專利名稱：顯示裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以薄膜晶體管(TFT)為代表的絕緣柵極型場效應(yīng)晶體管及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，作為替代迄今為止一直使用的CRT的顯示裝置，以液晶顯示器(LCD)和EL顯示器為代表的平板顯示器(FPD)格外引人注目。特別是對于液晶面板廠家而言，安裝有源矩陣驅(qū)動的大型液晶面板的大屏幕液晶電視機的開發(fā)成為應(yīng)該關(guān)注的重要課題。
薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件在有源矩陣驅(qū)動的液晶面板上形成。以往制作薄膜晶體管等電路圖案時采用利用真空處理進行成膜以及光刻法。
成膜是利用真空泵使處理室內(nèi)部處于減壓狀態(tài)的條件下堆積薄膜的方法，有CVD(化學(xué)汽相淀積；Chemical Vapor Deposition)法、濺射法、蒸鍍法等方法。光刻法是利用曝光裝置制作抗蝕劑掩模，對不被抗蝕劑掩模保護的部分的薄膜進行蝕刻從而將薄膜做成所希望的形狀的技術(shù)。
真空處理過程中，將被處理襯底輸送到處理室內(nèi)，將處理室內(nèi)抽真空之后進行成膜、蝕刻、灰化燥等處理。為了將處理室內(nèi)抽真空，需要抽氣單元。排氣單元由設(shè)置在處理裝置外部的以渦輪分子泵或旋轉(zhuǎn)式泵、干式泵等為代表的泵、對它們進行管理、控制的單元、以及使泵與處理室連接構(gòu)成抽氣系統(tǒng)的管道、閥門、壓力計、流量計等構(gòu)成。由于附帶這些設(shè)備，除處理裝置以外，還需要抽氣系統(tǒng)的費用和設(shè)置抽氣系統(tǒng)的空間，從而增大了整個處理裝置的尺寸和成本。
圖1(A)～(H)示出將已有技術(shù)的光刻法的工藝流程圖，圖1(I)～(O)示出其工序示意圖。光刻法的處理首先是將感光性的抗蝕劑(光刻膠)旋轉(zhuǎn)涂敷在襯底上堆積的被覆膜上，從而使所述抗蝕劑擴散到整個被覆膜(圖1(A)、(I))。利用預(yù)先烘焙方法使溶劑蒸發(fā)從而使光刻膠凝固(圖1(B)、(J))之后，通過光掩模進行光照射，使所述抗蝕劑感光(曝光)(圖1(C)、(K))。光刻膠有相對顯影液而言照射過光線的部分為可溶性的正片型光刻膠、以及相對顯影液而言照射過光線的部分為難溶性的負片型光刻膠。圖1是正片型光刻膠的光刻法工藝流程圖以及工序示意圖。接著，利用顯影液將照射過光線的部分的光刻膠溶解(圖1(D)、(E)、(L))，用后道烘干方法提高光刻膠的耐蝕刻性(圖1(F)、(M))。采用迄今為止的處理方法，將與光掩模上形成的圖案相同形狀的抗蝕劑圖案復(fù)制在被覆膜上。另外，將所述抗蝕劑圖案作為掩模，對不被所述抗蝕劑圖案保護的被覆膜部分進行蝕刻(圖1(G)、(N))。最后，通過對作為掩模使用的抗蝕劑圖案進行剝離(圖1(H、(O))，可以形成與光掩模上形成的圖案相同形狀的被覆膜。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在已有的真空處理過程中，處理室的容積隨著稱為第5代(例如1000×1200mm或者1100×1250)、第6代(例如1500×1800mm)的襯底的大型化而增大。因此，將處理室減壓使其成為真空狀態(tài)時需要更大規(guī)模的抽氣系統(tǒng)，裝置的設(shè)置面積以及重量增大。另外，對工廠、樓房的巨型化和樓房的耐負荷性提出更高的要求，導(dǎo)致設(shè)備投資增大。抽氣所需要的時間也變長，從而通過量(throughput)增加。還有，由于電能、水、氣體等的消耗和藥液的使用量增加，因而不僅導(dǎo)致制作成本增加，而且涉及環(huán)境負擔(dān)加重的問題。
又，已有的光刻法處理過程中，整個襯底面上形成的抗蝕膜和被覆膜(金屬、半導(dǎo)體膜等)幾乎都被去除，抗蝕膜和被覆膜殘留在襯底上的比率為幾～幾十％左右。尤其是通過旋轉(zhuǎn)涂敷形成抗蝕膜時，大約浪費95％。即廢棄幾乎全部材料，因而與真空處理方法一樣，不僅對制造成本產(chǎn)生影響，還導(dǎo)致環(huán)境負擔(dān)加重。流入生產(chǎn)線的襯底的尺寸越大，該傾向越明顯。
為了解決上述的已有技術(shù)的存在問題，本發(fā)明中采用在被覆膜上直接噴射光刻膠形成抗蝕劑圖案的單元。另外，還采用在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下使等離子體產(chǎn)生并局部性地進行成膜、蝕刻以及灰化等汽相反應(yīng)處理的單元。
本發(fā)明中，將具備具有點狀的液滴噴射孔的噴頭的液滴噴射裝置以及具備具有將點狀的噴射孔配置成線狀的液滴噴射孔的噴頭的液滴噴射裝置用作進行上述液滴噴射用的單元。
另外，本發(fā)明中，將具備大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置用作進行上述汽相反應(yīng)處理的單元。
噴射上述液滴的單元、或者上述局部性的汽相反應(yīng)處理在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下進行。因此，可以省去已有的真空處理所需要的將處理室內(nèi)部減壓成真空狀態(tài)用的抽氣系統(tǒng)。從而可以簡化隨著襯底的大型化而大規(guī)?；某闅庀到y(tǒng)，降低設(shè)備成本。另外，與此對應(yīng)，可以省略抽氣用的能量等，因此可以提高生產(chǎn)能力，更有效地進行液晶面板的生產(chǎn)。
應(yīng)用這些單元，可以大幅度降低作為已有的技術(shù)的存在問題的抗蝕劑、被覆膜(金屬、半導(dǎo)體等)以及汽相反應(yīng)處理中氣體的使用量。
如上所述，通過采用具有配置點狀液滴噴射孔的液滴噴射噴頭的液滴噴射裝置、及具有將點狀液滴噴射孔配置成線狀的液滴噴射噴頭的液滴噴射裝置、以及具有大氣壓力條件下的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置制作顯示裝置，以此可以減少材料(采用液滴噴射法時使用的配線等材料，用等離子體法時使用的氣體)的浪費。同時可以削減制作成本。另外，通過使用所述裝置，可以謀取工序的簡化、裝置乃至制造工廠的小規(guī)?；?、以及謀求縮短工序的時間。還有，可以簡化以往所需要的抽氣系統(tǒng)的設(shè)備等，并降低能源消耗，從而減少環(huán)境負擔(dān)，大幅度降低設(shè)備投資等投資成本。
還有，本發(fā)明是與大型襯底對應(yīng)的制造工藝，能夠解決已有裝置隨著大型化所帶來的裝置的大型化、處理時間的增加等各種問題。


圖1(A)～(O)是光刻法工藝的說明圖。
圖2(A)～(F)是本發(fā)明的實施方式1的處理工序的示意圖。
圖3示出本發(fā)明的點狀液滴噴射裝置。
圖4示出本發(fā)明的點狀液滴噴射裝置中的噴頭的底部。
圖5(A)～(F)示出本發(fā)明的大氣壓等離子體處理裝置的等離子體產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)。
圖6(A)～(C)示出本發(fā)明的線狀液滴噴射裝置。
圖7(A)～(B)示出本發(fā)明的線狀液滴噴射裝置中的噴頭的底部。
圖8(A)～(B)示出本發(fā)明的大氣壓等離子體處理裝置的等離子體產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)。
圖9(A)～(D)是本發(fā)明的實施方式4的處理工序的示意圖。
圖10(A)～(F)是本發(fā)明的實施方式5的處理工序的示意圖。
圖11(A)～(E)是本發(fā)明的實施方式1的制造工序的示意圖。
圖12(A)～(E)是本發(fā)明的實施方式1的制造工序的示意圖。
圖13(A)～(F)是本發(fā)明的實施方式1的制造工序的示意圖。
圖14(A)～(E)是本發(fā)明的實施方式1的制造工序的示意圖。
圖15(A)～(E)是本發(fā)明的實施方式1的制造工序的示意圖。
圖16(A)～(F)是本發(fā)明的實施方式2的制造工序的示意圖。
圖17(A)～(C)表示本發(fā)明的實施方式3的電子設(shè)備。
具體實施例方式
實施方式1本發(fā)明的實施方式是通過采用液滴噴射裝置和在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置，在所希望的尺寸的玻璃襯底上制作半導(dǎo)體裝置的配線圖案。特別是本發(fā)明意在使用于稱為第5代(例如1000×1200mm或者1100×1250)、第6代(例如1500×1800mm)的大型化的襯底。以下參考作為附圖的圖2對本發(fā)明的實施方式1進行說明。
再者，實施方式1中簡單稱為液滴噴射裝置的情況下，是指包含具備具有點狀的液滴噴射孔的噴頭的液滴噴射裝置和具備具有將點狀的噴射孔配置成線狀的液滴噴射孔的噴頭的液滴噴射裝置中的任意一個。
最初的公知的方法是采用例如濺射法或者CVD法在被處理襯底201上形成被覆膜202(圖2(A))。接著，采用下述的具有液滴噴射噴頭203的液滴噴射裝置，按照使從液滴噴射孔噴射的液滴相互重疊的方式進行噴射(圖2(B))。即一邊按照使液滴重疊的方式進行噴射，一邊沿(圖2(B))所示的方向用液滴噴射噴頭掃描。這時通過使從點狀的液滴噴射孔噴射的液滴重疊的方式進行噴射，使抗蝕劑圖案204形成點狀或者線狀(圖2(C))。在抗蝕劑圖案204的形成過程中，不僅掃描噴頭，也可以掃描襯底，另外通過將噴頭和襯底的掃描加以組合，可以形成任意形狀的抗蝕劑圖案，不局限于點狀或者線狀。接著，將烘焙過的抗蝕劑圖案作為掩模，采用下述的具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置，在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下對被覆膜202進行蝕刻(圖2(D))。被覆膜202中的沒有被抗蝕劑圖案204遮蔽的部分即被覆膜202的露出部分被氣體蝕刻(圖2(E))。對被覆膜202進行蝕刻后，將抗蝕劑圖案204剝離?？刮g劑圖案204的剝離可以使用將抗蝕劑溶解于化學(xué)藥品中的濕法處理和利用具有所述等離子體發(fā)生單元的等離子體產(chǎn)生裝置進行的灰化(干法處理)，也可以同時并用濕法和干法處理。其結(jié)果是，形成與抗蝕劑圖案204的形狀相同形狀的被覆膜圖案(圖2(E))。還有，灰化時一般使用氧氣。
實施方式2以下參考附圖對實施方式1中可以使用的具有配置點狀液滴噴射孔的液滴噴射噴頭的噴射裝置進行說明。圖3是示出點狀液滴噴射裝置的結(jié)構(gòu)之一例的大概立體圖，而圖4示出該點狀液滴噴射裝置中使用的配置噴嘴的噴頭部。
圖3所示的點狀液滴噴射裝置，其裝置內(nèi)具有噴頭306，通過使用該噴頭306噴射液滴，可以在襯底302上獲得所希望的液滴圖案。本點狀液滴噴射裝置中，作為襯底302，除了使用所希望的尺寸的玻璃襯底以外，還可以使用以塑料襯底為代表的樹脂襯底、或者以硅為代表的半導(dǎo)體晶片等被處理物。
圖3中，將襯底302從搬入口304搬入殼體301內(nèi)部，將結(jié)束液滴噴射處理的襯底從搬出口305搬出。在殼體301內(nèi)部，襯底302裝載在搬送臺303上，輸送臺303在連接搬入口和搬出口的軌道310a、310b上移動。
噴頭支撐部307a以及307b支撐噴射液滴的噴頭306，是使噴頭306移動到X-Y平面內(nèi)的任意部位的機構(gòu)。噴頭支撐部307a沿著與搬送臺303平行的X方向移動，固定在支撐部307a上的噴頭支撐部307b上安裝的噴頭306沿著與X方向垂直的Y方向移動。若將襯底302搬入殼體301內(nèi)部，則與此同時，使噴頭支撐部307a和噴頭306分別沿著X、Y方向移動并設(shè)定在進行液滴噴射處理初期的規(guī)定的位置上。通過在襯底搬入時、或者襯底搬出時使噴頭支撐部307a和噴頭306朝初期位置移動，可以高效率地進行噴射處理。
一旦襯底302利用搬送臺303的移動到達噴頭306等待的規(guī)定位置，就開始進行液滴噴射處理。通過噴頭支撐部307a、噴頭306、襯底302的相對移動與由支撐在噴頭支撐部上的噴頭306進行的液滴噴射的組合，完成液滴噴射處理。通過調(diào)節(jié)襯底、噴頭支撐部、噴頭的移動速度、以及噴頭306噴射液滴的周期，可以在襯底302上描繪所希望的液滴圖案。尤其是液滴噴射處理要求的精度高，因此最好是在液滴噴射時使搬送臺303的移動停止，僅僅使控制良好的噴頭支撐部307和噴頭進行掃描。噴頭306和噴頭支撐部307a的驅(qū)動，最好是選擇伺服電動機和脈沖電動機等控制性能好的驅(qū)動方式。另外，噴頭306和噴頭支撐部307a在X-Y方向上的各自的掃描并非僅僅局限于一個方向，也可以通過往返或者反復(fù)往返進行，實施液滴噴射處理。利用上述被處理物以及噴頭支撐部的移動，可以在襯底的所有區(qū)域噴射液滴。
液滴由設(shè)置在殼體301的外部的液滴供給部309提供給殼體內(nèi)部，另外還通過噴頭支撐部307a、307b提供給噴頭306內(nèi)部的液室。其液滴的供給由設(shè)置在殼體301的外部的控制單元308控制，但也可以由內(nèi)置于殼體內(nèi)部的噴頭支撐部307a的控制單元控制。
控制單元308除了對上述液滴供給進行控制之外，其主要功能是移動搬送臺、噴頭支撐部和噴頭、以及控制與此對應(yīng)的液滴噴射。另外，可以通過CAD等軟件從該裝置外部下載液滴噴射的圖案描繪數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)必需利用圖形輸入或者坐標輸入等方法進行輸入。另外，也可以附加將檢測用作液滴的組成物的剩余量的機構(gòu)設(shè)置在噴頭306的內(nèi)部，對控制單元308傳送表示剩余量的信息，以此自動報告剩余量的功能。
雖然圖3中未圖示，但必要時還可以設(shè)置對襯底和襯底上的圖案進行對位用的傳感器、殼體的氣體導(dǎo)入單元、殼體內(nèi)部抽氣的單元、對襯底進行加熱處理的單元、對襯底進行光照射的單元、以及測量溫度、壓力等各種物性值的單元等。另外，這些單元也可以由設(shè)置在殼體301外部的控制單元308一起控制。若通過局域網(wǎng)電纜(LAN CABLE)、無線局域網(wǎng)、光纖等將控制單元308連接到生產(chǎn)管理系統(tǒng)等，可以從外部對工序進行同樣管理，能夠提高生產(chǎn)效率。
下面對噴頭306內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進行說明。圖4是圖3的噴頭306的與Y方向平行的截面圖。
圖4中，由外部提供給噴頭401內(nèi)部的液滴通過液室流路402儲存于預(yù)備液室403后，移動到噴射液滴用的噴嘴409。噴嘴部由為將適度的液滴填充到噴嘴內(nèi)而設(shè)置的流體阻擋部404、對液滴進行加壓以向噴嘴外部噴射用的加壓室405、以及液滴噴射孔407組成。
在這里，液滴噴射孔407直徑設(shè)定為0.1～50μm(最好是設(shè)定為0.6～26μm)，由噴嘴噴射的組成物的噴射量設(shè)定為0.00001pl～50pl(最好是設(shè)定為0.0001～40pl)。該噴射量與噴嘴的直徑的大小成正比地增加。另外，為了對所希望的部位進行噴射，較理想的是預(yù)先使被處理物與液滴噴射孔407的距離盡可能靠近，最好是設(shè)定為0.1～2mm左右。而且，即使不改變液滴噴射孔407的直徑，也可以通過改變施加在壓電元件上的脈沖電壓控制噴射量。最好是將這些噴射條件設(shè)定成使線寬約為10μm以下。
在加壓室405的側(cè)壁配置能夠利用施加的電壓改變形狀的鈦酸鋯酸鉛(Pb(Zr，Ti)O3)等具有壓電效應(yīng)的壓電元件406。因此，通過對配置在目的噴嘴上的壓電元件406施加電壓，使壓電元件變形，液滴由于加壓室405的容積減小而被擠出，從而可以向外部噴射液滴408。
本發(fā)明利用使用壓電元件的所謂壓電方式進行液滴噴射，但根據(jù)液滴的材料，也可以采用使發(fā)熱體發(fā)熱產(chǎn)生氣泡以擠出液滴的所謂熱力型噴射方式。在這種情況下，采用將壓電元件406替換成發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)。
另外，液滴噴射用的噴嘴部410中，液滴與液室流路402、預(yù)備液室403、流體阻擋部404、加壓室405乃至液滴噴射孔407之間的浸潤性顯得非常重要。因此，可以使調(diào)整與材料的浸濕性用的碳膜、樹脂膜等(未圖示)形成于各自流路上。
利用上述單元，可以將液滴噴射在處理襯底上。液滴噴射方式中有使液滴連續(xù)噴射形成連續(xù)的點狀的圖案的所謂的連續(xù)方式(分配方式)、將液滴噴射成點狀的所謂請求(on demand)方式，本發(fā)明中的裝置的結(jié)構(gòu)中雖然表示為請求方式，但也可以采用連續(xù)方式的噴頭。
作為上述的點狀液滴噴射裝置的液滴使用的組成物，可以使用光刻膠、聚酰亞胺等樹脂。如果是在蝕刻被覆膜時作為掩模的材料，則不需要像光刻膠那樣的感光性材料。另外，為形成導(dǎo)電體(導(dǎo)電層)作為點狀液滴噴射裝置的液滴使用的組成物，可以使用使糊狀的金屬材料或者所述糊狀有金屬分散的導(dǎo)電性聚合物等有機類溶液、乃至使超微粒狀的金屬材料和所述金屬材料分散的導(dǎo)電性聚合物等有機類溶液。
特別是超微粒狀的金屬材料可以使用數(shù)μm～亞微米級的微粒、nm級的超細微粒或者包含這兩者的顆粒。所述組成物中使用納米級的超微粒狀金屬材料的情況下，必需選擇能夠充分擴散進入接觸孔或?qū)挾泉M窄的槽部等的尺寸的所述超微粒狀金屬材料。
作為上述點狀液滴噴射裝置的液滴使用的組成物，可以使用使感光性抗蝕劑、糊狀的金屬材料或者使所述糊狀金屬分散的導(dǎo)電性聚合物等有機類溶液、乃至使超微粒狀的金屬材料以及使所述金屬材料分散的導(dǎo)電性聚合物等有機類溶液等。特別是超微粒狀的金屬材料可以使用數(shù)μm～亞微米級微粒、納米級的超微粒或者包含這兩者的顆粒。所述組成物使用所述超微粒狀金屬材料的情況下，必需選擇能夠充分擴散進入接觸孔或?qū)挾泉M窄的槽部等的尺寸的所述超微粒狀金屬材料?？梢允褂冒惭b在襯底的搬送臺303的加熱機構(gòu)(未圖示)，在液滴滴落時對這些液滴進行加熱烘干，也可以在需要的區(qū)域中液滴滴落結(jié)束之后、或者所有的液滴噴射處理結(jié)束之后對這些液滴進行加熱烘干。所述抗蝕劑利用加熱處理進行焙烘，可以用作蝕刻時的掩模。另外，含有所述超微粒的金屬材料的有機類溶液經(jīng)過加熱處理，其有機類溶液揮發(fā)，其超微粒狀的金屬得以結(jié)合可以作為金屬配線。
另外，組成物的粘度最好是在20cp以下，因為這樣既可以防止干涸，又可以從噴出口順利地噴出組成物。另外，組成物的表面張力最好在40mN/m以下。但組成物的粘度可以結(jié)合使用的溶劑和用途作適當調(diào)整。作為一例，使ITO、有機銦、有機錫溶解或分散于溶劑中的組成物的粘度可以設(shè)定為5～20Pa·S，使銀溶解或分散在溶劑中的組成物的粘度可以設(shè)定在5～20Pa·S，使金溶解或分散在溶劑中的組成物的粘度可以設(shè)定在5～20Pa·S。
與已有的光刻法處理中的抗蝕劑涂敷工序、成膜、蝕刻工序不同，以上的點狀液滴噴射裝置可以在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下進行工作。接近大氣壓是指5Torr～800Torr的壓力范圍。特別是上述液滴裝置也可以在800Torr的正壓力條件下進行液滴噴射。
在使用上述點狀液滴噴射裝置的本發(fā)明的實施方式1中，通過僅僅使光刻膠圖案在必要的部分形成，與以往使用的旋轉(zhuǎn)涂敷相比可以顯著地減少抗蝕劑的使用量。而且可以省略曝光、顯影、沖洗工序，從而使工序簡化。
下面參考附圖對實施方式1中使用的大氣壓等離子體處理裝置進行說明。圖5(A)是本發(fā)明中使用的等離子體處理裝置之一例的頂視圖，圖5(B)是其截面圖。該圖中，將所希望的尺寸的玻璃襯底、以及以塑料襯底為代表的樹脂襯底等被處理物13放置在盒室16內(nèi)。雖然列舉出水平搬送作為被處理物13的搬送方式，但在使用第5代以后的一米見方大小的襯底的情況下，為了降低搬送機的占用面積，也可以將襯底直立放置進行垂直搬送。
搬送室17中，利用搬送機構(gòu)(機械手)20將配置在盒室16中的被處理物13搬送到等離子體處理室18。在與搬送室17鄰接的等離子體處理室18內(nèi)設(shè)置氣流控制單元10、具有圓筒狀電極的等離子體發(fā)生單元12、使等離子體發(fā)生單元12移動的軌道14a、14b、移動被處理物12的移動單元15等。另外，必要時還設(shè)置燈等眾所周知的加熱單元(未圖示)。
氣流控制單元10是以防塵為目的的單元，采用由噴出口23噴射的不活潑氣體進行氣流控制以遮斷外部來的氣流。等離子體發(fā)生單元12通過配置在被處理物13的搬送方向上的導(dǎo)軌14a、以及配置在與該搬送方向垂直的方向上的導(dǎo)軌14b，移動到規(guī)定的位置。而被處理物13利用移動單元15在搬送方向上移動。實際進行等離子體處理時，也可以使等離子體發(fā)生單元12和被處理物13中的任意一個移動。
下面用圖5(C)～(F)對等離子體發(fā)生單元12進行詳細說明。圖5(C)示出具有圓筒狀的電極的等離子體發(fā)生單元12的立體圖，圖5(D)～(F)示出該圓筒狀的電極的截面圖。
圖5(D)中，虛線示出氣體的路徑，21、22是鋁、銅等具有導(dǎo)電性的金屬構(gòu)成的電極，第1電極21連接于電源(高頻電源)29。而且，也可以將使冷卻水循環(huán)用的冷卻系統(tǒng)(未圖示)連接到第1電極21。若設(shè)置冷卻系統(tǒng)，則可以利用冷卻水的循環(huán)防止連續(xù)進行表面處理時的加熱，從而提高連續(xù)處理的效率。第2電極22具有包圍第1電極21的周圍的形狀，與地電連接。而且，第1電極21和第2電極22是其前端有噴嘴狀的氣體的小口的圓筒狀。
再者，最好是用固體電介質(zhì)覆蓋該第1電極21或者第2電極22中的至少一個電極的表面。作為固體電介質(zhì)，可以列舉出二氧化硅、氧化鋁、二氧化鋯、二氧化鈦等金屬氧化物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟代乙烯等塑料、玻璃、鈦酸鋇等復(fù)合氧化物等。固體電介質(zhì)的形狀可以是薄片狀也可以是薄膜狀，但最好是厚度在0.05～4mm。
通過閥門27由氣體供給單元(鋼瓶)31對該第1電極21和第2電極22的兩個電極之間的空間供給處理用的氣體。于是，該空間的氣體被替換，若以該狀態(tài)利用高頻電源29對第1電極21施加高頻電壓(10～500MHz)，則在所述空間內(nèi)產(chǎn)生等離子體。然后，若對著被處理物13的表面照射包含由該等離子體生成的離子、游離基等化學(xué)活性激發(fā)源的反應(yīng)性氣體流，則在該被處理物13表面可以在規(guī)定的位置進行局部等離子體表面處理。這時該被處理物13表面與成為處理氣體的噴射口的小口的距離在3mm以下為宜，距離在1mm以下則更好，最好是距離在0.5mm以下。也可以特地安裝測量距離用的傳感器，對所述被處理物13表面與作為處理氣體的噴射口的小口的距離進行控制。
還有，可以根據(jù)處理室內(nèi)進行的表面處理的種類，對氣體供給單元(鋼瓶)31中填充的處理用氣體進行適當設(shè)定。另外，通過去除氣體中混入的垃圾的過濾器33和閥門27，將廢氣32回收到排氣系統(tǒng)31。進而，將這些回收的廢氣進行精制，通過循環(huán)的方式進行氣體的再利用，從而可以對氣體進行有效利用。
又，圖5(E)、(F)表示與圖5(D)截面不同的圓筒狀的等離子體發(fā)生單元12。圖5(E)中的第1電極21比第2電極22長，且第1電極21具有銳角形狀，而圖5(F)中所示的等離子體發(fā)生單元12具有使第1電極21和第2電極22之間產(chǎn)生的離子化氣體流向外部噴射的形狀。
使用在大氣壓或者接近大氣壓(指5Torr～800Torr的壓力范圍)的條件下工作的等離子體處理裝置的本發(fā)明無需減壓裝置所需要的抽真空以及通大氣的時間，無需配置復(fù)雜的真空系統(tǒng)。特別是在采用大型襯底的情況下，處理室必然大型化，若使處理室內(nèi)處于減壓狀態(tài)，則需要處理時間，因此在大氣壓或者接近大氣壓條件下工作的本裝置是有效的，可以降低制作成本。
綜上所述，通過使用上述的大氣壓下的等離子體處理裝置進行本發(fā)明的實施方式1的導(dǎo)電性膜的蝕刻、以及抗蝕劑的灰化，可以在省去以往的抽氣程序，能夠在短時間內(nèi)進行處理。另外，由于不需要抽氣系統(tǒng)，因此與使用具有已有的減壓處理的裝置的情況相比，可以用縮小的空間內(nèi)進行制造。
上述實施方式1的配線圖案的制作工序中，可以同時并用本發(fā)明的點狀液滴噴射裝置和本發(fā)明的大氣壓下的等離子體處理裝置。雖然也可以使用任意一種單元，而另一單元則使用已有技術(shù)單元，但若從節(jié)省空間、短時間處理、以及低成本化等考慮，則最好同時并用上述本發(fā)明的點狀液滴噴射裝置和本發(fā)明的大氣壓下的等離子體處理裝置。
實施方式3下面參考附圖對實施方式1中能夠使用的線狀液滴噴射裝置進行說明。本裝置具有將點狀的液滴噴射孔配置成線狀的液滴噴射噴頭。圖6(A)是示出線狀液滴噴射裝置的結(jié)構(gòu)之一例的大概立體圖，另外，圖6(B)示出該線狀液滴噴射裝置中使用的配置噴嘴的噴頭部。
圖6(A)所示的線狀液滴噴射裝置，其裝置內(nèi)具有噴頭606，利用該噴頭噴射液滴，可以在襯底602上獲得所希望的液滴圖案。本線狀液滴噴射裝置中，作為襯底602，除了應(yīng)用所希望的尺寸的玻璃襯底以外，還可以應(yīng)用以塑料襯底為代表的樹脂襯底、或者以硅為代表的半導(dǎo)體晶片等被處理物。
圖6(A)中，將襯底602從搬入口604搬入殼體601內(nèi)部，將結(jié)束了液滴處理的襯底從搬出口305搬出。在殼體601內(nèi)部，襯底602裝載在搬送臺603上，輸送臺603在連接搬入口和搬出口的軌道610a、610b上移動。
噴頭支撐部607支撐噴射液滴的噴頭606，沿著與搬送臺603平行的方向移動，若將襯底602搬入殼體601內(nèi)部，則與此同時，噴頭支撐部607配合噴頭進行最初的液滴噴射處理的規(guī)定的位置移動。通過在襯底搬入時、或者襯底搬出時使噴頭支撐部606朝噴頭606的初始位置移動，可以高效率地進行噴射處理。
一旦襯底602由于搬送臺603的移動而到達噴頭606等待的規(guī)定位置，就開始進行液滴噴射處理。通過噴頭支撐部607和襯底602的相對移動、以及噴頭來自支撐在噴頭支撐部上的噴頭606的液滴噴射的組合完成液滴噴射處理。通過調(diào)節(jié)襯底和噴頭支撐部的移動速度、以及噴射來自噴頭606的液滴的周期，可以在襯底602上描繪所希望的液滴圖案。尤其是由于液滴噴射處理要求的精度高，因此最好是在液滴噴射時使搬送臺的移動停止，僅僅使控制能夠好的噴頭支撐部607依序進行掃描。驅(qū)動噴頭606時，最好是選擇伺服電動機和脈沖電動機等控制性能好的驅(qū)動方式。另外，噴頭606的噴頭支撐部607進行的掃描并非僅僅局限于一個方向，也可以通過往返或者一再往返進行液滴噴射處理。利用上述襯底以及噴頭支撐部的移動，可以在襯底的全部區(qū)域噴射液滴。
液滴由設(shè)置在殼體601外部的液滴供給部609提供給殼體內(nèi)部，而且還通過噴頭支撐部607提供給噴頭606內(nèi)部的液室。該液滴的供給由設(shè)置在殼體601外部的控制單元608控制，但也可以由內(nèi)置于殼體內(nèi)部的噴頭支撐部607的控制單元控制。
控制單元608除了對上述液滴供給進行控制之外，其主要功能是移動搬送臺和噴頭支撐部、以及控制與此對應(yīng)的液滴噴射。另外，可以通過CAD等軟件從該裝置外部下載液滴噴射所產(chǎn)生的圖案描繪數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)利用圖形輸入或者坐標輸入等方法進行輸入。另外，將檢測用作液滴的組成物的剩余量的機構(gòu)設(shè)置在噴頭606的內(nèi)部，也可以通過對控制單元608傳送表示剩余量的信息，以添加自動剩余量警告功能。
雖然圖6(A)中未圖示，但必要時還可以設(shè)置對襯底和襯底上的圖案進行對位用的傳感器、向殼體導(dǎo)入氣體的單元、殼體內(nèi)部的排氣單元、對襯底進行加熱處理的單元、對襯底進行光照射的單元、除此之外還有測量溫度、壓力等各種物性值的單元等。另外，這些單元也可以由設(shè)置在殼體601外部的控制單元608一起控制。若通過局域網(wǎng)電纜(LAN CABLE)、無線局域網(wǎng)、光纖等將控制單元608連接于生產(chǎn)管理系統(tǒng)等，則可以從外部對工序進行同樣的管理，能夠提高生產(chǎn)效率。
下面對噴頭606內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進行說明。圖6(B)是縱向上觀察圖6(A)的噴頭606的截面的圖，圖6(B)的右側(cè)與噴頭支撐部聯(lián)系。
由外部提供給噴頭611內(nèi)部的液滴通過公共液室流路612后被分配到噴射液滴用的各噴嘴613。由對液滴進行加壓向噴嘴外部噴射用的加壓室614、以及液滴噴射孔615組成。
在各個加壓室614上，配置因附加電壓而變形的具有鈦酸鋯酸鉛(Pb(Zr，Ti)O3)等具有壓電效應(yīng)的壓電元件616。因此，通過對配置在目的噴嘴上的壓電元件616施加電壓，可以擠出加壓室614內(nèi)的液滴，從而可以向外部噴射液滴617。另外，各壓電元件由與各壓電元件連接的絕緣物618絕緣，因此不分別與其電接觸就可以控制各噴嘴的噴射。
本發(fā)明按照壓電元件所產(chǎn)生的所謂壓電方式進行液滴噴射，但也可以根據(jù)液滴的材料，采用由發(fā)熱體產(chǎn)生氣泡以施加壓力擠出液滴的所謂熱力噴射方式。
另外，液滴噴射用的噴嘴部613中，液滴617與公共液室流路612、加壓室614以及液滴噴射孔615之間的浸潤性很重要。因此，也可以將調(diào)整與材料之間的浸潤性用的碳膜、樹脂膜等(未圖示)形成于公共液室流路612、加壓室614以及液滴噴射孔615的內(nèi)表面。
利用上述單元，可以將液滴噴射在處理襯底上。液滴噴射方式中有使液滴連續(xù)噴射形成連續(xù)的線狀的圖案的所謂的連續(xù)方式(分配方式)、以及將液滴噴射成點狀的所謂請求(on demand)方式。本發(fā)明中的裝置構(gòu)成中雖然表示為請求方式，但也可以是采用連續(xù)方式噴射的裝置構(gòu)成。
圖6(C)表示圖6(B)中的噴頭支撐部607具有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的裝置構(gòu)成。通過使噴頭支撐部607相對于與襯底掃描方向垂直的方向保持角度地動作，配置在噴頭606上的液滴噴射孔可以在比鄰接的液滴噴射孔間的距離短的距離內(nèi)噴射液滴。
圖7(A)、(B)示意性表示圖6中的噴頭606的底部。圖7(A)是以線狀的形式將液滴噴射孔702配置在噴頭701的底面的基本圖形。與此相對應(yīng)，圖7(B)將噴頭底部701的液滴噴射孔703分為2列，只錯開間距的一半的距離對各列進行配置。若對液滴噴射孔采用圖7(B)那樣的配置，則可以在所述方向上形成連續(xù)的被覆膜圖案，而無需設(shè)置進行與襯底的掃描方向垂直的方向上的掃描用的機構(gòu)，進而可以將被覆膜做成任意形狀。
還有，也可以將上述液滴傾斜地噴射在襯底602上。所述傾斜也可以利用噴頭606或者噴頭支撐部607中具備的傾斜機構(gòu)進行。這樣，通過控制對襯底602表面與被噴射的液滴之間的浸潤性，可以控制液滴在襯底上滴落時的形狀。
作為上述線狀液滴噴射裝置的液滴使用的組成物，也可以使用光刻膠、聚酰亞胺等樹脂。若是在蝕刻被覆膜時作為掩模的材料，則不需要具備光刻膠那樣的感光性。又可以使用使糊狀的金屬材料或者所述糊狀的有金屬分散的導(dǎo)電性聚合物等的有機類溶液、乃至使超微顆粒狀的金屬材料與有所述金屬材料分散的導(dǎo)電性聚合物等的有機溶液。特別是可以使用超微顆粒狀的金屬材料為數(shù)μm～亞微米級的微粒、納米級的超微顆?；蛘甙@兩者的顆粒。所述組成物中使用納米級的超微顆粒狀金屬材料的情況下，必需選擇能夠充分擴散進入接觸孔或?qū)挾泉M窄的槽部等的尺寸的所述超微粒狀金屬材料。
可以使用安裝在襯底的搬送臺603上的加熱機構(gòu)(未圖示)，在液滴滴落在襯底上時對噴射的液滴進行加熱烘干，也可以在需要的區(qū)域中液滴滴落結(jié)束之后、或者所有的液滴噴射處理結(jié)束之后對這些液滴進行加熱烘干。光刻膠經(jīng)過加熱處理可以作為蝕刻時的掩模使用。還有，通過將含有糊狀的金屬材料或者所述糊狀的含有金屬的有機溶劑、乃至超微顆粒狀的金屬材料和含有所述金屬材料的有機溶劑用作液滴，也可以通過液滴噴射形成配線圖案。另外，含有所述超微顆粒的金屬材料的有機溶劑經(jīng)過加熱處理后，其有機溶劑揮發(fā)，其超微顆粒狀的金屬通過結(jié)合形成金屬配線。
在使用以上所述的線狀液滴噴射裝置的本發(fā)明的實施方式1中，通過僅僅使光刻膠圖案在必要的部分形成，與以往使用的旋轉(zhuǎn)涂布相比，可以顯著地降低抗蝕劑的使用量。而且可以節(jié)省曝光、顯影、沖洗工序，從而使工序簡化。
下面參考附圖對實施方式1中使用的具有在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下發(fā)生等離子體的發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行說明。圖8是本發(fā)明中使用的所述等離子體處理裝置的立體圖。在本等離子體處理裝置中，作為襯底802，可以除了應(yīng)用所希望的尺寸的玻璃襯底以外，還可以應(yīng)用以塑料襯底為代表的樹脂襯底、或者以硅為代表的半導(dǎo)體晶片等襯底。雖然列舉出水平搬送作為襯底802的搬送方式，但在搬送第5代(例如1000×1200mm或者1100×1250)、第6代(例如1500×1800mm)的大型襯底的情況下，為了減小搬送機的占有面積，也可以將襯底直立放置著搬送。
圖8(A)中，襯底802從搬入口804搬入所述等離子體處理裝置的殼體801的內(nèi)部，從搬出口805搬出結(jié)束等離子體表面處理的襯底。在殼體801內(nèi)部，襯底802裝載在搬送臺803上，搬送臺803在連接搬入口804與搬出口805的導(dǎo)軌810a、810b上移動。
在所述等離子體處理裝置的殼體801的內(nèi)部，設(shè)置具有平行平板的電極的等離子體發(fā)生單元807、使等離子體發(fā)生單元807移動的活動支撐機構(gòu)806。另外，必要時，設(shè)置氣簾等眾所周知的氣流控制單元、以及燈等眾所周知的加熱單元(未圖示)。
通過使支撐所述等離子體發(fā)生單元807的活動支撐機構(gòu)806與配置在襯底802的搬送方向的導(dǎo)軌810a、810b平行移動，使等離子體發(fā)生單元807移動到規(guī)定的位置。另外，通過使所述搬送臺803在導(dǎo)軌810a、810b上移動，也使襯底802移動。實際進行等離子體處理時，可以使等離子體發(fā)生單元807以及襯底802相對移動，也可以使其中一個停止。另外，實際進行等離子體處理時，可以通過一邊使等離子體連續(xù)產(chǎn)生同時一邊使等離子體發(fā)生單元807以及襯底802相對移動，可以對襯底802的整個面進行等離子體表面處理，也可以僅僅在襯底802的任意部位產(chǎn)生等離子體以進行等離子體表面處理。
接著，用圖8(B)對等離子體發(fā)生單元807進行詳細說明。圖8(B)是表示具有平行平板的電極的等離子體發(fā)生單元807的立體圖。
圖8(B)中，箭頭示出氣體的路徑，811、812是以鋁、銅等具有導(dǎo)電性的金屬為代表的導(dǎo)電物質(zhì)所構(gòu)成的電極，第1電極811連接電源(高頻電源)819，還有，也可以在第1電極811上連接使冷卻水循環(huán)用的冷卻系統(tǒng)(未圖示)。若設(shè)置冷卻系統(tǒng)，則可以利用冷卻水的循環(huán)防止連續(xù)地進行表面處理時的發(fā)熱，從而能夠提高連續(xù)處理的效率。第2電極812與第1電極的形狀相同且被平行配置。另外，第2電極812如813所示電氣接地。而且，第1電極811和第電極812在平行放置的下端部形成線狀的氣體的小口。
再者，最好是用固體電介質(zhì)覆蓋該第1電極811和第電極812中的至少一個的電極的表面。若存在不被固體電介質(zhì)覆蓋地電極之間直接對置的部位，則會從那里產(chǎn)生電弧放電。作為固體電介質(zhì)，可以列舉出二氧化硅、氧化鋁、二氧化鋯、二氧化鈦等金屬氧化物；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟代乙烯等塑料、玻璃、鈦酸鋇等的復(fù)合氧化物等。固體電介質(zhì)的形狀可以是薄片狀也可以是薄膜狀，但最好是厚度在0.05～4mm范圍。
通過閥門和配管814由氣體供給單元(鋼瓶)809a對該第1電極811和第2電極812兩個電極之間的空間供給處理氣體。若對所述兩電極間的氣體介質(zhì)即所述處理氣體施加10～500MHz的高頻電壓，則在所述空間內(nèi)產(chǎn)生等離子體。而且，若對著襯底802的表面照射包含由該等離子體生成的離子、游離基等化學(xué)活性激發(fā)類的反應(yīng)性氣體流(817)，則能夠在該襯底802的表面進行規(guī)定的等離子體表面處理。這時該襯底802表面與等離子體發(fā)生單元807的距離可在0.5mm以下即可，也可以特地安裝測量距離用的傳感器，對所述被處理襯底802表面與等離子體發(fā)生單元807的距離進行控制。
還有，可以根據(jù)處理室內(nèi)進行的表面處理的種類，對氣體供給單元(鋼瓶)809a中填充的處理用氣體進行適當設(shè)定。另外，通過去除配管815和氣體中混入的垃圾用的過濾器(未圖示)和閥門，將廢氣回收到抽氣系統(tǒng)809b。進而，將這些回收的廢氣進行精制，通過循環(huán)的方式進行再利用，從而可以對氣體進行有效利用。
使用在大氣壓或者接近大氣壓(指5Torr～800Torr的壓力范圍)條件下工作的等離子體處理裝置的本發(fā)明縮短減壓裝置所需要的抽真空以及通大氣的時間，從而無需配置復(fù)雜的抽氣系統(tǒng)。特別是在采用大型襯底的情況下，處理室必然大型化，若對室內(nèi)進行減壓，則處理時間變長，因此在大氣壓或者接近大氣壓條件下工作的本裝置是有效率的，可以降低制作成本。
綜上所述，若通過使用上述的大氣壓下的等離子體處理裝置，采用本發(fā)明的實施方式進行薄膜蝕刻以及抗蝕劑的灰化，則不需要抽氣系統(tǒng)，因此與使用具有已有的抽氣系統(tǒng)的裝置的情況相比，可以以縮小的設(shè)置面積進行制造。由于可以省略抽氣程序，因此可以在比以往更短時間內(nèi)進行處理。另外，電能、水、氣體等的耗用和藥液的使用量得到抑制，從而能夠降低制造成本。
上述實施方式1中的制作被覆膜圖案的工序中，可以同時并用所述線狀液滴噴射裝置和所述等離子體處理裝置。雖然也可以使用其任意一單元，而另一單元采用已有的單元，但若從節(jié)省空間、短時間處理、以及低成本化等考慮，則最好同時并用上述兩個裝置。另外，也可以將實施方式2中所示的點狀液滴噴射裝置以及等離子體處理裝置組合使用。
實施方式4本發(fā)明的實施方式4是在襯底上制作被覆膜圖案且特別是在襯底上制造TFT等配線的圖案的實施方式。本實施方式中，在襯底上有選擇地形成配線而不使用光刻膠。
利用實施方式1中使用的具有在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置，有選擇地形成導(dǎo)電性被覆膜902(圖9(B))。通過使襯底901以及等離子體發(fā)生單元903朝圖9(C)中的箭頭方向(圖中的左方向)相對移動，同時僅僅在希望形成導(dǎo)電性被覆膜的部分產(chǎn)生等離子體的方法，有選擇地蝕刻導(dǎo)電性被覆膜。如上所述以導(dǎo)電性被覆膜形成配線的圖案904。
本發(fā)明的實施方式4由于省略了實施方式1中所示的抗蝕劑圖案的形成工序的部分，工序得到省略。但是由于抗蝕劑圖案不存在，因此形成的配線的寬度對受到大氣壓下的等離子體處理裝置的反應(yīng)性氣體噴射孔的直徑的很大影響。因此，實施方式4適于形成具有可以無視反應(yīng)性氣體噴射孔直徑的影響的配線寬度的配線圖案。
利用以上所述的配線圖案的制作工序，與實施方式1相同，可以省略使處理室處于減壓狀態(tài)的已有技術(shù)的抽氣程序，從而可以在短時間內(nèi)進行處理。另外，由于不需要抽氣系統(tǒng)，因此與使用以往那樣的使處理室處于減壓狀態(tài)的裝置的情況相比，能夠在縮小的空間里進行制造。而且由于有選擇地發(fā)生等離子體，相比以往可以減少反應(yīng)性氣體的使用量。
實施方式5本發(fā)明的實施方式5使用光刻膠在襯底上形成被覆膜圖案，而在對被覆膜進行蝕刻之后，連續(xù)地通過灰化去除抗蝕劑。
下面參考圖10對本實施方式進行說明。圖10(A)～圖10(D)與實施方式1的圖2(A)～圖2(D)的工序相同。首先，用眾所周知的方法、例如濺射法或者CVD法在被處理襯底1001上形成被覆膜1002(圖10(A))。接著，采用具有液滴噴射噴頭1003的點狀或線狀液滴噴射裝置，在被覆膜1002上形成光刻膠圖案1004(圖10(B)～圖10(C))。接著，將烘焙的抗蝕劑圖案作為掩模，在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下，使用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置對被覆膜1002進行蝕刻(圖10(D))。被覆膜1002中的沒有被抗蝕劑圖案1004遮蔽的部分即被覆膜1002的露出部分被氣體蝕刻后，對光刻膠圖案1004進行拋光(圖10(E))。對光刻膠圖案1004進行灰化處理，形成被覆膜圖案1005(圖10(F))。這時，可以使等離子體有選擇地在光刻膠圖案不存在的部分發(fā)生。
利用以上所述的制作工序，與實施方式1和實施方式4相同，可以省略使處理室內(nèi)處于減壓狀態(tài)的已有的抽氣程序，從而可以在短時間內(nèi)進行處理。另外，由于不需要抽氣系統(tǒng)，因此與使用以往那樣的使處理室處于減壓狀態(tài)的裝置的情況相比，可以在縮小的空間內(nèi)進行制造。另外，由于有選擇地產(chǎn)生等離子體，因此相比以往可以降低反應(yīng)性氣體的使用量。還有，由于通過灰化對光刻膠進行剝離，因此相比以往的工序可以使工序更快進行。
實施例1下面對點狀或者線狀的液滴噴射裝置、以及在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下使用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置的本發(fā)明的顯示裝置的制造方法進行說明。以下參考圖11～圖15對本發(fā)明的實施例1進行說明。本發(fā)明的實施例1是信道中止(チャネルストップ)型薄膜晶體管(TFT)的制造方法。
利用眾所周知的方法在采用玻璃、石英、半導(dǎo)體、塑料、塑料薄膜、金屬、玻纖環(huán)氧樹脂、陶瓷等各種材料的被處理襯底1101上形成導(dǎo)電性被覆膜1102(圖11(A))。利用本發(fā)明的線狀液滴噴射裝置，對所述導(dǎo)電性被覆膜上的需要的部位噴射光刻膠1103(圖11(B))。接著，對沒有被光刻膠覆蓋的部分的所述導(dǎo)電性被覆膜進行蝕刻(圖11(C))。這時的蝕刻也可以在實施方式中使用的大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行。對導(dǎo)電性被覆膜1102進行蝕刻。最好是以柵極和配線1102的寬度在5～50μm左右形成光刻膠的圖案。這時電容電極和配線也同時制作。
再者，雖然不使用光掩模就形成柵極和配線的圖案，但也可以根據(jù)柵極和配線的寬度，在利用液滴噴射裝置形成光刻膠圖案之后，用光掩模進行曝光、顯影，從而形成更加細微的光刻膠圖案。
也可以在實施方式中使用的大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置形成導(dǎo)電性被覆膜1102。在該情況下，無需利用液滴噴射裝置形成光刻膠圖案。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置通過灰化對抗蝕劑進行剝離(圖11(D))?？刮g劑的剝離并不局限于灰化的方法，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理、或灰化與濕法處理并用。以下進行抗蝕劑剝離時當然也可以使用濕法處理或灰化與濕法處理并用。
通過以上所述的工序形成柵極和配線1102、以及電容電極和配線(未圖示)。還有，作為形成成柵極和配線1102、以及電容電極和配線(未圖示)的材料，可以使用鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銅(Cu)、含釹(Nd)的鋁(Al)等、以及這些金屬的疊層或者合金那樣的導(dǎo)電性材料。
此時的頂視圖示于圖11(E)。圖11(D)相當于圖11(E)的a-a’的截面圖。
其后，利用CVD法(化學(xué)汽相淀積法)等眾所周知的方法，形成柵極絕緣膜1201。本實施方式中，雖然在大氣壓條件下利用CVD法形成氮化硅膜作為柵極絕緣膜1201，但也可以形成二氧化硅或者它們的疊層構(gòu)造。
還利用眾所周知的方法(濺射法、LP(減壓)CVD法、等離子體CVD法等)以25～80nm(最好是30～60nm)的厚度形成活性半導(dǎo)體層1202、以及氮化硅膜1203(圖12(A))。最好是無需使處理室通大氣地連續(xù)形成柵極絕緣膜1201、該活性半導(dǎo)體層1202、以及氮化硅膜1203。該活性半導(dǎo)體層1202是以非晶態(tài)硅膜為代表的非晶態(tài)半導(dǎo)體膜。氮化硅1203也可以是氧化硅膜、以及氮化硅膜與氧化硅的疊層。
接著，利用線狀液滴噴射裝置形成光刻膠1204(圖12(B))。將光刻膠1204作為掩模，對沒有被光刻膠覆蓋的部分的氮化硅膜進行蝕刻，形成保護膜1205(圖12(C))。這時的蝕刻也可以在實施方式中使用的大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行。保護膜1205也可以利用在實施方式中使用的具有在大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下發(fā)生等離子體的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行成膜。在這種情況下，無需利用液滴噴射裝置形成光刻膠圖案。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置利用灰化對抗蝕劑進行剝離(圖12(D))?？刮g劑的剝離并非限于灰化，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理、或灰化與濕法處理同時并用。
這時的頂視圖示于圖12(E)。圖12(D)相當于圖12(E)的a-a’的截面圖。
然后，在被處理襯底上的整個面上形成添加能夠賦予其N型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的非晶態(tài)半導(dǎo)體膜1301(圖13(A))、以及導(dǎo)電性被覆膜1302(圖13(B)。
其后，使用本發(fā)明的線狀液滴噴射裝置形成光刻膠圖案1303(圖13(C)。接著，對沒有被光刻膠覆蓋的部分的導(dǎo)電性被覆膜、賦予N型導(dǎo)電型的添加雜質(zhì)元素的非晶態(tài)半導(dǎo)體膜以及活性半導(dǎo)體層進行蝕刻，形成源極·漏極區(qū)域1304、源極·漏極以及配線1305(圖13(D)。這時的蝕刻也可以在實施方式中使用的大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行。信道形成部中，由于所述保護膜1205的緣故，所述保護膜下的該活性半導(dǎo)體層沒有被蝕刻。
再者，將源極·漏極區(qū)域1304、源極·漏極以及配線1305的寬度描繪成5～25μm左右。作為形成所述源極·漏極以及配線1305的材料，與柵極、配線相同，可以使用鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銅(Cu)、含釹(Nd)的鋁(Al)等、以及這些金屬的疊層或者合金那樣的導(dǎo)電性材料。也可以在實施方式1中采用的實施方式1或2中示出的大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置形成活性半導(dǎo)體層、源極·漏極區(qū)域1304、源極·漏極以及配線1305。在這種情況下，無需利用液滴噴射裝置形成光刻膠圖案。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置通過灰化對抗蝕劑進行剝離(圖13(E))?？刮g劑的剝離并不限于灰化，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理、以及灰化與濕法處理并用的方法。
此時的頂視圖示于圖13(F)。圖13(E)相當于圖13(F)的a-a’的截面圖。
還利用CVD等眾所周知的方法形成保護膜1401(圖14(A))。本實施例中，雖然在大氣壓條件下利用CVD法形成氮化硅膜作為保護膜1401，但也可以形成二氧化硅膜、或者它們的疊層構(gòu)造。另外，可以使用丙烯膜、以及有機樹脂膜。
其后，利用線狀液滴噴射裝置噴射光刻膠形成圖案1402(圖14(B))。進而使用具有所述大氣壓下的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置形成線狀等離子體，對保護膜1401進行蝕刻，形成接觸孔1403(圖14(C))。這時的蝕刻也可以在實施方式中使用的大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行。最好是通過調(diào)節(jié)氣流和施加在電極間的高頻電壓等使接觸孔1403形成2.5～30μm左右的直徑。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置通過灰化對抗蝕劑進行剝離(圖14(D))?？刮g劑的剝離并不限于灰化，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理、以及灰化與濕法處理并用的方法。
此時的頂視圖示于圖14(E)。圖14(D)相當于圖14(E)的a-a’的截面圖。
還利用CVD等眾所周知的方法形成ITO等透光性導(dǎo)電膜1501(圖15(A))。之后，利用線狀液滴噴射裝置噴射光刻膠形成圖案1502(圖15(B))。進而，使用具有所述大氣壓下的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置形成線狀等離子體，對透光性導(dǎo)電膜進行蝕刻，形成像素電極1503(圖15(C))。這時的蝕刻也可以在實施方式中使用的大氣壓以及接近大氣壓的壓力條件下利用具有等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置進行。作為該像素電極1503的材料，不僅使用ITO(氧化銦氧化錫合金)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3)-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等透明導(dǎo)電膜，而且使用鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銅(Cu)、含釹(Nd)的鋁(Al)等、以及這些金屬的疊層或者合金那樣的導(dǎo)電性材料。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置通過灰化對抗蝕劑進行剝離(圖15(D))?？刮g劑的剝離并不限于灰化，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理或灰化與濕法處理并用的方法。
此時的頂視圖示于圖15(E)。圖15(D)相當于圖15(E)的a-a’的截面圖。
本實施例1示出信道中止型薄膜晶體管的制作例，但當然也可以利用所述裝置制作未使用信道中止膜的信道蝕刻型的薄膜晶體管。
如本實施例1所示，若使用本發(fā)明的所述點狀或者線狀液滴照射裝置、以及具有在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下的等離子體發(fā)生單元的所述等離子體處理裝置，則可以制作本發(fā)明的實施例1中的顯示裝置，無需使用光掩模。
本實施例1示出無需使用已有光刻法處理中使用的光掩模就能夠制作信道中止型薄膜晶體管的例子。通過使用本發(fā)明的所述點狀或者線狀的液滴照射裝置、以及具有在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下的等離子體發(fā)生單元的所述等離子體處理裝置，當然也可以制作不使用保護膜的信道蝕刻型的薄膜晶體管。
實施例1示出使用非晶態(tài)半導(dǎo)體膜的顯示裝置的制造方法，但采用同樣的制造方法也可以制作使用以多晶硅為代表的結(jié)晶性半導(dǎo)體的顯示裝置。
另外，使用上述非晶態(tài)半導(dǎo)體以及結(jié)晶性半導(dǎo)體膜的顯示裝置是液晶顯示裝置，但也可以使同樣的制造方法適用于自發(fā)光顯示裝置(EL(場致發(fā)光)顯示裝置)。
實施例2下面對點狀或者線狀液滴噴射裝置、以及使用具有在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下發(fā)生等離子體的等離子體發(fā)生單元的等離子體處理裝置的本發(fā)明的顯示裝置的制造方法進行說明。以下參考圖16對本發(fā)明的實施例2進行說明。本發(fā)明的實施例2是信道蝕刻型薄膜晶體管(TFT)的制造方法。而且，下面用圖11～15對與實施例1中所述的信道中止型薄膜晶體管(TFT)的制造方法共同之處進行說明。
使用圖11中說明的方法在被處理襯底1601上形成柵極和配線1602、以及電容電極和配線(未圖示)。而且，作為形成柵極和配線1602、以及電容電極和配線(未圖示)的材料，可以使用鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銅(Cu)、含釹(Nd)的鋁(Al)等、以及這些金屬的疊層或者合金那樣的導(dǎo)電性材料。
之后，利用CVD法(化學(xué)汽相淀積法)等眾所周知的方法，形成柵極絕緣膜1603。本實施方式中，雖然在大氣壓條件下利用CVD法形成氮化硅膜作為柵極絕緣膜1603，但也可以形成二氧化硅膜或者它們的疊層構(gòu)造。
還利用眾所周知的方法(濺射法、LP(減壓)CVD法、等離子體CVD法等)以25～80nm(最好是在30～60nm)的厚度形成活性半導(dǎo)體層1604，接著，在被處理襯底1601的整個面上形成添加能夠賦予其N型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的非晶態(tài)半導(dǎo)體膜1605、以及導(dǎo)電性被覆膜1606(圖16(A))。
接著，利用點狀或線狀液滴噴射裝置形成光刻膠1607。然后，將光刻膠1607作為掩模，對沒有被光刻膠覆蓋的部分的活性半導(dǎo)體層1604、非晶態(tài)半導(dǎo)體膜1605、以及導(dǎo)電性被覆膜1606進行蝕刻，形成圖案(圖16(B))。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置通過灰化對抗蝕劑1607進行剝離?？刮g劑的剝離并不限于灰化，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理、以及灰化與濕法處理并用的方法。然后再利用點狀或線狀液滴噴射裝置形成光刻膠1608。接著，將光刻膠作為掩模進行蝕刻，去除沒有被抗蝕劑覆蓋的部分的導(dǎo)電性被覆膜、以及添加賦予其N型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的非晶態(tài)半導(dǎo)體膜，使活性半導(dǎo)體層露出。這樣，形成源極·漏極區(qū)域1605、源極·漏極以及配線1606(圖16(D))。
接著，使用本發(fā)明的大氣壓下的等離子體裝置利用灰化對抗蝕劑1608進行剝離。。抗蝕劑的剝離并不限于灰化，也可以使用化學(xué)藥品進行濕法處理、以及灰化與濕法處理并用的方法(圖16(E))。
此時的頂視圖示于圖16(F)。圖16(F)相當于圖16(E)的a-a’的截面圖。
其后，經(jīng)過實施例1中用圖14、圖15說明的工序，可以制作使用信道蝕刻型的薄膜晶體管的顯示裝置。
如本實施例2所示，若使用本發(fā)明的所述點狀或者線狀液滴照射裝置、以及具有在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下的等離子體發(fā)生單元的所述等離子體處理裝置，則可以制作本發(fā)明的實施例2中的顯示裝置，無需使用光掩模。
實施例2示出使用非晶態(tài)半導(dǎo)體膜的顯示裝置的制造方法，但采用同樣的制造方法也可以制作使用以多晶硅為代表的結(jié)晶性半導(dǎo)體的顯示裝置。
另外，使用上述非晶態(tài)半導(dǎo)體以及結(jié)晶性半導(dǎo)體膜的顯示裝置是液晶顯示裝置，但也可以使同樣的制造方法適用于自發(fā)光顯示裝置(EL(場致發(fā)光)顯示裝置)。
實施例3使用本發(fā)明可以完成各種電子設(shè)備。下面用圖17對其具體例進行說明。
圖17(A)是具有例如20～80英寸的大型顯示部的顯示裝置，包含殼體4001、支撐臺4002、表示部4003、揚聲器部4004、視頻輸入端子4005等。本發(fā)明適用于制作顯示部4003。從生成效率和成本的角度考慮，最好使用所謂的第5代(1000×1200mm2)、第6代(1400×1600mm2)、第7代(1500×1800mm2)那樣的一米見方級的大型襯底制作這樣的大型顯示裝置。
圖13(B)是筆記本型個人電腦，包含主體4201、殼體4202、顯示部4203、鍵盤4204、外部連接端口4205、以及鼠標4206等。本發(fā)明適用于制作顯示部4203。
圖13(C)是具有記錄媒體的便攜式圖像再現(xiàn)裝置(具體地說為DVD再現(xiàn)裝置)，包含主體4401、殼體4402、顯示部A4403、顯示部B4404、記錄媒體(DVD等)讀入部4405、操作鍵4406、以及揚聲器部4407等。顯示部A4403主要顯示圖像信息，顯示部B4404主要顯示文字信息，本發(fā)明適用于制作這些顯示部A、B4403、4404。
如上所述，本發(fā)明的適用范圍極其廣泛，可以使本發(fā)明適用于所有領(lǐng)域的電氣設(shè)備的制作。另外，上述實施方式可以與實施例自由組合。
實施例4本實施例為了形成配線圖案，使用使金屬微粒分散在有機溶劑中的組成物。金屬微粒其平均直徑為1～50nm，最好是使用直徑3～7nm金屬微粒。
代表性的是銀或金的微粒，使胺、乙醇、硫醇等分散劑覆蓋于其表面。有機溶劑是酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂等，使用熱固化性或者光固化性的樹脂。調(diào)整該組成物的粘度時，只要添加觸變劑或稀釋溶劑就可以。
利用液滴噴射噴頭適量噴在被形成面上的組成物經(jīng)過加熱處理或者光照處理，使有機溶劑固化。金屬微粒之間因有機溶劑的固化所伴隨的體積收縮而相互接觸，從而促進融合、熔接或者凝聚。即形成使平均粒子直徑為1～50nm且最好為3～7nm的金屬微粒融合、熔接或者凝聚的配線。這樣，利用金屬微粒之間因融合、熔接或者凝聚而形成面金屬微粒之間的面接觸的狀態(tài)，這樣可以實現(xiàn)配線的低電阻化。
本發(fā)明通過采用這樣的組成物以形成配線圖案，容易形成線寬在1～10μm左右的配線圖案。而且，即使接觸孔的直徑同樣在1～10μm左右，也可以將組成物填充在該接觸孔中。即可以以細微的配線圖案形成多層配線結(jié)構(gòu)。
再者，若使用絕緣物質(zhì)的微粒替代金屬微粒，同樣可以形成絕緣性圖案。
另外，本實施例可以與上述實施方式以及實施例自由組合。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，從具有液滴噴射孔的噴頭噴射感光性樹脂，通過移動所述噴頭或被處理基板，在所述被處理基板上形成的被覆膜上形成感光性樹脂圖案，在將所述感光性樹脂圖案作為掩模對所述被覆膜進行蝕刻之后，有選擇地使所述感光性樹脂圖案灰化，使所述被覆膜形成圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻或所述灰化，是在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與所述被處理基板中的任一方或雙方移動進行的。
3.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，從具有多個液滴噴射孔的噴頭噴射感光性樹脂，通過移動所述噴頭或被處理基板，在所述被處理基板上形成的被覆膜上形成感光性樹脂圖案，在將所述感光性樹脂圖案作為掩模對所述被覆膜進行蝕刻之后，有選擇地使所述感光性樹脂圖案灰化，使所述被覆膜形成圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻或所述灰化，是在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與所述被處理基板中的任一方或雙方移動進行的。
5.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，從具有液滴噴射孔的噴頭噴射感光性樹脂，通過移動所述噴頭或被處理基板，在所述被處理基板上形成的導(dǎo)電性被覆膜上形成感光性樹脂圖案，在將所述感光性樹脂圖案作為掩模對所述導(dǎo)電性被覆膜進行蝕刻之后，有選擇地使所述感光性樹脂圖案灰化，使所述導(dǎo)電性被覆膜形成圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻或所述灰化，是在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與所述被處理基板中的任一方或雙方移動進行的。
7.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，從具有多個液滴噴射孔的噴頭噴射感光性樹脂，通過移動所述噴頭或被處理基板，在所述被處理基板上形成的導(dǎo)電性被覆膜上形成感光性樹脂圖案，在將所述感光性樹脂圖案作為掩模對所述導(dǎo)電性被覆膜進行蝕刻之后，有選擇地使所述感光性樹脂圖案灰化，使所述導(dǎo)電性被覆膜形成圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻或所述灰化，是在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與所述被處理基板中的任一方或雙方移動進行的。
9.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，從具有液滴噴射孔的噴頭噴射感光性樹脂，通過移動所述噴頭或被處理基板，在所述被處理基板上形成的半導(dǎo)體被覆膜上形成感光性樹脂圖案，在將所述感光性樹脂圖案作為掩模對所述半導(dǎo)體被覆膜進行蝕刻之后，有選擇地使所述感光性樹脂圖案灰化，使所述半導(dǎo)體被覆膜形成圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻或所述灰化，是在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與所述被處理基板中的任一方或雙方移動進行的。
11.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，從具有多個液滴噴射孔的噴頭噴射感光性樹脂，通過移動所述噴頭或被處理基板，在所述被處理基板上形成的半導(dǎo)體被覆膜上形成感光性樹脂圖案，在將所述感光性樹脂圖案作為掩模對所述半導(dǎo)體被覆膜進行蝕刻之后，有選擇地使所述感光性樹脂圖案灰化，使所述半導(dǎo)體被覆膜形成圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻或所述灰化，是在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與所述被處理基板中的任一方或雙方移動進行的。
13.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求1～12所述的顯示裝置是液晶或EL顯示裝置。
14.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，利用氣相反應(yīng)法，在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與被處理基板中的任一方或雙方移動，有選擇地在所述被處理基板上形成被覆膜。
15.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，利用氣相反應(yīng)法，在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與被處理基板中的任一方或雙方移動，有選擇地在所述被處理基板上形成導(dǎo)電性被覆膜。
16.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，利用氣相反應(yīng)法，在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，通過使等離子體發(fā)生單元與被處理基板中的任一方或雙方移動，有選擇地在所述被處理基板上形成半導(dǎo)體被覆膜。
17.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求14所述的顯示裝置是液晶或EL顯示裝置。
18.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求15所述的顯示裝置是液晶或EL顯示裝置。
19.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求16所述的顯示裝置是液晶或EL顯示裝置。
20.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，利用氣相反應(yīng)法，在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，使等離子體發(fā)生單元與被處理基板中的任一方或雙方移動，有選擇地對所述被處理基板上形成的被覆膜進行蝕刻。
21.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，利用氣相反應(yīng)法，在大氣壓或接近大氣壓的壓力條件下，使等離子體發(fā)生單元與被處理基板中的任一方或雙方移動，有選擇地對所述被處理基板上形成的絕緣性被覆膜進行蝕刻，形成接觸孔。
22.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求20所述的被覆膜是氮化硅膜、二氧化硅膜、感光性樹脂中的任一種或他們的疊層膜。
23.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求21所述的絕緣性被覆膜是氮化硅膜、二氧化硅膜、感光性樹脂中的任一種或他們的疊層膜。
全文摘要
在采用已有的光刻法的配線制作工序中，抗蝕劑、配線材料、以及等離子體處理時所需要的處理氣體等大量浪費。另外，由于需要真空裝置等抽氣單元，整個裝置大型化，因此伴隨處理襯底大型化制作成本增加。因此，應(yīng)用將抗蝕劑和配線材料做成液滴直接噴射在襯底上的必要部位以描繪圖案的單元。還使用在大氣壓或者接近大氣壓的壓力條件下進行灰化、蝕刻等汽相反應(yīng)處理的單元。
文檔編號H01L21/3065GK1745461SQ20048000324
公開日2006年3月8日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者山崎舜平 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所