(57)【要約】【課題】  大気圧下でプラズマを発生させる場合、高密度のプラズマによって発生するパーティクルは表示装置における表示部の点欠陥や線欠陥などの不良の原因となるものである。本発明はこのような状況を鑑みて行われたものであり、パーティクル発生を抑制するプラズマ処理装置の提案を課題とする。  【解決手段】  本発明は、処理基板上のプラズマ処理を行う必要最小限の領域に限定してプラズマを発生させる。必要最小限の領域と同程度の微小なプラズマを発生するプラズマ発生手段を複数設け、前記複数のプラズマ発生手段と処理基板との相対位置を変化させ、所定の領域に限定してプラズマ処理を行うことによって、パーティクルの発生を最小限に抑える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜処理、エッチング処理または表面改質処理を行う、複数の対向する電極を有する複数のプラズマ発生手段と、前記複数の対向する電極間にプロセス用ガスを導入するガス供給手段とを有し、
前記複数のプラズマ発生手段は、１列または複数列で線状に配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
処理基板上で成膜処理、エッチング処理または表面改質処理を行う、複数の対向する電極を有する複数のプラズマ発生手段と、前記複数の対向する電極間にプロセス用ガスを導入するガス供給手段とを有し、
前記複数のプラズマ発生手段は、１列または複数列で線状に配置されており、
前記複数の対向する電極の少なくとも一つは、前記処理基板側に最も近接した辺の長さが１ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
処理基板上で、成膜処理、エッチング処理または表面改質処理を行う、複数の対向する電極を有する複数のプラズマ発生手段と、前記複数の対向する電極間にプロセス用ガスを導入するガス供給手段と、前記複数のプラズマ発生手段により、前記処理基板上にパターンを形成する手段とを有し、
前記複数のプラズマ発生手段は、１列または複数列で線状に配置されており、
前記複数の対向する電極の少なくとも一つは、前記処理基板側に最も近接した辺の長さが前記パターンの線幅の１０倍以下であることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記パターンは、配線、活性層、コンタクトホールまたは表面改質処理部分のパターンであることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４いずれか一項において、
前記処理基板と、前記複数のプラズマ発生手段の一つの位置合わせを行う手段を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
制御回路を介して所定の電極に印可する電圧を制御する手段と、
基板ステージまたは前記複数のプラズマ発生手段の走査と前記所定の電極に加える電圧のタイミングを同期させることによって、前記処理基板上でのプラズマの発生を制御する手段とを有していることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記複数の対向する電極は、集束イオンビーム装置、フォトリソグラフィーまたはレーザ描画装置を用いて加工されたものであることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記複数の対向する電極は誘電体に覆われていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記成膜処理、エッチング処理または表面改質処理は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で前記複数の対向する電極間にパルス状の電界を印加することによって行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に活性層および配線を作製するプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置、プラズマ処理方法に関し、より詳しくは、成膜処理、エッチング処理または表面改質処理を行うプラズマ処理装置のプラズマ発生手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁性を有する基板上に形成される薄膜トランジスタ（TFT）は、集積回路等に広く応用されている。なかでも液晶テレビ受像機などに代表される薄型表示装置の表示部には、スイッチング素子として多く用いられ、携帯端末や大型の表示装置等に用途が拡大している。
【０００３】
従来のTFTを用いる表示装置では、基板全面に被膜を形成し、フォトリソグラフィー工程、エッチングプロセス及びアッシングプロセスなどを用いてTFTを形成する。このような製造プロセスの半分以上は真空装置内で行なわれることが多い。
【０００４】
近年大型の液晶表示装置が注目されるようになったが、これに伴いマザーガラスが大面積化し、それに伴い真空装置も大型化し、より大規模な設備投資が必要となっている。
【０００５】
このような状況の中で、プラズマを発生させる手段として、パルス状に電界を印加する方法を用いることによって、大気圧下においてもアーク放電に移行させることなくグロー放電を維持させ、プラズマ処理を行うことが可能となり、近年、注目を集めている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大気圧下でプラズマを発生させる場合、高密度のプラズマが発生するために、非常にパーティクルが発生しやすい。このパーティクルは表示装置における表示部の点欠陥や線欠陥などの不良の原因となるものである。本発明はこのような状況を鑑みて行われたものであり、パーティクル発生を抑制するプラズマ処理装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
処理基板上のプラズマ処理を行う必要最小限の領域に限定してプラズマを発生させる。必要最小限の領域とは半導体集積回路が形成されたＴＦＴ基板の全領域中で、島状の半導体領域（活性層）や配線を形成する領域であり、基板全領域に対する面積比は僅か数%〜数十%である。従って、必要最小限の領域に限定して微小なプラズマを発生するプラズマ発生手段をプラズマ処理装置に複数設け、プラズマ発生手段と処理基板との相対位置を変化させ、所定の領域に限定してプラズマ処理を行うことによって、パーティクルの発生を最小限におさえる。
【０００８】
島状半導体領域や配線と同程度の領域に限定してプラズマを発生させることにより、パーティクルの発生を抑制するばかりではなく、所定の領域に限定して直接プラズマ処理が行えるので、フォトリソグラフィー工程が必要なく、工程の短縮が可能となる。
また、プラズマ発生手段を構成する電極の大きさは同一でなくともよく、必要に応じて大小混在させてもよい。
【０００９】
本発明の具体的な構成は、成膜処理、エッチング処理、または表面改質処理を行う、複数の対向する電極を有する複数のプラズマ発生手段と、前記複数の対向する電極間にプロセス用ガスを導入するガス供給手段とを有し、前記複数のプラズマ発生手段は、１列または複数列で線状に配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置である。
【００１０】
また、処理基板上で成膜処理、エッチング処理、または表面改質処理を行う、複数の対向する電極を有する複数のプラズマ発生手段と、前記複数の対向する電極間にプロセス用ガスを導入するガス供給手段とを有し、前記複数のプラズマ発生手段は、１列または複数列で線状に配置されており、前記複数の対向する電極の少なくとも一つは、前記処理基板側の辺の長さが１ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマ処理装置である。
【００１１】
また、処理基板上で、成膜処理、エッチング処理、または表面改質処理を行う、複数の対向する電極を有する複数のプラズマ発生手段と、前記複数の対向する電極間にプロセス用ガスを導入するガス供給手段と、前記複数のプラズマ発生手段により、前記処理基板上にパターンを形成する手段とを有し、前記複数のプラズマ発生手段は、１列または複数列で線状に配置されており、前記複数の対向する電極の少なくとも一つは、前記処理基板側の辺の長さが前記パターンの線幅の１０倍以下、好ましくは２乗以下であることを特徴とするプラズマ処理装置である。
上記構成において、前記パターンは、配線、活性層、コンタクトホールまたは表面改質処理を行う部分のパターンであることを特徴とするプラズマ処理装置である。
【００１２】
上記構成において、前記プラズマ発生手段は複数の微小な電極を有し、制御回路を介して前記複数の電極をパルス電源とコンピュータに接続することによって、所定のタイミングで所定の電極に印加する電圧を制御する手段を有していることを特徴としている。また、前記処理基板が固定された基板ステージまたは前記複数のプラズマ発生手段で構成された電極ユニットの走査と前記所定の電極に加える電圧のタイミングを同期させることによって、前記処理基板上への所定の電極のプラズマの発生を制御する手段を有することを特徴としている。
【００１３】
また、上記構成において、前記処理基板または前記処理基板上の前記パターンと前記プラズマ発生手段のひとつの位置合わせを行うためのセンサー等の手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
その他の構成として、前記複数のプラズマ発生手段の電極は、ステンレス、真鍮等の合金や、銅、アルミニウムなどの導電性を有する材料を集束イオンビーム装置、フォトリソグラフィーまたはレーザ描画装置を用いて加工することができる。つまり、これらの加工を施すことによって、電極の形状や大きさが制御されたプラズマ発生手段を有するプラズマ発生処理装置を用いることができる。例えば、電極の大きさが異なる複数のプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いることにより、成膜処理、エッチング処理または表面改質処理の際に適宜最適な条件で行うことができる。
【００１５】
その他の構成として、前記成膜処理、エッチング処理または表面改質処理は、大気圧または大気圧近傍の圧力下でパルス状の電界を電極間に印加することによって行うことを特徴としている。
【００１６】
大気圧近傍の圧力下とは600〜106000Paの範囲をいうが、必ずしもこの数値に限定されず、ガスの流れなどによる低度の陽圧状態を含むものとする。
【００１７】
なお、ここでいうプラズマ処理装置とは、CVD、スパッタ等の成膜装置、エッチング、アッシング等の加工装置、洗浄や表面改質等の表面処理装置などの、プラズマを利用した装置全般を示すものとする。
【００１８】
本発明は上述のプラズマ処理装置を用いて作製される半導体装置、及び半導体作製方法を含む。また、処理基板上における1つの島状半導体層が1つのプラズマ発生手段からのプラズマによって形成されることを特徴とする半導体装置作製方法と、前記方法によって作製された半導体装置を含んでいる。
【発明の効果】
【００１９】
複数の微小なプラズマ発生手段からなるプラズマ処理装置を用いることによって、処理基板中の必要最小限の領域に限定してプラズマを発生することが可能となり、プラズマ処理中に発生するパーティクルの発生を抑えることができる。この結果、本発明のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行って作製された製品の性能が上がり、また歩留まりが向上する。
【００２０】
また、所定の領域にプラズマ処理を行うことが可能であり、その結果、フォトリソグラフィー工程をなくすことができる。この結果、本発明のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行って作製された製品の生産時間が短縮され、また工程数が減少するため、生産コストも減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。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様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記述内容に限定して解釈されるものではない。
【００２２】
（実施の形態1）
本発明は基板上の活性層が形成される領域、若しくは配線が形成される領域に限定してプラズマを発生させ、処理を行う方法、若しくは処理を行うことが可能なプラズマ処理装置に関するものである。以下図1を用いて、複数の微小な平行平板電極を有したプラズマ処理装置の具体的な説明を行う。
【００２３】
2枚の石英、セラミック、樹脂などの材料からなる基板102を対向させてプラズマ室を構成する。前記基板102の表面には長方形の形をした微小な金属電極103が複数形成されている。長方形の形をした微少な金属電極の少なくとも一方の辺の長さは1mm以下であることが望ましい。従って、これらの微小な金属電極はフォトリソグラフィー、集束イオンビーム装置、またはレーザ描画装置などを用いて微細加工を行うとよい。
【００２４】
具体的には、ステンレス、真鍮などの合金や、銅、アルミニウムなどの導電性を有する材料をフォトリソグラフィー、集束イオンビーム装置またはレーザ描画装置を用いて加工して電極を形成することができる。この際、加工する電極の形状や大きさを制御することによって、目的に合わせたプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を形成することができる。例えば、基板上に配線パターンを形成する場合において、配線パターンの幅に応じた電極で構成されるプラズマ発生手段からなるプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うことによって一度に様々な種類の配線パターンを同時に形成することが可能となる。
【００２５】
金属電極103にはステンレス、真鍮等の合金や、銅、アルミニウムなどの導電性を有する材料を使用する。これら複数の金属電極103は対向させた基板の一方の内側に形成し、対向側は一体型の電極とする。また、本発明において電極ユニットの対向側は基板と一体型の電極に限られるものではなく、対向させた両側の基板に複数の金属電極を形成することも可能である。また、各電極へ別々にガスが導入されるように隔へきを設けておくことが望ましい。
【００２６】
さらに、電極表面を誘電膜で覆うことが通常行われる。誘電膜には二酸化ジルコニウム、二酸化チタン、チタン酸バリウムなどやこれらの混合物が使用される。対向する電極間のギャップは1mm以下が望ましいが、誘電材料の材質、誘電膜の膜厚、印加電圧などに依存する為、1mm以上としてもよい。この場合には絶縁性の樹脂等を用いて、プラズマの出口を小さく加工しておけばよい。
【００２７】
このように、対向させた基板の一方に設けた1つの微小な金属電極103と、対向させた基板のもう一方に設けた電極によって、1つの微小なプラズマ発生手段が構成され、複数の微小なプラズマ発生手段から1つの電極ユニットが構成される。処理基板101は電極ユニットから生成されるプラズマが接触することが十分可能な位置に設置される。プラズマダメージが心配される場合は、プラズマが直接処理基板に触れない電極構造とし、供給ガス圧を最適化することによってプロセスガスを処理基板上に吹き付けるのが望ましい。
【００２８】
次にプロセスガスの供給に関して説明を行う。電極ユニットと処理基板101との間にプロセスガスを供給する必要があり、ガス供給機構や排気機構を具備するものとする。図2はガス供給機構によって供給されるプロセスガスの流れを模式的に示したものである。図２（A）ではプラズマ室から処理基板101にプロセスガスを吹き付ける構成をとる。図２（B）では電極ユニットと処理基板101の間にプロセスガスを通す構成をとる。また大気圧下でプラズマ処理を行う際には排気機構を設けて、図２（C）や図２（D）に示す方法でプロセスガスを排気することが、好ましい。
【００２９】
プロセスガスとしては、Si成膜時にはたとえばSiH4、Si2H6、若しくは水素やヘリウムなどで希釈したガスが用いられる。エッチング、表面改質にはCF4、SF6、Cl2、O2などの反応性ガスが用いられる。
【００３０】
上述の電極ユニットにプロセスガスを導入した状態で、電極間にパルス状の電界を印加することによって、プラズマ室にプラズマを発生させる。本発明は必ずしも大気圧下に限定するものではなく、真空雰囲気でも実施可能であり、この場合には高周波電源による電界の印加を行う。各微小な金属電極103は制御回路105を介してパルス電源104とコンピュータ106に接続されており、所定のタイミングで所定の電極間にパルス状の電界を与えることによって、処理基板上の所定の位置に微小なプラズマを発生させることが可能である。制御回路105には必要に応じてリレー回路を組み込んでもよい。また制御回路自体を基板102上に形成してもよい。
【００３１】
また、処理基板や処理基板上にプラズマ処理装置を用いて形成されたパターンへのプラズマ発生手段の位置を合わせる為のアライメント手段が必要であり、コンピュータ106は、このアライメント手段107にも接続がなされている。
【００３２】
処理基板101と電極ユニットを、X方向、Y方向へ移動させその相対位置を変化させることによって、プラズマ処理は進行する。以上の構成を備えたプラズマ処理装置を用いることによって、処理基板中の必要最小限の領域に限定したプラズマ処理が可能となり、パーティクルの発生を抑えることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、プラズマ処理装置の電極ユニットについて、複数の金属電極と一体型の対向電極を有する構成を示したが、本実施の形態では別の構成を有するプラズマ処理装置について、図５を用いて説明する。
【００３４】
図５（Ａ）は、円筒状の電極を有するプラズマ発生手段５０６の斜視図を示し、図５（Ｂ）〜（Ｄ）には該円筒状の電極の断面図を示す。
【００３５】
図５（Ｂ）において、点線はプロセス用ガス５１６の経路を示し、５０１、５０２はアルミニウム、銅などの導電性を有する金属からなる電極であり、第１の電極５０１は電源５０３に接続されている。なお第１の電極５０１には、冷却水を循環させるための冷却系が接続されていてもよい。冷却系を設けると、冷却水の循環により連続的に表面処理を行う場合の温度上昇を防止して、連続処理による効率の向上が可能となる。
【００３６】
第２の電極５０２は、第１の電極５０１の周囲を取り囲む形状を有し、電気的に接地されている。そして、第１の電極５０１と第２の電極５０２は、その先端にノズル状のガスの細孔を有する円筒状になっている。
【００３７】
この第１の電極５０１と第２の電極５０２の電極間の空間には、バルブ５０４を介してガス供給機構（ガスボンベ）５０５よりプロセス用ガス５１６が供給される。そうすると、この空間の雰囲気は置換され、この状態で電源５０３により第１の電極５０１に高周波電圧（１０〜５００ＭＨｚ）が印加されると、前記空間にプラズマが発生する。
【００３８】
そして、このプラズマにより生成されるイオン、ラジカルなどの化学的に活性な励起種を含む反応性ガスを被処理物５１３の表面に向けて噴射すると、該被処理物５１３の表面において所定の表面処理を行うことができる。
【００３９】
なお、ガス供給機構（ガスボンベ）５０５に充填されるプロセス用ガスは、処理室内で行う表面処理の種類に合わせて適宜設定する。排気ガス５０７は、バルブ５０８を介して排気機構５０９に導入される。
【００４０】
また、プロセス用ガス５１６の全てがプラズマ処理工程で消費されるわけではなく、排気ガス５０７中にも未反応のガスが混在している。一般に排気ガスは排気ガス処理装置で無毒化され、廃棄または回収されるが、排気ガス中の未反応のガス成分をフィルター５１０を通してプロセス用ガス５１６として還流させることで、プロセス用ガスの利用効率を高めることができ、排気ガスの排出量も抑えることができる。
【００４１】
また、図５（Ｂ）とは断面が異なる円筒状のプラズマ発生手段５０６を図５（Ｃ）、（Ｄ）に示す。図５（Ｃ）に示すプラズマ発生手段は、第１の電極５０１の方が第２の電極５０２よりも長く、且つ第１の電極５０１が鋭角形状を有しており、また、図５（Ｄ）に示すプラズマ発生手段は、第１の電極５０１および第２の電極５０２の間で発生した化学的に活性な励起種を含む反応性ガスを外部に噴射する形状を有する。本実施の形態では円筒状のプラズマ発生手段を例として説明したが、特に円筒状にとらわれるものではなく、どのような形状のプラズマ発生手段を用いてもよい。
また図５（Ｅ）は、プラズマ発生手段のプラズマの噴射口が一軸方向に複数個配列したものを示す。
【００４２】
プラズマ発生手段の先端と被処理物表面との距離は３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下に保つ必要がある。このために、例えば距離センサーを用いるなどして、プラズマ発生手段と被処理物表面との距離を一定に保つのもよい。
【００４３】
大気圧下で動作することができるプラズマ処理装置を用いる本発明は、減圧装置に必要である真空引きや大気開放の時間が必要なく、複雑な真空系を配置する必要がない。特に大型基板を用いる場合には、必然的にチャンバーも大型化し、チャンバー内を減圧状態にするために処理時間もかかってしまうが、本プラズマ処理装置は大気圧下で用いることができるので、製造コスト削減の面で有効である。
【００４４】
（実施の形態３）
本実施の形態において、透光性を有する基板を処理基板として用いて半導体装置を製造する際、基板サイズとしては、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍ、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、１８００ｍｍ×２０００ｍｍ、２０００ｍｍ×２１００ｍｍ、２２００ｍｍ×２６００ｍｍ、または２６００ｍｍ×３１００ｍｍのような大面積基板を用いる。
【００４５】
このような大型基板を用いることにより、製造コストを削減することができる。用いることのできる基板として、コーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板を用いることができる。更に他の基板として、石英、半導体、プラスチック、プラスチックフィルム、金属、ガラスエポキシ樹脂、セラミックなどの各種の透光性基板を用いることもできる。
【００４６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態２で示したプラズマ処理装置を用いた半導体装置の作製方法に関して図６〜９を用いて説明する。なお、ここで例示する表示装置は、各画素にＴＦＴを設けたアクティブマトリクス型の表示装置である。
【００４７】
図６（Ａ）はゲート電極および配線となる導電膜を形成する工程である。まず、TFTおよび発光素子を形成する基板７００を用意する。具体的に基板７００には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、金属基板または半導体基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いてもよい。プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。基板７００の表面を、CMP法などの技術を用いて研磨し平坦化しておいてもよい。
【００４８】
次に、基板７００の表面上に、スパッタ法、CVD法または液滴吐出法により、ゲート電極および配線となる導電膜７０１を形成する。具体的には、導電膜として、アルミニウム、チタン、タンタル、モリブデン、銀、金、銅等の金属、金属化合物などの導電材料を用いる。なお、ここでいう液滴吐出法とは所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出して所定のパターンを形成する方法を意味し、インクジェット法等がその範疇に含まれる。液滴吐出法を用いることで、露光用のマスクを用いずとも、信号線、走査線に代表される各種配線、TFTのゲート電極、発光素子の電極などを形成することが可能となる。液滴吐出法を用いた場合、導電膜を基板全体に形成する必要は無く、ゲート電極および配線が形成される領域付近に選択的に成膜すればよい。
【００４９】
その後、ゲート電極及び配線を形成するためのマスクパターン７０２を導電膜７０１上に形成する。マスクパターン７０２は、液滴吐出法により、組成物を選択的に吐出して形成することができる。また、レジストを基板全面に塗布し、フォトリソグラフィー法により選択的にマスクパターンを形成してもよい。この際、不要な部分のレジストをプラズマ処理装置によりエッチングすることができる。プラズマ処理装置を用いる場合、エッチングは基板全面に対して行う必要は無く、ノズル体７０５のノズルを動作させて選択的に処理を行えばよい。
【００５０】
次にマスクパターン７０２を用いて導電膜７０１のエッチングを行いゲート電極および配線７０３を形成する（図６（Ｂ））。エッチングは、プラズマの噴射口が一軸方向に複数個配列した被膜除去手段を有するプラズマ処理装置を用い、導電膜の不要な部分を除去する。導電膜７０１のエッチングにはフッ化物気体または塩化物気体等の反応性ガスを用いるが、ノズル体７０５において、この反応性ガスは基板７００の全面に噴射する必要はなく、ノズル体７０５のうちマスクパターンが形成されている領域付近のノズルを動作させて選択的に処理を行えばよい。
【００５１】
図６（Ｃ）はマスクパターン７０２を除去する工程であり、プラズマの噴射口が一軸方向に複数個配列した被膜除去手段を有するプラズマ処理装置を用いて、マスクパターンを除去する。またノズル体７０５を用いて、表面改質のためにプラズマ処理装置を用いて酸素プラズマ処理を行う場合は、前述と同様に基板全面に対し行う必要は無く、ノズル体７０５のうちマスクパターンが形成されている領域付近のノズルを動作させて選択的に処理を行えばよい。
【００５２】
次に、ゲート絶縁膜７０６、島状の非単結晶半導体膜７０７を形成する（図７（Ａ））。これらの積層体の形成は、それぞれの被膜の形成を行うノズルを複数個用意して連続的に成膜しても良いし、ノズル体７０５を１回走査するごとに反応性ガスを切り替えて順次積層形成しても良い。被膜を形成する際に、基板７００の全体ではなく必要最小限の領域に限定してプラズマを発生させる。例えば、島状の半導体膜を形成する場合は、半導体膜が形成される領域のみに、ノズル体７０５からプラズマ化した反応性ガスを供給して被膜の形成を行う。半導体膜として酸化シリコン膜を形成する場合には、反応性ガスとしてシランと酸素の混合気体などの酸化物気体を用いるか、ＴＥＯＳを用いることができる。ゲート絶縁膜７０６は基板の全面に形成しても良いし、TFTが形成される領域付近に選択的に形成してもよい。
【００５３】
続いて、保護膜７０８もゲート絶縁膜や半導体膜と同様に必要な領域にプラズマを発生させて形成し、その上にチャネル保護膜を形成するためのマスクパターン７０９を形成する（図７（Ｂ））。マスクパターン７０９は図６（Ａ）と同様に、液滴吐出法を用いて形成してもよいし、フォトリソグラフィー法を用いて形成してもよい。
【００５４】
次に、マスクパターン７０９を用いて、保護膜７０８のエッチングを行い、チャネル保護膜７１０を形成する（図７（Ｃ））。窒化シリコン膜でチャネル保護膜を形成する場合は、ＳＦ6等のフッ化物気体を用いればよい。その後、マスクパターン７０９を図６（Ｃ）の場合と同様に除去する。
【００５５】
次に、ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域を形成するために、不純物元素を含んだ一導電型の非単結晶半導体膜７１２を形成する（図８（Ａ））。典型的にはシリコンに代表されるようなｎ型の非単結晶半導体膜を形成する。この際、ノズル体７０５から供給する反応性ガスは、シランなどの珪化物気体とフォスフィンに代表されるような周期律第１５族元素を含む気体を混合させて行えばよい。
【００５６】
その後、ソースおよびドレイン配線７１３、７１４を形成する。ソースおよびドレイン配線の形成は、フォトリソグラフィー法や液滴吐出法を用いて形成することができる。液滴吐出法を用いる場合、粒径１μｍ程度の金属微粒子を含む導電性の組成物を選択的に吐出して、ソース、およびドレイン配線の配線パターンを直接形成する。液滴吐出法を用いた場合、フォトリソグラフィーで必要となるマスクが不要となり、材料も必要最小限で済むという利点がある。
【００５７】
次いで、形成したソースおよびドレイン配線７１３、７１４をマスクとして、その下層側に位置する一導電型の非単結晶半導体膜７１２のエッチングを行う（図８（Ｂ））。エッチングはノズル体７０５からプラズマ化したフッ化物気体を噴射して行う。この場合にも、吹き付ける反応性ガスの量を、配線形成領域と、その他の領域とでその噴出量を異ならせ、非単結晶シリコン膜が露出している領域で多量に噴射することで、エッチングのバランスがとれ、反応性ガスの消費量を抑えることができる。
【００５８】
その後、図８（Ｃ）に示すように、透明な画素電極７２０を形成する。画素電極７２０は、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性粒子の粉体を含む組成物を用いた液滴吐出法により、基板上に直接所定のパターン状に形成することができる。このように、画素電極の組成物として、酸化インジウムスズの微粒子を導電性高分子に分散させた組成物を用いることにより、特に一導電型の非単結晶半導体膜７１２とのコンタクト部の抵抗を低くすることができる。
【００５９】
また、上記の作製工程においてはノズル体７０５を有するプラズマ処理装置によりTFTの形成を行ったが、サイズの違うノズルで構成されたノズル体を１つのプラズマ処理装置に設け、処理用途によってノズルを使い分けることにより、効率的にＴＦＴを形成することができる。上記作製工程とは異なる構成を図９に示す。
【００６０】
例えば、ソース領域およびドレイン領域の形成には、図８（Ｂ）に示すように、予め非単結晶半導体膜７１２、保護膜７１０および一導電型の非単結晶半導体膜７１２を設け、ソース７１３およびドレイン配線７１４をマスクとして用いてエッチングして形成する。図９（Ａ）に示すようにより微小なノズルで構成されたノズル体７１８を有するプラズマ処理装置を用いて、ソース領域およびドレイン領域をそれぞれつくり分けることにより、後のエッチング工程が不要になる。また、それに伴いチャネル保護膜７１０も不要になるため工程を大幅に簡略化することが可能となる。
【００６１】
また、その後、図９（Ｂ）に示すように、全面に保護膜７１５を形成してもよい。この場合、ノズル体７１８からプラズマ化した反応性ガスを噴射させて被膜形成を行う。保護膜７１５としては、代表的には窒化シリコン膜を用いる。
【００６２】
保護膜７１５を形成した後、ドレイン電極と後に形成される画素電極とを電気的に接続するために保護膜７１５にコンタクトホールを形成する（図９（Ｃ））。コンタクトホールの形成は、フォトリソグラフィー法を用いて形成することができるが、ここではコンタクトホールを形成する場所に選択的にノズル体７１８からプラズマ化した反応性ガスを噴出することにより、マスクレスでコンタクトホール７１７の形成を行うことができる。この際、コンタクトホールの径に対応したノズルを有するプラズマ処理装置を用いることが望ましい。ここでは、上記した半導体層の形成に用いたノズル体７０５より微細なノズル体７１８を用いた。サイズの違うノズルで構成されたノズル体を同じプラズマ処理装置に設け、処理用途によってノズルを使い分けることにより、効率的にＴＦＴを形成することが可能となる。
【００６３】
その後、図９（Ｄ）に示すように、画素電極７２０を形成する。画素電極は、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性粒子の粉体を含む組成物を用いた液滴吐出法により、基板上に直接所定のパターン状に形成することができる。
【００６４】
以上の工程により、プラズマ処理装置を用いることにより各画素にＴＦＴを設けたアクティブマトリクス型の表示装置を形成することができる。
【００６５】
（実施の形態５）
前記実施の形態で用いるプラズマ処理装置の一例について図３を用いて説明する。
【００６６】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、装置上面図及び断面図である。同図においてカセット室３０６には、所望のサイズのガラス基板、プラスチック基板に代表される樹脂基板等の被処理物３０３がセットされる。被処理物３０３の搬送方法としては、水平搬送が挙げられるが搬送機の占有面積低減などを目的とした縦型搬送を行ってもよい。
【００６７】
搬送室３０７では、カセット室３０６に配置された被処理物３０３を、搬送機構（ロボットアーム等）３０５によりプラズマ処理室３０８に搬送する。搬送室３０７に隣接するプラズマ処理室３０８には、気流制御手段３００、本発明のプラズマ発生手段３０２を移動させるレール３０４ａ、３０４ｂ、被処理物３０３の移動を行う移動手段等が設けられる。また、必要に応じて、ランプなどの公知の加熱手段が設けられる。
【００６８】
気流制御手段３００は、防塵を目的としたものであり、吹き出し口３０１から噴射される不活性ガスを用いて、外気から遮断されるように気流の制御を行う。プラズマ発生手段３０２は、被処理物３０３の搬送方向に配置されたレール３０４ａ、また該搬送方向に垂直な方向に配置されたレール３０４ｂにより、所定の位置に移動する。
【００６９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明を用いて完成する様々な電子機器について説明する。これらの電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはDigital Versatile Disc（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図4に示す。
【００７０】
図4（Ａ）は表示装置であり、筐体４００１、支持台４００２、表示部４００３、スピーカー部４００４、ビデオ入力端子４００５等を含む。本発明は表示部４００３を構成する集積回路の作製に用いることができる。また本発明により、図4（Ａ）に示す表示装置が完成される。なお、表示装置は、パソコン用、20〜80インチのテレビ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【００７１】
図４（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体４１０１、表示部４１０２、受像部４１０３、操作キー４１０４、外部接続ポート４１０５、シャッター４１０６等を含む。本発明は、表示部４１０２を構成する集積回路の作製に用いることができる。また本発明により、図4（Ｂ）に示すデジタルスチルカメラが完成される。
【００７２】
図4（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体４２０１、筐体４２０２、表示部４２０３、キーボード４２０４、外部接続ポート４２０５、ポインティングマウス４２０６等を含む。本発明は、表示部４２０３を構成する集積回路の作製に用いることができる。また本発明により、図4（Ｃ）に示すノート型パーソナルコンピュータが完成される。
【００７３】
図4（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体４３０１、表示部４３０２、スイッチ４３０３、操作キー４３０４、赤外線ポート４３０５等を含む。本発明は、表示部４３０２を構成する集積回路の作製に用いることができる。また本発明により、図4（Ｄ）に示すモバイルコンピュータが完成される。
【００７４】
図4（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体４４０１、筐体４４０２、表示部Ａ４４０３、表示部Ｂ４４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部４４０５、操作キー４４０６、スピーカー部４４０７等を含む。表示部Ａ４４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ４４０４は主として文字情報を表示するが、本発明は、表示部Ａ、Ｂ４４０３、４４０４を構成する集積回路の作製に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。また本発明により、図4（Ｅ）に示すＤＶＤ再生装置が完成される。
【００７５】
図4（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体４５０１、表示部４５０２、アーム部４５０３を含む。本発明は、表示部４５０２を構成する集積回路の作製に用いることができる。また本発明により、図4（Ｆ）に示すゴーグル型ディスプレイが完成される。
【００７６】
図4（Ｇ）はビデオカメラであり、本体４６０１、表示部４６０２、筐体４６０３、外部接続ポート４６０４、リモコン受信部４６０５、受像部４６０６、バッテリー４６０７、音声入力部４６０８、操作キー４６０９、接眼部４６１０等を含む。本発明は、表示部４６０２を構成する集積回路の作製に用いることができる。また本発明により、図4（Ｇ）に示すビデオカメラが完成される。
【００７７】
図4（Ｈ）は携帯電話であり、本体４７０１、筐体４７０２、表示部４７０３、音声入力部４７０４、音声出力部４７０５、操作キー４７０６、外部接続ポート４７０７、アンテナ４７０８等を含む。本発明は、表示部４７０３を構成する集積回路の作製に用いることができる。なお、表示部４７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。また本発明により、図4（Ｈ）に示す携帯電話が完成される。
【００７８】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。またここで示した電子機器は、本発明において示したいずれの構成の半導体装置を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明のプラズマ処理装置を説明する図。
【図２】本発明のプロセスガスの流れを模式的に表す図。
【図３】本発明を実施する上で使用する大気圧プラズマ装置の一例を示す図。
【図４】電子機器の一例を示す図。
【図５】本発明のプラズマ発生手段を説明する図。
【図６】本発明のプラズマ処理装置を用いた半導体装置の作製工程を示す図。
【図７】本発明のプラズマ処理装置を用いた半導体装置の作製工程を示す図。
【図８】本発明のプラズマ処理装置を用いた半導体装置の作製工程を示す図。
【図９】本発明のプラズマ処理装置を用いた半導体装置の作製工程を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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