(57)【要約】【課題】本発明は液体材料の下地となる下地層のもたらす弊害を回避することを可能とした半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】発明の半導体装置は、基板上に形成されてソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を含む半導体層と、上記チャネル領域に対応して配置されるゲート電極と、上記チャネル領域と上記ゲート電極相互間を絶縁するゲート絶縁層と、上記ソース領域及びドレイン領域にそれぞれ接続されるソース電極及びドレイン電極と、上記ソース電極又はドレイン電極と接続される電極配線層と、上記半導体層、上記ゲート絶縁層及び上記ゲート電極を含むトランジスタ部と上記電極配線層との相互間を絶縁する第１の層間絶縁層とを備え、上記第１の層間絶縁層は、第１の無機絶縁層と多孔性又は表面が微小凹凸を有する第１の下地層との２層構造を含み、該第１の下地層は上記電極配線層をマスクとしてパターニングされている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されてソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を含む半導体層と、
前記チャネル領域に対応して配置されるゲート電極と、
前記チャネル領域と前記ゲート電極相互間を絶縁するゲート絶縁層と、
前記ソース領域及びドレイン領域にそれぞれ接続されるソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極又はドレイン電極と接続される電極配線層と、
前記半導体層、前記ゲート絶縁層及び前記ゲート電極を含むトランジスタ部と前記電極配線層との相互間を絶縁する第１の層間絶縁層とを備え、
前記第１の層間絶縁層は、第１の無機絶縁層と多孔性又は表面が微小凹凸を有する第１の下地層とを含み、前記第１の下地層に接して前記電極配線層が配置される、半導体装置。
【請求項２】
更に、前記電極配線層上に第２の層間絶縁層を介して配置される画素電極層を有し、
前記第２の層間絶縁層は、第２の無機絶縁層と多孔性又は表面が微小凹凸を有する第２の下地層とを含み、前記第２の下地層に接して前記画素電極層が配置される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の下地層のうち前記電極配線層からはみ出す部分が除去されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２の下地層のうち前記画素電極層からはみ出す部分が除去されている、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記下地層が、多孔性シリカ粒子、アルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくともいずれかとバインダとを含む膜、または多孔性樹脂等の多孔質層である、請求項１乃至４のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の無機絶縁層はＣＶＤ法によって形成され、前記第１の下地層はスパッタ法によって形成される無機絶縁層である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２の無機絶縁層はＣＶＤ法によって形成され、前記第２の下地層はスパッタ法によって形成される無機絶縁層である、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記スパッタ法によって形成される下地層の膜厚が１０〜２００ｎｍである、請求項６又は７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の無機絶縁層がＣＶＤ法によって形成された絶縁層であり、前記第１の下地層が前記第１の無機絶縁層の表面にプラズマエッチング処理又はウェットエッチング処理を施すことによって得られたものである、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２の無機絶縁層がＣＶＤ法によって形成された絶縁層であり、前記第２の下地層が前記第２の無機絶縁層の表面にプラズマエッチング処理又はウェットエッチング処理を施すことによって得られたものである、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された半導体装置を使用する電子機器。
【請求項１２】
半導体装置の製造方法であって、
基板上に、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層及びゲート電極層の上に層間絶縁層を形成する工程と、
前記層間絶縁層上に液体材料を液滴吐出法によって塗布して配線層を形成する工程と、を含み、
前記層間絶縁層を形成する工程は、無機絶縁膜を形成する工程と、該無機絶縁膜上に更にスパッタ法によって無機絶縁膜を形成する工程と、
含む、半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
半導体装置の製造方法であって、
基板上に、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層及びゲート電極層の上に層間絶縁層を形成する工程と、
前記層間絶縁層上に液体材料を液滴吐出法によって塗布して配線層を形成する工程と、を含み、
前記層間絶縁層を形成する工程は、無機絶縁膜を形成する工程と、該無機絶縁膜の表面に対してエッチング処理を施して該表面に微小な凹凸を形成する工程と、
含む、半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記エッチング処理は、プラズマエッチング処理及びウェットエッチング処理のうちの少なくともいずれかを含む、請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及び半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体装置の製造過程において液体材料を用いる半導体装置及び半導体装置の製造方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜半導体装置の製造において、その構成材料として液体の機能材料を使用する場合がある。例えば、シリコン化合物を含む液体材料によって基板上に半導体層や絶縁層を形成する。また、金属微粒子や有機金属を含む液体材料によって基板上に配線層などを形成することができる。
【０００３】
液体材料を用いる成膜工程は、例えば、基板上に液体材料を塗布し、これを乾燥させて溶媒を除去し、熱処理を施して膜を活性化する。更に、当該機能膜を所要の形状にパターニングして半導体領域や電極配線等を形成する。液体材料を用いた場合、液滴吐出法（インクジェット法）を使用することが出来、別途エッチング工程等を経ることなく液体材料で直接パターニングを行うことができる利点がある。
【０００４】
このような液体材料による成膜とその下地層との密着度を高める技術として液体材料（の微粒子）を吸収する多孔質の膜（インク受容層）上に液体材料を塗布する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】出願公開公報２００４−２８１６５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、受容層は多孔質故に電子デバイス（半導体装置）に適用したとき、当該層が水分を吸着したり、環境から電子デバイスに侵入した水分が当該部分に集まったりする。それにより、電子デバイスの絶縁層に水分が侵入して絶縁抵抗値を低下させたり、水分が素子の配線層に侵入して配線を腐食させたりする。また、受容層内に侵入した水分がトランジスタ素子の電気的特性をシフトさせたり、劣化させたりするなどの信頼性上の問題も生じ得る。
【０００６】
よって、本発明は受容層のもたらす弊害を軽減することを可能とした半導体装置、半導体装置の製造方法及びこのような半導体装置を使用した電子機器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】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の半導体装置は、基板上に形成されてソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を含む半導体層と、上記チャネル領域に対応して配置されるゲート電極と、上記チャネル領域と上記ゲート電極相互間を絶縁するゲート絶縁層と、上記ソース領域及びドレイン領域にそれぞれ接続されるソース電極及びドレイン電極と、上記ソース電極又はドレイン電極と接続される電極配線層と、上記半導体層、上記ゲート絶縁層及び上記ゲート電極を含むトランジスタ部と上記電極配線層との相互間を絶縁する第１の層間絶縁層とを備え、上記第１の層間絶縁層は、第１の無機絶縁層と多孔性又は表面が微小凹凸を有する第１の下地層とを含み、上記第１の下地層に接して上記電極配線層が配置されるようになされている。ここで、下地層は、液滴吐出法によって基板上に吐出された液滴が着弾パターンから広がり難くすることによってパターン精度を向上する役割を担っている。より具体的には、液体材料の微粒子が浸透する多孔性又は表面に微小凹凸が形成された薄膜層である。
【０００８】
かかる構成とすることによって、無機絶縁層による導電層間の良好な電気的絶縁性や水分遮断性を得つつ、層間絶縁膜層表面に形成された下地層に液滴吐出法による液体材料の微粒子を浸透させることができ、液体材料の塗布位置ずれを防ぐバンク形成や撥液処理・親液処理等の別途の工程を経ることなく、所望のパターンで電極配線層を層間絶縁膜層上に形成することが出来る。
【０００９】
また、本発明の半導体装置は、更に、上記電極配線層上に第２の層間絶縁層を介して配置される画素電極層を有し、上記第２の層間絶縁層は、第２の無機絶縁層と多孔性又は表面が微小凹凸を有する第２の下地層とを含み、上記第２の下地層に接して上記画素電極層が配置される。
【００１０】
かかる構成とすることによって、無機絶縁層による導電層間の良好な電気的絶縁性や水分遮断性を得つつ、層間絶縁膜層表面に形成された下地層に液滴吐出法による液体材料の微粒子を浸透させることができ、液体材料の塗布位置ずれを防ぐバンク形成や撥液処理・親液処理等の別途の工程を経ることなく、所望のパターンで画素電極層を層間絶縁膜層上に形成することが出来る。
【００１１】
好ましくは、上記下地層のうち上記電極配線層からはみ出す部分が除去される。また、下地層のうち上記画素電極層からはみ出す部分が除去されている。例えば、電極配線層・画素電極層をマスクとするエッチングによって余分となった下地層を除去することが可能である。
【００１２】
それにより、電極配線層、画素電極層の下地として使用されていない下地層が除かれるので、結果的に下地として使用されなかった下地層部分に浸透し、蓄積される水分による電極配線・画素電極層の腐食などの不具合が回避可能となる。
【００１３】
好ましくは、上記下地層は表面に微小凹凸が形成された酸化シリコン層や窒化シリコン層である。また、多孔性シリカ粒子、アルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくともいずれかとバインダとを含む膜や、多孔性樹脂等の多孔質層である。多孔質層の微小隙間に液体材料の微粒子が入り込むことによって液体材料による形成パターンが安定する。また、乾燥・熱処理によって微粒子が結合することによって得られる電極・画素・配線層と下地層との密着性が高い（当該配線層が剥離しにくい）。
【００１４】
好ましくは、上記第１及び第２の無機絶縁層はＣＶＤ法によって形成され、上記第１及び第２の下地層はスパッタ法によって形成される無機絶縁層である。ＣＶＤ法により滑らかな表面の無機絶縁層が得られ、耐水性、絶縁性の良い（層間）絶縁膜が得られる。スパッタ法によって表面に凹凸のある無機絶縁層が得られ、液体材料を保持（移動防止）する下地層として機能する。例えば、無機材料は酸化シリコンである。
【００１５】
好ましくは、形成される下地層の膜厚が１０〜２００ｎｍである。下地層の膜厚は液体材料の微粒子径、下地層表面の微小凹凸サイズ、液体材料の浸透量、着弾液滴パターンの変形程度等を考慮して適当な膜厚に設定される。
【００１６】
好ましくは、上記第１及び第２の無機絶縁層がＣＶＤ法によって形成された絶縁層であり、上記第１及び第２の下地層が上記第１の無機絶縁層の表面にプラズマエッチング処理又はウェットエッチング処理を施すことによって得られたものである。かかるエッチング処理によって無機絶縁層の表面に凹凸を形成し、液体材料の下地層として機能させることが可能である。
【００１７】
また、本発明の電子機器は、上述した構造を有する半導体装置を使用する。それにより、より信頼性の高い電子機器を得ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を形成する工程と、上記ゲート絶縁層及びゲート電極層の上に層間絶縁層を形成する工程と、上記層間絶縁層上に液体材料を液滴吐出法によって塗布して配線層を形成する工程と、を含み、上記層間絶縁層を形成する工程は、ＣＶＤ法や塗布法によって無機絶縁膜を形成する工程と、該無機絶縁膜上に更にスパッタ法によって無機絶縁膜を形成する工程と、含む。
【００１９】
かかる構成とすることによって、ＣＶＤ法等による滑らかな表面の無機絶縁層が成膜され、耐水性、電気的絶縁性の良い（層間）絶縁膜が得られる。更に、スパッタ法によってその表面に微小凹凸のある無機絶縁層が成膜され、液体材料を保持（移動防止）する下地層として機能させることが出来る。例えば、当該微小凹凸は、山谷間のサイズが数ｎｍ、ピッチが数ｎｍ程度である。凹凸はスパッタのプロセスパラメータの調節によって設定することが可能である。
【００２０】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を形成する工程と、上記ゲート絶縁層及びゲート電極層の上に層間絶縁層を形成する工程と、上記層間絶縁層上に液体材料を液滴吐出法によって塗布して配線層を形成する工程と、を含み、上記層間絶縁層を形成する工程は、ＣＶＤ法や塗布法によって無機絶縁膜を形成する工程と、該無機絶縁膜の表面に対してエッチング処理を施して該表面に微小な凹凸を形成する工程と、含む。
【００２１】
かかる構成とすることによって、ＣＶＤ法等による滑らかな表面の無機絶縁層が成膜され、耐水性、電気的絶縁性の良い（層間）絶縁膜が得られる。更に、ライトエッチングによって当該無機絶縁層の表面に微小な凹凸が形成され、液体材料を保持（移動防止）する下地層として機能させることが出来る。
【００２２】
好ましくは、上記エッチング処理は、プラズマエッチング処理及びウェットエッチング処理の少なくともいずれかを含む。それにより、ＣＶＤ法プロセスとの連続的な処理や、量産に好適な処理を得ることが出来る。
【００２３】
本発明の半導体装置の製造方法は、更に、上記配線層の上に第２の層間絶縁層を形成する工程と、該第２の層間絶縁層上に画素電極を形成する工程と含み、上記第２の層間絶縁層を形成する工程は、ＣＶＤ法によって無機絶縁膜を形成する工程と、該無機絶縁膜上に更にスパッタ法によって無機絶縁膜を形成する工程と、含む。
【００２４】
かかる構成とすることによって、ＣＶＤ法による滑らかな表面の無機絶縁層が成膜され、耐水性、電気的絶縁性の良い第２の（層間）絶縁膜が得られる。更に、スパッタ法によってその表面に凹凸のある無機絶縁層が成膜され、液体材料を保持（移動防止）する下地層として機能させることが出来る。
【００２５】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、更に、上記配線層の上に第２の層間絶縁層を形成する工程と、該第２の層間絶縁層上に画素電極を形成する工程と含み、上記第２の層間絶縁層を形成する工程は、ＣＶＤ法によって無機絶縁膜を形成する工程と、該無機絶縁膜の表面に対してエッチング処理を施して該表面に微小な凹凸を形成する工程と、含む。
【００２６】
かかる構成とすることによって、ＣＶＤ法による滑らかな表面の無機絶縁層が成膜され、耐水性、電気的絶縁性の良い第２の（層間）絶縁膜が得られる。更に、ライトエッチングによって当該無機絶縁層の表面に微小な凹凸が形成され、液体材料を保持（移動防止）する下地層として機能させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１乃至図３は、発明の半導体装置の製造方法の製造過程を説明する工程図である。各図において対応する部分には、同一の符号を付している。
【００２８】
まず、図１（Ａ）に示すように、ガラスなどの絶縁基板１１の上に半導体層１２を形成する。半導体層１２の形成は、例えば、モノシランガスを材料としてＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）法、ＬＰＣＶＤ（減圧化学気相成長）法によってアモルファスシリコンを堆積し、レーザ照射による熱処理によってポリシリコン層を得る。このポリシリコン層をパターニングして薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する。）の半導体層１２を形成する。
【００２９】
図１（Ｂ）に示すように、基板１１及びシリコン層１１の上にゲート絶縁層１３を形成する。ゲート絶縁層１３は、例えば、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）を材料としてＰＥＣＶＤ法によって酸化シリコンを半導体膜１２上に１００ｎｍ程度堆積することによって形成される。なお、液体シリコン材料を塗布し、これを加熱乾燥してもシリコン酸化膜を得ることができる。
【００３０】
図１（Ｃ）に示すように、ゲート電極１４を形成する。ゲート電極１４は、例えば、タンタルをスパッタ法によって５００ｎｍ程度に堆積し、これをパターニングすることによって形成される。パターニングは、例えば、ゲート電極配線パターンのマスクを用いて異方性エッチングを施すことによって行うことができる。
【００３１】
図１（Ｄ）に示すように、ゲート電極１４をマスクとして半導体層１２にリンやボロンなどの不純物イオンのイオン注入を適当な不純物濃度となるように行う。更に、熱処理を行って半導体層１２中の不純物を活性化し、半導体層１２中にトランジスタのソース領域、チャネル領域（ゲート電極の下部）及びドレイン領域を形成する。
【００３２】
図２（Ａ）に示すように、ゲート絶縁層１３及びゲート電極１４の上に層間絶縁層１５を形成する。層間絶縁層１５は、例えば、ＴＥＯＳを材料としてＰＥＣＶＤ法によってシリコン酸化膜を５００ｎｍ〜１μｍ程度に形成することによって得られる。また、層間絶縁層１５は液体材料によって形成することができる（塗布法）。例えば、ポリシラザンを塗布し、３５０〜４００℃のウェットＯ2雰囲気下で１時間程度の加熱乾燥処理を行うことで、シリコン酸化膜を得ることができる。ＣＶＤ法による膜は、表面の微小凹凸が、例えば、１ｎｍ以下の滑らかな膜であり、電気的絶縁性、耐水性がよい。
【００３３】
図２（Ｂ）に示すように、層間絶縁層１５上に下地層（微小凹凸層あるいは多孔質層）１６を形成する。下地層１６は微小凹凸や微小空隙を有する多孔質膜であり、例えば、液滴吐出法（インクジェット法）による吐出液体材料を吸収しやすい、あるいは結合しやすい特性を持つ。下地層１６は液滴吐出法によって液体材料を基板に吐出したときに、濡れ広がらずに、基板に着地したときの形状で薄膜を形成することが可能となる。下地層１６は、例えば、膜厚１０〜２００ｎｍ程度とすることが好ましい。下地層の膜厚が厚すぎると吸着した水分が出にくく、厚すぎると後のエッチングで除去に時間が掛かる。
【００３４】
下地層１６は、例えば、シリコン酸化層で形成された層間絶縁層１５上にスパッタ法によってシリコン酸化層を堆積することによって得られる。スパッタ法による成膜では表面に微小凹凸が生じ、微小凹凸の山谷・ピッチが数ｎｍ程度のものを得ることが出来る。
【００３５】
下地層１６は、有機材料の多孔質の樹脂膜によって形成することも出来る。例えば、液体の有機材料をスピンコート法やブレード法を用いて塗布し、光硬化や熱硬化によって微小凹凸を有し、あるいはや多孔性の膜を成膜する。当該樹脂膜は膜自体が微小凹凸や多孔性である材質を選択することが望ましいが、成膜後に表面をプラズマ処理して微小凹凸を形成しも良い。
【００３６】
また、下地層１６は、例えば、多孔性シリカ粒子、アルミナ及びアルミナ水和物のうちの少なくともいずれかとバインダーとの混合物を塗布することによって形成される。
【００３７】
多孔性シリカ粒子としては、例えば、平均粒子直径が２〜５０μｍ、平均細孔直径８〜５０ｎｍ、細孔容積０．８〜２．５ｃｃ／ｇ程度のものが好ましい。多孔性シリカ粒子は、２０重量％以下のボリア、マグネシア、ジルコニア、チタニア等を含有するものであってもよい。
【００３８】
アルミナまたはアルミナ水和物としては、半径３〜１０ｎｍを有する細孔容積の和が０．２〜１．５ｃｃ／ｇを有する多孔質のアルミニウム酸化物やその含水物が挙げられる。細孔物性の測定手段としては、アルミナまたはアルミナ水和物の乾燥固形分が有する細孔の分布を、窒素吸着法（定流量法）により、例えば、オミクロンテクノロジー社製オムニソープ１００を使用して測定することができる。そして、半径３〜１０ｎｍを有する細孔容積の和が、０．２〜１．５ｃｃ／ｇである場合はさらに好ましい。
【００３９】
また、これらアルミナまたはアルミナ水和物は、結晶質または非晶質のいずれでもよく、その形態としては不定形粒子、球状粒子等適宜な形態を用いることができる。アルミナゾルを用い、これを乾燥することによって得られるゲル状物は特に好適である。このようなものの具体例として、凝ベーマイトが挙げられる。これは、本発明に用いられる物質として最適である。特に、ゾルを乾燥して得られる擬ベーマイトゾルが好ましい。
【００４０】
アルミナまたはアルミナ水和物の使用量は、多孔性シリカ粒子に対して５〜５０重量％程度とするのが好ましい。
【００４１】
このような多孔性シリカ粒子及び／又はアルミナまたはアルミナ水和物に混合されるバインダーとしては、主にポリビニルアルコールが好適に用いられるが、その他、カチオン変成、アニオン変成、シラノール変成等の各種変成ポリビニルアルコール、デンプン誘導体およびその変成体、セルロース誘導体、スチレン−マレイン酸共重合体等を、適宜単独あるいは混合して使用することができる。
【００４２】
混合物の塗布方法としては、例えばエアナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター、ロッドコーター、ロールコーター、グラビアコーター、サイズプレス、スピンコート、液滴吐出法、スクリーン印刷等各種の方法を採用することができる。
【００４３】
また、このようにして多孔性シリカ粒子及び／又はアルミナまたはアルミナ水和物とバインダーとの混合物を基板１上に塗布したら、混合物中の液分を蒸発させ、バインダーを固化する目的で乾燥処理を行う。このような乾燥処理としては、シリカ粒子やアルミナ粒子が焼結されない温度、例えば５０〜１３０℃程度の温度で加熱処理を行う方法や、減圧処理による方法、さらにはこれら加熱処理と減圧処理とを併用する方法などが採用可能である。
【００４４】
このようにして乾燥処理がなされることにより、下地層１６を構成する多孔性シリカ粒子またはアルミナまたはアルミナ水和物は、その粒子間などに微小空隙を形成する多孔質層となる。
【００４５】
なお、多孔質層は、さらに材質や構造の異なる複数の層とすることもできる。例えば、多孔性シリカ粒子およびアルミナ水和物とバインダーとの混合物を上述のように塗布し、乾燥処理を行なって多孔質層を形成した後、多孔性シリカ粒子およびアルミナとバインダーとの混合物を塗布、乾燥処理を行なうことにより、材質の異なる複数の層からなる下地層を形成することができる。
【００４６】
次に、図２（Ｃ）に示すように、半導体層１２上にコンタクトホール１７を形成する。コンタクトホール１７の形成は、下地層１６上に図示しないフォトレジストを塗布し、コンタクトホールパターンを露光し、現像して、半導体層１２上にコンタクトホール部を開口したエッチングマスクを形成する。このエッチングマスクを用いて、下地層１６、層間絶縁層１５及びゲート絶縁層１４のエッチングを行う。コンタクトホールを開孔する。その後、エッチングマスクを除去し、洗浄する。エッチングは、プラズマエッチング（ＲＩＥ）、ウェットエッチングが適宜に選択される。例えば、下地層１６が有機膜で形成されているときには、酸素プラズマによるエッチングを選択することができる。下地層１６が酸化シリコン、窒化シリコンで形成されているときには、例えば、フッ酸（ＨＦ）、硝酸、リン酸、フレオンプラズマ等を適宜に用いることができる。
【００４７】
図２（Ｄ）に示すように、液滴吐出法（インクジェット法）によってコンタクトホール部１７及び下地層１６上にソース電極１８ａ、ドレイン電極１８ｂ及び電極との配線（図示せず）となる電極配線層１８を形成する。この電極配線層１８の形成は、予め定められたソース電極、ドレイン電極及び配線のパターンに従って金属微粒子や有機金属を含む液体を液滴吐出ヘッドによって吐出してコンタクトホール部１７を埋設し、電極、配線を描画することによって行われる。金属微粒子としては、例えば、アルミニウム、銅、金等がある。このとき吐出された溶液中の金属微粒子は下地層１６内の微小隙間や微小凹凸に入り込む。次に、基板を乾燥・加熱させて溶媒を除去し、熱処理を施して金属微粒子を結合して電極配線層１８が形成される。
【００４８】
図３（Ａ）に示すように、電極配線１８をマスクとして下地層１６のエッチングを行い、（電極配線１８の形成に寄与しない）余分の下地層１６を除去する。エッチング方式及びエッチング剤は下地層１６と電極配線１８の各材質に対応した選択比となるものが適宜に選択される。これにより、使用されない下地層１６に水分が入り込み、下地層１６に蓄積されることに起因する配線の腐食やトランジスタ素子の電気的特性の変化や劣化を回避することが可能となる。
【００４９】
図３（Ｂ）に示すように、更に、電極配線層１８の上に層間絶縁膜１９を形成し、下地層２０を介して透明電極層２１を形成する。層間絶縁膜１９は既述した層間絶縁膜１５の形成と同様のプロセスで酸化シリコンや窒化シリコンなどによって構成される。下地層２０は既述した下地層１６の形成と同様に形成され、微小凹凸や多孔質の無機膜（例えば、酸化シリコン）、有機膜や、多孔性シリカ粒子等によって構成される。透明電極層２１は、例えば、インジウム、錫を含む有機化合物（液体）を液滴吐出法によって電極部位に塗布し、乾燥、加熱処理によって形成される（インジウム錫酸化物：ＩＴＯ）。その後、透明電極層２１をマスクとして下地層２０をエッチングし、余分な下地層２０を除去する。このようにして、例えば、画素電極を駆動する薄膜半導体（ＴＦＴ）装置が製造される。
【００５０】
図４は、本発明の他の実施例を示している。同図において図２と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００５１】
この実施例では、層間絶縁膜１５の表面に微小な凹凸を直接形成する。層間絶縁膜１５自体を下地層として吐出された液体材料の着弾形状が広がらないようにし、液体材料によるパターン形成精度を向上している。
【００５２】
まず、上述した図１（Ａ）乃至同図（Ｄ）の半導体装置の製造工程を実施してトランジスタのソース・ドレイン領域の形成まで行われる。すなわち、基板上に、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を形成する工程（図１（Ａ）〜同図（Ｃ））と、不純物イオン注入によってソース・ドレイン領域を形成する工程（図１（Ｄ））とを実施する。
【００５３】
次に、図４（Ａ）に示すように層間絶縁膜１５を形成する。前述したように、層間絶縁層１５は、例えば、ＴＥＯＳを材料としてＰＣＶＤ法によってシリコン酸化膜を堆積することによって得られる。また、層間絶縁層１５は液体材料によって形成することができる。例えば、ポリシラザンを塗布し、３５０〜４００℃のウェットＯ2雰囲気下で１時間程度の加熱乾燥処理を行うことで、シリコン酸化膜を得ることができる。
【００５４】
図４（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜１５の表面にエッチング処理を施して、その表面に微小な凹凸、例えば、凹凸の高さ、ピッチが数ｎｍ程度ものを形成する。エッチング処理としては、例えば、プラズマエッチング処理やウェットエッチング処理が該当する。エッチング処理後の層間絶縁膜１５の膜厚は、例えば、５００ｎｍ〜１μｍとなるようにする。
【００５５】
以後、既述した図２（Ｃ）〜図３（Ｂ）の製造工程を行うことによって半導体装置が作製される。
【００５６】
なお、図３（Ｂ）に示される層間絶縁膜１９と下地層２０とを図４に示したプロセスによって下地処理された層間絶縁層１９に置き換えることが出来る。
【００５７】
このように、微小な凹凸が形成された絶縁層（層間絶縁膜）上に液体材料を吐出することによって吐出液滴の着弾パターンが広がらず、パターン精度を向上させることが出来る。
【００５８】
上述した実施例によれば、下地層の下地の絶縁層を無機材料によって構成するので下地層に侵入した水分による層間絶縁層の絶縁性の低下を抑制することが可能となる。また、下地層上に配線層を形成した後に余分な下地層（電極部や配線部以外の部分）を除去するので下地層に水分が蓄積される不具合を減少することができる。
【００５９】
図５は、上述した半導体装置が使用される電子機器の具体例を説明する図である。半導体装置は、例えば、液晶装置や有機ＥＬ装置、電気泳動表示装置等の、光を変調して情報を表示する表示装置や発光装置を含む電気光学装置の画素駆動トランジスタとして使用されている。
【００６０】
同図（Ａ）は携帯電話への適用例であり、当該携帯電話１０００は上述した電気光学装置を用いて構成される表示部１００１を備えている。
【００６１】
同図（Ｂ）はビデオカメラへの適用例であり、当該ビデオカメラ１１００は上述した電気光学装置を用いて構成される表示部１１０１を備えている。
【００６２】
同図（Ｃ）はテレビジョンへの適用例であり、当該テレビジョン１２００は上述した電気光学装置を用いて構成される表示部１２０１備えている。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置に対しても同様に本発明に係る電気光学装置を適用し得る。
【００６３】
以上説明したように、本発明により、配線層や画素電極を液滴吐出法（あるいはインクジェット法）を用い、バンク形成工程や表面の撥水処理又は親水処理等の工程なしに、絶縁膜表面に所望の薄膜パターンを精度良く形成することができる。
【００６４】
また、本発明によれば液体材料の吐出がなされる下地層の形成が簡単になり、製造コストを低減することができる。
【００６５】
更に、本発明では不要となった液体材料の下地層を容易に除去出来るため、下地層起因の信頼性に関する問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、本発明の半導体装置の製造方法を説明する工程図である。
【図２】図２は、本発明の半導体装置の製造方法を説明する工程図である。
【図３】図３は、本発明の半導体装置の製造方法を説明する工程図である。
【図４】図４は、本発明の半導体装置の製造方法の他の実施例を説明する工程図である。
【図５】図５は、本発明の半導体装置を使用する電子機器の例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１  基板、１２  半導体層、１３  ゲート絶縁層、１４  ゲート電極、１５，１９  層間絶縁層、１６，２０  下地層、１７  コンタクトホール、１８  電極配線、１８ａ  ソース電極、１８ｂ  ドレイン電極  ２１  透明電極層（ＩＴＯ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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