CN1909188A - 半导体器件的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种可以简单的步骤制造具有绝缘膜、半导体膜、导电膜等的膜图案的衬底的方法，以及以低成本、高产量、高成品率来制造半导体器件的方法。本发明的半导体器件的制造方法包括以下步骤：在衬底上形成第一膜；在所述第一膜上排放含有掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成掩模；使用所述掩模对所述第一膜进行图案化以在所述衬底上形成低润湿性区域和高润湿性区域；去除所述掩模；以及，向夹在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液，以形成绝缘膜、半导体膜或导电膜的图案。

Description

半导体器件的制作方法
技术领域
本发明涉及具有通过使用以喷墨方法为代表的液滴喷射方法形成的半导体元件的半导体器件的制造方法，以及涉及形成半导体元件的每个部分的膜、掩模图案以及接触孔的技术。
背景技术
使用液滴喷射装置来形成用于半导体元件的薄膜和布线的图案，以便实现设备的低成本化，并简化制造半导体器件的步骤。
通过液滴喷射法排放溶液时，有个问题是其溶液会扩展。而且，在衬底上的扩展容易产生不均匀。在通过液滴喷射法排放含金属微粒子的溶液来形成布线的情况下，还有布线互相产生短路等的问题。因此，在布线之间的距离狭窄的情况下，有一个方法被使用，就是形成由低润湿性的材料构成的图案，由其图案排斥而防止布线之间的短路。
该图案的制造方法是在形成含氟烷基的有机材料膜之后，使用所谓一般的光刻处理的光掩模的图案进行UV照射等(例如，参照专利文件1)。
[专利文件1]公开2002-164635号公报
然而，在上述方法中，由于使用了一般的光刻处理的掩模，所以不能实现设备的低成本化和步骤的简化等。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供通过简单的步骤制造具有绝缘膜、半导体膜、导电膜等的膜图案的衬底的方法，以及以低成本、高产量、高成品率来制造半导体器件的方法。
本发明的特征在于，可在不用通过一般的光刻处理(形成抗蚀剂、用光掩模来执行曝光以及显影)的情况下形成润湿性不同的区域，并使用该区域，即利用润湿性的差距形成绝缘膜、半导体膜或导电膜的图案。
本发明的一个特征在于，包括以下步骤：
在衬底上形成第一膜；
在所述第一膜上排放含有掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成掩模；使用所述掩模对所述第一膜进行图案化以在所述衬底上形成低润湿性区域和高润湿性区域；
去除所述掩模；以及
向夹在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液，以形成绝缘膜、半导体膜或导电膜的图案。
另外本发明的特征在于，包括以下步骤：
与形成在衬底上的绝缘膜、半导体膜或导电膜接触形成第一膜；
在所述第一膜上排放含有第一掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成第一掩模；使用所述第一掩模对所述第一膜进行图案化以在所述绝缘膜、半导体膜或导电膜的表面上形成低润湿性区域和高润湿性区域；
去除所述第一掩模；
向夹在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有第二掩模材料的溶液，以形成第二掩模；以及
通过使用第二掩模，对被图案化的第一膜和所述绝缘膜、半导体膜或导电膜执行蚀刻。
作为第一膜的代表性材料是含有碳氟链的化合物，其它具体材料在后面说明。作为第一膜的形成方法，可以在衬底上涂敷稀释第一膜的材料的溶液，或将稀释该材料的溶液与衬底保存在同一密封容器中后，在衬底上吸附该材料的蒸汽。
含有掩模材料的溶液里可以添加界面活性剂。因此，可降低该溶液的表面张力，从而可以形成掩模(第一掩模)而不产生断线等的问题。
掩模(第一掩模)利用含有掩模材料的溶液通过液相法或印刷法来形成。液相法的代表性例子是液滴喷射法、喷墨方法、旋涂涂敷方法、辊涂方法、槽隙涂敷方法等。
绝缘膜、半导体膜、导电膜材料或第二掩模材料通过液相法用含有这些材料的溶液形成。液相法的代表性例子是液滴喷射方法、喷墨方法、旋涂涂敷方法、辊涂方法、槽隙涂敷方法等等。
在低润湿性区域上液体的接触角大，在高润湿性区域上液体的接触角小。较佳的是，低润湿性区域的接触角和高润湿性区域的接触角之间的差距为30°或更大，更佳的为40°或更大。在接触角不同的两个区域上涂敷或排放溶液时，溶液在高润湿性区域的表面上扩展，而在具有低润湿性的区域和具有高润湿性的区域之间的边界上被排斥为半球面形状，由此可以以自对准的方式形成每个掩模图案。
因此，较佳的是，在低润湿性区域的含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液或含有第二掩模材料的溶液的接触角为大于在高润湿性区域的含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液的接触角。此外，较佳的是，低润湿性区域的接触角和高润湿性区域的接触角之间的差距为30°或更大。
较佳的是，含有绝缘膜、半导体膜、导电膜材料或第二掩模材料的溶液相对于第一膜被排斥。另一方面，含有掩模(第一掩模)材料的溶液有必要防止产生断线等的问题。所以，较佳的是，将含有掩模(第一掩模)材料的溶液的相对于第一膜的接触角设定为小于含有绝缘膜、半导体膜、导电材料或第二掩模材料的溶液的相对于第一膜的接触角。
可以形成绝缘膜、半导体膜、导电膜或第二掩模之后，完全去除残存的第一膜。
另外，可以使用如上述形成的第二掩模蚀刻设置在衬底上的绝缘膜、半导体膜或导电膜，而形成图案。
形成幅度为1-500μm的图案作为膜图案，但是膜图案当然不局限于此，可以形成幅度为1μm或更小的图案。
根据本发明，可以形成具有所希望的形状的绝缘膜、半导体膜、导电膜以及形成有接触孔的绝缘膜。举出具体例子来说，可以形成栅极绝缘膜、层间绝缘膜、保护膜、形成有接触孔的绝缘膜等的绝缘膜、沟道形成区域、源区、漏区等的半导体膜、以及源极电极、漏极电极、布线、栅极电极、像素电极、天线等的导电膜。
半导体元件例如是TFT、场效应晶体管(FET)、MOS晶体管、双极型晶体管、有机半导体晶体管、MIM元件、存储元件、二极管、光电变换器、电容元件、电阻器等。
半导体器件例如是由半导体元件形成的集成电路、显示器件、无线标签、IC标签、IC卡等。显示器件代表性地包括液晶显示器件、发光显示器件、DMD(数字微镜设备)、PDP(等离子显示屏)、FED(场发射显示器件)、电泳显示器件(电子纸)等。TFT例如是参差TFT、反向参差TFT(沟道蚀刻型TFT或沟道保护型TFT)、上栅极共面TFT以及下栅极共面TFT等。
在本发明中，显示器件指的是使用显示元件的器件，即图像显示器件。此外，诸如柔性印刷电路(FPC)或TAB(带自动接合)带或TCP(带载送封装)之类的连接器件与显示屏相连接的模块，将印刷电路板设置在TAB带和TCP的先端的模块，或者IC(集成电路)和CPU直接通过COG(玻璃上芯片)方法安装在显示元件上的模块都包含于显示器件中。
通过本发明，可在所希望的位置上形成所希望的形状的膜图案。可在所希望的位置上选择性地形成充当层间绝缘膜、平整膜、栅极绝缘膜等的膜。而且，由于可不用使用抗蚀剂掩模图案或光掩模图案进行曝光和显影处理来形成膜图案，并形成具有接触孔的绝缘膜，与传统技术相比能够显著地简化处理。此外，可在任意的地方形成任意形状的膜图案。
如上所述，利用本发明，不用使用抗蚀剂掩模图案或光刻掩模图案的曝光、现影处理，可以简单的步骤形成高精度的半导体元件以及半导体器件，而且可以提供以低成本、高产量、高成品率来制造半导体元件或半导体器件的方法。
另外，由于不通过等离子体处理，所以当底膜是例如硅膜、氧化硅膜或氮化硅膜的情况下，不会给底膜带来损伤。
另外，当形成掩模或导电膜等时，使用液滴喷射法，通过变化喷嘴和衬底的相对的位置可以在任意的地方排放液滴，注意，喷嘴是含有这些膜材料的液滴的排放口。由于随着喷嘴的直径、液滴的排放量、以及排放物被形成的衬底和喷嘴的迁动速度的相对关系，可以调整所形成的图案的厚度或粗度，所以可以在所希望的位置形成高精度的膜。
附图说明
图1A至1D是示出根据本发明的形成膜图案的步骤的截面图。
图2A至2E是示出根据本发明的形成膜图案的步骤的截面图。
图3A至3D是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图4A至4D是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图5A至5D是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图6是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的图。
图7是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的图。
图8是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的图。
图9是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的图。
图10A至10D是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图11A至11D是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图12A至12E是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图13A至13C是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图14是示出根据本发明的半导体器件的截面图。
图15是示出低润湿性区域和高润湿性区域的接触角的图。
图16是示出可用于本发明的液滴喷射装置的结构的图。
图17A至17D是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图18A和18B是示出根据本发明的制造半导体器件的步骤的截面图。
图19A至19C是示出根据本发明的半导体器件的驱动器电路的安装方法的俯视图。
图20A至20D是示出根据本发明的半导体器件的驱动器电路的安装方法的截面图。
图21是示出根据本发明的液晶显示模块的结构的图。
图22A和22B是示出根据本发明的发光显示模块的结构的图。
图23A至23F是示出可用于本发明的发光元件的模式的图。
图24是示出电子装置的结构的框图。
图25是示出电子装置的例子的图。
图26A和26B是示出电子装置的例子的图。
具体实施方式
下面将通过参考附图用例子来充分描述本发明。注意，本发明可以以多种不同形式被执行，在不脱离本发明的宗旨及范围的情况下各种变化和修改都是可能的，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明不限于下文中描述的本发明的实施方式的内容。
实施方式1
在本实施方式中，参考图1A-1D描述将形成在衬底上的第一膜图案化，并使用该图案形成具有所希望的形状的膜图案的步骤。
如图1A所示，衬底101上形成第一膜102。
作为衬底101，可使用玻璃衬底、石英衬底、以诸如氧化铝之类的绝缘物质形成的衬底、能够承受后续步骤的处理温度的塑料衬底、硅晶片、金属衬底等等。在该情况下，较佳的是形成绝缘膜(如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、以及氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)膜)，用于防止杂质等从衬底侧分散。也可使用表面形成有诸如氧化硅和氮化硅之类的绝缘膜的诸如不锈钢之类的金属衬底或半导体衬底。又，可使用320×400mm、370×470mm、550×650mm、600×720mm、680×880mm、1000×1200mm、1100×1250mm、或1150×1300mm等的大尺寸衬底作为衬底101。在此，使用玻璃衬底作为衬底101。
在使用塑料衬底作为衬底101的情况下，较佳的是使用具有较高的玻璃化转温度的PC(聚碳酸酯)、PES(聚乙烯砜)、PET(聚对苯二甲酸乙酯)、PEN(聚萘二甲酸乙酯)等。
通过将用于形成第一膜的材料涂敷或排放，可以形成第一膜102。而且，通过使该材料和衬底保存在同一密封容器中，可以在衬底上形成第一膜。
第一膜的材料典型的为具有碳氟链的化合物。具有碳氟链的该化合物例如是由化学式：Rn-Si-X(4-n)(n＝1、2和3)表示的硅烷偶联剂。在此，R表示包含诸如烃基之类的相对较惰性的基的物质。此外，X由卤素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基或水解集团构成。
通过使用具有适合于R的氟烷基的氟硅烷偶联剂(氟烷基硅烷(FAS))作为代表性的硅烷偶联剂的例子，可降低润湿性。FAS的R具有可表示为(CF3)(CF2)x(CH2)y的结构(x：从0至10的整数，y：从0至4的整数)。在多个R或X结合于Si的情况下，R或X可以全部相同或不同。具有代表性地来说，FAS是诸如十七氟四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟四氢癸基三氯硅烷、十三氟四氢辛基三氯硅烷以及三氟丙基三甲氧基硅烷之类的氟烷基硅烷(下文中称为FAS)。
作为形成第一膜材料的组成物的例子，可使用具有碳氟链的材料(含氟树脂)。作为含氟树脂，可使用聚四氟乙烯(PTFE；聚四氟乙烯树脂)、全氟烷氧基硅链烷(perfluoroalkoxyalkane)(PFA；四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚树脂)、全氟乙烯丙烯共聚物(PFEP；四氟乙烯六氟丙烯共聚物树脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；聚偏二氟乙烯树脂)、聚三氟氯乙烯(PCTFE；聚三氟氯乙烯树脂)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE；聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚四氟乙烯-全氟间二氧杂环戊烯(perfluorodioxol)共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯树脂)等。
没有碳氟链的材料也可以作为第一膜。例如，作为有机硅烷可以使用十八烷基三甲氧基硅烷等。
作为用于该材料的溶剂，使用诸如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、二环戊烷、苯、甲苯、二甲苯、四甲基苯、茚、四氢化萘、十氢化萘、以及鲨烯之类的烃类溶剂或四氢呋喃等。
作为其他的形成第一膜的方法，可以形成没有碳氟链的材料并在其表面上照射氟等离子体以形成第一膜。又，可通过另外提供具有电介质的电极，并在使该电介质暴露于使用空气、氧气或氮气的等离子体的情况下产生等离子体来进行等离子处理。在该情况下，不要求电介质覆盖电极的整个表面。作为电介质，可使用含氟树脂。通过使用含氟树脂，在第一膜的表面上形成CF2键，从而表面特性被调制，且可以提供与所述具有碳氟链的化合物相同的特征。作为上述膜，可使用通过将诸如聚乙烯醇(PVA)之类的水溶性树脂与H2O溶剂混合而获得的材料。而且，也可混合PVA和其它水溶性树脂。此外，可使用诸如丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、聚脂树脂、聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚缩醛树脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龙)、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙脂树脂、以及抗蚀剂材料等之类的有机树脂。
然后，通过液滴喷射法将含有掩模材料的溶液排放到第一膜102之上。
作为掩模材料，可使用聚乙烯醇(PVA)之类的水溶性树脂。而且，也可混合PVA和其它水溶性树脂。此外，可使用诸如丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、聚脂树脂、聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚缩醛树脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龙)、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙脂树脂、以及抗蚀剂材料等之类的有机树脂。此外，也可以使用热熔油墨(hot melt printing ink)。由于热熔油墨以在室温下为固体的热塑性聚合物为基本材料，所以只去除溶剂就可以形成掩模。
还可以将界面活性剂添加在含有掩模材料的溶液中。原因是，通过添加界面活性剂，能够减少溶液的表面张力，从而可以涂敷溶液而在第一膜102之上不会引起断线等的问题。
作为界面活性剂可以使用基于氟的界面活性剂。例如，含有氟烷基等的界面活性剂。当然，界面活性剂不局限于此。
又，也可以利用使用了诸如水、酒精溶剂、醚溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲吡咯烷酮、六甲基磷胺(hexamethylphosphamidon)、氯仿、二氯甲烷之类的极化溶剂的溶液。
用于液滴喷射方法的喷嘴的直径设置为0.1至50μm(较佳的为0.6至26μm)，从喷嘴排放的组成物的量设置为0.00001至50pl(较佳的为0.0001至10pl)。该量随着喷嘴的直径而成比例地增加。而且，较佳的是正被处理的对象与喷嘴的排放口尽可能地靠近，以将液滴排到所希望的位置，距离较佳地设置为0.1至2mm左右。
注意，用于液滴喷射方法的组成物的粘度较佳的为300mPa·s或更少，以用于防止干燥和用于从排放口平缓地排放组成物。注意到，可根据所使用的溶剂和施加方式来适当地控制组成物的粘度、表面张力等。
另外，可以在加热衬底的同时排放溶液。由此，可以在涂敷步骤之后迅速去除溶剂，从而形成掩模103。
掩模之间的距离依赖于最后形成的膜图案的幅度。本说明书中，形成幅度为1-500μm的图案作为膜图案，但是当然膜图案不局限于此。
接着，在去除不了溶剂时，干燥含有掩模材料的溶液的溶剂以形成掩模103。另外，也可以适当地加热或烘焙，以形成掩模103。
然后，去除处于没有形成掩模103部分的第一膜102，以形成岛形状的第一膜110。该去除方法依赖于构成第一膜的材料，可以通过紫外线等的照射、干式蚀刻或湿式蚀刻去除第一膜。
接下来，使用剥离液或灰化处理等去除掩模103。由此，在衬底上可以形成高润湿性区域105和低润湿性区域104。
然后，在处于高润湿性区域105上且夹在低润湿性区域之间的区域105之上，涂敷含有绝缘膜、半导体膜和导电膜材料的溶液。
在此，参考图15描述低润湿性区域104和高润湿性区域105之间的关系。低润湿性区域是如图15所示的液体接触角θ1大的区域。在该表面上，液体以半球面形状被排斥。另一方面，高润湿性区域是液体接触角θ2小的区域。在该表面上，液体象是要扩展。
因此，在具有不同接触角的两个区域彼此接触的情况中，具有相对较小的接触角的区域成为高润湿性区域，而具有较大接触角的区域成为低润湿性区域。在该两个区域上涂敷或排放溶液时，溶液在高润湿性区域的表面上扩展，而在具有低润湿性的区域和具有高润湿性的区域之间的边界上排斥为半球面形状，由此可以以自对准的方式形成每个掩模图案。
较佳的是，低润湿性区域的接触角θ1和高润湿性区域的接触角θ2之间的差距为30°或更大，更佳的为40°或更大。结果，高润湿性的材料在低润湿性区域的表面上以半球面形状被排斥，从而，可以自对准的方式形成每个掩模图案。因此，在描述用于形成第一膜的材料的物质和方法之中，在接触角之间的差距为30°或更大，或更佳的为40°或更大的情况下，由具有较小接触角的材料形成的区域成为高润湿性区域，而具有较大接触角的区域成为低润湿性区域。类似地，在随后描述的作为含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液106的物质中，在接触角之间的差为30°或更大，或更佳的为40°或更大的情况下，由具有较小接触角的材料形成的区域成为高润湿性区域，而由具有较大接触角的材料形成的区域成为低润湿性区域。
因此，较佳的是，在低润湿性区域的含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液的接触角为大于在高润湿性区域的含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液的接触角。此外，较佳的是，低润湿性区域的接触角和高润湿性区域的接触角之间的差距为30°或更大。
另外，较佳的是，含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液106相对于第一膜被排斥。另一方面，含有掩模材料的溶液有必要防止产生断线等的问题。所以，较佳的是，将含有掩模材料的溶液的相对于第一膜的接触角设定为小于含有绝缘膜、半导体膜或导电膜材料的溶液的相对于第一膜的接触角。
注意，在表面具有凸起和凹陷的情况下，难以形成为所希望的图案。但此时，在低润湿性区域中，接触角变得更大。也就是说，润湿性降低。另一方面，在高润湿性区域中，接触角变得更小。也就是说，润湿性提高。因此，通过在具有凸起和凹陷的每个表面上涂敷或排放低润湿性材料和高润湿性材料，并进行烘焙处理，即使在表面具有凸起和凹陷的情况下，也可以形成所希望的图案。
作为高润湿性材料106，可适当地使用绝缘材料、导电材料以及半导体材料。作为代表，绝缘材料是诸如丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚缩醛树脂、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龙)、呋喃树脂以及邻苯二甲酸二烯丙脂树脂之类的有机树脂，也可以使用硅氧烷聚合物、聚硅氮烷、PSG(磷硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)。
又，也可利用使用了诸如水、酒精溶剂、醚溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲吡咯烷酮、六甲基磷胺(hexamethylphosphamidon)、氯仿、二氯甲烷之类的极化溶剂的溶液。
此外，可使用在溶剂中将导体溶解或分散的物质作为导电材料的代表。作为导体，可使用诸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr以及Ba之类的金属、卤化银微粒、或可分散的毫微粒。此外，也可以使用用于透明导电膜的ITO、包含氧化硅的ITO、有机铟、有机锡、氧化锌(ZnO)、氮化钛(TiN：Titanium Nitride)等。
作为半导体材料的代表，可使用有机半导体材料。较佳的是，具有共轭双键作为主链的π-电子共轭有机材料或高分子量材料用作为有机半导体材料。代表性地来说，可使用诸如聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物以及并五苯之类的可溶的有机材料或高分子量材料。
可通过液滴喷射方法、喷墨方法、旋涂涂敷方法、辊涂方法、槽隙涂敷方法等来涂敷包含所述材料的溶液。
接着，如图1C所示，在涂敷含有高润湿性的所述材料的溶液之后，通过进行干燥和烘焙，形成具有所希望的形状的膜图案106。因此，在所述材料是绝缘材料的情况下，膜图案形成为具有所希望的形状的绝缘层。此外，在所述材料是导电材料的情况下，膜图案形成为具有所希望的形状的导电层。在所述材料是半导体材料的情况下，膜图案形成为具有所希望的形状的半导体层。接着，如图1D所示，可以去除第一膜。
通过上述步骤，完全不用使用已知的光刻处理就能形成具有所希望的形状的膜图案。因此，可显著地减少制造步骤的数量和制造成本。
实施方式2
在本实施方式中将参考图2A-2E说明，对绝缘膜、半导体膜或导电膜上的第一膜进行图案化，并通过使用该图案将绝缘膜、半导体膜或导电膜图案化从而形成所希望的形状的步骤。
如图2A所示，在衬底101上形成绝缘膜、半导体膜或导电膜201。
衬底101可以使用如实施方式1中所示的材料。此外，也可以形成诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、以及氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等的绝缘膜，用于防止杂质等从衬底侧分散。
所述绝缘膜、半导体膜或导电膜201可以被图案化为具有所希望的形状的膜，即可以形成具有所希望形状的绝缘膜、半导体膜或导电膜。
作为绝缘膜201，包括半导体的氧化物或氮化物如氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜等；无机绝缘体以及有机绝缘体等。作为绝缘膜的制造方法，可以利用已知的CVD法、溅射法、涂敷法、蒸发淀积法等。
作为半导体膜，包括硅、锗、GaAs、有机半导体膜等。作为半导体膜的形成方法，可以利用已知的CVD法、溅射法、涂敷法、蒸发淀积法等。另外，半导体膜可以是非晶体，也可以具有结晶性。
作为导电膜，包括金属膜、透明导电膜(ITO、含有氧化硅的ITO、IZO等)。
接下来，在绝缘膜、半导体膜或导电膜201上形成第一膜102。用于形成第一膜的材料、溶剂、形成方法可以采用在实施方式1所示的物质和方法。
然后，如图2所示，通过液滴喷射法在第一膜102上喷射含有第一掩模材料的溶液，以形成第一掩模103。
作为第一掩模材料，可以使用在实施方式1中所示的含有掩模材料的材料。此外，在其中可以添加界面活性剂。并且，作为溶剂也可以使用在实施方式1所示的物质。
接下来，去除没有形成掩模103的部分的第一膜102。接着，去除掩模103。由此，在绝缘膜、半导体膜或导电膜201上可以形成高润湿性区域105和低润湿性区域104(图2B)。
然后，如图2C所示，在处于高润湿性区域105上且夹在低润湿性区域之间的区域中，涂敷含有第二掩模材料的溶液之后，执行烘焙等的处理以形成第二掩模202。如图2C所示，在没有形成第一膜210的区域，即高润湿性区域中涂敷含有第二掩模材料的溶液。可通过液滴喷射方法、喷墨方法、旋涂涂敷方法、辊涂方法、槽隙涂敷方法等来涂敷该溶液。作为第二掩模材料，可以使用在实施方式1所示的掩模材料。溶剂也可以采用在第一实施方式中所示的物质。
另外，如实施方式1所示，较佳的是，在低润湿性区域的含有第二掩模材料的溶液的接触角为大于在高润湿性区域的含有第二掩模材料的溶液的接触角。此外，较佳的是，低润湿性区域的接触角和高润湿性区域的接触角之间的差距为30°或更大。由此可以以自对准的方式形成掩模图案。
另外，较佳的是，含有第二掩模材料的溶液相对于第一膜被排斥。另一方面，含有掩模材料的溶液有必要防止产生断线等的问题。所以，较佳的是，将含有第一掩模材料的溶液的相对于第一膜的接触角设定为小于含有第二掩模材料的溶液的相对于第一膜的接触角。
此后，按需对高润湿性材料进行干燥和烘焙。因此，可形成作为用于蚀刻的掩模图案的第二掩模图案202。
接着，如图2D所示，用第二掩模去除第一膜210。在本实施方式中，通过灰化来去除第一膜210。此后，通过诸如干式蚀刻和湿式蚀刻之类的已知方法蚀刻衬底上的绝缘膜、半导体膜或导电膜的暴露区域，从而可形成具有所希望的形状的膜图案203。在第二掩模图案为柱形或圆柱形形状的情况下，膜图案具有接触孔。
另外，如图2E所示，也可以去除第二掩模202以暴露具有所希望的形状的膜图案203。
根据上述步骤，不用使用已知的光刻处理就能形成掩模图案。因此，与传统技术相比，可以更少的步骤将膜蚀刻为所希望的形状。此外，与传统技术相比，可以更少的步骤形成膜图案或良好的接触孔。
实施方式3
下文中描述的是半导体元件的制造方法。注意，在本实施方式中，采用TFT作为半导体元件的例子，然而，本发明不限于此，可使用有机半导体晶体管，二极管、MIM元件、存储元件、光电转换器、电容器、电阻器等。
在本实施方式中，参考图3A至3D描述形成使用本发明而形成的作为半导体元件的反向参差TFT的代表例子的沟道蚀刻型TFT的步骤。
如图3A所示，在衬底101上形成栅极电极301。注意，在衬底上按需形成氧化硅膜或氮化硅膜等。作为栅极电极的制作方法，通过液滴喷射方法、印刷方法、电场电镀方法、PVD方法、CVD方法形成导电层。在这里使用实施方式1中的方法，在衬底101上形成栅极电极。在该情况中，，不要求使用掩模图案的蚀刻步骤，可显著地简化制造步骤。
首先，在衬底上形成第一膜，通过液滴喷射法将含有掩模材料的溶液排放到第一膜之上，以形成第一掩模。然后，用紫外线照射等的方法，去除没有形成第一掩模的部分的第一膜，以在衬底上形成低润湿性区域和高润湿性区域。接着，去除第一掩模。第一膜和含有第一掩模材料的溶液可使用在实施方式1以及实施方式2中所描述的材料。
然后，用液滴喷射法向夹在低润湿性区域(形成有岛形状的第一掩模的区域)之间的高润湿性区域(没有形成岛形状的第一掩模的区域)排放将在实施方式1中所描述的导电体溶解或分散于溶剂中的溶液。此后，去除形成低润湿性区域的第一膜。从而，可以形成栅极电极301。
考虑到电阻率，从排放孔排放出的组成物较佳的是溶解或分散于溶剂中的金、银或铜中的任一种。更佳的是，使用电阻率低且成本低的银或铜。然而，在使用铜的情况下，较佳的是同时提供阻挡膜，以防止杂质。溶剂可以是诸如如醋酸丁酯和乙酸乙酯之类的酯、如异丙醇和乙醇之类的醇、如甲基乙基甲酮和丙酮之类的有机溶剂等。
作为阻挡层，在使用铜作为布线的情况下，较佳的是使用诸如氮化硅、氧氮化硅、氮化铝、氮化钛和氮化钽(TaN)之类的包含氮的绝缘的或导电的物质。也可通过液滴喷射方法形成上述物质。
注意，用于液滴喷射方法的组成物的粘度较佳的为5至20mPa·s，用于防止干燥和从排放口平滑排放组成物。此外，较佳的是，表面张力为40mN/m或更小。注意，可根据使用的溶剂和施加方式适当地控制组成物的粘度等。作为例子，通过将氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、包含氧化硅的氧化铟锡、或有机锡溶解或分散于溶剂中获得的组成物的粘度为5至20mPa·s；通过将银溶解或分散于溶剂中获得的组成物的粘度为5至20mPa·s；以及通过将金溶解或分散于溶剂中获得的组成物的粘度是10至20mPa·s。
虽然要根据每个喷嘴的直径和所希望的图案形状，但较佳的是，导体的颗粒的直径尽可能地小，以防止喷嘴阻塞并用于形成精细的图案。较佳的是，颗粒的直径为0.1μm或更小。通过诸如电解方法、雾化方法以及湿还原方法之类的已知方法来形成组成物。颗粒尺寸一般为大约0.5至10μm。然而，当通过气相蒸发方法形成导体时，分散剂所保护的毫微分子大约是7nm，这是非常小的。当通过涂敷剂覆盖毫微颗粒的表面时，毫微颗粒在溶剂中不会凝结。室温下毫微颗粒稳定地分散。也就是说，毫微颗粒实质上呈现出与液体相同的性态。因此，较佳的是使用涂敷剂。
可在低压力下进行排放组成物的步骤。这是因为，排放的组成物的溶剂直到它降落在正被处理的对象上一直都在挥发，因此可省略或缩短用于干燥和烘焙的后续步骤。在排放溶液之后，根据溶液的材料，利用激光照射、快速热退火、热熔炉等，在大气压力或低压下进行干燥和烘焙步骤之一或两者。虽然干燥和烘焙两者都是热处理，但是其目的、温度和时间是不同的，例如，以100℃进行三分钟的干燥，以200至350℃进行15至120分钟的烘焙。为了顺利地执行干燥和烘焙步骤，可事先加热衬底，这种情况下的加热温度虽取决于衬底的材料等，但可设置在100至800℃(较佳的是200至350℃)，。通过该步骤，溶液中的溶剂挥发，或者化学地去除分散剂，周围的树脂固化且收缩，从而加速了熔融和焊接。该步骤在氧气环境、氮气环境或空气中进行。然而，较佳的是在氧气环境中进行该步骤，在该环境中，容易去除溶解或分散有金属元素的溶剂。
注意，通过液滴喷射方法形成的导电层是通过三维地不规则地叠加导体的微细颗粒来形成的。也就是说，由三维块集颗粒形成导电层。因此，其表面具有细微的凸起和凹陷。此外，根据光吸收层的热及其热保留时间，被烘焙的细微的颗粒粒径增大。因此，形成了具有大的凸起和凹陷的层。
可通过使用连续振荡或脉冲振荡气体激光器或固态激光器来照射激光。作为前者的激光器，使用准分子激光器、YAG激光器等，使用诸如掺杂有Cr、Nd等的YAG和YVO4之类的晶体的激光器用作为后者的固态激光器。考虑到激光的吸收率，较佳的是使用连续振荡激光器。此外，也可使用称为混合激光照射方法的方法，其中脉冲振荡和连续振荡相组合。然而根据衬底的抗热特性，较佳的是通过瞬间照射激光数微秒至数十秒来执行加热处理。快速热退火(RTA)在惰性气体中通过使用照射紫外光至红外光的红外灯或卤素灯急速提温，在数微秒至数分钟进行加热。由于可以瞬时地进行该处理，因此，有利的是仅最外面的表面的薄膜实质上被加热，而下层膜不受到影响。
接着，在栅极电极301上形成栅极绝缘膜302。通过使用诸如等离子CVD方法或溅射方法之类的薄膜形成方法，由包含氮化硅、氧化硅以及其它含有硅的绝缘膜的单层或多层结构来形成栅极绝缘膜302。较佳的是，以氮化硅膜(氮氧化硅膜)、氧化硅膜、氮化硅膜(氮氧化硅膜)的顺序从与栅极电极层接触的一侧叠层地形成栅极绝缘膜。利用该结构，栅极电极与氮化硅膜接触，因此，可防止由于氧化造成劣化。
接着，在栅极绝缘膜302上形成第一半导体膜303。作为第一半导体膜303，使用具有非晶半导体、非晶形态和晶态混合的半非晶形态半导体(也称为SAS)、在非晶半导体中可观察到0.5至20nm的晶粒的微晶半导体、以及晶体半导体中的任何一个的膜。特别地，可观察到0.5至20nm的晶粒的微晶状态被称为所谓的微晶体(μc)。上述均可使用由10至60nm厚的以硅、锗化硅(SiGe)等为主要成分的半导体膜。
SAS具有介于非晶结构和晶体结构(包括单晶和多晶结构)之间的中间结构，它是具有自由能稳定的第三状态的半导体。又，SAS包括具有近程有序和晶格畸变的结晶区域。可至少在膜的一部分中观察到0.5至20nm的结晶区域，并且在硅是主要成份的情况下，拉曼光谱从520cm-1向低频侧偏移。通过X射线衍射测量到(111)和(220)的衍射峰值，这是由Si晶格引起的。又，SAS包含至少1原子％的氢或氦，以便终止悬空键。
可以通过辉光放电分解硅气体，来形成SAS。硅气体典型的为SiH4，此外也可使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。通过用氢或氢和诸如氦、氩、氪、氖之类的惰性气体中的一个或多个来稀释硅，可容易地形成SAS。此时，较佳的是，用10至1000倍的稀释比来稀释硅气体。另外，通过使用Si2H6和GeF4并用氦来稀释的方法可以形成SAS。通过辉光放电分解进行的膜的反应产生较佳的是在低压下进行，可在0.1至133Pa左右的压力下进行。辉光放电可以1至120MHz的功率形成，更佳的是用13至60MHz的RF功率形成。较佳的是，用于加热衬底额定温度为300℃或更低，更佳的为100至250℃。
又，可通过加热或照射激光使非晶半导体结晶化来形成晶体半导体。此外，可直接形成晶体半导体膜。在该情况下，使用诸如GeF4或F2之类的含氟气体和诸如SiH4和Si2H6之类的硅烷气体，通过使用热或等离子来直接形成晶体半导体膜。
此外，用众所周知的方法(溅射法、LPCVD法或等离子体CVD法等)淀积非晶半导体膜，而且将如含有用于促进对硅结晶化的金属元素(镍等)的溶液保持在非晶半导体膜之上，接着，在进行了脱氢处理(500℃，1个小时)之后，进行用于结晶化的热处理(550℃，4个小时)，从而形成具有晶体结构的半导体膜。此后，也可以通过照射激光提高结晶性。
在应用激光结晶法形成晶体半导体膜时，可以使用脉冲振荡型或连续波型准分子激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、Ti：蓝宝石激光器等。也可以用具有MHz级频率的脉冲振荡型激光束。在使用这些激光器的情况下，最好采用通过光学系统将从激光振荡器辐射的激光束以线状聚光并辐射到半导体膜上的方法。晶化的条件由操作人员适当地选择。
另外，第一半导体区域可以用有机半导体材料通过如印刷、喷涂或液滴喷射的方法直接形成为岛形状。在这种情况下，因为不需要蚀刻工艺，所以可以减少工艺数目。作为用于本发明的有机半导体材料，优选具有包含共轭双键骨架的π电子共轭有机材料或聚合物材料。具体来说，可以使用可溶聚合物材料如聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物和并五苯。
其他可以用于本发明的有机半导体材料的材料包括在形成可溶前体后进行加工可形成第二半导体区域的材料。注意，经过前体的有机半导体材料包括聚亚噻吩基亚乙烯基、聚(2，5-噻吩基亚乙烯基)、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚丙炔亚乙烯。
该前体不仅可以通过热处理，而且可以通过添加反应催化剂如氯化氢气体转变成有机半导体。此外，作为溶解可溶有机半导体材料的典型溶剂，可以使用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲烷、γ-丁内酯、丁基溶纤剂、环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、环己酮、2-丁酮、二烷、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)等。
接着，形成具有(p型、n型)一种导电型的第二半导体膜304。在形成n沟道型TFT的情况下，导电的第二半导体膜304中添加了来自元素周期表的第15族中的元素，代表性的为磷或砷。在形成p沟道型TFT的情况中，添加来自元素周期表的第13族的元素，代表性的为硼。使用添加有含来自第13族或15族的诸如硼、磷和砷之类的元素的气体的硅气体，通过等离子CVD方法，淀积第二半导体膜。
在形成第二半导体膜304后，可以进行加热处理。例如，在使用金属元素(镍等)对半导体膜303结晶化时，通过该加热处理，包含在第一半导体膜中的金属元素被第二半导体膜俘获。
接下来，用蚀刻处理将导电的第二半导体膜304和第一半导体膜303形成为所希望的形状。在此，根据实施方式2的方法，在第二半导体膜上形成掩模图案，接着通过蚀刻形成为所希望的形状。
首先，在第二半导体膜304上形成第一膜。该第一膜与在形成栅极电极时所使用的第一膜具有相同功能。就是说，该第一膜用于在第二半导体膜上形成低润湿性区域和高润湿性区域。第一膜可以使用在实施方式1和实施方式2中所描述的膜。
然后，在第一膜上排放含有第二掩模材料的溶液，以形成第二掩模。第二掩模材料和溶剂可使用在实施方式1和实施方式2中作为掩模材料和溶剂所描述的物质。
用第二掩模对第一膜进行图案化，以在第二半导体膜304上形成低润湿性区域(形成有岛形状的第一膜110的区域)和高润湿的区域(没有形成岛形状的第一膜110的区域)。接着，去除第二掩模。
向夹在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域排放含有第三掩模材料的溶液以形成第三掩模305。该第三掩模305可使用与第一掩模和第二掩模相同的材料，还可以使用耐热性高分子材料来形成，且可以使用由具有芳香环和杂环作为主链结构、具有较少脂族部分、并包含高极性的杂原子团的耐热的高分子量的材料。这种高分子量材料典型的为聚酰亚胺或聚苯并咪唑。
接着，通过使用第三掩模305，蚀刻被图案化的第一膜和第二半导体膜以及第一半导体膜，以形成为所希望的形状。由此，形成具有所希望的形状的第一半导体区域312和第二半导体区域313。作为蚀刻气体，可使用以Cl2、BCl3、SiCl4、CCl4等为代表的含氯气体、以CF4、SF6、NF3、CHF3等为代表的含氟气体、或O2。蚀刻后，去除第三掩模305。
接着，在第二半导体区域313上用导电材料形成源极电极和漏极电极314。作为导电材料，可使用将与栅极电极301的材料类似的材料溶解或分散于溶剂中的物质。在此，使用含有Ag的组合物(下文中称为Ag膏(paste))，通过在实施方式1所示的以与形成栅极电极时相同的步骤，形成厚度为600至800nm的各个电极。
通过在O2中进行对Ag膏的烘焙处理，包含于Ag膏中的诸如粘合剂(热固化树脂)等之类的有机物质被分解，从而可形成几乎没有有机物质的Ag膜。而且，可使膜表面平坦化。通过在低压下排放Ag膏，膏中的溶剂挥发，可省略随后的热处理或可缩短热处理时间。
通过在利用溅射方法等预先淀积导电膜并通过如实施方式2所示的步骤形成掩模之后，通过蚀刻形成源极电极和漏极电极314。可使用上述材料来形成掩模。
接着，如图3C所示，通过利用源极电极和漏极电极314作为掩模，蚀刻第二半导体区域，使第一半导体区域312暴露。在此，通过蚀刻分离的第二半导体区域以第三半导体区域321标注。
在使用有机半导体用于第一半导体区域312的情况下，可形成由诸如聚乙炔、聚苯胺、PEDOT(聚乙二氧撑噻吩(poly-ethlyenedioxythiophen))、以及PSS(聚苯乙烯磺酸酯(poly-styrenesulphonate))之类的有机导电材料形成的导电层代替第三半导体区域321。导电层用作连接层，或者源极电极以及漏极电极。
而且，可使用金属元素形成的导电层代替第三半导体区域321。在此情况下，由于大多数有机半导体材料是p型半导体，其中传送电荷的材料作为载流子传送空穴，所以较佳的是使用功函数高的金属，以便获得与半导体层的欧姆接触。
具体来说，金、铂、铬、钯、铝、铟、钼、镍等的金属、合金等是较佳的。可通过使用这些金属或合金材料的导电膏，并根据在实施方式1和实施方式2所描述的方法来形成导电层。
此外，由有机半导体材料形成的第一半导体区域、由有机导电材料形成的导电层、由金属元素形成的导电层可叠层。
接着，较佳的是在源极电极和漏极电极314上淀积钝化膜323。可通过诸如等离子CVD方法和溅射方法之类的薄膜形成方法，用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧氮化硅、氧氮化铝、或氧化铝、类金刚石碳(DLC)、含氮碳(CN)和其它绝缘材料来形成钝化膜。
接下来，在钝化膜中形成接触孔，然后形成用于将源极电极和漏极电极电连接的布线或像素电极331。
通过在实施方式2所示的方法，在钝化膜上的要形成接触孔之外的区域中形成掩模，并通过用该掩模蚀刻钝化膜，可形成接触孔。
随后，形成分别连接源极电极和漏极电极的导电膜331。在此，通过在实施方式1中所示的方法排放通过在溶剂中溶解或分散导电材料而获得的膏，从而形成导电膜。作为导电膜的导电材料，可使用与源极电极和漏极电极类似的材料。注意，导电膜331作为连接布线或像素电极发挥作用。
通过上述步骤，可形成沟道蚀刻型TFT。注意，本实施方式说明了制造沟道蚀刻型TFT的方法，但是本发明当然不局限于该型式的TFT。就是说，通过用本发明也可形成沟道保护型TFT。
在形成沟道保护型时，在形成第一半导体膜之后，形成用于保护沟道的绝缘膜。在此，通过在形成栅极电极时所使用的方法，可形成该绝缘膜。即，在第一半导体膜上形成第一膜，并在其上排放含有掩模材料的溶液以形成掩模。
接下来，用该掩模去除没有形成掩模的部分的第一膜，以在第二半导体膜上形成低润湿性区域和高润湿性区域。在此情况下，具有高润湿性的区域成为形成用于保护沟道的绝缘膜的区域。通过液滴喷射法向夹在低润湿性区域之间的高润湿性区域喷射含有绝缘膜材料的溶液。
接着，执行烘焙来形成用于保护沟道的绝缘膜。作为形成第一膜的材料、形成掩模的材料和其溶剂、用于保护沟道的绝缘膜等，可以使用上述材料或在实施方式1和实施方式2中所示的材料。
然后，形成第二半导体膜，通过上述方法将第一半导体膜和第二半导体膜进行图案化，以形成为所希望的形状。根据上述方法，形成源极电极和漏极电极，并且通过将源极电极和漏极电极作为掩模蚀刻第二半导体膜，可形成沟道保护型TFT。
实施方式4
在本实施方式中，参考图4A至4D描述上栅极共面(top gate coplanar)TFT的制造过程。
如图4A所示，在衬底101上淀积第一绝缘膜402。通过诸如PVD方法和CVD方法之类的已知方法，由氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜等形成第一绝缘膜，用于防止杂质从衬底101进入到后面形成的TFT中。在以杂质不进入TFT的材料(代表性的为石英等)形成衬底101的情况下，不要求提供第一绝缘膜402。
接着，在第一绝缘膜402上形成半导体膜403。通过实施方式1或2中的方法蚀刻实施方式3中所述的第一半导体膜303，形成具有所希望的形状的半导体膜403。
接着，在半导体膜403中随后要成为源极区域和漏极区域的部分上通过实施方式1所示的液滴喷射法排放包含元素周期表中第13族或15族的杂质的溶液404之后，照射激光405。通过该步骤，如图4B所示，可形成导电半导体区域(源极区域和漏极区域)411。因此，在随后要成为源极区域和漏极区域的半导体区域上排放含元素周期表第13或15族的杂质的溶液。另外，在半导体膜403采用非晶硅膜时，相当于所谓沟道区域的部分有可能被结晶化。
接着，如图4B所示，在源极区域和漏极区域411上形成岛形状的第一膜412。提供第一膜412用于防止在随后形成的栅极绝缘膜和层间绝缘膜的形成，因此，在随后形成接触孔和连接布线的区域中排放第一膜412。适当地使用与在实施方式1、实施方式2或实施方式3所示的第一膜类似的材料和方法形成第一膜412。也就是说，在整个表面上形成第一膜，接着在要形成所述接触孔和连接布线的区域中形成掩模，去除不被该掩模覆盖的区域的第一膜。由此，不被去除的部分成为第一膜412。在第一膜412上的掩模被去除。
接着，通过液滴喷射方法或涂敷方法，形成诸如硅氧烷聚合物和聚硅氮烷之类的有机SOG和无机SOG之类的高润湿性材料，并通过干燥和烘焙处理形成栅极绝缘膜413。注意，有机SOG和无机SOG受第一膜排斥，从而形成于夹在第一膜412之间的区域。
然后，在半导体膜403上的源极区域和漏极区域411之间的栅极绝缘膜413上形成栅极电极421。通过使用与实施方式3中描述的用于形成栅极电极301的类似的材料和方法来形成栅极电极421。
接着，通过涂敷包含绝缘材料的溶液，形成层间绝缘膜323。由于提供有第一膜412的区域具有低润湿性，排斥所述含有绝缘材料的溶液。因此，夹在第一膜之间的区域中可选择性地形成层间绝缘膜323。
接着，去除第一膜(图4C)。然后，通过实施方式2所描述的方法形成导电膜331(图4D)。
通过上述步骤，可形成上栅极共面TFT。
实施方式5
在本实施方式中，描述可用于形成上述实施方式中的图案的液滴喷射装置。在图16中，以虚线示出在衬底1900上的一个面板1930的形成区域。
在图16中表示用于形成布线等的图案的液滴喷射装置的一个例子。液滴喷射装置1905具有包括多个喷嘴的头。在本实施方式中，将描述提供了三个头(1903a、1903b和1903c)，每个头具有十个喷嘴的情况，然而，可根据处理面积和步骤来设定喷嘴和头部的数量。
每个头连接到控制装置1907。计算机1910控制控制装置1907，从而可绘制预先设定的图案。例如，可根据形成在固定在台1931上的衬底1900上的标记1911作为基准点来确定绘制的定时。可选地，可以衬底1900的边缘作为基准点。这些基准点是通过诸如CCD之类的图像拾取装置1904检测的，并通过视频信号处理装置1909转换成数字信号。计算机1910识别数字信号，并生成送往控制装置1907的控制信号。当以此方式绘制图案时，形成图案的表面与喷嘴的末端之间的距离为0.1cm至5cm，较佳的为0.1cm至2cm，更佳的为0.1cm。利用如此短的距离，提高了微滴的着陆精度。
此时，关于要形成在衬底1900上的图案的数据存储在存储介质1908中。根据该数据，控制信号发送到控制装置1907，可独立地控制每个头1903a、1903b和1903c。也就是，头1903a、1903b和1903c的每个喷嘴可排放含不同材料的微滴。例如，头1903a和1903b的喷嘴排放含绝缘膜材料的微滴，头1903c的喷嘴可排放含导电膜材料的微滴。
此外，也可独立地控制头的每个喷嘴。由于可独立地控制喷嘴，因此可从特定的喷嘴排放含不同材料的微滴。例如，可向同一个头1903a提供用于排放含导电膜材料的微滴的喷嘴和用于排放含绝缘膜材料的微滴的喷嘴。
此外，在大面积上施加液滴喷射处理的情况下，诸如形成层间绝缘膜的步骤，较佳的是从所有的喷嘴排放含用于层间绝缘膜的材料的微滴。此外，较佳的是从多个头的所有喷嘴排放含用于层间绝缘膜的材料的微滴。因此，可提高生产率。当然，在形成层间绝缘膜的步骤中，也可通过多次扫描从一个喷嘴排放含用于形成层间绝缘膜的材料的微滴，从而执行对大面积的液滴喷射处理。
通过Z字形或来回扫描头，可在大型母玻璃上形成图案。此时，较佳的是，多次相对地扫描头和衬底。当相对于衬底扫描头时，较佳的是使头向移动的方向倾斜。
当从大型母玻璃形成多个面板时，较佳的是，头的宽度等于一个面板的宽度。这是因为可通过对形成一个面板1930的区域进行一次扫描来形成图案，从而可预期到高生产量。
头的宽度可小于面板的宽度。此时，可串联地设置宽度小的多个头，与一个面板的宽度相对应。通过串联地布置宽度小的多个头，可防止随着头的宽度变大而可能发生的头的弯曲。不用说，可通过进行多次扫描宽度小的头来形成图案。
较佳的是，在低压下进行通过液滴喷射方法排放溶液的微滴的步骤。这是因为，在排放的溶液着陆于正被处理的表面上之前，溶液中的溶剂挥发，从而可省略溶液的干燥和烘焙步骤。此外，如在低压下进行，导体的表面不形成氧化膜等，所以是较佳的。另外，也可在氮气或有机气体气氛中进行溶液的排放步骤。
作为液滴喷射方法，可使用压电方法。压电方法也被用于喷墨打印机，这是因为它对微滴具有出众的控制性以及对墨水选择的自由度高。压电方法中，有MLP(Multi Layer Piezo，多层压电)型)、ML Chip(Multi Layer Ceramic HyperIntegrated Piezo Segments，多层陶瓷超集成压电段)型。根据溶液的溶剂，可使用采用所谓热方法的液滴喷射方法，其中通过加热器加热并产生泡来推出溶液。
实施例1
接下来，将用图5A-图7就形成银布线的方法加以说明。
如图5A所示，在衬底501表面上形成氮化硅膜502。作为衬底501使用玻璃衬底的由Asahi Glass Co.，Ltd.制造的AN100。
然后，在氮化硅膜502上吸附十七氟癸基三甲氧基硅烷(heptadecafluorodecyl trimethoxysilan，由GE东芝有机硅制造的TSL8233)层503(下文的本实施例中称为“第一膜”)。在此，将稀释十七氟癸基三甲氧基硅烷而取得的溶液涂敷且吸附在氧化硅膜上。
在第一膜503上形成第一掩模图案504。作为第一掩模图案，根据液滴喷射法喷射将聚酰亚胺溶液(日本Toray公司制造的DL1602(65wt％))、十七氟癸基三甲氧基硅烷(5wt％)和二丙二醇单甲醚(dipropylene glycol monomethyl ether)(30wt％)混合的材料排出，以形成线宽为60μm的图案。该第一掩模之间的距离为100μm。在此，作为界面活性剂添加十七氟癸基三甲氧基硅烷。此时的表面张力为20.5mN/m，静态接触角为35度。另外，为了除去溶剂以提高聚酰亚胺的粘度，将衬底温度设定为60度(图6)。
根据上述步骤，在没有形成第一掩模图案504的区域中，第一膜被暴露出来(图5A)。
接下来，使用UV臭氧清洁器进行10分钟的处理，将没有形成第一掩模图案的区域的第一膜503分解而除去。然后，利用剥离液去除第一掩模图案503来形成岛形状的第一膜510。据此，在衬底中形成了高润湿性区域506(没有形成第一膜的区域)以及有低润湿性的区域505(形成有第一膜的区域)(图5B)。
用液滴喷射法向夹在所述岛形状第一膜之间的区域506喷射银膏(由播磨化成株式会社制造)。银糊与第一膜的静态接触角为55度。然后，用热处理炉在230℃进行热处理。由此，可以形成线宽为100μm的银布线507(图5C、图7)。此后，岛形状的第一膜通过UV臭氧清洁器处理被去除(图5D)。
在此，形成第一膜，在其上使用添加界面活性剂以使接触角变小的溶液形成第一掩模图案，接着对第一膜进行图案化，以形成低润湿性区域(没有形成第一膜的区域)以及高润湿性区域(没有形成第一膜的区域)。然后，将相对于第一膜接触角大的溶液(在此为银膏)排放到高润湿性区域。所以，借助于该方法，不需要采用所谓的光刻工艺，同时又不损伤衬底，而能够简单地形成细线图案。
实施例2
接下来，将就对透明电极进行图案化的方法加以说明。
如图2A所示，在形成有透明电极(ITO、含有氧化硅的ITO，IZO等)201的衬底101上吸附十七氟癸基三甲氧基硅烷(由GE东芝有机硅制造的XC98-A5382)膜102(下文的本实施例中称为“第一膜”)。在此，将稀释十七氟癸基三甲氧基硅烷而取得的溶液涂敷且吸附在透明电极上。
在第一膜102上形成第一掩模图案103。作为第一掩模图案，根据液滴喷射法排放由在聚乙烯醇(日本可樂麗(KURARAY)公司制造的LM25S0(10wt％))和作为溶剂的甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)和二丙二醇单甲醚(dipropylene glycolmonomethyl ether)(甲基乙基酮∶二丙二醇单甲醚＝1∶1)中混合了作为界面活性剂的十七氟癸基三甲氧基硅烷(XC98-A5382(1wt％))而取得的材料，以形成线宽为60μm的图案。该节距设定为500μm。此时的表面张力为18mN/m，对第一膜的静态接触角为36度。另外，为了提高聚酰亚胺的粘度，将衬底温度设定为50度。
根据上述步骤，在没有形成第一掩模图案的区域中，第一膜被暴露出来(图2A，图8)。
接下来，使用UV臭氧清洁器进行10分钟的处理，将没有形成第一掩模图案的区域的第一膜102分解而除去。然后，利用剥离液去除第一掩模图案来形成岛形状的第一膜201。据此，在衬底中形成了高润湿性区域105(没有形成第一膜的区域)以及低润湿性区域104(形成有第一膜的区域)(图2B)。
然后，在没有形成第一膜的区域105上形成第二掩模图案202(图2C)。该第二掩模图案202是通过利用液滴喷射法在形成有岛形状第一膜的衬底的整个表面上排放聚酰亚胺溶液(日本Toray公司制造的DL1602，溶剂；丁内酯∶乳酸乙酯＝1∶1)而形成的。由于在衬底中形成有高润湿性区域105和低润湿性区域104，所以聚酰亚胺溶液被涂敷在高润湿性区域105中。对第一膜的表面张力为31mN/m，对第一膜的静态接触角为68度。注意，当涂敷聚酰亚胺溶液时，不加热衬底(图9)。此后，还可以执行烘烤步骤。
如图2D所示，通过使用第二掩模图案202，蚀刻岛形状的第一膜以及在其下的透明电极以实现图案化。由此，可以在以节距为500μm并与邻接透明电极的间距为60μm的情况下来形成透明电极图案。之后，去除第二掩模图案(图2E)。
在此，在透明电极上形成第一膜，在其上使用添加界面活性剂以使接触角变小的溶液形成第一掩模图案，接着对第一膜进行图案化，以形成低润湿性区域以及高润湿性区域。然后，将与第一膜接触角大的溶液(在此使用聚酰亚胺溶液)排放到高润湿性区域而形成第二掩模，通过利用该掩模蚀刻透明电极。借助于该方法，不需要采用所谓光刻工艺，同时又不损伤衬底，而能够简单地将透明电极图案化。
实施例3
接下来，将就对绝缘膜进行图案化的方法加以说明。
如图2A所示，在形成有氧化硅膜201的衬底101上吸附十八烷基三甲氧基硅烷膜102(下文的本实施例中称为“第一膜”)。在此，将稀释十八烷基三甲氧基硅烷而取得的溶液涂敷且吸附在氧化硅膜上。
在第一膜102上形成第一掩模图案103。作为第一掩模图案，根据液滴喷射法排放将聚酰亚胺溶液(日本Toray公司制造的DL1602(65wt％))、十七氟癸基三甲氧基硅烷(5wt％)和二丙二醇单甲醚(dipropylene glycol monomethyl ether)(30wt％)混合的材料，以形成线宽为10μm的图案。在此，作为界面活性剂添加十七氟癸基三甲氧基硅烷。
根据上述步骤，在没有形成第一掩模图案的区域中，第一膜被暴露出来。
接下来，使用UV臭氧清洁器进行10分钟的处理，将没有形成第一掩模图案的区域的第一膜102分解而除去。然后，去除第一掩模图案来形成岛形状的第一膜210。据此，在衬底中形成了高润湿性区域105(没有形成第一膜的区域)以及低润湿性区域104(形成有第一膜的区域)。
然后，在没有形成岛形状第一膜的区域105上形成第二掩模图案。该第二掩模图案202是通过利用液滴喷射法在形成有岛形状第一膜210的衬底的整个表面上排放聚酰亚胺溶液而形成的。由于在衬底中形成高润湿性区域105和低润湿性区域104，所以聚酰亚胺溶液被涂敷在高润湿性区域中。此后，还可以对聚酰亚胺执行烘烤步骤。
通过使用第二掩模图案202，蚀刻第一膜210以及在其下的氧化硅膜201以实现图案化(图2D和2E)。
实施例4
接下来，将用图10等表示形成反向参差型TFT的实施例。
在形成有氧化硅膜1002的玻璃衬底1001上涂敷并吸附十八烷基三甲氧基硅烷(由GE东芝有机硅制造的XC98-A5382)膜1003(下文的本实施例中称为“第一膜”)。
在第一膜1003上形成第一掩模图案1004。作为第一掩模图案，根据液滴喷射法排放将聚酰亚胺溶液(日本Toray公司制造的DL1602(65wt％))、十七氟癸基三甲氧基硅烷(5wt％)和二丙二醇单甲醚(dipropylene glycol monomethyl ether)(30wt％)混合的材料，以形成线宽为10μm的图案。在此，作为界面活性剂添加十七氟癸基三甲氧基硅烷。
根据上述步骤，在没有形成第一掩模图案的区域中，第一膜被暴露出来(图10A)。
接下来，使用UV臭氧清洁器进行5-15分钟的处理，将没有形成第一掩模图案的区域的第一膜1003分解而除去。然后，利用剥离液去除第一掩模图案来形成岛形状的第一膜1010。据此，在衬底中形成了高润湿性区域1006(没有形成第一膜的区域)以及低润湿性区域1005(形成有第一膜的区域)(图10B)。
用液滴喷射法向夹在所述岛形状第一膜之间的区域1006排放将银微粒分散到溶剂中的溶液。然后，用热处理炉在200-250℃进行热处理。由此，可以形成线宽为10μm的栅极电极1007(图10C)。此后，岛形状的第一膜1010通过UV臭氧清洁器处理被去除(图10D)。
接下来，在栅极电极1007上形成栅绝缘膜1008。作为栅绝缘膜1008，利用等离子CVD法形成由氮氧化硅膜和氧氮化硅膜构成的叠层膜。以氮氧化硅膜、氧氮化硅膜的顺序从与栅极电极层接触的一侧叠层地形成叠层结构。膜的厚度为50nm-100nm。
然后，在栅绝缘膜1008上用等离子CVD法形成非晶硅膜1009。膜的厚度为100nm-200nm。
然后，用旋涂法将含有镍的乙酸溶液涂敷并保持在非晶半导体膜上，在对该非晶半导体膜进行脱氢化(500℃，1小时)之后，使用热结晶化法(550℃，4小时)形成结晶硅膜1011。此后，用具有MHz级频率的脉冲振荡型激光束1050执行照射以进一步提高该膜的结晶性(图11A)。
接下来，使用添加有含磷元素的气体的硅气体，通过等离子CVD方法，淀积第二非晶硅膜1012。
在形成第二非晶硅膜1012之后，再次在550℃的温度下进行加热处理。由此，包含在结晶硅膜1011的镍吸取到第二非晶硅膜1012中。注意，经过该加热处理，第二非晶硅膜可以被晶化，从而有可能变为第二结晶硅膜。
然后，对第二非晶硅膜或第二结晶硅膜1012以及结晶硅膜1011执行蚀刻以形成为岛形状。首先，在第二非晶硅膜或第二结晶硅膜1012上吸附第一膜1013。
接下来，在第一膜之上，根据液滴喷射法排放由在聚乙烯醇和作为溶剂的甲基乙基酮和二丙二醇单甲醚(甲基乙基酮∶二丙二醇单甲醚＝1∶1)中混合了作为界面活性剂的十七氟癸基三甲氧基硅烷而取得的材料，以形成第二掩模1014(图11B)。
通过使用第二掩模1014将第一膜1013图案化而在第二非晶硅膜或结晶硅膜1012上形成高润湿性区域和低润湿性区域。接着，去除第二掩模1014。
向夹在所述低润湿性区域1015的高润湿性区域排放含有聚酰亚胺的溶液以形成第三掩模1016(图11C)。此后，还可以执行烘烤步骤。
通过使用第三掩模1016对被图案化的第一膜1013、第二非晶硅膜或结晶硅膜1012以及结晶硅膜1011执行干式蚀刻以形成为岛形状。此后，去除第三掩模1016(图11D)。
接下来，在第二非晶硅膜或结晶硅膜1012上形成源极电极和漏极电极。在此，用溅射法分别形成Ti膜、Al膜、Ti膜作为导电膜1017(图12A)。
然后，在处于最上层表面的Ti膜上吸附第一膜1018(图12B)。在第一膜之上，根据液滴喷射法排放由在聚乙烯醇和作为溶剂的甲基乙基酮和二丙二醇单甲醚(甲基乙基酮∶二丙二醇单甲醚＝1∶1)中混合了作为界面活性剂的十七氟癸基三甲氧基硅烷而取得的材料，以形成第四掩模(在此没有图示出)。
通过使用第四掩模将第一膜图案化来在Ti膜中形成高润湿性区域和低润湿性区域。接着，去除第四掩模。
向夹在所述低润湿性区域的高润湿性区域排放含有聚酰亚胺的溶液以形成第五掩模(在此没有图示出)。
通过使用第五掩模对被图案化的第一膜和Ti膜、Al膜、Ti膜执行干式蚀刻以形成源极电极和漏极电极1021。在该蚀刻步骤之后，去除第五掩模(图12C)。
接下来，通过使用源极电极和漏极电极1021作为掩模，对第二非晶硅膜或结晶硅膜1012执行蚀刻来露出结晶硅膜1022。此时，结晶硅膜表面的一部分也被蚀刻。
然后，在源极电极和漏极电极1021之上，淀积钝化膜1023(图12D)。
然后，吸附第一膜1024。在第一膜之上，根据液滴喷射法喷射由在聚乙烯醇和作为溶剂的甲基乙基酮和二丙二醇单甲醚(甲基乙基酮∶二丙二醇单甲醚＝1∶1)中混合了作为界面活性剂的十七氟癸基三甲氧基硅烷而取得的材料，以形成第六掩模1025(图12E)。
接下来，除去没有形成第六掩模的部分的第一膜。在形成有该第六掩模的部分上在后面形成接触孔。接着，去除第六掩模(在此没有图示出)。
形成有第一膜1024的区域成为低润湿性区域，其他区域成为高润湿性区域。接着，通过排放含有层间绝缘膜的溶液，该层间绝缘膜1026形成在高润湿性区域，并不形成在形成有第一膜的低润湿性区域(图13A)。然后，去除第一膜1024。并且，继续去除钝化膜1023以露出源极电极或漏极电极的一部分(图13B)。接着，用溅射法等形成像素电极1027(图13C)。
接下来，在像素电极1027上吸附第一膜。在第一膜之上，根据液滴喷射法排放由在聚乙烯醇和作为溶剂的甲基乙基酮和二丙二醇单甲醚(甲基乙基酮∶二丙二醇单甲醚＝1∶1)中混合了作为界面活性剂的十七氟癸基三甲氧基硅烷而取得的材料，以形成第七掩模(没有图示出)。
利用第七掩模对第一膜执行图案化，以在像素电极上形成低润湿性区域和高润湿性区域。然后，去除第七掩模(没有图示出)。
向夹在所述低润湿性区域的高润湿性区域排放含有聚酰亚胺的溶液以形成第八掩模(没有图示出)。
通过使用第八掩模对被图案化的第一膜以及像素电极执行蚀刻。在该蚀刻步骤之后，去除第八掩模。根据上述步骤，可以制造沟道蚀刻型TFT(没有图示出)。
实施例5
本实施例将说明通过使用在实施例4所示的TFT制造方法，制作有源矩阵型器件的例子。在此作为显示面板使用液晶显示面板而进行说明。
在图14模式化地表示像素部分1420和连接端子部分1421的垂直截面结构。该TFT能够由在实施例4所示的方法制作，并且不用说，通过使用实施例4所示的方法，可以与TFT同时形成补助电容。
参考号1401表示衬底，1412表示对向衬底。1403表示栅极电极或栅布线，1404表示栅绝缘膜，1405表示半导体膜，1406表示n型或p型半导体膜，1407表示源极电极、漏极电极或源线。1408、1409表示钝化膜和层间绝缘膜，1410表示像素电极，1411表示定向膜，1414表示连接端子，1415表示各向异性导电膜，1416表示液晶材料。
可以使用含有氧化铟锡、氧化锌或氧化锡等的组合物，来形成像素电极1410。另外，在制造反射型液晶显示面板的情况下，可以使用以诸如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)和Al(铝)之类的金属粒子为主要成分的组成物。
通过印刷方法或旋涂方法淀积绝缘膜，并且通过摩擦(rubbing)处理形成定向膜1411。另外，也可以用倾斜淀积法形成定向膜1411。
而且，使用液滴喷射法、分配器(dispenser)方法(排滴方法)或印刷方法等，在衬底边缘部分上形成密封剂(没有图示出)。
通过分配器方法(排滴方法)在密封剂形成的闭环内排落液晶材料1416。
作为液晶材料，可以采用向列型液晶、铁电体液晶、或反铁电型液晶等。另外，液晶方式可以使用OCB或MVA等的方式。
通过各向异性导电层1415将连接端子(未图示出连接到栅极布线层的连接端子1414，和连接到源极布线层的连接端子)分别粘合到栅极布线层1403和源极布线层(未示出)。
注意，可在连接端子和源极布线(栅极布线)之间或像素部分中提供用于防止静电放电的保护电路，代表性的为二极管等。在该情况下，通过与上述TFT类似的步骤形成二极管，并连接像素部分的栅极布线层和二极管的漏极布线层或源极布线层，也可获得作为二极管的作用。
注意，实施方式1至5中任一个可适用于本实施例中。在本实施例中，描述了作为显示面板的液晶显示面板的制造方法，然而，本发明不限于此，本发明可适用于具有由有机材料或无机材料形成的发光物质作为发光层的发光显示器件，以及诸如DMD(数字微镜设备)、PDP(等离子显示屏)、FED(场发射显示器)和电泳显示器(电子纸)之类的有源显示面板。
实施例6
在本实施例中，参考图17A至17D描述使用无源矩阵衬底的显示面板。在本实施例中，描述EL(电致发光)显示面板(发光显示面板)作为显示面板的例子。
如图17A所示，在透光的衬底1701上形成由光透射导电膜形成的第一像素电极1702。
首先，在衬底1701上形成第一膜。然后，在第一膜上通过液滴喷射法排放含有掩模材料的溶液以形成掩模。使用该掩模对第一膜进行UV臭氧处理，去除没有形成掩模的部分的第一膜。因此，可在衬底上形成低润湿性区域和高润湿性区域。接着，通过液滴喷射法在高润湿性区域上排放含ITO、ZnO或SiO2的组合物的溶液，并烘焙，来形成第一像素电极。注意，通过并行地扫描同时排放，来形成第一像素电极(没有图示出)。
接着，在第一像素电极1702上形成以均匀的间隔跨第一电极的多个第一绝缘膜1703。作为第一绝缘膜，形成诸如SiO2和SiN之类的绝缘膜，并并行蚀刻。在此，可使用实施方式2所示的方法形成第一绝缘膜。
接着，如图17B所示，在随后形成有机EL材料层的区域中形成掩模图案1711，该区域是相邻的第一绝缘膜1703之间的区域。首先，在整个表面上形成第一膜，在其上通过液滴喷射法排放含有掩模材料的溶液以形成掩模。接着，使用该掩模通过UV臭氧处理对第一膜进行图案化，以使该第一膜具有掩模图案。
接着，通过在没有形成掩模图案的区域中，即掩模图案的外缘，排放含有绝缘膜材料的溶液，进行干燥和烘焙，形成第二绝缘膜1712。在本实施例中，排放聚酰亚胺。
根据该溶液的成分、粘度和表面张力等，可如图17B所示那样形成其截面具有倒锥形形状的第二绝缘膜1712。
根据该溶液的成分、粘度和表面张力等，可如图18所示那样形成其截面具有正向锥形形状的第二绝缘膜1731。
接着，如图17C所示，通过O2灰化，去除掩模图案1711。接着，通过蒸发有机EL材料，在相邻的第一绝缘膜1703之间的区域上形成有机EL材料层1721。通过该步骤，也在第二绝缘膜1712上淀积有机EL材料1722。
接着，如图17D所示，通过淀积导电材料形成第二像素电极1723。通过该步骤，在形成在第二绝缘膜1712上的有机EL材料1722上淀积第二导电材料1724。在本实施例中，第二像素电极由Al、Al-Li合金、Ag-Mg合金等形成。
在第二绝缘膜1712具有倒锥形截面的情况下，有机EL材料层1721和第二像素电极1723由第二绝缘膜1712的头部妨碍淀积。因此，可分离第二绝缘膜1712，而不用使用已知的光刻处理。
在第二绝缘膜1731具有正向锥形的截面的情况下，如图18B所示，可通过液滴喷射方法在每个第二绝缘膜1731之间分别排放含有机EL材料和导电材料的溶液，形成有机EL材料1732和第二像素电极1733。
此后，可通过淀积保护膜制造有机EL显示面板。
注意，实施方式1至5中任一个可适用于本实施例中。在本实施例中，描述了作为显示面板的有机EL显示面板的制造方法，然而，本发明不限于此，本发明可适用于诸如液晶显示装置、DMD(数字微镜设备)、PDP(等离子显示屏)、FED(场发射显示器)和电泳显示器(电子纸)之类的无源显示面板。
在本实施例中，可不用使用已知的光刻来形成用于绝缘有机EL材料层的绝缘膜。
实施例7
在本实施例中，参考图19A至19C描述将驱动器电路(信号驱动器电路1502和扫描驱动器电路1503a和1503b)安装到上述实施例中描述的显示面板的情况。
如图19A所示，将信号驱动器电路1502和扫描驱动器电路1503a和1503b安装到像素部分1501的周围。在图19A中，IC芯片1505通过COG方法安装在衬底1500上作为信号驱动器电路1502、扫描驱动器电路1503a和1503b等。然后，IC芯片和外部电路通过FPC(柔性印刷电路)1506相连接。
如图19B所示，在TFT由SAS或晶体半导体形成的情况下，像素部分1501和扫描驱动器电路1503a和1503b等一体地形成在衬底上，并且信号驱动器电路1502等作为IC芯片被独立地安装。在图19B中，通过COG方法，IC芯片1505安装在衬底1500上作为信号驱动器电路1502。通过FPC 1506连接IC芯片和外部电路。
如图19C所示，在某些情况下，通过TAB方法代替COG方法来安装信号驱动器电路1502等。通过FPC 1506连接IC芯片和外部电路。在图19C中，通过TAB方法安装信号驱动器电路，然而，也可通过TAB方法安装扫描驱动器电路。
通过TAB方法安装IC芯片，相对于衬底来说可提供大的像素部分，并可实现更窄的框架。
通过使用硅晶片形成IC芯片，然而，可提供形成在玻璃衬底上的IC(以下标注为驱动器IC)来代替IC芯片。IC芯片得自于圆形硅晶片，因此，母衬底的形状受制约。另一方面，驱动器IC在提高产量方面是有利的，因为母衬底是形状不受制约的玻璃制的。因此，可自由地设计驱动器IC的形状和尺寸。在将驱动器IC形成为其长边为15至80mm的情况下，与安装IC芯片的情况相比，可减少所需的数量。结果，可降低连接端子的数量，提高成品率。
可通过使用在衬底上形成的晶体半导体来形成驱动器IC，可通过照射连续振荡激光来形成晶体半导体。通过照射连续振荡激光而获得的半导体膜具有较少的晶体缺陷和大直径的晶格。结果，具有这种半导体膜的晶体管具有良好的迁移率和响应速度，所以可以高速驱动，适宜用于驱动器IC。
实施例8
在本实施例中，参考图20A至20D描述将驱动器电路(信号驱动器电路1502和扫描驱动器电路1503a和1503b)安装到上述实施例中描述的显示面板的方法。可通过使用各向异性导电材料的连接方法、布线接合方法等安装驱动器电路，其中之一例将参考图20A至20D描述。在本实施例中，描述将驱动器IC用于信号驱动器电路1502和扫描驱动器电路1503a和1503b的例子。可适当地使用IC芯片代替驱动器IC。
图20A示出了通过使用各向异性的导电材料在有源矩阵衬底2001上安装驱动器IC 2003的例子。源极布线、栅极布线等的各布线(未示出)以及作为该布线的引出电极的电极焊盘2002a和2002b形成在有源矩阵衬底2001上。
连接端子2004a和2004b设置在驱动器IC2003的表面上，保护绝缘膜2005形成在其外围。
驱动器IC 2003用各向异性的导电粘合剂2006固定在有源矩阵衬底2001上，并且，连接端子2004a和2004b分别与电极焊盘2002a和2002b通过包含在各向异性的导电粘合剂中的导电粒子2007电连接。各向异性导电粘合剂是含有分散的导电粒子(粒子直径大约3至7μm)的粘合树脂，如环氧树脂、酚醛树脂等。导电粒子由从金、银、铜、钯和铂中选择出的一种或多种元素的合金粒子形成。又，可使用具有这些元素的多层结构的粒子。而且，也可使用用从金、银、铜、钯和铂中选择出的一种或多种元素的合金涂覆树脂颗粒来获得的颗粒。
除了各向异性导电粘合剂，可以使用转移到基膜上的薄膜状各向异性导电膜。各向异性导电膜也散布有与各向异性导电粘合剂类似的导电粒子。通过使用混合在各向异性粘合剂2006中的适当尺寸和密度的导电粒子2007，可以这种方法将驱动器IC安装到有源矩阵衬底上。该安装方法适用于图19A和19B的驱动器IC的安装方法。
图20B示出了利用有机树脂的收缩力的安装方法的例子，其中，在驱动器IC的连接端子的表面上由Ta、Ti等形成缓冲层2011a和2011b，通过无电解电镀方法等形成大约20μm厚的Au，以形成隆起(bump)2012a和2012b。通过在驱动器IC和有源矩阵衬底之间提供光固化性的绝缘树脂2013，可利用光固化性的树脂的收缩力来将电极之间压接从而实现安装。该安装方法适用于图19A和19B的驱动器IC的安装方法。
如图20C所示，驱动器IC 2003通过粘合剂2021固定在有源矩阵衬底2001上，驱动器IC的连接端子和在布线衬底上的电极焊盘2002a和2002b可通过布线2022a和2022b连接。然后，使用有机树脂2023进行密封。该安装方法适用于图19A和19B的驱动器IC的安装方法。
如图20D所示，可中间夹FPC(柔性印刷电路)2031上的布线2032和含导电粒子2008的各向异性导电粘合剂2006，提供驱动器IC 2003。该结构在用于外壳尺寸受限的诸如便携式终端之类的电子器件时，是非常有效的。该安装方法适用于图19C的驱动器IC的安装方法。
不特别地限定驱动器IC的安装方法，可采用已知的COG方法、布线接合方法、TAB方法或使用焊料隆起焊盘的回流处理。在施加回流处理的情况下，较佳的是使用诸如聚酰亚胺衬底、HT衬底(日本钢铁化学集团有限公司(Nippon SteelChemical Group Co.，Ltd.))和由具有极性团(polarity group)的降冰片烯树脂形成的ARTON(JSR公司)之类的高抗热性塑料，作为用于驱动器IC或有源矩阵衬底的衬底。
实施例9
在本实施例中，作出关于显示模块的描述。在此，参考图21，将描述液晶模块作为显示模块的例子。
在图21所示的液晶模块中，用密封剂1600固定有源矩阵衬底1601和对向衬底1602，其间插入有像素部分1603和液晶层1604，形成显示区域。
在进行彩色显示时，需要有着色层1605。在RGB方法的情况下，对每个像素提供对应于红、绿和蓝的着色层。在有源矩阵衬底1601和对向衬底1602的外侧提供偏振片1606和1607。在偏振片1606的表面上形成保护膜1616，用于减缓外部冲击。
设置在有源矩阵衬底1601上的连接端子1608通过FPC 1609连接到布线衬底1610。在FPC或连接布线中提供像素驱动器电路(IC芯片、驱动器IC等)1611。布线衬底1610安装有外部电路1612，例如控制电路和电源电路。
冷阴极管1613、反射器1614以及光学膜1615是背光单元，这些作为将光投向液晶显示面板的光源。液晶面板、光源、布线衬底、FPC等由玻璃框架(bezel)1617保持和保护。
实施例10
在本实施例中，参考图22A和22B描述作为显示模块的一个例子的发光显示模块的外表。图22A是由用第一密封剂1205和第二密封剂1206密封的第一衬底和第二衬底形成的面板的俯视图。图22B是沿图22A中的A-A’线切割的截面图。
在图22A中，以虚线示出的标号1201表示信号(源极线)驱动器电路，1202表示像素部分，1203表示扫描(栅极线)驱动器电路。在本实施例中，信号驱动器电路1201、像素部分1202以及扫描驱动器电路1203处于第一密封剂和第二密封剂密封的区域中。较佳的是使用包含填料的具有高粘度的环氧树脂作为第一密封剂。较佳的是使用具有低粘度的环氧树脂作为第二密封剂。较佳的是第一密封剂1205和第二密封剂1206尽可能不透过湿气或氧气。
此外，可在像素部分1202和密封剂1205之间提供干燥剂。在像素部分中，可在扫描线或信号线上提供干燥剂。作为干燥剂，较佳的是使用通过化学吸收吸收湿气(H2O)的物质，如碱土金属的氧化物，例如氧化钙(CaO)和氧化钡(BaO)。然而，不限于上述方法，也可使用诸如沸石和硅胶之类的通过物理吸收来吸收湿气的物质。
此外，可在具有高湿气渗透性的树脂中含干燥剂的颗粒材料的状态下将第一衬底固定在第二衬底1204上。在此，具有高湿气渗透性的树脂例如是诸如酯丙烯酸酯、醚丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、醚氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁二烯氨基甲酸酯丙烯酸酯、特定的氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、氨基树脂丙烯酸酯、以及丙烯酸类树脂丙烯酸酯之类的丙烯酸类树脂。此外，可使用诸如双酚A型液体环氧树脂、双酚A型固体环氧树脂、含溴环氧树脂、双酚F型树脂、双酚AD型树脂、酚醛树脂、甲酚树脂、线型酚醛型树脂、脂环族环氧树脂、Epi-Bis型环氧树脂、缩水甘油酯树脂、缩水甘油胺树脂、杂环环氧树脂、以及改性环氧树脂之类的环氧树脂。又，也可使用其它物质。可使用诸如硅氧烷聚合物、聚酰亚胺、PSG(磷硅酸盐玻璃)、以及BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)之类的无机物质。
通过在与扫描线重叠的区域中提供干燥剂，并在第二衬底上固定含干燥剂的颗粒的具有高湿气渗透性的树脂，可抑制湿气进入显示元件，从而抑制引起的劣化，而不用降低孔径比。
注意，标号1210表示用于将输入到信号驱动器电路1201和扫描驱动器电路1203的信号进行传送的连接区域，通过连接布线1208从作为外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)1209接收视频信号和时钟信号。
接着，参考图22B描述截面结构。驱动器电路和像素部分形成在第一衬底1200上，具有多个半导体元件，例如TFT。信号驱动器电路1201以及像素部分1202作为驱动器电路被示出。注意，信号驱动器电路1201包括由n沟道型TFT 1221和p沟道型TFT 1222的组合形成的CMOS电路。
在本实施例中，信号驱动器电路、扫描驱动器电路以及像素部分的TFT形成在同一衬底上。因此，可减小发光显示器件的体积。
像素部分1202由多个像素形成，每个像素包括开关TFT 1211、驱动TFT 1212、以及由电连接到驱动TFT 1212的漏极的反射导电膜形成的第一像素电极(阳极)1213。
用于这些TFT 1211、1212、1221以及1222的层间绝缘膜1220可通过使用含无机材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等)以及有机材料(聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、苯并环丁烯(benzocyclobutene)、或硅氧烷聚合物)作为主成份的材料来形成。通过使用硅氧烷聚合物作为层间绝缘膜的原材料，可获得具有硅和氧作为骨干结构以及氢和/或烷基作为支链的结构的绝缘膜。
此外，在第一像素电极(阳极)1213的两端形成绝缘体(称为堤、隔壁、阻档层等)1214。为了使绝缘体1214获得良好的膜覆盖，将绝缘体1214形成为其顶部和底部具有有曲率的弯曲表面。可通过使用含无机材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等)或有机材料(聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、苯并环丁烯、或硅氧烷聚合物)作为主成份的材料来形成绝缘体1214。此外，通过使用硅氧烷聚合物作为绝缘体的原材料，可获得具有硅和氧作为骨干结构以及氢和/或烷基作为支链的绝缘膜。又，可用氮化铝膜、氮化铝氧化物膜、含碳作为主成份的薄膜、或由氮化硅膜形成的保护膜(平面化层)来覆盖绝缘体1214。通过使用由溶解或分散有吸收可见光的材料如黑色颜料和染料而形成的有机材料，可吸收来自随后形成的发光元件的漫射光。结果，提高了每个像素的对比度。此外，通过提供由阻挡光的绝缘体形成的层间绝缘膜1220，和绝缘体1214总和起来可以获得光屏蔽效果。
可在第一像素电极(阳极)1213上通过执行有机化合物材料的蒸发淀积，选择性地形成含发光物质的层1215。
含发光物质的层可适当地具有已知的结构。在此，参考图23A至23F描述含发光物质的层1215的结构。
图23A示出了使用含1至15％的氧化硅的光透射氧化物导电材料形成的第一像素电极11的例子。其上提供含发光物质的层16，层16中叠层有空穴注入层或空穴传输层41、发光层42、电子传输层或电子注入层43。第二像素电极17由含诸如LiF和MgAg之类的碱金属或碱土金属的第一电极层33和由诸如铝之类的金属材料形成的第二电极层34形成。如图23A中箭头所示，具有该结构的像素可从第一像素电极11侧发光。
图23B示出了从第二像素电极17发光的例子。第一像素电极11是由诸如铝和钛之类的金属或含上述金属和等于或小于化学计量构成比率的浓度的氮的金属材料形成的第一电极层35，以及由含1至15原子％的浓度的氧化硅的氧化物导电材料形成的第二电极层32形成。其上设置含发光物质的层16，层16中叠层有空穴注入层或空穴传输层41、发光层42、电子传输层或电子注入层43。第二像素电极17由含诸如LiF和CaF之类的碱金属或碱土金属的第三电极层33和由诸如铝之类的金属材料形成的第四电极层34形成。通过以100nm或更小的厚度形成这两层，以能够透光，可从第二像素电极17发光。
图23E示出了从第一电极和第二电极两方向发光的例子。具有高功函数的透光导电膜用于第一像素电极11，而具有低功函数的透光导电膜用于第二像素电极17。作为代表，第一像素电极11由含1至15原子％的浓度的氧化硅的氧化物导电材料形成，第二像素电极17由含诸如LiF和CaF之类的碱金属或碱土金属的第三电极层33和由诸如铝之类的金属材料形成的第四电极层34形成，这两层的厚度分别为等于或小于100nm。
图23C示出了从第一像素电极11发光的例子，在该结构中含发光物质的层以电子传输层或电子注入层43、发光层42、空穴注入层或空穴传输层41的顺序叠层。由含1至15原子％的浓度的氧化硅的氧化物导电材料形成的第二电极层32、以及由诸如铝和钛之类的金属或含上述金属和等于或小于化学计量构成比率的浓度的氮的金属材料形成的第一电极层35，以此顺序从含发光物质的层16侧形成第二像素电极32。第一像素电极11由含诸如LiF和CaF之类的碱金属或碱土金属的第三电极层33和由诸如铝之类的金属材料形成的第四电极层34形成。通过以100nm或更小的厚度形成这两层，以能够透光，可从第一像素电极11发光。
图23D示出从第二像素电极17发光的例子，在该结构中含发光物质的层以电子传输层或电子注入层43、发光层42、空穴注入层或空穴传输层41的顺序叠层。第一像素电极11具有与图23C类似的结构，并且形成足够的厚度以反射从含发光物质的层发出的光。第二像素电极17由含1至15原子％的浓度的氧化硅的氧化物导电材料形成。通过使用无机物质的金属氧化物(有代表性的为氧化钼或氧化钒)形成空穴注入层41，因提供在形成第二电极层32时引入的氧气，故提高空穴注入特性，从而可降低驱动电压。
图23F示出了从第一像素电极和第二像素电极两方向发光的例子。具有低功函数的透光导电膜用于第一像素电极11，而具有高功函数的透光导电膜用于第二像素电极17。作为代表，第一像素电极11由含诸如LiF和CaF之类的碱金属或碱土金属的第三电极层33和由诸如铝之类的金属材料形成的第四电极层34形成，这两层的厚度分别为等于或小于100nm，第二像素电极17由含1至15原子％的浓度的氧化硅的氧化物导电材料形成。
以此方式，形成如图22B所示的由第一像素电极(阳极)1213、含发光物质的层1215、以及第二像素电极(阴极)1216构成的发光元件1217。发光元件1217向第二衬底1204侧发光。
为了密封发光元件1217，形成保护层叠层1218。通过叠层第一无机绝缘膜、应力缓和膜、以及第二无机绝缘膜来形成保护层叠层1218。接着，利用第一密封剂1205和第二密封剂1206粘合保护层叠层1218和第二衬底1204。注意，较佳的是如用于排落液晶的装置那样使用用于排落密封剂的装置来排落第二密封剂。可在将密封剂从分配器排落或排放在有源矩阵衬底上之后，在真空中粘合第二衬底和有源矩阵衬底，并执行紫外线固化以实现密封。
注意，在固定在第二衬底1204的表面上的偏振片1225的表面上提供1/2λ或1/4λ的相衬板(phase-contrast plate)1229和抗反射膜1226。此外，可从第二衬底1204顺序地提供1/4λ的相衬板、1/2λ的相衬板1229和偏振片1225。通过提供相衬板和偏振片，可防止外部光反射在像素电极上。第一像素电极1213和第二像素电极1216由透光的或半透光的导电膜形成，层间绝缘膜1220由吸收可见光的材料或溶解或分散有吸收可见光的有机材料形成，从而外部光不反射在每个像素电极上，因此，不必使用相衬板或偏振片。
连接布线1208和FPC 1209通过各向异性导电膜或各向异性导电树脂1227而彼此电连接。此外，较佳的是，用密封树脂密封每个布线层和连接端子之间的连接部分。根据该结构，可防止湿气从截面部分进入发光元件而引起劣化。
注意，可在第二衬底1204和保护层叠层1218之间提供用例如氮气的惰性气体填充的空间。因此，可进一步防止湿气和氧气。
可在像素部分1202和偏振片1225之间提供着色层。在该情况下，通过在像素部分提供能够发出白色光的发光元件以及表示RGB的着色层，可进行全色彩显示。此外，通过在像素部分提供能够发出蓝色的发光元件，并单独提供色彩变换层等，可进行全色彩显示。同样，可在每个像素部分形成发出红色、绿色和蓝色的发光元件，并使用着色层。这种显示模块具有高色彩纯度的红色、绿色和蓝色，能够进行高分辨率显示。
可通过使用用于第一衬底1200或第二衬底1204中一方或双方的膜、树脂等形成的衬底形成发光显示模块。像这样，在不使用对向衬底的情况下进行密封，可形成重量轻、紧凑而薄的显示器件。
注意，实施方式1至5中任一个可适用于本实施例。在本实施例中，描述了作为显示模块的发光显示模块，然而，本发明不限于此，本发明可适用于诸如发光显示器、DMD(数字微镜设备)、PDP(等离子显示屏)、FED(场发射显示器)和电泳显示器(电子纸)之类的显示模块。
实施例11
通过将上述实施例描述的显示模块结合于外壳中，可制造各种电子装置。电子装置包括电视机、摄像机、数字照相机、眼镜式显示器(头戴式显示器)、导航系统、音频再现设备(车载音频系统、音频组件等)、笔记本个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、便携电话机、便携游戏机、电子书等)、具有存储介质的图像再现装置(具体来说是具有可重放诸如数字通用盘(DVD)之类的存储介质并能够显示重放的图像的显示器的装置)等。在此，作为这些电子装置的例子，图24和25示出了电视机及其框图，图26A和26B示出了数字照相机。
图24示出了接收模拟电视广播的电视机的典型结构。在图24中，天线1101接收的电视广播的电波输入到调谐器1102。调谐器1102通过将从天线1101输入的高频电视信号与根据所希望的接收机频率控制的本机振荡频率的信号相混频，产生并输出中频(IF)信号。
从调谐器1102取出的IF信号通过中频放大器(IF放大器)1103放大至所要求的电压，然后通过视频检测电路1104进行视频检测，以及通过声音检测电路1105进行声音检测。从视频检测电路1104输出的视频信号通过视频信号处理电路1106被分离成亮度信号和颜色信号，通过预定的视频信号处理变为视频信号，然后输出到作为本发明的半导体器件的液晶显示器、发光显示器、DMD(数字微镜设备)、PDP(等离子显示屏)、FED(场发射显示器)和电泳显示器(电子纸)等的视频系统输出部1108。
此外，从声音检测电路1105输出的信号通过诸如声音系统处理电路1107的FM解调之类的处理，变为声音信号，然后经适当放大，输出到诸如扬声器之类的声音系统输出部1109。
使用本发明的电视机不限于诸如如VHF波段和UHF波段之类的地面广播、电缆广播、或BS广播之类的模拟广播，而是也可适用于数字地面广播、电缆数字广播或BS数字广播。
图25示出了从正面看到的电视机的透视图，包括外壳1151、显示部1152、扬声器部1153、操作部1154、视频输出端子1155等。图24示出了其结构。
显示部1152是图24的视频系统输出部1108的例子，它显示图像。
扬声器部1153是图24的声音系统输出部的例子，它输出声音。
操作部1154备有电源开关、音量开关、开关选择器、调谐开关、选择开关等。通过按压开关，操作电源开/闭、图像选择、声音控制、调谐器选择等。虽然未示出，但是还可通过遥控器型的操作部来进行上述选择。
视频输出端子1155是用于从VTR、DVD、游戏机等将从外部的视频信号输入到电视机中的端子。
在本实施例中所描述的电视机是壁挂式电视机，在主体的背部提供用于悬挂在墙壁上的部分。
通过将作为本发明的半导体器件的例子的显示器件用于电视机的显示部，可高产量、低成本、高成品率地制造电视机。此外，通过将本发明的半导体器件用于控制电视机的视频处理电路、声音检测电路以及声音处理电路的CPU，可高产量、低成本、高成品率地制造电视机。因此，本发明可尤其适用于诸如壁挂式电视机、火车站、机场等的信息显示板、街道上的广告显示板之类的大型显示介质。
图26A和26B示出了数字照相机的例子。图26A是从正面看到的数字照相机的透视图，而图26B是从背面看到的透视图。图26A中，数字照相机包括释放按钮1301、主开关1302、取景器1303、闪光灯1304、透镜1305、照相机镜筒1306和外壳1307。
在图26B中，提供取景器目镜窗1311、监视器1312、以及操作按钮1313。
如将释放按钮1301按压至一半位置，聚焦调节组件和曝光调节组件工作，当释放按钮1301按压至底部位置时，快门打开。
通过按压或旋转主开关1302，切换数字照相机的电源的开/闭。
取景器1303置于数字照相机的正面的透镜1305上部，用于检查从图26B所示的取景器目镜窗1311拍摄的范围和聚焦位置。
闪光灯1304置于数字照相机的正面的上部，当拍照的对象亮度低时，随着释放按钮被按压而快门打开，同时发出辅助光。
透镜1305置于数字照相机的正面。透镜由聚焦透镜、变焦透镜等组成，并与未图示出的快门和光圈一起构成成像光学系统。而且，在透镜后提供诸如CCD(电荷耦合器件)之类的图像传感器。
照相机镜筒1306移动透镜，用于调节聚焦透镜和变焦透镜等的焦距。当拍摄图像时，透镜1305通过向外推出照相机镜筒而向前移动。当携带时，为了紧凑，透镜1305装载在内。在本实施例中，通过推出照相机镜筒来变焦地拍摄拍照对象，然而本发明不限于该结构，本发明可以是不用通过推出照相机镜筒，而能够根据外壳1307中的成像光学系统的结构来进行变焦拍摄的数字照相机。
取景器目镜窗1311设置在数字照相机的背部上面，是用于检查拍摄范围和聚焦位置时的目镜窗。
操作按钮1313是具有各种功能的设置在数字照相机的背面的按钮，包括设置按钮、菜单按钮、显示按钮、功能按钮、选择按钮等。
通过将本发明的半导体器件的一个实施例的显示器用于监视器，可低成本、高产量、高成品率地制造的数字照相机。此外，通过将本发明的半导体器件之一例的CPU应用于接收各种功能的按钮、主开关、释放按钮等的操作输入并执行相关处理的CPU；执行自动聚焦操作和自动聚焦调整操作的电路；控制驱动闪频灯和CCD(电荷耦合器件)的定时电路；从诸如CCD之类的图像传感器光电转换的信号产生视频信号的图像拾取电路；将图像拾取电路产生的视频信号转换成数字信号的A/D变换电路；控制执行读写存储器的视频数据的存储器接口中的每一个电路的CPU等等，可低成本、高产量、高成品率地制造数字照相机。

Claims (34)

1.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：
在衬底上形成第一膜；
在所述第一膜上排放含有掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成掩模；
使用所述掩模对所述第一膜进行图案化以在所述衬底上至少形成低润湿性区域和高润湿性区域；
去除所述掩模；以及
向提供在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有材料的溶液，以形成被图案化的薄膜。
2.根据权利要求1的半导体器件的制造方法，其中所述材料形成绝缘膜、半导体膜或导电膜。
3.根据权利要求1的半导体器件的制造方法，其中所述含有掩模材料的溶液包含界面活性剂。
4.根据权利要求1的半导体器件的制造方法，其中在所述低润湿性区域中的所述含有材料的溶液的接触角大于在所述高润湿性区域中的所述含有材料的溶液的接触角。
5.根据权利要求4的半导体器件的制造方法，其中所述低润湿性区域的接触角和所述高润湿性区域的接触角的角度差为30°或更大。
6.根据权利要求1的半导体器件的制造方法，其中所述第一膜包括含有碳氟链的化合物。
7.根据权利要求1的半导体器件的制造方法，其中在加热所述衬底的同时，排放所述含有掩模材料的溶液。
8.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：
在衬底上形成第一膜；
在所述第一膜上排放含有掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成掩模；
使用所述掩模对所述第一膜进行图案化以在所述衬底上形成低润湿性区域和高润湿性区域；
去除所述掩模；以及
向提供在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有材料的溶液，以形成被图案化的薄膜，
其中，所述含有掩模材料的溶液的相对于所述第一膜的接触角小于所述含有材料的溶液的相对于所述第一膜的接触角。
9.根据权利要求8的半导体器件的制造方法，其中所述材料形成绝缘膜、半导体膜或导电膜。
10.根据权利要求8的半导体器件的制造方法，其中所述含有掩模材料的溶液包含界面活性剂。
11.根据权利要求8的半导体器件的制造方法，其中在所述低润湿性区域中的所述含有材料的溶液的接触角大于在所述高润湿性区域中的所述含有材料的溶液的接触角。
12.根据权利要求11的半导体器件的制造方法，其中所述低润湿性区域的接触角和所述高润湿性区域的接触角的角度差为30°或更大。
13.根据权利要求8的半导体器件的制造方法，其中所述第一膜包括含有碳氟链的化合物。
14.根据权利要求8的半导体器件的制造方法，其中在加热所述衬底的同时，排放所述含有掩模材料的溶液。
15.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：
在形成于衬底上的第二膜之上形成第一膜；
在所述第一膜上排放含有第一掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成第一掩模；
使用所述第一掩模对所述第一膜进行图案化以在所述第二膜上至少形成低润湿性区域和高润湿性区域；
去除所述第一掩模；
向提供在所述低润湿性区域之间的所述高润湿性区域中排放含有第二掩模材料的溶液，以形成第二掩模；以及
通过使用所述第二掩模，对所述被图案化的第一膜和所述第二膜执行蚀刻。
16.根据权利要求15的半导体器件的制造方法，其中所述第二膜是绝缘膜、半导体膜或导电膜。
17.根据权利要求15的半导体器件的制造方法，其中所述含有第一掩模材料的溶液包含界面活性剂。
18.根据权利要求15的半导体器件的制造方法，其中在所述低润湿性区域中的所述含有第二掩模材料的溶液的接触角大于在所述高润湿性区域中的所述含有第二掩模材料的溶液的接触角。
19.根据权利要求18的半导体器件的制造方法，其中所述低润湿性区域的接触角和所述高润湿性区域的接触角的角度差为30°或更大。
20.根据权利要求15的半导体器件的制造方法，其中所述第一膜包括含有碳氟链的化合物。
21.根据权利要求15的半导体器件的制造方法，其中在加热所述衬底的同时，排放所述含有第一掩模材料的溶液。
22.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：
在形成于衬底上的第二膜之上形成第一膜；
在所述第一膜上排放含有第一掩模材料的溶液以在所述第一膜上形成第一掩模；
使用所述第一掩模对所述第一膜进行图案化以在所述第二膜上至少形成低润湿性区域和高润湿性区域；
去除所述第一掩模；
向提供在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有第二掩模材料的溶液，以形成第二掩模；以及
通过使用所述第二掩模，对所述被图案化的第一膜和所述第二膜执行蚀刻，
其中，所述含有第一掩模材料的溶液的相对于所述第一膜的接触角小于所述含有第二掩模材料的溶液的相对于所述第一膜的接触角。
23.根据权利要求22的半导体器件的制造方法，其中所述第二膜是绝缘膜、半导体膜或导电膜。
24.根据权利要求22的半导体器件的制造方法，其中所述含有第一掩模材料的溶液包含界面活性剂。
25.根据权利要求22的半导体器件的制造方法，其中在所述低润湿性区域中的所述含有第二掩模材料的溶液的接触角大于在所述高润湿性区域中的所述含有第二掩模材料的溶液的接触角。
26.根据权利要求25的半导体器件的制造方法，其中所述低润湿性区域的接触角和所述高润湿性区域的接触角的角度差为30°或更大。
27.根据权利要求22的半导体器件的制造方法，其中所述第一膜包括含有碳氟链的化合物。
28.根据权利要求22的半导体器件的制造方法，其中在加热所述衬底的同时，排放所述含有第一掩模材料的溶液。
29.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：
在衬底上形成栅电极；
在所述栅电极上形成栅绝缘膜；
在所述栅绝缘膜上形成第一半导体膜；
在所述第一半导体膜上形成具有一种导电型的第二半导体膜；
在所述第二半导体膜上形成被图案化的第一膜以在所述第二半导体膜上至少形成在所述被图案化的第一膜上的低润湿性区域和提供在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域；
向提供在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域中排放含有掩模材料的溶液，以在所述被图案化的第一膜上形成掩模；
通过使用所述掩模，对所述被图案化的第一膜、所述第一半导体膜和所述第二半导体膜执行蚀刻；以及
在所述第二半导体膜上形成源电极和漏电极。
30.根据权利要求29的半导体器件的制造方法，其中在所述低润湿性区域中的所述含有掩模材料的溶液的接触角大于在所述高润湿性区域中的所述含有掩模材料的溶液的接触角。
31.根据权利要求30的半导体器件的制造方法，其中所述低润湿性区域的接触角和所述高润湿性区域的接触角的角度差为30°或更大。
32.根据权利要求29的半导体器件的制造方法，其中所述被图案化的第一膜包括含有碳氟链的化合物。
33.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：
在衬底上形成具有源区和漏区以及夹在该源区和漏区之间的沟道形成区的岛形状的半导体膜；
在所述源区和漏区之上形成第一膜以在所述岛形状的半导体膜上至少形成在所述第一膜上的低润湿性区域和夹在所述低润湿性区域之间的高润湿性区域；
通过使用液滴喷射法或液滴涂敷法在提供于所述低润湿性区域之间的所述高润湿性区域之上形成栅绝缘膜；以及
在所述栅绝缘膜上形成栅电极。
34.根据权利要求33的半导体器件的制造方法，其中所述第一膜包括含有碳氟链的化合物。
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