(57)【要約】配線パターンやレジストパターンを直接基板上に描写する手段と、成膜やエッチングなどの気相プロセスを大気圧または大気圧近傍下で局地的に行なう手段を適用することにより、製造ラインの省スペース化、効率化、材料の利用効率の向上、さらには作製費用の削減を実現する。
2004070811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を搬送する手段と、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行う少なくとも一つのプラズマ発生手段と、
前記プラズマ発生手段を、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に移動する手段を有し、
前記被処理物の搬送と前記プラズマ発生手段の移動により、前記被処理物に、前記成膜処理、前記エッチング処理または前記アッシング処理を行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１において、前記プラズマ発生手段は、大気圧又は大気圧近傍下で行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項１において、前記被処理物を搬送する手段は、前記被処理物を一定方向に搬送する機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項１において、前記被処理物を搬送する手段は、連続またはステップ送りを行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
被処理物を搬送する手段と、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行う複数のプラズマ発生手段を有し、
前記複数のプラズマ発生手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置されており、
前記被処理物の搬送と前記複数のプラズマ発生手段の少なくとも一つにプラズマを発生させることにより、前記被処理物に、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行うことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
請求項５において、前記プラズマ発生手段は、大気圧又は大気圧近傍下で行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
請求項５において、前記被処理物を搬送する手段は、前記被処理物を一定方向に搬送する機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項８】
請求項５において、前記被処理物を搬送する手段は、連続またはステップ送りを行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項９】
被処理物を搬送する手段と、前記被処理物表面に液滴を噴射するための少なくとも一つの液滴噴射手段と、
前記液滴噴射手段を、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に移動する手段を有し、
前記被処理物の搬送と前記液滴噴射手段の移動により、前記被処理物に液滴を付着させることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記液滴の付着は大気圧又は大気圧近傍下で行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１１】
請求項９において、前記被処理物を搬送する手段は、前記被処理物を一定方向に搬送する機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１２】
請求項９において、被処理物の搬送は連続またはステップ送りであることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１３】
請求項９において、前記液滴は有機樹脂または金属を含んだ有機系溶媒であることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１４】
被処理物を搬送する手段と、前記被処理物表面に液滴を噴射するための複数の液滴噴射手段を有し、
前記複数の液滴噴射手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置されており、
前記被処理物の搬送と前記複数の液滴噴射手段の少なくとも一つから液滴を噴射させることにより、前記被処理物に液滴を付着させることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記液滴の付着は大気圧又は大気圧近傍下で行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１６】
請求項１４において、前記被処理物を搬送する手段は、前記被処理物を一定方向に搬送する機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１７】
請求項１４において、前記被処理物を搬送する手段は、連続またはステップ送りを行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１８】
請求項１４において、前記液滴は有機樹脂または金属元素を含んだ有機系溶媒であることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１９】
被処理物を搬送する手段と、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行なう少なくとも一つのプラズマ発生手段と、前記被処理物上に液滴を付着させる少なくとも一つの液滴噴射手段とを有し、
前記プラズマ発生手段および液滴噴射手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に移動する手段を有しており、
前記被処理物の搬送と前記プラズマ発生手段および前記液滴噴射手段の移動により、前記被処理物に前記成膜処理、エッチング処理、アッシング処理または液滴を付着させることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２０】
請求項１９において、前記成膜処理、前記エッチング処理、前記アッシング処理または液滴の付着は、大気圧又は大気圧近傍下で行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２１】
請求項１９において、前記被処理物を搬送する手段は、前記被処理物を一定方向に搬送する機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２２】
請求項１９において、前記被処理物を搬送する手段は、連続またはステップ送りを行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２３】
請求項１９において、前記成膜処理、前記エッチング処理、前記アッシング処理または前記液滴の付着処理から選択された複数の処理を同時に行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２４】
被処理物を搬送する手段と、前記被処理物上に成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行なう複数のプラズマ発生手段と、前記被処理物上に液滴を付着させる複数の液滴噴射手段とを有し、
前記複数のプラズマ発生手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置され、
前記複数の液滴噴射手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置されており、
前記被処理物の搬送と、前記複数のプラズマ発生手段の少なくとも一つにプラズマを発生させることにより、前記被処理物上に前記成膜処理、前記エッチング処理または前記アッシング処理を行ない、前記被処理物の搬送と、液滴噴射手段から液滴を噴射させることにより、前記被処理物上に前記液滴を付着させることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２５】
請求項２４において、成膜処理またはエッチング処理または液滴の付着は、大気圧又は大気圧近傍下で行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２６】
請求項２４において、前記被処理物を搬送する手段は、前記被処理物を一定方向に搬送する機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２７】
請求項２４において、前記被処理物を搬送する手段は、連続またはステップ送りを行なう機構を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２８】
請求項２４において、前記成膜処理、前記エッチング処理、前記アッシング処理または前記液滴の付着処理から選択された複数の処理を同時に行なうことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、配線、コンタクトホール及び表示装置を作製する半導体製造装置に関し、より詳しくは液滴噴射法（インクジェット法、液滴吐出法）によるレジストパターンの作製方法、液滴噴射法（インクジェット法、液滴吐出法）による金属配線パターンの作製方法、大気圧又は大気圧近傍下で行う局所的なＣＶＤ（化学気相成長）法およびエッチング処理方法のいずれかの方法を用いた配線、コンタクトホール及び表示装置を作製する半導体製造装置に関する。また、薄膜を成膜またはエッチングする半導体製造装置に関する。
【背景技術】  近年、対角で２０インチ以上の大画面のテレビが注目されるようになってきた。しかしながら、これまでのＣＲＴ（冷陰極管）ではテレビの大型化に限界があると言われており、近年実用化されている方式にＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）、ＬＣＤ（液晶表示装置）がある。また、ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）表示装置も今後有力な表示装置の一つとして取り上げられている。特にＬＣＤ方式のテレビは、軽量、省スペース、省消費電力などの観点から現在非常に注目されている。
ＬＣＤ（液晶表示装置）やＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）表示装置に代表される電気光学装置には、絶縁表面上の薄膜を用いて形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が多用されている。ＴＦＴは集積回路等に広く応用され、多くの場合スイッチング素子として用いられる。画面の高精細化、高開口率化、高信頼性、大型化の要求の高まりから、ＴＦＴは表示装置に必須の技術となってきている。
ＴＦＴの回路パターンの作製においては、処理装置の内部を減圧或いは真空状態で行う真空プロセスや、露光装置によりレジスト（フォトレジスト）からなるマスクを作製し、不要部をエッチング除去するフォトリソグラフィプロセスが用いられている。
真空プロセスにおいては、被処理物に成膜、エッチング等の処理を行うプロセスチャンバを、真空或いは減圧するための排気手段が必要となる。排気手段は処理装置外部に設置された、ターボ分子ポンプやロータリーポンプ等に代表されるポンプと、それらを管理、制御する手段、またポンプと処理室とを連結させて排気系を構成する配管やバルブ等で構成される。これら設備を整えるには、処理装置外に排気手段のためのスペースが必要となり、またそのためのコストが必要となる。さらに処理室自体にも排気系の設備を取り付ける必要があることから、処理装置のサイズが排気系を搭載しないものに比べ増大する。
従来より用いられてきた、ＴＦＴ等の回路パターン形成のためのフォトリソグラフィプロセス、例えば金属配線形成のためのフォトリソグラフィプロセスは以下のように行う。まず、ガラスに代表される基板上に金属薄膜を成膜する。次に感光性のレジスト（フォトレジスト）を該金属薄膜上にスピン塗布して、金属薄膜上全面に前記レジストを形成し、仮焼成を行なう。次に目的のパターンが形成されたフォトマスクを介して光照射を行なう。この時、フォトマスク上のパターンが遮光パターンとして機能するため、該パターンに遮光されていないレジストが感光し、現像液にてエッチング除去可能となる。続いて現像、本焼成を行い、フォトマスクのパターンがレジストパターンとして転写される。さらにパターン状に形成した前記レジストをマスクとして、前述の金属薄膜を溶かす溶液に浸すことによりレジストパターンに遮光されていない金属薄膜をエッチング除去する。最後に該レジストパターンを剥離することにより、フォトマスクに形成されたパターン通りの金属配線が形成される。
【発明の開示】
しかしながら、従来技術では、基板の全面に形成した被膜（レジスト膜、金属膜、半導体膜など）のほとんどをエッチング除去してしまい、配線などが基板に残存する割合は数〜数十％程度であった。レジスト膜はスピン塗布により形成される際、約９５％が無駄になっていた。つまり、材料のほとんどを捨てていることになり、製造コストに影響を及ぼすばかりか、環境負荷の増大を招いていた。
この傾向は表示装置の大画面化が進むほど顕著になる。これは大画面化が進むにつれ、製造ラインに流れるガラス所謂マザーガラスサイズも必然的に大きくなるためである。
マザーガラスサイズは製造メーカーによって若干異なるが、例えば第四世代で７３０×９２０ｍｍ、第五世代で１１００×１２５０ｍｍにもなり、第六世代としては１８００×２０００ｍｍもの大きさが検討されている。
また、基板サイズが大型化すると必然的に製造装置も大型になり、非常に大きな床面積が必要となる。特に成膜プロセスは真空中で行なわれるため、成膜室の大型化のみでなく、付帯する真空ポンプ等の規模も大きくなり、装置の占有面積は限りなく大規模化しまう。
そこで、上記問題を解決するために、本発明では配線パターンやレジストパターンを直接基板上に描写する手段と、さらに、成膜やエッチングなどの気相プロセスを大気圧または大気圧近傍下で局地的に行なう手段を適用する。
本発明は、被処理物を搬送する手段と、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行う少なくとも一つのプラズマ発生手段と、前記プラズマ発生手段を、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に移動する手段を有する半導体製造装置であって、前記被処理物の搬送と前記プラズマ発生手段の移動の組み合わせにより、前記被処理物に、前記成膜処理、前記エッチング処理または前記アッシング処理を行なうことを特徴とする。
被処理物を搬送する手段と、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行う複数のプラズマ発生手段を有する半導体製造装置であって、前記複数のプラズマ発生手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置されており、前記被処理物の搬送と、前記複数のプラズマ発生手段の少なくとも一つにプラズマを発生させることにより、前記被処理物に、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行うことを特徴とする。
被処理物を搬送する手段と、前記被処理物表面に液滴を噴射するための少なくとも一つの液滴噴射手段と、前記液滴噴射手段を、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に移動する手段を有する半導体製造装置であって、前記被処理物の搬送と前記液滴噴射手段の移動により、前記被処理物に液滴を付着させることを特徴とする。
被処理物を搬送する手段と、前記被処理物表面に液滴を噴射するための複数の液滴噴射手段を有する半導体製造装置であって、前記複数の液滴噴射手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置されており、前記被処理物の搬送と前記複数の液滴噴射手段の少なくとも一つから液滴を噴射させることにより、前記被処理物に液滴を付着させることを特徴とする。
被処理物を搬送する手段と、成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行なう少なくとも一つのプラズマ発生手段と、前記被処理物上に液滴を付着させる少なくとも一つの液滴噴射手段とを有する半導体製造装置であって、前記プラズマ発生手段および液滴噴射手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に移動する手段を有しており、前記被処理物の搬送と、前記プラズマ発生手段および前記液滴噴射手段の移動により、前記被処理物に前記成膜処理、エッチング処理、アッシング処理または液滴を付着させることを特徴とする。
被処理物を搬送する手段と、前記被処理物上に成膜処理、エッチング処理またはアッシング処理を行なう複数のプラズマ発生手段と、前記被処理物上に液滴を付着させる複数の液滴噴射手段とを有する半導体製造装置であって、前記複数のプラズマ発生手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置され、前記複数の液滴噴射手段は、前記被処理物の搬送方向と交差する方向に配置されており、前記被処理物の搬送と、前記複数のプラズマ発生手段の少なくとも一つにプラズマを発生させることにより、前記被処理物上に前記成膜処理、前記エッチング処理または前記アッシング処理を行ない、前記被処理物の移動と、液滴噴射手段から液滴を噴射させることにより、前記被処理物上に前記液滴を付着させることを特徴とする。
本発明で用いるプラズマ発生手段は、大気圧又は大気圧近傍下でプラズマを発生することを特徴とし、供給するガスの種類を選択することで、成膜処理、エッチング処理又はアッシング処理のいずれかの処理を行なうことができる。また、当該プラズマ発生手段の形状の一例としては、第一の電極の周りを取り囲む第二の電極を有し、その先端にノズル状のガスの細口を有する円筒状とする。そして、両電極間の空間にプロセス用ガスを供給し、両電極間にプラズマを発生させ、プラズマにより生成されたイオン、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流を被処理物に向けて照射する機構を有する事を特徴とする。
本発明で用いる液滴噴射手段は、圧電素子を用いたいわゆるピエゾ方式や、液滴の材料によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ液滴を押し出す、いわゆるサーマルインクジェット方式を用いた手段に相当する。
上記の手段によって、液滴を被処理物上に噴射することができる。液滴噴射方式には、液滴を連続して噴射させ連続した線状のパターンを形成する、いわゆるシーケンシャル方式と、液滴をドット状に噴射する、いわゆるオンデマンド方式がある。連続した線状のパターンを形成する場合、ディスペンサ方式を用いることが好ましい。
上記構成を有する本発明は、製造ラインの省スペース化、効率化が図れ、表示パネルの製造で大幅な品質向上、生産性向上、製造コスト低減に貢献し、地球環境に適応した配線パターンやコンタクトホールの形成、各種成膜及び表示装置の作製方法を提供することができる。また、生産に連結したインライン処理が可能な大気圧方式のため、高速、連続処理が可能である。さらに、所望の箇所に必要な量の材料のみを用いればよいため、無駄な材料が僅かとなることから材料の利用効率の向上、さらには作製費用の削減を実現する。
【図面の簡単な説明】    図１Ａ及び図１Ｂは、半導体製造装置を示す図である。（実施の形態１）
図２Ａ〜図２Ｅは、プラズマ発生手段を示す図である。（実施の形態１）
図３Ａ及び図３Ｂは、半導体製造装置を示す図である。（実施の形態２）
図４は、液滴噴射ヘッドを示す図である。（実施の形態３）
図５Ａ〜図５Ｃは、液滴噴射ヘッドを示す図である。（実施の形態３）
図６は、液滴噴射ヘッドを示す図である。（実施の形態４）
図７Ａ〜図７Ｃは、液滴噴射ヘッドを示す図である。（実施の形態４）
図８は、半導体製造装置を示す図である。（実施の形態５）
図９Ａ及び図９Ｂは、平坦化装置を示す図である。（実施の形態６）
図１０は、半導体製造装置を示す図である。（実施例１）
図１１Ａ〜図１１Ｄは、配線の作製工程を示す図である。（実施例１）
図１２Ａ〜図１２Ｃは、薄膜トランジスタの作製工程示す図である。（実施例２）
図１３Ａ〜図１３Ｃは、薄膜トランジスタの作製工程示す図である。（実施例２）
図１４は、薄膜トランジスタの作製工程示す図である。（実施例２）
図１５Ａ〜図１５Ｃは、電子機器を示す図である。（実施例３）
【発明を実施するための最良の形態】  本発明の実施の形態について、以下に説明する。
（実施の形態１）
まず本発明の特徴として、プラズマ発生手段を用いて、大気圧又は大気圧近傍下（５〜８００Ｔｏｒｒ、６．６×１０２〜１．１×１０５Ｐａ）で成膜処理またはエッチング処理を施すことが挙げられる。そこで、図１Ａ〜図２Ｅを用いて、本発明において用いられるプラズマ処理装置の一例として、第１の電極が第２の電極を取り囲み、その先端にノズル状の細口を有する円筒状の電極を有する装置について説明する。
図１Ａは、本発明において用いられるプラズマ処理装置の一例の側面図であり、図１Ｂは上面図である。同図において、ロード室１０１には，カセット１０２に入った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、或いはシリコンに代表される半導体ウエハ等の被処理物１０３がセットされる。被処理物１０３の搬送方式としては、水平搬送が挙げられるが、第５世代以降の基板を用いる場合には、占有面積の低減を目的として、基板を縦置きにした縦形搬送を行ってもよい。
ロード室１０１には搬送手段１０４ａが配置されている。搬送手段１０４ａは、ロード室１０１に配置された被処理物１０３を、処理室１０５に搬送する。処理室１０５には、円筒状の電極を有するプラズマ発生手段１０６、プラズマ発生手段１０６を移動させるレール１０７、被処理物１０３の移動を行う移動手段１０４ｂ、基板を加熱するための加熱手段１０８等が設けられる。加熱手段１０８としては、必要に応じて、ヒーター、ランプなどの公知の加熱手段を用いればよい。
処理室１０５でプラズマ処理が行なわれた被処理物は、搬送手段１０４ｃによりアンロード室１０９へ送られ、アンロード室内のカセット１１０に収められる。
プラズマ処理は、プラズマ発生手段１０６の両電極間の空間に流すガスの種類を適宜選択することにより、被処理物表面で成膜処理またはエッチング処理を選択することができる。有機物を灰化除去するアッシング処理もエッチング処理の一種である。ガスの種類としては、シラン、ジシラン、水素、酸素、窒素、アンモニア、フッ素、塩素、三フッ化窒素、四フッ化炭素、など公知のものを使用すれば良く、目的に応じて適宜組み合わせて使用しても良い。希釈やプラズマの安定化を目的として不活性ガスを加えても良い。
レール１０７は、プラズマ発生手段１０６を支持し、被処理物の搬送（移動）方向と交差（直交）するＸ方向の任意の箇所にプラズマ発生手段１０６を移動させる機構である。被処理物１０３が処理室内部へ搬入され始めると、プラズマ発生手段１０６はレール１０７によりＸ方向を移動し、プラズマ処理を行う初期の所定の位置に設定される。その後、被処理物１０３がプラズマ発生手段１０６が設定された所定の位置に到達するとプラズマ処理を開始する。被処理物１０３は連続的に移動させても良いし、小刻みに移動する所謂ステップ送りでもよい。
制御手段１１１は、プラズマ発生手段１０６と被処理物１０３の相対位置や、プラズマ処理のパラメータ等を一括制御する。
制御手段１１１に被処理物１０３上に形成するパターンのデータを入力しておき、任意の位置で被処理物１０３にプラズマ処理を行なうように制御すれば、フォトリソグラフィー工程を用いた場合よりも形状精度は劣るが、フォトレジスト、フォトマスク、現像液などの部材を使用することなく、任意のパターンを直接形成することが可能となり、エッチング工程も不要となる。
さらに、制御手段１１１をＬＡＮケーブル、無線ＬＡＮ、光ファイバ等で生産管理システム等に接続すれば、工程を外部から一律管理することが可能となり、生産性を向上させることに繋がる。
図中ではプラズマ発生手段１０６を１つしか示していないが、複数装着することにより、さらなる処理時間の短縮が可能になる。
多くのプラズマ装置は減圧下でその処理が行なわれるため、真空引き工程および大気開放工程が必要となる。そのため、ロード室、処理室、アンロード室の各空間を独立に保つ必要があり、被処理物は各空間を逐次的に移動せざるをえない。必然的にロード室、処理室などは被処理物よりも大きな空間となってしまう。
これに対し、本装置は被処理物を連続的に移動させながら処理を行なうため、処理室を被処理物よりも小さくすることが可能となる。処理時間の大幅な短縮は無論のこと、真空引きや大気開放を行なう機構、各空間を独立に保つ機構も必要ないため、メンテナンス性も大幅に向上する。
次いで、プラズマ発生手段１０６の詳細について図２Ａ〜図２Ｅを用いて説明する。図２Ａは、円筒状の電極を有するプラズマ発生手段１０６の斜視図を示し、図２Ｂ〜図２Ｄには該円筒状の電極の断面図を示す。
図２Ｂにおいて、点線はガスの経路を示し、２０１、２０２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２０１は電源（高周波電源）２０３に接続されている。なお第１の電極２０１には、冷却水を循環させるための冷却系（図示せず）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。第２の電極２０２は、第１の電極２０１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２０１と第２の電極２０２は、その先端にノズル状のガスの細口を有する円筒状を有する。なお、図では示していないが、第１の電極２０１または第２の電極２０２のうち少なくとも片方の電極の表面は固体誘電体で覆われている。固体誘電体としては、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、ポリエチレンテレフタラート、ポリテトラフルオロエチレン等のプラスチック、ガラス、チタン酸バリウム等の複合酸化物等が挙げられる。固体誘電体の形状は、シート状でもフィルム状でもよいが、厚みが０．０５〜４ｍｍであることが好ましい。
また、この第１の電極２０１と第２の電極２０２の両電極間の空間には、バルブ２０４を介してガス供給手段（ガスボンベ）２０５よりプロセス用ガス２０６が供給される。そうすると、この空間の雰囲気は置換され、この状態で高周波電源２０３により第１の電極２０１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。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流を被処理物１０３の表面に向けて照射すると、該被処理物１０３の表面において所定の表面処理を行うことができる。
なおガス供給手段（ガスボンベ）２０５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２０７は、バルブ２０８を介して排気系２０９に導入される。
また、プロセス用ガス２０６の全てがプラズマ工程で消費されるわけではなく、排気ガス２０７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、廃棄もしくは回収されるが、排気ガス中の未反応のガス成分をフィルター２１０を通してプロセス用ガス２０６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。
また、図２Ｂとは断面が異なる円筒状のプラズマ発生手段１０６を図２Ｃ及び図２Ｄに示す。図２Ｃは、第１の電極２０１の方が第２の電極２０２よりも長く、且つ第１の電極２０１が鋭角形状を有しており、また、図２Ｄに示すプラズマ発生手段１０６は、第１の電極２０１及び第２の電極２０２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流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。
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等して、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良い。
大気圧下で動作す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の処理時間もかかってしまうため、大気圧下で動作させる本装置は有効であり、製造コストの低減が可能となる。
本発明は、半導体集積回路の配線形成工程、液晶パネルやＥＬパネルを作るＴＦＴ基板の配線形成工程など様々な分野に適用することができる。すなわち、本発明は本実施の形態における例示に限定されず、酸化シリコンやアクリル樹脂などの絶縁膜、多結晶シリコンや非晶質シリコンなどの半導体のパターンを形成する場合にも適用することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態について、実施の形態１との違いを図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、本実施の形態で用いられるプラズマ処理装置の側面図であり、図３Ｂは上面図である。
本実施の形態のプラズマ発生手段３０６は、実施の形態１におけるプラズマ発生手段１０６を被処理物３０３の搬送方向に対して交差する方向に並べたものである（図２Ｅ）。
プラズマ発生手段を複数配置しているため、プラズマ発生手段を移動させる必要がなく、さらなる処理時間の短縮を達成できる。
また、プラズマ発生手段３０６を複数配置し、異なる材料ガスを供給することで材質の異なる膜を同一処理室内で成膜することができる。つまり、１つ目のプラズマ発生手段で窒化珪素膜を成膜し、他のプラズマ発生手段で酸化珪素膜を形成するということが可能になる。制御手段３１１に入力したデータをもとに、ある部位では窒化珪素膜を成膜し、他の部位では酸化珪素膜を成膜し、さらに他の部位では両者の積層膜を形成するといったことも可能となる。同一膜を成膜する場合においても、実質的な成膜レートの向上につながる。１つのプラズマ発生手段に不具合が起きた場合でも、プラズマ発生手段を複数具備していれば、他のプラズマ発生手段を予備として使用することができるので、冗長性を持たせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１のプラズマ処理装置を点状液滴噴射装置に適用したものである。プラズマ発生手段を点状液滴噴射手段に置き換えて使用する。
図４において、液滴噴射手段の内部構造を説明する。
外部から液滴噴射手段４０１の内部に供給される液滴は、液室流路４０２を通過し予備液室４０３に蓄えられた後、液滴を噴射するためのノズル部４０９へと移動する。ノズル部は適度の液滴がノズル内へ装填されるために設けられた流体抵抗部４０４と、液滴を加圧しノズル外部へ噴射するための加圧室４０５、及び液滴噴射孔４０７によって構成されている。
加圧室４０５の側壁には、電圧印加により変形するチタン酸・ジルコニウム酸・鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）等のピエゾ圧電効果を有する圧電素子４０６を配置している。このため、目的のノズルに配置された圧電素子４０６に電圧を印加することで、加圧室４０５内の液滴を押し出し、外部に液滴４０８を噴射することができる。
本発明では液滴噴射を圧電素子を用いたいわゆるピエゾ方式で行うが、液滴の材料によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ液滴を押し出す、いわゆるサーマルインクジェット方式を用いても良い。この場合、圧電素子４０６を発熱体に置き換える構造となる。
また液滴噴射のためのノズル４０９においては、液滴と、液室流路４０２、予備液室４０３、流体抵抗部４０４、加圧室４０５さらに液滴噴射孔４０７との濡れ性が重要となる。そのため材質との濡れ性を調整するための炭素膜、樹脂膜等をそれぞれの流路に形成しても良い。
上記の手段によって、液滴を被処理物上に噴射することができる。液滴噴射方式には、液滴を連続して噴射させ連続した線状のパターンを形成する、いわゆるシーケンシャル方式と、液滴をドット状に噴射する、いわゆるオンデマンド方式があり、本発明における装置構成ではオンデマンド方式を示したが、シーケンシャル方式によるヘッドを用いることも可能である。特に連続した線状のパターンを形成する場合、ディスペンサ方式を用いても良い。
図５Ａ〜図５Ｃは図４におけるヘッドの底部を模式的に表したものである。図５Ａは、ヘッド５０１底面に液滴噴射孔５０２を一つ設けた基本的な配置である。これに対し図５Ｂでは、ヘッド５０３底部の液滴噴射孔５０４を三角形を構成するように三点に増やした、いわゆるクラスタ状の配置である。また図５Ｃでは、ヘッド５０５底部の液滴噴射孔を上下に並べた配置である。この配置では、上の液滴噴射孔５０６からの液滴噴射後、時間差をつけて下の液滴噴射孔５０７から同様の液滴を同様の箇所に噴射することにより、既に噴射された基板上の液滴が乾燥や固化する前に、さらに液滴を重ね塗りすることで厚くすることができる。また、上の液滴噴射孔が液滴等により目詰まりが生じた場合、予備として下の液滴噴射孔を機能させることもできる。
上記の液滴噴射装置の液滴としては、レジスト、ペースト状の金属材料または前記ペースト状の金属材料を含んだ有機系溶媒、さらに超微粒子状の金属材料と前記超微粒子状の金属材料を含んだ有機系溶媒等を用いることができる。
有機系溶媒中の金属粒子の大きさは、特にコンタクトホールにおける被覆性を良好に保つため、１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下にするとよい。
これら液滴は、加熱手段を使用して液滴着弾時に加熱乾燥させても良いし、必要領域に液滴の着弾が完了した後に加熱乾燥させても良い。前記レジストは加熱処理によってベークされ、エッチングの際のマスクとして使用することができる。また前記超微粒子状の金属材料を含んだ有機系溶媒は、加熱処理によって有機系溶媒が揮発し、超微粒子状の金属が結合することで金属配線として使用することができる。なお、本発明ではフォトマスクを用いた露光工程が不要となるため、レジストとして機能すれば感光性のレジストを使用する必要はない。
（実施の形態４）
本実施の形態は上述した点状液滴噴射装置とは異なる噴射装置として、線状液滴噴射装置について説明する。
図６において、線状液滴噴射手段の内部構造を説明する。
外部からヘッド６０１の内部に供給される液滴は、共通液室流路６０２を通過した後、液滴を噴射するための各ノズル部６０９へと分配される。各ノズル部６０９は適度の液滴がノズル内へ装填されるために設けられた流体抵抗部６０３と、液滴を加圧しノズル外部へ噴射するための加圧室６０４、及び液滴噴射孔６０６によって構成されている。
加圧室６０４の側壁には、電圧印加により変形するチタン酸・ジルコニウム酸・鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）等のピエゾ圧電効果を有する圧電素子６０５を配置している。このため、目的のノズルに配置された圧電素子６０５に電圧を印加することで、加圧室６０４内の液滴を押し出し、外部に液滴６０７を噴射することができる。また各圧電素子はこれに接する絶縁物６０８により絶縁されているため、それぞれが電気的に接触することがなく、個々のノズルの噴射を制御することができる。
本発明では液滴噴射を圧電素子を用いたいわゆるピエゾ方式で行うが、液滴の材料によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ液滴を押し出す、いわゆるサーマルインクジェット方式を用いても良い。この場合、圧電素子６０５を発熱体に置き換える構造となる。
また液滴噴射のためのノズル部６０９においては、液滴と、共通液室流路６０２、流体抵抗部６０３、加圧室６０４さらに液滴噴射孔６０６との濡れ性が重要となる。そのため材質との濡れ性を調整するための炭素膜、樹脂膜等をそれぞれの流路に形成しても良い。
上記の手段によって、液滴を被処理物上に噴射することができる。液滴噴射方式には、液滴を連続して噴射させ連続した線状のパターンを形成する、いわゆるシーケンシャル方式と、液滴をドット状に噴射する、いわゆるオンデマンド方式があり、本発明における装置構成ではオンデマンド方式を示したが、シーケンシャル方式によるヘッドを用いることも可能である。特に連続した線状のパターンを形成する場合、ディスペンサ方式を用いても良い。
図７Ａ〜図７Ｃは図６におけるヘッドの底部を模式的に表したものである。図７Ａは、ヘッド７０１底面に液滴噴射孔７０２を線状に配置した基本的なものである。これに対し図７Ｂでは、ヘッド底部７０３の液滴噴射孔７０４を２列にし、それぞれの列を半ピッチずらして配置する。また図７Ｃでは、ヘッド底部７０５の液滴噴射孔を、ピッチをずらすことなく列を増やした配置とした。図７Ｃの配置では、一段目の液滴噴射孔７０６からの液滴噴射後、時間差をつけて液滴噴射孔７０７から同様の液滴を同様の箇所に噴射することにより、既に噴射された基板上の液滴が乾燥や固化する前に、さらに液滴を重ね塗りすることで厚くすることができる。また、一段目の液滴噴射孔が液滴等により目詰まりが生じた場合、予備として二段目の液滴噴射孔を機能させることもできる。
本発明は、半導体集積回路の配線形成工程、液晶パネルやＥＬパネルを作るＴＦＴ基板の配線形成工程など様々な分野に適用することができる。すなわち、本発明は本実施の形態における例示に限定されず、酸化シリコンやアクリル樹脂などの絶縁膜、多結晶シリコンや非晶質シリコンなどの半導体のパターンを形成する場合にも適用することができる。
（実施の形態５）
本実施の形態は、リワーク機能付きレジストパターン形成装置の例である。本実施の形態について図８を用いて説明する。
図８は、本実施の形態で説明する装置の側面図である。同図において、ロード室８０１には、カセット８０２に入った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、或いはシリコンに代表される半導体ウエハ等の被処理物８０３がセットされる。被処理物８０３の搬送方式としては、水平搬送が挙げられるが、第５世代以降の基板を用いる場合には、搬送機の占有面積の低減を目的として、基板を縦置きにした縦形搬送を行ってもよい。
ロード室８０１には搬送手段８０４ａが配置されている。搬送手段８０４ａは、配置された被処理物８０３を、第一の処理室８０５に搬送する。第一の処理室８０５において液滴噴射手段８０９により、被処理物８０３上にレジストパターンが形成される。
次に第二の処理室８０６で第一の処理室８０５で成膜されたレジストパターンに不良部分がないかパターン検査を行なう。第二の処理室８０６にはパターン検査のための撮像手段８１０が具備されている。撮像手段８１０でレジストパターンを撮影し、制御手段８２０で正しいパターンデータと比較し、不良パターンかどうかを判定する。不良パターンと判定された場合にはその部位の位置情報を記憶しておく。
次に第三の処理室８０７で、第二の処理室８０６で得られた不良パターンの位置情報に従い、不良パターンをエッチング除去する。エッチングガスとして酸素ガスを用いれば、レジストは容易に除去可能である。なお、適宜フッ素系のガスを混合することで除去効果をより高めることも可能である。第三の処理室に具備されているプラズマ発生手段８１１は、実施の形態１で説明したように移動させる機構を用いて任意の箇所に移動させても良いし、実施の形態２で説明したように複数配置してもよい。
次に第四の処理室８０８において、第三の処理室８０７で除去した部分に、液滴噴射手段８１２によりレジストパターンを再度形成することにより、不良レジストパターンのリワークが完了する。
上記の工程を経た被処理物は、最終的にアンロード室８１８のカセット８１９に収納される。
本実施の形態によれば、レジストパターンの形状不良による歩留まりの低下を改善することができる。パターン欠陥などの不良は、後工程になるほど歩留まりに与える影響が大きい。本実施の形態は、実施の形態１に示したようなレジストパターンを用いないで被膜パターンを直接形成する場合にも応用できる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、平坦化装置について説明する。
本実施の形態について図９Ａ及び図９Ｂを用いて説明する。
図９Ａは、本実施の形態で説明するプラズマ処理装置の側面図であり、図９Ｂは処理室９０５における処理状況を説明する図である。本実施の形態の被処理物は、被処理物上に例えば配線パターンが形成されており、さらにその上に絶縁膜が形成され、絶縁膜表面が配線パターンの形状を反映し凹凸となっている状態を想定している。
同図において、ロード室９０１には、カセット９０２に入った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、或いはシリコンに代表される半導体ウエハ等の被処理物９０３がセットされる。被処理物９０３の搬送方式としては、水平搬送が挙げられるが、第５世代以降の基板を用いる場合には、搬送機の占有面積の低減を目的として、基板を縦置きにした縦形搬送を行ってもよい。
ロード室９０１には搬送手段９０４ａが配置されている。搬送手段９０４ａは、配置された被処理物９０３を、処理室９０５に搬送する。
処理室９０５には、表面凹凸検出手段９０６とプラズマ発生手段９０７が具備されている。表面凹凸検出手段９０６とプラズマ発生手段９０７は必要に応じて別々の処理室に分かれて設置されても良い。
被処理物９０３が処理室９０５内に搬入されると、まず表面凹凸検出手段９０６により被処理物９０３表面の凹凸形状が測定される。測定結果は制御手段９１１に送られる。表面凹凸検出手段９０６は公知の距離センサーや変位センサーが適応でき、接触式のものでも非接触式のものでもよい。接触式のほうがより高い精度での測定が可能であるが、被処理物９０３表面にキズや汚染物を付着させる原因にもなり得るため、非接触式のほうが好ましい。
被処理物９０３表面の凹凸形状測定後、プラズマ発生手段９０７により被処理物９０３の凹凸をエッチング除去し、被処理物９０３の表面を平坦とする事ができる。これは、表面凹凸検出手段９０６により得られた形状データをもとに制御手段９１１がプラズマ発生手段９０７の出力やガス流量を適宜変化させることで可能となる。
上記の工程を経た被処理物は、最終的にアンロード室９０９のカセット９１０に収納される。
本実施の形態によれば、ＣＭＰ法を用いることなく平坦な表面を得ることが可能となるため、ＣＭＰ法に必須な研磨剤を使用する必要がなくなり、環境にやさしい。また、被処理物に余計な応力が加わらないため、歩留まりや特性の向上が期待できる。
なお、本実施の形態は平坦化に重点を置き説明したが、逆に任意の凹凸形状を作製することも可能である。例えば、反射型の表示装置において、反射効率を向上させるために反射電極もしくは下層にある膜表面に凹凸形状を付与できる。
【実施例】
【実施例１】  本実施例では、図１０および図１１Ａ〜図１１Ｄを用いて、処理室を複数連結して被処理物上に被膜パターンを形成する方法を説明する。
図１０は、本実施例で説明する装置の側面図である。同図において、ロード室１００１には、カセット１００２に入った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、或いはシリコンに代表される半導体ウエハ等の被処理物１００３がセットされる。被処理物１００３の搬送方式としては、水平搬送が挙げられるが、第５世代以降の基板を用いる場合には、搬送機の占有面積の低減を目的として、基板を縦置きにした縦形搬送を行ってもよい。
ロード室１００１には搬送手段１００４ａが配置されている。搬送手段１００４ａは、配置された被処理物１００３を、第一の処理室１００５に搬送する。被処理物１００３上には、第一の処理室１００５を通過しながら被膜１０２１が成膜される。例えばシリコン膜を成膜する場合は材料ガスとしてシランもしくはシランと水素の混合ガスを用いればよい。（図１１Ａ）
本実施例では精度の高いパターンを形成させるために、後の工程でレジストパターンを形成するが、被膜を被処理物１００３全面に形成しておく必要はなく、レジストパターンよりも少し大きいパターンとして選択的に成膜しておけばよい。そうすることで、原材料等の節約になり、成膜コストを下げることができる。
第一の処理室に具備されているプラズマ発生手段１００９は、実施の形態１で説明したように、移動させる機構を用いて任意の箇所に移動させても良いし、実施の形態２で説明したように複数配置しても良い。
次に第二の処理室１００６で第一の処理室１００５で成膜された被膜１０２１上にレジストパターン１０２２を形成する（図１１Ｂ）。第二の処理室には実施の形態３または実施の形態４で説明した液滴噴射手段１０１０が具備されており、制御手段１０２０に入力されたデータをもとに、必要な部分にのみレジストを滴下することによりレジストパターン１０２２を形成する。また、加熱手段１０１７により、滴下形成したレジストパターンが第三の処理室１００７に入る前に焼成を完了させる。第二の処理室に具備されている液滴噴射手段は、実施の形態３で説明したような点状でも良いし、実施の形態４で説明したような線状でも良い。
次に第三の処理室１００７で第一の処理室１００５で形成された被膜をエッチング除去する（図１１Ｃ）。
この時、第二の処理室１００６でレジストパターン１０２２が形成された部分の下部に位置する被膜はエッチングガスに曝されないため除去されない。エッチングガスは、例えばシリコン膜のエッチングには、フッ素系ガス、塩素ガス、四フッ化炭素と酸素の混合ガスなどを適宜用いればよい。第三の処理室に具備されているプラズマ発生手段１０１１は、実施の形態１で説明したような点状でも良いし、実施の形態２で説明したような線状でも良い。
次に第四の処理室１００８でレジストパターン１０２２を除去する（図１１Ｄ）。
レジストパターンは有機物であるため、エッチングガスとして酸素ガスを用いれば容易に除去可能である。第四の処理室に具備されているプラズマ発生手段１０１２は、実施の形態１で説明したような点状でも良いし、実施の形態２で説明したような線状でも良い。
上記の工程を経た被処理物は、最終的にアンロード室１０１８のカセット１０１９に収納される。
本実施例により、被処理物上では連続的に移動しながら被膜形成、レジストパターン形成、エッチング、レジスト除去が行なわれるため、被処理物上の一部分では成膜が行なわれているが他の部分ではレジストパターン形成が行なわれているといったように、１つの工程が終わる前に次の工程をはじめることができるので、処理時間の大幅な短縮が可能になる。この際、各処理室の通過時間を一定にするため、プラズマ発生手段や液滴噴射手段の処理速度を最適化する必要がある。また、各処理室での処理温度を同じにしておく事も重要であるが、処理室間で処理温度が異なる場合は、必要に応じて加熱機構のみでなく、冷却機構も設ければよい。原材料等の節約のみでなく、処理室を被処理物よりも小さくすることが可能となるため、装置占有面積を小さくすることができる。
【実施例２】  本実施例は、前記点状の液滴噴射孔を線状に配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置と、大気圧下におけるプラズマ発生機構を有するプラズマ処理装置を用いた、電気光学装置の作製方法を説明する。本実施例について図１２Ａ〜図１４を用いて説明する。
特に大型画面テレビ用途の設計ルールは、画素ピッチが縦と横ともに５０〜７５０μｍ程度、ゲートメタル（容量配線）５〜５０μｍ程度、ソース配線５〜２５μｍ程度、コンタクトホール２．５〜３０μｍ程度に設定する。
ガラス、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、セラミックなどの材料からなる被処理基板１２０１上に、本発明の液滴噴射装置により、導電性を有する液滴を必要な箇所に噴射し、ゲート電極及び配線１２０２、容量電極及び配線１２０３を形成する（図１２Ａ）。
ここで、液滴噴射法により噴射口から噴射する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、噴射口から噴射する組成物は、比抵抗値を考慮して、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ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適であり、より好適には、低抵抗なＡｕ、Ｃｕを用いるとよい。但し、Ａｇ、Ｃｕを用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン（ＮｉＢ）を用いるとことができる。
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン（ＮｉＢ）がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている３層構造の粒子などを用いても良い。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を用いる。組成物の粘度は２０ｃＰ以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、噴射口から組成物を円滑に噴射できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜５０ｍＰａ・ｓ、Ａｇを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、Ａｕを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は１０〜２０ｍＰａ・ｓに設定するとよい。
なお、液滴噴射手段に用いるノズルの径は、０．１〜５０μｍ（好適には０．６〜２６μｍ、）に設定し、ノズルから噴射される組成物の噴射量は０．００００１ｐｌ〜５０ｐｌ（好適には０．０００１〜４０ｐｌ）に設定する。この噴射量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズル噴射口との距離は、所望の箇所に滴下するために、できる限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜２ｍｍ程度に設定する。なお、ノズル径を変えずとも、圧電素子に印可されるパルス電圧を変えることによって噴射量を制御することもできる。これらの噴射条件は、線幅が約１０μｍ以下となるように設定しておくのが望ましい。
次に、ゲート電極及び配線１２０２、容量電極及び配線１２０３が形成された基板に加熱処理等を施すことで、液滴の溶媒を揮発させて、導電性配線を形成する。
加工精度への要求がそれほど高くないものであれば必要ないが、加工精度が要求される場合は、液滴噴射装置により直接レジストパターンを形成することで、導電性配線を形成しても良い。この場合に前述の導電性を有する液滴を被処理物全面に形成しておく必要はなく、レジストパターンよりも少し大きいパターンとして形成しておけばよい。
次に、実施の形態１ないし実施の形態２で示したようなプラズマ処理装置を用いてゲート絶縁膜１２０４を形成する（図１２Ｂ）。本実施例においてはゲート絶縁膜１２０４として、大気圧下でＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成しているが、酸化珪素膜又はそれらの積層構造を形成しても良く、他の絶縁材料でもよい。
次に、２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで活性半導体層１２０５を成膜する（図１２Ｃ）。該活性半導体層１２０５は非晶質珪素膜に代表される非晶質半導体膜である。ゲート電極及び配線１２０２、容量電極及び配線１２０３を形成するときと同様に、活性半導体層１２０５を必要な部分にのみ成膜することで、形成コストを下げることができるが、さらに高い加工精度が必要な場合は、液滴噴射装置により直接レジストパターンを形成し、該活性半導体パターンを形成しても良い。
次に、Ｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加された非晶質半導体膜１２０６を、活性半導体層１２０５上に形成する（図１３Ａ）。
次に、本発明の線状液滴噴射装置を用いてソース・ドレイン電極及び配線１２０７、１２０８を形成する（図１３Ｂ）。なおソース・ドレイン電極及び配線１２０７、１２０８は、図１２Ａに示したゲート電極及び配線１２０２、容量電極及び配線１２０３と同様に、必要であればレジストパターンを使用することでパターン形状の精度を高めることができる。
次に、液滴噴射装置により、画素電極１２０９を形成する（図１３Ｃ）。画素電極１２０９は、液滴噴射噴射装置により直接描画しても良いし、図１２Ａに示したゲート電極及び配線１２０２、容量電極及び配線１２０３と同様にパターニングを行うことで形成しても良い。
さらに保護膜１２１０として窒化珪素膜を形成する（図１４）。本実施例では、保護膜１２１０として窒化珪素膜を形成するが、酸化珪素膜、又はそれらの積層構造を形成しても良く、他の絶縁材料でもよい。またアクリル膜等、有機系樹脂膜を使用することもできる。
【実施例３】  本発明を用いて様々な電子機器を完成させることができる。その具体例について図１５Ａ〜図１５Ｃを用いて説明する。
図１５Ａは例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有する表示装置であり、筐体１５０１、支持台１５０２、表示部１５０３、スピーカー部１５０４、ビデオ入力端子１５０５等を含む。本発明は、表示部１５０３の作製に適用される。このような大型の表示装置は、生産性やコストの面から、所謂第五世代（１０００×１２００ミリ）、第六世代（１４００×１６００ミリ）、第七世代（１５００×１８００ミリ）のような大型基板を用いて作製することが好適である。
図１５Ｂは、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体１６０１、筐体１６０２、表示部１６０３、キーボード１６０４、外部接続ポート１６０５、ポインティングマウス１６０６等を含む。本発明は、表示部１６０３の作製に適用される。
図１５Ｃ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１７０１、筐体１７０２、表示部Ａ１７０３、表示部Ｂ１７０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部１７０５、操作キー１７０６、スピーカー部１７０７等を含む。表示部Ａ１７０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ１７０４は主として文字情報を表示するが、本発明は、これら表示部Ａ、Ｂ１７０３、１７０４の作製に適用される。
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、本発明をあらゆる分野の電子機器の作製に適用することが可能である。また、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例４】  本実施例では、配線パターンを形成するために、金属微粒子を有機溶媒中に分散させた組成物を用いている。金属微粒子は平均粒径が１〜５０ｎｍ、好ましくは３〜７ｎｍのものを用いる。代表的には、銀又は金の微粒子であり、その表面にアミン、アルコール、チオールなどの分散剤を被覆したものである。有機溶媒はフェノール樹脂やエポキシ系樹脂などであり、熱硬化性又は光硬化性のものを適用している。この組成物の粘度調整は、チキソ剤若しくは希釈溶剤を添加すれば良い。
液滴吐出手段によって、被形成面に適量吐出された組成物は、加熱処理により、又は光照射処理により有機溶媒を硬化させる。有機溶媒の硬化に伴う体積収縮で金属微粒子間は接触し、融合、融着若しくは凝集が促進される。すなわち、平均粒径が１〜５０ｎｍ、好ましくは３〜７ｎｍの金属微粒子が融合、融着若しくは凝集した配線が形成される。このように、融合、融着若しくは凝集により金属微粒子同士が面接触する状態を形成することにより、配線の低抵抗化を実現することができる。
本発明は、このような組成物を用いて配線パターンを形成することで、線幅が１〜１０μｍ程度の配線パターンの形成も容易になる。また、同様にコンタクトホールの直径が１〜１０μｍ程度であっても、組成物をその中に充填することができる。すなわち、微細な配線パターンで多層配線構造を形成することができる。
なお、金属微粒子の代わりに、絶縁物質の微粒子を用いれば、同様に絶縁性のパターンを形成することができる。
なお、本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】  本発明により、製造ラインの省スペース化、効率化が図れ、表示パネルの製造で大幅な品質向上、生産性向上、製造コスト低減を実現できる。また、生産に連結したインライン処理が可能な大気圧方式のため、高速、連続処理が可能となる。
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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