JP2006352057A - Film pattern forming method, semiconductor device, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、膜パターンの形成方法、半導体装置、電気光学装置、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a film pattern forming method, a semiconductor device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
導体からなる薄膜（膜パターン）が配置された回路配線と、回路配線を覆う絶縁膜などの薄膜と、半導体からなる薄膜とが基板上に積層されてなる半導体装置が、従来より知られている。このような半導体装置における薄膜の効率的な形成方法として、薄膜材料などを分散質として含む機能液の液滴を液滴吐出ヘッドから吐出し、着弾した機能液を乾燥させて分散媒を除去し、薄膜を形成する、液滴吐出法（インクジェット法）が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a semiconductor device in which a circuit wiring in which a thin film (film pattern) made of a conductor is arranged, a thin film such as an insulating film covering the circuit wiring, and a thin film made of a semiconductor are stacked on a substrate. . As an efficient method of forming a thin film in such a semiconductor device, droplets of functional liquid containing a thin film material or the like as a dispersoid are discharged from a liquid droplet discharge head, and the landing functional liquid is dried to remove the dispersion medium. A droplet discharge method (inkjet method) for forming a thin film is known (see, for example, Patent Document 1).
液滴吐出法で膜パターンとなる薄膜を形成する場合、通常は膜パターンの形成領域を区画するバンクを形成し、このバンクにより区画され凹部となった膜パターンの形成領域に向けて機能液を吐出する。そして、凹部内の形成領域上に着弾した機能液を乾燥させ、薄膜を形成することにより、膜パターンを形成する。
このような方法を用いて、例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタにおける半導体層に接続する、ソース配線、又はドレイン配線（膜パターン）等を形成することができる。
この場合、ゲート絶縁膜上にバンクを形成し、このバンクによって区画された凹部となる領域に機能液を吐出し、この機能液を乾燥させることにより、半導体層に接続する、ソース配線、又はドレイン配線となる。
When forming a thin film to be a film pattern by the droplet discharge method, usually, a bank that partitions the film pattern formation region is formed, and the functional liquid is applied to the film pattern formation region that is partitioned by this bank and becomes a recess. Discharge. Then, the functional liquid landed on the formation region in the recess is dried to form a thin film, thereby forming a film pattern.
Using such a method, for example, a source wiring, a drain wiring (film pattern), or the like connected to a semiconductor layer in a bottom-gate thin film transistor can be formed.
In this case, a source wiring or drain connected to the semiconductor layer is formed by forming a bank on the gate insulating film, discharging the functional liquid to a region that becomes a recess defined by the bank, and drying the functional liquid. It becomes wiring.
ところで、前記凹部内に着弾するよう吐出された機能液の液滴は、全て凹部内に入ることが望ましいものの、一部はバンクの上面にかかることがある。その場合に、この液滴がバンクの上面に付着することなく、凹部内に流れ込むようにするためには、バンクの上面を、機能液に対して撥液性にしておく必要がある。ここで、バンク上面の撥液化処理は、通常、レジスト材からなるバンク材を最終的なバンク形状にパターニングした後に、これをＣＦ4ガスを用いたプラズマ処理を行っていた。 By the way, although it is desirable that all of the droplets of the functional liquid ejected to land in the concave portion enter the concave portion, a part of the droplet may be applied to the upper surface of the bank. In this case, in order for the droplets to flow into the recess without adhering to the upper surface of the bank, the upper surface of the bank needs to be liquid repellent with respect to the functional liquid. Here, the lyophobic treatment of the upper surface of the bank is usually performed by patterning a bank material made of a resist material into a final bank shape, and then performing a plasma treatment using CF 4 gas.
しかしながら、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ（半導体装置）は構造上、ソース配線（膜パターン）、又はドレイン配線（膜パターン）が形成される凹部に、ゲート絶縁膜（機能膜）が露出した状態となっている。そのため、バンクにプラズマ処理によって撥液性を付与した場合、ゲート絶縁膜にプラズマによるダメージを与えるおそれがある。このように、ゲート絶縁膜にダメージが生じると、ゲート電極とソース配線、又はドレイン配線との間で十分な絶縁性が得られなくなってしまう。すると、電流のリーク等が発生して薄膜トランジスタが、良好に動作することができなくなり、その信頼性も低下してしまう。 However, a bottom gate type thin film transistor (semiconductor device) has a structure in which a gate insulating film (functional film) is exposed in a recess where a source wiring (film pattern) or a drain wiring (film pattern) is formed. Yes. Therefore, when liquid repellency is imparted to the bank by plasma treatment, the gate insulating film may be damaged by plasma. As described above, when the gate insulating film is damaged, sufficient insulation cannot be obtained between the gate electrode and the source wiring or the drain wiring. Then, current leakage or the like occurs, and the thin film transistor cannot operate well, and its reliability is also lowered.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、バンクに撥液化処理を行う際の、機能膜へのダメージを解消した膜パターンの形成方法と、これによって得られた膜パターンを備えた半導体装置、電気光学装置、及び電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a film pattern forming method that eliminates damage to a functional film when a liquid repellent treatment is performed on a bank, and to be obtained thereby. It is an object to provide a semiconductor device, an electro-optical device, and an electronic apparatus having a film pattern.
本発明の膜パターンの形成方法は、基板に設けられた機能膜上に機能液を配置することにより膜パターンを形成する方法であって、前記基板に前記機能膜を設ける工程と、該機能膜上にポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかを塗布し乾燥してバンク膜を形成する工程と、マスクを用いて前記バンク膜を選択的に露光する工程と、前記バンク膜に撥液処理を施す工程と、前記バンク膜を現像処理することで前記機能膜を露出させ、パターン形成領域を区画するバンクを形成する工程と、前記パターン形成領域に前記機能液を配置し、前記膜パターンを形成する工程とを有し、少なくとも、前記バンク膜に撥液処理を施す工程を、前記バンク膜を現像処理しバンクを形成する工程より前の工程で行うことを特徴とする。
このとき、前記撥液処理としては、プラズマ処理を用いることが好ましい。
The film pattern forming method of the present invention is a method of forming a film pattern by disposing a functional liquid on a functional film provided on a substrate, the step of providing the functional film on the substrate, and the functional film Applying a polysilazane liquid, a polysilane liquid or a polysiloxane liquid on the top and drying to form a bank film; selectively exposing the bank film using a mask; and repelling the bank film A step of performing a treatment, a step of developing the bank film to expose the functional film to form a bank for partitioning a pattern formation region, and disposing the functional liquid in the pattern formation region, A step of performing a liquid repellent treatment on the bank film at a step prior to a step of developing the bank film to form a bank.
At this time, plasma treatment is preferably used as the liquid repellent treatment.
本発明の膜パターンの形成方法によれば、少なくとも機能膜上に形成したバンク膜に撥液処理を行った後に、このバンク膜に現像処理を行うことで、その底部に機能膜を露出し、パターン形成領域を区画するバンクを形成している。ここで、前記の撥液処理として、例えばＣＦ4ガスを用いたプラズマ処理を行った場合、本発明によれば、機能膜上に設けたバンク膜のみをプラズマ処理により撥液化している。すなわち、パターン形成領域を形成する前にバンク膜にプラズマ処理を行っているので、機能膜にプラズマによるダメージが及ぶことがない。プラズマ処理はバンク膜上に現像を阻害する物質が付着することがない。従って、品質よく現像することができる。
また、レジスト材料としてポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかを用いているので、有機材料からなるバンクに比べて耐熱性が高くなり、特に機能液を焼成して膜パターンとする場合に好適となる。
According to the film pattern forming method of the present invention, after performing a liquid repellent treatment on at least the bank film formed on the functional film, the functional film is exposed at the bottom by developing the bank film, A bank is formed to partition the pattern formation region. Here, as the liquid repellent treatment, for example, when a plasma treatment using CF 4 gas is performed, according to the present invention, only the bank film provided on the functional film is made liquid repellent by the plasma treatment. That is, since the bank film is subjected to the plasma treatment before the pattern formation region is formed, the functional film is not damaged by the plasma. In the plasma treatment, a substance that hinders development does not adhere to the bank film. Therefore, it is possible to develop with good quality.
In addition, since any of polysilazane liquid, polysilane liquid, or polysiloxane liquid is used as a resist material, the heat resistance is higher than that of a bank made of an organic material, particularly when a functional liquid is baked to form a film pattern. Preferred.
前記膜パターンの形成方法においては、前記ポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかは、光酸発生剤または光塩基発生剤のいずれかを含有し、ポジ型レジストとして機能する材料からなることが好ましい。
このように、ポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかをポジ型レジストとして機能するようにすることで、これから得られるバンクのパターン精度をより良好にすることができ、したがって、このバンクから得られる膜パターンについても、そのパターン精度をより高くすることが可能になる。
In the method for forming a film pattern, any one of the polysilazane liquid, polysilane liquid, or polysiloxane liquid contains a photoacid generator or a photobase generator and is made of a material that functions as a positive resist. Is preferred.
Thus, by making any of the polysilazane liquid, the polysilane liquid, or the polysiloxane liquid function as a positive resist, the pattern accuracy of the bank obtained therefrom can be improved, and therefore, from this bank, The pattern accuracy of the obtained film pattern can be further increased.
前記機能液を配置した後、前記膜パターンを形成する工程には、前記バンク膜と前記機能液を焼成する工程を含むことが好ましい。
これによると、前記バンク膜と前記機能液を同時に焼成することから、別々に焼成する方法と比べて、生産性よく膜を形成することができる。尚、機能液は、一旦乾燥してから焼成しても良いし、乾燥せずに焼成しても良い。乾燥せずに焼成したときは、工程を削減できることから、生産性良く製造することができる。
The step of forming the film pattern after disposing the functional liquid preferably includes a step of firing the bank film and the functional liquid.
According to this, since the bank film and the functional liquid are fired at the same time, the film can be formed with high productivity as compared with the method of firing separately. The functional liquid may be dried once and then fired, or may be fired without drying. When baked without drying, the number of steps can be reduced, so that the product can be manufactured with high productivity.
本発明の半導体装置は、前記膜パターンの形成方法によって得られた膜パターンを有したことが好ましい。
本発明の半導体装置によれば、上述したように、バンクをプラズマ処理によって撥液化する際、機能膜にプラズマによるダメージを与えないので、機能膜の特性が良好なものとなり、信頼性の高い半導体装置となる。
The semiconductor device of the present invention preferably has a film pattern obtained by the film pattern forming method.
According to the semiconductor device of the present invention, as described above, when the bank is made liquid-repellent by plasma treatment, the functional film is not damaged by plasma, so that the characteristic of the functional film is improved and the semiconductor has high reliability. It becomes a device.
前記半導体装置は薄膜トランジスタであって、前記機能膜をゲート絶縁膜とし、前記バンクにより区画されたパターン形成領域に形成される膜パターンを、ソース電極、ソース配線、ドレイン配線、又はドレイン電極として備えたことが好ましい。
例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタは、ゲート電極上を覆うゲート絶縁膜と、このゲート絶縁膜上に設けられた半導体層とを備えていて、この半導体層には、ソース配線、又はドレイン配線が接続されている。このとき、ゲート絶縁膜を前記機能膜とし、ソース配線、又はドレイン配線を上述した膜パターンの形成方法によって形成すると、プラズマ処理によってゲート絶縁膜上に設けたバンク膜を撥液化しているので、このバンク膜の下層に設けられたゲート絶縁膜にプラズマによるダメージが生じることがなくなる。
その後、このバンク膜をパターニングしたバンクによって区画されたパターン形成領域にソース配線、又はドレイン配線を形成する。
このようにして得られた薄膜トランジスタは、このゲート絶縁膜上に形成される、ソース配線、又はドレイン配線とゲート電極との間で絶縁性を保ち、良好に動作することでその信頼性が高いものとなる。
尚、ソース電極とドレイン電極は、ソース配線、又はドレイン配線と同じ方法にて製造されるので、ソース電極とドレイン電極は、ゲート電極との間で絶縁性を保ち、良好に動作することでその信頼性が高いものとなる。
The semiconductor device is a thin film transistor, and includes the functional film as a gate insulating film, and a film pattern formed in a pattern formation region partitioned by the bank as a source electrode, a source wiring, a drain wiring, or a drain electrode. It is preferable.
For example, a bottom-gate thin film transistor includes a gate insulating film covering a gate electrode and a semiconductor layer provided on the gate insulating film, and a source wiring or a drain wiring is connected to the semiconductor layer. ing. At this time, when the gate insulating film is the functional film and the source wiring or the drain wiring is formed by the above-described film pattern forming method, the bank film provided on the gate insulating film is lyophobized by plasma treatment. The gate insulating film provided under the bank film is not damaged by plasma.
Thereafter, a source wiring or a drain wiring is formed in a pattern formation region partitioned by a bank obtained by patterning the bank film.
The thin film transistor thus obtained has high reliability by maintaining good insulation between the source wiring or drain wiring formed on the gate insulating film and the gate electrode and operating well. It becomes.
Since the source electrode and the drain electrode are manufactured by the same method as the source wiring or the drain wiring, the source electrode and the drain electrode maintain their insulating properties between the gate electrode and operate well. High reliability.
本発明の膜パターンの形成方法は基板上に機能液を配置することにより膜パターンを形成する方法であって、前記基板上にポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかを塗布し乾燥してバンク膜を形成する工程と、マスクを用いて前記バンク膜を選択的に露光する工程と、前記バンク膜に撥液処理を施す工程と、前記バンク膜を現像処理することで前記基板を露出させ、パターン形成領域を区画するバンクを形成する工程と、前記パターン形成領域に前記機能液を配置し、前記膜パターンを形成する工程とを有し、少なくとも、前記バンク膜に撥液処理を施す工程を、前記バンク膜を現像処理しバンクを形成する工程より前の工程で行うことを特徴とする。
これによれば、基板上に形成したバンク膜に撥液処理を行った後に、このバンク膜に現像処理を行うことで、その底部に基板を露出し、パターン形成領域を区画するバンクを形成している。すなわち、パターン形成領域を形成する前にバンク膜に撥液処理を行っているので、基板と現像により形成されたバンク膜のパターン形成領域は撥液処理されない。従って、パターン形成領域に機能液を配置したとき、機能液は、パターン形成領域に広がり易いものとなる。さらに基板に、撥液処理によるダメージが及ぶことがない。
また、レジスト材料としてポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかを用いているので、有機材料からなるバンクに比べて耐熱性が高くなり、特に機能液を焼成して膜パターンとする場合に好適となる。
The film pattern forming method of the present invention is a method of forming a film pattern by disposing a functional liquid on a substrate, which is applied with a polysilazane liquid, a polysilane liquid, or a polysiloxane liquid and dried. Forming a bank film; selectively exposing the bank film using a mask; subjecting the bank film to a liquid repellent treatment; and developing the bank film to expose the substrate. And forming a bank that partitions the pattern formation region, and disposing the functional liquid in the pattern formation region to form the film pattern, and at least performing a liquid repellent treatment on the bank film The step is performed in a step before the step of developing the bank film to form a bank.
According to this, after performing a liquid repellent treatment on the bank film formed on the substrate, the bank film is developed to form a bank that exposes the substrate at the bottom and partitions the pattern formation region. ing. That is, since the liquid repellent treatment is performed on the bank film before the pattern formation region is formed, the pattern formation region of the bank film formed by the substrate and development is not subjected to the liquid repellent treatment. Therefore, when the functional liquid is disposed in the pattern formation region, the functional liquid is likely to spread in the pattern formation region. Further, the substrate is not damaged by the liquid repellent treatment.
In addition, since any of polysilazane liquid, polysilane liquid, or polysiloxane liquid is used as a resist material, the heat resistance is higher than that of a bank made of an organic material, particularly when a functional liquid is baked to form a film pattern. Preferred.
このとき、前記撥液処理として、プラズマ処理を用いることが望ましい。プラズマ処理はバンク膜上に現像を阻害する物質が付着することがない。その結果、品質よく現像することができる。 At this time, it is desirable to use plasma treatment as the liquid repellent treatment. In the plasma treatment, a substance that hinders development does not adhere to the bank film. As a result, it is possible to develop with good quality.
基板上に前記膜パターンを形成する方法においては、前記ポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかは、光酸発生剤または光塩基発生剤のいずれかを含有し、ポジ型レジストとして機能する材料からなることが好ましい。
このように、ポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかをポジ型レジストとして機能するようにすることで、これから得られるバンクのパターン精度をより良好にすることができる。したがって、このバンクから得られる膜パターンについても、そのパターン精度をより高くすることが可能になる。さらに、フォトレジスト膜を別途、形成する必要がないので、生産性よく製造することができる。
In the method of forming the film pattern on the substrate, any of the polysilazane liquid, polysilane liquid, or polysiloxane liquid contains either a photoacid generator or a photobase generator, and functions as a positive resist. It is preferable to consist of materials.
Thus, by making any of the polysilazane liquid, the polysilane liquid, and the polysiloxane liquid function as a positive resist, the pattern accuracy of the bank obtained therefrom can be improved. Accordingly, the pattern accuracy of the film pattern obtained from this bank can be further increased. Furthermore, since it is not necessary to separately form a photoresist film, it can be manufactured with high productivity.
基板上に前記膜パターンを形成する方法においては、前記機能液を配置した後、前記バンク膜と前記機能液を焼成する焼成工程を備えることが好ましい。
これによると、前記バンク膜と前記機能液を同時に焼成することから、別々に焼成する方法と比べて、生産性よく膜を形成することができる。
In the method of forming the film pattern on the substrate, it is preferable to include a firing step of firing the bank film and the functional liquid after the functional liquid is disposed.
According to this, since the bank film and the functional liquid are fired at the same time, the film can be formed with high productivity as compared with the method of firing separately.
本発明の半導体装置は、基板上に前記膜パターンを形成する方法によって得られた膜パターンを有したことが好ましい。
本発明の半導体装置によれば、バンク膜をプラズマ処理によって撥液化する際、バンク膜の側面はプラズマにより撥液化されない。従って、パターン形成領域のパターン幅が狭い場所にも機能液が毛管現象により良好に配置された、品質の良いパターンが形成される。その結果、品質の良い半導体装置となる。
The semiconductor device of the present invention preferably has a film pattern obtained by the method of forming the film pattern on a substrate.
According to the semiconductor device of the present invention, when the bank film is made liquid repellent by plasma treatment, the side surface of the bank film is not made liquid repellent by the plasma. Therefore, a high-quality pattern in which the functional liquid is well disposed by capillary action is formed even in a place where the pattern width of the pattern formation region is narrow. As a result, a high-quality semiconductor device is obtained.
基板上に前記膜パターンを有した前記半導体装置は薄膜トランジスタであって、前記バンクにより区画されたパターン形成領域に形成される膜パターンを、ゲート電極、又はゲート配線として備えることが好ましい。
例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタは、基板上に設けられたゲート電極を備えていて、このゲート電極には、ゲート配線が接続されている。このとき、基板上にゲート電極、又はゲート配線を上述した膜パターンの形成方法によって形成すると、プラズマ処理によって基板上に設けたバンク膜の上面を撥液化しているので、このバンク膜を現像したとき、バンクの側面はプラズマにより撥液化されていない。その後、このバンクによって区画されたパターン形成領域に機能液を配置して、ゲート電極、又はゲート配線が形成される。
このようにして得られたゲート電極、ゲート配線は、バンクの底面と側面が撥液化されていないパターン形成領域に機能液が配置されて形成される。従って、パターン形成領域のパターン幅が狭い場所においても、機能液が毛管現象により確実に配置され、品質のよいゲート配線、ゲート電極が形成される。従って、このゲート配線、ゲート電極を備えた半導体装置は、品質の良い半導体装置となる。
The semiconductor device having the film pattern on a substrate is preferably a thin film transistor, and preferably includes a film pattern formed in a pattern formation region partitioned by the bank as a gate electrode or a gate wiring.
For example, a bottom-gate thin film transistor includes a gate electrode provided on a substrate, and a gate wiring is connected to the gate electrode. At this time, when the gate electrode or the gate wiring is formed on the substrate by the film pattern forming method described above, the upper surface of the bank film provided on the substrate is made liquid-repellent by plasma treatment. Sometimes, the side of the bank is not lyophobic by the plasma. Thereafter, the functional liquid is disposed in the pattern formation region partitioned by the bank, and a gate electrode or a gate wiring is formed.
The gate electrode and the gate wiring obtained in this way are formed by disposing a functional liquid in a pattern formation region where the bottom and side surfaces of the bank are not liquid repellent. Therefore, even in a place where the pattern width of the pattern formation region is narrow, the functional liquid is surely arranged by capillary action, and high quality gate wiring and gate electrodes are formed. Therefore, the semiconductor device provided with the gate wiring and the gate electrode is a high-quality semiconductor device.
本発明の電気光学装置は、前記半導体装置を備えることを特徴とする。
本発明の電気光学装置によれば、前述したように良好に動作し、信頼性の高い薄膜トランジスタを備えているので、この電気光学装置は信頼性の高いものとなる。
The electro-optical device of the invention includes the semiconductor device.
According to the electro-optical device of the present invention, the electro-optical device operates well as described above and includes a highly reliable thin film transistor. Therefore, the electro-optical device has high reliability.
本発明の電子機器は、前記電気光学装置を備えることを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、信頼性の高い電気光学装置を備えているので、この電子機器もその信頼性が高いものとなる。
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the electro-optical device.
According to the electronic apparatus of the present invention, since the highly reliable electro-optical device is provided, this electronic apparatus also has high reliability.
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺は各層や各部材ごとに異なる場合がある。
（第１の実施形態）
本発明の膜パターンの形成方法は、液滴吐出法によって液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから導電性微粒子を含有する配線パターン（膜パターン）用インク（機能液）を液滴状に吐出し、配線パターンに対応して基板に設けられた機能膜上に形成されたバンクの凹部内、すなわちバンクに区画されたパターン形成領域に、配線パターン（膜パターン）を形成するのである。まず、本発明の膜パターンの形成方法を用いて、半導体装置の一例である、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor））を構成するソース電極（膜パターン）、及びドレイン電極（膜パターン）を形成する実施形態について説明する。
図１は、ＴＦＴアレイ基板のＴＦＴ１個を含む一部の概略構成を示した平面図である。
図２（ａ）は、ＴＦＴの断面図であり、図２（ｂ）は、ゲート配線とソース配線とが平面的に交差する部分の断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each of the drawings to be referred to, the scale may be different for each layer or each member in order to make the size recognizable on the drawing.
(First embodiment)
According to the film pattern forming method of the present invention, a wiring pattern (film pattern) ink (conductive liquid) containing conductive fine particles is ejected in the form of droplets from a discharge nozzle of a droplet discharge head by a droplet discharge method. A wiring pattern (film pattern) is formed in a concave portion of the bank formed on the functional film provided on the substrate corresponding to the pattern, that is, in a pattern formation region partitioned by the bank. First, by using the film pattern forming method of the present invention, a source electrode (film pattern) and a drain electrode (bottom gate thin film transistor), which are examples of a semiconductor device, which are examples of a semiconductor device, and a drain electrode ( An embodiment for forming a (film pattern) will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a part including one TFT of a TFT array substrate.
FIG. 2A is a cross-sectional view of a TFT, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a portion where a gate wiring and a source wiring intersect in a plane.
図１に示すように、ＴＦＴ３０を有するＴＦＴアレイ基板１０上には、ゲート配線１２とソース配線１６とソース電極１７とドレイン電極１４と、ドレイン電極１４に電気的に接続する画素電極１９とが設けられている。ゲート電極１１はＸ軸方向に延びるように形成され、その一部がＹ軸方向に延びるように形成されている。そして、Ｙ軸方向に延びるゲート配線１２の一部がゲート電極１１として用いられている。なお、ゲート電極１１の幅はゲート配線１２の幅よりも狭くなっている。そして、このゲート配線１２が、本実施形態の配線パターン形成方法で形成される。また、Ｙ軸方向に延びるように形成されたソース配線１６の一部は幅広に形成されており、このソース配線１６の一部がソース電極１７として用いられている。
As shown in FIG. 1, a
図２（ａ）に示すように、ゲート配線１２及びゲート電極１１は、基板Ｐの上に設けられたバンクＢの間に形成されている。ゲート配線１２及びゲート電極１１並びにバンクＢは、ゲート絶縁膜（機能膜）２８に覆われており、このゲート絶縁膜２８の上に、半導体層である活性層６３と、ソース配線１６と、ソース電極１７と、ドレイン電極１４と、バンクＢ１とが形成されている。活性層６３は、概ねゲート電極１１に対抗する位置に設けられており、活性層６３のゲート電極１１に対抗する部分がチャネル領域とされている。
活性層６３上には、接合層６４が積層されており、ソース電極１７は接合層６４を介して、ドレイン電極１４は接合層６４を介して、活性層６３と接合されている。ソース電極１７及び接合層６４と、ドレイン電極１４及び接合層６４とは、活性層６３上に設けられたバンク６７によって、互いに絶縁されている。なお、本実施形態によって形成されるＴＦＴ３０は、前記ゲート絶縁膜２８が、後述するバンクＢ１における撥液処理の際にプラズマによるダメージを受けないことから、安定した駆動特性を有し信頼性の高いものとなっている。
As shown in FIG. 2A, the
A
図２（ｂ）に示すように、ゲート配線１２は、ゲート絶縁膜２８によって、ソース配線１６と絶縁されており、ゲート電極１１は、ゲート絶縁膜２８によって、ソース電極１７及びドレイン電極１４と絶縁されている。そして、ソース配線１６とソース電極１７とドレイン電極１４とは、絶縁膜２９で覆われている。絶縁膜２９のドレイン電極１４を覆う部分には、コンタクトホールが形成されており、コンタクトホールを介してドレイン電極１４と接続する画素電極１９が、絶縁膜２９の上面に形成されている。
As shown in FIG. 2B, the
ところで、本実施形態に用いる配線パターン用インク（機能液）は、導電性微粒子を分散媒に分散した分散液からなるものである。このような導電性微粒子としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、マンガン、モリブデン、チタン、パラジウム、タングステン及びニッケルのうちの少なくとも一種を含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これら導電性微粒子については、分散性を向上するため、表面に有機物などをコーティングして用いることもできる。導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと後述する液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに目詰まりが生じるおそれがある。
また、１ｎｍより小さいと導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
By the way, the wiring pattern ink (functional liquid) used in the present embodiment is composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium. As such conductive fine particles, for example, metal oxides containing at least one of gold, silver, copper, aluminum, chromium, manganese, molybdenum, titanium, palladium, tungsten and nickel, oxides thereof, In addition, fine particles of conductive polymer or superconductor are used. About these electroconductive fine particles, in order to improve a dispersibility, the organic substance etc. can also be coated and used for the surface. The particle diameter of the conductive fine particles is preferably 1 nm or more and 0.1 μm or less. If it is larger than 0.1 μm, there is a risk of clogging in the discharge nozzle of the droplet discharge head described later.
On the other hand, if the thickness is smaller than 1 nm, the volume ratio of the coating agent to the conductive fine particles becomes large, and the ratio of the organic matter in the obtained film becomes excessive.
分散媒としては、前記の導電性微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。 The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, ether compounds such as p-dioxane, propylene carbonate, γ- Butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be exemplified polar compounds such as cyclohexanone. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferable and more preferable dispersion media in terms of fine particle dispersibility, dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method. Examples thereof include water and hydrocarbon compounds.
前記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法によりインクを吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インクのノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、前記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、インクの基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。前記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。 The surface tension of the dispersion of conductive fine particles is preferably in the range of 0.02 N / m to 0.07 N / m. When ink is ejected by the droplet ejection method, if the surface tension is less than 0.02 N / m, the wettability of the ink with respect to the nozzle surface increases, and thus flight bending tends to occur, and if the surface tension exceeds 0.07 N / m. Since the shape of the meniscus at the nozzle tip is not stable, it becomes difficult to control the discharge amount and the discharge timing. In order to adjust the surface tension, a small amount of a surface tension modifier such as a fluorine-based, silicone-based, or non-ionic-based material may be added to the dispersion within a range that does not significantly decrease the contact angle with the substrate. The nonionic surface tension modifier improves the wettability of the ink to the substrate, improves the leveling property of the film, and helps prevent the occurrence of fine irregularities on the film. The surface tension modifier may contain an organic compound such as alcohol, ether, ester, or ketone, if necessary.
前記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いてインクを液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。 The viscosity of the dispersion is preferably 1 mPa · s or more and 50 mPa · s or less. When ejecting ink as droplets using the droplet ejection method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the nozzle periphery is easily contaminated by the outflow of the ink, and if the viscosity is greater than 50 mPa · s, the nozzle The frequency of clogging in the holes increases, and it becomes difficult to smoothly discharge droplets.
ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ2程度の超高圧を印加して吐出ノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。 Here, examples of the discharge technique of the droplet discharge method include a charge control method, a pressure vibration method, an electromechanical conversion method, an electrothermal conversion method, and an electrostatic suction method. In the charge control method, a charge is applied to a material with a charging electrode, and the flight direction of the material is controlled with a deflection electrode to be discharged from a discharge nozzle. In addition, the pressure vibration method is a method in which an ultra-high pressure of about 30 kg / cm 2 is applied to the material to discharge the material to the tip side of the discharge nozzle. When no control voltage is applied, the material moves straight and the discharge nozzle When a control voltage is applied, electrostatic repulsion occurs between the materials, and the materials are scattered and are not discharged from the discharge nozzle. The electromechanical conversion method utilizes the property that a piezoelectric element (piezoelectric element) is deformed by receiving a pulse-like electric signal. The piezoelectric element is deformed through a flexible substance in a space where material is stored. Pressure is applied, and the material is extruded from this space and discharged from the discharge nozzle.
また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。 In the electrothermal conversion method, a material is rapidly vaporized by a heater provided in a space where the material is stored to generate bubbles, and the material in the space is discharged by the pressure of the bubbles. In the electrostatic attraction method, a minute pressure is applied to a space in which a material is stored, a meniscus of material is formed on the discharge nozzle, and an electrostatic attractive force is applied in this state before the material is drawn out. In addition to this, techniques such as a system that uses a change in the viscosity of a fluid due to an electric field and a system that uses a discharge spark are also applicable. The droplet discharge method has an advantage that the use of the material is less wasteful and a desired amount of the material can be accurately disposed at a desired position. The amount of one drop of the liquid material (fluid) discharged by the droplet discharge method is, for example, 1 to 300 nanograms.
本実施形態では、このような液滴吐出をなす装置として、ピエゾ素子（圧電素子）を用いた電気機械変換方式の、液滴吐出装置（インクジェット装置）が用いられる。
図３は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪにより液体材料（配線パターン用インク）を配置される基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
In the present embodiment, an electromechanical conversion type droplet discharge device (inkjet device) using a piezo element (piezoelectric element) is used as a device that performs such droplet discharge.
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the droplet discharge device IJ.
The droplet discharge device IJ includes a
The
液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１の下面に一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、前記の導電性微粒子を含む配線パターン用インクが吐出されるようになっている。
The
Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。このＸ軸方向駆動モータ２は、ステッピングモータ等からなるもので、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。
An X-axis direction drive
The Y-axis direction guide
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に配置された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
The control device CONT supplies the
The
Here, the
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ、基板Ｐに対して、液滴吐出ヘッド１の下面にＸ軸方向に配列された複数の吐出ノズルから液滴を吐出するようになっている。
The droplet discharge device IJ is arranged in the X-axis direction on the lower surface of the
図４は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図４において、液体材料（配線パターン用インク、機能液）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、吐出ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
FIG. 4 is a view for explaining the discharge principle of the liquid material by the piezo method.
In FIG. 4, a piezo element 22 is installed adjacent to a
次に、本実施形態の配線パターンの形成方法を用いて、ＴＦＴ３０を形成する過程について説明する。
まず始めに、図５（ａ）に示すように、基板Ｐ上に、ゲート配線、及びゲート電極を形成するためのパターン形成領域を区画するバンクＢを形成する。なお、前記基板Ｐとしては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板等の各種材料を適宜採用できる。また、これら各種の素材基板の表面に、半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものを用いることもできる。
Next, a process of forming the
First, as shown in FIG. 5A, a bank B that partitions a pattern formation region for forming a gate wiring and a gate electrode is formed on a substrate P. In addition, as the said board | substrate P, various materials, such as glass, quartz glass, Si wafer, a plastic film, a metal plate, can be employ | adopted suitably. In addition, it is possible to use a substrate in which a semiconductor film, a metal film, a dielectric film, an organic film, or the like is formed as a base layer on the surface of these various material substrates.
バンクＢは仕切部材として機能する部材であり、このバンクＢの形成はフォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。このバンクＢを構成する材料としては、感光性のアクリル樹脂やポリイミド等からなる絶縁性材料及び親液性の材料を含有したものや、後述するソース電極、ドレイン電極を形成する領域を区画するバンクを構成するものと同じポリシラザン液を用いてもよい。
基板Ｐ上に、バンクＢを形成する材料を塗布した後、例えば露光、現像工程を行うことで、図５（ａ）にゲート配線、及びゲート電極に対応するバンクＢを形成する。
その後、図５（ｂ）に示すように、前記液滴吐出装置ＩＪを用いて前記バンクＢによって区画された領域３４に機能液Ｌを吐出し乾燥させることで、図５（ｃ）に示す、ゲート配線１２、及びゲート電極１１が形成される。
The bank B is a member that functions as a partition member, and the formation of the bank B can be performed by an arbitrary method such as a photolithography method or a printing method. Examples of the material constituting the bank B include those containing an insulating material and a lyophilic material made of photosensitive acrylic resin, polyimide, or the like, and banks that define regions for forming source and drain electrodes, which will be described later. You may use the same polysilazane liquid which comprises.
After applying the material for forming the bank B on the substrate P, the bank B corresponding to the gate wiring and the gate electrode is formed in FIG.
After that, as shown in FIG. 5B, the functional liquid L is discharged to the
次に、図５（ｄ）に示すようにゲート配線１２（ゲート電極１１）の上に、プラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜（機能膜）２８を形成する。そして、このゲート絶縁膜２８の上に、半導体層である活性層６３、及び接合層６４をこの順に連続して成膜する。
前記ゲート絶縁膜２８としては窒化シリコン膜を、活性層６３としてはアモルファスシリコン膜を、接合層６４としてはｎ＋型シリコン膜を、それぞれ原料ガスやプラズマ条件を変化させることで形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, a gate insulating film (functional film) 28 is formed on the gate wiring 12 (gate electrode 11) by plasma CVD. Then, an
The
（バンク形成工程）
次に、前記半導体層（活性層６３、及び接合層６４）を覆うようにして、ゲート絶縁膜２８上に、ソース電極、及びドレイン電極を構成する機能液を吐出するための領域を区画するバンクを形成する。
このバンクは、仕切部材として機能する部材であり、バンクの形成はリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、リソグラフィ法を使用する場合は、まず、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、図６（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜２８上に所望のバンク高さに合わせてバンクの形成材料となるレジスト液として、例えばポリシラザン液を塗布する。
(Bank formation process)
Next, a bank that divides a region for discharging a functional liquid constituting a source electrode and a drain electrode on the
The bank is a member functioning as a partition member, and the bank can be formed by an arbitrary method such as a lithography method or a printing method. For example, when the lithography method is used, first, a desired bank is formed on the
ここで、バンクの形成材料となるレジスト液としては、固形分としてポリシラザンまたはポリシランまたはポリシロキサンのいずれかを主成分とする無機質の材料からなるもので、特にポリシラザンと光酸発生剤とを含む感光性ポリシラザン液が好適に用いられ、本実施形態ではこの感光性ポリシラザン液を用いるものとする。この感光性ポリシラザン液は、ポジ型レジストとして機能するようになるもので、露光処理と現像処理とによって直接パターニングすることができるものである。なお、このような感光性ポリシラザンとしては、例えば特開２００２−７２５０４号公報に記載された感光性ポリシラザンを例示することができる。また、この感光性ポリシラザン中に含有される光酸発生剤についても、特開２００２−７２５０４号公報に記載されたものが用いられる。 Here, the resist solution used as the bank forming material is made of an inorganic material containing, as a main component, either polysilazane, polysilane, or polysiloxane as a solid content, and in particular, a photosensitive solution containing polysilazane and a photoacid generator. A photosensitive polysilazane liquid is preferably used, and in the present embodiment, this photosensitive polysilazane liquid is used. This photosensitive polysilazane solution functions as a positive resist, and can be directly patterned by an exposure process and a development process. Examples of such photosensitive polysilazane include photosensitive polysilazane described in JP-A-2002-72504. Moreover, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-72504 is used also about the photo-acid generator contained in this photosensitive polysilazane.
このようなポリシラザンは、例えばポリシラザンが以下の化学式（１）に示すポリメチルシラザンである場合、後述するように加湿処理を行うことで化学式（２）または化学式（３）に示すように一部加水分解し、さらに４００℃未満の加熱処理を行うことにより、化学式（４）〜化学式（６）に示すように縮合してポリメチルシロキサン［−（ＳｉＣＨ３Ｏ１．５）ｎ−］となる。なお、化学式（２）〜化学式（６）においては、反応機構を説明するため、化学式を簡略化して化合物中の基本構成単位（繰り返し単位）のみを示している。 For example, when the polysilazane is polymethylsilazane represented by the following chemical formula (1), the polysilazane is partially hydrolyzed as shown in the chemical formula (2) or chemical formula (3) by performing a humidification treatment as described later. By being decomposed and further subjected to a heat treatment at less than 400 ° C., it is condensed as shown in chemical formula (4) to chemical formula (6) to become polymethylsiloxane [— (SiCH 3 O 1.5) n —]. In chemical formulas (2) to (6), in order to explain the reaction mechanism, the chemical formula is simplified and only basic structural units (repeating units) in the compound are shown.
このようにして形成されるポリメチルシロキサンは、ポリシロキサンを骨格とし、側鎖にメチル基を有したものとなる。したがって、その主成分となる骨格が無機質であることにより、熱処理に対し高い耐性を有するものとなることから、バンク材料として好適なものとなる。
・化学式（１）；−（ＳｉＣＨ3（ＮＨ）1.5）ｎ−
・化学式（２）；ＳｉＣＨ3（ＮＨ）1.5＋Ｈ2Ｏ
→ＳｉＣＨ3（ＮＨ）（ＯＨ）＋０．５ＮＨ3
・化学式（３）；ＳｉＣＨ3（ＮＨ）1.5＋２Ｈ2Ｏ
→ＳｉＣＨ3（ＮＨ）０．５（ＯＨ）2＋ＮＨ3
・化学式（４）；ＳｉＣＨ3（ＮＨ）（ＯＨ）＋ＳｉＣＨ3（ＮＨ）（ＯＨ）＋Ｈ2Ｏ
→２ＳｉＣＨ3Ｏ1.5＋２ＮＨ3
・化学式（５）；ＳｉＣＨ3（ＮＨ）（ＯＨ）＋ＳｉＣＨ3（ＮＨ）0.5（ＯＨ）2
→２ＳｉＣＨ3Ｏ1.5＋１．５ＮＨ3
・化学式（６）；ＳｉＣＨ3（ＮＨ）0.5（ＯＨ）2＋ＳｉＣＨ3（ＮＨ）0.5（ＯＨ）2
→２ＳｉＣＨ3Ｏ1.5＋ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ
The polymethylsiloxane thus formed has polysiloxane as a skeleton and has a methyl group in the side chain. Therefore, since the skeleton that is the main component is inorganic, it has high resistance to heat treatment, and thus is suitable as a bank material.
Chemical formula (1) ;-( SiCH 3 (NH ) 1.5) n-
Chemical formula (2); SiCH 3 (NH) 1.5 + H 2 O
→ SiCH 3 (NH) (OH) + 0.5NH 3
Chemical formula (3): SiCH 3 (NH) 1.5 + 2H 2 O
→ SiCH 3 (NH) 0.5 (OH) 2 + NH 3
Chemical formula (4); SiCH 3 (NH) (OH) + SiCH 3 (NH) (OH) + H 2 O
→ 2SiCH 3 O 1.5 + 2NH 3
Chemical formula (5): SiCH 3 (NH) (OH) + SiCH 3 (NH) 0.5 (OH) 2
→ 2SiCH 3 O 1.5 + 1.5NH 3
Chemical formula (6); SiCH 3 (NH) 0.5 (OH) 2 + SiCH 3 (NH) 0.5 (OH) 2
→ 2SiCH 3 O 1.5 + NH 3 + H 2 O
続いて、ゲート絶縁膜２８上に塗布されたバンク形成材料となるポリシラザン液を、例えばホットプレート上にて１１０℃で３分程度プレベークする。
このプレベーク工程により、前記ポリシラザン液の溶媒を蒸発させることで、図６（ａ）に示したように、ゲート絶縁膜２８上にバンク膜３１が形成される。
Subsequently, a polysilazane liquid, which is a bank forming material applied on the
The
続いて、図６（ｂ）に示すように、マスクＭを用いてバンク膜３１を露光する。なお、バンク膜３１は前述したようにポジ型レジストとして機能するので、マスクＭにより選択的に露光した箇所（図６（ｂ）中、二点鎖線で示される領域）が、後の現像処理によって除去されるようになる。露光光源としては、前記感光性ポリシラザン液の組成や感光特性に応じ、従来のフォトレジストの露光で用いられている高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマレーザ、Ｘ線、電子線等から適宜選択され用いられる。照射光のエネルギー量については、光源や膜厚にもよるものの、通常は０．０５ｍＪ／ｃｍ2以上、望ましくは０．１ｍＪ／ｃｍ2以上とされる。上限は特にないものの、あまりに照射量を多く設定すると処理時間の関係から実用的でなく、通常は１００００ｍＪ／ｃｍ2以下とされる。本実施形態では、エネルギー量を４０ｍＪ／ｃｍ2としている。露光は、一般に周囲雰囲気（大気中）あるいは窒素雰囲気とすればよいが、ポリシラザンの分解を促進するため、酸素含有量を富化した雰囲気を採用してもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the
このような露光処理により、光酸発生剤を含有する感光性ポリシラザンからなるバンク膜３１は、特に露光部分において膜内で選択的に酸が発生し、これによりポリシラザンのＳｉ−Ｎ結合が解裂する。そして、雰囲気中の水分と反応し、前記の化学式（２）または化学式（３）に示したようにバンク膜３１は一部加水分解し、最終的にシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合が生成し、ポリシラザンが分解する。
By such an exposure treatment, the
次いで、このようなシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合の生成、ポリシラザンの分解をより進めるため、図６（ｃ）に示すように露光後のバンク膜３１を、例えば２５℃、相対湿度８５％の環境下にて５分程度加湿処理する。このようにしてバンク膜３１内に水分を継続的に供給すると、一旦ポリシラザンのＳｉ−Ｎ結合の解裂に寄与した酸が繰り返し解裂触媒として働く。このＳｉ−ＯＨ結合は露光中においても起こるが、露光後、露光された膜を加湿処理することにより、ポリシラザンのＳｉ−ＯＨ化がより一層促進される。
Next, in order to further promote the generation of such silanol (Si—OH) bonds and the decomposition of polysilazane, the
なお、このような加湿処理における処理雰囲気の湿度については、高ければ高いほどＳｉ−ＯＨ化速度を速くすることができる。ただし、あまり高くなると膜表面に結露してしまうおそれがあり、したがってこの観点から相対湿度９０％以下とするのが実用的である。
また、このような加湿処理については、水分を含有した気体を、バンク膜３１に接触させるようにしてやればよく、したがって、加湿処理装置内に露光された基板Ｐを置き、水分含有気体をこの加湿処理装置に連続的に導入するようにすればよい。または、予め水分含有気体が導入されて調湿された状態の加湿処理装置内に、露光された基板Ｐを入れ、所望時間放置するようにしてもよい。
In addition, about the humidity of the process atmosphere in such a humidification process, the Si-OH-ized speed | rate can be made faster, so that it is high. However, if it is too high, condensation may occur on the film surface. Therefore, it is practical to set the relative humidity to 90% or less from this viewpoint.
In addition, with respect to such a humidification process, a gas containing moisture may be brought into contact with the
（撥液化処理）
次いで、図６（ｄ）に示すように、前記バンク膜３１に対して撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、四フッ化炭素（テトラフルオロメタン）を撥液化処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ4プラズマ処理法）が好適に採用される。
図７は、ＣＦ4プラズマ処理する際に用いるプラズマ処理装置の一例を示す概略構成図である。上記装置を用いて、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、４フッ化炭素ガス流量が５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基体搬送速度が０．５〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基体温度が７０〜９０℃の条件の下、撥液処理を行った。図７に示すように、プラズマ処理装置は、交流電源４１に接続された電極４２と、接地電極である試料テーブル４０とを備えて構成されたものである。試料テーブル４０は、試料である基板Ｐを支持しつつ、Ｙ軸方向に移動可能となっている。電極４２の下面には、移動方向と直交するＸ軸方向に延在する２本の平行な放電発生部４４，４４が突設されているとともに、放電発生部４４を囲むようにして誘電体部材４５が設けられている。誘電体部材４５は、放電発生部４４の異常放電を防止するものである。そして、誘電体部材４５を含む電極４２の下面は略平面状となっており、放電発生部４４及び誘電体部材４５と基板Ｐとの間には僅かな空間（放電ギャップ）が形成されるようになっている。また、電極４２の中央には、Ｘ軸方向に細長く形成された処理ガス供給部の一部を構成するガス噴出口４６が設けられている。ガス噴出口４６は、電極内部のガス通路４７及び中間チャンバ４８を介してガス導入口４９に接続している。
(Liquid repellent treatment)
Next, as shown in FIG. 6D, the
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of a plasma processing apparatus used when performing CF 4 plasma processing. Using the above apparatus, for example, the plasma power is 50 to 1000 W, the carbon tetrafluoride gas flow rate is 50 to 100 mL / min, the substrate transport speed to the plasma discharge electrode is 0.5 to 1020 mm / sec, and the substrate temperature is 70 to 90 ° C. Under the conditions, a liquid repellent treatment was performed. As shown in FIG. 7, the plasma processing apparatus includes an
ガス通路４７を通ってガス噴出口４６から噴射された処理ガスを含む所定ガスは、前記空間の中を移動方向（Ｙ軸方向）の前方及び後方に分かれて流れ、誘電体部材４５の前端及び後端から外部に排気される。これと同時に、交流電源４１から電極４２に所定の電圧が印加され、放電発生部４４，４４と試料テーブル４０との間で気体放電が発生する。そして、この気体放電により生成されるプラズマで前記所定ガスの励起活性種が生成され、放電領域を通過する基板Ｐの上に形成されたバンク膜３１の表面全体が連続的に処理される。なお、撥液化処理ガスとしては、テトラフルオロメタンに限らず、他のフルオロカーボン系のガス、または、ＳＦ6やＳＦ5ＣＦ3などのガスを用いることもできる。
The predetermined gas including the processing gas ejected from the
このような撥液化処理を行うと、バンク膜３１を構成するポリメチルシラザンのメチル基中にフッ素基が導入される。これにより、機能液に対する高い撥液性がバンク膜３１の表面に付与され、バンク膜３１の表面に撥液処理層（図示せず）が形成される。
このとき、ゲート絶縁膜２８は、バンク膜３１によって完全に覆われた状態となっており、プラズマによるダメージが及ぶことが無い。また、バンク膜３１の上面は、プラズマにより現像処理を阻害する物質が付着することがないので、品質よく現像処理が行える。
ここで、撥液処理層の撥液性の程度は、機能液の接触角が９０°以上であることが好ましい。接触角が９０°未満の場合には、得られるバンクＢの上面に機能液が残存し易くなってしまうからである。
When such a liquid repellency treatment is performed, fluorine groups are introduced into the methyl groups of the polymethylsilazane constituting the
At this time, the
Here, the degree of liquid repellency of the liquid repellent treatment layer is preferably such that the contact angle of the functional liquid is 90 ° or more. This is because when the contact angle is less than 90 °, the functional liquid tends to remain on the upper surface of the obtained bank B.
（現像処理）
次いで、例えば濃度２．３８％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）液によって加湿処理後のバンク膜３１を２８℃で１分程度現像処理し、被露光部を選択的に除去し、図８（ａ）に示すようにバンク膜３１を所望のバンク形状のバンクＢ１とし、さらにバンクＢ１に区画された溝状の凹部７６を形成する。ここで、凹部７６は、その底部に絶縁膜２８を露出させ、さらに活性層６３と接合層６４の一部とを露出させるものとなる。そして、前記凹部７６は、後述する機能液配置工程において、ソース電極、及びドレイン電極を形成するためのパターン形成領域である。
なお、現像液としては、ＴＭＡＨ以外の他のアルカリ現像液、例えばコリン、珪酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いることもできる。
(Development processing)
Next, the
In addition, as a developing solution, other alkali developing solutions other than TMAH, for example, choline, sodium silicate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. can also be used.
次いで、必要に応じて純水でリンスした後、得られたバンクＢ１、バンクＢ１間の残渣処理を行う。残渣処理としては、フッ酸溶液で残渣部をエッチングするフッ酸処理や、紫外線を照射することによる紫外線（ＵＶ）照射処理、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ２プラズマ処理などが用いられる。
Next, after rinsing with pure water as necessary, a residue treatment between the obtained bank B1 and bank B1 is performed. As the residue treatment, a hydrofluoric acid treatment in which a residue portion is etched with a hydrofluoric acid solution, an ultraviolet (UV) irradiation treatment by irradiating ultraviolet rays, an
本実施形態によるバンク形成工程は、ゲート絶縁膜上に形成したバンク膜３１にプラズマ処理による撥液処理を行った後に、このバンク膜３１に現像処理を行うことで、その底部にゲート絶縁膜２８を露出させ、ソース電極、及びドレイン電極を形成するための凹部７６を区画するバンクＢ１を形成している。よって、プラズマ処理の際に、ゲート絶縁膜２８はバンク膜３１によって完全に覆われた状態となっており、プラズマによるダメージを受けることがない。
In the bank forming process according to the present embodiment, the
（機能液配置工程）
そして、図８（ｂ）に示すように、凹部７６に配線パターン形成用インクの液滴を吐出し配置する。この配線パターン形成用インクとしては、例えばゲート配線１２及びゲート電極１１の形成に用いた、機能液Ｌと同様のものが用いられる。液滴を吐出する雰囲気は、温度６０℃以下、湿度８０％以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴
吐出ヘッド１の吐出ノズルが目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。
このとき、液滴が吐出されるパターン形成領域（すなわち凹部７６）はバンクＢ１，Ｂ１に囲まれて区画されているので、液滴がこの形成領域以外に拡がることを防止している。
また、バンクＢ１の上面は、上述したプラズマ処理によって撥液処理されているので、バンクＢ１上部に乗っかった機能液Ｌは、撥液性によって弾かれて、バンクＢ１によって区画された凹部７６内に確実に落とし込まれる。
(Functional liquid placement process)
Then, as shown in FIG. 8B, ink droplets for forming a wiring pattern are ejected and arranged in the
At this time, since the pattern formation region (that is, the recess 76) from which the droplets are discharged is surrounded by the banks B1 and B1, the droplets are prevented from spreading outside the formation region.
Further, since the upper surface of the bank B1 is subjected to the liquid repellent treatment by the above-described plasma treatment, the functional liquid L riding on the upper portion of the bank B1 is repelled by the liquid repellent property and enters the
また、凹部７６内に吐出され、あるいはバンクＢ１，Ｂ１から流れ落ちたインクは、凹部７６内に露出するゲート絶縁膜２８やバンクＢ１，Ｂ１の内側面が撥液処理されていないことから、濡れ拡がり易くなっており、これによってインクはより均一に凹部７６内に埋め込まれるようになる。
Further, the ink discharged into the
このようにして液滴を吐出したら、吐出したインク（機能液）中の分散媒の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて中間乾燥処理をする。中間乾燥処理は、例えば基板Ｐ自体を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。 When the droplets are ejected in this manner, an intermediate drying process is performed as necessary to remove the dispersion medium in the ejected ink (functional liquid) and to secure the film thickness. The intermediate drying process can be performed, for example, by lamp annealing in addition to a process using a normal hot plate or an electric furnace for heating the substrate P itself. The light source used for lamp annealing is not particularly limited, but excimer lasers such as infrared lamps, xenon lamps, YAG lasers, argon lasers, carbon dioxide lasers, XeF, XeCl, XeBr, KrF, KrCl, ArF, ArCl, etc. It can be used as a light source. These light sources generally have a power output in the range of 10 W to 5000 W, but in the present embodiment, a range of 100 W to 1000 W is sufficient.
なお、一回の機能液配置工程と中間乾燥工程とで形成できるソース電極１７及びドレイン電極１４の厚さが、必要な膜厚に達しない場合には、前記機能液配置工程と中間乾燥工程とを繰り返し行うことにより、インクの液滴が積層され、図８（ｃ）に示すように、膜厚の厚いソース電極１７及びドレイン電極１４を形成することができる。
In addition, when the thickness of the
次いで、バンクＢ１に対し、全面露光を行う。露光条件については、図６（ｂ）に示した工程での露光処理条件と同様とする。このようにして全面露光を行うことにより、先の露光処理では露光されなかったバンクＢ１が露光される。これにより、バンクＢ１を形成するポリシラザンは一部加水分解し、最終的にシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合が生成してポリシラザンが分解する。このとき、シラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合の生成、ポリシラザンの分解をより進めるため、露光後のバンクＢ１を、例えば２５℃、相対湿度８５％の環境下にて５分程度加湿処理を行う。 Next, overall exposure is performed on the bank B1. The exposure conditions are the same as the exposure processing conditions in the step shown in FIG. By performing overall exposure in this way, the bank B1 that has not been exposed in the previous exposure process is exposed. As a result, the polysilazane forming the bank B1 is partially hydrolyzed, and finally a silanol (Si—OH) bond is generated to decompose the polysilazane. At this time, in order to further promote the generation of silanol (Si—OH) bonds and the decomposition of polysilazane, the exposed bank B1 is subjected to a humidification process for about 5 minutes in an environment of, for example, 25 ° C. and a relative humidity of 85%.
次いで、中間乾燥処理で形成したソース電極、及びドレイン電極となる乾燥膜に対し、例えば大気中クリーンオーブンにて２８０〜３５０℃程度で３００分間程度の焼成処理を行う。このようにして焼成処理を行うと、先に加湿処理され、さらに露光処理されてＳｉ−ＯＨ化されたポリシラザンからなるバンクＢ１は、焼成により前記の化学式（４）〜化学式（６）に示したように容易に（ＳｉＯＳｉ）化し、ＳｉＮＨ結合がほとんど（又は全く）存在しないシリカ系セラミックス膜、例えばポリメチルシロキサンに転化される。すると、このポリメチルシロキサン（シリカ系セラミックス膜）からなるバンクＢ１は、前述したようにポリシロキサンを骨格としたものとなることから、熱処理に対し高い耐性を有したものとなり、この配線パターンの焼成処理に十分耐え得るようになる。
以上の工程により、吐出工程後の機能液からなる乾燥膜（配線パターン）は、微粒子間の電気的接触が確保され、導電性膜、すなわち図１及び図２に示したソース電極１７及びドレイン電極１４となる。ここで、上述したように、前記ゲート絶縁膜２８はプラズマ処理によるダメージを受けていないことから、このゲート絶縁膜２８上に形成されるソース電極１７及びドレイン電極１４と、ゲート電極１１との間で確実な絶縁性を保つことができる。
Next, the source electrode formed by the intermediate drying process and the dried film to be the drain electrode are subjected to a baking process at about 280 to 350 ° C. for about 300 minutes in a clean oven in the atmosphere, for example. When the baking treatment is performed in this manner, the bank B1 made of polysilazane that has been previously humidified, further exposed to light, and converted to Si-OH is represented by the above chemical formulas (4) to (6) by baking. Thus, it is easily converted into (SiOSi) and converted into a silica-based ceramic film, for example, polymethylsiloxane, having little (or no) SiNH bonds. Then, since the bank B1 made of polymethylsiloxane (silica-based ceramic film) has a polysiloxane skeleton as described above, it has high resistance to heat treatment, and the wiring pattern is fired. It will be able to withstand the processing sufficiently.
Through the above steps, the dry film (wiring pattern) made of the functional liquid after the discharge process ensures electrical contact between the fine particles, and is a conductive film, that is, the
次に、図８（ｄ）に示すように、ソース電極１７及びドレイン電極１４を配置した凹部７６を埋めるように絶縁膜２９を配置する。以上の工程により、バンクＢ１，Ｂ１と絶縁膜２９からなる平坦な上面が形成される。なお、バンクＢ１と絶縁膜２９とを同じ材料で形成し、凹部７６を埋めるように絶縁膜２９を配置することにより、ソース電極１７と、ドレイン電極１４との絶縁を行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 8D, the insulating
その後、凹部７６を埋めるように配置された絶縁膜２９のドレイン電極１４を覆う部分にコンタクトホールを形成するとともに、上面上にパターニングされた画素電極（ＩＴＯ）１９を形成し、コンタクトホールを介してドレイン電極１４と画素電極１９とを接続す
る。
本実施形態で説明したようにソース電極１７と、ドレイン電極１４とを形成することで、半導体装置としてのＴＦＴ３０を形成することができ、さらにはこのＴＦＴ３０を多数
有するＴＦＴアレイ基板１０を製造することができる。
After that, a contact hole is formed in a portion covering the
As described in the present embodiment, by forming the
このようなＴＦＴ３０（半導体装置）の製造方法にあっては、機能膜としてのゲート絶縁膜２８上に形成したバンク膜３１に撥液処理を行った後に、このバンク膜３１を現像処理してソース電極１７と、ドレイン電極１４を形成するためのバンクＢ１を形成している。よって、ゲート絶縁膜２８をバンク膜３１で覆った状態で、プラズマ処理を行っていることから、前記ゲート絶縁膜２８にプラズマによるダメージを防止している。したがって、形成されたＴＦＴ３０は、前記ゲート絶縁膜２８上に形成されるソース電極１７及びドレイン電極１４と、ゲート電極１１との間で確実な絶縁性を保持していることから、良好な動作が可能となり、そして信頼性が高いものとなる。
また、レジスト材料としてポリシラザン液を用いているので、有機材料からなるバンクに比べて耐熱性が高くなり、特に機能液を焼成して膜パターンとする場合に好適となる。
In such a manufacturing method of the TFT 30 (semiconductor device), the
In addition, since a polysilazane liquid is used as the resist material, the heat resistance is higher than that of a bank made of an organic material, which is particularly suitable when the functional liquid is baked to form a film pattern.
なお、前記実施形態では、バンクの形成材料としてのレジスト液として、光酸発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、例えばこれ以外のポリシラザン液を用いることもできる。
また、前記実施形態では、特に加湿処理を行うことでシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合の生成、およびポリシラザンの分解を促進するようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば使用したポリシラザン液の種類によってはこの加湿処理工程を省略することもできる。また、前記実施形態では、ボトムゲート型の薄膜トランジスタについて説明したが、本発明をトップゲート型の薄膜トランジスタを形成する際に適用してもよい。
In the above embodiment, a photosensitive polysilazane solution containing a photoacid generator is used as a resist solution as a bank forming material. However, the present invention is not limited to this, and for example, other polysilazane solutions are used. It can also be used.
Moreover, in the said embodiment, it was made to accelerate | stimulate the production | generation of a silanol (Si-OH) coupling | bonding, and decomposition | disassembly of polysilazane by performing a humidification process especially, However, This invention was used, for example, without being limited to this. Depending on the type of polysilazane solution, this humidification treatment step can be omitted. Further, although the bottom gate type thin film transistor has been described in the above embodiment, the present invention may be applied when forming a top gate type thin film transistor.
（第２の実施形態）
次に、本発明の膜パターンの形成方法の第２の実施形態について、図９のフローチャート及び図１０〜図１２を参照しながら説明する。なお、第２の実施形態において、前記の第１の実施形態と同様の部材または、部位については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
まず、図１０（ａ）に示すように、バンク形成前に予め基板Ｐの表面Ｐ０に親液処理を施す（親液処理工程Ｓ１１）。
この親液処理は、材料配置工程Ｓ１８において配線パターン形成用インクが基板Ｐに対して良好な濡れ性を示すようにするためのものである。この処理は、例えば基板Ｐの表面にＴｉＯ2等の親液性の高い膜を形成する、或いは、基板Ｐの表面を粗面化することにより行なうことができる。ＴｉＯ2膜を形成する場合には、膜材料であるＴｉＯ2を含む液体材料をスピンコートし、これをプリベークすればよい。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the film pattern forming method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 and FIGS. Note that in the second embodiment, the same members or parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
First, as shown in FIG. 10A, a lyophilic process is performed on the surface P0 of the substrate P in advance before forming a bank (lyophilic process step S11).
This lyophilic treatment is for the wiring pattern forming ink to exhibit good wettability with respect to the substrate P in the material placement step S18. This treatment can be performed, for example, by forming a highly lyophilic film such as TiO 2 on the surface of the substrate P, or by roughening the surface of the substrate P. In the case of forming a TiO 2 film, a liquid material containing TiO 2 that is a film material may be spin-coated and prebaked.
次に、基板Ｐ上にバンクを形成する。バンクは、材料配置工程Ｓ１８において配線パターン形成用インクの仕切部材として機能する部材である。ここではまず、図１０（ｂ）に示すように、基板Ｐ上にバンクの高さに合わせてバンクの形成材料である光酸発生剤を含む感光性ポリシラザンの塗膜（バンク膜３２）を形成する（バンク材形成工程Ｓ１２）。具体的には、バンク形成材料をスピンコートし、プリベークする。
次に、図１０（ｃ）に示すように、マスクを用いてバンク膜３２を露光し（第１露光工程Ｓ１３）、バンク膜３２を加湿する（図１０（ｄ））。ポリシラザンのＳｉ−Ｎ結合が効率よく水分子と反応しシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が生成され、現像液に溶解されるようになる。図１０（ｅ）に示すように、バンク膜３２に対しプラズマ処理法による撥液処理を行ない、その上面３２ａに撥液性を付与する（撥液処理工程Ｓ１４）。
続いて、図１１（ａ）に示すように、現像処理を行ない、領域３４が形成される（現像工程Ｓ１５）。現像後は、必要に応じて除水処理を行なってもよい。除水は、例えば基板Ｐを真空雰囲気下で５分間放置することにより行う。
Next, a bank is formed on the substrate P. The bank is a member that functions as a partition member for wiring pattern formation ink in the material arrangement step S18. Here, first, as shown in FIG. 10B, a coating film (bank film 32) of photosensitive polysilazane containing a photoacid generator as a bank forming material is formed on the substrate P in accordance with the height of the bank. (Bank material forming step S12). Specifically, the bank forming material is spin coated and prebaked.
Next, as shown in FIG. 10C, the
Subsequently, as shown in FIG. 11A, development processing is performed to form a region 34 (development step S15). After development, a water removal treatment may be performed as necessary. Water removal is performed, for example, by leaving the substrate P in a vacuum atmosphere for 5 minutes.
次に、図１１（ｂ）に示すように、基板Ｐ全体に露光処理を施す（第２露光工程Ｓ１６）。そして、図１１（ｃ）に示すように、バンク膜３２を加湿した後、図１１（ｄ）に示すように、バンク膜３２，３２間に形成された領域３４の底部３５に紫外線を照射する残渣処理が行なわれ（残渣処理工程Ｓ１７）、領域３４の底部３５に残ったバンク材料等が除去される。
次に、材料配置工程Ｓ１８では、先の図３に示した液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、機能液Ｌを、基板Ｐ上の領域３４、に配置する。図１２（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１から機能液Ｌを微小液滴Ｌｓにして吐出する。吐出された微小液滴Ｌｓは、図１２（ｂ）に示すように、基板Ｐ上のバンク膜３２，３２間の領域３４に配置される。必要に応じて中間乾燥をして、同じ領域３４に機能液Ｌを微小液滴Ｌｓにして吐出する。その結果、図１２（ｃ）に示すように、領域３４に機能液Ｌが満たされて配置される。
Next, as shown in FIG. 11B, the entire substrate P is exposed (second exposure step S16). Then, as shown in FIG. 11C, after the
Next, in the material arrangement step S18, the functional liquid L is arranged in the
このとき、液滴が吐出される配線パターン形成予定領域（すなわち領域３４）はバンク膜３２，３２に囲まれているので、液滴が所定位置以外に拡がることを阻止することができる。また、バンク膜３２，３２の上面３２ａには撥液性が付与されているため、吐出された微小液滴Ｌｓの一部がバンク膜３２上に乗っても、上面３２ａが撥液性となっていることによりバンク膜３２からはじかれ、バンク膜３２間の領域３４に流れ落ちるようになる。さらに、基板Ｐが露出している領域３４の底部３５は親液性を付与されているため、吐出された液滴が底部３５にてより拡がり易くなり、これにより機能液Ｌは領域３４内に満たされて配置される。領域３４において、バンク膜３２の側面３２ｂは、撥液処理されていないため液滴が拡がり易くなっている。
At this time, since the wiring pattern formation scheduled region (that is, the region 34) from which the droplet is discharged is surrounded by the
例えば、細いゲート電極１１は、太いゲート配線１２から突出した形態となっている。
図１３において、基板Ｐ上には、バンク膜３２によってゲート配線１２を形成するための第１の幅Ｈ１を有する第１溝部３４Ａ（幅広領域）と、その第１溝部３４Ａに接続するようにゲート電極１１を形成するための第２の幅Ｈ２を有する第２溝部３４Ｂ（幅狭領域）とが形成されている。第１の幅Ｈ１は機能液Ｌの微小液滴Ｌｓの飛翔径よりも大きく形成されている。第２の幅Ｈ２は第１の幅Ｈ１よりも狭く形成されている。換言すれば、第２の幅Ｈ２は第１の幅Ｈ１以下である。また、第１溝部３４Ａは図１３中、Ｘ軸方向に延びるように形成され、第２溝部３４Ｂは第１溝部３４Ａの長手方向とは異なる方向であるＹ軸方向に延びるように形成されている。
For example, the
In FIG. 13, on the substrate P, a
上述した第１溝部３４Ａ、第２溝部３４Ｂに膜パターンＦを形成するためには、まず、図１４（ａ）に示すように、膜パターンＦを形成するための配線パターンインクを含む機能液Ｌの微小液滴Ｌｓを液滴吐出ヘッド１から吐出し第１溝部３４Ａの所定位置に配置する。機能液Ｌの液滴を第１溝部３４Ａに配置するときには、第１溝部３４Ａの上方より液滴吐出ヘッド１から微小液滴Ｌｓを第１溝部３４Ａに吐出する。第２の実施形態においては、図１４（ａ）に示すように、機能液Ｌの液滴は、第１溝部３４Ａの長手方向（Ｘ軸方向）に沿って所定間隔で配置される。このとき、機能液Ｌの液滴は、第１溝部３４Ａのうち第１溝部３４Ａと第２溝部３４Ｂとが接続する接続部３７近傍（交差領域）にも配置される。
In order to form the film pattern F in the
図１４（ｂ）に示すように、第１溝部３４Ａに配置された機能液Ｌは、自己流動により第１溝部３４Ａ内において濡れ拡がる。更に、第１溝部３４Ａに配置された機能液Ｌは、自己流動によって第２溝部３４Ｂにも濡れ拡がる。これにより、第２溝部３４Ｂ上より直接的に第２溝部３４Ｂに対して液滴を吐出することなく、第２溝部３４Ｂにも機能液Ｌを配置することができる。この場合、バンク膜３２の側面は機能液Ｌに対して濡れ性の良い状態であることが望ましいが、第２の実施形態の方法においてはバンク膜３２の側面が撥液化されていないので、バンク膜３２，３２間の幅を狭くしても機能液Ｌは毛管現象等によりバンク膜３２，３２内にスムーズに入り込むことができる。
As shown in FIG. 14B, the functional liquid L arranged in the
続いて、焼成工程Ｓ１９では、図１２（ｄ）に示すように、バンク膜３２のポリシラザンは焼成することによりシロキサン骨格をもつ高分子となりバンクＢが形成される。また、機能液Ｌもバンク膜３２と同時に焼成されることにより、分散媒を完全に除去され、微粒子間の電気的接触がよくなる。導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去される。機能液Ｌは、必要により焼成前に乾燥してもよい。
その結果、機能液Ｌは微粒子間の電気的接触が確保され、導電性膜（膜パターンＦ）が形成され、ゲート電極１１、ゲート配線１２となる。
なお、第２の実施形態では、本発明の膜パターンの形成方法の好適な一例を示した。しかし、本発明はこれに限らず、必要に応じて、上記工程の一部を変更したり省略したりすることも可能である。
Subsequently, in the baking step S19, as shown in FIG. 12D, the polysilazane of the
As a result, the functional liquid L ensures electrical contact between the fine particles, forms a conductive film (film pattern F), and becomes the
In the second embodiment, a suitable example of the film pattern forming method of the present invention has been shown. However, the present invention is not limited to this, and part of the above steps can be changed or omitted as necessary.
上記したように第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて以下の効果を有する。
第１溝部３４Ａと第２溝部３４Ｂとが接続する接続部３７近傍に機能液Ｌを配置するとき、その第１溝部３４Ａに配置された機能液Ｌの自己流動（毛管現象）によって機能液Ｌを第２溝部３４Ｂに配置することができる。したがって、第２の幅Ｈ２（狭い幅）の第２溝部３４Ｂに対してバンク膜３２上より機能液Ｌの液滴を吐出しなくても、第１の幅Ｈ１（広い幅）の第１溝部３４Ａに機能液Ｌの液滴を吐出することで、第２溝部３４Ｂに機能液Ｌを円滑に配置することができる。特に、第２溝部３４Ｂの幅Ｈ２が狭く、液滴吐出ヘッド１より吐出された微小液滴Ｌｓの液滴径（飛翔中の液滴径）が第２の幅Ｈ２よりも大きい場合であっても、機能液Ｌの自己流動によって第２溝部３４Ｂに機能液Ｌを円滑に配置することができる。そして、第２溝部３４Ｂの第２の幅Ｈ２は狭いので、機能液Ｌは毛管現象によって第２溝部３４Ｂに円滑に配置される。したがって、所望の形状を有するパターンを形成することができる。そして、吐出する微小液滴Ｌｓの直径より狭い幅の第２溝部３４Ｂに機能液Ｌを円滑に配置できるので、パターンの細線化（微細化）を実現することができる。一方、第１溝部３４Ａの第１の幅Ｈ１は広く、バンク膜３２の上面３２ａは撥液化処理されているので、第１溝部３４Ａに対してバンク膜３２上より機能液Ｌの液滴を吐出しても、バンク膜３２の上面に機能液Ｌの一部がかかって残渣が残る不都合を回避できる。
したがって、所望の特性を発揮する膜パターンＦを安定して形成することができる。
As described above, the second embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
When the functional liquid L is arranged in the vicinity of the
Therefore, it is possible to stably form the film pattern F exhibiting desired characteristics.
本実施形態によれば、第１溝部３４Ａのうち第１溝部３４Ａと第２溝部３４Ｂとが接続する接続部３７近傍に機能液Ｌが配置されるため、機能液Ｌが濡れ拡がる際に容易に第２溝部３４Ｂに流れ込ませることができ、より円滑に第２溝部３４Ｂに機能液Ｌを配置することが可能となる。
また、本実施形態では、バンク膜３２の上面のみ撥液化され、バンク膜３２の側面は撥液化されない。したがって、微細な膜パターンＦを形成する場合でも、バンク膜３２，３２内に機能液Ｌがスムーズに入り込めるようになり、パターンの細線化（微細化）を実現することができる。
According to the present embodiment, since the functional liquid L is disposed in the vicinity of the
In the present embodiment, only the upper surface of the
本実施形態によれば、焼成工程Ｓ１９において、バンク形成材料の焼結と、ゲート配線の焼結を同時に行なうので、別々に焼成する場合に比べて、工程を減らすことができるので、生産性よく製造することができる。
本実施形態によれば、バンク膜３２の上面３２ａは、プラズマにより現像処理を阻害する物質が付着することがないので、品質よく現像処理が行える。
According to this embodiment, since the sintering of the bank forming material and the sintering of the gate wiring are performed at the same time in the firing step S19, the number of steps can be reduced compared to the case of firing separately, so that the productivity is high. Can be manufactured.
According to the present embodiment, since the
（電気光学装置）
次に、本発明に係る電気光学装置の一例である液晶表示装置について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、前記第１の実施形態および、前記第２の実施形態における膜パターンの形成方法を用いて形成された、ゲート電極１１、ゲート配線１２、ソース配線１６、ソース電極１７及びドレイン電極１４を有するＴＦＴ３０を備えた液晶表示装置である。
(Electro-optical device)
Next, a liquid crystal display device which is an example of the electro-optical device according to the invention will be described. The liquid crystal display device according to this embodiment includes a
図１５は本実施形態に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図１６は図１５のＨ−Ｈ'線に沿う断面図である。図１７は液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図１８は、液晶表示装置の部分拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。 FIG. 15 is a plan view of the liquid crystal display device according to the present embodiment as viewed from the counter substrate side shown together with each component, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels formed in a matrix in the image display region of the liquid crystal display device, and FIG. 18 is a partial enlarged cross-sectional view of the liquid crystal display device. In each drawing used in the following description, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
図１５及び図１６において、本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性の封止材であるシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されている。
15 and 16, in the liquid crystal display device (electro-optical device) 100 according to this embodiment, a pair of
シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２
０６が配設されている。
A
06 is arranged.
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置される（図示省略）。また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
Instead of forming the data line driving
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図１７に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
In the image display region of the liquid
画素電極１９はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、図１６に示す対向基板２０の対向電極１２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極１９と対向電極１２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されコモン配線３ｂと接続されている。例えば、画素電極１９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
The
図１８はボトムゲート型ＴＦＴ３０を有する液晶表示装置１００の部分拡大断面図であって、ＴＦＴアレイ基板１０を構成するガラス基板Ｐには、前記実施形態の回路配線の形成方法によりゲート配線（ゲート電極）６１がガラス基板Ｐ上のバンクＢ、Ｂ間に形成されている。
FIG. 18 is a partial enlarged cross-sectional view of a liquid
ゲート配線６１上には、ＳｉＮｘからなるゲート絶縁膜６２を介してアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層からなる半導体層である活性層６３が積層されている。このゲート配線部分に対向する活性層６３の部分がチャネル領域とされている。活性層６３上には、オーミック接合を得るための例えばｎ＋型ａ−Ｓｉ層からなる接合層６４ａ及び６４ｂが積層されており、チャネル領域の中央部における活性層６３上には、チャネルを保護するためのＳｉＮｘからなる絶縁性のエッチストップ膜６５が形成されている。なお、これらゲート絶縁膜６２、活性層６３、及びエッチストップ膜６５は、蒸着（ＣＶＤ）後にレジスト塗布、感光・現像、フォトエッチングを施されることで、図示されるようにパターニングされる。
An
さらに、接合層６４ａ，６４ｂ及びＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極１９も同様に成膜するとともに、フォトエッチングを施されることで、図示するようにパターニングされる。そして、画素電極１９、ゲート絶縁膜６２及びエッチストップ膜６５上にそれぞれバンク６６を突設し、これらバンク６６間に前述した液滴吐出装置ＩＪを用いて銀化合物の液滴を吐出することで、ソース線（ソース電極）、ドレイン線（ドレイン電極）を形成することができる。なお、このバンク６６を形成する際に、前記第１の実施形態における膜パターンの形成方法を用いている。よって、前記バンク６６を撥液化する際のプラズマ処理によるダメージが、前記ゲート絶縁膜６２に生じることがく、形成されたソース線（ソース電極）、ドレイン線（ドレイン電極）と、ゲート配線（ゲート電極）６１との間で確実な絶縁性を保持するようになる。このように、良好に動作し、信頼性の高いＴＦＴ３０を備えることで、液晶表示装置１００は良好に駆動し、信頼性の高いものとなる。
Further, the
前記実施形態では、本発明における半導体装置の一実施形態であるＴＦＴ３０を、液晶表示装置１００の駆動のためのスイッチング素子として用いる構成としたが、液晶表示装置以外にも、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに適用することができる。有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。そして、前記のＴＦＴ３０を有する基板上に、有機ＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々をパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。本発明における電気光学装置の範囲には、このような有機ＥＬデバイスも含まれる。
In the above-described embodiment, the
なお、本発明に係る電気光学装置としては、前記の他に、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子等にも適用可能である。
このような電気光学装置にあっては、信頼性の高い半導体装置を備えているので、これら電気光学装置自体も良好な特性を備え、その信頼性が高いものとなる。
In addition to the above, the electro-optical device according to the present invention emits electrons by passing a current parallel to the film surface in a PDP (plasma display panel) or a small-area thin film formed on a substrate. The present invention is also applicable to a surface conduction electron-emitting device that utilizes the phenomenon that occurs.
Since such an electro-optical device is provided with a highly reliable semiconductor device, the electro-optical device itself has good characteristics and high reliability.
図１９（ａ）は電子機器の一例である携帯電話の一例を示した斜視図である。図１９（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は前記実施形態の液晶表示装置１０
０を備えた液晶表示部を示している。
図１９（ｂ）はワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１９（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は前記実施形態の液晶表示装置１００を備えた液晶表示
部を示している。
図１９（ｃ）は腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１９（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は前記実施形態の液晶表示装置１００を備えた液晶表
示部を示している。
FIG. 19A is a perspective view illustrating an example of a mobile phone which is an example of an electronic device. In FIG. 19A,
A liquid crystal display unit with 0 is shown.
FIG. 19B is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 19B,
FIG. 19C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic apparatus. In FIG. 19C,
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、前述した、信頼性の高い液晶表示装置１００（電気光学装置）を備えているので、この電子機器自体も良好な特性を有し、信頼性の高いものとなる。なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。 Since the electronic apparatus shown in FIGS. 19A to 19C includes the above-described highly reliable liquid crystal display device 100 (electro-optical device), the electronic apparatus itself has good characteristics and is reliable. It becomes a high quality thing. In addition, although the electronic device of this embodiment shall be provided with a liquid crystal device, it can also be set as the electronic device provided with other electro-optical apparatuses, such as an organic electroluminescent display apparatus and a plasma type display apparatus.
・第１の実施形態のソース電極１７とドレイン電極１４を形成するためのバンク形成工程において、バンク形成材料を塗布後、プレベークして乾燥したが、次工程で品質良く製造できれば、プレベークして乾燥するのを省いてもよい。その後の露光処理、撥液化処理、現像処理、機能液配置工程の後の中間乾燥工程までの間にバンクが型くずれしないとき、プレベークによる乾燥を省いてもよい。工程を削除できるので、生産性良く製造できる。
・第１の実施形態のソース電極１７とドレイン電極１４を形成するためのバンク形成工程において、バンク形成材料を塗布後、プレベークして乾燥したが、焼成してもよい。バンクが焼成されることで型崩れしにくくなり、後工程を品質よく行なうことができる。
In the bank forming process for forming the
In the bank forming process for forming the
・第１の実施形態の機能液配置工程において、配線パターン形成用インクを吐出後、中間乾燥処理を行なってもよいが、後工程で問題なく焼成処理ができれば、中間乾燥処理を省いてもよい。工程を削除できるので、生産性良く製造できる。
・第１の実施形態において、ソース電極１７を本発明の膜パターン形成方法にて形成したが、ソース配線１６についても、同じ方法で形成することができる。これにより、プラズマによりゲート絶縁膜２８にダメージを与えることを防止できる。
In the functional liquid arranging step of the first embodiment, the intermediate drying process may be performed after discharging the wiring pattern forming ink. However, if the baking process can be performed without any problem in the subsequent process, the intermediate drying process may be omitted. . Since the process can be deleted, it can be manufactured with high productivity.
In the first embodiment, the
・第１の実施形態において、ドレイン電極１４を本発明の膜パターン形成方法にて形成したが、ドレイン電極１４と他の素子を接続するドレイン配線についても、同じ方法で形成することができる。第１の実施形態では、ドレイン電極１４と画素電極１９が直接接続されているので、ドレイン電極１４がドレイン配線を兼ねる構成となっている。これにより、プラズマによりゲート絶縁膜２８にダメージを与えることを防止できる。
・第１の実施形態では、バンク形成材料にポリシラザンを用いたが、これに限らず、ポリシラン、ポリシロキサンでもよい。焼結によりシロキサン骨格になるので、熱処理に対し高い耐性を有すと共に、加湿処理を省くことができるので、生産性良く製造できる。
In the first embodiment, the
In the first embodiment, polysilazane is used as the bank forming material. However, the present invention is not limited to this, and polysilane or polysiloxane may be used. Since it becomes a siloxane skeleton by sintering, it has high resistance to heat treatment, and it is possible to omit the humidification treatment, so that it can be manufactured with high productivity.
・第１の実施形態において、バンクの形成材料は、光酸発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いたが、これに限らず、光塩基発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いても良い。
これによれば、前記第２の実施形態と同様に無機質で耐熱性が高く、ポジ型レジストの形態であるバンクが形成されるので膜パターンＦが良好な形状に形成される。
・第１の実施形態において、バンクの形成材料は、光酸発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いたが、これに限らず、光酸発生剤を含む感光性ポリシラン液または感光性ポリシロキサン液を用いても良い。光塩基発生剤を含む感光性ポリシラン液または感光性ポリシロキサン液を用いても良い。
これによれば、前記第１の実施形態と同様に無機質で耐熱性が高く、ポジ型レジストの形態であるバンクが形成されるので膜パターンＦが良好な形状に形成される。さらに、加湿工程を削除できるので、生産性良く製造することができる。
・第１の実施形態において、露光した後、撥液化処理を行ったが、逆でもよい。撥液化処理を行った後、露光しても良い。
-In 1st Embodiment, although the photosensitive polysilazane liquid containing a photo-acid generator was used for the formation material of a bank, you may use the photosensitive polysilazane liquid containing not only this but a photobase generator.
According to this, similarly to the second embodiment, since the bank which is inorganic and has high heat resistance and is in the form of a positive resist is formed, the film pattern F is formed in a good shape.
-In 1st Embodiment, although the photosensitive polysilazane liquid containing a photo-acid generator was used for the formation material of a bank, it is not restricted to this, The photosensitive polysilane liquid or the photosensitive polysiloxane liquid containing a photo-acid generator May be used. Photosensitive polysilane liquid or photosensitive polysiloxane liquid containing a photobase generator may be used.
According to this, as in the first embodiment, the inorganic pattern is high in heat resistance, and the bank in the form of a positive resist is formed, so that the film pattern F is formed in a good shape. Furthermore, since a humidification process can be deleted, it can manufacture with sufficient productivity.
In the first embodiment, the liquid repellent treatment is performed after the exposure, but the reverse may be possible. After performing the liquid repellent treatment, exposure may be performed.
・第２の実施形態において、バンクの形成材料は、光酸発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いたが、これに限らず、光塩基発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いても良い。
これによれば、前記第２の実施形態と同様に無機質で耐熱性が高く、ポジ型レジストの形態であるバンクが形成されるので膜パターンＦが良好な形状に形成される。
・第２の実施形態において、バンクの形成材料は、光酸発生剤を含む感光性ポリシラザン液を用いたが、これに限らず、光酸発生剤を含む感光性ポリシラン液または感光性ポリシロキサン液を用いても良い。光塩基発生剤を含む感光性ポリシラン液または感光性ポリシロキサン液を用いても良い。
これによれば、前記第２の実施形態と同様に無機質で耐熱性が高く、ポジ型レジストの形態であるバンクが形成されるので膜パターンＦが良好な形状に形成される。さらに、加湿工程を削除できるので、生産性良く製造することができる。
・第２の実施形態のバンク材形成工程において、バンク形成材料を塗布後、プレベークして乾燥したが、次工程で品質良く製造できれば、プレベークして乾燥するのを省いてもよい。その後の露光処理、撥液化処理、現像処理、機能液配置工程の後の中間乾燥工程までの間にバンクが型くずれしないとき、プレベークによる乾燥を省いてもよい。工程を削除できるので、生産性良く製造できる。
-In 2nd Embodiment, although the photosensitive polysilazane liquid containing a photo-acid generator was used for the formation material of a bank, you may use the photosensitive polysilazane liquid containing not only this but a photobase generator.
According to this, similarly to the second embodiment, since the bank which is inorganic and has high heat resistance and is in the form of a positive resist is formed, the film pattern F is formed in a good shape.
-In 2nd Embodiment, although the photosensitive polysilazane liquid containing a photo-acid generator was used for the formation material of a bank, it is not restricted to this, The photosensitive polysilane liquid or the photosensitive polysiloxane liquid containing a photo-acid generator May be used. Photosensitive polysilane liquid or photosensitive polysiloxane liquid containing a photobase generator may be used.
According to this, similarly to the second embodiment, since the bank which is inorganic and has high heat resistance and is in the form of a positive resist is formed, the film pattern F is formed in a good shape. Furthermore, since a humidification process can be deleted, it can manufacture with sufficient productivity.
-In the bank material formation process of 2nd Embodiment, after apply | coating bank formation material, it prebaked and dried, but if it can manufacture with sufficient quality at the next process, you may omit prebaking and drying. When the bank does not lose its shape during the subsequent exposure process, liquid repellency process, development process, and the intermediate drying process after the functional liquid placement process, drying by pre-baking may be omitted. Since the process can be deleted, it can be manufactured with high productivity.
・第２の実施形態のバンク材形成工程Ｓ１２において、バンク形成材料を塗布後、プレベークして乾燥したが、この工程で焼成してもよい。バンクが焼成されることで型崩れしにくくなり、後工程を品質よく行なうことができる。
・第２の実施形態の機能液配置工程において、配線パターン形成用インクを吐出後、中間乾燥処理を行なってもよいが、後工程で問題なく焼成処理ができれば、中間乾燥処理を省いてもよい。工程を削除できるので、生産性良く製造できる。
・第２の実施形態では、第１露光工程Ｓ１３の後、撥液処理工程Ｓ１４を行なったが、逆でもよい。撥液処理工程Ｓ１４の後第１露光工程Ｓ１３を行なっても良い。
-In bank material formation process S12 of 2nd Embodiment, after applying bank formation material, it prebaked and dried, but you may bake by this process. By baking the bank, it becomes difficult to lose its shape, and the post-process can be performed with high quality.
In the functional liquid disposing step of the second embodiment, the intermediate drying process may be performed after discharging the wiring pattern forming ink. However, if the baking process can be performed without any problem in the subsequent process, the intermediate drying process may be omitted. . Since the process can be deleted, it can be manufactured with high productivity.
In the second embodiment, the liquid repellent treatment step S14 is performed after the first exposure step S13, but the reverse may be possible. The first exposure step S13 may be performed after the liquid repellent treatment step S14.
・第２の実施形態において、第２溝部３４Ｂに機能液の溶媒のみからなる機能液を吐出配置しておいてから機能液Ｌを第１溝部３４Ａと第２溝部３４Ｂの接続部３７に配置しても良い。このように第２溝部３４Ｂに機能液の溶媒を吐出配置しておくことによって、第２溝部３４Ｂに機能液Ｌが流れ込み易くなり、より円滑に第２溝部３４Ｂに機能液Ｌを配置することができる。なお、機能液の溶媒は導電性微粒子を含んでいないため導電性を有していない。このため、バンクＢ上に機能液Ｌの残渣が残った場合であっても膜パターンＦの所望の特性を変化させることはない。
In the second embodiment, after the functional liquid consisting only of the functional liquid solvent is discharged and disposed in the
１４…ドレイン電極（膜パターン）、１７…ソース電極（膜パターン）、２８…ゲート絶縁膜（機能膜）、３０…ＴＦＴ（半導体装置）、３１…バンク膜、６６…バンク、７６…凹部（パターン形成領域）、１００…液晶表示装置（電気光学装置）、６００…携帯電話（電子機器）、７００…情報処理装置（電子機器）、８００…時計本体（電子機器）、Ｂ，Ｂ１…バンク、Ｐ…基板、Ｌ…機能液、Ｍ…マスク。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記基板に前記機能膜を設ける工程と、
該機能膜上にポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかを塗布し乾燥してバンク膜を形成する工程と、
マスクを用いて前記バンク膜を選択的に露光する工程と、
前記バンク膜に撥液処理を施す工程と、
前記バンク膜を現像処理することで前記機能膜を露出させ、パターン形成領域を区画するバンクを形成する工程と、
前記パターン形成領域に前記機能液を配置し、前記膜パターンを形成する工程とを有し、
少なくとも、前記バンク膜に撥液処理を施す工程を、前記バンク膜を現像処理しバンクを形成する工程より前の工程で行うことを特徴とする膜パターンの形成方法。 A method of forming a film pattern by disposing a functional liquid on a functional film provided on a substrate,
Providing the functional film on the substrate;
Applying a polysilazane liquid, a polysilane liquid or a polysiloxane liquid on the functional film and drying to form a bank film;
Selectively exposing the bank film using a mask;
Applying a liquid repellent treatment to the bank film;
A step of exposing the functional film by developing the bank film to form a bank defining a pattern formation region;
Arranging the functional liquid in the pattern formation region, and forming the film pattern,
A method of forming a film pattern, wherein at least the step of performing a liquid repellent treatment on the bank film is performed in a step before the step of developing the bank film to form a bank.
前記基板上にポリシラザン液、ポリシラン液またはポリシロキサン液のいずれかを塗布し乾燥してバンク膜を形成する工程と、
マスクを用いて前記バンク膜を選択的に露光する工程と、
前記バンク膜に撥液処理を施す工程と、
前記バンク膜を現像処理することで前記基板を露出させ、パターン形成領域を区画するバンクを形成する工程と、
前記パターン形成領域に前記機能液を配置し、前記膜パターンを形成する工程とを有し、
少なくとも、前記バンク膜に撥液処理を施す工程を、前記バンク膜を現像処理しバンクを形成する工程より前の工程で行うことを特徴とする膜パターンの形成方法。 A method of forming a film pattern by disposing a functional liquid on a substrate,
Applying a polysilazane solution, a polysilane solution or a polysiloxane solution on the substrate and drying to form a bank film; and
Selectively exposing the bank film using a mask;
Applying a liquid repellent treatment to the bank film;
A step of exposing the substrate by developing the bank film and forming a bank defining a pattern formation region;
Arranging the functional liquid in the pattern formation region, and forming the film pattern,
A method of forming a film pattern, wherein at least the step of performing a liquid repellent treatment on the bank film is performed in a step before the step of developing the bank film to form a bank.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 13.
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