JP4652120B2 - Semiconductor device manufacturing apparatus and pattern forming method - Google Patents
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Description
本発明は、形成対象の材料が混入された組成物を滴下することによるパターン形成方法（代表的には配線の形成方法）、及び薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴともいう）で構成された回路を有する半導体装置の製造装置に関する。 The present invention relates to a pattern formation method (typically a wiring formation method) by dropping a composition mixed with a material to be formed, and a semiconductor having a circuit including a thin film transistor (hereinafter also referred to as TFT). The present invention relates to a device manufacturing apparatus.
具体的には、液滴吐出（インクジェット）法による配線のパターン形成方法及びＴＦＴを有する半導体装置の製造装置に関する。 Specifically, the present invention relates to a wiring pattern forming method by a droplet discharge (inkjet) method and a semiconductor device manufacturing apparatus having a TFT.
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、発光装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。 Note that in this specification, a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics, and an electro-optical device, a light-emitting device, a semiconductor circuit, and an electronic device are all semiconductor devices.
現状では、製造プロセスにスピンコート法を用いる成膜方法が多く用いられている。 At present, many film forming methods using a spin coating method are used in the manufacturing process.
また、ピエゾ方式やサーマルジェット方式に代表される液滴吐出技術、あるいは連続式の液滴吐出技術が注目を集めている。この液滴吐出技術は活字、画像の描画に使われてきたが、近年、微細パターン形成などの半導体分野へ応用する試みが始まっている。 Further, a droplet discharge technique represented by a piezo method or a thermal jet method, or a continuous droplet discharge technique has been attracting attention. Although this droplet discharge technique has been used for printing of characters and images, attempts to apply it to the semiconductor field such as fine pattern formation have recently started.
また、本出願人は、特許文献１にＥＬ素子を作製するため、マルチチャンバーの処理室の一つにインクジェット法を用いることを記載している。
半導体回路を有する電子機器の製造においては、大量生産を効率良く行うため、ウェハー基板ではなくマザーガラス基板を用い、一枚のマザーガラス基板から複数のデバイスを切り出す多面取りがよく行われている。マザーガラス基板のサイズは、１９９０年初頭における第１世代の３００×４００ｍｍから、２０００年には第４世代となり６８０×８８０ｍｍ、若しくは７３０×９２０ｍｍへと大型化して、一枚の基板から多数のデバイス、代表的には表示パネルが取れるように生産技術が進歩してきた。 In the manufacture of electronic devices having semiconductor circuits, in order to efficiently perform mass production, a mother glass substrate is used instead of a wafer substrate, and multiple chamfering that cuts out a plurality of devices from a single mother glass substrate is often performed. The size of the mother glass substrate was increased from 300 x 400 mm of the first generation in early 1990 to the fourth generation in 2000 and increased to 680 x 880 mm or 730 x 920 mm. Typically, production technology has progressed so that display panels can be removed.
今後、さらに基板が大型化すると、スピンコート法を用いる成膜方法では、大型の基板を回転させる機構が大規模となる点、材料液のロスおよび廃液量が多い点で大量生産上、不利と考えられる。また、矩形の基板をスピンコートさせると回転軸を中心とする円形のムラが塗布膜に生じやすい。 In the future, if the substrate becomes larger, the film formation method using the spin coating method is disadvantageous in terms of mass production because the mechanism for rotating the large substrate becomes large-scale, the loss of material liquid and the amount of waste liquid are large. Conceivable. Further, when a rectangular substrate is spin-coated, circular unevenness around the rotation axis tends to occur in the coating film.
本発明は、大量生産上、大型の基板に適している液滴吐出法を用いたパターン形成装置を備えた半導体装置の製造装置を提供する。 The present invention provides a semiconductor device manufacturing apparatus including a pattern forming apparatus using a droplet discharge method suitable for a large substrate in mass production.
本発明は、液滴吐出法を用いたパターン形成装置と、加熱処理室をそれぞれ複数設置し、それぞれを一つの搬送室と連結させたマルチチャンバー方式とし、吐出と焼成とを効率よく行って生産性を向上させる。大量生産を行う上で、インライン方式とした場合、一つの処理室として液滴吐出法を用いたパターン形成装置を用いると、液滴吐出法で材料液を選択的に吐出した後にベークを行う処理を複数回行うことが必要とされるため、マルチチャンバー方式に比べて生産性が低下してしまう恐れがある。 The present invention is a multi-chamber system in which a plurality of pattern forming apparatuses using a droplet discharge method and a plurality of heat treatment chambers are installed and connected to a single transfer chamber, and production is performed by efficiently performing discharge and firing. Improve sexiness. In case of using the in-line method for mass production, if a pattern forming device using a droplet discharge method is used as one processing chamber, a process of baking after selectively discharging a material liquid by the droplet discharge method Is required to be performed a plurality of times, so that productivity may be reduced as compared with the multi-chamber method.
また、Ｘ方向およびＹ方向に移動するステージ、或いはＸ方向およびＹ方向に移動する液滴吐出ヘッドとすると、一方向のみに移動するステージや液滴吐出ヘッドに比べて、正確なアライメント調整が困難になりやすく、装置自体が高価なものになる。そこで、本発明においては、大型の基板の一方向（Ｘ方向、或いはＹ方向）のみ走査させる液滴吐出法を用いたパターン形成装置とすることで装置構成の簡略化を図る。例えば、枝分かれした配線パターンや折れ曲がった配線パターンは、Ｘ方向の走査を行う第１のパターン形成装置と、Ｙ方向の走査を行う第２のパターン形成装置とを用いて形成する。こうすることによって量産性を向上させることができる。 Also, if the stage moves in the X and Y directions, or the droplet discharge head moves in the X and Y directions, accurate alignment adjustment is difficult compared to the stage and droplet discharge head that moves only in one direction. The device itself is expensive. Therefore, in the present invention, the apparatus configuration is simplified by using a pattern forming apparatus that uses a droplet discharge method in which only one direction (X direction or Y direction) of a large substrate is scanned. For example, a branched wiring pattern or a bent wiring pattern is formed using a first pattern forming apparatus that performs scanning in the X direction and a second pattern forming apparatus that performs scanning in the Y direction. In this way, mass productivity can be improved.
加えて、大型の基板の向きを固定させたまま処理が行えるように第１のパターン形成装置と第２のパターン形成装置の配置を行えば、搬送手段の単純化、および搬送時間の短縮を図ることもできる。また、搬送経路においても大型の基板の回転を行わずにパターン形成を行うことが好ましい。 In addition, if the first pattern forming apparatus and the second pattern forming apparatus are arranged so that the processing can be performed with the orientation of the large substrate fixed, the transport means can be simplified and the transport time can be shortened. You can also. Also, it is preferable to perform pattern formation without rotating a large substrate in the transport path.
また、液滴吐出法を用いたパターン形成装置では、基板のサイズが大きくなればなるほど、最初に吐出してパターン形成した箇所と、最後に吐出してパターン形成した箇所とで大気に曝される時間差が大きくなる問題がある。時間差が大きくなりすぎると、焼成の具合が異なってしまう恐れがあり、均一なパターン形成が困難になる。 Further, in the pattern forming apparatus using the droplet discharge method, the larger the substrate size, the more exposed to the atmosphere at the first discharge pattern formation position and the last discharge pattern formation position. There is a problem that the time difference becomes large. If the time difference becomes too large, the degree of firing may be different, and it becomes difficult to form a uniform pattern.
また、液滴吐出法を用いたパターン形成装置は、処理室内のステージの移動による気流やヘッドの移動による気流が生じて、吐出位置制御が不安定になる恐れがある。 Further, in the pattern forming apparatus using the droplet discharge method, there is a possibility that the discharge position control becomes unstable due to the generation of an air flow due to the movement of the stage in the processing chamber or an air flow due to the movement of the head.
そこで、本発明では、ブロー手段を設け、着弾直後にガスの吹きつけを基板の走査方向（或いは吐出ヘッドの走査方向）と同じ方向に行い、ガス流路中に加熱ヒータを設けて局所的に焼成を行う。 Therefore, in the present invention, blow means is provided, and gas is blown immediately after landing in the same direction as the substrate scanning direction (or the ejection head scanning direction), and a heater is provided in the gas flow path to locally Firing is performed.
本明細書で開示する発明の構成の一つは、被処理基板にパターン形成材料を含む液滴（ドットとも呼ぶ）を吐出して選択的にパターンを形成する液滴吐出手段と、吐出された液滴の飛翔軌道を制御するブロー手段と、該ブロー手段のガス流出口から吹き出されて生じたガス気流の流路中に設けられた加熱手段と、
前記液滴吐出手段、前記ブロー手段、および前記加熱手段を制御する制御手段と、を有する処理室を有することを特徴とする半導体装置の製造装置である。
One of the configurations of the invention disclosed in this specification includes a droplet discharge unit that selectively forms a pattern by discharging droplets (also referred to as dots) containing a pattern forming material onto a substrate to be processed. A blow means for controlling the flight trajectory of the droplet; and a heating means provided in a flow path of the gas flow generated by blowing out from the gas outlet of the blow means;
An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a processing chamber having a control unit that controls the droplet discharging unit, the blowing unit, and the heating unit.
上記構成において、前記加熱手段は、糸状、ワイヤ状、コイル状、棒状、または面状の抵抗発熱体からなるヒータであることを特徴としている。 In the above configuration, the heating means is a heater made of a resistance heating element in the form of a thread, a wire, a coil, a bar, or a plane.
上記構成とすることによって着弾後に一定の時間を保って仮焼成を行い、最初に吐出してパターン形成した箇所と、最後に吐出してパターン形成した箇所とで大気に曝される時間差が大きくなっても均一なパターン形成を得ることができる。例えば、基板サイズが、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板に対して、効率よくパターン形成できる。また、ガス流路中に加熱ヒータが設けられているため、着弾された材料パターンに対して急激な加熱や急激な冷却を防ぐことができる。なお、吹きつけるガスが吐出ヘッドに当たらないように、斜めから基板の走査方向と同じ方向に吹きつけることが好ましい。また、吐出後に処理室内で加熱することによって、トータルの焼成時間を短縮することもできる。 With the above configuration, temporary firing is performed after a certain period of time after landing, and the time difference between the place where the pattern is first ejected and the pattern is formed last and the place where the pattern is finally ejected is exposed to the atmosphere increases. Even uniform pattern formation can be obtained. For example, a pattern can be efficiently formed on a large-area substrate having a substrate size of 600 mm × 720 mm, 680 mm × 880 mm, 1000 mm × 1200 mm, 1100 mm × 1250 mm, 1150 mm × 1300 mm. Moreover, since the heater is provided in the gas flow path, it is possible to prevent rapid heating and rapid cooling of the landed material pattern. Note that it is preferable to blow in the same direction as the scanning direction of the substrate so that the gas to be blown does not hit the ejection head. Moreover, the total baking time can also be shortened by heating in a process chamber after discharge.
また、トータルの焼成時間を短縮するため、ステージにヒータを設け、被処理基板を加熱してもよい。 In order to shorten the total baking time, a heater may be provided on the stage to heat the substrate to be processed.
液滴吐出法を用いたパターン形成装置においては、吐出ヘッド近傍の雰囲気の温度や湿度にも敏感であるため、加熱ヒータと吐出ヘッドは一定の間隔を保つことが好ましい。高温のガスをノズルから吹きつける場合には、ノズルも加熱されてしまい、吐出ヘッド近傍の雰囲気の温度上昇を招き、目詰まりが生じる恐れがある。また、吐出ヘッドとノズルを一体化させる場合、吐出ヘッドにノズルの熱が伝導したり、吐出ヘッドの熱がノズルに伝導したりすることを防ぐため、吐出ヘッドとノズルの間に断熱材を設けることが好ましい。ノズルのガス流出口は線状とすることが好ましい。 In a pattern forming apparatus using a droplet discharge method, since it is sensitive to the temperature and humidity of the atmosphere near the discharge head, it is preferable to maintain a constant interval between the heater and the discharge head. When high temperature gas is blown from the nozzle, the nozzle is also heated, leading to an increase in the temperature of the atmosphere in the vicinity of the ejection head, which may cause clogging. In addition, when the discharge head and the nozzle are integrated, a heat insulating material is provided between the discharge head and the nozzle in order to prevent the heat of the nozzle from being transferred to the discharge head and the heat of the discharge head from being transferred to the nozzle. It is preferable. The gas outlet of the nozzle is preferably linear.
また、複雑な気流（処理室内のステージの移動による気流やヘッドの移動による気流）を制御するため、ブロー手段によって処理室内全体に一定の気流を発生させ、走査方向と同じ方向に気流を制御することが好ましい。ステージの移動による気流やヘッドの移動による気流を打ち消す一定の気流を処理室内に発生させることによってパターン形成をより安定にすることができる。 In addition, in order to control complicated air flow (air flow due to movement of the stage in the processing chamber and air flow due to movement of the head), a constant air flow is generated in the entire processing chamber by the blowing means, and the air flow is controlled in the same direction as the scanning direction. It is preferable. Pattern formation can be made more stable by generating a constant airflow in the processing chamber that cancels out the airflow caused by the movement of the stage and the airflow caused by the movement of the head.
また、上記構成において、前記ブロー手段のガス流出口から吹き出されて生じたガス気流の下流に排気手段が設けられていることを特徴としている。排気手段を設けることで処理室内の圧力を制御するとともに、処理室内全体に一定の気流を発生させる。 Further, in the above configuration, the exhaust means is provided downstream of the gas flow generated by blowing from the gas outlet of the blow means. By providing the exhaust means, the pressure in the processing chamber is controlled, and a constant air flow is generated in the entire processing chamber.
また、処理室内全体に一定の気流を発生させるために複数のブロー手段を設けてもよいし、気流をコントロールするガイドを処理室内に設けてもよい。 In addition, a plurality of blowing means may be provided in order to generate a constant airflow in the entire processing chamber, or a guide for controlling the airflow may be provided in the processing chamber.
本明細書で開示する発明の一つの構成は、被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して選択的にパターンを形成する液滴吐出手段と、吐出された液滴の飛翔軌道を制御するブロー手段と、前記液滴吐出手段および前記ブロー手段を制御する制御手段と、を有する第１の処理室と、加熱手段を有する第２の処理室と、前記第１の処理室および前記第２の処理室と連結された搬送室と、を有することを特徴とする半導体装置の製造装置である。 One configuration of the invention disclosed in this specification includes a droplet ejection unit that selectively forms a pattern by ejecting a droplet including a pattern forming material on a substrate to be processed, and a flight trajectory of the ejected droplet. A first processing chamber having a blowing means for controlling, a control means for controlling the droplet discharge means and the blowing means, a second processing chamber having a heating means, the first processing chamber, and the An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a transfer chamber connected to a second processing chamber.
上記構成において、前記搬送室には複数の第１の処理室と、複数の第２の処理室とが連結されているマルチチャンバー方式とすることを特徴としている。 In the above structure, the transfer chamber is a multi-chamber system in which a plurality of first processing chambers and a plurality of second processing chambers are connected.
また、ブロー手段によって処理室内全体に一定の気流を発生させる上でも大型の基板の一方向（Ｘ方向、或いはＹ方向）のみ走査させる液滴吐出法を用いたパターン形成装置を複数設けることが好ましく、他の発明の一つの構成は、
被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して被処理基板のＸ方向にパターンを形成する第１の液滴吐出手段と、吐出された液滴の飛翔軌道を被処理基板のＸ方向に制御する第１のブロー手段と、前記第１の液滴吐出手段および前記第１のブロー手段を制御する第１の制御手段と、を有する第１の処理室と、
被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して被処理基板のＹ方向にパターンを形成する第２の液滴吐出手段と、吐出された液滴の飛翔軌道を被処理基板のＹ方向に制御する第２のブロー手段と、前記第２の液滴吐出手段および前記第２のブロー手段を制御する第２の制御手段と、を有する第２の処理室と、
前記第１の処理室および前記第２の処理室と連結された搬送室と、を有することを特徴とする半導体装置の製造装置である。
Further, it is preferable to provide a plurality of pattern forming apparatuses using a droplet discharge method for scanning only one direction (X direction or Y direction) of a large substrate even when a constant air flow is generated in the entire processing chamber by the blowing means. Another configuration of the invention is
First droplet discharge means for discharging a droplet containing a pattern forming material to the substrate to be processed to form a pattern in the X direction of the substrate to be processed, and a flight trajectory of the discharged droplet in the X direction of the substrate to be processed A first processing chamber having first control means for controlling the first droplet discharge means and first control means for controlling the first blow means;
A second droplet discharge means for discharging a droplet containing a pattern forming material to the substrate to be processed to form a pattern in the Y direction of the substrate to be processed; and a flight trajectory of the discharged droplet in the Y direction of the substrate to be processed A second processing chamber comprising: a second blowing means for controlling the second droplet discharging means; and a second control means for controlling the second droplet discharging means and the second blowing means;
A semiconductor device manufacturing apparatus comprising: a transfer chamber connected to the first processing chamber and the second processing chamber.
上記構成において、前記第１の処理室内、前記第１の処理室から前記第２の処理室への搬送経路、および前記第２の処理室内において、被処理基板の向きは固定することを特徴としている。液滴吐出法によるパターンが十分乾燥していない状態で大型の基板を回転させてしまうと、基板周縁部においては遠心力がかかり、パターン形状の変形を招く恐れがあるため、処理および搬送の全てを通じて基板の向きは固定することが好ましい。 In the above structure, the direction of the substrate to be processed is fixed in the first processing chamber, the transfer path from the first processing chamber to the second processing chamber, and the second processing chamber. Yes. If a large substrate is rotated while the pattern by the droplet discharge method is not sufficiently dry, centrifugal force is applied to the periphery of the substrate, which may cause deformation of the pattern shape. The orientation of the substrate is preferably fixed through.
また、上記構成において、前記液滴吐出手段から吐出された液滴量を測定する測定手段が設けられていることを特徴としている。液滴量を測定し、吐出条件を制御することによって、より精密なパターン形成を行うことができる。 In the above-described configuration, a measuring unit that measures the amount of droplets ejected from the droplet ejecting unit is provided. By measuring the amount of droplets and controlling the discharge conditions, a more precise pattern can be formed.
また、パターン形成方法も本発明の一つであり、その構成は、
液滴吐出手段により、被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して選択的にパターンを形成する際、
ブロー手段により、液滴吐出手段から吐出された液滴の飛翔軌道を変化させ、
前記ブロー手段により、液滴吐出した直後にガスを吹きつけて乾燥を行い、
吹き出されたガス流路の一部に設けられた加熱手段により、ガスを加熱し、
加熱されたガス流路の下方領域の加熱焼成を行うことを特徴とするパターン形成方法である。
The pattern forming method is also one aspect of the present invention.
When selectively forming a pattern by discharging droplets containing a pattern forming material onto a substrate to be processed by the droplet discharge means,
By the blowing means, the flight trajectory of the droplets discharged from the droplet discharging means is changed,
By the blowing means, a gas is blown and dried immediately after droplet discharge,
The gas is heated by heating means provided in a part of the blown gas flow path,
It is a pattern formation method characterized by performing heating and baking in a lower region of a heated gas flow path.
また、ガスによる気流を調節して、吐出ヘッドからの液滴をブロー手段側に引き込んで液滴の飛翔軌道を変え、パターン形状を制御することができる。本発明のパターン形成方法の他の構成は、
液滴吐出手段により、被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して選択的にパターンを形成する際、
液滴を吐出すると同時にブロー手段の流量を増減させて、液滴吐出手段から吐出された液滴の飛翔軌道を変化させてパターン形状を制御することを特徴とするパターン形成方法である。
Further, the pattern shape can be controlled by adjusting the air flow by the gas, drawing the droplets from the ejection head to the blowing means side, and changing the flight trajectory of the droplets. Other configurations of the pattern forming method of the present invention include:
When selectively forming a pattern by discharging droplets containing a pattern forming material onto a substrate to be processed by the droplet discharge means,
The pattern forming method is characterized in that the pattern shape is controlled by changing the flight trajectory of the droplets ejected from the droplet ejecting unit by increasing or decreasing the flow rate of the blow unit simultaneously with ejecting the droplets.
例えば、線状のパターン描画始点において液だまりが生じるのを防ぐため、ガス流量をゼロから増加させて走査を行えば、余分な液滴は、走査方向に延ばされる。また、走査を行い、線状のパターン描画終点に向かうにつれてガス流量を減少させてゼロにすると均一の幅の線状パターンが得られる。即ち、本発明は、吐出ヘッドやステージを移動させるのではなく、ブロー手段のガス流量増減調節によって液滴の飛翔軌道を変えてパターンの一部形成を行うものである。 For example, if a scan is performed with the gas flow rate increased from zero in order to prevent a liquid pool from occurring at the linear pattern drawing start point, excess droplets are extended in the scan direction. Further, when scanning is performed and the gas flow rate is decreased to zero toward the end point of the linear pattern drawing, a linear pattern having a uniform width can be obtained. That is, the present invention does not move the discharge head or the stage, but changes the flight trajectory of the droplets by adjusting the increase or decrease of the gas flow rate of the blowing means to form a part of the pattern.
また、気流により液滴の飛翔軌道を変えることによって、液滴の飛翔像を撮影することが可能となり、吐出液滴量を測定しながら吐出を行うことができる。本発明のパターン形成方法の他の構成は、液滴吐出手段により、被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して選択的にパターンを形成する際、ブロー手段により液滴吐出手段から吐出された液滴の飛翔軌道を変化させ、飛翔している（落下している）液滴を撮像して液滴量を測定しながら、液滴吐出手段及びブロー手段を調整することを特徴とするパターン形成方法である。 In addition, by changing the flight trajectory of the droplets by the air flow, it is possible to take a flying image of the droplets, and discharge can be performed while measuring the amount of the discharged droplets. According to another configuration of the pattern forming method of the present invention, when a droplet including the pattern forming material is discharged onto the substrate to be processed by the droplet discharge unit and the pattern is selectively formed, the blow unit discharges the droplet from the droplet discharge unit. It is characterized by adjusting the droplet ejection means and the blow means while changing the flight trajectory of the ejected droplets and imaging the flying (falling) droplets and measuring the amount of the droplets This is a pattern forming method.
なお、液滴量を測定する撮像手段とは、別途にアライメント用の撮像手段を設けておく。 Note that an imaging unit for alignment is provided separately from the imaging unit for measuring the droplet amount.
ヘッド近傍に設けた撮像手段を設ければ、ヘッド側（基板上方）からの液滴の飛翔像を撮影でき、撮影画像を画像処理し、その画像の大きさから液滴体積を算出することができる。従来では、液滴は吐出ヘッドの吐出口から基板に向かって真下に吐出されていたため、吐出ヘッドに隣接して撮像手段を設けたとしても撮像が困難であった。本発明では、液滴は吐出ヘッドの吐出口から基板に向かって斜め下に吐出されるため、吐出ヘッドに隣接して撮像手段を設ければ、飛翔中（落下中）の液滴を上から撮像することが可能である。 By providing an imaging means provided in the vicinity of the head, a flying image of a droplet from the head side (above the substrate) can be photographed, the photographed image is processed, and the droplet volume is calculated from the size of the image. it can. Conventionally, since the droplets are ejected directly from the ejection port of the ejection head toward the substrate, it is difficult to capture an image even if an imaging unit is provided adjacent to the ejection head. In the present invention, since the droplets are ejected obliquely downward from the ejection port of the ejection head toward the substrate, if an imaging unit is provided adjacent to the ejection head, the droplets in flight (falling) are viewed from above. It is possible to image.
なお、ブロー手段から放出されるガスとしては、窒素で代表される不活性ガスや、空気、またはそれらの乾燥ガスを用いる。ブロー手段から放出されるガスの温度は、吐出口での温度と比べて加熱ヒータ付近での温度が高くなるようにする。例えば、吐出口でのガスの温度を室温もしくは１００℃未満の一定温度に保ち、ガス流路中に配置された加熱ヒータでガスの温度を焼成温度（１００℃〜３００℃）とすることが好ましい。また、処理室内には、湿度または温度を制御する制御手段を設けてもよい。 In addition, as a gas discharge | released from a blowing means, the inert gas represented by nitrogen, air, or those dry gas is used. The temperature of the gas discharged from the blowing means is set to be higher in the vicinity of the heater than the temperature at the discharge port. For example, the temperature of the gas at the discharge port is preferably kept at room temperature or a constant temperature of less than 100 ° C., and the temperature of the gas is preferably set to the firing temperature (100 ° C. to 300 ° C.) with a heater arranged in the gas flow path. . In addition, control means for controlling humidity or temperature may be provided in the processing chamber.
また、乾燥しやすいパターン材料液を用いてパターンを形成する場合、急激な乾燥を抑えるためにブロー手段で低温ガス（０℃〜−５０℃）や湿気や溶媒揮発成分を多く含んだガスを吹きつけてもよいし、ガス流路中に冷却素子（ペルチェ素子など）を配置して低温ガス（０℃〜−５０℃）を吹きつけてもよい。圧縮ボンベに収納された不活性ガスは、冷却しなくとも常温よりも低い温度であるため、そのまま導入することもできる。 In addition, when forming a pattern using a pattern material solution that is easy to dry, a blowing means blows a gas containing a large amount of low-temperature gas (0 ° C. to −50 ° C.) or moisture or solvent volatile components in order to suppress rapid drying. Alternatively, a cooling element (such as a Peltier element) may be disposed in the gas flow path, and low temperature gas (0 ° C. to −50 ° C.) may be blown. Since the inert gas stored in the compression cylinder has a temperature lower than normal temperature without being cooled, it can be introduced as it is.
また、ブロー手段に加えて、基板表面の洗浄および表面改質のための大気圧プラズマ手段や、ＵＶランプやハロゲンランプ、フラッシュランプなどの光照射手段を処理室内に設けてもよい。また、吐出前に基板上の微少なゴミを除去するブロー手段や排気手段を処理室内に設けてもよい。 In addition to the blowing means, atmospheric pressure plasma means for cleaning and surface modification of the substrate surface, and light irradiation means such as a UV lamp, a halogen lamp, and a flash lamp may be provided in the processing chamber. In addition, a blow unit or an exhaust unit that removes minute dust on the substrate before discharge may be provided in the processing chamber.
また、パターン形成材料は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、若しくはアルミニウム（Ａｌ）、これらからなる合金、これらの分散性ナノ粒子、又はハロゲン化銀の微粒子を用いることができる。特に低抵抗な銀、銅を用いるとよい。また、他のパターン形成材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ、酸化インジウムに２〜２０％の酸化珪素（ＳｉＯ2）を混合したＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、窒化チタン（ＴｉＮ）等を用いることもできる。本発明は、枝分かれした形状、Ｔ字形、Ｌ字形などの配線パターン形成に適している。 The pattern forming material is gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), palladium (Pd), tungsten (W), nickel (Ni), tantalum (Ta), bismuth (Bi). ), Lead (Pb), indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), titanium (Ti), or aluminum (Al), alloys thereof, dispersible nanoparticles thereof, or silver halide Fine particles can be used. In particular, low resistance silver or copper may be used. Other pattern forming materials include indium tin oxide (ITO), IZO in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide, and 2 to 20% silicon oxide (SiO 2 ) in indium oxide. Mixed ITSO, organic indium, organic tin, titanium nitride (TiN), or the like can also be used. The present invention is suitable for forming a wiring pattern such as a branched shape, a T-shape, or an L-shape.
例えば、有機インジウムと有機スズとがキシロール中に、９９：１の比率から９０：１０の比率の範囲内で配合された液状材料を液滴吐出法で基板上に吐出し、加熱することでＩＴＯからなるパターンが形成できる。 For example, a liquid material in which organic indium and organotin are mixed in a xylol within a range of a ratio of 99: 1 to 90:10 is discharged onto a substrate by a droplet discharge method and heated to produce ITO. A pattern consisting of can be formed.
本発明では、半導体装置を構成する導電層を液滴吐出法によって形成することができる。本発明は、インクジェット法を代表とする滴下法により配線パターンを形成することを特徴としており、代表的には、薄膜トランジスタが有する、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及びそれら電極に接続される配線のいずれにおいても、インクジェット法を代表とする滴下法により形成する。 In the present invention, the conductive layer constituting the semiconductor device can be formed by a droplet discharge method. The present invention is characterized in that a wiring pattern is formed by a dropping method typified by an ink-jet method. Typically, a thin film transistor has a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a wiring connected to these electrodes. In either case, the film is formed by a dropping method typified by an ink jet method.
なお、滴下法により配線を形成した薄膜トランジスタの構造等は限定されない。すなわち、結晶性半導体膜及び非結晶性半導体膜のいずれを有する薄膜トランジスタであってもよく、半導体膜より下方にゲート電極が設けられる所謂ボトムゲート型（チャネルエッチ型やチャネル保護型）、及び半導体膜より上方にゲート電極が設けられる所謂トップゲート型のいずれの構造を有する薄膜トランジスタであってもよい。 Note that there is no limitation on the structure of the thin film transistor in which the wiring is formed by a dropping method. That is, it may be a thin film transistor having either a crystalline semiconductor film or an amorphous semiconductor film, a so-called bottom gate type (channel etch type or channel protection type) in which a gate electrode is provided below the semiconductor film, and a semiconductor film It may be a thin film transistor having any structure of a so-called top gate type in which a gate electrode is provided above.
また、本発明はインクジェット法により、溶媒に導電体（配線を構成する材料）が混入された組成物（溶媒に導電体が溶解又は分散させた組成物を含む）を吐出して配線を形成している。特に、インクジェット法により配線を形成する場合、該配線をパターニングするためのマスクの露光、現像といったフォトリソグラフィー工程、配線パターニングするエッチング工程を省略することができる。 Further, according to the present invention, a wiring is formed by discharging a composition (including a composition in which a conductor is dissolved or dispersed in a solvent) in which a conductor (a material constituting the wiring) is mixed in a solvent by an inkjet method. ing. In particular, when a wiring is formed by an inkjet method, a photolithography process such as exposure and development of a mask for patterning the wiring and an etching process for patterning the wiring can be omitted.
また、本発明は、導電材料に特に限定されず、パターン形成材料として、絶縁材料を用いることもでき、絶縁体パターン形成を行うこともできる。 Further, the present invention is not particularly limited to the conductive material, and an insulating material can be used as the pattern forming material, and an insulator pattern can be formed.
また、パターン形成材料はドット（液滴）状に吐出されたり、ドットが連なった柱状に吐出されたりする。また組成物がドット状又は柱状に吐出されることを単にドット（液滴）を滴下するとも表記する。すなわち、複数のドットが連続して吐出されるため、ドットとして認識されず線状に吐出されることもあるが、合わせて滴下と表記する。 Further, the pattern forming material is ejected in the form of dots (droplets), or is ejected in the form of columns in which dots are connected. In addition, the fact that the composition is ejected in the form of dots or columns is also referred to as simply dropping dots (droplets). That is, since a plurality of dots are ejected continuously, they may not be recognized as dots but may be ejected linearly, but they are collectively referred to as dropping.
本発明により、大型の基板に対しても液滴吐出法を用いたパターン形成装置で均一なパターン形成を行うことができるとともに半導体装置の製造におけるタクトタイムを短縮することができる。 According to the present invention, uniform pattern formation can be performed on a large-sized substrate with a pattern forming apparatus using a droplet discharge method, and tact time in manufacturing a semiconductor device can be shortened.
また、１０００ｍｍ×１３００ｍｍ、１０００ｍｍ×１５００ｍｍ、１８００ｍｍ×２２００ｍｍ以上とメータを超える第５世代以降のガラス基板から多数のデバイスを作製することができ、デバイスの価格が下がることが期待できる。この場合でも、インクジェット法を代表とする滴下法を用いることにより、採算を維持できる製造ラインを構築することができる。それは、インクジェット法を代表とする滴下法により配線等を形成すると、フォトプロセスの簡略化を行うことができるからである。その結果、フォトマスクが不要となり、設備投資コストの削減、コストの削減を達成することができる。 In addition, a large number of devices can be manufactured from glass substrates of the fifth generation and beyond, which exceed 1000 meters × 1300 mm, 1000 mm × 1500 mm, 1800 mm × 2200 mm, and the meter, and it can be expected that the price of the device will decrease. Even in this case, a production line capable of maintaining profitability can be constructed by using a dropping method typified by the inkjet method. This is because if a wiring or the like is formed by a dropping method typified by an ink jet method, the photo process can be simplified. As a result, a photomask becomes unnecessary, and it is possible to achieve a reduction in capital investment cost and a reduction in cost.
さらにフォトリソグラフィー工程が不要となるため、製造時間を短縮することができる。またインクジェット法を代表とする滴下法により形成すると、材料の利用効率が向上し、コストの削減、廃液処理量の削減が可能となる。このようにインクジェット法を代表とする滴下法を大面積基板への適用することは非常に有用である。 Furthermore, since a photolithography process is unnecessary, manufacturing time can be shortened. In addition, when formed by a dropping method typified by an ink jet method, the utilization efficiency of the material is improved, and the cost can be reduced and the waste liquid processing amount can be reduced. Thus, it is very useful to apply the dropping method represented by the inkjet method to a large area substrate.
本発明の実施形態について、以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
（実施の形態１）
本実施の形態では、ブロー手段を有するインクジェット装置（液滴吐出装置）をマルチチャンバー式の一室とした製造装置について図１を用いて説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a manufacturing apparatus in which an ink jet apparatus (droplet discharge apparatus) having a blowing unit is used as a multi-chamber type chamber will be described with reference to FIG.
図１に示す製造装置は、搬送路１００に連結される基板ロード室１０１と、基板ロード室１０１に連結される搬送室１０２と、搬送室１０２に連結されるパターン形成処理室１０３、１０４、１０６と、搬送室１０２に連結される多段加熱室１０７、１０８と、搬送室１０２に連結される基板アンロード室１０９が設けられている。
The manufacturing apparatus shown in FIG. 1 includes a
以下に基板処理および基板搬送の流れを示す。なお、ここでは、ゲート配線と、ゲート配線から枝分かれしているゲート電極のパターンを形成する例を示す。 The flow of substrate processing and substrate conveyance is shown below. Here, an example is shown in which a gate wiring and a pattern of a gate electrode branched from the gate wiring are formed.
搬送路１００から搬送されてきた大型基板は、まず、基板ロード室１０１に複数枚の基板が収納可能なカセットごと一緒にセットされる。セットされた大型基板は全て同一方向に収納されている。
The large substrates transferred from the
そして、搬送室１０２に設けられた搬送ロボット１０５により、基板２０２を基板ロード室１０１から搬送室１０２を経由してパターン形成処理室１０３に導入する。なお、搬送ロボット１０５は搬送室１０２内を自由自在に移動できる。パターン形成処理室１０３には液滴吐出手段２０１とブロー手段２１０とを示している。
Then, the
また、パターン形成処理室１０３に導入された基板は、一方向に移動可能なステージに保持して液滴吐出手段の下方を通過させる。液滴吐出手段の下方を通過させながら、基板２０２のＸ方向に導電材料を含む液滴吐出およびブローを行う。この段階で基板上にＸ方向に延びるゲート配線を形成する。ステージは、ブロー手段により形成される気流の方向２１４と同じ方向に移動させてパターン形成を行う。ここではステージを移動させる例を示したが、ステージを固定して、吐出ヘッド及びブロー手段を移動させる装置としてもよい。
In addition, the substrate introduced into the pattern
また、ステージに加熱ヒータを内蔵させて、液滴吐出中に基板を加熱し、焼成にかかる時間短縮を図ってもよい。 In addition, a heater may be incorporated in the stage, and the substrate may be heated during droplet discharge to shorten the time required for firing.
ここでは一つの処理室１０３に３つの液滴吐出手段及び３つのブロー手段を設け、複数の液滴吐出手段の合計幅が基板の幅と同一、もしくは基板の幅よりも広くなるようにしているが、特に限定されず、基板の幅もしくは基板の幅よりも広い一つの液滴吐出手段を用いてもよい。大型の基板になれば、３つ以上の液滴吐出手段を設置することが好ましい。
Here, three droplet discharge means and three blow means are provided in one
そして、Ｘ方向のパターン形成が終了したら、基板の向きを変えずにパターン形成処理室１０３から基板搬出、およびパターン形成処理室１０６への基板導入を行う。パターン形成処理室１０６ではＹ方向のパターンを行う。パターン形成処理室１０６に導入された基板は、Ｙ方向に移動可能なステージに保持して液滴吐出手段の下方を通過させる。液滴吐出手段の下方を通過させながら、基板のＹ方向に導電材料を含む液滴吐出およびブローを行う。この段階で基板上にＹ方向にゲート電極を形成し、ゲート電極が一体化されたゲート配線が形成される。
When the pattern formation in the X direction is completed, the substrate is carried out from the pattern
また、パターン形成処理室１０３のブロー手段により配線パターンを冷却して乾燥を抑え、基板の向きを変えずにパターン形成処理室１０６への基板導入を行い、液滴吐出後、パターン形成処理室１０６のブロー手段により一体化された配線パターンを加熱して乾燥させてもよい。この方法は、乾燥すると重なりにくくなる同一材料を用い、液滴吐出を複数の処理室で行って、枝分かれ、或いは交差させた配線を形成する場合に有効である。
Further, the wiring pattern is cooled by the blowing means of the pattern
ゲート配線は、ゲート電極よりも幅が広く設計されることが多く、幅が異なれば液滴吐出手段の条件（吐出量やノズル径など）も異なるため、複数のパターン形成処理室を用いてゲート電極およびゲート配線を形成することは有用である。また、一方向のみのパターン形成処理室とすることで装置構成を単純化することができる。 The gate wiring is often designed to be wider than the gate electrode, and the conditions of the droplet discharge means (discharge amount, nozzle diameter, etc.) are different if the width is different. It is useful to form electrodes and gate wiring. In addition, the configuration of the apparatus can be simplified by using a pattern formation processing chamber in only one direction.
そして、基板の向きを変えずに多段加熱室１０７に搬入して焼成を行う。多段加熱室１０７では平板ヒータ（代表的にはシースヒータ）を用いて、複数の基板を均一に加熱する。この平板ヒータは複数設置され、平板ヒータで基板を挟むように両面から加熱することもでき、勿論、片面から加熱することもできる。
Then, the substrate is carried into the
焼成が終了したら、搬送室１０２を経由して基板アンロード室１０９に導入する。この段階で搬送路１００を経由して次に行う処理室に搬送可能となる。
When the baking is completed, the substrate is introduced into the substrate unload
また、搬送室１０２には多段加熱室１０８と、パターン形成処理室１０４とが連結されている。複数のパターン形成処理室を用い、且つ、複数の多段加熱室を用いることでタクトタイムを短縮することができる。多段加熱室１０８は多段加熱室１０７と加熱温度を異ならせてもよい。また、パターン形成処理室１０４は基板のＸ方向に導電材料を含む液滴吐出およびブローを行うものである。なお、搬送室１０２に連結する多段加熱室の数とパターン形成処理室の数は、図１に示す構成に特に限定されない。
In addition, a
また、図１では、搬送路１００に連結されたもう一つのマルチチャンバー式の製造装置を示している。もう一つのマルチチャンバー式の製造装置も同様の処理を行うことが可能である。搬送路１００に連結される基板ロード室１１１と、基板ロード室１１１に連結される搬送室１１２と、搬送室１１２に連結されるパターン形成処理室１１３、１１４、１１６と、搬送室１１２に連結される多段加熱室１１７、１１８と、搬送室１１２に連結される基板アンロード室１１９が設けられている。また、搬送室１１２には搬送ロボット１１５が設けられている。
FIG. 1 shows another multi-chamber manufacturing apparatus connected to the
図１に示すように、気流を制御するため、多段加熱室が隣合うようにマルチチャンバー式の製造装置が並べられており、装置全体の気流が外側に向かうように配置している。パターン形成処理室の気流の下流側に加熱室があると、加熱室による温度上昇の影響を受けてパターン形成処理室内の気流が変化する恐れがある。 As shown in FIG. 1, in order to control the airflow, the multi-chamber manufacturing apparatuses are arranged so that the multistage heating chambers are adjacent to each other, and are arranged so that the airflow of the entire apparatus is directed outward. If there is a heating chamber on the downstream side of the air flow in the pattern formation processing chamber, the air flow in the pattern formation processing chamber may change due to the influence of the temperature rise by the heating chamber.
なお、図１では基板の向きが分かりやすいように、基板の角を一部切り取った形として図示している。 In FIG. 1, the corners of the substrate are partly cut out so that the orientation of the substrate can be easily understood.
また、図２にパターン形成処理室１０３の断面図の一例を示す。なお、図２において図１と対応する箇所には同じ符号を用いて説明する。
FIG. 2 shows an example of a cross-sectional view of the pattern
図２に示すパターン形成処理室１０３内には、液滴吐出手段２０１、ブロー手段２１０、基板２０２を配置するステージ（搬送台）２０８、ＣＣＤカメラ２１２、２２１、排気ダクト２０５、基板搬入扉２０３が設けられている。ブロー手段２１０として、ガス導入ユニット２０９およびガスラインおよびブローノズルが設けられ、ブローノズル先端のガス流出口からガスが吹き出される。
In the pattern
ここでは、ステージを移動させることによってパターン形成を行う例を示しているので、液滴吐出手段２０１、ブロー手段２１０、ＣＣＤカメラ２１２、２２１、をＸ―Ｙ平面内においては固定させた例を示しているが、特に限定されず、ステージを固定して、液滴吐出手段２０１、ブロー手段２１０、ＣＣＤカメラ２１２、２２１をＸ―Ｙ平面内において移動可能としてもよい。ガスラインおよびブローノズルは可撓性を有する有機樹脂材料を用いると、移動させることができる。
Here, an example in which pattern formation is performed by moving the stage is shown, so an example in which the droplet discharge means 201, the blow means 210, and the
また、ＣＣＤカメラ２２１とブロー手段２１０とを一体化させ、ブロー手段２１０と液滴吐出手段２０１とを離間させているが、特に限定されず、全て離間させても、全て一体化させてもよく、共に移動可能としてもよい。
In addition, the
そして、ガス導入ユニット２０９、ＣＣＤカメラ２１２、２２１、液滴吐出手段２０１、ステージ２０８、排気ユニット２１１を制御するための中央処理装置２１５が設けられている。更に中央処理装置をＬＡＮケーブル、無線ＬＡＮ、光ファイバ等で生産管理システム等に接続すれば、工程を外部から一律管理することが可能となり、生産性を向上させることにつながる。
A central processing unit 215 for controlling the
パターン形成処理室１０３の内壁に用いる材料としては、その表面積を小さくすることで酸素や水等の不純物の吸着性を小さくすることができるので、電解研磨を施して鏡面化させたアルミニウムやステンレス（ＳＵＳ）等を内部壁面に用いることが好ましい。また、気孔がきわめて少なくなるように処理されたセラミックス等の材料を内部部材に用いてもよい。なお、これらは、中心線平均粗さが３ｎｍ以下となる表面平滑性を有するものが好ましい。また、気流を制御するため、パターン形成処理室１０３は外部からの温度影響が極力抑える構造とすることが好ましい。
As the material used for the inner wall of the pattern
また、液滴吐出手段２０１とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド２２０等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には０．１ｐｌ以上４０ｐｌ以下、より好ましくは１０ｐｌ以下）に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物（例えば基板）とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。
The droplet discharge means 201 is a general term for a device having means for discharging droplets such as a nozzle having a composition discharge port and a
本実施の形態では液滴吐出を、圧電素子を用いたいわゆるピエゾ方式で行うが、溶液の材料によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ溶液を押し出す、いわゆるサーマルインクジェット方式を用いてもよい。この場合、圧電素子を発熱体に置き換える構造となる。また液滴吐出のためには、溶液と、液室流路、予備液室、流体抵抗部、加圧室、溶液吐出口（ノズル、ヘッド）との濡れ性が重要となる。そのため材質との濡れ性を調整するための炭素膜、樹脂膜等をそれぞれの流路に形成する。 In this embodiment, droplet discharge is performed by a so-called piezo method using a piezoelectric element. However, depending on the material of the solution, a so-called thermal ink jet method in which a heating element generates heat to generate bubbles to push out the solution may be used. . In this case, the piezoelectric element is replaced with a heating element. For droplet discharge, wettability between the solution and the liquid chamber flow path, the preliminary liquid chamber, the fluid resistance portion, the pressurizing chamber, and the solution discharge port (nozzle and head) is important. Therefore, a carbon film, a resin film, and the like for adjusting wettability with the material are formed in each flow path.
また、図示していないが、液滴吐出手段２０１には液滴吐出を行う為のノズル駆動電源とノズルヒータが内蔵され、また液滴吐出手段の位置を調節する為の移動手段を備えている。また図示していないが、温度、湿度、流量、圧力等、種々の物性値を測定する手段を、必要に応じて設置してもよい。 Although not shown, the droplet discharge means 201 includes a nozzle driving power source and a nozzle heater for discharging droplets, and includes a moving means for adjusting the position of the droplet discharge means. Although not shown, means for measuring various physical property values such as temperature, humidity, flow rate, pressure, etc. may be installed as necessary.
このようなパターン形成処理室１０３において、基板２０２を一方向への移動手段を備えたステージ２０８に設置する。ステージ２０８に加熱ヒータを備えてもよい。本実施の形態では、ステージにより基板をＸ―Ｙ平面内の任意の箇所に移動させる際、ＣＣＤカメラ２１２により位置制御を行う。
In such a pattern
また、パターン形成処理室１０３内は、ガス導入ユニット２０９および排気ユニット２１１を中央処理装置２１５で制御して気流の向き２１４を一定に保つ。パターン形成処理室内のスペース２０６における気流の向き２１４はステージの移動方向と同じ向きとする。
In the pattern
そして、本実施の形態では、気流の向き２１４を一定に保ちながら、液滴吐出手段２０１から液滴を滴下する。気流の向き２１４の影響を受け、液滴の飛翔軌道は、弧を描く。弧を描いてＣＣＤカメラ２２１の真下を通過した液滴はＣＣＤカメラ２２１で撮像され、中央処理装置２１５で液滴像から液滴量を算出し、液滴吐出手段２０１を制御して均一な液滴量としてパターン形成を行う。また、ブロー手段によって配線パターン２１３の乾燥または焼成が行われる。
In the present embodiment, droplets are dropped from the droplet discharge means 201 while keeping the
上記の装置構成によって、液滴吐出を行いながら液滴量を均一に保ち、処理室内のスペース２０６にて液滴の着弾後にパターンの乾燥または焼成を行うことができ、基板上に効率よく 且つ精度よく微細なパターン形成を行うことができる。
With the above apparatus configuration, the droplet volume can be kept uniform while discharging the droplet, and the pattern can be dried or baked after the droplet has landed in the
また、液滴吐出方式には、溶液を連続して吐出させ連続した線状のパターンを形成するいわゆるシーケンシャル方式と、溶液をドット状に吐出するいわゆるオンデマンド方式があるが、どちらを用いても構わない。 In addition, the droplet discharge method includes a so-called sequential method in which a solution is continuously discharged to form a continuous linear pattern, and a so-called on-demand method in which a solution is discharged in a dot shape. I do not care.
（実施の形態２）
本実施の形態では、液滴吐出法を用いて配線パターンを形成する場合、配線の始点と終点にドットの固まりが形成されることを防止する方法を図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）を用いて示す。
(Embodiment 2)
In this embodiment, when a wiring pattern is formed using a droplet discharge method, a method for preventing formation of a cluster of dots at the starting point and the ending point of the wiring is shown in FIGS. 3A and 3B. FIG. 3C shows this.
本実施の形態では、ブロー手段のガス流量を調節することによって配線の終点にドットの固まりを防止する例を以下に示す。 In the present embodiment, an example of preventing dot clumping at the end point of the wiring by adjusting the gas flow rate of the blowing means will be described below.
まず、基板３００上には、下地層３０１を形成（または下地前処理）を全面または選択的に行うことが好ましい。下地層の形成としては、スプレー法またはスパッタ法によって光触媒物質（酸化チタン（ＴｉＯX）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ3）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化タングステン（ＷＯ3））を全面に滴下する処理、またはインクジェット法やゾルゲル法を用いて有機材料（ポリイミド、アクリル、或いは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。また、置換基としてフルオロ基を用いてもよい。また、置換基として少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
First, the
また、被形成面に対してぬれ性を低める処理を行い、ぬれ性を低める処理を行った面に対して、選択的にぬれ性を高める処理を行った後に、ぬれ性を高める処理処理を行った面に滴下法により配線等を形成してもよい。ぬれ性を高める処理処理としては、選択的にフッ素樹脂又はシランカップリング剤を有する膜を形成すればよい。パターン形成材料を含む組成物の接触角が大きい領域はよりぬれ性が低い領域（以下、低ぬれ性領域ともいう）となり、接触角が小さい領域はぬれ性の高い領域（以下、高ぬれ性領域ともいう）となる。接触角が大きいと、流動性を有する液状の組成物は、領域表面上で広がらず、組成物をはじくので、表面をぬらさないが、接触角が小さいと、表面上で流動性を有する組成物は広がり、よく表面をぬらすからである。よって、ぬれ性が異なる領域は、表面エネルギーも異なる。ぬれ性が低い領域における表面の、表面エネルギーは小さく、ぬれ性の高い領域表面における表面エネルギーは大きい。 In addition, a process for reducing wettability is performed on the surface to be formed, and after a process for selectively increasing wettability is performed on a surface that has been processed for low wettability, a process for increasing wettability is performed. A wiring or the like may be formed on the surface by a dropping method. As a treatment for improving wettability, a film having a fluororesin or a silane coupling agent may be selectively formed. The region with a large contact angle of the composition containing the pattern forming material is a region with lower wettability (hereinafter also referred to as a low wettability region), and the region with a small contact angle is a region with high wettability (hereinafter referred to as a high wettability region). Also called). When the contact angle is large, the liquid composition having fluidity does not spread on the surface of the region and repels the composition, so that the surface is not wetted. However, when the contact angle is small, the composition has fluidity on the surface. Because it spreads out and wets the surface well. Therefore, regions having different wettability also have different surface energies. The surface energy of the surface in the region with low wettability is small, and the surface energy at the surface of the region with high wettability is large.
光触媒物質は、光触媒機能を有する物質を指し、紫外光領域の光（波長４００ｎｍ以下、好ましくは３８０ｎｍ以下）を照射し、光触媒活性を生じさせるものである。光触媒物質上に、インクジェット法で代表される液滴吐出法により、溶媒に混入された導電体を吐出すると、微細な描画を行うことができる。 The photocatalytic substance refers to a substance having a photocatalytic function, and emits light in the ultraviolet region (wavelength of 400 nm or less, preferably 380 nm or less) to cause photocatalytic activity. When a conductor mixed in a solvent is discharged onto a photocatalyst material by a droplet discharge method typified by an ink jet method, fine drawing can be performed.
例えば、ＴｉＯXに光照射する前、親油性はあるが、親水性はない、つまり撥水性の状態にある。光照射を行うことにより、光触媒活性が起こり、親水性にかわり、逆に親油性がない状態となる。なお光照射時間により、親水性と親油性を共に有する状態にもなりうる。 For example, before TiO x is irradiated with light, it is lipophilic but not hydrophilic, that is, it is in a water-repellent state. By carrying out light irradiation, photocatalytic activity occurs, and instead of hydrophilicity, there is no lipophilicity. Depending on the light irradiation time, both hydrophilicity and lipophilicity can be achieved.
更に光触媒物質へ遷移金属（Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｍｏ、Ｗ等）をドーピングすることにより、光触媒活性を向上させたり、可視光領域（波長４００ｎｍ〜８００ｎｍ）の光により光触媒活性を起こすことができる。このように光の波長は光触媒物質によって決定することができるため、光照射とは光触媒物質の光触媒活性化させる波長の光を照射することを指す。
Furthermore, the photocatalytic substance can be doped with transition metals (Pd, Pt, Cr, Ni, V, Mn, Fe, Ce, Mo, W, etc.) to improve the photocatalytic activity or visible light region (
図３（Ａ）では、基板３００が設置されたステージまたは液滴吐出手段３０３を相対的に移動させながらパターン３０４の形成を行っている途中を示しており、ブロー手段３０２によって液滴の飛翔軌道は、着弾する手前で弧を描いている様子が示されている。
FIG. 3A shows a state in which the
図３（Ｂ）は、基板３００が設置されたステージおよび液滴吐出手段を固定し、図３（Ａ）よりもブロー手段からのガス流量を減少させており、液滴の飛翔軌道が変化している様子が示されている。
In FIG. 3B, the stage on which the
図３（Ｃ）は、基板３００が設置されたステージおよび液滴吐出手段を固定し、且つ、ブロー手段からのガス流量をゼロとしており、液滴が自由落下により真下に滴下されている様子が示されている。
FIG. 3C shows a state in which the stage on which the
このように、配線の終点付近において、ブロー手段からのガス流量を徐々に減少させることによって、ステージおよび液滴吐出手段を固定したままパターン形成を行うことができる。また、ブロー手段からのガス流量をゼロにした時に液滴吐出も停止すれば、配線の終点にドットの固まり、即ち、多数の液滴が終点の一箇所に滴下され比較的大きなサイズのパターンが形成されることを防止することもできる。 As described above, by gradually decreasing the gas flow rate from the blow unit near the end point of the wiring, the pattern can be formed while the stage and the droplet discharge unit are fixed. Also, if droplet discharge is stopped when the gas flow rate from the blowing means is reduced to zero, a dot cluster is formed at the end point of the wiring, that is, a large number of droplets are dropped at one end point, resulting in a relatively large pattern. It can also be prevented from being formed.
また、配線の始点においては、ブロー手段からのガス流量を徐々に増加させることによって、ステージおよび液滴吐出手段を固定したままパターン形成を行うことができる。ガス流量を徐々に増加させることによって、また、配線の始点にドットの固まりが形成されることを防止することもできる。 Further, at the starting point of the wiring, by gradually increasing the gas flow rate from the blow unit, it is possible to form a pattern while the stage and the droplet discharge unit are fixed. By gradually increasing the gas flow rate, it is also possible to prevent the formation of a cluster of dots at the starting point of the wiring.
また、配線の始点において、液滴吐出を行ないながらガス流量を減少させてブロー手段からのガス流量をゼロになった時に、ステージまたは液滴吐出手段を移動させて液滴吐出を行ってパターン形成を行ってもよい。この場合、配線の始点または終点付近以外は、ブロー手段からのガス流量をゼロのまま、パターン形成を行うこととなる。 Also, when the gas flow rate is decreased while discharging droplets at the starting point of the wiring and the gas flow rate from the blowing unit becomes zero, the stage or droplet discharging unit is moved to perform droplet discharge to form a pattern. May be performed. In this case, except for the vicinity of the wiring start point or end point, pattern formation is performed with the gas flow rate from the blowing means kept at zero.
また、本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に示した図２の構成に加え、パターン形成処理室１０３内に加熱手段を設けた例を図４に示す。なお、図４において図２と対応する箇所には同じ符号を用いて説明する。また、図２と同一の部分は簡略化のため、ここでは詳細な説明を省略することとする。
(Embodiment 3)
In this embodiment, FIG. 4 shows an example in which heating means is provided in the pattern
ブロー手段により高温に加熱したガスを吹きつけようとすると、液滴吐出手段２０１に影響を与え、吐出が不安定になる恐れがある。また、ガスラインおよびブローノズルとして、可撓性を有する有機樹脂材料を用いると、高温に加熱したガスを吹きつけることは困難となる。そこで、ブロー手段により形成される気流の下流位置に液滴吐出手段から間隔を離して加熱手段を配置する。 If an attempt is made to blow a gas heated to a high temperature by the blowing means, the droplet discharging means 201 is affected and the discharge may become unstable. Further, when a flexible organic resin material is used as the gas line and the blow nozzle, it is difficult to blow a gas heated to a high temperature. Therefore, a heating unit is disposed at a position downstream of the airflow formed by the blowing unit and spaced from the droplet discharge unit.
加熱手段として、発熱電源ユニット４００およびリード線およびニクロム線などの抵抗発熱体４０１を用いている。また、発熱電源ユニット４００も中央処理装置２１５で制御を行うことが好ましい。なお、抵抗発熱体４０１は、糸状、ワイヤ状、コイル状、棒状、または面状であってもよい。また、抵抗発熱体４０１は、セラミック材質、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、クロム酸ランタン（ＬａＣｒＯ3）、二酸化ジルコン（ＺｒＯ2）、またはこれらのセラミック材質に金属粉末を混合した材料を用いてもよい。
As the heating means, a heating
また、加熱手段は、抵抗発熱体に限定されず、ゼーベック効果やトムソン効果を用いた熱電変換素子を用いてもよい。 The heating means is not limited to the resistance heating element, and a thermoelectric conversion element using the Seebeck effect or the Thomson effect may be used.
加熱手段により、ブロー手段から吹き出された気体を加熱することによって配線パターン２１３の乾燥または焼成が行われる。着弾後に一定の時間を保って仮焼成を行い、最初に吐出してパターン形成した箇所と、最後に吐出してパターン形成した箇所とで大気に曝される時間差が大きくなっても均一なパターン形成を得ることができる。また、ガス流路中に加熱ヒータが設けられているため、着弾された材料パターンに対して急激な加熱を防ぐことができる。また、吐出後に処理室内で加熱することによって、トータルの焼成時間を短縮することもできる。
The
また、大型の基板にパターン形成可能な装置システムの斜視図の一例を図５に示す。 FIG. 5 shows an example of a perspective view of an apparatus system capable of forming a pattern on a large substrate.
図５において、大型の基板５００上において、１つのパネルが形成される領域５３０を点線で示す。
In FIG. 5, a
図５には、配線等のパターンの形成に用いる液滴吐出装置の一態様を示す。液滴吐出手段は、ヘッドを有し、ヘッドは複数のノズル５０３を有する。本実施の形態では、多数のノズルが設けられたヘッドを一つ有する場合で説明するが、ノズルの数や、ヘッドの数は処理面積や工程等により設定することができる。
FIG. 5 shows one mode of a droplet discharge device used for forming a pattern such as a wiring. The droplet discharge means has a head, and the head has a plurality of
ヘッドの幅は、大型マザーガラスから複数のパネルを形成する場合、ヘッドの幅は１つのパネルの幅と同程度とすると好ましい。１つのパネルが形成される領域５３０に対して一回の走査でパターン形成することができ、高いスループットが期待できるからである。
In the case where a plurality of panels are formed from a large mother glass, the width of the head is preferably about the same as the width of one panel. This is because a pattern can be formed in one scan of the
ヘッドは、吐出制御手段５０７に接続され、吐出制御手段をコンピュータ５１０により制御することにより、予め設定されたパターンを描画することができる。描画するタイミングは、例えば、ステージ５３１上に固定された基板５００等に形成されたマーカーを基準点として決定すればよい。また、基板５００の縁を基準点として行ってもよい。これら基準点をＣＣＤなどの撮像手段５０４で検出し、画像処理手段５０９にてデジタル信号に変換させる。デジタル変化された信号をコンピュータ５１０で認識して、制御信号を発生させて吐出制御手段５０７に送る。このようにパターンを描画するとき、パターン形成面と、ノズルの先端との間隔は、０．１ｃｍ〜５ｃｍ、好ましくは０．１ｃｍ〜２ｃｍ、さらに好ましくは０．１ｍｍ前後とするとよい。このように間隔を短くすることにより、液滴の着弾精度が向上する。
The head is connected to the ejection control means 507, and the ejection control means is controlled by the
このとき、基板５００上に形成されるパターンの情報は記憶媒体５０８に格納されており、この情報を基にして吐出制御手段５０７に制御信号を送り、ノズルを個別に制御することができる。
At this time, information on the pattern formed on the
また、ブロー手段５１３が設けられており、ガスを基板に吹きつけることによって点線で示す矢印の方向に気流を形成する。気流の方向とステージの移動方向を同じにすることが好ましい。ブロー手段５１３もブロー制御手段５１１に接続され、ブロー制御手段もコンピュータ５１０により制御する。
Blow means 513 is provided, and an air flow is formed in the direction of the arrow indicated by the dotted line by blowing gas onto the substrate. It is preferable that the direction of the air flow and the moving direction of the stage be the same. The
また、加熱手段（ヒーター）５０２が設けられており、吹きつけているガスを加熱してパターンの乾燥を行う。加熱手段５０２も加熱制御手段５０６に接続され、加熱制御手段もコンピュータ５１０により制御する。
Further, a heating means (heater) 502 is provided, and the pattern is dried by heating the blowing gas. The heating means 502 is also connected to the heating control means 506, and the heating control means is also controlled by the
また、加熱手段５０２に代えて冷却手段を設けてもよい。冷却手段およびブロー手段により配線パターンを冷却して乾燥を抑えることができる。冷却手段としてはペルチェ効果を利用した熱電変換素子を用いればよい。また、ガス流路中に冷却手段を設けるため、着弾された材料パターンに対して急激な冷却を防ぐことができる。 Further, a cooling means may be provided instead of the heating means 502. The wiring pattern can be cooled by the cooling means and the blowing means to suppress drying. What is necessary is just to use the thermoelectric conversion element using a Peltier effect as a cooling means. Further, since the cooling means is provided in the gas flow path, rapid cooling of the landed material pattern can be prevented.
また、本実施の形態は実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
（実施の形態４）
本実施の形態では、薄膜トランジスタの作製方法の一例について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an example of a method for manufacturing a thin film transistor will be described.
まず、図６（Ａ）に示すように、絶縁表面を有する基板６００を用意する。基板６００には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、ステンレス基板等を用いることができる。また、ポリエチレン-テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に他の基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。特に、半導体膜を結晶化するための加熱工程を要しない非晶質半導体膜を有する薄膜トランジスタを形成する場合、可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いやすい。
First, as illustrated in FIG. 6A, a
次いで、基板６００上に必要に応じて下地膜を形成する。下地膜は基板６００中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐためと、平坦性向上のために設ける。よってアルカリ金属やアルカリ土類金属の半導体膜への拡散を抑えることができる酸化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化チタン、窒化チタンなどの絶縁膜を用いて下地膜を形成することができる。また、チタン等の導電膜を用いて下地膜を形成することもできる。この場合、導電膜は、作製工程における加熱処理等により、酸化されることがある。特に、下地膜の材料は、ゲート電極材料と密着性の高いものを選択するとよい。例えば、ゲート電極にＡｇを用いる場合、酸化チタン（ＴｉＯｘ）からなる下地膜を形成すると好ましい。なお下地膜は単層構造又は積層構造を有してもよい。
Next, a base film is formed on the
また、下地膜は、不純物が半導体膜へ拡散することが防止できれば、必ずしも設ける必要はない。そのため本実施の形態のように、ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して半導体膜を形成する場合、ゲート絶縁膜が半導体膜へ不純物の拡散を防止する機能を果たすことができるため、下地膜を設ける必要は特にない。 The base film is not necessarily provided as long as impurities can be prevented from diffusing into the semiconductor film. Therefore, as in this embodiment, when a semiconductor film is formed over a gate electrode through a gate insulating film, the gate insulating film can function to prevent diffusion of impurities into the semiconductor film. There is no particular need to provide it.
また、基板材料により下地膜を設けると好ましい場合がある。ガラス基板、ステンレス基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカリ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観点から下地膜を設けることは有効である。一方、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、必ずしも下地膜を設ける必要はない。 Further, it may be preferable to provide a base film with a substrate material. In the case of using a substrate containing an alkali metal or an alkaline earth metal, such as a glass substrate, a stainless steel substrate, or a plastic substrate, it is effective to provide a base film from the viewpoint of preventing impurity diffusion. On the other hand, in the case where diffusion of impurities does not cause any problem such as a quartz substrate, it is not always necessary to provide a base film.
次いで、インクジェット法を用いた図１および図２に示す製造装置によって、溶媒中に導電体が混入したドットを滴下して、ブロー手段によりガスを吹きつけてゲート電極６０３およびゲート配線として機能する導電パターンを形成する。（図６（Ａ））本実施の形態では、Ｘ方向のパターンとＹ方向のパターンを異なるパターン形成処理室で行うことで生産性を向上させている。ゲート配線から枝分かれしたゲート電極は、異なるパターン形成処理室で行い、一つのパターンにする。本実施の形態では、テトラデカンの溶媒中に銀（Ａｇ）の導電体が分散しているドットを滴下する。
1 and FIG. 2 using the ink jet method, a dot in which a conductor is mixed in a solvent is dropped and a gas is blown by a blowing means to function as a
次いで、ドットの溶媒を除去する必要があるとき、焼成したり、乾燥させるため加熱処理を施す。具体的には、所定の温度、例えば、２００℃〜３００℃で加熱すればよく、好ましくは酸素を有する雰囲気で加熱処理を行う。このときゲート電極表面に凹凸が生じないように加熱温度を設定する。本実施の形態のように銀（Ａｇ）を有するドットを用いる場合、酸素及び窒素を有する雰囲気で加熱処理を行うと、溶媒中に含まれる接着剤等の熱硬化性樹脂などの有機物が分解されるため、有機物を含まない銀（Ａｇ）を得ることができる。その結果、ゲート電極表面の平坦性を高め、比抵抗値を低くすることができる。 Next, when it is necessary to remove the solvent of the dots, heat treatment is performed for baking or drying. Specifically, heating may be performed at a predetermined temperature, for example, 200 ° C. to 300 ° C., and heat treatment is preferably performed in an atmosphere containing oxygen. At this time, the heating temperature is set so that the gate electrode surface is not uneven. When using a dot containing silver (Ag) as in this embodiment, if heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen and nitrogen, organic substances such as a thermosetting resin such as an adhesive contained in the solvent are decomposed. Therefore, silver (Ag) which does not contain organic substances can be obtained. As a result, the flatness of the gate electrode surface can be improved and the specific resistance value can be lowered.
また、本実施の形態では、ブロー手段によりガスを吹きつけるため、後の加熱処理に要する時間を短縮することができる。 In this embodiment mode, since the gas is blown by the blowing means, the time required for the subsequent heat treatment can be shortened.
次いで、ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜６０４として機能する絶縁膜を形成する。絶縁膜は積層構造又は単層構造を有することができる。絶縁膜として、プラズマＣＶＤ法により酸化珪素、窒化珪素又は窒化酸化珪素等の絶縁体を形成することができる。なお、インクジェット法により絶縁膜の材料が混入されたドットを吐出してゲート絶縁膜を形成してもよい。本実施の形態のように、銀（Ａｇ）をゲート電極として用いる場合、ゲート電極を覆う絶縁膜には窒化珪素膜を用いると好ましい。酸素を有する絶縁膜を用いると、銀（Ａｇ）と反応し、酸化銀が形成されゲート電極表面が荒れる恐れがあるからである。
Next, an insulating film functioning as the
次いで、ゲート絶縁膜上に、半導体膜６０５を形成する。半導体膜は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、インクジェット法等により形成することができる。半導体膜の膜厚は２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）とする。また半導体膜の材料は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ましい。また、半導体膜は、非晶質半導体、非晶質半導体の中に結晶粒が分散するように存在しているセミアモルファス半導体、及び非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶粒を観察することができる微結晶半導体、から選ばれたいずれの状態を有してもよい。特に、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶状態は所謂マイクロクリスタル（μｃ）と呼ばれている。
Next, a
セミアモルファス半導体の材料としてシリコンを用いたセミアモルファスシリコン（ＳＡＳとも表記する）は、珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ4であり、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることができる。珪化物気体を水素、水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して用いることによりＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。このとき希釈率が１０倍〜１０００倍の範囲となるように、珪化物気体を希釈すると好ましい。またＳｉ2Ｈ6及びＧｅＦ4を用い、ヘリウムガスで希釈する方法を用いてＳＡＳを形成することができる。グロー放電分解による被膜の反応生成は減圧下で行うと好ましく、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲で行えばよい。グロー放電を形成するための電力は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力を供給すればよい。基板加熱温度は３００度以下が好ましく、１００〜２５０度の基板加熱温度が推奨される。 Semi-amorphous silicon (also referred to as SAS) using silicon as a semi-amorphous semiconductor material can be obtained by glow discharge decomposition of a silicide gas. A typical silicide gas is SiH 4 , and in addition, Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4 and the like can be used. The formation of the SAS can be facilitated by diluting the silicide gas with one or more kinds of rare gas elements selected from hydrogen, hydrogen and helium, argon, krypton, and neon. At this time, it is preferable to dilute the silicide gas so that the dilution rate is in the range of 10 to 1000 times. Further, the SAS can be formed by using Si 2 H 6 and GeF 4 and diluting with helium gas. The reaction generation of the coating by glow discharge decomposition is preferably performed under reduced pressure, and the pressure may be in the range of about 0.1 Pa to 133 Pa. The power for forming the glow discharge may be high frequency power of 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz. The substrate heating temperature is preferably 300 ° C. or less, and a substrate heating temperature of 100 to 250 ° C. is recommended.
本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用いて、珪素を主成分とする非晶質半導体膜（非晶質珪素膜、アモルファスシリコンとも表記する）を形成する。 In this embodiment, an amorphous semiconductor film containing silicon as a main component (also referred to as an amorphous silicon film or amorphous silicon) is formed by a plasma CVD method.
次いで、一導電型を有する半導体膜を形成する。一導電型を有する半導体膜は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、インクジェット法等を用いて形成することができる。なお一導電型を有する半導体膜を設ける場合、半導体膜と電極とのコンタクト抵抗が低くなり好ましいが、必要に応じて設ければよい。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用いてＮ型を有する半導体膜６０６を形成する。（図６（Ｂ））このように半導体とＮ型を有する半導体膜をプラズマＣＶＤ法により形成する場合、半導体膜６０５と、Ｎ型を有する半導体膜６０６、更にはゲート絶縁膜を連続形成すると好ましく、原料ガスの供給を変化させることにより大気開放せず、連続形成することができる。
Next, a semiconductor film having one conductivity type is formed. The semiconductor film having one conductivity type can be formed by a plasma CVD method, a sputtering method, an ink jet method, or the like. Note that in the case where a semiconductor film having one conductivity type is provided, the contact resistance between the semiconductor film and the electrode is preferably reduced, but may be provided as necessary. In this embodiment, the N-
次いで、図６（Ｃ）に示すように、半導体膜６０５及びＮ型を有する半導体膜６０６を所望の形状にパターニングする。図示しないが所望箇所にマスクを形成し、マスクを用いてエッチングすればよい。マスクは、材料の利用効率が向上し、コストの削減、廃液処理量の削減が可能となるためインクジェット法を用いて形成すると好ましいが、フォトリソグラフィー法により形成してもよい。更にインクジェット法によりマスクを形成すると、フォトリソグラフィー工程の簡略化を行うことができる。すなわち、フォトマスク形成、露光等が不要となり、設備投資コストの削減を達成でき、製造時間を短縮することができる。
Next, as illustrated in FIG. 6C, the
また、マスク材料として、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリビニルアルコール、レジストまたはベンゾシクロブテン）を用いることができる。例えばポリイミドを用いてインクジェット法によりマスクを形成する場合、所望箇所にインクジェット法によりポリイミドを吐出した後、焼成するため１５０〜３００℃で加熱処理を行うとよい。 In addition, as mask materials, inorganic materials (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, etc.), photosensitive or non-photosensitive organic materials (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, polyvinyl alcohol, resist, or benzocyclobutene) are used. Can be used. For example, in the case where a mask is formed using an inkjet method using polyimide, heat treatment may be performed at 150 to 300 ° C. for firing after discharging polyimide to a desired portion by an inkjet method.
次いで、ソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜を形成する。導電膜は、単層構造及び積層構造のいずれを有してもよい。導電膜として、金、銀、銅、アルミニウム、チタン、モリブデン、タングステンもしくはシリコンの元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いることができる。また導電膜はインクジェット法、ＣＶＤ法及びスパッタリング法のいずれかを用いて形成することができる。 Next, a conductive film functioning as a source electrode and a drain electrode is formed. The conductive film may have either a single layer structure or a stacked structure. As the conductive film, a film made of gold, silver, copper, aluminum, titanium, molybdenum, tungsten, or silicon or an alloy film using these elements can be used. In addition, the conductive film can be formed using any one of an inkjet method, a CVD method, and a sputtering method.
本実施の形態では、インクジェット法により銀（Ａｇ）が混入されたドットを用いてソース電極及びドレイン電極６０８を形成する。（図６（Ｄ））具体的には、ゲート電極の形成と同様に行えばよい。プラズマ処理を行った領域にドットを滴下するため、インクジェット法により形成されたソース電極及びドレイン電極を微細化することができる。
In this embodiment, the source and drain
次いで、ソース電極及びドレイン電極６０８をマスクとして、Ｎ型を有する半導体膜を選択的にエッチングする。Ｎ型を有する半導体膜により、ソース電極とドレイン電極とが短絡することを防止するためである。このとき、半導体膜６０５の上層が多少エッチングされる。
Next, the N-type semiconductor film is selectively etched using the source and drain
次いで、無機絶縁膜からなる保護膜６１３を形成する。（図６（Ｅ））保護膜６１３は、酸化珪素や、窒化珪素、窒化酸化珪素などの絶縁膜をインクジェット法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等により形成する。
Next, a
以上のように、ソース電極及びドレイン電極まで設けられた薄膜トランジスタ６２０が完成する。本実施の形態の薄膜トランジスタは、半導体膜より下方にゲート電極が設けられる、所謂ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。より詳細には、半導体膜が多少エッチングされている、所謂チャネルエッチ型である。このような薄膜トランジスタが複数設けられた基板をＴＦＴ基板と表記する。
As described above, the
インクジェット法により配線やマスク等を形成すると、材料の利用効率が向上し、コストの削減、廃液処理量の削減が可能となる。特にインクジェット法によりマスクを形成すると、フォトリソグラフィー工程と比較して工程の簡略化を行うことができる。その結果、設備投資コストの削減、コストの削減、製造時間を短縮することができる。 When a wiring, a mask, or the like is formed by the ink jet method, the material utilization efficiency is improved, and the cost and the amount of waste liquid can be reduced. In particular, when a mask is formed by an inkjet method, the process can be simplified as compared with a photolithography process. As a result, it is possible to reduce capital investment cost, cost reduction, and manufacturing time.
また、本実施の形態は実施の形態１、実施の形態２、または実施の形態３と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
（実施の形態５）
本実施の形態では、薄膜トランジスタに接続する画素電極の形成方法について説明する。なお、図７において図６と対応する箇所には同じ符号を用いて説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a method for forming a pixel electrode connected to a thin film transistor is described. In FIG. 7, the same reference numerals are used for the portions corresponding to FIG.
図７（Ａ）に示すように、上記実施の形態４に基づき絶縁表面を有する基板６００上に保護膜６１３を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６２０を形成する。本実施の形態は、実施の形態４に記載のＴＦＴを用いて説明するが、他のＴＦＴ構造を用いても構わない。また、ソース電極またはドレイン電極と接続するように、該電極の下方に画素電極となる電極６２５を形成する場合を説明する。
As shown in FIG. 7A, a thin film transistor (TFT) 620 having a
まず、ゲート絶縁膜形成後、半導体膜及びＮ型を有する半導体膜をパターニングし、ソース電極又はドレイン電極を形成する領域に画素電極を形成する。画素電極は、スパッタリング法やインクジェット法により形成することができる。画素電極は透光性又は非透光性を有する材料から形成する。例えば、透光性を有する場合、ＩＴＯ等を用いることができ、非透光性を有する場合、金属膜を用いることができる。具体的な画素電極の材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ、酸化インジウムに２〜２０％の酸化珪素（ＳｉＯ2）を混合したＩＴＯ−ＳｉＯｘ（便宜上ＩＴＳＯと表記する）、有機インジウム、有機スズ、窒化チタン（ＴｉＮ）等を用いることもできる。 First, after forming the gate insulating film, the semiconductor film and the N-type semiconductor film are patterned to form a pixel electrode in a region where a source electrode or a drain electrode is to be formed. The pixel electrode can be formed by a sputtering method or an inkjet method. The pixel electrode is formed from a light-transmitting or non-light-transmitting material. For example, ITO or the like can be used when it has translucency, and a metal film can be used when it has non-translucency. As specific pixel electrode materials, indium tin oxide (ITO), IZO in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide, and 2 to 20% silicon oxide (SiO 2 ) in indium oxide. Mixed ITO-SiOx (referred to as ITSO for convenience), organic indium, organic tin, titanium nitride (TiN), or the like can also be used.
図７（Ａ）では、画素電極となる電極６２５としてインクジェット法を用いてＩＴＯの導電体が分散しているドットを滴下する。その後、ドットの溶媒を除去する必要があるとき、焼成したり、乾燥させるため加熱処理を施す。
In FIG. 7A, as an
図７（Ｂ）には、図７（Ａ）と異なり、ソース電極又はドレイン電極の上に画素電極６２７を形成する場合を図示している。画素電極６２７は、上記と同様にスパッタリング法やインクジェット法により形成することができる。
FIG. 7B illustrates a case where a
図７（Ｃ）には、図７（Ａ）および図７（Ｂ）と異なり、層間絶縁膜６２１を形成して平坦化した後に、配線６２３を形成し、配線６２３と画素電極６２８とを接続する。
In FIG. 7C, unlike FIGS. 7A and 7B, after the
層間絶縁膜６２１には、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性又は非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン）、シロキサン、ポリシラザン、及びそれらの積層構造を用いることができる。有機材料として、ポジ型感光性有機樹脂又はネガ型感光性有機樹脂を用いることができる。中でも、層間絶縁膜６２１としてシロキサンを用いるとよい。さらにシロキサンの層間絶縁膜上に窒素を有する絶縁膜、例えば窒化珪素、又は酸化窒化珪素を形成するとよい。このような構成を有する発光素子を形成すると、発光輝度や寿命を向上することができる。また層間絶縁膜６２１にアクリルやポリイミドを用いる場合、窒素を有する絶縁膜６２６は省略することができる。このような構成を有する場合、液晶素子を形成するとよい。
The
また、配線６２３および画素電極６２８は、上記と同様にスパッタリング法やインクジェット法により形成することができる。
Further, the
図７（Ｃ）では、画素電極６２８としてＩＴＳＯを用いる。ＩＴＳＯは、インクジェット法を用いてＩＴＯの導電膜と珪素が分散しているドットを滴下して形成することができる。または、珪素を有するＩＴＯのターゲットを用いたスパッタリング法により形成することができる。
In FIG. 7C, ITSO is used for the
画素電極まで設けられた状態のＴＦＴ基板をモジュール用ＴＦＴ基板と表記する。 The TFT substrate provided with up to the pixel electrode is referred to as a module TFT substrate.
また、本実施の形態は実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、または実施の形態４と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態４または実施の形態５で示した薄膜トランジスタを有する液晶モジュールを有する表示装置（液晶表示装置）について、図８を用いて説明する。なお、図８において図６、または図７と対応する箇所には同じ符号を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a display device (liquid crystal display device) including the liquid crystal module including the thin film transistor described in Embodiment 4 or 5 will be described with reference to FIGS. In FIG. 8, the same reference numerals are used for the portions corresponding to FIG. 6 or FIG.
図８には、上記実施の形態５で示したようなＴＦＴ基板に形成された薄膜トランジスタ６２０と、画素電極となる電極６２５とを有する液晶表示装置の断面を示す。まず、上記実施の形態５に従って、画素電極となる電極６２５を有する薄膜トランジスタ６２０を形成する。画素電極となる電極６２５に透光性を有する導電膜（例えば、ＩＴＯやＩＴＳＯ）を用いると透過型液晶表示装置となり、非透過性、つまり反射性の高い導電膜（例えアルミニウム）を用いると反射型液晶表示装置を形成することができる。本実施の形態のように液晶表示装置に用いられるモジュール用ＴＦＴ基板を、液晶モジュール用ＴＦＴ基板と表記する。
FIG. 8 shows a cross section of a liquid crystal display device including a
次いで、薄膜トランジスタ６２０、保護膜、画素電極となる電極６２５を覆うように、配向膜６３１を形成する。
Next, an
次いで、基板６００と対向基板６３５とを、シール材を用いて張り合わせ、その間に液晶を注入して液晶層６３６を形成し、液晶モジュールを形成する。
Next, the
また、対向基板６３５には、カラーフィルター６３４、対向電極６３３、配向膜６３１を順に形成する。カラーフィルター、対向電極、又は配向膜はインクジェット法により形成することができる。図示していないが、ブラックマトリクスを形成してもよく、ブラックマトリクスもインクジェット法により形成することができる。
In addition, a
また、液晶の注入を行う場合、真空状態となる処理室が必要となる。液晶は、滴下して形成してもよく、液晶を滴下する手段にインクジェット法を用いてもよい。特に大型の基板の場合、滴下して液晶を形成すると好ましい。液晶注入法を用いると、大型の基板になるにつれ処理室が拡大し、基板の重量が重くなり、困難をきたすためである。 Further, when liquid crystal is injected, a processing chamber that is in a vacuum state is required. The liquid crystal may be formed by dropping, or an ink jet method may be used as means for dropping the liquid crystal. Particularly in the case of a large substrate, it is preferable to form liquid crystals by dropping. This is because when the liquid crystal injection method is used, the processing chamber is enlarged as the substrate becomes larger, and the weight of the substrate becomes heavier, resulting in difficulty.
液晶を滴下する方法を用いる場合、まず一方の基板の周囲へシール材を形成する。一方の基板と記載するのは、基板６００及び対向基板６３５のいずれにシール材を形成してもよいからである。このとき、シール材の始点と終点が一致した、閉じられた領域にシール材を形成する。その後、一滴又は複数滴の液晶を滴下する。大型基板の場合、複数箇所に、複数滴の液晶を滴下する。そして減圧状態とし、他方の基板と張り合わせる。減圧状態とすると、不要な空気を取り除くことができ、空気に起因するシール材の破損や膨張を防止することができるからである。
In the case of using a method of dropping liquid crystal, first, a sealing material is formed around one substrate. The reason why one substrate is described is that a sealant may be formed on either the
そして、仮止めを行うためにシール材が形成された領域の２点以上を固化し、接着させる。シール材に紫外線硬化樹脂を用いる場合、シール材が形成された領域の２点以上に紫外線を照射すればよい。その後、処理室から基板を取り出し、本止めを行うため、シール材全体を固化し、接着させる。このとき、薄膜トランジスタや液晶に紫外線が照射されないように遮光材を配置するとよい。 Then, at least two points in the region where the sealing material is formed are solidified and bonded for temporary fixing. In the case where an ultraviolet curable resin is used for the sealing material, it is only necessary to irradiate ultraviolet rays to two or more points in the region where the sealing material is formed. Thereafter, the substrate is taken out of the processing chamber and the entire sealing material is solidified and bonded in order to perform the final fixing. At this time, a light shielding material is preferably arranged so that the thin film transistor and the liquid crystal are not irradiated with ultraviolet rays.
なお、基板間のギャップを保持するため、シール材以外に、柱状又は球状のスペーサを用いるとよい。 Note that a columnar or spherical spacer may be used in addition to the sealant in order to maintain a gap between the substrates.
このようにして図８に示す液晶モジュールが完成する。 In this way, the liquid crystal module shown in FIG. 8 is completed.
その後、異方性導電膜を用いてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を接着して外部端子と、信号線駆動回路又は走査線駆動回路とを接続すればよい。また信号線駆動回路又は走査線駆動回路を外部回路として形成してもよい。 Thereafter, an FPC (flexible printed circuit) may be bonded using an anisotropic conductive film to connect the external terminal and the signal line driver circuit or the scanning line driver circuit. Further, the signal line driver circuit or the scan line driver circuit may be formed as an external circuit.
ここまでの段階で、液滴吐出法で形成した配線を有する薄膜トランジスタを具備し、外部端子が接続された液晶表示装置を形成することができる。 At this stage, a liquid crystal display device including a thin film transistor having a wiring formed by a droplet discharge method and connected to an external terminal can be formed.
また、本実施の形態は実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、または実施の形態５と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
本実施の形態においては実施の形態５の図７（Ａ）に示す構造を用いて説明したが、実施の形態５の図７（Ｃ）に示す構造とし、層間絶縁膜を形成して平坦性を高めてもよい。平坦性を高めると、配向膜を均一に形成することができ、液晶層へ均一に電圧を印加することができるため好ましい。 In this embodiment mode, the structure shown in FIG. 7A of Embodiment Mode 5 is used. However, the structure shown in FIG. 7C of Embodiment Mode 5 is used, an interlayer insulating film is formed, and flatness is obtained. May be increased. Increasing the flatness is preferable because an alignment film can be formed uniformly and a voltage can be uniformly applied to the liquid crystal layer.
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態４または実施の形態５で示した薄膜トランジスタを有する発光モジュールを有する表示装置（発光装置）について、図９および図１０を用いて説明する。なお、図１０において図６、または図７と対応する箇所には同じ符号を用いて説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, a display device (light-emitting device) including the light-emitting module including the thin film transistor described in Embodiment 4 or 5 will be described with reference to FIGS. In FIG. 10, the same reference numerals are used for portions corresponding to FIG. 6 or FIG.
図１０には、上記実施の形態５で示したようなＴＦＴ基板に形成された薄膜トランジスタ６２０と、第１電極６２５とを有する発光装置の断面を示す。まず、上記実施の形態５に従って、第１電極６２５を有する薄膜トランジスタ６２０を形成する。なお、第１電極６２５は、発光素子の第１の電極として機能する。
FIG. 10 shows a cross section of a light-emitting device having a
次いで、土手又は隔壁として機能する絶縁膜６４３を選択的に形成する。絶縁膜６４３は、第１電極６２５の周縁部を覆うように形成し、互いに隣り合う第１電極間を埋める。絶縁膜６４３には、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性又は非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン）、シロキサン、ポリシラザン、及びそれらの積層構造を用いることができる。有機材料として、ポジ型感光性有機樹脂又はネガ型感光性有機樹脂を用いることができる。例えば、有機材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、露光処理により感光性有機樹脂をエッチングすると上端部に曲率を有する開口部を形成することができる。そのため、後に形成する電界発光層等の段切れを防止することができる。この状態のＴＦＴ基板を発光モジュール用ＴＦＴ基板と表記する。
Next, an insulating
第１電極上に設けられた絶縁膜６４３の開口部に、電界発光層６４１を形成する。電界発光層を形成する前に真空加熱処理を行ってもよい。本実施の形態では、真空加熱処理を行い、インクジェット法により高分子材料を有する電界発光層を絶縁膜６４３の開口部に対して形成する。
An
次いで、電界発光層６４１及び絶縁膜６４３を覆うように発光素子の第２の電極６４２を形成する。
Next, a
なお、電界発光層６４１を構成する分子励起子の種類としては一重項励起状態と三重項励起状態が可能である。基底状態は通常一重項状態であり、一重項励起状態からの発光は蛍光と呼ばれる。また、三重項励起状態からの発光は燐光と呼ばれる。電界発光層からの発光とは、どちらの励起状態が寄与する場合も含まれる。更には、蛍光と燐光を組み合わせて用いてもよく、各ＲＧＢの発光特性（発光輝度や寿命等）により蛍光及び燐光のいずれかを選択することができる。
Note that the molecular excitons constituting the
電界発光層６４１は、第１の電極となる電極６２５側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層されている。なお電界発光層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることができる。
The
また、電界発光層６４１として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料はインクジェット法により形成することもでき、この場合マスクを用いずとも、ＲＧＢの塗り分けを行うことができるため好ましい。
In addition, as the
具体的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃやＰＥＤＯＴ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰやＡｌｑ3、ＥＩＬとしてＢＣＰ：ＬｉやＣａＦ2をそれぞれ用いる。また例えばＥＭＬは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの発光色に対応したドーパント（Ｒの場合ＤＣＭ等、Ｇの場合ＤＭＱＤ等）をドープしたＡｌｑ3を用いればよい。 Specifically, CuPc or PEDOT is used as HIL, α-NPD is used as HTL, BCP or Alq 3 is used as ETL, and BCP: Li or CaF 2 is used as EIL. Further, for example, EML may be Alq 3 doped with a dopant corresponding to each emission color of R, G, and B (DCM in the case of R, DMQD in the case of G).
また、電界発光層６４１は上記材料に限定されない。例えば、ＣｕＰｃやＰＥＤＯＴの代わりに酸化モリブデン（ＭｏＯｘ：ｘ＝２〜３）等の酸化物とα−ＮＰＤやルブレンを共蒸着して膜を形成し、ホール注入性を向上させることもできる。また電界発光層の材料は、有機材料（低分子又は高分子を含む）、又は有機材料と無機材料の複合材料として用いることができる。
Further, the
以上、各ＲＧＢの発光を示す材料を形成する場合を説明したが、単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルターや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。例えば、白色又は橙色の発光を示す電界発光層を形成する場合、カラーフィルター、又はカラーフィルター、色変換層、カラーフィルターと色変換層とを組み合わせたものを別途設けることによってフルカラー表示ができる。カラーフィルターや色変換層は、例えば第２の基板（封止基板）に形成し、基板へ貼り合わせればよい。単色の発光を示す材料、カラーフィルター、及び色変換層のいずれもインクジェット法により形成することができる。 As described above, the case where a material that emits light of each RGB is formed has been described. However, full color display can be performed by forming a material that emits light of a single color and combining a color filter and a color conversion layer. For example, when an electroluminescent layer that emits white or orange light is formed, full color display can be performed by separately providing a color filter or a color filter, a color conversion layer, or a combination of a color filter and a color conversion layer. The color filter and the color conversion layer may be formed on, for example, a second substrate (sealing substrate) and attached to the substrate. Any of a material exhibiting monochromatic light emission, a color filter, and a color conversion layer can be formed by an inkjet method.
また、フルカラー表示に限定されず、単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの表示装置を形成し、主に文字や記号を表示してもよい。 Further, the display is not limited to full color display, and display of monochromatic light emission may be performed. For example, an area color type display device may be formed using monochromatic light emission to mainly display characters and symbols.
また、第１の電極となる電極６２５及び第２の電極６４２は仕事関数を考慮して材料を選択する必要がある。そして第１の電極及び第２の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。本実施の形態では、駆動用ＴＦＴの極性がＮチャネル型であるため、第１の電極を陰極、第２の電極を陽極とすると好ましい。また駆動用ＴＦＴの極性がｐチャネル型である場合、第１の電極を陽極、第２の電極を陰極とするとよい。
In addition, it is necessary to select materials for the
以下に、陽極及び陰極に用いる電極材料について説明する。 Below, the electrode material used for an anode and a cathode is demonstrated.
陽極として用いる電極材料としては、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体例な材料としては、ＩＴＯ、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ、酸化インジウムに２〜２０％の酸化珪素（ＳｉＯ2）を混合したＩＴＳＯ、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）を用いることができる。 As an electrode material used as the anode, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a high work function (work function of 4.0 eV or more). Specific examples include ITO, IZO in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed in indium oxide, ITSO in which 2 to 20% silicon oxide (SiO 2 ) is mixed in indium oxide, gold, platinum, Nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or a nitride of a metal material (eg, titanium nitride) can be used.
また、陰極として用いる電極材料としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的な材料としては、元素周期律の１族又は２族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）や化合物（ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ2）の他、希土類金属を含む遷移金属を用いて形成することができる。
As an electrode material used as the cathode, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function (work function of 3.8 eV or less). Specific examples of the material include elements belonging to
これら第１の電極及び第２の電極は蒸着法、スパッタリング法、又はインクジェット法等により形成することができる。 The first electrode and the second electrode can be formed by an evaporation method, a sputtering method, an inkjet method, or the like.
特に第２の電極としてスパッタリング法による導電膜、ＩＴＯ若しくはＩＴＳＯ、又はそれらの積層体を形成する場合、スパッタリング時、電界発光層にダメージが入る恐れがある。スパッタリングによるダメージを低減するため、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ：ｘ＝２〜３）等の酸化物が電界発光層の最上面に形成されると好ましい。そのため、ＨＩＬ等として機能する酸化モリブデン（ＭｏＯｘ：ｘ＝２〜３）等の酸化物を電界発光層の最上面に形成し、第１の電極側から順に、ＥＩＬ（電子注入層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＨＩＬ（ホール注入層）、第２の電極の順に積層するとよい。このとき第１の電極は陰極として機能し、第２の電極は陽極として機能する。 In particular, when a conductive film by sputtering, ITO or ITSO, or a laminate thereof is formed as the second electrode, the electroluminescent layer may be damaged during sputtering. In order to reduce damage due to sputtering, an oxide such as molybdenum oxide (MoOx: x = 2 to 3) is preferably formed on the uppermost surface of the electroluminescent layer. Therefore, an oxide such as molybdenum oxide (MoOx: x = 2 to 3) functioning as HIL or the like is formed on the uppermost surface of the electroluminescent layer, and sequentially from the first electrode side, EIL (electron injection layer), ETL ( The electron transport layer), the EML (light emitting layer), the HTL (hole transport layer), the HIL (hole injection layer), and the second electrode may be stacked in this order. At this time, the first electrode functions as a cathode, and the second electrode functions as an anode.
また、本実施の形態では、駆動用ＴＦＴの極性がＮチャネル型であるため、電子の移動方向を考慮すると、第１の電極を陰極、ＥＩＬ（電子注入層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＨＩＬ（ホール注入層）、第２の電極を陽極とすると好ましい。 In this embodiment, since the polarity of the driving TFT is an N-channel type, considering the electron moving direction, the first electrode is a cathode, EIL (electron injection layer), ETL (electron transport layer), It is preferable that the EML (light emitting layer), HTL (hole transport layer), HIL (hole injection layer), and the second electrode be an anode.
次いで、第２の電極を覆って、窒素を含むパッシベーション膜又はＤＬＣ等をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成するとよい。その結果、水分や酸素の侵入を防止することができる。また、第１の電極、第２の電極、その他の電極により、表示手段の側面を覆って酸素や水分の侵入を防ぐこともできる。次いで、封止基板を貼り合わせる。封止基板により形成される空間には、不活性ガスを封入したり、乾燥剤を配置してもよい。また透光性を有し、吸水性の高い樹脂を充填してもよい。 Next, a passivation film containing nitrogen, DLC, or the like may be formed by a sputtering method or a CVD method so as to cover the second electrode. As a result, moisture and oxygen can be prevented from entering. In addition, the first electrode, the second electrode, and other electrodes can cover the side surface of the display means to prevent intrusion of oxygen and moisture. Next, a sealing substrate is attached. In the space formed by the sealing substrate, an inert gas may be sealed or a desiccant may be disposed. Further, a resin having translucency and high water absorption may be filled.
このようにして図１０に示す発光モジュールが完成する。 In this way, the light emitting module shown in FIG. 10 is completed.
なお、発光モジュールにおいて、第１の電極及び第２の電極が透光性を有するように形成すると、信号線から入力されるビデオ信号に応じた輝度で電界発光層から光が両矢印方向６４５、６４６に出射する。また第１の電極が透光性を有し、第２の電極が非透光性を有するように形成すると、矢印方向６４６のみに射出する。また第１の電極が非透光性を有し、第２の電極が透光性を有するように形成すると、矢印方向６４５のみに射出する。このとき、光の出射方向とならない側に設けられた非透光性の電極に、反射性の高い導電膜を用いることにより光を有効利用することができる。
Note that in the light-emitting module, when the first electrode and the second electrode are formed so as to have a light-transmitting property, light from the electroluminescent layer has a luminance corresponding to a video signal input from the signal line in a
次いで、異方性導電膜を用いてＦＰＣを接着して外部端子と、信号線駆動回路又は走査線駆動回路とを接続すればよい。また信号線駆動回路又は走査線駆動回路を外部回路として形成してもよい。 Next, an external terminal and a signal line driver circuit or a scan line driver circuit may be connected by bonding an FPC using an anisotropic conductive film. Further, the signal line driver circuit or the scan line driver circuit may be formed as an external circuit.
ここまでの段階で、液滴吐出法で形成した配線を有する薄膜トランジスタを具備し、外部端子が接続された発光装置を形成することができる。 Up to this stage, a light-emitting device including a thin film transistor having a wiring formed by a droplet discharge method and connected to an external terminal can be formed.
図９（Ａ）には、発光装置の画素部の等価回路図の一例を示す。一画素は、スイッチング用のＴＦＴ（スイッチ用ＴＦＴ）８００、駆動用のＴＦＴ（駆動用ＴＦＴ）８０１、電流制御用のＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ）８０２を有し、これらＴＦＴはＮチャネル型を有する。スイッチング用ＴＦＴ８００の一方の電極及びゲート電極は、それぞれ信号線８０３及び走査線８０５に接続されている。電流制御用ＴＦＴ８０２の一方の電極は第１の電源線８０４に接続され、ゲート電極はスイッチング用ＴＦＴの他方の電極に接続されている。
FIG. 9A illustrates an example of an equivalent circuit diagram of a pixel portion of a light-emitting device. One pixel includes a switching TFT (switching TFT) 800, a driving TFT (driving TFT) 801, and a current control TFT (current control TFT) 802. These TFTs have an N-channel type. . One electrode and a gate electrode of the switching
容量素子８０８は、電流制御用ＴＦＴのゲートとソース間の電圧を保持するように設ければよい。本実施の形態において、例えば第１の電源線の電位を低電位とし、発光素子を高電位とすると、電流制御用ＴＦＴはＮチャネル型を有するため、ソース電極と第１の電源線とが接続する。そのため、容量素子は電流制御用ＴＦＴのゲート電極と、ソース電極、つまり第１の電源線との間に設けることができる。なお、スイッチング用ＴＦＴ、駆動用ＴＦＴ、又は電流制御用ＴＦＴのゲート容量が大きく、各ＴＦＴからのリーク電流が許容範囲である場合、容量素子８０８は設ける必要はない。
The
駆動用ＴＦＴ８０１の一方の電極は、電流制御用ＴＦＴの他方の電極に接続され、ゲート電極は第２の電源線８０６に接続されている。第２の電源線８０６は、固定電位を有する。そのため、駆動用ＴＦＴのゲート電位を固定電位とすることができ、寄生容量や配線容量によるゲートとソース間の電圧Ｖｇｓが変化しないように動作させることができる。
One electrode of the driving
そして、駆動用ＴＦＴの他方の電極に発光素子８０７が接続されている。本実施の形態において、例えば第１の電源線の電位を低電位とし、発光素子を高電位とすると、駆動用ＴＦＴのドレイン電極に発光素子の陰極が接続される。そのため、陰極、電界発光層、陽極の順に積層すると好ましい。このように、非晶質半導体膜を有するＴＦＴであって、Ｎチャネル型を有する場合、ＴＦＴのドレイン電極と陰極とを接続し、ＥＩＬ、ＥＴＬ、ＥＭＬ、ＨＴＬ、ＨＩＬ、陽極の順に積層すると好適である。
A
以下に、このような画素回路の動作について説明する。 The operation of such a pixel circuit will be described below.
走査線８０５が選択されるとき、スイッチング用ＴＦＴがオンとなると、容量素子８０８に電荷が蓄積されはじめる。容量素子８０８の電荷は、電流制御用ＴＦＴのゲートとソース間電圧と等しくなるまで蓄積される。等しくなると、電流制御用ＴＦＴがオンとなり、直列に接続された駆動用ＴＦＴがオンとなる。このとき、駆動用ＴＦＴのゲート電位が固定電位となっているため、発光素子へ寄生容量や配線容量によらない一定のゲートとソース間電圧Ｖｇｓを印加する、つまり一定のゲートとソース間電圧Ｖｇｓ分の電流を供給することができる。
When the
このように、発光素子は電流駆動型の素子であるため、画素内のＴＦＴの特性バラツキ、特にＶｔｈバラツキが少ない場合アナログ駆動を用いることが好適である。本実施の形態のように、非晶質半導体膜を有するＴＦＴは、特性バラツキが低いため、アナログ駆動を用いることができる。一方デジタル駆動でも、駆動用ＴＦＴを飽和領域（｜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ｜＜｜Ｖｄｓ｜を満たす領域）で動作させることで、一定の電流値を発光素子に供給することができる。 As described above, since the light-emitting element is a current-driven element, it is preferable to use analog driving when there is little variation in TFT characteristics in the pixel, particularly Vth variation. As in this embodiment mode, a TFT having an amorphous semiconductor film has low characteristic variation, and thus analog driving can be used. On the other hand, even in digital driving, a constant current value can be supplied to the light emitting element by operating the driving TFT in a saturation region (region satisfying | Vgs−Vth | <| Vds |).
図９（Ｂ）には、上記等価回路を有する画素部の上面図の一例を示す。なお、図９（Ｂ）のＣ−Ｃ’の断面図は、図１０に記載の断面図に相当する。 FIG. 9B illustrates an example of a top view of a pixel portion having the above equivalent circuit. Note that the cross-sectional view taken along line C-C ′ in FIG. 9B corresponds to the cross-sectional view illustrated in FIG. 10.
インクジェット法又はスパッタリング法により、各ＴＦＴのゲート電極、走査線（ゲート配線とも呼ぶ）、及び第２の電源線を形成している。これらの配線を図１または図２に示す製造装置を用いて形成すると、生産性が向上するため好ましい。 A gate electrode, a scanning line (also referred to as a gate wiring), and a second power supply line of each TFT are formed by an inkjet method or a sputtering method. It is preferable to form these wirings using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 or 2 because productivity is improved.
また、発光素子８０７の第１の電極８１０は、ゲート絶縁膜上に形成されている。また、インクジェット法又はスパッタリング法により、ソース配線及びドレイン配線、信号線並びに第１の電源線を形成する。これらの配線も図１または図２に示す製造装置を用いて形成すると、生産性が向上するため好ましい。
In addition, the
また、容量素子８０８は、ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート配線、ソース配線、及びドレイン配線により形成されている。なお、駆動用ＴＦＴは非晶質半導体膜を有するため、駆動用ＴＦＴのチャネル幅（Ｗ）が広くなるように設計するとよい。
Further, the
このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、単位面積あたりの画素密度が増えた場合、各画素にＴＦＴが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。 Such an active matrix light-emitting device is considered to be advantageous because it can be driven at a low voltage because a TFT is provided in each pixel when the pixel density per unit area increases.
また、本実施の形態は実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、または実施の形態５と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
本実施の形態においては実施の形態５の図７（Ａ）に示す構造を用いて説明したが、実施の形態５の図７（Ｃ）に示す構造とし、層間絶縁膜を形成して平坦性を高めてもよい。平坦性を高めると、電界発光層へ均一に電圧を印加することができるため好ましい。 In this embodiment mode, the structure shown in FIG. 7A of Embodiment Mode 5 is used. However, the structure shown in FIG. 7C of Embodiment Mode 5 is used, an interlayer insulating film is formed, and flatness is obtained. May be increased. Increasing the flatness is preferable because a voltage can be uniformly applied to the electroluminescent layer.
（実施の形態８）
本実施の形態は、実施の形態６または実施の形態７で得られる表示パネルの構成を示す。
(Embodiment 8)
This embodiment mode shows a structure of the display panel obtained in Embodiment Mode 6 or Embodiment Mode 7.
図１１（Ａ）は、表示パネルの構成の一例を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板１７００上に画素１７０２をマトリクス上に配列させた画素部１７０１、走査線側入力端子１７０３、信号線側入力端子１７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
FIG. 11A is a top view illustrating an example of a structure of a display panel. A
画素１７０２は、走査線側入力端子１７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子１７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素１７０２のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
The
ＴＦＴは、その主要な構成要素として、半導体層、ゲート絶縁膜及びゲート電極が挙げられ、半導体層に形成されるソース及びドレイン領域に接続する配線層がそれに付随する。 A TFT includes a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode as main components, and a wiring layer connected to a source region and a drain region formed in the semiconductor layer is attached to the TFT.
本実施の形態では、液滴吐出法を用いた図１および図２に示す製造装置によって、溶媒中に導電体が混入したドットを滴下して、ブロー手段によりガスを吹きつけてゲート電極、または走査線の形成を行う。加えて、走査線側入力端子１７０３、信号線側入力端子１７０４と接続する引き回し配線や端子電極も液滴吐出法を用いた図１および図２に示す製造装置によって形成する。また、始めに導電性材料として銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっきは電気めっきや化学（無電界）めっき法で行えばよい。
In this embodiment, the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2 using a droplet discharge method drops a dot in which a conductor is mixed in a solvent, and blows a gas by a blowing means, A scan line is formed. In addition, lead wires and terminal electrodes connected to the scanning line
図１１（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、ＣＯＧ方式によりドライバＩＣを基板上に実装しても良い。また他の実装形態として、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。 FIG. 11A shows a structure of a display panel in which signals input to the scan lines and signal lines are controlled by an external driver circuit. However, a driver IC may be mounted on a substrate by a COG method. . As another mounting form, a TAB (Tape Automated Bonding) method may be used. The driver IC may be formed on a single crystal semiconductor substrate or may be a circuit in which a TFT is formed on a glass substrate.
また、画素に設けるＴＦＴをＳＡＳで形成する場合には、図１１（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成し一体化することもできる。図１１（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図１１（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。
In the case where a TFT provided for a pixel is formed using SAS, a scan
また、画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図１１（Ｃ）は、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
In the case where a TFT provided for a pixel is formed using a polycrystalline (microcrystalline) semiconductor, a single crystal semiconductor, or the like with high mobility, FIG. 11C illustrates a
また、本実施の形態は実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６または実施の形態７と自由に組み合わせることができる。
Further, this embodiment mode can be freely combined with
（実施の形態９）
本発明の半導体装置、及び電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図１２、図１３に示す。
(Embodiment 9)
As a semiconductor device and an electronic device of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display, a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a personal computer, a game device, a portable information terminal (mobile computer, portable) An image playback apparatus (specifically, a digital versatile disc (DVD)) such as a telephone, a portable game machine, or an electronic book), and an apparatus including a display that can display the image. ) And the like. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
図１２（Ａ）は２２インチ〜５０インチの大画面を有する大型の表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカ部２００４、撮像部２００５、ビデオ入力端子２００６等を含む。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。表示装置は、上記実施の形態で示した液滴吐出法より形成された電極、または配線を有する。また、表示部２００３を多面取りにより形成することにより、大型の表示装置の製造コストを低減することができる。
FIG. 12A illustrates a large display device having a large screen of 22 inches to 50 inches, which includes a
図１２（Ｂ）はパーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。パーソナルコンピュータは、上記実施の形態で示した液滴吐出法より形成された電極、または配線を有する。また、表示部２２０３を多面取りにより形成することにより、パーソナルコンピュータの製造コストを低減することができる。
FIG. 12B illustrates a personal computer, which includes a
図１２（Ｃ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読込部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。画像再生装置は、上記実施の形態で示した液滴吐出法より形成された電極、または配線を有する。また、表示部Ａ２４０３、または表示部Ｂ２４０４を多面取りにより形成することにより、画像再生装置の製造コストを低減することができる。
FIG. 12C illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
また、図１２（Ｄ）は携帯情報端末の斜視図であり、図１２（Ｅ）は折りたたんで携帯電話として使用する状態を示す斜視図である。図１２（Ｄ）において、使用者はキーボードのように右手指で操作キー２７０６ａを操作し、左手指で操作キー２７０６ｂを操作する。携帯情報端末は、上記実施の形態で示した液滴吐出法より形成された電極、または配線を有する。また、表示部２７０３ａを多面取りにより形成することにより、携帯情報端末の製造コストを低減することができる。
12D is a perspective view of the portable information terminal, and FIG. 12E is a perspective view illustrating a state in which the portable information terminal is folded and used as a mobile phone. In FIG. 12D, the user operates the operation key 2706a with the right hand finger and operates the operation key 2706b with the left hand finger like a keyboard. The portable information terminal includes an electrode or a wiring formed by the droplet discharge method described in the above embodiment. In addition, when the
図１２（Ｅ）に示すように、折りたたんだ場合には、片手で本体２７０１、および筐体２７０２を持ち、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６ｃ、アンテナ２７０８等を使用する。なお、図１２（Ｄ）および図１２（Ｅ）に示した携帯情報端末は、主に画像および文字を横表示する表示部２７０３ａと、縦表示する表示部２７０３ｂとを備えている。
As shown in FIG. 12E, in the case of folding, the
また、図１３は、記録媒体を備えた携帯型の音楽再生装置であり、本体２９０１、表示部２９０３、記録媒体（カード型メモリ等）読み込み部、操作キー２９０２、２９０６、接続コード２９０４に接続されたヘッドフォンのスピーカー部２９０５等を含む。携帯型の音楽再生装置は、上記実施の形態で示した液滴吐出法より形成された電極、または配線を有する。また、表示部２９０３を多面取りにより形成することにより、携帯型の音楽再生装置の製造コストを低減することができる。 FIG. 13 shows a portable music playback device provided with a recording medium, which is connected to a main body 2901, a display unit 2903, a recording medium (card type memory or the like) reading unit, operation keys 2902 and 2906, and a connection code 2904. A headphone speaker unit 2905 and the like. The portable music player has an electrode or a wiring formed by the droplet discharge method described in the above embodiment. In addition, by forming the display portion 2903 by multi-chamfering, the manufacturing cost of a portable music player can be reduced.
また、本実施の形態は実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６、実施の形態７、または実施の形態８と自由に組み合わせることができる。 In addition, this embodiment mode can be freely combined with the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the fifth embodiment, the sixth embodiment, the seventh embodiment, or the eighth embodiment. Can be combined.
本発明により、大量生産を行う上で大型の基板に適したパターン形成装置を実現することができる。また、液滴吐出法を用いた本発明のパターン形成装置によって、半導体装置の製造におけるタクトタイムを短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a pattern forming apparatus suitable for a large substrate in mass production. In addition, the pattern forming apparatus of the present invention using the droplet discharge method can shorten the tact time in manufacturing a semiconductor device.
１００：搬送路
１０３：パターン形成処理室
２０１：液滴吐出手段
２１０：ブロー手段
２１４：気流の方向
100: Transport path 103: Pattern formation processing chamber 201: Droplet discharge means 210: Blow means 214: Direction of airflow
Claims (16)
前記被処理基板にパターン形成材料を含む液滴を吐出して前記被処理基板のＹ方向にパターンを形成する第２の液滴吐出手段と、前記第２の液滴吐出手段から吐出された液滴の飛翔軌道を前記被処理基板のＹ方向に制御する第２のブロー手段と、前記第２の液滴吐出手段および前記第２のブロー手段を制御する第２の制御手段と、を有する第２の処理室と、
前記第１の処理室および前記第２の処理室と連結された搬送室と、を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。 A first droplet discharge means for forming a pattern in the X direction of the substrate to be processed by discharging a droplet containing a pattern forming material on a substrate to be processed, is discharged from the first droplet ejection means droplets a first blowing means for controlling the trajectory of the X direction of the substrate to be treated, first with a first control means for controlling said first droplet discharge means and the first blowing means, the A processing chamber,
Second droplet and discharging means, the liquid discharged from the second droplet discharge means for forming a pattern in the Y direction of the substrate to be processed by discharging a droplet containing a pattern forming material on the substrate to be treated the has a second blowing means for controlling the trajectory of the droplets in the Y direction of the substrate to be treated, and a second control means for controlling the second droplet discharge means and the second blowing means, Two processing chambers;
An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a transfer chamber connected to the first processing chamber and the second processing chamber.
前記第１の処理室内、前記第１の処理室から前記第２の処理室への搬送経路、および前記第２の処理室内において、前記被処理基板の向きを固定することを特徴とする半導体装置の製造装置。 In claim 1 ,
The first processing chamber, said first conveyance path from the processing chamber into the second process chamber, and in the second process chamber, and wherein a fixing the orientation of the target substrate Manufacturing equipment.
前記第１のブロー手段または前記第２のブロー手段のガス流出口から吹き出されるガスの流路の下流に設けられた排気手段を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising exhaust means provided downstream of a flow path of gas blown out from a gas outlet of the first blow means or the second blow means.
前記第１の液滴吐出手段から吐出された液滴の量または前記第２の液滴吐出手段から吐出された液滴の量を測定する測定手段を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising measuring means for measuring the amount of droplets ejected from the first droplet ejecting means or the amount of droplets ejected from the second droplet ejecting means. .
前記加熱手段は、糸状、ワイヤ状、コイル状、棒状、または面状の抵抗発熱体からなるヒータであることを特徴とする半導体装置の製造装置。 In claim 5,
The apparatus for manufacturing a semiconductor device, wherein the heating means is a heater made of a resistance heating element in the form of a thread, a wire, a coil, a rod, or a plane.
前記ブロー手段のガス流出口から吹き出されるガスの流路の下流に設けられた排気手段を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。 In claim 5 or claim 6,
Apparatus for manufacturing a semiconductor device characterized by having an exhaust means provided downstream of the flow path of which Ru gas blown from the gas outlet of the blowing means.
前記液滴吐出手段から吐出された液滴の量を測定する測定手段を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。 In any one of claims 5 to 7,
An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising measuring means for measuring the amount of droplets ejected from the droplet ejecting means.
前記パターン形成材料は、銀、金、銅、またはインジウム錫酸化物を含む材料であることを特徴とする半導体装置の製造装置。 In any one of claims 1 to 8,
The apparatus for manufacturing a semiconductor device, wherein the pattern forming material is a material containing silver, gold, copper, or indium tin oxide.
前記パターン形成材料は、インジウムを含む有機材料または錫を含む有機材料であることを特徴とする半導体装置の製造装置。 In any one of claims 1 to 8,
The pattern forming material, apparatus for manufacturing a semiconductor device, characterized in that there was an organic material or containing indium is an organic material including tin.
前記加熱手段によって加熱されたガスを吹き付けることにより、前記パターンを乾燥または焼成することを特徴とするパターン形成方法。A pattern forming method, wherein the pattern is dried or baked by spraying a gas heated by the heating means.
前記パターン形成材料は、銀、金、銅、またはインジウム錫酸化物を含む材料であることを特徴とするパターン形成方法。 In any one of Claims 11 thru | or 13 ,
The pattern forming method, wherein the pattern forming material is a material containing silver, gold, copper, or indium tin oxide.
前記パターン形成材料は、インジウムを含む有機材料または錫を含む有機材料であることを特徴とするパターン形成方法。 In any one of Claims 11 thru | or 13 ,
The pattern forming material, a pattern forming method comprising it was an organic material or containing indium is an organic material including tin.
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