專利名稱：電子器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括薄膜晶體管(TFT)等的電子器件及其制造方法，進(jìn)一步涉及采用 TFT的顯示器件(有機(jī)EL器件、無機(jī)EL器件、液晶顯示器件等)、電路板、其它電子器件及 其制造方法。
背景技術(shù)：
一般來說，液晶顯示器件、有機(jī)EL器件、無機(jī)EL器件等顯示器件，在具有平坦主面 的基板上，具有成膜的、圖形化的布線圖形、電極圖形等導(dǎo)電圖形。進(jìn)一步地，在基板上也配 置構(gòu)成顯示器件的元件所必需的各種膜和電極膜等。近年來，對(duì)于這類顯示器件，大型化的要求在加強(qiáng)。為形成大型的顯示器件，需要 將更多的顯示元件以高精度形成在基板上，并將這些元件與布線圖形電連接。這樣的情況 下，基板上除布線圖形以外，絕緣膜、TFT (薄膜晶體管)、發(fā)光元件等以多層化的狀態(tài)而形 成。其結(jié)果是，基板上普遍有著階梯狀的級(jí)差，布線圖形越過這些級(jí)差而布線。布線有級(jí)差的情況下，布線寬度需要增大。布線寬度增大的情況下，會(huì)產(chǎn)生由布線 寄生電容而使驅(qū)動(dòng)負(fù)荷增大的缺陷。由此，就希望能消除這些級(jí)差。進(jìn)一步地，顯示器件大型化時(shí)，由于布線圖形自身變長(zhǎng)，就需要將該布線圖形的電 阻降低。作為消除布線圖形的級(jí)差和低電阻化的方法，在專利文獻(xiàn)1，特愿2005-173050號(hào) (稱作相關(guān)文獻(xiàn)1)和專利文獻(xiàn)2中提出。這些專利文獻(xiàn)中，公開了為形成如液晶顯示器件 的平面顯示器件用的布線，在透明的基板表面形成布線和與之相同高度的透明絕緣材料， 并使透明絕緣材料與布線圖形相接。其中，專利文獻(xiàn)1中，作為布線形成的方法，提出了采用如噴墨法、絲網(wǎng)印刷法等。 另外，相關(guān)文獻(xiàn)1中還公開了柵極等的導(dǎo)電性金屬層由銅等化學(xué)鍍而形成的方法，專利文 獻(xiàn)2中公開了由熱壓、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等而使得布線更為平坦化的方法。進(jìn)一步地，特愿2006-313492號(hào)(以下稱作相關(guān)文獻(xiàn)2)公開了一種在基板上形成 設(shè)有槽的絕緣層，使與絕緣層表面大致平齊地在槽中采用化學(xué)鍍?cè)O(shè)置柵極后，在該柵極上 設(shè)置柵絕緣膜和半導(dǎo)體層的TFT及其制造方法。另外，專利文獻(xiàn)3中，柵極由銅等化學(xué)鍍形 成的同時(shí)，柵絕緣膜的一部分，由將絕緣性涂布膜旋轉(zhuǎn)涂布而形成。根據(jù)這樣的構(gòu)造，由旋 轉(zhuǎn)涂布而形成的絕緣性涂布膜，由于能確保表面極度平坦，就能獲取平坦性優(yōu)異的TFT等 電子器件。專利文獻(xiàn)1 :W02004/110117 號(hào)專利文獻(xiàn)2 JP特開2005-210081號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 JP特開2007-43131號(hào)公報(bào)如專利文獻(xiàn)1所述，由噴墨法或是絲網(wǎng)印刷法而形成布線的情況下，布線表面變 得粗糙，布線上形成的絕緣層等的平坦性會(huì)變得惡化。另外，如相關(guān)文獻(xiàn)1和2所述，使用 化學(xué)鍍的情況下，對(duì)于實(shí)用水準(zhǔn)的顯示器件的大型化無法適應(yīng)。也就是說，玻璃基板達(dá)到 3m見方左右的超大型化的情況下，為將超大型化的玻璃基板化學(xué)鍍，至少需要那樣大的電鍍?cè)O(shè)備(鍍槽)。然而作為現(xiàn)實(shí)問題，由于不存在可將超大型化的玻璃基板電鍍的那樣大 的電鍍?cè)O(shè)備，則使用電鍍?cè)O(shè)備，將超大型玻璃基板電鍍是不可能的。另外，將那樣的超大面 積均勻地化學(xué)鍍，實(shí)際上是困難的。進(jìn)一步地，化學(xué)鍍難以控制，會(huì)頻發(fā)在金鍍層(金力9 t)之上的鎳鍍層(二 7》> ^ 11)中，出現(xiàn)圓形的未鍍區(qū)域的問題。另外，由化學(xué)鍍形 成導(dǎo)電性圖形的情況下，為提高貼緊性，還需要設(shè)置作為鍍層底子的底層。進(jìn)一步地，如專利文獻(xiàn)2所述，使用熱壓、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等，將超大型玻璃基 板上的布線在很大的面積上均勻地平坦化，是極為困難的，并且從經(jīng)濟(jì)上考慮其實(shí)用也很 困難。

發(fā)明內(nèi)容
這樣，本發(fā)明的目的之一，是提供具有在超大型基板上均勻形成的導(dǎo)電性圖形的 電子器件及其制造方法。本發(fā)明的另一目的，是提供一種不用CMP等就能制造、從而提供低價(jià)且大型的顯 示器件。本發(fā)明的再一目的，是提供平坦性優(yōu)異、漏電流小的半導(dǎo)體器件。根據(jù)本發(fā)明第1實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，此電子器件具有基 板、該基板上形成的透明樹脂膜、和選擇性埋設(shè)于該透明樹脂膜的金屬膜，其特征在于，包 括在所述透明樹脂膜上形成絕緣性涂布膜的工序；在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選 擇性形成槽的工序；通過濺射，在包括所述槽內(nèi)和所述涂布膜上整個(gè)面上形成金屬膜的工 序；和由蝕刻去除所述涂布膜，剝離所述涂布膜上的金屬膜，獲得所述金屬膜埋設(shè)于所述槽 的構(gòu)造的工序。根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1實(shí) 施方式中，所述涂布膜為多孔質(zhì)性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明第3實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1實(shí) 施方式中，所述涂布膜包括含有Si、Ti、Al、Zr的氧化物中的一種或兩種以上的多孔質(zhì)涂布膜。根據(jù)本發(fā)明第4實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1實(shí) 施方式中，所述涂布膜為包括由((agjiOh/KSiC^Un= 1 3，x彡1)所表示的組合 物中的一種或是兩種以上的薄膜。根據(jù)本發(fā)明第5實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1實(shí) 施方式中，形成絕緣性涂布膜的工序，包括形成多孔質(zhì)涂布膜的工序，和在該多孔質(zhì)涂布膜 上形成無孔質(zhì)涂布膜的工序。根據(jù)本發(fā)明第6實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第5的任一實(shí)施方式中，在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選擇性形成槽的工序，包括在 所述涂布膜上設(shè)置光抗蝕劑膜的工序，由曝光、顯影選擇性去除所述光抗蝕劑膜而形成指 定圖形的工序，和將該指定圖形的光抗蝕劑膜作為掩模，將所述涂布膜選擇性蝕刻去除的工序。根據(jù)本發(fā)明第7實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第6實(shí) 施方式中，在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選擇性形成槽的工序，進(jìn)一步包括，該指定圖形的光抗蝕劑膜，和選擇性蝕刻去除的剩余的涂布膜中，至少有一個(gè)作為掩模將所述透明樹脂膜選擇性蝕刻去除的工序。根據(jù)本發(fā)明第8實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第6實(shí) 施方式中，所述指定圖形的光抗蝕劑膜作為掩模將所述涂布膜選擇性蝕刻去除的工序，包 括利用腐蝕性氣體的干性蝕刻工序。根據(jù)本發(fā)明第9實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第8實(shí) 施方式中，在所述涂布膜和所述透明樹脂膜選擇性形成槽的工序，進(jìn)一步包括，所述指定圖 形的光抗蝕劑膜，和選擇性蝕刻去除的剩余的涂布膜中，至少一個(gè)作為掩模，利用所述腐蝕 性氣體的干性蝕刻，將所述透明樹脂膜選擇性蝕刻去除的工序。根據(jù)本發(fā)明第10實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第8或 第9實(shí)施方式中，所述腐蝕性氣體包括CxFy氣體。根據(jù)本發(fā)明第11實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第10 實(shí)施方式中，所述腐蝕性氣體包括CF4氣體。根據(jù)本發(fā)明第12實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第10 實(shí)施方式中，所述腐蝕性氣體包括C5F8氣體和O2氣體。根據(jù)本發(fā)明第13實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第12任一實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括在形成所述金屬膜的工序之后，所述涂布膜蝕刻去除之 前，去除所述涂布膜的所述槽的側(cè)壁附著的金屬膜的工序。根據(jù)本發(fā)明第14實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第13任一實(shí)施方式中，由蝕刻去除所述涂布膜，剝離所述涂布膜上的金屬膜，獲得所述金 屬膜埋設(shè)于所述槽的構(gòu)造的工序，還包括利用包括氫氟酸的蝕刻液將所述涂布膜蝕刻去除 的工序。根據(jù)本發(fā)明第15實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第14任一實(shí)施方式中，還包括所述基板上形成1 2μπι厚的所述透明樹脂膜的工序。根據(jù)本發(fā)明第16實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1 至第15任一實(shí)施方式中，所述透明樹脂膜上形成絕緣性涂布膜的工序中，包括形成厚度為 300 2000nm的所述絕緣性涂布膜的工序。根據(jù)本發(fā)明第17實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1實(shí) 施方式中，所述透明樹脂膜上形成絕緣性涂布膜的工序，包括形成厚度為700 ieOOnm的 多孔質(zhì)涂布膜的工序，和在該多孔質(zhì)涂布膜上形成100 300nm厚的無孔質(zhì)涂布膜的工序。根據(jù)本發(fā)明第18實(shí)施方式，能獲得一種電子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第17任一實(shí)施方式中，包括所述選擇性埋設(shè)的金屬膜上，介有絕緣層地形成半導(dǎo)體層的工 序。根據(jù)本發(fā)明，可獲得具有均勻?qū)w層的超大面積、低價(jià)的布線基板和顯示器件。另 夕卜，根據(jù)本發(fā)明，可獲得具有消除了 TFT溝道柵部(charmelgate portion)的由柵布線引起 的級(jí)差的構(gòu)造的半導(dǎo)體器件及其制造方法。


圖1為表示本發(fā)明的薄膜晶體管(TFT)的構(gòu)造的一例的截面圖。
圖2為表示相關(guān)文獻(xiàn)2所記載的磁控管濺射設(shè)備的視圖。圖3A為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖3B為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖3C為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖3D為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖3E為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖3F為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖3G為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序概況的視圖。圖4A是為說明本發(fā)明所采用的剝離簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)所提供的截面圖。圖4B是為說明本發(fā)明所采用的剝離簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)所提供的截面圖。圖4C是為說明本發(fā)明所采用的剝離簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)所提供的截面圖。圖4D是為說明本發(fā)明所采用的剝離簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)所提供的截面圖。圖4E是為說明本發(fā)明所采用的剝離簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)所提供的截面圖。圖4F是為說明本發(fā)明所采用的剝離簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)所提供的截面圖。圖5為表示玻璃基板10在剝離液中浸泡時(shí)表面隨時(shí)間變化的光學(xué)顯微鏡照片。圖6為表示多孔類型的絕緣性涂布膜的膜厚，與100 μ m的鋁布線被剝離為止的時(shí)間的關(guān)系的示意圖。圖7A為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7B為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7C為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7D為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7E為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7F為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7G為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7H為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖71為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7J為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖7K為表示本發(fā)明的薄膜晶體管的制造工序的概略的視圖。圖中10玻璃基板(絕緣基板)11透明樹脂膜(透明抗蝕劑)12鋁膜(柵極)12a 槽14柵絕緣膜141、14a、14b 絕緣性涂布膜15 g射線抗蝕劑膜(g線卜膜)161半導(dǎo)體層162半導(dǎo)體層17 源極
18 漏極19布圖用抗蝕劑20 絕緣膜(Si3N4)50磁控管濺射設(shè)備
51 革巴心(target)52柱狀旋轉(zhuǎn)軸53螺旋狀板磁鐵群(旋轉(zhuǎn)磁鐵群)54固定外周板磁鐵55外周順磁體56支撐板58 通路59絕緣材料60被處理基板61處理室內(nèi)空間62 饋線63 罩子64夕卜壁65順磁體66等離子遮蔽部件71垂直可動(dòng)機(jī)械裝置112 銅(Cu)膜112-1 銅(Cu)膜112-2 銅(Cu)膜112-3 同(Cu)膜114多孔質(zhì)絕緣性涂布膜124無孔質(zhì)絕緣性涂布膜
具體實(shí)施例方式以下說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1為表示本發(fā)明所涉及的TFT的構(gòu)造的一例的斷面圖。圖示的TFT具有玻璃 基板(絕緣基板)10，由玻璃基板10上形成的透明光敏樹脂構(gòu)成的透明樹脂膜(透明抗蝕 劑)11，和在透明樹脂膜11中選擇性形成至玻璃基板10的槽內(nèi)形成的、與透明樹脂膜11大 體相同高度的柵極12。此外，透明樹脂膜11優(yōu)選為具有1 2 μ m的膜厚、由專利文獻(xiàn)3中 記載的透明樹脂膜所構(gòu)成。圖示的例中，透明樹脂膜11直接在玻璃基板10的表面形成，與 玻璃基板10之間沒有設(shè)置襯底層。圖1的柵極12為由濺射形成的鋁(Al)電極，它不是由利用后述的濺射設(shè)備成膜 后實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光CMP而形成，而是由本發(fā)明涉及的剝離方法、將槽內(nèi)部以外(也就是說 透明樹脂膜11上部)的鋁進(jìn)行選擇性除去而形成的。這樣一來，由于本發(fā)明利用濺射使柵 極12成膜，與利用化學(xué)鍍形成的電極相比，就能形成貼緊性高的柵極。進(jìn)一步地，由于本發(fā)明使用可大面積濺射的濺射設(shè)備使柵極12成膜，所以即使玻璃基板增大至3mX3m左右，也 可以在玻璃基板上均勻形成柵極12，進(jìn)一步地，通過剝離將槽內(nèi)以外的多余的鋁去除。此 夕卜，柵極12也可以是由濺射形成的Cu。圖示TFT具有跨越透明樹脂膜11和柵極12上一致地形成的絕緣性涂布膜141。該絕緣性涂布膜141由相關(guān)文獻(xiàn)2中公開的涂布膜而形成。該絕緣性涂布膜141，是由將聚 硅氧烷(水?！絁 ^ f > *義七^ *才*寸> )、二氧化硅的合成物(* 1J力O複合體)及溶劑 混合而成的涂布液作旋轉(zhuǎn)涂布之后干燥而形成的。這樣，由于旋轉(zhuǎn)涂布的狀態(tài)下所述涂布 液為液體，所以在玻璃基板10為維持水平的狀態(tài)下，那么涂布后的液面也保持為水平。進(jìn) 一步地，即使在透明樹脂膜11和柵極12之間存在間隙，該涂布液也能流入間隙中，結(jié)果涂 布后的液面也能維持水平。即使這樣的狀態(tài)下干燥，由于絕緣性涂布膜(以下也有將所述 絕緣性涂布膜及其組成分別簡(jiǎn)化說明為SiCO膜的情況。)141保持了很高的平坦性，所以絕 緣性涂布膜141也可稱為平坦化膜。涂布干燥后的絕緣性涂布膜141，在平均表面粗糙度 Ra為0. 27 μ m以下的同時(shí)，還具有2. 0 5. 0的介電常數(shù)ε r。該絕緣性涂布膜141上，形成了由CVD而成的氮化硅膜等電介質(zhì)膜142。其結(jié)果， 圖示TFT具有了包括由絕緣性涂布膜141和電介質(zhì)膜142形成的柵絕緣膜的絕緣層14。進(jìn)一步地，圖示TFT具有在絕緣層14上形成的由非晶硅(a-Si)形成的半導(dǎo)體層 161、在該半導(dǎo)體層161上形成的由n+a-Si構(gòu)成的半導(dǎo)體層162、在該半導(dǎo)體層162上形成 的由金屬構(gòu)成的源極17和漏極18。半導(dǎo)體層161形成了溝道區(qū)。進(jìn)一步地，這些源極17、 漏極18和溝道區(qū)上，形成由氮化硅(Si3N4)構(gòu)成的絕緣膜20。此種構(gòu)成由于柵極12由濺射而形成，得以形成與玻璃基板10貼緊性好的柵極，進(jìn) 一步地，由剝離(化學(xué)剝離)方法去除透明樹脂膜11上方的鋁，所以與采用CMP去除的情 況相比，能大幅降低制造成本。接下來，參照?qǐng)D2，說明本發(fā)明所涉及的柵極12的濺射成膜方法。此處就柵極12 由鋁形成的情況進(jìn)行說明。圖2表示了具有與特愿2007-92058號(hào)(以下稱為相關(guān)文獻(xiàn)3) 中記載的磁控管濺射設(shè)備相同構(gòu)造的磁控管濺射設(shè)備。圖2所示的磁控管濺射設(shè)備50具有靶心51，柱狀旋轉(zhuǎn)軸52，在旋轉(zhuǎn)軸52的表 面以螺旋狀配置的多個(gè)螺旋狀板磁鐵群(即，旋轉(zhuǎn)磁鐵群)53，在旋轉(zhuǎn)磁鐵群的外周配置的 固定外周板磁鐵54、在靶心51的相反側(cè)與固定外周板磁鐵54相對(duì)配置的外周順磁體55， 粘接有靶心51的由銅構(gòu)成的支撐板56，具有除所述靶心側(cè)以外的部分覆蓋柱狀旋轉(zhuǎn)軸52 和螺旋狀板磁鐵群53的構(gòu)造的順磁體65，通過制冷劑的通路58，絕緣材料59，被處理基板 60，設(shè)置被處理基板60的設(shè)置臺(tái)69，處理室內(nèi)空間61，饋線62，與處理室電連接的罩子63， 形成處理室的外壁64，在外壁64上設(shè)置并電連接的等離子遮蔽部件66，和抗等離子性優(yōu)良 的絕緣材料67。等離子遮蔽部件66，具有沿柱狀旋轉(zhuǎn)軸52的軸方向延伸，使靶心51相對(duì)被處理基 板60開口的縫隙。這樣的情況下，如下設(shè)置等離子遮蔽部件66的縫隙的寬度和長(zhǎng)度，即 旋轉(zhuǎn)磁鐵群53在以一定的頻率旋轉(zhuǎn)時(shí)，在靶心51表面形成的磁場(chǎng)當(dāng)中，與靶心51的面平 行的分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)間平均分布中，使得最大值的75%以上的區(qū)域從被處理基板60 看來為開口。同時(shí)，靶心51的端部未被遮蔽的情況下，使等離子遮蔽部件66遮蔽在被處理 基板60上單位時(shí)間成膜的最大膜厚的80%以下的區(qū)域。未被等離子遮蔽部件66遮蔽的區(qū)域，磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)而密度高生成低電子溫度的等離子，是充電損傷及離子照射損傷不進(jìn)入被 處理基板60的區(qū)域，同時(shí)，還是成膜速率快的區(qū)域。該區(qū)域之外由等離子遮蔽部件66所遮 蔽，可以進(jìn)行成膜速率無實(shí)質(zhì)性降低、損害不進(jìn)入的成膜。另一方面，饋線62連接直流電源、射頻電源，和匹配器。由該直流電源和射頻電源，通過匹配器，進(jìn)一步通過饋線62和殼體，向支撐板56和靶心51供給等離子激勵(lì)電力， 在靶心表面等離子被激勵(lì)。僅有直流電或是只有射頻電也可以激勵(lì)等離子，但從膜質(zhì)的控 制性和成膜速度的控制性考慮，優(yōu)選為應(yīng)用兩者。另外，射頻電的頻率，通常從數(shù)IOOkHz到數(shù)IOOMHz之間選取，而從等離子的高密 度低電子溫度化的角度來考慮，優(yōu)選為高頻率。本實(shí)施方式設(shè)為13.56MHz。等離子遮蔽部 件66對(duì)于射頻電也起到接地板的作用，有了該接地板，被處理基板60即使在電懸浮狀態(tài)下 也能高效地激勵(lì)等離子。順磁體65具有對(duì)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁屏蔽的效果，和減少靶心近 旁由外部干擾引起的磁場(chǎng)變動(dòng)的效果。另外，虛線71內(nèi)側(cè)的區(qū)域，具有由圖中未示的電動(dòng) 機(jī)而垂直可動(dòng)構(gòu)造。作為圖示磁控管濺射設(shè)備50的靶心51，設(shè)置鋁靶心。另一方面，作為被處理基板 60，如圖1所示，通過設(shè)置具有選擇性形成槽的透明樹脂膜11的玻璃基板10，柵極(和柵布 線)12用的鋁被成膜。由于圖示的磁控管濺射設(shè)備50適合于在大面積的被處理基板60上 將靶心51的材料均勻成膜，所以透明樹脂膜11上方和槽內(nèi)的玻璃基板10上鋁膜能均勻成膜。接下來，如圖1所示，玻璃基板10上形成透明樹脂膜11之后，形成絕緣性涂布膜 141和電介質(zhì)膜142，到絕緣層14成膜為止的工序，參照?qǐng)D2和圖3進(jìn)行說明。如圖3A所示，首先將玻璃基板10洗凈，然后如圖3B所示，在玻璃基板10上涂布 透明樹脂膜，進(jìn)行熱處理，設(shè)置厚度IOOOnm的透明樹脂膜11。厚度為2000nm左右也是可以 的。接下來如圖3C所示，透明樹脂膜11上涂布絕緣性涂布膜14a并進(jìn)行熱處理。這 樣的情況下，圖示絕緣性涂布膜14a優(yōu)選為包括由((OgnSiOh/KSiC^U其中，η = 1
1)所表示的化合物構(gòu)成的涂布膜。絕緣性涂布膜14a也可稱為第1涂布膜?；蛘?， 絕緣性涂布膜14a也可以是包括Si、Ti、Al、Zr的氧化物中的一種或兩種以上的多孔質(zhì)涂 布膜。絕緣性涂布膜14a厚度適宜為300 2000nm。本例中設(shè)為700nm。進(jìn)一步地其上設(shè) 置400 2000nm厚的g射線抗蝕劑膜15。將g射線抗蝕劑膜15曝光、顯影，讓應(yīng)成為槽的 部分的絕緣性涂布膜14a的表面露出。接下來，如圖3D所示，以g射線抗蝕劑膜15作為掩模，將絕緣性涂布膜14a和透 明樹脂模11選擇性蝕刻，在透明樹脂膜11和絕緣性涂布膜14a中形成達(dá)到玻璃基板10的 槽12a。蝕刻也可以是濕法蝕刻，但本例中是由等離子蝕刻設(shè)備經(jīng)干法蝕刻進(jìn)行。在使用 CF4氣體的干法蝕刻中，絕緣性涂布膜14a和透明樹脂模11的蝕刻可以以選擇比1. 5進(jìn)行。 在使用02/C5F8氣體的干法蝕刻中，絕緣性涂布膜14a和透明樹脂模11的蝕刻可以以選擇 比1. 7進(jìn)行。任何一種都是槽側(cè)壁被垂直地蝕刻，在絕緣性涂布膜14a為多孔質(zhì)類型的情 況下，側(cè)壁上可見凹凸，而在厚700nm的多孔質(zhì)類型的涂布膜上設(shè)置厚100 300nm的無孔 質(zhì)類型的涂布膜形成絕緣性涂布膜14a，則可獲得光滑的側(cè)壁。g射線抗蝕劑膜15在槽形 成之后，優(yōu)選進(jìn)行灰化去除。
形成了槽12a的玻璃基板10，導(dǎo)入圖2所示的磁控管濺射設(shè)備。在具有以鋁靶作為 靶心51的磁控管濺射設(shè)備內(nèi)，如圖3E所示，通過濺射在整個(gè)槽12a內(nèi)和絕緣性涂布膜14a 的表面形成鋁膜12。這樣的由濺射形成的鋁膜12對(duì)于玻璃基板10具有良好的貼緊性。另 夕卜，通過使用圖2所示的磁控管濺射設(shè)備，對(duì)于3m見方的超大型基板也能將鋁膜12均勻成膜。鋁膜12成膜后的玻璃基板10被從磁控管濺射設(shè)備50中取出，導(dǎo)入化學(xué)剝離設(shè)備?；瘜W(xué)剝離中，由SiO2系列的選擇蝕刻液(包含氫氟酸)將絕緣性涂布膜14a蝕刻，與 此同時(shí)也將該絕緣性涂布膜14a上的鋁膜12剝離而去除。其結(jié)果如圖3F所示，僅在透明 樹脂模11的槽12a內(nèi)才剩有鋁膜12，形成了柵極(和柵布線)12。這樣的情況下，透明樹 脂模11的表面與柵極(和柵布線)12的表面，實(shí)際上形成了同一平面。也就是說，透明樹 脂模11和柵極(和柵布線)12，實(shí)際上具有相同的膜厚。接下來，如圖3G所示，絕緣性涂布膜141作為第2涂布膜由旋轉(zhuǎn)涂布而涂布，然后 電介質(zhì)膜142成膜，形成作為柵絕緣膜的絕緣層14。作為電介質(zhì)膜142，氮化硅膜(Si3N4) 由化學(xué)氣相沉積(CVD)形成，之后進(jìn)行TFT的制造工藝。此外，第2涂布膜141也可以使用 與第1涂布膜14a相同的東西。此處，上面的例子中，絕緣性涂布膜14a上設(shè)置普通的光阻劑，將其作掩模，將絕 緣性涂布膜14a和透明樹脂膜11由干法蝕刻而蝕刻、圖形化。但使得絕緣性涂布膜14a具 有光敏性，由掩模曝光將該絕緣性涂布膜14a自身圖形化之后，以圖形化的絕緣性涂布膜 14a作為掩模將透明樹脂膜11圖形化，也是可以的。本發(fā)明不限于這一方法，例如，在絕緣性涂布膜14a上設(shè)置普通的光阻劑，以此為 掩模，將絕緣性涂布膜14a由蝕刻液進(jìn)行濕法蝕刻，接下來將蝕刻過的絕緣性涂布膜14a作 為掩模，將透明樹脂模11由濕法蝕刻圖形化，也是可以的。就這樣，用任何一種方法形成圖3D所示的槽12a都是可以的。參照?qǐng)D3E和F所說明的剝離工序，是就透明樹脂膜11上涂布絕緣性涂布膜14a， 該絕緣性涂布膜14a與鋁膜12 —同剝離的情況進(jìn)行說明的。接下來，參照?qǐng)D4，對(duì)隨絕緣性涂布膜的剝離的鋁膜的蝕刻速度進(jìn)行說明。為此，準(zhǔn) 備了樣本，樣本如圖4A所示的，絕緣性涂布膜14b涂布在玻璃基板10上，如圖4B所示，絕 緣性涂布膜14b上形成鋁膜12。圖示絕緣性涂布膜14b具有400nm的膜厚，為無孔質(zhì)類型 的涂布膜。該絕緣性涂布膜14b在300°C氮?dú)?N2)的環(huán)境中，進(jìn)行1個(gè)小時(shí)的熱處理(燒 制和退火)。在絕緣性涂布膜14b上，利用圖2所示磁控管濺射設(shè)備形成鋁膜12 (圖4B)。接下 來，如圖4C所示，鋁膜12上，涂布布圖用抗蝕劑19，進(jìn)行圖形化，如圖4D所示，布圖用抗蝕 劑19作為掩模，在磷酸/硝酸/醋酸混合液中，鋁膜12被圖形化為100 μ m寬度。然后如圖4E所示，圖形化阻劑剝離之后，將具有絕緣性涂布膜14b和圖形化的鋁 膜12的玻璃基板10在剝離溶液中浸泡(23°C )。剝離溶液使用對(duì)鋁表面的微小粗糙有抑 制效果的HF系列的蝕刻液。其結(jié)果如圖4F所示，絕緣性涂布膜14b上的鋁膜12與絕緣性 涂布膜14b —同由蝕刻而去除。圖5為表示在剝離液中浸泡時(shí)的表面隨時(shí)間變化的光學(xué)顯微鏡照片。剝離液中浸 泡之后，浸泡過O分鐘、1分鐘、2分鐘、5分鐘、10分鐘、23分鐘之后，用500倍的光學(xué)顯微鏡觀察的結(jié)果如圖5所示。由圖5可以清楚地知道，浸泡23分鐘之后，100 μ m的鋁布線被剝離。由此，鋁布線的蝕刻速度為0.07 μ m/s。接下來，為提高蝕刻速度，進(jìn)行對(duì)絕緣性涂布膜的由((CH3)^i(Vn72)x(SiO2)1Jn =1 3，1)所表示的組合物的改良。這樣的情況下，將包括由((CH3)nSi(Vn72) ,(SiO^hOi= 1 3，x< 1)所表示的組合物的絕緣性涂布膜變?yōu)槎嗫踪|(zhì)類型的涂布膜。也 就是說，絕緣性涂布膜為包括Si、Ti、Al、Zr的氧化物中的一種或兩種以上的多孔質(zhì)涂布膜 (以下簡(jiǎn)稱為多孔質(zhì)類型)。比較的結(jié)果表明，多孔質(zhì)類型的SiCO膜的蝕刻速度為0. 5 μ m/ s,是未進(jìn)行多孔質(zhì)化的情況下SiCO膜的蝕刻速度的7倍。參照?qǐng)D6，是表示寬度為100 μ m的鋁布線剝離所需要時(shí)間，與多孔質(zhì)類型的絕 緣性涂布膜的厚度之間的關(guān)系的圖表。如圖所示，多孔質(zhì)類型的絕緣性涂布膜的膜厚為 0. 74 μ m、0. 92 μ m和0. 98 μ m,測(cè)定將具有100 μ m寬度的鋁布線剝離所需要的時(shí)間，結(jié)果與 絕緣性涂布膜的膜厚無關(guān)，都能在2分鐘去除。由此可見，將絕緣性涂布膜多孔質(zhì)化，對(duì)于 加快蝕刻速度是極為有效的。接下來，對(duì)于圖1所示構(gòu)造當(dāng)中，玻璃基板10上，形成透明樹脂膜11之后，形成絕 緣性涂布膜141和電介質(zhì)膜142，直到絕緣層14成膜為止的工序的其它的實(shí)施方式，參照?qǐng)D 7進(jìn)行說明。首先，如圖7A所示將玻璃基板10洗凈，然后如圖7B所示，在玻璃基板10上涂布 耐高溫高熱的透明樹脂(例如，環(huán)烯烴聚合物)，進(jìn)行熱硬化，設(shè)置厚IOOOnm 2000nm(例 如IOOOnm)的耐熱性透明有機(jī)膜11。接下來，如圖7C所示，透明樹脂膜11上，涂布多孔質(zhì)絕緣性涂布膜114并熱硬化， 緊接著其上涂布無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124并熱硬化。多孔質(zhì)絕緣性涂布膜114，由旋轉(zhuǎn)涂布 或狹縫涂布機(jī)而涂布，120°C下進(jìn)行90秒預(yù)烘，緊接著在氮環(huán)境中300°C下烘烤1小時(shí)。厚 度在700 1600nm為宜。本例為750nm。無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124，由旋轉(zhuǎn)涂布或狹縫涂布 機(jī)而涂布，120°C下進(jìn)行90秒預(yù)烘，緊接著在氮環(huán)境中300°C下烘烤2小時(shí)。厚度在100 300nm為宜。本例設(shè)為140nm。通過設(shè)置無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124，可以使得表面更加平滑， 并防止其上所設(shè)抗蝕劑膜的邊緣的圖形滋生粗糙(凹凸)。也就是說，可以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的 圖形化。接下來，如圖7D所示，無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124上設(shè)置厚度為400 2000nm的g 射線抗蝕劑膜15。對(duì)g射線抗蝕劑膜15進(jìn)行曝光、顯影，讓應(yīng)成為槽部分的無孔質(zhì)絕緣性 涂布膜124的表面露出。接下來，如圖7E所示，g射線抗蝕劑膜15作為掩模，將無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124、 多孔質(zhì)絕緣性涂布膜114和透明樹脂膜11進(jìn)行選擇性蝕刻，在剝離層(無孔質(zhì)絕緣性涂布 膜124+多孔質(zhì)絕緣性涂布膜114)和透明樹脂模11上，形成到達(dá)剝離基板10的槽12a。蝕 刻由等離子蝕刻設(shè)備進(jìn)行干法蝕刻。緊接著如圖7F所示，g射線抗蝕劑膜15被灰化去除。形成了槽12a的圖7F的玻璃基板10，導(dǎo)入圖2所示的磁控管濺射設(shè)備。在具有以 銅靶作為靶心51的磁控管濺射設(shè)備內(nèi)，通過連續(xù)濺射，如圖7G所示，在跨越如112-3所示 的在槽12a內(nèi)的玻璃基板表面與透明樹脂膜11以相同程度的厚度、如112-2所示的在剝離 層(無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124+多孔質(zhì)絕緣性涂布膜114)的槽12a的側(cè)壁上、和如112-1 所示的在無孔質(zhì)絕緣性涂布膜124的表面全體上形成Cu膜112。適當(dāng)選擇濺射的直流電壓、射頻頻率等，通過促進(jìn)銅的轉(zhuǎn)移，可以將槽12內(nèi)的Cu膜112-3從中間部分至端部設(shè)置為大體相等的厚度，但也不可避免地在剝離層的側(cè)壁上形成了 Cu膜112-2。由此，如圖7H 所示，作為接下來的工序，是將剝離層側(cè)壁上的Cu膜112-2蝕刻去除。也就是說，將Cu膜 112成膜的玻璃基板10，從磁控管濺射設(shè)備50中取出，搬入濕法蝕刻的設(shè)備中，由包括體積 比為1 1 38的硫酸、過氧化氫、純水的蝕刻液而將剝離層側(cè)壁上的Cu膜112-2蝕刻去 除。此處，濺射金屬為鋁的情況下，使用包括磷酸、硝酸、醋酸、純水的蝕刻液。緊接著，如圖71所示，在23°C的緩沖氫氟酸中浸泡4分鐘，將剝離層(無孔質(zhì)絕緣 性涂布膜124+多孔質(zhì)絕緣性涂布膜114)蝕刻，由此，將其上的Cu膜112-1剝離去除。其結(jié) 果，如圖71所示，僅在透明樹脂模11的槽12a內(nèi)剩有Cu膜112-3，它被采用作為柵極(和 柵布線)。此處，透明樹脂模11的表面，與Cu膜112-3的表面，實(shí)際上形成了同一平面。也 是就是，兩者實(shí)際上具有相同的膜厚。接下來，如圖7J所示，絕緣性平坦化涂布膜141由旋轉(zhuǎn)涂布或狹縫涂布機(jī)而涂布， 接著如圖7K所示，氮化硅膜(SiNx) 142由化學(xué)氣相沉積(CVD)形成，柵絕緣膜14的形成就 結(jié)束了。之后進(jìn)行TFT的制造工藝。如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于采用了剝離工藝，就可以制成具有無級(jí)差的柵極的 平坦TFT。由此，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)徹底降低截止漏電流，另外，可提高溝道的移動(dòng)性，進(jìn)一步地， 由于可增加?xùn)挪季€膜的厚度，因此可減小布線寬度，還可以實(shí)現(xiàn)由布線寄生電容的降低而 降低驅(qū)動(dòng)負(fù)荷。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，在能夠抑制TFT閾值電壓的離差的同時(shí)，可以獲得低功耗 的TFT。另外，本發(fā)明還能夠獲得電流驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)的TFT，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示器件的大畫面高畫 質(zhì)。正如以上的說明，本發(fā)明的薄膜電子器件及其制造方法，適用于有機(jī)EL元件、無 機(jī)EL元件、液晶顯示器等及其制造。
權(quán)利要求
一種電子器件的制造方法，所述電子器件具有基板、在該基板上形成的透明樹脂膜、和選擇性地埋設(shè)于該透明樹脂膜中的金屬膜，其特征在于，所述制造方法包括工序1，在所述透明樹脂膜上形成絕緣性涂布膜；工序2，在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選擇性地形成槽；工序3，通過濺射，在包括所述槽內(nèi)和所述涂布膜上的整個(gè)面上形成金屬膜；和工序4，通過蝕刻去除所述涂布膜，剝離所述涂布膜上的金屬膜，獲得所述金屬膜埋設(shè)于所述槽的構(gòu)造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件的制造方法，其特征在于 所述涂布膜為多孔質(zhì)性質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子器件的制造方法，其特征在于所述涂布膜包括含有Si、Ti、Al、&的氧化物中的一種或兩種以上的多孔質(zhì)涂布膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件的制造方法，其特征在于所述涂布膜，包括由((CH3)nSi(Viv2)x(SiO2)1I表示的組合物中的一種或是兩種以上，η =1 3，χ 彡 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件的制造方法，其特征在于形成絕緣性涂布膜的工序，包括形成多孔質(zhì)涂布膜的工序和在該多孔質(zhì)涂布膜上形成 無孔質(zhì)涂布膜的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其特征在于 在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選擇性地形成槽的工序，包括在所述涂布膜上設(shè)置光抗蝕劑膜的工序，通過曝光、顯影而選擇性地去除所述光抗蝕劑膜后形成指定圖形的工序，和 以該指定圖形的光抗蝕劑膜作為掩模，將所述涂布膜選擇性地蝕刻去除的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件的制造方法，其特征在于在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選擇性地形成槽的工序，進(jìn)一步包括，以所述指定 圖形的光抗蝕劑膜和選擇性地蝕刻去除后剩余的涂布膜中的至少一個(gè)作為掩模，將所述透 明樹脂膜選擇性地蝕刻去除的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件的制造方法，其特征在于以所述指定圖形的光抗蝕劑膜作為掩模將所述涂布膜選擇性地蝕刻去除的工序，包括 利用腐蝕性氣體的干法蝕刻工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子器件的制造方法，其特征在于在所述涂布膜和所述透明樹脂膜上選擇性地形成槽的工序，進(jìn)一步包括以所述指定圖 形的光抗蝕劑膜和選擇性地蝕刻去除后剩余的涂布膜的至少一個(gè)作為掩模、利用所述腐蝕 性氣體的干法蝕刻，將所述透明樹脂膜選擇性地蝕刻去除的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電子器件的制造方法，其特征在于 所述腐蝕性氣體，包括CxFy氣體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子器件的制造方法，其特征在于所述腐蝕性氣體，包括CF4氣體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子器件的制造方法，其特征在于 所述腐蝕性氣體包括C5F8氣體和O2氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中的任意一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其特征在于 進(jìn)一步包括在形成所述金屬膜的工序之后且在所述涂布膜蝕刻去除之前，去除所述涂布膜的所述槽的側(cè)壁上附著的金屬膜的工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13中的任意一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其特征在于通過蝕刻去除所述涂布膜，剝離所述涂布膜上的金屬膜，獲得所述金屬膜埋設(shè)于所述 槽的構(gòu)造的工序，包括利用包括氫氟酸的蝕刻液將所述涂布膜蝕刻去除的工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 14中的任意一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其特征在于 包括所述基板上形成1 2 μ m厚的所述透明樹脂膜的工序。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 15中的任意一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其特征在于 在所述透明樹脂膜上形成絕緣性涂布膜的工序中，包括形成厚度為300 2000nm的所述絕緣性涂布膜的工序。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件的制造方法，其特征在于 在所述透明樹脂膜上形成絕緣性涂布膜的工序，包括形成厚度為700 1600nm的多孔質(zhì)涂布膜的工序，和 在該多孔質(zhì)涂布膜上形成100 300nm厚的無孔質(zhì)涂布膜的工序。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 17中的任意一項(xiàng)所述的電子器件的制造方法，其特征在于 包括在所述選擇性地埋設(shè)的金屬膜上，隔著絕緣層形成半導(dǎo)體層的工序。
全文摘要
電子器件的制造方法，在基板上形成的透明樹脂膜中，選擇性地埋設(shè)用于形成柵極的金屬膜，在柵極部分通過濺射將金屬膜直接形成在基板上，而在柵極部分以外的部分則通過濺射將金屬膜形成在絕緣性涂布膜上。隨著絕緣性涂布膜被蝕刻去除，絕緣性涂布膜上的金屬膜通過化學(xué)剝離被去除。本發(fā)明提供一種在具有超大面積的基板上均勻形成導(dǎo)體層的制造電子器件的方法。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK101802987SQ200880106579
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者大見忠弘, 小林章洋, 小池匡, 番場(chǎng)昭典, 綿貫耕平, 藤村誠(chéng) 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人東北大學(xué);宇部興產(chǎn)株式會(huì)社;宇部日東化成株式會(huì)社