專利名稱:半導(dǎo)體裝置、電子器具以及制造半導(dǎo)體裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及使用印刷法的半導(dǎo)體裝置、電子器具以及制造半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù):
薄膜晶體管(下文中也稱作"TFT")和采用該薄膜晶體管的電子電路是 以如下方法制造的在襯底上疊放例如半導(dǎo)體、絕緣體、導(dǎo)體等各種類(lèi)型的薄 膜,之后適當(dāng)?shù)赜霉饪碳夹g(shù)形成預(yù)定圖形。光刻技術(shù)是利用光將被稱為光掩模 的電路等的圖形轉(zhuǎn)印到目標(biāo)襯底上的一種技術(shù),所述電路等的圖形是在透明平 板表面上用不透光的材料形成的。該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體集成電路等的 制造工藝中。
在應(yīng)用常規(guī)光刻技術(shù)的制造工藝中,僅處理用被稱作光抗蝕劑的光敏有機(jī) 樹(shù)脂材料形成的掩模圖形就包括曝光、顯影、烘焙、剝離等多級(jí)工藝。因此, 光刻法步驟的數(shù)目越多,制造成本越不可避免地增加。為了解決上述問(wèn)題,已 經(jīng)設(shè)法減少光刻步驟數(shù)目來(lái)制造TFT (例如,參考專利文獻(xiàn)l)。
日本專利公開(kāi)No. H11-251259
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種技術(shù),該技術(shù)在制作TFT、使用TFT的電子電 路、以及由TFT形成的顯示裝置以及半導(dǎo)體裝置中,能夠?qū)崿F(xiàn)光刻步驟數(shù)目的 減少以及制造步驟的簡(jiǎn)化,而且即使是例如一邊長(zhǎng)超過(guò)lm的大面積襯底也能
夠?qū)崿F(xiàn)低成本和高成品率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種將構(gòu)成該半導(dǎo)體裝置、顯示裝置的布線 等的構(gòu)成物形成為又復(fù)雜又微細(xì)的形狀的技術(shù)。
在本發(fā)明中,將液狀組合物向潤(rùn)濕性被控制的被形成區(qū)域上附著幾次,然 后通過(guò)烘焙、干燥等來(lái)固化以形成導(dǎo)電層或用作形成導(dǎo)電層時(shí)的掩模層等的絕 緣層。如將組合物分為數(shù)次噴射,則不會(huì)產(chǎn)生液滴的凝集等,從而可以形成為 沒(méi)有斷線的穩(wěn)定的圖形形狀。這樣形成的導(dǎo)電層、絕緣層的形狀由于之后噴射 的液滴因形成區(qū)域的潤(rùn)濕性不同而不留在著落位置且移動(dòng)到潤(rùn)濕性高的區(qū)域, 所以成為穩(wěn)定、連續(xù)的導(dǎo)電層或絕緣層。
在本發(fā)明中,如上所述地以多次噴射步驟形成連續(xù)的導(dǎo)電層。在第一噴射 步驟中,含有導(dǎo)電性材料的組合物液滴附著到被形成區(qū)域,來(lái)在一條線上以一定間隔形成島形狀的第一導(dǎo)電層。第一導(dǎo)電層大致為反映液滴形狀的圓形,其 中心存在于直線的第一中心線上。接著,進(jìn)行第二噴射步驟,以填埋、連接第 一導(dǎo)電層之間。第二噴射步驟也是在一條線上以一定間隔噴射組合物的液滴。 此時(shí),使在第二噴射步驟中噴射的液滴中心與上述第一中心線上不重疊地(不 一致)、也就是錯(cuò)開(kāi)地噴射。因此,連接第二噴射步驟的液滴中心的第二中心 線以一定間隔平行于第一中心線。
由于第一噴射步驟的液滴的第一中心線和第二噴射步驟的液滴的第二中 心線以一定間隔平行,所以被形成的導(dǎo)電層的側(cè)端部分具有連續(xù)的波狀圖形, 成為左右彎曲的導(dǎo)電層。因此,成為鋸齒形的布線(導(dǎo)電層)。
此外,在本發(fā)明中形成的導(dǎo)電層(布線)或絕緣層除了側(cè)端部分以外膜厚 也有不同厚度,并且其表面上具有反映液滴的凹凸形狀。這是因?yàn)樵趪娚浜?導(dǎo)電性材料或絕緣性材料的液狀組合物之后,進(jìn)行干燥或烘焙來(lái)固化而形成導(dǎo) 電層的緣故。使用本發(fā)明形成的掩模層也與此同樣,是具有不同膜厚且表面具 有凹凸形狀的掩模層。因此,使用這樣的掩模層而被加工的導(dǎo)電層或絕緣層也 反映掩模層的形狀。此外,其表面的凹凸部分的形狀或尺寸根據(jù)液滴組合物的 粘度或去除、固化溶劑時(shí)的干燥步驟而不同。
注意,在本說(shuō)明書(shū)中,半導(dǎo)體裝置指的是能夠應(yīng)用半導(dǎo)體特性而工作的裝 置。使用本發(fā)明,可以制造具有多層布線層或處理器電路的芯片(以下也稱作 處理器芯片)等的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明還可應(yīng)用于具有顯示功能的顯示裝置。使用本發(fā)明的顯示裝置包括 發(fā)光顯示裝置或液晶顯示裝置等,所述發(fā)光顯示裝置包含互相連接的發(fā)光元件
和TFT,并且在發(fā)光元件中包含產(chǎn)生被稱作場(chǎng)致發(fā)光(以下也稱作"EL")的 發(fā)光的有機(jī)物或者有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的混合物的層插入電極之間,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。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一,包括具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分的布線,
該布線含有有機(jī)材料。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一,包括左右彎曲的布線,該布線含有有機(jī)材料。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一,包括柵電極層、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電 極層和漏電極層,所述柵電極層具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一,包括柵電極層、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電 極層和漏電極層,所述柵電極層左右彎曲。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一,包括柵電極層、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電 極層和漏電極層,所述源電極層和漏電極層具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一,包括柵電極層、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電 極層和漏電極層,所述源電極層和漏電極層左右彎曲。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法之一包括以下步驟,在向襯底上噴射由包 含導(dǎo)電性材料的組合物構(gòu)成的多個(gè)液滴的第一噴射步驟中,將第一液滴噴射為 其中心位置位于襯底表面內(nèi)的第一線上,在噴射多個(gè)液滴的第二噴射步驟中, 將第二液滴向第一液滴之間噴射,并使其中心位置位于平行于第一線的第二線 上,來(lái)形成具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分的布線。
本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法之一包括以下步驟,在向襯底上噴射由包含導(dǎo)電 性材料的組合物構(gòu)成的多個(gè)液滴的第一噴射步驟中,將第一液滴噴射為其中心 位置位于襯底表面內(nèi)的第一線上,在噴射多個(gè)液滴的第二噴射步驟中,將第二 液滴向第一液滴之間噴射,并使其中心位置位于平行于第一線的第二線上,來(lái) 形成左右彎曲的布線。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法之一包括以下步驟,在襯底上形成導(dǎo)電 膜,在向?qū)щ娔ど蠂娚溆砂谀硬牧系慕M合物構(gòu)成的多個(gè)液滴的第一噴射 步驟中,將第一液滴噴射為其中心位置位于襯底表面內(nèi)的第一線上,在噴射多 個(gè)液滴的第二噴射步驟中,將第二液滴向第一液滴之間噴射,并使其中心位置 位于平行于第一線的第二線上,來(lái)形成其側(cè)端部分是波狀形狀的掩模層,使用 該掩模層加工導(dǎo)電膜,而形成布線。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法之一包括以下步驟,在襯底上形成導(dǎo)電 膜,在向?qū)щ娔ど蠂娚溆砂谀硬牧系慕M合物構(gòu)成的多個(gè)液滴的第一噴射 步驟中,將第一液滴噴射為其中心位置位于襯底表面內(nèi)的第一線上,在噴射多 個(gè)液滴的第二噴射步驟中,將第二液滴向第一液滴之間噴射,并使其中心位置 位于平行于第一線的第二線上,來(lái)形成具有左右彎曲形狀的掩模層,使用該掩 模層加工導(dǎo)電膜,而形成布線。
根據(jù)本發(fā)明可以將構(gòu)成半導(dǎo)體裝置、顯示裝置等的布線等構(gòu)成物穩(wěn)定地形 成為所希望的形狀。此外,可以降低材料的浪費(fèi)和成本。因此,可以高成品率 地制造具有高性能和高可靠性能的半導(dǎo)體裝置以及顯示裝置。
圖1A至1C是表示描述本發(fā)明的概念圖2A至2C是表示描述本發(fā)明的概念圖3是表示描述本發(fā)明的顯示裝置的俯視圖; 圖4是表示描述本發(fā)明的顯示裝置的俯視圖5A和5B是表示描述本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的附圖6A和6B是表示描述本發(fā)明的顯示裝置的俯視圖7A至7C是表示描述本發(fā)明的顯示裝置的制作方法的附圖8是表示描述使用本發(fā)明的保護(hù)電路的附圖9A和9B是表示適用本發(fā)明的電子器具的附9圖IOA至IOD是表示適用本發(fā)明的電子器具的附圖IIA至IIG是表示適用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的附圖12是表示可以適用于本發(fā)明的液滴噴射裝置的結(jié)構(gòu)的附圖13A和13B是表示描述本發(fā)明的顯示裝置的附圖; 圖14A和14B是表示描述本發(fā)明的顯示裝置的附圖; 圖15A和15B是在實(shí)施例1中制作的樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù); 圖16A和16B是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。 本發(fā)明的選擇圖為圖1。
具體實(shí)施例方式
下面將通過(guò)參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。注意,本發(fā)明不局限于以下的描 述,可以以多種不同形式被執(zhí)行,在不脫離本發(fā)明的宗旨及范圍的情況下各種 變化和修改都是可能的,這對(duì)于所屬領(lǐng)域的人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此,本 發(fā)明不限于下文中描述的本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)容。需要注意的是,在下文中 所描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,不同的附圖中相同的參考標(biāo)記表示相同的部分或者 具有相同功能的結(jié)構(gòu),并且不再重復(fù)說(shuō)明。
實(shí)施方式1
參照附圖1A到1C描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于通過(guò)可以選擇性地形成為所希望的形狀的方法,形成為 了制造半導(dǎo)體裝置以及顯示裝置等而必要的構(gòu)成物、例如構(gòu)成布線層、電極的 導(dǎo)電層或形成預(yù)定圖形的掩模層等中至少一個(gè)或更多,來(lái)制造半導(dǎo)體裝置、顯 示裝置。在本發(fā)明中,構(gòu)成物(也稱作圖形)是構(gòu)成薄膜晶體管或顯示裝置的 導(dǎo)電層諸如布線層、柵電極層、源電極層和溝道電極層等、半導(dǎo)體層、掩模層、 絕緣層等,并且包括構(gòu)成形成為預(yù)定形狀的所有構(gòu)成物。作為可以選擇性地以 所希望的圖形形成形成物的方法,使用液滴噴射法(根據(jù)其方式也稱作噴墨 法),該液滴噴射法可以選擇性地噴射由為特定目的而調(diào)配的組合物構(gòu)成的液 滴來(lái)以預(yù)定的圖形形成導(dǎo)電層或絕緣層等。另外,還可以使用將構(gòu)成物轉(zhuǎn)印或 寫(xiě)成為所希望的圖形的方法,例如各種印刷法(以所希望的圖形形成的方法, 例如絲網(wǎng)(孔版)印刷、膠(平版)印刷、凸版印刷或銅版(凹版)印刷等)、 分配器方法、選擇性的涂敷法等。
在本實(shí)施方式中,將含有構(gòu)成物形成材料的流動(dòng)體的組合物作為液滴進(jìn)行 噴射,來(lái)形成為所希望的圖形。向構(gòu)成物被形成的區(qū)域噴射含有形成構(gòu)成物的 材料的液滴,進(jìn)行烘焙、干燥等來(lái)固定來(lái)形成所希望圖形的構(gòu)成物。
附圖12示出用于液滴噴射法的液滴噴射裝置的一個(gè)例子。液滴噴射單元 1403的每個(gè)噴頭1405、 1412連接到控制單元1407,并且被計(jì)算機(jī)1410控制 為可以描畫(huà)預(yù)先程序設(shè)計(jì)好的圖形。關(guān)于描畫(huà)的位置,例如以在襯底1400上所形成的標(biāo)記1411為基準(zhǔn)進(jìn)行描畫(huà)就可以。或者,以襯底1400的邊緣為基準(zhǔn) 確定基準(zhǔn)點(diǎn)就可以。然后基準(zhǔn)點(diǎn)由攝像單元1404檢測(cè),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)別此并在產(chǎn)生控制信號(hào)后發(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上要形成的圖形的數(shù)據(jù)是存 入到記憶媒體1408的,基于該數(shù)據(jù)將控制信號(hào)送到控制單元1407,從而可以 分別控制液滴噴射單元1403的每個(gè)噴頭1405、 1412。噴射的材料從材料供應(yīng) 源1413和1414經(jīng)過(guò)管道分別供應(yīng)到噴頭1405、 1412。噴頭1405內(nèi)部如虛線1406所示那樣由充填液狀材料的空間和噴射嘴的噴 嘴來(lái)構(gòu)成。雖然附圖中沒(méi)有示出,噴頭1412也有與噴頭1405同樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 在噴頭1412和噴頭1405的噴嘴設(shè)置為互相不同的大小的情況下,可以同時(shí)以 不同的寬度描畫(huà)不同的材料。 一個(gè)噴頭可以分別噴射導(dǎo)電性材料或有機(jī)、無(wú)機(jī) 材料等而描畫(huà),在層間膜等較大區(qū)域上描畫(huà)的情況下,為了提高生產(chǎn)率可以從 多個(gè)噴嘴同時(shí)噴射相同的材料而描畫(huà)。在使用大型襯底的情況下,噴頭1405 和1412可以在襯底上按箭頭方向自如地掃描,并且可以自由地設(shè)定描畫(huà)的區(qū) 域,從而可以在一個(gè)襯底上描畫(huà)多個(gè)相同的圖形。在使用液滴噴射法形成導(dǎo)電層的情況下,噴射包含加工為粒子狀的導(dǎo)電性 材料的組合物,然后通過(guò)烘焙使此熔接或焊接而固化以形成導(dǎo)電層。如此,與 通過(guò)濺射法等形成的導(dǎo)電層(或絕緣層)的大部分具有柱狀結(jié)構(gòu)相比,通過(guò)噴 射包含導(dǎo)電性材料的組合物并烘焙來(lái)形成的導(dǎo)電層(或絕緣層)顯示出含有大 量粒界的多晶狀態(tài)的情況居多。參照?qǐng)D1用導(dǎo)電層的形成方法描述本發(fā)明的實(shí)施方式的概念。圖1是導(dǎo)電 層的俯視圖。如圖l所示那樣,導(dǎo)電層形成于襯底50上。因此,有必要控制導(dǎo)電層的 被形成區(qū)域的襯底50表面對(duì)于包含形成導(dǎo)電層的導(dǎo)電性材料的液狀組合物的 潤(rùn)濕性??梢愿鶕?jù)形成的導(dǎo)電層的寬度或圖形形狀適當(dāng)?shù)卦O(shè)定潤(rùn)濕性的程度, 通過(guò)如下所示的處理可以控制該潤(rùn)濕性。在本實(shí)施方式中,當(dāng)形成導(dǎo)電層時(shí), 被形成區(qū)域和包含導(dǎo)電性材料的組合物的接觸角優(yōu)選為20?;蚋?,更優(yōu)選為 20。至40。。固體表面的潤(rùn)濕性由表面的狀態(tài)變化而變化。如形成對(duì)于液狀組合物潤(rùn)濕 性低的物質(zhì),其表面則成為對(duì)于液狀組合物潤(rùn)濕性低的區(qū)域(下文中,稱作低 潤(rùn)濕性區(qū)域),如形成對(duì)于液狀組合物潤(rùn)濕性高的物質(zhì),其表面則成為對(duì)于液 狀組合物潤(rùn)濕性高的區(qū)域(下文中,稱作高潤(rùn)濕性區(qū)域)。在本發(fā)明中,控制 表面的潤(rùn)濕性的處理意味著使液狀組合物附著區(qū)域成為適合于將液狀 合物 形成為所希望的形狀。潤(rùn)濕性的程度還影響到接觸角的大小。液狀組合物的接觸角大的區(qū)域成為 潤(rùn)濕性更低的區(qū)域,接觸角小的區(qū)域成為潤(rùn)濕性更高的區(qū)域。這是因?yàn)?,如?觸角大,具有流動(dòng)性的液狀組合物則不遍布于區(qū)域表面上,并且排斥組合物,所以不濕潤(rùn)其表面,另一方面,如接觸角小,具有流動(dòng)性的液狀組合物則在表 面上遍布,從而使表面充分潤(rùn)濕。因此,在潤(rùn)濕性不同的區(qū)域中,表面能源也 不同。就是說(shuō),潤(rùn)濕性低的區(qū)域的表面能源小,潤(rùn)濕性高的區(qū)域的表面能源大。 首先,示出形成潤(rùn)濕性低的物質(zhì),控制而降低被形成區(qū)域表面的潤(rùn)濕性的 方法。作為這種低濕潤(rùn)的物質(zhì),可以采用含有氟化碳基(氟化碳鎖)的物質(zhì)、或含有硅垸偶合劑的物質(zhì)。硅垸偶合劑可以用化學(xué)式RrSi-X(h, (n=l, 2, 3) 表示。這里,R表示含有相對(duì)惰性的基比如烷基的物質(zhì)。此外,X包括可以通 過(guò)與基質(zhì)表面的羥基或吸附水縮合來(lái)結(jié)合的水解基,例如鹵素、甲氧基、乙氧 基或者乙酸基。另外,通過(guò)采用作為硅垸偶合劑的代表性實(shí)例的用R表示的具有氟烷基的 氟基硅烷偶合劑(氟垸基硅垸(FAS)),可以進(jìn)一步降低潤(rùn)濕性。FAS的R具 有用(CFJ (CF2)x(CH2)y (x:從0到10的整數(shù),y:從0到4的整數(shù))表示的結(jié) 構(gòu)。在多個(gè)R或X結(jié)合到Si的情況下,R或X可以彼此完全相同或者不同。典 型的FAS可以舉出氟垸基硅烷,例如十七氟四氫癸基三乙氧基硅垸、十七氟四 氫癸基三氯硅垸、十三氟四氫辛基三氯硅垸、三氟丙基三甲氧基硅垸等。作為潤(rùn)濕性低的物質(zhì),硅烷偶合劑的R可以使用沒(méi)有氟化碳鎖而具有烷基 的物質(zhì),例如作為有機(jī)硅烷的十八烷基三甲氧基硅烷等。作為包含低濕潤(rùn)度物質(zhì)的溶液的溶劑,可以采用例如n-戊垸、n-己垸、n-庚烷、n-辛垸、n-癸烷、雙環(huán)戊垸、苯、甲苯、二甲苯、四甲基苯、茚、四氫 化萘、十氫化萘、(角)鯊烯等之類(lèi)的烴類(lèi)溶劑或四氫呋喃等。另外,作為控制潤(rùn)濕性為低以形成低潤(rùn)濕性區(qū)的組合物實(shí)例,可以采用具 有氟碳(碳氟化合物)鏈的物質(zhì)(氟樹(shù)脂)。作為氟樹(shù)脂的實(shí)例,可以采用聚 四氟乙烯(PTFE;聚四氟乙烯樹(shù)脂)、全氟烷氧基鏈烷(PFA;四氟乙烯全氟 烷基乙烯基醚共聚物樹(shù)脂)、全氟乙烯丙稀共聚物(PFEP;四氟乙烯六氟丙 稀共聚物樹(shù)脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE;四氟乙烯-乙烯共聚物樹(shù)脂)、 聚偏二氟乙烯(PVDF;聚偏二氟乙烯樹(shù)脂)、聚含氯三氟乙烯(PCTFE;聚三 氟氯乙烯樹(shù)脂)、乙烯-含氯三氟乙烯共聚物(ECTFE;聚三氟氯乙烯-乙烯共 聚物樹(shù)脂)、聚四氟乙烯-全氟氧配位(perfl匿odioxol)共聚物(TFE/PDD)、 聚氟乙烯(PVF;氟乙烯樹(shù)脂)等。此外,通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料進(jìn)行CF4等離子等處理來(lái)可以降低潤(rùn)濕 性。例如,作為有機(jī)材料可以采用這樣的材料,其中是將可溶性樹(shù)脂比如聚乙 烯醇(PVA)混合到例如為H20的溶劑之中。此外,也可以將PVA和其它可溶性12用有機(jī)材料(有機(jī)樹(shù)脂材料)(聚酰亞胺、丙烯酸) 或硅氧垸材料。所謂硅氧烷材料相當(dāng)于包括Si- 0-Si鍵的樹(shù)脂。硅氧烷是用 硅(Si)與氧(0)的鍵構(gòu)成其骨架結(jié)構(gòu)的材料。作為取代基,采用至少含氫 的有機(jī)基(例如丙烯基、芳香族烴)。作為取代基,也可采用氟基。或者,作 為取代基,也可采用至少含氫的有機(jī)基和氟基。在本實(shí)施方式中,通過(guò)用旋轉(zhuǎn)涂覆法在襯底50表面上形成FAS來(lái)調(diào)整襯 底50表面的潤(rùn)濕性。該潤(rùn)濕性是對(duì)包含構(gòu)成在之后步驟中形成的導(dǎo)電層的導(dǎo) 電性材料的液狀組合物的潤(rùn)濕性而言的。在形成導(dǎo)電層時(shí),如通過(guò)一次噴射來(lái)形成導(dǎo)電層,則液滴有可能凝集并產(chǎn) 生被稱為凸起(bulge)的液體聚集,結(jié)果使導(dǎo)電層斷線。在本發(fā)明中,通過(guò) 多次噴射來(lái)形成導(dǎo)電層。也就是說(shuō),在第一噴射步驟中,使包含導(dǎo)電性材料的 液狀組合物散布地附著到被形成區(qū)域,并使液滴互相不接觸。然后,通過(guò)第二 次噴射包含導(dǎo)電性材料的組合物,來(lái)填埋在第一次噴射步驟中噴射的導(dǎo)電性材 料的每個(gè)液滴之間,以形成連接的導(dǎo)電層。由于已經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間,在第一次 噴射步驟中噴射的包含導(dǎo)電性材料的組合物被干燥而已經(jīng)固化,所以不會(huì)與在 第二噴射步驟中噴射的導(dǎo)電性材料凝集。如此制造導(dǎo)電層,可以形成雖為細(xì)線 但穩(wěn)定的導(dǎo)電層。作為第一噴射步驟,用液滴噴射法在表面的潤(rùn)濕性被控制的襯底50上以 線狀噴射包含導(dǎo)電性材料的組合物的液滴來(lái)形成島狀的導(dǎo)電層51a至51e (參 照?qǐng)D1A)。島狀的導(dǎo)電層51a至51e反映液滴的形狀,并且連接這些導(dǎo)電層的 中心的線是第一中心線Q1-Rl。接下來(lái),作為第二噴射步驟,在導(dǎo)電層51a至51e之間噴射包含導(dǎo)電性材 料的組合物的液滴并使該液滴中心位于離第一中心線Q1-R1有寬度d的地方(參照?qǐng)D1B)。在第二噴射步驟中噴射的液滴附著到襯底50之后,立即形成 導(dǎo)電層52a至52d并且填埋導(dǎo)電層51a至51e之間,來(lái)形成連接的導(dǎo)電層53(參照?qǐng)D1C)。連接在第二噴射步驟中噴射的液滴中心的線是第二中心線 Q2-R2,該中心線離第一中心線Q1-Rl具有一定距離d,并且與第一中心線Ql-Rl 平行。由于在第一噴射步驟和第二噴射步驟中,噴射的液滴的中心線是錯(cuò)開(kāi)的, 因此導(dǎo)電層53為側(cè)端部分54a和54b具有連續(xù)波狀形狀的向左右彎曲的形狀。 側(cè)端部分是具有振幅的波狀形狀。向左右彎曲的范圍(導(dǎo)電層的寬度的范圍) 優(yōu)選為液滴的直徑的四倍或更小。如果連接在第一噴射步驟中噴射的導(dǎo)電層 51a至51e和在第二噴射步驟中噴射的導(dǎo)電層52a至52d的中心,其線就成為 不是直線而是具有以周期左右彎曲的形狀的線。這樣形成的布線的導(dǎo)電層53 至少具有一部分彎曲的部分,其側(cè)端部分具有凹凸。在本實(shí)施方式中,由于導(dǎo)13電層53的惻端部分54a的凸部分和側(cè)端部分54b的凹部分、側(cè)端部分54a的 凹部分和側(cè)端部分54b的凸部分分別以中心線為軸彼此對(duì)應(yīng),因此導(dǎo)電層53 的寬度大致是相同的。但是,有可能導(dǎo)電層53的寬度波動(dòng)。這是因?yàn)樵诘谝粐娚洳襟E中噴射的 包含導(dǎo)電性材料的組合物固化的導(dǎo)電層表面、和所述潤(rùn)濕性被控制的襯底50 表面,相對(duì)于包含導(dǎo)電性材料的液狀組合物的潤(rùn)濕性不同。第二次噴射的液狀 的包含導(dǎo)電性材料的組合物以橫跨方式被噴射向在第一噴射步驟中形成的導(dǎo) 電層和襯底50表面雙方。容易受到表面潤(rùn)濕性的影響的液狀的包含導(dǎo)電性材 料的組合物的一部分流入到在第一噴射步驟中形成的潤(rùn)濕性更高的導(dǎo)電層上。 結(jié)果,有可能在第一噴射步驟中形成的區(qū)域的導(dǎo)電層寬度變粗,而在第二噴射 步驟中形成的區(qū)域的導(dǎo)電層寬度變細(xì)。在這種情況下,也有可能形成寬度不均 勻、寬度周期性地變化的導(dǎo)電層。在鄰接形成如上所述的左右彎曲、側(cè)端部分具有波狀形狀的導(dǎo)電層的情況 下,如果凸部分互相鄰接,其導(dǎo)電層之間的寬度就變窄,如果凹部分互相鄰接, 其導(dǎo)電層之間的寬度就變寬,如此那樣,導(dǎo)電層之間的寬度就變得不均勻。此 外,因?yàn)檫€有個(gè)導(dǎo)電層互相接觸的形狀不良問(wèn)題,所以不容易以一定寬度形成 具有微細(xì)設(shè)計(jì)的導(dǎo)電層、絕緣層。使用圖2A至2C描述鄰接形成導(dǎo)電層的例子。在本實(shí)施方式中,首先如圖 2A所示那樣,通過(guò)第一噴射步驟形成導(dǎo)電層61a至61e、導(dǎo)電層61f至61j。 此時(shí),使作為第一導(dǎo)電層的一部分的導(dǎo)電層61a至61e的液滴中心和作為與此 鄰接的第二導(dǎo)電層的一部分的導(dǎo)電層61f至61j的液滴中心不在同一直線上。 使導(dǎo)電層61f的中心位于導(dǎo)電層61a和導(dǎo)電層61b的中心之間,優(yōu)選位于在將 導(dǎo)電層61a和導(dǎo)電層61b的中心之間分割為三部分中的中央?yún)^(qū)域同樣寬度的線 上。接下來(lái),如圖2B所示那樣,通過(guò)第二噴射步驟噴射包含導(dǎo)電性材料的組 合物來(lái)形成導(dǎo)電層62a至62d,并使其填埋在第一噴射步驟中形成的導(dǎo)電層61a 至61e之間,則形成第一導(dǎo)電層63a。與此同樣,通過(guò)第二噴射步驟噴射包含 導(dǎo)電性材料的組合物來(lái)形成導(dǎo)電層62e至62h,并使其填埋在第一噴射步驟中 形成的導(dǎo)電層61f至61j之間,則形成第二導(dǎo)電層63b。如圖2B所示那樣,在 第二噴射步驟中,形成導(dǎo)電層62a至62d以及導(dǎo)電層62e至62h,這些導(dǎo)電層 的中心線位于每個(gè)第一噴射步驟中形成的導(dǎo)電層61a至61e的中心線、以及導(dǎo) 電層61f至61j的中心線的外側(cè)。然后,通過(guò)干燥、烘焙等固化,如圖2C所示那樣,形成具有周期性連續(xù) 的波狀形狀的第一導(dǎo)電層63a和第二導(dǎo)電層63b。使用本發(fā)明的噴射方法,可 以使第一導(dǎo)電層63a和第二導(dǎo)電層63b形成為其凸部分是互相不鄰接的、錯(cuò)開(kāi)的。并可以使第一導(dǎo)電層63a和第二導(dǎo)電層63b之間的寬度為比第一導(dǎo)電層和 第二導(dǎo)電層分別具有的第一噴射步驟和第二噴射步驟中的中心線之間的距離 的總和更小。因此,第一導(dǎo)電層63a和第二導(dǎo)電層63b即使其寬度小也可以穩(wěn) 定地形成。此外,還可以通過(guò)同樣地噴射絕緣性材料形成絕緣層。因?yàn)榭梢砸?均勻的寬度形成,所以如果使用如此形成的掩模層,就可以進(jìn)行微細(xì)、正確地 加工。由微細(xì)地加工可以得到所希望的形狀,所以該導(dǎo)電層如用作源極層、漏 極層則可以縮小溝道寬度。因此,可以制造能夠高速動(dòng)作、具有高性能和高可 靠性能的半導(dǎo)體裝置。當(dāng)制造時(shí),因形狀不良引起的不良減少,所以還有生產(chǎn) 率和成品率升高的效果。在本實(shí)施方式中,通過(guò)液滴噴射裝置形成導(dǎo)電層53、第一導(dǎo)電層63a和第 二導(dǎo)電層63b。液滴噴射裝置概括為一種裝置,其包括噴射液滴的裝置例如具 有組合物的噴射開(kāi)口的噴嘴、安裝有一個(gè)或者多個(gè)噴嘴的噴頭等。包括在液滴 噴射裝置內(nèi)的噴嘴的直徑設(shè)定在0. 02到100 !x m的范圍內(nèi)(優(yōu)選0. 02到30 u m 或者更小),從該噴嘴噴射的組合物的噴射量設(shè)定在0.001到100pl的范圍內(nèi) (優(yōu)選O. l到40pl,尤其優(yōu)選O. l到10pl或者更少)。噴射量相對(duì)于噴嘴直 徑的尺寸成比例增加。此外,優(yōu)選被處理的目標(biāo)和噴嘴的噴射開(kāi)口之間的距離 盡可能地短,目的是將液滴滴落在所希望的位置。最好,將距離適當(dāng)設(shè)定為在 大約O. l到3mm的范圍內(nèi)(尤其優(yōu)選,0. l到lmm或者更小)。作為從噴射開(kāi)口噴射出的組合物,采用溶解或者分散在溶劑中的導(dǎo)電性材 料。導(dǎo)電性材料是諸如Ag、 Au、 Cu、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 W或者A1等的一 種或多種金屬的微粒子或分散性納米粒子。向所述導(dǎo)電性材料中可以混合Cd、 Zn等的金屬硫化物,F(xiàn)e、 Ti、 Ge、 Si、 Zr、 Ba等的氧化物,或者鹵化銀的一 種或多種的微粒子或者分散性納粒子。此外,作為導(dǎo)電性材料可以采用銦錫氧 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,它們用作透明導(dǎo)電膜。導(dǎo)電性材料可以使用單一元素或混合多個(gè)元 素的粒子。然而,作為從噴射開(kāi)口被噴射的組合物,考慮到電阻率的值,優(yōu)選 將金、銀和銅材料的任一種溶解或分散在溶劑中。更優(yōu)選采用具有低電阻值的 銀或銅。但是,當(dāng)采用銀或銅時(shí),作為對(duì)付雜質(zhì)的對(duì)策,可以同時(shí)設(shè)置阻擋膜。 可以將氮化硅膜或硼化鎳(NiB)用作阻擋層。被噴射的組合物是將導(dǎo)電性材料溶解或分散到溶劑中的組合物,還包含分 散劑、稱為粘合劑的熱硬化性樹(shù)脂。特別是關(guān)于粘合劑,具有防止烘焙時(shí)產(chǎn)生 裂痕或融接狀態(tài)的不均勻的作用。因此,有可能被形成的導(dǎo)電層含有有機(jī)材料。 含有的有機(jī)材料根據(jù)加熱溫度、環(huán)境或時(shí)間而不同。該有機(jī)材料是起到金屬粒 子的粘合劑、溶劑、分散劑、以及覆蓋材料的作用的有機(jī)樹(shù)脂等,可以典型地 舉出聚酰亞胺樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、蜜胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙基樹(shù)脂等。
此外,可以采用導(dǎo)電性材料的周?chē)涣硪环N導(dǎo)電性材料涂覆,從而形成多 層的粒子。例如,可以采用一種三層結(jié)構(gòu)的粒子,其中在銅的周?chē)扛才鸹?br>
(NiB),然后在硼化鎳(NiB)的周?chē)糠筱y。作為溶劑,可以采用諸如醋酸
丁酯和醋酸乙垸的酯,諸如異丙醇和普通酒精的醇,諸如甲乙酮和丙酮的有機(jī)
溶劑等或水。組合物的粘性優(yōu)選20mPa. s或者更小,這是為了避免噴射時(shí)的干 燥、以及使組合物平穩(wěn)地從噴射開(kāi)口被噴射。此外,組合物的表面張力優(yōu)選為 40mN/m或者更少。然而,可以根據(jù)所采用的溶劑或用途適當(dāng)調(diào)整組合物的粘性 等。例如,在溶劑中溶解或者分散了 ITO、有機(jī)銦或者有機(jī)錫的組合物的粘性 可以設(shè)定為從5到20mPa. s,在溶劑中溶解或者分散了銀的組合物的粘性可以 設(shè)定為從5到20raPa. s,以及在溶劑中溶解或者分散了金的組合物的粘性可以 設(shè)定為從5到20mPa. s。
可以通過(guò)層疊多種導(dǎo)電性材料形成導(dǎo)電層。此外,可以釆用銀作為導(dǎo)電性 材料通過(guò)液滴噴射法形成導(dǎo)電層之后,可用銅等進(jìn)行涂鍍。涂鍍可以通過(guò)電鍍 或者化學(xué)(無(wú)電場(chǎng))鍍法來(lái)實(shí)施??梢酝ㄟ^(guò)將襯底表面放在充滿包含涂鍍材料 的溶液的容器中浸漬來(lái)實(shí)施涂鍍。還可以將襯底傾斜(或者垂直)放置,并且 使含涂鍍材料的溶液流過(guò)襯底表面之上來(lái)進(jìn)行涂鍍。當(dāng)通過(guò)垂直放置襯底而涂 覆溶液來(lái)實(shí)施涂鍍時(shí),即使使用大面積襯底,處理裝置也可以實(shí)現(xiàn)小型化是個(gè) 有益效果。
盡管取決于每一噴嘴的直徑、所希望的圖形的形狀等,但導(dǎo)體的粒子直徑 優(yōu)選為盡可能地小,這是為了避免噴嘴被塞住,以及為了制造出精細(xì)圖案,粒 子直徑優(yōu)選為0. lum或者更小。通過(guò)電解法、霧化法、濕還原法等來(lái)形成組 合物,且其粒徑一般大約為0.01到10ym。然而,當(dāng)實(shí)施氣體蒸發(fā)法時(shí),由分 散劑保護(hù)的納粒子很微小,大約為7mn。當(dāng)使用覆蓋劑覆蓋每一粒子的表面之 后,納粒子不在溶液中凝集,并在室溫下穩(wěn)定地分散到溶劑中,并且示出和液 體相近的行動(dòng)。因此,優(yōu)選采用覆蓋劑。
噴射液狀組合物的步驟可以在減壓下進(jìn)行。如在減壓下進(jìn)行,就不會(huì)在導(dǎo) 體的表面產(chǎn)生氧化膜等,所以是優(yōu)選的。在噴射組合物之后,進(jìn)行干燥和烘焙 的一個(gè)或兩個(gè)步驟。干燥和烘焙的步驟雖然都是加熱步驟,但是其目的、溫度 和時(shí)間不同,例如干燥以100。C進(jìn)行3分鐘,而烘焙以200至550。C進(jìn)行15至 60分鐘。干燥步驟和烘焙步驟在常壓或減壓下,通過(guò)激光照射、快熱退火或熱 熔爐等來(lái)進(jìn)行。注意,進(jìn)行該加熱處理的定時(shí)或次數(shù)沒(méi)有特別的限定。為了良 好地進(jìn)行干燥和烘焙的步驟,可以加熱襯底。加熱的溫度盡管取決于襯底等的 材料的性質(zhì),但一般設(shè)定為100至800°C (優(yōu)選為200至550°C)。根據(jù)本步驟, 揮發(fā)組合物中的溶劑或化學(xué)性除去分散劑的同時(shí),通過(guò)周?chē)臉?shù)脂硬化收縮來(lái)使得納粒子彼此接觸,并且加速熔接和焊接。
可以將連續(xù)振蕩或者脈沖振蕩的氣體激光器或者固體激光器用于激光照
射。受激準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器等可以用作前者的氣體激光器。采用摻雜 有Cr、 Nd等的YAG、 YV04、 GdV04等的晶體的激光器可以被用作后者的固體激光 器。注意的是,涉及到激光的吸收率,優(yōu)選采用連續(xù)振蕩激光器。此外,可以 采用組合了脈沖振蕩和連續(xù)振蕩的激光照射方法。然而,根據(jù)襯底的耐熱性, 用激光照射的熱處理優(yōu)選在幾微秒到幾十秒之內(nèi)一霎進(jìn)行,為的是不破壞該襯 底??鞜嵬嘶?RTA)通過(guò)在惰性氣體環(huán)境中利用照射從紫外到紅外的光的紅 外線燈或者鹵素?zé)粞杆偕邷囟炔⒓訜釒孜⒚氲綆追昼妬?lái)進(jìn)行。因?yàn)轹畷r(shí)進(jìn)行 該處理,實(shí)質(zhì)上可以僅僅加熱位于頂部表面的薄膜,而位于下層的膜不受其影 響。因此,即使是具有低耐熱性的襯底比如塑料襯底也不受其影響。
另外,在通過(guò)液滴噴射法噴射組合物來(lái)形成導(dǎo)電層、絕緣層等之后,為了 提高其平整性,可以用壓力擠壓其表面來(lái)平坦化。作為擠壓的方法,可以用輥 形物體在其表面上掃描來(lái)消除凹凸,或者可以用平板形物體垂直擠壓其表面。 擠壓時(shí),可以進(jìn)行加熱步驟。此外,也可以用溶劑等軟化或溶解其表面,用氣 刀消除其表面的凹凸。此外,也可以用CMP法拋光其表面。該步驟可以適用于 平坦化由液滴噴射法導(dǎo)致在表面上產(chǎn)生的凹凸。
根據(jù)本發(fā)明,即使是因要實(shí)現(xiàn)小型化、薄膜化而密集、復(fù)雜地配置布線等 的設(shè)計(jì),也可以穩(wěn)定地形成良好形狀的所希望的圖案,并且可以提高可靠性和 生產(chǎn)性。此外,材料的浪費(fèi)也少,可以實(shí)現(xiàn)降低成本。因此,可以成品率高地 制造具有高性能、高可靠性的半導(dǎo)體裝置、顯示裝置。
實(shí)施方式2
在本實(shí)施方式中,描述適用本發(fā)明的顯示裝置的例子。
圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示面板結(jié)構(gòu)的俯視圖。其包括在具有絕緣表 面的襯底2700之上將像素2702排列成矩陣的像素部分2701、掃描線輸入端子 2703以及信號(hào)線輸入端子2704??梢砸罁?jù)各種標(biāo)準(zhǔn)確定像素?cái)?shù)量。XGA的使用 RGB的全色顯示的像素?cái)?shù)量可以是1024X768X3 (RGB) , UXGA的使用RGB的 全色顯示的像素?cái)?shù)量可以是1600X 1200X3 (RGB),以及完全規(guī)格高視覺(jué)的使 用RGB的全色顯示的像素?cái)?shù)量可以是1920X 1080X3 (RGB)。
通過(guò)交叉從掃描線輸入端子2703伸出的掃描線和從信號(hào)線輸入端子2704 伸出的信號(hào)線將像素2702配置設(shè)置為矩形。每一像素2702設(shè)置有開(kāi)關(guān)元件以 及連接到其上的像素電極。開(kāi)關(guān)元件的典型實(shí)例是TFT。 TFT的柵電極被連接 到掃描線,且其源極或者漏極被連接到信號(hào)線,這樣使得每一像素可以被從外 部輸入的信號(hào)獨(dú)立控制。
TFT包括作為其主要構(gòu)成因素的半導(dǎo)體層、柵極絕緣層以及柵極電極層。連接到形成在半導(dǎo)體層的源極以及漏極區(qū)的布線層也被包括在TFT。 TFT的典 型結(jié)構(gòu)有頂柵型TFT,其中從襯底一側(cè)順序設(shè)置半導(dǎo)體層、柵極絕緣層以及柵 電極層,還有底柵型TFT,其中從襯底一側(cè)順序設(shè)置柵電極層、柵極絕緣層以 及半導(dǎo)體層。這些結(jié)構(gòu)的任何一種都可以應(yīng)用于本發(fā)明。
如圖6A所示那樣,向掃描線或信號(hào)線輸入的信號(hào)可以通過(guò)采用C0G (玻璃 上帶有芯片)法將驅(qū)動(dòng)器IC2751安裝在襯底2700上來(lái)控制。作為另一種安裝 方式,也可以采取如圖6B所示的TAB (帶式自動(dòng)鍵合)法。驅(qū)動(dòng)器IC可以形 成在單晶半導(dǎo)體襯底上,也可以在玻璃襯底上由TFT形成電路。在圖6A和6B 中,驅(qū)動(dòng)器IC 2751連接到FPC (柔性印刷電路板)2750。
當(dāng)設(shè)置在像素內(nèi)的TFT由結(jié)晶性高的多晶(微晶)半導(dǎo)體形成時(shí),掃描線 驅(qū)動(dòng)電路可以在襯底上形成。當(dāng)設(shè)置在像素內(nèi)的TFT由具有較高遷移率的多晶 (微晶)半導(dǎo)體、單晶半導(dǎo)體等形成時(shí),可以在襯底上一體形成掃描線驅(qū)動(dòng)電 路以及信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路。
用圖4、圖14A和14B來(lái)描述本實(shí)施方式。詳細(xì)地說(shuō),對(duì)于使用本發(fā)明、 具有發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4是顯示裝置像素部分 的俯視圖,其中沿線A-B的截面圖示于圖14B。此外,圖14A是顯示裝置的俯 視圖,并且其中沿線L-K (包括I-J)的截面圖也示于圖14B。
由硼酸鋇玻璃、硼酸鋁等形成的玻璃襯底、石英襯底、金屬襯底、或者可 以耐本制造步驟的處理溫度的塑料襯底都可以用作襯底100。此外,襯底IOO 的表面通過(guò)CMP等進(jìn)行拋光以平坦化。此外,可以在襯底100之上形成絕緣層。 利用含有硅的氧化物材料或者氮化物材料通過(guò)諸如CVD法、等離子體CVD法、 濺射法或者旋轉(zhuǎn)涂敷法由單層或者疊層形成絕緣層。不形成該絕緣層也是可以 的,然而,其具有阻擋污染物從襯底IOO進(jìn)入的作用。
在襯底IOO之上形成柵電極層103和104。可以通過(guò)CVD法、濺射法、液 滴噴射法等來(lái)形成柵電極層103和104。柵電極層103和104可以由選自Ag、 Au、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 Ta、 W、 Ti、 Mo、 Al和Cu的元素、以該元素為主要 成分的合金材料或者化合物材料來(lái)形成??蛇x擇的,也可以采用以摻雜有諸如 磷的雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜、或者AgPdCu合金??梢圆捎脝?層結(jié)構(gòu)或者層疊結(jié)構(gòu),例如,氮化鎢(WN)膜和鉬(Mo)膜的兩層結(jié)構(gòu),或者 按順序?qū)盈B50nm厚的鎢膜、500nm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(Al-Si)膜,以及可以采用鈦膜代替第三導(dǎo)電膜的氮化鈦膜。
在需要加工柵電極層103和104的形狀的情況下,可以在形成掩模之后通 過(guò)干法蝕刻或者濕法蝕刻進(jìn)行加工。可以通過(guò)用ICP (感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法適當(dāng)控制蝕刻條件(施加于線圈型電極的電功量、施加于襯底側(cè)電極的電 功量、襯底側(cè)的電極溫度等)將電極層蝕刻為錐形形狀。要注意的是以Cl2、
BC13、 SiCL和CCl4等為代表的氯基氣體,以CF4、 SFe和NF3等為代表的氟基氣 體,或者02都可以被適當(dāng)用作蝕刻氣體。
通過(guò)選擇性噴射組合物可以形成用于加工的掩模。通過(guò)這樣選擇性地形成 掩模來(lái)可以簡(jiǎn)化加工步驟。可將諸如環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、酚醛清 漆樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂或者聚氨酯樹(shù)脂的樹(shù)脂材料用作掩模。此外,可以 采用有機(jī)材料諸如苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、閃光(flare)或者透光的聚酰 亞胺,由諸如硅氧垸基聚合體聚合制得的化合物材料,含有溶于水的均聚物以 及溶于水的共聚物合成材料等通過(guò)液滴噴射法形成掩模??蛇x擇的,可以采用 市場(chǎng)上銷(xiāo)售的含有光敏材料的抗蝕劑材料,例如,可以采用典型的正性抗蝕劑 諸如酚醛清漆樹(shù)脂和光敏劑萘醌二疊氮基化合物,或者負(fù)性抗蝕劑諸如基極樹(shù) 脂、二苯硅垸二醇和酸生成劑。采用任何材料時(shí),通過(guò)調(diào)整溶劑的濃度或者添 加表面活性劑等適當(dāng)控制表面張力和粘性。
形成柵電極層103和104可以通過(guò)在形成導(dǎo)電膜之后,由掩模層加工為所 希望的形狀來(lái)形成。
隨后,在柵電極層103和104之上形成柵極絕緣層114。柵極絕緣層114 可以由硅的氧化物材料或者氮化物材料等形成,可以是疊層或者是單層。在本 實(shí)施方式中,采用氮化硅膜、氧化硅膜的兩層結(jié)構(gòu)??蛇x擇的,可以采用氧氮 化硅膜單層、或者三層或更多層結(jié)構(gòu)。最好使用具有致密膜質(zhì)的氮化硅膜。在 通過(guò)液滴噴射法形成的導(dǎo)電層中使用有銀、銅等的情況下,如在其上形成氮化 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。注意的 是,優(yōu)選在反應(yīng)氣體中包括稀有氣體元素諸如氬,并且使該氣體混合到要形成 的絕緣膜中,目的是在較低的成膜溫度下形成具有小柵極漏電流的致密絕緣 膜。
接下來(lái),形成半導(dǎo)體層??梢愿鶕?jù)需要形成具有一導(dǎo)電性型的半導(dǎo)體層。 另外,也可以通過(guò)形成具有n型的半導(dǎo)體層來(lái)制造n溝道型TFT的NMOS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)、由n溝道型 TFT和p溝道型TFT而構(gòu)成CMOS結(jié)構(gòu)。此外,也可以為了給予導(dǎo)電性,將給予 導(dǎo)電性的元素?fù)诫s添加,并且在半導(dǎo)體層形成雜質(zhì)區(qū),來(lái)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)體層給予導(dǎo)電 性,而代替形成具有n型的半導(dǎo)體層。
用作形成半導(dǎo)體層的材料可以采用以下半導(dǎo)體,即利用以硅烷或者鍺垸為 代表的半導(dǎo)體材料氣體通過(guò)氣相生長(zhǎng)法或者濺射法來(lái)制造的非晶形半導(dǎo)體(下 文中也稱作"AS")、利用光能或者熱能通過(guò)對(duì)非晶形半導(dǎo)體進(jìn)行結(jié)晶來(lái)形
19成的多晶半導(dǎo)體、半晶(也稱作微晶或者微晶體)半導(dǎo)體(下文中也稱作"SAS") 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,其具有介于非晶形結(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),還包括具有短程 序列和晶格畸變的結(jié)晶區(qū)域。在膜內(nèi)至少一部分區(qū)域上可以觀察到0.5nm到 20nm的結(jié)晶區(qū)域。當(dāng)以硅作為主要組分時(shí),喇曼光譜轉(zhuǎn)換到520cm—'的較低頻 率側(cè)。在X-射線衍射中觀察到由硅的晶格畸變引起的衍射峰值(111)或者
(220)。含有至少1原子%或者更多的氫或者鹵素用于終結(jié)懸浮鍵。通過(guò)硅 化物氣體的輝光放電分解(等離子CVD)來(lái)形成SAS。 SiH4被用作典型的硅化物 氣體。此外,Si2Hfi、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4等也可被用作硅化物氣體。 此外,可以混合F2或者GeF4??梢杂肏2或者H2和選自He、 Ar、 Kr和Ne的一種 或者多種稀有氣體稀釋該硅化物氣體。稀釋比率的范圍從l: 2到1: 1000。壓 力的范圍大致從O. 1Pa到133Pa,以及功頻范圍從lMHz到120MHz,優(yōu)選從13MHz 到60顧z。襯底加熱溫度優(yōu)選為30(TC或者更低,以及也可以在IO(TC到200°C 的溫度形成膜。作為在形成膜時(shí)主要摻雜的雜質(zhì),理想的是,來(lái)自大氣成分的 諸如氧、氮或者碳的雜質(zhì)為1Xl(Tcm-3或者更少;尤其,氧濃度為5X10'9cm—3 或者更少,優(yōu)選為1Xl(Tcra3或者更少。通過(guò)添加稀有氣體元素諸如氦、氬、 氪或者氖以進(jìn)一步加強(qiáng)晶格畸變來(lái)得到穩(wěn)定性加強(qiáng)了的優(yōu)越的SAS。此外,作 為半導(dǎo)體層,利用氫基氣體形成的SAS層可疊層在利用氟基氣體形成的SAS層 之上。
非晶半導(dǎo)體可以代表性地舉出氫化非晶硅,結(jié)晶半導(dǎo)體可以代表性地舉出 多晶硅等。多晶硅包括高溫多晶硅、低溫多晶硅和添加促進(jìn)結(jié)晶化的元素等而 結(jié)晶化的多晶硅等,所述高溫多晶硅是以在800。C或更高的溫度下形成的以多 晶硅為主要材料的所謂高溫多晶硅,所述低溫多晶硅是以在600。C或更低的溫 度下形成的以多晶硅為主要材料的所謂低溫多晶硅。當(dāng)然還可以采用如上戶皿的 半結(jié)晶半導(dǎo)體或者在部分半導(dǎo)體層內(nèi)含有晶相的半導(dǎo)體。
此外,作為半導(dǎo)體的材料,除了硅(Si)、鍺(Ge)等單一成分的物質(zhì)之 外,還可以使用化合物半導(dǎo)體諸如GaAs、 InP、 SiC、 ZnSe、 GaN、 SiGe等。此 外,也可以使用氧化鋅(ZnO)。在ZnO用于半導(dǎo)體層的情況下,可以將10,、 A1203、 Ti02、這些的疊層等用作柵絕緣層,將ITO、 Au、 Ti等用作柵電極層、 源電極層、漏電極層。此外,也可以將In或Ga等添加到ZnO中而使用。
當(dāng)結(jié)晶半導(dǎo)體層被用作半導(dǎo)體層時(shí),可以實(shí)施各種方法(激光結(jié)晶法、熱 結(jié)晶法、利用促進(jìn)結(jié)晶的元素諸如鎳的熱結(jié)晶法等)作為制造該結(jié)晶半導(dǎo)體層 的方法。也可以通過(guò)向SAS的微晶半導(dǎo)體進(jìn)行激光照射使其結(jié)晶而增強(qiáng)結(jié)晶率。在不導(dǎo)入促進(jìn)結(jié)晶的元素的情況下,在向非晶硅膜照射激光之前,通過(guò)在溫度
50(TC的氮環(huán)境中,加熱一個(gè)小時(shí),來(lái)使非晶硅膜中含有的氫釋放得膜中所含 的氫濃度變?yōu)閘X10"原子/cm3或更低。這是因?yàn)橛眉す庹丈浜卸嗔繗涞姆蔷?硅膜時(shí),該膜會(huì)被破壞。
用于將金屬元素導(dǎo)入非晶半導(dǎo)體層的方法,只要能夠使得該金屬元素存在 于非晶半導(dǎo)體層的表面或者內(nèi)部便沒(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。優(yōu)選在氧氣環(huán)境中通過(guò)UV光照、熱氧化法、用含有羥基 的臭氧水或者過(guò)氧化氫處理等形成氧化膜,以便改善非晶半導(dǎo)體層表面的濕潤(rùn) 度,并且將水溶液散布于非晶半導(dǎo)體層的整個(gè)表面上。
此外,可以組合熱處理和激光照射以結(jié)晶非晶半導(dǎo)體層??蛇x擇的,可以 多次單獨(dú)進(jìn)行熱處理或激光照射。
此外,可以通過(guò)線狀等離子體法在襯底上直接形成結(jié)晶半導(dǎo)體層??蛇x擇 的,可以利用線狀等離子體法在襯底上選擇性地形成結(jié)晶半導(dǎo)體層。
可以利用印刷法、分配器方法、噴涂法、旋轉(zhuǎn)涂敷法、液滴噴射法等由有 機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體。在此情況下,由于不需要上述蝕刻步驟,可以減少 步驟數(shù)量。將低分子量材料、高分子量材料等用作有機(jī)半導(dǎo)體,此外,也可以 采用諸如有機(jī)色素、導(dǎo)電高分子量材料等材料。優(yōu)選通過(guò)共軛雙鍵組成構(gòu)架的 H-電子共軛高分子量材料作為用于本發(fā)明的有機(jī)半導(dǎo)體材料。代表性的,可 以采用可溶的高分子量材料諸如聚噻吩、聚芴、聚(3-垸基噻吩)、聚噻吩的 衍生物或者并五苯。
此外,可以用于本發(fā)明的有機(jī)半導(dǎo)體材料包括通過(guò)形成可溶性的前體之后 實(shí)施處理可以形成半導(dǎo)體層的材料。注意,作為這種有機(jī)半導(dǎo)體材料可以舉出 聚亞噻吩基亞乙烯基、聚(2,5-噻吩基亞乙烯基)、聚乙炔、聚乙炔衍生物、 聚丙炔亞乙烯等。
為了將前體轉(zhuǎn)換為有機(jī)半導(dǎo)體,除了進(jìn)行熱處理以外,還將氯化氫氣體等 的發(fā)應(yīng)催化劑添加到前體中。作為能夠溶解可溶性有機(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)己胺、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(DMP) 、 THF (四氫呋喃)等。
在柵極絕緣層114上形成半導(dǎo)體層105和106。在本實(shí)施方式中,結(jié)晶化 非晶半導(dǎo)體層形成結(jié)晶半導(dǎo)體層作為半導(dǎo)體層105和106。在結(jié)晶化步驟中, 將促進(jìn)結(jié)晶化的元素(也稱為催化劑元素、金屬元素)添加到非晶半導(dǎo)體層, 并且通過(guò)進(jìn)行熱處理(在550至750°C的溫度下進(jìn)行3分鐘至24個(gè)小時(shí))來(lái)結(jié)
21晶化。作為促進(jìn)結(jié)晶化的元素、尤其是促進(jìn)結(jié)晶化該硅的金屬元素,可以使用
選自鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕(Ru)、鐒(Rh)、鈀(Pd)、鋨(0s)、 銥(Ir)、鉬(Pt)、銅(Cu)以及金(Au)的一種或多種。在本實(shí)施方式中, 使用鎳。
為了從結(jié)晶半導(dǎo)體層中去除或減少促進(jìn)結(jié)晶的元素,形成與結(jié)晶半導(dǎo)體層 接觸的包含雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體層以用作吸氣裝置(gettering sink)??墒褂?n型雜質(zhì)元素、p型雜質(zhì)元素、稀有氣體元素等作為雜質(zhì)元素。例如,可使用 選自磷(P)、氮(N)、石申(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)、硼(B)、氦(He)、 氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)的一種或多種。在該實(shí)施方式中, 形成包含氬的半導(dǎo)體層作為包含雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體層,并用作吸氣裝置。含氬 的半導(dǎo)體層形成于包含促進(jìn)結(jié)晶的元素的結(jié)晶半導(dǎo)體層上,并進(jìn)行熱處理(在 550到750° C的溫度下進(jìn)行3分鐘到24小時(shí))。結(jié)晶半導(dǎo)體層中包含的促進(jìn) 結(jié)晶元素移入含氬的半導(dǎo)體層,結(jié)晶半導(dǎo)體層中包含的促進(jìn)結(jié)晶的元素被去除 或減少。此后,去除用作吸氣裝置的含氬的半導(dǎo)體層。含作為賦予n型的雜質(zhì) 元素的磷(P)的n型半導(dǎo)體層形成于半導(dǎo)體層上。n型半導(dǎo)體層用作源極區(qū)和 漏極區(qū)。在本實(shí)施方式中,用半非晶半導(dǎo)體形成n型半導(dǎo)體層。將如上那樣形 成的半導(dǎo)體層、n型半導(dǎo)體層加工為所希望的形狀,而形成半導(dǎo)體層105、 106 和n型半導(dǎo)體層。在半導(dǎo)體層105上的n型半導(dǎo)體層由之后的加工成為n型半 導(dǎo)體層115a和115b。如果使用液滴噴射法形成用于加工半導(dǎo)體層和n型半導(dǎo) 體層的掩模層,半導(dǎo)體層的形狀則反映于其側(cè)端部分是波狀形狀的形狀。
通過(guò)利用液滴噴射法形成由絕緣體諸如抗蝕劑或者聚酰亞胺構(gòu)成的掩模。 利用該掩模通過(guò)蝕刻在柵極絕緣層114的一部分上形成開(kāi)口,并且露出位于下 層的柵電極層104的一部分。作為蝕刻加工,等離子體蝕刻(干蝕刻)或者濕 式蝕刻都可以采用。然而,等離子體蝕刻適于處理大面積襯底。將氟基氣體比 如CR、 NF:,或者氯基氣體比如Cl2或者BCl3用作蝕刻氣體,并且也可以適當(dāng)添 加惰性氣體諸如He或者Ar。此外,當(dāng)使用大氣壓放電的蝕刻加工時(shí),可以實(shí) 施局部地放電加工,并且,不必在整個(gè)襯底之上形成掩模層。
用于形成開(kāi)口的加工的掩模也可以通過(guò)選擇性地噴射組合物來(lái)形成。如此 選擇性地形成掩模,使得加工步驟簡(jiǎn)單化??蓪⒅T如環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、 酚樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂或者聚氨酯樹(shù)脂的樹(shù)脂材料用作掩 模。此外,可以采用有機(jī)材料諸如苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、閃光(flare) 或者透光的聚酰亞胺,由諸如硅氧垸基聚合體聚合制得的化合物材料,含有溶 于水的均聚物以及溶于水的共聚物合成材料等通過(guò)液滴噴射法形成掩模??蛇x 擇的,可以采用含有光敏材料的市場(chǎng)上銷(xiāo)售的抗蝕劑材料,例如,可以采用典 型的正性抗蝕劑諸如酚醛清漆樹(shù)脂和光敏劑萘醌二疊氮基化合物,或者負(fù)性抗蝕劑諸如基極樹(shù)脂和二苯硅烷二醇和酸生成劑。采用任何材料時(shí),通過(guò)調(diào)整溶 劑的濃度或者添加表面活性劑等適當(dāng)控制表面張力和粘性。
此外,在本實(shí)施方式中,當(dāng)通過(guò)液滴噴射法形成用于加工為所希望形狀的 掩模時(shí),優(yōu)選執(zhí)行作為預(yù)處理的控制被形成區(qū)域的潤(rùn)濕性的處理。通過(guò)控制潤(rùn) 濕性、和噴射時(shí)的液滴直徑來(lái)可以穩(wěn)定地形成為所希望的形狀(線寬等)。在 使用液狀材料的情況下,該步驟可以適用于任何形成物(絕緣層、導(dǎo)電層、掩 模層、布線層等)的預(yù)處理。
在具有n型的半導(dǎo)體層上形成源電極層或漏電極層107、 108、電極層109、 源電極層或漏電極層110和111。
在本實(shí)施方式中,將本發(fā)明適用于電源線112a至112c。利用在實(shí)施方式 l所示的方法,通過(guò)液滴噴射法來(lái)制造電源線U2a至112c,使此為左右彎曲 的形狀。這是因?yàn)樵诘谝粐娚洳襟E中噴射的液滴的中心線和在第二噴射步驟中 噴射的液滴的中心線是平行而錯(cuò)開(kāi)地形成的。這種彎曲形狀的電源線由于可以 流過(guò)比直線形狀的電源線更大的電流,所以可以供給更大電力。
為了控制被形成區(qū)域的潤(rùn)濕性,在形成電源線112a至112c之前形成的物 質(zhì),在形成電源線之后,可以存留殘存的部分,也可以去除不必要的部分。通 過(guò)使用氧等的灰化、蝕刻來(lái)去除。所述電源線112a至112c可以作為掩模使用。
形成源電極層或漏電極層107、108、電極層109、源電極層或漏電極層110、 111之后,將半導(dǎo)體層、具有n型的半導(dǎo)體層加工為所希望的形狀。在本實(shí)施 方式中,通過(guò)液滴噴射法形成掩模來(lái)進(jìn)行加工,然而,也可以將源電極層或漏 電極層用作掩模,蝕刻而加工半導(dǎo)體層、具有n型的半導(dǎo)體層。
作為形成源電極層或漏電極層以及電源線的導(dǎo)電材料,可以使用主要含有 Ag (銀)、Au (金)、Cu (銅)、W (鎢)、Al (鋁)、Mo (鉬)等金屬粒子
的組合物。此外,可以組合具有透光特性的銦錫氧化物(no)、由銦錫氧化
物和氧化硅構(gòu)成的ITSO、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅、氮化鈦等。
在形成于柵極絕緣層114的開(kāi)口中,使源電極層或漏電極層108和柵電極 層104相互電連接。電極層109形成電容元件。
組合液滴噴射法使得可以比通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法等的整個(gè)表面涂敷形成進(jìn)一 步防止浪費(fèi)材料,降低成本。即使布線等因要實(shí)現(xiàn)小型化、薄膜化而被密集、 復(fù)雜地配置設(shè)計(jì),根據(jù)本發(fā)明也可以穩(wěn)定地形成。
接下來(lái),在柵電極層114上,形成第一電極層113。進(jìn)行下面放射、上面 放射和兩面放射的任何一種來(lái)從發(fā)光元件發(fā)射光。在從襯底IOO側(cè)放射光的情 況下,可以由含有銦錫氧化物(ITO)、含有氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、 含有氧化鋅(ZnO)的銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、摻雜了鎵(Ga) 的ZnO、氧化錫等的組合物來(lái)形成預(yù)定的圖形,并且烘焙來(lái)形成第一電極層113。
23優(yōu)選,可以通過(guò)濺射法由銦錫氧化物(IT0)、含氧化硅的銦錫氧化物
(ITS0)、氧化鋅(Zn0)等形成第一電極層113。尤其優(yōu)選利用以含有2到 10機(jī)%的氧化硅的ITO作為靶子通過(guò)濺射法形成的含有氧化硅的氧化銦錫。此 外,可以采用其中Zn0摻雜有鎵(Ga)的導(dǎo)電性材料,或者含有氧化硅并且以 混合有2到20 wtX的氧化鋅(ZnO)的氧化銦作為靶子來(lái)形成的銦鋅氧化物
(IZO)。在通過(guò)濺射法形成第一電極層113之后,可以通過(guò)液滴噴射法形成 掩模層,并且可以通過(guò)蝕刻形成所希望的圖形。在本實(shí)施方式中,第一電極層 113通過(guò)液滴噴射法由具有透光型的導(dǎo)電性材料而形成。具體來(lái)說(shuō),利用銦錫 氧化物或者由ITO和氧化硅構(gòu)成的ITSO來(lái)形成。
在形成源電極層或漏電極層111之前,第一電極層113可以選擇性地形成 在柵極絕緣層114之上。此時(shí),在本實(shí)施方式中,源電極層或漏電極層lll和 第一電極層113的連接結(jié)構(gòu)是源電極層或漏電極層111層疊在第一電極層113 之上。當(dāng)?shù)谝浑姌O層113在形成源電極層或漏電極層lll之前形成時(shí),其可以 形成在平坦的區(qū)域。因此,第一電極層113可以形成為具有更好的平坦性,這 因?yàn)榭梢缘玫絻?yōu)良的覆蓋性并且可以充分進(jìn)行諸如CMP的拋光處理。
也可以采用這種結(jié)構(gòu),其中在源極層或漏極層111之上形成作為層間絕緣 層的絕緣層,由布線層被電連接到第一電極層113。在這種情況下,開(kāi)口部分
(接觸孔)不是通過(guò)去除絕緣層來(lái)形成的,而是可以在源極或漏極層111之上 形成相對(duì)于絕緣層具有低潤(rùn)濕性的物質(zhì)。之后,當(dāng)通過(guò)涂敷法等涂敷含有絕緣 體的組合物時(shí),在除了形成有低潤(rùn)濕性物質(zhì)的區(qū)域之外的區(qū)域上形成絕緣層。
在通過(guò)加熱、干燥等來(lái)固化而形成絕緣層之后,去除具有低潤(rùn)濕性的物質(zhì) 以形成開(kāi)口部分。將布線層形成為覆蓋開(kāi)口部分,并且將第一電極層U3形成 為接觸到該布線層。用這種方法,由于不需要實(shí)施蝕刻來(lái)形成開(kāi)口部分,因此, 可以簡(jiǎn)化步驟。
此外,在制造頂面放射型的EL顯示面板的情況下,采用將所產(chǎn)生的光放 射到和襯底100側(cè)相反的那側(cè)的結(jié)構(gòu)時(shí),可以使用主要含有Ag(銀)、Au(金)、 Cu (銅)、W (鴇)或者A1 (鋁)等金屬粒子的組合物。作為其他方法,可以 通過(guò)采取濺射法形成透明導(dǎo)電膜或者具有光反射性的導(dǎo)電膜,采取液滴噴射法 形成掩模圖形并組合蝕刻加工來(lái)形成第一電極層113。
采用CMP法或者利用聚乙烯醇基多孔坯體來(lái)清洗并拋光第一導(dǎo)電層113, 以便平坦化其表面。此外,在用CMP法拋光之后,可以在第一電極層113的表 面上實(shí)施紫外線照射或者氧等離子體處理等。
根據(jù)上述步驟,完成由底柵型的TFT和第一電極層被連接到襯底100來(lái)構(gòu) 成的用于顯示面板的TFT襯底。此外,在本實(shí)施方式中的TFT是反向交錯(cuò)型。
隨后,選擇性地形成絕緣層(也稱作分隔壁或者堤)121。形成絕緣層121以在第一電極層113之上具有開(kāi)口部分。在本實(shí)施方式中,在整個(gè)表面上形成 絕緣層121,并且利用抗蝕劑等的掩模進(jìn)行蝕刻來(lái)加工成所希望的形狀。當(dāng)選
擇性地通過(guò)液滴噴射法、印刷法或者分配器方法等直接形成絕緣層121時(shí),不 一定必須執(zhí)行蝕刻加工。根據(jù)本發(fā)明的預(yù)處理,也可以將絕緣層121形成為所
希望的形狀。
可以用以下材料形成絕緣層121:包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化 鋁、氮化鋁、氮氧化鋁或者其他的無(wú)機(jī)絕緣性材料;丙烯酸、甲基丙烯酸、或 者其衍生物;耐熱聚合體諸如聚酰亞胺、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑;或者以 硅氧垸基材料作為初始材料而形成的由硅、氧、氫構(gòu)成的化合物中包含Si-0-Si 鍵的無(wú)機(jī)硅氧烷基材料;或者有機(jī)硅氧垸基絕緣材料,其中氫和硅的結(jié)合被有 機(jī)基團(tuán)諸如甲基或者苯基取代。絕緣層121也可以通過(guò)利用光敏性材料諸如丙 烯酸或者聚酰亞胺,或者利用非光敏性材料來(lái)形成。優(yōu)選絕緣層121為其曲率 半徑連續(xù)變化的形狀。因此,增強(qiáng)了在絕緣層121之上形成的電致發(fā)光層122 和第二電極層123的覆蓋率。
通過(guò)液滴噴射法噴射組合物來(lái)形成絕緣層121之后,用一定的壓力擠壓絕 緣層的表面以進(jìn)行平坦化,目的是增強(qiáng)平整性。作為擠壓的方法,可以用輥形 物體在其表面上掃描來(lái)消除凹凸,或者也可以用平板形物體垂直按壓其表面。
可選擇的,可以利用溶劑等軟化或者溶化其表面,用氣刀消除表面上的凹凸。 此外,也可以用CMP法拋光其表面。當(dāng)液滴噴射法引起凹凸時(shí),可以將該步驟 應(yīng)用于平整其表面。當(dāng)通過(guò)該步驟增強(qiáng)平整性時(shí),可以防止顯示面板的顯示不 均勻等;因此,可以顯示高清晰度圖像。
在用于顯示面板的TFT襯底的襯底100之上形成發(fā)光元件。 在形成電致發(fā)光層122之前,通過(guò)在大氣壓下以20(TC的溫度實(shí)施熱處理 來(lái)去除在第一電極層119和絕緣層121中或者其表面吸附的濕氣。此外,優(yōu)選 在低壓下以200到40(TC的溫度,更優(yōu)選250到35(TC的溫度實(shí)施熱處理,然 后通過(guò)真空蒸發(fā)法或者在低壓下實(shí)施的液滴噴射法,不暴露于大氣中地形成電 致發(fā)光層122。
作為電致發(fā)光層122,通過(guò)使用蒸發(fā)掩模的蒸發(fā)法等選擇性地分別形成各 自產(chǎn)生紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)光的材料。與濾色鏡相同,通過(guò)液滴噴射 法可以形成各自產(chǎn)生紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)光的材料(低分子量材料或 高分子量材料等)。在此情況下,由于即便不使用掩模也可以進(jìn)行RGB的獨(dú)立 涂敷,所以是優(yōu)選的。之后,在電致發(fā)光層122之上形成第二電極層123,以 完成使用發(fā)光元件具有顯示功能的顯示裝置。發(fā)光可以為三色都是從單態(tài)激發(fā) 態(tài)回到基底態(tài)時(shí)的發(fā)光(熒光)、或三色都是從三重態(tài)激發(fā)態(tài)回到基底態(tài)時(shí)的 發(fā)光(磷光)、或者將一色是熒光(或磷光)另外兩色是磷光(或熒光)組合。也可以將磷光只用于R,將熒光用于G和B。具體來(lái)說(shuō),形成作為空穴輸入層 具有20nm厚度的銅酞箐(CuPc)膜,其上形成作為發(fā)光層具有70nni厚度的三
(8-羥基喹啉)鋁(Alq)膜,這種層疊結(jié)構(gòu)也可以采用??梢酝ㄟ^(guò)添加熒光 色素諸如二氫喹吖啶二酮、二萘嵌苯或DCM1等來(lái)控制發(fā)光色。
注意,如上所述的例子僅僅是可以用于電致發(fā)光層的有機(jī)發(fā)光材料的一個(gè) 實(shí)例,絕不需要限于此。作為電致發(fā)光層的材料,可以使用有機(jī)材料(包括低 分子量材料或高分子量材料)、或者有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的復(fù)合材料等??梢?通過(guò)自由地組合發(fā)光層、電荷輸運(yùn)層或電荷輸入層來(lái)形成電致發(fā)光層(進(jìn)行發(fā) 光或?yàn)榘l(fā)光移動(dòng)載流子的層)。例如,在本實(shí)施方式中示出了將低分子量有機(jī) 發(fā)光材料用于發(fā)光層的例子,也可以使用中分子量有機(jī)發(fā)光材料或高分子量有 機(jī)發(fā)光材料。注意,在本說(shuō)明書(shū)中,中分子量有機(jī)發(fā)光材料意味著不具有升華 性并且具有20或更少的分子量、l(Him或更小的互相連鎖的分子長(zhǎng)度的有機(jī)發(fā) 光材料。此外,通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法形成作為空穴輸入層具有20nm厚度的聚噻吩
(PEDOT)膜,其上形成作為發(fā)光層具有l(wèi)OOnm左右厚度的對(duì)苯撐亞乙烯基(PPV) 膜,這樣的層疊結(jié)構(gòu)是使用高分子量有機(jī)發(fā)光材料的一個(gè)實(shí)例。注意,如使用 PPV的7l共軛高分子量,則可以選擇紅色到藍(lán)色的發(fā)光波長(zhǎng)。此外,作為電荷輸 運(yùn)層或電荷輸入層,可以使用碳化硅等的無(wú)機(jī)材料。
盡管沒(méi)有示出,設(shè)置鈍化膜以覆蓋第二電極層123是有效的。在構(gòu)成顯示
裝置時(shí)提供的保護(hù)膜可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。作為鈍化膜,可以采用 由氮化硅(SiN)、氧化硅(Si02)、氮氧化硅(SiON)、氧氮化硅(SiNO)、 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、金剛石形碳(DLC)或者含氮碳膜(CNX)構(gòu)成的單層絕緣膜或組合上 述的疊層的絕緣膜。例如,可以采用疊層諸如含氮碳膜(CNX)和氮化硅(SiN) 的疊層,或者可以采用有機(jī)材料,還可以采用高分子諸如苯乙烯聚合物的疊層。 此外,也可以使用硅氧垸材料。
此時(shí),優(yōu)選采用具有良好覆蓋性的膜作為鈍化膜,使用碳膜、尤其DLC膜 是有效的。DLC膜由于可以在從室溫到IO(TC或者更低的溫度范圍之內(nèi)形成, 因此在具有低耐熱性的電致發(fā)光層之上容易地形成??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、離子束蒸發(fā)法、激光蒸發(fā)法等來(lái)形 成DLC膜。作為用于形成膜的反應(yīng)氣體,可以使用氫氣和烴基氣體(例如CH4、 C2H2、 CeH6等)。通過(guò)輝光放電離子化該反應(yīng)氣體,使該離子加速以和負(fù)自偏壓 所施加的陰極相撞來(lái)形成DLC膜。此外,可以通過(guò)采用C2H2氣體和N2氣體作為 反應(yīng)氣體來(lái)形成CN膜。DLC膜由于具有對(duì)于氧的高阻擋效果,從而能夠抑制電 致發(fā)光層的氧化,因此,可以防止在隨后進(jìn)行的密封步驟中電致發(fā)光層氧化。如圖14B所示那樣,形成密封劑136并用密封襯底140實(shí)施密封。之后, 可以將柔性布線襯底連接到被形成為電連接到柵電極層103的柵極布線層,以 便和外部電連接。被形成為電連接到源極層或漏極層107的源極布線層也相同。
在具有元件的襯底IOO和密封襯底140之間封入充填劑135來(lái)密封。與液 晶材料相同,可以采用滴落法來(lái)封入充填劑。也可以充填氮等的惰性氣體代替 充填劑135。此外,通過(guò)在顯示裝置內(nèi)設(shè)置干燥劑,可以防止由發(fā)光元件的水 分引起的劣化。干燥劑可以在密封襯底140側(cè)或具有元件的襯底IOO側(cè)設(shè)置, 也可以在密封劑136所形成的區(qū)域中的襯底上形成凹部地設(shè)置。此外,如在對(duì) 應(yīng)于和顯示無(wú)關(guān)的區(qū)域諸如密封襯底140的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域或布線區(qū)域等設(shè)置干 燥劑,即使千燥劑是不透明的物質(zhì)也不會(huì)降低開(kāi)口率??蛇x擇地,使充填劑135 含有吸濕性材料從而具有干燥劑的功能。如上那樣,完成使用發(fā)光元件并且具 有顯示功能的顯示裝置(參照?qǐng)D14A和14B)。
此外,F(xiàn)PC139由各向異性導(dǎo)電膜138貼到用于電連接顯示裝置內(nèi)部和外部 的端子電極層137,也就是說(shuō),F(xiàn)PC139和端子電極層137互相電連接。
圖14A示出顯示裝置的俯視圖。如圖14A所示那樣,像素區(qū)域150、掃描 線驅(qū)動(dòng)區(qū)域151a和151b、連接區(qū)域153由密封劑136密封到襯底100和密封 襯底140之間,并且,在襯底IOO上設(shè)置由IC驅(qū)動(dòng)器來(lái)形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電 路152。在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中設(shè)置有薄膜晶體管133和134,在像素區(qū)域中設(shè)置 有薄膜晶體管101和102。
注意,在本實(shí)施方式中,示出了用玻璃襯底密封發(fā)光元件的情況。密封處 理是為了保護(hù)發(fā)光元件不受水分影響的處理,可以采用以下方法的任何一種, 即,用覆蓋材料機(jī)械密封的方法、用熱固化樹(shù)脂或者紫外線固化樹(shù)脂密封的方 法、以及用具有高阻擋能力的薄膜諸如金屬氧化物、氮化物等密封的方法。作 為覆蓋材料,可以采用玻璃、陶瓷、塑料或者金屬,然而,當(dāng)光從覆蓋材料側(cè) 發(fā)射時(shí),覆蓋材料需要具有透光性。通過(guò)用密封劑諸如熱固性樹(shù)脂或者紫外線 可固化樹(shù)脂,將覆蓋材料貼附在上述發(fā)光元件所形成的襯底上,然后通過(guò)采用 熱處理或者紫外光照射處理來(lái)固化樹(shù)脂,以形成封閉空間。在該封閉空間內(nèi)設(shè) 置以氧化鋇為代表的吸吸濕材料也是有效的。該吸濕材料可以在密封劑之上接 觸地設(shè)置,或者在分隔壁或者外圍部分之上,這樣不會(huì)阻擋從發(fā)光元件發(fā)出的 光。此外,也可能用熱固性樹(shù)脂或者紫外光可固化樹(shù)脂填充覆蓋材料和發(fā)光元 件所形成的襯底之間的空間。在這種情況下,在熱固性樹(shù)脂或者紫外光可固化 樹(shù)脂中添加以氧化鋇為代表的吸濕材料是有效的。
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)。在通過(guò)利用SAS或者結(jié)晶半導(dǎo)體制造半導(dǎo)體的 情況下,也可以通過(guò)添加給予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)來(lái)形成雜質(zhì)區(qū)。在此情況下,半導(dǎo)體層可以具有濃度不同的雜質(zhì)區(qū)。例如,可以使半導(dǎo)體層中的溝道區(qū)附近、
并且與柵電極層疊層的區(qū)域?yàn)榈蜐舛入s質(zhì)區(qū),以及使其外部區(qū)域?yàn)楦邼舛入s質(zhì)區(qū)。
此外,本發(fā)明可以適用于薄膜晶體管。圖16A和16B示出了使用如實(shí)施方 式1中那樣制作的左右彎曲的導(dǎo)電膜來(lái)制造薄膜晶體管的例子。圖16A是薄膜 晶體管,其包括柵電極層401、半導(dǎo)體層402、源電極層或漏電極層403a和403b。 在圖16A的薄膜晶體管中,將本發(fā)明應(yīng)用于柵電極層401,該柵電極層401是 具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分的導(dǎo)電層。此外,圖16B是薄膜晶體管,其包括 柵電極層411、半導(dǎo)體層412、源電極層或漏電極層413a和413b。在圖16B的 薄膜晶體管中,將本發(fā)明應(yīng)用于源電極層或漏電極層413a和413b,該源電極 層或漏電極層413a和413b是具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分的導(dǎo)電層。源電極 層或漏電極層413a和413b以一定間隔穩(wěn)定地被形成。此外,本發(fā)明可以基于 需要的薄膜晶體管的特性、形狀,被應(yīng)用于半導(dǎo)體層或僅源電極層或僅漏電極 層。
如上所述,在本實(shí)施方式中,通過(guò)用液滴噴射法在襯底上直接形成各種圖 形,即使使用一邊1000m—m或更長(zhǎng)的第五世代以后的玻璃襯底,也可以容易地 制造顯示面板。
根據(jù)本發(fā)明,可以微細(xì)地加工并且穩(wěn)定地形成具有必要功能的所希望的圖 形。此外,可以減少材料浪費(fèi)和成本。因此,能夠高產(chǎn)量地制造具有高性能、 高可靠性的顯示裝置。
實(shí)施方式3
用圖3、 13A和13B描述本發(fā)明的實(shí)施方式。更詳細(xì)地說(shuō),描述使用了本 發(fā)明的顯示裝置的制造方法。圖3是顯示裝置像素部分的俯視圖,圖13B是基 于圖3中的E-F線的截面圖。圖13A也是顯示裝置的俯視圖,圖13B是基于圖 13A中的0-P線(包括U-W線)的截面圖。注意,在本實(shí)施方式中,作為顯示 元件示出使用液晶材料的液晶顯示裝置的例子。因此,省略對(duì)于相同的部分或 具有相同功能的部分重復(fù)說(shuō)明。
由硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃等形成的玻璃襯底、石英襯底、金屬襯底、 或者可以耐本制造步驟的處理溫度的塑料襯底都可以用作襯底200。此外,可
以在襯底200之上形成絕緣層。利用含有硅的氧化物材料或者氮化物材料通過(guò) 諸如CVD法、等離子體CVD法、濺射法或者旋轉(zhuǎn)涂敷法由單層或者疊層形成絕 緣層。該絕緣層并不一定必須要形成,然而,其具有阻擋污染物從襯底200進(jìn) 入的作用。
在襯底200之上形成柵電極層202。使用本發(fā)明的左右彎曲的導(dǎo)電層來(lái)形 成電容布線層203a至203c??梢酝ㄟ^(guò)CVD法、濺射法、液滴噴射法等來(lái)形成柵電極層202。柵電極層202、電容布線層203a至203c可以由選自Ag、 Au、 Ni、 Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 Ta、 W、 Ti、 Mo、 Al和Cu的元素、以該元素為主要成分 的合金材料或者化合物材料來(lái)形成??蛇x擇的,也可以采用以摻雜有諸如磷的 雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜、或者AgPdCu合金??梢圆捎脝螌咏Y(jié) 構(gòu)或者層疊結(jié)構(gòu),例如,氮化鎢(麗)膜和鉬(Mo)膜的兩層結(jié)構(gòu),或者按順 序?qū)盈B鎢膜、鋁和硅的合金(Al-Si)膜以及氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施方式中,用液滴噴射法在導(dǎo)電膜上形成掩模層,將導(dǎo)電膜加工為 所希望的形狀,形成電容布線層203a至203c。因此,如實(shí)施方式1所示那樣, 形成具有左右彎曲的形狀的掩模層。并且,控制對(duì)于含有導(dǎo)電膜表面的掩模層 形成材料的組合物的潤(rùn)濕性。對(duì)于掩模層形成材料的被形成區(qū)域的接觸角優(yōu)選 為20度或更大,更優(yōu)選為20至40度。在本實(shí)施方式中,形成含有烴基的物 質(zhì)或含有硅烷偶合劑的物質(zhì),來(lái)控制掩模層形成區(qū)域的潤(rùn)濕性。
使用液滴噴射裝置錯(cuò)開(kāi)液滴的中心線分兩個(gè)階段地噴射含有掩模層形成 材料的組合物,以形成左右彎曲的掩模層。使用該掩模層對(duì)導(dǎo)電膜進(jìn)行加工使 其具有所希望地形狀,以形成電容布線層203a至203c。通過(guò)使用具有左右彎
曲形狀的電容布線層,可以實(shí)現(xiàn)更多的容量。另外,當(dāng)制造時(shí),因形狀不良引 起的不良減少,所以還有生產(chǎn)率和成品率升高的效果。
在本實(shí)施方式中,形成電容布線層203a至203c之后,去除掩模層,照射 紫外光,然后將含有氟化碳鎖的物質(zhì)或含有硅垸偶合劑的物質(zhì)分解而去除。
形成柵極絕緣層208,并且形成半導(dǎo)體層204、具有n型的半導(dǎo)體層209a 和209b、源電極層或漏電極層205和206,來(lái)制造薄膜晶體管201。
連接于源電極層或漏電極層206地形成像素電極層207。像素電極層207 可以使用與實(shí)施方式2的第一電極層113相同的材料,在制造透過(guò)型的液晶顯 示面板的情況下,由組合物形成為預(yù)定的圖形,然后烘焙來(lái)形成像素電極層 207,該組合物包含銦錫氧化物(ITO)、含有氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、 氧化鋅(ZnO)、氧化錫(Sn02)等。
通過(guò)印刷法、分配器方法或旋轉(zhuǎn)涂敷法,覆蓋像素電極層207以及薄膜晶 體管250地形成稱作調(diào)整膜的絕緣層261。采用屏幕印刷法或膠印法可以選擇 性地形成絕緣層261。之后,實(shí)施研磨。接著,由液滴噴射法在形成像素的區(qū) 域的外圍形成密封材料282。
隨后,通過(guò)夾著隔離物281將相對(duì)襯底266貼附到具有TFT的襯底200上, 在其空隙中提供液晶層262來(lái)制造液晶顯示裝置,該相對(duì)襯底266設(shè)置有起到 調(diào)整膜作用的絕緣層263、起到濾色鏡作用的彩色層264、起到相對(duì)電極作用 的導(dǎo)電體層265、以及偏振片267。此外,在襯底200的沒(méi)有TFT的一側(cè)也形 成偏振片268。密封材料可以混合有填充物,此外,相對(duì)襯底266可以設(shè)置有
29屏蔽膜(黑矩陣)等。注意的是,作為形成液晶層的方法,可以使用分配型(滴 落型)、在貼附相對(duì)襯底266之后利用毛細(xì)現(xiàn)象注入液晶的浸漬型(泵型)。 隔離物可以通過(guò)散布幾pin的粒子來(lái)設(shè)置,但在本實(shí)施方式中在整個(gè)襯底上
形成樹(shù)脂膜后,將此加工為所希望的形狀來(lái)形成隔離物。在通過(guò)旋涂器涂敷用 于隔離物的這種材料后,通過(guò)曝光和顯影步驟將此形成為預(yù)定圖形。進(jìn)一步,
通過(guò)用干凈的烤爐等以150到200。C加熱并固化。這樣形成的隔離物可根據(jù)曝 光和顯影步驟的條件而具有不同形狀,優(yōu)選的是,如果隔離物的形狀是頂部平 坦的柱狀,當(dāng)將相對(duì)側(cè)的襯底貼在TFT襯底時(shí),可確保作為液晶顯示裝置的機(jī) 械強(qiáng)度。隔離物的形狀可以是圓錐、錐形等而沒(méi)有特別的限制。
形成連接部分以便連接通過(guò)上述步驟形成的顯示裝置內(nèi)部和外部的布線 襯底。在大氣壓或接近于大氣壓的壓力下,通過(guò)使用氧氣的灰化處理去除連接 部分中的絕緣物層。通過(guò)使用氧氣以及選自氫、CF4、 NF3和CHF3的一種或多種 氣體進(jìn)行該處理。在本步驟中,為了防止由靜電引起的損壞或破壞在使用相對(duì) 襯底密封后進(jìn)行灰化處理,但在靜電的影響少的情況下,在任何時(shí)機(jī)進(jìn)行灰化 處理也可以。
隨后,在電連接到像素部分的端子電極層287上,夾著各向異性導(dǎo)電物層 285地提供用于連接的布線襯底FPC286 (參照?qǐng)D13B) 。 FPC286具有傳達(dá)來(lái)自 外部的信號(hào)和電位的作用。通過(guò)上述步驟,可以制造具有顯示功能的液晶顯示裝置。
圖13A是液晶顯示裝置的俯視圖。如圖13A所示,像素部分290、掃描線 驅(qū)動(dòng)區(qū)域291a和291b通過(guò)密封材料282被密封于襯底200和相對(duì)襯底280之 間,并且將通過(guò)IC驅(qū)動(dòng)器形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路292設(shè)置在襯底200上。在 驅(qū)動(dòng)區(qū)域中,設(shè)置有具有薄膜晶體管283和284的驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)施方式中的外圍驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置有由n溝道型的薄膜晶體管283和p溝 道型的薄膜晶體管284來(lái)構(gòu)成的CMOS電路。
在本實(shí)施方式中,將驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中的CMOS結(jié)構(gòu)用作倒相器。在僅PMOS 結(jié)構(gòu)或僅醒OS結(jié)構(gòu)的情況下,TFT的柵電極層的一部分被連接到源電極層或漏 電極層。
盡管在本實(shí)施方式中描述了具有單柵極結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)TFT,但也可采用雙柵 極結(jié)構(gòu)或多柵極結(jié)構(gòu)。此外,在使用SAS或結(jié)晶半導(dǎo)體制造半導(dǎo)體時(shí),可以通 過(guò)添加賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)來(lái)形成雜質(zhì)區(qū)域。在這種情況下,半導(dǎo)體層可具 有濃度不同的雜質(zhì)區(qū)域。例如,半導(dǎo)體層的溝道區(qū)附近并且與柵電極層層疊的 區(qū)域可以為低濃度雜質(zhì)區(qū)域,而其外部區(qū)域可以為高濃度雜質(zhì)區(qū)。
如上所述,在本實(shí)施方式中,通過(guò)使用液滴噴射法在襯底上直接形成各種 導(dǎo)電層、絕緣層,即使在使用一邊1000mm或更長(zhǎng)的代五世代以后的玻璃襯底的情況下,也可容易地制造顯示面板。
根據(jù)本發(fā)明,以微細(xì)地加工、穩(wěn)定地形成具有必要功能的所希望的導(dǎo)電層、 絕緣層。此外,可降低材料浪費(fèi)和成本。因此,可以高產(chǎn)量制造高性能和高可 靠性的顯示裝置。
實(shí)施方式4
在本實(shí)施方式中,描述應(yīng)用本發(fā)明的IPS (平面內(nèi)切換, In-Plane-Switcing)模式的液晶顯示裝置的一個(gè)例子。
液晶顯示模塊可以使用TN (扭轉(zhuǎn)向列Twisted Nematic)模式、IPS (平 面內(nèi)切換,In-Plane-Switcing)模式、MVA (多疇垂直取向,Multi-domain Vertical Alignment)模式、ASM (軸線對(duì)稱排列微單元,Axially Symmetric aligned Micro-cell )模式和0CB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲,Opt ical ly Compensated Bend) 模式等。
IPS模式是通過(guò)使液晶分子與襯底大致平行地配置,并且產(chǎn)生與襯底平行 的電場(chǎng),來(lái)使液晶分子在襯底面中旋轉(zhuǎn),因此,IPS模式具有寬視野角。圖8 示出本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的俯視圖。
圖8中的液晶顯示裝置包括柵電極層401、共同電極層402a至402c、半 導(dǎo)體層403、源電極層或漏電極層404a和404b、薄膜晶體管405、像素電極層 406a至406c 。
連續(xù)地形成共同電極層402a至402c,并且連續(xù)地形成像素電極層406a至 406c。在本實(shí)施方式中,將本發(fā)明應(yīng)用于共同電極層以及像素電極層。因此, 如實(shí)施方式l所示,共同電極層402a至402c以及像素電極層406a至406c是 通過(guò)液滴噴射法來(lái)形成,并且其側(cè)端部分是連續(xù)波狀形狀。
如側(cè)端部分是連續(xù)波狀形狀,在彎曲點(diǎn)的上下方向產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向則不 同,液晶分子旋轉(zhuǎn)的方向也不同。因此,視野角性能增高。本實(shí)施方式的共同 電極層以及像素電極層的波狀形狀可以通過(guò)微細(xì)地加工來(lái)制作,這對(duì)視野角性 能的增高更有效。此外,可以降低材料的浪費(fèi)和成本。因此,可以高產(chǎn)量制造 高性能和高可靠性的顯示裝置。
實(shí)施方式5
在此描述使用本發(fā)明的保護(hù)電路的一個(gè)例子。
如圖6A和6B所示,可以在外部電路和內(nèi)部電路之間形成保護(hù)電路2713。 由選自TFT、 二極管、電阻元件以及電容元件等的一種或多種的元件來(lái)構(gòu)成保 護(hù)電路。設(shè)置保護(hù)電路可以防止電位的急變、元件的破壞或損傷,從而可以提
高可靠性。
在本實(shí)施方式中制作的保護(hù)電路的布線層,用本發(fā)明將其一部分形成為左 右彎曲的形狀。圖7A至7C描述在本實(shí)施方式中制作的保護(hù)電路的布線層的一個(gè)例子。
圖7A至7C是如在實(shí)施方式1中所示那樣制作的左右彎曲的布線層。圖7A 的布線層301a至301d是左右彎曲的形狀,并且如實(shí)施方式1所示那樣互相具 有一定間隔地鄰接。
圖7B和7C示出的布線層311和321自身是其周邊具有凹凸、左右彎曲的 形狀,并且是矩形。如果將布線層設(shè)置為矩形,在布線層之間產(chǎn)生電容。如圖 7B和7C所示,可以通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂撇季€層之間的間隔來(lái)確定電容的大小。
如此,當(dāng)布線層是彎曲的形狀、曲折的矩形時(shí),可以提高布線層的電阻, 并且起到保護(hù)電路的作用。因此,可以阻擋靜電并防止靜電破壞等引起的半導(dǎo) 體裝置的不良。保護(hù)電路不局限于本實(shí)施方式,可以通過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合TFT、電 容或二極管等來(lái)作為保護(hù)電路使用。保護(hù)電路進(jìn)一步提高半導(dǎo)體裝置的可靠 性。
本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至4分別組合來(lái)使用。 實(shí)施方式6
使用根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置可以完成電視裝置。如圖9A和9B所示那樣, 通過(guò)將實(shí)施方式3所示的使用液晶的液晶顯示模塊、實(shí)施方式2所示的使用EL 元件的EL顯示模塊組合到框架來(lái)可以完成電視裝置。使用EL顯示模塊、使用 液晶顯示模塊分別完成EL電視裝置、液晶電視裝置。由顯示模塊形成主屏幕 2003,另外具備作為附屬設(shè)備的揚(yáng)聲器部分2009、操作開(kāi)關(guān)等。如此,可以使
用本發(fā)明完成電視裝置。
顯示面板2002組合到框架2001,除了由接收器2005接受一般的電視播放 之外,通過(guò)使用調(diào)制解調(diào)器2004連接到有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中,來(lái)可以進(jìn)行單 方向(從發(fā)送器到接收器)或雙方向(發(fā)送器和接收器之間或接收器之間)的信 息通信??梢允褂媒M合到框架的開(kāi)關(guān)或另外設(shè)置的遙控器件2006來(lái)操作電視 裝置。該遙控器件中也可以設(shè)置有顯示輸出的信息的顯示部分2007。
此外,除了主屏幕2003以外,還可以用第二顯示面板形成副屏幕2008, 并且附加顯示頻道或音量等的結(jié)構(gòu)。在此結(jié)構(gòu)中,可以用視野角寬的EL顯示 面板形成主屏幕2003,用以低消耗電力可以顯示的液晶顯示面板形成副屏幕。 此外,為了優(yōu)先低消耗電力化,可以用液晶顯示面板形成主屏幕2003,并且用 EL顯示面板形成副屏幕,可以使副屏幕具有能夠一亮一滅的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明, 即使在這樣大型襯底上使用多個(gè)TFT或電子部件,也可以制造可靠性高的顯示 裝置。
圖9B示出具有大型諸如20至80英尺的顯示部分的電視裝置,其包括框 架2010、顯示部分2011、操作部分的遙控器件2012、揚(yáng)聲器部分2013等。本 發(fā)明適用于制作顯示部分2011。圖9B的電視裝置可以懸掛在墻上,這樣就不需要為設(shè)置該電視裝置的大空間。
當(dāng)然,本發(fā)明不限于電視裝置并可應(yīng)用于各種用途,例如大尺寸顯示媒介, 包括個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、火車(chē)站或機(jī)場(chǎng)的信息顯示板、或者路上的廣告顯示板等。
實(shí)施方式7
通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明可以制造各種顯示裝置。換句話說(shuō),本發(fā)明可應(yīng)用于將這 種顯示裝置組合到其顯示部分的各種電子器具。
這種電子器具包括攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、投影儀、頭戴式顯示器(護(hù)目鏡 型顯示器)、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車(chē)音響、個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終 端(諸如移動(dòng)計(jì)算機(jī)、手提電話或電子書(shū))、具備記錄媒介的圖像再現(xiàn)裝置(特 別是,具有用于再現(xiàn)記錄媒介諸如數(shù)字通用盤(pán)(DVD)并能顯示該再現(xiàn)圖像的 顯示器的裝置)等等。圖IOA至IOD中示出這些例子。
圖10A是個(gè)人計(jì)算機(jī),它包括主體2101、框架2102、顯示部分2103、鍵 盤(pán)2104、外部連接端口2105、定位鼠標(biāo)2106等。本發(fā)明應(yīng)用于制造顯示部分 2103。通過(guò)使用本發(fā)明,即使在個(gè)人計(jì)算機(jī)被小型化、配線等變得更精細(xì)時(shí), 也可顯示高可靠性和高質(zhì)量的圖像。
圖IOB示出了具備記錄媒介的圖像再現(xiàn)裝置(具體是DVD再現(xiàn)裝置),它 包括主體2201、框架2202、顯示部分A 2203、顯示部分B 2204、記錄媒介(DVD 等)讀取部分2205、操作鍵2206、揚(yáng)聲器部分2207等。顯示部分A 2203主 要顯示圖像數(shù)據(jù)而顯示部分B 2204主要顯示文字?jǐn)?shù)據(jù)。本發(fā)明應(yīng)用于該顯示 部分A 2203和B 2204的制造。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明,即使在圖像再現(xiàn)裝置被小型 化并且布線等變得更精細(xì)時(shí),也可顯示高可靠性和高質(zhì)量的圖像。
圖10C是手機(jī),它包括主體2301、音頻輸出部分2302、音頻輸入部分2303、 顯示部分2304、操作開(kāi)關(guān)2305、天線2306等。通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明制造的顯示 裝置應(yīng)用于顯示部分2304,即使在手機(jī)被小型化并且布線等變得更精細(xì)時(shí),也
可顯示高可靠性和高質(zhì)量的圖像。
圖10D是攝像機(jī),它包括主體2401、顯示部分2402、框架2403、外部連 接端口 2404、遙控接收部分2405、圖像接收部分2406、電池2407、聲音輸入 部分2408、操作鍵2409等。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示部分2402。通過(guò)將根據(jù)本發(fā) 明制造的顯示裝置應(yīng)用于顯示部分2402,即使在攝像機(jī)被小型化并且布線等變 得更精細(xì)時(shí),也可顯示高可靠性和高質(zhì)量的圖像。本實(shí)施方式可自由地與上述 實(shí)施方式組合。
實(shí)施方式8
本實(shí)施方式示出在具有處理器電路的芯片諸如無(wú)線芯片、無(wú)線標(biāo)簽、無(wú)線 IC、 RFID、 IC標(biāo)簽等中,將本發(fā)明的導(dǎo)電層應(yīng)用于以無(wú)線接收或發(fā)送數(shù)據(jù)、或
33雙方向地發(fā)送接收的天線的例子。
圖5A是一種透視圖,其示出本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一的具有處理器電路 的芯片。作為集成電路可以使用處理器和系統(tǒng)處理器,所述處理器是具有各種 信號(hào)處理功能的集合體,所述系統(tǒng)處理器具有處理器作為系統(tǒng)。附圖標(biāo)記1101
表示集成電路,1105表示連接到集成電路1101的天線。附圖標(biāo)記1103表示還 起到覆蓋材料功能的支撐體,1104表示覆蓋材料。集成電路1104和天線1105 形成在支撐體1103上,并且覆蓋材料1104與支撐體1103交疊,使得覆蓋集 成電路1101和天線1105。雖然不一定必須使用覆蓋材料1104,但通過(guò)用覆蓋 材料1104覆蓋集成電路1101和天線1105可以增加具有處理器電路的芯片的 機(jī)械強(qiáng)度。
用于集成電路1101的半導(dǎo)體元件可以使用薄膜晶體管、存儲(chǔ)元件、二極 管、光電轉(zhuǎn)換元件、電阻元件、線圈、電容元件、電感器等。
通過(guò)在集成電路1101上,或在支撐體1103和集成電路1101之間形成保 護(hù)膜,可以提供一種具有處理器電路、高可靠性的芯片,該芯片的集成電路iioi 不會(huì)受到濕氣等的污染。作為保護(hù)膜,可以使用具有阻擋功能的膜諸如氮化硅 膜等。
圖5B示出擴(kuò)大天線1105中的區(qū)域1102的俯視圖。在區(qū)域1102中,鄰接 地形成天線1105a至1105d。用如實(shí)施方式1所示的方法通過(guò)液滴噴射法來(lái)制 作這些天線1105,其具有左右彎曲的形狀。這是因?yàn)?,以平行地形成第一次?射的液滴中心線和第二次噴射的液滴中心線?;ハ噜徑拥奶炀€1105a至1105d 可以如實(shí)施方式l所示,以均勻間隔穩(wěn)定地形成為所希望的形狀。由于如此形 成的天線1105不產(chǎn)生由形狀不良引起的電氣特性不良等,所以可以制造具有 高可靠性的半導(dǎo)體裝置。通過(guò)使用液滴噴射法形成天線,可以減少步驟數(shù)量、 降低成本。
天線的特性取決于天線的模式。這是由于當(dāng)天線和讀取/寫(xiě)入器共振時(shí)產(chǎn) 生的起電力取決于天線圈的頻率、圈數(shù)、面積等,并且起電力高時(shí)的頻率即共 振頻率取決于線圈的電感和電容,而且線圈的電感取決于線圈的模式如尺寸、 形狀、圈數(shù)、鄰接的線圈之間的距離等。由于使用本發(fā)明可以更微細(xì)地加工天 線的形狀,所以,天線的形狀的自由度和選擇度增高。從而,可以制造具有進(jìn) 一步適于被要求的功能的特性的半導(dǎo)體裝置。
在本實(shí)施方式中,示出了用不同的覆蓋材料粘貼包括集成電路和形成在集 成電路的層間絕緣膜上的天線的層疊體的實(shí)例,然而不局限于此,也可使用粘 合劑固定天線所形成的覆蓋材料和集成電路。此時(shí),通過(guò)進(jìn)行UV處理或超音 波處理使用各向異性導(dǎo)電粘合劑或各向異性導(dǎo)電薄膜連接集成電路和天線, 但,本發(fā)明不局限于此,可以使用各種方法。另外,天線不必總是等于具有處理器電路的芯片的尺寸,并且可以適當(dāng)?shù)馗蠡蚋〉卦O(shè)定。此外,發(fā)送或接 收信號(hào)可以使用無(wú)線等的電磁波、光等。
也可采用以下結(jié)構(gòu);集成電路直接形成在支撐體,且作為覆蓋膜使用氮化 硅等的致密膜的結(jié)構(gòu),或通過(guò)剝離步驟形成集成電路,將此粘貼到支撐體和覆 蓋材料的結(jié)構(gòu)。支撐體和覆蓋材料可以使用具有柔性的材料,例如塑料、有機(jī) 樹(shù)脂、紙、纖維、石墨碳等。通過(guò)對(duì)于覆蓋材料應(yīng)用生物可降解樹(shù)脂,可以將 此分解為細(xì)菌等且將其返回到土壤。此外,由于本實(shí)施方式的集成電路由硅、 鋁、氧、氮等來(lái)形成,所以可以形成非污染的具有處理器電路的芯片。另外, 通過(guò)對(duì)于覆蓋材料使用焚燒不會(huì)引起污染的材料諸如紙、纖維、石墨碳等,可 以燒掉或切斷使用過(guò)的具有處理器電路的芯片。此外,由于當(dāng)焚燒使用這些材 料的具有處理器電路的芯片時(shí),不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,所以不會(huì)引起污染。
在將由剝離步驟形成的集成電路粘貼到支撐體、覆蓋材料的情況下,支撐 體和覆蓋材料之間的集成電路可以形成具有5nm或更小的厚度,優(yōu)選0. l至3^im 的厚度。另外,當(dāng)支撐體和覆蓋材料的總厚度由d表示時(shí),支撐體和覆蓋材料 的每個(gè)厚度都優(yōu)選為(d/2) ±30pm,更優(yōu)選為(d/2) 土10pun。此外,支撐體 1103和第二覆蓋材料優(yōu)選形成具有10至200pm的厚度。并且,集成電路1101 的面積為5誦的平方(25mn^)或更小,優(yōu)選為0. 3至4mm的平方(0. 09至16mm2)。 當(dāng)支撐體1103和覆蓋材料由有機(jī)樹(shù)脂材料形成時(shí),則具有耐彎曲的特性。與 單晶半導(dǎo)體相比,通過(guò)剝離步驟形成的集成電路具有更耐彎曲的特性。由于集 成電路、支撐體和覆蓋材料可以粘結(jié)在一起而它們之間沒(méi)有間隔,所以完成的 具有處理器電路的芯片自身也具有耐彎曲的特性。這樣由支撐體、覆蓋材料圍 繞的集成電路可以放置在其他個(gè)體物的表面或內(nèi)部,或嵌入在紙中。
本實(shí)施方式可以自由地組合上述實(shí)施方式1至8的任何一種。
實(shí)施方式9
如實(shí)施方式8所示,可以應(yīng)用本發(fā)明形成起到具有處理器電路的芯片(也 稱作無(wú)線芯片、無(wú)線處理器、無(wú)線存儲(chǔ)器、無(wú)線標(biāo)簽)作用的半導(dǎo)體裝置。本 發(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于各種用途,例如可設(shè)置在紙幣、硬幣、有價(jià)證券、證書(shū)、 無(wú)記名債券、包裝容器、書(shū)籍、記錄媒介、身邊帶的東西、交通工具、食物、 衣服、健康產(chǎn)品、生活用具、醫(yī)藥品以及電子器具等。
紙幣和硬幣指的是市場(chǎng)上流通的貨幣,包括在特定區(qū)域內(nèi)作為現(xiàn)金通用的 貨幣(金券)和紀(jì)念幣。有價(jià)證券指的是支票、證券、期票等,它們可配備具 有處理器電路的芯片90 (參照?qǐng)D11A)。證書(shū)指的是駕駛證、居民卡等,它們 可配備具有處理器電路的芯片91 (參照?qǐng)D11B)。交通工具指的是自行車(chē)等的 車(chē)輛、船等,它們可配備具有處理電路的芯片96 (參照?qǐng)D11G)。無(wú)記名債券 指的是郵票、大米券、各種商品贈(zèng)券等。包裝容器指的是用于盒飯等的包裝紙、塑料瓶等,它們可配備具有處理器電路的芯片93 (參照?qǐng)D11D)。書(shū)籍指的是
書(shū)等,它們可配備具有處理器電路的芯片94 (參照?qǐng)D11E)。記錄媒介指的是 DVD軟件、錄像帶等,它們可配備具有處理器電路的芯片95 (參照?qǐng)D11F)。 身邊帶的東西指的是包、眼鏡等,它們可配備具有處理器電路的芯片97 (參照 圖11C)。食品指的是食物產(chǎn)品、飲料等。衣服指的是衣服、鞋類(lèi)等。健康產(chǎn) 品指的是醫(yī)療器具、健康器具等。生活器具指的是家具、照明設(shè)備等。醫(yī)藥品 指的是醫(yī)藥、農(nóng)藥等。電子器具指的是液晶顯示裝置、EL顯示裝置、電視裝置 (電視機(jī)或平面電視機(jī))、手機(jī)等。
通過(guò)將具有處理器電路的芯片設(shè)置在紙幣、硬幣、有價(jià)證券、證書(shū)、無(wú)記
名債券等,可以防止偽造。此外,通過(guò)將具有處理器電路的芯片設(shè)置在包裝容
器、書(shū)籍、記錄媒介、身邊帶的東西、食物、生活用具、電子器具等,可以提
高檢驗(yàn)系統(tǒng)、租用系統(tǒng)的效率。通過(guò)將具有處理器電路的芯片設(shè)置在交通工具、
健康產(chǎn)品、醫(yī)藥品等,可以防止偽造和偷竊,并且當(dāng)用于藥品時(shí)可以防止拿錯(cuò)
藥品。作為設(shè)置具有處理器電路的芯片的方法,可將其粘貼到產(chǎn)品的表面上或
嵌入產(chǎn)品中。例如,對(duì)于書(shū),可將芯片嵌入頁(yè)中或者在用有機(jī)樹(shù)脂制成包裝的
情況下將其嵌入有機(jī)樹(shù)脂中。
此外,通過(guò)將具有可以根據(jù)本發(fā)明形成的處理器電路的芯片應(yīng)用于產(chǎn)品管 理系統(tǒng)或流通系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的高功能化。例如,通過(guò)提供在傳送帶旁 邊的讀取器/寫(xiě)入器讀取提供于標(biāo)簽上的具有處理器電路的芯片存儲(chǔ)的數(shù)據(jù), 而讀出關(guān)于流通過(guò)程和傳送目的地等的數(shù)據(jù),可以容易地進(jìn)行產(chǎn)品的檢查或行 李的分配。
實(shí)施例1
本實(shí)施例示出使用本發(fā)明在具有潤(rùn)濕性被控制的表面的襯底上形成掩模 層的實(shí)例。
在襯底上層疊兩個(gè)要被加工的導(dǎo)電膜,其上形成掩模層。預(yù)想通過(guò)加工導(dǎo) 電膜來(lái)形成兩個(gè)并列的導(dǎo)電層,將掩模層形成為所希望的導(dǎo)電層的形狀。
作為襯底使用玻璃襯底,在其上層疊由TaN構(gòu)成的第一導(dǎo)電膜和由W構(gòu)成 的第二導(dǎo)電膜。使用涂敷法在第二導(dǎo)電膜上形成FAS,來(lái)控制掩模層形成區(qū)域 的潤(rùn)濕性。使用液滴噴射法向該潤(rùn)濕性被控制的第二導(dǎo)電膜表面上噴射含有掩 模層形成材料的液狀組合物。以45。C加熱襯底。含有掩模層形成材料的組合物 的主要成分是聚酰亞胺,作為溶劑混合surflon、乙二醇-n-單丁醚。剛剛附著 到被形成區(qū)域的液滴的直徑是70|im,液滴的重疊是20艸。圖15A示出被制作 的掩模層的光學(xué)顯微鏡照片。如圖15A所示,鄰接形成掩模層83和84。
使用圖15B詳細(xì)地說(shuō)明噴射液滴的方法。圖15B是模式圖,模式地示出被形成的掩模層和剛剛附著到被形成區(qū)域的液滴的形狀。噴射液滴以四次階段進(jìn) 行,通過(guò)每個(gè)階段的噴射來(lái)附著的液滴如模式圖的旁邊所示,第一階段的液滴 是向左的斜線的圓形,第二階段的液滴是向右的斜線的圓形,第三階段的液滴
是點(diǎn)劃線的圓形,以及第四階段的液滴是虛線的圓形。此外,線85至88分別
表示將第一至第四階段噴射的液滴中心的線分別連接為一條線的線。
在每個(gè)階段中,使同一階段中噴射的液滴互相不接觸而噴射液滴。在本實(shí)
施例中,同一階段中噴射的液滴間隔為100pm。此外,在第三和第四階段中噴 射,并使液滴中心位置于分別對(duì)應(yīng)于第一和第二階段中噴射的液滴之間的中央 的線87和88上。
掩模層83和84都不是一次噴射就可形成連續(xù)的掩模層,而是兩次噴射才 可形成連續(xù)的掩模層。在本實(shí)施例中,通過(guò)第一和第三階段的噴射步驟形成掩 模層83,通過(guò)第二和第四階段的噴射步驟形成掩模層84。在第一階段的噴射 步驟中噴射的液滴的中心在線85上,在第三階段的噴射步驟中噴射的液滴的 中心在線87上。同樣地,在第二階段的噴射步驟中噴射的液滴的中心在線86 上,在第四階段的噴射步驟中噴射的液滴的中心在線88上。將第一和第三階 段噴射的液滴中心分別連接的線85和87具有15nm的一定間隔,同樣地,線 86和88也具有15jLim的間隔。因此,掩模層83和84由于其液滴中心線是錯(cuò)開(kāi) 的,所以具有側(cè)端部分是連續(xù)的波狀形狀的左右彎曲的形狀。
在本實(shí)施例中,當(dāng)形成互相鄰接的掩模層時(shí),在每個(gè)線85和86上,并且 在每個(gè)線87和88上,將下一階段的液滴中心位置于和上一階段中噴射的液滴 中心不同的位置。因此掩模層83和84具有的側(cè)端部分的波狀形狀的凸部和凹 部的位置也是錯(cuò)開(kāi)的,從而,掩模層83和84不會(huì)互相接觸,并且具有間隔地 形成。因此,根據(jù)本實(shí)施例,可以確認(rèn)能夠制作具有微細(xì)加工的形狀的掩模層。
通過(guò)使用如此的掩模層83和84加工第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜,來(lái)可以制 造以小間隔被配置、并且加工為微細(xì)形狀的導(dǎo)電層。由于可以減小導(dǎo)電層之間 的間隔,所以如果將該導(dǎo)電層應(yīng)用于源電極層或漏電極層,則可以減小溝道寬 度。因此,可以制造能夠高速動(dòng)作的具有高性能、高可靠性的半導(dǎo)體裝置。并 且,制造時(shí)由形狀不良引起的不良減少,所以還具有提高成品率和產(chǎn)生率的效 果。
本說(shuō)明書(shū)根據(jù)2005年1月28日在日本專利局受理的日本專利申請(qǐng)編號(hào) 2005-022248而制造,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)體裝置,包括包括半導(dǎo)體層的薄膜晶體管,其中所述半導(dǎo)體層包括氧化鋅,并且其中所述薄膜晶體管為多柵結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體層是晶狀半導(dǎo)體層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述多柵包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu和銦錫氧化物之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述薄膜晶體管還包括源電 極層和漏電極層,其中所述源電極層和漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是液晶顯示裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是EL顯示裝置。
7. —種半導(dǎo)體裝置,包括 包括半導(dǎo)體層的薄膜晶體管, 其中所述半導(dǎo)體層包括鋅,銦和鎵,并且 其中所述薄膜晶體管為多柵結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體層是晶狀半導(dǎo)體層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述多柵包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu和銦錫氧化物之一。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述薄膜晶體管包括源電極層和漏電極層,其中所述源電極層和漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti, 銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是液晶顯示裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是EL顯示裝置。
13. —種半導(dǎo)體裝置,包括 襯底上的第一柵電極層; 所述襯底上的第二柵電極層;所述第一柵電極層和第二柵電極層上的柵絕緣層;所述柵絕緣層上的第一半導(dǎo)體層;所述柵絕緣層上的第二半導(dǎo)體層;所述第一半導(dǎo)體層上的第一源電極層;所述第一半導(dǎo)體層上的第一漏電極層;所述第二半導(dǎo)體層上的第二源電極層;以及所述第二半導(dǎo)體層上的第二漏電極層;其中所述第一半導(dǎo)體層包括氧化鋅;以及 所述第二半導(dǎo)體層包括氧化鋅。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一半導(dǎo)體層是晶狀 半導(dǎo)體層,并且所述第二半導(dǎo)體層是晶狀半導(dǎo)體層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一柵電極層包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu和銦錫氧化物之一;并且所述第二柵電極層包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al,Cu和銦錫氧化物之一。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一源電極層和第一 漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧 化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一;并且所述第二源電極層和第二漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是液晶顯示裝置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是EL顯示裝置。
19. 一種半導(dǎo)體裝置,包括 襯底上的第一柵電極層; 所述襯底上的第二柵電極層;所述第一柵電極層和第二柵電極層上的柵絕緣層;所述柵絕緣層上的第一半導(dǎo)體層;所述柵絕緣層上的第二半導(dǎo)體層;所述第一半導(dǎo)體層上的第一源電極層;所述第一半導(dǎo)體層上的第一漏電極層;所述第二半導(dǎo)體層上的第二源電極層;以及所述第二半導(dǎo)體層上的第二漏電極層; 其中所述第一半導(dǎo)體層包括鋅,銦和鎵;并且 所述第二半導(dǎo)體層包括鋅,銦和鎵。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一半導(dǎo)體層是晶狀半 導(dǎo)體層,并且所述第二半導(dǎo)體層是晶狀半導(dǎo)體層。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一柵電極層包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu和銦錫氧化物之一;并且所述第二柵電極層包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al,Cu和銦錫氧化物之一。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一源電極層和第一 漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧 化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一;并且所述第二源電極層和第二漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦 錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是液晶顯示裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是EL顯示裝置。
25. —種半導(dǎo)體裝置,包括保護(hù)電路,其中所述保護(hù)電路包括薄膜晶體管,所述薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層,并且其中所述半導(dǎo)體層包括氧化鋅。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體層是晶狀半導(dǎo)體層。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述薄膜晶體管包括柵電 極層,所述柵電極層包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al,Cu和銦錫氧化物之一。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述薄膜晶體管包括源電 極層和漏電極層,其中所述源電極層和漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是液晶顯示裝置。
30. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是EL顯示裝置。
31. —種半導(dǎo)體裝置,包括保護(hù)電路,其中所述保護(hù)電路包括薄膜晶體管,所述薄膜晶體管包括 半導(dǎo)體層,并且其中所述半導(dǎo)體層包括鋅,銦和鎵。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體層是晶狀半導(dǎo)體層。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述薄膜晶體管包括柵電 極層,所述柵電極層包括Ag, Au, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, Ta, W, Ti, Mo, Al,Cu和銦錫氧化物之一。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述薄膜晶體管還包括源 電極層和漏電極層,其中所述源電極層和漏電極層包括Ag, Au, Cu, W, Al, Mo, Ti,銦錫氧化物,含氧化硅的銦錫氧化物,有機(jī)銦,有機(jī)錫,氧化鋅和氮化鈦之一。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是液晶顯示裝置。
36. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體裝置,其中所述半導(dǎo)體裝置是EL顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、電子器具以及制造半導(dǎo)體裝置的方法,其目的在于提供提高材料的使用效率且簡(jiǎn)化制造步驟的半導(dǎo)體裝置、顯示裝置以及其制造技術(shù)。此外,另一個(gè)目的在于提供將構(gòu)成這些半導(dǎo)體裝置、顯示裝置的布線等的圖形以高控制性形成為所希望的形狀的技術(shù)。在噴射由包含導(dǎo)電性材料的組合物構(gòu)成的多個(gè)液滴的第一噴射步驟中,將第一液滴噴射為其中心位置位于第一線上,在噴射多個(gè)液滴的第二噴射步驟中,將第二液滴向第一液滴之間噴射并使其中心位置位于平行于第一線的第二線上,來(lái)形成具有連續(xù)波狀形狀的側(cè)端部分的導(dǎo)電層。
文檔編號(hào)H01L29/786GK101677111SQ20091020501
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者伊佐敏行, 川俁郁子, 森末將文 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所