[發明專利]薄膜晶體管的制造方法

有效

• 申請號: 201210151604.7
• 申請日: 2006-05-19
• 公開（公告）號: CN102709313A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 廣瀨篤志
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L29/417
• 分類號: H01L29/417;H01L29/423;H01L29/786
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永剛

本申請是株式會社半導體能源研究所于2006年5月19日提交的、申請號為200610082449.2、發明名稱為“薄膜晶體管的制造方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及具有圓形電極的薄膜晶體管(TFT)(下文稱作圓形薄膜晶體管(TFT))、包括圓形薄膜晶體管的半導體器件及其制造方法。應當指出半導體器件相應于在襯底上方包括薄膜晶體管的薄膜晶體管襯底、在襯底上方包括薄膜晶體管和液晶的液晶面板襯底或液晶模塊襯底、在襯底上方包括薄膜晶體管和發光元件的EL(電致發光)面板襯底或EL模塊襯底、用密封材料密封的在襯底上方包括薄膜晶體管和液晶的液晶面板、用密封材料密封的在襯底上方包括薄膜晶體管和發光元件的EL面板襯底、包括連接到上述面板上的FPC等的模塊、包括與該FPC等的端部連接的驅動器IC的模塊、以及包括通過COG方法等安裝到所述面板上的驅動器IC的模塊。

背景技術

傳統的薄膜晶體管使用諸如光掩模的掩模來形成，因此對于每次設計的改變都需要形成一個掩模。另外，作為主流的方法，通過在襯底的整個表面上形成薄膜來形成薄膜晶體管。舉例來說，在連接電極和形成以夾住絕緣層的導線的情況中，需要在連接導線之前去除絕緣層。此外，電極、導線等的圖案化需要使用掩模使抗蝕劑曝光，這就導致步驟數量增加并且效率和環境均受廢液影響的問題。

應當指出傳統的薄膜晶體管具有每個舉例來說彼此線性或垂直交叉的電極。另外，傳統的薄膜晶體管具有每個最后具有不會形成閉環結構的起始點和終點的電極。因此，在每個電極的中央和端部之間，機械和電學行為是不同的。此外，在電極中有許多不需要的區域，結果占據了薄膜晶體管的廣泛區域。上述問題在具有傳統形狀的，特別是不使用掩模的方法(無掩模工藝)形成的薄膜晶體管中是明顯存在的。

在為了解決上述問題而在傳統方法中通過使用掩模形成具有圓形電極的圓形薄膜晶體管的情況中，難以使每個電極形成完美的圓形形狀。最初，因為通過激光等繪出掩模，所以使用光掩模難以形成圓形形狀的完美曲線。此外，當提高精確度時，成本增加。另外，當使用這種光掩模形成抗蝕劑并且進行蝕刻時，由該光掩模形成的抗蝕劑的角落部分可能被蝕刻得更多(諸如過蝕刻等)，這就導致形成變形的圓形形狀。當薄膜晶體管的源電極和漏電極具有不規則形狀時，難以形成均勻的溝道部分，這會引起薄膜晶體管特性的降低和變化。

另一方面，噴墨方法已經應用于平板顯示器領域，并且作為不使用掩模(無掩模工藝)的方法被積極地發展，通過該方法可以不使用掩模而圖案化薄膜。因為圖案被直接繪出，容易應用于大的襯底，材料的效率是高的等，所以不需要掩模的噴墨方法具有許多優點，并且已經被應用于濾色器、等離子體顯示器電極等的制造(舉例來說，參見非專利文獻1)。

但是，當使用這種無掩模工藝來形成具有傳統形狀的薄膜晶體管時，其形狀與不確定的因素，諸如落下的液滴的形狀有關。因此，難以控制電極、有源層等的形狀。按照這種方式，無掩模工藝已經成為促進設計參數變化的主要因素，所述變化影響諸如薄膜晶體管溝道長度的特性。

[非專利文獻1]

T.Shimoda,Ink-jet?Technology?for?Fabrication?Processes?ofFlat?Panel?Displays,SID?03?DIGEST,第1178-1181頁。

發明內容

考慮到上述問題，本發明提供了形狀比使用無掩模工藝的傳統情況更容易控制的薄膜晶體管的制造方法，該方法通過諸如液滴釋放方法的無掩模方法形成薄膜晶體管(諸如圓形薄膜晶體管)而簡化了步驟并且降低了制造時間和成本。

為了解決上述問題，本發明提供了下面的措施。

根據本發明，通過諸如液滴釋放方法，典型地是噴墨方法的無掩模方法，在襯底上方堆疊薄膜來形成薄膜晶體管。