[发明专利]接触空穴、半导体器件、液晶显示器及EL显示器的制法

说明书

本申请是申请号为200510006162.7、申请日为2005年1月31日、同题的申请的分案申请。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及利用以墨喷印刷为典型的微滴排放法的一种制造半导体器件、液晶显示器和EL(场致发光)显示器的方法。尤其，本发明涉及一种在半导体器件中构成接触孔的形成方法。

2.相关技术描述

在半导体器件、液晶显示器或EL显示器的制造中，已经建议将微滴排放设备用于形成薄膜和布线图案，以降低设备费用和简化步骤。

在这种情况下，半导体器件的接触孔是通过如下步骤形成：对涂布在基片整个表面上的抗蚀层(resist)进行预焙烧的步骤，通过其中将UV线等辐照穿过掩模和使之显影的光刻法形成一种抗蚀层图案，并利用该抗蚀层图案作为掩模进行蚀刻和除去绝缘膜、半导体膜、金属膜等。

对于小玻璃基片或显示器面板，可比较容易地通过曝光设备进行构图。但是，当基片尺寸增大时，对显示器面板的整个表面就不能一次通过一个曝光步骤进行处理。因此，其上涂布光致抗蚀剂的区域被分成许多个区块，对各预定区块顺序进行曝光步骤，从而使基片整个表面得以曝光(例如，参见专利文献1)。

[专利文献1]日本专利公开No.11-326951。

但是，对于通过常规制造半导体器件的步骤形成接触孔的情况，要求在基片几乎整个表面上形成光致抗蚀剂层，而使之涂在除形成接触孔区域以外的薄膜上，导致处理能力急剧下降。即使在提高了处理能力时，在所涂光致抗蚀剂的数量和基膜表面的质量未加以充分控制的情况下，接触孔也会被光致抗蚀剂覆盖并可能形成接触缺陷。

发明综述

鉴于上述问题，本发明提供一种通过简化步骤，来形成优异接触孔以及夹层薄膜、平整薄膜和绝缘膜诸如在其周边构成栅极绝缘膜的方法。此外，本发明提供一种制造半导体器件的方法，其费用低，处理能力大和产出率高。

(1)按照本发明，一种形成接触孔的方法包括步骤：在半导体层、导电层或绝缘层上形成一层有机薄膜，在该有机薄膜其中待形成接触孔的区域形成一种掩模图案，在利用该掩模图案作为掩模使该有机薄膜构成岛形图案后除去该掩模图案，然后在沿岛形有机薄膜形成一层绝缘膜后除去该岛形有机薄膜。

该有机薄膜是一种含有机材料作为主成分并对此后形成的绝缘膜具有抗液性(liquid repellance)(疏水性)的薄膜。因此，当在其中待形成接触孔的区域内选择性地形成例如为岛形有机薄膜时，通过涂布绝缘膜的方法仅在该岛形有机薄膜的周边形成一层绝缘膜，因为这种岛形有机薄膜排斥绝缘膜的绝缘材料。其结果，以自校准方式在其中未形成绝缘膜的区域(而越过其中形成该岛形有机薄膜的区域)形成接触孔(参见图1A-1F)。

该绝缘膜，例如，TFT(薄膜晶体管)的夹层绝缘膜或平整膜，是由一种有机材料形成的，此有机材料为诸如聚酰亚胺基树脂、丙烯酰基树脂、聚酰胺基树脂及硅氧烷基树脂(一种通过硅与氧键合而获得的具有主链结构并具有至少一个氢取代基或除氢外还另外具有至少一个选自氟、烷基或芳烃的取代基的材料)。对于有机薄膜，采用对这种有机材料具有抗液性的材料，是以硅烷偶联剂为典型。这种硅烷偶联剂是以R_n-Si-X_4-n(n＝1、2、3)表示的一种硅化合物。这里，R是一种含相对惰性的基团诸如烷基或有反应活性的基团诸如乙烯基、氨基团及环氧基的物质。此外，X是由卤素、甲氧基、乙氧基、基片表面的羟基诸如乙酰氧基团或可通过缩合与吸收水键合的水解物基团形成的。氟化硅烷偶联剂是以氟烷基硅烷(FAS)为典型。

这种有机薄膜可以在含氟诸如CF₄及CHF₃气氛下通过等离子体处理形成。根据这一点，可以获得一种含氟的有机薄膜。这种有机薄膜厚度可通过处理条件及时间加以控制。通过在O₂气氛下的等离子体处理(灰化(ashing))的方法，能够除去这种由等离子体处理所形成的有机薄膜。

注意有机薄膜及绝缘膜的组合不局限于上述，对它可任意加以确定，只要该有机薄膜对绝缘膜具有抗液性。另外，该绝缘膜不局限于夹层绝缘膜及平整膜，而且它包括任何其它绝缘膜，诸如半导体器件如TFT(薄膜晶体管)的栅极绝缘膜，和沿各含有机或无机化合物的发光层、电子注入层、电子传递层、空穴注入层及空穴传递层(此后统称发光层等)所形成的EL显示器的绝缘膜(也称为存储体(bank))。