半导体器件制造方法技术

本发明专利技术提供一种通过简单的步骤制造具有包括绝缘膜、半导体膜、导电膜等的膜图案的基板的方法，以及以高产量制造低成本的半导体器件的方法。根据本发明专利技术，在基板上形成具有低润湿性的第一保护膜之后，在第一掩模图案的外缘上施加或排放具有高润湿性的材料，从而可形成膜图案和具有膜图案的基板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有通过使用以喷墨方法为代表的微滴排放方法形成的半导体元件 的半导体器件的制造方法，以及涉及形成半导体元件的每个部分的掩模图案、接触孔 以及膜的技术。
技术介绍
据调査，使用微滴排放装置来形成用于半导体元件的薄膜图案和布线，以便实 现低成本设备，并简化制造半导体器件中的过程。通过光刻处理形成半导体元件的接触孔，其中，将抗蚀剂施加到基板的整个表 面，进行预烘干，通过掩模图案将紫外线等照射到基板上，通过显影形成光刻图案。 然后，通过利用抗蚀剂图案作为掩模图案进行蚀刻，去除要成为接触孔的部分上形成 的绝缘膜，从而形成接触孔。此外，通过使用光刻图案来蚀刻半导体膜、绝缘膜、金属膜等，形成所希望的 形状的膜图案。:日本专利特许公丌号2000-89213。
技术实现思路
然而，在传统的用于形成膜图案、具有接触孔的绝缘膜等的过程中，膜图案的 大量材料和抗蚀剂被浪费，并且要求大量的步骤来形成掩模图案，这降低了产出。在开启接触孔时不充分地控制抗蚀剂的施加量以及基膜的表面条件的情况下， 抗蚀剂扩展到接触孔上，可产生有缺陷的接触。鉴于上述问题作出本专利技术，以提供通过简单的步骤制造具有绝缘膜、半导-体膜、导电膜等的膜图案的基板的方法，以及以高产量制造低成本的半导体器 件的方法。根据本专利技术，在基板上形成具有低润湿性的第一保护膜(下文中称为掩模 图案)之后，在第一掩模图案的外缘上施加或排放高润湿性材料，以形成膜图 案和具有膜图案的基板。根据本专利技术，在基板上形成具有低润湿性的第一掩模图案之后，在除了第 一掩模图案的区域上施加或排放高润湿性材料，以形成膜图案和具有膜图案的 基板。根据本专利技术，在基板上形成具有低润湿性的第一掩模图案之后，在不形成 第一掩模图案的区域上施加或排放高润湿性材料，以形成膜图案和具有膜图案 的基板。根据本专利技术，在薄膜或构件上形成具有低润湿性的第一掩模图案之后，形 成具有高润湿性的第二掩模图案，去除第一掩模图案以及覆盖有第一掩模图案 的薄膜或构件，形成具有膜图案或接触孔的绝缘膜。注意，可在稍后去除第二 掩模图案。当液体在具有高润湿性的第二掩模图案上扩展时，具有低润湿性的第一掩 模图案容易排斥液体。诸如用于第二掩模图案的材料之类的液体溶液以半球形 状被排斥在在第一掩模图案的表面上，因此，可以自对准的方式形成第二掩模 图案。可通过向绝缘层照射等离子氟化物来形成具有低润湿性的第一掩模图案。 可在氟化物或氟化物气体中产生等离子氟化物，或可通过使用具有包括氟塑料 的电介质的电极来产生。对于形成具有低润湿性的第一掩模图案，可在预定位置上排放或施加具有 低润湿性的材料。例如，具有低润湿性的材料是含碳氟化合物链的化合物。较佳的是，具有低润湿性的第一掩模图案的接触角大于具有高润湿性的第二掩模图案的接触角，接触角之间的差为30。，更佳的为40。或以上。结果，由 于第二掩模图案的材料以半球形状被pc在第一掩模图案的表面上，可以自对准的方式形成每个掩模图案。第二掩模图案较佳地用于形成膜图案的掩模。膜图案是具有所希望的形状的绝缘膜、半导体膜、导电膜、或具有接触孔 的绝缘膜。典型地，使用栅极绝缘膜、层间绝缘膜、保护膜、诸如具有接触孔 的绝缘膜的绝缘膜、沟道形成区域、源极区域和漏极区域的半导体膜、以及诸 如源极电极、漏极电极、布线、栅极电极、像素电极以及天线的导电膜。在去 除掩模图案之后，掩模图案的化合物仍然存在于膜图案的周围中(形成掩模图 案的区域)。通过使用液相方法或印刷方法形成具有低润湿性的第一掩模图案。液相方 法代表性地包括微滴排放方法、喷墨方法等。使用液相方法形成具有高润湿性的第二掩模图案。液相方法代表性地包括微滴排放方法、喷墨方法、旋涂方法、辊涂方法、槽隙涂敷(slot coating)方法等。根据本专利技术，使用通过使用具有低润湿性的第一掩模图案和具有高润湿性 的第二掩模图案形成的膜图案或构件来形成半导体元件。半导体元件例如是TFT、场效应晶体管(FET) 、 M0S晶体管、双极型晶体管、有机半导体晶体管、 MIM元件、存储元件、二极管、光电变换器、电容器、电阻器等。根据本专利技术，提供具有通过使用具有低润湿性的第一掩模图案和具有高润 湿性的第二掩模图案形成的膜图案的半导体器件、具有膜图案的基板或半导体 元件、及其制造方法。半导体器件例如是由半导体元件形成的集成电路、显示 器、无线标签、IC标签、IC卡等。显示器代表性地包括液晶显示器、发光显 示器、DMD (数字微镜设备)、PDP (等离子显示屏)、FED (场发射显示器)、 电泳显示器(电子纸)等。TFT例如是参差TFT、反向参差TFT (沟道蚀刻型 TFT或沟道保护型TFT)、上栅极共面TFT、下栅极共面TFT等。在本专利技术中，显示器指的是使用显示元件的器件，即图像显示器。此外， 诸如柔性印刷电路(FPC)或TAB (带自动接合)带或TCP (带载送封装)之类 的连接器与显示屏相连接的模块，IC (集成电路)和CPU直接通过COG (玻璃 上芯片)方法安装在显示元件上的模块都包含于显示器中。本专利技术提供上述膜图案、具有膜图案的基板、半导体元件、或具有半导体 器件的液晶电视机或EL电视机。根据本专利技术，在亲液表面上通过使用用于形成排斥液体表面的材料形成掩6模图案之后，通过使用亲液材料在掩模图案的外缘上形成膜图案和具有膜图案 的基板。根据本专利技术，在亲液表面上通过使用用于形成排斥液体表面的材料形成掩 模图案之后，通过使用亲液材料在除了掩模图案之外的区域中形成膜图案和具 有膜图案的基板。根据本专利技术，在亲液表面上通过使用用于形成排斥液体表面的材料形成掩 模图案之后，通过使用亲液材料在不形成掩模图案的区域中形成膜图案和具有 膜图案的基板。根据本专利技术，在具有亲液表面的薄膜或构件上通过使用用于形成排斥液体 表面的材料形成第一掩模图案之后，通过使用亲液材料形成第二掩模图案，去 除第一掩模图案和覆盖有第一掩模图案的膜或构件以形成膜图案或具有接触 孔的绝缘膜。注意，也可去除第二掩模图案。膜图案是具有所希望的形状的绝缘膜、半导体膜、导电膜或具有接触孔的 绝缘膜。典型地，使用栅极绝缘膜、层间绝缘膜、保护膜、诸如具有接触孔的 绝缘膜的绝缘膜、沟道形成区域、源极区域和漏极区域的半导体膜、以及诸如 源极电极、漏极电极、布线、栅极电极、像素电极以及天线的导电膜。在去餘 掩模图案之后，掩模图案的化合物仍然存在于膜图案的周围中(形成掩模图案 的区域)。用于形成排斥液体表面的材料具有代表性的为由化学式Rn-Si-X(4—n) (n=l、 2和3)表示的硅垸偶联剂。在此，R包含诸如烷基之类的相对较惰性的基团。 此外，X表示水解基团，它与接地基板表面上的吸附的水或羟基縮合而结合， 如卣素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基等。包含氟碳基作为R的硅垸偶联剂(氟垸基硅垸(FAS))形成具有较高液 体排斥性的排斥液体表面。具有碳氟化合物链的材料(代表性的为碳氟树脂)是具有排斥液体表面的 材料的例子。形成排斥水表面的溶剂是诸如正戊垸、正己垸、正庚垸、正辛垸、正癸烷、 二环戊垸、苯、甲苯、二甲苯、四甲苯、茚、四氢化萘、十氢化萘、以及鲨烯 或四氢呋喃等之类的烃类溶剂。通过将等离子、激光或电子束照射到具有排斥液体表面的材料，可提高液 体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，它包括：　通过排放含有镓和锌的微滴在基材上形成膜图案。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：前川慎志，藤井严，城口裕子，森末将文，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]