專利名稱：配線圖案形成方法、tft用源電極和漏電極的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用液滴噴出法的配線圖案形成方法，具體講涉及適于TFT用源電極和漏電極形成的配線圖案形成方法。
背景技術(shù)：
利用噴墨法形成金屬配線的技術(shù)是已知的(例如參見專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開2004-6578號(hào)公報(bào)采用噴墨法形成TFT用源電極和漏電極的情況下，當(dāng)將源電極和漏電極的形狀鑲邊的圍堰圖案(bank pattern)形成之后，用液滴噴出裝置向該圍堰圖案的內(nèi)側(cè)噴出導(dǎo)電性材料的液滴。這種情況下，噴出導(dǎo)電性材料的液滴需要使形成后的源電極和漏電極確實(shí)實(shí)現(xiàn)電學(xué)上的分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述課題而提出的，其目的之一在于提供一種利用液滴噴出裝置噴出液滴來設(shè)置TFT用的源電極和漏電極。
本發(fā)明的配線圖案的形成方法，是采用液滴噴出法噴出液體狀導(dǎo)電性材料的液滴，在基體上由圍堰圖案鑲邊、并具有第一方向的長度為L的同時(shí)與所述第一方向正交的第二方向長度為M的部分(section)的圖案形成區(qū)域內(nèi)設(shè)置配線圖案的形成方法。這種配線圖案形成方法，具有向所述部分噴出直徑處于所述L以下、同時(shí)處于所述M以下的所述液滴，形成將所述部分覆蓋的所述導(dǎo)電性材料層的步驟(A)。而且所述步驟(A)包括噴出所述液滴，以使所述液滴的中心與所述圍堰圖案間距離至少為所述直徑的1/2倍位置上的步驟(a1)。
根據(jù)上述構(gòu)成可以獲得的效果之一是，在圍堰圖案上不會(huì)產(chǎn)生液體狀導(dǎo)電性材料的殘?jiān)?br> 所述步驟(A)，優(yōu)選包括在所述圖案形成區(qū)域中僅在所述部分噴出所述液滴，依靠所述液滴的自身流動(dòng)在所述圖案形成區(qū)域形成所述導(dǎo)電性材料層的步驟(a2)。
根據(jù)上述構(gòu)成可以獲得的效果之一是，能夠使在上述部分以外的上述圖案形成區(qū)域部分的尺寸小于液滴的尺寸。
本發(fā)明的配線圖案的形成方法，是用液滴噴出法噴出異種液體狀導(dǎo)電性材料的液滴，在基體上由圍堰圖案鑲邊、并具有第一方向的長度為L的同時(shí)與所述第二方向的長度為M的部分的圖案形成區(qū)域內(nèi)層疊異種的導(dǎo)電層的配線圖案形成方法。這種配線圖案的形成方法，包括向所述部分噴出具有處于所述L以下的同時(shí)處于所述M以下的直徑的第一導(dǎo)電性材料的液滴，形成第一導(dǎo)電性材料層的第一步驟；燒成所述第一導(dǎo)電性材料層后形成第一導(dǎo)電層的第二步驟；向所述部分噴出具有所述直徑的第二導(dǎo)電性材料的液滴，在所述第一導(dǎo)電層上形成第二導(dǎo)電性材料層的第三步驟；和燒成所述第二導(dǎo)電性材料層后形成第二導(dǎo)電層的第四步驟。而且，所述第一步驟和所述第三步驟中至少一個(gè)步驟，是噴出所述液滴使所述液滴的中心與所述圍堰圖案間距離至少為所述直徑的1/2倍的位置上的步驟。
根據(jù)上述構(gòu)成可以獲得的效果之一是，在圍堰圖案上不會(huì)產(chǎn)生液體狀導(dǎo)電性材料的殘?jiān)?br> 所述第一步驟和所述第三步驟中至少一個(gè)步驟，優(yōu)選是在所述圖案形成區(qū)域中僅在所述部分上噴出所述液滴，根據(jù)所述液滴的自身流動(dòng)在所述圖案形成區(qū)域上形成所述導(dǎo)電性材料層的步驟。
根據(jù)上述構(gòu)成可以獲得的效果之一是，能夠使上述部分以外的上述圖案形成區(qū)域部分的尺寸小于液滴的尺寸。
按照本發(fā)明的某個(gè)實(shí)施方式，TFT用源電極的形成方法，包含有上述配線圖案形成方法。其中所述圖案區(qū)域是形成源配線的區(qū)域，所述部分是所述源配線中形成源電極的區(qū)域。
根據(jù)上述構(gòu)成可以獲得的效果之一是，能夠利用液滴噴出裝置形成電學(xué)特性良好的TFT元件。
按照本發(fā)明的某個(gè)實(shí)施方式，TFT用漏電極的形成方法包含有上述配線圖案形成方法。其中所述區(qū)域是形成漏配線的區(qū)域，所述部分是形成漏電極的區(qū)域。
根據(jù)上述構(gòu)成可以獲得的效果之一是，能夠利用液滴噴出裝置形成電學(xué)特性良好的TFT元件。


圖1是表示用本實(shí)施方式的圖案形成方法形成的源配線和漏電極的示意圖。
圖2是表示本實(shí)施方式的器件制造裝置的示意圖。
圖3是表示本實(shí)施方式的液滴噴出裝置的示意圖。
圖4(a)和(b)是表示本實(shí)施方式的液滴噴出裝置中的噴頭的示意圖。
圖5是表示本實(shí)施方式的液滴噴出裝置中的控制裝置的方框圖。
圖6(a)～(c)是與圖7中U’-U斷面對(duì)應(yīng)的圖，表示本實(shí)施方式的TFT元件制造工序的圖。
圖7是表示包圍本實(shí)施方式的二維形狀的圖案形成區(qū)域的示意圖。
圖8(a)～(d)是與圖7中U’-U斷面對(duì)應(yīng)的圖，表示本實(shí)施方式的配線圖案形成方法的圖。
圖9是表示用本實(shí)施方式的配線形成方法形成的TFT元件，和形成了TFT元件的基板元件側(cè)基板的示意圖。
圖10(a)～(c)是表示本實(shí)施方式的電子儀器的示意圖。圖中AP1、AP2…開口部，S…表面，1…器件制造裝置，8A…導(dǎo)電性材料，8B…導(dǎo)電性材料層，10…基體，10A…基板，10B…元件側(cè)基板，12…HMDS層，18…圍堰圖案，24SA…第一部分，24D…圖案形成區(qū)域，24S…圖案形成區(qū)域，33…源配線，33A…第一部分，33B…第二部分，34…柵極配線，35…半導(dǎo)體層，36…像素電極，37D…接合層，37S…接合層，41P…取向膜，42…柵極絕緣膜，44…TFT元件，44D…漏電極，44G…柵極電極，44S…源電極，45…層間絕緣層，45A…第二絕緣層，45B…第二絕緣層，45C…接觸孔，46…圍堰圖案，100…液滴噴出裝置，114…噴頭，118…噴嘴。
具體實(shí)施例方式
圖1表示的多個(gè)源配線33和多個(gè)漏電極44D，分別與本發(fā)明的“配線圖案”對(duì)應(yīng)。這些多個(gè)的源配線33和漏電極44D，可以用后述的器件制造裝置1(圖2)形成。
多個(gè)源配線33中的每個(gè)均包含多個(gè)第一部分33A和多個(gè)第二部分33B。多個(gè)第一部分33A中的每個(gè)，均是沿著A軸方向延伸的條狀部分。另一方面，多個(gè)第二部分33B中的每個(gè)，均是從對(duì)應(yīng)的第一部分33A向B軸方向突出的部分。其中所述A軸方向和B軸方向，是互相垂直的方向。而且A軸方向和B軸方向，也是規(guī)定被固定在基體10(圖3)上的座標(biāo)系的方向。此外正如后述那樣，與A軸方向和B軸方向二者平行的一個(gè)面，是基板10A的表面S(圖6)。
多個(gè)第一部分33A中的每個(gè)，均由互相連接的寬幅部分33AW和窄幅部分3AN構(gòu)成。窄幅部分33AN沿著B軸方向的長度(即寬度)，比寬幅部分33AW的長度短。另外，源配線33在窄幅部分33AN中與后述的柵極配線34(圖6)借助于柵極絕緣膜42交叉。
多個(gè)第二部分33B中的每個(gè)，也是后述的F元件44(圖9)中的源電極44S。
(A.配線圖案形成用油墨)以下說明形成源配線33用的導(dǎo)電性材料。這里所述“導(dǎo)電性材料”是一種“液體狀材料”，也被稱作“配線圖案形成用油墨”。導(dǎo)電性材料含有分散劑、和被分散劑分散的導(dǎo)電性微粒。本實(shí)施方式的導(dǎo)電性微粒，是平均粒徑約10納米的銀粒子。而且將平均粒徑從1納米至100納米的粒子也記作“納米粒子”。按照這種表述方法，本實(shí)施方式的導(dǎo)電性材料含有銀納米粒子。
其中導(dǎo)電性微粒的粒徑優(yōu)選為1納米以上1.0微米以下。若為1.0微米以下，則液滴噴出裝置的噴嘴118(圖4)產(chǎn)生堵塞的可能性小。而且若為1納米以上，則由于導(dǎo)電性微粒與涂敷材料之間的體積比適當(dāng)，所以在得到的膜中有機(jī)物的比例也適當(dāng)。
作為分散劑(或溶劑)，只要能夠分散導(dǎo)電性微粒而不產(chǎn)生凝聚的就無特別限制。例如，除水之外還可以舉出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類，正庚烷、正辛烷、癸烷、十二碳烷、十四碳烷、甲苯、二甲苯、甲基異丙基苯、杜烯、茚、雙戊烯、四氫萘、十氫萘、環(huán)己基苯等烴類化合物，或乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、1，2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、對(duì)二噁烷等醚類化合物，以及亞丙基碳酸酯、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜環(huán)己酮等極性化合物。從導(dǎo)電性微粒的分散性和分散液的穩(wěn)定性以及容易用于液滴噴出法等觀點(diǎn)來看，這些化合物當(dāng)中優(yōu)選水、醇類、烴類化合物、醚類化合物，作為更優(yōu)選的分散劑可以舉出水和烴類化合物。
上述的“液體狀材料”是指具有能以液滴形式從液滴噴出裝置的噴嘴118(圖4)噴出的粘度的材料。其中所述液體狀材料不論水性或油性均可。只要具有能從噴嘴噴出的足夠流動(dòng)性(粘度)，混入固體物質(zhì)后總體上是流體的即可。液體狀材料的粘度優(yōu)選為1mPa·s以上和50mPa·s以下。采用液滴噴出法以液滴形式噴出液體狀材料時(shí)，粘度若處于mpa·s以上則噴嘴周邊部分難于產(chǎn)生污染，而粘度若處于50mPa·s以下則噴嘴的堵塞頻度進(jìn)一步降低，能夠順利地噴出液滴的緣故。
此外，液體狀材料的表面張力優(yōu)選處于0.02N/m以上和0.07N/m以下。用液滴噴出法噴出導(dǎo)電性材料時(shí)，表面張力一旦處于0.02N/m以上，油墨對(duì)噴嘴的濕潤性因?yàn)楦讯灰桩a(chǎn)生飛行彎曲。若處于0.07N/m以下則因噴嘴尖端的彎月面的形狀更穩(wěn)定而使液滴的體積和噴出時(shí)間的控制將會(huì)變得更加容易。為了調(diào)整表面張力，可以在不使與物體的接觸角顯著降低的范圍內(nèi)，向上述液體狀材料(分散液)中微量添加含氟、硅酮系、非離子系等表面張力調(diào)節(jié)劑。非離子系表面張力調(diào)節(jié)劑將起著使油墨對(duì)物體的濕潤性提高，改善膜的流平性，防止膜產(chǎn)生微小凹凸等作用。上述表面張力調(diào)節(jié)劑，必要時(shí)可以含有醇類、醚類、酯類、酮類等有機(jī)化合物。
(B.器件制造裝置的全體結(jié)構(gòu))以下說明本實(shí)施方式的器件制造裝置。圖2所示的器件制造裝置1，是液晶顯示裝置制造裝置的一部分。而且器件制造裝置1，包括液滴噴出裝置100、凈化爐150和輸送裝置170。液滴噴出裝置100，是向基體10(圖3)噴出導(dǎo)電性材料的液滴，在基體10上設(shè)置導(dǎo)電性材料層的裝置。另一方面，凈化爐150是使由液滴噴出裝置100設(shè)置的導(dǎo)電性材料層活化，形成導(dǎo)電層的裝置。
輸送裝置170備有叉部、使叉部上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部和自行走部。而且輸送裝置170按照液滴噴出裝置100、凈化爐150的順序使基體10接受各自的處理，輸送基體10。以下就液滴噴出裝置100詳細(xì)說明其結(jié)構(gòu)和功能。
如圖3所示，液滴噴出裝置100是所謂的噴墨裝置。具體講，液滴噴出裝置100具有保持導(dǎo)電性材料8A的儲(chǔ)罐101、管道110、基座GS、噴頭部件103、臺(tái)架106、第一位置控制裝置104、第二位置控制裝置108、控制裝置112、支持部件104a、和加熱器140。
噴頭部件103保持噴頭114(圖4)。噴頭114根據(jù)來自控制裝置112的驅(qū)動(dòng)信號(hào)噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴。而且噴頭部件103中的噴頭114事先由管道110與儲(chǔ)罐101連接，因此可以從儲(chǔ)罐101向噴頭114供給導(dǎo)電性材料8A。
臺(tái)架106提供固定基體10用的平面。臺(tái)架106的這種平面與X軸方向和Y軸方向平行。此外，臺(tái)架106具有利用吸引力將基體10的位置固定的功能。
第一位置控制裝置104，被支持部件104a固定在距離底座GS所定高度的位置上。這種第一位置控制裝置104，具有根據(jù)來自控制裝置112的信號(hào)，使噴頭部件103沿著X軸方向和與X軸方向垂直的Z軸方向移動(dòng)的功能。此外，第一位置控制裝置104還有沿著與Z軸平行的軸旋轉(zhuǎn)，使噴頭部件103旋轉(zhuǎn)的功能。其中在本實(shí)施方式中，Z軸方向是與垂直方向(即重力加速度的方向)平行的方向。
第二位置控制裝置108，根據(jù)來自控制裝置112的信號(hào)使臺(tái)架106在基座GS上沿著Y軸方向移動(dòng)。這里所述Y軸方向是與X軸方向和Z軸方向二者均垂直的方向。
具有上述功能的第一位置控制裝置104的構(gòu)成和第二位置控制裝置108的構(gòu)成，能夠利用線型馬達(dá)和伺服馬達(dá)的公知的XY機(jī)器人加以實(shí)現(xiàn)。因此這里省略對(duì)其構(gòu)成的詳細(xì)說明。另外，在本說明書中，也將第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108表記為“機(jī)器人”或“掃描部分”。
而且本實(shí)施方式中的X軸方向、Y軸方向和Z軸方向，與噴頭部件103和臺(tái)架106中一方對(duì)另一方相對(duì)移動(dòng)的方向一致。這些當(dāng)中，也將X軸方向稱為“掃描方向”。而且也將Y軸方向稱為“非掃描方向”。而且規(guī)定X軸方向、Y軸方向和Z軸方向的XYZ座標(biāo)系的假想原點(diǎn)，被固定在液滴噴出裝置100的基準(zhǔn)部分上。此外，本說明書中所述X座標(biāo)、Y座標(biāo)和Z座標(biāo)是指在這種XYZ座標(biāo)系中的座標(biāo)。而且所述假想的原點(diǎn)，不僅固定在基準(zhǔn)部分上，而且也可以固定在臺(tái)架106上，或者也可以被固定在噴頭部件103上。
如上所述，第一位置控制裝置104使噴頭部件103沿著X軸方向移動(dòng)。第二位置控制裝置108使基體10與添加106一起在Y軸方向移動(dòng)。其結(jié)果，噴頭114與基體10的相對(duì)位置將發(fā)生變化。更具體講，借助于這些動(dòng)作，使噴頭部件103、噴頭114或者噴嘴118(圖4)，對(duì)于基體10一邊保持與Z軸方向具有所定距離，一邊X軸方向和Y軸方向相對(duì)移動(dòng)，即相對(duì)掃描?！跋鄬?duì)移動(dòng)”或“相對(duì)掃描”是指噴出導(dǎo)電性材料8A液滴的一側(cè)與彈落來自其中液滴的一側(cè)(被噴出部)中至少一方相對(duì)于他方作相對(duì)移動(dòng)。
控制裝置112，被構(gòu)成得能夠接受來自外部信息處理裝置的噴出數(shù)據(jù)?？刂蒲b置112將接收的噴出數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)裝置202(圖5)中，同時(shí)能夠根據(jù)儲(chǔ)存的噴出數(shù)據(jù)，控制第一位置控制裝置104、第二位置控制裝置108和噴頭114。這里所述“噴出數(shù)據(jù)”是指應(yīng)當(dāng)噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴的相對(duì)位置的數(shù)據(jù)。本實(shí)施方式中，噴出數(shù)據(jù)具有位映像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式。
通過具有上述構(gòu)成，液滴噴出裝置100根據(jù)噴出數(shù)據(jù)使噴頭114的噴嘴118(圖4)相對(duì)于基體10作相對(duì)移動(dòng)，同時(shí)從噴嘴118朝著被設(shè)定的彈落位置噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴。另外，有時(shí)也將液滴噴出裝置100產(chǎn)生的噴頭114的相對(duì)移動(dòng)，和導(dǎo)電性材料8A的液滴從噴嘴118中的噴出稱作“涂布掃描”或“噴出掃描”。
另外，在本說明書中，也將彈落導(dǎo)電性材料8A的液滴的部分記作“被噴出部”。而且也將彈落的液滴濕潤擴(kuò)展的部分記作“被涂布部分”。在因?qū)椎奈矬w實(shí)施表面改質(zhì)處理使導(dǎo)電性材料8A呈現(xiàn)所需接觸角而形成的部分中，也有“被噴出部”和“被涂布部分”中的任何部分。但是，即使不進(jìn)行表面改質(zhì)處理，基底的物體表面對(duì)導(dǎo)電性材料8A也呈現(xiàn)所需的疏液性或親液性(即彈落的導(dǎo)電性材料8A在基底物體的表面上呈現(xiàn)所需的接觸角)的情況下，基底物體的表面本身也可以是“被噴出部”或“被涂布部分”。而且在本說明書中，也將“被噴出部”記作“靶”或“收容部分”。
現(xiàn)在回到圖3，加熱器140是將基體10燈退火用的紅外線燈。加熱器140的電源的接通和切斷也由控制裝置112加以控制。
另外，所述利用噴墨法形成層、膜或圖案，是指包括采用上述的液滴噴出裝置100，在所定的物體或物體表面上形成層、膜或圖案的工序的方法。
(C.噴頭)以下詳細(xì)說明噴頭114。如圖4(a)所示，噴頭114是具有多個(gè)噴嘴118的噴墨頭。而且噴頭114在噴頭部件103中被承載器103A所固定。如圖4(b)所示，噴頭114備有振動(dòng)板126、和規(guī)定噴嘴118的開口的噴嘴板128。此外，儲(chǔ)液槽129的位于在振動(dòng)板126與噴嘴板128之間，這種儲(chǔ)液槽129中經(jīng)常充滿通過孔131由未圖示的外部儲(chǔ)罐供給的導(dǎo)電性材料8A。
此外，多個(gè)隔壁位于振動(dòng)板126與噴嘴板128之間。而且被振動(dòng)板126、噴嘴板128和一對(duì)隔壁包圍的部分是內(nèi)腔120。內(nèi)腔120由于是與噴嘴118對(duì)應(yīng)設(shè)置的，所以內(nèi)腔120的數(shù)目與噴嘴118的數(shù)目相同。經(jīng)位于一對(duì)隔壁之間的供給口130，向內(nèi)腔120中供給來自儲(chǔ)液槽129的導(dǎo)電性材料8A。而且在本實(shí)施方式中，噴嘴118的直徑大約為27微米。
此外，在振動(dòng)板126上，各振動(dòng)元件124位于分別與內(nèi)腔120對(duì)應(yīng)。每個(gè)振動(dòng)元件124，均包括壓電元件和夾持壓電元件的一對(duì)電極。控制裝置112，通過對(duì)此一對(duì)電極之間施加驅(qū)動(dòng)電壓，可以從對(duì)應(yīng)的噴嘴118中噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴D。其中從噴嘴118噴出的材料的體積，在0pl(皮升，即毫微升)以上與42 pl以下之間可變。其中通過改變驅(qū)動(dòng)電壓的波形(所謂可變點(diǎn)工藝)可以實(shí)現(xiàn)液滴D的體積的變化。而且，可以將噴嘴118的形狀調(diào)整得使噴嘴118朝著Z軸方向噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴D。
本說明書中，也將包括一個(gè)噴嘴118、與噴嘴118對(duì)應(yīng)的內(nèi)腔120、和與內(nèi)腔120對(duì)應(yīng)的振動(dòng)元件124的部分記作“噴出部127”。按照這種記載，一個(gè)噴頭114具有與噴嘴118數(shù)目相同的噴出部127。噴出部127也可以具有電熱變換元件中材料以代替壓電有機(jī)。即，噴出部127也可以具有利用由電熱變換元件的材料之熱膨脹性質(zhì)噴出材料的構(gòu)成。但是，采用壓電元件的噴出，由于對(duì)被噴出的液體狀材料不加熱，所以具有對(duì)液體狀材料的組成不易產(chǎn)生影響的優(yōu)點(diǎn)。
(D.控制部分)以下說明控制裝置112的構(gòu)成。如圖5所示，控制裝置112備有輸入緩沖存儲(chǔ)器200、存儲(chǔ)裝置202、處理部204、掃描驅(qū)動(dòng)部206和噴頭驅(qū)動(dòng)部208。輸入緩沖存儲(chǔ)器200與處理部204連接得可以互相通信。處理部204、存儲(chǔ)裝置202、掃描驅(qū)動(dòng)部206和噴頭驅(qū)動(dòng)部208，被連接得可以互相通信。
掃描驅(qū)動(dòng)部206，被連接得可以使第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108互相通信。同樣，噴頭驅(qū)動(dòng)部208與噴頭被連接得可以互相通信。
輸入緩沖存儲(chǔ)器200，接受來自位于液滴噴出裝置100外部的外部信息處理裝置(未圖示)的、噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴D用的噴出信息。輸入緩沖存儲(chǔ)器200。向處理部204供給噴出數(shù)據(jù)，處理部204將噴出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置202之中。圖5中，儲(chǔ)存裝置202是RAM。
處理部204基于存儲(chǔ)裝置202內(nèi)的噴出數(shù)據(jù)，將噴嘴118與被噴出部的相對(duì)位置的數(shù)據(jù)供給掃描驅(qū)動(dòng)部206。而掃描驅(qū)動(dòng)部206將根據(jù)此數(shù)據(jù)與噴出周期的臺(tái)架驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給第二位置控制裝置108。其結(jié)果，噴頭部件103對(duì)于被噴出部的相對(duì)位置將會(huì)變化。另一方面，處理部204，基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置202中的噴出數(shù)據(jù)，將噴出導(dǎo)電性材料8A所需的噴出信號(hào)供給噴頭114。其結(jié)果，可以從噴頭114中對(duì)應(yīng)的噴嘴118噴出導(dǎo)電性材料8A的液滴D。
控制裝置112是包括CPU、ROM、RAM和總線的計(jì)算機(jī)。因此，控制裝置112的上述功能，將由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的軟件程序加以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，控制裝置112也可以由專用電路(硬件)來實(shí)現(xiàn)。
(E.制造方法)以下說明采用器件制造裝置1制造液晶顯示裝置的方法。
首先準(zhǔn)備圖6(a)所示的基體10。如圖6(a)所示，基體10備有具有透光性的基板10A、位于基板10A上的柵極配線34、將柵極配線34的二維形狀鑲邊的圍堰圖案18、位于圍堰圖案18與基板10A之間的HMDS層12、覆蓋柵極配線34的柵極絕緣膜42、借助于柵極絕緣膜42與柵極電極44G重疊的半導(dǎo)體層35、和位于半導(dǎo)體層35上的兩個(gè)接合層37S、37D。另外，表面S是大體與A軸方向和B軸方向二者平行的面。
基體10的制造方法如下。
對(duì)由玻璃構(gòu)成的基板10A的表面S進(jìn)行HMDS處理，在基板10A的表面S上形成NMDS層12。這里所述HMDS處理，是指將六甲基二硅氮烷((CH3)3SiNHSi(CH3)3)作成蒸氣狀，使其在物體的表面上涂布的處理。利用旋涂法等在這樣形成的HMDS層12上涂布丙烯樹脂使其固化，形成有機(jī)感光性材料層。然后將HMDS層12和有機(jī)感光性材料層分別圖案化，使應(yīng)當(dāng)設(shè)置柵極配線34的區(qū)域露出。被圖案化的有機(jī)感光性材料層是圍堰圖案18。
在被圍堰圖案鑲邊的區(qū)域(表面S的一部分)上，用液滴噴出法賦予導(dǎo)電性材料8A。而且在將所賦予的導(dǎo)電性材料8A在凈化爐中活化，形成柵極配線34。本實(shí)施方式中的柵極配線34(柵極電極44G)的厚度約1微米。此柵極配線34的厚度，與圍堰圖案18的厚度和基底HMDS層12厚度之和大體相等。
接著利用CVD法和圖案化，形成覆蓋柵極配線34和圍堰圖案18的柵極絕緣膜42、與柵極電極44G對(duì)應(yīng)設(shè)置的半導(dǎo)體層35、在半導(dǎo)體層35上以所定間隔互相分離的位置上的兩個(gè)接合層37S和37D。柵極絕緣膜42的厚度約為200納米。半導(dǎo)體層35由無定形硅(a-Si)構(gòu)成，半導(dǎo)體層35的厚度處于200～300納米范圍內(nèi)。其中在半導(dǎo)體層35中，通過柵極絕緣膜42與柵極電極44G重合的部分將變成通道區(qū)域。另一方面，兩個(gè)接合層37S和37D，由n+型無定形硅構(gòu)成，兩個(gè)接合層37S和37D的各自厚度均為大約50納米。這兩個(gè)接合層37S和37D，將分別與后面形成的源電極44S和漏電極44D連接。
另外，在圖6(a)中，圖示出柵極配線34中的柵極電極44G的一部分。
形成兩個(gè)接合層37S和37D之后，如圖6(b)所示，利用旋涂法涂布氟化聚酰亞胺前體并進(jìn)行光固化，形成大約3微米(三千納米)厚度的層間絕緣膜45，以將兩個(gè)接合層37S和37D、半導(dǎo)體層35和柵極絕緣膜42覆蓋。其中被涂布的氟化聚酰亞胺前體的量，被設(shè)定得使層間絕緣膜45能將基底的階差吸收。因此，層間絕緣膜45的表面將變得平坦。
進(jìn)而如圖6(c)所示，將層間絕緣膜45圖案化，使設(shè)置第一部分33A的部分、設(shè)置第二部分33B的部分和設(shè)置漏電極44D的部分，從層間絕緣膜45中除去。其結(jié)果，可以在層間絕緣膜45上形成與第一部分33A和第二部分33B對(duì)應(yīng)的開口部AP1。同時(shí)也可以形成與漏電極44D對(duì)應(yīng)的開口部AP2。將這樣圖案化成的層間絕緣膜45也將記作“圍堰圖案”。
在開口部AP1的底部露出的表面是“圖案形成區(qū)域24S”，在開口部AP2的底部露出的表面是“圖案形成區(qū)域24D”。圖案形成區(qū)域24S的二維形狀，與第一部分33A的部分和第二部分33B的二維形狀一致。另一方面，圖案形成區(qū)域24D的二維形狀，與漏電極44D的二維形狀一致。而且，圖案形成區(qū)域24S、24D各自的二維形狀，被圍堰圖案鑲邊。這里所述“二維形狀”是指與A軸方向和B軸方向二者平行的假想平面(AB平面)上的形狀。例如，所述第一部分33A的部分和第二部分33B的二維形狀，是指投影在上述AB平面上的第一部分33A的部分和第二部分33B的形狀。
其中在本實(shí)施方式中，由于圍堰圖案46含氟，所以圍堰圖案46對(duì)于導(dǎo)電性材料8A的疏液性，比圖案形成區(qū)域24S、24D對(duì)于導(dǎo)電性材料8A的疏液性大。另外，在物體表面上液體狀材料顯示的接觸角越大，物體表面對(duì)于液體狀材料就會(huì)顯示更大的疏液性。因此，在本實(shí)施方式中，在圍堰圖案46上導(dǎo)電性材料8A顯示的接觸角，比圖案形成區(qū)域24S、24D上導(dǎo)電性材料8A顯示的接觸角大。這些接觸角之差，優(yōu)選處于30°以上。
而且圖7所示的圖案形成區(qū)域24S，具有一個(gè)第一部分24SA，和沿著A軸方向?qū)⒌谝徊糠?4SA夾持的二個(gè)第二部分24SB。其中第一部分24SA與第二部分24SB互相連接著。而且第一部分24SA是與圖1的第一部分33A和第二部分33B對(duì)應(yīng)的區(qū)域。另一方面，兩個(gè)第二部分24SB是第一部分24SA以外的圖案形成區(qū)域24S的區(qū)域。本說明書中，將沿著A軸方向的長度記作L，將沿著B軸方向的長度記作M。本實(shí)施方式中，第一部分24SA的L約為30微米，第一部分24SA的M約為30微米。
另一方面，沿著圖案形成區(qū)域24D的A軸方向的長度L約為30微米。而且沿著圖案形成區(qū)域24D的B軸方向的長度M約為50微米。因此本實(shí)施方式中，沿著第一方向的長度為L，同時(shí)沿著與第一方向正交的第二方向的長度為M的四邊形圖案的部分，將變成M處于L以上大小的電極圖案。
形成了圖案形成區(qū)域24S、24D之后，利用液滴噴出裝置100分別在圖案形成區(qū)域24S、24D設(shè)置導(dǎo)電性材料層。
具體講，首先在臺(tái)架106上將基體10定位，使A軸方向與X軸方向一致，使B軸方向與Y軸4方向一致。這樣一來，液滴噴出裝置100將使噴嘴118與基體10的相對(duì)位置產(chǎn)生二維(X軸方向和Y軸方向)變化。而且如圖8(a)所示，每當(dāng)噴嘴118抵達(dá)與一個(gè)第一部分24SA對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，就會(huì)從噴嘴118噴出導(dǎo)電性材料8A的多個(gè)液滴D。其結(jié)果如圖8(b)所示，導(dǎo)電性材料8A的多個(gè)液滴D就會(huì)彈落在一個(gè)第一部分24SA上并在其上濕潤擴(kuò)展。此外如圖8(c)所示，通過使彈落在一個(gè)第一部分24SA上的多個(gè)液滴D濕潤擴(kuò)展，可以形成不僅覆蓋一個(gè)第一部分24SA，而且也覆蓋第二部分24SB的導(dǎo)電性材料層8B。
同樣，每當(dāng)噴嘴118抵達(dá)與一個(gè)圖案形成區(qū)域24D對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，就會(huì)從噴嘴118噴出導(dǎo)電性材料8A的多個(gè)液滴D。其結(jié)果，導(dǎo)電性材料8A的多個(gè)液滴D就會(huì)彈落在一個(gè)圖案形成區(qū)域24D上并在其上濕潤擴(kuò)展。而且通過使彈落在一個(gè)圖案形成區(qū)域24D上的多個(gè)液滴D濕潤擴(kuò)展，可以形成一個(gè)圖案形成區(qū)域24D的導(dǎo)電性材料層8B。
其中將從噴嘴118噴出的液滴D的直徑記作Ф。本實(shí)施方式中液滴D的直徑Ф處于M以下和L以下。具體講，本實(shí)施方式中液滴D的直徑Ф大約為20微米。其中只要沒有特別限制，所述液滴D的直徑是指液滴D在X軸方向和Y軸方向二者平行的平面(定為XY平面)上投影的液滴D的影像的直徑。
本實(shí)施方式中，如圖7和圖8(b)所示，液滴噴出裝置100噴出液滴D，使液滴D的大體中心處于與圍堰圖案46至少為直徑Ф的1/2倍的距離之處。這樣一來，液滴D不會(huì)與圍堰圖案46接觸，能夠彈落在圖案形成區(qū)域24S、24D上。也就是說，若這樣噴出液滴D，則在圍堰圖案46上不會(huì)產(chǎn)生液滴D的殘?jiān)?。其結(jié)果，例如由于液滴D彈落得不會(huì)超越位于圖案形成區(qū)域24S和圖案形成區(qū)域24D之間的圍堰層46，所以在最終形成的源電極44S(第二部分33B)與漏電極44D之間不會(huì)發(fā)生電學(xué)上的短路。其中所述“液滴D的中心”是指液滴D在上述XY平面上投影的液滴D的影像的中心。
此外在本實(shí)施方式中，當(dāng)形成將圖案形成區(qū)域24S覆蓋的導(dǎo)電性材料層8B的情況下，在圖案形成區(qū)域24S中僅對(duì)第一部分24SA噴出液滴D。也就是說，即使噴嘴118抵達(dá)圖案形成區(qū)域24S中第二部分24SB，也不會(huì)從噴嘴118噴出任何液滴D。即使沒有彈落在第二部分24SB的液滴D，而在第一部分24SA的液滴D，也會(huì)依靠自身的流動(dòng)向第二部分24SB流入(濕潤)。而且，液滴D的自身流動(dòng)因毛細(xì)管作用而產(chǎn)生。
另外，如上所述，在本實(shí)施方式中，向一個(gè)第一部分24SA噴出多個(gè)液滴D。這樣一來，能夠向第一部分24SA供給覆蓋一個(gè)第一部分24SA及其兩端的兩個(gè)第二部分24SB用的充分體積的導(dǎo)電性材料8A。彈落在一個(gè)第一部分24SA的液滴D的數(shù)，也可以根據(jù)相鄰的兩個(gè)第二部分24SB的大小而變。
根據(jù)本實(shí)施方式，由于不會(huì)向第二部分24SB噴出液滴D，所以能夠?qū)⒌诙糠?4SB的寬度設(shè)計(jì)得比液滴D的直徑小。其結(jié)果，由于得到的第一部分33A(圖1)的寬度變窄，所以像素區(qū)域的開口面積(有助于顯示的面積)將會(huì)增大。
進(jìn)而如圖8(d)所示，采用凈化爐150將導(dǎo)電性材料8A活化后，得到導(dǎo)電性。具體講，通過這種活化作用，將得到第一部分33A、第二部分33B和漏電極44D。其中第二部分33B的一端處于接合層37S的位置上，另一端與第一部分33A相連。而且漏電極44D位于接合層37S上。但是第二部分33B(源電極44S)和漏電極44D卻被圍堰圖案隔開本實(shí)施方式中，包括柵極電極44G、半導(dǎo)體層35、位于柵極電極44G與半導(dǎo)體層35之間的柵極絕緣膜42、接合層37S、借助于接合層37S與半導(dǎo)體層35連接的源電極44S、接合層37D、和借助于接合層37D與半導(dǎo)體層35連接的漏電極44D的部分，是TFT元件。而且，源電極44S是圖1的第二部分33B。
進(jìn)而利用光刻法形成將第一部分33A和第二部分33B覆蓋的第二絕緣層45A，和將漏電極44D覆蓋的第二絕緣層45B。此時(shí)，形成第二絕緣層45A和45B，以便將開口部AP1和AP2內(nèi)的階差吸收。若能這樣，則在第二絕緣層45A和45B的表面，與圍堰圖案的表面之間不會(huì)產(chǎn)生階差。此外形成第二絕緣層45B時(shí)，也同時(shí)形成將第二絕緣層45B貫通達(dá)到漏電極44D的接觸孔45C。其中，接觸孔45C具有在漏電極44D側(cè)的開口直徑比另一側(cè)開口直徑小的形狀。即，接觸孔45C具有錐體形狀。
形成第二絕緣層45A和45B之后，采用濺射法等公知的圖案化技術(shù)，在第二絕緣層45A和45B上，和圍堰圖案46上形成ITO膜，并將其圖案化。這樣一來，得到將第二絕緣層45A、45B，及圍堰圖案46覆蓋的像素電極36。與此同時(shí)，使像素電極36與漏電極44D，借助于接觸孔45C實(shí)現(xiàn)電連接。
而且通過涂布聚酰亞胺樹脂后固化，以使像素電極36、圍堰圖案46、以及第二絕緣層45A和45B覆蓋，形成聚酰亞胺樹脂層。而且沿著所定方向?qū)Φ玫降木埘啺窐渲瑢颖砻孢M(jìn)行摩擦，得到曲線41P。通過以上工序，得到如圖9所示的元件側(cè)基板10B。
進(jìn)而借助于未圖示的墊片將元件側(cè)基板10B與未圖示的對(duì)向基板粘合。在由隔離物(spacer)確保的元件側(cè)基板10B與對(duì)向基板(未圖示)之間的間隙中導(dǎo)入液晶材料后密封，得到液晶顯示裝置。
(E.電子儀器)以下說明本發(fā)明的電子儀器的具體實(shí)例。圖10(a)所示的移動(dòng)電話機(jī)600，備有用本實(shí)施方式的制造方法制造的液晶顯示裝置601。圖10(b)所示的便攜式信息處理裝置700，備有鍵盤701、信息處理裝置主體703、和用本實(shí)施方式的制造方法制造的液晶顯示裝置702。這種便攜式信息處理裝置700的更具體的實(shí)例，是文字處理器、個(gè)人電腦。圖10(c)所示的手表型電子儀器800，備有本實(shí)施方式的制造方法制造的液晶顯示裝置801。如此，圖10(a)～圖10(c)所示的電子儀器，由于備有本實(shí)施方式的制造方法制造的液晶顯示裝置，所以TFT特性良好，因而可以得到具有顯示良好的液晶顯示裝置的電子儀器。
本實(shí)施方式的制造方法，適于制造液晶顯示裝置中的TFT用源電極·漏電極。而且本實(shí)施方式的制造方法，也可以適用于有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的配線制造等，以及其他顯示裝置中的配線圖案的制造上。此外，本實(shí)施方式的制造方法還可以適用于等離子體顯示裝置中的地址電極、或SED(表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)或FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)中的金屬配線的制造上。
(變形例1)按照上述實(shí)施方式，導(dǎo)電性材料8A含有銀納米微粒。但是代替銀微粒，既可以用含有例如金、銅、鋁、鈀和鎳中的至少一種金屬的納米微粒，也可以用這些氧化物以及導(dǎo)電性聚合物和超導(dǎo)體納米微粒。此外，這些納米微粒為了提高其分散性，還可以用有機(jī)物等將其涂布在表面上。
(變形例2)按照上述實(shí)施方式，基板10A是玻璃基板。但是基板10A，也可以用具有透光性的塑料基板代替玻璃基板。此外，基板10A即使沒有透光性，也能采用上述配線圖案形成方法。例如，基板10A既可以是硅基板，也可以是由聚酰亞胺制成的柔性基板。
(變形例3)上述實(shí)施方式中，采用噴墨法形成具有銀組成的一層結(jié)構(gòu)的源電極44S和漏電極44D。但是，也可以改變上述制造方法，使源電極44S和漏電極44D的至少其中之一具有由異種導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)，以此代替由銀構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。
例如也可以使源電極44S和漏電極44D至少其中之一，具有由銀組成的基底層，和位于基底層上的由蓋金屬層組成的多層結(jié)構(gòu)。蓋金屬層例如由鎳組成，容易進(jìn)行源電極44S、漏電極44D和其他配線之間的連接。而且形成這種多層結(jié)構(gòu)的情況下，利用對(duì)應(yīng)的液體狀的導(dǎo)電性材料，分別進(jìn)行上述實(shí)施方式中說明的噴出掃描操作就可以。
(變形例4)上述實(shí)施方式中的圍堰圖案46是由氟代聚酰亞胺組成的。但是代替氟代聚酰亞胺，也可以用混合了含氟聚合物的丙烯系化學(xué)增幅型感光性抗蝕劑形成圍堰圖案46。
權(quán)利要求
1.一種配線圖案的形成方法，是用液滴噴出裝置噴出液體狀導(dǎo)電性材料的液滴，在具有基體上由圍堰圖案鑲邊、第一方向長度為L的同時(shí)與所述第一方向正交的第二方向長度為M的部分的圖案形成區(qū)域設(shè)置導(dǎo)電性材料層的配線圖案形成方法，其特征在于，具有向所述部分噴出其直徑為所述L以下、同時(shí)所述M以下的所述液滴，形成將所述部分覆蓋的所述導(dǎo)電性材料層的步驟(A)，所述步驟(A)包括噴出所述液滴，使所述液滴的中心與所述圍堰圖案間距離至少為所述直徑1/2倍的位置上的步驟(a1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配線圖案形成方法，其中所述步驟(A)包括在所述圖案形成區(qū)域中僅在所述部分噴出所述液滴，依靠所述液滴的自身流動(dòng)在所述圖案形成區(qū)域形成所述導(dǎo)電性材料層的步驟(a2)。
3.一種配線圖案的形成方法，是用液滴噴出裝置噴出異種導(dǎo)電性材料的液滴，在具有由基體上圍堰圖案鑲邊、第一方向長度為L的同時(shí)所述第二方向長度為M的部分的圖案形成區(qū)域?qū)盈B異種導(dǎo)電層的配線圖案形成方法，其特征在于，包括向所述部分噴出具有處于所述L以下同時(shí)處于所述M以下直徑的第一導(dǎo)電性材料的液滴，形成第一導(dǎo)電性材料層的第一步驟；燒成所述第一導(dǎo)電性材料層，形成第一導(dǎo)電層的第二步驟；向所述部分噴出具有所述直徑的第二導(dǎo)電性材料的液滴，在所述第一導(dǎo)電層上形成第二導(dǎo)電性材料層的第三步驟；燒成所述第二導(dǎo)電性材料層，形成第二導(dǎo)電層的第四步驟，其中所述第一步驟和所述第三步驟中的至少一個(gè)步驟，是噴出所述液滴，使所述液滴的中心與所述圍堰圖案間距離至少為所述直徑的1/2倍的位置上的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配線圖案形成方法，其中所述第一步驟和所述第三步驟中的至少一個(gè)步驟，是在所述圖案形成區(qū)域中僅在所述部分噴出所述液滴，依靠所述液滴的自身流動(dòng)在所述圖案形成區(qū)域形成所述導(dǎo)電性材料層的步驟。
5.一種TFT用源電極的形成方法，是包括權(quán)利要求1～4的任何一項(xiàng)中所述的配線圖案形成方法的TFT用源電極的形成方法，其特征在于，其中所述圖案區(qū)域是形成源配線的區(qū)域，所述部分是所述源配線中形成源電極的區(qū)域。
6.一種TFT用漏電極的形成方法，是包括權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)記載的配線圖案形成方法的TFT用漏電極的形成方法，其中所述區(qū)域是漏配線形成區(qū)域，所述部分是形成漏電極的區(qū)域。
全文摘要
提供一種配線圖案的形成方法，其中包括向被圍堰圖案鑲邊的圖案形成區(qū)域中所定的部分噴出液體狀導(dǎo)電性材料的液滴，形成將圖案形成區(qū)域覆蓋的導(dǎo)電性材料層的步驟(A)。若將沿著部分的X軸方向的長度定為L，將沿著Y軸方向長度定為M，則被噴出液滴的直徑Ф，處于L以下和M以下。而且步驟(A)包括噴出液滴，使液滴的中心與圍堰圖案間距離至少為直徑Ф的1/2倍位置上的步驟(a1)。通過用液滴噴出裝置噴出液滴，設(shè)置TFT用源電極或漏電極。
文檔編號(hào)H05K3/46GK1747625SQ200510092168
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者平井利充, 酒井真理 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社