[發(fā)明專利]結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜疊層的形成方法以及濾色器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02105336.7
• 申請日: 2002-02-25
• 公開（公告）號: CN1380681A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大津茂実;清水敬司;谷田和敏;圷英一
• 申請（專利權(quán)）人: 富士施樂株式會社
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/20
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 劉國平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在基襯底上形成結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜以及用基襯底上的結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜形成疊層的方法。疊層用于在襯底上形成一透光性導(dǎo)電薄膜和透光性半導(dǎo)體薄膜，它們用于制造各種顯示裝置，如CCD照相機(jī)或者液晶顯示裝置，或者照相機(jī)成像傳感器，尤其是用于制造適用于便攜式終端例如手提電話或者小型個人電腦用的濾色器，也涉及應(yīng)用該襯底制造濾色器。

背景技術(shù)

大家知道，光電導(dǎo)體因?yàn)橛写呋钚曰蛘吖馍鼗钚栽诮陙淼玫搅颂貏e的應(yīng)用。例如，作為光電半導(dǎo)體，二氧化鈦被解釋為可以使沉積在放置空氣中的被污染襯底表面上的有機(jī)污染物氧化分解，這些有機(jī)污染物如氮氧化物(NOx)，硫氧化物(SOx)和惡臭物質(zhì)，如同基于光催化活性氧化作用的細(xì)菌一樣。作為實(shí)際應(yīng)用的例子，已有各種應(yīng)用被提議，如在建筑物外墻上敷涂二氧化鈦光催化劑以去除陽光下的空氣污染物的方法(日本公開的未經(jīng)審查的專利，其申請?zhí)枮镠ei?6-315614)。在醫(yī)院的墻上或者扶手欄桿上敷涂二氧化鈦催化劑以殺死細(xì)菌的方法(日本公開的未經(jīng)審查的專利，其申請?zhí)枮镠ei?7-102678)，在廢水中灑二氧化鈦催化劑粉末和用紫外線燈照射以分解水中污物的方法(日本公開的未經(jīng)審查專利，其申請?zhí)枮镠ei5-92192)，或者使用光催化劑自潔凈效應(yīng)以延長熒光燈或者照明工具的清潔維持時間的方法(日本公開的未經(jīng)審查的專利，其申請?zhí)枮镠ei?9-129012)。

此外，已經(jīng)知道基于光化學(xué)反應(yīng)，光電導(dǎo)薄膜的表面被涂覆高度親水性物質(zhì)，可用于防止鏡子(在洗澡間或者汽車中)，透鏡和玻璃窗的霧化。

已經(jīng)知道，當(dāng)光電半導(dǎo)體薄膜在建筑外墻表面，汽車玻璃和窗戶玻璃上形成時，疏水污物較難積累，從而獲得自潔凈效應(yīng)。另外，即使有沉淀的污物，污物也基于其疏水性質(zhì)在薄膜表面上被分解，同時由于半導(dǎo)體薄膜的疏水性質(zhì)，污物或其分解物很容易被雨或水刷沖掉。

為制備光電半導(dǎo)體薄膜，已有一種已知的水解鈦化合物(例如堿性氧化鈦或者醋酸鈦)的方法，它把上述物質(zhì)涂在基底材料的表面上，等它干后在500℃或更高的溫度下燒結(jié)，以此得到一銳鈦礦(anatase)型二氧化鈦薄膜；以及一種用汽相沉積工藝形成二氧化鈦非晶層，并在400℃或更高的溫度下退火，以形成一包含銳鈦礦型二氧化鈦的薄層的方法；還有一種在500℃或更高的溫度下，氧化金屬鈦薄膜表面，并使之結(jié)晶的方法；以及一種加熱基底材料到250℃或更高的溫度下，用射頻濺射(RF?sputtering)方法得到一銳鈦礦型二氧化鈦薄膜的方法。

在上述方法中，用燒結(jié)非晶二氧化鈦薄膜形成光電半導(dǎo)體薄膜的方法需要長時間高溫加熱襯底，從經(jīng)濟(jì)方面看增加了成本。還有，如后面要闡述的，考慮到塑料基底材料的耐熱性，在其上形成光電導(dǎo)體薄膜的方法實(shí)際上是不可行的。此外，雖然射頻濺射是可以得到具有高光生伏特(photovoltaic)活性的銳鈦礦的一種出色的方法，但由于它必須使用貴重的裝置，用這種方法制造光電導(dǎo)體薄膜要減少成本是很難的。雖然，某些塑料基底材料有250℃的耐熱性，但那些既有250℃的耐熱性，又具有透光性，并且成本合適的材料現(xiàn)在還沒有。

順便要說到的是，已經(jīng)知道基于上述表面的光化學(xué)反應(yīng)，光電導(dǎo)體薄膜除具有防污、抗菌和防霧的效果外，還具有光生伏特的功能。光生伏特效應(yīng)是這樣的現(xiàn)象，當(dāng)提供導(dǎo)電的薄膜和光電導(dǎo)體薄膜的襯底被浸在有電解功能的水或溶液中的時候，同時紫外線照在光電導(dǎo)體薄膜上，光生伏特活性在被照射的區(qū)域產(chǎn)生。利用此現(xiàn)象，例如薄膜能在被照射的區(qū)域選擇性地被形成。也就是說，當(dāng)襯底被浸在包括形成電沉積基底的薄膜的電沉積溶液中，同時紫外線照在光電導(dǎo)體薄膜上的時候，在該導(dǎo)電薄膜和溶液中的反電極之間，施加或不施加偏置電壓的情況下，光生伏特的活性在光電半導(dǎo)體薄膜的光照射區(qū)域上產(chǎn)生，同時形成基底的薄膜在此區(qū)域上電解沉積。在半導(dǎo)體薄膜的光生伏特活性足夠大的情況下，偏置電壓可降到0。

本發(fā)明者先前曾提出一種利用光生伏特的活性形成高分辨率的超精細(xì)圖形(pattern)的方法，它對濾色器(color?filter)之類很有用。(日本公開的未經(jīng)審查的專利，其申請?zhí)枮镠ei?1-174790、Hei?11-133224和Hei?11-335894)。