JP2007324510A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007324510A JP2007324510A JP2006155690A JP2006155690A JP2007324510A JP 2007324510 A JP2007324510 A JP 2007324510A JP 2006155690 A JP2006155690 A JP 2006155690A JP 2006155690 A JP2006155690 A JP 2006155690A JP 2007324510 A JP2007324510 A JP 2007324510A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- repellent pattern
- semiconductor device
- manufacturing
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳しくは、コンタクトホールを有する絶縁膜を形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming an insulating film having a contact hole.
従来、表示装置の駆動素子として用いられるアモルファスシリコンや低温ポリシリコンのTFT(Thin Film Transistor)アレイの製造工程において、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜のコンタクトホールは、フォトリソグラフィーによるレジストのパターニングとリアクティブイオンエッチングにより形成されている。 Conventionally, in the manufacturing process of an amorphous silicon or low-temperature polysilicon TFT (Thin Film Transistor) array used as a drive element of a display device, contact holes of a gate insulating film and an interlayer insulating film are patterned and reactive by photolithography. It is formed by ion etching.
一方、近年、プラスチック基板上に低コストプロセスで有機トランジスタアレイを形成し、Eペーパー、液晶ディスプレイなどのバックプレーンとして応用することが検討されている。しかし、この有機トランジスタに、上述したシリコンTFTと同様の方法でコンタクトホールを形成した場合、リアクティブイオンエッチングの際のプラズマダメージでトランジスタの特性が劣化しやすい。 On the other hand, in recent years, it has been studied to form an organic transistor array on a plastic substrate by a low-cost process and to apply it as a backplane such as E paper or liquid crystal display. However, when a contact hole is formed in this organic transistor by the same method as that of the silicon TFT described above, the characteristics of the transistor are likely to deteriorate due to plasma damage during reactive ion etching.
また、有機トランジスタの製造方法では、従来のシリコンTFTと差別化するために、真空プロセスや、フォトリソグラフィー技術を行うことなく、印刷プロセスのみで各構成要素をパターン形成し、低コスト化することが強く望まれている。 In addition, in the organic transistor manufacturing method, in order to differentiate from the conventional silicon TFT, it is possible to reduce the cost by patterning each constituent element only by a printing process without performing a vacuum process or a photolithography technique. It is strongly desired.
そこで、基板の表面に設けられた導電性パターン上に、パッド印刷によりカーボンインクからなるヴィアを形成し、このヴィアの周囲を覆う状態で、絶縁膜を塗布形成する方法が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。 Therefore, a method has been reported in which a via made of carbon ink is formed on a conductive pattern provided on the surface of a substrate by pad printing, and an insulating film is applied and formed in a state of covering the periphery of the via (for example, Non-Patent Document 1).
しかしながら、この方法は汎用性が低く、カーボンインクによる基板内の汚染が考えられるため信頼性の高い素子を作製する上では不向きである。 However, this method is not versatile and is not suitable for producing a highly reliable device because contamination in the substrate with carbon ink is considered.
また、例えばスクリーン印刷法で、コンタクトホールを有する絶縁膜を塗布形成することも考えられるが、現在の技術ではコンタクトホールの径φ300μm程度が限界であり、高精細のディスプレイの作製プロセスに導入することは難しい。 In addition, it is conceivable to apply and form an insulating film having a contact hole by, for example, a screen printing method. However, the current technology has a limit of about 300 μm in diameter of the contact hole, and it is introduced into a manufacturing process of a high-definition display. Is difficult.
上述したような課題を解決するために、本発明は、微細なコンタクトホールを有する絶縁膜を形成可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of forming an insulating film having a fine contact hole.
上述したような目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、次のような工程を順次行うことを特徴としている。まず、第1工程では、基板の表面側に設けられた導電層の表面の所望の箇所に、撥水性パターンを塗布形成する。次に、第2工程では、導電層上および基板上に、撥水性パターンよりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布することで、撥水性パターン上に孔部を有する絶縁膜を形成する。 In order to achieve the above-described object, the semiconductor device manufacturing method of the present invention is characterized by sequentially performing the following steps. First, in the first step, a water-repellent pattern is applied and formed at a desired location on the surface of the conductive layer provided on the surface side of the substrate. Next, in the second step, an insulating material-containing liquid having a surface energy higher than that of the water repellent pattern is applied onto the conductive layer and the substrate, thereby forming an insulating film having a hole on the water repellent pattern.
このような半導体装置の製造方法によれば、第1工程において、導電層の表面に撥水性パターンを塗布形成した後に、第2工程において、導電層上および基板上に、撥水性パターンよりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布することで、撥水性パターン上では上記含有液が撥液され、撥水性パターンを除く領域に絶縁膜が形成される。このため、塗布法により、撥水性パターン上に孔部を有する絶縁膜を形成することが可能となる。 According to such a method for manufacturing a semiconductor device, after the water repellent pattern is applied and formed on the surface of the conductive layer in the first step, the surface of the conductive layer and the substrate are more surface than the water repellent pattern in the second step. By applying a high energy insulating material-containing liquid, the above-mentioned liquid is repelled on the water repellent pattern, and an insulating film is formed in a region excluding the water repellent pattern. For this reason, it is possible to form an insulating film having a hole on the water-repellent pattern by a coating method.
以上、説明したように、本発明の半導体装置の製造方法によれば、塗布法により、撥水性パターン上に孔部を有する絶縁膜を形成することができるため、この孔部をコンタクトホールとすることで、ヴィアを備えた半導体装置を形成する際に、煩雑なリソグラフィー工程を行わなくてもよいことから、製造プロセスを簡略化することができる。 As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, an insulating film having a hole can be formed on the water-repellent pattern by a coating method. Therefore, the hole is used as a contact hole. Thus, when forming a semiconductor device provided with a via, it is not necessary to perform a complicated lithography process, so that the manufacturing process can be simplified.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施の形態の一例を、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ(スタガ型)を有する電圧駆動型の液晶表示装置の製造方法を例にとり、図1の平面図、図2の製造工程断面図によって説明する。なお、図2は図1のA−A’断面を示す。 FIG. 1 is a plan view of an example of an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, taking a method of manufacturing a voltage-driven liquid crystal display device having a bottom gate type thin film transistor (stagger type) as an example. The manufacturing process will be described with reference to the sectional view of FIG. FIG. 2 shows a cross section taken along the line A-A ′ of FIG. 1.
まず、図1および図2(a)に示すように、例えばポリエーテルスルホン(PES)からなる背面側基板101上に、ゲート電極102aを含む走査線102と、補助容量電極103aを含む補助容量線103をパターン形成する。ここで、上記走査線102と補助容量線103とは、平行に配置される。
First, as shown in FIGS. 1 and 2A, a
この走査線102と補助容量線103の形成方法としては、背面側基板101上に、例えばダイコート法により、銀インクを塗布し、150℃で熱処理することで、銀からなる導電性膜(図示省略)を50nmの膜厚で形成する。次いで、例えばスクリーン印刷法により、上記導電性膜上に、所望のパターンのレジストパターンを形成する。続いて、銀エッチング液を用いたウェットエッチングにより、走査線102と補助容量線103とをパターン形成する。
As a method for forming the
なお、ここでは、背面側基板101としてPESを用いることとするが、背面側基板101としては、ガラスやポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレート(PAR)などの耐熱性の高いプラスチックを用いることができる。
Here, PES is used as the
また、走査線102、補助容量線103としては、銀の他に金、白金、パラジウム等の金属や、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホナート)[PEDOT/PSS]、ポリアニリン(PANI)からなる導電性有機材料を用いることもできる。
Further, as the
さらに、走査線102および補助容量線103の形成工程において、エッチングのマスクに用いるレジストパターンの形成方法として、上述したスクリーン印刷法以外に、インクジェット法、レーザー描画法を用いてもよい。さらには、インクジェット法、スクリーン印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法による直接パターンニングを用いることもできる。ただし、後工程において、走査線102および補助容量線103を覆う状態で、背面側基板101上にゲート絶縁膜を形成するため、良好な絶縁特性とするためには、走査線102および補助容量線103の表面は平坦で、かつ膜厚が100nm以下と出来るだけ薄いことが好ましい。
Further, in the step of forming the
次に、上記走査線102および補助容量線103を覆う状態で、基板101上にゲート絶縁膜104を形成する。この場合には、例えばダイコート法により、走査線102および補助容量線103を覆う状態で、基板101上に、例えばポリビニルフェノール(PVP)からなる架橋性高分子材料を塗布する。その後、150℃で熱処理することにより、ゲート絶縁膜104を形成する。このゲート絶縁膜104はトランジスタの低電圧動作のために1μm以下の膜厚で、かつ平坦であることが望ましい。ここでは、ダイコート法により上記ゲート絶縁膜104を形成する例について説明するが、その他にグラビアコート法、ロールコート法、キスコート法、ナイフコート法、スリットコート法、ブレードコート法、スピンコート法を用いることもできる。
Next, a
次に、ゲート絶縁膜104上に、ソース電極105aを含む信号線105とドレイン電極106をパターン形成する。信号線105は、上記走査線102および補助容量線103と直交する方向に延設される。また、ドレイン電極106は、上記補助容量電極103aと対向する状態で配置される。これにより、ドレイン電極106と補助容量電極103aとで、ゲート絶縁膜104が挟まれた構成となるため、ゲート絶縁膜104が補助容量絶縁膜を兼ねた補助容量素子C(キャパシタ)が形成される。
Next, the
この信号線105とドレイン電極106の形成方法としては、例えばダイコート法により、上記ゲート絶縁膜104上に銀インクを均一塗布し、150℃で熱処理することで、銀からなる導電性膜(図示省略)を50nmの膜厚で形成する。次いで、例えばスクリーン印刷法にて、上記導電性膜上にレジストインクをパターン形成する。続いて、銀エッチング液を用いたウェットエッチングにより、信号線105とドレイン電極106をパターン形成する。
As a method for forming the
ここで、信号線105とドレイン電極106としては、銀の他にp型半導体と良好なオーミック接触を有する金、白金、パラジウム等の金属や、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホナート)[PEDOT/PSS]、ポリアニリン(PANI)からなる導電性有機材料を用いることもできる。
Here, as the
また、信号線105およびドレイン電極106の形成工程において、エッチングのマスクに用いるレジストパターンの形成方法として、上述したスクリーン印刷法以外に、インクジェット法、フォトリソグラフィー法、レーザー描画法を用いてもよい。さらには、インクジェット法、スクリーン印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法による直接パターンニングを用いることもできる。
Further, in the formation process of the
次に、信号線105およびドレイン電極106の間の、ゲート電極102a上を覆うゲート絶縁膜104上に、チャネル層となる有機半導体層107を形成する。ここでは、例えばインクジェット法により、ペンタセン誘導体の0.5wt%トルエン溶液を塗布した後、100℃で溶媒を揮発させて有機半導体層107を50nmの膜厚で形成する。これにより、背面側基板101上にトランジスタTrが形成される。
Next, an
ここで、有機半導体層107としては、上記ペンタセン誘導体の他に、ポリチオフェン、フルオレン−チオフェンコポリマー、ポリアリルアミン等の高分子材料、または、ルブレン、チオフェンオリゴマー、ナフタセン誘導体等の低分子材料を用いてもよい。
Here, as the
また、有機半導体層107の形成方法としては、上記インクジェット法の他に、スピンコート法、ディスペンサー法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷方法により形成してもよい。また、低分子系の材料であればシャドウマスクを用いた真空蒸着法により有機半導体層107をパターン形成してもよい。
In addition to the inkjet method, the
次に、ドレイン電極106の表面の所望の箇所に、撥水性パターンSを塗布形成する。ここで、この撥水性パターンSの形成方法としては、印刷法が好ましく、中でもインクジェット法によれば、約50μmの径の微細なパターンを精度よく形成可能であるため、好ましい。このように、約50μmの径を有する撥水性パターンSが形成可能であることで、後工程で、撥水性パターンS上に約50μmの径のコンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成することが可能となる。
Next, a water repellent pattern S is applied and formed at a desired location on the surface of the
また、撥水性パターンSの膜厚は10nm以下であることが好ましい。この範囲の膜厚とすることで、後工程で、撥水性パターンS上をコンタクトホールとする層間絶縁膜を形成した後、このコンタクトホールにヴィアを形成する際の熱処理により、撥水性パターンSからヴィア内に撥水性材料を拡散させることが可能となり、ドレイン電極106とヴィアとがオーミックコンタクトで接続される。
The film thickness of the water repellent pattern S is preferably 10 nm or less. By setting the film thickness within this range, an interlayer insulating film having a contact hole on the water repellent pattern S is formed in a later step, and then heat treatment is performed to form a via in the contact hole. The water repellent material can be diffused into the via, and the
ここでは、例えばインクジェット法により、ドレイン電極106の表面の一領域に、トリクロロトリフルオロプロピルシランからなる撥水性の表面処理剤の3mMトルエン溶液を滴下した後、100℃で溶媒を揮発させることで、上記撥水性パターンSを約50μmの径で、10nm以下の膜厚で形成する。
Here, by dropping a 3 mM toluene solution of a water-repellent surface treatment agent composed of trichlorotrifluoropropylsilane onto a region of the surface of the
この撥水性の表面処理剤としては、各種パーフルオロアルキルシラン(FAS)類やトリフルオロプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン類、オクタデシルトリクロロシランなどのクロロシラン類、ヘキサメチルジシラザンなどのシラザン類などを用いることもできる。また、フッ素系樹脂またはその他の撥水性樹脂の希薄溶液を用いることもできる。また、チオフェン系樹脂などの表面エネルギーの低い有機半導体材料の溶液を用いることもできる。 The water-repellent surface treatment agent includes various perfluoroalkylsilanes (FAS), alkoxysilanes such as trifluoropropyltrimethoxysilane, chlorosilanes such as octadecyltrichlorosilane, and silazanes such as hexamethyldisilazane. It can also be used. In addition, a dilute solution of fluorine-based resin or other water-repellent resin can also be used. Alternatively, a solution of an organic semiconductor material having a low surface energy such as a thiophene resin can be used.
なお、ここでは、有機半導体層107をパターン形成した後に、撥水性パターンSを形成することとしたが、撥水性パターンSを形成した後に、有機半導体層107をパターン形成してもよい。
Here, the water-repellent pattern S is formed after the
次いで、図1および図2(b)に示すように、撥水性パターンSが設けられたドレイン電極106、信号線105および有機半導体層107を覆う状態で、ゲート絶縁膜104上に、撥水性パターンSよりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布し、溶媒を揮発させる。これにより、撥水性パターンS上では、上記絶縁材料含有液が撥液され、撥水性パターンS上を除く領域に、上記絶縁材料からなる層間絶縁膜108が形成される。そして、撥水性パターンS上には、コンタクトホール108a(孔部)が形成された状態となる。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2B, the water-repellent pattern is formed on the
ここで、撥水性パターンSの表面エネルギーは20mN/m程度であることから、撥水性パターンS上で絶縁材料含有液を確実に撥液させるため、絶縁材料含有液の表面エネルギーは30mN/m以上、粘度は100cP以下であることが望ましい。この絶縁材料含有液の表面エネルギーと粘度は、絶縁材料と、それを溶解する溶媒とで規定される。この絶縁材料含有液としては、例えば、ポリビニルフェノール(PVP)N−メチルー2−ピロリドン(NMP)溶液や、ポリイミド(PI)NMP溶液を用いることができる。また、配線部の寄生容量を低減するために層間絶縁膜108の膜厚は1μm以上で、かつ平坦であることが望ましい。
Here, since the surface energy of the water repellent pattern S is about 20 mN / m, the surface energy of the insulating material-containing liquid is 30 mN / m or more in order to surely repel the insulating material-containing liquid on the water repellent pattern S. The viscosity is desirably 100 cP or less. The surface energy and viscosity of the insulating material-containing liquid are defined by the insulating material and the solvent that dissolves the insulating material. As this insulating material-containing liquid, for example, a polyvinylphenol (PVP) N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution or a polyimide (PI) NMP solution can be used. Further, in order to reduce the parasitic capacitance of the wiring portion, it is desirable that the thickness of the
ここでは、例えばダイコート法により、絶縁材料含有液として、PIからなる有機材料を20wt%の濃度で含有するNMP溶液を塗布する。その後、100℃で溶媒を乾燥させることにより、撥水性パターンS上にコンタクトホール108aを有する層間絶縁膜108を1μmの膜厚で形成する。
Here, for example, an NMP solution containing an organic material made of PI at a concentration of 20 wt% is applied as an insulating material-containing liquid by a die coating method. Thereafter, the solvent is dried at 100 ° C. to form an
なお、ここでは、ダイコート法により、層間絶縁膜108を形成する例について、説明したが、その他にグラビアコート法、ロールコート法、キスコート法、ナイフコート法、スリットコート法、ブレードコート法、スピンコート法を用いることもできる。
Here, the example in which the
次いで、図1および図2(c)に示すように、例えばスクリーン印刷法により、このコンタクトホール108aを埋め込む状態で、層間絶縁膜108上に、例えば銀ペーストからなる導電材料をスクリーン印刷し、この銀ペーストを焼成(熱処理)する。これにより、コンタクトホール108aにヴィア109を形成するとともに、層間絶縁膜108上にこのヴィア109と接続する画素電極110を形成する。この画素電極110は、1画素領域の全体を覆う状態で形成される。ここで、上述したように、撥水性パターンSの膜厚は10nm以下であることから、銀ペーストの焼成時に、撥水性パターンSがヴィア109中に拡散され、ヴィア109とドレイン電極106とがオーミックコンタクトで接続される。
Next, as shown in FIG. 1 and FIG. 2C, a conductive material made of, for example, silver paste is screen-printed on the
以上のようにして、背面側基板101上に画素電極110が形成される。
As described above, the
一方、図1および図2(d)に示すように、例えばスパッタリング法により、例えばPESからなる表示側基板111上に、例えばITOからなる共通電極112を100nm成膜する。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2D, a
次いで、上記画素電極110と上記共通電極112とを対向させた状態で、背面側基板101と表示側基板111とを対向配置し、背面側基板101と表示側基板111の周囲に設けられたシール材(図示省略)により接着する。続いて、背面側基板101と表示側基板111との間に液晶材料を封入することで、例えば反射型のポリマー分散型液晶(PDLC)からなる液晶層113を形成する。ここでは、液晶層113に、配向膜を必要としないPDLCを用いることとするが、電気泳動型の表示素子(E−ink)などを用いてもよい。
Next, with the
このような半導体装置の製造方法によれば、ドレイン電極106上に撥水性パターンSを塗布形成した後に、ドレイン電極106、信号線105および有機半導体層107を覆う状態で、ゲート絶縁膜104上に、撥水性パターンSよりも表面エネルギーが高い絶縁材料含有液を塗布することで、撥水性パターンS上にコンタクトホール108aを有する層間絶縁膜108を形成することが可能となる。したがって、塗布法により、コンタクトホール108aを有する層間絶縁膜108を形成することができるため、ヴィア109を備えた半導体装置を形成する際に、煩雑なリソグラフィー工程を行わなくてもよいことから、製造プロセスを簡略化することができる。
According to such a method for manufacturing a semiconductor device, after the water-repellent pattern S is applied and formed on the
また、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、インクジェット法により撥水性パターンSを形成することから、約50μmの径の撥水性パターンを精度よく形成することができるため、50μmの径のコンタクトホール108aを有する層間絶縁膜108を形成することができる。
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, since the water-repellent pattern S is formed by the ink jet method, a water-repellent pattern having a diameter of about 50 μm can be formed with high accuracy. An interlayer insulating
さらに、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記撥水性パターンSを10nm以下の膜厚で形成することで、ヴィア109を形成する際の熱処理により、撥水性パターンSからヴィア109中に撥水性材料が拡散されるため、ヴィア109とドレイン電極106とをオーミックコンタクトで接続することができる。
Furthermore, according to the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment, the water repellent pattern S is formed with a film thickness of 10 nm or less, and the heat repellent pattern S to the via 109 are formed by heat treatment when forming the via 109. Since the water repellent material is diffused into the via, the via 109 and the
(第2実施形態)
また、有機電界発光素子(有機EL素子)等の電流駆動の表示素子に用いられる2トランジススタ1キャパシタ型の有機トランジスタアレイを製造する場合であっても、同様の方法でコンタクトホールを形成することが可能である。この場合には、例えばスイッチング用の第1トランジスタTr1と、表示素子への電流制御用の第2トランジスタTr2とが配列される。ここでは、これらがボトムゲート構造(スタガ型)のトランジスタである例について、図3の平面図と図4の断面図を用いて説明する。なお、図4(a)は図3のA−A’断面図、図4(b)は図3のB−B’断面図を示す。ただし、各構成要素の製造方法は、第1実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Further, even when a two-transistor one-capacitor type organic transistor array used for a current-driven display element such as an organic electroluminescent element (organic EL element) is manufactured, a contact hole is formed by the same method. Is possible. In this case, for example, a first transistor Tr1 for switching and a second transistor Tr2 for controlling current to the display element are arranged. Here, an example in which these are transistors having a bottom gate structure (stagger type) will be described with reference to a plan view of FIG. 3 and a cross-sectional view of FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. However, since the manufacturing method of each component is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
まず、図3および図4(a)に示すように、例えばPESからなる背面側基板201上に、第1のトランジスタTr1のゲート電極202aを含む走査線202と、第2のトランジスタTr2のゲート電極203aと補助容量電極203bとを含む導電層203をパターン形成する。ここで、上記走査線202は一方向に延設されている。
First, as shown in FIGS. 3 and 4A, a
この走査線202と導電層203の形成方法としては、背面側基板201上に、例えばダイコート法により、銀インクを塗布し、150℃で熱処理することで、銀からなる導電性膜(図示省略)を50nmの膜厚で形成する。次いで、例えばスクリーン印刷法により、上記導電性膜上に、所望のパターンのレジストパターンを形成した後、銀エッチング液を用いたウェットエッチングにより、上記走査線202と導電層203とをパターン形成する。
As a method for forming the
次に、導電層203の表面の所望の箇所に、撥水性パターンS’を塗布形成する。ここでは、例えばインクジェット法により、導電層203の表面の一領域に、トリクロロトリフルオロプロピルシランからなる撥水性の表面処理剤の3mMトルエン溶液を滴下した後、溶媒を揮発させることで、上記撥水性パターンS’を約50μmの径で、10nm以下の膜厚で形成する。
Next, a water repellent pattern S ′ is applied and formed at a desired location on the surface of the
次いで、撥水性パターンS’が設けられた導電層203および走査線202を覆う状態で、背面側基板201上に、撥水性パターンS’よりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布し、溶媒を揮発させる。これにより、撥水性パターンS’上では、上記絶縁材料含有液が撥液され、撥水性パターンS’上を除く領域に、上記絶縁材料からなるゲート絶縁膜204が形成される。そして、撥水性パターンS’上には、コンタクトホール204aが形成された状態となる。
Next, an insulating material-containing liquid having a surface energy higher than that of the water-repellent pattern S ′ is applied onto the back-
ここでは、例えばダイコート法により、絶縁材料含有液として、PIからなる有機材料を20wt%の濃度で含有するNMP溶液を塗布する。その後、100℃で溶媒を乾燥させることにより、撥水性パターンS上にコンタクトホール204aを有するゲート絶縁膜204を1μmの膜厚で形成する。 Here, for example, an NMP solution containing an organic material made of PI at a concentration of 20 wt% is applied as an insulating material-containing liquid by a die coating method. Thereafter, the solvent is dried at 100 ° C. to form a gate insulating film 204 having a contact hole 204 a on the water repellent pattern S with a thickness of 1 μm.
次に、図3および図4(a)、(b)に示すように、ゲート絶縁膜204上に、第1のトランジスタTr1のソース・ドレイン電極と第2のトランジスタTr2のソース・ドレイン電極をそれぞれ形成する。具体的には、図4(a)に示すように、ゲート絶縁膜204上に第1のトランジスタTr1のソース電極205aを含む信号線205を形成するとともに、上記コンタクトホール204aを埋め込む状態で、上記導電層203に達するヴィア206と、このヴィア206に接続される第1のトランジスタTr1のドレイン電極207とを形成する。また、図4(b)に示すように、上記ゲート絶縁膜204上に、上記信号線205とドレイン電極207と同一層で、第2のトランジスタTr2のソース電極208aと補助容量電極208bとを含む電源線208と第2のトランジスタTr2のドレイン電極209を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 and FIGS. 4A and 4B, the source / drain electrodes of the first transistor Tr1 and the source / drain electrodes of the second transistor Tr2 are formed on the gate insulating film 204, respectively. Form. Specifically, as shown in FIG. 4A, the
ここで、図3の平面図に示すように、上記信号線205と電源線208とは、走査線202に直交する状態で、平行に配置される。また、上述した導電層203を構成する補助容量電極203bと上記補助容量電極208bとで、ゲート絶縁膜204が挟まれた構成となるため、ゲート絶縁膜204が補助容量絶縁膜を兼ねた補助容量素子C’(キャパシタ)が形成される。
Here, as shown in the plan view of FIG. 3, the
上記各トランジスタTr1、Tr2のソース・ドレイン電極の形成方法としては、例えばスクリーン印刷法により、上記コンタクトホール204aを埋め込む状態で、ゲート絶縁膜204上に、例えば銀ペーストをスクリーン印刷し、この銀ペーストを焼成(熱処理)する。ここで、上述したように、撥水性パターンS’の膜厚は10nm以下であることから、銀ペーストの焼成時に、撥水性パターンS’がヴィア206中に拡散され、ヴィア206と導電層203とがオーミックコンタクトで接続される。
As a method for forming the source / drain electrodes of the transistors Tr1 and Tr2, for example, a silver paste is screen-printed on the gate insulating film 204 in a state where the contact hole 204a is embedded by, for example, a screen printing method. Is fired (heat treatment). Here, as described above, since the film thickness of the water repellent pattern S ′ is 10 nm or less, the water repellent pattern S ′ is diffused into the via 206 when the silver paste is baked, and the via 206 and the
次に、ソース電極205aおよびドレイン電極207の間の、ゲート電極202a上を覆うゲート絶縁膜204上に、第1のトランジスタTr1のチャネル層となる有機半導体層210を形成する。また、上記有機半導体層210と同一層で、ソース電極208aおよびドレイン電極209の間の、ゲート電極203a上を覆うゲート絶縁膜204上に、第2のトランジスタTr2のチャネル層となる有機半導体層211を形成する。ここでは、例えばインクジェット法により、ペンタセン誘導体の0.5wt%トルエン溶液を塗布した後、100℃で溶媒を揮発させて有機半導体層210、211を50nmの膜厚で形成する。これにより、背面側基板201上に、第1のトランジスタTr1と第2のトランジスタTr2が形成される。
Next, an
続いて、図3および図4(b)に示すように、上記第2のトランジスタTr2のドレイン電極209の表面の所望の箇所に、上記撥水性パターンS’と同様の方法により、撥水性パターンS''を約50μmの径で、10nm以下の膜厚で形成する。
Subsequently, as shown in FIGS. 3 and 4B, a water repellent pattern S is formed on a desired portion of the surface of the
なお、ここでは、有機半導体層210、211をパターン形成した後に、撥水性パターンS''を形成することとしたが、撥水性パターンS''を形成した後に、有機半導体層210、211をパターン形成してもよい。 Here, the water-repellent pattern S ″ is formed after the organic semiconductor layers 210 and 211 are patterned. However, after the water-repellent pattern S ″ is formed, the organic semiconductor layers 210 and 211 are patterned. It may be formed.
次いで、上記信号線205、ドレイン電極207、電源線208、ドレイン電極209および有機半導体層210、211を覆う状態で、ゲート絶縁膜204上に、撥水性パターンS''よりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布し、溶媒を揮発させる。これにより、撥水性パターンS''上では、上記絶縁材料含有液が撥液され、撥水性パターンS''上を除く領域に、上記絶縁材料からなる層間絶縁膜212が形成される。そして、撥水性パターンS''上には、コンタクトホール212aが形成された状態となる。
Next, in the state of covering the
ここでは、例えばダイコート法により、絶縁材料としてPIを20wt%の濃度で含有するNMP溶液を塗布する。その後、100℃で溶媒を乾燥させることにより、撥水性パターンS''上にコンタクトホール212aを有する層間絶縁膜212を1μmの膜厚で形成する。 Here, for example, an NMP solution containing PI at a concentration of 20 wt% as an insulating material is applied by a die coating method. Thereafter, the solvent is dried at 100 ° C. to form an interlayer insulating film 212 having a contact hole 212a on the water-repellent pattern S ″ with a thickness of 1 μm.
次いで、例えばスクリーン印刷法により、このコンタクトホール212aを埋め込む状態で、例えば銀ペーストからなる導電材料をスクリーン印刷し、この銀ペーストを焼成(熱処理)する。これにより、コンタクトホール212aにヴィア213を形成するとともに、層間絶縁膜212上にこのヴィア213と接続する画素電極214を形成する。この画素電極214は1画素領域全体を覆う状態で形成される。ここで、上述したように、撥水性パターンS''の膜厚は10nm以下であることから、銀ペーストの焼成時に、撥水性パターンS''がヴィア213中に拡散され、ヴィア213とドレイン電極209とでオーミックコンタクトで接続される。
Next, a conductive material made of, for example, a silver paste is screen-printed in a state where the contact holes 212a are embedded by, for example, a screen printing method, and the silver paste is baked (heat treatment). Thereby, a via 213 is formed in the contact hole 212a, and a
続いて、図3および図4(a)、(b)に示すように、各画素電極214を素子毎に分離する状態で、層間絶縁膜212上に素子分離絶縁膜(図示省略)を形成し、素子分離絶縁膜で区切られた領域に、各素子の有機層215を形成する。その後、例えばスパッタリング法により、有機層215上および素子分離絶縁膜上に、例えばITOからなる共通電極216を成膜し、保護膜(図示省略)を介して例えばPESからなる対向基板217で封止する。
Subsequently, as shown in FIGS. 3 and 4A and 4B, an element isolation insulating film (not shown) is formed on the interlayer insulating film 212 in a state where each
このような半導体装置の製造方法であっても、インクジェット法により、導電層203上に撥水性パターンS’を塗布形成した後、撥水性パターンS’よりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布することで、コンタクトホール204aを有するゲート絶縁膜204を形成する。その後、スクリーン印刷法により、このコンタクトホール204を埋め込みヴィア206を形成する。また、同様に、インクジェット法により、ドレイン電極209上に、撥水性パターンS''を塗布形成した後、撥水性パターンS''よりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布することで、コンタクトホール212aを有する層間絶縁膜212を形成する。その後、スクリーン印刷法により、このコンタクトホール212aを埋め込みヴィア213を形成する。以上のことから、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
Even in such a method for manufacturing a semiconductor device, an insulating material-containing liquid having a surface energy higher than that of the water-repellent pattern S ′ is applied after the water-repellent pattern S ′ is applied and formed on the
なお、上述した実施形態においては、第1実施形態では液晶表示装置の製造方法、第2実施形態では有機EL表示装置の製造方法を例示し、その駆動回路として用いられる有機トレンジスタアレイのコンタクトホールの形成方法について説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、ヴィアを備えた半導体装置のコンタクトホールの形成方法であれば、例えばRFID(Radio Frequency Identification:電波方式認識用タグ)等のヴィアを形成する工程にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the liquid crystal display device manufacturing method is illustrated in the first embodiment, and the organic EL display device manufacturing method is illustrated in the second embodiment. The contact hole of the organic transistor array used as the drive circuit thereof is exemplified. The method of forming was described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a process for forming a via such as an RFID (Radio Frequency Identification) as long as it is a method for forming a contact hole of a semiconductor device provided with a via. Is possible.
101、201…背面側基板、106,209…ドレイン電極、108,212…層間絶縁膜、203…導電層、204…ゲート絶縁膜、108a,204a,212a…コンタクトホール、S,S’,S''…撥水性パターン 101, 201 ... back side substrate, 106, 209 ... drain electrode, 108, 212 ... interlayer insulating film, 203 ... conductive layer, 204 ... gate insulating film, 108a, 204a, 212a ... contact hole, S, S ', S' '… Water repellent pattern
Claims (6)
前記導電層上および前記基板上に、前記撥水性パターンよりも表面エネルギーの高い絶縁材料含有液を塗布することで、当該撥水性パターン上に孔部を有する絶縁膜を形成する第2工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A first step of applying and forming a water-repellent pattern on a desired portion of the surface of the conductive layer provided on the surface side of the substrate;
A second step of forming an insulating film having a hole on the water-repellent pattern by applying an insulating material-containing liquid having a surface energy higher than that of the water-repellent pattern on the conductive layer and the substrate; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the first step, the water-repellent pattern is applied and formed by a printing method.
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the printing method is an inkjet method.
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the second step, a liquid containing an organic material is applied as the liquid containing an insulating material.
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a conductive material is embedded in the hole after the second step.
ことを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
The semiconductor device manufacturing method according to claim 5, wherein a heat treatment is performed after the conductive material is embedded in the hole by a printing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006155690A JP2007324510A (en) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006155690A JP2007324510A (en) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007324510A true JP2007324510A (en) | 2007-12-13 |
Family
ID=38857006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006155690A Pending JP2007324510A (en) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007324510A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010143283A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | パイオニア株式会社 | Method for contact hole formation, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
JP2012054510A (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Sony Corp | Manufacturing method of electronic element, and electronic element |
WO2015045317A1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 凸版印刷株式会社 | Thin film transistor array and image display device |
JP5810263B2 (en) * | 2010-02-09 | 2015-11-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electric dust collector |
KR20170107376A (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-25 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | Method of forming pattern and radiation-sensitive resin composition |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11168141A (en) * | 1997-12-03 | 1999-06-22 | Texas Instr Japan Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
JP2002116128A (en) * | 2001-08-03 | 2002-04-19 | Toyota Motor Corp | Evaluating method of liquid repellent processing surface |
JP2005010412A (en) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Sekisui Chem Co Ltd | Method for manufacturing liquid crystal display |
JP2005129919A (en) * | 2003-10-02 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Manufacturing method for semiconductor elememts |
JP2005244205A (en) * | 2004-01-29 | 2005-09-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Forming method of contact hole, manufacturing method of semiconductor device, manufacturing method of liquid crystal display and manufacturing method of el display |
-
2006
- 2006-06-05 JP JP2006155690A patent/JP2007324510A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11168141A (en) * | 1997-12-03 | 1999-06-22 | Texas Instr Japan Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
JP2002116128A (en) * | 2001-08-03 | 2002-04-19 | Toyota Motor Corp | Evaluating method of liquid repellent processing surface |
JP2005010412A (en) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Sekisui Chem Co Ltd | Method for manufacturing liquid crystal display |
JP2005129919A (en) * | 2003-10-02 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Manufacturing method for semiconductor elememts |
JP2005244205A (en) * | 2004-01-29 | 2005-09-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Forming method of contact hole, manufacturing method of semiconductor device, manufacturing method of liquid crystal display and manufacturing method of el display |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010143283A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | パイオニア株式会社 | Method for contact hole formation, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
JP4976590B2 (en) * | 2009-06-10 | 2012-07-18 | パイオニア株式会社 | Contact hole forming method, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device |
JP5810263B2 (en) * | 2010-02-09 | 2015-11-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electric dust collector |
JP2012054510A (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Sony Corp | Manufacturing method of electronic element, and electronic element |
WO2015045317A1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 凸版印刷株式会社 | Thin film transistor array and image display device |
JPWO2015045317A1 (en) * | 2013-09-25 | 2017-03-09 | 凸版印刷株式会社 | Thin film transistor array and image display device |
US10243157B2 (en) | 2013-09-25 | 2019-03-26 | Toppan Printing Co., Ltd. | Thin film transistor array and image display device |
KR20170107376A (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-25 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | Method of forming pattern and radiation-sensitive resin composition |
KR102278837B1 (en) | 2016-03-15 | 2021-07-16 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | Method of forming pattern |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101432733B1 (en) | Manufacturing method of thin film transistor and thin film transistor, and display | |
CN101542735B (en) | Organic EL device and manufacturing method thereof, and Organic EL display | |
US8502228B2 (en) | Thin film transistor array, method for manufacturing the same, and active matrix type display using the same | |
EP2122706B1 (en) | Method of forming organic thin film transistors | |
JP4730623B2 (en) | THIN FILM TRANSISTOR, METHOD FOR PRODUCING THIN FILM TRANSISTOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP4466763B2 (en) | Pattern forming method, semiconductor device manufacturing method, and display device manufacturing method | |
JP2013016611A (en) | Semiconductor device, manufacturing method of the same and manufacturing method of image display device | |
JP5439723B2 (en) | Thin film transistor, matrix substrate, electrophoretic display device and electronic device | |
JP2007324510A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2011100831A (en) | Semiconductor device and display device using the semiconductor device | |
US20170221968A1 (en) | Thin-film transistor array and method of manufacturing the same | |
JP2007073856A (en) | Formation method of conductive pattern, manufacturing method of semiconductor device, and manufacturing method of organic electroluminescent element | |
JP2011082419A (en) | Thin film transistor, method of manufacturing the same, display device, and electronic device | |
US9735381B2 (en) | Thin film transistor array and manufacturing method of the same | |
Sporea et al. | Micron-scale inkjet-assisted digital lithography for large-area flexible electronics | |
JP2006186293A (en) | Method of manufacturing thin film transistor | |
JP2007134547A (en) | Transistor and its manufacturing method | |
JP5098159B2 (en) | Thin film transistor manufacturing method | |
JP2016163029A (en) | Thin film transistor array, thin film transistor array manufacturing method and pixel display device | |
JP5375058B2 (en) | Thin film transistor array and manufacturing method thereof | |
WO2014155998A1 (en) | Thin-film transistor array and image display device | |
KR20180017715A (en) | Organic semiconductor device using nano structure and method for comprising the same | |
JP2014183265A (en) | Thin film transistor array, manufacturing method thereof and image display device | |
JP6197306B2 (en) | Thin film transistor manufacturing method | |
JP2017208378A (en) | Thin film transistor array substrate, and method of manufacturing thin film transistor array substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20090529 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20091021 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20091026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111219 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120214 |