TWI309874B - Method for manufacturing thin film transistor, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents

Method for manufacturing thin film transistor, electro-optical device, and electronic apparatus Download PDF

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Description

1309874 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 光電裝置及電子 本發明係關於薄膜電晶體之製造方法 機器。 【先前技術】
^主，在製造使用於液晶裝置等之光電裝置之開關元件 之4膜電晶體（TFT)之情形，在形成電極或布線等之步驟 中’例如制光微景彡法。此光微影法_用事先藉滅射 法:電㈣⑽等之成膜法形錢質狀之_之步驟；在 此薄膜上塗佈抗㈣（感光材料）之步驟；將前述抗钱劑曝 光·顯影之步驟；對應於所得之減劑圖案姓刻導電膜之 步驟形成功能薄膜之電極或布線圖案之方法。利用此種光 微影法之功能薄膜之形成、圖案化在成膜處理及敍刻處理 時’需要真空裝置等大規模之設備與複雜之步驟，且材料 使用效率也只有㈣程度，《幾乎大部分都不得不廢棄， 故不僅製造成本高昂，生產性亦低。 對此，有人提出使用由液體喷出頭喷出液滴狀之液體材 料之液滴喷出法（即所謂吐墨法），在基板上形成電極圖案 或布線圖案等之導電圖案之方法（例如參照專利文獻1)。在 此方法中，將分散著金屬微粒子等之導電性微粒子或其前 驅體之液體材料之薄膜圖案用墨水直接圖案塗佈於基板 上’其後’施行熱處理及雷射照射而將其變換成薄膜之導 電圖案。依據此方法’不需要以往之成膜處理、光微影及 #刻步驟’可大幅簡化製程，且具有可謀求減少原材料之 110160.doc 1309874 用s，提高生產性之優點。 [專利文獻1]曰本特開2〇〇3_317945號公報 (發明所欲解決之問題） 、而在前述導電圖案之形成方法中，係形成對應於欲形 成之薄膜圖案之岸堤’將墨水喷出於此岸堤所劃分之區域 内後，將其乾燥乃至於煅燒而獲得導電圖案。 仁欲將刖述方法適用於在薄膜電晶體（TFT)之製造 時’由於TFT之f造係利用在基板形成疊層構造所形成， 例如在a；層電極及布線之際，有必要在各層形成岸堤，利 用形成之岸堤來形成電極及布線。因此，步驟複雜，生產 性亦低。 本發明係鑑於前述情況而研發者，其目的係在利用使用 岸堤之液滴f出法之圖案形成方法t造薄膜冑日曰曰體之情 形，提供尤其可簡化製程，提高生產性之製造方法、及具 備由此所獲得之薄膜電晶體之光電裝置及電子機器。 【發明内容】 為達成前述目的，本發明之薄膜電晶體之製造方法係在 基板上形成閘極電極、半導體層、連接於該半導體層之源 極電極及汲極電極之薄膜電晶體之製造方法，其特徵在於 包含： 在前述基板上，利用聚矽氮烷液、聚矽烷液或聚矽氧烷 液中任一種形成對應於前述閘極電極之形成區域之第1岸 堤之前驅體之步驟； 在前述第1岸堤之前驅體上之預定位置，以液滴噴出法 110160.doc 1309874 :广氮貌液、聚卿或聚發氧炫液中 形成對應於前述源極電極及没極電極之形 ：以 堤之前驅體之步驟； 域之第2岸 同時锻燒處理前述第1岸 厍疋之别驅體與前述第2岸堤之& .體’同時形成以聚矽氧烷為則 與第2岸堤之步驟； ^架之無㈣層之第i岸堤 在則述第1岸堤之韵 《之則驅體或由此形成之第1岸堤所則分之 區域’以液滴噴出法配署4人I _ 丨-(刀之 閘極電極之步驟；μ冑性材料之功能液而形成 在引述第2厗堤所劃分之區域内之前述閘極電極之 和介著絕緣膜形成半導體層之步驟；及 在前述第2岸堤所劃分之 ^ Λ 以及滴噴出法配置合古 導電性材料之功能體而形成 风運接於刖述+導體層之源極電 極及汲極電極之步驟者。 依據此薄膜電晶體之贺摔古 體之製迈方法，由於利用聚矽氮烷液、 t石夕烧液或聚碎氧烧液中任一箱带占a、+、哲 τ仕種形成則述第丨岸堤之前 體，並在此第1岸堤之 疋之引驅體上，利用聚矽氮烷液、聚矽 烧液或聚矽氧烷液中任一種， 禋开少成第2厗k之前驅體，其 後，同時锻燒處理士卜I @ 此4第1厗堤之前驅體與第2岸堤之前驅 體，同時形成第!岸堤與第2岸堤，故可簡化其製程，提高 生產性。 又’本發明之另—薄膜電晶體之製造方法係在基板上形 成閘極電極、半導體層、連接於該㈣體層之源極電極及 沒極電極之薄膜電晶體之製造方法，其特徵在於包含： 110160.doc !3〇9874 在前述基板上，㈣㈣氮烧液、聚錢液或聚石夕氧烧 夜中任一種形成對應於前述閘極電極之形成區域之第 堤之前驅體之步驟； 在前述第1岸堤之前驅體所劃分之區域，以液滴噴出法 配置含有導電性材料之功能液而形成閘極電極或其前驅俨 之步驟； 在所配置之前述功能液上，以液滴噴出法配置聚石夕氮燒 夜、聚矽烷液或聚矽氧烷液中任-種而形成蓋層之前： 體，並在前述第！岸堤之前驅體上之預定位置，以液 出法配置聚石夕氮烧液、聚石夕燒液或聚石夕氧炫液中任一種， 而形成對應於前述源極電極及汲極 岸堤之前驅體之步驟； 電極之形成區域之第2 同時烺燒處理前述第1岸堤之前驅體與第2岸堤之前驅體 及蓋層之前驅體，同時形成包含以 質層之^岸堤與第2岸堤及蓋層之步驟夕仏為骨架之無機 在則述第2岸堤所書丨j分之ρ祕向 也 域内之前述蓋層上，介荖組 緣膜形成半導體層之步驟；及 、 導ϊ =弟2厗堤所劃分之區域’以液滴嗔出法配置含有 導電性材料之功能體而形錢接於前述半導 極及汲極電極之步驟者。 "、極電 依據此薄膜電晶體之製造方法， 聚矽烷液或聚矽氧烷液中 二 石夕虱烷液、 體，並在此第… 則述第1岸堤之前驅 遐並在此^岸堤之前驅體上，利 烧液_氧…任-種’形成第2岸堤之::體聚： 110160.doc 1309874 在功此液上利用聚矽氮烷液、聚矽烷液或聚矽氧烷液中任 :種，形成蓋層之前驅體，其後，同時煅燒處理此等第i 序士疋之前驅體、第2岸堤之前驅體及蓋層之前驅體，同時 成第1岸i疋、第2岸堤及蓋層，故可簡化其製程，提高生 產性。 又，在第1岸堤之前驅體所劃分之區域配置功能液而形 成閘極電極之前驅體之情形，在煅燒處理前述第1岸堤之 則驅體、第2岸堤之前驅體及蓋層之前驅體之際，連閘極 ’ t極之前驅體也可同時加以煅燒，因此，可進一步簡化製 程’提高生產性》 又，覆蓋前述功能液構成之閘極電極上之蓋層係以聚矽 氧烷液為骨架之無機質層所形成，由於此無機質層具有骨 架構造，故具有充分之細緻性，可更良好地防止在前述閘 極電極中之金屬等導電成分之擴散。因此，可防止薄膜電 晶體之特性降低’而謀求其穩定化。 _ 又絀述無機質層構成之蓋層具有充分之細緻性，故與 液滴喷出法形成之前述閘極電極相比，具有較充分之平坦 性。因此，此蓋層與形成於其上之閘極絕緣膜間之界面具 有充分之平坦性，可藉此提高薄膜電晶體特性之穩定性。 另外’由於利用液滴噴出法之相同步驟形成前述蓋層之 前驅體與第2岸堤之前驅體，故可簡化步驟，提高生產 性。 又，在前述薄膜電晶體之製造方法中，其特徵在於作為 月ίι述聚矽氮烷液、聚矽烷液或聚矽氧烷液，係使用含有光 110160.doc -11 · 1309874 酸產生劑或光鹼產生劑中任一 功能之感光性材料者。 種且執行作為正型抗蝕劑之 如此：由於聚矽氮烷液、聚矽烷液或聚矽氧烷液中任一 種可執仃作為正型抗㈣之功能，可使由此獲得之岸堤之 圖案精度更為良好’且可藉施行加濕處理等，使其容易變 化成以1石夕氧烷為骨架之無機質層。 本發月之光電鞔置之特徵在於包含前述製造方法所製得 之薄膜電晶體。
,依據此光電裝置’如前所述，由於其薄膜電晶體可簡化 製私《问生產性，故此光電裝置本身之生產性也可提 高，而成為良好裝置。 本發明之電子機器之特徵在於包含前述之光電裝置。 依據此電子機器，由於前述光電裝置為可提高生產性之 良好裝置’故此電子機器本身也相當良好。 【實施方式】 以下，參照圖式，詳細說明本發明。又，在參照之各圖 中為了在圖式上呈現可辨識程度之大小，縮小比例尺有 因各層及各構件而異之情形。 (光電裝置） 首先’說明本發明之光電裝置之一實施型態。圖1係表 不本發明之光電裝置之—實施型態之液晶顯示裝置1〇〇之 等效電路圖。在本液晶顯示裝置1〇〇中，在構成圖像顯示 區域之配置成矩陣狀之多數點中，分別形成晝素電極丨9與 控制該晝素電極19用之開關元件之TFT6〇，被供應圖像信 110160.doc -12- 1309874 號之資料線（電極布線）16電性連接於該TFT6〇之源極。寫 入-貝料線16之圖像k號s 1、S2、…、Sn係依序以行順序被 供應或依各群被供應至相鄰之多數資料線丨6。又，掃描線 (電極布線）18a電性連接於丁FT6〇之閘極，掃描信號⑴、 G2 .、Gm係在特定時間以行順序被脈衝地施加至多數 掃描線18a。又，晝素電極19係電性連接於丁1?下6〇之汲極， 使開關元件之TFT60僅在一定期間通電時，可在特定時間 寫入由資料線16被供應之圖像信號S1、s2.....Sn。 經由畫素電極19寫入液晶之特定位準之圖像信號Sl、 .......Sn會在與後述之共通電極間被保存一定期間。 而，可利用液晶之分子集合之定向及秩序會依照此施加之 電壓位準而變化之原理，調制光線，並施行任意之灰階顯 示。為防止寫入液晶之圖像信號之洩漏，在各點，與形成 於畫素電極19與共通電極間之液晶電容並聯地附加蓄積電 谷U。符號18b係連接於此蓄積電容17之一側之電極之電 容線。 其次，圖2係液晶顯示裝置1〇〇之整體構成圖。液晶顯示 裝置100係具有經由平面視呈略矩形框狀之密封 合丁 FT陣列基板10與相向基板25之構成，夾在前述兩基板 1 〇、25間之液晶係被密封材料52封入前述基板間。又，在 圖2中，表示相向基板25之外周端在平面視上與密封材料 52之外周端一致。 在密封材料52之内側區域，遮光材料構成之遮光臈（周 邊圍層）53被形成矩形框狀。在密封材料52之外側周邊電 110160.doc •13- 1309874 路區域，沿著TFT陣列基板ι〇之一邊配設資料線驅動電路 2〇1與安裝端子202，並沿著鄰接於此一邊之2邊，分別設 有掃描線驅動電路1 04、1 〇4。在TFT陣列基板1 〇之剩下一 邊’形成連接前述掃描線驅動電路104、1〇4間之多數布線 1〇5。又，在相向基板25之角部，配設用於在TFT陣列基板 1〇與相向基板25間取得電性導通之多數基板間導通材料 106° 其次’圖3係說明表示液晶顯示裝置ι〇〇之畫素構成之平 面模式構成圖。如圖3所示，在液晶顯示裝置ι〇〇之顯示區 域，多數掃描線18a向一方向延伸，多數資料線16向與此 等掃描線18a交又之方向延伸。在圖3中，掃描線i8a與資 料線16所圍成之平面視呈矩形狀之區域為點區域。對應於 1個點區域形成3原色中之1色之彩色濾光片，在圖示之3個 點區域形成具有3色之著色部22R、22G、22B之1個晝素區 域。此等著色部22R、22G、22B係週期地排列於液晶顯示 裝置100之顯示區域内。 在圖3所示之各點區域内，設有IT0(錮錫氧化物）等透光 性之導電膜構成之平面視略呈矩形狀之晝素電極19，在晝 素電極19、掃描線18a、資料線16之間配設TFT60。TFT60 係具有半導體層33、設於半導體層33之下層側（基板側）之 閘極電極8 0、設於半導體層3 3之上層側之源極電極3 4、及 汲極電極35所構成《在半導體層33與閘極電極80相向之區 域’形成有TFT60之通道區域，在兩側之半導體層，形成 源極區域及〉及極區域。 110160.doc -14 - 1309874 閘極電極80係使掃描線18a之一部份向資料線i6之延伸 方向分歧所形成，在其前端部介著半導體層33與省略圖示 之絕緣臈（閘極絕緣膜）而朝向紙面垂直方向。源極電極Μ 係使資料線16之一部份向掃描線18a之延伸方向分歧所形 成，電性連接於半導體層33(源極區域）。汲極電極35之一 端（圖示左端）側係電性連接於前述半導體層33(汲極區 域），汲極電極35之另一端（圖示右端）側係電性連接於晝素 電極1 9。 ^ 在前述構成下，TFT60具有作為僅在特定期間被經由掃 描線1 8a輸入之閘極信號設定於通電狀態時，才在特定時 間將經由資料線16所供應之圖像信號寫入液晶之開關元件 之功能。 圖4係沿著圖3之B-B，線之TFT陣列基板1〇之刮面構成 圖。如圖4所示’ TFT陣列基板1〇係以將本發明之τρτ60形 成於玻璃基板P之内面側（圖示上面侧），再形成晝素電極 I 19所構成。在玻璃基板p上形成局部開口之第1岸堤Bi，此 第1岸堤B 1如後所述’係由聚矽氮烷液所形成，在其開口 部埋设閘極電極8〇與覆蓋此之蓋層81。閘極電極8〇具有在 玻璃基板P上疊層Ag、Cu、A1等之金屬材料構成之第上電 極層（基體層）80a、與Ni、Ti、W、Μη等之金屬材料構成之 第2電極層（包覆層）80b所構成。蓋層81如後所述，係由聚 石夕氮烧液、聚矽烷液或聚矽氧烷液中之一種所構成，利用 以聚石夕氧烷為骨架之無機質層所構成。 在第1岸堤B1上形成第岸堤B2,在此第2岸堤B2，形成 110160.doc -15- 1309874 露出含前述閘極電極80及蓋層8ι之區域之開口。在此開口 内，形成氧化矽及氮化矽等構成之閘極絕緣膜83，在此閘 極絕緣膜83上且與閘極電極8〇平面地重疊之位置形成半導 體層33。半導體層33係由非晶質矽層84、與疊層於此非晶 質矽層84上之N+矽層85所構成。N+矽層85係在非晶質矽層 84上分割成平面地分離之2個部位，一方之化矽層85係電 性連接於跨過閘極絕緣臈83上與該N+矽層85上所形成之源 極電極34，另一方之N+矽層85係電性連接於跨過閘極絕緣 膜83上與該N+矽層85所形成之汲極電極35。 源極電極34與汲極電極35係被形成於第2岸堤B2之前述 開口内之第3岸堤B3所分離，如後所述，在第2岸堤82與 第3岸堤B3所劃分之區域内，如後所述，利用液滴喷出法 所形成。又’在源極電極34與沒極電極35上，以填埋前述 開口内方式配置絕緣材料86。在此絕緣材料86形成接觸孔 87，經由此接觸孔87使形成於第2岸堤B2與絕緣材料86上 之晝素電極19導通於没極電極35。而，在此種構成下，形 成本發明之TFT60。 又，如圖3所示，資料線16與源極電極34、及掃描線18& 與閘極電極80係分別一體形成，資料線16係與源極電極34 同樣呈現被絕緣材料86覆蓋之構造，掃描線18a係呈現與 閘極電極80同樣被蓋層8 1覆蓋之構造。 又’實際上’在晝素電極19及第2岸堤B2、第3岸堤 B3、絕緣材料86之表面上，形成用於控制液晶之初期定向 狀悲之定向膜，在玻璃基板p外面側，設有用於控制入射 110160.doc •16· 1309874 於液晶層之光之偏光狀態之相位差板及偏光板。另外，在 TFT陣列基板10外側（面板背面側），設有使用作為穿透型 或半穿透反射型液晶顯示裝置之情形之照明裝置之背光 源。 在相向基板25方面，雖省略詳細之圖示，但具有在與玻 璃基板P同樣之基板内面（與TFT陣列基板相向之面）側，疊 層排列形成有圖3所示之著色部22R、22G、22B所構成之 彩色濾光片層、與平面純質狀之透光性導電膜所構成之相 向電極之構成。又，在前述相向電極上形成與TFT陣列基 板同樣之定向膜，在基板外面側，依需要配設相位差板及 偏光板。 又，封定於TFT陣列基板10與相向基板25之間之液晶層 主要係由液晶分子所構成。作為構成此液晶層之液晶分 子，只要屬於可將向列液晶、層列液晶等可定向者，任何 液晶分子皆可使用無妨，但在TN型液晶面板之情形，最 好形成向列液晶’例如可列舉苯基環己烧衍生物液晶、聯 苯衍生物液晶、聯苯環己烷衍生物液晶、聯三苯衍生物液 晶、苯基醚衍生物液晶、苯基酯衍生物液晶、二環己烷衍 生物液晶、偶氮甲驗衍生物液晶、氧化偶氮基衍生物液 晶、嘧啶何生物液晶、二噁烷衍生物液晶、庫班衍生物液 晶等。 具有以上之構成之本實施型態之液晶顯示裝置丨〇〇可利 用藉施加電壓控制定向狀態之液晶層調制背光源所入射之 光’以施行任意之灰階顯示。又，因在各點設有著色部 110160.doc •17- 1309874 22R、22G、22B，故可在各晝素混合3原色（R、G、B)之色 光而施行任意之彩色顯示。 (薄膜電晶體之製造方法） 其次，依據前述TFT60之製造方法，說明本發明之薄膜 電晶體之製造方法之一實施型態。在前述TFT60中，利用 液滴嘴出法圖案形成閘極電極8〇、源極電極34、没極電極 35，尤其蓋層81及第2岸堤B2也利用液滴噴出法形成。 [液滴喷出裝置]
首先’說明有關本實施型態之製造方法所使用之液滴噴 出裝置。在本製造方法中，由設於液滴噴出裝置之液滴喷 ;出頭之噴出嘴以液滴狀喷出含導電性微粒子及其他功能材 料之墨水（功能液），以形成構成薄膜電晶體之各電極^成 凡件。作為本實施型態所使用之液滴噴出裝置，可採用圖 5所示之構成之液滴喷出裝置。 態所使用之液滴喷出t置IJ之概 圖5(a)係表示本實施型 略構成之立體圖。 X軸方向驅動軸 、工作台307、 液滴噴出裝置IJ係具備液滴噴出頭3〇1、 304、Y軸方向導動軸3〇5、控制裝置c〇n丁 潔淨機構308、基台309、加熱器315。 工作台3 0 7係利用此液滴嘴出裝置π支 能液）之基板卜具有將基板㈣定於基準位置之^水(功 固定機構。 夏您禾圖不之 出嘴之多喷出嘴型之液滴 向一致。多數喷出嘴係在 液滴噴出頭301係具有多數嘴 噴出碩，使其長度方向與γ轴方 110160.doc 1309874 液滴噴出頭301之下面，以一定間隔排列設置於γ軸方向。 由液滴噴出頭301之噴出嘴對支持於工作台307之基板ρ喷 出含&述導電性微粒子之墨水（功能液）。 軸方向驅動軸3〇4連接X軸方向驅動馬達3〇2。X軸方 向驅動馬達302係步進馬達等，當χ軸方向之驅動信號由控 F置CONT被供應時，使X軸方向驅動軸3〇4旋轉。X軸 方向驅動軸304旋轉時，液滴噴出頭3〇1向χ轴方向移動。 . 軸方向導動軸305係被固定成不對基台移動。工作 ° 307具有γ軸彳向驅動馬達加。γ轴方向驅動馬達⑽係 步進馬達等，當被控制裝置c〇NT供應γ轴方向之驅動信 號時，使工作台3〇7向γ軸方向移動。 控制裝置CONT係供應液滴之噴出控制用之電壓至液滴 噴出頭301。又，將控制液滴喷出頭％〗之χ轴方向之移動 ^區動脈衝信號供應至又軸方向驅動馬達迎，將控制工作 台307之γ轴方向之移動之驅動脈衝信號供應至丫轴方向驅 動馬達303。 1 潔淨機構308係用於清潔液滴噴出頭3〇1。在潔淨機構 則，具備有未圖示之γ軸方向之驅動馬達。藉此γ轴方向 之驅動馬達之驅動，使潔淨機構沿著¥軸方向導動軸3〇5移 動。潔淨機構308之移動也受控制裝置c〇NT控制。 加熱器315在此係利用燈退火熱處理基板？之裝置，施行 塗佈於基板P上之液體材料所含之溶劑之蒸發及乾燥。此 加熱器315之電源接通及切斷也受控制裝置c〇nt控制。 液滴噴出裝置⑴系-面相對掃描液滴噴出頭3〇1與支持 110160.doc -19- 1309874 板P之工作台3〇7，_面對基 下之說明中，以以…* 在此，在以 之γ軸方6 向為掃插方向，以與X軸方向正交 係以一 因此，液滴噴出頭3〇1之喷出嘴 :間隔排列設置於非掃福方向U軸方向。又，在 ::中’液滴喷出頭则對基板p之行進方向 地 進方向成交又。如此，可藉調整液滴嘴出頭3〇1之
調節喷㈣間之間距’且也可任意調節基板p與喷 出嘴面之距離。 圖5(b)係說明利用壓電方 出頭之概略構成圖。 式之墨水之噴出原理之液滴喷
在圖5(b)中，與收容墨水（功能液）之液體室321鄰接地設 置壓電元件322。經由含有收容墨水之材料箱之液體材料 供應系統323將墨水供應至液體室321。壓電元件322係被 連接於驅動電路324，經由此驅動電路324將電壓施加至壓 電元件322，使壓電元件322變形，而使液體室321彈性變 形。而，利用此彈性變形時之内容積之變化，由噴出嘴 325喷出液體材料。 此情形，使施加電壓之值發生變化，以控制壓電元件 322之變形量’且藉改變施加電壓之頻率控制壓電元件322 之變形速度。由於壓電方式之液滴喷出不對材料加熱，故 具有對材料不造成影響之優點。 [墨水（功能液）] 茲說明有關在本實施型態之製造方法中用於形成前述閘 110160.doc 20- 1309874 極電極80、源極電極34、汲極電極35等導電圖案之墨水 (功能液）。 本實施型態之所使用之導電圖案用之墨水（功能液）係由 使導電性微粒子分散於分散媒之分散液或其前驅體所组 成。作為導電性微粒子，除了例如含有金、銀、銅、鈀、 鈮及鎳等之金屬微粒子外，可使用此等之前驅體、合金、 氧化物及導電性聚合物或銦錫氧化物等之微粒子等。為 提间分散性，此等導電性微粒子也可在表面塗佈有機物等 使用。導電性微粒子之粒徑最好在i nm〜〇i pm程度。大 於0.1 μιη時，不僅液滴噴出頭3〇1之喷出嘴有發生阻塞之 虞，且所得之膜之細緻性有惡化之可能性。又，小於丨nm 時，對導電性微粒子之塗佈劑之體積比變大，所得之膜中 之有機物之比率過多。 作為分散媒，只要屬於可使前述導電性微粒子分散，且 不引起凝聚之材料，並無特別限定。例如，除了水以外， • 可例不甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類、n_庚烷、n_辛 烷、癸烷、十二烷、四癸烷、甲苯、二甲苯、甲基異丙 苯、暗煤、茚、二戊烯、四氫化萘、十氫化萘 '環己基苯 等碳化氫系化合物、或乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙 二醇二甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙 二醇二甲乙醚、1，2—二甲氧基乙烷、雙（2·甲氧基乙）醚、 p-二噁烷等之醚系化合物、以及碳酸丙烯酯、丁内酯、 Ν-甲基-2-吡咯烷酮、二甲替甲醯胺、二甲亞碾、環己酮 等極性化合物。此等之中，在微粒子之分散性與分散液之 110160.doc -21 - 1309874 穩定性、及適用於液滴喷出法（吐墨法）之容易度之點上， 以水、醇類、碳化氫系化合物、醚系化合物較理想，作為 更理想之分散媒，可列舉水、碳化氫系化合物。 前述導電性微粒子之分散液之表面張力最好在〇 〇2 N/m〜0.07 N/m之範圍内。利用吐墨法嗔出液體之際，表面 張力不足G.G2 N/m時，墨水組成物對噴出嘴面之滿濁性會 增大，故容易發生彎曲飛行現象，超過〇 〇7 N/r^^，在嘴 出嘴前端之彎月®之形狀不穩定，故喷出量及喷出時間之 控制變成因難°為調整表面張力’只要在前述分散劑中， 在不大幅降低與基板之接觸角之範圍内，微量添加氟系、 矽系、非離子系等表面張力調節劑即可。非離子系表面張 力調節劑有助於改良墨水對基板之濕潤 性，防止膜產生微細之凹凸等。前述表面張丄= 時也可含有醇、醚、酯、酮等有機化合物。 前述分散液之黏度最好在i mPa.s〜5〇 mpa,s。使用吐墨 法喷出液狀材料作為液滴之際，黏度小於！ m〜s之情 形，喷出嘴之週邊部容易被墨水之流出所污染，黏度大於 50 mPa.s之㈣，在噴出嘴之阻塞頻度升冑，不僅難以圓 π地噴出液滴，且液滴之噴出量會減少。 又，尤其，作為使用於形成蓋層81及第2岸堤Β2墨水， 例如係使用聚魏烧液。此聚⑦氮烧液係作為固形成分， Μ聚石夕鼠院為主成分’例如使用含有聚石夕氮烧與光酸產生 劑之感光性聚$氮㈣（感光性材料）。此感光性聚石夕氮院 液係可執行作為正型抗钱劑功能之液，可藉曝光處理與顯 110160.doc -22- 1309874 影處理直接圖案化。又，作為此種感光性聚矽氮烷，可例 示例如日本特開2002-72504號公報所載之感光性聚碎氮 烧。又’此感光性聚矽氮烷中所含之光酸產生劑，也可使 用曰本特開2002-72504號公報所載之光酸產生劑。又，有 關感光性聚矽氮烷液等之感光性材料，也可含有光鹼產生 劑’以取代光酸產生劑。又，此種感光性聚矽氮烷如後所 述’也可使用作為第1岸堤B 1之形成材料。
此種聚矽氮烷例如在聚矽氮烷為以下之化學式（1)所示 之聚甲基矽氮烷之情形，如後所述，可藉施行加濕處理而 如化學式（2)或化學式（3)所示局部加水分解，再施行不足 3 50°C之加熱處理而如化學式（4)〜化學式（6)所示縮合成聚 甲基矽氧烷[-(SiCHsO!.5)!!-]。又，雖未顯示於化學式中， 但施行3501以上之加熱處理時，會發生側鏈之甲基之脫 離，尤其以400〇C至4501施行加熱處理時，側鏈之曱基會 大部份脫離而成為聚矽氧烷。又，在化學式（2)〜化學式 中，為說明反應機理，將化學式簡化，而僅顯示化合物中 之基本構成單位（重複單位）。 如此形成之聚甲基矽氧烷或聚矽氧烷具有以無機質之矽 氧烷為骨架，故例如與液滴噴出法所配置，再經煅燒所形 成之金屬層相比，充分具有細緻性。因此，所形:之層 (膜）表面之平坦性也相當良好。χ，因對熱處理具有高耐 性’故適合於作為岸堤材料。 110160.doc -23· 1309874
^ SiCH3(NH)(OH)+0.5NH3 •化學式（3); SiCHdNHh.sMHsO —SiCH3(NH)〇.5 + (OH)2+NH3 •化學式（4); SiCH3(NH)(0H)+SiCH3(NH)(0H)+H20 -^2SiCH3〇i.5+2NH3 •化學式（5); SiCH3(NH)(OH)+SiCH3(NH)〇.5(OH)2 ->2SiCH3〇i.5+1.5NH3 •化學式（6); SiCH3(NH)0.5(OH)2+SiCH3(NH)〇.5(OH)2 # ^ 2SiCH3〇i.5+NH3+H20 [TFT陣列基板之製造方法] 以下，參照圖6至圖9說明有關含TFT60之製造方法之 TFT陣列基板10之各製程。圖6至圖9係表示本實施型態之 製造方法之一連串步驟之剖面步驟圖。 <閘極電極形成步驟> 如圖6、圖7之各圖所示，準備作為基體之無鹼玻璃等構 成之玻璃基板P，在其一面側形成第1岸堤B丨後，對形成此 鲁 第1岸堤B1之開口部3〇滴下特定之墨水（功能液），即可在 開口部30内形成閘極電極80，此閘極電極形成步驟包含岸 堤形成步驟、撥液化處理步驟、第丨電極層形成步驟、第2 電極層形成步驟、锻燒步驟。 {第1序k之如驅體形成步驟} 首先，為在玻璃基板上以特定圖案形成閘極電極80(及 掃描線1 8a) ’在破璃基板P形成具有特定圖案之開口部之 第1岸堤。此第1岸堤係平面地劃分基板面之分隔構/，此 I10160.doc -24- 1309874 厗堤之形成特別適合使用光微影法。具體上，首先，以旋 轉塗佈去、噴霧塗佈法、輕式塗佈法、口模式塗佈法、浸 /貝塗佈法等方法，如圖6(a)所示，在玻璃基板p上配合欲形 成之厗堤高度塗佈前述之感光性聚矽氮烷液，以形成聚矽 氮烷薄膜BL1。 接著’將所得之聚矽氮烷薄膜BL1，例如在熱板上以11〇 C預烘焙1分鐘程度。 其人如圖6(b)所示，利用光罩將聚矽氮烷薄膜BL1曝 光此時，聚石夕氮烧薄膜BL1如前所述，具有正型抗姓劑 之功能，可選擇地將被後面之顯影處理除去之處曝光。作 為曝光源可依照則述感光性聚石夕氮烧液之組成及感光特 性，由以往在光抗蝕劑之曝光中使用之高壓汞燈、低壓汞 燈、金屬i化物燈、氙燈、準分子雷射、X線、電子線等 中k擇使用。在照射光之光量方面，雖也依存於光源及膜 厚，但通常為0.05 mJ/cm2以上，最好為〇1 mJ/cm2以上。 雖無特別之上限，但照射量設定得太多時，從處理時間之 關係上而言，並不實用，故通常在10000 mJ/cm2以下。曝 光一般只要處於周圍氣體環境（大氣中）或含氮氣體環境即 可’但為促進聚矽氮烷之分解’也可採用富化含氧量之氣 體環境。 矛J用此種曝光處理，含有光酸產生劑之聚石夕氮烧薄膜 BL1尤其在曝光部分之膜内會選擇地產生酸，藉此裂解聚 矽氮烷之Si-N鍵。@ ’與氣體環境中之水分起反應，如前 述化子式（2)或化學式⑺所示使聚石夕氮烧薄膜局部加水 110160.doc -25· 1309874 分解’最後產生矽醇（Si_〇H)鍵，以分解聚矽氮烷。 接著’為進一步促進此種矽醇（Si-OH)鍵之產生、及聚 石夕氮烧之分解，如圖6(c)所示，將曝光後之聚矽氮烷薄膜 BL1 ’例如在25。(：、相對濕度85%之環境下加濕處理5分鐘 程度。如此持續將水分供應至聚矽氮烷薄膜BL1内時，可 使一旦有助於聚矽氮烷之si_〇H鍵之裂解之酸重複具有作 為裂解觸媒之作用。此Si-OH鍵也會在曝光中發生，但曝 光後’藉由加濕處理曝光後之膜’可更進一步促進聚矽I 烷之Si-OH化。 又’在此種加濕處理之處理氣體環境之濕度方面，濕度 愈高愈可加速Si-OH化速度。但濕度過高時，膜表面有結 露之虞，因此，從此觀點，相對濕度在9〇%以下較符合實 用。又’在此種加濕處理中’只要使含有水分之氣體觸及 聚矽氮烷薄膜BL1即可’因此，只要將曝光後之基板p置 於加濕處理裝置内’將含有水分之氣體連續導入此加濕處 理裝置即可。，或者’也可將曝光後之基板p放入預先導入 含有水分之氣體而被調濕之狀態之加濕處理裝置内，並放 置希望之時間。 接著’例如以25。(：顯影處理被濃度2.38%之TMAH(氫氧 化四甲基銨）液加濕處理後之聚矽氮烷薄膜BL1，藉選擇地 除去被曝光部，如圖7(a)所示，形成具有對應於閘極電極 80之形成區域之開口部30之第1岸堤之前驅體BPi。又，作 為顯影液’也可使用TMAH以外之其他鹼性顯影液，例如 膽鹼、矽酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化卸等。 H0160.doc -26- 1309874 {撥液化處理步驟） 其次，依需要以純水沖洗後，對第1岸堤之前驅體BP1依 …、而要％行撥液化處理，對其表面職予撥液性。作為撥液 化處理，例如可採用在大氣環境中，以四氟曱烷為處理氣 體之電漿處理法（CF4電漿處理法）。eh電漿處理之條件例 如係電漿功率50 kW〜1000 kW、四氟甲烷氣流量50 ml/min ~1〇〇 ml/min、對電漿放電電極之基板輸送速度〇5 〜1020mm/sec、基體溫度7〇r〜9(rc。又，作為處理氣体， 並不限定四氟曱烷（四氟化碳），也可使用其他氟烴系氣 體。 施行此種撥液化處理，可對第1岸堤之前驅體Βρι，將氟 基導入構成此前驅體之烷基等中，故可賦予高的撥液性。 又，在施行前述撥液化處理之前’基於使露出於開口部 30之底面之玻璃基板p表面潔淨化之目的，最好施行使用 〇2電漿之灰化處理或UV(紫外線）照射處理。施行此處理 時，可除去玻璃基板P表面之岸堤材料之殘渣，並可增大 撥液化處理後之前驅體BP1之接觸角與該基板表面之接觸 角之差，可使在後段步驟中配置於開口部3 〇内之液滴正確 地滞留於開口部3 0内側。 月:J述〇2灰化處理具體上係對基板p由電漿放電電極照射 電漿狀態之氧所執行。作為處理條件例如係電漿功率5〇 W〜1000 W、氧氣流量50 ml/min〜1〇〇 ml/min、對電漿放 電電極之基板P之板輸送迷度〇51〇 mm/sec〜1〇 mm/sec、 基板溫度70°C〜90°C。 110160.doc -27. 1309874 又，對第1岸堤B之前驅體BP1之撥液化處理（ch電漿處 理）雖會對先前施行之殘渣處理而被親液化之基板p表面= 〉、有影a，尤其基板p由玻璃等所構成之情形，亦難以發 生撥液化處理引起之氟基之導入現象，因此，實質上不會 損及基板P之親液性，即濕潤擴散性。 (第1電極層形成步驟} 其次，對開口部30，由液滴噴出裝置π之液滴噴出頭 301滴下第1電極層形成用墨水（未圖示）。在此，噴出配置 籲 4吏用Ag(銀）作為導電性微粒子，使用二甘醇二乙鱗作為溶 劑（分散媒）之墨水。此時，在第i岸堤之前驅體Βρι表面賦 予撥液性，在開口部3〇之底面部之基板表面賦予親液性， 故即使喷出之液滴之一部份滴在第j岸堤之前驅體Βρι，也 會被岸堤表面撥開而滑入開口部3 〇内。 接著，噴出電極形成用墨水構成之液滴後，為除去分散 媒，必要時施行乾燥處理。乾燥處理例如可使用加熱基板 P之通常之熱板、電爐等之加熱處理。在本實施型態中， •例如以180 C施行60分鐘程度之加熱。此加熱也可在含氮 環境下等進行’並不一定要在大氣中進行。 又，此乾燥處理也可利用燈退火施行。作為使用於燈退 火之光之光源，並無特別限定，但可使用紅外線燈、氙 燈、YAG雷射、氬雷射、二氧化碳雷射、XeF、XeCl、 XeBr、KrF、KrCn、ArF、ArC1等之準分子雷射等作為光 源。此等光源一般使用輸出1〇 w〜5〇〇〇 W之範圍之光源， 但在本實施型態中’只要1〇〇 W〜1〇〇〇 W之範圍即已充 110160.doc -28- 1309874 分。藉施行此中間乾燥步驟’如圖7(b)所#，可形成固體 之第1電極層80a。 {第2電極層形成步驟}
其次’利用液滴喷出裝置之液滴噴出法將第2電極層形 成用墨水（未圖示）配置於第i岸堤之前驅體Βρι之開口部 3〇。在此，噴出配置使用Ni(錄）作為導電性微粒子，使用 水及二乙醇胺作為溶劑（分散媒）之墨水（液體材料）。此 時，在第1岸堤之前驅體3?1表面職予撥液性，在開口部3〇 之底面部之基板表面賦予親液性，故即使喷出之液滴之一 部份滴在第i岸堤之前驅體BP1，也會被岸堤表面撥開而滑 入開口部30内。但，先前形成在開口部3〇之内部之第丄電 極層8 0 a表面i不一定對本步驟所滴下之墨水具有高親液 性，故在墨水之滴下之前，也可在第i電極層8〇a上形成改 善墨水之濕潤性用之中間層。 噴出液滴後，為除去分散媒，必要時施行乾 燥處理例如可使用加熱基板P之通常之熱板、電爐等之加 熱處理。處理條件例如以180t施行6〇分鐘程度。此加埶 也可在含氮環境下等進行’並不—定要在大氣中進行/ 又’此乾燥處理也可利用燈退火施行。作為使用於燈退 火之光之光源，可使用在先前第丨電極層形成步驟後之中 間乾燥步驟所列舉之m，加熱時之輪出也可同心 定於⑽w〜1000 w之範圍。藉施行此中間乾燥步驟，如 圖7(c)所示’可在第1電極層8〇a形成囡 u取固體之第2電極層 80b。 110160.doc •29- 1309874 (烺燒步驟） 嘴出步驟後之乾燥膜為了改善導電性微粒子間之電氣的 接觸’有必要完全除去分散媒。χ，為提高在液中之分散 性’在導電性微粒子表面塗佈有機物等塗佈冑之情形，此 塗佈劑也有除去之必要。因Λ，對喷出步驟後之基板，施 以熱處理及/或光處理。 此熱處理及/或光處理通常在大氣中施#，但也可依需 要’在含氮、1、氦等惰性氣體環境中施行。熱處理及/ 或光處理之處理溫度需考慮分散媒之沸點（蒸氣壓）、環境 氣體之種類及壓力、微粒子之分散性及氧化性等熱的動 態、塗佈劑之有無及量、基材之耐熱溫度等之後再適宜地 加以決定’但採用此構成時，也由於前述第【電極層8〇a及 第2電極層係、利用前述列舉之材料形成，故可設定為 250°C以下之锻燒溫度。但在本步驟中，也可以使第【岸堤 之前驅體BP1不會因前述化學式⑷〜⑹所示之縮合反應而 變化成聚甲基錢烧之溫度，例如28()<t程度施行锻燒。 利用以上之步驟’噴出步驟後之乾燥膜可確保微粒子間 之電性的接觸’將其變換成導電性膜，如圖7(e)所示，形 成疊層第!電極層8〇a與第2電極層8〇b所構成之閘極電極 80:又，如圖3所示’與問極電極8〇成一體之掃描線…也 可藉則述步驟而形成於玻璃基板p上。 —在此’如此利用液滴嘴出法配置各墨水（功能液）後，施 行乾燥•锻燒處理而形成閘極電極80後，除去墨水中之液 分後’所形成之各電極層8Ga、祕構成之閘極電極80與第 110160.doc -30- 1309874 1岸％之前驅體BP1之高度相比，會變得特別低。例如，假 設第1岸堤之前驅體BP1之高度為2 μηι時，電極層8〇3、8〇b 構成之導電層為〇·7 程度。因此，在此，在第1岸堤之 别驅體BP1之開口部3〇，會因無法被充分填埋而形成凹部 30a。 又，前述各步驟中，形成Ag構成之第i電極層8〇a、Ni構 成之第2電極層80b，利用此等第1電極層8〇a與第2電極層 80b之疊層體形成閘極電極8〇，但，第i電極層也可利 用Ag以外之金屬，例如（^或μ，或以此等金屬為主成分 之合金形成。又，第2電極層8〇b也可利用川以外之金屬， 例如Ti或W、Μη，或以此等金屬為主成分之合金形成。另 外，在第1電極層80a使用具有作為密接層之功能之Μη或
Ti、W等，在第2電極層80b使用具有作為主導電層之功能 之Ag或Cu、八丨等。又，也可疊層三層以上之電極層而形 成閘極電極80，當然也可僅利用單一電極層而形成閘極電 極80 〇
<蓋層前驅體及第2岸堤前驅體之形成步驟> 其次’以覆蓋前述閑極電極80方式，在前述凹部3〇&内 由液滴噴出頭301噴出配置聚矽氮烷液作為墨水，並在前 述第i岸堤之前驅體BP1之預定位置，由液滴噴出頭3〇1喷 出配置前述墨水（聚矽氮烷液）。藉此，如圖7(d)所示，形 成蓋層之前驅體81P及第2岸堤之前驅體bp2。又，作為聚 矽氮烷液構成之墨水，可使用用作為第丨岸堤之前驅體Βρι 之形成材料之前述感光性聚矽氮烷液。又，所謂第1岸堤 110160.doc -31- 1309874 之前驅體BP1之預定位置，係劃分用來形成源極電極34及 放極電極35之區域之位置，用來形成第2岸堤似區域。
在此，對凹部施内之聚電液之嘴出、與對前述預 定位置之聚石夕氮烧液之喷出皆係利用液滴喷出頭3〇1進 行’故可利用-連串之處理分別加以區隔。又，不僅區隔 喷出位置，連各嘴出量也可加以區隔。即，使配置於凹部 3〇a内之聚錢烧液之量、與配置於第丨岸堤之前驅體Βρι 上之聚梦氮炫液之量各異，以便使所得之蓋層之前驅體 81P及第2岸堤之前驅體BP2之膜厚分別成為希望之膜厚。 如此，將聚矽氮烷液分別配置於凹部3 〇 a内及第i岸堤之 前驅體BP1上後，將所得之聚石夕氮垸薄膜，依需要例如在 熱板上以110°C預烘焙1分鐘程度。 接著，對基板P之形成第2岸堤之前驅體gp2之側之面， 施行全面曝光，曝光條件與圖6(b)所示之步驟之曝光條件 相同。如此施行全面曝光，可將第2岸堤之前驅體Bp2、以 及在前面之曝光處理中未曝光之第1岸堤之前驅體ΒΡ1· 光。藉此，將形成前驅體BP2、BP1之聚矽氮烷局部加水 分解’最後產生矽醇（Si_〇H)鍵而分解聚矽氮烷。 接著，再度施行加濕處理。加濕條件與圖6(c)所示之步 驟之加濕處理條件相同。如此施行加濕處理時，可進一步 促進分別形成岸堤之前驅體BP2、BP1、蓋層之前驅體81P 之聚矽氮烷之Si-OH化。 <第1岸堤、第2岸堤及蓋層之形成步驟> 接著’例如以3001加熱60分程度，施行煅燒處理。如 110160.doc 32- 1309874 此施行煅燒處理時’在前面被加濕處理而Si_〇H化之聚矽 氮烷形成之第1岸堤之前驅體BP1、第2岸堤之前驅體 BP2、盍層之前驅體81p會因烺燒而如前述化學式（4)〜化學 式（6)所不容易（SiOSi)化，而轉化成siNH鏈幾乎（或完全） 不存在之二氧化矽系陶瓷膜，即轉化成以聚矽氧烷為骨架 之聚甲基矽氧烷。而，藉此，如圖7(d)所示，分別形成第j 岸堤B1、第2岸堤B2、蓋層81。 又，在圖7(d)中，雖顯示蓋層81與第2岸堤…被分離之 狀態，但蓋層81與第2岸堤B2未必需要被分離，例如如圖 7(d)中之二點短劃線所示，也可藉由局部覆蓋第〗岸堤之前 驅體BP1(第1岸堤B1)之開口部3〇(凹部3〇a)，將蓋層8ι與第 2岸堤B2形成相連續狀。關於蓋層81，為了良好地埋入前 述凹部30a以消除凹部30a，最好將其上面形成與第i岸堤 B1大致同高。但，僅在凹部3〇a内配置聚矽氮烷液時，在 施行乾燥•煅燒處理後，膜厚會縮減，結果無法良好地埋 入凹部30a。因此，不僅要事先填充凹部3〇a内部，且使其 由凹部30a内部溢出某種程度，連其附近也都配置聚矽氮 烷液。如此一來，乾燥•煅燒處理後，如前述二點短劃線 所示，蓋層81之一部分雖殘留在第}岸堤B1上作為薄臈， 但卻可良好地埋入凹部3〇a。 如此所形成之盍層81具有以無機質之聚；g夕氡烧為骨架之 骨架構造，故具有充分之細緻性，因此，其表面之平坦性 也遠比前述閘極電極80表面之平坦性良好。又，此蓋層8ι 及與此同時形成之第2岸堤B2、第1岸堤B1因係以無機質 110160.doc 33· 1309874 之聚矽氧烷為骨架，故其耐熱性也遠比例如有機材料形成 之坪堤良好。 <閘極絕緣膜形成步驟> 其次，如圖8(a)所示，在前述第2岸堤B2所劃分之區域 内’形成氮化矽組成之閘極絕緣膜83。此閘極絕緣膜83例 如可以電漿CVD法全面成膜後，利用光微影法適宜地圖案 化所形成。在此，如前所述，由於已利用蓋層8 1良好地埋 入凹部30a ’因此，閘極電極80之正上方部份之階差部已 • 消失，故閘極絕緣膜83及後述之半導體層33之成膜性及圖 案化性都相當良好。作為在CVD步驟中所使用之原料氣 體’較合適者為單矽烷與一氧化二氮之混合氣體、或 TE〇S(e9乙烯基矽烷（si(OC2H5)4))與氧、二矽烷與氨等， 所形成之閘極絕緣膜83之膜厚為150 nm〜400 nm程度。 又’成膜後之氧化石夕之圖案化未必需要’也可一直保持氧 化石夕膜被形成在第2岸堤B2上之狀態。 g <半導體層形成步驟> 其-人，將圖8(b)所示之半導體層33形成於閘極絕緣膜83 上。此半導體層33係在形成閘極絕緣膜83之基板p全面， 利用電漿CVD法等疊層150 nm〜25〇 nm程度之膜厚之非晶 質矽膜、與膜厚50 nm〜1〇〇 nm程度之N+石夕膜所形成利用 光微影法圖案化成特定形狀所獲得。作為非晶質石夕膜之 成步驟所使用之原料氣體，以二矽烷或單矽烷較為合適。 在後續之N+石夕膜之形成步驟中，可利用將心夕層形成用之 原料氣體導入前述非晶質石夕膜之形成所使用之成膜裝置中 110160.doc •34· 1309874 以施行成膜。
其後，利用光微影法將前述非晶質矽膜及N+矽膜圖案化 成圖8(b)所示之形狀，藉以獲得在閘極絕緣膜83上疊層特 定平面形狀之非晶質矽層84與N+矽層85之半導體層33。在 圖案化之際’在N+矽膜之表面選擇配置與圖示之半導體層 33之側剖面形狀同樣之略凹形之抗蝕劑，以此抗蝕劑為遮 罩施行蝕刻。利用此種蝕刻法在與閘極電極8〇平面地重疊 之區域，選擇地除去矿矽層85而將其分割成2個區域，在 此等N矽層85、85分別形成源極接觸區域及汲極接觸區 域。 其-人，如圖8(c)所示，在前述分割成2個區域之矿矽層 85、85間上形成絕緣材料構成之第3岸堤b3，使其也可電 性地分離此等心層85、85間。此第3岸堤B3也與前述第2 岸堤B2同樣地，利用由液滴噴出頭加選擇㈣出配置聚 矽氮烷液(墨水)’再經乾燥•煅燒所形成。如此形 ^⑽與前述第2岸堤B2同時劃分源極電極34之形成_ 與及極電極35之形成區域， 一 <電極形成步驟> 按考，在形成半 h之破璃基板p上，形成圖4所示 之源極電極34及汲極電極35 {撥液化處理步驟} 首先，對前述第2岸堤B2、第3岸 评祖乐序％Β3細订撥液化卢 理，對其表面賦予撥液性。化處 在大氣環境中，以四氟甲烧為虚5”處^1如可採用
Τ说為處王里乳體之電渡處理法（CF 110I60.doc •35- 1309874 電漿處理法）。 {電極膜形成步驟} 其次，利用前述液滴喷出裝w n蓝 衣置1J將圖4所示之源極電極 34、汲極電極3 5形成用之墨水（功鈐 $八（功此液）塗佈於第2岸堤B2 與第3岸堤B3圍成之區域。在此，崦山/± 仕此’噴出使用銀作為導電性 微粒子，使用二甘醇二乙峻作為溶劑（分散媒）之墨水。如 此噴出液滴後，為除去分散媒，必要時施行乾燥處理。乾
無處理例如可使用加熱基板p之通常之熱板、電爐等之加 熱處理。在本實施錢中，例如幻㈣施行齡鐘程度 之加熱。此加熱可在含乂氣之環境下進行等，並不一定要 在大氣中進行。 又’此乾燥處理也可利用燈强*始 五功人施仃。作為使用於燈退 火之光之光源，可使用前面， 月〗®弟1電極層形成步驟後之中間 乾燥步驟所列舉之光源。又，加埶 刀口熱時之輪出也同樣可設定 於100 W〜1〇〇〇 W之範圍。 (煅燒步驟） 善微粒子間之電氣的接觸， 為提高分散性，在導電性微 之情形’此塗佈劑也有除去 喷出步驟後之乾燥膜為了改 有必要完全除去分散媒。又， 粒子表面塗佈有機物等塗佈劑 之必要。因此’對喷出步驟後之基板P，施以熱處理及/或 光處理。此熱處理及/或光處理可利用與前述閘極電極80 形成之際之煅燒處理條件同樣地進行。 利用此種之步驟’噴出步驟後之乾燥膜可確保微粒子間 之電性的接觸，而被變換成導電性膜 如圖9(a)所示，形 110160.doc • 36 - 1309874 成連接於—方之作層85而導通之源極電極μ、與連接於 另一方之N+矽層85而導通之汲極電極35。 其次，在被第2岸堤B2與第3岸堤B3所劃分而形成有源 極電極34及汲極電極35之m 时 、+ 电拽D炙凹邛（開口）内，如圖9(b)所示， 以填埋該凹部（開口）方式配置絕緣材料％。 其次，如®9(c)所示，在&極電極35側之絕緣材料㈣ 成接觸孔87。其後，以濺射法或蒸鑛法等氣相法形成或以 液滴噴出法形成IT〇等構成之透明電極層，再依需要利用 圖案化形成畫素電極19。 利用以上之步驟，可獲得在基板1>之内面側（圖示上面 側）形成本發明之TFT60,再形成晝素電極19所構成之tft 陣列基板10。 依據本實施型態之製造方法’由於利用聚矽氮烷液形成 前述第1岸堤之前驅體BP1，並在此第i岸堤之前驅體BP1 上利用聚矽氮烷液形成第2岸堤之前驅體BP2，且在閘極電 極80上利用聚矽氮烷液形成蓋層81之前驅體8ιρ，其後， 同時煅燒處理此等第1岸堤之前驅體BP1與前述第2=堤之 前驅體BP2及蓋層之前驅體81P’同時形成第1岸堤bi與第 2岸堤B2及蓋層81，故與個別煅燒此等之情形相比，可簡 化製程，提高生產性。 又，由於以聚石夕氧烧為骨架之無機質層形成覆蓋閑極電 極80上之蓋層81，故此無機質層具有骨架構造時，具有充 分之細緻性’可更良好地防止閘極電極8〇中之金屬元素之 擴散。因此，可防止TFT60之特性降低而謀求其穩定化。 110160.doc -37. 1309874 又’前述無機質層構成之蓋層81具有充分之細緻性，故 與液滴噴出法形成之前述閘極電極8〇相比，具有較充分之 平；t一性因此，此蓋層81與形成於其上之閘極絕緣膜83間 之界面具有充分之平坦性，可藉此提高薄膜電晶體特性之 穩定性。 另外，由於利用液滴噴出法之相同步驟形成蓋層之前驅 體81P與第2岸堤B2之前驅體BP2，故可簡化步驟，提高生 產性。
又’在具備前述TFT陣列基板10之薄膜電晶體1〇〇中， 由於可提高前述TFT60之生產性，故此薄膜電晶體1〇〇本身 之生產性也可提高。 又’在前述實施型態中’將墨水（功能液）配置於第1岸 堤之前驅體BP 1之開口部3 〇内，接著施行煅燒處理而形成 閘極電極80 ’其後，烺燒處理第1岸堤之前驅體bP1及第2 岸堤之前驅體BP2，但有關閘極電極80方面，在煅燒第 堤之前驅體BP1及第2岸堤之前驅體BP2之前，也可預先將 其形成僅施行中間乾燥處理之前驅體，而在煅燒處理第1 岸堤之前驅體BP1、第2岸堤之前驅體BP2、蓋層81之前驅 體81P之際，也同時烺燒處理閘極電極80之前驅體，藉以 與第1岸堤B1、第2岸堤B2及蓋層81同時概括形成閘極電 極8 0。如此，可更簡化步驟，提高生產性。 又，在前述實施型態中，雖利用聚矽氮烷液形成之蓋層 81覆蓋閘極電極80，但本發明不限定於此，也可不設置蓋 層81而直接連接閘極電極80與閘極絕緣膜83。又，也可如 110160.doc 38- 1309874 前所述，例如利用Ni形成前述第i電極層8〇a與第2電極層 80b中之上層之第2電極層80b，而藉此使其執行作為蓋^ 之功能。 又，本發明之薄膜電晶體之製造方法可適用於具備薄膜 電晶體之各種光電裝置之製造方法。例如，在形成液晶裝 置、有機電致發光顯示裝置、電_示裝置等之薄膜電晶 體之際相當適合於採用。 (電子機器）
_表示本發明之電子機器之一例之立體圖。本圖所 不之手m具備有本發明之液晶顯示裝置作為小尺寸之 顯示部13(H，並由具有多數操作部按紐⑽、受話口删 及送話口 1304所構成。 入 、、則迷各實施型態之光電裝置並不限於前述手機，也 適σ適用於電子書、個人雷職 .. 數位靜物攝影機、影像監 ^、取景窗型或監視直視型之磁帶式攝錄影機、汽車導 =置、無線傳呼機、電子筆記本、電子計算機、文書處 ·=作站、電視電話、P〇s終端機、具備觸控面板之 機為專專之圖像顯示裝置。 生產性高之良好之前 當良好。 此種電子機器由於具備特性穩定、 述光電裝置，故此電子機器本身也相 【圖式簡單說明】
Hi係實施型癌之液晶顧示裝番十位 ^ 翊不裒置之等效電路圖 圖2係表示其整體構成之平面圖。 圖3係表示其1畫素區域之平面構成圖。 110160.doc •39- 1309874 圖4係表示其TFT陣列基板之局部剖面構成圖。 圖5(a)係表示液滴排出裝置之一例之圖，（b)係排出頭之 概略圖。 圖6(a)-(c)係說明薄膜電晶體之製造方法之剖面步驟 圖。 圖7(a)-(d)係說明薄膜電晶體之製造方法之剖面步驟 圖。 圖8(a)-(c)係說明薄膜電晶體之製造方法之剖面步驟
圖。 圖9(a)-(c)係說明薄膜電晶體之製造方法之剖面步驟 圖。 圖10係表示電子機器之一例之立體構成圖。 【主要元件符號說明】 P 玻璃基板（基板） 33 半導體層 34 源極電極 35 汲極電極 60 TFT(薄膜電晶體） 80 閘極電極（導電膜） 80a 第1電極層 80b 第2電極層 81 蓋層（無機質層） 83 閘極絕緣膜 84 非晶質矽層 110160.doc -40- 1309874 85 N+矽層 B1 第1岸堤（岸堤） B2 第2岸堤 B3 第3岸堤 100 液晶顯示裝置（光電裝置） 110160.doc -41 -

Claims (1)

1309874 十、申請專利範圍： 1· -種薄膜電晶體之製造方法，其係在基板上形成閘極電 半導體層、連接於該半導體層之源極電極及沒極電 極之薄膜電晶體之製造方法，其特徵在於包含： 在月j述基板上，利用聚石夕氮烧液、聚石夕烧液或聚石夕氧 烷液中任-種形成對應於前述閑極電極之形成區域之第 1岸堤之前驅體之步驟； 在前述第1岸堤之前驅體上之預定位置，以液滴喷出
法配置聚錢貌液、聚錢液或聚硬氧院液中任一種， 精以形成對應於前述源極電極及及極電極之形成區域之 苐2岸堤之前驅體之步驟； 义同夺锻燒處理别述第！岸堤之前驅體與前述第2岸堤之 體’同時形成包含以聚矽氧烷為骨架之無機質層之 第1岸堤與第2岸堤之步驟； 别述第1岸堤之前驅體或由此形成之第丄岸堤所劃分 =域’以液滴噴出法配置包含導電性材料之功能液而 形成閘極電極之步驟； 在則述第2岸堤所割分之p· # J刀之£域内之前述閘極電極之正 上部’介著絕緣膜形成半導體層之步驟；及 在前述第2岸堤所劃分之區域， 碘以液滴喷出法配置含 有V電性材料組成之功能體， 月遐而开）成連接於前述半導體 層之源極電極及汲極電極之步驟者。 2 _ 一種薄膜電晶體之f j 4生士，、土 ^ 代丄 h方法’其係在基板上形成閘極電 極、半導體層、連接 丧於4牛導體層之源極電極及汲極電 110160.doc 1309874 極之薄膜電晶體之製造方法，其特徵在於包含： 在前述基板上，利用聚石夕氮院液、聚#液或聚 烷液中任-種形成對應於前述閘極電極之形成區 1岸堤之前驅體之步驟； 在前述第1岸堤之前驅體所劃分之區域1㈣ 法配置含有導電性材料之功能液而形成 驅體之步驟； …飞其别 在所配置之前述功能液上，以液滴喷出法配置聚石夕氣 烧液、聚料液或聚碎氧炫液中任—種而形成蓋層之前 驅體’並在前述第1岸堤之前驅體上之預定位置，以： 滴喷出法配置聚錢院液、聚钱液或聚發氧燒液中任 -種’而形成對應於前述源極電極及没極電極之形成區 域之第2厗堤之前驅體之步驟； 同時锻燒處理前述第丨岸堤之前雜體與前述第2岸堤之 前驅體及蓋層之前驅體，同時形成包含以聚 架之無機質層之第丨岸堤與第2岸堤及蓋層之步驟；月 在前述第2岸堤所劃分之區域内之前述蓋層上，介著 絕緣膜形成半導體層之步驟；及 在前述第2岸堤所劃分之區域，以液滴喷出法配置含 有導電性材料之功能體，而形成連接於前述半導體層之 源極電極及汲極電極之步驟者。 3.如請求項！或2之薄膜電晶體之製造方法，其中作為前述 聚石夕氮燒液、聚㈣液或聚⑦氧燒液，係使用含有光酸 產生劑或光鹼產生劑中任一種且執行作為正型抗蝕劑之 110160.doc 1309874 功能之感光性材料者。 4. 一種光電裝置，其特徵在於包含利用如請求項1至3中任 一項之製造方法所製得之薄膜電晶體者。 5. 一種電子機器，其特徵在於包含如請求項4之光電裝置 者。
110160.doc
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI457806B (zh) * 2009-09-30 2014-10-21 Shenzhen Laibao Hi Tech Co Ltd Capacitive touch screen and manufacturing method thereof

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006148050A (ja) * 2004-10-21 2006-06-08 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタ、電気光学装置、及び電子機器
KR101509111B1 (ko) * 2008-02-20 2015-04-06 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판
JP2010129752A (ja) 2008-11-27 2010-06-10 Seiko Epson Corp 段差間配線構造及び段差間配線方法
KR20100071650A (ko) 2008-12-19 2010-06-29 삼성전자주식회사 가스차단성박막, 이를 포함하는 전자소자 및 이의 제조방법
KR20170100065A (ko) * 2009-12-04 2017-09-01 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 제작 방법
WO2013008441A1 (ja) * 2011-07-12 2013-01-17 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板及びその製造方法
JP6051960B2 (ja) 2012-03-19 2016-12-27 株式会社リコー 導電性薄膜、導電性薄膜形成用塗布液、電界効果型トランジスタ、及び電界効果型トランジスタの製造方法
TW201409114A (zh) * 2012-08-23 2014-03-01 Henghao Technology Co Ltd 觸控電極裝置
US8975601B1 (en) * 2013-11-25 2015-03-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus for electron beam lithography
DE112017000475T5 (de) * 2016-01-22 2018-10-04 Shoda Techtron Corp. Endflächen-Beschichtungsvorrichtung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003317945A (ja) 2002-04-19 2003-11-07 Seiko Epson Corp デバイスの製造方法、デバイス、及び電子機器
GB2388709A (en) * 2002-05-17 2003-11-19 Seiko Epson Corp Circuit fabrication method
JP4423864B2 (ja) 2003-02-21 2010-03-03 コニカミノルタホールディングス株式会社 薄膜トランジスタ素子及びその製造方法
JP2004363560A (ja) 2003-05-09 2004-12-24 Seiko Epson Corp 基板、デバイス、デバイス製造方法、アクティブマトリクス基板の製造方法及び電気光学装置並びに電子機器
JP2004349640A (ja) 2003-05-26 2004-12-09 Seiko Epson Corp パターンの形成方法及びデバイスの製造方法、デバイス、電気光学装置及び電子機器
JP2005013985A (ja) 2003-05-30 2005-01-20 Seiko Epson Corp 膜パターン形成方法、デバイス及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器、アクティブマトリクス基板の製造方法、アクティブマトリクス基板
JP4400138B2 (ja) * 2003-08-08 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 配線パターンの形成方法
JP3994994B2 (ja) * 2003-10-23 2007-10-24 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ装置の製造方法、有機ｅｌ装置、電子機器
JP2006148050A (ja) * 2004-10-21 2006-06-08 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタ、電気光学装置、及び電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI457806B (zh) * 2009-09-30 2014-10-21 Shenzhen Laibao Hi Tech Co Ltd Capacitive touch screen and manufacturing method thereof

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