新四季網

圍堰的形成方法、膜圖案的形成方法、裝置以及電子機器的製作方法

2023-04-22 19:05:51 2

專利名稱:圍堰的形成方法、膜圖案的形成方法、裝置以及電子機器的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種圍堰的形成方法、膜圖案的形成方法、半導體裝置、電光學裝置、以及電子機器。
背景技術:
在基板上層疊了配置有由導體所構成的薄膜(膜圖案)的電路布線、覆蓋電路布線的絕緣膜等薄膜、以及半導體所構成的薄膜而構成的半導體裝置,以往是公知的。這樣的半導體裝置中的薄膜的有效形成方法,公知的有如專利文獻1所述,從液滴噴嘴噴出含有薄膜材料等作為分散質的功能液的液滴,將滴落之後的功能液乾燥並去除分散劑,形成薄膜的液滴噴出法(噴墨法)。
在通過液滴噴出法形成作為膜圖案的薄膜的情況下,通常形成區劃膜圖案的形成區域的圍堰,通過該圍堰進行區劃,對成為凹部的膜圖案的形成區域噴出功能液。之後,將滴落在凹部內的形成區域上的功能液乾燥,形成薄膜,通過這樣來形成膜圖案。
但是,噴出為滴落到凹部內的功能液的液滴,雖然希望全部進入凹部內,但有時一部分會落在圍堰的上面。這種情況下,為了讓該液滴不會附著在圍堰的上面,而流入到凹部內,需要事先讓圍堰的上面具有對功能液的疏液性。這裡,圍堰上面的疏液化處理,通常在將抗蝕材料所構成的圍堰材料形成圖案為最終的圍堰形狀之後,通過對其進行疏液化處理來進行。
但是這樣的方法中,成為上述凹部的內側面的圍堰的內側面也被賦予了疏液性,從而抑制了落在圍堰上面的液滴向凹部內流動。
作為解決這樣的問題的方法,考慮在圍堰材料處於被形成圖案為最終的圍堰形狀之前的抗蝕膜的狀態時,對其表面實施疏液化處理,之後再形成圖案並成為圍堰形狀。
但是,這種情況下,在對圍堰材料進行曝光顯影並形成圖案時,由於圍堰材料的表面被實施了疏液化,因此在被顯影並去除的部分中,顯影液沒有充分浸透,因此顯影后所得到的圍堰的圖案精度下降,通過該圍堰所得到的膜圖案也無法得到足夠的精度。另外,抗蝕劑的一部分沒有通過顯影被去除,而作為殘渣殘留在凹部內。
特別是在所形成的圍堰用來形成第2層以後的上層布線圖案,該上層布線圖案與下層的導電部之間形成接觸孔(contact hole)並導通的情況下,如果上層布線圖案的形成區域中殘留了上述殘渣,該處便無法良好地形成接觸孔,這樣有時會導致接觸孔不良。
另外,上述的液滴噴出法,由於是一種適於高效形成薄暮的方法,因此在以適於該液滴噴出法為前提形成圍堰的情況下,該圍堰的形成當然也要求生產性的高效化。
專利文獻1特開平11-274671號公報。

發明內容
本發明為了解決上述問題,目的在於提供一種能夠消除圍堰的疏液化處理所引起的不利,不會損害生產性而能解決的圍堰形成方法,以及採用由此所得到的圍堰所構成的膜圖案的形成方法,以及半導體裝置的製造方法、電光學裝置、及電子機器。
用來實現上述目的的本發明的圍堰的形成方法,是一種區劃功能液所構成的膜圖案的形成區域的圍堰的形成方法,具備下述工序在基板上塗布抗蝕液並進行乾燥,而形成由抗蝕劑所構成的圍堰膜的工序;在圍堰膜上進行使用疏液化處理氣體與等離子的疏液化處理的工序;對疏液化處理後的圍堰膜,使用掩模有選擇地照射紫外線,降低疏液性的工序;對疏液化處理後的圍堰膜,使用掩模有選擇地進行曝光的工序;以及在降低疏液性的工序與曝光工序之後,對圍堰膜進行顯影並形成圖案,而形成圍堰的工序,其中,所述降低疏液性的工序與曝光工序,使用相同的掩模連續或同時進行。
通過該圍堰的形成方法,由於具有對疏液化處理後的圍堰膜,使用掩模有選擇地照射紫外線,降低疏液性的工序,與對疏液化處理後的圍堰膜,使用掩模有選擇地進行曝光的工序,以及在上述疏液性降低工序與曝光工序之後,顯影上述圍堰膜並形成圖案,形成圍堰的工序,因此,顯影之前所期望的場所,也即通過顯影所去除的場所的疏液性應通過紫外線照射而降低,通過這樣,在顯影時要去除的場所的面中顯影液很容易浸潤並浸透,從而能夠通過顯影將要去除的場所可靠地去除。因此通過該形成方法所得到的圍堰的圖案精度較好,能夠防止凹部內殘留殘渣這種不良情況。
另外,上述降低疏液性的工序與曝光工序,使用相同的掩模連續或同時進行,因此在這兩個工序間不需要進行掩模的裝卸或更換,因此能夠實現生產性的提高。
另外,上述圍堰的形成方法中,在降低疏液性的工序與曝光工序,使用相同的掩模連續進行時,最好在降低疏液性的工序之後,進行曝光工序。
在曝光工序之前進行降低疏液性的工序,與在曝光工序之後進行相比,更加能夠提高疏液性。
另外,上述圍堰的形成方法中,抗蝕劑材料液,最好使用含有聚矽氮烷、聚矽烷、或聚矽氧烷中的任一個,以及光酸產生劑或光鹼產生劑中的任一個,起到正抗蝕劑作用的感光性材料。
如果將這樣的感光性材料用作抗蝕劑材料液,由於所得到的圍堰是以聚矽氧烷為主幹的無機物質,因此與有機材料所構成的有機物質的圍堰相比,耐熱性較高,特別適用於燒制金屬微粒子形成布線圖案等情況。
本發明的圍堰的形成方法中,抗蝕劑材料液,最好使用含有有機材料,以及光酸產生劑或光鹼產生劑中的任一個,起到正抗蝕劑作用的感光性材料。
在不需要耐熱性的情況下,如將這樣的感光性材料用作抗蝕劑材料液,由於因此所得到的圍堰為有機物質的圍堰,因此與無機材料所構成的無機物質的圍堰相比,能夠形成膜厚較厚的圍堰。特別適用於通過圍堰將基板上的元件或布線等構造物所形成的凹凸掩埋,使其上面平坦化等情況。
本發明的膜圖案的形成方法的特徵在於,使用通過上述的圍堰形成方法所得到的圍堰,在該圍堰所區劃的膜圖案的形成區域中配置功能液,進行乾燥形成膜圖案。
通過該膜圖案的形成方法,由於如前所述,使用圖案精度良好的圍堰形成圍堰圖案,因此所得到的膜圖案也具有良好的圖案精度。
本發明的半導體裝置的特徵在於,具有通過上述膜圖案的形成方法所得到的膜圖案。
通過該半導體裝置,如前所述,由於具有圖案精度良好的膜圖案,因此通過該膜圖案所得到的特性也較好。
本發明的半導體裝置,最好成為具有共面構造的電晶體,膜圖案形成源電極或漏電極,抗蝕劑材料液,使用含有有機材料的材料。
通過該半導體裝置,由於具有共面構造,因此在半導體的膜形成之後,形成柵電極、源電極以及漏電極。在形成源電極與漏電極時,圍堰不會面臨高溫,因此用來形成源電極與漏電極的圍堰可以是有機物質的圍堰。因此,如果圍堰的材料使用有機材料,與使用無機材料的情況相比,能夠增加圍堰的厚度,因此在用於源電極、漏電極的膜圖案形成的圍堰形成中,很容易通過圍堰掩埋基板上的元件或布線等構造物,使其上面平坦化。
本發明的電光學裝置,特徵在於具有上述半導體裝置。
該電光學裝置,由於具有特性良好的半導體裝置,因此該電光學裝置自身特性也較好。
本發明的電子機器,特徵在於具有上述電光學裝置。
該電子機器,由於具有特性良好的電光學裝置,因此該電子機器自身特性也較好。


圖1為表示第1實施方式的相關液滴噴出裝置的概要構成的立體圖。
圖2為說明壓電方式的液體材料的噴出原理的模式剖面圖。
圖3為表示TFT陣列基板的要部的概要構成的平面圖。
圖4(a)(b)為表示TFT的要部的側視剖面圖。
圖5(a)~(d)為用來說明圍堰形成方法的模式圖。
圖6為等離子處理裝置的概要結構圖。
圖7(a)~(e)為用來說明布線圖案形成方法的模式圖。
圖8(a)~(d)為用來說明布線圖案形成方法的模式圖。
圖9為用來說明第2實施方式的布線圖案形成方法的模式圖。
圖10(a)~(c)為用來說明第3實施方式的模式圖。
圖11(a)~(c)為用來說明第3實施方式的模式圖。
圖12為表示第4實施方式的相關布線圖案形成方法的流程圖。
圖13為表示第5實施方式的相關TFT要部的模式剖面圖。
圖14為表示TFT製造工序的流程圖。
圖15(a)~(c)為用來說明TFT的製造方法的模式圖。
圖16(a)~(c)為用來說明TFT的製造方法的模式圖。
圖17(a)~(c)為用來說明TFT的製造方法的模式圖。
圖18為另一實施方式的液晶顯示裝置的從對向基板側看所得到的平面圖。
圖19為沿著圖18的H-H』線的剖面圖。
圖20為液晶顯示裝置的等價電路圖。
圖21為液晶顯示裝置的部分放大剖面圖。
圖22為非接觸式卡媒體的分解立體圖。
圖23為表示電子機器的具體例子的外觀圖。
圖中1-液滴噴頭,10-TFT陣列基板,11-柵電極,12-柵極布線,14-漏電極,16-源極布線,17-源電極,19-像素電極,28、29-絕緣膜,30-TFT,31-圍堰膜,33-電路布線膜,34-凹部,37-疏液處理層,63-活性層,64、64a、64b-接合層,67-圍堰,71-圍堰膜,73-電路布線膜,74-凹部,77-疏液處理層,100-液晶顯示裝置,140-作為電晶體的TFT,149-源電極,1 50-漏電極,600-行動電話,700-信息處理裝置,800-手錶,B、B1、B2-圍堰,IJ-液滴噴出裝置,M-掩模,P-基板。
具體實施例方式
下面對照附圖對本發明進行詳細說明。另外,所參照的各個圖中,為了得到可在圖面上識別的大小,比例尺有時在各個層或各個部件中不同。
(第1實施方式)
首先,對本發明的膜圖案的形成方法,通過液滴噴出法從液滴噴頭的噴嘴液滴狀噴出含有導電性微粒子的布線圖案(膜圖案)用印墨(功能液),在對應布線圖案在基板上所形成的圍堰的凹部內,也即由圍堰所區劃的區域內,形成布線圖案(膜圖案)的情況下的實施方式進行說明。
這裡,上述布線圖案用印墨(功能液),通過將導電性微粒子分散在分散劑中的分散液構成。本實施方式中,作為導電性微粒子除了含有例如金、銀、銅、鋁、鉻、錳、鉬、鈦、鈀、鎢、以及鎳中的至少一種的金屬微粒子之外,還使用它們的氧化物以及導電性聚合體或超導體的微粒子等。這些導電性微粒子,為了提高分散性,可以在表面塗布有機物等後再使用。導電性微粒子的粒徑最好為1nm以上0.1μm以下。如果大於0.1μm則有可能在後述的液滴噴頭的噴嘴中產生堵塞。另外,如果小於1nm,則塗布劑對導電性微粒子的體積比變大,所得到的膜中的有機物的比率過多。
分散劑只要是能夠分散上述導電性微粒子且不會發生凝結者就可以,沒有特別的限制。例如,除了水以外,還能夠例示甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇類、n-庚烷、n-辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯(cymene)、杜烯(デユレン)、茚、二戊烯、四氫化萘、十氫化萘、環乙基苯等的烴系化合物,或乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、p-二噁烷等的醚系化合物,還有碳酸丙烯酯、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、二甲亞碸、環己酮等的極性化合物。它們之中,在微粒子的分散性和分散液的穩定性、此外對液滴噴出法的應用容易性方面,水、醇類、烴系化合物、醚系化合物是優選的,作為更優選的分散劑,能夠舉出水、烴系化合物。
上述導電性微粒子的分散液的表面張力最好在0.02N/m以上0.07N/m以下的範圍內。在通過液滴噴出法噴出印墨時,如果表面張力未達到0.02N/m,則由於印墨對噴嘴面的溼潤性增大,因此很容易產生飛行彎曲,如果超過了0.07N/m,則由於噴嘴前端的機械形狀不穩定,因此噴出量與噴出時刻的控制變得困難。為了調整表面張力,可以在上述分散液中,在不會大幅降低與基板的接觸角度的範圍內微量添加氟類、矽類、非離子類等表面張力調節劑。非離子類表面張力調節劑,有助於提高印墨對基板的溼潤性,改良膜的水平性,防止產生膜的細微凹凸等。上述表面張力調節劑,根據需要可以含有醇、醚、酯、酮等有機化合物。
上述分散液的粘度最好為1mPa·s以上,50mPa·s以下。在使用液滴噴出法將印墨作為液滴噴出時,在粘度小於1mPa·s的情況下,噴嘴周邊部分容易被印墨的流出所汙染,另外,在粘度大於50mPa·s的情況下,噴嘴孔被堵塞的頻度增高,很難流暢地噴出液滴。
用來形成布線圖案的基板,可以適用玻璃、石英玻璃、Si晶片、塑料薄膜、金屬板等各種材料。另外,還可以使用在上述各種材料基板的表面中,形成有半導體膜、金屬膜、電介質膜、有機膜等作為基底膜。
這裡,液滴噴出法的噴出技術,可以列舉出帶電控制方式、加壓振動方式、電氣機械變換方式、電熱變換方式、靜電吸引方式等。帶電控制方式,通過帶電電極給材料加載電荷,通過偏向電極控制材料的飛行方向並從噴嘴噴出。另外,加壓振動方式給材料加載30kg/cm2程度的超高壓,並從噴嘴的前端側噴出材料,在沒有加載控制電壓的情況下,材料直行並從噴嘴噴出,如果加載了控制電壓,材料間便產生靜電排斥,材料飛散,不從噴嘴噴出。另外,電氣機械變換方式中,利用壓電元件接收脈衝狀的電氣信號並變形的性質,通過讓壓電元件變形,經可彎曲物質給存放材料的空間加壓,從該空間中壓出材料並從噴嘴噴出。
另外,電氣熱變換方式中,通過設置在存放材料的空間內的加熱器,讓材料急劇汽化並產生氣泡(泡),通過氣泡的壓力將空間內的材料噴出。靜電吸引方式中,給存放材料的空間內加載微小的壓力,在噴嘴中形成材料的彎液面(meniscus),在該狀態下通過加載靜電吸力將材料吸出。另外,此外還可以採用利用電場所引起的流體的粘性變化的方式、通過放電火花來濺射的方式等技術。液滴噴出法具有材料的使用中很少浪費,且能夠在所期望的位置中可靠地配置所期望的量的材料這一優點。另外,由液滴噴出法所噴出的液狀材料(流體)的一滴的量,例如是1~300毫微克。
本實施方式中,進行這樣的液滴噴出的裝置,使用採用壓電元件的電氣機械變換方式的液滴噴出裝置(噴墨裝置)。
圖1為表示液滴噴出裝置IJ的概要構成的立體圖。
液滴噴出裝置IJ,具有液滴噴頭1、X軸方向驅動軸4、Y軸方向引導軸5、控制裝置CONT、載物臺7、清潔機構8、基臺9、以及加熱器1 5。
載物臺7用來支撐由該液滴噴出裝置IJ配置液體材料(布線圖案用印墨)的基板P,具有將基板P固定在基準位置中的未圖示的固定機構。
液滴噴頭1是具有多個噴嘴的多噴嘴式液滴噴頭,長邊方向與X軸方向相一致。多個噴嘴在液滴噴頭1的下面中以一定的間隔設置。從液滴噴頭1的噴嘴,向被載物臺7所支撐的基板P噴出含有上述導電性微粒子的布線圖案用印墨。
X軸方向驅動軸4與X軸方向驅動電機2相連接。該X軸方向驅動電機2由步進電機等構成,如果從控制裝置CONT供給X軸方向的驅動信號,便旋轉X軸方向驅動軸4。一旦X軸方向驅動軸4進行旋轉,液滴噴頭1便向X軸方向移動。
Y軸方向引導軸5被固定起來,不會相對基臺9運動。載物臺7具有Y軸方向驅動電機3。Y軸方向驅動電機3是步進電機等,從控制裝置CONT供給Y軸方向的驅動信號之後,便在Y軸方向上移動載物臺7。
控制裝置CONT給液滴噴頭1供給液滴的噴出控制用電壓。另外,還給X軸方向驅動電機2供給對液滴噴頭1在X軸方向的移動進行控制的驅動脈衝信號,給Y軸方向驅動電機3供給對載物臺7在Y軸方向的移動進行控制的驅動脈衝信號。
清潔機構8用來清潔液滴噴頭1。清潔機構8中具有未圖示的Y軸方向的驅動電機。通過該Y軸方向的驅動電機的驅動,清潔機構沿著Y軸方向引導軸5移動。清潔機構8的移動也由控制裝置CONT進行控制。
加熱器15這裡是通過燈退火對基板P進行熱處理的機構,進行設置在基板P上的液體材料中所含有的溶媒的蒸發以及乾燥。該加熱器15的電源的接通與斷開也由控制裝置CONT進行控制。
液滴噴出裝置IJ,將液滴噴頭1與支撐基板P的載物臺7相對掃描,從在液滴噴頭1的下面排列在X軸方向上的多個噴嘴,向基板P噴出液滴。
圖2為用於說明壓電方式的液體材料的噴出原理的圖。
圖2中,壓電元件22與存放液體材料(布線圖案用印墨、功能液)的液體室21相鄰設置。經具有存放液體材料的材料容器的液體材料供給系統23,向液體室21供給液體材料。壓電元件22與驅動電路24相連接,經該驅動電路24給壓電元件22加載電壓,使得壓電元件22變形,通過這樣,液體室21變形,從噴嘴25噴出液體材料。這種情況下,通過變更加載電壓的值,來控制壓電元件22的變形量。另外,通過變更加載電壓的頻率,來控制壓電元件22的變形速度。由於基於壓電方式的液滴噴出材料沒有被加熱,因此具有很難給材料的組成帶來影響的優點。
接下來,對作為使用本實施方式的布線圖案的形成方法所製作出的半導體裝置之一例的薄膜電晶體(TFT(Thin Film Transistor))進行說明。圖3為表示TFT陣列基板的包括1個TFT的一部分的概要構成的平面圖,圖4(a)為TFT的剖面圖,圖4(b)為柵極布線與源極布線平面相交的部分的剖面圖。
如圖3所示,在具有TFT30的TFT陣列基板10上,具有柵極布線12、源極布線16、漏電極14、以及與漏電極14電連接的像素電極19。柵極布線12形成為在X軸方向延伸,其一部分在Y軸方向延伸。這樣,將延伸在Y軸方向中的柵極布線12的一部分用作柵電極11。另外,柵電極11的寬度比柵極布線12的寬度窄。另外,該柵極布線12通過本實施方式的布線圖案形成方法形成。另外,形成為在Y軸方向延伸的源極布線16的一部分形成地較寬,該源極布線16的一部分用作源電極17。
如圖4(a)、(b)所示,柵極布線12以及柵電極11,形成在基板P中所設置的圍堰B之間。柵極布線12與柵電極11以及圍堰B,被絕緣膜28所覆蓋,絕緣膜28上形成有作為半導體層的活性層63、源極布線16、源電極17、漏電極14、以及圍堰B1。活性層63大體設置在面對柵電極11的位置中,活性層63的面對柵電極11的部分成為溝道區域。活性層63上層疊有接合層64a與64b,源電極17經接合層64a,漏電極14經接合層64b,與活性層63相接合。源電極17以及接合層64a,與漏電極14以及接合層64b,被設置在活性層63上的圍堰67互相絕緣。柵極布線12通過絕緣膜28與源極布線16絕緣,柵電極11通過絕緣膜28與源電極17以及漏電極14絕緣。源極布線16與源電極17、漏電極14被絕緣膜29所覆蓋。絕緣膜29的覆蓋漏電極14的部分中,形成有接觸孔,經接觸孔與漏電極14相連接的像素電極19,形成在絕緣膜29的上面。
接下來,對使用本實施方式的布線圖案的形成方法,形成TFT30的柵極布線的布線圖案的過程進行說明。
本實施方式中,如前所述,在玻璃基板上形成對應布線圖案的圍堰,但之前先對基板實施親液化處理。該親液化處理,為了在後述的基於印墨(功能液)的噴出的配置中,使得基板P對所噴出的印墨的浸潤性較好,例如圖5(a)所示,在基板P的表面中形成TiO2等親液性(親水性)較高的膜32。另外,還可以讓HMDS(六甲基二矽氮烷)成為蒸氣狀,附著在基板P的被處理面中(HMDS處理),形成親液性較高的膜32。另外,還可以通過將基板P的表面粗化,來使得該基板P的表面親液化。
(圍堰形成工序)像這樣進行了親液化處理之後,在該基板P上形成圍堰。
圍堰是用作區劃部件的部件,圍堰的形成可以通過平板印刷法或印刷法等任意的方法來進行。例如,在使用平板印刷法的情況下,首先通過旋塗、噴塗、輥塗、染塗(ダイコ一ト)、浸漬塗布等給定的方法,如圖5(a)所示,在基板P上對應所期望的圍堰高度,塗布成為圍堰的形成材料的抗蝕液,例如含有聚矽氮烷、聚矽烷、或聚矽氧烷中的任一個,與光酸產生劑與光鹼產生劑中的任一個,起到正抗蝕劑作用的感光性材料,形成圍堰膜31。本實施方式中,使用聚矽氮烷液作為感光性材料。
這裡,作為圍堰的形成材料的聚矽氮烷液(抗蝕液),以聚矽氮烷為主要成分,因此特別是最好使用含有聚矽氮烷與光酸產生劑的感光性聚矽氮烷液,本實施方式中便使用該感光性聚矽氮烷液。該感光性聚矽氮烷液,起到正抗蝕劑的作用,因此能夠通過曝光處理與顯影處理直接形成圖案。另外,這樣的感光性聚矽氮烷,可以列舉出例如特開2002-72504號公報中所記載的感光性聚矽氮烷。另外,該感光性聚矽氮烷中所含有的光酸產生劑,使用特開2002-72504號公報中所說明的內容。另外,感光性聚矽氮烷液等感光性材料,還可以含有光鹼產生劑來代替光酸產生劑。
這樣的聚矽氮烷,例如在聚矽氮烷為通過以下的化學式(1)所示的聚矽氮烷的情況下,通過如後所述那樣進行加溼處理,如化學式(2)或化學式(3)所示將一部分加水分解,進而通過進行不滿400℃的加熱處理,如化學式(4)~(6)所示縮合成為聚甲基矽氧烷[-(SiCH3O1.5)n-]。另外,化學式(2)~化學式(6)中,為了說明反應機制,而簡化了化學式,只示出了化合物中的基本構成單位(重複單位)。
這樣所形成的聚甲基矽氧烷,以聚矽氧烷為主幹,側鏈具有甲基。因此,通過使得重複其主要成分的主幹為無機物質,對熱處理具有較高的耐性,從而非常適於用作圍堰材料。
·化學式(1);-(SiCH3(NH)1.5)n-·化學式(2);·化學式(3);·化學式(4);·化學式(5);·化學式(6);接下來,將所得到的圍堰膜31,例如在加熱板上進行3分鐘左右的預烤。
接下來,如圖5(b)所示,對圍堰膜31進行疏液化處理,給其表面賦予疏液性。疏液化處理,最好採用將四氟化碳(四氟甲烷)作為疏液化處理氣體的等離子處理法(CF4等離子處理法)。CF4等離子處理條件例如是等離子功率為50~1000W,4氟化碳氣體流量為50~100mL/min,對等離子放電電極的基體傳送速度為0.5~1020mm/sec,基體溫度為70~90℃。另外,疏液化處理氣體並不僅限於四氟甲烷,還可以採用其他碳氟化合物氣體或SF6、SF5CF3等氣體。
圖6為說明CF4等離子處理時所使用的等離子處理裝置之一例的概要結構圖。圖6中所示的等離子處理裝置,具有與交流電源41相連接的電極42,以及作為接地電極的試料臺40。試料臺40對作為試料的基板P進行支撐,並在Y軸方向移動。電極42的下面,突出設置有在垂直於移動方向的X軸方向延伸的兩根平行的放電發生部44、44,同時設有包圍放電發生部44的電介質部件45。電介質部件45用來防止放電發生部44的異常放電。另外,包含有電介質部件45的電極42的下面呈略平面狀,在放電發生部44以及電介質部件45與基板P之間形成有微小的空間(放電隙)。另外,電極42的中央設有構成形成在X軸方向的細長的處理氣體供給部的一部分的氣體噴出口46。氣體噴出口46經電極內部的氣體通道47以及中間室48與氣體導入口49相連接。
通過氣體通道47從氣體噴出口46所噴射出的含有處理氣體的給定氣體,在上述空間中在移動方向(Y軸方向)的前方與後方分開流動,從電介質部件45的前端與後端排出到外部。與此同時,從交流電源41給電極42加載給定的電壓,在放電發生部44、44與試料臺40之間產生氣體放電。這樣,通過該氣體放電所生成的等離子,生成上述給定氣體的激勵活性種,對通過放電區域的基板P上所形成的圍堰膜31的全表面連續進行處理。
上述給定的氣體,是將作為處理氣體的四氟化碳(四氟甲烷),與用來在大氣壓附近的壓強下容易開始放電且穩定維持的氦(He),以及氬(Ar)等稀有氣體或氮氣(N2)的等惰性氣體混合而成。
進行了這樣的疏液化處理之後,構成圍堰膜31的聚甲基矽氮烷的甲基中被導入氟基。通過這樣,給圍堰膜31的表面賦予了對功能液的高疏液性,如圖5(b)所示,圍堰膜31的表面形成了疏液處理層37。疏液處理層37的疏液性的程度,最好是功能液的接觸角度為90°。這是由於在接觸角度不滿90°的情況下,所得到的圍堰B的上面容易殘存功能液。
接下來,如圖5(c)所示,使用掩模M對圍堰膜31有選擇地照射紫外線,降低照射場所的疏液處理層37的疏液性。這裡,通過掩模M有選擇地照射紫外線的場所,是與成為布線圖案的形成區域的部分相對應的部分,是通過後述的顯影處理去除的位置。所照射的紫外線,最好使用波長為172nm、185nm、254nm的短波長區域者。本實施方式中,使用掩模M有選擇地照射受激準分子UV。於是,通過先前的疏液化處理所導入的氟基,通過UV照射而脫離,其疏液性喪失或顯著下降。因此,該UV照射場所中,疏液處理層37的疏液性幾乎不起作用。
接下來,如圖5(d)所示,直接使用上述掩模M對圍堰膜31進行曝光。另外,由於圍堰膜31如前所述起到正抗蝕劑的作用,因此通過掩模M有選擇地曝光了的場所,通過後述的顯影處理被去除。曝光光源可以對應上述感光性聚矽氮烷液的組成或感光特性,適當選擇以前的光致抗蝕劑的曝光中所使用的高壓水銀燈、低壓水銀燈、金屬滷化物水銀燈、氙燈、受激準分子雷射器、X線、電子射線等。照射光的能量,與光源或膜厚有關,但通常最好為0.05mJ/cm2以上,最好為0.1mJ/cm2以上。上限並沒有特別的限制,但如果照射量設置的不多,則因處理時間的關係而不實用,通常為10000mJ/cm2以下。本實施方式中,能量為40mJ/cm2。曝光一般可以在周圍氣體氣氛(大氣)或氮氣氣體氣氛中進行,但為了促進聚矽氮烷的分解,還可以採用含氧量高的氣體氣氛。
通過這樣的曝光處理,由含有光酸產生劑的感光性聚矽氮烷所構成的圍堰膜31,特別是在曝光部分中,膜內有選擇地產生了酸,通過這樣聚矽氮烷的Si-N鍵分裂。這樣,與氣氛中的水分發生反應,如上述化學式(2)或化學式(3)所示,圍堰膜31的一部分加水分解,最終生成矽烷醇(Si-OH)鍵,聚矽氮烷分解。
接下來,由於這樣的矽烷醇(Si-OH)鍵的生成,聚矽氮烷的分解進一步推進,因此如圖7(a)所示,對曝光後的圍堰膜31例如在25℃,相對溼度為85%的環境下進行5分鐘左右的加溼處理。如果像這樣繼續給圍堰膜31內供給水分,有助於聚矽氮烷的Si-N鍵的分裂的酸便反覆起到分解催化劑的作用。雖然該Si-OH鍵也在曝光中產生,但在曝光後通過對所曝光的膜進行加溼處理,進一步促進了聚矽氮烷的Si-OH化。
另外,這樣的加溼處理中的處理氣體的溼度越高,就越能夠加快Si-OH化速度。但是,如果太高了則膜表面很可能結露,因此從該觀點出發,相對溼度最好為90%以下較實用。另外,這樣的加溼處理中,含有水分的氣體可以與圍堰膜31相接觸,因此,可以在加溼處理裝置內放置曝光過的基板P,將含水分氣體連續導入到該加溼處理裝置中。另外,也可以在預先導入了含水分氣體從而調溼了的加溼處理裝置中,放置曝光過的基板P,放置所期望的時間。
接下來,通過例如濃度為2.38%的TMAH(氫氧化四甲基銨)液,對加溼處理後的圍堰膜31在28℃下進行1分鐘左右的顯影處理,有選擇地去除被曝光部。此時,被顯影場所也即被曝光場所,預先被實施了紫外線照射處理使得該部分中的疏液性下降,因此通過該顯影,在要去除的場所的面中,顯影液很容易浸潤並在這裡浸透。所以,通過顯影能夠將要去除的場所可靠地去除,如圖7(b)所示,能夠讓圍堰膜31成為所期望的圍堰形狀。通過這樣,形成區劃目的布線圖案(膜圖案)的形成區域的圍堰B、B,同時還形成對應該布線圖案的溝狀的凹部34。另外,顯影液除了TMAH之外,還可以使用其他的鹼性顯影液,例如膽鹼、矽酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。
接下來,根據需要通過純水進行衝洗之後,進行所得到的圍堰B、B間的殘渣處理。殘渣處理使用通過氫氟酸溶液對殘渣部進行蝕刻的氫氟酸處理,或基於照射紫外線的紫外線(UV)照射處理、在大氣氣氛中將氧氣作為處理氣體的O2等離子處理等。本實施方式中,例如採用通過濃度0.2%的氫氟酸水溶液進行20秒程度的接觸處理的氫氟酸處理。進行了這樣的殘渣處理之後,圍堰B、B起到掩模的功能,通過這樣,圍堰B、B間的凹部34的底部35被有選擇地蝕刻,將殘留在這裡的圍堰材料等去除。
接下來,使用上述的液滴噴出裝置IJ,如圖7(c)所示,將布線圖案用印墨(功能液)的液滴,噴出設置到露出在圍堰B、B之間的凹部34內的基板P上。本實施方式中,布線圖案用印墨(功能液),使用作為導電性材料的有機銀化合物,將使用二甘醇二乙醚作為分散劑的有機銀化合物所構成的印墨噴出。液滴噴頭1向圍堰B、B間的凹部34內噴出印墨的液滴,在凹部34內配置印墨。此時,由於被噴出了液滴的布線圖案形成區域(也即凹部34)被圍堰B、B所包圍並區劃,因此阻止了液滴擴散到該形成區域以外。
本實施方式中,圍堰B、B間的凹部34的寬度W(這裡為凹部34的開口部中的寬度),被設定地與印墨(功能液)的液滴直徑D幾乎相等。噴出液滴的氣氛,最好設定為溫度60℃以下,溼度80%以下。通過這樣,能夠進行穩定的液滴噴出,而不會堵塞液滴噴頭1的噴嘴。
這樣的液滴從液滴噴頭1噴出,設置到凹部34內之後,由於液滴的直徑D與凹部34的寬度W幾乎相等,因此如圖7(d)中的雙點虛線所示,其一部分有時會沾到圍堰B、B上。但是由於圍堰B、B的表面具有疏液性,因此附著到該圍堰B、B上的印墨部分被圍堰B、B排斥,並且因毛細管現象而流落到凹部34內,通過這樣,如圖7(d)中實線所示,印墨39幾乎都進入凹部34內。
另外,噴出到凹部34內,或從圍堰B、B中流下的印墨,由於露出在凹部34內的底部35與圍堰B、B的內側面沒有疏液處理層37,因此很容易浸潤擴散,通過這樣,將印墨更加均勻地埋在凹部34內。
這樣進行了液滴噴出之後,根據需要進行用於所噴出的印墨(功能液)中的分散劑的去除以及膜厚的確保的中間乾燥處理。中間乾燥處理,除了例如加熱基板P的通常的加熱板、電爐等的處理之外,還可以通過燈退火來進行。燈退火中所使用的光的光源雖然並沒有特別的限制,但可以將紅外線燈、氙燈、YAG雷射器、氬雷射器、二氧化碳雷射器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等受激準分子雷射器等用作光源。這些光源一般使用輸出為10W以上5000W以下的範圍內者,但本實施方式中,100W以上1000W以下的範圍內就足夠了。中間乾燥工序結束之後,如圖7(e)所示,形成了作為形成布線圖案的布線膜的電路布線膜33。通過該線路布線膜33所形成的布線圖案,如後所述,成為圖3以及圖4所示的柵極布線12以及柵電極11。
另外,在能夠通過一次的功能液配置工序與中間乾燥工序形成的電路布線膜33的厚度,沒有達到必要的膜厚的情況下,反覆進行上述功能液配置工序與中間乾燥工序。如果在形成了電路布線膜33之後再次配置功能液,便如圖8(a)所示,未進入凹部34的印墨39,由於圍堰B的上面具有疏液性,因此被排斥處於在凹部34上鼓起的狀態。這樣,通過再次進行中間乾燥工序將凹部34內以及凹部34上所鼓起的印墨39乾燥,便如圖8(b)所示,層疊印墨的液滴,形成膜厚較厚的電路布線膜33。另外,根據通過一次的功能液配置工序與中間乾燥工序所能夠形成的電路布線膜33的厚度與必要的膜厚,適當選擇重複進行中間乾燥工序與上述功能液配置工序的重複數,就能夠得到必要的膜厚。
接下來,如圖8(c)所示,在基板P的形成有圍堰B一側的面中,進行全面曝光。曝光條件與圖5(d)中所示的工序中的曝光處理條件相同。通過像這樣進行全面曝光,將先前的曝光處理中未被曝光的圍堰B曝光。通過這樣,對形成圍堰B的聚矽氮烷進行一部分加水分解,最終生成矽烷醇(Si-OH)鍵,分解聚矽氮烷。
接下來,對通過中間乾燥處理所形成的布線圖案,如圖8(d)所示,例如在大氣中通過清潔爐中以280~350℃程度進行300分鐘程度的燒制處理。像這樣進行了燒制處理之後,先進行加溼處理,再進行曝光處理從而Si-OH化了的聚矽氮烷所構成的圍堰B,通過燒制如上述化學式(4)~化學式(6)所示,容易地(SiOSi)化,轉化為幾乎(或完全)沒有SiNH鍵的二氧化矽類陶瓷膜,例如聚甲基矽氧烷。於是,該聚甲基矽氧烷(二氧化矽類陶瓷膜)所構成的圍堰B,如前所述以聚矽氧烷為主幹,因此具有對熱處理的高耐性,能夠充分承受該布線圖案的燒制處理。
通過以上的工序,噴出工序後的功能液所構成乾燥膜(乾燥圖案),確保微粒子間的電接觸,成為導電性膜也即圖3以及圖4中所示的柵極布線12以及柵電極11。
這樣的本實施方式的布線圖案(膜圖案)的形成方法中,特別是通過該圍堰B的形成方法,對疏液化處理後的圍堰膜31,在顯影前通過該顯影處理要去除的場所的疏液性因照射紫外線而降低,因此在顯影時顯影液很容易浸潤要去除的場所的面並浸透這裡,所以能夠通過顯影將要去除的場所可靠地去除。因此通過該形成方法所得到的圍堰B的圖案精度較好,能夠防止凹部34內殘留殘渣等不良情況。
另外,以前考慮到後面的顯影處理時的顯影不均,需要在疏液化處理時調整疏液化的程度,但通過本實施方式,由於要通過顯影處理去除的場所的疏液性因照射紫外線而降低,因此不需要對疏液化的程度特意進行調整,從而能夠擴大製造餘量,提高生產性。
另外,由於降低上述疏液性的工序與曝光工序,使用相同的掩模M連續進行,因此在這兩個工序間不需要進行掩模M的裝卸或更換,從而能夠實現生產性的提高。
另外,上述實施方式中,作為圍堰的形成材料的抗蝕液,使用含有光酸產生劑的感光性聚矽氮烷液,但本發明並不僅限於此,例如還可以使用此外的聚矽氮烷液、聚矽烷液、聚矽氧烷液、以及有機材料所構成的一般的抗蝕材料(抗蝕液)。
另外,上述實施方式中,特意通過進行加溼處理來促進矽烷醇(Si-OH)鍵的生成,以及聚矽氮烷的分解,但本發明並不僅限於此,例如還可以根據所使用的聚矽氮烷液的種類,省略該加溼處理工序。
另外,上述實施方式中,圖5(c)中所示的紫外線照射處理(紫外線照射工序)與圖5(d)所示的曝光處理(曝光工序)按照該順序連續進行,但也可以反過來按照曝光處理(曝光工序)與紫外線照射處理(紫外線照射工序)的順序,來連續進行這些處理。這種情況下,由於能夠使用相同的掩模連續進行處理,因此能夠實現生產性的提高。
(第2實施方式)接下來,對將本發明的膜圖案的形成方法用於布線圖案(膜圖案)的形成方法的情況下的另一實施方式進行說明。
本實施方式與先前的實施方式的不同點在於,圖5(c)中所示的紫外線照射處理(紫外線照射工序)與圖5(d)所示的曝光處理(曝光工序)同時進行。
也即,本實施方式中,如圖5(b)所示,在圍堰膜31中進行疏液化處理,在其表面形成了疏液處理層37之後,如圖9所示,使用1個掩模M同時進行紫外線照射處理與曝光處理。這樣的處理,例如處理裝置具有照射G線(254nm)、H線(365nm)、I線(405nm)等的光的曝光光源,此外還具有照射上述波長為172nm、185nm、254nm的短波長區域的紫外線的光源。這樣,使用該曝光裝置,如圖9所示同時照射曝光光與紫外線(紫外光),在對通過顯影處理所去除的場所進行曝光的同時,降低這些場所中的表面(疏液處理層37)中的疏液性。
之後,與先前的實施方式一樣進行處理,能夠形成圍堰B並通過它來形成高精度形成圖案所得到的柵極布線12以及柵電極11。另外,本實施方式中,省略了圖7(a)中所示的加溼處理工序,這一部分可以通過將圖8(c)中所示的全面曝光處理中的曝光處理條件,例如將能量提高到1500mJ/cm2來進行。
這樣的方法中,上述降低疏液性的處理與曝光處理的工序,使用一個掩模M同時進行,因此工序間當然不需要進行掩模M的裝卸或更換,通過將兩個工序縮短為一個工序,還能夠縮短處理時間,從而能夠大幅提高生產性。
另外,如前所述要去除的場所能夠通過顯影來可靠地去除,因此所得到圍堰B的圖案精度良好,能夠防止凹部34內殘留殘渣等不良情況,並且由於不需要特意對疏液化的程度進行調整,因此還能夠擴大製造餘量,提高生產性。
另外,上述實施方式中,以將本發明的膜圖案的形成方法用於布線圖案的形成方法的情況為例進行了說明,但本發明的膜圖案的形成方法,除了布線圖案以外還可以用於例如彩色濾光片(color filter)的製造等中。
(第3實施方式)接下來,對本發明的膜圖案的形成方法的另一實施方式進行說明。本實施方式中,在通過先前的第1或第2實施方式所形成的布線圖案(膜圖案)上,進一步形成電路布線(布線圖案)。另外,本實施方式中所使用的液滴噴出法或液滴噴出裝置,以及所製造的半導體裝置等,與第1實施方式中的液滴噴出法、液滴噴出裝置、半導體裝置基本上相同。
本實施方式中,首先如圖10(a)所示,在通過第1或第2實施方式所形成的作為布線圖案的柵極布線12(柵電極11)上,通過等離子CVD法進行柵極絕緣膜(絕緣膜28)、作為半導體層的活性層63、以及接合層64的連續成膜。作為絕緣膜28的氮化矽膜,作為活性層63的非結晶矽膜、作為接合層64的n+型矽膜,分別變更原料氣體或等離子條件而形成。在通過CVD法形成的情況下,雖然需要300℃~350℃的熱經歷,但上述圍堰B由將聚矽氧烷作為主幹的無機物質構成,由於具有高耐熱性,因此能夠避免耐熱性的相關問題。
接下來,覆蓋上述絕緣膜28以及活性層63、接合層64並設置圍堰的形成材料,如圖10(b)所示形成圍堰膜71。該圍堰膜71沒有特別的限定,但本實施方式中使用上述感光性聚矽氮烷液。
接下來,在將所得到的圍堰膜71,例如在加熱板上以110℃進行3分鐘左右的預烤之後,與第1實施方式一樣對圍堰膜71進行疏液化處理,在圍堰膜71的表面形成疏液處理層77。
接下來,為了對圍堰膜71形成圖案,與上述第1實施方式一樣,連續進行圖5(c)中所示的紫外線照射處理(紫外線照射工序)與圖5(d)所示的曝光處理(曝光工序),或者與上述第2實施方式一樣,如圖9所示同時進行紫外線照射處理與曝光處理。這種情況下,當然也使用相同的掩模對所期望的場所有選擇地進行處理。
接下來,根據需要進行了加溼處理之後,通過進行顯影處理,如圖10(c)所示,讓圍堰膜71成為所期望的圍堰形狀的圍堰B1與圍堰B2,並形成被圍堰B1以及圍堰B2所包圍的溝狀的凹部74。這裡,凹部74在其底部露出絕緣膜28,並將活性層63與接合層64的一部分露出。此時,被顯影場所也即被曝光場所,預先被實施了紫外線照射處理使得該部分中的疏液性下降,因此與上述實施方式一樣,在要通過該顯影處理去除的場所的面中,顯影液容易浸潤並在這裡浸透。所以,通過顯影能夠將要去除的場所可靠地去除,如圖10(c)所示,能夠形成所期望的圍堰形狀的圍堰B1以及B2。
接下來,根據需要通過純水進行衝洗之後,進行所得到的圍堰B1、B2間的殘渣處理。殘渣處理使用通過氫氟酸溶液對殘渣部進行蝕刻的氫氟酸處理,或基於照射紫外線的紫外線(UV)照射處理、在大氣氣氛中將氧氣作為處理氣體的O2等離子處理等。
接下來,與第1實施方式中的圖7(c)~圖8(b)中所示的工序一樣,如圖11(a)所示,將布線圖案形成用印墨81的液滴,噴出設置到圍堰B 1、圍堰B2之間。該布線圖案形成用印墨,例如使用與柵極布線12以及柵電極11的形成中所使用的相同的印墨。
接下來,進行第1實施方式中的圖8(c)、圖8(d)所示的全面曝光處理以及燒制處理,圍堰B1、圍堰B2如前所述,以聚矽氧烷為主幹。另外,與此同時,如圖11(b)所示形成作為形成布線圖案的布線膜的電路布線膜73。本實施方式中,通過電路布線膜37所形成的布線圖案,為圖3以及圖4所示的源極布線16、源電極17以及漏電極14。
接下來,去除圍堰B2,並對接合層64進行蝕刻,如圖11(c)所示,分離為與源電極17相接合的接合層64a,以及與漏電極14相接合的接合層64b。在去除了圍堰B2的部分,與對接合層64進行蝕刻並去除了的部分中,形成絕緣源電極17與漏電極14的圍堰67。另外,設置絕緣膜29,將設置有源電極17以及漏電極14的凹部74填埋。通過以上的工序,形成由圍堰B1與圍堰67以及絕緣膜29所構成的平坦的上面。另外,也可以讓圍堰67與絕緣膜29通過相同的材料形成,設置絕緣膜29將凹部74填埋,通過這樣來進行源電極17與漏電極14的絕緣。另外,也可以在形成圍堰膜71之前,預先對接合層64進行蝕刻,分離為與源電極17相接合的接合層64a,以及與漏電極14相接合的接合層64b。
之後,在設置為將凹部74填埋的絕緣膜29的覆蓋漏電極14的部分中,形成接觸孔,同時在其上面形成形成圖案過的像素電極(ITO)19,漏電極14與像素電極19經接觸孔相連接。
如第1實施方式中所述,形成柵電極11與柵極布線12,如本實施方式中所述,通過形成源電極17與漏電極14,能夠形成作為半導體裝置的TFT30,並且能夠製造具有多個該TFT30的TFT陣列基板10。
這樣的TFT30(半導體裝置)的製造方法中,根據以良好的圖案精度所形成的上述圍堰B、B1、B2形成,因此具有良好的圖案精度的布線圖案(膜圖案),所以通過該布線圖案所得到的電晶體特性較好。另外,由於提高了圍堰B、B1、B2以及使用它的膜圖案(布線圖案)的生產性,因此TFT30自身也提高了生產性。
(第4實施方式)接下來,對照圖5與圖7以及圖12的流程圖,對將本發明的膜圖案的形成方法用於布線圖案(膜圖案)的另一實施方式進行說明。
圖5為用來說明圍堰形成方法的模式圖,圖7為用來說明布線圖案形成方法的模式圖,圖12為說明布線圖案的形成方法的流程圖。
本實施方式與第1實施方式不同處在於圍堰的形成材料與圍堰的形成工序不同。
圍堰的形成材料,在第1實施方式中採用在成為圍堰的形成材料液的抗蝕液中含有無機材料聚矽氮烷與光酸產生劑的感光性聚矽氮烷液,但本實施方式中,採用抗蝕液中含有有機材料烯樹脂液與光酸產生劑的感光性烯樹脂液。
在圍堰的形成工序中,省略了在使用第1實施方式的掩模進行曝光的曝光工序之後所進行的圖7(a)中所示的加溼處理的工序,與燒制之前所進行的圖8(c)所示的進行全面曝光處理的工序。
接下來,對照圖12的流程圖,按照包括圍堰的形成方法的製造工序順序,對膜圖案的形成方法進行說明。
圖12中,步驟S1相當於親液化處理工序,是在基板P上形成親液性高的膜32的工序。接下來進入步驟S2。步驟S2相當於圍堰形成工序,是塗布圍堰的材料液並進行乾燥,形成圍堰膜31的工序。接下來進入步驟S3。步驟S3相當於疏液化處理工序,是讓圍堰膜31的上面具有疏液性的工序。接下來進入步驟S4。步驟S4相當於疏液性降低工序,是降低去除圍堰膜31的預定區域的疏液性的工序。接下來進入步驟S5。步驟S5相當於曝光工序,是使用掩模對去除圍堰膜31的預定的區域有選擇地進行曝光的工序。接下來進入步驟S6。步驟S6相當於顯影工序,是將起到正抗蝕劑作用的圍堰膜31的被曝光部分有選擇地去除的工序。接下來進入步驟S7。步驟S7相當於功能液配置工序,是塗布布線圖案印墨的工序。接下來進入步驟S8。步驟S8相當於燒制工序,是燒制圍堰膜31與布線圖案印墨的工序。通過以上的步驟製造出布線圖案。
接下來,使用圖5以及圖7,對應圖12中所示的步驟,對製造方法進行詳細說明。
圖5(a)為相當於步驟S1的親液化處理工序以及步驟S2的圍堰形成工序的圖。如圖5(a)所示,在基板P上形成TiO2等親液性較高的膜32(步驟S1)。接下來,在膜32上通過旋塗法塗布含有有機材料烯樹脂液的感光性烯樹脂液,作為成為圍堰的形成材料液的抗蝕液,例如,在加熱板上以100℃預烤2分鐘程度,形成圍堰膜31(步驟S2)。其結果是,成為在基板P中層疊了親液性高的膜32與圍堰膜31的狀態。
圖5(b)為相當於步驟S3的疏液化處理工序的圖。如圖5(b)所示,在圍堰膜31的上面進行疏液化處理賦予疏液性,形成疏液處理層37(步驟S3)。疏液化處理方法,採用將四氟化碳(四氟甲烷)作為疏液化處理氣體的等離子處理法(CF4等離子處理法)。CF4等離子處理法的處理條件例如是等離子功率為400W程度,四氟化碳氣體流量為50~100mL/min,對等離子放電電極的基體傳送速度為10~20mm/sec,基體溫度為70~90℃。其結果是,變為在圍堰膜31的表面形成有疏液處理層37的狀態。
圖5(c)是相當於步驟S4的疏液性降低工序的圖。如圖5(c)所示,使用掩模M對圍堰膜31表面的疏液處理層37有選擇地照射紫外線,降低照射場所的疏液性(步驟S4)。所照射的紫外線,例如採用波長172nm的受激準分子UV。該UV照射場所中,疏液處理層37的疏液性變得幾乎不起作用。
圖5(d)為相當於步驟S5的曝光工序的圖。如圖5(d)所示,使用步驟S4中所使用的掩模M,對圍堰膜31進行曝光(步驟S5)。本實施方式中光源使用氙燈,照射光的能量為40mJ/cm2程度。另外,步驟S4與步驟S5,既可以使用相同的掩模M連續進行,又可以使用與第2實施方式中所使用的裝置相同的裝置同時進行。
圖7(b)為相當於步驟S6的顯影工序的圖。如圖7(b)所示,對所曝光的基板P進行顯影處理,有選擇地去除被曝光部。顯影液例如使用濃度0.2%的TMAH(氫氧化四甲基銨)液,在28℃下進行4分30秒程度的顯影處理。其結果是,在圍堰B、B之間形成凹部34。顯影場所,由於在步驟S4的疏液性降低工序中,疏液處理層37的疏液性變得幾乎不起作用,因此顯影液不會被圍堰膜31的被曝光部所疏液,從而可靠地去除。
圖7(c)以及(d)為相當於步驟S7的功能液配置工序的圖。如圖7(c)所示,從液滴噴頭1向凹部34噴出塗布布線圖案用印墨的液滴並塗布(步驟S7)。其結果是,如圖7(d)所示,變為凹部34中被塗布了印墨39的狀態。由於圍堰B表面的疏液處理層37具有疏液性,因此阻止了印墨39從凹部34擴散到疏液處理層37上。
圖7(e)為相當於步驟S8的燒制工序的圖。如圖7(e)所示,對塗布在凹部34中的印墨39進行燒制,成為電路布線膜33。燒制條件例如在氮氣氣氛中在清潔爐中以200℃程度燒制60分鐘左右。
通過以上的工序,燒制布線圖案用印墨所形成的電路布線膜33,確保了微粒子之間的電接觸,成為導電性膜。
如上所述的本實施方式,除了第1實施方式中的效果之外,還具有以下效果。
(1)本實施方式中,作為圍堰的形成材料的抗蝕液採用含有有機材料的溶液。對有機材料進行CF4等離子處理,與對無機材料進行CF4等離子處理相比,能夠將四氟化碳的摻雜量較多摻入。從而,與在採用抗蝕液中含有無機材料的溶液時相比,採用含有有機材料的溶液方能夠得到疏液性高的疏液性處理層37。在向凹部34噴出印墨39時,印墨39的液滴的一部分從凹部34突出湧到疏液處理層37上時,通過印墨39的表面張力,印墨39向凹部34移動。在該印墨39向凹部34移動的過程中,由於疏液處理層37疏液性較高,因此印墨39的殘渣很少在疏液處理層37的表面殘留。其結果是,本實施方式的製造方法,是一種能夠讓圍堰B上所形成的布線圖案印墨的殘渣減少的布線製造方法。
(2)本實施方式中,作為圍堰的形成材料的抗蝕液採用含有有機材料的溶液。與採用抗蝕液中含有無機材料的溶液時相比,採用含有有機材料的溶液的一方,其疏液處理層37的疏液性能夠提高。一旦疏液處理層37的疏液性較高,則在塗布給凹部34的印墨39無法完全進入凹部34時,由於不會移動到疏液處理層37的表面而變為鼓起的狀態,因此與疏液處理層37的疏液性較低時相比,能夠塗布更多的印墨39。在凹部34中形成了較厚的膜時,在疏液處理層37的疏液性較低時,由於印墨39的塗布量無法一次塗布很多,因此反覆進行功能液配置工序與中間乾燥工序的重複數需要多次。另外,在疏液處理層37的疏液性較高時,由於印墨39的塗布量能夠一次塗布很多,因此反覆進行功能液配置工序與中間乾燥工序的重複數能夠降低。因此,與採用抗蝕液中含有無機材料的溶液時相比,在採用含有有機材料的溶液的情況下,能夠高生產性形成電路布線膜33的厚膜。
(3)本實施方式中,作為圍堰的形成材料的抗蝕液採用含有有機材料的溶液。在圍堰的形成材料採用抗蝕液中含有無機材料的溶液時,如果抗蝕膜的厚度較厚,則由於燒制工序中抗蝕膜中產生開裂,因此抗蝕膜的厚度必需為1~2μm以下。在作為圍堰的形成材料的抗蝕液採用含有有機材料的溶液時,即使抗蝕膜較厚,也很難開裂,因此抗蝕膜的厚度可以達到5~8μm程度。
另外,本實施方式中,作為圍堰的形成材料的抗蝕液,採用含有光酸產生劑的感光性烯樹脂液,但本發明並不僅限於此,還可以是能夠進行基於等離子處理的疏液化,且與基底基板之間的密合性良好,較容易進行平板印刷法或印刷法等形成圖案的絕緣有機材料。例如丙稀樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺(メラニン)樹脂等高分子材料。
另外,圍堰的形成材料由於具有感光性的功能,因此含有光酸產生劑,但也可以含有光鹼產生劑來代替,能夠得到同樣的效果。
(第5實施方式)接下來,對照圖13~圖17,對使用本發明的膜圖案的形成方法的共面結構的薄膜電晶體(TFT)進行說明。
圖13為表示TFT的要部的模式剖面圖,圖14為TFT製造工序的流程圖,圖15~圖17為用來說明TFT的製造方法的模式圖。
如圖13所示,作為共面構造的電晶體的TFT140,具有由玻璃所構成的基板141。基板141的上面覆蓋有氧化矽所構成的基底層142。基底層142上形成有多晶矽層143,多晶矽層143的兩側形成有被摻雜了磷的N區域143a、143b。基底層142與多晶矽層143的上面形成有絕緣層145,絕緣層145的上面形成有柵極用圍堰146。與多晶矽層143的N區域143a與N區域143b以外的多晶矽層143的上面相對應的絕緣層145的上面,柵電極147被柵極用圍堰146包圍形成。柵電極147與柵極用圍堰146的上面,形成有源極·漏極用圍堰148。另外,源極·漏極用圍堰148的上面,形成有疏液處理層156。
多晶矽層143的N區域143a與N區域143b的上面,形成有貫通絕緣層145、柵極用圍堰146、以及源極·漏極用圍堰148的接觸孔。該接觸孔中設有能夠與N區域143a通電的源電極149,以及能夠與N區域143b通電的漏電極150。如果給漏電極150與源電極149之間加載電壓,給柵電極147與源電極149之間加載電壓,便從漏電極150向源電極149流通電流,作為具有開關功能的TFT140進行工作。
接下來,對照圖14的流程圖,對柵電極、源電極以及漏電極的形成方法進行說明。另外,在基板141上設置基底層142與多晶矽層143以及絕緣層145的工序,由於通過公知的製造方法形成,因此省略說明。
圖14中,步驟S21相當於柵極用圍堰設置工序,是在絕緣層145上塗布柵極用圍堰146的材料液的工序。接下來進入步驟S22。步驟S22相當於疏液化處理工序,是對柵極用圍堰146的上面實施疏液處理的工序。接下來進入步驟S23。步驟S23相當於疏液性降低工序,是將形成在柵極用圍堰146的上面的疏液性的膜的疏液性有選擇地去除一部分的工序。接下來進入步驟S24。步驟S24相當於曝光工序,是使用掩模對柵極用圍堰146有選擇地進行曝光的工序。接下來進入步驟S25。步驟S25相當於加溼工序,是為了促進柵極用圍堰146的化學反應而進行加溼的工序。接下來進入步驟S26。步驟S26相當於顯影工序,是將柵極用圍堰146的被曝光部分去除的工序。接下來進入步驟S27。步驟S27相當於柵極用功能液配置工序,是塗布柵電極的布線材料的工序。接下來進入步驟S28。步驟S28相當於全面曝光工序,是為了促進柵極用圍堰146的化學反應而進行曝光的工序。接下來進入步驟S29,步驟S29相當於燒制工序,是燒制柵極用圍堰146與柵電極147的工序。接下來進入步驟S30。步驟S30相當於源極·漏極用圍堰設置工序,是在柵極用圍堰146上塗布源極·漏極用圍堰148的材料液的工序。接下來進入步驟S31。步驟S31相當於疏液化處理工序,是對源極·漏極用圍堰148的上面實施疏液處理的工序。接下來進入步驟S32。步驟S32相當於疏液性降低工序,是將形成在源極·漏極用圍堰148的上面的疏液性的膜的疏液性有選擇地去除一部分的工序。接下來進入步驟S33。步驟S33相當於曝光工序,是使用掩模對源極·漏極用圍堰148有選擇地進行曝光的工序。接下來進入步驟S34。步驟S34相當於顯影工序,是將源極·漏極用圍堰148的被曝光部分去除的工序。接下來進入步驟S35。步驟S35相當於源極·漏極用功能液配置工序,是塗布源電極的布線材料與漏電極的布線材料的工序。接下來進入步驟S36。步驟S36相當於燒制工序,是燒制源極·漏極用圍堰148與源電極149以及漏電極150的工序。
接下來,使用圖15~17,對應圖14中所示的步驟,對製造方法進行詳細說明。
圖15(a)、(b)為對應步驟S21的柵極用圍堰設置工序以及步驟S22的疏液化處理工序的圖。如圖15(a)所示,基板141形成基底層142,在其上面設置多晶矽層143與絕緣層145。絕緣層145,其多晶矽層143的N區域143a以及N區域143b的上面的區域被去除,形成有凹部151以及凹部152。步驟S21的柵極用圍堰設置工序中,在基板141的絕緣層145上通過旋塗法塗布柵極用圍堰材料,例如,在加熱板上以110℃預烤3分鐘程度。其結果是,如圖15(b)所示,形成柵極用圍堰146。柵極用圍堰材料採用與第1實施方式相同的感光性聚矽氮烷。
步驟S22中,在柵極用圍堰146的上面通過CF4等離子處理法進行疏液處理。CF4等離子處理法的處理條件例如是等離子功率為400W程度,四氟化碳氣體流量為50~100mL/min,對等離子放電電極的基體傳送速度為5~10mm/sec,基體溫度為70~90℃。其結果如圖15(b)所示,形成疏液處理層153。
圖15(c)是對應步驟S23的疏液性降低工序、步驟S24的曝光工序、步驟S25的加溼工序、以及步驟S26的顯影工序的圖。
步驟S23中,例如使用掩模將波長172nm的受激準分子UV光部分照射給疏液處理層153。疏液處理層153的被照射過紫外線的部分,氟基脫離,疏液性不起作用。接下來,步驟S24中,使用與步驟S23中所使用的掩模相同的掩模,對柵極用圍堰146進行曝光。曝光使用氙燈,曝光條件例如採用照射能量為40mJ/cm2程度。另外,也可以使用與第2實施方式中所使用的裝置相同的裝置同時進行疏液性降低工序與曝光工序。
步驟S25中進行加溼。加溼條件例如是在氣溫25℃,相對溼度85%的氣氛中,放置加溼時間5分鐘程度。步驟S26中進行顯影。顯影條件例如是在液體溫度為18℃且濃度為2.38%的TMAH(氫氧化四甲基銨)液的顯影液中浸漬1分鐘程度,顯影后通過純水進行衝洗。其結果如圖15(c)所示,在對應多晶矽層143的上面中央的絕緣層145的上面,在柵極用圍堰146中形成凹部154。另外,在凹部151以及凹部152中,去除柵極用圍堰材料,形成從柵極用圍堰146的表面貫通到多晶矽層143的凹部151、152。
圖16(a)為對應步驟S27的柵極用功能液配置工序的圖。步驟S27中,使用液滴噴出裝置IJ,向柵極用圍堰146的凹部154噴出並塗布柵極布線圖案用印墨155(功能液)。柵極布線圖案用印墨155(功能液),採用將二甘醇二乙烯醚作為分散劑的有機銀化合物所構成的印墨。其結果如圖16(a)所示,變為在柵極用圍堰146的凹部154中塗布了柵極布線圖案用印墨155的形狀。
圖16(b)為對應步驟S28的全面曝光工序以及步驟S29的燒制工序的圖。步驟S28中,對柵極用圍堰146的全面進行曝光。曝光使用氙燈,曝光條件例如採用照射能量為40mJ/cm2程度。步驟S29中,將柵極用圍堰146與柵極布線圖案用印墨1 55,在大氣氣氛下置於清潔爐中進行燒制。燒制條件例如是燒制溫度為300℃,燒制時間為60分。其結果如圖16(b)所示,燒制形成柵極用圍堰146與柵電極147。疏液處理層153通過加熱其氟基脫離從而疏液性不起作用,疏液處理層153被消滅。
圖16(c)為對應步驟S30的源極·漏極用圍堰設置工序以及步驟S31的疏液化處理工序的圖。步驟S30中,通過旋塗法塗布源極·漏極用圍堰材料,在加熱板上例如以100℃預烤2分鐘程度,形成源極·漏極用圍堰148。源極·漏極用圍堰材料,本實施方式中採用含有有機材料烯樹脂與光酸產生劑的感光性烯樹脂液。接下來,步驟S31中,在源極·漏極用圍堰148的上面通過CF4等離子處理法進行疏液處理。CF4等離子處理法的處理條件例如是等離子功率為400W程度,四氟化碳氣體流量為50~100mL/min,對等離子放電電極的基體傳送速度為10~20mm/sec,基體溫度為70~90℃。其結果如圖16(c)所示,形成上面形成有疏液處理層156的源極·漏極用圍堰148。
圖17(a)是對應步驟S32的疏液性降低工序、步驟S33的曝光工序、以及步驟S34的顯影工序的圖。步驟S32中,使用掩模對源極·漏極用圍堰148表面的疏液處理層156,有選擇地照射例如波長172nm的受激準分子UV光,照射場所的疏液性降低。該紫外線照射場所中,疏液處理層156的疏液性變得幾乎不起作用。接下來,步驟S33中,使用步驟S32中所使用的掩模,對源極·漏極用圍堰148進行曝光。本實施方式中,光源使用氙燈,照射光的能量為40mJ/cm2程度。另外,也可以使用與第2實施方式中所使用的裝置相同的裝置,同時進行疏液性降低工序與曝光工序。
接下來,步驟S34中對曝光過的基板141進行顯影處理,將源極·漏極用圍堰148的被曝光部有選擇地去除。例如將濃度為0.2%的TMAH(氫氧化四甲基銨)液作為顯影液,在28℃下進行4分30秒程度的顯影處理。其結果如圖17(a)所示,形成從源極·漏極用圍堰148的表面貫通到多晶矽層143的上面的凹部151、152。所顯影的場所,在步驟S32中,由於疏液處理層156的疏液性幾乎不起作用,因此源極·漏極用圍堰148的被曝光部很容易被去除。
圖17(b)為對應步驟S35的源極·漏極用功能液配置工序的圖。步驟S35中,使用液滴噴出裝置IJ,向源極·漏極用圍堰148的凹部1 5 1、152噴出並塗布源極·漏極布線圖案用印墨157(功能液)。源極·漏極布線圖案用印墨157(功能液),本實施方式中採用將二甘醇二乙烯醚作為分散劑的有機銀化合物所構成的印墨。其結果如圖17(b)所示,變為在源極·漏極用圍堰148的凹部151、152中塗布了源極·漏極布線圖案用印墨157的形態。
圖17(c)為對應步驟S36的燒制工序的圖。步驟S36中,將源極·漏極用圍堰148與源極·漏極布線圖案用印墨157,在氮氣氣氛下置於清潔爐中進行燒制。燒制條件例如是燒制溫度為200℃,燒制時間為60分。其結果如圖17(c)所示,燒制形成源極·漏極用圍堰148與源電極149以及漏電極150。
如上所述的本實施方式,除了第1與第4實施方式中的效果之外,還具有以下效果。
(1)本實施方式中,源極·漏極用圍堰148採用有機材料感光性烯樹脂液。因此,疏液處理層156與通過無機材料形成圍堰時相比,疏液性增高,因此能夠得到源極布線與漏極布線的周圍布線材料的殘渣較少的高品質布線。
(2)本實施方式中,源極·漏極用圍堰148採用有機材料感光性烯樹脂液。與採用抗蝕液中含有無機材料的溶液時相比,採用含有有機材料的溶液一方,疏液處理層156的疏液性能夠提高。一旦疏液處理層156的疏液性較高,則在塗布給凹部151、152的源極·漏極布線圖案用印墨157無法完全進入凹部151、152時,由於不會移動到疏液處理層156的表面而變為鼓起的狀態,因此與疏液處理層156的疏液性較低時相比,能夠塗布更多的源極·漏極布線圖案用印墨157。在凹部151、152中形成較厚的膜時,在疏液處理層156的疏液性較低時,由於源極·漏極布線圖案用印墨157的塗布量無法一次塗布很多,因此反覆進行功能液配置工序與中間乾燥工序的重複數需要多次。另外,在疏液處理層156的疏液性較高時,由於源極·漏極布線圖案用印墨157的塗布量能夠一次塗布很多。因此,源電極149與漏電極150,與源極·漏極用圍堰148採用無機材料時相比,由於能夠減少重複進行功能液配置工序與中間乾燥工序的重複數,從而能夠高生產性進行製造。
(3)本實施方式中,源極·漏極用圍堰148採用有機材料感光性烯樹脂液。在圍堰的形成材料採用抗蝕液中含有無機材料的溶液時,如果抗蝕膜的厚度較厚,則由於燒制工序中抗蝕膜中產生開裂,因此抗蝕膜的厚度必需為1~2μm以下。在作為圍堰的形成材料的抗蝕液採用含有有機材料的溶液時,即使抗蝕膜較厚,也很難開裂,因此抗蝕膜的厚度可以達到5~8μm程度。
在基板141上具有4μm程度的元件或布線等構造物時,能夠通過源極·漏極用圍堰148將該構造物掩埋使得構造物的上面平坦。因此,例如液晶顯示器本體中,在源極·漏極用圍堰148的上面設置平坦的電極時,由於基板141上的構造物被源極·漏極用圍堰148所掩埋,因此能夠很容易在基板141上設計元件的設置。
另外,本實施方式中,柵極用圍堰146採用含有無機材料的感光性聚矽氮烷,但也可採用含有有機材料與光酸產生劑或光鹼產生劑的感光性有機材料。此時,由於柵極用圍堰146的耐熱性比採用無機材料時降低,因此在柵極用圍堰146的燒制溫度例如在200℃程度時,有時通過燒制工序沒有充分降低疏液處理層153的疏液性。這種情況下,可以在燒制工序與源極·漏極用圍堰設置工序之間設置疏液性降低工序,將受激準分子UV光照射給疏液處理層153。由於源極·漏極用圍堰設置工序中,源極·漏極用圍堰的材料液不會受到疏液處理層153的抗水性的影響,因此能夠均勻塗布膜厚。
(其他實施方式)接下來,對作為本發明的相關電光學裝置之一例的液晶顯示裝置進行說明。本實施方式的液晶顯示裝置,是一種具有設置了使用第1實施方式、第2實施方式、第4實施方式中所說明的布線圖案(膜圖案)的形成方法所形成的電路布線的TFT的液晶顯示裝置。
圖18為對本實施方式的相關液晶顯示裝置示出各個構成要素的從對向基板側看所得到的平面圖,圖19為沿著圖18的H-H』線的剖面圖。圖20為液晶顯示裝置的圖像顯示區域中,形成為矩陣狀的多個像素中的各種元件、布線等的等價電路圖,圖21為液晶顯示裝置的部分放大剖面圖。另外,以下的說明中所使用的各個圖中,為了讓各個層或各個部件採用圖面上可識別的程度的大小,而使得各個層或各個部件的比例尺不同。
圖18以及圖19中,本實施方式的液晶顯示裝置(電光學裝置)100,通過作為光硬化性密封材料的密封材料52,將成對的TFT陣列基板10與對向基板20粘合起來,在通過該密封材料52所區劃的區域內封入液晶50並保持。密封材料52,形成為在基板面內的區域中封閉的框狀。
密封材料52的形成區域的內側區域中,形成有遮光材料所構成的周邊分隔53。密封材料52外側的區域中,數據線驅動電路201以及安裝端子202沿著TFT陣列基板10的一邊形成,沿著與該一邊相鄰的兩邊形成有掃描線驅動電路204。TFT陣列基板10的剩下的一邊中,設有用來將圖像顯示區域的兩側中所設置的掃描線驅動電路204之間連接起來的多個布線205。另外,對向基板20的角部的至少1處中,設有用來讓TFT陣列基板10與對向基板20之間電導通的基板間導通材料206。
另外,也可以代替將數據線驅動電路201與掃描線驅動電路204形成在TFT陣列基板10上,而是例如將安裝有驅動用LSI的TAB(TapeAutomated Bonding)基板,與形成在TFT陣列基板10的周邊部中的端子群,通過各向異性導電膜電連接並機械連接起來。另外,液晶顯示裝置100中,還可以根據所使用的液晶50的種類,也即TN(Twisted Nematic)模式、STN(Super Twisted Nematic)模式等動作模式,或正常白模式/正常黑模式的區別,將相位差板、偏光板等設置在給定的方向(圖示省略)。另外,在液晶顯示裝置100構成為彩色顯示用的情況下,在對向基板20中與TFT陣列基板10的後述各個像素電極相對向的區域中,例如形成紅(R)、綠(G)、藍(B)的彩色濾光片及其保護膜。
具有這樣的構造的液晶顯示裝置100的圖像顯示區域中,如圖20所示,多個像素100a構成為矩陣狀,同時,這些像素100a分別形成像素開關用TFT(開關元件)30,供給像素信號S1、S2、…、Sn的數據線6a與TFT30的源極電連接。寫入數據線6a的像素信號S1、S2、…、Sn,既可以按照該順序順次供給,又可以對相鄰的多個數據線6a的每一組供給。另外,TFT30的柵極與掃描線3a電連接,以給定的時序,按順序給掃描線3a加載掃描信號G1、G2、…、Gm。
像素電極19與TFT30的漏極電連接,通過讓開關元件TFT30隻在一定的期間處於導通狀態,將數據線6a所供給的像素信號S1、S2、…、Sn,以給定的時序寫入各個像素。像這樣經像素電極19寫入到液晶中的給定電平的像素信號S1、S2、…、Sn,在圖19中所示的對向基板20的對向電極121之間保持一定期間。另外為了防止所保持的像素信號S1、S2、…、Sn洩漏,而給形成在像素電極19與對向電極121之間的液晶電容並聯上存儲電容60。例如,像素電極19的電壓,由存儲電容60保持比加載源極電壓的時間還長3位的時間。通過這樣,能夠改善電荷的保持特性,實現一種對比度較高的液晶顯示裝置100。
該液晶顯示裝置100的柵極布線、柵電極、源極布線、源電極、以及漏電極等,通過本發明的膜圖案的形成方法形成。由於圍堰B的凹部34中不會殘留殘渣,因此能夠高品質形成電路布線膜33。所以能夠高品質形成相當於電路布線膜33的柵極布線、柵電極、源極布線、源電極、以及漏電極。
圖21為具有底柵極式TFT30的液晶顯示裝置100的部分放大剖面圖,構成TFT陣列基板10的玻璃基板P上,通過上述實施方式的電路布線的形成方法,將柵極布線61形成在玻璃基板P上的圍堰B、B之間。
柵極布線61上,經SiNx所構成的柵極絕緣膜62層疊有作為多晶矽(a-Si)層所構成的半導體層的活性層63。該與柵極布線部分相面對的活性層63的部分,成為溝道區域。活性層63上層疊有用來得到歐姆接合的例如n+型a-Si層所構成的接合層64a、64b,在溝道區域的中央部的活性層63上,形成有由用來保護溝道的SiNx所構成的絕緣性的蝕刻停止膜65。另外,通過對該柵極絕緣膜62、活性層63、以及蝕刻停止膜65在蒸鍍(CVD)之後實施抗蝕劑塗布、感光·顯影、光刻,如圖所示形成圖案。
另外,同樣也成膜接合層64a、64b以及ITO(Indium Tin Oxide)所構成的像素電極19,同時實施光刻,通過這樣如圖所示形成圖案。之後,在像素電極19、柵極絕緣膜62、以及蝕刻停止膜65上分別突出設置圍堰66,使用上述的液滴噴出裝置IJ,在這些圍堰66之間噴出銀化合物的液滴,從而能夠形成源極線、漏極線。
上述實施方式中,採用將本發明中的設備之一的實施方式的TFT30,用作用於液晶顯示裝置100的驅動的開關元件的構成,但除了液晶顯示裝置之外,例如還可以用於有機EL(電致發光)顯示設備。有機EL顯示設備,是具有通過陰極與陽極夾持含有螢光性的無機以及有機化合物的薄膜的構成,通過給上述薄膜注入電子以及空穴(hole)並再結合,而產生激發子,利用該激發子活性喪失時的發光(螢光·磷光)進行發光的元件。這樣,在上述具有TFT30的基板上,將有機EL顯示元件中所使用的螢光性材料中的呈紅、綠、藍各發光色的材料也即發光層形成材料,以及形成空穴注入/電子輸送層的材料作為印墨,分別形成圖案,通過這樣能夠製作出自發光全彩色(full color)EL設備。本發明中的電光學裝置的範圍中,包括這樣的有機EL設備。
另外,本發明的相關電光學裝置,除了前述之外,還能夠適用於PDP(等離子顯示面板),以及通過在基板上所形成的小面積的薄膜中流通平行於膜面的電流,而利用產生電子發射的現象的表面傳導型電子發射元件等。
這樣的電光學裝置中,由於具有特性良好且生產性也良好的半導體裝置,因此這些電光學裝置自身的特性與生產性也較好。
除了形成半導體裝置之外其他的實施方式,對非接觸型卡媒體的實施方式進行說明。如圖22所示,本實施方式的相關非接觸型卡媒體(電子機器)400,在卡基體402與卡蓋418所構成的筐體內,內置有半導體集成電路晶片408與天線電路412,通過與未圖示的外部的發送接收器之間,通過電磁波或靜電容耦合中的至少一方,來進行供電或數據授受的至少一方。上述天線電路412,通過上述實施方式的相關布線圖案形成方法來形成。
圖23(a)為表示作為電子機器一例的行動電話之一例的立體圖。如圖23(a)中,600表示行動電話機本體,601表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置100的液晶顯示部。
圖23(b)為表示文字處理器、個人計算機等可攜式信息處理裝置之一例的立體圖。圖23(b)中,700表示信息處理裝置、701表示鍵盤等輸入部,703表示信息處理本體,702表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部100。
圖23(c)為表示手錶型電子機器之一例的立體圖。圖23(c)中,800表示手錶本體,801表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置100的液晶顯示部。
圖23(a)~(c)中所示的電子機器,具有前述的特性良好且生產性良好的液晶顯示裝置100(電光學裝置),因此該電子機器自身特性與生產性也較好。另外,本實施方式的電子機器具有液晶裝置,但也可以是具有有機場致發光顯示裝置、等離子型顯示裝置等其他的電光學裝置的電子機器。
另外,上述實施方式中,在圍堰B之間所形成的凹部中形成導電性膜,從而形成布線圖案,但所形成的膜並不僅限於導電性薄膜所構成的布線圖案,例如還適用於為了在液晶顯示裝置中將顯示圖像彩色化而使用的彩色濾光片。該彩色濾光片,能夠通過將R(紅)、G(綠)、B(藍)的功能液(液體材料)作為液滴,以給定的圖案設置在基板中來形成。與上述實施方式相同,在基板上形成對應彩色濾光片的形狀的圍堰,在通過該圍堰所形成的溝部中配置功能液,形成彩色濾光片,通過這樣能夠製造出具有彩色濾光片的液晶顯示裝置。
另外,還可以使用本發明的膜圖案的形成方法,來形成上述實施方式中所述的絕緣膜29以及像素電極19。
權利要求
1.一種圍堰的形成方法,區劃功能液所構成的膜圖案的形成區域,具備下述工序在基板上塗布抗蝕液並進行乾燥,而形成由抗蝕劑所構成的圍堰膜的工序;在所述圍堰膜上進行使用疏液化處理氣體與等離子的疏液化處理的工序;對所述疏液化處理後的圍堰膜,使用掩模有選擇地照射紫外線,降低疏液性的工序;對所述疏液化處理後的圍堰膜,使用掩模有選擇地進行曝光的工序;以及在所述降低疏液性的工序與曝光工序之後,對所述圍堰膜進行顯影並形成圖案,而形成圍堰的工序,其中,所述降低疏液性的工序與曝光工序,使用相同的掩模連續或同時進行。
2.如權利要求1所述的圍堰的形成方法,其特徵在於,在使用相同的掩模連續地進行所述降低疏液性的工序與所述曝光工序時,在所述降低疏液性的工序之後,進行曝光工序。
3.如權利要求1或2所述的圍堰的形成方法,其特徵在於,使用感光性材料作為所述抗蝕劑材料液,該感光性材料含有聚矽氮烷、聚矽烷、或聚矽氧烷中的任一個,以及光酸產生劑或光鹼產生劑中的任一個,起到正抗蝕劑作用。
4.如權利要求1或2所述的圍堰的形成方法,其特徵在於,使用感光性材料作為所述抗蝕劑材料液,該感光性材料含有有機材料,以及光酸產生劑或光鹼產生劑中的任一個,起到正抗蝕劑作用。
5.一種膜圖案的形成方法,使用通過權利要求1~4中任一項所述的圍堰的形成方法所得到的圍堰,在該圍堰所區劃的膜圖案的形成區域中配置功能液,並進行乾燥而形成膜圖案。
6.一種半導體裝置,具有通過權利要求5中所述的膜圖案的形成方法所得到的膜圖案。
7.如權利要求6所述的半導體裝置,其特徵在於,所述半導體裝置,形成具有共面結構的電晶體,所述膜圖案成為源電極以及漏電極,使用含有有機材料的材料,作為所述抗蝕劑材料液。
8.一種電光學裝置,具備權利要求6或7所述的半導體裝置。
9.一種電子機器,具備權利要求8所述的電光學裝置。
全文摘要
本發明提供一種消除了圍堰的疏液化處理所引起的不良情況的圍堰形成方法、膜圖案的形成方法、半導體裝置的製造方法、電光學裝置以及電子機器。是一種區劃功能液所構成的膜圖案的形成區域的圍堰的形成方法。具有在基板(P)上塗布抗蝕液並乾燥,形成由抗蝕劑所構成的圍堰膜(31)的工序;在圍堰膜(31)中進行使用疏液化處理氣體與等離子的疏液化處理的工序;對疏液化處理後的圍堰膜(31),使用掩模M有選擇地照射紫外線,降低疏液性的工序;對疏液化處理後的圍堰膜(31),使用掩模M有選擇地進行曝光的工序;以及在疏液性降低工序與曝光工序之後,顯影圍堰膜(31)並形成圖案,形成圍堰的工序。降低疏液性的工序與曝光工序,使用相同的掩模M連續或同時進行。
文檔編號H01L21/02GK1862774SQ20061008267
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月12日 優先權日2005年5月13日
發明者守屋克之, 平井利充 申請人:精工愛普生株式會社

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀