(57)【要約】【課題】ＴＦＴを電気的に駆動する場合にチャネル領域から発生する熱は、例えばゲート絶縁膜などの酸化シリコン膜を介して放熱していくが、酸化シリコンの熱伝導率は１．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、シリコンの熱伝導率１４８Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比べ２桁以上低くＴＦＴからの放熱が妨げられるため、熱の蓄積による温度上昇に伴うリーク電流の増加などＴＦＴ電気的特性の変動を抑えることが困難となる課題がある。【解決手段】バッファ領域１３上に配線２２を配置する。チャネル２１で消費された電力は熱に変わり、ソース１８を介してバッファ領域１３側に伝導され、配線２２に伝導されて外部に放出される。バッファ領域１３上にゲート絶縁膜１４と層間絶縁膜１６を介して配線２２を通すことでチャネル２１で発生した熱を効果的に逃がし、また配線２２を設けることで集積度を向上させた半導体装置および集積回路を得ることができる。【選択図】図１
2008112887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置するバッファ領域と、
前記バッファ領域と連接する機能領域と、
前記機能領域にチャネルが設けられたトランジスタと、
前記バッファ領域上に位置する絶縁膜と、
前記絶縁膜を介して前記バッファ領域上を通る単一または複数の配線と、を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記配線は、前記バッファ領域上で前記配線の幅が広げられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に位置するバッファ領域と、
前記バッファ領域と連接する機能領域と、
前記機能領域にチャネルが設けられたトランジスタと
前記バッファ領域上に位置する絶縁膜と、
前記絶縁膜の一部を貫通し、前記絶縁膜に囲まれ、かつ前記バッファ領域と配線との間に挟まれる位置にあり、導電体を有するコンタクトと、を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記機能領域の一端に位置する前記バッファ領域に加え、前記機能領域の他端に別のバッファ領域を配置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に位置するバッファ領域と、
前記バッファ領域と連接する機能領域と、
前記機能領域にチャネルが設けられたトランジスタと、
前記バッファ領域上に位置する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に、前記バッファ領域と少なくとも一部分で重なるよう配置された第１容量電極と、を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記第１容量電極を覆うように位置する第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に、前記第１容量電極と少なくとも一部分で重なるよう配置された第２容量電極と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
基板と、
平面視にて前記基板上に位置する第１バッファ領域と、
平面視にて前記第１バッファ領域と連接する第１機能領域と、
前記第１機能領域に第１チャネルが設けられた第１トランジスタと、
平面視にて前記基板上に位置し、第１バッファ領域および前記第１機能領域と離れて位置する第２バッファ領域と、
平面視にて前記第２バッファ領域と連接し、かつ第１バッファ領域および前記第１機能領域と離れて位置する第２機能領域と、
前記第２機能領域に第２チャネルが設けられた第２トランジスタと、を含み、
ＸＹ平面視にて前記第１バッファ領域を左側に、前記第１機能領域を右側に、前記第１機能領域をＸ軸と揃えるよう配置した場合に、
前記第１機能領域の左端部を通る、Ｙ軸と平行な第１直線と、
前記第１機能領域の右端部を通る、Ｙ軸と平行な第２直線と、に対して、
前記第２バッファ領域は前記第１直線よりも右側に位置し、かつ前記第２機能領域は前記第２バッファ領域よりも左側に配置され、かつ前記第２機能領域は、少なくともその一部分が前記第２直線と前記第１直線とに挟まれる領域にあることを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタのチャネル領域等、線幅がインクジェット法により吐出される液滴の着弾径よりも細い線を形成する方法として、キャピラリーパターニング法が知られている。キャピラリーパターニング法とは、着弾径と同等または大きいバッファ領域を形成して液滴を着弾させ、バッファ領域と連接する所望の線幅を有する機能領域に液滴を充填させて半導体装置を形成する技法である。キャピラリーパターニング法を用いる技術として例えば特許文献１が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０８１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
キャピラリーパターニング法を用いて液滴をバッファ領域に着弾させるためには通常、着弾径と同等または大きいバッファ領域を必要とする。インクジェット法で制御し得る最小液滴量はおよそ１ｐｌである。この液滴量を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の特性が良好となる膜厚５０ｎｍ程度の膜を得る条件としては、例えば着弾領域となるバッファ領域を２０μｍ×２０μｍ、ＴＦＴのチャネルなどが形成される機能領域の長さ（バッファ領域に接するところから他端までの長さ）を１２．５μｍ、幅（長さと直交する方向の幅）を８μｍ、インクに含まれるシリコン量を２．５％とする条件を用いられる。
【０００５】
この場合、バッファ領域の面積は４００μｍ2であり、機能領域の面積は１００μｍ2である。この条件では機能領域の面積の約４倍の面積が液滴の着弾のみに用いられており、ＴＦＴの集積度が低下する、あるいはこのＴＦＴを表示素子に用いた場合には開口率が低下するなどの課題がある。
【０００６】
また、ＴＦＴを電気的に駆動する場合にチャネル領域から発生する熱は、例えば基板方向へ移動していくが、基板の材質として通常用いられる酸化シリコンの熱伝導率は１．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、シリコンの熱伝導率１４８Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比べ２桁以上低い。そのためＴＦＴからの放熱が妨げられ、熱の蓄積による温度上昇に伴うリーク電流の増加などＴＦＴ電気的特性の変動を抑えることが困難となる課題がある。また、特許文献１の技術を用いても上記した課題を解決することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を解決し、より高い集積度を実現し、かつ放熱性に優れた半導体装置および集積回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明において、「基板上」とは基板の能動面側を示すものと定義する。また「上」とは基板能動面側から離れていく方向を指すものと定義する。また、本発明において、「キャピラリーパターニング法」とは、線幅がインクジェット法により吐出される液滴の着弾径よりも細い線を形成する方法として、バッファ（着弾）領域を形成して液滴を着弾させ、バッファ領域と連接するバッファ領域よりも幅が狭い機能領域に液滴成分を充填する技法を呼ぶものと定義する。また、「キャピラリーパターニング法」に用いられるパターンを「キャピラリーパターン」と定義する。即ち、バッファ領域と機能領域を合わせたものは「キャピラリーパターン」としても記述される。
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上に位置するバッファ領域と、前記バッファ領域と連接する機能領域と、前記機能領域にチャネルが設けられたトランジスタと、前記バッファ領域上に位置する絶縁膜と、前記絶縁膜を介して前記バッファ領域上を通る単一または複数の配線と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、バッファ領域の上側に配線が通っているため、トランジスタのチャネルから発生した熱はバッファ領域に伝導され、さらに配線に伝導される。シリコンの熱伝導率はゲート絶縁膜に用いられる酸化シリコンに比べ２桁以上大きいため、トランジスタのチャネルからバッファ領域に伝導される熱流の比率は大きくなる。そしてバッファ領域の面積は大きいため、バッファ領域上に通る配線に対して効果的に熱流を伝えることができ、チャネルの温度上昇を抑制することができる。また、バッファ領域上に配線を通すことで配線密度が向上し、高集積化することができる。
【００１１】
また、上記半導体装置において、前記配線は、前記バッファ領域上で前記配線の幅が広げられていることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、バッファ領域と対向する配線の幅を大きくすることで、トランジスタのチャネルから発生した熱をより効率的に配線へと伝えることができるため、より効果的にチャネルの過熱を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上に位置するバッファ領域と、前記バッファ領域と連接する機能領域と、前記機能領域にチャネルが設けられたトランジスタと前記バッファ領域上に位置する絶縁膜と、前記絶縁膜の一部を貫通し、前記絶縁膜に囲まれ、かつ前記バッファ領域と配線との間に挟まれる位置にあり、導電体を有するコンタクトと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、トランジスタのチャネルから発生した熱はバッファ領域に導かれ、コンタクトを介して配線層に伝導される。つまり、熱伝導率が高いシリコンと金属を用いてチャネルから発生した熱を放熱させるため、より効果的にチャネルの過熱を抑制することができる。
【００１５】
また、上記半導体装置において、前記機能領域の一端に位置する前記バッファ領域に加え、前記機能領域の他端に別のバッファ領域を配置することが望ましい。
【００１６】
また、本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上に位置するバッファ領域と、前記バッファ領域と連接する機能領域と、前記機能領域にチャネルが設けられたトランジスタと、前記バッファ領域上に位置する第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に、前記バッファ領域と少なくとも一部分で重なるよう配置された第１容量電極と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、バッファ領域と第１容量電極とに重なりがあるため、バッファ領域と第１容量電極との間でコンデンサが形成される。そのため、バッファ領域を電荷保持用の領域として活用することができる。
【００１８】
また、上記半導体装置において、前記第１容量電極を覆うように位置する第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜上に、前記第１容量電極と少なくとも一部分で重なるよう配置された第２容量電極と、をさらに含むことが望ましい。
【００１９】
この構成によれば、第１容量電極と第２容量電極とに重なりがあるため、第１容量電極と第２容量電極との間でコンデンサが形成される。このコンデンサは、バッファ領域と第１容量電極との間に形成されたコンデンサと並列に位置するため、より高い容量を有するコンデンサを得ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る集積回路は、基板と、平面視にて前記基板上に位置する第１バッファ領域と、平面視にて前記第１バッファ領域と連接する第１機能領域と、前記第１機能領域に第１チャネルが設けられた第１トランジスタと、平面視にて前記基板上に位置し、第１バッファ領域および前記第１機能領域と離れて位置する第２バッファ領域と、平面視にて前記第２バッファ領域と連接し、かつ第１バッファ領域および前記第１機能領域と離れて位置する第２機能領域と、前記第２機能領域に第２チャネルが設けられた第２トランジスタと、を含み、ＸＹ平面視にて前記第１バッファ領域を左側に、前記第１機能領域を右側に、前記第１機能領域をＸ軸と揃えるよう配置した場合に、前記第１機能領域の左端部を通る、Ｙ軸と平行な第１直線と、前記第１機能領域の右端部を通る、Ｙ軸と平行な第２直線と、に対して、前記第２バッファ領域は前記第１直線よりも右側に位置し、かつ前記第２機能領域は前記第２バッファ領域よりも左側に配置され、かつ前記第２機能領域は、少なくともその一部分が前記第２直線と前記第１直線とに挟まれる領域にあることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、第１バッファ領域を左側に、第１機能領域を右側に揃えた第１のキャピラリーパターンと、第２バッファ領域を右側に、第２機能領域を左側に揃えた第２のキャピラリーパターンとが交互に配置される。第１バッファ領域と第２バッファ領域が同じ方向を向くよう配置する場合、第１バッファ層と第２バッファ層とが短絡せぬよう第１のキャピラリーパターンと第２のキャピラリーパターンを配置するため、第１バッファ層と第２バッファ層とのＹ方向の長さの和を超える寸法が必要となる。それに対して第１のキャピラリーパターンと第２のキャピラリーパターンの向きを変えて配置することで第１のキャピラリーパターンと第２のキャピラリーパターンとをより近接させて配置することが可能となり、集積回路の集積度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態として、例えばインクジェット法などを用いて吐出された液滴を着弾させるバッファ領域上に配線を通す技術について図面を用いて説明する。図１（ａ）は、バッファ領域と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を少なくとも含めてなる半導体装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
ガラス板や石英板などを覆うように位置する窒化シリコン膜を有する基板１１上に、酸化珪素などを用い、１００〜５００ｎｍ程度の厚みを有するバンク膜２３に囲まれるように機能領域１２とバッファ領域１３により構成されるキャピラリーパターン２４が配置されている。そして、機能領域１２には酸化珪素などを用いたゲート絶縁膜１４を介して、例えばタンタルを用いたゲート電極１５が配置されている。ここで、ゲート電極１５の材質はタンタルに代えてアルミニウムやその合金、例えばシリコンや銅を加えた金属やポリシリコンなどを用いても良い。そして、ゲート電極１５を覆うように層間絶縁膜１６が配置されている。ここで、バッファ領域１３の寸法として、例えば２０μｍ×２０μｍを用いることができる。また機能領域１２の寸法として例えば図１（ａ）でのＡ−Ａ方向と平行な方向の長さとして２５μｍ、Ａ−Ａ方向と直交する方向の長さとして８μｍ程度の値を選ぶことができる。
【００２４】
この寸法を用いた場合には、機能領域１２の面積は２００μｍ2、バッファ領域１３の面積は４００μｍ2となる。バッファ領域１３が占める面積はキャピラリーパターン２４全体の約６７％を占めており、バッファ領域１３の領域を効率良く用いることは重要である。なお、基板１１にはガラス板や石英板の上に緩衝膜として酸化シリコン膜を形成したものを用いることができる。この場合、特にガラス板を用いる場合には、ガラス板中の不純物がガラス板からＴＦＴ１７への拡散を抑制できるため、好適である。
【００２５】
そして、ＴＦＴ１７のソース１８とドレイン１９とコンタクトが取れるよう層間絶縁膜１６とゲート絶縁膜１４とを貫通してなるコンタクト２０が配置されている。また、ソース１８とドレイン１９に挟まれた領域にはＴＦＴ１７のチャネル２１が位置している。バッファ領域１３上には配線２２が通されている。配線２２の構成材料としては、例えばタンタルやアルミニウム、アルミニウムを主としたシリコンや銅などとの合金を用いることができる。
【００２６】
ＴＦＴ１７がＯＮ／ＯＦＦする場合には、主にチャネル２１で電力が消費される。チャネル２１で消費された電力は熱に変わり、ソース１８を介してバッファ領域１３側に伝導され、配線２２に伝導されて外部に放出される。特に、基板１１にガラス板上に緩衝膜を配置させたものを用いる場合、熱伝導率は１．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、シリコン膜の熱伝導率１４８Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比べ２桁以上低く、基板方向に熱を伝導させることは困難である。そのため、チャネル２１からバッファ領域１３を介して配線２２に熱を伝導させて逃がす熱流路を確保することが好ましい。バッファ領域１３上にゲート絶縁膜１４と層間絶縁膜１６を介して配線２２を通すことでチャネル２１で発生した熱を効果的に逃がすことができる。特に、配線２２にアルミニウム系の素材を用いた場合には、アルミニウムの熱伝導率が２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）と高いため、より効果的にチャネル２１で発生した熱を逃がすことができる。
【００２７】
また、配線２２の幅を広くすることで、より高い効率でバッファ領域１３に伝導された熱を逃がすことができる。図２（ａ）は、配線２２の幅を広くした場合の平面図である。バッファ領域１３と配線２２との間に挟まっているゲート絶縁膜１４（図１（ｂ）参照）と層間絶縁膜１６（図１（ｂ）参照）の熱抵抗は比較的高い。ゲート絶縁膜１４と層間絶縁膜１６が重なる部分の面積を大きくしこの部分での熱抵抗を下げることでチャネル２１で発生した熱をさらに効果的に逃がすことができる。
【００２８】
また、電気的に用いられていなかったバッファ領域１３上の空間に、配線２２を配置することで熱抵抗の高い部分の熱抵抗を下げると共に、配線密度を向上させることができる。そして配線密度を向上させることで、高い集積度を実現することができる。また、配線２２は一本に限定される必要はなく、図２（ｂ）に示すように互いに短絡しない条件で複数本の配線２２を通しても良く、この場合にはより高い集積度を実現することができる。
【００２９】
また、図３（ａ）に示すように、バッファ領域１３を機能領域１２の両側に配置することができる。この場合には、ソース１８からバッファ領域１３を経由して配線２２に放熱する経路に加えて、ドレイン１９を介して同様に放熱する経路が加えられるため、チャネル２１で発生した熱をより効果的に逃がすことができる。
そのためチャネル２１での温度上昇が抑えられ、リーク電流の増加、閾値の変化などチャネル２１の温度上昇に起因する現象の発生をより効果的に抑えることができる。また、ドレイン１９側に形成されたバッファ領域１３上の空間に、配線２２を配置することで前述したように配線密度を向上させることができる。そして配線密度を向上させることで、高い集積度を実現することができる。
また、図３（ｂ）に示すようにドレイン１９側のバッファ領域１３上に位置する配線２２の幅を広くすることで前述したようにチャネル２１で発生した熱をさらに効果的に逃がすことができる。また、図３（ｃ）に示すように互いに短絡しない条件で複数本の配線２２を通しても良く、この場合にはより高い集積度を実現することができる。また、この場合、片方のバッファ領域１３に複数の配線２２を通し、他方のバッファ領域１３上には単一の配線、または配線を有さないよう配線を配置しても良い。
【００３０】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態として、例えばインクジェット法などを用いて吐出された液滴を着弾させる機能を有するバッファ領域上にコンタクトを形成する技術について図面を用いて説明する。図４（ａ）は、バッファ領域とＴＦＴとコンタクトを少なくとも含めてなる半導体装置の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３１】
図１と同様に例えばガラス板や石英板などを覆うように位置する窒化シリコン膜を有する基板１１上に、酸化珪素などを用い、１００〜５００ｎｍ程度の厚みを有するバンク膜２３が配置されている。そしてバンク膜２３に囲まれるように、機能領域１２とバッファ領域３１により構成されたキャピラリーパターン２４が配置されている。そして、機能領域１２には酸化珪素などを用いたゲート絶縁膜１４を介して、例えばタンタルを用いたゲート電極１５が配置されている。そして、ゲート電極１５を覆うように層間絶縁膜１６が配置されている。
ここで、バッファ領域３１の寸法として、例えば３０μｍ×２０μｍ程度を用いることができる。また機能領域１２の寸法として例えば図４（ａ）でのＡ−Ａ線と平行な方向の長さとして２５μｍ、Ａ−Ａ線と垂直な方向の長さとして８μｍ程度の値を選ぶことができる。なお、基板１１にはガラス板や石英板の上に緩衝膜として酸化シリコン膜を形成したものを用いることができる。この場合、特にガラス板を用いる場合には、ガラス板中の不純物がガラス板からＴＦＴ１７への拡散を抑制できるため、好適である。
【００３２】
バッファ領域３１には、４μｍ×４μｍ程度の寸法を有する放熱コンタクト３２がここでは計７つ（機能領域１２上のコンタクトも放熱コンタクト３２として機能する）配置されている。そして、放熱コンタクト３２の各々は、配線３３で用いられる金属により埋め込まれバッファ領域３１と配線３３とを繋げるように配置されている。
【００３３】
この構成を用いた場合、ＴＦＴ１７のチャネル２１から発生する熱は、ソース１８を通過してバッファ領域３１に伝導され、続けて直接配線３３に伝導される。熱が伝達される経路に酸化シリコン膜などの熱伝導率が低い物質が介入していないため、チャネル２１から発生する熱を効果的に放熱することができる。なお、放熱コンタクト３２はタングステンプラグなどの技法を用いて形成しても良い。
また、バッファ領域３１に配置される放熱コンタクト３２の数は１つでも複数でも良い。複数設けることでより放熱効果を高めることができる。また、放熱コンタクト３２の大きさを変えて、バッファ領域３１に収まる範囲で大きな放熱コンタクト３２を形成しても良い。この場合には、放熱コンタクト３２が大型化するため、放熱コンタクト３２を介して接続しているバッファ領域３１と配線３３との接続面積を大きくすることができ、チャネル２１から発生した熱を効果的に逃がすことができる。
【００３４】
また、図５に示すように、バッファ領域３１を機能領域１２の両側に配置することができる。この場合には、ソース１８からバッファ領域３１、放熱コンタクト３２を経由して配線３３に放熱する経路に加え、ドレイン１９を介して同様に放熱する経路が加えられるため、チャネル２１で発生した熱をより効果的に逃がすことができる。そのためチャネル２１での温度上昇が抑えられ、リーク電流の増加、閾値の変化などチャネル２１の温度上昇に起因する現象の発生をより効果的に抑えることができる。この場合、片側のバッファ領域３１上には放熱コンタクト３２の数を減らす、または放熱コンタクト３２を設けなくとも良い。また、この場合、放熱コンタクト３２を避けるように電気的配線を当該バッファ領域３１上に通しても良い。
【００３５】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態として、例えばインクジェット法などを用いて吐出された液滴を着弾させる機能を有するバッファ領域を、画素電極などの電位を保持するための容量素子に用いる技術について説明する。図６（ａ）は、容量素子を含む半導体装置の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図６（ａ）では、平面図上で交差するパターンが多くなり、図面が煩雑になる。そこで図面の簡略性を保つため、断面図である図６（ｂ）にのみソース配線と画素電極を記載する。
【００３６】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示されるように、例えばガラス板や石英板などを覆うように位置する窒化シリコン膜を有する基板４１上に、酸化珪素などを用い、１００〜５００ｎｍ程度の厚みを有するバンク膜５３が位置している。そして、バンク膜５３に囲まれるように機能領域４２とバッファ領域４３を有するキャピラリーパターン５２が配置され、酸化珪素などを用いたゲート絶縁膜４４を介して、例えばタンタルを用いたゲート電極４５が配置されている。ゲート電極４５はゲート配線も兼ねている。ここで、ゲート電極４５の材質として、タンタルに代えてアルミニウムやその合金、例えばシリコンや銅を加えた金属やポリシリコンなどを用いても良い。そして、ゲート電極４５を覆うように層間絶縁膜４６が配置されている。ここで、キャピラリーパターン５２を構成するバッファ領域４３の寸法として、例えば２０μｍ×２０μｍを用いることができる。また機能領域４２の寸法として例えば図６（ｂ）での図面横方向の長さとして２５μｍ、図面縦方向の長さとして８μｍ程度の値を選ぶことができる。
【００３７】
そして、ＴＦＴ４７のソース４８とドレイン４９とコンタクトが取れるよう層間絶縁膜４６とゲート絶縁膜４４とを貫通してなるコンタクト５０が配置されている。また、ソース４８とドレイン４９に挟まれた領域にはＴＦＴ４７のチャネル５１が位置している。バッファ領域４３上には容量線を兼ねる容量電極５６が通されている。容量電極５６の構成材料としては、例えばタンタルやアルミニウム、アルミニウムを主としたシリコンや銅などとの合金を用いることができる。
【００３８】
そして、ゲート絶縁膜４４を絶縁層として、バッファ領域４３と容量線を兼ねる容量電極５６との間には容量が形成される。また、層間絶縁膜４６を絶縁層として容量電極５６と画素電極５５との間にも容量が形成される。ここで、バッファ領域４３をキャパシタの一部に用いることでより面積利用率に優れたキャパシタを得ることができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態として、例えばインクジェット法などを用いて得られる液体シリコンの液滴を、着弾させる機能を有するバッファ領域と、バッファ領域に着弾した液体シリコンを機能領域へ充填させるキャピラリーパターンの配置を変えて、キャピラリーパターンの集積度を向上させた集積回路について図面を用いて説明する。図７（ａ）は集積回路の一部を構成するＮ型ＴＦＴとＰ型ＴＦＴとを用いたインバーターの等価回路図、図７（ｂ）はキャピラリーパターンを有するＮ型ＴＦＴとＰ型ＴＦＴとを用いたインバーターの平面図を示すものである。また、図８（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態で用いられるキャピラリーパターンの配置についての例示したものである。
【００４０】
図７（ａ）、（ｂ）に示すようにＮ型ＴＦＴ６１とＰ型ＴＦＴ６２はＮ型ＴＦＴ６１のドレイン６３とＰ型ＴＦＴ６２のドレイン６４とが接続され、インバーターの出力部（ＯＵＴ）となる。Ｎ型ＴＦＴ６１のソース６５は電源電位（ＶＳＳ）に、Ｐ型ＴＦＴ６２のソース６６は接地電位（ＶＤＤ）に接続されている。Ｎ型ＴＦＴ６１のゲート６７とＰ型ＴＦＴ６２のゲート６８とは接続され、インバーターの入力部（ＩＮ）となる。図７（ｂ）に示すように、Ｎ型ＴＦＴ６１を有する第１キャピラリーパターン６９と、Ｐ型ＴＦＴ６２を有する第２キャピラリーパターン７０とは、互いに反転した状態に配置されている。また、ここでは、Ｎ型ＴＦＴ６１のゲート６７とＰ型ＴＦＴ６２のゲート６８とは直線上に配置されている。このように配置することで配線に用いる領域を減少させ、かつレイアウト設計を容易にすることができる。
【００４１】
次に、図８について説明する。図８（ａ）〜（ｇ）はキャピラリーパターン８０の配置例について記載したものである。図８（ａ）に示すように同じ形状のものを１つずつ向きを反転させて形成しても良い。この場合、同じ形状のパターンを用いているため、各々のキャピラリーパターン８０の電気的特性を揃えることができる。また、キャピラリーパターン８０を同一の向きに配置した場合と比べ、キャピラリーパターン８０のバッファ領域８２同士の重なりを防いだ状態でキャピラリーパターン８０同士の間隔を詰めることができ、集積度の向上が可能となる。
【００４２】
また、図８（ｂ）に示すように、機能領域８１を片側に寄せたパターンを用いても良い。この場合、上記した図８（ａ）の効果に加え、各キャピラリーパターン８０同士の間に形成される空隙の量を抑えられるため、さらに集積度を高めることができる。
【００４３】
また、図８（ｃ）に示すように、キャピラリーパターン８０のＸ方向の位置を隣接するキャピラリーパターン８０のＸ方向の位置と揃えて配置した場合、Ｘ方向のはみ出しが無くなるため、Ｘ方向にもキャピラリーパターン８０を形成する場合に、高い集積度を得ることができる。また、機能領域８１のＸ方向の位置が揃えられるよう各キャピラリーパターン８０を配置することが可能となるため、例えばゲート線（図示せず）を直線状に形成することができる。そのため、ゲート線の配置に影響を受ける他の配線設計が容易になる。また、ゲート線を直線状とすることで、ゲート線に用いられる面積を小さく抑えることができるため、より高い集積度を得ることができる。
【００４４】
また、図８（ｄ）に示すようにキャピラリーパターン８０の機能領域８１が隣接するキャピラリーパターン８０をはみ出すパターンを用いても良い。その他、図８（ｅ）、図８（ｆ）に示すように寸法の異なるキャピラリーパターン８０を用いても良い。さらに図８（ｇ）に示すように各々のキャピラリーパターン８０を傾けて配置しても良い。上記したようにキャピラリーパターン８０を配置することで集積密度の高い集積回路を提供することができる。
【００４５】
（第１の変形例）
上記した実施形態では、キャピラリーパターン２４、５２はバンクを有しているが、これはバンクを用いてキャピラリーパターン２４、５２を形成した後、取り除く工程を加えても良く、この場合にはバンク膜２３、５３が除去された形状を取る。
【００４６】
また、バンク膜２３、５３を用いる構成に代えて、自己組織化単分子膜（Self-Assembled Monolayers:SAMs）を用いて液体シリコンの液滴に対する撥液性や親液性を制御して基板１１上にキャピラリーパターンを形成しても良い。この場合には、キャピラリーパターン内部の親液性と比べ外部の親液性が低くなるよう、撥液性を高めるＳＡＭｓをキャピラリーパターン外部に配置する。
また、図示は省略するが、キャピラリーパターン内部にキャピラリーパターン外部に比べ液体シリコンの液滴に対する親液性の大きいＳＡＭｓを配置することができる。また、キャピラリーパターン内部には親液性のＳＡＭｓを、キャピラリーパターン外部には撥液性のＳＡＭｓを配置しても良い。なお、これらの特性を有するＳＡＭｓは、例えばリソグラフ法や、マイクロコンタクトプリンティング法等の手段を用いて形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は、バッファ領域とＴＦＴとバッファ層上を通る配線を有する半導体装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図２】（ａ）は、バッファ層上を通る配線のバッファ層上での配線幅を広くした半導体装置の平面図、（ｂ）は、バッファ層上に複数の配線を有する半導体装置の平面図。
【図３】（ａ）は、機能領域の両端にバッファ領域を有し、両バッファ層上に配線を有する半導体装置の平面図、（ｂ）は、両バッファ層上での配線幅を広くした半導体装置の平面図、（ｃ）は、両バッファ層上に複数の配線を有する半導体装置の平面図。
【図４】（ａ）は、バッファ領域とＴＦＴとコンタクトを有する半導体装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図５】機能領域の両端にバッファ領域を有し、両バッファ層上に放熱コンタクトを配置した半導体装置の平面図。
【図６】（ａ）は、バッファ領域を電極として用いた容量素子を含む半導体装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図７】（ａ）は、集積回路の一部を構成するＮ型ＴＦＴとＰ型ＴＦＴとを用いたインバーターの等価回路図、（ｂ）は、キャピラリーパターンを有するＮ型ＴＦＴとＰ型ＴＦＴとを用いたインバーターの平面図。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は、キャピラリーパターンの配置についての平面図。
【符号の説明】
【００４８】
１１…基板、１２…機能領域、１３…バッファ領域、１４…ゲート絶縁膜、１５…ゲート電極、１６…層間絶縁膜、１７…ＴＦＴ、１８…ソース、１９…ドレイン、２０…コンタクト、２１…チャネル、２２…配線、２３…バンク膜、２４…キャピラリーパターン、３１…バッファ領域、３２…放熱コンタクト、３３…配線、４１…基板、４２…機能領域、４３…バッファ領域、４４…ゲート絶縁膜、４５…ゲート電極、４６…層間絶縁膜、４７…ＴＦＴ、４８…ソース、４９…ドレイン、５０…コンタクト、５１…チャネル、５２…キャピラリーパターン、５３…バンク膜、５５…画素電極、５６…容量電極、６１…Ｎ型ＴＦＴ、６２…Ｐ型ＴＦＴ、６３…ドレイン、６４…ドレイン、６５…ソース、６６…ソース、６７…ゲート、６８…ゲート、６９…第１キャピラリーパターン、７０…第２キャピラリーパターン、８０…キャピラリーパターン、８１…機能領域、８２…バッファ領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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