CN100483638C - 围堰的形成方法、膜图案的形成方法、装置以及电子机器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消除了围堰的疏液化处理所引起的不良情况的围堰形成方法、膜图案的形成方法、半导体装置的制造方法、电光学装置以及电子机器。是一种区划功能液所构成的膜图案的形成区域的围堰的形成方法。具有:在基板(P)上涂布抗蚀液并干燥,形成由抗蚀剂所构成的围堰膜(31)的工序;在围堰膜(31)中进行使用疏液化处理气体与等离子的疏液化处理的工序;对疏液化处理后的围堰膜(31),使用掩模M有选择地照射紫外线,降低疏液性的工序;对疏液化处理后的围堰膜(31),使用掩模M有选择地进行曝光的工序;以及在疏液性降低工序与曝光工序之后,显影围堰膜(31)并形成图案,形成围堰的工序。降低疏液性的工序与曝光工序,使用相同的掩模M连续或同时进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种围堰的形成方法、膜图案的形成方法、半导体装置、电光学装置、以及电子机器。
背景技术
在基板上层叠了配置有由导体所构成的薄膜(膜图案)的电路布线、覆盖电路布线的绝缘膜等薄膜、以及半导体所构成的薄膜而构成的半导体装置,以往是公知的。这样的半导体装置中的薄膜的有效形成方法,公知的有如专利文献1所述,从液滴喷嘴喷出含有薄膜材料等作为分散质的功能液的液滴,将滴落之后的功能液干燥并去除分散剂,形成薄膜的液滴喷出法(喷墨法)。
在通过液滴喷出法形成作为膜图案的薄膜的情况下,通常形成区划膜图案的形成区域的围堰,通过该围堰进行区划,对成为凹部的膜图案的形成区域喷出功能液。之后,将滴落在凹部内的形成区域上的功能液干燥,形成薄膜,通过这样来形成膜图案。
但是,喷出为滴落到凹部内的功能液的液滴,虽然希望全部进入凹部内,但有时一部分会落在围堰的上面。这种情况下,为了让该液滴不会附着在围堰的上面,而流入到凹部内,需要事先让围堰的上面具有对功能液的疏液性。这里,围堰上面的疏液化处理,通常在将抗蚀材料所构成的围堰材料形成图案为最终的围堰形状之后,通过对其进行疏液化处理来进行。
但是这样的方法中,成为上述凹部的内侧面的围堰的内侧面也被赋予了疏液性,从而抑制了落在围堰上面的液滴向凹部内流动。
作为解决这样的问题的方法,考虑在围堰材料处于被形成图案为最终的围堰形状之前的抗蚀膜的状态时,对其表面实施疏液化处理,之后再形成图案并成为围堰形状。
但是,这种情况下,在对围堰材料进行曝光显影并形成图案时,由于围堰材料的表面被实施了疏液化,因此在被显影并去除的部分中,显影液没有充分浸透,因此显影后所得到的围堰的图案精度下降,通过该围堰所得到的膜图案也无法得到足够的精度。另外,抗蚀剂的一部分没有通过显影被去除,而作为残渣残留在凹部内。
特别是在所形成的围堰用来形成第2层以后的上层布线图案,该上层布线图案与下层的导电部之间形成接触孔(contact hole)并导通的情况下,如果上层布线图案的形成区域中残留了上述残渣,该处便无法良好地形成接触孔,这样有时会导致接触孔不良。
另外,上述的液滴喷出法,由于是一种适于高效形成薄暮的方法,因此在以适于该液滴喷出法为前提形成围堰的情况下,该围堰的形成当然也要求生产性的高效化。
【专利文献1】特开平11—274671号公报。
发明内容
本发明为了解决上述问题,目的在于提供一种能够消除围堰的疏液化处理所引起的不利,不会损害生产性而能解决的围堰形成方法,以及采用由此所得到的围堰所构成的膜图案的形成方法,以及半导体装置的制造方法、电光学装置、及电子机器。
用来实现上述目的的本发明的围堰的形成方法,是一种区划功能液所构成的膜图案的形成区域的围堰的形成方法,具备下述工序:在基板上涂布抗蚀液并进行干燥,而形成由抗蚀剂所构成的围堰膜的工序;在围堰膜上进行使用疏液化处理气体与等离子的疏液化处理的工序;对疏液化处理后的围堰膜,使用掩模有选择地照射紫外线,降低疏液性的工序;对疏液化处理后的围堰膜,使用掩模有选择地进行曝光的工序;以及在降低疏液性的工序与曝光工序之后,对围堰膜进行显影并形成图案,而形成围堰的工序,其中,所述降低疏液性的工序与曝光工序,使用相同的掩模连续或同时进行。
通过该围堰的形成方法,由于具有对疏液化处理后的围堰膜,使用掩模有选择地照射紫外线,降低疏液性的工序,与对疏液化处理后的围堰膜,使用掩模有选择地进行曝光的工序,以及在上述疏液性降低工序与曝光工序之后,显影上述围堰膜并形成图案,形成围堰的工序,因此,显影之前所期望的场所,也即通过显影所去除的场所的疏液性应通过紫外线照射而降低,通过这样,在显影时要去除的场所的面中显影液很容易浸润并浸透,从而能够通过显影将要去除的场所可靠地去除。因此通过该形成方法所得到的围堰的图案精度较好,能够防止凹部内残留残渣这种不良情况。
另外,上述降低疏液性的工序与曝光工序,使用相同的掩模连续或同时进行,因此在这两个工序间不需要进行掩模的装卸或更换,因此能够实现生产性的提高。
另外,上述围堰的形成方法中,在降低疏液性的工序与曝光工序,使用相同的掩模连续进行时,最好在降低疏液性的工序之后,进行曝光工序。
在曝光工序之前进行降低疏液性的工序,与在曝光工序之后进行相比,更加能够提高疏液性。
另外,上述围堰的形成方法中,抗蚀剂材料液,最好使用含有聚硅氮烷、聚硅烷、或聚硅氧烷中的任一个,以及光酸产生剂或光碱产生剂中的任一个,起到正抗蚀剂作用的感光性材料。
如果将这样的感光性材料用作抗蚀剂材料液,由于所得到的围堰是以聚硅氧烷为主干的无机物质,因此与有机材料所构成的有机物质的围堰相比,耐热性较高,特别适用于烧制金属微粒子形成布线图案等情况。
本发明的围堰的形成方法中,抗蚀剂材料液,最好使用含有有机材料,以及光酸产生剂或光碱产生剂中的任一个,起到正抗蚀剂作用的感光性材料。
在不需要耐热性的情况下,如将这样的感光性材料用作抗蚀剂材料液,由于因此所得到的围堰为有机物质的围堰,因此与无机材料所构成的无机物质的围堰相比,能够形成膜厚较厚的围堰。特别适用于通过围堰将基板上的元件或布线等构造物所形成的凹凸掩埋,使其上面平坦化等情况。
本发明的膜图案的形成方法的特征在于,使用通过上述的围堰形成方法所得到的围堰,在该围堰所区划的膜图案的形成区域中配置功能液,进行干燥形成膜图案。
通过该膜图案的形成方法,由于如前所述,使用图案精度良好的围堰形成围堰图案,因此所得到的膜图案也具有良好的图案精度。
本发明的半导体装置的特征在于,具有通过上述膜图案的形成方法所得到的膜图案。
通过该半导体装置,如前所述,由于具有图案精度良好的膜图案,因此通过该膜图案所得到的特性也较好。
本发明的半导体装置,最好成为具有共面构造的晶体管,膜图案形成源电极或漏电极,抗蚀剂材料液,使用含有有机材料的材料。
通过该半导体装置,由于具有共面构造,因此在半导体的膜形成之后,形成栅电极、源电极以及漏电极。在形成源电极与漏电极时,围堰不会面临高温,因此用来形成源电极与漏电极的围堰可以是有机物质的围堰。因此,如果围堰的材料使用有机材料,与使用无机材料的情况相比,能够增加围堰的厚度,因此在用于源电极、漏电极的膜图案形成的围堰形成中,很容易通过围堰掩埋基板上的元件或布线等构造物,使其上面平坦化。
本发明的电光学装置,特征在于具有上述半导体装置。
该电光学装置,由于具有特性良好的半导体装置,因此该电光学装置自身特性也较好。
本发明的电子机器,特征在于具有上述电光学装置。
该电子机器,由于具有特性良好的电光学装置,因此该电子机器自身特性也较好。
附图说明
图1为表示第1实施方式的相关液滴喷出装置的概要构成的立体图。
图2为说明压电方式的液体材料的喷出原理的模式剖面图。
图3为表示TFT阵列基板的要部的概要构成的平面图。
图4(a)(b)为表示TFT的要部的侧视剖面图。
图5(a)~(d)为用来说明围堰形成方法的模式图。
图6为等离子处理装置的概要结构图。
图7(a)~(e)为用来说明布线图案形成方法的模式图。
图8(a)~(d)为用来说明布线图案形成方法的模式图。
图9为用来说明第2实施方式的布线图案形成方法的模式图。
图10(a)~(c)为用来说明第3实施方式的模式图。
图11(a)~(c)为用来说明第3实施方式的模式图。
图12为表示第4实施方式的相关布线图案形成方法的流程图。
图13为表示第5实施方式的相关TFT要部的模式剖面图。
图14为表示TFT制造工序的流程图。
图15(a)~(c)为用来说明TFT的制造方法的模式图。
图16(a)~(c)为用来说明TFT的制造方法的模式图。
图17(a)~(c)为用来说明TFT的制造方法的模式图。
图18为另一实施方式的液晶显示装置的从对向基板侧看所得到的平面图。
图19为沿着图18的H—H’线的剖面图。
图20为液晶显示装置的等价电路图。
图21为液晶显示装置的部分放大剖面图。
图22为非接触式卡媒体的分解立体图。
图23为表示电子机器的具体例子的外观图。
图中:1—液滴喷头,10—TFT阵列基板,11—栅电极,12—栅极布线,14—漏电极,16—源极布线,17—源电极,19—像素电极,28、29—绝缘膜,30—TFT,31—围堰膜,33—电路布线膜,34—凹部,37—疏液处理层,63—活性层,64、64a、64b—接合层,67—围堰,71—围堰膜,73—电路布线膜,74—凹部,77—疏液处理层,100—液晶显示装置,140—作为晶体管的TFT,149—源电极,150—漏电极,600—移动电话,700—信息处理装置,800—手表,B、B1、B2—围堰,IJ—液滴喷出装置,M—掩模,P—基板。
具体实施方式
下面对照附图对本发明进行详细说明。另外,所参照的各个图中,为了得到可在图面上识别的大小,比例尺有时在各个层或各个部件中不同。
(第1实施方式)
首先,对本发明的膜图案的形成方法,通过液滴喷出法从液滴喷头的喷嘴液滴状喷出含有导电性微粒子的布线图案(膜图案)用印墨(功能液),在对应布线图案在基板上所形成的围堰的凹部内,也即由围堰所区划的区域内,形成布线图案(膜图案)的情况下的实施方式进行说明。
这里,上述布线图案用印墨(功能液),通过将导电性微粒子分散在分散剂中的分散液构成。本实施方式中,作为导电性微粒子除了含有例如金、银、铜、铝、铬、锰、钼、钛、钯、钨、以及镍中的至少一种的金属微粒子之外,还使用它们的氧化物以及导电性聚合体或超导体的微粒子等。这些导电性微粒子,为了提高分散性,可以在表面涂布有机物等后再使用。导电性微粒子的粒径最好为1nm以上0.1μm以下。如果大于0.1μm则有可能在后述的液滴喷头的喷嘴中产生堵塞。另外,如果小于1nm,则涂布剂对导电性微粒子的体积比变大,所得到的膜中的有机物的比率过多。
分散剂只要是能够分散上述导电性微粒子且不会发生凝结者就可以,没有特别的限制。例如,除了水以外,还能够例示甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇类、n—庚烷、n—辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、异丙基甲苯(cymene)、杜烯(デユレン)、茚、二戊烯、四氢化萘、十氢化萘、环乙基苯等的烃系化合物,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、双(2—甲氧基乙基)醚、p—二噁烷等的醚系化合物,还有碳酸丙烯酯、γ—丁内酯、N—甲基—2—吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等的极性化合物。它们之中,在微粒子的分散性和分散液的稳定性、此外对液滴喷出法的应用容易性方面,水、醇类、烃系化合物、醚系化合物是优选的,作为更优选的分散剂,能够举出水、烃系化合物。
上述导电性微粒子的分散液的表面张力最好在0.02N/m以上0.07N/m以下的范围内。在通过液滴喷出法喷出印墨时,如果表面张力未达到0.02N/m,则由于印墨对喷嘴面的湿润性增大,因此很容易产生飞行弯曲,如果超过了0.07N/m,则由于喷嘴前端的机械形状不稳定,因此喷出量与喷出时刻的控制变得困难。为了调整表面张力,可以在上述分散液中,在不会大幅降低与基板的接触角度的范围内微量添加氟类、硅类、非离子类等表面张力调节剂。非离子类表面张力调节剂,有助于提高印墨对基板的湿润性,改良膜的水平性,防止产生膜的细微凹凸等。上述表面张力调节剂,根据需要可以含有醇、醚、酯、酮等有机化合物。
上述分散液的粘度最好为1mPa·s以上,50mPa·s以下。在使用液滴喷出法将印墨作为液滴喷出时,在粘度小于1mPa·s的情况下,喷嘴周边部分容易被印墨的流出所污染,另外,在粘度大于50mPa·s的情况下,喷嘴孔被堵塞的频度增高,很难流畅地喷出液滴。
用来形成布线图案的基板,可以适用玻璃、石英玻璃、Si晶片、塑料薄膜、金属板等各种材料。另外,还可以使用在上述各种材料基板的表面中,形成有半导体膜、金属膜、电介质膜、有机膜等作为基底膜。
这里,液滴喷出法的喷出技术,可以列举出带电控制方式、加压振动方式、电气机械变换方式、电热变换方式、静电吸引方式等。带电控制方式,通过带电电极给材料加载电荷,通过偏向电极控制材料的飞行方向并从喷嘴喷出。另外,加压振动方式给材料加载30kg/cm2程度的超高压,并从喷嘴的前端侧喷出材料,在没有加载控制电压的情况下,材料直行并从喷嘴喷出,如果加载了控制电压,材料间便产生静电排斥,材料飞散,不从喷嘴喷出。另外,电气机械变换方式中,利用压电元件接收脉冲状的电气信号并变形的性质,通过让压电元件变形,经可弯曲物质给存放材料的空间加压,从该空间中压出材料并从喷嘴喷出。
另外,电气热变换方式中,通过设置在存放材料的空间内的加热器,让材料急剧汽化并产生气泡(泡),通过气泡的压力将空间内的材料喷出。静电吸引方式中,给存放材料的空间内加载微小的压力,在喷嘴中形成材料的弯液面(meniscus),在该状态下通过加载静电吸力将材料吸出。另外,此外还可以采用利用电场所引起的流体的粘性变化的方式、通过放电火花来溅射的方式等技术。液滴喷出法具有材料的使用中很少浪费,且能够在所期望的位置中可靠地配置所期望的量的材料这一优点。另外,由液滴喷出法所喷出的液状材料(流体)的一滴的量,例如是1~300毫微克。
本实施方式中,进行这样的液滴喷出的装置,使用采用压电元件的电气机械变换方式的液滴喷出装置(喷墨装置)。
图1为表示液滴喷出装置IJ的概要构成的立体图。
液滴喷出装置IJ,具有液滴喷头1、X轴方向驱动轴4、Y轴方向引导轴5、控制装置CONT、载物台7、清洁机构8、基台9、以及加热器15。
载物台7用来支撑由该液滴喷出装置IJ配置液体材料(布线图案用印墨)的基板P,具有将基板P固定在基准位置中的未图示的固定机构。
液滴喷头1是具有多个喷嘴的多喷嘴式液滴喷头,长边方向与X轴方向相一致。多个喷嘴在液滴喷头1的下面中以一定的间隔设置。从液滴喷头1的喷嘴,向被载物台7所支撑的基板P喷出含有上述导电性微粒子的布线图案用印墨。
X轴方向驱动轴4与X轴方向驱动电机2相连接。该X轴方向驱动电机2由步进电机等构成,如果从控制装置CONT供给X轴方向的驱动信号,便旋转X轴方向驱动轴4。一旦X轴方向驱动轴4进行旋转,液滴喷头1便向X轴方向移动。
Y轴方向引导轴5被固定起来,不会相对基台9运动。载物台7具有Y轴方向驱动电机3。Y轴方向驱动电机3是步进电机等,从控制装置CONT供给Y轴方向的驱动信号之后,便在Y轴方向上移动载物台7。
控制装置CONT给液滴喷头1供给液滴的喷出控制用电压。另外,还给X轴方向驱动电机2供给对液滴喷头1在X轴方向的移动进行控制的驱动脉冲信号,给Y轴方向驱动电机3供给对载物台7在Y轴方向的移动进行控制的驱动脉冲信号。
清洁机构8用来清洁液滴喷头1。清洁机构8中具有未图示的Y轴方向的驱动电机。通过该Y轴方向的驱动电机的驱动,清洁机构沿着Y轴方向引导轴5移动。清洁机构8的移动也由控制装置CONT进行控制。
加热器15这里是通过灯退火对基板P进行热处理的机构,进行设置在基板P上的液体材料中所含有的溶媒的蒸发以及干燥。该加热器15的电源的接通与断开也由控制装置CONT进行控制。
液滴喷出装置IJ,将液滴喷头1与支撑基板P的载物台7相对扫描,从在液滴喷头1的下面排列在X轴方向上的多个喷嘴,向基板P喷出液滴。
图2为用于说明压电方式的液体材料的喷出原理的图。
图2中,压电元件22与存放液体材料(布线图案用印墨、功能液)的液体室21相邻设置。经具有存放液体材料的材料容器的液体材料供给系统23,向液体室21供给液体材料。压电元件22与驱动电路24相连接,经该驱动电路24给压电元件22加载电压,使得压电元件22变形,通过这样,液体室21变形,从喷嘴25喷出液体材料。这种情况下,通过变更加载电压的值,来控制压电元件22的变形量。另外,通过变更加载电压的频率,来控制压电元件22的变形速度。由于基于压电方式的液滴喷出材料没有被加热,因此具有很难给材料的组成带来影响的优点。
接下来,对作为使用本实施方式的布线图案的形成方法所制作出的半导体装置之一例的薄膜晶体管(TFT(Thin Film Transistor))进行说明。图3为表示TFT阵列基板的包括1个TFT的一部分的概要构成的平面图,图4(a)为TFT的剖面图,图4(b)为栅极布线与源极布线平面相交的部分的剖面图。
如图3所示,在具有TFT30的TFT阵列基板10上,具有栅极布线12、源极布线16、漏电极14、以及与漏电极14电连接的像素电极19。栅极布线12形成为在X轴方向延伸,其一部分在Y轴方向延伸。这样,将延伸在Y轴方向中的栅极布线12的一部分用作栅电极11。另外,栅电极11的宽度比栅极布线12的宽度窄。另外,该栅极布线12通过本实施方式的布线图案形成方法形成。另外,形成为在Y轴方向延伸的源极布线16的一部分形成地较宽,该源极布线16的一部分用作源电极17。
如图4(a)、(b)所示,栅极布线12以及栅电极11,形成在基板P中所设置的围堰B之间。栅极布线12与栅电极11以及围堰B,被绝缘膜28所覆盖,绝缘膜28上形成有作为半导体层的活性层63、源极布线16、源电极17、漏电极14、以及围堰B1。活性层63大体设置在面对栅电极11的位置中,活性层63的面对栅电极11的部分成为沟道区域。活性层63上层叠有接合层64a与64b,源电极17经接合层64a,漏电极14经接合层64b,与活性层63相接合。源电极17以及接合层64a,与漏电极14以及接合层64b,被设置在活性层63上的围堰67互相绝缘。栅极布线12通过绝缘膜28与源极布线16绝缘,栅电极11通过绝缘膜28与源电极17以及漏电极14绝缘。源极布线16与源电极17、漏电极14被绝缘膜29所覆盖。绝缘膜29的覆盖漏电极14的部分中,形成有接触孔,经接触孔与漏电极14相连接的像素电极19,形成在绝缘膜29的上面。
接下来,对使用本实施方式的布线图案的形成方法,形成TFT30的栅极布线的布线图案的过程进行说明。
本实施方式中,如前所述,在玻璃基板上形成对应布线图案的围堰,但之前先对基板实施亲液化处理。该亲液化处理,为了在后述的基于印墨(功能液)的喷出的配置中,使得基板P对所喷出的印墨的浸润性较好,例如图5(a)所示,在基板P的表面中形成TiO2等亲液性(亲水性)较高的膜32。另外,还可以让HMDS(六甲基二硅氮烷)成为蒸气状,附着在基板P的被处理面中(HMDS处理),形成亲液性较高的膜32。另外,还可以通过将基板P的表面粗化,来使得该基板P的表面亲液化。
(围堰形成工序)
像这样进行了亲液化处理之后,在该基板P上形成围堰。
围堰是用作区划部件的部件,围堰的形成可以通过平板印刷法或印刷法等任意的方法来进行。例如,在使用平板印刷法的情况下,首先通过旋涂、喷涂、辊涂、染涂(ダイコ—ト)、浸渍涂布等给定的方法,如图5(a)所示,在基板P上对应所期望的围堰高度,涂布成为围堰的形成材料的抗蚀液,例如含有聚硅氮烷、聚硅烷、或聚硅氧烷中的任一个,与光酸产生剂与光碱产生剂中的任一个,起到正抗蚀剂作用的感光性材料,形成围堰膜31。本实施方式中,使用聚硅氮烷液作为感光性材料。
这里,作为围堰的形成材料的聚硅氮烷液(抗蚀液),以聚硅氮烷为主要成分,因此特别是最好使用含有聚硅氮烷与光酸产生剂的感光性聚硅氮烷液,本实施方式中便使用该感光性聚硅氮烷液。该感光性聚硅氮烷液,起到正抗蚀剂的作用,因此能够通过曝光处理与显影处理直接形成图案。另外,这样的感光性聚硅氮烷,可以列举出例如特开2002—72504号公报中所记载的感光性聚硅氮烷。另外,该感光性聚硅氮烷中所含有的光酸产生剂,使用特开2002—72504号公报中所说明的内容。另外,感光性聚硅氮烷液等感光性材料,还可以含有光碱产生剂来代替光酸产生剂。
这样的聚硅氮烷,例如在聚硅氮烷为通过以下的化学式(1)所示的聚硅氮烷的情况下,通过如后所述那样进行加湿处理,如化学式(2)或化学式(3)所示将一部分加水分解,进而通过进行不满400℃的加热处理,如化学式(4)~(6)所示缩合成为聚甲基硅氧烷[—(SiCH3O1.5)n—]。另外,化学式(2)~化学式(6)中,为了说明反应机制,而简化了化学式,只示出了化合物中的基本构成单位(重复单位)。
这样所形成的聚甲基硅氧烷,以聚硅氧烷为主干,侧链具有甲基。因此,通过使得重复其主要成分的主干为无机物质,对热处理具有较高的耐性,从而非常适于用作围堰材料。
·化学式(1);—(SiCH3(NH)1.5)n—
·化学式(2);SiCH3(NH)1.5+H2O
→SiCH3(NH)(OH)+0.5NH3
·化学式(3);SiCH3(NH)1.5+2H2O
→SiCH3(NH)0.5(OH)2+NH3
·化学式(4);SiCH3(NH)(OH)+SiCH3(NH)(OH)+H2O
→2SiCH3O1.5+2NH3
·化学式(5);SiCH3(NH)(OH)+SiCH3(NH)0.5(OH)2
→2SiCH3O1.5+1.5NH3
·化学式(6);SiCH3(NH)0.5(OH)2+SiCH3(NH)0.5(OH)2
→2SiCH3O1.5+NH3+H2O
接下来,将所得到的围堰膜31,例如在加热板上进行3分钟左右的预烤。
接下来,如图5(b)所示,对围堰膜31进行疏液化处理,给其表面赋予疏液性。疏液化处理,最好采用将四氟化碳(四氟甲烷)作为疏液化处理气体的等离子处理法(CF4等离子处理法)。CF4等离子处理条件例如是等离子功率为50~1000W,4氟化碳气体流量为50~100mL/min,对等离子放电电极的基体传送速度为0.5~1020mm/sec,基体温度为70~90℃。另外,疏液化处理气体并不仅限于四氟甲烷,还可以采用其他碳氟化合物气体或SF6、SF5CF3等气体。
图6为说明CF4等离子处理时所使用的等离子处理装置之一例的概要结构图。图6中所示的等离子处理装置,具有与交流电源41相连接的电极42,以及作为接地电极的试料台40。试料台40对作为试料的基板P进行支撑,并在Y轴方向移动。电极42的下面,突出设置有在垂直于移动方向的X轴方向延伸的两根平行的放电发生部44、44,同时设有包围放电发生部44的电介质部件45。电介质部件45用来防止放电发生部44的异常放电。另外,包含有电介质部件45的电极42的下面呈略平面状,在放电发生部44以及电介质部件45与基板P之间形成有微小的空间(放电隙)。另外,电极42的中央设有构成形成在X轴方向的细长的处理气体供给部的一部分的气体喷出口46。气体喷出口46经电极内部的气体通道47以及中间室48与气体导入口49相连接。
通过气体通道47从气体喷出口46所喷射出的含有处理气体的给定气体,在上述空间中在移动方向(Y轴方向)的前方与后方分开流动,从电介质部件45的前端与后端排出到外部。与此同时,从交流电源41给电极42加载给定的电压,在放电发生部44、44与试料台40之间产生气体放电。这样,通过该气体放电所生成的等离子,生成上述给定气体的激励活性种,对通过放电区域的基板P上所形成的围堰膜31的全表面连续进行处理。
上述给定的气体,是将作为处理气体的四氟化碳(四氟甲烷),与用来在大气压附近的压强下容易开始放电且稳定维持的氦(He),以及氩(Ar)等稀有气体或氮气(N2)的等惰性气体混合而成。
进行了这样的疏液化处理之后,构成围堰膜31的聚甲基硅氮烷的甲基中被导入氟基。通过这样,给围堰膜31的表面赋予了对功能液的高疏液性,如图5(b)所示,围堰膜31的表面形成了疏液处理层37。疏液处理层37的疏液性的程度,最好是功能液的接触角度为90°。这是由于在接触角度不满90°的情况下,所得到的围堰B的上面容易残存功能液。
接下来,如图5(c)所示,使用掩模M对围堰膜31有选择地照射紫外线,降低照射场所的疏液处理层37的疏液性。这里,通过掩模M有选择地照射紫外线的场所,是与成为布线图案的形成区域的部分相对应的部分,是通过后述的显影处理去除的位置。所照射的紫外线,最好使用波长为172nm、185nm、254nm的短波长区域者。本实施方式中,使用掩模M有选择地照射受激准分子UV。于是,通过先前的疏液化处理所导入的氟基,通过UV照射而脱离,其疏液性丧失或显著下降。因此,该UV照射场所中,疏液处理层37的疏液性几乎不起作用。
接下来,如图5(d)所示,直接使用上述掩模M对围堰膜31进行曝光。另外,由于围堰膜31如前所述起到正抗蚀剂的作用,因此通过掩模M有选择地曝光了的场所,通过后述的显影处理被去除。曝光光源可以对应上述感光性聚硅氮烷液的组成或感光特性,适当选择以前的光致抗蚀剂的曝光中所使用的高压水银灯、低压水银灯、金属卤化物水银灯、氙灯、受激准分子激光器、X线、电子射线等。照射光的能量,与光源或膜厚有关,但通常最好为0.05mJ/cm2以上,最好为0.1mJ/cm2以上。上限并没有特别的限制,但如果照射量设置的不多,则因处理时间的关系而不实用,通常为10000mJ/cm2以下。本实施方式中,能量为40mJ/cm2。曝光一般可以在周围气体气氛(大气)或氮气气体气氛中进行,但为了促进聚硅氮烷的分解,还可以采用含氧量高的气体气氛。
通过这样的曝光处理,由含有光酸产生剂的感光性聚硅氮烷所构成的围堰膜31,特别是在曝光部分中,膜内有选择地产生了酸,通过这样聚硅氮烷的Si—N键分裂。这样,与气氛中的水分发生反应,如上述化学式(2)或化学式(3)所示,围堰膜31的一部分加水分解,最终生成硅烷醇(Si—OH)键,聚硅氮烷分解。
接下来,由于这样的硅烷醇(Si—OH)键的生成,聚硅氮烷的分解进一步推进,因此如图7(a)所示,对曝光后的围堰膜31例如在25℃,相对湿度为85%的环境下进行5分钟左右的加湿处理。如果像这样继续给围堰膜31内供给水分,有助于聚硅氮烷的Si—N键的分裂的酸便反复起到分解催化剂的作用。虽然该Si—OH键也在曝光中产生,但在曝光后通过对所曝光的膜进行加湿处理,进一步促进了聚硅氮烷的Si—OH化。
另外,这样的加湿处理中的处理气体的湿度越高,就越能够加快Si—OH化速度。但是,如果太高了则膜表面很可能结露,因此从该观点出发,相对湿度最好为90%以下较实用。另外,这样的加湿处理中,含有水分的气体可以与围堰膜31相接触,因此,可以在加湿处理装置内放置曝光过的基板P,将含水分气体连续导入到该加湿处理装置中。另外,也可以在预先导入了含水分气体从而调湿了的加湿处理装置中,放置曝光过的基板P,放置所期望的时间。
接下来,通过例如浓度为2.38%的TMAH(氢氧化四甲基铵)液,对加湿处理后的围堰膜31在28℃下进行1分钟左右的显影处理,有选择地去除被曝光部。此时,被显影场所也即被曝光场所,预先被实施了紫外线照射处理使得该部分中的疏液性下降,因此通过该显影,在要去除的场所的面中,显影液很容易浸润并在这里浸透。所以,通过显影能够将要去除的场所可靠地去除,如图7(b)所示,能够让围堰膜31成为所期望的围堰形状。通过这样,形成区划目的布线图案(膜图案)的形成区域的围堰B、B,同时还形成对应该布线图案的沟状的凹部34。另外,显影液除了TMAH之外,还可以使用其他的碱性显影液,例如胆碱、硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾等。
接下来,根据需要通过纯水进行冲洗之后,进行所得到的围堰B、B间的残渣处理。残渣处理使用通过氢氟酸溶液对残渣部进行蚀刻的氢氟酸处理,或基于照射紫外线的紫外线(UV)照射处理、在大气气氛中将氧气作为处理气体的O2等离子处理等。本实施方式中,例如采用通过浓度0.2%的氢氟酸水溶液进行20秒程度的接触处理的氢氟酸处理。进行了这样的残渣处理之后,围堰B、B起到掩模的功能,通过这样,围堰B、B间的凹部34的底部35被有选择地蚀刻,将残留在这里的围堰材料等去除。
接下来,使用上述的液滴喷出装置IJ,如图7(c)所示,将布线图案用印墨(功能液)的液滴,喷出设置到露出在围堰B、B之间的凹部34内的基板P上。本实施方式中,布线图案用印墨(功能液),使用作为导电性材料的有机银化合物,将使用二甘醇二乙醚作为分散剂的有机银化合物所构成的印墨喷出。液滴喷头1向围堰B、B间的凹部34内喷出印墨的液滴,在凹部34内配置印墨。此时,由于被喷出了液滴的布线图案形成区域(也即凹部34)被围堰B、B所包围并区划,因此阻止了液滴扩散到该形成区域以外。
本实施方式中,围堰B、B间的凹部34的宽度W(这里为凹部34的开口部中的宽度),被设定地与印墨(功能液)的液滴直径D几乎相等。喷出液滴的气氛,最好设定为温度60℃以下,湿度80%以下。通过这样,能够进行稳定的液滴喷出,而不会堵塞液滴喷头1的喷嘴。
这样的液滴从液滴喷头1喷出,设置到凹部34内之后,由于液滴的直径D与凹部34的宽度W几乎相等,因此如图7(d)中的双点虚线所示,其一部分有时会沾到围堰B、B上。但是由于围堰B、B的表面具有疏液性,因此附着到该围堰B、B上的印墨部分被围堰B、B排斥,并且因毛细管现象而流落到凹部34内,通过这样,如图7(d)中实线所示,印墨39几乎都进入凹部34内。
另外,喷出到凹部34内,或从围堰B、B中流下的印墨,由于露出在凹部34内的底部35与围堰B、B的内侧面没有疏液处理层37,因此很容易浸润扩散,通过这样,将印墨更加均匀地埋在凹部34内。
这样进行了液滴喷出之后,根据需要进行用于所喷出的印墨(功能液)中的分散剂的去除以及膜厚的确保的中间干燥处理。中间干燥处理,除了例如加热基板P的通常的加热板、电炉等的处理之外,还可以通过灯退火来进行。灯退火中所使用的光的光源虽然并没有特别的限制,但可以将红外线灯、氙灯、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等受激准分子激光器等用作光源。这些光源一般使用输出为10W以上5000W以下的范围内者,但本实施方式中,100W以上1000W以下的范围内就足够了。中间干燥工序结束之后,如图7(e)所示,形成了作为形成布线图案的布线膜的电路布线膜33。通过该线路布线膜33所形成的布线图案,如后所述,成为图3以及图4所示的栅极布线12以及栅电极11。
另外,在能够通过一次的功能液配置工序与中间干燥工序形成的电路布线膜33的厚度,没有达到必要的膜厚的情况下,反复进行上述功能液配置工序与中间干燥工序。如果在形成了电路布线膜33之后再次配置功能液,便如图8(a)所示,未进入凹部34的印墨39,由于围堰B的上面具有疏液性,因此被排斥处于在凹部34上鼓起的状态。这样,通过再次进行中间干燥工序将凹部34内以及凹部34上所鼓起的印墨39干燥,便如图8(b)所示,层叠印墨的液滴,形成膜厚较厚的电路布线膜33。另外,根据通过一次的功能液配置工序与中间干燥工序所能够形成的电路布线膜33的厚度与必要的膜厚,适当选择重复进行中间干燥工序与上述功能液配置工序的重复数,就能够得到必要的膜厚。
接下来,如图8(c)所示,在基板P的形成有围堰B一侧的面中,进行全面曝光。曝光条件与图5(d)中所示的工序中的曝光处理条件相同。通过像这样进行全面曝光,将先前的曝光处理中未被曝光的围堰B曝光。通过这样,对形成围堰B的聚硅氮烷进行一部分加水分解,最终生成硅烷醇(Si—OH)键,分解聚硅氮烷。
接下来,对通过中间干燥处理所形成的布线图案,如图8(d)所示,例如在大气中通过清洁炉中以280~350℃程度进行300分钟程度的烧制处理。像这样进行了烧制处理之后,先进行加湿处理,再进行曝光处理从而Si—OH化了的聚硅氮烷所构成的围堰B,通过烧制如上述化学式(4)~化学式(6)所示,容易地(SiOSi)化,转化为几乎(或完全)没有SiNH键的二氧化硅类陶瓷膜,例如聚甲基硅氧烷。于是,该聚甲基硅氧烷(二氧化硅类陶瓷膜)所构成的围堰B,如前所述以聚硅氧烷为主干,因此具有对热处理的高耐性,能够充分承受该布线图案的烧制处理。
通过以上的工序,喷出工序后的功能液所构成干燥膜(干燥图案),确保微粒子间的电接触,成为导电性膜也即图3以及图4中所示的栅极布线12以及栅电极11。
这样的本实施方式的布线图案(膜图案)的形成方法中,特别是通过该围堰B的形成方法,对疏液化处理后的围堰膜31,在显影前通过该显影处理要去除的场所的疏液性因照射紫外线而降低,因此在显影时显影液很容易浸润要去除的场所的面并浸透这里,所以能够通过显影将要去除的场所可靠地去除。因此通过该形成方法所得到的围堰B的图案精度较好,能够防止凹部34内残留残渣等不良情况。
另外,以前考虑到后面的显影处理时的显影不均,需要在疏液化处理时调整疏液化的程度,但通过本实施方式,由于要通过显影处理去除的场所的疏液性因照射紫外线而降低,因此不需要对疏液化的程度特意进行调整,从而能够扩大制造余量,提高生产性。
另外,由于降低上述疏液性的工序与曝光工序,使用相同的掩模M连续进行,因此在这两个工序间不需要进行掩模M的装卸或更换,从而能够实现生产性的提高。
另外,上述实施方式中,作为围堰的形成材料的抗蚀液,使用含有光酸产生剂的感光性聚硅氮烷液,但本发明并不仅限于此,例如还可以使用此外的聚硅氮烷液、聚硅烷液、聚硅氧烷液、以及有机材料所构成的一般的抗蚀材料(抗蚀液)。
另外,上述实施方式中,特意通过进行加湿处理来促进硅烷醇(Si—OH)键的生成,以及聚硅氮烷的分解,但本发明并不仅限于此,例如还可以根据所使用的聚硅氮烷液的种类,省略该加湿处理工序。
另外,上述实施方式中,图5(c)中所示的紫外线照射处理(紫外线照射工序)与图5(d)所示的曝光处理(曝光工序)按照该顺序连续进行,但也可以反过来按照曝光处理(曝光工序)与紫外线照射处理(紫外线照射工序)的顺序,来连续进行这些处理。这种情况下,由于能够使用相同的掩模连续进行处理,因此能够实现生产性的提高。
(第2实施方式)
接下来,对将本发明的膜图案的形成方法用于布线图案(膜图案)的形成方法的情况下的另一实施方式进行说明。
本实施方式与先前的实施方式的不同点在于,图5(c)中所示的紫外线照射处理(紫外线照射工序)与图5(d)所示的曝光处理(曝光工序)同时进行。
也即,本实施方式中,如图5(b)所示,在围堰膜31中进行疏液化处理,在其表面形成了疏液处理层37之后,如图9所示,使用1个掩模M同时进行紫外线照射处理与曝光处理。这样的处理,例如处理装置具有照射G线(254nm)、H线(365nm)、I线(405nm)等的光的曝光光源,此外还具有照射上述波长为172nm、185nm、254nm的短波长区域的紫外线的光源。这样,使用该曝光装置,如图9所示同时照射曝光光与紫外线(紫外光),在对通过显影处理所去除的场所进行曝光的同时,降低这些场所中的表面(疏液处理层37)中的疏液性。
之后,与先前的实施方式一样进行处理,能够形成围堰B并通过它来形成高精度形成图案所得到的栅极布线12以及栅电极11。另外,本实施方式中,省略了图7(a)中所示的加湿处理工序,这一部分可以通过将图8(c)中所示的全面曝光处理中的曝光处理条件,例如将能量提高到1500mJ/cm2来进行。
这样的方法中,上述降低疏液性的处理与曝光处理的工序,使用一个掩模M同时进行,因此工序间当然不需要进行掩模M的装卸或更换,通过将两个工序缩短为一个工序,还能够缩短处理时间,从而能够大幅提高生产性。
另外,如前所述要去除的场所能够通过显影来可靠地去除,因此所得到围堰B的图案精度良好,能够防止凹部34内残留残渣等不良情况,并且由于不需要特意对疏液化的程度进行调整,因此还能够扩大制造余量,提高生产性。
另外,上述实施方式中,以将本发明的膜图案的形成方法用于布线图案的形成方法的情况为例进行了说明,但本发明的膜图案的形成方法,除了布线图案以外还可以用于例如彩色滤光片(color filter)的制造等中。
(第3实施方式)
接下来,对本发明的膜图案的形成方法的另一实施方式进行说明。本实施方式中,在通过先前的第1或第2实施方式所形成的布线图案(膜图案)上,进一步形成电路布线(布线图案)。另外,本实施方式中所使用的液滴喷出法或液滴喷出装置,以及所制造的半导体装置等,与第1实施方式中的液滴喷出法、液滴喷出装置、半导体装置基本上相同。
本实施方式中,首先如图10(a)所示,在通过第1或第2实施方式所形成的作为布线图案的栅极布线12(栅电极11)上,通过等离子CVD法进行栅极绝缘膜(绝缘膜28)、作为半导体层的活性层63、以及接合层64的连续成膜。作为绝缘膜28的氮化硅膜,作为活性层63的非结晶硅膜、作为接合层64的n+型硅膜,分别变更原料气体或等离子条件而形成。在通过CVD法形成的情况下,虽然需要300℃~350℃的热经历,但上述围堰B由将聚硅氧烷作为主干的无机物质构成,由于具有高耐热性,因此能够避免耐热性的相关问题。
接下来,覆盖上述绝缘膜28以及活性层63、接合层64并设置围堰的形成材料,如图10(b)所示形成围堰膜71。该围堰膜71没有特别的限定,但本实施方式中使用上述感光性聚硅氮烷液。
接下来,在将所得到的围堰膜71,例如在加热板上以110℃进行3分钟左右的预烤之后,与第1实施方式一样对围堰膜71进行疏液化处理,在围堰膜71的表面形成疏液处理层77。
接下来,为了对围堰膜71形成图案,与上述第1实施方式一样,连续进行图5(c)中所示的紫外线照射处理(紫外线照射工序)与图5(d)所示的曝光处理(曝光工序),或者与上述第2实施方式一样,如图9所示同时进行紫外线照射处理与曝光处理。这种情况下,当然也使用相同的掩模对所期望的场所有选择地进行处理。
接下来,根据需要进行了加湿处理之后,通过进行显影处理,如图10(c)所示,让围堰膜71成为所期望的围堰形状的围堰B1与围堰B2,并形成被围堰B1以及围堰B2所包围的沟状的凹部74。这里,凹部74在其底部露出绝缘膜28,并将活性层63与接合层64的一部分露出。此时,被显影场所也即被曝光场所,预先被实施了紫外线照射处理使得该部分中的疏液性下降,因此与上述实施方式一样,在要通过该显影处理去除的场所的面中,显影液容易浸润并在这里浸透。所以,通过显影能够将要去除的场所可靠地去除,如图10(c)所示,能够形成所期望的围堰形状的围堰B1以及B2。
接下来,根据需要通过纯水进行冲洗之后,进行所得到的围堰B1、B2间的残渣处理。残渣处理使用通过氢氟酸溶液对残渣部进行蚀刻的氢氟酸处理,或基于照射紫外线的紫外线(UV)照射处理、在大气气氛中将氧气作为处理气体的O2等离子处理等。
接下来,与第1实施方式中的图7(c)~图8(b)中所示的工序一样,如图11(a)所示,将布线图案形成用印墨81的液滴,喷出设置到围堰B1、围堰B2之间。该布线图案形成用印墨,例如使用与栅极布线12以及栅电极11的形成中所使用的相同的印墨。
接下来,进行第1实施方式中的图8(c)、图8(d)所示的全面曝光处理以及烧制处理,围堰B1、围堰B2如前所述,以聚硅氧烷为主干。另外,与此同时,如图11(b)所示形成作为形成布线图案的布线膜的电路布线膜73。本实施方式中,通过电路布线膜37所形成的布线图案,为图3以及图4所示的源极布线16、源电极17以及漏电极14。
接下来,去除围堰B2,并对接合层64进行蚀刻,如图11(c)所示,分离为与源电极17相接合的接合层64a,以及与漏电极14相接合的接合层64b。在去除了围堰B2的部分,与对接合层64进行蚀刻并去除了的部分中,形成绝缘源电极17与漏电极14的围堰67。另外,设置绝缘膜29,将设置有源电极17以及漏电极14的凹部74填埋。通过以上的工序,形成由围堰B1与围堰67以及绝缘膜29所构成的平坦的上面。另外,也可以让围堰67与绝缘膜29通过相同的材料形成,设置绝缘膜29将凹部74填埋,通过这样来进行源电极17与漏电极14的绝缘。另外,也可以在形成围堰膜71之前,预先对接合层64进行蚀刻,分离为与源电极17相接合的接合层64a,以及与漏电极14相接合的接合层64b。
之后,在设置为将凹部74填埋的绝缘膜29的覆盖漏电极14的部分中,形成接触孔,同时在其上面形成形成图案过的像素电极(ITO)19,漏电极14与像素电极19经接触孔相连接。
如第1实施方式中所述,形成栅电极11与栅极布线12,如本实施方式中所述,通过形成源电极17与漏电极14,能够形成作为半导体装置的TFT30,并且能够制造具有多个该TFT30的TFT阵列基板10。
这样的TFT30(半导体装置)的制造方法中,根据以良好的图案精度所形成的上述围堰B、B1、B2形成,因此具有良好的图案精度的布线图案(膜图案),所以通过该布线图案所得到的晶体管特性较好。另外,由于提高了围堰B、B1、B2以及使用它的膜图案(布线图案)的生产性,因此TFT30自身也提高了生产性。
(第4实施方式)
接下来,对照图5与图7以及图12的流程图,对将本发明的膜图案的形成方法用于布线图案(膜图案)的另一实施方式进行说明。
图5为用来说明围堰形成方法的模式图,图7为用来说明布线图案形成方法的模式图,图12为说明布线图案的形成方法的流程图。
本实施方式与第1实施方式不同处在于围堰的形成材料与围堰的形成工序不同。
围堰的形成材料,在第1实施方式中采用在成为围堰的形成材料液的抗蚀液中含有无机材料聚硅氮烷与光酸产生剂的感光性聚硅氮烷液,但本实施方式中,采用抗蚀液中含有有机材料烯树脂液与光酸产生剂的感光性烯树脂液。
在围堰的形成工序中,省略了在使用第1实施方式的掩模进行曝光的曝光工序之后所进行的图7(a)中所示的加湿处理的工序,与烧制之前所进行的图8(c)所示的进行全面曝光处理的工序。
接下来,对照图12的流程图,按照包括围堰的形成方法的制造工序顺序,对膜图案的形成方法进行说明。
图12中,步骤S1相当于亲液化处理工序,是在基板P上形成亲液性高的膜32的工序。接下来进入步骤S2。步骤S2相当于围堰形成工序,是涂布围堰的材料液并进行干燥,形成围堰膜31的工序。接下来进入步骤S3。步骤S3相当于疏液化处理工序,是让围堰膜31的上面具有疏液性的工序。接下来进入步骤S4。步骤S4相当于疏液性降低工序,是降低去除围堰膜31的预定区域的疏液性的工序。接下来进入步骤S5。步骤S5相当于曝光工序,是使用掩模对去除围堰膜31的预定的区域有选择地进行曝光的工序。接下来进入步骤S6。步骤S6相当于显影工序,是将起到正抗蚀剂作用的围堰膜31的被曝光部分有选择地去除的工序。接下来进入步骤S7。步骤S7相当于功能液配置工序,是涂布布线图案印墨的工序。接下来进入步骤S8。步骤S8相当于烧制工序,是烧制围堰膜31与布线图案印墨的工序。通过以上的步骤制造出布线图案。
接下来,使用图5以及图7,对应图12中所示的步骤,对制造方法进行详细说明。
图5(a)为相当于步骤S1的亲液化处理工序以及步骤S2的围堰形成工序的图。如图5(a)所示,在基板P上形成TiO2等亲液性较高的膜32(步骤S1)。接下来,在膜32上通过旋涂法涂布含有有机材料烯树脂液的感光性烯树脂液,作为成为围堰的形成材料液的抗蚀液,例如,在加热板上以100℃预烤2分钟程度,形成围堰膜31(步骤S2)。其结果是,成为在基板P中层叠了亲液性高的膜32与围堰膜31的状态。
图5(b)为相当于步骤S3的疏液化处理工序的图。如图5(b)所示,在围堰膜31的上面进行疏液化处理赋予疏液性,形成疏液处理层37(步骤S3)。疏液化处理方法,采用将四氟化碳(四氟甲烷)作为疏液化处理气体的等离子处理法(CF4等离子处理法)。CF4等离子处理法的处理条件例如是等离子功率为400W程度,四氟化碳气体流量为50~100mL/min,对等离子放电电极的基体传送速度为10~20mm/sec,基体温度为70~90℃。其结果是,变为在围堰膜31的表面形成有疏液处理层37的状态。
图5(c)是相当于步骤S4的疏液性降低工序的图。如图5(c)所示,使用掩模M对围堰膜31表面的疏液处理层37有选择地照射紫外线,降低照射场所的疏液性(步骤S4)。所照射的紫外线,例如采用波长172nm的受激准分子UV。该UV照射场所中,疏液处理层37的疏液性变得几乎不起作用。
图5(d)为相当于步骤S5的曝光工序的图。如图5(d)所示,使用步骤S4中所使用的掩模M,对围堰膜31进行曝光(步骤S5)。本实施方式中光源使用氙灯,照射光的能量为40mJ/cm2程度。另外,步骤S4与步骤S5,既可以使用相同的掩模M连续进行,又可以使用与第2实施方式中所使用的装置相同的装置同时进行。
图7(b)为相当于步骤S6的显影工序的图。如图7(b)所示,对所曝光的基板P进行显影处理,有选择地去除被曝光部。显影液例如使用浓度0.2%的TMAH(氢氧化四甲基铵)液,在28℃下进行4分30秒程度的显影处理。其结果是,在围堰B、B之间形成凹部34。显影场所,由于在步骤S4的疏液性降低工序中,疏液处理层37的疏液性变得几乎不起作用,因此显影液不会被围堰膜31的被曝光部所疏液,从而可靠地去除。
图7(c)以及(d)为相当于步骤S7的功能液配置工序的图。如图7(c)所示,从液滴喷头1向凹部34喷出涂布布线图案用印墨的液滴并涂布(步骤S7)。其结果是,如图7(d)所示,变为凹部34中被涂布了印墨39的状态。由于围堰B表面的疏液处理层37具有疏液性,因此阻止了印墨39从凹部34扩散到疏液处理层37上。
图7(e)为相当于步骤S8的烧制工序的图。如图7(e)所示,对涂布在凹部34中的印墨39进行烧制,成为电路布线膜33。烧制条件例如在氮气气氛中在清洁炉中以200℃程度烧制60分钟左右。
通过以上的工序,烧制布线图案用印墨所形成的电路布线膜33,确保了微粒子之间的电接触,成为导电性膜。
如上所述的本实施方式,除了第1实施方式中的效果之外,还具有以下效果。
(1)本实施方式中,作为围堰的形成材料的抗蚀液采用含有有机材料的溶液。对有机材料进行CF4等离子处理,与对无机材料进行CF4等离子处理相比,能够将四氟化碳的掺杂量较多掺入。从而,与在采用抗蚀液中含有无机材料的溶液时相比,采用含有有机材料的溶液方能够得到疏液性高的疏液性处理层37。在向凹部34喷出印墨39时,印墨39的液滴的一部分从凹部34突出涌到疏液处理层37上时,通过印墨39的表面张力,印墨39向凹部34移动。在该印墨39向凹部34移动的过程中,由于疏液处理层37疏液性较高,因此印墨39的残渣很少在疏液处理层37的表面残留。其结果是,本实施方式的制造方法,是一种能够让围堰B上所形成的布线图案印墨的残渣减少的布线制造方法。
(2)本实施方式中,作为围堰的形成材料的抗蚀液采用含有有机材料的溶液。与采用抗蚀液中含有无机材料的溶液时相比,采用含有有机材料的溶液的一方,其疏液处理层37的疏液性能够提高。一旦疏液处理层37的疏液性较高,则在涂布给凹部34的印墨39无法完全进入凹部34时,由于不会移动到疏液处理层37的表面而变为鼓起的状态,因此与疏液处理层37的疏液性较低时相比,能够涂布更多的印墨39。在凹部34中形成了较厚的膜时,在疏液处理层37的疏液性较低时,由于印墨39的涂布量无法一次涂布很多,因此反复进行功能液配置工序与中间干燥工序的重复数需要多次。另外,在疏液处理层37的疏液性较高时,由于印墨39的涂布量能够一次涂布很多,因此反复进行功能液配置工序与中间干燥工序的重复数能够降低。因此,与采用抗蚀液中含有无机材料的溶液时相比,在采用含有有机材料的溶液的情况下,能够高生产性形成电路布线膜33的厚膜。
(3)本实施方式中,作为围堰的形成材料的抗蚀液采用含有有机材料的溶液。在围堰的形成材料采用抗蚀液中含有无机材料的溶液时,如果抗蚀膜的厚度较厚,则由于烧制工序中抗蚀膜中产生开裂,因此抗蚀膜的厚度必需为1~2μm以下。在作为围堰的形成材料的抗蚀液采用含有有机材料的溶液时,即使抗蚀膜较厚,也很难开裂,因此抗蚀膜的厚度可以达到5~8μm程度。
另外,本实施方式中,作为围堰的形成材料的抗蚀液,采用含有光酸产生剂的感光性烯树脂液,但本发明并不仅限于此,还可以是能够进行基于等离子处理的疏液化,且与基底基板之间的密合性良好,较容易进行平板印刷法或印刷法等形成图案的绝缘有机材料。例如丙稀树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺(メラニン)树脂等高分子材料。
另外,围堰的形成材料由于具有感光性的功能,因此含有光酸产生剂,但也可以含有光碱产生剂来代替,能够得到同样的效果。
(第5实施方式)
接下来,对照图13~图17,对使用本发明的膜图案的形成方法的共面结构的薄膜晶体管(TFT)进行说明。
图13为表示TFT的要部的模式剖面图,图14为TFT制造工序的流程图,图15~图17为用来说明TFT的制造方法的模式图。
如图13所示,作为共面构造的晶体管的TFT140,具有由玻璃所构成的基板141。基板141的上面覆盖有氧化硅所构成的基底层142。基底层142上形成有多晶硅层143,多晶硅层143的两侧形成有被掺杂了磷的N区域143a、143b。基底层142与多晶硅层143的上面形成有绝缘层145,绝缘层145的上面形成有栅极用围堰146。与多晶硅层143的N区域143a与N区域143b以外的多晶硅层143的上面相对应的绝缘层145的上面,栅电极147被栅极用围堰146包围形成。栅电极147与栅极用围堰146的上面,形成有源极·漏极用围堰148。另外,源极·漏极用围堰148的上面,形成有疏液处理层156。
多晶硅层143的N区域143a与N区域143b的上面,形成有贯通绝缘层145、栅极用围堰146、以及源极·漏极用围堰148的接触孔。该接触孔中设有能够与N区域143a通电的源电极149,以及能够与N区域143b通电的漏电极150。如果给漏电极150与源电极149之间加载电压,给栅电极147与源电极149之间加载电压,便从漏电极150向源电极149流通电流,作为具有开关功能的TFT140进行工作。
接下来,对照图14的流程图,对栅电极、源电极以及漏电极的形成方法进行说明。另外,在基板141上设置基底层142与多晶硅层143以及绝缘层145的工序,由于通过公知的制造方法形成,因此省略说明。
图14中,步骤S21相当于栅极用围堰设置工序,是在绝缘层145上涂布栅极用围堰146的材料液的工序。接下来进入步骤S22。步骤S22相当于疏液化处理工序,是对栅极用围堰146的上面实施疏液处理的工序。接下来进入步骤S23。步骤S23相当于疏液性降低工序,是将形成在栅极用围堰146的上面的疏液性的膜的疏液性有选择地去除一部分的工序。接下来进入步骤S24。步骤S24相当于曝光工序,是使用掩模对栅极用围堰146有选择地进行曝光的工序。接下来进入步骤S25。步骤S25相当于加湿工序,是为了促进栅极用围堰146的化学反应而进行加湿的工序。接下来进入步骤S26。步骤S26相当于显影工序,是将栅极用围堰146的被曝光部分去除的工序。接下来进入步骤S27。步骤S27相当于栅极用功能液配置工序,是涂布栅电极的布线材料的工序。接下来进入步骤S28。步骤S28相当于全面曝光工序,是为了促进栅极用围堰146的化学反应而进行曝光的工序。接下来进入步骤S29,步骤S29相当于烧制工序,是烧制栅极用围堰146与栅电极147的工序。接下来进入步骤S30。步骤S30相当于源极·漏极用围堰设置工序,是在栅极用围堰146上涂布源极·漏极用围堰148的材料液的工序。接下来进入步骤S31。步骤S31相当于疏液化处理工序,是对源极·漏极用围堰148的上面实施疏液处理的工序。接下来进入步骤S32。步骤S32相当于疏液性降低工序,是将形成在源极·漏极用围堰148的上面的疏液性的膜的疏液性有选择地去除一部分的工序。接下来进入步骤S33。步骤S33相当于曝光工序,是使用掩模对源极·漏极用围堰148有选择地进行曝光的工序。接下来进入步骤S34。步骤S34相当于显影工序,是将源极·漏极用围堰148的被曝光部分去除的工序。接下来进入步骤S35。步骤S35相当于源极·漏极用功能液配置工序,是涂布源电极的布线材料与漏电极的布线材料的工序。接下来进入步骤S36。步骤S36相当于烧制工序,是烧制源极·漏极用围堰148与源电极149以及漏电极150的工序。
接下来,使用图15~17,对应图14中所示的步骤,对制造方法进行详细说明。
图15(a)、(b)为对应步骤S21的栅极用围堰设置工序以及步骤S22的疏液化处理工序的图。如图15(a)所示,基板141形成基底层142,在其上面设置多晶硅层143与绝缘层145。绝缘层145,其多晶硅层143的N区域143a以及N区域143b的上面的区域被去除,形成有凹部151以及凹部152。步骤S21的栅极用围堰设置工序中,在基板141的绝缘层145上通过旋涂法涂布栅极用围堰材料,例如,在加热板上以110℃预烤3分钟程度。其结果是,如图15(b)所示,形成栅极用围堰146。栅极用围堰材料采用与第1实施方式相同的感光性聚硅氮烷。
步骤S22中,在栅极用围堰146的上面通过CF4等离子处理法进行疏液处理。CF4等离子处理法的处理条件例如是等离子功率为400W程度,四氟化碳气体流量为50~100mL/min,对等离子放电电极的基体传送速度为5~10mm/sec,基体温度为70~90℃。其结果如图15(b)所示,形成疏液处理层153。
图15(c)是对应步骤S23的疏液性降低工序、步骤S24的曝光工序、步骤S25的加湿工序、以及步骤S26的显影工序的图。
步骤S23中,例如使用掩模将波长172nm的受激准分子UV光部分照射给疏液处理层153。疏液处理层153的被照射过紫外线的部分,氟基脱离,疏液性不起作用。接下来,步骤S24中,使用与步骤S23中所使用的掩模相同的掩模,对栅极用围堰146进行曝光。曝光使用氙灯,曝光条件例如采用照射能量为40mJ/cm2程度。另外,也可以使用与第2实施方式中所使用的装置相同的装置同时进行疏液性降低工序与曝光工序。
步骤S25中进行加湿。加湿条件例如是在气温25℃,相对湿度85%的气氛中,放置加湿时间5分钟程度。步骤S26中进行显影。显影条件例如是在液体温度为18℃且浓度为2.38%的TMAH(氢氧化四甲基铵)液的显影液中浸渍1分钟程度,显影后通过纯水进行冲洗。其结果如图15(c)所示,在对应多晶硅层143的上面中央的绝缘层145的上面,在栅极用围堰146中形成凹部154。另外,在凹部151以及凹部152中,去除栅极用围堰材料,形成从栅极用围堰146的表面贯通到多晶硅层143的凹部151、152。
图16(a)为对应步骤S27的栅极用功能液配置工序的图。步骤S27中,使用液滴喷出装置IJ,向栅极用围堰146的凹部154喷出并涂布栅极布线图案用印墨155(功能液)。栅极布线图案用印墨155(功能液),采用将二甘醇二乙烯醚作为分散剂的有机银化合物所构成的印墨。其结果如图16(a)所示,变为在栅极用围堰146的凹部154中涂布了栅极布线图案用印墨155的形状。
图16(b)为对应步骤S28的全面曝光工序以及步骤S29的烧制工序的图。步骤S28中,对栅极用围堰146的全面进行曝光。曝光使用氙灯,曝光条件例如采用照射能量为40mJ/cm2程度。步骤S29中,将栅极用围堰146与栅极布线图案用印墨155,在大气气氛下置于清洁炉中进行烧制。烧制条件例如是烧制温度为300℃,烧制时间为60分。其结果如图16(b)所示,烧制形成栅极用围堰146与栅电极147。疏液处理层153通过加热其氟基脱离从而疏液性不起作用,疏液处理层153被消灭。
图16(c)为对应步骤S30的源极·漏极用围堰设置工序以及步骤S31的疏液化处理工序的图。步骤S30中,通过旋涂法涂布源极·漏极用围堰材料,在加热板上例如以100℃预烤2分钟程度,形成源极·漏极用围堰148。源极·漏极用围堰材料,本实施方式中采用含有有机材料烯树脂与光酸产生剂的感光性烯树脂液。接下来,步骤S31中,在源极·漏极用围堰148的上面通过CF4等离子处理法进行疏液处理。CF4等离子处理法的处理条件例如是等离子功率为400W程度,四氟化碳气体流量为50~100mL/min,对等离子放电电极的基体传送速度为10~20mm/sec,基体温度为70~90℃。其结果如图16(c)所示,形成上面形成有疏液处理层156的源极·漏极用围堰148。
图17(a)是对应步骤S32的疏液性降低工序、步骤S33的曝光工序、以及步骤S34的显影工序的图。步骤S32中,使用掩模对源极·漏极用围堰148表面的疏液处理层156,有选择地照射例如波长172nm的受激准分子UV光,照射场所的疏液性降低。该紫外线照射场所中,疏液处理层156的疏液性变得几乎不起作用。接下来,步骤S33中,使用步骤S32中所使用的掩模,对源极·漏极用围堰148进行曝光。本实施方式中,光源使用氙灯,照射光的能量为40mJ/cm2程度。另外,也可以使用与第2实施方式中所使用的装置相同的装置,同时进行疏液性降低工序与曝光工序。
接下来,步骤S34中对曝光过的基板141进行显影处理,将源极·漏极用围堰148的被曝光部有选择地去除。例如将浓度为0.2%的TMAH(氢氧化四甲基铵)液作为显影液,在28℃下进行4分30秒程度的显影处理。其结果如图17(a)所示,形成从源极·漏极用围堰148的表面贯通到多晶硅层143的上面的凹部151、152。所显影的场所,在步骤S32中,由于疏液处理层156的疏液性几乎不起作用,因此源极·漏极用围堰148的被曝光部很容易被去除。
图17(b)为对应步骤S35的源极·漏极用功能液配置工序的图。步骤S35中,使用液滴喷出装置IJ,向源极·漏极用围堰148的凹部151、152喷出并涂布源极·漏极布线图案用印墨157(功能液)。源极·漏极布线图案用印墨157(功能液),本实施方式中采用将二甘醇二乙烯醚作为分散剂的有机银化合物所构成的印墨。其结果如图17(b)所示,变为在源极·漏极用围堰148的凹部151、152中涂布了源极·漏极布线图案用印墨157的形态。
图17(c)为对应步骤S36的烧制工序的图。步骤S36中,将源极·漏极用围堰148与源极·漏极布线图案用印墨157,在氮气气氛下置于清洁炉中进行烧制。烧制条件例如是烧制温度为200℃,烧制时间为60分。其结果如图17(c)所示,烧制形成源极·漏极用围堰148与源电极149以及漏电极150。
如上所述的本实施方式,除了第1与第4实施方式中的效果之外,还具有以下效果。
(1)本实施方式中,源极·漏极用围堰148采用有机材料感光性烯树脂液。因此,疏液处理层156与通过无机材料形成围堰时相比,疏液性增高,因此能够得到源极布线与漏极布线的周围布线材料的残渣较少的高品质布线。
(2)本实施方式中,源极·漏极用围堰148采用有机材料感光性烯树脂液。与采用抗蚀液中含有无机材料的溶液时相比,采用含有有机材料的溶液一方,疏液处理层156的疏液性能够提高。一旦疏液处理层156的疏液性较高,则在涂布给凹部151、152的源极·漏极布线图案用印墨157无法完全进入凹部151、152时,由于不会移动到疏液处理层156的表面而变为鼓起的状态,因此与疏液处理层156的疏液性较低时相比,能够涂布更多的源极·漏极布线图案用印墨157。在凹部151、152中形成较厚的膜时,在疏液处理层156的疏液性较低时,由于源极·漏极布线图案用印墨157的涂布量无法一次涂布很多,因此反复进行功能液配置工序与中间干燥工序的重复数需要多次。另外,在疏液处理层156的疏液性较高时,由于源极·漏极布线图案用印墨157的涂布量能够一次涂布很多。因此,源电极149与漏电极150,与源极·漏极用围堰148采用无机材料时相比,由于能够减少重复进行功能液配置工序与中间干燥工序的重复数,从而能够高生产性进行制造。
(3)本实施方式中,源极·漏极用围堰148采用有机材料感光性烯树脂液。在围堰的形成材料采用抗蚀液中含有无机材料的溶液时,如果抗蚀膜的厚度较厚,则由于烧制工序中抗蚀膜中产生开裂,因此抗蚀膜的厚度必需为1~2μm以下。在作为围堰的形成材料的抗蚀液采用含有有机材料的溶液时,即使抗蚀膜较厚,也很难开裂,因此抗蚀膜的厚度可以达到5~8μm程度。
在基板141上具有4μm程度的元件或布线等构造物时,能够通过源极·漏极用围堰148将该构造物掩埋使得构造物的上面平坦。因此,例如液晶显示器本体中,在源极·漏极用围堰148的上面设置平坦的电极时,由于基板141上的构造物被源极·漏极用围堰148所掩埋,因此能够很容易在基板141上设计元件的设置。
另外,本实施方式中,栅极用围堰146采用含有无机材料的感光性聚硅氮烷,但也可采用含有有机材料与光酸产生剂或光碱产生剂的感光性有机材料。此时,由于栅极用围堰146的耐热性比采用无机材料时降低,因此在栅极用围堰146的烧制温度例如在200℃程度时,有时通过烧制工序没有充分降低疏液处理层153的疏液性。这种情况下,可以在烧制工序与源极·漏极用围堰设置工序之间设置疏液性降低工序,将受激准分子UV光照射给疏液处理层153。由于源极·漏极用围堰设置工序中,源极·漏极用围堰的材料液不会受到疏液处理层153的抗水性的影响,因此能够均匀涂布膜厚。
(其他实施方式)
接下来,对作为本发明的相关电光学装置之一例的液晶显示装置进行说明。本实施方式的液晶显示装置,是一种具有设置了使用第1实施方式、第2实施方式、第4实施方式中所说明的布线图案(膜图案)的形成方法所形成的电路布线的TFT的液晶显示装置。
图18为对本实施方式的相关液晶显示装置示出各个构成要素的从对向基板侧看所得到的平面图,图19为沿着图18的H—H’线的剖面图。图20为液晶显示装置的图像显示区域中,形成为矩阵状的多个像素中的各种元件、布线等的等价电路图,图21为液晶显示装置的部分放大剖面图。另外,以下的说明中所使用的各个图中,为了让各个层或各个部件采用图面上可识别的程度的大小,而使得各个层或各个部件的比例尺不同。
图18以及图19中,本实施方式的液晶显示装置(电光学装置)100,通过作为光硬化性密封材料的密封材料52,将成对的TFT阵列基板10与对向基板20粘合起来,在通过该密封材料52所区划的区域内封入液晶50并保持。密封材料52,形成为在基板面内的区域中封闭的框状。
密封材料52的形成区域的内侧区域中,形成有遮光材料所构成的周边分隔53。密封材料52外侧的区域中,数据线驱动电路201以及安装端子202沿着TFT阵列基板10的一边形成,沿着与该一边相邻的两边形成有扫描线驱动电路204。TFT阵列基板10的剩下的一边中,设有用来将图像显示区域的两侧中所设置的扫描线驱动电路204之间连接起来的多个布线205。另外,对向基板20的角部的至少1处中,设有用来让TFT阵列基板10与对向基板20之间电导通的基板间导通材料206。
另外,也可以代替将数据线驱动电路201与扫描线驱动电路204形成在TFT阵列基板10上,而是例如将安装有驱动用LSI的TAB(TapeAutomated Bonding)基板,与形成在TFT阵列基板10的周边部中的端子群,通过各向异性导电膜电连接并机械连接起来。另外,液晶显示装置100中,还可以根据所使用的液晶50的种类,也即TN(Twisted Nematic)模式、STN(Super Twisted Nematic)模式等动作模式,或正常白模式/正常黑模式的区别,将相位差板、偏光板等设置在给定的方向(图示省略)。另外,在液晶显示装置100构成为彩色显示用的情况下,在对向基板20中与TFT阵列基板10的后述各个像素电极相对向的区域中,例如形成红(R)、绿(G)、蓝(B)的彩色滤光片及其保护膜。
具有这样的构造的液晶显示装置100的图像显示区域中,如图20所示,多个像素100a构成为矩阵状,同时,这些像素100a分别形成像素开关用TFT(开关元件)30,供给像素信号S1、S2、…、Sn的数据线6a与TFT30的源极电连接。写入数据线6a的像素信号S1、S2、…、Sn,既可以按照该顺序顺次供给,又可以对相邻的多个数据线6a的每一组供给。另外,TFT30的栅极与扫描线3a电连接,以给定的时序,按顺序给扫描线3a加载扫描信号G1、G2、…、Gm。
像素电极19与TFT30的漏极电连接,通过让开关元件TFT30只在一定的期间处于导通状态,将数据线6a所供给的像素信号S1、S2、…、Sn,以给定的时序写入各个像素。像这样经像素电极19写入到液晶中的给定电平的像素信号S1、S2、…、Sn,在图19中所示的对向基板20的对向电极121之间保持一定期间。另外为了防止所保持的像素信号S1、S2、…、Sn泄漏,而给形成在像素电极19与对向电极121之间的液晶电容并联上存储电容60。例如,像素电极19的电压,由存储电容60保持比加载源极电压的时间还长3位的时间。通过这样,能够改善电荷的保持特性,实现一种对比度较高的液晶显示装置100。
该液晶显示装置100的栅极布线、栅电极、源极布线、源电极、以及漏电极等,通过本发明的膜图案的形成方法形成。由于围堰B的凹部34中不会残留残渣,因此能够高品质形成电路布线膜33。所以能够高品质形成相当于电路布线膜33的栅极布线、栅电极、源极布线、源电极、以及漏电极。
图21为具有底栅极式TFT30的液晶显示装置100的部分放大剖面图,构成TFT阵列基板10的玻璃基板P上,通过上述实施方式的电路布线的形成方法,将栅极布线61形成在玻璃基板P上的围堰B、B之间。
栅极布线61上,经SiNx所构成的栅极绝缘膜62层叠有作为多晶硅(a—Si)层所构成的半导体层的活性层63。该与栅极布线部分相面对的活性层63的部分,成为沟道区域。活性层63上层叠有用来得到欧姆接合的例如n+型a—Si层所构成的接合层64a、64b,在沟道区域的中央部的活性层63上,形成有由用来保护沟道的SiNx所构成的绝缘性的蚀刻停止膜65。另外,通过对该栅极绝缘膜62、活性层63、以及蚀刻停止膜65在蒸镀(CVD)之后实施抗蚀剂涂布、感光·显影、光刻,如图所示形成图案。
另外,同样也成膜接合层64a、64b以及ITO(Indium Tin Oxide)所构成的像素电极19,同时实施光刻,通过这样如图所示形成图案。之后,在像素电极19、栅极绝缘膜62、以及蚀刻停止膜65上分别突出设置围堰66,使用上述的液滴喷出装置IJ,在这些围堰66之间喷出银化合物的液滴,从而能够形成源极线、漏极线。
上述实施方式中,采用将本发明中的设备之一的实施方式的TFT30,用作用于液晶显示装置100的驱动的开关元件的构成,但除了液晶显示装置之外,例如还可以用于有机EL(电致发光)显示设备。有机EL显示设备,是具有通过阴极与阳极夹持含有荧光性的无机以及有机化合物的薄膜的构成,通过给上述薄膜注入电子以及空穴(hole)并再结合,而产生激发子,利用该激发子活性丧失时的发光(荧光·磷光)进行发光的元件。这样,在上述具有TFT30的基板上,将有机EL显示元件中所使用的荧光性材料中的呈红、绿、蓝各发光色的材料也即发光层形成材料,以及形成空穴注入/电子输送层的材料作为印墨,分别形成图案,通过这样能够制作出自发光全彩色(full color)EL设备。本发明中的电光学装置的范围中,包括这样的有机EL设备。
另外,本发明的相关电光学装置,除了前述之外,还能够适用于PDP(等离子显示面板),以及通过在基板上所形成的小面积的薄膜中流通平行于膜面的电流,而利用产生电子发射的现象的表面传导型电子发射元件等。
这样的电光学装置中,由于具有特性良好且生产性也良好的半导体装置,因此这些电光学装置自身的特性与生产性也较好。
除了形成半导体装置之外其他的实施方式,对非接触型卡媒体的实施方式进行说明。如图22所示,本实施方式的相关非接触型卡媒体(电子机器)400,在卡基体402与卡盖418所构成的筐体内,内置有半导体集成电路芯片408与天线电路412,通过与未图示的外部的发送接收器之间,通过电磁波或静电容耦合中的至少一方,来进行供电或数据授受的至少一方。上述天线电路412,通过上述实施方式的相关布线图案形成方法来形成。
图23(a)为表示作为电子机器一例的移动电话之一例的立体图。如图23(a)中,600表示移动电话机本体,601表示具有上述实施方式的液晶显示装置100的液晶显示部。
图23(b)为表示文字处理器、个人计算机等便携式信息处理装置之一例的立体图。图23(b)中,700表示信息处理装置、701表示键盘等输入部,703表示信息处理本体,702表示具有上述实施方式的液晶显示装置的液晶显示部100。
图23(c)为表示手表型电子机器之一例的立体图。图23(c)中,800表示手表本体,801表示具有上述实施方式的液晶显示装置100的液晶显示部。
图23(a)~(c)中所示的电子机器,具有前述的特性良好且生产性良好的液晶显示装置100(电光学装置),因此该电子机器自身特性与生产性也较好。另外,本实施方式的电子机器具有液晶装置,但也可以是具有有机场致发光显示装置、等离子型显示装置等其他的电光学装置的电子机器。
另外,上述实施方式中,在围堰B之间所形成的凹部中形成导电性膜,从而形成布线图案,但所形成的膜并不仅限于导电性薄膜所构成的布线图案,例如还适用于为了在液晶显示装置中将显示图像彩色化而使用的彩色滤光片。该彩色滤光片,能够通过将R(红)、G(绿)、B(蓝)的功能液(液体材料)作为液滴,以给定的图案设置在基板中来形成。与上述实施方式相同,在基板上形成对应彩色滤光片的形状的围堰,在通过该围堰所形成的沟部中配置功能液,形成彩色滤光片,通过这样能够制造出具有彩色滤光片的液晶显示装置。
另外,还可以使用本发明的膜图案的形成方法,来形成上述实施方式中所述的绝缘膜29以及像素电极19。
Claims (9)
1.一种围堰的形成方法,区划功能液所构成的膜图案的形成区域,
具备下述工序:
在基板上涂布抗蚀液并进行干燥,而形成由抗蚀剂所构成的围堰膜的工序;
在所述围堰膜上进行使用疏液化处理气体与等离子的疏液化处理的工序;
对所述疏液化处理后的围堰膜,使用掩模有选择地照射紫外线,降低疏液性的工序;
对所述疏液化处理后的围堰膜,使用掩模有选择地进行曝光的工序;以及
在所述降低疏液性的工序与曝光工序之后,对所述围堰膜进行显影并形成图案,而形成围堰的工序,
其中,所述降低疏液性的工序与曝光工序,使用相同的掩模连续或同时进行。
2.如权利要求1所述的围堰的形成方法,其特征在于,
在使用相同的掩模连续地进行所述降低疏液性的工序与所述曝光工序时,
在所述降低疏液性的工序之后,进行曝光工序。
3.如权利要求1或2所述的围堰的形成方法,其特征在于,
使用感光性材料作为所述抗蚀剂材料液,该感光性材料含有聚硅氮烷、聚硅烷、或聚硅氧烷中的任一个,以及光酸产生剂或光碱产生剂中的任一个,起到正抗蚀剂作用。
4.如权利要求1或2所述的围堰的形成方法,其特征在于,
使用感光性材料作为所述抗蚀剂材料液,该感光性材料含有有机材料,以及光酸产生剂或光碱产生剂中的任一个,起到正抗蚀剂作用。
5.一种膜图案的形成方法,
使用通过权利要求1~4中任一项所述的围堰的形成方法所得到的围堰,在该围堰所区划的膜图案的形成区域中配置功能液,并进行干燥而形成膜图案。
6.一种半导体装置,
具有通过权利要求5中所述的膜图案的形成方法所得到的膜图案。
7.如权利要求6所述的半导体装置,其特征在于,
所述半导体装置,形成具有共面结构的晶体管,
所述膜图案成为源电极以及漏电极,
使用含有有机材料的材料,作为所述抗蚀剂材料液。
8.一种电光学装置,具备权利要求6或7所述的半导体装置。
9.一种电子机器,具备权利要求8所述的电光学装置。
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