專(zhuān)利名稱:顯示裝置的制造方法以及蝕刻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及對(duì)微小的區(qū)域選擇性地進(jìn)行蝕刻加工用的制造技術(shù)。特別涉及 形成有微細(xì)的開(kāi)口的集成電路襯底的制造技術(shù),該集成電路襯底被用于平面顯 示器等的顯示裝置。
背景技術(shù):
薄膜晶體管(下文中也稱作"TFT")及采用薄膜晶體管的電子電路,是采用如下方法來(lái)制造的在襯底上層疊半導(dǎo)體膜、絕緣膜、以及導(dǎo)電膜等的各種 薄膜,并且適當(dāng)?shù)乩霉饪碳夹g(shù)來(lái)形成預(yù)定的圖形。光刻技術(shù)是通過(guò)利用光, 將被稱作光掩模的透明平板表面上由不透光的材料形成的電路等的圖形轉(zhuǎn)印 到目標(biāo)襯底上的技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體集成電路等的制造工序 中。在采用常規(guī)光刻技術(shù)的制造工序中,為了僅處理使用被稱作光致抗蝕劑的 光敏有機(jī)樹(shù)脂材料而形成的掩模圖形,需要如曝光、顯影、焙燒、以及剝離的 多級(jí)工序。因此,光刻工序的次數(shù)越多,制造成本越不可避免地增加。為了改善這種問(wèn)題,已經(jīng)設(shè)法減少光刻工序來(lái)制造TFT(例如,參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在 專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,在一次使用通過(guò)光刻工序而形成的抗蝕劑掩模之后,通過(guò)膨脹 而使其體積增大,來(lái)再一次使用它作為具有不同形狀的抗蝕劑掩模。[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2000-133636號(hào)公報(bào) 這樣,在半導(dǎo)體集成電路等的制造工序中,光刻工序是必需的。光刻工序由于 不僅增加工序個(gè)數(shù)而煩雜,而且需要昂貴的光掩模。這成為增加成本的要素。 而且,由于使用大量的有機(jī)溶劑如光致抗蝕劑、顯影液、以及剝離液等,所以 為了保護(hù)環(huán)境對(duì)廢液處理需要龐大的成本。于是,本發(fā)明的目的在于提供一種減少光刻工序來(lái)制造半導(dǎo)體集成電路的 技術(shù)。在本發(fā)明中,使用管子在薄膜中選擇性地形成開(kāi)口。在本發(fā)明中使用的管 子就是具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì)管。因此,管子由于是末端形成有孔 (orifice)的空心管子,所以可以將處理劑等的材料經(jīng)過(guò)其內(nèi)部并從孔流出到管子外部。通過(guò)與被加工膜接觸地配置管子,可以遮斷管子內(nèi)部和外部。在本 發(fā)明中,通過(guò)管子內(nèi)部來(lái)噴出或吸出物質(zhì)。在本發(fā)明中,可以使用管子來(lái)選擇 性地形成開(kāi)口和導(dǎo)電層。在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子,并且 經(jīng)過(guò)該管子將處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)噴出(噴射)到絕緣層上。借助于噴出 (噴射)了的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)選擇性地去除絕緣層,以在絕緣層中形 成開(kāi)口。因此,具有開(kāi)口的絕緣層形成在導(dǎo)電層上,從而位于絕緣層下的導(dǎo)電 層露出在開(kāi)口的底面。在開(kāi)口中與露出了的導(dǎo)電層接觸地形成導(dǎo)電膜,而在設(shè) 置于絕緣層中的開(kāi)口中使導(dǎo)電層和導(dǎo)電膜電連接。另外,也可以其一部分埋入絕緣層中地配置管子,并且利用物理力量在絕 緣層中形成第一開(kāi)口,然后,從管子噴射蝕刻氣體進(jìn)一步選擇性地去除絕緣層 來(lái)形成第二開(kāi)口。換句話說(shuō),也可以利用管子的物理力量形成第一開(kāi)口,并且 利用從管子噴射的蝕刻氣體的化學(xué)力量形成第二開(kāi)口。既可以先從管子噴出蝕 刻氣體來(lái)形成第一開(kāi)口,然后在絕緣層中插入管子來(lái)形成第二開(kāi)口,又可以在 噴出蝕刻氣體的同時(shí)在絕緣層中插入管子來(lái)形成開(kāi)口。只要是管子可耐受的處理劑,就可以根據(jù)要蝕刻的薄膜,來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇從 管子噴出的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)。例如,在制造層疊為多個(gè)層的多層布 線等的情況下,可以當(dāng)在多層不同的薄膜中形成連續(xù)的開(kāi)口之際使用本發(fā)明。再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層中形成開(kāi)口之后,經(jīng)過(guò)管子 將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出到開(kāi)口中,以形成導(dǎo)電層。 若開(kāi)口很微細(xì),則有因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系而液狀膜形成材料不容易確實(shí)填充到 開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口中的管子將膜形 成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。由于開(kāi)口的形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,所以為了可獲 得所希望的形狀而設(shè)定管子即可??梢圆捎弥鶢?角柱、圓柱、三棱柱等)、針 狀等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)設(shè)置管子時(shí)的力量和設(shè)置管子的 導(dǎo)電層的膜強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇 膜厚度方向的深度。若使用其末端為尖銳的針狀管子并且其一部分埋入導(dǎo)電層 中地插入而設(shè)置管子,則可以在導(dǎo)電層中形成具有凹部的開(kāi)口。另外,也可以 在形成幵口之后,使用具有開(kāi)口的絕緣層作為掩模進(jìn)行蝕刻來(lái)去除露出在開(kāi)口 底面的導(dǎo)電層。在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子(細(xì) 管)。因此,由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi) 口確實(shí)形成在所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明,成品率好地制造半 導(dǎo)體器件、顯示裝置。借助于本發(fā)明,可以將開(kāi)口選擇性地形成在薄膜中,而不使用光刻工序, 從而可以減少工序及材料。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的技術(shù)方案之一包括以下步驟形成第一導(dǎo) 電層;在第一導(dǎo)電層上形成絕緣層;在絕緣層上接觸地配置細(xì)管;通過(guò)細(xì)管給 絕緣層供應(yīng)處理劑來(lái)在絕緣層中形成到達(dá)第一導(dǎo)電層的開(kāi)口;以及在開(kāi)口中與 第一導(dǎo)電層接觸地形成第二導(dǎo)電層。本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的技術(shù)方案之一包括以下步驟形成第一導(dǎo) 電層;在第一導(dǎo)電層上形成絕緣層;在絕緣層上接觸地配置細(xì)管;通過(guò)細(xì)管給 絕緣層供應(yīng)處理劑來(lái)在絕緣層中形成到達(dá)第一導(dǎo)電層的開(kāi)口;以及將包含導(dǎo)電 材料的組合物通過(guò)細(xì)管供應(yīng)到開(kāi)口中而與第一導(dǎo)電層接觸地形成第二導(dǎo)電層。本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的技術(shù)方案之一包括以下步驟形成第一導(dǎo) 電層;在第一導(dǎo)電層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成第二絕緣層;在 第二絕緣層中插入細(xì)管來(lái)形成第一開(kāi)口;通過(guò)細(xì)管供應(yīng)處理劑來(lái)在第一絕緣層 中形成到達(dá)第一導(dǎo)電層的第二開(kāi)口;以及在第一開(kāi)口及第二開(kāi)口中與第一導(dǎo)電 層接觸地形成第二導(dǎo)電層。"本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的技術(shù)方案之一包括以下步驟形成第一導(dǎo) 電層;在第一導(dǎo)電層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成第二絕緣層;在 第二絕緣層中插入細(xì)管來(lái)形成第一開(kāi)口;從細(xì)管?chē)姵鎏幚韯﹣?lái)在第一絕緣層中 形成到達(dá)第一導(dǎo)電層的第二開(kāi)口;以及將包含導(dǎo)電材料的組合物通過(guò)細(xì)管供應(yīng) 到第一開(kāi)口及第二開(kāi)口中而與第一導(dǎo)電層接觸地形成第二導(dǎo)電層。本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的技術(shù)方案之一包括以下步驟形成柵電極 層、與柵電極層鄰接的柵極絕緣層、與柵極絕緣層鄰接的半導(dǎo)體層、與半導(dǎo)體 層鄰接的源電極層、以及漏電極層;在源電極層及漏電極層上形成絕緣層;在 絕緣層上接觸地配置細(xì)管;通過(guò)細(xì)管供應(yīng)處理劑來(lái)在絕緣層中形成到達(dá)源電極
層或漏電極層的開(kāi)口;以及在開(kāi)口中與源電極層或漏電極層接觸地形成像素電 極層。本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的技術(shù)方案之一包括以下步驟形成具有源 區(qū)域及漏區(qū)域的半導(dǎo)體層;在半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層;在半導(dǎo)體層及柵極 絕緣層上形成柵電極層;在半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、以及柵電極層上形成絕緣 層;使用第一細(xì)管在絕緣層中形成第一開(kāi)口;通過(guò)第一細(xì)管供應(yīng)處理劑來(lái)在絕 緣層及柵極絕緣層中形成到達(dá)源區(qū)域的第二開(kāi)口;在第一開(kāi)口及第二開(kāi)口中與 源區(qū)域接觸地形成源電極層;使用第二細(xì)管在絕緣層中形成第三開(kāi)口;通過(guò)第 二細(xì)管供應(yīng)處理劑來(lái)在絕緣層及柵極絕緣層中形成到達(dá)漏區(qū)域的第四開(kāi)口;以 及在第三開(kāi)口及第四開(kāi)口中與漏區(qū)域接觸地形成漏電極層。在上述結(jié)構(gòu)中,也可以處理劑在從細(xì)管?chē)姵鲋?,由?xì)管吸出來(lái)從開(kāi)口中 去除。當(dāng)使用蝕刻氣體或蝕刻液作為處理劑時(shí),可以選擇性地去除絕緣層而形 成開(kāi)口。也可以使用半導(dǎo)體層而代替在上文中形成的導(dǎo)電層。使用半導(dǎo)體材料而可 以形成半導(dǎo)體層,該半導(dǎo)體層可以用作構(gòu)成顯示裝置的任一導(dǎo)電層或半導(dǎo)體 層。例如,作為導(dǎo)電層,可以用作布線層、柵電極層、源電極層、漏電極層、 以及像素電極層等。本發(fā)明的蝕刻設(shè)備的技術(shù)方案之一包括具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì) 管;設(shè)置為支撐襯底的載物臺(tái);將細(xì)管移動(dòng)而設(shè)置在襯底上的預(yù)定位置的位置 控制單元;將處理劑供應(yīng)給細(xì)管的材料貯藏室;以及從細(xì)管?chē)姵鎏幚韯┑膰姵?控制單元。本發(fā)明的蝕刻設(shè)備的技術(shù)方案之一包括具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì) 管;設(shè)置為支撐襯底的載物臺(tái);將細(xì)管移動(dòng)在襯底上的預(yù)定位置且使該細(xì)管的 末端與被加工面接觸的位置控制單元;將處理劑供應(yīng)給細(xì)管的材料ie藏室;以 及從細(xì)管?chē)姵鎏幚韯┑膰姵隹刂茊卧1景l(fā)明的蝕刻設(shè)備的技術(shù)方案之一包括具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì) 管;設(shè)置為支撐襯底的載物臺(tái);將細(xì)管移動(dòng)而設(shè)置在襯底上的預(yù)定位置的位置 控制單元;將處理劑供應(yīng)給細(xì)管的材料貯藏室;從細(xì)管?chē)姵鎏幚韯┑膰姵隹刂?單元;以及吸出所噴出的處理劑的吸除控制單元。本發(fā)明的蝕刻設(shè)備的技術(shù)方案之一包括具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì) 管;設(shè)置為支撐襯底的載物臺(tái);將細(xì)管移動(dòng)在襯底上的預(yù)定位置且使該細(xì)管的
末端與被加工面接觸的位置控制單元;將處理劑供應(yīng)給細(xì)管的材料貯藏室;從 細(xì)管?chē)姵鎏幚韯┑膰姵隹刂茊卧?;以及吸出所噴出的處理劑的吸除控制單元?通過(guò)使用上述本發(fā)明的蝕刻設(shè)備,可以制造本發(fā)明的顯示裝置及半導(dǎo)體器件。本發(fā)明還可以應(yīng)用于具有顯示功能的裝置即顯示裝置。使用本發(fā)明的顯示 裝置包括發(fā)光顯示裝置及液晶顯示裝置等,所述發(fā)光顯示裝置包含互相連接的 發(fā)光元件和TFT,在該發(fā)光元件中的電極之間夾有呈現(xiàn)被稱作場(chǎng)致發(fā)光(以下也 稱作"EL")的發(fā)光并且包含有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、或者有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的混合物 的層,而所述液晶顯示裝置將具有液晶材料的液晶元件用作顯示元件。在本發(fā) 明中,顯示裝置是指具有顯示元件(液晶元件或發(fā)光元件等)的裝置。另外,也可以是顯示面板本身,其在襯底上形成有包括顯示元件如液晶元件或EL元件等的多個(gè)像素和驅(qū)動(dòng)該像素的外圍驅(qū)動(dòng)電路。也可以包括安裝有柔性印刷電路(FPC)或印刷線路板(PWB)(如IC、電阻元件、電容元件、電感器、晶體管等) 的裝置。也可以包括光學(xué)片如偏振片或相位差板等。而且,也可以包括背光燈 單元(其可以包括導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片、反射片、光源(如LED或冷陰極管等))。此外,顯示元件或顯示裝置可以采用各種模式,并且可以具有各種元件。 例如,可以使用通過(guò)電磁作用改變其對(duì)比度的顯示媒體,如EL元件(有機(jī)EL 元件、無(wú)機(jī)EL元件或含有機(jī)物及無(wú)機(jī)物的EL元件)、電子發(fā)射元件、液晶元 件、電子墨水、光柵閥(GLV)、等離子體顯示器(PDP)、數(shù)字微鏡面裝置(DMD)、 壓電陶瓷顯示器和碳納米管等。另外,使用EL元件的顯示裝置包括EL顯示器, 使用電子發(fā)射元件的顯示裝置,包括場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、 SED方式平面顯示 器(SED:表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)等,使用液晶元件的顯示裝置,包括液晶 顯示器、透過(guò)液晶顯示器、半透過(guò)液晶顯示器和反射液晶顯示器,以及使用電 子墨水的顯示裝置,包括電子紙。另外,可以使用本發(fā)明來(lái)制造具有包括半導(dǎo)體元件(晶體管、存儲(chǔ)元件、 二極管等)的電路的裝置或具有處理器電路的芯片等的半導(dǎo)體器件。此外,在 本發(fā)明中,半導(dǎo)體器件是指可以通過(guò)利用半導(dǎo)體特性來(lái)工作的器件。借助于本發(fā)明,可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因此可以簡(jiǎn)化 工序。另外,由于無(wú)需涂敷光致抗蝕劑等來(lái)進(jìn)行曝光及顯影,因此可以減少為 了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,因此可以實(shí)現(xiàn)半
導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。
圖1A至1C是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖; 圖2 A至2 C是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖; 圖3A至3C是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖4A至4D是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖5A至5D是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖6A至6D是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖7A至7E是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖8A至8C是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖9A至9C是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖IOA至IOC是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖IIA至IID是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖12A至12C是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖13A和13B是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖14A至14D是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖15A和15B是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖16是說(shuō)明本發(fā)明的顯示模塊的結(jié)構(gòu)例子的剖視圖17A至17C是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖18是i兌明本發(fā)明的顯示裝置的圖19A和19B是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖20A和20B是說(shuō)明本發(fā)明的顯示模塊的結(jié)構(gòu)例子的剖視圖;
圖21是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖22A至22D是說(shuō)明可應(yīng)用于本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖;
圖23A至23C是說(shuō)明可應(yīng)用于本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖;
圖24A至24C是說(shuō)明可應(yīng)用于本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖;
圖25A至25C是本發(fā)明的顯示裝置的平面圖26A和26B是本發(fā)明的顯示裝置的平面圖27是示出應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)的框圖28A和28B是示出應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的10
圖29A至2犯是示出應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的圖; 圖30是說(shuō)明可應(yīng)用于本發(fā)明的蝕刻設(shè)備的示意圖31是說(shuō)明在本發(fā)明的顯示面板中由TFT形成掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)的 電路結(jié)構(gòu)的圖32是說(shuō)明在本發(fā)明的顯示面板中由TFT形成掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)的 電路結(jié)構(gòu)的圖(移位寄存器電路);
圖33是說(shuō)明在本發(fā)明的顯示面板中由TFT形成掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)的 電路結(jié)構(gòu)的圖(緩沖電路);
圖34A至34C是說(shuō)明可應(yīng)用于本發(fā)明的管子的圖35A至35C是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的圖36A至36D是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖37是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖38是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖39是說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的圖40A至40D是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖41A至41C是說(shuō)明本發(fā)明的示意圖42是說(shuō)明本發(fā)明的蝕刻設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是,本發(fā)明不局限于以下 說(shuō)明,所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì) 內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍下可以被變換為各種各樣的形式。因此, 本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在以下所示的實(shí)施方式的記載內(nèi)容中。此外,在 以下說(shuō)明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,在不同附圖中共同使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相 同的部分或具有相同功能的部分,而省略其重復(fù)說(shuō)明。
實(shí)施方式1
在本實(shí)施方式中,使用圖1A至1C說(shuō)明接觸孔的形成方法,其目的在于以 可靠性高且進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序低成本地制造接觸孔。
在本發(fā)明中,使用管子在薄膜中選擇性地形成開(kāi)口。在本發(fā)明中使用的管
子就是具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì)管。因此,管子由于是末端形成有孔的 空心管子,所以可以將處理劑等的材料流過(guò)其內(nèi)部并從孔流出到管子外部。通
過(guò)與被加工膜接觸地配置管子,可以在薄膜中遮斷管子內(nèi)部和外部。在本發(fā)明 中,經(jīng)過(guò)管子內(nèi)部來(lái)噴出或吸出物質(zhì)。可以使用本發(fā)明的管子來(lái)選擇性地形成 開(kāi)口和導(dǎo)電層。
在本實(shí)施方式中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子, 并且經(jīng)過(guò)該管子將處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)噴出(噴射)到絕緣層上。借助于 噴出(噴射)了的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)選擇性地去除絕緣層,以在絕緣層 中形成開(kāi)口。因此,具有開(kāi)口的絕緣層形成在第一導(dǎo)電層上,從而位于絕緣層 下的第一導(dǎo)電層露出在開(kāi)口的底面。在開(kāi)口中與露出了的第一導(dǎo)電層接觸地形 成第二導(dǎo)電層,而在設(shè)置于絕緣層中的開(kāi)口中,使第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層電 連接。
使用圖1A至1C進(jìn)行具體的說(shuō)明。在本實(shí)施方式中,如圖1A所示,在具
有絕緣表面的襯底500上形成導(dǎo)電層501 ,并且在導(dǎo)電層501上形成絕緣層502。 在絕緣層502的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層502接觸地設(shè)置管子503。雖然在圖 1A至1C中沒(méi)有示出支撐管子503的單元,但管子503只要被保持為與絕緣層 502接觸即可。例如,可以將管子設(shè)置在襯底上、且將襯底用作支撐單元(支撐 襯底),或者,也可以通過(guò)在被處理膜上形成支撐膜作為支撐單元、且在支撐
膜中插入管子,而在被處理膜上保持管子。
由移動(dòng)控制單元在被處理膜上的預(yù)定位置與被處理膜接觸地設(shè)置被支撐
單元支撐的管子。首先,將管子移動(dòng)到與被處理膜的被加工面對(duì)應(yīng)的位置。接 著,與被處理膜接觸地移動(dòng)管子,并且由支撐單元保持。在將管子插入在被處 理膜中的情況下,在將管子插入在被處理膜中的狀態(tài)下由支撐單元保持。也可 以移動(dòng)裝載被處理膜的載物臺(tái),來(lái)使它與管子接觸。
圖40A至40D示出了使用支撐膜520a、 520b來(lái)支撐管子503的實(shí)例。圖 40A至40D對(duì)應(yīng)于圖1A至1C,形成支撐膜520a、 520b以外的工序與圖1A至 1C同樣。在圖40A至40D中,與絕緣層502接觸地配置的管子503由支撐膜 520a、 520b支撐。既可以在形成支撐膜之后插入管子來(lái)固定,又可以在將管子 設(shè)置于開(kāi)口形成區(qū)域之后支撐管子周?chē)匦纬芍文ぁ?br>
在噴出蝕刻氣體509且在絕緣層502中形成開(kāi)口 505之后(參照?qǐng)D40B), 也去除支撐膜520a、 520b(參照?qǐng)D40C)。在絕緣層506a、 506b、以及露出了的 導(dǎo)電層501上形成導(dǎo)電膜507,以在開(kāi)口 505中使導(dǎo)電層501和導(dǎo)電膜507電 連接(參照?qǐng)D40D)。
在選擇性地設(shè)置管子503的狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)管子503將蝕刻氣體509噴出(噴 射)到絕緣層502。借助于噴出(噴射)了的蝕刻氣體509,選擇性地去除絕緣層 502,以在絕緣層502中形成開(kāi)口 505(參照?qǐng)D1B)。
去除管子503,可以形成具有開(kāi)口 505的絕緣層506a、 506b。可以在導(dǎo)電 層501露出了的開(kāi)口 505中形成導(dǎo)電膜507,使導(dǎo)電層501和導(dǎo)電膜507電連 接(參照?qǐng)D1C)。
由于開(kāi)口的形狀反映管子的形狀,所以為了可獲得所希望的形狀而設(shè)置管 子即可??梢圆捎弥鶢?角柱、圓柱、三棱柱等)、針狀等管子。另外,開(kāi)口的 深度方向可以根據(jù)設(shè)置管子時(shí)的力量和設(shè)置管子的導(dǎo)電層的膜強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另 外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇膜厚度方向的深度。
另外,當(dāng)將管子的俯視形狀適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為點(diǎn)狀、圓形、橢圓、矩形、或線 狀(嚴(yán)密地說(shuō)是細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方形)時(shí),可獲得的絕緣層的開(kāi)口的俯視形狀也同樣地 可以反映管子及其排放口形狀而形成。
另外,管子也可以具有重疊為多層的結(jié)構(gòu),圖41A至41C示出了管子具有 雙重結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在本發(fā)明中,管子不僅進(jìn)行噴出動(dòng)作,也可以進(jìn)行吸出動(dòng)作。 圖41A至41C對(duì)應(yīng)于圖1A至1C,其不同之處在于管子523的結(jié)構(gòu),而其他部 分與圖1A至1C相同。
圖41A所示的管子523其內(nèi)側(cè)具有管子525a,并且其外側(cè)具有管子525b。 管子525a比管子525b稍微短一些,并且配置為在與絕緣層502之間具有空間。 如圖41B所示那樣通過(guò)管子523內(nèi)側(cè)的管子525a內(nèi)噴出蝕刻氣體526a,以選 擇性地去除絕緣層502。同時(shí),蝕刻氣體及絕緣層502的被蝕刻的絕緣材料526b 通過(guò)外側(cè)的管子525b和內(nèi)側(cè)的管子525a之間在箭頭方向上被吸出且從開(kāi)口去 除。這樣,也可以通過(guò)分隔管子內(nèi)部來(lái)同時(shí)進(jìn)行材料的供應(yīng)和廢棄(去除)。因 為在開(kāi)口中即刻去除由于蝕刻而產(chǎn)生的殘?jiān)?,所以可以提高絕緣層的蝕刻功率 (蝕刻時(shí)間、蝕刻速度)。在絕緣層506a、 506b、以及露出了的導(dǎo)電層501上形 成導(dǎo)電膜507,以在開(kāi)口 505中使導(dǎo)電層501和導(dǎo)電膜507電連接(參照?qǐng)D41C)。
如圖2A至2C所示,也可以當(dāng)在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域配置管子時(shí),將管 子的末端插入到絕緣層中而其一部分埋入絕緣層中。在具有絕緣表面的襯底 510上形成導(dǎo)電層511,并且在導(dǎo)電層511上形成絕緣層512。在絕緣層512的 開(kāi)口形成區(qū)域上將管子513的末端一部分埋入絕緣層512中地設(shè)置管子513 (參 照?qǐng)D2A)。雖然在圖2A至2C中沒(méi)有示出支撐管子513的單元,但與絕緣層512
接觸地保持管子513即可。例如,也可以在襯底上設(shè)置管子,并且將襯底用作 支撐單元(支撐襯底),或者也可以通過(guò)在被處理膜上形成支撐膜作為支撐單 元,并且將管子插入在支撐膜中而在被處理膜上保持管子。另外,由于管子513
一部分埋入絕緣層512中,所以絕緣層512也用作支撐體。
在選擇性地設(shè)置管子513的狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)管子513將蝕刻氣體519噴出(噴 射)到絕緣層512上。借助于噴出(噴射)了的蝕刻氣體519,選擇性地去除絕緣 層512,以在絕緣層512中形成開(kāi)口515(參照?qǐng)D2B)。
可以通過(guò)去除管子513,形成具有開(kāi)口 515的絕緣層516a、 516b。由于開(kāi) 口515反映管子的形狀,從而成為側(cè)面具有臺(tái)階的形狀??梢栽趯?dǎo)電層511露 出了的開(kāi)口 515中形成導(dǎo)電膜517,使導(dǎo)電層511和導(dǎo)電膜517電連接(參照?qǐng)D 2C)。
由于選擇性地去除絕緣層,所以從管子噴出的蝕刻物質(zhì)可以是蝕刻氣體, 也可以是蝕刻液??梢酝ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定蝕刻氣體、蝕刻液、蝕刻條件,以各向 異性或各向同性進(jìn)行蝕刻。將使用液狀蝕刻液以各向同性進(jìn)行蝕刻的實(shí)例示出 于圖3A至3C。
圖3A至3C中使用的管子是末端細(xì)的圓錐形的實(shí)例,適合于填充如蝕刻液 那樣的液狀材料。在具有絕緣表面的襯底530上形成導(dǎo)電層531,并且在導(dǎo)電 層531上形成絕緣層532。在絕緣層532的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層532接觸 地配置管子533(參照?qǐng)D3A)。在管子533中填充有蝕刻液539。
在選擇性地設(shè)置管子533的狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)該管子533將蝕刻液539噴出到 絕緣層532上。借助于噴出了的蝕刻液539,選擇性地去除絕緣層532,以在 絕緣層532中形成開(kāi)口 535(參照?qǐng)D3B)。
接著,可以通過(guò)去除管子533,形成具有開(kāi)口 535的絕緣層536a、 536b。 由于開(kāi)口 535被蝕刻液539各向同性地蝕刻,所以如圖3B所示那樣在大于管 子533的排放口的區(qū)域形成開(kāi)口。在導(dǎo)電層531露出了的開(kāi)口 535中形成導(dǎo)電 膜537,以可以使導(dǎo)電層531和導(dǎo)電膜537電連接(參照?qǐng)D3C)。
絕緣層被蝕刻液溶解。另外,也可以經(jīng)過(guò)管子吸出混合存在有蝕刻液和絕 緣層形成材料的溶液而去除。作為本發(fā)明的具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)著口的細(xì)管 的管子不僅進(jìn)行噴出動(dòng)作,也可以進(jìn)行吸出動(dòng)作。
在本發(fā)明中,在經(jīng)過(guò)管子且使用如蝕刻液那樣的液狀材料來(lái)加工被處理膜 的情況下,優(yōu)選對(duì)被處理膜進(jìn)行相對(duì)于液狀材料(例如蝕刻液)具有憎液性的處
理??梢酝ㄟ^(guò)在被處理膜上形成包含具有憎液性的物質(zhì)的膜,來(lái)進(jìn)行憎液處理。 由于被處理膜的表面排斥液狀材料(蝕刻液等),從而可以使液狀材料(蝕刻液 等)不容易從被處理膜和管子之間流出。因此,即使在由于被處理膜表面的凹 凸等不能密著配置管子的情況下,也可以防止以下缺陷,即蝕刻液等流出(噴 出)到管子外部而加工被處理膜的處理區(qū)域以外的區(qū)域。因此,可以將開(kāi)口以 所希望的形狀控制性好地形成在被處理膜中。
作為具有憎液性的物質(zhì),可以使用包含氟碳基(氟碳鏈)的物質(zhì)或包含硅垸 耦合劑的物質(zhì)。由于硅垸耦合劑可以形成單分子膜,因此可以高效率地進(jìn)行分 解和改質(zhì),從而可以短時(shí)間內(nèi)改變潤(rùn)濕性。另外,因?yàn)榫哂型榛奈镔|(zhì)通過(guò)排 列在襯底上而表示低潤(rùn)濕性,所以除了具有氟碳基(氟碳鏈)的物質(zhì)之外,還可 以使用具有烷基的物質(zhì)作為硅烷耦合劑。另外,由于硅垸耦合劑的降低潤(rùn)濕性 的效果取決于被包含的官能團(tuán)是氟碳基還是垸基,所以可以根據(jù)材料來(lái)適當(dāng)?shù)?設(shè)定官能團(tuán),以便可獲得所需潤(rùn)濕性。
作為具有憎液性的物質(zhì),可以使用包含氟碳基(氟碳鏈)的物質(zhì)或包含硅烷
耦合劑的物質(zhì)。該硅烷耦合劑由Rn-Si-X^)(n二l,2,3)的化學(xué)式表示。這里, R是包含相對(duì)惰性的基團(tuán)例如烷基等的物質(zhì)。另外,X由與在基質(zhì)表面上的羥 基或吸附水縮合而可以結(jié)合的水解基構(gòu)成,諸如鹵素、甲氧基、乙氧基或乙酰 氧基等。
作為具有憎液性的物質(zhì),可以將作為具有烷基的物質(zhì)的烷氧基硅垸用于硅 烷耦合劑的R,例如可以使用十八烷基三甲氧基硅烷等作為有機(jī)硅烷。作為烷 氧基硅烷,優(yōu)選使用碳數(shù)為2至30的烷氧基硅垸。典型地,可以舉出癸基三 甲氧基硅浣、乙基三乙氧基硅垸、丙基三乙氧基硅垸、辛基三乙氧基硅烷、癸 基三乙氧基硅烷、十二垸基三乙氧基硅垸、十八垸基三乙氧基硅烷(ODS)、 二 十垸基三乙氧基硅垸、以及三十烷基三乙氧基硅烷。此外,優(yōu)選使用具有長(zhǎng)鏈 烷基的硅垸化合物,因?yàn)樵摴枸衔锬軌蛱貏e降低潤(rùn)濕性。此外,還可以使 用癸基三氯硅烷、十四垸基三氯硅烷、十八垸基三氯硅烷、二十垸基三氯硅垸、 二十二烷基三氯硅烷等。
另外,可以通過(guò)使用具有氟代垸基作為R的氟化硅烷耦合劑(氟代烷基硅 垸(FAS))作為硅烷耦合劑的代表例子,進(jìn)一步降低潤(rùn)濕性。FAS的R具有由 (CF:,) (CF2)x(CH2)y(x:0以上至10以下的整數(shù),y:0以上至4以下的整數(shù))表示的 結(jié)構(gòu),當(dāng)多個(gè)R或X與Si結(jié)合時(shí),R或X可以互相相同或不同。作為典型的
FAS,可以舉出氟代垸基硅垸(以下也稱作FAS),諸如十七烷氟代四氫癸基三乙氧基硅垸、十七烷氟代四氫癸基三氯硅垸、十三垸氟代四氫辛基三氯硅垸、三 氟代丙基三甲氧基硅烷、十三烷氟代辛基三氯硅烷等。另外,還可以使用十三 烷氟代辛基三氯硅烷等的水解基為鹵素的耦合劑。當(dāng)然,不局限于舉例的化合物。另外,作為具有憎液性的物質(zhì),還可以使用鈦酸鹽耦合劑或鋁酸鹽耦合劑。 例如,可以舉出異丙基三異辛醇鈦酸鹽、異丙基(二辛基焦磷酸鹽)鈦酸鹽、異 丙基三十八烷酰鈦酸鹽、異丙基三(二辛基磷酸鹽)鈦酸鹽、異丙基二甲基丙烯 正十八垸酰鈦酸鹽或乙酰烷氧基二異丙酸鋁等。為了在被形成區(qū)域形成如上所述的具有憎液性的物質(zhì)作為膜,可以使用通 過(guò)蒸發(fā)液狀物質(zhì)來(lái)在被形成區(qū)域形成膜的氣相沉積法等。此外,具有憎液性的 物質(zhì)也可以通過(guò)旋涂法、浸漬法、液滴噴出法、印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷 等)等來(lái)形成,也可以是溶化在溶劑中的溶液。作為包含具有憎液性的物質(zhì)的溶液的溶劑,可以使用水、醇、酮、烴類(lèi)溶 劑(脂肪族烴、芳香族烴、鹵化烴等)、醚類(lèi)化合物、以及這些的混合物。例如,使用甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、n-戊烷、n-己烷、n-庚垸、n-辛垸、n-癸垸、二環(huán)戊垸、苯、甲苯、二甲苯、杜烯、茚、四氫化萘、十氫化萘、異三 十烷、四氯化碳、氯仿、二氯甲垸、三氯乙烷、二乙醚、二氧六環(huán)、乙二醇二 甲醚或四氫化呋喃等。對(duì)于上述溶液的濃度沒(méi)有特別的限定,然而優(yōu)選在 0. 001wt。/。至20wt。/。的范圍內(nèi)。另外,還可以在上述具有憎液性的物質(zhì)中混合吡淀、三乙胺、二甲苯胺等 的胺。再者,可以添加蟻酸、醋酸等的羧酸作為催化劑。在如上那樣使用將具有憎液性的物質(zhì)以液體狀態(tài)附上被形成區(qū)域的旋涂 法等來(lái)形成單分子膜之際,將處理溫度設(shè)定為室溫(大約25'C)至15(TC,并且 將處理時(shí)間設(shè)定為幾分鐘至12個(gè)小時(shí),即可。處理?xiàng)l件根據(jù)具有憎液性的物 質(zhì)的性質(zhì)、溶液的濃度、處理溫度、處理時(shí)間適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。另外,若使用 可以用于制造包含上述具有憎液性的物質(zhì)的溶液的溶劑來(lái)洗滌要形成的薄膜, 則可以去除未反應(yīng)的具有憎液性的物質(zhì)。在此情況下,也可以使用超聲波洗滌 器等??捎糜诒景l(fā)明的包含具有憎液性的物質(zhì)的膜,可以是膜厚度為0. 3nm以上 至10nm以下的薄膜。此外,通過(guò)使用將具有憎液性的物質(zhì)以液體狀態(tài)附上被
形成區(qū)域的旋涂法等來(lái)形成的具有憎液性的物質(zhì)的薄膜非常薄,從而可以成為 膜厚度在0. 3rnn以上至lOnm以下的范圍內(nèi)的單分子膜。另外,作為降低潤(rùn)濕性地控制且形成低潤(rùn)濕性區(qū)域的組合物的一例,可以 使用包括氟化碳(碳氟化合物)基(氟碳鏈)的材料(氟基樹(shù)脂)。作為氟基樹(shù)脂,可以使用下述材料聚四氟乙烯(PTFE;四氟乙烯樹(shù)脂)、全氟烷氧基樹(shù)脂(PFA; 四氟乙烯全氟烷基醚共聚物樹(shù)脂)、全氟乙烯丙烯共聚物(PFEP;四氟乙烯-六氟丙烯共聚物樹(shù)脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE;四氟乙烯-乙烯共聚物樹(shù) 脂)、聚偏氟乙烯(PVDF;聚偏二氟乙烯樹(shù)脂)、聚氯三氟乙烯(PCTFE;聚三氟 氯乙烯樹(shù)脂)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE;聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物樹(shù) 脂)、聚四氟乙烯-全氟二氧雜環(huán)戊烯共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF;氟乙 烯樹(shù)脂)等。此外,若對(duì)無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料進(jìn)行使用CF,等離子體等的處理,則可以 降低潤(rùn)濕性。例如,作為有機(jī)材料可以使用將聚乙烯醇(PVA)之類(lèi)的可溶性樹(shù) 脂混合在H20等的溶劑中的材料。此外,還可以組合PVA和其他可溶性樹(shù)脂來(lái) 使用。作為蝕刻氣體,可以適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、 BC13、 SiCl4或CCl4等為代表的氯氣體;以CR、 SF6、或NF:i等為代表的氟氣體;或者02。作為蝕刻液,優(yōu)選適當(dāng)?shù)厥褂脷浞帷⑺募谆鶜溲趸@水溶液(TMAH)等。本發(fā)明的管子其內(nèi)部具有空間且可以噴出和吸出材料。噴出可以由如壓電 元件那樣的元件進(jìn)行,并且使用泵等來(lái)進(jìn)行吸出即可。因此,也可以與管子連 接地具有供應(yīng)材料的供應(yīng)單元和材料貯藏室、以及保持吸收的材料直到廢棄的 貯藏庫(kù)。再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層中形成開(kāi)口之后,經(jīng)過(guò)管子 內(nèi)部將液狀的膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口中,以形成導(dǎo) 電層。若開(kāi)口很微細(xì),則有液狀膜形成材料因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系不容易確實(shí)填充 到開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口中的管子將膜 形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。只要是管子可耐受的處理劑,就可以根據(jù)要蝕刻的薄膜,來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇從 管子噴出的蝕刻氣體。例如,在制造層疊為多個(gè)層的多層布線等的情況下,可 以當(dāng)在多層不同的薄膜中形成連續(xù)的開(kāi)口之際使用本發(fā)明。
另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)設(shè)置管子時(shí)的力量和設(shè)置管子的膜的膜強(qiáng) 度來(lái)設(shè)定。若使用類(lèi)似于末端尖細(xì)的針的管子,則可以降低插入在膜中時(shí)的抵 抗力。導(dǎo)電層501、 511、 531、以及導(dǎo)電膜507、 517、 537,可以通過(guò)氣相沉積 法、濺射法、PVD法(物理氣相沉積)、減壓CVD法(LPCVD法)或等離子體CVD 法等的CVD法(化學(xué)氣相沉積)等來(lái)形成。另外,也可以使用可以將構(gòu)成物轉(zhuǎn)印 或繪制成所希望的圖形的方法,例如各種印刷法(絲網(wǎng)(孔版)印刷、膠版(平版) 印刷、凸版印刷或凹版印刷等形成所希望的圖形的方法)、分配器法、或選擇 性的涂敷法等的方法。作為導(dǎo)電層501、 511、 531及導(dǎo)電膜507、 517、 537,可以使用選自Ag、 Au、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 Ta、 W、 Ti、 Mo、 Al、 Cu、 Cr、 Co中的一種或多種 元素、以所述元素為主要成分的合金材料、或者以所述元素為主要成分的化合 物材料來(lái)形成。另外,也可以采用摻雜有磷等雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半 導(dǎo)體膜或AgPdCu合金。另外,可以采用單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu),例如,可以 采用氮化鎢膜和鉬(Mo)膜的雙層結(jié)構(gòu),或者按順序?qū)盈B50nm厚的鉤膜、500nm 厚的鋁和硅的合金(A1-Si)膜、以及30nra厚的氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。此外,在 采用三層結(jié)構(gòu)的情況下,可以采用氮化鎢代替第一導(dǎo)電膜的鎢,可以采用鋁和 鈦的合金(Al-Ti)膜代替第二導(dǎo)電膜的鋁和硅的合金(A1-Si)膜,以及也可以采 用鈦膜代替第三導(dǎo)電膜的氮化鈦膜。作為導(dǎo)電層501、 511、 531、以及導(dǎo)電膜507、 517、 537,還可以使用銦 錫氧化物(ITO)、包含氧化硅的銦錫氧化物(ISTO)、氧化鋅(ZnO)、包含氧化硅 的氧化銦錫、將鎵(Ga)摻雜到氧化鋅中的導(dǎo)電材料、銦鋅氧化物(IZO(indium zinc oxide))。另外,在形成半導(dǎo)體層代替導(dǎo)電層的情況下,只要使用半導(dǎo)體 材料,即可。例如,可以使用無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料如硅、鍺、硅鍺、鎵砷、氧化鉬、 氧化錫、氧化鉍、氧化釩、氧化鎳、氧化鋅、砷化鎵、氮化鎵、氧化銦、磷化 銦、氮化銦、硫化鎘、碲化鎘、鈦酸鍶等。絕緣層502、 512、 532,可以使用濺射法、PVD法(物理氣相沉積法)、低 壓CVD法(LPCVD法)或等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相沉積法)等來(lái)形成。 另外,也可以使用液滴噴出法、印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等形成圖形的方 法)、旋涂法等的涂敷法、浸漬法、分配器法等。絕緣層502、 512、 532,可以由選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化鋁、 氮化鋁、氧氮化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳(CN)、聚硅氮垸、以及包含其它無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料形成。另外,也可以使用包含硅氧烷的材料。 另外,也可以使用有機(jī)絕緣材料,作為有機(jī)材料,可以使用聚酰亞胺、丙烯、 聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、或苯并環(huán)丁烯。此外,也可以使用噁唑樹(shù)脂??梢圆捎帽景l(fā)明來(lái)制造半導(dǎo)體器件和顯示裝置。圖42示出了本發(fā)明的蝕 刻設(shè)備的實(shí)例。如圖42所示,蝕刻設(shè)備330具有管子301、位置控制單元302、噴出控制 單元303、噴出材料貯藏室304、吸除控制單元305、吸除材料貯藏室306、旋 塞307、以及旋塞308。蝕刻設(shè)備330可以用作成膜設(shè)備。管子301可以由位 置控制單元302移動(dòng),'并且與被處理膜接觸地配置。噴出材料貯藏室304和管 子301通過(guò)旋塞307彼此連接,當(dāng)噴出材料時(shí),旋塞307開(kāi)放,由噴出控制單 元303從管子301噴出材料。另一方面,吸除材料貯藏室306和管子301通過(guò) 旋塞308彼此連接,當(dāng)吸出材料時(shí),旋塞308開(kāi)放,由吸引控制單元305吸引 從管子301噴出的材料等,并且發(fā)送到吸除材料貯藏室306。 C藏在吸除材料 貯藏室306的材料被廢棄或者再次發(fā)送到噴出材料貯藏室304而可以再利用。 可以使用壓電元件等作為噴出控制單元303,并且可以使用泵等作為吸除控制 單元305。優(yōu)選設(shè)置真空計(jì)等,以便的確控制噴出和吸出。圖42雖然示出了具備有使用管子的吸出單元和噴出單元的實(shí)例,但本發(fā) 明不局限于此,可以僅具備使用管子的噴出單元,也可以設(shè)置減壓?jiǎn)卧?,以?可以在減壓下從管子噴出或吸出材料。在將多個(gè)開(kāi)口形成于絕緣層中的情況下,可以使用在支撐襯底具有多個(gè)管 子的管子群。使用圖34A至34C來(lái)說(shuō)明可以形成多個(gè)開(kāi)口的管子部的實(shí)例。圖34A是從支撐襯底一側(cè)看管子部的平面圖,而圖34B和34C是沿圖34A 中的線O-P的剖視圖。在圖34A中,管子部353具有支撐襯底350和管子351。在作為支撐單元 的支撐襯底350上的對(duì)應(yīng)于開(kāi)口形成區(qū)域的地方設(shè)置有多個(gè)管子351。使用通 過(guò)移動(dòng)控制單元可以移動(dòng)的支撐單元移動(dòng)支撐襯底以使管子351接觸于被處理 膜,并且與被處理膜相對(duì)地設(shè)置管子部353即可。由移動(dòng)控制單元可以移動(dòng)支 撐單元及管子,在被處理膜上以膜厚度方向上上下移動(dòng)并以襯底方向上上下左 右移動(dòng)管子,來(lái)控制相對(duì)于被處理膜的管子的位置??梢愿鶕?jù)電路設(shè)計(jì)附圖數(shù)據(jù)在絕緣層的所希望的位置形成開(kāi)口地設(shè)置管
子即可。另外,通過(guò)預(yù)先在支撐管子部的支撐襯底及形成有被處理膜的襯底上形成標(biāo)記來(lái)對(duì)開(kāi)口形成單元和形成有被處理膜的襯底之間的位置關(guān)系進(jìn)行位置的對(duì)準(zhǔn)即可。在圖34B中,在管子351設(shè)置有控制元件354,可以控制管子351的上下 位置的移動(dòng)。作為控制元件354,可以使用壓電元件等。圖34C示出了管子的 位置由控制元件選擇性地控制的實(shí)例。在圖34C中,管子356a由控制元件355a 移動(dòng),管子356a的末端位于比沒(méi)有被選擇的控制元件355b的管子356b的末 端低距離d。這樣,可以通過(guò)僅在襯底上的形成開(kāi)口的區(qū)域的被處理膜選擇性 地配置管子,而在所希望的地方形成開(kāi)口。在將開(kāi)口形成于絕緣層中之后,可以通過(guò)以物理方式拔出等的方法去除管 子,或者,也可以在與具有開(kāi)口的絕緣層之間的蝕刻選擇比高的條件下進(jìn)行蝕 刻(干蝕刻或濕蝕刻)來(lái)以化學(xué)方式去除管子。在絕緣層和導(dǎo)電層之間的緊密強(qiáng) 度低的情況下,優(yōu)選進(jìn)行蝕刻來(lái)去除管子。另外,還有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以物理 方式從絕緣層去除管子而不使管子的形狀變化,可以容易去除管子并可以再利 用管子,因此可以降低成本。在通過(guò)濺射法、真空氣相沉積法、PVD法(物理氣相沉積)、減壓CVD法(LPCVD 法)或等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相沉積)形成薄膜之后,可以將該薄 膜蝕刻為所希望的形狀,來(lái)形成管子。另外,也可以使用可選擇性地形成圖形 的液滴噴出法、可轉(zhuǎn)印或繪制圖形的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的形成圖 形的方法)、旋涂法等的涂敷法、浸漬法、分配器法等。另外,可以采用壓印 技術(shù)、能夠以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成納米范圍的立體結(jié)構(gòu)物的納米壓印技術(shù)。壓印技術(shù) 及納米壓印技術(shù),是可以形成微細(xì)的立體結(jié)構(gòu)物而不進(jìn)檸光刻工序的技術(shù)。也可以使用無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、或其骨架結(jié)構(gòu)由硅和氧的鍵構(gòu)成的材料 來(lái)形成。因?yàn)槭潜苊庑纬山^緣膜的方法,所以可以使用金屬等的導(dǎo)電材料、樹(shù) 脂等的絕緣材料。另外,也可以使用纖維等??紤]到將它設(shè)在裝置中,優(yōu)選使 用比較輕且容易加工的材料。在形成微細(xì)開(kāi)口的情況下,也可以使用碳納米管 等的納米管材料。關(guān)于碳納米管等的極細(xì)碳纖維,可以使用石墨納米纖維、碳 納米纖維、管狀石墨、碳納米錐、或錐狀石墨等。作為管子的材料,可以通過(guò)使用選自如下的材料來(lái)形成氧化硅、氮化硅、 氧氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳(CN)、聚 硅氮烷、含有其它無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)。另外,也可以使用包含硅氧烷的材料。
另外,可以使用環(huán)氧樹(shù)脂、酚酵樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂、丙烯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù) 脂、氨酯樹(shù)脂、苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、氟化亞芳基醚、聚酰亞胺等的有機(jī) 材料、具有硅氧垸鍵的樹(shù)脂等。也可以在形成開(kāi)口之后,用液體洗滌殘留在開(kāi)口附近的導(dǎo)電材料或絕緣材 料(導(dǎo)電層或絕緣層中的被去除的部分的殘留物),以去除殘留物。在此情況下, 既可使用水等無(wú)反應(yīng)物質(zhì)洗滌,又可使用與絕緣層反應(yīng)(溶解)的蝕刻液等藥液 洗滌。當(dāng)使用蝕刻液時(shí)開(kāi)口被過(guò)蝕刻,殘物等被去除而使表面進(jìn)一步平整化。 另外,也可以擴(kuò)展開(kāi)口。這樣,可以在絕緣層中形成使導(dǎo)電層和導(dǎo)電膜電連接的開(kāi)口(接觸孔),而 無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的光刻工序和形成抗蝕劑掩模層。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,從而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不需要涂敷光致抗蝕劑等來(lái)進(jìn)行曝光及顯影,所以 可以減少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而 可以實(shí)現(xiàn)制造成品率的提高。實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中,將說(shuō)明形成目的在于以可靠性高且進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序 且低成本制造的具有疊層結(jié)構(gòu)的接觸孔的方法。詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明在實(shí)施方式l 中在多個(gè)層疊的膜中形成接觸孔的實(shí)例。因此,同一部分或具有同樣功能的部 分使用與實(shí)施方式1同樣的材料及方法即可,并且省略其重復(fù)說(shuō)明??梢栽诮^緣層中插入管子,嵌入一部分地配置,并且利用物理力量在絕緣 層中形成第一開(kāi)口,然后',從排放'口噴出蝕刻氣體并選擇性地去除絕緣層,以 形成第二開(kāi)口。換句話說(shuō),也可以利用管子的物理力量形成第一開(kāi)口,并且利 用從管子噴射的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)的化學(xué)力量形成第二開(kāi)口。既可以 先從管子噴出處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)形成第一開(kāi)口,然后在絕緣層中插入 管子來(lái)形成第二開(kāi)口,又可以在噴出蝕刻氣體的同時(shí)在絕緣層中插入管子來(lái)形 成開(kāi)口。在制造層疊為多層的多層布線等的情況下,當(dāng)在多層不同的薄膜中形成連 續(xù)的開(kāi)口時(shí)可以使用本發(fā)明。而且,也可以在使用本發(fā)明的管子在絕緣層中形成開(kāi)口之后,經(jīng)過(guò)管子內(nèi) 部將液狀膜形成材料(例如,具有導(dǎo)電性的組合物)從管子噴出到開(kāi)口中,來(lái)形
成導(dǎo)電層。若開(kāi)口很微細(xì),則有因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系而液狀膜形成材料不容易確實(shí)填充到開(kāi)口中的情況,但是,當(dāng)采用本發(fā)明時(shí),可以使用插入在開(kāi)口中的管子將膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。開(kāi)口的形狀反映管子的形狀,因此只要設(shè)定管子以能夠獲得所希望的形狀,即可??梢圆捎弥鶢?角柱、圓柱、三棱柱等)、針狀等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)在設(shè)置管子時(shí)的力量、以及設(shè)置管子的被處理膜的膜強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇膜厚度方向的深度。當(dāng)使用其末端尖銳的針狀管子來(lái)將管子設(shè)置為其一部分埋入導(dǎo)電層中時(shí),可以在導(dǎo)電層中形成具有凹部的開(kāi)口。在形成開(kāi)口之后,也可以以具有開(kāi)口的絕緣層為掩模對(duì)露出在開(kāi)口底面的導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來(lái)去除。由于根據(jù)本發(fā)明可以選擇性地形成具有開(kāi)口的絕緣層而不使用光刻工序,所以可以減少工序及材料。圖4A至4D示出了在疊層體中形成連續(xù)的開(kāi)口的實(shí)例。在圖4A中,在襯 底700上形成有導(dǎo)電層701、第一絕緣層708、以及第二絕緣層702。接著,通 過(guò)將管子703插入到第二絕緣層702中,在第二絕緣層702中以物理方式形成 第一開(kāi)口 704。在圖4B的剖視圖中,第二絕緣層被分成第二絕緣層706a和第 二絕緣層706b。因?yàn)楣茏?03的排放口的大小,當(dāng)在管子703內(nèi)部進(jìn)入第二絕 緣層702的一部分時(shí),還從管子噴出處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液),以去除進(jìn)入 在內(nèi)部的第二絕緣層702即可??梢詮墓茏?03噴出蝕刻氣體709來(lái)選擇性地去除第一絕緣層,以在第一 絕緣層及第二絕緣層中形成連續(xù)的第二開(kāi)口 705。在圖4C的剖視圖中,第一絕 緣層被分成第一絕緣層790a和第一絕緣層790b。開(kāi)口 705因?yàn)榉从彻茏拥男螤?,所以成為?cè)面具有臺(tái)階的形狀。在導(dǎo)電層 701露出了的第二開(kāi)口 705中形成導(dǎo)電膜707,可以使導(dǎo)電層701和導(dǎo)電膜707 電連接(參照?qǐng)D4D)。換句話說(shuō),也可以利用管子的物理力量形成第一開(kāi)口,并且利用從管子噴 出(噴射)的蝕刻氣體的化學(xué)力量形成第二開(kāi)口。既可以先使用管子噴出蝕刻氣 體來(lái)形成第一開(kāi)口,然后將管子插入到絕緣層中來(lái)形成第二開(kāi)口,又可以在噴 出蝕刻氣體的同時(shí)將管子插入到絕緣層中來(lái)形成開(kāi)口。在第二絕緣層的物理強(qiáng)度小于管子的情況下,可以如圖4A至4D所示那樣 形成開(kāi)口。在使用旋涂法等濕式處理來(lái)形成第二絕緣層的情況下,也可以在第
二絕緣層固化之前形成開(kāi)口。當(dāng)然,也可以對(duì)第二絕緣層進(jìn)行加熱處理等降低 其物理強(qiáng)度來(lái)插入管子。圖5A至5D示出在圖4A至4D中管子的末端細(xì)的圓錐形的實(shí)例。在襯底730 上形成有導(dǎo)電層731、第一絕緣層738、以及第二絕緣層732。接著,通過(guò)將管 子733插入到絕緣層732中,在第二絕緣層732中以物理方式形成第一開(kāi)口 734。 在圖5B的剖視圖中,第二絕緣層被分成第二絕緣層736a和第二絕緣層736b。可以從管子733的排放口噴出蝕刻液739來(lái)選擇性地去除第一絕緣層738, 在第一絕緣層及第二絕緣層中形成連續(xù)的第二開(kāi)口 735。在圖5C的剖視圖中, 第一絕緣層被分成第一絕緣層791a和第一絕緣層791b。由于開(kāi)口 735反映管子的形狀,所以成為側(cè)面具有臺(tái)階的形狀。可以通過(guò) 在導(dǎo)電層731露出了的第二開(kāi)口 735中形成導(dǎo)電膜737,使導(dǎo)電層731和導(dǎo)電 膜737電連接(參照?qǐng)D5D)。管子具有側(cè)邊具有錐形的形狀,其中截面形狀的末 端朝向?qū)щ妼幼兗?xì)。開(kāi)口 735反映管子733的形狀,從而開(kāi)口的側(cè)邊成為具有 錐形的形狀。而且,也可以在使用本發(fā)明的管子在絕緣層中形成開(kāi)口之后,從管子將液 狀膜形成材料(例如,具有導(dǎo)電性的組合物)噴出到開(kāi)口中,來(lái)形成導(dǎo)電層。圖 6A與圖5C對(duì)應(yīng),在襯底750上形成導(dǎo)電層751,使用管子753形成第一絕緣 層792a、 792b、第二絕緣層756a、 756b。在管子753中具有溶解有第一絕緣 層材料的蝕刻液759。通過(guò)吸出并去除溶解有第一絕緣層材料的蝕刻液759,以形成開(kāi)口 755(參 照?qǐng)D6B)。從管子753將具有導(dǎo)電性的液狀組合物749噴出到開(kāi)口 755中,以 形成導(dǎo)電層757(參照?qǐng)D6C和6D)。因此,可以使導(dǎo)電層751和導(dǎo)電層757電 連接。若開(kāi)口很微細(xì),則有因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系而液狀膜形成材料不容易確實(shí)填 充到開(kāi)口中的情況,但是,當(dāng)采用本發(fā)明時(shí),可以使用插入到開(kāi)口中的管子來(lái) 將膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,從而形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。根據(jù)要形成的膜來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定包含膜形成材料的組合物即可。在形成導(dǎo)電 膜的情況下,使用包含導(dǎo)電材料的組合物即可。另外,在形成絕緣膜的情況下, 同樣使用包含絕緣材料的組合物,而在形成半導(dǎo)體膜的情況下,使用包含半導(dǎo) 體材料的組合物即可。另外,包含膜形成材料的組合物也可以包含具有氟的界 面活性劑。
在形成導(dǎo)電膜作為膜的情況下,作為噴出的組合物,使用將導(dǎo)電材料溶解或分散在溶劑中的組合物。導(dǎo)電材料相當(dāng)于Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al等中的一種或多種金屬的微粒子或分散納米粒子。另外,在上述導(dǎo)電材 料中也可以混合Cd、 Zn的金屬硫化物;Fe、 Ti、 Ge、 Si、 Zr、 Ba等的氧化物; 以及鹵化銀中的一種或多種的微粒子或分散納米粒子。另外,作為導(dǎo)電材料, 也可以使用用作透明導(dǎo)電膜的銦錫氧化物(ITO)、包含氧化硅的銦錫氧化物 (ITSO)、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅或氮化鈦等。作為導(dǎo)電材料,可以使用一種 元素或混合多種元素的粒子。然而,作為噴出的組合物,考慮到比電阻值,優(yōu) 選使用將金、銀和銅中的任一種材料溶解或分散在溶劑中的組合物,更優(yōu)選地, 使用具有低電阻的銀或銅。然而,當(dāng)使用銀或銅時(shí),優(yōu)選一起提供阻擋膜而作 為針對(duì)雜質(zhì)的措施。作為阻擋膜,可以使用氮化硅膜或鎳硼(NiB)膜。被噴出的組合物是將導(dǎo)電材料(絕緣材料)溶解或分散在溶劑中的組合物, 但它還包含分散劑或被稱作粘合劑的熱固化樹(shù)脂。尤其,粘合劑具有防止焙燒 時(shí)產(chǎn)生裂縫或不均勻焙燒的功能。因此,在被形成的導(dǎo)電層中有時(shí)包含有機(jī)材 料。所包含的有機(jī)材料取決于加熱溫度、氣氛和時(shí)間。該有機(jī)材料是用作金屬 粒子的粘合劑、溶劑、分散劑、以及覆蓋劑的有機(jī)樹(shù)脂等,可以典型地舉出聚 酰亞胺、丙烯、酚醛清漆樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅酮樹(shù) 脂、味喃樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂等有機(jī)樹(shù)脂。另外,還可以使用在導(dǎo)電材料的周?chē)坑衅渌麑?dǎo)電材料來(lái)構(gòu)成多個(gè)層的粒 子。例如,也可以使用具有在銅的周?chē)坑墟嚺?NiB)并且在其周?chē)坑秀y的 三層結(jié)構(gòu)的粒子等。作為溶劑,使用乙酸丁酯或乙酸乙酯等酯類(lèi)、異丙醇或乙 醇等醇類(lèi)、甲基乙基甲酮或丙酮等有機(jī)溶劑等、或水。組合物的粘度優(yōu)選是 20mPa, s以下。這是為了防止組合物噴出時(shí)干燥、以及能夠使組合物平滑地從 排放口噴出。另外,組合物的表面張力優(yōu)選是40mN/m以下。然而,優(yōu)選根據(jù) 所使用的溶劑和用途來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)組合物的粘度等。作為一例,優(yōu)選將ITO、 有機(jī)銦或有機(jī)錫溶解或分散在溶劑中的組合物的粘度設(shè)定為5mPa s至 20mPa s;將銀溶解或分散在溶劑中的組合物的粘度設(shè)定為5mPa s至 20mPa s;以及將金溶解或分散在溶劑中的組合物的粘度設(shè)定為5mPa s至 20mPa s。在形成絕緣層作為膜的情況下,可以使用環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、酚醛清漆 樹(shù)脂、丙烯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、氨酯樹(shù)脂、苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、氟化
丙炔醚、聚酰亞胺等有機(jī)材料;或具有硅氧垸鍵的樹(shù)脂來(lái)形成。在使用任一材 料的情況下,也通過(guò)調(diào)節(jié)溶劑的濃度或添加界面活性劑等來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)其表面 張力和粘度。雖然依賴于管子的直徑或所希望的圖形的形狀等,但是導(dǎo)電體的粒徑優(yōu)選 是盡可能小的,以便防止阻塞管子且制造高精細(xì)的圖形。導(dǎo)電體的粒徑優(yōu)選為 0. ly m以下。組合物是通過(guò)電解法、霧化法或濕式還原法等各種方法來(lái)形成的, 并且其粒子大小一般約為0.01um至10um。然而,當(dāng)使用氣體蒸發(fā)法形成時(shí), 由分散劑保護(hù)的納米粒子微細(xì)約為7nm。此外,當(dāng)使用覆蓋劑包覆各個(gè)粒子的 表面時(shí),所述納米粒子在溶劑中不凝聚且在室溫下穩(wěn)定地分散在溶劑中,并且 顯示出與液體實(shí)質(zhì)上相同的性質(zhì)。因此,優(yōu)選使用覆蓋劑。另外,噴出組合物的工序也可以在減壓下進(jìn)行。也可以當(dāng)噴出時(shí)預(yù)先加熱 襯底。在噴出組合物之后,進(jìn)行干燥和焙燒中的一方或雙方工序。干燥和焙燒 的工序都是加熱處理的工序,然而其目的、溫度和時(shí)間不同,例如,干燥在100 'C的溫度下進(jìn)行3分鐘,而焙燒在20(TC至55(TC的溫度下進(jìn)行15分鐘至60 分鐘。干燥工序和焙燒工序是在常壓下或在減壓下利用激光照射、快速熱退火 或加熱爐等來(lái)進(jìn)行。此外,對(duì)進(jìn)行該加熱處理的時(shí)序和加熱處理的次數(shù)沒(méi)有特 別限制。為了良好地進(jìn)行干燥和焙燒的工序,此時(shí)的溫度雖然依賴于襯底的材 料性質(zhì)及組合物的性質(zhì),但是一般設(shè)定為室溫至80(TC(優(yōu)選為10(TC至55(TC)。 借助于本工序,在揮發(fā)在組合物中的溶劑或以化學(xué)方法去除分散劑的同時(shí),通 過(guò)使周?chē)臉?shù)脂固化收縮,使納米粒子彼此接觸,以加速熔合和熔接。通過(guò)使用進(jìn)行連續(xù)振蕩或脈沖振蕩的氣體激光器或固體激光器來(lái)照射激 光即可。作為前者的氣體激光器,可以舉出受激準(zhǔn)分子激光器或Ar激光器等, 而作為后者的固體激光器,可以舉出使用YAG、 YV04或GdV0,等的結(jié)晶的激光器 等,所述YAG、 YV04或GdV0,中摻雜有Cr、 Nd等。此外,考慮到激光的吸收率, 優(yōu)選使用連續(xù)振蕩的激光器。另外,也可以使用組合了脈沖振蕩和連續(xù)振蕩的 激光照射方法。但是,根據(jù)襯底的耐熱性,通過(guò)照射激光來(lái)進(jìn)行的加熱處理優(yōu) 選在幾微秒到幾十秒之間瞬間地進(jìn)行,以便不破壞所述襯底??焖贌嵬嘶?RTA) 是這樣進(jìn)行的在惰性氣體的氣氛下使用照射紫外光至紅外光的紅外燈或卣素 燈等,快速地提高溫度,并且瞬間加熱幾微秒到幾分鐘。因?yàn)樵撎幚硎撬查g進(jìn) 行的,所以實(shí)際上可以僅加熱最表面的薄膜,從而不影響到下層的膜。換句話 說(shuō),也不影響到塑料襯底等具有低耐熱性的襯底。
此外,在通過(guò)噴出組合物形成導(dǎo)電層等之后,可以通過(guò)加壓來(lái)使其表面平 整化以提高平整性。作為加壓的方法,可以通過(guò)將輥狀物體掃描在表面上來(lái)使 平整化且減少凹凸,或使用平整的板狀物體來(lái)對(duì)表面垂直加壓等。當(dāng)加壓時(shí), 也可以進(jìn)行加熱工序。另外,還可以通過(guò)使用溶劑等使表面軟化或溶解,并且 使用氣刀去除表面的凹凸部。此外,還可以通過(guò)CMP法來(lái)拋光。這樣,通過(guò)噴出包含導(dǎo)電材料或絕緣材料的組合物并且進(jìn)行焙燒而形成的 導(dǎo)電層(或絕緣層)傾向于呈現(xiàn)具有多個(gè)晶界的多晶狀態(tài),而通過(guò)濺射法等形成 的導(dǎo)電層(或絕緣層)傾向于呈現(xiàn)柱形的結(jié)構(gòu)。從管子噴出的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)只要是管子耐受,就可以根據(jù)要蝕刻的薄膜適當(dāng)?shù)剡x擇。例如,在如圖14A至14D及圖36A至36D那樣制造層 疊為多層的多層布線等的情況下,在多層不同的薄膜中形成連續(xù)的開(kāi)口時(shí)可以 使用本發(fā)明。在圖14A中,在襯底540上形成有導(dǎo)電層541、第一絕緣層548、以及第 二絕緣層542。在第二絕緣層542的開(kāi)口形成區(qū)域上與第二絕緣層542接觸地 設(shè)置管子543。在選擇性地設(shè)置管子543的狀態(tài)下經(jīng)過(guò)該管子543將第一蝕刻 氣體551噴出(噴射)到第二絕緣層542上。使用被噴出(噴射)的第一蝕刻氣體 551選擇性地去除第二絕緣層542,在第二絕緣層542中形成第一開(kāi)口 544(參 照?qǐng)D14B)。在圖14B的剖視圖中,第二絕緣層被分成第二絕緣層547a和第二 絕緣層546b。可以從管子543的排放口噴射第二蝕刻氣體549來(lái)選擇性地去除第一絕緣 層,以在第一絕緣層及第二絕緣層中形成連續(xù)的第二開(kāi)口 545。在圖14C的剖 視圖中,第一絕緣層被分成第一絕緣層550a和第一絕緣層550b??梢栽趯?dǎo)電層541露出了的第二開(kāi)口 545中形成導(dǎo)電膜547,以使導(dǎo)電層 541和導(dǎo)電膜547電連接(參照?qǐng)D14D)。在圖36A至36D中,在襯底780上形成導(dǎo)電層781和絕緣層788,并且在 其上層疊有導(dǎo)電層795a、絕緣層782a、導(dǎo)電層795b、絕緣層782b。使用管子 783在導(dǎo)電層795a、絕緣層782a、導(dǎo)電層795b、絕緣層782b中形成連續(xù)的第 一開(kāi)口 784(參照?qǐng)D36B)。在作為剖視圖的圖36B中,導(dǎo)電層796a、絕緣層786a、 導(dǎo)電層796b、絕緣層786b形成為具有第一開(kāi)口 784。從管子783噴出(噴射)蝕刻氣體789來(lái)選擇性地去除絕緣層788,使它為 絕緣層786,以可以在層疊的絕緣層及導(dǎo)電層中形成連續(xù)的第二開(kāi)口 785。
在導(dǎo)電層781露出了的第二開(kāi)口 785中形成導(dǎo)電膜787,而可以使導(dǎo)電層 781、 796a、 796b、以及導(dǎo)電膜787電連接(參照?qǐng)D36D)。圖7A至7E示出管子的形狀的其他例子。在圖7A中,在襯底760上層疊 有導(dǎo)電層761、第一絕緣層762、第二絕緣層768。在圖7B中,使用具有不同截面形狀的管子763a至763d在第二絕緣層768 中形成第一開(kāi)口 770a至770d,以形成絕緣層769。管子763a為其凸部末端具 有圓度的圓蓋形狀,而管子763b為其末端尖銳的針形狀。管子763c和管子763d 都是柱形狀,但是其大小不同,管子763c細(xì)于管子763d。接著,從管子763a至763d分別噴出蝕刻液771a、 771b、蝕刻氣體772a、 772b,選擇性地去除第一絕緣層762,以使它為第一絕緣層773(參照?qǐng)D7C)。 去除管子763a至763d,以形成第二開(kāi)口 765a至765d(參照?qǐng)D7D)。在導(dǎo)電層761露出了的第二開(kāi)口 765a至765d中形成導(dǎo)電膜767,可以在 各個(gè)開(kāi)口 765a至765d中使導(dǎo)電層761和導(dǎo)電膜767電連接(參照?qǐng)D7E)。開(kāi)口 765a至765d的形狀反映管子763a至763d的形狀。在絕緣層769中, 開(kāi)口 765a為向開(kāi)口底面具有圓度的形狀,而開(kāi)口 765b為開(kāi)口的直徑向底面變 細(xì)且末端尖銳的針形狀。開(kāi)口 765c和開(kāi)口 765d的大小不同,開(kāi)口 765c小于 開(kāi)口 765d。這樣,可以以同一工序容易制造具有形狀不同的多個(gè)開(kāi)口的絕緣層。 因此,可以選擇各種各樣的開(kāi)口形狀,因而可以提高包括在顯示裝置或半導(dǎo)體 器件中的布線等的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)自由度。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)在設(shè)置管子時(shí)的力量、以及設(shè)置管子的膜 的強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。當(dāng)使用其末端尖銳的針狀管子來(lái)將管子設(shè)置為其一部分埋入膜 中時(shí),可以形成在膜中具有凹部的開(kāi)口。 .也可以在形成開(kāi)口之后,用液體洗滌殘留在開(kāi)口附近的導(dǎo)電材料或絕緣材 料(導(dǎo)電層或絕緣層中的被去除的部分的殘留物),以去除殘留物。在此情況下, 既可使用水等無(wú)反應(yīng)物質(zhì)洗滌,又可使用與絕緣層反應(yīng)(溶解)的蝕刻液等藥液 洗滌。當(dāng)使用蝕刻液時(shí)開(kāi)口被過(guò)蝕刻,殘物等被去除而使表面進(jìn)一步平整化。 另外,也可以擴(kuò)展開(kāi)口。這樣,可以在絕緣層中形成使導(dǎo)電層和導(dǎo)電膜電連接的開(kāi)口(接觸孔),而 無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的光刻工序和形成抗蝕劑掩模層。因此,借助于本實(shí)施方式可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減
少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí) 現(xiàn)制造成品率的提高。實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中,使用圖35A至35C說(shuō)明顯示裝置的制造方法,其目的在 于以簡(jiǎn)化了的工序低成本地制造顯示裝置。在本實(shí)施方式中,將導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層等的構(gòu)成物(也稱作圖形)選擇性地 形成為所希望的形狀,而當(dāng)將薄膜加工為所希望的圖形時(shí)不進(jìn)行光刻工序。在 本發(fā)明中,構(gòu)成物(也稱作圖形)是指構(gòu)成薄膜晶體管或顯示裝置的導(dǎo)電層如布 線層、柵電極層、源電極層、以及漏電極層等;半導(dǎo)體層;掩模層;絕緣層等, 其包括形成為預(yù)定形狀的所有結(jié)構(gòu)因素。在本實(shí)施方式中,在透光性轉(zhuǎn)置襯底上形成導(dǎo)電膜或半導(dǎo)體膜等的光吸收 膜,并從轉(zhuǎn)置襯底一側(cè)選擇性地照射激光,來(lái)將對(duì)應(yīng)于激光照射區(qū)域的光吸收 膜轉(zhuǎn)置到被轉(zhuǎn)置襯底上,以將作為光吸收層的導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層形成為所希望 的形狀(圖形)。在本說(shuō)明書(shū)中,也將在最初工序中形成作為光吸收膜的導(dǎo)電膜 或半導(dǎo)體膜并且被照射激光的襯底稱作轉(zhuǎn)置襯底,并將最后選擇性地形成有作為光吸收層的導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層的襯底稱作被轉(zhuǎn)置襯底。因?yàn)榭梢圆皇褂霉饪?工序地選擇性地形成為具有所希望的形狀,所以可以實(shí)現(xiàn)工序的簡(jiǎn)化和低成本 化等。下面,參照?qǐng)D35A至35C詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)施方式所示的薄膜的形成方法。 在圖35A至35C中,在作為轉(zhuǎn)置襯底的第一襯底2201上形成有光吸收膜2202, 并使光吸收膜2202位于內(nèi)側(cè)地相對(duì)設(shè)置第一襯底2201和作為被轉(zhuǎn)置襯底的第 二襯底2200。從襯底2201 —側(cè)透過(guò)襯底2201地將激光2203選擇性地照射到光吸收膜 2202。被照射激光2203的區(qū)域的光吸收膜2202吸收激光2203,并因其熱等的 能量而轉(zhuǎn)置到第二襯底2200 —側(cè)作為光吸收層2205。另一方面,不被照射激 光2203的區(qū)域殘留在第一襯底2201 —側(cè)作為光吸收膜2204a及2204b。這樣, 將導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層等的構(gòu)成物(也稱作圖形)選擇性地形成為所希望的形狀, 而當(dāng)將作為光吸收層2206的薄膜加工為所希望的圖形時(shí)不進(jìn)行光刻工序。在利用激光進(jìn)行轉(zhuǎn)置之后,也可以對(duì)光吸收層進(jìn)行加熱處理,或者也可以 照射激光。將吸收所照射的光的材料用于作為轉(zhuǎn)置物的光吸收膜2202,并將透
過(guò)所照射的光的透光襯底用于第一襯底2201。通過(guò)采用本發(fā)明,可以自由地轉(zhuǎn) 置到各種襯底上,因此襯底材料的選擇范圍寬。另外,也可以選擇廉價(jià)材料作 為襯底,而且不僅可以根據(jù)用途而提供廣泛的功能,而且還可以低成本地制造 顯示裝置。本實(shí)施方式的薄膜形成方法可以用來(lái)形成構(gòu)成薄膜晶體管或顯示裝置的 導(dǎo)電層如布線層、柵電極層、源電極層、以及漏電極層等;半導(dǎo)體層;掩模層; 絕緣層等。只要形成使用了所希望的材料的膜作為光吸收膜,并選擇該膜吸收 的光來(lái)照射,即可。例如,可以使用導(dǎo)電材料作為光吸收膜,例如可以使用鉻、鉭、銀、鉬、 鎳、鈦、鈷、銅、或鋁中的一種或多種來(lái)形成。也可以使用銦錫氧化物(no)、 包含氧化硅的銦錫氧化物(ISTO)、氧化鋅(ZnO)、將鎵(Ga)摻雜到氧化鋅中的 導(dǎo)電材料、銦鋅氧化物(IZO(indiura zinc oxide))。另外,還可以使用半導(dǎo)體 材料作為光吸收膜,例如可以使用硅、鍺、硅鍺、鎵砷、氧化鉬、氧化錫、氧 化鉍、氧化釩、氧化鎳、氧化鋅、砷化鎵、氮化鎵、氧化銦、磷化銦、氮化銦、 硫化鎘、碲化鎘、鈦酸鍶等的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。另外,還可以將氫或惰性氣體 (氦(He)、氬(Ar)、氪(Kr)、氖(Ne)、氙(Xe)等)添加到光吸收膜。因此,借助于本實(shí)施方式,可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因 而可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于無(wú)需涂敷光致抗蝕劑等來(lái)進(jìn)行曝光及顯影,從而 可以減少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而 可以實(shí)現(xiàn)成品率的提高。實(shí)施方式4圖25A是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示面板的結(jié)構(gòu)的平面圖,其中在具有絕緣 表面的襯底2700上形成有以矩陣狀排列像素2702的像素部2701、掃描線一側(cè) 輸入端子2703、信號(hào)線一側(cè)輸入端子2704。像素的數(shù)量可以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)來(lái) 設(shè)定,若是XGA且用RGB的全彩色顯示,像素?cái)?shù)量是1024X768X3 (RGB),若 是UXGA且用RGB的全彩色顯示,像素?cái)?shù)量是1600X 1200 X 3 (RGB),若對(duì)應(yīng)于 全規(guī)格高清晰畫(huà)質(zhì)且用RGB的全彩色顯示,像素?cái)?shù)量是1920 X 1080X 3 (RGB)即 可。像素2702是通過(guò)從掃描線一側(cè)輸入端子2703延伸的掃描線和從信號(hào)線一 側(cè)輸入端子2704延伸的信號(hào)線交叉,而以矩陣狀排列的。像素2702中的每一 個(gè)具有開(kāi)關(guān)元件和連接于該開(kāi)關(guān)元件的像素電極。開(kāi)關(guān)元件的典型實(shí)例是TFT。通過(guò)將TFT的柵電極一側(cè)連接到掃描線并將TFT的源極或漏極一側(cè)連接到信號(hào) 線,能夠利用從外部輸入的信號(hào)獨(dú)立地控制每一個(gè)像素。雖然圖25A示出了用外部驅(qū)動(dòng)電路控制輸入到掃描線及信號(hào)線的信號(hào)的一 種顯示面板的結(jié)構(gòu),但也可以如圖26A所示那樣通過(guò)C0G(Chip On Glass,玻 璃上芯片安裝)方式將驅(qū)動(dòng)器IC2751與保護(hù)電路2713—起安裝在襯底2700上。 此外,作為其它安裝方式,也可以采用圖26B所示的TAB(Tape Automated Bonding,帶式自動(dòng)接合)方式。驅(qū)動(dòng)器IC既可以是形成在單晶半導(dǎo)體襯底上 的,又可以是在玻璃襯底上由TFT形成電路的。在圖26A和26B中,驅(qū)動(dòng)器IC2751 與FPC2750連接。此外,當(dāng)由具有高結(jié)晶性的多晶(微晶)半導(dǎo)體形成設(shè)置在像素中的TFT時(shí), 也可以如圖25B所示那樣在襯底3700上形成掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3702。在圖 25B中,附圖標(biāo)記3701是像素部,3704是信號(hào)線一側(cè)輸入端子,并且與圖25A 同樣地使用外部驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制信號(hào)線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。如根據(jù)本發(fā)明形成的 TFT,在設(shè)置在像素中的TFT由遷移度高的多晶(微晶)半導(dǎo)體或單晶半導(dǎo)體等 形成的情況下,也可以如圖25C所示那樣在襯底4700上與像素部4701集成地 形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路4702和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4704。使用圖8A至13B說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。更詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明具有應(yīng)用本 發(fā)明的反交錯(cuò)型薄膜晶體管的顯示裝置的制造方法。圖8A、 9A、 IOA、 IIA和 12A是顯示裝置的像素部的平面圖,圖8B、 9B、 IOB、 11B和12B是沿圖8A、 9A、 IOA、 IIA和12A中的虛線A-C截?cái)嗟钠室晥D,并且圖8C、 9C、 IOC、 1'1C 和12C是沿圖8A、 9A、 IOA、 11A和12A中的虛線B-D截?cái)嗟钠室晥D。圖13A 和13B也是顯示裝置的剖視圖。襯底IOO,使用由鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃等組成的玻璃襯底; 石英襯底;金屬襯底;或具有在本制造工序中能夠承受處理溫度的耐熱性的塑 料襯底。另外,也可以用CMP法等來(lái)拋光,以使襯底IOO的表面平整。另外, 也可以在襯底IOO上形成絕緣層。利用諸如CVD法、等離子體CVD法、濺射法、 或旋涂法等的各種方法,并且用包含硅的氧化物材料或氮化物材料以單層或疊 層形成絕緣層。雖然可以不形成該絕緣層,但它具有阻擋來(lái)自襯底100的污染 物質(zhì)等的效果。在襯底IOO上形成柵電極層103及104(104a、 104b)。柵電極層103及
104(104a、 104b)通過(guò)使用選自Ag、 Au、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 Ta、 W、 Ti、 Mo、 Al、Cu中的元素;以所述元素為主要成分的合金材料;或者以所述元素為主要成分的化合物材料來(lái)形成即可。另外,也可以采用以摻雜有磷等雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜、或AgPdCu合金。另外,可以采用單層結(jié)構(gòu)或者疊 層結(jié)構(gòu),例如,氮化鉤膜和鉬(Mo)膜的雙層結(jié)構(gòu),或者按順序?qū)盈B50nm厚的 鉤膜、500mn厚的鋁和硅的合金(A1-Si)膜、以及30nm厚的氮化鈦膜的三層結(jié) 構(gòu)。此外,在釆用三層結(jié)構(gòu)的情況下,可以采用氮化鎢代替第一導(dǎo)電膜的鎢, 可以采用鋁和鈦的合金(Al-Ti)膜代替第二導(dǎo)電膜的鋁和硅的合金(A1-Si)膜, 以及也可以采用鈦膜代替第三導(dǎo)電膜的氮化鈦膜。柵導(dǎo)電層103、 104a、 104b可以通過(guò)濺射法、PVD法(物理氣相沉積法)、 減壓CVD法(LPCVD法)或等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相沉積法)等來(lái)形 成,并使用掩模層加工來(lái)形成。另外,也可以使用可以將構(gòu)成物轉(zhuǎn)印或繪制成 所希望的圖形的方法如各種印刷法(絲網(wǎng)(孔版)印刷、膠版(平版)印刷、凸版 印刷或凹版印刷等形成所希望的圖形的方法)、液滴噴出法、分配器法、選擇 性涂敷法等。導(dǎo)電膜的加工通過(guò)進(jìn)行使用干蝕刻或濕蝕刻的蝕刻加工來(lái)實(shí)現(xiàn)即可。可以 用ICP(感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法,并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整蝕刻條件(施加到線圈電極的 電力量、施加到襯底一側(cè)的電極的電力量、襯底一側(cè)的電極溫度等),來(lái)將電 極層蝕刻成錐形。另外,作為蝕刻用氣體,可以適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、 BC13、 SiCl4 或CCL等為代表的氯類(lèi)氣體;以CR、 SF6或NF3等為代表的氟類(lèi)氣體;或者02。另外,也可以在將作為光吸收膜的導(dǎo)電膜形成在轉(zhuǎn)置襯底上之后,利用激 光將它加工為所希望韻形狀來(lái)選擇性地形成在被轉(zhuǎn)置襯底上,以形成柵電極 層。在利用激光進(jìn)行轉(zhuǎn)置之后,也可以對(duì)光吸收層進(jìn)行加熱處理,或者也可以 照射激光。將吸收所照射的光的材料用于作為轉(zhuǎn)置物的光吸收膜,并將透過(guò)所照射的 光的透光襯底用于轉(zhuǎn)置襯底。通過(guò)采用本發(fā)明,可以自由地轉(zhuǎn)置到各種襯底上, 因此襯底材料的選擇范圍寬。另外,也可以選擇廉價(jià)材料作為襯底,而且不僅 可以根據(jù)用途而提供廣泛的功能,而且還可以低成本地制造顯示裝置。接著,在柵電極層103及104(104a、 104b)上形成柵極絕緣層105 (圖8A 至8C)。柵極絕緣層105由硅的氧化物材料或氮化物材料等的材料形成即可, 并且可以是疊層或單層。在本實(shí)施方式中,使用氮化硅膜和氧化硅膜雙層的疊 層。另外,也可以采用單層的氧氮化硅膜或由三層以上構(gòu)成的疊層。優(yōu)選使用 具有致密的膜性質(zhì)的氮化硅膜。另外,在將銀、銅等用于通過(guò)液滴噴出法形成 的導(dǎo)電層的情況下,若在其上形成氮化硅膜或者NiB膜作為阻擋膜,則有防止 雜質(zhì)的擴(kuò)散和平整表面的效果。另外,優(yōu)選在反應(yīng)氣體中包含稀有氣體元素諸 如氬等,并且使它混合到所形成的絕緣膜中,以便在較低的成膜溫度下形成柵 漏電流低且致密的絕緣膜。作為蝕刻加工,等離子體蝕刻(干蝕刻)或濕蝕刻都可以采用,但是當(dāng)處理大面積襯底時(shí),優(yōu)選采用等離子體蝕刻。作為蝕刻氣體,使用CF4、 NF3等的氟 類(lèi)氣體或者Cl2、BCl:,等的氯類(lèi)氣體,也可以適當(dāng)?shù)靥砑親e或Ar等的惰性氣體。 另外,若采用大氣壓放電的蝕刻加工,則還可進(jìn)行局部放電加工,并不需要在 襯底的整個(gè)表面上形成掩模層。接著,形成半導(dǎo)體層。根據(jù)需要形成具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層,即可。 另外,也可以制造通過(guò)形成具有n型的半導(dǎo)體層來(lái)制造n溝道型TFT的醒0S 結(jié)構(gòu),通過(guò)形成具有p型的半導(dǎo)體層來(lái)制造p溝道型TFT的PMOS結(jié)構(gòu),或者 由n溝道型TFT和p溝道型TFT構(gòu)成的CMOS結(jié)構(gòu)。此外,也可以為了賦予導(dǎo) 電性,通過(guò)摻雜工序添加賦予導(dǎo)電性的元素,來(lái)在半導(dǎo)體層中形成雜質(zhì)區(qū)域, 以形成n溝道型TFT和p溝道型TFT。也可以通過(guò)用PH3氣體進(jìn)行等離子體處理 來(lái)向半導(dǎo)體層賦予導(dǎo)電性,而代替形成具有n型的半導(dǎo)體層。作為形成半導(dǎo)體層的材料,可以采用以下半導(dǎo)體利用以硅垸或鍺烷為代 表的半導(dǎo)體材料氣體通過(guò)氣相生長(zhǎng)法或?yàn)R射法來(lái)制造的非晶半導(dǎo)體(下文中也 稱作"AS")、通過(guò)利用光能或熱能使所述非晶半導(dǎo)體結(jié)晶來(lái)形成的多晶半導(dǎo) 體、或半晶(也稱作微晶或者微晶體,并且下文中也稱作"SAS")半導(dǎo)體等。 半導(dǎo)體層可以通過(guò)各種方法(濺射法、LPCVD法或等離子體CVD法等)來(lái)形成。SAS是這樣一種半導(dǎo)體,其具有介于非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶) 之間的中間結(jié)構(gòu),且具有在自由能方面穩(wěn)定的第三態(tài),還包括短程有序和晶格 畸變的結(jié)晶區(qū)域。在膜內(nèi)至少一部分區(qū)域可以觀察到0.5mn至20nm的結(jié)晶區(qū) 域。當(dāng)以硅作為主要成分時(shí),拉曼光譜遷移到低于520cm'的波數(shù)一側(cè)。在X 射線衍射中觀察到由硅的晶格引起的(lll)、 (220)的衍射峰值。含有至少l原 子%或更多的氫或鹵素,以便終結(jié)懸空鍵。通過(guò)對(duì)含有硅的氣體進(jìn)行輝光放電 分解(等離子體CVD)來(lái)形成SAS。作為含有硅的氣體使用SiH4。此外,也可以 使用Si2H6、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF《等。此外,也可以混合&或者GeF4。
也可以用H2或者H2和選自He、 Ar、 Kr和Ne的一種或者多種稀有氣體元素稀釋 該含有硅的氣體。稀釋比率在2倍至1000倍的范圍內(nèi),壓力實(shí)質(zhì)上在O. 1Pa 至133Pa的范圍內(nèi),以及電源頻率為lMHz至120MHz,優(yōu)選為13MHz至60MHz。 襯底加熱溫度優(yōu)選為30(TC以下,以及也可以在IO(TC至20(TC的襯底加熱溫度 形成。這里,作為在形成膜時(shí)主要引入的雜質(zhì)元素,理想的是,氧、氮、碳等 的來(lái)自大氣成分的雜質(zhì)為lX102°cm—3以下,尤其,氧濃度為5X10"cm—3以下, 優(yōu)選為lX10l9cm—3以下。另外,通過(guò)包含稀有氣體元素諸如氦、氬、氪或氖進(jìn) 一步促進(jìn)晶格畸變,來(lái)可以提高穩(wěn)定性并獲得優(yōu)越的SAS。此外,作為半導(dǎo)體 層,也可以將利用氫類(lèi)氣體形成的SAS層層疊在利用氟類(lèi)氣體形成的SAS層之 上。作為非晶半導(dǎo)體可以代表性地舉出氫化非晶硅,作為晶體半導(dǎo)體可以代表 性地舉出多晶硅等。多晶硅包括以在80(TC以上的處理溫度下形成的多晶硅為 主要材料的所謂高溫多晶硅;以在60CTC以下的處理溫度下形成的多晶硅為主 要材料的所謂低溫多晶硅;以及添加促進(jìn)晶化的元素等而結(jié)晶的多晶硅等。當(dāng) 然,還可以采用如上所述的半晶半導(dǎo)體、或者在半導(dǎo)體層的一部分中含有晶相 的半導(dǎo)體。當(dāng)將晶體半導(dǎo)體層用作半導(dǎo)體層時(shí),使用各種方法(激光晶化法、熱晶化 法、或利用鎳等促進(jìn)晶化的元素的熱晶化法等)作為制造該晶體半導(dǎo)體層的方 法即可。另外,也可以通過(guò)對(duì)作為SAS的微晶半導(dǎo)體進(jìn)行激光照射使其結(jié)晶而 提高結(jié)晶性。在不引入促進(jìn)晶化的元素的情況下,在對(duì)非晶硅膜照射激光之前, 通過(guò)在氮?dú)鈿夥障乱?00。C加熱一個(gè)小時(shí),來(lái)使非晶硅膜中含有的氫濃度釋放 至1X10 toms/cm3以下。這是因?yàn)楫?dāng)對(duì)含有多量氫的非晶硅膜照射激光時(shí), 該非晶硅膜會(huì)被破壞的緣故。作為將金屬元素引入非晶半導(dǎo)體層的方法,只要是能夠使該金屬元素存在 于非晶半導(dǎo)體層的表面或者其內(nèi)部的方法,就沒(méi)有特別限制。例如,可以使用濺射法、CVD法、等離子體處理法(包括等離子體CVD法)、吸附法、或者涂敷金屬鹽的溶液的方法。這些方法中,利用溶液的方法簡(jiǎn)單方便并且由于可以容易地調(diào)整金屬元素的濃度所以有用。另外,優(yōu)選通過(guò)在氧氣氣氛中的UV光照射、熱氧化法、用含有羥基的臭氧水或過(guò)氧化氫的處理等形成氧化膜,以便改 善非晶半導(dǎo)體層表面的潤(rùn)濕性并且將水溶液散布于非晶半導(dǎo)體層的整個(gè)表面上。
可以組合熱處理和激光照射以使非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶,或者,也可以多次單 獨(dú)進(jìn)行熱處理或激光照射。此外,也可以通過(guò)等離子體法,在襯底上直接選擇性地形成晶體半導(dǎo)體層。 作為半導(dǎo)體,可以使用有機(jī)半導(dǎo)體材料并通過(guò)印刷法、分配器方法、噴出 法、旋涂法、液滴噴出法等來(lái)形成。在此情況下,由于不需要上述蝕刻工序, 所以可以減少工序個(gè)數(shù)。作為有機(jī)半導(dǎo)體,使用低分子材料、高分子材料等, 也可以采用諸如有機(jī)色素、導(dǎo)電高分子材料等材料。作為用于本發(fā)明的有機(jī)半 導(dǎo)體材料,優(yōu)選使用并五苯、由共軛雙鍵組成骨架的"電子共軛類(lèi)高分子材料。 代表性地,可以采用聚噻吩、聚芴、聚(3-垸基噻吩)、聚噻吩衍生物等的可溶 高分子材料。此外,作為可以用于本發(fā)明的有機(jī)半導(dǎo)體材料,有可以通過(guò)在形成可溶前 體之后進(jìn)行處理來(lái)形成半導(dǎo)體層的材料。另外,作為這種有機(jī)半導(dǎo)體材料,有 聚亞噻吩基亞乙烯基(polythienylenevinylene)、聚(2, 5-噻吩基亞乙烯基)、 聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚丙炔亞乙烯(polyallylenevinylene)等。當(dāng)將前體轉(zhuǎn)換為有機(jī)半導(dǎo)體時(shí),除了進(jìn)行加熱處理以外,還添加氯化氫氣 體等的反應(yīng)催化劑。另外,作為溶解這些可溶有機(jī)半導(dǎo)體材料的典型溶劑,可 以使用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲、Y丁內(nèi)酯、丁 基溶纖劑、環(huán)己烯、麗P(N-甲基-2-吡咯垸酮)、環(huán)己酮、2-丁酮、二氧雜環(huán)己 垸、二甲基甲酰胺(DMF)、或THF(四氫呋喃)等。在本實(shí)施方式中,形成非晶半導(dǎo)體層作為半導(dǎo)體層108、 109及具有一種 導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層110、 111。在本實(shí)施方式中,作為具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半 導(dǎo)體膜,形成具有n型的半導(dǎo)體膜,該半導(dǎo)體膜包含作為賦予n型的雜質(zhì)元素 的磷(P)。具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體膜用作源區(qū)域及漏區(qū)域。根據(jù)需要形成 具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體膜即可,可以形成具有n型的半導(dǎo)體膜或具有p型 的半導(dǎo)體膜,所述具有n型的半導(dǎo)體膜具有賦予n型的雜質(zhì)元素(P、 As),而 所述具有p型的半導(dǎo)體膜具有賦予P型的雜質(zhì)元素(B)。在柵極絕緣層105中,形成到達(dá)柵電極層104的開(kāi)口 107(參照?qǐng)D9A和犯)。 也可以在形成半導(dǎo)體層108、 109、以及具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層110、 111 之前,形成開(kāi)口107。在本實(shí)施方式中,在柵極絕緣層105的開(kāi)口形成區(qū)域上 與柵極絕緣層105接觸地配置管子,并且經(jīng)過(guò)該管子將蝕刻氣體噴出(噴射)到 柵極絕緣層105上。借助于噴出(噴射)了的蝕刻氣體選擇性地去除柵極絕緣層105,以在柵極絕緣層105中形成開(kāi)口 107。因此,在柵電極層104上形成具有 開(kāi)口的柵極絕緣層105,從而位于柵極絕緣層105下的柵電極層104露出在開(kāi) 口的底面。在后續(xù)工序中,在開(kāi)口 107中與露出了的柵電極層104接觸地形成 源電極層或漏電極層,而在設(shè)置于柵極絕緣層105中的開(kāi)口 107中使源電極層 或漏電極層與柵電極層電連接。另外,也可以其一部分埋入絕緣層中地配置管子,并且利用物理力量在絕 緣層中形成第一開(kāi)口,然后,從管子噴射蝕刻氣體進(jìn)一步選擇性地去除絕緣層 來(lái)形成第二開(kāi)口。既可以先從管子噴出蝕刻氣體來(lái)形成第一開(kāi)口,然后在絕緣 層中插入管子來(lái)形成第二開(kāi)口,又可以在噴出蝕刻氣體的同時(shí)在絕緣層中插入 管子來(lái)形成開(kāi)口。只要是管子可耐受的處理劑,就可以根據(jù)要蝕刻的薄膜來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇從管 子噴出的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)。例如,在制造層疊為多個(gè)層的多層布線 等的情況下,可以當(dāng)在多層不同的薄膜中形成連續(xù)的開(kāi)口之際使用本發(fā)明。再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層中形成開(kāi)口之后,經(jīng)過(guò)管子 將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口中,以形成導(dǎo)電層。 若開(kāi)口很微細(xì),則有因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系而液狀膜形成材料不容易確實(shí)填充到 開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口中的管子可以將 膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。由于開(kāi)口的形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,所以為了可獲 得所希望的形狀而設(shè)置管子即可。可以采用柱狀(角柱、圓柱、三棱柱等)、針 狀等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)設(shè)置管子時(shí)的力量和設(shè)置管子的 導(dǎo)電層的膜強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇 膜厚度方向的深度。若使用其末端為尖銳的針狀管子并且其一部分埋入導(dǎo)電層 中地插入而設(shè)置管子,則可以在導(dǎo)電層中形成具有凹部的開(kāi)口。另外,也可以 在形成幵口之后,使用具有開(kāi)口的絕緣層作為掩模進(jìn)行蝕刻來(lái)去除露出在開(kāi)口 底面的導(dǎo)電層。在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子。因此, 由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi)口確實(shí)形成在 所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明,成品率好地制造半導(dǎo)體器件、顯 示裝置。借助于本發(fā)明,可以將開(kāi)口選擇性地形成在薄膜中,而不使用光刻工序,
從而可以減少工序及材料。圖30示出具有管子的噴出吸除裝置的一個(gè)方式。噴出吸除單元1403的各 噴頭1405、噴頭1412連接到控制單元1407,并且其通過(guò)由計(jì)算機(jī)1410控制 可以移動(dòng)預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖形。關(guān)于移動(dòng)的位置,例如以在襯底1400上形成的 標(biāo)記1411為基準(zhǔn)進(jìn)行即可?;蛘?,也可以以襯底1400的邊緣為基準(zhǔn),確定基 準(zhǔn)點(diǎn)。使用攝像單元1404來(lái)檢測(cè)該基準(zhǔn)點(diǎn),在圖像處理單元1409變換為數(shù)字 信號(hào),計(jì)算機(jī)1410識(shí)別該數(shù)字信號(hào)并產(chǎn)生控制信號(hào),并且將它發(fā)送到控制單 元1407。作為攝像單元1404,可以使用利用電荷耦合元件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧 化物半導(dǎo)體的圖像傳感器等。當(dāng)然,在襯底1400上要形成的開(kāi)口圖形的信息 是存入到記憶媒體1408中的,基于該信息將控制信號(hào)送到控制單元1407,從 而可以分別控制噴出吸除單元1403的各個(gè)噴頭1405、噴頭1412。排出的材料 (蝕刻氣體、蝕刻液、導(dǎo)電材料、絕緣材料)從材料供應(yīng)源1413和材料供應(yīng)源 1414經(jīng)過(guò)管道分別供應(yīng)到噴頭1405、噴頭1412。噴頭1405和噴頭1412設(shè)置 有多個(gè)管子,借助于從管子噴射的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液),可以在被處理 物中形成開(kāi)口。另外,也可以經(jīng)過(guò)管子吸出蝕刻液等,并且將材料噴出在開(kāi)口 中,以形成膜。噴頭1405內(nèi)部具有如虛線1406所示的填充液態(tài)材料的空間和作為排出口 的噴嘴。雖然未圖示,噴頭1412也具有與噴頭1405同樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在將噴 頭1405和噴頭1412的噴嘴設(shè)置為互相不同的大小的情況下,可以以不同的寬 度同時(shí)加工不同的區(qū)域。在加工較大區(qū)域的情況下,為了提高生產(chǎn)率可以從多 個(gè)管子同時(shí)排出相同的材料來(lái)加工被處理膜。在使用大型襯底的情況下,噴頭 1405和噴頭1412可以在襯底上沿箭頭方向自如地掃描,并且可以自由地設(shè)定 加工的區(qū)域,從而可以在一片襯底上加工多個(gè)相同的圖形。接著,形成源電極層或漏電極層116、 117、 118、 119。作為源電極層或漏 電極層116、 117、 118、 119,可以使用選自Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)、 Al (鋁)、Mo(鉬)、Ta(鉭)及Ti (鈦)的元素;以所述元素為主要成分的合金材料; 或以上述元素為主要成分的化合物材料等。另外,也可以組合具有透光性的銦 錫氧化物(ITO)、含有氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅、 氮化鈦等。源電極層或漏電極層116、 117、 118、 119可以通過(guò)濺射法、PVD法(物理 氣相沉積法)、減壓CVD法(LPCVD法)或等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相
沉積法)等來(lái)形成,并使用掩模層加工來(lái)形成。另外,也可以使用可以將構(gòu)成物轉(zhuǎn)印或繪制成所希望的圖形的方法如各種印刷法(絲網(wǎng)(孔版)印刷、膠版(平 版)印刷、凸版印刷或凹版印刷等形成所希望的圖形的方法)、液滴噴出法、分 配器法、選擇性涂敷法等。導(dǎo)電膜的加工通過(guò)進(jìn)行使用干蝕刻或濕蝕刻的蝕刻加工來(lái)實(shí)現(xiàn)即可??梢?用ICP(感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法,并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整蝕刻條件(施加到線圈電極的 電力量、施加到襯底一側(cè)的電極的電力量、襯底一側(cè)的電極溫度等),來(lái)將電 極層蝕刻成錐形。另外,作為蝕刻用氣體,可以適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、 BC13、 SiCl4 或CCl4等為代表的氯類(lèi)氣體;以CR、 SFe或NF3等為代表的氟類(lèi)氣體;或者02。也可以在將作為光吸收膜的導(dǎo)電膜形成在轉(zhuǎn)置襯底上之后,使用激光將它 選擇性地加工為所希望的形狀并將它提供在被轉(zhuǎn)置襯底上,以形成源電極層或 漏電極層。源電極層或漏電極層116也用作源極布線層,源電極層或漏電極層118也用作電源線。在形成于柵極絕緣層105的開(kāi)口 107中,使源電極層或漏電極層117和柵 電極層104電連接。源電極層或漏電極層118的一部分形成電容元件。在形成 源電極層或漏電極層116、 117、 118、 119之后,將半導(dǎo)體層108及109、以及 具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層110及111加工為所希望的形狀。在本實(shí)施方式 中,以源電極層或漏電極層116、 117、 118、 119為掩模對(duì)半導(dǎo)體層108及109、 以及具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層IIO及l(fā)ll進(jìn)行蝕刻來(lái)加工,以形成半導(dǎo)體 層114及115、以及具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層120a、 120b、 121a及121b。通過(guò)以上工序,制造作為反交錯(cuò)型薄膜晶體管的晶體管139a、 139b(參照 圖10A至10C)。在柵極絕緣層105及晶體管139a、 139b上形成絕緣層123、絕緣層127。 絕緣層123可以使用濺射法、PVD法(物理氣相沉積法)、減壓CVD法(LPCVD 法)或等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相沉積法)等來(lái)形成。另外,也可以 使用液滴噴出法、印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等可以形成圖形的方法)、旋涂 法等的涂敷法、浸漬法、分配器法等。絕緣層123、絕緣層127可以由選自下述物質(zhì)中的材料形成氧化硅、氮 化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳(CN)、 聚硅氮烷、含有其他無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)。另外,也可以使用包含硅氧烷的材
料。另外,也可以使用有機(jī)絕緣材料,作為有機(jī)材料,可以使用聚酰亞胺、丙 烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、或苯并環(huán)丁烯。此外,也可以使用噁唑 樹(shù)脂,例如,可以使用光固化聚苯并噁唑等。在本實(shí)施方式中,如實(shí)施方式l及實(shí)施方式2所示,通過(guò)使用管子在絕緣層123、 127中形成到達(dá)源電極層或漏電極層119的接觸孔(開(kāi)口)(參照?qǐng)D11A 至IIC)。如圖11C所示,埋入絕緣層127地配置管子124,并且利用物理力量在絕 緣層127中形成第一開(kāi)口 125,然后,如圖IIC所示那樣從管子124噴射蝕刻 氣體128來(lái)進(jìn)一步選擇性地去除絕緣層123,以形成第二開(kāi)口129。因此,可 以在絕緣層123、 127中形成到達(dá)源電極層或漏電極層119的接觸孔(開(kāi)口)。開(kāi)口的形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,因此只要設(shè)定管子 以能夠獲得所希望的形狀,即可??梢圆捎弥鶢?角柱、圓柱、三棱柱等)、針 狀等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)在設(shè)置管子時(shí)的力量、以及設(shè)置 管子的膜的強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇 膜厚度方向的深度。當(dāng)使用其末端尖銳的針狀管子來(lái)將管子設(shè)置為其一部分埋 入導(dǎo)電層中時(shí),可以形成在導(dǎo)電層中具有凹部的開(kāi)口。另外,也可以在形成開(kāi) 口之后以具有開(kāi)口的絕緣層為掩模對(duì)露出在開(kāi)口底面的導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來(lái)去 除。在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子。因此, 由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi)口確實(shí)形成在 所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明成品率好地制造半導(dǎo)體器件、顯示 裝置。 -由于可以通過(guò)采用本發(fā)明在薄膜中選擇性地形成開(kāi)口而不采用光刻工序, 所以可以縮減工序及材料。在露出了源電極層或漏電極層119的開(kāi)口 129中形成用作像素電極的發(fā)光 元件的第一電極層126,從而源電極層或漏電極層119和第一電極層126可以 彼此電連接(參照?qǐng)D12A至12C)。再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層123、 127中形成開(kāi)口129 之后,經(jīng)過(guò)管子124將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口 中,以形成第一導(dǎo)電層126。若開(kāi)口很微細(xì),則有液狀膜形成材料因?yàn)楸砻鎻?力的關(guān)系不容易確實(shí)填充到開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用 插入在開(kāi)口中的管子將膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有 形狀缺陷。如實(shí)施方式3所示,也可以在將具有導(dǎo)電性的光吸收膜形成在轉(zhuǎn)置襯底上 之后,通過(guò)照射激光在被轉(zhuǎn)置襯底上將它選擇性地加工為所希望的形狀,以形 成第一電極層126。在本實(shí)施方式中,在形成導(dǎo)電膜之后,利用掩模層將該導(dǎo)電膜加工成所希 望的形狀,來(lái)形成第一電極層。第一電極層126可以使用濺射法、PVD法(物理氣相沉積法)、減壓CVD法 (LPCVD法)或等離子體CVD法等的CVD法(化學(xué)氣相沉積法)等來(lái)形成。作為形 成第一電極層126的導(dǎo)電材料,可以使用銦錫氧化物(IT0)、含有氧化硅的銦 錫氧化物(ITS0)、氧化鋅(ZnO)等。更優(yōu)選地,使用在ITO中包含2至10重量 %的氧化硅的靶,并通過(guò)濺射法使用包含氧化硅的氧化銦錫。除此之外,也可 以使用在ZnO中摻雜有鎵(Ga)的導(dǎo)電材料;使用包含氧化硅且在氧化銦中混合 有2機(jī)%至20wt。/。的氧化鋅(ZnO)的耙,來(lái)形成的作為氧化物導(dǎo)電材料的銦鋅氧 化物(IZO)。作為掩模層,使用諸如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂、丙烯樹(shù)脂、 三聚氰胺樹(shù)脂、氨酯樹(shù)脂等樹(shù)脂材料。此外,使用苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、 氟化亞芳基醚、具有透過(guò)性的聚酰亞胺等的有機(jī)材料、通過(guò)硅氧烷類(lèi)聚合物等 的聚合而形成的化合物材料、含有水溶性均聚物和水溶性共聚物的組合物材料 等通過(guò)液滴噴出法形成?;蛘撸部梢允褂迷谑袌?chǎng)上銷(xiāo)售的包含光敏劑的抗蝕 劑材料,例如也可以采用正性抗蝕劑或負(fù)性抗蝕劑等。不管使用哪一種材料, 其表面張力和粘性都通過(guò)調(diào)整溶劑的濃度或者添加界面活性劑等,來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào) 整。第一電極層126的加工,通過(guò)進(jìn)行使用干蝕刻或濕蝕刻的蝕刻加工來(lái)實(shí)現(xiàn) 即可??梢杂肐CP(感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法,并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整蝕刻條件(施加到 線圈電極的電力量、施加到襯底一側(cè)的電極的電力量、襯底一側(cè)的電極溫度 等),來(lái)將電極層蝕刻成錐形。另外,作為蝕刻用氣體,可以適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、 BC1:,、 SiCL或CCL等為代表的氯類(lèi)氣體;以CF,、 SF6或NF3等為代表的氟類(lèi)氣 體;或者02。也可以通過(guò)CMP法、聚乙烯醇類(lèi)多孔體使第一電極層126干凈并進(jìn)行拋光, 以使其表面平整化。此外,也可以在用CMP法拋光之后對(duì)第一電極層126的表
面進(jìn)行紫外線照射、氧等離子體處理等。通過(guò)上述工序,在襯底100上完成底柵型TFT和第一電極層126彼此連接 的顯示面板用TFT襯底。此外,在本實(shí)施方式中的TFT是反交錯(cuò)型TFT。接著,選擇性地形成絕緣層131(也稱作隔離墻)。絕緣層131形成為在第 一電極層126上具有開(kāi)口部。在本實(shí)施方式中,在整個(gè)表面上形成絕緣層131, 并且利用抗蝕劑等的掩模進(jìn)行蝕刻來(lái)加工。當(dāng)釆用可以選擇性地直接形成絕緣 層131的液滴噴出法、印刷法、分配器方法等時(shí),不需要一定進(jìn)行蝕刻加工。可以用如下材料形成絕緣層131:氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化鋁、 氮化鋁、氧氮化鋁、以及其他無(wú)機(jī)絕緣材料;丙烯酸、甲基丙烯酸、以及其衍 生物;聚酰亞胺、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等的耐熱高分子;以硅氧烷類(lèi)材 料為初始材料而形成的由硅、氧、氫構(gòu)成的化合物中包含Si-O-Si鍵的無(wú)機(jī)硅 氧烷;或與硅結(jié)合的氫被甲基、苯基之類(lèi)的有機(jī)基取代的有機(jī)硅氧垸類(lèi)絕緣材 料。也可以采用丙烯、聚酰亞胺等的光敏、非光敏材料來(lái)形成。絕緣層131優(yōu) 選具有其曲率半徑連續(xù)變化的形狀,從而形成在其上的場(chǎng)致發(fā)光層132和第二 電極層133的覆蓋性提高。另外,在通過(guò)液滴噴出法噴出組合物來(lái)形成絕緣層131之后,也可以擠壓 來(lái)平整其表面,以提高平整性。作為擠壓的方法,可以通過(guò)使用輥狀物體在其 表面上掃描的方法、使用平板狀物體垂直擠壓其表面的方法等減少凹凸。另外, 也可以使用溶劑等使其表面軟化或溶化,并用氣刀消除表面上的凹凸部。此外, 也可以用CMP法進(jìn)行拋光。當(dāng)因液滴噴出法而產(chǎn)生凹凸時(shí),可以將這種工序應(yīng) 用于表面的平整化。當(dāng)通過(guò)該工序提高平整性時(shí),可以防止顯示面板的顯示不 均勻等,因此,可以顯示高精細(xì)圖像。 '在作為顯示面板用TFT襯底的襯底100上形成發(fā)光元件(參照?qǐng)D13A和 13B)。在形成場(chǎng)致發(fā)光層132之前,通過(guò)在大氣壓下以200。C進(jìn)行熱處理來(lái)去除 在第一電極層126、絕緣層131中或者其表面吸附的水分。此外,優(yōu)選在減壓 下以200到40(TC,優(yōu)選以250到35(TC進(jìn)行熱處理,并不露出于大氣中地通 過(guò)真空氣相沉積法、在減壓下的液滴噴出法,來(lái)形成場(chǎng)致發(fā)光層132。作為場(chǎng)致發(fā)光層132,通過(guò)使用氣相沉積掩模的氣相沉積法等選擇性地形 成呈現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)發(fā)光的材料。如彩色濾光器那樣,也可以 通過(guò)液滴噴出法形成呈現(xiàn)紅色00 、綠色(G)和藍(lán)色(B)發(fā)光的材料(低分子或高 分子材料等)。在此情況下,由于即使不使用掩模也可以分別涂敷RGB,所以是優(yōu)選的。在場(chǎng)致發(fā)光層132上層疊形成第二電極層133,以完成使用發(fā)光元件 并具有顯示功能的顯示裝置。雖然未圖示,但是覆蓋第二電極層133地設(shè)置鈍化膜是有效的。在構(gòu)成顯 示裝置時(shí)提供的鈍化(保護(hù))膜可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。鈍化膜可以由包 含氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO》、氧氮化硅(SiON)、氮氧化硅(SiN0)、氮化鋁 (A1N)、氧氮化鋁(A10N)、含氮量多于含氧量的氮氧化鋁(A1N0)、氧化鋁、類(lèi) 金剛石碳(DLC)、含氮碳(CNx)的絕緣膜構(gòu)成,并且采用該絕緣膜的單層或組合 該絕緣膜的疊層。例如,可以采用含氮碳(CN》、氮化硅(SiN)之類(lèi)的疊層,或 者可以采用有機(jī)材料,還可以采用苯乙烯聚合物等的高分子的疊層。此外,也 可以使用硅氧垸材料。此時(shí),優(yōu)選采用覆蓋性好的膜作為鈍化膜,使用碳膜、尤其DLC膜是有效 的。由于可以在從室溫到IO(TC以下的溫度范圍內(nèi)形成DLC膜,因此在具有低 耐熱性的場(chǎng)致發(fā)光層上方也容易形成DLC膜??梢酝ㄟ^(guò)等離子體CVD法(代表 性的是RF等離子體CVD法、微波CVD法、電子回旋共振(ECR)CVD法、熱燈絲 CVD法等)、燃燒火焰法、濺射法、離子束氣相沉積法、激光氣相沉積法等來(lái)形 成DLC膜。作為用于形成膜的反應(yīng)氣體,使用氫氣體和烴類(lèi)氣體(例如CH4、 C2H2、 "H6等),通過(guò)輝光放電實(shí)現(xiàn)離子化,并且使離子加速來(lái)與被施加了負(fù)自偏壓的 陰極相撞,來(lái)形成膜。此外,通過(guò)采用C2H2氣體和N2氣體作為反應(yīng)氣體來(lái)形成 CN膜即可。DLC膜由于具有對(duì)于氧的高阻擋效果,從而能夠抑制場(chǎng)致發(fā)光層的 氧化。因此,可以防止場(chǎng)致發(fā)光層在進(jìn)行后續(xù)的密封工序時(shí)氧化。形成密封劑并用密封襯底進(jìn)行密封。然后,也可以將柔性線路板連接到與 柵電極層103電連接而形成的柵極布線層,以與外部電連接。與源電極層或漏 電極層116電連接而形成的源極布線層也是相同的。在具有元件的襯底100和密封襯底之間封入填充劑來(lái)密封。也可以采用滴 落法來(lái)封入填充劑。也可以填充氮等的惰性氣體代替填充劑。此外,通過(guò)在顯 示裝置內(nèi)設(shè)置干燥劑,可以防止由水分引起的發(fā)光元件的退化。干燥劑可以設(shè) 置在密封襯底一側(cè)或具有元件的襯底100—側(cè),也可以在形成密封劑的區(qū)域中 的襯底上形成凹部來(lái)設(shè)置。此外,若在對(duì)應(yīng)于和顯示無(wú)關(guān)的區(qū)域諸如密封襯底 的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域或布線區(qū)域等的部分設(shè)置干燥劑,即使干燥劑是不透明的物質(zhì) 也不會(huì)降低開(kāi)口率。也可以使填充劑含有吸濕性材料以使它具有干燥劑的功
能。通過(guò)上述工序,完成使用發(fā)光元件并且具有顯示功能的顯示裝置。在本實(shí)施方式中,盡管示出了開(kāi)關(guān)TFT是單柵極結(jié)構(gòu)的例子,但也可以應(yīng)用多柵極結(jié)構(gòu)諸如雙柵極結(jié)構(gòu)等。另外,在通過(guò)利用SAS或者晶體半導(dǎo)體制造半導(dǎo)體層的情況下,也可以通過(guò)添加賦予一種導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)來(lái)形成雜質(zhì)區(qū) 域。在此情況下,半導(dǎo)體層也可以具有不同濃度的雜質(zhì)區(qū)域。例如,可以使半 導(dǎo)體層中的溝道區(qū)域附近、與柵電極層層疊的區(qū)域?yàn)榈蜐舛入s質(zhì)區(qū)域,以及使 其外側(cè)區(qū)域?yàn)楦邼舛入s質(zhì)區(qū)域。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合來(lái)實(shí)施。因此,借助于本實(shí)施方式可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減 少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí) 現(xiàn)制造成品率的提高。實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中,說(shuō)明目的在于以進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序且低成本制造的顯 示裝置的例子。詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明將發(fā)光元件用于顯示元件的發(fā)光顯示裝置。使 用圖15A和15B詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式中的顯示裝置的制造方法。在具有絕緣表面的襯底150上,通過(guò)濺射法、PVD法(物理氣相沉積)、諸 如減壓CVD法(LPCVD法)或等離子體CVD法等CVD法(化學(xué)氣相沉積)等使用氮 氧化硅膜以10nm至200nm(優(yōu)選以50nm至150nm)的厚度形成基底膜151a,并 且使用氧氮化硅膜以50nm至200nm(優(yōu)選以100nm至150nra)的厚度層疊基底膜 151b作為基底膜?;蛘?,也可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、以及其衍生物;聚 酰亞胺、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等的耐熱高分子;或硅氧垸樹(shù)脂。此外, 也可以使用聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等的乙烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、 酚醛清漆樹(shù)脂、丙烯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、氨酯樹(shù)脂等的樹(shù)脂材料。此外,還 可以使用苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、氟化亞芳基醚、聚酰亞胺等的有機(jī)材料; 含有水溶性均聚物和水溶性共聚物的組合物材料等。此外,也可以使用噁唑樹(shù) 脂,例如,可以使用光固化型聚苯并噁唑等。此外,也可以使用液滴噴出法、印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的形成圖 形的方法)、旋涂法等的涂敷法、浸漬法、分配器法等。在本實(shí)施方式中,使 用等離子體CVD法形成基底膜151a和基底膜151b。作為襯底150,可以使用 玻璃襯底、石英襯底、硅襯底、金屬襯底、或不銹鋼襯底的表面上形成有絕緣 膜的襯底。另外,還可以使用具有耐熱性的塑料襯底,它能夠耐受本實(shí)施方式 的處理溫度,也可以使用薄膜之類(lèi)的柔性襯底。作為塑料襯底,可以使用由PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)構(gòu)成的襯底,而且作為柔性襯底,可以使用丙烯等的合成樹(shù)脂。因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中制造的顯示裝置具有一種結(jié)構(gòu),其中來(lái)自發(fā)光元件的光通過(guò)襯底150射出,所以該襯底150需要具有透光性。作為基底膜,可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等,并且可 以為單層結(jié)構(gòu)或者雙層或三層的疊層結(jié)構(gòu)。接下來(lái),在基底膜上形成半導(dǎo)體膜。半導(dǎo)體膜通過(guò)各種方法(濺射法、LPCVD法或等離子體CVD法等)以25nm至200nm(優(yōu)選以30歷至150nm)的厚度形成即可。在本實(shí)施方式中,優(yōu)選使用通過(guò)激光晶化使非晶半導(dǎo)體膜晶化而形成的晶 體半導(dǎo)體膜。也可以在這樣獲得的半導(dǎo)體膜中摻雜微量的雜質(zhì)元素(硼或磷),以控制薄 膜晶體管的閾值電壓。也可以對(duì)在執(zhí)行晶化工序之前的非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行該雜 質(zhì)元素的摻雜。若在非晶半導(dǎo)體膜的狀態(tài)下?lián)诫s雜質(zhì)元素,則也可以通過(guò)其后 進(jìn)行的用于晶化的加熱處理來(lái)激活雜質(zhì)。此外,還可以改善摻雜時(shí)產(chǎn)生的缺陷 等°接下來(lái),將晶體半導(dǎo)體膜蝕刻加工成所希望的形狀,以形成半導(dǎo)體層。 作為蝕刻加工,等離子體蝕刻(干蝕刻)或濕蝕刻都可以采用,但是當(dāng)處理 大面積襯底時(shí),優(yōu)選采用等離子體蝕刻。作為蝕刻氣體,使用Ch、 NF:,等的氟 類(lèi)、Cl2、 BCL等的氯類(lèi)氣體,也可以適當(dāng)?shù)靥砑親e或Ar等的惰性氣體。另外, 若采用大氣壓放電的蝕刻加工,則也可以進(jìn)行局部放電加工,并且不需要在襯 底的整個(gè)表面上形成掩模層。在本發(fā)明中,也可以通過(guò)能夠選擇性地形成圖形的方法例如液滴噴出法形 成形成布線層或電極層的導(dǎo)電層、以及用來(lái)形成預(yù)定的圖形的掩模層等。液滴 噴出(噴射)法(根據(jù)其方式也被稱作噴墨法)可以通過(guò)選擇性地噴出(噴射)為 特定目的而調(diào)制的組合物的液滴,以形成預(yù)定的圖形(導(dǎo)電層或絕緣層等)。此 時(shí),也可以對(duì)被形成區(qū)域執(zhí)行控制潤(rùn)濕性或緊密性的處理。此外,也可以使用 可以轉(zhuǎn)印(轉(zhuǎn)置)或繪制圖形的方法例如印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的形成 圖形的方法)、分配器法等。
形成覆蓋半導(dǎo)體層的柵極絕緣層。柵極絕緣層通過(guò)等離子體CVD法或?yàn)R射法等以lOrnn至150nm的厚度由含硅的絕緣膜形成。柵極絕緣層由以氮化硅、 氧化硅、氧氮化硅或氮氧化硅為代表的硅的氧化物材料或氮化物材料等材料形 成即可,并且可以是疊層或單層。例如,絕緣層可以使用氮化硅膜、氧化硅膜 和氮化硅膜這三層的疊層;氧氮化硅膜的單層等。接下來(lái),在柵極絕緣層上形成柵電極層。柵電極層可以通過(guò)濺射法、氣相 沉積法、CVD法等方法來(lái)形成。柵電極層由選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、 鋁(A1)、銅(Cu)、鉻(Cr)、釹(Nd)的元素;以上述元素為主要成分的合金材料; 或以上述元素為主要成分的化合物材料形成即可。此外,作為柵電極層,也可 以使用摻雜了磷等雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜或AgPdCu合金。此 外,柵電極層可以為單層或疊層。雖然在本實(shí)施方式中,柵電極層形成為具有錐形,但是,本發(fā)明不局限于 此,柵電極層也可以具有疊層結(jié)構(gòu),其中只有一層具有錐形,而另一層通過(guò)各 向異性蝕刻具有垂直的側(cè)面。如本實(shí)施方式,錐形角度在層疊的柵電極層之間 可以不同,也可以相同。通過(guò)形成為具有錐形,在其上層疊的膜的覆蓋性提高, 并且缺陷減少,因而可靠性提高。通過(guò)在形成柵電極層時(shí)的蝕刻工序,柵極絕緣層稍微被蝕刻,其厚度有可 能變薄(所謂的膜厚度的降低)。將雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層中,以形成雜質(zhì)區(qū)域??梢酝ㄟ^(guò)控制其濃度, 將雜質(zhì)區(qū)域成為高濃度雜質(zhì)區(qū)域及低濃度雜質(zhì)區(qū)域。將具有低濃度雜質(zhì)區(qū)域的 薄膜晶體管稱作具有LDD(輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)的TFT。此外,低濃度雜質(zhì)區(qū)域可以 與柵電極重疊地形成,并且將這種薄膜晶體管稱作具有GOLD(柵極重疊的LDD) 結(jié)構(gòu)的TFT。此外,通過(guò)將磷(P)等用于雜質(zhì)區(qū)域,使薄膜晶體管的極性成為n 型。在成為p型的情況下,添加硼(B)等即可。在本實(shí)施方式中,中間夾著柵極絕緣層,雜質(zhì)區(qū)域重疊于柵電極層的區(qū)域 示為L(zhǎng)ov區(qū)域,而中間夾著柵極絕緣層,雜質(zhì)區(qū)域不重疊于柵電極層的區(qū)域示 為L(zhǎng)off區(qū)域。在圖15A和15B中,雜質(zhì)區(qū)域由陰影線和空白表示,然而這不 意味著在空白部中不添加有雜質(zhì)元素,而是為了能夠直覺(jué)了解該區(qū)域的雜質(zhì)元 素的濃度分布反映著掩?;驌诫s條件。此外,此情況在本說(shuō)明書(shū)中的其他附圖 上也是相同的。為了激活雜質(zhì)元素,可以進(jìn)行加熱處理、強(qiáng)光照射或激光照射。在激活的 同時(shí),可以恢復(fù)對(duì)于柵極絕緣層的等離子體損害或?qū)τ跂艠O絕緣層和半導(dǎo)體層 之間的界面的等離子體損害。接著,形成覆蓋柵電極層和柵極絕緣層的第一層間絕緣層。在本實(shí)施方式中,采用具有開(kāi)口的絕緣膜167和具有幵口的絕緣膜168的疊層結(jié)構(gòu)。絕緣膜 167及絕緣膜168可以通過(guò)濺射法或等離子體CVD且使用氮化硅膜、氮氧化硅 膜、氧氮化硅膜或氧化硅膜等來(lái)形成,并且還可以以單層、或者三層以上的疊 層結(jié)構(gòu)形成其他含有硅的絕緣膜。再者,通過(guò)在氮?dú)鈿夥罩幸?0(TC至550"C進(jìn)行1到12小時(shí)的熱處理,進(jìn) 行使半導(dǎo)體層氫化的工序。優(yōu)選在40(TC至50(TC下進(jìn)行。在這一工序中,使 用包含在作為層間絕緣層的絕緣膜167中的氫來(lái)終止半導(dǎo)體層中的懸空鍵。在 本實(shí)施方式中,在41(TC下進(jìn)行加熱處理。絕緣膜167和絕緣膜168還可以由選自氮化鋁(A1N)、氧氮化鋁(A10N)、 氮含量高于氧含量的氮氧化鋁(A1N0)、氧化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳(CN)、 聚硅氮烷、含有其它無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料形成。另外,也可以使用包 含硅氧垸的材料。另外,也可以使用有機(jī)絕緣材料,作為有機(jī)材料,可以使用 聚酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、或苯并環(huán)丁烯。此外,也 可以使用噁唑樹(shù)脂,例如,可以使用光固化型聚苯并噁唑等。在本實(shí)施方式中,如實(shí)施方式l及實(shí)施方式2所示,通過(guò)使用管子在柵極 絕緣層157、絕緣膜167、絕緣膜168中形成半導(dǎo)體層中的源區(qū)域及漏區(qū)域露 出的開(kāi)口。將管子與絕緣膜168接觸地配置在柵極絕緣層157、絕緣膜167、 絕緣膜168的開(kāi)口形成區(qū)域上,并且經(jīng)過(guò)該管子將處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液) 噴出(噴射)到絕緣層中。由噴出(噴射)了的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)選擇性 地去除柵極絕緣層157、絕緣膜167、絕緣膜168,以在柵極絕緣層157、絕緣 膜167、絕緣膜168中形成開(kāi)口。因此,在柵極絕緣層157、絕緣膜167、絕緣膜168的半導(dǎo)體層的源區(qū)及 漏區(qū)上形成開(kāi)口,在柵極絕緣層157、絕緣膜167、絕緣膜168下的半導(dǎo)體層 的源區(qū)及漏區(qū)露出在開(kāi)口底面。也可以在柵極絕緣層157、絕緣膜167及絕緣膜168的各形成工序中,根 據(jù)本發(fā)明形成到達(dá)半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域的開(kāi)口?;蛘撸部梢詫⒆鳛樯?層的絕緣膜168形成為在半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域上方具有開(kāi)口,并以具有 開(kāi)口的絕緣膜168為掩模蝕刻絕緣膜167及柵極絕緣層157,來(lái)形成到達(dá)半導(dǎo) 體層的源區(qū)域及漏區(qū)域的開(kāi)口。再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層中形成開(kāi)口之后,經(jīng)過(guò)管子 將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口中,以形成導(dǎo)電層。 若開(kāi)口很微細(xì),則有液狀膜形成材料因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系不容易確實(shí)填充到開(kāi) 口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口中的管子將膜形成 材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。開(kāi)口的形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,因此只要設(shè)定管子 以能夠獲得所希望的形狀,即可??梢圆捎弥鶢?角柱、圓柱、三棱柱等)、針 狀等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)在設(shè)置管子時(shí)的力量、以及設(shè)置 管子的半導(dǎo)體層的膜強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等蝕刻條件 來(lái)選擇膜厚度方向的深度。當(dāng)使用其末端尖銳的針狀管子來(lái)將管子設(shè)置為其一 部分埋入半導(dǎo)體層中時(shí),可以形成在半導(dǎo)體層中具有凹部的開(kāi)口。在形成開(kāi)口 之后,也可以以具有開(kāi)口的絕緣層為掩模對(duì)露出在開(kāi)口底面的半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕 刻來(lái)去除。在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子。因此, 由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi)口確實(shí)形成在 所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明成品率好地制造半導(dǎo)體器件、顯示 裝置。由于可以通過(guò)采用本發(fā)明在薄膜中選擇性地形成開(kāi)口而不采用光刻工序, 所以可以縮減工序及材料。在露出了半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域的開(kāi)口中形成源龜極層或漏電極層, 從而可以使源電極層或漏電極層電連接到半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域。 源電極層或漏電極層可以在通過(guò)PVD法、CVD法、氣相沉積法等形成導(dǎo)電 膜之后,將該導(dǎo)電膜加工成所希望的形狀來(lái)形成。另外,導(dǎo)電層可以通過(guò)液滴 噴出法、印刷法、分配器法或電鍍法等選擇性地形成在預(yù)定的位置上。而且,還可以使用回流法、鑲嵌法。作為源電極層或漏電極層的材料,使用Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W、 Al、 Ta、 Mo、 Cd、 Zn、 Fe、 Ti、 Si、 Ge、 Zr、 或Ba等金屬;其合金;或其金屬氮化物。此外,也可以采用這些材料的疊層 結(jié)構(gòu)。構(gòu)成本實(shí)施方式中所示的顯示裝置的柵電極層、半導(dǎo)體層、源電極層、漏 電極層也可以如實(shí)施方式3所示那樣形成,即通過(guò)在將使用導(dǎo)電材料或半導(dǎo)體
材料的光吸收膜形成于轉(zhuǎn)置襯底上之后照射激光,加工成所希望的形狀來(lái)選擇 性地形成在被轉(zhuǎn)置襯底上。因?yàn)闊o(wú)需光刻工序,所以工序簡(jiǎn)化且可以防止材料 的損失,因此可以實(shí)現(xiàn)低成本化。通過(guò)以上工序,能夠制造出有源矩陣襯底,其中在外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域204提供有作為在Lov區(qū)域有p型雜質(zhì)區(qū)域的p溝道型薄膜晶體管的薄膜晶體管285 和作為在Lov區(qū)域有n型雜質(zhì)區(qū)域的n溝道型薄膜晶體管的薄膜晶體管275; 以及在像素區(qū)域206提供有作為在Loff區(qū)域有n型雜質(zhì)區(qū)域的多溝道型的n 溝道型薄膜晶體管的薄膜晶體管265和作為在Lov區(qū)域有p型雜質(zhì)區(qū)域的p溝 道型薄膜晶體管的薄膜晶體管2 5 5 。薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于本實(shí)施方式,而可以具有形成有一個(gè)溝道形成 區(qū)域的單柵極結(jié)構(gòu)、形成有兩個(gè)溝道形成區(qū)域的雙柵極結(jié)構(gòu)或形成有三個(gè)溝道 形成區(qū)域的三柵極結(jié)構(gòu)。另外,在外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的薄膜晶體管也可以為單 柵極結(jié)構(gòu)、雙柵極結(jié)構(gòu)或三柵極結(jié)構(gòu)。接著,作為第二層間絕緣層形成絕緣膜181。圖15A和15B示出通過(guò)劃線 分離的分離區(qū)域201、用作FPC的粘結(jié)部的外部端子連接區(qū)域202、用作外圍 部的引線區(qū)域的布線區(qū)域203、外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域204、以及像素區(qū)域206。布 線179a和179b提供在布線區(qū)域203,以及與外部端子連接的端子電極層178 提供在外部端子連接區(qū)域202。絕緣膜181可以由選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁(A1N)、 含有氮的氧化鋁(也稱作氧氮化鋁)(A10N)、含有氧的氮化鋁(也稱作氮氧化 鋁)(A1N0)、氧化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳膜(CN) 、 PSG(磷硅玻璃)、BPSG (硼 磷硅玻璃)、礬土膜、以及含有其它無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料形成。另外, 還可以使用硅氧垸樹(shù)脂。另外,也可以使用有機(jī)絕緣材料,有機(jī)材科可以是光 敏的,也可以是非光敏的,可以使用聚酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、 抗蝕劑、苯并環(huán)丁烯、聚硅氮烷、或低介電常數(shù)(Low-k)材料。此外,也可以 使用噁唑樹(shù)脂,例如,可以使用光固化型聚苯并噁唑等。對(duì)于為平整化所提供 的層間絕緣層要求具有高耐熱性、高絕緣性、以及高平整度,由此,作為絕緣 膜181的形成方法優(yōu)選使用以旋涂法為代表的涂敷法。絕緣膜181還可以采用浸漬法、噴出法、刮刀、輥涂、幕涂、刮刀涂布、 CVD法或氣相沉積法等來(lái)形成。該絕緣膜181也可以通過(guò)液滴噴出法來(lái)形成。 當(dāng)使用液滴噴出法時(shí),可以節(jié)省材料液。另外,還可以使用如液滴噴出法那樣
能夠轉(zhuǎn)印或繪制圖形的方法,例如印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的形成圖形 的方法)或分配器法等。在像素區(qū)域206的絕緣膜181中形成微細(xì)的開(kāi)口,即接觸孔。在形成于絕緣膜181中的開(kāi)口中源電極層或漏電極層與第一電極層185電連接。如實(shí)施方 式l及實(shí)施方式2所示,也可以通過(guò)使用管子來(lái)在絕緣膜181中形成開(kāi)口。將管子與絕緣膜181接觸地配置在絕緣膜181的開(kāi)口形成區(qū)域上,并且經(jīng) 過(guò)該管子將處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)噴出(噴射)到絕緣膜181。由噴出(噴射) 了的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)選擇性地去除絕緣膜181,以在絕緣膜181中 形成到達(dá)源電極層或漏電極層的開(kāi)口。在源電極層或漏電極層露出了的開(kāi)口中形成第一電極層185,從而源電極 層或漏電極層與第一電極層185可以彼此電連接。第一電極層185用作陽(yáng)極或陰極,該第一電極層185通過(guò)使用總膜厚度在 100nm至800nm的范圍內(nèi)的以如下材料為主要成分的膜或它們的疊層膜來(lái)形成 即可選自Ti、 Ni、 W、 Cr、 Pt、 Zn、 Sn、 In或Mo中的元素;氮化鈦、TiSixNY、 WSix、氮化鎢、WSixNv、 NbN等以上述元素為主要成分的合金材料;或者以上述 元素為主要成分的化合物材料。由于在本實(shí)施方式中采用了將發(fā)光元件用作顯示元件并且來(lái)自發(fā)光元件 的光從第一電極層185—側(cè)射出的結(jié)構(gòu),所以第一電極層185具有透光性。通 過(guò)形成透明導(dǎo)電膜并且使它蝕刻成所希望的形狀,來(lái)形成第一電極層185。在本發(fā)明中,作為透光性電極層的第一電極層185,可以使用含有氧化鎢 的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦 的銦錫氧化物等,具體地說(shuō)使用由具有透光性的導(dǎo)電材料構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜形 成即可。當(dāng)然,也可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)或添加了氧化 硅的銦錫氧化物(ITSO)等。另外,即使是沒(méi)有透光性的金屬膜之類(lèi)的材料,也通過(guò)將其膜厚度設(shè)成較 薄(優(yōu)選為5nm至30nm左右的厚度)以使它成為能夠透過(guò)光的狀態(tài),可以從第 一電極層185射出光。此外,作為可以用于第一電極層185的金屬薄膜,可以 使用由鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰、以及它們的合金構(gòu)成的導(dǎo) 電膜等。第一電極層185可以通過(guò)氣相沉積法、濺射法、CVD法、印刷法、分配器 法或液滴噴出法等來(lái)形成。在本實(shí)施方式中,第一電極層185是通過(guò)濺射法使
用含有氧化鎢的銦鋅氧化物制造的。第一電極層185優(yōu)選以100nm至800nm的 范圍內(nèi)的總膜厚度形成即可。如實(shí)施方式3所示,也可以在將具有導(dǎo)電性的光 吸收膜形成在轉(zhuǎn)置襯底上之后,通過(guò)照射激光將它選擇性地加工為所希望的形 狀并將它提供在被轉(zhuǎn)置襯底上,以形成第一電極層185。也可以使用CMP法或使用聚乙烯醇類(lèi)多孔體擦拭拋光第一電極層185,以 使其表面平整化。此外,也可以在用CMP法拋光之后對(duì)第一電極層185的表面進(jìn)行紫外線照射、氧等離子體處理等。還可以在形成第一電極層185之后進(jìn)行加熱處理。通過(guò)該加熱處理,包含 在第一電極層185中的水分被排放。由此,在第一電極層185中不會(huì)產(chǎn)生脫氣 等,從而即使在第一電極層上形成容易被水分退化的發(fā)光材料,該發(fā)光材料也 不會(huì)退化,因此,可以制造高可靠性的顯示裝置。接下來(lái),形成覆蓋第一電極層185的端部、以及源電極層或漏電極層的絕 緣層186(也稱作隔離墻、障礙等)。作為絕緣層186,可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅等,并 且可以為單層或如雙層以上的疊層結(jié)構(gòu)。另外,作為絕緣層186的其他材料, 可以由選自氮化鋁、氧含量高于氮含量的氧氮化鋁、氮含量高于氧含量的氮氧 化鋁、氧化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳、聚硅氮烷、含有其它無(wú)機(jī)絕緣材 料的物質(zhì)中的材料形成。也可以使用含有硅氧烷的材料。此外,也可以使用有 機(jī)絕緣材料,有機(jī)材料可以是光敏性或非光敏性的,可以采用聚酰亞胺、丙烯、 聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、或苯并環(huán)丁烯、聚硅氮烷。此外,也可以使 用噁唑樹(shù)脂,例如,可以使用光固化型聚苯并噁唑等。絕緣層186可以通過(guò)濺射法、PVD法(物理氣相沉積)、諸如減壓CVD法 (LPCVD法)或等離子體CVD法等CVD法(化學(xué)氣相沉積)、能夠選擇性地形成圖 形的液滴噴出法、能夠轉(zhuǎn)印或繪制圖形的印刷法(絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的形 成圖形的方法)、分配器法、諸如旋涂法等的涂敷法、浸漬法等來(lái)形成。作為加工為所希望的形狀的蝕刻加工,等離子體蝕刻(干蝕刻)或濕蝕刻都 可以采用,但是當(dāng)處理大面積襯底時(shí),優(yōu)選采用等離子體蝕刻。作為蝕刻氣體, 使用CF4、 NF3等的氟類(lèi)氣體或者Cl2、 BCl3等的氯類(lèi)氣體,也可以適當(dāng)?shù)靥砑?He或Ar等的惰性氣體。另外,若采用大氣壓放電的蝕刻加工,則還可進(jìn)行局 部放電加工,并且不需要在襯底的整個(gè)表面上形成掩模層。在圖15A中所示的連接區(qū)域205中,以與第二電極層相同的工序及相同的
材料形成的布線層和以與柵電極層相同的工序及相同的材料形成的布線層電 連接。在第一電極層185上形成發(fā)光層188。此外,雖然在圖15A和15B中僅顯 示了一個(gè)像素,但在本實(shí)施方式中分別形成對(duì)應(yīng)于R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))每一 種顏色的場(chǎng)致發(fā)光層。接著,在發(fā)光層188上提供由導(dǎo)電膜構(gòu)成的第二電極層189。作為第二電 極層189,使用Al、 Ag、 Li、 Ca、它們的合金或化合物,諸如MgAg、 Mgln、 AlLi、 CaF2、或者氮化鈣即可。如此形成由第一電極層185、發(fā)光層188、以及第二電 極層189構(gòu)成的發(fā)光元件190(參照?qǐng)D15B)。在圖15A和15B中所示的本實(shí)施方式的顯示裝置中,從發(fā)光元件190射出 的光在圖15B中的箭頭所示的方向上透過(guò)來(lái)從第一電極層185—側(cè)射出。在本實(shí)施方式中,也可以在第二電極層189上提供絕緣層作為鈍化膜(保 護(hù)膜)。這樣,覆蓋第二電極層189地提供鈍化膜是有效的。鈍化膜可以由含 有氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氧氮化鋁、氮含量高于氧 含量的氮氧化鋁、氧化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、含氮碳膜的絕緣膜組成,并且 可以使用該絕緣膜的單層或組合它的疊層?;蛘撸部梢允褂霉柩踣鶚?shù)脂。此時(shí),優(yōu)選采用覆蓋性好的膜作為鈍化膜,使用碳膜、尤其DLC膜是有效 的。由于可以在從室溫到IO(TC以下的溫度范圍內(nèi)形成DLC膜,因此在具有低 耐熱性的發(fā)光層188上方也容易形成??梢酝ㄟ^(guò)等離子體CVD法(代表性的是 RF等離子體CVD法、微波CVD法、電子回旋共振(ECR)CVD法、熱燈絲CVD法 等)、燃燒火焰法、濺射法.、離子束氣相沉積法、激光氣相沉積法等來(lái)形成DLC 膜。作為用于形成膜的反應(yīng)氣體,使用氫氣體和烴類(lèi)氣體(例如CH" C2H2、 C6H6 等),通過(guò)輝光放電實(shí)現(xiàn)離子化,并且使離子加速來(lái)與被施加了負(fù)自偏壓的陰 極相撞,以形成膜。此外,通過(guò)采用C2H2氣體和N2氣體作為反應(yīng)氣體來(lái)形成CN 膜即可。DLC膜由于具有對(duì)于氧的高阻擋效果,從而能夠抑制發(fā)光層188的氧 化。因此,可以防止發(fā)光層188在進(jìn)行后續(xù)的密封工序時(shí)氧化。通過(guò)由密封劑192固定如上那樣形成有發(fā)光元件190的襯底150和密封襯 底195來(lái)密封發(fā)光元件(參照?qǐng)D15A和15B)。作為密封劑192,典型地,優(yōu)選 使用可見(jiàn)光固化、紫外線固化或熱固化的樹(shù)脂。例如,可以使用雙酚A型液體 樹(shù)脂、雙酚A型固體樹(shù)脂、含溴環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型樹(shù)脂、雙酚AD型樹(shù)脂、 酚型樹(shù)脂、甲酚型樹(shù)脂、酚醛清漆型樹(shù)脂、以及諸如環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、Epi-Bis型環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油酯樹(shù)脂、縮水甘油胺類(lèi)樹(shù)脂、雜環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂和 改性環(huán)氧樹(shù)脂等的環(huán)氧樹(shù)脂。另外,在由密封劑包圍的區(qū)域可以填填充充劑193,也可以通過(guò)在氮?dú)鈿夥罩忻芊鈦?lái)封入氮等。因?yàn)楸緦?shí)施方式采用了底部 發(fā)射型,所以填充劑193不需要具有透光性,然而,當(dāng)具有透過(guò)填充劑193取 光的結(jié)構(gòu)時(shí),該填充劑需要具有透光性。典型地,使用可見(jiàn)光固化、紫外線固 化、或熱固化的環(huán)氧樹(shù)脂即可。通過(guò)以上工序,完成本實(shí)施方式的使用發(fā)光元 件并且具有顯示功能的顯示裝置。另外,填充劑可以以液狀滴落來(lái)填充在顯示裝置中。通過(guò)使用具有吸濕性的物質(zhì)如干燥劑等作為填充劑,可以獲得進(jìn)一步 大的吸水效果,因此可以防止元件的退化。在EL顯示面板中提供干燥劑,以防止由于水分所引起的元件的退化。在 本實(shí)施方式中,干燥劑圍繞像素區(qū)域地設(shè)置在形成于密封襯底的凹部中,以不 妨礙薄型設(shè)計(jì)。再者,通過(guò)將干燥劑形成在對(duì)應(yīng)于柵極布線層的區(qū)域中來(lái)獲得 較大的吸水面積,可以實(shí)現(xiàn)高吸水效果。另外,通過(guò)在不直接發(fā)光的柵極布線 層上形成干燥劑,不會(huì)降低取光效率。另外,在本實(shí)施方式中,雖然示出了由玻璃襯底密封發(fā)光元件的情況,然 而,密封處理是保護(hù)發(fā)光元件免受水分影響的處理,并且可以使用如下方法中 的任一方法由覆蓋材料機(jī)械封入的方法、用熱固化樹(shù)脂或紫外光固化樹(shù)脂來(lái)封入的方法、以及由金屬氧化物或氮化物等的阻擋能力高的薄膜來(lái)密封的方 法。作為覆蓋材料,可以使用玻璃、陶瓷、塑料或金屬,但是當(dāng)使光發(fā)射到覆 蓋材料一側(cè)時(shí)需要使用具有透光性的材料。另外,使用熱固化樹(shù)脂或紫外光固 化樹(shù)脂等的密封劑來(lái)貼合覆蓋材料和形成有上述發(fā)光元件的襯底,'并且通過(guò)熱 處理或紫外光照射處理使樹(shù)脂固化來(lái)形成封閉空間。在該封閉空間中提供以氧 化鋇為代表的吸濕材料也是有效的。該吸濕材料可以接觸地提供在密封劑上,或提供在隔離墻上或周?chē)?,以便不遮擋?lái)自發(fā)光元件的光。而且,也可以由 熱固化樹(shù)脂或紫外光固化樹(shù)脂填充在覆蓋材料和形成有發(fā)光元件的襯底之間的空間。在此情況下,在熱固化樹(shù)脂或紫外光固化樹(shù)脂中添加以氧化鋇為代表 的吸濕材料是有效的。另外,源電極層或漏電極層也可以中間夾著布線層與第一電極層連接,而 不直接接觸地電連接。在本實(shí)施方式中采用了如下結(jié)構(gòu),即在外部端子連接區(qū)域202中,使用各 向異性導(dǎo)電層196將FPC194連接到端子電極層178,以電連接到外部。另外,
如作為顯示裝置的平面圖的圖15A所示,在本實(shí)施方式中制造的顯示裝置除了設(shè)置有具有信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域204和外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域209 之外,還設(shè)置有具有掃描線驅(qū)動(dòng)電路的外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域207和外圍驅(qū)動(dòng)電路 區(qū)域208。在本實(shí)施方式中,通過(guò)使用如上所述的電路來(lái)形成,但是本發(fā)明不局限于 此,還可以通過(guò)上述COG方式或TAB方式安裝IC芯片的電路作為外圍驅(qū)動(dòng)電 路。另外,柵極線驅(qū)動(dòng)電路和源極線驅(qū)動(dòng)電路可以是多個(gè)或一個(gè)。此外,在本發(fā)明的顯示裝置中,對(duì)于畫(huà)面顯示的驅(qū)動(dòng)方法沒(méi)有特別限制, 例如使用點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)方法、線順序驅(qū)動(dòng)方法或面順序驅(qū)動(dòng)方法等即可。典型地, 使用線順序驅(qū)動(dòng)方法,并且適當(dāng)?shù)厥褂脮r(shí)分灰度驅(qū)動(dòng)方法和面積灰度驅(qū)動(dòng)方法 即可。另外,輸入到顯示裝置的源極線中的圖像信號(hào)可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信 號(hào),根據(jù)圖像信號(hào)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路等即可。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合來(lái)實(shí)施。因此,借助于本實(shí)施方式可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減 少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí) 現(xiàn)半導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。實(shí)施方式6可以應(yīng)用本發(fā)明來(lái)形成薄膜晶體管,并可以用該薄膜晶體管來(lái)形成顯示裝 置。當(dāng)采用發(fā)光元件且將n溝道型晶體管用作驅(qū)動(dòng)該發(fā)光元件的晶體管時(shí),從 該發(fā)光元件發(fā)射的光進(jìn)行底部發(fā)射、頂部發(fā)射、以及雙向發(fā)射中的任一種發(fā)射。 這里,參照?qǐng)D17A至17C來(lái)說(shuō)明對(duì)應(yīng)于各情況的發(fā)光元件的疊層結(jié)構(gòu)。另外,在本實(shí)施方式中,使用應(yīng)用了本發(fā)明的溝道保護(hù)型薄膜晶體管461、 471和481。薄膜晶體管481提供在具有透光性的襯底480上,并且由柵電極 層493、柵極絕緣膜497、半導(dǎo)體層、具有n型的半導(dǎo)體層495a、具有n型的 半導(dǎo)體層495b、源電極層或漏電極層487a、源電極層或漏電極層487b、溝道 保護(hù)層496、絕緣層499、布線層498、以及絕緣層482形成。柵電極層、半導(dǎo) 體層、源電極層、漏電極層等也可以如實(shí)施方式3所示那樣通過(guò)在轉(zhuǎn)置襯底上 形成具有導(dǎo)電性的光吸收膜之后照射激光,加工成所希望的形狀來(lái)選擇性地形 成在被轉(zhuǎn)置襯底上。因?yàn)楣ば蚝?jiǎn)化且可以防止材料的損失,因此可以實(shí)現(xiàn)低成本化。在本實(shí)施方式所示的圖17A至17C中,如實(shí)施方式l及實(shí)施方式2所示那樣使用管子來(lái)在絕緣層482、 499中形成到達(dá)源電極層或漏電極層487b的接觸 孔(開(kāi)口)。埋入絕緣層499地配置管子,并且利用物理力量在絕緣層499中形成第一 開(kāi)口,然后,從管子噴射蝕刻氣體進(jìn)一步選擇性地去除絕緣層482,以形成第 二開(kāi)口。因此,可以在絕緣層482、 499中形成到達(dá)源電極層或漏電極層487b 的接觸孔(開(kāi)口)。開(kāi)口的形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,因此只要設(shè)定管子以能夠獲得所希望的形狀,即可。可以采用柱狀(角柱、圓柱、三棱柱等)、針狀等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)在設(shè)置管子時(shí)的力量、以及設(shè)置管子的膜的強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇膜厚度方向的深度。當(dāng)使用其末端尖銳的針狀管子來(lái)將管子設(shè)置為其一部分埋入導(dǎo)電層中時(shí),可以形成在導(dǎo)電層中具有凹部的開(kāi)口。另外,在形成開(kāi)口之后, 也可以以具有開(kāi)口的絕緣層為掩模對(duì)露出在開(kāi)口底面的導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來(lái)去除。在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子。因此, 由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi)口確實(shí)形成在 所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明成品率好地制造半導(dǎo)體器件、顯示裝置。由于可以根據(jù)本發(fā)明選擇性地在薄膜中形成開(kāi)口而不采用光刻工序,所以 可以縮減工序及材料。在源電極層或漏電極層487b露出了的開(kāi)口中形成布線層498,從而源電極 層或漏電極層487b和布線層498可以彼此電連接。由于布線層498和發(fā)光元 件的第一電極層484形成為相接觸,所以薄膜晶體管481和發(fā)光元件通過(guò)布線 層498電連接。以覆蓋布線層498的方式形成絕緣層494。再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層482、 499中形成開(kāi)口之后, 經(jīng)過(guò)管子將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口中,以形成 布線層498。若開(kāi)口很微細(xì),則有液狀膜形成材料因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系不容易 確實(shí)填充到開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口中的 管子將膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。
在本實(shí)施方式中,使用非晶半導(dǎo)體層作為半導(dǎo)體層。然而,不局限于本實(shí) 施方式,也可以使用晶體半導(dǎo)體層作為半導(dǎo)體層,并且可以使用具有n型的半 導(dǎo)體層作為具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層。也可以通過(guò)進(jìn)行使用PH3氣體的等離子體處理來(lái)向半導(dǎo)體層賦予導(dǎo)電性,而代替形成具有n型的半導(dǎo)體層。在采用多晶硅之類(lèi)的晶體半導(dǎo)體層的情況下,也可以通過(guò)將雜質(zhì)引入(添加)到晶體 半導(dǎo)體層中來(lái)形成具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)區(qū)域,而不形成具有一種導(dǎo)電類(lèi)型 的半導(dǎo)體層。而且,也可以使用并五苯等的有機(jī)半導(dǎo)體,當(dāng)通過(guò)液滴噴出法等 選擇性地形成有機(jī)半導(dǎo)體時(shí),可以簡(jiǎn)化加工工序。這里說(shuō)明將晶體半導(dǎo)體層用作半導(dǎo)體層的情況。首先,使非晶半導(dǎo)體層結(jié) 晶,以形成晶體半導(dǎo)體層。在晶化工序中,對(duì)非晶半導(dǎo)體層添加促進(jìn)晶化的元素(也稱作催化元素或金屬元素),并且進(jìn)行熱處理(在55(TC至75(TC下進(jìn)行3 分鐘至24小時(shí)),來(lái)使非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶。作為促進(jìn)硅的晶化的金屬元素,可 以使用選自鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥 (Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)及金(Au)中的一種或多種元素。為了從晶體半導(dǎo)體層中去除或減少促進(jìn)晶化的元素,與晶體半導(dǎo)體層接觸地形成包含雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體層,并將它用作吸雜裝置。作為雜質(zhì)元素,可以 使用賦予n型的雜質(zhì)元素、賦予p型的雜質(zhì)元素、或稀有氣體元素等。例如, 可以采用選自磷(P)、氮(N)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)、硼(B)、氦(He)、氖 (Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氤(Xe)中的一種或多種元素。在包含促進(jìn)晶化的元素 的晶體半導(dǎo)體層上形成具有n型的半導(dǎo)體層,并且進(jìn)行熱處理(在55(TC至 75(TC下進(jìn)行3分鐘至24小時(shí))。包含在晶體半導(dǎo)體層中的促進(jìn)晶化的元素移 動(dòng)到具有n型的半導(dǎo)體層中,從而晶體半導(dǎo)體層中的促進(jìn)晶化的元素被去除或 減少,以形成半導(dǎo)體層。另一方面,具有n型的半導(dǎo)體層變成包含作為促進(jìn)晶 化的元素的金屬元素的具有n型的半導(dǎo)體層,并且之后被加工成所希望的形狀, 以成為具有n型的半導(dǎo)體層。這樣,具有n型的半導(dǎo)體層也用作半導(dǎo)體層的吸 雜裝置,也用作源區(qū)域或漏區(qū)域。也可以通過(guò)多個(gè)加熱處理來(lái)執(zhí)行半導(dǎo)體層的晶化工序和吸雜工序,并且也 可以通過(guò)一次加熱處理來(lái)執(zhí)行晶化工序和吸雜工序。在此情況下,在形成非晶 半導(dǎo)體層、添加促進(jìn)晶化的元素、并且形成用作吸雜裝置的半導(dǎo)體層之后,執(zhí) 行加熱處理即可。在本實(shí)施方式中,通過(guò)層疊多個(gè)層來(lái)形成柵極絕緣層,作為柵極絕緣膜497,從柵電極層493 —側(cè)形成氮氧化硅膜和氧氮化硅膜,以使它具有雙層的 疊層結(jié)構(gòu)。優(yōu)選在同一個(gè)室內(nèi)保持真空并且在相同的溫度下改變反應(yīng)氣體來(lái)連 續(xù)形成層疊的絕緣層。當(dāng)在保持真空的狀態(tài)下連續(xù)形成時(shí),可以防止層疊的膜 之間的界面被污染。關(guān)于溝道保護(hù)層496,也可以釆用液滴噴出法滴落聚酰亞胺或聚乙烯醇等。 其結(jié)果,可以省略曝光工序。作為溝道保護(hù)層,可以使用由無(wú)機(jī)材料(氧化硅、 氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等)、光敏或非光敏有機(jī)材料(有機(jī)樹(shù)脂材料)(聚 酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、苯并環(huán)丁烯等)、低介電常 數(shù)材料等的一種或多種構(gòu)成的膜;或這些膜的疊層等。另外,也可以采用硅氧 垸材料。作為制造方法,可以采用諸如等離子體CVD法或熱CVD法等的氣相生 長(zhǎng)方法或?yàn)R射法。另外,也可以采用液滴噴出法、分配器法、或印刷法(諸如 絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的形成圖形的方法)。也可以使用通過(guò)涂敷法得到的S0G 膜等。首先,使用圖17A來(lái)說(shuō)明向襯底480 —側(cè)發(fā)射光的情況,即進(jìn)行底部發(fā)射 的情況。在此情況下,與源電極層或漏電極層487b接觸地依次層疊布線層498、 第一電極層484、場(chǎng)致發(fā)光層485、以及第二電極層486,以與薄膜晶體管481 電連接。透過(guò)光的襯底480需要至少相對(duì)于可見(jiàn)區(qū)域的光具有透光性。接著,使用圖17B說(shuō)明向與襯底460相反一側(cè)發(fā)射光的情況,即進(jìn)行頂部 發(fā)射的情況。可以以與上述薄膜晶體管481相同的方式形成薄膜晶體管461。 電連接到薄膜晶體管461的源電極層或漏電極層462與第一電極層463接觸, 從而電連接。第一電極層463、場(chǎng)致發(fā)光層464、以及第二電極層465順序被 層疊。源電極層或漏電極層462是具有反射性的金屬層,并在箭頭所示的方向 上反射從發(fā)光元件發(fā)射的光。因?yàn)樵措姌O層或漏電極層462重疊于第一電極層 463,因此,即使在用透光材料形成第一電極層463而光透過(guò)其中時(shí),也該光 被源電極層或漏電極層462反射,而從與襯底460相反一側(cè)射出。當(dāng)然,也可 以用具有反射性的金屬膜形成第一電極層463。由于從發(fā)光元件射出的光透過(guò) 第二電極層465來(lái)發(fā)射,所以通過(guò)使用至少在可見(jiàn)區(qū)域具有透光性的材料形成 第二電極層465。最后,使用圖17C說(shuō)明從襯底470 —側(cè)和其相反一側(cè)二者發(fā)射光的情況, 即雙向發(fā)射的情況。薄膜晶體管471也是溝道保護(hù)型薄膜晶體管。在電連接到薄膜晶體管471
的半導(dǎo)體層的源電極層或漏電極層上電連接有布線層475、第一電極層472。 第一電極層472、場(chǎng)致發(fā)光層473、以及第二電極層474順序被層疊。此時(shí), 若第一電極層472和第二電極層474都用至少在可見(jiàn)區(qū)域具有透光性的材料形 成,或形成為具有能夠透光的厚度,就實(shí)現(xiàn)雙向發(fā)射。在此情況下,光透過(guò)其 中的絕緣層和襯底470也需要至少相對(duì)于可見(jiàn)區(qū)域的光具有透光性。 本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至5自由地進(jìn)行組合來(lái)實(shí)施。 因此,借助于本實(shí)施方式可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減 少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí) 現(xiàn)半導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。實(shí)施方式7在本實(shí)施方式中,說(shuō)明目的在于以進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序且低成本制造的顯 示裝置的例子。詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明將發(fā)光元件用于顯示元件的發(fā)光顯示裝置。在 本實(shí)施方式中,參照?qǐng)D22A至22D說(shuō)明一種發(fā)光元件的結(jié)構(gòu),該發(fā)光元件可應(yīng) 用于本發(fā)明的顯示裝置的顯示元件。在本實(shí)施方式中,參照?qǐng)D22A至22D說(shuō)明一種發(fā)光元件的結(jié)構(gòu),該發(fā)光元 件可應(yīng)用于本發(fā)明的顯示裝置的顯示元件。圖22A至22D顯示了發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu),其中混合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化 合物而形成的場(chǎng)致發(fā)光層860夾在第一電極層870和第二電極層850之間。如 附圖所示,場(chǎng)致發(fā)光層860由第一層804、第二層803、以及第三層802構(gòu)成。首先,第一層804為具有向第二層803傳輸空穴的功能的層,并且至少包 括第一有機(jī)化合物和相對(duì)于第一有機(jī)化合物呈現(xiàn)出電子接收性的第一無(wú)機(jī)化 合物。重要的是第一無(wú)機(jī)化合物不只與第一有機(jī)化合物混合,而相對(duì)于第一 有機(jī)化合物呈現(xiàn)出電子接收性。通過(guò)具有這種結(jié)構(gòu),在本來(lái)幾乎沒(méi)有固有的載 流子的第一有機(jī)化合物中產(chǎn)生大量的空穴載流子,從而呈現(xiàn)出優(yōu)異的空穴注入 性及空穴傳輸性。因此,第一層804不僅獲得被認(rèn)為是通過(guò)混合無(wú)機(jī)化合物而獲得的效果(耐 熱性的提高等),而且可以獲得優(yōu)異的導(dǎo)電性(在第一層804中,尤其是空穴注 入性及傳輸性)。這是不能從常規(guī)的空穴傳輸層得到的效果,常規(guī)的空穴傳輸 層中只混合了互相沒(méi)有電子相互作用的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物。通過(guò)該效果,可以使得驅(qū)動(dòng)電壓比以前降低。另外,由于可以使第一層804厚而不導(dǎo)致 驅(qū)動(dòng)電壓的上升,所以也可以抑制由灰塵等導(dǎo)致的元件的短路。如上所述,由于在第一有機(jī)化合物中產(chǎn)生空穴載流子,所以優(yōu)選使用具有 空穴傳輸性的有機(jī)化合物作為第一有機(jī)化合物。作為具有空穴傳輸性的有機(jī)化 合物,例如,可以舉出酞菁(縮寫(xiě)H2PC)、酞菁銅(縮寫(xiě)CUPC)、酞菁氧釩(縮寫(xiě)VOPc)、 4,4, , 4,'-三(N,N-二苯氨)三苯胺(縮寫(xiě)TDATA)、 4,4, ,4,, -三[N-(3-甲基苯基)-N-苯氨]-三苯胺(縮寫(xiě)MTDATA)、 1, 3, 5-三[N, N-二 (m-甲 苯基)氨基]苯(縮寫(xiě)m-MTDAB)、 N,N' -二苯基-N, N,-雙(3-甲基苯基)-1, 1'-聯(lián)苯-4,4, -二胺(縮寫(xiě)TPD)、 4,4,-雙[N-(1-萘基)-N-苯氨]聯(lián)苯(縮寫(xiě) NPB)、 4,4,-雙(N-[4-二(m-甲苯基)氨基]苯基-N-苯氨}聯(lián)苯(縮寫(xiě)DNTPD)、 以及4,4, ,4',-三(N-咔唑基)三苯胺(縮寫(xiě)TCTA)等,然而不局限于此。另 外,在上述化合物中,以TDATA、 MTDATA、 m-MTDAB、 TPD、 NPB、 DNTPD和TCTA 等為代表的芳香族胺化合物容易產(chǎn)生空穴載流子,所以是適宜用作第一有機(jī)化 合物的化合物群。另一方面,只要容易從第一有機(jī)化合物接收電子,則第一無(wú)機(jī)化合物可以 是任何材料,從而可以使用各種金屬氧化物或金屬氮化物,但是,元素周期表 中第4族至第12族中任一種的過(guò)渡金屬氧化物容易呈現(xiàn)出電子接收性,所以 是很優(yōu)選的。具體地,可以舉出氧化鈦、氧化鋯、氧化釩、氧化鉬、氧化鴇、 氧化錸、氧化釕、以及氧化鋅等。此外,在上述金屬氧化物中,元素周期表中 中第4族至第8族中任一種的過(guò)渡金屬氧化物具有高電子接收性的較多,它們 是優(yōu)選的一群。特別地,氧化釩、氧化鉬、氧化鎢和氧化錸可以進(jìn)行真空氣相 沉積并且容易處理,所以很優(yōu)選。 '' .另外,所述第一層804也可以通過(guò)層疊多個(gè)層來(lái)形成,每層應(yīng)用上述有機(jī) 化合物和無(wú)機(jī)化合物的組合。此外,也可以還包括其他有機(jī)化合物或其他無(wú)機(jī) 化合物。接著,說(shuō)明第三層802。第三層802是具有向第二層803傳輸電子的功能 的層,并且至少包括第三有機(jī)化合物和相對(duì)于第三有機(jī)化合物呈現(xiàn)出電子給予 性的第三無(wú)機(jī)化合物。重要的是第三無(wú)機(jī)化合物不僅與第三有機(jī)化合物混合, 而且還相對(duì)于第三有機(jī)化合物呈現(xiàn)出電子給予性。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu),在本來(lái) 幾乎沒(méi)有固有的載流子的第三有機(jī)化合物中產(chǎn)生大量的電子載流子,從而呈現(xiàn)出優(yōu)異的電子注入性及電子傳輸性。
因此,第三層802不僅獲得被認(rèn)為是通過(guò)混合無(wú)機(jī)化合物而獲得的效果(耐熱性的提高等),而且可以獲得優(yōu)異的導(dǎo)電性(在第三層802中,尤其是電子注入性和傳輸性)。這是不能從常規(guī)的電子傳輸層得到的效果,常規(guī)的電子傳輸 層中只混合了互相沒(méi)有電子相互作用的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物。通過(guò)該效果,可以使得驅(qū)動(dòng)電壓比以前降低。另外,由于可以使第三層802厚而不導(dǎo)致 驅(qū)動(dòng)電壓的上升,所以也可以抑制由灰塵等導(dǎo)致的元件的短路。如上所述,由于在第三有機(jī)化合物中產(chǎn)生電子載流子,所以優(yōu)選使用具有 電子傳輸性的有機(jī)化合物作為第三有機(jī)化合物。作為具有電子傳輸性的有機(jī)化 合物,例如,可以舉出三(8-喹啉醇合)鋁(縮寫(xiě)Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉醇 合)鋁(縮寫(xiě)Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(縮寫(xiě):BeBq2)、雙(2-甲基 -8-喹啉醇合)(4-苯基苯酚)鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)、雙[2-(2'-羥基苯基)苯并噁唑] 鋅(縮寫(xiě)Zn(B0X)2)、雙[2-(2,-羥基苯基)苯并噻唑]鋅(縮寫(xiě)Zn(BTZ)》、 紅菲咯啉(縮寫(xiě)B(tài)Phen)、浴銅靈(縮寫(xiě)B(tài)CP)、 2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-tert-丁 基苯基)-1,3,4-噁二唑(縮寫(xiě)PBD)、 1,3-雙[5-(4-tert-丁基苯基)-1,3,4-噁 二唑-2-基]苯(縮寫(xiě)0XD-7)、 2,2, ,2, , - (1, 3, 5-苯三基)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(縮寫(xiě)TPBI)、 3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4- tert -丁基苯 基)-1, 2, 4-三唑(縮寫(xiě):TAZ)、以及3- (4-聯(lián)苯基)-4- (4-乙基苯基)-5- (4-tert-丁基苯基)-1,2,4-三唑(縮寫(xiě)p-EtTAZ)等,然而不局限于此。另外,在上述 化合物中,如下的化合物容易產(chǎn)生電子載流子以Alq" Almq3、 BeBq2、 BAlq、 Zn(B0X)2以及Zn(BTZ)2等為代表的具有包含芳環(huán)的螯合配體的螯合金屬絡(luò)合 物;以BPhen和BCP等為代表的具有菲咯啉骨架的有機(jī)化合物;以及.以PBD和 0XD-7等為代表的具有噁二唑骨架的有機(jī)化合物,它們是適宜用作第三有機(jī)化 合物的化合物群。另一方面,只要容易對(duì)第三有機(jī)化合物給予電子,則第三無(wú)機(jī)化合物可以 是任何材料,從而可以使用各種金屬氧化物或金屬氮化物,但是,堿金屬氧化 物、堿土金屬氧化物、稀土金屬氧化物、堿金屬氮化物、堿土金屬氮化物、以 及稀土金屬氮化物容易呈現(xiàn)出電子給與性,所以是很優(yōu)選的。具體地,可以舉 出氧化鋰、氧化鍶、氧化鋇、氧化鉺、氮化鋰、氮化鎂、氮化鈣、氮化釔和氮 化鑭等。特別地,氧化鋰、氧化鋇、氮化鋰、氮化鎂和氮化鈣可以進(jìn)行真空氣 相沉積并且容易處理,所以是很優(yōu)選的。另外,第三層802可以通過(guò)層疊多個(gè)層來(lái)形成,每層應(yīng)用上述有機(jī)化合物
和無(wú)機(jī)化合物的組合。此外,也可以還包括其他有機(jī)化合物或其他無(wú)機(jī)化合物。接著,說(shuō)明第二層803。第二層803是具有發(fā)光功能的層,并且包括具有 發(fā)光性的第二有機(jī)化合物。此外,還可以具有包括第二無(wú)機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。第 二層803可以使用各種具有發(fā)光性的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物來(lái)形成。但是, 可以認(rèn)為第二層803與第一層804或第三層802相比,難以流過(guò)電流,因此, 其厚度優(yōu)選為10nm至100nm左右。只要是具有發(fā)光性的有機(jī)化合物,就對(duì)第二有機(jī)化合物沒(méi)有特別的限定, 例如,可以舉出9, 10-二(2-萘基)蒽(縮寫(xiě)DNA)、 9, 10-二(2-萘基)-2-tert-丁基蒽(縮寫(xiě)t-BuDNA)、 4,4,-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)DPVBi)、 香豆素30、香豆素6、香豆素545、香豆素545T、 二萘嵌苯、紅熒烯、吡啶醇、 2, 5,8, ll-四(tert-丁基)二萘嵌苯(縮寫(xiě)TBP) : 9, 10-二苯基蒽(縮寫(xiě)DPA)、 5, 12-二苯基并四苯、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-[p-(二甲基氨)苯乙烯 基]-4H-吡喃(縮寫(xiě):DCM1)、 4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-[2-(久洛尼定-9-基) 乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě):DCM2)、以及4-(二氰基亞甲基)-2, 6-雙[p-(二甲基氨) 苯乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)B(tài)isDCM)等。另外,也可以使用雙[2-(4' ,6, -二 氟苯基)吡啶(pyridinato)-N,C2']銥(吡啶甲酸鹽)(縮寫(xiě)FIrpic)、雙 {2-[3, ,5'-雙(三氟甲基)苯基]吡啶-N,C2]銥(吡啶甲酸鹽)(縮寫(xiě) Ir(CF譜)"pic))、三(2-苯基吡啶-N,C2')銥(縮寫(xiě)Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡 啶-N,C2')銥(乙?;})(縮寫(xiě)Ir(ppy)2(acac))、雙[2-(2,-噻吩基)吡 啶-N,Cf]銥(乙?;})(縮寫(xiě):Ir(thp)2(acac))、雙(2-苯基喹啉-N, C2') 銥(乙?;})(縮寫(xiě)Ir(pq)2(acac))、以及雙[2-(2'-苯基噻吩基)吡啶 -N,C3']銥(乙酰基丙酮鹽)(縮寫(xiě):Ir(btp)2(acac))等的能發(fā)射磷光的化合物p除了單重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料之外,還可以將含有金屬絡(luò)合物等的三重態(tài)激發(fā) 材料用于第二層803。例如,在具有紅色發(fā)光性、綠色發(fā)光性及藍(lán)色發(fā)光性的 像素中,亮度半衰時(shí)間比較短的具有紅色發(fā)光性的像素由三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料 形成,并且余下的像素由單重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成。三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料具有 良好的發(fā)光效率,從而得到相同亮度時(shí)的耗電量少。換言之,當(dāng)適用于紅色像 素時(shí),可以減少流過(guò)發(fā)光元件的電流量,因而可以提高可靠性。作為低耗電量 化,也可以由三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成具有紅色發(fā)光性的像素和具有綠色發(fā)光 性的像素,并且由單重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成具有藍(lán)色發(fā)光性的像素。通過(guò)使用 三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成人的視覺(jué)靈敏度高的綠色發(fā)光元件,可以進(jìn)一步謀求
低耗電量化。此外,在第二層803中不僅添加有呈現(xiàn)上述發(fā)光的第二有機(jī)化合物,還可 以添加有其他有機(jī)化合物。作為可以添加的有機(jī)化合物,例如可以使用上述的TDATA、 MTDATA、 m-MTDAB、 TPD、 NPB、 DNTPD、 TCTA、 Alq:,、 Almq3、 BeBq2、 BAlq、 Zn(B0X)2、 Zn(BTZ)2、 BPhen、 BCP、 PBD、 OXD-7、 TPBI、 TAZ、 p-EtTAZ、 DNA、 t-BuDNA以及DPVBi等,還有4, 4,-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫(xiě)CBP)和1,3,5-三[4-(N-咔唑基)-苯基]苯(縮寫(xiě)TCPB)等,然而,不局限于此。此外,如此 除了第二有機(jī)化合物以外還添加的有機(jī)化合物優(yōu)選具有比第二有機(jī)化合物的 激發(fā)能大的激發(fā)能,并且,其添加量比第二有機(jī)化合物多,以使第二有機(jī)化合 物有效地發(fā)光(由此,可以防止第二有機(jī)化合物的濃度猝滅)。此外,作為其他 功能,也可以與第二有機(jī)化合物一起呈現(xiàn)發(fā)光(由此,還可以實(shí)現(xiàn)白色發(fā)光等)。第二層803也可以具有在每個(gè)像素中形成發(fā)光波長(zhǎng)帶不同的發(fā)光層,來(lái)進(jìn) 行彩色顯示的結(jié)構(gòu)。典型的是形成與R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各種顏色對(duì)應(yīng)的發(fā) 光層。在此情況下,也可以通過(guò)采用在像素的光發(fā)射一側(cè)設(shè)置透過(guò)該發(fā)光波長(zhǎng) 帶的光的濾光片的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)提高彩色純度和防止像素部的鏡面化(映入)。通 過(guò)設(shè)置濾光片,能夠省略在常規(guī)技術(shù)中所必需的圓偏振板等,可以不損失發(fā)光 層發(fā)出的光。而且,可以降低從傾斜方向看像素部(顯示屏)時(shí)發(fā)生的色調(diào)變化??捎糜诘诙?03的材料,可以是低分子類(lèi)有機(jī)發(fā)光材料或高分子類(lèi)有機(jī) 發(fā)光材料。與低分子類(lèi)相比,高分子類(lèi)有機(jī)發(fā)光材料的物理強(qiáng)度大,元件的耐 久性高。另外,由于能夠通過(guò)涂敷形成膜,所以比較容易制作元件。發(fā)光顏色取決于形成發(fā)光層的材料,因而可以通過(guò)選擇發(fā)光層的材料來(lái)形 成呈現(xiàn)所希望的發(fā)光的發(fā)光元件。作為可用來(lái)形成發(fā)光層的高分子類(lèi)場(chǎng)致發(fā)光 材料,可以舉出聚對(duì)亞苯基亞乙烯基類(lèi)、聚對(duì)亞苯基類(lèi)、聚噻吩類(lèi)、聚芴類(lèi)。作為聚對(duì)亞苯基亞乙烯基類(lèi),可以舉出聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)[PPV]的衍 生物、聚(2, 5-二烷氧基-1,4-亞苯基亞乙烯基)[R0-PPV]、聚(2-(2,-乙基-己 氧基)-5-甲氧基-1,4-亞苯基亞乙烯基)[MEH-PPV]、聚(2-(二烷氧基苯 基)-1,4-亞苯基亞乙烯基)[R0Ph-PPV]等。作為聚對(duì)亞苯基類(lèi),可以舉出聚對(duì) 亞苯基[PPP]的衍生物、聚(2, 5-二烷氧基-1,4-亞苯基)[RO-PPP]、聚(2,5-二 己氧基-1,4-亞苯基)等。作為聚噻吩類(lèi),可以舉出聚噻吩[PT]的衍生物、聚(3-烷基噻吩)[PAT]、聚(3-己基噻吩)[PHT]、聚(3-環(huán)己基噻吩)[PCHT]、聚(3-環(huán) 己基-4-甲基噻吩)[PC醒T]、聚(3, 4-二環(huán)己基噻吩)[PDCHT]、聚[3-(4-辛基苯 基)-噻吩][P0PT]、聚[3-(4-辛基苯基)-2,2二噻吩][PT0PT]等。作為聚芴類(lèi), 可以舉出聚芴[PF]的衍生物、聚(9,9-二烷基芴)[PDAF]、聚(9,9-二辛基 芴)[PDOF]等。只要是不容易猝滅第二有機(jī)化合物的發(fā)光的無(wú)機(jī)化合物,則所述第二無(wú)機(jī) 化合物可以是任何材料,可以使用各種金屬氧化物或金屬氮化物。特別是,元 素周期表中第13族或第14族的金屬氧化物不容易猝滅第二有機(jī)化合物的發(fā) 光,所以優(yōu)選,具體而言,氧化鋁、氧化鎵、氧化硅和氧化鍺是優(yōu)選的。但是, 不局限于此。另外,第二層803也可以層疊多個(gè)層而形成,每層應(yīng)用上述有機(jī)化合物和 無(wú)機(jī)化合物的組合。此外,還可以包括其他有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物。發(fā)光層 的層結(jié)構(gòu)可以變化,只要在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),可以允許一些變形, 例如具有電子注入用電極層或者使發(fā)光性材料分散,而不具有特定的電子注入 區(qū)域或發(fā)光區(qū)域。由上述材料形成的發(fā)光元件,通過(guò)正向偏壓來(lái)發(fā)光。使用發(fā)光元件形成的 顯示裝置的像素可以以單純矩陣方式或有源矩陣方式來(lái)驅(qū)動(dòng)。無(wú)論是哪一種, 在某個(gè)特定的時(shí)序施加正向偏壓來(lái)使每個(gè)像素發(fā)光,但是,在某一定期間處于 非發(fā)光狀態(tài)。通過(guò)在該非發(fā)光時(shí)間內(nèi)施加反向的偏壓,可以提高發(fā)光元件的可 靠性。在發(fā)光元件中,有在一定驅(qū)動(dòng)條件下發(fā)光強(qiáng)度降低的退化、以及像素內(nèi) 非發(fā)光區(qū)域擴(kuò)大而表觀上亮度降低的退化模式,但是,通過(guò)進(jìn)行在正向及反向 上施加偏壓的交流驅(qū)動(dòng),可以延遲退化的進(jìn)度,以提高發(fā)光顯示裝置的可靠性。 此外,數(shù)字驅(qū)動(dòng)、模擬驅(qū)動(dòng)都可以釆用。據(jù)此,也可以在密封襯底上形成彩色濾光片(著色層)。彩色濾光片(著色 層)可以通過(guò)氣相沉積法或液滴噴出法形成,若使用彩色濾光片(著色層),也 可以進(jìn)行高清晰度的顯示。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用彩色濾光片(著色層),可以進(jìn)行 修正來(lái)使在各RGB的發(fā)光光譜上寬峰變成陡峭的峰的緣故。可以形成呈現(xiàn)單色發(fā)光的材料并且組合彩色濾光片或彩色轉(zhuǎn)換層,來(lái)進(jìn)行 全彩色顯示。彩色濾光片(著色層)或彩色轉(zhuǎn)換層,例如,形成在密封襯底上, 來(lái)貼合到元件襯底上即可。當(dāng)然,也可以進(jìn)行單色發(fā)光的顯示。例如,也可以通過(guò)采用單色發(fā)光來(lái)形 成區(qū)域彩色型(area color type)顯示裝置。區(qū)域彩色型適宜于無(wú)源矩陣型的 顯示部,其可以主要顯示文字或符號(hào)。
當(dāng)選擇第一電極層870及第二電極層850的材料時(shí),需要考慮其功函數(shù), 并且第一電極層870及第二電極層850根據(jù)像素結(jié)構(gòu)可以是陽(yáng)極或陰極。當(dāng)驅(qū) 動(dòng)薄膜晶體管的極性為p溝道型時(shí),如圖22A所示,優(yōu)選將第一電極層870用 作陽(yáng)極,并且將第二電極層850用作陰極。此外,當(dāng)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的極性為 n溝道型時(shí),如圖22B所示,優(yōu)選將第一電極層870用作陰極,并且將第二電 極層850用作陽(yáng)極。對(duì)可以用于第一電極層870及第二電極層850的材料進(jìn)行 說(shuō)明。當(dāng)?shù)谝浑姌O層870和第二電極層850用作陽(yáng)極時(shí),優(yōu)選使用具有較大功 函數(shù)的材料(具體地,4.5eV以上的材料),而當(dāng)?shù)谝浑姌O層和第二電極層850 用作陰極時(shí),優(yōu)選使用具有較小功函數(shù)的材料(具體地,3.5eV以下的材料)。 但是,由于第一層804的空穴注入特性、空穴傳輸特性和第三層802的電子注 入特性、電子傳輸特性卓越,所以對(duì)第一電極層870和第二電極層850幾乎沒(méi) 有功函數(shù)的限制,可以使用各種各樣的材料。在圖22A和22B中的發(fā)光元件具有從第一電極層870取光的結(jié)構(gòu),所以, 第二電極層850未必需要具有透光性。作為第二電極層850,在總膜厚度為 100nm至800nm的范圍內(nèi)使用以如下材料為主要成分的膜或其疊層膜即可選 自Ti、 Ni、 W、 Cr、 Pt、 Zn、 Sn、 In、 Ta、 Al、 Cu、 Au、 Ag、 Mg、 Ca、 Li或Mo 中的元素;或者諸如氮化鈦、TiSixNY、 WSix、氮化鎢、WSixNY、 NbN等的以上述 元素為主要成分的合金材料或以上述元素為主要成分的化合物材料。第二電極層850可以使用氣相沉積法、濺射法、CVD法、印刷法、分配器法或液滴噴出法等來(lái)形成。此外,如果使用如用于第一電極層870的材料那樣具有透光性的導(dǎo)電材料 作為第二電極層850,則成為從第二電極層850也取光的結(jié)構(gòu),因此可以使其 具有由發(fā)光元件發(fā)射的光從第一電極層870和第二電極層850的雙方發(fā)出的雙 面發(fā)射結(jié)構(gòu)。另外,通過(guò)改變第一電極層870或第二電極層850的種類(lèi),本發(fā)明的發(fā)光元件具有各種變化形式。圖22B示出從第一電極層870 —側(cè)依次設(shè)置第三層802、第二層803以及 第一層804來(lái)形成場(chǎng)致發(fā)光層860的情形。如上所述,在本發(fā)明的發(fā)光元件中,夾在第一電極層870和第二電極層850 之間的層由場(chǎng)致發(fā)光層860構(gòu)成,所述場(chǎng)致發(fā)光層860包括復(fù)合了有機(jī)化合物 和無(wú)機(jī)化合物的層。所述發(fā)光元件為有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合型發(fā)光元件,其中設(shè)置有
通過(guò)混合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物得到不能單獨(dú)得到的功能如高載流子注入性和高載流子傳輸性的層(即,第一層804及第三層802)。另外,當(dāng)設(shè)置在第 一電極層870 —側(cè)時(shí),上述第一層804和第三層802特別需要是復(fù)合了有機(jī)化 合物和無(wú)機(jī)化合物的層,而當(dāng)設(shè)置在第二電極層850 —側(cè)時(shí),可以僅含有有機(jī) 化合物或無(wú)機(jī)化合物。另外,場(chǎng)致發(fā)光層860是混合有有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層,作為其形 成方法可以使用各種方法。例如,可以舉出通過(guò)電阻加熱使有機(jī)化合物和無(wú)機(jī) 化合物雙方蒸發(fā)來(lái)共同沉積的方法。此外,還可以通過(guò)電阻加熱使有機(jī)化合物 蒸發(fā),并通過(guò)電子束(EB)使無(wú)機(jī)化合物蒸發(fā),來(lái)將它們共同沉積。此外,還可 以舉出在通過(guò)電阻加熱使有機(jī)化合物蒸發(fā)的同時(shí)濺射無(wú)機(jī)化合物,來(lái)同時(shí)沉積 二者的方法。另外,也可以通過(guò)濕法來(lái)形成膜。此外,對(duì)于第一電極層870及第二電極層850,也可以同樣使用通過(guò)電阻 加熱的氣相沉積法、EB氣相沉積法、濺射、濕法等。另外,第一電極層870及 第二電極層850,也可以如實(shí)施方式3所示那樣通過(guò)在轉(zhuǎn)置襯底上形成具有導(dǎo) 電性的光吸收膜之后照射激光,加工成所希望的形狀來(lái)選擇性地形成在被轉(zhuǎn)置 襯底上。圖22C示出在圖22A中將具有反射性的電極層用作第一電極層870,并且 將具有透光性的電極層用作第二電極層850,其中由發(fā)光元件發(fā)射的光被第一 電極層870反射,然后透過(guò)第二電極層850而發(fā)射。相同地,圖22D示出在圖 22B中將具有反射性的電極層用作第一電極層870并且將具有透光性的電極層 用作第二電極層850,其中由發(fā)光元件發(fā)射的光被第一電極層870反射,然后 透過(guò)第二電極層850而發(fā)射。本實(shí)施方式可以與說(shuō)明具有上述發(fā)光元件的顯示裝置的實(shí)施方式自由地 進(jìn)行組合。本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至5適當(dāng)?shù)刈杂傻剡M(jìn)行組合。因此,借助于本實(shí)施方式可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減 少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí) 現(xiàn)半導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。實(shí)施方式8在本實(shí)施方式中,說(shuō)明目的在于以進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序且低成本來(lái)制造的
顯示裝置的例子。詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明將發(fā)光元件用于顯示元件的發(fā)光顯示裝置。在本實(shí)施方式中,參照?qǐng)D23A至24C說(shuō)明可應(yīng)用于本發(fā)明的顯示裝置的顯示元件的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根據(jù)其發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無(wú)機(jī)化合物來(lái)進(jìn)行區(qū)別, 一般來(lái)說(shuō),前者被稱作有機(jī)EL元件,而后者被稱作無(wú)機(jī)EL元件。根據(jù)元件結(jié)構(gòu),將無(wú)機(jī)EL元件分類(lèi)成分散型無(wú)機(jī)EL元件和薄膜型無(wú)機(jī)EL 元件。分散型無(wú)機(jī)EL元件和薄膜型無(wú)機(jī)EL元件的差別在于,前者具有將發(fā)光 材料的粒子分散在粘合劑中的場(chǎng)致發(fā)光層,而后者具有由發(fā)光材料的薄膜構(gòu)成 的場(chǎng)致發(fā)光層。然而,它們的共同點(diǎn)在于,兩個(gè)都需要由高電場(chǎng)加速的電子。 另外,作為得到的發(fā)光的機(jī)理,有兩種類(lèi)型利用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施主 -受主重新組合型發(fā)光、以及利用金屬離子的內(nèi)層電子躍遷的局部發(fā)光。 一般 地,在很多情況下,分散型無(wú)機(jī)EL元件為施主-受主重新組合型發(fā)光,而且薄 膜型無(wú)機(jī)EL元件為局部發(fā)光??梢杂糜诒景l(fā)明的發(fā)光材料,由母體材料和成為發(fā)光中心的雜質(zhì)元素構(gòu) 成??梢酝ㄟ^(guò)改變所包含的雜質(zhì)元素,獲得各種發(fā)光顏色的發(fā)光。作為發(fā)光材 料的制造方法,可以使用固相法、液相法(共沉淀法)等的各種方法。此外,還 可以使用噴霧熱分解法、復(fù)分解法、利用前體的熱分解反應(yīng)的方法、反膠團(tuán)法、 組合上述方法和高溫焙燒的方法、或冷凍干燥法等的液相法等。在固相法中,通過(guò)以下方法使母體材料包含雜質(zhì)元素稱母體材料及雜質(zhì) 元素或含有雜質(zhì)元素的化合物的重量,在研缽中混合,在電爐中加熱,并且進(jìn) 行焙燒而使其進(jìn)行反應(yīng)。焙燒溫度優(yōu)選為70(TC至150CTC。這是因?yàn)樵跍囟冗^(guò) 低的情況下固相反應(yīng)不能進(jìn)行,而在溫度過(guò)高的情況下母體材料會(huì)分解的緣 故。另外,也可以在粉末狀態(tài)下進(jìn)行焙燒,然而優(yōu)選在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行焙燒。 雖然需要在比較高的溫度下進(jìn)行焙燒,但是該方法很簡(jiǎn)單,因此生產(chǎn)率好,并 且適合于大量生產(chǎn)。液相法(共沉淀法)是一種方法,即在溶液中使母體材料或含有母體材料的 化合物及雜質(zhì)元素或含有雜質(zhì)元素的化合物反應(yīng),并使它干燥,然后進(jìn)行焙燒。 發(fā)光材料的粒子均勻地分布,粒徑小,并在焙燒溫度低的情況下也可以進(jìn)行反 應(yīng)。作為用于發(fā)光材料的母體材料,可以使用硫化物、氧化物或氮化物。作為 硫化物,例如可以使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2S》、
硫化鎵(Ga2S》、硫化鍶(SrS)或硫化鋇(BaS)等。此外,作為氧化物,例如可以 使用氧化鋅(Zn0)或氧化釔(Y203)等。此外,作為氮化物,例如可以使用氮化鋁 (A1N)、氮化鎵(GaN)或氮化銦(InN)等。而且,可以使用硒化鋅(ZnSe)或碲化 鋅(ZnTe)等,也可以是硫化鈣-鎵(CaGa2Sj、硫化鍶-鎵(SrGa2S4)或硫化鋇-鎵 (BaGaA)等的三元混晶。作為局部發(fā)光的發(fā)光中心,可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sm)、鋱(Tb)、 鉺(Er)、銩(Tm)、銪(Eu)、鈰(Ce)或鐠(Pr)等。另外,也可以添加氟(F)、氯 (Cl)等的卣素元素。卣素元素還可以用作電荷補(bǔ)償。另一方面,作為施主-受主重新組合型發(fā)光的發(fā)光中心,可以使用包含形 成施主能級(jí)的第一雜質(zhì)元素及形成受主能級(jí)的第二雜質(zhì)元素的發(fā)光材料。作為 第一雜質(zhì)元素,例如,可以使用氟(F)、氯(C1)或鋁(A1)等。作為第二雜質(zhì)元 素,例如,可以使用銅(Cu)或銀(Ag)等。在通過(guò)固相法合成施主-受主重新組合型發(fā)光的發(fā)光材料的情況下,分別 稱母體材料、第一雜質(zhì)元素或含有第一雜質(zhì)元素的化合物、以及第二雜質(zhì)元素 或含有第二雜質(zhì)元素的化合物的重量,在研缽中混合,然后在電爐中加熱并且 進(jìn)行焙燒。作為母體材料,可以使用上述母體材料。作為第一雜質(zhì)元素或含有 第一雜質(zhì)元素的化合物,例如,可以使用氟(F)、氯(Cl)或硫化鋁(Al2S3)等。 作為第二雜質(zhì)元素或含有第二雜質(zhì)元素的化合物,例如,可以使用銅(Cu)、銀 (Ag)、硫化銅(Cu2S)或硫化銀(Ag2S)等。焙燒溫度優(yōu)選為700。C至1500°C。這 是因?yàn)樵跍囟冗^(guò)低的情況下固相反應(yīng)不能進(jìn)行,而在溫度過(guò)高的情況下母體材 料會(huì)分解的緣故。另外,焙燒可以以粉末狀態(tài)進(jìn)行,但是,優(yōu)選以顆粒狀態(tài)進(jìn) 行焙燒。另外,作為在利用固相反應(yīng)的情況下的雜質(zhì)元素,可以組合由第一雜質(zhì)元 素和第二雜質(zhì)元素構(gòu)成的化合物。在這種情況下,由于雜質(zhì)元素容易擴(kuò)散并且 固相反應(yīng)容易進(jìn)行,可以獲得均勻的發(fā)光材料。而且,由于不需要的雜質(zhì)元素 不進(jìn)入,所以可以獲得高純度的發(fā)光材料。作為由第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元 素構(gòu)成的化合物,例如,可以使用氯化銅(CuCl)或氯化銀(AgCl)等。此外,這些雜質(zhì)元素的濃度相對(duì)于母體材料為0. 01atom^至10atom^即 可,優(yōu)選在0. 05atom^至5atom^的范圍內(nèi)。在采用薄膜型無(wú)機(jī)EL元件的情況下,場(chǎng)致發(fā)光層是包含上述發(fā)光材料的 層,其可通過(guò)物理氣相生長(zhǎng)法(PVD)或化學(xué)氣相生長(zhǎng)法(CVD),諸如電阻加熱氣
相沉積法、電子束氣相沉積(EB氣相沉積)法等的真空氣相沉積法、濺射法、有機(jī)金屬CVD法或氫化物傳輸減壓CVD法;或原子層外延法(ALE)等形成。圖23A至23C示出了可用作發(fā)光元件的薄膜型無(wú)機(jī)EL元件的一例。在圖 23A至23C中,發(fā)光元件包括第一電極層50、場(chǎng)致發(fā)光層52和第二電極層53。圖23B和23C所示的發(fā)光元件具有在圖23A的發(fā)光元件中的電極層和場(chǎng)致 發(fā)光層之間設(shè)置絕緣層的結(jié)構(gòu)。圖23B所示的發(fā)光元件在第一電極層50和場(chǎng) 致發(fā)光層52之間具有絕緣層54。圖23C所示的發(fā)光元件在第一電極層50和場(chǎng) 致發(fā)光層52之間具有絕緣層54a,并且在第二電極層53和場(chǎng)致發(fā)光層52之間 具有絕緣層54b。這樣,絕緣層可以提供在與夾住場(chǎng)致發(fā)光層的一對(duì)電極層中 的一個(gè)電極層和場(chǎng)致發(fā)光層之間,或者可以提供在與兩個(gè)電極層和場(chǎng)致發(fā)光層 之間。另外,絕緣層可以是單層或由多個(gè)層構(gòu)成的疊層。另外,盡管在圖23B中與第一電極層50接觸地提供絕緣層54,但可以通 過(guò)顛倒絕緣層和場(chǎng)致發(fā)光層的順序來(lái)與第二電極層53接觸地提供絕緣層54。在采用分散型無(wú)機(jī)EL元件的情況下,將粒子狀態(tài)的發(fā)光材料分散在粘合 劑中來(lái)形成膜狀態(tài)的場(chǎng)致發(fā)光層。當(dāng)通過(guò)發(fā)光材料的制造方法不能充分獲得所 希望的大小的粒子時(shí),通過(guò)用研缽等壓碎等而加工成粒子狀態(tài)即可。粘合劑指 的是用于以分散狀態(tài)固定粒子狀態(tài)的發(fā)光材料并且保持作為場(chǎng)致發(fā)光層的形 狀的物質(zhì)。發(fā)光材料被粘合劑均勻分散并固定在場(chǎng)致發(fā)光層中。在采用分散型無(wú)機(jī)EL元件的情況下,作為形成場(chǎng)致發(fā)光層的方法,可以 使用能夠選擇性地形成場(chǎng)致發(fā)光層的液滴噴出法或印刷法(如絲網(wǎng)印刷或膠版 印刷等)、旋涂法等的涂敷法、浸漬法或分配器法等。對(duì)其厚度沒(méi)有特別限制, 然而,優(yōu)選在10nm至1000nm的范圍內(nèi)。另外,在包含發(fā)光材料及粘合劑的場(chǎng) 致發(fā)光層中,發(fā)光材料的比例優(yōu)選設(shè)為50wt^以上至80wt^以下。圖24A至24C示出可用作發(fā)光元件的分散型無(wú)機(jī)EL元件的一例。在圖24A 中,發(fā)光元件具有第一電極層60、場(chǎng)致發(fā)光層62和第二電極層63的疊層結(jié)構(gòu), 其中在場(chǎng)致發(fā)光層62中包含由粘合劑保持的發(fā)光材料61。另外,第一電極層50、 60、第二電極層53、 63也可以如實(shí)施方式3所示 那樣通過(guò)在轉(zhuǎn)置襯底上形成具有導(dǎo)電性的光吸收膜之后照射激光,加工成所希 望的形狀來(lái)選擇性地形成在被轉(zhuǎn)置襯底上。作為可用于本實(shí)施方式的粘合劑,可以使用絕緣材料,并可以使用有機(jī)材 料或無(wú)機(jī)材料,也可以使用有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的混合材料。作為有機(jī)絕緣材 料,可以使用如氰乙基纖維素類(lèi)樹(shù)脂那樣具有比較高介電常數(shù)的聚合體、聚乙 烯、聚丙烯、聚苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或偏二氟乙烯等的樹(shù)脂。 此外,也可以使用芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等的耐熱高分子、或硅氧烷樹(shù)脂。 此外,硅氧烷樹(shù)脂相當(dāng)于包括Si-0-Si鍵的樹(shù)脂。硅氧烷由硅(Si)和氧(O)的 鍵構(gòu)成骨架結(jié)構(gòu)。作為取代基,使用至少含有氫的有機(jī)基(如垸基或芳香烴)。 也可以使用氟基作為取代基。此外,作為取代基,也可以使用至少含有氫的有 機(jī)基和氟基。而且,也可以使用乙烯樹(shù)脂如聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛等、酚 醛樹(shù)酯、酚醛清漆樹(shù)脂、丙烯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、氨酯樹(shù)脂、噁唑樹(shù)脂(聚 苯并噁哇)等樹(shù)脂材料。介電常數(shù)也可以通過(guò)合適地將這些樹(shù)脂與鈦酸鋇(BaTiO》或鈦酸鍶(SrTi03)等的具有高介電常數(shù)的微?;旌蟻?lái)調(diào)節(jié)。包含在粘合劑中的無(wú)機(jī)絕緣材料可以由以下材料組成選自氧化硅(SiOx)、 氮化硅(SiN》、含氧及氮的硅、氮化鋁(A1N)、含氧及氮的鋁、氧化鋁(A1^)、 氧化鈦(Ti02)、 BaTi03、 SrTi03、鈦酸鉛(PbTi03)、鈮酸鉀(KNb03)、鈮酸鉛 (Pb跳)、氧化鉭(Ta205)、鉭酸鋇(BaTa206)、鉅酸鋰(LiTaO》、氧化憶(Y203)、 氧化鋯(Zr02)、以及其它包含無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料。通過(guò)在有機(jī)材料 中(通過(guò)添加等)包含具有高介電常數(shù)的無(wú)機(jī)材料,可以進(jìn)一步控制由發(fā)光材料 及粘合劑構(gòu)成的場(chǎng)致發(fā)光層的介電常數(shù),并且可以進(jìn)一步提高介電常數(shù)。通過(guò) 將無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的混合層用于粘合劑來(lái)提高其介電常數(shù),可以由發(fā)光材 料引起大電荷。在制造工序中,發(fā)光材料被分散在包含粘合劑的溶液中。作為可用于本實(shí) 施方式的包含粘合劑的溶液的溶劑,適當(dāng)?shù)剡x擇這樣一種溶劑即可,其溶解粘 合劑材料并且可以制造具有適合于形成場(chǎng)致發(fā)光層的方法(各種濕工序)及所 需膜厚度的粘度的溶液??梢允褂糜袡C(jī)溶劑等,例如在使用硅氧垸樹(shù)脂作為粘 合劑的情況下,可以使用丙二醇一甲基醚、丙二醇一甲基醚乙酸酯(也稱作 PGMEA)或3-甲氧基-3甲基-1-丁醇(也稱作匪B)等。圖24B和24C所示的發(fā)光元件具有在圖24A的發(fā)光元件中的電極層和場(chǎng)致 發(fā)光層之間設(shè)置絕緣層的結(jié)構(gòu)。圖24B所示的發(fā)光元件在第一電極層60和場(chǎng) 致發(fā)光層62之間具有絕緣層64。圖24C所示的發(fā)光元件在第一電極層60和場(chǎng) 致發(fā)光層62之間具有絕緣層64a,并且在第二電極層63和場(chǎng)致發(fā)光層62之間 具有絕緣層64b。這樣,絕緣層可以提供在與夾住場(chǎng)致發(fā)光層的一對(duì)電極層中 的一個(gè)電極層和場(chǎng)致發(fā)光層之間,或者可以提供在與兩個(gè)電極層和場(chǎng)致發(fā)光層
之間。而且,絕緣層可以是單層或由多個(gè)層構(gòu)成的疊層。另外,盡管在圖24B中與第一電極層60接觸地提供絕緣層64,但也可以 通過(guò)顛倒絕緣層和場(chǎng)致發(fā)光層的順序來(lái)與第二電極層63接觸地提供絕緣層64。盡管對(duì)在圖23A至23C中的絕緣層54、以及在圖24A至24C中的絕緣層 64沒(méi)有特別限制,但優(yōu)選具有高絕緣耐壓和致密膜質(zhì)量,而且優(yōu)選具有高介電 常數(shù)。例如,可以使用氧化硅(Si02)、氧化釔(Y力3)、氧化鈦(TiO》、氧化鋁 (Al20:i)、氧化鉿(HfO》、氧化鉭(TaA)、鈦酸鋇(BaTiO》、鈦酸鍶(SrTi03)、鈦 酸鉛(PbTi。3)、氮化硅(Si晶)或氧化鋯(Zr02)等,或者它們的混合膜或兩種以 上的疊層膜。這些絕緣膜可以通過(guò)濺射、氣相沉積或CVD等形成。另外,絕緣 層也可以通過(guò)在粘合劑中分散這些絕緣材料的粒子形成。粘合劑材料通過(guò)使用 與包含在場(chǎng)致發(fā)光層中的粘合劑相同的材料和相同的方法形成即可。其膜厚度 沒(méi)有特別限制,但是優(yōu)選在10nm至1000nm的范圍內(nèi)。本實(shí)施方式所示的發(fā)光元件可以通過(guò)在夾住場(chǎng)致發(fā)光層的一對(duì)電極層之 間施加電壓而獲得發(fā)光,并且,發(fā)光元件通過(guò)直流驅(qū)動(dòng)或交流驅(qū)動(dòng)都可以工作。因此,借助于本實(shí)施方式,可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因 而可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以 減少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以 實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至5適當(dāng)?shù)刈杂傻剡M(jìn)行組合。實(shí)施方式9在本實(shí)施方式中,說(shuō)明目的在于以進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序且低成本來(lái)制造的 顯示裝置的例子。詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明將液晶顯示元件用于顯示元件的液晶顯示裝 置。圖19A是液晶顯示裝置的平面圖,而圖19B是沿圖19A中的線G-H的剖視圖。如圖19A所示,使用密封劑692將像素區(qū)域606、作為掃描線驅(qū)動(dòng)電路的 驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608a、作為掃描線驅(qū)動(dòng)區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608b密封在襯底600 和相對(duì)襯底695之間,并且在襯底600上設(shè)置有由IC驅(qū)動(dòng)器形成的作為信號(hào) 線驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域607。在像素區(qū)域606中設(shè)置有晶體管622以及電 容元件623,并且在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608b中設(shè)置有具有晶體管620以及晶體管
621的驅(qū)動(dòng)電路。作為襯底600,可以適用與上述實(shí)施方式相同的絕緣襯底。此外,通常擔(dān)心由合成樹(shù)脂形成的襯底與其他襯底相比其耐熱溫度低,但是也 可以通過(guò)在使用耐熱性高的襯底的制造工序之后進(jìn)行轉(zhuǎn)置來(lái)采用。在像素區(qū)域606中,中間夾基底膜604a、基底膜604b地設(shè)置有成為開(kāi)關(guān) 元件的晶體管622。在本實(shí)施方式中,作為晶體管622使用多柵型薄膜晶體管 (TFT),該晶體管622包括具有用作源區(qū)域及漏區(qū)域的雜質(zhì)區(qū)域的半導(dǎo)體層、 柵極絕緣層、具有兩層的疊層結(jié)構(gòu)的柵電極層、源電極層及漏電極層,并且其 中源電極層或漏電極層與半導(dǎo)體層的雜質(zhì)區(qū)域和像素電極層630接觸地電連接。源電極層及漏電極層具有疊層結(jié)構(gòu),并且源電極層或漏電極層644a、 644b 在形成于絕緣層615中的開(kāi)口中與像素電極層630電連接。在本實(shí)施方式中,如實(shí)施方式1及實(shí)施方式2所示,通過(guò)使用管子在柵極 絕緣層、絕緣膜611、絕緣膜612中形成半導(dǎo)體層中的源區(qū)域及漏區(qū)域露出的 開(kāi)口。將管子與絕緣膜612接觸地形成在柵極絕緣層、絕緣膜611、以及絕緣膜 612的開(kāi)口形成區(qū)域上,并且經(jīng)過(guò)該管子將處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)噴出(噴 射)到絕緣膜612。由噴出(噴射)了的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)選擇性地去除 柵極絕緣層、絕緣膜611、以及絕緣膜612,以在柵極絕緣層、絕緣膜611、絕 緣膜612中形成到達(dá)半導(dǎo)體層中的源區(qū)域及漏區(qū)域的開(kāi)口。在將開(kāi)口形成于柵極絕緣層、絕緣膜611及絕緣膜612中的工序中,也可 以使用本發(fā)明的管子來(lái)形成到達(dá)半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域的開(kāi)口。或者,也 可以使用本發(fā)明的管子在上層的絕緣膜612的相當(dāng)于半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū) 域上方形成開(kāi)口 ,并以具有開(kāi)口的絕緣膜612為掩模蝕刻絕緣膜611及柵極絕 緣層,來(lái)形成到達(dá)半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域的開(kāi)口。開(kāi)口的形狀反映管子的形狀,因此只要設(shè)定管子以能夠獲得所希望的形 狀,即可。可以采用柱狀(角柱、圓柱、三棱柱)、針狀等管子。另外,在形成 開(kāi)口之后,也可以以具有開(kāi)口的絕緣層為掩模,對(duì)露出在開(kāi)口底面的半導(dǎo)體層 進(jìn)行蝕刻來(lái)去除。在圖19A和19B中,本發(fā)明的管子也可以適用于電連接像素電極層630和 源電極層或漏電極層644a、 644b的開(kāi)口。圖19A和19B所示的顯示裝置示出 了開(kāi)口貫穿層疊的源電極層或漏電極層644b,從而源電極層或漏電極層644a
露出在開(kāi)口底面的例子。在半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域露出了的開(kāi)口中形成源電極層或漏電極層,從而可以使半導(dǎo)體層的源區(qū)域及漏區(qū)域和源電極層或漏電極層電連接。薄膜晶體管可以以多個(gè)方法來(lái)制作。例如作為激活層,適用晶體半導(dǎo)體膜。 在晶體半導(dǎo)體膜上中間夾著柵極絕緣膜設(shè)置柵電極。可以使用該柵電極對(duì)該激 活層添加雜質(zhì)元素。這樣,由于進(jìn)行使用柵電極的雜質(zhì)元素的添加,所以不需 要形成用于添加雜質(zhì)元素的掩模。柵電極可以具有單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。雜質(zhì) 區(qū)域通過(guò)控制其濃度,可以成為高濃度雜質(zhì)區(qū)域及低濃度雜質(zhì)區(qū)域。將如此具 有低濃度雜質(zhì)區(qū)域的薄膜晶體管稱作具有LDD(Lightly d叩ed drain;輕摻雜 漏)結(jié)構(gòu)的TFT。此外,低濃度雜質(zhì)區(qū)域可以與柵電極重疊地形成,將這種薄膜 晶體管稱作具有G0LD(Gate Overlaped LDD;柵極重疊輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)的TFT。 此外,薄膜晶體管的極性通過(guò)將磷(P)等用于雜質(zhì)區(qū)域來(lái)成為n型。當(dāng)使薄膜 晶體管的極性成為p型時(shí),添加硼(B)等即可。然后,形成覆蓋柵電極等的絕 緣膜611以及絕緣膜612。通過(guò)使用混入于絕緣膜611 (以及絕緣膜612)中的氫 元素,可以使晶體半導(dǎo)體膜的懸空鍵終結(jié)。為了進(jìn)一步提高平整性,也可以形成絕緣層615作為層間絕緣層。作為絕 緣層615,可以使用有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或它們的疊層結(jié)構(gòu)。例如,可以由選 自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氧氮化鋁、氮含量比氧含 量高的氮氧化鋁、氧化鋁、類(lèi)金剛石碳(DLC)、聚硅氮烷、含氮碳(CN)、 PSG(磷 硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)、礬土、含有其他無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料 形成。另外,也可以使用有機(jī)絕緣材料。有機(jī)材料可以是光敏性或非光敏性的, 可以使用聚酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、—抗蝕劑、苯并環(huán)丁烯、硅 氧垸樹(shù)脂等。此外,硅氧烷樹(shù)脂相當(dāng)于含有Si-0-Si鍵的樹(shù)脂。硅氧烷由硅(Si) 和氧(0)的鍵構(gòu)成骨架結(jié)構(gòu)。作為取代基,使用至少包含氫的有機(jī)基(例如烷基、 芳香烴)。作為取代基,也可以使用氟基?;蛘?,作為取代基,也可以使用至 少包含氫的有機(jī)基和氟基。另外,通過(guò)使用晶體半導(dǎo)體膜,可以在相同襯底上集成地形成像素區(qū)域和 驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域。在此情況下,同時(shí)形成像素部中的晶體管和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608b 中的晶體管。用于驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域608b的晶體管構(gòu)成CMOS電路。構(gòu)成CMOS電 路的薄膜晶體管為GOLD結(jié)構(gòu),然而也可以使用如晶體管622的LDD結(jié)構(gòu)。在像素區(qū)域中的薄膜晶體管可以具有形成有一個(gè)溝道形成區(qū)域的單柵極
結(jié)構(gòu),形成有兩個(gè)溝道形成區(qū)域的雙柵極結(jié)構(gòu),或形成有三個(gè)溝道形成區(qū)域的 三柵極結(jié)構(gòu),而不局限于本實(shí)施方式。另外,在外圍驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中的薄膜晶 體管也可以具有單柵極結(jié)構(gòu)、雙柵極結(jié)構(gòu)、或三柵極結(jié)構(gòu)。此外,也可以適用于頂柵型(例如,正交錯(cuò)型)、底柵型(例如,反交錯(cuò)型)、 具有中間夾柵極絕緣膜配置在溝道區(qū)域上下的兩個(gè)柵電極層的雙柵型、或者其 他結(jié)構(gòu),而不局限于本實(shí)施方式所示的薄膜晶體管的制造方法。接著,通過(guò)印刷法或液滴噴出法,覆蓋像素電極層630地形成稱作取向膜的絕緣層631。另外,如果使用絲網(wǎng)印刷法或膠版印刷法,則可以選擇性地形 成絕緣層631。然后,進(jìn)行摩擦處理。如果采用液晶方式例如為VA方式,則有 時(shí)不進(jìn)行該摩擦處理。用作取向膜的絕緣層633也是與絕緣層631同樣的。接 著,通過(guò)液滴噴出法,將密封劑692形成在形成有像素的區(qū)域的周邊區(qū)域603。 然后,中間夾間隔物637將設(shè)置有用作取向膜的絕緣層633、用作相對(duì)電 極的導(dǎo)電層634、用作彩色濾光片的著色層635、偏振器641(也稱作偏振片) 及偏振器641的相對(duì)襯底695和作為T(mén)FT襯底的襯底600貼在一起,并且在其 空隙設(shè)置液晶層632。由于本實(shí)施方式的液晶顯示裝置是透過(guò)型,所以在與襯 底600的具有元件的表面相反一側(cè)還提供偏振器(偏振片)643。偏振器可以由 粘合層設(shè)置在襯底上。在密封劑中也可以混入有填充劑,并且還可以在相對(duì)襯 底695上形成有屏蔽膜(黑矩陣)等。另外,在液晶顯示裝置為全彩色顯示的情 況下,由呈現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的材料形成彩色濾光片等即可,而 在液晶顯示裝置為單色顯示的情況下,不形成著色層或者由呈現(xiàn)至少一種顏色 的材料形成即可。另外,當(dāng)在背光燈中配置RGB的發(fā)光二極管(LED)等,并且采用通過(guò)時(shí)間 分割進(jìn)行彩色顯示的繼時(shí)加法混色法(field sequential method:場(chǎng)序制方式) 時(shí),有時(shí)不設(shè)置彩色濾光片。因?yàn)楹诰仃嚋p少由晶體管或CMOS電路的布線引 起的外光的反射,所以優(yōu)選與晶體管或CMOS電路重疊地設(shè)置。另外,也可以 與電容元件重疊地形成黑矩陣。這是因?yàn)榭梢苑乐箻?gòu)成電容元件的金屬膜引起 的反射的緣故。作為形成液晶層的方法,可以采用分配器方式(滴落方式)或者注入法,該 注入法是在將具有元件的襯底600和相對(duì)襯底695貼在一起后,利用毛細(xì)現(xiàn)象 注入液晶的方法。當(dāng)處理不容易適用注入法的大型襯底時(shí),優(yōu)選適用滴落法。間隔物也可以通過(guò)散布幾u(yù)m的粒子來(lái)設(shè)置,但在本實(shí)施方式中采用了在 襯底的整個(gè)表面上形成樹(shù)脂膜后,將它蝕刻加工來(lái)形成的方法。在使用旋涂器 涂敷這種隔離物的材料后,通過(guò)曝光和顯影處理將它形成為預(yù)定的圖形。而且, 通過(guò)用潔凈烘箱等以150'C至20(TC加熱它并使它固化。這樣制造的間隔物可 以根據(jù)曝光和顯影處理的條件而具有不同形狀,但是,間隔物的形狀優(yōu)選為頂 部平整的柱狀,這樣可以當(dāng)與相對(duì)一側(cè)的襯底貼在一起時(shí),確保作為液晶顯示 裝置的機(jī)械強(qiáng)度。其形狀可以為圓錐、角錐等而沒(méi)有特別的限制。接著,在外部端子連接區(qū)域602中,在與像素區(qū)域電連接的端子電極層678a、 678b上,中間夾著各向異性導(dǎo)電體層696提供作為連接用布線襯底的FPC694。 FPC694具有傳達(dá)來(lái)自外部的信號(hào)或電位的功能。通過(guò)上述工序,可以制造具有顯示功能的液晶顯示裝置。另外,晶體管所具有的布線、柵電極層、像素電極層630、以及作為相對(duì)電極層的導(dǎo)電層634可以由選自銦錫氧化物(IT0)、在氧化銦中混合了氧化鋅 (ZnO)的IZO(indium zinc oxide;銦鋅氧化物)、在氧化銦中混合了氧化硅(Si02) 的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧 化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、鎢(W)、鉬(Mo)、 鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、 鉑(Pt)、鋁(A1)、銅(Cu)、銀(Ag)等的金屬、其合金或其金屬氮化物中的材料 形成。也可以在偏振片和液晶層之間具有相位差板的狀態(tài)下進(jìn)行層疊。另外,本實(shí)施方式雖然示出TN型液晶面板,但是上述工序也可以同樣地應(yīng)用于其他方式的液晶面板。例如,本實(shí)施方式可以應(yīng)用于與玻璃襯底平行地施加電場(chǎng)來(lái)使液晶取向的橫電場(chǎng)方式的液晶面板。另外,本實(shí)施方式可以應(yīng)用于VA(Vertical Aligment;垂直取向)方式的液晶面板。圖37和圖38示出VA型液晶面板的像素結(jié)構(gòu)。圖37是平面圖,并且圖38示出對(duì)應(yīng)于在圖37中所示的切斷線I-J的截面結(jié)構(gòu)。在以下說(shuō)明中參照該兩個(gè)圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。在該像素結(jié)構(gòu)中,在一個(gè)像素中具有多個(gè)像素電極,并且TFT連接到各個(gè) 像素電極上。各個(gè)TFT形成為被不同的柵極信號(hào)驅(qū)動(dòng)。換句話說(shuō),具有如下結(jié) 構(gòu),即在進(jìn)行了多象限設(shè)計(jì)的像素中獨(dú)立控制施加給各個(gè)像素電極的信號(hào)。像素電極層1624在開(kāi)口 (接觸孔)1623中通過(guò)布線層1618與TFT1628連接。 另外,像素電極層1626在開(kāi)口 (接觸孔)1627中通過(guò)布線層1619與TFT1629連
接。TFT1628的柵極布線層1602和TFT1629的柵電極層1603形成為彼此分離, 以便不同的柵極信號(hào)供應(yīng)到它們。另一方面,TFT1628和TFT1629共同使用用 作數(shù)據(jù)線的布線層1616。開(kāi)口 (接觸孔)1623也可以使用本發(fā)明的管子來(lái)形成。像素電極層1624和像素電極層1626也可以如實(shí)施方式3所示那樣,通過(guò) 在轉(zhuǎn)置襯底上形成具有導(dǎo)電性的光吸收膜之后照射激光,加工成所希望的形狀 來(lái)選擇性地形成在被轉(zhuǎn)置襯底上。這樣,通過(guò)使用本發(fā)明,可以簡(jiǎn)化工序并防 止材料的損失,從而可以低成本地生產(chǎn)率好地制造顯示裝置。像素電極層1624和像素電極層1626的形狀不同,并且被槽縫1625分離。 包圍以V字形擴(kuò)展的像素電極層1624的外側(cè)地形成有像素電極層1626。通過(guò) 使用TFT1628及TFT1629改變施加給像素電極層1624和像素電極層1626的電 壓的時(shí)序,來(lái)控制液晶的取向。TFT1628由在襯底1600上的柵極布線層1602、 柵極絕緣層1606、半導(dǎo)體層1608、具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層1610、布線 層1616、以及布線層1618構(gòu)成。TFT1629由在襯底1600上的柵極布線層1603、 柵極絕緣層1606、半導(dǎo)體層1609、具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層1611、布線 層1616、以及布線層1619構(gòu)成。在布線層1616、 1618、 1619上形成有絕緣層 1620和絕緣層1622。在相對(duì)襯底1601上形成有遮光膜1632、著色層1636、 相對(duì)電極層1640。另外,在著色層1636和相對(duì)電極層1640之間形成有平整化 膜1637,從而防止液晶層1650的液晶的取向無(wú)序。圖39示出相對(duì)襯底一側(cè)的 結(jié)構(gòu)。相對(duì)電極層1640是在不同像素之間共同使用的電極,并且形成有槽縫 1641。通過(guò)將該槽縫1641配置為與像素電極層1624及像素電極層1626 —側(cè) 的槽縫1625互相咬合,可以高效地產(chǎn)生傾斜電場(chǎng)來(lái)控制液晶的取向。以這種 方式,可以根據(jù)位置改變液晶取向的方向,而擴(kuò)大視角。在像素電極層1626 上形成有取向膜1648,而在相對(duì)電極層1640上形成有取向膜1646。這樣,可以使用使有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物復(fù)合化了的復(fù)合材料作為像素 電極層,來(lái)制造液晶面板。通過(guò)使用這種像素電極,不需要使用以銦為主要成 分的透明導(dǎo)電膜而解除在原材料方面的難關(guān)。本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)刈杂傻剡M(jìn)行組合。因此,借助于本發(fā)明可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而可以 簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減少為 了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí)現(xiàn)半 導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。 實(shí)施方式10在本實(shí)施方式中,說(shuō)明目的在于以進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序且低成本來(lái)制造的 顯示裝置的例子。詳細(xì)地說(shuō),說(shuō)明將液晶顯示元件用于顯示元件的液晶顯示裝 置。在圖18所示的顯示裝置中,在襯底250上的像素區(qū)域中設(shè)置有反交錯(cuò)型 薄膜晶體管的晶體管220、像素電極層251、絕緣層252、絕緣層253、液晶層 254、間隔物281、絕緣層235、相對(duì)電極層256、彩色濾光片258、黑矩陣257、 相對(duì)襯底210、偏振片(偏振器)231、以及偏振片(偏振器)233,在襯底250上 的密封區(qū)域中設(shè)置有密封劑282、端子電極層287、各向異性導(dǎo)電層288、以及 FPC286。在本實(shí)施方式中制造的作為反交錯(cuò)型薄膜晶體管的晶體管220的柵電極 層、半導(dǎo)體層、源電極層、漏電極層、以及像素電極層251也可以如實(shí)施方式 3所示那樣形成,即通過(guò)在將使用導(dǎo)電材料或半導(dǎo)體材料的光吸收膜形成于轉(zhuǎn) 置襯底上之后照射激光,加工成所希望的形狀來(lái)選擇性地形成在被轉(zhuǎn)置襯底 上。如此使用本發(fā)明,可以簡(jiǎn)化工序并防止材料的損失,從而可以低成本地生 產(chǎn)率好地制造顯示裝置。在本實(shí)施方式中,使用非晶半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體層,并且根據(jù)需要,形成具 有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層即可。在本實(shí)施方式中,層疊半導(dǎo)體層和非晶n型 半導(dǎo)體層,所述非晶n型半導(dǎo)體層用作具有一種導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層。另外, 可以制造形成有n型半導(dǎo)體層的n溝道型薄膜晶體管的蘭OS結(jié)構(gòu)、形成有p 型半導(dǎo)體層的P溝道型薄膜晶體管的PMOS結(jié)構(gòu)、以及n溝道型薄膜晶體管和p 溝道型薄膜晶體管的CMOS結(jié)構(gòu)。另外,為了賦予導(dǎo)電性,通過(guò)摻雜來(lái)添加賦予導(dǎo)電性的元素,在半導(dǎo)體層 中形成雜質(zhì)區(qū)域,而可以形成n溝道型薄膜晶體管和p溝道型薄膜晶體管。也 可以通過(guò)使用PH3氣體進(jìn)行等離子體處理,對(duì)半導(dǎo)體層賦予導(dǎo)電性,而代替形 成n型半導(dǎo)體層。在本實(shí)施方式中,晶體管220是n溝道型反交錯(cuò)型薄膜晶體管。此外,也 可以使用在半導(dǎo)體層的溝道區(qū)域上設(shè)置有保護(hù)層的溝道保護(hù)型反交錯(cuò)型薄膜 晶體管。接著,說(shuō)明背光燈裝置360的結(jié)構(gòu)。背光燈裝置360包括作為發(fā)出光的光
源361的冷陰極管、熱陰極管、發(fā)光二極管、無(wú)機(jī)EL、有機(jī)EL、將光高效率 地導(dǎo)入到導(dǎo)光板365的燈光反射器362、在全反射光的同時(shí)將光導(dǎo)入到整個(gè)面 上的導(dǎo)光板365、減少明亮度不均勻的擴(kuò)散板366、再利用泄漏到導(dǎo)光板365 的下面的光的反射板364。
用于調(diào)整光源361的亮度的控制電路連接到背光燈裝置360。通過(guò)來(lái)自控 制電路的信號(hào)供給,可以控制光源361的亮度。
在本實(shí)施方式所示的圖18中,如實(shí)施方式l及實(shí)施方式2所示那樣使用 管子來(lái)在絕緣層252、 236中形成到達(dá)源電極層或漏電極層232的接觸孔(開(kāi) 口)。
埋入絕緣層236地配置管子,并且利用物理力量在絕緣層236中形成第一 開(kāi)口,然后,從管子噴射蝕刻氣體來(lái)進(jìn)一步選擇性地去除絕緣層252,以形成 第二開(kāi)口。因此,可以在絕緣層252、 236中形成到達(dá)源電極層或漏電極層232 的接觸孔(開(kāi)口)。
開(kāi)口的形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,因此只要設(shè)定管子 以能夠獲得所希望的形狀,即可。可以采用柱狀(角柱、圓柱、三棱柱)、針狀 等管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)在設(shè)置管子時(shí)的力量、以及設(shè)置管子 的膜的強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇膜厚 度方向的深度。當(dāng)使用其末端尖銳的針狀管子來(lái)將掩模設(shè)置為其一部分埋入導(dǎo) 電層中時(shí),可以形成在導(dǎo)電層中具有凹部的開(kāi)口。在形成開(kāi)口之后,也可以以 具有開(kāi)口的絕緣層為掩模,對(duì)露出在開(kāi)口底面的導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來(lái)去除。
在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域與絕緣層接觸地配置管子。因此,
由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi)口確實(shí)形成在 所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明成品率好地制造半導(dǎo)體器件、顯示 裝置。
由于可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明選擇性地在薄膜中形成開(kāi)口而不采用光刻工序, 所以可以縮減工序及材料。
通過(guò)在源電極層或漏電極層露出了的開(kāi)口中形成像素電極層251,可以使 源電極層或漏電極層和像素電極層251電連接。
另外,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層252、 236中形成開(kāi)口之后, 經(jīng)過(guò)管子將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口中,以形成 像素導(dǎo)電層251。若開(kāi)口很微細(xì),則有液狀膜形成材料因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系不
容易確實(shí)填充到開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口 中的管子將膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。 本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。
因此,借助于本實(shí)施方式可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而 可以簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減 少為了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí) 現(xiàn)半導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。
實(shí)施方式11
在本實(shí)施方式中,說(shuō)明目的在于以進(jìn)一步簡(jiǎn)化了的工序且低成本來(lái)制造的 顯示裝置的一個(gè)例子。圖21示出了一種應(yīng)用本發(fā)明的有源矩陣型電子紙。盡管圖21示出了有源 矩陣型,但本發(fā)明也可應(yīng)用于無(wú)源矩陣型。
作為電子紙可以使用扭轉(zhuǎn)球顯示方式。扭轉(zhuǎn)球顯示方式是指這樣一種方 法,其中一個(gè)半球表面為黑色而另一半求表面為白色的球形粒子配置在第一電
極層及第二電極層之間,并在第一電極層及第二電極層之間產(chǎn)生電位差來(lái)控制 球形粒子的方向,以執(zhí)行顯示。
在襯底580上的晶體管581是非共面型薄膜晶體管,包括柵電極層582、 柵極絕緣層584、布線層585a、布線層585b、以及半導(dǎo)體層586。另外,在形 成于絕緣層583及絕緣層598中的開(kāi)口中,布線層585b與第一電極層587a、 587b接觸并電連接。在第一電極層587a、 587b和在相對(duì)襯底596上的第二電 極層588之間設(shè)置有球形粒子589,該球形粒子589具有黑色區(qū)域590a及白色 區(qū)域590b并在其周?chē)ǔ錆M了液體的空洞594,并且通過(guò)使用樹(shù)脂等的填充 劑595填充球形粒子589的周?chē)?參照?qǐng)D21)。
在本實(shí)施方式中,柵電極層、半導(dǎo)體層、源電極層、漏電極層、以及電極 層等也可以如實(shí)施方式3所示那樣形成,即通過(guò)在將具有導(dǎo)電性的光吸收膜形 成于轉(zhuǎn)置襯底上之后照射激光,加工成所希望的形狀來(lái)選擇性地形成在被轉(zhuǎn)置 襯底上。通過(guò)使用本發(fā)明,可以簡(jiǎn)化工序,并可以防止材料的損失,從而可以 實(shí)現(xiàn)低成本化。
在本實(shí)施方式中,如實(shí)施方式1及實(shí)施方式2所示,通過(guò)使用管子來(lái)在絕 緣層583、 598中形成到達(dá)布線層585b的接觸孔(開(kāi)口)。
埋入絕緣層598地配置管子,并且利用物理力量在絕緣層598中形成第一 開(kāi)口,然后,從管子噴射蝕刻氣體來(lái)進(jìn)一步選擇性地去除絕緣層583,以形成 第二開(kāi)口。因此,可以在絕緣層583、 598中形成到達(dá)布線層585b的接觸孔(開(kāi) 口)。
由于開(kāi)口形狀反映管子及噴出蝕刻物質(zhì)的排放口的形狀,所以為了可獲得 所希望的形狀而設(shè)置管子即可。可以采用柱狀(角柱、圓柱、三棱柱等)、針狀 等的管子。另外,開(kāi)口的深度方向可以根據(jù)設(shè)置管子時(shí)的力量和設(shè)置管子的膜 的強(qiáng)度來(lái)設(shè)定。另外,也可以通過(guò)設(shè)定蝕刻時(shí)間等的蝕刻條件來(lái)選擇膜厚度方 向的深度。在本實(shí)施方式中示出了控制蝕刻條件以使絕緣層583的開(kāi)口大于絕 緣層598的開(kāi)口的例子。若使用其末端尖銳的針狀管子并且其一部分埋入導(dǎo)電 層中地插入而設(shè)置管子,則可以形成在導(dǎo)電層中具有凹部的開(kāi)口。另外,也可 以在形成開(kāi)口之后,使用具有開(kāi)口的絕緣層作為掩模進(jìn)行蝕刻來(lái)去除露出在開(kāi) 口底面的導(dǎo)電層。
在本發(fā)明中,在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域與絕緣層接觸地配置管子。因此, 由于可以以物理方式設(shè)定絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域,所以可以將開(kāi)口確實(shí)形成在 所希望的位置。據(jù)此,可以通過(guò)使用本發(fā)明成品率好地制造半導(dǎo)體器件、顯示裝置。
由于可以通過(guò)采用本發(fā)明選擇性地在薄膜中形成開(kāi)口而不采用光刻工序, 所以可以縮減工序及材料。
通過(guò)在布線層585b露出了的開(kāi)口中形成第一電極層587a,可以使布線層 585b和第一電極層587a電連接。
再者,也可以在使用本發(fā)明的管子來(lái)在絕緣層583、 598中形成開(kāi)口之后, 經(jīng)過(guò)管子將液狀膜形成材料(例如具有導(dǎo)電性的組合物)噴出在開(kāi)口中,以形成 第一導(dǎo)電層587a。若開(kāi)口很微細(xì),則有液狀膜形成材料因?yàn)楸砻鎻埩Φ年P(guān)系不 容易確實(shí)填充到開(kāi)口中的情況,但是,在采用本發(fā)明時(shí),由于使用插入在開(kāi)口 中的管子將膜形成材料確實(shí)填充到開(kāi)口中,所以可以形成膜而沒(méi)有形狀缺陷。
此外,還可以使用電泳元件代替扭轉(zhuǎn)球。使用直徑為10um至200um左 右的微膠囊,該微膠囊中密封有透明液體、帶正電的白色微粒和帶負(fù)電的黑色 微粒。在提供在第一電極層和第二電極層之間的微膠囊中,當(dāng)由第一電極層和 第二電極層施加電場(chǎng)時(shí),白色微粒和黑色微粒各自移動(dòng)到相反方向,從而可以 顯示白色或黑色。利用這種原理的顯示元件就是電泳顯示元件,其通常被稱作
電子紙。電泳顯示元件具有比液晶顯示元件高的反射率,從而不需要輔助燈, 耗電量低,并且在昏暗的地方也能辨別顯示部。另外,即使在電源未供應(yīng)給顯 示部的情況下,也能夠保持顯示了一次的圖像,因此當(dāng)使具有顯示功能的顯示 裝置離電波發(fā)射源遠(yuǎn)時(shí),也能夠存儲(chǔ)被顯示的圖像。
只要能夠用作開(kāi)關(guān)元件,則晶體管可以具有任意結(jié)構(gòu)。作為半導(dǎo)體層,可 以使用各種半導(dǎo)體如非晶半導(dǎo)體、晶體半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體和微晶半導(dǎo)體等, 或者也可以使用有機(jī)化合物形成有機(jī)晶體管。
在本實(shí)施方式中,具體示出了顯示裝置的結(jié)構(gòu)是有源矩陣型的情況,但是 本發(fā)明當(dāng)然也可以應(yīng)用于無(wú)源矩陣型顯示裝置。在無(wú)源矩陣型顯示裝置中,也 可以通過(guò)以下步驟形成布線層或電極層等即可,即通過(guò)在將具有導(dǎo)電性的光吸 收膜形成于轉(zhuǎn)置襯底上之后照射激光,加工成所希望的形狀來(lái)選擇性地形成在 被轉(zhuǎn)置襯底上。
本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)刈杂傻剡M(jìn)行組合。 因此,借助于本發(fā)明可以在絕緣層中形成接觸孔而不形成掩模,因而可以 簡(jiǎn)化工序。另外,由于不必涂敷光致抗蝕劑等并曝光及顯影,從而可以減少為 了加工所需的原材料成本。而且,由于可以確實(shí)形成接觸孔,從而可以實(shí)現(xiàn)半 導(dǎo)體器件及顯示裝置的制造成品率的提高。
實(shí)施方式12
接著,說(shuō)明在根據(jù)實(shí)施方式4至ll制造的顯示面板上,安裝用來(lái)驅(qū)動(dòng)的 驅(qū)動(dòng)器電路的方式。
首先,使用圖26A說(shuō)明釆用了 COG方式的顯示裝置。在襯底2700上設(shè)置 有用來(lái)顯示文字和圖像等的信息的像素部2701。將配備有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的襯底 分成矩形,且分割后的驅(qū)動(dòng)電路(也稱作驅(qū)動(dòng)器IC)2751安裝在襯底2700上。 圖26A示出了安裝多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC2751并且在驅(qū)動(dòng)器IC2751端部上安裝FPC2750 的方式。此外,也可以使分割的尺寸與像素部的信號(hào)線一側(cè)的邊長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上相同, 來(lái)將帶子安裝在單個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC的端部上。
另外,也可以采用TAB方式。在此情況下,如圖26B所示那樣貼合多個(gè)帶 子,且將驅(qū)動(dòng)器IC安裝在該帶子上即可。相似于COG方式的情況,也可以將 單個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC安裝在單個(gè)帶子上。在此情況下,從強(qiáng)度上來(lái)看,優(yōu)選一起貼 合用來(lái)固定驅(qū)動(dòng)器IC的金屬片等。 從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選將這些安裝在顯示面板上的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器ic 形成在一邊長(zhǎng)為300誦至IOOO隱的矩形襯底上。
換言之,在襯底上形成以驅(qū)動(dòng)電路部和輸入輸出端子為一個(gè)單元的多個(gè)電 路圖形,并最終分割使用即可??紤]到像素部的一邊長(zhǎng)或像素間距,將驅(qū)動(dòng)器
IC可以形成為長(zhǎng)邊具有15匪至80mm且短邊具有l(wèi)mm至6mm的矩形,或者其長(zhǎng)
度可以形成為像素區(qū)域的一邊長(zhǎng)或著像素部的一邊長(zhǎng)加各驅(qū)動(dòng)電路的一邊長(zhǎng)
的長(zhǎng)度。
驅(qū)動(dòng)器IC在外部尺寸方面勝于IC芯片的優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。當(dāng)采用長(zhǎng)邊 長(zhǎng)度為15隱至80ram的驅(qū)動(dòng)器IC時(shí),為了根據(jù)像素部安裝所需的驅(qū)動(dòng)器IC的 數(shù)目少于采用IC芯片時(shí)的數(shù)目。因此,可以提高制造成品率。另外,當(dāng)在玻 璃襯底上形成驅(qū)動(dòng)器IC時(shí),由于對(duì)用作母體的襯底的形狀沒(méi)有限制,所以不 會(huì)降低生產(chǎn)率。與從圓形硅片取得IC芯片的情況相比,這是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。
另外,當(dāng)掃描線驅(qū)動(dòng)電路3702如圖25B所示那樣集成地形成在襯底上時(shí), 形成有信號(hào)線一側(cè)的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)器IC被安裝在像素部3701外側(cè)的區(qū)域 上。這些驅(qū)動(dòng)器IC是信號(hào)線一側(cè)的驅(qū)動(dòng)電路。為了形成對(duì)應(yīng)于RGB全彩色的 像素區(qū)域,XGA級(jí)要求3072個(gè)信號(hào)線,而UXGA級(jí)要求4800個(gè)信號(hào)線。以這樣 的數(shù)目形成的信號(hào)線在像素部3701的端部分成幾個(gè)區(qū)域塊來(lái)形成引出線,并 根據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC的輸出端子的間距而聚集。
驅(qū)動(dòng)器IC優(yōu)選由形成在襯底上的晶體半導(dǎo)體形成,并且該晶體半導(dǎo)體優(yōu) 選通過(guò)照射連續(xù)發(fā)光的激光來(lái)形成。因此,使用連續(xù)發(fā)光的固體激光器或氣體 激光器作為產(chǎn)生所述激光的振蕩器。當(dāng)釆用連續(xù)發(fā)光的激光器時(shí),可以使用晶 體缺陷少且粒徑大的多晶半導(dǎo)體層來(lái)制造晶體管。此外,由于遷移度或響應(yīng)速 度良好,所以能夠?qū)崿F(xiàn)高速驅(qū)動(dòng),從而與以前相比可以進(jìn)一步提高元件工作頻 率。并且,由于特性不均勻很小而可以得到高可靠性。另外,優(yōu)選使晶體管的 溝道長(zhǎng)度方向和激光的掃描方向一致,以便進(jìn)一步提高工作頻率。這是因?yàn)樵?用連續(xù)發(fā)光激光器進(jìn)行激光晶化的工序中,當(dāng)晶體管的溝道長(zhǎng)度方向與對(duì)于襯 底的激光掃描方向?qū)嵸|(zhì)上平行(優(yōu)選為-30度以上至30度以下)時(shí),可以得到最 高遷移度的緣故。此外,溝道長(zhǎng)度方向與在溝道形成區(qū)域中的電流流動(dòng)方向, 即電荷所移動(dòng)的方向一致。這樣制造的晶體管具有由其中晶粒在溝道長(zhǎng)度方向 上延伸存在的多晶半導(dǎo)體層構(gòu)成的激活層,這意味著晶粒界面實(shí)質(zhì)上沿溝道方 向形成。
為了執(zhí)行激光晶化,優(yōu)選將激光大幅度縮窄,其激光形狀(射束點(diǎn))的寬度 優(yōu)選為與驅(qū)動(dòng)器IC的短邊相同的寬度,實(shí)質(zhì)上為lmm以上至3mm以下。此外,
為了對(duì)被照射體確保足夠且有效的能量密度,激光照射區(qū)域優(yōu)選為線形。但此 處所用的"線形"指的不是嚴(yán)格意義上的線條,而是具有大縱橫比的長(zhǎng)方形或 長(zhǎng)橢圓形。例如,指的是縱橫比為2以上(優(yōu)選為10以上至10000以下)的。 這樣,通過(guò)使激光形狀(射束點(diǎn))的寬度與驅(qū)動(dòng)器IC的短邊長(zhǎng)相同,可以提供 提高了生產(chǎn)率的顯示裝置的制造方法。
如圖26A和26B所示,可以安裝驅(qū)動(dòng)器IC作為掃描線驅(qū)動(dòng)電路及信號(hào)線 驅(qū)動(dòng)電路這雙方。在此情況下,優(yōu)選在掃描線一側(cè)和信號(hào)線一側(cè)采用具有不同 規(guī)格的驅(qū)動(dòng)器IC。
在像素區(qū)域中,信號(hào)線和掃描線交叉而形成矩陣,且對(duì)應(yīng)于各個(gè)交叉部地 配置晶體管。本發(fā)明的技術(shù)方案在于,使用以非晶半導(dǎo)體或半晶半導(dǎo)體為溝道 部的TFT作為配置在像素區(qū)域中的晶體管。通過(guò)等離子體CVD法或?yàn)R射法等的 方法來(lái)形成非晶半導(dǎo)體。能夠用等離子體CVD法以30(TC以下的溫度形成半晶 半導(dǎo)體,例如,即使在采用外寸為550X650mm的無(wú)堿玻璃襯底的情況下,也 在短時(shí)間內(nèi)形成為了形成晶體管所需要的膜厚度。這種制造技術(shù)的特征當(dāng)制造 大屏幕顯示裝置時(shí)很有效。另外,關(guān)于半晶TFT,通過(guò)由SAS構(gòu)成溝道形成區(qū) 域,可以獲得2cm7V,sec至10cm7V,sec的場(chǎng)效應(yīng)遷移率。當(dāng)采用本發(fā)明時(shí), 由于可以控制性好地形成具有所希望的形狀的圖形,所以可以穩(wěn)定地形成微細(xì) 的布線,而不產(chǎn)生短路等缺陷。這樣,可以制造實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)型面板(system on panel)的顯示面板。
通過(guò)使用由SAS構(gòu)成半導(dǎo)體層的TFT,掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路也可以集成地 形成在襯底上。在使用由AS構(gòu)成半導(dǎo)體層的TFT的情況下,優(yōu)選安裝驅(qū)動(dòng)器 IC作為掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路及信號(hào)線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路雙方。
在此情況下,優(yōu)選在掃描線一側(cè)和信號(hào)線一側(cè)使用具有不同規(guī)格的驅(qū)動(dòng)器 IC。例如,構(gòu)成掃描線一側(cè)的驅(qū)動(dòng)器IC的晶體管被要求大約30V的耐壓性, 但驅(qū)動(dòng)頻率為100kHz以下,不太要求高速工作。因此,優(yōu)選將構(gòu)成掃描線一 側(cè)的驅(qū)動(dòng)器IC的晶體管的溝道長(zhǎng)度(L)設(shè)定得足夠長(zhǎng)。另一方面,信號(hào)線一側(cè) 的驅(qū)動(dòng)器IC的晶體管具有大約12V的耐壓性即可,但驅(qū)動(dòng)頻率在3V下大約為 65MHz,被要求高速工作。因此,優(yōu)選以微米規(guī)則設(shè)定構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器IC的晶體管 的溝道長(zhǎng)度等。 對(duì)驅(qū)動(dòng)器IC的安裝方法沒(méi)有特別的限制,可以采用諸如COG法、引線鍵合法、或TAB法。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)器ic的厚度設(shè)定為與相對(duì)襯底相同的厚度,它們之間的高度實(shí)質(zhì)上相同,這有助于顯示裝置整體的薄型化。另外,通過(guò)各個(gè)襯底由同一性 質(zhì)的材料制造,即使在顯示裝置中發(fā)生溫度變化,也不產(chǎn)生熱應(yīng)力,不會(huì)損失由TFT組成的電路的特性。而且,如本實(shí)施方式所示,通過(guò)以比IC芯片長(zhǎng)的 驅(qū)動(dòng)器IC安裝驅(qū)動(dòng)電路,可以相對(duì)于一個(gè)像素區(qū)域減少所安裝的驅(qū)動(dòng)器IC的 數(shù)目。如上所述,可以將驅(qū)動(dòng)電路組合到顯示面板上。 實(shí)施方式13本實(shí)施方式示出如下例子在根據(jù)實(shí)施方式4至11制造的顯示面板(EL顯 示面板、液晶顯示面板)中由非晶半導(dǎo)體或SAS形成半導(dǎo)體層,并且在襯底上 形成掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。圖31示出由使用SAS的n溝道型TFT構(gòu)成的掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的框圖, 其中可以得到lcm7V sec至15cm2/V sec的場(chǎng)效應(yīng)遷移率。在圖31中,附圖標(biāo)記8500所示的區(qū)域塊相當(dāng)于輸出一級(jí)取樣脈沖的脈沖 輸出電路,并且移位寄存器由n個(gè)脈沖輸出電路構(gòu)成。附圖標(biāo)記8501表示緩 沖電路,并且其端部連接有像素8502。圖32示出脈沖輸出電路8500的具體結(jié)構(gòu),其中電路由n溝道型TFT 8601 至8613構(gòu)成。此時(shí),TFT的尺寸通過(guò)考慮使用SAS的n溝道型TFT的工作特性 來(lái)決定即可。例如,當(dāng)將溝道長(zhǎng)度設(shè)定為8nm時(shí),溝道寬度可以設(shè)定為lOum 至80ura的范圍。另外,圖33示出緩沖電路8501的具體結(jié)構(gòu)。緩沖電路也同樣地由n溝道 型TFT8620至8635構(gòu)成。此時(shí),TFT的尺寸通過(guò)考慮使用SAS的n溝道型TFT 的工作特性來(lái)決定即可。例如,當(dāng)溝道長(zhǎng)度設(shè)定為10y m時(shí),溝道寬度可以設(shè) 定為10ym至1800um的范圍。為了實(shí)現(xiàn)這種電路,需要通過(guò)布線使TFT相連接。如上那樣,可以將驅(qū)動(dòng)電路組合到顯示面板上。實(shí)施
使用圖16來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式。圖16示出了使用根據(jù)本發(fā)明制造的TFT襯 底2800來(lái)構(gòu)成EL顯示模塊的一個(gè)例子。在圖16中,在TFT襯底2800上形成 有由像素構(gòu)成的像素部。在圖16中,在像素部的外側(cè)且在驅(qū)動(dòng)電路和像素之間提供有與形成在像 素中的TFT相同的TFT、或者通過(guò)將其TFT的柵極連接到源極或漏極并以與二 極管相同的方式工作的保護(hù)電路部2801。由單晶半導(dǎo)體形成的驅(qū)動(dòng)器IC、在 玻璃襯底上由多晶半導(dǎo)體膜形成的保留驅(qū)動(dòng)器(stick driver) IC、或由SAS形 成的驅(qū)動(dòng)電路等應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電路2809。TFT襯底2800中間夾著通過(guò)液滴噴出法形成的間隔物2806a和間隔物 2806b,固定到密封襯底2820。間隔物優(yōu)選被提供,以便當(dāng)襯底薄或像素部的 面積增加時(shí),也將兩個(gè)襯底之間的間隔保持為恒定。在分別連接到TFT2802、 TFT2803的發(fā)光元件2804、發(fā)光元件2805上、且在TFT襯底2800和密封襯底 2820之間的空間,可以填充至少相對(duì)于可見(jiàn)區(qū)域的光具有透光性的樹(shù)脂材料, 并進(jìn)行固化,或者也可以填充被無(wú)水化了的氮或惰性氣體。圖16示出了發(fā)光元件2804和發(fā)光元件2805具有頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的情況, 其中在圖中的箭頭所示的方向上發(fā)射光。通過(guò)以像素為紅色、綠色、藍(lán)色來(lái)改 變各像素的發(fā)光顏色,可以執(zhí)行多彩色顯示。另外,此時(shí),通過(guò)在密封襯底2820 一側(cè)形成對(duì)應(yīng)于各種顏色的著色層2807a、 2807b和2807c,來(lái)可以提高發(fā)射到 外部的光的顏色純度。此外,也可以以像素為白色發(fā)光元件并與著色層2807a、 2807b和2807c組合。作為外部電路的驅(qū)動(dòng)電路2809,通過(guò)布線襯底2810連接到提供在外部電 路襯底2811的一端處的掃描線或信號(hào)線連接端子。此外,也可以具有以下結(jié) 構(gòu)與在其上形成有絕緣層2815的TFT襯底2800接觸或靠近地設(shè)置用來(lái)將熱 量傳導(dǎo)到裝置外的作為管狀高效熱傳導(dǎo)裝置的散熱管2813和散熱板2812,以 提高散熱效果。另外,圖16示出了頂部發(fā)射的EL模塊,但也可以通過(guò)改變發(fā)光元件的結(jié) 構(gòu)或外部電路襯底的設(shè)置而采用底部發(fā)射結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,也可以采用雙向發(fā)射結(jié) 構(gòu),其中,光從頂面和底面雙側(cè)發(fā)射。在采用頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的情況下,也可以 著色成為隔離墻的絕緣層并將它用作黑矩陣??梢酝ㄟ^(guò)液滴噴出法來(lái)形成該隔 離墻,并且通過(guò)將顏料類(lèi)黑色樹(shù)脂和碳黑等混合到諸如聚酰亞胺等的樹(shù)脂材料 中來(lái)形成即可,還可以采用其疊層。
此外,在EL顯示模塊中,也可以用相位差板或偏振片來(lái)遮擋從外部入射 的光的反射光。在頂部發(fā)射型顯示裝置中,也可以著色成為隔離墻的絕緣層, 并將它用作黑矩陣。也可以通過(guò)液滴噴出法等來(lái)形成該隔離墻,并且也可以使 用顏料類(lèi)黑色樹(shù)脂,將碳黑等混合到聚酰亞胺等的樹(shù)脂材料中,還可以采用其疊層。也可以通過(guò)液滴噴出法將不同的材料多次噴出到同一區(qū)域,來(lái)形成隔離墻。作為相位差板,使用入/4板和入/2板,并設(shè)計(jì)成能夠控制光即可。作為 其結(jié)構(gòu),從TFT元件襯底一側(cè)依次層疊發(fā)光元件、密封襯底(密封劑)、相位差 板(入/4板)、相位差板(入/2板)、以及偏振片,其中,從發(fā)光元件發(fā)射的光 通過(guò)它們從偏振片一側(cè)發(fā)射到外部。將所述相位差板或偏振片提供在光發(fā)射的 一側(cè)即可,或在光從雙方發(fā)射的雙向發(fā)射型顯示裝置中,也可以提供在雙方。 此外,也可以在偏振片的外側(cè)提供抗反射膜。據(jù)此,可以顯示更精細(xì)的圖像。在TFT襯底2800中,可以通過(guò)使用密封劑或具有粘結(jié)性的樹(shù)脂將樹(shù)脂薄 膜貼合到形成有像素部的一側(cè),來(lái)形成密封結(jié)構(gòu)。雖然在本實(shí)施方式中示出了 使用玻璃襯底的玻璃密封,但也可以采用諸如使用樹(shù)脂的樹(shù)脂密封、使用塑料 的塑料密封、以及使用薄膜的薄膜密封等的各種密封方法。在樹(shù)脂薄膜的表面 上,優(yōu)選提供防止透過(guò)水蒸氣的氣體阻擋膜。通過(guò)采用薄膜密封結(jié)構(gòu),可以進(jìn) 一步謀求薄型化及輕量化。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至8、實(shí)施方式12和13分別組合來(lái)實(shí)施。實(shí)施方式15使用圖20A和20B來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式。圖20A和20B示出了用根據(jù)本發(fā)明 制造的TFT襯底2600來(lái)構(gòu)成液晶顯示模塊的一個(gè)例子。圖20A示出了液晶顯示模塊的一個(gè)例子,其中,TFT襯底2600和相對(duì)襯底 2601被密封劑2602固定,且在它們之間提供有像素部2603和液晶層2604, 以形成顯示區(qū)域。為了執(zhí)行彩色顯示,著色層2605是必須的。在RGB方式的 情況下,根據(jù)各像素提供對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)各種顏色的著色層。TFT襯底2600 和相對(duì)襯底2601的外側(cè)設(shè)置有偏振片2606、偏振片2607、以及擴(kuò)散板2613。 光源由冷陰極管2610和反射板2611構(gòu)成。電路襯底2612通過(guò)柔性線路板2609 與TFT襯底2600的布線電路部2608連接,并且組合有諸如控制電路和電源電 路等外部電路。另外,也可以在偏振片和液晶層之間具有相位差板的狀態(tài)下層 疊它們。
液晶顯示模塊可以采用TN(扭曲向列相)模式、IPS(平面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式、FFS(邊緣場(chǎng)轉(zhuǎn)換)模式、MVA(多疇垂直取向)模式、PVA(垂直取向構(gòu)型)模式、 ASM(軸對(duì)稱排列微單元)模式、OCB(光補(bǔ)償雙折射)模式、FLC(鐵電性液晶)模 式、AFLC(反鐵電性液晶)模式等。圖20B示出了 一個(gè)例子,其中將OCB模式應(yīng)用于圖20A的液晶顯示模塊, 并成為FS-LCD (Field sequential-LCD;場(chǎng)序液晶顯示器)。FS-LCD在一幀期 間內(nèi)分別執(zhí)行紅色、綠色、以及藍(lán)色發(fā)光,通過(guò)時(shí)間分割合成圖像,而能夠執(zhí) 行彩色顯示。而且,用發(fā)光二極管或冷陰極管等來(lái)執(zhí)行各種發(fā)光,因而不需要 彩色濾光片。因此,由于不需要排列提供三原色的彩色濾光片來(lái)限定各種顏色 的顯示區(qū)域,所以哪個(gè)區(qū)域都可以執(zhí)行三種顏色的顯示。另一方面,由于在一 幀期間內(nèi)執(zhí)行三種顏色的發(fā)光,所以要求液晶高速響應(yīng)。當(dāng)將用FS方式的FLC 模式及OCB模式應(yīng)用于本發(fā)明的顯示裝置時(shí),可以完成高功能且高圖像質(zhì)量的 顯示裝置或液晶電視裝置。OCB模式的液晶層具有所謂的i單元結(jié)構(gòu)。在3i單元結(jié)構(gòu)中,液晶分子被取向成其預(yù)傾角相對(duì)于有源矩陣襯底和相對(duì)襯底之間的中心面對(duì)稱。當(dāng)對(duì)襯 底之間未施加電壓時(shí),"單元結(jié)構(gòu)中的取向是傾斜取向,且當(dāng)施加電壓時(shí)轉(zhuǎn)變 成彎曲取向。該彎曲取向?yàn)榘咨@示。而且,若進(jìn)一步施加電壓,彎曲取向的 液晶分子取向?yàn)榇怪庇趦蓚€(gè)襯底,并且處于不透過(guò)光的狀態(tài)。另外,通過(guò)使用 OCB模式,可以實(shí)現(xiàn)比常規(guī)的TN模式高大約IO倍的響應(yīng)速度。另外,作為一種對(duì)應(yīng)于FS方式的模式,還可以采用HV(Half V)-FLC和 SS(Surface Stabilized)-FLC等,這些模式采用能夠高速工作的鐵電性液晶 (FLC)。 OCB模式可以使用粘度比較低的向列相液晶,而HV-FLC或SS-FLC可以 使用具有鐵電相的近晶相液晶。另外,通過(guò)使液晶顯示模塊的單元間隙變窄,來(lái)使液晶顯示模塊的光學(xué)響 應(yīng)速度高速化?;蛘?,通過(guò)降低液晶材料的粘度,也可以實(shí)現(xiàn)高速化。在TN 模式液晶顯示模塊的像素區(qū)域的像素間距為30y m以下的情況下,所述高速化 更為有效。另外,通過(guò)使用只在一瞬間提高(或降低)外加電壓的過(guò)驅(qū)動(dòng) (overdrive)方法,能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高速化。圖20B的液晶顯示模塊是透射型液晶顯示模塊,其中提供有紅色光源 2910a、綠色光源2910b、以及藍(lán)色光源2910c作為光源。為了控制紅色光源 2910a、綠色光源2910b、以及藍(lán)色光源2910c的接通(ON)或關(guān)斷(OFF),光源設(shè)置有控制部2912。各種顏色的發(fā)光被控制部2912控制,光入射液晶,并通過(guò)時(shí)間分割合成圖像,從而執(zhí)行彩色顯示。本實(shí)施方式能夠與實(shí)施方式1至3、實(shí)施方式9至13組合來(lái)實(shí)施。 實(shí)施方式16通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明制造的顯示裝置,可以完成電視裝置(也簡(jiǎn)單地稱作 電視機(jī)、或電視接收機(jī))。圖27為示出了電視裝置的主要結(jié)構(gòu)的框圖。圖25A是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示面板的結(jié)構(gòu)的平面圖,其中在具有絕緣 表面的襯底2700上形成有以矩陣狀排列像素2702的像素部2701、掃描線一側(cè) 輸入端子2703、信號(hào)線一側(cè)輸入端子2704。像素?cái)?shù)量可以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè) 定,若是XGA且用RGB的全彩色顯示,像素?cái)?shù)量是1024X768 X 3 (RGB),若是 UXGA且用RGB的全彩色顯示,像素?cái)?shù)量是1600 X 1200 X 3 (RGB),若對(duì)應(yīng)于全規(guī) 格高清晰畫(huà)質(zhì)且用RGB的全彩色顯示,像素?cái)?shù)量是1920X 1080X3(RGB)即可。像素2702是通過(guò)從掃描線一側(cè)輸入端子2703延伸的掃描線和從信號(hào)線一 側(cè)輸入端子2704延伸的信號(hào)線交叉,以矩陣狀排列的。像素部2701中的每一 個(gè)像素具有開(kāi)關(guān)元件和連接于該開(kāi)關(guān)元件的像素電極層。開(kāi)關(guān)元件的典型實(shí)例是TFT。通過(guò)將TFT的柵電極層一側(cè)連接到掃描線并將TFT的源極或漏極一側(cè)連接到信號(hào)線,能夠利用從外部輸入的信號(hào)獨(dú)立地控制每一個(gè)像素。圖25A示出了用外部驅(qū)動(dòng)電路控制輸入到掃描線及信號(hào)線的信號(hào)的一種顯 示面板的結(jié)構(gòu)。如圖26A所示,也可以通過(guò)COG(玻璃上芯片安裝)方式將驅(qū)動(dòng) 器IC2751安裝在襯底2700上。此外,作為其它安裝方式,也可以使用圖26B 所示的TAB(帶式自動(dòng)接合)方式。驅(qū)動(dòng)器IC既可以是形成在單晶半導(dǎo)體襯底上 的,又可以是在玻璃襯底上由TFT形成電路的。在圖26A和26B中,驅(qū)動(dòng)器IC2751 與FPC2750連接。此外,當(dāng)由具有結(jié)晶性的半導(dǎo)體形成設(shè)置在像素中的TFT時(shí),如圖25B所 示,也可以在襯底3700上形成掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3702。在圖25B中,像素 部3701通過(guò)與圖25A同樣地使用連接到信號(hào)線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3704的外部驅(qū)動(dòng) 電路來(lái)控制。在設(shè)置在像素中的TFT由遷移度高的多晶(微晶)半導(dǎo)體或單晶半 導(dǎo)體等形成的情況下,如圖25C所示,也可以在襯底4700上集成地形成像素 部4701、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4702和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4704。作為圖27中的顯示面板,可以舉出如下情況如圖25A所示的結(jié)構(gòu)那樣
只形成像素部901,并且掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路903和信號(hào)線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902 通過(guò)如圖26B所示的TAB方式安裝或通過(guò)如圖26A所示的C0G方式安裝;如圖 25B所示,形成TFT,來(lái)在襯底上形成像素部901和掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路903, 并且分別安裝信號(hào)線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902作為驅(qū)動(dòng)器IC;如圖25C所示,將像素 部901、信號(hào)線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902和掃描線一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路903集成地形成在襯 底上;等等。但是,可以采用任一方式。在圖27中,作為其他外部電路的結(jié)構(gòu),在圖像信號(hào)的輸入一側(cè)包括放大 調(diào)諧器904所接收的信號(hào)中的圖像信號(hào)的圖像信號(hào)放大電路905、將從其中輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為與紅、綠和藍(lán)每種顏色對(duì)應(yīng)的顏色信號(hào)的圖像信號(hào)處理電路 906、以及將其圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器IC的輸入規(guī)格的控制電路907等??刂?電路907將信號(hào)分別輸出到掃描線一側(cè)和信號(hào)線一側(cè)。在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況 下,也可以具有如下結(jié)構(gòu),即在信號(hào)線一側(cè)設(shè)置信號(hào)分割電路908并且將輸入 數(shù)字信號(hào)分成m個(gè)來(lái)提供。調(diào)諧器904所接收的信號(hào)中的聲音信號(hào)被傳送到聲音信號(hào)放大電路909, 并且其輸出通過(guò)聲音信號(hào)處理電路910提供到揚(yáng)聲器913??刂齐娐?11從輸 入部912接收接收站(接收頻率)和音量的控制信息,并且將信號(hào)傳送到調(diào)諧器 904或聲音信號(hào)處理電路910。如圖28A和28B所示,將這種顯示模塊嵌入在框體中,從而可以完成電視 裝置。通過(guò)使用液晶顯示模塊作為顯示模塊,可以完成液晶電視裝置。通過(guò)使 用EL顯示模塊,也可以制造EL電視裝置、等離子體電視裝置或電子紙等。在 圖28A中,由顯示模塊形成主屏2003,并且作為其輔助設(shè)備提供有揚(yáng)聲器部 2009和操作開(kāi)關(guān)等。這樣,根據(jù)本發(fā)明可以完成電視裝置。在框體2001中組合有顯示用面板2002,并且可以由接收器2005接收普通 的電視廣播,而且,可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器2004連接到采用有線或無(wú)線方式的 通訊網(wǎng)絡(luò),來(lái)進(jìn)行單方向(從發(fā)送者到接收者)或雙方向(在發(fā)送者和接收者之 間或在接收者之間)的信息通信。可以使用安裝在框體中的開(kāi)關(guān)或分別提供的 遙控器2006來(lái)操作電視裝置,并且還可以在該遙控器中也提供有用于顯示輸 出信息的顯示部2007。另外,除了主屏2003之外,電視裝置也可以包括由第二顯示用面板形成 的子屏2008來(lái)顯示頻道或音量等。在這種結(jié)構(gòu)中,可以使用本發(fā)明的液晶顯 示用面板形成主屏2003及子屏2008,并且可以使用視野角良好的EL顯示用面
板形成主屏2003,而使用能夠較低耗電量顯示的液晶顯示用面板形成子屏。另外,為了優(yōu)先降低耗電量,可以使用液晶顯示用面板形成主屏2003,并且使用 EL顯示用面板形成子屏并使子屏可以閃亮和閃滅。通過(guò)使用本發(fā)明,甚至當(dāng)使 用這種大尺寸襯底并且使用許多TFT和電子部件時(shí),也可以形成廉價(jià)的顯示裝置。圖28B示出了具有例如為20英寸至80英寸的大型顯示部的電視裝置,其 包括框體2010、顯示部2011、作為操作部的遙控裝置2012、以及揚(yáng)聲器部2013 等。將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部2011的制造中。圖28B的電視裝置是掛壁式的, 所以不需要大的設(shè)置空間。當(dāng)然,本發(fā)明不局限于電視裝置,并且可以應(yīng)用于各種各樣的用途,如個(gè) 人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、以及格外大面積的顯示媒體如火車(chē)站或機(jī)場(chǎng)等中的信息顯 示板或者街頭上的廣告顯示板等。本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式l至15適當(dāng)?shù)刈杂傻剡M(jìn)行組合。實(shí)施方式17作為根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備,可以舉出電視裝置(簡(jiǎn)單地稱作電視,或者 電視接收機(jī))、如數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)等的影像拍攝裝置、便攜式電話機(jī)(簡(jiǎn) 單地稱作移動(dòng)電話機(jī)、手機(jī))、PDA等的便攜式信息終端、便攜式游戲機(jī)、用于 計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)音響等的聲音再現(xiàn)裝置、以及家用游戲機(jī)等的 具備記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置等。對(duì)于其具體例子將參照?qǐng)D29A至29E來(lái)說(shuō)明。圖29A所示的便攜式信息終端設(shè)備,包括主體9201、顯示部9202等。對(duì) 于顯示部9202可以應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置。其結(jié)果,可以以簡(jiǎn)化了的工序且 低成本來(lái)制造,所以可以廉價(jià)提供便攜式信息終端設(shè)備。圖29B所示的數(shù)碼攝像機(jī),包括顯示部9701、顯示部9702等。對(duì)于顯示 部9701可以應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置。其結(jié)果,可以以簡(jiǎn)化了的工序且低成本 來(lái)制造,所以可以廉價(jià)提供數(shù)碼攝像機(jī)。圖29C所示的移動(dòng)電話機(jī),包括主體9101、顯示部9102等。對(duì)于顯示部 9102可以應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置。其結(jié)果,可以以簡(jiǎn)化了的工序且低成本來(lái)制 造,所以可以廉價(jià)提供移動(dòng)電話機(jī)。圖29D所示的便攜式電視裝置,包括主體9301、顯示部9302等。對(duì)于顯 示部9302可以應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置。其結(jié)果,可以以簡(jiǎn)化了的工序且低成 本來(lái)制造,所以可以廉價(jià)提供電視裝置。此外,可以將本發(fā)明的顯示裝置廣泛 地應(yīng)用于如下電視裝置安裝到移動(dòng)電話機(jī)等的便攜式終端的小型電視裝置; 能夠搬運(yùn)的中型電視裝置;以及大型電視裝置(例如40英寸以上)。圖29E所示的便攜式計(jì)算機(jī),包括主體9401、顯示部9402等。對(duì)于顯示 部9402可以應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置。其結(jié)果,可以以簡(jiǎn)化了的工序且低成本 來(lái)制造,所以可以廉價(jià)提供計(jì)算機(jī)。這樣,通過(guò)采用本發(fā)明的顯示裝置,可以廉價(jià)地提供電子設(shè)備。 本實(shí)施方式可以與上述的實(shí)施方式1至16適當(dāng)?shù)刈杂傻剡M(jìn)行組合。本說(shuō)明書(shū)根據(jù)2006年10月12日在日本專(zhuān)利局受理的日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2006-279206而制作,所述申請(qǐng)內(nèi)容包括在本說(shuō)明書(shū)中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括以下步驟形成第一導(dǎo)電層;在所述第一導(dǎo)電層上形成絕緣層;配置與所述絕緣層接觸的管子;通過(guò)所述管子向所述絕緣層供應(yīng)處理劑,以在所述絕緣層中形成到達(dá)所述第一導(dǎo)電層的開(kāi)口;以及至少在所述開(kāi)口中形成與所述第一導(dǎo)電層接觸的第二導(dǎo)電層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,通過(guò)經(jīng) 所述管子放出包含導(dǎo)電材料的組合物來(lái)形成所述第二導(dǎo)電層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述處 理劑在從所述管子被放出之后,通過(guò)所述管子被吸附并被除去。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述管 子為針狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所示的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述處 理劑是蝕刻氣體或蝕刻液。
6. —種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括以下步驟 形成第一導(dǎo)電層;在所述第一導(dǎo)電層上形成第一絕緣層; 在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層;在所述第二絕緣層中戳入管子以形成第一開(kāi)口;通過(guò)所述管子向所述第一絕緣層供應(yīng)處理劑,以在所述第一絕緣層中形成到達(dá)所述第一導(dǎo)電層的第二開(kāi)口;以及至少在所述第一開(kāi)口及所述第二開(kāi)口中形成與所述第一導(dǎo)電層接觸的第 二導(dǎo)電層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,通過(guò)經(jīng)所述管子放出包含導(dǎo)電材料的組合物來(lái)形成所述第二導(dǎo)電層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述處 理劑在從所述管子被放出之后,通過(guò)所述管子被吸附并被除去。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述管 子為針狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所示的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述處 理劑是蝕刻氣體或蝕刻液。
11. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括以下步驟 形成柵電極層;形成與所述柵電極層鄰接的柵極絕緣層;形成與所述柵極絕緣層鄰接的半導(dǎo)體層;形成與所述半導(dǎo)體層鄰接的源電極層及漏電極層;在所述源電極層及所述漏電極層上形成絕緣層;配置與所述絕緣層接觸的管子;通過(guò)經(jīng)所述管子給所述絕緣層供應(yīng)處理劑,以在所述絕緣層中形成到達(dá) 所述源電極層或所述漏電極層的開(kāi)口;以及至少在所述開(kāi)口中形成與所述源電極層或所述漏電極層接觸的像素電極層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述 處理劑在從所述管子被放出之后,通過(guò)所述管子被吸附并被除去。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述 管子為針狀。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所示的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述處理劑是蝕刻氣體或蝕刻液。
15. —種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括以下步驟形成具有源極區(qū)域及漏極區(qū)域的半導(dǎo)體層;在所述半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層; 在所述柵極絕緣層上形成柵電極層; 在所述柵電極層上形成絕緣層; 使用第一管子在所述絕緣層中形成第一開(kāi)口;通過(guò)經(jīng)所述第一管子向所述絕緣層供應(yīng)處理劑,以在所述絕緣層及所述 柵極絕緣層中形成到達(dá)所述源極區(qū)域的第二開(kāi)口;至少在所述第一開(kāi)口及所述第二開(kāi)口中形成與所述源極區(qū)域接觸的源電極層;使用第二管子在所述絕緣層中形成第三開(kāi)口;通過(guò)經(jīng)所述第二管子向所述絕緣層供應(yīng)處理劑,以在所述絕緣層及所述 柵極絕緣層中形成到達(dá)所述漏極區(qū)域的第四開(kāi)口;以及至少在所述第三開(kāi)口及所述第四開(kāi)口中形成與所述漏極區(qū)域接觸的漏電極層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述 處理劑在從所述第一管子及所述第二管子被放出之后,通過(guò)所述第一管子及所 述第二管子被吸附并被除去。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述 第一管子及所述第二管子各自為針狀。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述處理劑是蝕刻氣體或蝕刻液。
19. 一種蝕刻設(shè)備,包括 具有空心結(jié)構(gòu)且末端開(kāi)口的細(xì)管; 設(shè)置為支承襯底的載物臺(tái);將所述細(xì)管移動(dòng)到所述襯底上的預(yù)定位置從而使該細(xì)管的末端與被加工 面接觸的位置控制單元;將處理劑供應(yīng)給所述細(xì)管的材料貯藏室;以及 從所述細(xì)管放出所述處理劑的放出控制單元。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的蝕刻設(shè)備,其特征在于,所述蝕刻設(shè)備還包括吸附所放出的所述處理劑的吸附控制單元。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的蝕刻設(shè)備,其特征在于,所述細(xì)管為針狀。
全文摘要
在絕緣層的開(kāi)口形成區(qū)域上與絕緣層接觸地配置管子,并且經(jīng)過(guò)該管子將處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)噴出到絕緣層上。借助于噴出了的處理劑(蝕刻氣體或蝕刻液)選擇性地去除絕緣層,以在絕緣層中形成開(kāi)口。因此,具有開(kāi)口的絕緣層形成在第一導(dǎo)電層上,從而位于絕緣層下的第一導(dǎo)電層露出在開(kāi)口的底面。在開(kāi)口中與露出了的第一導(dǎo)電層接觸地形成第二導(dǎo)電層,而在設(shè)置于絕緣層中的開(kāi)口中使第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層電連接。
文檔編號(hào)H01L21/768GK101162703SQ20071018190
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者森末將文, 田中幸一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所