(57)【要約】【課題】少ない工程数及び原料の削減により、コスト削減及びスループットの向上が可能であり、かつ微細構造の半導体素子を有する半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、基板上に第１の膜パターンを形成し、第１の膜パターン表面に曲率を有する第２の膜パターンを形成し、第２の膜パターンを介して第１の膜パターンに光を照射して第２の膜パターンの一部を改質して膜パターンを形成することを特徴とする。【選択図】図１
2005328037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第２の膜パターンを改質し、前記第２の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第３の膜パターンを形成し、前記第３の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第４の膜パターンを形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の膜パターンは熱硬化性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項３】
基板上に第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第２の膜パターンを改質し、前記改質された領域を除去して第３の膜パターンを形成し、前記第３の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第４の膜パターンを形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項４】
請求項３において、前記第２の膜パターンは熱可塑性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項５】
基板上に第１の膜パターンを形成し、前記基板表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン上に第３の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第３の膜パターンを改質し、前記第３の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第４の膜パターンを形成し、前記第４の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第３の膜パターンは熱硬化性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項７】
基板上に第１の膜パターンを形成し、前記基板表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン上に第３の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第３の膜パターンを改質し、前記第３の膜パターンにおいて前記改質された領域を除去して第４の膜パターンを形成し、前記第４の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項８】
請求項７において、前記第３の膜パターンは熱可塑性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【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、前記第１の膜パターンは光を吸収することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１０】
基板上に第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン上に第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第３の膜パターンを形成し、前記第３の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第２の膜パターンに照射して前記第２の膜パターンの一部を露光し、前記第３の膜パターンを除去し、前記第２の膜パターンの露光されない領域を除去して第４の膜パターンを形成し、前記第４の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第２の膜パターンはネガ型感光性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１２】
基板上に第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン上に第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第３の膜パターンを形成し、前記第３の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第２の膜パターンに照射して前記第２の膜パターンの一部を露光し、前記第３の膜パターンを除去し、前記第２の膜パターンの露光された領域を除去して第４の膜パターンを形成し、前記第４の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１３】
請求項１２において、前記第２の膜パターンはポジ型感光性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１４】
請求項１０乃至請求項１３のいずれか一項において、前記第２の膜パターンは光を吸収することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項において、前記第４の膜パターン又は前記第５の膜パターンの幅は、０．１μｍ乃至１０μｍであることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１６】
請求項１０乃至請求項１５のいずれか一項において、前記光は、ランプから射出される光であることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至請求項１５のいずれか一項において、前記光は、レーザ発振器から射出される光であることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項１８】
基板上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記導電膜表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記導電膜に照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第１の膜パターンを改質し、前記第１の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜、半導体領域、ソース電極及びドレイン電極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１９】
基板上に半導体領域及びゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記導電膜表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記導電膜に照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第１の膜パターンを改質し、前記第１の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてゲート電極を形成し、前記半導体領域に接続されるソース電極及びドレイン電極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２０】
請求項１８又は請求項１９において、前記第１の膜パターンは熱硬化性材料で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２１】
基板上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記基板表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記導電膜表面に第２の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記導電膜に照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第２の膜パターンを改質し、前記第２の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第３の膜パターンを形成し、前記第３の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜、半導体領域、ソース電極及びドレイン電極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２２】
請求項２１において、前記第２の膜パターンは熱硬化性材料で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２３】
請求項１８乃至請求項２２のいずれか一項において、前記ゲート電極の幅は、０．１μｍ乃至１０μｍであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２４】
基板上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記導電膜表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記導電膜に照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第１の膜パターンを改質し、前記第１の膜パターンにおいて改質された領域を除去して第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に半導体領域、ゲート絶縁膜、及びゲート電極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２５】
請求項２４において、前記第１の膜パターンは熱可塑性材料で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２６】
基板上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記基板表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記導電膜上に第２の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記導電膜に照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第２の膜パターンを改質し、前記第２の膜パターンにおいて改質された領域を除去して第３の膜パターンを形成し、前記第３の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に半導体領域、ゲート絶縁膜、及びゲート電極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２７】
請求項２６において、前記第２の膜パターンは熱可塑性材料で形成されることを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項２８】
請求項２４乃至請求項２７のいずれか一項において、前記ソース電極及びドレイン電極の間隔は、０．１μｍ乃至１０μｍであることを特徴とする半導体装置の作製方法
【請求項２９】
基板上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記導電膜表面に感光性材料を塗布し、前記感光性材料の表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記感光性材料の一部を露光し、前記第１の膜パターンを除去し、前記感光性材料の露光されない領域を除去して第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてゲート電極を形成し、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜、半導体領域、ソース電極及びドレイン電極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３０】
基板上に半導体領域及びゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記導電膜上に感光性材料を塗布し、前記感光性材料の表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記感光性材料の一部を露光し、前記第１の膜パターンを除去し、前記感光性材料の露光されない領域を除去して第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてゲート電極を形成し、前記半導体領域に接続されるソース電極及びドレイン電極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３１】
請求項２９又は請求項３０において、前記第２の膜パターンはネガ型感光性材料で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３２】
請求項２９乃至請求項３１のいずれか一項において、前記ゲート電極の幅は、０．１μｍ乃至１０μｍであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３３】
基板上に光を吸収する導電膜を成膜し、前記導電膜表面に感光性材料を塗布し、前記感光性材料の表面に透光性を有し且つ曲率を有する第１の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を用いて前記感光性材料の一部を露光し、前記第１の膜パターンを除去し、前記感光性材料の露光された領域を除去して第２の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンを用いて前記導電膜をエッチングしてソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース領域及びドレイン領域上にゲート絶縁膜、半導体領域、及びゲート電極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３４】
請求項３３において、前記第２の膜パターンはポジ型感光性材料で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３５】
請求項３３又は請求項３４において、前記ソース電極及びドレイン電極の間隔は、０．１μｍ乃至１０μｍであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３６】
請求項１８乃至請求項３５のいずれか一項において、前記光は、ランプから射出される光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３７】
請求項１８乃至請求項３５のいずれか一項において、前記光は、レーザ発振器から射出される光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３８】
請求項１８乃至請求項３７のいずれか一項により作製される半導体装置を有することを特徴とする液晶テレビジョン。
【請求項３９】
請求項１８乃至請求項３７いずれか一項により作製される半導体装置を有することを特徴とするＥＬテレビジョン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いた膜パターンの形成方法、及び半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板上の薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」ともいう。）に代表される半導体素子によって構成される所謂アクティブマトリクス駆動方式の表示パネル、又は半導体集積回路は、フォトマスクを使った光露光工程（以下、フォトリソグラフィー工程と示す。）により、各種薄膜をパターニングすることにより製造されている。
【０００３】
フォトリソグラフィー工程は、レジストを基板全面に塗布しプリベークを行った後、フォトマスクを介して紫外線等を照射し、現像によってレジストパターンを形成する。この後、該レジストパターンをマスクパターンとして膜パターンとなるべき部分以外に存在する薄膜（半導体材料、絶縁体材料、又は導電体材料で形成される膜）をエッチング除去して薄膜をパターニングして、膜パターンを形成している。
【０００４】
また、成膜に要する原料のロスを低減するため、レジストをノズルから細径の線状に連続吐出できる装置を用いて、半導体ウェハ上に成膜を行う技術が特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８８２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のフォトリソグラフィー工程を用いた膜パターンの形成工程において、膜パターン及びレジストの材料の大部分が無駄になると共に、マスクパターンを形成するための工程数が多く、スループットが低下するという問題がある。
【０００７】
また、フォトリソグラフィー工程に用いられる露光装置は、大面積基板を一度に露光処理することが困難である。このため、大面積基板を用いた半導体装置の作製方法においては、複数の露光回数を必要とし、隣り合うパターンとの不整合が生じることにより、歩留まりが低下するという問題がある。
【０００８】
また、微細で、占有面積の小さな半導体素子を液滴吐出法で形成するためには、液滴径の小さな溶液吐出する必要がある。このためには、吐出口の径を小さくすればよいが、この場合、吐出溶液の組成物が吐出口の先端に付着、乾燥、固化して目詰まり等が生じてしまい、一定量の吐出溶液を連続且つ安定的に吐出することが困難であり、該半導体素子で形成される半導体装置のスループットや歩留まりの低下を招くという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、少ない工程数で大面積基板を処理することが可能な新規の膜パターン形成方法を提供することを目標とする。
【００１０】
また、少ない工程数及び原料の削減により、コスト削減及びスループットの向上が可能であり、かつ微細構造の半導体素子を有する半導体装置の作製方法、さらには、液晶テレビジョン、ＥＬテレビジョンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、光を吸収する第１の膜パターン表面に、曲率を有し且つ透光性を有する第２膜パターンを形成し、第２の膜パターンに光を照射して第１膜パターン又は第２の膜パターンの一部を改質して第３の膜パターンを形成することを要旨とする。
【００１２】
また、本発明は、光を吸収する第１の膜パターン表面に光を集光する凸レンズ状の光学系を設け、該光学系で集光された光を第１の膜パターンに照射して第１膜パターン又は凸レンズ状の光学系の一部を改質して第２の膜パターンを形成することを要旨とする。
【００１３】
また、本発明の一は、基板上に第１の膜パターンを形成し、第１の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、第２の膜パターンに光を照射して光を集光し、集光された光を第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、熱により第２の膜パターンを改質し、第２の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第３の膜パターンを形成し、第３の膜パターンを用いて第１の膜パターンをエッチングして第４の膜パターンを形成することを特徴とする。なお、第２の膜パターンは熱硬化性材料で形成される。
【００１４】
また、本発明の一は、基板上に第１の膜パターンを形成し、第１の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、第２の膜パターンに光を照射して光を集光し、集光された光を第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、熱により第２の膜パターンを改質し、改質された領域を除去して第３の膜パターンを形成し、第３の膜パターンを用いて第１の膜パターンをエッチングして第４の膜パターンを形成することを特徴とする。なお、第２の膜パターンは熱可塑性材料で形成される。
【００１５】
第１の膜パターンのバンドギャップエネルギーは、照射される光の一光子あたりのエネルギーよりも高いことが好ましく、即ち光を吸収することが好ましい。また、第２の膜パターンのバンドギャップエネルギーは照射される光の一光子あたりのエネルギーよりも低いことが好ましく、即ち光を透過することが好ましい。
【００１６】
第２の膜パターンを透過した光は、第１の膜パターンで吸収される。第１の膜パターンで吸収された光は、第１の膜パターンにおいて熱に変換される。このため、第２の膜パターンが熱可塑性又は熱硬化性樹脂で形成される場合、該熱を用いて第２の膜パターンの一部を改質（可塑化又は硬化）して第３の膜パターンを形成し、第３の膜パターンをマスクパターンとして機能させ、第１の膜パターンをエッチングして第４の膜パターンを形成することを特徴とする。
【００１７】
第１の膜パターンに照射される光のスポットの大きさ及び光強度、並びに第１の膜パターンの膜厚、吸収係数、及び熱伝導率を適宜制御することにより、任意の形状の領域において光を熱に変換することが可能である。代表的には、第１の膜パターンの熱伝導率が低い場合、照射面における光のスポットよりも狭い領域において、光を熱に変換することが可能である。また、第１の膜パターンの熱伝導率が高いとき、光のスポットよりも広い領域において、光を熱に変換することが可能である。このため、第１の膜パターンに接して形成された曲面を有する第２の膜パターンの一部を、該熱によって改質することが可能である。すなわち、第２の膜パターンの可塑又は硬化を促すことが可能である。よって、フォトマスクを用いずとも任意の形状の膜パターン、代表的には光の回折限界を超えた微細な膜パターンを形成することが可能である。
【００１８】
また、第２の膜パターンの表面は曲率を有する。このため、該膜パターンを透過した光は第２の膜パターンで集光され、スポット径の小さな光となる。このため、より小さなスポットを有する光を第１の膜パターンに照射することが可能となる。
【００１９】
なお、基板上に第１の膜パターンを形成し、前記基板表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン上に第３の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第３の膜パターンを改質し、前記第３の膜パターンにおいて改質されない領域を除去して第４の膜パターンを形成し、前記第４の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成してもよい。なお、前記第３の膜パターンは熱硬化性材料で形成される。
【００２０】
また、基板上に第１の膜パターンを形成し、前記基板表面に透光性を有し且つ曲率を有する第２の膜パターンを形成し、前記第１の膜パターン上に第３の膜パターンを形成し、前記第２の膜パターンに光を照射して前記光を集光し、前記集光された光を前記第１の膜パターンに照射して熱を生じさせ、前記熱により前記第３の膜パターンを改質し、前記第３の膜パターンにおいて前記改質された領域を除去して第４の膜パターンを形成し、前記第４の膜パターンを用いて前記第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成してもよい。前記第３の膜パターンは熱可塑性材料で形成される。
【００２１】
これらの場合、第２の膜パターンを透過した光は、第１の膜パターンで吸収される。第１の膜パターンで吸収された光は、第１の膜パターンにおいて熱に変換される。このため、第３の膜パターンが熱可塑性又は熱硬化性樹脂で形成される場合、該熱を用いて第３の膜パターンの一部を改質（可塑化又は硬化）して第４の膜パターンを形成し、第４の膜パターンをマスクパターンとして機能させ、第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成する。
【００２２】
また、本発明の一は、基板上に第１の膜パターンを形成し、第１の膜パターン上に第２の膜パターンを形成し、第２の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第３の膜パターンを形成し、第３の膜パターンに光を照射して光を集光し、集光された光を第２の膜パターンに照射して第２の膜パターンの一部を露光し、第３の膜パターンを除去し、第２の膜パターンの露光されない領域を除去して第４の膜パターンを形成し、第４の膜パターンを用いて第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成することを特徴とする。なお、第２の膜パターンはネガ型感光性材料で形成される。
【００２３】
また、本発明の一は、基板上に第１の膜パターンを形成し、第１の膜パターン上に第２の膜パターンを形成し、第２の膜パターン表面に透光性を有し且つ曲率を有する第３の膜パターンを形成し、第３の膜パターンに光を照射して光を集光し、集光された光を第２の膜パターンに照射して第２の膜パターンの一部を露光し、第３の膜パターンを除去し、第２の膜パターンの露光された領域を除去して第４の膜パターンを形成し、第４の膜パターンを用いて第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターンを形成することを特徴とする。なお、第２の膜パターンはポジ型感光性材料で形成される。
【００２４】
第２の膜パターンは、感光性材料で形成され、且つ光を吸収することが好ましく、第３の膜パターン光を透過することが好ましい。第３の膜パターンを透過した光を、第２の膜パターンで吸収する。第２の膜パターンは感光性材料であるため、該吸収した光により第２の膜パターンの一部が改質（硬化又は可塑化）され、第４の膜パターンを形成することを特徴とする。
【００２５】
また、第３の膜パターンの表面は曲率を有する。このため、該膜パターンを透過した光は第３の膜パターンで集光され、スポット径の小さな光となる。このため、より小さなスポットを有する光を第２の膜パターンに照射することが可能となる。
【００２６】
本発明で用いられる光は、紫外線、可視光、赤外線等いずれかの波長を有する光を用いる。このような光としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、または高圧水銀ランプ、白熱ランプ、蛍光ランプ、紫外線ランプ、赤外線ランプから射出される光、レーザ発振器から射出される光等が挙げられる。
【００２７】
レーザ発振器の代表例としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ、Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ4、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器が挙げられる。
【００２８】
また、本発明は、配線若しくは電極を形成する導電層や、半導体領域、所定のパターンを形成するためのマスク層など半導体装置を作製するために必要なパターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的に形成が可能な方法により形成する半導体装置において、ゲート電極の幅が、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。
【００２９】
選択的にパターンの形成が可能な方法としては、光を吸収する層上に、特定の目的に調合された組成物の溶液を、液滴吐出法（その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。）によって選択的に吐出して所定の透光性を有し、且つ曲面を有する第１の膜パターンを形成し、該膜パターンを透過した光を、光を吸収する層へ照射して熱を生じさせ、該熱を用いて第１の膜パターンの一部を加熱して、第２の膜パターンを形成する。
【００３０】
また、選択的にパターンの形成が可能な方法としては、第１の膜パターン上に感光性材料で形成される層を形成し、その上に、特定の目的に調合された組成物の溶液を、液滴吐出法によって選択的に吐出して所定の透光性を有し、且つ曲面を有する第２の膜パターンを形成し、該第２の膜パターンを透過した光を、感光性材料で形成される層に照射して露光して第２の膜パターンを形成する。
【００３１】
本発明において、半導体装置としては、半導体素子で構成された集積回路、表示装置、無線タグ、ＩＣタグ等が挙げられる。表示装置としては、代表的には液晶表示装置、発光表示装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ；デジタルマイクロミラーデバイス）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ；プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ；フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動表示装置（電子ペーパー）等の表示装置があげられる。なお、ＴＦＴは、順スタガ型ＴＦＴ、逆スタガ型ＴＦＴ（チャネルエッチ型ＴＦＴ又はチャネル保護型ＴＦＴ）が挙げられる。
【００３２】
なお、本発明において、表示装置とは、表示素子を用いたデバイス、即ち画像表示デバイスを指す。また、表示パネルにコネクター、例えばフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線基板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）やＣＰＵが直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のように、半導体素子の配線または電極を形成する導電層や、半導体領域、所定のパターンを形成するためのマスク層などの膜パターンを形成する際に、液滴吐出法を用いることによって、それらの膜の材料を含む液滴の吐出口と、基板との相対的な位置を変化させて任意の場所に液滴を吐出できる。また、吐出口の径、液滴の吐出量、及び吐出口と基板との移動速度の相対的な関係によって、形成するパターンの厚さや太さを調整できる。このため、一辺が１〜２ｍを越えるような大面積の基板上においても、所望の箇所に膜パターンを精度良く吐出することができる。
【００３４】
また、曲率を有し且つ透光性を有する膜パターンで集光された光を、光を吸収する膜パターンに照射し、該光を熱に変換し、該熱を用いることによりマスクパターンを形成するため、フォトマスクを用いずとも所望の形状を有する膜パターンを形成することが可能である。
【００３５】
また、透光性を有する膜パターンは、空気より屈折率が高いため、該膜パターンを透過した光は集光される。また、光が曲率を有する膜パターンを透過することにより、光は膜パターンの中央に集光される。このため、空気中の回折限界を超えた超微細なスポット状の光を形成することが可能である。また、光にレーザ光を用いた場合、光強度は光スポットよりも小さい領域において高くなる。このため、光スポットよりも小さい領域に、局所的に光を照射することが可能となる。このため、複雑な光学系を用いて光のスポット径を絞らずとも、膜パターンの微細加工が可能となり、微細構造の半導体素子を形成することができる。また、微細な構造で且つＷ／Ｌを増大させた半導体素子を形成することができるため、駆動能力が高い半導体装置を、低コストで、かつスループットや歩留まりを高く作製することができる。さらには、微細な半導体素子を用いることにより、高集積回路、又は開口率の高い表示装置等の半導体装置、及びそれを有する液晶テレビジョン並びにＥＬテレビジョンを、低コストで、かつスループットや歩留まりを高く作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、本発明は本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。また、各図面において共通の部分は同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
【００３７】
（実施の形態１）
本実施形態においては、光を吸収する膜パターンに光が吸収されて生じる熱を用いて、膜パターンを形成する工程を図１及び図８を用いて説明する。
【００３８】
図１（Ａ）に示すように、基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成し、第１の膜パターン１０２上に曲率を有する第２の膜パターン１０３を形成する。次に、第１の膜パターン１０２及び第２の膜パターン１０３に光１０４を照射する。
【００３９】
第２の膜パターンは、少なくとも頂部周辺に曲率を有し、好ましく第２の膜パターン全体が凸レンズのように半球状である。また、後に照射される光の集光率を高め、より小さなスポットを形成するためには、第２の膜パターンの曲率は高いことが好ましい。なお、第１の膜パターン１０２において第２の膜パターン１０３が形成されている領域は、第２の膜パターンを透過した光１０５が照射される。
【００４０】
基板１０１としては、ガラス基板、石英基板、アルミナなどのセラミック等絶縁物質で形成される基板、後工程の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック基板、シリコンウェハ、金属板等を用いることができる。また、基板１０１として、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板を用いることができる。
【００４１】
なお、基板１０１にプラスチック基板を用いる場合、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエチレンサルスルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のガラス転移点が比較的高いものを用いることが好ましい。また、第１の膜パターンの膜厚を厚くして、レーザ光の照射により生じた熱が基板側へ伝導することを避け、熱による変形を防止することが好ましい。
【００４２】
第１の膜パターン１０２としては、後に照射される光を吸収することが可能な材料で形成する。代表的には、紫外線、可視光線、又は赤外線、これらのいずれかを吸収することが可能な絶縁材料、導電材料、半導体材料で形成する。
【００４３】
光の吸収とは、光の一光子あたりのエネルギー（ｈν）が光を吸収する物質のバンドギャップエネルギー（Ｅｇ）よりも高い時に生じる現象である。ここでは、光のエネルギーをｈν、第１の膜パターンのバンドギャップエネルギーをＥｇ１とすると、第１の膜パターンの材料は、光の一光子あたりのエネルギーより低いバンドギャップエネルギー（Ｅｇ１＜ｈν）を有する材料で形成することが好ましい。ここでは、紫外線、可視光線、又は赤外線を照射するため、これに対応する光の一光子あたりのエネルギーよりもバンドギャップエネルギーが低い材料が好ましい。
【００４４】
第１の膜パターン１０２の代表的な材料としては、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、珪素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）から選ばれた元素、または該元素を主成分とする合金材料、窒素化合物、酸素化合物、炭素化合物、若しくはハロゲン化合物の単層で形成することができる。また、これらの積層を用いることができる。また、光を吸収することが可能な粒子が分散された絶縁膜、代表的にはシリコン微結晶が分散された酸化ケイ素膜を用いることができる。また、色素が絶縁物に溶解または分散された絶縁膜を用いることができる。また、第１の膜パターン１０２は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、ガリウムを含むシリコン等の半導体材料を用いることができるが、この場合光を照射したときに、第１の膜パターンが剥がれるのを防止するように、光のエネルギーを制御することが好ましい。
【００４５】
第１の膜パターン１０２に導電材料を用いることにより、後に、配線、電極等の導電層を形成することができる。また、第１の膜パターンに絶縁材料を用いることにより、保護膜、層間絶縁膜、ゲート絶縁膜等の絶縁層を形成することができる。さらに、第１の膜パターンに半導体材料を用いることにより、半導体素子の活性領域を形成することができる。
【００４６】
なお、第１の膜パターン１０２の形状は、パターン形状のほか、膜状でも構わない。このため、第１の膜パターン１０２の形成方法としては、液滴吐出法、印刷法、電界メッキ法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、又はＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いる。なお、液滴吐出法を用いる場合、減圧下又はレーザ光を照射しながら吐出して、溶媒を蒸発させることが望ましい。液滴を吐出した後、液滴を乾燥及び焼成して溶媒を蒸発させることが望ましい。なお、ここでは、調整された組成物の液滴を微細な孔から吐出して所定の形状のパターンを形成する方法を、液滴吐出法という。
【００４７】
第２の膜パターン１０３としては、透光性を有する材料、即ち後に照射される光を透過することが可能な材料で形成する。代表的には、紫外線、可視光線、又は赤外線、これらのいずれかを透過することが可能な絶縁材料、導電材料、半導体材料で形成する。なお、第２の膜パターンは、屈折率の高い材料ほど光を集光しやすい。このため、第２の膜パターンは、屈折率が高い材料で形成することが好ましい。
【００４８】
光の透過とは、光の一光子あたりのエネルギー（ｈν）が光を吸収する物質のバンドギャップエネルギー（Ｅｇ）よりも低い時に生じる現象である。ここでは、光の一光子あたりのエネルギーをｈν、第２の膜パターンのバンドギャップエネルギーをＥｇ２とすると、第２の膜パターンの材料は、光の一光子あたりのエネルギーより高いバンドギャップエネルギー（Ｅｇ２＞ｈν）を有する材料で形成されることが好ましい。ここでは、紫外線、可視光線、又は赤外線が照射されるため、これに対応する光の一光子あたりのエネルギーよりもバンドギャップエネルギーが高い材料が好ましい。
【００４９】
第２の膜パターンの材料の代表例としては、ポリイミド、アクリル、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセタール、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、セルロイド、酢酸繊維素プラスチック、ポリエチレン、メチルペンテン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂が挙げられる。また、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、シリケート系ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）、ポリシラザン系ＳＯＧや、アルコキシシリケート系ＳＯＧ、ポリメチルシロキサン等に代表されるＳｉ−ＣＨ3結合を有するＳｉＯ2を用いることもできる。本実施形態では、熱硬化性を有するポリイミドを用いる。
【００５０】
第２の膜パターンは、液滴吐出法による吐出の後、乾燥又は焼成して形成することが可能である。第２の膜パターンは凸レンズ状であるため、レンズとして機能する。このため、曲率が高いほど光を集光しやすい。よって、粘度がある程度高い液滴を液滴吐出法により吐出することで、曲率の高い膜パターンを形成することができる。なお、液滴吐出法に用いる溶液の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓが好適であり、これは、乾燥が起こることを防止し、吐出口から溶液を円滑に吐出できるようにするためである。また、表面張力は４０ｍＮ／ｍ以下が好ましい。なお、用いる溶媒や用途に合わせて、溶液の粘度等は適宜調整するとよい。
【００５１】
液滴を吐出する工程は、減圧下でも良い。これは、溶液を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該溶液の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程の省略又は短縮が可能なためである。吐出雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気又は空気であることが好ましい。
【００５２】
なお、第２の膜パターン１０３を形成する前に、第１の膜パターン１０２上に撥液表面を有する層を形成することが好ましい。撥液表面を有する層により、第２の膜パターンの材料が表面で弾かれ、より曲率の高い膜パターンを形成することができる。曲率の高い膜パターンは光を集光しやすく、より幅の狭い膜パターンを形成するのに好適である。
【００５３】
次に、第１の膜パターン１０２及び第２の膜パターン１０３に光１０４を照射する。光としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、または高圧水銀ランプ、白熱ランプ、蛍光ランプ、紫外線ランプ、赤外線ランプから射出される光、レーザ発振器から射出される光であり、代表的には紫外線、可視光、又は赤外線、好ましくは４００〜７００ｎｍの波長を有する光があげられる。
【００５４】
第２の膜パターンのバンドギャップエネルギーは光の一光子あたりのエネルギーよりも高いため、光１０４は吸収されず第１の膜パターン１０２に光が照射される。また、第２の膜パターン１０３は、曲率を有する凸状であるため、該領域を透過した光１０５は集光される。このため、基板全面に光が照射されても第２の膜パターンが形成されている領域に、選択的に強度の高い光を照射することができる。
【００５５】
ここで、第２の膜パターンの屈折率、光の透過率、及び強度反射率（ある強度を有する光の反射率）の関係について以下に述べる。
【００５６】
図４２に示すように、第１の媒質２２０１の屈折率をｎi、第２の媒質２２０２の屈折率をｎt、光２２０３が第１の媒質２２０１から第２の媒質２２０２へ伝搬するときの入射角度をθi、屈折角度をθtと表すと、スネルの法則により数式１が成り立つ。
【数１】
2005328037.tif 000003
【００５７】
また、このとき、ストークスの定理より、Ｐ波の強度反射率Ｒpは数式２が成り立ち、
Ｓ波の強度反射率Ｒsは数式３が成り立つ。
【数２】
2005328037.tif 000004
【数３】
2005328037.tif 000005
また、ランダム偏光の強度反射率Ｒは、Ｐ波とＳ波の強度反射率の平均値であるため、数式４が成り立つ。
【数４】
2005328037.tif 000006
数１より得られた、数式５を数式２〜数式４に代入することにより、強度反射率Ｒは、入射角度θt、第１の媒質２２０１の屈折率ｎi、及び第２の媒質の屈折率ｎtに依存することが分かる。
【数５】
2005328037.tif 000007
【００５８】
第２の膜パターンに光を入射する場合、第１の媒質２２０１は空気であり、第２の媒体２２０２は第２の膜パターンである。光の波長が２６６ｎｍのとき、屈折率ｎiを１、屈折率ｎtを１．５としたときの、ランダム偏光の強度反射率のシミュレーション結果を、図４３に示す。図４３より、入射角度が増加するにつれ、強度反射率が指数関数的に増加することが分かる。強度反射率が低い方が、光が第２の膜パターンを透過しやすいため、光の入射角度が小さい方が、光が第２の膜パターンを透過しやすい。なお、強度反射率は、第２の膜パターンの屈折率及び第１の膜パターンの光吸収率にも依存するが、強度反射率が０．４以下のとき、入射角は８０度未満が好ましい。また、強度反射率が０．３以下のとき、入射角は７７度未満が好ましい。さらには、強度反射率が０．２以下のとき、入射角は７２度未満が好ましい。
【００５９】
なお、より微細な光のスポットを形成する場合、第２の膜パターンにおける光の強度透過率よりも光の集光率が重要となるため、第２の膜パターンは曲率が高いほうが好ましい。即ち、第２の膜パターンの接触角は大きい方が好ましい。
【００６０】
図１（Ａ）の第１の膜パターン１０２及び第２の膜パターン１０３が形成されている領域１１０の拡大図を図８に示す。第２の膜パターン１０３は曲率を有するため、第２の膜パターン１０３を透過した光１０５は、第１の膜パターン１０２の一部に集光される。即ち、入射角度が０度より大きい光は、第２の膜パターンを透過する際に光の伝導方向が屈折し、第１の膜パターン１０２の中央部へ伝導する。このため、第１の膜パターン表面（第１の膜パターンと第２の膜パターンとの界面）における光の強度１０６は、第２の膜パターンにより集光された光が照射される領域で最も高くなる。
【００６１】
集光された光は、第１の膜パターンで吸収された後、熱に変換される。図８において第１の膜パターンの表面温度１０７は、光の強度１０６が高い領域程高温である。即ち、光１０４が集光された領域程、第１の膜パターンの表面温度が高温である。
【００６２】
このため、図１（Ｂ）に示すように、第１の膜パターンにおいて集光された光が照射された領域１１１が加熱されると共に、該熱が第２の膜パターンへ伝導し、第２の膜パターンの一部も加熱され、第２の膜パターンの一部１１２が改質される。代表的には、第２の膜パターン１０３の可塑若しくは硬化が生じる。
【００６３】
次に、図１（Ｃ）に示すように、第２の膜パターン１０３において改質されない領域を除去して、改質された第２の膜パターンの一部１１２を露出する。該領域を第３の膜パターン１１２と示す。第１の膜パターンにおいて、第３の膜パターンを形成することが可能な一定温度以上となる領域は、光のスポット径より小さいため、第３の膜パターンの幅は、０．１μｍ〜１０μｍである。
【００６４】
次に、図１（Ｄ）に示すように、第３の膜パターン１１２をマスクとして、第１の膜パターンをエッチングして、第４の膜パターン１２１を形成する。第４の膜パターンは第３の膜パターンをマスクとしてエッチングするため、この幅は０．１μｍ〜１０μｍである。
【００６５】
この後、図１（Ｅ）に示すように、第３の膜パターン１１２を除去しても良い。
【００６６】
また、基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成する前に、絶縁膜を形成しても良い。絶縁膜は、第１の膜パターンがエッチングされるときのエッチングストッパーとして用いるため、金属膜、金属酸化膜、代表的には酸化珪素、窒化珪素、酸化チタン等で形成される膜を用いる。
【００６７】
以上の工程により、フォトマスクを用いずとも、所望の形状を有する膜パターンを形成することができる。また、曲率を有する膜パターンを用いて光を集光しているため、複雑な光学系を用いて集光した光を用いずとも、幅の狭い膜パターンを形成することができる。
【００６８】
（実施の形態２）
本実施形態では、実施の形態１において、光１０４の代表例としてレーザ光を用いた例を、図２を用いて説明する。
【００６９】
図２（Ａ）に示すように、実施の形態１と同様に第１の膜パターン１０２上に第２の膜パターン１０３を形成した後、レーザ直接描画装置を用いて、第２の膜パターン１０３にレーザ光２０４を照射する。
【００７０】
ここで、レーザ直接描画装置について、図３９を用いて説明する。図３９に示すように、レーザ直接描画装置１００１は、レーザ光を照射する際の各種制御を実行するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと示す。）１００２と、レーザ光を出力するレーザ発振器１００３と、レーザ発振器１００３の電源１００４と、レーザ光を減衰させるための光学系（ＮＤフィルタ）１００５と、レーザ光の強度を変調するための音響光学変調器（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ  ；  ＡＯＭ）１００６と、レーザ光の断面を縮小するためのレンズ、光路の変更するためのミラー等で構成される光学系１００７、Ｘステージ及びＹステージを有する基板移動機構１００９と、ＰＣから出力される制御データをデジタルからアナログへ変換するＤ／Ａ変換部１０１０と、Ｄ／Ａ変換部から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器１００６を制御するドライバ１０１１と、基板移動機構１００９を駆動するための駆動信号を出力するドライバ１０１２とを備えている。
【００７１】
レーザ発振器１００３としては、紫外線、可視光、又は赤外線を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ4、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第２高調波〜第５高調波を適用するのが好ましい。
【００７２】
次に、レーザ直接描画装置を用いた照射方法について述べる。基板１００８が基板移動機構１００９に装着されると、ＰＣ１００２は図外のカメラによって、基板に付されているマーカの位置が検出される。次いで、ＰＣ１００２は、検出したマーカの位置データと、予め入力されている描画パターンデータとに基づいて、基板移動機構１００９を移動させるための移動データが生成される。この後、ＰＣ１００２が、ドライバ１０１１を介して音響光学変調器１００６からの出力光量を制御することにより、レーザ発振器１００３から出力されたレーザ光は、光学系１００５によって減衰された後、音響光学変調器１００６によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器１００６から出力されたレーザ光は、光学系１００７で光路及びビームスポット形状を変化させ、レンズで集光した後、基板上に形成された第１の膜パターン及び第２の膜パターンに該レーザ光が照射される。このとき、ＰＣ１００２が生成した移動データに従い、基板移動機構１００９をＸ方向及びＹ方向の移動が制御される。この結果、所定の場所にレーザ光が照射され、第１の膜パターンによりレーザ光が熱に変換される。
【００７３】
第１の膜パターンで変換された熱により、図１（Ｂ）に示すように、第２の膜パターン１０３の一部が改質される。なお、短波長のレーザ光のほど、ビーム径を短く集光することが可能であるため、微細な幅の膜パターンを形成するためには、短波長のレーザビームを照射することが好ましい。
【００７４】
また、レーザ光の第１の膜パターン表面でのビームスポット形状は、点状、円形、楕円形、矩形、線状（厳密には細長い長方形状）、または面状（広範囲の面積を有する）となるように光学系で加工されている。
【００７５】
また、図３９に示した装置は、基板の表面を基板移送機構に面するよう搭載し、基板の裏面を上面とし、基板移動機構の表面からレーザ光を照射する例を示したが、光学系や基板移動機構を適宜変更し、基板の裏面を基板移動機構に面するように搭載し、基板移動機構の裏面側からレーザ光を照射するレーザ直接描画装置としてもよい。
【００７６】
なお、ここでは、基板を移動して選択的にレーザビームを照射しているが、これに限定されず、レーザビームをＸ−Ｙ軸方向に走査してレーザビームを照射することができる。この場合、光学系１００７には、照射面におけるビームスポットの直線性が良く、照射位置の制御性が高い、ポリゴンミラー、ガルバノミラー、音響光学偏向器（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ  ；  ＡＯＤ）等を用いることが好ましい。さらには、一軸方向に移動可能な基板移動機構１００９と一軸方向にスキャン可能な光学系１００７を用いることにより、より高精度にレーザ光を照射することが可能である。
【００７７】
レーザ光２０４は第２の膜パターン１０３で集光される。集光されたレーザ光２０５は、第１の膜パターンの表面に照射される。なお、レーザ光２０４は、第２の膜パターン１０３よりも細いことが好ましい。このようなレーザ光が第２の膜パターン１０３に照射されると、集光されたレーザ光２０５の幅はより細くなる。
【００７８】
レーザ光の強度はビームスポットの中央ほど高い、所謂ガウス分布をしているため、ビームスポットの中央ほど強度が高い。また、第２の膜パターン１０３によって集光されているため、実施の形態１と比較してレーザ光の強度が高くなる。このため、第１の膜パターン表面の温度も、中央において実施の形態１より高温となる。
【００７９】
また、図３９のレーザ直接描画装置の光学系１００５に、波面変換光学素子を用いると、レーザ光の強度が、台形状（トップフラット型）となり、温度分布も台形状となる。このため、レーザ光を集光して第１の膜パターンに照射されることができる。なお、波面変換光学素子の代表例としては、回折光学素子、屈折型の光学素子、反射型の光学素子、光導波路等が挙げられる。回折光学素子の代表例としては、ホログラフィック光学素子、バイナリー光学素子等が挙げられる。
【００８０】
この結果、図２（Ｂ）に示すように、レーザ光が第１の膜パターン１０２に吸収されると共に、発生した熱が第２の膜パターンの一部に伝導し、第２の膜パターン１０３の一部が改質される。このため、複雑な光学系を用いてレーザビームを集光せずとも、ビームスポットの大きさ、第２の膜パターンの曲率、及びレーザ光の強度、並びに第１の膜パターンの膜厚、吸収係数、及び熱伝導率を適宜制御することにより、照射面におけるレーザ光のビームスポットよりも狭い領域において、レーザ光を熱に変換することが可能であり、また微細な膜パターンを形成することができる。さらには、多数の光学系を用いずともレーザ光のビームスポットをより小さくすることが可能であり、光学系の設計が容易となり、コストを削減することができる。
【００８１】
次に、図２（Ｃ）に示すように、第２の膜パターンにおいて改質しない領域を除去し、改質した領域２１２を露出する。この領域が第３の膜パターン２１２となる。
【００８２】
次に、図２（Ｄ）に示すように、第３の膜パターン２１２をマスクとして、第１の膜パターンをエッチングして、第４の膜パターン２２１を形成する。
【００８３】
この後、図２（Ｅ）に示すように、第３の膜パターン２１２を除去しても良い。
【００８４】
また、基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成する前に、絶縁膜を形成しても良い。絶縁膜は、第１の膜パターンがエッチングされるときのエッチングストッパーとして用いるため、金属膜、金属酸化膜、代表的には酸化珪素、窒化珪素酸化チタン等で形成される膜を用いる。
【００８５】
以上の工程により、フォトマスクを用いずとも、所望の形状を有する膜パターンを形成することができる。また、光のビームスポットよりも幅の狭い膜パターンを形成することができる。さらには、複雑な光学系を用いてレーザ光を集光せずとも、幅の狭い膜パターンを形成することができる。
【００８６】
（実施の形態３）
本実施形態においては、基板表面に第２の膜パターンを形成し、第２の膜パターン及び基板を透過した光を第１の膜パターンに照射して、膜パターンを形成する工程を、図３を用いて説明する。
【００８７】
図３（Ａ）に示すように、基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成する。次に、基板１０１を介して第１の膜パターン１０２と反対側に第２の膜パターン３０３を形成する。第２の膜パターンは、実施の形態１の第２の膜パターン１０３と同様の材料を用いて形成する。
【００８８】
なお、第２の膜パターン３０３を形成する前に、基板表面に撥液表面を有する層を形成することで、第２の膜パターンの材料が表面ではじかれ、曲率の高い膜パターンを形成することができる。曲率の高い膜パターンは光を集光しやすく、幅の狭い膜パターンを形成するのに好適である。
【００８９】
次に、第１の膜パターン１０２表面上に第３の膜パターン３０１を形成する。第３の膜パターンとしては、熱可塑性材料又は熱硬化性材料を用いる。熱可塑性材料、熱可塑性材料の代表例としては、ポリイミド、アクリル、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、珪素樹脂、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）等を含む溶液が挙げられる。また、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、シリケート系ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）、ポリシラザン系ＳＯＧや、アルコキシシリケート系ＳＯＧ、ポリメチルシロキサン等に代表されるＳｉ−ＣＨ3結合を有するＳｉＯ2を用いることもできる。
【００９０】
なお、ここでは第２の膜パターン３０３を形成した後、第３の膜パターン３０１を形成したが、これに限らず第３の膜パターン３０１を形成した後第２の膜パターン３０３を形成しても良い。
【００９１】
次に、基板１０１及び第２の膜パターン３０３側から第１の膜パターンへ光１０４を照射する。即ち、基板１０１及び第２の膜パターン３０３を透過した光を、第１の膜パターン１０２に照射する。光１０４は、曲率を有する第２の膜パターンにより集光され、その後基板を透過して第１の膜パターンに照射される。このため、実施の形態１及び実施の形態２と比較して光が集光される距離が長いため、狭いスポット面積の光を第１の膜パターン１０２へ照射することができる。
【００９２】
なお、第２の実施形態と同様に光１０４としてレーザ光を用いても良い。
【００９３】
図３（Ｂ）に示すように、第１の膜パターンに光が照射された領域は加熱されると共に、この加熱された領域１１１の熱が第３の膜パターン３０１に伝導して、一部可塑又は硬化等が生じて第３の膜パターンが改質されて第４の膜パターン３１２を形成することができる。
【００９４】
次に、図３（Ｃ）に示すように、第３の膜パターン３０１で改質されなかった領域を除去し、第４の膜パターン３１２を露出する。
【００９５】
次に、図３（Ｄ）に示すように、第４の膜パターン３１２を用いて第１の膜パターンをエッチングして第５の膜パターン３２１を形成する。第５の膜パターン３２１は、所望の形状を有し、幅が０．１μｍ〜１０μｍである。この後、第４の膜パターンを除去する。
【００９６】
なお、図３（Ｅ）に示すように、第２の膜パターンを除去してもよい。
【００９７】
また、基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成する前に、絶縁膜を形成しても良い。絶縁膜は、第１の膜パターンがエッチングされるときのエッチングストッパーとして用いるため、金属膜、金属酸化膜、代表的には酸化珪素、窒化珪素酸化チタン等で形成される膜を用いる。
【００９８】
以上の工程により、フォトマスクを用いずとも、所望の形状を有する膜パターンを形成することができる。また、曲率を有する膜パターンを用いて光を集光しているため、複雑な光学系を用いて集光した光を用いずとも微細な膜パターンを形成することができる。さらに、集光された光は、基板を透過することによりさらに集光され、スポット径の小さな光となる。該光が第１の膜パターンに照射されるため、さらに微細な膜パターンを形成することができる。
【００９９】
（実施の形態４）
本実施形態では、曲率を有し且つ透光性を有する膜パターンを用いて感光性材料を露光して膜パターンを形成する例を、図４を用いて説明する。
【０１００】
基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成し、その上に第２の膜パターン４０１を形成する。第２の膜パターン４０１は、アクリル、ポリイミド、スチレン、塩化ビニル、ジアゾ樹脂、アジド化合物、ノボラック樹脂、ポリケイ皮酸ビニル等のポジ型またはネガ型の感光性材料を用いて形成する。なお、感光性材料に増感剤が添加されても良い。次に、第２の膜パターン４０１上に透光性を有し且つ曲率を有する第３の膜パターン４０３を形成する。第３の膜パターンは、実施の形態１の第２の膜パターン１０３と同様の材料及び作製方法により形成する。
【０１０１】
なお、第３の膜パターン４０３を形成する前に、第２の膜パターン４０１上に撥液表面を有する層を形成することで、第３の膜パターンの材料が表面ではじかれ、曲率の高い膜パターンを形成することができる。曲率の高い膜パターンは光を集光しやすく、幅の狭い膜パターンを形成するのに好適である。
【０１０２】
次に、光４０４を照射すると、第３の膜パターン４０３により集光された光４０５が第２の膜パターン４０１に照射される。第２の膜パターン４０１は感光性材料で形成されているため、図４（Ｂ）に示すように光が照射された領域４１１が露光される。本実施形態では、第２の膜パターン４０１に、ネガ型感光性樹脂を用いるため、光の照射により露光された領域４１１が硬化される。なお、第２の膜パターン４０１にポジ型感光性樹脂を用いる場合、光の照射により露光された領域４１１は可塑化される。
【０１０３】
次に、図４（Ｃ）に示すように、第３の膜パターン４０３を除去した後、第２の膜パターンを現像して、露光されていない領域を除去する。この結果、露光された領域４１１を露出する。露光された領域４１１が第４の膜パターン４１１となる。
【０１０４】
次に、図４（Ｄ）に示すように、第４の膜パターン４１１をマスクとして用いて第１の膜パターン１０２をエッチングして第５の膜パターン４２１を形成する。
【０１０５】
この後、図４（Ｅ）に示すように、第４の膜パターン４１１を除去する。
【０１０６】
また、基板１０１上に第１の膜パターン１０２を形成する前に、絶縁膜を形成しても良い。絶縁膜は、第１の膜パターンがエッチングされるときのエッチングストッパーとして用いるため、金属膜、金属酸化膜、代表的には酸化珪素、窒化珪素酸化チタン等で形成される膜を用いる。
【０１０７】
以上の工程によりフォトマスクを用いずとも、感光性材料を露光してマスクパターンを形成し、該マスクパターンを用いて所望の形状を有する膜パターンを形成することができる。また、光のスポットよりも幅の狭い膜パターンを形成することができる。さらには、複雑な光学系を用いてレーザ光を集光せずとも、幅の狭い膜パターンを形成することができる。
【０１０８】
（実施の形態５）
本実施形態では、幅の狭いゲート電極を有するＴＦＴの作製工程について、図５を用いて説明する。なお、本実施形態では、ＴＦＴとしてチャネルエッチ型ＴＦＴを用いて説明する。なお、実施の形態１で形成される第４の膜パターンを用いてゲート電極を形成するがこれに限定されず、適宜実施の形態２乃至実施の形態４のいずれかを用いることができる。
【０１０９】
図５（Ａ）に示すように、基板１０１上に第１の絶縁膜５００を形成し、その上に実施の形態１の第４の膜パターンと同様の工程により、ゲート電極１２１を形成する。ゲート電極の幅は、０．１μｍ〜１０μｍである。
【０１１０】
次に、基板及びゲート電極上にゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜５０１、第１の半導体膜５０２、導電性を有する第２の半導体膜５０３を順次成膜する。
【０１１１】
第２の絶縁膜５０１はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などの薄膜形成法により、窒化シリコン、酸化シリコン、その他の珪素を含む絶縁膜の単層又は積層構造で形成する。また、第２の絶縁膜をゲート電極に接する側から、窒化珪素膜（窒化酸化珪素膜）、酸化珪素膜、及び窒化珪素膜（窒化酸化珪素膜）の積層構造であることが好ましい。この構造では、ゲート電極が、窒化珪素膜と接しているため、酸化による劣化を防止することができる。
【０１１２】
また、第２の絶縁膜５０１は、液滴吐出法、塗布法、ゾルゲル法等により絶縁性を有する溶液を用いて形成してもよい。絶縁性を有する溶液の代表例としては、無機酸化物の微粒子が分散された溶液、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、アクリル、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、シリケート系ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）、ポリシラザン系ＳＯＧや、アルコキシシリケート系ＳＯＧ、ポリメチルシロキサン等に代表されるＳｉ−ＣＨ3結合を有するＳｉＯ2を適宜用いる。
【０１１３】
第１の半導体膜５０２としては、非晶質半導体、非晶質状態と結晶状態とが混在したセミアモルファス半導体（ＳＡＳとも表記する）、非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶粒を観察することができる微結晶半導体、及び結晶性半導体から選ばれたいずれの状態を有する膜を形成する。特に、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶状態はいわゆるマイクロクリスタル（μｃ）と呼ばれている。いずれも、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等を主成分とし、膜厚は１０〜６０ｎｍの半導体膜を用いることができる。
【０１１４】
ＳＡＳは、非晶質構造と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）と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る。また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。そして少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域が観測され、珪素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線回折では珪素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。また未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として、ＳＡＳは水素或いはハロゲンを１原子％、又はそれ以上含んでいる。
【０１１５】
ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解することにより形成する。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ4であり、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などが用いられる。珪化物気体を水素又はフッ素、若しくは水素又はフッ素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種又は複数種の希ガス元素とで希釈して用いられることにより、ＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。このとき希釈率が１０倍〜１０００倍の範囲となるように、珪化物気体を希釈すると好ましい。またＳｉ2Ｈ6及びＧｅＦ4が用いられ、ヘリウムガスで希釈される方法を用いてＳＡＳを形成することができる。グロー放電分解による被膜の反応生成は減圧下で行うと好ましく、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲で行えばよい。グロー放電が形成されるための１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力が供給されればよい。基板加熱温度は３００度以下が好ましく、１００〜２５０度の基板加熱温度が推奨される。
【０１１６】
また、結晶性半導体膜は、非晶質半導体膜又はＳＡＳを、加熱又はレーザ照射により結晶化して形成する。また、直接、結晶性半導体膜が形成されてもよい。この場合、ＧｅＦ4、又はＦ2等のフッ素系ガスと、ＳｉＨ4、又はＳｉ2Ｈ6等のシラン系ガスとを用い、熱又はプラズマを利用して直接、結晶性半導体膜を形成する。
【０１１７】
第２の半導体膜５０３は導電性を有し、ｎチャネル型のＴＦＴを形成する場合には、１５属の元素、代表的にはリンまたはヒ素を添加する。また、ｐチャネルＴＦＴを形成する場合には、１３属の元素、代表的にはボロンを添加する。第２の半導体膜は、珪化物気体にボロン、リン、ヒ素のような１３属又は１５属の元素を有する気体を加えたプラズマＣＶＤ法により成膜する。また、半導体膜を成膜したのち、１３属または１５属の元素を有する溶液が半導体膜上に塗布しレーザビームを照射して導電性を有する第２の半導体膜を形成してもよい。レーザビームとしては、公知のパルス発振のレーザ又は連続発振のレーザから照射されるレーザビームを適宜用いる。
【０１１８】
次に、第２の半導体膜上に第１のマスクパターン５０４を形成する。第１のマスクパターンは、耐熱性高分子材料を用いて形成することが好ましく、芳香環又は複素環を主鎖にもち、脂肪族部分に少なくとも高極性のヘテロ原子基を含む高分子が液滴吐出法により吐出して形成することが好ましい。そのような高分子物質の代表例としてはポリイミド又はポリベンゾイミダゾールなどが挙げられる。ポリイミドが用いられる場合には、ポリイミドを含む溶液を、吐出口から第２の半導体膜５０３上に吐出し、２００℃で３０分焼成して形成することができる。
【０１１９】
また、第１のマスクパターンは、撥液表面を有するマスクパターンを予め形成し、撥液表面で覆われていない領域に上記した高分子材料を塗布又は吐出して形成してもよい。
【０１２０】
次に、図５（Ｂ）に示すように、第１のマスクパターン５０４を用いて第２の半導体膜５０３及び第１の半導体膜５０２をエッチングし、それぞれ第１の半導体領域５１２、第２の半導体領域５１１を形成する。この後、第１のマスクパターンを除去する。
【０１２１】
第１の半導体膜及び第２の半導体膜は、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3、ＣＨＦ3などを代表とするフッ素系ガス、又はＯ2を用いてエッチングする。
【０１２２】
なお、第１の半導体領域５１２は、有機半導体材料を用い、印刷法、スプレー法、スピン塗布法、液滴吐出法などにより形成してもよい。この場合、上記エッチング工程が必要ないため、工程数を削減することが可能である。本発明に用いる有機半導体材料としては、その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が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、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高分子材料が挙げられる。
【０１２３】
その他にも、可溶性の前駆体を成膜した後処理することにより第１の半導体領域を形成することが可能な材料がある。なお、このような前駆体を用いて形成される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。
【０１２４】
前駆体を有機半導体に変換する処理の際には、加熱処理だけではなく塩化水素ガスなどの反応触媒が添加する。また、これらの可溶性有機半導体材料を溶解す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、クロロホルム、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）などが挙げられる。
【０１２５】
次に、図５（Ｃ）に示すように、基板上に、第２のマスクパターン５２１を形成する。第２のマスクパターンは、第１のマスクパターンと同様の材料を用いて形成することができる。
【０１２６】
次に、第２のマスクパターン５２１をマスクとして、第２の半導体領域５１１をエッチングして、図５（Ｄ）に示すような第３の半導体領域（ソース領域及びドレイン領域、コンタクト層ともいう。）５２２を形成する。この後、第２のマスクパターンは、剥離液を用いた処理又は酸素を用いたアッシング処理等により除去する。
【０１２７】
なお、第１の半導体領域に有機半導体を用いた場合、第３の半導体領域５２２の代わりに、ポリアセチレン、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｌｙｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎ）、ＰＳＳ（ｐｏｌｙ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ）のような有機導電性材料で形成される導電層を形成してもよい。導電層は、コンタクト層、又はソース電極及びドレイン電極として機能する。
【０１２８】
また、第３の半導体領域５２２に、金属元素で形成される導電層を用いてもよい。この場合、多くの有機半導体材料がキャリアとして正孔を輸送するｐ型半導体であることからその半導体領域とオーミック接触を取るために仕事関数の大きい金属を用いることが望ましい。
【０１２９】
具体的には、金や白金、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、ニッケル等の金属又は合金等が望ましい。これらの金属又は合金材料を用いた導電性ペーストを用いて、印刷法やロールコーター法、液滴吐出法で導電層を形成する。
【０１３０】
さらには、有機半導体材料を形成される第１の半導体領域、有機導電性材料で形成される導電層、及び金属元素で形成される導電層を積層してもよい。
【０１３１】
なお、第１の半導体領域がＳＡＳで形成されている場合、本実施形態のように、ソース領域及びドレイン領域がゲート電極を覆っている構造のほかに、ソース領域及びドレイン領域の端部とゲート電極の端部が一致しているいわゆるセルフアライン構造とすることができる。さらには、ソース領域及びドレイン領域がゲート電極を覆わず、一定の距離を隔てて形成されている構造とすることができる。この構造の場合、オフ電流を低減することができるため、該ＴＦＴを表示装置のスイッチング素子として用いた場合、コントラストを向上させることができる。
【０１３２】
次に、図５（Ｅ）に示すように、ソース領域及びドレイン領域上に、導電材料を液滴吐出法によって吐出し、乾燥及び焼成してソース電極及びドレイン電極５２３を形成する。導電材料としては、導電体を溶媒に溶解又は分散させた溶液を用いる。
【０１３３】
導電体を溶媒に溶解又は分散させた溶液の導電体としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属粒子、ハロゲン化金属の微粒子、又は分散性ナノ粒子を用いる。または、透明導電膜として用いられる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ、有機インジウム、有機スズ等を用いる。また、これらの材料からなる導電層を積層して第１の導電層を形成してもよい。
【０１３４】
溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等が用いられる。
【０１３５】
また、吐出口から吐出される溶液は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好ましい。より好ましくは、低抵抗且つ安価な銀又は銅が用いるとよい。但し、銅が用いられる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けることが好ましい。
【０１３６】
ここで、銅を配線として用いる場合のバリア膜としては、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタルなど窒素を含む絶縁性又は導電性の物質を用いることが好ましく、これらは液滴吐出法により形成しても良い。
【０１３７】
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下が好ましい。粒子は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成するものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．５〜１０μｍである。ただし、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ分子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。したがって、被覆剤が用いられることが好ましい。
【０１３８】
本実施形態では、ソース電極及びドレイン電極５２３としては、銀を主成分とする導電層を形成する。なお、導電層は、導電体である微粒子が３次元に不規則に重なり合って形成されている。即ち、３次元凝集体粒子で構成されている。このため、表面は微細な凹凸を有する。また、導電層の温度及びその加熱時間により、微粒子が溶融し微粒子の集合体となる。このときの集合体の大きさは、導電層の温度及びその加熱時間により増大するため、表面の高低差が大きい層となる。なお、微粒子が溶融した領域は、多結晶構造となる場合もある。また、加熱温度、雰囲気、時間により導電層には、有機物で形成されるバインダーが残存する。
【０１３９】
次に、ソース電極及びドレイン電極５２３上に、パッシベーション膜を成膜することが好ましい。パッシベーション膜は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法により、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、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）、またはその他の絶縁性材料を用いて形成する。
【０１４０】
以上の工程により、フォトマスクを用いずとも、ゲート幅の小さい、即ちチャネル長の小さなチャネルエッチ型ＴＦＴを作製する。
【０１４１】
（実施の形態６）
本実施形態では、幅の狭いゲート電極を有するＴＦＴの作製工程について、図６を用いて説明する。なお、本実施形態では、ＴＦＴとしてチャネル保護型ＴＦＴを用いて説明する。本実施形態では、実施の形態１で形成される第４の膜パターンを用いてゲート電極を形成するがこれに限定されず、適宜実施の形態２乃至実施の形態４のいずれかを用いることができる。
【０１４２】
図６（Ａ）に示すように、実施の形態１を用いて基板１０１上に第１の絶縁膜５００を成膜し、次に実施の形態１の第４の膜パターンと同様の工程により、ゲート電極１２１を形成する。
【０１４３】
次に、基板及びゲート電極上に第２の絶縁膜５０１、第１の半導体膜５０２を成膜する。次に、第１の半導体膜５０２上であって、且つゲート電極１２１に重畳する領域に保護膜６０１を形成する。形成方法及び材料は、実施の形態５に示す第１のマスクパターン５０４と同様のものを用いる。
【０１４４】
次に、実施の形態５と同様に第２の半導体膜（導電性を有する半導体膜）６０３を成膜する。次に、第１のマスクパターン５０４を実施の形態５と同様に形成する。
【０１４５】
次に、図６（Ｂ）に示すように、第１のマスクパターンを用いて、第１の半導体膜および第２の半導体膜をエッチングし、第１の半導体領域６１２及び第２の半導体領域６１１を形成する。この後、第１のマスクパターンを除去する。
【０１４６】
次に、図６（Ｃ）に示すように、第２の半導体領域６１１上にソース電極及びドレイン電極５２３を形成する。
【０１４７】
次に、図６（Ｄ）に示すように、ソース電極及びドレイン電極５２３をマスクとして、第２の半導体領域６１１の露出部をエッチングし分断してソース領域及びドレイン領域６２２を形成する。この工程により、保護膜６０１が露出される。
【０１４８】
なお、ソース領域及びドレイン領域の形成方法は、本実施形態に限られず実施の形態５に示される工程を用いても良い。また、本実施形態のソース領域及びドレイン領域の形成工程を実施の形態５に適用しても良い。
【０１４９】
フォトマスクを用いずとも、ゲート幅の小さい、即ちチャネル長の小さなチャネル保護型ＴＦＴを作製することができる。
【０１５０】
（実施の形態７）
本実施形態においては、チャネル長の小さい順スタガ型ＴＦＴの作製工程について図７を用いて説明する。本実施形態においては、ソース領域及びドレイン領域として実施の形態１で形成される第４の膜パターンを用いて説明するが、この工程に限らず、第２乃至実施の形態４のいずれかを適宜適用することができる。
【０１５１】
図７（Ａ）に示すように、基板１０１上に第１の絶縁膜７００を成膜し、その上に第１の膜パターン１０２を形成する。第１の膜パターンは、後にソース電極及びドレイン電極として機能するため導電材料で形成する。この材料及び作製方法は、実施の形態１の第１の膜パターン１０２と同様のものが適宜用いられる。次に、第１の膜パターン１０２上に第２の膜パターン１０３を形成する。次に、第２の膜パターン１０３側から光１０４を照射する。
【０１５２】
次に、図７（Ｂ）に示すように、第１の膜パターン１０２において光が照射された領域１１１が加熱されると共に、該熱が第２の膜パターンも伝導し、第２の膜パターン１０３の一部が改質される。ここでは、第２の膜パターン１０３に熱可塑性材料を用いているため、一部が可塑化する。
【０１５３】
次に、第２の膜パターンにおいて、熱により改質し可塑した領域７０１を、剥離液等で除去し、図７（Ｃ）に示すような第３の膜パターン７０２を形成する。ここでは、第３の膜パターン７０２は、マスクパターンとして機能する。
【０１５４】
次に、図７（Ｃ）に示すように、第３の膜パターン７０２を用いて第１の膜パターン１０２をエッチングして、第１の導電層７０３を形成する。第１の導電層７０３は、ソース電極及びドレイン電極として機能する。なお、本発明により、レーザビーム径より小さな間隔を有する複数の膜パターンを形成することが可能となる。このため、該膜パターンを用いて形成した導電層の距離は微細なものとなり、後に形成されるＴＦＴのチャネル長を短くすることが可能となる。
【０１５５】
次に、図７（Ｄ）に示すように、導電性を有する第１の半導体領域７１１、第２の半導体領域７１２、ゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜７１３、及びゲート電極７１４を形成して順スタガ型ＴＦＴを形成する。なお、第１の半導体領域はソース領域及びドレイン領域として機能し、第２の半導体領域はチャネル形成領域として機能する。
【０１５６】
以上の工程により、フォトマスクを用いずとも、チャネル長の小さい順スタガ型ＴＦＴを作製する。
【０１５７】
（実施の形態８）
本実施形態においては、チャネル長の小さいトップゲート構造のＴＦＴの作製工程について図４０を用いて説明する。本実施形態においては、ゲート電極の形成方法として実施の形態２を用いて説明するが、この工程に限らず、第１乃至実施の形態４のいずれかを適宜適用することができる。
【０１５８】
図４０（Ａ）に示すように、基板１０１上に第１の絶縁膜２１０１を形成する。第１の絶縁膜としては、基板１０１に含まれる汚染物質、又は元素のブロッキング膜として機能するため、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等が適宜用いられる。
【０１５９】
第１の絶縁膜２１０１上に半導体領域２１０２を形成する。半導体領域としては、非晶質半導体膜、ＳＡＳ、結晶性半導体膜を所望の形状にエッチングして形成することができる。なお、結晶性半導体膜は、固相成長法、金属元素を用いた固相成長法、レーザ結晶化法等を適宜用いて形成する。また、実施の形態５に列挙されるような有機半導体材料を用いて形成する。
【０１６０】
次に、ゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜２１０３及び第１の膜パターン２１０４を形成する。第１の膜パターン２１０４は、実施の形態１の第１の膜パターン１０２として機能するため、光を吸収する導電膜で形成する。次に、第１の膜パターン上に第２の膜パターン１０３を形成し、第２の膜パターンに光を照射する。ここでは、光として、レーザ光２０４を用いる。この結果、第２の膜パターンを透過した光は集光され、第１の膜パターンに照射される。第１の膜パターンは、一部加熱されると共に、該熱が第２の膜パターンに伝導し、第２の膜パターンの一部が改質される。ここでは、第２の膜パターンに熱硬化性材料を用いるため、第２の膜パターンの一部２１２が硬化される。この硬化された領域は、第３の膜パターン２１２となる。
【０１６１】
次に、図４０（Ｂ）に示すように、第２の膜パターンの改質されない領域が除去され、第３の膜パターン２１２が露出される。次に、第３の膜パターン２１２を用いて第１の膜パターン２１０４をエッチングして第４の膜パターン２１１１を形成する。第４の膜パターン２１１１は、ゲート電極として機能する。
【０１６２】
次に、図４０（Ｃ）に示すように、第４の膜パターン２１１１をマスクとして、半導体領域２１０２にｎ型又はｐ型を付与する不純物を添加し、不純物領域（ソース領域及びドレイン領域）２１２１、２１２２を形成する。この結果、ｐチャネルＴＦＴ又はｎチャネルＴＦＴを形成する。
【０１６３】
次に、図４０（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜として機能する第３の絶縁膜２１３１を形成する。次に、第３の絶縁膜及び第２の絶縁膜の一部をエッチングし、半導体領域の一部を露出してコンタクトホールを形成する。次に、コンタクトホールにソース電極及びドレイン電極として機能する第２の導電層２１３２、２１３３を形成する。
【０１６４】
以上の工程により、チャネル長の短いトップゲート構造のＴＦＴを作製することができる。
【０１６５】
（実施の形態９）
本実施形態では、ＴＦＴのコンタクトホールの形成方法を図４１を用いて説明する。
【０１６６】
実施の形態７に従って、図４１（Ａ）に示すような順スタガ型ＴＦＴを形成する。ここでは、基板１０１上に、第１の絶縁膜７００、第１の導電層７０２、導電性を有する第１の半導体領域７１１、第２の半導体領域７１２、ゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜７１３、ゲート電極７１４を形成する。この後、ＴＦＴを覆うように保護膜７１５を成膜する。なお、第１の半導体領域はソース領域及びドレイン領域として機能し、第２の半導体領域はチャネル形成領域として機能して機能する。
【０１６７】
次に、図４１（Ｂ）に示すように、第１の導電層７０２と第２の絶縁膜７１３、保護膜７１５とが重畳する領域に、撥液表面を形成する溶液を吐出して、第１のマスクパターン７５１を形成する。
【０１６８】
撥液表面を有する領域とは、液体に対する表面の接触角が高い領域である。この表面上では液体は、はじかれ半球状になる。一方、親液表面を有する領域は、液体に対する表面の接触角が低い領域である。この表面上では、液体は塗れ広がる。
【０１６９】
このため、接触角の異なる二つの領域が接している場合、相対的に接触角の高い領域が撥液表面を有する領域となり、接触角の低い方の領域が親液表面を有する領域となる。この二つの領域に溶液を塗布又は吐出した場合、溶液は、親液表面を有する領域表面に塗れ広がり、親液表面と撥液表面を有する領域との界面ではじかれ半球状になる。本発明においては、接触角の異なる二つの領域の接触角の差は３０度以上、好ましくは４０度以上あることが好ましい。
【０１７０】
なお、表面が凹凸を有する場合、撥液表面を有する領域では、さらに接触角が高まる。即ち、撥液性が高まる。一方、親液表面を有する領域では、さらに接触角が低くなる。即ち、親液性が高まる。このため、凹凸を有する各表面上に組成物を有する溶液を塗布又は吐出し、焼成することにより、端部が均一な層を形成することができる。
【０１７１】
ここでは、撥液表面を形成する材料が塗布又を吐出して、撥液表面を有する領域を形成する。撥液表面を形成する溶液の組成物の一例としては、Ｒｎ−Ｓｉ−Ｘ(4-n)（ｎ＝１、２、３）の化学式で表されるシランカップリング剤を用いる。ここで、Ｒは、アルキル基などの比較的不活性な基を含む物である。また、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基など、基質表面の水酸基あるいは吸着水との縮合により結合可能な加水分解基からなる。
【０１７２】
また、シランカップリング剤の代表例として、Ｒにフルオロアルキル基を有するフッ素系シランカップリング剤（フルオロアルキルシラン（ＦＡＳ））を用いることにより、より撥液性を高めることができる。ＦＡＳのＲは、（ＣＦ3）（ＣＦ2）x（ＣＨ2）y（ｘ：０以上１０以下の整数、ｙ：０以上４以下の整数）で表される構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。代表的なＦＡＳとしては、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシランが挙げられる。
【０１７３】
撥液表面を形成する溶液の溶媒としては、ｎーペンタン、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又はテトラヒドロフランなど、撥液表面を形成する溶媒が用いられる。
【０１７４】
また、撥液表面を形成する溶液の組成物の一例として、フッ素炭素鎖を有する材料（フッ素系樹脂）が用いられることができる。フッ素系樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；四フッ化エチレン樹脂）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ；四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、パーフルオロエチレンプロピレンコーポリマー（ＰＦＥＰ；四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ；四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；フッ化ビニリデン樹脂）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ；三フッ化塩化エチレン樹脂）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ；三フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ／ＰＤＤ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ；フッ化ビニル樹脂）等が用いられる。
【０１７５】
続いて、撥液表面を形成する溶液が付着した表面をエタノール洗浄すると、極めて薄い撥液表面を形成することができる。
【０１７６】
また、マスクパターンとして撥液表面を形成しない（すなわち、親液表面を形成する）有機物を用い、後にＣＦ4プラズマ等による処理を行って、撥液表面を形成してもよい。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような水溶性樹脂を、Ｈ2Ｏ等の溶媒に混合した材料を用いることができる。また、ＰＶＡと他の水溶性樹脂を組み合わせて使用してもよい。さらには、マスクパターンが撥液表面を有する場合であっても、該プラズマ処理等を行うことによって、撥液性をより向上させることができる。
【０１７７】
また、誘電体が設けられた電極を用意し、誘電体が空気、酸素又は窒素を用いたプラズマに曝されるようにプラズマを発生させてプラズマ処理を行うことができる。この場合、誘電体は電極表面全体を覆う必要はない。誘電体として、フッ素系樹脂を用いることができる。フッ素系樹脂を用いる場合、被形成面にＣＦ2結合が形成することにより表面改質が行われ、撥液性を示すようになる。また、プラズマ処理を行う。
【０１７８】
次に、親液表面を形成する溶液が塗布又は吐出されて第２のマスクパターン７５２を形成する。親液性を有する溶液の代表例としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド（ナイロン）、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の有機樹脂、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。また、水、アルコール系、エーテル系、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスファミド、クロロホルム、塩化メチレン等の極性溶媒を用いた溶液が用いることもできる。第２のマスクパターンの形成方法としては、液滴吐出法、インクジェット法、スピンコート法、ロールコート法、スロットコート法等を適用することができる。
【０１７９】
第１のマスクパターン７５１は撥液表面を有するため、第２のマスクパターン７５２は、第１のマスクパターンの外縁、即ち第１のマスクパターンが形成されていない領域に形成される。
【０１８０】
なお、上記の工程に代えて、第１のマスクパターンの溶媒を乾燥した後、撥液表面を形成する溶液を塗布して、第２のマスクパターンを形成してもよい。また、第１のマスクパターンの表面をエタノール洗浄してもよい。これらの工程により、極めて薄い撥液表面を形成することができる。また、第１のマスクパターンの組成物は保護膜７１５の表面に残存又は膜中に浸透する。
【０１８１】
次に、図４１（Ｃ）に示すように、第２のマスクパターン７５２をマスクとして、第１のマスクパターン７５１、保護膜７１５及び第２の絶縁膜７１３をエッチングし、第１の導電層７０２の一部を露出する。
【０１８２】
次に、図４１（Ｄ）に示すように、第３の導電層７５４を形成する。第３の導電層７５４は、ソース配線及びドレイン配線として機能する。
【０１８３】
なお、図４１（Ｅ）に示すように、第２のマスクパターン７５２を除去せず層間絶縁膜として用い、第３の導電層７６４を形成してもよい。
【０１８４】
以上の工程により、フォトマスクを用いずともコンタクトホールを形成することができる。
【０１８５】
（実施の形態１０）
本実施形態では、上記実施形態におけるパターン形成に用いることができる液滴吐出装置について説明する。図２４において、基板１９００上において、１つのパネルが形成される領域１９３０を点線で示す。
【０１８６】
図２４には、配線等のパターンの形成に用いる液滴吐出装置の一態様を示す。液滴吐出手段１９０５は、ヘッドを有し、ヘッドは複数のノズルを有する。本実施の形態では、十個のノズルが設けられたヘッドを三つ（１９０３ａ、１９０３ｂ、１９０３ｃ）有する場合で説明するが、ノズルの数や、ヘッドの数は処理面積や工程等により設定することができる。
【０１８７】
ヘッドは、制御手段１９０７に接続され、制御手段がコンピュータ１９１０により制御することにより、予め設定されたパターンを描画することができる。描画するタイミングは、例えば、ステージ１９３１上に固定された基板１９００等に形成されたマーカ１９１１を基準点として行えばよい。また、基板１９００の縁を基準点として行ってもよい。これら基準点をＣＣＤなどの撮像手段１９０４で検出し、画像処理手段１９０９にてデジタル信号に変換させる。デジタル変化された信号をコンピュータ１９１０で認識して、制御信号を発生させて制御手段１９０７に送る。このようにパターンを描画するとき、パターン形成面と、ノズルの先端との間隔は、０．１ｃｍ〜５ｃｍ、好ましくは０．１ｃｍ〜２ｃｍ、さらに好ましくは０．１ｃｍ前後とするとよい。このように間隔を短くすることにより、液滴の着弾精度が向上する。
【０１８８】
このとき、基板１９００上に形成されるパターンの情報は記憶媒体１９０８に格納されており、この情報を基にして制御手段１９０７に制御信号を送り、各ヘッド１９０３ａ、１９０３ｂ、１９０３ｃを個別に制御することができる。すなわち、ヘッド１９０３ａ、１９０３ｂ、１９０３ｃが有する各ノズルから異なる組成物を有する液滴を吐出することができる。例えばヘッド１９０３ａ、１９０３ｂが有するノズルは絶縁性材料を有する組成物を有する液滴を吐出し、ヘッド１９０３ｃが有するノズルは導電膜材料を有する組成物を有する液滴を吐出することができる。
【０１８９】
さらにヘッドが有する各ノズルを個別に制御することもできる。ノズルを個別に制御することができるため、特定のノズルから異なる組成物を有する液滴を吐出することができる。例えば同一ヘッド１９０３ａに、導電膜材料を有する組成物を有する液滴を吐出するノズルと、絶縁性材料を有する組成物を有する液滴を吐出するノズルとを設けることができる。
【０１９０】
なお、ノズルは組成物が充填されたタンクと接続されている。
【０１９１】
また、層間絶縁膜の形成工程のように大面積に対して液滴吐出処理を行う場合、層間絶縁膜材料を有する組成物を全ノズルから吐出させるとよい。さらに、複数のヘッドが有する全ノズルから、層間絶縁膜材料を有する組成物を吐出するとよい。その結果、スループットを向上させることができる。もちろん、層間絶縁膜形成工程において、一つのノズルから層間絶縁膜材料を有する組成物を吐出し、複数走査することにより大面積に対して液滴吐出処理を行ってもよい。
【０１９２】
そしてヘッドをジグザグ又は往復させ、大型マザーガラスに対するパターン形成を行うことができる。このとき、ヘッドと基板を相対的に複数回走査させればよい。ヘッドを基板に対して走査するとき、進行方向に対してヘッドを斜めに傾けるとよい。
【０１９３】
ヘッドの幅は、大型マザーガラスから複数のパネルを形成する場合、ヘッドの幅は１つのパネルの幅と同程度とすると好ましい。１つのパネルが形成される領域１９３０に対して一回の走査でパターン形成することができ、高いスループットが期待できるからである。
【０１９４】
また、ヘッドの幅はパネルの幅より小さくしてもよい。このとき、複数の幅の小さなヘッドを直列に配置し、１つのパネルの幅と同程度としてもよい。複数の幅の小さなヘッドを直列に配置することにより、ヘッドの幅が大きくなるにつれて懸念されるヘッドのたわみの発生を防止することができる。もちろん、幅の小さなヘッドを複数回走査することにより、パターン形成を行ってもよい。
【０１９５】
このような液滴吐出法により組成物の液滴を吐出する工程は、減圧下で行うと好ましい。組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が蒸発し、組成物の乾燥と焼成の工程を省略することができるからである。また、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また組成物を滴下する工程は、窒素雰囲気中や有機ガス雰囲気中で行ってもよい。
【０１９６】
また液滴吐出法として、ピエゾ方式を用いることができる。ピエゾ方式は、液滴の制御性に優れインク選択の自由度の高いことからインクジェットプリンターでも利用されている。なお、ピエゾ方式には、ベンダー型、（代表的にはＭｕｌｔｉ  Ｌａｙｅｒ  Ｐｉｅｚｏ）タイプとピストン型（代表的にはＭｕｌｔｉＬａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｈｙｐｅｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｉｅｚｏ  Ｓｅｇｍｅｎｔｓ）タイプ）、サイドウォール型、ルーフウォール型がある。また溶液の溶媒によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ溶液を押し出す、いわゆるサーマル方式を用いた液滴吐出法でもよい。
【実施例１】
【０１９７】
次に、アクティブマトリクス基板及びそれを有する表示パネルの作製方法について図１７〜図２３を用いて説明する。本実施例では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いて説明する。図１７〜１９は、画素部及び接続端子部の縦断面構造を模式的に示したものであり、Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面構造を図２０〜２３に示す。また、本実施例においては、ゲート電極の形成工程として実施の形態１を用いて説明する。
【０１９８】
図１７（Ａ）に示すように、基板８００表面を４００度で酸化して膜厚１００ｎｍの絶縁膜８０１を形成する。この絶縁膜は、後に形成する導電膜のエッチングストッパー膜の機能を果たす。次に、絶縁膜８０１上に第１の導電層８０２を形成し、第１の導電層上の後にゲート電極が形成される領域に液滴吐出法により透光性を有する材料を吐出した後、乾燥又は焼成を行って、曲率を有する第１の膜パターン８０３を形成する。基板８００には、旭硝子社製ＡＮ１００ガラス基板を用い、第１の導電層８０２には、タングステンターゲット及びアルゴンガスを用いてスパッタリング法により膜厚１００ｎｍのタングステン膜を成膜する。第１の膜パターンには、ポリイミドを用いる。
【０１９９】
なお、第１の膜パターン８０３を形成する前に、第１の導電層８０２上に撥液表面を有する層が形成されることで、第１の膜パターンの材料が表面ではじかれ、曲率の高い膜パターンが形成される。撥液表面を有する層は、実施の形態９で示される方法により形成される。
【０２００】
次に、第１の膜パターン８０３を介して第１の導電層８０２に光８０４を照射する。光として、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザから射出されるレーザ光を用いる。ここでは、第１の膜パターンは曲率を有するため、レーザ光は集光されて第１の導電層８０２に照射される。第１の導電層において、レーザ光が照射された領域が加熱される。加熱された領域８０５の熱が第１の膜パターンに伝導し、第１の膜パターンの一部が硬化され、第１のマスクパターン８０６が形成される。この後、剥離液を用いて硬化していない第１の膜パターンを除去する。ここでは、第１の膜パターンで集光された光によって第１の膜パターンを加熱しているため、微細なマスクパターンを形成することができる。
【０２０１】
次に、図１７（Ｂ）に示すように、第２のマスクパターン８０７、８０８を形成する。ここでは、後にゲート配線、及び接続導電層が形成される領域にポリイミドを吐出し、２００度３０分加熱して第２のマスクパターンを形成する。ゲート配線は抵抗を下げるため、また接続導電層はコンタクトホールを形成するためのマージンが必要なため特に微細化を行う必要はない。よって、第３のマスクパターンには、レーザ光を照射して微細化する工程を省いている。しかし、第１のマスクパターンと同様に第２のマスクパターンを形成してもよい。この場合、画素の開口率を向上させることができる。
【０２０２】
次に、図１７（Ｃ）に示すように、第１のマスクパターン８０６及び第２のマスクパターン８０７、８０８を用いて第１の導電層の一部をエッチングして、ゲート配線８１１、ゲート電極８１２、及び接続導電層８１３を形成する。この後、第１のマスクパターン及び第２のマスクパターン８０６〜８０８を、剥離液を用いて剥離する。なお、図１７（Ｃ）は縦断面構造を模式的に示し、第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを除去した後のＡ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面構造を図２０に示すので同時に参照する。
【０２０３】
次に、図１７（Ｄ）に示すように、プラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜８１４を成膜する。ゲート絶縁膜８１４としては、４００度で加熱したチャンバーでＳｉＨ4とＮ2Ｏ（流量比ＳｉＨ4：Ｎ2Ｏ＝１：２００）を用いたプラズマＣＶＤ法により、膜厚１１０ｎｍの酸化窒化珪素膜（Ｈ：１．８％，  Ｎ：２．６％，  Ｏ：６３．９％，  Ｓｉ：３１．７％）を成膜する。
【０２０４】
次に、第１の半導体膜８１５及びｎ型を呈する第２の半導体膜８１６を成膜する。第１の半導体膜８１５としては、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍのアモルファスシリコン膜を成膜する。次に、アモルファスシリコン膜の表面の酸化膜を除去した後、第２の半導体膜８１６として、シランガスとフォスフィンガスを用いて膜厚５０ｎｍのセミアモルファスシリコン膜を成膜する。
【０２０５】
次に、第２の半導体膜上に第３のマスクパターン８１７、８１８を形成する。第３のマスクパターンは、ポリイミドを液滴吐出法により第２の半導体膜上に吐出し、２００度３０分加熱して形成する。第３のマスクパターン８１７、８１８は、後の第１の半導体領域が形成される領域上に吐出する。
【０２０６】
次に、図１７（Ｅ）に示すように、第３のマスクパターンを用いて第２の半導体膜８１６をエッチングして第１の半導体領域（ソース領域及びドレイン領域、コンタクト層）８２１、８２２を形成する。第２の半導体膜は、流量比がＣＦ4：Ｏ2＝１０：９の混合ガスを用いてエッチングする。この後、第３のマスクパターン８１７、８１８を剥離液を用いて剥離する。
【０２０７】
次に、第１の半導体領域８２１、８２２及びその間に形成されている第１の半導体膜８１５を覆う第４のマスクパターン８２３を形成する。第４のマスクパターンは、第３のマスクパターンと同様の材料及び手法により形成する。第４のマスクパターンを用いて、第１の半導体膜８１５をエッチングして、図１７（Ｆ）に示すような第２の半導体領域８３１を形成すると共にゲート絶縁膜８１４を露出する。第１の半導体膜は、流量比がＣＦ4：Ｏ2＝１０：９の混合ガスを用いてエッチングした後、酸素を用いたアッシングを行う。この後、第４のマスクパターン８２３を剥離液を用いて剥離する。なお、図１７（Ｆ）の縦断面構造Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面構造を図２１に示すので同時に参照する。
【０２０８】
次に、図１８（Ａ）に示すように、第５のマスクパターン８３２を形成する。第５のマスクパターンは、液滴吐出法によりゲート絶縁膜８１４と接続導電層８１３とが重畳する領域に、撥液表面を形成する溶液を吐出して形成する。ここでは、撥液表面を形成する溶液として、フッ素系シランカップリング剤をアルコール溶媒に溶解した溶液を用いる。第５のマスクパターン８３２は、後のドレイン電極と接続導電層８１３とが接続する領域にコンタクトホールを形成するために用いる第６のマスクパターン８３３を形成するための保護膜である。
【０２０９】
次に、第６のマスクパターン８３３を形成する。第６のマスクパターンは、第１のコンタクトホールを形成するためのマスクであり、ポリイミドを液滴吐出法により吐出し、２００度で３０分加熱して形成する。このとき、第５のマスクパターン８３２は撥液性であり、第６のマスクパターン８３３は親液性であるため、第５のマスクパターンが形成される領域には、第６のマスクパターン８３３は形成されない。
【０２１０】
次に、酸素アッシングにより第５のマスクパターン８３２を除去してゲート絶縁膜８１４の一部を露出する。次に、第６のマスクパターン８３３を用いて、露出されたゲート絶縁膜をエッチングする。ゲート絶縁膜は、ＣＨＦ3を用いてエッチングする。この後、酸素アッシング及び剥離液を用いたエッチングにより第６のマスクパターンを剥離する。
【０２１１】
次に、図１８（Ｂ）に示すように第２の導電層８４１、８４２を液滴吐出法で形成する。第２の導電層は、後のソース配線及びドレイン配線となる。ここでは、第２の導電層８４１は第１の半導体領域８２１と接続するように形成し、第２の導電層８４２は、第１の半導体領域８２２及び接続導電層８１３に接続するように形成する。第２の導電層８４１、８４２は、Ａｇ（銀）粒子が分散された溶液を吐出し、１００度３０分加熱して乾燥した後、酸素濃度１０％の雰囲気中で２３０度１時間加熱して焼成する。なお、図１８（Ｂ）の縦断面構造Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面構造を図２２に示すので同時に参照する。
【０２１２】
次に、保護膜８４３を成膜する。保護膜は、シリコンターゲット、及びスパッタリングガスとしてアルゴン並びに窒素（流量比Ａｒ：Ｎ2＝１：１）を用いたスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍの窒化珪素膜を成膜する。
【０２１３】
次に、図１８（Ｃ）に示すように、保護膜８４３と接続導電層８１３とが重畳する領域、及びゲート配線並びにソース配線が接続端子と接続する領域に第７のマスクパターン８５１、８５２を形成した後、層間絶縁膜８５３を形成する。第７のマスクパターンは、後に形成する層間絶縁膜を形成するために用いるマスクである。第７のマスクパターンとして、撥液表面を形成する溶液（フッ素系シランカップリング剤を溶媒に溶解した溶液）を吐出し、層間絶縁膜８５３として、液滴吐出法によりポリイミドを吐出した後、２００度３０分の加熱及び３００℃１時間の加熱により、両方を焼成する。
【０２１４】
なお、層間絶縁膜８５３の材料として、ポリイミド、アクリル、ポリアミドや、シロキサン等の耐熱性有機樹脂の他、無機材料、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）材料、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。
【０２１５】
次に、ＣＦ4、Ｏ2、及びＨｅの混合ガス（流量比ＣＦ4：Ｏ2：Ｈｅ＝８：１２：７）を用いて第７のマスクパターン８５１、８５２をエッチングした後、保護膜８４３及びゲート絶縁膜８１４の一部をエッチングして、第２のコンタクトホールを形成する。このエッチング工程において、ゲート配線並びにソース配線が接続端子と接続する領域の保護膜８４３及びゲート絶縁膜８１４もエッチングする。
【０２１６】
次に、図１８（Ｄ）に示すように、第３の導電層８６１を形成した後、第８のマスクパターン８６２を形成する。ここでは、第３の導電層８６１は、スパッタリング法により膜厚１１０ｎｍの酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を成膜し、後に画素電極を形成する領域に第８のマスクパターンであるポリイミドを液滴吐出法により滴下し、２００度で３０分加熱する。
【０２１７】
本実施例では、透過型の液晶表示パネルを作製するため、画素電極を、酸化珪素を含むＩＴＯで形成したが、これに代わって酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化珪素を含む酸化インジウムスズなどを含む溶液により所定のパターンを形成し、焼成によって画素電極を形成しても良い。また、反射型の液晶表示パネルを作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした溶液を用いることができる。
【０２１８】
次に、第８のマスクパターンを用いて第３の導電膜をエッチングして第1の画素電極８７１を形成する。このエッチング工程において、ゲート配線並びにソース配線が接続端子と接続する領域に形成された第３の導電層もエッチングする。この後、第８のマスクパターンを、剥離液を用いて剥離する。なお、図１８（Ｅ）のＡ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面図を図２３に示す。
【０２１９】
第１の画素電極８７１は、第２のコンタクトホールにおいて、接続導電層８１３と接続している。接続導電層８１３は、第２の導電層８４２と接続しているため、第１の画素電極８７１と第２の導電層８４２とは、電気的に接続している。本実施例においては、第２の導電層８４２は銀（Ａｇ）で形成しており、第１の画素電極８７１は酸化珪素を含むＩＴＯで形成しているが、これらが直接接続していないため銀が酸化されず、コンタクト抵抗を高めずとも、ドレイン配線と画素電極とを電気的に接続することができる。
【０２２０】
また、画素電極を形成する他の方法としては、選択的に導電材料を含む溶液を液滴吐出法で滴下して、エッチング工程無しに画素電極を形成することができる。さらには、撥液表面を形成する溶液をマスクパターンとして後に画素電極が形成されない領域に形成した後、導電性を有する溶液を吐出して、画素電極を形成することができる。この場合、マスクパターンは、酸素を用いたアッシングで除去することができる。また、マスクパターンを除去せず、残存させておいてもよい。
【０２２１】
以上の工程により、アクティブマトリクス基板を形成することができる。
【０２２２】
次に、図１９（Ａ）に示すように、第１の画素電極８７１を覆うように印刷法やスピンコート法により、絶縁膜を成膜し、ラビングを行って配向膜８７２を形成する。なお、配向膜８７２は、斜方蒸着法により形成することもできる。
【０２２３】
次に、画素を形成した周辺の領域に液滴吐出法により閉ループ状のシール材８７３を形成する。ディスペンサ式（滴下式）により、シール材８７３で形成された閉ループ内側に、液晶材料を滴下する。
【０２２４】
ここで、図２５を用いて、液晶材料を滴下する工程を示す。図２５（Ａ）は、ディスペンサ２７０１によって液晶材料を滴下する工程の斜視図であり、図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）のＡ―Ｂにおける断面図である。
【０２２５】
シール材２７０２で囲まれた画素部２７０３を覆うように液晶材料２７０４をディスペンサ２７０１から滴下、または、吐出させている。ディスペンサ２７０１を移動させてもよいし、ディスペンサ２７０１を固定し、基板２７００を移動させることによって液晶層を形成することができる。また、複数のディスペンサ２７０１を設置して一度に液晶材料を滴下してもよい。
【０２２６】
図２５（Ｂ）に示すように、シール材２７０２で囲まれた領域のみに選択的に液晶材料２７０４を滴下、または吐出させることができる。
【０２２７】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、真空中で、配向膜８８３及び第２の画素電極（対向電極）８８２が設けられた対向基板８８１と基板８００とを貼り合わせ、紫外線硬化を行って、液晶材料が充填された液晶層８８４を形成する。
【０２２８】
シール材８７３には、フィラーが混入されていてもよく、さらに、対向基板８８１にはカラーフィルタや遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。また、液晶層８８４を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）の代わりに、対向基板を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶材料を注入するディップ式（汲み上げ式）を用いることができる。
【０２２９】
また、ここでは画素部に液晶材料を滴下したが、対向基板側に液晶材料を滴下した後、画素部を有する基板を張り合わせても良い。
【０２３０】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、ゲート配線８１１、ソース配線（図示しない）それぞれの端部上に絶縁膜が形成されている場合、該絶縁膜を除去した後、異方性導電層８８５を介して接続端子（ゲート配線に接続される接続端子８８６、ソース配線に接続される接続端子は図示せず。）を貼り付ける。さらに、各配線と接続端子との接続部を封止樹脂で封止することが好ましい。この構造により、断面部からの水分が画素部に侵入し、劣化することを防ぐことができる。以上の工程により、液晶表示パネルを形成することができる。
【０２３１】
以上の工程により液晶表示パネルを作製することができる。なお、静電破壊防止のための保護回路、代表的にはダイオードなどを、接続端子とソース配線（ゲート配線）の間または画素部に設けてもよい。この場合、上記したＴＦＴと同様の工程で作製し、画素部のゲート配線とダイオードのドレイン又はソース配線とを接続することにより、静電破壊を防止することができる。
【０２３２】
なお、実施の形態２乃至実施の形態１０のいずれをも本実施例に適用することができる。
【実施例２】
【０２３３】
本実施例では、表示パネルとして発光表示パネルの作製方法について図２７〜図３４を用いて説明する。図２７〜図３０は、画素部及び接続端子部の縦断面構造を模式的に示したものであり、Ｃ−Ｄ、及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図３１〜図３４に示す。また、本実施例においては、ゲート電極の形成工程として実施の形態１を用いて説明する。なお、図２７〜３０のＡ−Ｂは、接続端子部を表し、図２７〜３４のＣ−Ｄ、及びＥ−Ｆは、画素部の各画素においてスイッチングＴＦＴ、駆動用ＴＦＴ、及び発光素子が設けられる領域を示す。
【０２３４】
図２７（Ａ）に示すように、実施例１と同様に基板２００１表面を４００度で酸化して膜厚１００ｎｍの絶縁膜２００２を形成する。次に第１の導電層２００３を形成し、第１の導電層上に液滴吐出法により後にゲート電極が形成される領域に透光性を有する材料を滴下した後、乾燥又は焼成を行って、第１の膜パターン２００４、２００５を形成する。基板２００１には、旭硝子社製ＡＮ１００ガラス基板を用い、第１の導電層には、スパッタリング法により膜厚１００ｎｍのタングステン膜を成膜し、第１の膜パターンには、ポリイミドを用いる。
【０２３５】
なお、第１の膜パターン２００４、２００５を形成する前に、第１の導電層２００３上に撥液表面を有する層が形成されることで、第１の膜パターンの材料が表面ではじかれ、曲率の高い膜パターンが形成される。撥液表面を有する層は、実施の形態９で示される方法により形成される。
【０２３６】
次に、基板から第１の膜パターン２００４、２００５を介して第１の導電層２００３にレーザ光２００６、２００７を照射する。ここでは、レーザ光として、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザから射出されるレーザ光を用いる。この結果、第１の膜パターンの一部が硬化され、第１のマスクパターン２０１０、２０１１が形成される。この後、剥離液を用いて第１の膜パターン２００４、２００５を除去する。ここでは、第１の膜パターンで集光された光によって第１の膜パターンの一部を加熱しているため、微細なマスクパターンを形成することができる。
【０２３７】
次に、第２のマスクパターン２０１２、２０１３を形成する。第２のマスクパターンは、実施例１の第２のマスクパターンと同様の材料を用い形成する。第２のマスクパターンは、後に形成されるゲート配線、ゲート電極及び接続導電層上に形成される。
【０２３８】
次に、図２７（Ｃ）に示すように、第１のマスクパターン及び第２のマスクパターン２０１０〜２０１３を用いて第１の導電層の一部をエッチングして、ゲート配線２０１５、ゲート電極２０１６、２０１８及び容量電極２０１７を形成する。この後、第１及び第２のマスクパターン２０１０〜２０１３を、剥離液を用いて剥離する。
【０２３９】
次に、図２８（Ａ）に示すように、実施例１と同様にプラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜２０２１、第１の半導体膜２０２２及びｎ型を呈する第２の半導体膜２０２３を成膜する。第２の半導体膜上に第３のマスクパターン２０２４〜２０２７を、後の第１及び第３の半導体領域が形成される領域上に形成する。第３のマスクパターンは、実施例１の第３のマスクパターン８１７、８１８と同様に形成することができる。
【０２４０】
次に、図２８（Ｂ）に示すように、実施例１と同様に、第３のマスクパターンを用いて第２の半導体膜２０２３をそれぞれエッチングして、第１の半導体領域２０３１〜２０３４を形成する。この後、第３のマスクパターンを剥離液を用いて剥離する。
【０２４１】
次に、第１の半導体領域２０３１〜２０３４及びその間に形成されている第１の半導体膜２０２２を覆う第４のマスクパターン２０３５、２０３６を形成する。次に、第４のマスクパターンを用いて、第１の半導体膜２０２２をエッチングして、図２８（Ｃ）に示すような第２の半導体領域２０４１、２０４２を形成すると共にゲート絶縁膜２０２１の一部を露出する。この後、第４のマスクパターン２０３５、２０３６を、剥離液を用いて剥離する。なお、このときの縦断面構造Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図３１に示すので同時に参照する。
【０２４２】
次に、実施例１と同様に、第５のマスクパターン２０４３、２０４４を形成する。第５のマスクパターンは、液滴吐出法によりゲート絶縁膜２０２１と容量電極２０１７とが重畳する領域に、撥液表面を形成する溶液を吐出する。次に、第６のマスクパターン２０４５を形成する。第６のマスクパターンは、第１のコンタクトホールを形成するために用いるマスクであり、ポリイミドを液滴吐出法により吐出し、２００度で３０分加熱して形成する。このとき、第５のマスクパターン２０４３、２０４４は撥液性であり、第６のマスクパターン２０４５は親液性であるため、第５のマスクパターンが形成される領域には、第６のマスクパターン２０４５は形成されない。
【０２４３】
次に、酸素アッシングにより第５のマスクパターン２０４３、２０４４を除去してゲート絶縁膜２０２１の一部を露出する。次に、第６のマスクパターン２０４５を用いて、露出されたゲート絶縁膜を実施例１と同様にエッチングする。この後、酸素アッシング及び剥離液を用いたエッチングにより第６のマスクパターンを剥離する。
【０２４４】
次に、図２９（Ａ）に示すように、第２の導電層２０５１〜２０５４を液滴吐出法で形成する。第２の導電層は、後のソース配線及びドレイン配線となる。ここでは、第２の導電層２０５１は第１の半導体領域２０３１と接続され、第２の導電層２０５２は第１の半導体領域２０３２と容量電極２０１７とに接続され、第２の導電層２０５３は第１の半導体領域２０３３と接続され、第２の導電層２０５４は第１の半導体領域２０３４と接続されるように形成する。なお、図２９（Ａ）のＣ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面図を図３２に示す。なお図３２に示すように、第２の導電層２０５３は電源線及び容量配線として機能する。
【０２４５】
以上の工程によりスイッチング用ＴＦＴ２０６０ａ、駆動用ＴＦＴ２０６０ｃ、容量素子２０６０ｂ、及びそれらを有するアクティブマトリクス基板を形成することができる。
【０２４６】
次に、図２９（Ｂ）に示すように、第３の導電膜を成膜したのち、第７のマスクパターンを用いて所望の形状にエッチングして、駆動用ＴＦＴ２０６０ｃの第２の導電層２０５４に接続される第１の画素電極２０５５を形成する。第３の導電膜は、実施例１と同様に膜厚１１０ｎｍの酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を成膜し、所望の形状にエッチングして第１の画素電極２０５５を形成する。このエッチング工程において、ゲート配線並びにソース配線が接続端子と接続する領域に形成された第３の導電層をエッチングしてもよい。
【０２４７】
また、第１の画素電極を形成する他の方法としては、選択的に導電材料を含む溶液を液滴吐出法で滴下して、エッチング工程無しに第１の画素電極を形成することができる。さらには、撥液表面を形成する溶液をマスクパターンとして後に第１の画素電極が形成されない領域に形成した後、導電性を有する溶液を吐出して、第１の画素電極を形成することができる。この場合、マスクパターンは、酸素を用いたアッシングで除去することができる。また、マスクパターンを除去せず、残存させておいてもよい。
【０２４８】
また、第１の画素電極の材料としてこれに代わって酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いてもよい。
【０２４９】
また、本実施例では、発光した光を基板２００１側に放射させる構造、即ち透過型の発光表示パネルのため、画素電極を透光性を有する導電膜で形成したが、発光した光を基板２００１とは反対側に放射させる構造、即ち反射型の発光表示パネルを作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした溶液を用いて、第１の画素電極を形成することができる。
【０２５０】
この後、第７のマスクパターンを、剥離液を用いて剥離する。なお、図２９（Ｂ）のＣ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面図を図３３に示す。
【０２５１】
次に、全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層２０６１と、絶縁層２０６２を形成する。絶縁層２０６２は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって形成する。また、絶縁層２０６２をマスクとして、第１の画素電極２０５５が露出するように絶縁層をエッチングして保護層２０６１を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層２０６２を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。
【０２５２】
絶縁層２０６２は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸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珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素に結合する水素がメチルやフェニル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すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。また、絶縁層を着色顔料を含む絶縁層、レジスト等で形成することができる。この場合、絶縁層は、遮光膜として機能するため後に形成される表示装置のコントラストが向上する。なお、図２９（Ｃ）のＣ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面図を図３４に示す。
【０２５３】
次に、図３０（Ａ）に示すように、蒸着法またはスピンコート法、インクジェット等の塗布法により発光物質を含む層２０７３を形成した後、第２の画素電極２０７４を形成して発光素子２０７５を形成する。この発光素子２０７５は駆動用ＴＦＴ２０６０ｃと接続された構造となる。この後、発光素子２０７５を封止するために保護積層を形成する。保護積層は、第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなっている。
【０２５４】
なお、発光物質を含む層２０７３を形成する前に、大気圧中で２００℃の熱処理を行い絶縁層２０６２中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに発光物質を含む層２０７３を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
【０２５５】
また、第１の画素電極２０５５の表面を酸素プラズマに晒したり、紫外線光を照射して、表面処理を加えても良い。
【０２５６】
発光物質を含む層２０７３は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、デンドリマー、オリゴマー等に代表される中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。
【０２５７】
電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス（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）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。
【０２５８】
また、正孔輸送性の高い物質としては、例えば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：α−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）や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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物が挙げられる。
【０２５９】
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Ａｌｑ3のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）やアルカリ土類金属との混合物であってもよい。
【０２６０】
電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物（ＭｏＯx）やバナジウム酸化物（ＶＯx）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯx）、タングステン酸化物（ＷＯx）、マンガン酸化物（ＭｎＯx）等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、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が挙げられる。
【０２６１】
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルター（着色層）を設けることで、従来必要であるとされていた円偏光版などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０２６２】
発光層を形成する発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、４−（ジシアノメチレン）２−メチル−６−［２−(１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）、ペリフランテン、２,５−ジシアノ−１,４−ビス[２−（１０−メトキシ−１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］ベンゼン、Ｎ,Ｎ'−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス(８−キノリノラト)アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９,９'−ビアントリル、９,１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９,１０−ジ(２−ナフチル)アントラセン（略称：ＤＮＡ）等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。
【０２６３】
一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、陰極／発光物質を含む層／陽極となる。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光物質を含む層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合２層構造となる。具体的には、陰極／発光層／正孔輸送層／陽極という構造である。
【０２６４】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０２６５】
ポリパラフェニレンビニレン系発光材料には、ポリ（パラフェニレンビニレン）  ［ＰＰＶ］  の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）  ［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系発光材料には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系発光材料には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系発光材料には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０２６６】
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。
【０２６７】
また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。
【０２６８】
白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Ａｌｑ3、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ3、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法により発光層を形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（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）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
【０２６９】
発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。
【０２７０】
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素、及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０２７１】
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。
【０２７２】
以上に掲げる発光物質を含む層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０２７３】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。
【０２７４】
次に、図３０（Ｂ）に示すように、シール材２０８１を形成し、封止基板２０８２を用いて封止する。その後、ゲート配線２０１１、ソース配線（図示しない）それぞれの端部に、異方性導電層２０８３を介して接続端子（ゲート配線に接続される接続端子２０８４、ソース配線に接続される接続端子は図示せず。）を貼り付ける。さらに、各配線と接続端子との接続部を封止樹脂２０８５で封止することが好ましい。この構造により、断面部からの水分が発光素子に侵入し、劣化することを防ぐことができる。以上の工程により、発光表示パネルを形成することができる。
【０２７５】
以上の工程により発光表示パネルを作製することができる。なお、静電破壊防止のための保護回路、代表的にはダイオードなどを、接続端子とソース配線（ゲート配線）の間または画素部に設けてもよい。この場合、上記したＴＦＴと同様の工程で作製し、画素部のゲート配線とダイオードのドレイン配線又はソース配線とを接続することにより、静電破壊を防止させることができる。
【０２７６】
なお、実施の形態２乃至実施の形態１０のいずれをも本実施例に適用することができる。また、表示パネルとして実施例１及び実施例２において、液晶表示パネル及び発光表示パネルを例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ；デジタルマイクロミラーデバイス）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ；プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ；フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動表示装置（電子ペーパー）等のアクティブ型表示パネルに、本発明を適宜適用することができる。
【実施例３】
【０２７７】
上記実施例において適用可能な発光素子の形態を、図３６を用いて説明する。
【０２７８】
図３６（Ａ）は第１の画素電極１１を透光性の酸化物導電性材料で形成した例であり、酸化珪素を１〜１５原子％の濃度で含む酸化物導電性材料で形成している。その上に正孔注入層若しくは正孔輸送層４１、発光層４２、電子輸送層若しくは電子注入層４３を積層した発光物質を含む層１６を設けている。第２の画素電極１７は、ＬｉＦやＭｇＡｇなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第１の電極３３とアルミニウムなどの金属材料で形成する第２の電極３４で形成している。この構造の画素は、図中に矢印で示したように第１の画素電極１１から光を放射することが可能となる。
【０２７９】
図３６（Ｂ）は第２の画素電極１７から光を放射する例を示し、第１の画素電極１１はアルミニウム、チタンなどの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度の窒素を含む金属材料で形成する第１の電極３５と、酸化珪素を１〜１５原子％の濃度で含む酸化物導電性材料で形成する第２の電極３２で形成している。その上に正孔注入層若しくは正孔輸送層４１、発光層４２、電子輸送層若しくは電子注入層４３を積層した発光物質を含む層１６を設けている。第２の画素電極１７は、ＬｉＦやＣａＦなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第３の電極３３とアルミニウムなどの金属材料で形成する第４の電極３４で形成するが、いずれの層も１００ｎｍ以下の厚さとして光を透過可能な状態としておくことで、第２の画素電極１７から光を放射することが可能となる。
【０２８０】
なお、図３６（Ａ）または図３６（Ｂ）の構造を有する発光素子において、両方向、即ち第１の画素電極及び第２の画素電極から光を放射する場合には、第１の画素電極１１に、透光性を有し且つ仕事関数の大きい導電膜を用い、第２の画素電極１７に、透光性を有し且つ仕事関数の小さい導電膜を用いる。代表的には、第１の画素電極１１を、酸化珪素を１〜１５原子％の濃度で含む酸化物導電性材料で形成し、第２の画素電極１７を、それぞれ１００ｎｍ以下の厚さのＬｉＦやＣａＦなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第３の電極３３とアルミニウムなどの金属材料で形成する第４の電極３４で形成すればよい。
【０２８１】
図３６（Ｃ）は第１の画素電極１１から光を放射する例を示し、かつ、発光物質を含む層１６を電子輸送層若しくは電子注入層４３、発光層４２、正孔注入層若しくは正孔輸送層４１の順に積層した構成を示している。第２の画素電極１７は、発光物質を含む層１６側から酸化珪素を１〜１５原子％の濃度で含む酸化物導電性材料で形成する第２の電極３２、アルミニウム、チタンなどの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料で形成する第１の電極３５で形成している。第１の画素電極１１は、ＬｉＦやＣａＦなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第３の電極３３とアルミニウムなどの金属材料で形成する第４の電極３４で形成するが、いずれの層も１００ｎｍ以下の厚さとして光を透過可能な状態としておくことで、第１の画素電極１１から光を放射することが可能となる。
【０２８２】
図３６（Ｄ）は第２の画素電極１７から光を放射する例を示し、かつ、発光物質を含む層１６を電子輸送層若しくは電子注入層４３、発光層４２、正孔注入層若しくは正孔輸送層４１の順に積層した構成を示している。第１の画素電極１１は図３５（Ａ）と同様な構成とし、膜厚は発光物質を含む層１６で発光した光を反射可能な程度に厚く形成している。第２の画素電極１７は、酸化珪素を１〜１５原子％の濃度で含む酸化物導電性材料で構成している。この構造において、正孔注入層若しくは正孔輸送層４１を無機物である金属酸化物（代表的には酸化モリブデン若しくは酸化バナジウム）で形成することにより、第２の画素電極１７を形成する際に導入される酸素が供給されて正孔注入性が向上し、駆動電圧を低下させることができる。
【０２８３】
なお、図３６（Ｃ）または図３６（Ｄ）の構造を有する発光素子において、両方向、即ち第１の画素電極及び第２の画素電極から光を放射する場合には、第１の画素電極１１に、透光性を有し且つ仕事関数の小さい導電膜を用い、第２の画素電極１７に、透光性を有し且つ仕事関数の大きい導電膜を用いる。代表的には、第１の画素電極１１を、それぞれ１００ｎｍ以下の厚さのＬｉＦやＣａＦなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第３の電極３３とアルミニウムなどの金属材料で形成する第４の電極３４で形成し、第２の画素電極１７を、酸化珪素を１〜１５原子％の濃度で含む酸化物導電性材料で形成すればよい。
【実施例４】
【０２８４】
上記実施例で示す発光表示パネルの画素回路、及びその動作構成について、図３７を用いて説明する。発光表示パネルの動作構成は、ビデオ信号がデジタルの表示装置において、画素に入力されるビデオ信号が電圧で規定されるのものと、電流で規定されるものとがある。ビデオ信号が電圧によって規定されるものには、発光素子に印加される電圧が一定のもの（ＣＶＣＶ）と、発光素子に印加される電流が一定のもの（ＣＶＣＣ）とがある。また、ビデオ信号が電流によって規定されるものには、発光素子に印加される電圧が一定のもの（ＣＣＣＶ）と、発光素子に印加される電流が一定のもの（ＣＣＣＣ）とがある。本実施例では、ＣＶＣＶ動作をする画素を図３７（Ａ）及び（Ｂ）用いて説明する。また、ＣＶＣＣ動作をする画素を図３７（Ｃ）〜（Ｆ）を用いて説明する。
【０２８５】
図３７（Ａ）及び（Ｂ）に示す画素は、列方向に信号線３７１０及び電源線３７１１、行方向に走査線３７１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ３７０１、駆動用ＴＦＴ３７０３、容量素子３７０２及び発光素子７０５を有する。
【０２８６】
なお、スイッチング用ＴＦＴ３７０１及び駆動用ＴＦＴ３７０３は、オンしているときは線形領域で動作する。また駆動用ＴＦＴ３７０３は発光素子３７０５に電圧を印加するか否かを制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましく、本実施例ではｎチャネル型ＴＦＴとして形成する。また駆動用ＴＦＴ３７０３には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のＴＦＴを用いてもよい。また、駆動用ＴＦＴ３７０３のチャネル幅Ｗとチャネルと長Ｌの比（Ｗ／Ｌ）は、ＴＦＴの移動度にもよるが１〜１０００であることが好ましい。Ｗ／Ｌが大きいほど、ＴＦＴの電気特性が向上する。
【０２８７】
図３７（Ａ）、（Ｂ）に示す画素において、ＴＦＴ３７０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、ＴＦＴ３７０１がオンとなると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子３７０２にそのビデオ信号の電圧が保持される。
【０２８８】
図３７（Ａ）において、電源線３７１１がＶｓｓで発光素子３７０５の対向電極がＶｄｄの場合、即ち図３６（Ｃ）及び（Ｄ）の場合、発光素子の対向電極は陽極であり、駆動用ＴＦＴ３７０３に接続される電極は陰極である。この場合、駆動用ＴＦＴ３７０３の特性バラツキによる輝度ムラを抑制することが可能である。
【０２８９】
図３７（Ａ）において、電源線３７１１がＶｄｄで発光素子３７０５の対向電極がＶｓｓの場合、即ち図３６（Ａ）及び（Ｂ）の場合、発光素子の対向電極は陰極であり、駆動用ＴＦＴ３７０３に接続される電極は陽極である。この場合、Ｖｄｄより電圧の高いビデオ信号を信号線３７１０に入力することにより、容量素子３７０２にそのビデオ信号の電圧が保持され、駆動用ＴＦＴ３７０３が線形領域で動作するので、ＴＦＴのバラツキによる輝度ムラを改善することが可能である。
【０２９０】
図３７（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ３７０６と走査線３７１５を追加している以外は、図３７（Ａ）に示す画素構成と同じである。
【０２９１】
ＴＦＴ３７０６は、新たに配置された走査線３７１５によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ３７０６がオンとなると、容量素子３７０２に保持された電荷は放電し、ＴＦＴ３７０３がオフとなる。つまり、ＴＦＴ３７０６の配置により、強制的に発光素子３７０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ３７０６を消去用ＴＦＴと呼ぶことができる。従って、図３７（Ｂ）の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、発光のデューティ比を向上することが可能となる。
【０２９２】
上記動作構成を有する画素において、発光素子３７０５の電流値は、線形領域で動作する駆動用ＴＦＴ３７０３により決定することができる。上記構成により、ＴＦＴの特性のバラツキを抑制することが可能であり、ＴＦＴ特性のバラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた表示装置を提供することができる。
【０２９３】
次に、ＣＶＣＣ動作をする画素を図３７（Ｃ）〜（Ｆ）を用いて説明する。図３７（Ｃ）に示す画素は、図３７（Ａ）に示す画素構成に、電源線３７１２、電流制御用ＴＦＴ３７０４が設けられている。
【０２９４】
図３７（Ｅ）に示す画素は、駆動用ＴＦＴ３７０３のゲート電極が、行方向に配置された電源線３７１２に接続される点が異なっており、それ以外は図３７（Ｃ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図３７（Ｃ）、（Ｅ）に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線３７１２が配置される場合（図３７（Ｃ））と、行方向に電源線３７１２が配置される場合（図３７（Ｅ））とでは、各電源線は異なるレイヤーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴ３７０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図３７（Ｃ）、（Ｅ）として分けて記載する。
【０２９５】
なお、スイッチング用ＴＦＴ３７０１は線形領域で動作し、駆動用ＴＦＴ３７０３は飽和領域で動作する。また駆動用ＴＦＴ３７０３は発光素子３７０５に流れる電流値を制御する役目を有し、ＴＦＴ３７０４は飽和領域で動作し発光素子３７０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。
【０２９６】
図３７（Ｄ）及び（Ｆ）示す画素はそれぞれ、図３７（Ｃ）及び（Ｅ）に示す画素に、消去用ＴＦＴ３７０６と走査線３７１５を追加している以外は、図３７（Ｃ）及び（Ｅ）に示す画素構成と同じである。
【０２９７】
なお、図３７（Ａ）及び（Ｂ）に示される画素でも、ＣＶＣＣ動作をすることは可能である。また、図３７（Ｃ）〜（Ｆ）に示される動作構成を有する画素は、図３７（Ａ）及び（Ｂ）と同様に、発光素子の電流の流れる方向によって、Ｖｄｄ及びＶｓｓを適宜変えることが可能である。
【０２９８】
上記構成を有する画素は、ＴＦＴ３７０４が線形領域で動作するために、ＴＦＴ３７０４のＶｇｓの僅かな変動は、発光素子３７０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子３７０５の電流値は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ３７０３により決定することができる。上記構成により、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた表示装置を提供することができる。
【０２９９】
特に、非晶質半導体等を有する薄膜トランジスタを形成する場合、駆動用ＴＦＴの半導体膜の面積を大きくすると、ＴＦＴのバラツキの低減が可能であるため好ましい。このため、図３７（Ａ）及び図３７（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴの数が少ないため開口率を増加させることが可能である。
【０３００】
なお、容量素子３７０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などで、まかなうことが可能な場合には、容量素子３７０２を設けなくてもよい。
【０３０１】
また、非晶質半導体膜で形成される薄膜トランジスタは、しきい値がシフトしやすいため、しきい値を補正する回路を画素内又は画素周辺に設けることが好ましい。
【０３０２】
このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、画素密度が増えた場合、各画素にＴＦＴが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。一方、一列毎にＴＦＴが設けられるパッシブマトリクス型の発光装置を形成することもできる。パッシブマトリクス型の発光装置は、各画素にＴＦＴが設けられていないため、高開口率となる。
【０３０３】
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。
【０３０４】
以上のように、多様な画素回路を採用することができる。
【実施例５】
【０３０５】
本実施例では、上記実施例に示した表示パネルへの駆動回路（信号線駆動回路１４０２及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ）の実装について、図９を用いて説明する。
【０３０６】
図９（Ａ）に示すように、画素部１４０１の周辺に信号線駆動回路１４０２、及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂを実装する。図９（Ａ）では、信号線駆動回路１４０２、及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ等として、ＣＯＧ方式により、基板１４００上にＩＣチップ１４０５を実装する。そして、ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０３０７】
また、図９（Ｂ）に示すように、ＳＡＳや結晶性半導体でＴＦＴを形成する場合、画素部１４０１と走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ等を基板上に一体形成し、信号線駆動回路１４０２等を別途ＩＣチップとして実装する場合がある。図９（Ｂ）において、信号線駆動回路１４０２として、ＣＯＧ方式により、基板１４００上にＩＣチップ１４０５を実装する。そして、ＦＰＣ１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０３０８】
さらに図９（Ｃ）に示すように、ＣＯＧ方式に代えて、ＴＡＢ方式により信号線駆動回路１４０２等を実装する場合がある。そして、ＦＰＣ１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。図９（Ｃ）において、信号線駆動回路をＴＡＢ方式により実装しているが、走査線駆動回路をＴＡＢ方式により実装してもよい。
【０３０９】
ＩＣチップをＴＡＢ方式により実装すると、基板に対して画素部を大きく設けることができ、狭額縁化を達成することができる。
【０３１０】
ＩＣチップは、シリコンウェハを用いて形成するが、ＩＣチップの代わりにガラス基板上にＩＣを形成したＩＣ（以下、ドライバＩＣと表記する）を設けてもよい。ＩＣチップは、円形のシリコンウェハからＩＣチップを取り出すため、母体基板形状に制約がある。一方ドライバＩＣは、母体基板がガラスであり、形状に制約がないため、生産性を高めることができる。そのため、ドライバＩＣの形状寸法は自由に設定することができる。例えば、ドライバＩＣの長辺の長さを１５〜８０ｍｍとして形成すると、ＩＣチップを実装する場合と比較し、必要な数を減らすことができる。その結果、接続端子数を低減することができ、製造上の歩留まりを向上させることができる。
【０３１１】
ドライバＩＣは、基板上に形成された結晶質半導体を用いて形成することができ、結晶質半導体は連続発振型のレーザ光を照射することで形成するとよい。連続発振型のレーザ光を照射して得られる半導体膜は、結晶欠陥が少なく、大粒径の結晶粒を有する。その結果、このような半導体膜を有するトランジスタは、移動度や応答速度が良好となり、高速駆動が可能となり、ドライバＩＣに好適である。
【実施例６】
【０３１２】
本実施例では、上記実施例に示した表示パネルへの駆動回路（信号線駆動回路１４０２及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ）の実装方法について、図１０を用いて説明する。この実装方法としては、異方性導電材を用いた接続方法やワイヤボンディング方式等を採用すればよく、その一例について図１０を用いて説明する。なお、本実施例では、信号線駆動回路１４０２及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂにドライバＩＣを用いた例を示す。ドライバＩＣの代わりに、適宜ＩＣチップを用いることができる。
【０３１３】
図１０（Ａ）はアクティブマトリクス基板１７０１に、ドライバＩＣ１７０３が異方性導電材を用いて実装された例を示す。アクティブマトリクス基板１７０１上には、ソース配線又はゲート配線等の各配線（図示しない。）と該配線の取り出し電極である電極パット１７０２ａ、１７０２ｂが形成されている。
【０３１４】
ドライバＩＣ１７０３表面には、接続端子１７０４ａ、１７０４ｂが設けられ、その周辺部には保護絶縁膜１７０５が形成される。
【０３１５】
アクティブマトリクス基板１７０１上には、ドライバＩＣ１７０３が異方性導電接着剤１７０６で固定されており、接続端子１７０４ａ、１７０４ｂと電極パット１７０２ａ、１７０２ｂはそれぞれ、異方性導電接着剤中に含まれる導電性粒子１７０７で電気的に接続されている。異方性導電接着剤は、導電性粒子（粒径３〜７μｍ程度）を分散、含有する接着性樹脂であり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、導電性粒子（粒径が数〜数百μｍ程度）は、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素の合金粒子で形成される。また、これらの元素の多層構造を有する粒子でも良い。さらには、樹脂粒子に金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素の合金がコーティングされた粒子でもよい。
【０３１６】
また、異方性導電接着剤の代わりに、ベースフィルム上にフィルム状に形成された異方性導電フィルムを転写して用いても良い。異方性導電フィルムも、異方性導電接着剤と同様の導電性粒子が分散されている。異方性導電接着剤１７０６中に混入された導電性粒子１７０７の大きさと密度を適したものとすることにより、このような形態でドライバＩＣをアクティブマトリクス基板に実装することができる。本実装方法は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）のドライバＩＣの実装方法に適している。
【０３１７】
図１０（Ｂ）は有機樹脂の収縮力を用いた実装方法の例であり、ドライバＩＣの接続端子表面にＴａやＴｉなどでバッファ層１７１１ａ、１７１１ｂを形成し、その上に無電解メッキ法などによりＡｕを約２０μｍ形成しバンプ１７１２ａ、１７１２ｂとする。ドライバＩＣとアクティブマトリクス基板との間に光硬化性絶縁樹脂１７１３を介在させ、光硬化して固まる樹脂の収縮力を利用して電極間を圧接して実装することができる。本実装方法は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）のドライバＩＣの実装方法に適している。
【０３１８】
また、図１０（Ｃ）で示すように、アクティブマトリクス基板１７０１にドライバＩＣ１７０３を接着剤１７２１で固定して、ワイヤ１７２２ａ、１７２２ｂによりＣＰＵの接続端子と配線基板上の電極パット１７０２ａ、１７０２ｂとを接続しても良い。そして有機樹脂１７２３で封止する。本実装方法は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）のドライバＩＣの実装方法に適している。
【０３１９】
また、図１０（Ｄ）で示すように、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）１７３１上の配線１７３２と、導電性粒子１７０７を含有する異方性導電接着剤１７０６を介してドライバＩＣ１７０３を設けてもよい。この構成は、携帯端末等の筐体の大きさが限られた電子機器に用いる場合に大変有効である。本実装方法は、図９（Ｃ）のドライバＩＣの実装方法に適している。
【０３２０】
なお、ドライバＩＣの実装方法は、特に限定されるものではなく、公知のＣＯＧ方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法、半田バンプを用いたリフロー処理を用いることができる。なお、リフロー処理を行う場合は、ドライバＩＣ又はアクティブマトリクス基板に用いられる基板が耐熱性の高いプラスチック、代表的にはポリイミド基板、ＨＴ基板（新日鐵化学社製）、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ製）等を用いることが好ましい。
【実施例７】
【０３２１】
実施例６に示される発光表示パネルにおいて、半導体層をＳＡＳで形成することによって、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）に示すように、走査線側の駆動回路を基板１４００上に形成した場合の、駆動回路について説明する。
【０３２２】
図１４は、１〜１５ｃｍ2／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。
【０３２３】
図１４において１５００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。バッファ回路１５０１の先に画素が接続さる。
【０３２４】
図１５は、パルス出力回路１５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型のＴＦＴ３６０１〜３６１３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。
【０３２５】
また、バッファ回路１５０１の具体的な構成を図１６に示す。バッファ回路も同様にｎチャネル型のＴＦＴ３６２０〜３６３５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。
【実施例８】
【０３２６】
本実施例では、表示モジュールについて説明する。ここでは、表示モジュールの一例として、液晶モジュールを、図２６を用いて示す。
【０３２７】
アクティブマトリクス基板１６０１と対向基板１６０２とが、シール材１６００により固着され、それらの間には画素部１６０３と液晶層１６０４とが設けられ表示領域を形成している。
【０３２８】
着色層１６０５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書く画素に対応して設けられている。アクティブマトリクス基板１６０１と対向基板１６０２との外側には、偏光板１６０６、１６０７が配設されている。また、偏光板１６０６の表面には、保護膜１６１６が形成されており、外部からの衝撃を緩和している。
【０３２９】
アクティブマトリクス基板１６０１に設けられた接続端子１６０８には、ＦＰＣ１６０９を介して配線基板１６１０が接続されている。ＦＰＣ又は接続配線には画素駆動回路（ＩＣチップ、ドライバＩＣ等）１６１１が設けられ、配線基板１６１０には、コントロール回路や電源回路などの外部回路１６１２が組み込まれている。
【０３３０】
冷陰極管１６１３、反射板１６１４、及び光学フィルム１６１５はバックライトユニットであり、これらが光源となって液晶表示パネルへ光を投射する。液晶パネル、光源、配線基板、ＦＰＣ等は、ベゼル１６１７で保持及び保護されている。
【０３３１】
なお、実施の形態１乃至実施の形態９のいずれをも本実施例に適用することができる。
【実施例９】
【０３３２】
本実施例では、表示モジュールの一例として、発光表示モジュールの断面図を、図３５を用いて示す。
【０３３３】
図３５（Ａ）は、アクティブマトリクス基板１２０１と対向基板１２０２とが、シール材１２００により固着された発光表示モジュールの断面を示しており、これらの間には画素部１２０３とが設けられ表示領域を形成している。
【０３３４】
対向基板１２０２と、画素部１２０３との間には、空間１２０４が形成される。空間には、不活性ガス、例えば窒素ガスを充填したり、吸水性の高い材料を有する透光性樹脂を形成して、さらに水分や酸素の侵入の防止を高めることができる。また透光性を有し、吸水性の高い樹脂を形成してもよい。透光性を有する樹脂により、発光素子からの光が第２の基板側へ出射される場合であっても、透過率を低減することなく形成することができる。
【０３３５】
また、コントランスを高めるため、モジュールの少なくとも画素部に偏光板、又は円偏光板（偏光板、１／４λ板及び１／２λ板）を備えるとよい。第２の基板１２０２側から表示を認識する場合、第２の基板１２０２から順に、１／４λ板及び１／２λ板１２０５、偏光板１２０６を設けるとよい。さらに偏光板上に反射防止膜を設けてもよい。
【０３３６】
また、第２の基板１２０２及びアクティブマトリクス基板１２０１の両方から表示を認識する場合、アクティブマトリクス基板の表面にも同様に、１／４λ板及び１／２λ板、偏光板を設けるとよい。
【０３３７】
アクティブマトリクス基板１２０１に設けられた接続端子１２０８には、ＦＰＣ１２０９を介して配線基板１２１０が接続されている。ＦＰＣ又は接続配線には画素駆動回路（ＩＣチップ、ドライバＩＣ等）１２１１が設けられ、配線基板１２１０には、コントロール回路や電源回路などの外部回路１２１２が組み込まれている。
【０３３８】
また、図３５（Ｂ）に示すように、画素部１２０３と偏光板の間、又は画素部と円偏光板の間に着色層１２０７を設けることができる。この場合、画素部に白色発光が可能な発光素子を設け、ＲＧＢを示す着色層を別途設けることでフルカラー表示することができる。また、画素部に青色発光が可能な発光素子を設け、色変換層などを別途設けることによってフルカラー表示することができる。また、各画素部、赤色、緑色、青色の発光を示す発光素子を形成し、且つ着色層を用いることもできる。このような表示モジュールは、各ＲＢＧの色純度が高く、高精細な表示が可能となる。
【０３３９】
図３５（Ｃ）においては、図３５（Ａ）と異なり、対向基板を用いずフィルム又は樹脂等の保護膜１２２１を用いてアクティブマトリクス基板及び発光素子を封止する場合を示す。画素部１２０３の画素電極を覆って、保護膜１２２１が設けられている。保護膜として、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、又はシリコーン樹脂等の有機材料を用いることができる。また保護膜は、液滴吐出法によりポリマー材料を滴下して形成してもよい。本実施の形態では、ディスペンサを用いてエポキシ樹脂を吐出し、乾燥させる。さらに保護膜上に、対向基板を設けてもよい。その他の構成は、図３５（Ａ）と同様である。
【０３４０】
このように対向基板を用いず封止すると、表示装置の軽量化、小型化、薄膜化を向上させることができる。
【０３４１】
本実施例のモジュールは、配線基板１２１０がＦＰＣ１２０９を用いて実装されているが、必ずしもこの構成に限定されない。ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式を用い、画素駆動回路１２１１、外部回路１２１２を直接基板上に実装させるようにしてもよい。
【０３４２】
なお、実施の形態１乃至実施の形態９のいずれをも本実施例に適用することができる。また、表示モジュールとして液晶表示モジュール及び発光表示モジュールの例を示したが、これに限られるものではなく、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ；デジタルマイクロミラーデバイス）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ；プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ；フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動表示装置（電子ペーパー）等の表示モジュールに適宜適用することができる。
【実施例１０】
【０３４３】
本実施例では、上記実施例で示す表示パネルの乾燥剤について、図３８を用いて説明する。
【０３４４】
図３８（Ａ）は、表示パネルの上面図であり、図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）のＡ−Ｂにおける断面図、図３８（Ｃ）は図３８（Ａ）のＣ−Ｄにおける断面図を示す。
【０３４５】
図３８（Ａ）に示すように、アクティブマトリクス基板１８００と対向基板１８０１とが、シール材１８０２によって封止されている。第１の基板と第２の基板との間には、画素領域が設けられている。画素領域には、ソース配線１８０５及びゲート配線１８０６が交差する領域において、画素１８０７が形成されている。画素領域とシール材１８０２との間には、乾燥剤１８０４が設けられている。また、画素領域において、ゲート配線又はソース配線、上に乾燥剤１８１４が設けられている。なお、ここは、ゲート配線上に乾燥剤１８１４を設けているが、ゲート配線及びソース配線上に設けることもできる。
【０３４６】
乾燥剤１８０４としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）や酸化バリウム（ＢａＯ）等のようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水（Ｈ２Ｏ）を吸着する物質を用いるのが好ましい。但し、これに限らずゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水を吸着する物質を用いても構わない。
【０３４７】
また、乾燥剤を、透湿性の高い樹脂に粒状の物質として含まれた状態で基板に固定することができる。ここで、透湿性の高い樹脂としては、例えば、エステルアクリレート、エーテルアクリレート、エステルウレタンアクリレート、エーテルウレタンアクリレート、ブタジエンウレタンアクリレート、特殊ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹脂アクリレート等のアクリル樹脂を用いることができる。この他、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、グリシジルアミン系樹脂、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。また、この他の物質を用いても構わない。また、例えばシロキサン等の無機物等を用いてもよい。
【０３４８】
さらに、吸水性を有する物質としては、化学吸着によって水を吸着することのできる分子を有機溶媒中に混合した溶液を固化させたもの等を用いることができる。
【０３４９】
なお、上記のような透湿性の高い樹脂若しくは無機物としては、シール材として用いる物質よりも透湿性の高い物質を選択することが好ましい。
【０３５０】
以上のような、本発明の発光装置では、外部から発光装置内部に混入した水を、発光素子が形成された領域に至る前に吸水することができる。その結果、水に起因した画素に設けられた素子、代表的には発光素子の劣化を抑制することができる。
【０３５１】
図３８（Ｂ）に示すように、表示パネルの周辺部において、乾燥剤１８０４はシール材１８０２と画素領域１８０３の間に設けられている。また、対向基板又はアクティブマトリクス基板に凹部を設け、そこに乾燥剤１８０４を設けることにより、表示パネルを薄型化することが可能となる。
【０３５２】
また、図３８（Ｃ）に示すように、画素１８０７においては、表示素子を駆動する半導体素子の一部である半導体領域１８１１、ゲート配線１８０６、ソース配線１８０５、及び画素電極１８１２が形成されている。表示パネルの画素部において、乾燥剤１８０４は、対向基板においてゲート配線１８０６と重畳する領域に設けられている。ソース配線と比較して、ゲート配線の幅は２〜４倍であるため、非表示領域であるゲート配線１８０６上に乾燥剤１８１４を設けることにより、開口率を低下せず、かつ表示素子への水分の侵入及びそれに起因する劣化を抑制することができる。また、対向基板に凹部を設け、そこに乾燥剤を設けることにより、表示パネルを薄型化することが可能である。
【実施例１１】
【０３５３】
本発明により、微細な構造の半導体素子を高集積した回路、代表的には、信号線駆動回路、コントローラ、ＣＰＵ、音声処理回路のコンバータ、電源回路、送受信回路、メモリ、音声処理回路のアンプ等の半導体装置を形成することができる。さらには、ＭＰＵ（マイクロコンピュータ）、メモリ、Ｉ／Ｏインターフェースなどひとつのシステム（機能回路）を構成する回路がモノリシックに搭載され、高速化、高信頼性、低消費電力化が可能なシステムオンチップを形成することができる。
【実施例１２】
【０３５４】
上記実施例に示される半導体装置を筺体に組み込むことによって様々な電子機器を作製することができる。電子機器としては、テレビジョン装置、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、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。ここでは、これらの電子機器の代表例としてテレビジョン装置を及びそのブロック図をそれぞれ図１１及び図１２に、デジタルカメラを図１３に示す。
【０３５５】
図１１は、アナログのテレビジョン放送を受信するテレビジョン装置の一般的な構成を示す図である。図１１において、アンテナ１１０１で受信されたテレビ放送用の電波は、チューナ１１０２に入力される。チューナ１１０２は、アンテナ１１０１より入力された高周波テレビ信号を希望受信周波数に応じて制御された局部発振周波数の信号と混合することにより、中間周波数（ＩＦ）信号を生成して出力する。
【０３５６】
チューナ１１０２により取り出されたＩＦ信号は、中間周波数増幅器（ＩＦアンプ）１１０３により必要な電圧まで増幅された後、映像検波回路１１０４によって映像検波されると共に、音声検波回路１１０５によって音声検波される。映像検波回路１１０４により出力された映像信号は、映像系処理回路１１０６により、輝度信号と色信号とに分離され、さらに所定の映像信号処理が施されて映像信号となり、本発明の半導体装置である表示装置、代表的には液晶表示装置、発光表示装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ；デジタルマイクロミラーデバイス）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ；プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ；フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動表示装置（電子ペーパー）等の映像系出力部１１０８に出力される。なお、表示装置に液晶表示装置を用いたものは、液晶テレビジョンとなり、発光表示装置を用いたものはＥＬテレビジョンとなる。また、他の表示装置を用いた場合も同様である。
【０３５７】
また、音声検波回路１１０５により出力された信号は、音声系処理回路１１０７により、ＦＭ復調などの処理が施されて音声信号となり、適宜増幅されてスピーカ等の音声系出力部１１０９に出力される。
【０３５８】
なお、本発明を用いたテレビジョン装置は、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯などの地上波放送、ケーブル放送、又はＢＳ放送などのアナログ放送に対応するものに限らず、地上波デジタル放送、ケーブルデジタル放送、又はＢＳデジタル放送に対応するものであっても良い。
【０３５９】
図１２はテレビジョン装置を前面方向から見た斜視図であり、筐体１１５１、表示部１１５２、スピーカ部１１５３、操作部１１５４、ビデオ入力端子１１５５等を含む。また、図１１に示すような構成となっている。
【０３６０】
表示部１１５２は、図１１の映像系出力部１１０８の一例であり、ここで映像を表示する。
【０３６１】
スピーカ部１１５３は、図１１の音声系出力部の一例であり、ここで音声を出力する。
【０３６２】
操作部１１５４は、電源スイッチ、ボリュームスイッチ、選局スイッチ、チューナースイッチ、選択スイッチ等が設けられており、該ボタンの押下によりテレビジョン装置の電源のＯＮ／ＯＦＦ、映像の選択、音声の調整、及びチューナの選択等を行う。なお、図示していないが、リモートコントローラ型操作部によって、上記の選択を行うことも可能である。
【０３６３】
ビデオ入力端子１１５５は、ＶＴＲ、ＤＶＤ、ゲーム機等の外部からの映像信号をテレビジョン装置に入力する端子である。
【０３６４】
本実施例で示されるテレビジョン装置を壁掛け用テレビジョン装置の場合、本体背面に壁掛け用の部位が設けられている。
【０３６５】
テレビジョン装置の表示部に本発明の半導体装置の一例である表示装置を用いることにより、低コストで、スループットや歩留まり高くテレビジョン装置を作製することができる。また、テレビジョン装置の映像検波回路、映像処理回路、音声検波回路、音声処理回路を制御するＣＰＵに本発明の半導体装置を用いることにより、低コストで、スループットや歩留まり高くテレビジョン装置を作製することができる。このため、壁掛けテレビジョン装置、鉄道の駅や空港などにおける情報表示板や、街頭における広告表示板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。
【０３６６】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、デジタルカメラの一例を示す図である。図１３（Ａ）は、デジタルカメラの前面方向から見た斜視図、図１３（Ｂ）は、後面方向から見た斜視図である。図１３（Ａ）において、デジタルカメラには、リレースボタン１３０１、メインスイッチ１３０２、ファインダー窓１３０３、フラッシュ１３０４、レンズ１３０５、鏡銅１３０６、筺体１３０７が備えられている。
【０３６７】
また、図１３（Ｂ）において、ファインダー接眼窓１３１１、モニター１３１２、操作ボタン１３１３が備えられている。
【０３６８】
リレースボタン１３０１は、半分の位置まで押下されると、焦点調整機構および露出調整機構が作動し、最下部まで押下されるとシャッターが開く。
【０３６９】
メインスイッチ１３０２は、押下又は回転によりデジタルカメラの電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【０３７０】
ファインダー窓１３０３は、デジタルカメラの前面のレンズ１３０５の上部に配置されており、図１３（Ｂ）に示すファインダー接眼窓１３１１から撮影する範囲やピントの位置を確認するための装置である。
【０３７１】
フラッシュ１３０４は、デジタルカメラの前面上部に配置され、被写体輝度が低いときに、リリースボタンが押下されてシャッターが開くと同時に補助光を照射する。
【０３７２】
レンズ１３０５は、デジタルカメラの正面に配置されている。レンズは、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等により構成され、図示しないシャッター及び絞りと共に撮影光学系を構成する。また、レンズの後方には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が設けられている。
【０３７３】
鏡銅１３０６は、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等のピントを合わせるためにレンズの位置を移動するものであり、撮影時には、鏡銅を繰り出すことにより、レンズ１３０５を手前に移動させる。また、携帯時は、レンズ１３０５を沈銅させてコンパクトにする。なお、本実施例においては、鏡銅を繰り出すことにより被写体をズーム撮影することができる構造としているが、この構造に限定されるものではなく、筺体１３０７内での撮影光学系の構成により鏡銅を繰り出さずともズーム撮影が可能なデジタルカメラでもよい。
【０３７４】
ファインダー接眼窓１３１１は、デジタルカメラの後面上部に設けられており、撮影する範囲やピントの位置を確認する際に接眼するために設けられた窓である。
【０３７５】
操作ボタン１３１３は、デジタルカメラの後面に設けられた各種機能ボタンであり、セットアップボタン、メニューボタン、ディスプレイボタン、機能ボタン、選択ボタン等により構成されている。
【０３７６】
本発明の半導体装置の一実施例である表示装置をモニターに用いことにより、低コストで、スループットや歩留まり高くデジタルカメラを作製することが可能である。また、各種機能ボタン、メインスイッチ、リレースボタン等の操作入力を受けて関連した処理を行うＣＰＵ、自動焦点動作及び自動焦点調整動作を行う回路、ストロボ発光の駆動制御、ＣＣＤの駆動を制御するタイミング制御回路、ＣＣＤ等の撮像素子によって光電変換された信号から画像信号を生成する撮像回路、撮像回路で生成された画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、メモリへの画像データの書き込み及び画像データの読み出しを行うメモリインターフェース等の各回路を制御するＣＰＵ等に本発明の半導体装置を用いることにより、低コストで、スループットや歩留まり高くデジタルカメラを作製することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３７７】
【図１】本発明に係る膜パターンの作製工程を説明する断面図。
【図２】本発明に係る膜パターンの作製工程を説明する断面図。
【図３】本発明に係る膜パターンの作製工程を説明する断面図。
【図４】本発明に係る膜パターンの作製工程を説明する断面図。
【図５】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図６】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図７】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図８】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図９】本発明に係る表示装置の駆動回路の実装方法を説明する上面図。
【図１０】本発明に係る表示装置の駆動回路の実装方法を説明する断面図。
【図１１】電子機器の構成を説明するブロック図。
【図１２】電子機器の一例を説明する図。
【図１３】電子機器の一例を説明する図。
【図１４】本発明に係る液晶表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を示す図。
【図１５】本発明に係る液晶表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を示す図（シフトレジスタ回路）。
【図１６】本発明に係る液晶表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を示す図（バッファ回路）。
【図１７】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１８】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１９】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図２１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図２２】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図２３】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図２４】本発明に適用することのできる液滴吐出装置の構成を説明する図。
【図２５】本発明に適用することのできる液晶滴下方法を説明する図。
【図２６】本発明に係る液晶表示モジュールの構成を説明する図。
【図２７】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２８】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２９】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図３０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図３１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図３２】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図３３】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図３４】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する上面図。
【図３５】本発明に係る発光表示モジュールの構成を説明する図。
【図３６】本発明に適用可能な発光素子の形態を説明する図。
【図３７】本発明の発光表示パネルに適用できる画素の構成を説明する断面図。
【図３８】本発明の発光表示パネルの構成を説明する断面図。
【図３９】本発明に係るレーザ直接描画装置を説明する模式図。
【図４０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図４１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図４２】スネルの法則を説明する図。
【図４３】光の強度反射率のシミュレーション結果を示す図。
【図１】
2005328037.tif 000008
【図２】
2005328037.tif 000009
【図３】
2005328037.tif 000010
【図４】
2005328037.tif 000011
【図５】
2005328037.tif 000012
【図６】
2005328037.tif 000013
【図７】
2005328037.tif 000014
【図８】
2005328037.tif 000015
【図９】
2005328037.tif 000016
【図１０】
2005328037.tif 000017
【図１１】
2005328037.tif 000018
【図１２】
2005328037.tif 000019
【図１３】
2005328037.tif 000020
【図１４】
2005328037.tif 000021
【図１５】
2005328037.tif 000022
【図１６】
2005328037.tif 000023
【図１７】
2005328037.tif 000024
【図１８】
2005328037.tif 000025
【図１９】
2005328037.tif 000026
【図２０】
2005328037.tif 000027
【図２１】
2005328037.tif 000028
【図２２】
2005328037.tif 000029
【図２３】
2005328037.tif 000030
【図２４】
2005328037.tif 000031
【図２５】
2005328037.tif 000032
【図２６】
2005328037.tif 000033
【図２７】
2005328037.tif 000034
【図２８】
2005328037.tif 000035
【図２９】
2005328037.tif 000036
【図３０】
2005328037.tif 000037
【図３１】
2005328037.tif 000038
【図３２】
2005328037.tif 000039
【図３３】
2005328037.tif 000040
【図３４】
2005328037.tif 000041
【図３５】
2005328037.tif 000042
【図３６】
2005328037.tif 000043
【図３７】
2005328037.tif 000044
【図３８】
2005328037.tif 000045
【図３９】
2005328037.tif 000046
【図４０】
2005328037.tif 000047
【図４１】
2005328037.tif 000048
【図４２】
2005328037.tif 000049
【図４３】
2005328037.tif 000050