[发明专利]电子器件、半导体器件及其制造方法

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日：2006年1月28日；申请号：2008101870815；发明名称：“电子器件、半导体器件及其制造方法”；该申请又为申请号2006100599051，发明名称“电子器件、半导体器件及其制造方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有由薄膜晶体管(在下文中，还称为TFT)构成的电路的半导体器件和该半导体器件的制造方法。例如，本发明涉及电子器件，其一部分装配有以液晶显示面板为代表的电光器件或具有有机发光元件的发光显示器件。

注意到，在该说明书中的半导体器件表示可以利用半导体特性起作用的常用器件，且在该说明书中的半导体器件范畴包括所有类型的器件，如电光器件、半导体电路和电子器件。

背景技术

近年来，使用在具有绝缘表面的衬底上方形成的薄半导体膜(厚度：大约几至几百nm)形成薄膜晶体管(TFT)的技术已引起注意。薄膜晶体管已广泛地用于电子器件如IC或电光器件中，特别地，已积极地将这种薄膜晶体管开发用作图像显示器件的开关元件。

作为典型的图像显示器件的有源矩阵型显示器件的应用范围广泛，且随着屏幕尺寸增加，更加需要高分辨率、高孔径比或高可靠性。

为了实现可以以高速度运行的高性能的半导体器件，将更需要具有低电阻布线材料的结构。

参考文献1(日本专利申请公开No.2000-188251)描述了一种其中利用可以从喷嘴喷射抗蚀剂溶液以具有薄线性形状的器件在半导体晶片上方形成膜的技术。

发明内容

在这种情形下，利用旋涂的成膜方法被用于许多制造工艺中。当未来进一步增加衬底尺寸时，由于用于旋转大衬底的机械装置巨大或材料溶液的损耗或液体的浪费增加，所以利用旋涂的成膜方法在批量生产方面具有缺点。在旋转矩形衬底以使其被涂上材料溶液的情况下；涂布的膜易于不均匀，即，涂布的膜易于具有以其旋转轴为中心的圆点。本发明提供了利用适合于批量生产制造大衬底的液滴喷射法的制造工艺。

本发明提供了一种利用由液滴喷射法形成的源极布线(还称为源极电极)或漏极布线(还称为漏极电极)的大屏幕显示器，和该大屏幕显示器的制造方法。

根据本发明，通过液滴喷射法选择性地喷射导电膜的光敏材料溶液，选择性地暴露于激光光线，并且显影或蚀刻，由此只允许暴露于激光光线的区域留下，以及实现比由喷射形成的图案本身更微小的布线图案。可选地，通过印刷法，如印刷技术中的纳米选择性地形成导电膜的光敏材料，选择性地暴露于激光光线，并且显影或蚀刻，由此只允许暴露于激光光线的区域留下，以及实现比由喷射形成的图案本身更微小的布线图案。

根据本发明，可以在用于形成导电图案(如源极布线或漏极布线)的工艺中缩短诸如曝光步骤或显影步骤的工艺，还可以减少材料的使用量，由此可以大大地减少成本。因此，本发明可以处理大尺寸的衬底。

导电膜的材料溶液包括诸如Ag、Au、Cu、Ni、Al、Pt、W或Mo的金属或其合金、包含有机聚合物树脂的光敏树脂、光聚合引发剂、光聚合单体、溶剂等。作为有机聚合物树脂，可以使用酚醛清漆树脂、丙烯酸共聚物、甲基丙酸烯共聚物、纤维素衍生物、环化橡胶树脂等。

如有必要，可将添加剂如敏化剂、敏化助剂、聚合抑制剂、增塑剂、增稠剂、氧化抑制剂、分散抑制剂或沉淀抑制剂加入到导电膜的材料溶液中。

可以将光敏材料广泛地分成负型和正型。在使用负型光敏材料的情况下，由于暴露的部分发生化学反应，所以只有由显影剂化学反应的部分留下变成图案。在使用正型光敏材料的情况下，暴露的部分发生化学反应，且由显影剂化学反应的部分被溶解而只留下未被暴露的部分，然后形成图案。在本发明中，在导电膜的材料溶液中包括负光敏材料。作为负光敏材料，给出了包括在分子中的含有一种或多种功能团如不饱和基团的单体、低聚物、聚合物中至少一种类型的材料；光敏化合物，如芳香重氮化合物、芳香氮化物化合物或有机卤化物化合物；重氮基树脂；等。

而且，由于基于激光照射的精确度确定布线的宽度，所以不管滴入液滴的量或粘性或喷嘴直径都可以获得所希望的布线宽度。一般，由从喷嘴喷射的材料溶液和衬底之间的接触角来改变布线宽度。例如，从典型的喷墨装置的一个具有50μm×50μm直径的喷嘴喷射的液滴量是30至200p1，且获得的布线宽度是60至300μm。通过根据本发明进行激光曝光，可以获得具有窄宽度的布线(例如，0.5至10μm的电极宽度)。从具有比典型的喷嘴直径更细直径的喷嘴喷射的材料溶液的量是0.1至40p1，且获得的布线宽度是5至100μm。