(57)【要約】【課題】簡単にチャネル長を短くし、かつ、製造コストを低減することができる半導体装置の製造方法、および、かかる製造方法を用いた電子機器の製造方法を提供すること。【解決手段】  第１の液体の液滴を基体４８上に付与する工程と、基体４８上に付与された第１の液体の液滴から溶媒等を除去することにより、基体４８上に第１の膜７６を形成する工程と、第１の膜７６に重なるように、第２の液体の液滴７１を基体４８上に付与する工程と、基体４８上に付与された第２の液体の液滴７１から溶媒等を除去することにより、第２の液体の液滴７１の外径を減少させつつ、基体４８上に第２の膜７７を第１の膜７６に対し間隔を隔てて形成する工程とを有し、第１の膜７６および第２の膜７７のうち、一方をソース電極とし、他方をドレイン電極とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第１の液体の液滴を基体上に付与する工程と、
前記基体上に付与された前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去することにより、前記基体上に第１の膜を形成する工程と、
前記第１の膜に重なるように、第２の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第２の液体の液滴を前記基体上に付与する工程と、
前記基体上に付与された前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去することにより、前記第２の液体の液滴の外径を減少させつつ、前記基体上に第２の膜を前記第１の膜に対し間隔を隔てて形成する工程とを有し、
前記第１の膜および前記第２の膜のうち、一方をソース電極とし、他方をドレイン電極とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度は、前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度よりも速い請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の膜を形成するに際し、前記基体上に付与された前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去するのに伴って、前記第１の液体の液滴の外径を減少させる請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去するに際して、前記第２の液体の液滴が前記外径の減少を開始した後、かつ、前記第２の液体の液滴の周縁が前記第１の膜に達する前に、前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度を、前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度からこれよりも速い速度に変更する請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の液体の液滴の中心と前記第２の液体の液滴の中心とが一致しないように、前記第１の液滴および前記第２の液滴のそれぞれが前記基体上に付与される請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の膜と前記第２の膜との間の間隙距離は、１〜２０μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２の膜を形成した後に、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に半導体層を形成する工程を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体層を形成した後に、前記半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記半導体層に対応する前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを有する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記基体に前記第２の液体の液滴を付与した直後における前記基体に対する前記第２の液体の液滴の静的接触角は、１０〜１２０°である請求項１ないし８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法を用いて半導体装置を製造する工程を有し、該工程を経て電子機器を製造することを特徴とする電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、および電子機器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置として、ＭＯＳトランジスタなどの薄膜トランジスタを備えるものが知られている。このような半導体装置の開発においては、いかにして薄膜トランジスタの動作速度の高速化を図るかが重要な技術課題となっている。図１０は、一般的なＭＯＳトランジスタ１の構成を示す図である。ＭＯＳトランジスタ２００１は、例えばガラス基板２００２の上に形成されるものであり、半導体膜２００３、絶縁膜２００４、ゲート絶縁膜２００５、ゲート電極２００６、ソース電極２００７、ドレイン電極２００８、絶縁膜２００９を含んで構成されている。
【０００３】
かかるＭＯＳトランジスタ２００１においては、ゲート電極２００６の直下のチャネル領域の距離（図１０に示すチャネル長Ｌｃ）が短ければ、それだけ動作速度が高速化されることになる。
このような動作速度の高速化を実現するために、従来はフォトリソグラフィ技術を利用して、短いチャネル長を実現していた（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、フォトリソグラフィ技術を用いた場合には、歩留まりが悪く、また、高価な露光装置等が必要となるために高コスト化を招く等の問題が生じる。さらに、基板全面にレジスト材料等を塗布した後に大部分を削り取るためムダになる材料が多く、これによっても高コスト化を招くといった問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７６３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡単にチャネル長を短くし、かつ、製造コストを低減することができる半導体装置の製造方法、および、かかる製造方法を用いた電子機器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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の半導体装置の製造方法は、第１の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第１の液体の液滴を基体上に付与する工程と、
前記基体上に付与された前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去することにより、前記基体上に第１の膜を形成する工程と、
前記第１の膜に重なるように、第２の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第２の液体の液滴を前記基体上に付与する工程と、
前記基体上に付与された前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去することにより、前記第２の液体の液滴の外径を減少させつつ、前記基体上に第２の膜を前記第１の膜に対し間隔を隔てて形成する工程とを有し、
前記第１の膜および前記第２の膜のうち、一方をソース電極とし、他方をドレイン電極とすることを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去すると、第２の液体の液滴の周縁が第１の膜を乗り越えて、第２の液体の液滴が収縮し、第１の膜に対して極めて小さい間隔を隔てて第２の膜を形成することができる。そして、第１の膜および第２の膜のうち、一方をソース電極、他方をドレイン電極とするため、簡単に、ソース電極とドレイン電極との間の距離、すなわちチャネル長を短くすることができる。その際、フォトレジスト等を用いないので、半導体装置の低コスト化を図ることができる。
【０００８】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度は、前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度よりも速いことが好ましい。
これにより、第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する際に、第１の膜が第２の液体の液滴の外径の減少を阻止しようとする（第１の膜が第２の液体の液滴をピニングさせる）のを防止することができる。
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第１の膜を形成するに際し、前記基体上に付与された前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去するのに伴って、前記第１の液体の液滴の外径を減少させることが好ましい。
これにより、より小さい第１の膜を形成することができる。
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去するに際して、前記第２の液体の液滴が前記外径の減少を開始した後、かつ、前記第２の液体の液滴の周縁が前記第１の膜に達する前に、前記第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度を、前記第１の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する速度からこれよりも速い速度に変更することが好ましい。
これにより、第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する際に、第１の膜が第２の液体の液滴の外径の減少を阻止しようとする（第１の膜が第２の液体の液滴をピニングさせる）のを防止することができる。
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第１の液体の液滴の中心と前記第２の液体の液滴の中心とが一致しないように、前記第１の液滴および前記第２の液滴のそれぞれが前記基体上に付与されることが好ましい。
これにより、比較的簡単に、第２の膜を第１の膜に対して微小な間隔を隔てて形成することができる。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第１の膜と前記第２の膜との間の間隙距離は、１〜２０μｍであることが好ましい。
これにより、極めて優れた特性を有する半導体装置を得ることができる。
本発明の半導体装置の製造方法では、前記第２の膜を形成した後に、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に半導体層を形成する工程を有することが好ましい。
これにより、基体上に薄膜トランジスタを形成することができる。
【００１２】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記半導体層を形成した後に、前記半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記半導体層に対応する前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを有することが好ましい。
これにより、トップゲート型の薄膜トランジスタを形成することができる。
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記基体に前記第２の液体の液滴を付与した直後における前記基体に対する前記第２の液体の液滴の静的接触角は、１０〜１２０°であることが好ましい。
これにより、第２の液体の液滴から溶媒または分散媒を除去する際に、第１の膜が第２の液体の液滴の外径の減少を阻止しようとする（第１の膜が第２の液体の液滴をピニングさせる）のを防止することができる。
【００１４】
本発明の電子機器の製造方法は、本発明の半導体装置の製造方法を用いて半導体装置を製造する工程を有し、該工程を経て電子機器を製造することを特徴とする。
これにより、簡単にチャネル長を短くすることができ、かつ、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の半導体装置の製造方法、および、かかる製造方法を用いた電子機器の製造方法を説明する。
＜半導体装置＞
まず、本発明の半導体装置の製造方法の説明に先立ち、かかる製造方法により製造される半導体装置を説明する。なお、以下では、半導体装置の一例としてアクティブマトリクス装置を説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態にかかるアクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図であり、図２は、本実施形態のアクティブマトリクス装置が備える薄膜トランジスタの構成を示す図（縦断面図および平面図）である。なお、以下の説明では、図２中上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図１に示すアクティブマトリクス装置１００は、基体４８と、いずれも基体４８上に設けられ、互いに直交する複数のデータ線１０１および複数の走査線１０２と、これらのデータ線１０１と走査線１０２との各交点付近に設けられた薄膜トランジスタ１および画素電極１０３とを有している。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態の薄膜トランジスタ１は、トップゲート型の薄膜トランジスタであり、基体４８上に、互いに分離して設けられたソース電極７２およびドレイン電極７３と、ソース電極７２およびドレイン電極７３に接触して設けられた半導体層７８と、ソース電極７２、ドレイン電極７３および半導体層７８を覆うように設けられたゲート絶縁膜７９と、半導体層７８に対応するゲート絶縁膜７９上に設けられたゲート電極８０とを有している。
【００１８】
このような薄膜トランジスタ１では、ゲート電極８０が走査線１０２に、ソース電極７２がデータ線１０１に、ドレイン電極７３が画素電極（個別電極）１０３に、それぞれ接続されている。
このようなアクティブマトリクス装置１００は、次のようにして製造することができる。
【００１９】
＜半導体装置の製造方法＞
以下、本発明の半導体装置の製造方法の一例としてアクティブマトリクス装置１００の製造方法を説明する。
以下では、薄膜トランジスタ１の製造方法を中心に説明する。
本実施形態における薄膜トランジスタ１の製造方法は、第１の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第１の液体の液滴を基体４８上に付与する工程（以下、第１の液滴付与工程という）と、基体４８上に付与された第１の液体の液滴を乾燥することにより、基体４８上に第１の膜を形成する工程（以下、第１の膜形成工程という）と、第１の膜に重なるように、第２の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第２の液体の液滴を基体４８上に付与する工程（以下、第２の液滴付与工程という）と、基体４８上に付与された第２の液体の液滴を乾燥・収縮することにより、基体４８上に第２の膜を第１の膜に対し間隔を隔てて形成する工程（以下、第２の膜形成工程という）と、半導体層７８を形成する工程（以下、半導体層形成工程という）と、ゲート絶縁膜７９を形成する工程（以下、ゲート絶縁膜形成工程という）と、ゲート電極８０を形成する工程（以下、ゲート電極形成工程という）とを有する。ここで、第１の膜および第２の膜のうち、一方がソース電極７２、他方がドレイン電極７３を構成する。
【００２０】
以下、図３ないし図７を参照しつつ、各工程について順次説明する。
図３は、本実施形態のアクティブマトリクス装置１００（半導体装置）の製造方法における第１の液滴付与工程および第１の膜形成工程を説明するための図（平面図および断面図）、図４は、本実施形態のアクティブマトリクス装置１００（半導体装置）の製造方法における第２の液滴付与工程および第２の膜形成工程を説明するための図（平面図および断面図）、図５は、第１の液滴付与工程および第２の液滴付与工程に用いる液滴吐出装置の概略構成を示す図、図６は、図５に示す液滴吐出装置のヘッド部の概略構成を示す図、図７は、本実施形態のアクティブマトリクス装置１００（半導体装置）の製造方法における半導体層形成工程、ゲート絶縁膜形成工程、およびゲート電極形成工程を説明するための図である。なお、以下の説明に用いる各図面では、説明の便宜上、各部の縮尺を適宜変更している。
【００２１】
［Ａ１］  第１の液滴付与工程
本工程では、第１の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第１の液体を用いて、図３（ａ）に示すように、基体４８上に液滴７０を形成する。
より具体的には、まず、基体４８を用意する。
基体４８には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタに可撓性を付与する場合には、基体４８には、樹脂基板が選択される。
なお、基体４８上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基体４８表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極７２およびドレイン電極７３と基体４８との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。
【００２２】
下地層の構成材料としては、特に限定されないが、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮ）、ポリイミド、ポリアミド、あるいは架橋されて不溶化された高分子等が好適に用いられる。
一方、第１の物質（後述する第１の膜の構成材料）を溶媒に溶解または分散媒に分散させた第１の液体を調製する。
【００２３】
第１の物質（すなわちソース電極７２またはドレイン電極７３の構成材料）としては、導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の導電性材料、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、前記導電性高分子材料は、通常、酸化鉄、ヨウ素、無機酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。これらの中でも、第２の物質としては、それぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇまたはこれらを含む合金を主とするものが好適に用いられる。
【００２４】
また、第１の液体の溶媒または分散媒としては、前述したような第１の物質を溶解または分散することができるものであれば、特に限定されず、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
そして、この第１の液体を後述するような液滴吐出装置を用いて基体４８上に吐出して第１の液体の液滴７０を形成する。なお、液滴吐出装置については後に詳述する。
【００２５】
［Ａ２］  第１の膜形成工程
次に、図３（ｂ）に示すように、基体４８上に付与された第１の液体の液滴７０から溶媒または分散媒を除去（すなわち、液滴７０を乾燥）することにより、図３（ｃ）に示すように、基体４８上に第１の膜７６を形成する。
より具体的に説明すると、本実施形態では、第１の液体の液滴７０の乾燥過程において、液滴７０の周縁部での局所的な固形分（すなわち、第１の物質）の析出を抑えることにより、図３（ｂ）に示すように、液滴７０の外径を減少させる。すなわち、液滴７０の周縁部でのピニングを防止しつつ（言い換えると、ディピニング状態で）、液滴７０から溶媒または分散媒を除去することにより、液滴７０の外径を減少させる。このとき、図３（ｂ）に示すように、液滴７０内に対流を生じさせることにより、液滴７０内の固形分濃度の均一化を図り、その結果、液滴７０の周縁での局所的な固形分の析出を抑えることができる。
【００２６】
なお、本明細書では、「ピニング」とは、液滴７０の周縁部に析出または凝集した固形分によって、乾燥に伴う液滴７０の収縮が抑制される現象をいう。また、「ディピニング」とは、液滴７０の乾燥時にピニングすることなく液滴７０が収縮する現象をいう。
そして、液滴７０中の固形分濃度が飽和濃度に達することで、図３（ｃ）に示すように、第１の膜７６が形成される。
【００２７】
［Ａ３］  第２の液滴付与工程
次に、図４（ａ）に示すように、第１の膜７６に重なるように、第２の物質を溶媒に溶解または分散媒に分散した第２の液体の液滴７１を基体４８上に付与する。
このとき、第１の液体の液滴７０の中心と第２の液体の液滴７１の中心とが一致しないように、第２の液体の液滴７１を基体４８に付与するのが好ましい。これにより、後述する第２の膜形成工程にて、比較的簡単に、第２の膜７７を第１の膜７６に対して微小な間隔を隔てて形成することができる。
第２の液体としては、前述した第１の液体と同様のものを用いることができる。
【００２８】
［Ａ４］  第２の膜形成工程
基体４８上に付与された第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去することにより、第２の液体の液滴７１の外径を減少させつつ、基体４８上に第２の膜７７を第１の膜７６に対し間隔Ｌを隔てて形成する。そして、第１の膜７６および第２の膜７７のうち、一方をソース電極７２とし、他方をドレイン電極７３とする。
【００２９】
より具体的に説明すると、前述した第１の膜形成工程と同様に液滴７１内で固形分濃度の均一化を図るとともに、第１の膜７６が液滴７１の外径の減少を阻止しようとする（第１の膜７６が液滴７１をピニングさせる）のを防止しつつ、第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去して、第２の膜７７を形成する。これにより、第２の液体の液滴７１の周縁が第１の膜７６を乗り越えて、液滴７１が収縮し、図４（ｃ）に示すように、第２の膜７７が形成される。このようにして形成された第２の膜７７は、前述した第１の膜７６の形状と同様の形状をなすものとなる。
【００３０】
その際、前述した第１の膜形成工程での第１の液体の液滴７０から溶媒または分散媒を除去する速度よりも速い速度で、第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去する。すなわち、第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去する速度（以下、液滴７１の乾燥速度という）は、第１の液体の液滴７０から溶媒または分散媒を除去する速度（以下、液滴７０の乾燥速度という）よりも速いのが好ましい。これにより、第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去する際に、第１の膜７６が液滴７１の外径の減少を阻止しようとする（第１の膜７６が液滴７１をピニングさせる）のを防止することができる。
【００３１】
この場合、図４（ａ）に示すように第２の液体の液滴７１が基体４８上に付与され、第２の液体の液滴７１が外径の減少を開始した後、かつ、図４（ｂ）に示すように第２の液体の液滴７１の周縁が第１の膜７６に達する前に、第２の液体の液滴７１の乾燥速度を、第１の液体の液滴７０の乾燥速度からこれよりも速い速度に変更するのが好ましい。これにより、第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去する際に、第１の膜７６が液滴７１の外径の減少を阻止しようとするのをより確実に防止することができる。
前述したような液滴７０の乾燥速度や液滴７１の乾燥速度は、例えば、液滴７０や液滴７１の周囲の温度、湿度、気圧、風量などに応じて変化する。
【００３２】
（液滴吐出装置）
ここで、図５、図６に基づいて、前述した液滴７０、液滴７１の形成に用いる液滴吐出装置を説明する。なお、以下の説明では、第１の液体を用いて液滴７０を形成する場合を例に説明するが、第２の液体を用いて液滴７１を形成する場合も同様である。
図５に示す液滴吐出装置１０は、ベース１２、第１移動手段１４、第２移動手段１６、重量測定手段である電子天秤（不図示）、ヘッド２０、キャッピングユニット２２、およびクリーニングユニット２４を備えている。第１移動手段１４および第２移動手段１６を含む液滴吐出装置１０の動作は、制御装置２３により制御されるようになっている。なお図５において、Ｘ方向はベース１２の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。
【００３３】
第１移動手段１４は、ベース１２の上面に設置されＹ方向に延びる１対のガイドレール４０、４０と、ガイドレール４０、４０に沿って移動可能なスライダ４２とを有している。このスライダ４２をガイドレール４０、４０に沿って移動させるための駆動手段として、例えばリニアモータを採用することができる。これにより、スライダ４２をＹ方向に沿って移動可能とするとともに、スライダ４２をＹ方向での任意の位置で位置決めすることができる。
【００３４】
スライダ４２の上面には、モータ４４が固定され、このモータ４４のロータには、テーブル４６が固定されている。このテーブル４６は、基体４８を保持しつつ位置決めするものである。すなわち、図示しない吸着保持手段により、テーブル４６の穴４６Ａを負圧とすることによりテーブル４６上に基体４８を吸着して、基体４８をテーブル４６上に保持することができる。また、モータ４４は、例えばダイレクトドライブモータである。このモータ４４に通電することにより、モータ４４のロータの回転に伴ってテーブル４６がθｚ方向に回転して、テーブル４６をインデックス（回転割り出し）することができるようになっている。また、テーブル４６には、ヘッド２０が第１の液体を捨打ち、あるいは試し打ち（予備吐出）するための予備吐出エリアが設けられている。
【００３５】
また、ベース１２上には、キャッピングユニット２２およびクリーニングユニット２４が設けられている。キャッピングユニット２２は、ヘッド２０におけるインク吐出面２０Ｐの乾燥を防止するため、液滴吐出装置１０の待機時にインク吐出面２０Ｐをキャッピングするものである。また、クリーニングユニット２４は、ヘッド２０におけるノズルの目詰まりを取り除くため、ノズルの内部を吸引するものである。なお、クリーニングユニット２４は、ヘッド２０におけるインク吐出面２０Ｐの汚れを取り除くため、インク吐出面２０Ｐのワイピングを行うことも可能である。
【００３６】
また、ベース１２上の後方側部分には、支柱１６Ａ、１６Ａが立設され、その支柱１６Ａ、１６Ａの上端部にコラム１６Ｂが架設されている。そして、そのコラム１６Ｂの前面に第２移動手段１６が設けられている。この第２移動手段１６は、Ｘ方向に沿って配置された１対のガイドレール６２Ａ、６２Ａと、またガイドレール６２Ａ、６２Ａに沿って移動可能なスライダ６０とを有している。このスライダ６０をガイドレール６２Ａ、６２Ａに沿って移動させるための駆動手段として、例えばリニアモータを採用することができる。これにより、スライダ６０をＸ方向に沿って移動可能とするとともに、スライダ６０をＸ方向での任意の位置で位置決めすることができる。
【００３７】
スライダ６０には、ヘッド２０が設けられている。ヘッド２０には、モータ６２、６４、６６、６８が接続されている。モータ６２は、ヘッド２０をＺ方向に移動可能とし、またヘッド２０を任意の位置で位置決め可能とするものである。モータ６４は、ヘッド２０をＹ方向に平行な軸線まわりのβ方向に揺動可能とし、またヘッド２０を任意の位置で位置決め可能とするものである。モータ６６は、ヘッド２０をＸ方向に平行な軸線まわりのγ方向に揺動可能とし、またヘッド２０を任意の位置で位置決め可能とするものである。モータ６８は、ヘッド２０をＺ方向に平行な軸線まわりのα方向に揺動可能とし、またヘッド２０を任意の位置で位置決め可能とするものである。
【００３８】
以上のように、基体４８は、Ｙ方向に移動および位置決め可能で、かつ、θｚ方向に揺動および位置決め可能となっている。また、ヘッド２０は、Ｘ、Ｚ方向に移動および位置決め可能で、かつ、α、β、γ方向に揺動および位置決め可能となっている。したがって、本実施形態の液滴吐出装置１０は、ヘッド２０の吐出面２０Ｐと、テーブル４６上の基体４８との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
【００３９】
図６に示すように、ヘッド２０は、第１の液体２をノズル９１から吐出するものである。このヘッド２０は、液体の吐出方式として、ピエゾ素子を用いたピエゾ方式を採用している。このピエゾ方式は、液体に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。なお、液体の吐出方式として、液体を加熱して発生した泡（バブル）により液体を吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することもできる。
【００４０】
ヘッド２０のヘッド本体９０には、リザーバ９５およびリザーバ９５から分岐された複数のインク室９３が形成されている。リザーバ９５は、各インク室９３に第１の液体２を供給するための流路になっている。また、ヘッド本体９０の下端面には、吐出面２０Ｐを構成するノズルプレート２０Ａが装着されている。このノズルプレート２０Ａには、第１の液体２を吐出するための複数のノズル９１が、各インク室９３に対応して開口形成されている。そして、各インク室９３から対応するノズル９１に向かって、インク流路が形成されている。
【００４１】
また、ヘッド本体９０の上端面には、振動板９４が装着されている。なお、振動板９４は各インク室９３の壁面を構成している。その振動板９４の外側には、各インク室９３に対応して、ピエゾ素子９２が設けられている。ピエゾ素子９２は、水晶等の圧電材料を一対の電極（不図示）で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路９９に接続されている。
【００４２】
そして、駆動回路９９からピエゾ素子９２に電圧を印加すると、ピエゾ素子９２が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子９２が収縮変形すると、インク室９３の圧力が低下して、リザーバ９５からインク室９３に第１の液体２が流入する。一方、ピエゾ素子９２が膨張変形すると、インク室９３の圧力が増加して、ノズル９１から第１の液体２が吐出される。なお、ピエゾ素子９２への印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子９２の変形量を制御することができる。また、ピエゾ素子９２への印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子９２の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子９２への印加電圧を制御することにより、第１の液体２の吐出条件を制御しうるようになっている。
【００４３】
［Ａ５］  半導体層形成工程
次に、図７（ａ）に示すようなソース電極７２とドレイン電極７３との間の間隙を埋めるように、半導体層７８を形成する（図７（ｂ）参照）。この半導体層７８のうち、ソース電極７２とドレイン電極７３との間の領域がチャネル領域となる。
半導体層７８は、前述した液滴吐出装置１０と同様の装置を用いて、半導体層７８の構成材料またはその前駆体を溶媒に溶解または分散媒に分散した液体を、ソース電極７２とドレイン電極７３との間の間隙に供給し、これを乾燥（必要に応じて焼成）することにより、形成することができる。
【００４４】
なお、半導体層７８の形成方法としては、特に限定されず、前述したような方法以外にも、例えば、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等により形成することができる。
【００４５】
半導体層７８の構成材料としては、特に限定されず、各種有機半導体材料および各種無機半導体材料を用いることができる。
有機半導体材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）を主とするものを用いるのが好ましい。共役系高分子材料は、その特有な電子雲の広がりにより、キャリアの移動能が特に高い。このような高分子の有機半導体材料は、簡易な方法で成膜することができるとともに、比較的容易に配向させることができる。
【００４６】
また、これらの中でも、有機半導体材料は、フルオレン−ビチオフェン共重合体のようなフルオレンとビチオフェンとを含む共重合体、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体のようなアリールアミンを含む重合体またはこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものがより好ましく、ポリアリールアミン、フルオレン−ビチオフェン共重合体またはこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものが好ましい。このような有機半導体材料で構成される半導体層７８は、一時的に高温多湿な環境下に晒されても、耐水性および耐酸化性が高いことから、品質劣化が防止され、特に化学的に安定なものとすることができる。
【００４７】
無機半導体材料としては、例えば、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン、ゲルマニウム、ヒ素化ガリウム等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。液滴吐出装置１０を用いて半導体層７８を形成する場合には、例えば、シクロペンタシランを含む液体シリコンを液滴吐出装置１０によりソース電極７２とドレイン電極７３との間の間隙に供給し、これを乾燥・焼成することにより、半導体層７８を形成することができる。
【００４８】
［Ａ６］  ゲート絶縁層形成工程
次に、図７（ｃ）に示すように、ソース電極７２、半導体層７８、ドレイン電極７３を覆うように基体４８上にゲート絶縁膜７９を形成する。その際、必要に応じて、ゲート絶縁膜７９を研磨等することにより平坦性の高い面を得る。
ゲート絶縁膜７９の形成方法としては、半導体層７８の形成方法と同様の方法を用いることができる。
ゲート絶縁膜７９の構成材料は、有機材料（特に有機高分子材料）であるのが好ましい。有機高分子材料を主材料としてゲート絶縁膜７９を形成すると、ゲート絶縁膜７９の形成が容易であるとともに、半導体層７８が有機半導体材料で構成されている場合には、ゲート絶縁膜７９と半導体層７８との密着性の向上を図ることもできる。
【００４９】
このような有機高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
また、ゲート絶縁膜７９の構成材料には、例えば、ＳｉＯ２等の無機絶縁材料を用いることもできる。この場合、ゲート絶縁膜７９は、ポリシリケート、ポリシロキサン、ポリシラザンのような溶液を塗布して、塗布膜を酸素、または水蒸気の存在下で加熱することによって、溶液材料からＳｉＯ２を得ることができる。また、金属アルコキシド溶液を塗布した後、これを酸素雰囲気で加熱することによって無機絶縁材料を得る（ゾル・ゲル法として知られる）ことができる。
なお、ゲート絶縁膜７９の構成材料としては、上記以外の材料、例えば樹脂、セラミックス等で構成されてもよいことは、言うまでもない。
【００５１】
そして、形成したゲート絶縁膜７９を研磨し、膜厚を減少させることにより平坦性の高い面を得る。この膜厚を減少させる方法としては、例えばＣＭＰ法（化学的機械的研磨法）を採用することができ、具体的な条件としては、例えば軟質ポリウレタン製のパッドと、アンモニア系又はアミン系のアルカリ溶液にシリカ粒子を分散させた研磨剤（スラリー）を組み合わせて用い、圧力３００００Ｐａ、回転数５０回転／分、研磨剤の流量を２００ｓｃｃｍ、といった条件を採用することができる。
なお、酸化シリコン膜を形成する方法としては、上述した方法のほか、例えば基体４８上に液体材料として感光性ポリシラザンを適量滴下した後に、スピンコート法（例えば、１０００ｒｐｍ、２０秒間）で塗布し、１００℃程度で焼成することによって酸化シリコン膜を得るようにしても良い。
【００５２】
また、液体材料を用いて酸化シリコン膜を形成する代わりに、例えばＣＶＤ法を用いて酸化シリコン膜を形成しても良い。ＣＶＤ法を用いる場合には、特にプラズマ励起ＣＶＤ法（ＰＥＣＶＤ法）が好適であり、以下のような成膜条件を適用可能である。例えば、原料ガスとしてテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）および酸素（Ｏ２）を用い、それぞれの流量を２００ｓｃｃｍ、５ｓｌｍとし、雰囲気温度を３５０℃、ＲＦパワーを１．３ｋＷ、圧力を２００Ｐａという条件にすることにより、約３００ｎｍ／ｍｉｎという高速な成膜速度で酸化シリコン膜を成膜することが可能である。また、原料ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ４）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）およびアルゴン（Ａｒ）を用い、それぞれの流量を１６０ｓｃｃｍ、３ｓｌｍ、５ｓｌｍとし、雰囲気温度を４００℃、ＲＦパワーを８００Ｗ、圧力を１７０Ｐａという条件にすることによっても、約３００ｎｍ／ｍｉｎという高速な成膜速度で酸化シリコン膜を成膜することが可能である。
【００５３】
［Ａ７］  ゲート電極形成工程
次に、図７（ｄ）に示すように、ソース電極７２とドレイン電極７３との間の領域に対応してゲート絶縁膜７９上にゲート電極８０を形成する。
ゲート電極８０は、特に限定されず、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等により形成することができる。
【００５４】
また、ゲート電極８０の構成材料としては、ソース電極７２とドレイン電極７３と同様のものを用いることができる。
また、このとき、走査線１０２を形成する。
なお、本実施形態では、走査線１０２は、ゲート電極８０とは別途形成されるが、隣接する薄膜トランジスタ１のゲート電極８０を連続して形成することにより走査線１０２としてもよい。
【００５５】
以上説明したような各工程を経ることにより、半導体層７８、ゲート絶縁膜７９、ゲート電極８０等を積層した電界効果型の薄膜トランジスタ１が得られる。
この薄膜トランジスタ１の製造方法にあっては、前述したように、第２の液体の液滴７１から溶媒または分散媒を除去すると、第２の液体の液滴７１の周縁が第１の膜７６を乗り越えて、第２の液体の液滴７１が収縮し、第１の膜７６に対して極めて小さい間隔を隔てて第２の膜７７を形成することができる。そして、第１の膜７６および第２の膜７７のうち、一方をソース電極７２、他方をドレイン電極７３とするため、簡単に、ソース電極７２とドレイン電極７３との間の間隙距離、すなわちチャネル長を短くすることができる。その際、フォトレジスト等を用いない（高価な露光装置等を用いることがない）ので、アクティブマトリクス装置（半導体装置）の低コスト化を図ることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、基体４８の上に第２の膜７７を基体４８の上に直接形成しているため、イオンの打ち込み工程（半導体層７８に対してドナーやアクセプターとなる不純物イオンを打ち込むことによって電極を形成する場合に必要となる工程）を省くことができる。
なお、上述した実施形態では、第１の物質および第２の物質として導電性材料を用いてソース電極７２およびドレイン電極７３を形成する場合について説明したが、例えば、第１の物質および第２の物質として半導体材料を用い、第１の膜７６および第２の膜７７を形成した後に、これらに対し不純物をドープするなど（いわゆるイオン打ち込み等）の方法によってソース電極７２およびドレイン電極７３を形成してもよい。
【００５７】
また、前述した実施形態ではトップゲート型の薄膜トランジスタを形成する場合を例に説明したが、図８に示すようなボトムゲート型の薄膜トランジスタを形成することも可能である。例えば、図８に示す薄膜トランジスタは、樹脂またはガラス等などを主材料として構成された基体４８’と、基体４８’上に設けられたゲート電極８０’と、ゲート電極８０’を覆うように基体４８’上に設けられたゲート絶縁膜７９’と、ゲート絶縁膜７９’上に設けられたソース電極７２’およびドレイン電極７３’と、ソース電極７２’およびドレイン電極７３’を覆うようにゲート絶縁膜７９’上に設けられた半導体層７８’とを有している。ここで、基体４８’上にゲート電極８０’およびゲート絶縁膜７９’を積層したものを基体とし、これに対し、前述したソース電極７２およびドレイン電極７３の形成方法と同様の方法を用いて、ソース電極７２’およびドレイン電極７３’を形成することができる。これにより、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを形成する場合においても、本発明の効果を得ることができる。なお、図８に示す薄膜トランジスタの形成においては、各層の形成順序が異なる以外は、前述した図２に示す薄膜トランジスタの形成方法と同様のものを用いることができる。
【００５８】
［電子機器］
次に、本発明を用いて製造された電子機器を、図９に基づいて説明する。
図９は、本発明を用いて製造された電子機器の一例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４、送話口１２０６、表示部１０００を備えている。表示部１０００は、前述したアクティブマトリクス装置１００を備えるものである。
【００５９】
また、電子機器は前述のアクティブマトリクス装置を含むものであれば、例えば表示部１０００を構成するパネル等の商取引で譲渡され得る形態を備えた半製品でもよく、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、電気泳動表示装置などが含まれる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態にかかるアクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態のアクティブマトリクス装置が備える薄膜トランジスタの構成を示す図（縦断面図および平面図）である。
【図３】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法における第１の液滴付与工程および第１の膜形成工程を説明するための図（平面図および断面図）である。
【図４】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法における第２の液滴付与工程および第２の膜形成工程を説明するための図（平面図および断面図）である。
【図５】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法における第１の液滴付与工程および第２の液滴付与工程に用いる液滴吐出装置の概略構成を示す図である。
【図６】図５に示す液滴吐出装置のヘッド部の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法における半導体層形成工程、ゲート絶縁膜形成工程、およびゲート電極形成工程を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法の他例を説明するための図である。
【図９】本発明を用いて製造された電子機器の一例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１０】一般的なＭＯＳトランジスタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１……薄膜トランジスタ  １０……液滴吐出装置  １２……ベース  １４……第１移動手段  １６……第２移動手段  １６Ａ……支柱  １６Ｂ……コラム  ２……第１の液体  ２０……ヘッド  ２０Ａ……ノズルプレート  ２０Ｐ……インク吐出面  ２２……キャッピングユニット  ２３……制御装置  ２４……クリーニングユニット  ４０……ガイドレール  ４２……スライダ  ４４……モータ  ４６……テーブル  ４６Ａ……穴  ４８、４８’……基体  ６０……スライダ  ６２……モータ  ６２Ａ……ガイドレール  ６４、６６、６８……モータ  ７０、７１……液滴  ７２、７２’……ソース電極  ７３、７３’……ドレイン電極  ７６……第１の膜  ７７……第２の膜  ７８……半導体層  ７９……ゲート絶縁膜  ８０……ゲート電極  ９０……ヘッド本体  ９１……ノズル  ９２……ピエゾ素子  ９３……インク室  ９４……振動板  ９５……リザーバ  ９９……駆動回路  １００……アクティブマトリクス装置（半導体装置）  １０１……データ線  １０２……走査線  １０３……画素電極  １０００……表示部  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  ２００１……ＭＯＳトランジスタ  ２００２……ガラス基板  ２００３……半導体膜  ２００４……絶縁膜  ２００５……ゲート絶縁膜  ２００６……ゲート電極  ２００７……ソース電極  ２００８……ドレイン電極  ２００９……絶縁膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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