专利名称：电路图案、薄膜晶体管及电子设备的制造方法
技术领域：
本发明涉及采用了以喷墨法为典型的液滴喷射法的电路图案、薄膜晶体管(以下也称为TFT)及电子设备的制造方法、以及安装有薄膜晶体管的显示装置的制造方法。本发明特别涉及布线等的电路图案、薄膜晶体管及电子设备的形成方法。
背景技术：
当制造薄膜晶体管及由该薄膜晶体管构成的电子电路时，在衬底上层叠半导体、绝缘体、以及导电体等的各种薄膜。此时，作为形成图案的方法，光刻法很普遍。光刻法是利用光将被称为光掩模的在透光平板表面上使用非透光材料而形成的电路等的图案转写在目标衬底上的技术。光刻法广泛适用于半导体集成电路等的制造工序。
光刻法的两大问题如下一是消耗很多资源。在采用光刻法的以往的TFT制造工序中，需要使用由称为光抗蚀剂的感光有机树脂材料构成的掩模图案进行曝光、显影、焙烧、剥离等的很多工序。因此，在TFT的制造工序中，研讨减少光刻法的工序数量以降低制造成本是妥当的。再者，若能够制造TFT而不使用光刻法，则可期待大幅度降低制造成本。
二是因母玻璃衬底的大型化而产生的问题。在很多情况下，使用玻璃衬底制造液晶显示装置或EL显示装置等。作为母玻璃衬底的尺寸，可以举出1990年初的第一代尺寸300mm×400mm至第八代尺寸2160mm×2400mm。在2006年，还开发并销售了适合于第八代尺寸的装置。这种衬底大型化具有两大优点一是能够使用一片母玻璃衬底形成多个显示装置用面板，这导致产率飞跃提高；二是能够制造大型面板。但是，在光刻工序中，使用用来转写掩模图案的曝光装置进行一次曝光，难于对大面积衬底完全进行曝光。
因此，使用喷墨技术代替光刻法形成图案的方法，引人注目。喷墨技术虽然是为了印刷记录而开发的，但是能够将需要的材料量配置在需要的部分，因此不仅研讨适用于半导体工序，而且还研讨适用于与纳米技术有关的领域。
作为实现纳米技术的方法，可以举出“由上而下”(top down)方式和“由下而上”(bottom up)方式。前者是削去首先使材料堆积而成的部分中的所希望的区域来制造微细结构体的技术，而后者是以原子级或分子级层叠材料来制造微细结构体的技术。光刻法广泛地适用于半导体集成电路等的制造工序中，与此同样，大多采用“由上而下”方式来实现现有的纳米技术。但是，“由上而下”方式已经达到了极限，因此近年来，“由下而上”方式引人注目。使用喷墨法制造TFT的技术可以说是属于“由下而上”方式的范围内的技术。
可以举出专利文件1作为使用喷墨法制造TFT的技术的一个例子。
特开2005-311325号公报如上所述，若使用广泛地适用于以往的半导体制造工序的光刻法，则浪费很多材料，并且所述光刻法难以适用于大型衬底。因此，正在研究开发使用喷墨法形成布线等的图案的技术，但是难以利用喷射液滴等的喷嘴的喷射开口尺寸或喷射开口的扫描能力等来精密地控制图案形成材料的喷射等，例如有可能引起布线短路或形成不良。根据上述专利文件1所述的方法，可以利用具有光催化功能的物质(以下称为光催化物质)通过背面曝光形成润湿性不同的区域，来控制性好地形成所希望的图案。另外，材料的浪费少，并可以以低成本高成品率地制造高性能且高可靠性的显示装置。但是，在半导体膜的沟道形成区域和栅极绝缘膜之间残留光催化物质的膜(以下称为光催化膜)。该光催化膜的电特性影响到半导体膜。例如，若光催化膜的每单位面积的电阻值低于半导体膜的每单位面积的电阻值，则当TFT导通时不是半导体膜导通而是光催化膜导通，这导致TFT的电特性不良。光催化膜的每单位面积的电阻值比半导体膜的电阻值越低，这种现象越明显。另外，在使用上述专利文件1的方法的情况下，也可以去除光催化膜，但是不能去除位于源电极或漏电极层下的光催化膜。存在着因其端部接触半导体膜而导致电特性不良的问题。
本发明提供一种在TFT、由TFT构成的电子电路、以及安装有它们的显示装置的制造工序中减少光刻工序数量的技术。再者，本发明还提供一种可以以低成本高成品率地制造并可以制造电特性比以往的TFT良好的TFT的技术。
在本发明中，利用光催化物质的光活化能量对处理物的表面进行改性处理，并在进行处理之后去除光催化膜，来制造TFT或者形成电路图案，而不在半导体膜正下等残留光催化膜。
发明内容
本发明的电路图案的形成方法，包括以下步骤在具有透光性的衬底中的一个主表面(以下称为表面)上形成具有遮光性的掩模；在衬底及掩模上形成绝缘层；在绝缘层上形成由具有氟碳链的物质构成的第一区域；在第一区域的一部分或整个表面上形成光催化膜；通过从衬底的背面照射光，对不重叠于掩模的第一区域中的与光催化膜接触的部分进行改性处理，以形成第二区域；去除光催化膜；以及将包含图案形成材料的组成物喷射(包括吐出。以下同)到第二区域等，以形成图案。此外，若不需要，则不用形成绝缘层。
此外，本发明的薄膜晶体管的制造方法，包括以下步骤在具有透光性的衬底中的一个主表面上形成具有遮光性的第一导电层；在衬底及第一导电层上形成绝缘层；在绝缘层上形成由具有氟碳链的物质构成的第一区域；在第一区域的一部分或整个表面上形成光催化膜；通过从衬底的背面照射光，对不重叠于掩模的第一区域中的与光催化膜接触的部分进行改性处理，以形成第二区域；去除光催化膜；以及将包含导电材料的组成物喷射到第二区域，以形成第二导电层。
在所述电路图案的形成或薄膜晶体管的制造中，第二区域的相对于组成物的润湿性优选高于第一区域。
在所述电路图案的形成或薄膜晶体管的制造中，优选使用氧化锌作为光催化膜。
在所述电路图案的形成或薄膜晶体管的制造中，优选使用六甲基二硅氮烷或氟烷基硅烷作为具有氟碳链的物质。
在所述电路图案的形成或薄膜晶体管的制造中，被照射的光的波长优选为380nm以下。
在所述电路图案的形成或薄膜晶体管的制造中，第一导电层优选是栅电极层，而第二导电层优选是源电极或漏电极层。
根据上述制造方法而形成的薄膜晶体管可以安装在电子设备中，作为所述电子设备，可以举出摄像机、数字照相机、投影仪、头盔显示器、汽车导航系统、汽车立体声、个人计算机、游戏机、便携式信息终端、具备记录媒体的图像再现装置。
此外，在本说明书中，背面曝光指的是照射光并使光在从衬底的背面向表面的方向上透过衬底的处理。当进行背面曝光时，由于在透光衬底和被曝光的处理物之间形成有具有遮光性的掩模，所以存在着不被曝光的区域。因此，形成有被进行改性处理的区域和不被进行改性处理的区域，由具有遮光性的掩模准确地控制被进行改性处理的区域。
此外，在本说明书中，晶体管指的是具备至少三个端子的元件，其中包括栅极、漏极、源极。在漏极区域和源极区域之间形成有沟道形成区域。
此外，在本说明书中，显示装置指的是发光及非发光被TFT控制的有源矩阵型显示装置，该显示装置是以电致发光(以下称为EL)显示装置及液晶显示装置为典型的。EL显示装置指的是一种自发光型发光显示装置，其特征如下该发光显示装置安装有将施加电压而发光的包含有机物、无机物、或有机物和无机物的混合物的介质夹在电极之间的发光元件、以及控制该发光元件的TFT。液晶显示装置指的是一种显示装置，其中该显示装置安装有发光装置，并且通过利用由施加到液晶的电压改变液晶分子的排列的性质，使用TFT控制光的透过度。
此外，在本说明书中，虽然将由导电物质构成的层称为电极层或导电层，但是这两者之间并没有区别。
根据本发明的制造方法，能够控制性好地形成所希望的图案。因此，能够在材料的浪费少的状态下以低成本制造电特性良好的TFT。因此，能够高成品率地制造高性能且高可靠性的显示装置。
图1A至1D是说明本发明的制造方法的图；图2A至2C是说明本发明的制造方法的图；图3A至3C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图4A至4C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图5A至5C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图6A至6C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图7A至7C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图8A至8C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图9A至9C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图10A至10C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；
图11A至11C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图12A至12C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图13A至13C是说明本发明的显示装置的制造方法的图；图14是说明本发明的液晶显示模块的结构例子的剖视图；图15A至15C是本发明的显示装置的俯视图；图16A和16B是本发明的显示装置的俯视图；图17A和17B是说明本发明的显示面板的俯视图及剖视图；图18是说明本发明的EL显示模块的结构例子的剖视图；图19A和19B是表示使用了本发明的电子设备的图；图20A至20D是表示使用了本发明的电子设备的图；图21是说明本发明的EL显示模块的结构例子的剖视图；图22是说明可适用于本发明的液滴喷射装置的结构的图；图23是表示本发明中的光催化物质的效果的图；图24是根据本发明而形成的TFT的相对于栅极电压的漏极电流的图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，本发明不应该仅限定在如下所述的实施方式，而可以在不脱离其宗旨的范围内变换为各种不同的方式等。此外，在以下说明的本发明的结构中，在不同的附图中共同使用同一标号表示同一部分或具有同样功能的部分，省略其重复说明。
实施方式1参照图1A至1D及图2A至2C，说明本发明的实施方式的一个例子。
本发明是通过如下方法制造TFT、安装有该TFT的显示装置、或安装有该显示装置的电视装置等的，根据该方法，可以选择性地形成诸如布线层或形成电极的导电层、用来形成预定图案的掩模层等之类的构成显示装置的图案中的一种或多种。在本发明中，图案指的是构成TFT或安装有TFT的显示装置等的导电层，例如栅电极层、源电极层及漏电极层、半导体层、掩模层、绝缘层等，并包括形成为预定形状的所有结构因素。作为选择性地形成图案的方法，使用液滴喷射(吐出)法(还根据其方式而称为喷墨法)，其中能够选择性地喷射为了达到特定目的而调制的组成物的液滴等形成预定图案。另外，也可以使用其它能够转写或写成图案的方法，例如各种印刷法(诸如丝网(孔板)印刷、胶(平板)印刷、凸版印刷或铜板(凹版)印刷等之类的图案形成方法)等。
在本实施方式中，喷射作为流体的包含图案形成材料的组成物作为液滴等来形成图案。将包含图案形成材料的液滴喷射到图案形成区域等，进行焙烧并使它干燥等来固定所述液滴，以形成图案。
图22表示用来形成图案的液滴喷射装置的一个例子。液滴喷射装置1403的各个喷头1405及1412连接到控制装置1407，并由计算机1410控制该控制装置1407，来可以描画被记录的图案。为了决定描画位置，以形成在衬底1400上的标记1411为基准，确认相对位置。由摄像装置1404探测标记1411，并使用图像处理装置1409将所探测的数据转换成数字信号。接着，使用计算机1410识别该数字信号来产生控制信号，并将它发送到控制装置1407。作为摄像装置1404，可以使用利用电荷耦合元件(Charge Coupled Device，以下称为CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，以下称为CMOS)的图像传感器等。记录媒体1408存储应当形成在衬底1400上的图案的信息，并可以基于该信息将控制信号发送到控制装置1407，来控制液滴喷射装置1403的各个喷头1405及1412。被喷射等的材料通过管道从材料供给源1413及1414分别提供到喷头1405及1412。
喷头1405的内部结构如下如虚线1406所示，包括被液状材料填充的空间和作为喷射开口的喷嘴。虽然未图示，但是喷头1412的内部结构与喷头1405相同。喷头1405及1412的喷嘴尺寸互不相同，因此可以使用不同材料以不同宽度同时进行描画。可以使用一个喷头分别喷射导电材料等，来进行描画。在像层间绝缘膜那样在广区域中进行描画的情况下，为了提高产率，可以使用多个喷嘴同时喷射同一材料等，来进行描画。在使用大型衬底的情况下，通过在衬底上的箭头所示的方向上扫描喷头1405及1412，可以自由地设定描画区域，因此可以在一个衬底上描画多个同一图案。
在使用液滴喷射法形成源电极或漏电极层等的图案的方法中，将加工为粒子状的图案形成材料溶解或分散到溶剂中进行喷射等，并进行焙烧引起熔合或熔接来使它固化，以形成图案。因此，使用液滴喷射法而形成的图案在很多情况下具有具备多个粒界的多晶结构，而使用溅射法等而形成的图案大多具有柱状结构。
如图1A至1D所示，将光照射到图案形成区域及其附近作为预处理，来对其表面选择性地进行改性处理。然后，将包含图案形成材料的组成物附着到被进行改性处理的表面上，来形成图案。由于进行背面曝光，所以可以以自对准方式(self-alignment)形成图案。
使用紫外光作为用来进行改性处理的光。也可以照射光并使灯光源只在需要的时间内点亮，或者，也可以照射多次光。
另外，也可以使用激光作为用来进行改性处理的光。作为激光振荡器，可以使用能够使紫外光振荡并使能够透过衬底的波长区域的激光振荡的激光振荡器。作为激光振荡器，可以使用XeF作为受激准分子激光振荡器、He-Cd作为气体激光振荡器。另外，还可以使用ZnS等的半导体激光振荡器。为了调整从激光振荡器发射的激光形状或激光去路，也可以设置有光学系统，该光学系统由挡板、反射体如反射镜或半反射镜等、或平凸柱面透镜或凸透镜等构成。
当照射光时，也可以移动衬底来选择性地进行曝光，或者，也可以在XY轴方向上扫描光来选择性地进行曝光。在后者方法中，优选使用光学多面体、检流计反射镜、或MEMS(Micro Electro Mechanical System；微型机电系统)反射镜作为光学系统。
在本发明中，通过从衬底背面照射光来改变其照射区域的润湿性，将相对于包含图案形成材料的组成物的润湿性互不相同的区域提供到形成有掩模的区域及其附近。这种润湿性的不同是在两个区域之间相对的，只要在图案形成区域和位于其周围的不形成图案的区域之间有差异地设定相对于包含图案形成材料的组成物的润湿性，即可。此外，润湿性不同的区域指的是包含图案形成材料的组成物的接触角不相同的区域。包含图案形成材料的组成物的接触角大的区域是润湿性低的区域(以下称为低润湿性区域)，而接触角小的区域是润湿性高的区域(以下称为高润湿性区域)。当接触角大时，具有流动性的液状组成物不在区域表面上展开并被排斥，且表面不被弄湿，相反，当接触角小时，具有流动性的组成物在区域表面上展开，且表面被弄湿。再者，润湿性不同的区域具有不同的表面能量。低润湿性区域的表面能量低，而高润湿性区域的表面能量高。在本发明中，润湿性不同的两个区域之间的接触角的差异为30度以上，但是优选为40度以上。作为接触角的测量方法，可以举出液滴法(切线法、θ/2法或3点点击(three-point click)法、倾斜法、垂直板浸渍法或滚下(downfall)法，这里使用作为液滴法之一的切线法。切线法是使用读取显微镜探测液滴并使显微镜中的游标线对准液滴的切点来测量角度的方法。
为了形成润湿性不同的区域，进行光的照射。在形成有掩摸的区域及其附近形成处理物，使用光选择性地进行提高润湿性或降低润湿性的处理。这里，在图案形成区域及其附近形成低润湿性物质，然后照射分解低润湿性物质的光分解或去除形成在图案形成区域中的低润湿性物质，来提高图案形成区域的润湿性形成高润湿性区域。因此，在高润湿性区域中，低润湿性物质的浓度或数量等(具有降低润湿性的效果的烷基或者包括使用氟取代烷基内的氢的结构的物质的浓度或数量等)降低了。只要低润湿性物质是包含具有降低润湿性的效果的材料的物质，即可。通过将光照射到降低润湿性的材料的一部分，分解或破坏降低润湿性的材料的一部分，这导致降低润湿性的效果降低或消失。像这样，形成润湿性不同的两个区域。
为了控制性好地形成润湿性不同的区域，采用背面曝光。这里，在具有透光性的衬底表面上形成掩模，在该衬底及掩模上形成绝缘膜，并且在绝缘膜上喷射低润湿性物质等。然后，通过进行背面曝光分解不与形成有掩模的区域重叠的区域的低润湿性物质所包含的降低润湿性的材料。由于不将光照射到形成在与形成有掩模的区域重叠的区域中的低润湿性物质，所以可以控制性好地形成润湿性不同的区域。只要此时使用的光的波长是能够分解或去除所使用的低润湿性物质的波长，即可。但是，根据低润湿性物质的种类而需要波长200nm以下的高能光。再者，若被照射的光的波长在于被具有透光性的衬底吸收的范围内，则光不能透过衬底而被衬底吸收，因此光不能达到处理物，不能对表面进行改性处理。另外，有可能需要照射多次光以十分进行处理，这导致成本增加及产率降低。
因此，在本发明中，形成光催化膜并使它接触被处理物，以提高光照射的处理效率。光照射指的是照射使光催化物质活化的波长区域的光的处理。光催化物质是吸收光而被活化的。通过使光催化物质活化，这影响到周围的物质来促进反应，实现周围的物质的改性。由于光催化物质是催化剂，所以光催化物质本身不变化。根据本发明，由光催化物质提高改性能力，因此光的波长的选择范围变宽。因此，可以选择不被形成有处理物的衬底吸收的区域的波长，可以控制性好地对表面进行改性处理。另外，也可以提高光的利用效率，因此，即使所使用的光的能量低，也可以十分进行处理。因此，装置或工序被简化，这导致成本降低及产率提高。
参照图1A至1D及图2A至2C，说明控制性好地形成布线图案的方法。首先，在具有透光性的衬底50上形成掩模70(参照图1A)。作为掩模70，使用不容易透过被照射的光的材料，以遮断被照射的光。这里，使用导电材料、绝缘材料、导电材料分别作为掩模70、层间膜51、形成在其上的图案75a及75b。
形成低润湿性物质的膜80。可以通过液滴喷射法、溶胶-凝胶法的浸渍涂敷法、旋转涂敷法、离子电镀法、离子束法、CVD法、溅射法、RF磁控管溅射法、等离子体热喷涂法、等离子体喷涂法、或阳极氧化法等形成低润湿性物质的膜80。这里，使用六甲基二硅氮烷(以下称为HMDS)，因此优选使用液滴喷射法、旋转涂敷法。也可以使用氟烷基硅烷(以下称为FAS)作为低润湿性物质。更优选加热HMDS或FAS等使它成为蒸气并将衬底暴露于该蒸气中来使该衬底吸附HMDS或FAS等。
作为形成低润湿性物质的膜80的溶液的组成物的一个例子，使用以化学式Rn-Si-X(4-n)(n＝1，2，3)表示的硅烷偶合剂。这里，R是包含相当不活跃的基如烷基等的。另外，X由能够通过与表面的羟基或吸附水缩合而结合的水解基如卤素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基等构成。
另外，通过使用具有氟烷基作为R的氟类硅烷偶合剂(FAS)作为硅烷偶合剂的典型例子，可以降低润湿性。FAS的R具有以(CF3)(CF2)x(CH2)y(x从0到10的整数(包括0和10)，y从0到4的整数(包括0和4))表示的结构。在多个R结合到Si的情况下，所述多个R都可以彼此相同或者不同。作为典型的FAS，可以举出十七氟代四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟代四氢癸基三氯硅烷、十三氟代四氢辛基三氯硅烷、三氟代丙基三甲氧基硅烷等。
作为形成低润湿性物质的膜80的溶液的溶剂，使用n-戊烷、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、n-癸烷、双环戊烷、苯、甲苯、二甲苯、均四甲苯、茚、四氢萘、十氢萘、角鲨烷等的烃类溶剂或四氢呋喃、二氧六环、乙醇、二甲基亚砜等。
另外，作为形成低润湿性物质的膜80的溶液的组成物的一个例子，可以使用作为具有氟碳链的物质的氟类树脂。作为氟类树脂，可以使用聚四氟乙烯(PTFE；四氟乙烯树脂)、全氟烷氧基烷(PFA；四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂)、全氟乙烯丙稀共聚物(PFEP；四氟乙烯-六氟丙稀共聚物树脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；偏二氟乙烯树脂)、聚含氯三氟乙烯(PCTFE；三氟氯乙烯树脂)、乙烯-含氯三氟乙烯共聚物(ECTFE；三氟氯乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚四氟乙烯-全氟氧配位(perfluorodioxole)共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯树脂)等。
另外，也可以首先使用对于形成图案的组成物的液滴没有低润湿性的有机材料，再进行使用CF4等离子体等的处理，以选择性地形成低润湿性区域。例如，可以使用将诸如聚乙烯醇(以下称为PVA)之类的水溶性树脂混合到H2O等的溶剂中的材料。另外，也可以组合地使用PVA和其它水溶性树脂。也可以使用有机树脂材料(聚酰亚胺、丙烯)或硅氧烷树脂。硅氧烷树脂是包含Si-O-Si键的树脂。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳香烃)。作为取代基，也可以使用氟基、或至少包含氢的有机基和氟基。即使使用具有低润湿性的材料，也可以还进行等离子体处理等使润湿性更低。
接着，形成光催化膜81(参照图1B)。使用氧化锌作为光催化膜81。通过将紫外光区域的光(波长380nm以下)照射到所述光催化膜81，可以使光催化剂活化。使用液滴喷射法形成光催化膜。作为被喷射的组成物，使用为氧化锌的前体的醋酸锌墨水。醋酸锌墨水是将醋酸锌二水合物溶化在水中，并添加乙二醇而被高黏度化了的。再者，加上界面活性剂来调整其表面张力。在喷射醋酸锌墨水之后，以预定温度及时间进行焙烧。能够以低温形成氧化锌。这里，只要在氧气氛下以150℃进行30分钟的加热，即可。
用作光催化物质的氧化锌的结晶结构是闪锌矿结构或纤锌矿结构。如上所述那样以150℃进行30分钟的焙烧而形成的氧化锌的结晶结构是非晶结构或多晶结构。
另外，当在真空中或氢回流下加热光催化物质并使它还原时，在结晶中产生氧缺陷。通过像这样产生氧缺陷，氧缺陷起到与电子施主相同的作用。特别是在通过溶胶-凝胶法形成的情况下，不需要使光催化物质还原，因为氧缺陷从开始就存在。另外，氧缺陷可以通过掺杂氮(N2)等的气体形成。
将光89照射到光催化膜81并使光89从光源86透过衬底50(参照图1C)。通过被照射的光使光催化膜81活化，并通过其能量分解或破坏与光催化膜81接触的低润湿性物质的膜80，以提高处理区域的润湿性。在重叠于形成有掩模70的区域的区域中，掩模70遮断光89，因此形成在掩模70上的低润湿性物质的表面不被处理。因此，完成作为润湿性高的区域的高润湿性区域72a及72b，因而，在形成有掩模的区域及其附近形成润湿性不同的区域(参照图2A)。不被照射光的区域的润湿性相对地降低，成为低润湿性区域71。
这里，进行蚀刻来去除用作光催化物质的氧化锌的膜。在位于氧化锌膜正下的层中形成有润湿性不同的两个区域。这里，优选进行湿蚀刻，以不破坏所述位于氧化锌膜正下的层。这里，进行使用了盐酸的湿蚀刻。通过被放在0.07％的盐酸中浸渍30秒钟，用作光催化物质的氧化锌被去除。此时使用的药液可以是酸性水溶液如硫酸或硝酸等，或者，也可以是碱性水溶液如氨水等。只要是能够去除用作光催化物质的氧化锌且不容易影响到其它层的，就不局限于这里举出的药液的种类或浓度。
然后，将包含图案形成材料的液滴74喷射到高润湿性区域72a及72b。从液滴喷射装置73的喷嘴中喷射液滴74。被喷射的液滴74附着到高润湿性区域72a及72b上(参照图2B)。即使不能通过利用喷射液滴的喷嘴的喷射开口的大小或喷射开口的扫描能力等精密地控制图案形成材料的喷射等，也可以通过对除了不应当形成图案的区域之外的图案形成区域进行提高润湿性的处理，使液滴只附着到所述被处理的区域，因此完成所希望的图案75a及75b(参照图2C)。
像这样选择性地形成图案的原因，是因为图案形成区域和其周围区域具有不同的润湿性，所以低润湿性区域排斥液滴，液滴残留在高润湿性区域中的缘故。换言之，由于低润湿性区域排斥液滴，所以被喷射的液滴仿佛在高润湿性区域和低润湿性区域之间的境界形成有隔离墙那样移动。具有流动性的包含图案形成材料的组成物也残留在高润湿性区域中，因此能够形成具有所希望的形状的图案。
根据本发明，例如在形成源电极或漏电极层等的微细图案的情况下，即使液滴的喷射开口稍微大，也可以不使液滴在不应当形成图案的区域上展开，只在应当形成图案的区域中形成导电层，因此可以防止因有错误地将图案形成在不应当形成图案的区域中而引起的短路等的故障。再者，也可以控制布线的膜厚。像本实施方式那样，通过从衬底一侧照射光对物质表面进行改性处理，不仅可以控制性好地形成图案，而且还可以对大面积进行处理，因此产率提高。另外，通过组合液滴喷射法，与进行旋转涂敷法等的全面涂敷形成图案的情况相比，可以减少材料的浪费，因此可以降低成本。
根据本发明，即使布线等因小型化及薄膜化而密集并配置为复杂的图案，也可以控制性好地形成布线等。
在本实施方式中，形成光催化膜及低润湿性物质的膜作为预处理，但是根据其形成条件，光催化膜的厚度也可以极薄，并不需要保持作为膜的状态。
另外，提高润湿性的处理是将使喷射在某个区域上的液滴残留的能力(贴紧能力、固定能力)设定为比其周围区域高的处理。这种处理相当于通过照射光对某个区域进行改性处理来改善与液滴之间的贴紧性的处理。另外，不需要在整个膜厚方向上具有所希望的润湿性，只要与液滴接触的表面具有所希望的润湿性，即可。
如上所述，根据本发明，可以控制性好地形成所希望的图案。另外，材料的浪费也少，可以降低成本。因此，可以高成品率地制造高性能及高可靠性的TFT。
实施方式2以下，参照图3A至图13C、图15A至图17B说明安装有适当地使用本发明而完成的TFT的显示装置的制造方法。在图3A至图13C中，图A是显示装置所具有的像素部(TFT部周边)的俯视图，图B是沿着图3A至图13A中的直线A-C切割而成的剖视图，图C是沿着图3A至图13A中的直线B-D切割而成的剖视图。
作为图3A至3C所示的具有透光性的衬底100，使用玻璃衬底、石英衬底、硅衬底等。或者，使用能够耐如下所说明的制造工序的处理温度的耐热塑料衬底。此外，虽然未图示，但是也可以在具有透光性的衬底100上形成绝缘层作为基底膜。绝缘层是通过CVD法、等离子体CVD法、溅射法、旋转涂敷法等而形成的。该绝缘层也可以是单层或叠层。虽然不需要一定形成该绝缘层，但是当具有透光性的衬底100包含钠(Na)等的污染物质时，该绝缘层具有遮断所述污染物质的效果。因此优选形成作为基底膜的绝缘层。在本发明中，对图案形成区域进行改性处理。通过背面曝光进行改性处理。因此，具有透光性的衬底需要是透过能够对图案形成区域进行改性处理的光的物质。另外，用作基底膜的绝缘层也需要具有透光性。
在具有透光性的衬底100上形成栅电极层103及104。可以使用CVD法或溅射法、液滴喷射法等形成栅电极层103及104。只要使用选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)中的元素、以所述元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成栅电极层103及104，即可。在使用铝(Al)作为栅电极层103及104的情况下，若使用添加钽(Ta)而被合金化了的Al-Ta合金，则能够抑制产生“小丘”(hillock)。另外，若使用添加钕(Nd)而被合金化了的Al-Nd合金，则不仅能够抑制产生“小丘”，而且还可以形成低电阻的布线。另外，还可以使用以掺杂有磷(P)等的杂质元素的多晶硅膜为典型的半导体膜或AgPdCu合金。另外，也可以采用单层结构或叠层结构。例如，可以采用由氮化钛膜和钼膜组成的两层结构或层叠有50nm厚的钨膜、500nm厚的铝和硅的合金膜、以及30nm厚的氮化钛膜的三层结构。另外，在采用三层结构的情况下，也可以使用氮化钨膜代替作为第一导电膜的钨膜，使用铝和钛的合金膜代替作为第二导电膜的铝和硅的合金膜，并使用钛膜代替作为第三导电膜的氮化钛膜。
在需要控制栅电极层103及104的形状的情况下，只要形成掩模进行干蚀刻，即可。通过使用ICP(Inductively Coupled Plasma；感应耦合等离子体)蚀刻法适当地调整蚀刻条件(施加到线圈电极上的电力量、施加到衬底一侧的电极上的电力量、衬底一侧的电极温度等)，可以将栅电极层蚀刻为锥形状。通过形成锥形栅电极层，可以提高形成在栅电极上的栅极绝缘膜的覆盖度。此外，作为蚀刻用气体，可以适当地使用诸如Cl2、BCl3、SiCl4或CCl4等之类的氯类气体、以CF4、SF6或NF3等为典型的氟类气体、或O2。
可以通过选择性地喷射组成物形成用来形成图案的掩模。若像这样选择性地形成掩模，则形成图案的工序被简化。作为掩模，使用环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、三聚氰胺树脂、氨酯树脂等的树脂材料。另外，通过液滴喷射法使用如下材料形成掩模苯并环丁烯、聚对二甲苯、氟化丙炔醚(fluorinated arylene ether)、具有透光性的聚酰亚胺等的有机材料、因硅氧烷类聚合物等的聚合而形成的化合物材料、包含水溶性均聚物和水溶性共聚物的组成物材料等。或者，也可以使用包含感光剂的在市场上销售的抗蚀剂材料，例如，可以使用正性抗蚀剂或负性抗蚀剂。即使使用任何材料，也可以通过调整溶剂的浓度或添加界面活性剂等控制其表面张力和黏度。
这里，表示使用液滴喷射装置形成栅电极层103及104的例子。液滴喷射装置是包括喷射液滴的手段如具备组成物的喷射开口的喷嘴、具备一个或多个喷嘴的喷头等的装置的总称。将液滴喷射装置所具备的喷嘴的直径设定为0.02至100μm，优选设定为30μm以下，并将从喷嘴喷射的组成物的喷射量设定为0.001pl至100pl，优选设定为0.1pl至40pl(包括0.1pl和40pl)，更优选设定为10pl以下。喷射量相对于喷嘴直径成比例增加。另外，需要尽量减少进行处理的一面和喷嘴的喷射开口之间的距离，以将液滴落在所希望的部分，该距离优选为0.1至3mm，尤其是1mm以下。
作为从喷射开口喷射的组成物，使用将导电材料溶解或分散到溶剂中的材料。导电材料相当于诸如银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、铑(Rh)、钨(W)、铝(Al)等之类的金属、卤化银的微粒子、分散性纳米粒子、用作透明导电膜的铟锡氧化物(以下称为ITO)、氧化铟氧化锌(以下称为IZO)、包含氧化硅的铟锡氧化物(以下称为ITSO)、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。但是，鉴于电阻率，优选使用将金、银、及铜中的任何一种溶解或分散到溶剂中的材料作为从喷射开口喷射的组成物，更优选使用低电阻的银或铜。但是，在使用银或铜的情况下，优选使用阻挡膜来对付杂质。作为阻挡膜，可以使用氮化硅膜、硼化镍、或聚酰亚胺等的有机树脂。
另外，也可以使用在导电材料的周围涂敷了其它导电材料而形成多个层的粒子。例如，也可以使用在铜的周围涂敷了硼化镍且在该硼化镍的周围涂敷了银的具有三层结构的粒子等。作为溶剂，使用醋酸丁酯或乙酸乙酯等的酯类、异丙醇、乙醇等的醇类、甲乙酮、丙酮等的有机溶剂。组成物的黏度优选是20mPa·s或者更小，以防止组成物干燥，并能够从喷射开口顺利喷射组成物。另外，组成物的表面张力优选为40mN/m以下。但是，优选根据所使用的溶剂或用途调整组成物的黏度等。作为一个例子，将ITO、有机铟、有机锡溶解或分散到溶剂中的组成物、将银溶解或分散到溶剂中的组成物、将金溶解或分散到溶剂中的组成物的黏度优选分别设定为5至20mPa·s。
另外，也可以层叠多个导电材料来形成构成电极的导电层。另外，也可以首先使用银作为导电材料通过液滴喷射法形成构成电极的导电层，再使用铜等进行镀敷。只要通过电镀法、或不施加电场的化学镀法进行镀敷，即可。只要将衬底表面放在被包含镀敷材料的溶液填充的容器中浸渍，以进行镀敷，即可。
另外，优选使导电体的粒子的直径更小，粒径优选为0.1μm以下，以防止喷嘴被塞住或者制造高精细图案，虽然这是与每一喷嘴的直径或所希望的图案形状等有关的。通过电解法、雾化法、或湿还原法等形成组成物，其粒子的直径一般是大约0.01至10μm。但是，若使用气体蒸发法形成组成物，则被分散剂保护的纳米粒子微细，即大约7nm。另外，若使用涂敷剂覆盖各粒子的表面上，则所述纳米粒子不在溶剂中聚合，并在室温下稳定地分散，起着与液体大致相同的作用。因此，优选使用涂敷剂。
在本发明中，通过利用图案形成区域和不形成图案的区域之间的相对于流体组成物的润湿性的不同，获得所希望的图案形状。因此，还在附着到图案形成区域之后，组成物需要具有流动性，并且只要该流动性不消失，就可以在减压状态下进行喷射组成物的工序。在喷射组成物之后，进行干燥和焙烧中的单方或双方。虽然干燥和焙烧都是加热处理，但是，例如，干燥是以100℃进行三分钟的，而焙烧是以200至350℃进行15分钟至60分钟的。由于其目的不同，所以其温度或时间也不同。在常压下或减压下，通过激光照射或快热退火(RTA)、加热炉等进行干燥或焙烧。此外，对在哪个时候进行这种加热处理没有特别的限制。通过进行该工序，在使组成物中的溶剂挥发或者以化学方式去除分散剂的同时，使周围的树脂固化收缩来实现纳米粒子之间的接触，来加速熔合和熔接。
只要使用连续振荡或脉冲振荡的气体激光器进行激光照射，即可。作为气体激光器，可以举出受激准分子激光器、YAG激光器等。此外，鉴于激光的吸收率，优选使用连续振荡激光器。另外，还可以使用组合脉冲振荡和连续振荡而成的所谓的混合激光照射法。注意，优选在几微秒到几十秒内瞬间进行采用了激光照射的加热处理，以防止衬底100因为其耐热性而破坏。为了进行快热退火(RTA)，在惰性气体的气氛下使用照射紫外光至红外光的红外灯或卤素灯迅速提高温度，来在几微秒至几分钟内瞬间进行加热。由于瞬间进行这种处理，所以在实际上只有最外表面的薄膜被加热，而不影响到形成在下层中的膜。换言之，能够进行加热而不影响到低耐热性衬底如塑料衬底等。
接着，在栅电极层103及104上形成栅极绝缘层106(参照图3B)。为了当通过背面曝光使光催化物质活化时使光透过栅极绝缘层106，栅极绝缘层106需要具有透光性。再者，栅极绝缘层106需要吸附作为处理物的液体脱落膜。作为满足这些条件的材料，可以举出硅的氧化物材料、氮化物材料、或氧氮化物材料、硅氧烷、有机硅氧烷。可以采用单层结构或叠层结构。在采用层叠结构的情况下，只要与液体脱落膜接触的一面满足所述条件，即可，因此，例如也可以从衬底一侧顺序层叠有机树脂和有机硅氧烷。这里，形成有机硅氧烷的单层栅极绝缘膜。并且，使用旋转涂敷法或液滴喷射法接着，对图案形成区域及其附近进行改性处理作为用来控制性好地形成源电极或漏电极层的预处理。这里，形成低润湿性物质，并将光催化膜形成为与该低润湿性物质接触。然后，利用由光照射导致的光催化物质的光活化选择性地使润湿性变化，以形成高润湿性区域和低润湿性区域。可以根据接触角确认两个区域中的润湿性的差异。通过使用液滴法的切线法测量接触角。此时，两个接触角的差异优选为30°以上，更优选为40°以上。在本发明中，将因被照射的光的波长而实现活化的光催化膜形成为与处理物接触，以提高光的利用效率。
在栅极绝缘层106上形成低润湿性物质的膜101，并在低润湿性物质的膜101上形成光催化膜155a及155b(参照图4A至4C)。为了当通过背面曝光使光催化物质活化时使光透过低润湿性物质的膜101，低润湿性物质的膜101需要具有透光性。
作为形成低润湿性物质的膜101的溶液的组成物的一个例子，使用以化学式Rn-Si-X(4-n)(n＝1，2，3)表示的硅烷偶合剂。这里，R是包含相当不活跃的基如烷基等的。另外，X由能够通过与表面的羟基或吸附水缩合而结合的水解基如卤素、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基等构成。
另外，通过使用具有氟烷基作为R的氟类硅烷偶合剂(FAS)作为硅烷偶合剂的典型例子，可以降低润湿性。FAS的R具有以(CF3)(CF2)x(CH2)y(x从0到10的整数(包括0和10)，y从0到4的整数(包括0和4))表示的结构。在多个R结合到Si的情况下，所述多个R都可以彼此相同或者不同。作为典型的FAS，可以举出十七氟代四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟代四氢癸基三氯硅烷、十三氟代四氢辛基三氯硅烷、三氟代丙基三甲氧基硅烷等。
作为形成低润湿性物质的膜101的溶液的溶剂，使用n-戊烷、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、n-癸烷、双环戊烷、苯、甲苯、二甲苯、均四甲苯、茚、四氢萘、十氢萘、角鲨烷等的烃类溶剂或四氢呋喃、二氧六环、乙醇、二甲基亚砜等。
另外，作为形成低润湿性物质的膜101的溶液的组成物的一个例子，可以使用作为具有氟碳链的物质的氟类树脂。作为氟类树脂，可以使用聚四氟乙烯(PTFE；四氟乙烯树脂)、全氟烷氧基烷(PFA；四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂)、全氟乙烯丙稀共聚物(PFEP；四氟乙烯-六氟丙稀共聚物树脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；偏二氟乙烯树脂)、聚含氯三氟乙烯(PCTFE；三氟氯乙烯树脂)、乙烯-含氯三氟乙烯共聚物(ECTFE；三氟氯乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚四氟乙烯-全氟氧配位(perfluorodioxol)共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯树脂)等。
另外，也可以首先使用对于组成物的液滴没有低润湿性的有机材料，再进行使用CF4等离子体等的处理，以选择性地形成低润湿性区域。例如，可以使用将诸如PVA之类的水溶性树脂混合到H2O等的溶剂中的材料。另外，也可以组合地使用PVA和其它水溶性树脂。也可以使用有机树脂材料(聚酰亚胺、丙烯)或硅氧烷树脂。
在本实施方式中，使用HMDS作为低润湿性物质。这里所述的润湿性是相对于构成在之后工序中将要形成的源电极或漏电极层的包含导电材料的组成物的润湿性。另外，使照射到HMDS的光透过玻璃衬底，以进行背面曝光。由于玻璃衬底吸收300nm以下的波长，所以照射到HMDS的光的波长为300nm以上。此外，在如下所述的实施例1中，虽然将波长300nm以上的光照射到HMDS，但是几乎不能分解HMDS。因此，在本发明中，形成通过照射波长为380nm以下的光而获得光催化效果的氧化锌层。作为光源，使用作为能够照射波长为200nm至450nm的光的紫外线灯的金属卤化物灯。这里，虽然在图案形成区域及其附近通过液滴喷射法等选择性地形成低润湿性物质，但是也可以通过旋转涂敷法等将低润湿性物质形成在广区域中(全面涂敷等)来进行图案形成。但是，更优选使用液滴喷射法，因为可以通过使用液滴喷射法减少材料的浪费，这导致材料利用效率的提高及成本降低。
使用氧化锌作为光催化物质。通过将紫外光区域的光(波长380nm以下)照射到所述光催化物质，可以使所述光催化物质活化。使用液滴喷射法形成光催化膜。作为被喷射的组成物，使用为氧化锌的前体的醋酸锌墨水。醋酸锌墨水是将醋酸锌二水合物溶化在水中，并添加乙二醇而被高黏度化了的。使用界面活性剂来调整醋酸锌墨水的表面张力。在喷射醋酸锌墨水之后，以预定温度及时间进行焙烧。因为能够以低温形成氧化锌，所以优选在氧气氛下以150℃进行30分钟的加热。
接着，使用光源170a及170b将光171a及171b从具有透光性的衬底100的背面一侧照射到光催化膜155a及155b，其中光171a及171b透过衬底100(参照图5A至5C)。光171a及171b使光催化膜155a及155b活化，并由因活化而产生的能量分解低润湿性物质的膜101，来提高润湿性。通过利用光催化物质的光催化效果，提高处理效率。由于栅电极层103及104用作掩模，所以光不被照射到重叠于形成有栅电极层103及104的区域的区域，即，形成有掩模的区域。因此，不对形成在所述区域中的低润湿性物质的表面进行改性处理。
通过照射光171a，在低润湿性物质的膜101的表面上形成作为润湿性相对高的区域的高润湿性区域151a及151b、作为润湿性相对低的区域的低润湿性区域150a、150b、及150c。与此同样，通过照射光171b，在低润湿性物质的膜101的表面上形成作为润湿性相对高的区域的高润湿性区域153a及153b、作为润湿性相对低的区域的低润湿性区域152a、152b、及152c。由于具有光催化膜，所以可以选择具有不被透过光的材料容易吸收的波长的光，并可以进行用来控制性好地进行表面改性处理的光照射，即，所谓的背面曝光。另外，光照射效率也提高了，因此即使光本身具有低能量，也可以充分进行处理。因此，装置或工序被简化，这导致成本降低，其结果，产率提高了。
另外，在本发明中，当使用液滴喷射法形成用作掩模的栅电极层时，也可以为了使形成掩模的区域和不形成掩模的区域的润湿性彼此不同而进行处理作为预处理。在本发明中，当使用液滴喷射法喷射液滴等形成图案时，通过在图案形成区域及其附近形成高润湿性区域和低润湿性区域，可以控制图案形状。通过进行所述处理，使润湿性不相同，并只在高润湿性区域中残留液滴，因此可以控制性好地形成图案。在使用液状材料的情况下，可以适当地采用这种工序作为所有图案形成的预处理。
这里，进行蚀刻来去除用作光催化物质的氧化锌的膜(参照图6A至6C)。在氧化锌膜正下形成有润湿性不同的两个区域。因此，选择如下蚀刻方法，该蚀刻方法能够减少给其层带来的负面影响，并不影响到润湿性不同的两个区域。这里，进行使用了盐酸的湿蚀刻。例如，通过被放在0.07％的盐酸中浸渍30秒钟，用作光催化物质的氧化锌的膜被去除。这里使用的药液可以是酸性水溶液如硫酸或硝酸等，或者，也可以是碱性水溶液如氨水等。只要是能够去除用作光催化物质的氧化锌且不容易影响到其它层的，就不局限于这里举出的药液的种类或浓度。
使用液滴喷射装置180a及180b将包含导电材料的组成物喷射到高润湿性物质151a、151b、153a、及153b，以形成源电极或漏电极层111、112、113、以及114(参照图7A至7C)。即使不能通过利用喷射液滴的喷嘴的喷射开口的大小或喷射开口的扫描能力等精密地控制图案形成材料的喷射法，也可以使液滴只附着到应当形成图案的区域来形成所希望的图案，因为对图案形成区域进行了提高润湿性的处理。这是因为图案形成区域和其周围区域具有不同的润湿性，所以低润湿性区域排斥液滴，液滴残留在高润湿性区域中的缘故。换言之，由于低润湿性区域排斥液滴，所以液滴仿佛在高润湿性区域和低润湿性区域之间的境界形成有隔离墙那样移动。因此，具有流动性的包含图案形成材料的组成物也残留在高润湿性区域中，因此能够形成具有所希望的形状的源电极或漏电极层。
接着，去除在低润湿性区域150及低润湿性区域152中存在的低润湿性物质的膜101中的降低润湿性的成分，并使该区域为高润湿性区域。为了去除低润湿性物质的膜中的降低润湿性的成分，可以使用UV臭氧装置，或者，也可以使用氧进行灰化处理。UV臭氧装置指的是能够通过在大气或氧气氛中照射紫外光区域的波长的光切断有机物的结合，并使通过照射光而产生的臭氧(O3)等与结构被切断的有机物反应的装置。通过进行这种处理，可以去除低润湿性物质的膜中的降低润湿性的成分(参照图8A至8C)。
此外，低润湿性区域150包括低润湿性区域150a、150b、以及150c。低润湿性区域152包括低润湿性区域152a、152b、以及152c。
接着，使用液滴喷射法形成由抗蚀剂或聚酰亚胺等的绝缘体构成的掩模，然后，使用该掩模通过蚀刻加工在栅极绝缘层106的一部分中形成贯穿孔145，以暴露配置在其下层一侧的栅电极层104的一部分。虽然可以采用干蚀刻(等离子体蚀刻)及湿蚀刻中的任何一种，但是，在想要使贯穿孔的直径小的情况下，优选采用干蚀刻。作为用于干蚀刻的气体，只要使用氟类气体或氯类气体如CF4、NF3、Cl2、BCl3等，即可，但是更优选使用氟类气体。一般说，广泛地使用CF4。可以添加H2或O2，或者，也可以根据需要适当地添加He或Ar等的惰性气体。
在有机硅氧烷的蚀刻中，优选使用加入有O2的CF4或SF6。当蚀刻有机硅氧烷时，若使用CF4，则C过剩，并且蚀刻速度降低。因此，在有机硅氧烷的蚀刻中，优选使用加入有O2的CF4。
接着，从液滴喷射装置180a及180b将包含导电材料的组成物喷射到应当形成源电极或漏电极层、且在直到此时的工序中还没形成源电极或漏电极层的区域中，以形成源电极或漏电极层111、112、113、以及114(参照图9A至9C)。
源电极或漏电极层111还用作源极布线层，并且源电极或漏电极层113还用作电源线。
形成源电极或漏电极层111、112、113、以及114的工序也可以与形成上述栅电极层103及104的工序相同。
作为形成源电极或漏电极层111、112、113、以及114的导电材料，可以使用以诸如银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钨(W)、铝(Al)等之类的金属元素的粒子为主要成分的组成物。另外，也可以组合具有透光性的ITO或ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。
在形成在栅极绝缘层106中的贯穿孔145中，使源电极或漏电极层112和栅电极层104电连接。源电极或漏电极层的一部分构成电容元件。
根据本发明，例如在形成构成电极的导电层等的微细图案的情况下，即使液滴的喷射开口稍微大，也可以不使液滴在不应当形成图案的区域上展开，只在应当形成图案的区域中形成构成电极的导电层，因此可以防止因有错误地将图案形成在不应当形成图案的区域中而引起的短路等的故障。再者，也可以控制其布线的膜厚。像本发明那样，通过采用背面曝光来对物质的表面进行改性处理，不仅可以控制性好地形成图案，而且还可以对大面积进行处理，因此产率提高。另外，通过组合液滴喷射法，与采用旋转涂敷法等的全面涂敷形成的情况相比，可以避免材料的浪费，因此可以降低成本。根据本发明，即使布线等因小型化及薄膜化而密集并配置为复杂的图案，也可以控制性好地形成布线等。
另外，也可以在栅极绝缘层106上形成用作粘结剂的有机材料类物质，以改善相对于通过液滴喷射法而形成的图案的贴紧性。在这种情况下，只要对所述用作粘结剂的物质上进行形成润湿性不同的区域的处理，即可。作为粘结剂，可以使用聚酰亚胺或丙烯等的有机材料、硅氧烷树脂。
接着，根据需要在将要形成沟道形成区域的区域上形成十八烷基三甲氧基硅烷(以下称为ODS)作为基底膜。在使用低分子类有机半导体(蒽、并五苯等)作为半导体层的情况下，通过形成ODS，可以改善结晶性，因此可以制造电特性良好的TFT。像HMDS那样，可以使用液滴喷射法或旋转涂敷法形成ODS。另外，更优选使ODS成为蒸气并将衬底暴露于该蒸气中来使该衬底吸附ODS。
这里，形成半导体层(参照图10A至10C)。可以使用印刷法、喷涂法、旋转涂敷法、液滴喷射法、真空蒸发沉积法等形成有机半导体材料。作为有机半导体，可以举出低分子材料、高分子材料，还可以使用有机染料、导电高分子材料等。作为用于本发明的有机半导体材料，可以举出蒽、并五苯等作为低分子类材料、聚噻吩、聚芴、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物等作为高分子材料。
除了上述以外，可以举出能够通过在形成可溶性前体之后进行处理来形成第一半导体区域的材料作为可以用于本发明的有机半导体材料。此外，作为这种有机半导体材料，可以举出聚噻吩乙烯、聚(2，5-噻吩乙烯)、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚丙炔乙烯等。
当将前体转换成有机半导体时，不仅进行加热处理，而且还添加氯化氢气体等的反应催化剂。另外，作为使所述可溶性有机半导体材料溶解的典型溶剂，可以适当地使用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲烷、γ丁内酯、丁基溶纤剂、环己胺、NMP(N-甲基-吡咯烷酮)、环己酮、2-丁酮、二氧六环、二甲基甲酰胺(DMF)、或THF(四氢呋喃)等。
这里，使用并五苯作为半导体层107及半导体层108。使用真空蒸发沉积法形成并五苯。与栅电极同样地形成图案。换言之，形成掩模并使用ICP蚀刻法来形成图案。作为掩模，使用环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、三聚氰胺树脂、氨酯树脂等的树脂材料。通过液滴喷射法使用如下材料形成掩模苯并环丁烯、聚对二甲苯、氟化丙炔醚(fluorinated arylene ether)、具有透光性的聚酰亚胺等的有机材料、因硅氧烷类聚合物等的聚合而形成的化合物材料、包含水溶性均聚物和水溶性共聚物的组成物材料等。或者，也可以使用包含感光剂的在市场上销售的抗蚀剂材料，例如，可以使用正性抗蚀剂或负性抗蚀剂。即使使用任何材料，也可以通过调整溶剂的浓度或添加界面活性剂等控制其表面张力和黏度。由于并五苯有可能因有机溶剂而退化，所以优选使用作为水溶性树脂的PVA或聚乙烯吡咯烷酮作为溶剂。
接着，通过将包含导电材料的组成物选择性地喷射到栅极绝缘层106上等，形成将电场施加到场致发光层的第一电极层117(参照图11A至11C)。当形成该第一电极层117时，也可以进行形成低润湿性区域和高润湿性区域的预处理。通过将包含导电材料的组成物喷射到高润湿性区域等，也可以控制性好且选择性地形成第一电极层117。在从具有透光性的衬底100的背面一侧放射光的情况或制造透过型显示面板的情况下，也可以使用包含如下材料的组成物形成预定的图案并进行焙烧，以形成第一电极层117，该材料是ITO、包含氧化硅的ITSO、包含氧化锌的IZO、氧化锌、掺杂有镓(Ga)的氧化锌、氧化锡等。
优选使用ITO、氧化锌等通过溅射法形成第一电极层117。更优选使用在ITO中包含2至10％的氧化硅的靶子通过溅射法形成ITSO。除此以外，也可以使用将镓(Ga)掺杂到氧化锌中的导电材料、作为包含氧化硅且将2至20％的氧化锌混合到氧化铟中的氧化物导电材料的IZO。只要在使用溅射法形成第一电极层117之后，使用液滴喷射法在第一电极层上形成掩模并通过蚀刻将第一电极层形成为所希望的图案，即可。这里，使用具有透光性的导电材料通过液滴喷射法形成第一电极层117，具体地说，使用ITO或ITSO等形成第一电极层117。
也可以在形成源电极或漏电极层114之前，在栅极绝缘层106上选择性地形成第一电极层117。在这种情况下，源电极或漏电极层114和第一电极层117之间的叠层结构变成相反，因此源电极或漏电极层114形成在第一电极层117上并与第一电极层117接触。通过在形成源电极或漏电极层114之前形成第一电极层117，可以将第一电极层117形成在平坦的区域上，因此可以形成覆盖度良好的膜，并不容易发生第一电极层的形成不良。
另外，也可以在源电极或漏电极层114上形成层间绝缘层，并使用布线层电连接源电极或漏电极层114和第一电极层117。在这种情况下，虽然可以形成开口部(接触孔)去除完成的层间绝缘层，但是，更优选地，在源电极或漏电极层114上形成相对于层间绝缘层润湿性低的物质，并使用旋转涂敷法等形成包含绝缘层的组成物，来使所述绝缘层形成在不形成有低润湿性物质的区域上。
此外，在制造具有将光发射到与具有透光性的衬底100相反一侧的结构(顶面发射)的反射型EL显示面板的情况下，可以使用以诸如银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钨(W)、铝(Al)等之类的金属的粒子为主要成分的组成物。除此以外，也可以使用溅射法形成透明导电膜或光反射导电膜，使用液滴喷射法形成掩模，并组合图案加工来形成第一电极层117。
也可以使用CMP法或PVA类多孔体清洗、抛光第一电极层117，以平整其表面。另外，也可以在使用CMP法进行抛光之后，对第一电极层117的表面进行紫外线照射、氧等离子体处理等。
此外，本发明不局限于如上所述的方法。例如，也可以将光催化膜形成在所有应当形成源电极或漏电极层的区域上。在这种方法中，不能通过背面曝光对应当形成源电极或漏电极层的区域与栅电极层重叠的部分进行曝光，因此在刚去除光催化膜之后，所述部分为低润湿性区域。因此，即使喷射组成物等，也不能形成源电极或漏电极层。因而，需要在进行去除低润湿性物质的工序之后将液滴选择性地喷射到应当形成源电极或漏电极层的区域中的与栅电极层重叠的区域，等等。
通过进行上述工序，完成显示面板用衬底，该衬底具有在具有透光性的衬底100上连接有底栅极型TFT和像素电极的结构。此外，TFT是共面TFT。根据本发明，能够以自对准方式制造TFT。
接着，选择性地形成绝缘层121(参照图12A至12C)。该绝缘层121形成为在第一电极层117上具有开口部的形式。换言之，将绝缘层121形成在整个表面上并形成掩模进行蚀刻，以形成图案。在使用能够直接选择性地形成图案的液滴喷射法或印刷法等形成绝缘层121的情况下，不需要一定进行蚀刻来形成图案。再者，通过进行本发明的预处理，也可以将绝缘层121形成为所希望的形状。
作为绝缘层121，可以使用无机绝缘材料如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氧氮化铝等；丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它们的衍生物；耐热性高分子如聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等；或硅氧烷树脂。通过将绝缘层121形成为曲率半径连续变化的形状，可以提高形成在所述绝缘层121上的场致发光层122、第二电极层123的覆盖度。
另外，也可以在通过液滴喷射法喷射组成物等形成绝缘层121之后，对其表面使用CMP法进行平整处理，以提高平整度。若通过进行这种工序提高平整度，则可以减少显示面板的显示不均匀等，因而能够显示高清晰图像。
接着，在显示面板用衬底上形成发光元件(参照图13A至13C)。在形成场致发光层122之前，在大气压中进行200℃的热处理，以去除第一电极层117和绝缘层121中的水分或被吸附到其表面上的水分。另外，优选在减压状态下进行200至400℃，优选为250至350℃，的热处理，并使用真空蒸发沉积法或在减压状态下的液滴喷射法来形成场致发光层122，而不暴露于大气中。
作为场致发光层122，分别通过使用了蒸发沉积掩模的蒸发沉积法等选择性地形成发红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光的材料。像彩色滤光片那样，也可以使用液滴喷射法形成发红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光的材料。在这种情况下，即使不使用掩模，也能够分别涂抹RGB。在场致发光层122上层叠形成第二电极层123，来完成使用了发光元件的具有显示功能的显示装置。
此外，虽然未图示，但是提供钝化膜作为覆盖第二电极层123的保护膜是很有效的。所述钝化膜可以具有单层结构或叠层结构。钝化膜由绝缘膜构成，其中该绝缘膜由如下材料构成氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮含量比氧含量多的氮氧化硅、氮化铝、氧氮化铝、氮含量比氧含量多的氮氧化铝或氧化铝、类金刚石碳(以下称为DLC)、含氮碳等。例如，也可以采用在含氮碳膜上形成有氮化硅膜的叠层结构或有机材料，也可以采用苯乙烯聚合物等的高分子的叠层。另外，也可以使用硅氧烷树脂。
优选使用覆盖度良好的膜作为钝化膜，使用碳膜，尤其是DLC膜，是很有效的。能够在室温至100℃或更低的温度范围内形成DLC膜，因此在耐热性差的场致发光层的上方也可以容易形成DLC膜。可以使用等离子体CVD法(RF等离子体CVD法、微波CVD法、电子回旋共振(ECR)CVD法、热灯丝CVD法等)、燃烧火焰法、溅射法、离子束蒸发沉积法、激光蒸发沉积法等形成DLC膜。作为用来形成膜的反应气体，使用氢气体和烃类气体(例如CH4、C2H2、C6H6等)，通过辉光放电实现离子化，并将离子加速碰撞到被施加负自偏压的阴极，以形成膜。另外，只要使用C2H4气体和N2气体作为反应气体形成含氮碳膜，即可。DLC膜具有对于氧的高阻挡效果，并且能够抑制场致发光层的氧化。因此，在随后的密封工序中可以避免场致发光层的氧化。
以下，说明如上所述那样形成的显示装置的衬底。图15A是表示根据本发明的显示面板的结构例子的俯视图。在具有绝缘表面的衬底2700上形成有像素2702以矩阵形状排列的像素部2701、扫描线侧输入端子2703、信号线侧输入端子2704。可以依据各种规格确定像素数量。例如，XGA的像素数量是1024×768×3(RGB)，UXGA的像素数量是1600×1200×3(RGB)。
通过从扫描线侧输入端子2703延伸的扫描线和从信号线侧输入端子2704延伸的信号线交叉，像素2702配置为矩阵形状。每个像素2702具有开关元件和与它连接的像素电极。作为开关元件的典型例子，可以举出TFT或薄膜二极管(以下称为TFD)。这里，描述TFT。通过在TFT中的栅电极一侧连接到扫描线而源电极或漏电极一侧连接到信号线，可以利用从外部输入的信号独立控制每个像素。
TFT主要由栅极绝缘层、栅电极层、沟道形成区域的半导体层、形成在半导体层中的源极区域及漏极区域、以及连接到它们的布线层构成。典型的TFT可以根据其结构而粗分为两种，即，栅电极层以衬底为基准形成在沟道形成区域之上的顶栅极型TFT和栅电极层以衬底为基准形成在沟道形成区域之下的底栅极型TFT。在本发明中，首先形成用作掩模的栅电极层，因此本发明涉及底栅极型TFT的制造方法。
图15A表示利用形成在外部的驱动电路控制输入到扫描线及信号线的信号的显示面板的结构。如图16A所示，也可以通过COG(玻璃上芯片)方式或SOI方式将驱动器IC安装在衬底上。作为其他安装方式，也可以采用图16B所示的TAB(带式自动接合)方式。可以使用形成在单晶半导体衬底上的驱动器IC、形成在玻璃衬底上或石英衬底上的驱动器IC。驱动器IC连接到FPC(柔性印刷电路)。在图16A和16B中，驱动器IC2751与FPC2750连接。
接着，形成密封材料并使用密封衬底进行密封。然后，将柔性线路板连接到形成为电连接于栅电极层103的栅极布线层，来与外部电连接。与此同样，还对形成为电连接于源电极或漏电极层111的源极布线层进行这种处理。
图17A和17B是使用本发明而完成的显示装置衬底的图的一个例子。图17A是EL显示面板的俯视图，而图17B是沿图17A中的线E-F切断而成的剖视图。在图17A和17B中，形成在元件衬底3300上的像素部3301包括像素3302、栅极布线层3306a及3306b、源极布线层3308，并被密封衬底3310和密封材料3303贴合及固定。在本实施方式中，在FPC3350上设置驱动器IC3351，并以TAB方式安装。
如图17A和17B所示，在显示面板内设置有干燥剂3305、3304a、及3304b，以防止元件因水分而退化。干燥剂3305形成为包围像素部周围的形式，而干燥剂3304a及3304b形成在与栅极布线层3306a及3306b对应的区域。这里，干燥剂如图17B所示那样设置在形成在密封衬底上的凹部，因此不妨碍显示装置的小型化及薄型化。干燥剂还形成在与栅极布线层对应的区域中，因此可以使吸水面积大，并提高吸水效果。另外，在不直接发光的栅极布线层上形成干燥剂，因此不会降低光取出效率。这里，使用填充剂3307填充显示面板内。若将具有吸湿性的物质如干燥剂等用于所述填充剂，则能够获得更高的吸水效果，因此能够防止元件退化。
此外，在本实施方式中，示出了使用玻璃衬底密封发光元件的情况。密封处理是为了防止由水分损坏发光元件而进行的处理，使用如下方法中的任何一种使用覆盖材料以机械方式进行封入的方法、使用热固性树脂或紫外光固性树脂进行封入的方法、以及使用金属氧化物或金属氮化物等的阻挡能力高的薄膜进行密封的方法。可以使用玻璃、陶瓷、塑料、以及金属作为覆盖材料，但是，在将光放射到覆盖材料一侧的情况下，需要使用具有透光性的物质。另外，使用热固性树脂或紫外光固性树脂等的密封材料贴合覆盖材料和形成有上述发光元件的衬底，并进行热处理或紫外光照射处理使树脂固化，以形成封闭空间。将以氧化钡为典型的吸湿材料提供到所述封闭空间中也是有效的。可以在密封材料上提供所述吸湿材料并使它与密封材料接触，或者，也可以将所述吸湿材料提供到不阻挡来自发光元件的光的隔离墙上或周边部。再者，也可以使用热固性树脂或紫外光固性树脂填充覆盖材料和形成有发光元件的衬底之间的空间。在这种情况下，将以氧化钡为典型的吸湿材料添加到热固性树脂或紫外光固性树脂中是很有效的。
如上所述，示出了开关TFT具有单栅极结构的情况，但是还可以采用多栅极结构如双栅极结构等。
此外，本实施方式虽然说明了发光装置，但是，也可以将应用本发明而形成的TFT适用于液晶显示装置。由于液晶显示装置不需要发光元件，所以只要进行直到形成第一电极层117的工序，即可。
另外，通过使用液滴喷射法将各种图案直接形成在衬底上，即使使用进行一次曝光不足以完全进行曝光的大面积玻璃衬底，也可以在工序不多的状态下制造显示面板。
通过使用本发明，可以控制性好地形成所希望的图案。另外，材料的浪费也少，可以降低成本。因此，可以高成品率地制造高性能及高可靠性的TFT。
实施方式3在本实施方式中，说明使用了本发明的发光装置。图21表示使用本发明而形成的发光装置的一个例子。在图21中，在衬底2800上形成有由像素构成的像素部。
图21表示安装有发光元件2804及2805的顶面发射型发光显示装置的截面的一部分，在图中所示的箭头方向上放射光。通过使彼此靠近的像素之间的发光颜色不同，即，红色、绿色、以及蓝色，各像素能够进行多色显示。另外，通过在密封衬底2820一侧形成对应于各发光颜色的彩色层2807a、2807b、以及2807c，可以提高发光颜色的纯度。另外，也可以以像素为白色发光元件并组合彩色层2807a、2807b、以及2807c。
衬底2800中介间隔物2806a及2806b固定于密封衬底2820。提供间隔物的目的在于即使衬底厚度薄且像素部的面积增加，也保持两个衬底之间的固定间隔。为了保持两个衬底之间的固定间隔，需要严密地控制间隔物的高度。因此，优选使用光刻法，但是不局限于光刻法，只要是能够形成间隔物并使其高度均一的方法，即可。位于分别连接于像素TFT2802及2803的发光元件2804及2805上且衬底2800和密封衬底2820之间的空隙也可以填充有透光树脂材料、无水氮、或惰性气体。
驱动电路2809通过布线衬底2810连接到设置在外部电路衬底2811的一端的扫描线或信号线连接端子。另外，也可以设置散热管2813和散热片2812并使它们接触或接近衬底2800，以提高散热效果。
此外，也可以在像素部的外侧且驱动电路2809和像素TFT2802之间设置有与形成在像素中的TFT相同的TFT或通过连接其TFT的栅电极和源电极及漏电极中的一方像二极管那样工作的保护电路TFT2801。作为驱动电路2809，适当地使用由单晶半导体构成的驱动器IC、在玻璃衬底上由多晶半导体膜构成的保留驱动器(stick driver)IC、或由SAS构成的驱动电路等。
此外，虽然图21表示顶面发射结构，但是也可以通过改变发光元件的结构或外部电路衬底的配置采用底面发射结构或从上面和下面的双方放射光的双面发射结构。在采用顶面发射结构的情况下，通过对成为隔离墙的绝缘层染色，可以将它用作黑矩阵。可以通过液滴喷射法形成所述隔离墙，并可以通过将颜料类黑色树脂或碳黑等混合到树脂材料如聚酰亚胺等中来形成所述隔离墙。另外，也可以具有单层结构或叠层结构。
另外，也可以使用密封材料或粘结树脂将树脂膜贴到衬底2800的形成有像素部的一侧，以形成密封结构。这里虽然示出使用了玻璃衬底的玻璃密封，但是还可以采用各种密封方法如使用了树脂的树脂密封、使用了塑料的塑料密封、使用了膜的膜密封等。优选在树脂膜的表面上提供防止水分透过的阻挡膜。通过采用膜密封结构，可以进一步谋求薄型化及轻量化。
另外，如图18所示，也可以使用相位差片或偏振片遮断从外部射入的光的反射光。图18表示包括保护电路TFT2801、像素TFT2802及2803、发光元件2805、驱动电路2809、布线衬底2810、外部电路衬底2811、散热片2812、以及散热管2813的顶面发射型EL显示模块，其中对成为隔离墙的绝缘层3605染色来将它用作黑矩阵。可以使用液滴喷射法形成绝缘层3605，也可以将碳黑等混合到聚酰亚胺等的树脂材料中，或者，也可以采用其叠层。也可以使用液滴喷射法将不同材料喷射到同一区域并喷射多次，来形成绝缘层3605。这里，使用颜料类黑色树脂。只要使用λ/4片和λ/2片作为相位差片3603及3604，并设计为能够控制光的形式，即可。作为结构，顺序层叠有衬底2800、发光元件2804、密封衬底2820、相位差片3603及3604、偏振片3602，从发光元件放射的光经过它们并从偏振片一侧放射到外部。只要将所述相位差片或偏振片设置在放射光的一侧，即可，在采用进行双面放射的双面发射型显示装置的情况下，只要将它们设置在两侧，即可。另外，也可以在偏振片外侧形成有反射防止膜3601。通过采用这种结构，能够显示更高清晰且精确的图像。
如上所述，通过使用本发明，可以控制性好地形成所希望的图案。另外，材料的浪费也少，可以降低成本。因此，可以高成品率地制造高性能及高可靠性的TFT。
实施方式4通过使用根据本发明的液晶显示装置，可以制造电视装置等。显示面板具有如下情况如图15A所示那样仅形成有像素部，并通过图16B所示的TAB方式安装扫描线侧驱动电路和信号线侧驱动电路；如图15C所示那样在衬底上一体形成扫描线侧驱动电路和信号线侧驱动电路，并通过图16A所示的COG方式安装它们；如图15B所示那样在衬底上一体形成像素部和扫描线侧驱动电路，并分别安装信号线侧驱动电路作为驱动器IC；等等。这里，示出如图15A所示那样仅形成有像素部并通过图16B所示的TAB方式安装扫描线侧驱动电路和信号线侧驱动电路的情况。
图14表示液晶显示模块的一个例子。使用密封材料2602固定TFT衬底2600和相对衬底2601，并在其间设置有像素部2603和液晶层2604，来形成显示区域。当进行彩色显示时需要彩色层2605，在采用RGB方式的情况下，设置对应于红、绿、蓝各色的彩色层并使它们与各像素对应。在TFT衬底2600和相对衬底2601的外侧配置有偏振片2606及2607、透镜膜2613。光源由冷阴极管2610和反射片2611构成，而电路衬底2612通过驱动电路2608和柔性线路板2609连接到TFT衬底2600，并安装有控制电路或电源电路等的外部电路。
图19A表示使用根据本发明的液晶显示装置的电视装置。将利用显示元件的显示用面板2002安装到框体2001中，并且不仅可以使用接收器2005接收通常的TV广播，而且还可以通过调制解调器2004与利用有线或无线的通信网络连接来进行单方向(从发送者到接收者)或双方向(在发送者和接收者之间或在接收者之间)的信息通信。可以利用设置在框体中的操作开关或和主体相分离的遥控装置2006进行电视装置的操作。在所述遥控装置中也可以设置有显示输出信息的显示部2007。再者，所述电视装置具有扬声器部2009。
另外，除了主屏2003之外，电视装置还可以设置有由第二显示用面板构成的副屏2008，以显示频道或音量等。在该结构中，可以使用液晶显示用面板形成主屏2003及副屏2008。此外，也可以形成有能够一亮一灭地显示的副屏，以减少耗电量。根据本发明，即使使用这种大型衬底并使用多个TFT或电子零件，也可以制造高可靠性的显示装置。
图19B表示具备20英寸以上至80英寸左右的大型显示部的电视装置，其包括框体2010、作为操作部的按键部分2011、显示部2012、扬声器部2013等。可以使用根据本发明而制造的TFT制造显示部2012。由于使用能够弯曲的物质形成图19B所示的显示部，所以图19B所示的电视装置是其显示部弯曲的电视装置。根据本发明，可以自由地设计显示部的形状，因此能够制造具有所希望的形状的电视装置。
此外，在本实施方式中，使用液晶显示装置制造图19A和19B所示的电视装置，但是也可以与其他实施方式组合地制造利用了发光元件的显示装置。
根据本发明，可以控制性好地形成所希望的图案，并可以在材料的浪费少的状态下以低成本制造TFT。因此，可以以低成本制造具有大屏显示部的电视装置。另外，即使厚度薄并且布线等精密化，也不发生形成不良，因此，可以高成品率地制造高性能及高可靠性的电视装置。
本发明不局限于电视装置，还可以应用于个人计算机中的监视器、各种大面积显示板如设置在火车站或机场等的信息显示板、街头广告用显示板等。
实施方式5如实施方式1至4所述，通过适当地使用本发明，可以制造各种显示装置。在本实施方式中，说明本发明的应用例子。
作为应用了本发明的电子设备，可以举出摄像机、数字照相机、投影仪、头盔显示器(护目镜型显示器)、汽车导航系统、汽车立体声、个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、手机、或电子书籍等)、具备记录媒体的图像再现装置(具体地说，是再现数字通用光盘(DVD)等的记录媒体并具备能够显示其图像的显示器的装置)等。图20A至20D表示其例子。
图20A示出计算机，其包括主体2101、框体2102、显示部2103、键盘2104、外部连接端口2105、定位鼠标2106等。根据本发明，即使被小型化并且布线等被精密化，也可以制造显示高可靠性且高图像质量的图像的计算机。
图20B示出具备记录媒体的图像再现装置(具体地说，是DVD再现装置)，其包括主体2201、框体2202、第一显示部2203、第二显示部2204、记录媒体读取部2205、操作键2206、扬声器部2207等。此外，记录媒体指的是DVD等。第一显示部2203主要显示图像信息，而第二显示部2204主要显示文字信息。根据本发明，即使被小型化并且布线等被精密化，也可以制造显示高可靠性且高图像质量的图像的图像再现装置。
图20C示出手机，其包括主体2301、音频输出部2302、音频输入部2303、显示部2304、操作开关2305、天线2306等。根据本发明，即使手机被小型化并且布线等被精密化，也可以制造显示高可靠性且高图像质量的图像的手机。
图20D示出摄像机，其包括主体2401、显示部2402、框体2403、外部连接端口2404、遥控接收部2405、图像接收部2406、电池2407、音频输入部分2408、取景器2409、操作按键2410等。根据本发明，即使被小型化并且布线等被精密化，也可以制造显示高可靠性且高图像质量的图像的摄像机。
如上所述，通过适当地使用本发明，可以制造显示装置。通过适当地使用本发明，可以制造各种高性能且高可靠性的电子设备。
实施例1进行实验，以确认在本说明书中所说明的如下两种事实当进行背面曝光时需要光催化膜；不能通过蚀刻光催化膜使低润湿性物质分解。准备两种样品来测量纯水的接触角。在本实施例中，根据其结果进行说明。
将两种样品称为样品A和样品B。使用玻璃作为衬底。首先，在玻璃衬底上形成HMDS作为低润湿性物质。将HMDS加热到150℃使它成为蒸气，并将玻璃衬底暴露于该蒸气中暴露10分钟。接着，作为样品B，在HMDS上通过旋转涂敷法形成氧化锌膜作为光催化物质。通过使用醋酸锌水溶液作为前体形成氧化锌膜。然后，以150℃焙烧了30分钟作为热处理。
这里，从衬底的背面，即，不形成有HMDS的一面向形成有HMDS的一面照射紫外光并使光经过玻璃衬底中。使用金属卤化物灯作为光源，并照射波长为250nm至450nm的光。
然后，使用稀释到0.07％的盐酸去除样品B的氧化锌。
这里，测量所述样品A及样品B中的相对于进行背面曝光照射紫外光的时间的纯水的接触角。如图23所示，关于在不形成有氧化锌的状态下进行背面曝光的样品A，即使曝光时间增加，纯水的接触角也不变化。相反，关于在形成有氧化锌的状态下进行背面曝光的样品B，随着曝光时间增加，纯水的接触角变小。换言之，在样品B中，通过进行背面曝光，润湿性提高了。
另外，在进行背面曝光之前的样品A和样品B的接触角没有很大的差异，因此确认了在蚀刻氧化锌的工序中HMDS不被分解。
实施例2根据本发明制造TFT，并测量其电特性。在本实施例中，基于其结果说明发明的效果。
使用玻璃作为衬底。在玻璃衬底上通过溅射法形成100nm厚的钨(W)作为栅电极层，并通过等离子体CVD法形成100nm厚的氧氮化硅作为栅极绝缘层。将SiH4和N2O的混合气体引入到反应室内并使其组成比为1∶200，将压力调整为0.30Torr。在其上形成HMDS作为低润湿性物质。使HMDS成为蒸气并将衬底暴露于该蒸气中，以形成HMDS。这里，通过液滴喷射法将醋酸锌水溶液选择性地喷射到形成有HMDS的栅极绝缘层上。这里喷射的区域是与栅电极重叠的区域、以及在之后的工序中使用包含银的组成物形成布线层的区域。在喷射醋酸锌水溶液之后，以150℃焙烧了30分钟。像这样，形成150nm厚的氧化锌层作为光催化层。
这里，从衬底的背面，即，不形成有栅电极层等的一面向形成有栅电极层等的一面照射紫外光并使光经过玻璃衬底中。使用金属卤化物灯作为光源，并照射波长为250nm至450nm的光。进行光照射进行了能够去除HMDS中的降低润湿性的物质的时间。只要将照射时间设定为5分钟或更长，即可。通过像这样从背面进行曝光，在不重叠于栅电极层且形成有氧化锌层的区域下的HMDS被分解。因此，形成润湿性不同的两个区域。然后，使用稀释到0.07％的盐酸去除氧化锌层。
接着，在高润湿性区域上使用聚酰亚胺形成有机树脂层。通过液滴喷射法形成有机树脂层。然后，在该有机树脂上喷射将银溶解在有机溶剂中的组成物，并以180℃焙烧了30分钟。接着，使用UV臭氧装置去除HMDS，并使用旋转涂敷法形成ODS。最后，使用真空蒸发沉积法形成50nm厚的并五苯。
关于根据如上所述的方法而制造的TFT，测量相对于栅极电压的漏极电流。图24表示其结果。如图24所示，根据本发明而制造的TFT具有低不均匀性及良好电特性。此外，沟道长度为60μm，沟道宽度为990μm。
如上所述，根据本发明，可以控制性好地形成图案，因此材料的浪费少，可以以低成本制造电特性良好的TFT。
本说明书根据2006年3月2日在日本专利局受理的日本专利申请编号2006-057021而制作，所述申请内容包括在本说明书中。
权利要求
1.一种电路图案的形成方法，包括如下步骤在透光衬底的主表面上形成遮光掩模；在所述衬底及所述掩模上的第一区域中形成第一膜；在所述第一膜上的所述第一区域的至少一部分中形成光催化膜；通过从与所述衬底的所述主表面相反的背面照射光，改变第二区域中的所述第一膜的润湿性，所述第二区域在所述第一区域中、与所述光催化膜接触而不重叠于所述掩模；去除所述光催化膜；以及在所述第二区域中形成包含图案形成材料的组成物。
2.一种电路图案的形成方法，包括如下步骤在透光衬底的主表面上形成遮光掩模；在所述衬底及所述掩模上形成绝缘层；在所述绝缘层上的第一区域中形成第一膜；在所述第一膜上的所述第一区域的至少一部分中形成光催化膜；通过从与所述衬底的所述主表面相反的背面照射光，改变第二区域中的所述第一膜的润湿性，所述第二区域在所述第一区域中、与所述光催化膜接触而不重叠于所述掩模；去除所述光催化膜；以及在所述第二区域中形成包含图案形成材料的组成物。
3.根据权利要求1所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述第二区域的相对于所述组成物的润湿性高于所述第一区域。
4.根据权利要求2所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述第二区域的相对于所述组成物的润湿性高于所述第一区域。
5.根据权利要求1所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述光催化膜包括氧化锌。
6.根据权利要求2所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述光催化膜包括氧化锌。
7.根据权利要求1所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述第一膜包括烷基硅烷或氟烷基硅烷。
8.根据权利要求2所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述第一膜包括烷基硅烷或氟烷基硅烷。
9.根据权利要求1所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述光的波长为380nm以下。
10.根据权利要求2所述的电路图案的形成方法，其特征在于，所述光的波长为380nm以下。
11.一种薄膜晶体管的制造方法，包括如下步骤在透光衬底的主表面上形成遮光的第一导电层；在所述衬底及所述第一导电层上形成绝缘层；在所述绝缘层上的第一区域中形成第一膜；在所述第一膜上的所述第一区域的至少一部分中形成光催化膜；通过从与所述衬底的所述主表面相反的背面照射光，改变第二区域中的所述第一膜的润湿性，所述第二区域在所述第一区域中、与所述光催化膜接触而不重叠于所述第一导电层；去除所述光催化膜；以及在所述第二区域中形成包含图案形成材料的组成物。
12.根据权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述第二区域的相对于所述组成物的润湿性高于所述第一区域。
13.根据权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述光催化膜包括氧化锌。
14.根据权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述第一膜包括烷基硅烷或氟烷基硅烷。
15.根据权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述光的波长为380nm以下。
16.根据权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述第一导电层是栅电极层，而所述第二导电层是源电极或漏电极层。
17.一种包括根据权利要求11所述的薄膜晶体管的电子设备的制造方法，还包括将所述薄膜晶体管加入所述电子设备的步骤。
18.根据权利要求17所述的电子设备的制造方法，其特征在于，所述电子设备是摄像机、数码相机、投影仪、头盔显示器、汽车导航系统、汽车立体声、个人计算机、游戏机、便携式信息终端、以及设置有记录媒体的图像再现装置中的任一种。
全文摘要
本发明揭示一种电路图案、薄膜晶体管及电子设备的制造方法。通过进行如下步骤形成电路图案在具有透光性的衬底的主表面上形成具有遮光性的掩模；在所述衬底及所述掩模上的第一区域中形成第一膜；在所述第一膜上的所述第一区域的至少一部分中形成光催化膜；通过从与所述衬底的所述主表面相反的背面照射光，改变第二区域中的所述第一膜的润湿性，所述第二区域在所述第一区域中并与所述光催化膜接触而不重叠于所述掩模；去除所述光催化膜；以及在所述第二区域中形成包含图案形成材料的组成物。
文档编号H01L21/3205GK101030536SQ20071008761
公开日2007年9月5日 申请日期2007年3月1日 优先权日2006年3月2日
发明者藤井严 申请人:株式会社半导体能源研究所