(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に１層以上の配線層が有機絶縁層と共に積層された電子素子を形成する電子素子の製造方法であって、
前記基板に第１配線層、第１有機絶縁層および第２配線層を形成する配線層形成工程と、
前記第２配線層の上に第２有機絶縁層を形成する有機絶縁層形成工程と、
前記第１配線層と前記第２配線層との層間の短絡部に、前記第２有機絶縁層に対して透過性を持つ波長のレーザ光を前記第２有機絶縁層を介して照射する照射工程と
を含み、
前記照射工程において、前記第２配線層のレーザ照射領域を除去すると共に、前記レーザ照射領域近傍の前記第１有機絶縁層、前記第２有機絶縁層および前記層間の短絡部を残す
電子素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２配線層のレーザ照射領域を除去して空洞を形成する
請求項１記載の電子素子の製造方法。
【請求項３】
前記有機絶縁層形成工程と前記照射工程との間に、
前記第２有機絶縁層の上に他の配線層を形成する工程と、
前記他の配線層のうち前記短絡部に対向する領域を選択的に除去する工程と
を行う請求項１または２記載の電子素子の製造方法。
【請求項４】
前記レーザ光の集光密度を、前記配線層の加工閾値以上、前記有機絶縁層または前記基板の加工閾値未満とする
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項５】
前記レーザ光として、パルス幅が１００ｎｓ未満のパルスレーザ光を用いる
請求項４記載の電子素子の製造方法。
【請求項６】
前記レーザ光を単一ショットで照射、または繰り返し周波数を１ＭＨｚ未満として繰り返し照射する
請求項５記載の電子素子の製造方法。
【請求項７】
前記照射工程において、前記第２配線層の同層の短絡部に、前記第２有機絶縁層に対して透過性を持つ波長のレーザ光を前記第２有機絶縁層を介して照射することにより、前記同層の短絡部のレーザ照射領域を除去する
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項８】
前記短絡部の延長方向における前記レーザ照射領域の長さを、前記短絡部の幅よりも短くする
請求項７記載の電子素子の製造方法。
【請求項９】
前記基板に、前記配線層としての下層金属層，前記有機絶縁層としてのゲート絶縁膜，有機半導体層および前記配線層としての上層金属層，前記有機絶縁層としての層間絶縁層，並びに前記配線層としての最上層金属層がこの順に積層された有機薄膜トランジスタを形成し、
前記下層金属層，前記上層金属層および前記最上層金属層のうち少なくとも一つを、前記配線層形成工程，前記有機絶縁層形成工程および前記照射工程により形成する
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１０】
前記基板に、複数の前記配線層が前記有機絶縁層を間にして積層されたフレキシブルプリント基板を形成し、
前記複数の配線層のうち少なくとも一つを、前記配線層形成工程，前記有機絶縁層形成工程および前記照射工程により形成する
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１１】
前記基板に、前記配線層としての透明導電層，ｐ型有機半導体層，ｎ型有機半導体層，前記配線層としての金属電極層および前記有機絶縁層としての有機絶縁基板がこの順に積層された有機薄膜太陽電池を形成し、
前記透明導電層および前記金属電極層のうち少なくとも一つを、前記配線層形成工程，前記有機絶縁層形成工程および前記照射工程により形成する
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１２】
前記基板に、前記有機絶縁層としての第１絶縁層，前記配線層としての第１透明電極，前記有機絶縁層としての誘電シート，前記配線層としての第２透明電極，前記有機絶縁層としての第２絶縁層がこの順に積層されたタッチパネルを形成し、
前記第１透明電極および前記第２透明電極のうち少なくとも一つを、前記配線層形成工程，前記有機絶縁層形成工程および前記照射工程により形成する
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１３】
基板に１層以上の配線層が有機絶縁層と共に積層された電子素子を形成する電子素子の製造方法であって、
前記基板に第１配線層、第１有機絶縁層および第２配線層を形成する配線層形成工程と、
前記第２配線層の上に第２有機絶縁層を形成する有機絶縁層形成工程と、
前記第１配線層と前記第２配線層との層間の短絡部に、前記基板に対して透過性を持つ波長のレーザ光を前記基板を介して照射する照射工程と
を含み、
前記照射工程において、前記第１配線層のレーザ照射領域を除去すると共に、前記レーザ照射領域近傍の前記第１有機絶縁層、前記基板および前記層間の短絡部を残す
電子素子の製造方法。
【請求項１４】
前記第１配線層のレーザ照射領域を除去して空洞を形成する
請求項１３記載の電子素子の製造方法。
【請求項１５】
前記レーザ光の集光密度を、前記配線層の加工閾値以上、前記有機絶縁層または前記基板の加工閾値未満とする
請求項１３または１４のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１６】
前記照射工程において、前記第１配線層の同層の短絡部に、前記基板に対して透過性を持つ波長のレーザ光を前記基板を介して照射することにより、前記同層の短絡部のレーザ照射領域を除去する
請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に１層以上の配線層が有機絶縁層と共に積層された電子素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ（Thin Film Transistor））を用いたフレキシブル有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやフレキシブル電子ペーパーなどの電子表示素子、またはフレキシブルプリント基板、有機薄膜太陽電池、タッチパネルなどの電子素子では、表示性能や集積度の向上に伴い、基板上に形成される回路配線の微細化、高密度化が進んでいる。これらの回路配線はフォトグラフィープロセスや近年では印刷・塗布プロセスを用いて形成されるが、電子回路基板の高性能化が進むにつれて良品歩留まりが低下する。特に異物やパターン残りなどに起因する配線短絡欠陥は致命的であり、基板上に１箇所発生しただけでも製品として出荷できず、不良として廃棄される場合が多い。そのため、製造歩留まりの向上、すなわち製造コストの低減のためには、配線の短絡欠陥を修復する技術が必要不可欠となっている。
【０００３】
従来、絶縁層が無機材料からなる薄膜トランジスタなどにおける短絡欠陥を修復する技術として、特許文献１にその方法が公開されている。この手法は、表面が露出している配線層の同層短絡をレーザ加工により除去することで絶縁を回復し、その後で絶縁層を成膜するものである。
【０００４】
また、特許文献２では、レーザ加工とレーザＣＶＤによる結線を組み合わせて、上層の配線パターンと下層の配線パターンが交差または重複する箇所での層間短絡を修復する方法が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４０６２２２号明細書
【特許文献２】特開２００１−７７１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された従来方法では、レーザ加工を行うことによって配線層の加工端部盛り上がりや、デブリと呼ばれる数ナノメートルから数１０ミクロン程度の粒径を持つ微粒子が発生していた。これらの現象はパルス幅の短いフェムト秒レーザやピコ秒レーザを用いることである程度低減可能ではあるものの、完全に排除することは原理的にできない。加工端部盛り上がりやデブリなどの構造物は、配線層の上に成膜する絶縁層の材料が有機材料である場合には特に問題となっていた。すなわち、配線層の上層に有機絶縁層を形成した際に、それらの構造物が有機絶縁層を突き破ってしまい、上層の配線と下層の配線が有機絶縁層を介して立体交差する箇所で層間短絡が生じてしまっていた。また、加工端部盛り上がりやデブリが有機絶縁層を突き破ることがなくても、上層と下層の配線の層間耐電圧が低下し、結果として層間短絡を誘発するという問題が生じていた。フレキシブル有機ＥＬディスプレイやフレキシブル電子ペーパーなどで用いられている有機薄膜トランジスタでは、厚みが１ミクロン以下の非常に薄いキャパシタ部の層間絶縁層に有機絶縁材料が用いられているので、短絡部修復における上記の問題の影響はとりわけ顕著なものとなっていた。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された従来の手法では、そもそも原理的にレーザＣＶＤを用いることにより工程及び装置が複雑化し、修復作業が長時間化するという問題があった。
【０００８】
このように、従来の手法では、絶縁層が有機材料により構成された電子素子の配線短絡欠陥の修復は原理的に困難であり、また可能であったとしても工程と装置の複雑化及び長時間化が避けられないという問題を含んでいた。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、有機絶縁層を有する電子素子の配線短絡を簡素な工程により絶縁することが可能な電子素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による第１の電子素子の製造方法は、基板に１層以上の配線層が有機絶縁層と共に積層された電子素子を形成するものであって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むものである。
（Ａ）基板に第１配線層、第１有機絶縁層および第２配線層を形成する配線層形成工程
（Ｂ）第２配線層の上に第２有機絶縁層を形成する有機絶縁層形成工程
（Ｃ）第１配線層と第２配線層との層間の短絡部に、第２有機絶縁層に対して透過性を持つ波長のレーザ光を第２有機絶縁層を介して照射する照射工程
照射工程において、第２配線層のレーザ照射領域を除去すると共に、レーザ照射領域近傍の第１有機絶縁層、第２有機絶縁層および層間の短絡部を残す。
【００１１】
本発明による第２の電子素子の製造方法は、基板に１層以上の配線層が有機絶縁層と共に積層された電子素子を形成するものであって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むものである。
（Ａ）基板に第１配線層、第１有機絶縁層および第２配線層を形成する配線層形成工程
（Ｂ）第２配線層の上に第２有機絶縁層を形成する有機絶縁層形成工程
（Ｃ）第１配線層と第２配線層との層間の短絡部に、基板に対して透過性を持つ波長のレーザ光を基板を介して照射する照射工程
照射工程において、第１配線層のレーザ照射領域を除去すると共に、レーザ照射領域近傍の第１有機絶縁層、基板および層間の短絡部を残す。
【００１２】
本発明の第１または第２の電子素子の製造方法では、基板に第１配線層、第１有機絶縁層、第２配線層および第２有機絶縁層が形成されたのち、第１配線層と第２配線層との層間の短絡部に、第２有機絶縁層に対して透過性を持つ波長のレーザ光が第２有機絶縁層を介して照射され、または基板に対して透過性を持つ波長のレーザ光が基板を介して照射される。これにより、第２配線層（または第１配線層）のレーザ照射領域が除去されると共に、レーザ照射領域近傍の第１有機絶縁層、第２有機絶縁層（または基板）および層間の短絡部が残される。よって、短絡部の上下に接する有機絶縁層または基板への影響を抑えつつ、短絡部が絶縁される。また、レーザ照射は、短絡部の上に有機絶縁層が形成された状態で行われるので、従来のようにレーザ照射後に有機絶縁層を形成する方法とは異なり、加工端部盛り上がりやデブリなどの構造物が有機絶縁層を突き破ってしまうおそれが小さい。よって、有機絶縁層の上に他の配線層を形成した際の層間短絡の発生が回避される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１または第２の電子素子の製造方法によれば、第１配線層と第２配線層との層間の短絡部に、第２有機絶縁層に対して透過性を持つ波長のレーザ光を第２有機絶縁層を介して照射、または基板に対して透過性を持つ波長のレーザ光を基板を介して照射することにより、第２配線層（または第１配線層）のレーザ照射領域を除去すると共に、レーザ照射領域近傍の第１有機絶縁層、第２有機絶縁層（または基板）および層間の短絡部を残すようにしたので、有機絶縁層を有する電子素子の配線短絡を簡素な工程により絶縁することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る電子素子の製造方法において修復対象となる配線層の一例を基板平面鉛直方向から見た構成を表す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＩＢ−ＩＢ線に沿った構成を表す断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示した配線層の短絡部の一例を基板平面鉛直方向から見た構成を表す平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った構成を表す断面図である。
【図３】図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】照射工程に用いるレーザ加工装置の概略構成を表す図である。
【図５】図３に続く工程を表す平面図および断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す平面図および断面図である。
【図７】図５（Ｂ）の変形例を表す断面図である。
【図８】変形例１に係る電子素子の製造方法を工程順に説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る電子素子の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を表す断面図である。
【図１１】図１０の変形例を表す断面図である。
【図１２】図１０の他の変形例を表す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る電子素子である有機ＴＦＴの構成を表す断面図である。
【図１４】空洞を有する有機ＴＦＴの断面図である。
【図１５】図１３に示した有機ＴＦＴを２行×２列に配置した平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。
【図１８】有機ＴＦＴの適用例である液晶表示装置の主要部の構成を表す断面図である。
【図１９】図１８に示した液晶表示装置の回路構成を表す図である。
【図２０】有機ＴＦＴの適用例である有機ＥＬ表示装置の主要部の構成を表す断面図である。
【図２１】図２０に示した有機ＥＬ表示装置の回路構成を表す図である。
【図２２】有機ＴＦＴの適用例である電子ペーパー表示装置の主要部の構成を表す断面図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態に係る電子素子である有機薄膜太陽電池の構成を表す断面図である。
【図２４】本発明の第５の実施の形態に係る電子素子であるフレキシブルプリント基板の構成を表す断面図である。
【図２５】本発明の第６の実施の形態に係る電子素子であるタッチパネルの構成を表す断面図である。
【図２６】本発明の実施例１を工程順に説明するための平面図および断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を表す断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を表す断面図である。
【図２９】実施例１の断面を表すＳＥＭ写真である。
【図３０】図２９の模写図である。
【図３１】本発明の実施例２の断面を表すＳＥＭ写真である。
【図３２】図３１の模写図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。すなわち、まず、第１および第２の実施の形態において、本発明の製造方法を、２本の配線間の短絡を修復する場合を例として説明する。次いで、第３ないし第６の実施の形態では、本発明の製造方法を具体的な電子素子に適用した例について説明する。
１．第１の実施の形態（同層短絡の修復例）
２．第２の実施の形態（層間短絡の修復例）
３．第３の実施の形態（有機ＴＦＴ）
４．有機ＴＦＴの適用例
５．第４の実施の形態（有機薄膜太陽電池）
６．第５の実施の形態（フレキシブルプリント基板）
７．第６の実施の形態（タッチパネル）
８．実施例
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１ないし図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電子素子の製造方法を工程順に表したものである。この製造方法は、基板１１上に２本の配線層２１，２２を同層に形成し、この２本の配線層２１，２２の間の短絡部２３、すなわち同層短絡を修復するものである。
【００２０】
（配線層形成工程）
まず、図１に示したように、基板１１上に２本の平行な直線状の配線層２１，２２を同層に形成する。基板１１は用途によって使い分けられるが、例えば、プラスチック基板などの有機絶縁材料よりなる基板、ガラス基板、または金属基板を用いることが可能である。基板１１は、上記の材料のうち２種以上により構成されたものでもよい。基板１１が金属などの導電性のある材料よりなる場合は、基板１１と配線層２１，２２との間に絶縁を目的としたバッファ層（図示せず）を設けてもよい。
【００２１】
配線層２１，２２の材料としては、例えば、金，銀，銅，アルミニウム，チタンあるいはモリブデン等の金属材料、カーボンナノチューブあるいはグラフェンなどの導電性炭素材料、または、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ；Indium Tin Oxide）あるいはＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）などの透明電極が挙げられる。配線層２１，２２は、スパッタリング法、蒸着法、めっき法、ナノ粒子による塗布法により成膜し、フォトリソグラフィー工程によりパターン形成する。
【００２２】
（有機絶縁層形成工程）
配線層２１，２２は、図１に示したように電気的に絶縁されている状態が正常状態である。しかしながら、配線層２１，２２の成膜工程の不良により、図２に示したように、配線層２１と配線層２２との間に短絡部（同層短絡）２３が生じることがある。この場合は、配線層２１と配線層２２との間は電気的に短絡しているため、回路異常を引き起こす原因となる。そのため、光学検査などにより短絡部２３を検出し、検出した短絡部２３をレーザ加工により切断・除去することで回路を正常状態に修復する必要がある。
【００２３】
レーザ加工による短絡部２３の切断・除去は、配線層２１，２２を形成した基板１１上に有機絶縁層１２を形成したのちに行うことが好ましい。配線層２１，２２が露出した図２の状態で短絡部２３をレーザ加工すると、加工端部盛り上がりやデブリが生じてしまい、層間短絡の原因となるからである。
【００２４】
なお、短絡部２３の検出のための検査は、有機絶縁層１２の成膜工程の前に行ってもよいし、有機絶縁層１２を形成した後に行ってもよい。
【００２５】
有機絶縁層１２は、ポリアクリレート系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリイミド系、エポキシ系、ノボラック系、フッ素系有機材料などを用い、ダイコート法、スリットコート法、スピンコート法、グラビアコート法、インクジェットコート法などの手法により塗布形成する。
【００２６】
（レーザ加工装置）
図４は、短絡部２３の切断または除去に用いるレーザ加工装置の概略構成を表したものである。このレーザ加工装置３０は、例えば、レーザ光ＬＢを発生するレーザ発振器３１と、基板１１を載置するための移動ステージ３２とを有している。移動ステージ３２上には、配線層２１および有機絶縁層１２が形成された基板１１が、例えば短絡部２３の側を上にして設置されている。レーザ発振器３１と移動ステージ３２との間のレーザ光ＬＢの進路上には、レーザ加工光学系として、例えば、レーザ発振器３１側から、シャッター３３，強度減衰器３４，ミラー３５およびマスク結像光学系３６がこの順に配置されている。マスク結像光学系３６は、例えば、ミラー３５側から、マスク３６Ａと、チューブレンズ３６Ｂと、結像レンズ３６Ｃとをこの順に有している。
【００２７】
レーザ発振器３１には、チタンサファイアフェムト秒レーザ、エルビウム添加フェムト秒ファイバーレーザ，ピコ秒レーザもしくはナノ秒レーザ、イッテルビウム添加フェムト秒ファイバーレーザ，ピコ秒レーザもしくはナノ秒レーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４ナノ秒レーザーもしくはピコ秒レーザ、Ｎｄ：ＹＡＧナノ秒レーザ、またはＮｄ：ＹＬＦナノ秒レーザもしくはピコ秒レーザなどを用いることができる。レーザ光ＬＢの空間強度分布整形のためには、図４に示したマスク結像光学系３６を用いてもよいし、光ファイバーや空間位相変調器を用いてもよい。また、結像することなく、レーザ発振器３１からのレーザ光ＬＢをそのままレンズで集光してもよい。
【００２８】
このレーザ加工装置３０では、例えば、レーザ発振器３１から出力されたレーザ光ＬＢはシャッター３３、強度減衰器３４、ミラー３５、マスク結像光学系３６（マスク３６Ａ、チューブレンズ３６Ｂ、結像レンズ３６Ｃ）を通して、移動ステージ３２上に設置された基板１１上の短絡部２３に集光される。
【００２９】
（照射工程）
有機絶縁層１２を形成したのち、例えば図４に示したレーザ加工装置を用いて、短絡部２３に、図５に示したように有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射する。配線層２１，２２および短絡部２３の上下には有機絶縁層１２および基板１１がそれぞれ接しているが、有機絶縁層１２に対して透過率を持つ波長のレーザ光ＬＢを用いることにより、有機絶縁層１２を介して短絡部２３にレーザ光ＬＢが到達し、短絡部２３を選択的にレーザ加工することが可能である。
【００３０】
これにより、図６（Ａ）に示したように、レーザ照射領域２４では短絡部２３が消失して、配線層２１と配線層２２との間の絶縁が回復する。また、図６（Ｂ）に示したように、短絡部２３の上下に接する有機絶縁層１２または基板１１は残されている一方、レーザ照射領域２４（短絡部２３が消失した部分）には空洞２５が生じる。この空洞２５は、配線層２１，２２と同層に形成され、配線層２１，２２と配線２１，２２の上下に接する有機絶縁層１２および基板１１とに囲まれた空隙であり、光学顕微鏡や電子顕微鏡などを用いた断面観察により確認することが可能である。消失した短絡部２３の構成材料は、空洞２５の端に寄っているか、有機絶縁層１２中または基板１１中に拡散している。なお、図５（Ａ）および図６（Ａ）では有機絶縁層１２を図示省略している。
【００３１】
一方、従来のようにレーザ加工により短絡部２３を除去してから有機絶縁層１２を成膜した場合には、空洞２５は生じない。
【００３２】
このように有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射することにより、短絡部２３を含む配線層２１，２２の上下に接する有機絶縁層１２または基板１１への影響を抑えつつ、短絡部２３のレーザ照射領域２４が除去されて、短絡部２３が絶縁・修復される。また、レーザ光ＬＢの照射は、短絡部２３を有する配線層２１，２２の上に有機絶縁層１２が形成された状態で行われるので、従来のようにレーザ光ＬＢの照射後に有機絶縁層１２を形成する方法とは異なり、加工端部盛り上がりやデブリなどの構造物が有機絶縁層１２を突き破ってしまうおそれが小さい。よって、有機絶縁層１２の上に他の配線層を形成した際の層間短絡の発生が回避される。
【００３３】
レーザ光ＬＢの波長は、可視光領域や近赤外光領域が好ましい。紫外線領域や赤外線領域を用いると有機絶縁層１２や基板１１の材料が吸収を持つ場合があるからである。
【００３４】
また、レーザ光ＬＢとしては、パルス幅が１００ｎｓ未満のパルスレーザ光を用いることが好ましい。その理由は、レーザ加工における熱影響の度合いがパルス幅の平方根に比例するため、パルス幅が長くなり過ぎるとレーザ照射領域２４近傍において過度の溶融等の熱的な悪影響を起こすことにより短絡部２３の修復が行えないからである。レーザ光ＬＢは、単一ショットで照射（ショット数：１パルス）してもよいし、または繰り返し周波数を１ＭＨｚ未満として繰り返し照射（ショット数：複数パルス）するようにしてもよい。繰り返し周波数を１ＭＨｚ未満とすることにより、パルス間の熱蓄積効果を避けることが可能となる。
【００３５】
レーザ光ＬＢの集光密度は、配線層２１，２２の加工閾値以上、有機絶縁層１２または基板１１の加工閾値未満とすることが好ましい。配線層２１，２２のみを選択的に加工するためである。レーザ光ＬＢの強度が足りない場合には加工残りが生じてしまい、短絡部２３を修復することができないし、また、強度が必要以上に高い場合には有機絶縁層１２や基板１１に損傷を与えてしまうので、短絡部２３のみが選択的に加工できる集光強度で照射する。加工閾値は配線層２１，２２の材料、配線層２１，２２の膜厚、有機絶縁層１２の材料、有機絶縁層１２の厚みに依存するため一概には決まらないが、レーザ光ＬＢのピーク電界強度が約１０13Ｗ／ｃｍ2を超えると多光子吸収によって有機絶縁層１２のレーザ加工が始まるので、加工点でのピーク電界強度は１０13Ｗ／ｃｍ2未満とする。ここから逆算すると、例えばレーザ光ＬＢのパルス幅が１００ｆｓであれば、加工点でのピークフルエンスは１Ｊ／ｃｍ2未満が好ましい。
【００３６】
レーザ照射領域２４の幅Ｄ１，Ｄ２は、短絡部２３の一部または全部に対してレーザ光ＬＢが照射されるように調整する。その際、レーザ照射領域２４の幅Ｄ１（短絡部２３の延長方向における長さＤ１）は、短絡部２３の幅Ｄ２３よりも短くすることが好ましい。レーザ照射領域２４の幅Ｄ１をできる限り小さくすることにより、短絡部２３の材料の除去体積が減少し、短絡部２３上に成膜された有機絶縁層１２の盛り上がりを低減することが可能となる。ただし、必ずしもレーザ照射領域２４の幅Ｄ１は狭くしなくても短絡部２３の修復は可能である。また、極端に幅Ｄ１を狭くしようとしても、回折限界のため正しく集光されなくなるため、幅Ｄ１は用いているレーザ光ＬＢの波長程度を下限とするのが好ましい。これはレーザ照射領域２４の幅Ｄ２（短絡部２３の幅方向における長さＤ２）についても同じことが言える。
【００３７】
また、レーザ照射領域２４の幅Ｄ２は、短絡部２３の幅Ｄ２３と同じ、または短絡部２３の幅Ｄ２３よりも大きくすることが好ましい。短絡部２３の幅Ｄ２３よりもレーザ照射領域２４の幅Ｄ２を狭くすると加工残りが生じてしまい短絡部２３を修復できないからである。
【００３８】
なお、図５および図６では、有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射する場合について説明したが、図７に示したように、基板１１に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを基板１１を介して照射した場合にも、上記と同様に短絡部２３を選択的にレーザ加工して切断・除去し、図６（Ｂ）と同様の空洞２５を形成することが可能である。その場合、レーザ光ＬＢの入射面は、図５（Ｂ）とは逆に基板１１の裏面となる。
【００３９】
このように本実施の形態では、配線層２１，２２の上に有機絶縁層１２を形成したのち、配線層２１，２２の短絡部２３に、有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射、または基板１１に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを基板１１を介して照射するようにしたので、加工端部盛り上がりやデブリの影響により修復が困難であった配線層２１，２２の短絡部２３を簡素な工程で絶縁・修復することが可能となり、更には製造歩留まりの向上が可能となる。また、有機絶縁層１２を介して短絡部２３の上層に配線層が立体交差する場合の層間短絡を回避可能となる。
【００４０】
（変形例１）
なお、上記実施の形態では、基板１１上に配線層２１，２２を同層に形成し、この配線層２１，２２の上に有機絶縁層１２を形成した場合について説明したが、図８（Ａ）に示したように、有機絶縁層１２上に更に上層の配線層２６が設けられていてもよい。ただし、いずれの場合においても短絡部２３にレーザ光ＬＢが到達する必要がある。例えば、有機絶縁層１２の上に上層の配線層２６が既に形成されており、下層の配線層２１，２２の短絡部２３にレーザ光ＬＢを照射できない場合は、図８（Ｂ）に示したように、上層の配線層２６の一部をレーザ加工により除去することでレーザ光ＬＢの通り道となる開口２６Ａを作ったのち、図８（Ｃ）に示したように、その開口２６Ａを介して下層の配線層２１，２２の短絡部２３をレーザ加工してもよい。
【００４１】
（第２の実施の形態）
図９および図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る電子素子の製造方法を工程順に表したものである。基板１１上に２本の配線層２１，２２を有機絶縁層１３を間にして異なる層に形成し、この２本の配線層２１，２２の間の短絡部２３、すなわち層間短絡を修復するものである。
【００４２】
（配線層形成工程）
まず、図９に示したように、基板１１上に配線層２１，有機絶縁層１３および配線層２２をこの順に形成する。基板１１および配線層２１，２２の材料または成膜方法は、第１の実施の形態と同様である。また、有機絶縁層１３の材料および成膜方法は第１の実施の形態の有機絶縁層１２と同様である。
【００４３】
（有機絶縁層形成工程）
配線層２１，２２を形成したのち、第１の実施の形態と同様にして、光学検査などにより短絡部２３を検出し、図１０（Ａ）に示したように、配線層２２上に有機絶縁層１２を形成する。有機絶縁層１２の材料および成膜方法は、第１の実施の形態と同様である。短絡部２３の検出のための検査は、有機絶縁層１２の成膜工程の前に行ってもよいし、有機絶縁層１２を形成した後に行ってもよい。
【００４４】
（照射工程）
有機絶縁層１２を形成したのち、例えば第１の実施の形態において図４に示したレーザ加工装置を用いて、短絡部２３に、図１０（Ｂ）に示したように有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射する。配線層２２および短絡部２３の上下には有機絶縁層１２，１３がそれぞれ接しているが、有機絶縁層１２に対して透過率を持つ波長のレーザ光ＬＢを用いることにより、有機絶縁層１２を介して短絡部２３上の配線層２２にレーザ光ＬＢが到達し、短絡部２３上の配線層２２を選択的にレーザ加工することが可能である。
【００４５】
これにより、図１０（Ｃ）に示したように、レーザ照射領域２４では短絡部２３上の配線層２２が消失して、配線層２１と配線層２２との間の絶縁が回復する。また、配線層２２および短絡部２３の上下に接する有機絶縁層１２，１３は残されている一方、レーザ照射領域２４（短絡部２３上の配線層２２が消失した部分）には、第１の実施の形態と同様に空洞２５が生じる。
【００４６】
このように有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射することにより、短絡部２３上の配線層２２の上下に接する有機絶縁層１２，１３への影響を抑えつつ、短絡部２３上の配線層２２のレーザ照射領域２４が除去されて、短絡部２３が絶縁される。また、レーザ光ＬＢの照射は、短絡部２３上の配線層２２の上に有機絶縁層１２が形成された状態で行われるので、従来のようにレーザ光ＬＢの照射後に有機絶縁層１２を形成する方法とは異なり、加工端部盛り上がりやデブリなどの構造物が有機絶縁層１２を突き破ってしまうおそれが小さい。よって、有機絶縁層１２の上に更に他の配線層を形成した際の層間短絡の発生が回避される。
【００４７】
なお、図１０では、有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射する場合について説明した。しかしながら、図１１に示したように、基板１１に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを基板１１を介して照射した場合にも、上記と同様に短絡部２３下の配線層２１を選択的にレーザ加工して切断・除去し、空洞２５を形成することが可能である。その場合、レーザ光ＬＢの入射面は、図１０（Ｂ）とは逆に基板１１の裏面となる。また、このように基板１１の裏面側からレーザ光ＬＢを照射する場合には、必ずしも配線層２２上に有機絶縁層１２を設けなくてもよい。
【００４８】
このように本実施の形態では、配線層２２の上に有機絶縁層１２を形成したのち、短絡部２３に、有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射、または基板１１に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを基板１１を介して照射するようにしたので、配線層２１，２２の層間に生じた短絡部２３を簡素な工程で修復することが可能となり、更には製造歩留まりの向上が可能となる。また、有機絶縁層１２を介して短絡部２３の上層に配線層が立体交差する場合の層間短絡を回避可能となる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、配線層２２上に有機絶縁層１２を形成したのちにレーザ光ＬＢを照射する場合について説明した。しかしながら、有機絶縁層１２の厚みを十分に厚くすることができる場合には、図１２（Ａ）に示したように、有機絶縁層１２を形成する前に、配線層２２および短絡部２３を露出させた状態でレーザ光ＬＢの照射を行うことが可能である。有機絶縁層１２が厚い場合には、加工端部盛り上がりやデブリなどの構造物によって事後的に層間短絡が生じるおそれが小さいからである。この場合には、図１２（Ｂ）に示したように、レーザ光ＬＢの照射により短絡部２３のレーザ照射領域２４を除去して切断部２７を形成し、配線層２１，２２を絶縁したのち、図１２（Ｃ）に示したように有機絶縁層１２を形成する。この場合、切断部２７は有機絶縁層１２で埋め込まれ、空洞２５は生じない。
【００５０】
（第３の実施の形態）
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る電子素子である有機ＴＦＴの断面構成を表したものである。この有機ＴＦＴ１００は、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置、またはフレキシブル電子ペーパーなどの電子表示素子に用いられるものであり、基板１１１に、バッファ層１１１Ａ，下層金属層１２１，ゲート絶縁膜１１２，有機半導体層１３１および上層金属層１２２，層間絶縁層１１３，並びに最上層金属層１２３がこの順に積層された構成を有している。ここで、下層金属層１２１，上層金属層１２２および最上層金属層１２３が本発明における「配線層」の一具体例に対応し、ゲート絶縁膜１１２および層間絶縁層１１３が本発明における「有機絶縁層」の一具体例に対応する。
【００５１】
バッファ層１１１Ａは、例えば、ポリアクリレート系，ポリスチレン系，ポリアミド系，ポリイミド系，エポキシ系，ノボラック系またはフッ素系有機材料により構成されている。ゲート絶縁膜１１２および層間絶縁層１１３は、例えば、第１の実施の形態の有機絶縁層１２と同様の材料により構成されている。下層金属層１２１，上層金属層１２２および最上層金属層１２３は、例えば、第１の実施の形態の配線層２１，２２と同様の材料により構成されている。下層金属層１２１は、ゲート電極１２１Ｇおよびキャパシタの下部電極１２１Ｃを含んでいる。上層金属層１２２は、ソース電極１２２Ｓ，ドレイン電極１２２Ｄおよびキャパシタの上部電極１２２Ｃを含んでいる。ゲート電極１２１Ｇ，ゲート絶縁膜１１２，有機半導体層１３１，ソース電極１２２Ｓおよびドレイン電極１２２Ｄにより、ＴＦＴ部１０１が構成されている。下部電極１２１Ｃおよび上部電極１２２Ｃにより、キャパシタ部１０２が構成されている。最上層金属層１２３は、例えば、後述する有機ＥＬ素子の画素電極に相当する。
【００５２】
この有機ＴＦＴ１００は、下層金属層１２１，上層金属層１２２および最上層金属層１２３のうち少なくとも一つを、上記第１または第２の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により形成することにより製造されたものである。
【００５３】
例えば、有機ＴＦＴ１００は、図１４に示したように、下層金属層１２１（例えば、キャパシタ部１０２の下部電極１２１Ｃ）または上層金属層１２２（例えば、キャパシタ部１０２の上部電極１２２Ｃ）と同層に空洞２５を有している。これらの空洞２５は、例えば、キャパシタ部１０２の下部電極１２１Ｃと上部電極１２２Ｃとの層間に生じた短絡部２３を、上記第２の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により絶縁・修復したことにより形成されたものである。
【００５４】
図１５は、図１３に示した有機ＴＦＴ１００を２行×２列に配置した平面構成を表したものである。各有機ＴＦＴ１００のゲート電極１２１Ｇは、下層金属層１２１と同層の走査線（ゲート配線）ＧＬに接続されている。各有機ＴＦＴ１００のキャパシタ部１０２の下部電極１２１Ｃは、下層金属層１２１と同層の容量配線ＣＬに接続されている。各有機ＴＦＴ１００のソース電極１２２Ｓは、上層金属層１２２と同層の信号線ＳＬに接続されている。
【００５５】
これらの有機ＴＦＴ１００は、例えば図１６に示したように、走査線ＧＬおよび容量配線ＣＬと同層に空洞２５を有している。この空洞２５は、例えば、走査線ＧＬと容量配線ＣＬとの間の短絡部２３（同層短絡）を、上記第１の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により絶縁・修復したことにより形成されたものである。
【００５６】
また、これらの有機ＴＦＴ１００は、例えば図１７に示したように、キャパシタ部１０２の上部電極１２２Ｃおよびドレイン電極１２２Ｄと同層に空洞２５を有している。この空洞２５は、例えば、キャパシタ部１０２の上部電極１２２Ｃとドレイン電極１２２Ｄとの間の短絡部２３（同層短絡）を、上記第１の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により絶縁・修復したことにより形成されたものである。
【００５７】
（有機ＴＦＴの適用例）
次に、上述の有機ＴＦＴ１００の適用例について説明する。有機ＴＦＴ１００は、例えば、以下の電子機器に適用可能である。
【００５８】
（有機ＴＦＴの適用例１．液晶表示装置）
有機ＴＦＴ１００は、例えば、液晶表示装置に適用される。図１８および図１９は、それぞれ液晶表示装置の主要部の断面構成および回路構成を表している。なお、以下で説明する装置構成（図１８）および回路構成（図１９）はあくまで一例であり、それらの構成は適宜変更可能である。
【００５９】
ここで説明する液晶表示装置は、例えば、有機ＴＦＴ１００を用いたアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶ディスプレイであり、その有機ＴＦＴ１００は、スイッチング用の素子として用いられる。この液晶表示装置は、図１８に示したように、駆動基板２２０と対向基板２３０との間に液晶層２４１が封入されたものである。なお、液晶表示装置は、透過型に限らずに反射型でもよい。
【００６０】
駆動基板２２０は、例えば、支持基板２２１の一面に有機ＴＦＴ１００、平坦化絶縁層２２３および画素電極２２４がこの順に形成されていると共に、複数の有機ＴＦＴ１００および画素電極２２４がマトリクス状に配置されたものである。ただし、１画素内に含まれる有機ＴＦＴ１００の数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。図１８および図１９では、例えば、１画素内に１つの有機ＴＦＴ１００が含まれる場合を示している。
【００６１】
支持基板２２１は、例えば、ガラスまたはプラスチック材料などの透過性材料により形成されている。平坦化絶縁層２２３は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されており、画素電極２２４は、例えば、ＩＴＯなどの透過性導電性材料により形成されている。なお、画素電極２２４は、平坦化絶縁層２２３に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じて有機ＴＦＴ１００に接続されている。
【００６２】
対向基板２３０は、例えば、支持基板２３１の一面に対向電極２３２が全面形成されたものである。支持基板２３１は、例えば、ガラスまたはプラスチック材料などの透過性材料により形成されており、対向電極２３２は、例えば、ＩＴＯなどの透過性導電性材料により形成されている。
【００６３】
駆動基板２２０および対向基板２３０は、液晶層２４１を挟んで画素電極２２４と対向電極２３２とが対向するように配置されていると共に、シール材２４０により貼り合わされている。液晶層２４１に含まれる液晶分子の種類は、任意に選択可能である。
【００６４】
この他、液晶表示装置は、例えば、位相差板、偏光板、配向膜およびバックライトユニットなどの他の構成要素（いずれも図示せず）を備えていてもよい。
【００６５】
液晶表示装置を駆動させるための回路は、例えば、図１９に示したように、有機ＴＦＴ１００（ＴＦＴ部１０１およびキャパシタ部１０２を含む）および液晶表示素子２４４（画素電極２２４、対向電極２３２および液晶層２４１を含む素子部）を含んでいる。この回路では、行方向に複数の信号線ＳＬが配列されていると共に列方向に複数の走査線ＧＬが配列されており、それらが交差する位置に有機ＴＦＴ１００および液晶表示素子２４４が配置されている。有機ＴＦＴ１００におけるソース電極、ゲート電極およびドレイン電極の接続先は、図１９に示した態様に限らず、任意に変更可能である。信号線ＳＬおよび走査線ＧＬは、それぞれ図示しない信号線駆動回路（データドライバ）および走査線駆動回路（走査ドライバ）に接続されている。
【００６６】
この液晶表示装置では、有機ＴＦＴ１００のＴＦＴ部１０１により液晶表示素子２４４が選択され、その画素電極２２４と対向電極２３２との間に電界が印加されると、その電界強度に応じて液晶層２４１（液晶分子）の配向状態が変化する。これにより、液晶分子の配向状態に応じて光の透過量（透過率）が制御されるため、階調画像が表示される。
【００６７】
（有機ＴＦＴの適用例２．有機ＥＬ表示装置）
有機ＴＦＴ１００は、例えば、有機ＥＬ表示装置に適用される。図２０および図２１は、それぞれ有機ＥＬ表示装置の主要部の断面構成および回路構成を表している。なお、以下で説明する装置構成（図２０）および回路構成（図２１）はあくまで一例であり、それらの構成は適宜変更可能である。
【００６８】
ここで説明する有機ＥＬ表示装置は、例えば、有機ＴＦＴ１００をスイッチング用の素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイである。この有機ＥＬ表示装置は、熱硬化型樹脂などの接着層２７０を介して駆動基板２５０と対向基板２６０とが貼り合わされたものであり、例えば、対向基板２６０を経由して光を放出するトップエミッション型である。
【００６９】
駆動基板２５０は、例えば、支持基板２５１の一面に、有機ＴＦＴ１００、保護層２５３、平坦化絶縁層２５４、画素分離絶縁層２５５、画素電極２５６、有機層２５７、対向電極２５８および保護層２５９がこの順に形成されたものである。複数の有機ＴＦＴ１００、画素電極２５６および有機層２５７は、マトリクス状に配置されている。ただし、１画素内に含まれる有機ＴＦＴ１００の数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。図２０および図２１では、例えば、１画素内に２つの有機ＴＦＴ１００（選択用有機ＴＦＴ１００Ａおよび駆動用有機ＴＦＴ１００Ｂ）が含まれる場合を示している。
【００７０】
支持基板２５１は、例えば、ガラスまたはプラスチック材料などにより形成されている。トップエミッション型では対向基板２６０から光が取り出されるため、支持基板２５１は、透過性材料または非透過性材料のいずれにより形成されていてもよい。保護層２５３は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはポリパラキシリレンなどの高分子材料により形成されている。平坦化絶縁層２５４および画素分離絶縁層２５５は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されている。この画素分離絶縁層２５５は、例えば、形成工程を簡略化すると共に所望の形状に形成可能にするために、光パターニングまたはリフローなどにより成形可能な感光性樹脂材料により形成されていることが好ましい。なお、保護層２５３により十分な平坦性が得られていれば、平坦化絶縁層２５４は省略されてもよい。
【００７１】
画素電極２５６は、例えば、アルミニウム、銀、チタンまたはクロムなどの反射性材料により形成されており、対向電極２５８は、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透過性導電性材料により形成されている。ただし、カルシウム（Ｃａ）などの透過性の金属材料またはその合金や、ＰＥＤＯＴなどの透過性の有機導電性材料により形成されていてもよい。有機層２５７は、赤色、緑色または青色などの光を発生させる発光層を含んでおり、必要に応じて正孔輸送層および電子輸送層などを含む積層構造を有していてもよい。発光層の形成材料は、発生させる光の色に応じて任意に選択可能である。画素電極２５６および有機層２５７は、画素分離絶縁層２５５により分離されながらマトリクス状に配置されているのに対して、対向電極２５８は、有機層２５７を介して画素電極２５６に対向しながら連続的に延在している。保護層２５９は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）などの光透過性誘電材料により形成されている。なお、画素電極２５６は、保護層２５３および平坦化絶縁層２５４に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じて有機ＴＦＴ１００に接続されている。
【００７２】
対向基板２６０は、例えば、支持基板２６１の一面にカラーフィルタ２６２が設けられたものである。支持基板２６１は、例えば、ガラスまたはブラスチック材料などの透過性材料により形成されており、カラーフィルタ２６２は、有機層２５７において発生した光の色に対応する複数の色領域を有している。ただし、カラーフィルタ２６２はなくてもよい。
【００７３】
有機ＥＬ表示装置を駆動させるための回路は、例えば、図２１に示したように、有機ＴＦＴ１００（選択用有機ＴＦＴ１００Ａおよび駆動用有機ＴＦＴ１００Ｂ）および有機ＥＬ表示素子２７３（画素電極２５６、有機層２５７および対向電極２５８を含む素子部）を含んでいる。この回路では、複数の信号線２７１および走査線２７２が交差する位置に、有機ＴＦＴ１００および有機ＥＬ表示素子２７３が配置されている。選択用有機ＴＦＴ１００Ａおよび駆動用有機ＴＦＴ１００Ｂにおけるソース電極、ゲート電極およびドレイン電極の接続先は、図２１に示した態様に限らず、任意に変更可能である。
【００７４】
この有機ＥＬ表示装置では、例えば、選択用有機ＴＦＴ１００ＡのＴＦＴ部１０１Ａにより有機ＥＬ表示素子２７３が選択されると、その有機ＥＬ表示素子２７３が駆動用有機ＴＦＴ１００ＢのＴＦＴ部１０１Ｂにより駆動される。これにより、画素電極２５６と対向電極２５８との間に電界が印加されると、有機層２５７において光が発生する。この場合には、例えば、隣り合う３つの有機ＥＬ表示素子２７３において、それぞれ赤色、緑色または青色の光が発生する。これらの光の合成光が対向基板２６０を経由して外部へ放出されるため、階調画像が表示される。
【００７５】
なお、有機ＥＬ表示装置は、トップエミッション型に限らず、駆動基板２５０を経由して光を放出するボトムエミッション型でもよいし、駆動基板２５０および対向基板２６０の双方を経由して光を放出するデュアルエミッション型でもよい。この場合には、画素電極２５６および対向電極２５８のうち、光が放出される側の電極が透過性材料により形成され、光が放出されない側の電極が反射性材料により形成されることになる。
【００７６】
（有機ＴＦＴの適用例３．電子ペーパー表示装置）
有機ＴＦＴ１００は、例えば、電子ペーパー表示装置に適用される。図２２は、電子ペーパー表示装置の断面構成を表している。なお、以下で説明する装置構成（図２２）および図１９を参照して説明する回路構成はあくまで一例であり、それらの構成は適宜変更可能である。
【００７７】
ここで説明する電子ペーパー表示装置は、例えば、有機ＴＦＴ１００をスイッチング用の素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式の電子ペーパーディスプレイである。この電子ペーパー表示装置は、例えば、駆動基板２８０と複数の電気泳動素子２９３を含む対向基板２９０とが接着層３００を介して貼り合わされたものである。
【００７８】
駆動基板２８０は、例えば、支持基板２８１の一面に有機ＴＦＴ１００、保護層２８３、平坦化絶縁層２８４および画素電極２８５がこの順に形成されていると共に、複数の有機ＴＦＴ１００および画素電極２８５がマトリクス状に配置されたものである。支持基板２８１は、例えば、ガラスまたはプラスチック材料などにより形成されている。保護層２８３および平坦化絶縁層２８４は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されており、画素電極２８５は、例えば、銀などの金属材料により形成されている。なお、画素電極２８５は、保護層２８３および平坦化絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール（図示せず）を通じて有機ＴＦＴ１００に接続されている。また、保護層２８３により十分な平坦性が得られていれば、平坦化絶縁層２８４は省略されてもよい。
【００７９】
対向基板２９０は、例えば、支持基板２９１の一面に対向電極２９２、および複数の電気泳動素子２９３を含む層がこの順に積層されていると共に、その対向電極２９２が全面形成されたものである。支持基板２９１は、例えば、ガラスまたはプラスチック材料などの透過性材料により形成されており、対向電極２９２は、例えば、ＩＴＯなどの透過性導電性材料により形成されている。電気泳動素子２９３は、例えば、絶縁性液体中に荷電粒子が分散され、それらがマイクロカプセル中に封入されたものである。荷電粒子は、例えば、グラファイト微粒子などである黒粒子と、酸化チタン微粒子などである白粒子とを含んでいる。
【００８０】
電子ペーパー表示装置を駆動させるための回路は、例えば、図１９に示した液晶表示装置の回路と同様の構成を有している。電子ペーパー表示装置の回路は、有機ＴＦＴ１００および液晶表示素子４４の代わりに、それぞれ有機ＴＦＴ１００および電子ペーパー表示素子（画素電極２８５、対向電極２９２および電気泳動素子２９３を含む素子部）を含んでいる。
【００８１】
この電子ペーパー表示装置では、有機ＴＦＴ１００により電子ペーパー表示素子が選択され、その画素電極２８５と対向電極２９２との間に電界が印加されると、その電界に応じて電気泳動素子２９３中の黒粒子または白粒子が対向電極２９２に引き寄せられる。これにより、黒粒子および白粒子によりコントラストが表現されるため、階調画像が表示される。
【００８２】
（第４の実施の形態）
図２３は、本発明の第４の実施の形態に係る電子素子である有機薄膜太陽電池の断面構成を表したものである。この有機薄膜太陽電池４００は、基板４１１に、透明導電層４２１，ｐ型有機半導体層４３１，ｎ型有機半導体層４３２，金属電極層４２２および有機絶縁基板４１２がこの順に積層された構成を有している。ここで、透明導電層４２１および金属電極層４２２が本発明における「配線層」の一具体例に対応し、有機絶縁基板４１２が本発明における「有機絶縁層」の一具体例に対応している。
【００８３】
この有機薄膜太陽電池４００は、透明導電層４２１および金属電極層４２２のうち少なくとも一つを、上記第１または第２の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により形成することにより製造されたものである。従って、有機薄膜太陽電池４００は、透明導電層４２１および金属電極層４２２のうちの少なくとも一つと同層に空洞２５を有している（図２３には図示せず、図６または図１０参照。）。
【００８４】
（第５の実施の形態）
図２４は、本発明の第５の実施の形態に係る電子素子であるフレキシブルプリント基板の断面構成を表したものである。このフレキシブルプリント基板５００は、基板５１１に、複数（図２４では例えば２層）の配線層５２１，５２２が有機絶縁層５１２，５１３を間にして積層された構成を有している。
【００８５】
このフレキシブルプリント基板５００は、複数の配線層５２１，５２２のうち少なくとも一つを、上記第１または第２の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により形成することにより製造されたものである。従って、フレキシブルプリント基板５００は、配線層５２１，５２２のうちの少なくとも一つと同層に空洞２５を有している（図２４には図示せず、図６または図１０参照。）。
【００８６】
（第６の実施の形態）
図２５は、本発明の第６の実施の形態に係る電子素子であるタッチパネルの断面構成を表したものである。このタッチパネル６００は、基板６１１に、第１絶縁層６１２，第１透明電極６２１，誘電シート６１３，第２透明電極６２２，第２絶縁層６１４がこの順に積層された構成を有している。第１透明電極６２１および第２透明電極６２２は、各々多数の平行な短冊状電極を有し、それらの短冊状電極は、誘電シート６１３を間にして互いに直交する方向に設けられている。第２絶縁層６１４の表面には、カバーシート６１５が設けられ、このカバーシート６１５の表面が操作面６１６となっている。カバーシート６１５の周囲にはシールド部材６１７が設けられている。ここで、第１透明電極６２１および第２透明電極６２２が本発明における「配線層」の一具体例に対応し、第１絶縁層６１２，誘電シート６１３および第２絶縁層６１４が本発明における「有機絶縁層」の一具体例に対応している。
【００８７】
このタッチパネル６００は、第１透明電極６２１および第２透明電極６２２のうち少なくとも一つを、上記第１または第２の実施の形態の配線層形成工程，有機絶縁層形成工程および照射工程により形成することにより製造されたものである。従って、タッチパネル６００は、第１透明電極６２１および第２透明電極６２２のうちの少なくとも一つと同層に空洞２５を有している（図２５には図示せず、図６または図１０参照。）。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、以下の実施例は、基板１１上に一本の配線層２１を形成し、この配線層２１を上記第１の実施の形態と同様にして断線（切断）することにより行った。
【００８９】
（実施例１）
まず、図２６（Ａ）および図２６（Ｂ）に示したように、ポリマーよりなる基板１１上にバッファ層１１Ａ、金属よりなる配線層２１（膜厚１００ｎｍ）、有機絶縁層１２（膜厚８００ｎｍ）をこの順で形成した。配線層２１の幅は１５ｕｍとした。
【００９０】
得られた配線層２１に対して、フェムト秒レーザによりレーザ光ＬＢ（波長８００ｎｍ、パルス幅２００ｆｓ、ショット数１パルス、照射サイズ２５ｕｍｘ４ｕｍ）を有機絶縁層１２側から照射した。これにより、図２７に示したように、配線層２１は中央部分２１Ｃで切断され、２本の配線層２１Ａ，２１Ｂとなった。加工後の状態を光学顕微鏡および電子顕微鏡で観察したところ、最上面は有機絶縁層１２で覆われており、その下にある配線層２１のレーザ照射領域のみが選択的に加工されて空洞２５となっており（図６（Ｂ）参照。）、この近傍の有機絶縁層１２での損傷は光学顕微鏡や電子顕微鏡で見えるレベルでは起こっていなかった。
【００９１】
続いて、配線層２１Ａ側と配線層２１Ｂ側とに電圧１０Ｖを印加することでレーザ加工により配線層２１を除去した箇所の絶縁状態を確認したところ、リーク電流は１ｐＡ未満であり、レーザ加工により有機絶縁層１２を損傷することなく選択的に配線層２１を断線できることを確認した。
【００９２】
そののち、図２８に示したように、厚み１００ｎｍの配線層２２を有機絶縁層１２の上に成膜し、配線層２１と配線層２２との間の層間リーク電流を測定したところ、１００Ｖ印加時でも層間リーク電流が１０ｐＡ未満であり、レーザ加工後も十分な層間耐電圧を有していることを確認した。
【００９３】
更に、図２７の状態で、集光イオンビームを用いて断面を露出させ、断面ＳＥＭ（電子顕微鏡）観察を行った結果を図２９に示す。図３０は図２９の模写図である。バッファ層１１Ａの上に成膜された配線層２１の中央部分２１Ｃからは金属が消失しており空洞２５となっている。配線層２１の左端が丸まった形状になっていることから、中央部分２１Ｃに元々あった金属が熱溶融や衝撃波などにより移動したものと考えられる。また、有機絶縁層１２は全く損傷を受けていない。このように適切なレーザ強度で照射することにより、内部にある配線層２１のみを局所的に加工し、短絡部の修復を行うことが可能である。また有機絶縁層１２に損傷は与えないことから、本質的にデブリが発生しないレーザ加工方法である。
【００９４】
（実施例２）
実施例１と同様にしてポリマーよりなる基板１１上にバッファ層１１Ａ、金属よりなる配線層２１（膜厚１００ｎｍ）、有機絶縁層１２（膜厚８００ｎｍ）をこの順で形成した。得られた配線層２１に対して、パルス幅の効果を検証するためにナノ秒レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、波長５３２ｎｍ、１ショット、照射サイズ２５ｕｍｘ４ｕｍ）を用いて実施例１と同様の評価を行った。
【００９５】
まず、実施例１と同様に図２７の状態で配線層２１Ａ，２１Ｂ間に電圧１０Ｖを印加したところ、リーク電流は１０ｐＡ未満であり、実施例２でも配線層２１を断線できることを確認した。
【００９６】
また、実施例１と同様に図２８の状態で配線層２１と配線層２２との間に１００Ｖの電圧を印加した際の層間リーク電流は１００Ｖ未満であり、レーザ加工後も十分な層間耐電圧を有していた。
【００９７】
更に、実施例１と同様に集光イオンビームを用いて選択的にレーザ加工を行った箇所を露出させて断面ＳＥＭ観察を行った結果を図３１に示す。図３２は図３１の模写図である。実施例１と同様に、バッファ層１１Ａの上の金属配線層があった中央部分２１Ｃが消失しているが、その上の有機絶縁層１２は残っている。しかし、フェムト秒レーザを用いた実施例１とは異なり、有機絶縁層１２の下側表面に多少の損傷が見られ、またバッファ層１１Ａの表面の中央部分２１Ｃ付近にも損傷や金属配線材料の残留物が見られた。
【００９８】
有機絶縁層１２の損傷領域をＥＤＸ分析（Energy Dispersive X-ray spectroscopy；エネルギー分散型Ｘ線分析）した結果、配線層２１の金属材料が検出されたことから、有機絶縁層１２に配線層２１の材料が拡散していることが分かった。これはパルス幅が長くなったことによる熱影響が原因と考えられ、電子素子の長期信頼性の観点からは好ましいものではないと考えられる。ただし、ナノ秒レーザを用いた実施例２でも短絡部修復に必要な電気特性は得られているので、製造装置のコストやデバイス信頼性を考慮して最適なパルス幅を選択すればよい。
【００９９】
すなわち、配線層２１に、有機絶縁層１２に対して透過性を持つ波長のレーザ光ＬＢを有機絶縁層１２を介して照射するようにすれば、配線層２１の上下に接する有機絶縁層１２またはバッファ層１１Ａへの影響を抑えつつ配線層２１を選択的に加工（断線）することができることが分かった。
【０１００】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では空洞２５を残す場合について説明したが、長期信頼性向上の観点から、空洞２５に樹脂材料を充填するなどの手法により空洞２５を除去するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１１…基板、１２，１３…有機絶縁層、２１，２２…配線層、２３…短絡部、２４…レーザ照射領域、２５…空洞。
【図１】
0005605097.tif 000002
【図２】
0005605097.tif 000003
【図３】
0005605097.tif 000004
【図４】
0005605097.tif 000005
【図５】
0005605097.tif 000006
【図６】
0005605097.tif 000007
【図７】
0005605097.tif 000008
【図８】
0005605097.tif 000009
【図９】
0005605097.tif 000010
【図１０】
0005605097.tif 000011
【図１１】
0005605097.tif 000012
【図１２】
0005605097.tif 000013
【図１３】
0005605097.tif 000014
【図１４】
0005605097.tif 000015
【図１５】
0005605097.tif 000016
【図１６】
0005605097.tif 000017
【図１７】
0005605097.tif 000018
【図１８】
0005605097.tif 000019
【図１９】
0005605097.tif 000020
【図２０】
0005605097.tif 000021
【図２１】
0005605097.tif 000022
【図２２】
0005605097.tif 000023
【図２３】
0005605097.tif 000024
【図２４】
0005605097.tif 000025
【図２５】
0005605097.tif 000026
【図２６】
0005605097.tif 000027
【図２７】
0005605097.tif 000028
【図２８】
0005605097.tif 000029
【図２９】
0005605097.tif 000030
【図３０】
0005605097.tif 000031
【図３１】
0005605097.tif 000032
【図３２】
0005605097.tif 000033