專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備以及圖案成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖案成形方法，在該方法中使一種組分降落，該組分包含要被形成的物體的材料(通常，一種用于形成布線的方法)，還涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，所述半導(dǎo)體裝置具有包含薄膜晶體管(TFT)的電路。
特別地，本發(fā)明涉及一種應(yīng)用小滴釋放法(諸如噴墨法)的布線的圖案成形方法以及一種制造具有TFT的半導(dǎo)體裝置的設(shè)備。
在本說明書中，半導(dǎo)體裝置指的是一種通用裝置，它通過應(yīng)用半導(dǎo)體特性而作用，包括電光裝置、光發(fā)射裝置、半導(dǎo)體電路以及電子裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，在制造工藝中經(jīng)常使用應(yīng)用旋轉(zhuǎn)涂布法的薄膜形成法。
由加壓法或蒸汽噴射法所代表的小滴釋放技術(shù)或者連續(xù)小滴釋放技術(shù)一直以來受到關(guān)注。這種小滴釋放技術(shù)一直被用于印刷文字和繪制圖象。但是，近幾年來一直試圖將小滴釋放技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域，例如微圖案成形等。
本申請的申請人在參考文件1中描述了在多個腔的一個中應(yīng)用噴墨法以形成電致發(fā)光(EL)元件(參考文件1日本專利申請No.2001-345174)。

發(fā)明內(nèi)容
在制造具有半導(dǎo)體電路的電子器件時，應(yīng)用一種多聯(lián)印刷方法而不使用硅片，所述多聯(lián)印刷方法是有效地從一個樣品玻璃中切割多個裝置用于批量生產(chǎn)。樣品玻璃基片的尺寸從20世紀90年代初期第一代的300mm×400mm增加到2000年第四代的680mm×880mm或730mm×920mm。另外，該制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展，可以從一個基片獲得通常是顯示面板的大量裝置。
當基片尺寸在今后進一步增大時，作為薄膜形成方法的旋轉(zhuǎn)涂布法在批量生產(chǎn)中就變得不利了，這是因為用于旋轉(zhuǎn)大基片的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)變大，并且存在材料溶液的損失或者大量浪費液體。當矩形基片被旋轉(zhuǎn)噴涂時，被涂的薄膜容易粗糙，也就是說，被噴涂的薄膜容易具有圓形的不平度，其中旋轉(zhuǎn)軸線為中心。
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，所述設(shè)備具有圖案成形裝置，它應(yīng)用適于批量生產(chǎn)大基片的小滴釋放法。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置了多個應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置以及多個熱處理腔，每個熱處理腔與一個是多腔系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移腔相連。因此，釋放和烘干被有效地進行，從而提高了生產(chǎn)率。在批量生產(chǎn)是一個流水線系統(tǒng)的情況下，當使用具有一個腔的應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置時，在通過小滴釋放法選擇地釋放材料溶液之后必須進行多次烘干處理。因此擔心在流水線系統(tǒng)中比在多腔系統(tǒng)中生產(chǎn)率要降低許多。
當應(yīng)用沿X方向或Y方向可移動的一個載物臺，或者沿X方向或Y方向可移動的一個小滴釋放頭時，那么就比應(yīng)用僅沿一個方向可移動的載物臺或者小滴釋放頭更難以進行精確的對準，并且設(shè)備自身也變得昂貴。為此，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置， 其中只能沿大基片的一個方向(X向或Y向)進行掃描以簡化設(shè)備的結(jié)構(gòu)。例如，為了形成布線的分支圖案或彎曲和弧形圖案，應(yīng)用沿X方向掃描的第一圖案成形裝置以及沿Y方向掃描的第二圖案成形裝置。以這種方式，生產(chǎn)率被提高。
另外，第一圖案成形裝置和第二圖案成形裝置被布置，從而在大基片方向不改變的情況下進行處理。因此，能夠簡化轉(zhuǎn)移裝置并且縮短轉(zhuǎn)移時間。另外優(yōu)選地，也能夠進行轉(zhuǎn)移路徑中的圖案成形而不旋轉(zhuǎn)大基片。
應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置存在以下問題，因為基片的尺寸較大，所以首先通過釋放小滴而形成圖案的部分與最后通過釋放小滴而形成圖案的部分之間在暴露給空氣過程中的時間差變大。存在這樣的危險，即由于時間差較大，烘干程度不同，因此均勻的圖案成形是困難的。
另外，應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置存在一個問題，即由于在處理腔中移動載物臺或頭釋放而產(chǎn)生的氣流，小滴釋放位置和小滴著落位置的對準變得不穩(wěn)定。
鑒于上述問題，根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)置一個吹氣裝置，就在小滴落下之后，沿著與掃描方向(或者釋放頭的掃描方向)相同的方向?qū)怏w吹到基片上，并且通過設(shè)置一個加熱器進行局部烘干。
在本說明書中所揭示的本發(fā)明的一個結(jié)構(gòu)是具有一個處理腔的半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述處理腔包括通過將包含圖案成形材料的小滴(也稱作點)釋放而選擇性地在基片上形成圖案的小滴釋放裝置；用于控制所釋放小滴的飛行軌跡的吹氣裝置；設(shè)置在從吹氣裝置的氣體出口吹出的氣流的流動路徑中的加熱裝置；以及用于控制所述小滴釋放裝置、吹氣裝置和加熱裝置的控制裝置。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述加熱裝置是一個加熱器，它具有一個繩狀、線狀、圈狀、棒狀或平面狀的電阻加熱器。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，小滴被降落。在一定時間之后，進行臨時烘干，從而獲得均勻的圖案，即使首先通過釋放小滴而形成圖案的部分與最后通過釋放小滴而形成圖案的部分之間在暴露給空氣過程中的時間差變大。例如，對于600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm或1150mm×1300mm這樣的大尺寸基片，圖案能夠被有效地形成在其上。另外，由于加熱器被設(shè)置在氣流路徑中，所以可以防止所降落材料的圖案的快速加熱或冷卻。注意，氣體優(yōu)選以一個角度并與掃描方向相同的方向吹在基片上，以便氣體不會吹到釋放頭上。通過在釋放之后在處理腔中進行熱處理，烘干的總時間被縮短。
可以為載物臺設(shè)置加熱器以便加熱基片，從而降低烘干的總時間。
在應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置中，加熱器和釋放頭被優(yōu)選地設(shè)置使它們之間有一個特定空間，這是由于釋放頭對附近空氣的溫度和濕度敏感。當高溫氣體從噴嘴中吹出時，噴嘴也被加熱。此時，釋放頭附近的溫度上升，造成噴嘴堵塞。如果釋放頭和噴嘴制成一體，優(yōu)選在釋放頭與噴嘴之間設(shè)置絕熱材料，從而防止噴嘴的熱量被傳導(dǎo)到釋放頭或者防止釋放頭的熱量被傳導(dǎo)到噴嘴。噴嘴的氣體出口優(yōu)選是平直的。
為了控制復(fù)雜的氣流(由于移動處理腔中的載物臺或者釋放頭而產(chǎn)生的氣流)，優(yōu)選通過吹氣裝置在整個處理腔中產(chǎn)生恒定的氣流，并且氣流方向被控制得與掃描方向相同。通過產(chǎn)生恒定的氣流以抵消由于在處理腔中移動載物臺或者釋放頭而產(chǎn)生的氣流，能夠更穩(wěn)定地形成圖案。
在上述結(jié)構(gòu)中，在從吹氣裝置的出氣口吹出的氣流的下游設(shè)置一個排氣裝置。通過設(shè)置所述排氣裝置，處理腔的壓力被控制并且同時在整個處理腔中產(chǎn)生恒定的氣流。
另外，可以設(shè)置多個吹氣裝置，以便在整個處理腔中產(chǎn)生恒定氣流，或者可以在處理腔中設(shè)定用于控制氣流的引導(dǎo)件。
在本說明書中所揭示的本發(fā)明的一個結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，包括第一處理腔，它具有用于通過釋放包含圖案成形材料的小滴而選擇性地在基片上形成圖案的小滴釋放裝置、用于控制所釋放小滴的飛行軌跡的吹氣裝置、用于控制小滴釋放裝置和吹氣裝置的控制裝置；具有加熱裝置的第二處理腔；與所述第一處理腔和第二處理腔相連的轉(zhuǎn)移腔。
在上述結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用了一個多腔系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)移腔與多個第一處理腔以及多個第二處理腔相連。
在通過吹氣裝置在整個處理腔中產(chǎn)生恒定氣流時，優(yōu)選設(shè)置多個應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形裝置，在所述圖案成形裝置中沿著大基片的一個方向(X方向或Y方向)進行掃描。本發(fā)明的另一個結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體裝置的一種制造設(shè)備，包括第一處理腔，所述第一處理腔具有通過釋放包含圖案成形材料的小滴而沿一個X方向在基片上形成圖案的第一小滴釋放裝置、用于沿基片的X方向控制所釋放小滴的飛行軌跡的第一吹氣裝置、用于控制所述第一小滴釋放裝置和第一吹氣裝置的第一控制裝置；第二處理腔，所述第二處理腔具有通過釋放包含圖案成形材料的小滴而沿一個Y方向在基片上形成圖案的第二小滴釋放裝置、用于沿基片Y方向控制所釋放小滴的飛行軌跡的第二吹氣裝置、用于控制第二小滴釋放裝置和第二吹氣裝置的第二控制裝置；與所述第一處理腔和第二處理腔相連的轉(zhuǎn)移腔。
在上述結(jié)構(gòu)中，基片的方向在第一處理腔、從第一處理腔到第二處理腔的轉(zhuǎn)移路徑以及第二處理腔中沒有改變。如果由小滴釋放法所形成的圖案沒有充分地干燥，則大基片旋轉(zhuǎn)并且因此一個離心力被施加到基片的邊緣部分上。因此，由于存在圖案變形的危險，所以優(yōu)選在基片的所有處理和轉(zhuǎn)移過程中基片的方向不改變。
在上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)置一個測量裝置，以測量從小滴釋放裝置中所釋放的小滴的數(shù)量。通過測量小滴的數(shù)量并控制釋放條件，可以形成更加精確的圖案。
圖案成形方法也是本發(fā)明的一個特征。所述圖案成形方法包括以下步驟當通過利用小滴釋放裝置將包含圖案成形材料的小滴釋放到基片上而選擇地形成圖案時，通過吹氣裝置改變從小滴釋放裝置所釋放的小滴的飛行軌跡；通過吹氣裝置將氣體吹到所釋放的小滴上以便干燥所釋放的小滴；通過設(shè)置在所吹氣體的流動路徑的一部分上的加熱裝置對氣體進行加熱，以便烘干熱氣體的流動路徑的下部區(qū)域。
通過調(diào)節(jié)氣體的氣流以及通過將從釋放頭所釋放的小滴吸到吹氣裝置的側(cè)面而改變小滴的飛行軌跡，從而控制圖案的形狀。本發(fā)明的另一個結(jié)構(gòu)是圖案成形方法，包括以下步驟當通過利用小滴釋放裝置將包含圖案成形材料的小滴釋放到基片上而選擇地形成圖案時，通過在釋放小滴的同時調(diào)節(jié)吹氣裝置的流速，以改變從小滴釋放裝置所釋放的小滴的飛行軌跡，從而控制圖案的形狀。
例如，為了防止小滴在繪制線性圖案的起點處聚集，以從零開始增加的氣流速率進行掃描。此時，額外的小滴沿掃描方向延伸。在掃描時當接近線性圖案描繪的終點時，氣流速率降為零，從而獲得具有均勻?qū)挾鹊木€性圖案。換言之，根據(jù)本發(fā)明，通過吹氣裝置增加和減小(調(diào)節(jié))氣體量，以改變小滴的飛行軌跡，從而形成圖案的一部分，而不用移動釋放頭或載物臺。
另外，通過借助氣流改變小滴的飛行軌跡，可以作出小滴的飛行圖像，并且在測量要被釋放的小滴的數(shù)量的同時釋放小滴。本發(fā)明的另一個結(jié)構(gòu)是圖案成形方法，包括以下步驟當通過利用小滴釋放裝置將包含圖案成形材料的小滴釋放到基片上而選擇地形成圖案時，通過吹氣裝置改變從小滴釋放裝置所釋放的小滴的飛行軌跡；通過對飛行的小滴進行成像，測量小滴的量，同時調(diào)節(jié)小滴釋放裝置和吹氣裝置。
注意除了用于測量小滴數(shù)量的成像裝置之外，還單獨設(shè)置用于對準的另一個成像裝置。
通過在頭部附近設(shè)置成像裝置，可以從頭部的側(cè)面(從基片的上部)對小滴的飛行圖像進行成像，并且對已成像的圖進行處理以便獲得圖像的尺寸。通過圖像的尺寸，能夠計算小滴的體積。以傳統(tǒng)的方式，因為小滴從釋放頭的釋放口朝著位于頭部正下方的基片直接釋放，所以成像很困難，即使成像裝置毗鄰釋放頭設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，由于小滴從釋放頭的釋放口以一個角度朝著基片下降，所以當毗鄰釋放頭設(shè)置成像裝置時，可以從上方對飛行小滴成像。
由氮氣所代表的惰性氣體、空氣或它們的干燥氣體被用作從吹氣裝置中吹出的氣體。從吹氣裝置中吹出的氣體的溫度在加熱器附近設(shè)置得比在出氣口處更高。例如，在出氣口處的氣體的溫度優(yōu)選保持為室溫或者低于100℃的恒溫。通過設(shè)置在氣流路徑中用于加熱的加熱器，氣體的溫度優(yōu)選為烘干溫度(100℃-300℃)。而且，用于調(diào)節(jié)濕度或溫度的一個調(diào)節(jié)裝置被設(shè)置在處理腔中。
當使用易于干燥的材料溶液形成圖案時，可以通過吹氣裝置吹出低溫氣體(0℃至-50℃)或吹出包含大量濕氣或使溶劑揮發(fā)的組分的氣體以防止快速干燥，或者通過在氣流路徑中設(shè)置一個冷卻件(諸如熱電致冷件)而吹出低溫氣體(0℃至-50℃)。由于儲藏在壓縮汽缸中的惰性氣體的溫度比室溫要低，所以氣體可以被引入而不用冷卻。
除了吹氣裝置以外，氣體等離子裝置或者諸如紫外線燈、鹵素燈或閃光燈的光照射裝置可以被設(shè)置在處理腔中，用于清潔基片的表面并改進所述表面。在釋放小滴之前，可設(shè)置一個用于將基片上的小灰塵去除的吹氣裝置或排氣裝置。
作為形成圖案的材料，可以應(yīng)用金(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)或鋁(Al)，或者包括任何上述元素的合金，其中分散著元素的超微粒子，或者鹵化銀的微小粒子。特別地，優(yōu)選使用低電阻的銀或銅。作為形成圖案的其它材料，可以使用氧化銦錫(ITO)、氧化銦中混合2％至20％的氧化鋅(ZnO)的IZO、氧化銦中混合2％至20％的氧化硅(SiO2)的ITSO、有機銦、有機錫、氮化鈦(TiN)或者類似物。本發(fā)明適于形成具有分支圖案、T形圖案、L形圖案或類似圖案的布線。
例如，有機銦和有機錫以99∶1至90∶10的比率混合在二甲苯中的一種液體狀態(tài)的材料通過小滴釋放法被釋放到基片上并被加熱以形成包含ITO的一個圖案。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過小滴釋放法形成構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的一部分的導(dǎo)電層。本發(fā)明的一個特征是，通過由噴墨法所代表的降落法形成布線的圖案。通常，薄膜晶體管的門電極、源極和漏極中的任一個以及與所述電極相連的布線通過由噴墨法所代表的降落法而形成。
注意，通過降落法形成有布線的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)等是不受限制的。換言之，薄膜晶體管可以具有晶狀半導(dǎo)體薄膜或者非晶狀半導(dǎo)體薄膜，可以是底門形(通道蝕刻型或通道保護型)，其中門電極形成在半導(dǎo)體薄膜的下面，或者是頂門型，其中門電極形成在半導(dǎo)體薄膜的上面。
根據(jù)本發(fā)明，與溶劑中的導(dǎo)體(形成布線的材料)混合的一種組分(包括用溶劑中的導(dǎo)體溶解或分散的組分)被釋放以形成布線。特別地，當通過噴墨法形成布線時，能夠省略用于形成布線圖案的諸如曝光或掩膜顯影的照相平版過程，以及用于形成布線圖案的蝕刻過程。
本發(fā)明并不限制于這種特定的導(dǎo)電材料。絕緣材料可以用作圖案成形材料，因此形成絕緣體的圖案。
此時，圖案成形材料被釋放成點狀(小滴)或有一系列點的柱狀；但是，它們總稱為點(小滴)。釋放一個點(小滴)指的是點狀小滴或柱狀小滴被釋放。換言之，由于多個點被連續(xù)地釋放，所以柱狀(點)小滴在一些情況下被釋放而不被識別為一點。
根據(jù)本發(fā)明，通過小滴釋放法并應(yīng)用圖案成形裝置，在大基片上形成均勻的圖案，同時，制造半導(dǎo)體裝置的制程時間被縮短。
從第五代開始，能夠從一個玻璃基片制造大量的裝置，該玻璃基片為1000mm×1300mm，1000mm×1500mm或者1800mm×2200mm，即有一側(cè)大于1米，因此，裝置的價格有望降低。在這種情況下，可以建立一條生產(chǎn)線，通過應(yīng)用由噴墨法所代表的降落法，該生產(chǎn)線可以維持效益。這是因為通過由噴墨法所代表的降落法而形成布線或類似物，光學(xué)過程能夠簡化。因此，光掩膜變得不是必需的，并且能夠獲得諸如設(shè)備投資成本等的成本降低。
另外，由于照相平版過程不再是必需的，所以制造時間被縮短。通過應(yīng)用由噴墨法所代表的降落法，材料使用的效率提高，并且成本以及浪廢液體的量被降低。以這種方式將由噴墨法所代表的降落法應(yīng)用在大基片上是有效的。


在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備的一個例子的頂視圖(實施例1)；圖2是示出了圖案成形處理腔的橫截面視圖(實施例1)；圖3A-3C均示出了根據(jù)本發(fā)明的用于形成圖案的方法(實施例2)；圖4是圖案成形處理腔的橫截面視圖(實施例3)；
圖5是圖案成形處理系統(tǒng)的透視圖(實施例3)；圖6A-6E均是示出了薄膜晶體管的制造步驟的橫截面視圖(實施例4)；圖7A-7C均是示出了薄膜晶體管和像素電極的橫截面視圖(實施例5)；圖8是液晶模塊的橫截面視圖(實施例6)；圖9A和9B分別是光發(fā)射裝置的等效電路以及頂視圖(實施例7)；圖10是光發(fā)射裝置中的一個像素的橫截面視圖(實施例7)；圖11A-11C均是示出了作為例子的顯示面板的結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖12A-12E均示出了電子裝置的一個例子；以及圖13示出了電子裝置的一個例子。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明可以以多種方式實施，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解能夠以各種方式對這里所揭示的方式和細節(jié)進行修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)當注意本發(fā)明不能被解釋僅限制為下面給出的實施例的描述。
實施例1參考圖1，實施例1示出了應(yīng)用具有吹氣裝置的噴墨裝置(小滴釋放裝置)的制造設(shè)備，所述噴墨裝置作為多個腔的一個腔。
圖1所示的制造設(shè)備包括與轉(zhuǎn)移路徑100相連的基片裝載腔101、與基片裝載腔101相連的轉(zhuǎn)移腔102、與轉(zhuǎn)移腔102相連的圖案成形腔103、104和106、與轉(zhuǎn)移腔102相連的多載物臺加熱腔107和108以及與轉(zhuǎn)移腔102相連的基片卸載腔109。
隨后，示出了處理基片并轉(zhuǎn)移它的流程。注意這里示出了形成門布線圖案以及從門布線分支出的門電極圖案的一個例子。
從轉(zhuǎn)移路徑100轉(zhuǎn)出的大基片被設(shè)置在基片裝載腔101中，其中基片被裝在能夠裝多個基片的一個盒子中。被設(shè)置的所有大基片均面朝同一個方向。
通過設(shè)置在轉(zhuǎn)移腔102中的轉(zhuǎn)移機器人，將多個大基片中的一個大基片202從基片裝載腔101通過轉(zhuǎn)移腔102轉(zhuǎn)移到圖案成形處理腔103中。注意轉(zhuǎn)移機器人105可以自由地在轉(zhuǎn)移腔102中移動。在圖案成形處理腔103中，示出了小滴釋放裝置201以及吹氣裝置210。
另外，已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到圖案成形處理腔103中的基片穿過小滴釋放裝置的下方，其中基片由一個沿一個方向可移動的載物臺支撐。當基片正穿過小滴釋放裝置的下方時，包含導(dǎo)電材料的小滴被釋放并且氣體沿著基片202的X方向被吹動。此時，在基片上形成沿X方向延伸的門布線。沿著與由吹氣裝置形成的氣流的方向214相同的方向移動載物臺，以形成一個圖案。這里，示出了移動所述載物臺的一個例子；但是，可以在載物臺固定的情況下移動釋放頭和吹氣裝置。
在載物臺中整體設(shè)有一個加熱器以便在釋放小滴的同時加熱所述基片，從而縮短烘干所需的時間。
在一個處理腔103中設(shè)有三個小滴釋放裝置和三個吹氣裝置，多個小滴釋放裝置的總寬度被設(shè)置得與所述基片的寬度相同或比它更寬；但是，本發(fā)明并不限制于這種特別的結(jié)構(gòu)，可以使用與所述基片寬度相同或更寬的一個小滴釋放裝置。當使用大基片時，優(yōu)選設(shè)置三個或更多的小滴釋放裝置。
在沿X方向形成圖案之后，基片從圖案成形處理腔103中運出并被轉(zhuǎn)移到圖案成形處理腔106中而不轉(zhuǎn)變基片的方向。在圖案成形處理106中沿Y方向形成一個圖案。已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到圖案成形處理腔106中的所述基片穿過小滴釋放裝置的下方，其中基片由沿Y方向可移動的載物臺所支撐。在基片穿過小滴釋放裝置下方時，包含導(dǎo)電材料的小滴被釋放并且將氣體沿基片的Y方向吹。此時，在基片上沿Y方向形成一個門電極，并且形成一個與門電極成為一體的門布線。
通過圖案成形處理腔103中的吹氣裝置冷卻所述布線圖案，從而防止干燥，基片被轉(zhuǎn)移到圖案成形處理腔106中，而不轉(zhuǎn)動基片的方向。在釋放小滴之后，通過圖案成形處理腔106中的吹氣裝置將一體的布線圖案加熱以干燥。通過在多個處理腔中釋放在干燥時很難彼此疊置的同樣材料的小滴，該方法對于形成分支布線或者交叉布線是有效的。
在很多情況下，門布線的寬度被設(shè)置得比門電極的寬度更寬，并且當寬度不同時對于小滴釋放的條件(諸如小滴的數(shù)量或者噴嘴的直徑)也是不同的。因此，通過應(yīng)用多個圖案成形處理腔形成門電極和門布線是有效的。通過應(yīng)用僅在一個方向進行掃描的圖案成形處理腔，這種設(shè)備結(jié)構(gòu)被簡化。
基片被轉(zhuǎn)移到多載物臺加熱腔107中并被烘干而不轉(zhuǎn)動基片的方向。多個基片在多載物臺加熱腔107中用一個板加熱器(通常是鞘狀加熱器)被均勻地加熱。設(shè)置多個這種板加熱器。基片的相對兩側(cè)通過被夾在板加熱器之間而被加熱，或者當然，基片的一側(cè)被加熱。
在完成烘干之后，通過轉(zhuǎn)移腔102將基片轉(zhuǎn)移到基片卸載腔109中。此時，可以通過轉(zhuǎn)移路徑100將基片轉(zhuǎn)移到要執(zhí)行下一個處理的處理腔中。
多載物臺加熱腔108和圖案成形處理腔104也與轉(zhuǎn)移腔102相連。通過應(yīng)用多個圖案成形處理腔以及多個多載物臺加熱腔，可以縮短制程時間。多載物臺加熱腔108的加熱溫度可以不同于多載物臺加熱腔107的加熱溫度。在圖案成形處理腔104中，包含導(dǎo)電材料的小滴被釋放并且氣體沿著基片的X方向被吹。注意與轉(zhuǎn)移腔102相連的多載物臺加熱腔和圖案成形處理腔的數(shù)目并不限制于圖1所示的結(jié)構(gòu)。
圖1示出了與轉(zhuǎn)移路徑100相連的又一個多腔型制造設(shè)備。在所述又一個多腔型制造設(shè)備中，進行同樣的處理。所述多腔型制造設(shè)備包括與轉(zhuǎn)移路徑100相連的基片裝載腔111、與基片裝載腔111相連的轉(zhuǎn)移腔112、與轉(zhuǎn)移腔112相連的圖案成形處理腔113、114和116、與轉(zhuǎn)移腔112相連的多載物臺加熱腔117和118、以及與轉(zhuǎn)移腔112相連的基片卸載腔119。在轉(zhuǎn)移腔112中設(shè)置一個轉(zhuǎn)移機器人115。
如圖1所示，所述多腔型制造設(shè)備被如此地設(shè)置，使得多載物臺加熱腔彼此毗鄰，從而控制氣流。因此，整個設(shè)備中的氣流指向外側(cè)。如果一個加熱腔位于圖案成形處理腔中的氣流的下游，則存在這樣的危險，即由于加熱腔使溫度升高，從而圖案成形處理腔中的氣流改變。
注意在圖1中，示出了一個角被切掉的基片以表示基片的方向。
圖2作為一個例子示出了圖案成形處理腔103的橫截面視圖。注意在圖2中，與圖1相同的部分用相同的附圖標記表示。
在圖2所示的圖案成形處理腔103中，設(shè)置了小滴釋放裝置201、吹氣裝置210、用于安置基片202的載物臺(轉(zhuǎn)移臺)208、CCD照相機212和221、排氣管205以及基片轉(zhuǎn)移門203。氣體導(dǎo)入單元209、氣體管道和吹氣噴嘴被設(shè)置作為吹氣裝置210，氣體從吹氣噴嘴頂部的氣體出口被釋放。
這里示出了通過移動載物臺而形成圖案的一個例子。因此，小滴釋放裝置201、吹氣裝置210以及CCD照相機212和221被固定在X-Y平面內(nèi)。但是，本發(fā)明并不限制于該例子，可以將載物臺固定并且小滴釋放裝置201、吹氣裝置210和CCD照相機212和221在X-Y平面內(nèi)移動。如果氣體管道和吹氣噴嘴使用柔性有機樹脂材料，那么可以移動氣體管道和吹氣噴嘴。
這里，CCD照相機221與吹氣裝置210成為一體，吹氣裝置210與小滴釋放裝置201分開。但是，CCD照相機221、吹氣裝置210以及小滴釋放裝置201可以彼此分離，或者可以成為一體并且可以移動，而不是限制于此結(jié)構(gòu)。
設(shè)置一個中央處理單元215以便控制氣體導(dǎo)入單元209、CCD照相機212和221、小滴釋放裝置201、載物臺208以及排氣單元211。當中央處理單元通過局域網(wǎng)電纜、無限局域網(wǎng)、光纖等與生產(chǎn)管理系統(tǒng)等相連時，可以從外部對工藝進行共同控制，從而提高了生產(chǎn)率。
另外，作為用于圖案成形處理腔103內(nèi)壁的材料，優(yōu)選使用已經(jīng)通過電解拋光而改變?yōu)殓R面的鋁、不銹鋼(SUS)或者類似物作為內(nèi)壁，這是由于通過減小它的表面面積可以降低諸如氧氣和水等雜質(zhì)的被吸收性。同樣，諸如陶瓷等已經(jīng)被加工使得氣孔最大程度地變少的材料可以被用于內(nèi)部件。優(yōu)選地這些材料具有如此的表面光滑度，使得中心線平均不平度為3nm或更少。圖案成形處理腔103優(yōu)選具有這樣一個結(jié)構(gòu)，即來自外界的溫度影響能夠被盡可能多的抑制，從而控制氣流。
小滴釋放裝置201是用于將小滴釋放的裝置的通用術(shù)語，它包括具有一個組分釋放口的噴嘴、配備有一個或多個噴嘴或類似物的頭部220。為小滴釋放裝置配備的噴嘴的直徑被設(shè)定為0.02-100微米(優(yōu)選地，30微米或更小)，將要從噴嘴中釋放的組分的量優(yōu)選被設(shè)置為0.001pl-100pl(優(yōu)選地，等于或大于0.1pl并等于或小于40pl，更優(yōu)選是10pl或更小)。所釋放的小滴的量與噴嘴直徑成比例地增加。要被處理的物體(諸如基片)與噴嘴的釋放口之間的距離優(yōu)選被設(shè)置得盡可能地短，以便將小滴降落在合適的位置，該位置優(yōu)選被設(shè)置得大約0.1至3毫米(優(yōu)選1毫米或更小)。
在該實施例中，通過應(yīng)用壓電元件的所謂的壓電裝置釋放小滴；但是，根據(jù)溶液材料，可以使用這樣一種裝置，其中通過應(yīng)用由加熱一個加熱元件所產(chǎn)生的氣泡而將溶液排出，即一個蒸汽噴墨裝置。在這種情況下，壓電元件由加熱元件所代替。另外，溶液腔流動路徑、另一溶液腔、抗流體部、加壓腔以及溶液釋放口(噴嘴，頭部)的溶液可濕性對于釋放小滴是重要的。因此，碳膜、樹脂膜或者用材料調(diào)節(jié)可濕性的類似物被形成在每個流動路徑中。
雖然未示出，但是在小滴釋放裝置201中設(shè)置了一個電源，用于驅(qū)動釋放小滴用的噴嘴和噴嘴加熱器，還設(shè)置一個用于調(diào)節(jié)小滴釋放裝置的位置的運動裝置。另外，雖然未示出，但是如果需要也可設(shè)置用于測量諸如溫度、濕度、流速和壓力等各種物理性質(zhì)的測量裝置。
在這種圖案成形處理腔103中，基片202被設(shè)置在沿一個方向具有運動裝置的載物臺208上。載物臺208可設(shè)置加熱器。在該實施例中，當基片通過載物臺移到X-Y平面的一個合適位置時，由CCD照相機212控制位置。
在圖案成形處理腔103中，氣體導(dǎo)入單元209和排氣單元211由中央處理單元215控制以便保持氣流的方向214(下文，氣流方向214)不變。氣流方向214被設(shè)置得與載物臺在圖案成形處理腔的空間206中的運動方向相同。
在該實施例中，在小滴從小滴釋放裝置201中落下的同時保持氣流方向214不變。通過氣流方向214的影響，小滴的飛行軌跡成為弧形。已經(jīng)穿過CCD照相機221下方的具有弧形軌跡的小滴由CCD照相機221照相。在中央處理單元215中通過小滴圖象計算小滴的量，通過控制小滴釋放裝置201而獲得均勻數(shù)量的小滴，從而形成圖案。通過吹氣裝置對布線圖案213進行干燥或烘干。
通過設(shè)備的上述結(jié)構(gòu)，在處理腔的空間206中，在釋放小滴的同時將小滴的數(shù)量保持恒定，并且在小滴降落之后，對圖案進行干燥或烘干。因此，能夠有效并且高精度地在基片上形成一個好的圖案。
有一個順序法以及一個按需法，順序法指的是溶液被順序地釋放以便形成線性圖案，按需法指的是和小滴釋放法一樣溶液如同一個點被釋放。兩種方法都可以被使用。
實施例2在實施例2中，參考圖3A-3C示出了一種在應(yīng)用小滴釋放法形成布線圖案的情況下用于防止點在布線的起點和終點聚集的方法。
在該實施例中，下面示出了通過調(diào)節(jié)吹氣裝置的氣流而防止點在布線的終點凝固的例子。
首先，優(yōu)選全部地或選擇地在基片300上形成一個底層301(或者進行一個底預(yù)處理)。通過噴射法或濺射法在整個表面上降落光催化物質(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))以形成基層?；蛘?，通過噴墨法或溶膠法進行選擇性地形成有機材料(聚酰亞胺；丙烯酸；或硅氧烷)的處理。硅氧烷具有硅(Si)和氧(O)相結(jié)合的骨架結(jié)構(gòu)。作為替代，可以使用包括至少氫(諸如烷基組或芳烴)的一個有機組。另外，可以使用氟族作為替代。同樣，可以使用包括至少氫和氟族的一個有機組作為替換。
對表面進行降低可濕性的處理，然后對可濕性已經(jīng)降低的表面進行選擇性地增加可濕性的處理。隨后，在可濕性已經(jīng)增強的表面上應(yīng)用降落法形成布線或類似物。作為增強可濕性的處理，選擇性地形成包含碳氟化合物樹脂或硅烷結(jié)合劑的薄膜。與包括圖案成形材料的組分具有較大接觸角的區(qū)域是具有較低可濕性的區(qū)域(后面也稱做“低可濕性區(qū)域”)，與包括圖案成形材料的組分具有較小接觸角的區(qū)域是具有較高可濕性的區(qū)域(后面也稱做“高可濕性區(qū)域”)。這是因為當接觸角大時，具有流動性的液體組分不擴散并且在該區(qū)域的表面被排斥；因此，該表面沒有濕；當接觸角小時，具有流動性的組分在表面擴散，因此表面變濕。所以，具有不同可濕性的區(qū)域具有不同的表面能量。低可濕性區(qū)域的表面具有低的表面能量，而高可濕性區(qū)域的表面具有高的表面能量。
光催化物質(zhì)指的是這樣一種物質(zhì)，即具有通過在紫外線區(qū)域(波長為400nm或更小，優(yōu)選為380nm或更小)被光照射而產(chǎn)生光催化作用的光催化功能。如果混合在溶劑中的導(dǎo)體通過由噴墨法所代表的小滴釋放法而釋放到光催化物質(zhì)上，那么就實現(xiàn)微型繪圖。
在向TiOx發(fā)射光之前，TiOx具有親油性但是沒有親水性，也就是說，TiOx具有水擺脫性質(zhì)。通過光照射，TiOx產(chǎn)生光催化作用并且喪失親油性質(zhì)而不是親水性質(zhì)。另外，根據(jù)光照射的時間，TiOx能夠既具有親油性也具有親水性。
通過將過渡金屬元素(Pd，Pt，Cr，Ni，V，Mn，F(xiàn)e，Ce，Mo，W以及類似物)加入光催化物質(zhì)中，能夠改善光催化作用或者由于在可視區(qū)(波長為400nm-800nm)的光而產(chǎn)生光催化作用。由于光的波長由光催化物質(zhì)確定，所以光照射指的是發(fā)射能夠產(chǎn)生光催化物質(zhì)的光催化作用的波長的光。
在圖3A中，通過相對地移動其上設(shè)有基片300的載物臺或者小滴釋放裝置303，從而形成圖案304，并且在降落到基片上之前通過吹氣裝置302使小滴的飛行軌跡為弧形。
圖3B示出了一種模式，其中，設(shè)有基片300的載物臺以及小滴釋放裝置303被固定，并且來自吹氣裝置的氣流比圖3A中少許多，小滴的飛行軌跡改變。
圖3C示出了一種模式，其中，設(shè)有基片300的載物臺以及小滴釋放裝置303被固定，來自吹氣裝置的氣流為零，因此由于自由落體小滴落在噴嘴下面。
以這種方式，在布線的終點附近，來自吹氣裝置的氣流逐漸地減少。因此，圖案可以在載物臺和小滴釋放裝置固定的情況下被形成。另外，當來自吹氣裝置的氣流為零時停止釋放小滴，可以防止在布線的終點形成點塊(換言之，防止小滴的聚集)。
另外，在布線的起點，通過逐漸地增加來自吹氣裝置的氣流，在載物臺和小滴釋放裝置固定的情況下形成圖案。通過逐漸地增加氣流可以防止在布線的起點處形成點塊。
在布線的起點處，在釋放小滴的同時減少氣流，并且當來自吹氣裝置的氣流變?yōu)榱銜r，通過在釋放小滴的同時移動載物臺和小滴釋放裝置而形成圖案。在這種情況下，除了在布線的起點和終點之外，通過保持來自吹氣裝置的氣流為零，形成圖案。
該實施例可以自由地與實施例1相結(jié)合。
實施例3實施例3顯示了除了實施例1的圖2所示的結(jié)構(gòu)之外在圖案成形處理腔103中設(shè)置一個加熱裝置(加熱器)的例子。注意在圖4中與圖2中相同的部分用相同的附圖標記表示。省略了與圖2相同的部分的詳細描述。
如果由吹氣裝置吹出在高溫下加熱的氣體，那么就有這樣一個危險，即影響小滴釋放裝置201并且釋放變得不穩(wěn)定。如果將柔性有機樹脂材料用于氣體管道和吹氣噴嘴，那么吹動在高溫下加熱的氣體就變得困難。設(shè)置一個加熱裝置，保持該加熱裝置與在由吹氣裝置形成的氣流下游的小滴釋放裝置之間的間隔。
作為加熱裝置，使用熱發(fā)生電源裝置400和諸如導(dǎo)線和鎳鉻電熱絲的電阻加熱元件401。所述熱發(fā)生電源裝置400也優(yōu)選由中央處理單元215控制。注意電阻加熱元件401可以是繩狀、線狀、圈狀、棒狀或平面形。作為電阻加熱元件401，可以應(yīng)用諸如碳化硅(SiC)、鉻酸鑭(LaCrO3)或二氧化鋯(ZrO2)的陶瓷材料，或者應(yīng)用混合有金屬粉末的這些陶瓷材料。
加熱裝置并不限制于電阻加熱元件，可以是應(yīng)用熱電效應(yīng)或湯普森效應(yīng)的熱電轉(zhuǎn)換元件。
通過借助加熱裝置對從吹氣裝置中吹出的氣體進行加熱，使布線圖案213干燥或烘干。在小滴下降之后進行一段特定時間的臨時烘干，從而獲得均勻的圖案，即使圖案最初形成的部分與圖案最后形成的部分暴露給空氣的時間差變大。由于在氣流路徑中設(shè)置加熱器(加熱裝置)，所以能夠防止對已降落材料的圖案的快速加熱。另外，在釋放之后通過在處理腔中加熱能夠縮短總的烘干時間。
圖5作為例子顯示了能夠在一個大基片形成圖案的設(shè)備系統(tǒng)的透視圖。
在5中，用于在一個大基片500上形成板530的區(qū)域由點化線示出。
圖5示出了將被用作形成布線或類似物的圖案的小滴釋放裝置的一個例子。所述小滴釋放裝置具有一個帶有多個噴嘴503的頭部。該實施例示出了應(yīng)用具有多個噴嘴的頭部的一種情況；但是，可以根據(jù)將被處理的區(qū)域、工藝等等而設(shè)定噴嘴或頭部的數(shù)目。
優(yōu)選地，當多個板由一個大的樣品玻璃形成時，頭部的寬度大致等于一個板的寬度?？梢栽谟糜谛纬砂?30的區(qū)域通過一次掃描形成一個圖案，因此可獲得更高的生產(chǎn)率。
所述頭部與一個釋放控制裝置507相連，小滴釋放裝置由計算機510控制，從而描繪已經(jīng)設(shè)計好的圖案。通過應(yīng)用例如形成在基片500上的記號或者固定在載物臺531上的類似物作為參考點，可以確定用于繪圖的定時?；蛘?，從作為參考點的基片500的邊緣起進行繪圖。應(yīng)用諸如CCD的成象裝置504檢測參考點，并通過圖象處理裝置509將所檢測的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。被轉(zhuǎn)換的數(shù)字由計算機510識別，產(chǎn)生控制信號并將它傳遞到釋放控制裝置507。當如此地繪制圖案時，噴嘴端部與將形成圖案的表面之間的距離為0.1厘米至5厘米，優(yōu)選為0.1厘米至2厘米，更優(yōu)選為0.1毫米。因此距離減小，小滴的著落精度提高。
因此，將在基片500上形成的圖案的信息被儲存在存儲介質(zhì)508中?；谒鲂畔⒁粋€控制信號發(fā)送到釋放控制裝置507；因此，每個噴嘴能夠被單獨地控制。
設(shè)置一個吹氣裝置513，氣體被吹到基片上，從而沿著由點劃線表示的方向形成氣流。氣流的方向優(yōu)選與載物臺的運動方向相同。吹氣裝置513與吹氣控制裝置511相連，吹氣控制裝置由計算機510控制。
通過設(shè)置一個加熱裝置(加熱器)502，對被吹的氣體進行加熱以便使圖案干燥。加熱裝置502與加熱控制裝置506相連，加熱控制裝置由計算機510控制。
可以設(shè)置冷卻裝置而不是加熱裝置502。通過冷卻裝置和吹氣裝置將布線圖案冷卻，從而防止布線圖案被干燥。一個應(yīng)用熱電效應(yīng)的熱電轉(zhuǎn)換元件被用作冷卻裝置。另外，冷卻裝置被設(shè)置在氣流路徑中，因此防止降落材料的圖案的快速冷卻。
該實施例可以自由地與實施例1或?qū)嵤├?結(jié)合。
實施例4實施例4作為例子描述了一種用于制造薄膜晶體管的方法。
首先，如圖6A所示，具有一個絕緣表面的基片600被制備。例如，諸如硼硅酸鋇玻璃或者硼硅酸鋁玻璃的玻璃基片、石英基片、不銹鋼基片、或者類似的基片可以被用做基片600。另外，由柔性合成樹脂形成的基片與由其它材料制成的基片相比通常具有低的耐熱溫度，所述柔性合成樹脂諸如丙烯酸樹脂或由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)以及聚醚砜樹脂(PES)所代表的塑料。但是，只要這些基片能夠經(jīng)受制造過程的加工溫度就可以被使用。尤其是，在形成包括非晶形半導(dǎo)體薄膜的薄膜晶體管時，不需要使半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶的加熱步驟，可以容易地使用由合成樹脂所制造的基片。
底膜在必要時形成在基片600上。所述底膜被形成以便防止包含在基片600中的諸如Na的堿性金屬或堿土金屬在半導(dǎo)體薄膜中擴散并對半導(dǎo)體元件特性施加反作用，以及為了提高平面度。所述底膜因此可以應(yīng)用諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鈦或氮化鈦等絕緣薄膜形成，上述材料能夠抑制堿性金屬或堿土金屬擴散進入半導(dǎo)體薄膜中。底膜能夠通過應(yīng)用鈦或類似物的導(dǎo)電薄膜形成。在這種情況下，可以在制造過程中通過熱處理或類似工藝使導(dǎo)電膜氧化。特別地，底膜材料可以從與門電極材料具有高粘合性的材料中選擇。例如，當銀用于門電極時，優(yōu)選形成氧化鈦(TiOx)底膜。注意，所述底膜可以具有單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。
不是必須設(shè)置底膜，只要能夠防止雜質(zhì)擴散進入半導(dǎo)體薄膜中就行。因為在本實施例中，當半導(dǎo)體薄膜形成于門電極之上并且兩者之間有門絕緣膜時，就不需要底膜，這是由于所述門絕緣膜能夠防止雜質(zhì)擴散進入半導(dǎo)體薄膜中。
另外，在有些情況下，根據(jù)基片材料優(yōu)選設(shè)置一個底膜。在應(yīng)用包含某種堿性金屬或堿土金屬的基片，諸如玻璃基片、不銹鋼基片或塑料基片時，為了防止雜質(zhì)擴散，設(shè)置一個底膜是有效的。而且，當應(yīng)用石英基片或類似物時，雜質(zhì)的擴散不會造成很大麻煩，這時設(shè)置底膜就不是必須的。
然后，通過應(yīng)用圖1和圖2所示的噴墨方法的制造設(shè)備，在溶劑中混合有導(dǎo)體的點被降落，通過吹氣裝置將氣體吹動，從而形成一個用作門電極603和門布線(圖6A)的導(dǎo)電圖案。在本實施例中，沿X方向和Y方向的圖案分別在不同的圖案成形處理腔中形成，以提高生產(chǎn)率。從門布線中分支的門電極在一個不同的圖案成形處理腔中形成以便被制成一體(整體化)。在本實施例中，由銀導(dǎo)體分散在十四烷溶劑中所形成的點降落。
當需要去除點的溶劑時，進行熱處理，用于在預(yù)定溫度下烘干或干燥，特別是在200℃至300℃。優(yōu)選在含氧空氣中進行熱處理。在這種情況下，設(shè)定加熱溫度，以便使得在門電極表面上不造成粗糙。當包含銀(Ag)的點被用于本實施例中時，熱處理優(yōu)選在含氧和氮的空氣中進行。因此，包含在溶劑中的諸如粘合劑的熱固性樹脂等有機材料被分解；因此，可以獲得不包含有機材料的銀。所以，能夠改善門電極表面的平面度并降低電阻率。
在本實施例中，進行熱處理所需要的時間被縮短，這是由于通過吹氣裝置吹出氣體。
然后，覆蓋門電極形成一個用作門絕緣薄膜604的絕緣膜。所述絕緣膜具有疊層結(jié)構(gòu)或者單層結(jié)構(gòu)。可以通過等離子CVD法形成諸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的絕緣體作為絕緣薄膜。注意可以通過噴墨法將包含絕緣膜材料的點釋放以形成門絕緣膜。因為在本實施例中，當門電極包含銀(Ag)時，優(yōu)選使用氮化硅膜用于覆蓋門電極的絕緣膜。這是因為在使用包含氧的絕緣膜時，通過與銀的反應(yīng)而形成氧化銀，所以存在門電極表面變粗糙的危險。
在門絕緣膜上形成半導(dǎo)體薄膜605。所述半導(dǎo)體薄膜可以通過等離子CVD法、濺射法、噴墨法或類似的方法形成。半導(dǎo)體薄膜為25nm至200nm厚(優(yōu)選30至60nm厚)。硅鍺以及硅可用作半導(dǎo)體薄膜的材料。在使用硅鍺時鍺的濃度優(yōu)選為大約0.01％至4.5％的原子百分數(shù)。另外，半導(dǎo)體薄膜可以是無定形半導(dǎo)體、晶粒分散在無定形半導(dǎo)體中的半定形半導(dǎo)體或者在無定形半導(dǎo)體中可看見0.5nm至20nm的晶粒的微晶狀半導(dǎo)體。注意可看見0.5nm至20nm的晶粒的微晶體狀態(tài)被稱作微晶態(tài)(μc)。
通過硅化物氣體的成長釋放分解可以獲得應(yīng)用硅作為半定形半導(dǎo)體材料的半定形硅(也稱作SAS)。作為典型的硅化物氣體，引用SiH4，另外也可以使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4以及類似物。通過用氫或者氫與從氦、氬、氪和氖中選擇的一個或多個稀有氣體來稀釋硅化物氣體，能夠容易地形成SAS。優(yōu)選使硅化物氣體稀釋，使得稀釋率在10倍至1000倍的范圍內(nèi)。SAS也可以通過用氦氣稀釋Si2H6和GeF4而形成。優(yōu)選在低壓下通過成長釋放分解進行薄膜的反應(yīng)形成，壓力大約為0.1帕至133帕。成長釋放的能量可以是1兆赫至120兆赫，優(yōu)選，13至60兆赫的高頻能量?；訜釡囟葍?yōu)選是300℃或更低，更優(yōu)選基片加熱溫度是100℃至250℃。
在本實施例中，通過等離子CVD方法形成包含硅作為主成分的無定形半導(dǎo)體薄膜(也稱作無定形硅薄膜或無定形硅)。
形成具有一個導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體薄膜。具有一個導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體薄膜可以通過等離子CVD法、濺射法、噴墨法或類似方法形成。當形成具有一個導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體薄膜時，半導(dǎo)體薄膜與電極的接觸電阻變低，這是優(yōu)選的。但是，可以根據(jù)需要形成具有一個導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體薄膜。在本實施例中，通過等離子CVD法形成具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜606(圖6B)。當半導(dǎo)體薄膜和具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜通過應(yīng)用等離子CVD法形成時，優(yōu)選順序地形成半導(dǎo)體薄膜605、具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜606以及門絕緣薄膜。通過改變材料氣體供應(yīng)而不暴露在空氣下可以進行這種順序形成。
如圖6C所示，半導(dǎo)體薄膜605和具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜606被成形為合適的形狀。雖然未示出，但是一個掩膜可以形成在合適的位置，通過應(yīng)用該掩膜而蝕刻薄膜。掩膜優(yōu)選通過噴墨法形成，因為能夠改善應(yīng)用材料的效率，并降低成本和廢液體的量?；蛘撸谀た梢酝ㄟ^照相平版法形成。當通過噴墨法形成掩膜時，可以簡化照相平版過程。換言之，不需要形成光掩膜的步驟、曝光步驟以及類似的步驟，因此，降低了設(shè)備投資成本并縮短了制造時間。
作為掩膜材料，可以應(yīng)用無機材料(諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅)、光敏或非光敏有機材料(諸如聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺氨基化合物(polyimidamide)、聚乙烯醇、苯并環(huán)丁烯或抗蝕劑)。例如，當通過噴墨法由聚酰亞胺形成掩膜時，可以通過噴墨法將聚酰亞胺釋放在合適的位置，然后在150℃至300℃時進行加熱以烘干。
形成用作源極和漏極608的導(dǎo)電薄膜。導(dǎo)電薄膜可以是單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。作為導(dǎo)電薄膜，可以應(yīng)用由從金、銀、銅、鋁、鈦、鉬、鎢或硅中選擇的一種元素制造的薄膜或應(yīng)用上述元素的合金薄膜。另外，可以通過噴墨法、CVD法或濺射法形成導(dǎo)電薄膜。
在該實施例中，通過噴墨法應(yīng)用包括銀的點而形成源和漏極608(圖6D)。特別地，以與門電極相同的方式進行。由于點落在由等離子處理法處理的一個區(qū)域中，所以可以使由噴墨法形成的源和漏極小型化。
之后，應(yīng)用源和漏極608作為掩膜，具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜被選擇地蝕刻。這是因為具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜能夠防止源和漏極短路。此時，半導(dǎo)體薄膜605的上部在某些情況下也能被某種程度地蝕刻。
然后，包含無機絕緣膜的保護膜613被形成(圖6E)。所述保護膜613應(yīng)用諸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的絕緣膜并通過噴墨法、等離子CVD法、濺射法或類似方法而形成。
如上所述，形成了一個設(shè)置有直至源和漏極的薄膜晶體管620。在該實施例中的所述薄膜晶體管為所謂的底門型薄膜晶體管，其中在半導(dǎo)體薄膜的下面形成門電極。更詳細地，它是所謂的通道蝕刻型，其中半導(dǎo)體薄膜被某種程度地蝕刻。形成有多個這種薄膜晶體管的基片被稱作TFT基片。
當應(yīng)用噴墨法形成布線、掩膜或類似物時，改善了使用材料的效率，成本和廢液體的量被降低。特別地，通過噴墨法形成掩膜的過程比應(yīng)用照相平版工藝更加簡單。因此，能夠獲得諸如設(shè)備投資成本等成本的降低，并縮短制造時間。
本實施例可以自由地與實施例1-3結(jié)合。
實施例5實施例5描述了一種形成與薄膜晶體管相連的像素電極的方法。注意，與圖6A-6E相同的部分在圖7A-7C中用相同的附圖標記描述。
如圖7A所示，根據(jù)實施例4具有保護膜613的薄膜晶體管(TFT)620形成在具有絕緣表面的基片600上。在該實施例中，示出了在實施例4中所描述的TFT；但是，也可以應(yīng)用另一種TFT結(jié)構(gòu)。而且，在所述電極下面形成要成為像素電極625的電極，以便與源極或漏極相連。
在形成門絕緣膜之后，半導(dǎo)體薄膜以及具有N型導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜被形成圖案以便在用于形成源極或漏極的區(qū)域中形成像素電極?？梢酝ㄟ^濺射法或噴墨法形成像素電極。應(yīng)用光透射材料或非光透射材料形成像素電極。例如，ITO及類似物可以被用作光透射材料，而金屬薄膜可以被用作非光透射材料。以下材料也可以被用作像素電極的特定例子，如ITO(氧化銦錫)、2％-20％的氧化鋅(ZnO)混合在氧化銦中的IZO(氧化銦鋅)、2％-20％的氧化硅(SiO2)混合在氧化銦中的ITO-SiOx(為方便起見稱作ITSO)、有機銦、有機錫、氮化鈦(TiN)以及類似物。
在圖7A中，分散有ITO導(dǎo)體的點通過噴墨法降落以形成一個成為像素電極625的電極。隨后，在需要去除點的溶劑時進行熱處理用于烘干或干燥。
圖7B示出了在源極或漏極上形成像素電極的一個例子，它不同于圖7A。如上所述，可以通過濺射法或噴墨法形成像素電極627。
在圖7C中，形成一個中間絕緣膜621并進行平整，然后，布線623被形成并與像素電極628相連，這不同于圖7A和7B。
作為中間絕緣膜621，可以應(yīng)用無機材料(諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅)、光敏或非光敏有機材料(諸如聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺氨基化合物、苯環(huán)丁烷或抗蝕劑)、硅氧烷、聚硅氮烷以及它們的疊層結(jié)構(gòu)。作為有機材料，可以使用正光敏有機樹脂或負光敏有機樹脂。特別地，硅氧烷可以被用作中間絕緣膜621。另外，在硅氧烷中間絕緣膜上面可以形成包含例如氮化硅或氮氧化硅的氮的絕緣膜。當形成具有這種結(jié)構(gòu)的光發(fā)射元件時，能夠改善光發(fā)射強度和壽命。當丙烯酸或聚酰亞胺被用于中間絕緣膜621時，可以消除包含氮的絕緣膜626。在這種結(jié)構(gòu)中，可以形成一個液態(tài)元件。
可以通過上述濺射法或噴墨法形成布線623和像素電極628。
在圖7C中，ITSO被用作像素電極628。所述ITSO能夠通過噴墨法使散布有ITO導(dǎo)體和硅的點降落而形成?；蛘?，應(yīng)用包含硅的ITO作為目標通過濺射法形成ITSO。
形成有直至像素電極的TFT基片被稱作模塊TFT基片。
該實施例能夠與實施例1至實施例4自由結(jié)合。
實施例6在實施例6中，參考圖8描述了包括液晶模塊的顯示裝置(液晶顯示裝置)，所述液晶模塊具有在實施例4或5中顯示的薄膜晶體管。注意，在圖8中與圖6或圖7相同的部分用相同的附圖標記表示。
圖8是液晶顯示裝置的橫截面視圖，它具有如實施例5所述的薄膜晶體管620和形成在TFT基片上的要成為像素電極625的電極。當光透射導(dǎo)電薄膜(諸如ITO或ITSO)被用于要成為像素電極625的電極時，可以獲得一個透射液晶顯示裝置。相反，當使用非光傳播薄膜，即高反射率薄膜(例如，鋁)時，可以獲得反射液晶顯示裝置。用于比如本實施例的液晶顯示裝置的模塊TFT基片被稱作液晶模塊TFT基片。
形成一個定向薄膜631以覆蓋薄膜晶體管620、保護膜以及要成為像素電極625的電極。
隨后，基片600通過密封材料被連接到相對的基片635上，并且液晶被注射在其上以形成液晶層636，從而獲得液晶模塊。
在相對的基片635上順序地形成濾色鏡634、相對電極633和定向薄膜631。所述濾色鏡、相對電極或定向薄膜可以通過噴墨法形成。雖然未示出，但是也可以通過噴墨法形成黑色矩陣。
當噴射液晶時，需要一個將要處于真空狀態(tài)的處理腔。注意，液晶被降落，可以將噴墨法用于液晶的降落方法。特別地，在大基片的情況下，優(yōu)選降落液晶。這是因為在液晶噴射方法中，隨著基片變大，需要更大的處理腔，基片更重，處理更困難。
當降落液晶時，在兩個基片的其中一個基片的外圍上形成密封材料。為什么描述一個基片的原因是密封材料可以在基片600或相對基片635上形成。此時，密封材料形成在密封材料的終點與起點一致的封閉區(qū)域中。隨后，降落液晶中的一點或多點。在大基片的情況下，多個液晶點被降落在多個部分中。然后，基片與另一個基片在真空下連接。這是由于通過制成真空狀態(tài)，可以將不必要的空氣去除并防止由于空氣使得密封材料斷裂及膨脹。
然后，在形成密封材料的區(qū)域中的兩點或多點被凝固并結(jié)合以便臨時連接。當紫外線可固化樹脂被用作密封材料時，形成密封材料的區(qū)域中的兩點或多點用紫外線光照射。隨后，從處理腔中取出基片，整個密封材料被凝固并結(jié)合以完全連接。此時，優(yōu)選設(shè)置光遮蔽材料，從而薄膜晶體管或液晶不會被紫外線照射。
除了密封材料以外，也可以使用柱狀或球狀墊圈以便保持基片之間的間隙。
以這種方式，完成了圖8所示的液晶模塊。
隨后，通過結(jié)合一個應(yīng)用各向異性導(dǎo)電膜的FPC(柔性電路板)，將外部終端與信號線驅(qū)動電路或掃描線驅(qū)動電路相連。另外，信號線驅(qū)動電路或掃描線驅(qū)動電路可以被形成為外部電路。
在該階段，形成了一個液晶顯示裝置，其中設(shè)置具有由小滴釋放法所形成的布線的薄膜晶體管并連接有外部終端。
該實施例可以與實施例1至5自由地結(jié)合。
雖然在本實施例中描述了實施例5的圖7A所示的結(jié)構(gòu)，但是通過應(yīng)用實施例5的圖7C所示的結(jié)構(gòu)可以形成一個中間絕緣膜以增加平面度。當平面度提高時，可以均勻地形成一個定向薄膜，并且電壓能夠被均勻地施加在液晶層上，這是優(yōu)選的。
實施例7參考圖9A、9B和10描述包括光發(fā)射模塊的顯示裝置(光發(fā)射裝置)，所述光發(fā)射模塊具有在實施例4或5中所顯示的薄膜晶體管。注意，在圖10中與圖6或7相同的部分用相同的附圖標記表示。
圖10是光發(fā)射裝置的橫截面視圖，所述光發(fā)射裝置具有在實施例5中所示的薄膜晶體管620以及形成在TFT基片上的要成為第一電極(例如像素電極)625的電極。根據(jù)實施例5形成具有要成為第一電極625的電極的薄膜晶體管620。要成為第一電極625的電極用作光發(fā)射元件的第一電極。
隨后，選擇性地形成一個用作壩或屏障的絕緣薄膜643。所述絕緣薄膜643被形成以覆蓋要成為第一電極625的電極的外圍部分，因此填充了像素電極的空間。作為絕緣薄膜643，可以使用無機材料(諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅)、光敏或非光敏有機材料(諸如聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺氨基化合物、苯環(huán)丁烷或抗蝕劑)、硅氧烷、聚硅氮烷以及它們的疊層結(jié)構(gòu)。作為有機材料，可以使用正光敏有機樹脂或負光敏有機樹脂。例如，在使用正光敏丙烯酸作為有機材料的情況下，通過曝光對光敏有機樹脂蝕刻以形成在上邊緣部具有彎曲的一個敞開部。這可以防止后面要形成的電致發(fā)光層或類似物斷開。在這種狀態(tài)下的TFT基片被稱作光發(fā)射模塊TFT基片。
電致發(fā)光層641在位于第一電極上的絕緣膜643的敞開部分上形成。在形成電致發(fā)光層之前進行真空熱處理。在該實施例中，進行真空熱處理，包含高分子量合成物的電致發(fā)光層通過噴墨法形成在絕緣膜643的敞開部分上。
隨后，形成光發(fā)射元件的第二電極642，以覆蓋電致發(fā)光層641和絕緣薄膜643。
單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)可以作為由電致發(fā)光層643形成的一種分子激發(fā)勵?；鶓B(tài)通常是單重激發(fā)態(tài)，來自單重激發(fā)態(tài)的光發(fā)射被稱作熒光。來自三重激發(fā)態(tài)的光發(fā)射被稱作磷光。來自電致發(fā)光層的光發(fā)射包括由兩種激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的光發(fā)射。另外，熒光和磷光可以結(jié)合，根據(jù)相應(yīng)RGB的發(fā)光性質(zhì)(諸如光發(fā)射強度或壽命)選擇它們中的任一個。
從第一電極側(cè)，即要成為第一電極625的電極側(cè)面，順序地疊置HIL(空穴噴射層)、HTL(空穴傳輸層)、EML(發(fā)光層)、ETL(電子傳輸層)和EIL(電子噴射層)，從而形成電致發(fā)光層641。注意，電致發(fā)光層可以應(yīng)用單層結(jié)構(gòu)或者混合結(jié)構(gòu)而不是疊層結(jié)構(gòu)。
用于紅(R)、綠(G)、藍(B)光發(fā)射的材料均應(yīng)用蒸汽沉積掩膜或類似物作為電致發(fā)光層641并通過蒸汽沉積法而選擇地形成。也可以通過噴墨法形成用于紅(R)、綠(G)、藍(B)光發(fā)射的材料，該方法是優(yōu)選的，這是由于可以單獨地涂敷每個RGB而不使用掩膜。
特別地，分別使用用于HIL的CuPc或PEDOT、用于HTL的α-NPD、用于ETL的BCP或ALq3、以及用于EIL的BCP:Li或CaF2。例如，相應(yīng)于每個RGB光發(fā)射涂有攙雜劑(DCM或類似物用于R，DMQD或類似物用于G)的Alq3可以被用于EMI。
注意，電致發(fā)光層641并不限制于上述材料。例如，可以通過共蒸發(fā)諸如氧化鉬(MoOxx＝2至3)和α-NPD或紅熒烯的氧而增強空穴噴射性質(zhì)，以形成薄膜，而不是應(yīng)用CuPc或PEDOT。應(yīng)用有機材料(包括低分子重材料或高分子重材料)或有機材料和無機材料的合成材料作為電致發(fā)光層的材料。
上面描述了形成用于每種RGB光發(fā)射材料的情況，但是也可形成一種用于單色光發(fā)射的材料，并且結(jié)合濾色鏡或色彩轉(zhuǎn)換層以顯示全色。例如，當形成用于白色或橙色光發(fā)射的電致發(fā)光層時，濾色鏡或者結(jié)合有色彩轉(zhuǎn)換層的濾色鏡被單獨設(shè)置以便獲得全色顯示。濾色鏡或色彩轉(zhuǎn)換層可以例如在第二基片(密封基片)上形成并與一個基片連接。用于單色光發(fā)射、濾色鏡和色彩轉(zhuǎn)換層的材料可以都由噴墨法形成。
進行單色光發(fā)射的顯示。例如，通過應(yīng)用單色光發(fā)射形成一個區(qū)域彩色型顯示裝置，以主要顯示字母和符號。
另外，考慮功函數(shù)，有必要選擇要成為第一電極625的電極的材料以及第二電極642的材料。但是，根據(jù)像素結(jié)構(gòu)，第一電極和第二電極可以是陰極或陽極。在本實施例中，優(yōu)選第一電極是陰極，第二電極是陽極，這是由于激勵TFT的極性是N溝道型。相反，當激勵TFT的極性是P溝道型時，優(yōu)選第一電極是陽極，第二電極是陰極。
下面，對用于陽極和陰極的電極材料進行描述。
優(yōu)選使用具有高功函數(shù)(功函數(shù)4.0eV或更高)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、以及它們的混合物等作為用于陽極的電極材料。以下材料可以被引用作為特定的材料，即ITO(氧化銦錫)、氧化銦中混合2％至20％的氧化鋅(ZnO)的IZO(氧化銦鋅)、氧化銦中混合2％至20％的氧化硅(SiO2)的ITSO、金、鉑、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀、金屬材料的氮化物(諸如氮化鈦)以及類似物。
另一方面，優(yōu)選使用具有低功函數(shù)(功函數(shù)3.8eV或更低)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、以及以上的混合物等作為用于陰極的電極材料。作為特定材料，可以引用屬于周期表中族1或族2的元素，也就是，諸如鋰或銫的堿性金屬、諸如鎂、鈣或鍶的堿土金屬、合金(Mg:Ag或Al:Li)或包括它們的化合物(LiF，CsF或CaF2)、或者包括稀土金屬的過渡金屬。
可以通過蒸汽沉積法、濺射法、噴墨法或類似的方法形成第一電極和第二電極。
在通過濺射法形成作為第二電極的導(dǎo)電膜、ITO或ITSO或它們的疊層體的情況下，由于濺射可能破壞電致發(fā)光層。為了減少由于濺射法而造成的破壞，諸如氧化鉬(MoOxx＝2至3)的氧優(yōu)選形成在電致發(fā)光層的頂表面上。因此，用作HIL或類似物的諸如氧化鉬(MoOxx＝2至3)的氧形成在電致發(fā)光層的頂表面上。從第一電極的側(cè)面順序疊置EIL(電子噴射層)、ETL(電子傳輸層)、EML(光發(fā)射層)、HTL(空穴傳輸層)、HIL(空穴噴射層)以及第二電極。此時，第一電極用作陰極，第二電極用作陽極。
由于在本實施例中激勵TFT的極性是N溝道型，所以考慮電子的移動方向優(yōu)選應(yīng)用這樣一種結(jié)構(gòu)，即作為陰極的第一電極、EIL(電子噴射層)、ETL(電子傳輸層)、EML(光發(fā)射層)、HTL(空穴傳輸層)、HIL(空穴噴射層)以及作為陽極的第二電極。
隨后，通過濺射法或CVD法可以形成包含氮、類金剛石碳(DLC)或類似物的鈍化膜以覆蓋第二電極。因此，可以防止?jié)駳夂脱醯臐B透。另外，通過用第一電極、第二電極或另一電極覆蓋顯示裝置的側(cè)面，可以防止氧和水氣的滲透。接著連接一個密封基片。由密封基片形成的空間可以封裝有惰性氣體或者可設(shè)有干燥劑。而且，可以在其內(nèi)填充有光透射和高吸水性樹脂。
以這種方式完成圖10所示的光發(fā)射模塊。
在所述光發(fā)射模塊中，當?shù)谝浑姌O和第二電極被形成以透射光時，光沿著箭頭645和646的方向從電致發(fā)光層發(fā)射，其中明亮度相應(yīng)于從單線路輸入的視頻信號。當?shù)谝浑姌O透射光，第二電極不透射光時，光僅僅沿著箭頭646的方向發(fā)射。當?shù)谝浑姌O不透射光而第二電極透射光時，光僅僅沿箭頭645的方向發(fā)射。此時，通過應(yīng)用設(shè)置在不是光發(fā)射方向一側(cè)上的作為非光透射電極的高反射率導(dǎo)電膜，能夠有效地應(yīng)用光。
隨后，通過結(jié)合應(yīng)用各向異性導(dǎo)電膜的FPC(柔性電路板)，將外部終端與信號線驅(qū)動電路或掃描線驅(qū)動電路相連。另外，信號線驅(qū)動電路或掃描線驅(qū)動電路可以形成為外部電路。
像這樣，就形成了一個光發(fā)射顯示裝置，其中設(shè)置具有由小滴釋放法所形成的布線的薄膜晶體管并連接有外部終端。
圖9A示出了光發(fā)射裝置的一個像素部分的等效電路圖。一個像素包括用于轉(zhuǎn)換的TFT(轉(zhuǎn)換TFT)800、用于激勵的TFT(激勵TFT)801以及用于控制電流的TFT(電流控制TFT)802。這些TFT是N溝道型。一個電極和轉(zhuǎn)換TFT 800的一個門電極分別與信號線803及掃描線805相連。電流控制TFT 802的一個電極與第一電源線804相連，它的門電極與轉(zhuǎn)換TFT的另一個電極相連。
設(shè)置電容元件808以保持電流控制TFT的門-源電壓。在該實施例中，當?shù)谝浑娫淳€的電勢是低的并且光發(fā)射元件的電勢是高的時，電流控制TFT是N溝道型。因此，其源極和第一電源線相連。因此，電容元件可以設(shè)置在電流控制TFT的門電極和源極之間，即第一電源線。當轉(zhuǎn)換TFT、激勵TFT或者電流控制TFT具有高的柵電容并且從每個TFT泄露的電流是可允許的時，電容元件808的設(shè)置就不是必需的。
激勵TFT 801的一個電極與電流控制TFT的另一個電極相連，它的門電極與第二電源線806相連。第二電源線806具有固定電勢。因此，激勵TFT的門電勢是固定的，可以操作激勵TFT使得門-源電壓Vgs不會被寄生電容或布線電容改變。
然后，光發(fā)射元件807與激勵TFT的另一個電極相連。在該實施例中，當?shù)谝浑娫淳€的電勢是低的并且光發(fā)射元件的電勢是高的時，光發(fā)射元件的陰極與激勵TFT的漏極相連。因此，優(yōu)選順序地層疊陰極、電致發(fā)光層和陽極。以這種方式，在TFT具有無定形半導(dǎo)體薄膜并且是N溝道型的情況下，優(yōu)選將TFT的漏極與陰極相連，并依次地層疊EIL、ETL、EML、HTL、HIL和陽極。
下面將描述這種像素電路的操作。
當選擇掃描線805并且打開轉(zhuǎn)換TFT時，電荷開始在電容元件808中被存儲。電荷在電容元件808中被存儲直到它們與電流控制TFT的門-源電壓相等。當它們相等時，電流控制TFT打開，然后，與電流控制TFT串聯(lián)的激勵TFT打開。此時，激勵TFT的門電勢是固定的。因此，不依賴于寄生電容或布線電容的恒定的門-源電壓Vgs被施加在光發(fā)射元件上。換言之，可以通過恒定的門-源電壓Vgs施加電流。
由于光發(fā)射元件是電流驅(qū)動型元件，所以當像素中TFT的特征變化(特別是Vth變化)小時，優(yōu)選應(yīng)用模擬驅(qū)動。因為在本實施例中，具有無定形半導(dǎo)體薄膜的TFT具有小的特征變化；因此可以應(yīng)用模擬驅(qū)動。另一方面，也是在數(shù)字驅(qū)動的情況下，通過在一個飽和區(qū)(滿足|Vgs-Vth|＜|Vds|的區(qū)域)中操作激勵TFT，恒值電流能夠被提供給光發(fā)射元件。
圖9B示出了具有上述等效電路的像素部分的頂視圖。注意，沿著圖9B的C-C線的橫截面視圖相應(yīng)于圖10所示的橫截面視圖。
通過噴墨法或濺射法形成每個TFT的門電極、掃描線(也稱為門布線)以及第二電源線。優(yōu)選使所述布線通過圖1或圖2的制造設(shè)備形成，從而提高生產(chǎn)率。
光發(fā)射元件807的第一電極810形成在門絕緣膜上。通過噴墨法或濺射法形成源布線、漏布線、信號線和第一電源線。優(yōu)選所述布線也通過圖1或圖2的制造設(shè)備形成，從而提高生產(chǎn)率。
電容元件808包括門布線、源布線和漏布線，它們之間形成有門絕緣膜。激勵TFT的通道寬度(W)可以設(shè)計得寬，這是由于激勵TFT包括無定形半導(dǎo)體薄膜。
當像素密度每單位面積增加時，諸如這樣的有緣矩陣光發(fā)射裝置是有效的，這是因為每個像素設(shè)置一個TFT，因此TFT能夠用低電壓驅(qū)動。
本實施例可以與實施例1至5自由地結(jié)合。
雖然實施例5的圖7A所示的結(jié)構(gòu)在本實施例中被描述，但是通過應(yīng)用實施例5的圖7C所示的結(jié)構(gòu)可以形成一個中間絕緣膜以增加平面度。當平面度提高時，電壓可以均勻地施加在電致發(fā)光層上，這是優(yōu)選的。
實施例8實施例8示出了在實施例6或7中所獲得的顯示面板的一種結(jié)構(gòu)。
圖11A示出了作為一個例子的顯示面板結(jié)構(gòu)的頂視圖。在具有絕緣表面的基片1700上形成有以矩陣形式布置像素1702的像素部1701、掃描線側(cè)輸入終端1703以及信號線側(cè)輸入終端1704。象度的數(shù)目可以根據(jù)不同的標準設(shè)置。XGA的像素的數(shù)目可以是1024×768×3(RGB)，UXGA的像素的數(shù)目可以是1600×1200×3(RGB)，全斑點高顯示的像素的數(shù)目可以是1920×1080×3(RGB)。
通過將從掃描線側(cè)輸入終端1703延伸的掃描線與從信號線側(cè)輸入終端1704延伸的信號線相交，從而以矩陣形式布置像素1702。每個像素1702設(shè)有一個轉(zhuǎn)換元件和一個與其相連的像素電極。轉(zhuǎn)換元件的典型例子是TFT。TFT的門電極與掃描線相連，它的源極或漏極與信號線相連；因此，每個像素能夠通過從外部輸入的信號單獨控制。
TFT包括半導(dǎo)體層、門絕緣膜和門電極作為主要部件。還包括形成在半導(dǎo)體層中的與源區(qū)和漏區(qū)相連的布線層。
在該實施例中，通過圖1或圖2所示的應(yīng)用小滴釋放法的制造設(shè)備，在溶劑中包含導(dǎo)電材料的點被降落并通過吹氣裝置吹氣以形成門電極或掃描線。另外，通過圖1或圖2所示的應(yīng)用小滴釋放法的制造設(shè)備，形成引線或者將與掃描線側(cè)輸入終端1703及信號線側(cè)輸入終端1704相連的終端電極。在首先應(yīng)用銀作為導(dǎo)電材料通過小滴釋放法形成導(dǎo)電層之后，導(dǎo)電層可以鍍有銅或類似物。可以應(yīng)用電鍍法或化學(xué)(無電鍍)噴鍍法進行噴鍍。
圖11A示出了顯示面板的一種結(jié)構(gòu)，在該顯示面板中通過外部驅(qū)動電路對信號輸入掃描線和信號線進行控制，但是通過COG方法可以在基片上安裝驅(qū)動IC。作為另一種安裝模式，可以應(yīng)用TAB(帶自動結(jié)合)方法。驅(qū)動IC可以形成在單晶體半導(dǎo)體基片上或應(yīng)用TFT形成在玻璃基片上。
當從SAS形成像素中的TFT時，如圖11B所示可以將掃描線驅(qū)動電路3702整體制在基片3700上。在圖11B中，和圖11A相同，像素部分3701通過與信號線側(cè)輸入終端3704相連的外部驅(qū)動電路控制。
當像素中的TFT應(yīng)用具有高遷移率的多晶(微晶)半導(dǎo)體、單晶半導(dǎo)體等形成時，可以在圖11C的基片4700上整體制成像素部4701、掃描線驅(qū)動電路4702以及信號線驅(qū)動電路4704。
本實施例可以與實施例1至實施例6自由地結(jié)合。
實施例9作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置和電子裝置，給出下面的例子諸如攝影機或數(shù)碼相機的照相機、眼罩型顯示器(頭部安裝型顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音復(fù)制裝置(汽車音頻設(shè)備、音響等)、個人計算機、游戲機、便攜式信息終端(手提電腦、手機、便攜游戲機、電子本或類似物)、包括錄制介質(zhì)的圖象重放裝置(特別地，包括顯示器的裝置，用于復(fù)制諸如數(shù)字多功能盤(DVD)等錄制介質(zhì)和用于顯示所復(fù)制的圖象)、等等。圖12A至12E和圖13顯示了這種電子裝置的各種特定例子。
圖12A顯示了具有22英寸至50英寸大屏幕的大顯示器，包括殼體2001、支撐臺2002、顯示部2003、揚聲器部2004、成像部2005、圖象輸入終端2006、等等。所述顯示裝置包括用于顯示信息的所有顯示裝置，比如個人計算機的顯示器和電視播放的接收器。所述顯示裝置包括通過在上面實施例中所描述的小滴釋放法所形成的電極和布線。另外，所述顯示部2003通過這樣一種方法形成，其中多個板由一個基片形成(多聯(lián)印刷)；因此能夠降低大顯示裝置的制造成本。
圖12B顯示了個人計算機，包括主體2201、殼體2202、顯示部2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、鼠標2206、等等。個人計算機包括由上述實施例中所描述的小滴釋放法所形成的電極或布線。另外，顯示部2203由一種方法形成，其中多個板由一個基片形成(多聯(lián)印刷)；因此能夠降低個人計算機的制造成本。
圖12C顯示了包括錄制介質(zhì)的便攜式圖象重放裝置(特別地，DVD播放機)，包括主體2401、殼體2402、顯示部A2403、顯示部B2404、錄制介質(zhì)(DVD等)裝載部2405、操作鍵2406、揚聲器部2407、等等。顯示部A2403主要顯示圖象信息，而顯示部B2404主要顯示字母信息。包括錄制介質(zhì)的圖象重放裝置包括家用游戲機等。圖象重放裝置包括由上述實施例中所描述的小滴釋放法所形成的電極或布線。另外，顯示部A2403和B2404由這樣一種方法形成，其中多個板由一個基片形成(多聯(lián)印刷)；因此能夠降低圖象重放裝置的制造成本。
圖12D是便攜式信息終端的透視圖，圖12E是一個透視圖，顯示了便攜式信息終端被折疊以用作一個手機的狀態(tài)。在圖12D的情況下，比如鍵盤，用戶用他/她的右手的手指操作一個操作鍵2706a，同時用他/她的左手操作一個操作鍵2706b。所述便攜式信息終端包括由上述實施例中所描述的小滴釋放法所形成的電極或布線。另外，顯示部2703a由這樣一種方法形成，其中多個板由一個基片形成(多聯(lián)印刷)；因此能夠降低便攜式信息終端的制造成本。
如圖12E所示，在被折疊的情況下，使用聲音輸入部2704、聲音輸出部1705、操作鍵2706c、天線2708等，同時用一支手握持主體2701和殼體2702。圖12D和12E所顯示的便攜式信息終端具有主要用于橫向顯示圖象和字母的高清晰度顯示部2703a以及用于垂直顯示它們的顯示部2703b。
圖13顯示了設(shè)有錄制介質(zhì)的便攜式音樂重放裝置，包括主體2901、顯示部2903、錄制介質(zhì)裝載部(諸如卡片式存儲器)、操作鍵2902和2906、與連接塞繩2904相連的雙耳式耳機的揚聲器部2905等等。便攜式音樂重放裝置包括由上述實施例中所描述的小滴釋放法所形成的電極或布線。另外，顯示部2903由這樣一種方法形成，其中多個板由一個基片形成(多聯(lián)印刷)；因此能夠降低便攜式音樂重放裝置的制造成本。
該實施例可以與實施例1至7自由地結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)了適用于大基片的批量生產(chǎn)的圖案成形裝置。另外，通過根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用小滴釋放法的圖案成形設(shè)備，制造半導(dǎo)體裝置的制程時間能夠縮短。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，包括第一處理腔，所述第一處理腔具有小滴釋放裝置、吹氣裝置和控制裝置，所述小滴釋放裝置用于通過釋放包含圖案成形材料的小滴而選擇性地在基片上形成圖案，所述吹氣裝置用于控制所釋放的小滴的飛行軌跡，所述控制裝置用于控制所述小滴釋放裝置和所述吹氣裝置；第二處理腔，它具有加熱裝置；轉(zhuǎn)移腔，它與所述第一處理腔及所述第二處理腔相連。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，其特征在于所述轉(zhuǎn)移腔與多個第一處理腔及多個第二處理腔相連。
3.一種半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，包括第一處理腔，所述第一處理腔具有第一小滴釋放裝置、第一吹氣裝置和第一控制裝置，所述第一小滴釋放裝置用于通過釋放包含圖案成形材料的小滴而沿著X方向在基片上形成圖案，所述第一吹氣裝置用于沿著基片的X方向控制所釋放小滴的飛行軌跡，所述第一控制裝置用于控制所述第一小滴釋放裝置和所述第一吹氣裝置；第二處理腔，它具有第二小滴釋放裝置、第二吹氣裝置和第二控制裝置，所述第二小滴釋放裝置用于通過釋放包含圖案成形材料的小滴而沿著Y方向在基片上形成圖案，所述第二吹氣裝置用于沿著基片的Y方向控制所釋放小滴的飛行軌跡，所述第二控制裝置用于控制所述第二小滴釋放裝置和所述第二吹氣裝置；轉(zhuǎn)移腔，它與所述第一處理腔及所述第二處理腔相連。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造設(shè)備，其特征在于在所述第一處理腔、從第一處理腔到第二處理腔的轉(zhuǎn)移路徑、以及第二處理腔中，所述基片的方向不變。
5.一種包括處理腔的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，包括小滴釋放裝置，通過釋放包含圖案成形材料的小滴而選擇性地在基片上形成圖案；吹氣裝置，用于控制所釋放小滴的飛行軌跡；加熱裝置，它設(shè)置在從吹氣裝置的出氣口所吹出的氣流的流動路徑中；以及控制裝置，用于控制所述小滴釋放裝置、吹氣裝置和加熱裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述加熱裝置是耐熱元件，它為繩狀、線狀、圈狀、棒狀或平面形。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于在從所述吹氣裝置的出氣口所吹出的氣流的下游設(shè)有排氣裝置。
8.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于在從所述吹氣裝置的出氣口所吹出的氣流的下游設(shè)有排氣裝置。
9.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于在從所述吹氣裝置的出氣口所吹出的氣流的下游設(shè)有排氣裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于設(shè)置測量裝置，用于測量從小滴釋放裝置排出的小滴的數(shù)量。
11.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于設(shè)置測量裝置，用于測量從小滴釋放裝置排出的小滴的數(shù)量。
12.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于設(shè)置測量裝置，用于測量從小滴釋放裝置排出的小滴的數(shù)量。
13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述圖案成形材料是包含金、銀、銅或氧化銦錫的材料。
14.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述圖案成形材料是包含金、銀、銅或氧化銦錫的材料。
15.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述圖案成形材料是包含金、銀、銅或氧化銦錫的材料。
16.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述圖案成形材料是包含銦的有機材料或包含錫的有機材料。
17.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述圖案成形材料是包含銦的有機材料或包含錫的有機材料。
18.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，其特征在于所述圖案成形材料是包含銦的有機材料或包含錫的有機材料。
19.一種圖案成形方法，包括以下步驟當通過小滴釋放裝置釋放包含圖案成形材料的小滴而選擇性地在基片上形成圖案時，通過吹氣裝置改變從小滴釋放裝置中所釋放的小滴的飛行軌跡；通過吹氣裝置將氣體向所釋放的小滴上吹以干燥所釋放的小滴；以及通過設(shè)置在被吹氣體流動路徑的一部分中的加熱裝置將氣體加熱以烘干熱氣體流動路徑的下部區(qū)域。
20.一種圖案成形方法，包括以下步驟當通過小滴釋放裝置釋放包含圖案成形材料的小滴而選擇性地在基片上形成圖案時，在釋放小滴的同時通過調(diào)節(jié)吹氣裝置的流率，改變從小滴釋放裝置中釋放的小滴的飛行軌跡，從而控制圖案的形狀。
21.如權(quán)利要求19所述的圖案成形方法，其特征在于所述圖案成形材料是包含金、銀、銅或氧化銦錫的材料。
22.如權(quán)利要求20所述的圖案成形方法，其特征在于所述圖案成形材料是包含金、銀、銅或氧化銦錫的材料。
23.如權(quán)利要求19所述的圖案成形方法，其特征在于所述圖案成形材料是包含銦的有機材料或包含錫的有機材料。
24.如權(quán)利要求20所述的圖案成形方法，其特征在于所述圖案成形材料是包含銦的有機材料或包含錫的有機材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備，具有應(yīng)用適于批量生產(chǎn)大基片的小滴釋放法的圖案成形裝置。設(shè)置應(yīng)用小滴釋放法的多個圖案成形裝置和多個熱處理腔，每個熱處理腔與一個是多腔系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移腔相連。有效地進行釋放和烘干以便提高生產(chǎn)率。通過在圖案成形裝置中設(shè)置一個吹氣裝置，就在小滴被降落之后，沿著與掃描方向(或者釋放頭的掃描方向)相同的方向?qū)怏w吹到基片上，在氣流路徑中設(shè)置一個加熱器用于局部烘干。
文檔編號H01L21/768GK1699058SQ20051007278
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者立石文則, 桑原秀明 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所