電子器件、半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利摘要】一種電子器件、半導(dǎo)體器件及其制造方法。本發(fā)明提供了一種利用適合于批量生產(chǎn)制造大襯底的液滴噴射法的制造工藝。通過液滴噴射法選擇性地噴射導(dǎo)電膜的光敏材料溶液，選擇性地暴露于激光光線，并且顯影或蝕刻，由此只允許暴露于激光光線的區(qū)域留下，以及實(shí)現(xiàn)具有比由噴射形成的圖案本身更微小圖案的源極布線和漏極布線。源極布線和漏極布線的一個(gè)特征是，源極布線和漏極布線穿過島狀半導(dǎo)體層并且與它交疊。
【專利說明】電子器件、半導(dǎo)體器件及其制造方法
[0001]本申請(qǐng)是以下申請(qǐng)的分案申請(qǐng):申請(qǐng)日:2006年I月28日；申請(qǐng)?zhí)?2008101870815 ;發(fā)明名稱:“電子器件、半導(dǎo)體器件及其制造方法”；該申請(qǐng)又為申請(qǐng)?zhí)?006100599051，發(fā)明名稱“電子器件、半導(dǎo)體器件及其制造方法”的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及具有由薄膜晶體管(在下文中，還稱為TFT)構(gòu)成的電路的半導(dǎo)體器件和該半導(dǎo)體器件的制造方法。例如，本發(fā)明涉及電子器件，其一部分裝配有以液晶顯示面板為代表的電光器件或具有有機(jī)發(fā)光兀件的發(fā)光顯不器件。
[0003]注意到，在該說明書中的半導(dǎo)體器件表示可以利用半導(dǎo)體特性起作用的常用器件，且在該說明書中的半導(dǎo)體器件范疇包括所有類型的器件，如電光器件、半導(dǎo)體電路和電子器件。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，使用在具有絕緣表面的襯底上方形成的薄半導(dǎo)體膜(厚度:大約幾至幾百nm)形成薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)已引起注意。薄膜晶體管已廣泛地用于電子器件如IC或電光器件中，特別地，已積極地將這種薄膜晶體管開發(fā)用作圖像顯示器件的開關(guān)元件。
[0005]作為典型的圖像顯示器件的有源矩陣型顯示器件的應(yīng)用范圍廣泛，且隨著屏幕尺寸增加，更加需要高分辨率、高孔徑比或高可靠性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)可以以高速度運(yùn)行的高性能的半導(dǎo)體器件，將更需要具有低電阻布線材料的結(jié)構(gòu)。
[0007]參考文獻(xiàn)I (日本專利申請(qǐng)公開N0.2000-188251)描述了一種其中利用可以從噴嘴噴射抗蝕劑溶液以具有薄線性形狀的器件在半導(dǎo)體晶片上方形成膜的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在這種情形下，利用旋涂的成膜方法被用于許多制造工藝中。當(dāng)未來進(jìn)一步增加襯底尺寸時(shí)，由于用于旋轉(zhuǎn)大襯底的機(jī)械裝置巨大或材料溶液的損耗或液體的浪費(fèi)增加，所以利用旋涂的成膜方法在批量生產(chǎn)方面具有缺點(diǎn)。在旋轉(zhuǎn)矩形襯底以使其被涂上材料溶液的情況下；涂布的膜易于不均勻，即，涂布的膜易于具有以其旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓點(diǎn)。本發(fā)明提供了利用適合于批量生產(chǎn)制造大襯底的液滴噴射法的制造工藝。
[0009]本發(fā)明提供了一種利用由液滴噴射法形成的源極布線(還稱為源極電極)或漏極布線(還稱為漏極電極)的大屏幕顯示器，和該大屏幕顯示器的制造方法。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過液滴噴射法選擇性地噴射導(dǎo)電膜的光敏材料溶液，選擇性地暴露于激光光線，并且顯影或蝕刻，由此只允許暴露于激光光線的區(qū)域留下，以及實(shí)現(xiàn)比由噴射形成的圖案本身更微小的布線圖案。可選地，通過印刷法，如印刷技術(shù)中的納米選擇性地形成導(dǎo)電膜的光敏材料，選擇性地暴露于激光光線，并且顯影或蝕刻，由此只允許暴露于激光光線的區(qū)域留下，以及實(shí)現(xiàn)比由噴射形成的圖案本身更微小的布線圖案。[0011]根據(jù)本發(fā)明，可以在用于形成導(dǎo)電圖案(如源極布線或漏極布線)的工藝中縮短諸如曝光步驟或顯影步驟的工藝，還可以減少材料的使用量，由此可以大大地減少成本。因此，本發(fā)明可以處理大尺寸的襯底。
[0012]導(dǎo)電膜的材料溶液包括諸如Ag、Au、Cu、N1、Al、Pt、W或Mo的金屬或其合金、包含有機(jī)聚合物樹脂的光敏樹脂、光聚合引發(fā)劑、光聚合單體、溶劑等。作為有機(jī)聚合物樹脂，可以使用酚醛清漆樹脂、丙烯酸共聚物、甲基丙酸烯共聚物、纖維素衍生物、環(huán)化橡膠樹脂等。
[0013]如有必要，可將添加劑如敏化劑、敏化助劑、聚合抑制劑、增塑劑、增稠劑、氧化抑制劑、分散抑制劑或沉淀抑制劑加入到導(dǎo)電膜的材料溶液中。
[0014]可以將光敏材料廣泛地分成負(fù)型和正型。在使用負(fù)型光敏材料的情況下，由于暴露的部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以只有由顯影劑化學(xué)反應(yīng)的部分留下變成圖案。在使用正型光敏材料的情況下，暴露的部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且由顯影劑化學(xué)反應(yīng)的部分被溶解而只留下未被暴露的部分，然后形成圖案。在本發(fā)明中，在導(dǎo)電膜的材料溶液中包括負(fù)光敏材料。作為負(fù)光敏材料，給出了包括在分子中的含有一種或多種功能團(tuán)如不飽和基團(tuán)的單體、低聚物、聚合物中至少一種類型的材料；光敏化合物，如芳香重氮化合物、芳香氮化物化合物或有機(jī)齒化物化合物；重氮基樹脂；等。
[0015]而且，由于基于激光照射的精確度確定布線的寬度，所以不管滴入液滴的量或粘性或噴嘴直徑都可以獲得所希望的布線寬度。一般，由從噴嘴噴射的材料溶液和襯底之間的接觸角來改變布線寬度。例如，從典型的噴墨裝置的一個(gè)具有50 μ mX 50 μ m直徑的噴嘴噴射的液滴量是30至200pl，且獲得的布線寬度是60至300 μ m。通過根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行激光曝光，可以獲得具有窄寬度的布線(例如，0.5至ΙΟμπι的電極寬度)。從具有比典型的噴嘴直徑更細(xì)直徑的噴嘴噴射的材料溶液的量是0.1至40pl，且獲得的布線寬度是5至100 μ m0
[0016]在通過液滴噴射法形成布線圖案的情況下，可從噴嘴斷續(xù)地一滴一滴地噴射點(diǎn)狀的導(dǎo)電膜的材料溶液，或可連續(xù)地噴射導(dǎo)電膜的材料溶液以便液滴連成線狀。在本發(fā)明中，可通過以點(diǎn)狀或線狀噴射導(dǎo)電膜的材料溶液適當(dāng)?shù)匦纬刹季€圖案。在形成具有相對(duì)寬的寬度的布線圖案的情況下，通過從噴嘴連續(xù)地噴射材料溶液形成布線圖案，以便材料溶液連成線狀會(huì)帶來更好的產(chǎn)量。
[0017]在通過液滴噴射法形成布線圖案之前，優(yōu)選在襯底的整個(gè)表面或所選的面積上方預(yù)先形成用于提高粘性的基層?？蛇x地，可對(duì)基底進(jìn)行預(yù)處理。作為基層的形成，可進(jìn)行處理，使得通過噴灑法或?yàn)R射法在整個(gè)表面上方滴加光催化劑材料(鈦氧化物(TiOx)、鈦酸鍶(SrTiO3)、硒化鎘(CdSe)、鉭酸鉀(KTaO3)、硫化鎘(CdS)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈮(Nb2O5)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化鎢(WO3))?？蛇x地，可進(jìn)行處理，使得通過噴墨法或溶膠-凝膠法選擇性地形成有機(jī)材料(聚酰亞胺、丙烯酸或利用具有由硅(Si)氧(O)鍵形成的架構(gòu)且包括氫、氟化物、烷基基團(tuán)和芳香烴中的至少一種作為取代基的材料涂布的絕緣膜)。
[0018]光催化劑物質(zhì)指的是一種具有通過用紫外區(qū)中的光(400nm或更小的波長，優(yōu)選，380nm或更小)照射產(chǎn)生光催化活性的光催化劑功能的物質(zhì)。如果通過以噴墨法為代表的液滴噴射法將混合到溶劑中的導(dǎo)體噴射到光催化劑物質(zhì)上，可以實(shí)現(xiàn)微小的繪圖。
[0019]在向TiOx發(fā)射光之前，TiOx具有親脂性質(zhì)但沒有親水性質(zhì)，即，TiOx具有斥水性質(zhì)(water-shedding property)。然而,通過光照射,TiOx產(chǎn)生光催化活性,且具有親水性質(zhì)而失去親脂性質(zhì)。而且，根據(jù)光照射時(shí)間，TiOx能夠同時(shí)具有親脂性質(zhì)和親水性質(zhì)。
[0020]通過將過渡金屬(Pd、Pt、Cr、N1、V、Mn、Fe、Ce、Mo或W)摻雜到光催化劑物質(zhì)中，可以提高光催化活性，或者用可見光區(qū)域中的光(400至SOOnm的波長)可以產(chǎn)生光催化活性。由于根據(jù)光催化劑物質(zhì)可以確定光波長，所以光照射意味著發(fā)出具有可以產(chǎn)生光催化劑物質(zhì)的光催化活性的波長的光。
[0021]親水性質(zhì)意味著較容易被水潤濕的性質(zhì)。超親水性質(zhì)指的是具有30°C或更小、尤其是5°C或更小的接觸角的狀態(tài)。另一方面，斥水性質(zhì)指的是具有90°C或更大接觸角難以被水潤濕的性質(zhì)。同樣，親脂性質(zhì)指的是較容易被油潤濕的性質(zhì)，而斥油性質(zhì)(oil-shedding property)指的是難以被油潤濕的性質(zhì)。而且,接觸角指的是由表面和在滴加的液滴邊緣處的液滴切線形成的角。
[0022]在導(dǎo)電膜的材料溶液具有流動(dòng)性質(zhì)或流動(dòng)性質(zhì)在烘焙時(shí)增加的情況下，當(dāng)通過液滴噴射法利用導(dǎo)電膜的材料溶液形成布線時(shí)，存在由于液滴的滴入而引起的難以形成微小圖案的危險(xiǎn)。在布線之間的間隔窄的情況下，存在圖案彼此接觸的危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明，即使由于液滴的滴入圖案變寬，通過將光敏材料混合到導(dǎo)電膜的材料溶液中、精確地暴露它于激光光線并且使它顯影，也可以獲得微小的圖案。
[0023]在該說明書中公開的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是一種半導(dǎo)體器件，包括:形成于具有絕緣表面的襯底上方的柵電極；覆蓋柵電極的柵絕緣膜；第一島狀半導(dǎo)體層，包括形成于柵絕緣膜上方的溝道；第二島狀半導(dǎo)體層，包括形成于第一島狀半導(dǎo)體層上方的賦予η型或P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素；形成于第二島狀半導(dǎo)體層上方的漏極布線和源極布線，其中源極布線與第一島狀半導(dǎo)體層交叉并且交疊，以及其中與源極布線和漏極布線之間的區(qū)域交疊的第一島狀半導(dǎo)體層是溝道。
[0024]如圖2Β所示，本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)是一種半導(dǎo)體器件，包括:形成于具有絕緣表面的襯底上方的柵電極；覆蓋柵電極的柵絕緣膜；第一島狀半導(dǎo)體層，包括形成于柵絕緣膜上方的溝道；第二島狀半導(dǎo)體層，包括形成于第一島狀半導(dǎo)體層上方的賦予η型或P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素；形成于第二島狀半導(dǎo)體層上方的漏極布線和源極布線，其中第一島狀半導(dǎo)體層的一端和另一端之間的長度L是溝道長度L1、與漏極布線交疊的區(qū)域的長度、與漏極布線交疊的區(qū)域和第一半導(dǎo)體膜另一端之間的長度L2、與源極布線交疊的區(qū)域的長度、以及與源極布線交疊的區(qū)域和半導(dǎo)體膜另一端之間的長度L3的和。
[0025]在上述結(jié)構(gòu)的每一個(gè)中，其中源極布線與具有第二半導(dǎo)體層介于其間的第一半導(dǎo)體層交疊的區(qū)域的長度等于源極布線的寬度。而且，由于通過激光掃描確定源極布線的寬度，且激光光線以穿過第一半導(dǎo)體層的方式進(jìn)行掃描，所以源極布線與第一半導(dǎo)體層交疊的區(qū)域的長度等于源極布線的寬度。
[0026]在上述結(jié)構(gòu)的每一個(gè)中，漏極布線與第一半導(dǎo)體層交疊的區(qū)域的長度等于漏極布線的寬度。
[0027]在利用液滴噴射法的導(dǎo)電層等的圖案形成方法中，如下形成圖案。噴射被處理成微粒的圖案形成材料，并且焊接或熔化以通過烘焙而固化圖案形成材料而接合。于是，盡管通過濺射法等形成的圖案一般顯示為柱狀結(jié)構(gòu)，但通過上述方法形成的圖案一般顯示為具有多個(gè)晶粒界面的多晶態(tài)。[0028]本發(fā)明的一個(gè)特征是，通過液滴噴射法形成的導(dǎo)電層(源極布線或漏極布線)是含樹脂的材料。該樹脂是包含于包括導(dǎo)電材料的液滴中的用作膠合劑等的材料，并且混合該樹脂、溶劑和金屬納米顆粒，以便能夠通過噴墨法噴射液滴。
[0029]在上述結(jié)構(gòu)中，提供了覆蓋第一半導(dǎo)體層和漏極布線、源極布線的絕緣膜?？梢酝ㄟ^該絕緣膜保護(hù)第一半導(dǎo)體層。
[0030]在上述結(jié)構(gòu)的每一個(gè)中，漏極布線具有彎曲部分，且在該彎曲部分中形成與上電極的接觸。由于通過掃描激光光線形成漏極布線，所以優(yōu)選是一個(gè)沖程圖案，且選擇性地使其中形成了接觸孔的部分中的導(dǎo)電圖案彎曲。另外，恰在形成接觸孔之后，暴露出螺旋形的導(dǎo)電膜圖案和未與導(dǎo)電膜交疊的絕緣膜表面。通過在接觸部分中使導(dǎo)電圖案彎曲(成Z字形)，形成凹狀和凸?fàn)?，且可以增?qiáng)與待形成于其上的上電極的粘接性。
[0031]用于實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括步驟:在具有絕緣表面的襯底上方形成柵電極；形成覆蓋柵電極的柵絕緣膜；在柵絕緣膜上方形成第一半導(dǎo)體層，以及在第一半導(dǎo)體層上方形成第二半導(dǎo)體層，第二半導(dǎo)體層包括賦予η型或P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素；通過液滴噴射法或印刷法在第二島狀半導(dǎo)體層上方形成第一圖案；用激光光線照射具有比第一圖案寬度更小的區(qū)域；移除未被激光光線照射的第一圖案的區(qū)域，以形成源極布線和漏極布線；利用漏極布線和源極布線作為掩模蝕刻半導(dǎo)體層的一部分表面，以分離由第一半導(dǎo)體層形成的溝道，并將第二半導(dǎo)體層分離成兩個(gè)部分以夾住該溝道。
[0032]在有關(guān)制造方法的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行激光照射以便激光光線穿過第一半導(dǎo)體層。
[0033]可以將本發(fā)明應(yīng)用到溝道-蝕刻型TFT和溝道-停止型TFT (反轉(zhuǎn)交叉的TFT)上。另外，可將本發(fā)明應(yīng)用到具有多溝道形成區(qū)的多柵極TFT，例如雙柵極TFT，而不局限于單柵極型TFT。
[0034]在該說明書中，可以使用主要含硅的半導(dǎo)體膜、主要含有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜、或主要含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，作為用作TFT有源層的半導(dǎo)體層。作為主要含硅的半導(dǎo)體膜，可以使用非晶半導(dǎo)體膜、具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜、具有非晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜等，具體地，可以使用非晶硅、微晶硅、多晶硅等。作為主要含有機(jī)樹脂的半導(dǎo)體膜，可以使用主要含包括相同數(shù)量碳或同素異形體碳(除金剛石外)和另一元素的物質(zhì)的半導(dǎo)體膜。具體地，給出了并五苯、并四苯、噻吩低聚物衍生物、苯撐衍生物、酞菁化合物、聚乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、花青染料等。而且，作為主要含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，可以使用氧化鋅(ZnO)、鋅鎵和銦的氧化物(In-Gz-Zn-O)等。
[0035]通過本發(fā)明，通過利用由液滴噴射法形成的布線可以獲得底柵型TFT的小型化。具體地，基于激光光線的條件(如掃描法或點(diǎn)尺寸)，可以調(diào)節(jié)利用激光光線形成的源極布線和漏極布線之間的間隔。因此，可以使溝道長度極微小。
[0036]通過在半導(dǎo)體層上方使源極布線和漏極布線交叉，源極布線和漏極布線與半導(dǎo)體層電連接，且可以減小半導(dǎo)體層的圖案尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]在附圖中:
[0038]圖1A和IB每個(gè)都示出了顯示本發(fā)明一個(gè)方面(實(shí)施模式I)的頂視圖；[0039]圖2A和2B分別是示出本發(fā)明一個(gè)方面(實(shí)施模式I)的頂視圖和截面圖；
[0040]圖3示出了激光束繪圖設(shè)備(實(shí)施模式I)；
[0041]圖4A和4B每個(gè)都示出了本發(fā)明一個(gè)方面(實(shí)施模式2)的頂視圖；
[0042]圖5A和5B分別是示出本發(fā)明一個(gè)方面(實(shí)施模式2)的頂視圖和截面圖；
[0043]圖6是液晶顯示器件(實(shí)施例1)的截面圖的一個(gè)例子；
[0044]圖7是發(fā)光器件(實(shí)施例2)的截面的一個(gè)例子；
[0045]圖8是示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(實(shí)施例3)的截面的一個(gè)例子；
[0046]圖9A至9F每個(gè)都是描繪半導(dǎo)體器件(實(shí)施例3)的例子的外視圖；
[0047]圖1OA至IOD每個(gè)都示出了電子器件(實(shí)施例4)的例子；以及
[0048]圖11示出了電子器件(實(shí)施例4)的例子。
【具體實(shí)施方式】
[0049]在下文中描述了本發(fā)明的實(shí)施模式。
[0050][實(shí)施模式I]
[0051]這里，在圖1A、1B、2A和2B中示出了使用溝道-蝕刻型TFT作為開關(guān)元件的有源矩陣型顯示器件的制造實(shí)例。
[0052]在具有絕緣表面的襯底110上方形成基絕緣膜110。形成由絕緣膜如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧氮化硅制成的基膜作為基絕緣膜110。如果沒必要，則不是特別需要形成
基絕緣膜。
[0053]除了由熔化法或浮動(dòng)法制造的非堿性玻璃襯底如硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃或鋁硅酸鹽玻璃外，對(duì)于襯底100可以使用在該制造工藝中能夠耐受處理溫度的耐熱性的塑料襯底等。
[0054]其后，在基絕緣膜110上方通過濺射法形成具有100至600nm厚度的導(dǎo)電膜?？捎蛇x自Ta、W、T1、Mo、Al或Cu的元素的單層、或主要含上述元素的合金材料或化合物材料、或其疊層形成導(dǎo)電膜。另外，可使用以摻雜有雜質(zhì)元素如磷的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜。
[0055]隨后，由光掩模形成抗蝕劑膜，且通過干式蝕刻法或濕式蝕刻法進(jìn)行蝕刻。在蝕刻步驟中，蝕刻導(dǎo)電膜以形成柵電極101。
[0056]其后，通過等離子體CVD法或?yàn)R射法順序地形成柵絕緣膜111、半導(dǎo)體膜和η型半導(dǎo)體膜。
[0057]作為柵絕緣膜111，使用主要含通過PCVD法形成的氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅的材料。另外，通過液滴噴射法噴射硅氧烷基聚合物并且烘焙以形成含烷基基團(tuán)的SiOx膜作為柵絕緣膜111。
[0058]利用以硅烷或鍺為代表的半導(dǎo)體材料氣體，由用氣相生長法、濺射法或熱CVD法制造的非晶半導(dǎo)體膜或半非晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體膜。
[0059]可通過利用硅烷氣體和磷化氫氣體的PCVD法形成η型半導(dǎo)體膜，其可以由非晶半導(dǎo)體膜或半非晶半導(dǎo)體膜形成。當(dāng)提供η型半導(dǎo)體膜時(shí)(這是優(yōu)選的)，降低了半導(dǎo)體膜和電極(在以后步驟中將形成的電極)的接觸電阻。然而，如果需要可形成η型半導(dǎo)體膜。另外，代替η型半導(dǎo)體膜，可使用P型半導(dǎo)體膜。可使用包含給半導(dǎo)體賦予P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素如硼的半導(dǎo)體膜作為P型半導(dǎo)體膜。[0060]其后，提供掩模，并選擇性地蝕刻半導(dǎo)體膜和η型半導(dǎo)體膜，以獲得島狀半導(dǎo)體膜和η型半導(dǎo)體膜106。掩模的制造方法可以是液滴噴射法或印刷法(凸版印刷、平板、銅板印刷、絲網(wǎng)印刷等)。雖然可通過液滴噴射法或印刷法直接形成所希望的掩模圖案，但為了形成高分辨率的掩模圖案，希望通過液滴噴射法或印刷法形成粗糙的掩模圖案，然后，可通過進(jìn)行選擇性的曝光形成精細(xì)的抗蝕劑圖案。
[0061]其后，通過液滴噴射法選擇性地噴射包含光敏材料和導(dǎo)電材料如銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎢(W)或鋁(Al)的組合物，以形成導(dǎo)電膜圖案103。形成導(dǎo)電膜圖案103使其覆蓋半導(dǎo)體膜和η型半導(dǎo)體膜。
[0062]此時(shí)的頂視圖示于圖1A中。由虛線圍繞的區(qū)域示出了半導(dǎo)體膜圖案形狀的輪廓102，且該區(qū)域具有長度L和寬度W的矩形形狀。應(yīng)當(dāng)注意，盡管該實(shí)施模式描述了矩形形狀的情形，但本發(fā)明不局限于矩形形狀，且可使用橢圓形、L形狀或不規(guī)則形狀。
[0063]其后，進(jìn)行選擇性激光照射以曝光一部分的導(dǎo)電膜圖案。這里，進(jìn)行激光掃描以便激光穿過具有矩形形狀的半導(dǎo)體膜。通過激光掃描在半導(dǎo)體膜上形成兩個(gè)交叉的部分。由于光敏材料預(yù)包含在待噴射的導(dǎo)電膜的材料溶液中，所以會(huì)出現(xiàn)由于激光照射引起的化學(xué)反應(yīng)。這里，示出了使用負(fù)型光敏材料作為光敏材料的例子，其允許通過激光光線發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的部分留下?？梢酝ㄟ^激光照射獲得精確的圖案形狀，尤其是具有薄寬度的布線。
[0064]在此，參考圖3描述激光束繪圖設(shè)備。激光束繪圖設(shè)備401包括:用于在激光照射時(shí)進(jìn)行各種類型控制的個(gè)人計(jì)算機(jī)(在下文中稱為PC) 402 ;用于輸出激光束的激光振蕩器403 ;激光振蕩器403的電源404 ;用于衰減激光束的光學(xué)系統(tǒng)(ND濾光器)405 ;用于調(diào)制激光束強(qiáng)度的聲光調(diào)制器(AOM)406 ;具有用于增大或縮小激光束截面的透鏡、用于改變光路的反射鏡等的光學(xué)系統(tǒng)407 ;具有X臺(tái)架和Y臺(tái)架的襯底移動(dòng)機(jī)械裝置409 ;用于將從PC輸出的控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字-模擬的D / A轉(zhuǎn)換器410;用于根據(jù)從D / A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬電壓控制聲光調(diào)制器(AOM)的驅(qū)動(dòng)器411 ;以及用于輸出用于驅(qū)動(dòng)襯底移動(dòng)機(jī)械裝置409的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器412。
[0065]可以使用可以振蕩紫外光、可見光或紅外光的激光振蕩器作為激光振蕩器403。可以使用KrF、ArF、XeCl、Xe等的準(zhǔn)分子激光振蕩器、He、He-Cd、Ar、He-Ne、HF等的氣體激光振蕩器、使用摻雜有 Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti 或 Tm 的晶體如 YAG、GdV04、YV04、YLF 或 YA103的固態(tài)激光振蕩器、GaN, GaAs, GaAlAs, InGaAsP等的半導(dǎo)體激光振蕩器作為激光振蕩器。注意到優(yōu)選的是將基波的第一至第五諧波中的任何一個(gè)應(yīng)用到固態(tài)激光振蕩器。
[0066]可使用多個(gè)激光振蕩器來縮短照射時(shí)間，且可對(duì)待烘焙的一個(gè)襯底的多個(gè)部分進(jìn)行激光照射。
[0067]隨后，描述使用激光束繪圖設(shè)備將光敏材料曝露到光中的方法。光敏材料在這里表示變成導(dǎo)電膜圖案的導(dǎo)電膜的材料(包含光敏材料)。
[0068]當(dāng)將襯底408設(shè)置在襯底移動(dòng)機(jī)械裝置409上時(shí)，PC402用圖中未示出的相機(jī)檢測在襯底上作標(biāo)記的記號(hào)位置。接下來，基于檢測的標(biāo)記的位置數(shù)據(jù)和預(yù)輸入的繪圖數(shù)據(jù)，PC402產(chǎn)生用于移動(dòng)襯底移動(dòng)機(jī)械裝置409的移動(dòng)數(shù)據(jù)。其后，PC402經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器411控制從聲光調(diào)制器(AOM)406輸出的光的量。于是,在由光學(xué)系統(tǒng)405衰減了從激光振蕩器403輸出的激光束后，由聲光調(diào)制器(AOM) 406將光的量控制為預(yù)定量。另一方面，通過光學(xué)系統(tǒng)407改變從聲光調(diào)制器(AOM) 406輸出的激光束的光路和光束形狀，且由透鏡聚集該激光束。其后，用光束照射在襯底上方形成的光敏材料以曝光。此時(shí)，根據(jù)由PC402產(chǎn)生的移動(dòng)數(shù)據(jù)控制襯底移動(dòng)機(jī)械裝置409在X方向和Y方向上的移動(dòng)。因此，用激光束照射預(yù)定的部分,并且進(jìn)行光敏材料的曝光。
[0069]發(fā)射到光敏材料的激光光線的部分能量轉(zhuǎn)換成熱量，以便使一部分的光敏材料反應(yīng)。因此，圖案的寬度變得略比激光束的大。而且，由于可以容易地聚集具有短波長的激光光線以具有更小的光束直徑，所以優(yōu)選地發(fā)出具有短波長的激光束以形成具有微小寬度的圖案。
[0070]通過光學(xué)系統(tǒng)將在光敏材料表面上的激光束點(diǎn)的形式處理成點(diǎn)狀形狀、圓形形狀、橢圓形形狀、矩形形狀或線性形式(嚴(yán)格意義來講，細(xì)長橢圓形形狀)。激光束點(diǎn)的形式可以是圓的。然而，由于具有均勻?qū)挾鹊膱D案可以用線性的激光點(diǎn)來形成，所以激光束點(diǎn)的形式優(yōu)選是線性的。
[0071]這里，在移動(dòng)襯底的同時(shí)選擇性地發(fā)射激光束。然而，本發(fā)明不局限于此。可以通過將激光束掃描到X或Y軸方向中來發(fā)出激光束。在這種情況下，優(yōu)選使用多角形反射鏡或檢流計(jì)反射鏡作為光學(xué)系統(tǒng)407。
[0072]然后，通過使用蝕刻劑(或顯影劑)進(jìn)行顯影來移除多余的部分，且進(jìn)行主烘焙以形成用作源極布線104或漏極布線105的金屬布線。
[0073]可選地，在滴入導(dǎo)電膜的材料溶液以及在室內(nèi)烘干或預(yù)烘焙之后，可進(jìn)行通過激光照射的曝光。
[0074]當(dāng)每單位面積用于曝光的激光光線的能量更大時(shí)，能夠使主烘焙變得沒必要?？梢酝ㄟ^減少主烘焙步驟來縮短制造工藝。作為顯影劑，可以使用有機(jī)溶劑、堿性水溶液等。例如，當(dāng)將堿性水溶液用于顯影時(shí)，優(yōu)選包含在堿中可溶解的聚合物(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸異丙酯)作為用于形成導(dǎo)電膜圖案103的組合物。
[0075]此時(shí)的頂視圖示于圖1B中。如圖1B所示，暴露出沒有與源極布線104或漏極布線105交疊的η型半導(dǎo)體膜106。另外，在該階段，半導(dǎo)體膜和η型半導(dǎo)體膜具有相同的圖案。
[0076]半導(dǎo)體膜的一端和另一端之間的長度L是L1、與漏極布線交疊的區(qū)域的長度、與漏極布線交疊的區(qū)域和半導(dǎo)體膜一端之間的長度L2、與源極布線交疊的區(qū)域的長度、以及與源極布線交疊的區(qū)域和半導(dǎo)體膜另一端之間的長度L3的和。應(yīng)當(dāng)注意，源極布線104和漏極布線105之間的間隔LI等于將形成的溝道形成區(qū)的長度。
[0077]然后，利用源極布線104和漏極布線105作為掩模來蝕刻η型半導(dǎo)體膜的一部分和半導(dǎo)體膜的上部分。如果有必要?jiǎng)t進(jìn)行氫處理。此時(shí)，完成了溝道-蝕刻型TFT，該溝道-蝕刻型TFT具有變成有源層的溝道形成區(qū)107、用于與源極布線104歐姆接觸的源區(qū)108、和用于與漏極布線105歐姆接觸的漏區(qū)109?？尚纬杀Ｗo(hù)溝道形成區(qū)107的絕緣膜。通過利用絕緣膜如氮化硅或氮氧化硅作為用于保護(hù)的絕緣膜，可以保護(hù)溝道形成區(qū)107不會(huì)受到由于雜質(zhì)引起的污染，由此，能夠增加TFT的可靠性。
[0078]其后，形成電極112使其與漏極布線105交疊。通過液滴噴射法或印刷法，形成由含氧化銦錫(ITO)、含氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)等的復(fù)合材料制成的預(yù)定圖案以及對(duì)它烘焙，來獲得電極112。
[0079]在通過液滴噴射法或印刷法形成ITO的情況下，可使用透明導(dǎo)電膜的前體，例如，使用液體材料，其中以有機(jī)銦和有機(jī)錫的比為97:3的方式在二甲苯中混合8%的有機(jī)銦和有機(jī)錫。
[0080]在形成液晶顯示器件的情況下，將電極112稱為像素電極。而且，在形成反射型液晶顯示器件的情況下，對(duì)于電極112形成具有反射性的金屬膜圖案如銀(Ag)或鋁(Al)。
[0081]在形成發(fā)光顯示器件的情況下，使用電極112作為第一電極；形成覆蓋電極112邊緣的隔板(還稱為堤(bank));形成用作電致發(fā)光層的層，即包含有機(jī)化合物的層，以及最后形成第二電極。注意到，有必要的是考慮功函來選擇第一電極和第二電極的材料，并且根據(jù)像素結(jié)構(gòu)，第一電極和第二電極每個(gè)都可以用作陽極或陰極。
[0082]當(dāng)形成電極112時(shí)的頂視圖示于圖2A中。另外，圖2B示出了沿著圖2A的線A-B得到的截面圖。
[0083]如上所述，在該實(shí)施模式中，將由液滴噴射法形成的導(dǎo)電膜圖案暴露于激光光線，并且顯影，由此實(shí)現(xiàn)了微小的圖案。通過由液滴噴射法直接在襯底上方形成各種圖案，即使使用了第五代和以后的具有超過IOOOmm的側(cè)面的玻璃襯底，也可以容易地制造顯示面板。
[0084]當(dāng)將獲得的TFT等轉(zhuǎn)移到柔性塑料膜上時(shí)，首先在襯底100上方形成剝離層(也稱為分離層)，形成待分離的用于TFT等的層。然后，移除或破壞剝離層，從襯底100分離元件如TFT，接著，提供粘接層并且將該元件貼附到塑料膜上。應(yīng)當(dāng)注意，沒有特別地限制從襯底剝離該層的剝離步驟，且可使用公知的方法。尤其是，利用在日本專利申請(qǐng)公開N0.2003-174153中描述的剝離技術(shù)和轉(zhuǎn)移技術(shù)，可以將在玻璃襯底上方通過500°C或以上的熱處理獲得的高場效應(yīng)遷移率的TFT以良好的產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到塑料襯底。在日本專利申請(qǐng)公開N0.2003-174153中描述的剝離技術(shù)和轉(zhuǎn)移技術(shù)是一種剝離方法，其中在襯底上方形成金屬層，在金屬層上方疊置氧化物層，此時(shí)，在金屬層和氧化物層之間的界面處產(chǎn)生了金屬氧化物層，并且利用金屬氧化物層在隨后的步驟中進(jìn)行剝離。
[0085]具體地，在玻璃襯底上方通過濺射法形成鎢膜，并且通過濺射法疊置氧化硅膜。當(dāng)通過濺射法形成氧化硅膜時(shí)，形成了非晶態(tài)的氧化鎢層。然后，在氧化硅膜上方形成如TFT的元件。通過在元件形成工藝中進(jìn)行400°C或以上的熱處理來結(jié)晶化氧化鎢層。當(dāng)向此處施加物理力時(shí)，在氧化鎢層的內(nèi)部或界面處會(huì)出現(xiàn)剝離?？梢詫⒁栽摲绞絼冸x的層(包括如TFT的元件)轉(zhuǎn)移到塑料襯底上。
[0086]在當(dāng)進(jìn)行剝離時(shí)各層之間的粘接性低的情況下，存在低粘接性的部分很可能被剝離或破壞的危險(xiǎn)性。在噴射包含導(dǎo)電材料的組合物的液滴之后，進(jìn)行選擇性激光照射。由此，在短的時(shí)間進(jìn)行導(dǎo)電顆粒的熔化，并且增加了與基膜的粘接性。然而，包括少量有機(jī)樹脂的金屬布線在剝離步驟可能具有剝離缺陷。根據(jù)本發(fā)明，通過移除未被激光照射的一部分以及在其上形成處于接觸的絕緣膜，來進(jìn)行最小化。因此，增加了在絕緣膜和基膜之間的接觸面積，由此減小了很可能在剝離步驟中出現(xiàn)的剝離缺陷。
[0087][實(shí)施模式2]
[0088]參考圖4A、4B、5A和5B描述制造具有溝道-停止型TFT作為開關(guān)元件的有源矩陣顯示器件的實(shí)例。
[0089]如同在實(shí)施模式I中一樣，在具有絕緣表面的襯底500上方形成基絕緣膜510。形成由絕緣膜如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅制成的基膜作為基絕緣膜510。如果沒必要，則沒有特別地需要形成基絕緣膜。[0090]其后，在基絕緣膜510上方通過濺射法形成具有100至600nm厚度的導(dǎo)電膜。可由選自Ta、W、T1、Mo、Al或Cu的元素的單層、或主要含上述元素的合金材料或化合物材料、或其疊層形成導(dǎo)電膜。另外，可使用以摻雜雜質(zhì)元素如磷的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜。
[0091]隨后，由光掩模形成抗蝕劑膜，且通過干式蝕刻法或濕式蝕刻法進(jìn)行蝕刻。在該蝕刻步驟中，蝕刻導(dǎo)電膜以形成柵電極501。
[0092]其后，通過等離子體CVD法或?yàn)R射法順序地形成柵絕緣膜511和半導(dǎo)體膜。作為柵絕緣膜511，使用主要含由PCVD法形成的氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅的材料。
[0093]使用以硅烷或鍺為代表的半導(dǎo)體材料氣體、或主要含有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜，由通過氣相生長法、濺射法或熱CVD法制造的非晶半導(dǎo)體膜(含Si或Ge的半導(dǎo)體膜)形成半導(dǎo)體膜。作為主要含有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜，可以使用主要含其包括相同數(shù)量的碳或同素異形體的碳(除金剛石外)和另一元素的物質(zhì)的半導(dǎo)體膜(如在室溫(20°C )顯示出至少10_3Cm2/V.s的載流子遷移率的材料，例如，共軛系芳族胺化合物、鏈狀化合物、有機(jī)顏料、有機(jī)硅化合物等)。具體地，給出了并五苯、并四苯、噻吩低聚物衍生物、苯撐衍生物、酞菁化合物、聚乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、花青染料等。
[0094]然后，例如通過等離子體CVD法形成無機(jī)絕緣膜，且通過光刻技術(shù)將該無機(jī)絕緣膜在所希望的區(qū)域中形成為所希望的形狀，以形成溝道保護(hù)膜514和515。另外，還可以滴入含光敏材料的材料溶液,例如含光敏材料的聚酰亞胺、含光敏材料的聚乙烯醇等,并且用激光光線選擇性照射以移除未被照射的部分，由此在形成溝道保護(hù)膜514和515時(shí)形成了圖案。
[0095]其后，通過光刻技術(shù)將半導(dǎo)體膜形成為所希望的圖案形狀。這里，將半導(dǎo)體膜的圖案形狀形成為島狀形狀，圖4A中的虛線示出了半導(dǎo)體膜的輪廓，由虛線圍繞的內(nèi)部對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體膜。
[0096]之后，通過等離子體CVD法等形成具有一種導(dǎo)電性的半導(dǎo)體膜，例如η型半導(dǎo)體膜。
[0097]然后，通過光刻技術(shù)將η型半導(dǎo)體膜形成為所希望的圖案。
[0098]其后，通過液滴噴射法選擇性地噴射包含光敏材料和導(dǎo)電材料如銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎢(W)或鋁(Al)的組合物以形成導(dǎo)電膜圖案503。形成導(dǎo)電膜圖案503以覆蓋半導(dǎo)體膜、η型半導(dǎo)體膜和溝道保護(hù)膜。
[0099]此時(shí)的頂視圖示于圖4Α中。應(yīng)當(dāng)注意到，盡管該實(shí)施模式描述了半導(dǎo)體膜具有矩形形狀的情況，但本發(fā)明不局限于矩形形狀，且可采用橢圓形狀、L形狀或不規(guī)則形狀。
[0100]其后，選擇性地進(jìn)行激光照射，以將一部分導(dǎo)電膜圖案暴露于激光光線。這里，進(jìn)行激光掃描，以便使激光光線穿過具有矩形形狀的半導(dǎo)體膜。通過激光掃描在半導(dǎo)體膜上形成五個(gè)交叉部分。由于在待被噴射的導(dǎo)電膜的材料溶液中預(yù)包含光敏材料，所以會(huì)出現(xiàn)由于激光照射引起的化學(xué)反應(yīng)。這里，示出了利用負(fù)型光敏材料作為光敏材料的實(shí)例，其允許與激光光線進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的部分留下?？梢酝ㄟ^激光照射獲得精確的圖案形狀，特別地，獲得薄寬度的布線。
[0101]然后，通過使用蝕刻劑(或顯影劑)進(jìn)行顯影來移除多余的部分，并且烘焙以形成用作源極布線504或漏極布線505的金屬布線。
[0102]可選地，在滴入導(dǎo)電膜的材料溶液且在室內(nèi)干燥或預(yù)烘焙之后，可進(jìn)行通過激光照射的曝光。
[0103]當(dāng)每單位面積使用于曝光的激光光線的能量更大時(shí)，有可能使主烘焙變得沒有必要?？梢酝ㄟ^減少主烘焙步驟來縮短制造工藝。
[0104]作為顯影劑,可以使用有機(jī)溶劑、堿性水溶液(如金屬堿性水溶液或有機(jī)堿性水溶液)等。另外，可以以不失去溶解能量的程度將水加到有機(jī)溶劑中。
[0105]此時(shí)的頂視圖示于圖4B中。如圖4B所示，暴露出了不與源極布線504或漏極布線505交疊的η型半導(dǎo)體膜508、509和516。在使用含磷的非晶硅膜作為η型半導(dǎo)體膜以及在以后的步驟中疊置含硅的絕緣膜的情況下，當(dāng)以該方式暴露出η型半導(dǎo)體膜508、509和516時(shí)，可以增強(qiáng)暴露出的部分和含硅的絕緣膜之間的粘接性。
[0106]圖4Β中所示的TFT是雙柵極TFT，其中半導(dǎo)體層在兩個(gè)部分中與柵電極交疊且具有兩個(gè)溝道。在與溝道交疊的部分中提供溝道保護(hù)膜514和515。在兩個(gè)溝道之間，提供了η型半導(dǎo)體膜516和在該η型半導(dǎo)體膜上方形成的布線圖案517。這里，為了避免在顯影工藝中的污染，η型半導(dǎo)體膜和溝道保護(hù)膜覆蓋半導(dǎo)體圖案507，以便保護(hù)半導(dǎo)體圖案507。
[0107]因此，半導(dǎo)體膜圖案507的一端和另一端之間的長度L是以下長度的總和:與漏極布線交疊的區(qū)域的長度；與漏極布線交疊的區(qū)域和半導(dǎo)體膜一端之間的長度；與溝道保護(hù)膜514交疊的區(qū)域的長度；在溝道和布線圖案517之間的長度；與布線圖案交疊的部分的長度(三個(gè)部分的總和)；三個(gè)部分之間的兩個(gè)區(qū)域的長度；布線圖案517和另一溝道之間的長度；與溝道保護(hù)膜515交疊的溝道的長度；與源極布線交疊的區(qū)域的長度；以及與源極布線交疊的區(qū)域和半導(dǎo)體膜另一端之間的長度。
[0108]然后，形成由無機(jī)絕緣膜或有機(jī)絕緣膜制成的層間絕緣膜513。使用通過PCVD法形成的主要含氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅的材料作為層間絕緣膜513。另外，作為用于層間絕緣膜513的其它材料，可使用通過涂布法平整化其表面的有機(jī)樹脂(樹脂材料如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、密胺樹脂和聚氨酯樹脂)。而且，作為用于層間絕緣膜513的材料的另一實(shí)例，可使用由硅氧烷聚合物形成的含烷基的SiOx膜。
[0109]在層間絕緣膜中形成到達(dá)漏極布線505的接觸孔520，并且形成與接觸孔交疊的電極512。在該實(shí)施模式中，使在將形成接觸孔520的區(qū)域中的漏極布線505彎曲(成Z字形)以形成凹狀和凸?fàn)?，由此提高了粘接性。另外，像漏極布線一樣還使布線圖案517彎曲，以形成單行程形狀(stroke shape),由此對(duì)于曝光來說可以容易地進(jìn)行激光掃描。通過使布線圖案具有單行程形狀，可以平滑地進(jìn)行激光掃描。
[0110]作為電極512,可使用氧化銦錫(ITO)、含氧化娃的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(Sn02)等來形成所希望的圖案。而且，可使用金屬如銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎢(W)或鋁(Al)。電極512具有與柵絕緣膜511接觸的結(jié)構(gòu)。即使電極512和漏極布線505之間的粘接性不是這么高，只要電極512和柵絕緣膜511之間的粘接性高就可接受。
[0111]將在使用電極512作為像素電極的情況下的一個(gè)像素的一部分的頂視圖示于圖5A中。圖5B是沿著圖5A的線C-D得到的截面圖。
[0112]可使用電極512作為連接電極或用作天線的導(dǎo)電圖案，而不局限于像素電極或發(fā)光元件的電極(陰極或陽極)。
[0113]如上所述，在該實(shí)施模式中，將由液滴噴射法形成的導(dǎo)電圖案暴露于激光光線并且顯影以形成微小的圖案。具體地，由于可以使源極布線小型化，所以可以增加液晶顯示器件的孔徑比。
[0114]當(dāng)將獲得的TFT等轉(zhuǎn)移到柔性塑料膜上時(shí)，還可以首先在襯底500上方形成剝離層(還稱為分離層)，以及形成待分離的用于TFT的層等。然后，移除或破壞分離層，從襯底500分離元件如TFT，提供粘接層以及將該元件貼附于塑料膜上。
[0115]該實(shí)施模式可以與實(shí)施模式I自由組合。
[0116]在下面的實(shí)施例中將詳細(xì)地描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。
[0117][實(shí)施例1]
[0118]可以使用在實(shí)施模式I或?qū)嵤┠Ｊ?中示出的TFT作為開關(guān)元件來制造有源矩陣型液晶顯示器。
[0119]在下文中示出了利用在實(shí)施模式2中所示的TFT作為開關(guān)元件的有源矩陣液晶顯示器件的制造方法。圖6示出了有源矩陣液晶顯示器件的實(shí)例。注意到圖6中與實(shí)施模式2中相似的部分由與實(shí)施模式2中相同的附圖標(biāo)記表示。
[0120]在形成源極布線504和漏極布線505之后形成絕緣膜513。在絕緣膜513中形成接觸孔，并形成用作像素電極的電極512。使用透明導(dǎo)電膜用于電極512。
[0121]然后，形成定向膜530使其覆蓋電極512?？刹捎靡旱螄娚浞?、絲網(wǎng)印刷法或偏移印刷法來形成定向膜530。之后,對(duì)定向膜530的表面進(jìn)行摩擦處理。
[0122]然后，給對(duì)襯底533提供由透明電極制成的對(duì)電極534和形成于上方的定向膜532。然后通過液滴噴射法形成具有閉合圖案的密封劑(未示于圖中)，以便圍繞與像素部分交疊的區(qū)域。這里，由于在以后的步驟中滴入液晶，所以示出了其中繪圖閉合圖案的密封劑的實(shí)例。然而，可在提供具有開口的密封圖案并且將TFT襯底貼附于此處之后使用滴入法，通過該滴入法用毛細(xì)現(xiàn)象注入液晶。
[0123]接下來，在減壓下滴入液晶以便防止氣泡進(jìn)入，并且使兩個(gè)襯底彼此貼附。在閉合環(huán)密封圖案中滴入液晶一次或多次。在許多情況下使用扭轉(zhuǎn)向列(TN)模式作為液晶的定向模式。在該TN模式中，相對(duì)于從光的入口到出口的光的極化以90 V扭轉(zhuǎn)液晶分子的定向方向。在制造TN液晶顯示器件的情況下，將襯底粘貼在一起，以便使摩擦方向正交化。
[0124]可通過噴灑球狀間隔物、形成由樹脂制成的柱狀間隔物或?qū)⑻畛湮锘旌系矫芊鈩┲衼肀３衷搶?duì)襯底之間的間距。上述的柱狀間隔物由主要含選自丙烯酸、聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺和環(huán)氧樹脂中的至少一種材料的有機(jī)樹脂材料；氧化硅、氮化硅、氧氮化硅和氮氧化硅中的任意一種材料；或這些材料的疊層膜的無機(jī)材料形成。
[0125]接下來，將不需要的襯底切段。在從一個(gè)襯底獲得多個(gè)面板的情況下，分離掉每個(gè)面板。在從一個(gè)襯底獲得一個(gè)面板的情況下，可以通過粘貼預(yù)先切好的對(duì)襯底來跳過切段步驟。
[0126]通過公知的方法經(jīng)由各向異性的導(dǎo)電層粘貼FPC。經(jīng)由上述步驟完成圖6中所示的液晶模塊。而且，如必要的話，則貼附如濾色片的光學(xué)膜。在透射型液晶顯示器件的情況下，將極化板貼附同時(shí)到有源矩陣襯底和對(duì)襯底上。
[0127]由液滴噴射法形成導(dǎo)電膜圖案，并且用激光光線選擇性地照射。因此，可以形成比恰好在噴射之后的導(dǎo)電圖案本身更小型化的源極布線或漏極布線。根據(jù)本發(fā)明，可以減少步驟數(shù)目和節(jié)省材料，其結(jié)果還能夠減少成本。[0128]實(shí)施例1可以與實(shí)施模式I或?qū)嵤┠Ｊ?自由組合。
[0129][實(shí)施例2]
[0130]可以利用實(shí)施模式I或?qū)嵤┠Ｊ?中所示的TFT來制造有源矩陣型發(fā)光顯示器件。
[0131]在下文中示出了利用實(shí)施模式2中所示的TFT作為開關(guān)元件來制造有源矩陣發(fā)光顯示器件的方法。這里，作為一個(gè)實(shí)例描述了 TFT是η溝道TFT的情況。圖7示出了有源矩陣發(fā)光顯示器件的例子。注意，圖7中與實(shí)施模式2中相似的部分用與實(shí)施模式2中相同的附圖標(biāo)記表示。
[0132]在形成源極布線504和漏極布線505之后形成絕緣膜513。在絕緣膜513中形成接觸孔，且形成用作連接電極的電極615。使用由濺射法形成的金屬導(dǎo)電膜用于電極615。
[0133]然后，形成具有平面性的絕緣膜616。在具有平面性的絕緣膜616中形成接觸孔，以及形成第一電極618。
[0134]第一電極618優(yōu)選用作陰極。為了由第一電極反射光，形成由主要含金屬顆粒如銀(Ag)、金(Au)、銅(Au)、鎢(W)或鋁(Al)的組合物制成的所希望的圖案來形成第一電極618。
[0135]然后，形成覆蓋第一電極618外圍部分的隔板631。通過利用含娃的材料、有機(jī)材料或化合物材料形成隔板(還稱為堤)631。另外，可使用多孔膜。由于側(cè)表面的曲率半徑連續(xù)地改變而上層中的薄膜沒有任何的斷開，所以優(yōu)選的是使用光敏或非光敏材料如丙烯或聚酰亞胺。
[0136]隨后，形成用作電致發(fā)光層的層，也就是含有機(jī)化合物的層630。含有機(jī)化合物的層630具有疊層結(jié)構(gòu)，且通過使用蒸發(fā)法或涂布法形成每個(gè)層。例如，在陰極上方順序地形成電子傳輸層(電子注入層)、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層。
[0137]注意，在形成含有機(jī)化合物的層630之前，優(yōu)選進(jìn)行在氧氣氛中的等離子體處理或在真空環(huán)境下的熱處理。在使用蒸發(fā)法的情況下，預(yù)先通過電阻加熱汽化有機(jī)化合物，且當(dāng)打開擋板沉積它時(shí)向襯底散射。通過在金屬掩模中提供的開口，將汽化的有機(jī)化合物向上散射以被蒸發(fā)在襯底上。另外，可對(duì)準(zhǔn)用于各發(fā)光色(R、G和B)的掩模以獲得全色。
[0138]代替分離地形成R、G和B，使用發(fā)出單色的材料作為含有機(jī)化合物的層630，并且可以組合濾色片或顏色轉(zhuǎn)換層以獲得全色顯示。
[0139]隨后，形成第二電極632。利用透光的透明導(dǎo)電膜來形成用作發(fā)光元件陽極的第二電極632。例如，除了 ITO或ITSO之外，使用其中在氧化銦中混合了 2至20%的氧化鋅(ZnO)的透明導(dǎo)電膜。發(fā)光元件具有其中含有機(jī)化合物的層630介于第一電極和第二電極之間的結(jié)構(gòu)。另外，需要考慮功函來選擇第一和第二電極的材料。根據(jù)像素結(jié)構(gòu)，第一和第二電極可以是陽極或陰極。
[0140]另外，可形成保護(hù)第二電極632的保護(hù)層。
[0141]隨后，用密封劑(圖中未示出)粘貼密封襯底634來密封發(fā)光元件。用透明填充物633填充用密封劑圍繞的區(qū)域。作為填充物633，沒有特別地限制，只要它具有光傳輸性能，一般可使用紫外固化或熱固化的環(huán)氧樹脂。
[0142]最后用各向異性導(dǎo)電膜將FPC貼附到端子電極上。
[0143]通過上述步驟，制造了如圖7所示的有源矩陣發(fā)光器件。由此，通過液滴噴射法形成導(dǎo)電膜的圖案并選擇性地用激光光線照射該圖案，可以形成比恰在噴射之后的導(dǎo)電圖案本身更小型化的源極布線或漏極布線。根據(jù)本發(fā)明，能夠減少步驟數(shù)目以及節(jié)省材料，其結(jié)果還能夠減少成本。
[0144]實(shí)施例2可以與實(shí)施模式I或?qū)嵤┠Ｊ?自由組合。
[0145][實(shí)施例3]
[0146]還可以利用實(shí)施模式I或?qū)嵤┠Ｊ?中示出的TFT來形成無線芯片(還稱為無線處理器、無線存儲(chǔ)器或無線標(biāo)簽)。
[0147]參考圖8描述可以根據(jù)本發(fā)明形成的無線芯片的結(jié)構(gòu)。無線芯片由薄膜集成電路803和連接于其的天線804構(gòu)成。薄膜集成電路和天線夾在覆蓋材料801和802之間?？捎谜辰觿⒈∧ぜ呻娐?03貼附到覆蓋材料上。在圖8中，用粘接劑805將薄膜集成電路803的一個(gè)表面貼附到覆蓋材料801上。
[0148]利用實(shí)施模式I或2中示出的TFT形成薄膜集成電路803，然后通過公知的剝離工藝剝離掉并且貼附于覆蓋材料上。薄膜集成電路803所使用的半導(dǎo)體元件不局限于此，除了 TFT之外，還可以使用存儲(chǔ)器元件、二極管、光電轉(zhuǎn)換元件、電阻器元件、線圈、電容器元件、電感等。
[0149]如圖8所示，層間絕緣膜811形成在薄膜集成電路803的TFT上方，且天線804經(jīng)由層間絕緣膜811連接到TFT上。而且，由氮化硅等制成的阻擋膜812形成于層間絕緣膜811和天線804的界面上方。
[0150]通過液滴噴射法噴射含光敏材料和如金、銀或銅的導(dǎo)體的液滴形成導(dǎo)電圖案，并且用激光光線選擇性地照射，以形成天線804的圖案。以該方式，形成天線804。移除未用激光光線照射的導(dǎo)電膜圖案的一部分。當(dāng)通過液滴噴射法形成天線時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)步驟數(shù)目減少以及節(jié)省材料，引起了成本減少。
[0151]對(duì)于覆蓋材料801和802中的每一個(gè)，優(yōu)選使用膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯基、聚氟乙烯、氯乙烯等制成)；纖維材料的紙；疊置了基膜(聚酯、聚酰胺、無機(jī)氣相沉積膜、紙等)和粘接性合成樹脂膜(丙烯酸基合成樹脂、環(huán)氧基合成樹脂等)的疊置膜等。通過熱壓法將該膜貼附于主體上。在熱壓法中，通過熱處理熔融提供在該膜最外表面中的粘接層或形成為最外層的層(不是粘接層)，并且通過施加壓力貼附。
[0152]在覆蓋材料使用易燃無污染的材料如紙、纖維和碳石墨的情況下，可以燒掉或切掉所使用的無線芯片。由于即使被燃燒了也不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，所以利用這種材料的無線芯片是無污染的。
[0153]盡管在圖8中用粘接劑805將無線芯片貼附于覆蓋材料801上，但無線芯片可貼附到物體上，而不是覆蓋材料801上。
[0154]這種無線芯片的應(yīng)用范圍如此廣泛。圖9示出了有關(guān)無線芯片應(yīng)用的實(shí)例。無線芯片可裝配在各種物體上，例如，如鈔票、硬幣、證券、債券、證書(執(zhí)照、居住卡等，參見圖9A)、用于包裝物體的容器(包裝紙、瓶等，參見圖9C)、記錄媒質(zhì)(DVD軟件、錄像帶等，參見圖9B)、車輛(自行車等，參見圖9D)、附件(包、眼鏡等)、食物、植物、動(dòng)物、人體、衣服、生活品和電子器件或物體的貨運(yùn)標(biāo)簽(參見圖9E和9F)。電子器件包括液晶顯示器件、EL顯示器件、電視機(jī)(還簡稱為TV、電視或電視接收器)、蜂窩電話等。
[0155]無線芯片810貼附于物體的表面上或結(jié)合到物體中，以便無線芯片810固定到該物體上。例如，無線芯片可結(jié)合到書的紙張或包裝的有機(jī)樹脂中。當(dāng)無線芯片結(jié)合到鈔票、硬幣、證券、債券、證書等中時(shí)，可以防止偽造。另外，當(dāng)無線芯片結(jié)合到用于包裝物體的容器、記錄媒質(zhì)、附件、食物、衣服、生活品、電子器件等中時(shí)，可以提供更有效的測試系統(tǒng)、租用系統(tǒng)等。以在通過公知的剝離工藝剝離掉形成于襯底上方的薄膜集成電路之后提供覆蓋材料的方式，獲得可以根據(jù)本發(fā)明形成的無線芯片；因此，無線芯片可以縮小尺寸、厚度和重量，且可以裝配在物體上，而不會(huì)損壞物體的設(shè)計(jì)。另外，由于這種無線芯片具有柔韌性，所以可以用于具有曲面的物體，如瓶和導(dǎo)管。
[0156]當(dāng)將可以根據(jù)本發(fā)明形成的無線芯片應(yīng)用到產(chǎn)品管理和分銷系統(tǒng)上時(shí)，可以獲得復(fù)雜的系統(tǒng)。例如，當(dāng)由提供在傳送帶內(nèi)部的讀出器/記錄器讀取存儲(chǔ)于裝配在貨運(yùn)標(biāo)簽上的無線芯片中的信息時(shí)，讀出諸如分銷過程和交付地址的信息以易于檢查物件和分銷包裝。
[0157]實(shí)施例3可以與實(shí)施模式I或?qū)嵤┠Ｊ?自由組合。
[0158][實(shí)施例4]
[0159]作為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件和電子器件，給出了諸如攝影機(jī)或數(shù)字照相機(jī)的照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器(頭部安裝的顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再生器件(如汽車音頻組件或音頻組件)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、移動(dòng)游戲機(jī)、電子書籍等)、裝配有記錄媒質(zhì)的圖像再生器件(具體地，其可以再生記錄媒質(zhì)如數(shù)字萬用盤(DVD)的內(nèi)容且具有用于顯示圖像的顯示器的器件)等。電子器件的具體實(shí)例示于圖1OA至IOD和圖11中。
[0160]圖1OA示出了數(shù)字照相機(jī)，其包括主體2101、顯示部分2102、成像部分、操作鍵2104、快門2106等。圖1OA示出了從顯示部分2102—側(cè)看到的數(shù)字照相機(jī)，且成像部分沒有示于圖1OA中。根據(jù)本發(fā)明，可以在減小制造成本的工藝中制造數(shù)字照相機(jī)。
[0161]圖1OB示出了包括主體2201、外殼2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、鼠標(biāo)2206等的膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，可以在減小制造成本的工藝中制造膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)。
[0162]圖1OC示出了提供有記錄媒質(zhì)的便攜式圖像再生器件(具體地為DVD播放機(jī))，其包括主體2401、外殼2402、顯示部分A2403、顯示部分B2404、記錄媒質(zhì)(如DVD)讀取部分2405、操作鍵2406、揚(yáng)聲器部分2407等。顯示部分A2403主要顯示圖像信息，顯示部分B2404主要顯示字符信息。提供有記錄媒質(zhì)的這種圖像再生器件的范疇包括家用游戲機(jī)等。根據(jù)本發(fā)明，可以在減小制造成本的工藝中制造圖像再生器件。
[0163]圖1OD示出了包括外殼1901、支撐體1902、顯示部分1903、揚(yáng)聲器部分1904、視頻輸入端子1905等的顯示器件。通過使用由上述實(shí)施模式中針對(duì)顯示部分1903和驅(qū)動(dòng)電路描述的制造方法形成的薄膜晶體管來制造該顯示器件。給出液晶顯示器件、發(fā)光器件等作為顯示器件的實(shí)例，具體地，用于顯示信息的所有類型的顯示器件例如包括用于計(jì)算機(jī)的顯示器件、用于接收電視廣播的顯示器件和用于廣告的顯示器件。根據(jù)本發(fā)明，可以在減小制造成本的工藝中制造顯示器件，尤其是具有22至55英寸大屏幕的大尺寸顯示器件。
[0164]在圖11所示的蜂窩電話900中，用鉸鏈910將包括操作開關(guān)904、麥克風(fēng)905等的主體(A)901連接到包括顯示面板(A)908、顯示面板(B)909、擴(kuò)音器906等的主體(B)902上，且可由鉸鏈910開關(guān)。顯示面板(A) 908和顯示面板(B) 909與電路板907 —起放置在主體(B) 902的外殼903中。設(shè)置顯示面板(A) 908和顯示面板(B) 909的像素部分，以便它們通過形成于外殼903中的開口可見。
[0165]至于顯示面板(A) 908和顯示面板(B) 909，可以根據(jù)蜂窩電話900的功能適當(dāng)?shù)卮_定規(guī)格，如像素的數(shù)目。例如，可以組合顯示面板(A)908和顯示面板(B)909分別作為主屏
幕和子屏幕。
[0166]顯示面板(A)908包括實(shí)施例1至3中所示的TFT作為像素的晶體管。根據(jù)本發(fā)明，可以在減小制造成本的工藝中制造移動(dòng)信息終端。
[0167]根據(jù)蜂窩電話的功能或應(yīng)用，可以以各種模式改變根據(jù)實(shí)施例4的蜂窩電話。例如，它可以是通過在鉸鏈910中實(shí)施成像元件的配有照相機(jī)的蜂窩電話。即使當(dāng)將操作開關(guān)904、顯示面板(A)908和顯示面板(B)909放置在一個(gè)外殼中，以便所有的器件都設(shè)置在外殼內(nèi)部時(shí)，也可以獲得上述的效果。而且，即使當(dāng)將實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到提供有多個(gè)顯示部分的信息顯示終端上時(shí)，也能夠獲得相同的效果。
[0168]如上所述，通過利用用于實(shí)施本發(fā)明的制造方法或結(jié)構(gòu)，換句話說，實(shí)施模式I和2和實(shí)施例1至3的制造方法或結(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)，可以完成各種類型的電子器件。
[0169]根據(jù)本發(fā)明，在包括導(dǎo)電圖案形成步驟的電子器件的制造工藝中，可以減少曝光步驟或顯影步驟，且可以使得所使用材料的量減少。因此，不管襯底尺寸，可以實(shí)現(xiàn)成本顯著減少。
[0170]本申請(qǐng)以2005年2月3日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)序列N0.2005-027312為基礎(chǔ)，在此將其全部內(nèi)容引入作為參考。
【權(quán)利要求】
1.一種有源矩陣液晶顯示器件，包括:形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括:柵電極；形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物；形成于所述半導(dǎo)體膜上的絕緣膜；和形成于所述絕緣膜上并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極。
2.一種有源矩陣EL顯示器件，包括: 形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括:柵電極；形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物；形成于所述半導(dǎo)體膜上的絕緣膜；和形成于所述絕緣膜上并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極。
3.一種有源矩陣液晶顯示器件，包括:形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括:柵電極；形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物；形成于所述半導(dǎo)體膜上的包含無機(jī)材料的絕緣膜；和形成于所述絕緣膜上并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極。
4.一種有源矩陣EL顯示器件，包括:形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括:柵電極；形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物；形成于所述半導(dǎo)體膜上的包含無機(jī)材料的絕緣膜；和形成于所述絕緣膜上并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極。
5.一種有源矩陣液晶顯示器件，包括:形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括:柵電極；形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物；形成于所述半導(dǎo)體膜上的絕緣膜；和形成于所述絕緣膜上并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極，其中所述絕緣膜用材料溶液形成。
6.一種有源矩陣EL顯示器件，包括:形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括:柵電極；形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和 包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物； 形成于所述半導(dǎo)體膜上的絕緣膜；和 形成于所述絕緣膜上并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極， 其中所述絕緣膜用材料溶液形成。
7.一種有源矩陣液晶顯示器件，包括: 形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括: 柵電極； 形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和 包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物； 形成于所述半導(dǎo)體膜上方的具有平整化頂表面的絕緣膜；和 形成于所述絕緣膜上方并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極。
8.一種有源矩陣EL顯示器件，包括: 形成于襯底上方的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括: 柵電極； 形成于所述柵電極上方的柵絕緣膜；和 包含金屬氧化物的半導(dǎo)體膜，所述金屬氧化物包括In、Ga和Zn的氧化物； 形成于所述半導(dǎo)體膜上方的具有平整化頂表面的絕緣膜；和 形成于所述絕緣膜上方并與所述薄膜晶體管電連接的像素電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的有源矩陣液晶顯示器件，其中所述絕緣膜包括有機(jī)樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的有源矩陣液晶顯示器件，其中所述絕緣膜包括硅氧烷基聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的有源矩陣EL顯示器件，其中所述絕緣膜包括有機(jī)樹脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的有源矩陣EL顯示器件，其中所述絕緣膜包括硅氧烷基聚合物。
【文檔編號(hào)】H01L29/417GK103730513SQ201410008748
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2006年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2005年2月3日
【發(fā)明者】前川慎志, 桑原秀明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所