(57)【要約】【課題】半導体装置の製造工程において、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を簡略化する半導体装置の製造技術及び製造装置を提供して、製造コストを低減し、スループットを向上させる。【解決手段】基板上に光吸収層、絶縁層が順次積層形成された被照射体に、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射し、当該重畳するようにレーザビームが照射された被照射体の一部をアブレーションさせ、開口を形成する。【選択図】図１
2008100285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光吸収層を形成し、
前記光吸収層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、前記マルチモードのレーザビーム及び前記シングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の前記絶縁層を除去することにより前記絶縁層に開口を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
光吸収層を形成し、
前記光吸収層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、前記マルチモードのレーザビーム及び前記シングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の前記光吸収層及び前記絶縁層を除去することにより前記光吸収層及び前記絶縁層に開口を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
導電層上に光吸収層を形成し、
前記光吸収層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、前記マルチモードのレーザビーム及び前記シングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の前記絶縁層を除去することにより前記絶縁層に開口を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
導電層上に光吸収層を形成し、
前記光吸収層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、前記マルチモードのレーザビーム及び前記シングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の前記光吸収層及び前記絶縁層を除去することにより前記光吸収層及び前記絶縁層に開口を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記マルチモードのレーザビームはＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザから射出されるレーザビームを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記シングルモードのレーザビームはフェムト秒レーザ又はピコ秒レーザから射出されるレーザビームを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記光吸収層は、前記マルチモードのレーザビーム及び前記シングルモードのレーザビームを吸収する材料を用いて形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記光吸収層は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち、少なくとも１つの元素を含む材料を用いて形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記光吸収層は、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、酸化インジウム、リン化インジウム、窒化インジウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、チタン酸ストロンチウムのうち、少なくとも１つを含む材料を用いて形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一において、
前記絶縁層は、前記マルチモードのレーザビーム及び前記シングルモードのレーザビームを透過する材料を用いて形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
前記開口に導電層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
マルチモードの第１のレーザビームを射出する第１のレーザ発振装置と、
前記第１のレーザ発振装置から射出された第１のレーザビームを成形し、被照射体に照射する第１の光学系と、
シングルモードの第２のレーザビームを射出する第２のレーザ発振装置と、
前記第２のレーザ発振装置から射出された第２のレーザビームを成形する第２の光学系と、
前記第２の光学系を通過した第２のレーザビームを分割し、前記第１のレーザビームと重畳するように前記第２のレーザビームを前記被照射体に照射する光学素子と、
前記被照射体を保持し、所望の場所に移動させるステージと、
を具備することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１３】
マルチモードの第１のレーザビームを射出する第１のレーザ発振装置と、
前記第１のレーザ発振装置から射出された第１のレーザビームを成形し、被照射体に照射する第１の光学系と、
シングルモードの第２のレーザビームを射出する第２のレーザ発振装置と、
前記第２のレーザ発振装置から射出された第２のレーザビームを成形するとともに、前記第２のレーザビームを分割する第２の光学系と、
前記第１のレーザビームと重畳するように前記第２のレーザビームを前記被照射体に照射する偏向器と、
前記被照射体を保持し、所望の場所に移動させるステージと、
を具備することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３において、
前記第１のレーザ発振装置は、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザであることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１５】
請求項１２乃至請求項１４のいずれか一において、
前記第２のレーザ発振装置は、フェムト秒レーザ又はピコ秒レーザであることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５のいずれか一において、
前記第１のレーザビームと重畳するように前記第２のレーザビームを照射した領域の前記被照射体の一部の除去を行うことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１７】
請求項１２乃至請求項１５のいずれか一において、
前記被照射体は、基板上に光吸収層、絶縁層が順に積層された積層体であり、
前記第１のレーザビームと重畳するように前記第２のレーザビームを照射して、前記光吸収層及び前記絶縁層、又は前記絶縁層の除去を行うことを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の作製方法に関する。特に、導電層、絶縁層等の薄膜に開口を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＳトランジスタや薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴともいう）及びそれらを有する半導体装置は、基板上に絶縁層、導電層などの薄膜を形成し、適宜リソグラフィー技術により所望のパターンを形成して製造されている。リソグラフィー技術とは、フォトマスクと呼ばれる透明な平板面上に遮光性の材料で形成された回路等のパターンを、光を利用して目的とする対象物に転写する技術であり、半導体集積回路等の製造工程において、広く用いられている。
【０００３】
しかし、リソグラフィー技術を用いた製造工程では、フォトレジストと呼ばれる感光性樹脂を用いたレジスト塗布、パターン露光、現像、レジストをマスクとしたエッチング、レジスト剥離といった多段階の工程が必要になる。従って、リソグラフィー工程の回数が増える程、コストが増加し、スループットが低下してしまう。
【０００４】
例えば、特許文献１には、絶縁膜に開口を形成する際のエッチング工程を不要にして、リソグラフィー工程を簡略化する半導体装置の製造方法が記載されている。具体的には、開口を形成したい領域に予めレジスト膜を形成し、当該レジスト膜以外の領域に絶縁膜を形成し、レジスト膜を除去することで、絶縁膜に開口を形成している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７７１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、リソグラフィー工程を簡略化する半導体装置の製造技術、又はリソグラフィー工程の回数を削減する半導体装置の製造技術を提供することを課題とする。
【０００７】
また、本発明は、フォトレジストを用いることなく、薄膜を加工することができる半導体装置の製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フォトレジストを用いることなく、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して、導電層同士を電気的に接続するための開口、又は導電層と半導体層とを電気的に接続するための開口を形成することを特徴とする。本発明のように、レーザアブレーションを利用してパターンを形成するプロセスを、本明細書ではレーザ・アブレーション・パターニング・プロセス（ＬＡＰＰ；Ｌａｓｅｒ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）と呼ぶ。本発明は、レーザアブレーションを利用して開口パターンを形成する。
【０００９】
なお、本明細書において、アブレーション（又はレーザアブレーションともいう）とは、レーザビームを照射して被照射体の照射領域の一部が除去される現象のことをいう。ここで、アブレーションは、レーザビームの照射により被照射体の照射領域の一部が固体状態から気体状態に変化する昇華と、照射領域の相が固体状態から液体状態を経て気体状態に変化する蒸発との両方を含む。
【００１０】
被照射体は、基板上に光吸収層、絶縁層が積層形成された積層体である。また、被照射体は、光吸収層の下層に導電層が形成されていてもよい。絶縁層側から、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射し、当該重畳するように照射した領域の被照射体の一部に開口を形成する。
【００１１】
絶縁層側から照射されたマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームは、絶縁層を透過し、光吸収層で吸収される。マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームが重畳するように照射された領域では、両者のレーザビームのエネルギーが合成される。光吸収層は、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームが重畳するように照射された領域で両者が合成されたエネルギーを吸収し、当該エネルギーによって加熱される。その結果、少なくとも光吸収層の上層に積層されている絶縁層が破壊されて除去され、絶縁層に開口が形成される。絶縁層と一緒に、レーザビームが重畳するように照射された領域の光吸収層の一部もしくは全部が除去されてもよい。
【００１２】
光吸収層は、レーザビームを吸収する材料を用いて形成する。絶縁層は、レーザビームを透過する材料を用いて形成する。
【００１３】
マルチモードのレーザビームは、マルチモードのレーザビームを得られるレーザ発振装置から射出すればよい。シングルモードのレーザビームは、シングルモードのレーザビームを得られるレーザ発振装置から射出すればよい。
【００１４】
レーザアブレーションを利用することにより、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、開口を形成することができる。
【００１５】
本発明は、光吸収層を形成し、光吸収層上に絶縁層を形成し、絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の絶縁層を除去し、絶縁層に開口を形成する。
【００１６】
本発明の他の構成は、光吸収層を形成し、光吸収層上に絶縁層を形成し、絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の光吸収層及び絶縁層を除去し、光吸収層及び絶縁層に開口を形成する。
【００１７】
本発明の他の構成は、導電層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に絶縁層を形成し、絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の絶縁層を除去し、絶縁層に開口を形成する。
【００１８】
本発明の他の構成は、導電層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に絶縁層を形成し、絶縁層側からマルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを重畳するように照射して、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームが重畳して照射された領域の光吸収層及び絶縁層を除去し、光吸収層及び絶縁層に開口を形成する。
【００１９】
マルチモードのレーザビームはＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザから射出されるレーザビームを用いることが好ましい。
【００２０】
シングルモードのレーザビームはフェムト秒レーザ又はピコ秒レーザから射出されるレーザビームを用いることが好ましい。
【００２１】
光吸収層は、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを吸収する材料を用いて形成することが好ましい。
【００２２】
本発明の他の構成は、光吸収層は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち、少なくとも１つの元素を含む材料を用いて形成することが好ましい。
【００２３】
本発明の他の構成は、光吸収層は、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、酸化インジウム、リン化インジウム、窒化インジウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、チタン酸ストロンチウムのうち、少なくとも１つを含む材料を用いて形成することが好ましい。
【００２４】
絶縁層は、マルチモードのレーザビーム及びシングルモードのレーザビームを透過する材料を用いて形成することが好ましい。
【００２５】
本発明の他の構成は、絶縁層、又は光吸収層及び絶縁層に形成された開口に導電層を形成する。
【００２６】
また、本発明は、絶縁層に直接開口を形成することができるレーザ加工装置を提供する。
【００２７】
本発明のレーザ加工装置は、マルチモードの第１のレーザビームを射出する第１のレーザ発振装置と、第１のレーザ発振装置から射出された第１のレーザビームを成形し、被照射体に照射する第１の光学系と、シングルモードの第２のレーザビームを射出する第２のレーザ発振装置と、第２のレーザ発振装置から射出された第２のレーザビームを成形する第２の光学系と、第２の光学系を通過した第２のレーザビームを分割し、第１のレーザビームと重畳するように第２のレーザビームを被照射体に照射する光学素子と、被照射体を保持し、所望の場所に移動させるステージと、を具備する。
【００２８】
また、他の構成のレーザ加工装置は、マルチモードの第１のレーザビームを射出する第１のレーザ発振装置と、第１のレーザ発振装置から射出された第１のレーザビームを成形し、被照射体に照射する第１の光学系と、シングルモードの第２のレーザビームを射出する第２のレーザ発振装置と、第２のレーザ発振装置から射出された第２のレーザビームを成形するとともに、前記第２のレーザビームを分割する第２の光学系と、第２の光学系を通過した第２のレーザビームを分割し、第１のレーザビームと重畳するように前記第２のレーザビームを被照射体に照射する偏向器と、被照射体を保持し、所望の場所に移動させるステージと、を具備する。
【００２９】
第１のレーザ発振装置は、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザであることが好ましい。また、第２のレーザ発振装置は、フェムト秒レーザ又はピコ秒レーザであることが好ましい。
【００３０】
また、本発明の他の構成は、第１のレーザビームと重畳するように第２のレーザビームを照射した領域の被照射体の一部の除去を行う。
【００３１】
また、本発明の他の構成は、被照射体は、基板上に光吸収層、絶縁層が順に積層された積層体であり、第１のレーザビームと重畳するように第２のレーザビームを照射して、光吸収層及び絶縁層、又は絶縁層の除去を行う。
【発明の効果】
【００３２】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いることなく、絶縁層等の薄膜に開口を形成することができる。
【００３３】
本発明は、半導体装置の製造工程において、開口を形成する際のリソグラフィー工程を削減又は簡略化することができる。よって、製造コストを低減、スループットを向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。ただし、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さまざまに変更しうることは当業者であれば容易に理解される。したがって、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。なお、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場合がある。
【００３５】
（実施の形態１）
本発明は、フォトレジストを用いたリソグラフィー技術を用いることなく、所望の領域に開口を形成することを特徴とする。本実施の形態においては、導電層同士を電気的に接続するための開口を絶縁層に形成する。以下、本発明を適用して絶縁層に開口を形成する方法の一形態について、図１を用いて具体的に説明する。
【００３６】
まず、導電層１２、光吸収層１４、絶縁層１６が順次積層形成された基板１０を用意する（図１（Ａ）参照）。導電層１２、光吸収層１４、絶縁層１６が順次積層形成された基板１０が、本実施の形態の被照射体である。
【００３７】
基板１０は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は半導体基板等を用いる。なお、基板１０上に下地絶縁層を形成することもできる。その場合、下地絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の絶縁材料を用いて形成すればよい。
【００３８】
導電層１２は、特に限定されず、導電材料を用いて形成する。例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、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）から選ばれた元素、又は当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料を用いることができる。当該元素を主成分とする化合物としては、窒素化合物、酸素化合物、炭素化合物、ハロゲン化合物などを用いることができる。具体的には、窒化アルミニウム、窒化タングステン、窒化タンタル等を用いることができる。導電層１２は、これらの導電材料を用いて、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により、単層構造又は積層構造で形成することができる。
【００３９】
光吸収層１４は、レーザビームを吸収することができる材料を用いて形成する。また、光吸収層１４は、下層の導電層１２の融点の温度よりも、沸点又は昇華点の温度が低い材料を用いて形成することが好ましい。例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）のうちいずれかの元素、又は当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物等の導電材料を用いることができる。当該元素を主成分とする化合物としては、窒素化合物、酸素化合物、炭素化合物、ハロゲン化合物などを用いることができ、例えば窒化アルミニウム、窒化タングステン、窒化タンタル等を用いることができる。その他、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、酸化インジウム、リン化インジウム、窒化インジウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、チタン酸ストロンチウム等の半導体材料を用いることができる。また、硫化亜鉛、窒化シリコン、硫化水銀、塩化アルミニウム等を用いることができる。光吸収層１４は、上述したような材料を用いて、蒸着法、スパッタリング法、又はＣＶＤ法等により、単層構造又は積層構造で形成することができる。また、光吸収層１４に、水素や不活性気体（ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）等の希ガス）を添加することもできる。光吸収層１４に水素や不活性気体を添加することで、後にレーザビームを照射する際、光吸収層１４内での気体の放出や蒸発を起こしやすくすることができる。
【００４０】
絶縁層１６は、レーザビームを透過することができる材料を用いて形成する。例えば、透光性の無機絶縁材料、有機絶縁材料等を用いる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を用いることができる。有機絶縁材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、エポキシ樹脂等の有機樹脂等を用いることができる。絶縁層１６は、これらの材料を用い、スパッタリング法、ＣＶＤ法、塗布法等により、単層構造又は積層構造で形成することができる。
【００４１】
次に、レーザビームを絶縁層１６側から照射する。レーザビームは、第１のレーザビーム１８と第２のレーザビーム２０が重畳するように照射する。光吸収層１４及び絶縁層１６において、第１のレーザビーム１８及び第２のレーザビーム２０が重畳して照射された領域を重畳照射領域２２とする（図１（Ｂ）参照）。
【００４２】
第１のレーザビーム１８としては、マルチモードのレーザビームを照射する。第２のレーザビーム２０としては、シングルモードのレーザビームを照射する。ここで、図３（Ａ）にマルチモードのレーザビーム（第１のレーザビーム１８に相当する）の断面におけるエネルギー分布の波形を示す。図３（Ｂ）にシングルモードのレーザビーム（第２のレーザビーム２０に相当する）の断面におけるエネルギー分布の波形を示す。図３（Ａ）、（Ｂ）に示す波形は、レーザビームの進行方向に対して垂直方向の断面のエネルギー分布を見たものである。図３（Ａ）、（Ｂ）に示す波形は、縦軸はレーザビームのエネルギー強度を示し、横軸はレーザビームの中心からの距離を示す。
【００４３】
図３（Ａ）に示すようなマルチモードのレーザビームの断面におけるエネルギー分布は、広いピーク幅を有する。マルチモードのレーザビームは、一般にレーザビーム全体のエネルギーが高く、大出力を得ることが可能である。このようなマルチモードのレーザビーム、すなわち本実施の形態における第１のレーザビーム１８は、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器等を用いて得ることができる。好ましくは、第１のレーザビーム１８は、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザを用いると大出力が得られやすい。また、固体レーザ発振器を用いる場合は、基本波から第５高調波を適宜選択して用いることが好ましい。気体レーザ発振器、固体レーザ発振器は、励起方式を適宜選択することでマルチモードのレーザビームを得ることができる。第１のレーザビーム１８は、連続発振のレーザビームとパルス発振のレーザビームのどちらを用いても構わない。
【００４４】
一方、図３（Ｂ）に示すようなシングルモードのレーザビームの断面におけるエネルギー分布は、中央付近（レーザビームの中心付近）に鋭いピークを有する。図３（Ｂ）に示す様な波形は、ガウシアン分布ともいわれる。シングルモードのレーザビームは、鋭いピークを持つため集光性が良く、直径数μｍのスポットにレーザビームを集光することも可能である。このようなシングルモードのレーザビーム、すなわち本実施の形態における第２のレーザビーム２０は、パルス幅がピコ秒台、或いはフェムト秒（１０−１５秒）台のレーザビームが得られるパルス発振のレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器等を用いて得ることができる。固体レーザ発振器を用いる場合は、基本波から第５高調波を適宜選択して用いることが好ましい。気体レーザ発振器、固体レーザ発振器は、励起方式を適宜選択することでシングルモードのレーザビームを得ることができる。
【００４５】
第１のレーザビーム１８及び第２のレーザビーム２０は、絶縁層１６を透過して、光吸収層１４で吸収される。光吸収層１４は、第１のレーザビーム１８及び第２のレーザビーム２０が重畳して照射された領域（重畳照射領域２２）でアブレーションされ、上層の絶縁層１６とともに除去される。その結果、開口２４が形成される。当該開口２４の底面では、導電層１２が露出する（図１（Ｃ）参照）。
【００４６】
アブレーションは、ある閾値以上のエネルギーを有するレーザビームが照射された場合に起きる。以下、本明細書では、アブレーションが起きるレーザビームのエネルギーの閾値をアブレーション閾値ともいう。本実施の形態において、光吸収層１４及び絶縁層１６は、光吸収層１４に吸収されるレーザビームのエネルギーがアブレーション閾値以上のときにアブレーションされる。したがって、光吸収層１４に吸収されるレーザビーム、つまり、照射されるレーザビームのエネルギーがアブレーション閾値未満の場合は、レーザビームが照射されても、光吸収層１４及び絶縁層１６はアブレーションされない。
【００４７】
本実施の形態では、第１のレーザビーム１８のエネルギーは、アブレーション閾値未満とする。第２のレーザビーム２０のエネルギーは、第１のレーザビーム１８のエネルギーと合成した場合に、アブレーション閾値以上となるものとする。
【００４８】
例えば、第１のレーザビーム１８のエネルギーをＡ、第２のレーザビーム２０のエネルギーをＢ、アブレーション閾値のエネルギーをＣとする。本発明は、以下の数式（１）、数式（２）を満たす。
【００４９】
【数１】
2008100285.tif 000003
【００５０】
【数２】
2008100285.tif 000004
【００５１】
被照射体において、第１のレーザビーム１８のみが照射される領域では、第１のレーザビーム１８は絶縁層１６を透過し、光吸収層１４で吸収される。しかし、光吸収層１４に吸収されるレーザビームのエネルギーがアブレーション閾値未満のためにアブレーションはされない。第１のレーザビーム１８及び第２のレーザビーム２０が重畳されるように照射される領域では、第１のレーザビーム１８及び第２のレーザビーム２０のエネルギーが合成される。その結果、光吸収層１４に吸収されるレーザビームのエネルギーがアブレーション閾値以上となり、アブレーションされる。アブレーションにより、被照射体（光吸収層１４及び絶縁層１６）に形成される開口２４の形状は、第２のレーザビーム２０に依る。第２のレーザビーム２０は、集光性良く、局所的にエネルギーを与えることができるため、直径数μｍの微細な開口を形成することができる。
【００５２】
一般に、マルチモードのレーザビームは大出力を得ることができる長所を有するが、集光性が悪く、直径数百μｍ程度までしか集光できなかった。一方、シングルモードのレーザビームは、局所的にエネルギーを与えることができるため集光性が良く、直径数μｍ程度に集光できる長所を有するが、全体のエネルギーは低く、大出力を得ることは難しかった。
【００５３】
本発明者らは、アブレーション閾値未満のエネルギーを有するレーザビームを被照射体に照射しても、被照射体は全く変質せず、アブレーション閾値以上のエネルギーを有するレーザビームを照射した場合のみにアブレーションされることを見出した。図３２を用いて詳しく説明する。
【００５４】
図３２（Ａ）、（Ｂ）は、アブレーションとエネルギーの関係を表す図であり、縦軸はエネルギー（Ｅ）を示し、横軸は長さを示す。また、マルチモードのレーザビームの断面におけるエネルギー分布の波形３４２０、シングルモードのレーザビームの断面におけるエネルギー分布の波形３４２２を示す。
【００５５】
図３２（Ａ）において、被照射体は、アブレーション閾値３２０２未満のエネルギー、すなわちエネルギー範囲３２００内のエネルギーを有するレーザビームを照射されても全く変質しない。波形３４２０はエネルギー範囲３２００内、すなわちアブレーション閾値３２０２未満である。したがって、被照射体は、波形３４２０を示すエネルギー分布のマルチモードのレーザビームを照射されても、全く変質しない。
【００５６】
図３２（Ｂ）に、波形３４２０を示すエネルギー分布のマルチモードのレーザビームと重畳するように、波形３４２２を示すエネルギー分布のシングルモードのレーザビームを照射した例を示す。重畳して照射された領域において、波形３４２０を示すエネルギー分布のマルチモードのレーザビーム及び波形３４２２を示すエネルギー分布のシングルモードのレーザビームのエネルギーは合成され、波形３４２２はアブレーション閾値３２０２以上となる。その結果、被照射体は、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳して照射された領域のみでアブレーションされる。また、被照射体のアブレーションはシングルモードのレーザビームに依るため、被照射体がアブレーションされて形成される開口の形状や大きさもシングルモードのレーザビームに依る。
【００５７】
本発明は、マルチモードの第１のレーザビーム１８及びシングルモードの第２のレーザビーム２０を重畳して被照射体に照射することで、アブレーション閾値以上のエネルギーを与えている。図３２から、マルチモードの第１のレーザビーム１８は、アブレーション閾値未満であれば極限まで高いエネルギーにすることが可能であることがわかる。したがって、本発明はマルチモードのレーザビームにより高いアシスト効果を得ることができるため、シングルモードのレーザビームのエネルギーを小さくすることができるという効果を奏する。すなわち、以下の数式（３）を可能にする。
【００５８】
【数３】
2008100285.tif 000005
【００５９】
よって、マルチモードのレーザビームでエネルギーを稼ぐとともに、シングルモードのレーザビームにより微細な開口を形成できるという、両者の長所を用いることが可能である。マルチモードの第１のレーザビーム１８を照射することで、ある程度大きく、且つ均一なエネルギーを有するレーザビームを広範囲に照射することができる。そして、アブレーションにより開口を形成したい領域には、シングルモードの第２のレーザビーム２０をマルチモードの第１のレーザビーム１８と重畳するように照射する。第２のレーザビーム２０は、局所的にエネルギーを与えることができるため、微細な領域でアブレーションさせ、微細な開口を形成することができる。
【００６０】
また、上述したように、シングルモードの第２のレーザビーム２０の照射エネルギーを小さくすることができるため、第２のレーザビーム２０は複数のレーザビームに分割することが可能になる。その結果、複数の微細な開口を同時に形成することも可能になる。
【００６１】
例えば、マルチモードの第１のレーザビーム１８は、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザを用いると大出力が得られ易い。したがって、これらのレーザを用いると、容易に広範囲に高いエネルギーを与えることができ、アシスト効果も高くなるため好ましい。また、シングルモードの第２のレーザビームは、フェムト秒レーザ又はピコ秒レーザを用いると微細な領域に集光しやすい。したがって、これらのレーザを用いると、容易にエネルギーを局所的に与えることができ、微細加工が可能になるため好ましい。
【００６２】
次に、開口２４に導電層２６を形成する。導電層２６は、導電層１２と電気的に接続する。また、光吸収層１４を導電材料を用いて形成する場合は、導電層２６は光吸収層１４とも電気的に接続する（図１（Ｄ）参照）。以上の工程で、フォトレジストを用いたリソグラフィー技術を用いることなく、導電層と導電層とを電気的に接続する開口を絶縁層に形成することができる。
【００６３】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、レジスト材料、現像液等の材料のロスを防ぎ、必要なフォトマスクの枚数を削減することができる。その結果、半導体装置の製造コストの低減を図ることができる。また、リソグラフィー工程を削減・簡略化できるため、スループットを向上させることも可能になる。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明のレーザ加工装置の一構成例について説明する。
【００６５】
図２に、レーザ加工装置の模式図を示す。図２において、レーザ加工装置２００は、第１のレーザ発振装置２０２と、レーザビームを成形する第１の光学系２０６と、第２のレーザ発振装置２０８と、レーザビームを成形する第２の光学系２１０と、第２の光学系２１０を通過したレーザビームを複数に分割する回折光学素子２１４と、ステージ２１５と、を具備している。
【００６６】
第１のレーザ発振装置２０２は、マルチモードのレーザビームを得られるレーザ発振器を備える。例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器等を用いることができる。好ましくは、第１のレーザ発振装置２０２は、ＹＡＧレーザ発振器、ＹＶＯ４レーザ発振器又はエキシマレーザ発振器を用いると大出力が得られやすい。固体レーザ発振器を用いる場合は、基本波から第５高調波を適宜選択して用いることが好ましい。また、連続発振のレーザビーム又はパルス発振のレーザビームのどちらが得られるものを用いてもよい。
【００６７】
第１の光学系２０６は、第１のレーザ発振装置２０２から射出されたレーザビームを所望の形状に成形するための光学系である。具体的には、レーザビームの断面形状を、円形、楕円形、矩形等の面状又は線状（厳密には、細長い長方形状）等に成形する。第１の光学系２０６は、レーザビームの拡がり角を抑え、レーザビームを照射面に集光させるように、複数のレンズで構成すればよい。例えば、第１の光学系２０６は、回折光学素子、ホモジナイザ等を組み合わせて用いることができる。第１の光学系２０６にホモジナイザ等を組み込むことで、レーザビームのエネルギー分布を均一化することもできる。
【００６８】
第１のレーザ発振装置２０２と第１の光学系２０６との間は、光ファイバ２０４を設けることが好ましい。光ファイバ２０４は、第１のレーザ発振装置２０２からのレーザビームを第１の光学系２０６に伝送することができる。また、光ファイバ２０４は柔軟性を有しており、自在に移動させることが可能である。したがって、光ファイバ２０４を移動させることにより、被照射体２３０の所望の場所にレーザビームを照射することが可能になる。なお、本発明は特に限定されず、第１のレーザ発振装置２０２と第１の光学系２０６との間は、レーザビームを伝送できるものを設ければよい。
【００６９】
第２のレーザ発振装置２０８は、シングルモードのレーザビームを得られるレーザ発振器を備える。例えば、パルス幅がピコ秒台、或いはフェムト秒（１０−１５秒）台のレーザビームが得られるパルス発振のレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器等を用いることができる。
【００７０】
第２の光学系２１０は、第２のレーザ発振装置２０８から射出されたレーザビームを成形するための光学系である。具体的には、レーザビームの断面形状を、円形、楕円形、矩形等の面状、又は線状（厳密には、細長い長方形状）等に成形する。例えば、第２の光学系２１０は、レーザビームのビーム径を調整するエキスパンダ等を用いることができる。
【００７１】
回折光学素子２１４は、第２の光学系２１０を通過したレーザビームを複数に分割する光学素子である。回折光学素子２１４は、回折光学素子２１４の面構造の回折現象により、レーザビームの挙動を制御することが可能である。詳しくは、回折光学素子２１４は、当該回折光学素子２１４の面構造の回折現象により、レーザビームの照射によって被照射面に形成されるビームスポットのエネルギー分布を制御することが可能である。例えば、回折光学素子２１４によって、被照射面に形成されるビームスポットのエネルギー分布を、多数のピークを有するエネルギー分布にできる。その結果、被照射面において、レーザビームを複数に分割することができる。回折光学素子２１４の面構造を適宜設計することで、レーザビームを複数に分割することができ、被照射体２３０の所望の場所にレーザビームを照射することも可能になる。
【００７２】
例えば、回折光学素子２１４は、ＯＲＡ（Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ａｎｇｌｅ）法などにより、位相分布を最適化して設計し、作製することができる。また、回折光学素子２１４は、波動光学的解析を行うことのできる光学設計ソフトで自動設計して作製することもできる。
【００７３】
回折光学素子２１４の物理的形状としては、２値位相格子、多値位相格子、連続位相格子などを適用することができる。また、回折光学素子２１４としては、透過型の回折光学素子を用いてもよいし、反射型の回折光学素子を用いてもよい。本実施の形態で示す回折光学素子２１４は、透過型を用いることとする。
【００７４】
また、レーザビームの進行方向、偏向方向等を制御するため、適宜ミラー等を設けることが好ましい。ミラーとして、ガルバノミラーやポリゴンミラーを設けてもよい。本実施の形態では、第２の光学系２１０と回折光学素子２１４との間にミラー２１２を設ける。第２の光学系２１０を通過したレーザビームは、ミラー２１２により偏向される。
【００７５】
ステージ２１５は、被照射体２３０を保持し、所望の方向に移動させる。本実施の形態では、ステージ２１５は、吸着ステージ２２０と、Ｘ軸方向に動作する搬送ステージ２１６と、Ｙ軸方向に動作する搬送ステージ２１８と、で構成される。被照射体２３０は、吸着ステージ２２０によって吸着され、固定されている。また、被照射体２３０は、所望の領域にレーザビームが照射されるように、搬送ステージ２１６、２１８によって移動される。したがって、被照射体２３０の被照射面において、ある領域にレーザビームを照射して被照射体の加工が終わったところで、搬送ステージ２１６、２１８を動作させることで被照射体２３０を移動し、新たな領域に対してレーザビームを照射して被照射体の加工することができる。
【００７６】
なお、図２に示すレーザ加工装置の構成は一例であり、レーザビームの光路に配置する光学系や回折光学素子の位置関係は特に限定されない。また、レーザビームの進行方向、偏向方向等を制御するためのミラーや、レーザビームのエネルギー分布を均一化するホモジナイザ等を適宜設けてもよい。
【００７７】
被照射体２３０は、基板上に、少なくとも光吸収層、絶縁層が積層形成されている。光吸収層の下層に導電層、絶縁層等が形成されていてもよい。光吸収層及び絶縁層の材料は、上記実施の形態１に準じる。被照射体２３０において、絶縁層が形成された面側が、レーザビームが照射される被照射面となる。
【００７８】
第１のレーザ発振装置２０２から射出されたレーザビームは、光ファイバ２０４を伝送され、第１の光学系２０６を通過し成形される。第１の光学系２０６を通過し、成形されたレーザビームは、ステージ２１５上に保持された被照射体２３０の被照射面に照射される。このとき、被照射体２３０の被照射面には、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームのビームスポット２３２が照射される。
【００７９】
一方、第２のレーザ発振装置２０８から射出されたレーザビームは、第２の光学系２１０を通過し成形される。第２の光学系２１０を通過し、成形されたレーザビームは、ミラー２１２で偏向され、回折光学素子２１４を通り複数のレーザビームに分割される。回折光学素子２１４を通過した複数のレーザビームは、ステージ２１５上に保持された被照射体２３０の被照射面に照射される。回折光学素子２１４を通過して照射される複数のレーザビームは、被照射体２３０の被照射面において、第１のレーザ発振装置２０２によるビームスポット２３２の範囲内に全て照射される。すなわち、被照射体２３０の被照射面において、第２のレーザ発振装置２０８による複数のレーザビームは、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと重畳して照射される。
【００８０】
上記のように、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームと、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームとが重畳して照射されると、重畳して照射された領域では、レーザビームのエネルギーが合成される。本実施の形態では、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームは回折光学素子２１４により複数に分割されており、複数に分割されたレーザビームがそれぞれ第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと重畳するように照射される。
【００８１】
本発明では、第１のレーザ発振装置２０２から射出されるレーザビームのエネルギーは、アブレーション閾値未満とする。第２のレーザ発振装置２０８から射出されるレーザビームのエネルギーは、第１のレーザ発振装置２０２から射出されるレーザビームのエネルギーと合成した場合に、アブレーション閾値以上となるものとする。
【００８２】
被照射体２３０において、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームのみが照射される領域では、アブレーション閾値未満のエネルギーが吸収される。そのため、被照射体２３０はアブレーションされない。
【００８３】
一方、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームとが重畳して照射された領域では、両者のレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが被照射体２３０に吸収される。その結果、被照射体２３０はアブレーションされ、開口が形成される。詳しくは、被照射体２３０において、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームとが重畳して照射される領域の光吸収層がアブレーションされ、当該光吸収層及びその上層の絶縁層、又は光吸収層の上層の絶縁層が除去される。そして、少なくとも絶縁層に所望の開口パターンが形成される。
【００８４】
また、本実施の形態では、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームは複数に分割され、当該複数に分割されたレーザビームがそれぞれ第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと重畳するように照射される。つまり、被照射体２３０において、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームとが重畳して照射される領域が、複数になる。したがって、被照射体２３０において、複数の領域をアブレーションさせ、複数の開口を同時に形成することが可能になる。
【００８５】
また、本発明は、アブレーションにより、被照射体２３０に形成される開口の形状や大きさは、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームに依る。本実施の形態において、第２のレーザ発振装置２０８からは、集光性が良く、局所的にエネルギーを与えることが可能なシングルモードのレーザビームが射出されている。したがって、被照射体２３０に微細な開口を形成することが可能になる。
【００８６】
本実施の形態では、前述したように、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームとが重畳して照射される領域の光吸収層がアブレーションされるように、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームのエネルギーと、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームのエネルギーを適宜決定すればよい。
【００８７】
また、第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームで、被照射体２３０にアブレーション閾値のエネルギーを上限とする高いエネルギーを与えることができるため、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームのエネルギーを小さくすることができる。その結果、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームを多数に分割することができる。
【００８８】
また、第２のレーザ発振装置２０８によるレーザビームを多数に分割し、当該分割したレーザビームを第１のレーザ発振装置２０２によるレーザビームと重畳するように照射することで、第１のレーザ発振装置２０２、第２のレーザ発振装置２０８による一度のレーザビームの照射で、被照射体２３０に多数の開口を形成することも可能になる。したがって、半導体装置の製造工程において、量産性を容易に向上させることができる。
【００８９】
本発明のレーザ加工装置は、フォトレジストを用いることなく、被照射体の所望の領域に開口を形成することができる。したがって、半導体装置の製造工程において、リソグラフィー工程の回数を削減・簡略化することができるため、製造コストを低減、スループットを向上させることができる。
【００９０】
また、本発明のレーザ加工装置は、一度の処理で多数の開口を被照射体に形成することができる。したがって、半導体装置の製造工程において、開口を形成する工程時間を短縮することができ、量産性を向上させることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態１と適宜自由に組み合わせることができる。
【００９２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２と異なるレーザ加工装置の構成例について説明する。
【００９３】
図４に、レーザ加工装置の模式図を示す。図４において、レーザ加工装置３００は、第１のレーザ発振装置３０２と、レーザビームを成形する第１の光学系３０６と、第２のレーザ発振装置３０８と、レーザビームを複数に分割する第２の光学系３１０と、レーザビームの進行方向を制御する第１の偏向器３１２と、第２の偏向器３１４と、ステージ３１５、とを具備している。
【００９４】
第１のレーザ発振装置３０２は、マルチモードのレーザビームを得られるレーザ発振器を備える。第１のレーザ発振装置３０２は、具体的には、上記実施の形態２に示した第１のレーザ発振装置２０２と同様なものを用いることができる。好ましくは、第１のレーザ発振装置３０２は、ＹＡＧレーザ発振器、ＹＶＯ４レーザ発振器又はエキシマレーザ発振器を備えると大出力が得られやすい。
【００９５】
第１の光学系３０６は、第１のレーザ発振装置３０２から射出されたレーザビームを所望の形状に成形するための光学系である。具体的には、レーザビームの断面形状を、円形、楕円形、矩形等の面上又は線状（厳密には、細長い長方形状）等に成形する。第１の光学系３０６は、レーザビームの拡がり角を抑え、レーザビームを照射面に集光させるように、複数のレンズで構成すればよい。また、第１の光学系３０６に、レーザビームのエネルギー分布を均一化するホモジナイザ等を組み込んでもよい。
【００９６】
第１のレーザ発振装置３０２と第１の光学系３０６との間は、光ファイバ３０４を設けることが好ましい。光ファイバ３０４は、第１のレーザ発振装置３０２からのレーザビームを第１の光学系３０６に伝送することができる。また、光ファイバ３０４は柔軟性を有しており、自在に移動させることが可能である。したがって、光ファイバ３０４を移動させることにより、被照射体３３０の所望の場所にレーザビームを照射することが可能になる。なお、本発明は特に限定されず、第１のレーザ発振装置３０２と第１の光学系３０６との間は、レーザビームを伝送できるものを設ければよい。
【００９７】
第２のレーザ発振装置３０８は、シングルモードのレーザビームを得られるレーザ発振器を備える。例えば、パルス幅がピコ秒台、或いはフェムト秒（１０−１５秒）台のレーザビームが得られるパルス発振のレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器等を用いることができる。
【００９８】
第２の光学系３１０は、第２のレーザ発振装置３０８から射出されたレーザビームを成形し、複数に分割するための光学系である。第２の光学系３１０は、偏光板や偏光子を適宜組み合わせて構成すればよい。第２の光学系３１０は、偏光板や偏光子を組み合わせて構成することで、レーザビームを分岐する機能を有することができる。また、第２の光学系３１０に、レーザビームを分岐することができるハーフミラー等を組み込んでもよい。
【００９９】
第１の偏向器３１２は、第２の光学系３１０を通過して分割されたレーザビームを偏向し、当該レーザビームの進行方向を制御する。例えば、第１の偏向器３１２として、ＡＯＤ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ：音響光学偏向器）を用いることができる。ＡＯＤとは、光学媒体内での音響光学変化により、レーザビームの偏向を行う偏向器である。ＡＯＤに用いる光学媒体は、偏向するレーザビームの波長、偏向方向、エネルギー等に応じて適宜選択すればよい。例えば、ＡＯＤを用いて可視領域のレーザビームを偏向する場合には、ガリウムリン、二酸化テルル、インジウムリンなどを光学媒体として用いることができる。第１の偏向器３１２としてＡＯＤを用いてレーザビームを偏向し、当該レーザビームの進行方向を制御することにより、レーザビームの照射のオン、オフを切り替えることが可能になる。ここで、レーザビームの照射のオンとは、レーザビームが被照射面に照射されるように偏向されることを意味する。これに対し、レーザビームの照射のオフとは、レーザビームが被照射面には照射されない、又はレーザビームが被照射面外に照射されることを意味する。
【０１００】
第２の偏向器３１４は、第１の偏向器３１２を通過したレーザビームを偏向し、当該レーザビームの進行方向を制御する。例えば、第２の偏向器３１４として、ガルバノミラーを用いることができる。ガルバノミラーは、ミラーの設置角度を任意に設定することが可能である。そのため、第２の偏向器３１４としてガルバノミラーを用いることで、レーザビームを被照射体３３０の所望の位置に照射させることが可能になる。
【０１０１】
ステージ３１５は、被照射体３３０を保持し、所望の方向に移動させる。本実施の形態では、ステージ３１５は、吸着ステージ３２０と、Ｘ軸方向に動作する搬送ステージ３１６と、Ｙ軸方向に動作する搬送ステージ３１８と、で構成される。被照射体３３０は、吸着ステージ３２０によって吸着され、固定されている。また、被照射体３３０は、所望の領域にレーザビームが照射されるように、搬送ステージ３１６、３１８によって移動される。したがって、被照射体３３０の被照射面において、ある領域にレーザビームを照射して被照射体の加工が終わったところで、搬送ステージ３１６、３１８を動作させることで被照射体を移動させ、新たな領域に対してレーザビームを照射して加工することができる。
【０１０２】
なお、図４に示すレーザ加工装置の構成は一例であり、レーザビームの光路に配置する光学系や偏向器等の位置関係は特に限定されない。また、レーザビームの進行方向、偏向方向等を制御するためのミラーや、レーザビームのエネルギー分布を均一化するホモジナイザ等を、適宜設けてもよい。また、本実施の形態では、第１の偏向器３１２、第２の偏向器３１４の複数の偏向器を設ける構成を説明したが、特に限定されない。したがって、偏向器を１つだけ設ける構成としてもよいし、３以上の複数の偏向器を設ける構成としてもよい。
【０１０３】
被照射体３３０は、少なくとも基板上に光吸収層、絶縁層が積層形成されている。光吸収層の下層には、導電層、絶縁層等が形成されていてもよい。光吸収層及び絶縁層の材料は、上記実施の形態１に準じる。被照射体３３０において、絶縁層が形成された面側が、レーザビームが照射される被照射面となる。
【０１０４】
第１のレーザ発振装置３０２から射出されたレーザビームは、光ファイバ３０４を伝送され、第１の光学系３０６を通過し成形される。第１の光学系３０６を通過し、成形されたレーザビームは、ステージ３１５上に保持された被照射体３３０の被照射面に照射される。このとき、被照射体３３０の被照射面には、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームのビームスポット３３２が照射される。
【０１０５】
一方、第２のレーザ発振装置３０８から射出されたレーザビームは、第２の光学系３１０を通過し複数に分割される。本実施の形態では、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームは、第２の光学系３１０を通過して４本のレーザビームに分割されるものとする。もちろん、本発明は特に限定されず、レーザビームは４本以下、又は４本以上に分割できる。
【０１０６】
第２の光学系３１０を通過して複数に分割されたレーザビームは、第１の偏向器３１２で偏向され、進行方向が制御される。第１の偏向器３１２を通過した複数のレーザビームは、さらに第２の偏向器３１４で偏向され、進行方向が制御される。第２の偏向器３１４を通過した複数のレーザビームは、ステージ３１５上に保持された被照射体３３０の被照射面に照射される。第２の偏向器３１４を通過して照射される複数のレーザビームは、被照射体３３０の被照射面において、第１のレーザ発振装置３０２によるビームスポット３３２の範囲内に全て照射される。すなわち、被照射体３３０の被照射面において、第２のレーザ発振装置３０８による複数のレーザビームは、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームとそれぞれ重畳して照射される。
【０１０７】
上記のように、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームと、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームとが重畳して照射されると、重畳して照射された領域では、レーザビームのエネルギーが合成される。本実施の形態では、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームは第２の光学系３１０により複数に分割されており、複数に分割されたレーザビームが、偏向器（第１の偏向器３１２、第２の偏向器３１４）を通過して、それぞれ第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと重畳するように照射される。
【０１０８】
本発明では、第１のレーザ発振装置３０２から射出されるレーザビームのエネルギーは、アブレーション閾値未満とする。第２のレーザ発振装置３０８から射出されるレーザビームのエネルギーは、第１のレーザ発振装置３０２から射出されるレーザビームのエネルギーと合成した場合に、アブレーション閾値以上となるものとする。
【０１０９】
被照射体３３０において、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームのみが照射される領域では、アブレーション閾値未満のエネルギーが吸収される。そのため、被照射体３３０はアブレーションされない。
【０１１０】
一方、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームとが重畳して照射された領域では、両者のレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが被照射体３３０に吸収される。その結果、被照射体３３０はアブレーションされ、開口が形成される。詳しくは、被照射体３３０において、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームとが重畳して照射される領域の光吸収層がアブレーションされ、当該光吸収層及びその上層の絶縁層、又は光吸収層の上層の絶縁層が除去される。そして、少なくとも絶縁層に所望の開口パターンが形成される。
【０１１１】
また、本実施の形態では、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームは第２の光学系３１０により複数に分割され、当該複数に分割されたレーザビームがそれぞれ第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと重畳するように照射される。つまり、被照射体３３０において、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームとが重畳して照射される領域が、複数になる。したがって、被照射体３３０において、複数の領域をアブレーションさせ、複数の開口を同時に形成することが可能になる。
【０１１２】
また、本発明は、アブレーションにより、被照射体３３０に形成される開口の形状は、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームに依る。本実施の形態において、第２のレーザ発振装置３０８は、集光性が良く、局所的にエネルギーを与えることが可能なシングルモードのレーザビームを射出するため、当該レーザビームの光路に配置する光学系、偏向器等を適宜選択することにより、直径数μｍのビームスポットを形成することも可能である。よって、被照射体３３０に微細な開口を形成することができる。
【０１１３】
本実施の形態では、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームとが重畳して照射される領域の光吸収層がアブレーションされるように、第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームのエネルギーと、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームのエネルギーを適宜決定すればよい。第１のレーザ発振装置３０２は、被照射体３３０にアブレーション閾値のエネルギーを上限とする高いエネルギーを有するレーザビームを照射することができる。そのため、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームのエネルギーは、小さくすることができる。その結果、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームを多数に分割することができる。
【０１１４】
また、第２のレーザ発振装置３０８によるレーザビームを多数に分割し、当該分割したレーザビームを第１のレーザ発振装置３０２によるレーザビームと重畳するように照射することで、第１のレーザ発振装置３０２、第２のレーザ発振装置３０８による一度のレーザビームの照射で、被照射体３３０に多数の微細な開口を形成することも可能になる。したがって、半導体装置の製造工程において、量産性を容易に向上させることができる。
【０１１５】
本発明のレーザ加工装置は、フォトレジストを用いることなく、被照射体の所望の領域に開口を形成することができる。したがって、半導体装置の製造工程において、リソグラフィー工程の回数を削減・簡略化することができるため、製造コストを低減、スループットを向上させることができる。
【０１１６】
また、本発明のレーザ加工装置は、一度の処理で多数の開口を被照射体に形成することができる。したがって、半導体装置の製造工程において、開口を形成する工程時間を短縮することができ、量産性を向上させることができる。
【０１１７】
本実施の形態は、上記実施の形態１と適宜自由に組み合わせることができる。
【０１１８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、フォトレジストを用いたリソグラフィー技術を用いることなく、所望の領域に複数の開口を形成する方法について説明する。具体的には、本発明を適用して絶縁層に複数の開口を形成する方法の一形態について、図５乃至図７を用いて具体的に説明する。
【０１１９】
まず、導電層５０２、光吸収層５０４、絶縁層５０６が順次積層形成された基板５００を用意する（図５（Ａ）参照）。
【０１２０】
基板５００は、上記実施の形態１で示した基板１０と同様なものを用いればよい。例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は半導体基板等を用いることができる。また、基板５００上に、下地絶縁層を形成してもよい。
【０１２１】
導電層５０２、光吸収層５０４、絶縁層５０６も、それぞれ上記実施の形態１で示した導電層１２、光吸収層１４、絶縁層１６と同様のものを用いて形成すればよい。
【０１２２】
導電層５０２は、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、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）から選ばれた元素、又は当該元素を主成分とする合金若しくは化合物を用いて形成することができる。
【０１２３】
光吸収層５０４は、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）から選ばれた元素、又は当該元素を主成分とする合金若しくは化合物等も導電材料を用いて形成することができる。その他、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、酸化インジウム、リン化インジウム、窒化インジウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、チタン酸ストロンチウム等の半導体材料を用いて形成することができる。
【０１２４】
絶縁層５０６は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の透光性の無機絶縁材料、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン系樹脂、エポキシ樹脂等の透光性の有機絶縁材料を用いて形成することができる。
【０１２５】
次に、レーザビームを絶縁層５０６側から照射する。レーザビームの照射は、第１のレーザビーム５１０と第２のレーザビーム５１２とを用いて行う。第２のレーザビーム５１２は複数に分割されており、それぞれが第１のレーザビーム５１０と重畳するように照射する。光吸収層５０４及び絶縁層５０６において、第１のレーザビーム５１０及び第２のレーザビーム５１２が重畳して照射された領域を重畳照射領域５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０とする（図５（Ｂ）参照）。
【０１２６】
図６に、図５（Ｂ）の斜視図を示す。図５（Ｂ）は、図６における線分ＯＰの断面図に相当する。図６は、第１のレーザビーム５１０は省略し、当該第１のレーザビーム５１０により形成されるビームスポット５１１を示している。また、第２のレーザビーム５１２も一部省略している。図６において、複数に分割されている第２のレーザビーム５１２は、第１のレーザビームによるビームスポット５１１の範囲内に全て照射される。つまり、第１のレーザビームのビームスポット５１１内に、第１のレーザビーム５１０及び第２のレーザビーム５１２が重畳して照射された重畳照射領域群５１８が形成される。図６において、破線の丸で囲まれた重畳照射領域群５１８の一部が、図５（Ｂ）における重畳照射領域５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０である。
【０１２７】
第１のレーザビーム５１０としては、マルチモードのレーザビームを照射する。例えば、第１のレーザビーム５１０は、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器等を用いて得ることができる。第１のレーザビーム５１０としてＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ又はエキシマレーザを用いると大出力が得られやすいので好ましい。固体レーザ発振器を用いる場合は、基本波から第５高調波を適宜選択して用いることが好ましい。また、連続発振のレーザビーム又はパルス発振のレーザビームのどちらが得られるものを用いてもよい。
【０１２８】
第１のレーザビーム５１０のエネルギーは、光吸収層５０４でアブレーションが起きない程度とする。すなわち、第１のレーザビーム５１０のエネルギーは、アブレーション閾値未満のエネルギーとする。
【０１２９】
また、第１のレーザビーム５１０の断面形状は、円形、楕円形、矩形等の面状、または線状（厳密には細長い長方形状）を適宜選択するものとする。第１のレーザビーム５１０は、このような断面形状となるように、光学系で成形すればよい。本実施の形態では、第１のレーザビーム５１０の断面形状を矩形の面状に成形して照射する。したがって、図６において、矩形の第１のレーザビームのビームスポット５１１が形成されている。本発明では、第１のレーザビーム５１０としてマルチモードのレーザビームを照射するため、大出力を得ることができ、ビームスポット５１１にアブレーション閾値のエネルギーを上限とする高いエネルギーを与えることが可能である。
【０１３０】
第２のレーザビーム５１２は、シングルモードのレーザビームを照射する。例えば、第２のレーザビーム５１２は、パルス幅がピコ秒台、或いはフェムト秒（１０−１５秒）台のレーザビームが得られるパルス発振のレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ発振器、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする固体レーザ発振器等を用いて得ることができる。固体レーザ発振器を用いる場合は、基本波から第５高調波を適宜選択して用いることが好ましい。
【０１３１】
第２のレーザビーム５１２のエネルギーは、第１のレーザビーム５１０と合成した場合に得られるエネルギーによって光吸収層５０４でアブレーションが起きるエネルギーとする。すなわち、第１のレーザビーム５１０と第２のレーザビーム５１２を合成して得られるビームのエネルギーが、アブレーション閾値以上となるようにする。
【０１３２】
また、第２のレーザビーム５１２の断面形状は、円形、楕円形、矩形等の面状、または線状（厳密には細長い長方形状）を適宜選択するものとする。第２のレーザビーム５１２は、このような断面形状となるように、光学系で成形すればよい。本発明では、第２のレーザビーム５１２としてシングルモードのレーザビームを照射するため、当該第２のレーザビーム５１２を直径数μｍ程度まで集光させることができる。したがって、第２のレーザビーム５１２は、直径数μｍ程度の微細な領域にエネルギーを局所的に与えることが可能である。
【０１３３】
また、アブレーション閾値を上限とする高いエネルギーを有する第１のレーザビーム５１０が照射されるため、第２のレーザビーム５１２のエネルギーは小さくすることができる。したがって、第２のレーザビーム５１２は、より多数に分割することが可能となる。ゆえに、本実施の形態は、一度に多数の微細な領域の光吸収層５０４に、局所的にアブレーション閾値以上のエネルギーを与えることが可能となる。
【０１３４】
第１のレーザビーム５１０及び第２のレーザビーム５１２は、絶縁層５０６を透過し、光吸収層５０４で吸収される。光吸収層５０４は、第１のレーザビーム５１０及び第２のレーザビーム５１２が重畳して照射された領域（図５（Ｂ）における重畳照射領域５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０）でアブレーションされ、上層の絶縁層５０６とともに除去される。その結果、開口５３２、開口５３４、開口５３６、開口５３８、開口５４０、開口５４２が形成される。当該開口５３２、５３４、５３６、５３８、５４０、５４２の底面では、導電層５０２が露出する（図５（Ｃ）参照）。
【０１３５】
第１のレーザビーム５１０は、アブレーション閾値未満のエネルギーであるため、第１のレーザビーム５１０のみが吸収された光吸収層５０４はアブレーションされない。一方、第１のレーザビーム５１０及び第２のレーザビーム５１２が重畳するように照射された領域（図５（Ｂ）における重畳照射領域５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０）では、光吸収層５０４で吸収されるレーザビームのエネルギーがアブレーション閾値以上となる。そのため、光吸収層５０４はアブレーションされ、上層に積層されている絶縁層５０６とともに除去される。本実施の形態では、図５（Ｂ）に示される重畳照射領域５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０がアブレーションされ、開口５３２、５３４、５３６、５３８、５４０、５４２が形成される（図５（Ｃ）参照）。
【０１３６】
図７（Ａ）に、図５（Ｃ）の斜視図を示す。図５（Ｃ）は、図７（Ａ）における線分ＯＰの断面図に相当する。また、図７（Ｂ）には、図７（Ａ）の線分ＯＰ近傍の拡大図を示す。図７（Ａ）、（Ｂ）において、絶縁層５０６及び光吸収層５０４を貫通するように開口が形成されており、開口の底面には導電層５０２が露出している。
【０１３７】
本発明は、第２のレーザビーム５１２としてシングルモードのレーザビームを照射しており、局所的にエネルギーを与えることができる。したがって、光吸収層５０４の微細な領域に局所的にアブレーション閾値以上のエネルギーを与え、光吸収層５０４をアブレーションして、微細な開口を形成することが可能になる。
【０１３８】
また、本発明は、第１のレーザビームおよび第２のレーザビームを重畳するように照射する。本発明において、第１のレーザビームはアブレーション閾値未満であれば極限まで高くすることが可能であり、高いアシスト効果を有する。そのため、第２のレーザビームはエネルギーを小さくすることができ、第２のレーザビーム５１２を多数に分割することが可能となる。したがって、微細な開口を同時に多数形成することができ、工程時間を短縮することが可能になる。
【０１３９】
なお、開口に導電層を形成することで、導電層５０２と電気的に接続させることができる。
【０１４０】
本実施の形態は、上記実施の形態１乃至３と適宜自由に組み合わせることができる。
【０１４１】
（実施の形態５）
本実施の形態では、導電層同士、又は導電層と半導体層とを電気的に接続するための開口を絶縁層に形成する方法について説明する。実施の形態１では、導電層上に積層形成された絶縁層及び光吸収層を貫通するように開口を形成し、当該開口の底面で導電層を露出させる例を示した。本実施の形態では、導電層に達する開口を形成する他の例を示す。また、半導体層に達する開口を形成する例についても示す。
【０１４２】
図８（Ａ）乃至（Ｃ）に、基板上に導電層、光吸収層、絶縁層が順次積層形成され、導電層又は光吸収層に達する開口が形成された構成を示す。また、開口には導電層が形成され、当該導電層と、基板上に形成された導電層とが電気的に接続された構成を示す。
【０１４３】
図８において、少なくとも絶縁層に形成される開口は、上記実施の形態１乃至４で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成する。詳しくは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射し、当該重畳して照射した領域をアブレーションして除去する。レーザビームのエネルギー、光吸収層を構成する材料等を適宜選択することにより、アブレーションにより除去する部分を選択することが可能である。
【０１４４】
図８において、基板、導電層、絶縁層は、上記実施の形態１等に準じる。例えば、基板はガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、半導体基板等を用いればよい。導電層は、導電材料を用いればよい。例えば、導電層は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、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）等の元素、又は当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料を用いて形成する。絶縁層は、透光性の無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いて形成すればよい。また、基板と導電層との間、又は基板と光吸収層との間に保護層として機能する下地絶縁層を形成してもよい。下地絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の無機絶縁材料を用いて形成することができる。下地絶縁層を形成することで、レーザビームの照射による基板への影響を低減することができる。
【０１４５】
光吸収層は、レーザビームを吸収することができる導電材料を用いて形成する。また、光吸収層は、下層の導電層の融点の温度よりも、沸点又は昇華点の温度が低い材料を用いて形成することが好ましい。例えば、光吸収層は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の元素、又は当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物等の導電材料を用いて形成する。また、酸化インジウム、酸化亜鉛等を用いて形成してもよい。以下、具体的に説明する。
【０１４６】
図８（Ａ）は、導電層上に積層形成された光吸収層及び絶縁層において、アブレーションにより絶縁層のみが除去された例である。基板８００上に導電層８０２、光吸収層８０４、絶縁層８０６が順次積層形成されている。開口８１０は、絶縁層８０６のみを貫通するように形成され、開口８１０の底面では光吸収層８０４が露出している。また、開口８１０には導電層８０８が形成され、光吸収層８０４と接している。光吸収層８０４は導電材料を用いて形成されているため、導電層８０８と導電層８０２は電気的に接続される。
【０１４７】
図８（Ｂ）は、導電層上に積層形成された光吸収層及び絶縁層において、アブレーションにより光吸収層の上層部と絶縁層が除去された例である。基板８２０上に導電層８２２、光吸収層８２４、絶縁層８２６が順次積層形成されている。開口８３０は、絶縁層８２６及び光吸収層８２４の上層部に形成されており、開口８３０の底面では光吸収層８２４が露出している。光吸収層８２４において、開口８３０が形成されている領域の膜厚は他の領域と比較して薄くなっている。また、開口８３０には導電層８２８が形成され、光吸収層８２４と接している。光吸収層８２４は導電材料を用いて形成されているため、導電層８２８と導電層８２２は電気的に接続される。
【０１４８】
図８（Ｃ）は、少なくとも絶縁層に形成される開口の側面がテーパ形状を有する例である。基板８４０上に導電層８４２、光吸収層８４４、絶縁層８４６が順次積層形成されている。開口８５０は先細りになっており、開口８５０の側面は底面に対してテーパ形状となっている。開口８５０には導電層８４８が形成され、導電層８４２と電気的に接続される。
【０１４９】
なお、図８（Ｃ）では、開口８５０が絶縁層８４６及び光吸収層８４４を貫通するように形成された例を示したが、特に限定されない。図８（Ａ）に示すように絶縁層のみを貫通するように開口を形成してもよいし、図８（Ｂ）に示すように絶縁層は貫通し、光吸収層は上層部に掛かるように開口を形成してもよい。少なくとも、導電層が光吸収層と接する構成とすればよい。
【０１５０】
次に、導電層に達する開口、又は半導体層に達する開口を絶縁層に形成する例について説明する。図９（Ａ）乃至（Ｄ）では、基板上に光吸収層、絶縁層が順次積層形成され、光吸収層に達する開口が形成された構成を示す。開口には導電層が形成され、当該導電層と開口で露出している光吸収層とが電気的に接続された構成を示す。
【０１５１】
図９において、少なくとも絶縁層に形成される開口は、上記実施の形態１乃至４で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成する。詳しくは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射し、当該重畳して照射した領域をアブレーションして除去する。レーザビームのエネルギー、光吸収層を構成する材料等を適宜選択することにより、アブレーションにより除去する部分を選択することが可能である。
【０１５２】
図９に示す基板、絶縁層は、図８と同じものを用いることができる。光吸収層は、レーザビームを吸収することができる材料を用いて形成する。光吸収層は、図８と同じものを用いることができる他、半導体材料を用いることができる。例えば、光吸収層として、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、酸化インジウム、リン化インジウム、窒化インジウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、チタン酸ストロンチウム等の半導体材料も用いることができる。以下、具体的に説明する。
【０１５３】
図９（Ａ）は、基板上に積層形成された光吸収層及び絶縁層において、アブレーションにより絶縁層のみが除去された例である。基板８６０上に光吸収層８６２、絶縁層８６４が積層形成されている。開口８６８は、絶縁層８６４のみを貫通するように形成され、開口８６８の底面では光吸収層８６２が露出している。また、開口８６８には導電層８６６が形成され、光吸収層８６２と接している。光吸収層８６２は導電材料又は半導体材料を用いて形成される。以上で導電層同士、又は導電層と半導体層が電気的に接続された構成を得ることができる。
【０１５４】
図９（Ｂ）は、基板上に積層形成された光吸収層及び絶縁層において、アブレーションにより光吸収層の上層部と絶縁層が除去された例である。基板８７０上に光吸収層８７２、絶縁層８７４が積層形成されている。開口８７８は、絶縁層８７４及び光吸収層８７２の上層部に形成されており、開口８７８の底面では光吸収層８７２が露出している。光吸収層８７２において、開口８７８が形成されている領域の膜厚は他の領域と比較して薄くなっている。また、開口８７８には導電層８７６が形成され、光吸収層８７２と接している。光吸収層８７２は導電材料又は半導体材料を用いて形成される。以上で導電層同士、又は導電層と半導体層とが電気的に接続された構成を得ることができる。
【０１５５】
図９（Ｃ）は、基板上に積層形成された光吸収層及び絶縁層において、アブレーションにより光吸収層及び絶縁層を貫通するように除去した例である。基板８８０上に光吸収層８８２、絶縁層８８４が積層形成されている。開口８８８は、絶縁層８８４及び光吸収層８８２を貫通するように形成されており、開口８８８の側面に光吸収層８８２が露出している。また、開口８８８には導電層８８６が形成され、開口８８８の側面で導電層８８６と光吸収層８８２とが接している。光吸収層８８２は導電材料又は半導体材料を用いて形成される。以上で導電層同士、又は導電層と半導体層とが電気的に接続された構成を得ることができる。
【０１５６】
図９（Ｄ）は、少なくとも絶縁層に形成される開口の側面がテーパ形状を有する例である。基板８９０上に光吸収層８９２、絶縁層８９４が積層形成されている。開口８９８は先細りになっており、開口８９８の側面は底面に対してテーパ形状となっている。開口８９８には導電層８９６が形成され、導電層８９６は光吸収層８９２と接している。光吸収層８９２は導電材料又は半導体材料を用いて形成される。以上で導電層同士、又は導電層と半導体層とが電気的に接続された構成を得ることができる。
【０１５７】
なお、図９（Ｄ）では、開口８９８が絶縁層８９４のみを貫通するように形成された例を示したが、特に限定されない。図９（Ｂ）に示すように絶縁層及び光吸収層の上層部に掛かるように開口を形成してもよいし、図９（Ｃ）に示すように絶縁層及び光吸収層を貫通するように開口を形成してもよい。少なくとも、導電層が光吸収層と接する構成とすればよい。
【０１５８】
本発明を適用することで、様々な開口を形成することが可能である。開口は、レーザビームのエネルギーや、光吸収層を構成する材料等を適宜選択することで、様々な形態とすることができる。
【０１５９】
また、本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、製造コストの低減、スループットを向上させることができる。
【０１６０】
本実施の形態は、上記実施の形態１乃至４と、適宜自由に組み合わせることができる。
【０１６１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明を適用してトランジスタと画素電極とを接続する開口を形成する表示装置について、図１０、図１１を用いて説明する。なお、本実施の形態では、トランジスタとして逆スタガ型トランジスタを作製する例について示す。
【０１６２】
まず、基板７０００上に下地絶縁層７００２を介してトランジスタ７２０を形成する。具体的には、基板７０００上に下地絶縁層７００２を介してゲート電極層７０４を形成する。当該ゲート電極層７０４上に、ゲート絶縁層７０６を介して、半導体層を形成する。半導体層上にソース電極又はドレイン電極として機能する導電層７１２ａ、導電層７１２ｂを形成する（図１０（Ａ）参照）。
【０１６３】
本実施の形態では、半導体層は半導体層７０８と一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂとの積層構造とする。なお、一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂは必要に応じて形成すればよい。一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂを形成すると、チャネルを形成する半導体層と、ソース電極又はドレイン電極として機能する導電層とのオーミック接触を良好にするため好ましい。
【０１６４】
例えば、一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂとしてｎ型を有する半導体層を形成してｎチャネルトランジスタのＮＭＯＳ構造、ｐ型を有する半導体層を形成してｐチャネルトランジスタのＰＭＯＳ構造を作製することができる。また、半導体層７０８に導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を形成することで、ｎチャネルトランジスタ、ｐチャネルトランジスタを形成することもできる。また、ＰＨ３ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層７０８に導電性を付与してもよい。
【０１６５】
基板７０００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を含むガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いる。また、基板７０００の表面が平坦化されるようにＣＭＰ法などによって、研磨しても良い。
【０１６６】
下地絶縁層７００２は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等の種々の方法により、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の絶縁材料を用いて、単層構造又は積層構造で形成する。下地絶縁層７００２は形成しなくとも良いが、基板７０００からの汚染物質などを遮断する効果がある。
【０１６７】
ゲート電極層７０４は、導電材料を用いて形成すればよく、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ等の元素、又は当該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料等を用いて形成すればよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコンに代表される半導体材料や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも積層構造でもよく、例えば、窒化タングステン膜とモリブデン（Ｍｏ）膜との２層構造としてもよいし、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電層のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電層のアルミニウムとシリコンの合金膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜を用いてもよいし、第３の導電層の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。
【０１６８】
ゲート電極層７０４は、スパッタリング法等のＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、又は減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）或いはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などにより形成した導電層を選択的にエッチングして形成する。
【０１６９】
また、ゲート電極層７０４は、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。このような方法を用いると、所望の場所に選択的に導電層を形成することができる。
【０１７０】
ゲート絶縁層７０６は、ＣＶＤ法、スパッタリング法等により、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の絶縁材料を用いて形成する。ゲート絶縁層７０６は、単層構造でも積層構造でもよい。例えば、ゲート絶縁層７０６は、酸化窒化シリコン層の単層構造や、窒化シリコン層及び酸化シリコン層の２層の積層構造を用いればよい。また、これらを用いて、３層以上の積層構造としてもよい。好ましくは、緻密な膜質を有する窒化シリコンを用いるとよい。また、ゲート絶縁層７０６は、下層のゲート電極層７０４を銀や銅を用いて液滴吐出法により形成した場合は、窒化シリコンやＮｉＢを用いて形成することが好ましい。これらの膜は、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、ゲート絶縁層７０６の成膜中に、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませてもよい。希ガス元素を反応ガスに含ませることで、低い成膜温度で、リーク電流の少ない緻密な絶縁層を得ることができる。
【０１７１】
半導体層（半導体層７０８、半導体層７１０ａ、７１０ｂ）は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう）や、当該アモルファス半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）半導体等の結晶性半導体などを用いて形成することができる。半導体層は各種手段（スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により形成することができる。
【０１７２】
ＳＡＳは、アモルファスと結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、シリコンを主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折ではシリコン結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）を終端化するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、シリコンを含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。シリコンを含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＦ２、ＧｅＦ４を混合させても良い。このシリコンを含む気体をＨ２、又は、Ｈ２と、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ或いはＮｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００℃〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０２０ｃｍ−３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９ｃｍ−３以下、好ましくは１×１０１９ｃｍ−３以下となるようにすることが望ましい。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体層としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【０１７３】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコンともいう）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１７４】
半導体層に、多結晶半導体又はセミアモルファス半導体等の結晶性半導体を用いる場合、その半導体層の作製方法は、各種の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いて形成すればよい。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。なお、シリコンを用い、結晶化を助長する元素を導入しないで半導体層を作製する場合は、非晶質シリコン層にレーザビームを照射する前に、窒素雰囲気下で７００℃、１時間加熱することによって非晶質シリコン層の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させるのが好ましい。これは水素を多く含んだ非晶質シリコン層にレーザビームを照射すると非晶質シリコン層が破壊されてしまうからである。
【０１７５】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン含有水又は過酸化水素水による処理等により、非晶質半導体層の表面に酸化膜を形成することが望ましい。
【０１７６】
非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザビーム照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザビーム照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１７７】
また、結晶性半導体層を、直接基板にプラズマ法により形成しても良い。また、線状プラズマ法を用いて、結晶性半導体層を選択的に基板に形成してもよい。
【０１７８】
また、半導体層は、有機半導体材料を用いて形成することができる。有機半導体材料としては、低分子材料、高分子材料などが用いられ、導電性高分子材料などの材料も用いることができる。例えば、骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料を用いることができる。具体的には、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体、ペンタセン等の可溶性の材料を用いることができる。その他、有機半導体材料としては、可溶性の前駆体を成膜した後で処理することにより半導体層を形成することができる材料がある。なお、このような有機半導体材料としては、ポリチエニレンビニレン、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリアセチレン、ポリアセチレン誘導体、ポリアリレンビニレンなどがある。
【０１７９】
前駆体を有機半導体に変換する際には、加熱処理だけではなく塩化水素ガスなどの反応触媒を添加することがなされる。また、これらの可溶性有機半導体材料を溶解させる代表的な溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロフォルム、ジクロロメタン、γブチルラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、２−ブタノン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）またはＴＨＦ（テトラヒドロフラン）などを適用することができる。
【０１８０】
本実施の形態では、半導体層７０８及び一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂとして非晶質半導体層を形成する。一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂとしては、ｎ型を付与する不純物元素であるリン（Ｐ）を含むｎ型を有する半導体層を形成する。一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂは、ソース領域及びドレイン領域として機能し、半導体層７０８と、ソース電極又はドレイン電極として機能する導電層と、のオーミック接触を良好にする。なお、一導電性を有する半導体層７１０ａ、７１０ｂは必要に応じて形成すればよく、ｎ型を付与する不純物元素（Ｐ、Ａｓ）を有するｎ型を有する半導体層やｐ型を付与する不純物元素（Ｂ）を有するｐ型を有する半導体層を形成することができる。
【０１８１】
半導体層７０８又は半導体層７１０ａ、７１０ｂは、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法などにより形成した半導体層を選択的にエッチングして形成する。なお、分離した半導体層７１０ａ、７１０ｂを形成する際に、半導体層７０８まで多少エッチングしてしまい、半導体層７０８に凹部が形成されることもある。
【０１８２】
また、半導体層７０８又は半導体層７１０ａ、７１０ｂは、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。このような方法を用いると、所望の場所に選択的に半導体層を形成することができる。
【０１８３】
半導体層７０８は、トランジスタのチャネルを形成する。また、半導体層７１０ａ、７１０ｂは、トランジスタのソース領域又はドレイン領域を形成する。
【０１８４】
導電層７１２ａ、７１２ｂは、レーザビームを吸収することができる導電材料を用いて形成する。例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の元素、又は当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物等の導電材料を用いることができる。その他、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。また、導電層７１２ａ、７１２ｂは、単層構造でも積層構造でもよい。
【０１８５】
導電層７１２ａ、７１２ｂは、スパッタリング法等のＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）或いはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などにより形成した導電層を選択的にエッチングして形成する。
【０１８６】
また、導電層７１２ａ、７１２ｂは、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。このような方法を用いると、所望の場所に選択的に導電層を形成することができる。
【０１８７】
次に、トランジスタ７２０を覆うように、絶縁層７０１０を形成する（図１０（Ａ）参照）。
【０１８８】
絶縁層７０１０は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素（ＣＮ）、ポリシラザン、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料等を用いて、単層構造又は積層構造で形成する。また、シロキサンを含む材料を用いて形成してもよい。また、有機絶縁材料を用いてもよく、有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテンを用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いて形成することもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
【０１８９】
絶縁層７０１０は、スパッタリング法等のＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）或いはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スピンコート法などにより形成することができる。
【０１９０】
次に、レーザビームを絶縁層７０１０側から照射し（図１０（Ａ）参照）、導電層７１２ｂに達する開口を絶縁層７０１０に形成する（図１０（Ｃ）参照）。
【０１９１】
図１０（Ｃ）において、絶縁層７０１０に形成される開口は、上記実施の形態１乃至５で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成する。
【０１９２】
詳しくは、図１０（Ｂ）に示すように、レーザビームとしてマルチモードのレーザビーム７０３４とシングルモードのレーザビーム７０３２を照射する。シングルモードのレーザビーム７０３２は、マルチモードのレーザビーム７０３４と重畳するように照射する。導電層７１２ｂ及び絶縁層７０１０において、マルチモードのレーザビーム７０３４及びシングルモードのレーザビーム７０３２が重畳して照射された領域を重畳照射領域７０３６とする。照射されたマルチモードのレーザビーム７０３４及びシングルモードのレーザビーム７０３２は、導電層７１２ｂで吸収される。
【０１９３】
導電層７１２ｂは、マルチモードのレーザビーム７０３４及びシングルモードのレーザビーム７０３２が重畳して照射された領域（重畳照射領域７０３６）でアブレーションされ、上層の絶縁層７０１０が除去される。その結果、図１０（Ｃ）に示すように、絶縁層７０１０に開口７０３８が形成される。
【０１９４】
なお、本実施の形態では、アブレーションにより絶縁層７０１０のみを除去して開口７０３８を形成する例を示したが、特に限定されない。例えば、アブレーションにより、重畳照射領域７０３６の導電層７１２ｂの一部又は全部が除去され、開口が形成されてもよい。
【０１９５】
次に、トランジスタ７２０と電気的に接続する発光素子７０２０を形成する。発光素子７０２０としては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの発光を示すものを形成すればよい。また、発光素子７０２０として白色（Ｗ）の発光を示すものを形成し、カラーフィルタと組み合わせてＲＧＢの発光を得てもよい。以下に、発光素子７０２０の形成方法について説明する。
【０１９６】
まず、導電層７１２ｂが露出された開口７０３８に画素電極として機能する発光素子の第１の電極層７０１２を形成する。導電層７１２ｂと第１の電極層７０１２とは、電気的に接続される（図１１（Ａ）参照）。
【０１９７】
第１の電極層７０１２は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛などの導電材料で形成することができる。例えば、ＩＴＯに酸化シリコンが２ｗｔ％〜１０ｗｔ％含まれたターゲットを用いて、スパッタリング法で酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＴＩＳＯ）を形成することができる。その他、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープした導電性材料、酸化シリコンを含み酸化インジウムに２ｗｔ％〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成された酸化物導電性材料であるインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ））を用いて形成してもよい。
【０１９８】
第１の電極層７０１２は、スパッタリング法等のＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）或いはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などにより形成した導電層を選択的にエッチングして形成する。
【０１９９】
また、第１の電極層７０１２は、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いて、所望の場所に選択的に形成することもできる。
【０２００】
第１の電極層７０１２は、その表面が平坦化されるように、ＣＭＰ法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またＣＭＰ法を用いた研磨後に、第１の電極層７０１２の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。
【０２０１】
次に、第１の電極層７０１２上に開口を有するように隔壁層７０１４を形成する（図１１（Ｂ）参照）。隔壁層７０１４は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム等の無機絶縁材料、又はアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成されたシリコン、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、シリコンに結合する水素がメチル基やフェニル基のような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。
【０２０２】
隔壁層７０１４は、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法などを用いて選択的に形成することができる。また、絶縁材料を全面に形成し、リソグラフィー工程を利用してレジストマスク等を形成し、エッチング加工して所望の形状を有する隔壁層７０１４を形成してもよい。その他、感光性の材料を全面に形成し、感光性の材料からなる隔壁層を露光及び現像することにより、所望の形状を有する隔壁層７０１４を形成することもできる。なお、隔壁層７０１４は曲率半径が連続的に変化する形状が好ましい。隔壁層をこのような形状にすることで、上方に形成される層７０１６、第２の電極層７０１８の被覆性が向上する。
【０２０３】
また、液滴吐出法により、組成物を吐出して隔壁層７０１４を形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査する、または平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。この工程により平坦性が向上すると、表示装置の表示ムラなどを防止することができ、高繊細な画像を表示することができる。
【０２０４】
次に、第１の電極層７０１２及び隔壁層７０１４上に層７０１６、第２の電極層７０１８を積層して形成する。そして、第１の電極層７０１２と第２の電極層７０１８との間に層７０１６が挟持された構造の発光素子７０２０を得る（図１１（Ｃ）参照）。層７０１６は、少なくとも所望の発光波長を得ることができる発光材料を含む層（以下、発光層ともいう）で構成される。具体的には、層７０１６は、有機化合物、無機化合物、又は両者を含む層で形成される。
【０２０５】
以上の工程で、発光素子７０２０を備えた表示装置を得ることができる。
【０２０６】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、レジスト材料、現像液等の材料のロスを防ぎ、フォトマスクの枚数を削減することができる。したがって、表示装置の製造工程において、コストを低減させ、スループットを向上させることが可能になる。また、同時に多数の開口を形成することができ、表示装置の量産性を向上させることも可能である。
【０２０７】
本実施の形態は、上記実施の形態１乃至５と、適宜自由に組み合わせることができる。
【０２０８】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明に係る表示パネルの構成について説明する。
【０２０９】
図１５（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス状に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０２１０】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素２７０２のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はトランジスタであり、トランジスタのゲート電極側が走査線と、ソース電極若しくはドレイン電極側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【０２１１】
図１５（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示装置の構成を示しているが、図１６（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図１６（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にトランジスタで回路を形成したものであっても良い。図１６において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ２７５０と接続している。
【０２１２】
また、画素に設けるトランジスタを、結晶性が高い多結晶（又は微結晶）半導体で形成する場合には、図１５（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図１５（Ｂ）において、３７０１は画素部であり、信号線側駆動回路は、図１５（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。また、画素に設けるトランジスタを移動度の高い多結晶（又は微結晶）半導体、または単結晶半導体などで形成する場合は、図１５（Ｃ）は、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
【０２１３】
本実施の形態において、スイッチング素子と画素電極とを接続する配線を形成する開口、トランジスタのゲート電極を走査線と接続する配線を形成する開口、ソース電極若しくはドレイン電極を信号線と接続する配線を形成する開口等に、上記実施の形態１乃至６で示したような、レーザアブレーションを利用する本発明を適用することができる。
【０２１４】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を削減・簡略化することができる。したがって、表示パネルを作製する際の製造コストを低減、スループットを向上させることができる。また、同時に多数の開口を形成することができ、量産性を向上させることも可能になる。
【０２１５】
本実施の形態は、上記実施の形態６と適宜自由に組み合わせることができる。
【０２１６】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明に係る表示装置の例について、図２７を用いて説明する。
【０２１７】
図２７（Ａ）は、本実施の形態で示す表示装置の上面の模式図を示している。また、図２７（Ｂ）には、図２７（Ａ）中の線分ＱＲにおける断面図を示す。
【０２１８】
図２７に示す表示装置９００は、基板９０１上に画素部９０２と、駆動回路部９０４と、を有する。また、基板９０１の上方には、シール材９１０を介して封止基板９０８が設けられている。さらに、基板９０１上には、端子部９０６が設けられている。画素部９０２を構成する複数の素子の動作を制御する信号や、電源電位は、端子部９０６を介して、外部から入力される。
【０２１９】
画素部９０２には発光素子９３０と、駆動用トランジスタ９２４と、スイッチング用トランジスタ９２２と、容量素子９２０と、が設けられている。発光素子９３０は、一対の電極層間に、少なくとも発光層を含む層が挟持されている。発光素子９３０は、駆動用トランジスタ９２４と電気的に接続している。
【０２２０】
発光素子９３０の下方の電極層（駆動用トランジスタ９２４と電気的に接続する電極層）の端部は、隔壁層９１８で覆われている。隔壁層９１８は、酸化シリコン、窒化シリコン等の無機絶縁材料、アクリル、ポリイミド、レジスト等の有機絶縁材料、又はシロキサン材料等を用いて形成する。隔壁層９１８により、隣接して設けられる別の発光素子と分離することができる。なお、本実施の形態のように、曲率半径が連続的に変化するような丸みを帯びた形状の端部を有する隔壁層９１８とすることで、上方に積層して形成される層の被覆性が向上するので好ましい。
【０２２１】
駆動回路部９０４には、複数のトランジスタ９２６が設けられており、画素部９０２の動作を制御する駆動回路を構成する。駆動回路部９０４には、例えばシフトレジスタ、デコーダ、バッファ、サンプリング回路、またはラッチ等が設けられる。
【０２２２】
基板９０１と封止基板９０８とは、画素部９０２及び駆動回路部９０４が封じ込められるように、シール材９１０を介して貼り合わされている。封止基板９０８には、カラーフィルタ９４２と、遮光層９４４とが設けられている。なお、本発明は特に限定されず、カラーフィルタ９４２と、遮光層９４４は設けなくともよい。
【０２２３】
本実施の形態と、上記実施の形態６は、トランジスタのゲート電極層が半導体層よりも下方にあるか、上方にあるかが大きく異なる。その他の構成は、上記実施の形態６に準じる。
【０２２４】
次に、具体的な作製方法の例について説明する。
【０２２５】
基板９０１の上に、スパッタリング法等のＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）或いはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などにより、窒化酸化シリコンを用いて下地絶縁層９０３ａを１０ｎｍ〜２００ｎｍ（好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍ）形成し、酸化窒化シリコンを用いて下地絶縁層９０３ｂを５０ｎｍ〜２００ｎｍ（好ましくは１００ｎｍ〜１５０ｎｍ）積層する。
【０２２６】
本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用いて下地絶縁層９０３ａ、下地絶縁層９０３ｂを形成する。基板９０１としてはガラス基板、石英基板やシリコン基板、金属基板、またはステンレス基板の表面に絶縁層を形成したものを用いて良い。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのような可撓性基板を用いても良い。プラスチック基板としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）からなる基板、可撓性基板としてはアクリル等の合成樹脂を用いることができる。
【０２２７】
下地絶縁層としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを用いることができ、単層構造でも２層、３層といった積層構造でもよい。
【０２２８】
次いで、下地絶縁層上に半導体層を形成する。半導体層は２５ｎｍ〜２００ｎｍ（好ましくは３０ｎｍ〜１５０ｎｍ）の膜厚で各種手段（スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により形成すればよい。本実施の形態では、非晶質半導体層を、レーザ結晶化し、結晶性半導体層とするものを用いるのが好ましい。
【０２２９】
このようにして得られた半導体層に対して、トランジスタのしきい値電圧を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。この不純物元素のドーピングは、結晶化工程の前の非晶質半導体層に行ってもよい。非晶質半導体層の状態で不純物元素をドーピングすると、その後の結晶化のための加熱処理によって、不純物の活性化も行うことができる。また、ドーピングの際に生じる欠陥等も改善することができる。
【０２３０】
半導体層は選択的にエッチングし、所望の形状に加工すればよい。また、半導体層は、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。
【０２３１】
なお、半導体層と同一の工程で、容量素子を構成する下部電極層も形成される。下部電極層は、トランジスタを構成する半導体層と同一層で形成される。
【０２３２】
半導体層を覆うゲート絶縁層を形成する。ゲート絶縁層はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用い、厚さを１０ｎｍ〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁層で形成する。ゲート絶縁層としては、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の無機絶縁材料で形成すればよく、積層構造でも単層構造でもよい。また、ゲート絶縁層は窒化シリコン層、酸化シリコン層、窒化シリコン層の３層の積層構造、酸化窒化シリコン層の単層、２層からなる積層構造でも良い。
【０２３３】
次いで、ゲート絶縁層上にゲート電極層を形成する。ゲート電極層は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の手法により導電層を形成し、当該導電層を選択的にエッチングして形成することができる。ゲート電極層はタンタル（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）、ネオジウム（Ｎｄ）から選ばれた元素、又は当該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、ゲート電極層としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコンに代表される半導体層や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、ゲート電極層は単層構造でも積層構造でもよい。このとき、後に完成する容量素子の上部電極層も形成される。上部電極層は、ゲート電極層と同一材料でなる。
【０２３４】
また、本実施の形態では、ゲート電極層の側面はテーパ形状を有するように形成する。当該ゲート電極層のテーパ形状は、エッチング加工の際に、ウェットエッチング法を用いることで形成することができる。また、ドライエッチング法を行った後、続けてウェットエッチング法を行うことで形成することもできる。なお、垂直形状の側面を有するゲート電極層を形成してもよい。また、ゲート電極層を２層の積層構造とし、各層でテーパ角度が異なるようにしてもよい。ゲート電極層の側面をテーパ形状にすることで、上層に積層する層の被覆性を向上することができる。
【０２３５】
また、ゲート電極層は、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。
【０２３６】
なお、ゲート電極層を形成する際のエッチングによって、ゲート絶縁層は多少エッチングされ、膜厚が減る（いわゆる膜減り）ことがある。
【０２３７】
半導体層に不純物元素を添加し、一対の不純物領域を形成する。半導体層に形成された不純物領域は、ソース領域又はドレイン領域として機能する。添加する不純物元素は、ｎ型を付与する不純物元素、又はｐ型を付与する不純物元素を適宜選択して添加すればよい。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）や砒素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。このとき、一対の不純物領域の間には、チャネル形成領域が形成される。
【０２３８】
なお、半導体層において、ソース領域又はドレイン領域として機能する不純物領域とチャネル形成領域との間に、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域といわれる不純物領域を形成してもよい。ＬＤＤ領域は、ソース領域又はドレイン領域よりも、低濃度な不純物領域である。また、ＬＤＤ領域は、ゲート電極層と重なる構造としてもよいし、重ならない構造としてもよい。
【０２３９】
また、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、又はレーザビームの照射を行ってもよい。活性化と同時にゲート絶縁層のプラズマダメージやゲート絶縁層と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。
【０２４０】
次いで、ゲート電極層、ゲート絶縁層を覆う第１の層間絶縁層を形成する。本実施の形態では、絶縁層９１３と絶縁層９１４との積層構造とする。絶縁層９１３及び絶縁層９１４は、スパッタリング法、またはプラズマＣＶＤを用いて形成した窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、酸化窒化シリコン層、酸化シリコン層などを用いることができ、他のシリコンを含む絶縁層を単層構造または３層以上の積層構造として用いても良い。
【０２４１】
さらに、窒素雰囲気中で、３００℃〜５５０℃で１時間〜１２時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。好ましくは、４００℃〜５００℃で行う。この工程は層間絶縁層である絶縁層９１３に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。本実施の形態では、４１０℃で加熱処理を行う。
【０２４２】
絶縁層９１３、絶縁層９１４としては、他に窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素（ＣＮ）、ポリシラザン、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、シロキサンを含む材料を用いてもよい。また、有機絶縁材料を用いてもよく、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテンを用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
【０２４３】
次いで、絶縁層９１３、絶縁層９１４、ゲート絶縁層に、半導体層に形成されたソース領域又はドレイン領域に達する開口を形成する。
【０２４４】
開口は、上記実施の形態１乃至６で示したように、レーザビームを照射によるアブレーションを利用して形成することができる。詳しくは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。半導体層は、光吸収層として機能させることができるため、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳して照射した領域をアブレーションさせ、半導体層上の絶縁層９１３、絶縁層９１４、ゲート絶縁層を除去して開口を形成することができる。
【０２４５】
また、半導体層に達する開口は、フォトレジストを用いてマスク層を形成し、当該マスク層を用いてエッチング加工して形成してもよい。
【０２４６】
半導体層のソース領域又はドレイン領域に達する開口にソース電極層又はドレイン電極層を形成し、半導体層のソース領域又はドレイン領域とソース電極層又はドレイン電極層とは電気的に接続することができる。
【０２４７】
ソース電極層又はドレイン電極層は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電層を形成し、当該導電層を選択的にエッチングして形成することができる。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の元素、又は当該元素を主成分とする合金材料若しくは当該元素を主成分とする金属窒化物を用いて形成する。ソース電極層又はドレイン電極層は、単層構造でも積層構造でもよい。
【０２４８】
また、ソース電極層又はドレイン電極層は、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。このような方法を用いると、所望の場所に選択的に導電層を形成することができる。なお、ソース電極層又はドレイン電極層の形成時に、端子部９０６の端子電極層９５０も形成される。
【０２４９】
以上の工程で、画素部９０２にトランジスタ９２２、トランジスタ９２４、駆動回路部９０４に複数のトランジスタ９２６を有するアクティブマトリクス基板を作製することができる。
【０２５０】
なお、本発明は特に限定されず、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
【０２５１】
次に第２の層間絶縁層として絶縁層９１６を形成する。絶縁層９１６としては酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒素を含む酸化アルミニウム（酸化窒化アルミニウムともいう）、酸素を含む窒化アルミニウム（窒化酸化アルミニウムともいう）、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、シロキサン樹脂を用いてもよい。また、有機絶縁材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、ポリシラザン、低誘電率（Ｌｏｗ−ｋ）材料を用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。平坦化のために設ける層間絶縁層としては、耐熱性および絶縁性が高く、且つ、平坦化率の高いものが要求されるので、絶縁層９１６の形成方法としては、スピンコート法で代表される塗布法を用いるのが好ましい。
【０２５２】
絶縁層９１６は、その他ディップ法、スプレー塗布、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ＣＶＤ法、蒸着法等を採用して形成することができる。液滴吐出法により絶縁層９１６を形成してもよい。液滴吐出法を用いた場合には材料液を節約することができる。また、液滴吐出法のようにパターンが転写、または描写できる方法、例えば印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、ディスペンサ法なども用いることができる。
【０２５３】
画素部９０２の絶縁層９１６に、トランジスタ９２４のソース電極層又はドレイン電極層に達する開口を形成する。開口は、ソース電極層又はドレイン電極層と、半導体層のソース領域又はドレイン領域と電気的に接続するための開口と同様に形成すればよい。レーザビームの照射によるアブレーションを利用する場合は、ソース電極層又はドレイン電極層にレーザビームを照射する。レーザビームは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。当該重畳するように照射された領域のソース電極層又はドレイン電極層では、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが吸収される。ソース電極層又はドレイン電極層は、吸収したレーザビームのエネルギーによりアブレーションされ、上層の絶縁層９１６が除去される。その結果、ソース電極層又はドレイン電極層に達する開口が絶縁層９１６に形成される。なお、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して開口を形成する場合には、ソース電極層又はドレイン電極層に比較的蒸発し易い低融点金属（本実施の形態ではクロム）を用いることが好ましい。
【０２５４】
画素部９０２の絶縁層９１６上に発光素子９３０を形成する。発光素子９３０は、トランジスタ９２４と電気的に接続するようにする。
【０２５５】
まず、絶縁層９１６に設けられ、トランジスタ９２４のソース電極層又はドレイン電極層が露出した開口に、第１の電極層９３２を形成する。
【０２５６】
次に、第１の電極層９３２の端部を覆い、当該第１の電極層９３２上に開口を有するように隔壁層９１８を形成する。隔壁層９１８としては酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを用いることができ、単層構造でも２層、３層といった積層構造でもよい。また、隔壁層９１８の他の材料として、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素、ポリシラザン、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料を用いることができる。シロキサンを含む材料を用いてもよい。また、有機絶縁材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、ポリシラザンを用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
【０２５７】
隔壁層９１８は、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、ディスペンサ法、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法などを用いて形成することができる。また、感光性の材料を用いて隔壁層を全面に形成し、該隔壁層を露光及び現像することで、所望の形状に加工することができる。また、スパッタリング法等のＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）或いはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて全面に形成し、リソグラフィー技術を用いてレジスト等のマスクを形成し、所望の形状にエッチング加工してもよい。
【０２５８】
隔壁層を所望の形状に加工するエッチング加工は、ドライエッチング法又はウェットエッチング法のどちらを採用しても良い。大面積基板を処理するにはプラズマエッチング（ドライエッチング法の一種）が適している。エッチングガスとしては、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などのフッ素系のガス、又はＣｌ２、ＢＣｌ３などの塩素系のガスを用い、ＨｅやＡｒなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にレジスト等のマスクを形成する必要はない。
【０２５９】
隔壁層９１８は、曲率半径が連続的に変化する形状が好ましい。隔壁層をこのような形状にすることで、上方に積層形成される層の被覆性が向上する。
【０２６０】
次に、第１の電極層９３２及び隔壁層９１８上に層９３４、第２の電極層９３６を積層形成する。そして、第１の電極層９３２と第２の電極層９３６との間に層９３４が挟持された構造の発光素子９３０を得る。層９３４は、少なくとも所望の発光波長を得ることができる発光材料を含む層で構成される。
【０２６１】
第１の電極層９３２及び第２の電極層９３６のいずれか一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。第１の電極層９３２及び第２の電極層９３６は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物、２ｗｔ％〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含むインジウム錫酸化物の他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）等を用いて形成することができる。また、アルミニウムの他、マグネシウムと銀との合金、アルミニウムとリチウムとの合金等も用いることができる。
【０２６２】
なお、層９３４で発光した光を外部に取り出すために、第１の電極層９３２と第２の電極層９３６のいずれか一方または両方は、インジウム錫酸化物等を用いるか、或いは銀、アルミニウム等を数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さとなるように形成して、可視光が透過できるように、形成することが好ましい。
【０２６３】
第１の電極層９３２は、前述の材料を全面に形成した後、選択的にエッチングして形成することができる。また、第１の電極層９３２は、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）、ナノインプリント法、液滴吐出法、ディスペンサ法、選択的な塗布法などを用いて形成してもよい。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。このような方法を用いると、所望の場所に選択的に導電層を形成することができる。
【０２６４】
また、第１の電極層９３２は、その表面が平坦化されるように、ＣＭＰ法、又はポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またＣＭＰ法を用いた研磨後に、第１の電極層９３２の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。
【０２６５】
第１の電極層９３２を形成後、加熱処理を行ってもよい。この加熱処理により、第１の電極層９３２中に含まれる水分は放出される。よって、第１の電極層９３２は脱ガスなどを生じないため、第１の電極層９３２上に水分によって劣化しやすい発光材料を形成しても、発光材料は劣化せず、信頼性の高い表示装置を作製することができる。
【０２６６】
第２の電極層９３６は、蒸着法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。また、第２の電極層９３６上にパッシベーション層（保護層）として絶縁層を設けてもよい。このように第２の電極層９３６を覆うようにしてパッシベーション層を設けることは有効である。パッシベーション層としては、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜を含む絶縁層からなり、該絶縁層の単層構造もしくは組み合わせた積層構造を用いることができる。又はシロキサン樹脂を用いてもよい。
【０２６７】
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション層として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、層９３４の耐熱性が低い場合でも、容易に積層形成することができる。ＤＬＣ膜は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタリング法、イオンビーム蒸着法、レーザ蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、ＣＮ膜は反応ガスとしてＣ２Ｈ４ガスとＮ２ガスとを用いて形成すればよい。ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、層９３４の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間に層９３４が酸化するといった問題を防止できる。
【０２６８】
第１の電極層９３２上に形成される層９３４は、少なくとも発光材料を含む発光層で構成される。発光層は、有機化合物、無機化合物、又は有機化合物と無機化合物とを含む層で形成する。第１の電極層９３２と第２の電極層９３６との間に、層９３４が設けられて発光素子９３０を得ることができる。
【０２６９】
このように発光素子９３０が形成された基板９０１と、封止基板９０８とをシール材９１０によって固着し、発光素子９３０を封止する。シール材９１０としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。なお、シール材で囲まれた領域９４８には充填材を充填してもよく、窒素雰囲気下で封止することによって、窒素等を封入してもよい。充填材を透過して光を取り出す構造の場合は、充填材は透光性を有する必要がある。代表的には可視光硬化、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。以上の工程において、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する。また充填材は、液状の状態で滴下し、表示装置内に充填することもできる。充填材として、乾燥剤などの吸湿性を含む物質を用いると、さらなる吸水効果が得られ、発光素子９３０の劣化を防ぐことができる。
【０２７０】
また、素子の水分による劣化を防ぐため、画素部９０２を取り囲むように乾燥剤を設けてもよい。例えば、封止基板に形成された凹部に乾燥剤を設置すればよく、このような構造にすることで、薄型化を妨げない構成とできる。また、ゲート配線層に対応する領域にも乾燥剤を形成し、吸水面積を広く取ると、吸水効果が高い。また、直接発光しないゲート配線層上に乾燥剤を形成すると、光取り出し効率を低下させることもない。
【０２７１】
なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を取り出す場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に接して設けても良いし、発光素子からの光を妨げないような、隔壁層の上や周辺部に設けても良い。さらに、カバー材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効である。
【０２７２】
また、ソース電極層又はドレイン電極層と第１の電極層９３２が直接接して電気的な接続を行わず、配線層を介して接続していてもよい。
【０２７３】
本実施の形態では、端子部９０６において、端子電極層９５０に異方性導電層９５２によってＦＰＣ９５４を接続し、外部と電気的に接続する構造とする。
【０２７４】
また、図２７（Ａ）で示すように、本実施の形態において作製される表示装置は、画素部９０２と同一基板上に駆動回路部９０４が設けられている。なお、本発明は特に限定されず、周辺駆動回路としてＩＣチップを前述したＣＯＧ方式やＴＡＢ方式によって実装したものでもよい。
【０２７５】
また、本発明の表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、表示装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【０２７６】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、表示装置の製造工程において、製造コストを低減させ、スループットを向上させることが可能になる。また、同時に多数の開口を形成することもでき、表示装置の量産性を向上させることも可能である。
【０２７７】
本実施の形態は、上記実施の形態１乃至７と、適宜自由に組み合わせることができる。
【０２７８】
（実施の形態９）
表示装置の表示機能を有する発光素子は、様々な素子構造を適用することができる。一般的に、発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。ここでは、図１２〜図１４を用いて、本発明に適用できる発光素子の例について説明する。
【０２７９】
図１２は、有機ＥＬ素子について示している。図１２に示す発光素子は、第１の電極層８２７０と第２の電極層８２５０との間に、層８２６０が挟持されている。第１の電極層８２７０及び第２の電極層８２５０のいずれか一方は陽極となり、他方は陰極となる。なお、陽極とは、発光層に正孔を注入する電極のことを示し、陰極とは発光層に電子を注入する電極のことを示す。本実施の形態では、第１の電極層８２７０を陽極とし、第２の電極層８２５０を陰極とする。また、層８２６０は、正孔注入層８２６２、正孔輸送層８２６４、発光層８２６６、電子輸送層８２６８、電子注入層８２６９が順次積層された構成とする。
【０２８０】
第１の電極層８２７０と第２の電極層８２５０は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物、２ｗｔ％〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含むインジウム錫酸化物の他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）等を用いて形成することができる。また、アルミニウムの他、マグネシウムと銀との合金、アルミニウムとリチウムとの合金等も第１の電極層８２７０を形成するのに用いることができる。第１の電極層８２７０の形成方法については、上記第１の電極層７０１２、或いは第１の電極層９３２と同じである。また、第２の電極層８２５０の形成方法について特に限定はなく、例えばスパッタリング法や蒸着法等を用いて形成することができる。
【０２８１】
なお、発光した光を外部に取り出すために、第１の電極層８２７０と第２の電極層８２５０のいずれか一方または両方は、インジウム錫酸化物等を用いるか、或いは銀、アルミニウム等を数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さとなるように形成して、可視光が透過できるように、形成することが好ましい。
【０２８２】
正孔注入層８２６２は、第１の電極層８２７０から正孔輸送層８２６４へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。正孔注入層８２６２を設けることによって、第１の電極層８２７０と正孔輸送層８２６４との間のイオン化ポテンシャルの差が緩和され、正孔が注入され易くなる。正孔注入層８２６２は、正孔輸送層８２６４を形成している物質よりもイオン化ポテンシャルが小さく、第１の電極層８２７０を形成している物質よりもイオン化ポテンシャルが大きい物質、または正孔輸送層８２６４と第１の電極層８２７０との間に１ｎｍ〜２ｎｍの薄膜として設けたときにエネルギーバンドが曲がるような物質を用いて形成することが好ましい。正孔注入層８２６２を形成するのに用いることのできる物質の具体例として、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等が挙げられる。つまり、正孔注入層８２６２におけるイオン化ポテンシャルが正孔輸送層８２６４におけるイオン化ポテンシャルよりも相対的に小さくなるような物質を正孔輸送性物質の中から選択することによって、正孔注入層８２６２を形成することができる。正孔注入層８２６２を設ける場合、第１の電極層８２７０は、インジウム錫酸化物等の仕事関数の高い物質を用いて形成することが好ましい。なお、本発明は特に限定されず、正孔注入層８２６２は設けなくともよい。
【０２８３】
正孔輸送層８２６４とは、第１の電極層８２７０から注入された正孔を発光層８２６６へ輸送する機能を有する層である。このように、正孔輸送層８２６４を設けることによって、第１の電極層８２７０と発光層８２６６との距離を離すことができ、その結果、第１の電極層８２７０等に含まれている金属に起因して発光が消滅することを防ぐことができる。正孔輸送層８２６４は、正孔輸送性物質を用いて形成することが好ましく、特に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質を用いて形成することが好ましい。なお、正孔輸送性物質とは、電子よりも正孔の移動度が高く、電子の移動度に対する正孔の移動度の比の値（＝正孔移動度／電子移動度）が好ましくは１００よりも大きい物質をいう。正孔輸送層８２６４を形成するのに用いることができる物質の具体例としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＢＰＢ）等が挙げられる。なお、正孔輸送層８２６４は、単層構造でもよいし、積層構造でもよい。
【０２８４】
発光層８２６６は、発光機能を有する層であり、有機化合物でなる発光材料を含む。また、無機化合物を含んでいてもよい。発光層８２６６に含まれる有機化合物は、発光性の有機化合物であれば特に限定はなく、種々の低分子系有機化合物、高分子系有機化合物を用いることができる。また、発光性の有機化合物は、蛍光発光材料、又は燐光発光材料のどちらを用いることも可能である。発光層８２６６は、発光性の有機化合物のみからなる層としてもよいし、発光性の有機化合物を当該有機化合物よりも大きいエネルギーギャップを有するホスト材料に分散した構成としてもよい。なお、発光層８２６６を、有機化合物でなる発光材料とホスト材料とを含む層のように複数の化合物を混合した層とする場合は、共蒸着法を用いて形成することができる。ここで、共蒸着とは、一つの処理室内に設けられた複数の蒸着源からそれぞれ原料を気化させ、気化した原料を気相状態で混合し、被処理物上に堆積させる蒸着法をいう。
【０２８５】
電子輸送層８２６８は、第２の電極層８２５０から注入された電子を発光層８２６６へ輸送する機能を有する層である。このように、電子輸送層８２６８を設けることによって、第２の電極層８２５０と発光層８２６６との距離を離すことができ、その結果、第２の電極層８２５０等に含まれている金属に起因して発光が消滅することを防ぐことができる。電子輸送層８２６８は、電子輸送性物質を用いて形成することが好ましく、特に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質を用いて形成することが好ましい。なお、電子輸送性物質とは、正孔よりも電子の移動度が高く、正孔の移動度に対する電子の移動度の比の値（＝電子移動度／正孔移動度）が好ましくは１００よりも大きい物質をいう。電子輸送層８２６８を形成するのに用いることができる物質の具体例としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）等の金属錯体の他、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）等が挙げられる。また、電子輸送層８２６８は、単層構造でもよいし、積層構造でもよい。
【０２８６】
電子注入層８２６９は、第２の電極層８２５０から電子輸送層８２６８へ電子の注入を補助する機能を有する層である。電子注入層８２６９は、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＡＺ、ＢｚＯｓ等の電子輸送層８２６８を形成するのに用いることのできる物質の中から、電子輸送層８２６８の形成に用いる物質よりも電子親和力が相対的に大きい物質を選択して用いることによって形成することができる。このようにして電子注入層８２６９を形成することによって第２の電極層８２５０と電子輸送層８２６８との間の電子親和力の差が緩和され、電子が注入され易くなる。また、電子注入層８２６９には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、リチウム酸化物、カリウム酸化物、ナトリウム酸化物等のアルカリ金属の酸化物、カルシウム酸化物、マグネシウム酸化物等のアルカリ土類金属の酸化物、フッ化リチウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属のフッ化物、フッ化カルシウム等のアルカリ土類金属のフッ化物、またはマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類金属等の無機物が含まれていてもよい。また、電子注入層８２６９はＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＡＺ、ＢｚＯｓ等の有機化合物を含む構成であってもよいし、ＬｉＦ等のアルカリ金属のフッ化物、またはＣａＦ２等のアルカリ土類金属のフッ化物等の無機化合物からなる構成であってもよい。このようにＬｉＦ等のアルカリ金属のフッ化物、またはＣａＦ２等のアルカリ土類金属のフッ化物等の無機化合物を用いて１ｎｍ〜２ｎｍの薄膜として電子注入層８２６９が設けられることによって電子注入層８２６９のエネルギーバンドが曲がる、或いは電子注入層８２６９にトンネル電流が流れることにより、第２の電極層８２５０から電子輸送層８２６８へ電子の注入が容易となる。
【０２８７】
なお、正孔注入層８２６２に換えて正孔発生層が設けられていてもよいし、または電子注入層８２６９に換えて電子発生層が設けられていてもよい。
【０２８８】
ここで、正孔発生層とは、正孔を発生する層である。正孔輸送性物質の中から選ばれた少なくとも一の物質と、正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質とを混合することによって正孔発生層を形成することができる。ここで、正孔輸送性物質としては、正孔輸送層８２６４を形成するのに用いることのできる物質と同様の物質を用いることができる。また、電子受容性を示す物質としては、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、レニウム酸化物等の金属酸化物を用いることが好ましい。
【０２８９】
また、電子発生層とは、電子を発生する層である。電子輸送性物質の中から選ばれた少なくとも一の物質と、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質とを混合することによって電子発生層を形成することができる。ここで、電子輸送性物質としては電子輸送層８２６８を形成するのに用いることのできる物質と同様の物質を用いることができる。また、電子供与性を示す物質としては、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の中から選ばれた物質、具体的にはリチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）等を用いることができる。
【０２９０】
正孔注入層８２６２、正孔輸送層８２６４、発光層８２６６、電子輸送層８２６８、電子注入層８２６９は、それぞれ、蒸着法、液滴吐出法、または塗布法等を用いて形成すればよい。第１の電極層８２７０又は第２の電極層８２５０は、スパッタリング法または蒸着法等を用いて形成すればよい。
【０２９１】
本実施の形態において、層８２６０は、少なくとも発光層８２６６を含んでいればよく、その他の機能を有する層（正孔注入層８２６２、正孔輸送層８２６４、電子輸送層８２６８、電子注入層８２６９等）は適宜設ければよい。
【０２９２】
また、第１の電極層８２７０を陰極とし、第２の電極層８２５０を陽極としてもよい。その場合、層８２６０は、第１の電極層８２７０側から、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層が順次積層された構成となる。
【０２９３】
次に、無機ＥＬ素子について、図１３、図１４を用いて説明する。無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【０２９４】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と不純物元素とで構成される。不純物元素は、発光中心として機能する。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用いることができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。
【０２９５】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００℃〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
【０２９６】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
【０２９７】
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化イットリウム等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【０２９８】
局在型発光の不純物元素として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。ハロゲン元素は電荷補償として機能することもできる。
【０２９９】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の不純物元素として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０３００】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅、硫化銀等を用いることができる。焼成温度は、７００℃〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。
【０３０１】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅、塩化銀等を用いることができる。
【０３０２】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１ａｔｏｍ％〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５ａｔｏｍ％〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【０３０３】
薄膜型無機ＥＬの場合、発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法或いはハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０３０４】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１３（Ａ）〜（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層５０、層５１、第２の電極層５３を含む。層５１は、少なくとも発光層５２を含む構成とする。
【０３０５】
図１３（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と第２の電極層５３との間に、発光層５２のみで構成される層５１が挟持されている。図１３（Ｂ）及び図１３（Ｃ）に示す発光素子は、図１３（Ａ）の発光素子において、第１の電極層５０又は第２の電極層５３と、発光層５２と、の間に絶縁層を設ける構造である。図１３（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と発光層５２との間に絶縁層５４を有し、図１３（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と発光層５２との間に絶縁層５４ａ、第２の電極層５３と発光層５２との間に絶縁層５４ｂとを有している。このように絶縁層は発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層構造でもよいし、積層構造でもよい。
【０３０６】
また、図１３（Ｂ）では第１の電極層５０に接するように絶縁層５４が設けられているが、絶縁層と発光層の順番を逆にして、第２の電極層５３に接するように絶縁層５４を設けてもよい。
【０３０７】
次に、分散型無機ＥＬ素子について説明する。分散型無機ＥＬ素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の発光層を形成する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって発光層中に均一に分散し固定される。
【０３０８】
分散型無機ＥＬ素子の場合、発光層の形成方法は、選択的に発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【０３０９】
図１４（Ａ）〜（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１４（Ａ）〜（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層６０、層６５、第２の電極層６３を含む。層６５は、少なくとも発光層を含む構成とする。
【０３１０】
図１４（Ａ）における発光素子は、第１の電極層６０、発光層６２、第２の電極層６３の積層構造を有し、発光層６２中にバインダによって保持された発光材料６１を含む。
【０３１１】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、絶縁材料を用いることができる。具体的には、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０３１２】
バインダに含まれる無機材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸素及び窒素を含むシリコン、窒化アルミニウム、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム、酸化チタン、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸鉛、酸化タンタル、タンタル酸バリウム、タンタル酸リチウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、その他の無機材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。バインダに無機材料と有機材料との混合層を用い、高い誘電率とすると、発光材料により大きい電荷を誘起することができる。
【０３１３】
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが、本実施の形態に用いることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、発光層を形成する方法（種々のウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。具体的には有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【０３１４】
図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示す発光素子は、図１４（Ａ）の発光素子において、第１の電極層６０又は第２の電極層６３と、発光層６２と、の間に絶縁層を設ける構造である。図１４（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と発光層６２との間に絶縁層６４を有し、図１４（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と発光層６２との間に絶縁層６４ａ、第２の電極層６３と発光層６２との間に絶縁層６４ｂとを有している。このように絶縁層は発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層構造でもよいし、積層構造でもよい。
【０３１５】
また、図１４（Ｂ）では第１の電極層６０に接するように絶縁層６４が設けられているが、絶縁層と発光層の順番を逆にして、第２の電極層６３に接するように絶縁層６４を設けてもよい。
【０３１６】
図１３における絶縁層５４、図１４における絶縁層６４のような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましい。さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、窒化シリコン、酸化ジルコニウム等やこれらの混合層又は２種以上の積層を用いることができる。これらの絶縁層は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して形成してもよい。バインダ材料は、発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
【０３１７】
図１３、図１４に示す無機ＥＬ素子は、発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０３１８】
本実施の形態（図１２〜図１４）で示した発光素子は、上記実施の形態で示した表示装置の表示素子として具備されることができる。
【０３１９】
例えば、図１１に示す表示装置に、図１２に示す有機ＥＬ素子を適用する場合、第１の電極層７０１２又は第２の電極層７０１８は、第１の電極層８２７０又は第２の電極層８２５０に相当する。層７０１６は、層８２６０に相当する。同様に、図２７に示す表示装置の場合も、第１の電極層９３２又は第２の電極層９３６は、第１の電極層８２７０又は第２の電極層８２５０に相当する。層９３４は、層８２６０に相当する。
【０３２０】
また、図１１に示す表示装置に、図１３、図１４で示す無機ＥＬ素子を適用する場合も同様である。第１の電極層７０１２若しくは第２の電極層７０１８は、第１の電極層５０若しくは第２の電極層５３、又は第１の電極層６０若しくは第２の電極層６３に相当する。層７０１６は、層５１若しくは層６５に相当する。同様に、図２７に示す表示装置の場合も、第１の電極層９３２若しくは第２の電極層９３６は、第１の電極層５０若しくは第２の電極層５３、又は第１の電極層６０若しくは第２の電極層６３に相当する。層９３４は、層５１若しくは層６５に相当する。
【０３２１】
本実施の形態の発光素子をトランジスタ等と接続するための開口の形成に、本発明を適用することができる。本発明を適用することで、発光素子を有する表示装置の製造工程において、スループットが向上する。また、表示装置の量産性を向上させることも可能である。
【０３２２】
本実施の形態は、上記実施の形態６乃至８と適宜自由に組み合わせることができる。
【０３２３】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、液晶表示装置について説明する。
【０３２４】
図２９（Ａ）は、液晶表示装置の上面図であり、図２９（Ｂ）は図２９（Ａ）の線分ＧＨにおける断面図である。
【０３２５】
図２９（Ａ）で示すように、画素領域６０６、走査線駆動回路である駆動回路領域６０８ａ、走査線駆動領域である駆動回路領域６０８ｂが、シール材６９２によって、基板６００と封止基板６９５との間に封止され、基板６００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域６０７が設けられている。画素領域６０６にはトランジスタ６２２及び容量素子６２３が設けられ、駆動回路領域６０８ｂにはトランジスタ６２０及びトランジスタ６２１を有する駆動回路が設けられている。基板６００には、上記実施の形態と同様の基板を適用することができる。基板６００として合成樹脂からなる基板を用いる場合は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによって採用することが可能となる。
【０３２６】
画素領域６０６には、下地絶縁層６０４ａ、下地絶縁層６０４ｂを介してスイッチング素子となるトランジスタ６２２が設けられている。本実施の形態では、トランジスタ６２２にマルチゲート型薄膜トランジスタを用いる。トランジスタ６２２は、ソース領域及びドレイン領域として機能する不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、２層の積層構造であるゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の不純物領域と画素電極層６３０に接して電気的に接続している。
【０３２７】
ソース電極層又はドレイン電極層は積層構造となっている。ソース電極層又はドレイン電極層は、ゲート電極層を覆う絶縁層６１１及びゲート絶縁層に形成された開口で、半導体層の不純物領域と電気的に接続している。
【０３２８】
半導体層の不純物領域に達する開口は、上記実施の形態１乃至６で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成することができる。詳しくは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。半導体層は、光吸収層として機能させることができるため、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳して照射した領域をアブレーションさせ、半導体層上のゲート絶縁層、絶縁層６１１、６１２を除去して開口を形成することができる。
【０３２９】
半導体層の不純物領域に達する開口は、フォトレジストを用いてマスク層を形成し、当該マスク層を用いてエッチング加工して形成してもよい。
【０３３０】
また、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａ、６４４ｂは絶縁層６１５に形成された開口で画素電極層６３０と電気的に接続している。絶縁層６１５に形成される開口は、上記実施の形態１乃至６で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成することができる。本実施の形態は、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ｂに比較的蒸発し易い低融点金属（本実施の形態ではクロム）を用い、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａにはソース電極層又はドレイン電極層６４４ｂよりも蒸発しにくい高融点金属（本実施の形態ではタングステン）を用いる。絶縁層６１５側から、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。このとき、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａ、６４４ｂにおいて、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームが重畳するように照射する。当該重畳するように照射された領域のソース電極層又はドレイン電極層６４４ａ、６４４ｂでは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが吸収される。ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａ、６４４ｂは、吸収したレーザビームのエネルギーによりアブレーションされ、上層のソース電極層又はドレイン電極層６４４ｂ及び絶縁層６１５が除去される。その結果、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａに達する開口が形成される。
【０３３１】
ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａ、６４４ｂが露出された開口に画素電極層６３０を形成し、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ａ、６４４ｂと画素電極層６３０は電気的に接続することができる。なお、ソース電極層又はドレイン電極層６４４ｂに開口を形成せず、画素電極層６３０を形成してもよい。
【０３３２】
薄膜トランジスタは、多くの方法で作製することができる。例えば、半導体層として、結晶性半導体層を形成する。結晶性半導体層上には、ゲート絶縁層を介してゲート電極層が設けられる。該ゲート電極層をマスクに用いて該結晶性半導体層へ不純物元素を添加することができる。このようにゲート電極層を用いた不純物元素の添加により、不純物元素添加のためのマスク層を形成する必要はない。ゲート電極層は、単層構造、又は積層構造とすることができる。不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ  Ｏｖｅｒｌａｐｅｄ  ＬＤＤ）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極層等を覆う絶縁層６１１及び絶縁層６１２を形成する。絶縁層６１１（及び絶縁層６１２）に混入された水素により、結晶性半導体層のダングリングボンドを終端することができる。
【０３３３】
さらに平坦性を高めるため、層間絶縁層として絶縁層６１５を形成してもよい。絶縁層６１５は、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて、単層構造又は積層構造で形成することができる。例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０３３４】
また結晶性半導体層を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素領域６０６のトランジスタと、駆動回路領域６０８ｂのトランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域６０８ｂに用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成する。ＣＭＯＳ回路を構成する薄膜トランジスタは、ＧＯＬＤ構造であるが、トランジスタ６２２のようなＬＤＤ構造を用いることもできる。
【０３３５】
本実施の形態に限定されず、画素領域６０６の薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０３３６】
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型）、ボトムゲート型（例えば、逆スタガ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０３３７】
次に、画素電極層６３０を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配向膜と呼ばれる絶縁層６３１を形成する。なお、絶縁層６３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。このラビング処理は液晶のモード、例えばＶＡモードのときには処理を行わないときがある。配向膜として機能する絶縁層６３３も絶縁層６３１と同様である。続いて、シール材６９２を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する。
【０３３８】
その後、配向膜として機能する絶縁層６３３、対向電極として機能する導電層６３４、カラーフィルタとして機能する着色層６３５、偏光子６４１（偏光板ともいう）、及び偏光子６４２が設けられた封止基板６９５と、ＴＦＴ基板である基板６００とをスペーサ６３７を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層６３２を設ける。本実施の形態の液晶表示装置は透過型であるため、基板６００の素子を有する面と反対側にも偏光子（偏光板）６４３を設ける。偏光子は、接着層によって基板に設けることができる。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに封止基板６９５には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。
【０３３９】
なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継続加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
【０３４０】
液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、素子を有する基板６００と封止基板６９５とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大面積基板を扱うときに適用するとよい。
【０３４１】
スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用した。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０℃〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。形状は円錐状、角錐状などを用いることができ、特別な限定はない。
【０３４２】
続いて、画素領域と電気的に接続されている端子電極層６７８ａ、６７８ｂに、異方性導電体層６９６を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ６９４を設ける。ＦＰＣ６９４は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。
【０３４３】
なおトランジスタが有する配線、ゲート電極層、画素電極層６３０、対向電極層である導電層６３４は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化シリコンを混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属又は当該金属を主成分とする合金若しくは金属窒化物から選ぶことができる。
【０３４４】
偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０３４５】
なお、本実施の形態ではＴＮ型の液晶パネルについて示しているが、上記のプロセスは他の方式の液晶パネルに対しても同様に適用することができる。例えば、ガラス基板と平行に電界を印加して液晶を配向させる横電界方式の液晶パネルに本実施の形態を適用することができる。また、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｍｅｎｔ）方式の液晶パネルに本実施の形態を適用することができる。
【０３４６】
図１７と図１８は、ＶＡ型液晶パネルの画素構造を示している。図１７は平面図であり、図中に示す線分ＩＪに対応する断面構造を図１８に表している。以下の説明ではこの両図を参照して説明する。
【０３４７】
この画素構造は、一つの画素に複数の画素電極が有り、それぞれの画素電極にＴＦＴが接続されている。各ＴＦＴは、異なるゲート信号で駆動されるように構成されている。すなわち、マルチドメイン設計された画素において、個々の画素電極に印加する信号を、独立して制御する構成を有している。
【０３４８】
画素電極層１６２４は開口１６２３（コンタクトホール）により、配線層１６１８でＴＦＴ１６２８と接続している。また、画素電極層１６２６は開口１６２７（コンタクトホール）により、配線層１６１９でＴＦＴ１６２９と接続している。ＴＦＴ１６２８のゲート配線層１６０２と、ＴＦＴ１６２９のゲート電極層１６０３には、異なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線として機能する配線層１６１６は、ＴＦＴ１６２８とＴＦＴ１６２９で共通に用いられている。
【０３４９】
開口１６２３、開口１６２７は、上記実施の形態１乃至６で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成することができる。詳しくは、絶縁層１６２２側から、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。レーザビームは、配線層１６１８、配線層１６１９において重畳するように照射する。当該重畳するように照射された領域の配線層１６１８、１６１９では、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが吸収される。配線層１６１８、１６１９は、吸収したレーザビームのエネルギーによりアブレーションされ、上層の絶縁層１６２０、絶縁層１６２２が除去される。その結果、配線層１６１８に達する開口１６２３、配線層１６１９に達する開口１６２７が形成される。
【０３５０】
画素電極層１６２４と画素電極層１６２６は、導電材料を全面に形成した後、選択的にエッチングして形成することができる。画素電極層１６２４と画素電極層１６２６の形状は異なっており、スリット１６２５によって分離されている。Ｖ字型に広がる画素電極層１６２４の外側を囲むように画素電極層１６２６が形成されている。画素電極層１６２４と画素電極層１６２６に印加する電圧のタイミングを、ＴＦＴ１６２８及びＴＦＴ１６２９により異ならせることで、液晶の配向を制御している。対向基板１６０１には、遮光層１６３２、着色層１６３６、対向電極層１６４０が形成されている。また、着色層１６３６と対向電極層１６４０の間には平坦化層１６３７が形成され、液晶の配向乱れを防いでいる。図１９に対向基板側の構造を示す。対向電極層１６４０は異なる画素間で共通化されている電極であるが、スリット１６４１が形成されている。このスリット１６４１と、画素電極層１６２４及び画素電極層１６２６側のスリット１６２５とを交互に咬み合うように配置することで、斜め電界を効果的に発生させて液晶の配向を制御することができる。これにより、液晶が配向する方向を場所によって異ならせることができ、視野角を広げている。
【０３５１】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、レジスト材料、現像液等の材料のロスを防ぎ、必要なフォトマスクの枚数を削減することができる。したがって、表示装置の製造工程において、コストを低減させ、スループットを向上させることが可能になる。また、同時に多数の開口を形成することもでき、表示装置の量産性を向上させることも可能である。
【０３５２】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至６と適宜自由に組み合わせることができる。
【０３５３】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、表示素子に液晶表示素子を用いる液晶表示装置について説明する。
【０３５４】
図３０に示す表示装置は、基板４５０上に、画素領域に逆スタガ型トランジスタであるトランジスタ４２０、画素電極層４５１、絶縁層４５２、絶縁層４５３、液晶層４５４、スペーサ４８１、絶縁層４３５、対向電極層４５６、カラーフィルタ４５８、ブラックマトリクス４５７、対向基板４１０、偏光板（偏光子）４３１、偏光板（偏光子）４３３、封止領域にシール材４８２、端子電極層４８７、異方性導電層４８８、ＦＰＣ４８６が設けられている。
【０３５５】
本実施の形態で作製されるトランジスタ４２０のゲート電極層、半導体層、ソース電極層、ドレイン電極層、及び画素電極層４５１は、上記実施の形態６、８、１０等で示すように、導電材料又は半導体材料からなる材料層を形成し、当該材料層を適宜選択的にエッチングして形成することができる。
【０３５６】
本実施の形態では、チャネルを形成する半導体層として非晶質半導体層を用いており、ソース電極層又はドレイン電極層と半導体層との間に設けられる一導電性を有する半導体層は、必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層と一導電性を有する半導体層として非晶質ｎ型半導体層を積層する。また一導電性を有する半導体層としてｎ型半導体層を形成し、ｎチャネル型薄膜トランジスタのＮＭＯＳ構造、ｐ型半導体層を形成したｐチャネル型薄膜トランジスタのＰＭＯＳ構造、ｎチャネル型薄膜トランジスタとｐチャネル型薄膜トランジスタとのＣＭＯＳ構造を作製することができる。
【０３５７】
導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、ｎチャネル型トランジスタ、Ｐチャネル型トランジスタを形成することもできる。また、ＰＨ３ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層に導電性を付与してもよい。
【０３５８】
本実施の形態では、トランジスタ４２０はｎチャネル型の逆スタガ型薄膜トランジスタとなっている。また、半導体層のチャネル領域上に保護層を設けたチャネル保護型の逆スタガ型薄膜トランジスタを用いることもできる。
【０３５９】
次いで、バックライトユニット３５２の構成について説明する。バックライトユニット３５２は、蛍光を発する光源３６１として冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ、有機ＥＬが、蛍光を効率よく導光板３６５に導くためのランプリフレクタ３６２、蛍光が全反射しながら全面に光を導くための導光板３６５、明度のムラを低減するための拡散板３６６、導光板３６５の下に漏れた光を再利用するための反射板３６４を有するように構成されている。
【０３６０】
バックライトユニット３５２には、光源３６１の輝度を調整するための制御回路が接続されている。制御回路からの信号供給により、光源３６１の輝度を制御することができる。
【０３６１】
トランジスタ４２０のソース電極層又はドレイン電極層は絶縁層４５２に形成された開口で画素電極層４５１と電気的に接続している。当該開口は、上記実施の形態１乃至６で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成することができる。本実施の形態は、ソース電極層又はドレイン電極層に比較的蒸発し易い低融点金属（本実施の形態ではクロム）を用いる。絶縁層４５２側から、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。レーザビームは、ソース電極層又はドレイン電極層において重畳するように照射する。当該重畳するように照射された領域のソース電極層又はドレイン電極層では、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが吸収される。ソース電極層又はドレイン電極層は、吸収したレーザビームのエネルギーによりアブレーションされ、上層の絶縁層４５２とともに除去される。その結果、一導電性を有する半導体層に達し、その側面でソース電極層又はドレイン電極層が露出する開口を形成することができる。
【０３６２】
ソース電極層又はドレイン電極層、及び一導電性を有する半導体層が露出された開口に画素電極層４５１を形成し、一導電性を有する半導体層、ソース電極層又はドレイン電極層と画素電極層４５１とを電気的に接続することができる。
【０３６３】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、製造コストを低減させ、スループットを向上させることが可能になる。また、同時に多数の開口を形成することもでき、表示装置の量産性を向上させることも可能である。
【０３６４】
本実施の形態は、上記実施の形態１乃至１０と適宜自由に組み合わせることができる。
【０３６５】
（実施の形態１２）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる表示装置の一例について説明する。
【０３６６】
図２０は、本発明を適用したアクティブマトリクス型の電子ペーパーを示す。なお、図２０ではアクティブマトリクス型を示すが、本発明はパッシブマトリクス型にも適用することができる。
【０３６７】
電子ペーパーとしてツイストボール表示方式を用いることができる。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を第１の電極層及び第２の電極層の間に配置し、第１の電極層及び第２の電極層に電位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【０３６８】
トランジスタ５８０１は逆コプラナ型の薄膜トランジスタであり、ゲート電極層５８０２、ゲート絶縁層５８０４、配線層５８０５ａ、配線層５８０５ｂ、半導体層５８０６を含む。配線層５８０５ａ、配線層５８０５ｂは、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する。また配線層５８０５ｂは第１の電極層５８０７と絶縁層５９０８に形成する開口で接しており電気的に接続している。第１の電極層５８０７と第２の電極層５８０８との間には黒色領域５９００ａ及び白色領域５９００ｂを有し、周りに液体で満たされているキャビティ５９０４を含む球形粒子５８０９が設けられており、球形粒子５８０９の周囲は樹脂等の充填材５９０５で充填されている。
【０３６９】
本実施の形態において、トランジスタ５８０１を構成するゲート電極層５８０２、半導体層５８０６、配線層５８０５ａ、５８０５ｂなどは、上記実施の形態で示すように、導電材料又は半導体材料からなる材料層を形成し、当該材料層を適宜選択的にエッチングして形成することができる。
【０３７０】
配線層５８０５ｂは絶縁層５９０８に形成された開口で第１の電極層５８０７と電気的に接続している。当該開口は、上記実施の形態１乃至６で示したように、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して形成することができる。本実施の形態は、配線層５８０５ｂに比較的蒸発し易い低融点金属（本実施の形態ではクロム）を用いる。絶縁層５９０８側から、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームを重畳するように照射する。レーザビームは、配線層５８０５ｂにおいて重畳するように照射する。当該重畳するように照射された領域の配線層５８０５ｂは、マルチモードのレーザビームとシングルモードのレーザビームのエネルギーが合成されたエネルギーが吸収される。配線層５８０５ｂは、吸収したレーザビームのエネルギーによりアブレーションされ、上層の絶縁層５９０８とともに除去される。その結果、側面で配線層５８０５ｂが露出する開口を形成することができる。なお、本発明は特に限定されず、アブレーションにより開口を形成する際に、配線層５８０５ｂを残存するようにしてもよい。配線層５８０５ｂは、構成する導電材料やレーザビームのエネルギーを適宜選択することにより、その一部または全部を残存させることも可能である。
【０３７１】
配線層５８０５ｂが露出された開口に第１の電極層５８０７を形成し、配線層５８０５ｂと第１の電極層５８０７は電気的に接続することができる。
【０３７２】
レーザアブレーションを利用することで、複雑なリソグラフィー工程を行うことなく、レーザビームの照射によって絶縁層に開口を形成することもできる。
【０３７３】
また、ツイストボールの代わりに、電気泳動素子を用いることも可能である。透明な液体と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径１０μｍ〜２００μｍ程度のマイクロカプセルを用いる。第１の電極層と第２の電極層との間に設けられるマイクロカプセルは、第１の電極層と第２の電極層によって、電場が与えられると、白い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子であり、一般的に電子ペーパーとよばれている。電気泳動表示素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要であり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能であるため、電波発信源から表示機能付き表示装置を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくことが可能となる。
【０３７４】
トランジスタはスイッチング素子として機能し得るものであれば、どのような構成で設けてもよい。半導体層も非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様々な半導体を用いることができ、有機化合物を用いて有機トランジスタを形成してもよい。
【０３７５】
本実施の形態では、具体的には、表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示すが、勿論本発明はパッシブマトリクス型の表示装置にも適用できる。
【０３７６】
本発明を適用することで、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程を用いることなく、所望の領域に開口を形成することができる。よって、リソグラフィー工程を削減・簡略化することが可能になり、製造コストの低減、スループットを向上させることができる。また、同時に多数の開口を形成することもでき、表示装置の量産性を向上させることも可能である。
【０３７７】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至６と適宜自由に組み合わせることができる。
【０３７８】
（実施の形態１３）
次に、実施の形態６乃至１２によって作製される表示パネルに駆動用のドライバ回路を実装する態様について説明する。
【０３７９】
まず、ＣＯＧ方式を採用した表示装置について、図１６（Ａ）を用いて説明する。基板２７００上には、文字や画像などの情報を表示する画素部２７０１が設けられる。複数の駆動回路が設けられた基板を、矩形状に分断し、分断後の駆動回路（ドライバＩＣとも表記）２７５１は、基板２７００上に実装される。図１６（Ａ）は複数のドライバＩＣ２７５１、ドライバＩＣ２７５１の先にＦＰＣ２７５０を実装する形態を示す。また、分割する大きさを画素部の信号線側の辺の長さとほぼ同じにし、単数のドライバＩＣに、該ドライバＩＣの先にテープを実装してもよい。
【０３８０】
また、ＴＡＢ方式を採用してもよく、その場合は、図１６（Ｂ）で示すように複数のテープを貼り付けて、該テープにドライバＩＣを実装すればよい。ＣＯＧ方式の場合と同様に、単数のテープに単数のドライバＩＣを実装してもよく、この場合には、強度の問題から、ドライバＩＣを固定する金属片等を一緒に貼り付けるとよい。
【０３８１】
これらの表示パネルに実装されるドライバＩＣは、生産性を向上させる観点から、一辺が３００ｍｍ〜１０００ｍｍ以上の矩形状の基板上に複数個作り込むとよい。
【０３８２】
つまり、基板上に駆動回路部と入出力端子を一つのユニットとする回路パターンを複数個形成し、最後に分割して取り出せばよい。ドライバＩＣの長辺の長さは、画素部の一辺の長さや画素ピッチを考慮して、長辺が１５ｍｍ〜８０ｍｍ、短辺が１ｍｍ〜６ｍｍの矩形状に形成してもよいし、画素領域の一辺、又は画素部の一辺と各駆動回路の一辺とを足した長さに形成してもよい。
【０３８３】
ドライバＩＣのＩＣチップに対する外形寸法の優位性は長辺の長さにあり、長辺が１５ｍｍ〜８０ｍｍで形成されたドライバＩＣを用いると、画素部に対応して実装するのに必要な数がＩＣチップを用いる場合よりも少なくて済み、製造上の歩留まりを向上させることができる。また、ガラス基板上にドライバＩＣを形成すると、母体として用いる基板の形状に限定されないので生産性を損なうことがない。これは、円形のシリコンウエハからＩＣチップを取り出す場合と比較すると、大きな優位点である。
【０３８４】
また、図１５（Ｂ）のように走査線側駆動回路３７０２は基板上に一体形成される場合、画素部３７０１の外側の領域には、信号線側の駆動回路駆動回路が形成されたドライバＩＣが実装される。これらのドライバＩＣは、信号線側の駆動回路である。ＲＧＢフルカラーに対応した画素領域を形成するためには、ＸＧＡクラスで信号線の本数が３０７２本必要であり、ＵＸＧＡクラスでは４８００本が必要となる。このような本数で形成された信号線は、画素部３７０１の端部で数ブロック毎に区分して引出線を形成し、ドライバＩＣの出力端子のピッチに合わせて集められる。
【０３８５】
ドライバＩＣは、基板上に形成された結晶性半導体により形成されることが好適であり、該結晶性半導体は連続発振のレーザビームを照射することで形成されることが好適である。従って、当該レーザビームを発生させる発振器としては、連続発振の固体レーザ又は気体レーザを用いる。連続発振のレーザビームを用いると、結晶欠陥が少なく、大粒径の多結晶半導体層を用いて、トランジスタを作製することが可能となる。また移動度や応答速度が良好なために高速駆動が可能で、従来よりも素子の動作周波数を向上させることができ、特性バラツキが少ないために高い信頼性を得ることができる。なお、さらなる動作周波数の向上を目的として、トランジスタのチャネル長方向とレーザビームの走査方向と一致させるとよい。これは、連続発振レーザビームによるレーザ結晶化工程では、トランジスタのチャネル長方向とレーザビームの基板に対する走査方向とが概ね並行（好ましくは−３０度以上３０度以下）であるときに、最も高い移動度が得られるためである。なおチャネル長方向とは、チャネル形成領域において、電流が流れる方向、換言すると電荷が移動する方向と一致する。このように作製したトランジスタは、結晶粒がチャネル方向に延在する多結晶半導体層によって構成される半導体層を有し、このことは結晶粒界が概ねチャネル方向に沿って形成されていることを意味する。
【０３８６】
レーザ結晶化を行うには、レーザビームの大幅な絞り込みを行うことが好ましく、そのレーザビームの形状（ビームスポット）の幅は、ドライバＩＣの短辺と同じ幅の１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度とすることがよい。また、被照射体に対して、十分に且つ効率的なエネルギー密度を確保するために、レーザビームの照射領域は、線状であることが好ましい。但し、ここでいう線状とは、厳密な意味で線を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形もしくは長楕円形を意味する。例えば、アスペクト比が２以上（好ましくは１０以上１００００以下）のものを指す。このように、レーザビームの形状（ビームスポット）の幅をドライバＩＣの短辺と同じ長さとすることで、生産性を向上させた表示装置の作製方法を提供することができる。
【０３８７】
図１６（Ａ）、（Ｂ）のように走査線駆動回路及び信号線駆動回路の両方として、ドライバＩＣを実装してもよい。その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにするとよい。
【０３８８】
画素領域は、信号線と走査線が交差してマトリクスを形成し、各交差部に対応してトランジスタが配置される。本実施の形態は、画素領域に配置されるトランジスタとして、非晶質半導体又はセミアモルファス半導体をチャネル部としたＴＦＴを用いることを特徴とする。非晶質半導体は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の方法により形成する。セミアモルファス半導体は、プラズマＣＶＤ法で３００℃以下の温度で形成することが可能であり、例えば、外寸５５０ｍｍ×６５０ｍｍの無アルカリガラス基板であっても、トランジスタを形成するのに必要な膜厚を短時間で形成するという特徴を有する。このような製造技術の特徴は、大画面の表示装置を作製する上で有効である。また、セミアモルファスＴＦＴは、ＳＡＳでチャネル形成領域を構成することにより２ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ〜１０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度を得ることができる。このように、システムオンパネル化を実現した表示パネルを作製することができる。
【０３８９】
半導体層をＳＡＳで形成したＴＦＴを用いることにより、走査線側駆動回路を基板上に一体形成することができる。なお、半導体層をＳＡＳで形成したＴＦＴを用いる場合は、走査線側駆動回路及び信号線側駆動回路の両方にドライバＩＣを実装する方が好ましい。
【０３９０】
その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにすることが好適である。例えば、走査線側のドライバＩＣを構成するトランジスタには３０Ｖ程度の耐圧が要求されるものの、駆動周波数は１００ｋＨｚ以下であり、比較的高速動作は要求されない。従って、走査線側のドライバを構成するトランジスタのチャネル長（Ｌ）は十分大きく設定することが好適である。一方、信号線側のドライバＩＣのトランジスタには、１２Ｖ程度の耐圧があれば十分であるが、駆動周波数は３Ｖにて６５ＭＨｚ程度であり、高速動作が要求される。そのため、ドライバを構成するトランジスタのチャネル長などはミクロンルールで設定することが好適である。
【０３９１】
ドライバＩＣの実装方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法を用いることができる。
【０３９２】
ドライバＩＣの厚さは、対向基板と同じ厚さとすることで、両者の間の高さはほぼ同じものとなり、表示装置全体としての薄型化に寄与する。また、それぞれの基板を同じ材質のもので作製することにより、この表示装置に温度変化が生じても熱応力が発生することなく、ＴＦＴで作製された回路の特性を損なうことはない。その他にも、本実施形態で示すようにＩＣチップよりも長尺のドライバＩＣで駆動回路を実装することにより、１つの画素領域に対して、実装されるドライバＩＣの個数を減らすことができる。
【０３９３】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０３９４】
（実施の形態１４）
実施の形態６乃至１３によって作製される表示パネル（ＥＬ表示パネル、液晶表示パネル）において、半導体層を非晶質半導体、又はＳＡＳで形成し、走査線側の駆動回路を基板上に形成する例を示す。
【０３９５】
図２２は、１ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ〜１５ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度が得られるＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴで構成する走査線側駆動回路のブロック図を示している。
【０３９６】
図２２において８５００で示すブロックが１段分のサンプリングパルスを出力するパルス出力回路に相当し、シフトレジスタはｎ個のパルス出力回路により構成される。８５０１はバッファ回路であり、その先に画素８５０２が接続される。
【０３９７】
図２３は、パルス出力回路８５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型のＴＦＴ８６０１〜８６１３で回路が構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を８μｍとすると、チャネル幅は１０〜８０μｍの範囲で設定することができる。
【０３９８】
また、バッファ回路８５０１の具体的な構成を図２４に示す。バッファ回路も同様にｎチャネル型のＴＦＴ８６２０〜８６３５で構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を１０μｍとすると、チャネル幅は１０〜１８００μｍの範囲で設定することとなる。
【０３９９】
このような回路を実現するには、ＴＦＴ相互を配線によって接続する必要がある。
【０４００】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０４０１】
（実施の形態１５）
本実施の形態について図２８を用いて説明する。図２８は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２８００を用いてＥＬ表示モジュールを構成する一例を示している。図２８において、ＴＦＴ基板２８００上には、画素により構成された画素部が形成されている。
【０４０２】
図２８では、画素部の外側であって、駆動回路と画素との間に、画素に形成されたものと同様なＴＦＴ又はそのＴＦＴのゲート電極層とソース電極層若しくはドレイン電極層の一方とを接続してダイオードと同様に動作させた保護回路部２８０１が備えられている。駆動回路２８０９は、単結晶半導体で形成されたドライバＩＣ、ガラス基板上に多結晶半導体層で形成されたスティックドライバＩＣ、若しくはＳＡＳで形成された駆動回路などが適用されている。
【０４０３】
ＴＦＴ基板２８００は、液滴吐出法で形成されたスペーサ２８０６ａ、スペーサ２８０６ｂを介して封止基板２８２０と固着されている。スペーサは、基板の厚さが薄く、また画素部の面積が大型化した場合にも、２枚の基板の間隔を一定に保つために設けておくことが好ましい。ＴＦＴ２８０２、ＴＦＴ２８０３とそれぞれ接続する発光素子２８０４、発光素子２８０５上であって、ＴＦＴ基板２８００と封止基板２８２０との間にある空隙には少なくとも可視領域の光に対して透光性を有する樹脂材料を充填して固体化しても良いし、無水化した窒素若しくは不活性気体を充填させても良い。
【０４０４】
図２８では発光素子２８０４、発光素子２８０５を上方放射型（トップエミッション型）の構成とした場合を示し、図中に示す矢印の方向に光を放射する構成としている。各画素は、画素を赤色、緑色、青色として発光色を異ならせておくことで、多色表示を行うことができる。また、このとき封止基板２８２０側に各色に対応した着色層２８０７ａ、着色層２８０７ｂ、着色層２８０７ｃを形成しておくことで、外部に放射される発光の色純度を高めることができる。また、画素を白色発光素子として着色層２８０７ａ、着色層２８０７ｂ、着色層２８０７ｃと組み合わせても良い。
【０４０５】
外部回路である駆動回路２８０９は、外部回路基板２８１１の一端に設けられた走査線若しくは信号線接続端子と、配線基板２８１０で接続される。また、ＴＦＴ基板２８００に接して若しくは近接させて、熱を機器の外部へ伝えるために使われる、パイプ状の高効率な熱伝導デバイスであるヒートパイプ２８１３と放熱板２８１２を設け、放熱効果を高める構成としても良い。
【０４０６】
なお、図２８では、トップエミッショ型のＥＬ表示モジュールとしたが、発光素子の構成や外部回路基板の配置を変えてボトムエミッション構造、或いは上面及び下面両方から光が放射する両方放射構造としても良い。トップエミッション型の構成の場合、隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック等を混合させて形成すればよく、その積層でもよい。
【０４０７】
また、ＥＬ表示モジュールは、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。また上方放射型の表示装置ならば、隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法などによっても形成することができ、顔料系の黒色樹脂や、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板としてはλ／４板とλ／２板とを用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、ＴＦＴ素子基板側から順に、発光素子、封止基板（封止材）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、偏光板という構成になり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両方放射される両方放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる。
【０４０８】
ＴＦＴ基板２８００において、画素部が形成された側にシール材や接着性の樹脂を用いて樹脂フィルムを貼り付けて封止構造を形成してもよい。本実施の形態では、ガラス基板を用いるガラス封止を示したが、樹脂による樹脂封止、プラスチックによるプラスチック封止、フィルムによるフィルム封止、など様々な封止方法を用いることができる。樹脂フィルムの表面には水蒸気の透過を防止するガスバリア膜を設けておくと良い。フィルム封止構造とすることで、さらなる薄型化及び軽量化を図ることができる。
【０４０９】
本発明を適用して作製したＴＦＴ基板等を備えた表示装置は、工程が一部簡略化し、その製造においてスループットが向上する。したがって、量産性良く表示モジュールを製造することが可能になる。
【０４１０】
本実施の形態は、実施の形態１乃至９、実施の形態１３、１４と適宜自由に組み合わせることができる。
【０４１１】
（実施の形態１６）
本実施の形態を図３１（Ａ）及び図３１（Ｂ）を用いて説明する。図３１（Ａ）、図３１（Ｂ）は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて液晶表示モジュールを構成する一例を示している。
【０４１２】
図３１（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間に画素部２６０３と液晶層２６０４が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０４１３】
液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
【０４１４】
図３１（Ｂ）は図３１（Ａ）の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ  ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード、及びＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。
【０４１５】
ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。
【０４１６】
また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣ、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣなども用いることができる。ＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。
【０４１７】
また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。上記高速化は、ＴＮモードの液晶表示モジュールの画素領域の画素ピッチが３０μｍ以下の場合に、より効果的である。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。
【０４１８】
図３１（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。
【０４１９】
以上に示す液晶表示モジュールは、本発明を適用してＴＦＴ基板と画素部等を接続するための開口を形成することができる。したがって、一部工程を簡略化することができ、スループットも向上するため、量産性良く製造することができる。また、フォトレジストを用いたリソグラフィー工程の回数を削減できるため、高信頼性の液晶表示モジュールを作製することができる。
【０４２０】
本実施の形態は、実施の形態１乃至７、実施の形態１０乃至１４と適宜自由に組み合わせて用いることが可能である。
【０４２１】
（実施の形態１７）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図２１はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０４２２】
図１５（Ａ）は図２１に示すテレビジョン装置の表示パネルの構成の一例を示す上面図に相当し、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス状に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０４２３】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素２７０２それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【０４２４】
図１５（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図１６（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図１６（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図１６において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。
【０４２５】
また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図１５（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図１５（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図１５（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図１５（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
【０４２６】
図２１に示すテレビジョン装置の表示パネルの構成としては、画素部９０１１のみが基板上に形成されて、走査線側駆動回路９０１３と信号線側駆動回路９０１２とが図１６（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、該走査線側駆動回路９０１３と信号線側駆動回路９０１２とが図１６（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図１５（Ｂ）に示すようにＴＦＴにより画素部９０１１と走査線側駆動回路９０１３を基板上に形成し、信号線側駆動回路９０１２を別途ドライバＩＣとして実装する場合と、また図１５（Ｃ）で示すようにＴＦＴにより画素部９０１１と信号線側駆動回路９０１２と走査線側駆動回路９０１３を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０４２７】
図２１において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０１４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０１５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０１６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０１７などからなっている。コントロール回路９０１７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０１８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０４２８】
チューナ９０１４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０１９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１１０を経てスピーカー９１１３に供給される。制御回路９１１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１１２から受け、チューナ９０１４や音声信号処理回路９１１０に信号を送出する。
【０４２９】
これらの表示モジュールを、図２５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとして液晶表示モジュールを用いれば液晶テレビジョン装置、ＥＬモジュールを用いればＥＬテレビジョン装置、またプラズマテレビジョン、電子ぺーパーなども作製することができる。図２５（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２４０３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２４０９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０４３０】
図２５（Ａ）において、筐体２４０１に表示用パネル２４０２が組みこまれ、受信機２４０５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２４０４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２４０６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２４０７が設けられていても良い。
【０４３１】
また、テレビジョン装置にも、主画面２４０３の他にサブ画面２４０８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２４０３及びサブ画面２４０８を本発明の液晶表示用パネルで形成することができ、主画面２４０３を視野角の優れたＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面２４０８を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面２４０３を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大面積基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、量産性良く表示装置を製造することができる。
【０４３２】
図２５（Ｂ）は例えば２０インチ〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２４１０、表示部２４１１、操作部であるリモコン装置２４１２、スピーカー部２４１３等を含む。本発明は、表示部２４１１の作製に適用される。図２５（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。
【０４３３】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０４３４】
本発明を適用して、表示装置のＴＦＴと画素を接続する開口等を形成することができる。その結果、簡略化した工程とすることができるため、量産性良く表示装置を製造することが可能になる。
【０４３５】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至１６と適宜自由に組み合わせることができる。
【０４３６】
（実施の形態１８）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図２６を参照して説明する。
【０４３７】
図２６（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明に係る表示装置を適用することができる。その結果、簡略化した工程で作製できるため、量産性良く、携帯情報端末機器を製造することができる。
【０４３８】
図２６（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明に係る表示装置を適用することができる。その結果、簡略化した工程で作製できるため、量産性良く、デジタルビデオカメラを製造することができる。
【０４３９】
図２６（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明に係る表示装置を適用することができる。その結果、簡略化した工程で作製できるため、量産性良く、携帯電話機を製造することができる。
【０４４０】
図２６（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明に係る表示装置を適用することができる。その結果、簡略化した工程で作製できるため、量産性良く、テレビジョン装置を製造することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明に係る表示装置を適用することができる。
【０４４１】
図２６（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明に係る表示装置を適用することができる。その結果、簡略化した工程で作製できるため、量産性良く、携帯型のコンピュータを製造することができる。
【０４４２】
このように、本発明に係る表示装置により、量産性良く電子機器を提供することができる。
【０４４３】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至１７と適宜自由に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０４４４】
【図１】本発明を説明する概念図。
【図２】本発明のレーザ加工装置を説明する図。
【図３】本発明を説明する概念図。
【図４】本発明のレーザ加工装置を説明する図。
【図５】本発明を説明する概念図。
【図６】本発明を説明する概念図。
【図７】本発明を説明する概念図。
【図８】本発明を説明する概念図。
【図９】本発明を説明する概念図。
【図１０】本発明の表示装置の作製方法の例を示す図。
【図１１】本発明の表示装置の作製方法の例を示す図。
【図１２】本発明に適用できる発光素子の構成を示す図。
【図１３】本発明に適用できる発光素子の構成を示す図。
【図１４】本発明に適用できる発光素子の構成を示す図。
【図１５】本発明の表示装置の上面図。
【図１６】本発明の表示装置の上面図。
【図１７】本発明の表示装置の例を示す図。
【図１８】本発明の表示装置の例を示す図。
【図１９】本発明の表示装置の例を示す図。
【図２０】本発明の表示装置の例を示す図。
【図２１】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図。
【図２２】本発明の表示装置の回路構成の例を示す図。
【図２３】本発明の表示装置の回路構成の例を示す図。
【図２４】本発明の表示装置の回路構成の例を示す図。
【図２５】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図２６】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図２７】本発明の表示装置の例を示す図。
【図２８】本発明の表示モジュールの構成例を示す図。
【図２９】本発明の表示装置の例を示す図。
【図３０】本発明の表示装置の例を示す図。
【図３１】本発明の表示モジュールの構成例を示す図。
【図３２】本発明を説明する概念図。
【符号の説明】
【０４４５】
１０    基板
１２    導電層
１４    光吸収層
１６    絶縁層
１８    第１のレーザビーム
２０    第２のレーザビーム
２２    重畳照射領域
２４    開口
２６    導電層
【図１】
2008100285.tif 000006
【図２】
2008100285.tif 000007
【図３】
2008100285.tif 000008
【図４】
2008100285.tif 000009
【図５】
2008100285.tif 000010
【図６】
2008100285.tif 000011
【図７】
2008100285.tif 000012
【図８】
2008100285.tif 000013
【図９】
2008100285.tif 000014
【図１０】
2008100285.tif 000015
【図１１】
2008100285.tif 000016
【図１２】
2008100285.tif 000017
【図１３】
2008100285.tif 000018
【図１４】
2008100285.tif 000019
【図１５】
2008100285.tif 000020
【図１６】
2008100285.tif 000021
【図１７】
2008100285.tif 000022
【図１８】
2008100285.tif 000023
【図１９】
2008100285.tif 000024
【図２０】
2008100285.tif 000025
【図２１】
2008100285.tif 000026
【図２２】
2008100285.tif 000027
【図２３】
2008100285.tif 000028
【図２４】
2008100285.tif 000029
【図２５】
2008100285.tif 000030
【図２６】
2008100285.tif 000031
【図２７】
2008100285.tif 000032
【図２８】
2008100285.tif 000033
【図２９】
2008100285.tif 000034
【図３０】
2008100285.tif 000035
【図３１】
2008100285.tif 000036
【図３２】
2008100285.tif 000037