(57)【要約】【課題】  真の低コスト化を図り、かつ高温での処理をなくしてプロセスの自由度を高めるべく、液体シリコン材料を使ってチャネル層とゲート絶縁膜とを同時に作製するようにしたトランジスタの製造方法、およびこの製造方法によって得られるトランジスタを備えた電気光学装置、電子機器を提供する。【解決手段】  紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有した液状体材料２を用意し、この液状体材料２を基体１上に塗布して塗布膜３を形成する工程と、塗布膜３を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露して、塗布膜３の表面を酸化させる工程と、表面酸化後の塗布膜３を不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理し、塗布膜３をシリコン層５とシリコン層５の上に形成されたシリコン酸化層６とにする工程と、を備えたトランジスタの製造方法である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体上方に設けられたシリコン層と、該シリコン層上に設けられたゲート絶縁膜とを備えたトランジスタの製造方法であって、
紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有した液状体材料を用意し、この液状体材料を前記基体上に塗布して塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露して、該塗布膜の表面を酸化させる工程と、
表面酸化後の前記塗布膜を不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理し、該塗布膜を前記シリコン層と該シリコン層の上に形成されたシリコン酸化層とにする工程と、
を備えたことを特徴とするトランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記塗布膜を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露して該塗布膜の表面を酸化させる工程において、該塗布膜を形成した前記基体に紫外線を照射することを特徴とする請求項２記載のトランジスタの製造方法。
【請求項３】
シリコン層と、このシリコン層上に設けられたゲート絶縁膜とを備えたトランジスタの製造方法であって、
紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有した液状体材料を用意し、この液状体材料を基体上に塗布して塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を、不活性雰囲気中に酸素又はオゾンを所定量含有した酸化性不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理し、塗布膜をシリコン層とこれの上に形成されたシリコン酸化層とにする工程と、
を備えたことを特徴とするトランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記塗布膜を、前記酸化性不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理するに際して、前記塗布膜を形成した基体に紫外線を照射することを特徴とする請求項３記載のトランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記液状体材料を基体上に塗布する前に、該液状体材料に紫外線を照射して前記シラン化合物を高次シランに光重合させておくことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項６】
紫外線を照射してシラン化合物を高次シランに光重合させた後の液状体材料に、ドーパント源となる不純物を添加することを特徴とする請求項５記載のトランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記液状体材料として、ドーパント源となる不純物を含有したものを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記基体上に、ソース・ドレイン領域となるドーパント含有の半導体層を形成する工程を有し、
前記液状体材料から形成するシリコン層を、前記ソース・ドレイン領域と接続してチャネル領域とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記半導体層の形成材料として、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有し、さらにドーパント源となる不純物を含有した液状体材料を用いることを特徴とする請求項８記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１０】
前記半導体層の形成材料の基体上への塗布を、液滴吐出法で行うことを特徴とする請求項９記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記液状体材料の基体上への塗布を、液滴吐出法で行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の製造方法によって得られたトランジスタを備えてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の電気光学装置を備えてなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置や液晶表示装置などの各種ディスプレイ等に好適に用いられるトランジスタの製造方法、およびこの製造方法によって得られるトランジスタを備えた電気光学装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、シリコン薄膜をパターニングし、さらにこれに不純物を注入することなどによって形成される。このような薄膜トランジスタや集積回路等に応用されるシリコン薄膜は、通常、ＣＶＤ法等の真空プロセスによって基板の全面に形成され、その後、フォトリソグラフィーにより不要部分が除去されることでそのパターニングがなされる。
しかしながら、このような成膜やパターニング方法では、
（１）大掛かりな装置が必要である。
（２）原料の使用効率が悪い。
（３）原料が気体のため扱いにくい。
（４）大量の廃棄物が発生する
などの問題がある。特に、基板が大型化した場合には、これを処理する装置も基板を収容する必要上大型化しなくてはならず、装置がますます高価なものとなってしまう。
【０００３】
このような従来の方法に対し、近年、液体状の高次シランまたはその溶液を基板に塗布し、加熱等によってシリコン層を作製するといった方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような方法によれば、原料が液体であるため扱いやすく、また、大型の装置を必要としないため低コストでシリコン層を作製することができる。
また、パターニングに関しても、インクジェット法等の液滴吐出法によって高次シランの溶液を所望位置に配することでパターニングする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような方法によれば、フォトリソグラフィー工程や材料の無駄を省くことができ、さらなる低コスト化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００２−２０３７９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、薄膜トランジスタはシリコン層だけでなく、電極やゲート絶縁膜などのさまざまな構成要素を有して成り立っている。したがって、チャネル層については前記の方法を用いて作製することができるものの、その他の層については従来通りの高価で大掛かりな装置を用いて形成する必要があり、真の低コスト化が図れていないのが現状である。
【０００５】
特に、ゲート絶縁膜については薄膜トランジスタの性能に大きく影響を与えるため、従来ではＣＶＤ法や熱酸化法などの実績のあるプロセスで作製されている。しかしながら、ＣＶＤ法は装置が大型で高価であり、また、熱酸化法は１０００℃を越える高温で基板を処理する必要があるため、この熱酸化の前のプロセスでは、基板上に形成する要素として高温処理に耐え得るものしか形成することができないといった大きな制限がかかってしまう。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、真の低コスト化を図り、かつ高温での処理をなくしてプロセスの自由度を高めるべく、液体シリコン材料を使ってチャネル層とゲート絶縁膜とを同時に作製するようにしたトランジスタの製造方法、およびこの製造方法によって得られるトランジスタを備えた電気光学装置、電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため本発明のトランジスタの製造方法は、基体と、該基体上方に設けられたシリコン層と、該シリコン層上に設けられたゲート絶縁膜とを備えたトランジスタの製造方法であって、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有した液状体材料を用意し、この液状体材料を前記基体上に塗布して塗布膜を形成する工程と、前記塗布膜を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露して、該塗布膜の表面を酸化させる工程と、表面酸化後の前記塗布膜を不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理し、該塗布膜を前記シリコン層と該シリコン層の上に形成されたシリコン酸化層とにする工程と、を備えたことを特徴としている。
ここで、酸素又はオゾンからなる雰囲気とは、例えば不活性ガス中に酸素又はオゾンが含有される雰囲気をいう。そして、酸素又はオゾンとは、酸素のみであっても、オゾンのみであっても、酸素とオゾンとが共存する混合状態であってもよい。
【０００８】
このトランジスタの製造方法によれば、液状体材料として、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有したものを用いるので、取り扱いが容易であり、また、大型の装置を必要とすることなく塗布などが可能となるため、シリコン層を低コストで形成することができる。
また、塗布膜を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露してその表面を酸化させ、その後、塗布膜を不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理するようにしたので、塗布膜をシリコン層とこれの上に形成されたシリコン酸化層とに同時に形成することができる。したがって、シリコン層を例えばチャネル領域、シリコン酸化層をゲート絶縁膜とすることにより、従来のごとくチャネル領域等の形成とは別にＣＶＤ法や熱酸化法等によってゲート絶縁膜を形成したのを、一連の簡略なプロセスでこれらを同時に形成することができ、これにより工程の簡略化とこれに伴う生産性向上、低コスト化を図ることができる。また、１０００℃を越えるような高温での処理が不要になるため、プロセスの自由度を高めることができる。
また、チャネル領域（シリコン層）とゲート絶縁膜（シリコン酸化層）とを全く同時に作製するため、これらを別々に成膜する従来のプロセスに比べ良好な層界面を得ることができ、したがって得られるトランジスタの特性向上が図れる。
なお、酸素又はオゾンからなる雰囲気については、そのオゾン濃度を高くすることで酸化力を高めることができる。このように酸化力を高めることにより、塗布膜表面の酸化をより効率的にしてその処理時間を短くすることが可能になり、また、緻密で絶縁耐性、界面特性にも優れた酸化膜とシリコン膜との２層構造を得ることが可能になる。
【０００９】
このトランジスタの製造方法では、前記塗布膜を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露して該塗布膜の表面を酸化させる工程において、該塗布膜を形成した前記基体に紫外線を照射するのが好ましい。
このようにすれば、酸素又はオゾンからなる雰囲気中に酸素が存在する場合に、この酸素を反応させてオゾンを生成することにより、前記雰囲気のオゾン濃度を高めることができる。また、基体上の塗布膜も紫外線の照射を受けることにより、該塗布膜と酸素やオゾンとの反応が促進されてその酸化処理時間が一層短縮され、さらに、得られた酸化膜は緻密で絶縁耐性、界面特性に優れた良好なものとなる。
【００１０】
また、本発明の別のトランジスタの製造方法は、シリコン層と、このシリコン層上に設けられたゲート絶縁膜とを備えたトランジスタの製造方法であって、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有した液状体材料を用意し、この液状体材料を基体上に塗布して塗布膜を形成する工程と、前記塗布膜を、不活性雰囲気中に酸素又はオゾンを所定量含有した酸化性不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理し、塗布膜をシリコン層とこれの上に形成されたシリコン酸化層とにする工程と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
このトランジスタの製造方法によれば、液状体材料として、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有したものを用いるので、取り扱いが容易であり、また、大型の装置を必要とすることなく塗布などが可能となるため、シリコン層を低コストで形成することができる。
また、不活性雰囲気中に酸素又はオゾンを所定量含有した酸化性不活性雰囲気で、塗布膜を熱処理及び／又は光照射処理するようにしたので、塗布膜をシリコン層とこれの上に形成されたシリコン酸化層とに同時に形成することができる。したがって、シリコン層を例えばチャネル領域、シリコン酸化層をゲート絶縁膜とすることにより、従来のごとくチャネル領域等の形成とは別にＣＶＤ法や熱酸化法等によってゲート絶縁膜を形成したのを、一連の簡略なプロセスでこれらを同時に形成することができ、これにより工程の簡略化とこれに伴う生産性向上、低コスト化を図ることができる。また、１０００℃を越えるような高温での処理が不要になるため、プロセスの自由度を高めることができる。
また、チャネル領域（シリコン層）とゲート絶縁膜（シリコン酸化層）とを全く同時に作製するため、これらを別々に成膜する従来のプロセスに比べ良好な層界面を得ることができ、したがって得られるトランジスタの特性向上が図れる。
なお、酸化性雰囲気中の酸素又はオゾンについては、そのオゾン濃度を高くすることで酸化力を高めることができる。このように酸化力を高めることにより、塗布膜表面の酸化をより効率的にしてその処理時間を短くすることが可能になり、また、緻密で絶縁耐性、界面特性にも優れた酸化膜とシリコン膜との２層構造を得ることが可能になる。
【００１２】
このトランジスタの製造方法では、前記塗布膜を、前記酸化性不活性雰囲気で熱処理及び／又は光照射処理するに際して、前記塗布膜を形成した基体に紫外線を照射するのが好ましい。
このようにすれば、酸化性不活性雰囲気中に酸素が存在する場合に、この酸素を反応させてオゾンを生成することにより、前記雰囲気のオゾン濃度を高めることができる。また、基体上の塗布膜も紫外線の照射を受けることにより、該塗布膜と酸素やオゾンとの反応が促進されてその酸化処理時間が一層短縮され、さらに、得られた酸化膜は緻密で絶縁耐性、界面特性に優れた良好なものとなる。
【００１３】
また、前記のトランジスタの製造方法においては、前記液状体材料を基体上に塗布する前に、該液状体材料に紫外線を照射して前記シラン化合物を高次シランに光重合させておくのが好ましい。
このように高次シランに光重合させておくことにより、塗布膜を安定した状態い形成することができる。
【００１４】
なお、紫外線を照射してシラン化合物を高次シランに光重合させた後の液状体材料に、ドーパント源となる不純物を添加するようにすればこれから導電性の良好なチャネル領域やソース・ドレイン領域を形成することができる。
【００１５】
また、前記のトランジスタの製造方法においては、前記液状体材料として、ドーパント源となる不純物を含有したものを用いるようにしてもよい。
このようにすれば、この液状体から導電性の良好なチャネル領域やソース・ドレイン領域を形成することができる。
【００１６】
また、前記のトランジスタの製造方法においては、前記基体上に、ソース・ドレイン領域となるドーパント含有の半導体層を形成する工程を有し、前記液状体材料から形成するシリコン層を、前記ソース・ドレイン領域と接続してチャネル領域とするようにしてもよい。
このようにすれば、より良好にトランジスタを製造することができる。
【００１７】
また、前記半導体層の形成材料として、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有し、さらにドーパント源となる不純物を含有した液状体材料を用いるようにすれば、取り扱いが容易であり、また、大型の装置を必要とすることなく塗布などが可能となるため、ソース・ドレイン領域を低コストで形成することができる。
【００１８】
さらにこの場合、前記半導体層の形成材料の基体上への塗布を、液滴吐出法で行うようにすれば、フォトリソグラフィー工程や材料の無駄を省くことができ、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
また、前記のトランジスタの製造方法においては、前記液状体材料の基体上への塗布を、液滴吐出法で行うのが好ましい。
このようにすれば、フォトリソグラフィー工程や材料の無駄を省くことができ、低コスト化を図ることができる。
【００２０】
本発明の電気光学装置は、前記の製造方法によって得られたトランジスタを備えてなることを特徴としている。
この電気光学装置によれば、低コストでしかも特性向上が図られたトランジスタを備えてなるので、電気光学装置自体も低コスト化および特性向上が図られたものとなる。
【００２１】
本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を備えてなることを特徴としている。
この電子機器にあっても、低コスト化および特性向上が図られたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のトランジスタの製造方法は、シリコン層と、このシリコン層上に設けられたゲート絶縁膜とを備えたトランジスタ（例えば薄膜トランジスタ；ＴＦＴ）を製造するに際して、特にシリコン層の形成材料として、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有した液状体材料を用いるとともに、この液状体材料からゲート絶縁膜も同時に形成するようにした方法である。
【００２３】
前記の液状体材料についてその具体的な使用形態としては、例えば光重合性を有するシラン化合物の溶液に、紫外線（以下、「ＵＶ」と記すこともある。）を照射して前記シラン化合物を高次シランに光重合させておき、これにより光重合体としての高次シランを含有した液状体として用いるのが好ましい。かかる高次シランは、このように光重合性を有するという特定のシラン化合物の溶液にＵＶが照射されて該シラン化合物が光重合することにより形成されたもので、その分子量が従来のシリコン層作製方法で用いられている高次シラン（例えば、Ｓｉ６Ｈ１４であれば分子量は１８２）に比しても比較にならない程大きなもの（１８００程度までの分子量のものが確認されている）である。このような巨大な分子量を持つ高次シランはその沸点が分解点よりも高く、蒸発してなくなる前に膜を形成することができるため、従来のシリコン層作製法よりも効果的にシリコン層の形成を行うことができる。なお、実際にこのような高次シランを加熱すると、沸点に達する以前に分解してしまうため、分解点より高い沸点は実験的に決めることはできない。しかし、ここでは蒸気圧の温度依存性や、理論計算によって求めた理論値としての常圧での沸点を意味している。
【００２４】
また、このような高次シランを含有した液状体を用いれば、この高次シランの沸点が分解点より高いという性質から、従来のように蒸発してしまう前に急いで高温で加熱するといった必要がない。つまり、昇温速度を穏やかにしたり、減圧しながら比較的低温で加熱するといったプロセスが可能となる。このことは、シリコン層を形成する場合のシリコン同士の結合スピードを制御できるだけでなく、シリコン層を形成するほど高温ではないが溶媒の沸点よりは高い温度を維持するといった方法によって、シリコン層中からシリコンの特性劣化の原因となる溶媒を従来の方法よりも効率良く減らすことが可能となることを意味する。
【００２５】
本発明のトランジスタの製造方法においては、前記の高次シランを含有した液状体材料を塗布材料として使用することにより、該液状体材料を塗布したあと、熱、光、レーザー処理等による熱処理及び／又は光照射処理を行うことにより、シリコン層を形成することができ、したがって後述するように薄膜トランジスタを容易且つ安価に製造することが可能になる。
【００２６】
光重合して形成する高次シランとしては、前述したようにその沸点がその分解点よりも高いことが好ましい。このような沸点が分解点よりも高い高次シランは、前駆体であるシラン化合物として後述の好ましいシラン化合物を選定したり、照射するＵＶとして後述の好ましい波長のＵＶ、および照射時間、照射方法、照射エネルギー、および用いる溶媒およびＵＶ照射後の精製方法を選定すること等により、容易に得ることができる。
【００２７】
また、この高次シランについては、その分子量分布を、ＵＶの照射時間や照射量、照射方法によってコントロールすることができる。さらに、この高次シランは、シラン化合物へのＵＶ照射後に、一般的な重合体の精製法であるＧＰＣなどを用いて分離精製することで、任意の分子量の高次シラン化合物を取り出すことができる。また、分子量の異なる高次シラン化合物の間での溶解度の差を利用して精製を行うこともできる。また、分子量の異なる高次シラン化合物の間での、常圧または減圧下での沸点の差を利用して分留による精製を行うこともできる。このようにして、液状体材料中の高次シラン化合物の分子量のコントロールを行うことで、より特性バラツキが抑えられた良質のシリコン層を得ることができるようになる。
【００２８】
高次シランは、その分子量が大きくなればなるほど沸点が高くなり、また溶媒に対する溶解度も減少していく。このため、ＵＶの照射条件によっては光重合後の高次シランが溶媒に溶解しきれずに析出することがあるので、その場合にはマイクロフィルターなどを用いたろ過などによって不溶成分を除去し、高次シランを精製することができる。
シラン化合物の溶液に照射する紫外線（ＵＶ）は、該溶液に用いる溶媒を分解しない波長のものが好ましく、具体的には、その波長が２５０ｎｍ以上、特に３００ｎｍ以上であることが好ましい。本発明において、「溶媒を分解しない波長」とは、紫外線の照射によって溶媒分子中の化学結合が切断されない程度の波長を意味する。前記の波長域のＵＶを用いることにより、溶媒に起因する炭素原子などの不純物原子が熱処理及び／又は光照射処理後のシリコン層に混入することを防ぐことができ、より特性の良いシリコン層を得ることができるようになる。
【００２９】
ＵＶの照射時間は、所望の分子量分布の高次シランが得られる点で、０．１秒〜１２０分、特に１〜３０分であるのが好ましい。
また、ＵＶの照射方法としては、所望の分子量分布の高次シランが得られる点で、シラン化合物を溶媒で希釈してから照射したり、シラン化合物の溶液を撹拌しながら溶液全体に均一にＵＶの照射を行うのが好ましい。
【００３０】
また、このような高次シランの前駆体であるシラン化合物を含有する前記液状体材料については、その粘度および表面張力を、形成する高次シランの分子量分布に関する前記調整方法とともに溶媒を調整することにより、容易にコントロールすることができる。これは、液状体からシリコン層を形成する場合、その最大のメリットとして液滴吐出法を用いたパターニング法が採用できる点が挙げられるが、この液滴吐出法によるパターニングにおいて、前述したように粘度および表面張力が溶媒によって容易にコントロール可能であることが、非常に有利な点として作用する。
【００３１】
前記高次シランの前駆体となるシラン化合物としては、ＵＶの照射により重合し得るという光重合性を有する限り特に制限されず、例えば、一般式ＳｉｎＸｍ（ここで、ｎは３以上の、またｍは４以上のそれぞれ独立な整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子等の置換基を示す。）で表されるシラン化合物等が挙げられる。
【００３２】
このようなシラン化合物としては、一般式ＳｉｎＸ２ｎ（式中、ｎは３以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を示す。）で表される環状のシラン化合物や、一般式ＳｉｎＸ２ｎ−２（式中、ｎは４以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を示す。）で表される環状構造を２個以上有するシラン化合物の他、分子内に少なくとも一つの環状構造を有する水素化珪素及びそのハロゲン置換体等、本発明に係る紫外線照射による光重合プロセスを適用し得る、光重合性を有するシラン化合物の全てが挙げられる。
【００３３】
具体的には、１個の環状構造を有するものとして、シクロトリシラン、シクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等が挙げられ、２個の環状構造を有するものとして、１、１’−ビシクロブタシラン、１、１’−ビシクロペンタシラン、１、１’−ビシクロヘキサシラン、１、１’−ビシクロヘプタシラン、１、１’−シクロブタシリルシクロペンタシラン、１、１’−シクロブタシリルシクロヘキサシラン、１、１’−シクロブタシリルシクロヘプタシラン、  １、１’−シクロペンタシリルシクロヘキサシラン、１、１’−シクロペンタシリルシクロヘプタシラン、１、１’−シクロヘキサシリルシクロヘプタシラン、スピロ［２、２］ペンタシラン、スピロ［３、３］ヘプタタシラン、スピロ［４、４］ノナシラン、スピロ［４、５］デカシラン、スピロ［４、６］ウンデカシラン、スピロ［５、５］ウンデカシラン、スピロ［５、６］ウンデカシラン、スピロ［６、６］トリデカシラン等が挙げられ、その他にこれらの骨格の水素原子を部分的ににＳｉＨ３基やハロゲン原子に置換したケイ素化合物を挙げることができる。これらは２種以上を混合して使用することもできる。
【００３４】
これら化合物のうち、分子内の最低一箇所に環状構造を有するシラン化合物は光に対する反応性が極度に高く、光重合が効率よく行えるという点から、これを原料として用いるのが好ましい。その中でも、シクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等のＳｉｎＸ２ｎ（式中、ｎは３以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等のハロゲン原子を示す。）で表されるシラン化合物は、以上の理由に加えて合成、精製が容易である利点を有するため特に好ましい。
【００３５】
なお、シラン化合物としては、前述の環状構造を有するシラン化合物が好ましいものの、本発明に係る紫外線照射による光重合プロセスを阻害しない限りにおいては、必要に応じて、ｎ−ペンタシラン、ｎ−ヘキサシラン、ｎ−ヘプタシラン等のシラン化合物や、ホウ素原子及び／又はリン原子等により変性された変性シラン化合物等を併用しても構わない。
【００３６】
本発明における液状体材料に用いられる溶媒としては、前記シラン化合物が光重合されたことにより形成された高次シランを溶解し、かつ該化合物と反応しないものであれば特に限定されない。かかる溶媒は、高次シランの前駆体である前記シラン化合物の溶液を形成するための溶媒としてＵＶ照射前の段階から使用され、通常、室温での蒸気圧が０．００１〜２００ｍｍＨｇのものが用いられる。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高いものでは、コーティングで塗膜を形成する場合に溶媒が先に蒸発してしまい、良好な塗膜を形成することが困難になるからである。一方、蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低いものでは、同様にコーティングで塗膜を形成する場合に乾燥が遅くなり、高次シランのコーティング膜中に溶媒が残留し易くなって、後工程の熱処理及び／又は光照射処理後にも良質のシリコン層が得られ難くなるからである。
【００３７】
また、前記溶媒としては、その常圧での沸点が室温以上であり、高次シランの分解点である２５０℃〜３００℃よりも低いものを用いることが好ましい。高次シランの分解点よりも低い溶媒を用いることにより、塗布後、加熱によって高次シランを分解することなく溶媒のみを選択的に除去することができるため、シリコン層に溶媒が残留するの防止することができ、より良質の膜を得ることができるからである。
【００３８】
液状体材料に使用される溶媒、すなわちＵＶ照射前ではシラン化合物溶液中の溶媒であり、ＵＶ照射後は高次シラン溶液中の溶媒となるものの具体例としては、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランなどの炭化水素系溶媒の他、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒が挙げられる。
【００３９】
これらのうち、高次シランの溶解性および該溶液の安定性の点で、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、中でも、炭化水素系溶媒が特に好ましい。これらの溶媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用することができる。特に炭化水素系溶媒は、高次シランの溶解性を向上させ、後述する熱処理や紫外線照射処理時の高次シランの残留を抑制する観点から好適である。
【００４０】
また、紫外線を照射してシラン化合物を高次シランに光重合させる前に、前記シラン化合物の溶液（液状体材料）中にドーパント源となる不純物、例えば周期律表の第３Ｂ族元素を含む物質又は周期律表の第５Ｂ族元素を含む物質を添加しておいてもよい。このような液状体材料を用いれば、ＵＶを照射することによって分子レベルでドーパントと高次シランとの結合を引き起こすことができ、したがってその溶液を基板に塗布し、熱処理及び／又は光照射処理を行うことにより、性能の良いｎ型あるいはｐ型にドープされたシリコン層を形成することができる。
また、このような物質を添加した高次シラン溶液を用いてシリコン層を形成すると、高次シランの沸点が高いため蒸発しにくく、その結果ドーパント源の蒸発を抑えることができ、したがって従来の方法より効率良くシリコン層中にドーパントを導入することができる。
また、かかるプロセスで形成したドープシリコン層は、加熱等のステップにより、更なる特性向上を図ることができる。特に、この物質を含むシラン化合物の溶液から形成した高次シラン溶液を基板に塗布した後、後述の熱処理及び／又は光照射処理を行うことにより、かかる物質（ドーパント）を活性化することができる。
【００４１】
なお、紫外線を照射してシラン化合物を高次シランに光重合させた後、この液状体材料中に前記ドーパント源となる不純物を添加しておいてもよい。このようにしても、この液状体材料（高次シラン溶液）を基板に塗布した後、後述の熱処理及び／又は光照射処理を行うことにより、かかる物質（ドーパント）を活性化することができる。
周期律表の第３Ｂ族元素を含む物質や周期律表の第５Ｂ族元素を含む物質（ドーパント源）としては、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の元素を含む物質で、具体的には、特開２０００−３１０６６号公報に挙げられているような物質が例示される。
【００４２】
本発明の製造方法に用いられる高次シラン溶液（液状体材料）は、前述の通り特定の手法により得られる高次シランを溶質として含有した溶液であり、溶媒としては前記例示のものからなる。溶質濃度としては、通常１〜８０重量％程度であり、所望のシリコン層厚に応じて調製することができる。８０重量％を超えると、高次シランが析出しやすくなり、均一な塗布膜を得るのが困難になる。
【００４３】
また、この高次シラン溶液は、その粘度が通常１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲に調製可能となるが、塗布装置や目的の塗布膜厚に応じて、その粘度を適宜選択することができる。粘度が１ｍＰａ・ｓより小さくなるとコーティングが困難になり、１００ｍＰａ・ｓを超えると均一な塗布膜を得ることが困難になる。
【００４４】
なお、前記高次シラン溶液には、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じてフッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節材を微量添加することができる。このノニオン系表面張力調節材は、溶液の塗布対象物への濡れ性を良好化し、塗布した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
【００４５】
このような液状体材料、すなわちＵＶ照射処理後の高次シラン溶液を用意したら、図１（ａ）に示すようにこれとは別に基板（基体）１を用意する。使用する基板１として特に限定されないることなく、通常の石英、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラスの他、金、銀、銅、ニッケル、チタン、アルミニウム、タングステンなどの金属基板や、プラスチック基板など、製造するトランジスタの用途に応じて適宜選択される。なお、ここでいう基板（基体）１とは、ガラス等の基板上に絶縁膜等の各種構成要素を形成したものも含めたものである。
【００４６】
次に、図１（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、前記基板１上に液状体材料２を塗布して塗布膜３を形成する。ここで、液状体材料２は前述したＵＶ照射処理後の高次シラン溶液である。ただし、本発明はこれに限定されることなく、ＵＶ照射処理前の液状体材料（シラン化合物溶液）を塗布し、その後ＵＶ照射処理を行って溶液中に高次シランを形成するようにしてもよい。
液状体材料２の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ディップコート法、スプレー法、液滴吐出法等の方法を用いることができるが、特に液滴吐出法を採用するのが、フォトリソグラフィー工程や材料の無駄を省いて低コスト化を図ることができ、好ましい。なお、図１（ｂ１）ではスピンコート法等によって形成された塗布膜３を示し、図１（ｂ２）ではインクジェット法等の液滴吐出法によって形成された塗布膜３を示している。
【００４７】
ここで、スピンコート法を用いる場合のスピナーの回転数については、形成するシリコン層の厚みや塗布溶液組成によって決まるが、一般には１００〜５０００ｒｐｍ、好ましくは３００〜３０００ｒｐｍとされる。
また、インクジェット法（液滴吐出法）は、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示す液滴吐出ヘッド３４を用いて液滴を吐出し、所望位置に所望量（微小量）の液滴を配する方法であり、予め設定された大きさやパターンで塗布膜３を形成することができる。
【００４８】
液滴吐出ヘッド３４は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部は液状材料で満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５から液状材料を噴射するためのノズル孔１８が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６に液状材料を供給するための孔１９が形成されている。
【００４９】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当する液状材料が、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部の液状材料の圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けて液状材料の液滴２２が吐出される。
【００５０】
このようなスピンコート法や液滴吐出法等による液状体材料の塗布にあたっては、通常、液状体材料の酸化を防ぐため、酸素濃度が１０ｐｐｍ程度以下であり、さらに水のない不活性雰囲気（窒素やヘリウム、アルゴン等の雰囲気）で行う。なお、必要に応じて水素などの還元性ガスを混入させた雰囲気で行ってもよい。また、室温以下の温度では高次シランの溶解性が低下して一部析出するおそれがあるため、室温以上の温度で行うのが好ましい。
【００５１】
このようにして前記液状体材料２から塗布膜３を形成したら、図１（ｃ１）、（ｃ２）に示すようにこの塗布膜３をその表面のみ酸化させて酸化膜４とする。ここで、塗布膜３をその表面のみ選択的に酸化させる方法としては、以下の二つの方法が挙げられる。
第１の方法は、前記塗布膜３を酸素又はオゾンからなる雰囲気に暴露してその表面のみを酸化させる方法である。
第２の方法は、前記塗布膜３を、不活性雰囲気中に酸素又はオゾンを所定量含有した酸化性不活性雰囲気で、熱処理及び／又は光照射処理する方法である。
【００５２】
まず、第１の方法について説明すると、この方法では、例えば前記塗布液３を形成した基板１を収容したチャンバー内に所定量の酸素及び／又はオゾンを導入し、このチャンバー内を酸素又はオゾンからなる酸化性不活性雰囲気にする。そして、このように塗布膜３を酸化性不活性雰囲気下に所定時間暴露することにより、図１（ｃ１）、（ｃ２）に示したように前記塗布膜３の表面のみを酸化させ、酸化膜４を形成する方法である。ここで、酸素又はオゾンからなる酸化性不活性雰囲気とは、窒素等の不活性ガス中に酸素又はオゾンが含有される雰囲気をいう。そして、酸素又はオゾンとは、酸素のみであっても、オゾンのみであっても、酸素とオゾンとが共存する混合状態であってもよい。
【００５３】
なお、形成する酸化膜４については、酸素濃度（またはオゾン濃度）、暴露時間を制御することによってその厚さを任意にコントロールすることができる。すなわち、図１（ｃ１）に示した例では、基板面積をＳ、形成する酸化膜４の膜厚をｔ、酸化膜４の密度をρ（≒２ｇ／ｃｍ３）とし、導入するガスを酸素とすると、ＳｉＯ２の分子量が６０、常温常圧（２４℃、１気圧）での酸素１ｍｏｌあたりの体積が２２．４ｌであるので、
（Ｓ×ｔ×ρ／６０×２２．４）ｌの酸素を液体シリコン材料に完全に吸収させることにより、焼成後に厚さｔの膜を作製することができる。
例えば、４インチウエハに１００ｎｍの酸化膜を作りたい場合には、５８０μｌの酸素が必要であるので、例えば容積１ｌのチャンバー内を５８０ｐｐｍにしておき、この中に基板を十分な時間放置することにより、丁度厚さ１００ｎｍの酸化膜を作製することができる。
【００５４】
また、導入するガスとしてオゾンを用いることもでき、その場合に、例えば市販のオゾン発生器を用い、これからチャンバー内に所定量のオゾンを供給することができる。なお、チャンバー内に酸素とオゾンとを共に導入し、これらが混在した状態で酸化性不活性雰囲気を形成してもよい。その場合に、そのオゾン濃度を高くすることで酸化性不活性雰囲気の酸化力を高めることができる。このように酸化力を高めることにより、塗布膜３表面の酸化をより効率的にしてその処理時間を短くすることができ、また、緻密で絶縁耐性、界面特性にも優れた酸化膜４を形成することができる。
【００５５】
そして、この第１の方法では、このように酸化膜４を形成した後、再度この基板１を不活性雰囲気下におき、ここで熱処理及び／又は光照射処理することにより、図１（ｄ１）、（ｄ２）に示すように塗布膜３をシリコン層５とこれの上に形成されたシリコン酸化層６とに形成する。
なお、前記の塗布膜３を酸化性不活性雰囲気下に暴露し、塗布膜３の表面のみを酸化させる工程においては、塗布膜３を形成した基板（基体）１に紫外線を照射するようにしてもよい。このように紫外線を照射することにより、酸化性不活性雰囲気中に酸素が存在する場合には、この酸素を反応させてオゾンを生成することにより、前記雰囲気中のオゾン濃度を高め、その酸化力を高めることができる。また、基板１上の塗布膜３にも紫外線が照射されることにより、該塗布膜３と酸素やオゾンとの反応を促進してその酸化処理時間を短縮し、さらに、得られる酸化膜４を緻密で絶縁耐性、界面特性に優れた良好なものにすることができる。
【００５６】
一方、第２の方法では、例えば前記第１の方法において基板１を収容したチャンバー内に所定量の酸素又はオゾンを導入し、このチャンバー内を酸化性不活性雰囲気にしたら、その状態で長時間暴露することなく、熱処理及び／又は光照射処理を行うことにより、図１（ｄ１）、（ｄ２）に示すように塗布膜３をシリコン層５とこれの上に形成されたシリコン酸化層６とに変質させる。なお、この工程においても、前述したように塗布膜３を形成した基板（基体）１に紫外線を照射し、酸素からオゾンを生成したり、塗布膜３と酸素やオゾンとの反応を促進するようにしてもよい。
【００５７】
ここで、塗布液３、すなわち前記高次シランの熱処理及び／又は光照射処理による、シリコン層５、シリコン酸化層６への変質について説明する。
前記方法によって得られるシリコン層５はアモルファス状あるいは多結晶状である。特に熱処理の場合、一般に到達温度が約５５０℃以下の温度ではアモルファス状、それ以上の温度では多結晶状のシリコン層５が得られる。したがって、アモルファス状のシリコン層５を得たい場合には、好ましくは３００℃〜５５０℃、より好ましくは３５０℃〜５００℃で熱処理を行う。到達温度が３００℃未満の場合には、高次シランの熱分解が十分に進行せず、十分な厚さのシリコン層５を形成できないことがある。一方、多結晶状のシリコン層５を得たい場合には、例えば前述の方法で得られたアモルファス状シリコン層にレーザーを照射し、多結晶シリコン層に変質させることができる。レーザーを照射する場合の雰囲気については、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気、もしくはこれらの不活性ガスに水素などの還元性ガスを混入した雰囲気等、酸素を含まない雰囲気とするのが好ましい。
【００５８】
一方、光照射処理については、高次シラン溶液からなる塗布膜３に対し、その溶媒除去前及び／又は溶媒除去後に、不活性ガス雰囲気中で行うことができる。溶媒に可溶な高次シランは、この光照射処理による反応によって溶媒不溶性の強靭な塗膜に変化するだけではなく、照射処理後、又はそれと同時に熱処理を行うことにより、光学的電気特性に優れたシリコン層に変換（変質）される。
【００５９】
高次シラン（塗布膜３）をシリコン層５およびシリコン酸化層６に変換する際の光照射処理に使用する光源としては、低圧あるいは高圧の水銀ランプ、重水素ランプあるいはアルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスの放電光の他、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどが使用される。
【００６０】
これらの光源は、一般には１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられるが、通常１００〜１０００Ｗで十分である。これらの光源の波長としては、高次シランが多少でも吸収するものであれば特に限定されないものの、通常１７０ｎｍ〜６００ｎｍであり、特に吸収効率の点から１７０ｎｍ〜３８０ｎｍとするのが好ましい。この場合、溶媒を除去するまえに３００ｎｍ以下の波長の光を照射すると、前述のようにそのエネルギーで溶媒分子内の原子間結合が切断され、溶媒に用いられている原子、例えば炭化水素系溶媒の炭素がシリコン層に含まれてしまうおそれがあるので、前記ＵＶの照射は溶媒の除去を行った後に行うのが好ましい。また、多結晶シリコン層への変換効率の点でレーザー光の使用が特に好ましい。これらの光処理時の温度は、通常、室温〜５００℃であり、得られるシリコン層５の半導体特性に応じて適宜選択することができる。
【００６１】
このようにしてシリコン層５およびシリコン酸化層６を形成したら、シリコン層５をチャネル領域、さらにソース・ドレイン領域に形成し、またシリコン酸化層６をゲート酸化膜とし、さらにゲート電極やソース・ドレイン電極等のトランジスタに必須の構成要素を従来と同様にして作製することにより、薄膜トランジスタを形成することができる。
【００６２】
このようなトランジスタの製造方法によれば、液状体材料２として、紫外線が照射されることにより光重合して高次シランとなるシラン化合物を含有したものを用いるので、取り扱いが容易であり、また、大型の装置を必要とすることなく塗布などが可能となるため、シリコン層５を低コストで形成することができる。
また、前記第１の方法、第２の方法のいずれにおいても、塗布膜３をシリコン層５とこれの上に形成されたシリコン酸化層６とに同時に形成することができるので、シリコン層５を例えばチャネル領域、シリコン酸化層６をゲート絶縁膜とすることにより、従来のごとくチャネル領域等の形成とは別にＣＶＤ法や熱酸化法等によってゲート絶縁膜を形成したのを、一連の簡略なプロセスでこれらを同時に形成することができる。したがって、工程の簡略化とこれに伴う生産性向上、低コスト化を図ることができる。また、１０００℃を越えるような高温での処理が不要になるため、プロセスの自由度を高めることができる。
また、このようにチャネル領域等となるシリコン層５とゲート絶縁膜となるシリコン酸化層６とを全く同時に作製するため、これらを別々に成膜する従来のプロセスに比べ良好な層界面を得ることができ、したがって得られるトランジスタの特性向上を図ることができる。
【００６３】
なお、このようにして得られた薄膜トランジスタは、例えば有機ＥＬ装置（有機ＥＬディスプレイ）や液晶装置（液晶ディスプレイ）における駆動素子などとして好適に用いられるようになる。
図３は本発明のトランジスタの製造方法が適用されて作製された電気光学装置としての有機ＥＬ装置を示す側断面図である。この有機ＥＬ装置の概略構成を説明する。
この有機ＥＬ装置３０１は、基板３１１、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線および駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部３２１は、ＴＦＴからなるアクティブ素子３２２が基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列して構成されたものである。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には封止用基板３７１が積層されている。
【００６４】
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置３０１の製造プロセスは、バンク部３４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程と、陰極３６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
【００６５】
発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層３５２を形成するための第１組成物（液状体）を各画素電極３３１上に吐出する第１吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２組成物（液状体）を正孔注入層３５２の上に吐出する第２吐出工程と、吐出された第２組成物を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。
【００６６】
この有機ＥＬ装置３０１の製造において、特に基板３１１上にＴＦＴからなるアクティブ素子３２２を製造するに際して、前述した本発明のトランジスタの製造方法が適用されている。
したがって、このようにしてアクティブ素子３２２が製造されてなる有機ＥＬ装置３０１にあっては、前述したように低コストでしかも特性向上が図られたトランジスタを備えてなるものとなり、よってこの有機ＥＬ装置３０１自体も低コスト化および特性向上が図られたものとなる。
【００６７】
また、このような有機ＥＬ装置３０１等の電気光学装置は、電子機器に例えば表示部として備えられる。
図４は、このような電子機器の一例としての携帯電話を示す斜視図である。図４において符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の有機ＥＬ装置３０１を用いた表示部を示している。
図４に示した電子機器（携帯電話）は、前記の有機ＥＬ装置からなる表示部１００１を備えているので、特に表示部１００１について低コスト化および特性向上が図られたものとなる。
【００６８】
次に、本発明のトランジスタの製造方法を実験的に実施した例（実施例）を示す。なお、以下の実施例では、特に記述がない限り、処理は全て酸素濃度が１ｐｐｍ以下の不活性雰囲気下で行った。
【００６９】
（実施例１）
本発明のシラン化合物であるシクロテトラシラン３０ｍｌを、ヘキサン１００ｍｌに希釈した。
次に、得られたシラン化合物溶液（液状体材料）に対して高圧水銀ランプのＵＶ光を、２００ｍＪ／ｃｍ２の強度で照射し、シクロテトラシランを光重合させてこれをポリマー化（高次シラン化）した。
この高次シラン溶液（液状体材料）１０ｍｌを、図５（ａ）に示した４インチ石英基板５０上に１０００ｒｐｍでスピンコートし、図５（ｂ）に示すように塗布膜５１を作製した。
次いで、この塗布膜５１作製後の基板５０を、酸素が５００μｌ存在するチャンバー内に３０分間放置し、図５（ｃ）に示すように塗布膜５１の表面のみを自然酸化させて酸化膜５２を形成した。
その後、再び基板５０を窒素雰囲気下に戻し、塗布膜５１を５００℃の温度で１時間焼成した。
得られた膜の厚さをエリプソメータで測定したところ、図５（ｄ）に示すように表面側に１００ｎｍのＳｉＯ２層５２ａが形成され、基板５０側に１５０ｎｍのアモルファスシリコン層５１ａが形成されているのが確認された。
【００７０】
（実施例２）
図５（ａ）〜（ｄ）に示したように、実施例１と同様にして塗布膜５１を形成した後の基板５０を、酸素が１０００μｌ存在するチャンバー内に３０分間放置し、塗布膜５１の表面のみを自然酸化させて酸化膜５２を形成した。
その後、再び基板５０を窒素雰囲気下に戻し、塗布膜５１を５００℃の温度で１時間焼成した。
得られた膜の厚さをエリプソメータで測定したところ、表面側に２００ｎｍのＳｉＯ２層５２ａが形成され、基板５０側に５０ｎｍのアモルファスシリコン層５１ａが形成されているのが確認された。
【００７１】
（実施例３）
実施例１においてＳｉＯ２層５２ａおよびアモルファスシリコン層５１ａを形成した基板５０に対し、波長３０８ｎｍのエキシマレーザーを３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで照射した。すると、基板５０の表面が透明な黄色の薄膜となった。
この基板５０上の薄膜のラマンスペクトルを測定したところ、５１８ｃｍ−１に鋭いピークが見られ、アモルファスシリコン層５１ａがポリシリコン層に変質していることが確認された。
再びエリプソメータで膜厚測定を行ったところ、基板５０上の膜は、１００ｎｍのＳｉＯ２層５２ａと、１５０ｎｍのポリシリコン層とからなっていることが確認された。
【００７２】
（実施例４）
実施例１と同様にして４インチ石英基板上に高次シラン溶液（液状体材料）を塗布し、塗布膜を作製した。
次いで、この塗布膜作製後の基板を、酸素が５００μｌ存在する酸化性不活性雰囲気のチャンバー内に３０分間放置した。続いて、チャンバー内の雰囲気をそのままにして、この基板を８００℃で５時間焼成した。
焼成後、基板上を観察したところ、透明な黄色の薄膜が形成されていた。
この基板上の薄膜のラマンスペクトルを測定したところ、ポリシリコンのピークが観測され、これにより基板上にポリシリコン層が形成されているのが確認された。
得られた膜の厚さをエリプソメータで測定したところ、基板上の膜は、表面側に形成された１００ｎｍのＳｉＯ２層と、基板側に形成された１５０ｎｍのポリシリコン層とからなっていることが確認された。
【００７３】
（実施例５）
実施例１で作製した溶液を用いてＴＦＴ素子の作製を行った。
まず、図５（ａ）に示した基板５０としてガラス基板を用意した。そして、この基板５０の表面を３分間オゾン洗浄機で処理して基板洗浄を行い、基板表面の液状体材料に対する濡れ性を向上させた。
次に、実施例１で作製したＵＶ照射後の液状体材料、すなわち高次シラン溶液１０ｍｌを１５００ｒｐｍで基板５０上にスピンコートし、図５（ｂ）に示すように塗布膜５１を作製した。
次いで、この塗布膜５１作製後の基板５０を、酸素濃度が２０００ｐｐｍである酸化性不活性雰囲気のチャンバー内に３０分間放置し、図５（ｃ）に示すように塗布膜５１の表面のみを自然酸化させて酸化膜５２を形成した。
その後、再び基板５０を不活性雰囲気下に戻し、塗布膜５１を８００℃の温度で３時間焼成した。
得られた膜の厚さをエリプソメータで測定したところ、図５（ｄ）に示すように表面側にゲート絶縁膜となる１００ｎｍのＳｉＯ２層５２ａが形成され、基板５０側にチャネル層となる６０ｎｍのポリシリコン層５１ｂが形成されているのが確認された。
【００７４】
このようにしてポリシリコン層５１ｂとこれの上に形成したＳｉＯ２層５２ａとを、図６（ａ）に示すように公知のフォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングし、さらにこれら積層膜の全面にアルミニウムをスパッタして導電膜５３を形成した。
続いて、この導電膜５３と前記ＳｉＯ２層５２ａとを公知のフォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングし、図６（ｂ）に示すようにゲート電極５３ａとゲート絶縁膜５２ｂとを作製した。
次いで、作製したゲート電極５３ａをマスクにしてイオン注入を行い、図６（ｃ）に示すように前記ポリシリコン層５１ｂにソース・ドレイン領域５１ｃを形成した。
次いで、基板５０上にポリシラザンの溶液をスピンコートし、続いて１０％の酸素を含有した不活性雰囲気下にて４５０℃で３０分間アニールを行い、層間絶縁膜５４を基板５０の全面に形成した。
次いで、この層間絶縁膜５４を公知のフォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングし、前記のソース・ドレイン領域５１ｃに通じるコンタクトホール５５、５５を形成した（図６（ｄ））。
その後、再び基板５０の全面にアルミニウムをスパッタして導電膜を形成し、続いて、公知のフォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングすることにより、図６（ｅ）に示すようにソース・ドレイン電極５６、５６を形成し、ポリシリコンＴＦＴを作製した。
得られたＴＦＴの伝導特性を測定した結果、移動度は１６０ｃｍ２／Ｖｓであった。
【００７５】
（実施例６）
実施例１で作製した溶液を用いてＴＦＴ素子の作製を行った。
まず、図５（ａ）に示した基板５０としてガラス基板を用意した。そして、この基板５０の表面を３分間オゾン洗浄機で処理して基板洗浄を行い、基板表面の液状体材料に対する濡れ性を向上させた。
次に、実施例１で作製したＵＶ照射後の液状体材料、すなわち高次シラン溶液１０ｍｌを１５００ｒｐｍで基板５０上にスピンコートし、図５（ｂ）に示すように塗布膜５１を作製した。
次いで、この塗布膜５１作製後の基板５０を不活性雰囲気のチャンバーへと搬入した。そして、このチャンバーの外からチャンバー内の基板５０の全面に向けて強度２００ｍＪ／ｃｍ２、波長１７２ｎｍのＵＶ光を照射するとともに、このチャンバー内に、濃度が１５００ｐｐｍとなるような量の酸素ガスを導入した。これにより、酸素の一部からＵＶ光によってオゾンを生成させた。
次いで、ＵＶ光の照射を引き続き行いつつ、基板５０をチャンバー内にて８００℃で１時間焼成した。
得られた膜の厚さをエリプソメータで測定したところ、図５（ｄ）に示すように表面側にゲート絶縁膜となる１００ｎｍのＳｉＯ２層５２ａが形成され、基板５０側にチャネル層となる６０ｎｍのポリシリコン層５１ｂが形成されているのが確認された。
この膜を用いて、実施例５と同様のプロセスで薄膜トランジスタの作製を行い、得られたＴＦＴの伝導特性評価を行ったところ、移動度は１９０ｃｍ２／Ｖｓであり、また絶縁破壊電圧も向上していることが確認された。
【００７６】
（実施例７）
図２（ａ）、（ｂ）に示した液滴吐出ヘッド３４を用いたインクジェット法（液滴吐出法）により、ＴＦＴ素子の作製を行った。
まず、実施例１で作製したＵＶ照射後の液状体材料、すなわち高次シラン溶液１０ｍｌにデカボランを１００ｍｇ溶解させた。
次に、この溶液をインクジェット法を用いて図７（ａ）に示すようにガラス基板５０上に３ｐｌずつ、１０μｍ離して２箇所に吐出した。図７（ａ）中符号６０は吐出された溶液からなる液部を示す。
次いで、基板５０を減圧しながら５０℃に加熱し、液部６０、６０中の溶媒であるヘキサンを除去した。
次いで、実施例１で作製した溶液（高次シラン溶液）３ｐｌを、インクジェット法によって図７（ｂ）に示すように先に吐出した液部６０、６０の間に吐出・着弾させ、液部６１を形成した。
次いで、再び基板５０を減圧しながら５０℃に加熱し、溶媒であるヘキサンを液部６１から除去した。
次いで、酸素濃度が１００ｐｐｍの酸化性不活性雰囲気に調整してあるチャンバーにこの基板５０を移し、４００℃で２時間加熱処理を行って表面のみを酸化し、これにより、図７（ｃ）に示すように表面を酸化膜６２とする、アモルファスシリコン層６３およびドープシリコン層６４を作製した。なお、アモルファスシリコン層６３はチャネル領域となり、ドープシリコン層６４はソース・ドレイン領域となる。
【００７７】
次いで、基板５０の全面にアルミニウムをスパッタして図７（ｄ）に示すように導電膜６５を形成し、さらにこの導電膜６５をフォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングし、図８（ａ）に示すように前記アモルファスシリコン層６３上にゲート電極６６を作製した。なお、このとき、金属微粒子を含む液体をインクジェット法によって吐出し、焼成することにより、フォトエッチング技術を用いずに直接ゲート電極パターンを形成する。
次いで、基板５０上にポリシラザンの溶液をスピンコートし、続いて大気雰囲気下にて５００℃で３０分間アニールを行い、層間絶縁膜６７を基板５０の全面に形成した。
次いで、この層間絶縁膜６７をフォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングし（図８（ｂ））、前記のドープシリコン層６４（ソース・ドレイン領域）に通じるコンタクトホール６８、６８を形成した。
その後、再び基板５０の全面にアルミニウムをスパッタして図８（ｃ）に示すように導電膜６９を形成し、続いて、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術によってパターニングすることで、図８（ｄ）に示すようにドープシリコン層６４に導通するソース・ドレイン電極７０、７０を形成し、アモルファスシリコンＴＦＴを作製した。
得られたＴＦＴの移動度を測定した結果、５×１０−１ｃｍ２／Ｖｓであった。
【００７８】
（実施例８）
前記実施例７において、チャネル領域（アモルファスシリコン層６３）の形成材料として、実施例１の溶液（高次シラン溶液）１０ｍｌに５塩化リンを３ｍｇ加えた溶液を用い、これをインクジェット法によって図７（ｂ）に示したように先に吐出した液部６０、６０の間に吐出・着弾させ、液部６１を形成した。
以降の工程は実施例６と同様にして行い、ＰＮＰ型のＴＦＴを作製した。
得られたＴＦＴの移動度を測定した結果、８×１０−１ｃｍ２／Ｖｓであった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）〜（ｄ１、ｄ２）は本発明の方法の工程説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は吐出ヘッドの概略構成図である。
【図３】有機ＥＬ装置の側断面図である。
【図４】電子機器の一例を示す斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の工程説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は図５に続く本発明の方法の工程説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の別の工程説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は図７に続く本発明の方法の工程説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…基板（基体）、２…液状体材料、３…塗布膜、４…酸化膜、
５…シリコン層、６…シリコン酸化層
【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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