专利名称：制膜方法和图案形成方法，和采用这些的电子装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及制膜方法、图案形成方法和采用这些的电子装置的制造方法。
背景技术：
历来，在电子元件的制造中，使用了有爆炸等的危险的短链长的硅烷。为此，需要实现在成本和安全方面的改良。
另外，在WO2003/026359号公报中，以提高材料的选择自由度的新的图案形成为目的，提出有一种膜形成装置，并公开了利用这种装置的自由射流(free jet)图案形成方法，该装置具有可调整为规定的真空度的真空室；连接于材料供给源且安装于所述真空室，将来自所述材料供给源的材料供给到该真空室内的喷嘴；使设置于所述喷嘴及基体台之中至少任一方移动的移动机构，通过所述移动机构，将可以控制所述喷嘴和所述基体的相对的位置(专利文献1)。
另外，在特开2003-197531号公报中，为了提高材料的选择自由度的全新的制造方法的实施，以最佳的图案形成装置的提供为目的，提出有一种图案形成装置，并公开了利用这种装置的自由射流(free jet)图案形成方法，该装置具有通过向材料照射激光，从该材料使化学物种发生的化学物种发生部；吐出由该化学物种发生部发生的化学物种的喷嘴部；使该喷嘴部和配置有所述化学物种的基体的相对的位置移动的可动机构(专利文献2)。
此外，在特开平9-289337号公报中，公开有通过把聚-二-n-正己基-聚硅宾(LDHS-SIRR’-；R＝R’＝C6H13)等作为发光层的EL元件的制作等，而利用硅宾(silylene)的制膜法(专利文献3)。
专利文献1WO2003/026359号公报
专利文献2特开2003-197531号公报专利文献3特开平9-289337号公报发明内容本发明包含各种的具体的形态，但在一个具体的形态中，例如，通过利用反应活性物种等的化学物种，可以简便地形成膜。由此，电子元件和电子装置等的制造变得容易。
本发明的制膜方法，其特征在于，至少从一个喷嘴吐出化学物种或其前体而在基体上配置由所述化学物种构成的多个膜。
本发明的其他制膜方法，其特征在于，至少从一个喷嘴吐出具有反应活性的化学物种，由此在基体上，形成通过所述化学物种反应而生成的膜。
在此制膜方法中，所谓“所述化学物种反应”，其对应例如，(1)所述化学物种彼此反应的情况，及(2)所述化学物种与其他的物质反应的情况。此外，作为(1)的代表例，可列举例如聚合反应。作为(2)的代表例，可列举所述化学物种与其他的物质在气相中反应，在所述基体上堆积的情况，和所述化学物种与所述基体的表面产生化学反应的情况等。
另外，所述的制膜方法的最佳形态，以下述的要点为特征。
在本发明的制膜方法中，所述至少一个的喷嘴也可以是多个的喷嘴。根据这样的结构，可以从所述多个喷嘴的两个以上的喷嘴，同时吐出多种的材料。另外，通过从不同的多个喷嘴吐出同样的材料，能够使每个喷嘴的吐出量等的偏差平均化。例如，从所述多个喷嘴中的至少两个喷嘴吐出不同的两种材料时，使所述至少两个喷嘴接近，或让从所述至少两个喷嘴吐出的气体状的材料，在空间或形成有膜的基体上交叉，以此方式调整所述至少两个喷嘴的相对的位置，也可以进行一种的共蒸镀。
在所述的制膜方法中，也可以通过所述化学物种的前体物质的反应，使所述化学物种生成。
在所述的制膜方法中，也可以通过切断包含于所述化学物种的前体物质的化学键中至少一种化学键，使所述化学物种生成。
在所述的制膜方法中，也可以通过所述前体物质的分子结构由重排反应而变化，使所述化学物种生成。
在所述的制膜方法中，也可以通过对所述前体物质施加能量，使所述化学物种生成。
为了使所述化学物种产生，作为对所述前体物质施加的能量，可例举例如毫米波；亚毫米波；微波；红外线；可见光线；紫外线；真空紫外；或X射线等的电磁皮和热等。
所述电磁波，具体来说，除了水银灯、锌灯、氙灯、或者卤素灯等的通常的光源，还能够由Nd:YAG激光器、准分子激光器(excimer laser)、氮激光器、CO2激光器、钛蓝宝石(ti-sapphire)激光器等的激光器等使之发生。
在所述的制膜方法中，优选所述化学物种为反应活性物种，但是作为所述反应活性物种，可列举为例如自由基(radical)、离子、离子基、硅宾和碳烯(carbene)等的低原子价化学物种，具有双键化合物(silaethene)和二硅烯(disilene)等的不稳定的多键的化学物种，五配位和六配位硅酸盐等高配位化学物种等。另外，也可以是通过还原等生成的0价的金属等，具有高的反应活性的化学物种。
在所述的制膜方法中，优选所述化学物种具有聚合性。
在所述的制膜方法中，也可以是切断包含于所述前体物质的化学键中的至少一个，或通过重排反应而产生。如所述包含于所述前体物质的化学键开裂而生成的化学物种，或通过重排反应而产生的化学物种，因为总的来说反应性高，所以有可能该化学物种彼此，或使之与其他的试剂反应。
在所述的制膜方法中，所述化学物种也可以是自由基、离子基、离子或低原子价化学物种。
在所述的制膜方法中，优选通过从所述喷嘴吐出所述化学物种，而生成所述化学物种的自由射流。通过采用自由射流，因为从喷嘴吐出的气体状材料所包含的化学物种、或反应活性物种的电子、振动、旋转等的能量能级变成最低水平，所谓能够接近于“冷却状态”，所以可以抑制化学物种或反应活性物种在基体着地时所产生的局部的热的发生。因此形成了膜的周围的影响降低，易于形成细微的膜或图案。
另外，因为通过化学物种或反应活性物种成为所述的“冷却状态”，来自化学物种或反应活性物种的副反应被抑制，所以，也可以使由化学物种或反应活性物种形成的膜的构造和性质均一化。
在所述的制膜方法中，所述前体物质也可以是包含金属的化合物。
在所述的制膜方法中，所述前体物质也可以是在常温常压(25℃，1个气压)下为液体的硅化合物。
在所述的制膜方法中，所述化学物种也可以是硅宾。通过将硅宾作为所述化学物种使用，可以由比较温和的条件形成硅膜。
在所述的制膜方法中，所述基体含基层膜，所述多个膜的至少一个膜形成于所述基层膜上，所述基层膜，优选包含所述硅宾引起插入反应的键。
根据所述这样的结构，因为利用分子级的反应，所以可以进行分子级的膜厚的控制。
在所述的制膜方法中，所述硅宾引起插入反应的键，也可以是Z-H基(Z表示硫族元素)或Y-H基(Y表示14族元素)。
本发明的图案形成方法，其特征在于，从至少一个喷嘴吐出化学物种或其前体，而配置由所述化学物种构成的多个膜。
本发明的其他的图案形成方法，其特征在于，包含如下工序从至少一个喷嘴吐出具有反应活性的化学物种，在基体上，形成通过各个所述化学物种反应而生成的多个膜。
所述的图案形成方法的最佳形态，以如下要点为特征。
在所述的图案形成方法中，优选所述至少一个的喷嘴为多个的喷嘴。根据这样的结构，可以从所述多个喷嘴的两个以上的喷嘴同时吐出多种材料。另外，通过从不同的多个喷嘴吐出同相的材料，能够使每个喷嘴吐出量等的偏差平均化。
在所述的图案形成方法中，所述化学物种的前体物质也可以是含有金属的化合物。
所述的图案形成方法，所述化学物种的前体物质，在常温常压(25℃，1个气压)下可以为液体的硅化合物。
在所述的图案形成方法中，所述化学物种也可以是硅宾。通过将硅宾作为所述化学物种使用，可以由比较温和的条件形成由硅构成的图案。
在所述的图案形成方法中，也可以将所述多个膜形成于所述基层膜之上。优选在所述基层膜，使用包含具有所述硅宾引起插入反应的键的化合物。根据这样的结构，因为利用分子级的反应，所以可以进行分子级的图案的厚度的控制。
在所述的图案形成方法中，所述硅宾引起插入反应的键，也可以是Z-H基(Z表示硫族元素)或Y-H基(Y表示14族元素)。
本发明另外还提供使用所述制膜方法的电子装置的制造方法。
本发明另外还提供使用所述图案形成方法的电子装置的制造方法。
根据本发明的一个具体形态，提供一种制膜方法或图案形成方法，其通过利用反应活性物种等的化学物种，能够简便地形成膜。
另外，还提供了适合于成本和安全风险的降低的、在硅半导体膜的制法等方面可利用的制膜方法及图案形成方法，和采用了这些方法的电子装置的制造方法。
本发明的制膜方法，图案形成方法，可以适用于LED阵列、TFT、传感器等，及具有这些的电子装置的制造。
此外对组合工艺(combinatorial process)也是有效的。即，能够在基体上的多个区域，形成根据不同的制膜条件而形成的多个膜。例如，通过调整载气(carrier gas)和反应性气体的压力，和室(chamber)的减压度等的条件，能够达成多个膜的形成。
图1是表示用于实施本发明的制膜方法最佳的制膜装置的一例的概略结构图。
图2是表示采用第一实施方式实施制膜的例子(材料ZnEt2)的概念图。
图3是表示使用于本发明的制膜方法的材料(化学物种前体)的一个示例的构造式。
图4是表示采用本发明的制膜方法，进行硅的直接图案形成(directpatterning)的硅宾的插入的过程的概略工序图。
图5是表示在本发明的制膜后的TFT的制造工序的概略工序图。
具体实施例方式
(制膜方法)以下，基于该优选的实施方式，说明关于本发明的制膜方法。
(第一实施方式)作为本发明的一具体化形态，提供一种制膜方法，其通过加热使该化学物种从希望的反应活性类物等的化学物种的前体物质发生，利用多个的喷嘴配置多个膜。图1是表示用于实施本发明的制膜方法最佳的制膜装置的一例的概略结构图。如图1所示，用于实施第一实施方式的制膜方法的制膜装置10，具有用于贮存材料的试料室11；从试料室11经由流路位于下游，用于由吐出形成膜的多个的喷嘴12，在试料室11和多个的喷嘴12之间，设置以所述材料作为前体物质而使化学物种发生的化学物种发生部的加热部13。
另外，制膜装置10还具有将如下构件配置于内部而构成的室14多个喷嘴12；通过从喷嘴12吐出的所述化学物种而形成有膜的基板15；设置基体15的基体台17。室14通过配管19连接于真空装置P，在其内部空间配设基体台17，另外气密安装了门(未图示)，其用于进行成为被图案形成体的基体15的出入。
喷嘴12，其形成了喷嘴孔12a的前端侧被配置于室14内，其后端侧在室14的外侧经由加热部13，连接于作为材料供给源的试料室11，此外在该试料室11连接有载气供给源16。从喷嘴12能够进行气体状材料吐出。在喷嘴12和室14的压力差充分大时，从喷嘴12吐出的气体状材料为被称作所谓自由射流或超音速分子喷流的状态，或者接近于这些的状态。在所谓自由射流，超音速分子喷流的状态下，从喷嘴12吐出的气体状材料所包含的化学物种或反应活性物种的电子、振动、旋转等的能量能级成为最低水平，因为成为与所谓“冷却状态”接近的状态，所以可以抑制化学物种或反应活性物种在基体着地时所产生的局部的热的发生。因此膜形成的周围的影响降低，容易形成细微的膜或图案。
另外，处于冷却状态的化学物种或反应活性物种的反应，以剩余的能量几乎不存在的状况进行。在有多条的反应路径的情况下，来自化学物种或反应活性物种的副反应也被抑制。由此，也可以使由该化学物种或反应活性物种形成的膜的微观的结构，分子·原子级的构造和性质均一。在喷嘴12上，其前端部设有吐出机构(未图示)。该吐出机构没有特别被限定，可以使用各种的类型，例如，可以采用基于一般的机械快门(mechanicalshutter)的机构，和此外基于所说的带电控制型、加压振动型、电气机械交换式(即压电型)、电气热交换方式、静电吸引方式的机构等。
试料室11，其用于收容保持用于成为制膜材料和图案形成材料的化学物种的前体物质，例如，把成为晶体管等的半导体元件、发光二极管、有机电致发光元件的发光层和电子输送层，空穴输送层等的前体物质的材料，以保持于小室(cell)和容器等的保持工具(未图示)的状态，将其收容。
然后，设于试料室11和多个的喷嘴12之间的加热部13，作为将例如保持于试料室11内的材料作为前体物质而使化学物种发生的化学物种发生部发挥功能。即，依附于来自载气供给源16的载气而流通的材料，通过加热部13，而使化学物种发生。因此，优选通过调整加热部13的温度，在将材料作为前体物质而能够发生化学物种的温度范围内，根据所使用的材料的种类适当调整。使化学物种发生的温度，基本上依存于所采用的前体物质或使之发生的化学物种，但典型的温度范围是100～500℃。在常温下容易操作，且效率优良地发生化学物种时，优选温度范围在150～300℃。
这里，作为加热部13，如果从成为前体物质的材料就能够使化学物种发生，则没有特别限制，不过，能够采例如以下的加热装置辐射管加热器(radiant tube heater)；鞘式(管式pipe)加热炉；插头式加热器(plugheater)；轮箍加热器(flange heater)；风扇式加热器；筒形加热器(cartridgeheater)；微型加热器(micro heater)；浇铸加热器；手动加热器(hand heater)；片式加热器(plate heater)；块式加热器(block heater)；石英管加热器；硅橡胶加热器(silicon rubber heater)；电热带(ribbon heater)；碳加热器(carbon heater)；Ni-Cr发热体；Fe-Cr发热体；SiC发热体等。还有，所谓鞘式(管式pipe)加热器，是指如下的结构，即以氧化镁(magnesia)作为绝缘材料，将发热线(镍-铬线，铁-铬线)放入金属管(sheath)之中，通过拉深加工提高填充密度，而使来自发热线的热易于传递到金属管表面。
另外，也能够使用附带高频或微波等的电磁波发生器的加热装置。另外，在加热部13中，也可以适当导入氧、氯、或氟等的反应性气体和氩、氦、或氮等的惰性气体等的气体。加热部13的加热方法，要考虑使用的材料的沸点和熔点等的物理的性质和反应样式等的化学的性质、和使之发生的化学物种的种类等、使之发生的化学物种的需要量等，而适当地选择。
另外，为了促进化学物种的发生，或发生效率和反应温度的调整，加热部13内也可以具有催化剂等。
这里，作为化学物种发生部的加热部13和多个的喷嘴12的关系如下。即，多个的喷嘴12，被设于作为设有它们的物体的放出头(未图示)。然后，放出头其构成是被连接于加热部13，由加热部13发生，从该加热部13供给的化学物种，在放出头内分支被送至各喷嘴12。或者，放出头也可以构成为被连接于加热部13，由加热部13发生，从该加热部13供给的化学物种，在进入放出头之前分支，在放出头内不分支，直接被送入各喷嘴12。该情况，避免了在喷嘴内的分支所致的能量损失的不均一，能够让化学物种的供给状态更均一。
另外，放出化学物种的机构，通过加热供给于加热部13内的材料，由该材料使化学物种发生，从加热部13使之放出。此放出机构，其构成为具有加热作为化学物种发生部的加热部13内的材料的加热机构，通过控制该加热时刻，来控制化学物种放出的时刻。作为化学物种放出用的加热机构，例如可列举有使用电加热器、和使用氮激光器和YAG激光器等的激光器，或使用高频加热装置等等。还有，作为加热机构并不限于此，可以应用各种的加热机构。另外，从加热部13将材料加热使化学物种发生而放出时，加热机构优选设置为加热加热部13内的材料或化学物种中面对基体15的表面附近。由此，能够有效地使化学物种制膜。
载气供给源16，主要是将氦、氩、氮等的惰性气体作为载气，向试料室11移送材料。还有，也可以通过材料与之反应，将例如氧(O2)、氯、氟等的反应性气体作为载气，移送至试料室11。移送到试料室11的载气，从试料室11将前体材料向加热部13偕同·移送，此外在加热部13内，将从材料发生的化学物种偕同·移送至多个的喷嘴12。另外，也可以利用喷嘴12的吐出机构，而不使用来自载气供给源16的载气，将材料吐出到室14内。
室14的内部的压力，可以根据图案精度、堆积速度、材料或此前体等的各种的条件而适当设定，但是在本实施方式中为真空气氛。通过使室14的内部形成高真空，如上述，因为从喷嘴12吐出的气体状的材料成为自由射流或超音速分子喷流，或者接近这些的状态，所以有利于形成细微的图案和膜。
在真空气氛下使用此室14时，能够经由配管19连接于泵等的真空装置P而成为真空的气氛，在室14的内部空间配设基体15，另外，可以使用气密安装了用于进行成为被图案形成体的基体15的出入的门(未图示)的室。真空装置P，其构成为通过组合分子涡轮泵(turbo pump)和旋转泵(rotary pump)等，使室内可以调整为高真空度。还有，此情况下，连结真空装置P和室14的配管19，其端部开口于室14内，由此通过后述的真空装置P的运转，将室14内排气而使其能够成为高真空气氛。
使室14内成为真空气氛时，使用真空装置P，能够调整室14内的真空度。这里，室14内优选使其调整为10-3torr(1.33322×10-1Pa)以下的高真空气氛，更优选为10-5torr(1.33322×10-3Pa)以下。如果使真空气氛在10-3torr以下，即使是例如难以被吐出的材料也能够将其容易地吐出，如果在10-5torr以下，不但能够吐出更多种类的材料，而且能够使吐出的材料气化而易于使其成为分子线状。还有，在使用前述的真空装置时，优选从室14充分将这些泵分离，或者对泵等附加除振功能，以使得构成该装置的泵的振动无法传播到室14内。
另外，室14内也可以为惰性气体气氛。在此情况下，优选为与作为载气使用的惰性气体同样的气体，即形成氦、氩、氮等的气氛。
基体台17，配置于所述喷嘴孔12a的正下方，来保持固定例如电光学装置制作用的基体15。在该基体台17上设有移动机构18，其使保持固定的基体15相对所述喷嘴孔12a，可以在X方向、Y方向及Z方向上移动。即，该移动机构18，具有相对于喷嘴孔12a，可以将基体15在其垂直方向(Z方向)上移动且定位，调整基体15和喷嘴孔12a之间的距离的Z可动部(未图示)；将基体台17相对于喷嘴孔12a分别使之在水平方向(X方向，Y方向)移动且定位的X可动部(未图示)及Y可动部(未图示)，因此能够由各自的控制部(未图示)设定这些可动部的运转，如此而构成。还有，这些X可动部、Y可动部以及Z可动部可由直线电动机构成。
另外，在此基体台17上，在其载置面侧设有水冷式等的温度调节机构(未图示)，据此将能够使基体台17上的基体15调整成理想温度。
本实施方式的制膜装置，因为含有用于变更如上述的基体台17或基体15和喷嘴12的相对的位置的机构，所以可以控制基体15(或者基体台17)和喷嘴12的距离，能够提供用于扫瞄的机构。由此，能够多个设定喷嘴12和基体台17的相对的位置，从该设定的各位置的喷嘴12能够分别吐出化学物种，而形成多个膜。
与通常的掩膜图案形成(mask patterning)不同，如本发明的优选的实施方式，如果一边使吐出材料的喷嘴移动，一边进行图案形成，则为了保持跟配置有该材料的基板的距离的均一性，也可以降低膜厚等的偏差。另外，因为也没有掩膜的弯曲的问题，所以也可以适用于大面积基板。
另外，也可以采用上述的机构形成一个连续的膜，但是，因为能够使这一个连续的膜的部分和喷嘴的距离固定，所以，也可发挥这一个连续的膜的部分导致的膜厚的偏差的降低这样的效果。
与喷嘴内的压力相比而充分降低室14的压力，由此也有不需非要在喷嘴上具有压电元件的情况。在不使用压力元件时，因为对构成该压电元件压电元件没有特别限制，所以能够缩小喷嘴间距。因此，与通常的喷墨法等相比，可以微细地绘制。还有，如本发明的优选的实施方式，一边使吐出材料的喷嘴移动一边进行图案形成时，也可以使用掩膜进行图案形成。该情况与未使用掩膜的情况相比，具有利用具有图案的掩膜而形成具有希望的形状的膜等的优点，该图案具有四角形、圆形等的希望的形状。
(其他的实施方式)作为本发明的其他的具体的实施方式，能够提供一种制膜方法，其通过电磁波从反应活性物种等的化学物种前体所构成的材料化合物使化学物种发生，利用多个的喷嘴配置多个膜。该制膜方法，除了将前述的第一实施方式中的加热部13，作为电磁波等可透过的光学窗或变成导入电磁波等的机构以外，基本上能够通过具有与第一实施方式的制膜装置10同样的结构的制膜装置而实施。作为电磁波，除了水银灯、锌灯、氙灯、或者卤素灯等的通常的光源，还可列举Nd:YAG激光器、氮激光器、准分子激光器、CO2激光器、钛蓝宝石(ti-sapphire)激光器等的激光器等。另外，作为化学物种发生机构，作为电磁波，也可以通过例如毫米波、微波、红外线、可见光线、紫外线、真空紫外、或X射线使化学物种发生。另外，为了使化学物种发生或成为气体状，也可以利用通常的光以外的电磁波。例如，也可以通过微波、无线电波等使等离子体等的化学物种发生。
另外，利用电磁波的上述实施方式的制膜方法，作为化学物种发生机构的光学窗的位置在多个的喷嘴的下游(材料的流动的下游)，即，通过除了将光学窗的位置变化到多个的喷嘴和基体之间以外，具有与上述的实施方式的制膜装置同样的结构的制膜装置，也可以实施。使用制膜装置得到细微的图案时，因为需要使喷嘴和基体接近，所以在如上述的喷嘴和基板之间通过光时，优选进行精密的光学准直(alignment)。
根据本实施方式，能够提供一种适于成本和安全风险的降低的、可利用于硅半导体膜的制法等的制膜方法及图案形成方法。另外，在本实施方式中，至少要从一个喷嘴，能够将发生的化学物种例如作为气体状材料吐出。如果使用此气体状材料，进行绘制图案形成，因为能够省略光刻法(photolithography)等的工艺，所以可以实现工序的缩短。
本发明的制膜方法，通过热和光等或电磁波使化学物种发生，通过从多个的喷嘴吐出该化学物种，一起进行多个膜的制膜。这里所说的一起，可以是时间上同时地吐出的情况，也可以是时间上每个喷嘴错开而吐出。
根据本发明的制膜方法，能够进行对于配线电路等的制作最佳的微细的图案形成。
本发明的制膜方法，对于绝缘体、半导体、良导体、或超导体等的各种的膜的形成均可适用。
另外，本发明的制膜方法，对组合工艺也有效。即，能够在基体上的多个区域，形成根据不同的制膜条件而形成的多个膜。例如，通过调整载气和反应性气体的压力，和室的减压度等的条件，能够达成多个膜的形成。作为用于本发明的制膜方法的化学物种前体的材料，也可以是例如具有二烃基锌(ZnR2)、三甲基镓(Me3Ga)、四甲基硅烷(Me4Si)、三甲胂(Me3As)、四(二甲基乙酰胺(dimethylamide))锆等有机基的化合物；和包含五氯化钽、六羰基钨〔W(CO)6〕等的金属的化合物；具有磷化氢等的有机基以外的置换基或配位体的化合物，或者是红磷和黄磷等的单体。可列举为在常温常压(25℃，1个气压)下为液体的硅化合物(例如，图3所示的硅化合物1～4)等。其中，硅化合物1～4，因为起火和爆炸的危险性相对比较低，所以容易处理，基于此点而为优选。还有，采用硅化合物3或4时，优选通过波长200nm左右的光使反应活性物种等的化学物种发生。另外，二烃基锌(ZnR2)能够作为ZnO的前体物质利用，其易于气化，具有适度的分解性，基于该点而为优选。
另外，材料优选其化学键至少有一个被切断，或通过重排反应而有化学物种产生。作为该发生的化学物种，优选以如下前体物质为材料能够发生如自由基、离子基、离子、或低原子价化学物种(例如，碳烯和硅宾等)这样的反应活性物种等的前体物质，此外能够发生具有聚合性的前体物质。
另外，例如，加热作为硅的二价化学物种的硅宾的前体物质，将发生的硅宾输送到多个喷嘴，吐出，由此能够形成硅宾膜。用于现有的液相和气相工艺的硅化合物，因为每一分子的氢原子的含有量多，所以伴随着起火和爆炸等的危险性，但是，特别是作为硅宾的前体物质采用图3所示的化合物1、3时，若与那些硅化合物相比较，则也有容易处理这样的优点。
然后，作为由前体物质的材料发生的化学物种的反应活性物种的示例，例如，可列举自由基、离子、离子基、双键化合物(silaethene)、黄水晶(citrine)、二硅烯、二锗烷等不稳定化学物种、碳烯和硅宾等的低原子价化学物种等。这里，所谓不稳定化学物种，是指例如热力学的不稳定或速度论的不稳定的情况。总之，也包含容易超过活性化电位(potential)而变换成其他化物的。或者，也可列举出与其他的反应试剂容易反应的等。
如果作为化学物种特别是具有聚合活性的物质，因为能够在基体上进行聚合，所以容易由高分子形成膜和在基体上形成微观结构。作为具有聚合活性的化学物种，可列举例如双键化合物、黄水晶、二硅烯、二锗烷等的不稳定化学物种，碳烯和硅宾等的低原子价化学物种等。
其中硅宾和二硅烯等的化学物种，能够作为硅原子连结的聚硅宾或聚硅烷(polysilane)的有用的键中间体而利用。
图2是概念图，表示第一实施方式的制膜方法，是作为材料使用二乙基锌(ZnEt2)，通过制装置10而实施的情况的示例。是作为载气使用氧气(O2)的情况。预先被收容保持于试料室11的ZnEt2，通过来自载气供给源16的载气被偕同·移送向加热部13。然后，通过加热部13的加热，ZnEt2与O2反应，作为ZnO成为化学物种。其后，从喷嘴42的喷嘴孔42a，ZnO被吐出，例如，能够阵列状地形成LED阵列40中的发光层41等。
接下来，以TFT的制造中的硅的绘制图案形成为例，对前述这样的结构的制膜方法的过程进行说明。
图4是概略工序图，其表示根据本发明的制膜方法，进行硅的绘制图案形成的硅宾的插入的过程。另外，图5是表示根据本发明的制膜方法制膜后的TFT的制造工序的概略工序图。
使用预先在玻璃基板60上设置了由Si-O构成的基层61的基板(图4(a))，对于该基层61，使氢氧化钠水溶液、硝酸水溶液及丙酮起作用，在基层61的表面设置羟基(图4(a))。
接着，对于图4(b)的状态的基板上的基层表面，进行硅宾的导入(图4(c))。这时，根据本发明的制膜方法，例如将硅化合物1～4的任一种作为材料使用，使该材料随着载气通过流路向下游(喷嘴方向)偕同·移送。接着，在多个的喷嘴62的上游部所具有的化学物种发生部，通过热和光等从所述材料使作为化学物种的硅宾(SiH2)发生。通过从多个的喷嘴62吐出硅宾，与包含于基层的羟基反应，Si-O键生成，同时在末端有Si-H键残留。该Si-H键与重新供给的硅宾再反应而使膜形成。(图4(c)以及图4(d))。
如此，在引起硅宾的插入反应时，作为基层，优选使用包含具有硅宾引起插入反应的键的化合物。作为硅宾引起插入反应的键，可列举例如，前例所示的O-H基等的Z-H基(Z表示硫族元素)，和Y-H基(Y表示14族元素)等。
形成膜后，根据需要，也可以再通过基于光和热的退火(anneal)等进行结晶化或多结晶化。
通过上述的制膜，在设于玻璃基板60的基层61上，形成有多个的硅半导体膜63(图5(a))。接着，在此硅半导体膜63上，通过利用规定的硅化合物的CVD，堆积SiO2，形成栅绝缘膜64(图5(b))。此外在各个的栅绝缘膜64上，形成栅电极65(图5(c))。其后，通过实施通常公知的晶体管的制作工序，得到TFT。
为了栅电极65的形成，也可以把通过相当的热而分解的AlMe3作为CVD原料使用。还有，在TFT制作工序中，如特开2003-197531号公报(专利文献2)所所述，也可以将通过对铝金属照射激光而使之发生的Al堆积。在膜形成时，通过适当设定喷嘴和基体的距离，能够设定膜的尺寸。
以上，通过最佳的实施方式详细地说明了本发明，但本发明当然不受这些实施方式的限制。
例如，基体包含像前述的实施形成所所述的玻璃基板这样的基板，此外也包含有源矩阵(active matrix)基板等。
(图案形成方法)本发明的图案形成方法，是从化学物种前体构成的材料化合物使化学物种发生，利用多个的喷嘴配置多个膜的方法。于是，作为本发明的图案形成方法的最佳实施方式，由与所述的制膜方法同样的结构构成。因此，在所述制膜方法中，关于详述的事项，也同样适用于本发明的图案形成方法。根据本发明的图案形成方法，能够对配线电路等的制成进行最佳的细微的图案形成。
(电子装置的制造方法)本发明的电子装置的制造方法，是使用所述的制膜方法或图案形成方法的方法。根据本发明，能够提供成本和安全风险被降低的、具有硅半导体膜的电子装置，具体来说，提供LED阵列、TFT、传感器等，及具有这些的电子装置。
工业上的利用可能性本发明，作为通过利用反应活性物种等的化学物种，从而能够简便地形成膜的制膜方法，或者图案形成方法，具有工业上的利用可能性。此外，其作为适合于成本和安全风险的降低的、在硅半导体膜的制法等方面可利用的制膜方法及图案形成方法，和作为采用了这些方法的LED阵列、TFT、传感器等、及具有这些的电子装置的制造方法，具有工业上的利用可能性。
权利要求
1.一种制膜方法，其中，从至少一个喷嘴吐出化学物种或其前体，而在基体上配置由所述化学物种构成的多个膜。
2.根据权利要求1所述的制膜方法，其中，所述化学物种为反应活性物种。
3.一种制膜方法，其中，从至少一个喷嘴吐出具有反应活性的化学物种，由此在基体上形成通过所述化学物种反应而生成的膜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制膜方法，其中，所述至少一个喷嘴是多个喷嘴。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制膜方法，其中，所述化学物种通过所述化学物种的前体物质的反应而生成。
6.根据权利要求5所述的制膜方法，其中，所述化学物种，通过切断包含于所述化学物种的前体物质中的化学键之中的至少一个化学键而生成。
7.根据权利要求5所述的制膜方法，其中，所述化学物种，通过基于重排反应使所述前体物质的分子结构变化而生成。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的制膜方法，其中，通过对所述前体物质付与能量而生成所述化学物种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制膜方法，其中，所述化学物种具有聚合性。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制膜方法，其中，所述化学物种是自由基、离子基、离子、或低原子价化学物种。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的制膜方法，其中，通过从所述喷嘴吐出所述化学物种，生成所述化学物种的自由射流。
12.根据权利要求5至8中任一项所述的制膜方法，其中，所述前体物质是含有金属的化合物。
13.根据权利要求5至8中任一项所述的制膜方法，其中，所述前体物质是在25℃、1个气压的常温常压下为液体的硅化合物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的制膜方法，其中，所述化学物种是硅宾。
15.根据权利要求14所述的制膜方法，其中，所述基体包含基层膜，所述多个膜的至少一个膜形成于所述基层膜上，所述基层膜包含所述硅宾引起插入反应的键。
16.根据权利要求15所述的制膜方法，其中，所述基层膜包含Z-H基或Y-H基作为所述硅宾引起插入反应的键，其中，Z表示硫族元素，Y表示14族元素。
17.一种图案形成方法，其中，从至少一个喷嘴吐出化学物种或其前体，而配置由所述化学物种构成的多个膜。
18.一种图案形成方法，其中，包括从至少一个喷嘴吐出具有反应活性的化学物种，在基体上形成各个由所述化学物种反应而生成的多个膜的工序。
19.根据权利要求17或18所述的图案形成方法，其中，所述至少一个喷嘴是多个喷嘴。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的图案形成方法，其中，由在25℃、1个气压的常温常压下为液体的硅化合物生成所述化学物种。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的图案形成方法，其中，所述化学物种是硅宾。
22.根据权利要求21所述的图案形成方法，其中，所述多个膜形成于基层上，在所述基层膜中，采用包含下述化合物的物质，所述化合物具有所述硅宾引起插入反应的键。
23.根据权利要求22所述的图案形成方法，其中，所述硅宾引起插入反应的键是Z-H基或Y-H基，其中，Z表示硫族元素，Y表示14族元素。
24.一种电子装置的制造方法，其中，使用权利要求1～16中任一项所述的制膜方法。
25.一种电子装置的制造方法，其中，使用权利要求17～23中任一项所述的图案形成方法。
全文摘要
本发明目的之一是提供一种制膜方法或图案形成方法，其能够通过利用反应活性物种等的化学物种，而简便地形成膜。本发明提供一种制膜方法，从至少一个喷嘴吐出化学物种或其前体，在基体上配置由所述化学物种构成的多个膜。本发明提供一种图案形成方法，从至少一个喷嘴吐出化学物种或其前体，配置由所述化学物种构成的多个膜。另外，本发明提供一种使用所述制膜方法或图案形成方法的电子装置的制造方法。
文档编号H01L21/00GK1904136SQ20061010782
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月24日 优先权日2005年7月25日
发明者宫泽贵士 申请人:精工爱普生株式会社