膜、諸如具有接觸孔的絕緣膜的絕緣膜、溝道形成區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域的半導(dǎo)體膜、以及諸如源極電極、漏極電極、布線、柵極電極、像素電極以及天線的導(dǎo)電膜。在去除掩模圖案之后，掩模圖案的化合物仍然存在于膜圖案的周圍中(形成掩模圖案的區(qū)域)。
用于形成排斥液體表面的材料具有代表性的為由化學(xué)式Rn-Si-X(4-n)(n＝1、2和3)表示的硅烷偶聯(lián)劑。在此，R包含諸如烷基之類的相對(duì)較惰性的基團(tuán)。此外，X表示水解基團(tuán)，它與接地基板表面上的吸附的水或羥基縮合而結(jié)合，如鹵素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基等。
包含氟碳基作為R的硅烷偶聯(lián)劑(氟烷基硅烷(FAS))形成具有較高液體排斥性的排斥液體表面。
具有碳氟化合物鏈的材料(代表性的為碳氟樹脂)是具有排斥液體表面的材料的例子。
形成排斥水表面的溶劑是諸如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、二環(huán)戊烷、苯、甲苯、二甲苯、四甲苯、茚、四氫化萘、十氫化萘、以及鯊烯或四氫呋喃等之類的烴類溶劑。
通過將等離子、激光或電子束照射到具有排斥液體表面的材料，可提高液體排斥性。
作為親液材料，使用可通過水解接合到親液表面的取代基(羥基、氫基團(tuán))或能夠進(jìn)行氫鍵合的取代基(羥基、氫基團(tuán)、羰基、氨基、磺?；?、醚基等)。代表性的，可使用諸如丙烯酸類樹脂、聚酰亞胺樹脂、三聚氰胺樹脂、聚脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚縮醛樹脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龍)、呋喃樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙脂樹脂(dially phthalate resin)、以及硅氧烷和聚硅氮烷等之類的有機(jī)樹脂。硅氧烷是包含硅(Si)和氧(O)鍵作為主鏈結(jié)構(gòu)、并至少包含氫作為取代基或氟化物、烷基或芳香碳?xì)浠镏械闹辽僖粋€(gè)作為取代基的聚合物材料。聚硅氮烷是包含硅(Si)和氮(Ni)鏈的聚合物材料，它是含聚硅氮烷的液體材料。
親液表面具有表面上有極性的反應(yīng)基團(tuán)，代表性的為可通過水解接合到親液表面的取代基(羥基、氫基團(tuán))或能夠進(jìn)行氫鍵合的取代基(羥基、氫基團(tuán)、羰基、氨基、磺酰基、醚基等)。
通過使用液相方法形成由用于形成排斥液體表面的材料形成的掩模圖案。液相方法代表性地包括微滴排放方法、噴墨方法等。
使用液相方法形成由親液溶液形成的掩模圖案或膜圖案。液相方法代表性地例如微滴排放方法、噴墨方法、旋涂方法、輥涂方法、槽隙涂敷方法等。
根據(jù)本發(fā)明，使用通過使用由用于形成排斥液體表面的掩模圖案形成的膜圖案或構(gòu)件來形成半導(dǎo)體元件。半導(dǎo)體元件包括TFT、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、MOS晶體管、雙極型晶體管、有機(jī)半導(dǎo)體晶體管、MIM元件、存儲(chǔ)元件、二極管、光電變換器、電容器、電阻器等。
本發(fā)明提供具有通過使用具有排斥液體表面的掩模圖案形成的膜圖案、具有膜圖案的基板、或具有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件、及其制造方法。半導(dǎo)體器件例如是由半導(dǎo)體元件形成的集成電路、顯示器、無線標(biāo)簽、IC標(biāo)簽等。顯示器例如是包括液晶顯示器、發(fā)光顯示器、DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)、PDP(等離子顯示屏)、FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)、電泳顯示器(電子紙)等。TFT例如是參差TFT、以及反向參差TFT(溝道蝕刻型TFT或溝道保護(hù)型TFT)。
在本發(fā)明中，顯示器指的是使用顯示元件的器件，即圖像顯示器。此外，諸如柔性印刷電路(FPC)或TAB(帶自動(dòng)接合)帶或TCP(帶載送封裝)之類的連接器連接到顯示面板的模塊，IC(集成電路)和CPU直接通過COG(玻璃上芯片)方法安裝在顯示元件上的模塊都包含于顯示器中。
本發(fā)明提供上述膜圖案、具有膜圖案的基板、半導(dǎo)體元件、或具有半導(dǎo)體器件的液晶電視機(jī)或EL電視機(jī)。
通過使用根據(jù)本發(fā)明的具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案和具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案，可在所希望的位置上形成所希望的形狀的膜圖案。可在所希望的位置上選擇性地形成充當(dāng)層間絕緣膜、偏振膜、柵極絕緣膜等的膜。而且，由于可不用使用抗蝕劑掩模圖案進(jìn)行暴露和顯影處理來形成具有膜圖案和接觸孔的絕緣膜，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能夠顯著地簡(jiǎn)化處理。
通過在具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案上照射等離子、激光或電子束，可進(jìn)一步降低潤(rùn)濕性。
通過使用由用于形成排斥液體表面的材料形成的掩模圖案，可在所希望的位置上形成所希望的形狀的膜圖案?？稍谒Ｍ奈恢蒙线x擇性地形成充當(dāng)層間絕緣膜、偏振膜、柵極絕緣膜等的膜。而且，由于可不用使用抗蝕劑掩模圖案進(jìn)行暴露和顯影處理來形成具有膜圖案和接觸孔的絕緣膜，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能夠顯著地簡(jiǎn)化處理。由于掩模圖案具有排斥液體表面，不形成親液材料形成的膜，從而可通過簡(jiǎn)化的處理容易地去除掩模圖案以及形成良好的接觸孔。
通過對(duì)由用于形成排斥液體表面的材料形成的掩模圖案照射等離子、激光或電子束等，可進(jìn)一步提高液體排斥性。
通過在形成具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案、由用于形成排斥液體表面的材料形成的膜圖案、導(dǎo)電膜等之前施加微滴排放方法，可通過改變基板和噴嘴的相對(duì)位置來將微滴排放在任意位置上，噴嘴是含有上述膜的材料的微滴的排放孔。由于可根據(jù)噴嘴直徑、要排放的微滴的量、以及噴嘴和形成排放的微滴的基板之間的移動(dòng)速率的相對(duì)關(guān)系來控制要形成的圖案的厚度和寬度，因此可通過排放可高精度地在所希望的位置形成這些膜。由于可省略印刷處理，即使用掩模圖案的暴露和顯影處理，因此可相當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化處理并降低成本。通過使用微滴排放方法，可在任意位置形成圖案，可控制圖案的厚度和寬度。因此，可以高產(chǎn)量低成本地制造即使是一邊長(zhǎng)大于1至2m的大型半導(dǎo)體基板。
根據(jù)本發(fā)明，以此方式，可通過簡(jiǎn)單的處理，高精度地形成膜圖案、具有膜圖案的基板、具有接觸孔的絕緣膜、以及具有這些的半導(dǎo)體元件和半導(dǎo)體器件。此外，本發(fā)明可提供以低成本和高產(chǎn)量制造半導(dǎo)體元件和半導(dǎo)體器件的方法。


圖1A至1C是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
圖2A至2D是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
圖3A至3D是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖4A至4E是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖5A至5E是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖6A至6D是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖7A至7C是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
圖8A至8E是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖9A至9D是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖10A至10C是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的俯視圖。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的俯視圖。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的俯視圖。
圖14A至14C是示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)器電路的安裝方法的俯視圖。
圖15A至15D是示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)器電路的安裝方法的剖視圖。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器模塊的結(jié)構(gòu)的示圖。
圖17是示出電子裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖18是示出電子裝置的例子的圖。
圖19A和19B是示出電子裝置的例子的圖。
圖20是示出可用于本發(fā)明的微滴排放裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的在液晶顯示面板中使用TFT形成掃描驅(qū)動(dòng)器電路的情況下的電路配置的圖。
圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的在液晶顯示面板中使用TFT形成掃描驅(qū)動(dòng)器電路的情況下的電路配置的圖(移位寄存器電路)。
圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的在液晶顯示面板中使用TFT形成掃描驅(qū)動(dòng)器電路的情況下的電路配置的圖(緩沖器電路)。
圖24A至24C是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
圖25A至25D是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖26A至26D是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖27A至27B是是示出根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的步驟的剖視圖。
圖28A和28B是示出可用于本發(fā)明的微滴排放方法的示圖。
圖29是示出具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域和高潤(rùn)濕性的區(qū)域的接觸角的圖。
圖30A和30B是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示模塊的結(jié)構(gòu)的示圖。
圖31A至31F是示出可用于本發(fā)明的發(fā)光元件的模式的圖。
圖32A至32C是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
圖33A至33C是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
圖34A至34C是示出根據(jù)本發(fā)明的形成膜圖案的步驟的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
雖然將通過參考附圖用例子來充分描述本發(fā)明，但是要理解對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說各種變化和修改是顯而易見的。因此，除非這種變化和修改背離了下文中定義的本發(fā)明的范圍，否則，它們都應(yīng)包含于本發(fā)明之中。注意，實(shí)施方式中的相同的部分以相同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)注，并省略對(duì)其的詳細(xì)說明。
在該實(shí)施方式中，參考圖1描述使用具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案形成具有所希望的形狀的膜圖案的步驟。注意，該實(shí)施方式中所描述的掩模圖案是用于形成膜圖案的掩模圖案。
如圖1A所示，基板101上形成第一膜102。通過微滴排放方法、噴墨方法等在第一膜上形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案103。在此，微滴排放方法用作為形成掩模圖案的方法。
作為基板101，可使用玻璃基板、石英基板、以諸如氧化鋁之類的絕緣物質(zhì)形成的基板、能夠抵抗后續(xù)步驟的處理熱量的塑料基板、硅晶片、金屬基板等等。在該情況下，較佳的是形成絕緣膜，用于防止雜質(zhì)等從基板側(cè)(如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、以及氧氮化硅(SiNxOy)(x＞y)膜)分散。也可使用上面形成有諸如氧化硅和氮化硅之類的絕緣膜的諸如不銹鋼之類的金屬板或半導(dǎo)體基板。又，可使用320×400mm、370×470mm、550×650mm、600×720mm、680×880mm、1000×1200mm、1100×1250mm、或1150×1300尺寸的基板作為基板101。在此，使用玻璃基板作為基板101。
在使用塑料基板作為基板101的情況下，較佳的是使用具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)溫度的PC(聚碳酸酯)、PES(聚乙烯砜)、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙酯)、PEN(聚萘二甲酸乙酯)等。
作為第一膜102，可使用通過噴涂方法、汽相淀積方法、CVD方法、施加方法等形成的絕緣層、導(dǎo)電層以及半導(dǎo)體層中的任一種。已知的無機(jī)絕緣材料或有機(jī)絕緣材料可適當(dāng)?shù)赜糜谟山^緣層形成的第一膜102。作為代表，可通過微滴排放方法、施加方法或印刷方法形成SiO2和具有Si-CH3鍵的同類物等，典型地為聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、丙烯酸、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)、膜、硅酸鹽SOG(玻璃上旋涂)、烷氧基硅酸鹽SOG、聚硅氮烷SOG、以及硅氧烷聚合物。又，可通過PVD(物理汽相淀積)方法、CVD(化學(xué)汽相淀積)方法、以及熱氧化方法形成氮化硅、氧氮化硅、氧化硅等。而且，可通過汽相淀積方法、陽極氧化方法等形成諸如Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr以及Ba之類的金屬氧化物。在此，通過噴涂方法形成氧化硅膜。
作為用于由導(dǎo)電層形成的第一膜102的材料，可使用Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba等的金屬、合金或金屬氮化物。此外，可適當(dāng)?shù)厥褂糜糜谕腹鈱?dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、鎵摻雜的氧化鋅(GZO)、包含氧化硅的氧化銦錫、有機(jī)銦、有機(jī)錫等。此外，可使用包含1至20％的鎳的鋁。在此，使用鋁形成第一導(dǎo)電層。
作為用于由半導(dǎo)體層形成的第一膜102的材料，可形成具有使用硅、鍺化硅(SiGe)等的非晶形態(tài)半導(dǎo)體、具有非晶形態(tài)和晶態(tài)的半非晶形態(tài)半導(dǎo)體、在非晶形態(tài)半導(dǎo)體中可觀察到0.5至20nm的晶粒微晶半導(dǎo)體、以及晶體半導(dǎo)體中的任何一個(gè)的膜。此外，也可使用諸如聚亞噻吩亞乙烯(polythienylenevinylene)、聚2，5-亞噻吩亞乙烯(poly(2，5-thienylene vinylene))、聚乙炔、聚乙炔衍生物、以及聚芳撐亞乙烯基(polyarylene vinylene)之類的有機(jī)半導(dǎo)體材料。
在此，通過CVD方法形成氧化硅膜作為第一膜。
第一掩模圖案充當(dāng)用于形成在以后形成的膜圖案的掩模。因此，較佳的是第一掩模圖案具有低潤(rùn)濕性。
通過形成在預(yù)定位置具有高潤(rùn)濕性的絕緣層并在表面上照射氟等離子體，形成第一掩模圖案103。又，可通過提供具有電介質(zhì)并產(chǎn)生等離子體的電極來進(jìn)行等離子處理，使得暴露于使用空氣、氧氣或氮?dú)獾牡入x子體。在該情況下，不要求電介質(zhì)覆蓋電極的整個(gè)表面。作為電介質(zhì)，可使用含氟樹脂。通過使用含氟樹脂，在絕緣層的表面上形成CF2鍵，從而表面特性被調(diào)制，且潤(rùn)濕性降低。
作為用于絕緣膜的材料，可使用通過將諸如聚乙烯醇(PVA)之類的水溶性樹脂與H2O溶液混合而獲得的材料。而且，也可混合PVA和其它水溶性樹脂。此外，可使用諸如丙烯酸類樹脂、聚酰亞胺樹脂、三聚氰胺樹脂、聚脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚縮醛樹脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龍)、呋喃樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙脂樹脂、以及抗蝕劑等之類的有機(jī)樹脂。
可通過微滴排放方法、絲網(wǎng)(模板)印刷方法、膠印(平版)印刷方法、凸版印刷方法、或凹版(凹雕)印刷方法等來形成絕緣層。從而，可在預(yù)定位置形成絕緣層。
可通過施加或排放具有低潤(rùn)濕性的材料來形成第一掩模圖案103。具有低潤(rùn)濕性的材料典型的為具有碳氟鏈的化合物。具有碳氟鏈的該化合物例如是由化學(xué)式Rn-Si-X(4-n)(n＝1、2和3)表示的硅烷偶聯(lián)劑。在此，R包含諸如烴基之類的相對(duì)較惰性的基團(tuán)(group)。此外，X表示水解基團(tuán)，它與接地基板表面上的吸附的水或羥基縮合而結(jié)合，如鹵素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基等。
通過使用具有適合于R的氟烷基的氟硅烷偶聯(lián)劑(氟烷基硅烷(FAS))作為代表性的硅烷偶聯(lián)劑的例子，可降低潤(rùn)濕性。FAS的R具有可表示為(CF3)(CF2)x(CH2)y的結(jié)構(gòu)(x從0至10的整數(shù)，y從0至4的整數(shù))。在多個(gè)R或X結(jié)合于Si的情況下，R或X可以全部相同或不同。具有代表性地來說，F(xiàn)AS是諸如十七氟四氫癸基三乙氧基硅烷、十七氟四氫癸基三氯硅烷、十三氟四氫辛基三氯硅烷以及三氟丙基三甲氧基硅烷之類的氟烷基硅烷(下文中稱為FAS)。
作為具有低潤(rùn)濕性的溶劑，使用諸如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、二環(huán)戊烷、苯、甲苯、二甲苯、四甲基苯、茚、四氫化萘、十氫化萘、以及鯊烯或四氫呋喃之類的烴類溶劑。
作為具有低潤(rùn)濕性的化合物的例子，可使用具有碳氟化合物鏈的材料(含氟樹脂)。作為含氟樹脂，可使用聚四氟乙烯(PTFE；聚四氟乙烯樹脂)、全氟烷氧基硅鏈烷(perfluoroalkoxyalkane)(PFA；四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚樹脂)、全氟乙烯丙烯共聚物(PFEP；四氟乙烯六氟丙烯共聚物樹脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物樹脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；聚偏二氟乙烯樹脂)、聚三氟氯乙烯(PCTFE；聚三氟氯乙烯樹脂)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE；聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物樹脂)、聚四氟乙烯-全氟間二氧雜環(huán)戊烯(perfluorodioxol)共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯樹脂)等。
接著，使用乙醇清潔附有低潤(rùn)濕性材料的表面，從而可形成相當(dāng)薄的且具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案。
在形成具有精細(xì)形狀的膜圖案的情況中，較佳的是在第一膜102上形成的第一掩模圖案103具有如圖7A所示的閉環(huán)形狀。在該情況下，如圖7B所示，在具有閉環(huán)形狀的掩模圖案中排放具有高潤(rùn)濕性的材料111，然后進(jìn)行干燥和烘焙處理。因此，如圖7C所示，可以任意的形狀形成具有高潤(rùn)濕性的膜圖案121。在圖7C中，去除掩模圖案，掩模圖案的化合物122存在于薄膜的表面上。
用于微滴排放方法的噴嘴的直徑設(shè)置為0.1至50μm(較佳的為0.6至26μm)，從噴嘴排放的化合物的量設(shè)置為0.00001至50pl(較佳的為0.0001至10pl)。該量隨著噴嘴的直徑而成比例地增加。而且，較佳的是正被處理的對(duì)象與噴嘴的排放口盡可能地靠近，以將微滴排到所希望的位置，距離較佳地設(shè)置為0.1至2mm。
注意，用于微滴排放方法的化合物的粘度較佳的為300mPa·s或更少，或更佳的為50mPa·s或更少，以用于防止干燥和用于從排放口平緩地排放化合物。注意到，可根據(jù)所使用的溶劑和施加方式來適當(dāng)?shù)乜刂苹衔锏恼扯?、表面張力等?br> 如圖1B所示，與第一掩模圖案相比具有高潤(rùn)濕性的材料111被施加在第一膜102上的第一掩模圖案103內(nèi)。
在此，參考圖29描述具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域和具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域之間的關(guān)系。具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域(圖29中的第一掩模圖案103)是如圖29所示的相對(duì)于第一膜102的表面的液體接觸角θ1大的區(qū)域。在該表面上，液體以半球面形狀被排斥。另一方面，具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域(圖1B中的具有高潤(rùn)濕性的材料111形成的區(qū)域)是相對(duì)于第一膜102的表面的液體接觸角θ2小的區(qū)域。在該表面上，液體像是要擴(kuò)展。
因此，在具有不同接觸角的兩個(gè)區(qū)域彼此接觸的情況中，具有相對(duì)較小的接觸角的區(qū)域成為具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域，而具有較大接觸角的區(qū)域成為具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域。在該兩個(gè)區(qū)域上施加或排放溶劑時(shí)，溶劑在具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域的表面上擴(kuò)展，而在具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域和具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域之間的邊界上縮退為半球面形狀。
較佳的是，具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域的接觸角θ1和具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域的接觸角θ2之間的差為30°或更大，更佳的為40°或更大。結(jié)果，具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域的材料在具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域的表面上以半球面形狀被排斥，從而，可以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成每個(gè)掩模圖案。因此，在描述為用于形成第一掩模圖案103的材料的物質(zhì)和方法之中，在接觸角之間的差為30°或更大，或更佳的為40°或更大的情況下，由具有較小接觸角的材料形成的區(qū)域變?yōu)榫哂懈邼?rùn)濕性的區(qū)域，而具有較大接觸角的區(qū)域變?yōu)榫哂械蜐?rùn)濕性的區(qū)域。類似地，在隨后將描述為作為具有高潤(rùn)濕性的材料111的物質(zhì)之間，在接觸角之間的差為30°或更大，或更佳的為40°或更大的情況下，由具有較小接觸角的材料形成的區(qū)域變?yōu)榫哂懈邼?rùn)濕性的區(qū)域，而由具有較大接觸角的材料形成的區(qū)域變?yōu)榫哂械蜐?rùn)濕性的區(qū)域。
在表面具有凸起和凹陷的情況下，在具有低潤(rùn)濕性的區(qū)域中，接觸角變得更小。也就是說，潤(rùn)濕性被降低。另一方面，在具有高潤(rùn)濕性的區(qū)域中，接觸角變得更大。也就是說，潤(rùn)濕性提高。因此，通過在具有凸起和凹陷的每個(gè)表面上施加或排放具有低潤(rùn)濕性的材料和具有高潤(rùn)濕性的材料，并進(jìn)行烘焙處理，可形成端部均勻的層。
作為具有高潤(rùn)濕性的材料111，可適當(dāng)?shù)厥褂门c第一掩模圖案相比具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料、導(dǎo)電材料以及半導(dǎo)體材料。作為代表，絕緣材料是諸如丙烯酸類樹脂、聚茚樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚縮醛樹脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龍)、呋喃樹脂以及鄰苯二甲酸二烯丙脂樹脂之類的有機(jī)樹脂，也可以使用硅氧烷聚合物、聚硅氮烷、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)。
由，也可使用水、酒精溶液、醚溶液、使用諸如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、N-甲吡咯烷酮、六甲基磷胺(hexamethylphosphamidon)、氯仿、二氯甲烷之類的溶劑的溶液。
此外，可使用溶劑中溶解或分散的導(dǎo)體作為導(dǎo)電材料的代表。作為導(dǎo)體，可使用諸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr以及Ba之類的金屬、鹵化銀微粒、或可分散的毫微粒。可選地，可使用ITO、包含用于光透射膜的氧化硅、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅(ZnO)、氮化鈦的ITO等。
此外，也可使用溶解或分散的上述導(dǎo)體中的多種。
作為半導(dǎo)體材料的代表，可使用有機(jī)半導(dǎo)體材料。較佳的是，具有共軛雙鍵作為主鏈的π-電子共軛高分子量材料用作為有機(jī)半導(dǎo)體材料。代表性地來說，可使用諸如聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物以及并五苯之類的可熔的高分子量材料。
可通過微滴排放方法、噴墨方法、旋涂涂敷方法、輥涂方法、槽隙涂敷方法等來施加與第一掩模圖案相比具有較高潤(rùn)濕性的材料。
接著，如圖1C所示，通過對(duì)與第一掩模圖案相比具有較高潤(rùn)濕性的材料進(jìn)行干燥和烘焙，形成膜圖案121。因此，在絕緣膜具有高潤(rùn)濕性的情況下，膜圖案形成為具有所希望的形狀的絕緣層。此外，在導(dǎo)電材料具有高潤(rùn)濕性的情況下，膜圖案形成為具有所希望的形狀的導(dǎo)電層。在半導(dǎo)體材料具有高潤(rùn)濕性的情況下，膜圖案形成為具有所希望的形狀的半導(dǎo)體層。注意，在該步驟中，第一掩模圖案的溶劑被蒸發(fā)，在第一膜102的表面上留下化合物或滲透入第一膜102。注意到，可通過諸如使用氧氣進(jìn)行灰化、濕蝕刻、干蝕刻之類的已知蝕刻方法來去除留在第一膜102的表面上的化合物。在圖1C中，122表示滲透入第一膜102中的掩模圖案的化合物。在該步驟中，可根據(jù)具有高潤(rùn)濕性的材料適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥和烘焙。
作為上述步驟的替代，在干燥第一掩模圖案的溶劑之后可施加具有高潤(rùn)濕性的材料。也就是說，在通過使用具有低潤(rùn)濕性的材料在第一膜102上形成第一掩模圖案103之后，如圖24B所示，干燥第一掩模圖案。此時(shí)，第一掩模圖案的化合物留在第一掩模的表面上，或滲透入膜。在圖24B中，122表示滲透入第一掩模圖案的化合物的區(qū)域。接著，如圖24C所示，排放一種與第一掩模圖案相比具有高潤(rùn)濕性的材料。在該情況下，第一掩模圖案的化合物122留在形成第一掩模圖案的區(qū)域中，因此，與第一掩模圖案相比具有較高潤(rùn)濕性的材料被排斥，并被選擇性地施加，如圖24C所示。此后，對(duì)與第一掩模圖案相比具有較高潤(rùn)濕性的材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗稍锘蚝姹?，以形成膜圖案121。
通過上述步驟，不用使用已知的光刻處理就能形成具有所希望的形狀的膜圖案。因此，可顯著地減少制造步驟的數(shù)量。
在該實(shí)施方式中，參考圖32A至32C描述使用由用于形成排斥液體表面的材料形成的掩模圖案形成具有所希望的形狀的膜圖案的步驟。注意，該實(shí)施方式中所描述的掩模圖案是用于形成膜圖案的掩模圖案。
如圖32A所示，基板1001上形成第一膜1002。通過微滴排放方法、噴墨方法等在第一膜上形成保護(hù)膜(第一掩模圖案)1003。在此，微滴排放方法用于形成掩模圖案。較佳的是，第一膜1002具有親液表面。在基板1001具有親液表面的情況中，不要求形成第一膜。
基板1001可以是玻璃基板、石英基板、以諸如氧化鋁之類的絕緣物質(zhì)形成的基板、能夠抵抗后續(xù)步驟的處理熱量的塑料基板、硅晶片、金屬基板等等。在該情況下，較佳的是形成絕緣膜，用于防止雜質(zhì)等從基板側(cè)(如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、以及氧氮化硅(SiNxOy)(x＞y)膜)分散。此外，也可使用表面形成有諸如氧化硅或氮化硅之類的絕緣膜的諸如不銹鋼之類的金屬板或半導(dǎo)體基板。
較佳的是第一膜102具有親液表面。雖然在此示出了膜，但是也可使用具有親液表面的構(gòu)件。
可通過使用用于形成親液表面的溶液來形成第一掩模圖案103。用于形成親液表面的溶液的化合物典型的為由化學(xué)式Rn-Si-X(4-n)(n＝1、2和3)表示的硅烷偶聯(lián)劑。在此，R包含諸如烴基之類的相對(duì)較惰性的基團(tuán)(group)。此外，X表示水解基團(tuán)，它與接地基板表面上的吸附的水或羥基縮合而結(jié)合，如鹵素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基等。
通過使用具有適合于R的氟烷基的氟硅烷偶聯(lián)劑(氟烷基硅烷(FAS))作為代表性的硅烷偶聯(lián)劑的例子，可提高液體排斥性。FAS的R具有可表示為(CF3)(CF2)x(CH2)y的結(jié)構(gòu)(x從0至10的整數(shù)，y從0至4的整數(shù))。在多個(gè)R或X結(jié)合于Si的情況下，R或X可以全部相同或不同。具有代表性地來說，F(xiàn)AS是諸如十七氟四氫癸基三乙氧基硅烷、十七氟四氫癸基三氯硅烷、十三氟四氫辛基三氯硅烷以及三氟丙基三甲氧基硅烷之類的氟烷基硅烷(下文中稱為FAS)。
作為用于形成排斥液體表面的溶劑，使用諸如正戊烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、二環(huán)戊烷、苯、甲苯、二甲苯、四甲基苯、茚、四氫化萘、十氫化萘、以及鯊烯或四氫呋喃之類的烴類溶劑。
作為用于形成排斥液體表面的化合物的例子，可使用具有碳氟化合物鏈的材料(含氟樹脂)。作為含氟樹脂，可使用聚四氟乙烯(PTFE；聚四氟乙烯樹脂)、全氟烷氧基烷perfluoroalkoxyalkane(PFA；四氟乙烯-全氟烷即乙烯基醚共聚樹脂)、全氟乙烯丙烯共聚物(PFEP；四氟乙烯六氟丙烯共聚物樹脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物樹脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；聚偏二氟乙烯樹脂)、聚氯三氟乙烯(PCTFE；聚三氟氯乙烯樹脂)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE；聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物樹脂)、聚四氟乙烯-全氟間二氧雜環(huán)戊烯共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯樹脂)等。
也可使用不形成排斥液體表面(即形成親液表面)的有機(jī)材料，在該情況下，有機(jī)材料應(yīng)用CF4等離子體等進(jìn)行處理，以獲得液體排斥性。例如，在等離子體處理之前，可使用通過將諸如聚乙烯醇(PVA)之類的水溶性樹脂與H2O等溶液混合而獲得的材料。而且，也可組合使用PVA和其它水溶性樹脂。注意，即使在掩模圖案具有排斥液體表面的情況下，也可通過進(jìn)行等離子體處理等進(jìn)一步加強(qiáng)排斥性。
在形成具有精細(xì)形狀的膜圖案的情況中，較佳的是在具有親液表面的第一膜1002上形成的第一掩模圖案1003具有閉環(huán)形狀。在該情況下，如圖33B所示，在具有閉環(huán)形狀的掩模圖案中排放第二溶液1011，然后進(jìn)行干燥和烘焙處理。因此，如圖33C所示，可形成具有任意的形狀的膜圖案1021。在圖33C中，去除掩模圖案，掩模圖案的化合物1022留在親液表面上。
用于微滴排放方法的噴嘴的直徑設(shè)置為0.1至50μm(較佳的為0.6至26μm)，從噴嘴排放的化合物的量設(shè)置為0.00001至50pl(較佳的為0.0001至10pl)。該量隨著噴嘴的直徑而成比例地增加。而且，較佳的是正被處理的對(duì)象與噴嘴的排放口盡可能地靠近，以將微滴排到所希望的位置，距離較佳地設(shè)置為0.1至2mm。
注意，用于微滴排放方法的化合物的粘度較佳的為300mPa·s或更少，或更佳的為50mPa·s或更少，以用于防止干燥和用于從排放口平緩地排放化合物。注意到，可根據(jù)所使用的溶劑和施加方式來適當(dāng)?shù)乜刂苹衔锏恼扯取⒈砻鎻埩Φ取?br> 如圖32B所示，第二溶液1011施加在第一掩模圖案1003內(nèi)。作為第二溶液，可使用親液溶劑。作為代表，親液溶液是諸如丙烯酸類樹脂、聚茚樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚縮醛樹脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龍)、呋喃樹脂以及鄰苯二甲酸二烯丙脂樹脂之類的有機(jī)樹脂，也可以是硅氧烷和聚硅氮烷。由，也可使用水、酒精溶液、醚溶液、使用諸如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷胺、氯仿、二氯甲烷之類的溶劑的溶液?？赏ㄟ^微滴排放方法、噴墨方法、旋涂涂敷方法、輥涂方法、槽隙涂敷方法等來施加第二溶液。
接著，如圖32C所示，通過對(duì)第二溶液1011進(jìn)行干燥和烘焙，形成膜圖案1021。在該過程中，掩模圖案的溶劑被蒸發(fā)，在第一膜1002的表面上留下化合物或滲透入膜。注意到，可通過諸如使用氧氣進(jìn)行灰化、濕蝕刻、干蝕刻之類的已知蝕刻方法來去除留在第一膜1002的表面上的化合物。在圖32C中，1022表示滲透入第一膜1002中的掩模圖案的化合物。在該步驟中，可根據(jù)第二溶液的材料適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥和烘焙。
作為上述步驟的替代，在干燥第一掩模圖案的溶劑之后可施加第二溶液。也就是說，在通過如圖34A所示使用用于形成排斥液體表面的溶液在第一膜1002上形成第一掩模圖案1003之后，如圖34B所示，干燥第一掩模圖案。此時(shí)，第一掩模圖案的化合物留在第一膜1002的表面上，或滲透入膜。在圖34B中，1022表示第一掩模圖案的化合物滲透入第一膜的區(qū)域。接著，如圖34C所示，施加親液的第二溶液。在該情況下，第一掩模圖案的化合物1022留在形成第一掩模圖案的區(qū)域中，因此，第二溶液被排斥，并被選擇性地施加，如圖34C所示。此后，對(duì)第二溶液進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗稍锘蚝姹海孕纬傻诙D案1021。
通過上述步驟，不用使用已知的光刻處理就能形成具有所希望的形狀的膜圖案。因此，可顯著地減少制造步驟的數(shù)量。
下面的實(shí)施方式和實(shí)施例將參考實(shí)施方式1進(jìn)行描述。然而，也可適當(dāng)?shù)剡m用實(shí)施方式2。
在該實(shí)施方式中，參考圖2A至2C描述使用具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案和具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案形成具有所需形狀的膜圖案的步驟。注意，該實(shí)施方式中描述的第一掩模圖案是用于形成第二掩模圖案的掩模圖案。第二掩模圖案是用于蝕刻的掩模圖案。
如圖2A所示，第一基板101上形成第一膜201，第一膜201上形成第二膜202。對(duì)第一膜使用適當(dāng)?shù)牟牧?。作為第二膜，可使用與實(shí)施方式1中第一膜102的材料類似的材料。
接著，通過微滴排放方法施加具有低潤(rùn)濕性的材料來在第二膜202上形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案103。此時(shí)，具有高潤(rùn)濕性的材料與具有低潤(rùn)濕性的材料一起被干燥和烘焙。
接著，如圖2B所示，施加具有高潤(rùn)濕性的材料，以形成具有高潤(rùn)濕性的第二掩模圖案212。具有高潤(rùn)濕性的材料比具有低潤(rùn)濕性的材料具有更高的潤(rùn)濕性，因此，在與第一掩模圖案103接觸的部分，它被排斥。如圖2B所示，具有高潤(rùn)濕性的材料施加在不形成第一掩模圖案的區(qū)域中?？赏ㄟ^微滴排放方法、噴墨方法、旋涂涂敷方法、輥涂方法、槽隙涂敷方法等來施加具有高潤(rùn)濕性的材料。此后，按需對(duì)具有高潤(rùn)濕性的材料進(jìn)行干燥和烘焙。因此，可形成作為用于蝕刻的掩模圖案的第二掩模圖案212。
接著，如圖2C所示，去除第一掩模圖案103。在該實(shí)施方式中，通過灰化來去除第一掩模圖案103。此后，通過諸如干蝕刻和濕蝕刻之類的已知方法蝕刻第二膜的暴露區(qū)域，從而可形成具有所希望的形狀的膜圖案221。在第一掩模圖案具有柱形或圓柱形形狀的情況下，膜圖案具有接觸孔。
如圖2D所示，可通過去除第二掩模圖案暴露具有所希望的形狀的膜圖案221。
通過上述過程，不用使用已知的光刻處理就能形成具有所希望的形狀的膜圖案。因此，可顯著地減少制造步驟的數(shù)量。此外，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以更少的步驟形成膜圖案或良好的接觸孔。
下文中描述的是半導(dǎo)體元件的制造方法。注意，在該實(shí)施方式中，采用TFT作為半導(dǎo)體元件的例子，然而，本發(fā)明不限于此。作為有機(jī)半導(dǎo)體晶體管，可使用二極管、MIM元件、存儲(chǔ)元件、光電轉(zhuǎn)換器、電容器、電阻器等。
在該實(shí)施方式中，參考圖3A至3D描述使用本發(fā)明的形成溝道蝕刻型TFT作為用作半導(dǎo)體元件的反向參差的TFT的代表的步驟。
如圖3A所示，在基板101上形成柵極電極301。通過微滴排放方法、印刷方法、電場(chǎng)電鍍方法、PVD方法、CVD方法形成柵極電極301。在通過使用PVD方法和CVD方法形成導(dǎo)電層的情況中，通過實(shí)施方式3中的方法或光刻處理，在導(dǎo)電層上形成掩模圖案，從而通過蝕刻成所希望的形狀來形成柵極電極。在該實(shí)施方式中，在基板上選擇性地排放包含導(dǎo)電材料的化合物。在該情況中，作為蝕刻步驟，不要求使用掩模圖案，可顯著地簡(jiǎn)化制造步驟。
在通過微滴排放方法形成柵極電極的情況中，從排放孔排放的化合物可以是從溶解或分散于溶劑中的實(shí)施方式1中所描述的具有低潤(rùn)濕性的材料中選擇出的導(dǎo)體。此外，可通過疊層導(dǎo)電層來形成柵極電極301。
考慮到電阻率，從排放孔排放出的化合物較佳的是溶解或分散于溶劑中的金、銀或銅中的任一種。更佳的是，使用電阻率低且成本低的銀或銅。然而，在使用銅的情況下，較佳的是相結(jié)合地形成阻擋膜，以防止雜質(zhì)。溶劑可以是諸如如醋酸丁酯和乙酸乙酯之類的酯、如異丙醇和乙醇之類的醇、如甲基乙基甲酮和丙酮之類的有機(jī)溶劑等。
作為阻擋層，在使用銅作為布線的情況下，較佳的使用諸如氮化硅、氧氮化硅、氮化鋁、氮化鈦和氮化鉭(TaN)之類的包含氮的絕緣的或?qū)щ姷奈镔|(zhì)。也可通過微滴排放方法形成上述物質(zhì)。
注意，用于微滴排放方法的化合物的粘度較佳的為5至20mPa·s，用于防止干燥和從排放口平滑排放化合物。較佳的是，表面張力為40mN/m或更小。注意，可根據(jù)使用的溶劑和施加方式適當(dāng)?shù)乜刂苹衔锏恼扯鹊?。作為例子，通過將氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、鎵摻雜的氧化鋅(GZO)、包含氧化硅的氧化銦錫、或有機(jī)錫溶解或分散于溶劑中獲得的化合物的粘度為5至20mPa·s，通過將銀溶解或分散于溶劑中獲得的化合物的粘度為5至20mPa·s，以及通過將金溶解或分散于溶劑中獲得的化合物的粘度是10至20mPa·s。
較佳的是，導(dǎo)體的顆粒的直徑盡可能地小，以防止噴嘴阻塞并用于形成精細(xì)的圖案，雖然這是與每個(gè)噴嘴的直徑和所希望的圖案形狀有關(guān)的。較佳的是，顆粒的直徑為0.1μm或更小。通過諸如電解方法、霧化方法以及濕還原方法之類的已知方法來形成化合物。顆粒尺寸一般為大約0.5至10μm。然而，當(dāng)通過氣相蒸發(fā)方法形成導(dǎo)體時(shí)，分散劑所保護(hù)的毫微分子大約是7nm，這是非常小的。當(dāng)通過涂敷劑覆蓋毫微顆粒的表面時(shí)，毫微顆粒在溶劑中不會(huì)凝結(jié)。室溫下毫微顆粒穩(wěn)定地分散。也就是說，毫微顆粒實(shí)質(zhì)上呈現(xiàn)出與液體相同的性態(tài)。因此，較佳的是使用涂敷劑。
可在低壓力下進(jìn)行排放化合物的步驟。這是因?yàn)?，排放的化合物的溶劑揮發(fā)直到它降落在正被處理的對(duì)象上，因此可省略或縮短用于干燥和烘焙的后續(xù)步驟。在排放合成物之后，利用激光照射、快速熱退火、熱熔爐等，在大氣壓力或低壓下進(jìn)行干燥和烘焙步驟之一或兩者。雖然干燥和烘焙的目的、溫度和時(shí)間不同，但是兩者都是熱處理。例如，以100℃進(jìn)行三分鐘的干燥，以200至350℃進(jìn)行15至120分鐘的烘焙。為了順利地執(zhí)行干燥和烘焙步驟，可加熱基板，其溫度可設(shè)置在100至800℃(較佳的是200至350℃)，雖然這取決于基板的材料等。通過該步驟，溶液中的溶劑揮發(fā)，或者化學(xué)地去除分散劑，周圍的樹脂固化且收縮，從而加速了熔融和焊接。該步驟在氧氣環(huán)境、氮?dú)猸h(huán)境或空氣中進(jìn)行。然而，較佳的是在氧氣環(huán)境中進(jìn)行該步驟，在該環(huán)境中，容易去除溶解或分散有金屬元素的溶劑。
注意，通過微滴排放方法形成的導(dǎo)電層是通過三維地隨機(jī)疊加微細(xì)顆粒來形成的。也就是說，由三維塊集顆粒形成導(dǎo)電層。
因此，其表面具有細(xì)微的凸起和凹陷。此外，當(dāng)通過光吸收層的熱及其保溫時(shí)間烘焙細(xì)微的顆粒時(shí)，顆粒的粒徑增大。因此，形成了具有大的凸起和凹陷的層。
可通過使用連續(xù)振蕩或脈沖振蕩氣體激光器或固態(tài)激光器來照射激光。作為前者的激光器，使用準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器等，使用諸如摻雜有Cr、Nd等的YAG和YVO4之類的晶體的激光器用作為后者的固態(tài)激光器?？紤]到激光的吸收率，較佳的是使用連續(xù)振蕩激光器。此外，也可使用稱為混合激光照射方法的方法，其中脈沖振蕩和連續(xù)振蕩相組合。雖然，取決于基板的抗熱特性，較佳的是通過瞬間照射激光數(shù)微秒至數(shù)十秒來施加熱處理。通過使用紅外燈或用于照射紫外光至紅外光或鹵素?zé)艨焖俚厣邷囟龋矔r(shí)地施加熱量達(dá)數(shù)微秒至數(shù)分鐘，在惰性氣體中進(jìn)行快速熱退火(RTA)。瞬時(shí)地進(jìn)行該處理，因此，有利的是僅最外面的表面的薄膜實(shí)質(zhì)上被加熱，而下層膜不受到影響。
接著，在柵極電極301上形成柵極絕緣膜302。通過使用諸如等離子CVD方法或?yàn)R射方法之類的薄膜形成方法，由包含氮化硅、氧化硅以及其它硅化物的絕緣膜的單層或多層結(jié)構(gòu)來形成柵極絕緣膜302。較佳的是，以氮化硅膜(氧氮化硅膜)、氧化硅膜、氮化硅膜(氧氮化硅膜)的順序從與柵極電極層接觸的一側(cè)疊層地形成柵極絕緣層。利用該結(jié)構(gòu)，柵極電極與氮化硅膜接觸，因此，可防止由于氧化造成劣化。
接著，在柵極絕緣膜302上形成第一半導(dǎo)體膜303。作為第一半導(dǎo)體膜303，使用具有非晶形態(tài)半導(dǎo)體、非晶形態(tài)和晶態(tài)混合的半非晶形態(tài)半導(dǎo)體(也稱為SAS)、在非晶形態(tài)半導(dǎo)體中可觀察到0.5至20nm的晶粒的微晶半導(dǎo)體、以及晶體半導(dǎo)體中的任何一個(gè)的膜。特別地，可觀察到0.5至20nm的晶粒的微晶稱為微晶體?？捎?0至60nm厚的半導(dǎo)體膜形成包含硅、鍺化硅(SiGe)等的膜。
SAS具有介于非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶結(jié)構(gòu))之間的中間結(jié)構(gòu)，它是具有自由能穩(wěn)定的第三狀態(tài)的半導(dǎo)體。又，SAS包括具有近程有序和晶格畸變的結(jié)晶區(qū)域。在硅是主要成份的情況下，可至少在膜的一部分中觀察到0.5至20nm的結(jié)晶區(qū)域，并且拉曼光譜從520cm-1向低頻側(cè)偏移。通過X射線衍射測(cè)量到(111)和(220)的衍射峰值，這是由Si晶格引起的。又，包含至少1原子％的氫或氦，以便終止懸空鍵(dangling bond)。
通過輝光放電(等離子CVD)淀積硅氣體來形成SAS。硅氣體典型的為SiH4、以及Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。通過用氫或氫和諸如氦、氬、氪、氖之類的惰性氣體中的一個(gè)或多個(gè)來稀釋硅，可容易地形成SAS。較佳地用10至1000倍的稀釋比來稀釋硅氣體。通過輝光放電分解進(jìn)行的膜的反應(yīng)產(chǎn)生可在0.1至133Pa的壓力下進(jìn)行。輝光放電可以1至120MHz的功率形成，更佳的是用13至60MHz的RF功率形成。較佳的是，用于加熱基板額定溫度為300℃或更低，更佳的為100至250℃。
又，可通過加熱或照射激光使非晶形態(tài)半導(dǎo)體結(jié)晶化來形成晶體半導(dǎo)體。此外，可直接形成晶體半導(dǎo)體。在該情況下，使用諸如GeF4或F2之類的含氟氣體和諸如SiH4和Si2H6之類的硅烷氣體，通過使用熱或等離子來直接形成晶體半導(dǎo)體膜。
接著，形成導(dǎo)電的第二半導(dǎo)體膜304。在形成n溝道型TFT的情況下，導(dǎo)電的第二半導(dǎo)體膜304中添加了來自元素周期表的第15族中的元素，代表性的為磷或砷。在形成p溝道型TFT的情況中，添加來自元素周期表的第13族的元素，代表性的為硼。使用添加有含來自第13族或15族的諸如硼、磷和砷之類的元素的氣體的硅氣體，通過等離子CVD方法，淀積第二半導(dǎo)體膜304。在形成半導(dǎo)體膜之后，可通過在半導(dǎo)體膜上施加含有來自第13或15族的元素的溶液并照射激光來形成導(dǎo)電的第二半導(dǎo)體膜。作為激光，適當(dāng)?shù)厥褂脕碜砸阎拿}沖振蕩激光器或連續(xù)振蕩激光器的激光。
接著，通過微滴排放方法在導(dǎo)電的第二半導(dǎo)體膜304上形成第一掩模圖案305。較佳的是，第一掩模圖案305由具有芳香環(huán)和雜環(huán)作為主鏈結(jié)構(gòu)、具有較少脂族部分、并包含雜原子團(tuán)的耐熱的高分子量的材料形成。這種高分子量材料典型的為聚酰亞胺或聚苯并咪唑。在使用聚酰亞胺的情況中，從噴嘴向第二半導(dǎo)體膜304上排放含聚酰亞胺的化合物，在200℃烘焙30分鐘。
接著，通過使用第一掩模圖案305，蝕刻第一半導(dǎo)體膜303和第二半導(dǎo)體膜304，形成具有所希望的形狀的第一半導(dǎo)體區(qū)域312和第二半導(dǎo)體區(qū)域313。作為蝕刻氣體，可使用由Cl2、BCl3、SiCl4、CCl4等表示的含氯氣體、由CF4、SF6、NF3、CHF3等表示的含氟氣體、或O2。蝕刻后，去除第一掩模圖案305。
接著，通過微滴排放方法排放導(dǎo)電材料，在第二半導(dǎo)體區(qū)域313上形成源極電極和漏極電極314。作為導(dǎo)電材料，可使用與溶解或分散于溶劑中的柵極電極301的材料類似的材料。在此，選擇性地排放含Ag的化合物(下文中稱為Ag膏(paste))，通過照射激光或熱處理適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥和烘焙處理，以形成每個(gè)厚度為600至800nm的電極。
通過在O2中進(jìn)行烘焙處理，包含于Ag膏中的諸如粘合劑(熱固化樹脂)等之類的有機(jī)物質(zhì)被分解，從而可形成幾乎沒有有機(jī)物質(zhì)的Ag膜。而且，可使膜表面平坦化。通過在低壓下排放Ag膏，膏中的溶劑揮發(fā)，可省略隨后的熱處理或可縮短熱處理時(shí)間。
通過在利用濺射方法預(yù)先淀積導(dǎo)電膜并通過微滴排放方法形成掩模圖案之后，通過蝕刻形成源極淀積和漏極淀積314。可使用上述材料來形成掩模圖案。
接著，如圖3C所示，通過利用源極電極和漏極電極314作為掩模，蝕刻第二半導(dǎo)體區(qū)域，使第一半導(dǎo)體區(qū)域312暴露。在此，通過蝕刻分離的第二半導(dǎo)體區(qū)域以第三半導(dǎo)體區(qū)域321標(biāo)注。對(duì)于蝕刻條件，適當(dāng)?shù)剡m用上述的條件。此外，在該實(shí)施方式中，通過使用源極電極和漏極電極來蝕刻第二半導(dǎo)體區(qū)域，然而，本發(fā)明不限于該步驟，可形成上述掩模圖案來用于蝕刻半導(dǎo)體膜。
注意，可通過印刷方法、噴射方法、旋涂方法、微滴排放方法等，使用有機(jī)半導(dǎo)體材料形成第一半導(dǎo)體區(qū)域312。在該情況下，不要求如上所述的蝕刻步驟，可減少步驟數(shù)。用于本發(fā)明的有機(jī)半導(dǎo)體材料較佳的是具有共軛雙鍵作為主鏈的π-電子共軛高分子量材料。代表性地來說，可使用諸如聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物以及并五苯之類的可熔的高分子量材料。作為可用于本發(fā)明中的有機(jī)半導(dǎo)體材料，存在可用于在淀積可熔的母體(precursor)之后通過處理形成第二半導(dǎo)體區(qū)域的材料。通過母體形成的這種有機(jī)半導(dǎo)體材料是聚亞噻吩亞乙烯、聚2，5-亞噻吩亞乙烯、聚乙炔、聚乙炔衍生物、以及聚芳撐亞乙烯基等。
在將母體轉(zhuǎn)換成有機(jī)半導(dǎo)體的過程中，添加諸如氯化氫氣體之類的反應(yīng)催化劑，以及施加熱處理。用于溶解這些可熔的有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶劑典型的是甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲烷、γ-丁基內(nèi)酯、丁基溶纖劑、環(huán)己烷、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、環(huán)己酮、2-丁酮、二噁烷、二甲基甲酰胺(DMF)、或THF(四氫呋喃)。
在使用有機(jī)半導(dǎo)體用于第一半導(dǎo)體區(qū)域312的情況下，可形成由諸如聚乙炔、聚苯胺、PEDOT(聚乙二氧撐噻吩(poly-ethylyenedioxythiophen))、以及PSS(聚苯乙烯磺酸酯(poly-styrenesulphonate))之類的有機(jī)導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電層。
而且，可使用金屬元素形成的導(dǎo)電層代替第三半導(dǎo)體區(qū)域321。在該情況下，由于大多數(shù)有機(jī)半導(dǎo)體材料具有以空穴作為傳送電荷的物質(zhì)的載流子的p型半導(dǎo)體，較佳的是使用逸出功高的金屬，以便獲得與半導(dǎo)體層的歐姆接觸。
具體來說，金、鉑、鉻、鈀、鋁、銦、鉬、鎳等的金屬、合金等是較佳的。通過使用利用這些金屬或合金材料的導(dǎo)電膏，可通過印刷方法、輥涂方法和微滴排放方法來形成導(dǎo)電層。
此外，由有機(jī)半導(dǎo)體材料形成的第一半導(dǎo)體區(qū)域、由有機(jī)導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電層、由金屬元素形成的導(dǎo)電層可疊層。
在第一半導(dǎo)體區(qū)域312由SAS形成的情況下，可采用源極區(qū)域和漏極區(qū)域的端部與柵極電極的端部形成相同平面的自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，以及源極區(qū)域和漏極區(qū)域覆蓋柵極區(qū)域的結(jié)構(gòu)。此外，可采用這樣一種結(jié)構(gòu)，其中源極區(qū)域和漏極區(qū)域以某一距離形成而不覆蓋柵極電極。在該結(jié)構(gòu)中，可減少截止電流，因此，在使用TFT作為顯示器的開關(guān)元件的情況下，可提高對(duì)比度。而且，可使用多柵極TFT，其中第二半導(dǎo)體區(qū)域覆蓋多個(gè)柵極電極。在該情況下，同樣能減少截止電流。
接著，較佳的是在源極電極和漏極電極314上淀積鈍化膜?？赏ㄟ^諸如等離子CVD方法和噴涂方法之類的薄膜形成方法，用氮化硅、氧化硅、氮化硅氧化物、氧氮化硅、氧氮化鋁、或氧化鋁、菱形碳(DLC)、含氮碳和其它絕緣材料來形成鈍化膜。
接著，形成具有低潤(rùn)濕性的第二掩模圖案322。第二掩模圖案是用于形成在后續(xù)步驟中形成的層間絕緣膜的掩模圖案。第二掩模圖案由與實(shí)施方式1中描述的第一掩模圖案103的材料類似的材料形成。
接著，通過在除了第二掩模圖案之外的區(qū)域中施加絕緣材料來形成具有高潤(rùn)濕性的層間絕緣膜323。作為第二掩模圖案，形成與層間絕緣膜323相比具有較高潤(rùn)濕性并具有所希望的形狀的層間絕緣膜?？赏ㄟ^使用丙烯酸類樹脂(acry resin)、聚酰亞胺樹脂、聚脂樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯、聚氨酯、硅氧烷聚合物以及聚硅氮烷來形成層間絕緣膜323。
如圖3D所示，通過O2灰化，去除第二掩模圖案322，從而暴露源極電極和漏極電極314。在源極電極和漏極電極上淀積鈍化膜的情況下，還去除鈍化膜。隨后，形成分別連接源極電極和漏極電極的導(dǎo)電膜331。在此，通過微滴排放方法排放通過在溶劑中溶解或分散導(dǎo)電材料而獲得的膏，進(jìn)行烘焙，從而形成導(dǎo)電膜。作為導(dǎo)電膜的導(dǎo)電材料，可使用與源極電極和漏極電極類似的材料。注意，導(dǎo)電膜311充當(dāng)連接布線或像素電極。
通過上述步驟，可形成溝道蝕刻型TFT。
在該實(shí)施方式中，參考圖4描述形成溝道保護(hù)型(溝道截?cái)喹h(huán)型)TFT的步驟。
如圖4A所示，類似于實(shí)施方式4，在基板101上形成柵極電極301、柵極絕緣膜302、以及第一半導(dǎo)體膜303。
接著，在疊有柵極電極301的第一半導(dǎo)體膜303的區(qū)域中形成保護(hù)膜401?？墒褂脤?shí)施方式4中描述的類似的方式和第一掩模圖案305類似的材料來形成保護(hù)膜401。
接著，類似于實(shí)施方式4，淀積第二半導(dǎo)體膜(導(dǎo)電半導(dǎo)體膜)304。接著，類似于實(shí)施方式4，形成第一掩模圖案305。
接著，如圖4B所示，使用第一掩模圖案蝕刻第一半導(dǎo)體膜，從而形成第一半導(dǎo)體區(qū)域312。然后，蝕刻第二半導(dǎo)體膜以形成第二半導(dǎo)體區(qū)域313。接著，在第二半導(dǎo)體區(qū)域313上形成源極電極和漏極電極314。
接著，如圖4C所示，用源極電極和漏極電極314作為掩模來蝕刻第二半導(dǎo)體區(qū)域，以暴露保護(hù)膜401。在同時(shí)，分離第二半導(dǎo)體膜，并形成充當(dāng)源極區(qū)域和漏極區(qū)域的第三半導(dǎo)體區(qū)域321。在該實(shí)施方式中，使用源極電極和漏極電極蝕刻第二半導(dǎo)體膜，然而，本發(fā)明不限于該步驟，可通過形成類似于上述第一掩模圖案的掩模來選擇性地蝕刻半導(dǎo)體膜。
接著，如圖4D所示，在源極電極和漏極電極314上淀積鈍化膜。然后，在形成具有低潤(rùn)濕性的第二掩模圖案322之后，使用具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料形成層間絕緣膜323。
接著，如圖4E所示，在去除第二掩模圖案322之后，類似于實(shí)施方式4，形成分別連接至源極電極和漏極電極314的導(dǎo)電膜331。
通過上述步驟，可形成溝道保護(hù)型TFT。保護(hù)膜401充當(dāng)溝道保護(hù)膜，因此可防止要成為溝道區(qū)域的第一半導(dǎo)體區(qū)域由于在蝕刻添加了雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜時(shí)過蝕刻等造成的損壞。因此，可獲得表現(xiàn)出具有穩(wěn)定特性的高遷移率的TFT。
在該實(shí)施方式中，參考圖5A至5E描述形成參差的(staggered)TFT的步驟。
如圖5A所示，在基板101上形成源極電極和漏極電極501。通過使用與實(shí)施方式4中描述的源極電極和漏極電極314的材料類似的材料形成源極電極和漏極電極501。使用微滴排放方法、印刷方法、電場(chǎng)電鍍方法、PVD方法、CVD方法。在使用PVD方法或CVD方法的情況中，通過實(shí)施方式3中的方法或光刻處理形成掩模圖案，施加蝕刻以將掩模圖案形成為所希望的形狀。
接著，淀積含元素周期表的第13族或15族的雜質(zhì)的導(dǎo)電性第一半導(dǎo)體膜502。通過與實(shí)施方式4中形成第二半導(dǎo)體膜303的方法類似的方法形成第一半導(dǎo)體膜502。接著，形成用于在源極電極和漏極電極501上和之間蝕刻第一半導(dǎo)體膜的一部分的第一掩模圖案503。通過與實(shí)施方式4中第一掩模圖案類似的材料和制造方法形成第一掩模圖案。
接著，如圖5B所示，使用第一掩模圖案503，通過已知的方法蝕刻第一半導(dǎo)體膜，形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域511。接著，順序地淀積第二半導(dǎo)體膜512和柵極絕緣膜513。通過適當(dāng)?shù)厥褂门c實(shí)施方式4中描述的第一半導(dǎo)體膜303和柵極絕緣膜302的材料和制造方法各自形成第二半導(dǎo)體膜512和柵極絕緣膜513。
接著，在源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間形成柵極電極514。接著，形成第二掩模圖案515。使用與實(shí)施方式4中描述的形成柵極電極301和第一掩模圖案305的材料和方法個(gè)自形成柵極電極514和第二掩模圖案515。
接著，如圖5C所示，使用第二掩模圖案515蝕刻?hào)艠O絕緣膜513，以形成柵極電極521。通過蝕刻第二半導(dǎo)體膜512形成半導(dǎo)體區(qū)域522，暴露了源極電極和漏極電極501的一部分。
接著，如圖5D所示，在暴露的源極電極和漏極電極501表面上形成具有低潤(rùn)濕性的第三掩模圖案531之后，通過使用具有高潤(rùn)濕性的材料形成層間絕緣膜323。對(duì)于第三掩模圖案531，適當(dāng)?shù)厥┘佑糜谛纬蓪?shí)施方式4中描述的第二掩模圖案322的材料和方法。
接著，如圖5E所示，在去除第三掩模圖案531之后，形成導(dǎo)電膜331。
通過上述步驟，形成了參差TFT。
在該實(shí)施方式中，參考圖6A至6D描述形成上柵極共面(top gatecoplanar)TFT。
如圖6A所示，在基板100上淀積第一絕緣膜602。通過諸如PVD方法和CVD方法之類的已知方法，由氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅氧化物膜等形成第一絕緣膜，用于防止雜質(zhì)從TFT中基板101進(jìn)入。在以雜質(zhì)不進(jìn)入TFT的材料(代表性的為石英等)形成基板101的情況下，不要求提供第一絕緣膜602。
接著，在第一絕緣膜602上形成半導(dǎo)體區(qū)域603。通過實(shí)施方式1或3中的方法或已知的蝕刻方法蝕刻實(shí)施方式4中所述的第一半導(dǎo)體膜303，形成半導(dǎo)體區(qū)域603，以形成所希望的形狀。
接著，在半導(dǎo)體區(qū)域603上排放包含元素周期表中第13族或15族的雜質(zhì)的溶液604之后，照射激光605。通過該步驟，如圖6B所示，可形成導(dǎo)電半導(dǎo)體區(qū)域(源極區(qū)域和漏極區(qū)域)611。因此，較佳的是在隨后要成為源極區(qū)域和漏極區(qū)域的半導(dǎo)體區(qū)域上排放含元素周期表第13或15族的雜質(zhì)的溶液。
接著，如圖6B所示，在源極區(qū)域和漏極區(qū)域611上形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案612。提供第一掩模圖案612用于防止在隨后形成的柵極絕緣膜和層間絕緣膜的形成，因此，較佳的是在隨后形成接觸孔和連接布線的區(qū)域中排放第一掩模圖案612。使用用于形成第二掩模圖案類似的材料和方法形成第一掩模圖案。
接著，通過微滴排放方法或施加方法，形成諸如例如硅氧烷聚合物和聚硅氮烷之類的有機(jī)SOG和無機(jī)SOG之類的具有高潤(rùn)濕性的材料，通過干燥和烘焙處理形成柵極絕緣膜613。注意，有機(jī)SOG和無機(jī)SOG由于它們的高潤(rùn)濕性而受第一掩模圖案排斥。在該步驟中，干燥第一掩模圖案612，從而在半導(dǎo)體區(qū)域603之中或之上留下第一掩模圖案的化合物622。
如圖6C所示，在半導(dǎo)體區(qū)域603上源極區(qū)域和漏極區(qū)域611之間的柵極絕緣膜613上形成柵極電極621。通過使用實(shí)施方式4中描述的用于形成柵極電極301的類似的材料和方法來形成柵極電極621。
接著，通過施加具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料，形成層間絕緣膜323。由于第一掩模圖案的化合物622具有低潤(rùn)濕性，排斥具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料。因此，可選擇性地形成層間絕緣膜323。
接著，形成導(dǎo)電膜331。
通過上述步驟，可形成上柵極共面TFT。
在該實(shí)施方式中，參考圖25A至25D描述與實(shí)施方式7不同的用于形成上柵極共面TFT的步驟。在實(shí)施方式7中，描述了通過施加方法或微滴排放方法形成柵極絕緣膜的TFT。在該實(shí)施方式中，描述通過CVD方法或PVD方法淀積柵極絕緣膜的TFT。
如圖25A所示，類似于實(shí)施方式7，形成半導(dǎo)體區(qū)域603。在通過微滴排放方法在半導(dǎo)體區(qū)域603上排放含元素周期表中第13或15族的雜質(zhì)的溶液604之后，照射激光605，形成如圖25B所示的導(dǎo)電半導(dǎo)體區(qū)域(源極區(qū)域和漏極區(qū)域)611。
接著，通過CVD方法或PVD方法在半導(dǎo)體區(qū)域和第一絕緣膜602上淀積柵極絕緣膜713。在該情況下，柵極絕緣膜淀積在基板的整個(gè)表面上。接著，在半導(dǎo)體區(qū)域603上源極區(qū)域和漏極區(qū)域611之間的柵極絕緣膜713上形成柵極電極621。
接著，如圖25C所示，在源極區(qū)域和漏極區(qū)域611以及柵極絕緣膜713重疊的區(qū)域中形成具有低潤(rùn)濕性的第一掩模圖案612。提供用于防止隨后形成的層間絕緣膜的形成的第一掩模圖案612，因此，較佳的是在隨后形成接觸孔和連接布線的區(qū)域中排放第一掩模圖案。接著，通過施加具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料形成層間絕緣膜323。由于第一掩模圖案具有高潤(rùn)濕性，第一掩模圖案排斥了具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料。
接著，如圖25D所示，通過使用層間絕緣膜323作為掩模，通過O2灰化去除第一掩模圖案612，從而暴露柵極絕緣膜713的一部分。然后，蝕刻?hào)艠O絕緣膜的暴露區(qū)域，以暴露源極區(qū)域和漏極區(qū)域。接著，形成分別連接源極區(qū)域和漏極區(qū)域的導(dǎo)電膜311。
通過上述步驟，可形成上柵極共面TFT。同樣，通過形成接觸孔的類似步驟和已知方法，可形成下柵極共面TFT。
在該實(shí)施方式中，描述用于形成上述實(shí)施方式中的掩模圖案的微滴排放裝置的一種方式。在圖20中，以虛線示出一個(gè)面板1930形成在基板1900上的區(qū)域。
微滴排放裝置1905具有包括多個(gè)噴嘴的頭。在該實(shí)施方式中，提供了三個(gè)頭(1903a、1903b和1903c)，每個(gè)頭具有十個(gè)噴嘴，然而，可根據(jù)處理面積和步驟來設(shè)置噴嘴和頭部的數(shù)量。
每個(gè)頭1905連接到控制裝置1907。計(jì)算機(jī)1910控制控制裝置1907，從而可繪制程序控制的圖案。例如，可根據(jù)形成在固定在臺(tái)1931上的基板1900上的標(biāo)記1911來確定繪制的定時(shí)?？蛇x地，可根據(jù)基板1900的邊緣來確定基準(zhǔn)點(diǎn)。這是通過諸如CCD之類的圖像拾取裝置1904檢測(cè)的，并通過視頻信號(hào)處理裝置轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)1910識(shí)別數(shù)字信號(hào)，并生成送往控制裝置1907的控制信號(hào)。當(dāng)以此方式繪制圖案時(shí)，形成圖案的表面與噴嘴的末端之間的距離為0.1至5cm，較佳的為0.1至2cm，更佳的為0.1mm。利用如此短的距離，提高了微滴的著陸精度。
此時(shí)，關(guān)于要形成在基板1900上的圖案的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)1908中。根據(jù)該數(shù)據(jù)，控制信號(hào)發(fā)送到控制裝置1907，可獨(dú)立地控制每個(gè)頭1903a、1903b和1903c。也就是，頭1903a、1903b和1903c的每個(gè)噴嘴額排放不同材料的微滴。例如，頭1903a和1903b的噴嘴排放含絕緣材料的微滴，頭1903c的噴嘴可排放含導(dǎo)電材料的微滴。
此外，也可獨(dú)立地控制頭的每個(gè)噴嘴。由于可獨(dú)立地控制噴嘴，因此可從特定的噴嘴排放不同材料的微滴。例如，可向頭1903a提供用于排放含導(dǎo)電材料的微滴的噴嘴和用于排放含絕緣材料的微滴的噴嘴。
此外，在大面積上施加微滴排放處理的情況下，諸如形成層間絕緣膜的步驟，較佳的是從所有的噴嘴排放含用于層間絕緣膜的材料的微滴。此外，較佳的是從多個(gè)頭的所有噴嘴排放含用于層間絕緣膜的材料的微滴。因此，可提高吞吐量。不用說，在形成層間絕緣膜的步驟中，可通過掃描多個(gè)噴嘴對(duì)大面積施加微滴排放處理，其中每個(gè)噴嘴排放含用于形成層間絕緣膜步驟中層間絕緣膜的材料的微滴。
通過z字形或來回掃描頭，可在大的母玻璃上形成圖案。此時(shí)，較佳的是，相對(duì)多次地掃描頭和基板。當(dāng)相對(duì)于基板掃描頭時(shí)，較佳的是使頭向移動(dòng)的反方向傾斜。
當(dāng)從大的玻璃形成多個(gè)面板時(shí)，較佳的是，頭的寬度等于一個(gè)面板的寬度。這是因?yàn)榭赏ㄟ^對(duì)形成一個(gè)面板1930的區(qū)域進(jìn)行一次掃描來形成圖案，從而可預(yù)期到高生產(chǎn)量。
頭的寬度可小于面板的寬度。此時(shí)，可串聯(lián)地設(shè)置寬度小的多個(gè)頭，與一個(gè)面板的寬度相對(duì)應(yīng)。通過串聯(lián)地布置寬度小的多個(gè)頭，可防止隨著頭的寬度變大而可能發(fā)生的頭的彎曲。不用說，可通過多次掃描寬度小的頭來形成圖案。
較佳的是，在低壓下進(jìn)行通過微滴排放方法排放溶液的微滴的步驟。這是因?yàn)椋谂欧诺娜芤褐懹谡惶幚淼谋砻嫔现?，溶液中的溶劑揮發(fā)，從而可省略溶液的干燥和烘焙步驟。此外，較佳的是在低壓下進(jìn)行，因?yàn)閷?dǎo)體的表面不形成氧化膜等。也可在氮?dú)夂陀袡C(jī)氣體氛圍中進(jìn)行溶液的排放步驟。
作為微滴排放方法，可使用壓電方法。壓電方法用于噴墨打印機(jī)，因?yàn)樗鼘?duì)微滴的出眾的可控制性以及對(duì)墨水的選擇的高自由度。壓電方法中，有售主型(vender type)(代表性的為MLP(多層壓電)型)、活塞型(代表性的為ML Chip(多層陶瓷超集成壓電段)型)、側(cè)壁型以及頂壁型。取決于溶液的溶劑，可使用使用稱為泡噴射(bubble-jet)(日本注冊(cè)商標(biāo))方法(熱方法)的微滴排放方法，其中通過加熱器產(chǎn)生泡來推出溶液。
接著，參考圖8至13描述有源矩陣基板和包括有源矩陣基板的顯示面板的制造方法。在該實(shí)施例中，液晶顯示面板作為顯示面板的例子。圖8至10中的每一個(gè)示意性地示出了像素部分和連接端子部分的垂直斷面結(jié)構(gòu)。圖11至13中的每一個(gè)示出了對(duì)應(yīng)于A-B和C-D的平面結(jié)構(gòu)。
如圖8A所示，通過在400℃氧化基板800的表面，形成厚度為100nm的絕緣膜801。該絕緣膜充當(dāng)隨后形成的導(dǎo)電膜的蝕刻阻擋膜。接著，在絕緣膜801上形成第一導(dǎo)電膜802，通過在第一導(dǎo)電膜上進(jìn)行微滴排放方法來形成第一掩模圖案803至805。朝日玻璃有限公司的AN 100玻璃基板用于基板800，通過使用鎢作為氬氣中的靶進(jìn)行濺射，淀積100nm厚的鎢膜，用作第一導(dǎo)電膜802。通過微滴排放方法排放聚酰亞胺，并通過在200℃施加30分鐘的烘焙處理，形成第一掩模圖案。第一掩模圖案排放在作為形成的層的柵極布線層、柵極電極層和連接導(dǎo)電層上。
接著，如圖8B所示，通過使用第一掩模圖案803至805，蝕刻第一導(dǎo)電膜的一部分，形成柵極布線層811、柵極電極層812以及連接導(dǎo)電層813。此后，通過使用剝離溶液剝離第一掩模圖案803至805。
接著，通過等離子CVD方法淀積柵極絕緣膜814。使用SiH4和N2O(流量SiH4∶N2O＝1∶200)，在400℃加熱的腔室中，通過等離子CVD方法由厚度110nm的氧氮化硅(H1.8％，N2.6％，O63.9％，Si31.7％)形成柵極絕緣膜814。
然后，淀積具有n溝道型的第一半導(dǎo)體膜815和第二半導(dǎo)體膜816。通過等離子CVD方法，由厚度150nm的非晶硅膜形成第一半導(dǎo)體膜815。接著，通過在去除非晶硅膜的表面上的氧化膜之后，使用硅烷氣體和膦化氫(phosphine)氣體形成厚度50nm的半非晶硅膜。
接著，在第二半導(dǎo)體膜上形成第二掩模圖案817和818。通過微滴排放方法在第二半導(dǎo)體膜上排放聚酰亞胺，并在200℃施加熱處理30分鐘形成第二掩模圖案。在隨后形成半導(dǎo)體區(qū)域的區(qū)域中排放第二掩模圖案817。
接著，如圖8C所示，通過使用第二掩模圖案蝕刻第二半導(dǎo)體膜816，形成第一半導(dǎo)體區(qū)域821和822(源極區(qū)域和漏極區(qū)域)。通過使用流量為CF4∶O2＝10∶9的混合氣體來蝕刻第二半導(dǎo)體膜816。此后，通過使用剝離溶液剝離第二掩模圖案817和818。
接著，形成第三掩模圖案823。通過微滴排放方法排放聚酰亞胺在第一半導(dǎo)體區(qū)域821和822以及第一半導(dǎo)體膜815的部分上，并在200℃施加熱處理30分鐘形成第三掩模圖案。
接著，如圖8D所示，通過使用第三掩模圖案823蝕刻第一半導(dǎo)體膜815，形成第二半導(dǎo)體區(qū)域831。注意，圖8D示意性地示出了垂直斷面結(jié)構(gòu)，而圖11示出了對(duì)應(yīng)于A-B和C-D的平面結(jié)構(gòu)。注意，通過使用剝離溶液剝離第三掩模圖案823。
接著，如圖8E所示，形成具有低潤(rùn)濕性的第四掩模圖案832。將通過將氟硅烷偶聯(lián)劑溶解于溶劑中而獲得的溶液排放在柵極絕緣膜814和連接導(dǎo)電層813重疊的區(qū)域上，形成具有低潤(rùn)濕性的第四掩模圖案。注意，第四掩模圖案832是用于形成第五掩模圖案的保護(hù)膜，第五掩模圖案用于在隨后形成的漏極電極和連接導(dǎo)電層813彼此連接的區(qū)域中形成接觸孔。
接著，通過使用具有高潤(rùn)濕性的材料形成第五掩模圖案833。第五掩模圖案是用于形成第一接觸孔的掩模，通過微滴排放方法排放聚酰亞胺并在200℃施加熱處理30分鐘形成第五掩模圖案。此時(shí)，由于第四掩模圖案832具有低潤(rùn)濕性，而第五掩模圖案833具有高潤(rùn)濕性，在形成第四掩模圖案的區(qū)域中不形成第五掩模圖案。
接著，如圖9A所示，通過氧氣灰化去除第四掩模圖案832以暴露柵極絕緣膜的部分。接著，通過使用第五掩模圖案833蝕刻暴露的柵極絕緣膜。使用CHF3蝕刻?hào)艠O絕緣膜。此后，通過氧氣灰化和使用剝離溶液蝕刻來剝離第五掩模圖案833。
接著，通過微滴排放方法形成源極布線層841和漏極布線層842。此時(shí)，形成漏極布線層842，使之與第二半導(dǎo)體區(qū)域822和連接導(dǎo)電層813連接。通過排放分散有Ag(銀)的溶液，并在100℃施加熱處理30分鐘進(jìn)行干燥，在含10％的氧氣的氣體中以230℃施加烘焙一小時(shí)，形成源極布線層841和漏極布線層842。接著，形成保護(hù)膜843。使用氬氣和氮?dú)?量Ar∶N2＝1∶1)的混合氣體環(huán)境中的硅靶，通過濺射方法由100nm厚的氮化硅膜形成保護(hù)膜。
圖12示出了對(duì)應(yīng)于圖9A的A-B和C-D的平面圖。
接著，如圖9B所示，在保護(hù)膜843和連接導(dǎo)電層813重疊的區(qū)域、以及柵極布線層和源極布線層連接至連接端子的區(qū)域中形成具有低潤(rùn)濕性的第六掩模圖案851和852。此后，形成層間絕緣膜853。第六掩模圖案是用于隨后形成的層間絕緣膜的掩模。在通過微滴排放方法排放通過將氟硅烷偶聯(lián)劑溶解于溶劑中而獲得的溶液作為第六掩模圖案，以及通過微滴排放方法排放聚酰亞胺作為具有高潤(rùn)濕性的絕緣材料之后，兩層都分別在200℃烘焙30分鐘以及在300℃烘焙一小時(shí)。
接著，如圖9C所示，在通過使用CF4、O2以及He(流量CF4∶O2∶He＝8∶12∶7)的混合氣體蝕刻第六掩模圖案851之后，蝕刻保護(hù)膜843和柵極絕緣膜814的部分，以形成第二接觸孔。通過該蝕刻步驟，蝕刻在柵極布線層和源極布線層連接至連接端子的區(qū)域中的保護(hù)膜843和柵極絕緣膜814。
在淀積第二導(dǎo)電膜861之后，形成第七掩模圖案。通過濺射方法淀積110nm厚的含氧化硅的氧化銦錫(ITO)、在隨后形成像素電極的區(qū)域中通過微滴排放方法微滴排放聚酰亞胺、以及在200℃烘焙30分鐘，形成第二導(dǎo)電膜。
在該實(shí)施例中，由含氧化硅的ITO形成像素電極，用于制造光透射液晶顯示面板，然而，可通過使用含氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)等的化合物并施加烘焙來形成預(yù)定的圖案，來形成像素電極。在制造反射型液晶顯示面板的情況下，可使用含諸如Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)和Al(鋁)之類的金屬粒子的化合物。
接著，如圖9D所示，通過使用第七掩模蝕刻第二導(dǎo)電膜來形成像素電極871。通過該蝕刻步驟，形成在柵極布線層和源極布線層連接至連接端子的區(qū)域中的第二導(dǎo)電膜也被蝕刻。此后，通過使用剝離溶液剝離第七掩模圖案。注意，圖13示出了對(duì)應(yīng)于圖9D中A-B和C-D的平面圖。
像素電極871通過第二接觸孔連接至連接導(dǎo)電層813。連接導(dǎo)電層813連接至漏極布線層842，因此，像素電極871和漏極布線層842電氣連接。在該實(shí)施例中，由銀(Ag)形成漏極布線層842，由含氧化硅的ITO形成像素電極871，然而，這些不直接彼此連接。因此，銀不會(huì)被氧化，可電氣連接漏極布線層842和像素電極871，而不會(huì)增加接觸電阻。
此外，可通過微滴排放方法選擇性地排放含導(dǎo)電材料的溶液形成像素電極，而不用蝕刻步驟。而且，可通過在不形成像素的區(qū)域中形成具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案之后通過排放導(dǎo)電溶液形成像素電極。在該情況下，通過O2灰化，去除掩模圖案。可留下掩模圖案而不被去除。
通過上述步驟，可形成有源矩陣基板。
接著，如圖10A所示，通過印刷方法和旋涂方法淀積絕緣膜以覆蓋像素電極871，從而通過摩擦(rubbing)處理形成定位膜872。注意，也可通過傾斜淀積形成定位膜872。接著，通過微滴排放方法在像素周圍形成密封劑873。
接著，如圖10B所示，通過分配器(dispenser)方法(排滴方法)在密封劑873形成的閉環(huán)內(nèi)排落液晶材料。
在此，圖28示出了通過“一滴填充”方法(One Drop Filling)在有源矩陣基板上排下液晶材料的步驟。圖28A示出了通過分配器2701排落液晶材料的步驟的透視圖，而圖28B是圖28A中A-B的截面圖。
從分配器2701排落或排放液晶材料2704，以覆蓋由密封劑2702圍繞的像素部分2703?？梢苿?dòng)分配器2701，或可移動(dòng)基板2700而使分配器2701固定，以形成液晶層。此外，可通過提供多個(gè)分配器同時(shí)排落液晶。
如圖28B所示，在密封劑2702圍繞的區(qū)域中選擇性地排落或排放液晶材料2704。
接著，在真空環(huán)境下，將基板與提供有定位膜883和對(duì)電極882的對(duì)向基板(counter substrate)881相粘合，用紫外射線照射進(jìn)行固化，從而通過填充液晶材料形成液晶層884。
也可以是，填料可混合于密封劑873中，可在對(duì)向基板上形成彩色過濾器、屏蔽膜(黑矩陣)等。此外，可通過浸漬方法形成液晶層884，其中粘合對(duì)向基板，隨后通過使用毛細(xì)現(xiàn)象填充液晶。
雖然在此在像素部分上排落液晶材料，可在將液晶材料排落到對(duì)向基板側(cè)之后粘合具有像素部分的基板。
接著，如圖10C所示，可通過各向異性導(dǎo)電層885將連接端子(連接至柵極布線層的連接端子886，連接至源極布線層的連接端子(未示出)分別粘合到柵極布線層811和源極布線層(未示出)，來形成液晶顯示面板。
可在基板的整個(gè)表面上形成層間絕緣膜853和定位膜872。在該情況下，在形成密封劑之前，通過微滴排放方法形成掩模之后，通過已知的蝕刻方法去除這些絕緣膜，從而暴露源極布線層和柵極布線層。
通過上述步驟，可制造液晶顯示面板。注意，可在連接端子和源極布線(柵極布線)之間或像素部分中提供用于防止靜電放電的保護(hù)電路，代表性的為二極管等。在該情況下，通過與上述類似的步驟形成二極管，并連接像素部分的柵極布線層和二極管的漏極布線層或源極布線層，也可獲得如二極管的作用。
注意，實(shí)施方式1至9中任一個(gè)可適用于該實(shí)施例中。在該實(shí)施例中，描述了作為顯示面板的液晶顯示面板的制造方法，然而，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可適用于具有由有機(jī)材料或無機(jī)材料作為發(fā)光層形成的發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光顯示器，以及諸如DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)、PDP(等離子顯示屏)、FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)和電泳顯示器(電子紙)之類的有源顯示面板。
在該實(shí)施例中，參考圖26A至26D描述使用無源矩陣基板的顯示面板。在該實(shí)施例中，描述EL(電致發(fā)光)顯示面板(發(fā)光顯示面板)作為顯示面板的例子。
如圖26A所示，在透光的基板2601上形成以光透射導(dǎo)電膜形成的第一像素電極2602。并行提供多個(gè)第一像素電極2602。在該實(shí)施例，通過繪制，同時(shí)并行地排放含ITO和ZnO2的組合物的溶液，并烘焙，來形成第一像素電極。
接著，在第一像素電極2602上形成以均勻的間隔跨第一電極的多個(gè)第一絕緣膜2603。作為第一絕緣膜，形成諸如SiO2和SiN之類的絕緣膜，并并行蝕刻。
接著，如圖26B所示，在隨后形成有機(jī)EL層的區(qū)域中形成具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案2611，該區(qū)域是相鄰的第一絕緣膜2603及其之間的部分。作為具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案，通過微滴排放方法排放含F(xiàn)AS的溶液。
注意，在某些情況下，有機(jī)EL層含無機(jī)材料形成的材料。
接著，通過在不形成具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案的區(qū)域中(即掩模圖案的外緣)排放高潤(rùn)濕性溶液，進(jìn)行干燥和烘焙，形成第二絕緣膜2612。在該實(shí)施例中，排放聚酰亞胺。
根據(jù)具有高潤(rùn)濕性的溶液的成分、粘度和表面張力，可如圖26B所示那樣形成截面具有倒錐形形狀的第二絕緣膜2612。
根據(jù)具有高潤(rùn)濕性的溶液的成分、粘度和表面張力，可如圖27所示那樣形成截面具有正向錐形形狀的第二絕緣膜2631。
接著，如圖26C所示，通過O2灰化，去除掩模圖案2611。接著，通過蒸發(fā)有機(jī)EL材料，在相鄰的第一絕緣膜2603及其之間的區(qū)域上形成有機(jī)EL層2621。通過該步驟，也在第二絕緣膜2612上淀積有機(jī)EL材料2622。
接著，如圖26D所示，通過淀積導(dǎo)電材料形成第二像素電極2623。通過該步驟，在形成在第二絕緣膜2612上的有機(jī)EL材料2622上淀積第二導(dǎo)電材料2624。在該實(shí)施例中，第二像素電極由Al、Al-Li合金、Ag-Mg合金等形成。
在第二絕緣膜2612具有倒錐形截面的情況下，防止有機(jī)EL層2621和像素電極2623由第二絕緣膜2612的頭淀積，因此，可通過第二絕緣膜2612分離，而不使用已知的光刻處理。
在第二絕緣膜2631具有正向錐形的截面的情況下，如圖27B所示，可通過微滴排放方法在每個(gè)第二絕緣膜2631之間排放有機(jī)EL材料和導(dǎo)電材料，形成有機(jī)EL材料2622和第二像素淀積2623。
此后，可通過淀積保護(hù)膜制造有機(jī)EL顯示面板。
注意，實(shí)施方式1至9中任一個(gè)可適用于該實(shí)施例中。在該實(shí)施例中，描述作為顯示面板的有機(jī)EL顯示面板的制造方法，然而，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可適用于諸如DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)、PDP(等離子顯示屏)、FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)和電泳顯示器(電子紙)之類的無源顯示面板。
在該實(shí)施例中，可不用使用已知的光刻來形成用于絕緣有機(jī)EL層的絕緣膜。
在該實(shí)施例中，參考圖14A至14C描述將驅(qū)動(dòng)器電路(信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402和掃描驅(qū)動(dòng)器電路1403a和1403b)安裝到上述實(shí)施例中描述的顯示面板。
如圖14A所示，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402和掃描驅(qū)動(dòng)器電路1403a和1403b安裝到像素部分1401的周圍。在圖14A中，IC芯片1405安裝在基板1400上作為信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402、掃描驅(qū)動(dòng)器電路1403a和1403b等。然后，IC芯片1405和外部電路通過FPC(柔性印刷電路)相連接。
如圖14B所示，像素部分1401和掃描驅(qū)動(dòng)器電路1403a和1403b等一體地形成在基板上，并且在TFT由SAS或晶體半導(dǎo)體形成的某些情況下信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402等作為IC芯片被獨(dú)立地安裝。在圖14B中，通過COG方法，IC芯片1405安裝在基板1400上作為信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402。通過FPC 1406連接IC芯片1405和外部電路。
如圖14C所示，在某些情況下，通過TAB方法替代COG方法來安裝信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402等。通過FPC 1406連接IC芯片1405和外部電路。在圖14C中，通過TAB方法安裝信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路，然而，也可通過TAB方法安裝掃描驅(qū)動(dòng)器電路。
通過TAB方法安裝IC芯片，相對(duì)于基板來說可提供大的像素部分，并可實(shí)現(xiàn)更窄的框架。
通過使用硅晶片形成IC芯片，然而，可提供形成在玻璃基板上的IC(稱為驅(qū)動(dòng)器IC)來替代IC芯片。IC芯片得自于電路硅晶片，因此，母基板的形狀受限。另一方面，驅(qū)動(dòng)器IC在提高產(chǎn)量方面是有利的，因?yàn)槟富迨切螤畈皇芟薜牟Ａе频?。因此，可自由地設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器IC的形狀和尺寸。在將驅(qū)動(dòng)器IC形成為其長(zhǎng)邊為15至80mm的情況下，與安裝IC芯片的情況相比，可減少所需的數(shù)量。結(jié)果，可降低連接端子的數(shù)量，提高產(chǎn)量。
可通過使用基板上形成的晶體半導(dǎo)體來形成驅(qū)動(dòng)器IC，可通過照射連續(xù)振蕩激光來形成晶體半導(dǎo)體。通過照射連續(xù)振蕩激光而獲得的半導(dǎo)體膜具有較少的晶體缺陷，和大的直徑的晶格。結(jié)果，具有這種半導(dǎo)體膜的晶體管具有良好的遷移率和響應(yīng)，導(dǎo)致高速驅(qū)動(dòng)并較佳的用于驅(qū)動(dòng)器IC。
在該實(shí)施例中，參考圖15A至15D描述將驅(qū)動(dòng)器電路(信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402和掃描驅(qū)動(dòng)器電路1403a和1403b)安裝到上述實(shí)施例中描述的顯示面板的方法?？赏ㄟ^使用各向異性導(dǎo)電材料的連接方法、布線接合方法等安裝驅(qū)動(dòng)器電路，其中之一參考圖15A至15D描述。在該實(shí)施例中，描述使用驅(qū)動(dòng)器IC用于信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1402和掃描驅(qū)動(dòng)器電路1403a和1403b的例子?？蛇m當(dāng)?shù)厥褂肐C芯片代替驅(qū)動(dòng)器IC。
圖15A示出了通過使用各向異性的導(dǎo)電材料在有源矩陣基板1701上安裝驅(qū)動(dòng)器IC 1703。源極布線、柵極布線(未示出)等中的每一個(gè)以及作為布線的引出電極的電極焊盤1702a和1702b形成在有源矩陣基板1701上。
連接端子1704a和1704b設(shè)置在驅(qū)動(dòng)器IC 1703的表面上，保護(hù)絕緣膜1705形成在其外圍。
驅(qū)動(dòng)器IC 1703用各向異性的導(dǎo)電粘合劑1706和連接端子1704a和1704b固定在有源矩陣基板1701上，電極焊盤1702a和1702b通過包含在各向異性的導(dǎo)電粘合劑中的導(dǎo)電粒子電氣連接。各向異性導(dǎo)電粘合劑是含有分散的導(dǎo)電粒子(粒子直徑大約3至7μm)的粘合樹脂，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等。導(dǎo)電粒子(粒子直徑大約為數(shù)微米至數(shù)百微米)由從金、銀、銅、鈀和鉑中選擇出的一種或多種元素的合金粒子形成。又，可使用具有這些元素的多層結(jié)構(gòu)的粒子。而且，也可使用用從金、銀、銅、鈀和鉑中選擇出的一種或多種元素的合金涂覆樹脂顆粒來獲得顆粒。
除了各向異性導(dǎo)電粘合劑，可轉(zhuǎn)而使用在基膜上的膜中形成的各向異性導(dǎo)電膜。各向異性導(dǎo)電膜也散布有與各向異性導(dǎo)電粘合劑類似的導(dǎo)電粒子。通過使用混合在各向異性粘合劑1706中的適當(dāng)尺寸和密度的導(dǎo)電粒子1707，可以這種方法將驅(qū)動(dòng)器IC安裝到有源矩陣基板上。該安裝方法適用于圖14A和14B的驅(qū)動(dòng)器IC的安裝方法。
圖15B示出了使用有機(jī)樹脂的收縮力的安裝方法的例子，其中，在驅(qū)動(dòng)器IC的連接端子的表面上由Ta、Ti等形成緩沖層1711a和1711b，通過無電極電鍍方法等形成大約20μm厚的Au，以形成隆起(bump)1712a和1712b。通過在驅(qū)動(dòng)器IC和有源矩陣基板之間提供光可固化的絕緣樹脂1713，可使用光可固化的樹脂的收縮力來安裝壓力焊接的電極。該安裝方法適用于圖14A和14B的驅(qū)動(dòng)器IC的安裝方法。
如圖15C所示，驅(qū)動(dòng)器IC 1703通過粘合劑1721固定在有源矩陣基板1701上，驅(qū)動(dòng)器IC和電極焊盤1702a和1702b可通過布線1722a和1722b連接。然后，使用有機(jī)樹脂1723進(jìn)行密封。該安裝方法適用于圖14A和14B的驅(qū)動(dòng)器IC的安裝方法。
如圖15D所示，可通過含導(dǎo)電粒子1708的各向異性導(dǎo)電粘合劑1706，向FPC(柔性印刷電路)1731上的布線1732提供驅(qū)動(dòng)器IC 1703。該結(jié)構(gòu)非常有效地適用于外殼尺寸受限的諸如便攜式終端之類的電子裝置。該安裝方法適用于圖14C的驅(qū)動(dòng)器IC的安裝方法。
不特別地限定驅(qū)動(dòng)器IC的安裝方法，可采用已知的COG方法、布線接合方法、TAB方法或使用焊料隆起焊盤的回流處理。在施加回流處理的情況下，較佳的是使用諸如聚酰亞胺基板、HT基板(日本鋼鐵化學(xué)集團(tuán)有限公司(NipponSteel Chemical Group Co.，Ltd.))和由具有極性團(tuán)(polarity group)的降冰片烯樹脂形成的ARTON(JSR公司)之類的高抗熱性塑料。
在由SAS形成半導(dǎo)體層的實(shí)施例4中描述的液晶顯示面板中，如圖14B和14C所示，對(duì)基板1400上形成的掃描線側(cè)上的驅(qū)動(dòng)器電路進(jìn)行描述。
圖21是由使用其電場(chǎng)電子遷移率為1至15cm2/V·sec的SAS的n溝道TFT形成的掃描驅(qū)動(dòng)器電路的框圖。
在圖21中，1500所表示的框?qū)?yīng)于輸出用于一個(gè)級(jí)的采樣脈沖的沖輸出電路。同樣，由n個(gè)脈沖輸出電路形成移位寄存器。像素連接到緩沖器電路1501。
圖22示出了由n溝道TFT 3601至3612形成的脈沖輸出電路1500的具體配置。考慮到使用SAS的n溝道TFT的工作特性，可確定TFT的尺寸。例如，假設(shè)溝道長(zhǎng)度是8μm，可把溝道寬度設(shè)置為10至80μm的范圍。
圖23示出了緩沖器電路1501的具體配置。緩沖器電路也由n溝道TFT 3621至3636形成?？紤]到使用SAS的n溝道TFT的工作特性，可確定TFT的尺寸。例如，假設(shè)溝道長(zhǎng)度是10μm，可把溝道寬度設(shè)置為10至1800μm的范圍。
在該實(shí)施例中，作出關(guān)于顯示模塊的描述。在此，參考圖16，將液晶模塊描述為顯示模塊的例子。
在圖16所示的液晶模塊中，用密封劑1600固定有源矩陣基板1601和對(duì)向基板1602，其間插入有像素部分1603和液晶層1604，形成顯示區(qū)域。
在進(jìn)行彩色顯示時(shí)，要求著色層1605。在RGB方法的情況下，對(duì)每個(gè)像素提供對(duì)應(yīng)于紅、綠和藍(lán)的著色層。在有源矩陣基板1601和對(duì)向基板1602外提供偏振片1606和1607。在偏振片1606的表面上形成保護(hù)膜1616，用于減緩?fù)獠繘_擊。
設(shè)置在有源矩陣基板1601上的連接端子1608通過FPC 1609連接到布線基板1610。為FPC和連接布線提供像素驅(qū)動(dòng)器電路(IC芯片、驅(qū)動(dòng)器IC等)1611。布線基板1610結(jié)合有外部電路1612，例如控制電路和電源電路。
冷陰極管1613、反射器1614以及光學(xué)膜1615是背光單元，作為將光投向液晶顯示面板的光源。液晶面板、光源、布線基板、FPC等由玻璃框架(bezel)1617保持和保護(hù)。
在該實(shí)施例中，參考圖30A和30B按照顯示模塊的例子描述發(fā)光顯示模塊的外表。圖30A是由用第一密封劑1205和第二密封劑1206密封的第一基板和第二基板形成的面板的俯視圖。圖30B是沿圖30A中的A-A’的截面圖。
在圖30A中，以虛線示出的標(biāo)號(hào)1201表示信號(hào)(源極線)驅(qū)動(dòng)器電路，1202表示像素部分，1203表示掃描(柵極線)驅(qū)動(dòng)器電路。在該實(shí)施例中，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1201、像素部分1202以及掃描驅(qū)動(dòng)器電路1203處于第一密封劑和第二密封劑密封的區(qū)域中。較佳的是使用包含填料的具有高粘度的環(huán)氧樹脂作為第一密封劑。較佳的是使用具有低粘度的環(huán)氧樹脂作為第二密封劑。較佳的是第一密封劑1205和第二密封劑1206盡可能不透過濕氣或氧氣。
此外，可在像素部分1202和密封劑1205之間提供干燥劑。在像素部分中，可在掃面線或信號(hào)線上提供干燥劑。作為干燥劑，較佳的是使用通過化學(xué)吸收吸收濕氣(H2O)的物質(zhì)，如堿土金屬的氧化物，例如氧化鈣(CaO)和氧化鋇(BaO)。然而，也可使用諸如沸石和硅膠之類的通過物理吸收來吸收濕氣的物質(zhì)。
此外，含干燥劑的顆粒的具有高濕氣滲透性的樹脂可固定在第二基板1204上。在此，具有高濕氣滲透性的樹脂例如是諸如酯丙烯酸酯、醚丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、醚氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁二烯氨基甲酸酯丙烯酸酯、特定的氨基甲酸酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、氨基樹脂丙烯酸酯、以及丙烯酸類樹脂丙烯酸酯之類的丙烯酸類樹脂。此外，可使用諸如雙酚A型液體環(huán)氧樹脂、雙酚A型固體環(huán)氧樹脂、含溴環(huán)氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹脂、甲酚樹脂、線型酚醛型樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、Epi-Bis型環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺樹脂、雜環(huán)環(huán)氧樹脂、以及改性環(huán)氧樹脂之類的環(huán)氧樹脂。又，也可使用其它物質(zhì)?？墒褂弥T如硅氧烷聚合物、聚酰亞胺、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、以及BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)之類的無機(jī)物質(zhì)。
通過在與掃描線重疊的區(qū)域中提供干燥劑，并在第二基板上固定含干燥劑的顆粒的具有高濕氣滲透性的樹脂，可抑制濕氣進(jìn)入顯示元件，從而抑制引起的劣化，而不用降低孔徑比(aperture ratio)。
注意，標(biāo)號(hào)1210表示用于將輸入到信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1201和掃描驅(qū)動(dòng)器電路1203的信號(hào)進(jìn)行傳送的連接布線，通過連接布線1208從作為外部輸入端子的FPC(柔性印刷電路)1209接收視頻信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。
接著，參考圖30B描述截面結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)器電路和像素部分形成在第一基板1200上，具有多個(gè)半導(dǎo)體元件，例如TFT。示出了作為驅(qū)動(dòng)器電路的信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1201以及像素部分1202。注意，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路1201包括由n溝道型TFT 1221和p溝道型TFT 1222的組合形成的CMOS電路。
在該實(shí)施例中，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路的TFT、掃描驅(qū)動(dòng)器電路以及像素部分形成在同一基板上。因此，可減小發(fā)光顯示器件的體積。
像素部分1202由包括開關(guān)TFT 1211、驅(qū)動(dòng)TFT 1212、以及由電氣連接到驅(qū)動(dòng)TFT 1212的漏極的反射導(dǎo)電膜形成的第一像素電極(陽極)1213的多個(gè)像素形成。
用于這些TFT 1211、1212、1221以及1222的層間絕緣膜可通過使用含無機(jī)材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等)以及有機(jī)材料(聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene)、或硅氧烷聚合物)作為主成份的材料來形成。通過使用硅氧烷聚合物作為層間絕緣膜的源極材料，可獲得具有氧化硅作為骨干結(jié)構(gòu)以及氫和/或烷基作為支鏈的結(jié)構(gòu)的絕緣膜。
此外，在第一像素電極(陽極)1213的兩端形成絕緣體(稱為堤(bank)、隔壁(partition)、阻檔層(barrier)等)1214。為了對(duì)于絕緣體1214獲得良好的膜覆蓋，將絕緣體1214形成為其頂部和底部具有有曲率的彎曲表面?？赏ㄟ^使用含無機(jī)材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮化硅氧化物等)或有機(jī)材料(聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、苯并環(huán)丁烯、或硅氧烷聚合物)作為主成份的材料來形成絕緣體1214。此外，通過使用硅氧烷聚合物作為絕緣體的源極材料，可獲得具有硅和氧作為骨干結(jié)構(gòu)以及氫和/或烷基作為支鏈的絕緣膜。又，可用氮化鋁膜、氮化鋁氧化物膜、含碳作為主成份的薄膜、或由氮化硅膜形成的保護(hù)膜(平面化層(planarizing layer))來覆蓋絕緣體1214。通過使用溶解或分散有吸收可見光的材料的有機(jī)材料，如黑色顏料和染料，可吸收來自隨后形成的發(fā)光元件的漫射光。結(jié)果，提高了每個(gè)元件的對(duì)比度。此外，通過提供由阻擋光的絕緣體形成的層間絕緣膜1220，可利用絕緣體1214獲得光屏蔽效果。
通過使用有機(jī)化合物材料的蒸發(fā)，在第一像素電極(陽極)1213上選擇性地形成含發(fā)光物質(zhì)的層1215。
含發(fā)光物質(zhì)的層可適當(dāng)?shù)鼐哂幸阎慕Y(jié)構(gòu)。在此，參考圖31A至31F描述含發(fā)光物質(zhì)的層1215的結(jié)構(gòu)。
圖31A示出了使用含1至15％的氧化硅的光透射氧化物導(dǎo)電材料形成的第一像素電極11的例子。其上提供含發(fā)光物質(zhì)的層16，層16中疊層有空穴注入層或空穴傳輸層41、發(fā)光層42、電子傳輸層或電子注入層43。第二像素電極17由含諸如LiF和MgAg之類的堿金屬或堿土金屬的第一電極層33和由諸如鋁之類的金屬材料形成的第二電極層34形成。如圖31A中箭頭所示，具有該結(jié)構(gòu)的像素可從第一像素電極11側(cè)發(fā)光。
圖31B示出了從第二像素電極17發(fā)光的例子。第一像素電極11是由諸如鋁和鈦之類的金屬或含等于或小于化學(xué)計(jì)量構(gòu)成比率的濃度的上述金屬和氮的金屬材料形成的第一電極層35，以及由含1至15原子％的濃度的氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形成的第二電極層32形成。其上設(shè)置含發(fā)光物質(zhì)的層16，層16中疊層有空穴注入層或空穴傳輸層41、發(fā)光層42、電子傳輸層或電子注入層43。第二像素電極17由含諸如LiF和CaF之類的堿金屬或堿土金屬的第三電極層33和由諸如鋁之類的金屬材料形成的第四電極層34形成。通過以100nm或更小的厚度形成這兩層，以能夠透光，可從第二像素電極17發(fā)光。
圖31E示出了從第一電極和第二電極兩方向發(fā)光的例子。具有高逸出功的透光導(dǎo)電膜用于第一像素電極11，而具有低逸出功的透光導(dǎo)電膜用于第二像素電極17。作為代表，第一像素電極11由含1至15原子％的濃度的氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形成，第二像素電極17由含諸如LiF和CaF之類的堿金屬或堿土金屬的第三電極層33和由諸如鋁之類的金屬材料形成的第四電極層34形成，這兩層的厚度分別為等于或小于100nm。
圖31C示出了從第一像素電極11發(fā)光的例子，在第一像素電極11中含發(fā)光物質(zhì)的層以電子傳輸層或電子注入層43、發(fā)光層42、空穴注入層或空穴傳輸層43的順序疊層。由含1至15原子％的濃度的氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形成的第二電極層32、以及由諸如鋁和鈦之類的金屬或含等于或小于化學(xué)計(jì)量構(gòu)成比率的濃度的上述金屬和氮的金屬材料形成的第一電極層35，以此順序從含發(fā)光物質(zhì)的層16形成第二像素電極17。第一像素電極11由含諸如LiF和CaF之類的堿金屬或堿土金屬的第三電極層33和由諸如鋁之類的金屬材料形成的第四電極層34形成。通過以100nm或更小的厚度形成這兩層，以能夠透光，可從第一像素電極11發(fā)光。
圖31D示出從第二像素電極17發(fā)光的例子，在第二像素電極17中含發(fā)光物質(zhì)的層以電子傳輸層或電子注入層43、發(fā)光層42、空穴注入層或空穴傳輸層43的順序疊層。第一像素電極11具有與圖31A的第二像素電極類似的結(jié)構(gòu)，并且形成足夠的厚度以反射從含發(fā)光物質(zhì)的層發(fā)出的光。第二像素電極由含1至15原子％的濃度的氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形成。通過使用金屬氧化物作為無機(jī)物質(zhì)(有代表性的為氧化鉬或氧化釩)形成空穴注入層或空穴傳輸層41，因提供在形成第二像素電極17時(shí)引入的氧氣，故提高空穴諸如特性，從而可降低驅(qū)動(dòng)電壓。
圖31F示出了從第一電極和第二電極兩方向發(fā)光的例子。具有低逸出功的透光導(dǎo)電膜用于第一像素電極11，而具有高逸出功的透光導(dǎo)電膜用于第二像素電極17。作為代表，第一像素電極11由含諸如LiF和CaF之類的堿金屬或堿土金屬的第三電極層33和由諸如鋁之類的金屬材料形成的第四電極層34形成，第二像素電極17由含1至15原子％的濃度的氧化硅的氧化物導(dǎo)電材料形成。
以此方式，形成如圖30B所示的由第一像素電極(陽極)1213、含發(fā)光物質(zhì)的層1515、以及第二像素電極(陰極)1216的發(fā)光元件1217。發(fā)光元件1217向第二基板1204側(cè)發(fā)光。
為了密封發(fā)光元件1217，形成保護(hù)層疊層1218。通過疊層第一無機(jī)絕緣膜、松弛膜、以及第二無機(jī)絕緣膜來形成保護(hù)層疊層1218。接著，利用第一密封劑1205和第二密封劑1206粘合保護(hù)層疊層1218和第二基板1204。注意，較佳的是使用用于排落密封劑的裝置來排落第二密封劑，諸如如實(shí)施例1的圖28所示的用于排落液晶的裝置。在通過從分配器排落或排放在有源矩陣基板上施加密封劑之后，可真空粘合第二基板和有源矩陣基板和通過紫外線固化密封。
注意，在固定在第二基板1204的表面上的偏振片1225的表面上提供1/2λ或1/4λ的相襯板(phase-contrast plate)1229和抗反射膜1226。此外，可從第二基板1204順序地提供1/4λ的相襯板、1/2λ的相襯板和偏振片1225。通過提供相襯板和偏振片，可防止外部光反射在像素電極上。第一像素電極1213和第二像素電極1216由透光的或不透光的導(dǎo)電膜形成，層間絕緣膜1220由吸收可見光的材料或溶解或分散有吸收可見光的有機(jī)材料形成，從而外部光不反射在每個(gè)像素電極上，因此，不必使用相襯板或偏振片。
連接布線1208和FPC 1209通過各向異性導(dǎo)電膜或各向異性導(dǎo)電樹脂1227而彼此電連接。此外，較佳的是，用密封樹脂密封每個(gè)布線層和連接端子之間的連接部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可防止?jié)駳鈴慕孛娌糠诌M(jìn)入發(fā)光元件而引起劣化。
注意，可在第二基板1204和保護(hù)層疊層1218之間提供用例如氮?dú)獾亩栊詺怏w填充的空間。因此，可進(jìn)一步防止?jié)駳夂脱鯕狻?br> 可在像素部分1202和偏振片1225之間提供著色層。在該情況下，通過在像素部分提供能夠發(fā)出白色光的發(fā)光元件以及表示RGB的著色層，可進(jìn)行全色彩顯示。此外，通過在像素部分提供能夠發(fā)出藍(lán)色的發(fā)光元件，并單獨(dú)提供色彩變換層等，可進(jìn)行全色彩顯示。同樣，可在每個(gè)像素部分形成發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的發(fā)光元件，也可使用著色層。這種顯示模塊具有高色彩純度，并能夠進(jìn)行高分辨率顯示。
通過使用用于第一基板1200或第二基板1204中一個(gè)或二個(gè)的膜、樹脂等形成的基板形成光顯示模塊。通過密封而不以這種方式使用對(duì)向基板，可形成重量改進(jìn)、緊湊而薄的顯示裝置。
注意，實(shí)施方式1至9中任一個(gè)可適用于該實(shí)施例中。在該實(shí)施例中，描述作為顯示模塊的發(fā)光顯示模塊，然而，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可適用于諸如發(fā)光顯示器、DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)、PDP(等離子顯示屏)、FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)和電泳顯示器(電子紙)之類的顯示模塊。
通過將實(shí)施例6和7描述的顯示模塊結(jié)合于外殼中，可制造各種電子裝置。電子裝置包括電視機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、眼鏡式顯示器(頭戴式顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)設(shè)備(車載音頻系統(tǒng)、音頻組件等)、筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、便攜電話機(jī)、便攜游戲機(jī)、電子書等)、具有存儲(chǔ)介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置(具體來說是具有可重放諸如數(shù)字通用盤(DVD)之類的存儲(chǔ)介質(zhì)并能夠顯示重放的圖像的顯示器的裝置)等。在此，作為這些電子裝置的例子，圖17和18示出了電視機(jī)及其框圖，圖19A和19B示出了數(shù)字照相機(jī)。
圖17示出了接收模擬電視廣播的電視機(jī)的典型結(jié)構(gòu)。在圖17中，天線1101接收的電視廣播的電波輸入到調(diào)諧器1102。調(diào)諧器1102通過將從天線1101輸入的高頻電視信號(hào)與根據(jù)所希望的接收機(jī)頻率控制的本地振蕩頻率的信號(hào)相混頻，產(chǎn)生并輸出中頻(IF)信號(hào)。
從調(diào)諧器1102取出的IF信號(hào)通過中頻放大器(IF放大器)1103放大至所要求的電壓，然后通過視頻檢測(cè)電路1104進(jìn)行視頻檢測(cè)，以及通過聲音檢測(cè)電路1105進(jìn)行聲音檢測(cè)。從視頻檢測(cè)電路1104輸出的視頻信號(hào)通過視頻信號(hào)處理電路1106被分離成亮度信號(hào)和顏色信號(hào)，通過預(yù)定的視頻信號(hào)處理變?yōu)橐曨l信號(hào)，然后輸出到作為本發(fā)明之一的液晶顯示器、發(fā)光顯示器、DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)、PDP(等離子顯示屏)、FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)和電泳顯示器(電子紙)等的視頻系統(tǒng)輸出部1108。
此外，從聲音檢測(cè)電路1105輸出的信號(hào)通過諸如聲音系統(tǒng)處理電路1107的FM解調(diào)之類的處理，變?yōu)槁曇粜盘?hào)，然后經(jīng)適當(dāng)放大，輸出到諸如揚(yáng)聲器之類的聲音系統(tǒng)輸出部1109。
使用本發(fā)明的電視機(jī)不限于諸如如VHF波段和UHF波段之類的地面式廣播、電纜廣播、或BS廣播之類的模擬廣播，而是可適用于數(shù)字陸地電視廣播、電纜數(shù)字廣播或BS數(shù)字廣播。
圖18示出了從正面看到的電視機(jī)的透視圖，包括外殼1151、顯示部1152、揚(yáng)聲器部1153、操作部1154、視頻輸出端子1155等。圖17示出了其結(jié)構(gòu)。
顯示部1152是圖17的視頻系統(tǒng)輸出部1108的例子，它顯示圖像。
揚(yáng)聲器部1153是圖17的聲音系統(tǒng)輸出部的例子，它輸出聲音。
操作部1154備有電源開關(guān)、音量開關(guān)、開關(guān)選擇器、調(diào)諧開關(guān)、選擇開關(guān)等。通過按壓開關(guān)，操作電源開/閉、圖像選擇、聲音控制、調(diào)諧器選擇等。雖然未示出，但是還可通過遙控器型的操作部來進(jìn)行上述選擇。
視頻輸出端子1155是用于從VTR、DVD、游戲機(jī)等將視頻信號(hào)輸入到電視機(jī)中的端子。
在該實(shí)施例中所描述的電視機(jī)是壁掛式電視機(jī)時(shí)，在主體的背部提供用于懸掛在墻壁上的部分。
通過使用作為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的例子的顯示器，用于電視機(jī)的顯示部，可以高產(chǎn)量制造低成本的電視機(jī)。此外，通過對(duì)控制電視機(jī)的視頻處理電路、聲音檢測(cè)電路以及聲音處理電路的CPU使用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，可以高產(chǎn)量制造低成本的電視機(jī)。因此，本發(fā)明可尤其適用于諸如壁掛式電視機(jī)、火車站、機(jī)場(chǎng)等的信息顯示板、街道上的廣告顯示板之類的大型顯示介質(zhì)。
圖19A和19B示出了數(shù)字照相機(jī)的例子。圖19A是從正面看到的數(shù)字照相機(jī)的透視圖，而圖19B是從背面看到的透視圖。圖19A中，數(shù)字照相機(jī)包括釋放按鈕1301、主開關(guān)1302、取景器1303、閃光燈1304、透鏡1305、照相機(jī)鏡筒1306和外殼1307。
在圖19B中，提供取景器目鏡窗1311、監(jiān)視器1312、以及操作按鈕1313。
通過將釋放按鈕1301按壓至一半位置，聚焦調(diào)節(jié)組件和曝光調(diào)節(jié)組件工作，當(dāng)釋放按鈕1301按壓至底部位置時(shí)，快門打開。
通過按壓或旋轉(zhuǎn)主開關(guān)1302，切換數(shù)字照相機(jī)的電源的開/閉。
取景器1303置于數(shù)字照相機(jī)的正面的透鏡1305上部，用于從圖19B所示的取景器目鏡窗1311檢查拍攝范圍和聚焦位置。
閃光燈1304置于數(shù)字照相機(jī)的正面的上部，當(dāng)對(duì)象亮度低時(shí)，隨著釋放按鈕被按壓而快門打開時(shí)，發(fā)出輔助光。
透鏡1305置于數(shù)字照相機(jī)的正面。透鏡由聚焦透鏡、變焦透鏡等組成，并與未示出的快門和光圈一起構(gòu)成成像光學(xué)系統(tǒng)。而且，在透鏡后提供諸如CCD(電荷耦合器件)之類的圖像傳感器。
照相機(jī)鏡筒1306移動(dòng)透鏡，用于調(diào)節(jié)聚焦透鏡和變焦透鏡等的焦距。當(dāng)拍攝圖像時(shí)，透鏡1305通過向外推出照相機(jī)鏡筒而向前移動(dòng)。當(dāng)攜帶時(shí)，為了緊湊，透鏡1305裝載在內(nèi)。在該實(shí)施例中，通過推出照相機(jī)鏡筒通過變焦來拍攝對(duì)象，然而本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以是能夠根據(jù)外殼1307中的成像光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而不用推出照相機(jī)鏡筒來通過變焦拍攝圖像的數(shù)字照相機(jī)。
取景器目鏡窗1311設(shè)置在數(shù)字照相機(jī)的背部上面，用于檢查拍攝范圍和聚焦位置。
操作按鈕1313是具有各種功能的設(shè)置在數(shù)字照相機(jī)的背面的按鈕，包括設(shè)置按鈕、菜單按鈕、顯示按鈕、功能按鈕、選擇按鈕等。
通過使用按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施方式的顯示器用于監(jiān)視器，可以高產(chǎn)量制造低成本的數(shù)字照相機(jī)。此外，通過對(duì)執(zhí)行接收具有各種功能的按鈕、主開關(guān)、釋放按鈕等的輸入的處理的CPU，對(duì)控制進(jìn)行自動(dòng)聚焦操作和自動(dòng)聚焦調(diào)整操作的電路、控制驅(qū)動(dòng)閃頻燈和CCD(電荷耦合器件)的定時(shí)電路、從諸如CCD之類的圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)產(chǎn)生視頻信號(hào)的圖像拾取電路、將圖像拾取電路產(chǎn)生的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的A/D變換器、讀寫存儲(chǔ)器的視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器接口中的每一個(gè)的CPU，使用按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的一種方式的CPU，可以高產(chǎn)量制造低成本的數(shù)字照相機(jī)。
本申請(qǐng)基于內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此的、分別于2004年1月16日以及2004年4月28日提交給日本專利局的日本專利申請(qǐng)序列號(hào)2004-009232和2004-134898。
權(quán)利要求
1.一種用于形成具有膜圖案的基板的方法，其特征在于，包括以下步驟使用在親液表面的第一區(qū)域中形成排斥液體表面的材料形成掩模圖案；以及通過在包括所述親液表面的第一區(qū)域的外緣的第二區(qū)域中使用親液溶液，形成具有所希望的形狀的膜圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述膜圖案之后去除所述掩模圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜圖案包括從由導(dǎo)電材料、絕緣材料和半導(dǎo)體材料組成的組中選擇出的材料。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由布線、電極和天線組成的組中選擇出的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由溝道形成區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域組成的組中選擇出的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由柵極絕緣膜、層間絕緣膜和保護(hù)膜組成的組中選擇出的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)域具有閉合的曲線形狀，所述第二區(qū)域形成在所述閉合的曲線形狀之內(nèi)。
8.一種用于形成具有膜圖案的基板的方法，其特征在于，包括以下步驟通過使用用于在親液表面上形成排斥液體表面的材料來形成掩模圖案；以及在不形成掩模圖案的區(qū)域中，使用親液溶液形成具有所希望的形狀的膜圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在形成所述膜圖案之后去除所述掩模圖案。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述膜圖案包括從由導(dǎo)電材料、絕緣材料和半導(dǎo)體材料組成的組中選擇出的材料。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由布線、電極和天線組成的組中選擇出的。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由溝道形成區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域組成的組中選擇出的。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由柵極絕緣膜、層間絕緣膜和保護(hù)膜組成的組中選擇出的。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)域具有閉合的曲線形狀，所述第二區(qū)域形成在所述閉合的曲線形狀之內(nèi)。
15.一種用于形成具有膜圖案的基板的方法，其特征在于，包括通過使用在具有親液表面的膜上形成排斥液體表面的溶液形成第一掩模圖案；通過使用親液溶液在所述第一掩模圖案的外緣上形成第二掩模圖案；以及在去除第一掩模圖案之后去除親液膜的一部分，形成膜圖案。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在形成所述膜圖案之后去除所述第二掩模圖案。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述膜圖案包括從由導(dǎo)電材料、絕緣材料和半導(dǎo)體材料組成的組中選擇出的材料。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由布線、電極和天線組成的組中選擇出的。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由溝道形成區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域組成的組中選擇出的。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述膜圖案是從由柵極絕緣膜、層間絕緣膜和保護(hù)膜組成的組中選擇出的。
21.一種用于形成具有膜圖案的基板的方法，其特征在于，包括以下步驟通過使用在具有親液特性的絕緣膜上形成排斥液體表面的溶液，形成第一掩模圖案；通過使用親液溶液在第一掩模圖案的外緣上形成第二掩模圖案；去除第一掩模圖案；以及通過去除一部分絕緣膜，在絕緣膜中形成接觸孔。
22，一種具有膜圖案的基板，其特征在于，包括形成在具有親液表面的構(gòu)件上的膜圖案；以及在膜圖案的外緣上具有排斥液體表面的區(qū)域。
23.如權(quán)利要求22所述的基板，其特征在于，所述區(qū)域形成在具有親液表面的構(gòu)件上。
24.如權(quán)利要求22所述的基板，其特征在于，所述區(qū)域形成在具有親液表面的構(gòu)件內(nèi)的表面上。
25.一種具有膜圖案的基板，其特征在于，包括形成在具有親液表面的構(gòu)件上的膜圖案；以及在除了所述膜圖案之外的區(qū)域中具有排斥液體表面的區(qū)域。
26.如權(quán)利要求25所述的基板，其特征在于，所述區(qū)域形成在具有親液表面的構(gòu)件上。
27.如權(quán)利要求25所述的基板，其特征在于，所述區(qū)域形成在具有親液表面的構(gòu)件內(nèi)的表面上。
28.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，包括以下步驟通過使用在源極電極和漏極電極上形成排斥液體表面的溶液，形成第一掩模圖案；通過在第一掩模圖案的外緣上使用親液溶液，形成層間絕緣膜；以及通過去除第一掩模圖案，形成連接至源極電極和漏極電極的導(dǎo)電膜。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電膜是像素電極。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件包括從由薄膜晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管和有機(jī)半導(dǎo)體晶體管組成的組中選擇出的晶體管。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶體管具有從由上柵極結(jié)構(gòu)、下柵極結(jié)構(gòu)、共面結(jié)構(gòu)和反向參差結(jié)構(gòu)組成的組中選擇出的結(jié)構(gòu)。
32.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，包括以下步驟通過使用在源極電極和漏極電極上形成排斥液體表面的溶液，形成第一掩模圖案；在第一掩模圖案的外緣上，通過使用親液溶液，形成層間絕緣膜；在去除第一掩模圖案之后，通過在層間絕緣膜的一部分上排放親液溶液，形成第二膜圖案；在層間絕緣膜上形成連接至源極電極和漏極電極的導(dǎo)電膜。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電膜是像素電極。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件包括從由薄膜晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管和有機(jī)半導(dǎo)體晶體管組成的組中選擇出的晶體管。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶體管具有從由上柵極結(jié)構(gòu)、下柵極結(jié)構(gòu)、共面結(jié)構(gòu)和反向參差結(jié)構(gòu)組成的組中選擇出的結(jié)構(gòu)。
36.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，包括以下步驟形成柵極電極和連接導(dǎo)電膜；順序地淀積第一絕緣膜和半導(dǎo)體膜；通過蝕刻半導(dǎo)體膜的一部分形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域；通過形成與源極區(qū)域和漏極區(qū)域相接觸的第一導(dǎo)電膜形成源極電極和漏極電極；在源極電極和漏極電極的一部分上，通過使用形成排斥液體表面的溶液，形成第一掩模圖案；在第一掩模圖案的外緣上，通過使用親液溶液，形成層間絕緣膜；利用層間絕緣膜作為掩模，蝕刻第一絕緣膜，暴露連接導(dǎo)電膜；以及形成連接至連接導(dǎo)電膜的第二導(dǎo)電膜。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)電膜是像素電極。
38.一種包括根據(jù)權(quán)利要求36制造的半導(dǎo)體器件的液晶電視機(jī)。
39.一種包括根據(jù)權(quán)利要求36制造的半導(dǎo)體器件的EL電視機(jī)。
40.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，包括以下步驟形成柵極電極和連接導(dǎo)電膜；順序地淀積第一絕緣膜和半導(dǎo)體膜；通過蝕刻半導(dǎo)體膜的一部分形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域；通過形成與源極區(qū)域和漏極區(qū)域相接觸的第一導(dǎo)電膜形成源極電極和漏極電極；淀積第二絕緣膜；通過使用在第二絕緣膜和連接導(dǎo)電層重疊的區(qū)域中形成排斥液體表面的溶液，形成第一掩模圖案；在第一掩模圖案的外緣上，通過使用親液溶液，形成層間絕緣膜；通過蝕刻第一絕緣膜和第二絕緣膜，暴露連接導(dǎo)電膜；以及形成連接至連接導(dǎo)電膜的第二導(dǎo)電膜。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，第二導(dǎo)電膜是像素電極。
42.一種包括根據(jù)權(quán)利要求40制造的半導(dǎo)體器件的液晶電視機(jī)。
43.一種包括根據(jù)權(quán)利要求40制造的半導(dǎo)體器件的EL電視機(jī)。
44.一種用于形成具有膜圖案的基板的方法，其特征在于，包括以下步驟在膜或構(gòu)件上形成具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案；以及在所述膜或構(gòu)件上，在所述掩模圖案的外緣上形成具有高潤(rùn)濕性的所希望的形狀的膜圖案。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述掩模圖案的接觸角和所述膜圖案的接觸角的差為30°或更大。
46.一種用于形成具有膜圖案的基板的方法，其特征在于，包括以下步驟在膜或構(gòu)件上形成具有低潤(rùn)濕性的掩模圖案；以及在除了形成所述掩模圖案的區(qū)域之外的區(qū)域中形成具有高潤(rùn)濕性的所希望的形狀的膜圖案。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述掩模圖案的接觸角和所述膜圖案的接觸角的差為30°或更大。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過簡(jiǎn)單的步驟制造具有包括絕緣膜、半導(dǎo)體膜、導(dǎo)電膜等的膜圖案的基板的方法，以及以高產(chǎn)量制造低成本的半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)本發(fā)明，在基板上形成具有低潤(rùn)濕性的第一保護(hù)膜之后，在第一掩模圖案的外緣上施加或排放具有高潤(rùn)濕性的材料，從而可形成膜圖案和具有膜圖案的基板。
文檔編號(hào)H01L21/469GK1661775SQ200510004768
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者前川慎志, 藤井嚴(yán), 城口裕子, 森末將文 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所