TWI360156B - A method of manufacturing a display device - Google Patents

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TWI360156B
TWI360156B TW093102545A TW93102545A TWI360156B TW I360156 B TWI360156 B TW I360156B TW 093102545 A TW093102545 A TW 093102545A TW 93102545 A TW93102545 A TW 93102545A TW I360156 B TWI360156 B TW I360156B
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Shunpei Yamazaki
Kunio Hosoya
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Semiconductor Energy Lab
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Description

1360156 Π) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種使用液滴噴射手段及大氣壓力電漿 處理法的顯示裝置之製作方法。 【先前技術】 過去以液晶顯示裝置(LCD )及發光顯示裝置(EL( electro luminance :電激發光)顯示裝置)爲代表的顯示 裝置內的薄膜電晶體(TFT)等之電路圖案的製作是採用 使處理裝置內部形成減壓或真空狀態而進行的真空處理、 以及利用曝光裝置製作(光)抗蝕劑構成的光罩,並且蝕 刻去除不需要的部分的微影處理。(參照專利文獻1 ) ^ (專利文獻1) 日本特開2002-359246號公報 在真空處理當中,需要有用來使對於被處理基板進行 成膜、蝕刻等之處理的處理室形成真空或減壓狀態的排氣 手段。排氣手段是由以下構件構成:設在處理裝置外部, 並且以機械升壓栗(mechanical booster pump)或渦輪分 子泵'油旋轉泵等爲代表的泵;管理並控制這些泵的手段 ;以及使泵及處理室連結而構成排氣系統的配管及閥等。 爲了整合這些設備,在處理裝置外必須有用來配置排氣系 統的空間,於是便需要配置此空間的成本。而且,處理裝 置本身也必須安裝排氣系統的設備,因此處理裝置的尺寸 比起沒有搭載排氣系統的裝置會變大。 以往所使用之爲了形成薄膜電晶體等之電路圖案的微 -5- (2) (2)1360156 影處理,例如爲了形成配線的微影處理是以如下方式進行 。首先,藉由在基板上所形成的導電膜上以旋轉塗布法塗 布感光性的抗蝕劑(光阻劑),使前述抗蝕劑擴展至導電 膜全面。接下來,經由利用金屬形成有圖案的光罩進行光 照射,使前述抗鈾劑感光。接著進行顯影、事後烘烤處理 ,使抗蝕劑圖案形成光罩的圖案形狀。再以形成圖案形狀 的前述抗蝕劑作爲光罩,對於前述抗蝕劑下方的導電膜進 行蝕刻處理。最後將用來作爲光罩的抗蝕劑圖案剝除,藉 此即可將導電膜蝕刻成光罩上所形成的圖案形狀,並且將 殘留的導電膜用來作爲配線。 然而.,先前技術的真空處理當中,隨著第五、第六代 以後之平方米尺寸的大型化,處理室的容積也會變大。在 此所謂的第五代是指 1 000 XI 200mm2、第六代是指 1 400 x 1 600mm2的母玻璃基板尺寸。因此,爲了使處理室 形成真空或減壓狀態,必須有更大規模的排氣系統,於是 排氣所需的時間也會增加。另外,在排氣系統的設備成本 或維修成本等的成本方面也會增加。此外,將處理室以氮 等之氣體置換的情況下,也會因爲處理室的容積變大而需 要更多的氣體量,以致於影響到製造成本。而且,隨著基 板的大型化,需要電源等極大的運轉費用,因此導致環境 負荷的增加。 而且,先前技術中使用微影處理的步驟,例如配線製 作步驟會蝕刻去除基板全面所形成的大部分被膜(抗蝕劑 或是金屬、半導體等),以致於配線等殘留在基板的比例 -6- (3) (3)1360156 爲幾個%至數十%左右。抗触劑膜在藉由旋轉塗布法形成 時,大約浪費掉了 9 5 %。亦即,大部分材料都會丟棄,除 了影響製造成本之外,還會導致環境負荷的增加。這種情 形是生產線上的基板尺寸越大型化越爲顯著。 【發明內容】 爲了解決上述先前技術的課題,本發明是使用一種以 液滴將抗蝕劑或配線材料直接噴射在基板上的必要部位, 並描繪圖案的手段。並且使用一種在大氣壓力或大氣壓力 附近下進行灰化或鈾刻等之氣相反應處理的手段。藉由使 用這些手段,可大幅降低習知課題之被膜材料(抗蝕劑或 金屬、半導體等)及氣相反應處理所使用之氣體的使用量 〇 本發明當中,上述液滴噴射手段是使用一種具有將複 數個液滴噴射孔排列成線狀之液滴噴射頭的液滴噴射裝置 。而且,進行上述氣相反應處理所需的電漿處理法是使用 —種具有在大氣壓力或大氣壓力附近下之電漿產生手段的 電漿處理裝置。 而且,本發明之其他構成爲:上述液滴手段是使用一 種具有將一個或複數個液滴噴射孔配置成點狀之液滴噴射 頭的液滴噴射裝置。而且,進行上述氣相反應處理所需的 電漿處理法是使用一種具有在大氣壓力或大氣壓力附近下 之電漿產生手段,並且進行局部之電漿處理的電漿處理裝 置。 (4) 1360156
用來噴射上述液滴的手段、或是上述的局部氣相反應 處理是在大氣壓力中或大氣壓力附近下進行。因此,可省 卻習知真空處理所需之用以實現處理室內之真空或減壓狀 態的排氣系統。因此,可簡化會隨著基板大型化而大型化 的排氣系統,且可降低設備成本。同時可抑制用來排氣的 能源等而降低環境負荷。又可省略排氣所需的時間,因此 可提高節拍時間(tact time ),並且更有效地進行基板生 產。 【實施方式】 以下顯示圖面來說明本發明的實施形態。然而,本發 明能以許多不同的樣態實施,而且只要是同業者,皆容易 理解可在不脫離本發明的主旨及其範圍內對於該形態及詳 細進行各種變更。因此,並不限定於本實施形態的記載內 容。
此外,用來說明實施形態的所有圖面當中,在同一部 分或具有同樣功能的部分是附上同一符號,並且省略重複 的說明。 (實施形態1 ) 本發明的實施形態1是藉由使用一種具有將複數個液 滴噴射孔排列成線狀之液滴噴射頭的液滴噴射裝置、以及 一種具有大氣壓力或大氣壓力附近下之電漿產生手段的電 漿處理裝置,在所希望之尺寸的玻璃基板上製作顯示裝置 -8- (5) 1360156 中不可或缺的配線圖案。尤其,本發明是爲了適用在 化之第五、第六代以後的平方米基板。以下,參照第 來說明本發明的實施形態1。 先用眾所週知的方法,例如濺鍍或CVD法(化 相反應法)’在被處理基板1001上形成要作爲配線 電膜(第6圖(A) ' ( B ))。接下來,利用後述 將複數個液滴噴射孔排列成線狀之液滴噴射頭的液滴 裝置,在配線圖案的形成部形成抗蝕劑圖案1003 ( 圖(C))。前述抗蝕劑圖案1 003是藉由重疊噴射從 液滴噴射孔噴射的液滴而形成線狀圖案。也就是一面 疊的方式噴射液滴,一面朝第 6圖(C)所示的箭頭 掃描液滴噴射頭,藉此形成抗蝕劑圖案1 003的形狀 是並不限於線狀,亦可形成任意的圖案。 接下來,以烘烤過的上述抗蝕劑圖案作爲光罩, 後述具有大氣壓力或大氣壓力附近下之電漿產生手段 漿處理裝置,對於形成有抗蝕劑圖案1 00 3的被處 1 0 02進行蝕刻(第6圖(D ))。在此進行的蝕刻是 狀電漿產生手段朝第6圖(D)中的箭頭方向(圖面 方向)前進的方式,使前述電漿產生手段掃描來進行 時的蝕刻氣體是使用會與導電膜發生反應的氣體。藉 行上述蝕刻處理,只會蝕刻未形成有前述抗蝕劑 1003而露出的導電膜10 02 (第6圖(E))。 前述蝕刻處理之後,利用同樣的前述電漿處理裝 對於殘留的抗蝕劑圖案1 003進行灰化處理加以去除 大型 6圖 學氣 的導 具有 噴射 第6 圓形 以重 方向 。但 利用 的電 理面 以線 右上 。此 由進 圖案 置, 。前 (6) (6)1360156 述灰化處理時的電漿產生手段之掃描是以與前述蝕刻時同 樣的方式進行。該結果,只會留下抗蝕劑圖案形成部位的 導電膜並形成配線圖案1 004 (第6圖(F))。此外,灰 化處理時的氣體是使用對抗蝕劑之反應性高的氧氣。 以下,參照第1圖至第4圖來說明實施形態1所使用 之具有將複數個液滴噴射孔排列成線狀之液滴噴射頭的線 狀液滴噴射裝置。第1圖及第2圖是線狀液滴噴射裝置之 一構成例的槪略斜視圖,而第3圖、第4圖是此線狀液滴 噴射裝置所使用之配置有噴嘴的噴射頭部的示意圖》 第1圖(Α)所示的線狀液滴噴射裝置在裝置內具有 噴射頭106,而且是藉由利用此噴射頭噴射液滴,在基板 102獲得所希望的液滴圖案。本線狀液滴噴射裝置當中, 基板102除了可適用於所希望之尺寸的玻璃基板之外,還 可適用在塑膠基板中代表的樹脂基板、或是以矽爲代表的 半導體晶圓等之被處理物。 第1圖(Α)當中,基板]02是從搬入口 104搬入框 體101內部,結束液滴噴射處理的基板是從搬出口 105搬 出。在框體101內部,基板102是搭載於搬送台103,而 搬送台〗〇3是在用來連結搬入口與搬出口的導軌110a、 1 1 Ob上移動。 噴射頭支持部107是支持用來噴射液滴的噴射頭106 ,並且與搬送台103平行地移動。當基板102被搬入框體 ]〇1內部時,噴射頭支持部107同時會移動以便與進行最 初之液滴噴射處理的預定位置一致。噴射頭1 06到初期位 -10- (7) (7)1360156 置的移動可藉由在基板搬入時' 或是基板搬出時進行,以 有效進行噴射處理。 液滴噴射處理是基板102藉由搬送台103的移動而到 達預定位置時開始。液滴噴射處理可藉由噴射頭支持部 10 7及基板102的相對移動、以及來自支持於噴射頭支持 部的噴射頭106之液滴噴射的組合而達成。藉由調節基板 及噴射頭支持部的移動速度、以及從噴射頭噴射液滴的週 期,便可在基板102上描繪所希望的液滴圖案。尤其,由 於液滴噴射處理需要高度的精度,因此液滴噴射時最好使 搬送台的移動停止,僅使控制性高的噴射頭支持部107依 序掃描。噴射頭1 06的驅動方式最好選擇伺服馬達或脈衝 馬達等控制性較高的驅動方式。另外,噴射頭1 06利用噴 射頭支持部107的掃描並不僅限於一個方向,而可藉由來 回或反覆來回來進行液滴噴射處理。藉由上述基板及噴射 頭支持部的移動,即可在整個基板區域噴射液滴。 液滴是從設置於框體101外部的液滴供應部109供應 至框體內部,再經由噴射頭支持部107供應至噴射頭106 內部的液室。此液滴供應可藉由設置在框體101外部的控 制手段1 〇 8來控制,但是亦可藉由框體1 〇 1內部之噴射頭 支持部]07內所裝設的控制手段來控制。 控制手段1 08除了具有上述控制液滴供應的功能之外 ’還具有搬送台及噴射頭支持部之移動以及對應於此移動 的液滴噴射之控制的主要功能。另外,利用液滴噴射描繪 圖案的資料可從該裝置外部透過CAD等的軟體下載,這 -11 - (8) 1360156 些資料是藉由圖形輸入或座標輸入等方法輸入。另外 可將用來檢測作爲液滴的組成物之殘留量的機構設在 頭106內部,並且將顯示殘留量的資訊傳送至控制 108,藉此使其也具有自動殘留量警告功能。 第1圖(A)雖未記載,但亦可看情況再設置爲 基板或基板上之圖案進行位置對準所需的感測器、或 於框體導入氣體的氣體導入手段、框體內部的排氣手 對基板進行加熱處理的手段、對基板照射光的手段、 用來測定溫度、壓力等各種物性値的手段等。而且, 手段亦可藉由設在框體101外部的控制手段108 —起 ,另外,只要利用LAN電纜、無線LAN、光纖等將 手段108與生產管理系統等連接,即可從外部統一管 程,而可提高生產性。 接下來,說明噴射頭106內部的構造。第3圖 是朝長邊方向觀看第1圖(A)的噴射頭106之剖面 ,而且是第3圖(A)的右側與噴射頭支持部連接。 3圖(B)是一倂顯示該噴射頭]06的掃描方向以及 液滴噴射形成配線之例子的斜視圖。 第3圖(A )當中,從外部供應至噴射頭201內 液滴在通過共通液室流路202之後,會分配至噴射液 的各噴嘴2 09 »各噴嘴部是由以下構件構成:爲了將 的液滴裝塡在噴嘴內而設置的流體阻力部203;用來 液滴,並噴射至噴嘴外部的加壓室204 ;以及液滴噴 206 < ,亦 :噴射 手段 了與 ,是對 段、 或是 這些 控制 控制 理工 (A) 的圖 而第 利用 部的 滴用 適度 加壓 射孔 -12- 1360156 Ο) 在此,液滴噴射孔206的直徑盡量越小越好’以防止 噴嘴的堵塞並作成精細度高的圖案。因此,噴射孔的直徑 是設定爲0.1至50μηι(較佳爲0.6至26μηα),從噴嘴噴 射之組成物的噴射量是設定爲〇·〇〇〇〇〗pl至5 0Ρ1(較佳爲 0.000 1至 40pl)。此噴射量是與噴嘴之直徑的大小成正 比而增加。另外,被處理物與液滴噴射孔206的距離盡量 越靠近越好,以便噴射在所希望的部位,較理想的情況是 設定爲0. 1至2mm左右。此外,即使不改變液滴噴射孔 206的直徑,亦可藉由改變施加於壓電元件的脈衝電壓來 控制噴射量。這些噴射條件最好是事先將線寬設定在大約 1 0 μπι以下。 而且,液滴之噴射所使用的組成物的黏度以3 OOPa · s以下爲佳。這是爲了避免乾燥,並且使組成物可順利地 從噴射孔吐出。再者,最好配合所使用的溶媒及用途而適 時調節組成物的黏度、表面張力等。 在加壓室2〇4的側壁配置有會因爲電壓施加而變形的 鈦酸·鉻酸.鉛(Pb ( Zr,Ti ) 03)等具有壓電效果的壓 電元件205。因此,藉由對於配置在標的噴嘴的壓電元件 205施加電壓’可擠出加壓室204內的液滴,並且將液滴 207噴射至外部。而且,各壓電元件是藉由與其相接的絕 緣物208而絕緣,因此彼此不會電性接觸,而可控制各個 噴嘴的噴射。 本發明是以使用壓電元件的所謂壓電方式來進行液滴 噴射,但是依液滴材料的不同,亦可採用使發熱體發熱並 -13- (10) (10)1360156 產生氣泡而擠出液滴之所謂熱方式(熱噴墨方式)。在此 情況下是形成將壓電元件205置換成發熱體的構造。 而且,在用來噴射液滴的噴嘴部209當中,液滴與共 通液室流路202、流體阻力部203、加壓室204以及液滴 噴射孔206的親和性相當重要。因此,亦可在各個流路形 成用來調整與材質間之親和性的炭膜 '樹脂膜等(未圖示 )° 藉由上述手段,可將液滴噴射在處理基板上。液滴噴 射方式當中有:連續噴射液滴而形成連續之線狀圖案的所 謂連續方式(定量分配方式):以及將液滴噴射成點狀的 所謂應求(On-demand )方式,本發明之裝置構成是採用 應求方式,但是亦可採用利用連續方式的噴射頭。 第3圖(B)是前述噴射頭201噴出液滴時的掃描例 的斜視圖。由於噴射頭2 0 1可朝箭頭方向移動(亦可使被 處理物朝向與箭頭相反的方向移動),因此亦可使彈落在 被處理物的液滴重疊噴出,藉此形成如第3圖(B )所示 的直線狀配線圖案210。尤其可如第3圖(B),依液滴 噴射孔控制成會噴射液滴207的液滴噴射孔、以及不會噴 射液滴的液滴噴射孔。另外,只要設置朝向與上述掃描垂 直的方向掃描噴射頭201的機構,即可描繪出與前述配線 圖案210垂直的橫向配線圖案,而可進一步描繪出任意的 圖案。在此情況下,噴射頭201與上述掃描垂直之方向的 掃描是只要可移動相鄰液滴噴射孔間的距離程度即可。 第4圖(A)至(C)是第3圖的噴射頭之底部的模 -14 - (11) 1360156 式圖。第4圖(A)是在噴射頭301底面,將 噴射孔3 02排列成線狀的基本配置。相對於此 B) 是使噴射頭底部401的液滴噴射孔402形 且使各行錯開半個間距而配置。只要使用第4 配置的噴射頭,就不需要設置上述用來進行噴 被處理物之方向的掃描的機構,而可描繪出朝 續的配線圖案,進而描繪出任意的圖案。另外 C) 是不錯開間距而增加爲兩行的配置。第4 配置是可在從第一段液滴噴射孔502噴射液滴 時間差而從液滴噴射孔503將同樣的液滴噴射 位,藉此在所噴射的基板上之液滴乾燥或固化 一液滴厚厚地堆積。另外,在第一段噴嘴部因 堵塞的情況下,亦可將第二段液滴噴射孔當成 來使用。 再者,亦可將噴射孔3 02配置成與被處理 的狀態,藉此在被處理物傾斜噴射液滴。前述 設在噴射頭106或噴射頭支持部107的傾斜機 、或是使噴射頭106的液滴噴射孔302的形狀 ’使液滴傾斜而噴射。由於具有上述傾斜度的 ’即可藉由控制所噴射的液滴相對於被處理物 性來控制液滴彈落在被處理物時的形狀。 用來作爲上述點狀液滴噴射裝置之液滴的 用感光性的抗蝕劑、膠糊狀的金屬材料或是使 金屬分散後的導電性聚合物等的有機溶液、又 複數個液滴 ,第4圖( 成兩行,並 圖(B )之 射頭垂直於 前述方向連 ,第4圖( 圖(C )的 之後,間隔 在同樣的部 之前,使同 爲液滴等而 預備噴射孔 物102傾斜 傾斜可藉由 構使其傾斜 具有傾斜度 液滴之噴射 表面的親和 組成物可使 前述膠糊狀 或者是使超 -15- (12) (12)1360156 微粒子狀金屬材料及前述金屬材料分散後的導電性聚合物 等的有機溶液等。超微粒子狀金屬材料是數μπι至低於個 位數μπι的微粒子、或是加工成爲nm層級之微粒子的金 屬材料,而且是使前述微粒子的任何一方、或是雙方分散 在有機溶液來使用。 前述組成物是使用前述超微粒子狀金屬材料的情況下 ,必須選擇尺寸可充分繞進接觸孔或寬度狹窄的凹槽部等 的前述超微粒子狀金屬材料。 這些液滴可使用安裝於基板之搬送台103的加熱機構 (未圖示),在液滴彈落.時使其加熱乾燥、或是在必要區 域完成液滴的彈落時、或在完成所有的液滴噴射處理之後 使其加熱乾燥。前述抗蝕劑可藉由加熱處理來烘烤,並作 爲蝕刻時的光罩。另外,包含前述超微粒子狀金屬材料的 有機溶液可藉由加熱處理使有機溶液揮發,使超微粒子狀· 的金屬結合,藉此用來作爲金屬配線。 再說明對第1圖(A)所示的線狀液滴噴射裝置加以 改良後,即第1圖(B )所示的線狀液滴噴射裝置。本裝 置是設計成藉由在噴射頭支持部1〇7設置旋轉機構,並且 旋轉成任意角度Θ,使噴射頭106相對於基板102具有角 度。角度Θ可爲任意的角度,但若考慮到整個裝置的尺寸 ,則相對於基板102移動的方向最好是在〇°到45°以內。 藉由在此噴射頭支持部107設置旋轉機構’即可以較設置 於噴射頭的液滴噴射孔之間距還小的間距描繪出液滴圖案 -16- (13) 1360156 另外,第2圖是配置有兩個第1圖(a) 液滴噴射裝置之噴射頭106的所謂雙噴射頭構 滴噴射裝置。本裝置當中,與第4圖(C)將 射孔配置在噴射頭內部的構造不同,而是可藉 描一起進行不同材質的液滴之噴射。亦即,可 射頭106a之液滴A的噴射進行圖案形成,同 時間差而藉由噴射頭l〇6b之液滴B的噴射進 而形成連續圖案。符號l〇9a及109b是液滴供 儲存並供應各個噴射頭所使用的液滴A及液滴 用此雙噴射頭構造,可簡化步驟,且可顯著提: 以上的線狀液滴噴射裝置與習知微影處理 塗布步驟或成膜、蝕刻步驟不同,而可在大氣 壓力附近下進行。所謂大氣壓力附近是5T〇rr 的壓力範圍。尤其,上述液滴噴射裝置亦可在 陽壓下進行液滴的噴射。 藉由使用以上的線狀液滴噴射裝置在本發 態1形成抗蝕劑圖案1 003,由於只會在要形 的必要部位使用抗蝕劑,因此比起以往所使用 法,可更爲降低抗蝕劑的使用量。 接下來,參照第5圖來說明實施形態1所 大氣壓力或大氣壓力附近下之電漿產生手段的 置。第5圖(A)是本發明所使用的前述電漿 視圖。前述電漿處理裝置是用來處理構成顯示 望尺寸的玻璃基板、以塑膠基板爲代表的樹脂 所示的線狀 造的線狀液 兩行液滴噴 由同一次掃 —面藉由噴 時間隔些微 行圖案形成 應部,用來 B。藉由使 升效率。 中的抗蝕劑 壓力或大氣 至 800Torr 800Torr 的 明的實施形 成配線圖案 的旋轉塗布 使用之具有 電漿處理裝 處理裝的斜 裝置之所希 基板等的被 -17- (14) 1360156 處理物602 »被處理物602的搬送方式可爲水平搬 如果是使用第五代以後的平方米基板,則爲了降低 的佔有面積,亦可進行將基板形成縱向配置的縱形 第5圖(.A)當中,被處理物602是從搬入口 入前述電漿處理裝置的框體601內部,並且將結束 面處理的處理物從搬出口 605搬出。在框體601內 理物602是搭載於搬送台603,而搬送台603是在 絡搬入口 604及搬出口 605的導軌610a、610b上稽 在前述電漿處理裝置的框體601內設有本身具 平板電極的電漿產生手段607、以及使電漿產生手 移動的可動支持機構6 06等。另外,可看情況設置 (air curtain )等眾所週知的氣流控制手段、或是 所週知的加熱手段(未圖示)。 電漿產生手段60 7是藉由使支持前述電漿產 607的可動支持機構606與配置在被處理物602之 向的導軌 610a、610b平行地移動而移動至預定的 而且,由於前述搬送台603是在導軌610a、610b ,因此被處理物6 02會移動。實際上在進行電漿處 只要使電漿產生手段607及被處理物602相對移動 亦可使其中一方停止。另外,實際進行的電漿處理 一面連續產生電漿,一面使電漿產生手段及被處理 移動,而對於被處理物602的全面平均進行電漿表 、亦可僅於被處理物的任意部位產生電漿並且進行 面處理。 送,但 搬送機 搬送。 604搬 電漿表 部’處 用來聯 ;動。 有平行 段607 空氣簾 燈等眾 生手段 搬送方 位置。 上移動 理時, 即可, 可藉由 物相對 面處理 電漿表 -18- (15) (15)1360156 接下來’利用第5圖(B)來詳細說明電漿產生手段 607。第5圖(B)是具有平行平板電極的電漿產生手段 6 0 7的斜視圖。 第5圖(B)當中,箭頭符號顯示氣體的路徑,符號 61.1 ' 612.是以鋁、銅等具有導電性之金屬爲代表的導電 物質所構成的電極’第1電極611是與電源(高頻電源) 608連接。此外,在第1電極611亦可連接用來使冷卻水 循環的冷卻系統(未圖示)。若設置冷卻系統,即可藉由 冷卻水的循環防止連續進行表面處理時的加熱,而提升連 續處理的效率。第2電極612與第1電極611爲同一形狀 ,並且平行而配置。而且,第2電極612是如符號613所 示電性接地。. 此外,最好以固體電介質覆蓋此第1電極611或第2 電極612之至少一方的電極表面。固體電介質可例舉出二 氧化矽、氧化鋁、二氧化锆、二氧化鈦等的金屬氧化物、 聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯等的塑膠、玻璃、鈦 酸鋇等的複合氧化物等。固體電介質的形狀可爲片狀或薄 膜狀,但是厚度最好爲0.05至4mm。 而且,第1電極611及第2電極612是在平行配置的 下端部形成線狀的氣體細長開口。在此第1電極611與第 2電極612兩電極間的空間,可經由閥或配管614從氣體 供應手段(氣體鋼瓶)609a供應處理用氣體。如此一來 ,前述兩電極間之空間的環境就會由前述處理用氣體所置 換,在此狀態下由高頻電源608對於第1電極611施加高 -19- (16) (16)1360156 頻電壓(10至500MHz)時’便會在前述空間內產生電漿 。接下來’朝向被處理物602的表面照射包含因爲此電漿 而生成的離子、自由基等化學活性之激發種的反應氣流時 (617),可在該被處理物602的表面.進行預定的電漿表 面處理。此時,該被處理物602表面與作爲處理用氣體之 噴射口的細長開口的距離爲3mm以下,較佳爲imm以下 ,更佳爲〇_5mm以下。尤其,亦可安裝用來測定距離的 感測器’並控制前述被處理物602表面與作爲處理用氣體 之噴射口的細長開口的距離。此外,塡充在氣體供應手段 (氣體鋼瓶)609a的處理用氣體是配合在處理室內進行 的表面處理之種類而適當設定。另外,排出氣體是經由配 管615或用來去除混入氣體中之麈埃的過濾器(未圖示) 、閥等而由排氣系統609b回收。另外,藉由精製這些回 收的排出氣體,並使其循環而將氣體再加以利用,亦可有 效利用氣體。 使用在大氣壓力或大氣壓力附近(5Torr至8 00Torr 的壓力範圍)下動作之電漿處理裝置的本發明並不需要減 壓裝置所需的真空吸引及大氣開放的時間,因而不需要配 置複雜的真空系統。尤其在使用大型基板的情況下,處理 室勢必也會大型化,若要使處理室內形成減壓狀態也會耗 費處理時間,因此使其在大氣壓力或大氣壓力附近下動作 的本裝置相當有效,因而可降低製造成本。 由以上可知,藉由使用上述大氣壓力電漿處理裝置來 進行本發明實施形態1的導電膜之蝕刻 '及抗蝕劑之灰化 -20- (17) (17)1360156 ’可省略習知的排氣手續而實現短時間的處理。而且,由 於不需要排氣系統,因此比起使用習知具有減壓處理的裝 置的情況,可在縮小的空間進行製造。 上述實施形態1的配線圖案的製作步驟是並用前述線 狀液滴噴射裝置及前述電漿處理裝置的步驟。亦可使用任 何一方的手段,並且將另一方交由習知手段來處理,但是 若考慮到省空間化、短時間處理、低成本化等,則最好並 用上述兩個裝置》或是,亦可與並用實施形態2所舉出的 點狀液滴噴射裝置及局部電漿處理裝置的方法組合。 (實施形態2) 本發明的實施形態2是藉由使用一種具有本身配置有 一個或複數個液滴噴射孔之液滴噴射頭的液滴噴射裝置; 以及一種具有大氣壓力或大氣壓力附近下之電漿產生手段 ’並進行局部電漿處理的電漿處理裝置,在所希望之尺寸 的玻璃基板製作顯示裝置中不可或缺的配線圖案。以下, 參照第6圖來說明本發明的實施形態2。 先利用眾所週知的方法,例如濺鍍或CVD法(化學 氣相反應法),在被處理基板1001上形成要作爲配線的 導電膜(第6圖(A))。接下來,利用後述本發明的點 狀液滴噴射裝置,在配線圖案的形成部形成抗蝕劑圖案 1〇〇3(第6圖(B))。前述抗蝕劑圖案1003是藉由重疊 噴射從點狀液滴噴射孔噴射的液滴而形成線狀圖案。然而 並不限於線狀,亦可形成任意的圖案。接下來,以烘烤過 -21 - (18) (18)'1360156 的上述抗蝕劑圖案作爲光罩,利用後述本大氣壓力電漿裝 置,對於未受到抗蝕劑圖案1 003覆蓋的導電膜1 002進行 蝕刻(第6圖(E )及第6圖(Η ))。前述蝕刻是以點 狀電漿產生機構來到第6圖(Η)中之箭頭位置的方式, 使前述電漿產生機構依序掃描來進行。此時,蝕刻氣體是 使用會與導電膜發生反應的氣體。前述蝕刻處理之後,利 用點狀的大氣壓力電漿處理裝置,對於殘留的抗蝕劑圖案 1 003進行灰化處理並加以去除。前述灰化處理時的電漿 產生機構之掃描是以與前述蝕刻時相同的方式進行。該結 果,只會留下抗蝕劑圖案形成部位的導電膜,並且形成配 線圖案(第6圖(F))。此外,灰化處理時的氣體是使 用與抗蝕劑之反應性高的氧氣。另外,亦可藉由使用氫氟 酸氣體來更爲提高反應性。 以下,參照第21圖至第23圖來說明實施形態2所使 用之具有本身配置有一個或複數個液滴噴射孔之液滴噴射 頭的液滴噴射裝置。第21圖是點狀液滴噴射裝置之一構 成例的槪略斜視圖,而第22圖、第23圖是此點狀液滴噴 射裝置所使用之配置有噴嘴的噴射頭部的示意圖》 第21圖所示的點狀液滴噴射裝置在裝置內具有噴射 頭5106,並且藉由利用該噴射頭5106噴射液滴,而在基 板5102獲得所希望的液滴圖案。本點狀液滴噴射裝置當 中,基板5102除了可適用於所希望之尺寸的玻璃基板以 外,還可適用在以塑膠基板爲代表的樹脂基板、或是以矽 爲代表的半導體晶圓等的被處理物。 -22- (19) (19)1360156 第21圖當中,基板5102是從搬入口 5104搬入框體 5101內部,並且將結束液滴噴射處理的基板從搬出口 5105搬出。在框體5 101內部,基板5102是搭載於搬送 台5103’而搬送台5103是在用來連結搬入口及搬出口的 導軌5 1 1 0a、5 1 10b上移動。 噴射頭支持部5107a及5107b是支持用來噴射液滴的 噴射頭5106,並且使噴射頭5106在X-Y平面內的任意部 位移動的機構。噴射頭支持部5 107a是朝向與搬送台 5103平行的X方向移動,安裝在噴射頭支持部5107a上 所固定之噴射頭支持部5 1 07b的噴射頭5 106是朝向與X 方向垂直的 Y方向移動。當基板5102被搬入框體5101 內部時,噴射頭支持部5107a及噴射頭5106會同時分別 在.X、Y方向移動,並且設定在要進行液滴噴射處理的初 期預定位置。噴射頭支持部5107a及噴射頭5106到初期 位置的移動可藉由在基板搬入時、或是基板搬出時進行, 以有效進行噴射處理。 液滴噴射處理是當基板5102藉由搬送台5103的移動 而到達預定的位置時開始。液滴噴射處理是藉由噴射頭支 持部5107a、噴射頭5106及基板5102的相對移動、以及 來自支持於噴射頭支持部的噴射頭5106之液滴噴射的組 合而達成。藉由調節基板或噴射頭支持部、噴射頭的移動 速度' 以及從噴射頭5106噴射液滴的週期,便可在基板 5102上描繪出所希望的液滴圖案。尤其,液滴噴射處理 需要高度的精度,因此液滴噴射時,最好使搬送台5103 -23- (20) (20)1360156 的移動停止’僅使控制性高的噴射頭支持部5〗07a及噴射 頭5106進行掃描。噴射頭5106及噴射頭支持部5107a的 驅動方式最好是選擇伺服馬達或脈衝馬達等控制性較高的 驅動方式。而且,噴射頭5106及噴射頭支持部5107a分 別在X-Y方向的掃描並不限於某一個方向,亦可藉由往 來或反覆往來而進行液滴噴射處理。藉由上述被處理物及 噴射頭支持部的移動,便可將液滴噴射在整個基板。 液滴是從設置於框體5101外部的液滴供應部5109供 應至框體內部,再經由噴射頭支持部5107a、5107b供應 至噴射頭5106內部的液室。此液滴供應可藉由設置於框 體5101外部的控制手段5108來控制,但是亦可藉由框體 內部之噴射頭支持部5〗0 7 a內所裝設的控制手段來控制。 控制手段5 1 0 8除了具有上述液滴供應之控制的功能 以外,還具有搬送台、噴射頭支持部及噴射頭之移動以及 與此移動對應的液滴噴射之控制的主要功能。而且,藉由 液滴噴射描繪圖案的資料可從該裝置外部透過CAD等軟 體下載,這些資料是藉由圖形輸入及座標輸入等方法輸入 。另外,亦可將用來檢測作爲液滴的組成物之殘留量的機 構設在噴射頭5106內部,並且將顯示殘留量的資訊傳送 到控制手段5 1 08,使其同時具有自動殘留量警告功能。 第1圖雖未記載,但是亦可看情況再設置爲了與基板 或基板上的圖案進行位置對準的感測器、或是將氣體導入 框體的氣體導入手段、框體內部的排氣手段、對基板進行 加熱處理的手段、對基板照射光的手段'以及用來測定溫 -24- (21) (21)1360156 度、壓力等各種物性値的手段等。而且,這些手段也可藉 由設置於框體5101外部的控制手段5108 —起控制。另外 ,只要利用LAN電纜、無線LAN、光纖等將控制手段 5108與生產管理系統等連接,即可從外部統一管理工程 ’進而提高生產性。 接下來說明噴射頭5106內部的構造。第22圖(A) 是第21圖之噴射頭5106與Y方向平行的剖視圖,第22 圖(B)是一倂顯示該噴射頭5106的掃描方向 '以及藉由 液滴噴射形成配線之例子的斜視圖。 第22圖(A)當中,從外部供應至噴射頭520 1內部 的液滴在通過液室流路5202並儲存於預備液室5203之後 ,會朝向用來噴射液滴的噴嘴5209移動。噴嘴部是由以 下構件構成··爲了將適度的液滴裝塡在噴嘴內而設置的流 體阻力部52〇4;用來加壓液滴,並且噴射至噴嘴外部的 加壓室5 2 05 ;以及液滴噴射孔5207。 在加壓室5205的側壁配置有會因爲電壓施加而變形 的鈦酸•锆酸.鉛(Pb ( Zr,Ti ) 03)等具有壓電效果的 壓電元件52〇6。因此,藉由對配置於目標噴嘴的壓電元 件5206施加電壓,壓電元件會變形,使加壓室5205的內 容積減少’因此可擠出液滴,並且朝外部噴射液滴5208 〇 本發明是藉由使用壓電元件的所謂壓電方式來進行液 滴噴射’但是依液滴材料的不同,亦可使發熱體發熱並產 生氣泡來擠出液滴之所謂熱噴墨方式。在此情況下是將壓 -25- (22) (22)1360156 電元件5206置換成發熱體·的構造。 而且,在用來噴射液滴的噴嘴部5210當中,液滴與 液室流路5202'預備液室5203、流體阻力部5204、加壓 室5205及液滴噴射孔5207的親和性相當重要。因此,亦 可在各個流路形成用來調整與材質間之親和性的炭膜、樹 脂膜等(未圖示)。 藉由上述手段’可將液滴噴射在處理基板上。液滴噴 射方式當中有連續噴射液滴而形成連續之線狀圖案的所謂 連續方式(定量分配方式)、以及將液滴噴射形成點狀之 所謂應求方式,本發明的裝置構成是採用應求方式,但是 亦可採用利用連續方式的噴射頭。 第22圖(B)是前述噴射頭5201噴出液滴時之掃描 例的斜視圖。噴射頭5 2 0 1由於可在X及Y方向任意移動 ,因此亦可藉由將液滴重疊噴射成點狀而形成第22圖(B )所示的鑰匙型的配線圖案5211。當然,在不需要噴射 液滴的區域當中,亦可藉由不將訊號輸入壓電元件5 2 05 ,使液滴不噴射。 第23圖(A)至(C)是第22圖的噴射頭之底部的 模式圖。第23圖(A)是在噴射頭5301底面設有一個液 滴噴射孔5 3 02的基本配置。相對於此,第23圖(B)是 使噴射頭底部5401的液滴噴射孔5402構成三角形而增加 爲三點的所謂組群狀配置。使用第23圖(B )的噴射頭 5401時,可描繪出複數條的連續圖案等,而且可同時或 是間隔時間差將液滴噴射在複數個部位,因此可降低噴射 -26- (23) (23)1360156 頭的掃描量。另外,第23圖(C)是將液滴噴射孔上下並 列的配置。此配置是在從上方的液滴噴射孔5502噴射液 滴之後,間隔時間差再從下方的液滴噴射孔5 5 03將同樣 的液滴噴射在同樣的部位,藉此即可在已經噴射之基板上 的液滴乾燥或固化之前,使同一液滴厚厚地堆積。另外, 當上方的液滴噴射孔因爲液滴等而發生堵塞的情況時,亦 可將下方的液滴噴射孔當成預備噴射孔來使用。 再者,亦可將噴射孔5207配置成與被處理物5102傾 斜的狀態,藉此在被處理物傾斜噴射液滴。前述傾斜可藉 由設在噴射頭5106或噴射頭支持部5107的傾斜機構使其 傾斜、亦可使噴射頭5 1 0 6的液滴噴射孔5 2 0 7的形狀具有 傾斜度,並且使液滴傾斜而噴射。由於具有上述傾斜度的 液滴之噴射,即可藉由控制所噴射的液滴相對於被處理物 5 1 0 :2之表面的親和性來控制液滴彈落在被處理物時的形 狀。 用來作爲上述點狀液滴噴射裝置之液滴的組成物可使 用與實施形態1相同的組成物。而且,本發明的點狀液滴 噴射裝置可在大氣壓力或大氣壓力附近下(5Torr至 8 00Torr)進行。尤其,上述液滴噴射裝置亦可在8 00τ〇ΓΓ 程度的陽壓下進行液滴的噴射。 藉由使用以上的點狀液滴噴射裝置形成抗蝕劑圖案 1003,由於只會在要形成配線圖案的必要部位使用抗蝕劑 ’因此比起以往所使用的旋轉塗布法,可更爲降低抗鈾劑 的使用量。 -27- (24) (24)1360156 接下來,參照第24圖來說明實施形態2所使用的大 氣壓力電漿處理裝置。第24圖(A)是本發明所使用的 電漿處理裝置之一例的俯視圖,第24圖(B )是剖視圖。 該圖面當中,在匣盒室16設置有所希望之尺寸的玻璃基 板 '以塑膠基板爲代表的樹脂基板等的被處理物13。被 處理物13的搬送方式有水平搬送,但如果是使用第五代 以後的平方米基扳,則爲了減少搬送機的佔有面積,亦可 將基板形成縱向配置而進行縱形搬送。 在搬送室17是將配置於匣盒室16的被處理物13, 藉由搬送機構(機器人手臂)20搬送至電漿處理室18。 在與搬送室17鄰接的電漿處理室18設有氣流控制手段 10'具有圓筒狀電極的電漿產生手段12、使電漿產生手 段.12移動的導軌l4a、14b、以及進行被處理物13之移 動的移動手段1 5等。另外,可看情況設置燈等眾所週知 的加熱手段(未圖示)。 氣流控制手段1 0的設置是爲了防塵,是利用從噴出 口 23噴射的惰性氣體阻隔外部空氣而進行氣流的控制。 電漿產生手段12是藉由配置在被處理物13之搬送方向的 導軌l4a、以及配置在垂直於該搬送方向的導軌Mb而移 動至預定的位置。而且,被處理物13是藉由移動手段15 朝搬送方向移動。實際上在進行電漿處理時,亦可使電漿 產生手段12及被處理物13任一方移動。 接下來,利用第2 5圖來詳細說明電漿產生手段丨2。 第25圖(A)是具有圓筒狀電極的電漿產生手段12的斜 -28- (25) (25)1360156 視圖,第2 5圖(B )至(D )是該圓筒狀電極的剖視圖。 第25圖(B)當中,虛線表示氣體的路徑,符號21 、22是鋁、銅等具有導電性的金屬所構成的電極,第1 電極21是與電源(高頻電源)29連接。此外,在第1電 極21亦可連接有用來使冷卻水循環的冷卻系統(未圖示 )。若設置冷卻系統,則可藉由冷卻水的循環來防止連續 進行表面處理時的加熱,而可提升連續處理的效率。第2 電極22具有包圍第1電極21周圍的形狀,並且電性接地 。而且,第1電極21與第2電極22的形狀是在其前端具 有噴嘴狀之氣體細長開口的圓筒狀。在此第1電極21與 第2電極22兩電極間的空間可經由閥27從氣體供應手段 (氣體鋼瓶)3 1供應處理用氣體。如此一來,此空間的 環境會被置換,在此狀態下由高頻電源29對第1電極21 施加高頻電壓(10至500MHz)時,在前述空間內會產生 電漿。接下來,朝向被處理物13的表面照射包含因爲此 電漿而生成的離子、自由基等化學活性之激發種的反應性 氣流時’可在該被處理物13表面的預定位置進行局部的 電漿表面處理。此時,該被處理物13表面與作爲處理用 氣體之噴射口的細長開口的距離爲3mm以下,較佳爲 1mm以下’更佳爲0.5rnm以下。尤其,亦可安裝用來測 定距離的感測器,並且控制前述被處理物13表面與作爲 處理用氣體之噴射口的細長開口的距離。 此外’塡充於氣體供應手段(氣體鋼瓶)3]的處理 是配合要在處理室內進行的表面處理之種類而適當 -29- (26) (26)1360156 設定。另外,排出氣體可經由用來去除混入氣體中之麈埃 的過濾器33及閥27而由排氣系統30回收。亦可再將這 些回收的排出氣體加以精製,並使其循環,藉此將氣體再 加以利用,以有效利用氣體。 另外,將剖面與第25圖(B)不同的圓筒狀電漿產生 手段12顯示於第25圖(C) (D)。第25圖(C)是第 1電極21較第2電極22長,且第1電極21具有銳角形 狀,而第25圖(D)所示的電漿產生手段12具有將在第 1電極21及第2電極22之間所產生的離子化氣流噴射到 外部的形狀。 使用在大氣壓力或大氣壓力附近(5Torr至800Torr 的壓力範圍)下動作的電漿處理裝置的本發明並不需要減 壓裝置所需的真空吸引或大氣開放的時間,因而不需要配 置複雜的真空系統。尤其在使用大型基板的情況下,處理 室’勢必也會大型化,若要使處理室內形成減壓狀態,也要 耗費處理時間,因此使其在大氣壓力或大氣壓力附近下動 作的本裝置相當有效,因而可降低製造成本。 由以上可知,利用上述大氣壓力電漿處理裝置來進行 本發明實施形態2的導電膜之蝕刻、以及抗蝕劑之灰化處 理,可省略以往的排氣手續而實現短時間的處理。而且, 由於不需要排氣系統,因此比起以往使用具有減壓處理的 裝置,可在縮小的空間進行製造。 上述實施形態2的配線圖案的製作步驟是並用本發明 之點狀液滴噴射手段、及本發明之大氣壓力電漿處理手段 -30- (27) (27)1360156 的步驟。亦可使用任一個手段’並將另—方交給以往的手 段來進行,但是若考慮到省空間化、短時間處理、及低成 本化等,則最好並用上述本發明的點狀液滴噴射手段、以 及本發明的大氣壓力電漿處理手段。或是,亦可與並用實 施形態1的線狀液滴噴射裝置及電漿處理裝置的方法組合 (實施形態3 ) 本發明的實施形態3與實施形態1同樣是在所希望之 尺寸的玻璃基板製作配線圖案,但是與實施形態1不同的 是,其特徵在於並不使用線狀液滴噴射手段,而是只使用 電漿處理裝置。此外,在此是使用實施形態1所舉出的電 漿處理裝置,但亦可使用實施形態2所舉出之進行局部電 漿處理的電漿處理裝置》 先用眾所週知的濺鑛處理方法,在被處理基板1011 形成要作爲配線的導電膜1 〇 1 2 (第7圖(A ) 、( B )) 。接下來,利用實施形態1、2所使用之具有大氣壓力或 大氣壓力附近下之電漿產生手段的電漿處理裝置,選擇性 蝕刻導電膜1012(第7圖(C)。前述蝕刻是藉由使被處 理基板1011及電漿產生手段1013朝第7圖(C)的箭頭 方向(圖面中左方)相對移動,同時僅在要實施蝕刻的導 電成膜的部位產生電漿來進行。此外,在使用進行局部電 漿處理的電漿處理裝置的情況下是如第7圖(E)使其產 生電漿而進行蝕刻。 -31 - (28) (28)1360156 如以上所述,藉由使導電膜分離成圖案狀而形成配線 1014(第 7 圖(D))。 本發明的實施形態3可簡化實施形態1、2所示之抗 蝕劑圖案形成步驟這部分的工程。然而,由於沒有抗蝕劑 圖案的存在,因此所形成的配線的端部對於大氣壓力電漿 處理裝置之處理用氣體噴射孔的直徑會有很大的影響。因 此,實施形態3適合用來形成具有可忽視此影響之程度的 規模的配線圖案。 藉由以上的配線圖案的製作步驟,即可與實施形態1 ' 2同樣省略以往在整個處理室進行的排氣手續,而實線 短時間的處理。而且,由於不需要排氣系統,因此比起以 +往使用具有減壓處理的裝置的情況,可在縮小的空間進行 製造。 (實施形態4 ) 本發明的實施形態4與實施形態1 ' 2、3同樣是在所 希望之尺寸的玻璃基板製作配線圖案,但其特徵是在配線 形成部形成凹槽之後,使用本發明的線狀液滴噴射裝置或 點狀液滴噴射裝置將液滴噴射在此凹槽的部分。 先在被處理基板1021上,藉由眾所週知的熱氧化處 理或CVD法(化學氣相反應法)等形成用來形成凹槽的 絕緣膜1022(第8圖(A) 、(B)) ^絕緣膜1〇22可爲 氧化矽膜或氮化矽膜等的無機絕緣膜、或是丙烯酸或聚 亞胺等的有機絕緣膜。 -32- (29) (29)1360156 接下來,使用眾所週知的微影處理,在前述絕緣膜 1022上形成凹槽1023(第8圖(C))。凹槽1 02 3是爲 了防止之後噴射本身爲配線材料的液滴時從彈落部位擴散 而設置的凹坑,並且形成配線圖案的形狀。在該絕緣膜 1 022形成凹槽時可藉由微影處理完全去除要形成凹槽之 區域的該絕緣膜1 022、或是使絕緣膜殘留在凹槽形成區 域下方。 前述凹槽1 023可形成線狀、或是圓形的凹坑。尤其 ,在形成圓形凹坑的情況下,亦可藉由在該絕緣膜1022 下配置導電膜,並完全去除凹坑形成區域的該絕緣膜,以 作爲通到該絕緣膜1 022下方之導電膜的接觸孔。前述凹 槽1 023的側壁可具有斜角、或是垂直於被處理物表面。 以埋入此凹槽1 02 3的方式,利用線狀液滴噴射裝置 或.點狀液滴噴射裝置噴射作爲配線材料的液滴。線狀液滴 噴射裝置的液滴噴射頭1 024是如第8圖(D )的箭頭所 示,與被處理基板1021相對進行掃描,同樣地,點狀液 滴噴射裝置的液滴噴射頭1 026是如第8圖(F)的箭頭所 示,與被處理基板1021相對進行掃描。並且僅由以液滴 充滿凹槽1 023所需的液滴噴射頭的液滴噴射孔噴射液滴 (第8圖(D)、第8圖(F))。該結果,凹槽部102 3 就會被液滴塡滿,並描繪出配線圖案1 02 5(第8圖(E) )0 藉由配合液滴的直徑來設計該凹槽部1 02 3的寬度及 深度,可精度良好地將液滴塡滿在凹槽部。該凹槽部 -33- (30) (30)1360156 I 02 3的寬度及深度必須考慮液滴的材質來設計。 藉由以上的配線圖案製作步驟,即可與實施形態1、 2同樣省略以往的排氣手續,而實現短時間的處理。而且 ,由於不需要排氣系統,因此比起使用以往具有減壓處理 的裝置的情況,可在縮小的空間進行製造。而且,本實施 形態4是在配線形成部形成凹槽,因此可在線狀液滴噴射 裝置及點狀液滴噴射裝置的液滴噴射頭使用黏性較低的材 料。再者,亦可藉由確實選擇液滴材料、凹槽部的加工尺 寸等,製作出平坦性高的處理面。 (實施形態5 ) 本實施形態5的特徵是爲了提高積層膜間的密接性, 利用液滴噴射裝置描繪出矩陣狀的圖案。另外,在此所使 用的液滴噴射裝置可爲線狀液滴噴射裝置或點狀液滴噴射 裝置任一種。 參照第9圖來說明上述步驟。在被處理積板1031上 ,利用液滴噴射裝置將液滴1 032噴射成矩陣狀(第9圖 (A) 、( B ))。被處理基板103 1可爲玻璃基板、或是 具有積層膜的基板。接下來,在被處理基板1031及液滴 1032上積層薄膜1033。薄膜1033可爲氧化矽膜或氮化矽 膜等的無機薄膜、或是有機薄膜。另外,薄膜1033可爲 有機的平坦化膜、或是在LCD面板之後步驟所塗布的定 向膜或片材。 如以上所述,藉由使用線狀液滴噴射裝置或點狀液滴 -34 - (31) (31)1360156 噴射裝置形成矩陣狀的圖案,可提高積層膜間的密接性。 (實施例1 ) 以下說明本發明的顯示裝置之製作方法,該方法是使 用一種具有將複數個液滴噴射孔排列成線狀之液滴噴射頭 的液滴噴射裝置、以及一種具有大氣壓力下或大氣壓力附 近下之電漿產生手段的電漿處理裝置。以下,參照圖面來 說明本發明的實施例。本發明的實施例1是通道停止型( channel stop )的薄膜電晶體(TFT )之製作方法。 在玻璃、石英、半導體、塑膠、膠膜、金屬、玻璃環 氧樹脂、陶瓷等各種材料的被處理基板2001上,藉由本 發明的線狀液滴噴射裝置,在必要的部位噴射眾所週知之 具有導電性的組成物,藉此形成閘極及配線2002、電容 電極及配線2003 (第10圖(A))。閘極及配線2002的 線寬最好以5至50μηι左右來描繪。 接下來,在形成有閘極及配線2002、電容電極及配 線2003的基板施以加熱處理等,使液滴的溶液揮發而提 高該組成物的黏性。此外,前述加熱處理可在利用線狀液 滴噴射裝置進行液滴噴射時、在任意區域進行液滴噴射後 、或是在所有步驟結束後任一個時間進行。 接下來,利用該線狀液滴噴射裝置噴射抗蝕劑2004 、2 005以覆蓋前步驟所噴射的閘極及配線2002 '電容電 極及配線2003 (第10圖(Β ))。 然後’利用眾所週知的微影處理,使抗蝕劑圖案化( -35- (32) (32)丨1360156 第ίο圖(c))。此外,藉由線狀液滴噴射裝置噴射抗蝕 劑時,亦可不使用眾所週知的微影處理,而利用線狀液滴 噴射裝置直接形成抗蝕劑圖案。 接下來,利用具有前述大氣壓力下之電漿產生手段的 電漿處理裝置形成線狀電漿,並且在進行.閘極及配線 2 002、電容電極及配線2003的蝕刻之後,同樣利用本發 明的大氣壓力電漿裝置,藉由灰化處理去除抗蝕劑(第 11 圖(A) 、( B ))。 藉由以上的步驟形成閘極及配線2002、電容電極及 配線2003。此外,形成閘極及配線2002、電容電極及配 線2003的材料可使用鉬(Mo )、鈦(Ti )、鉅(Ta )、 鎢(W )、鉻(Cr )、鋁(A1 )、銅(Cu )、包含钕(Nd )的鋁(A1)等、或是這些的積層或合金的導電性材料。 然後,利用CVD法(化學氣相反應法)等眾所週知 的方法形成閘極絕緣膜2006 (第11圖(C))。本實施 例是利用CVD法在大氣壓力下形成氮化矽膜以作爲閘極 絕緣膜2006,但是亦可形成氧化矽膜或是這些的積層構 造。 再利用眾所週知的方法(濺鍍法、LP (減壓)CVD 法、電漿CVD法等),以25至80nm(較佳爲30至 60nm)的厚度形成活性半導體層2007。該活性半導體層 2007是以非晶矽膜爲代表的非晶質半導體膜,並且形成 在被處理基板2001上的全面。 接下來’藉由在被處理基板上的全面形成氮化矽膜等 -36- (33) (33)1360156 之後進行圖案化而形成通道保護膜(蝕刻停止膜)2008 ( 第12圖(B))。形成該通道保護膜2008的方法可利用 前述線狀液滴噴射裝置來噴射抗蝕劑、或是利用眾所週知 的微影處理來進行。 接下來’在被處理基板上的全面形成添加了使其成爲 η型導電型之雜質元素的非晶質半導體膜2009(第12圖 (C ))。 然後’利用本發明的線狀液滴噴射裝置形成源極•汲 極及配線2 0 10、2 0 1 1 (第1 3圖(A ))。此外,源極. 汲極及配線2010、2011只要與第1〇圖(A)至第11圖 (B)所示的閘極及配線2002、電容電極及配線2003同 樣進行圖案化即可。源極.汲極及配線2 0 1 0、2 0 1 1的線 寬是以5至25 μιη左右來描繪。形成前述源極•汲極及配 線2 0 1 0、2 0 1 1的材料則可使用鉬(Μ 〇 )、鈦(Ti )、钽 (Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋁(A1)、銅(Cu)、包 含钕(Nd)的鋁(A1)等、或是這些的積層或合金的導 電性材料。 然後’將源極.汲極及配線2 0 1 0、2 0 1 1作爲光罩, 利用具有前述大氣壓力下之電漿產生手段的電漿處理裝置 形成線狀電漿,並掃描此電漿,藉此對於添加了使其成爲 η型導電型之雜質元素的非晶質半導體膜2009及該活性 半導體層2007進行蝕刻(第13圖(Β))。在通道形成 部,由於前述通道保護膜(蝕刻停止膜)2 00 8的存在, 前述通道保護膜(蝕刻停止膜)2 0 0 8下方的該活性半導 -37- (34) (34)1360156 體層2007不會受到蝕刻。 再利用CVD法等眾所週知的方法形成保護膜2012 ( 第13圖(C))。本實施例是利用CVD法在大氣壓力下 形成氮化矽膜以作爲保護膜20 1 2,但是亦可形成氧化矽 膜或是這些的積層構造。另外,亦可使用丙烯酸膜等、有 機樹脂膜。 然後,使用線狀液滴噴射裝置噴射抗蝕劑之後,利用 眾所週知的微影處理使抗蝕劑圖案化(未圖示)。再利用 具有前述大氣壓力下之電漿產生手段的電漿處理裝置形成 線狀電漿’並且進行保護膜20 1 2的蝕刻而形成接觸孔 2013(第14圖(A))。接觸孔2013的直徑最好藉由調 節氣流或施加於電極間的高頻電壓等而形成2.5至30μιη 左右。 然後’利用線狀液滴噴射裝置形成像素電極2 0 1 4 ( 第14圖(Β ))。該像素電極2014可利用線狀液滴噴射 裝置直接描繪、亦可與第10圖(Α)至第U圖(Β)所 示的閘極及配線2 0 0 2、電容電極及配線2 0 0 3同樣進行圖 案化而形成。該像素電及2014的材料可使用1了〇 (氧化 銦氧化錫合金)、氧化銦氧化綷合金(Ιη2〇3) _Ζη〇)、 氧化鋅(ΖηΟ)等的透明導電膜' 或是鉬(Μ〇)、駄(Ti )、鉬(Ta)、鎢(W)、絡(Cr)、銘(A1)、銅(Cu )、包含銳(Nd)的鋁(A1)等、或是這些的積層或合 金的導電性材料。 本實施例1是通道停止型薄膜電晶體的製作例子,但 -38- (35) 1360156 當然亦可藉由前述裝置製作出不使用通道停止 刻型的薄膜電晶體。 此外,並不限於以上構成,亦可利用一種 置有一個或複數個液滴噴射裝置之液滴噴射頭 裝置、以及一種具有大氣壓力或大氣壓力附近 生機構,並進行局部電漿處理的電漿處理方法 作本發明的顯示裝置。 (實施例2 ) 以下說明本發明的顯示裝置之製作方法, 用一種具有將前述圓形液滴噴射孔配置成線狀 頭的液滴噴射裝置、以及一種具有大氣壓力下 附近下之電漿產生手段的電漿處理裝置。本實 是完全不使用利用抗蝕劑光罩的微影處理來製 體(TFT )。以下,參照圖面來說明本發明的 發明的實施例2是通道停止型的薄膜電晶體( 作方法。 在玻璃、石英、半導體、塑膠、膠膜、金 氧樹脂、陶瓷等各種材料的被處理基板3 00 1 發明的線狀液滴噴射裝置,在必要的部位噴射 具有導電性的組成物,藉此形成閘極及配線 電極及配線3 003 (第15圖(A))。閘極及酉I 線寬最好以5至5 0 μηι左右來描繪。 接下來,在形成有閘極及配線3 002 '電 膜之通道蝕 具有本身配 的液滴噴射 下之電漿產 ,同樣來製 該方法是使 之液滴噴射 或大氣壓力 施例的特徵 作薄膜電晶 實施例。本 :TFT)之製 屬、玻璃環 上,藉由本 眾所週知之 3002 、電容 ]線3 002的 容電極及配 -39- (36) (36)1360156 線3 003的基板施以加熱處理等,使液滴的溶液揮發而降 低該組成物的黏性。此外,前述加熱處理可在利用線狀液 滴噴射裝置進行液滴噴射時、在任意區域進行液滴噴射後 、或是在所有步驟結束後任一個時間進行。 本實施例的特徵是不進行微影處理,而是將藉由前述 線狀液滴噴射裝置描繪的組成物的圖案直接用來作爲閘極 及配線。 藉由以上的步驟形成閘極及配線3 002、電容電極及 配線3 003。另外,形成閘極及配線3002、電容電極及配 線3 003的材料可使用鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉅(Ta)、 鎢(W ) '鉻(Cr )、鋁(AI )、銅(Cu )、包含銨(Nd )的鋁(A1)等、或是這些的積層或合金的導電性材料。 然後’利用CVD法(化學氣相反應法)等眾所週知 的方法形成閘極絕緣膜3004(第15圖(B))。本實施 例是利用 CVD法在大氣壓力下形成氮化矽膜以作爲閘極 絕緣膜3 0〇4,但是亦可形成氧化矽膜或是這些的積層構 造》 再利用眾所週知的方法(濺鍍法' LP (減壓)CVD 法、電漿 CVD法等),以25至 8 0nm (較佳爲 30至 60nm )的厚度形成活性半導體層3〇05。該活性半導體層 3 〇〇5是以非晶矽膜爲代表的非晶質半導體膜,並且形成 在被處理基板3001上的全面(第15圖(C))。 接下來,在被處理基板的通道形成區域形成通道保護 膜(蝕刻停止膜)3006(第16圖(A))。形成該通道 -40 ^ (37) (37)1360156 保護膜3 006的方法可利用前述線狀液滴噴射裝置來噴射 聚 亞胺或丙烯酸膜等、有機樹脂膜等具有高電阻性的組 成物。另外,前述通道保護膜亦可使用被廣泛用來作爲 SOG( spin on glass:旋塗式玻璃)液的二氧化矽玻璃、 alkyl siloxane polymer ' M S Q ( alkyl silsesquioxane polymer ) 、HSQ ( hydrogen silsesquioxane polymer ) 、HOSP ( hydrogen alkyl sulsesquioxane polymer )等。 接下來’在被處理基板上的全面形成添加了使其成爲 η型導電型之雜質元素的非晶質半導體膜3007 (第16圖 (Β ))。 然後,利用本發明的線狀液滴噴射裝置形成源極·汲 極及配線3 008、3 009 (第16圖(C ))。此情況也是藉 由將要作爲配線的液滴直接噴射在被處理物而形成配線圖 案’因此不需要微影處理。源極•汲極及配線3008、 3009的線寬是以5至25μπι左右來描繪。形成前述源極. 汲極及配線3008、3009的材料與閘極、配線同樣可使用 鉬(Mo )、鈦(Ti )、鉬(Ta ) '鎢(W )、鉻(Cr )、 鋁(A1)、銅(Cu)、包含銨(Nd)的鋁(A1)等、或 是這些的積層或合金的導電性材料。 然後,將源極♦汲極及配線3008、3009作爲光罩, 利用具有前述大氣壓力下之電漿產生手段的電漿處理裝置 形成線狀電漿’並掃描此電漿,藉此對於添加了使其成爲 η型導電型之雜質元素的非晶質半導體膜3 007及該活性 半導體層3 005進行蝕刻(第17圖(a))。在通道形成 -41 - (38) (38)1360156 部,由於前述通道保護膜(蝕刻停止膜)3 006的存在, 前述通道保護膜(蝕刻停止膜)3 006下方的該活性半導 體層3 005不會受到蝕刻。 再利用CVD法等眾所週知的方法形成保護膜3 0 1 0 ( 第1 7圖(B ))。本實施例是利用CVD法在大氣壓力下 形成氮化矽膜以作爲保護膜3 0 1 0,但是亦可形成氧化矽 膜或是這些的積層構造。另外,亦可使用丙烯酸膜等、有 機樹脂膜。 然後,利用線狀液滴噴射裝置噴射抗蝕劑並形成抗蝕 劑圖案3012之後,利用具有前述大氣壓力下之電漿產生 手段的電漿處理裝置形成線狀電漿,並且進行未受到抗蝕 劑圖案3 0 1 2覆蓋的保護膜30 1 0之蝕刻。如上所述形成接 觸孔3013(第17圖(C))。接觸孔3013的直徑最好藉 由調節氣流或施加於電極間的高頻電壓等而形成2.5至 3 Ομιη左右。 然後,利用濺鍍等眾所週知的方法在被處理物全面形 成要作爲像素電極的材料3013(第18圖(Α))。該像 素電極的材料可使用ITO (氧化銦氧化錫合金)、氧化銦 氧化鋅合金(Ιη203 ) -ZnO)、氧化鋅(ZnO)等的透明 導電膜、或是鉬(Mo )、鈦(Ti )、鉅(Ta )、鎢(W ) 、鉻(Cr ) '鋁(A1 ) '銅(Cu )、包含鈸(Nd )的鋁 (A1)等,或是這些的積層或合金的導電性材料。接下來 利用前述線狀液滴噴射裝置噴射抗蝕劑,以抗蝕劑圖案 3 〇〗4覆蓋像素電極形成區域(第1 8圖(B ))。再利用 -42- (39) 1360156 具有前述大氣壓力下之電漿產生手段的電漿處理裝 線狀電漿,並且蝕刻去除未受到抗蝕劑圖案3 0 1 2 像素電極材料(第1 8圖(C ))。然後,利用具有 氣壓力下之電漿產生手段的電漿處理裝置,對抗蝕 3014進行灰化去除,藉此形成像素電極3013 (第 〇 本實施例2是不使用以往微影處理所使用的光 作通道停止型的薄膜電晶體的例子,但當然亦可利 裝置製作出不使用通道保護膜之通道蝕刻型的薄膜 〇 實施例1及實施例2是使用非晶質半導體膜的 置之製作方法,但亦可利用同樣的製作方法製作出 多晶矽爲代表之結晶性半導體的顯示裝置。 而且,使用上述非晶質半導體及結晶性半導體 示裝置是液晶顯示裝置,但亦可將同樣的製作方法 發光顯示裝置(EL (電激發光)顯示裝置)。 此外,並不限於以上構成,亦可利用一種具有 置有一個或複數個液滴噴射裝置之液滴噴射頭的液 裝置、以及一種具有大氣壓力或大氣壓力附近下之 生機構,並進行局部電漿處理的電漿處理方法,同 作本發明的顯示裝置》 (實施例3) 以下說明本發明的顯示裝置之製作方,該方法 置形成 覆蓋的 前述大 劑圖案 19圖) 罩來製 用前述 電晶體 顯示裝 使用以 膜的顯 適用於 本身配 滴噴射 電漿產 樣來製 是使用 -43- (40) 1360156 一種具有本身配置有液滴噴射孔之液滴噴射頭的液滴 裝置、以及一種具有大氣壓力下或大氣壓力附近下之 產生手段的電漿處理裝置。此外,液滴噴射裝置可使 狀液滴噴射裝置及點狀液滴噴射裝置任一種。以下, 第26圖至第27圖來說明本發明的實施例。此實施例 道蝕刻型薄膜電晶體(TFT )的製作方法。 首先,在基板3101上形成包含Ti的薄膜(未圖 。在此是於玻璃基板上形成5nm以下的Ti薄膜,但 不限定於此。藉由形成包含Ti的薄膜,可提高之後 包含導電材料的組成物而形成的導電膜與基板間的密 。而且,在燒成該導電膜時,Ti薄膜會氧化而變成 ’因此可提升透過率。另外’圖面雖未顯示,但是爲 止雜質等從基板側擴散,亦可形成氧化矽(s i Ο x )、 矽(SiNx)、氮氧化矽(SiOxNy) (x>y)、氧氮化 SiNxOy) (x>y)等(x、y=1、2...)的絕緣膜。 接下來利用液滴吐出法’在要形成閘極的部分, 從噴嘴吐出包含導電材料的組成物,選擇性形成導 3102(第26圖(A))。導電材料是使用Ag,但是 限定於此。此時’由於液滴的表面張力,導電膜的形 形成帶有圓形的形狀。 在此’導電材料是使用Ag,但是並不限定於此 他亦可使用 Au、Cu、Ni、P.t' Pd、Ir、Rh、W' A1 、Mo ' Cd、Zn、Fe、Ti、Si ' Ge、Zr ' Ba 等的金屬 化銀的微粒子等、或是使分散性毫微粒子等之導電材 噴射 電漿 用線 參照 是通 示) 是並 吐出 接性 Ti〇2 了防 氮化 矽( 藉由 電膜 並不 狀是 。其 、Ta 、鹵 料溶 -44 - (41) (41)1360156 解或分散在溶媒者。此處的溶媒只要使用十四烷等即可。 另外,液滴吐出條件等也可採用與實施形態相同者。 此外’關於金屬材料,最好考慮比電阻値而使用將金 '銀 '銅任一種材料溶解或分散在溶媒者。較佳的情況是 使用低電阻的銀或銅。但是,在使用銅的情況下,最好同 時使用阻障膜來解決雜質的問題。溶媒以使用乙酸丁酯、 乙酸乙酯等的酯類、異丙醇 '乙醇等醇類'丁酮、丙酮等 的有機溶媒等爲佳。另外,使用銅作爲配線時的阻障膜以 使用氮化矽、氧氮化矽、氮化鋁 '氮化鈦、氮化鉬(TaN :Tantalum Nitride)等包含氮的絕緣性或導電性物質爲 佳。 另外,噴射液滴所使用的組成物的黏度以3 0 0 P a . s 以下較爲合適。這是爲了防止乾燥,而可從噴射口順利吐 出組成物。再者,最好配合所使用的溶媒或用途,適當調 整組成物的黏度、表面張力等。其中一例,將ITO、ITSO 、有機銦、有機錫溶解或分散在溶媒的組成物的黏度爲5 至50mPa· s、將銀溶解或分散在溶媒的組成物的黏度爲5 至20mPa · s、將金溶解或分散在溶媒的組成物的黏度爲 10至20mPa · s »而且,噴射液滴所使用的組成物的黏度 以3 OOP a .s以下較爲合適。這是爲了防止乾燥,而可從 噴射口順利吐出組成物。再者,最好配合所使用的溶媒或 用途,適當調整組成物的黏度、表面張力等。其中一例, 將I TO、ITS 0、有機銦、有機錫溶解或分散在溶媒的組成 物的黏度爲5至50mPa . s、將銀溶解或分散在溶媒的組 •45 - (42) (42)1360156 成物的黏度爲5至20mPa.s、將金溶解或分散在溶媒的 組成物的黏度爲10至20mPa· s» 接下來,在至少包含氮及氧的環境下燒成導電膜 3102。在此是使用將氧混合於氮的氣體,且混合氣體中所 佔的氧分壓爲2 5 %,燒成條件爲2 3 0 °C、一個小時,但是 並不限定於此》如上述藉由液滴吐出法形成導電膜3102 之後,在包含02的環境下進行燒成,可提升導電膜的平 滑性,並且促進薄膜化、低電阻化。 經過以上的燒成步驟便形成閘極3103 (第26圖(B ))。此外,如果想要更提高平坦性,亦可進行平坦化處 理。例如,可使用CMP (化學機械硏磨)法、回蝕、平 坦化熱處理、塗布法、氧化物的埋入、偏壓濺鍍、利用 CVD的選擇成長、雷射等。 接下來,在閘極3 1 03上形成閛極絕緣膜3 1 04 (第26 圖(C))。在此是藉由電漿CVD法形成膜厚爲UOnm 的氮氧化矽膜(S i ON ),但是並不限定於此。例如,亦 可藉由濺鍍法等的薄膜形成法形成膜厚爲100至400nm 的氮化矽(SiNx)。另外,亦可由氧化矽或其他包含矽的 絕緣膜形成。 接下來,在閘極絕緣膜3104上形成半導體膜3105 ( 第26圖(C))。在此是藉由電漿CVD法形成膜厚爲10 至 300nxn 的半非晶砂(semi amorphous silicon: SAS)膜 ,但是並不限定於此。 在此說明半非晶質半導體。所謂半非晶質半導體是具 •46- (43) (43)1360156 有非晶質及結晶構造(包含單結晶、多結晶)的中間構造 ,而且在自由能方面具有穩定之第3狀態的半導體’而且 是包含具有短距離秩序,並且具有晶格歪曲之結晶質區域 的半導體。在至少膜中的一部分區域包含0.5至20nm的 結晶粒,亦可稱爲所謂的微結晶半導體(micro crystal conductor)。另外,其特徵爲:拉曼光譜會變位至比 5 20(:1^1低的低頻側,利用X線繞射可觀測到來自Si晶格 的(1 1 1 )'( 220 )的繞射峰値。另外,未鍵結鍵(懸空 鍵)的中和劑包含氫或_化物之至少一個原子%或一個原 子%以上。 半非晶矽是藉由電漿CVD法對於 SiH4、Si2H6 ' SiH2Cl2' SiHCl3、SiCl4、SiF4等的矽化物氣體進行輝光 放電分解而形成。此矽化物氣體亦可利用H2、或是從h2 及He、Ar、Kr、Ne選擇的一種或複數種稀有氣體元素來 加以稀釋。稀釋率以2至1〇〇〇倍的範圍爲佳、壓力以大 槪O.lPa至l33Pa的範圍爲佳、電源頻率以ιΜΗζ至 12〇MHz爲佳’較佳爲13MHz至60MHz。另外,基板加 熱溫度爲350 ¾以下,較佳爲】〇〇至3〇〇r。膜中的雜質 兀素當中’氧、氮、炭等大氣成份的雜質最好在 lxl02Gcm 3以下。尤其,氧濃度在5x〗y9cm_3以下,較佳 爲lxl019cm·3以下。此外,在此說明的SAS的形成方法 在實施形態1、2此1m 2也可適用。 接下來’在半導體膜31〇5上形成n型半導體膜3〗〇6 (第26圖(C))。在此是利用電漿CVD法對於' -47 - (44) (44)1360156 h2、PH3(磷化氫)的混合氣體進行輝光放電分解而形成 膜厚爲40至60nm的n型(n+ )半非晶矽膜,但是並不 限定於此。 閘極絕緣膜3104、半導體膜3105及η型半導體膜 3106可在電漿CVD裝置等的同一處理室連續形成。此外 ,爲了謀求TFT之特性穩定化及性能提升,閫極絕緣膜 3104的形成溫度最好設定在3 00 °C以上的程度,非晶矽膜 的成膜溫度最好設定在混入膜中的氫不會脫離之300°C以 下的程度。 此外,半導體膜3105及n型半導體膜3106亦可使用 非晶質半導體膜或是結晶性半導體膜。 接下來,在η型半導體膜上3106形成光罩圖案3107 (第26圖(C))。光罩圖案3107可像過去利用光阻劑 來形成,但以利用液滴吐出法形成較爲理想。在此情況下 ,最好是使用耐熱性高分子材料來形成,其中以使用在主 鏈具有芳環 '雜環,脂肪族部分少,且包含高極性之雜原 子的高分子爲佳。這種高分子物質的代表例可舉出聚亞 胺或聚苯咪唑等。使用聚亞胺的情況下,最好將包含聚 亞胺的組成物從噴嘴吐出至η型半導體膜上,並且以 200°C燒成30分鐘來形成。 接下來’將光罩圖案3107作爲光罩,對半導體膜 3 105及η型半導體膜3 106進行蝕刻(第26圖(D) ) ^ 藉此’半導體膜3105及π型半導體膜3106會形成島狀。 會虫刻之後’光罩圖案是藉由〇2灰化等加以去除。 -48 - (45) (45)1360156 另外,此蝕刻亦可利用大氣壓力電漿來進行。此時, 蝕刻氣體最好是使用CF4與02的混合氣體。另外,亦可 藉由局部吹拂蝕刻氣體,並進行蝕刻,而不用光罩來進行 蝕刻。 接下來,在島狀η型半導體膜當中作爲源極區域、汲 極區域之部分的上方,藉由液滴吐出法形成要作爲源極的 導電膜、要作爲汲極的導電膜3108(第27圖(Α))。 導電材料可使用將與閘極所使用之材料同樣的材料溶解或 分散在溶媒者。其中一例是選擇性吐出包含Ag的組成物 而形成導電膜。此時,導電膜的形狀會因爲液滴的表面張 力而形成帶有圓形的形狀。 接下來,在至少包含氮及氧的環境下燒成導電膜,並 形成源極3 1 0 9、汲極3 1 1 0 (第2 7圖(B ))。在此是使 用將氧混合於氮的氣體,且混合氣體中所佔的氧分壓爲 2 5 %,燒成條件爲2 3 0 °C、一個小時,但是並不限定於此 。如上述藉由液滴吐出法形成導電膜之後,藉由在包含 〇2的環境下進行燒成,可提高導電膜的平滑性,並且促 進薄膜化、低電阻化。 接下來,將源極3 1 09、汲極3 1 1 0作爲光罩,蝕刻去 除η型半導體膜及島狀半導體膜的上部,藉此形成源極區 域3 1 1 1 '汲極區域3 1 1 2、通道區域3 1 1 3 (第2 7圖(C ) )。此時,爲了減少作爲TFT之通道區域的半導體膜的 損傷,必須進行與閘極絕緣膜之選擇性高的蝕刻。 此外,此蝕刻亦可利用大氣壓力電漿來進行。此蝕, -49- (46) (46)1360156 蝕刻氣體最好是使用CF4與02的混合氣體。另外,亦可 藉由局部吹拂蝕刻氣體,並進行蝕刻,而不用光罩來進行 蝕刻。 藉由以上的步驟,便完成通道蝕刻型TFT。此外,在 源極3109'汲極3110上亦可形成鈍化(passivation)膜 。鈍化膜可利用電漿CVD法或濺鍍法等的薄膜形成法, 並且使用氮化矽、氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮氧化 鋁、或是氧化鋁、DLC、含氮的炭及其他絕緣性材料來形 成。另外,亦可使這些材料積層而形成。 另外,圖面雖未顯示,但是可利用液滴吐出法來製作 與閘極連接的配線 '與源極、汲極連接的其他配線。亦即 ,亦可藉由液滴吐出法形成光罩圖案而進行蝕刻加工、或 是直接描繪導電性組成物而形成配線。利用液滴吐出法製 作配線時,只要根據該配線的寬度更換吐出口來調節吐出 物的量即可。例如,在閘極訊號線及閘極當中,閘極訊號 線可由較粗的圖案形成所希望的形狀,閘極則可由較細的 圖案形成所希望的形狀。而且,藉由液滴吐出法形成光罩 圖案,可省略抗蝕劑之塗布、抗蝕劑之燒成、曝光、顯影 、顯影後之燒成等的步驟。該結果,即可謀求步驟簡化所 帶來的成本大幅降低。如上述在形成電極、配線、光罩圖 案等時藉由使用液滴吐出法,可在任意場所形成圖案,且 可調整所要形成的圖秦之厚度及粗細,因此一邊超過一公 尺的大面積基板也能以低成本有效加以製造。 -50- (47) (47)1360156 (實施例4) 利用本發明可完成各樣的電氣器具。藉由利用本發明 ,可謀由步驟的簡化、裝置甚至製造工廠的小規模化、以 及步驟的短時間化,因此可簡單並在短時間內製造產品》 以下利用第20圖來說明其具體例。 第20圖(A)是例如具有20至80英吋之大型顯示 部的顯示裝置,包含框體400 1、支持座4002、顯示部 4003、揚聲器部40 04、視訊輸入端子4005等。本發明是 用在顯示部4〇〇3的製作。這種大型顯示裝置從生產性及 成本方面來看,適合利用所謂第五代(1 000x 1 200mm2 ) 、第六代(1400x 1 600mm2)、第七代(1 500 x 1 800 mm2) 的平方米大型基板來製作。 第20圖(B)是筆記型個人電腦,包含主體4201、 框體4202'顯示部4203、鍵盤4204、外部連接埠4205' 滑鼠4206等。本發明是用在顯示部4203的製作。 第2〇圖(C)是具有記錄媒體的攜帶型畫像再生裝置 (具體而言爲DVD再生裝置),包含主體44 01、框體 4402、顯示部A4403、顯示部B4404、記錄媒體(DVD等 )讀取部44〇5、操作鍵44〇6、揚聲器部44〇7等。顯示部 A4403主要是顯示畫像資訊’顯示部B4404主要是顯示文 字資訊’而本發明是用在這些顯示部A、B4403 ' 4404的 製作。 第20圖(D)是攜帶型終端機,包含主體45〇1、顯 示部4502 '外部連接埠45〇3 '操作開關45〇4、電源開關 (48) 1360156 4505等。本發明是用在顯示部4502的製作。另外,此攜 帶型終端機也包含PDA (個人數位助理:Personal Digital (Data ) Assistants )、攜帶型遊戲機、電子書(e-book )、電子記事簿等。
第20圖(E)是視訊攝影機,包含主體460 1、顯示 部46 02、外部連接埠4603'遙控器接收部4 604 '接目部 4605、接收影像部4606'操作鍵4607、麥克風4608等。 本發明可用在顯示部4 6 02的製作》 第20圖(F)是行動電話,包含框體4701、主體 4702'顯示部4703、操作開關4704、聲音輸出部4705、 聲音輸入部47〇6、天線47〇7、外部連接埠4708等。本發 明可用在顯示部4 7 〇 3的製作。 第20圖(G)是鐘錶型顯示裝置,包含主體48〇1、 顯示部48 02、操作開關48 03、錶帶48 04等。本發明可用 在顯示部4802的製作。
如以上所述’本發明的適用範圍極廣,因而可將本發 明適用在所有領域的電氣器具。而且,可自由組合上述實 施形態及實施例。 (實施例5 ) 本貫施例爲了形成配線圖案是使用將金屬微粒子分散 在有機溶媒中的組成物。金屬微粒子是使用平均粒徑爲1 至50nm,較佳爲3至7nm者。代表例是銀或金的微粒子 ,而且是在其表面覆蓋有胺、醇、硫代等的分散劑者。有 -52 - (49) (49)1360156 機溶媒是苯酚樹脂或環氧樹脂等,而且是使用熱硬化性或 光硬化性的樹脂。此組成物的黏度調整只要添加觸變劑或 稀釋溶劑即可。 藉由液滴吐出手段適量吐出至被形成面的組成物是藉 由加熱處理 '或是光照射處理使有機溶媒硬化。由於伴隨 有機溶媒之硬化所發生的體積收縮,金屬微粒子間會相互 接觸而可促進熔合、熔接或是凝集。亦即,可形成平均粒 徑爲1至50nm,較佳爲3至7nm的金屬微粒子相互熔合 、熔接或凝集的配線。如上所述,藉由利用熔合、熔接或 凝集形成金屬微粒子彼此面接觸的狀態,可實現配線的低 電阻化。 本發明是利用這種組成物形成配線圖案,因此亦可容 易形成線寬爲1至1 0 μιη左右的配線圖案。而且,同樣的 ,即使接觸孔的直徑爲1至1 0 μιη左右,也可將組成物塡 充在其中。亦即,可利用微細的配線圖案形成多層配線構 造。 此外,如果使用絕緣物質的微粒子來取代金屬微粒子 ,同樣可形成絕緣性的圖案。 此外,本實施例可自由組合上述實施形態及實施例。 (產業上的利用可能性) 藉由利用一種具有將圓形液滴噴射孔配置成線狀之液 滴噴射頭的液滴噴射裝置、以及一種具有大氣壓力下之電 漿產生手段的電漿處理裝置來製作顯示裝置,即可減少材 -53- (50) (50)1360156 料(液滴噴射手段中爲配線等的材料、電漿處理手段中爲 氣體)的浪費。同時可削減製作成本。而且,藉由使用前 述裝置,可謀求步驟的簡化 '裝置甚至製造工廠的小規模 化、以及步驟的短時間化。而且,可簡化以往必要之排氣 系統的設備等,且可降低能源,因此可減少環境負荷。 而且,本發明是對應於大型基板的製造處理,並且用 來解決以往裝置大型化所導致的裝置大型化、處理時間增 加等各種問題。 【圖式簡單說明】 第1圖(A)及(B)是本發明的線狀液滴噴射裝置 之構成的斜視圖。 第2圖是本發明的線狀液滴噴射裝置之構成的斜視圖 〇 第3圖(A )及(B )是本發明的線狀液滴噴射裝置 之液滴噴射部的構成圖。 第4圖(A)至(C)是本發明的線狀液滴噴射裝置 之液滴噴射部之底面的示意圖。 第5圖(A)是本發明的大氣壓力電漿處理裝置之構 成的斜視圖,(B)是本發明的大氣壓力電漿處理裝置之 電漿產生部的構成圖。 第6圖是使用本發明的處理步驟的模式斜視圖。 第7圖是使用本發明的處理步驟的模式斜視圖。 第8圖是使用本發明的處理步驟的模式斜視圖。 -54 - (51) (51)1360156 第9圖是使用本發明的處理步驟的模式斜視圖。 第10圖(A)至(C)是本發明實施例1之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a - a,剖視圖。 第1]圖(A)至(C)是本發明實施例1之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a-a,剖視圖。 第12圖(A)至(C)是本發明實施例1之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a-a’剖視圖。 第13圖(A)至(C)是本發明實施例1之製造步驟 的模式圖’左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a-a’剖視圖。 第圖(A)及(B)是本發明實施例1之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a-a’剖視圖。 第I5圖(A)至(C)是本發明實施例2之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a · a ’剖視圖。 第16圖(A)至(C)是本發明實施例2之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a - a,剖視圖。 第17圖(A)至(C)是本發明實施例2之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a-a ’剖視圖。 第18圖(A)至(C)是本發明實施例2之製造步驟 的模式圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a-a’剖視圖。 第19圖(A)是本發明實施例2之製造步驟的模式 圖,左圖爲俯視圖,右圖爲左圖的a· a ’剖視圖。 第20圖(A)至(C)是本發明實施例4之電子機器 的示意圖。 第21圖是本發明的點狀液滴噴射裝置之構成的斜視 -55- (52) 1360156 圖。 第22圖是本發明的點狀液滴噴射裝置之液滴噴射部 的示意圖。 第2 3圖是本發明的點狀液滴噴射裝置之液滴噴射部 之底面的示意圖。 第24圖(A)及(B)是本發明的大氣壓力電漿處理 裝置之構成的斜視圖。 第25圖(A)至(D)是本發明的大氣壓力電漿處理 裝置之電漿產生部的構成圖。 第26圖是使用本發明製作通道蝕刻型TFT之步驟的 模式圖。 第27圖是使用本發明製作通道蝕刻型tfT之步驟的 模式圖。 【主要元件對照表】 10 氣流 12 電漿 13 被處 1 4a,1 4b 導軌 15 移動 16 匣盒 17 搬送 18 電漿 20 搬送 控制手段 產生手段 理物 手段 室 室 處理室 機構(機器人手臂) -56- (53)1360156 2 1 第1電極 22 第2電極 23 噴出口 27 閥 29 電源(高頻電源) 3 0 排氣系統 3 1 氣體供應手段(氣 3 3 過濾器 10 1 框體 1 02 基板 103 搬送台 1 04 搬入口 1 05 搬出口 106,106a,106b 噴射頭 107 噴射頭 108 控制手段 1 09,1 09a, 1 09b 液滴供應部 1 1 0a5 1 1 Ob 導軌 20 1 噴射頭 202 共通液室流路 203 流體阻力部 204 加壓室 205 壓電元件 206 液滴噴射孔 體鋼瓶)
-57- (54)1360156 207 208 209 2 10 3 0 1 3 02 40 1 4 02 502,503 60 1 602 603 604 605 606 607 608 609a 609b 6 1 0 a,6 1 0 b 6 11 6 12 614,615 100 1 液滴 絕緣物 噴嘴 配線圖案 噴射頭 液滴噴射孔 噴射頭底部 液滴噴射孔 液滴噴射孔 框體 被處理物 搬送台 搬入口 搬出口 可動支持機構 電漿產生手段 電源(高頻電源) 氣體供應手段(氣體鋼瓶) 排氣系統 導軌 第1電極 第2電極 配管 被處理基板 -58 - (55)1360156 1002 導電膜 1003 抗蝕劑圖案 1004 配線圖案 10 11 被處理基板 10 12 導電膜 10 13 電漿產生手段 10 14 配線 102 1 被處理基板 1022 絕緣膜 1023 凹槽 1024 液滴噴射頭 1 025 配線圖案 1026 液滴噴射頭 103 1 被處理基板 1032 液滴 103 3 薄膜 200 1 被處理基板 2002 閘極及配線 2003 電容電極及配線 2004,2005 抗蝕劑 2 006 閘極絕緣膜 2007 活性半導體層 2 00 8 通道保護膜(蝕刻停止膜) 2 009 非晶質半導體膜 -59- (56)1360156 2010,2011 源極·汲極及配線 20 12 保護膜 20 13 接觸孔 20 14 像素電極 3 00 1 被處理基板 3 002 閘極及配線 3 00 3 電容電極及配線 3 004 閘極絕緣膜 3 005 活性半導體層 3 006 通道保護膜(蝕刻停止膜) 3 007 非晶質半導體膜 3008,3009 源極·汲極及配線 3 0 10 保護膜 3 0 12 抗蝕劑圖案 3 0 13 接觸孔 3 0 13 作爲像素電極的材料 3 0 14 抗蝕劑圖案 3 10 1 基板 3 102 導電膜 3 103 閘極 3 104 閘極絕緣膜 3 105 半導體膜 3 106 η型半導體膜 3 107 光罩圖案 -60 - (57)1360156 3 108 導電膜 3 109 源極 3 110 汲極 3 111 源極區域 3 11.2 汲極區域 3 113 通道區域 400 1 框體 4002 支持座 4003 顯示部 4004 揚聲器部 4005 視訊輸入端子 420 1 主體 4202 框體 4203 顯示部 4204 鍵盤 4205 外部連接埠 4206 滑鼠 440 1 主體 4402 框體 4403 顯示部A 4404 顯不部B 4405 記錄媒體讀取部 4406 操作鍵 440 7 揚聲器部 -61 (58)1360156 45 0 1 主體 4502 顯示部 4 5 03 外部連接埠 4 5 04 操作開關 4 5 05 電源開關 4 60 1 主體 4 602 顯示部 4603 外部連接埠 4604 遙控器接收部 4605 接目部 4606 接收影像部 4607 操作鍵 4 6 0 V8 麥克風 4 70 1 框體 4702 主體 4703 顯示部 4704 操作開關 4705 聲音輸出部 4706 聲音輸入部 4707 天線 4 70 8 外部連接埠 4 8 0 1 主體 4 8 02 顯示部 4 8 03 操作開關 -62 (59) 1360156 4 8 04 5 10 1 5 102 5 1 0 3 5 104 5 105 5 106 5107a,5107b 5 108 5 109 5 1 1 0a,5 1 1 Ob 5 20 1 5 2 0 '2 5203 5204 5205 5206 5 207 5 208 52 10 52 11 5 3 0 1 5 3 02 5 4 0 1 錶帶 框體 基板 搬送台 搬入口 搬出口 噴射頭 噴射頭支持部 控制手段 液滴供應部 導軌 噴射頭 液室流路 預備液室 流體阻力部 加壓室 壓電元件 液滴噴射孔 液滴 噴嘴部 配線圖案 噴射頭 液滴噴射孔 噴射頭底部 -63- (60) 1360156 5402 液滴噴射孔 5 5 02,5 5 0 3 液滴噴射孔 -64 -

Claims (1)

1360156 第093102545號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國(Too年日修正 年月 p;’.·’! 拾、申請專利範圍 補克I .......^ __ I 1. 一種顯示裝置之製作方法,是採用一種使用將複數 個液滴噴射孔排刿成線狀之液滴噴射頭的液滴噴射手段、 以及使用5T〇rr-800T〇rr之壓力下之電漿產生手段的電漿 處理法者,其特徵係 於 1 000x12 00mm2以上之大小之基板上,形库閘極電 極、閘極絕緣膜、半導體層所形成電晶體、 前述閘極電極係利用前述液滴噴射手段,選擇性形成 含金屬材料之圖案,於前述圖案上,使用前述液滴噴射手 段,選擇性形成抗鈾劑,使用前述電漿處理法,蝕刻前述 圖案,利用前述電漿處理法,經由進行前述抗蝕劑之灰化 而形成者。 2. —種顯示裝置之製作方法,是採用一種使用將複數 個液滴噴射孔排列成線狀之液滴噴射頭的液滴噴射手段、 以及使用5Torr〜800Torr以下之壓力下之電漿產生手段的 電漿處理手段者,其特徵係 於1 000x 1 200mm2以上之大小之基板上,形成源極範 圍、汲極範圍及通道範圍所成半導體層,閘極電極、閘極 絕緣膜、源極電極及汲極電極所成電晶體,形成電性連接 於前述電晶體之畫素電極; 前述源極電極及前述汲極電極係使用前述液滴噴射手 段,選擇性形成含金屬材料之圖案,於圖案上,使用前述 1360156 ., L_____i 補无 —----------j 液滴噴射手段,選擇性形成抗鈾刻劑,使用前述電漿處理 法,蝕刻前述圖案,使用電漿處理法,蝕刻前述圖案利用 前述電漿處理手段經由進行前述抗蝕劑之灰化而形成者。 3. —種顯示裝置之製作方法,是採用一種使用配置有 一個或複數個液滴噴射孔之液滴噴射頭的液滴噴射手段、 以及一種具有5Torr〜800Torr之壓力下之電漿產生手段, 並且進行局部電漿處理的電漿處理手段者,其特徵係於 1 000x 1 2 00mm2以上之大小之基板上,形成閘極電極、閘 極絕緣膜、半導體層所形成電晶體,形成電性連接於前述 電晶體之畫素電極, 前述閘極電極係利用前述液滴噴射手段選擇性形成含 金屬材料之圖案,於前述圖案上,使用前述液滴噴射手段 ,選擇性形成抗蝕劑,使用前述電漿處理法,蝕刻前述圖 案利用前述電漿處理手段,經由進行前述抗蝕劑之灰化而 形成者。 4. 一種顯示裝置之製作方法,是採用一種使用配置有 一個或複數個液滴噴射孔之液滴噴射頭的液滴噴射手段、 以及一種具有5Torr〜800Torr以下之壓力下之電漿產生手 段,並且進行局部電漿處理的電漿處理手段者,其特徵係 於1 000x1 2 00mm2以上之大小之基板上,形成源極範圍、 汲極範圍及通道範圍所成半導體層、閘極電極、閘極絕緣 膜、源極電極及汲極電極所形成電晶體,形成電性連接於 前述電晶體之畫素電極, 前述源極電極及前述汲極電極係使用前述液滴噴射手 -2- 1360156
段選擇性形成含金屬材料之圖案, 於前述圖案上利用前述液滴噴射手段進行形成抗蝕劑 使用前述電漿處理手段,蝕刻前圖案,利用前述電漿 處理手段進行前述抗蝕劑之灰化。 5.如申請專利範圍第1至第4項任一項所記載的顯示 裝置之製作方法,其中,液滴是使用感光性的抗蝕劑、膠 糊狀的金屬材料或包含前述膠糊狀金屬的有機溶P、超微 粒子狀的金屬材料或包含前述金屬材料的有機溶液任一種 -3-
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