專利名稱：電子裝置和半導(dǎo)體裝置以及用于制造這些裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有包括薄膜晶體管(下文稱作TFT)的電路的半導(dǎo)體裝置以及用于制造該裝置的方法。例如，本發(fā)明涉及其上安裝了光電裝置(以液晶顯示面板為代表)作為其部件的電子裝置，或者其上安裝了具有有機發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置作為其部件的電子裝置。
根據(jù)本說明書，半導(dǎo)體裝置是指一般而言通過使用半導(dǎo)體屬性工作的裝置。光電裝置、半導(dǎo)體電路以及電子裝置都包括在半導(dǎo)體裝置之內(nèi)。
背景技術(shù)：
近年來，通過使用形成在具有絕緣表面的襯底上的半導(dǎo)體薄膜(厚度大約幾納米至幾百納米)來制造薄膜晶體管(TPT)的技術(shù)引起了人們的注意。薄膜晶體管廣泛地應(yīng)用于電子裝置，諸如IC和光電裝置，并且存在迫切開發(fā)尤其是圖像顯示裝置的開關(guān)元件的需要。
通常，液晶顯示裝置作為圖像顯示裝置是公知的。由于同無源矩陣液晶顯示器相比有源矩陣液晶顯示裝置可以得到更高分辨率的圖像，因此有源矩陣液晶顯示裝置比無源矩陣液晶顯示裝置使用得更多一些。有源矩陣液晶顯示裝置通過驅(qū)動以矩陣形式布置的像素電極將顯示圖案形成在屏幕上。更具體地，通過在所選像素電極和與該像素電極相對的反電極之間施加電壓，對布置在像素電極和反電極之間的結(jié)晶層進行光學(xué)調(diào)制，所述光學(xué)調(diào)制作為顯示圖案被觀察者識別。
這種有源矩陣光電裝置的應(yīng)用已經(jīng)擴大，并且隨著對大面積屏幕尺寸的需求，對于高清晰度、高孔徑比以及高可靠度的需求也日益增加。
至今，已經(jīng)采用了這樣的生產(chǎn)工程，其中通過從一個母玻璃襯底上切掉多個液晶顯示面板來高效地成批制造液晶顯示面板。母玻璃襯底的尺寸從1990年代初期第一代的300×400mm擴大至2000年第四代的680×880mm或者730×920mm，并且可以從一個母玻璃襯底上得到多個顯示面板。
此外，隨著對大面積屏幕尺寸的需求，對于提高生產(chǎn)率和降低成本的需求也日益增加。
此外，近年來，已經(jīng)激起了對于包括EL元件作為自發(fā)光發(fā)光元件的的發(fā)光裝置的研究。該發(fā)光裝置也稱作有機EL顯示器或者有機發(fā)光二極管。該發(fā)光裝置具有諸如適合于顯示移動圖像的高響應(yīng)速度、低電壓驅(qū)動和低功耗驅(qū)動的特性。因此，該發(fā)光裝置作為包括新一代蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)等的下一代顯示器已經(jīng)引起了人們的注意。
具有包含了有機化合物的層作為其發(fā)光層的EL元件具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包含有機化合物的層(下文中稱作EL層)插入在陽極和陰極之間。一旦對于陽極和陰極施加電場，就從EL層發(fā)射出光(電致發(fā)光)。此外，來自EL元件的發(fā)光包括在從單重激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)的發(fā)光(熒光)和從三重激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)的發(fā)光(磷光)。
這種有源矩陣顯示裝置的應(yīng)用已經(jīng)擴大，并且隨著對大面積屏幕尺寸的需求，對于高清晰度、高孔徑比以及高可靠度的需求也日益增加。
參考日本專利公開No.2000-298446，通過像瓷磚一樣布置多個面板形成一個顯示屏幕來實現(xiàn)大尺寸顯示。然而，由于使用了多個面板，因此成本很高，并且驅(qū)動方法也變得特別。
此外，隨著對大面積屏幕尺寸的需求，對于改進3d生產(chǎn)率和降低成本的需求也日益增加。
此外，日本專利公開No.2000-188251中描述了這樣一種技術(shù)，其中通過使用能夠從噴嘴持續(xù)排放具有小直徑線性形狀的液體抗蝕劑的裝置在半導(dǎo)體晶片上實施膜形成，以增加用作薄膜形成的液體的產(chǎn)出。

發(fā)明內(nèi)容
可以想象的是，在生產(chǎn)大面積的顯示器中，信號被導(dǎo)線的電阻延遲的問題變得非常顯著。在大面積顯示器中，由于導(dǎo)線電阻和導(dǎo)線電容隨著導(dǎo)線總長度的增加而增加，因此柵線傳播波形容易惡化。通過增加用作導(dǎo)線的金屬膜的截面面積可以降低導(dǎo)線電阻。然而，當(dāng)通過增加膜厚度增加截面面積時，在襯底表面和導(dǎo)線表面之間將會出現(xiàn)階梯；因而，在液晶顯示裝置中導(dǎo)致液晶的取向缺陷，在發(fā)光裝置中造成缺少陰極和陽極。此外，當(dāng)導(dǎo)線寬度加寬以增加截面面積時，不可避免地導(dǎo)致孔徑比降低。此外，導(dǎo)線電容增加，需要更大量的電流用于提高導(dǎo)線的電壓；因此，功耗增加。
因此，本發(fā)明提供了一種裝置以及用于制造該裝置的方法，在該裝置中，大屏幕顯示器使用通過微滴排放方法形成的嵌入導(dǎo)線，并且該裝置具有能夠解決信號延遲問題的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了用于實現(xiàn)顯示裝置的方法，所述顯示裝置具有通過微滴排放方法形成作為期望電極寬度的導(dǎo)線和具有10微米或者更小溝道長度的作為開關(guān)元件的底部柵型TFT。
在本發(fā)明中，在襯底上預(yù)先形成增強粘附性的基層(或基底預(yù)處理)并形成絕緣膜之后，形成具有期望圖案形狀的掩模，并通過使用該掩模形成期望的凹陷。
當(dāng)通過刻蝕形成凹陷時，優(yōu)選的是不對基層以及襯底進行刻蝕。理想的是，基層充當(dāng)刻蝕阻止層。通過留下基層，改善襯底和導(dǎo)線之間的粘附性。此外，當(dāng)通過刻蝕襯底形成溝槽時，襯底的強度降低。因而，存在由于通過擠壓步驟、CMP處理或者附著反襯底的步驟而產(chǎn)生的外部壓力導(dǎo)致裂縫的危險，或者在熱處理步驟中出現(xiàn)襯底收縮或者襯底斷裂的危險。
然后，將金屬材料填充在具有通過微滴排放方法由絕緣膜制成的側(cè)壁和掩模的凹陷中以形成嵌入導(dǎo)線(柵電極、電容器導(dǎo)線，引線等)。注意，通過微滴排放方法或者印刷方法(凸版印刷、平板印刷、銅板印刷、絲網(wǎng)印刷等)形成掩模。因此，根據(jù)本發(fā)明，即使通過微滴排放方法仍可以形成寬度小的嵌入導(dǎo)線，只要用于形成凹陷的掩模是使用精密圖案(minute pattern)形成即可。
在該說明書中，微滴排放方法是一種在期望區(qū)域通過從噴嘴排放材料溶液在待處理表面上形成材料圖案的方法。在該說明書中，作為微滴排放方法可以給出例如噴墨印刷方法、分配(dispence)方法、噴射方法等。注意通過噴墨方法排放的微滴并不是用于印刷材料的油墨而是包括金屬材料的物體或者使用絕緣材料。
然后，在移除掩模之后，可以實施臨時烘烤。注意當(dāng)移除掩模時也可以移除錯誤形成在掩模上的金屬材料。此外，優(yōu)選掩模材料具有防水特性。在該步驟中，制作導(dǎo)線以形成高于絕緣膜表面的隆起。此后，通過例如擠壓處理或者CMP處理對其進行平坦化處理。當(dāng)然可以在擠壓之后執(zhí)行CMP處理，或者在CMP處理之后執(zhí)行擠壓。
具體地，當(dāng)導(dǎo)線厚度大于其寬度時，可以通過在CMP處理中磨光絕緣膜來調(diào)節(jié)導(dǎo)線的厚度，即使在不同的襯底之間也可以得到具有均勻?qū)Ь€電阻的導(dǎo)線。
當(dāng)使用漿料等實施CMP處理時，凹陷和凸出高度差(P-V值峰值-低谷，最大值和最小值之間的高度差)減小，換句話講，凹陷和凸出被平坦化了。注意可以通過AFM(原子力顯微鏡)現(xiàn)察到凹陷和凸出的P-V值。具體地，將被處理的表面上凹陷和凸出的P-V值為大約20納米至70納米。表面上凸出和凹陷的P-V值可以降低至20納米以下，優(yōu)選5納米或者更小。此處，將被處理的表面是指包括嵌入導(dǎo)線的上表面和絕緣膜的上表面的表面。
此外，通過制作比導(dǎo)線更硬的絕緣膜，導(dǎo)線的薄膜厚度依賴于絕緣膜的厚度，因此得到平的表面。此外，即使當(dāng)實施擠壓時，憑借與導(dǎo)線的側(cè)面接觸的絕緣膜的存在，導(dǎo)線寬度未被加寬。此外，通過擠壓，導(dǎo)線的密度增加，可以降低電阻。通過熱擠壓同平坦化一起實施烘烤?？梢蕴娲兀谄教够髮嵤┖婵?。通過使用可以同時加熱襯底兩側(cè)的熱擠壓，可以控制由于烘烤引起的凹陷和凸出的P-V值的增加。然后，依次形成柵絕緣膜和半導(dǎo)體膜以制造TFT。
此外，導(dǎo)線寬度通過掩模依賴于凹陷的精度。因此，可以得到期望的寬度，而與將落下的微滴粘度和數(shù)量以及噴嘴直徑無關(guān)。通常，導(dǎo)線寬度依賴于從噴嘴排放至襯底的液晶材料的接觸角。例如，從一個標(biāo)準(zhǔn)噴墨裝置的一個直徑(50微米×50微米)的噴嘴中排放出的材料溶液量是30pl至200pl，得到的導(dǎo)線寬度為60至600微米。相反，根據(jù)本發(fā)明，可以得到寬度小(例如，1至10微米的電極寬度)且厚度大(例如，1至100微米)的嵌入導(dǎo)線?？梢允贡景l(fā)明的嵌入導(dǎo)線的寬度變窄至光刻蝕技術(shù)的極限以下，且可以通過實施膜形成盡可能厚地增加其厚度。為了使導(dǎo)線寬度變窄，并降低導(dǎo)線電阻，優(yōu)選厚度比寬度更長的嵌入導(dǎo)線。然而，需要形成接觸孔以與上層中的導(dǎo)線接觸；因此，優(yōu)選導(dǎo)線的寬度長于接觸孔的直徑。當(dāng)接觸孔的直徑為1微米或者更大時，可以得到足夠的接觸電阻。
此外，當(dāng)噴嘴的直徑小于標(biāo)準(zhǔn)(從一個噴嘴排放的材料溶液量從0.1pl至40pl)時，得到的導(dǎo)線寬度從5微米至100微米。在烘烤之后通過具有小直徑的噴嘴得到的導(dǎo)線表面上容易出現(xiàn)凹陷和凸出。然而，由于在本發(fā)明的嵌入導(dǎo)線上執(zhí)行諸如擠壓或者CMP的平坦化處理，可以使導(dǎo)線的表面平坦。通過在由微滴排放方法得到的導(dǎo)線表面上進行烘烤，出現(xiàn)20納米至70納米的凸出和凹陷。
具體地，當(dāng)通過微滴排放方法得到的導(dǎo)線用作底部柵型TFT的柵導(dǎo)線時，如果表面具有凹陷和凸出，則存在在凸出中產(chǎn)生電場集中導(dǎo)致短路的危險。因此實施平坦化處理使得柵導(dǎo)線的表面變平是很重要的。此外，通過提供比柵導(dǎo)線表面的凹陷和凸出厚得多的柵絕緣膜，可能防止短路；然而，這可能導(dǎo)致TFT驅(qū)動電壓的增加，并進一步導(dǎo)致功耗增加。根據(jù)本發(fā)明，通過使柵導(dǎo)線的表面平坦化，可以得到具有膜厚度1納米至200納米的柵絕緣膜，優(yōu)選10納米至30納米。
此外，當(dāng)通過微滴排放方法形成材料圖案時，存在兩種情況，一種情況是從噴嘴間斷地排放材料微滴并以點狀落下，另一種情況是粘附連續(xù)排放的由一連串點形成的一串材料。在本發(fā)明中，材料圖案可以通過任一適當(dāng)?shù)膱D案形成。此外，除了噴墨噴嘴之外，可以使用噴射噴嘴和分配器噴嘴。
使用這樣得到的嵌入導(dǎo)線作為柵導(dǎo)線的底部柵型TFT可以降低電阻。典型地，其上形成了金屬導(dǎo)線的表面具有其中厚度比導(dǎo)線寬度突出的結(jié)構(gòu)。然而，即使當(dāng)由于在本發(fā)明中使用了嵌入導(dǎo)線使得柵絕緣膜和半導(dǎo)體膜變薄時，仍不容易產(chǎn)生覆蓋缺陷等。
根據(jù)本說明書中公開的本發(fā)明的一個結(jié)構(gòu)，一種半導(dǎo)體裝置包括形成在具有絕緣表面的襯底上的柵電極和柵導(dǎo)線的至少之一和絕緣層，形成在柵導(dǎo)線和柵電極之一上的柵絕緣膜，以及包括至少位于柵絕緣膜上的溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管的有源層，形成在有源層上的源導(dǎo)線和電極，以及形成在電極上的像素電極，其中柵導(dǎo)線和柵電極之一包含樹脂并具有與絕緣層相同的薄膜厚度。
根據(jù)本說明書中公開的另一結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體裝置包括形成在具有絕緣表面的襯底之上的基層，形成在基層上的柵導(dǎo)線和柵電極的至少之一和絕緣層，形成在柵導(dǎo)線和柵電極之一上的柵絕緣膜，形成在柵絕緣膜之上的包括至少溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管的有源層，形成在有源層上的源導(dǎo)線和電極，形成在該電極上的像素電極，其中柵導(dǎo)線和柵電極之一包括樹脂并具有與絕緣層相同的薄膜厚度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基層包括從由過渡金屬、所述過渡金屬的氧化物、所述過渡金屬的氮化物、所述過渡金屬的氮氧化物構(gòu)成的組中選擇的材料。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，過渡金屬包括從Sc、Ti、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn構(gòu)成的組中選擇的材料。
此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，薄膜晶體管的有源層為添加有氫或者鹵化氫的多晶半導(dǎo)體膜或者非單晶半導(dǎo)體膜。
作為薄膜晶體管的有源層，能夠適當(dāng)?shù)厥褂梅蔷О雽?dǎo)體膜、包括晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜、包括非晶結(jié)構(gòu)等的化合物半導(dǎo)體膜。另外，作為TFT的有源層，在非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶結(jié)構(gòu))之間具有一個中間結(jié)構(gòu)的半非晶半導(dǎo)體膜(也稱作微晶半導(dǎo)體)，所述中間結(jié)構(gòu)是具有三元態(tài)(從自由能方面考慮，三元態(tài)是穩(wěn)定的)的半導(dǎo)體，包括具有短程有序和晶格畸變的晶體區(qū)域。此外。至少一些膜區(qū)域包括0.5納米至20納米的晶粒。拉曼光譜轉(zhuǎn)移至低于520cm-1波數(shù)側(cè)。在半導(dǎo)體膜的X射線衍射中觀察到從Si晶格得出的(220)或者(111)的衍射峰。包括至少1原子％或者更多的氫或者鹵素作為用于未化合健(不飽和鍵)的中和劑。作為制造半非晶半導(dǎo)體膜的方法，通過執(zhí)行硅化物氣體的(等離子體CVD)生長排放分解來形成半非晶半導(dǎo)體膜。對于硅化物氣體，可能使用SiH4，此外還可以使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等?？梢允褂脷錃饣蛘邭錃馀c一種或者多種稀有氣體元素(He、Ar、Kr和Ne)進行稀釋。稀釋比從2倍至1000倍。壓力范圍近似從0.1Pa到133Pa，電源頻率從1MHz至120MHz，優(yōu)選從13MHz至60MHz。襯底加熱溫度可以為300℃或者更低，優(yōu)選溫度從100℃至250℃。對于膜中的雜質(zhì)元素，優(yōu)選的是，大氣成分中的諸如氧、氮或者碳的雜質(zhì)設(shè)置為1×1020原子/cm-1或者更低，具體地，氧的濃度設(shè)為5×1019原子/cm3或者更低，優(yōu)選1×1019原子/cm3或者更低。注意，具有作為有源層的半非晶半導(dǎo)體層的TFT(薄膜晶體管)的電場效應(yīng)遷移率為大約5cm2/Vsec至50cm2/Vsec。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，薄膜晶體管的柵電極寬度是從5微米到100微米，這是由于通過微滴排放方法形成嵌入的導(dǎo)線。另外，可以制作實現(xiàn)具有小寬度的柵電極的底部柵型TFT，因此在每種結(jié)構(gòu)中薄膜晶體管的溝道長度可以設(shè)置為5微米到100微米。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，薄膜晶體管的柵電極寬度的長度短于薄膜晶體管的柵電極的厚度的長度。為了降低導(dǎo)線的寬度并降低導(dǎo)線電阻，優(yōu)選嵌入導(dǎo)線厚度大于寬度。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，包括柵導(dǎo)線或者柵電極的上表面的表面以及包括絕緣層的上表面的表面位于相同平面。所述柵導(dǎo)線和柵電極為嵌入導(dǎo)線。此處的絕緣層是指在相同步驟中形成的絕緣材料圖案。此外，柵導(dǎo)線和柵電極是指嵌入在絕緣層中的金屬層。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，絕緣層上表面的凸出和凹陷的P-V值低于20納米。通過提高絕緣層的上表面的平坦度可以保證液晶顯示裝置中的取向膜的平坦度以及發(fā)光裝置中的陽極表面的平坦度。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，絕緣層上表面的凸出和凹陷的P-V值低于20納米。通過改善柵電極或者柵電極的上表面的平坦度可以使得柵絕緣膜變薄。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體裝置包括液晶顯示裝置，所述液晶顯示裝置包括與所述襯底相對的第二襯底以及夾在由襯底和第二襯底構(gòu)成的襯底對之間的液晶。
可以替代的方案是，根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體裝置包括發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包括具有陰極、包含有機化合物的層以及陽極的多個發(fā)光元件。
根據(jù)上述每種結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體裝置為交互式視頻/音頻通訊裝置或者通用遠(yuǎn)程控制裝置。
根據(jù)用于實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，用于制造半導(dǎo)體裝置的方法包括以下步驟在具有絕緣表面的第一襯底上形成基膜或者執(zhí)行基底預(yù)處理；在所述襯底上形成絕緣膜；在所述絕緣膜上形成掩模；通過選擇性地刻蝕所述絕緣膜形成凹陷；通過微滴排放方法在所述凹陷中形成嵌入導(dǎo)線；移除所述掩模；對所述嵌入導(dǎo)線的上表面執(zhí)行平坦化處理；在電極上形成柵絕緣膜；以及在所述柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體膜。
根據(jù)上述制造步驟相關(guān)的結(jié)構(gòu)，在通過選擇性地刻蝕所述絕緣膜形成凹陷的步驟中基層用作刻蝕阻止層。
根據(jù)上述制造步驟相關(guān)的結(jié)構(gòu)，平坦化處理是通過擠壓單元擠壓絕緣膜和嵌入導(dǎo)線的CMP處理、熱擠壓處理或者擠壓處理?？梢蕴娲姆桨甘?，平坦化處理是熱擠壓處理，其中通過同時實施加熱和擠壓來執(zhí)行嵌入導(dǎo)線的烘烤。在使用能夠同時加熱襯底兩側(cè)的熱擠壓處理的情況下，與僅使用烘箱或者熱板烘烤導(dǎo)線相比，烘烤時間更短。
根據(jù)上述制造步驟相關(guān)的結(jié)構(gòu)，在絕緣膜上形成掩模的步驟包括以下步驟通過使用配備有多個能夠排放不同材料的噴嘴的裝置形成可溶解于第一溶劑的第一材料層以及第一材料層周圍的可溶解于第二溶劑的第二材料層；和通過使用第二溶劑單獨移除第二材料來形成包括第一材料膜的掩模。
當(dāng)通過微滴排放方法形成掩模時，在抗蝕劑材料具有高流動性或者抗蝕劑材料在烘烤中其流動性增加的情況下，存在由于滴落而很難得到精確的掩模圖案的危險。因此，可以通過使用包括有與形成掩模(抗蝕劑層等)的材料的溶劑不同溶劑的材料并將該材料滴在將被開口的圖案區(qū)域來阻止滴落。優(yōu)選的是，通過使用配備有多個能夠排放抗蝕劑和水溶性溶液的噴嘴單元的微滴排放裝置，可縮短排放抗蝕劑的步驟和排放水溶性溶液步驟之間的間隔。在這種情況下，根據(jù)相同的對準(zhǔn)位置排放抗蝕劑和水溶性溶液；因此，存在很少的圖案未對準(zhǔn)。此外，當(dāng)在烘烤之后使用水進行沖洗時，水溶性樹脂被單獨移除，這樣可以得到精確的掩模圖案。
當(dāng)使用配備有能夠排放絕緣材料和金屬材料的多個噴嘴單元的微滴排放裝置時，根據(jù)相同的對準(zhǔn)位置實施排放；因此，在沒有圖案未對準(zhǔn)的情況下，形成層間絕緣膜和連接電極。
常規(guī)地，當(dāng)所述材料和另一光掩模不同時，由于在每種情況下規(guī)定了對準(zhǔn)，因此需要分別進行絕緣材料的對準(zhǔn)和金屬材料的對準(zhǔn)。因此容易出現(xiàn)圖案未對準(zhǔn)。
根據(jù)上述制造步驟相關(guān)的結(jié)構(gòu)，嵌入導(dǎo)線是薄膜晶體管的柵電極和柵導(dǎo)線之一。
如圖10A和圖10B所示的實例，可以分別形成柵電極和柵導(dǎo)線以使得具有小寬度的柵電極與具有大寬度的柵導(dǎo)線接觸。柵電極的寬度可以設(shè)置為從5微米至20微米；柵導(dǎo)線的寬度為10微米至40微米，以使得柵電極的寬度和柵導(dǎo)線的寬度之間的比為1∶2。例如，使用具有小噴嘴直徑的噴墨頭通過微滴排放方法在形成在絕緣膜的凹陷中單獨形成柵電極。在諸如擠壓步驟的平坦化之后，使用具有大直徑的噴墨頭形成柵導(dǎo)線以覆蓋部分柵電極。通過分別形成柵電極和柵導(dǎo)線，可以提高生產(chǎn)量。
本發(fā)明可以不考慮TFT的結(jié)構(gòu)而進行應(yīng)用，例如，可以使用底部柵型(反向交錯型)TFT和交錯型TFT。此外，本發(fā)明并不僅限于具有單柵極結(jié)構(gòu)的TFT，具有多個溝道形成區(qū)域的多柵型TFT，例如雙柵型TFT也是可以接受的。
此外，還可以使用具有雙柵極結(jié)構(gòu)的TFT，其中柵電極形成在半導(dǎo)體層的上面和下面，溝道(雙溝道)形成在一個半導(dǎo)體層的上面和下面。
根據(jù)本發(fā)明，在不需要旋轉(zhuǎn)涂覆方法的情況下，可以通過微滴排放方法形成的嵌入導(dǎo)線來實現(xiàn)大面積顯示器的制造。與旋轉(zhuǎn)涂覆方法相比，微滴排放方法可以減少材料溶液以降低制造成本。
此外，在通過熱擠壓對嵌入導(dǎo)線進行平坦化的同時，可以使襯底與加熱器接觸；因此，可以在短時間內(nèi)實施均勻的烘烤。因此，可以提高生產(chǎn)率。


圖1A至圖1E每個示出了AM-LCD的制造步驟的截面圖；圖2A至圖2D每個示出了AM-LCD的制造步驟的截面圖；圖3示出了像素的頂視圖；圖4A和圖4B每個示出了濕處理器的視圖；圖5A和5B每個示出了擠壓裝置的截面圖；圖6A到圖6E每個示出了形成掩模步驟的截面圖；圖7示出了微滴排放裝置的透視圖；圖8A至圖8C每個示出了通過微滴排放方法的圖案形成步驟的視圖；圖9示出了沉積裝置的透視圖；圖10A和10B每個示出了(實施例1)的像素的頂視圖；圖11A、11C和11D每個示出了通過微滴排放方法實施液晶滴落的截面圖；圖11D示出了通過微滴排放方法(實施例2)實施液晶滴落的透視12A至12D每個示出了一個過程(實施例2)的頂視圖；圖13A和13B每個示出了粘貼裝置和粘貼過程(實施例2)的截面圖；圖14A和14B每個示出了液晶模塊(實施例2)；圖15示出了驅(qū)動電路(實施例2)的方框圖；圖16示出了驅(qū)動電路(實施例2)的電路圖；圖17示出了驅(qū)動電路(實施例2)的電路圖；圖18示出了有源矩陣液晶顯示裝置(實施例2)的截面結(jié)構(gòu)圖；圖19示出了液晶顯示裝置(實施例3)的截面圖；圖20A至圖20E每個示出了制造發(fā)光裝置的步驟的截面圖；圖21A至圖21D每個示出了制造發(fā)光裝置的步驟的截面圖；圖22示出了像素的頂視圖；圖23A至圖23E每個示出了形成掩模的步驟的截面圖；圖24示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的發(fā)光顯示裝置的頂視圖；圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的發(fā)光顯示裝置的頂視圖；圖26示出了一個發(fā)光裝置的實例的截面圖；圖27A至27F每個示出了可以應(yīng)用于EL顯示面板的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖28A至28D示出了一個電子裝置的實例的視圖(實施例4)。
具體實施例方式
下面將描述本發(fā)明的實施例模式。
(實施例模式1)此處，圖1A至圖1E和2A至2D為示出了制造有源矩陣液晶顯示裝置的實例的視圖，在該有源矩陣液晶顯示裝置中，溝道刻蝕型TFT用作開關(guān)元件。
首先，在襯底10上形成基層11，該基層11用于改善對于隨后通過微滴排放方法形成的材料層的粘附性?；鶎?1并不總是需要具有層結(jié)構(gòu)，只要該基層形成的非常薄即可。因而，基層11的形成可以看作是基底預(yù)處理。可以使用噴射方法或者濺射方法將光催化劑物質(zhì)(氧化鈦(TiOx)、鈦酸鍶(SrTiO3)、硒化鎘(CdSe)、鉭酸鉀(KTaO3)、硫化鎘(CdS)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈮(Nb2O5)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化鎢(WO3))施加在整個表面上?？梢蕴娲姆桨甘?，可以通過使用噴墨方法或者溶膠凝膠方法實施處理以選擇性地形成有機材料(聚酰亞胺；丙烯酸類；或者使用這樣材料施加的絕緣膜，該材料中骨架結(jié)構(gòu)通過鍵合硅(Si)和氧(O)構(gòu)成且在取代基中至少包含氫、氟、烷基或者芳香烴的其中之一)。
光催化劑是指具有光催化功能的材料。當(dāng)使用在紫外光區(qū)域內(nèi)的光(波長400nm或者更低，優(yōu)選380nm或者更低)進行輻射時，可以激活光催化劑。通過噴墨方法在光催化劑上通過排放包含在溶劑中的導(dǎo)體可以繪制精密的圖案。
例如，TiOx不是親水性而是親油性，即在使用光進行輻射之前是防水的。光輻射導(dǎo)致催化劑活動，TiOx轉(zhuǎn)化為親水性和非親油性即防油性。注意，根據(jù)輻射時間長度TiO2可以同時為親水性和親油性。
注意，親水性是指一種容易被水潤濕的狀態(tài)，并具有30°或者更小的接觸角。具體地，具有5°或者更低接觸角的狀態(tài)稱為超素水性。相反，防水性是指難以被水潤濕的一種狀態(tài)，具有90°或者更大的接觸角。同樣，親油性是指容易被油潤濕的一種狀態(tài)，而“防油性”是指難以被油潤濕的一種狀態(tài)。注意，接觸角是指形成表面和位于滴落點邊緣上的微滴的切線所形成的角度。
在使用基于水的溶劑的情況下，優(yōu)選添加表面活性劑以平滑地從噴墨噴嘴的噴嘴排放微滴。除了噴墨噴嘴，還可以使用煙霧發(fā)生噴嘴或者分配器噴嘴。
在排放混合在基于油(酒精)溶劑中的導(dǎo)體的情況下，可以通過向沒有被光輻射的區(qū)域(以下稱作是非輻射區(qū)域)排放導(dǎo)體以及從該非輻射區(qū)域上面或者向該非輻射區(qū)域排放點來類似地形成導(dǎo)線。
注意，無極性溶劑或者低極性溶劑可以用作基于油(酒精)的溶劑。例如，可以使用萜品醇、礦油精、二甲苯、甲苯、乙苯、1，3，5三甲基苯、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、環(huán)己烷或者環(huán)辛烷。
此外，通過向光催化劑物質(zhì)中摻雜過渡金屬(諸如Pd、Pt、Cr、Ni、V、Mn、Pe、Ce、Mo或者W)可以改善光催化劑活性，并且通過可見光區(qū)域的光(波長從400納米至800納米)可以使得光催化劑具有活性。這是由于過渡金屬可以在具有寬帶隙的活性光催化劑的禁帶中形成新的能級，并且可以擴展光吸收的范圍至可見光區(qū)域。例如，可以摻雜諸如Cr或者Ni的受主(acceptor)型、諸如V或者Mn的施主型，諸如Fe的兩性型或者諸如Ce、Mo或者W的其它類型。因此光的波長可以根據(jù)光催化劑物質(zhì)來確定。因此，光輻射是指使用這樣波長的光進行輻射，該波長的光能夠光催化地激活光催化劑物質(zhì)。
當(dāng)在真空或者在氫氣回流的情況下加熱和還原光催化劑物質(zhì)時，晶體中產(chǎn)生氧缺陷。在不摻雜過渡元素的情況下，氧缺陷起到類似于電子施主的作用。特別是，在使用溶膠凝膠方法形成的情況下，由于氧缺陷從一開始就存在，因此不能還原光催化劑物質(zhì)。另外，通過摻雜氮氣等氣體可以形成氧缺陷。
此處，示出了在襯底上排放導(dǎo)體的情況下執(zhí)行用于改善粘附性的基底預(yù)處理的實例，但并不僅限于此。在通過微滴排放方法形成材料層(例如，有機層、無機層或者金屬層)的情況下、或者在通過微滴排放方法使材料層(例如，有機層、無機層或者金屬層)進一步形成在被排放的導(dǎo)電層的情況下，可以形成TiOx膜以改善材料層之間的粘附性。換句話講，在通過微滴排放方法排放導(dǎo)體制作圖案的情況下，理想的是，在導(dǎo)電材料層的界面的上面和下面執(zhí)行基底預(yù)處理以改善粘附性。
此外，可以使用3d過渡金屬(Sc、Ti、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn等)、所述3d過渡金屬的氧化物、氮化物或氮氧化物作為基層11，而不僅限于光催化劑材料。
除了諸如硼硅酸鋇玻璃的非堿性玻璃襯底之外，可以使用熔化方法或者浮法方法制作的硼硅酸鋁玻璃或者硅酸鋁玻璃、具有耐熱性能夠承受處理溫度的塑料襯底等。另外，在反射液晶顯示裝置的情況下，可以應(yīng)用諸如單晶硅半導(dǎo)體襯底的襯底、諸如不銹鋼的金屬襯底或其表面上提供有絕緣層的陶瓷襯底。
隨后，通過濺射方法、CVD方法或者微滴排放方法在整個表面上形成絕緣膜。對于該絕緣膜，可以使用無機材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等)、光敏或者非光敏有機材料(聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑或者苯并環(huán)丁烯)或者其疊層等。另外，作為絕緣膜，可以應(yīng)用包括烷基的SiOx薄膜，所述烷基是通過使用硅氧烷基聚合物得到的。通過絕緣膜的寬度作為寬度來確定隨后形成的柵導(dǎo)線的電阻率和厚度。在形成具有大面積屏幕的液晶顯示裝置的情況下，理想的是，形成具有低電阻的柵導(dǎo)線。絕緣膜厚度可以較厚，例如可以設(shè)置在從1微米至100微米。此處，絕緣膜的厚度被設(shè)置為5微米。此外，通過基層11形成具有優(yōu)越粘附性的絕緣膜。
隨后，形成包括光聚合物的掩模13(典型的是抗蝕劑)。通過微滴排放方法或者印刷方法(凸版印刷、平版印刷、銅板印刷、絲網(wǎng)印刷等)形成掩模13。盡管通過微滴排放方法或者印刷方法可以直接形成期望的掩模圖案，但是為了以高清晰度形成，理想的是在通過微滴排放方法或者印刷方法在整個表面形成抗蝕劑膜之后通過使用圖4A和圖4B示出的抗蝕劑移除設(shè)備以及使用光掩模執(zhí)行曝光來得到理想的掩模圖案。
在不使襯底旋轉(zhuǎn)的情況下，圖4A和圖4B所示的抗蝕劑移除設(shè)備可以用于顯影和沖洗襯底。圖4A為側(cè)視圖，從抗蝕劑移除噴嘴381排放抗蝕劑移除溶液，同時傳送固定在襯底支架384上的大面積襯底300。然后，從去離子水噴嘴382噴出洗滌水，從吹氣噴嘴383噴出氣體。傾斜地布置大面積襯底300以使其具有圖4B的橫截面圖中所示的角θ。θ角范圍可以為0°＜θ＜90°，優(yōu)選的為45°＜θ＜80°。在圖4B中，附圖標(biāo)記303表示抗蝕劑膜。從多個抗蝕劑移除溶液噴嘴380排放至抗蝕劑膜303的抗蝕劑移除溶液靠重力沿著襯底表面流動。此外，θ角設(shè)置為90°＜θ＜120°，那么抗蝕劑移除溶液就可以在高壓下從多個抗蝕劑移除溶液噴嘴381噴出。在這種情況下，滴落所述溶液而沒有在襯底300上流動；因而，可以避免溶液不均勻。同樣，在高壓下從吹氣噴嘴383噴出氣體并且從去離子水噴嘴382噴出洗滌水。
其后，通過選擇性地刻蝕絕緣膜以形成凹陷12來形成絕緣層14(圖1A)。在該刻蝕中，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整刻蝕劑、刻蝕氣體以及絕緣膜的材料以使得基層11起到刻蝕阻止層的作用。
其后，通過微滴排放方法典型的是噴墨方法向凹陷滴落材料溶液而留下掩模13。之后，在氧氣環(huán)境中執(zhí)行烘烤，從而形成用作柵電極或者柵導(dǎo)線的包括樹脂的金屬導(dǎo)線15或者柵電極(圖1B)。由于凹陷預(yù)先形成在絕緣層14上，因此可以得到精確的圖案形狀，尤其是可以得到具有較小寬度的導(dǎo)線。此處，將成為柵電極的包括樹脂的金屬導(dǎo)線15的寬度設(shè)置為1微米。注意圖1B示出了臨時烘烤之前的襯底狀態(tài)。即使在掩模13上留下有額外的微滴16，但是在隨后的移除掩模的步驟中仍可同時移除額外的微滴16，這是由于可以通過將掩模設(shè)置為憎水性的對于從金屬導(dǎo)線隔離的額外微滴執(zhí)行烘烤。
此外，同時可以得到具有較大寬度的導(dǎo)線。使用與包括樹脂的金屬導(dǎo)線15相同的方式形成向端子部分延伸的導(dǎo)線40。此處，向端子部分延伸的導(dǎo)線40的寬度設(shè)置為30微米。另外，盡管此處沒有示出，然而，如果需要，則形成用于形成存儲電容器的電容器電極或者電容器導(dǎo)線。
作為導(dǎo)線材料，使用下列材料的任一種金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)，鎢(W)、鎳(Ni)、鉭(Ta)、鉍(Bi)、鉛(Pb)、銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鈦(Ti)或者鋁(Al)；這些金屬的合金；分散的納米顆粒；或者鹵化銀顆粒。具體地，優(yōu)選柵電極具有較低電阻。因此，優(yōu)選使用其中分散或者溶解在溶劑中的金、銀或者銅的任一種的材料，考慮到特殊電阻值，更加優(yōu)選的是使用低電阻的銀或者銅。然而，在使用銀或者銅的情況下，可以另外提供阻擋金屬膜(Ta、TaN、Ti、TiN、W、WN等)以防止金屬元素(銀或者銅)分散。溶劑對應(yīng)于諸如醋酸丁酯的酯、諸如異丙基乙醇的乙醇、諸如丙酮的有機溶劑等。通過調(diào)節(jié)溶劑的濃度和添加表面活性劑等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)表面張力和粘度。
此外，通過在溶劑中分散或者溶解上述金屬材料結(jié)合的顆粒(例如銅的周圍被銀涂覆的金屬顆粒)使用微滴排放方法形成金屬導(dǎo)線。由于銅周圍被銀涂覆，因此在形成基膜和執(zhí)行基底預(yù)處理的情況下，可以改善粘附性。另外，通過使用銀進行涂覆可以使得銅凹陷和凸出變得光滑。備選地，可以通過在溶劑中分散或者溶解這樣的金屬顆粒使用微滴排放方法來形成金屬導(dǎo)線，在該金屬顆粒中，銅的周圍被將進一步被銀涂覆的緩沖層(Ni或者NiB)涂覆。注意提供該緩沖層以增強銅(Cu)和銀(Cu)之間的粘附性。
在微滴排放方法中使用的噴嘴直徑設(shè)置為0.02微米至100微米(優(yōu)選，30微米或者更低)，從噴嘴排放的合成物的排放量優(yōu)選設(shè)置為0.001pl至100pl(優(yōu)選地，10pl或者更低)。存在根據(jù)需求型的微滴排放方法和連續(xù)型微滴排放方法，這兩種方法都可使用。此外，作為在微滴排放方法中使用的噴嘴，存在使用通過施加電壓來改變屬性的壓電系統(tǒng)，和通過提供在噴嘴中的加熱器使得合成物沸騰并排放合成物的加熱系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都可以使用。在對象和噴嘴的排放口之間的間隔優(yōu)選盡可能的接近以在期望位置滴落微滴，優(yōu)選設(shè)置為0.1毫米至3毫米(優(yōu)選1毫米或者更低)。在保持相對間隔的同時，可以移動噴嘴和對象之一，然后繪制期望的圖案。此外，可以在排放合成物之前在對象的表面上執(zhí)行等離子體處理。當(dāng)執(zhí)行等離子體處理時，會具有使對象表面變成親水性和親油性的優(yōu)勢。例如，變成對去離子水具有親水性，變成對被酒精溶解的膠具有親油性。
可以在低壓下執(zhí)行排放合成物的步驟，以使得合成物的溶劑可以揮發(fā)同時排放合成物、碰在對象上并可以跳過和縮短隨后的干燥和烘烤步驟。在排放合成物之后，可在常壓下或者低壓下通過激光輻射、快速熱處理、加熱爐等執(zhí)行干燥和烘烤的任一步驟或兩個步驟。干燥步驟和烘烤步驟都是熱處理步驟。例如，在100℃下執(zhí)行干燥3分鐘，在200℃至350℃的溫度下執(zhí)行烘烤15分鐘至120分鐘，所述干燥和烘烤的對象、溫度和時間不同。為了既執(zhí)行干燥步驟又執(zhí)行烘烤步驟，可以加熱襯底，將襯底的溫度設(shè)置為從100℃至800℃(優(yōu)選200℃至350℃)(盡管取決于襯底的材料等)。通過該步驟，合成物中的溶劑被揮發(fā)或者化學(xué)移除了分散劑，樹脂周圍固化并收縮，從而加速熔接和焊接。換句話講，被烘烤的導(dǎo)線和電極包括樹脂。在氧氣環(huán)境、氮氣環(huán)境或者空氣中執(zhí)行干燥和烘烤步驟。然而，優(yōu)選在其中分解或者分散金屬元素的溶劑容易被移除的氧氣環(huán)境中執(zhí)行該步驟。
通過形成基膜或者通過執(zhí)行基底預(yù)處理可以顯著改善通過微滴排放方法形成的金屬膜的粘附性。即使金屬層浸泡在稀氫氟酸(以1∶100稀釋)中一分鐘或者更長時間，金屬層也可以承受，因此即使在帶剝離測試中仍可得到充分粘附性。
此外，通過使得絕緣層14成為親油材料或者使得絕緣層的14的側(cè)壁具有親油性還可以提高側(cè)壁中金屬層的粘附性。
其后，移除包括抗蝕劑的掩模13。在該階段，可以使金屬層隆起高于絕緣層的表面。在通過使用圖4A和4B中示出的類似裝置從噴嘴排放溶劑(稀釋劑等)之后，可以順序執(zhí)行沖洗和干燥。此外，既可以執(zhí)行紫外線清洗又可執(zhí)行沖洗。
其后，可以執(zhí)行平坦化處理，例如擠壓或者化學(xué)機械拋光(下文中稱作CMP)(圖1C)。
圖5A示出了自動擠壓的熱擠壓裝置的實例。該熱擠壓裝置包括一對頂部和底部熱板52和53，樣品被夾在兩塊熱板之間以通過向下移動頂部熱板53擠壓該樣品?？梢栽诓Ａбr底不會破裂的范圍內(nèi)(從0.5kgf/cm2，至1kgf/cm2)執(zhí)行加壓。加熱器58a和58b分別包括在熱板52和53中，下側(cè)上的熱板固定。使用支架55a和55b放置頂部熱板53以使得可自由地上下移動頂部熱板。使用熱板52和53，頂部板54在其表面上提供有特氟隆涂覆膜56，襯底51提供有將被處理的層57。此處，將被處理的層57是指絕緣層14和金屬導(dǎo)線15。通過擠壓使得金屬導(dǎo)線15的曝光表面與絕緣層14的曝光表面一致。由于在擠壓之后，絕緣層14保持了厚度和寬度，因此沒有拉伸金屬導(dǎo)線15的圖案?？梢酝ㄟ^擠壓臨時烘烤的襯底和對被擠壓的襯底加熱到烘烤溫度來在短時間內(nèi)執(zhí)行烘烤。在大面積襯底中，需要巨大的烘烤室；因此，當(dāng)整個烘烤室被加熱時，烘烤處理時間容易變長。
圖5B示出了與圖5A中示出的裝置不同的另一擠壓裝置的實例。襯底61夾在輥62和輸送輥63之間。通過使用擠壓裝置(圖中未示出)，使用驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)的進料輥63加壓來擠壓襯底61。輥62具有其表面提供有特氟隆涂覆膜66的金屬圓柱主體，并與輸送輥63相對布置以與其成對。然后，在輸送輥63鄰近提供通過驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)的滾柱式輸送器(其中布置了多個傳送輥)，以輸送和輸出襯底61。此外，襯底提供有將被擠壓的層67。另外，在輥62和輸送輥63內(nèi)部可以提供具有溫度調(diào)節(jié)能力的夾套加熱器以便輥的表面保持加熱。
任一個擠壓裝置都可通過擠壓執(zhí)行平坦化。在長時間或者高溫下執(zhí)行熱擠壓的情況下，圖5A中示出的擠壓裝置是適用的。相反，在短時間或者低溫下執(zhí)行熱擠壓的情況下，圖5B中示出的擠壓裝置是適用的。注意，在兩個擠壓裝置中都提供有特氟隆涂覆膜56和66，以防止將被處理的層的成分材料的粘附。
此外，參考圖6A至6E描述另外的制造步驟。在微滴排放方法中，使用能夠從多個噴嘴排放不同種類材料的裝置。其中基層11形成在襯底10上以形成絕緣層74的步驟與上述的步驟類似，因此，此處不再描述。使用圖6A中示出的相同裝置將水溶性樹脂77和包括抗蝕劑的掩模73排放在絕緣層74上。在抗蝕劑材料具有高流動性的情況下或者抗蝕劑材料在烘烤過程中流動性增加的情況下，水溶性樹脂77用于阻止圖案變形。此外，水溶性樹脂77保護不需要抗蝕劑的區(qū)域，例如襯底周邊。然后，在烘烤或者光固化之后，使用水執(zhí)行沖洗以單獨移除水溶性樹脂，如圖6B所示。注意圖6B示出了臨時烘烤之前的狀態(tài)。通過使用這樣得到的掩模73，通過選擇性地刻蝕絕緣層74可以得到優(yōu)良的圖案，如圖6C所示。隨后，如圖6D所示，通過微滴排放方法形成導(dǎo)線75和40，同時移除粘在掩模73上的額外的微滴76。之后，如圖6E所示，通過擠壓執(zhí)行平坦化。在采用圖6A至6E所示的形成抗蝕劑掩模步驟的情況下，掩模73具有其端部具有彎曲的結(jié)構(gòu)。因而，可以進一步擴寬額外微滴76和導(dǎo)線75之間的間隔。作為實例，描述了水溶性樹脂。然而，并不限于此，在形成包括溶劑(除水之外)的不溶于掩模的材料之后，可以將材料單獨溶解在溶劑中。
可以使用圖6A至6E或者圖1A至圖1C示出的任一步驟。
隨后，隨后通過使用等離子體CVD方法或者濺射方法順序形成柵絕緣膜18、半導(dǎo)體膜以及n型半導(dǎo)體膜。在該實施例模式中，甚至在導(dǎo)線之上使用了具有平坦表面的嵌入導(dǎo)線；因此即使當(dāng)每個膜厚度很小時，仍未出現(xiàn)覆蓋缺陷。例如，通過使用等離子體CVD方法或者濺射方法，可以將柵絕緣膜18的厚度設(shè)置為從1納米至200納米。
可以使用通過PCVD方法或者濺射方法得到的主要包含氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅的材料作為柵絕緣膜18。優(yōu)選地，使柵絕緣膜18薄到從10納米至50納米，并使用包括硅的絕緣層的單層或者多層結(jié)構(gòu)形成。
通過這樣的方式，在使用等離子體CVD方法用于形成小厚度的絕緣膜的情況下，需要通過降低形成速率以良好的可控性得到小的膜厚度。例如，當(dāng)RF功率設(shè)置為100W、頻率設(shè)置為10kHz、壓力設(shè)置為0.3托、N2O氣流為400sccm以及SiH4氣流為1sccm時，可以設(shè)置氧化硅膜的沉積速率為6納米/分鐘。
此外，可以通過微滴排放方法使用硅氧烷基聚合物排放和烘烤柵絕緣膜18，以得到包括烷基的SiOx膜。注意，在通過微滴排放方法形成柵絕緣膜18的情況下，膜厚度為100納米或者更大。
使用半非晶半導(dǎo)體膜或者非晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體膜，所述半非晶半導(dǎo)體膜或者非晶半導(dǎo)體膜通過使用以硅烷和鍺為代表的半導(dǎo)體材料氣體的熱CVD方法、濺射方法或者氣相生長方法來形成。
作為非晶半導(dǎo)體薄膜，通過使用SiH4或者SiH4與H2的混合氣體的PCVD方法來得到非晶硅薄膜。另外，作為半非晶半導(dǎo)體薄膜，可以使用PCVD方法來得到半非晶硅薄膜，該PVCD方法使用了其中SiH4與H2的稀釋比為1∶3至1∶1000的混合氣體、其中具有氣體流率為20∶0.9至40∶0.9(Si2H6∶GeF4)的被GeF4稀釋的Si2H6混合氣體或者Si2H6與F2的混合氣體。注意，優(yōu)選使用半非晶硅薄膜，這是由于根據(jù)與基底的界面可以給定結(jié)晶度。
通過使用硅烷氣體和磷化氫氣體的PCVD方法可以形成n型半導(dǎo)體薄膜，該n型半導(dǎo)體薄膜可以使用半非晶半導(dǎo)體膜或者非晶半導(dǎo)體膜形成。當(dāng)提供了優(yōu)選的n型半導(dǎo)體薄膜20時，半導(dǎo)體薄膜和電極(將在后面步驟中形成的電極)的接觸電阻降低。然而，可以根據(jù)需要形成。
注意，優(yōu)選選擇性地形成柵絕緣膜18、半導(dǎo)體膜以及n型半導(dǎo)體膜，這可以通過使用圖9中示出的裝置實現(xiàn)。圖9中示出的裝置采用面朝下的方式輸送襯底900，使用常壓等離子體CVD裝置901、902和903，有可能形成連續(xù)膜。在常壓等離子體CVD裝置901、902和903中分別提供了處理氣體引入縫隙和處理氣體排放縫隙。當(dāng)襯底900通過夾在兩個縫隙之間的區(qū)域附近時，可以形成膜。注意，處理氣體排放縫隙提供在襯底傳輸路徑904的上游，處理氣體引入縫隙提供在其下游。圖9所示的裝置能夠在部分襯底900通過CVD裝置之后執(zhí)行膜形成。在液晶顯示裝置的有源矩陣襯底中的整個表面上形成柵絕緣膜的情況下，不需要在像素部分刻蝕柵絕緣膜。當(dāng)在端子部分的端電極曝光時，需要移除柵絕緣膜。然而，在使用圖9示出的裝置的情況下，可以在端部分提供端電極的區(qū)域中沒有形成柵絕緣膜的情況下，得到僅覆蓋像素部分的柵絕緣膜。
隨后，提供掩模21，并選擇性地刻蝕半導(dǎo)體膜和n型半導(dǎo)體膜以得到具有島狀的n型半導(dǎo)體膜20和半導(dǎo)體膜19(圖1D)。圖1A和圖6A至6B中示出的任一方法都可以用于形成掩模21。
隨后，通過微滴排放方法選擇性地排放包括導(dǎo)體(Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)、Al(鋁)等)的合成物以形成源或者漏導(dǎo)線22和23。同樣，在端子部分形成連接導(dǎo)線(圖中未示出)(圖1E)。可以替代的方案是，可在通過濺射方法形成金屬薄膜之后，通過構(gòu)圖形成源或者漏導(dǎo)線22和23以替代微滴排放方法。
隨后，使用源或者漏導(dǎo)線22和23作為掩模來刻蝕半導(dǎo)體膜的上層和n型半導(dǎo)體膜以得到圖2A所示的狀態(tài)。在該階段，完成了包括溝道形成區(qū)域24、源區(qū)26和漏區(qū)25的溝道刻蝕型TFT。
隨后，形成用于防止溝道形成區(qū)域24被雜質(zhì)污染的保護膜27。對于保護膜27，使用主要包含通過濺射方法或者PCVD方法得到的氮化硅或者氮氧化硅的材料。此外，可以使用圖9示出的CVD裝置選擇性地形成保護膜27。此處示出了形成保護膜的實例，然而，假如特殊需要，可不用提供保護膜。
隨后，通過微滴排放方法選擇性地形成層間絕緣膜28。諸如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、酚樹脂、線型酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂或者聚氨酯樹脂的樹脂材料用作層間絕緣膜28。此外，通過微滴排放方法形成層間絕緣膜28，所述微滴排放方法使用諸如苯并環(huán)丁烯、聚對苯二甲撐、閃光或者透光聚酰亞胺的有機材料；由諸如硅氧烷基聚合物的聚合作用制成的化合物材料；包含水溶性均聚物和水溶性共聚物的合成材料等。
隨后，使用層間絕緣膜28作為掩模來刻蝕保護膜以在部分源或漏導(dǎo)線22和23上形成包括導(dǎo)體的凸出(柱)29。可以通過重復(fù)排放包括(Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)或者Al(鋁)等)的合成物以及通過烘烤來層壓凸出(柱)29。
隨后，在層間絕緣膜28上形成與凸出(柱)29接觸的像素電極30(圖1D)。類似地形成與導(dǎo)線40接觸的端電極41。在制造透光液晶顯示面板的情況下，通過微滴排放方法或者印刷方法形成由合成物(包含氧化銦錫(ITO)、包含氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)，氧化錫(SnO2)等)構(gòu)成的預(yù)定圖案并進行烘烤以形成像素電極30和端電極41。在制造反射液晶面板的情況下，像素電極30和端電極41可以通過微滴排放方法由主要包含金屬顆粒(諸如Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)或者Al(鋁)等)的合成物形成。作為另一方法，使用濺射方法形成透明導(dǎo)電膜或者反光導(dǎo)電膜并通過微滴排放方法形成掩模圖案，因而可以通過進一步刻蝕來形成像素電極。
在通過微滴排放方法形成諸如像素電極30的較大面積的圖案的情況下，存在導(dǎo)致凹陷和凸出的危險。因而，優(yōu)選的是通過使用圖5A和5B示出的擠壓裝置通過熱擠壓來平坦化像素電極30的表面。此外，在使用諸如氧化銦錫(ITO)的需要烘烤以晶化的材料作為像素電極30材料的情況下，可以同時實施擠壓和烘烤。
作為一個實例，圖3示出了圖2D階段處的像素的頂視圖。在圖3中，沿著點劃線A-B的截面視圖對應(yīng)于圖2D中示出的截面視圖。注意使用相同附圖標(biāo)記表示相應(yīng)部分。
此處描述其中提供了保護膜27的實例，因此，分別形成層間絕緣膜28和凸出(柱)29。然而，在未提供保護膜的情況下，可以通過微滴排放方法使用相同裝置(例如，圖7和圖8A至8C中示出的裝置)形成層間絕緣膜28和凸出(柱)29。
此處描述其中提供了保護膜27的實例，因此，分別形成層間絕緣膜28和凸出(柱)29。然而，在未提供保護膜的情況下，可以通過微滴排放方法使用相同裝置(例如，圖7和圖8A至8C中示出的裝置)形成層間絕緣膜228和凸出(柱)229。
在圖7中，附圖標(biāo)記1500表示大尺寸襯底；1504表示成像單元；1507表示臺；1511表示標(biāo)記；1503表示形成一個面板的區(qū)域。配備有與一個面板具有相同寬度的頭1505a、1505b和1505c的微滴排放裝置相對于臺移動以進行掃描，例如以之字形移動或者往復(fù)移動這些頭，適當(dāng)形成材料層的圖案?？赡苁褂门c大尺寸襯底具有相同寬度的頭；然而，當(dāng)這些頭與圖7的一個面板一樣寬時容易操作。此外，為提高生產(chǎn)量，理想的是當(dāng)移動臺時排放材料。
此外，理想的是賦予所述頭1505a、1505b和1505c以及臺1507以溫度調(diào)節(jié)功能。
注意頭(噴嘴尖)和大尺寸襯底之間的間隔設(shè)為大約1mm。通過縮小間隔可以提高碰撞準(zhǔn)確率。
垂直于掃描方向布置在三條線中的頭1505a、1505b和1505c可以為各個材料層排放不同的材料，或者可以排放一種材料。當(dāng)從三個頭排放一種材料以形成具有圖案的層間絕緣膜時，生產(chǎn)量得到提高。
對于圖7示出的裝置，可以通過移動大尺寸襯底1500同時固定頭，或者移動頭同時固定大尺寸襯底1500來執(zhí)行掃描。
微滴排放單元的每個頭1505a、1505b和1505c與控制單元連接，通過計算機來控制這些頭；因而，可以應(yīng)用預(yù)編程圖案。排放量通過施加的脈沖電壓來控制?？梢愿鶕?jù)形成在襯底上的標(biāo)記定時排放微滴?？梢蕴娲姆桨甘牵梢愿鶕?jù)襯底的邊緣來確定微滴排放位置。這種參考點通過諸如CCD的成像單元來檢測并將其通過圖像處理單元轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。然后，通過計算機識別出來以產(chǎn)生控制信號，并將所述控制信號發(fā)送至控制單元。當(dāng)然，將形成在襯底上的圖案信息放在記錄介質(zhì)中?；谠撔畔ⅲ刂菩盘柋话l(fā)送至控制單元，并單獨控制微滴排放單元的每個頭。
如圖8所示，在同時構(gòu)圖形成多種材料的情況下，從位于噴嘴單元800第一行的噴嘴向襯底801排放第一材料溶液以預(yù)先形成第一材料層802。隨后，從位于第二行的噴嘴排放第二材料溶液以形成第二材料層803。由于對準(zhǔn)相同因此存在較少的圖案未對準(zhǔn)。當(dāng)實施這種排放時，處理時間進一步縮短。
圖8示出了當(dāng)圖案形成時的中間流程的頂視圖；圖8示出從第一行排放的截面圖，圖8C示出了從第二行排放的截面圖。
即使當(dāng)?shù)诙牧蠈泳哂懈吡鲃有詴r，圖8A至8C示出的排放方法仍是有效的，這是由于第一材料層可以防止微滴擴散。
此外，通過使用微滴排放方法形成水溶性樹脂和掩模材料以獲得圖6A的狀態(tài)。
通過上述步驟，完成了用于液晶顯示面板的TFT襯底，其中底部柵型(還稱為反向交錯型)TFT和像素電極形成在襯底10上。
隨后，形成取向膜34a以覆蓋像素電極30。對于取向膜34a來講，可以采用微滴排放方法、絲網(wǎng)印刷方法或者膠板印刷方法等。之后，可以在取向膜34a的表面執(zhí)行摩擦處理。
然后，在著色層36a、光屏蔽層(黑矩陣)36b以及包括外涂層37的濾色器、并進一步在包括透明電極的反電極38和取向膜34b上提供反襯底35。然后，通過微滴排放方法形成具有封閉圖案的密封層(圖中未示出)以圍繞像素部分覆蓋的區(qū)域。此處，示出了通過微滴排放方法形成具有封閉圖案的密封層的實例以在隨后的步驟中滴落液晶。在提供具有開口的密封圖案并粘貼TFT襯底和反襯底之后，可以使用浸漬涂覆方法(泵浦方法)，通過所述浸漬涂覆方法使用毛細(xì)管現(xiàn)象注射液晶。此外，可以通過微滴排放方法形成濾色器。
接著，在減壓的情況下，滴落液晶以防止氣泡進入，并將TFT襯底和反襯底粘貼在一起。在封閉環(huán)密封圖案中一次或者幾次滴落液晶。扭曲向列(TN)模式主要用作液晶的對準(zhǔn)模式。在該TN模式中，根據(jù)光從射入到射出的極化作用，液晶分子的對準(zhǔn)方向扭曲90°。在制造TN液晶顯示裝置的情況下，將襯底粘貼在一起以使摩擦方向正交。
可以通過噴涂球狀間隔、形成包括樹脂的柱形間隔或者將填充物混合至密封劑來保持其間插入有液晶39的襯底對之間的間隔。上述柱狀間隔由有機樹脂材料和無機材料形成，所述有機樹脂材料為主要包含從丙烯酸、聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺和環(huán)氧樹脂中選擇的有機樹脂材料的至少一種；所述無機材料為氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅或者這些材料的膜堆疊構(gòu)成的任一種材料。
接著，將不需要的襯底分割。在從一個襯底上得到多個面板的情況下，每個面板都被分離開。在從一個襯底得到一個面板的情況下，通過粘貼預(yù)先切割的反襯底可以跳過分割步驟。
通過已知方法，使用各向異性導(dǎo)電層45將FPC 46粘貼在端電極41上。通過上述步驟完成液晶模塊(圖2D)。另外，需要時可以提供光膜。在透光液晶顯示裝置的情況下，偏光器被分別粘貼至有源矩陣襯底和反襯底上。
如上所述，根據(jù)該實施例模式，跳過了通過微滴排放方法使用掩模的曝光步驟；因此，可以簡化過程并可以減少制造時間。即使使用在第五代之后的玻璃襯底(每個邊超出了1000mm)也可以通過微滴排放方法直接在襯底上形成每種圖案來容易地制造液晶顯示面板。由于可以通過使用微滴排放方法形成具有低電阻的嵌入導(dǎo)線，因此可以制造大面積面板。
在該實施例模式中，盡可能不要執(zhí)行其中實施旋轉(zhuǎn)涂覆的過程以及使用光掩模的曝光。然而，并沒有限制，可以使用光掩模通過曝光步驟執(zhí)行部分構(gòu)圖。
(實施例模式2)此處，圖20A至圖20E和21A至21D為示出了制造使用溝道刻蝕型TFT用作開關(guān)元件的有源矩陣發(fā)光顯示裝置的實例的視圖。
首先，與實施例模式1類似，形成基層211，用于改善與隨后通過微滴排放方法形成在襯底210的材料層的粘附性。
從由3d過渡金屬(Sc、Ti、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn等)、所述過渡金屬的氧化物、所述過渡金屬的氮化物或所述過渡金屬的氮氧化物構(gòu)成的組中選擇的材料可以用作基層211，而不僅限于光催化劑材料。
除諸如硼硅酸鋇玻璃的非堿性玻璃襯底之外，可以使用熔化方法或者浮法方法制作的硼硅酸鋁玻璃或者硅酸鋁玻璃、具有耐熱性能夠承受該制作過程中的處理溫度的塑料襯底等。
隨后，與實施例模式1類似，通過濺射方法，CVD方法或者微滴排放方法在整個表面上形成絕緣膜。
作為該絕緣膜，可以使用無機材料(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等)、光敏或者非光敏有機材料(聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑或者苯并環(huán)丁烯)或者其疊層等?？梢蕴娲姆桨甘?，可以使用包括烷基的SiOx薄膜作為絕緣膜，所述包括烷基的SiOx薄膜是通過使用硅氧烷基聚合物得到。根據(jù)絕緣膜的厚度來確定隨后形成的柵導(dǎo)線的厚度和電阻率。在制造具有大屏幕的發(fā)光顯示裝置的情況下，優(yōu)選的是形成具有低電阻的柵導(dǎo)線；因此絕緣層厚度可以較厚，例如可以設(shè)置為從1微米至100微米。此處，絕緣膜的厚度被設(shè)置為5微米。注意通過基層211形成具有優(yōu)越粘附性的絕緣膜。
隨后，與實施例模式1類似，形成包括光敏樹脂的掩模213(典型的是抗蝕劑)。通過微滴排放方法或者印刷方法(凸版印刷、平板、銅板印刷、絲網(wǎng)印刷等)形成掩模213。
與實施例模式1類似，通過選擇性地刻蝕絕緣膜來形成絕緣層214以形成凹陷212(圖20A)。在該刻蝕中，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整刻蝕劑、刻蝕氣體或者絕緣膜的材料以使得基層211起到刻蝕阻止層的作用。
其后，與實施例模式1類似，通過微滴排放方法典型的是噴墨方法向凹陷滴落材料溶液，留下掩模213。之后，在氧氣環(huán)境中執(zhí)行烘烤，從而形成用作柵電極或者柵導(dǎo)線的金屬導(dǎo)線215a和215b(圖20B)。在圖20B中，金屬導(dǎo)線215a表示被隨后形成的半導(dǎo)體層覆蓋的電極；金屬導(dǎo)線215b表示與上導(dǎo)線接觸的導(dǎo)線。金屬導(dǎo)線215b的寬度比金屬導(dǎo)線215a的寬度更寬以便與上導(dǎo)線接觸。此處，金屬導(dǎo)線215b的寬度被設(shè)置為4微米，金屬導(dǎo)線215a的寬度被設(shè)置為2微米。
由于預(yù)先通過絕緣層214形成凹陷，因此可以得到精確的圖案形狀，尤其是可以得到具有較小寬度的金屬導(dǎo)線215a。此外，同時可以得到具有大寬度的導(dǎo)線。注意，圖20B示出了臨時烘烤之前的襯底狀態(tài)。即使在掩模213上留下有額外的微滴216，但是在隨后的移除掩模步驟中仍可同時移除額外的微滴216，這是由于可以通過將掩模設(shè)置為憎水性對于與金屬導(dǎo)線隔離的額外微滴執(zhí)行烘烤。
采用與金屬導(dǎo)線215a和215b相同的方式形成朝著端子部分延伸的導(dǎo)線240。盡管此處沒有示出，然而可以形成用于提供電流至發(fā)光元件的電源線。此外，如果需要，形成用于形成存儲電容器的電容器電極或者電容器導(dǎo)線。
此外，在側(cè)壁上通過使得絕緣層214成為親油性或者使得絕緣層214的側(cè)壁具有親油性還可以提高金屬層的粘附性。
其后，與實施例模式1類似，移除包括抗蝕劑的掩模213。在該階段，可以使金屬層隆起高于絕緣層的表面。
其后，與實施例模式1類似，執(zhí)行平坦化處理，例如擠壓處理或者CMP(圖20C)。通過擠壓來平坦化，使得金屬導(dǎo)線215a和215b的暴露表面與絕緣層214的暴露表面一致。由于在擠壓之后，絕緣層214保持了厚度和寬度，因此沒有拉伸每個金屬導(dǎo)線215a和215b的圖案?？梢栽诙虝r間內(nèi)通過擠壓臨時烘烤的襯底和將被擠壓的襯底加熱到烘烤溫度以執(zhí)行烘烤。在大面積襯底中，需要巨大的烘烤室；因此，當(dāng)整個烘烤室被加熱時，烘烤處理時間可能加長。
此處參考圖23A至23E來描述另一制造過程。在微滴排放方法中，使用能夠從多個噴嘴排放不同種類材料的裝置。其中基層211形成在襯底210上以形成絕緣層274的步驟與上述的步驟類似，因此，此處不再描述。使用圖23A中示出的相同裝置將水溶性樹脂277和包括抗蝕劑的掩模273排放在絕緣膜274上。在抗蝕劑材料具有高流動性的情況下或者抗蝕劑材料在烘烤過程中流動性增加的情況下，水溶性樹脂277用于防止圖案變形。此外，水溶性樹脂277保護不需要抗蝕劑的區(qū)域，例如襯底周邊。然后，在烘烤或者光固化之后，使用水執(zhí)行沖洗以單獨移除水溶性樹脂，如圖23B所示。注意圖23B示出了臨時烘烤之前的狀態(tài)。通過使用這樣得到的掩模273，通過選擇性地刻蝕絕緣層274可以得到優(yōu)良的圖案，如圖23C所示。隨后，如圖23D所示，通過微滴排放方法形成導(dǎo)線275a、275b和240，同時移除粘在掩模273上的額外的微滴276。之后，如圖23E所示，通過擠壓執(zhí)行平坦化。在采用圖23A至23E所示的形成抗蝕劑掩模的步驟的情況下，掩模273具有其端部具有彎曲的結(jié)構(gòu)。因而，可以進一步擴寬額外微滴276和導(dǎo)線275a之間的間隔。作為實例描述了水溶性樹脂。然而，并不限于此，在形成包括溶劑(除水之外)的不溶于掩模的材料之后，可以將該材料單獨溶解在溶劑中。
可以使用圖23A至23E或者圖20A至圖20C示出的任一步驟。
隨后，與實施例模式1類似，通過使用等離子體CVD方法或者濺射方法順序形成柵絕緣膜218、半導(dǎo)體膜以及n型半導(dǎo)體膜。在該實施例模式中，甚至在導(dǎo)線之上使用了具有平坦表面的嵌入導(dǎo)線；因此即使當(dāng)每個膜厚度很小時仍未出現(xiàn)覆蓋缺陷。例如，通過使用等離子體CVD方法或者濺射方法，可以將柵絕緣膜218的厚度設(shè)置為從1納米至200納米。
使用半非晶半導(dǎo)體膜或者非晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體膜，所述半非晶半導(dǎo)體膜或者非晶半導(dǎo)體膜通過使用以硅烷和鍺為代表的半導(dǎo)體材料氣體的熱CVD方法、濺射方法或者氣相生長方法形成。
通過使用硅烷氣體和磷化氫氣體的PCVD方法可以形成n型半導(dǎo)體薄膜，該n型半導(dǎo)體薄膜可以使用半非晶半導(dǎo)體膜或者非晶半導(dǎo)體膜形成。當(dāng)提供了優(yōu)選的n型半導(dǎo)體薄膜220時，半導(dǎo)體薄膜和電極(將在后面步驟中形成的電極)的接觸電阻降低。然而，可以根據(jù)需要形成。
優(yōu)選選擇性地形成柵絕緣膜218、半導(dǎo)體膜以及n型半導(dǎo)體膜，這可以通過使用圖9中示出的裝置實現(xiàn)。
隨后，與實施例模式1類似，提供掩模221，并選擇性地刻蝕半導(dǎo)體膜和n型半導(dǎo)體膜以得到具有島狀的n型半導(dǎo)體膜220和半導(dǎo)體膜219(圖20D)。
隨后通過提供一個掩模選擇性地刻蝕柵絕緣膜以形成接觸孔。在有源矩陣發(fā)光裝置中，在一個像素中布置多個TFT，并且多個TFT通過柵電極和柵絕緣膜與上導(dǎo)線連接。
隨后，通過微滴排放方法選擇性地排放包括導(dǎo)體(Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)、Al(鋁)等)的合成物以形成源或者漏導(dǎo)線222和223以及引線電極217。同樣，在端子部分形成用于為發(fā)光元件施加電流的電源線和連接導(dǎo)線(圖中未示出)(圖20E)?？梢蕴娲姆桨甘?，可在通過濺射方法形成金屬薄膜之后，通過構(gòu)圖形成源或者漏導(dǎo)線222和223以及引線電極217以替代微滴排放方法。
隨后，使用源或者漏導(dǎo)線222和223作為掩?？涛g半導(dǎo)體膜的上層和n型半導(dǎo)體膜以得到圖21A所示的狀態(tài)。在該階段，完成了包括作為有源層的溝道形成區(qū)域224、源區(qū)226和漏區(qū)225的溝道刻蝕型TFT。
隨后，形成用于防止溝道形成區(qū)域224被雜質(zhì)污染的保護膜227(圖20B)。對于保護膜227，使用主要包含通過濺射方法或者PCVD方法得到的氮化硅或者氮氧化硅的材料。此外，可以使用圖9示出的CVD裝置選擇性地形成保護膜227。此處示出了形成保護膜的實例，然而，假如特殊需要，可不用提供保護膜。
隨后，通過微滴排放方法選擇性地形成層間絕緣膜228。諸如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、酚樹脂、線型酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂或者聚氨酯樹脂的樹脂材料用作層間絕緣膜228。此外，通過微滴排放方法形成層間絕緣膜228，所述微滴排放方法使用諸如苯并環(huán)丁烯、聚對苯二甲撐、閃光或者透光聚酰亞胺的有機材料、由諸如硅氧烷基聚合物的聚合作用制成的化合物材料；包含水溶性均聚物和水溶性共聚物的合成材料等。
然后，使用層間絕緣膜228作為掩模來刻蝕保護膜以在部分源或漏導(dǎo)線222和223上形成包括導(dǎo)體的凸出(柱)229?？梢酝ㄟ^重復(fù)排放包括(Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)或者Al(鋁)等)的合成物以及烘烤來層壓該凸出(柱)229。
隨后，在層間絕緣膜228上形成與凸出(柱)229接觸的第一電極230(圖21C)。類似地形成與導(dǎo)線240接觸的端電極241。此處描述了驅(qū)動TFT為n溝道型的實例，因此第一電極230優(yōu)選用作陰極。在制造具有透光性的第一電極的情況下，通過微滴排放方法或者印刷方法形成由主要包含金屬顆粒的合成物(諸如氧化銦錫(ITO)、包含氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)，氧化錫(SnO2)等)構(gòu)成的預(yù)定圖案并進行烘烤以形成第一電極230和端電極241。在第一電極為反射型的情況下，第一電極230和端電極241可以通過微滴排放方法由主要包含金屬顆粒(諸如Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)或者Al(鋁)等)的合成物形成。作為另一方法，使用濺射方法形成透明導(dǎo)電膜或者反光導(dǎo)電膜并通過微滴排放方法形成掩模圖案，因而可以通過進一步刻蝕來形成第一電極230。
作為一個實例，圖22示出了圖21C中的像素的頂視圖。在圖22中，沿著點劃線A-A’的截面視圖對應(yīng)于圖21C中像素部分的右側(cè)截面視圖，點劃線B-B’對應(yīng)于圖21C中像素部分的左側(cè)截面視圖。注意在圖22中使用了與圖20A至20E以及圖21A至22D中相同附圖標(biāo)記表示相應(yīng)部分。在圖22中，用虛線示出了隨后將形成的側(cè)壁234的邊緣部分。
在通過微滴排放方法形成諸如第一電極230的較大面積圖案的情況下，存在導(dǎo)致凹陷和凸出的危險。因而，優(yōu)選的是通過使用圖5A和5B示出的擠壓裝置通過熱擠壓來平坦化第一電極230的表面。此外，在使用需要烘烤以晶化的材料諸如氧化銦錫(ITO)作為第一電極230材料的情況下，可以同時實施擠壓和烘烤。
此處描述了其中提供保護膜227的實例，因此，分別地形成層間絕緣膜228和凸出(柱)229。然而，在未提供保護膜的情況下，可以通過微滴排放方法使用相同裝置(例如，圖7和圖8A至8C中示出的裝置)形成層間絕緣膜228和凸出(柱)229。
然后，形成覆蓋了第一電極230外圍的間隔壁234。該間隔壁(也稱作岸)234通過使用包含硅的材料、有機材料和無機材料形成。此外，可以使用多孔隙膜。優(yōu)選的是使用光敏或者非光敏材料(諸如丙烯酸、聚酰亞胺等)，這是由于在上層薄膜中沒有任何破碎的情況下，側(cè)表面的曲率半徑連續(xù)地變化。
根據(jù)上述步驟，形成用于發(fā)光顯示面板的TFT襯底，其中底部柵型TFT(還稱作反向交錯型TFT)和第一電極形成在襯底210上。
隨后，形成電致發(fā)光層，即包含有機化合物的層236。包含有機化合物的層236具有疊層結(jié)構(gòu)，每層分別通過使用氣相沉積方法或者涂覆方法形成。例如，按照電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層的順序在陰極上依次進行層壓。注意在形成包含有機化合物的層236之前，優(yōu)選在氧氣環(huán)境中執(zhí)行等離子體處理或者在真空環(huán)境中執(zhí)行加熱處理。在使用氣相沉積方法的情況下，通過電阻加熱預(yù)先使得有機化合物汽化，沿著襯底方向散射，從而在氣相沉積中打開擋板。汽化后的有機化合物通過提供在金屬掩模中的開口散射并蒸發(fā)在該襯底上。另外，對于全彩色來講每個發(fā)光色(R、G和B)都可以對準(zhǔn)掩模。
此外，通過使用呈現(xiàn)出單色發(fā)光的材料作為包含有機化合物的層236并將該層236與沒有涂色的色彩轉(zhuǎn)換層或者濾色器結(jié)合起來，可以顯示全彩色。例如，在形成呈現(xiàn)出白色或者橙色發(fā)光的電致發(fā)光層的情況下，通過分別提供濾色器或者填充濾色器、色彩轉(zhuǎn)換層及其結(jié)合來顯示全色彩。濾色器和色彩轉(zhuǎn)換器層可以形成在將與所述襯底粘貼的第二襯底(密封襯底)上。如上所述，通過微滴排放方法可以形成呈現(xiàn)單色發(fā)光的材料、濾色器和色彩轉(zhuǎn)換層中的任一個。
當(dāng)然，可以顯示單色發(fā)光。例如，借助于單色發(fā)光可以形成局部色彩類型的發(fā)光顯示裝置。無源矩陣顯示部分適合用于局部色彩類型的發(fā)光顯示裝置，并可主要顯示字符和符號。
隨后，形成第二電極237。通過使用透光的透明導(dǎo)電膜形成作為發(fā)光元件陽極的第二電極237。例如，除ITO或者ITSO之外，使用其中將2％至20％的氧化鋅(ZnO)與氧化銦混合的透明導(dǎo)電膜。發(fā)光元件具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中包含有機化合物的層236插入在第一電極和第二電極之間。此外，第一電極和第二電極需要考慮功函數(shù)來選擇其材料。根據(jù)像素結(jié)構(gòu)，第一和第二電極可以都是陽極或者陰極。
為了降低第二電極237的電阻，可以在非發(fā)光區(qū)域的第二電極上提供支持電極。
另外，可以形成保護第二電極237的保護層。例如，可以通過使用包含硅的橢圓型靶并使得薄膜形成室的氣氛為氮氣氣氛或者包含氮氣和氬氣的氣氛，可以形成包括氮化硅薄膜的保護膜。另外，形成包含碳的薄膜(DLC薄膜、CN膜或者非晶碳膜)作為保護膜，并且可以單獨提供使用CVD方法的薄膜形成室?？梢酝ㄟ^使用等離子體CVD方法(典型的是，RF等離子體CVD方法、微波CVD方法、電子回旋共振(ECR)CVD方法、熱燈絲CVD方法等)、燃燒火焰方法、濺射方法、離子束蒸發(fā)方法、激光束蒸發(fā)方法等形成金剛石類碳膜(還稱作DLC膜)。使用氫氣體和烴類族氣體(例如，CH4、C2H2、C6H6等)作為膜形成的反應(yīng)氣體，所述氫氣體和烴類族氣體通過輝光放電離子化，得到的離子被加速并撞向負(fù)自偏壓的陰極以形成膜。CN膜可以通過使用C2H4和N2氣體作為反應(yīng)氣體形成。DLC膜和CN膜為相對于可見光透明或者半透明的絕緣膜。相對于可見光透明是指可見光的透射率范圍為80％至100％，半透明是指可見光的透射率范圍為50％至80％。注意，如果并不需要可以不用特別提供保護膜。
隨后，使用密封劑(在圖中未示出)粘貼密封襯底235來密封發(fā)光元件。被密封劑包圍的區(qū)域填充有透明填充物238。作為填充物238，并未特別限定，只要該填充物238具有發(fā)光性質(zhì)并且可以典型地使用紫外固化環(huán)氧樹脂或者熱固化樹脂。這里使用了具有高耐熱性UV固化環(huán)氧樹脂(產(chǎn)品名為2500Clear，由Electrolite Coorperation制造)，該高耐熱性UV固化環(huán)氧樹脂具有1.50的折射率、500cps的粘度、90的肖氏D硬度、3000psi的抗拉強度、150℃的Tg點、1×1015Ω·cm的體電阻率以及450V/mil的耐壓。通過在襯底對之間填充填充物238，可以改善總透射率。
通過使用已知方法，使用插入在其間的向氧性的(aerotropic)導(dǎo)電膜245將FPC 246粘貼在端電極241上(圖21D)。
根據(jù)上述步驟可以制造有源矩陣發(fā)光裝置。
圖24示出的是EL顯示面板結(jié)構(gòu)的示例的頂視圖。圖24示出了發(fā)光顯示面板的結(jié)構(gòu)，其中通過外部驅(qū)動電路控制將被輸入至掃描線和信號線的信號。在具有絕緣表面的襯底2700上，形成其中像素2702布置成矩陣的像素部分2701、掃描線側(cè)輸入端子2703和信號線側(cè)輸入端子2704?？梢愿鶕?jù)各種標(biāo)準(zhǔn)提供像素數(shù)量。XGA的像素數(shù)量可以是1024×768×3(RGB)，UXGA的像素數(shù)量可以是1600×1200×3(RGB)，全斑點高視覺的像素數(shù)量可以是1920×1080×3(RGB)。
通過使得從掃描線輸入端子2703延伸的掃描線和從信號線輸入端子2704延伸的信號線交叉，將像素2702布置成矩陣。為每個像素2702提供開關(guān)元件和連接至該開關(guān)元件的像素電極。開關(guān)元件的典型實例是TFT。TFT的柵電極側(cè)連接至掃描線，其源電極或者漏電極側(cè)連接至信號線，因此，可以通過從外部輸入的信號獨立地控制每個像素。
當(dāng)?shù)谝浑姌O由透明材料形成而第二電極由金屬材料形成時，得到經(jīng)由襯底210發(fā)射光的結(jié)構(gòu)，即底部發(fā)射結(jié)構(gòu)。可以替代的方案是，當(dāng)?shù)谝浑姌O由金屬材料形成，而第二電極由透明材料形成時，得到經(jīng)由密封襯底235發(fā)射光的結(jié)構(gòu)，即頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)?shù)谝浑姌O和第二電極由透明材料形成時，得到光從襯底210和密封襯底235發(fā)射的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以適當(dāng)?shù)夭捎蒙鲜鼋Y(jié)構(gòu)中的任一種結(jié)構(gòu)。
如上所述，在該實施例模式中，通過微滴排放方法使用光掩模，通過省略曝光步驟可以實現(xiàn)制造時間縮短和制造步驟簡化。另外，即使使用第五代之后的玻璃襯底(每個邊超出了1000mm)也可以通過微滴排放方法直接在襯底上形成每種圖案來容易地制造EL顯示面板。此外，由于通過使用微滴排放方法可以形成具有低電阻的嵌入導(dǎo)線，因此可以制造大面積面板。
在該實施例模式中，沒有執(zhí)行旋轉(zhuǎn)涂覆的步驟，并盡可能避免使用光掩模的曝光步驟。然而，并沒有限制，在使用光掩模的曝光步驟中可以執(zhí)行部分構(gòu)圖。
本實施例模式可以與實施例模式1自由結(jié)合。
下面將結(jié)合實施例更加詳細(xì)地描述包括上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。
圖3中示出的像素結(jié)構(gòu)是柵導(dǎo)線和柵電極集成形成的實例。在該實施例中，在圖10A和10B示出了分別形成柵導(dǎo)線和柵電極的實例。
圖10A是像素頂視圖的實例。在形成大面積面板的情況下，像素是需要低電阻的垂直和水平布置的母線。因此在該實施例中，柵電極415a是嵌入導(dǎo)線，柵導(dǎo)線415b是具有丘狀橫截面的導(dǎo)線。
首先，與實施例模式1相似，在襯底上形成基膜411和絕緣層414，通過微滴排放方法僅形成具有小導(dǎo)線寬度的柵電極415a。然后，在通過擠壓處理或者CMP處理執(zhí)行了平坦化之后，通過微滴排放方法形成具有大導(dǎo)線寬度的柵導(dǎo)線415b以與柵電極415a接觸。
在通過微滴排放方法形成具有小導(dǎo)線寬度的柵電極和具有大導(dǎo)線寬度的柵導(dǎo)線的情況下，當(dāng)使用具有小噴嘴直徑的排放單元時，用于繪制寬柵導(dǎo)線的處理時間變長，以便形成具有小導(dǎo)線寬度的柵電極。
考慮到上述情況，在該實施例中，對于具有小導(dǎo)線寬度的柵電極使用具有小噴嘴直徑的排放單元，對于具有大導(dǎo)線寬度的柵導(dǎo)線使用具有大噴嘴直徑的排放單元，以便提高生產(chǎn)率。在形成每個柵電極和柵導(dǎo)線之間產(chǎn)生很小時間差的情況下，由于嵌入導(dǎo)線使得首先形成的電極或者導(dǎo)線的粘附性相對較高，因而它們之間存在粘附性降低的危險。因此，在電極或者導(dǎo)線(將在后面形成)形成之前，優(yōu)選執(zhí)行用于改善粘附性的UV處理或者等離子體處理。
根據(jù)實施例模式1可以執(zhí)行隨后的步驟，以順序形成柵絕緣膜418、半導(dǎo)體膜424、漏電極422、源導(dǎo)線423、層間絕緣膜428、柱429以及像素電極430。由于柵導(dǎo)線415b具有丘狀形狀，因此可以設(shè)置沉積條件使得在柵絕緣膜418和層間絕緣膜428中未產(chǎn)生覆蓋缺陷。
該實施例模式可以與實施例模式1自由組合。
在該實施例中，示出了通過微滴排放方法滴落液晶的實例。另外，在該實施例中，在圖11A至11D中示出了從大面積襯底100中得到4個面板的實例。
圖11A示出了通過噴墨印刷形成的液晶層的截面視圖。從微滴排放裝置116的噴嘴118排放、噴射或者滴落液晶材料114，以覆蓋被密封劑112包圍的像素區(qū)域111。沿著圖11A中箭頭所示的方向移動微滴排放裝置116。此處，示出了移動噴嘴118的實例，然而，可以通過移動襯底而固定噴嘴來形成液晶層。
圖11B示出了透視圖。僅僅在密封劑112包圍的區(qū)域中選擇性地排放、噴射或者滴落液晶材料114，相對于噴嘴掃描方向113移動對象表面115。
圖11C和11D示出了由圖11A中的點畫線包圍區(qū)域的放大截面視圖。當(dāng)液晶材料具有高粘度時，該液晶材料被連續(xù)排放，并以液晶材料的每個微滴相互結(jié)合的方式粘附，如圖11C所示。另一方面，當(dāng)液晶材料具有低粘度時，間歇排放該液晶材料并滴落微滴，如圖11D所示。
在圖11C中，附圖標(biāo)記120和121分別表示反向交錯型TFT和像素電極。像素部分111包括以矩陣形式布置的像素電極；連接至該像素電極的開關(guān)元件，這里該開關(guān)元件是反向交錯型TFT；以及存儲電容器(圖中未示出)。
下面將參考圖12A至12D描述制作面板的流程圖。
首先，準(zhǔn)備第一襯底1035，像素部分1034形成在所述第一襯底1035的絕緣表面上。使用下述步驟對第一襯底1035進行預(yù)處理形成取向膜、進行摩擦、形成球形間隔、形成柱間隔、形成濾色器等。隨后，在惰性氣體氣氛或者減壓狀態(tài)下在第一襯底1035上使用分配器或者噴墨裝置在預(yù)定位置(包圍像素區(qū)域1034的圖案)形成密封劑1032，如圖12A所示。包含粘度為40Pas至400Pas的填充物的材料(直徑為6微米到24微米)用作半透明密封劑1032。優(yōu)選的是選擇可以溶于將與其接觸的液晶的密封劑。光固化丙烯酸樹脂或者熱固化丙稀酸樹脂可以用作密封劑。此外，由于具有簡單的密封圖案，因此密封劑1032還可以使用印刷方法形成。
隨后，通過噴墨方法在密封劑1032包圍的區(qū)域滴落液晶1033(圖12B)。可以使用允許通過噴墨方法排放的具有粘度的已知液晶材料用作液晶1033。此外，由于可以通過調(diào)節(jié)溫度控制液晶材料的粘度，因此通過噴墨方法滴落液晶是適合的。液晶1033的需求量可以毫無損失地存放在密封劑1032包圍的區(qū)域中。
在減壓的情況下，將提供有像素區(qū)域1034的第一襯底1035和提供有反電極和取向膜的第二襯底1031粘貼在一起以阻止氣泡混入其中(圖12C)。此處通過熱處理或者施加紫外線將密封劑1032固化。注意，除紫外線輻射之外可以執(zhí)行熱處理。
圖13A和圖13B示出了可以在粘貼襯底時或者之后執(zhí)行紫外線輻射或者熱處理的粘貼裝置的實例。
在圖13A和圖13B中，附圖標(biāo)記1041表示第一襯底支撐；1042表示第二襯底支撐；1044表示窗口；1048表示向下測量板；1049表示光源。在圖13A和圖13B中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖12A和12D相應(yīng)的部分。
底部向下測量板1048包括用于固化密封劑的加熱器。第二襯底支撐提供有窗口1044，以使來自光源1049的紫外線光等能夠從中穿過。盡管此處沒有示出，但是通過窗口1044執(zhí)行了襯底位置的對準(zhǔn)。用作反襯底的第二襯底1031預(yù)先被切成期望的尺寸，并使用真空吸盤等固定在第二襯底支撐1042上。圖13A示出了粘貼之前的狀態(tài)。
在粘貼過程中，降低第一和第二襯底支撐之后，第一襯底1035和第二襯底1031通過擠壓粘貼在一起，在該狀態(tài)施加紫外線光以將其固化。圖13B示出了粘貼之后的狀態(tài)。
接著，通過使用諸如劃線器、破碎機或者輥式切割機的切割機切割第一襯底1035(圖12D)。因此，可以從一個襯底制成4個面板。此外，通過已知方法粘貼FPC。
可以使用玻璃襯底、石英襯底或者塑料襯底用作第一襯底1035和第二襯底1031。
圖14A示出了從上述步驟得到的液晶模塊的頂視圖。圖14B示出了另一液晶模塊的頂視圖。
其中有源層包括非晶半導(dǎo)體膜的TFT具有大約1cm2/Vsec的低場效應(yīng)遷移率。因此，使用IC芯片形成用于顯示圖像的驅(qū)動電路，并以TAB(帶自動結(jié)合)方法或者COG(玻璃上芯片)方法安裝。
在圖14A中，附圖標(biāo)記1101表示有源矩陣襯底；1106表示反襯底；1104表示像素區(qū)域；1107表示密封劑；1105表示FPC。注意，使用噴墨方法排放液晶，在減壓的情況下使用密封劑1107將一對襯底1101和反襯底1106粘貼在一起。
在使用包括由半非晶硅膜形成的有源層的TFT的情況下，可以制作部分驅(qū)動電路，從而制作液晶模塊，如圖11B所示。在形成驅(qū)動電路的情況下，需要選擇性地移除柵絕緣膜以形成接觸孔的附加過程。
圖15示出了使用具有場效應(yīng)遷移率5cm2/V·sec至50cm2/V·sec的半非晶硅膜由n溝道型TFT構(gòu)成的掃描線側(cè)驅(qū)動電路的框圖。
在圖15中，附圖標(biāo)記500示出的方框?qū)?yīng)于為一個工作臺輸出采樣脈沖的脈沖輸出電路，通過n片脈沖輸出電路構(gòu)造移位寄存器。附圖標(biāo)記501表示緩沖器電路，像素502連接至緩沖器電路501的端部。
圖16示出了脈沖輸出電路500的具體結(jié)構(gòu)，所述電路由n溝道型TFT601到612構(gòu)造。與此同時，TFT的大小可以考慮使用半非晶硅膜的n溝道型TFT的工作特性加以確定。例如，當(dāng)溝道長度為8微米時，溝道寬度可以設(shè)置為在10微米至80微米的范圍。
此外，圖17示出了緩沖器電路501的具體結(jié)構(gòu)。以相同的方式通過n溝道型TFT 620至636構(gòu)造緩沖器電路。同時TFT的大小可以考慮使用半非晶硅膜的n溝道型TFT的工作特性加以確定。例如，當(dāng)溝道長度設(shè)置為10微米時，溝道寬度可以設(shè)置為在10微米至1800微米的范圍。
將IC芯片(圖中未示出)裝在驅(qū)動電路上，該驅(qū)動電路不能使用具有包括半非晶硅膜的有源層的TFT形成。
此外，可以使用包括多晶硅膜的TFT通過對形成驅(qū)動電路的區(qū)域選擇性地發(fā)射激光來形成驅(qū)動電路。使用具有波長為400nm或者更小的準(zhǔn)分子激光以及YAG激光器的二次和三次諧波來作為激光。例如，使用重復(fù)頻率近似從10Hz至1000Hz的脈沖激光，通過光學(xué)系統(tǒng)將脈沖激光會聚至從100mJ/cm2到500mJ/cm2，并使用90％至95％的重合度發(fā)射，因此可以使用該激光掃描硅膜的表面。當(dāng)晶化非晶半導(dǎo)體膜時，優(yōu)選通過使用能夠連續(xù)振蕩的固態(tài)激光器來施加基波的二次諧波至四次諧波以得到具有大晶粒尺寸的晶體。典型地是，可以施加Nd:YVO4激光器(1064納米的基波)的二次諧波(532納米的波長)或者三次諧波(355納米的波長)。在使用連續(xù)波激光器的情況下，通過使用非線性光學(xué)元件將從使用10W輸出的連續(xù)波YVO4激光器發(fā)出的激光轉(zhuǎn)換成諧波。同樣，可以給出通過施加YVO4晶體和非線性光學(xué)元件將諧波發(fā)射至諧振器的方法。然后，優(yōu)選的是，通過表面上的光學(xué)系統(tǒng)將激光成形以使具有矩形或者橢圓形狀，從而使用激光照射所述表面。此時，需要大約0.01MW/cm2至100MW/cm2(優(yōu)選的是0.1MW/cm2至10MW/cm2)的能量密度。使用激光束照射半導(dǎo)體膜同時以大約10cm/s至2000cm/s的速率相對于激光束移動半導(dǎo)體膜。
在圖14B中，附圖標(biāo)記1111表示有源矩陣襯底；1116表示反襯底；1112表示源信號線驅(qū)動電路；1113表示柵信號線驅(qū)動電路；1114表示像素部分；1117表示第一密封劑；1115表示FPC。注意，使用噴墨方法排放液晶，使用第一密封劑1117和第二密封劑將襯底對1111和1116粘貼在一起。由于對于源信號線驅(qū)動電路1112和柵信號線驅(qū)動電路1113來講不需要液晶，因此將液晶存儲在像素部分1114中。為增強整個面板提供第二密封劑1118。
在所得到的液晶模塊中提供背光1604和導(dǎo)光板1605，使用蓋1606覆蓋液晶模塊，從而完成有源矩陣液晶顯示裝置(透射型)，圖18中示出了其部分截面視圖。注意，通過使用粘附劑或者有機樹脂來固定所述蓋和所述模塊。由于有源矩陣液晶顯示裝置為透射型，因此將偏振板1603粘貼在有源矩陣襯底以及反襯底上。
在圖18中，附圖標(biāo)記1600表示襯底；1601表示像素電極；1602表示柱間隔；1607表示密封劑；1620表示濾色器，在濾色器中布置了著色層和光屏蔽薄膜以便與每個像素對應(yīng)；1621表示反電極；1622和1623表示取向膜；1624表示液晶層；1619表示保護膜。還可以通過微滴排放方法形成柱間隔1602。
該實施例模式可以與實施例模式1或者實施例1自由結(jié)合。
該實施例描述了制造有源矩陣液晶顯示裝置的實例，該有源矩陣液晶顯示裝置使用了溝道阻止型TFT。圖19示出了該實施例的液晶顯示裝置的截面視圖。
首先，根據(jù)實施例模式1，在襯底上形成基膜和絕緣膜，并通過微滴排放方法在構(gòu)圖的絕緣膜之間形成柵電極1901。隨后，在通過擠壓進行平坦化之后，形成柵絕緣膜、半導(dǎo)體膜和溝道保護膜。作為溝道保護膜，通過PCVD方法或者濺射方法形成主要包含氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅的材料。然后，選擇性地刻蝕溝道保護膜以形成溝道保護層1903?？梢蕴娲姆桨甘?，可以通過微滴排放方法選擇性地形成溝道保護膜。
隨后，構(gòu)圖半導(dǎo)體膜以形成島狀的半導(dǎo)體膜1902。通過微滴排放方法形成n型半導(dǎo)體膜和導(dǎo)線1905和1906。使用導(dǎo)線1905和1906作為掩模選擇性地刻蝕包含n型半導(dǎo)體膜的源或者漏區(qū)1907和1904。通過微滴排放方法使用相同裝置構(gòu)圖柱1929和層間絕緣膜1928并且烘烤。此處，首先排放柱1929，然后排放層間絕緣膜1928；然而，可以首先排放任一個，而不受到步驟順序的限制。此外，在上述柱1929或者層間絕緣膜1928的任一個在臨時烘烤或者最后烘烤之后，可以使用不同的裝置排放和烘烤另一個。
隨后的步驟可以與實施例模式1類似地實施。該實施例與實施例模式1類似，只是其TFT結(jié)構(gòu)不同。因此，在圖19中，使用相同附圖標(biāo)記表示與圖2D中相同的部分。
該實施例模式可以與實施例模式1、實施例1或者實施例2自由結(jié)合。
該實施例模式描述了用于驅(qū)動的驅(qū)動電路安裝在實施例模式2制造的EL顯示面板上的實例。
首先，參考圖25描述采用COG方法的顯示裝置。在襯底3700上，提供了顯示諸如字符或者圖像信息的像素部分3701和掃描線側(cè)驅(qū)動電路3702。提供有多個驅(qū)動電路的襯底被分割成矩形形狀，將分割的驅(qū)動電路(下文中被稱作驅(qū)動IC)3705a和3705b安裝在襯底3700上。圖25示出了其中安裝了多個驅(qū)動IC 3705a和3705b的模式，帶3704a和3704b安裝在驅(qū)動IC 3705a和3705b的端部上。通過設(shè)置帶的寬度與信號線側(cè)的像素部分的長度相同，可以在單驅(qū)動IC或者驅(qū)動IC端部上安裝帶。
此外，可以采用TAB方法。在這種情況下，粘附多條帶，驅(qū)動IC可以安裝在所述帶上。與COG方法的情況類似，單驅(qū)動IC可以安裝在單個帶上?？紤]到其強度，在這種情況下可以將用于固定驅(qū)動IC的金屬片等粘附在一起。
考慮到提高生產(chǎn)率，可以在具有一個側(cè)邊為300mm至1000mm或者更多的矩形襯底上形成將被安裝在EL顯示面板上的多個驅(qū)動IC。
換句話講，可以形成每個包括驅(qū)動電路部分、輸入和輸出電路端子作為單元的多個電路圖案，以在最后進行分割并取出?？紤]到像素部分一邊的長度和像素間距，可以將驅(qū)動IC形成為長邊長度為15mm至80mm，短邊長度為1mm至6mm的矩形形狀?？梢蕴娲姆桨甘?，可以形成其長度與像素區(qū)域的一邊相同或者與像素部分的一邊和每個驅(qū)動電路的一邊之和相同的形狀。
在外部尺寸的長邊長度上，驅(qū)動IC比IC芯片更具有優(yōu)勢。同使用IC芯片的情況相比，通過使用具有長邊長度為15mm至80mm的驅(qū)動IC，使得對應(yīng)于像素區(qū)域的將被安裝的驅(qū)動IC數(shù)目減少了，因而提高了生產(chǎn)產(chǎn)出。另外，當(dāng)驅(qū)動IC形成在玻璃襯底上時，作用母體的襯底的形式并未受到襯底形狀的限制，因此生產(chǎn)率沒有降低。這與從圓形硅晶片取出IC芯片的情況相比提供了巨大的益處。
在圖25中，其中形成了驅(qū)動電路的驅(qū)動IC 3705a和3705b安裝在像素部分3701的外部區(qū)域。那些驅(qū)動IC 3705a和3705b是信號線上的每個驅(qū)動電路。為了形成用于RGB全色彩的像素區(qū)域，UXGA中需要4800條信號線，XGA中需要3072條信號線。通過分成幾個塊在像素區(qū)域2401的邊緣這種數(shù)量的信號線形成引線，并根據(jù)驅(qū)動IC 3705a和3705b的輸出端子的間距來聚集。
優(yōu)選通過使用襯底上形成的晶體半導(dǎo)體來形成驅(qū)動IC。優(yōu)選的是，通過使用連續(xù)波激光器照射形成晶體半導(dǎo)體。因此，使用連續(xù)波固態(tài)激光器或者氣體激光器用作產(chǎn)生激光的振蕩器?？梢酝ㄟ^使用具有大晶粒尺寸、小晶粒缺陷的多晶半導(dǎo)體層形成晶體管。另外，由于遷移率或者響應(yīng)速度是優(yōu)越的，因此可以形成高速驅(qū)動，這樣就有可能進一步提供比常規(guī)元件的工作頻率更高的工作頻率。此外，由于性能方面具有很小的波動，因此可以得到高可靠性。注意，晶體管的溝道長度方向和激光的掃描方向可以一致以進一步提高工作頻率。這是由于在通過連續(xù)波激光器的激光晶化步驟中，當(dāng)晶體管的溝道長度方向和激光的掃描方向相對于襯底總是處于平行時(優(yōu)選從-30°至30°)，可以得到最高的遷移率。溝道長度方向與浮動在溝道形成區(qū)域中的電流方向(換句話講，電荷移動的方向)一致。這樣制成的晶體管具有由多晶半導(dǎo)體層構(gòu)成的有源層，所述多晶半導(dǎo)體層中晶粒沿著溝道方向延伸，這就意味著晶粒邊界總是沿著溝道方向形成。
在執(zhí)行激光晶化的過程中，優(yōu)選的是相當(dāng)大地會聚激光，其激光斑點優(yōu)選地的是與驅(qū)動IC的最小軸一樣寬的1mm至3mm寬度。另外，為了確保對于照射目標(biāo)的足夠且有效的能量密度，將被激光照射的區(qū)域優(yōu)選的是線性形狀。然而，線性形狀并不是指嚴(yán)格意義的直線，而是包括具有大縱橫比的矩形或者長方形。例如，線性形狀是指具有大于等于2(優(yōu)選10至10000)的縱橫比的矩形或者長方形。因而，通過使得激光斑點的寬度與驅(qū)動IC的短邊長的寬度一致，可以提高生產(chǎn)率。
圖25示出了其中掃描線驅(qū)動電路和像素部分集成形成并且將驅(qū)動IC作為信號線驅(qū)動電路安裝的模式。然而，本發(fā)明并不限于該模式，驅(qū)動IC可以作為掃描線驅(qū)動電路和信號線驅(qū)動電路安裝。在這種情況下，優(yōu)選的是，區(qū)分用于掃描線側(cè)和信號線側(cè)上的驅(qū)動IC的規(guī)格。
在像素區(qū)域3701，信號線和掃描線交叉以形成矩陣，相應(yīng)于每個交叉布置晶體管。在該實施例中，具有這樣結(jié)構(gòu)的晶體管可以用作布置在像素部分3701中的晶體管，在所述結(jié)構(gòu)的晶體管中使用非晶半導(dǎo)體或者半非晶半導(dǎo)體形成溝道。通過諸如等離子體CVD方法或者濺射方法形成非晶半導(dǎo)體。使用等離子體CVD方法、濺射方法等形成半非晶半導(dǎo)體。可能的是使用等離子體CVD方法在300℃或者更低的溫度形成半非晶半導(dǎo)體。即使在外部尺寸為550mm至650mm的非堿性玻璃襯底的情況下，可以在短時間內(nèi)得到形成晶體管所需要的膜厚度。這種制造技術(shù)在制造大屏幕的液晶顯示裝置中是有效的。此外，通過從半非晶硅膜形成溝道形成區(qū)域，半非晶TFT可以得到2cm2/V·sec至10cm2/V·sec的電子場效應(yīng)遷移率。因此，該TFT可以用作像素的開關(guān)元件以及構(gòu)成掃描線驅(qū)動電路的元件。因此，可以制造實現(xiàn)面板上系統(tǒng)的EL顯示面板。
在圖25中，前提是使用TFT(其半導(dǎo)體層包括半非晶硅膜)在襯底上集成形成掃描線側(cè)驅(qū)動電路。在使用其半導(dǎo)體層包括半非晶硅膜的TFT的情況下，掃描線側(cè)驅(qū)動電路和信號線側(cè)驅(qū)動電路可以作為驅(qū)動IC安裝。
在那種情況下，優(yōu)選的是區(qū)分用在掃描線側(cè)和信號線側(cè)的驅(qū)動IC的規(guī)格。例如，對于構(gòu)成掃描線側(cè)驅(qū)動IC的晶體管來講需要30V左右的耐壓；然而，驅(qū)動頻率為100kHz或者更小，并不特別需要高速工作。因此。優(yōu)選的是，將構(gòu)成掃描線側(cè)上驅(qū)動器的晶體管溝道長度(L)設(shè)置得足夠長。另一方面，對于信號線驅(qū)動IC的晶體管來講，大約12V的耐壓就足夠了；然而，在3V時驅(qū)動頻率大約65MHz并需要高速工作。因此，優(yōu)選的是使用微米規(guī)則設(shè)置構(gòu)成驅(qū)動器的晶體管的溝道長度等。
驅(qū)動IC的安裝方法并不特別受到限制，可以使用已知的COG方法、導(dǎo)線鍵合法或者TAB方法。
通過使得驅(qū)動IC的厚度與反襯底的厚度一致，兩者在高度上可以更加相同，使得顯示裝置的整體厚度降低。此外，由于每個襯底都由相同的材料形成，即使當(dāng)液晶顯示裝置中的溫度改變時，也沒有產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此沒有損害TFT所構(gòu)成電路的特性。此外，正如該實施例模式中所示，通過安裝作為驅(qū)動電路的驅(qū)動IC(比IC芯片長)，可以降低安裝在像素區(qū)域中的驅(qū)動IC的數(shù)量。
如上所述，驅(qū)動電路可以包括在EL顯示面板中。
該實施例示出了使用溝道阻止型TFT制造有源矩陣發(fā)光顯示裝置的實例。注意圖26示出了該實施例的發(fā)光顯示裝置的橫截面圖。
首先，根據(jù)實施例模式2，在襯底上形成基層和絕緣層，通過微滴排放方法在構(gòu)圖的絕緣層之間形成柵電極2901。隨后，在通過擠壓平坦化之后，形成柵絕緣膜、半導(dǎo)體膜和溝道保護膜。作為溝道保護膜，通過PCVD方法或者濺射方法形成主要包含氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅的材料。然后，選擇性地刻蝕溝道保護膜以形成溝道保護層2903?？梢蕴娲姆桨甘?，可以通過微滴排放方法選擇性地形成溝道保護膜。
隨后，構(gòu)圖半導(dǎo)體膜以形成島狀半導(dǎo)體膜2902。形成n型半導(dǎo)體膜，并通過微滴排放方法形成導(dǎo)線2905和2906。使用導(dǎo)線2905和2906作為掩模選擇性地刻蝕包含n型半導(dǎo)體膜的源和漏區(qū)2907和2904。通過微滴排放方法使用相同的裝置構(gòu)圖柱2929和層間絕緣膜2928并且烘烤。此處首先排放柱2929，最后排放層間絕緣膜2928；然而，上述任一個都可以首先排放，而沒有步驟順序的特殊限制。此外，在對柱2929或者層間絕緣膜2928的任一個進行臨時烘烤或者最終烘烤之后，可以使用不同的裝置排放和烘烤另一個。
與本發(fā)明的優(yōu)選實施例模式類似地執(zhí)行隨后步驟。除了其TFT結(jié)構(gòu)以外，該模式與本發(fā)明的優(yōu)選實施例模式相同。因此，在圖26中，使用相同附圖標(biāo)記表示與圖21D中相同的部分。
該實施例可以與實施例模式2、實施例4自由結(jié)合。
由于TFT的半導(dǎo)體層由半非晶硅膜形成，因此在有源矩陣發(fā)光裝置中，可以如實施例模式4(圖25)所示在襯底3700上形成掃描線側(cè)驅(qū)動電路。
可以通過使用具有1cm2/V·sec至15cm2/V·sec的場效應(yīng)遷移率的非半晶硅膜來構(gòu)造圖15、16和17所示的方框圖的電路來實現(xiàn)掃描線側(cè)驅(qū)動電路。在實施例2中示出了圖15、16和17中的細(xì)節(jié)，因此此處不再詳述。
該實施例可以與實施例模式2或者實施例4或5自由結(jié)合。
該實施例參考圖27A至圖27F示出的等效電路描述了EL面板的像素結(jié)構(gòu)。
圖27A示出的像素結(jié)構(gòu)，在列方向布置信號線1410和電源線1411至1413，在行方向上布置掃描線1414。此外，該像素包括開關(guān)TFT 1401、驅(qū)動TFT 1403和電流控制TFT 1404、電容器元件1402和發(fā)光元件1405。
圖27C示出的像素與圖27A示出的像素相同，只是驅(qū)動TFT 1403的柵電極連接至布置在行方向上的電源線1415。換句話講，圖27A和圖27B中的像素表示了相同的等效電路。然而，在行方向上布置電源線1412的情況下(圖27A)和在列方向上布置電源線1412的情況下(圖27C)，由不同層中的導(dǎo)電層構(gòu)成每個電源線。此處，注意與TFT 1403的柵電極連接的導(dǎo)線，為了示出在其中形成電源線的層中這些層的差別，因此圖27A至圖27C分別進行描述。
如圖27A至27C示出的像素特性，驅(qū)動TFT 1403和電源控制TFT 1404串聯(lián)連接在像素中，設(shè)置TFT 1403的溝道長度L3和溝道寬度W3以及電流TFT 1404的溝道長度L4和溝道寬度W4以滿足L3/W3∶L4/W4＝5至6000∶1。作為滿足6000∶1的實例可以給出一種情況，其中L3為500微米，W3為3微米，L4為3微米，W4為100微米。
此外，驅(qū)動TFT 1403工作在飽和區(qū)，起到控制流至發(fā)光元件1405電流的電流值的作用。電流控制TFT 1404工作在線性區(qū)域，起到對流至發(fā)光元件1405的電流供應(yīng)進行控制的作用。優(yōu)選的是，鑒于制造步驟，優(yōu)選兩個TFT具有相同的導(dǎo)電類型。作為驅(qū)動TFT 1403，耗盡型和增強型TFT都可以使用。由于根據(jù)本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)的電流控制TFT 1404工作在線性區(qū)域，因此電流控制TFT 1404的VGS的小變化并不影響發(fā)光元件1405的電流值。換句話講，發(fā)光元件1405的電流值由工作在飽和區(qū)的驅(qū)動TFT 1403確定。具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明可以提供這樣的顯示裝置，其中由于TFT特性的改變引起的亮度不均勻情況得到改善以增強圖像質(zhì)量。
在圖27A至圖27D示出的像素中，TFT 1401控制了視頻信號至像素的輸入。當(dāng)TFT 1401打開時，視頻信號輸入至像素，在電容器元件1402中保持視頻信號。盡管像素包括圖27A至27C示出的每個電容器元件1402，但是本發(fā)明并不局限于此。當(dāng)柵電容等可以替代用于保持視頻信號的電容時，明顯的是就不需要提供電容器元件1402。
發(fā)光元件1405具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中電致發(fā)光層夾在電極對之間。像素電極和反電極(陽極和陰極)具有電勢差以使得正向偏置電壓施加在發(fā)光元件1405上。電致發(fā)光層由從諸如有機材料或者無機材料的各種材料中選擇的材料形成。電致發(fā)光層中的發(fā)光包括激發(fā)的單重態(tài)返回至基態(tài)時產(chǎn)生的發(fā)光(熒光)和激發(fā)的三重態(tài)返回至基態(tài)時產(chǎn)生的發(fā)光(磷光)。
圖27B中示出的像素與圖27A中示出的像素具有相同的結(jié)構(gòu)，只是添加了晶體管1406和掃描線1416。同樣，除了添加了晶體管1406和掃描線1416之外，圖27D中示出的像素與圖27C中示出的像素具有相同的結(jié)構(gòu)。
晶體管1406通過添加的掃描線1416控制開/關(guān)。當(dāng)晶體管打開時，釋放保持在電容器元件1402中的電荷，從而關(guān)閉晶體管1406。換句話講，通過布置晶體管1406可以強制停止向發(fā)光元件1405的電流供應(yīng)。因而，通過采用圖27B和27D示出的結(jié)構(gòu)，在信號寫入全部像素之前，在寫周期的同時或者在其后不久可以開始發(fā)光周期，從而導(dǎo)致占空比增加。
在圖27E所示的像素中，在列方向上布置信號線1450，在行方向上布置電源線1451和1452以及掃描線1453。像素進一步包括開關(guān)TFT1441，驅(qū)動TFT 1443，電容器元件1442以及發(fā)光元件1444。圖27F示出的像素與圖27E示出的像素具有相同的結(jié)構(gòu)，只是添加了TFT 1445和掃描線1454。應(yīng)當(dāng)注意的是，由于TFT 1445因此圖27F示出的結(jié)構(gòu)還使得占空比增加。
該實施例可以同實施例模式2或者實施例4至6自由結(jié)合。
作為根據(jù)本發(fā)明的電子裝置和半導(dǎo)體裝置，可以給出攝像機、數(shù)碼相機、護目鏡型顯示器(頭部安裝顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、語音重現(xiàn)裝置(汽車音頻、音頻組合等)、膝上型個人計算機、游戲機、個人數(shù)字助理(移動計算機、移動電話、便攜式游戲機、電子詞典等)、圖像重現(xiàn)裝置(具體地，播放諸如數(shù)字多功能光盤(DVD)的記錄介質(zhì)的裝置，包括能夠顯示圖像的顯示器)等。特別是，優(yōu)選的是將本發(fā)明用于具有大屏幕的大尺寸電視機等。圖28A至圖28D示出了這些電子裝置的操作實例。
圖28A示出了包括22英寸至50英寸的大屏幕的大尺寸顯示裝置，所述顯示裝置包括機殼2001、支架2002，顯示部分2003和視頻輸入端子2005等。顯示裝置包括用于顯示個人計算機、TV接收器、交互式TV等信息的各個顯示裝置。即使當(dāng)使用其一邊超過1000nm的第五代之后的大襯底時，也可以實現(xiàn)相對廉價的大尺寸的顯示裝置。
圖28B示出了膝上型個人計算機，包括機身2201、機殼2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、指針鼠標(biāo)2206等。根據(jù)本發(fā)明可以實現(xiàn)相對廉價的膝上型計算機。
圖28C示出了配備有記錄介質(zhì)(尤其是DVD播放器)的便攜式圖像再現(xiàn)裝置，包括機身2401、機殼2402、顯示部分A 2403、顯示部分B 2404和記錄介質(zhì)(DVD等)該取部分2405、操作鍵2406、揚聲器單元2407等。顯示部分A 2403主要顯示圖像信息，而顯示部分B 2404主要顯示文本信息。配備有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置包括家庭視頻游戲機等。根據(jù)本發(fā)明可以實現(xiàn)相對康價的圖像再現(xiàn)裝置。
圖28D示出了無線TV，僅僅其顯示器是便攜式的。在機殼2602中包括有電池和信號接收器，顯示部分2604和揚聲器單元2607由電池驅(qū)動?？梢允褂贸潆娖?600為電池充電若干次。此外，充電器2600可以發(fā)送和接收視頻信號，并且可以將視頻信號發(fā)送至顯示器的信號接收器。通過操作鍵2606控制機殼2602。由于該裝置可以通過操作鍵2606從機殼向充電器2600發(fā)送信號，因而圖28D中示出的裝置也是交互式視頻/音頻通訊裝置。此外，通過操作鍵2606，可將信號從機殼發(fā)送至充電器2600。此外，通過使得另一電子裝置接收可從充電器2600發(fā)送的信號，可以控制另一電子裝置的通訊。從這個方面上講，它也是通用遙控裝置。根據(jù)本發(fā)明通過廉價的制造過程可以提供相對較大(從22英寸至50英寸)的便攜TV。
如上所述，通過本發(fā)明得到的顯示裝置可以用作每個電子裝置的顯示部分。
該實施例模式可以與實施例模式1或2、或者實施例1至7的任一個自由結(jié)合。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明，可以通過使用其一邊超過了1000mm的第五代之后的玻璃襯底以低成本制造液晶面板或者發(fā)光顯示面板。
此外，根據(jù)本發(fā)明可以提高生產(chǎn)率，并且此外可以實現(xiàn)不用執(zhí)行旋轉(zhuǎn)涂覆的過程。因此，可以降低廢液量以及材料溶液的損失。
附圖標(biāo)記說明10襯底；11基層；12凹陷；13掩模；14絕緣層；15金屬導(dǎo)線；16額外的微滴；18柵絕緣膜；19半導(dǎo)體膜；20N型半導(dǎo)體膜；21掩模；22源導(dǎo)線或漏導(dǎo)線；23源導(dǎo)線或漏導(dǎo)線；24溝道形成區(qū)域；25漏區(qū)；26源區(qū)；27保護膜；28層間絕緣膜；29柱；30像素電極；34a取向膜；34b取向膜；35反襯底；36a著色層；36b光屏蔽層；37上涂覆層；38反電極；39液晶；40導(dǎo)線；41端電極；45各向異性導(dǎo)電層；46FPC；51襯底；52熱板；53熱板；54頂板；55a支架；55b支架；56特氟隆涂覆膜；57將被處理的層；58a加熱器；58b加熱器；61襯底；62輥；63輸送輥；64輥輸送器；66特氟隆涂覆膜；67將被處理的層；73掩模；74絕緣層；75導(dǎo)線；76額外的微滴；77水溶性樹脂；110大面積襯底；111像素部分；112密封部分；113噴嘴掃描方向；114材料溶液；115對象表面；116微滴排放裝置；118噴嘴；119點劃線包圍的部分；120反向交錯型TFT；121像素電極；210襯底；211基層；212凹陷；213掩模；214絕緣層；215a金屬導(dǎo)線；215b金屬導(dǎo)線；216微滴；217引線電極；218柵絕緣膜；219半導(dǎo)體膜；220N型半導(dǎo)體膜；221掩模；222源導(dǎo)線或者漏導(dǎo)線；223源導(dǎo)線或者漏導(dǎo)線；224溝道形成區(qū)域；225漏區(qū)；226源區(qū)；227保護膜；228層間絕緣膜；229柱；230第一電極；234間隔壁；235密封襯底；236包含有機化合物的層；237第二電極；238填充物；240導(dǎo)線；241端電極；245各向異性導(dǎo)電膜；246FPC；273掩模；274絕緣層；275a導(dǎo)線；275b導(dǎo)線；276額外的微滴；277水溶性樹脂；300大面積襯底；302像素部分；303抗蝕劑膜；380抗蝕劑分離溶液噴嘴；381抗蝕劑分離溶液噴嘴；382去離子水噴嘴；383吹氣噴嘴；384a襯底支撐；411基層；414絕緣層；415a柵電極；415b柵導(dǎo)線；418柵絕緣膜；422漏電極；423源電極；424半導(dǎo)體膜；428層間絕緣膜；429柱；430像素電極；500脈沖輸出電路；501緩沖器電路；502像素；601N溝道型TFT；620至635N溝道型TFT；800噴嘴單元；801襯底；802第一材料層；803第二材料層；900襯底；901CVD裝置；902CVD裝置；903CVD裝置；904襯底傳輸路徑；1031第二襯底；1032密封劑；1033液晶；1034像素部分；1035第一襯底；1041第一襯底支撐；1042第二襯底支撐；1044窗口；1048底部向下基板；1049光源；1101襯底；1104像素部分；1105FPC；1106反襯底；1107密封劑；1111襯底；1112源信號線驅(qū)動電路；1113柵信號線驅(qū)動電路；1114像素部分；1115FPC；1116反襯底；1117第一密封劑；1118第二密封劑；1401開關(guān)TFT；1402電容器元件；1403驅(qū)動TFT；1404電流控制TFT；1405發(fā)光元件；1406TFT；1410信號線；1411電源線；1412電源線；1413電源線；1414掃描線；1415電源線；1416掃描線；1441開關(guān)TFT；1442電容器元件；1443驅(qū)動TFT；1444發(fā)光元件；1445TFT；1450信號線；1451源電源線；1452電源線；1453掃描線；1454掃描線；1500大尺寸襯底；1503形成一個面板的區(qū)域；1504成像單元，1505a頭；1505b頭；1505c頭；1507臺；1511標(biāo)記；1600襯底；1601像素電極；1602間隔；1603取向膜；1604背光；1605導(dǎo)光板；1606蓋；1607密封劑；1620著色層；1621反電極；1622取向膜；1623取向膜；1624液晶層；1901柵電極；1902半導(dǎo)體膜；1903溝道保護層；1904源區(qū)或者漏區(qū)；1905導(dǎo)線；1906導(dǎo)線；1907源區(qū)或者漏區(qū)；1928層間絕緣膜；1929柱；2001機殼；2002支架；2003顯示部分；2005視頻輸入端子；2201機身；2202機殼；2203顯示部分；2204鍵盤；2205外部連接端口；2206指針鼠標(biāo)；2401機身、2402機殼；2403顯示部分A；2404顯示部分B；2405記錄介質(zhì)讀取部分；2406操作鍵；2407揚聲器單元；2600充電器；2602機殼；2603顯示部分；2604顯示部分；2606操作鍵；2607揚聲器單元；2700襯底；2701像素部分；2702像素；2703掃描線側(cè)輸入端子；2704信號線側(cè)輸入端子；2901柵電極；2902半導(dǎo)體膜；2903溝道保護層；2904源區(qū)或者漏區(qū)；2905導(dǎo)線；2906導(dǎo)線；2907源區(qū)或者漏區(qū)；2928層間絕緣膜；2929柱；3700襯底；3701像素部分；3702驅(qū)動電路；3704a帶；3704b帶；3705a驅(qū)動IC；3705b驅(qū)動IC。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括形成在具有絕緣表面的襯底上的基層；形成在所述基層上的絕緣層和至少柵導(dǎo)線和柵電極之一；形成在所述柵導(dǎo)線和柵電極之一上的柵絕緣膜；位于所述柵絕緣膜之上的包括至少溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管的有源層；形成在所述有源層之上的源導(dǎo)線和電極；和形成在所述電極上的像素電極；其中所述柵導(dǎo)線和柵電極之一包含樹脂并與絕緣層具有相同的薄膜厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中基層包括從由過渡金屬、所述過渡金屬的氧化物、所述過渡金屬的氮化物和所述過渡金屬的氮氧化物構(gòu)成的組中選擇的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中過渡金屬包括從Sc、Ti、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn構(gòu)成的組中選擇的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述薄膜晶體管的有源層為添加有氫或者鹵化氫的多晶半導(dǎo)體膜或者非單晶半導(dǎo)體膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中薄膜晶體管的柵電極的寬度從5微米至100微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中薄膜晶體管的柵電極寬度的長度短于薄膜晶體管的柵電極的厚度的長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中包括柵導(dǎo)線或者柵電極的上表面的表面以及包括絕緣層的上表面的表面位于相同平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中絕緣層上表面上的凸出和凹陷的P-V值低于20納米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中柵導(dǎo)線或者柵電極的上表面上的凸出和凹陷的P-V值低于20納米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，進一步包括包括與所述襯底相對的第二襯底的液晶顯示裝置和插入在所述襯底與第二襯底構(gòu)成的襯底對之間的液晶。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，進一步包括多個發(fā)光元件，所述多個發(fā)光元件包括陰極、包含有機化合物的層和陽極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中半導(dǎo)體裝置為交互式視頻/音頻通訊裝置或者通用遙控裝置。
13.一種半導(dǎo)體裝置，包括形成在具有絕緣表面的襯底之上的柵導(dǎo)線和柵電極的至少之一和絕緣層；形成在所述柵導(dǎo)線和柵電極之一上的柵絕緣膜；形成在所述柵絕緣膜上的包括至少溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管的有源層；形成在所述有源層上的源導(dǎo)線和電極；和形成在電極上的像素電極，其中所述柵導(dǎo)線和柵電極之一包含樹脂并具有與絕緣層相同的薄膜厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，其中薄膜晶體管的柵電極寬度的長度短于薄膜晶體管的柵電極的厚度的長度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，其中包括柵導(dǎo)線或者柵電極的上表面的表面以及包括絕緣層的上表面的表面位于相同平面。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，進一步包括包括與所述襯底相對的第二襯底的液晶顯示裝置以及插入在所述襯底和第二襯底構(gòu)成的襯底對之間的液晶。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，進一步包括多個發(fā)光元件，所述多個發(fā)光元件包括陰極、包含有機化合物的層和陽極。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，其中半導(dǎo)體裝置為交互式視頻/音頻通訊裝置或者通用遙控裝置。
19.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括下列步驟在具有絕緣表面的襯底上形成基膜或者執(zhí)行基底預(yù)處理；在所述襯底上形成絕緣膜；在所述絕緣膜上形成掩模；通過選擇性地刻蝕所述絕緣膜形成凹陷；通過微滴排放方法在所述凹陷中形成嵌入導(dǎo)線；移除所述掩模；對所述嵌入導(dǎo)線的上表面執(zhí)行平坦化處理；在所述嵌入導(dǎo)線上形成柵絕緣膜；和在所述柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中基層在通過選擇性刻蝕絕緣膜形成所述凹陷的步驟中用作刻蝕阻止層。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中平坦化處理是通過擠壓單元擠壓絕緣膜和嵌入導(dǎo)線的CMP處理、熱擠壓處理或者擠壓處理。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中平坦化處理為能夠同時加熱和擠壓以對嵌入導(dǎo)線執(zhí)行烘烤的熱擠壓處理。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中嵌入導(dǎo)線為薄膜晶體管的柵電極和柵導(dǎo)線的至少之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中在絕緣膜上形成掩模的步驟包括形成第一材料層和在第一材料層周圍的第二材料層的步驟，其中第一材料層可溶于第一溶劑，和其中第二材料層可溶于第二溶劑，和其中使用包括能夠排放不同材料的多個噴嘴的裝置來形成第一材料層和第二材料層；和通過使用第二溶劑單獨移除第二材料來形成包括第一材料膜的掩模的步驟。
25.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括下列步驟在具有絕緣表面的襯底上形成絕緣膜；在所述絕緣膜上形成掩模；通過選擇性地刻蝕所述絕緣膜來形成凹陷；通過微滴排放方法在所述凹陷中形成嵌入導(dǎo)線；移除所述掩模；對所述嵌入導(dǎo)線的上表面執(zhí)行平坦化處理；在嵌入導(dǎo)線上形成柵絕緣膜；和在所述柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體膜。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中平坦化處理是通過擠壓單元擠壓絕緣膜和嵌入導(dǎo)線的CMP處理、熱擠壓處理或者擠壓處理。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中平坦化處理為能夠同時加熱和擠壓以對嵌入導(dǎo)線執(zhí)行烘烤的熱擠壓處理。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中嵌入導(dǎo)線為薄膜晶體管的柵電極和柵導(dǎo)線的至少之一。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中在絕緣膜上形成掩模的步驟包括形成第一材料層和第一材料層周圍的第二材料層的步驟，其中第一材料層可溶于第一溶劑，和其中第二材料層可溶于第二溶劑，和其中使用包括能夠排放不同材料的多個噴嘴的裝置來形成第一材料層和第二材料層；和通過使用第二溶劑單獨移除第二材料來形成包括第一材料的掩模的步驟。
全文摘要
可以想象的是，在制造大面積顯示器中，信號被導(dǎo)線的電阻延遲的問題變得非常顯著。本發(fā)明提供了一種使用適合于大尺寸襯底的通過微滴排放方法的制造過程。在本發(fā)明中，預(yù)先在襯底上形成增強粘附性的基層11(或者基底預(yù)處理)并形成絕緣膜之后，形成具有期望圖案形狀的掩模并通過使用該掩模形成期望的凹陷。在具有掩模13和絕緣膜制成的側(cè)壁的凹陷中通過微滴排放方法填充金屬材料，以形成嵌入導(dǎo)線(柵電極、電容器導(dǎo)線、引線等)。其后，通過平坦化處理使其平坦，例如擠壓或者CMP處理。
文檔編號G02F1/1368GK1890788SQ200480035990
公開日2007年1月3日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者桑原秀明, 山崎舜平, 前川慎志, 中村理 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所