电子器件的制造方法

专利名称：电子器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及包括薄膜晶体管(TFT)等的电子器件及其制造方法，进一步涉及采用 TFT的显示器件(有机EL器件、无机EL器件、液晶显示器件等)、电路板、其它电子器件及 其制造方法。
背景技术：
一般来说，液晶显示器件、有机EL器件、无机EL器件等显示器件，在具有平坦主面 的基板上，具有成膜的、图形化的布线图形、电极图形等导电图形。进一步地，在基板上也配 置构成显示器件的元件所必需的各种膜和电极膜等。近年来，对于这类显示器件，大型化的要求在加强。为形成大型的显示器件，需要 将更多的显示元件以高精度形成在基板上，并将这些元件与布线图形电连接。这样的情况 下，基板上除布线图形以外，绝缘膜、TFT (薄膜晶体管)、发光元件等以多层化的状态而形 成。其结果是，基板上普遍有着阶梯状的级差，布线图形越过这些级差而布线。布线有级差的情况下，布线宽度需要增大。布线宽度增大的情况下，会产生由布线 寄生电容而使驱动负荷增大的缺陷。由此，就希望能消除这些级差。进一步地，显示器件大型化时，由于布线图形自身变长，就需要将该布线图形的电 阻降低。作为消除布线图形的级差和低电阻化的方法，在专利文献1，特愿2005-173050号 (称作相关文献1)和专利文献2中提出。这些专利文献中，公开了为形成如液晶显示器件 的平面显示器件用的布线，在透明的基板表面形成布线和与之相同高度的透明绝缘材料， 并使透明绝缘材料与布线图形相接。其中，专利文献1中，作为布线形成的方法，提出了采用如喷墨法、丝网印刷法等。 另外，相关文献1中还公开了栅极等的导电性金属层由铜等化学镀而形成的方法，专利文 献2中公开了由热压、化学机械抛光(CMP)等而使得布线更为平坦化的方法。进一步地，特愿2006-313492号(以下称作相关文献2)公开了一种在基板上形成 设有槽的绝缘层，使与绝缘层表面大致平齐地在槽中采用化学镀设置栅极后，在该栅极上 设置栅绝缘膜和半导体层的TFT及其制造方法。另外，专利文献3中，栅极由铜等化学镀形 成的同时，栅绝缘膜的一部分，由将绝缘性涂布膜旋转涂布而形成。根据这样的构造，由旋 转涂布而形成的绝缘性涂布膜，由于能确保表面极度平坦，就能获取平坦性优异的TFT等 电子器件。专利文献1 :W02004/110117 号专利文献2 JP特开2005-210081号公报专利文献3 JP特开2007-43131号公报如专利文献1所述，由喷墨法或是丝网印刷法而形成布线的情况下，布线表面变 得粗糙，布线上形成的绝缘层等的平坦性会变得恶化。另外，如相关文献1和2所述，使用 化学镀的情况下，对于实用水准的显示器件的大型化无法适应。也就是说，玻璃基板达到 3m见方左右的超大型化的情况下，为将超大型化的玻璃基板化学镀，至少需要那样大的电镀设备(镀槽)。然而作为现实问题，由于不存在可将超大型化的玻璃基板电镀的那样大 的电镀设备，则使用电镀设备，将超大型玻璃基板电镀是不可能的。另外，将那样的超大面 积均勻地化学镀，实际上是困难的。进一步地，化学镀难以控制，会频发在金镀层(金力9 t)之上的镍镀层(二 7》> ^ 11)中，出现圆形的未镀区域的问题。另外，由化学镀形 成导电性图形的情况下，为提高贴紧性，还需要设置作为镀层底子的底层。进一步地，如专利文献2所述，使用热压、化学机械抛光(CMP)等，将超大型玻璃基 板上的布线在很大的面积上均勻地平坦化，是极为困难的，并且从经济上考虑其实用也很 困难。

发明内容
这样，本发明的目的之一，是提供具有在超大型基板上均勻形成的导电性图形的 电子器件及其制造方法。本发明的另一目的，是提供一种不用CMP等就能制造、从而提供低价且大型的显 示器件。本发明的再一目的，是提供平坦性优异、漏电流小的半导体器件。根据本发明第1实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，此电子器件具有基 板、该基板上形成的透明树脂膜、和选择性埋设于该透明树脂膜的金属膜，其特征在于，包 括在所述透明树脂膜上形成绝缘性涂布膜的工序；在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选 择性形成槽的工序；通过溅射，在包括所述槽内和所述涂布膜上整个面上形成金属膜的工 序；和由蚀刻去除所述涂布膜，剥离所述涂布膜上的金属膜，获得所述金属膜埋设于所述槽 的构造的工序。根据本发明第2实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1实 施方式中，所述涂布膜为多孔质性质。根据本发明第3实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1实 施方式中，所述涂布膜包括含有Si、Ti、Al、Zr的氧化物中的一种或两种以上的多孔质涂布膜。根据本发明第4实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1实 施方式中，所述涂布膜为包括由((agjiOh/KSiC^Un= 1 3，x彡1)所表示的组合 物中的一种或是两种以上的薄膜。根据本发明第5实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1实 施方式中，形成绝缘性涂布膜的工序，包括形成多孔质涂布膜的工序，和在该多孔质涂布膜 上形成无孔质涂布膜的工序。根据本发明第6实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第5的任一实施方式中，在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选择性形成槽的工序，包括在 所述涂布膜上设置光抗蚀剂膜的工序，由曝光、显影选择性去除所述光抗蚀剂膜而形成指 定图形的工序，和将该指定图形的光抗蚀剂膜作为掩模，将所述涂布膜选择性蚀刻去除的工序。根据本发明第7实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第6实 施方式中，在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选择性形成槽的工序，进一步包括，该指定图形的光抗蚀剂膜，和选择性蚀刻去除的剩余的涂布膜中，至少有一个作为掩模将所述透明树脂膜选择性蚀刻去除的工序。根据本发明第8实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第6实 施方式中，所述指定图形的光抗蚀剂膜作为掩模将所述涂布膜选择性蚀刻去除的工序，包 括利用腐蚀性气体的干性蚀刻工序。根据本发明第9实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第8实 施方式中，在所述涂布膜和所述透明树脂膜选择性形成槽的工序，进一步包括，所述指定图 形的光抗蚀剂膜，和选择性蚀刻去除的剩余的涂布膜中，至少一个作为掩模，利用所述腐蚀 性气体的干性蚀刻，将所述透明树脂膜选择性蚀刻去除的工序。根据本发明第10实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第8或 第9实施方式中，所述腐蚀性气体包括CxFy气体。根据本发明第11实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第10 实施方式中，所述腐蚀性气体包括CF4气体。根据本发明第12实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第10 实施方式中，所述腐蚀性气体包括C5F8气体和O2气体。根据本发明第13实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第12任一实施方式中，进一步包括在形成所述金属膜的工序之后，所述涂布膜蚀刻去除之 前，去除所述涂布膜的所述槽的侧壁附着的金属膜的工序。根据本发明第14实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第13任一实施方式中，由蚀刻去除所述涂布膜，剥离所述涂布膜上的金属膜，获得所述金 属膜埋设于所述槽的构造的工序，还包括利用包括氢氟酸的蚀刻液将所述涂布膜蚀刻去除 的工序。根据本发明第15实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第14任一实施方式中，还包括所述基板上形成1 2μπι厚的所述透明树脂膜的工序。根据本发明第16实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1 至第15任一实施方式中，所述透明树脂膜上形成绝缘性涂布膜的工序中，包括形成厚度为 300 2000nm的所述绝缘性涂布膜的工序。根据本发明第17实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1实 施方式中，所述透明树脂膜上形成绝缘性涂布膜的工序，包括形成厚度为700 ieOOnm的 多孔质涂布膜的工序，和在该多孔质涂布膜上形成100 300nm厚的无孔质涂布膜的工序。根据本发明第18实施方式，能获得一种电子器件的制造方法，其特征在于，第1至 第17任一实施方式中，包括所述选择性埋设的金属膜上，介有绝缘层地形成半导体层的工 序。根据本发明，可获得具有均勻导体层的超大面积、低价的布线基板和显示器件。另 夕卜，根据本发明，可获得具有消除了 TFT沟道栅部(charmelgate portion)的由栅布线引起 的级差的构造的半导体器件及其制造方法。


图1为表示本发明的薄膜晶体管(TFT)的构造的一例的截面图。
图2为表示相关文献2所记载的磁控管溅射设备的视图。图3A为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图3B为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图3C为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图3D为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图3E为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图3F为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图3G为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序概况的视图。图4A是为说明本发明所采用的剥离简易实验所提供的截面图。图4B是为说明本发明所采用的剥离简易实验所提供的截面图。图4C是为说明本发明所采用的剥离简易实验所提供的截面图。图4D是为说明本发明所采用的剥离简易实验所提供的截面图。图4E是为说明本发明所采用的剥离简易实验所提供的截面图。图4F是为说明本发明所采用的剥离简易实验所提供的截面图。图5为表示玻璃基板10在剥离液中浸泡时表面随时间变化的光学显微镜照片。图6为表示多孔类型的绝缘性涂布膜的膜厚，与100 μ m的铝布线被剥离为止的时间的关系的示意图。图7A为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7B为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7C为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7D为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7E为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7F为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7G为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7H为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图71为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7J为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图7K为表示本发明的薄膜晶体管的制造工序的概略的视图。图中10玻璃基板(绝缘基板)11透明树脂膜(透明抗蚀剂)12铝膜(栅极)12a 槽14栅绝缘膜141、14a、14b 绝缘性涂布膜15 g射线抗蚀剂膜(g線卜膜)161半导体层162半导体层17 源极
18 漏极19布图用抗蚀剂20 绝缘膜(Si3N4)50磁控管溅射设备
51 革巴心(target)52柱状旋转轴53螺旋状板磁铁群(旋转磁铁群)54固定外周板磁铁55外周顺磁体56支撑板58 通路59绝缘材料60被处理基板61处理室内空间62 馈线63 罩子64夕卜壁65顺磁体66等离子遮蔽部件71垂直可动机械装置112 铜(Cu)膜112-1 铜(Cu)膜112-2 铜(Cu)膜112-3 同(Cu)膜114多孔质绝缘性涂布膜124无孔质绝缘性涂布膜
具体实施例方式以下说明本发明的实施方式。图1为表示本发明所涉及的TFT的构造的一例的断面图。图示的TFT具有玻璃 基板(绝缘基板)10，由玻璃基板10上形成的透明光敏树脂构成的透明树脂膜(透明抗蚀 剂)11，和在透明树脂膜11中选择性形成至玻璃基板10的槽内形成的、与透明树脂膜11大 体相同高度的栅极12。此外，透明树脂膜11优选为具有1 2 μ m的膜厚、由专利文献3中 记载的透明树脂膜所构成。图示的例中，透明树脂膜11直接在玻璃基板10的表面形成，与 玻璃基板10之间没有设置衬底层。图1的栅极12为由溅射形成的铝(Al)电极，它不是由利用后述的溅射设备成膜 后实施化学机械抛光CMP而形成，而是由本发明涉及的剥离方法、将槽内部以外(也就是说 透明树脂膜11上部)的铝进行选择性除去而形成的。这样一来，由于本发明利用溅射使栅 极12成膜，与利用化学镀形成的电极相比，就能形成贴紧性高的栅极。进一步地，由于本发明使用可大面积溅射的溅射设备使栅极12成膜，所以即使玻璃基板增大至3mX3m左右，也 可以在玻璃基板上均勻形成栅极12，进一步地，通过剥离将槽内以外的多余的铝去除。此 夕卜，栅极12也可以是由溅射形成的Cu。图示TFT具有跨越透明树脂膜11和栅极12上一致地形成的绝缘性涂布膜141。该绝缘性涂布膜141由相关文献2中公开的涂布膜而形成。该绝缘性涂布膜141，是由将聚 硅氧烷(水。〗J ^ f > *义七^ *才*寸> )、二氧化硅的合成物(* 1J力O複合体)及溶剂 混合而成的涂布液作旋转涂布之后干燥而形成的。这样，由于旋转涂布的状态下所述涂布 液为液体，所以在玻璃基板10为维持水平的状态下，那么涂布后的液面也保持为水平。进 一步地，即使在透明树脂膜11和栅极12之间存在间隙，该涂布液也能流入间隙中，结果涂 布后的液面也能维持水平。即使这样的状态下干燥，由于绝缘性涂布膜(以下也有将所述 绝缘性涂布膜及其组成分别简化说明为SiCO膜的情况。)141保持了很高的平坦性，所以绝 缘性涂布膜141也可称为平坦化膜。涂布干燥后的绝缘性涂布膜141，在平均表面粗糙度 Ra为0. 27 μ m以下的同时，还具有2. 0 5. 0的介电常数ε r。该绝缘性涂布膜141上，形成了由CVD而成的氮化硅膜等电介质膜142。其结果， 图示TFT具有了包括由绝缘性涂布膜141和电介质膜142形成的栅绝缘膜的绝缘层14。进一步地，图示TFT具有在绝缘层14上形成的由非晶硅(a-Si)形成的半导体层 161、在该半导体层161上形成的由n+a-Si构成的半导体层162、在该半导体层162上形成 的由金属构成的源极17和漏极18。半导体层161形成了沟道区。进一步地，这些源极17、 漏极18和沟道区上，形成由氮化硅(Si3N4)构成的绝缘膜20。此种构成由于栅极12由溅射而形成，得以形成与玻璃基板10贴紧性好的栅极，进 一步地，由剥离(化学剥离)方法去除透明树脂膜11上方的铝，所以与采用CMP去除的情 况相比，能大幅降低制造成本。接下来，参照图2，说明本发明所涉及的栅极12的溅射成膜方法。此处就栅极12 由铝形成的情况进行说明。图2表示了具有与特愿2007-92058号(以下称为相关文献3) 中记载的磁控管溅射设备相同构造的磁控管溅射设备。图2所示的磁控管溅射设备50具有靶心51，柱状旋转轴52，在旋转轴52的表 面以螺旋状配置的多个螺旋状板磁铁群(即，旋转磁铁群)53，在旋转磁铁群的外周配置的 固定外周板磁铁54、在靶心51的相反侧与固定外周板磁铁54相对配置的外周顺磁体55， 粘接有靶心51的由铜构成的支撑板56，具有除所述靶心侧以外的部分覆盖柱状旋转轴52 和螺旋状板磁铁群53的构造的顺磁体65，通过制冷剂的通路58，绝缘材料59，被处理基板 60，设置被处理基板60的设置台69，处理室内空间61，馈线62，与处理室电连接的罩子63， 形成处理室的外壁64，在外壁64上设置并电连接的等离子遮蔽部件66，和抗等离子性优良 的绝缘材料67。等离子遮蔽部件66，具有沿柱状旋转轴52的轴方向延伸，使靶心51相对被处理基 板60开口的缝隙。这样的情况下，如下设置等离子遮蔽部件66的缝隙的宽度和长度，即 旋转磁铁群53在以一定的频率旋转时，在靶心51表面形成的磁场当中，与靶心51的面平 行的分量的磁场强度的时间平均分布中，使得最大值的75%以上的区域从被处理基板60 看来为开口。同时，靶心51的端部未被遮蔽的情况下，使等离子遮蔽部件66遮蔽在被处理 基板60上单位时间成膜的最大膜厚的80%以下的区域。未被等离子遮蔽部件66遮蔽的区域，磁场强度强而密度高生成低电子温度的等离子，是充电损伤及离子照射损伤不进入被 处理基板60的区域，同时，还是成膜速率快的区域。该区域之外由等离子遮蔽部件66所遮 蔽，可以进行成膜速率无实质性降低、损害不进入的成膜。另一方面，馈线62连接直流电源、射频电源，和匹配器。由该直流电源和射频电源，通过匹配器，进一步通过馈线62和壳体，向支撑板56和靶心51供给等离子激励电力， 在靶心表面等离子被激励。仅有直流电或是只有射频电也可以激励等离子，但从膜质的控 制性和成膜速度的控制性考虑，优选为应用两者。另外，射频电的频率，通常从数IOOkHz到数IOOMHz之间选取，而从等离子的高密 度低电子温度化的角度来考虑，优选为高频率。本实施方式设为13.56MHz。等离子遮蔽部 件66对于射频电也起到接地板的作用，有了该接地板，被处理基板60即使在电悬浮状态下 也能高效地激励等离子。顺磁体65具有对磁铁产生的磁场的磁屏蔽的效果，和减少靶心近 旁由外部干扰引起的磁场变动的效果。另外，虚线71内侧的区域，具有由图中未示的电动 机而垂直可动构造。作为图示磁控管溅射设备50的靶心51，设置铝靶心。另一方面，作为被处理基板 60，如图1所示，通过设置具有选择性形成槽的透明树脂膜11的玻璃基板10，栅极(和栅布 线)12用的铝被成膜。由于图示的磁控管溅射设备50适合于在大面积的被处理基板60上 将靶心51的材料均勻成膜，所以透明树脂膜11上方和槽内的玻璃基板10上铝膜能均勻成膜。接下来，如图1所示，玻璃基板10上形成透明树脂膜11之后，形成绝缘性涂布膜 141和电介质膜142，到绝缘层14成膜为止的工序，参照图2和图3进行说明。如图3A所示，首先将玻璃基板10洗净，然后如图3B所示，在玻璃基板10上涂布 透明树脂膜，进行热处理，设置厚度IOOOnm的透明树脂膜11。厚度为2000nm左右也是可以 的。接下来如图3C所示，透明树脂膜11上涂布绝缘性涂布膜14a并进行热处理。这 样的情况下，图示绝缘性涂布膜14a优选为包括由((OgnSiOh/KSiC^U其中，η = 1
1)所表示的化合物构成的涂布膜。绝缘性涂布膜14a也可称为第1涂布膜。或者， 绝缘性涂布膜14a也可以是包括Si、Ti、Al、Zr的氧化物中的一种或两种以上的多孔质涂 布膜。绝缘性涂布膜14a厚度适宜为300 2000nm。本例中设为700nm。进一步地其上设 置400 2000nm厚的g射线抗蚀剂膜15。将g射线抗蚀剂膜15曝光、显影，让应成为槽的 部分的绝缘性涂布膜14a的表面露出。接下来，如图3D所示，以g射线抗蚀剂膜15作为掩模，将绝缘性涂布膜14a和透 明树脂模11选择性蚀刻，在透明树脂膜11和绝缘性涂布膜14a中形成达到玻璃基板10的 槽12a。蚀刻也可以是湿法蚀刻，但本例中是由等离子蚀刻设备经干法蚀刻进行。在使用 CF4气体的干法蚀刻中，绝缘性涂布膜14a和透明树脂模11的蚀刻可以以选择比1. 5进行。 在使用02/C5F8气体的干法蚀刻中，绝缘性涂布膜14a和透明树脂模11的蚀刻可以以选择 比1. 7进行。任何一种都是槽侧壁被垂直地蚀刻，在绝缘性涂布膜14a为多孔质类型的情 况下，侧壁上可见凹凸，而在厚700nm的多孔质类型的涂布膜上设置厚100 300nm的无孔 质类型的涂布膜形成绝缘性涂布膜14a，则可获得光滑的侧壁。g射线抗蚀剂膜15在槽形 成之后，优选进行灰化去除。
形成了槽12a的玻璃基板10，导入图2所示的磁控管溅射设备。在具有以铝靶作为 靶心51的磁控管溅射设备内，如图3E所示，通过溅射在整个槽12a内和绝缘性涂布膜14a 的表面形成铝膜12。这样的由溅射形成的铝膜12对于玻璃基板10具有良好的贴紧性。另 夕卜，通过使用图2所示的磁控管溅射设备，对于3m见方的超大型基板也能将铝膜12均勻成膜。铝膜12成膜后的玻璃基板10被从磁控管溅射设备50中取出，导入化学剥离设备。化学剥离中，由SiO2系列的选择蚀刻液(包含氢氟酸)将绝缘性涂布膜14a蚀刻，与 此同时也将该绝缘性涂布膜14a上的铝膜12剥离而去除。其结果如图3F所示，仅在透明 树脂模11的槽12a内才剩有铝膜12，形成了栅极(和栅布线)12。这样的情况下，透明树 脂模11的表面与栅极(和栅布线)12的表面，实际上形成了同一平面。也就是说，透明树 脂模11和栅极(和栅布线)12，实际上具有相同的膜厚。接下来，如图3G所示，绝缘性涂布膜141作为第2涂布膜由旋转涂布而涂布，然后 电介质膜142成膜，形成作为栅绝缘膜的绝缘层14。作为电介质膜142，氮化硅膜(Si3N4) 由化学气相沉积(CVD)形成，之后进行TFT的制造工艺。此外，第2涂布膜141也可以使用 与第1涂布膜14a相同的东西。此处，上面的例子中，绝缘性涂布膜14a上设置普通的光阻剂，将其作掩模，将绝 缘性涂布膜14a和透明树脂膜11由干法蚀刻而蚀刻、图形化。但使得绝缘性涂布膜14a具 有光敏性，由掩模曝光将该绝缘性涂布膜14a自身图形化之后，以图形化的绝缘性涂布膜 14a作为掩模将透明树脂膜11图形化，也是可以的。本发明不限于这一方法，例如，在绝缘性涂布膜14a上设置普通的光阻剂，以此为 掩模，将绝缘性涂布膜14a由蚀刻液进行湿法蚀刻，接下来将蚀刻过的绝缘性涂布膜14a作 为掩模，将透明树脂模11由湿法蚀刻图形化，也是可以的。就这样，用任何一种方法形成图3D所示的槽12a都是可以的。参照图3E和F所说明的剥离工序，是就透明树脂膜11上涂布绝缘性涂布膜14a， 该绝缘性涂布膜14a与铝膜12 —同剥离的情况进行说明的。接下来，参照图4，对随绝缘性涂布膜的剥离的铝膜的蚀刻速度进行说明。为此，准 备了样本，样本如图4A所示的，绝缘性涂布膜14b涂布在玻璃基板10上，如图4B所示，绝 缘性涂布膜14b上形成铝膜12。图示绝缘性涂布膜14b具有400nm的膜厚，为无孔质类型 的涂布膜。该绝缘性涂布膜14b在300°C氮气(N2)的环境中，进行1个小时的热处理(烧 制和退火)。在绝缘性涂布膜14b上，利用图2所示磁控管溅射设备形成铝膜12 (图4B)。接下 来，如图4C所示，铝膜12上，涂布布图用抗蚀剂19，进行图形化，如图4D所示，布图用抗蚀 剂19作为掩模，在磷酸/硝酸/醋酸混合液中，铝膜12被图形化为100 μ m宽度。然后如图4E所示，图形化阻剂剥离之后，将具有绝缘性涂布膜14b和图形化的铝 膜12的玻璃基板10在剥离溶液中浸泡(23°C )。剥离溶液使用对铝表面的微小粗糙有抑 制效果的HF系列的蚀刻液。其结果如图4F所示，绝缘性涂布膜14b上的铝膜12与绝缘性 涂布膜14b —同由蚀刻而去除。图5为表示在剥离液中浸泡时的表面随时间变化的光学显微镜照片。剥离液中浸 泡之后，浸泡过O分钟、1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、23分钟之后，用500倍的光学显微镜观察的结果如图5所示。由图5可以清楚地知道，浸泡23分钟之后，100 μ m的铝布线被剥离。由此，铝布线的蚀刻速度为0.07 μ m/s。接下来，为提高蚀刻速度，进行对绝缘性涂布膜的由((CH3)^i(Vn72)x(SiO2)1Jn =1 3，1)所表示的组合物的改良。这样的情况下，将包括由((CH3)nSi(Vn72) ,(SiO^hOi= 1 3，x< 1)所表示的组合物的绝缘性涂布膜变为多孔质类型的涂布膜。也 就是说，绝缘性涂布膜为包括Si、Ti、Al、Zr的氧化物中的一种或两种以上的多孔质涂布膜 (以下简称为多孔质类型)。比较的结果表明，多孔质类型的SiCO膜的蚀刻速度为0. 5 μ m/ s,是未进行多孔质化的情况下SiCO膜的蚀刻速度的7倍。参照图6，是表示宽度为100 μ m的铝布线剥离所需要时间，与多孔质类型的绝 缘性涂布膜的厚度之间的关系的图表。如图所示，多孔质类型的绝缘性涂布膜的膜厚为 0. 74 μ m、0. 92 μ m和0. 98 μ m,测定将具有100 μ m宽度的铝布线剥离所需要的时间，结果与 绝缘性涂布膜的膜厚无关，都能在2分钟去除。由此可见，将绝缘性涂布膜多孔质化，对于 加快蚀刻速度是极为有效的。接下来，对于图1所示构造当中，玻璃基板10上，形成透明树脂膜11之后，形成绝 缘性涂布膜141和电介质膜142，直到绝缘层14成膜为止的工序的其它的实施方式，参照图 7进行说明。首先，如图7A所示将玻璃基板10洗净，然后如图7B所示，在玻璃基板10上涂布 耐高温高热的透明树脂(例如，环烯烃聚合物)，进行热硬化，设置厚IOOOnm 2000nm(例 如IOOOnm)的耐热性透明有机膜11。接下来，如图7C所示，透明树脂膜11上，涂布多孔质绝缘性涂布膜114并热硬化， 紧接着其上涂布无孔质绝缘性涂布膜124并热硬化。多孔质绝缘性涂布膜114，由旋转涂布 或狭缝涂布机而涂布，120°C下进行90秒预烘，紧接着在氮环境中300°C下烘烤1小时。厚 度在700 1600nm为宜。本例为750nm。无孔质绝缘性涂布膜124，由旋转涂布或狭缝涂布 机而涂布，120°C下进行90秒预烘，紧接着在氮环境中300°C下烘烤2小时。厚度在100 300nm为宜。本例设为140nm。通过设置无孔质绝缘性涂布膜124，可以使得表面更加平滑， 并防止其上所设抗蚀剂膜的边缘的图形滋生粗糙(凹凸)。也就是说，可以实现更加精细的 图形化。接下来，如图7D所示，无孔质绝缘性涂布膜124上设置厚度为400 2000nm的g 射线抗蚀剂膜15。对g射线抗蚀剂膜15进行曝光、显影，让应成为槽部分的无孔质绝缘性 涂布膜124的表面露出。接下来，如图7E所示，g射线抗蚀剂膜15作为掩模，将无孔质绝缘性涂布膜124、 多孔质绝缘性涂布膜114和透明树脂膜11进行选择性蚀刻，在剥离层(无孔质绝缘性涂布 膜124+多孔质绝缘性涂布膜114)和透明树脂模11上，形成到达剥离基板10的槽12a。蚀 刻由等离子蚀刻设备进行干法蚀刻。紧接着如图7F所示，g射线抗蚀剂膜15被灰化去除。形成了槽12a的图7F的玻璃基板10，导入图2所示的磁控管溅射设备。在具有以 铜靶作为靶心51的磁控管溅射设备内，通过连续溅射，如图7G所示，在跨越如112-3所示 的在槽12a内的玻璃基板表面与透明树脂膜11以相同程度的厚度、如112-2所示的在剥离 层(无孔质绝缘性涂布膜124+多孔质绝缘性涂布膜114)的槽12a的侧壁上、和如112-1 所示的在无孔质绝缘性涂布膜124的表面全体上形成Cu膜112。适当选择溅射的直流电压、射频频率等，通过促进铜的转移，可以将槽12内的Cu膜112-3从中间部分至端部设置为大体相等的厚度，但也不可避免地在剥离层的侧壁上形成了 Cu膜112-2。由此，如图7H 所示，作为接下来的工序，是将剥离层侧壁上的Cu膜112-2蚀刻去除。也就是说，将Cu膜 112成膜的玻璃基板10，从磁控管溅射设备50中取出，搬入湿法蚀刻的设备中，由包括体积 比为1 1 38的硫酸、过氧化氢、纯水的蚀刻液而将剥离层侧壁上的Cu膜112-2蚀刻去 除。此处，溅射金属为铝的情况下，使用包括磷酸、硝酸、醋酸、纯水的蚀刻液。紧接着，如图71所示，在23°C的缓冲氢氟酸中浸泡4分钟，将剥离层(无孔质绝缘 性涂布膜124+多孔质绝缘性涂布膜114)蚀刻，由此，将其上的Cu膜112-1剥离去除。其结 果，如图71所示，仅在透明树脂模11的槽12a内剩有Cu膜112-3，它被采用作为栅极(和 栅布线)。此处，透明树脂模11的表面，与Cu膜112-3的表面，实际上形成了同一平面。也 是就是，两者实际上具有相同的膜厚。接下来，如图7J所示，绝缘性平坦化涂布膜141由旋转涂布或狭缝涂布机而涂布， 接着如图7K所示，氮化硅膜(SiNx) 142由化学气相沉积(CVD)形成，栅绝缘膜14的形成就 结束了。之后进行TFT的制造工艺。如以上所述，根据本发明，由于采用了剥离工艺，就可以制成具有无级差的栅极的 平坦TFT。由此，本发明可实现彻底降低截止漏电流，另外，可提高沟道的移动性，进一步地， 由于可增加栅布线膜的厚度，因此可减小布线宽度，还可以实现由布线寄生电容的降低而 降低驱动负荷。进一步地，根据本发明，在能够抑制TFT阈值电压的离差的同时，可以获得低功耗 的TFT。另外，本发明还能够获得电流驱动能力强的TFT，能够实现显示器件的大画面高画 质。正如以上的说明，本发明的薄膜电子器件及其制造方法，适用于有机EL元件、无 机EL元件、液晶显示器等及其制造。
权利要求
一种电子器件的制造方法，所述电子器件具有基板、在该基板上形成的透明树脂膜、和选择性地埋设于该透明树脂膜中的金属膜，其特征在于，所述制造方法包括工序1，在所述透明树脂膜上形成绝缘性涂布膜；工序2，在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选择性地形成槽；工序3，通过溅射，在包括所述槽内和所述涂布膜上的整个面上形成金属膜；和工序4，通过蚀刻去除所述涂布膜，剥离所述涂布膜上的金属膜，获得所述金属膜埋设于所述槽的构造。
2.根据权利要求1所述的电子器件的制造方法，其特征在于 所述涂布膜为多孔质性质。
3.根据权利要求1或2所述的电子器件的制造方法，其特征在于所述涂布膜包括含有Si、Ti、Al、&的氧化物中的一种或两种以上的多孔质涂布膜。
4.根据权利要求1所述的电子器件的制造方法，其特征在于所述涂布膜，包括由((CH3)nSi(Viv2)x(SiO2)1I表示的组合物中的一种或是两种以上，η =1 3，χ 彡 1。
5.根据权利要求1所述的电子器件的制造方法，其特征在于形成绝缘性涂布膜的工序，包括形成多孔质涂布膜的工序和在该多孔质涂布膜上形成 无孔质涂布膜的工序。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的电子器件的制造方法，其特征在于 在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选择性地形成槽的工序，包括在所述涂布膜上设置光抗蚀剂膜的工序，通过曝光、显影而选择性地去除所述光抗蚀剂膜后形成指定图形的工序，和 以该指定图形的光抗蚀剂膜作为掩模，将所述涂布膜选择性地蚀刻去除的工序。
7.根据权利要求6所述的电子器件的制造方法，其特征在于在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选择性地形成槽的工序，进一步包括，以所述指定 图形的光抗蚀剂膜和选择性地蚀刻去除后剩余的涂布膜中的至少一个作为掩模，将所述透 明树脂膜选择性地蚀刻去除的工序。
8.根据权利要求6所述的电子器件的制造方法，其特征在于以所述指定图形的光抗蚀剂膜作为掩模将所述涂布膜选择性地蚀刻去除的工序，包括 利用腐蚀性气体的干法蚀刻工序。
9.根据权利要求8所述的电子器件的制造方法，其特征在于在所述涂布膜和所述透明树脂膜上选择性地形成槽的工序，进一步包括以所述指定图 形的光抗蚀剂膜和选择性地蚀刻去除后剩余的涂布膜的至少一个作为掩模、利用所述腐蚀 性气体的干法蚀刻，将所述透明树脂膜选择性地蚀刻去除的工序。
10.根据权利要求8或9所述的电子器件的制造方法，其特征在于 所述腐蚀性气体，包括CxFy气体。
11.根据权利要求10所述的电子器件的制造方法，其特征在于所述腐蚀性气体，包括CF4气体。
12.根据权利要求10所述的电子器件的制造方法，其特征在于 所述腐蚀性气体包括C5F8气体和O2气体。
13.根据权利要求1 12中的任意一项所述的电子器件的制造方法，其特征在于 进一步包括在形成所述金属膜的工序之后且在所述涂布膜蚀刻去除之前，去除所述涂布膜的所述槽的侧壁上附着的金属膜的工序。
14.根据权利要求1 13中的任意一项所述的电子器件的制造方法，其特征在于通过蚀刻去除所述涂布膜，剥离所述涂布膜上的金属膜，获得所述金属膜埋设于所述 槽的构造的工序，包括利用包括氢氟酸的蚀刻液将所述涂布膜蚀刻去除的工序。
15.根据权利要求1 14中的任意一项所述的电子器件的制造方法，其特征在于 包括所述基板上形成1 2 μ m厚的所述透明树脂膜的工序。
16.根据权利要求1 15中的任意一项所述的电子器件的制造方法，其特征在于 在所述透明树脂膜上形成绝缘性涂布膜的工序中，包括形成厚度为300 2000nm的所述绝缘性涂布膜的工序。
17.根据权利要求1所述的电子器件的制造方法，其特征在于 在所述透明树脂膜上形成绝缘性涂布膜的工序，包括形成厚度为700 1600nm的多孔质涂布膜的工序，和 在该多孔质涂布膜上形成100 300nm厚的无孔质涂布膜的工序。
18.根据权利要求1 17中的任意一项所述的电子器件的制造方法，其特征在于 包括在所述选择性地埋设的金属膜上，隔着绝缘层形成半导体层的工序。
全文摘要
电子器件的制造方法，在基板上形成的透明树脂膜中，选择性地埋设用于形成栅极的金属膜，在栅极部分通过溅射将金属膜直接形成在基板上，而在栅极部分以外的部分则通过溅射将金属膜形成在绝缘性涂布膜上。随着绝缘性涂布膜被蚀刻去除，绝缘性涂布膜上的金属膜通过化学剥离被去除。本发明提供一种在具有超大面积的基板上均匀形成导体层的制造电子器件的方法。
文档编号G02F1/1368GK101802987SQ200880106579
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月11日
发明者大见忠弘, 小林章洋, 小池匡, 番场昭典, 绵贯耕平, 藤村诚 申请人:国立大学法人东北大学;宇部兴产株式会社;宇部日东化成株式会社