半導体装置の作製方法及び表示装置の作製方法
【課題】材料の利用効率を向上させ、かつ、作製工程を簡略化して、信頼性の高い半導体
装置を作製する方法を提供する。
【解決手段】基板上に導電層を形成し、該導電層上に光透過層を形成し、該光透過層上か
らフェムト秒レーザを照射して、該導電層及び該光透過層を選択的に除去する工程を有す
る。なお、該導電層の端部は、該光透過層の端部より内側に配置されるように該導電層及
び該光透過層を除去されていてもよい。また、フェムト秒レーザを照射する前に、該光透
過層表面に撥液処理を行ってもよい。
装置を作製する方法を提供する。
【解決手段】基板上に導電層を形成し、該導電層上に光透過層を形成し、該光透過層上か
らフェムト秒レーザを照射して、該導電層及び該光透過層を選択的に除去する工程を有す
る。なお、該導電層の端部は、該光透過層の端部より内側に配置されるように該導電層及
び該光透過層を除去されていてもよい。また、フェムト秒レーザを照射する前に、該光透
過層表面に撥液処理を行ってもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェムト秒レーザを用いたコンタクトホール開口を利用した半導体素子の作製
方法に関する。また、半導体素子を有する半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」とも記す。）及びそれを用いた電子回路は、半導体
、絶縁膜及び導電膜などの各種薄膜を基板上に積層し、適宜フォトリソグラフィ技術によ
り所定のコンタクトホールを形成して製造されている。フォトリソグラフィ技術とは、フ
ォトマスクと呼ばれる透明な平板面上に光を通さない材料で形成した回路等のパターンを
、光を利用して目的とする基板上に転写する技術であり、半導体集積回路等の製造工程に
おいて広く用いられている。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて基板上に転写され
たパターンをマスクとして、コンタクトホールとなるべき部分に存在する絶縁膜、半導体
膜、金属膜等をエッチング除去することで所望の位置にコンタクトホールを形成すること
ができる。
【０００３】
従来のフォトリソグラフィ技術を用いた製造工程では、フォトレジストと呼ばれる感光性
の有機樹脂材料を用いて形成されるマスクパターンの取り扱いだけでも、露光、現像、焼
成、剥離といった多段階の工程が必要になる。従って、フォトリソグラフィ工程の回数が
増える程、製造コストは必然的に上がってしまうことになる。このような問題点を改善す
るために、フォトリソグラフィ工程を削減してＴＦＴを製造することが試みられている（
例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、フォトリソグラフィ工程によって形成され
たレジストマスクを、一回用いた後、膨潤により体積膨張をさせて異なる形状のレジスト
マスクとして再び用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、該フォトリソグラフィ工程を用いると、感光剤塗布、パターニング、現像
処理、エッチング処理、及び剥離処理と少なくとも５つの処理工程を行う必要があるため
、工程終了まで時間がかかり、生産量が低下してしまう。また、感光剤のレジストや現像
に使用する現像液、さらに剥離で使用する剥離液等、さまざまな薬品を使用するため、工
程中に有害な廃液が生じ、薬品の原価のみならず、廃液の処分費が製造費用に上積みされ
てしまう。さらには、場合によっては、該薬品による環境汚染も考えられる。
【０００６】
また、該フォトリソグラフィ工程を用いて形成されたコンタクトホールに形成される導電
層の形状不良は、コンタクトホールを介して接続される導電層間の接触不良につながり、
得られる半導体装置の歩留まりや信頼性を低下させる原因となる。特に、回路を形成する
ための配線層を形成する際、配線層の接触不良は、ショートなど電気的特性に悪影響を与
える。
【０００７】
本発明は、ＴＦＴ及びそれを用いる半導体装置並びにＴＦＴによって形成される表示装置
の製造工程において、フォトリソグラフィ工程を削減し、さらに工程を簡略化し、生産能
力を向上させる技術を提供することを課題とする。また、本発明は、それらの表示装置を
構成する配線等の構成物を、所望の形状で制御性よく形成する方法を提供することも目的
とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フェムト秒レーザを用いて絶縁層及び導電層に開口部（コンタクトホール）を
形成し、該開口部に液状の導電性材料を吐出することにより該開口部を覆う導電層を形成
することを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板上に導電層を形成し、前記導電層上に光透過層を
形成し、前記光透過層上からフェムト秒レーザを照射して、前記導電層及び前記光透過層
を選択的に除去することを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板上に導電層を形成し、前記導電層上に光透過層を
形成し、前記光透過層上からフェムト秒レーザを照射して、前記導電層及び前記光透過層
を選択的に除去して前記導電膜及び前記光透過層に開口部を形成し、前記開口部に液状の
導電性材料を滴下することを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の作製方法において、前記導電層の端部は、前記光透過層の端部より
内側に配置されるように前記導電層及び前記光透過層を除去されていてもよい。
【００１２】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板上に第１の導電層を形成し、前記第１の導電層上
に光透過層を形成し、前記光透過層上からフェムト秒レーザを照射して、前記第１の導電
層及び前記光透過層を選択的に除去して前記第１の導電膜及び前記光透過層に開口部を形
成し、前記開口部に液状の導電性材料を滴下して、前記第１の導電層と電気的に接続する
第２の導電層を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体装置の作製方法において、前記第１の導電層の端部は、前記光透過層の端
部より内側に配置されるように前記第１の導電層及び前記光透過層を除去されていてもよ
い。
【００１４】
本発明の半導体装置の作製方法において、前記光透過層表面に撥液処理を行ってもよい。
【００１５】
本発明は表示機能を有する装置である表示装置にも用いることができ、本発明を用いる表
示装置には、エレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」ともいう。）と呼ばれる発光を発現
する有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた
発光素子とＴＦＴとが接続された発光表示装置や、液晶材料を有する液晶素子を表示素子
として用いる液晶表示装置などがある。
【００１６】
上記構成において開口を形成する導電層としてクロム、モリブデン、ニッケル、チタン、
コバルト、銅、又はアルミニウムのうち一種又は複数を用いて形成することができる。ま
た、開口を形成する光透過層はフェムト秒レーザを透過する材料、例えば透光性の有機樹
脂などを用いて形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、複雑なフォトリソグラフィ工程を軽減し、簡略化された工程で半導体装置
を作製することができるので、材料のロスが少なく、コストダウンも達成できる。よって
高性能、高信頼性の表示装置を歩留まりよく作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図９】本発明に適応可能な発光素子の断面構造を説明する図である。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１１】本発明に適応可能な発光素子の等価回路を説明する図である。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明に適応可能な電気泳動素子の断面構造を説明する図である。
【図１４】本発明の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説明する図。
【図１５】本発明の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説明する図（シフトレジスタ回路）。
【図１６】本発明の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説明する図（バッファ回路）。
【図１７】本発明の半導体装置を説明する上面図である。
【図１８】本発明の半導体装置を説明する上面図である。
【図１９】本発明の半導体装置を用いた電子機器を説明する斜視図である。
【図２０】本発明の半導体装置を用いた電子機器を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明
に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々
に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構
成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通
して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
（実施の形態１）
本実施の形態では、フェムト秒レーザを用いて開口部（コンタクトホール）を形成し、該
開口部に液状の導電性材料を吐出することにより該開口部を覆う導電層を形成する方法に
ついて説明する。
【００２１】
まず、基板７２０上に導電層７２１を形成する（図１（Ａ））。なお、導電層７２１とし
て例えば、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（Ｇ
ｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）から選ばれた元素を含む材料からなる層
を単層又は積層形成して用いることができる。
【００２２】
次に、導電層７２１上に光透過層７２２を形成する（図１（Ａ））。ここで、光透過層７
２２としてはレーザ光を透過する材料で形成された薄膜であれば特に限定されない。例え
ば、透光性の有機樹脂などを用いて形成することができる。また、光透過層７２２表面に
撥液処理を行ってもよい。
【００２３】
次に、光透過層７２２上からフェムト秒レーザを照射する（図１（Ｂ））。光透過層７２
２表面にフェムト秒レーザを照射することにより導電層７２１及び光透過層７２２を選択
的に除去することが可能である（図１（Ｃ））。つまり、導電層７２１及び光透過層７２
２に選択的に開口部７２５を形成することができる。ここでフェムト秒レーザの焦点は、
光透過層７２２又は導電層７２１中に位置するように調整する。なお、基板の起伏により
焦点の位置が変わる場合にはオートフォーカス機能を光学系に付与してもよい。なお、フ
ェムト秒レーザの焦点を光透過層７２２中に位置するようにフェムト秒レーザを照射した
場合でも、該光透過層７２２は薄膜であるため該光透過層７２２のみを選択的に除去する
ことは困難である。従って、下層の導電層７２１もともに除去され、導電層７２１及び光
透過層７２２が開口された開口部７２５が形成される。また、このようにフェムト秒レー
ザを照射して開口部を形成した場合、開口部７２５において絶縁層７２２の端部が導電層
７２１の端部より内側に形成されるように形成することもできる。このような形状とする
ことで開口部の口径を小さく保ったまま、導電層７２１の露出面積を増やすことができる
。このように、導電層７２１及び光透過層７２２を積層させフェムト秒レーザで開口を形
成することにより口径の小さな開口部を形成するこができる。このような開口部であって
も、導電性樹脂材料を用いてコンタクトを形成することにより、良好な接続構造を形成す
ることができる。
【００２４】
なお、フェムト秒レーザは、パルス幅がフェムト秒（１０−１５秒）台で発振するレーザ
（フェムト秒レーザともいう）を射出するレーザ発振器を用いて照射する。該レーザ発振
器として用いることができるのは、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セ
ラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、ＧｄＶＯ４
などの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒなどのドーパントを添加したレーザ
などが挙げられる。
【００２５】
本実施の形態において、レーザ光によって選択的に開口部７２５を形成することができる
のでマスク層を形成しなくてもよく工程及び材料を削減することができる。またフェムト
秒レーザを用いることにより、非常に小さいスポットに集光できるので、加工すべき導電
層及び絶縁層を所定の形状に高い精度で加工できる。かつ短時間で瞬間的に加熱されるの
で、加工領域以外の領域をほとんど加熱しなくてもよいという利点がある。また、フェム
ト秒レーザを用いることにより、光を透過する（光をほとんど吸収しない）物質に対して
の加工を容易に行うことが可能であり。また、異なる材料が多層に積層された膜を単一の
工程で加工することが可能である。
【００２６】
次に、開口部７２５に液状の導電性材料７２４を滴下する（図１（Ｄ））。ここでは、特
定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出（噴出）して所定のパターンに導電層
などを形成することが可能な、液滴吐出（噴出）法（その方式によっては、インクジェッ
ト法とも呼ばれる。）を用いる。開口部７２５に構成物形成材料を含む液状の導電性材料
（液滴）７２４を吐出し、焼成、乾燥等を行って固定化し所望なパターンの導電層７２６
を形成する（図１（Ｅ））。
【００２７】
ここで、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図２に示す。液滴吐出手段１４０３
の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピ
ュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画すること
ができる。描画するタイミングは、例えば、基板１４００上に形成されたマーカー１４１
１を基準に行えば良い。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良
い。これを撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換し
たものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る
。撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体を利用
したイメージセンサなどを用いることができる。勿論、基板１４００上に形成されるべき
パターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手
段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１
４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給
源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
【００２８】
ヘッド１４０５内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口
であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０
５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズ
で設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、導
電性材料や有機、無機材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、層間膜のような
広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時
に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４
１２は基板上を、矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ
、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
【００２９】
液滴吐出法を用いて導電層を形成する場合、粒子状に加工された導電性材料を含む組成物
を吐出し、焼成によって融合や融着接合させ固化することで導電層を形成する。このよう
に導電性材料を含む組成物を吐出し、焼成することによって形成された導電層（または絶
縁層）においては、スパッタ法などで形成した導電層（または絶縁層）が、多くは柱状構
造を示すのに対し、多くの粒界を有する多結晶状態を示すことが多い。
【００３０】
本実施の形態では、フェムト秒レーザを用いて光透過層７２２に開口部７２５を形成して
、液滴吐出法により該開口部７２５に導電層７２６を形成する。これにより、複雑なフォ
トリソグラフィ工程を行うことなく開口部を形成することができ、かつ該導電層７２６は
該開口部の形状に左右されず絶縁層下の導電層７２１と良好な電気的コンタクトをとるこ
とができる。例えば、開口部７２５において、絶縁層７２２の端部が導電層７２１の端部
より内側に形成されている（開口部が逆テーパ形状）場合や開口部が狭い場合でも、導電
層７２６は開口部に液状の導電性材料を吐出して形成されるため、導電層７２１と良好な
電気的コンタクトをとることができる。
【００３１】
また、本実施の形態において、光透過層７２２にフェムト秒レーザを照射する前に光透過
層７２２表面に撥液処理を行っていてもよい。光透過層７２２表面に撥液処理を行うこと
により、開口部７２５に導電層７２６を形成する際に、液状の導電性材料（液滴）７２４
が、開口部７２５に入らず光透過層７２２表面に堆積するのを防ぐことができ、より精度
良く導電性材料７２４を開口部７２５に流入させることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１の方法を用いた半導体装置の作製方法について、図３を
用いて説明する。
【００３３】
ここでは、半導体装置として、逆スタガ型薄膜トランジスタ（逆スタガ型ＴＦＴ）を用い
て説明する。なお、逆スタガ型薄膜トランジスタに限らず、順スタガ型薄膜トランジスタ
、コプレナー型薄膜トランジスタ、ダイオード、ＭＯＳトランジスタ等の半導体素子を作
製することでもできる。
【００３４】
まず、基板１００上にゲート電極層１８２を形成する（図３（Ａ））。基板１００は、バ
リウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基板、石英基板、
金属基板、又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用い
ることができる。また、基板１００の表面が平坦化されるようにＣＭＰ法などによって、
研磨しても良い。なお、基板１００上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層は、ＣＶＤ法
、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等の種々の方法により、珪素を
含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この絶縁層は、形
成しなくても良いが、基板１００からの汚染物質などを遮断する効果がある。
【００３５】
ゲート電極層１８２は、例えばスパッタリング法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐ
ｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ
法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて
導電層を形成した後、フォトリソグラフィー工程により選択的に導電層をエッチングする
ことで形成することができる。また、ゲート電極層１８２を形成する導電性材料として、
Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選
ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を用いることがで
きる。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体
膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも複数層の構造でもよく、例
えば、窒化タングステン（ＷＮ）膜とモリブデン（Ｍｏ）膜との２層構造としてもよいし
、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａ
ｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また
、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いて
もよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアル
ミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン
膜に代えてチタン膜を用いてもよい。
【００３６】
本実施の形態ではゲート電極層は組成物を選択的に吐出して形成する。このように選択的
にゲート電極層を形成すると加工の工程が簡略化する効果がある。
【００３７】
次に、基板１００及びゲート電極層１８２上にゲート絶縁層１８０を形成する（図３（Ａ
））。ゲート絶縁層１８０としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の材料で形成す
ればよく、積層でも単層でもよい。本実施の形態では、窒化珪素膜、酸化珪素膜の２層の
積層を用いる。またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、３層以上からなる積層でも良い。
好適には、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。また、液滴吐出法で形成され
る導電層に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜として窒化珪素膜やＮｉＢ膜を形
成すると、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、低い成膜温度でゲ
ートリーク電流の少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応
ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。ここでは、プラズマＣＶＤ法に
より、５０〜２００ｎｍの窒化珪素層を形成する。
【００３８】
次に、基板１００のゲート絶縁層１８０上に半導体層１８５ａを形成する。半導体層１８
５ａを形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長
法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう。）、該
非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或い
はセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。「ＳＡＳ」とも
いう。）半導体などを用いることができる。なお、半導体層１８５ａ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層を形成する液滴吐出法を用いて形成する
ことができる。また、印刷法を用いて形成してもよい。また、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布
法等により基板上に半導体層を形成した後、フォトリソグラフィー工程により選択的に導
電層をエッチングして、半導体層１８５ａを形成してもよい。
【００３９】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体と
しては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には
、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂
高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料と
して用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させた
ポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部
に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【００４０】
なお、ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）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って、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。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎ
ｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５
２０ｃｍ−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。未結合手（ダングリングボン
ド）を終端化するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませて
いる。ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪
素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ
３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＦ２、ＧｅＦ４を混合さ
せても良い。この珪素を含む気体をＨ２、又は、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ば
れた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲、
圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ま
しくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００
〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純
物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０２０ｃｍ−
３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９ｃｍ−３以下、好ましくは
１×１０１９ｃｍ−３以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリウム、アルゴン
、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安
定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体層としてフッ素系ガスより形成されるＳ
ＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【００４１】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、各種方法
（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱
結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化
し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪
素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非
晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。こ
れは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されてし
まうからである。
【００４２】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表
面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ
法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法
を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整
が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改
善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光
の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等によ
り、酸化膜を成膜することが望ましい。
【００４３】
非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、
熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。また、結晶性半導体層を、直接基
板にプラズマ法により形成しても良い。
【００４４】
また、半導体として有機半導体材料を用い、印刷法、ディスペンサ法、スプレー法、スピ
ン塗布法、液滴吐出法などで形成することができる。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。有機半導体としては、低分子材料、高
分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる
。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、ポリフルオレン、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
料を用いることができる。
【００４５】
その他にも本発明に用いることができる有機半導体材料としては、可溶性の前駆体を成膜
した後で処理することにより半導体層を形成することができる材料がある。なお、このよ
うな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。
【００４６】
前駆体を有機半導体に変換する際には、加熱処理だけではなく塩化水素ガスなどの反応触
媒を添加することがなされる。また、これらの可溶性有機半導体材料を溶解させる代表的
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
、クロロフォルム、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）などを
適用することができる。
【００４７】
次に、半導体層１８５ａ上に一導電型を有する半導体層１８６を形成する（図３（Ｂ））
。一導電型を有する半導体層１８６は、ソース領域及びドレイン領域として機能するもの
である。なお、一導電型を有する半導体膜は必要に応じて形成すればよく、ｎ型を付与す
る不純物元素（Ｐ、Ａｓ）を有するｎ型を有する半導体膜やｐ型を付与する不純物元素（
Ｂ）を有するｐ型を有する半導体膜を形成することができる。また、一導電型を有する半
導体層１８６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層を形成
する液滴吐出法を用いて形成してもよいし、印刷法を用いて形成してもよい。また、ＣＶ
Ｄ法、ＰＶＤ法、塗布法等により基板上に形成した後、フォトリソグラフィー工程により
選択的にエッチングして、一導電型を有する半導体層１８６を形成してもよい。
【００４８】
次に、一導電型を有する半導体層１８６上に配線１８７を形成する（図３（Ｃ））。配線
１８７の形成方法としては、液滴吐出法により導電性ペーストを滴下し焼成して形成する
ことができる。また、印刷法を用いて形成してもよい。また、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布
法等により基板上に導電層を形成した後、フォトリソグラフィー工程により当該導電層を
選択的にエッチングして、配線１８７を形成してもよい。
【００４９】
配線１８７は、ソース電極層又はドレイン電極層として機能し、一導電型を有する半導体
層１８６と電気的に接続している。配線１８７を形成する導電性材料としては、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
子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化
物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機
スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【００５０】
また、液滴吐出法を用いて形成することで、スピンコート法などによる全面塗布形成に比
べ、材料のロスが防げ、コストダウンが可能になる。
【００５１】
次に、配線１８７上に絶縁層１８３を形成する（図３（Ｄ））。絶縁層１８３の材料とし
ては、レーザ光を透過する材料で形成された光透過層であれば特に限定されない。例えば
、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非
感光性の有機材料（有機樹脂材料）（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドア
ミド、レジスト、ベンゾシクロブテンなど）、低誘電率材料などの一種、もしくは複数種
からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シロキサン材料
を用いてもよい。また、絶縁層１８３表面に撥液処理を行っていてもよい。
【００５２】
次に、絶縁層１８３に開口部１８４を形成する（図３（Ｅ））。本実施の形態では、実施
の形態１で示したように所望の位置にフェムト秒レーザを照射することにより配線１８７
及び絶縁層１８３の所望の位置に開口部１８４を形成することができる。
【００５３】
次に、開口部１８４に、導電性材料を含む組成物を吐出して電極層１８１を形成する（図
３（Ｅ）、（Ｆ））。組成物を選択的に吐出して電極層を形成すると加工の工程が簡略化
する効果がある。
【００５４】
なお、電極層１８１は、その表面が平坦化されるように、ＣＭＰ法、ポリビニルアルコー
ル系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またＣＭＰ法を用いた研磨後に、電極層１８
１の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。
【００５５】
以上の工程により、基板１００上に形成されたボトムゲート型のＴＦＴ１８８と電極層１
８１とが接続された半導体素子が完成する。
【００５６】
本実施の形態では、フェムト秒レーザを用いて、絶縁層１８３に開口部１８４を形成して
、液滴吐出法により該開口部１８４に電極層１８１を形成する。本実施の形態では、フェ
ムト秒レーザを用いて開口部を形成しているため、従来であれば複雑なフォトリソグラフ
ィ工程を行う必要がある導電層と絶縁層への開口部の形成において、フォトリソグラフィ
工程を用いることなく単一な工程で開口部を形成することができる。かつ、液滴吐出法を
用いて開口部を覆う電極層を形成しているため、該電極層１８１は該開口部の形状に左右
されず絶縁層下の配線１８７と良好な電気的コンタクトをとることができる。例えば、開
口部１８４において、絶縁層１８３の端部が配線１８７の端部より内側に形成されている
（開口部が逆テーパ形状）場合や開口部が狭い場合でも、電極層１８１は開口部に液状の
導電性材料を吐出して形成されるため、配線１８７と良好な電気的コンタクトをとること
ができる。
【００５７】
また、本実施の形態において、絶縁層１８３にフェムト秒レーザを照射する前に絶縁層１
８３表面に撥液処理を行っていてもよい。絶縁層１８３表面に撥液処理を行うことにより
、開口部１８４に電極層１８１を形成する際に、液状の導電性材料（液滴）が、開口部１
８４に入らず絶縁層１８３表面に堆積するのを防ぐことができ、より精度良く導電性材料
を開口部１８４に流入させることができる。
【００５８】
本実施の形態に示す半導体装置の作製方法を用いることにより、複雑なフォトリソグラフ
ィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成することができ、かつ
配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料のロスが少なく、高性
能、高信頼性の半導体装置を歩留まりよく作製することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、薄膜トランジスタに接続される導電層を有する半導体装置の作製方法
について、図４を用いて説明する。ここでは、半導体装置として液晶表示パネルを形成す
る。また、図４においては、液晶表示パネルの一画素の断面図を示して、以下説明する。
【００６０】
図４（Ａ）に示すように、基板１００上に実施の形態２で示す薄膜トランジスタ１８８、
及び薄膜トランジスタ１８８覆う絶縁層１９０を形成する。ここでは塗布法により組成物
を塗布し焼成してポリイミドで形成される絶縁層１９０を形成する。
【００６１】
次に、絶縁層１９０の一部を実施の形態１で示す手法によりフェムト秒レーザを用いて開
口部を設け、開口部を有する絶縁層１９０を形成する。この後、配線１８７の表面に形成
される酸化物を除去してもよい。
【００６２】
次に、図４（Ｂ）に示すように、開口部及び絶縁層１９０の表面に配線１８７に接続する
導電層１９２を形成する。なお、導電層１９２は画素電極として機能し、液滴吐出法を用
いて選択的に形成する。透光性を有する導電層１９２を形成することで後に透過型発光表
示パネルを作製することができる。また、導電層１９２として、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）
、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の反射性を有する導電層
を形成することで、後に反射型発光表示パネルを作製することができる。さらには、上記
透光性を有する導電層及び反射性を有する導電層を一画素ごとに形成することで、半透過
型表示パネルを作製することができる。
【００６３】
なお、図４（Ｂ）に示すように、配線１８７の表面において配線１８７及び導電層１９２
が接するように開口部を形成することができる。
【００６４】
また、図４（Ｃ）に示すように、一導電型を有する半導体層１８６の表面で一導電型を有
する半導体層１８６及び導電層１９２が接するように開口部を形成することができる。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、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１９３
を形成する（図４（Ｄ））。なお、配向膜１９３は、斜方蒸着法により形成することもで
きる。
【００６７】
次に、配向膜２６４、第２の画素電極（対向電極）２６３、及び着色層２６２が設けられ
た対向基板２６１において、画素部の周辺の領域に液滴吐出法により閉ループ状のシール
材（図示しない。）を形成する。シール材には、フィラーが混入されていてもよく、さら
に、対向基板２６１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。
【００６８】
次に、ディスペンサ式（滴下式）により、シール材で形成された閉ループ内側に、液晶材
料を滴下したのち、真空中で、対向基板とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせ、紫
外線硬化を行って、液晶材料が充填された液晶層２６５を形成する。なお、液晶層２６５
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。
【００６９】
この後、走査線、信号線の接続端子部に、接続導電層を介して配線基板、代表的にはＦＰ
Ｃ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔを貼り付ける。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。
【００７０】
なお、本実施の形態ではＴＮ型の液晶パネルについて示しているが、上記のプロセスは他
の方式の液晶パネルに対しても同様に適用することができる。例えば、ガラス基板と平行
に電界を印加して液晶を配向させる横電界方式の液晶パネルに本実施の形態を適用するこ
とができる。また、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶パネルに
本実施の形態を適用することができる。
【００７１】
図５と図６は、ＶＡ型液晶パネルの画素構造を示している。図５は平面図であり、図中に
示す切断線Ｉ−Ｊに対応する断面構造を図６に表している。以下の説明ではこの両図を参
照して説明する。
【００７２】
この画素構造は、一つの画素に複数の画素電極が有り、それぞれの画素電極にＴＦＴが接
続されている。各ＴＦＴは、異なるゲート信号で駆動されるように構成されている。すな
わち、マルチドメイン設計された画素において、個々の画素電極に印加する信号を、独立
して制御する構成を有している。
【００７３】
画素電極層１６２４は開口（コンタクトホール）１６２３により、配線層１６１８でＴＦ
Ｔ１６２８と接続している。また、画素電極層１６２６は開口（コンタクトホール）１６
２７により、配線層１６１９でＴＦＴ１６２９と接続している。ＴＦＴ１６２８のゲート
配線層１６０２と、ＴＦＴ１６２９のゲート電極層１６０３には、異なるゲート信号を与
えることができるように分離されている。一方、データ線として機能する配線層１６１６
は、ＴＦＴ１６２８とＴＦＴ１６２９で共通に用いられている。
【００７４】
画素電極層１６２４と画素電極層１６２６は、２工程による液滴吐出工程を用いて、実施
の形態１と同様に作製する。具体的には、第１の液滴吐出工程により画素電極層のパター
ンの輪郭に沿って第１の導電性材料を吐出し、枠状の第１の導電層を形成する。枠状の第
１の導電層内部を充填するように第２の導電性材料を含む組成物を吐出し、第２の導電層
を形成する。第１の導電層及び第２の導電層は連続的な画素電極層として用いることがで
き、画素電極層１６２４、１６２６を形成することができる。このように本発明を用いる
と、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く表示装置を作製す
ることができる。
【００７５】
画素電極層１６２４と画素電極層１６２６の形状は異なっており、スリット１６２５によ
って分離されている。Ｖ字型に広がる画素電極層１６２４の外側を囲むように画素電極層
１６２６が形成されている。画素電極層１６２４と画素電極層１６２６に印加する電圧の
タイミングを、ＴＦＴ１６２８及びＴＦＴ１６２９により異ならせることで、液晶の配向
を制御している。対向基板１６０１には、遮光膜１６３２、着色層１６３６、対向電極層
１６４０が形成されている。また、着色層１６３６と対向電極層１６４０の間には平坦化
膜１６３７が形成され、液晶の配向乱れを防いでいる。図７に対向基板側の構造を示す。
対向電極層１６４０は異なる画素間で共通化されている電極であるが、スリット１６４１
が形成されている。このスリット１６４１と、画素電極層１６２４及び画素電極層１６２
６側のスリット１６２５とを交互に咬み合うように配置することで、斜め電界が効果的に
発生させて液晶の配向を制御することができる。これにより、液晶が配向する方向を場所
によって異ならせることができ、視野角を広げている。
【００７６】
このように、画素電極層として有機化合物と無機化合物を複合化させた複合材料を用いて
液晶パネルを製造することができる。このような画素電極を用いることにより、インジウ
ムを主成分とする透明導電膜を使う必要がなく、原材料面でのボトルネックを解消するこ
とができる。
【００７７】
本実施例は、上記の実施の形態と適宜自由に組み合わせることができる。
【００７８】
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層とダイオードのドレイン又はソース配線層とを接
続することにより、静電破壊を防止することができる。
【００７９】
本実施の形態に示す液晶表示パネルの作製方法を用いることにより、複雑なフォトリソグ
ラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成することができ、
かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料のロスが少なく、
高性能、高信頼性の液晶表示パネルを歩留まりよく作製することができる。
【００８０】
（実施の形態４）
本実施例では、薄膜トランジスタに接続される導電層を有する半導体装置の作製方法につ
いて説明する。ここでは、導電層として画素電極を形成し、半導体装置として発光表示パ
ネルを形成する。さらに、図８においては、発光表示パネルの一画素を示して、以下説明
する。
【００８１】
まず、図８（Ａ）に示すように、基板１００上に実施の形態２で示した薄膜トランジスタ
１８８、及び薄膜トランジスタ１８８を覆い、且つフェムト秒レーザを用いて開口した開
口部を有する絶縁層１９１を形成する。
【００８２】
次に、図８（Ｂ）に示すように、実施の形態１又は実施の形態２と同様に配線１８７に接
続する導電層２０１を形成する。なお、導電層２０１は画素電極として機能する。
【００８３】
次に、図８（Ｃ）に示すように、画素電極として機能する導電層２０１の端部を覆う絶縁
層２０２を形成する。このような絶縁層としては、絶縁層１９１及び導電層２０１上に図
示しない絶縁層を形成し、当該絶縁層にフェムト秒レーザを照射して導電層２０１上の絶
縁層を除去することで形成することができる。
【００８４】
次に、導電層２０１の露出部及び絶縁層２０２の一部に発光物質を有する層２０３を形成
し、その上に画素電極として機能する導電層２０４を形成する。以上の工程により導電層
２０１、発光物質を有する層２０３、及び導電層２０４で構成される発光素子２０５を形
成することができる。
【００８５】
ここで、発光素子２０５の構造について説明する。
【００８６】
発光物質を含む層２０３に、有機化合物を用いた発光機能を担う層（以下、発光層３４３
と示す。）を形成することで、発光素子２０５は有機ＥＬ素子として機能する。
【００８７】
発光性の有機化合物としては、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略
称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略
称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称
：ＤＰＶＢｉ）、クマリン３０、クマリン６、クマリン５４５、クマリン５４５Ｔ、ペリ
レン、ルブレン、ペリフランテン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリ
レン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、５，１２
−ジフェニルテトラセン、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（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−
２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：
ＤＣＭ２）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリ
ル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）等が挙げられる。また、ビス［２−（４’，
６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２］（ピコリナト）イリジウム（略称：
ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリ
ジナト−Ｎ，Ｃ２｝（ピコリナト）イリジウム（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ
））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）
３）、（アセチルアセトナト）ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（
略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２−（２’−チ
エニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３］イリジウム（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、
（アセチルアセトナト）ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（略称：
Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２−（２’−ベンゾチエ
ニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３］イリジウム（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））など
の燐光を放出できる化合物用いることもできる。
【００８８】
また、図９（Ａ）に示すように、第１の導電層２０１上に正孔注入材料で形成される正孔
注入層３４１、正孔輸送性材料で形成される正孔輸送層３４２、発光性の有機化合物で形
成される発光層３４３、電子輸送性材料で形成される電子輸送層３４４、電子注入性材料
で形成される電子注入層３４５により形成された発光材料を含む層３１８、及び第２の導
電層２０４で発光素子２０５を形成してもよい。
【００８９】
正孔輸送性材料は、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ
Ｐｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）の他、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）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼ
ン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、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）、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：ＮＰＢ）、４，４’
−ビス｛Ｎ−［４−ジ（ｍ−トリル）アミノ］フェニル−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニ
ル（略称：ＤＮＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルア
ミノ］ビフェニル（略称：ＢＢＰＢ）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）ト
リフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）などが挙げられるが、これらに限定されることはな
い。また、上述した化合物の中でも、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＴＰ
Ｄ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＢＢＰＢ、ＴＣＴＡ、ＮＰＢなどに代表される芳香族アミン化
合物は、正孔を発生しやすく、有機化合物として好適な化合物群である。ここに述べた物
質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。
【００９０】
正孔注入性材料は、上記正孔輸送性材料の他、導電性高分子化合物に化学ドーピングを施
した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（略称：ＰＳＳ）をドープしたポリエチレンジ
オキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）やポリアニリン（略称：ＰＡｎｉ）などを用いる
こともできる。また、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化バナジウム（ＶＯｘ）、酸化ニ
ッケル（ＮｉＯｘ）などの無機半導体の薄膜や、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの
無機絶縁体の超薄膜も有効である。
【００９１】
ここで、電子輸送性材料は、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：Ｂ
Ａｌｑ）等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からなる材料を用
いることができる。また、この他、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサ
ゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベン
ゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配
位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２
−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサ
ジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−
ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−
トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エ
チルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−Ｅ
ｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：Ｂ
ＣＰ）等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の
電子移動度を有する物質である。
【００９２】
電子注入材料としては、上述した電子輸送性材料の他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ
金属ハロゲン化物や、ＣａＦ２のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ２Ｏなどのアル
カリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセ
トネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ）や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）など
のアルカリ金属錯体も有効である。さらに、上述した電子輸送性材料と、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃ
ｓ等の仕事関数の小さい金属とを共蒸着等により混合した材料を使用することもできる。
【００９３】
また、図９（Ｂ）に示すように、第１の導電層２０１、有機化合物及び有機化合物に対し
て電子受容性を有する無機化合物で形成される正孔輸送層３４６、発光性の有機化合物で
形成される発光層３４３、及び発光性の有機化合物に対して電子供与性を有する無機化合
物で形成される電子輸送層３４７により形成された発光材料を含む層３１８、並びに第２
の導電層２０４で発光素子２０５を形成してもよい。
【００９４】
発光性の有機化合物、及び発光性の有機化合物に対して電子受容性を有する無機化合物で
形成される正孔輸送層３４６は、有機化合物として、上記した正孔輸送性の有機化合物を
適宜用いて形成する。また、無機化合物として、有機化合物から電子を受け取りやすいも
のであれば何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、周期
表第４族乃至第１２族のいずれかの遷移金属酸化物が電子受容性を示しやすく好適である
。具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化
タングステン、酸化レニウム、酸化ルテニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。また、上述
した金属酸化物の中でも、周期表第４族乃至第８族のいずれかの遷移金属酸化物は電子受
容性の高いものが多く、好ましい一群である。特に酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸
化タングステン、酸化レニウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
【００９５】
発光性の有機化合物、及び発光性の有機化合物に対して電子供与性を有する無機化合物で
形成される電子輸送層３４７は、有機化合物として上記した電子輸送性の有機化合物を適
宜用いて形成する。また、無機化合物として、有機化合物から電子を与えやすいものであ
れば何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、アルカリ金
属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ
土類金属窒化物、希土類金属窒化物が電子供与性を示しやすく好適である。具体的には、
酸化リチウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化エルビウム、窒化リチウム、窒
化マグネシウム、窒化カルシウム、窒化イットリウム、窒化ランタンなどが挙げられる。
特に酸化リチウム、酸化バリウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウムは
真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
【００９６】
発光性の有機化合物及び無機化合物で形成される電子輸送層３４７又は正孔輸送層３４６
は、電子注入・輸送特性が優れているため、第１の導電層２０１、第２の導電層２０４共
に、ほとんど仕事関数の制限を受けることなく、種々の材料を用いることができる。また
駆動電圧を低減することが可能である。
【００９７】
また、発光物質を含む層２０３として、無機化合物を用いた発光機能を担う層（以下、発
光層３４９という。）を有することで、発光素子２０５は無機ＥＬ素子として機能する。
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分
類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光物質を含む層を有し、
後者は、発光材料の薄膜からなる発光物質を含む層を有している点に違いはあるが、高電
界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムと
しては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と
、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。分散型無機ＥＬではドナー
−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。以
下に、無機ＥＬ素子の構造について示す。
【００９８】
本実施の形態で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素と
で構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることが
できる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用
いることができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方
法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法
なども用いることができる。
【００９９】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、
電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼
成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温
度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行っ
てもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とす
るが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
【０１００】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素
を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒
子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
【０１０１】
無機ＥＬ素子の発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いるこ
とができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）
、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ
３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる
。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）
等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）
、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに
、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カ
ルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ
４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）等の３元系の混晶であってもよい。
【０１０２】
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セ
リウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償と
して、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
【０１０３】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１
の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いる
ことができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウ
ム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、
銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０１０４】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料
と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２
の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を
行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は
第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化ア
ルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができる。また、第２の不純物元素又は第２の
不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ
）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好
ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解
してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を
行うことが好ましい。
【０１０５】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元
素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されや
すく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余
分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物
元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩
化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
【０１０６】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であれ
ばよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【０１０７】
図９（Ｃ）は、発光物質を含む層２０３が第１の絶縁層、発光層３４９、及び第２の絶縁
層３５０で構成される無機ＥＬ素子の断面を示す。
【０１０８】
薄膜型無機ＥＬの場合、発光層３４９は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法
、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法
（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（Ｃ
ＶＤ）、原子エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０１０９】
第１の絶縁層３４８及び第２の絶縁層３５０は、特に限定されることはないが、絶縁耐性
が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例
えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ
２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（
Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ
Ｏ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層を用いることができる。第１の絶縁
層３４８及び第２の絶縁層３５０は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜するこ
とができる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲
である。なお、本実施の形態の発光素子は、必ずしもホットエレクトロンを必要とはしな
いため、薄膜にすることもでき、駆動電圧を低下できる長所を有する。好ましくは、５０
０ｎｍ以下の膜厚、より好ましくは１００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
【０１１０】
なお、図示しないが、発光層３４９と絶縁層３４８、３５０、又は発光層３４９と導電層
２０１、３１９の間にバッファ層を設けても良い。このバッファ層はキャリアの注入を容
易にし、かつ両層の混合を抑制する役割をもつ。バッファ層としては、特に限定されるこ
とはないが、例えば、発光層の母体材料であるＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、Ｓ
ｒＳ、ＢａＳ等、又はＣｕＳ、Ｃｕ２Ｓ、又はハロゲン化アルカリであるＬｉＦ、ＣａＦ
２、ＢａＦ２、ＭｇＦ２等を用いることができる。
【０１１１】
また、図９（Ｄ）に示すように、発光物質を含む層２０３が発光層３４９及び第１の絶縁
層３４８で構成されてもよい。この場合、図９（Ｄ）においては、第１の絶縁層３４８は
第２の導電層２０４及び発光層３４９の間に設けられている形態を示す。なお、第１の絶
縁層３４８は第１の導電層２０１及び発光層３４９の間に設けられていてもよい。
【０１１２】
さらには、発光物質を含む層２０３が、発光層３４９のみで構成されてもよい。即ち、第
１の導電層２０１、発光物質を含む層２０３、第２の導電層２０４で発光素子２０５を構
成してもよい。
【０１１３】
分散型無機ＥＬの場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の発光物質を含む
層を形成する。粒子状に加工する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの
粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダ
とは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、発光物質を含む層としての形状に保持す
るための物質である。発光材料は、バインダによって発光物質を含む層中に均一に分散し
固定される。
【０１１４】
分散型無機ＥＬの場合、発光物質を含む層の形成方法は、選択的に発光物質を含む層を形
成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート
法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特
に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光
材料及びバインダを含む発光物質を含む層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８
０ｗｔ％以下とするよい。
【０１１５】
図９（Ｅ）における素子は、第１の導電層２０１、発光物質を含む層２０３、第２の導電
層２０４を有し、発光物質を含む層２０３が、発光材料３５２がバインダ３５１に分散さ
れた発光層及び絶縁層３４８で構成される。なお、絶縁層３４８は、図９（Ｅ）において
は、第２の導電層２０４に接する構造となっているが、第１の導電層２０１に接する構造
でもよい。また、素子は、第１の導電層２０１及び第２の導電層２０４それぞれに接する
絶縁層を有してもよい。さらには、素子は、第１の導電層２０１及び第２の導電層２０４
に接する絶縁層を有さなくてもよい。
【０１１６】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料の絶縁材料を
用いることができる。また、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機絶縁
材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂
、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、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
ロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹
脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成
される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水
素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少
なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリ
ル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等
の樹脂材料を用いてもよい。また光硬化型などを用いることができる。これらの樹脂に、
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高
誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０１１７】
また、バインダに用いる無機絶縁材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（Ｓｉ
Ｎｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むア
ルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉ
Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、
ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（Ｂａ
Ｔａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ＺｎＳその他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた
材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等に
よって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる発光物質を含む層の誘電率をより
制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。
【０１１８】
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施の形態に用い
ることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、発光層を形
成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるよ
うな溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとして
シロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メ
チル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【０１１９】
無機ＥＬ発光素子は、発光物質を含む層を狭持する一対の電極間に電圧を印加することで
発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０１２０】
ここでは、赤色を表示する発光素子として、第１の画素電極として機能する第２の導電層
として膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯ層を形成する。また、発光層として、ＤＮ
ＴＰＤを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キ
ノキサリナト］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃ
ａｃ））が添加されたＮＰＢを３０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、及
びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。第２の画素電極として機能する第３の導電層として
、膜厚２００ｎｍのＡｌ層を形成する。
【０１２１】
また、緑色を表示する発光素子として、第１の画素電極として機能する第２の導電層とし
て膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯ層を形成する。また、発光層として、ＤＮＴＰ
Ｄを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、クマリン５４５Ｔ（Ｃ５４５Ｔ）が添加されたＡｌｑ
３を４０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、及びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。第２の画素
電極として機能する第３の導電層として、膜厚２００ｎｍのＡｌ層を形成する。
【０１２２】
また、青色を表示する発光素子として、第１の画素電極として機能する第２の導電層とし
て膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯ層を形成する。また、発光層として、ＤＮＴＰ
Ｄを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリ
レン（略称：ＴＢＰ）が添加された、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０
−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ：）を３０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、及びＬ
ｉＦを１ｎｍ積層して形成する。第２の画素電極として機能する第３の導電層として、膜
厚２００ｎｍのＡｌ層を形成する。
【０１２３】
次に、導電層２０４上に保護膜を形成することが好ましい。
【０１２４】
この後、走査線、信号線の接続端子部に、接続導電層を介して配線基板、代表的にはＦＰ
Ｃ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔを貼り付ける。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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
ここで、図９（Ａ）及び（Ｂ）で示す発光素子を有する発光表示パネルにおいて、基板１
００側に放射する場合、つまり下方放射を行う場合について、図１０（Ａ）を用いて説明
する。この場合、薄膜トランジスタ１８８に電気的に接続するように、ソース電極層又は
ドレイン電極として機能する配線１８７に接して、透光性を有する導電層４８４、発光物
質を含む層４８５、遮光性または反射性を有する導電層４８６が順に積層される。光が透
過する基板１００は少なくとも可視領域の光に対して透光性を有する必要がある。
【０１２７】
次に、基板１００と反対側に放射する場合、つまり上方放射を行う場合について、図１０
（Ｂ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ１８８は、前述した薄膜トランジスタの同様
に形成することができる。薄膜トランジスタ１８８に電気的に接続するソース電極層又は
ドレイン電極として機能する配線１８７が遮光性または反射性を有する導電層４６３と接
し、電気的に接続する。遮光性または反射性を有する導電層４６３、発光物質を含む層４
６４、透光性を有する導電層４６５が順に積層される。導電層４６３は遮光性または反射
性を有する金属層であり、発光素子から放射される光を矢印の上面に反射する。なお、遮
光性または反射性を有する導電層４６３上に透光性を有する導電層を形成してもよい。発
光素子から放出する光は第２の導電層４６５を透過して放出されるので、透光性を有する
導電層４６５は、少なくとも可視領域において透光性を有する材料で形成する。
【０１２８】
次に、光が基板１００側とその反対側の両側に放射する場合、つまり両方放射を行う場合
について、図１０（Ｃ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ１８８の半導体層に電気的
に接続するソース電極層又はドレイン電極として機能する配線１８７に、第１の透光性を
有する導電層４７２が電気的に接続している。第１の透光性を有する導電層４７２、発光
物質を含む層４７３、第２の透光性を有する導電層４７４が順に積層される。このとき、
第１の透光性を有する導電層４７２と第２の透光性を有する導電層４７４のどちらも少な
くとも可視領域において透光性を有する材料、又は光を透過できる厚さで形成すると、両
方放射が実現する。この場合、光が透過する絶縁層や基板１００も少なくとも可視領域の
光に対して透光性を有する必要がある。
【０１２９】
ここで、図９（Ａ）及び（Ｂ）で示す発光素子を有する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１１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１１（Ａ
）及び（Ｂ）用いて説明する。また、ＣＶＣＣ動作をする画素を図１１（Ｃ）を用いて説
明する。
【０１３０】
図１１（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ＴＦ
Ｔ３７０３、容量素子３７０２及び発光素子３７０５を有する。
【０１３１】
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い
。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。
【０１３２】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す画素において、スイッチング用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、スイッチング用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。
【０１３３】
図１１（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、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。
【０１３４】
図１１（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、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
。
【０１３５】
図１１（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ３７０６と走査線３７１５を追加している以外は、図
１１（Ａ）に示す画素構成と同じである。
【０１３６】
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、駆動用Ｔ
ＦＴ３７０３がオフとなる。つまり、ＴＦＴ３７０６の配置により、強制的に発光素子３
７０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ３７０６を消去用のＴ
ＦＴと呼ぶことができる。従って、図１１（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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
次に、ＣＶＣＣ動作をする画素を図１１（Ｃ）を用いて説明する。図１１（Ｃ）に示す画
素は、図１１（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。なお、図１１（Ｃ）に示す画素において、駆動用ＴＦＴ３７０３のゲート
電極を、行方向に配置された電源線３７１２を、列方向に配置された電源線３７１２に接
続してもよい。
【０１３９】
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、電流制御用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。
【０１４０】
なお、図１１（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１１（Ｃ）に示される動作構成を有する画素は、図１１（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。
【０１４１】
上記構成を有する画素は、電流制御用ＴＦＴ３７０４が線形領域で動作するために、電流
制御用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ＴＦＴ３７０
３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。
【０１４２】
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。また、図
１１（Ａ）及び図１１（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。
【０１４３】
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３７０
２を設けなくてもよい。
【０１４４】
また、薄膜トランジスタの半導体層が非晶質半導体膜で形成される場合は、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。
【０１４５】
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ＴＦ
Ｔ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、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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
以上のように、多様な画素回路を採用することができる。
【０１４８】
本実施の形態に示す発光表示パネルの作製方法を用いることにより、複雑なフォトリソグ
ラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成することができ、
かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料のロスが少なく、
高性能、高信頼性の発光表示パネルを歩留まりよく作製することができる。
【０１４９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、半導体装置の代表例を、図１２及び図１３を用いて説明する。電気泳
動素子とは、マイクロカプセルの中にプラスとマイナスに帯電した黒と白の粒子を閉じ込
めた物を第１の導電層及び第２の導電層の間に配置し、第１の導電層及び第２の導電層に
電位差を生じさせて黒と白の粒子を電極間で移動させて表示を行う素子である。
【０１５０】
図１２に示すように、基板１００上に実施の形態２で示す薄膜トランジスタ１８８、及び
薄膜トランジスタ１８８を覆い、且つフェムト秒レーザを用いて形成した開口部を有する
絶縁層１９１を形成する。
【０１５１】
次に、配線１８７に接続する第１の導電層１１８１を形成する。なお、第１の導電層１１
８１は画素電極として機能する。ここでは、液滴吐出法を用いて選択的にアルニウムを用
いて第１の導電層１１８１を形成する。
【０１５２】
また、基板１１７２上に第２の導電層１１７３を形成する。第２の導電層１１７３も平行
に形成することが好ましい。ここでは、酸化亜鉛を用いて第２の導電層１１７３を形成す
る。
【０１５３】
次に、基板１００及び基板１１７２をシール材で貼り合わせる。このとき、第１の導電層
１１８１及び第２の導電層１１７３の間にマイクロカプセル１１７０を分散させて、基板
１００及び基板１１７２の間に電気泳動素子を形成する。基板１００及び基板１１７２は
、第１の導電層１１８１１及び第２の導電層１１７３が交差するように、シール材を用い
て貼りあわせる。また、電気泳動素子は、第１の導電層１１８１、マイクロカプセル１１
７０、第２の導電層１１７３で構成される。また、マイクロカプセル１１７０はバインダ
により第１の導電層１１８１１及び第２の導電層１１７３の間に固定される。
【０１５４】
次に、マイクロカプセルの構造について、図１３を用いて示す。図１３（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように、マイクロカプセル１１７０は微細な透明容器１１７４内に透明の分散媒１
１７６及び帯電した黒色粒子１１７５ａ及び白色粒子１１７５ｂが分散される。なお、黒
色粒子１１７５ａの代わりに、青色粒子、赤色粒子、緑色粒子、黄色粒子、青緑粒子、赤
紫粒子を用いても良い。さらには、図１３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、微細な透明容
器１３３１内に着色した分散媒１３３３及び白色粒子１３３２が分散されるマイクロカプ
セル１３３０を用いてもよい。なお、着色した分散媒１３３３は、黒色、青色、赤色、緑
色、黄色、青緑色、赤紫色のいずれかに着色している。また、一画素に青色粒子、赤色粒
子、緑色粒子が分散されるマイクロカプセルをそれぞれ設けることで、カラー表示するこ
とができる。また、黄色粒子、青緑粒子、赤紫粒子が分散されるマイクロカプセルをそれ
ぞれ設けることで、カラー表示することができる。また、一画素に青色、赤色、緑色の分
散媒を有するマイクロカプセルを配列して設けることで、カラー表示することができる。
また、一画素に黄色、青緑色、赤紫色の分散媒を有するマイクロカプセルを配列して設け
ることで、カラー表示することができる。
【０１５５】
次に、電気泳動素子を用いた表示方法を示す。具体的には、図１３（Ａ）及び（Ｂ）を用
いて、二色の粒子を有するマイクロカプセル１１７０の表示方法について示す。ここでは
、二色の粒子として白色粒子及び黒色粒子を用い、また透明な分散媒を有するマイクロカ
プセルについて示す。なお、二色の粒子の黒色粒子の代わりに他の色の粒子を用いてもよ
い。
【０１５６】
マイクロカプセル１１７０において、黒色粒子１１７５ａがプラスに帯電されているもの
とし、白色粒子１１７５ｂがマイナスに帯電されているものとし、第１の導電層１１７１
及び第２の導電層１１７３に電界を印加する。ここでは、第２の導電層から第１の導電層
の方向へ電界が印加されると、図１３（Ａ）に示すように、第２の導電層１１７３側に黒
色粒子１１７５ａが泳動し、第１の導電層１１７１側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。
この結果、マイクロカプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察さ
れ、第２の導電層１１７３側から見た場合には黒色に観察される。
【０１５７】
一方、第１の導電層１１７１から第２の導電層１１７３の方向へ電界が印加されると、図
１３（Ｂ）に示すように、第１の導電層１１７１側に黒色粒子１１７５ａが泳動し、第２
の導電層１１７３側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。この結果、マイクロカプセルを第
１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１１７３側から
見た場合には黒色に観察される。
【０１５８】
次に、白色粒子を有し、且つ着色された分散媒を有するマイクロカプセル１３３０の表示
方法について示す。ここでは、分散媒が黒色に着色された例を示すが、他の色に着色され
た分散媒を用いても同様である。
【０１５９】
マイクロカプセル１３３０において、白色粒子１３３２がマイナスに帯電されているもの
とし、第１の導電層１１７１及び第２の導電層１１７３に電界を印加する。ここでは、第
２の導電層から第１の導電層の方向へ電界が印加されると、図１３（Ｃ）に示すように、
第１の導電層１１７１側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。この結果、マイクロカプセル
を第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１１７３側
から見た場合には黒色に観察される。
【０１６０】
一方、第１の導電層から第２の導電層の方向へ電界が印加されると、図１３（Ｄ）に示す
ように、第２の導電層１１７３側に白色粒子１１７５ｂが泳動する、この結果、マイクロ
カプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１
１７３側から見た場合には黒色に観察される。
【０１６１】
ここで、電気泳動素子を用いて説明したが、この代わりにツイストボール表示方式を用い
た表示装置を用いてもよい。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形
粒子を第１の導電層及び第２の導電層の間に配置し、第１の導電層及び第２の導電層に電
位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【０１６２】
また、薄膜トランジスタの代わりに、スイッチング素子としてＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎ
ｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）、ダイオード等を用いることもできる。
【０１６３】
電気泳動素子を有する表示装置やツイストボール表示方式の表示装置は、電界効果トラン
ジスタを取り去った後も長期にわたって、電界印加時と同様の状態を保持する。よって、
電源を切っても表示状態を維持することが可能である。このため低消費電力が可能で有る
。
【０１６４】
以上の工程により、電気泳動素子を含む半導体装置を作製することができる。
【０１６５】
本実施の形態に示す電気泳動素子を含む半導体装置の作製方法を用いることにより、複雑
なフォトリソグラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成す
ることができ、かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料の
ロスが少なく、高性能、高信頼性の電気泳動素子を含む半導体装置を歩留まりよく作製す
ることができる。
【０１６６】
（実施の形態６）
実施の形態３〜５によって作製される表示パネル（ＥＬ表示パネル、液晶表示パネル、電
気泳動表示パネル）において、半導体層を非晶質半導体、又はＳＡＳで形成し、走査線側
の駆動回路を基板上に形成する例を示す。
【０１６７】
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。
【０１６８】
図１４において８５００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。８５０１
はバッファ回路であり、その先に画素８５０２が接続される。
【０１６９】
図１５は、パルス出力回路８５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型の
ＴＦＴ８６０１〜８６１２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。
【０１７０】
また、バッファ回路８５０１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ＴＦＴ８６２０〜８６３５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。
【０１７１】
このような回路を実現するには、ＴＦＴ相互を配線によって接続する必要がある。
【０１７２】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０１７３】
次に、上記実施例に示した表示パネルへの駆動回路の実装について、図１７を用いて説明
する。
【０１７４】
図１７（Ａ）に示すように、画素部１７０１の周辺にソース線駆動回路１７０２、及びゲ
ート線駆動回路１７０３ａ、１７０３ｂを実装する。図１７（Ａ）では、ソース線駆動回
路１７０２、及びゲート線駆動回路１７０３ａ、１７０３ｂ等として、公知の異方性導電
接着剤、及び異方性導電フィルムを用いた実装方法、ＣＯＧ方式、ワイヤボンディング方
法、並びに半田バンプを用いたリフロー処理等により、基板１７００上にＩＣチップ１７
０５を実装する。ここでは、ＣＯＧ方式を用いる。そして、ＦＰＣ（フレキシブルプリン
トサーキット）１７０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０１７５】
なお、ソース線駆動回路１７０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に形成し、か
つその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７６】
また、図１７（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１７０１とゲート線駆動回路１７０３ａ、１７０３ｂ等を基板上に形成し、ソース線駆
動回路１７０２等を別途ＩＣチップとして実装する場合がある。図１７（Ｂ）において、
ソース線駆動回路１７０２として、ＣＯＧ方式により、基板１７００上にＩＣチップ１７
０５を実装する。そして、ＦＰＣ１７０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する
。
【０１７７】
なお、ソース線駆動回路１７０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に形成し、か
つその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７８】
さらに、図１７（Ｃ）に示すように、ＣＯＧ方式に代えて、ＴＡＢ方式によりソース線駆
動回路１７０２等を実装する場合がある。そして、ＦＰＣ１７０６を介して、ＩＣチップ
と外部回路とを接続する。図１７（Ｃ）において、ソース線駆動回路をＴＡＢ方式により
実装しているが、ゲート線駆動回路をＴＡＢ方式により実装してもよい。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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
に回路を形成した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。
【０１８１】
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ビーム又は周波数１０ＭＨｚ以上のパルスレーザを照射する
ことで形成するとよい。連続発振型のレーザビーム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。
【０１８２】
次に、上記実施例で示される表示パネルを有するモジュールについて、図１８を用いて説
明する。図１８は表示パネル９８０１と、回路基板９８０２を組み合わせたモジュールを
示している。回路基板９８０２には、例えば、コントロール回路９８０４や信号分割回路
９８０５などが形成されている。また、表示パネル９８０１と回路基板９８０２とは、接
続配線９８０３で接続されている。表示パネル９８０１に実施例１乃至３で示すような、
液晶表示パネル、発光表示パネル、電気泳動表示パネル等を適宜用いることができる。
【０１８３】
この表示パネル９８０１は、発光素子が各画素に設けられた画素部９８０６と、走査線駆
動回路９８０７、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路９８０８を備え
ている。画素部９８０６の構成は、実施の形態３乃至５と同様である。また、走査線駆動
回路９８０７や信号線駆動回路９８０８は、異方性導電接着剤、及び異方性導電フィルム
を用いた実装方法、ＣＯＧ方式、ワイヤボンディング方法、並びに半田バンプを用いたリ
フロー処理等の手法により、基板上にＩＣチップで形成される走査線駆動回路９８０７、
信号線駆動回路９８０８を実装する。
【０１８４】
本実施例により、歩留まり高く表示パネルを有するモジュールを形成することが可能であ
る。
【０１８５】
（実施の形態７）
上記実施の形態や示される半導体装置を有する電子機器として、テレビジョン装置（単に
テレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、
携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型
ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置
、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例につい
て、図１９を参照して説明する。
【０１８６】
図１９（Ａ）に示す携帯情報端末は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表
示部９２０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な携帯情報端
末を容易に作製することができる。
【０１８７】
図１９（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含ん
でいる。表示部９７０１に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な
デジタルビデオカメラを容易に作製することができる。
【０１８８】
図１９（Ｃ）に示す携帯端末は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部
９１０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な携帯端末を容易
に作製することができる。
【０１８９】
図１９（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含
んでいる。表示部９３０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能
な携帯型のテレビジョン装置を容易に作製することができる。このようなテレビジョン装
置は携帯電話などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中
型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広く適用することができ
る。
【０１９０】
図１９（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んで
いる。表示部９４０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な携
帯型のコンピュータを容易に作製することができる。
【０１９１】
図１９（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９６０１、表示部９６０２等を含んでいる
。表示部９６０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能なテレビ
ジョン装置を容易に作製することができる。
【０１９２】
ここで、テレビジョン装置の構成について、図２０を用いて説明する。
【０１９３】
図２０は、テレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図である。チューナ９５１１は
映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像検波回路９５１２と、そこから出力さ
れる信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９５１３と、
その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９５１４によ
り処理される。コントロール回路９５１４は、表示パネル９５１５の走査線駆動回路９５
１６と信号線駆動回路９５１７にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、
信号線側に信号分割回路９５１８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構
成としても良い。
【０１９４】
なお、テレビジョン装置を構成する各回路には、上記実施の形態で示したＴＦＴを用いる
ことができる。上記実施の形態に示すＴＦＴは、フェムト秒レーザを用いることにより複
雑なフォトリソグラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成
することができ、かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料
のロスが少なく、高性能、高信頼性なテレビジョン装置を歩留まりよく作製することがで
きる。
【０１９５】
図２０において、チューナ９５１１で受信した信号のうち、音声信号は音声検波回路９５
２１に送られ、その出力は音声信号処理回路９５２２を経てスピーカー９５２３に供給さ
れる。制御回路９５２４は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９５２５から
受け、チューナ９５１１や音声信号処理回路９５２２に信号を送出する。
【０１９６】
このテレビジョン装置は、表示パネル９５１５を含んで構成されることにより、テレビジ
ョン装置の低消費電力を図ることが可能である。
【０１９７】
なお、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニターをはじめ
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【符号の説明】
【０１９８】
７２０ 基板
７２１ 導電層
７２２ 光透過層
７２４ 導電性材料
７２５ 開口部
７２６ 導電層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェムト秒レーザを用いたコンタクトホール開口を利用した半導体素子の作製
方法に関する。また、半導体素子を有する半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」とも記す。）及びそれを用いた電子回路は、半導体
、絶縁膜及び導電膜などの各種薄膜を基板上に積層し、適宜フォトリソグラフィ技術によ
り所定のコンタクトホールを形成して製造されている。フォトリソグラフィ技術とは、フ
ォトマスクと呼ばれる透明な平板面上に光を通さない材料で形成した回路等のパターンを
、光を利用して目的とする基板上に転写する技術であり、半導体集積回路等の製造工程に
おいて広く用いられている。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて基板上に転写され
たパターンをマスクとして、コンタクトホールとなるべき部分に存在する絶縁膜、半導体
膜、金属膜等をエッチング除去することで所望の位置にコンタクトホールを形成すること
ができる。
【０００３】
従来のフォトリソグラフィ技術を用いた製造工程では、フォトレジストと呼ばれる感光性
の有機樹脂材料を用いて形成されるマスクパターンの取り扱いだけでも、露光、現像、焼
成、剥離といった多段階の工程が必要になる。従って、フォトリソグラフィ工程の回数が
増える程、製造コストは必然的に上がってしまうことになる。このような問題点を改善す
るために、フォトリソグラフィ工程を削減してＴＦＴを製造することが試みられている（
例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、フォトリソグラフィ工程によって形成され
たレジストマスクを、一回用いた後、膨潤により体積膨張をさせて異なる形状のレジスト
マスクとして再び用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、該フォトリソグラフィ工程を用いると、感光剤塗布、パターニング、現像
処理、エッチング処理、及び剥離処理と少なくとも５つの処理工程を行う必要があるため
、工程終了まで時間がかかり、生産量が低下してしまう。また、感光剤のレジストや現像
に使用する現像液、さらに剥離で使用する剥離液等、さまざまな薬品を使用するため、工
程中に有害な廃液が生じ、薬品の原価のみならず、廃液の処分費が製造費用に上積みされ
てしまう。さらには、場合によっては、該薬品による環境汚染も考えられる。
【０００６】
また、該フォトリソグラフィ工程を用いて形成されたコンタクトホールに形成される導電
層の形状不良は、コンタクトホールを介して接続される導電層間の接触不良につながり、
得られる半導体装置の歩留まりや信頼性を低下させる原因となる。特に、回路を形成する
ための配線層を形成する際、配線層の接触不良は、ショートなど電気的特性に悪影響を与
える。
【０００７】
本発明は、ＴＦＴ及びそれを用いる半導体装置並びにＴＦＴによって形成される表示装置
の製造工程において、フォトリソグラフィ工程を削減し、さらに工程を簡略化し、生産能
力を向上させる技術を提供することを課題とする。また、本発明は、それらの表示装置を
構成する配線等の構成物を、所望の形状で制御性よく形成する方法を提供することも目的
とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フェムト秒レーザを用いて絶縁層及び導電層に開口部（コンタクトホール）を
形成し、該開口部に液状の導電性材料を吐出することにより該開口部を覆う導電層を形成
することを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板上に導電層を形成し、前記導電層上に光透過層を
形成し、前記光透過層上からフェムト秒レーザを照射して、前記導電層及び前記光透過層
を選択的に除去することを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板上に導電層を形成し、前記導電層上に光透過層を
形成し、前記光透過層上からフェムト秒レーザを照射して、前記導電層及び前記光透過層
を選択的に除去して前記導電膜及び前記光透過層に開口部を形成し、前記開口部に液状の
導電性材料を滴下することを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の作製方法において、前記導電層の端部は、前記光透過層の端部より
内側に配置されるように前記導電層及び前記光透過層を除去されていてもよい。
【００１２】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板上に第１の導電層を形成し、前記第１の導電層上
に光透過層を形成し、前記光透過層上からフェムト秒レーザを照射して、前記第１の導電
層及び前記光透過層を選択的に除去して前記第１の導電膜及び前記光透過層に開口部を形
成し、前記開口部に液状の導電性材料を滴下して、前記第１の導電層と電気的に接続する
第２の導電層を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体装置の作製方法において、前記第１の導電層の端部は、前記光透過層の端
部より内側に配置されるように前記第１の導電層及び前記光透過層を除去されていてもよ
い。
【００１４】
本発明の半導体装置の作製方法において、前記光透過層表面に撥液処理を行ってもよい。
【００１５】
本発明は表示機能を有する装置である表示装置にも用いることができ、本発明を用いる表
示装置には、エレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」ともいう。）と呼ばれる発光を発現
する有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた
発光素子とＴＦＴとが接続された発光表示装置や、液晶材料を有する液晶素子を表示素子
として用いる液晶表示装置などがある。
【００１６】
上記構成において開口を形成する導電層としてクロム、モリブデン、ニッケル、チタン、
コバルト、銅、又はアルミニウムのうち一種又は複数を用いて形成することができる。ま
た、開口を形成する光透過層はフェムト秒レーザを透過する材料、例えば透光性の有機樹
脂などを用いて形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、複雑なフォトリソグラフィ工程を軽減し、簡略化された工程で半導体装置
を作製することができるので、材料のロスが少なく、コストダウンも達成できる。よって
高性能、高信頼性の表示装置を歩留まりよく作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図９】本発明に適応可能な発光素子の断面構造を説明する図である。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１１】本発明に適応可能な発光素子の等価回路を説明する図である。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明に適応可能な電気泳動素子の断面構造を説明する図である。
【図１４】本発明の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説明する図。
【図１５】本発明の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説明する図（シフトレジスタ回路）。
【図１６】本発明の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説明する図（バッファ回路）。
【図１７】本発明の半導体装置を説明する上面図である。
【図１８】本発明の半導体装置を説明する上面図である。
【図１９】本発明の半導体装置を用いた電子機器を説明する斜視図である。
【図２０】本発明の半導体装置を用いた電子機器を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明
に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々
に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構
成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通
して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
（実施の形態１）
本実施の形態では、フェムト秒レーザを用いて開口部（コンタクトホール）を形成し、該
開口部に液状の導電性材料を吐出することにより該開口部を覆う導電層を形成する方法に
ついて説明する。
【００２１】
まず、基板７２０上に導電層７２１を形成する（図１（Ａ））。なお、導電層７２１とし
て例えば、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（Ｇ
ｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）から選ばれた元素を含む材料からなる層
を単層又は積層形成して用いることができる。
【００２２】
次に、導電層７２１上に光透過層７２２を形成する（図１（Ａ））。ここで、光透過層７
２２としてはレーザ光を透過する材料で形成された薄膜であれば特に限定されない。例え
ば、透光性の有機樹脂などを用いて形成することができる。また、光透過層７２２表面に
撥液処理を行ってもよい。
【００２３】
次に、光透過層７２２上からフェムト秒レーザを照射する（図１（Ｂ））。光透過層７２
２表面にフェムト秒レーザを照射することにより導電層７２１及び光透過層７２２を選択
的に除去することが可能である（図１（Ｃ））。つまり、導電層７２１及び光透過層７２
２に選択的に開口部７２５を形成することができる。ここでフェムト秒レーザの焦点は、
光透過層７２２又は導電層７２１中に位置するように調整する。なお、基板の起伏により
焦点の位置が変わる場合にはオートフォーカス機能を光学系に付与してもよい。なお、フ
ェムト秒レーザの焦点を光透過層７２２中に位置するようにフェムト秒レーザを照射した
場合でも、該光透過層７２２は薄膜であるため該光透過層７２２のみを選択的に除去する
ことは困難である。従って、下層の導電層７２１もともに除去され、導電層７２１及び光
透過層７２２が開口された開口部７２５が形成される。また、このようにフェムト秒レー
ザを照射して開口部を形成した場合、開口部７２５において絶縁層７２２の端部が導電層
７２１の端部より内側に形成されるように形成することもできる。このような形状とする
ことで開口部の口径を小さく保ったまま、導電層７２１の露出面積を増やすことができる
。このように、導電層７２１及び光透過層７２２を積層させフェムト秒レーザで開口を形
成することにより口径の小さな開口部を形成するこができる。このような開口部であって
も、導電性樹脂材料を用いてコンタクトを形成することにより、良好な接続構造を形成す
ることができる。
【００２４】
なお、フェムト秒レーザは、パルス幅がフェムト秒（１０−１５秒）台で発振するレーザ
（フェムト秒レーザともいう）を射出するレーザ発振器を用いて照射する。該レーザ発振
器として用いることができるのは、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セ
ラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、ＧｄＶＯ４
などの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒなどのドーパントを添加したレーザ
などが挙げられる。
【００２５】
本実施の形態において、レーザ光によって選択的に開口部７２５を形成することができる
のでマスク層を形成しなくてもよく工程及び材料を削減することができる。またフェムト
秒レーザを用いることにより、非常に小さいスポットに集光できるので、加工すべき導電
層及び絶縁層を所定の形状に高い精度で加工できる。かつ短時間で瞬間的に加熱されるの
で、加工領域以外の領域をほとんど加熱しなくてもよいという利点がある。また、フェム
ト秒レーザを用いることにより、光を透過する（光をほとんど吸収しない）物質に対して
の加工を容易に行うことが可能であり。また、異なる材料が多層に積層された膜を単一の
工程で加工することが可能である。
【００２６】
次に、開口部７２５に液状の導電性材料７２４を滴下する（図１（Ｄ））。ここでは、特
定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出（噴出）して所定のパターンに導電層
などを形成することが可能な、液滴吐出（噴出）法（その方式によっては、インクジェッ
ト法とも呼ばれる。）を用いる。開口部７２５に構成物形成材料を含む液状の導電性材料
（液滴）７２４を吐出し、焼成、乾燥等を行って固定化し所望なパターンの導電層７２６
を形成する（図１（Ｅ））。
【００２７】
ここで、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図２に示す。液滴吐出手段１４０３
の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピ
ュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画すること
ができる。描画するタイミングは、例えば、基板１４００上に形成されたマーカー１４１
１を基準に行えば良い。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良
い。これを撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換し
たものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る
。撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体を利用
したイメージセンサなどを用いることができる。勿論、基板１４００上に形成されるべき
パターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手
段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１
４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給
源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
【００２８】
ヘッド１４０５内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口
であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０
５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズ
で設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、導
電性材料や有機、無機材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、層間膜のような
広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時
に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４
１２は基板上を、矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ
、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
【００２９】
液滴吐出法を用いて導電層を形成する場合、粒子状に加工された導電性材料を含む組成物
を吐出し、焼成によって融合や融着接合させ固化することで導電層を形成する。このよう
に導電性材料を含む組成物を吐出し、焼成することによって形成された導電層（または絶
縁層）においては、スパッタ法などで形成した導電層（または絶縁層）が、多くは柱状構
造を示すのに対し、多くの粒界を有する多結晶状態を示すことが多い。
【００３０】
本実施の形態では、フェムト秒レーザを用いて光透過層７２２に開口部７２５を形成して
、液滴吐出法により該開口部７２５に導電層７２６を形成する。これにより、複雑なフォ
トリソグラフィ工程を行うことなく開口部を形成することができ、かつ該導電層７２６は
該開口部の形状に左右されず絶縁層下の導電層７２１と良好な電気的コンタクトをとるこ
とができる。例えば、開口部７２５において、絶縁層７２２の端部が導電層７２１の端部
より内側に形成されている（開口部が逆テーパ形状）場合や開口部が狭い場合でも、導電
層７２６は開口部に液状の導電性材料を吐出して形成されるため、導電層７２１と良好な
電気的コンタクトをとることができる。
【００３１】
また、本実施の形態において、光透過層７２２にフェムト秒レーザを照射する前に光透過
層７２２表面に撥液処理を行っていてもよい。光透過層７２２表面に撥液処理を行うこと
により、開口部７２５に導電層７２６を形成する際に、液状の導電性材料（液滴）７２４
が、開口部７２５に入らず光透過層７２２表面に堆積するのを防ぐことができ、より精度
良く導電性材料７２４を開口部７２５に流入させることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１の方法を用いた半導体装置の作製方法について、図３を
用いて説明する。
【００３３】
ここでは、半導体装置として、逆スタガ型薄膜トランジスタ（逆スタガ型ＴＦＴ）を用い
て説明する。なお、逆スタガ型薄膜トランジスタに限らず、順スタガ型薄膜トランジスタ
、コプレナー型薄膜トランジスタ、ダイオード、ＭＯＳトランジスタ等の半導体素子を作
製することでもできる。
【００３４】
まず、基板１００上にゲート電極層１８２を形成する（図３（Ａ））。基板１００は、バ
リウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基板、石英基板、
金属基板、又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用い
ることができる。また、基板１００の表面が平坦化されるようにＣＭＰ法などによって、
研磨しても良い。なお、基板１００上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層は、ＣＶＤ法
、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等の種々の方法により、珪素を
含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この絶縁層は、形
成しなくても良いが、基板１００からの汚染物質などを遮断する効果がある。
【００３５】
ゲート電極層１８２は、例えばスパッタリング法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐ
ｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ
法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて
導電層を形成した後、フォトリソグラフィー工程により選択的に導電層をエッチングする
ことで形成することができる。また、ゲート電極層１８２を形成する導電性材料として、
Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選
ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を用いることがで
きる。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体
膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも複数層の構造でもよく、例
えば、窒化タングステン（ＷＮ）膜とモリブデン（Ｍｏ）膜との２層構造としてもよいし
、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａ
ｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また
、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いて
もよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアル
ミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン
膜に代えてチタン膜を用いてもよい。
【００３６】
本実施の形態ではゲート電極層は組成物を選択的に吐出して形成する。このように選択的
にゲート電極層を形成すると加工の工程が簡略化する効果がある。
【００３７】
次に、基板１００及びゲート電極層１８２上にゲート絶縁層１８０を形成する（図３（Ａ
））。ゲート絶縁層１８０としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の材料で形成す
ればよく、積層でも単層でもよい。本実施の形態では、窒化珪素膜、酸化珪素膜の２層の
積層を用いる。またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、３層以上からなる積層でも良い。
好適には、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。また、液滴吐出法で形成され
る導電層に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜として窒化珪素膜やＮｉＢ膜を形
成すると、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、低い成膜温度でゲ
ートリーク電流の少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応
ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。ここでは、プラズマＣＶＤ法に
より、５０〜２００ｎｍの窒化珪素層を形成する。
【００３８】
次に、基板１００のゲート絶縁層１８０上に半導体層１８５ａを形成する。半導体層１８
５ａを形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長
法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう。）、該
非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或い
はセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。「ＳＡＳ」とも
いう。）半導体などを用いることができる。なお、半導体層１８５ａ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層を形成する液滴吐出法を用いて形成する
ことができる。また、印刷法を用いて形成してもよい。また、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布
法等により基板上に半導体層を形成した後、フォトリソグラフィー工程により選択的に導
電層をエッチングして、半導体層１８５ａを形成してもよい。
【００３９】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体と
しては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には
、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂
高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料と
して用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させた
ポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部
に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【００４０】
なお、ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）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って、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。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎ
ｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５
２０ｃｍ−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。未結合手（ダングリングボン
ド）を終端化するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませて
いる。ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪
素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ
３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＦ２、ＧｅＦ４を混合さ
せても良い。この珪素を含む気体をＨ２、又は、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ば
れた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲、
圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ま
しくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００
〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純
物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０２０ｃｍ−
３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９ｃｍ−３以下、好ましくは
１×１０１９ｃｍ−３以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリウム、アルゴン
、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安
定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体層としてフッ素系ガスより形成されるＳ
ＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【００４１】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、各種方法
（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱
結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化
し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪
素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非
晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。こ
れは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されてし
まうからである。
【００４２】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表
面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ
法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法
を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整
が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改
善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光
の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等によ
り、酸化膜を成膜することが望ましい。
【００４３】
非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、
熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。また、結晶性半導体層を、直接基
板にプラズマ法により形成しても良い。
【００４４】
また、半導体として有機半導体材料を用い、印刷法、ディスペンサ法、スプレー法、スピ
ン塗布法、液滴吐出法などで形成することができる。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。有機半導体としては、低分子材料、高
分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる
。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、ポリフルオレン、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
料を用いることができる。
【００４５】
その他にも本発明に用いることができる有機半導体材料としては、可溶性の前駆体を成膜
した後で処理することにより半導体層を形成することができる材料がある。なお、このよ
うな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。
【００４６】
前駆体を有機半導体に変換する際には、加熱処理だけではなく塩化水素ガスなどの反応触
媒を添加することがなされる。また、これらの可溶性有機半導体材料を溶解させる代表的
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
、クロロフォルム、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）などを
適用することができる。
【００４７】
次に、半導体層１８５ａ上に一導電型を有する半導体層１８６を形成する（図３（Ｂ））
。一導電型を有する半導体層１８６は、ソース領域及びドレイン領域として機能するもの
である。なお、一導電型を有する半導体膜は必要に応じて形成すればよく、ｎ型を付与す
る不純物元素（Ｐ、Ａｓ）を有するｎ型を有する半導体膜やｐ型を付与する不純物元素（
Ｂ）を有するｐ型を有する半導体膜を形成することができる。また、一導電型を有する半
導体層１８６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層を形成
する液滴吐出法を用いて形成してもよいし、印刷法を用いて形成してもよい。また、ＣＶ
Ｄ法、ＰＶＤ法、塗布法等により基板上に形成した後、フォトリソグラフィー工程により
選択的にエッチングして、一導電型を有する半導体層１８６を形成してもよい。
【００４８】
次に、一導電型を有する半導体層１８６上に配線１８７を形成する（図３（Ｃ））。配線
１８７の形成方法としては、液滴吐出法により導電性ペーストを滴下し焼成して形成する
ことができる。また、印刷法を用いて形成してもよい。また、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布
法等により基板上に導電層を形成した後、フォトリソグラフィー工程により当該導電層を
選択的にエッチングして、配線１８７を形成してもよい。
【００４９】
配線１８７は、ソース電極層又はドレイン電極層として機能し、一導電型を有する半導体
層１８６と電気的に接続している。配線１８７を形成する導電性材料としては、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
子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化
物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機
スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【００５０】
また、液滴吐出法を用いて形成することで、スピンコート法などによる全面塗布形成に比
べ、材料のロスが防げ、コストダウンが可能になる。
【００５１】
次に、配線１８７上に絶縁層１８３を形成する（図３（Ｄ））。絶縁層１８３の材料とし
ては、レーザ光を透過する材料で形成された光透過層であれば特に限定されない。例えば
、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非
感光性の有機材料（有機樹脂材料）（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドア
ミド、レジスト、ベンゾシクロブテンなど）、低誘電率材料などの一種、もしくは複数種
からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シロキサン材料
を用いてもよい。また、絶縁層１８３表面に撥液処理を行っていてもよい。
【００５２】
次に、絶縁層１８３に開口部１８４を形成する（図３（Ｅ））。本実施の形態では、実施
の形態１で示したように所望の位置にフェムト秒レーザを照射することにより配線１８７
及び絶縁層１８３の所望の位置に開口部１８４を形成することができる。
【００５３】
次に、開口部１８４に、導電性材料を含む組成物を吐出して電極層１８１を形成する（図
３（Ｅ）、（Ｆ））。組成物を選択的に吐出して電極層を形成すると加工の工程が簡略化
する効果がある。
【００５４】
なお、電極層１８１は、その表面が平坦化されるように、ＣＭＰ法、ポリビニルアルコー
ル系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またＣＭＰ法を用いた研磨後に、電極層１８
１の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。
【００５５】
以上の工程により、基板１００上に形成されたボトムゲート型のＴＦＴ１８８と電極層１
８１とが接続された半導体素子が完成する。
【００５６】
本実施の形態では、フェムト秒レーザを用いて、絶縁層１８３に開口部１８４を形成して
、液滴吐出法により該開口部１８４に電極層１８１を形成する。本実施の形態では、フェ
ムト秒レーザを用いて開口部を形成しているため、従来であれば複雑なフォトリソグラフ
ィ工程を行う必要がある導電層と絶縁層への開口部の形成において、フォトリソグラフィ
工程を用いることなく単一な工程で開口部を形成することができる。かつ、液滴吐出法を
用いて開口部を覆う電極層を形成しているため、該電極層１８１は該開口部の形状に左右
されず絶縁層下の配線１８７と良好な電気的コンタクトをとることができる。例えば、開
口部１８４において、絶縁層１８３の端部が配線１８７の端部より内側に形成されている
（開口部が逆テーパ形状）場合や開口部が狭い場合でも、電極層１８１は開口部に液状の
導電性材料を吐出して形成されるため、配線１８７と良好な電気的コンタクトをとること
ができる。
【００５７】
また、本実施の形態において、絶縁層１８３にフェムト秒レーザを照射する前に絶縁層１
８３表面に撥液処理を行っていてもよい。絶縁層１８３表面に撥液処理を行うことにより
、開口部１８４に電極層１８１を形成する際に、液状の導電性材料（液滴）が、開口部１
８４に入らず絶縁層１８３表面に堆積するのを防ぐことができ、より精度良く導電性材料
を開口部１８４に流入させることができる。
【００５８】
本実施の形態に示す半導体装置の作製方法を用いることにより、複雑なフォトリソグラフ
ィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成することができ、かつ
配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料のロスが少なく、高性
能、高信頼性の半導体装置を歩留まりよく作製することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、薄膜トランジスタに接続される導電層を有する半導体装置の作製方法
について、図４を用いて説明する。ここでは、半導体装置として液晶表示パネルを形成す
る。また、図４においては、液晶表示パネルの一画素の断面図を示して、以下説明する。
【００６０】
図４（Ａ）に示すように、基板１００上に実施の形態２で示す薄膜トランジスタ１８８、
及び薄膜トランジスタ１８８覆う絶縁層１９０を形成する。ここでは塗布法により組成物
を塗布し焼成してポリイミドで形成される絶縁層１９０を形成する。
【００６１】
次に、絶縁層１９０の一部を実施の形態１で示す手法によりフェムト秒レーザを用いて開
口部を設け、開口部を有する絶縁層１９０を形成する。この後、配線１８７の表面に形成
される酸化物を除去してもよい。
【００６２】
次に、図４（Ｂ）に示すように、開口部及び絶縁層１９０の表面に配線１８７に接続する
導電層１９２を形成する。なお、導電層１９２は画素電極として機能し、液滴吐出法を用
いて選択的に形成する。透光性を有する導電層１９２を形成することで後に透過型発光表
示パネルを作製することができる。また、導電層１９２として、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）
、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の反射性を有する導電層
を形成することで、後に反射型発光表示パネルを作製することができる。さらには、上記
透光性を有する導電層及び反射性を有する導電層を一画素ごとに形成することで、半透過
型表示パネルを作製することができる。
【００６３】
なお、図４（Ｂ）に示すように、配線１８７の表面において配線１８７及び導電層１９２
が接するように開口部を形成することができる。
【００６４】
また、図４（Ｃ）に示すように、一導電型を有する半導体層１８６の表面で一導電型を有
する半導体層１８６及び導電層１９２が接するように開口部を形成することができる。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、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１９３
を形成する（図４（Ｄ））。なお、配向膜１９３は、斜方蒸着法により形成することもで
きる。
【００６７】
次に、配向膜２６４、第２の画素電極（対向電極）２６３、及び着色層２６２が設けられ
た対向基板２６１において、画素部の周辺の領域に液滴吐出法により閉ループ状のシール
材（図示しない。）を形成する。シール材には、フィラーが混入されていてもよく、さら
に、対向基板２６１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。
【００６８】
次に、ディスペンサ式（滴下式）により、シール材で形成された閉ループ内側に、液晶材
料を滴下したのち、真空中で、対向基板とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせ、紫
外線硬化を行って、液晶材料が充填された液晶層２６５を形成する。なお、液晶層２６５
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。
【００６９】
この後、走査線、信号線の接続端子部に、接続導電層を介して配線基板、代表的にはＦＰ
Ｃ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔを貼り付ける。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。
【００７０】
なお、本実施の形態ではＴＮ型の液晶パネルについて示しているが、上記のプロセスは他
の方式の液晶パネルに対しても同様に適用することができる。例えば、ガラス基板と平行
に電界を印加して液晶を配向させる横電界方式の液晶パネルに本実施の形態を適用するこ
とができる。また、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶パネルに
本実施の形態を適用することができる。
【００７１】
図５と図６は、ＶＡ型液晶パネルの画素構造を示している。図５は平面図であり、図中に
示す切断線Ｉ−Ｊに対応する断面構造を図６に表している。以下の説明ではこの両図を参
照して説明する。
【００７２】
この画素構造は、一つの画素に複数の画素電極が有り、それぞれの画素電極にＴＦＴが接
続されている。各ＴＦＴは、異なるゲート信号で駆動されるように構成されている。すな
わち、マルチドメイン設計された画素において、個々の画素電極に印加する信号を、独立
して制御する構成を有している。
【００７３】
画素電極層１６２４は開口（コンタクトホール）１６２３により、配線層１６１８でＴＦ
Ｔ１６２８と接続している。また、画素電極層１６２６は開口（コンタクトホール）１６
２７により、配線層１６１９でＴＦＴ１６２９と接続している。ＴＦＴ１６２８のゲート
配線層１６０２と、ＴＦＴ１６２９のゲート電極層１６０３には、異なるゲート信号を与
えることができるように分離されている。一方、データ線として機能する配線層１６１６
は、ＴＦＴ１６２８とＴＦＴ１６２９で共通に用いられている。
【００７４】
画素電極層１６２４と画素電極層１６２６は、２工程による液滴吐出工程を用いて、実施
の形態１と同様に作製する。具体的には、第１の液滴吐出工程により画素電極層のパター
ンの輪郭に沿って第１の導電性材料を吐出し、枠状の第１の導電層を形成する。枠状の第
１の導電層内部を充填するように第２の導電性材料を含む組成物を吐出し、第２の導電層
を形成する。第１の導電層及び第２の導電層は連続的な画素電極層として用いることがで
き、画素電極層１６２４、１６２６を形成することができる。このように本発明を用いる
と、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く表示装置を作製す
ることができる。
【００７５】
画素電極層１６２４と画素電極層１６２６の形状は異なっており、スリット１６２５によ
って分離されている。Ｖ字型に広がる画素電極層１６２４の外側を囲むように画素電極層
１６２６が形成されている。画素電極層１６２４と画素電極層１６２６に印加する電圧の
タイミングを、ＴＦＴ１６２８及びＴＦＴ１６２９により異ならせることで、液晶の配向
を制御している。対向基板１６０１には、遮光膜１６３２、着色層１６３６、対向電極層
１６４０が形成されている。また、着色層１６３６と対向電極層１６４０の間には平坦化
膜１６３７が形成され、液晶の配向乱れを防いでいる。図７に対向基板側の構造を示す。
対向電極層１６４０は異なる画素間で共通化されている電極であるが、スリット１６４１
が形成されている。このスリット１６４１と、画素電極層１６２４及び画素電極層１６２
６側のスリット１６２５とを交互に咬み合うように配置することで、斜め電界が効果的に
発生させて液晶の配向を制御することができる。これにより、液晶が配向する方向を場所
によって異ならせることができ、視野角を広げている。
【００７６】
このように、画素電極層として有機化合物と無機化合物を複合化させた複合材料を用いて
液晶パネルを製造することができる。このような画素電極を用いることにより、インジウ
ムを主成分とする透明導電膜を使う必要がなく、原材料面でのボトルネックを解消するこ
とができる。
【００７７】
本実施例は、上記の実施の形態と適宜自由に組み合わせることができる。
【００７８】
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層とダイオードのドレイン又はソース配線層とを接
続することにより、静電破壊を防止することができる。
【００７９】
本実施の形態に示す液晶表示パネルの作製方法を用いることにより、複雑なフォトリソグ
ラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成することができ、
かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料のロスが少なく、
高性能、高信頼性の液晶表示パネルを歩留まりよく作製することができる。
【００８０】
（実施の形態４）
本実施例では、薄膜トランジスタに接続される導電層を有する半導体装置の作製方法につ
いて説明する。ここでは、導電層として画素電極を形成し、半導体装置として発光表示パ
ネルを形成する。さらに、図８においては、発光表示パネルの一画素を示して、以下説明
する。
【００８１】
まず、図８（Ａ）に示すように、基板１００上に実施の形態２で示した薄膜トランジスタ
１８８、及び薄膜トランジスタ１８８を覆い、且つフェムト秒レーザを用いて開口した開
口部を有する絶縁層１９１を形成する。
【００８２】
次に、図８（Ｂ）に示すように、実施の形態１又は実施の形態２と同様に配線１８７に接
続する導電層２０１を形成する。なお、導電層２０１は画素電極として機能する。
【００８３】
次に、図８（Ｃ）に示すように、画素電極として機能する導電層２０１の端部を覆う絶縁
層２０２を形成する。このような絶縁層としては、絶縁層１９１及び導電層２０１上に図
示しない絶縁層を形成し、当該絶縁層にフェムト秒レーザを照射して導電層２０１上の絶
縁層を除去することで形成することができる。
【００８４】
次に、導電層２０１の露出部及び絶縁層２０２の一部に発光物質を有する層２０３を形成
し、その上に画素電極として機能する導電層２０４を形成する。以上の工程により導電層
２０１、発光物質を有する層２０３、及び導電層２０４で構成される発光素子２０５を形
成することができる。
【００８５】
ここで、発光素子２０５の構造について説明する。
【００８６】
発光物質を含む層２０３に、有機化合物を用いた発光機能を担う層（以下、発光層３４３
と示す。）を形成することで、発光素子２０５は有機ＥＬ素子として機能する。
【００８７】
発光性の有機化合物としては、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略
称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略
称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称
：ＤＰＶＢｉ）、クマリン３０、クマリン６、クマリン５４５、クマリン５４５Ｔ、ペリ
レン、ルブレン、ペリフランテン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリ
レン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、５，１２
−ジフェニルテトラセン、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（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−
２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：
ＤＣＭ２）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリ
ル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）等が挙げられる。また、ビス［２−（４’，
６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２］（ピコリナト）イリジウム（略称：
ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリ
ジナト−Ｎ，Ｃ２｝（ピコリナト）イリジウム（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ
））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）
３）、（アセチルアセトナト）ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（
略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２−（２’−チ
エニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３］イリジウム（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、
（アセチルアセトナト）ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（略称：
Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２−（２’−ベンゾチエ
ニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３］イリジウム（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））など
の燐光を放出できる化合物用いることもできる。
【００８８】
また、図９（Ａ）に示すように、第１の導電層２０１上に正孔注入材料で形成される正孔
注入層３４１、正孔輸送性材料で形成される正孔輸送層３４２、発光性の有機化合物で形
成される発光層３４３、電子輸送性材料で形成される電子輸送層３４４、電子注入性材料
で形成される電子注入層３４５により形成された発光材料を含む層３１８、及び第２の導
電層２０４で発光素子２０５を形成してもよい。
【００８９】
正孔輸送性材料は、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ
Ｐｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）の他、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）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼ
ン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、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）、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：ＮＰＢ）、４，４’
−ビス｛Ｎ−［４−ジ（ｍ−トリル）アミノ］フェニル−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニ
ル（略称：ＤＮＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルア
ミノ］ビフェニル（略称：ＢＢＰＢ）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）ト
リフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）などが挙げられるが、これらに限定されることはな
い。また、上述した化合物の中でも、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＴＰ
Ｄ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＢＢＰＢ、ＴＣＴＡ、ＮＰＢなどに代表される芳香族アミン化
合物は、正孔を発生しやすく、有機化合物として好適な化合物群である。ここに述べた物
質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。
【００９０】
正孔注入性材料は、上記正孔輸送性材料の他、導電性高分子化合物に化学ドーピングを施
した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（略称：ＰＳＳ）をドープしたポリエチレンジ
オキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）やポリアニリン（略称：ＰＡｎｉ）などを用いる
こともできる。また、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化バナジウム（ＶＯｘ）、酸化ニ
ッケル（ＮｉＯｘ）などの無機半導体の薄膜や、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの
無機絶縁体の超薄膜も有効である。
【００９１】
ここで、電子輸送性材料は、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：Ｂ
Ａｌｑ）等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からなる材料を用
いることができる。また、この他、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサ
ゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベン
ゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配
位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２
−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサ
ジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−
ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−
トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エ
チルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−Ｅ
ｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：Ｂ
ＣＰ）等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の
電子移動度を有する物質である。
【００９２】
電子注入材料としては、上述した電子輸送性材料の他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ
金属ハロゲン化物や、ＣａＦ２のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ２Ｏなどのアル
カリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセ
トネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ）や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）など
のアルカリ金属錯体も有効である。さらに、上述した電子輸送性材料と、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃ
ｓ等の仕事関数の小さい金属とを共蒸着等により混合した材料を使用することもできる。
【００９３】
また、図９（Ｂ）に示すように、第１の導電層２０１、有機化合物及び有機化合物に対し
て電子受容性を有する無機化合物で形成される正孔輸送層３４６、発光性の有機化合物で
形成される発光層３４３、及び発光性の有機化合物に対して電子供与性を有する無機化合
物で形成される電子輸送層３４７により形成された発光材料を含む層３１８、並びに第２
の導電層２０４で発光素子２０５を形成してもよい。
【００９４】
発光性の有機化合物、及び発光性の有機化合物に対して電子受容性を有する無機化合物で
形成される正孔輸送層３４６は、有機化合物として、上記した正孔輸送性の有機化合物を
適宜用いて形成する。また、無機化合物として、有機化合物から電子を受け取りやすいも
のであれば何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、周期
表第４族乃至第１２族のいずれかの遷移金属酸化物が電子受容性を示しやすく好適である
。具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化
タングステン、酸化レニウム、酸化ルテニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。また、上述
した金属酸化物の中でも、周期表第４族乃至第８族のいずれかの遷移金属酸化物は電子受
容性の高いものが多く、好ましい一群である。特に酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸
化タングステン、酸化レニウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
【００９５】
発光性の有機化合物、及び発光性の有機化合物に対して電子供与性を有する無機化合物で
形成される電子輸送層３４７は、有機化合物として上記した電子輸送性の有機化合物を適
宜用いて形成する。また、無機化合物として、有機化合物から電子を与えやすいものであ
れば何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、アルカリ金
属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ
土類金属窒化物、希土類金属窒化物が電子供与性を示しやすく好適である。具体的には、
酸化リチウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化エルビウム、窒化リチウム、窒
化マグネシウム、窒化カルシウム、窒化イットリウム、窒化ランタンなどが挙げられる。
特に酸化リチウム、酸化バリウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウムは
真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
【００９６】
発光性の有機化合物及び無機化合物で形成される電子輸送層３４７又は正孔輸送層３４６
は、電子注入・輸送特性が優れているため、第１の導電層２０１、第２の導電層２０４共
に、ほとんど仕事関数の制限を受けることなく、種々の材料を用いることができる。また
駆動電圧を低減することが可能である。
【００９７】
また、発光物質を含む層２０３として、無機化合物を用いた発光機能を担う層（以下、発
光層３４９という。）を有することで、発光素子２０５は無機ＥＬ素子として機能する。
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分
類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光物質を含む層を有し、
後者は、発光材料の薄膜からなる発光物質を含む層を有している点に違いはあるが、高電
界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムと
しては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と
、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。分散型無機ＥＬではドナー
−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。以
下に、無機ＥＬ素子の構造について示す。
【００９８】
本実施の形態で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素と
で構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることが
できる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用
いることができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方
法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法
なども用いることができる。
【００９９】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、
電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼
成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温
度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行っ
てもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とす
るが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
【０１００】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素
を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒
子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
【０１０１】
無機ＥＬ素子の発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いるこ
とができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）
、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ
３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる
。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）
等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）
、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに
、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カ
ルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ
４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）等の３元系の混晶であってもよい。
【０１０２】
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セ
リウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償と
して、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
【０１０３】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１
の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いる
ことができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウ
ム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、
銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０１０４】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料
と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２
の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を
行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は
第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化ア
ルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができる。また、第２の不純物元素又は第２の
不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ
）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好
ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解
してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を
行うことが好ましい。
【０１０５】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元
素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されや
すく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余
分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物
元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩
化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
【０１０６】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であれ
ばよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【０１０７】
図９（Ｃ）は、発光物質を含む層２０３が第１の絶縁層、発光層３４９、及び第２の絶縁
層３５０で構成される無機ＥＬ素子の断面を示す。
【０１０８】
薄膜型無機ＥＬの場合、発光層３４９は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法
、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法
（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（Ｃ
ＶＤ）、原子エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０１０９】
第１の絶縁層３４８及び第２の絶縁層３５０は、特に限定されることはないが、絶縁耐性
が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例
えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ
２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（
Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ
Ｏ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層を用いることができる。第１の絶縁
層３４８及び第２の絶縁層３５０は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜するこ
とができる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲
である。なお、本実施の形態の発光素子は、必ずしもホットエレクトロンを必要とはしな
いため、薄膜にすることもでき、駆動電圧を低下できる長所を有する。好ましくは、５０
０ｎｍ以下の膜厚、より好ましくは１００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
【０１１０】
なお、図示しないが、発光層３４９と絶縁層３４８、３５０、又は発光層３４９と導電層
２０１、３１９の間にバッファ層を設けても良い。このバッファ層はキャリアの注入を容
易にし、かつ両層の混合を抑制する役割をもつ。バッファ層としては、特に限定されるこ
とはないが、例えば、発光層の母体材料であるＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、Ｓ
ｒＳ、ＢａＳ等、又はＣｕＳ、Ｃｕ２Ｓ、又はハロゲン化アルカリであるＬｉＦ、ＣａＦ
２、ＢａＦ２、ＭｇＦ２等を用いることができる。
【０１１１】
また、図９（Ｄ）に示すように、発光物質を含む層２０３が発光層３４９及び第１の絶縁
層３４８で構成されてもよい。この場合、図９（Ｄ）においては、第１の絶縁層３４８は
第２の導電層２０４及び発光層３４９の間に設けられている形態を示す。なお、第１の絶
縁層３４８は第１の導電層２０１及び発光層３４９の間に設けられていてもよい。
【０１１２】
さらには、発光物質を含む層２０３が、発光層３４９のみで構成されてもよい。即ち、第
１の導電層２０１、発光物質を含む層２０３、第２の導電層２０４で発光素子２０５を構
成してもよい。
【０１１３】
分散型無機ＥＬの場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の発光物質を含む
層を形成する。粒子状に加工する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの
粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダ
とは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、発光物質を含む層としての形状に保持す
るための物質である。発光材料は、バインダによって発光物質を含む層中に均一に分散し
固定される。
【０１１４】
分散型無機ＥＬの場合、発光物質を含む層の形成方法は、選択的に発光物質を含む層を形
成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート
法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特
に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光
材料及びバインダを含む発光物質を含む層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８
０ｗｔ％以下とするよい。
【０１１５】
図９（Ｅ）における素子は、第１の導電層２０１、発光物質を含む層２０３、第２の導電
層２０４を有し、発光物質を含む層２０３が、発光材料３５２がバインダ３５１に分散さ
れた発光層及び絶縁層３４８で構成される。なお、絶縁層３４８は、図９（Ｅ）において
は、第２の導電層２０４に接する構造となっているが、第１の導電層２０１に接する構造
でもよい。また、素子は、第１の導電層２０１及び第２の導電層２０４それぞれに接する
絶縁層を有してもよい。さらには、素子は、第１の導電層２０１及び第２の導電層２０４
に接する絶縁層を有さなくてもよい。
【０１１６】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料の絶縁材料を
用いることができる。また、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機絶縁
材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂
、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、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
ロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹
脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成
される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水
素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少
なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリ
ル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等
の樹脂材料を用いてもよい。また光硬化型などを用いることができる。これらの樹脂に、
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高
誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０１１７】
また、バインダに用いる無機絶縁材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（Ｓｉ
Ｎｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むア
ルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉ
Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、
ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（Ｂａ
Ｔａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ＺｎＳその他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた
材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等に
よって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる発光物質を含む層の誘電率をより
制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。
【０１１８】
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施の形態に用い
ることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、発光層を形
成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるよ
うな溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとして
シロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メ
チル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【０１１９】
無機ＥＬ発光素子は、発光物質を含む層を狭持する一対の電極間に電圧を印加することで
発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０１２０】
ここでは、赤色を表示する発光素子として、第１の画素電極として機能する第２の導電層
として膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯ層を形成する。また、発光層として、ＤＮ
ＴＰＤを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キ
ノキサリナト］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃ
ａｃ））が添加されたＮＰＢを３０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、及
びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。第２の画素電極として機能する第３の導電層として
、膜厚２００ｎｍのＡｌ層を形成する。
【０１２１】
また、緑色を表示する発光素子として、第１の画素電極として機能する第２の導電層とし
て膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯ層を形成する。また、発光層として、ＤＮＴＰ
Ｄを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、クマリン５４５Ｔ（Ｃ５４５Ｔ）が添加されたＡｌｑ
３を４０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、及びＬｉＦを１ｎｍ積層して形成する。第２の画素
電極として機能する第３の導電層として、膜厚２００ｎｍのＡｌ層を形成する。
【０１２２】
また、青色を表示する発光素子として、第１の画素電極として機能する第２の導電層とし
て膜厚１２５ｎｍの酸化珪素を含むＩＴＯ層を形成する。また、発光層として、ＤＮＴＰ
Ｄを５０ｎｍ、ＮＰＢを１０ｎｍ、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリ
レン（略称：ＴＢＰ）が添加された、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０
−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ：）を３０ｎｍ、Ａｌｑ３を３０ｎｍ、及びＬ
ｉＦを１ｎｍ積層して形成する。第２の画素電極として機能する第３の導電層として、膜
厚２００ｎｍのＡｌ層を形成する。
【０１２３】
次に、導電層２０４上に保護膜を形成することが好ましい。
【０１２４】
この後、走査線、信号線の接続端子部に、接続導電層を介して配線基板、代表的にはＦＰ
Ｃ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔを貼り付ける。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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
ここで、図９（Ａ）及び（Ｂ）で示す発光素子を有する発光表示パネルにおいて、基板１
００側に放射する場合、つまり下方放射を行う場合について、図１０（Ａ）を用いて説明
する。この場合、薄膜トランジスタ１８８に電気的に接続するように、ソース電極層又は
ドレイン電極として機能する配線１８７に接して、透光性を有する導電層４８４、発光物
質を含む層４８５、遮光性または反射性を有する導電層４８６が順に積層される。光が透
過する基板１００は少なくとも可視領域の光に対して透光性を有する必要がある。
【０１２７】
次に、基板１００と反対側に放射する場合、つまり上方放射を行う場合について、図１０
（Ｂ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ１８８は、前述した薄膜トランジスタの同様
に形成することができる。薄膜トランジスタ１８８に電気的に接続するソース電極層又は
ドレイン電極として機能する配線１８７が遮光性または反射性を有する導電層４６３と接
し、電気的に接続する。遮光性または反射性を有する導電層４６３、発光物質を含む層４
６４、透光性を有する導電層４６５が順に積層される。導電層４６３は遮光性または反射
性を有する金属層であり、発光素子から放射される光を矢印の上面に反射する。なお、遮
光性または反射性を有する導電層４６３上に透光性を有する導電層を形成してもよい。発
光素子から放出する光は第２の導電層４６５を透過して放出されるので、透光性を有する
導電層４６５は、少なくとも可視領域において透光性を有する材料で形成する。
【０１２８】
次に、光が基板１００側とその反対側の両側に放射する場合、つまり両方放射を行う場合
について、図１０（Ｃ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ１８８の半導体層に電気的
に接続するソース電極層又はドレイン電極として機能する配線１８７に、第１の透光性を
有する導電層４７２が電気的に接続している。第１の透光性を有する導電層４７２、発光
物質を含む層４７３、第２の透光性を有する導電層４７４が順に積層される。このとき、
第１の透光性を有する導電層４７２と第２の透光性を有する導電層４７４のどちらも少な
くとも可視領域において透光性を有する材料、又は光を透過できる厚さで形成すると、両
方放射が実現する。この場合、光が透過する絶縁層や基板１００も少なくとも可視領域の
光に対して透光性を有する必要がある。
【０１２９】
ここで、図９（Ａ）及び（Ｂ）で示す発光素子を有する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１１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１１（Ａ
）及び（Ｂ）用いて説明する。また、ＣＶＣＣ動作をする画素を図１１（Ｃ）を用いて説
明する。
【０１３０】
図１１（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ＴＦ
Ｔ３７０３、容量素子３７０２及び発光素子３７０５を有する。
【０１３１】
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い
。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。
【０１３２】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す画素において、スイッチング用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、スイッチング用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。
【０１３３】
図１１（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、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。
【０１３４】
図１１（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、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
。
【０１３５】
図１１（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ３７０６と走査線３７１５を追加している以外は、図
１１（Ａ）に示す画素構成と同じである。
【０１３６】
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、駆動用Ｔ
ＦＴ３７０３がオフとなる。つまり、ＴＦＴ３７０６の配置により、強制的に発光素子３
７０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ３７０６を消去用のＴ
ＦＴと呼ぶことができる。従って、図１１（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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
次に、ＣＶＣＣ動作をする画素を図１１（Ｃ）を用いて説明する。図１１（Ｃ）に示す画
素は、図１１（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。なお、図１１（Ｃ）に示す画素において、駆動用ＴＦＴ３７０３のゲート
電極を、行方向に配置された電源線３７１２を、列方向に配置された電源線３７１２に接
続してもよい。
【０１３９】
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、電流制御用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。
【０１４０】
なお、図１１（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１１（Ｃ）に示される動作構成を有する画素は、図１１（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。
【０１４１】
上記構成を有する画素は、電流制御用ＴＦＴ３７０４が線形領域で動作するために、電流
制御用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ＴＦＴ３７０
３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。
【０１４２】
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。また、図
１１（Ａ）及び図１１（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。
【０１４３】
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３７０
２を設けなくてもよい。
【０１４４】
また、薄膜トランジスタの半導体層が非晶質半導体膜で形成される場合は、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。
【０１４５】
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ＴＦ
Ｔ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、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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
以上のように、多様な画素回路を採用することができる。
【０１４８】
本実施の形態に示す発光表示パネルの作製方法を用いることにより、複雑なフォトリソグ
ラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成することができ、
かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料のロスが少なく、
高性能、高信頼性の発光表示パネルを歩留まりよく作製することができる。
【０１４９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、半導体装置の代表例を、図１２及び図１３を用いて説明する。電気泳
動素子とは、マイクロカプセルの中にプラスとマイナスに帯電した黒と白の粒子を閉じ込
めた物を第１の導電層及び第２の導電層の間に配置し、第１の導電層及び第２の導電層に
電位差を生じさせて黒と白の粒子を電極間で移動させて表示を行う素子である。
【０１５０】
図１２に示すように、基板１００上に実施の形態２で示す薄膜トランジスタ１８８、及び
薄膜トランジスタ１８８を覆い、且つフェムト秒レーザを用いて形成した開口部を有する
絶縁層１９１を形成する。
【０１５１】
次に、配線１８７に接続する第１の導電層１１８１を形成する。なお、第１の導電層１１
８１は画素電極として機能する。ここでは、液滴吐出法を用いて選択的にアルニウムを用
いて第１の導電層１１８１を形成する。
【０１５２】
また、基板１１７２上に第２の導電層１１７３を形成する。第２の導電層１１７３も平行
に形成することが好ましい。ここでは、酸化亜鉛を用いて第２の導電層１１７３を形成す
る。
【０１５３】
次に、基板１００及び基板１１７２をシール材で貼り合わせる。このとき、第１の導電層
１１８１及び第２の導電層１１７３の間にマイクロカプセル１１７０を分散させて、基板
１００及び基板１１７２の間に電気泳動素子を形成する。基板１００及び基板１１７２は
、第１の導電層１１８１１及び第２の導電層１１７３が交差するように、シール材を用い
て貼りあわせる。また、電気泳動素子は、第１の導電層１１８１、マイクロカプセル１１
７０、第２の導電層１１７３で構成される。また、マイクロカプセル１１７０はバインダ
により第１の導電層１１８１１及び第２の導電層１１７３の間に固定される。
【０１５４】
次に、マイクロカプセルの構造について、図１３を用いて示す。図１３（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように、マイクロカプセル１１７０は微細な透明容器１１７４内に透明の分散媒１
１７６及び帯電した黒色粒子１１７５ａ及び白色粒子１１７５ｂが分散される。なお、黒
色粒子１１７５ａの代わりに、青色粒子、赤色粒子、緑色粒子、黄色粒子、青緑粒子、赤
紫粒子を用いても良い。さらには、図１３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、微細な透明容
器１３３１内に着色した分散媒１３３３及び白色粒子１３３２が分散されるマイクロカプ
セル１３３０を用いてもよい。なお、着色した分散媒１３３３は、黒色、青色、赤色、緑
色、黄色、青緑色、赤紫色のいずれかに着色している。また、一画素に青色粒子、赤色粒
子、緑色粒子が分散されるマイクロカプセルをそれぞれ設けることで、カラー表示するこ
とができる。また、黄色粒子、青緑粒子、赤紫粒子が分散されるマイクロカプセルをそれ
ぞれ設けることで、カラー表示することができる。また、一画素に青色、赤色、緑色の分
散媒を有するマイクロカプセルを配列して設けることで、カラー表示することができる。
また、一画素に黄色、青緑色、赤紫色の分散媒を有するマイクロカプセルを配列して設け
ることで、カラー表示することができる。
【０１５５】
次に、電気泳動素子を用いた表示方法を示す。具体的には、図１３（Ａ）及び（Ｂ）を用
いて、二色の粒子を有するマイクロカプセル１１７０の表示方法について示す。ここでは
、二色の粒子として白色粒子及び黒色粒子を用い、また透明な分散媒を有するマイクロカ
プセルについて示す。なお、二色の粒子の黒色粒子の代わりに他の色の粒子を用いてもよ
い。
【０１５６】
マイクロカプセル１１７０において、黒色粒子１１７５ａがプラスに帯電されているもの
とし、白色粒子１１７５ｂがマイナスに帯電されているものとし、第１の導電層１１７１
及び第２の導電層１１７３に電界を印加する。ここでは、第２の導電層から第１の導電層
の方向へ電界が印加されると、図１３（Ａ）に示すように、第２の導電層１１７３側に黒
色粒子１１７５ａが泳動し、第１の導電層１１７１側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。
この結果、マイクロカプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察さ
れ、第２の導電層１１７３側から見た場合には黒色に観察される。
【０１５７】
一方、第１の導電層１１７１から第２の導電層１１７３の方向へ電界が印加されると、図
１３（Ｂ）に示すように、第１の導電層１１７１側に黒色粒子１１７５ａが泳動し、第２
の導電層１１７３側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。この結果、マイクロカプセルを第
１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１１７３側から
見た場合には黒色に観察される。
【０１５８】
次に、白色粒子を有し、且つ着色された分散媒を有するマイクロカプセル１３３０の表示
方法について示す。ここでは、分散媒が黒色に着色された例を示すが、他の色に着色され
た分散媒を用いても同様である。
【０１５９】
マイクロカプセル１３３０において、白色粒子１３３２がマイナスに帯電されているもの
とし、第１の導電層１１７１及び第２の導電層１１７３に電界を印加する。ここでは、第
２の導電層から第１の導電層の方向へ電界が印加されると、図１３（Ｃ）に示すように、
第１の導電層１１７１側に白色粒子１１７５ｂが泳動する。この結果、マイクロカプセル
を第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１１７３側
から見た場合には黒色に観察される。
【０１６０】
一方、第１の導電層から第２の導電層の方向へ電界が印加されると、図１３（Ｄ）に示す
ように、第２の導電層１１７３側に白色粒子１１７５ｂが泳動する、この結果、マイクロ
カプセルを第１の導電層１１７１側から見た場合には、白色に観察され、第２の導電層１
１７３側から見た場合には黒色に観察される。
【０１６１】
ここで、電気泳動素子を用いて説明したが、この代わりにツイストボール表示方式を用い
た表示装置を用いてもよい。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形
粒子を第１の導電層及び第２の導電層の間に配置し、第１の導電層及び第２の導電層に電
位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【０１６２】
また、薄膜トランジスタの代わりに、スイッチング素子としてＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎ
ｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）、ダイオード等を用いることもできる。
【０１６３】
電気泳動素子を有する表示装置やツイストボール表示方式の表示装置は、電界効果トラン
ジスタを取り去った後も長期にわたって、電界印加時と同様の状態を保持する。よって、
電源を切っても表示状態を維持することが可能である。このため低消費電力が可能で有る
。
【０１６４】
以上の工程により、電気泳動素子を含む半導体装置を作製することができる。
【０１６５】
本実施の形態に示す電気泳動素子を含む半導体装置の作製方法を用いることにより、複雑
なフォトリソグラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成す
ることができ、かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料の
ロスが少なく、高性能、高信頼性の電気泳動素子を含む半導体装置を歩留まりよく作製す
ることができる。
【０１６６】
（実施の形態６）
実施の形態３〜５によって作製される表示パネル（ＥＬ表示パネル、液晶表示パネル、電
気泳動表示パネル）において、半導体層を非晶質半導体、又はＳＡＳで形成し、走査線側
の駆動回路を基板上に形成する例を示す。
【０１６７】
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。
【０１６８】
図１４において８５００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。８５０１
はバッファ回路であり、その先に画素８５０２が接続される。
【０１６９】
図１５は、パルス出力回路８５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型の
ＴＦＴ８６０１〜８６１２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。
【０１７０】
また、バッファ回路８５０１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ＴＦＴ８６２０〜８６３５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。
【０１７１】
このような回路を実現するには、ＴＦＴ相互を配線によって接続する必要がある。
【０１７２】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０１７３】
次に、上記実施例に示した表示パネルへの駆動回路の実装について、図１７を用いて説明
する。
【０１７４】
図１７（Ａ）に示すように、画素部１７０１の周辺にソース線駆動回路１７０２、及びゲ
ート線駆動回路１７０３ａ、１７０３ｂを実装する。図１７（Ａ）では、ソース線駆動回
路１７０２、及びゲート線駆動回路１７０３ａ、１７０３ｂ等として、公知の異方性導電
接着剤、及び異方性導電フィルムを用いた実装方法、ＣＯＧ方式、ワイヤボンディング方
法、並びに半田バンプを用いたリフロー処理等により、基板１７００上にＩＣチップ１７
０５を実装する。ここでは、ＣＯＧ方式を用いる。そして、ＦＰＣ（フレキシブルプリン
トサーキット）１７０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０１７５】
なお、ソース線駆動回路１７０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に形成し、か
つその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７６】
また、図１７（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１７０１とゲート線駆動回路１７０３ａ、１７０３ｂ等を基板上に形成し、ソース線駆
動回路１７０２等を別途ＩＣチップとして実装する場合がある。図１７（Ｂ）において、
ソース線駆動回路１７０２として、ＣＯＧ方式により、基板１７００上にＩＣチップ１７
０５を実装する。そして、ＦＰＣ１７０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する
。
【０１７７】
なお、ソース線駆動回路１７０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に形成し、か
つその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７８】
さらに、図１７（Ｃ）に示すように、ＣＯＧ方式に代えて、ＴＡＢ方式によりソース線駆
動回路１７０２等を実装する場合がある。そして、ＦＰＣ１７０６を介して、ＩＣチップ
と外部回路とを接続する。図１７（Ｃ）において、ソース線駆動回路をＴＡＢ方式により
実装しているが、ゲート線駆動回路をＴＡＢ方式により実装してもよい。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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
に回路を形成した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。
【０１８１】
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ビーム又は周波数１０ＭＨｚ以上のパルスレーザを照射する
ことで形成するとよい。連続発振型のレーザビーム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。
【０１８２】
次に、上記実施例で示される表示パネルを有するモジュールについて、図１８を用いて説
明する。図１８は表示パネル９８０１と、回路基板９８０２を組み合わせたモジュールを
示している。回路基板９８０２には、例えば、コントロール回路９８０４や信号分割回路
９８０５などが形成されている。また、表示パネル９８０１と回路基板９８０２とは、接
続配線９８０３で接続されている。表示パネル９８０１に実施例１乃至３で示すような、
液晶表示パネル、発光表示パネル、電気泳動表示パネル等を適宜用いることができる。
【０１８３】
この表示パネル９８０１は、発光素子が各画素に設けられた画素部９８０６と、走査線駆
動回路９８０７、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路９８０８を備え
ている。画素部９８０６の構成は、実施の形態３乃至５と同様である。また、走査線駆動
回路９８０７や信号線駆動回路９８０８は、異方性導電接着剤、及び異方性導電フィルム
を用いた実装方法、ＣＯＧ方式、ワイヤボンディング方法、並びに半田バンプを用いたリ
フロー処理等の手法により、基板上にＩＣチップで形成される走査線駆動回路９８０７、
信号線駆動回路９８０８を実装する。
【０１８４】
本実施例により、歩留まり高く表示パネルを有するモジュールを形成することが可能であ
る。
【０１８５】
（実施の形態７）
上記実施の形態や示される半導体装置を有する電子機器として、テレビジョン装置（単に
テレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、
携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型
ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置
、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例につい
て、図１９を参照して説明する。
【０１８６】
図１９（Ａ）に示す携帯情報端末は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表
示部９２０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な携帯情報端
末を容易に作製することができる。
【０１８７】
図１９（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含ん
でいる。表示部９７０１に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な
デジタルビデオカメラを容易に作製することができる。
【０１８８】
図１９（Ｃ）に示す携帯端末は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部
９１０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な携帯端末を容易
に作製することができる。
【０１８９】
図１９（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含
んでいる。表示部９３０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能
な携帯型のテレビジョン装置を容易に作製することができる。このようなテレビジョン装
置は携帯電話などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中
型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広く適用することができ
る。
【０１９０】
図１９（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んで
いる。表示部９４０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能な携
帯型のコンピュータを容易に作製することができる。
【０１９１】
図１９（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９６０１、表示部９６０２等を含んでいる
。表示部９６０２に、上記実施の形態に示すものを適用することにより、高性能なテレビ
ジョン装置を容易に作製することができる。
【０１９２】
ここで、テレビジョン装置の構成について、図２０を用いて説明する。
【０１９３】
図２０は、テレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図である。チューナ９５１１は
映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像検波回路９５１２と、そこから出力さ
れる信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９５１３と、
その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９５１４によ
り処理される。コントロール回路９５１４は、表示パネル９５１５の走査線駆動回路９５
１６と信号線駆動回路９５１７にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、
信号線側に信号分割回路９５１８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構
成としても良い。
【０１９４】
なお、テレビジョン装置を構成する各回路には、上記実施の形態で示したＴＦＴを用いる
ことができる。上記実施の形態に示すＴＦＴは、フェムト秒レーザを用いることにより複
雑なフォトリソグラフィ工程を用いることなく配線間の開口（コンタクトホール）を形成
することができ、かつ配線の電気的コンタクトを良好にとることができる。よって、材料
のロスが少なく、高性能、高信頼性なテレビジョン装置を歩留まりよく作製することがで
きる。
【０１９５】
図２０において、チューナ９５１１で受信した信号のうち、音声信号は音声検波回路９５
２１に送られ、その出力は音声信号処理回路９５２２を経てスピーカー９５２３に供給さ
れる。制御回路９５２４は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９５２５から
受け、チューナ９５１１や音声信号処理回路９５２２に信号を送出する。
【０１９６】
このテレビジョン装置は、表示パネル９５１５を含んで構成されることにより、テレビジ
ョン装置の低消費電力を図ることが可能である。
【０１９７】
なお、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニターをはじめ
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【符号の説明】
【０１９８】
７２０ 基板
７２１ 導電層
７２２ 光透過層
７２４ 導電性材料
７２５ 開口部
７２６ 導電層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の導電層を形成し、
前記第１の導電層上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記第１の導電層及び前記絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記第１の導電層と電気的に接続する第２の導電層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２】
請求項１において、
前記開口部において前記絶縁層の端部を、前記第１の導電層の端部より内側に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３】
請求項１または請求項２において、
前記レーザを照射する前に、前記絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁層は透光性を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記レーザはフェムト秒レーザであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記フェムト秒レーザはＳａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、又はＧｄＶＯ４のいずれかの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、又はＥｒのいずれかのドーパントを添加したレーザであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
基板上に第１の薄膜トランジスタと第２の薄膜トランジスタを形成し、
前記第１の薄膜トランジスタ上に第１の配線を形成し、
前記第２の薄膜トランジスタ上に第２の配線を形成し、
前記第１の配線と前記第２の配線上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記第１の配線及び前記絶縁層に第１の開口部と、前記第２の配線及び前記絶縁層に第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部と前記第２の開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記第１の開口部に第１の画素電極、前記第２の開口部に第２の画素電極を形成し、
前記第１の画素電極は、前記第１の配線を介して前記第１の薄膜トランジスタと電気的に接続し、
前記第２の画素電極は、前記第２の配線を介して前記第２の薄膜トランジスタと電気的に接続し、
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極は液晶の配向を制御することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１の開口部における前記絶縁層の端部を、前記第１の配線の端部より内側に形成し、
前記第２の開口部における前記絶縁層の端部を、前記第２の配線の端部より内側に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８において、
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極はスリットにより分離されていることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１０】
基板上にゲート電極層を形成し、
前記ゲート電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に第１の半導体層を形成し、
前記第１の半導体層上に一導電型を有する第２の半導体層を形成し、
前記第２の半導体層上に前記第２の半導体層と電気的に接続する配線を形成し、
前記配線上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記配線及び前記絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記配線と電気的に接続する電極層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１１】
基板上に薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタ上に配線を形成し、
前記配線上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記配線及び前記絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物と吐出して、前記配線を介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続する画素電極を形成し、
前記画素電極上にマイクロカプセルを設け、
前記マイクロカプセル上に導電層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１において、
前記開口部における前記絶縁層の端部を、前記配線の端部より内側に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項７乃至請求項１２のいずれか一において、
前記レーザを照射する前に、前記絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項７乃至請求項１３のいずれか一において、
前記絶縁層は透光性を有することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項７乃至請求項１４のいずれか一において、
前記レーザはフェムト秒レーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記フェムト秒レーザは、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、又はＧｄＶＯ４のいずれかの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、又はＥｒのいずれかのドーパントを添加したレーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１７】
基板上に薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタ上に配線を形成し、
前記配線上に第１の絶縁層を形成し、
第１のレーザを照射することにより、前記配線及び前記第１の絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記配線を介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続する画素電極を形成し、
前記画素電極上に第２の絶縁層を形成し、
第２のレーザを照射することにより、前記画素電極を露出させ、
前記画素電極の露出部及び前記第２の絶縁層上の一部に発光物質を有する層を形成し、
前記発光物質を有する層上に導電層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記開口部における前記第１の絶縁層の端部を、前記配線の端部より内側に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１７または請求項１８において、
前記第１のレーザを照射する前に、前記第２の絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２０】
請求項１７乃至請求項１９のいずれか一において、
前記第２のレーザを照射する前に、前記第２の絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２１】
請求項１７乃至請求項２０のいずれか一において、
前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層の少なくとも一方は透光性を有することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２２】
請求項１７乃至請求項２１のいずれか一において、
前記第１のレーザ及び第２のレーザの少なくとも一方はフェムト秒レーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記フェムト秒レーザは、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、又はＧｄＶＯ４のいずれかの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、又はＥｒのいずれかのドーパントを添加したレーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１】
基板上に第１の導電層を形成し、
前記第１の導電層上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記第１の導電層及び前記絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記第１の導電層と電気的に接続する第２の導電層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２】
請求項１において、
前記開口部において前記絶縁層の端部を、前記第１の導電層の端部より内側に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３】
請求項１または請求項２において、
前記レーザを照射する前に、前記絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁層は透光性を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記レーザはフェムト秒レーザであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記フェムト秒レーザはＳａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、又はＧｄＶＯ４のいずれかの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、又はＥｒのいずれかのドーパントを添加したレーザであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
基板上に第１の薄膜トランジスタと第２の薄膜トランジスタを形成し、
前記第１の薄膜トランジスタ上に第１の配線を形成し、
前記第２の薄膜トランジスタ上に第２の配線を形成し、
前記第１の配線と前記第２の配線上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記第１の配線及び前記絶縁層に第１の開口部と、前記第２の配線及び前記絶縁層に第２の開口部を形成し、
前記第１の開口部と前記第２の開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記第１の開口部に第１の画素電極、前記第２の開口部に第２の画素電極を形成し、
前記第１の画素電極は、前記第１の配線を介して前記第１の薄膜トランジスタと電気的に接続し、
前記第２の画素電極は、前記第２の配線を介して前記第２の薄膜トランジスタと電気的に接続し、
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極は液晶の配向を制御することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１の開口部における前記絶縁層の端部を、前記第１の配線の端部より内側に形成し、
前記第２の開口部における前記絶縁層の端部を、前記第２の配線の端部より内側に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８において、
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極はスリットにより分離されていることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１０】
基板上にゲート電極層を形成し、
前記ゲート電極層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に第１の半導体層を形成し、
前記第１の半導体層上に一導電型を有する第２の半導体層を形成し、
前記第２の半導体層上に前記第２の半導体層と電気的に接続する配線を形成し、
前記配線上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記配線及び前記絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記配線と電気的に接続する電極層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１１】
基板上に薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタ上に配線を形成し、
前記配線上に絶縁層を形成し、
レーザを照射することにより、前記配線及び前記絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物と吐出して、前記配線を介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続する画素電極を形成し、
前記画素電極上にマイクロカプセルを設け、
前記マイクロカプセル上に導電層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１において、
前記開口部における前記絶縁層の端部を、前記配線の端部より内側に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項７乃至請求項１２のいずれか一において、
前記レーザを照射する前に、前記絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項７乃至請求項１３のいずれか一において、
前記絶縁層は透光性を有することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項７乃至請求項１４のいずれか一において、
前記レーザはフェムト秒レーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記フェムト秒レーザは、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、又はＧｄＶＯ４のいずれかの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、又はＥｒのいずれかのドーパントを添加したレーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１７】
基板上に薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタ上に配線を形成し、
前記配線上に第１の絶縁層を形成し、
第１のレーザを照射することにより、前記配線及び前記第１の絶縁層に開口部を形成し、
前記開口部に導電性材料を含む組成物を吐出して、前記配線を介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続する画素電極を形成し、
前記画素電極上に第２の絶縁層を形成し、
第２のレーザを照射することにより、前記画素電極を露出させ、
前記画素電極の露出部及び前記第２の絶縁層上の一部に発光物質を有する層を形成し、
前記発光物質を有する層上に導電層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記開口部における前記第１の絶縁層の端部を、前記配線の端部より内側に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１７または請求項１８において、
前記第１のレーザを照射する前に、前記第２の絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２０】
請求項１７乃至請求項１９のいずれか一において、
前記第２のレーザを照射する前に、前記第２の絶縁層の表面に撥液処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２１】
請求項１７乃至請求項２０のいずれか一において、
前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層の少なくとも一方は透光性を有することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２２】
請求項１７乃至請求項２１のいずれか一において、
前記第１のレーザ及び第２のレーザの少なくとも一方はフェムト秒レーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記フェムト秒レーザは、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ、ＫＹＷ、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、又はＧｄＶＯ４のいずれかの結晶に、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、又はＥｒのいずれかのドーパントを添加したレーザであることを特徴とする表示装置の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１０９５８２（Ｐ２０１２−１０９５８２Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７７８７１（Ｐ２０１１−２７７８７１）
【出願日】平成２３年１２月２０日（２０１１．１２．２０）
【分割の表示】特願２００６−２３５５１９（Ｐ２００６−２３５５１９）の分割
【原出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２０日（２０１１．１２．２０）
【分割の表示】特願２００６−２３５５１９（Ｐ２００６−２３５５１９）の分割
【原出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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