TWI262538B - Component placement substrate and production method thereof - Google Patents

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TWI262538B
TWI262538B TW094100583A TW94100583A TWI262538B TW I262538 B TWI262538 B TW I262538B TW 094100583 A TW094100583 A TW 094100583A TW 94100583 A TW94100583 A TW 94100583A TW I262538 B TWI262538 B TW I262538B
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Atsuhito Murai
Akiyoshi Fujii
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Sharp Kk
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Description

•1262538 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 系化的配綠、電 其製造方法及j吏 ’係關於一種在 本發明係關於一種可形成已在基板上圖案化的配線、 極、絕緣層、功能膜等之元件配置基板，肩 用有元件配置基板之顯示裝置。更詳言之， 基板上形成有配線、電極、絕緣層、功能膜、半導體、電 阻體、濾光片等元件之基板，使用喷墨（液滴吐出）裝置而形 成該等元件的全部或一部份之元件配置基板，其製造方 法，及由該元件配置基板所構成，作為液晶顯示裝置之最 佳顯示裝置。 【先前技術】
塗敷以往之液狀材料 近年，配線形成方法係以塗敷喷墨法等的液狀材料之方 法：叉矚目。例如，以利用噴墨法形成配線之情況為例， 通吊’壯猎由在沿著配線圖案而形成之導引（亦稱為排）内使用 賣墨衣置吐出配線形成材料，例如含金屬微粒子之会屬趿
98772-950407.doc ♦1262538 如，可列舉如圖12所示以往之濺射及光微影法，但在製造 政率或配線基本性能面上並非具有喷墨法之優點。此外， 4種配線形成中’係利用|虫刻條件進行錐狀的控制，作膜 厚增厚時，難以控制錐狀，且形成反錐狀時，形成於上層 之膜’例如 CVD(Chemical Vapor Deposition :化學蒸錢）膜 會形成產生裂縫之缺點。
有關噴墨法之配線形成方法，係揭示以下方法：以喷黑 法將配線形成材料圖案化填充於由基板上所形成導引所包 圍的區域（例如，參照日本特再表w〇 99/48339號公報（第 1、2頁）。）。該種以往之導引及喷墨法中，例如，如圖 所不，形成導引13後，藉由將金屬膠質溶液選擇塗敷於導 引13間，並予以熱處理，以形成配線4。但是，會在樹脂材 料所構成的導引13與金屬配線4間產生裂縫，且為防止裂縫 而去除導引13時，配線剖面形狀容易形成反錐狀。亦即， 轉印導引13的錐狀，形成反錐狀。再者，由於通常導引^ 的厚度係1 pm(= 10000 A)以上，故難以將其去除。 又，其他的配線形成方法，係揭示以下Μ ··在基板表 面使用作為自己組織化膜之有機分子膜，將親液部與防液 部形成為特定的圖案，且將分散導電性微粒子之液體選擇 性塗敷於親液部後，藉由以熱處理變換為導電膜，只在親 夜—Ρ化成‘ ι膜（例如，參照日本特開2GG2.164635號公報 (第1、2頁）。）。該種以往之自己組織化膜圖案化及喷墨法 中例/如圖14所不，自己組織化膜（單分子膜）14圖案化 後’精由選擇塗敷g己線形成材料，例如上述的金屬膠質溶 98772-950407.doc J262538 • 液並予以熱處理以形成配線心但是，因自己組織化膜 _(早分子膜)14難以圖案化而使生產性顯著低下。因此，使用 有贺墨裝置之配線形成中，有以下辦法：提高生產性後， 藉由抑制裂縫等缺點的產生，可充分活用噴墨之優點而得 到7"件配置基板。此外，該種辦法在所有塗敷液狀材料之 方法係共通。 【發明内容】 • 本發明係鑑於上述現狀而—士太 述兄狀而70成者，其目的在於提供一種 可簡便製造，且可抑制已形成於基板上的圖案膜上之薄膜 產生裂縫之元件配置基板、其製造方法，及由該元件配置 基板所構成之顯示裝置。 本么月者等針對在基板上具有配線圖案等的圖案膜之元 件配置基板進行各種檢討之結果，先著眼於以下情事：將 圖f膜的膜厚增厚時’因其剖面形狀而於形成於圖案膜上 的缚版層容易產峰^ # , 衣縫接者，想到設圖案膜的剖面形狀 • 為由上部的半橢圓形部與下部錐狀部或大致垂直錐狀部構 成，且該錐狀部或大致垂直錐狀部的平均厚度為50 A以 上3000 A以下時，可完美解決上述課題，並達成本發明 者。此外，本發明者等亦發現以下情事··利用光阻的撥水 薄膜在基板上形成圖案膜的導引，且利用喷墨法等將液狀 材料塗敷於該圖案的導引而形成圖案膜時，可以高生產性 形成該種剖面形狀的圖案膜，並在元件配置基板的製造效 率或圖案膜的某太# $榮+ 1, ,、、7丞本性此面專有利。亦即，本發明中，例如 以形成金屬配線為例時，依據如圖u所示的超薄膜樹脂消 98772-950407.doc .1262538 水薄膜）圖案化及喷墨法’進行超薄膜樹脂2的圖孝化後 藉由選擇塗敷金屬膠質溶液3,並予以熱處理，即可形成配 線4。如此’⑴藉由使用光阻作為超薄膜樹脂，圖案化（配 線圖案之形成）容易，生產性裎古、丄，… “ 九)勿玍座性挺阿，（2)由光阻所形成的超薄 膜樹脂膜（撥水薄膜）會變薄為丨5〇〇 A左右，且至少在膜表面 具撥水性，故難以在綠上殘留金屬殘潰，其結果配線形 成後的去除（剝離）容易；⑺所形成的配線剖㈣狀係如圖 H-c所示朝上凸的大致平凸透鏡狀，&即使為數千A以上
(例如5000 A)高度的配線’也可抑制在形成於配線上的CVD 膜等的薄膜產生裂縫。根據本發明，可提供一種配線構造 及製造方法，尤其將配線薄膜增厚時，可全部解決以往之 技術中所引起的缺點。 亦即，本發明係一種元件配置基板，其具備已在基板上 圖案化之膜，且至少一個上述圖案膜，其剖面形狀係由上 部的半橢圓形部與下部錐狀部或大致垂直錐狀部所構成， 該錐狀部或大致垂直錐狀部係平均厚度為5〇 A以上、3〇〇〇 A以下。 以下詳述本發明。另外，本案說明書中之「以上」、「以 下」係包含該數值者。 本發明之元件配置基板係具備已在基板上圖案化之膜 (圖案膜）。另外，也可在本發明之元件配置基板設置二個以 上不同種類的圖案膜。上述圖案膜並不特別限定，最好係 構成元件者，最好係選自由配線、電極、絕緣層及功能膜 所構成之群之至少一種。當中，最好係配線。若上述功能 98772-950407.doc 1262538 =利用其電性·光學的.機械的熱的.化學的活體 些錢者，並不㈣限定，例如可列舉有機 、'之七光層、電洞注入層等有機層f。圖案臈 、、度或平面形狀等並不特別限制。 、 安卜a本發明之7^件配置基板之構成只要是將基板及圖 ::必須構成要素而形成者，也可包含或不包含其他 構成要素，並不特別限制 作A 一 p 。此外’元件配置基板具有配線 作為几件時，亦稱為配線基板。 =-個上述圖案膜’其剖面形狀係由上部的 狀部或大致垂直雜狀部所構成，上述錐狀部 U直錐狀部係平均厚度為50 A以上，3_入以下。 係=圖等半擴圓形部與錐狀部或大致垂直錐狀部 '、a圖木膜形成時而一體形成.，岡安时 成者圖案膜形成時’將構成 :、土反側作為T部，只由其形狀區別。該種本發明中’ =:圖案臈剖面上部作為半橢圓形部，並使剖面下部錐 成朝：大致垂直錐狀部變薄，亦即將圖案膜的刮面形狀形 =朝上凸的大致平凸鏡片狀，即使圖案膜的膜厚變厚，也 二彳形成於圖案膜上的CVD膜等的薄臈產生裂縫。錐狀 =大致垂直錐狀部的平均厚度，通常最好儘可能變薄， 仁未滿5 Ο A時，你4、闰安η “士 Λ ^ 案料的導引材厚度必須未滿50 板的制於法使用光阻膜作為導引材，故會導致元件配置基 板的製造效率低下〇另一 Μ田 低下另方面’超過3_切，無法充分 Γ 抑制裂縫之本發明之作用效果。最好下限係遍 限係2_Α。此外，光阻薄膜係取決於光阻耐熱性等 98772-950407.doc 1262538 :料特性’但也可於配線形成後而去除，也可不去除 :好！：。本發明，’半擴圓形部只發揮本發明之作用： f …最好係可評價為半橢圓形之剖面形狀’具體而 s’以中央部形成最頂部’且具有朝兩端部傾斜之 狀者為最佳。再者，錐狀部或大致垂直錐狀部最好係圖：
見朝上方縮小’亦即錐狀的剖面形狀，或配線寬朝上方I 致一致，亦即大致垂直錐狀的剖面形狀，但大致垂直
部只能發揮本發明之作用效果，也可為圖案寬朝上方擴 大’亦即逆錐狀的剖面形狀。 至少一個上述圖案膜，其平均膜厚最好係2_ A以上。 女此可形成基本性能佳之圖案膜（配線構造”並充分發揮 該種圖案膜中不會產生裂縫之本發明之作用效果。最：下 限係 3 0 0 〇 A，上限将 6 Ο Ο Ο A。g ,, 上限係⑽00 A。另外，上述平均膜厚係圖案 剖面形狀膜厚最大處的平均值。 、 最好至少一個上述圖案膜係將液狀材料塗敷於由光阻薄 膜所構成的導引®案内而形成。如此，由於可簡便進行圖 案膜形成，及用以構成形成後的導引圖案之光阻薄膜的去 除(剝離)’故在元件配置基板的製造效率面可發揮有利的效 果。光阻方面，通常係使用含感光性樹脂之樹脂組成物， 例如，塗敷於基板上而成臈’且使用光微影法可圖案化為 所希望的圖案者。再者，光阻薄膜最好係具有撥水性之撥 水薄膜，具體而言，配線圖案形成用的光阻薄膜（導引材） 時，相對於金屬膠質溶液，最好顯示50度以上的接觸角。 另外，上述金屬膠質溶液的溶媒（分散媒），具體而言，使用 98772-950407.doc -10- 1262538 噴墨々法形成配線時，可使用酒精類 '卡必醇系的溶媒（分散 寺其他使m(DIP)法’旋鑛法、電鍍法等形成配線 除了上述溶媒（分散媒）外，也可使用水系的溶媒（分散 '、寺。另外，不限於配線形成材料，即使是如氧化 :氧化物導電體’或用以形成絕緣層圖案之材料的溶媒（分 政媒）目可使用上述溶媒（分散媒），故即使用於電極圖孝 『:表層圖案的形成時’相對於含上述溶媒(分散媒)之溶 二：好顯示50度以上的接觸角。溶媒(分散媒)方面，使用 之ΓΓΓ分散媒）時光阻的撥水薄膜相對於⑴由具撥水性 嶋Μ由不具撥水性之撥水光阻所形成 性者等2 f係糟由使用有I系氣體之電漿處理賦予撥水 ，二Γ種圖案膜的形成方法時，圖案膜的剖面下 々产俜^用以構成導引圖案之光阻薄膜的反轉形狀， 薄膜的膜厚大致相同。光阻薄膜最好係平 用H 000人以下。超過3咖入時’可能無法充分發揮 上㈣：Γ之本發明的作用效果。最好下限係 A， 方法可列…Γ案膜的液狀材料塗敷於導㈣案内之 嘴墨^法、旋鑛法、物等，”，最好使用 如=、一個上述圖案膜係由無機材料的薄膜所覆蓋。 匕错由以热機材料覆蓋，且使圖安、 為多層構造，可充分發揮在 、/成刀形成 縫之本發明的作用效果，且設置_=的賴不會產生裂 本發明之元件配㈣电晶體（mr)等，可將 -置基板相於液晶顯*裝置的主動矩陣基 98772-950407.doc 1262538 板等。無機材料之薄膜最好係由真空蒸鍍法或化學蒸鍍法 所幵> 成。在該種情況，可更加充分發揮本發明的作用效果。 具體而言，例如，可列舉以下之層：其用以構成閘極絕緣 膜、半導體層（a-Si)、接觸層（η +形a-Si)、絕緣保護膜（鈍化 膜）等的薄膜電晶體。無機薄膜的平均膜厚通常係3〇〇〇 A〜 5000 A。
此外’本發明係一種製造方法，其用以形成具已在基板 上圖案化之膜之元件配置基板；上述元件配置基板之製造 方法係包含以下工序：利用光阻的撥水薄膜形成用以形成 该圖案膜的導引圖案之:L序、及將液狀材料塗敷於該導引 圖案内而形成圖案膜之工序。再者，上述圖案膜並更加沒 有限定{旦最好由配線、電極、絕緣層及功能膜所構成之 群中選擇至少—種，當中，以配線為最佳。如A，製作元 件配置基板時’因可簡便進行配線、電極、絕緣層、功能 膜等圖案膜的形成’及其形成後絲（剝離）光阻的撥水薄 腰，故在元件配置基板的製造效率面可發揮有利的效果， 二精由使光阻的撥水薄膜充分變薄，即使圖案膜膜厚變 子也可抑制形成於配線上的CVD趑笪AA 一 ▲士 4的薄膜產生裂縫。 發明中，從生產面來看，最 蕤 子上述光阻的撥水薄膜係 稭由使用有氟氣之電漿處理，賦予 水性，4、I 蜱予（不具撥水性）光阻薄膜撥 成用沾丄 3光阻）所形成，配線圖案形 成用的光阻薄膜（導引材）時，相 示50声V +於i屬膠質溶液，最好顯 不50度以上的接觸角。此外， h貝 阻薄膜，f ϋ # A 1 配線圖案形成用的光 潯肤，取好其他光阻薄膜（導 W材）亦相對於含有同樣溶液 98772-950407.doc 1262538 畋媒）的/谷液，顯示5 〇度以上的接觸角。用於電衆處理之
及Ί若為含氣原子的氣體時並更加沒有限定，最好使用 C F 4、SF6等氣體或以Nr He等將該等稀釋之氣體。
上述光阻最好係含有1〇質量％以上樹脂固形份者。未滿 1 0貝里％時，可能會在所形成的撥水薄膜產生針孔等缺 '、、、占又，上述光阻最好係含有30質量％以下樹脂固形份者。 超過30質量％時，目光阻黏度增加，故可能無法在較厚側 2成最佳的3000 A左右的撥水薄膜。最好含樹脂固形份1〇 貝里/°以上，3 0質量％以下之光阻係形成膜厚為5 0 A以上， A以下的撥水薄膜者。另外，具撥水性的光阻樹脂固 形份的最佳下限係15質量％，最佳上限係25質量％。 上述光阻的撥水薄膜最好係平均膜厚度為5〇 A以上， 3000 A以下。如此，可充分發揮用以抑制裂縫等之本發明 的作用效果。最好下限係500 A，上限係2〇〇〇入。此外，上 述圖案膜的形成工序最好係由喷墨法而進行。如此，在元 件配置基板的製造效率或圖案膜的基本性能之面等可 有利的效果。 圖11係顯示本發明之元件配置基板之製造方法的一實施 形態之配線圖案的部分剖面概念圖。該圖i _係顯示：在 超薄膜樹月旨膜（光阻的撥水薄膜）2的圖案化工序（參照圖 U-a)後，藉由進行以下工序（參照圖丨^):在樹脂膜峋選 擇塗敷金屬膠質溶液3’並予以熱處理，以形成配線4(參照 圖11-C)，其係呈剖面形狀朝上凸的大致平凸鏡片狀。 上述製造方法中 用以製作液晶顯示裝置之丁FT陣列配 98772-950407.doc 13 1262538 線基板的流程概略，通常係谁 打進仃以下各工序：（1)製程前基 板洗淨、⑺問極配線形成、（3)半導體層/絕緣層形成、⑷ 源極·…線形成、(5)感光性樹脂膜/保護膜(鈍化膜)形 成、(6)像素電極形成、⑺基板最終檢查。該種流程的閑極 配線、源極·沒極配線形成工序中 外甲使用上述配線形成方法 !成配線。在此時的配線圖案形成隸本發明之光阻撥水 薄膜作為導引材用。
吕兄明该種流程之'例，方p、+，/〇、0日_Ltt , 1 J在上述（Μ閘極配線形成工序中， ^以製程前基板洗淨玉序所洗淨的基板上形成光阻撥水薄 ’且利用光微影法等形成導引圖案後，利用喷墨法等的 塗敷方法，將液狀配線材料填充於導引圖案並將其培燒等 而形成閘極電極·配線。此時，目時形成辅助容量配線心 配線）。配線形成後，將光阻撥水薄膜（導引圖案）去除（剝 離）。上述（3)半導體層/絕緣層形成工序中，依序使以叱等的 間極絕緣膜、a-Si等半導體層、形卜Si等接觸層成膜 '，又 將半導體層、接觸層圖案化為所希望的圖案。上述（4)源極· 汲極配線形成工序中，使用與閘極配線形成工序相同的方 法，在接觸層上形成源極電極·配線與汲極電極·配線。上述 (5 )感光性樹脂膜/保護膜形成工序中，在非顯示區域形成
SiNx等膜。上述（6)像素電極形成工序中，在顯示區域形成 氧化銦錫（ITO)等的像素電極。上述（7)基板最終檢查中，檢 查有無配線圖案缺陷等。 此外，本發明係本發明之元件配置基板，或由本發明之 兀件配置基板之製造方法所製造的元件配置基板所構成之 98772-950407.doc -14- 1262538 顯示裝置。若I旨+爿士班& _ ”、、衣置為精由將電性信號供應至元件配置 基板的配線等之古、土 乃/云而可進行顯示控制者時，並不特別限 制。3亥種顯示梦¥ 置可列舉液晶顯示裝置、有機電發光（EL) 顯示裝置等，當φ ，印 ^ 甲取好係液晶顯示裝置。如此，在製造 效率1率、j§賴性等面可發揮有利的效果。 :、人。兄日月構成兀件配置基板之基板、塗敷於導引圖案 之液狀材料、及塗敷條件。
’可使用矽（Si)晶圓、石英玻璃、玻璃、 塑膠薄板、金屬拓室 π , 屬板寺’且也可在基板表面形成半導體膜、 金屬膜、電界質膜、有機膜等作為配線的底層。 ’夜狀材料中，配線、電極材料方面，例如，可列舉銀、 銅、、至1巴’或在溶媒（分散媒）中使該等合金分散之液體 材：’在’谷媒(分散媒)中使氧化銦錫(1丁〇)等所構成的導電 1± U粒子刀政之液體材料，於塗敷後利用還原等化學反應 產生金屬之液體材料’導電性高分子或在溶媒（分散媒）中使 其分散之液體材料。此外，絕緣層材料方φ，例如，可列 舉橡膠材料、或在橡膠材料中分散金屬微粒子、氧化物微 粒子之液體材料。再者，功能膜材料方面，例如，可列舉 有機EL用材料、用於載體注入有機EL層之pED〇T(聚乙二 清賽吩）等有機半導體材料。該等中，最好係具用於噴墨法 之塗敷的特性者。 九彳 可依據所希望圖案膜的膜厚、液狀材料的組成特性、基 板材質等適當調整塗敷條件，並無特別限定。 本發明之元件配置基板係由上述構成所構成’因由上部 98772-950407.doc -15- ^538 :半橢圓形部與下部錐狀部或大致垂直錐狀部構成圖案膜 ^面㈣’故藉由使錐狀部或大致垂直錐狀部變薄，即 > 也可抑制形成於圖案膜上之CVD膜 寺的薄膜產生裂縫。兮 ^種本舍明之元件配置基板以使用於 〆夜晶顯示裝置等的顯士 ·、，員不衣置之TFT陣列配線基板等為最 k ’且在製造效垄·、ώ -±· 衣ι政羊、良率、信賴性等面上可發揮有利的效 果。 【實施方式】 但本發明並不限於該等實 以下進一步詳細說明本發明 施例者。 (實施例一） 圖係,、、員不將本發明之配線（圖案膜）形成方法用於閘極 -、、、良y成h况之配線形成流程_例的剖面模式圖。圖^係 圖斤衣作之閘極配線上使閘極絕緣膜/半導體層/接觸層 成膜時的剖面模式圖，圖2⑽具使用有圖w製作的閘極 …在之FTtl件之像素部的平面模式圖，圖2·。係顯示以圖 2 b中A A線所切斷之剖面的剖面模式圖。 、本發明之配線形成方法之閘極配線形成流程中，首先使 土板上具撥水性之負型感光性樹脂（光阻）2(樹脂固形 \25貝里％)成膜為平均膜厚為700 A以上，1500人以下後 (參照圖1外使用光微影法將感光性樹脂2圖案化為所希望 勺圖案（树月曰見30 μιη，開口寬3〇㈣（參照圖卜匕）。其次， 使用貝墨法、旋鍍法、浸染法等將銀(Ag)、銅(Ci〇或包含 該等合金之膠質溶液3填充於未形成感光性樹脂2之區域 98772-950407.doc 1262538 (參照圖l-c)。接著，以3〇(rc烊 ^ 、 乂約一小時，形成平均膜厚 為3 000 Α的金屬配線4後，去除咸# 八仗古I示感先性樹脂2，以完成閘極 配線4的形成（參照圖丨斗由本實施例所形成的閘極配線 4,其剖面形狀係由上部的半橢圓形部與下部錐狀部或大致 垂直錐狀部所構成，且錐狀部或大致垂直錐狀部的平均膜 导係700 A以上，1500 A以下。
其次，在所得到白㈣極配線4上依序使間極絕緣膜5(平均 胰厚3500 A)、半導體層6(平均膜厚15〇〇A)、接觸層7(平均 膜厚1000 A)成膜（參照圖2♦此外，將半導體層6、接觸 層7圖案化為所希望的圖案（參照圖2-b、c)。如圖2-a所示， 此時，本實施形態中，階梯覆蓋範圍(階差部冑蓋性)可良好 成膜。之後，藉由形成源極電極·配線8、汲極電極，配線9、 通這部、像素電極10、鈍化膜，可製作丁F丁元件（參照 (實施例二） 圖3係顯示將本發明之配線（圖案膜）形成方法用於源極· 及極配線形成情況之配線形成流程—例的剖面模式圖。圖 4-a係具使用有圖3所製作的源極·汲極配線之TFT元件之像 素部的平面模式圖；圖4_b係顯示以圖“中b_b，線所切斷之 剖面的剖面模式圖。 /本實施例中，首先，藉由在透明基板1上形成閘極配線4 後，使閘極絕緣骐5、半導體層6、接觸層7成膜，此外，利 用光微影法將半導體層6、接觸層7圖案化為所希望的圖 木以衣作源極·汲極配線形成前的基板。其次，在本發明 98772-950407.doc 1262538 之配線形成方法之源極·汲極配線形成流程中，使接觸層7 上具撥水性之負型感光性樹脂（光阻）2(樹脂固形份25質量 /〇)成膜為平均膜厚為700 A以上，1500 A以下後（參照圖 34) ’使用光微影法將感光性樹脂2圖案化為所希望的圖案 (樹脂寬10 μηι，開口寬10 μπι)(參照圖3-b)。其次，使用喷 墨法、旋鑛法、浸染法等將銀（Ag)、銅（Cu)或包含該等合 金之膠質溶液3填充於未形成感光性樹脂2之區域（參照圖 3<)。接著，以3〇〇°C焙燒約一小時，形成平均膜厚為3〇〇〇 A 的金屬配線8、9後（參照圖3-d)，去除感光性樹脂2及位於其 下之接觸層7，以完成源極電極·配線8、汲極電極·配線9的 形成（苓照圖3-e)。之後，藉由形成通道部、像素電極1〇、 鈍化膜11等，製作TFT元件（參照圖扣a、b)。由本實施例所 形成的源極電極·配線8、汲極電極·配線9，其剖面形狀係由 上部的半橢圓形部與下部錐狀部或大致垂直錐狀部所構 成，且錐狀部或大致垂直錐狀部的平均膜厚係7〇〇 A以上， 1 500 A以下。 另外’實施例一、三中，制吏用負㈣光性材料作為感 光性樹脂2的材料，但也可使用正型感光性材料。此外，係 使用具撥水性之感光性材料作為感光性樹脂2的材料，但使 用不具撥水性之感光性材料成膜後，藉由使用氟系氣體 (CF4、SF6等氣體或以N2、He等將該等稀釋之氣體）對所形 成的薄膜施以電漿處理，也可形成具撥水性之感光性樹脂 2。可藉由使用真空排氣系乾蝕刻裝置之方法（導入氣體流 I · CF4/H2 = 150〜300/0〜500 seem，處理壓力：〜 98772-950407.doc 1262538 mToir，處理電力：200〜300 W，處理時間·· 6〇〜12〇 see， 溫度·· 40 °C )，或使用大氣壓電漿裝置之方法（導入氣體流 量：CF4/H2= 5.0〜15 slm/20〜50 slm，處理電力：3〇〇〜8〇〇 w， 基板搬送速度：0.5〜3 m/min，處理溫度：25〜Μ。。）等進行 電漿處理。 另外’相對於由正型感光性樹脂2而圖案形成的薄膜，在 藉由使用有氟系氣體之電漿處理賦予防液性之情況，也可 _ 得到與實施例一、二相同的作用效果。 (實驗例一） 本貫驗例之目的係確認感光性樹脂（光阻）的平均膜厚（配 線下部的高度）與配線（圖案膜）上的薄膜裂縫產生狀況之相 關。 本貫驗例中，在以各種膜厚形成於基板上之感光性樹脂 的薄膜（薄膜光阻）間形成平均膜厚3〇〇〇 A的配線後，在配線 上使無機材料成膜為平均膜厚3〇〇〇〜35〇〇 A，並評價無機材 _ 料溥膜（上層無機膜）之裂縫的產生狀況。以下，詳細說明本 貫驗例。 、首先，使欲旋鍍法，在透明基板上塗敷具撥水性之負型 感光性樹脂（樹脂固形份10〜30質量％)後’使用光微影法將 二圖木化另外，貫驗用樣本係變更感光性樹脂薄膜（薄膜 光阻）的膜厚或形成圖案而複數製作。此時’藉由進行溶劑 之塗敷液的稀釋或旋轉次數的調整，將感光性樹脂薄膜（薄 膜光阻）的平均膜厚調整為下述表丨所示各種的平均膜厚。 再者，有關薄膜光阻的形成圖案，將薄臈光阻間的間隔S(對 98772-950407.doc 1262538 應配線形成寬度）與薄膜光阻寬L變更為L/S = 10/10、 20/20、30/3 0、50/50、100/100(單位：μπι)，以製作各種樣 本。 其次，使用喷墨法，將包含銀（Ag)之膠質溶液（在溶媒使 用卡必醇系溶劑）填充於透明基板上的薄膜光阻間後，以 300°C進行約一小時的焙燒，以在薄膜光阻間形成平均膜厚 3 0 00 A的配線。接著，從透明基板及配線將鄰接配線的薄 膜光阻剝離。殘留的配線，其剖面形狀係由上部的半橢圓 形部與下部錐狀部或大致垂直錐狀部所構成，且下部錐狀 部或大致垂直錐狀部的高度係與所剝離的薄膜光阻膜厚大 致相同。再者，配線寬係與圖案化的薄膜光阻間的間隔大致 相同。 最後，在配線上使無機材料S iNx的薄膜成膜為平均膜厚 3000〜35 00 A，並調查其裂縫的產生狀況。將其結果顯示於 下述表1。 [表1] 薄膜光阻的平均膜厚/A 裂縫的產生狀況 其他 10 - 難以形成薄膜光阻 30 - 薄膜光阻的形成有點困難 50 〇(未產生） 不致特別構成問題 300 〇 不致特別構成問題 800 〇 不致特別構成問題 1500 〇 不致特別構成問題 2000 〇 不致特別構成問題 2500 〇 光阻剝離有點困難 3000 〇 光阻剝離有點困難 3500 △(部分產生） 難以剝離光阻 4000 Δ 難以剝離光阻 6000 Δ 難以剝離光阻 98772-950407.doc -20- 1262538 8000 15000
以形成配線，故沒有評價無機材料薄膜裂縫產生的意義。 此外，將膜厚設定為50 A以上，3〇〇〇 A以下時，無機材料 的薄膜不會產生㈣，不致特別構成問題地進行薄膜光阻 的成膜或剝離。再者，將膜厚設定3500 A以上時，從透明 基板難以剝離薄膜光阻，且可能會看到無機材料薄膜產生 裂縫。 該等結果係取決於薄膜光阻的膜厚，與薄膜光阻的間隔 (配線寬）無關。 (實驗例二） 本實驗例之目的係確認對配線（圖案膜）的平均膜厚之配 線上的薄臈裂縫產生狀況及配線形成狀態之關聯。' —
(產生） 難以剝離光阻 ] X 難以剝離糸阻~~ 如表1所示，將薄膜光阻的膜厚（配線下部的高度）設定為 未滿50A時，難以使薄膜光阻成膜為該種膜厚。因此，因難 本實驗例中’在基板上之薄膜光阻(平均臈厚15〇〇入或 3〇〇〇 A)間以各種平均膜厚（测〜1G_A)形成配線後在 配線上形成平均臈厚删〜3則A的無機材料啊，並評價 無機材料薄膜之裂縫的產生狀況。將其結果顯示於下述表2: 另外，薄膜光阻及配線形成等係使用與實施例旧同:方 98772-950407.doc -21 - 1262538 [表2] 薄膜光阻的 平均膜厚/A 配線的平 均膜厚/A 裂缝的產生 配線狀態 1500 1500 〇(未產生） 配線電阻局 2000 〇 無須特書 3000 〇 無須特書 6000 〇 無須特書 8000 - 將金屬膠質溶液塗在光阻上 10000 - 將金屬膠質溶液塗在光阻上 3000 1500 〇(未產生） 配線電阻高 2000 〇 無須特書 3000 〇 無須特書 6000 〇 無須特書 8000 - 將金屬膠質溶液塗在光阻上 10000 - 將金屬膠質溶液塗在光阻上 如表2所示，將感光性樹脂固定為1 500 A而進行時，將配 線的平均膜厚設定為1 500 A時，不會看到無機材料的薄膜 產生裂縫，但配線電阻很高。此外，將配線的平均膜厚設 定為2000 A以上，6000 A以下時，不會看到無機材料的薄 膜產生裂縫，且配線電阻相當低。再者，將配線的平均膜 厚設定為8000 A以上時，將金屬膠質溶液廣泛塗在感光性 樹脂上，無法形成配線。如此，無法評價無機材料薄膜產 生裂縫。 該等結果係取決於感光性樹脂的膜厚，與感光性樹脂的 間隔（配線寬）無關。 又，如表2所示，即使將感光性樹脂的平均膜厚固定為 3 000 A而進行時，也可得到同樣的結果。 (比較例一） 圖5係顯示將以往之濺射法用於閘極配線形成情況之配 98772-950407.doc -22- 1262538 線形成流程-例的剖面模式圖。 以往之濺射法之閑極配線形成流程中 了;基广金屬一為平均膜厚5_ = (茶知、圖5-b)。苴二灸，脸人砰λ 卞 :至屬膜1 21虫刻為感光性樹脂2的 :且二成金屬配線物㈣^ 曰 疋成閘極配線4的形成（參照圖5-d)。
^ ’如®示’比較例—之配線形成流程中，特別 將配、㈣厚增厚時，難以控制配線錐狀1極配線4的剖面 ’易形成反錐狀，在該種閘極配線4上使閘極絕緣膜5/ 、’導體層6/接觸層7成膜時，階梯覆蓋範圍會惡化，如圖6-b 所不’在閑極絕緣膜5/半導體層6/接觸層7容易產生裂縫。 才對於此κ ^例_、二巾，即使配線膜厚增厚，配線的 上㈣狀係壬朝上凸的大致平凸透鏡狀，故階梯覆蓋範圍 佳。 (比較例二） 圖7係頒不將使用有以往之導引材之喷墨法用於閘極配 、、束幵^成h况之配線形成流程一例的剖面模式圖。 使用有以往之導引材之喷墨法之閘極配線形成流程中， 首先使用光微影法等在透明基板丨上將感光性樹脂等所構 成的導引材13形成所希望的圖案後，以使用有氟系氣體之 電裝處理賦予導引材13撥水性（參照圖'a)，並使用喷墨 去、％鍍法、浸染法等，將銀（Ag)、銅（Cu)或包含該等合 金之膠質溶液3填充於未形成導引材丨3之區域（參照圖 98772-950407.doc •23- 1262538
7 b)接著，以300°c焙燒約一小時，形成平均膜厚3〇〇〇 A 的金屬配線4(參照圖7_c)後，去除導引材13,以完成間極配 線4的形成。 但疋，如圖8-a所示，比較例二之配線形成流程中，因導 引材3的面形狀為錐狀，故如圖所示，閘極配線4的 剖面形狀容易形成反錐狀，去除導引材13時，在該種閘極 配線4上使閘極絕緣膜5/半導體層6/接觸層7成料，階梯覆 里範圍會惡化，如圖8-c所示，在閘極絕緣膜半導體層6/ 接觸層7容易產生裂縫。此外，導引和通常具有―以上 的平均膜厚，無法容易去除。相對於此，實施例一、二中， 即^除感光性樹脂2的薄膜階差部分，因膜厚很薄，故階 梯覆蓋範圍佳，且平均膜厚為15〇〇 A以下薄，故可容易去 除0 另一方面，如圖9-a所示，未去除導引材13時，容易在丈立 燒後的閘極配線4與導引材13間產生空隙，故在該種閉極配 線4上使閘極絕緣膜5/半導體層6/接觸層7成料，階梯舜雲 ，圍^匕，如圖9_b所示，在問極絕緣膜5/半導體 )合易產生裂縫。再者，在導引材⑶吏用有機樹脂時，閑 極絕緣膜5/半導體層6/接觸層7成膜時會產生排出 朕質惡化。相對於此，實施例一、二中’因去除感:士 脂2的薄膜’故使間極絕緣膜5/半導體層〜接觸層树 上層吟，難以產生裂縫，且使閘極絕緣膜5/ 、為 層7成膜時，不會發生排出氣體。 卜體層6/接觸 (比較例三） 98772-950407.doc -24- 1262538 圖1 〇係顯示將使用有以往之單分子膜之喷墨法用於閘極 配線形成情況之配線形成流程一例的剖面模式圖。 使用有以往之單分子膜之噴墨法之閘極配線形成流程 中，首先在透明基板丨上使單分子膜14成膜後（參照圖 ΙΟ-a)，利用光能，將單分子膜14圖案化為所希望的圖案（參 照圖1〇吨）。其次，使用喷墨法、旋鍍法、浸染法等，將銀 (Ag)、鋼（Cu)或包含該等合金之膠質溶液3填充於未形成單 分子膜丨4之區域（參照圖ίο-e)。 接著，以30(TC焙燒約一小時，形成平均膜厚3〇〇〇A的金 屬配線4(參照圖10_d)後’去除單分子膜14，以完成閘極配 線4的形成。 但是，難以將單分子膜14圖案化，通常必須利用準分子 雷射等，以數十mj/cm2的能量照射波長170〜254 nm的紫外 線致生產性相當惡化。相對於此，實施例_、二中， 因使用感光性樹脂2的薄膜，故利用藍色附近波長區域之光 可容易進行圖案化，從而提高生產性。 另外，本專利係以2〇〇4年4月3〇日所提出之日本國專利申 請第2004-136173號「配線基板及其製造方法」、及2〇〇4年 12月13日所提出之日本國專利申請第2〇〇4-36〇399號「元件 配置基板及其製造方法」為基礎，而主張優先權者。該申 請書之内容，其全體參照本申請書而組成。 【圖式簡單說明】 圖i-a係顯示將本發明之配線（圖案膜）形成方法用於閘極 配線形成情况之配線形成流程一例的剖面模式圖（感光性 98772-950407.doc -25- I262538 樹脂成膜時）。 圖係顯示將本發明之配線（圖案膜）形成方法用於閘極 配線形成情況之配線形成流程一例的剖面模式圖（感光性 樹脂圖案化時）。 圖1 α係顯示將本發明之配線（圖案膜）形成方法用於閘 配、、泉形成情況之配線形成流程一例的剖面模式圖（膠質 液填充時）。 ^ 、
固bd係顯示將本發 、 ."、"丨/从々広用於閘 配線形成情況之配線形成流程一例的剖面模式圖（感 樹脂去除時）。 圖2-a係在圖丨所製作之閘極配線上使閘極絕緣膜/半導 層/接觸層成膜時的剖面模式圖。 圖2_b係具使用有圖1所製作的閘極配線之TFT元件 素部的平面模式圖。
圖2-c係顯示以圖2_b中A-A，線所切斷之剖 圖。 面的剖面模式 闽你顯示將本發 ==之配線賺"的剖面S' 成方法用於源 的剖面模式圖 圖3_b係顯示將本發明之配線(圖案膜)形 極’沒極配線形成情況之配線形成流程一例 (感光性樹脂圖案化時）。 圖3 〇係心將本發明之配線（圖案膜）形成方 極.沒極配線形点+主 /去用於源 ⑽成^兄之配線形成流程 J σ彳面模式圖 98772-950407.doc >26- !262538 (月爹質溶液填充時）。 圖3_d係顯示將本發明之配線(圖案膜 極·汲極配線f 7成方法用於源 琛形成情況之配線形成流程一 (金屬配線形成時）。 勺4面模式圖 圖3_e係顯示將本發明之配線(圖 極·汲極配唆# & t 、 /成方法用於源 I綠形成情況之配線 (感光性樹脂去除時）。 ’丨的剖面模式圖 圖4_a係具使用有W3所製作的源極 之像素部的平面模式圖。 線之TFT凡件 圖4 - b係顯示以圖4 φ η Ώ 圖。 34a〜B線所切斷之剖面的剖面模式 圖5-係顯示將以往之濺射法用於閘極配線形 配線形成流程一例的立丨丨 月’之 玉 ^ 々口J面杈式圖（金屬膜成膜時）。 圖5广係顯不將以往之濺射法用於閘極配線形成情況 配線形成流程一例的剖面桓 / 1㈣式圖（感光性樹脂圖案形成時）。 圖5<係顯示將以往之濺射 配線形成流程—例的剖面模_^人/極配線形成情況之 ^ ^ J 7 面核式圖（金屬配線形成時）。 =-d係顯示將以往之竣射法用於問極配線形成情況之 配線幵》成流程一例的剖面握 7 j面拉式圖（感光性樹脂去除時）。 圖“係顯示將以往之機射法用於問極配線形成情況的 剖面模式圖（比較例一）。 、 圖U係用以說明藉由以往之錢射法形成閉極配線時，在 閘極配線上層產生裂縫樣子的剖面模式圖(比較例一)。 圖7 - a係顯示將使用有以往之導引材之噴墨法用於閉極 98772-950407.doc •27- Ϊ262538 配線形成情況之配線 圖案形成時)。 成…例的剖面模式圖(導引材 圖7-b係顯示將使用有以往 配線形成情況之配線形 引材之噴墨法用於閘極 液填充時）。 成机私―例的剖面模式圖（膠質溶 圖7-c係顯示將使用 配線形成情況之配線形成流程—引材之噴墨法用於問極 線形成時）。 王例的剖面模式圖（金屬配 圖8-a係用以說明藉由 成閘極配線時的剖面模式圖（比較;^導引材之喷墨法形 成 圖材時的剖面模式圖（比較例二）。 ΰ 8<係用以說明藉由 + 除導引材時，在閑極配線^ „成間極配線，且去 (比較例二）。 曰產生裂縫樣子的剖面模式圖 圖係用以說明藉由 枚 未去除導弓|材3士_ 之贺墨法形成間極配線，且並 材¥的剖面模式圖（比較例二）。 未==明藉由以往之喷墨法形成間極配線，且並 式圖（比較例在間極配線上層產生裂縫樣子的剖面模 極：::a係顯示將使用有以往之單分子臈之喷墨法用於閑 極配線形成抹 m 巧/之配線形成流程一例的剖面模式圖（單分 子胰成膜時）。 圖1 〇 _ b信一 ,〜不將使用有以往之單分子臈之噴墨法用於閘 98772-950407.doc -28- 1262538 極配線形成情況之配 八〜成流私一例的判 子膜圖案化時）。 “面拉式圖（單分 圖1〇<係顯示將使用有以往之單分子膜 極配線形成p 、之贺墨法用於閘 成h況之配線形成流程一 溶液填充時）。 】的。】面杈式圖（膠質 圖1()_d係顯示將使用有以往之單分子膜之噴墨法 極配線形成情況之配線 、土 / ;甲
配線形成時)。 开4 —例的剖面模式圖(金屬 圖i丨^係顯示本發明 幵^怨之部分配線圖案的 化工序）。 之元件配置基板之製造方法一實施 剖面概念圖（超薄膜樹脂膜的圖案 ^ H铺顯示本發明之元件配置基板之製造方法-實施 t恶之部分配線圖案的剖面概念圖（金屬膠質溶液的選擇 塗敷·熱處理工序）。 。圖U-e係、顯示本發明之元件配置基板之製造方法一實施 形恶之部分配線圖案的剖面概念圖（配線形成時）。 圖12-a係顯示以往之濺射及光微影法一例之部分配線圖 案的剖面概念圖（感光性樹脂圖案形成時）。 圖12-b係顯示以往之濺射及光微影法一例之部分配線圖 案的剖面概念圖（金屬配線形成時）。 圖13-a係顯示以往之導引及喷墨法一例之部分配線圖案 的剖面概念圖（導引材圖案形成時）。 圖13-b係顯示以往之導引及喷墨法一例之部分配線圖案 的剖面概念圖（金屬配線形成時）。 98772-95〇4〇7.doc -29- 1262538 圖14-a係顯示以往之自我組織化膜圖案化及 夂贾墨法一例 之部分配線圖案的剖面概念圖（單分子膜圖案形成時）。 圖14-b係顯示以往之自我組織化膜圖案化及噴墨法一例 之部分配線圖案的剖面概念圖（金屬配線形成時）。 【主要元件符號說明】 1 透明基板 2 感光性樹脂（超薄膜樹脂骐、撥水膜）
3 金屬膠質溶液（焙燒前） 4 閘極配線（金屬配線） 5 閘極絕緣膜 6 半導體層 7 接觸層 8 源極電極·配線（金屬配線） 9 汲極電極·配線（金屬配線） 10 像素電極 11 鈍化膜 12 金屬膜 13 導引材（排材） 14 單分子膜 98772-950407.doc -30-

Claims (1)

1262538 十、申請專利範圍： 1 · 一種元件配置基板，其特徵係具備已在基板上圖案化之 膜，且 至少一個該圖案膜之剖面形狀係由上部的半橢圓形部 與下部的錐狀部或大致垂直錐狀部所構成，該錐狀部或 大致垂直錐狀部係平均厚度為50 A以上、3000 A以下。 2·如請求項1之元件配置基板，其中前述圖案膜係選自由配 線、電極、絕緣層及功能膜所構成之群之至少一種。 3.如請求項1之元件配置基板，其中至少一個前述圖案膜之 平均膜厚係2000 A以上。 4.如請求項丨之元件配置基板，其中至少一個前述圖案膜係 將液狀材料塗敷於包含光阻薄膜的導引圖案内而形成。 5·如請求^之元件酉己置基板，纟中至少—個前述圖案膜係 由無機材料的薄膜所覆蓋。 6.如請求項5之元件配置基板’其中前述無機材料之薄膜係 由真空洛鍍法或化學蒸鍍法所形成。 7. 一種元件配置基板之製造方法，其特徵係形成包含已在 基板上圖案化之膜之元件配置基板，且 膜=件配置基板之製造方法包含：利用光阻的撥水薄 8. 材料ίΓ形成該圖案膜的導引圖案之工序；及將液狀 ” 土文於該導引圖案内而形成圖案膜之工序。 女明求項7之元件配置基板之製造方法， 係選自 /、甲則述圖案膜 少一種。線、電極、絕緣層及功能膜所構成之群之至 98772-950407.doc 1262538 如明求項7之元件配置基板之製造方法，复 撥水薄腺私# ^ 〜干％述光阻的 寻技仏糟由使用有氟氣之電漿處理， 撥水性。 執予光阻薄膜 其' 中前述光阻的 其中前述光阻係 其中前述光阻係 女明求項7之元件配置基板之製造方法， 抵水/專膜係由具撥水性的光阻所形成。
11 ·如請求項7之元件配置基板之製造方法， 含有10質量％以上之樹脂固體成分者。 12·如請求項7之元件配置基板之製造方法， 含有30質量％以下之樹脂固體成分者。 U·如請求項7之元件配置基板之製造方法，其中前述光阻的 撥水薄膜係平均膜厚為5〇 A以上、3000 A以下。 14.如請求項7之元件配置基板之製造方法，其中前述圖案膜 的形成工序係由喷墨法所進行。 1 5. —種顯示裝置，其特徵係包含如請求項1〜6中任一項之元 件配置基板。 16.如請求項15之顯示裝置’其中前述顯示裝置係液晶顯示 裝置。 98772-950407.doc J262538 ^ 七、指定代表圖： •(一)本案指定代表圖為··第（ia )圖。 >(二)本代表圖之元件符號簡單說明： 1 透明基板 2 感光性樹脂（超薄膜樹脂膜、撥水膜）
八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無）
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