(57)【要約】【課題】液相法を用いて形成され、さらに拡散による不都合を解消するとともに、平坦性をも有した金属配線とその製造方法、さらには拡散や平坦性の低下に起因する特性の低下を防止した薄膜トランジスタと、これを備えた電気光学装置、電子機器を提供する。【解決手段】基板Ｐ上に液相法で形成された金属材料からなる主導電層６６、６７、８１と、主導電層６６、６７、８１上に液相法で形成されたキャップ層６８ａ、８２とを備えた金属配線３４、３５、８０ａである。キャップ層６８ａ、８２は、有機金属又は無機金属塩の溶液が主導電層６６、６７、８１上に配され、焼成されたことによって形成されている。金属配線８０ａはボトムゲート型薄膜トランジスタ６０のゲート電極となっている。【選択図】図４
2007142022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液相法で形成された金属材料からなる主導電層と、該主導電層上に液相法で形成されたキャップ層とを備えた金属配線であって、
前記キャップ層は、有機金属又は無機金属塩の溶液が前記主導電層上に配され、焼成されたことによって形成されてなることを特徴とする金属配線。
【請求項２】
前記キャップ層を構成する金属材料が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａから選ばれる１種又は２種以上の金属材料であることを特徴とする請求項１記載の金属配線。
【請求項３】
前記主導電層を構成する金属材料が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる１種又は２種以上の金属材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属配線。
【請求項４】
電極として機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属配線。
【請求項５】
基板上に液相法で形成された金属材料からなる主導電層と、該主導電層上に液相法で形成されたキャップ層とを備えた金属配線の製造方法であって、
有機金属又は無機金属塩の溶液を前記主導電層上に配する工程と、
前記主導電層上の前記溶液を焼成してキャップ層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする金属配線の製造方法。
【請求項６】
前記焼成工程の前処理として、２００℃未満での加熱による乾燥工程を備えていることを特徴とする請求項５記載の金属配線の製造方法。
【請求項７】
基板上に形成された半導体層と電極と該電極に接続する配線とを具備した薄膜トランジスタであって、
前記電極又は配線が、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属配線あるいは請求項５又は６に記載の製造方法によって得られた金属配線からなることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記基板と前記半導体層との間にゲート電極を備えたボトムゲート型であり、
前記ゲート電極が、請求項４に記載した金属配線からなることを特徴とする請求項７記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の薄膜トランジスタを備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属配線とその製造方法、薄膜トランジスタ、電気光学装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置等の電気光学装置に使われるスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を製造する際、電極又は配線等を形成する工程においてフォトリソグラフィ法が用いられている。このフォトリソグラフィ法は、予めスパッタ法、メッキ、もしくはＣＶＤ法等の成膜法によりベタ状の薄膜を形成する工程と、この薄膜上にレジストと呼ばれる感光材を塗布する工程と、前記レジストを露光、現像する工程と、得られたレジストパターンに応じて導電膜をエッチング工程と、によって機能薄膜の電極又は配線パターンを形成するものである。この一連のフォトリソグラフィ法を利用した機能薄膜の形成、パターンニングは、成膜処理及びエッチング処理時に真空装置等の大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率が数％程度とそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高いのみならず、生産性も低い。
【０００３】
これに対して、液体吐出ヘッドから液状体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法（いわゆるインクジェット法）を用いて、基板上に電極パターン又は配線パターン（薄膜パターン）を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、金属微粒子等の導電性微粒子若しくはその前駆体を分散させた液状体材料である薄膜パターン用インクを基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザ照射を行って薄膜の導電膜パターンに変換する。この方法によれば、従来の複雑な成膜処理、フォトリソグラフィ、及びエッチング工程が不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量が少なく、生産性の向上を図れるといったメリットがある。
【特許文献１】特開２００３−３１７９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１に記載の技術では、形成する薄膜パターンに応じたバンクを形成し、このバンクに囲まれる領域内にインクを吐出した後、乾燥ないし焼成することで薄膜パターンを得るようになっている。しかしながら、例えば基板上に積層構造を形成するＴＦＴの製造に、このような技術を適用しようとすると、基板上に異種材料を積層するとともに、その積層体を加熱する工程を含むプロセスであるため、隣接する層間で元素が拡散することがある。具体的には、ＴＦＴのゲート電極に配線材料として用いた金属材料が、隣接して設けられたゲート絶縁膜に拡散し、ＴＦＴの動作不良を引き起こすなどによって歩留まりを低下させる場合があった。
【０００５】
また、このような問題を解消するため、ゲート電極を異なる材料からなる積層構造とし、その上層を拡散防止用のキャップ層として、下層の金属の拡散を防止することが考えられる。その場合に、キャップ層を形成するための金属材料からなるインクとしては、金属微粒子を分散液に分散させたものを用いるのが一般的である。ところが、このような分散液からなるゲート電極では、金属微粒子が焼結されることで連続し、金属膜（金属層）となるものの、微視的には単に微粒子間が溶融固化することで融着しているに過ぎず、したがってその表面には凹凸が多く残り、平坦性が低いものとなる。すなわち、微粒子を完全に溶融させるためには、特に高融点の金属微粒子の場合などでは非常な高温が必要となり、他の構成要素に対して悪影響を及ぼしてしまうため、ある程度加熱温度を抑える必要があるからである。
【０００６】
しかして、このように平坦性が低くなると、特にボトムゲート型のＴＦＴの場合、このゲート電極（キャップ層）上に形成される半導体層の平坦性をも損なうことになり、結果としてこの半導体層を含むＴＦＴの特性を低下させてしまう。
また、金属配線に関しても、これにキャップ層を形成しようとした場合に、その平坦性が低くなると、層間耐圧が低くなるといった問題を生ずる。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、液相法を用いて形成され、さらに拡散による不都合を解消するとともに、平坦性をも有した金属配線とその製造方法、さらには拡散や平坦性の低下に起因する特性の低下を防止した薄膜トランジスタと、これを備えた電気光学装置、電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するため、基板上に液相法で形成された金属材料からなる主導電層と、該主導電層上に液相法で形成されたキャップ層とを備えた金属配線であって、
前記キャップ層は、有機金属又は無機金属塩の溶液が前記主導電層上に配され、焼成されたことによって形成されてなることを特徴としている。
【０００９】
この金属配線によれば、主導電層上に形成されたキャップ層により、主導電層を構成する材料がキャップ層の上層に拡散するのが防止され、したがって拡散に起因して前記上層の本来の機能、例えば絶縁性などが損なわれるのが防止される。また、有機金属又は無機金属塩の溶液が焼成されてキャップ層が形成されているので、キャップ層を構成している金属材料からなる膜は、焼成時に一旦金属原子状に分解された後、膜化していることにより、金属微粒子の分散液から形成した場合のように金属微粒子の連続体とならずに、均一な金属材料膜となっている。よって、このキャップ層は良好な平坦性を有するものとなり、したがってこの金属配線は良好な層間耐圧を有するものとなる。
【００１０】
また、前記金属配線においては、前記キャップ層を構成する金属材料が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａから選ばれる１種又は２種以上の金属材料であるのが好ましい。
これら金属材料は特に拡散防止効果が高いことから、金属配線におけるキャップ層の拡散防止効果がより良好になる。
【００１１】
また、前記金属配線においては、前記主導電層を構成する金属材料が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる１種又は２種以上の金属材料であるのが好ましい。
これら金属材料は電気抵抗が低いことから、金属配線の電気抵抗をより低くすることができる。
【００１２】
また、前記金属配線は、電極として機能してもよい。
このようにすれば、拡散防止効果が高く、しかも平坦性を備えた良好な電極となる。
【００１３】
また、本発明の金属配線の製造方法は、基板上に液相法で形成された金属材料からなる主導電層と、該主導電層上に液相法で形成されたキャップ層とを備えた金属配線の製造方法であって、
有機金属又は無機金属塩の溶液を前記主導電層上に配する工程と、
前記主導電層上の前記溶液を焼成してキャップ層を形成する工程と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
この金属配線の製造方法によれば、主導電層上にキャップ層を形成するので、主導電層を構成する材料がキャップ層の上層に拡散するのを防止することができ、したがって拡散に起因して前記上層の本来の機能、例えば絶縁性などが損なわれるのを防止することが可能になる。また、有機金属又は無機金属塩の溶液を焼成してキャップ層を形成するので、キャップ層を構成する金属材料からなる膜が、焼成時に一旦金属原子状に分解された後、膜化することにより、金属微粒子の分散液から形成した場合のように金属微粒子の連続体とならずに、均一な金属材料膜となる。よって、このキャップ層は良好な平坦性を有するものとなり、したがってこの金属配線は良好な層間耐圧を有するものとなる。
また、キャップ層の形成時において、特に溶液を焼成する際の雰囲気を適宜に選択することにより、金属からなる導電膜だけでなく、絶縁性が比較的高い金属酸化膜や金属窒化膜などを形成することもでき、したがって形成する金属配線の自由度を高め、種々の用途に対応させることが可能となる。
【００１５】
また、前記金属配線の製造方法においては、前記焼成工程の前処理として、２００℃未満での加熱による乾燥工程を備えているのが好ましい。
有機金属又は無機金属塩は一般に２００℃以上で分解し、金属は一旦原子状になる。したがって、逆に２００℃未満では、通常、加熱雰囲気に影響されることなく溶媒の蒸発や塩の無水化のみが起こり、金属は酸化や窒化といった反応を起こさない。よって、２００℃未満で前処理としての乾燥を行えば、その雰囲気を例えば大気雰囲気とすることができる。したがって、簡易な条件で行うことができるとともに、焼成時間を短縮することができることから、生産性を向上することができる。また、特に焼成工程においてその雰囲気を適宜に選択することにより、前述したように目的に応じた種類のキャップ層を形成することができる。
【００１６】
本発明の薄膜トランジスタは、基板上に形成された半導体層と電極と該電極に接続する配線とを具備した薄膜トランジスタであって、
前記電極又は配線が、前記の金属配線、あるいは前記の製造方法によって得られた金属配線からなることを特徴としている。
この薄膜トランジスタによれば、その電極又は配線が、拡散が防止され、さらに良好な平坦性をも有していることから、この電極又は配線上に形成される層の、拡散や平坦性不良に起因する不都合が防止される。
【００１７】
また、前記薄膜トランジスタにおいては、前記基板と前記半導体層との間にゲート電極を備えたボトムゲート型であり、前記ゲート電極が、電極として機能する金属配線からなっているのが好ましい。
このようにすれば、ゲート電極の半導体層側に前記キャップ層が配置されるので、ゲート電極を構成する主導電層の構成元素が、半導体層ないし半導体層との間に設けられるゲート絶縁膜に拡散するのが防止され、したがって薄膜トランジスタの動作不良に起因する歩留まり低下などが効果的に防止される。また、前述したようにキャップ層が良好な平坦性を有しているので、これの上に配置される半導体層も良好な平坦性を有するものとなり、したがって平坦性不良による特性低下が防止されたものとなる。
【００１８】
本発明の電気光学装置は、前記の薄膜トランジスタを備えたことを特徴としている。
この電気光学装置によれば、拡散や平坦性不良に起因する不都合が防止された薄膜トランジスタを備えているので、薄膜トランジスタの特性低下による電気光学装置自体の特性低下も防止されたものとなる。
【００１９】
本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、前述したように電気光学装置自体の特性低下が防止されているので、電子機器自体の特性低下も防止されたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、本発明に係る電気光学装置の一例として、液晶表示装置について説明する。
（液晶表示装置）
図１は、本発明の電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置１００を示す等価回路図である。本実施の形態の液晶表示装置において、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットには、画素電極１９と該画素電極１９を制御するためのスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６０とがそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線（電極配線）１６が該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線１６に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線１６に対してグループ毎に供給される。また、走査線（電極配線）１８ａがＴＦＴ６０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線１８ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極１９はＴＦＴ６０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ６０を一定期間だけオンすることにより、データ線１６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００２１】
画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。そして、この印加される電圧レベルに応じて液晶の分子集合の配向や秩序が変化するのを利用して光を変調し、任意の階調表示を可能にしている。また、各ドットには、液晶に書き込まれた画像信号がリークするのを防止するために、画素電極１９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７が付加されている。符号１８ｂはこの蓄積容量１７の一側の電極に接続された容量線である。
【００２２】
次に、図２は、液晶表示装置１００の全体構成図である。液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板２５とが、平面視略矩形枠状のシール材５２を介して貼り合わされた構成を備えており、前記両基板１０、２５の間に挟持された液晶が、シール材５２によって前記基板間に封入されたものとなっている。なお、図２では、対向基板２５の外周端が、シール材５２の外周端に平面視で一致するように表示している。
【００２３】
シール材５２の内側の領域には、遮光性材料からなる遮光膜（周辺見切り）５３が矩形枠状に形成されている。シール材５２の外側の周辺回路領域には、データ線駆動回路２０１と実装端子２０２とがＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って配設されており、この一辺と隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路１０４、１０４が設けられている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、前記走査線駆動回路１０４、１０４間を接続する複数の配線１０５が形成されている。また、対向基板２５の角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２５との間で電気的導通をとるための複数の基板間導通材１０６が配設されている。
【００２４】
次に、図３は、液晶表示装置１００の画素構成を示す平面構成図である。図３に示すように、液晶表示装置１００の表示領域には、複数の走査線１８ａが図示左右方向に延在しており、これらの走査線に交差する方向に複数のデータ線１６が延在している。図３において、走査線１８ａとデータ線１６とに囲まれた平面視矩形状の領域がドット領域である。１つのドット領域に対応して３原色のうち１色のカラーフィルタが形成され、図示した３つのドット領域で３色の着色部２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有する１つの画素領域を形成している。これらの着色部２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、液晶表示装置１００の表示領域内に周期的に配列されている。
【００２５】
図３に示す各ドット領域内には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性の導電膜からなる平面視略矩形状の画素電極１９が設けられており、画素電極１９と、走査線１８ａ、データ線１６との間に、ＴＦＴ６０が介挿されている。ＴＦＴ６０は、半導体層３３と、半導体層３３の下層側（基板側）に設けられたゲート電極８０ａと、半導体層３３の上層側に設けられたソース電極３４と、ドレイン電極３５とを備えて構成されている。半導体層３３とゲート電極８０ａとが対向する領域には、ＴＦＴ３０のチャネル領域が形成されており、その両側の半導体層には、ソース領域、及びドレイン領域が形成されている。
【００２６】
ゲート電極８０ａは、走査線１８ａの一部がデータ線１６の延在方向に分岐して形成されており、その先端部において、半導体層３３と不図示の絶縁膜（ゲート絶縁膜）を介して紙面垂直方向に対向している。ソース電極３４は、データ線１６の一部が走査線１８ａの延在方向に分岐して形成されており、半導体層３３（ソース領域）と電気的に接続している。ドレイン電極３５の一端（図示左端）側は、前記半導体層３３（ドレイン領域）と電気的に接続されており、ドレイン電極３５の他端（図示右端）側は画素電極１９と電気的に接続されている。このような構成のもとにＴＦＴ６０は、走査線１８ａを介して入力されるゲート信号により所定期間だけオン状態とされることで、データ線１６を介して供給される画像信号を、所定のタイミングで液晶に対して書き込むスイッチング素子として機能するようになっている。
【００２７】
図４は、図３のＢ−Ｂ’線に沿うＴＦＴアレイ基板１０の断面構成図である。同図に示す断面構造をみると、ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス基板Ｐの内面側（図示上面側）に形成されたＴＦＴ６０と、画素電極１９とを主体として構成されている。ガラス基板Ｐ上に、一部が開口されたバンク３０が形成され、このバンク３０の開口部にゲート電極８０ａが埋設されている。ゲート電極８０ａは、本発明における金属配線が電極に適用された場合の一実施形態となるもので、ガラス基板Ｐ上に、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属材料からなる第１電極層（主導電層）８１と、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ等の金属材料からなる第２電極層（キャップ層）８２とを積層したものである。
【００２８】
バンク３０上のゲート電極８０ａを含む領域に、酸化シリコンや窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜８３が形成されており、このゲート絶縁膜８３上であってゲート電極８０ａと平面的に重なる位置に、半導体層３３が形成されている。半導体層３３は、アモルファスシリコン層８４と、このアモルファスシリコン層８４上に積層されたＮ＋シリコン層８５とからなる。Ｎ＋シリコン層８５は、アモルファスシリコン層８４上で平面的に離間された２つの部位に分割されており、一方（図示左側）のＮ＋シリコン層８５は、ゲート絶縁膜８３上と該Ｎ＋シリコン層８５上とに跨って形成されたソース電極３４と電気的に接続され、他方のＮ＋シリコン層８５は、ゲート絶縁膜８３上と該Ｎ＋シリコン層８５とに跨って形成されたドレイン電極３５と電気的に接続されている。
【００２９】
ソース電極３４は、バリア金属膜（バリア層）６１ａと、ソース電極膜（主導電層）６６と、被覆膜（キャップ層）６８ａとを積層してなる３層構造の電極部材であり、ドレイン電極３５は、バリア金属膜（バリア層）６１ａと、ドレイン電極膜（主導電層）６７と、被覆膜（キャップ層）６８ａとを積層してなる３層構造の電極部材である。これらソース電極３４及びドレイン電極３５も、本発明における金属配線が電極に適用された場合の一実施形態となるものである。
【００３０】
バリア金属膜６１ａは、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｍｎ（マンガン）等から選ばれる１種又は２種以上の金属材料を用いて形成され、ソース電極膜６６及びドレイン電極膜６７は、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等から選ばれる１種又は２種以上の金属材料を用いて形成され、被覆膜６８ａは、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ（タンタル）等から選ばれる１種又は２種以上の金属材料を用いて形成されている。ここで、被覆膜６８ａ等の本発明におけるキャップ層は、金属や合金に限定されることなく、金属酸化物や金属窒化物であってもよく、本発明におけるキャップ層に関しては、これら金属や合金、金属酸化物、金属窒化物の総称として、金属材料としている。
【００３１】
なお、図３に示したように、データ線１６とソース電極３４、及び走査線１８ａとゲート電極８０ａとは、それぞれ一体に形成されているので、データ線１６はソース電極３４と同様の３層構造を備えた金属配線となっており、走査線１８ａはゲート電極８０ａと同様の２層構造を備えた金属配線となっている。したがって、これらデータ線１６及び走査線１８ａは、本発明における金属配線の一実施形態となっている。
【００３２】
ドレイン電極３５の一部表面と、ソース電極３４とを覆うように、バンク３１ｃが形成されている。このバンク３１ｃは、実際には、図３に示した各画素電極１９に対応する開口部を具備した平面視略格子状を成してガラス基板Ｐ上に形成されており、液晶表示装置の製造時に、液相法を用いて画素電極１９をパターン形成するための仕切部材として用いられるものである。画素電極１９は、図４に示すように、絶縁膜３１ｃから図示右側へ突出しているドレイン電極３５の上面及び側面と当接するように形成され、ドレイン電極３５と電気的に接続されている。
【００３３】
なお、実際には、画素電極１９及び絶縁膜３１ｃの表面には、液晶の初期配向状態を制御するための配向膜が形成されており、ガラス基板Ｐの外面側には、液晶層に入射する光の偏光状態を制御するための位相差板や偏光板が設けられている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の外側（パネル背面側）には、透過型ないし半透過反射型の液晶表示装置の場合の照明手段として用いられるバックライトが設けられている。
【００３４】
対向基板２５については、詳細な図示は省略するが、ガラス基板Ｐと同様の基板の内面（ＴＦＴアレイ基板との対向面）側に、図３に示した着色部２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを配列形成してなるカラーフィルタ層と、平面ベタ状の透光性導電膜からなる対向電極とを積層した構成を備えている。また、前記対向電極上にＴＦＴアレイ基板と同様の配向膜が形成されており、基板外面側には、必要に応じて位相差板や偏光板が配設されたものとなっている。
【００３５】
また、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２５との間に封止された液晶層は、主として液晶分子で構成されている。この液晶層を構成する液晶分子としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶など配向し得るものであればいかなる液晶分子を用いても構わないが、ＴＮ型液晶パネルの場合、ネマチック液晶を形成させるものが好ましく、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。
【００３６】
以上の構成を備えた本実施形態の液晶表示装置１００は、バックライトから入射した光を、電圧印加により配向状態を制御された液晶層で変調することで、任意の階調表示を行えるようになっている。また各ドットに着色部２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが設けられているので、各画素毎に３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の色光を混色して任意のカラー表示を行えるようになっている。
【００３７】
本実施形態の液晶表示装置では、ＴＦＴ６０のゲート電極８０ａ、ソース電極３４、ドレイン電極３５、及び画素電極１９が液相法を用いてパターン形成されたものとなっている。そして、ソース電極３４が、主導電層であるソース電極膜６６上にキャップ層である被覆膜６８ａを積層した構造を備える一方、ドレイン電極３５が、主導電層であるドレイン電極膜６７上にキャップ層である被覆膜６８ａを積層した構造を備えていることで、前記被覆膜６８ａによって、前記電極膜６６、６７を構成するＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属材料が絶縁膜３１ｃへ拡散するのを効果的に防止できるようになっている。なお、データ線１６はソース電極３４と同様の３層構造を備えているので、そのキャップ層により、主導電層の構成元素の拡散がやはり効果的に防止されている。
【００３８】
また、ソース電極３４及びドレイン電極３５は、バリア金属膜６１ａ上に、主導電層であるソース電極膜６６及びドレイン電極膜６７をそれぞれ積層した構造を備えている。これにより、主導電層である電極膜６６、６７を構成するＡｇやＣｕ、Ａｌ等がＮ＋シリコン層８５やアモルファスシリコン層８４に拡散するのを、前記バリア金属膜６１ａによって良好に防止することができるようになっている。
【００３９】
また、特にキャップ層である被覆金属層６８ａは、後述するように有機金属又は無機金属塩の溶液が焼成されて形成されているので、良好な平坦性を有するものとなっており、したがってこの被覆金属層６８ａを備えたソース電極３４及びドレイン電極３５、さらには同様の構造を備えたデータ線１６は、良好な層間耐圧を有するものとなる。
【００４０】
また、液晶表示装置１００では、ドットを構成するＴＦＴ６０や画素電極１９、さらにはこれらに接続する配線が、後述するように液相法によって形成されているので、高価な真空装置を用いたプロセスが減り、また材料の使用効率が高められたことにより、低コスト化が図られたものとなっている。
【００４１】
また、ゲート電極８０ａが、第１電極層８１と第２電極層８２とを積層した２層構造となっているので、キャップ層である第２電極層８２により、主導電層である第１電極層８１を構成するＡｇやＣｕ、Ａｌがゲート絶縁膜８３へ拡散するのが効果的に防止されている。したがってＴＦＴ６０は、前記拡散によって動作不良や移動度の低下等が生じるのが防止されている。
【００４２】
さらに、キャップ層である第２電極層８２が、後述するように有機金属又は無機金属塩の溶液が焼成されて形成されており、したがって良好な平坦性を有しているので、これの上に配置される半導体層３３も良好な平坦性を有するものとなる。よって、ＴＦＴ６０は、半導体層３３の平坦性不良による特性低下が防止されたものとなる。
なお、走査線１８ａはゲート電極８０ａと同様の２層構造を備えているので、そのキャップ層により、主導電層の構成元素の拡散がやはり効果的に防止されている。また、キャップ層が良好な平坦性を有しているので、このキャップ層を備えた走査線１８ａは良好な層間耐圧を有するものとなる。
【００４３】
また、本実施形態の液晶表示装置では、実装端子２０２…が、ソース電極３４（データ線１６）又はゲート電極８０ａ（走査線１８ａ）と同様の構成を具備して同層に形成されていてもよい。すなわち、実装端子２０２が、ソース電極３４ないしゲート電極８０ａの形成工程にてこれらと同時に形成されたものであってもよい。このような構成とするならば、実装端子２０２が、その表面にＮｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ等からなるキャップ層を有するものとなり、該実装端子２０２に対して外部回路のハンダ接合を行う場合に、良好な接合性を得ることができる。これは、実装端子２０２の表面に主導電層を構成するＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ等が露出している場合と、前記Ｎｉ等からなるキャップ層が形成されている場合とでは、後者の構成の方が、良好な濡れ性をもってハンダを付着させることができるからである。
【００４４】
（金属配線［薄膜トランジスタ］の製造方法）
次に、本発明の金属配線の製造方法を、本発明に係る薄膜トランジスタを含むＴＦＴアレイ基板の製造方法に基づき、図５から図１１を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００４５】
［液滴吐出装置］
まず、本製造方法の複数の工程で用いられる液滴吐出装置について説明する。本製造方法では、液滴吐出装置に備えられた液滴吐出ヘッドのノズルから金属材料を含むインク（液状体材料）を液滴状に吐出し、薄膜トランジスタを構成する金属配線や電極を形成するものとしている。本実施形態で用いる液滴吐出装置としては、図５に示した構成のものを採用することができる。
【００４６】
図５（ａ）は、本実施形態で用いる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ軸方向駆動軸３０４と、Ｙ軸方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。
ステージ３０７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液状体材料）を設けられる基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００４７】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板Ｐに対して、前述した金属材料を含むインクが吐出される。
【００４８】
Ｘ軸方向駆動軸３０４には、Ｘ軸方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ軸方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ３０７をＹ軸方向に移動する。
【００４９】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ３０２に液滴吐出ヘッド３０１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３０３にステージ３０７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液状体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ３１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００５０】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板Ｐを支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図５（ａ）では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することができる。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節できるようにしてもよい。
【００５１】
図５（ｂ）は、ピエゾ方式による液状体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。
図５（ｂ）において、液状体材料（インク）を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液状体材料を収容する材料タンクを含む液状体材料供給系３２３を介して液状体材料が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させて液体室３２１を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル３２５から液状体材料が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００５２】
［インク（液状体材料）］
ここで、本実施形態に係る製造方法で用いられる、液滴吐出ヘッド３０１からの吐出に好適なインク（液状体材料）について説明する。
本実施形態では、金属配線（電極を含む）形成用のインク（液状体材料）として、主導電層を形成するための第１のインクと、キャップ層を形成するための第２のインクとが用いられる。
【００５３】
第１のインクは、金属微粒子を分散媒に分散させた分散液、若しくはその前駆体からなるものである。金属微粒子として、例えば金、銀、銅、パラジウム、アルミニウム、ニオブ等を含有する金属微粒子の他、これらの前駆体、合金、酸化物等の微粒子などが用いられる。これらの金属微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の粒径は１ｎｍ〜０．１μｍ程度であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液体吐出ヘッド３０１のノズルに目詰まりが生じるおそれがあるだけでなく、得られる膜の緻密性が悪化する可能性がある。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００５４】
分散媒としては、前記の金属微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１、２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００５５】
前記金属微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ〜０．０７Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液状体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、前記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。前記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００５６】
前記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。インクジェット法を用いて液状体材料を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるだけでなく、液滴の吐出量が減少する。
【００５７】
第２のインクは、本発明の特徴部分となるキャップ層の形成用のもので、有機金属又は無機金属塩を溶媒に溶解させた溶液からなるものである。有機金属又は無機金属塩としては、特に、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａの有機塩（錯塩を含む）又は無機塩が好適とされる。
具体的には、Ｎｉ系の塩として、蟻酸ニッケル（無水物、水和物のいずれも可）、硫酸ニッケル、アミド硫酸ニッケル、硫酸ニッケルアンモニウム、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル、臭化ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル（無水物、水和物のいずれも可）等が使用可能であり、特に蟻酸ニッケル（無水物、水和物）が好適とされる。また、Ｔｉ系の塩としては、塩化チタン、オキシ硫酸チタン、硫酸チタン（無水物、水和物のいずれも可）等が使用可能であり、特に塩化チタンが好適とされる。Ｗ系の塩としては、塩化タングステン、タングステン酸、１２タングストりん酸ｎ水和物、５臭化タングステン等が使用可能であり、特にタングステン酸が好適とされる。Ｔａ系の塩としては、塩化タンタル、ペンタメトキシタンタル、ペンタエトキシタンタル、ペンタ−ｉ−プロポキシタンタル、ペンタ−ｎ−プロポキシタンタル、ペンタ−ｉ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｎ−ブトキシタンタル、ペンタ−ｔ−ブトキシタンタル等が使用可能であり、特にペンタ−ｔ−ブトキシタンタルが好適とされる。
なお、これらの塩については、一種類のみを用いてインクを形成してもよく、複数種類を用いてインクを形成してもよい。また、複数種類を用いる場合、金属については一種類であっても複数種類であってもよい。
【００５８】
溶媒としては、前記の金属塩を十分溶解できるものであれば特に限定されない。例えば無機金属塩に対する溶媒としては、水やポリオール類、又はその混合液が用いられる。ポリオール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール３００−６００、ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオールなどが挙げられる。そして、これら溶媒の１種もしくは２種以上が混合されて、前記無機金属塩の溶媒として用いられる。
【００５９】
また、有機金属塩に対する溶媒としては、各種の極性溶媒が用いられ、具体的には、プロピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、Ｎメチル２ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、プロパノールアミン、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサンなどが挙げられる。そして、これら溶媒の１種もしくは２種以上が混合されて、前記有機金属塩の溶媒として用いられる。
【００６０】
このような金属塩を溶媒で溶解してなる溶液の、前記金属塩の濃度としては、使用する金属塩の種類や溶媒の種類によっても変わるものの、１重量％以上６０重量％以下の範囲とするのが好ましい。１重量％未満では、濃度が低いことから後の乾燥・焼成工程での負荷が大きくなってしまうからであり、６０重量％を越えると、環境温度の変化などによって溶質が一部が析出してしまうなど、溶液が不安定になるからである。
また、このような溶液の表面張力や粘度については、特にインクジェット法に適用する理由から、前記の分散液（第１のインク）と同等の表面張力や粘度に調整するのが好ましい。
【００６１】
［ＴＦＴアレイ基板の製造方法］
以下、図６から図１０を参照してＴＦＴアレイ基板の各製造工程について説明する。図６から図１０は、本実施形態の製造方法における一連の工程を示す断面工程図である。
本実施形態の製造方法は、ガラス基板上にバンクを形成し、このバンクに囲まれた領域に液滴吐出装置を用いた液滴吐出法により電極パターン及び配線パターンを形成することで薄膜トランジスタを作製し、ＴＦＴアレイ基板を製造する方法である。
【００６２】
＜ゲート電極形成工程＞
まず、図６の各図に示すように、基体となるガラス基板Ｐ上を用意し、その一面側にバンク３０を形成した後、バンク３０に設けた開口部３０ａに対し所定のインクを滴下することで、開口部３０ａ内にゲート電極８０ａを形成する。このゲート電極形成工程は、バンク形成工程と、撥液化処理工程と、第１電極層形成工程と、第２電極層形成工程と、乾燥工程と、焼成工程と、を含むものとなっている。
【００６３】
｛バンク形成工程｝
まず、ゲート電極８０ａ（及び走査線１８ａ）をガラス基板上に所定パターンで形成するために、図６（ａ）に示すように、ガラス基板Ｐ上に所定パターンの開口部３０ａを有するバンク３０を形成する。バンク３０は、基板面を平面的に区画する仕切部材であり、このバンクの形成にはフォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法を用いることができる。例えば、フォトリソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、ガラス基板Ｐ上に形成するバンクの高さに合わせてアクリル樹脂等の有機系感光性材料を塗布して感光性材料層を形成する。そして、形成したいバンク形状に合わせて感光性材料層に対して紫外線を照射することで、ゲート電極用の開口部３０ａを備えたバンク３０を形成する。また、バンク３０は、ポリシラザンを含む液状体材料等を用いて形成した、無機物の構造体であってもよい。
【００６４】
｛撥液化処理工程｝
次に、バンク３０に対し撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、例えば大気雰囲気中でテトラフルオロメタン（ＣＦ４）を処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ４プラズマ処理法）を採用することができる。ＣＦ４プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが５０ｋＷ〜１０００ｋＷ、ＣＦ４ガス流量が５０ｍｌ／ｍｉｎ〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板搬送速度が０．５ｍｍ／ｓｅｃ〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０℃〜９０℃である。なお、処理ガスとしては、テトラフルオロメタンに限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。
このような撥液化処理を行うことにより、バンク３０には、これを構成する樹脂中にフッ素基が導入され、高い撥液性が付与される。
【００６５】
また、前記撥液化処理に先立って、開口部３０ａの底面に露出されたガラス基板Ｐの表面を清浄化する目的で、Ｏ２プラズマを用いたアッシング処理やＵＶ（紫外線）照射処理を行っておくことが好ましい。この処理を行うことで、ガラス基板Ｐ表面のバンクの残渣を除去することができ、撥液化処理後のバンク３０の接触角と該基板表面の接触角との差を大きくすることができ、後段の工程で開口部３０ａ内に配される液滴を正確に開口部３０ａの内側に閉じ込めることができる。また、バンク３０がアクリル樹脂やポリイミド樹脂からなるものである場合、ＣＦ４プラズマ処理に先立ってバンク３０をＯ２プラズマに曝しておくと、よりフッ素化（撥液化）されやすくなるという性質があるので、バンク３０をこれらの樹脂材料で形成している場合には、ＣＦ４プラズマ処理に先立ってＯ２アッシング処理を施すことが好ましい。
【００６６】
前記Ｏ２アッシング処理は、具体的には、基板Ｐに対しプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射することで行う。処理条件としては、例えばプラズマパワーが５０Ｗ〜１０００Ｗ、酸素ガス流量が５０ｍｌ／ｍｉｎ〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板Ｐの板搬送速度が０．５１０ｍｍ／ｓｅｃ〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０℃〜９０℃である。
【００６７】
なお、バンク３０に対する撥液化処理（ＣＦ４プラズマ処理）により、先に行われた残渣処理により親液化された基板Ｐ表面に対し多少は影響があるものの、特に基板Ｐがガラス等からなる場合には、撥液化処理によるフッ素基の導入が起こりにくいため、基板Ｐの親液性、すなわち濡れ性が実質上損なわれることはない。また、バンク３０については、撥液性を有する材料（例えばフッ素基を有する樹脂材料）によって形成することにより、その撥液処理を省略するようにしてもよい。
【００６８】
｛第１電極層形成工程｝
次に、図６（ｂ）に示すように、開口部３０ａに対して、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド３０１から第１電極層（主導電層）形成用の第１のインク８１ａを滴下する。ここでは、導電性微粒子としてＡｇ（銀）を用い、分散媒としてジエチレングリコールジエチルエーテルを用いた第１のインク８１ａを吐出配置する。このとき、バンク３０の表面には撥液性が付与されており、開口部３０ａの底面部の基板表面には親液性が付与されているので、吐出された液滴の一部がバンク３０に載っても、バンク表面で弾かれて開口部３０ａ内に滑り込むようになっている。
【００６９】
次いで、第１のインク８１ａからなる液滴を吐出した後、分散媒の除去のため、必要に応じて乾燥処理を行う。乾燥処理は、例えば基板Ｐを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。本実施形態では、例えば１８０℃で６０分間程度の加熱を行う。この加熱は窒素ガス雰囲気下など、必ずしも大気中で行う必要はない。
【００７０】
また、この乾燥処理は、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ〜５０００Ｗの範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ〜１０００Ｗの範囲で十分である。この中間乾燥工程を行うことにより、図６（ｃ）に示すように、固体の第１電極層（主導電層）８１が形成される。
【００７１】
このようにして形成した第１電極層８１、すなわち吐出工程後の乾燥膜については、微粒子間の電気的接触を向上させるために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、液中での分散性を向上させるために有機物などのコーティング剤が導電性微粒子の表面にコーティングされている場合には、このコーティング剤も除去する必要がある。そのため、乾燥処理後、焼成処理として熱処理及び／又は光処理を施す。
【００７２】
この熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。なお、本実施形態では、前記第１電極層が先に挙げた材料を用いて形成されているので、２５０℃以下の焼成温度とすることができる。ただし本工程では、基板Ｐ上に半導体層は設けられていないので、バンク３０の耐熱温度の範囲内で焼成温度を高めることができ、例えば２５０℃以上、あるいは３００℃程度の焼成温度とすることでさらに良好な導電性を具備した金属層を形成することができる。
また、この第１の電極層８１に関する焼成処理については、後述する第２の電極層（キャップ層）８２に関する焼成処理と同時に行うことで、第１の電極層８１と第２の電極層８２とを一括して焼成するようにしてもよい。
【００７３】
｛第２電極層形成工程｝
次に、図６（ｃ）に示すように、液滴吐出装置による液滴吐出法を用いて、第２電極層（キャップ層）形成用の第２のインク８２ａを、バンク３０の開口部３０ａに配置する。ここでは、有機金属として蟻酸ニッケルを用い、溶媒としてジエタノールアミンとジエチレングリコールとの混合液を用いた第２のインク８２ａを吐出配置する。このとき、バンク３０の表面には撥液性が付与されており、開口部３０ａの底面部の基板表面には親液性が付与されているので、吐出された液滴の一部がバンク３０に載っても、バンク表面で弾かれて開口部３０ａ内に滑り込むようになっている。ただし、開口部３０ａの内部に先に形成されている第１電極層８１の表面は、本工程で滴下する第２のインク８２ａに対して高い親和性を有しているとは限らないため、インク８２ａの滴下に先立って、第１電極層８１上にインク８２ａの濡れ性を改善するための中間層を形成してもよい。この中間層は、インク８２ａを構成する分散媒の種類に応じて適宜選択されるが、本実施形態のようにインク８２ａが水系の分散媒を用いている場合には、例えば酸化チタンからなる中間層を形成しておけば、中間層表面で極めて良好な濡れ性が得られる。
【００７４】
液滴を吐出した後、溶媒の除去のため、必要に応じて乾燥処理をする。この乾燥処理は、後の焼成処理の前処理として行うもので、例えば基板Ｐを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。処理条件については、加熱温度を２００℃未満として行うのが好ましい。本実施形態では、加熱温度７０℃で５分間処理し、さらに加熱温度１８０℃で３０分間行った。この乾燥については、窒素ガス雰囲気下などで行うことなく、大気中で行うことができる。すなわち、蟻酸ニッケルなどの有機金属や前記の無機金属塩は、一般に２００℃以上で分解し、金属は一旦原子状になる。したがって、逆に２００℃未満では、通常、加熱雰囲気に影響されることなく溶媒の蒸発や塩の無水化のみが起こり、金属は酸化や窒化といった反応を起こさない。よって、２００℃未満で前処理としての乾燥を行う場合、その雰囲気を任意にすることができ、例えば条件として簡易な大気雰囲気とすることができるのである。
【００７５】
また、この乾燥処理は、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、先の第１電極層形成工程後の中間乾燥工程で挙げたものを用いることができる。また加熱時の出力も同様に１００Ｗ〜１０００Ｗの範囲とすることができる。この中間乾燥工程を行うことにより、図６（ｄ）に示すように、第１電極層８１上に固体の第２電極層８２が形成される。
【００７６】
このようにして形成した第２電極層８２、すなわち吐出工程後の乾燥膜については、金属塩が十分に分解することなく、したがって金属が原子状にはなっていないため、金属膜などとはなっていない。そこで、十分に分解を進ませ、金属を一旦原子状にするべく、２００℃以上で加熱処理することによって焼成処理を行う。本実施形態では、窒素雰囲気にて３００℃で６０分間の加熱処理（焼成処理）を行った。
【００７７】
このようにして焼成処理を行ったところ、第２の電極層８２は良好な金属膜（ニッケル膜）となった。このようにして得られた第１電極層８１と第２電極層８２とからなるゲート電極８０ａの表面、すなわちキャップ層である第２電極層８２の表面の平坦性を調べたところ、表面粗さ（表面ラフネス）Ｒの平均値（Ｒａ）は３ｎｍ、最大値Ｒｍａｘは５０ｎｍであり、十分な平坦性を有していることが確認された。
【００７８】
なお、実験として、このようにして形成したゲート電極８０ａの上に、後述する絶縁膜となるＳｉＮｘ膜を積層し、Ａｇ／Ｎｉ／ＳｉＮｘからなる積層膜を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）で分析し評価した。その結果、ＳｉＮｘ中にはＡｇ及びＮｉｍの拡散が認められず、したがって蟻酸ニッケルより形成したニッケル膜は、Ａｇ膜に対するキャップ層として良好に機能していることが確認された。
また、前記積層膜のＳｉＮｘ上に、Ａｌ薄膜を電極として形成し、ＳｉＮｘ膜の絶縁耐圧を測定した。その結果、５ＭＶ／ｃｍとなり、ＳｉＮｘ膜は良好な絶縁耐圧を有することが確認された。
【００７９】
ここで、本実施形態では焼成処理を窒素雰囲気、すなわち不活性雰囲気で行っていることから、第２の電極層（キャップ層）は金属（ニッケル）膜として形成される。しかしながら、例えばゲート電極８０ａの形成ではなく、走査線１８ａの形成に前記の製造方法を適用した場合に、焼成処理の際の雰囲気を、不活性雰囲気（窒素雰囲気）に代えて酸素雰囲気（大気雰囲気）や、不活性ガス＋アンモニアの雰囲気などで行ってもよい。すなわち、キャップ層に絶縁性などを付与した場合には、不活性雰囲気で焼成することにより金属膜を形成するのに代えて、酸素雰囲気（大気雰囲気）で焼成することにより金属酸化膜を形成し、あるいは、窒素、Ａｒ等の不活性ガスにアンモニアを１〜２０容量％を加えた雰囲気で焼成することにより金属窒化膜を形成してもよい。
【００８０】
このような焼成処理によって形成するゲート電極８０ａ（及び走査線１８ａ）の厚さについては、例えば第１電極層８１の膜厚については５００ｎｍ〜１５００ｎｍ程度、第２電極層８２の膜厚については２０ｎｍ〜４００ｎｍ程度とすることが好ましい。第２電極層８２の膜厚が２０ｎｍ未満では、第１電極層８１からゲート絶縁膜８３等への金属元素の拡散を十分に防止することができず、またその良好な平坦性を十分確保するのが難しくなるからであり、４００ｎｍを超える膜厚では、特にゲート電極８０ａの抵抗が上昇するため好ましくない。
【００８１】
なお、前記各工程では、Ａｇからなる第１電極層８１と、Ｎｉからなる第２導電層８２とを形成し、これら第１電極層８１と第２電極層８２の積層体によりゲート電極８０ａ（及び走査線１８ａ）を形成しているが、これら第１電極層８１は、Ａｇ以外の金属、例えばＣｕやＡｌ、あるいはこれらの金属を主成分とする合金であってもよい。また、第２金属層８２は、Ｎｉ以外のＴｉやＷ、Ｔａ、あるいはこれらの金属を主成分とする合金、さらには前述したように酸化物や窒化物であってもよい。
特に、主導電層としての第１電極層８１をＡｇで形成した場合、キャップ層としての第２電極層８２には、前記したようにＮｉが、拡散防止効果がより高いため好適とされ、また、主導電層をＣｕやＡｇ・Ｃｕで形成した場合、キャップ層にはＴａや窒化Ｔａが、拡散防止効果がより高いため好適とされる。
【００８２】
＜ゲート絶縁膜形成工程＞
次に、ゲート電極８０ａ上に窒化珪素（ＳｉＮｘ）からなるゲート絶縁膜８３を形成する。このゲート絶縁膜８３は、例えばプラズマＣＶＤ法により全面成膜した後、フォトリソグラフィ法により適宜パターニングすることで形成することができる。ＣＶＤ工程において用いる原料ガスとしては、モノシランと一酸化二窒素との混合ガスや、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）と酸素、ジシランとアンモニア等が好適で、形成するゲート絶縁膜８３の膜厚は１５０ｎｍ〜４００ｎｍ程度である。
【００８３】
＜半導体層形成工程＞
次に、図７（ａ）に示す半導体層３３をゲート絶縁膜８３上に形成する。この半導体層３３は、ゲート絶縁膜８３を形成した基板Ｐの全面に、１５０ｎｍ〜２５０ｎｍ程度の膜厚のアモルファスシリコン膜と、膜厚５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度のＮ＋シリコン膜とをプラズマＣＶＤ法等により積層形成し、フォトリソグラフィ法により所定形状にパターニングすることで得られる。アモルファスシリコン膜の形成工程で用いる原料ガスとしては、ジシランやモノシランが好適である。続くＮ＋シリコン膜の形成工程では、前記アモルファスシリコン膜の形成で用いた成膜装置に、Ｎ＋シリコン層形成用の原料ガスを導入して成膜を行うことができる。
【００８４】
その後、前記アモルファスシリコン膜およびＮ＋シリコン膜を、フォトリソグラフィ法により図７（ａ）に示す形状にパターニングすることで、ゲート絶縁膜８３上に所定平面形状のアモルファスシリコン層８４とＮ＋シリコン層８５とが積層された半導体層３３が得られる。パターニングに際しては、Ｎ＋シリコン膜の表面に、図示の半導体層３３の側断面形状と同様の略凹形のレジストを選択配置し、係るレジストをマスクにしてエッチングを行う。このようなパターニング法によりゲート電極８０ａと平面的に重なる領域にてＮ＋シリコン層８５が選択的に除去されて２つの領域に分割され、これらのＮ＋シリコン層８５、８５が、それぞれソースコンタクト領域及びドレインコンタクト領域を形成する。
【００８５】
＜電極形成工程＞
次に、半導体層３３が形成されたガラス基板Ｐ上に、図４に示したソース電極３４及びドレイン電極３５を形成する。この電極形成工程は、バンク形成工程と、撥液化工程と、バリア金属膜形成工程と、電極膜（主導電層）形成工程と、被覆膜（キャップ層）形成工程と、乾燥工程と、焼成工程と、を含むものである。
【００８６】
｛バンク形成工程｝
アモルファスシリコン層８４、Ｎ＋シリコン層８５を形成したならば、ソース電極及びドレイン電極を形成するためのバンクをガラス基板Ｐ上に形成する。バンクの形成はフォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、フォトリソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、形成するバンクの高さに合わせてアクリル樹脂等を主体とする有機系感光性材料を塗布して感光性材料層を形成し、その後バンク形状に合わせて感光性材料層に対して紫外線を照射する。
【００８７】
ここでは、２種類のバンク、つまり第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとを形成するものとしているが、まず第１バンク部３１ｂは、図７（ｂ）に示すように、アモルファスシリコン層８４及びＮ＋シリコン層上であって、アモルファスシリコン層８４の略中央部に位置するように紫外線照射による感光を行う。すなわち、この第１バンク部３１ｂは、後段の工程で形成するソース電極とドレイン電極とを平面的に区画する仕切部材として形成される。一方、第２バンク部３１ａは、図７（ｃ）に示すように、アモルファスシリコン層８４の外側の領域に、アモルファスシリコン層８４を取り囲むように形成する。
【００８８】
また、バンク部３１ａ、３１ｂは、ポリシラザンを含む液状体材料等を用いて形成した無機物の構造体であってもよい。無機材料のバンクを形成する場合、樹脂材料等の有機材料を用いてバンクを形成するのに比べ、硬化時の加熱温度が高くなる場合が多いが、前記ポリシラザンを含む液状体材料では硬化温度は２５０℃以下でよい。このように硬化温度が２５０℃以下であるので、基板Ｐ上に既設の半導体層３３において水素脱離を生じることがなく、この水素脱離に起因する薄膜トランジスタのＯＮ抵抗の上昇やキャリア移動度の低下を防止することができるようになっている。
【００８９】
なお、各バンク部３１ａ、３１ｂ間におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去するために、残渣処理を施すことが好ましい。この残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行うＵＶ照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ２アッシング処理等を選択できるが、ここではＯ２アッシング処理を実施する。アッシング処理の条件は、先のバンク３０のパターニング時に用いた条件と同等の条件でよい。
【００９０】
｛撥液化処理工程｝
続いて、各バンク部３１ａ、３１ｂに対し撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、例えば大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ４プラズマ処理法）を採用することができる。ＣＦ４プラズマ処理の条件は、バンク部３１ａ、３１ｂが先のバンク３０と同様の材質であれば、バンク３０に対するプラズマ処理の条件と同等でよい。このような撥液化処理を行うことにより、各バンク部３１ａ、３１ｂには、これを構成する樹脂中にフッ素基が導入され、高い撥液性が付与される。
【００９１】
なお、各バンク部３１ａ、３１ｂに対する撥液化処理により、先に行われた残渣処理により親液化されたゲート絶縁膜８３の表面に多少は影響があるものの、ゲート絶縁膜８３には撥液化処理によるフッ素基の導入が起こりにくいため、その親液性（濡れ性）を損なうことはない。また、各バンク部３１ａ、３１ｂを、撥液性を有する材料（例えばフッ素基を有する樹脂材料）によって形成している場合には撥液処理を省略することができる。
【００９２】
｛バリア金属膜形成工程｝
次に、図７（ｃ）に示すように、液滴吐出装置による液滴吐出法を用いて、図４に示したバリア金属膜６１ａを形成するためのインク（液状体材料）６１を第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとに囲まれた領域に塗布する。ここでは、導電性微粒子としてＮｉを用い、溶媒（分散媒）として水およびジエタノールアミンを用いたインクを吐出する。
【００９３】
このバリア金属膜形成工程では、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド３０１からバリア金属膜形成用のインク６１を液滴にして吐出し、第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとによって囲まれた領域に配置する。このとき、各バンク部３１ａ、３１ｂには撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンク部上に載っても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンク部表面で弾かれ、滴下されたインク（液滴）６１は、図７（ｃ）に示すように第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとに囲まれた領域に流れ落ちる。
【００９４】
次いで、バリア金属膜形成用インクの液滴を吐出配置した後、分散媒の除去のため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板Ｐを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。本実施形態では、例えば１８０℃加熱を６０分間程度行う。この加熱はＮ２雰囲気下など、必ずしも大気中で行う必要はない。
【００９５】
また、この乾燥処理は、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、先の第１電極層形成工程後の中間乾燥工程で挙げたものを用いることができる。また加熱時の出力も同様に１００Ｗ〜１０００Ｗの範囲とすることができる。この中間乾燥工程を行うことにより、図８（ａ）に示すように、所望のバリア金属膜６１ａ、６１ａが、ゲート絶縁膜８３とＮ＋シリコン層８５とに跨って形成される。
バリア金属膜６１ａ、６１ａは、それぞれソース電極、ドレイン電極の一部を成すものである。
【００９６】
｛電極膜（主導電層）形成工程｝
次に、図８（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、電極膜形成用のインク（第１のインク）６５を前記バリア金属膜６１ａ上に塗布する。ここでは、導電性微粒子として銀を用い、分散媒としてジエチレングリコールジエチルエーテルを用いたインクを吐出する。
【００９７】
この電極膜工程では、液滴吐出ヘッドから電極膜形成用のインク６５を液滴にして吐出し、その液滴を基板Ｐ上の第１バンク部３１ｂ、第２バンク部３１ａに囲まれた領域に配置する。このとき、バンク部３１ａ、３１ｂには撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンク部３１ａ、３１ｂ上に載っても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンク部３１ａ、３１ｂの表面で弾かれ、滴下された液状体は前記領域に流れ落ちる。
【００９８】
なお、この電極膜形成工程に先立って、先に形成されているバリア金属膜６１ａの表面に、前記インク６５の濡れ性を改善するための中間層を形成してもよい。この中間層としては、例えばＭｎ等を用いることができ、その成膜に際しては、電極膜６６、６７と同様の液滴吐出法を用いることができる。
【００９９】
液滴を吐出した後、分散媒の除去のため、前記の第１電極層８１の形成工程と同様にして必要に応じ乾燥処理を行う。さらに、必要に応じてこれら電極膜６６、６７に対して単独の焼成処理を行う。もちろん、この段階では焼成処理を行わず、前述したようにキャップ層の乾燥処理後に、一括して焼成処理を行うようにしてもよい。
このようにすることで、図８（ｃ）に示すように、バリア金属膜６１ａ、６１ａ上に、それぞれソース電極膜６６とドレイン電極膜６７とが形成される。
【０１００】
｛被覆膜（キャップ層）形成工程｝
次に、図９（ａ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、図４に示した被覆膜６８ａを形成するためのインク（第２のインク）６８を第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとに囲まれた領域（ソース電極膜６６及びドレイン電極膜６７の上面）に塗布する。ここでは、金属塩として蟻酸ニッケルを用い、溶媒として水とエチレングリコールとの混合液を用いたインクを吐出する。
【０１０１】
この被覆膜形成工程では、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド３０１から被覆膜形成のインク６８を液滴にして吐出し、第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとによって囲まれた領域に配置する。このとき、各バンク部３１ａ、３１ｂには撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンク部上に載っても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンク部表面で弾かれ、滴下されたインク（液滴）６８は、前記領域に流れ落ちる。
【０１０２】
なお、この被覆膜形成工程に先立って、先に形成されている電極膜６６、６７の表面に、前記インク６８の濡れ性を改善するための中間層を形成してもよい。この中間層としては、例えば酸化チタンを含む薄膜を用いることができ、その成膜に際しては、被覆膜６８ａと同様の液滴吐出法を用いることができる。
【０１０３】
液滴を吐出した後、溶媒の除去のため、前記の第２電極層８２の形成工程と同様にして必要に応じ乾燥処理を行い、さらに、適宜な処理雰囲気のもとで焼成処理を行う。ただし、この焼成処理工程では、すでに薄膜トランジスタのゲート絶縁膜８３や半導体層３３が形成されているため、加熱温度を２５０℃以下で行うのが好ましい。このように加熱温度を抑えることで、半導体層３３における水素脱離に起因して薄膜トランジスタにＯＮ抵抗の上昇やキャリア移動度の低下が生じるのを良好に防止することができ、形成される薄膜トランジスタの動作信頼性を確保することができる。
【０１０４】
このようにすることで、図９（ｂ）に示すように、ソース電極膜６６及びドレイン電極膜６７上に、それぞれ被覆金属層（キャップ層）６８ａが形成される。そして、これによりガラス基板Ｐ上に、３層構造のソース電極３４及びドレイン電極３５が形成される。また、図４に示したようにソース電極３４と一体のデータ線１６も、前記工程により基板Ｐ上に形成される。
【０１０５】
また、焼成工程後のバリア金属膜６１ａ及び被覆膜６８ａの膜厚は、それぞれ２０ｎｍ〜４００ｎｍ程度とすることが好ましく、電極膜６６、６７の膜厚は、５００ｎｍ〜１５００ｎｍ程度とすることが好ましい。バリア金属膜６１ａの膜厚が２０ｎｍ未満では、電極膜６６、６７から半導体層３３への金属元素の拡散を十分に防止することができず、４００ｎｍを超える膜厚では、ソース電極３４（及びデータ線１６）、ドレイン電極３５の抵抗が上昇するため好ましくない。また、被覆膜６８ａの膜厚が２０ｎｍ未満では、電極膜６６、６７からバンク３１ｃ（図４参照）及び液晶層への金属元素の拡散を十分に防止することができず、４００ｎｍを超える膜厚では、ソース電極３４（及びデータ線１６）、ドレイン電極３５の抵抗が上昇するため好ましくない。
【０１０６】
なお、前記各工程では、主導電層としてＡｇからなる電極膜６６、６７を形成し、バリア層としてＮｉからなるバリア金属膜６１ａを形成し、キャップ層としてＮｉからなる被覆膜６８ａを形成しているが、これらの金属膜を構成する材料は、Ａｇ及びＮｉに限定されないのは、前記のゲート電極８０ａの場合と同様である。
【０１０７】
＜バンク除去工程＞
次に、ガラス基板Ｐ上に設けられているバンクのうち、第１バンク部３１ｂと第２バンク部３１ａとを選択除去する。この除去工程では、プラズマアッシングやオゾンアッシング等のアッシング処理により前記バンク部３１ａ、３１ｂを除去する。プラズマアッシングは、プラズマ化した酸素ガス等のガスとバンクとを反応させ、バンクを気化させて除去する方法である。また、オゾンアッシングは、オゾン（Ｏ３）を分解して活性酸素とし、活性酸素とバンクとを反応させることでバンクを気化させて除去する方法である。このバンク除去工程により、図９（ｃ）に示すように、ガラス基板Ｐ上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６０を得ることができる。
【０１０８】
＜画素電極形成工程＞
次に、ＴＦＴ６０が形成されたガラス基板Ｐ上に、図４に示した画素電極１９を形成する。この画素電極形成工程は、バンク形成工程と、撥液化処理工程と、液状体材料配置工程と、焼成工程と、を含むものである。
【０１０９】
｛バンク形成工程｝
まず、図１０（ａ）に示すように、基板Ｐ上の所定位置に画素電極１９を形成するためのバンクを形成する。このバンク３１ｃは、ＴＦＴ６０を部分的に覆って形成され、平面的には図４に示した各画素電極１９を取り囲む略格子状に形成される。バンクの形成はフォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、フォトリソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、形成するバンクの高さに合わせてアクリル樹脂等を主体とする有機系感光性材料を塗布して感光性材料層を形成し、その後バンク形状に合わせて感光性材料層に対して紫外線を照射する。
ここでは、ＴＦＴ６０の構成部材のうち、ドレイン電極３５が、バンク３１ｃに囲まれる領域内に突出するようにバンク３１ｃをパターン形成する。またこのバンク３１ｃのパターニングにおいて、基板Ｐ上に既設のドレイン電極３５の表面部分には被覆膜６８ａが形成されているので、エッチング液が電極膜６６、６７に進入してこれらを侵食するのを防止することができる。
【０１１０】
また、バンク３１ｃは、ポリシラザンを含む液状体材料等を用いて形成した無機物の構造体であってもよい。無機材料のバンクを形成する場合、樹脂材料等の有機材料を用いてバンクを形成するのに比べ、硬化時の加熱温度が高くなる場合が多いが、前記材料を用いることでバンク３１ｃの硬化温度を２５０℃以下とすることができる。これにより、半導体層３３での水素脱離を効果的に防止することができ、形成される薄膜トランジスタのＯＮ抵抗の上昇やキャリア移動度の低下を防止することができる。
【０１１１】
なお、バンク３１ｃに囲まれる領域におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去するために、残渣処理を施すことが好ましい。この残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行うＵＶ照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ２アッシング処理等を選択できるが、ここではＯ２アッシング処理を実施する。アッシング処理の条件は、先のバンク３０のパターニング時に用いた条件と同等の条件でよい。
【０１１２】
｛撥液化処理工程｝
続いて、バンク３１ｃに対し撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、先に述べた撥液化処理と同様の処理方法を用いることができる。
なお、バンク３１ｃに対する撥液化処理により、先に行われた残渣処理により親液化されたゲート絶縁膜８３の表面に多少は影響があるものの、ゲート絶縁膜８３には撥液化処理によるフッ素基の導入が起こりにくいため、その親液性（濡れ性）を損なうことはない。また、バンク３１ｃを、撥液性を有する材料（例えばフッ素基を有する樹脂材料）によって形成している場合には撥液処理を省略することができる。
【０１１３】
｛液状体材料配置形成工程｝
次に、図１０（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、画素電極を形成するためのインク（液状体材料）をバンク３１ｃに囲まれた領域に塗布する。ここでは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、ＦＴＯ等の透光性導電材料の微粒子を溶媒（分散媒）に分散させたインクを吐出する。
【０１１４】
本実施形態では特に、焼成温度２５０℃以下でも良好な透光性と導電性を得られる透光性導電膜形成用の液状体材料が用いられる。このような液状体材料としては、ＩＴＯ微粒子とシリコン有機化合物（Ｓｉ前駆体）とを含む液状体材料や、ＩＴＯ微粒子とインジウム有機化合物及び錫有機化合物（ＩＴＯ前駆体）とを含む液状体材料を例示することができる。これらの液状体材料を用いることで、ＩＴＯ微粒子同士が前記金属有機化合物から生成したＳｉＯ２やＩＴＯのマトリクスで強固に接着された構造の透光性導電膜を形成することができ、焼成温度が例えば２５０℃以下の低温であっても、ＩＴＯ微粒子が緻密に配置され、微粒子間で良好な導電性が得られる透光性導電膜を形成することができる。
【０１１５】
この画素電極形成工程では、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド３０１から画素電極形成材料を含むインク６９を液滴にして吐出し、バンク３１ｃによって囲まれた領域に配置する。このとき、バンク３１ｃには撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンク部上に載っても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンク表面で弾かれ、滴下されたインク（液滴）６９は、図１０（ｂ）に示すようにバンク３１ｃに囲まれた領域３１ｄに流れ落ちる。
【０１１６】
次いで、電極形成用インクからなる液滴を吐出した後、分散媒の除去のため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板Ｐを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。本実施形態では、例えば１８０℃加熱を６０分間程度行う。この加熱はＮ２雰囲気下など、必ずしも大気中で行う必要はない。
【０１１７】
また、この乾燥処理は、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、先の第１電極層形成工程後の中間乾燥工程で挙げたものを用いることができる。また加熱時の出力も同様に１００Ｗ〜１０００Ｗの範囲とすることができる。この中間乾燥工程を行うことにより、図１０（ｃ）に示すように、所望の画素電極１９が形成される。
【０１１８】
｛焼成工程｝
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【０１１９】
熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
本実施形態では、画素電極１９を形成するための液状体材料が、前述した構成の液状体材料とされていることで、この焼成工程における熱処理を２５０℃以下で行うことができるようになっている。これにより、半導体層３３における水素脱離に起因して薄膜トランジスタにＯＮ抵抗の上昇やキャリア移動度の低下が生じるのを良好に防止することができ、形成される薄膜トランジスタの動作信頼性を維持できるようになっている。
【０１２０】
以上の工程により、吐出工程後の乾燥膜は微粒子間の電気的接触が確保され、導電性膜に変換される結果、基板Ｐ上に画素電極１９が形成され、図４に示した薄膜トランジスタを具備したＴＦＴアレイ基板を製造することができる。
【０１２１】
本実施形態の金属配線とその製造方法によれば、第１電極層８１やソース電極膜６６、ドレイン電極膜６７といった主導電層上に、第２電極層８２、被覆膜６８ａといったキャップ層を形成するので、主導電層を構成する材料がキャップ層の上層に拡散するのを防止することができ、したがって拡散に起因して前記上層の本来の機能、例えば絶縁性などが損なわれるのを防止することができる。また、有機金属又は無機金属塩の溶液を焼成してキャップ層を形成するので、キャップ層を構成する金属材料からなる膜が、焼成時に一旦金属原子状に分解された後、膜化することにより、金属微粒子の分散液から形成した場合のように金属微粒子の連続体とならずに、均一な金属材料膜となる。よって、このキャップ層は良好な平坦性を有するものとなり、したがってこの金属配線は良好な層間耐圧を有するものとなる。
また、キャップ層の形成時において、特に溶液を焼成する際の雰囲気を適宜に選択することにより、金属からなる導電膜だけでなく、絶縁性が比較的高い金属酸化膜や金属窒化膜などを形成することもでき、したがって形成する金属配線の自由度を高め、種々の用途に対応させることができる。
【０１２２】
また、このような金属配線を電極又は配線とし、薄膜トランジスタを構成してもよい。
このような薄膜トランジスタにあっては、その電極又は配線が、拡散が防止され、さらに良好な平坦性をも有していることから、この電極又は配線上に形成される層の、拡散や平坦性不良に起因する不都合を防止することができる。
さらに、この薄膜トランジスタがボトムゲート型であり、前記ゲート電極が、電極として機能する前記金属配線からなっている場合に、ゲート電極の半導体層側にキャップ層が配置されるので、ゲート電極を構成する主導電層の構成元素が、半導体層ないし半導体層との間に設けられるゲート絶縁膜に拡散するのが防止され、したがって薄膜トランジスタの動作不良に起因する歩留まり低下などを効果的に防止することができる。また、キャップ層が良好な平坦性を有しているので、これの上に配置される半導体層も良好な平坦性を有するものとなり、したがって平坦性不良による特性低下を防止することができる。
【０１２３】
なお、前記実施形態では、液滴（液状体材料）を配置するために液滴吐出装置を用いた液滴吐出法（インクジェット法）を採用しているが、その他の方法として、例えば図１１に示すようなＣａｐコート法を採用することもできる。Ｃａｐコート法は毛細管現象を利用した成膜法で、塗布液７０にスリット７１を差し込み、その状態で塗布液面を上昇させるとスリット７１の上端に液盛７２が生成される。この液盛７２に対して基板Ｐを接触させ、所定方向に基板Ｐを平行移動させることにより、塗布液７０を基板Ｐ面に塗布することができる。
【０１２４】
さらに、前記実施形態で示した薄膜トランジスタは、薄膜トランジスタを具備した各種電気光学装置に適用することができる。例えば、前記の液晶表示装置以外にも、有機エレクトロルミネッセンス表示装置やプラズマ表示装置など備えられる薄膜トランジスタとして、好適に用いることができる。また、本発明の金属配線は、前記の液晶表示装置以外にも、発光装置として機能する液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置など、各種の電気光学装置に適用可能である。
そして、このように前記の薄膜トランジスタや金属配線を備えた電気光学装置にあっては、前述したように拡散や平坦性不良に起因する不都合が防止された薄膜トランジスタや金属配線を備えているので、薄膜トランジスタ等の特性低下による電気光学装置自体の特性低下も防止されたものとなる。
【０１２５】
（電子機器）
図１２は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。このような携帯電話（電子機器）１にあっては、前述したように液晶表示装置（電気光学装置）自体の特性低下が防止されているので、携帯電話（電子機器）１自体の特性低下も防止されたものとなる。
【０１２６】
なお、本発明の電気光学装置は、前記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、映像モニタ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。このような電子機器は、特性の低下が防止されて信頼性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の等価回路図。
【図２】同、全体構成を示す平面図。
【図３】同、１画素領域を示す平面構成図。
【図４】同、ＴＦＴアレイ基板の部分断面構成図。
【図５】（ａ）は液滴吐出装置の一例を示す図、（ｂ）は吐出ヘッドの概略図。
【図６】薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面工程図。
【図７】薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面工程図。
【図８】薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面工程図。
【図９】薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面工程図。
【図１０】薄膜トランジスタの製造方法を説明するための断面工程図。
【図１１】Ｃａｐコート法を説明するための概略断面図。
【図１２】電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【０１２８】
Ｐ…ガラス基板（基板）、１６…データ線、１８ａ…走査線、３３…半導体層、３４…ソース電極、３５…ドレイン電極、６０…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、６６…ソース電極膜（主導電層）、６７…ドレイン電極膜（主導電層）、６８ａ…被覆膜（キャップ層）、８０ａ…ゲート電極、８１…第１電極層（主導電層）、８２…第２電極層（キャップ層）、８３…ゲート絶縁膜、８４…半導体層、８５…Ｎ＋シリコン層
【図１】
2007142022.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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