布線圖案的制造方法和晶體管的制造方法
【專利摘要】本發明的布線圖案的制造方法具有下述步驟:在基板(2)上形成含有第1形成材料的鍍覆基底膜的前體膜(3x),所述第1形成材料具有由光反應性的保護基保護的氨基;在所述前體膜的表面形成由光致抗蝕劑材料構成的光致抗蝕劑層(4A);以所需圖案光對所述光致抗蝕劑層進行曝光;以所需圖案光對所述前體膜進行曝光,形成所述鍍覆基底膜(3);使經曝光的所述光致抗蝕劑層顯影的同時去除脫保護后的保護基;使無電解鍍覆用催化劑(5)在露出的所述鍍覆基底膜的表面析出。
【專利說明】
布線圖案的制造方法和晶體管的制造方法
技術領域
[0001] 本發明涉及布線圖案的制造方法和晶體管的制造方法。
[0002] 本申請要求基于2014年2月28日申請的日本特愿2014-037874號的優先權,并將其 內容援用于此。
【背景技術】
[0003] 以往,已知有化學鍍覆(無電解鍍覆),其是利用了基于材料表面的接觸作用產生 的還原的鍍覆法。在無電解鍍覆中不使用電能,因此對于樹脂材料、玻璃等非導體也可以實 施鍍覆。
[0004] 但是,樹脂材料、玻璃等難鍍覆材料與所形成的鍍覆皮膜之間的密合力弱,鍍覆層 容易因鍍覆皮膜的內部應力而產生剝落、膨脹等剝離。
[0005] 因此,使用鉻酸溶液等在基板的表面實施蝕刻處理,使表面發生化學粗化。由此, 所形成的鍍覆皮膜嵌入經粗化的樹脂材料的凹凸,因此能夠得到密合力(錨定效果)。
[0006] 除此之外,還公開有下述方法:在難鍍覆基板的表面上設置S0G(Spin-〇n Glass, 旋涂玻璃)、多孔S0G的基底膜,在該基底膜上進行無電解鍍覆(參照專利文獻1);在基板表 面上設置由微粉末二氧化硅等填料成分與樹脂組成成分構成的基底膜,在該基底膜上進行 無電解鍍覆(參照專利文獻2)。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1:日本特開2006-2201號
[0010] 專利文獻2:日本特開2008-208389號
【發明內容】
[0011] 發明要解決的課題
[0012] 這樣的無電解鍍覆的技術能夠用作形成布線圖案的技術。即,在基底膜的表面形 成具有與布線圖案對應的開口部的光致抗蝕劑層(以下稱為抗蝕劑層),并經由開口部選擇 性地進行無電解鍍覆,由此能夠形成布線圖案。
[0013] 但是,根據基底膜的物性,抗蝕劑層的顯影時,有時產生顯影液溶解基底膜的現 象。此外,基底膜與抗蝕劑層的界面的密合力低的情況下,基底膜與抗蝕劑層有可能在界面 處發生剝離。
[0014] 產生這樣的現象時,在基底膜與抗蝕劑層的界面,在寬度方向上被去除的抗蝕劑 層比曝光的規定圖案多,從而所形成的布線圖案也比對抗蝕劑層進行曝光的設計上的圖案 寬。
[0015] 本發明方式的目的在于提供一種布線圖案的制造方法,其可以以高尺寸精度形成 所需的圖案。此外,本發明方式的目的在于提供一種晶體管的制造方法,其可以使用無電解 鍍覆法,制造高性能的晶體管。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 本發明的一個方式的布線圖案的制造方法具有下述步驟:在基板上形成含有第1 形成材料的鍍覆基底膜的前體膜,所述第1形成材料具有由光反應性的保護基保護的氨基; 在所述前體膜的表面形成由光致抗蝕劑材料構成的光致抗蝕劑層;以所需圖案光對所述光 致抗蝕劑層進行曝光;以所需圖案光對所述前體膜進行曝光,形成所述鍍覆基底膜;使經曝 光的所述光致抗蝕劑層顯影的同時去除脫保護后的保護基;使無電解鍍覆用催化劑在露出 的所述鍍覆基底膜的表面析出。
[0018] 本發明的一個方式的晶體管的制造方法具有下述步驟:使用上述的布線圖案的制 造方法,在基板上形成柵極、源極和漏極的至少一種。
[0019] 發明效果
[0020] 根據本發明的方式,能夠提供一種布線圖案的制造方法,其可以以高尺寸精度形 成所需圖案。此外,根據本發明的方式,能夠提供一種晶體管的制造方法,其使用無電解鍍 覆法,能制造高性能的晶體管。
【附圖說明】
[0021] 圖1為以本實施方式的布線圖案的制造方法制造的布線圖案的示意截面圖。
[0022] 圖2為示出布線圖案的制造方法的工序圖。
[0023] 圖3為示出布線圖案的制造方法的工序圖。
[0024] 圖4為示出布線圖案的制造方法的變形例的工序圖。
[0025] 圖5為以本實施方式的晶體管的制造方法制造的晶體管的示意截面圖。
[0026] 圖6為示出晶體管的制造方法的工序圖。
[0027] 圖7為示出晶體管的制造方法的工序圖。
[0028] 圖8為示出晶體管的制造方法的工序圖。
[0029]圖9為示出利用本實施方式的晶體管的制造方法制造的晶體管的變形例的示意截 面圖。
[0030] 圖10為示出實施例的結果的照片。
[0031] 圖11為示出實施例的結果的照片。
[0032] 圖12為示出實施例的結果的照片。
[0033] 圖13為示出實施例的結果的照片。
[0034]圖14為示出實施例的結果的照片。
[0035]圖15為示出實施例的結果的照片。
【具體實施方式】
[0036][布線圖案的制造方法]
[0037] 以下,參照圖1~4對本實施方式的布線圖案的制造方法進行說明。需要說明的是, 為了容易觀察附圖,在以下所有的附圖中,各構成要素的尺寸、比例等適當進行了變化。
[0038] 圖1為以本實施方式的布線圖案的制造方法制造的布線圖案的示意截面圖。層積 體1具有基板2、基底膜(鍍覆基底膜)3、無電解鍍覆用的催化劑5、布線圖案6。
[0039] 基板2支撐形成于表面的布線圖案,根據所形成的布線的規格用途、包含布線的結 構物的目的,可以使用具有透光性的基板和不具有透光性的基板的任一種。可以使用例如 石英玻璃等玻璃;氮化硅等無機物;丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、PET (聚對苯二甲酸乙二 酯)、PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)等聚酯樹脂等有機高分子(樹脂)等。
[0040] 這些基板2的材料不與無電解鍍覆最終形成的金屬制鍍覆皮膜形成金屬鍵。因此, 在本實施方式中,將這些基板2的材料視為難以直接形成鍍覆皮膜且所形成的鍍覆皮膜容 易剝離的難鍍覆性的材料。此外,例如上述材料的復合材料等也可以同樣地用作基板2的形 成材料。
[0041] 對于本實施方式的層積體1中使用以PET樹脂為形成材料的樹脂基板作為基板2的 方式進行說明。
[0042] 所形成的基底膜3覆蓋基板2的一個主面的整個面。此外,在基底膜3的表面的一部 分選擇性設置有催化劑(無電解鍍覆用催化劑)5。
[0043] 催化劑5為對無電解鍍覆用的鍍覆液中所含的金屬離子進行還原的催化劑,可以 舉出銀、金屬鈀。其中,優選使用金屬鈀。
[0044] 基底膜3為可以與作為上述催化劑5的金屬形成鍵的膜,以具有可以與該金屬鍵合 的基團的硅烷偶聯劑為形成材料。基底膜3是將含有這樣的硅烷偶聯劑的液態物涂布在基 板2的一個主面上而形成的。
[0045] 作為基底膜3的形成材料的"硅烷偶聯劑"為硅原子上鍵合有可以與作為催化劑5 的金屬鍵合的基團和可以與基板2鍵合的基團的化合物。上述基板2的材料不與無電解鍍覆 最終形成的金屬制鍍覆皮膜形成金屬鍵,但通過形成這樣的基底膜3,能夠在基板2的表面 隔著基底膜3適當形成金屬制鍍覆覆膜。
[0046] 此處,"可以與金屬鍵合的基團"是指該基團可以與作為催化劑5的金屬或該金屬 的離子形成例如離子鍵或配位鍵。在本實施方式中,作為"可以與金屬鍵合的基團",可以使 用從氨(NH 3)去除1個氫原子而得到的基團(-NH2所表示的基團)、從伯胺(NH2R,R為取代基) 去除1個氫而得到的基團(-NHR所表示的基團)。
[0047] 此外,作為"可以與基板2鍵合的基團",可以舉出羥基、碳原子數為1至6的烷氧基。 [0048]作為可以用作這樣的基底膜3的形成材料的化合物,具體地可以示例N-環己基氨 基丙基三甲氧基硅烷、雙(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺、1-(3-(三甲氧基硅烷基丙 基))脲、雙(3-(三甲氧基硅烷基丙基))脲、2,2_二甲氧基-1,6-二氮雜-2-硅雜環辛烷、雙 (3_(三甲氧基硅烷基)丙基)硫脲、經三甲氧基硅烷基丙基修飾的聚乙亞胺等。
[0049] 在以下說明中,對于使用作為伯胺(具有-NH2所表示的基團)的硅烷偶聯劑形成基 底膜3的方式進行說明。
[0050] 需要說明的是,圖中為在基板2的整個上表面形成基底膜3的方式,但也可以僅在 設置有催化劑5的位置選擇性形成基底膜3。該情況下,使用通常已知的方法,在基板2的上 表面選擇性涂布作為基底膜3的形成材料的硅烷偶聯劑,由此能夠選擇性形成基底膜3。此 外,也可以先在基板2的上表面上的比形成基底膜3的區域寬的區域涂布硅烷偶聯劑,接著, 對在從形成基底膜3的區域延出的部分形成的膜照射紫外線,由此將硅烷偶聯劑發生分解、 去除,從而選擇性形成基底膜3。
[0051] 布線圖案6為形成于催化劑5的表面上的金屬電極,如后所述,該布線圖案6是利用 無電解鍍覆而析出于催化劑5的表面的金屬形成的。作為布線圖案6的材料,可以舉出鎳-磷 (NiP)、銅(Cu)〇
[0052]圖2、3為示出使用本實施方式的布線圖案的制造方法的上述層積體1的制造工序 的工序圖。
[0053]首先,如圖2的(a)所示,在基板2的表面涂布液態物,形成涂膜3A,所述液態物是將 作為基底膜3的形成材料的硅烷偶聯劑根據需要溶解于水或有機溶劑中而得到的。作為涂 布的方法,可以示例旋涂、浸涂、噴涂、輥涂、刷涂、柔版印刷、絲網印刷之類的印刷法等通常 已知的方法。
[0054]此處,在本實施方式的布線圖案的制造方法中,作為基底膜3的形成材料的硅烷偶 聯劑使用具有由光反應性的保護基保護的氨基的形成材料。"具有由光反應性的保護基保 護的氨基的形成材料"與本發明中的"第1材料"對應。這樣的材料可以僅使用1種,也可以合 用2種以上。
[0055] "將作為基底膜3的形成材料的硅烷偶聯劑根據需要溶解于水或有機溶劑中而得 到的液態物"與本說明書中的"液體物"對應。
[0056]此外,"由光反應性的保護基保護的氨基"是指-NHRX或-NRRX(RX為光反應性的保護 基)所表示的基團。
[0057] 作為"光反應性的保護基",可以使用公知的各種保護基,只要其對于氨基的N-H鍵 的氫原子進行取代而與氮原子鍵合,并且通過照射與保護基的吸收波長對應的特定波長的 光可進行脫保護。
[0058] 作為"光反應性的保護基",可以使用鄰硝基芐基或具有鄰硝基芐基骨架的基團。 "具有鄰硝基芐基骨架的基團"是指適當利用取代基對鄰硝基芐基具有的氫原子進行取代 而得到的基團。
[0059] 作為這樣的"具有由光反應性的保護基保護的氨基的形成材料",可以舉出例如下 述式(1)所示的化合物。
[0060] 【化1】
[0062](式中,1表示0~4的自然數,m表示1~20的自然數,η表示1~3的自然數)
[0063]式中Ra為取代鄰硝基芐基的芳香環上鍵合的氫原子的取代基。通過利用Ra進行取 代來變更鄰硝基芐基的電子密度,從而變更保護基的吸收波長。選擇甲氧基、乙氧基等供電 子基團作為1^時,保護基的吸收波長偏移至長波長側。此外,選擇鹵原子那樣的吸電子基團 作為1^時,保護基的吸收波長偏移至短波長側。
[0064]式中Rb為例如碳原子數為1~20的烷基或芳基。此外,式中X為例如鹵原子或碳原 子數為1~20的烷氧基。η優選為2或3,更優選為3。
[0065]此處,對于使用作為伯胺的3-氨基丙基三乙氧基硅烷由光反應性的保護基保護而 得到的下述式(2)所示的化合物作為基底膜3的形成材料的方式進行說明。式(2)所示的化 合物是指:上述式(1)中Ra為甲氧基、X為甲氧基、1 = 2、111=3、11 = 3,2個1^鍵合在苯環的4、5 位。
[0066]【化2】
[0068] 上述式(2)所示的化合物的脫保護的反應式如以下的式(3)所示。上述式(2)所示 的化合物通過吸收365nm的紫外線而發生下述式(3)的脫保護反應。
[0069] 【化3】
[0071]這樣的保護基為有機基團,利用這樣的保護基保護氨基,氨基中N-H鍵的極化消 失。因此,與對應的未被保護的氨基相比,由保護基保護的氨基的親水性相對降低、親油性 相對增高。
[0072] 需要說明的是,由于有無保護基而導致的形成材料的可溶性差異可以利用預實驗 或理論計算進行確認。例如作為親水性或親油性的指標,可以通過推算成為水溶性指標的 辛醇/水分配系數LogP,并對值進行比較來判斷可溶性的大小。LogP越大,則可判斷其脂溶 性越高,LogP越小,則可判斷其水溶性越高。LogP可以采用例如使用化學結構繪制軟件 (Chem Draw Pro V12、PerkinElmer社制)附帶的功能計算而得到的值。
[0073] 作為有機溶劑,只要可以溶解基底膜3的形成材料,則可以使用各種有機溶劑,其 中,可以優選使用極性溶劑。作為可使用的溶劑,可以舉出例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇 (異丙醇、IPA)等醇類;丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)那樣的酯類;甲苯那樣的芳香族烴;乙 腈那樣的腈類;乙酸酯那樣的酯類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類。
[0074] 需要說明的是,基底膜3的形成材料對選擇的有機溶劑的溶解性低的情況下,可以 適當實施加熱、超聲波照射等通常已知的處理來促進溶解。進一步,在制備的液態物中溶解 殘留有基底膜3的形成材料的情況下,可以實施過濾、離心分離等固液分離處理后將基底膜 3的形成材料的溶液用于涂膜3A的形成。
[0075] 接著,如圖2的(b)所示,通過熱處理使溶劑揮發而去除溶劑,形成基底膜3的前體 (前體膜3x)。如此形成的前體膜3x成為膜厚極其薄的硅烷偶聯劑層,因此為透明的皮膜,不 易產生光散射。例如在具有透光性的基板上設置以本實施方式的制造方法制造的布線圖案 的情況下,即使將前體膜3x成膜于基板2的整個表面上,作為組合有基板2與前體膜3x的整 體,也能夠維持透光性,成膜容易。
[0076] 接著,如圖3的(a)所示,在前體膜3x上涂布光致抗蝕劑材料(以下稱為抗蝕劑材 料),并對其進行預烘烤,由此形成未經圖案化的抗蝕劑層4A。此處,使用正型光致抗蝕劑作 為抗蝕劑材料。
[0077] 需要說明的是,作為抗蝕劑材料,至少可以使用通過對前體膜3x的形成材料曝光 產生脫保護反應的波長的光,而對顯影液的溶解度發生變化的抗蝕劑材料。通過使用這樣 的材料,可以通用后述曝光中使用的光源,從而能夠一次性進行對前體膜3x的曝光與對抗 蝕劑層的曝光。
[0078] 若考慮通常使用的紫外線光源的峰值波長和半峰全寬,則例如使抗蝕劑材料的吸 收波長的峰值與光反應性保護基的吸收波長的峰值之差的絕對值為〇nm以上100nm以下,這 樣能夠一次性進行對前體膜3x的曝光與對抗蝕劑層的曝光,這是優選的。
[0079] 前體膜3x具有經光反應性的保護基保護的氨基,因此與具有未被保護的氨基的基 底膜3相比,其親油性較高。因此,與抗蝕劑層的密合力相對增高。
[0080] 之后,隔著掩模Ml,對抗蝕劑層4A照射紫外線L,所述掩模Ml在與形成金屬電極的 區域對應的位置具備開口部Ma,在未形成金屬電極的區域具備遮光部Mb。此時,對于抗蝕劑 層4A,照射與掩模Ml的開口部Ma的圖案對應的圖案光,使抗蝕劑層4A曝光。
[0081] 此時,對抗蝕劑層4A照射的紫外線L中,未經抗蝕劑層4A吸收的余量透過抗蝕劑層 4A,到達前體膜3x。即,利用隔著掩模Ml照射紫外線,能夠同時對抗蝕劑層4A與前體膜3x進 行曝光。
[0082] 于是,在前體膜3x中經曝光的部分,進行上述式(3)所示的基于光反應的脫保護。 即,在前體膜3x中經曝光的部分,由脫保護生成-NH 2所表示的基團,從而生成與使用3-氨基 丙基三乙氧基硅烷形成的情況同樣的基底膜。即,能夠明確形成經曝光而生成的基底膜3與 未經曝光而殘留的前體膜3x的邊界。
[0083] 接著,如圖3的(b)所示,使其與溶解利用圖案光曝光后的抗蝕劑層的顯影液D接 觸,去除抗蝕劑層直至基底膜3對應圖案光露出而顯影。作為顯影液D,可以使用例如TMAH (Tetra-methy 1-ammonium-hydroxyde,四甲基氫氧化銨)水溶液那樣的水溶液。由此,形成 設置有開口部4a的抗蝕劑層4。
[0084] 此時,也同時去除利用曝光從前體膜3x脫離的保護基。
[0085]此外,前體膜3x具有由光反應性的保護基保護的氨基,因此與基底膜3相比,與抗 蝕劑層的密合力相對較高。此外,親水性低,因此對顯影液D的溶解度低。因此,前體膜3x在 顯影時不易溶解,能夠防止由于在平面上與抗蝕劑層疊置的前體膜3x溶解而導致的抗蝕劑 層的鼓起。
[0086]接著,如圖3的(c)所示,在形成于抗蝕劑層4的開口部4a處露出的基底膜3的表面, 使無電解鍍覆中所用的催化劑5析出。具體而言,通過使其接觸2價鈀鹽的膠體溶液,從而使 作為催化劑5的金屬在基底膜3上析出。
[0087]通常樹脂的無電解鍍覆工序以"清洗-蝕刻-供給催化劑-無電解鍍覆"表示。此 處,"供給催化劑"是將成為無電解鍍覆的反應起始劑(催化劑)的鈀(Pd)等金屬附著于實施 鍍覆的區域的表面的工序。通常包括下述工序:使2價鈀鹽與2價錫(Sn)鹽的膠體溶液與基 板接觸來附著鈀,之后通過浸漬于被稱作促進劑的酸或堿溶液中,使鈀還原為〇價而活性 化。
[0088] 與此相對,如本實施方式,若作為基底膜的形成材料的硅烷偶聯劑為伯胺或仲胺, 則無需使用上述促進劑的還原處理,這已得到本發明人的確認。因此,使用伯胺或仲胺作為 硅烷偶聯劑時,無電解鍍覆的操作簡略化。在本實施方式中,在利用曝光形成基底膜3的部 分生成使用了作為伯胺的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的膜,因此無需還原處理,操作簡略化。
[0089] 接著,如圖3的(d)所示,通過使無電解鍍覆液與催化劑5接觸,使溶解于無電解鍍 覆液中的金屬離子還原而在催化劑5的表面析出,在開口部4a內選擇性形成以鎳-磷為形成 材料的布線圖案6。硅烷偶聯劑為伯胺或仲胺的情況下,不進行使用促進劑的活性化而浸漬 于無電解鍍覆液中,由此催化劑5的表面得以鍍覆。因此,能夠間接地確認金屬鈀在基底膜3 表面的析出。
[0090] 接著,如圖3的(e)所示,對殘留的抗蝕劑層的整個面進行紫外線曝光。利用該曝 光,在與抗蝕劑層4在平面上疊置的部分的前體膜3x中進行脫保護反應,形成基底膜3。之 后,用通常已知的顯影液D去除抗蝕劑層和脫離的保護基。如此,形成具有布線圖案6的層積 體1〇
[0091] 根據以上那樣的布線圖案的制造方法,能夠抑制顯影時前體膜3x的溶解,從而能 夠防止抗蝕劑層的鼓起。此外,能夠明確形成經曝光而生成的基底膜3與未經曝光而殘留的 前體膜3x的邊界。因此,能夠使基底膜3的寬度與對應圖案光而形成的開口部4a的寬度為相 同的寬度,能夠以高尺寸精度形成所需的布線圖案。
[0092] 需要說明的是,在上述布線圖案的制造方法中,在布線圖案6的形成后,對抗蝕劑 層曝光紫外線,但不限于此。
[0093] 圖4為示出本實施方式的布線圖案的制造方法的變形例的工序圖。在本變形例中, 至圖3的(b)所示的抗蝕劑層的顯影為止,與上述方法同樣地進行,之后如圖4的(a)所示,使 無電解鍍覆中所用的催化劑5在抗蝕劑層4的開口部露出的基底膜3的表面析出前,對整個 面以紫外線L進行曝光。
[0094]由此,如圖4的(b)所示,抗蝕劑層4成為對顯影液可溶的層(圖中以符號4b表示)。 此外,在與抗蝕劑層4在平面上疊置的部分的前體膜3x中進行脫保護反應,形成基底膜3。 [0095]進一步,即使在抗蝕劑層4b的開口部4a露出的基底膜3中脫保護反應不充分而殘 留保護基,也能夠利用圖4的(a)所示的曝光在該位置的基底膜3中進行脫保護反應,生成氨 基。
[0096]需要說明的是,也可以在移動至下一工序之前,根據需要使用不溶解抗蝕劑層4b 的溶劑對開口部4a內的基底膜3的表面進行清洗。
[0097]接著,如圖4的(c)所示,與圖3的(c)同樣地使無電解鍍覆中所用的催化劑5析出在 抗蝕劑層4b的開口部4a露出的基底膜3上。在該位置的基底膜3中,利用圖4的(a)所示的曝 光進行脫保護反應,生成氨基,因此與未曝光的情況相比,能夠增加催化劑5的負載量。因 此,能夠有效地進行后述的無電解鍍覆。
[0098]接著,如圖4的(d)所示,與圖3的(d)同樣地通過使無電解鍍覆液與催化劑5接觸, 在開口部4a內選擇性形成以鎳-磷為形成材料的布線圖案6。
[0099]接著,如圖4的(e)所示,利用顯影液D去除抗蝕劑層4b。
[0100] 如此,也能夠形成具有布線圖案6的層積體1。
[0101] 此外,在上述布線圖案的制造方法中,僅使用具有由光反應性的保護基保護的氨 基的形成材料(第1形成材料)形成前體膜3X,之后進行曝光來脫保護,由此形成基底膜3,但 不限于此。
[0102] 例如可以與第1形成材料一起合用下述形成材料(第2形成材料),所述第2形成材 料具備具有氮原子或硫原子中的至少之一的基團,且所述具有氮原子或硫原子中的至少之 一的基團未由所述保護基保護。作為這樣的材料,可以舉出具備具有氮原子或硫原子中的 至少之一的基團的硅烷偶聯劑。
[0103] 作為具有氮原子的基團,可以示例氨基、脲基、含有氮原子的雜環化合物去除一個 以上其上鍵合的氫原子而得到的基團等。此外,作為具有硫原子的基團,可以示例硫醇基 (或巰基)、硫代羰基、硫脲基、含有硫原子的雜環化合物去除一個以上其上鍵合的氫原子而 得到的基團等。作為含有氮原子或硫原子的雜環化合物,可以舉出吡咯、咪唑、吡啶、嘧啶、 噻吩那樣的單環式的雜環芳香族化合物;吲哚、苯并噻吩那樣的多環式的雜環芳香族化合 物;這些芳香族化合物具有的芳香環上的2個以上的碳原子被氫化而不具有芳香屬性的雜 環化合物。
[0104] 通過合用這樣的第2形成材料,例如即使脫保護反應不充分而在保持催化劑5的位 置的基底膜3中殘留保護基,第2形成材料也可進行協作而保持催化劑5。因此,能夠增加催 化劑5的負載量,能夠有效地進行無電解鍍覆。
[0105] 需要說明的是,第2形成材料為叔胺、或其他具有"可以與金屬鍵合的基團"的硅化 合物的情況下,涂布2價鈀鹽的膠體溶液后,通過進行使用上述促進劑的常規處理(活性化 的工序),能夠使無電解鍍覆用的催化劑5在基底膜3上析出。
[0106] 此外,在上述的布線圖案的制造方法中,同時進行抗蝕劑層的曝光與前體膜的曝 光,但不限于此。例如用于使抗蝕劑層對顯影液的溶解度變化的光的波長與使保護基的脫 保護反應發生的光的波長不同,因此在使用同一光源的曝光中,其中一方的反應不充分,在 該情況下,可以分別進行抗蝕劑層的曝光與前體膜的曝光。
[0107] [晶體管的制造方法]
[0108] 以下,參照圖5~9對本實施方式的晶體管的制造方法進行說明。
[0109] 圖5為以本實施方式的晶體管的制造方法制造的晶體管的示意截面圖。晶體管 100A為所謂的底部接觸型的晶體管。在以下的說明中,對于使用有機半導體作為半導體層 的形成材料的有機晶體管進行說明,但本發明也可以應用于使用無機半導體作為半導體層 的形成材料的無機晶體管。
[0110] 晶體管100A具有基板2、基底膜3、13、無電解鍍覆用的催化劑5、15、柵極(布線)6、 絕緣體層7、源極16、漏極17和有機半導體層(半導體層)20。
[0111] 需要說明的是,對于基板2、基底膜3和催化劑5,所使用的與上述層積體1中所用的 相同,對于柵極6,使用上述層積體1的布線圖案6作為柵極。
[0112] 全面設置絕緣體層7,覆蓋柵極6和基底膜3的表面。只要具有絕緣性,可以使柵極 6、設置于絕緣體層7的表面的源極16和漏極17電絕緣,絕緣體層7可以使用無機材料和有機 材料的任一種。其中,從制造、微細的加工容易的角度考慮,優選以光固化型樹脂材料為形 成材料。例如作為絕緣體層7的形成材料,可以舉出紫外線固化型的丙烯酸類樹脂、環氧樹 月旨、稀 -硫醇樹脂、有機娃樹脂等。
[0113] 基底膜13形成于絕緣體層7的整個上表面。基底膜13為本發明中的源極基底膜和 漏極基底膜,源極基底膜和漏極基底膜形成為連續的膜。所形成的基底膜13覆蓋基板2的一 個主面的整個面,催化劑(無電解鍍覆用催化劑)15選擇性地設置在基底膜13的表面的一部 分。作為催化劑15的形成材料,可以使用與上述催化劑5同樣的材料。
[0114] 作為基底膜13的形成材料,可以使用與上述基底膜3同樣的材料,但也可以使基底 膜3與基底膜13的形成材料不同。在以下的說明中,對于與基底膜3同樣使用作為伯胺的硅 烷偶聯劑形成基底膜13的方式進行說明。
[0115] 需要說明的是,圖中為基底膜13形成于絕緣體層7的整個上表面的方式,但也可以 僅選擇性地在設置有催化劑15的位置形成基底膜13。該情況下,使用通常已知的方法,選擇 性在絕緣體層7的上表面涂布作為基底膜13的形成材料的硅烷偶聯劑,由此能夠選擇性形 成基底膜13。此外,也可以先在絕緣體層7的上表面上比形成基底膜13的區域寬的區域涂布 硅烷偶聯劑,接著,對在從形成基底膜13的區域突出的部分形成的膜照射紫外線,由此將硅 烷偶聯劑分解、去除,從而選擇性形成基底膜13。
[0116] 源極16和漏極17為形成于催化劑15的表面的金屬電極。源極16具有第1電極161、 覆蓋第1電極161的表面的第2電極162。同樣地,漏極17具有第3電極171、覆蓋第3電極171的 表面的第4電極172。
[0117] 與上述柵極6同樣,第1電極161和第3電極171利用無電解鍍覆形成。作為第1電極 161和第3電極171的材料,可以舉出鎳-磷(NiP)、銅(Cu)。第1電極161和第3電極171可以分 別以相同的材料形成,也可以以相互不同的材料形成。在本實施方式中,對于使用鎳-磷(功 函數:5.5eV)作為第1電極161和第3電極171的形成材料的方式進行說明。
[0118] 第2電極162和第4電極172為金屬鍍覆層,所形成的第2電極162和第4電極172分別 全面覆蓋第1電極161和第3電極171的不與觸催化劑15相接的表面。即,在源極16和漏極17 中,設置的第2電極162和第4電極172分別覆蓋著相互對置的側面16a、17a(對置的面)。
[0119] 使用金屬材料作為第2電極162和第4電極172的形成材料,在與后述的半導體層20 的形成材料的H0M0/LUM0能級的關系上,所述金屬材料具有電子迀移(或空穴迀移)容易的 功函數。第2電極162和第4電極172可以分別以相同的材料形成,也可以以相互不同的材料 形成。在本實施方式中,對于使用金(功函數:5.4eV)作為第2電極162和第4電極172的形成 材料的方式進行說明。
[0120] 在源極16和漏極17之間,半導體層20設置于基底膜13的表面,所形成的半導體層 20與源極16和漏極17相接觸。詳細地說,設置的半導體層20與源極16的側面16a和漏極17的 偵靦17a相接觸,且與第2電極162和第4電極172相接觸。
[0121]作為半導體層20的形成材料,可以使用通常已知的有機半導體材料。可以使用例 如銅酞菁(〇11?(3)、并五苯、紅焚稀、并四苯、?3!11'(。〇17(3-1161711:11;[(^116116-2,5-(1丨71),聚 (3-己基噻吩-2,5-二基))那樣的p型半導體、C 6Q那樣的富勒烯類、PTCDI-C8H(N,N'_ dioctyl-3,4,9, l0-perylene tetracarboxylic diimide,N,N'_二辛基-3,4,9,10-花四駿 酸二酰亞胺)那樣的茈衍生物等n型半導體。其中,TIPS并五苯(6,13-Bis (triisopropylsilylethynyl)pentacene,6,13-雙(三異丙基娃烷基乙炔基)并五苯)那樣 的可溶性并五苯、P3HT等有機半導體聚合物可溶于甲苯那樣的有機溶劑,在濕式工序中可 以形成半導體層20,因此是優選的。在本實施方式中,對于使用作為p型半導體的TIPS并五 苯(HOMO能級:5.2eV)作為半導體層20的形成材料的方式進行說明。
[0122] 此外,作為半導體層20的形成材料,其不限于有機半導體材料,也可以使用通常已 知的無機半導體材料。
[0123] 如上所述,作為第1電極161和第3電極171的形成材料的鎳-磷的功函數為5.5eV, 作為第2電極162和第4電極172的形成材料的金的功函數為5.4eV,作為半導體層20的形成 材料的TIPS并五苯的Η0Μ0能級為5.2eV。即,對于源極16和漏極17的表面,使用金屬材料形 成第2電極162和第4電極172,與第1電極161和第3電極171相比,所述金屬材料具有電子迀 移在與半導體層20的形成材料之間容易(與半導體層20的Η0Μ0的能級差小)的功函數。因 此,在半導體層20與源極16和漏極17之間,肖特基電阻降低,從而能夠在驅動時良好地進行 電子迀移。
[0124] 在這樣的晶體管100A中,利用無電解鍍覆形成的柵極6、源極16、漏極17形成于以 硅烷偶聯劑為形成材料的基底膜3、13 (柵極基底膜、源極基底膜、漏極基底膜)上。例如在具 有凹凸形狀的區域形成這些電極時,各電極帶有反映基底凹凸的凹凸形狀。于是,夾著絕緣 體層層積的電極間的距離不恒定,在柵極與源極或柵極與漏極的距離近的位置,有可能不 能絕緣,從而產生漏電流。此外,若基底具有凹凸形狀,則在平面上與柵極疊置的半導體層 的通道區域也帶有凹凸形狀,在通道區域中,載流子的移動距離變長,性能有可能下降。
[0125] 但是,在本實施方式的晶體管100A中,基底膜3、13以硅烷偶聯劑為形成材料,未使 基板表面粗化、未使用含有填料成分的基底膜,因此膜平滑。因此,通過形成基底膜3、13,電 極上不會形成凹凸形狀,不會產生由于凹凸形狀引起的不良情況,因此晶體管的性能高。
[0126] 以下,使用圖6~9,對上述晶體管100A的制造方法進行說明。
[0127] 首先,以與上述本實施方式的布線圖案的制造方法同樣的方法,在基板2的一個主 面形成柵極6。
[0128] 接著,如圖6的(a)所示,在基底膜3的表面涂布涂布液覆蓋柵極6,所述涂布液是將 具有絕緣性的樹脂材料的前體溶解于有機溶劑中而得到的。作為涂布的方法,可以使用上 述的方法。
[0129] 作為樹脂材料,可以使用例如紫外線固化型的丙烯酸類樹脂、環氧樹脂、烯-硫醇 樹脂、有機硅樹脂。此外,作為有機溶劑,可以適當使用與上述涂膜3A的涂布液同樣的極性 溶劑。此外,在涂布液中,通過變更濃度、有機溶劑的種類,能夠調整涂布液整體的粘度,控 制涂布液的涂膜7A的膜厚。
[0130] 在圖中所示的工序中,為了抑制柵極6與形成于上層的源極和漏極之間的漏電,進 行厚涂布,以使涂膜7A的厚度達數百nm左右。
[0131 ]接著,如圖6的(b)所示,隔著對應絕緣體層7的形成區域設置有開口部的掩模M2, 對涂膜7A照射紫外線L,使樹脂材料固化,形成絕緣體層7。此時,為了促進樹脂材料的固化 反應,優選進行紫外線照射的同時進行熱處理,或紫外線照射之后進行熱處理。
[0132] 接著,如圖6的(c)所示,用溶解涂膜的溶劑S進行顯影,從而去除未固化的涂膜,形 成經圖案化的絕緣體層7。
[0133] 需要說明的是,此處的說明中,在基底膜3的表面涂布在有機溶劑中溶解有具有絕 緣性的樹脂材料的前體的涂布液,覆蓋柵極6,并照射紫外線,使該前體固化,形成絕緣體層 7。但為了提高絕緣體層7與柵極6的密合性,可以在涂布該涂布液之前,涂布硅烷偶聯劑覆 蓋包括柵極6在內的表面。
[0134] 接著,如圖7的(a)所示,在絕緣體層7的整個上表面,涂布液態物并進行熱處理使 有機溶劑揮發而去除有機溶劑,從而形成前體膜13x。所述液態物是將上述第1形成材料根 據需要溶解于有機溶劑中而得到的。
[0135] 作為第1形成材料和有機溶劑,使用的物質可以與上述前體膜3x的形成中所列舉 的物質相同。
[0136] 接著,如圖7的(b)所示,涂布抗蝕劑材料覆蓋絕緣體層7和前體膜13x,并對其進行 預烘烤,由此形成未經圖案化的抗蝕劑層14A。此處,使用正型光致抗蝕劑作為抗蝕劑材料。
[0137] 之后,隔著對應源極和漏極的形成區域設置有開口部的掩模M3,對抗蝕劑層14A照 射作為圖案光的紫外線L,對抗蝕劑層14A進行曝光。同時,對前體膜13x進行曝光,進行脫保 護反應,生成基底膜13。
[0138] 接著,如圖7的(c)所示,利用溶解經紫外線照射的抗蝕劑層的顯影液D進行顯影, 由此去除抗蝕劑層14A直至基底膜13對應圖案光露出為止,形成設置有開口部14a的抗蝕劑 層14。
[0139] 接著,如圖8的(a)所示,通過使2價鈀鹽的膠體溶液接觸在開口部14a露出的基底 膜13,使無電解鍍覆中所用的催化劑15在基底膜13的表面析出。之后,通過使無電解鍍覆液 接觸催化劑15,將溶解于無電解鍍覆液中的金屬離子還原而使其在催化劑15的表面析出, 在開口部14a內選擇性形成以鎳-磷為形成材料的第1電極161和第3電極171。
[0140] 接著,如圖8的(b)所示,對殘留的抗蝕劑層的整個面進行紫外線曝光。利用該曝光 在與抗蝕劑層在平面上疊置的前體膜13x中進行脫保護反應,形成基底膜13。之后,用通常 已知的顯影液D去除抗蝕劑層。如此,形成第1電極161和第3電極171。
[0141] 接著,如圖8的(c)所示,通過將整體浸漬于置換鍍金浴中,使金在第1電極161和第 3電極171的表面置換析出,進而通過使其浸漬于還原鍍金浴中,在第1電極161和第3電極 171的表面形成以金為形成材料的第2電極162和第4電極172。如此,形成源極16和漏極17。
[0142] 接著,如圖8的(d)所示,通過將TIPS并五苯那樣的溶液S1涂布于源極16和漏極17 之間,并使其干燥,形成半導體層20,所述溶液S1是可溶于有機溶劑的有機半導體材料溶解 于該有機溶劑中而得到的。需要說明的是,此處利用濕式法形成來半導體層20,但也可以使 用升華法、轉印法等方法。
[0143] 如此,能夠制造晶體管100A。
[0144] 根據以上那樣構成的晶體管的制造方法,在柵極6、源極16和漏極17的形成時,使 用了上述布線圖案的制造方法,因此可以以高尺寸精度形成所需的電極。因此,可以使用無 電解鍍覆法制造高性能的晶體管。
[0145] 需要說明的是,在本實施方式中,對于柵極6、源極16和漏極17的全部是使用上述 布線圖案的制造方法形成的情況進行了說明,但也可以在形成柵極6、源極16和漏極17的至 少任一個時,使用上述布線圖案的制造方法。
[0146] (變形例1)
[0147] 需要說明的是,在本實施方式中,對制造底部接觸型的晶體管100A的情形進行了 說明,但不限于此。
[0148] 圖9為示出利用本實施方式的晶體管的制造方法制造的晶體管的變形例的示意截 面圖。在變形例的說明中,對于與上述晶體管100A的構成通用的構成要素,標記相同的符 號,省略了詳細的說明。
[0149] 圖9的(a)中所示的晶體管100B為所謂的頂部接觸型的晶體管。晶體管100B具有配 置于絕緣體層7上且在表面形成有源極16和漏極17的半導體層20。即,在絕緣體層7的整個 上表面形成有半導體層20,在半導體層20的整個上表面形成有基底膜13。
[0150] 在基底膜13的上表面選擇性設置催化劑15,形成有具有第1電極161和第2電極162 的源極16與具有第3電極171和第4電極172的漏極17。
[0151] 對于這樣的晶體管100B,通過在基板2上形成柵極6,并形成半導體層20和絕緣體 層7(包含絕緣體層的層)覆蓋柵極6,在包含絕緣體層的層的表面形成源極16和漏極17,由 此能夠制造晶體管100B。
[0152] 圖9的(b)中所示的晶體管100C為所謂的頂部柵極/底部接觸型的晶體管。晶體管 100C設置有基板2、在基板2的表面設置有基底膜(鍍覆基底膜)13,在基底膜13的表面設置 有源極16、漏極17。
[0153] 在源極16與漏極17之間設置有與源極16和漏極17接觸的半導體層20,并設置有絕 緣體層7覆蓋源極16、漏極17和半導體層20。
[0154] 在絕緣體層7的表面設置有基底膜3和催化劑5,在催化劑5上設置有柵極6。
[0155] 對于這樣的晶體管100C,通過在基板2上形成源極16和漏極17,并形成半導體層20 和絕緣體層7(包含絕緣體層的層)覆蓋源極16和漏極17,在包含絕緣體層的層的表面形成 柵極6,由此能夠制造晶體管100C。
[0156] 在這樣的晶體管100B、100C中,在形成柵極6、源極16和漏極17的至少任一個時,也 使用上述布線圖案的制造方法。即,通過使用上述第1形成材料形成前體膜3x或前體膜13x 的任一者或這兩者,并對前體膜3x、13x進行曝光而形成基底膜3、13,從而可以以高尺寸精 度形成所需的電極。因此,可以使用無電解鍍覆法,制造高性能的晶體管。
[0157] 以上,參照附圖對本發明的優選實施方式進行了說明,當然本發明不限于該示例。 上述示例中所示的各構成部件的各形狀、組合等為一例,在不脫離本發明主旨的范圍內,可 以基于設計要求等進行各種變更。
[0158] 例如可以使用非金屬材料作為基板,使用作為非金屬材料的PET基板,準備兩個以 上在該基板上形成有基底膜的鍍覆用部件,一邊搬送兩個以上的鍍覆用部件,一邊在搬送 過程中使用上述制造方法制造晶體管,由此能夠在PET基板上形成高性能的晶體管。
[0159]進而,可以使用具有可撓性的長條的PET膜作為基板,在所謂輥到輥工序中在PET 膜上形成晶體管。所述所謂輥到輥工序中,預先將在該膜上形成基底膜的鍍覆用部件卷繞 成輥狀,將該鍍覆用部件拉出來進行搬送,并使用上述制造方法連續地形成晶體管之后,將 所制造的晶體管卷繞為輥狀。
[0160]此外,在本實施方式中,形成以硅烷偶聯劑為形成材料的基底膜后,使無電解鍍覆 用的催化劑在該基底膜析出,進行無電解鍍覆來形成柵極、源極和漏極,但也可以用上述方 法形成這些電極中的任一個或任兩個電極,用其他方法形成剩余的電極。例如可以使用通 常已知的圖案化方法形成柵極,使用上述制造方法形成在同一層中形成的源極和漏極。
[0161] 實施例
[0162] 以下利用實施例對本發明進行說明,但本發明并不限于這些實施例。
[0163] 在本實施例中,使用上述式(2)所示的化合物((4,5_二甲氧基-2-硝基芐基(3_(三 甲氧基甲硅烷基)丙基)氨基甲酸酯;NBC-APTM0S)作為第1形成材料。
[0164] 對NBC-APTM0S添加氯仿使其成為1質量%,進行超聲波處理,制備液態物,并進行 過濾去除塵埃、異物后,用于基底膜的形成。超聲波處理使用臺式超聲波清洗器以5-100III、VELV0CLEANER社制)進行,頻率45kHz、高頻輸出100W、處理時間30分鐘。在以下的說 明中,將利用上述方法制備的液態物稱為"液態物1"。
[0165] 此外,對NBC-APTM0S添加甲基異丁基酮(以下有時稱為MIBK)使其成為0.2質量%, 進行超聲波處理后進行過濾,制備液態物,用于基底膜的形成。在以下的說明中,將利用上 述方法制備的液態物稱為"液態物2"。
[0166] 此外,將NBC-APTM0S添加至甲基異丁基酮(以下有時稱為MIBK)中使其成為0.2質 量%,進行超聲波處理后進行過濾。向所得到的濾液中添加3-氨基丙基三乙氧基硅烷 (KBE903、信越有機硅社制)使其成為0.2質量%,進行超聲波處理,由此制備液態物,進行過 濾后,用于基底膜的形成。在以下的說明中,將利用上述方法制備的液態物稱為"液態物3"。
[0167] 此外,將KBE903溶解于MIBK中使其成為0.2質量%,制備液態物,用于基底膜的形 成。在以下的說明中,將利用上述方式制備的液態物稱為"液態物4"。
[0168] [布線圖案的形成1]
[0169] (實施例1)
[0170] 利用大氣壓氧等離子體清洗PET基板(型號:A-4100(無涂層)、東洋紡織株式會社 制)的表面后,采用旋涂,將液態物1涂布于PET基板上。旋涂在轉數3000rpm、10秒鐘的條件 下進行。之后,以105°C加熱15分鐘,形成鍍覆基底膜。
[0171] 接著,對于形成有鍍覆基底膜的PET基板,旋涂抗蝕劑材料(SUMIRESIST PFI-34A6、住友化學株式會社制)的2-庚烷溶液(2倍稀釋(質量比)),以105°C加熱(預烘烤)5分 鐘,由此形成抗蝕劑層。旋涂在轉數3000rpm、30秒鐘的條件下進行。所形成的抗蝕劑層的膜 厚約為300nm〇
[0172] 接著,隔著光掩模,以29mW/cm2強度的紫外線(i線、波長365nm)曝光50秒鐘,以105 °C加熱(后烘烤)5分鐘后,于2.38%TMAH溶液中浸漬1.5分鐘,由此在抗蝕劑層顯影掩模圖 案,形成開口部。
[0173] 接著,對于在抗蝕劑層形成有開口部的基板,在室溫進行30秒鐘的超聲波水洗后, 在室溫,于無電解鍍覆用的催化劑膠體溶液(Melplate 4〇1:;^31:(^7331、]\^1丨6社制)中浸漬 60秒鐘,在抗蝕劑層的開口部,使催化劑附著于露出的鍍覆基底膜上。
[0174] 接著,對表面進行水洗后,于73°C,在無電解鍍覆液(Melplate NI_867、Melte社 制)中浸漬60秒鐘,使鎳-磷(NiP)在附著于抗蝕劑層的開口部的催化劑上析出,進行鎳-磷 鍍覆。
[0175] 接著,對表面進行水洗后使其干燥,對含有殘留的抗蝕劑層的整個面,以29mW/cm2 強度的紫外線(i線、波長365nm)曝光1分鐘后,于乙醇中浸漬1分鐘,由此去除抗蝕劑層,制 作布線圖案。
[0176] (實施例2)
[0177] 利用大氣壓氧等離子體清洗PET基板的表面后,采用浸涂,將液態物2涂布于PET基 板上。浸涂的提拉速度為1_/秒。之后,以105 °C加熱15分鐘,形成鍍覆基底膜。
[0178] 需要說明的是,在以下的工序中,浸涂的提拉速度也采用上述條件。
[0179] 接著,對于形成有基底膜的PET基板,浸涂抗蝕劑材料(SUMIRESIST PFI-34A6、住 友化學株式會社制),以l〇5°C加熱(預烘烤)5分鐘,由此形成抗蝕劑層。
[0180] 接著,隔著光掩模,以29mW/cm2強度的紫外線(i線、波長365nm)曝光2秒鐘,以105 °C加熱(后烘烤)5分鐘后,于2.38%TMAH溶液中浸漬1.5分鐘,由此在抗蝕劑層顯影掩模圖 案,形成開口部。
[0181] 接著,對于形成有抗蝕劑層的PET基板,在整個面上照射29mW/cm2強度的紫外線(i 線、波長365nm)60秒鐘。
[0182] 接著,與實施例1同樣地進行,對于在抗蝕劑層形成有開口部的基板進行超聲波水 洗后,進行鎳-磷鍍覆。
[0183] 接著,于乙醇中浸漬1分鐘,由此去除抗蝕劑層,制作布線圖案。
[0184] (實施例3)
[0185] 使用液態物3形成基底膜,除此之外,與實施例2同樣地進行,將形成有開口部的抗 蝕劑層形成于PET基板上。
[0186] 接著,與實施例1同樣地進行,制作布線圖案。
[0187] (比較例1)
[0188] 使用液態物4形成基底膜,除此之外,與實施例3同樣地進行,制作布線圖案。
[0189] 圖10~13為制作的布線圖案的光學顯微鏡照片。在照片中,看起來泛白的部分為 布線。圖10示出實施例1中形成的布線圖案,圖11示出實施例2中形成的布線圖案,圖12示出 實施例3中形成的布線圖案,圖13示出比較例1中形成的布線圖案。
[0190] 如圖10所示,在實施例1中,無論是L/S= 10μπι/10μπι的條件(圖10的(b)),還是更細 的L/S = 5μπι/5μπι的條件(圖10的(a)),均以均勻的寬度形成布線圖案。此外,如圖11、12所 示,實施例2、3的布線圖案也同樣地以均勻的寬度形成。
[0191] 與此相對,如圖13所示,比較例1的布線圖案的寬度不均勻(圖13的(a)),或表面粗 糙(圖13的(b)),布線的尺寸精度低。需要說明的是,圖13的(a)與圖13的(b)是分別以相同 條件進行2次實驗所得到的結果。
[0192] [布線圖案的形成2]
[0193] (實施例4)
[0194] 采用與實施例3同樣的方法,在PET基板上形成柵極。對于形成有柵極的PET基板, 浸涂環氧樹脂基質的紫外線固化型樹脂(SU-8、日本化藥社制),以105°C加熱(預烘烤)10分 鐘,由此形成紫外線固化型樹脂的涂膜。
[0195] 接著,隔著光掩模,以29mW/cm2強度的紫外線(i線、波長365nm)對涂膜曝光5秒鐘, 以105 °C加熱(后烘烤)60分鐘。
[0196] 接著,使其浸漬于顯影液(丙二醇-1-甲醚-2-乙酸酯、PEGMEA),去除紫外線的非照 射部而圖案化。之后,以l〇5°C進行30分熱處理,進行柵極絕緣膜的成膜。
[0197] 接著,采用與實施例3同樣的方法,在柵極絕緣膜的表面制作與源極和漏極對應的 作為鎳-磷電極的第1電極和第3電極。
[0198] 接著,對表面進行水洗后,使其于置換鍍金浴中浸漬1分鐘,進一步使其于還原鍍 覆浴中浸漬3分鐘,由此進行無電解金鍍覆,以金包覆鎳-磷電極的表面,制作第2電極和第4 電極,從而制作源極和漏極。
[0199] 對于形成的布線圖案,以連接源極和漏極的方式形成半導體層,由此作為晶體管 發揮功能。
[0200] (比較例2)
[0201 ]在柵極絕緣膜的表面制作源極和漏極時,與比較例1同樣地進行,制作作為鎳-磷 電極的第1電極和第3電極。除此之外,與實施例4同樣地進行,制作布線圖案。
[0202]圖14、15為制作的布線圖案的光學顯微鏡照片。圖14示出實施例4中形成的布線圖 案,圖15示出比較例2中形成的布線圖案。
[0203]如圖14所示,實施例4的布線圖案的源極和漏極以均勻的寬度形成,所形成的源極 和漏極之間的間隔為5μηι。
[0204] 與此相對,如圖15所示,比較例2的布線圖案的布線的尺寸精度低。
[0205] 圖中,在以符號α的虛線包圍的部分,確認到寬度不均勻的部分。
[0206] 此外,圖中,在以符號邱勺虛線包圍的部分,確認到柵極與漏極發生短路的部分。在 圖15中,在柵極和漏極分離的部分,能夠以黑色線條確認到與柵極和漏極的端部對應的陰 影,在符號β的部分,線條中斷。在短路部分,未形成與電極的端部對應的陰影,因此能夠判 斷為柵極和漏極發生短路的部分。
[0207] 根據以上結果確認本發明的有用性。
[0208] 符號說明
[0209] 1…布線圖案、2…基板、3…基底膜(柵極基底膜)、3χ…前體膜、6…柵極(布線)、 7…絕緣體層、13…基底膜(源極基底膜、漏極基底膜)、13χ…前體膜、14···抗蝕劑層、14a… 開口部、15···無電解鍍覆用催化劑、16···源極、17···漏極、20···半導體層、100A,100B…晶體 管、D…顯影液。
【主權項】
1. 一種布線圖案的制造方法,其具有下述步驟: 在基板上形成含有第1形成材料的鍍覆基底膜的前體膜,所述第1形成材料具有由光反 應性的保護基保護的氨基; 在所述前體膜的表面形成由光致抗蝕劑材料構成的光致抗蝕劑層; 以所需圖案光對所述光致抗蝕劑層進行曝光; 以所需圖案光對所述前體膜進行曝光,形成所述鍍覆基底膜; 使經曝光的所述光致抗蝕劑層顯影并且去除脫保護后的保護基;和 使無電解鍍覆用催化劑在露出的所述鍍覆基底膜的表面析出。2. 如權利要求1所述的布線圖案的制造方法,其中,同時進行所述光致抗蝕劑層的曝光 和所述前體膜的曝光。3. 如權利要求1或2所述的布線圖案的制造方法,其中,去除所述光致抗蝕劑層后,進一 步對露出的所述鍍覆基底膜進行曝光。4. 如權利要求1至3中任一項所述的布線圖案的制造方法,其中,所述保護基為鄰硝基 芐基或具有鄰硝基芐基骨架的基團。5. 如權利要求1至4中任一項所述的布線圖案的制造方法,其中,所述氨基為-NH2所表示 的基團。6. 如權利要求1至5中任一項所述的布線圖案的制造方法,其中,所述第1形成材料為具 有由所述保護基保護的氨基的硅烷偶聯劑。7. 如權利要求1至6中任一項所述的布線圖案的制造方法,其中,所述前體膜進一步含 有第2形成材料,所述第2形成材料具備具有氮原子或硫原子中的至少一者的基團,且具有 所述氮原子或硫原子中的至少一者的基團未由所述保護基保護。8. 如權利要求7所述的布線圖案的制造方法,其中,所述第2形成材料為含有具有所述 氮原子或硫原子中的至少一者的基團的硅烷偶聯劑。9. 如權利要求1至8中任一項所述的布線圖案的制造方法,其中,所述基板由非金屬材 料構成。10. 如權利要求9所述的布線圖案的制造方法,其中,所述基板由樹脂材料構成。11. 如權利要求10所述的布線圖案的制造方法,其中,所述基板具有可撓性。12. -種晶體管的制造方法,其具有下述步驟:使用權利要求1至11中任一項所述的布 線圖案的制造方法,在基板上形成柵極、源極和漏極中的至少1個。13. 如權利要求12所述的晶體管的制造方法,其具有下述步驟: 在所述基板上形成所述柵極; 形成包含絕緣體層的層,覆蓋所述柵極;和 在包含所述絕緣體層的層的表面形成所述源極和所述漏極。14. 如權利要求12所述的晶體管的制造方法,其具有下述步驟: 在所述基板上形成所述源極和所述漏極; 形成包含絕緣體層的層,覆蓋所述源極和所述漏極;和 在包含所述絕緣體層的層的表面形成所述柵極。
【文檔編號】C23C18/18GK105980600SQ201580008353
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月26日
【發明人】小泉翔平, 杉崎敬, 川上雄介
【申請人】株式會社尼康