專利名稱：接觸空穴、半導(dǎo)體器件、液晶顯示器及el顯示器的制法的制作方法
接觸空穴、半導(dǎo)體器件、液晶顯示器及EL顯示器的制法
本申請是申請?zhí)枮?00510006162.7、申請?jiān)粸?005年1月31日、同題的
申請的分案申請。
背景技術(shù)：
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及利用以墨噴印刷為典型的微滴排放法的一種制造半導(dǎo)體
器件、液晶顯示器和EL(場致發(fā)光)顯示器的方法。尤其，本發(fā)明涉及一 種在半導(dǎo)體器件中構(gòu)成接觸空穴的形成方法。
2. 相關(guān)技術(shù)描述
在半導(dǎo)體器件、液晶顯示器或EL顯示器的制造中，已經(jīng)建議將微滴 排放設(shè)備用于形成薄膜和布線圖案，以降低設(shè)備費(fèi)用和簡化步驟。
但是，對于通過常規(guī)制造半導(dǎo)體器件的步驟形成接觸空穴的情況， 要求在基片幾乎整個(gè)表面上形成光致抗蝕劑層，而使之涂在除形成接觸 空穴區(qū)域以外的薄膜上，導(dǎo)致處理能力急劇下降。即使在提高了處理能 力時(shí)，在所涂光致抗蝕劑的數(shù)量和基膜表面的質(zhì)量未加以充分控制的情 況下，接觸空穴也會(huì)被光致抗蝕劑覆蓋并可能形成接觸缺陷， 發(fā)明綜述
0006]
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種通過筒化步驟，來形成優(yōu)異接觸空 穴以及夾層薄膜、平整薄膜和絕緣膜諸如在其周邊構(gòu)成柵極絕緣膜的方 法，此外，本發(fā)明提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其費(fèi)用低，處理能 力大和產(chǎn)出率高。
〖0007]
(l)按照本發(fā)明， 一種形成接觸空穴的方法包括步驟在半導(dǎo)體層、 導(dǎo)電層或絕緣層上形成一層有機(jī)薄膜，在該有機(jī)薄膜其中待形成接觸空 穴的區(qū)域形成一種掩模圖案，在利用該掩模圖案作為掩模使該有機(jī)薄膜 構(gòu)成島形圖案后除去該掩模圖案，然后在沿島形有機(jī)薄膜形成一層絕緣 膜后除去該島形有機(jī)薄膜。
該絕緣膜，例如，TFT(薄膜晶體管)的夾層絕緣膜或平整膜，是由一 種有機(jī)材料形成的，此有機(jī)材料為諸如聚酰亞胺基樹脂、丙烯耽基樹脂、 聚酰胺基樹脂及硅氧烷基樹脂(一種通過硅與氧鍵合而獲得的具有主鏈結(jié) 構(gòu)并具有至少一個(gè)氫取代基或除氫外還另外具有至少一個(gè)選自氟、烷基
或芳烴的取代基的材料)。對于有機(jī)薄膜，采用對這種有機(jī)材料具有抗液 性的材料，是以硅烷偶聯(lián)劑為典型。這種硅烷偶聯(lián)劑是以R^Si-X"(n-l、 2、 3)表示的一種硅化合物。這里，R是一種含相對惰性的基團(tuán)諸如烷基 或有反應(yīng)活性的基團(tuán)諸如乙烯基、氨基團(tuán)及環(huán)氣基的物質(zhì)。此外，X是 由由素、甲氧基、乙氧基、基片表面的羥基諸如乙酰M團(tuán)或可通過縮 合與吸收水鍵合的水解物基團(tuán)形成的.氟化硅烷偶聯(lián)劑是以氟烷基硅烷
(FAS)為典型。0010〗
這種有機(jī)薄膜可以在含氟諸如CF4及CHF3氣氛下通過等離子體處理 形成.根據(jù)這一點(diǎn)，可以獲得一種舍氟的有機(jī)薄膜。這種有機(jī)薄膜厚度 可通過處理?xiàng)l件及時(shí)間加以控制。通過在02氣氛下的等離子體處理(灰化 (ashing))的方法，能夠除去這種由等離子體處理所形成的有機(jī)薄膜，
注意在本說明書中，有機(jī)薄膜包括由上述涂布方法形成的有機(jī)薄膜 和由等離子體處理法形成的有機(jī)薄膜兩種。
上述蝕刻包括利用化學(xué)品的濕蝕刻和干刻蝕或利用活性基或反應(yīng)性 氣體等離子體的等離子蝕刻，在本說明書中，蝕刻意味著包括它們的任 一種蝕刻方法。用于濕蝕刻中的化學(xué)品是以氫氟酸(HF)、硝酸、乙酸、 熱磷酸、它們的混合物，或用水或氟化銨稀釋它們后所獲得的混合物為 典型，但是本發(fā)明不局限于這些。用于干刻蝕的氣體，是以含氯氣體為 典型，諸如(312、 BC13、 SiCL和CCl4;舍氟氣體諸如CF4、 SF6、 NF3、和CHF3、 O2、它們的混合氣體、或用稀有氣體諸如He和Ar混合它們所得的氣體， 但是本發(fā)明不局限于這些。
可用水可溶樹脂形成掩模圖案，水可溶樹脂諸如PVA(聚乙烯醇)、光 敏或非光敏有機(jī)材料諸如聚酰亞胺、丙烯酰基、聚酰胺、光致抗蝕劑和 苯并環(huán)丁烯，或一種有機(jī)樹脂諸如硅氧烷?？蓛?yōu)選的是，通過微滴排放 方法，在其中待形成接觸空穴的區(qū)域選擇性地形成這些材料，盡管可以 通過常規(guī)膝光和顯影步驟使它們構(gòu)成圖案。在利用掩模圖案使有機(jī)薄膜 構(gòu)成圖案后，除去這些材料。
尤其當(dāng)采用PVA時(shí)，用&0能夠容易地除去該^^漠圖案，當(dāng)采用聚酰 亞胺或丙烯?；鶗r(shí)，用洗提劑能夠容易地除去該掩模圖案，諸如采用 "Nagase光致抗蝕洗提劑N-300" (Nagase Chemte X Co. Ltd公司的產(chǎn)品，以 下稱為N300洗提劑)，它含2-氨基乙醇和乙二醇醚作為主要組分、和"洗 提劑710" (Tokyo Ohka Kogyo Co.， Ltd.公司的產(chǎn)品，以下稱為710洗提劑)， 它含主要組分鄰-二氯苯、苯盼和烷基苯磺酸酯.當(dāng)然，通過灰化或蝕刻 可除去這種掩模圖案.在按照常規(guī)技術(shù)構(gòu)成掩模圖案時(shí)，也能夠采用這 些脫除方法。
注意當(dāng)這種掩沖莫圖案的材料對以后形成的絕緣膜具有抗液性時(shí)，不 必除去該掩沖莫圖案，而可保留它，在這種情況下，可以在接觸空穴形成 之后同時(shí)或順序地除去此掩模圖案和有機(jī)薄膜。
例如，在半導(dǎo)體器件諸如TFT中，該接觸空穴是以用于分別連接雜 質(zhì)區(qū)諸如源極區(qū)和漏極區(qū)至源極線路和漏極線路(drain wirmg)(也稱第二 線路)的接觸空穴為典型。然而，肯定的是，這種接觸空穴不局限于此， 而且本發(fā)明還能夠應(yīng)用于形成諸如TFT(包括用于集成電路(IC)諸如LSI的 晶體管、存貯器及邏輯電路以及半導(dǎo)體器件諸如用于LCD和EL顯示器的 TFT)的半導(dǎo)體器件和由TFT驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器、EL顯示器等中所需要的
任何其它接觸空穴。例如，因?yàn)橛捎袡C(jī)或無機(jī)化合物形成的發(fā)光層等是
在EL顯示器(參見

圖11E)中上述存儲體之間形成的，所以將有機(jī)薄膜選擇 性地形成在其中待形成發(fā)光層等的區(qū)域中，然后將用于該存儲體的絕緣 材料涂布在整個(gè)表面上，從而能夠使這種存儲體形成在預(yù)定區(qū)域中。
(2)按照本發(fā)明，半導(dǎo)體器件的制造方法包括步驟在基片上形成柵 電極，在柵電極上用插入其間的柵極絕緣膜形成一層半導(dǎo)體層；在該半 導(dǎo)體層上形成一層有機(jī)薄膜；在該有機(jī)薄膜上待形成接觸空穴的某區(qū)域 形成一種掩模圖案；在利用該掩模圖案作為掩模，使有機(jī)薄膜構(gòu)成島形 圖案之后，除去該掩模圖案；在沿烏形有機(jī)薄膜形成絕緣膜之后，通過 除去該烏形有機(jī)薄膜，形成接觸空穴；和在該接觸空穴中形成一種導(dǎo)體，
0021〗
這里此半導(dǎo)體器件主要指的是場效應(yīng)晶體管(FET)(也稱為單極晶體 管) FET是根據(jù)柵電極部分的結(jié)構(gòu)被分類為絕緣柵極FET(IGFET);利用 金屬柵電極的金屬絕緣體半導(dǎo)體FET(MISFET);利用氧化硅薄膜作為絕 緣膜的金屬氧化物半導(dǎo)體FET(MOSFET);薄膜晶體管(TFT),其中在絕 緣體諸如玻璃和陶資上形成一層諸如無定形硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)的半導(dǎo) 體薄膜，和在該半導(dǎo)體薄膜內(nèi)形成的一種MOSFET等。這些晶體管均各 被分類為N-通道晶體管(N-channel transistor)和P-通道晶體管(P-channd transistor)-通過N-通道晶體管和P-通道晶體管構(gòu)成的線路(如反相電路)被 稱作CMOS(互補(bǔ)MOS)線路。
該半導(dǎo)體器件包括液晶面板、EL面板等，其上各有利用半導(dǎo)體材料 的前述晶體管。
晶體管的結(jié)構(gòu)被分類為一種其中由單一半導(dǎo)體層形成源極、漏極和 通道區(qū)的共面結(jié)構(gòu)；和其中由不同半導(dǎo)體層形成源極、漏極和通道區(qū)的
因此，當(dāng)在頂柵極晶體管中，用插入其間的柵極絕緣膜在柵電極上形成 半導(dǎo)體層時(shí)，將按半導(dǎo)體層、柵極絕緣膜和柵電極這個(gè)排序堆疊一起。 同時(shí)，在底柵極晶體管中，將按柵電極、柵極絕緣膜和半導(dǎo)體層這個(gè)排 序堆疊一起。
其它結(jié)構(gòu)和對語詞的解釋均類似于前述(l)中的那些。
此EL顯示器是一種內(nèi)有利用電致發(fā)光(EL)的發(fā)光元件顯示器，并大 致4皮分類為無源基質(zhì)型(passive matrix type)和有源基質(zhì)型(active matrix type).尤其，通過半導(dǎo)體器件諸如TFT控制的EL顯示器被稱為有源基質(zhì)EL 顯示器(EL顯示器)。
在發(fā)光元件中，發(fā)光層是一種內(nèi)含栽體傳遞特征不同的有機(jī)或無機(jī) 化合物多層薄膜，它被夾在一對電極之間，而且構(gòu)成這種發(fā)光層，要使 能從一個(gè)電極注入空穴和從另一電極注入電子。發(fā)光元件利用了使其中 從一個(gè)電極注入的空穴和從另一電極注入的電子再結(jié)合一起，以激發(fā)發(fā) 光中心，而當(dāng)此受激態(tài)返回基態(tài)時(shí)又產(chǎn)生光的現(xiàn)象?？昭ê碗娮舆M(jìn)入發(fā) 光層的注入特征，取決于形成電極的材料的功函數(shù)等(從金屬或半導(dǎo)體的 表面吸取一個(gè)電子立即至其外表面所需要的最低能量)。優(yōu)選的是，對其 注入空穴的電極具有高的功函數(shù)，而對其注入電子的電極具有低的功函 數(shù)。
當(dāng)至少采用一種有機(jī)化合物材料用于發(fā)光層時(shí)，此EL顯示器被稱為 有機(jī)EL顯示器。當(dāng)至少采用一種無機(jī)化合物材料用于發(fā)光層時(shí)，此EL顯 示器被稱為無機(jī)EL顯示器。在采用有機(jī)化合物材料和無機(jī)化合物材料兩 種的情況下，此EL顯示器被稱為混雜EL顯示器等。 ,0]
為了電學(xué)上連接半導(dǎo)體層至發(fā)光層等，將導(dǎo)體形成在接觸空穴中。 對于有源基質(zhì)EL顯示器，半導(dǎo)體器件諸如TFT起決定是否對EL元件供給 電流和使電流電路流向EL元件的開關(guān)作用，因此，半導(dǎo)體層中的電流通 過導(dǎo)體流向該EL元件。注意此導(dǎo)體也可能起直接連通EL元件的象素電極 作用。另一方面，也可單獨(dú)提供象素電極。此外，可將此半導(dǎo)體層和導(dǎo) 體直接或間接地與插入其間的另 一導(dǎo)電膜或半導(dǎo)體膜連接一起。
(4)按照本發(fā)明，液晶顯示器的制造方法包括步驟在基片上形成柵 電極；在柵電極上用插入其間的柵才及絕緣膜形成一層半導(dǎo)體層；在該半 導(dǎo)體層上形成一層有機(jī)薄膜；在該有機(jī)薄膜其中待形成接觸空穴區(qū)域中 形成一種掩模圖案；在利用該掩模圖案作為掩模，使有機(jī)薄膜構(gòu)成島形 圖案之后除去該掩模圖案；在沿島形有機(jī)形成絕緣膜之后，通過除去該 烏形有機(jī)薄膜形成接觸空穴；在該接觸空穴中形成導(dǎo)體；和在該導(dǎo)體上 形成一層液晶層。
液晶顯示器是一種具有處于液體和固體間的中間狀態(tài)并以自然態(tài)松 散有序排列的液晶分子的顯示器。這種顯示器利用了液晶分子其排列隨 所施電壓而變的特性，此顯示器被大致分類為無源基質(zhì)型和有源基質(zhì)型。 尤其，由半導(dǎo)體器件諸如TFT控制的液晶顯示器被稱為有源基質(zhì)液晶顯示 器(AM-LCD)。 LCD也被分為兩類用逆光為光源的透射型；和用外部光 諸如日光和室內(nèi)燈為光源的反射型。
通過浸涂、微滴排放方法等，可形成包括液晶分子的液晶層，作為 液晶材料，可采用任何類型的液晶分子，諸如正向列型液晶(positive nematic liquid crystal)、 負(fù)向列型液晶(negative nematic liquid crystal)、纏 繞向列型(TN)液晶、超級纏繞向列型(STN)晶體、鐵電體液晶、和反鐵電 型液晶。
其它結(jié)構(gòu)和對語詞的解釋類似于前述(1)和(2)的那些。
按照本發(fā)明，是把用于夾層絕緣膜、平整薄膜、柵極絕緣膜等絕緣 材料具有抗液性的有機(jī)薄膜，選擇性地形成在半導(dǎo)體層、導(dǎo)電層或絕緣 層上待形成接觸空穴的區(qū)域中的。然后，沿該有機(jī)薄膜形成絕緣膜，從 而能夠在所需區(qū)城形成這些絕緣膜，并能夠在絕緣膜之間以自校準(zhǔn)方式 形成接觸空穴。另外，可形成接觸空穴和絕緣膜而不必那些需要光致抗 蝕劑掩模的曝光及顯影步驟。因此，與常規(guī)步驟相比，可大大簡化形成 步驟。
此外，當(dāng)通過微滴排放方法形成柵電極，掩模圖案，導(dǎo)體等時(shí)，通 過改變基片和排出微滴的噴嘴之間的相對位置，可將含這些薄膜材料的 微滴排放至任意區(qū)域。通過噴嘴直徑、微滴排放量和在噴嘴與待涂微滴 基片的移動(dòng)速度間的相對關(guān)系，可調(diào)節(jié)待構(gòu)成圖案的厚度和寬度。這樣 就能夠準(zhǔn)確地排;^允薄膜材料，使在預(yù)定區(qū)域形成薄膜，另外，因?yàn)闃?gòu)圖 步驟，即利用光致抗蝕劑掩模曝光和顯影的步驟，能夠被省略，所以能 嘗試明顯簡化此形成步驟和降低成本。此外，利用微滴排出方法，能夠 在任意區(qū)域構(gòu)成圖案，并能夠調(diào)節(jié);f寺構(gòu)成圖案的厚度和寬度。因此，即 使對于側(cè)邊有1至2米的大型半導(dǎo)體元件基片，也能夠高產(chǎn)出率和低費(fèi)用 地進(jìn)行制造。
盡管參考附圖以實(shí)施方案模式和實(shí)施方案的方式對本發(fā)明加以描 述，但應(yīng)理解的是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說各種改變和改進(jìn)都會(huì)是顯而 易見的。因此，除非這種改變和改進(jìn)偏離本發(fā)明范圍，它們都應(yīng)該是按 其中所包括的內(nèi)容構(gòu)建的.例如，本發(fā)明是能夠通過各實(shí)施方案模式和 實(shí)施方案以任意合并的方法加以實(shí)施的。因此，本發(fā)明不局限于這些實(shí) 施方案模式和實(shí)施方案所描述的內(nèi)容。
盡管本發(fā)明提供了一種利用無掩模法諸如微滴排放法制造所有類型 的半導(dǎo)體器件、液晶顯示器和EL顯示器的方法，而不要求所有這些步驟 都實(shí)施無掩;f莫法，但它卻僅要求至少部分步驟包括無掩;f莫法。因此，即 使當(dāng)在下述制造方法中僅采用微滴排放步驟時(shí)，也可采用其它常規(guī)制造 步驟諸如構(gòu)圖步驟代替。
l實(shí)施方案棋式ll
在此實(shí)施方案模式中，參考圖A-F描述按照本發(fā)明形成接觸空穴的 方法。
首先，在基片10上形成一層導(dǎo)體或半導(dǎo)體膜11,然后在基片10整個(gè) 表面上用旋涂、窄縫涂等方法涂布一層有機(jī)薄膜12(圖1A).該有機(jī)薄膜12 一般由氟基硅烷偶聯(lián)劑諸如氟烷基眭烷形成，但是本發(fā)明不局限于此。
接著，在其中待形成接觸空穴的區(qū)域選擇性地形成一層掩模圖案 13(圖ffi)。最好用微滴排放法選擇性地形成該掩模圖案13。掩模圖案13是 由一種水可溶樹脂諸如PVA(聚乙烯醇)或有機(jī)樹脂諸如聚酰亞胺、丙烯酰 基和硅氧烷形成的，但是本發(fā)明不局限于此。
0045]
然后，利用掩模圖案13作為掩模，除去有機(jī)薄膜12，從而獲得島形
有機(jī)薄膜14(圖1C).最好采用02灰化或常壓放電等離子體的方法，除去 有機(jī)薄膜12,但是本發(fā)明不局限于此?？梢圆捎肬V臭氣處理、激光處理 等代替，
隨后，除去掩模圖案13(圖1D)。例如，對于采用PVA的掩模圖案13, 用1120(水洗)能容易地除去掩模圖案13。當(dāng)聚酰亞胺或丙烯?；糜谘诓徘v 圖案13時(shí)，用N300洗提劑或710洗提劑，能容易地將其除去。當(dāng)然，也可 采用灰化或蝕刻的方法除去掩模圖案13 。
盡管按此實(shí)施方案;f莫式除去掩才莫圖案13，但在對以后形成的絕緣膜 具有抗液性的情況下，它可能仍保留著。即使當(dāng)掩模圖案13不具有抗液 性時(shí)，也可對其用CF4等離子體處理，使在形成掩模圖案13后獲得抗液性。
接著，在基片10的整個(gè)表面涂布一層絕緣膜15。在此實(shí)施方案模式 中，絕緣膜15是由硅氧烷形成的，硅氧烷是一種耐熱樹脂，但本發(fā)明不 局限于此。在烏形有機(jī)薄膜14上未形成絕緣膜I5,因?yàn)閸u形有機(jī)薄膜14 排斥絕緣膜15。因此，以自校準(zhǔn)方式形成了接觸空穴16。此時(shí)，絕緣膜15 是錐形的(tapered),從而可改善與以后形成的導(dǎo)電膜的步進(jìn)范圍(step coverage).(圖1E》此后采用02灰化、常壓等離子體等方法，除去此烏形 有機(jī)薄膜14。可以采用UV臭氧處理、激光處理等方法代替。
接著，用微滴排放法，將含導(dǎo)電材料的組合物排放在接觸空穴16中， 從而形成導(dǎo)體17,使之連接底層上的導(dǎo)體或半導(dǎo)體膜ll。(圖1F)。對于 在導(dǎo)體或半導(dǎo)體膜ll上形成絕緣膜的情況，通過蝕刻等方法脫除它，以 形成接觸空穴16。這種蝕刻最好利用相對于底層上導(dǎo)體或半導(dǎo)體膜ll的 蝕刻選擇性更高的蝕刻劑完成，(此蝕刻選擇性是待蝕刻材料的刻蝕速率a 與蝕刻掩模材料瓦基膜材料的刻蝕速率b之間的比例a/b).
1實(shí)施方案棋式21
在此實(shí)施方案模式中，參考圖2A-2E和圖3A-3D描述了按照本發(fā)明的 底部柵極TFT的制造方法，尤其一種通道受保護(hù)的TFT(a channel protected TFT)的制造方法。
也有可能采用一種光催化物質(zhì)，諸如鈦酸鍶(SrTi03)、硒化鎘(CdSe)、 鉭酸鉀(KTa03)、硫化鎘(CdS)、氧化鋯(Zr02)、氧化鈮(^205)、氧化鋅 (ZnO)、氧化鐵(Fe20。、和氧化鎢(WO。以及氧化鈦?？梢孕纬梢粚雍?d 過渡元素或其氧化物、氮化物、或氮氧化合物的層代替。3d過渡元素包 括Ti(鈥)、Sc(鈧)、V(釩)、Cr(鉻)、Mn(錳)、Fe(鐵)、Co(鈷)、Ni(鎳)、Cu(銅)、 和Zn(鋅)。最好施行前述基膜預(yù)處理，以便增強(qiáng)基片和導(dǎo)電膜間的粘結(jié)性。
接著，通過噴嘴101對氧化鈦膜103排放含導(dǎo)電材料(以下簡稱導(dǎo)電糊
骨)的組合物，從而形成柵電極102(圖2A)。在100'C溫度下干燥該排放出 的組合物3分鐘，接著在氮或氧氣氛200-350'C下烘烤它15-30分鐘，形成 柵電極102，但其條件不局限于這些，注意噴嘴01的形式不局限于圖2A 所示的一種。
如果在02和&的混合氣氛中進(jìn)行烘烤，則包含在導(dǎo)電糊青(如Ag糊青) 中的有機(jī)材料諸如粘合劑(熱固性樹脂)被分解，能夠獲得一種幾乎不含有 機(jī)材料的導(dǎo)電膜'此外還可平整化該膜表面。02相對于1^2的混合比優(yōu)選 為10-30%(更優(yōu)選約25%)。通過在低壓下排放出導(dǎo)電糊青，使此導(dǎo)電糊骨 中的溶劑蒸發(fā)。因此，可省略此后的熱處理，或減少熱處理的時(shí)間，
根據(jù)導(dǎo)電膜的功能，可選擇各種材料作為導(dǎo)電材料。典型用于該導(dǎo) 電材料的是銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、錫(Sn)、 釔(Pd)、銥(Ir)、銠(Rh)、釕(Ru)、錸(Re)、鴿(W)、鋁(A1)、鉭(Ta)、銦(In)、 碲(Te)、鉬(Mo)、鎘(Cd)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、硅(Si)、鍺(Ge)、鋯(Zr)、 鋇(Ba)、銻鉛、氧化錫銻、氟化物摻雜的氧化鋅、碳、石墨、玻璃化炭黑、 鋰、鈹、鈉、鎂、鉀、鈣、鈧、錳、鎵、鈮、鈉-鉀合金、鎂-銅混合物、 鎂-銀混合物、鎂-鋁混合物、鎂-銦混合物、鋁-氧化鋁混合物、鋰-鋁混合 物等、或卣化銀微粒、分散納米微粒、用作為透明導(dǎo)電膜的銦氧化錫 (ITO)、氧化鋅(ZnO)、添加有鎵的氧化鋅(GZO)、其中將2-20%氣化鋅摻 混入氧化銦的氧化銦鋅IZO)、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氮化鈦等。此外，可將 硅(Si)或氧化硅(SiO》包含在用于濺射的糊骨或靶中，尤其作為用于透明 導(dǎo)電膜的材料。例如，可采用一種其中將氣化硅包含在ITO(泛指ITO-SiOx;但以下簡稱為ITSO或NITO)的導(dǎo)電材料。此外，可堆疊這些材料 層，以形成所需的導(dǎo)電膜。
用作為微滴排放設(shè)備的噴嘴的直徑被設(shè)定在0.1-50ym，(優(yōu)選0.6-26 pm)，噴嘴排放的組合物量被設(shè)定在0.00001-50pl，(優(yōu)選0.0001-10pl)。 此排放量隨噴嘴直徑成正比增加。此外，目標(biāo)物和噴嘴孔口間的距離優(yōu) 選應(yīng)盡可能地短，并使其降低至約0.1-2毫米，以便將組合物排放在所需 的區(qū)域，
從電阻率來看，從噴口排放出的組合物優(yōu)選是一種將金、銀或銅溶 解或分散于某一溶劑中的溶液，更優(yōu)選地是，可使用低電阻的銀或銅，
注意，使用銅時(shí)，優(yōu)選的是提供一種用于阻止雜質(zhì)進(jìn)入的阻擋膜(baiTier film)。作為溶劑使用的可以是S旨類如醋酸丁酯和乙酸乙酯，醇類如異丙 醇和乙醇，或諸如甲基乙基酮和丙酮的有機(jī)溶劑。對于使用銅線路的情 況，可以用含氮的絕緣或?qū)щ姴牧现T如氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氮 化鈦、和氮化鉭(TaN),來形成阻擋膜，這種材料是可通過微滴排放方法 涂布的。
0060]
在微滴排放方法中所用組合物的祐度優(yōu)選在300mPa . s或以下，以防 止干燥和使該組合物流暢地從孔口排放出。該組合物的粘度、表面張力 等可按照溶劑或用途適當(dāng)?shù)丶右栽O(shè)定。例如，其中ITO、 ITSO、有機(jī)銦 或有機(jī)錫被溶解或分散于溶劑中的組合物的粘度為5-50raPa s;其中銀 溶解或分散于溶劑中的組合物的粘度為5-20mPa ' s;和其中金溶解或分 散于溶劑中的組合物的粘度為10-20mPa ' s。
優(yōu)選的是，導(dǎo)體微粒的直徑應(yīng)盡可能小，以防止各噴嘴阻塞或造成 細(xì)小花紋，更優(yōu)選地是，各微粒直徑為O.l jnm或以下，不過這取決于各 噴嘴直徑或所需圖案形狀。各組合物可用已知方法制成，諸如電解法、 霧化法和濕研碎法(wet reduction),其粒度一般約為0.5-10 m m'注意，對 于用氣體蒸發(fā)方法形成的組合物，用分散劑保護(hù)的納米孩i粒細(xì)微到約7納 米，當(dāng)它們有一層涂層所保護(hù)時(shí)，這些納米微粒在室溫下分散穩(wěn)定，而 且同樣呈現(xiàn)液體行為而不會(huì)在溶劑中聚集。因此，優(yōu)選的是使用一層涂 層。
此納米糊骨的金屬含量優(yōu)選在10-75重量％范圍。例如，銀納米糊骨 金屬舍量為40-60重量％,金納米糊骨金屬含量為30-50重量％。溶劑含量 優(yōu)選在20-80°/。范圍；和添加劑含量在10-20%范圍.作為溶劑，對于銀納 米糊貪一般使用十四烷，對于金納未糊骨， 一般使用AF溶劑(含環(huán)烷/石蠟烴=約8/2的低芳烴溶劑)，銀納米糊奮和金納米糊骨的粘度可優(yōu)選分別 為5-20mPa s和10-20mPa ' s。
當(dāng)在溫度220-250'C下加熱時(shí)，該納米糊骨可4皮固化。最好是，固化 后的銀納米糊貪電阻在l-5m Q . cm,膜厚度在5pm或以下；固化后的 金納米糊青電阻在l-10n Q ' cm和膜厚度在l Mm或以下。此外，固化后 銀納米糊骨和固化后金納米糊骨兩者最好金屬含量為95-98重量％。
在含導(dǎo)電材料組合物烘烤步驟中，當(dāng)采用與10-30%分壓的氧混合的 氣體時(shí)，可以減少該柵電極層的導(dǎo)電膜電阻率，減小該導(dǎo)電膜的厚度， 并使之平整。注意通過在低壓下排;改出含導(dǎo)電材料的組合物的方法，使 該組合物中的溶劑蒸發(fā)，從而可縮短此后熱處理(干燥或烘烤)的時(shí)間。
除前述干燥和烘烤外，可以實(shí)行諸如擠壓同時(shí)用加熱器加熱的加壓 處理、輥處理和CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)，進(jìn)一步平滑和平整表面。
注意可以通過預(yù)先在基片的整個(gè)表面上涂布導(dǎo)電膜，然后利用掩模 圖案蝕刻該導(dǎo)電膜的方法，形成柵電極102。此時(shí)，該掩沖莫圖案最好是由 微滴排放法形成的，但是也可采用常規(guī)的曝光和顯影。形成該掩模圖案，
是用微滴排放法通過在該導(dǎo)電膜上選擇性地排放含丙烯酰基、苯并環(huán)丁 烯、聚酰胺、聚酰亞胺、苯并咪唑或聚乙烯醇的有機(jī)組合物的方法。利 用微滴排放法，能夠使該組合物選棒性地排放流出，使之僅在所需區(qū)域 形成圖案。
此外> 可采用含光敏試劑的組合物作為掩模圖案的材料。例如，可 以采用一種其中將作為正光致抗蝕劑的酚醛清漆樹脂及作為光敏劑的萘 醌二疊氮化物化合物、作為負(fù)光致抗蝕劑的基礎(chǔ)樹脂、二苯基硅烷二醇、 和酸發(fā)生劑等溶解或分散于一種已知溶劑中的組合物。也可以采用具有 由硅(Si)與氧(O)鍵合而獲得的主鏈結(jié)構(gòu)和具有至少一個(gè)氫取代基或除氫
外另外具有一個(gè)或多個(gè)選自氟、烷基和芳經(jīng)的取代基的材料(一般為硅氧 烷基聚合物)代替。最好是，在蝕刻該導(dǎo)電膜之前烘烤和固化該掩;f莫圖案。
在通過蝕刻形成柵電極102的情況下，優(yōu)選通過對該柵電極102錐形 化，改善步進(jìn)范圍，以避免與以后形成的半導(dǎo)體膜lll電連接。在蝕刻之 后除去該掩模圖案.
作為基片100采用的是玻璃基片、石英基片、由絕緣物質(zhì)諸如氧化鋁
制成的基片、能承受后續(xù)步驟處理溫度的耐熱塑料基片等。在這種情況
下，最好形成氧化硅(SiOJ、氮化硅(SiN》、氮氧化硅(SiOxNy) (x > y)、 氧化氮化硅(SiNxOy)(x〉y)(x,y-l、 2…)等的一種絕緣基膜，以防止來自 基片的雜質(zhì)等擴(kuò)散。此外，作為基片IOO，可以采用由金屬諸如不銹鋼或 半導(dǎo)體的基片，對其表面涂布氧化硅或氮化硅的絕緣膜。
接著，在柵極絕緣膜104上形成一層半導(dǎo)體膜105(圖2C)。半導(dǎo)體膜105 是用無定形半導(dǎo)體、結(jié)晶半導(dǎo)體或半無定形半導(dǎo)體形成的，其每個(gè)均主
要含硅、硅鍺(S^Ge,j等，半導(dǎo)體膜105可以通過等離子體CVD等方法形 成。最好是半導(dǎo)體膜105厚度為10-100 nm。
現(xiàn)簡要描述一種SAS(半無定形態(tài)硅，也稱為微晶硅)，即一種前述的 半無定形半導(dǎo)體，SAS可以通過硅氣體的輝光放電分解方法獲得。 一般， 采用SiH4作為硅氣體，但同樣也可采用Si2H6、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4 等。用單一或多種選自氫、氫及氦、氬、氪和氖的稀有氣體元素稀釋該 硅氣體的方法，可以促進(jìn)SAS的形成。優(yōu)選以10-1000的稀釋比，稀釋該 硅氣體。當(dāng)然，最好是在低壓下施行輝光放電分解，使形成SAS，但放 電可在壓力約0.1-133帕下進(jìn)行。用于產(chǎn)生輝光放電的電源頻率范圍在l-120 MHz，更優(yōu)選供給13-60 MHz下的RF電力?；瑑?yōu)選在溫度300'C或 以下加熱，更優(yōu)選在100-200'C下加熱。
可通過以下步驟獲得一種結(jié)晶半導(dǎo)體膜用一種舍諸如鎳的催化劑 的溶液處理一種無定形半導(dǎo)體膜；在500-750。C的溫度下通過熱結(jié)晶方法 獲得一種晶體硅半導(dǎo)體膜；并通過激光結(jié)晶方法提高該結(jié)晶半導(dǎo)體膜的 結(jié)晶度，
通過利用乙硅烷(Si2H6)和氟化鍺(GeF》作為材料氣體的LPCVD(低壓 CVD)直接形成多晶半導(dǎo)體膜的方法，也能夠獲得這種結(jié)晶半導(dǎo)體膜。在 這個(gè)實(shí)施方案模式中，氣體流率被固定到使?jié)M足512116/06 4-20/0.9，淀 積溫度被設(shè)定在400-500'C，并釆用He或Ar作為栽氣，但是本發(fā)明不局限 于這些條件。
然后，在這種半導(dǎo)體膜105(圖2C)上形成一層絕緣膜106。這種絕緣 膜106是可以用單層或多層的含氮化硅、氧化硅、氧化氮化硅或氮氧化硅 的薄膜形成的。另外，可以在整個(gè)表面上涂布一層諸如聚酰亞胺、丙烯 酰基和硅氧烷的樹脂.
在除去第一掩模圖案107后，使形成N型半導(dǎo)體膜109(圖2E)。此N型 半導(dǎo)體膜109可以用無定形半導(dǎo)體、結(jié)晶半導(dǎo)體或半無定形半導(dǎo)體形成， 其各個(gè)均主要含硅、硅鍺(SiGe)等。作為N型雜質(zhì)元素，可采用砷(As)或 磷P)。此N型半導(dǎo)體膜109可用等離子體CVD等方法形成。例如，在由 SAS(半無定形態(tài)硅)形成此N型半導(dǎo)體膜情況下，可通過等離子體CVD的 方法，實(shí)行對SiPip H2和PH"膦)的混合氣體的輝光放電分解，以獲得一 種N型(n+)硅薄膜。注意盡管這里采用的;lLN型半導(dǎo)體膜，但也可以采用 含P型雜質(zhì)元素諸如硼(B)的P型半導(dǎo)體膜。
盡管沒有說明，但可以利用另一種掩模圖案作為掩才莫，通過摻入一 種雜質(zhì)元素的方法，形成這種N型半導(dǎo)體膜或P型半導(dǎo)體膜。可以采用賦 予P型導(dǎo)電率的硼(B)和賦予N型導(dǎo)電率的砷(As)或磷(P)作為雜質(zhì)元素?？?br> 以通過離子摻入或離子注入的方法，添加雜質(zhì)元素.注意可通過在摻入 后的熱處理方法活化該半導(dǎo)體膜。
這種島形半導(dǎo)體膜lll和源極區(qū)和漏極區(qū)112a和112b,是同時(shí)在這個(gè) 實(shí)施方案模式中形成的。但是，在利用第二掩才莫圖案110形成島形半導(dǎo)體 膜和島形N型半導(dǎo)體膜之后，可以利用另一種掩模圖案，通過蝕刻，除去 該島形N型半導(dǎo)體膜，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)112a和112b。
當(dāng)通過蝕刻方法除去N型半導(dǎo)體膜以形成源極區(qū)和漏極區(qū)112a和112b 時(shí)，通道保護(hù)膜108防止了通道區(qū)119由于過度刻蝕等造成的損傷。
盡管沒有說明，但可以進(jìn)一步在源極和漏極區(qū)112a和l 12b上構(gòu)成鈍 化膜，以阻止雜質(zhì)混合或擴(kuò)散進(jìn)入該半導(dǎo)體膜。該鈍化膜可以用氮化硅、 氣化硅、氧化氮化硅、氮氧化硅、鋁氮氧化合物、氧化鋁、金剛石狀碳 (DLC)、氮化碳(CN)、或其它絕緣材4+形成。也可以采用前迷掩模圖案的 材料。另外，該鈍化膜可以用許多這些材料形成。
接著，在整個(gè)表面上涂布一層對以后形成的夾層絕緣膜有抗液性的 有機(jī)薄膜113(圖3B)。在此實(shí)施方案模式中，氟烷基硅烷(FAS)是一種硅 烷偶聯(lián)劑，是通過窄縫涂法形成的，但本發(fā)明不局限于這些材料和形成 方法。注意因?yàn)镕AS是一種單分子膜，其厚度約幾納米。
現(xiàn)在描述利用硅烷偶聯(lián)劑的表面處理。首先，通過旋涂、窄縫涂等 方法，選擇性地將硅烷偶聯(lián)劑涂布在基片的整個(gè)表面上，或涂布在其中 至少待形成有機(jī)薄膜的區(qū)域中.接著，使留下硅烷偶聯(lián)刑在室溫下受到 千燥，并進(jìn)行水洗，以除去不必要試劑，最后，烘烤該硅烷偶聯(lián)劑，以
產(chǎn)生包括CF2鏈及CF3鏈的硅氧烷網(wǎng)絡(luò)(一種結(jié)構(gòu)，其中材料具有由硅(Si) 與氧(O)鍵合而獲得的主鏈結(jié)構(gòu)，它含至少 一個(gè)氫取代基或除氬外還另外 具有一個(gè)或多個(gè)選自氟、烷基和芳烴的取代基)。可以省略干燥及水洗。 CF2及CF3可使其表面受硅烷偶聯(lián)劑處理的薄膜具有抗液性。
0091]
硅烷偶聯(lián)劑是一種以IVSi-X"(n-l、 2、 3)表示的硅化合物。這里， R是一種含相對惰性的基團(tuán)諸如烷基或活性基團(tuán)諸如乙烯基、Jl&及環(huán)氧 基基團(tuán)的物質(zhì)。此外，X是由卣素、甲氧基、乙氧基、基片表面的鞋基 諸如乙酰氧基基團(tuán)、或可與吸收水通過縮合而可鍵合的水解物基團(tuán)形成 的。尤其，當(dāng)R是惰性基團(tuán)諸如烷基時(shí)，該薄膜表面具有諸如驅(qū)水性， 抗粘著及摩擦性、潤滑性及光澤的特性。如果n - 1，采用該硅化合物作 為偶合劑；如果n-2,釆用該硅化合物為硅氧烷聚合物的材料；及如果n-3，采用該硅化合物作為聚合物的一種甲基硅烷基化(silylating)試劑或嵌 段劑(用于終止聚合物各端的封端試劑(end cap agent))。在此實(shí)施方案模 式中所用FAS具有以(CF3)(CF丄(CH2)y表示的一種結(jié)構(gòu)，(此處，x是0-10 的一個(gè)整數(shù)，y是(M的一個(gè)整數(shù))。對于許多的R或X被鍵合至Si上的情況， R及X均可以是相同或不同的，
0092〗
硅烷偶聯(lián)劑是以氟烷氧基硅烷偶聯(lián)劑為典型。例如， CF3(CF2)kCH2CH2Si(OCH3)3， CF3(CF2)kCH2CH2SiCH3(OCH3)2， CF3(CF2)k CH2CH2Si(OCH2CH3)3(k=3、 5、 7、 9); (CF3)2CF(CF2)mCH2CH2Si(OCH3)3、 (CF3)2CF(CF2)mCH2CH2SiCH3(OCH3)2 (m = 4， 6, 8);和CF3(CF2)j(C6H4) C2H4Si(OCH3)3, CFXCF^QHJ&H^iCHsCOCH^CJ = 0, 3， 5， 7)是作為硅 烷偶聯(lián)劑的實(shí)例給出的。此硅烷偶聯(lián)劑也是以具有R為烷基的烷氧基硅烷 為典型。優(yōu)選的是使用碳原子數(shù)為2-30個(gè)的烷氧基。典型的有乙基三 乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅 烷、十八烷基三乙氣基硅烷(ODS) 、 二十烷基三乙氧基硅烷、和三十 烷基三乙氧基硅烷。
0093]
對于在利用CF3(CF2)kCH2CH2Si(OCH3)3實(shí)行絕緣體玻璃表面改性情況 下，玻璃表面結(jié)構(gòu)示于圖22。與粘連在玻璃上的液體(例如水)的接觸角， 按CF < CF2 <:&順序增加.此外，碳氟化合物鏈越長，此接觸角傾向于
較大。注意接觸角e被定義為由液體表面與在靜態(tài)液體自由液面觸及固 體表面區(qū)域內(nèi)固體表面所形成的角度。此接觸角取決于液體分子間的粘 合力和液體與固體表面間的粘附力之間的大小關(guān)系，當(dāng)液體潤濕固體(粘 服性強(qiáng))時(shí)，接觸角為銳角，當(dāng)液體不濕潤固體時(shí)，此接觸角為鈍角，
換句話說，接觸角越大，粘附越弱；即抗液性增加。
〖0094〗
代替FAS,作為具有抗液性的氟基樹脂，可采用聚四氟乙烯(PTFE)、 全氟烷氧基鏈烷烴(PFA)、全氟乙烯-丙烯共聚物(PFEP)、乙烯-四氟乙烯 共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-三 氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚四氟乙烯-全氟代二氧雜環(huán)戊烯共聚物 (TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF)等。注意在接觸角超過35。(更優(yōu)選45。)的 情況下，此有機(jī)薄膜被認(rèn)為有抗液性。
注意有機(jī)薄膜l 13可以利用0&氣體或0^3氣體通過等離子體處理形 成。在這種情況下，也可使用以稀有氣體稀釋后的混合氣體，此外，也 可采用其它氣體，只要它們含氟。
隨后，可在其中夾層絕緣膜間;降形成接觸空穴的區(qū)域中，選擇性地
形成笫三掩模圖案114(圖3B)。最好是通過微滴排放法，選擇性地形成第 三掩模圖案114。在此實(shí)施方案模式中，第三掩模圖案114是由PVA沐乙 烯醇)形成，zf旦是本發(fā)明不局限于這一點(diǎn)，例如也可使用其它水可溶樹脂 或有機(jī)樹脂，諸如聚酰亞胺、丙烯?；凸柩跬?。
盡管在此實(shí)施方案模式中除去了第三掩模圖案114，但在對以后形成 的夾層絕緣膜具有抗液性的情況下，它可能仍留存著。即使當(dāng)?shù)谌谀?圖案114不具有抗液性時(shí)，用C^等離子體等對它處理也可以獲得抗液性。 例如，在用CF4等離子體處理水可容時(shí)脂諸如PVA時(shí)，它可以獲得對用作 為夾層絕緣膜的有機(jī)樹脂諸如聚酰亞胺、丙烯?；凸柩跬榈目挂盒?。
然后，在此基片整個(gè)表面上涂布由有機(jī)樹脂形成的夾層絕緣膜116。 盡管這里采用耐熱硅醚樹脂，但本發(fā)明不局限于此，也可采用諸如聚酰 亞胺和丙烯?；挠袡C(jī)樹脂，此時(shí)，在此島形有機(jī)薄膜115上未形成夾層 絕緣膜116,因?yàn)榇藣u形有機(jī)薄膜115排斥該有機(jī)樹脂。因此，以自校準(zhǔn) 方式形成接觸空穴117(圖3C),此外，此時(shí)絕緣膜116是錐形的，因此可 以改善與以后形成導(dǎo)電膜的步進(jìn)范圍。注意此后通過02灰化、常壓等離 子體等方法，使島形有機(jī)薄膜115脫除。也可以實(shí)行UV臭氣處理、激光 處理等代替，
隨后，通過微滴排放的方法，將含導(dǎo)電材料的組合物排放至接觸空
穴117中，然后對其干燥或烘烤，以形成源極線路118a和漏極線路(drain wiring)U8b(統(tǒng)稱為第二線路)(圖3D)。將源極線路118a和漏極線路118b(第 二線路)分別連接至TFT的源極和漏極區(qū)112a和112b。對于在源極區(qū)和漏 極區(qū)lI2a和U2b上形成鈍化膜的情況，利用夾層絕緣膜116作為掩;f莫，通 過蝕刻等方法除去它，以形成接觸空穴117。進(jìn)行此蝕刻，最好利用相對 于底層上構(gòu)成源極和漏極區(qū)半導(dǎo)體膜的蝕刻選擇性更高的蝕刻劑。此源 極和漏極線路118a和118b可以用類似于柵電極所用的導(dǎo)電材料形成。
盡管對于此實(shí)施方案模式的源極和漏極區(qū)是直接連接到源極和漏極 線路的，但在其間可設(shè)置另一導(dǎo)電層(單層或多層)。
用這種方式，可獲得通道受保護(hù)的TFT。由于這種通道受保護(hù)的TFT 包括通道保護(hù)膜108,故有可能在蝕刻N(yùn)型半導(dǎo)體膜以形成源極和漏極區(qū) 時(shí)防止通道區(qū)U9由于過度刻蝕而被損傷。因此，此通道受保護(hù)的TFT能 夠具有穩(wěn)定的特征和高的遷移率，
以與實(shí)施方案模式2中所述的相同方法(參見圖4A和圖2A-2C)，能夠 在基片400上形成柵電極402、柵極絕緣膜404和半導(dǎo)體膜405。在此實(shí)施 方案模式中，省略了諸如形成氧化鈦膜的基膜預(yù)處理。但是，當(dāng)然，可 以實(shí)行類似于實(shí)施方案模式2的預(yù)處理。此外，盡管柵極絕緣膜404具有 單層結(jié)構(gòu)，但它也可以有多層結(jié)構(gòu)。注意由于在此實(shí)施方案模式中沒有 提供通道保護(hù)膜，所以不需要相當(dāng)于實(shí)施方案模式2中的第一掩模圖案的 掩模圖案。
隨后，形成源電極422和漏電極423(圖4C),源電極和漏電極422和423 最好是通過微滴排放法，排放舍導(dǎo)電材料的組合物，接著加以干燥或烘 烤，而形成的。此導(dǎo)電材料可任意選自實(shí)施方案片莫式2所示的材料作為柵 電極的導(dǎo)電材料。
盡管沒有說明，但在源極和漏極區(qū)412a和412b上可進(jìn)一步提供一層 鈍化膜，以防止雜質(zhì)混合進(jìn)入該半導(dǎo)體膜中。這種鈍化膜可以用單層或
多層的含氮化硅、氧化硅、氧化氮化-主或氮氧化硅的薄膜形成，
接著，在基片整個(gè)表面上涂布一層對以后形成的夾層絕緣膜有抗液
性的有機(jī)薄膜413(圖5A)。在此實(shí)施方案模式中，氟烷基硅烷(FAS)是通 過旋涂或窄縫涂法形成的，但是本發(fā)明不局限于這些材料和形成方法。 注意因?yàn)镕AS是一種單分子膜，故其厚度約幾納米。
注意有機(jī)薄膜413可以利用CF4氣體或CHF3氣體通過等離子體處理形 成。在這種情況下，也可以使用以稀有氣體稀釋的混合氣體。此外，也 可以應(yīng)用其它氣體，只要它們含氟。
接著，在其中在夾層絕緣膜間待形成接觸空穴的區(qū)域，選擇性地形 成一種掩模圖案414(它相當(dāng)于實(shí)施方案模式2中的第三掩模圖案、和被稱 為是在此實(shí)施方案模式中第三掩模圖案)(圖5A),最好是用微滴排放方法， 選擇性地形成此笫三掩模圖案414。在此實(shí)施方案模式中，第三掩模圖案 414是用PVA(聚乙烯醇)形成的，但本發(fā)明不局限于此，例如也可使用其 它水可溶樹脂或有機(jī)樹脂，諸如聚酰亞胺、丙烯?；凸柩跬椤?br> 用&0(水洗)使由PVA形成的第三掩沖莫圖案414(圖5B)脫除。注意在使 用聚酰亞胺或丙烯酰基情況下，采用N300洗提劑或710洗提劑，能夠容易 地除去第三4^;溪圖案414。當(dāng)然，也可采用灰化或蝕刻的方法除去它。
用微滴排放方法。將含導(dǎo)電材料的組合物排放進(jìn)入接觸空穴417中， 接著加以干燥或烘烤，以形成源極線路418a和漏極線^18b(圖5C)。將源 極線路418a和漏極線路418b分別連接至TFT的源電極和漏電極422和423 上。對于在源電極和漏電極422和423上形成鈍化膜的情況，利用夾層絕 緣膜416作為掩;^莫，通過蝕刻等方法除去它，以形成接觸空穴417。進(jìn)行 此蝕刻，最好利用相對于底層上源極和漏極的蝕刻選擇性更高的蝕刻劑， 形成此源極和漏極線路418a和418b，可以用任意選自實(shí)施方案模式2中所 示的導(dǎo)電材料作為柵電極的導(dǎo)電材料。
按照這樣的方式，能夠獲得通道蝕刻后的TFT。此通道蝕刻后的TFT 具有不需要通道保護(hù)膜和可簡化掩模圖案形成步驟的好處。
在此源電極和漏電極624和625上形成柵極絕緣膜604(圖6C)。優(yōu)選的 是> 該柵極絕緣膜604是通過薄膜形成方法諸如等離子體CVD和栽射方 法，用單層或多層的含氮化硅、氧化硅、氧化氮化硅、或氮氧化硅的薄 膜形成的。在此實(shí)施方案模式中，形成氮化硅薄膜，其厚度達(dá)100nm。對 于多層結(jié)構(gòu)，可以按此順序使SiN《薄膜、SiC^薄膜及SiNx薄膜堆疊一起。
然后，將含導(dǎo)電材料的組合物通過噴嘴627排放至柵極絕緣膜604上， 從而形成柵電極628(圖6D),通過在100 。C溫度下干燥此排放流出的組合 物3分鐘，然后在200-350'C溫度下烘烤它15-30分鐘，使形成此柵電極628, 但是本發(fā)明不局限于這些條件。此外，'盡管在此實(shí)施方案模式中銀納米 糊骨被排放作為導(dǎo)電材料，此導(dǎo)電材料可以任選自實(shí)施方案模式2中所示 的材料作為柵電極的導(dǎo)電材料，注意噴嘴627的形式不局限于圖6D所示一 種'
盡管未說明，但此前述基膜預(yù)處理可以應(yīng)用于此柵極絕緣膜604上至 少待形成此柵電極628的某區(qū)域。根據(jù)這一點(diǎn)，可以改善柵電極628和柵 極絕緣膜604之間的粘結(jié)性。
此外，盡管未說明，但在柵電極628上可進(jìn)一步提供一層鈍化膜，以 防止雜質(zhì)混合進(jìn)入該半導(dǎo)體膜中。這種鈍化膜可以是用單層或多層的含 氮化硅、氧化硅、氧化氮化硅或氮氧化硅的薄膜形成的。
接著，在基片整個(gè)表面上涂布一層對以后形成的夾層絕緣膜具有抗 液性的有機(jī)薄膜613(圖7A)。在此實(shí)施方案模式中，氟烷基硅烷(FAS)是 用窄縫涂法形成的，但是本發(fā)明不局限于這些材料和形成方法。注意因 為FAS是一種單分子膜，所以其厚度約幾納米。
接著，在其中夾層絕緣膜間待形成接觸空穴的區(qū)域，選擇性地形成 一種掩模圖案614(相當(dāng)于實(shí)施方案模式2和3中的笫三掩模圖案)(圖7B)。 最好是通過微滴排放方法選擇性地形成第三掩模圖案6M。在此實(shí)施方案 模式中，第三掩模圖案614是由PVA(聚乙烯醇)形成的，但是本發(fā)明不局 限于這一點(diǎn)，例如也可使用其它水可溶樹脂或有機(jī)樹脂，諸如聚酰亞胺、 丙烯?；凸柩跬?。
通過1120(水洗)，除去由PVA形成的第三掩模圖案614(圖7C)。注意在 使用聚酰亞胺或丙烯?；闆r下，用N300洗提劑或710洗提劑，能夠容易 地除去掩才莫圖案614。當(dāng)然，也可采用灰化或蝕刻的方法除去它。
利用夾層絕緣膜616作為掩模，蝕刻待除去的膝光后的柵極絕緣膜 604,從而完成接觸空穴617。注意可以一次除去柵極絕緣膜604和島形有 機(jī)薄膜615。
隨后，通過微滴排放方法，將舍導(dǎo)電材料的組合物排放進(jìn)入接觸孔 617,然后加以千燥或烘烤，以形成源極線路618a和漏極線路618b(統(tǒng)稱為 第二線路)(圖7D)。將此源極線路618a和此漏極線路618b(第二線路)分別 連接至TFT的源電極和漏電極624和625。對于在源電極和漏電極624和625 上形成鈍化膜的情況，利用夾層絕緣膜616作為掩模，通過蝕刻等方法除 去它，以形成接觸空穴617。進(jìn)行此蝕刻，最好利用相對于底層上源電極 和漏電極的蝕刻選擇性更高的蝕刻劑。此源極和漏極線路618a和618b可 以用類似于柵電極所用的導(dǎo)電材料形成。
盡管在此實(shí)施方案模式中源極和漏極區(qū)是直接連接至源極和漏極線 路上的，但可在其間設(shè)置另一層導(dǎo)電層(單層或多層)。
可根據(jù)導(dǎo)電膜的功能，選擇各種材料作為第一導(dǎo)電材料。典型地用 于第一導(dǎo)電材料的是銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、 錫(Sn)、鉬(Pd)、銥(Ir)、銠(Rh)、釕(Ru)、錸(Re)、鎢(W)、鋁(A1)、鉭(Ta)、 銦(In)、碲(Te)、 鍺(Ge)、鋯(Zr)、鋇(Ba)、銻鉛、氧化錫銻、氟化物摻 雜的氧化鋅、碳、石墨、玻璃化炭黑、鋰、鈹、鈉、鎂、鉀、鈣、鈧、 錳、鎵、鈮、鈉-鉀合金、鎂-銅混合物、鎂-銀混合物、鎂-鋁混合物、鎂-銦混合物、鋁-氣化鋁混合物、鋰-鋁混合物等、或鹵化銀孩M立、分散納米 微粒、用作為透明導(dǎo)電膜的銦氣化錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、添加有鎵的 氧化鋅(GZnO)、其中將2-20。/。氧化鋅摻混入氧化銦的氧化銦鋅IZO)、有 機(jī)銦、有機(jī)錫、氮化鈦等。
此外，可將硅(Si)或氧化硅(SiO》混合至前述導(dǎo)電材料中，尤其在用 于透明導(dǎo)電膜時(shí)。例如，可采用一種其中將氧化硅包含在ITO中的導(dǎo)電材 料(一般稱為ITO-SiOj但是，簡稱為ITSO或NITO)。此外，可堆疊這些 導(dǎo)電材料層，以形成所需的導(dǎo)電膜。
設(shè)定用作微滴排放設(shè)備的噴嘴直徑在0.1-50nm,(優(yōu)選，0.6-26 jum)， 設(shè)定通過噴嘴排放的組合物量在0.00O01-50pl，(優(yōu)選0.0001-10pl)。排放 量隨噴嘴直徑成比例地增加。此外，目標(biāo)物和噴嘴孔口間的距離優(yōu)選應(yīng) 盡可能地短，并降低至約0.1-2毫米，以便排;改出組合物至所需的區(qū)域。
優(yōu)選采用的從孔口排放出的組合物是一種考慮到其電阻率將金、銀 或銅溶解或分散于某一溶劑中的溶液。更優(yōu)選地是，可使用低電阻的銀 或銅。注意使用銅時(shí)，優(yōu)選的是構(gòu)成一種用于防止雜質(zhì)進(jìn)入的阻擋膜。 作為溶劑使用的可以是酯類諸如醋酸丁酯和乙酸乙酯，醇類諸如異丙醇 和乙醇，或諸如甲基乙基酮和丙酮的有機(jī)溶劑。作為阻擋膜，在線路用 銅的情況下，可采用含氮的絕緣材料或?qū)щ姴牧现T如氮化硅、氮氧化硅、 氮化鋁、氮化鈦、和氮化鉭(TaN),這種材料可通過微滴排放方法涂布。
在微滴排放方法中所用組合物的粘度優(yōu)選為300mPa . s或以下，以防 止干燥并使該組合物可流暢地從孔口排放出?？砂凑杖軇┗蛴猛具m當(dāng)?shù)?選定組合物的粘度、表面張力等。例如，其中將ITO、 ITSO、有機(jī)銦或 有機(jī)錫溶解或分散于溶劑中的組合物的粘度為5-50mPa . s;其中將銀溶 解或分散于溶劑中的組合物的粘度為5-20mPa ， s;和其中將金溶解或分 散于溶劑中的組合物的粘度為10-20mPa s,
可以通過排放其中一種導(dǎo)電材料用另一種導(dǎo)電材料覆蓋的 一種含微 粒的組合物，形成此柵電極層.在這種情況下，最好在各導(dǎo)電材料之間
構(gòu)成一層緩沖層。例如，對于其中用Ag復(fù)蓋Cu的微粒結(jié)構(gòu)，可以在Cu和 Ag之間構(gòu)成一層由鎳或NiB(鎳硼)形成的緩沖層。
通過在低壓下排放出該組合物，使此含導(dǎo)電材料的組合物中的溶劑 蒸發(fā)。因此，可縮短此后熱處理的時(shí)間(干燥或烘烤)。
除前述干燥和烘烤步驟外，可以實(shí)行CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)， 一種通 過用導(dǎo)電膜上形成的平面度(planarity)蝕刻絕緣膜使導(dǎo)電膜平整方法(稱為 逆向蝕刻(etchback)法)等，以進(jìn)一步平滑和平整該表面。
作為基片1100采用的是玻璃基片、石英基片、由絕緣物質(zhì)諸如氧化
鋁制成的基片、能承受后續(xù)步驟處理溫度的耐熱塑料基片等。在這種情
況下，最好形成一種氧化硅(SiO》、氮化硅(SiN》、氮氧化硅(SiC^Ny) (x > y)、氧化氮化硅(SiHPy)(x〉y)(x，y-l、 2...)等的絕緣基膜等，以防止來 自基片的雜質(zhì)等擴(kuò)散。此外，作為基片1100，通過對其表面涂布氧化硅 或氮化硅的絕緣膜的方法，可使用由金屬諸如不銹鋼或半導(dǎo)體的基片。
隨后，在柵電極層1101和1102上形成柵極絕緣膜1103。該柵極絕緣 膜1103優(yōu)選是通過薄膜形成方法諸如等離子體CVD和濺射法，用單層或 多層的含氮化硅、氣化硅、氮化硅氣化、或氮氧化硅的薄膜形成的。在 此實(shí)施方案中，在基片1100上使氧化硅膜、氮化硅膜及氧化硅膜按此次 序堆疊一起，但本發(fā)明不局限于這些結(jié)構(gòu)、材料和方法。
接著，在柵極絕緣膜I103上形成一層半導(dǎo)體膜。此N型半導(dǎo)體膜109 用無定形半導(dǎo)體、結(jié)晶半導(dǎo)體或半無定形半導(dǎo)體形成，其每個(gè)均主要含 硅、硅鍺(SiGe)等。此半導(dǎo)體膜可以通過等離子體CVD等方法形成。最好 是此半導(dǎo)體膜厚度為10-100 nm。
現(xiàn)對一種SAS(半無定型硅)即一種前述的半無定形半導(dǎo)體進(jìn)行簡短描 述。通過該硅氣體的輝光放電分解方法，能夠獲得該SAS。 一般，采用SiH4 作為硅氣體，也可以采用Si;jH^ SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF#。通過 用單一或許多選自氫、氫和氦、氬、氪和氖的稀有氣體元素稀釋該硅氣 體的方法，能夠促進(jìn)SAS的形成。此硅氣體優(yōu)選稀釋達(dá)到稀釋比10-1000。 當(dāng)然，最好是在低壓下進(jìn)行輝光放電分解反應(yīng)形成SAS,但放電可在壓 力約0.1-133帕下實(shí)行，用于產(chǎn)生輝光;^電的電源頻率范圍在l-120MHz， 更優(yōu)選地是，供給13-60MHz的RF(射頻)電力。此基片優(yōu)選在溫度300'C或 以下，更優(yōu)選l00-200'C加熱，
硅氣體也可與一種含碳?xì)怏w諸如CH4和C^H6或與一種舍鍺氣體諸如 GeHj和GeF4混合，以固定能量頻帶寬度在1.5-2.4 eV或0.9-l.eV'
利用乙硅烷(S^H6)和氟化鍺(GeF4)作為材料氣體，通過LPCVD(低壓 CVD)直接形成多晶半導(dǎo)體膜的方法，也能夠獲得這種結(jié)晶半導(dǎo)體膜。在 此實(shí)施方案中，設(shè)定該氣體流率以達(dá)到Si2JVGeF4 = 20/0.9，設(shè)定淀積溫 度在400-500'C，并采用He或Ar作為栽氣，但本發(fā)明不局限于這些條件。
然后，在此半導(dǎo)體膜上形成N型半導(dǎo)體膜，作為N型雜質(zhì)元素，可用 砷(As)或砩(P)。例如，在形成N型半導(dǎo)體膜的情況下，通過等離子體CVD 實(shí)行對SiJip H2和PH3(膦)的混合氣體的輝光放電分解，以獲得N型(n+)硅 薄膜.注意也可以用含P型雜質(zhì)元素諸如硼(B)的P型半導(dǎo)體膜代替N型半 導(dǎo)體膜.
將含第二導(dǎo)電材料的組合物排放在N型半導(dǎo)體膜上，從而形成源電極 1106和1130和漏電極1107和1140。第二導(dǎo)電材料、導(dǎo)電微粒結(jié)構(gòu)、其排 放條件、干燥和焙烤條件等可任意選自對于第一導(dǎo)電材料以上所說明的 那些。注意第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料可以有同樣的微粒結(jié)構(gòu)或不同 的微粒結(jié)構(gòu)，
隨后，利用此源電極和漏電極1106、 1130、 U07和1140作為掩模， 蝕刻N(yùn)型半導(dǎo)體膜，從而形成源極區(qū)1110和1112和漏極區(qū)U11和1113。在 此實(shí)施方案中，利用含氯氣體諸如012、 BC13、 SiCl4、或CC14,或含氟 氣體諸如CF^ SF6、 NFj和CHF3、或02,作為蝕刻氣體，實(shí)行等離子蝕 刻，但是本發(fā)明不局限于此?？梢酝ㄟ^利用C^與CV'昆合氣體作為蝕刻氣 體的常壓等離子體完成這種蝕刻.注意要求控制刻蝕速率、蝕刻時(shí)間等， 以便不致通過對N型半導(dǎo)體膜的蝕刻脫除了半導(dǎo)體膜。但是，即使當(dāng)如圖 UA所示對該半導(dǎo)體膜進(jìn)行部分蝕刻時(shí)，在通道區(qū)中半導(dǎo)體膜厚度是 5nm(50A)或更高時(shí)，優(yōu)選IO nm(100A)或更高，更優(yōu)選50 nm(500 A)或更 高時(shí)，也能夠獲得足夠的TFT遷移率。
用微滴排放方法在應(yīng)成為半導(dǎo)體膜通道區(qū)的區(qū)域上形成絕緣膜 1115,由于絕緣膜1115起通道保護(hù)膜作用，排放出的組合物是一種選自 諸如硅氧烷的耐熱樹脂或諸如丙烯?；⒈讲h(huán)丁烯、聚酰胺、聚酰亞 胺、苯并咪哇和聚乙烯醇的耐蝕刻的絕緣材料。優(yōu)選采用硅氧烷或聚酰 亞胺。最好的也是，絕緣膜1115厚度為100 nm或更高，更優(yōu)選200nm或 更高，以便保護(hù)通道區(qū)不過度刻蝕。因此，盡管沒有說明，但可以形成 絕緣膜1115,使之升高至源電極和漏電極以上。
利用源電極和漏電極U06、 1130、 1107和1140和絕緣膜1115作為掩 模，蝕刻該半導(dǎo)體膜，從而形成島形半導(dǎo)體膜1116和1118。在此實(shí)施方 案中，利用含氯氣體諸如Cl2、 BC13、 SiCl4、或CC14、或含氟氣體諸如CF4、 SF6、 MV^CHF3、或02作為蝕刻氣體，完成等離子蝕刻，但是本發(fā)明不 局限于此，可以通過利用CF4和02的混合氣體作為蝕刻氣體的常壓等離子 體方法，完成這種蝕刻。由于通道保護(hù)膜的絕緣膜1115是在島形半導(dǎo)體 膜中的通道區(qū)形成的，此通道區(qū)不受由于蝕刻步驟中過度刻蝕的損傷。 因此，可以獲得具有穩(wěn)定特征和高遷移率的通道受保護(hù)(通道限制器)的 TFT，而不利用光致抗蝕劑掩模。
然后，利用線路I120和1122作為掩模，蝕刻除去柵極絕緣膜1103。 在此實(shí)施方案中，利用含氯氣體諸如Cl2、 BC13、 SiCl4、或CC14,或含 氟氣體諸如C^、 SF6、 NF3和CHF3、或02作為蝕刻氣體，完成等離子蝕 刻，但是本發(fā)明不局限于此?？赏ㄟ^利用常壓等離子體的方法完成該蝕 刻。接著> 排放含笫四導(dǎo)電材料的組合物，以充填該接觸空穴，使形成 連接?xùn)艠O和漏極的導(dǎo)體1125。對于此第四導(dǎo)電材料、導(dǎo)電微粒結(jié)構(gòu)、其 排放條件、干燥和焙烤條件等，可任意選自對于第一導(dǎo)電材料以上說明 的那些。注意第三導(dǎo)電材料和第四導(dǎo)電材料可以有相同的微粒結(jié)構(gòu)或不 同的獨(dú)Ui結(jié)構(gòu)。
0180
盡管沒有說明，但最好在源極和漏極線路1121至1123上形成一層鈍 化膜，以防止來自TFT上雜質(zhì)的擴(kuò)散。可以用氮化硅、氧化硅、氧化氮化 硅、氮氧化硅、鋁氮氧化合物、氧化鋁、金剛石狀碳(DLC)、碳氮化物(CN)、 或其它絕緣材料，通過薄膜形成法諸如等離子體CVD和濺射的方法，形 成該鈍化膜。可采用與通道保護(hù)膜相同的材料，或也可采用這些材料的 層疊代替。另外，可利用微滴排放方法，通過排放流出含絕緣材料微粒 的組合物，形成這種鈍化膜。
0181]
隨后，在TFT源極和漏極上通過微滴排放法，旋涂，窄縫涂，噴涂 等方法，形成液體排斥的材料1162。接著，在其中待形成接觸空穴的區(qū) 域形成由PVA、聚酰亞胺等形成的掩模I163(參見圖11A)。這種液體排斥 材料1162可以用氟基硅烷偶聯(lián)劑諸如FAS(氟烷基硅烷)形成?？赏ㄟ^微滴 排放方法選擇性地排放PVA、聚酰亞胺等，形成掩模1163。
利用PVA等掩才莫1163,除去這種液體排斥材料1162(圖llb)。通過02 灰化或常壓等離子體的方法，可除去這種液體排斥材料1162。然后，對 于PVA通過水洗，或?qū)τ诰埘啺吠ㄟ^N300洗提劑等方法，除去掩模 1163。
平整薄膜1151是通過微滴排放法、旋涂等方法形成的，同時(shí)在待形 成接觸空穴的區(qū)域留下液體排斥材料1162(圖11C)。此時(shí)，在其中待形成 接觸空穴的區(qū)域沒有形成平整薄膜1151,因?yàn)槠渖贤坑性撘后w排斥材料 1162。此外，該接觸空穴不是逆向錐形的(inverted tapered)。優(yōu)選的是， 通過微滴排放法，利用有機(jī)樹脂諸如丙烯?；⒕埘啺泛途埘０?，或 含硅氧烷基材料并包括Si-O鍵和Si-CHx鍵的絕緣膜，選擇性地形成該平整 薄膜1151。在形成平整薄膜1151之后，通過02灰化或常壓等離子體方法， 除去液體排斥材料1162。在構(gòu)成了鈍化膜之處，也除去它。
在該平整薄膜1151上，通過微滴排放法，形成穿越接觸空穴連接源 電極或漏極的象素電極1126(圖11D)。根振象素電極1126是否透射光，此 象素電極1126材料是選自諸如ITO和ITSO的 一種透明導(dǎo)電材料，或諸如 MgAg—種反射導(dǎo)電材料。在象素電極1126由ITO或ITSO形成的情況下， 通過形成由氮化硅薄膜形成的阻擋膜1150的方法，能夠改善發(fā)光效率。
形成有機(jī)化合物層l 128(場致發(fā)光層)，要使之與存儲體l 127通路中的 象素電極l 126接觸。這種有機(jī)化合物層l 128可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。 在多層結(jié)構(gòu)情況下，各層堆疊在半導(dǎo)體元件(象素電極)上，呈這種順序 (l)陽極、空穴注入層、空穴傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、和陰極；(2) 陽極、空穴注入層、發(fā)光層、電子傳遞層、和陰極；(3)陽極、空穴注入 層、空穴傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層和P月極；(4)陽極、 空穴注入層、空穴傳遞層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳遞層、和陰極； 或(5)陽極、空穴注入層、空穴傳遞層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳遞 層、電子注入層、和陰極。這種結(jié)構(gòu)是一種所謂正向交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，象素電 極1126起陽極作用。另一方面，其中陰極置于比陽極更靠近半導(dǎo)體元件(象 素電極)的結(jié)構(gòu) f皮稱為逆向交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，而這種象素電極1126起陰極作用。
此實(shí)施方案的EL發(fā)光器件能夠應(yīng)用于圖12A所示的各頂部發(fā)射的發(fā) 光器件、圖12B所示底部發(fā)射的發(fā)光器件和圖12C所示雙發(fā)射的發(fā)光器件 中的每一個(gè)。
同時(shí)，薄鋁膜，含少量Li的鋁膜等，其厚度為1 -10納米，用于陰極l243 ， 以便透射來自發(fā)光層的光。因此，能夠獲得一種雙發(fā)射的發(fā)光器件，其 中來自發(fā)光元件1246所示發(fā)射的光能夠凈皮發(fā)射至頂面和底面(圖12C)。注 意旁注數(shù)字1245、 1241、 1242和1244分別表示密封基片、存儲體、有機(jī) 化合物層和絕緣體。
注意通過涂布透明導(dǎo)電膜諸如ITO和ITSO至電子注入電極(陰極)l 243 上，能夠獲得頂部發(fā)射的發(fā)光器件，而不必交換在圖12B所示底部發(fā)射型 中的空穴注入電極1226和電子注入電極1243。用于該陰極的透明導(dǎo)電膜可以是含硅或氧化硅的薄膜，或可以是其多層薄膜。
此實(shí)施方案能夠結(jié)合其它實(shí)施方案模式和實(shí)施方案實(shí)施。
禾'J用按照實(shí)施方案1制造的EL顯示器模塊，能夠完成一種EL電視機(jī)。 圖13是說明EL電視機(jī)主要結(jié)構(gòu)的方框圖。本發(fā)明能夠用于任何種類的EL 顯示器面板，包括 一種其中僅在顯示器面板上形成象素部分并通過TAB 對其安裝掃描行驅(qū)動(dòng)器電路903和信號行驅(qū)動(dòng)器電路卯2的顯示器面板； 一種其中通過COG在顯示器面板上安裝象素部件以及在其周邊的掃描行 驅(qū)動(dòng)器電路903和信號行驅(qū)動(dòng)器電路9O2的顯示器面板；和一種其中利用由 SAS形成的TFT在基片整體形成象素部件和掃描行驅(qū)動(dòng)器電路卯3和對其 安裝信號行驅(qū)動(dòng)器電路902作為驅(qū)動(dòng)器IC的顯示器面板。注意旁注數(shù)字901 表示一個(gè)EL顯示器面板.
其它外部電路包括，在視頻信號輸入端，用于放大由調(diào)諧器904接收 的視頻信號的視頻信號放大器電路，用于轉(zhuǎn)化放大信號為相當(dāng)于紅、綠 和藍(lán)各色的彩色信號的視頻信號處理電路906，用于轉(zhuǎn)化視頻信號以使之 輸入至驅(qū)動(dòng)器IC的控制電路907等。該控制電路907輸出信號至各掃描行 端面和信號線端面。在以數(shù)字式驅(qū)動(dòng)EL顯示器模塊的情況下，通過在信 號行端面提供信號分頻器(signal divider)電路908，可采納一種其中將輸入 數(shù)字信號分頻為待提供的m信號的結(jié)構(gòu)。
把由調(diào)諧器卯4接收的聲頻信號傳輸至聲頻信號放大器電路909，將 其輸出通過一種聲頻信號處理線路910提供給揚(yáng)聲器913?？刂齐娐?11接 受接收站(接收頻率)數(shù)據(jù)和來自輸入部件912的音量控制數(shù)據(jù)，并傳輸這 些信號給調(diào)諧器904或聲頻信號處理線路910。
通過插入包括這種外部電路的EL模塊進(jìn)入機(jī)罩中，就能夠完成如圖 25A所示的一臺電視機(jī)。此電視機(jī)包括一種通過EL顯示器;^莫塊、揚(yáng)聲器、 控制開關(guān)等結(jié)構(gòu)成的顯示屏。以這種方式按照本發(fā)明能夠完成電枧機(jī)。 [實(shí)施方案31
在此實(shí)施方案中，參考圖14和圖15A-15C4笛述了按照本發(fā)明的有源基 質(zhì)液晶顯示器的制造方法。
圖14是液晶顯示器一種象素的頂視平面圖。旁注數(shù)字1401表示切換 TFT,它控制流至象素的電流的ON/OFF,在此實(shí)施方案中，采取了單柵 極TFT,但是本發(fā)明不局限于此。也可以采取多柵極TFT。旁注數(shù)字1405 表示一種源極或漏極線路(也稱為第二線路，第二金屬等)，1413表示一種 電容器線路，電容器1411是在電容器線路1413和象素電極1403之間形成 的。注意電容器1411的位置不局限于這里所示的區(qū)域。旁注數(shù)字1406表 示一種柵極線路。
圖15A-15C所示TFT的結(jié)構(gòu)和制造方法類似于實(shí)施方案1中所示的那 些(參見圖I1A)。注意在此實(shí)施方案中，末端配線1540是同時(shí)與柵電極層 1501和1502形成的。在末端的柵極絕緣膜1503是利用一種金屬掩模1541 除去的，從而形成一種接觸空穴。該接觸空穴填滿了一種導(dǎo)體，以形成 末端電極1542。當(dāng)然，可以按照本發(fā)明形成該接觸空穴。
隨后，通過微滴排放法、旋涂、窄縫涂、噴涂等方法，在TFT的源 極和漏極上形成液體排斥材料1162。接著，在其中待形成接觸空穴的區(qū) 域形成由PVA、聚酰亞胺等形成的掩模，這種液體排斥材料可用氟基硅 烷偶聯(lián)劑諸如FAS(氟烷基硅烷)形成。該掩?？赏ㄟ^微滴排放方法選擇性 地排放流出PVA、聚酰亞胺等方法形成。
利用PVA等掩模除去這種液體排斥材料(圖11B)。通過02灰化或常壓 等離子體的方法，可除去這種液體排斥材料。爾后在PVA情況下通過水 洗，或在聚酰亞胺情況下通過N300洗提劑等方法，除去該掩模。
通過微滴排放法、旋涂、窄縫涂等方法，形成平整薄膜1551,同時(shí) 在帶形成接觸空穴的區(qū)域留下該液體排斥材料(圖15B)。此時(shí)，在其中待 形成接觸空穴的區(qū)域上未形成平整化薄膜1551，因?yàn)槠渖贤坑幸后w排斥 的材料1562,此外，該接觸空穴不是逆向錐形的(tapered)。優(yōu)選的是，該 平整薄膜1551是選擇性地通過微滴排放方法，利用有機(jī)樹脂諸如丙烯酰 基、聚酰亞胺和聚酰胺，或含硅氧烷基材料并包括Si-0鍵和Si-CH^鍵的絕 緣膜，而形成的。在形成平整薄膜1551之后，通過02灰化或常壓等離子 體方法，除去液體排斥材料1562.在構(gòu)成鈍化膜的情況下，也除去它。
穿過接觸空穴連接源電極或漏電極的象素電極1526,是在該平整薄 膜1551上通過微滴排放方法形成的。象素電極1526的材料，根據(jù)象素電 極526是否透射光，選自諸如ITO和ITSO的一種透明導(dǎo)電材料，或諸如 MgAg的一種反射導(dǎo)電材料，
接著，將液晶層1571置于TFT基片和反基片1574之間，用密封件1576 使之密封.在該TFT基片上按照象素電極1526上接觸部件的凹陷 (depression)形成圓柱形襯墊(spacer)。該圓柱形襯墊1575高度是3-10 ju m， 但是這取決于所用液晶材料.根據(jù)接觸空穴在接觸部件中形成的凹陷。 因此，通過在凹陷形成圓柱形襯墊的方法，可以防止液晶分子^f交準(zhǔn)不當(dāng)。
隨后，通過已知方法將FPC(軟性印制電路)l544用各向異性導(dǎo)電膜 1543與端電極I542連接。端電極1542最好是由透明導(dǎo)電膜形成的，并使 之連接到與柵電極同時(shí)形成的線路1540。
通過前述步驟，完成包括象素部件654、驅(qū)動(dòng)器電路部件653及末端 部件652的有源基質(zhì)LCD基片(圖15C)。注意旁注數(shù)字1500、 1510、 1511-1514 分別表示基片、絕緣膜、源極及漏極，此外，旁注數(shù)字1516及1518表示 烏形半導(dǎo)體膜。LCD基片中所用的TFT結(jié)構(gòu)不局限于此實(shí)施方案所示一 種。注意這個(gè)實(shí)施方案能夠結(jié)合其它實(shí)施方案模式和實(shí)施方案實(shí)施。
l實(shí)施方案司
利用按照實(shí)施方案3制造的液晶顯示器面板，能夠完成一種液晶電枧 機(jī)。圖17是說明一種液晶電視機(jī)的主要結(jié)構(gòu)方框圖。本發(fā)明能夠用于任 何種類的液晶顯示器面板1701: —種其中僅在顯示器面板上形成象素部 分，和通過TAB對其安裝掃描行驅(qū)動(dòng)器電路1702及信號行驅(qū)動(dòng)器電路1702 的顯示器面板； 一種其中在顯示器面板上通過COG安裝象素部件以及在 其周邊的掃描行驅(qū)動(dòng)器電路1703和信號行驅(qū)動(dòng)器電路1702的顯示器面 板；和一種其中通過利用由SAS形成的TFT在基片上整體形成象素部件和掃描行驅(qū)動(dòng)器電路1703和對其安裝倌號行驅(qū)動(dòng)器電路1702作為驅(qū)動(dòng)器IC 的顯示器面板。
其它外部電路包括，在視頻信號輸入端面，用于放大由調(diào)諧器no4
接收的視頻信號放大器電路1705，用于轉(zhuǎn)化該放大信號為相當(dāng)于紅、綠 和藍(lán)各色彩色信號的視頻信號處理電路1706,用于轉(zhuǎn)化該視頻信號使之 輸入至驅(qū)動(dòng)器IC的控制電路1707等。該控制電路1707輸出信號至各掃描 行端面和信號行端面。在以數(shù)字式驅(qū)動(dòng)液晶顯示器面板情況下，可以通 過提供信號行端面中的信號分頻器電路1708，采取一種其中將輸入數(shù)字 信號分頻為待供給的m信號的結(jié)構(gòu)。
此外，當(dāng)控制排放條件以使組合物從許多孔口直徑各不同的噴嘴排 放時(shí)，也能夠一次形成線路寬度不同的布線圖案。
此外，當(dāng)控制排放奈件以從組合物從許多孔口直徑各不同的噴嘴排 放時(shí)，也能夠?qū)⒔M合物充填至縱橫比大的通路中，提供在部分絕緣膜中。 按照這種方法，能夠防止空隙(絕緣膜和線路間產(chǎn)生的蟲孔(worm holes))， 使能形成平整線路。
按照前述微滴排放設(shè)備，它包括用于輸入薄膜圖案數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備、
用于檢測在基片上形成的校準(zhǔn)標(biāo)記的成像設(shè)備和用于控制噴嘴移動(dòng)路徑 的控制設(shè)備，能夠準(zhǔn)確控制在微滴排放中噴嘴或基片的移動(dòng)路徑。當(dāng)用 于控制微滴排放設(shè)備的電腦讀取對組合物排放條件的控制程序時(shí)，能夠 按照某一排放組合物或其圖案準(zhǔn)確地控制各種條件，諸如孔口或基片的 移動(dòng)速度、組合物的排放量、孔口和基片間的距離、組合物的排放速度、 排放空間的氣壓、溫度和濕度，以及基片的加熱溫度。
因此，能夠在所要求的區(qū)域內(nèi)以縮短的節(jié)拍時(shí)間和高處理能力準(zhǔn)確 地形成所需寬度、厚度和形狀的薄膜或線路，使得高產(chǎn)出諸如利用薄膜 或線路形成的TFT的有源元件(active element),和利用該有源元件形成的 液晶顯示器(LCD)、發(fā)光器件諸如有機(jī)EL顯示器、LSI等。尤其，按照本 發(fā)明，在任意的區(qū)域內(nèi)能夠形成薄膜圖案或布線圖案，同時(shí)控制其寬度、 厚度和形狀。因此，能夠高產(chǎn)出而且低成本地形成大面積的有源元件基 片等。
這種電視機(jī)也可以包括一個(gè)主顯示屏2503以及一個(gè)用第二顯示模塊 形成的并顯示通道、容量等的子顯示屏2508.在這種電視機(jī)中，通過一 種寬視角的EL顯示器模塊可構(gòu)建主顯示屏2503，同時(shí)可通過一個(gè)電耗低 的液晶顯示屏模塊構(gòu)建子顯示屏2508。另外> 為考慮電力消耗優(yōu)先，可 通過一個(gè)液晶顯示才莫塊構(gòu)建主顯示屏2503,同時(shí)通過一個(gè)EL顯示器;f莫塊
構(gòu)建子顯示屏2508,以便是能夠閃現(xiàn)的。
圖25B是一本便攜書(電子書)，它包括主體3101、顯示部件3102及 3103、記錄介質(zhì)3104、操作開關(guān)3105、天線3106等。 [實(shí)施方案91
在此實(shí)施方案中所描述的是，圖1 A-lF所述在接觸空穴形成中的掩膜 圖案尺寸，它取決于溶質(zhì)濃度，
首先，在加熱170'C的加熱板上固定一塊包括玻璃基片和氟烷基硅烷 (FAS)的托盤，密封并加熱該托盤10分鐘，從而FAS被吸收在該基片表面 上，然后用乙醇洗滌該基片表面。通過微滴排放法，選擇性地將用于形 成掩膜圖案的組合物排放在FAS上待形成接觸空穴的區(qū)域。隨后在足以 蒸發(fā)溶劑的高溫度下對其施行熱處理。在此實(shí)施方案中熱處理是在12(TC 下進(jìn)行10分鐘。
這里量測的是當(dāng)用于形成掩膜圖案的組合物中溶質(zhì)濃度變化時(shí)，在 FAS上所形成的掩膜圖案尺寸.在此實(shí)施方案中，采用樣品(a)、樣品(b)、 或樣品(c)作為形成掩膜圖案的組合物.樣品(a)至樣品(c)分別相當(dāng)于(a)含 聚酰壓胺作為溶質(zhì)(Toray Industries Inc.，公司的產(chǎn)品，DL1602)和Y -丁內(nèi) 酯為溶劑的溶液；(b)含聚醋酸乙烯(PVAc)作為溶質(zhì)和y-丁內(nèi)酯為溶劑 的溶液；和(c)含聚醋酸乙烯(PVAc)作為溶質(zhì)和乙基溶纖劑(ethyI celloslve) :丁基溶纖劑-l : l為溶劑的溶液。在此實(shí)施方案中，溶質(zhì)濃度
是通過改變稀釋用于形成掩膜圖案的組合物的溶劑量而變化的，并對各
組合物量測尺寸5次。表l說明樣品(a)的結(jié)果，表2說明樣品(b)的結(jié)果，表 3說明樣品(c)的結(jié)果，表l-3的結(jié)果匯總示于圖26中。
如圖26所示，當(dāng)形成掩膜圖案的組合物被排放在其上形成FAS的基片 上時(shí)，通過控制溶質(zhì)的濃度，能夠控制該掩膜圖案的尺寸。隨溶質(zhì)濃度
降低，圖案尺寸減小。因此，當(dāng)形成掩膜圖案的組合物被排放在其上形
成FAS的基片上時(shí)，通過控制溶質(zhì)濃度的方法，能夠控制該接觸空穴的尺 寸。溶質(zhì)濃度降低會(huì)使接觸空穴尺寸減小，按照本發(fā)明，在半導(dǎo)體層、導(dǎo)電層或絕緣層上選擇性地形成一 層島形有機(jī)薄膜，和沿此島形有機(jī)薄膜形成一層絕緣膜。因此，能夠形 成接觸空穴及絕緣膜，而不必利用光致抗蝕劑掩模的常規(guī)曝光及顯影步 驟，使制造步驟徹底簡化。此外，按照本發(fā)明，可提供一種半導(dǎo)體器件 制造方法，其低成本、處理能力高及產(chǎn)出率高。
本發(fā)明這種有利效果可應(yīng)用于如這些實(shí)施方案所示的制造各種半導(dǎo) 體器件諸如逆向交錯(cuò)TFT及頂柵極TFT的方法。此外，本發(fā)明還可應(yīng)用于 各種領(lǐng)域，諸如利用該半導(dǎo)體器件的有源基質(zhì)基片、利用逸種基片，諸 如EL顯示器的顯示器及在LSI中的接觸空穴的液晶顯示器、。
本申請是基于日本專利申請，序列No.2004-022039,在日本專利局 2004 1月29日登記，其內(nèi)容在此引以參考。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在基片上形成柵電極；在該柵電極上形成第一絕緣膜；在該第一絕緣膜上形成第一半導(dǎo)體膜；在該半導(dǎo)體膜上形成通道保護(hù)膜；在該第一半導(dǎo)體膜和通道保護(hù)膜上形成包含雜質(zhì)元素的第二半導(dǎo)體膜；通過蝕刻該第一半導(dǎo)體膜和第二半導(dǎo)體膜形成島形半導(dǎo)體膜、源極區(qū)和漏極區(qū)；在該源極區(qū)、漏極區(qū)和通道保護(hù)膜上形成有機(jī)薄膜；在該有機(jī)薄膜上形成掩模圖案；利用該掩模圖案作為掩模，使此有機(jī)薄膜構(gòu)成島形圖案；除去此掩模圖案；通過自校準(zhǔn)方式在島形有機(jī)薄膜的周邊形成第二絕緣膜；通過除去此島形有機(jī)薄膜形成接觸空穴；及形成源極線路和漏極線路，其中該島形有機(jī)薄膜排斥第二絕緣膜。
2. 按照權(quán)利要求l的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該有機(jī)薄膜通 過硅烷偶聯(lián)劑形成。
3. 按照權(quán)利要求l的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該有機(jī)薄膜在 含氟氣氛下通過等離子體處理形成。
4. 按照權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該硅烷偶聯(lián)劑 是氟烷基硅烷。
5. 按照權(quán)利要求l的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該纟務(wù)模圖案是 聚乙烯醇、水可溶樹脂或有機(jī)樹脂。
6. 按照權(quán)利要求l的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該掩;漠圖案通 過水洗除去。
7. 按照權(quán)利要求l的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該第二絕緣膜是錐形的。
8. 按照權(quán)利要求l的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該島形有機(jī)薄 膜通過02灰化或常壓等離子體除去。
9. 一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括 在基片上形成柵電極； 在該柵電極上形成第一絕緣膜； 在該第一絕緣膜上形成第一半導(dǎo)體膜； 在該第一半導(dǎo)體膜上形成包含雜質(zhì)元素的第二半導(dǎo)體膜； 通過蝕刻該第一半導(dǎo)體膜和第二半導(dǎo)體膜形成島形第一半導(dǎo)體膜和島形第二半導(dǎo)體膜；在該島形第二半導(dǎo)體膜上形成源電極和漏電極；利用源電極和漏電極作為掩才莫蝕刻該島形第二半導(dǎo)體膜，形成源 才及區(qū)禾口漏才及區(qū)；在源電極和漏電極上形成有才幾薄膜；在有機(jī)薄膜上形成掩才莫圖案；利用該掩模圖案作為掩模，使此有機(jī)薄膜構(gòu)成島形圖案； 除去此掩模圖案；通過自校準(zhǔn)方式在島形有機(jī)薄膜的周邊形成第二絕緣膜；通過除去此島形有機(jī)薄膜形成接觸空穴；及形成源極線路和漏極線路，其中該島形有機(jī)薄膜排斥第二絕緣膜。
10. 按照權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該有機(jī)薄膜 通過硅烷偶聯(lián)劑形成。
11. 按照權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該有機(jī)薄膜 在含氟氣氛下通過等離子體處理形成
12. 按照權(quán)利要求10的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該硅烷偶聯(lián) 劑是氟烷基硅烷。
13. 按照權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該掩模圖案 是聚乙烯醇、水可溶樹脂或有機(jī)樹脂。
14. 按照權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該掩模圖案通過水洗除去。
15. 按照權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該第二絕緣 膜是錐形的。
16. 按照權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中該島形有機(jī) 薄膜通過02灰化或常壓等離子體除去。
全文摘要
在通過制造半導(dǎo)體器件的常規(guī)步驟形成接觸孔時(shí)，要求在基片幾乎整個(gè)表面上形成一層光致抗蝕劑，而使之涂在除待形成接觸空穴的區(qū)域以外的薄膜上，從而使處理能力急劇下降。按照本發(fā)明形成接觸空穴的方法及制造半導(dǎo)體器件、EL顯示器及液晶顯示器的方法，是在半導(dǎo)體層、導(dǎo)電層或絕緣層上選擇性地形成一層島形有機(jī)薄膜，并沿該島形有機(jī)薄膜形成一層絕緣膜以形成接觸空穴。因此，不需要利用光致抗蝕劑的常規(guī)構(gòu)成圖案，可以達(dá)到高處理能力及低成本。
文檔編號H01L21/77GK101345197SQ20081013334
公開日2009年1月14日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日
發(fā)明者城口裕子, 藤井嚴(yán) 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所