專利名稱：形成布線圖案的方法和使用其制造tft基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成布線圖案的方法和使用其制造薄膜晶體管(TFT)基板的方法。本發(fā)明特別涉及一種通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成布線圖案的方法，和使用其制造TFT基板的方法。
背景技術(shù)：
在彩色液晶顯示器的彩色液晶顯示面板中，已經(jīng)進(jìn)行了高清晰度面板的制造。對(duì)于高清晰度面板的制造，現(xiàn)有地，已經(jīng)采用了下述方法將彩色濾光器的像素與薄膜晶體管(TFT)之間的間距變窄以及減小彩色濾光器黑色矩陣(BM)的線寬與TFT的數(shù)據(jù)線和柵極線的線寬。
此外，在彩色液晶顯示面板的制造過程中，TFT基板的制造占據(jù)了大約60到70％的制造前置時(shí)間(lead-time)。因而，從減小彩色液晶顯示面板的制造前置時(shí)間方面看，強(qiáng)烈要求減小制造TFT基板的方法的包括檢查(review)的制造前置時(shí)間。
一般地，以這種方式制造TFT基板，即在玻璃基板上淀積所需要種類的薄膜，如金屬膜和半導(dǎo)體膜之后，通過使用所謂的光刻方法重復(fù)金屬膜和半導(dǎo)體膜的蝕刻和構(gòu)圖。在制造TFT基板的方法中，在金屬膜和半導(dǎo)體膜的蝕刻中用作保護(hù)膜的光致抗蝕劑的利用率非常小。具體地說，將光致抗蝕劑涂覆到玻璃基板上淀積的金屬膜和半導(dǎo)體膜的整個(gè)表面上，并通過曝光和顯影將其構(gòu)圖，從而具有布線和電極的形狀。在該情形中，作為保護(hù)膜留下的光致抗蝕劑小于所涂覆的光致抗蝕劑的1％。換句話說，使用了小于1％的光致抗蝕劑，其它的都被丟棄了。結(jié)果，光致抗蝕劑形成工序是增加制造成本的原因。此外，通過重復(fù)形成圖案所需要種類的膜和涂覆、曝光、顯影以及防蝕涂層的步驟來制造TFT基板。因而，增加了制造前置時(shí)間。
為了解決前述的問題，已經(jīng)公開了一種方法，即在玻璃基板的整個(gè)表面上形成所需種類的膜，然后直接以電極和布線的圖案在膜上印刷抗蝕劑。
例如，日本專利未決公開No.2002-341376(以后稱作專利文獻(xiàn)1)公開了一種技術(shù)，即通過使用利用光導(dǎo)鼓的電子照相在基板上印刷包括金屬顆粒的樹脂(調(diào)色劑)，然后在高溫時(shí)通過破壞樹脂而形成半導(dǎo)體元件基板(TFT基板)的柵電極。
此外，日本專利未決公開No.2002-268585(以后稱作專利文獻(xiàn)2)公開了一種技術(shù)，即通過使用凹版偏移印刷(intaglio offsetprinting)方法形成抗蝕劑圖案并蝕刻金屬膜來形成液晶顯示器等中使用的有源矩陣基板的柵電極。
然而，上述技術(shù)僅適用于相對(duì)大的圖案。例如，很難將該技術(shù)應(yīng)用到如市場(chǎng)上要求的能高清晰度顯示的TFT基板。此外，考慮了一種方法，其通過使用由絲網(wǎng)印刷方法形成的防蝕涂層來形成TFT基板的布線圖案。
將描述使用現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷方法形成用于形成布線的防蝕涂層的制造TFT基板的方法。
圖1A和1B是基板的主要部分的橫截面圖，示出了利用現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷方法形成用于形成布線的防蝕涂層來制造TFT基板的方法。如圖1A中所示，在玻璃基板701上形成第一布線圖案702。接著，通過使用濺射方法、CVD方法或類似的方法，在第一布線圖案702上形成如電極的用于第二布線的布線金屬膜704和半導(dǎo)體層，且其間夾有層間絕緣膜703。之后，通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成抗蝕劑圖案705。隨后，將包括玻璃基板701的整個(gè)結(jié)構(gòu)在爐子等中烘焙，從而硬化抗蝕劑圖案705。
接下來，通過蝕刻移除玻璃基板701上的布線金屬膜704的不需要的部分。之后，通過使用剝離劑移除抗蝕劑圖案705。
因而，通過順序地重復(fù)形成層間絕緣膜和布線金屬膜、形成抗蝕劑圖案和蝕刻的步驟而形成TFT基板的多層布線。
在上述制造TFT基板的現(xiàn)有方法中，如果在由布線的交點(diǎn)形成的臺(tái)階部分708中印刷圖案，如圖1A所示，會(huì)在抗蝕劑圖案705下產(chǎn)生空隙706。產(chǎn)生空隙706是因?yàn)橛糜谟∷⒌目刮g劑一般具有比在通常光致抗蝕劑方法等涂覆步驟中使用的旋轉(zhuǎn)涂布器的抗蝕劑高的粘性，并對(duì)于不規(guī)則部分、臺(tái)階部分等具有較差的涂布覆蓋程度。
因此，如圖1B中所示，在臺(tái)階部分中，通過切斷抗蝕劑圖案705很可能產(chǎn)生有缺陷的部分707。結(jié)果，一般應(yīng)當(dāng)留到后面的布線金屬膜的部分也被隨后的蝕刻步驟蝕刻。因而，發(fā)生了布線缺陷或斷開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了形成TFT基板等的布線的現(xiàn)有方法的前述問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成與基極布線相交的用于蝕刻的抗蝕劑圖案和由導(dǎo)電膠形成的上層布線圖案的方法。此外，本發(fā)明的目的是提供了一種通過使用上述方法制造TFT基板的方法。
本發(fā)明形成布線圖案的方法的第一個(gè)方面包括在絕緣基板上形成由第一導(dǎo)電膜制成的第一導(dǎo)電膜圖案；和在第一導(dǎo)電膜圖案上形成由第二導(dǎo)電膜制成的第二導(dǎo)電膜圖案，該第二導(dǎo)電膜圖案與第一導(dǎo)電膜圖案交叉，且它們之間夾有絕緣膜。形成第二導(dǎo)電膜圖案包括在具有形成于其上的第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣基板的整個(gè)表面上形成覆蓋第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣膜，且在絕緣膜上形成第二導(dǎo)電膜。此外，通過使用絲網(wǎng)印刷方法在第二導(dǎo)電膜上形成與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的抗蝕劑圖案，在干燥抗蝕劑圖案之后軟化抗蝕劑圖案，硬化抗蝕劑圖案，以及通過使用抗蝕劑圖案作為掩模蝕刻并構(gòu)圖第二導(dǎo)電膜，來形成與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的第二導(dǎo)電膜圖案。
在上述的本發(fā)明形成布線圖案的方法的第一個(gè)方面中，軟化抗蝕劑圖案包括將抗蝕劑圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中或在低于抗蝕劑圖案的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度下熱處理抗蝕劑圖案的步驟。
本發(fā)明形成布線圖案的方法的第二個(gè)方面包括在絕緣基板上形成由第一導(dǎo)電膜制成的第一導(dǎo)電膜圖案；和在第一導(dǎo)電膜上形成由第二導(dǎo)電膜制成的第二導(dǎo)電膜圖案，第二導(dǎo)電膜圖案與第一導(dǎo)電膜圖案交叉，且它們之間夾有絕緣膜。形成第二導(dǎo)電膜圖案包括在具有形成于其上的第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣基板的整個(gè)表面上形成覆蓋第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣膜，通過在絕緣膜上絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膠形成與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的第二導(dǎo)電膜圖案，在干燥第二導(dǎo)電膜圖案之后軟化第二導(dǎo)電膜圖案，以及硬化第二導(dǎo)電膜圖案。
在上述的本發(fā)明形成布線圖案的方法的第二個(gè)方面中，軟化第二導(dǎo)電膜圖案包括將第二導(dǎo)電膜圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中或在低于第二導(dǎo)電膜圖案的導(dǎo)電膠的固化溫度的溫度下熱處理第二導(dǎo)電膜圖案。
本發(fā)明制造TFT基板的方法的第一個(gè)方面包括在絕緣基板上形成柵極布線；在絕緣基板上形成覆蓋柵極布線的柵絕緣膜；在柵絕緣膜上淀積半導(dǎo)體膜，并通過蝕刻和構(gòu)圖半導(dǎo)體膜而形成半導(dǎo)體膜圖案；和在柵絕緣膜上淀積覆蓋半導(dǎo)體膜圖案的金屬膜，并通過蝕刻和構(gòu)圖金屬膜而形成由金屬膜構(gòu)成的與半導(dǎo)體膜圖案連接的源和漏電極。半導(dǎo)體膜和金屬膜的防蝕涂層圖案的至少一個(gè)由絲網(wǎng)印刷而形成，并在進(jìn)行其硬化之前、在干燥后被軟化。
在上述的本發(fā)明制造TFT基板的方法的第一個(gè)方面中，軟化防蝕涂層圖案包括將防蝕涂層圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中或在低于防蝕涂層圖案的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度下熱處理防蝕涂層圖案。
本發(fā)明制造TFT基板的方法的第二方面包括在絕緣基板上形成柵極布線；在絕緣基板上形成覆蓋柵極布線的柵絕緣膜；在柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體膜圖案；和在柵絕緣膜上形成與半導(dǎo)體膜圖案連接的包括金屬材料的源和漏電極。形成源和漏電極包括通過在半導(dǎo)體膜圖案上絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膠而形成導(dǎo)電膜圖案，在其干燥后軟化導(dǎo)電膜圖案，以及硬化導(dǎo)電膜圖案。
在上述的本發(fā)明制造TFT基板的方法的第二方面中，軟化導(dǎo)電膜圖案包括將導(dǎo)電膜圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中或在低于導(dǎo)電膜圖案的導(dǎo)電膠的固化溫度的溫度下熱處理導(dǎo)電膜圖案。
在本發(fā)明形成布線圖案的方法中，在形成與下布線圖案交叉的上布線時(shí)，通過絲網(wǎng)印刷形成防蝕涂層圖案，并在之后軟化。這種圖案軟化能修復(fù)在用于上布線的導(dǎo)電膜的臺(tái)階部分上形成的如空隙的缺陷，該臺(tái)階部分是由于下布線圖案而形成的，并產(chǎn)生在防蝕涂層圖案中。結(jié)果，能防止如與下布線交叉的上布線部分的斷開和布線缺陷的缺陷發(fā)生。
在本發(fā)明形成布線圖案的方法中，在通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膠形成與下布線交叉的上布線之后，在其硬化之前，通過將導(dǎo)電膠暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境等中而將導(dǎo)電膠軟化。通過將導(dǎo)電膠軟化，可修復(fù)如在與下布線交叉的上布線部分中產(chǎn)生的空隙的缺陷。
在本發(fā)明制造TFT基板的方法中，通過使用本發(fā)明形成布線圖案的上述方法，可減少所使用的防蝕涂層的量，也縮短了TFT基板的制造前置時(shí)間。在本發(fā)明中，上布線可通過使用導(dǎo)電膠作為布線材料的絲網(wǎng)印刷來形成。因而，進(jìn)一步縮短了TFT基板的制造前置時(shí)間。


本發(fā)明的上述和其它的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述變得更加顯而易見，其中圖1A和1B是基板的主要部分的橫截面圖，示出了使用現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷方法形成用于形成布線的防蝕涂層來制造TFT基板的方法；圖2A到2G是基板的主要部分的平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)典型實(shí)施例的形成布線的方法；圖3A和3B是沿圖2F中的線I-I的橫截面圖，示出了在根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)典型實(shí)施例的形成布線的方法中軟化抗蝕劑圖案的優(yōu)點(diǎn)；圖4A到4F是基板的主要部分的平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二典型實(shí)施例的形成布線的方法的步驟；圖5A到5J是基板的主要部分的橫截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)典型實(shí)施例的制造TFT基板的方法的步驟；圖6A到6J是基板的主要部分的橫截面圖，示出了繼根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)典型實(shí)施例的制造TFT基板的方法的圖5J之后的步驟；圖7A到7C是基板的主要部分的橫截面圖，示出了在圖5J的步驟中軟化抗蝕劑圖案的優(yōu)點(diǎn)；圖8A到8E是基板的主要部分的橫截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)典型實(shí)施例的制造TFT基板的方法的步驟；和圖9A到9G是基板的主要部分的橫截面圖，示出了繼根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)典型實(shí)施例的制造TFT基板的方法的圖8E之后的步驟。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的形成抗蝕劑圖案的方法中，使用絲網(wǎng)印刷方法來形成抗蝕劑圖案，其中通過在第一布線上蝕刻而形成第二布線，第二布線與絕緣基板上的第一布線交叉，且第一布線與第二布線之間夾有絕緣膜。
在本發(fā)明的形成抗蝕劑圖案的方法中，在通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成抗蝕劑圖案之后，將抗蝕劑圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中或通過熱處理或類似方法將其軟化。
通過使用形成抗蝕劑圖案的上述方法，可減小TFT基板的制造成本，且縮短了制造前置時(shí)間。之后，參照附圖，將給出根據(jù)本發(fā)明的形成抗蝕劑圖案的方法和通過使用上述方法制造TFT基板的方法的具體描述。
(典型實(shí)施例1)圖2A到2F是基板的主要部分的平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)典型實(shí)施例的形成布線的方法的步驟。首先，如圖2A中所示，制備絕緣基板101，如玻璃基板。接下來，如圖2B中所示，在絕緣基板101的整個(gè)表面上淀積第一布線金屬膜102?？墒褂脤盈B膜作為第一布線金屬膜102，其由從包括Cr、Ta、Mo和Ti的組中選出的一種以及如Al-Nd和Al-Ta的鋁合金膜形成。第一布線金屬膜102具有200nm到1000nm的厚度。
接下來，如圖2C中所示，通過使用抗蝕劑作為掩模的濕蝕刻或干蝕刻將布線金屬膜102不需要的部分蝕刻掉，形成第一布線圖案103。接著，如圖2D中所示，在具有形成于其上的第一布線圖案103的絕緣基板101的整個(gè)表面上淀積具有200到1000nm厚度的絕緣膜104?？墒褂玫锬せ蜓趸锬ぷ鳛榻^緣膜104。
之后，如圖2E中所示，在絕緣膜的整個(gè)表面上淀積具有30到400nm厚度的第二布線金屬膜105。例如可使用Al、Mo或Cr作為第二布線金屬膜。此外，如圖2F中所示，通過絲網(wǎng)印刷在第二布線金屬膜105上形成抗蝕劑圖案106，該圖案與布線圖案103相交，并具有2到5μm的厚度。對(duì)于抗蝕劑圖案的抗蝕劑材料，使用熱硬化樹脂墨水。之后，通過空氣干燥而將抗蝕劑圖案106中的溶劑蒸發(fā)，干燥了抗蝕劑圖案106。為了加速干燥抗蝕劑圖案106，還可通過在干燥爐子中以30到50°C的溫度加熱來干燥抗蝕劑圖案106。接下來，軟化抗蝕劑圖案106。
作為軟化抗蝕劑圖案106的方法，可使用下面兩種方法的任何一種。具體地說，一個(gè)方法是溶劑暴露處理方法，即將絕緣基板101暴露于大約0.01％到10％的有機(jī)溶劑環(huán)境中大約10到120秒鐘。另一方法是熱處理方法，即將絕緣基板101在低于抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在大約50到100℃的高溫下保持10到120秒鐘。在與第一布線圖案103交叉的抗蝕劑圖案106的部分中可能產(chǎn)生空隙。然而，通過上述的軟化消除了與第一布線圖案103交叉的抗蝕劑圖案106的部分中產(chǎn)生的空隙。在軟化之后，抗蝕劑圖案106被硬化。之后，通過使用抗蝕劑圖案106作為掩模來蝕刻第二布線金屬膜105。
因而，如圖2G所示，通過蝕刻類似地形成第二布線圖案105A。在該實(shí)施例中，即使在抗蝕劑圖案106的印刷過程中在與第一布線圖案103交叉的抗蝕劑圖案106的部分中產(chǎn)生空隙，該空隙也能通過軟化抗蝕劑圖案106被消除。因此，在第二布線金屬膜105的蝕刻和構(gòu)圖過程中，可防止在與第一布線圖案103交叉的上第二布線圖案的部分中產(chǎn)生斷裂和缺陷。
圖3A和3B是沿圖2F中的線I-I的橫截面圖，示出了在該實(shí)施例中軟化抗蝕劑圖案106的優(yōu)點(diǎn)。如圖3A所示，當(dāng)在第二布線金屬膜105上形成抗蝕劑圖案106時(shí)，抗蝕劑圖案106與第二布線圖案103交叉。因此，在第二布線金屬膜105的臺(tái)階部分中形成的抗蝕劑圖案106中產(chǎn)生空隙107。通過如上所述在印刷抗蝕劑圖案106之后軟化抗蝕劑圖案106，可消除空隙107，如圖3B中所示。因而，在第二布線金屬膜105的蝕刻和構(gòu)圖過程中，可防止在與第一布線圖案103交叉的上第二布線圖案的部分中發(fā)生斷開和缺陷。
(典型實(shí)施例2)接下來，將參照?qǐng)D4A到4F，給出根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)典型實(shí)施例的形成布線方法的描述。首先，如圖4A中所示，制備絕緣基板601，如玻璃基板。接下來，如圖4B中所示，在絕緣基板601的整個(gè)表面上淀積布線金屬膜602?？墒褂脤盈B膜作為布線金屬膜602，其由從包括Cr、Ta、Mo和Ti的組中選出的一種以及如Al-Nd和Al-Ta的鋁合金膜形成。布線金屬膜602具有200nm到1000nm的厚度。接下來，如圖4C中所示，通過使用抗蝕劑作為掩模的濕蝕刻或干蝕刻將布線金屬膜602不需要的部分蝕刻掉。因而形成第一布線圖案603。注意，第一布線圖案603是通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成的，從而直接將導(dǎo)電樹脂印刷到絕緣基板601上。
接著，如圖4D中所示，在具有形成于其上的第一布線圖案603的絕緣基板601的整個(gè)表面上淀積具有200到1000nm厚度的層間絕緣膜604?？墒褂玫锬せ蜓趸锬ぷ鳛閷娱g絕緣膜104。之后，如圖4E中所示，在層間絕緣膜604上形成用于第二布線圖案的導(dǎo)電樹脂圖案605。具體地說，導(dǎo)電樹脂圖案605通過使用絲網(wǎng)印刷方法以2到5μm的厚度印刷含有微小金屬顆粒的導(dǎo)電樹脂墨水而形成。作為微小的金屬顆粒，例如可使用Ag、Al、Mo、Cr等，其具有200nm或更小、優(yōu)選1到100nm的平均顆粒直徑。通過將從上述的那些中選出的微小金屬顆粒與如環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺樹脂的熱硬化樹脂及有機(jī)溶劑混合來制備導(dǎo)電樹脂墨水。之后，通過空氣干燥而將導(dǎo)電樹脂圖案605中的溶劑蒸發(fā)。為了加速干燥導(dǎo)電抗蝕劑圖案605，還可通過在干燥爐子中以30到50℃的溫度加熱來干燥導(dǎo)電抗蝕劑圖案605。
作為軟化導(dǎo)電抗蝕劑圖案605的方法，可使用將基板暴露于有機(jī)溶劑環(huán)境中的溶劑暴露處理方法，或使用低于導(dǎo)電抗蝕劑圖案605的樹脂的固化溫度的溫度的熱處理的方法。作為溶劑暴露處理方法，可使用將絕緣基板601暴露于大約0.01％到10％的有機(jī)溶劑環(huán)境中大約10到120秒鐘的方法。
此外，作為熱處理方法，可使用將絕緣基板601在大約50到100℃時(shí)保持例如大約10到120秒鐘的方法。在與布線圖案603交叉的導(dǎo)電抗蝕劑圖案605的部分中可能產(chǎn)生空隙。然而，通過上述的軟化可消除該空隙。之后，如圖4F中所示，在120到200℃的溫度下硬化導(dǎo)電抗蝕劑圖案605。因而，形成了第二布線圖案605A。
(典型實(shí)施例3)參照?qǐng)D5A到6J，將給出根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)典型實(shí)施例的制造TFT基板的方法的描述。首先，如圖5A中所示，在如玻璃基板的絕緣基板301上淀積柵極布線膜302?？墒褂脤盈B膜作為柵極布線膜302，其由從包括Cr、Ta、Mo和Ti的組中選出的一種以及如Al-Nd和Al-Ta的鋁合金膜形成。接下來，如圖5B中所示，通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成具有2到5μm厚度的抗蝕劑圖案303。通過使用抗蝕劑圖案303作為掩模，如圖5C中所示，蝕刻?hào)艠O布線膜302，以及構(gòu)圖柵極布線302A。之后，如圖5D中所示，將柵極布線302A上的抗蝕劑圖案303移除。接下來，如圖5F中所示，在具有形成于其上的柵極布線302A的絕緣基板301上順序地淀積柵絕緣膜304和半導(dǎo)體膜305。作為柵絕緣膜304，可淀積氮化物膜或氧化物膜淀積以具有200到1000nm的厚度。
作為半導(dǎo)體膜305，可使用層疊膜，其由具有100到400nm厚度的無定形硅膜和具有30到100nm厚度且被摻入雜質(zhì)的無定形硅膜形成。在半導(dǎo)體膜305上，通過絲網(wǎng)印刷形成具有2到5μm厚度的抗蝕劑圖案306，如圖5F中所示。之后，將抗蝕劑圖案306進(jìn)行空氣干燥，以蒸發(fā)抗蝕劑圖案306中的溶劑。因而，干燥了抗蝕劑圖案306。為了加速干燥抗蝕劑圖案306，還可通過在干燥爐子中以30到50℃的溫度加熱來干燥抗蝕劑圖案306。之后，通過將具有形成于其上的抗蝕劑圖案306的絕緣基板301暴露在其中保持預(yù)定的溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中大約10到120秒鐘來軟化抗蝕劑圖案306。隨后，通過使用保持在預(yù)定溫度下的熱盤等來硬化基板。
注意，作為軟化抗蝕劑圖案306的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案306的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃時(shí)保持大約10到120秒鐘。接下來，如圖5G中所示，通過蝕刻移除沒有被抗蝕劑圖案306覆蓋的半導(dǎo)體膜305的部分，從而構(gòu)圖半導(dǎo)體膜圖案305A。之后，如圖5H中所示，移除半導(dǎo)體膜圖案305A上的抗蝕劑圖案306。接下來，如圖5I中所示，在包括半導(dǎo)體膜的柵絕緣膜304上淀積用于源極和漏極布線的具有30到400nm厚度的導(dǎo)電膜307?？墒褂媒饘倌ぷ鳛閷?dǎo)電膜307，如Al、Mo和Cr。之后，如圖5J中所示，將抗蝕劑圖案308絲網(wǎng)印刷到導(dǎo)電膜307上，并將其空氣干燥，以將抗蝕劑圖案308中的溶劑蒸發(fā)。因此，干燥了抗蝕劑圖案308。為了加速干燥抗蝕劑圖案308，還可通過在干燥爐子中以30到50℃的溫度加熱來干燥抗蝕劑圖案308。之后，通過將具有形成于其上的抗蝕劑圖案308的絕緣基板301暴露在其中保持預(yù)定的溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中大約10到120秒鐘來軟化抗蝕劑圖案308。隨后，通過將絕緣基板301保持在加熱到預(yù)定溫度的熱盤上來硬化抗蝕劑圖案308。
注意，作為軟化抗蝕劑圖案308的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案308的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃的溫度下保持大約10到120秒鐘。接下來，如圖6A中所示，通過蝕刻移除沒有被抗蝕劑圖案308覆蓋的導(dǎo)電膜307的部分。因而，形成了TFT的源和漏電極307A和307B。之后，如圖6B中所示，移除抗蝕劑圖案308。接下來，如圖6C中所示，在絕緣基板301之上的整個(gè)表面上淀積由具有100到250nm厚度的氮化物膜制成的絕緣膜309。之后，如圖6D中所示，將用于形成接觸孔的抗蝕劑圖案310絲網(wǎng)印刷到絕緣膜309上。隨后，通過空氣干燥蒸發(fā)抗蝕劑圖案310中的溶劑，干燥了抗蝕劑圖案310。之后，通過將絕緣基板301暴露在其中保持預(yù)定的溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中一段期望的時(shí)間來軟化抗蝕劑圖案310。隨后，通過將基板保持在加熱到預(yù)定溫度的熱盤上來硬化抗蝕劑圖案310。
注意，作為軟化抗蝕劑圖案310的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案310的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃的溫度下保持大約10到120秒鐘。接下來，如圖6E中所示，通過蝕刻移除沒有被抗蝕劑圖案310覆蓋的絕緣膜309的部分。因而，形成了接觸孔的開口1309A。之后，如圖6F中所示，移除抗蝕劑圖案310。接下來，如圖6G中所示，在整個(gè)表面上淀積用于形成像素電極的ITO膜311。之后，如圖6H中所示，通過絲網(wǎng)印刷在ITO膜311上形成用于形成像素電極的抗蝕劑圖案312。隨后，通過空氣干燥來蒸發(fā)抗蝕劑圖案312中的溶劑，干燥了抗蝕劑圖案312。之后，通過將絕緣基板301暴露在其中保持有預(yù)定溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中一段預(yù)定的時(shí)間來軟化抗蝕劑圖案312。
注意，作為軟化抗蝕劑圖案312的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案312的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃的溫度下保持大約10到120秒鐘。之后，通過將基板保持在加熱到預(yù)定溫度的熱盤上來硬化抗蝕劑圖案312。接下來，通過蝕刻移除沒有被抗蝕劑圖案312覆蓋的ITO膜311的部分。因而，如圖6I中所示，形成了像素電極311A。之后，如圖6J中所示，移除像素電極311A上的抗蝕劑圖案312。隨后，在包括像素電極311A的表面的絕緣基板301之上的整個(gè)表面上形成由聚酰亞胺樹脂形成的取向膜(沒有示出)。因而，完成了TFT基板。
上述的實(shí)施例中，在圖5F，5J，6D和6H中所示的步驟中，通過絲網(wǎng)印刷形成抗蝕劑圖案并干燥后，通過將其暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中一段期望的時(shí)間來軟化抗蝕劑圖案。至于軟化抗蝕劑圖案的優(yōu)點(diǎn)，將作為典型例子來描述圖5J所示的步驟中的軟化。圖7A到7C是基板的主要部分的橫截面圖，示出了在圖5J的步驟中軟化抗蝕劑圖案的優(yōu)點(diǎn)。圖7A到7Cd的與圖5J中相同的參考標(biāo)記表示相同的部分。如圖7A中所示，在形成在絕緣基板301上的柵極布線302A之上的導(dǎo)電膜307上，通過絲網(wǎng)印刷形成抗蝕劑圖案308。將抗蝕劑圖案308空氣干燥，以蒸發(fā)抗蝕劑圖案308中的溶劑。因而，干燥了抗蝕劑圖案308。因?yàn)榭刮g劑圖案308具有較高的粘性，所以在導(dǎo)電膜307的臺(tái)階部分中形成的抗蝕劑圖案308中很可能產(chǎn)生空隙308A和308B。如圖7B中所示，空隙308A變形，從而產(chǎn)生抗蝕劑圖案的缺陷部分320。如果在其空氣干燥后突然硬化抗蝕劑圖案308，則會(huì)留下抗蝕劑圖案的空隙308B和缺陷部分320，而不能修復(fù)。因此，產(chǎn)生如下問題，即通過蝕刻，導(dǎo)電膜307被蝕刻掉了多于在下面的導(dǎo)電膜307的構(gòu)圖過程中所需的部分。因此，在該實(shí)施例中，在硬化抗蝕劑圖案308之前，通過將抗蝕劑圖案暴露在其中保持有預(yù)定溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中來軟化抗蝕劑圖案308。
注意，如圖7C中所示，通過軟化抗蝕劑圖案308，修復(fù)了抗蝕劑圖案308中存在的空隙308B和缺陷部分302。因而，可防止導(dǎo)電膜307的蝕刻失敗(斷開或缺陷，如布線變窄)。
(典型實(shí)施例4)接下來，參照?qǐng)D8A到9G，將給出根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)典型實(shí)施例的制造TFT基板的方法的描述。首先，如圖8A中所示，在如玻璃基板的絕緣基板501上，通過使用絲網(wǎng)印刷方法以2到5μm的厚度印刷含有微小金屬顆粒的導(dǎo)電樹脂墨水。因而，形成了柵極布線圖案503。作為微小的金屬顆粒，可使用例如具有200nm或更小，優(yōu)選1到100nm的平均顆粒直徑的Ag、Al、Mo、Cr等。通過將從上述那些選出的微小金屬顆粒與如環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺樹脂的熱硬化樹脂及有機(jī)溶劑混合來制備導(dǎo)電樹脂墨水。通過空氣干燥來干燥由導(dǎo)電樹脂制成的柵極布線圖案503。之后，由導(dǎo)電樹脂制成的柵極布線圖案503在120到200℃的溫度下被硬化。
接下來，如圖8B中所示，在具有形成于其上的柵極布線圖案503的絕緣基板501上順序地淀積柵絕緣膜504和半導(dǎo)體膜505。作為柵絕緣膜504，可將氮化物膜或氧化物膜淀積為具有200到1000nm的厚度。作為半導(dǎo)體膜505，可使用層疊膜，其由具有100到400nm厚度的無定形硅膜和具有30到100nm厚度且被摻入雜質(zhì)的無定形硅膜形成。在半導(dǎo)體膜505上，通過絲網(wǎng)印刷形成具有2到5μm厚度的抗蝕劑圖案506，如圖8C中所示。之后，將抗蝕劑圖案506進(jìn)行空氣干燥，以蒸發(fā)抗蝕劑圖案506中的溶劑。因而，干燥了抗蝕劑圖案506。為了加速干燥抗蝕劑圖案506，還可通過在干燥爐子中以30到50℃的溫度加熱來干燥抗蝕劑圖案506。之后，通過將具有形成于其上的抗蝕劑圖案506的絕緣基板501暴露在其中保持預(yù)定的溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中大約10到120秒鐘來軟化抗蝕劑圖案506。
注意，作為軟化抗蝕劑圖案506的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案506的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃時(shí)保持大約10到120秒鐘。之后，通過使用保持在預(yù)定溫度下的熱盤等將基板硬化。接下來，如圖8D中所示，通過蝕刻移除沒有被抗蝕劑圖案506覆蓋的半導(dǎo)體膜505的部分，從而構(gòu)圖半導(dǎo)體膜圖案505A。之后，移除半導(dǎo)體膜圖案505A上的抗蝕劑圖案506。隨后，如圖8E中所示，在包括半導(dǎo)體膜圖案505A的柵絕緣膜504上通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成用于源極和漏極布線的導(dǎo)電樹脂圖案508，其具有2到5μm的厚度。通過將如具有200nm或更小，優(yōu)選1到100nm的平均顆粒直徑的Ag、Al、Mo和Cr的微小金屬顆粒與如環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺樹脂的熱硬化樹脂及有機(jī)溶劑混合來制備導(dǎo)電樹脂。將導(dǎo)電樹脂圖案508進(jìn)行空氣干燥，以將導(dǎo)電樹脂圖案508中的溶劑蒸發(fā)。因此，干燥了導(dǎo)電樹脂圖案508。之后，通過將具有形成于其上的導(dǎo)電樹脂圖案508的絕緣基板501暴露在其中保持預(yù)定的溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中大約10到120秒鐘來軟化導(dǎo)電樹脂圖案508。
注意，作為軟化導(dǎo)電樹脂圖案508的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案508的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃的溫度下保持大約10到120秒鐘。之后通過將絕緣基板501保持在加熱到預(yù)定溫度的熱盤上來硬化導(dǎo)電樹脂圖案508。因而，如圖9A中所示，形成了源電極508A和漏電極508B。接下來，如圖9B中所示，在絕緣基板501之上的整個(gè)表面上淀積由具有100到250nm厚度的氮化物膜制成的絕緣膜509。之后，如圖9C中所示，將用于形成接觸孔的抗蝕劑圖案510絲網(wǎng)印刷到絕緣膜509上。隨后，通過空氣干燥蒸發(fā)抗蝕劑圖案510中的溶劑，干燥了抗蝕劑圖案510。之后，通過將絕緣基板501暴露在其中保持預(yù)定的溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中一段期望的時(shí)間來軟化抗蝕劑圖形501。
注意，作為軟化抗蝕劑圖案510的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于抗蝕劑圖案510的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃的溫度下保持大約10到120秒鐘。之后，通過將絕緣基板501保持在加熱到預(yù)定溫度的熱盤上來硬化抗蝕劑圖案510。接下來，如圖9D中所示，通過蝕刻移除沒有被抗蝕劑圖案510覆蓋的絕緣膜509的部分。因而，形成了接觸孔的開口509A。之后，如圖9E中所示，移除抗蝕劑圖案510。接下來，如圖9F中所示，在包括開口509A內(nèi)側(cè)的絕緣膜509上通過絲網(wǎng)印刷形成包括用于形成像素電極的銦錫氧化物膜(ITO膜)的導(dǎo)電樹脂圖案511。之后，通過空氣干燥來蒸發(fā)導(dǎo)電樹脂圖案511中的溶劑，干燥了導(dǎo)電樹脂圖案511。之后，通過將絕緣基板501暴露在其中保持有預(yù)定溫度和蒸氣壓的有機(jī)溶劑環(huán)境中一段期望的時(shí)間來軟化導(dǎo)電樹脂圖案511。
注意，作為軟化導(dǎo)電樹脂圖案511的方法，還可使用熱處理方法，即將基板在低于導(dǎo)電樹脂圖案511的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度，例如在50到100℃的溫度下保持大約10到120秒鐘。之后，通過將基板保持在加熱到預(yù)定溫度的熱盤上來硬化導(dǎo)電樹脂圖案511。因而，如圖9G所示，在包括像素電極511A的表面的絕緣基板501之上的整個(gè)表面上制成了由聚酰亞胺樹脂形成的像素(沒有示出)。因而，完成了TFT基板。
注意，還可以這種方式形成像素電極，即通過蒸汽淀積在絕緣膜509上淀積用于形成像素電極的銦錫氧化物膜，并通過蝕刻構(gòu)圖該銦錫氧化物膜。上面已經(jīng)根據(jù)實(shí)施例描述了根據(jù)本發(fā)明的形成布線圖案的方法和制造TFT基板的方法。不必說，本發(fā)明的形成布線圖案的方法還可用于制造使用除TFT以外的開關(guān)元件的液晶顯示器的有源矩陣基板的方法。
盡管已經(jīng)結(jié)合特定優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所包含的主題并不限于這些特定的實(shí)施例。相反，意在使本發(fā)明的主題包括在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所包括的所有替換，修改和等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種形成布線圖案的方法，包括在絕緣基板上形成由第一導(dǎo)電膜制成的第一導(dǎo)電膜圖案；和在第一導(dǎo)電膜上形成由第二導(dǎo)電膜制成的第二導(dǎo)電膜圖案，該第二導(dǎo)電膜圖案與第一導(dǎo)電膜圖案交叉，且它們之間夾有絕緣膜，其中形成第二導(dǎo)電膜圖案包括在具有形成于其上的第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣基板的整個(gè)表面上形成覆蓋第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣膜，在絕緣膜上形成第二導(dǎo)電膜，在第二導(dǎo)電膜上通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的抗蝕劑圖案，在干燥該抗蝕劑圖案之后軟化該抗蝕劑圖案，硬化該抗蝕劑圖案，以及通過使用該抗蝕劑圖案作為掩模蝕刻并構(gòu)圖第二導(dǎo)電膜，來形成與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的第二導(dǎo)電膜圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成布線圖案的方法，其中軟化抗蝕劑圖案包括將抗蝕劑圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成布線圖案的方法，其中軟化抗蝕劑圖案包括在低于抗蝕劑圖案的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度下熱處理抗蝕劑圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成布線圖案的方法，其中絕緣基板是玻璃基板。
5.一種形成布線圖案的方法，包括在絕緣基板上形成由第一導(dǎo)電膜制成的第一導(dǎo)電膜圖案；和在第一導(dǎo)電膜上形成由第二導(dǎo)電膜制成的第二導(dǎo)電膜圖案，該第二導(dǎo)電膜圖案與第一導(dǎo)電膜圖案交叉，且它們之間夾有絕緣膜，其中形成第二導(dǎo)電膜圖案包括在具有形成于其上的第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣基板的整個(gè)表面上形成覆蓋第一導(dǎo)電膜圖案的絕緣膜，通過在絕緣膜上絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膠來形成與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的第二導(dǎo)電膜圖案，在干燥第二導(dǎo)電膜圖案之后軟化第二導(dǎo)電膜圖案，硬化第二導(dǎo)電膜圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成布線圖案的方法，其中軟化第二導(dǎo)電膜圖案包括將第二導(dǎo)電膜圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成布線圖案的方法，其中軟化第二導(dǎo)電膜圖案包括在低于第二導(dǎo)電膜圖案的導(dǎo)電膠的固化溫度的溫度下熱處理第二導(dǎo)電膜圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成布線圖案的方法，其中絕緣基板是玻璃基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成布線圖案的方法，其中導(dǎo)電膠包含從Ag、Al、Mo和Cr中選出的金屬顆粒。
10.一種制造薄膜晶體管基板的方法，包括在絕緣基板上形成柵極布線；在絕緣基板上形成覆蓋柵極布線的柵絕緣膜；在柵絕緣膜上淀積半導(dǎo)體膜，并通過蝕刻和構(gòu)圖該半導(dǎo)體膜而形成半導(dǎo)體膜圖案；和在柵絕緣膜上淀積覆蓋半導(dǎo)體膜圖案的金屬膜，通過蝕刻和構(gòu)圖該金屬膜而形成由金屬膜構(gòu)成的與半導(dǎo)體膜圖案連接的源和漏電極，其中半導(dǎo)體膜和金屬膜的防蝕涂層圖案的至少一個(gè)由絲網(wǎng)印刷形成，并在進(jìn)行其硬化之前、在干燥之后將其軟化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中軟化防蝕涂層圖案包括將防蝕涂層圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中軟化防蝕涂層圖案包括在低于防蝕涂層圖案的抗蝕劑材料的固化溫度的溫度下熱處理防蝕涂層圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中絕緣基板是玻璃基板。
14.一種制造薄膜晶體管基板的方法，包括在絕緣基板上形成柵極布線；在絕緣基板上形成覆蓋柵極布線的柵絕緣膜；在柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體膜圖案；和在柵絕緣膜上形成與半導(dǎo)體膜圖案連接的包含金屬材料的源和漏電極，其中形成源和漏電極包括通過在半導(dǎo)體膜圖案上絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膠而形成導(dǎo)電膜圖案，在其干燥后軟化導(dǎo)電膜圖案，以及硬化導(dǎo)電膜圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中軟化導(dǎo)電膜圖案包括將導(dǎo)電膜圖案暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中軟化導(dǎo)電膜圖案包括在低于導(dǎo)電膜圖案的導(dǎo)電膠的固化溫度的溫度下熱處理導(dǎo)電膜圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中導(dǎo)電膠包含從Ag、Al、Mo和Cr中選出的金屬顆粒。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造薄膜晶體管基板的方法，其中絕緣基板是玻璃基板。
全文摘要
形成布線圖案的方法包括在絕緣基板上形成第一導(dǎo)電膜圖案、絕緣膜和與第一導(dǎo)電膜圖案交叉的第二導(dǎo)電膜圖案。在該方法中，通過使用絲網(wǎng)印刷方法形成用于形成第二導(dǎo)電膜圖案的防蝕涂層圖案。之后，在其硬化之前，通過將防蝕涂層暴露在有機(jī)溶劑環(huán)境中來軟化防蝕涂層。這樣，可以修復(fù)在防蝕涂層中的如空隙的缺陷。通過使用上述的形成布線圖案的方法，制造TFT基板。
文檔編號(hào)H01L21/336GK1734743SQ20051008850
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者山本勇司 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社