JP4741192B2

JP4741192B2 - 半導体装置の作製方法

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Publication number: JP4741192B2
Application number: JP2004008892A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 康子渡辺; 康行荒井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: JP2004241770A

Description

本発明は、配線、導電層及び表示装置の作製方法に関し、より詳しくはインクジェット方式による配線、導電層及び表示装置の作製方法に関する。

また、導電性材料を吐出する方式を用いた配線、導電層及び表示装置の作製方法や半導体装置の作製方法に関する。

絶縁表面上の薄膜を用いて形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は集積回路等に広く応用され、多くの場合スイッチング素子として用いられる。そのうち、ＴＦＴを使用した表示パネルは、特に大型の表示装置に用途が大きく拡大していることから、更に、画面サイズの高精細化、高開口率化、高信頼性、大型化の要求が高まっている。

このような薄膜トランジスタにおける配線の作製方法としては、基板の全面に導電層の被膜を形成し、その後マスクを用いてエッチング処理を行う方法がある（特許文献１参照。）。

特開２００２−３５９２４６号公報

上記の特許文献１のように配線を形成する場合、ＩＣＰエッチング装置を例に挙げると、バイアス電力密度、ＩＣＰ電力密度、圧力、エッチングガスの総流量、酸素添加率および下部電極の温度などのエッチング条件によってレジストと導電層との選択比が変化し、基板内で導電層の幅や長さがばらつく場合がある。また、エッチング処理を行う場合、マスクを作製する工程が必要となるため、スループットが悪化する。さらに、全面に導電層を形成後、所望の形状になるようにエッチング処理を行うため、無駄となる材料が発生する。このような問題は、一辺が一メートルを超える大型基板上に配線を形成する場合に、より深刻な問題となる。

本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、基板の大型化に対応できる配線、導電層及び表示装置の作製方法、半導体装置の作製方法を提供することを課題とする。また、スループットや材料の利用効率を向上させた配線、導電層及び表示装置の作製方法、半導体装置の作製方法を提供することを課題とする。

上述した従来技術の課題を解決するために、本発明においては以下の手段を講じる。

本発明は、絶縁表面を有する基板上に、減圧下でインクジェット方式により、つまり導電性材料を吐出して導電層を作製し、前記導電層が作製された基板に減圧下で加熱処理を施すことを特徴とする。

本発明は、インクヘッドから導電性材料を含む組成物を吐出することで、絶縁表面上に導電層を形成することを特徴とする。前記導電層とは、導電性を有するゲート電極、ソース配線、ドレイン配線や、画素電極、対向電極などが挙げられる。このような導電層は本発明により作製することができる。

また本発明は、絶縁表面を有する基板上に、減圧下でインクヘッドから導電性材料を含む組成物を吐出して配線を作製し、前記配線が作製された基板に第１の加熱処理又は紫外線の照射を施した後、前記配線にプレス処理を施し、前記プレス処理が施された配線に第２の加熱処理を施すことを特徴とする。

上記の加熱処理や紫外線の照射は、インクヘッドから吐出される組成物の粘度を所望の値とすることを目的としている。加熱処理は、加熱源にハロゲンなどのランプを用いて、直接基板を高速加熱するランプアニール装置や、レーザー光を照射するレーザー照射装置を用いる。両者とも加熱源を走査することで、所望の箇所のみに加熱処理を施すことができる。従って、導電層を形成した領域のみに選択的に加熱処理を施すことができる。その他の方法として、所定の温度に設定されたファーネスアニール炉、１００〜３００℃に保温されたオーブンなどを用いてもよい。

また、加熱処理や紫外線の照射は、インクヘッドから吐出した組成物を乾燥させて固化させることも目的としている。具体的には、組成物を構成する溶媒を揮発させて固化させる。なお、組成物が銀、金等の金属粒子により構成される場合には、乾燥の工程後に焼成して、当該金属粒子を結合させて固化させる。乾燥と焼成は、両者とも加熱処理の工程であるが、その目的や加熱処理の温度、加熱処理を行う時間が異なるものである。

また本発明は、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体上に、減圧下でインクジェット方式により、つまり導電性材料を吐出して第１の導電層を作製し、前記第１の導電層上に形成され、且つ前記半導体に接する開孔を有する絶縁膜上に、減圧下でインクジェット方式により、つまり導電性材料を吐出して前記開孔を埋設するように第２の導電層を形成し、前記第１及び前記第２導電層が形成された基板に加熱処理を施し、前記第２の導電層上に減圧下でインクジェット方式により、つまり導電性材料を吐出して画素電極、電界発光層及び対向電極を連続的に形成し、前記画素電極、前記電界発光層及び前記対向電極が形成された基板に第２の加熱処理を施すことを特徴とする。

上述の通り、導電層をインクジェット方式により、つまり導電性材料を吐出して導電層を形成する本発明は、インクヘッドから吐出する組成物を交換するか、又は組成物が充填されたインクヘッドを交換すれば、例えば発光素子の画素電極、電界発光層、対向電極を連続的に大気に晒すことなく連続的に作製することができる。

インクジェット方式は、吐出口と被処理物との相対的な距離を保ちつつ、吐出口と被処理物の一方を移動させ、なおかつ吐出口から組成物を吐出して、被処理物上に組成物からなる薄膜を形成する方式である。従って、ここでいうインクジェット方式には、ディスペンサー方式等の他の方式も含まれる。

インクジェット方式、つまり導電性材料を吐出して導電層を形成する本発明は、印刷ロールや印刷すべきパターンが彫り込まれた凸版を用いて、溶液を塗布後、焼成して薄膜（代表的には電界発光層）を作成するスクリーン印刷法と比較すると、膜厚の均一性が優れている等の優位点を有する。

また本発明は、減圧下で処理を行うことを特徴とする。減圧下とは、大気圧よりも低い圧力下であることを指し、窒素、希ガスその他の不活性ガスで充填された雰囲気では１×１０²〜２×１０⁴Ｐａ（好ましくは、５×１０²〜５×１０³Ｐａ）とすれば良いし、さらなる減圧下では１〜５×１０⁴Ｐａ（１×１０²〜１×１０³Ｐａ）とすれば良い。減圧下にしておくことで、液滴は基板上の薄膜に到達するまでの間、常に液滴から溶媒が揮発し、その体積は減少していく。そのため、後に行う加熱工程をより短時間で済ませることが可能である。また、後に行う加熱処理の工程を省略することができる。

本発明は、配線の断線箇所や、配線と電極間の電気的接続の不良箇所などをリペアする目的で使用してもよい。その場合、例えばパソコンなどにリペア箇所を入力し、該リペア箇所にインクヘッドから導電性材料を有する組成物を吐出させるようにすることも可能となる。

上述してきたような構成を有する本発明は、一辺が一メートルを超える大型基板に対しても簡単に配線、導電層を形成することができる。また、所望の箇所に必要な量の材料のみを吐出すればよいため、無駄な材料が僅かとなることから材料の利用効率の向上、さらには、作製費用の削減を実現する。

また、マスクが不要であることから、露光、現像などの工程を大幅に削減することができる。また、インクヘッドから吐出する組成物の変更、又は組成物が充填されたインクヘッドの変更を行うことで、例えば発光素子の電界発光層と電極などの複数の薄膜を連続的に作製することができる。その結果、スループットが高くなり、生産性を向上させることができる。さらに、露光を目的としたマスクが不要となることで、例えばパソコンなどに入力された回路配線を即座に作製することができる。

上述した構成を有する本発明は、一辺が一メートルを超える大型基板に対しても簡単に配線、導電層を形成することができる。また、所望の箇所に必要な量の材料のみを吐出すればよいため、無駄な材料が僅かとなることから材料の利用効率の向上、さらには、作製費用の削減を実現する。

また、減圧下で導電層を形成することを特徴とする本発明は、ごみの影響や、被処理物の表面が酸化してしまうといった表面の改質を防止することができる。さらに、レーザーやランプで加熱処理を行うことを特徴とする本発明は、導電層を形成した領域のみに、選択的に加熱処理を行うことができるため、スループットの向上を実現する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図１〜４を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。尚、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いることとする。ここでは、本発明を用いて、Ｎチャネル型ＴＦＴ（スイッチ用）と２つのＰチャネル型ＴＦＴ（駆動用）を同一基板上に形成する作製工程について説明する。

基板１００には、ガラス基板、プラスチック基板に代表される可撓性基板など、本工程の処理温度に耐えうる基板を用いる（図２（Ａ））。本実施の形態ではガラス基板１００を用いる。続いて基板１００上に、絶縁膜から成る下地膜１１を形成する。下地膜１１は単層又は積層構造のいずれでもよく、本実施の形態では、２層構造として、スパッタリング法を用い、１層目として窒化酸化珪素膜を５０ｎｍ、２層目として酸化窒化珪素膜を５０ｎｍの厚さに形成し、その後ＣＭＰ法などの方法により表面を平坦化する。

次いで、下地膜１１上に半導体層１２〜１４を形成する。半導体層１２〜１４は、まず公知の方法（スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）により２５〜８０ｎｍの厚さで半導体膜を成膜する。次いで前記半導体膜を公知の結晶化法（レーザー結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法等）を用いて結晶化させる。そして、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして半導体層１２〜１４を形成する。なお前記半導体膜としては、非晶質半導体膜、微結晶半導体膜、結晶質半導体膜又は非晶質珪素ゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜などを用いても良い。

本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０ｎｍの非晶質珪素膜を成膜する。その後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させ、この非晶質珪素膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行って結晶質珪素膜を形成する。その後、フォトリソグラフィー法を用いたパターニング処理によって半導体層１２〜１４を形成する。

なお、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合のレーザーは、連続発振またはパルス発振の気体レーザー又は固体レーザーを用いれば良い。前者の気体レーザーとしては、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザー等が挙げられ、後者の固体レーザーとしては、Ｃｒ、Ｎｄ等がドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ₄等の結晶を使ったレーザー等が挙げられる。なお非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２〜第４高調波を適用するのが好ましい。上記レーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザービームを光学系で線状に集光して、半導体膜に照射すると良い。

但し、本実施の形態では、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質珪素膜の結晶化を行ったため、前記金属元素が結晶質珪素膜中に残留している。そのため、前記結晶質珪素膜上に５０〜１００ｎｍの非晶質珪素膜を形成し、加熱処理（ＲＴＡ法、ファーネスアニール炉を用いた熱アニール等）を行って、該非晶質珪素膜中に前記金属元素を拡散させ、前記非晶質珪素膜は加熱処理後にエッチングを行って除去する。その結果、前記結晶質珪素膜中の金属元素の含有量を低減または除去することができる。また半導体層１２〜１４を形成後、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピング（チャネルドーピング）を行ってもよい。

次いで、半導体層１２〜１４を覆うゲート絶縁膜１５を形成する。ゲート絶縁膜１５はプラズマＣＶＤ法やスパッタ法を用いて、膜厚を４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施の形態では、ゲート絶縁膜１５としてプラズマＣＶＤ法により酸化窒化珪素膜を１１５ｎｍの厚さに形成する。

続いて、インクジェット方式により、減圧下で第１の導電層（ゲート配線、ゲート電極）１６〜１９を形成する。このときの斜視図を図１に示す。

図１において、１０１は基板、１０２は水平走査駆動回路、１０３は垂直走査駆動回路、１０４はインクヘッドである。インクヘッド１０４は、１個又は複数個用いて、上下左右に基板１０１の表面と平行に走査することで、溶液の吐出が行われる。本構成により、所望の箇所のみに配線を形成することができる。

図１には、３つのノズルを有するインクヘッドを示したが、１個のノズルを有するインクヘッドを用いてもよい。また、ノズル径の異なるインクヘッドを複数用意し、用途に応じて、ノズル径の異なるインクヘッドを使い分けてもよい。なお、通常のインクヘッドのノズル径は５０〜１００μｍ（より広くは０．０１〜１００μｍ）であり、このノズル径にも依存するが、スループットを考慮して、一度の走査で形成できるようにするために、一行又は一列と同じ長さになるように、複数のノズルを並列に配置してもよい。また、任意の個数のノズルを配置して、複数回走査しても構わないし、また同じ箇所を複数回走査することで重ね塗りをしてもよい。さらに、インクヘッド１０４を走査することが好ましいが、基板１０１を移動させても構わない。なお基板１０１とインクヘッド１０４との距離は、所望の箇所に滴下するために、できるだけ近づけておくことが好ましく、具体的には、０．１〜２ミリ程度が好ましい。

インクヘッドから１回に吐出する組成物の量は１０〜７０ｐｌ（より広くは０．００１〜１００ｐｌ）、粘度は１００ｃｐ以下、粒径０．１μｍ以下（より広くは１μｍ以下）が好ましい。これは、乾燥が起こることを防ぎ、また粘度が高すぎると、吐出口から組成物を円滑に吐出できなくなったりするためである。用いる溶媒や、用途に合わせて組成物の粘度、表面張力、乾燥速度などは適宜調節する。またインクヘッドから吐出される組成物は、基板上で連続して滴下して線状に形成することが好ましい。しかし、例えば１ドット毎などの所定の箇所毎に滴下してもよい。

インクヘッドから吐出する組成物は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｄ）から選択された元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料などから適宜選択された導電性の材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。溶媒には、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤を用いる。溶媒の濃度は、導電性材料の種類などに応じて適宜決定するとよい。

また、インクヘッドから吐出する組成物は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）を粒径１０ｎｍ以下で分散させた超微粒子（ナノメタル粒子）を用いてもよい。このように、粒径の微細な粒子を溶媒に分散又は溶解した組成物を用いると、ノズルの目詰まりという問題を解決することができる。なお、インクジェット方式を用いる本発明では、組成物の構成材料の粒径は、ノズルの粒径よりも小さいことが必要となる。また、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）水溶液などの導電性ポリマー（導電性高分子）を用いてもよい。

また、銅を配線材料として用いると、配線抵抗の低抵抗化を図ることができるため、大型の基板を用いる場合に好ましい。但し、この場合には、トランジスタの電気的特性に悪影響を及ぼさないようにするために、銅の拡散を防ぐバリア性の導電膜を設けることが好ましい。バリア性の導電膜により、トランジスタが有する半導体に銅が拡散することなく、配線を形成することができる。このバリア性の導電膜としては、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）又は窒化タングステン（ＷＮ）から選ばれた一種又は複数種の積層膜を用いることができる。また、銅は酸化しやすいため、酸化防止剤などを併用することが好ましい。

その後、第１の導電層が形成された基板に減圧下で、１５０〜３００度の範囲で加熱処理を施すことで、溶媒を揮発させて、組成物の粘度を所望の値とする（図２（Ｂ））。但し、インクヘッド１０４から吐出する組成物における溶媒は、基板に滴下後に揮発するものが適している。特にトルエンなどの揮発性の高い溶媒を用いると、組成物を基板に滴下後、揮発する。そのような場合には、加熱処理の工程は削除しても構わない。しかし、組成物の溶媒は特に限定されず、滴下後に揮発する溶媒を用いた場合であっても、加熱処理を施すことで、所望の粘度になるようにしてもよい。またこの加熱処理は、インクジェット方式により薄膜を形成した毎に行ってもよいし、任意の工程毎に行ってもよいし、全ての工程が終了した後に一括して行ってもよい。

加熱処理は、加熱源にハロゲンなどのランプを用いて、直接基板を高速加熱するランプアニール装置や、レーザー光を照射するレーザー照射装置を用いる。両者とも加熱源を走査することで、所望の箇所のみに加熱処理を施すことができる。その他の方法として、所定の温度に設定されたファーネスアニール炉を用いてもよい。但し、ランプを用いる場合には、加熱処理を行う薄膜の組成を破壊せず、加熱のみを可能とする波長の光であり、例えば、４００ｎｍよりも波長の長い光、即ち赤外光以上の波長の光が好ましい。取り扱いの面からは、遠赤外線（代表的な波長は４〜２５μｍ）を用いることが好ましい。またレーザー光を用いる場合、レーザー発振装置から発振されるレーザー光の基板におけるビームスポットの形状は、列又は行の長さと同じ長さになるように線状に成形することが好ましい。そうすると、一度の走査でレーザー照射を終了させることができる。本実施の形態では、加熱処理として、線状に成形したビームスポットを照射して行う。

続いて、ゲート電極１７〜１９をマスクとして、半導体層１２〜１５に、Ｎ型又はＰ型の一導電型を付与する不純物元素を添加するドーピング処理を行う。本実施の形態では、半導体層１２、１３にＮ型を付与する不純物元素を添加し、半導体層１４にＰ型を付与する不純物元素を添加して、不純物領域３１〜３３を形成する。同時に、不純物元素が全く添加されない領域又は微量の不純物元素が添加された領域（チャネル形成領域と総称）３４〜３６を形成する。

そして、絶縁膜からなる第１の層間絶縁膜２０を形成する（図２（Ｃ））。第１の層間絶縁膜２０としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜２３１を形成する。

次いで、第１の層間絶縁膜２０上に、第２の層間絶縁膜２１を形成する。第２の層間絶縁膜２１としては、ＣＶＤ法によって形成された酸化珪素膜、ＳＯＧ（Spin On Glass）法又はスピンコート法によって塗布された酸化珪素膜、アクリル等の有機絶縁膜又は非感光性の有機絶縁膜が０．７〜５μｍの厚さで形成する。本実施の形態では、ＣＶＤ法で膜厚１.６μｍのアクリル膜を形成する。なお第２の層間絶縁膜２１は、基板１０１上に形成されたＴＦＴによる凹凸を緩和し、平坦化する意味合いが強いので、平坦性に優れた膜が好ましい。

続いて、第２の層間絶縁膜２１上に、第３の層間絶縁膜２２を形成する。第３の層間絶縁膜２２は、スパッタリング法で、窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜を０．１〜０．２μｍの厚さで形成する。本実施の形態では、スパッタリング法で、窒化珪素膜を０．１μｍの厚さで形成する。第１乃至第３層間絶縁膜２０〜２２を設けることにより、酸素や空気中の水分をはじめ各種イオン性の不純物の侵入を阻止するブロッキング作用を得ることができる。

そして、ドライエッチング又はウエットエッチングにより、開孔（コンタクトホール）を形成する。本実施の形態では、第１乃至第３の層間絶縁膜２０〜２２をドライエッチングし、不純物領域３１〜３３に達するコンタクトホールを形成する。

続いて、インクジェット方式により、減圧下で第２の導電層（ソース配線、ドレイン配線）２３〜２８を形成する。このときの断面図を図１（Ｄ）に示す。

インクヘッドから吐出する組成物は、第１の導電層と同様に、導電性を有する材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いて、単層又は積層構造で作成する。なお、第２の導電層を形成する場合には、吐出された組成物が開孔を十分充填して埋設できるように、吐出する組成物の粘度を最適な値に設定することが必要である。また、開孔の埋設のために、インクヘッド１０４を複数回走査して重ね塗りを行ってもよい。本実施の形態では、第２の導電層２３〜２８を３層構造として、１層目をチタン、２層目をアルミニウム、３層目をチタンとする。

続いて、吐出された組成物の粘度を所望の値とするために、加熱処理を行う（図２（Ｅ））。ここでは、加熱処理として、線状に成形したビームスポットを照射して行った。

ここまでの工程により、絶縁表面を有する基板１０１上にトランジスタを形成することができた。続いて、駆動用ＴＦＴ１０７、１０８の配線２６、２８と電気的に接続されるように、透明導電体からなる第１の電極４０、４１を形成する（図３（Ａ））。第１の電極４０、４１としては仕事関数の大きい材料を用いて作製することが望ましく、一例としては、酸化インジウムと酸化スズの化合物（ＩＴＯ）、酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、窒化チタンなどが挙げられる。本実施の形態では第１の電極４０、４１として、スパッタリング法で、０．１μｍの厚さでＩＴＯ膜を形成する。

第１の電極４０、４１は、導電性材料を吐出することで形成してもよく、その場合には、上記に挙げた仕事関数の大きい材料を溶媒に溶解又は分散させた材料を用いて行う。導電性材料を吐出する方法を用いると、導電層を選択的に形成することができるため、後のフォトリソグラフィー工程を行う必要がなく、作製工程を簡略化できるため、作製費用の低減と作製時間の短縮を実現する。

次いで、第１の電極４０、４１の端面を覆うように絶縁膜４２を形成する。絶縁膜４２を形成する材料は特に限定されず、無機又は有機の材料で形成することができる。但し、感光性の有機物を使用して形成すると、開口部の形状が電界発光層を蒸着する際に段切れなどが起こりにくいものとなるため好ましい。本実施の形態では、ポジ型の感光性樹脂を用いて形成する。そうすると、開口部は、絶縁膜の上端部が曲率半径を有する曲面形状となった。この絶縁膜４２は、このあとに形成する電界発光層が混ざり合わないようにするためのものである。

その後、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系の多孔質体を用いて拭い、ゴミ等の除去を行う。本実施の形態では、ＰＶＡの多孔質体を用いた拭浄により、ＩＴＯや絶縁膜をエッチングしたときに発生する微粉（ゴミ）の除去を行う。

次いで、第１の電極４０、４１と接するように電界発光層４３、４４を減圧下でインクジェット方式、つまり導電性材料を吐出することで形成する（図３（Ｂ））。電界発光層４３、４４の材料は特に限定されるものではないが、カラー表示を行う場合には、赤、緑、青の各色の材料を用いる。なおここでは、発光素子を構成する第１及び第２の電極間に設けられる一つ又は複数の層を総称して電界発光層４３、４４とよぶ。電界発光層４３、４４は、低分子系有機化合物材料、高分子系有機化合物材料、或いは、両者を適宣組み合わせて形成することが可能である。また、電子輸送性材料と正孔輸送性材料を適宜混合させた混合層、又はそれぞれの接合界面に混合領域を形成した混合接合を形成しても良い。また、有機系の材料のほかに無機系の発光材料を使用しても良い。さらに、電界発光層４３、４４の構造も特に限定されず、低分子材料からなる層を積層した構造、高分子材料からなる層と低分子材料からなる層とを積層した構造でもよい。

続いて電界発光層４３、４４上に、第２の電極４５を減圧下でインクジェット方式、つまり導電性材料を吐出することで形成する（図３（Ｃ））。そのときの斜視図を図４に示す。

第２の電極（陰極）４５は、仕事関数の小さい金属（リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、セシウム（Ｃｓ））を含む薄膜、Ｌｉ、Ｍｇ等を含む薄膜上に積層した透明導電膜との積層膜で形成する。膜厚は陰極として作用するように適宜設定すればよいが、０．０１〜１μｍ程度の厚さで形成する。本実施の形態では、第２の電極１２７としてアルミニウムとリチウムの合金膜（Ａｌ−Ｌｉ）を０．１μｍの厚さで形成する。なお第２の電極４５は、全面に成膜する。

陰極として良く用いられる金属膜は、周期律表の１族若しくは２族に属する元素を含む金属膜であるが、これらの金属膜は酸化しやすいので表面を保護しておくことが望ましい。また、必要な膜厚も薄いため、抵抗率の低い導電膜を補助的に設けて陰極の抵抗を下げ、加えて陰極の保護を図るとよい。抵抗率の低い導電膜としてはアルミニウム、銅又は銀を主成分とする金属膜が用いられる。

電界発光層４３、４４と第２の電極４５の形成は、インクヘッド１０４から吐出される組成物の変更、又は組成物が充填されたインクヘッド１０４の変更により実現する。この場合、大気開放されることなく行うことができるため、水分などに弱い発光素子の高信頼性につながる。

続いて、吐出された組成物の粘度を所望の値とするために、１５０〜３００度（より広くは５０〜８００度）の範囲で加熱処理を行う（図３（Ｄ））。本実施の形態では、加熱処理として、線状に成形したビームスポットを照射して行う。

これまでの工程において形成された、第１の電極４０、電界発光層４３及び第２の電極４５の積層体が発光素子に相当する。第１の電極４０は陽極、第２の電極４５は陰極に相当する。発光素子の励起状態には一重項励起と三重項励起があるが、発光はどちらの励起状態を経てもよい。

次に、絶縁膜４２及び第２の電極４５上に、保護膜４６を成膜する（図５（Ａ））。保護膜４６は、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、ＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタリング法で形成された窒化珪素膜等を用いて、その膜厚は１０〜２００ｎｍ程度とするのが望ましい。本実施の形態では、スパッタリング法を用いて、窒化珪素膜を１００ｎｍの厚さで形成する。

図５（Ｂ）には発光素子を用いた表示装置における一画素の上面図を示す。図５（Ｂ）の上面図において、Ａ−Ｂ−Ｃに対応した断面図が図５（Ａ）に相当する。また図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）に対応した一画素の回路図を示す。１６は信号線、２３は走査線、２４は電源線、１０６はスイッチ用ＴＦＴ、１０７は駆動用ＴＦＴ、１０８は容量素子、１１１は発光素子である。

本実施の形態では基板１００側（底面）から発光素子から発せられる光を取り出す、下面出射を行う場合を示す。しかし、基板１００の表面から光を取り出す、上面出射を行うようにしてもよい。その場合、第１の電極４０、４１を陰極、第２の電極４５を陽極に相当するように形成し、さらに第２の電極４５は透明材料で形成するとよい。また、駆動用ＴＦＴ１０７はＮチャネル型ＴＦＴで形成することが好ましい。なお、駆動用ＴＦＴ１０７の導電型は適宜変更しても構わないが、容量素子１０８は該駆動用ＴＦＴ１０７のゲート・ソース間電圧を保持するように配置する。なお本実施の形態では、発光素子を用いた表示装置の場合を例示するが、液晶素子を用いた液晶表示装置やその他の表示装置に本発明を適用してもよい。

上記構成を有する本発明は、基板の大型化に対応可能で、スループットや材料の利用効率を向上させた配線、導電層及び表示装置の作製方法を提供することができる。
（実施の形態２）

本発明の実施の形態について、図６、７を用いて説明する。ここでは、Ｎチャネル型ＴＦＴ（スイッチ用）、Ｐチャネル型ＴＦＴ（駆動用）、容量素子を同一基板上に形成する作製工程について説明する。

まず、上記の形態１と同様に、基板１０１上に下地膜１１、半導体層１２、１３、ゲート絶縁膜１５を順に形成する（図７（Ａ））。

続いて、インクジェット方式により、減圧下で第１の導電層（ゲート配線、ゲート電極）５６ａ〜５９ａを形成する。このときの斜視図を図６、断面図を図７（Ａ）に示す。

図示しないが、インクヘッド１０４が有するノズルは列方向に一列に並べるとよい。そうすると、基板１０１上を行方向に一度インクヘッド１０４を走査するだけで、第１の導電層５６ａ〜５９ａを形成することができる。インクヘッドから吐出する組成物は、公知の導電性を有する材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いて、単層又は積層構造で作成する。本実施の形態では、チタンを用いて第１の導電層５６ａ〜５８ａを形成する。

ここでは走査線６０を主配線、容量配線６１を副配線として、この主配線と副配線で、インクヘッド１０４から組成物の吐出方法が異なることを特徴とする。主配線である走査線６０は、図６（Ｂ）に示すように、インクヘッドからの組成物の吐出が停止することなく、連続的に吐出させて形成する。一方、容量配線６１は、図６（Ｃ）に示すように、インクヘッドからの組成物を滴下して形成する。つまり、選択的に吐出して形成する。なお図６（Ｂ）（Ｃ）において、６１は組成物、６２はインクヘッドである。本実施の形態のこの特徴は、図７（Ａ）にも示されており、ゲート配線５６ａとスイッチ用ＴＦＴ１０６のゲート電極５６ｂは、主配線に相当するため、組成物を連続的に吐出させて形成している。また、駆動用ＴＦＴ１０７のゲート電極５８ａと容量素子１０８の電極５９ａは、副配線の形成に相当するため、組成物を滴下して形成している。

続いて、上記の第１の導電層の形成と同じ方法で、第２の導電層を形成する。本実施の形態では、銅又はアルミニウムを用いて第２の導電層５６ｂ〜５９ｂを形成する（図７（Ｂ））。また、その膜厚は、第１の導電層よりも厚くなるように、第１の導電層の滴下量とは異なるように設定する。

次いで、第１及び第２の導電層が形成された基板に加熱処理、又はＵＶ処理を施す（図７（Ｃ））。本処理では、組成物の溶媒を揮発させて、その組成物の粘度を所望の値にすることを目的とし、次のプレス処理に耐えうる粘度にする。なお加熱処理は、ランプアニール装置やレーザー照射装置、また所定の温度に設定されたファーネスアニール炉などを用いて行う。本実施の形態では、加熱処理としてレーザー光の照射を行う。

さらに、ポリテトラフルオロエチレンなどにより被覆された基板を用いて、平坦化を目的とするプレス処理を行う（図７（Ｄ））。この際、プレス処理ではなく、バフ研磨や電解研磨、複合電解研磨などを用いてもよい。そうすると、ミクロの凸部、凹部を解消して、平坦化することができる。

続いて、第２の加熱処理を施す（図７（Ｅ））。この処理は、第１及び第２の導電層の粘度を所望の値とすることを目的とする。本実施の形態では、加熱処理としてレーザー光の照射を行う。なお加熱処理の工程は複数回行う必要はなく、必要に応じてまとめて１回のみの加熱処理を行ってもよい。

上記工程を経ることで、所望の配線を形成することができる。本実施の形態では、ゲート配線、ゲート電極を形成する例を示すが、本発明はこれに限定されず、ソース配線など他の配線や、表示素子が有する画素電極、対向電極などの作成に本実施の形態を適用してもよい。

本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることが可能である。
（実施の形態３）

本実施例では、非晶質半導体（アモルファスシリコン）により構成されたトランジスタを用いて形成した液晶表示パネルについて図面を用いて説明する。本発明はゲート、ソース配線、ドレイン配線などの形成に適用することができる。

ガラス、石英、半導体、プラスチック、プラスチックフィルム、金属、ガラスエポキシ樹脂、セラミックなどの各種素材を基板１０１とする。そして、基板１０１上に、減圧下でインクジェット方式により、公知の導電性を有する組成物を吐出することで、導電層５５７、５５８を形成する（図１４（Ａ））。このように、インクジェット方式で導電層を形成する本発明は、所望の箇所のみに導電層を形成すればよいため、材料の利用効率が大幅に向上する。

その後、導電層５５７、５５８が形成された基板に減圧下で、１５０〜３００度の範囲で加熱処理を施すことで、溶媒を揮発させて、導電層５５７、５５８を構成する組成物の粘度を所望の値にする（図１４（Ｂ））。なおこの加熱処理は、インクジェット方式により薄膜を形成する毎に行ってもよいし、任意の工程毎に行ってもよいし、全ての工程が終了した後に一括して行ってもよい。

続いて、ＣＶＤ法などの公知の方法により、ゲート絶縁膜５７０を形成する。本実施の形態では、ゲート絶縁膜５７０として、大気圧下でＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成する（図１４（Ｃ））。

続いて、公知の方法（スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）により、２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで活性半導体層５６１を成膜する。この活性半導体層５６１としては、非晶質半導体膜、非晶質珪素ゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜などを用いて、基板１０１上の全面に形成し、そして所望の形状にパターン加工することで形成する。

続いて、チャネル保護膜５６４、Ｎ型を付与する不純物元素が添加された半導体層５６５を形成する。半導体層５６５は、活性半導体層５６１と、後に形成するソース・ドレイン配線とを電気的に接続する。

半導体層５６１、チャネル保護膜５６４及び半導体層５６５の形成の工程について、以下に詳しく説明する。まず、ゲート絶縁膜５７０上に、第１の半導体層と絶縁層を全面に積層形成する。次に、絶縁層をパターン加工して、チャネル保護膜５６４を形成する。続いて、第１の半導体層とチャネル保護膜５６４上に、第２の半導体層を全面に形成する。その後、第１の半導体層と第２の半導体層を同時にパターン加工して、半導体層５６１と半導体層５６５を形成する。図１４（Ｃ）には、このような工程を経て形成された、半導体層５６１、チャネル保護膜５６４及び半導体層５６５を示す。

次に、減圧下でインクジェット方式により、導電膜（画素電極）５６７を形成する（図１４（Ｄ））。インクヘッド１０４から吐出する組成物は、公知の導電性の材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。但し、導電膜５６７をインクジェット方式により形成すると、所望の箇所のみに成膜すればよいため、無駄な材料を削減し、材料の利用効率の向上につながる。

次いで、作製した画素電極５６７の粘度を所望の値にすることを目的として、加熱処理を行う（図１４（Ｅ））。

続いて、減圧下でインクジェット方式により導電膜５６８、５６９を形成する（図１５（Ａ））。そして、作製したソース配線及びドレイン配線（導電膜５６８、５６９）の粘度を所望の値にすることを目的として、加熱処理を行う（図１５（Ｂ））。その後、選択的にエッチング処理を行って、Ｎ＋半導体層５６６ａ、５６６ｂを形成する。

そして、窒化珪素などからなる保護膜５１３を作製したら、共通電極５１５、カラーフィルタ５１６、ブラックマトリックス５１７などが形成された対向基板５１８と貼り合わせる。そして所定の方法で液晶５２２を注入する（図１５（Ｃ））。

次いで、図１６を用いて、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を以下に示す。

最初に、透光性を有する基板６００を用いてアクティブマトリクス基板を作製する。基板サイズとしては、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍ、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、１８００ｍｍ×２０００ｍｍ、２０００ｍｍ×２１００ｍｍ、２２００ｍｍ×２６００ｍｍ、または２６００ｍｍ×３１００ｍｍのような大面積基板を用い、製造コストを削減することが好ましい。用いることのできる基板として、コーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板を用いることができる。更に他の基板として、石英基板、プラスチック基板などの透光性基板を用いることもできる。

まず、本発明を用いて絶縁表面を有する基板６００上に、減圧下でインクジェット方式により配線及び電極（ゲート電極、保持容量配線、及び端子など）を形成する。必要があれば、基板６００上に下地絶縁膜を形成する。

上記の配線及び電極の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、前記元素を成分とする合金、または前記元素を成分とする窒化物で形成する。さらに、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、前記元素を成分とする合金、または前記元素を成分とする窒化物から複数選択し、それを積層することもできる。

画面サイズが大画面化するとそれぞれの配線の長さが増加して、配線抵抗が高くなる問題が発生し、消費電力の増大を引き起こす。よって、配線抵抗を下げ、低消費電力を実現するために、上記の配線及び電極の材料としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｔまたはこれらの合金を用いることもできる。

次に、ＰＣＶＤ法によりゲート絶縁膜を全面に成膜する。ゲート絶縁膜は窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層を用い、膜厚を５０〜２００ｎｍとし、好ましくは１５０ｎｍの厚さで形成する。尚、ゲート絶縁膜は積層に限定されるものではなく酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化タンタル膜などの絶縁膜を用いることもできる。

次に、ゲート絶縁膜上に、５０〜２００ｎｍ、好ましくは１００〜１５０ｎｍの膜厚で第１の非晶質半導体膜を、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの公知の方法で全面に成膜する。代表的には非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜を１００ｎｍの膜厚で成膜する。なお、大面積基板に成膜する際、チャンバーも大型化するためチャンバー内を真空にすると処理時間がかかり、成膜ガスも大量に必要となるため、大気圧で線状のプラズマＣＶＤ装置を用いて非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜の成膜を行ってもよい。

次に、一導電型（ｎ型またはｐ型）の不純物元素を含有する第２の非晶質半導体膜を２０〜８０ｎｍの厚さで成膜する。一導電型（ｎ型またはｐ型）を付与する不純物元素を含む第２の非晶質半導体膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの公知の方法で全面に成膜する。本実施の形態ではリンが添加されたシリコンターゲットを用いてｎ型の不純物元素を含有する第２の非晶質半導体膜を成膜する。

次に、フォトリソグラフィー工程によりレジストマスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して島状の第１の非晶質半導体膜、および島状の第２の非晶質半導体膜を形成する。この際のエッチング方法としてウエットエッチングまたはドライエッチングを用いる。

次に、島状の第２の非晶質半導体膜を覆う配線及び電極（ソース配線、ドレイン電極、保持容量電極など）を減圧下でインクジェット方式により形成する。上記の配線及び電極の材料としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｔから選ばれた元素、または前記元素を成分とする合金で形成する。

このようにして、ソース配線、ドレイン電極、容量電極を形成する。この段階でゲート絶縁膜と同一材料からなる絶縁膜を誘電体とする保持容量が形成される。そして、ソース配線、ドレイン電極をマスクとして自己整合的に第２の非晶質半導体膜の一部を除去し、さらに第１の非晶質半導体膜の一部を薄膜化する。薄膜化された領域はＴＦＴのチャネル形成領域となる。

次に、プラズマＣＶＤ法により１５０ｎｍ厚の窒化シリコン膜からなる保護膜と、１５０ｎｍ厚の酸化窒化シリコン膜から成る第１の層間絶縁膜を全面に成膜する。なお、大面積基板に成膜する際、チャンバーも大型化するためチャンバー内を真空にすると処理時間がかかり、成膜ガスも大量に必要となるため、大気圧で線状のプラズマＣＶＤ装置を用いて窒化シリコン膜からなる保護膜の成膜を行ってもよい。この後、水素化を行い、チャネルエッチ型のＴＦＴが作製される。

なお、本実施の形態ではＴＦＴ構造としてチャネルエッチ型とした例を示したが、ＴＦＴ構造は特に限定されず、チャネルストッパー型のＴＦＴ、トップゲート型のＴＦＴ、或いは順スタガ型のＴＦＴとしてもよい。

次に、フォトリソグラフィー工程を行い、レジストマスクを形成して、その後ドライエッチング工程により、ドレイン電極や保持容量電極に達するコンタクトホールを形成する。また、同時にゲート配線と端子部を電気的に接続するためのコンタクトホール（図示しない）を端子部分に形成し、ゲート配線と端子部を電気的に接続する金属配線（図示しない）を形成してもよい。また、同時にソース配線に達するコンタクトホール（図示しない）を形成し、ソース配線から引き出すための金属配線を形成してもよい。これらの金属配線を形成した後にＩＴＯ等の画素電極を形成してもよいし、ＩＴＯ等の画素電極を形成した後にこれらの金属配線を形成してもよい。

次に、減圧下でインクジェット方式により、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明電極膜を１１０ｎｍの厚さで成膜することにより、画素電極６０１を形成する。

以上、画素部においてはソース配線と、逆スタガ型の画素部のＴＦＴ及び保持容量と、端子部で構成されたアクティブマトリクス基板を作製することができる。

次いで、アクティブマトリクス基板上に配向膜６２３を形成しラビング処理を行う。なお、本実施の形態では配向膜６２３を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状のスペーサ６０２を所望の位置に形成する。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。

次いで、対向基板６２５を用意する。この対向基板には、各画素に対応して、着色層及び遮光層が配置されたカラーフィルタ６２０が設けられている。また、このカラーフィルタと遮光層とを覆う平坦化膜６２６を設けている。次いで、平坦化膜６２６上に透明導電膜からなる対向電極６２１を画素部と重なる位置に形成し、対向基板６２５の全面に配向膜６２２を形成し、ラビング処理を施す。

そして、アクティブマトリクス基板の画素部を囲むようにシール材を描画した後、減圧下でシール材に囲まれた領域にインクジェット法で液晶を吐出する。次いで、大気にふれることなく、減圧下でアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール材６０７で貼り合わせる。シール材６０７にはフィラー（図示しない）が混入されていて、このフィラーと柱状スペーサ６０２によって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。インクジェット法で液晶を吐出する方法を用いることによって作製プロセスで使用する液晶の量を削減することができ、特に、大面積基板を用いる場合に大幅なコスト低減を実現することができる。

つまり、本実施の形態では、インクジェット法によって基板上に設けられた画素電極上、即ち画素部上のみに液晶材料の噴射（または滴下）を行った後、シールが設けられた対向基板と貼り合わせる。また、対向基板にシール描画と液晶滴下との両方をおこなってもよいし、画素部が設けられた基板にシール描画と液晶滴下との両方をおこなってもよい。

インクジェット法としては、インク滴の制御性に優れインク選択の自由度の高いことからインクジェットプリンターで利用されているピエゾ方式を用いてもよい。なお、ピエゾ方式には、ＭＬＰ（Multi Layer Piezo）タイプとＭＬＣｈｉｐ（Multi Layer Ceramic Hyper Integrated Piezo Segments）タイプがある。

なお本実施の形態において、画素電極に向けて微量の液晶を複数滴噴射（または滴下）を行うことで、液晶表示装置を作成するものである。インクジェット法を用いることによって、吐出回数、または吐出ポイントの数などで微量な液晶の量を自由に調節することができる。

また、インクジェット法による液晶の噴射（または滴下）は、不純物が混入しないように減圧下で行うことが好ましい。また、液晶の噴射（または滴下）を行っている間、基板を加熱して液晶の粘度を所望の値とする。また、必要であればインクジェット法による液晶の滴下後にスピンを行って膜厚の均一化を図ってもよい。また、貼り合わせの作業は、貼り合わせる際に気泡が入らないように減圧下で行うことが好ましい。

このように、必要な箇所のみに必要な量の液晶が滴下されるため、材料のロスがなくなる。また、シールパターンは閉ループとするため、液晶注入口および通り道のシールパターンは不要となる。従って、液晶注入時に生じる不良（例えば、配向不良など）がなくなる。

また、液晶としてはインクジェット法によりノズルから噴出させることができれば、特に限定されず、液晶材料を光硬化材料や熱硬化材料などと混合させて、滴下後に一対の基板間の接着強度を高めてもよい。

また、シールとしては、液晶と接触しても液晶に溶解しない材料を選択することが好ましい。

また、一対の基板間隔は、スペーサ球を散布したり、樹脂からなる柱状のスペーサを形成したり、シール材にフィラーを含ませることによって維持すればよい。

このようにしてアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光板６０３等の光学フィルムを適宜設ける。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつける。

以上の工程によって得られた液晶モジュールに、バックライト６０４、導光板６０５を設け、カバー６０６で覆えば、図１６にその断面図の一部を示したようなアクティブマトリクス型液晶表示装置（透過型）が完成する。なお、カバー６０６と液晶モジュールは接着剤や有機樹脂を用いて固定する。また、透過型であるので偏光板６０３は、アクティブマトリクス基板と対向基板の両方に貼り付ける。

また、本実施の形態は透過型の例を示したが、特に限定されず、反射型や半透過型の液晶表示装置も作製することができる。反射型の液晶表示装置を得る場合は、画素電極として光反射率の高い金属膜、代表的にはアルミニウムまたは銀を主成分とする材料膜、またはそれらの積層膜等を用いればよい。

また、液晶表示装置には、大きく分けてパッシブ型（単純マトリクス型）とアクティブ型（アクティブマトリクス型）の２種類があり、どちらにも本発明を適用することができる。

本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。

本発明の実施例について、図８を用いて説明する。図８は薄膜トランジスタの断面構造を示す。

上記の形態では、配線２６を形成後、該配線２６に電気的に接続されるように透明導電膜を形成する方法を示したが、他の方法で形成してもよい。例えば、透明導電膜を形成し、該透明導電膜をパターン加工した後、ＴＦＴの配線２６を形成してもよい。そのときの断面構造を図８（Ｄ）に示す。また、ＴＦＴの配線２６を形成した後、絶縁膜を形成し、その後配線２６に達するように絶縁膜にコンタクトホールを開口する。そして、配線２６と電気的に接続されるように透明導電膜４０を形成してもよい。そのときの断面構造を図８（Ｅ）に示す。

また、バンクである絶縁膜４２の材料としてネガ型の感光性樹脂を用いた場合には、図８（Ａ）のように、絶縁膜４２の上端部に第１の曲率半径を有する曲面、絶縁膜４２の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有するように形成される。第１及び第２の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍ、また前記開口部の壁面のＩＴＯに対する角度は３５°以上とすることが好ましい。また、ポジ型の感光性樹脂を用いた場合、開口部の形状は図８（Ｂ）のように絶縁膜の上端部は曲率半径を有する曲面となる。また、絶縁膜４２の開口部をドライエッチングで作製した場合は図８（Ｃ）に示すような形状となる。本発明は、上記のうち、いずれの形状を有していてもよい。

本発明の実施例について、図９、１０を用いて説明する。図９は、インクジェット法を用いた印刷装置を示し、図１０はマルチチャンバーを示す。

図９において、インクヘッド２０１から吐出される組成物は、基板上で連続した配線のパターンが形成されるように、吐出する周期と基板の移動速度を調節する。なおインクヘッド２０１に隣接して、組成物の平滑化手段として気体を噴出するノズル２０２を具備してもよい。このノズル２０２から噴出する気体により、基板２１５上に吐出された組成物を平滑化する。そして、インクヘッド２０１と基板とを相対的に動かすことで、線状のパターンが形成されるが、このとき、気体を噴出させて、このパターンを平滑化することができる。また、吐出した組成物の着弾位置の精度を高めるために、インクヘッド２０１と基板２１５との間隔を１ミリ以下に近づけることが好ましい。そのためには、インクヘッド２０１が上下に動く移動機構２０４とその制御手段２０３を設け、パターン形成時のみ基板２１５に近づける構成とする。

その他、基板２１５を固定しＸＹθ方向に可動して、基板２１５を真空チャック等の手法で固定する基板ステージ２０５、インクヘッド２０１に組成物を供給する手段２０６、ノズル２０２に気体を供給する手段２０７、処理室を真空にする真空排気手段２１６などから構成される。筐体２１０はインクヘッド２０１、基板ステージ２０５等を覆う。ガス供給手段２０８と筐体２１０内に設けられたシャワーヘッド２０９により、組成物の溶媒と同じ気体を供給して雰囲気を置換しておくと乾燥をある程度防止することができ、長時間印刷を続けることができる。その他付随する要素として、処理する基板を保持するキャリア２１２、そのキャリア２１２から搬出入させる搬送手段２１１、清浄な空気を送り出し作業領域の埃を低減するクリーンユニット２１３などを備えても良い。

次いで、上記の印刷装置が組み込まれたマルチチャンバーの構成を図１０に示す。搬送室２２３は基板の搬入または搬出を行い、ロード・アンロード室とも呼ばれる。ここには、基板をセットしたキャリア２２４が配置される。共通室２２０は基板２２１を搬送する機構（搬送機構）２２２を含む。搬送機構２２２としては、基板のハンドリングを行うロボットアームなどが挙げられる。

共通室２２０にはゲート２３２〜２３６を介して複数の処理室が連結されている。図１０の構成では共通室２２０を減圧（真空）の状態にしており、各処理室はゲート２３２〜２３６によって共通室２２０と遮断されている。各処理室には排気ポンプを設けて、真空下での処理を行う。排気ポンプとしては、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプを用いることが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポンプが好ましい。

本発明では、配線、導電膜、電界発光層の形成は、インクジェット用処理室２２７で行う。インクジェット用処理室２２７には基板保持手段や図９に示したインクヘッド等が設けられている。なお電界発光層を形成する場合、発光材料は水分に弱いため、処理室２２７は常に不活性雰囲気に保つ。また、配線や導電膜形成後に、レーザー光を照射する処理は、レーザー照射室２２８で行う。レーザー照射室２２８は、大気と遮断されており、基板を載置して、該基板の位置を制御する位置制御手段、レーザー発振装置２３０、光学系２２９、中央演算処理装置及びメモリ等の記憶手段を兼ね備えたコンピューター（ＣＰＵ）等を有する。

成膜用処理室２２５は、パッシベーション膜を形成するための処理室である。パッシベーション膜としては窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜等をプラズマＣＶＤ法で形成する。従って、図示していないが、シラン（ＳｉＨ₄）、酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）、アンモニア（ＮＨ₃）などのガス供給系、高周波電源を用いたプラズマ発生手段、基板加熱手段などが設けられている。電界発光層は水分に弱いので、電界発光層を形成後、大気雰囲気に晒すことなく連続してこのパッシベーション膜を設けられると良い。なお、本マルチチャンバーには、パッシべーション膜だけでなく、他の薄膜を目的として成膜室を設けてもよい。

以上の構成を有する本装置は、配線、電界発光層、陰極の形成はインクジェット方式により行われる点に特徴があり、また、レーザー照射室やパッシべーション膜の成膜室がマルチチャンバー方式で全て搭載されている点に特徴がある。従って、例えば、透明導電膜でなる陽極上に電界発光層を作製する工程からパッシベーション膜を作製する工程までを一度も外気に晒すことなく行うことが可能である。その結果、劣化に強い発光素子を簡易な手段で形成することが可能となり、信頼性の高い表示装置を作製することができる。

本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。

図１３（Ａ）は本発明に係るプラズマ処理装置の上面図であり、図１３（Ｂ）は断面図である。同図において、３０２１は被処理物３０１２のカセット室である。カセット室３０２１には、表面処理が行われるガラス基板、樹脂基板、半導体基板等の被処理物３０１２がセットされる。被処理物３０１２としては、大型基板（例えば３００ｍｍ×３６０ｍｍ）、通常基板（例えば１２７ｍｍ×１２７ｍｍ）問わず、所望のサイズの基板が用いられる。なおカセット室３０２１にセットされる基板には、洗浄などの前処理をあらかじめ行っておくことが好ましい。

３０２２は搬送室であり、搬送機構３０２０により、カセット室３０２１に配置された被処理物３０１２を、ロボットアームによりプラズマ処理室３０２３に搬送する。搬送室３０２２に隣接するプラズマ処理室３０２３には、防塵のために外気を遮断するように空気の流れをつくり、且つ被処理物３０１２の搬送も行う搬送手段３０１８、加熱手段３０１９及びプラズマ発生手段３０２５が設けられる。加熱手段３０１９は、ハロゲンランプ等の公知の加熱手段を用いればよく、被処理物３０１２の下面から加熱する。３０１８は気流制御手段、３０２６はガスの吹出口であり、ガス供給手段３０２９から供給される不活性ガスなどの搬送用ガスを用いて気流の制御を行う。本発明では、大気圧又は大気圧近傍下で動作させるため、気流制御手段３０１８により、プラズマ発生手段３０２５付近の気流を制御することのみで、外部からの汚染や反応生成物の逆流を防止することができる。つまり、外界との分離はこの気流制御手段３０１８のみで行うことも可能であり、プラズマ処理室３０２３を完全に密閉する必要がない。また本発明は、複雑な真空系を配置する必要がなく、減圧装置に必要である真空引きや大気開放の時間が必要ない。

また、ガス供給手段３０２９から供給されるガスは、加熱手段３０２８により所望の温度（例えば５０度〜８００度）に加熱され、この加熱されたガスを被処理物３０１２に吹き付けることで、この被処理物３０１２を加熱する。この加熱手段３０２８は、気体を加熱できるものであれば、特に限定されず、公知のものを用いればよい。本発明では、加熱されたガスを被処理物３０１２の上面に吹き付けて加熱し、さらに、加熱手段３０１９により被処理物３０１２の下面を加熱する。このように、被処理物３０１２の両面を加熱することで、当該被処理物３０１２を均一に加熱する。また、ガス供給手段３０２９から供給される搬送用ガスには、不活性ガスを用いればよい。

プラズマ発生手段３０２５は、第１の電極及び第２の電極により構成され、高周波電源３０１７、排気系、ガス供給手段などに接続される。プラズマ処理室３０２３において、所定の表面処理が終了した被処理物３０１２は、搬送室３０２４に搬送され、この搬送室３０２４から別の処理室に搬送される。

なお、第１の電極及び第２の電極の一方又は両方は、固体誘電体で覆うとよい。固体誘電体としては、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、ポリエチレンテレフタラ−ト、ポリテトラフルオロエチレン等のプラスチック、二酸化珪素、ガラス、チタン酸バリウム等の酸化物等が挙げられる。固体誘電体の形状は、シ−ト状でもフィルム状でもよいが、厚みが０．０５〜４ｍｍであることが好ましい。これは、放電プラズマを発生するのに高電圧を要するため、薄すぎると、電圧印可時に絶縁破壊が起こって、ア−ク放電が発生してしまうからである。

また、プラズマ処理装置内のＣＰＵに、所望の箇所、つまり、アッシング処理を行うレジストが配置された箇所及びその周辺のみに、プラズマ処理を行うことができるプログラムを内蔵させておく。そうすると、供給するガスの節約につながり、作製コストを削減することができる。

また、上記の図１３とは異なり、複数のプラズマ発生手段を進行方向に順に配置することで、被処理物３０１２に複数の表面処理を連続的に行ってもよい。例えば、図１７に示すように、複数のプラズマ発生手段３０２５Ａ〜３０２５Ｃを順に配置し、被処理物３０１２を進行方向に搬送することで、複数の表面処理を連続的に行う。これは、本発明のプラズマ処理装置が、大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で動作するものであるため、各表面処理を行う処理室を別々に設ける必要はなく、気流制御手段３０１８を設けることだけで、外部からの汚染を防止することができることによる。また、本発明では、プラズマ発生手段３０２５を固定しておいて、気体を制御する気流制御手段３０１８を被処理物３０１２の搬送手段として用いる。その為、複数の表面処理を連続的に行う場合には、同じ処理室内にプラズマ発生手段を進行方向に順に配置し、気流制御手段３０１８を用いて被処理物３０１２を搬送すればよい。

本構成のプラズマ処理装置は、加熱したガスを吹き付けることで被処理物を均一に加熱し、また前記ガスにより被処理物を水平かつ非接触状態で浮上させるとともに移動させて、効率よくプラズマ処理を行うプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供する。また、垂直方向と斜め方向に気体を噴射する気流制御手段により被処理物（特に大型な基板に好適）全面を移動させ、かつ気流制御手段において被処理物に対し吹き付けと吸引を同時に行って被処理物の浮上高さを調整し、また被処理物の水平精度をガス流量で調整して被処理物の高さを精密に調整する。上記構成により、プラズマと被処理物の間の制御を容易に行うことができる。さらに、被処理物の大きさに制約されず、また被処理物の表面の形状に沿わせて搬送することで、適正且つ容易にプラズマ処理することができる。

また上記構成により、ＣＶＤ法などによる被膜の成膜速度、エッチング処理の速度、アッシング処理の速度が向上する。さらに、同じ処理室内に、プラズマ発生手段を順に配置することで、複数回の表面処理を連続的に行うことができるため、製造装置が簡略化する。なおＣＶＤ法による被膜の成膜に際し、プラズマ発生手段を線状に形成し、その線状のプラズマを走査することで被膜を成膜することが好ましい。また本発明を用いた配線などを作製する際には、インライン方式又はマルチチャンバー方式の装置を用いると、スループットが向上するため好ましい。

本発明の実施例について、図１１を用いて説明する。図１１は、トランジスタが形成された基板をシーリング材によって封止することによって形成された表示パネルの上面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＢ−Ｂ’における断面図、図１１（Ｃ）（Ｄ）は図１１（Ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）において、基板４０１上には、画素部（表示部）４０２、該画素部４０２を囲むように設けられた信号線駆動回路４０３、走査線駆動回路４０４ａ、４０４ｂが配置され、これらを囲むようにしてシール材４０６が設けられている。シール材４０６としては、ガラス材、金属材（代表的にはステンレス材）、セラミックス材、プラスチック材（プラスチックフィルムも含む）が用いられる。

このシール材４０６は、信号線駆動回路４０３、走査線駆動回路４０４ａ、４０４ｂの一部に重畳させて設けても良い。そして、該シール材４０６を用いてシーリング材４０７が設けられ、基板４０１、シール材４０６及びシーリング材４０７によって密閉空間４０８が形成される。シーリング材４０７には予め凹部の中に吸湿剤（酸化バリウムもしくは酸化カルシウム等）４０９が設けられ、上記密閉空間４０８の内部において、水分や酸素等を吸着して清浄な雰囲気に保ち、発光素子の劣化を抑制する役割を果たす。この凹部は目の細かいメッシュ状のカバー材４１０で覆われており、該カバー材４１０は、空気や水分は通し、吸湿剤４０９は通さない。なお、密閉空間４０８は、窒素もしくはアルゴン等の希ガスで充填しておけばよく、不活性であれば樹脂もしくは液体で充填することも可能である。

基板４０１上には、信号線駆動回路４０３及び走査線駆動回路４０４ａ、４０４ｂに信号を伝達するための入力端子部４１１が設けられ、該入力端子部４１１へはＦＰＣ４１２を介してビデオ信号等のデータ信号が伝達される。入力端子部４１１の断面は、図１１（Ｂ）に示す通りであり、走査線もしくは信号線と同時に形成された配線からなる入力配線４１３とＦＰＣ４１２側に設けられた配線４１５とを、導電体４１６を分散させた樹脂４１７を用いて電気的に接続してある。なお、導電体４１６としては、球状の高分子化合物に金もしくは銀といったメッキ処理を施したものを用いれば良い。

また図１１（Ｄ）の表示パネルでは、シール材４０６を用いて透明な対向基板４２１が設けられ、基板４０１、対向基板４２１及びシール材４０６によって密閉空間４２２が形成される。対向基板４２１には、カラーフィルタ４２０と該カラーフィルタを保護する保護膜４２３が設けられる。画素部４０２に配置された発光素子から発せられる光は、該カラーフィルタ４２０を介して外部に放出され、表示パネルでは多色表示を行う。密閉空間４２２は、不活性な樹脂もしくは液体などで充填される。なお、多色表示を行う際には、電界発光層がＲＧＢの各々の色を発するように設定するか、白色発光をする電界発光層を設けた画素を配置しカラーフィルタや色変換層を用いるように設定するとよい。

次いで、同一の絶縁表面上に画素部と該画素部を制御する駆動回路だけでなく、記憶回路及びＣＰＵを搭載したパネルについて図１１（Ｅ）を用いて説明する。

図１１（Ｅ）はパネルの外観を示し、該パネルは、基板３００９上に複数の画素がマトリクス状に配置された画素部３０００を有し、画素部３０００の周辺には、画素部３０００を制御する走査線駆動回路３００１、信号線駆動回路３００２を有する。画素部３０００では、駆動回路から供給される信号に従って画像を表示する。対向基板は、画素部３０００及び駆動回路３００１、３００２上のみに設けてもよいし、全面に設けてもよい。但し、発熱する恐れがあるＣＰＵ３００８には、放熱板が接するように配置することが好ましい。また前記パネルは、ＶＲＡＭ３００３（video random access memory、画面表示専用メモリ）、ＶＲＡＭ３００３の周辺にデコーダ３００４、３００５、さらにはＲＡＭ（random access memory）３００６、ＲＡＭ３００６の周辺にデコーダ３００７、さらにＣＰＵ３００８を有する。基板３００９上の回路を構成する全ての素子は、非晶質半導体に比べて電界効果移動度が高く、オン電流が大きい多結晶半導体（ポリシリコン）により形成されており、それ故に同一の絶縁表面上における複数の回路の一体形成を実現している。なお画素部に配置された複数の画素の構成は限定されないが、複数の画素の各々にＳＲＡＭを配置することで、ＶＲＡＭ３００３及びＲＡＭ３００６の配置を省略してもよい。

なおここでは、発光素子を用いた表示パネルに本発明を適用した例を示したが、液晶表示素子を用いた表示パネルに本発明を適用してもよい。また本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

本発明を用いて様々な電気器具を完成させることができる。その具体例について図１２を用いて説明する。

図１２（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明は、表示部２００３の作製に適用される。特に、本発明は２０〜８０インチの大画面の表示装置に好適である。

図１２（Ｂ）は、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明は、表示部２２０３の作製に適用される。

図１２（Ｃ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明は、これら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４の作製に適用される。

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、本発明をあらゆる分野の電気器具の作製に適用することが可能である。また、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。

本発明の作製方法を説明する斜視図（実施の形態１）。本発明の作製方法を説明する断面図（実施の形態１）。本発明の作製方法を説明する断面図（実施の形態１）。本発明の作製方法を説明する斜視図（実施の形態１）。画素の断面図と上面図（実施の形態１）。本発明の作製方法を説明する斜視図とインクヘッドの断面図（実施の形態２）。本発明の作製方法を説明する断面図（実施の形態２）。薄膜トランジスタの断面図（実施例１）。インクジェット用装置を説明する図（実施例２）。マルチチャンバーを示す図（実施例２）。表示パネルを示す図（実施例４）。電子機器を示す図（実施例５）。プラズマ処理装置の上面図と断面図（実施例３）。本発明の作製方法を説明する断面図（実施の形態３）。本発明の作製方法を説明する断面図（実施の形態３）。表示パネルを示す図（実施の形態３）。プラズマ処理装置の断面図（実施例３）。

Claims

減圧下の雰囲気で、複数のノズルから導電性材料を含む組成物を吐出して、第１の配線と、第２の配線と、を形成する工程を有し、
前記第１の配線は主配線であり、
前記第２の配線は副配線であり、
前記第１の配線は、前記複数のノズルのうち少なくとも第１のノズルから、前記組成物を連続的に吐出して形成され、
前記第２の配線は、前記複数のノズルのうち少なくとも第２のノズルから、前記組成物を選択的に吐出して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
絶縁表面を有する基板上に半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上にゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上に、減圧下の雰囲気で、複数のノズルから導電性材料を含む組成物を吐出して、第１の配線と、第２の配線と、を形成する工程と、を有し、
前記第１の配線はゲート配線であり、
前記第２の配線は容量配線であり、
前記第１の配線は、前記複数のノズルのうち少なくとも第１のノズルから、前記組成物を連続的に吐出して形成され、
前記第２の配線は、前記複数のノズルのうち少なくとも第２のノズルから、前記組成物を選択的に吐出して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１又は請求項２において、
前記複数のノズルは第１の方向に並んでおり、
前記複数のノズルの走査方向は前記第１の方向と直交する第２の方向であり、
前記第１の配線は、前記第１の方向に並ぶ複数の画素に共通に形成されており、
前記第２の配線は、前記複数の画素毎に複数個形成されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の配線及び前記第２の配線に第１の加熱処理又はＵＶ処理を施して、前記第１の配線及び前記第２の配線を第１の粘度とする工程と、
前記第１の粘度の前記第１の配線及び前記第１の粘度の前記第２の配線にプレス処理を行う工程と、
前記プレス処理が行われた前記第１の配線及び前記プレス処理が行われた前記第２の配線に第２の加熱処理を施して、前記第１の配線及び前記第２の配線を第２の粘度とする工程と、を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項４において、
前記第２の粘度の前記第１の配線上及び前記第２の粘度の前記第２の配線上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に開口部を形成する工程と、
前記絶縁層上に複数の配線を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項４又は請求項５において、
前記プレス処理は、ポリテトラフルオロエチレンに被覆された基板を用いて行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記減圧下の雰囲気は、窒素ガス又は希ガスで充填された雰囲気であることを特徴とする半導体装置の作製方法。