半導体装置の作製方法
【課題】また、従来のＣＡＤツールによる半導体装置の設計図を用いる場合、インクジェット装置で形成できるパターンが限られるため、半導体装置の回路の中には、そのまま転用することができない回路も生じる恐れがある。
【解決手段】インクジェット装置で吐出して描くことの可能な基本パターンを複数用意し、それらを組み合わせて所望の集積回路のレイアウトを行う。得られたレイアウトを基にして露光マスクを形成する。露光マスクを用いて露光を行った後、現像して液滴の径よりも幅の細い露光領域にレジスト膜を残存させる。そして、被処理表面の露呈部分に対して撥液処理を行った後、レジスト膜上に材料液滴を滴下する。液滴吐出法により選択的に吐出を行い、ドット径よりも幅の細い配線を形成する。
【解決手段】インクジェット装置で吐出して描くことの可能な基本パターンを複数用意し、それらを組み合わせて所望の集積回路のレイアウトを行う。得られたレイアウトを基にして露光マスクを形成する。露光マスクを用いて露光を行った後、現像して液滴の径よりも幅の細い露光領域にレジスト膜を残存させる。そして、被処理表面の露呈部分に対して撥液処理を行った後、レジスト膜上に材料液滴を滴下する。液滴吐出法により選択的に吐出を行い、ドット径よりも幅の細い配線を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置や有機発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載した電子機器に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【背景技術】
【０００３】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。
【０００４】
半導体回路を有する電子機器の製造においては、大量生産を効率良く行うため、ウェハー基板ではなくマザーガラス基板を用い、一枚のマザーガラス基板から複数のデバイスを切り出す多面取りがよく行われている。マザーガラス基板のサイズは、１９９０年初頭における第１世代の３００×４００ｍｍから、２０００年には第４世代となり６８０×８８０ｍｍ、若しくは７３０×９２０ｍｍへと大型化して、一枚の基板から複数のデバイス、代表的には表示パネルが取れるように生産技術が進歩してきた。
【０００５】
今後、さらに基板が大型化すると、スピンコート法を用いる成膜方法では、大型の基板を回転させる機構が大規模となる点、材料液のロスおよび廃液量が多い点で大量生産上、不利である。また、矩形の基板をスピンコートさせると回転軸を中心とする円形のムラが塗布膜に生じやすい。また、スクリーン印刷法も装置を基板の大型化に対応させることが困難である。
【０００６】
近年、ピエゾ方式やサーマルジェット方式に代表される液滴吐出技術、あるいは連続式の液滴吐出技術が注目を集めている。この液滴吐出技術は活字、画像の描画に使われてきたが、近年、配線パターン形成などの半導体分野へ応用する試みが始まっている。例えば、液滴吐出技術により配線パターン形成を行う方法が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１２１７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体装置の作製において、まず、ＣＡＤツールによる半導体装置のマスク設計が行われる。このマスク設計は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法などにより様々な材料の積層が行われ、各層を選択的にエッチングするためのマスクを作製するための設計である。
【０００８】
マスクを用いない形成方法である液滴吐出装置、代表的にはインクジェット装置は、データが２値化されて吐出、非吐出のラスタデータを基に材料液滴の吐出位置の制御を行う。インクジェット装置のインクジェットヘッドは、複数の吐出口が一列または複数並べられており、被吐出表面（例えばガラス基板面）とヘッドとを相対的に移動させ、所望の吐出口から液滴を選択的に吐出する。複数の吐出口が並べられた方向は、相対的に移動させる方向と垂直とすることでヘッドの走査が被吐出表面上方で行われる。ラスタデータは、被吐出面を移動させる方向、即ち印刷方向に垂直な方向（行方向）に並べられた複数のデータであり、それらをそれぞれ対応する列に分けることでラスタビットマップとすることもできる。このラスタデータやラスタビットマップを見ても複雑な集積回路の場合、回路構成や配線配置を把握することが困難である。また、複雑な集積回路の場合、最初からラスタデータやラスタビットマップで回路設計することも困難である。
【０００９】
インクジェット装置は、ヘッドの吐出容量や、ノズルから吐出される材料液滴や、基板表面状態などによって形成される着弾後の液滴の径ｄが決定される。材料液滴は、ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていればよく、固体物質を混入させても液滴全体として流動体であればよい。インクジェット装置は、一つのヘッドに複数のノズルが配置されており、相対的にヘッドと被処理基板を移動させることによって走査を行い、ノズルからの材料液滴の吐出或いは非吐出を選択する。例えば、ヘッドを固定して被処理基板を移動させる、或いは、被処理基板を固定してヘッドを移動させて走査を行えばよい。
【００１０】
また、着弾後の液滴の径ｄが決定されると描くことのできる線の線幅もほぼ決定される。従って、インクジェット装置で描くことのできる線幅の細さの限界はヘッドに依存するところが大きい。電気回路の製造において、インクジェット装置を用いて微細な配線などを形成しようとする場合、微細な配線の線幅が描けるヘッドを用意する必要がある。ヘッドはノズル径が小さく精密になればなるほど高い加工精度が要求され、高価な部品となってしまう。また、インクジェット装置を用いて複数の線を狭い間隔で描こうとする場合、インクジェット装置のヘッドから吐出された液滴が被処理面に着弾した際に広がるため、ある一定の面積に対して複数本の線を高密度に形成することが困難である。
【００１１】
また、従来のＣＡＤツールによる半導体装置の設計図を用いる場合、インクジェット装置で形成できるパターンが限られるため、半導体装置の回路の中には、そのまま転用することができない回路も生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題の少なくとも１つを解決するために、ヘッドから吐出された着弾後の液滴の径ｄよりも細い線幅の線を形成するため、予め被処理表面に対して撥液処理や親液処理を行っておけば、微細な線を描くことも可能となる。しかしながら、着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を形成できても、インクジェット装置は、着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を形成するために設計されているものではないため、ヘッドを駆動する機構を用いて着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を含む複雑なパターンを形成することが困難である。
【００１３】
そこで、所望の配線を形成する際、予め、インクジェット装置で吐出して配線を形成できる複数種類の基本パターンを組み合わせて露光領域を設計しておく。
【００１４】
すなわち、従来のＣＡＤツールを用いるのではなく、インクジェット装置で吐出して描くことの可能な基本パターンを複数用意し、それらを組み合わせて所望の集積回路のレイアウトを行う。こうすることによって集積回路のレイアウトの設計時間を短縮することができる。得られたレイアウトを基にして露光マスクを形成する。従って、この露光マスクは、インクジェット装置で吐出される液滴サイズよりも小さいサイズ（５０％以上９０％未満）を１つの単位とする設計規則に従って形成される。そして、被処理表面上に薄い膜厚のネガ型のレジスト膜を形成し、露光マスクを用いて露光を行った後、現像して着弾後の液滴の径よりも幅の細い露光領域にレジスト膜を残存させる。そして、被処理表面の露呈部分に対して撥液処理を行った後、レジスト膜上に材料液滴を滴下する。液滴吐出法により選択的に吐出を行い、着弾後の液滴の径よりも幅の細い配線を形成する。得られる配線の幅は、着弾後の液滴の径ではなく、撥液処理前の露光精度に依存する。
【００１５】
こうすることによって、着弾後の液滴の径よりも幅の細い配線を形成し、かつ、従来のエッチング工程を削減することができる。また、インクジェット法を用いるため、材料を効率よく利用することができる。従来では、金属膜を基板全面に形成した後、フォトリソ技術を用いてウェットエッチングまたはドライエッチングによって選択的に除去した配線を形成していたため、材料のロスが多く、工程も複雑となっていた。また、エッチング条件によっては、エッチングを行う金属膜以外の材料層までエッチングされる恐れがあった。
【００１６】
大量生産を行う上で、従来のエッチング工程を削減することのメリットは大きい。エッチング装置を不要とし、他の材料層へのエッチングの影響を考慮する必要がなくなり、半導体装置の製造に使用できる材料の種類を増やすことができる。
【００１７】
また、ネガ型のレジスト膜を形成することに限定されず、ポジ型のレジスト膜を用いてもよい。ポジ型のレジスト膜を用いる場合は、被処理表面上に薄い膜厚のレジスト膜を形成し、露光マスクを用いて露光を行った後、現像して被処理表面の一部を露呈させ、着弾後の液滴の径よりも幅の細い露呈領域に対して親液処理を行った後、レジストを除去する。液滴吐出法により選択的に吐出を行い、着弾後の液滴の径よりも幅の細い配線を形成する。
【００１８】
また、本発明は、ラスタデータの作成においても、工夫を行っている。描こうとしているパターンに一致する座標マスの全てに吐出を行うラスタデータを作成するのではない。本発明においては、基本パターン及び基本パターンが連続して並ぶ数に合わせて滴下数を間引き、最適の滴下数とする。また、複数の配線の配置も液滴の径よりも細い親液領域を複数並べることによって、１滴を分割して効率よく描画することができる。例えば、太い配線との間隔を着弾後の液滴の径よりも離して細い１本の配線を配置するのではなく、それらの間隔を着弾後の液滴の径よりも近づけることで効率よく描画を行うことができる。
【００１９】
即ち、ラスタデータも露光マスクと同様に、インクジェット装置で吐出される液滴サイズよりも小さいサイズ（５０％以上９０％未満）を１つの単位とする設計規則に従って形成する。こうして、ラスタデータを作成し、そのラスタデータを用いて液滴吐出装置を駆動させることで、着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を含む複雑なパターンを形成する。特に、本手法を用いた液滴吐出を行うことで、複雑なパターン、例えば複雑に折れ曲がった電極形状や、枝分かれした電極形状を作製する場合に有用である。
【００２０】
本明細書で開示する発明の構成は、液滴吐出装置を用いて被処理面に着弾させた液滴の径を測定し、前記液滴の径よりも小さい長さを一辺とする矩形要素を決定し、被処理基板の面積に相当する領域を複数の前記矩形要素で分割してＸ座標およびＹ座標に前記矩形要素が複数配置されたデータマップを作成し、複数種類の図形ブロックを有する図形登録ライブラリから図形ブロックを選択して回路設計を行い、前記データマップにそれぞれ図形ブロックを配置して、図形データマップを作成し、前記図形データマップを基に露光マスクを作製し、前記露光マスクを用いて被処理基板上に互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、前記図形データマップ及び前記図形登録ライブラリを基に作成したラスタデータを作成し、前記ラスタデータに従って液滴吐出装置を用いて液滴の吐出を前記第１領域に行う半導体装置の作製方法である。
【００２１】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、予め定めた複数種類の前記図形ブロックが記憶されている。
【００２２】
また、上記構成において、前記第１領域は親液性を有する領域であり、前記第２領域は、撥液性領域である。
【００２３】
また、上記構成において、前記矩形要素の一辺は、液滴の径の５０％以上９０％未満である。
【００２４】
また、他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板上に少なくとも配線を液滴吐出装置で形成する半導体装置の作製方法であり、液滴吐出装置を用いて液滴の径を測定するための基板に、後の工程で被処理面に着弾させる導電材料を含む液滴を滴下し、その径を測定し、前記導電材料を含む液滴の径の５０％以上９０％未満のサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするマスクを形成し、前記マスクを用いて被処理基板上に選択的に親液領域或いは撥液領域を形成し、前記マスクと同じサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするラスタデータを作成し、前記ラスタデータに基づいて導電材料を含む液滴の吐出を行い、液滴の径よりも細い幅を有する配線を形成する半導体装置の作製方法である。
【００２５】
上記構成において、前記液滴吐出装置は、複数のノズルを有するヘッドを備え、前記液滴吐出装置のヘッドの長軸方向と、副走査方向とがなすヘッド傾き角度θを決定し、前記ヘッド傾き角度θに基づいて各ノズルの吐出タイミングを補正した第２のラスタデータを作成し、前記ヘッド傾き角度θを維持したまま、ヘッドと基板を主走査方向または副走査方向に相対的に移動させて前記第２ラスタデータに基づく液滴吐出を行い、絶縁表面を有する基板上に配線を形成する。
【００２６】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、前記第１図形ブロックは、液滴の径よりも幅が広い配線が配置される部分であり、前記第２図形ブロックは、液滴の径よりも幅が狭い配線が配置される部分である。
【００２７】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、例えば、前記第１の図形ブロックに相当する２値データは、１であり、前記第２の図面ブロックが連続して３つ配置されている場合、相当する２値データは、０、１、０である。
【００２８】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、例えば、第１の図形ブロックに相当する２値データは、１であり、第２の図面ブロックが連続して５つ配置されている場合、相当する２値データは、０、０、１、０、０である。
【００２９】
また、複数の線を描画する際に、良好な線が形成できる間隔（走査方向に垂直な方向（又は平行な方向）におけるドットピッチｄｐ）の範囲は、着弾後の液滴の径ｄ（ドット径とも呼ぶ）のおよそ０．５〜０．９倍（５０％以上９０％未満）程度であり、本発明では、このサイズをマスクの作成及びラスタデータの作成の一単位としている。一単位を液滴の径の５０％未満の小さいサイズとすると液滴間の間隔が狭すぎて着弾が重なる面積が多くなり、複数の液滴が凝集してしまう。また、一単位を液滴の径の９０％以上のサイズとすると、滴下する液滴同士の間隔が広がってしまい、高密度に複数の配線を描画することが困難となる。本明細書中において、着弾後の液滴の径ｄは、着弾後の形状が円形の場合には直径を指し、着弾後の形状が楕円の場合、短径ではなく長径を指す。また、着弾後の形状は、円形や楕円に限定されず、着弾後の形状が複雑な形状の場合には径ｄは全長を指すものとする。
【００３０】
このドットピッチｄｐを１辺とする面積（走査方向に垂直な方向におけるドットピッチＸｄｐ×走査方向に平行な方向におけるドットピッチＹｄｐ）を１単位としてデータマップを作成し、マスクとラスタデータを作成する。
【００３１】
上述したこれらの手段は単なる設計事項ではなく、液滴吐出装置を用いて配線を形成し、その配線を用いた半導体装置を作製し、駆動させ、発明者らの深い検討の後、発明された事項である。
【００３２】
また、配線に限定されず、アンテナや、半導体素子に用いられる各種部分などに用いることができる。
【発明の効果】
【００３３】
液滴吐出装置から吐出される液滴の着弾面積にあわせて、マスク及びラスタデータを設計するため、液滴吐出装置を用いてパターンを形成する場合に最適な回路レイアウトが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、図１を用いて、マスク作成の手順と、ラスタデータの作成の手順を説明する。
【００３６】
まず、液滴吐出装置を用いて、被処理面に液滴を吐出し、着弾させた液滴の径ｄの測定を行う（Ｓ１０１）。この液滴の径ｄの測定によって、マスク及びラスタデータの設計単位を決定する。
【００３７】
次いで、液滴の径ｄの５０％以上９０％未満のサイズを１単位とする座標を作成する（Ｓ１０２）。ここでは、この１単位をドットピッチと呼び、座標の１ブロック単位をドットピッチｄｐｘ（主走査方向）×ドットピッチｄｐｙ（副走査方向）の正方形要素とする。ただし、座標の１要素は、正方形に限定されず、ｄｐｘ≠ｄｐｙである長方形としてもよい。
【００３８】
次いで、液滴吐出装置を用いて描こうとしている配線の配置などを決めるための回路設計を行う（Ｓ１０３）。ここでは、大まかなレイアウトを考え、どのような回路を形成するかを決定する。
【００３９】
次いで、大まかな回路設計に合わせて、予め登録されている登録図面ライブラリ１１１から登録図面を選択し、それぞれを適宜、合成する（Ｓ１０４）。なお、登録図面ライブラリには、マスクを用いて表面処理を選択的に行った後、液滴吐出法で描くことのできるパターン形状を実施者が予め蓄積しておく。
【００４０】
登録図面の一例を図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）、図３（Ｅ）、及び図３（Ｆ）に示す。また、これらの登録図面にそれぞれ要する座標マスの集合の数も予め決定する。最適な座標マスの数は、吐出する材料及びその粘度などにも依存するため、実際に液滴吐出装置を用いて吐出を行って実施者が予め確認しておく。また、それぞれの座標マスの数から最適な吐出回数や、最適なラスタデータも作成することができる。
【００４１】
また、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）において、登録図面は、正方形要素に対応させているが、特に限定されず、複数の正方形要素のグループを１つの登録図面としてもよい。複数の正方形要素のグループを１つの登録図面とすると、設計する際の実施者の負担を軽減できる。
【００４２】
そして、登録図面を選択し、それぞれを適宜、合成することを繰り返し、それぞれ配置すべき座標に配置することで図形マップを作成して記憶手段へ書き込む（Ｓ１０５）。
【００４３】
こうして記憶した図形マップのデータを利用してマスク及びラスタデータを作成する。
【００４４】
次いで、形成した図形マップに基づいてマスクを作成する（Ｓ１０６）。または、ラスタデータを作成する（Ｓ１０７）。
【００４５】
それぞれマスクとラスタデータは上記ステップを経て形成される。従って、両方とも同じ座標、即ち液滴サイズの５０％以上９０％未満を基にそれぞれ形成されることとなる。液滴吐出装置から吐出される液滴の着弾面積にあわせて、マスク及びラスタデータを設計するため、液滴吐出装置を用いてパターンを形成する場合に最適な回路レイアウトが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
ここでは、被処理面上に導電材料の液滴を吐出するまでのフロー図を図２に説明する。なお、図１と共通の部分は、共通の符号を用いる。ガラス基板の被処理面に銀ナノ粒子を含む液滴を吐出して銀を主成分とする配線を形成する方法を以下に説明する。
【００４７】
まず、被処理面にレジストを塗布する（Ｓ２０１）。レジスト材料はポジ型レジストまたはネガ型レジストを用いる。ここでは、被処理面が無機材料であるガラス基板であり、銀ナノ粒子との密着性を向上させるため、ネガ型レジストを用いる。
【００４８】
次いで、実施の形態１で形成したマスクを露光マスクとして露光を行う（Ｓ２０２）。図４（Ａ）にマスクのレイアウトの一例を示す。露光マスクは、図４（Ａ）の斜線部分４０１が開口部分となるような遮光マスクである。図４（Ａ）では、図３（Ａ）及び図３（Ｄ）に示した図形登録ライブラリから選ばれたブロックパターンＡ１、及びＤ１を座標位置に配置している。
【００４９】
次いで、レジスト膜の現像を行う（Ｓ２０３）。ネガ型レジストであるので露光された領域が残存し、露光されなかった領域のレジストが現像液により除去される。
【００５０】
次いで、露呈している表面の表面改質を行うための表面処理を行う（Ｓ２０４）。ここでの表面処理は、被形成領域表面のぬれ性を調節する処理を指している。被形成物質である固体表面のぬれ性は、表面の化学的性質に影響をうける。流動性を有する組成物に対して、ぬれ性が低い物質であるとその表面は流動性を有する組成物に対してぬれ性の低い領域（以下、低ぬれ性領域ともいう）となり、逆に流動性を有する組成物に対して、ぬれ性の高い物質であるとその表面は、流動性を有する組成物に対してぬれ性の高い領域（以下、高ぬれ性領域ともいう）となる。
【００５１】
例えば、露呈している表面、即ち、配線を形成しない領域（第１領域）をぬれ性の低い領域とし、後の工程で、配線を形成する領域（第２領域）、即ち、第１領域に比べてぬれ性の高い領域に導電材料の液滴を滴下する。ぬれ性の高い領域は、接触角が小さいため、表面上で流動性を有する組成物は広がる。また、それ以外の領域、即ちぬれ性の低い領域は、後の工程で、ぬれ性の低い領域に導電材料の液滴を吐出した場合、接触角が大きいため、液滴をはじく。なお、ここでの表面処理は、後の工程で吐出する流動性を有する組成物に対して、ぬれ性に差を有する第１領域及び第２領域を形成すればよく、特に限定されない。
【００５２】
次いで、ネガ型のレジストを残存させた領域上に流動性を有する組成物、ここでは銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う。ここでは、上記実施の形態１で形成したラスタデータを用いて液滴吐出装置を駆動させ、選択的に導電材料の液滴吐出を行う（Ｓ２０５）。図４（Ｂ）は図４（Ａ）に対応するラスタデータの一例を示している。図４（Ｂ）において、Ｘが印された場所４０２に対応させてそれぞれの位置に液滴を吐出する。ブロックパターンＤ１に対応する箇所にはパターン数と同じ吐出数とし、ブロックパターンＡ１に対応する箇所は、５個連続するピッチにつき、１回の吐出数としている。実施者は、図形登録ライブラリを形成する際に、予め、ブロックパターンＡ１は、Ｙ方向に４個または５個連続させることが好ましく、それらの中央に１滴吐出させることを実測して確認しておく。
【００５３】
液滴吐出装置として、代表的には、インクジェット装置を用いる。インクジェット装置は、Ａ個（Ａ≧２の整数）のノズルを一列に有するヘッドを設けており、被処理体、ここでは基板とヘッドとの相対位置を変化させて液滴を異なるノズルから吐出させる。インクジェット装置は、２値化処理または多値化処理されたデータを基に材料の液滴を吐出する。吐出した後は、乾燥、または焼成により配線を形成する。図４（Ｂ）に示されたラスタデータに従って液滴吐出を行うことで、図４（Ａ）に示された斜線部分４０１に対応したほぼ同一サイズの配線パターンを得ることができる。
【００５４】
以上の工程を経て導電材料のパターンが形成される。即ち、ガラス基板上にネガ型レジスト膜が形成され、その上に銀を主成分とする配線が形成される。
【００５５】
さらにラスタデータを補正することにより、高い精度の吐出制御を実現できる。例えば、吐出位置ずれに起因するパラメータの一つであるヘッドの傾き角度θを考慮したデータ補正を行う。
【００５６】
また、設計効率を向上させるため、インクジェット装置に電気的に接続するコンピュータを設け、そのコンピュータを用いて、図形登録ライブラリを作成し、その図形登録ライブラリから選択した複数の図形を電気回路の設計図面データとし、さらに、設計図面データ及び図形登録ライブラリに基づき自動的に所望のラスタデータを作成するプログラムを作成し、実行してもよい。
【００５７】
また、最初に座標を決定する基準となる被処理面への液滴の着弾面積は、ＣＣＤなどの撮像手段によって自動で撮影し、コンピュータに入力してもよいし、手動でその都度、コンピュータに入力するようにしても良い。また、液滴の粘度、ヘッドの長軸が主走査方向に垂直な方向、即ち副走査方向となす角度θなどのパラメータは、予めメモリ等に記憶しておいても良い。
【００５８】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【００５９】
（実施の形態３）
ここでは、図４とは異なるブロックパターンを用いたマスク設計図の一例及びラスタデータの一例を図５または図６に説明する。
【００６０】
図５（Ａ）は、図面登録ライブラリから選択された３種類のブロックパターンＢ１、Ｃ１、Ｄ１を用いて作成したマスク設計図である。
【００６１】
図５（Ａ）は、薄膜トランジスタのソース配線とドレイン電極とをインクジェット装置で形成する場合のマスク設計図である。図５（Ａ）の斜線部分５０１が開口部分となるような遮光マスクを作製する。
【００６２】
また、図５（Ａ）に対応するラスタデータの一例を図５（Ｂ）に示す。ブロックパターンＤ１に対応する箇所にはパターン数と同じ吐出数（２０）とし、ブロックパターンＣ１に対応する箇所は、３個連続するピッチにつき、１回の吐出数としている。また、Ｃ１とＢ１はＹ方向、即ちヘッドの走査方向の最適ピッチが同じであるため、Ｃ１とＢ１とが合計で３個並べられた領域（４ヶ所）につき、それぞれ１回の吐出数としている。図５（Ｂ）において、Ｘが印された場所５０２に対応させてそれぞれの位置に液滴を吐出する。図５（Ｂ）に示した区画には合計２４滴吐出する。
【００６３】
図５（Ａ）に基づく遮光マスクを用いて被処理基板に表面処理を行って、互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、図５（Ｂ）に示すラスタデータに基づき導電材料を含む液滴吐出を行うと、所望のソース配線とドレイン電極を形成することができる。
【００６４】
本発明により、液滴の径よりも細いドレイン電極を形成することができ、さらに、ソース配線とドレイン電極の間隔を液滴の径よりも狭くすることができる。
【００６５】
また、歯の部分を向かい合わせて配置した２つのくし歯状の電極をインクジェット装置で形成する場合のマスク設計図を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）は、図面登録ライブラリから選択された５種類のブロックパターンＢ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｆ３を用いて作成したマスク設計図である。図６（Ａ）の斜線部分６０１が開口部分となるような遮光マスクを作製する。
【００６６】
また、図６（Ａ）に対応するラスタデータの一例を図６（Ｂ）に示す。ブロックパターンＥ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｆ３に対応する箇所にはパターン数と同じ吐出数としている。また、ブロックパターンＢ２に対応する箇所は、５個連続するピッチにつき、２回の吐出数としている。図６（Ｂ）において、Ｘが印された場所６０２に対応させてそれぞれの位置に液滴を吐出する。図６（Ａ）に基づく遮光マスクを用いて被処理基板に表面処理を行って、互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、図６（Ｂ）に示すラスタデータに基づき導電材料を含む液滴吐出を行うと、歯の部分を向かい合わせて配置した２つのくし歯状の電極を形成することができる。
【００６７】
本発明により、液滴の径よりも細いくし歯電極を形成することができ、さらに、一方のくし歯電極と他方のくし歯電極の間隔を液滴の径よりも狭くすることができる。
【００６８】
ブロックパターンＢ２はＹ方向、即ちヘッドの走査方向に平行な方向に配線が複数本配置される場合に用いることが適している。液滴吐出装置で描くことのできるパターン形状は、ヘッドの走査方向や、ヘッドに設けられたノズル間隔にも依存するため、予め図形登録ライブラリに描画可能なパターンを複数蓄積させておくことが重要である。
【００６９】
例えば、くし歯状の電極を形成する場合には、回路設計レイアウトは、図６（Ａ）に示すような向きに揃えて決定すればよい。ＣＡＤツールを用いて回路レイアウトを決定した後、ラスタデータに変換する場合は、実際に回路レイアウトを基にマスクを作製し、液滴吐出まで行わなければ、所望のパターンを描画できるか確認することや、最適な液滴の滴下数を決定することが困難であった。本発明は、予め液滴吐出によって描画できる図形ブロックを図形登録ライブラリで蓄積させているため、その図形ブロックを組み合わせて形成された回路レイアウトは、液滴吐出装置で描画することができる。また、図形ブロックを基にすれば、ラスタデータを作成する上で必要な最適な液滴の滴下数も決定することができる。
【００７０】
（実施の形態４）
実施の形態２では、ネガ型のレジストを残存させた領域上に銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う例を示したが、ここでは、レジストを除去した後に銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う例を示す。
【００７１】
まず、被処理面にレジストを塗布する。レジスト材料はポジ型レジストまたはネガ型レジストを用いる。ここでは、被処理面がプラスチック基板を用い、レジスト材料としてポジ型レジストを用いる。
【００７２】
次いで、実施の形態１で形成したマスクを露光マスクとして露光を行う。露光マスクは。図４（Ａ）の斜線部分が遮光部分となるような遮光マスクとする。
【００７３】
次いで、レジスト膜の現像を行う。ポジ型レジストであるので露光された領域（第１領域）が現像液により除去され、露光されなかった領域（第２領域）のレジストが残存される。
【００７４】
次いで、露呈している表面の表面改質を行うための表面処理を行う。例えば、露呈している表面、即ち、配線を形成しない領域（第１領域）をぬれ性の低い領域とし、後の工程で、配線を形成する領域（第２領域）、即ち、第１領域に比べてぬれ性の高い領域に導電材料の液滴を滴下する。
【００７５】
次いで、第２領域に残存しているポジ型レジストを除去する。
【００７６】
次いで、第２領域上に流動性を有する組成物、ここでは銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う。ここでも、上記実施の形態１で形成したラスタデータを用いて液滴吐出装置を駆動させ、選択的に導電材料の液滴吐出を行う。
【００７７】
液滴吐出装置として、代表的には、インクジェット装置を用いる。インクジェット装置は、Ａ個（Ａ≧２の整数）のノズルを一列に有するヘッドを設けており、被処理体、ここでは基板とヘッドとの相対位置を変化させて液滴を異なるノズルから吐出させる。インクジェット装置は、２値化処理または多値化処理されたデータを基に材料の液滴を吐出する。吐出した後は、乾燥、または焼成により配線を形成する。
【００７８】
以上の工程を経て導電材料のパターンが形成される。即ち、プラスチック基板上に銀を主成分とする配線が形成される。本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、着弾後の液滴の径よりも幅の狭い配線を形成することができ、さらに隣り合う配線との配線間隔も着弾後の液滴の径よりも狭くすることができる。
【００７９】
なお、本実施の形態４は、本実施の形態１と比較して、露光後のポジ型レジストを除去する工程が多い。しかし、本実施の形態４は、従来のエッチング工程に比べて、工程数を削減することができる。
【００８０】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【実施例１】
【００８１】
本実施例では、基板上にフォトマスクを用いて塗れ性の異なる領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電層を形成してアンテナを形成する方法について、図７、及び図８を用いて説明する。図７（Ａ）、（Ｄ）、及び（Ｆ）は、アンテナを形成する過程での基板の斜視図であり、”Ａ”−”Ｂ”における断面図を図７（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｅ）に示す。
【００８２】
まず、基板１００上に無機絶縁膜１０１を形成する。基板１００としては、ガラス基板や石英基板を用いればよい。また、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てもよい。また、前述の基板の他にシリコン基板を用いてもよい。また、無機絶縁膜１０１としては、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。ここでは下地膜として単層構造を用いた例を示すが、前記絶縁膜を２層以上積層させた構造を用いても良い。なお、基板の凹凸や、基板からの不純物拡散が問題にならないのであれば、特に下地絶縁膜を形成しなくてもよい。
【００８３】
次いで、無機絶縁膜１０１上に感光材料膜１０２を形成する。感光材料膜１０２は、スピンコーティング法、スプレー法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成する。また、感光材料膜１０２は、ネガ型のレジスト材料、或いはポジ型のレジスト材料を用いる。本実施例では、ポリビニルシンナメート（ＰＶＣｉ）を溶媒に溶解させた溶液をスピンコーティング法により感光材料膜１０２を形成する。なお、溶媒としてはメチルエチルケトンを用い、ＰＶＣｉの濃度が１ｗｔ％となる溶液を用いている。溶媒の材料、及び濃度は特に限定されない。また、焼成温度は、１２０℃の加熱処理を１０分行い、溶媒を蒸発させる。この段階での斜視図を図７（Ａ）に示す。なお、図７（Ａ）では無機絶縁膜は図示していない。
【００８４】
次いで、露光マスク１０３を用いて選択的に露光を行う。露光マスク１０３の開口部を通過させ、紫外光などの光１０４を部分的に照射する。そして、照射された領域（第１領域）に架橋反応を生じさせる。露光の様子を図７（Ｂ）に示す。露光マスク１０３は、実施の形態１に示す手順に従って作製する。例えば、アンテナ構成のうち、導電層の線が３本並んでいる箇所は、図形登録ライブラリのうち、ブロックＢ２とブロックＡ２とを組み合わせることでマスクを形成する。
【００８５】
次いで、現像液を用いて、光が照射されていない領域（第２領域）の感光材料膜を選択的に除去する。ここでは、現像液としてジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等を用いることができる。この段階での断面図が図７（Ｃ）に相当し、斜視図が図７（Ｄ）に相当する。
【００８６】
次いで、酸素雰囲気下の紫外線の照射でオゾンを発生させて、第２領域上に僅かに残っている感光材料を分解及び除去する。所謂、ＵＶオゾン処理をここでは３分行う。オゾン処理を行うことで、後に撥液剤を形成する際に撥液剤を第２領域に吸着させやすくすることができる。
【００８７】
次いで、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）蒸気に基板をさらす。こうすることで無機絶縁膜が露呈している第２領域にＨＭＤＳを吸着させる。こうして、図７（Ｅ）の断面工程図及び図７（Ｆ）の斜視図に示すように、ＨＭＤＳが吸着されて撥液性を有する表面１２１が形成される。なお、露光後の感光材料膜１１２上にも僅かにＨＭＤＳが付着することもある。
【００８８】
次いで、図形登録ライブラリから得られる最適な滴下位置と最適な滴下数に従って、第１領域上に流動性を有する組成物、ここでは銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う。銀ナノ粒子を含む導電材料の液体は、銀ナノ粒子をジエチレングリコールモノブチルエーテルに分散させて、銀ナノ粒子が２０ｗｔ％となる濃度の溶液を用いる。また、滴下途中の断面図を図８（Ａ）に示す。図８（Ａ）に示すように、飛翔中の液滴１１４の直径サイズは、第１領域の幅、即ちアンテナの線幅よりも大きい。液滴１１４が被処理面に着弾した直後の被着弾面積は飛翔中の液滴１１４のサイズよりも大きくなる。そして、着弾後しばらくすると、撥液表面を有する第２領域上の液体が第１領域に移動して図８（Ｂ）に示す状態を得ることができる。また、ヘッド１１３の走査が終了した段階での斜視図を図８（Ｃ）に示す。ここでは、図８（Ｃ）中に示す矢印の方向、即ち印刷方向１１５に基板１００を移動させて１回の走査で行っている例を示すが特に限定されない。また、ヘッド１１３は基板の一辺よりも長い長手方向の幅を有している例を示しており、特に限定されない。大面積基板に複数のアンテナを複数形成する場合には、複数のヘッドを用意し、さらに複数回の走査を行うことで一枚の大面積基板への液滴吐出を行えばよい。
【００８９】
次いで、乾燥および焼成を行う。ここでは１２０℃、１０分の乾燥を行った後、２００℃、３０分の焼成を行う。こうして、液滴１１４の直径サイズよりも配線幅が狭い配線１３１を得ることができる。
【００９０】
また、図８（Ａ）に示すように、ヘッド１１３のノズルの間隔、即ち、吐出口の間隔は、アンテナの配線間隔よりも広いにも関わらず、配線間隔の狭いアンテナを形成することができる。
【００９１】
また、本実施例では、ネガ型の感光材料であるＰＶＣｉを用いる例を示したが、ポジ型の感光材料を用いることができる。例えば、ノボラック・ジアゾナフトキノン系レジストを用いることができる。また、その際の現像液としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）を用いればよい。ただし、ポジ型の感光材料を用いる場合には、上記露光マスクを用いることができない。ポジ型の感光材料を用いる場合には、ネガ型の感光材料を露光するマスクと開口部分の位置及び遮光部分の位置が逆となっている露光マスクを用いる。
【００９２】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【実施例２】
【００９３】
実施例１では、アンテナを形成する例を示したが、本実施例では、トランジスタを作製する例を示す。
【００９４】
図９に、逆スタガ型の構造の薄膜トランジスタの断面図の一例を示す。絶縁表面を有する基板２８０上に、逆スタガ型の構造のトランジスタ２９０が設けられている。トランジスタ２９０は、絶縁層２８８、ゲート電極層２８１、半導体層２８２、一導電型を有する半導体層２８３ａ、一導電型を有する半導体層２８３ｂ、ソース電極層２８５、ドレイン電極層２８６を有する。
【００９５】
まず、絶縁表面を有する基板２８０上にゲート電極層２８１を形成する。基板２８０としては、透光性を有する基板、例えばガラス基板、結晶化ガラス基板、もしくはプラスチック基板を用いることができる。プラスチック基板としては、フィルム状のプラスチック基板、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのプラスチック基板が好ましい。また、耐熱性を有するプラスチック基板、例えば直径数ｎｍの無機粒子が有機ポリマーマトリックスに分散した材料をシート状に加工したプラスチック基板を用いてもよい。
【００９６】
ゲート電極層２８１は、液滴吐出法で形成することができ、さらに上述した実施の形態１に示した方法を用いてゲート電極幅の狭いゲート電極層２８１を形成することもできる。例えば、着弾後の液滴の直径が５５μｍである場合、ゲート電極層２８１の線幅を２５μｍとすることができる。また、ダブルゲート構造とする場合、隣り合うゲート電極層２８１の間隔、即ち１つのトランジスタにおける２つのチャネル形成領域の間隔を１５μｍとすることができる。
【００９７】
次いで、ゲート電極層２８１を覆う絶縁層２８８を形成する。絶縁層２８８は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜を用いる。また、絶縁層２８８として、ポリシラザンやシロキサンポリマーを含む溶液を塗布焼成して得られる膜、光硬化性有機樹脂膜、熱硬化性有機樹脂膜などを用いてもよい。絶縁層２８８はトランジスタ２９０のゲート絶縁膜として機能する。
【００９８】
次いで、半導体膜及び一導電型を有する半導体膜を積層形成する。半導体膜は、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や熱ＣＶＤ法で作製される非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様々な半導体を用いることができる。また、半導体膜として、スパッタ法やＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で作製されるＺｎＯや亜鉛ガリウムインジウムの酸化物を用いてもよいが、その場合にはゲート絶縁膜をアルミニウムやチタンを含む酸化物とすることが好ましい。また、半導体膜として塗布法や液滴吐出法や蒸着法で作製されるペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等などの有機材料を用い、有機トランジスタを形成してもよい。
【００９９】
一導電型を有する半導体膜は、ｎ型またはｐ型の不純物が添加されてｎ型またはｐ型の導電型を示す半導体膜を用いる。一導電型を有する半導体膜は、シランガスとフォスフィンガスを用いたＰＣＶＤ法で形成すれば良い。なお、半導体膜としてペンタセンなどの有機材料を用いる場合は、一導電型を有する半導体膜に代えて電荷輸送層を用い、例えば正孔輸送層として機能するトリフェニルジアミン、電子輸送層として機能するオキサジアゾールを用いればよい。
【０１００】
次いで、公知のフォトリソ技術を用いたパターニングを行って、島状の半導体層２８２、一導電型を有する半導体層２８３ａ、２８３ｂを得る。なお、公知のフォトリソ技術に代えて、液滴吐出法や印刷法（凸版、平板、凹版、スクリーンなど）を用いてマスクを形成し、選択的にエッチングを行ってもよい。
【０１０１】
次いで、ソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６を形成する。ソース電極層２８５、及びドレイン電極層２８６は、液滴吐出法で形成することができ、さらに実施の形態１に示した方法を用いて電極幅の狭いソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６を形成することもできる。例えば、上述した実施の形態３に示す手順に従って図５に示す露光マスクを作製し、液滴吐出装置を用いて、電極間隔の狭いソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６を形成する。例えば、着弾後の液滴の直径が５５μｍである場合、ソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６の線幅を２５μｍとすることができる。また、ソース電極層２８５とドレイン電極層２８６の間隔を１５μｍとすることができる。
【０１０２】
次いで、ソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６をマスクとして一導電型を有する半導体層、および半導体層の上部をエッチングして半導体層の一部を露出させる。半導体層の露出させた部分はＴＦＴのチャネル形成領域として機能する箇所である。
【０１０３】
次いで、チャネル形成領域を不純物汚染から防ぐための保護膜を含む層間絶縁膜２８７を形成する。保護膜としては、スパッタ法、またはＰＣＶＤ法により得られる窒化珪素、または窒化酸化珪素を主成分とする材料を用いる。本実施の形態では保護膜を形成した後に水素化処理を行う。また、層間絶縁膜は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いることができる。
【０１０４】
次いで、層間絶縁膜２８７を選択的にエッチングしてドレイン電極層２８６に達する開口を形成する。
【０１０５】
次いで、ドレイン電極層２８６と電気的に接続する導電層２９２を形成する。
【０１０６】
導電層２９２を画素電極として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を作製することができる。また、導電層２９２の端部を覆う隔壁を形成し、導電層２９２上に有機化合物を含む層と電極を積層形成してアクティブマトリクス型の発光表示装置も作製することができる。
【０１０７】
ゲート電極層２８１、ソース電極層２８５、ドレイン電極層２８６、導電層２９２のいずれか一を、上述した実施の形態１乃至４に示す方法を用いて液滴吐出装置で形成することができる。上述した実施の形態１乃至４に示す方法を用いることで工程数を低減することができる。
【０１０８】
図９では、絶縁表面を有する基板２８０上に逆スタガ型の薄膜トランジスタを設けた例を示しているが、スタガ型やプレーナ型等の構造でトランジスタを形成することも可能である。
【０１０９】
また、本実施例は、トランジスタを作製する例を示したが、特に限定されず、本発明を用いて、その他の半導体素子、抵抗素子、記憶素子（不揮発性メモリ、読み出しを専用とするＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）など）、フィルム状の電池などを作製することができる。
【０１１０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。また、本実施例は、実施例１と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【０１１１】
実施例１で作製したアンテナに対してＩＣチップを電気的に接続させることによって、非接触型薄膜集積回路装置（無線ＩＣタグ、ＲＦＩＤ（無線認証、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とも呼ばれる）として用いることができる。
【０１１２】
実施例１で作製したアンテナとして機能する導電層１５１７が設けられたカード状基板１５１８にＩＣチップ１５１６を貼り付けたＩＤカードの例を図１０に示す。アンテナとして機能する導電層１５１７は液滴吐出法で形成されている。このように、ＩＣチップ１５１６は、小型、薄型、軽量であり、多種多様の用途が実現し、物品に貼り付けても、その物品のデザイン性を損なうことがない。
【０１１３】
なお、ＩＣチップ１５１６は、カード状基板１５１８に貼り付ける形態に制約されず、曲面や様々な形状の物品に貼り付けることもできる。図１１にその一例を示すが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等、図１１（Ａ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図１１（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等、図１１（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図１１（Ｄ）参照）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札（図１１（Ｅ）、図１１（Ｆ）参照）等の物品に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。
【０１１４】
無線チップは、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に無線チップを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に無線チップを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。本発明より形成することが可能な無線チップは、基板上に形成した薄膜集積回路を、公知の剥離工程により剥離した後、カバー材に設けるため、小型、薄型、軽量であり、物品に実装しても、デザイン性を損なうことがない。更には、可とう性を有するため、瓶やパイプなど曲面を有するものにも用いることが可能である。
【０１１５】
また、本発明より形成することが可能な無線チップを、物の管理や流通のシステムに応用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、荷札に設けられる無線チップに記録された情報を、ベルトコンベアの脇に設けられたリーダライタで読み取ることで、流通過程及び配達先等の情報が読み出され、商品の検品や荷物の分配を簡単に行うことができる。
【０１１６】
また、ＩＣチップは、半導体基板から切り出したチップではなく、ＴＦＴを用いて形成することもできる。例えば、実施例２に示したＴＦＴを複数用いて回路を構成すればよい。ＴＦＴを用いる場合、同一基板上に回路とアンテナとを形成することもできる。
【０１１７】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。また、本実施例は、実施例１または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【実施例４】
【０１１８】
本実施例では、アクティブマトリクス型の表示パネルを作製する場合、上記実施例２で作製されるＴＦＴをスイッチング素子とした表示パネルを有するモジュールについて、図１２を用いて説明する。図１２は表示パネル９５０１と、回路基板９５０２を組み合わせたモジュールを示している。
【０１１９】
回路基板９５０２には、例えば、コントロール回路９５０４や信号分割回路９５０５などが形成されている。また、表示パネル９５０１と回路基板９５０２とは、接続配線９５０３で接続されている。表示パネル９５０１に実施例２で示すようなＴＦＴを用いた液晶表示パネル、発光表示パネルを適宜用いることができる。
【０１２０】
この表示パネル９５０１は、発光素子が各画素に設けられた画素部９５０６と、走査線駆動回路９５０７、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９５０８を備えている。画素部９５０６のＴＦＴは、実施例２に従って形成する。また、走査線駆動回路９５０７や信号線駆動回路９５０８は、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、基板上にＩＣチップで形成される走査線駆動回路９５０７、信号線駆動回路９５０８を実装する。
【０１２１】
本実施例により、低コストで表示モジュールを形成することが可能である。
【０１２２】
図１２では、表示モジュールとして液晶表示モジュールの例を示したが、これに限られるものではなく、発光表示モジュール、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ；デジタルマイクロミラーデバイス）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ；プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ；フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動表示装置（電子ペーパー）、エレクトロデポジション型画像表示装置等の表示モジュールの配線形成に、本発明を適宜適用することができる。
【０１２３】
配線形成や、ＴＦＴ形成に本発明を用いて完成された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）が挙げられる。ここでは、テレビジョン装置の具体例について、図１３を参照して説明する。
【０１２４】
図１３（Ａ）は、テレビジョン装置のブロック図を示し、図１３（Ｂ）はテレビジョン装置の斜視図を示す。上記実施例に示される表示モジュールにより、液晶テレジビジョン装置やＥＬテレビジョン装置を完成させることができる。
【０１２５】
図１３（Ａ）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９５１６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。
【０１２６】
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９５２１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。
【０１２７】
図１３（Ｂ）に示すように、モジュールを筐体９５３１に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。液晶モジュールに代表されるモジュールにより、表示画面９５３２が形成される。また、スピーカー９５３３、操作スイッチ９５３４などが適宜備えられている。
【０１２８】
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コストダウンを図ることが可能である。また、高精細な表示が可能なテレビジョン装置を作製することが可能である。
【０１２９】
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。
【０１３０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。また、本実施例は、実施例１または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
フォトリソグラフィ法によるエッチング工程数を低減することができるため、材料液のロスおよび廃液量を低減できる。また、材料層が複雑なパターンである場合に適している液滴吐出プロセスを提供できる。また、大量生産上、大型の基板に適している液滴吐出法を用いた製造プロセスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】フローを示す図。
【図２】フローを示す図。
【図３】登録図面ライブラリの一例を示す図。
【図４】マスクの設計図およびラスタデータの一例を示す図。
【図５】マスクの設計図およびラスタデータの一例を示す図。
【図６】マスクの設計図およびラスタデータの一例を示す図。
【図７】工程断面図及び斜視図を示す図。
【図８】工程断面図及び斜視図を示す図。
【図９】トランジスタの断面を示す図。
【図１０】アンテナを有するカードを示す斜視図。
【図１１】電子機器の一例を示す図。
【図１２】電子機器の一例を示す図。
【図１３】電子機器の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ 基板
１０１ 無機絶縁膜
１０２ 感光材料膜
１０３ 露光マスク
１０４ 光
１１１ 登録図面ライブラリ
１１２ 露光後の感光材料膜
１１３ ヘッド
１１４ 液滴
１１５ 印刷方向
１２１ 撥液性を有する表面
１３１ 配線
２８０ 基板
２８１ ゲート電極層
２８２ 半導体層
２８３ａ 一導電型を有する半導体層
２８３ｂ 一導電型を有する半導体層
２８５ ソース電極層
２８６ ドレイン電極層
２８８ 絶縁層
２９０ トランジスタ
２９２ 導電層
４０１ 斜線部分
４０２ 場所
５０１ 斜線部分
５０２ 場所
６０１ 斜線部分
６０２ 場所
１５１６ ＩＣチップ
１５１７ 導電層
１５１８ カード状基板
９５０１ 表示パネル
９５０２ 回路基板
９５０３ 接続配線
９５０４ コントロール回路
９５０５ 信号分割回路
９５０６ 画素部
９５０７ 走査線駆動回路
９５０８ 信号線駆動回路
９５１１ チューナ
９５１２ 映像検波回路
９５１３ 映像信号処理回路
９５１４ コントロール回路
９５１５ 表示パネル
９５１６ 走査線駆動回路
９５１７ 信号線駆動回路
９５１８ 信号分割回路
９５２１ 音声検波回路
９５２２ 音声信号処理回路
９５２３，９５３３ スピーカー
９５２４ 制御回路
９５２５ 入力部
９５３１ 筐体
９５３２ 表示画面
９５３４ 操作スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置や有機発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載した電子機器に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【背景技術】
【０００３】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。
【０００４】
半導体回路を有する電子機器の製造においては、大量生産を効率良く行うため、ウェハー基板ではなくマザーガラス基板を用い、一枚のマザーガラス基板から複数のデバイスを切り出す多面取りがよく行われている。マザーガラス基板のサイズは、１９９０年初頭における第１世代の３００×４００ｍｍから、２０００年には第４世代となり６８０×８８０ｍｍ、若しくは７３０×９２０ｍｍへと大型化して、一枚の基板から複数のデバイス、代表的には表示パネルが取れるように生産技術が進歩してきた。
【０００５】
今後、さらに基板が大型化すると、スピンコート法を用いる成膜方法では、大型の基板を回転させる機構が大規模となる点、材料液のロスおよび廃液量が多い点で大量生産上、不利である。また、矩形の基板をスピンコートさせると回転軸を中心とする円形のムラが塗布膜に生じやすい。また、スクリーン印刷法も装置を基板の大型化に対応させることが困難である。
【０００６】
近年、ピエゾ方式やサーマルジェット方式に代表される液滴吐出技術、あるいは連続式の液滴吐出技術が注目を集めている。この液滴吐出技術は活字、画像の描画に使われてきたが、近年、配線パターン形成などの半導体分野へ応用する試みが始まっている。例えば、液滴吐出技術により配線パターン形成を行う方法が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１２１７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体装置の作製において、まず、ＣＡＤツールによる半導体装置のマスク設計が行われる。このマスク設計は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法などにより様々な材料の積層が行われ、各層を選択的にエッチングするためのマスクを作製するための設計である。
【０００８】
マスクを用いない形成方法である液滴吐出装置、代表的にはインクジェット装置は、データが２値化されて吐出、非吐出のラスタデータを基に材料液滴の吐出位置の制御を行う。インクジェット装置のインクジェットヘッドは、複数の吐出口が一列または複数並べられており、被吐出表面（例えばガラス基板面）とヘッドとを相対的に移動させ、所望の吐出口から液滴を選択的に吐出する。複数の吐出口が並べられた方向は、相対的に移動させる方向と垂直とすることでヘッドの走査が被吐出表面上方で行われる。ラスタデータは、被吐出面を移動させる方向、即ち印刷方向に垂直な方向（行方向）に並べられた複数のデータであり、それらをそれぞれ対応する列に分けることでラスタビットマップとすることもできる。このラスタデータやラスタビットマップを見ても複雑な集積回路の場合、回路構成や配線配置を把握することが困難である。また、複雑な集積回路の場合、最初からラスタデータやラスタビットマップで回路設計することも困難である。
【０００９】
インクジェット装置は、ヘッドの吐出容量や、ノズルから吐出される材料液滴や、基板表面状態などによって形成される着弾後の液滴の径ｄが決定される。材料液滴は、ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていればよく、固体物質を混入させても液滴全体として流動体であればよい。インクジェット装置は、一つのヘッドに複数のノズルが配置されており、相対的にヘッドと被処理基板を移動させることによって走査を行い、ノズルからの材料液滴の吐出或いは非吐出を選択する。例えば、ヘッドを固定して被処理基板を移動させる、或いは、被処理基板を固定してヘッドを移動させて走査を行えばよい。
【００１０】
また、着弾後の液滴の径ｄが決定されると描くことのできる線の線幅もほぼ決定される。従って、インクジェット装置で描くことのできる線幅の細さの限界はヘッドに依存するところが大きい。電気回路の製造において、インクジェット装置を用いて微細な配線などを形成しようとする場合、微細な配線の線幅が描けるヘッドを用意する必要がある。ヘッドはノズル径が小さく精密になればなるほど高い加工精度が要求され、高価な部品となってしまう。また、インクジェット装置を用いて複数の線を狭い間隔で描こうとする場合、インクジェット装置のヘッドから吐出された液滴が被処理面に着弾した際に広がるため、ある一定の面積に対して複数本の線を高密度に形成することが困難である。
【００１１】
また、従来のＣＡＤツールによる半導体装置の設計図を用いる場合、インクジェット装置で形成できるパターンが限られるため、半導体装置の回路の中には、そのまま転用することができない回路も生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題の少なくとも１つを解決するために、ヘッドから吐出された着弾後の液滴の径ｄよりも細い線幅の線を形成するため、予め被処理表面に対して撥液処理や親液処理を行っておけば、微細な線を描くことも可能となる。しかしながら、着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を形成できても、インクジェット装置は、着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を形成するために設計されているものではないため、ヘッドを駆動する機構を用いて着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を含む複雑なパターンを形成することが困難である。
【００１３】
そこで、所望の配線を形成する際、予め、インクジェット装置で吐出して配線を形成できる複数種類の基本パターンを組み合わせて露光領域を設計しておく。
【００１４】
すなわち、従来のＣＡＤツールを用いるのではなく、インクジェット装置で吐出して描くことの可能な基本パターンを複数用意し、それらを組み合わせて所望の集積回路のレイアウトを行う。こうすることによって集積回路のレイアウトの設計時間を短縮することができる。得られたレイアウトを基にして露光マスクを形成する。従って、この露光マスクは、インクジェット装置で吐出される液滴サイズよりも小さいサイズ（５０％以上９０％未満）を１つの単位とする設計規則に従って形成される。そして、被処理表面上に薄い膜厚のネガ型のレジスト膜を形成し、露光マスクを用いて露光を行った後、現像して着弾後の液滴の径よりも幅の細い露光領域にレジスト膜を残存させる。そして、被処理表面の露呈部分に対して撥液処理を行った後、レジスト膜上に材料液滴を滴下する。液滴吐出法により選択的に吐出を行い、着弾後の液滴の径よりも幅の細い配線を形成する。得られる配線の幅は、着弾後の液滴の径ではなく、撥液処理前の露光精度に依存する。
【００１５】
こうすることによって、着弾後の液滴の径よりも幅の細い配線を形成し、かつ、従来のエッチング工程を削減することができる。また、インクジェット法を用いるため、材料を効率よく利用することができる。従来では、金属膜を基板全面に形成した後、フォトリソ技術を用いてウェットエッチングまたはドライエッチングによって選択的に除去した配線を形成していたため、材料のロスが多く、工程も複雑となっていた。また、エッチング条件によっては、エッチングを行う金属膜以外の材料層までエッチングされる恐れがあった。
【００１６】
大量生産を行う上で、従来のエッチング工程を削減することのメリットは大きい。エッチング装置を不要とし、他の材料層へのエッチングの影響を考慮する必要がなくなり、半導体装置の製造に使用できる材料の種類を増やすことができる。
【００１７】
また、ネガ型のレジスト膜を形成することに限定されず、ポジ型のレジスト膜を用いてもよい。ポジ型のレジスト膜を用いる場合は、被処理表面上に薄い膜厚のレジスト膜を形成し、露光マスクを用いて露光を行った後、現像して被処理表面の一部を露呈させ、着弾後の液滴の径よりも幅の細い露呈領域に対して親液処理を行った後、レジストを除去する。液滴吐出法により選択的に吐出を行い、着弾後の液滴の径よりも幅の細い配線を形成する。
【００１８】
また、本発明は、ラスタデータの作成においても、工夫を行っている。描こうとしているパターンに一致する座標マスの全てに吐出を行うラスタデータを作成するのではない。本発明においては、基本パターン及び基本パターンが連続して並ぶ数に合わせて滴下数を間引き、最適の滴下数とする。また、複数の配線の配置も液滴の径よりも細い親液領域を複数並べることによって、１滴を分割して効率よく描画することができる。例えば、太い配線との間隔を着弾後の液滴の径よりも離して細い１本の配線を配置するのではなく、それらの間隔を着弾後の液滴の径よりも近づけることで効率よく描画を行うことができる。
【００１９】
即ち、ラスタデータも露光マスクと同様に、インクジェット装置で吐出される液滴サイズよりも小さいサイズ（５０％以上９０％未満）を１つの単位とする設計規則に従って形成する。こうして、ラスタデータを作成し、そのラスタデータを用いて液滴吐出装置を駆動させることで、着弾後の液滴の径ｄよりも細い線を含む複雑なパターンを形成する。特に、本手法を用いた液滴吐出を行うことで、複雑なパターン、例えば複雑に折れ曲がった電極形状や、枝分かれした電極形状を作製する場合に有用である。
【００２０】
本明細書で開示する発明の構成は、液滴吐出装置を用いて被処理面に着弾させた液滴の径を測定し、前記液滴の径よりも小さい長さを一辺とする矩形要素を決定し、被処理基板の面積に相当する領域を複数の前記矩形要素で分割してＸ座標およびＹ座標に前記矩形要素が複数配置されたデータマップを作成し、複数種類の図形ブロックを有する図形登録ライブラリから図形ブロックを選択して回路設計を行い、前記データマップにそれぞれ図形ブロックを配置して、図形データマップを作成し、前記図形データマップを基に露光マスクを作製し、前記露光マスクを用いて被処理基板上に互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、前記図形データマップ及び前記図形登録ライブラリを基に作成したラスタデータを作成し、前記ラスタデータに従って液滴吐出装置を用いて液滴の吐出を前記第１領域に行う半導体装置の作製方法である。
【００２１】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、予め定めた複数種類の前記図形ブロックが記憶されている。
【００２２】
また、上記構成において、前記第１領域は親液性を有する領域であり、前記第２領域は、撥液性領域である。
【００２３】
また、上記構成において、前記矩形要素の一辺は、液滴の径の５０％以上９０％未満である。
【００２４】
また、他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板上に少なくとも配線を液滴吐出装置で形成する半導体装置の作製方法であり、液滴吐出装置を用いて液滴の径を測定するための基板に、後の工程で被処理面に着弾させる導電材料を含む液滴を滴下し、その径を測定し、前記導電材料を含む液滴の径の５０％以上９０％未満のサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするマスクを形成し、前記マスクを用いて被処理基板上に選択的に親液領域或いは撥液領域を形成し、前記マスクと同じサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするラスタデータを作成し、前記ラスタデータに基づいて導電材料を含む液滴の吐出を行い、液滴の径よりも細い幅を有する配線を形成する半導体装置の作製方法である。
【００２５】
上記構成において、前記液滴吐出装置は、複数のノズルを有するヘッドを備え、前記液滴吐出装置のヘッドの長軸方向と、副走査方向とがなすヘッド傾き角度θを決定し、前記ヘッド傾き角度θに基づいて各ノズルの吐出タイミングを補正した第２のラスタデータを作成し、前記ヘッド傾き角度θを維持したまま、ヘッドと基板を主走査方向または副走査方向に相対的に移動させて前記第２ラスタデータに基づく液滴吐出を行い、絶縁表面を有する基板上に配線を形成する。
【００２６】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、前記第１図形ブロックは、液滴の径よりも幅が広い配線が配置される部分であり、前記第２図形ブロックは、液滴の径よりも幅が狭い配線が配置される部分である。
【００２７】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、例えば、前記第１の図形ブロックに相当する２値データは、１であり、前記第２の図面ブロックが連続して３つ配置されている場合、相当する２値データは、０、１、０である。
【００２８】
また、上記構成において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、例えば、第１の図形ブロックに相当する２値データは、１であり、第２の図面ブロックが連続して５つ配置されている場合、相当する２値データは、０、０、１、０、０である。
【００２９】
また、複数の線を描画する際に、良好な線が形成できる間隔（走査方向に垂直な方向（又は平行な方向）におけるドットピッチｄｐ）の範囲は、着弾後の液滴の径ｄ（ドット径とも呼ぶ）のおよそ０．５〜０．９倍（５０％以上９０％未満）程度であり、本発明では、このサイズをマスクの作成及びラスタデータの作成の一単位としている。一単位を液滴の径の５０％未満の小さいサイズとすると液滴間の間隔が狭すぎて着弾が重なる面積が多くなり、複数の液滴が凝集してしまう。また、一単位を液滴の径の９０％以上のサイズとすると、滴下する液滴同士の間隔が広がってしまい、高密度に複数の配線を描画することが困難となる。本明細書中において、着弾後の液滴の径ｄは、着弾後の形状が円形の場合には直径を指し、着弾後の形状が楕円の場合、短径ではなく長径を指す。また、着弾後の形状は、円形や楕円に限定されず、着弾後の形状が複雑な形状の場合には径ｄは全長を指すものとする。
【００３０】
このドットピッチｄｐを１辺とする面積（走査方向に垂直な方向におけるドットピッチＸｄｐ×走査方向に平行な方向におけるドットピッチＹｄｐ）を１単位としてデータマップを作成し、マスクとラスタデータを作成する。
【００３１】
上述したこれらの手段は単なる設計事項ではなく、液滴吐出装置を用いて配線を形成し、その配線を用いた半導体装置を作製し、駆動させ、発明者らの深い検討の後、発明された事項である。
【００３２】
また、配線に限定されず、アンテナや、半導体素子に用いられる各種部分などに用いることができる。
【発明の効果】
【００３３】
液滴吐出装置から吐出される液滴の着弾面積にあわせて、マスク及びラスタデータを設計するため、液滴吐出装置を用いてパターンを形成する場合に最適な回路レイアウトが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、図１を用いて、マスク作成の手順と、ラスタデータの作成の手順を説明する。
【００３６】
まず、液滴吐出装置を用いて、被処理面に液滴を吐出し、着弾させた液滴の径ｄの測定を行う（Ｓ１０１）。この液滴の径ｄの測定によって、マスク及びラスタデータの設計単位を決定する。
【００３７】
次いで、液滴の径ｄの５０％以上９０％未満のサイズを１単位とする座標を作成する（Ｓ１０２）。ここでは、この１単位をドットピッチと呼び、座標の１ブロック単位をドットピッチｄｐｘ（主走査方向）×ドットピッチｄｐｙ（副走査方向）の正方形要素とする。ただし、座標の１要素は、正方形に限定されず、ｄｐｘ≠ｄｐｙである長方形としてもよい。
【００３８】
次いで、液滴吐出装置を用いて描こうとしている配線の配置などを決めるための回路設計を行う（Ｓ１０３）。ここでは、大まかなレイアウトを考え、どのような回路を形成するかを決定する。
【００３９】
次いで、大まかな回路設計に合わせて、予め登録されている登録図面ライブラリ１１１から登録図面を選択し、それぞれを適宜、合成する（Ｓ１０４）。なお、登録図面ライブラリには、マスクを用いて表面処理を選択的に行った後、液滴吐出法で描くことのできるパターン形状を実施者が予め蓄積しておく。
【００４０】
登録図面の一例を図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）、図３（Ｅ）、及び図３（Ｆ）に示す。また、これらの登録図面にそれぞれ要する座標マスの集合の数も予め決定する。最適な座標マスの数は、吐出する材料及びその粘度などにも依存するため、実際に液滴吐出装置を用いて吐出を行って実施者が予め確認しておく。また、それぞれの座標マスの数から最適な吐出回数や、最適なラスタデータも作成することができる。
【００４１】
また、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）において、登録図面は、正方形要素に対応させているが、特に限定されず、複数の正方形要素のグループを１つの登録図面としてもよい。複数の正方形要素のグループを１つの登録図面とすると、設計する際の実施者の負担を軽減できる。
【００４２】
そして、登録図面を選択し、それぞれを適宜、合成することを繰り返し、それぞれ配置すべき座標に配置することで図形マップを作成して記憶手段へ書き込む（Ｓ１０５）。
【００４３】
こうして記憶した図形マップのデータを利用してマスク及びラスタデータを作成する。
【００４４】
次いで、形成した図形マップに基づいてマスクを作成する（Ｓ１０６）。または、ラスタデータを作成する（Ｓ１０７）。
【００４５】
それぞれマスクとラスタデータは上記ステップを経て形成される。従って、両方とも同じ座標、即ち液滴サイズの５０％以上９０％未満を基にそれぞれ形成されることとなる。液滴吐出装置から吐出される液滴の着弾面積にあわせて、マスク及びラスタデータを設計するため、液滴吐出装置を用いてパターンを形成する場合に最適な回路レイアウトが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
ここでは、被処理面上に導電材料の液滴を吐出するまでのフロー図を図２に説明する。なお、図１と共通の部分は、共通の符号を用いる。ガラス基板の被処理面に銀ナノ粒子を含む液滴を吐出して銀を主成分とする配線を形成する方法を以下に説明する。
【００４７】
まず、被処理面にレジストを塗布する（Ｓ２０１）。レジスト材料はポジ型レジストまたはネガ型レジストを用いる。ここでは、被処理面が無機材料であるガラス基板であり、銀ナノ粒子との密着性を向上させるため、ネガ型レジストを用いる。
【００４８】
次いで、実施の形態１で形成したマスクを露光マスクとして露光を行う（Ｓ２０２）。図４（Ａ）にマスクのレイアウトの一例を示す。露光マスクは、図４（Ａ）の斜線部分４０１が開口部分となるような遮光マスクである。図４（Ａ）では、図３（Ａ）及び図３（Ｄ）に示した図形登録ライブラリから選ばれたブロックパターンＡ１、及びＤ１を座標位置に配置している。
【００４９】
次いで、レジスト膜の現像を行う（Ｓ２０３）。ネガ型レジストであるので露光された領域が残存し、露光されなかった領域のレジストが現像液により除去される。
【００５０】
次いで、露呈している表面の表面改質を行うための表面処理を行う（Ｓ２０４）。ここでの表面処理は、被形成領域表面のぬれ性を調節する処理を指している。被形成物質である固体表面のぬれ性は、表面の化学的性質に影響をうける。流動性を有する組成物に対して、ぬれ性が低い物質であるとその表面は流動性を有する組成物に対してぬれ性の低い領域（以下、低ぬれ性領域ともいう）となり、逆に流動性を有する組成物に対して、ぬれ性の高い物質であるとその表面は、流動性を有する組成物に対してぬれ性の高い領域（以下、高ぬれ性領域ともいう）となる。
【００５１】
例えば、露呈している表面、即ち、配線を形成しない領域（第１領域）をぬれ性の低い領域とし、後の工程で、配線を形成する領域（第２領域）、即ち、第１領域に比べてぬれ性の高い領域に導電材料の液滴を滴下する。ぬれ性の高い領域は、接触角が小さいため、表面上で流動性を有する組成物は広がる。また、それ以外の領域、即ちぬれ性の低い領域は、後の工程で、ぬれ性の低い領域に導電材料の液滴を吐出した場合、接触角が大きいため、液滴をはじく。なお、ここでの表面処理は、後の工程で吐出する流動性を有する組成物に対して、ぬれ性に差を有する第１領域及び第２領域を形成すればよく、特に限定されない。
【００５２】
次いで、ネガ型のレジストを残存させた領域上に流動性を有する組成物、ここでは銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う。ここでは、上記実施の形態１で形成したラスタデータを用いて液滴吐出装置を駆動させ、選択的に導電材料の液滴吐出を行う（Ｓ２０５）。図４（Ｂ）は図４（Ａ）に対応するラスタデータの一例を示している。図４（Ｂ）において、Ｘが印された場所４０２に対応させてそれぞれの位置に液滴を吐出する。ブロックパターンＤ１に対応する箇所にはパターン数と同じ吐出数とし、ブロックパターンＡ１に対応する箇所は、５個連続するピッチにつき、１回の吐出数としている。実施者は、図形登録ライブラリを形成する際に、予め、ブロックパターンＡ１は、Ｙ方向に４個または５個連続させることが好ましく、それらの中央に１滴吐出させることを実測して確認しておく。
【００５３】
液滴吐出装置として、代表的には、インクジェット装置を用いる。インクジェット装置は、Ａ個（Ａ≧２の整数）のノズルを一列に有するヘッドを設けており、被処理体、ここでは基板とヘッドとの相対位置を変化させて液滴を異なるノズルから吐出させる。インクジェット装置は、２値化処理または多値化処理されたデータを基に材料の液滴を吐出する。吐出した後は、乾燥、または焼成により配線を形成する。図４（Ｂ）に示されたラスタデータに従って液滴吐出を行うことで、図４（Ａ）に示された斜線部分４０１に対応したほぼ同一サイズの配線パターンを得ることができる。
【００５４】
以上の工程を経て導電材料のパターンが形成される。即ち、ガラス基板上にネガ型レジスト膜が形成され、その上に銀を主成分とする配線が形成される。
【００５５】
さらにラスタデータを補正することにより、高い精度の吐出制御を実現できる。例えば、吐出位置ずれに起因するパラメータの一つであるヘッドの傾き角度θを考慮したデータ補正を行う。
【００５６】
また、設計効率を向上させるため、インクジェット装置に電気的に接続するコンピュータを設け、そのコンピュータを用いて、図形登録ライブラリを作成し、その図形登録ライブラリから選択した複数の図形を電気回路の設計図面データとし、さらに、設計図面データ及び図形登録ライブラリに基づき自動的に所望のラスタデータを作成するプログラムを作成し、実行してもよい。
【００５７】
また、最初に座標を決定する基準となる被処理面への液滴の着弾面積は、ＣＣＤなどの撮像手段によって自動で撮影し、コンピュータに入力してもよいし、手動でその都度、コンピュータに入力するようにしても良い。また、液滴の粘度、ヘッドの長軸が主走査方向に垂直な方向、即ち副走査方向となす角度θなどのパラメータは、予めメモリ等に記憶しておいても良い。
【００５８】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【００５９】
（実施の形態３）
ここでは、図４とは異なるブロックパターンを用いたマスク設計図の一例及びラスタデータの一例を図５または図６に説明する。
【００６０】
図５（Ａ）は、図面登録ライブラリから選択された３種類のブロックパターンＢ１、Ｃ１、Ｄ１を用いて作成したマスク設計図である。
【００６１】
図５（Ａ）は、薄膜トランジスタのソース配線とドレイン電極とをインクジェット装置で形成する場合のマスク設計図である。図５（Ａ）の斜線部分５０１が開口部分となるような遮光マスクを作製する。
【００６２】
また、図５（Ａ）に対応するラスタデータの一例を図５（Ｂ）に示す。ブロックパターンＤ１に対応する箇所にはパターン数と同じ吐出数（２０）とし、ブロックパターンＣ１に対応する箇所は、３個連続するピッチにつき、１回の吐出数としている。また、Ｃ１とＢ１はＹ方向、即ちヘッドの走査方向の最適ピッチが同じであるため、Ｃ１とＢ１とが合計で３個並べられた領域（４ヶ所）につき、それぞれ１回の吐出数としている。図５（Ｂ）において、Ｘが印された場所５０２に対応させてそれぞれの位置に液滴を吐出する。図５（Ｂ）に示した区画には合計２４滴吐出する。
【００６３】
図５（Ａ）に基づく遮光マスクを用いて被処理基板に表面処理を行って、互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、図５（Ｂ）に示すラスタデータに基づき導電材料を含む液滴吐出を行うと、所望のソース配線とドレイン電極を形成することができる。
【００６４】
本発明により、液滴の径よりも細いドレイン電極を形成することができ、さらに、ソース配線とドレイン電極の間隔を液滴の径よりも狭くすることができる。
【００６５】
また、歯の部分を向かい合わせて配置した２つのくし歯状の電極をインクジェット装置で形成する場合のマスク設計図を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）は、図面登録ライブラリから選択された５種類のブロックパターンＢ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｆ３を用いて作成したマスク設計図である。図６（Ａ）の斜線部分６０１が開口部分となるような遮光マスクを作製する。
【００６６】
また、図６（Ａ）に対応するラスタデータの一例を図６（Ｂ）に示す。ブロックパターンＥ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｆ３に対応する箇所にはパターン数と同じ吐出数としている。また、ブロックパターンＢ２に対応する箇所は、５個連続するピッチにつき、２回の吐出数としている。図６（Ｂ）において、Ｘが印された場所６０２に対応させてそれぞれの位置に液滴を吐出する。図６（Ａ）に基づく遮光マスクを用いて被処理基板に表面処理を行って、互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、図６（Ｂ）に示すラスタデータに基づき導電材料を含む液滴吐出を行うと、歯の部分を向かい合わせて配置した２つのくし歯状の電極を形成することができる。
【００６７】
本発明により、液滴の径よりも細いくし歯電極を形成することができ、さらに、一方のくし歯電極と他方のくし歯電極の間隔を液滴の径よりも狭くすることができる。
【００６８】
ブロックパターンＢ２はＹ方向、即ちヘッドの走査方向に平行な方向に配線が複数本配置される場合に用いることが適している。液滴吐出装置で描くことのできるパターン形状は、ヘッドの走査方向や、ヘッドに設けられたノズル間隔にも依存するため、予め図形登録ライブラリに描画可能なパターンを複数蓄積させておくことが重要である。
【００６９】
例えば、くし歯状の電極を形成する場合には、回路設計レイアウトは、図６（Ａ）に示すような向きに揃えて決定すればよい。ＣＡＤツールを用いて回路レイアウトを決定した後、ラスタデータに変換する場合は、実際に回路レイアウトを基にマスクを作製し、液滴吐出まで行わなければ、所望のパターンを描画できるか確認することや、最適な液滴の滴下数を決定することが困難であった。本発明は、予め液滴吐出によって描画できる図形ブロックを図形登録ライブラリで蓄積させているため、その図形ブロックを組み合わせて形成された回路レイアウトは、液滴吐出装置で描画することができる。また、図形ブロックを基にすれば、ラスタデータを作成する上で必要な最適な液滴の滴下数も決定することができる。
【００７０】
（実施の形態４）
実施の形態２では、ネガ型のレジストを残存させた領域上に銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う例を示したが、ここでは、レジストを除去した後に銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う例を示す。
【００７１】
まず、被処理面にレジストを塗布する。レジスト材料はポジ型レジストまたはネガ型レジストを用いる。ここでは、被処理面がプラスチック基板を用い、レジスト材料としてポジ型レジストを用いる。
【００７２】
次いで、実施の形態１で形成したマスクを露光マスクとして露光を行う。露光マスクは。図４（Ａ）の斜線部分が遮光部分となるような遮光マスクとする。
【００７３】
次いで、レジスト膜の現像を行う。ポジ型レジストであるので露光された領域（第１領域）が現像液により除去され、露光されなかった領域（第２領域）のレジストが残存される。
【００７４】
次いで、露呈している表面の表面改質を行うための表面処理を行う。例えば、露呈している表面、即ち、配線を形成しない領域（第１領域）をぬれ性の低い領域とし、後の工程で、配線を形成する領域（第２領域）、即ち、第１領域に比べてぬれ性の高い領域に導電材料の液滴を滴下する。
【００７５】
次いで、第２領域に残存しているポジ型レジストを除去する。
【００７６】
次いで、第２領域上に流動性を有する組成物、ここでは銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う。ここでも、上記実施の形態１で形成したラスタデータを用いて液滴吐出装置を駆動させ、選択的に導電材料の液滴吐出を行う。
【００７７】
液滴吐出装置として、代表的には、インクジェット装置を用いる。インクジェット装置は、Ａ個（Ａ≧２の整数）のノズルを一列に有するヘッドを設けており、被処理体、ここでは基板とヘッドとの相対位置を変化させて液滴を異なるノズルから吐出させる。インクジェット装置は、２値化処理または多値化処理されたデータを基に材料の液滴を吐出する。吐出した後は、乾燥、または焼成により配線を形成する。
【００７８】
以上の工程を経て導電材料のパターンが形成される。即ち、プラスチック基板上に銀を主成分とする配線が形成される。本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、着弾後の液滴の径よりも幅の狭い配線を形成することができ、さらに隣り合う配線との配線間隔も着弾後の液滴の径よりも狭くすることができる。
【００７９】
なお、本実施の形態４は、本実施の形態１と比較して、露光後のポジ型レジストを除去する工程が多い。しかし、本実施の形態４は、従来のエッチング工程に比べて、工程数を削減することができる。
【００８０】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【実施例１】
【００８１】
本実施例では、基板上にフォトマスクを用いて塗れ性の異なる領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電層を形成してアンテナを形成する方法について、図７、及び図８を用いて説明する。図７（Ａ）、（Ｄ）、及び（Ｆ）は、アンテナを形成する過程での基板の斜視図であり、”Ａ”−”Ｂ”における断面図を図７（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｅ）に示す。
【００８２】
まず、基板１００上に無機絶縁膜１０１を形成する。基板１００としては、ガラス基板や石英基板を用いればよい。また、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てもよい。また、前述の基板の他にシリコン基板を用いてもよい。また、無機絶縁膜１０１としては、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。ここでは下地膜として単層構造を用いた例を示すが、前記絶縁膜を２層以上積層させた構造を用いても良い。なお、基板の凹凸や、基板からの不純物拡散が問題にならないのであれば、特に下地絶縁膜を形成しなくてもよい。
【００８３】
次いで、無機絶縁膜１０１上に感光材料膜１０２を形成する。感光材料膜１０２は、スピンコーティング法、スプレー法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成する。また、感光材料膜１０２は、ネガ型のレジスト材料、或いはポジ型のレジスト材料を用いる。本実施例では、ポリビニルシンナメート（ＰＶＣｉ）を溶媒に溶解させた溶液をスピンコーティング法により感光材料膜１０２を形成する。なお、溶媒としてはメチルエチルケトンを用い、ＰＶＣｉの濃度が１ｗｔ％となる溶液を用いている。溶媒の材料、及び濃度は特に限定されない。また、焼成温度は、１２０℃の加熱処理を１０分行い、溶媒を蒸発させる。この段階での斜視図を図７（Ａ）に示す。なお、図７（Ａ）では無機絶縁膜は図示していない。
【００８４】
次いで、露光マスク１０３を用いて選択的に露光を行う。露光マスク１０３の開口部を通過させ、紫外光などの光１０４を部分的に照射する。そして、照射された領域（第１領域）に架橋反応を生じさせる。露光の様子を図７（Ｂ）に示す。露光マスク１０３は、実施の形態１に示す手順に従って作製する。例えば、アンテナ構成のうち、導電層の線が３本並んでいる箇所は、図形登録ライブラリのうち、ブロックＢ２とブロックＡ２とを組み合わせることでマスクを形成する。
【００８５】
次いで、現像液を用いて、光が照射されていない領域（第２領域）の感光材料膜を選択的に除去する。ここでは、現像液としてジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等を用いることができる。この段階での断面図が図７（Ｃ）に相当し、斜視図が図７（Ｄ）に相当する。
【００８６】
次いで、酸素雰囲気下の紫外線の照射でオゾンを発生させて、第２領域上に僅かに残っている感光材料を分解及び除去する。所謂、ＵＶオゾン処理をここでは３分行う。オゾン処理を行うことで、後に撥液剤を形成する際に撥液剤を第２領域に吸着させやすくすることができる。
【００８７】
次いで、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）蒸気に基板をさらす。こうすることで無機絶縁膜が露呈している第２領域にＨＭＤＳを吸着させる。こうして、図７（Ｅ）の断面工程図及び図７（Ｆ）の斜視図に示すように、ＨＭＤＳが吸着されて撥液性を有する表面１２１が形成される。なお、露光後の感光材料膜１１２上にも僅かにＨＭＤＳが付着することもある。
【００８８】
次いで、図形登録ライブラリから得られる最適な滴下位置と最適な滴下数に従って、第１領域上に流動性を有する組成物、ここでは銀ナノ粒子を含む導電材料の液滴吐出を行う。銀ナノ粒子を含む導電材料の液体は、銀ナノ粒子をジエチレングリコールモノブチルエーテルに分散させて、銀ナノ粒子が２０ｗｔ％となる濃度の溶液を用いる。また、滴下途中の断面図を図８（Ａ）に示す。図８（Ａ）に示すように、飛翔中の液滴１１４の直径サイズは、第１領域の幅、即ちアンテナの線幅よりも大きい。液滴１１４が被処理面に着弾した直後の被着弾面積は飛翔中の液滴１１４のサイズよりも大きくなる。そして、着弾後しばらくすると、撥液表面を有する第２領域上の液体が第１領域に移動して図８（Ｂ）に示す状態を得ることができる。また、ヘッド１１３の走査が終了した段階での斜視図を図８（Ｃ）に示す。ここでは、図８（Ｃ）中に示す矢印の方向、即ち印刷方向１１５に基板１００を移動させて１回の走査で行っている例を示すが特に限定されない。また、ヘッド１１３は基板の一辺よりも長い長手方向の幅を有している例を示しており、特に限定されない。大面積基板に複数のアンテナを複数形成する場合には、複数のヘッドを用意し、さらに複数回の走査を行うことで一枚の大面積基板への液滴吐出を行えばよい。
【００８９】
次いで、乾燥および焼成を行う。ここでは１２０℃、１０分の乾燥を行った後、２００℃、３０分の焼成を行う。こうして、液滴１１４の直径サイズよりも配線幅が狭い配線１３１を得ることができる。
【００９０】
また、図８（Ａ）に示すように、ヘッド１１３のノズルの間隔、即ち、吐出口の間隔は、アンテナの配線間隔よりも広いにも関わらず、配線間隔の狭いアンテナを形成することができる。
【００９１】
また、本実施例では、ネガ型の感光材料であるＰＶＣｉを用いる例を示したが、ポジ型の感光材料を用いることができる。例えば、ノボラック・ジアゾナフトキノン系レジストを用いることができる。また、その際の現像液としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）を用いればよい。ただし、ポジ型の感光材料を用いる場合には、上記露光マスクを用いることができない。ポジ型の感光材料を用いる場合には、ネガ型の感光材料を露光するマスクと開口部分の位置及び遮光部分の位置が逆となっている露光マスクを用いる。
【００９２】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【実施例２】
【００９３】
実施例１では、アンテナを形成する例を示したが、本実施例では、トランジスタを作製する例を示す。
【００９４】
図９に、逆スタガ型の構造の薄膜トランジスタの断面図の一例を示す。絶縁表面を有する基板２８０上に、逆スタガ型の構造のトランジスタ２９０が設けられている。トランジスタ２９０は、絶縁層２８８、ゲート電極層２８１、半導体層２８２、一導電型を有する半導体層２８３ａ、一導電型を有する半導体層２８３ｂ、ソース電極層２８５、ドレイン電極層２８６を有する。
【００９５】
まず、絶縁表面を有する基板２８０上にゲート電極層２８１を形成する。基板２８０としては、透光性を有する基板、例えばガラス基板、結晶化ガラス基板、もしくはプラスチック基板を用いることができる。プラスチック基板としては、フィルム状のプラスチック基板、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのプラスチック基板が好ましい。また、耐熱性を有するプラスチック基板、例えば直径数ｎｍの無機粒子が有機ポリマーマトリックスに分散した材料をシート状に加工したプラスチック基板を用いてもよい。
【００９６】
ゲート電極層２８１は、液滴吐出法で形成することができ、さらに上述した実施の形態１に示した方法を用いてゲート電極幅の狭いゲート電極層２８１を形成することもできる。例えば、着弾後の液滴の直径が５５μｍである場合、ゲート電極層２８１の線幅を２５μｍとすることができる。また、ダブルゲート構造とする場合、隣り合うゲート電極層２８１の間隔、即ち１つのトランジスタにおける２つのチャネル形成領域の間隔を１５μｍとすることができる。
【００９７】
次いで、ゲート電極層２８１を覆う絶縁層２８８を形成する。絶縁層２８８は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜を用いる。また、絶縁層２８８として、ポリシラザンやシロキサンポリマーを含む溶液を塗布焼成して得られる膜、光硬化性有機樹脂膜、熱硬化性有機樹脂膜などを用いてもよい。絶縁層２８８はトランジスタ２９０のゲート絶縁膜として機能する。
【００９８】
次いで、半導体膜及び一導電型を有する半導体膜を積層形成する。半導体膜は、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や熱ＣＶＤ法で作製される非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様々な半導体を用いることができる。また、半導体膜として、スパッタ法やＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で作製されるＺｎＯや亜鉛ガリウムインジウムの酸化物を用いてもよいが、その場合にはゲート絶縁膜をアルミニウムやチタンを含む酸化物とすることが好ましい。また、半導体膜として塗布法や液滴吐出法や蒸着法で作製されるペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等などの有機材料を用い、有機トランジスタを形成してもよい。
【００９９】
一導電型を有する半導体膜は、ｎ型またはｐ型の不純物が添加されてｎ型またはｐ型の導電型を示す半導体膜を用いる。一導電型を有する半導体膜は、シランガスとフォスフィンガスを用いたＰＣＶＤ法で形成すれば良い。なお、半導体膜としてペンタセンなどの有機材料を用いる場合は、一導電型を有する半導体膜に代えて電荷輸送層を用い、例えば正孔輸送層として機能するトリフェニルジアミン、電子輸送層として機能するオキサジアゾールを用いればよい。
【０１００】
次いで、公知のフォトリソ技術を用いたパターニングを行って、島状の半導体層２８２、一導電型を有する半導体層２８３ａ、２８３ｂを得る。なお、公知のフォトリソ技術に代えて、液滴吐出法や印刷法（凸版、平板、凹版、スクリーンなど）を用いてマスクを形成し、選択的にエッチングを行ってもよい。
【０１０１】
次いで、ソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６を形成する。ソース電極層２８５、及びドレイン電極層２８６は、液滴吐出法で形成することができ、さらに実施の形態１に示した方法を用いて電極幅の狭いソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６を形成することもできる。例えば、上述した実施の形態３に示す手順に従って図５に示す露光マスクを作製し、液滴吐出装置を用いて、電極間隔の狭いソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６を形成する。例えば、着弾後の液滴の直径が５５μｍである場合、ソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６の線幅を２５μｍとすることができる。また、ソース電極層２８５とドレイン電極層２８６の間隔を１５μｍとすることができる。
【０１０２】
次いで、ソース電極層２８５及びドレイン電極層２８６をマスクとして一導電型を有する半導体層、および半導体層の上部をエッチングして半導体層の一部を露出させる。半導体層の露出させた部分はＴＦＴのチャネル形成領域として機能する箇所である。
【０１０３】
次いで、チャネル形成領域を不純物汚染から防ぐための保護膜を含む層間絶縁膜２８７を形成する。保護膜としては、スパッタ法、またはＰＣＶＤ法により得られる窒化珪素、または窒化酸化珪素を主成分とする材料を用いる。本実施の形態では保護膜を形成した後に水素化処理を行う。また、層間絶縁膜は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いることができる。
【０１０４】
次いで、層間絶縁膜２８７を選択的にエッチングしてドレイン電極層２８６に達する開口を形成する。
【０１０５】
次いで、ドレイン電極層２８６と電気的に接続する導電層２９２を形成する。
【０１０６】
導電層２９２を画素電極として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を作製することができる。また、導電層２９２の端部を覆う隔壁を形成し、導電層２９２上に有機化合物を含む層と電極を積層形成してアクティブマトリクス型の発光表示装置も作製することができる。
【０１０７】
ゲート電極層２８１、ソース電極層２８５、ドレイン電極層２８６、導電層２９２のいずれか一を、上述した実施の形態１乃至４に示す方法を用いて液滴吐出装置で形成することができる。上述した実施の形態１乃至４に示す方法を用いることで工程数を低減することができる。
【０１０８】
図９では、絶縁表面を有する基板２８０上に逆スタガ型の薄膜トランジスタを設けた例を示しているが、スタガ型やプレーナ型等の構造でトランジスタを形成することも可能である。
【０１０９】
また、本実施例は、トランジスタを作製する例を示したが、特に限定されず、本発明を用いて、その他の半導体素子、抵抗素子、記憶素子（不揮発性メモリ、読み出しを専用とするＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）など）、フィルム状の電池などを作製することができる。
【０１１０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。また、本実施例は、実施例１と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【０１１１】
実施例１で作製したアンテナに対してＩＣチップを電気的に接続させることによって、非接触型薄膜集積回路装置（無線ＩＣタグ、ＲＦＩＤ（無線認証、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とも呼ばれる）として用いることができる。
【０１１２】
実施例１で作製したアンテナとして機能する導電層１５１７が設けられたカード状基板１５１８にＩＣチップ１５１６を貼り付けたＩＤカードの例を図１０に示す。アンテナとして機能する導電層１５１７は液滴吐出法で形成されている。このように、ＩＣチップ１５１６は、小型、薄型、軽量であり、多種多様の用途が実現し、物品に貼り付けても、その物品のデザイン性を損なうことがない。
【０１１３】
なお、ＩＣチップ１５１６は、カード状基板１５１８に貼り付ける形態に制約されず、曲面や様々な形状の物品に貼り付けることもできる。図１１にその一例を示すが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等、図１１（Ａ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図１１（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等、図１１（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図１１（Ｄ）参照）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札（図１１（Ｅ）、図１１（Ｆ）参照）等の物品に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。
【０１１４】
無線チップは、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に無線チップを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に無線チップを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。本発明より形成することが可能な無線チップは、基板上に形成した薄膜集積回路を、公知の剥離工程により剥離した後、カバー材に設けるため、小型、薄型、軽量であり、物品に実装しても、デザイン性を損なうことがない。更には、可とう性を有するため、瓶やパイプなど曲面を有するものにも用いることが可能である。
【０１１５】
また、本発明より形成することが可能な無線チップを、物の管理や流通のシステムに応用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、荷札に設けられる無線チップに記録された情報を、ベルトコンベアの脇に設けられたリーダライタで読み取ることで、流通過程及び配達先等の情報が読み出され、商品の検品や荷物の分配を簡単に行うことができる。
【０１１６】
また、ＩＣチップは、半導体基板から切り出したチップではなく、ＴＦＴを用いて形成することもできる。例えば、実施例２に示したＴＦＴを複数用いて回路を構成すればよい。ＴＦＴを用いる場合、同一基板上に回路とアンテナとを形成することもできる。
【０１１７】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。また、本実施例は、実施例１または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【実施例４】
【０１１８】
本実施例では、アクティブマトリクス型の表示パネルを作製する場合、上記実施例２で作製されるＴＦＴをスイッチング素子とした表示パネルを有するモジュールについて、図１２を用いて説明する。図１２は表示パネル９５０１と、回路基板９５０２を組み合わせたモジュールを示している。
【０１１９】
回路基板９５０２には、例えば、コントロール回路９５０４や信号分割回路９５０５などが形成されている。また、表示パネル９５０１と回路基板９５０２とは、接続配線９５０３で接続されている。表示パネル９５０１に実施例２で示すようなＴＦＴを用いた液晶表示パネル、発光表示パネルを適宜用いることができる。
【０１２０】
この表示パネル９５０１は、発光素子が各画素に設けられた画素部９５０６と、走査線駆動回路９５０７、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９５０８を備えている。画素部９５０６のＴＦＴは、実施例２に従って形成する。また、走査線駆動回路９５０７や信号線駆動回路９５０８は、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、基板上にＩＣチップで形成される走査線駆動回路９５０７、信号線駆動回路９５０８を実装する。
【０１２１】
本実施例により、低コストで表示モジュールを形成することが可能である。
【０１２２】
図１２では、表示モジュールとして液晶表示モジュールの例を示したが、これに限られるものではなく、発光表示モジュール、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ；デジタルマイクロミラーデバイス）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ；プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ；フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動表示装置（電子ペーパー）、エレクトロデポジション型画像表示装置等の表示モジュールの配線形成に、本発明を適宜適用することができる。
【０１２３】
配線形成や、ＴＦＴ形成に本発明を用いて完成された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）が挙げられる。ここでは、テレビジョン装置の具体例について、図１３を参照して説明する。
【０１２４】
図１３（Ａ）は、テレビジョン装置のブロック図を示し、図１３（Ｂ）はテレビジョン装置の斜視図を示す。上記実施例に示される表示モジュールにより、液晶テレジビジョン装置やＥＬテレビジョン装置を完成させることができる。
【０１２５】
図１３（Ａ）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９５１６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。
【０１２６】
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９５２１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。
【０１２７】
図１３（Ｂ）に示すように、モジュールを筐体９５３１に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。液晶モジュールに代表されるモジュールにより、表示画面９５３２が形成される。また、スピーカー９５３３、操作スイッチ９５３４などが適宜備えられている。
【０１２８】
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コストダウンを図ることが可能である。また、高精細な表示が可能なテレビジョン装置を作製することが可能である。
【０１２９】
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。
【０１３０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。また、本実施例は、実施例１または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
フォトリソグラフィ法によるエッチング工程数を低減することができるため、材料液のロスおよび廃液量を低減できる。また、材料層が複雑なパターンである場合に適している液滴吐出プロセスを提供できる。また、大量生産上、大型の基板に適している液滴吐出法を用いた製造プロセスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】フローを示す図。
【図２】フローを示す図。
【図３】登録図面ライブラリの一例を示す図。
【図４】マスクの設計図およびラスタデータの一例を示す図。
【図５】マスクの設計図およびラスタデータの一例を示す図。
【図６】マスクの設計図およびラスタデータの一例を示す図。
【図７】工程断面図及び斜視図を示す図。
【図８】工程断面図及び斜視図を示す図。
【図９】トランジスタの断面を示す図。
【図１０】アンテナを有するカードを示す斜視図。
【図１１】電子機器の一例を示す図。
【図１２】電子機器の一例を示す図。
【図１３】電子機器の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ 基板
１０１ 無機絶縁膜
１０２ 感光材料膜
１０３ 露光マスク
１０４ 光
１１１ 登録図面ライブラリ
１１２ 露光後の感光材料膜
１１３ ヘッド
１１４ 液滴
１１５ 印刷方向
１２１ 撥液性を有する表面
１３１ 配線
２８０ 基板
２８１ ゲート電極層
２８２ 半導体層
２８３ａ 一導電型を有する半導体層
２８３ｂ 一導電型を有する半導体層
２８５ ソース電極層
２８６ ドレイン電極層
２８８ 絶縁層
２９０ トランジスタ
２９２ 導電層
４０１ 斜線部分
４０２ 場所
５０１ 斜線部分
５０２ 場所
６０１ 斜線部分
６０２ 場所
１５１６ ＩＣチップ
１５１７ 導電層
１５１８ カード状基板
９５０１ 表示パネル
９５０２ 回路基板
９５０３ 接続配線
９５０４ コントロール回路
９５０５ 信号分割回路
９５０６ 画素部
９５０７ 走査線駆動回路
９５０８ 信号線駆動回路
９５１１ チューナ
９５１２ 映像検波回路
９５１３ 映像信号処理回路
９５１４ コントロール回路
９５１５ 表示パネル
９５１６ 走査線駆動回路
９５１７ 信号線駆動回路
９５１８ 信号分割回路
９５２１ 音声検波回路
９５２２ 音声信号処理回路
９５２３，９５３３ スピーカー
９５２４ 制御回路
９５２５ 入力部
９５３１ 筐体
９５３２ 表示画面
９５３４ 操作スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出装置を用いて被処理面に着弾させた液滴の径を測定し、
前記液滴の径よりも小さい長さを一辺とする矩形要素を決定し、
被処理基板の面積に相当する領域を複数の前記矩形要素で分割してＸ座標およびＹ座標に前記矩形要素が複数配置されたデータマップを作成し、
複数種類の図形ブロックを有する図形登録ライブラリから図形ブロックを選択して回路設計を行い、前記データマップにそれぞれ図形ブロックを配置して、図形データマップを作成し、
前記図形データマップを基に露光マスクを作製し、
前記露光マスクを用いて被処理基板上に互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、
前記図形データマップ及び前記図形登録ライブラリを基に作成したラスタデータを作成し、
前記ラスタデータに従って液滴吐出装置を用いて液滴の吐出を前記第１領域に行う半導体装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、前記図形登録ライブラリは、予め定めた複数種類の前記図形ブロックが記憶されてい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、前記第１領域は親液性を有する領域であり、前記第２領域は、撥液性領域である半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記矩形要素の一辺は、液滴の径の５０％以上９０％未満である半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、
前記第１図形ブロックは、液滴の径よりも幅が広い配線が配置される部分であり、
前記第２図形ブロックは、液滴の径よりも幅が狭い配線が配置される部分である半導体装置の作製方法。
【請求項６】
絶縁表面を有する基板上に少なくとも配線を液滴吐出装置で形成する半導体装置の作製方法であり、
液滴吐出装置を用いて液滴の径を測定するための基板に、後の工程で被処理面に着弾させる導電材料を含む液滴を滴下し、その径を測定し、
前記導電材料を含む液滴の径の５０％以上９０％未満のサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするマスクを形成し、
前記マスクを用いて被処理基板上に選択的に親液領域或いは撥液領域を形成し、
前記マスクと同じサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするラスタデータを作成し、
前記ラスタデータに基づいて導電材料を含む液滴の吐出を行い、液滴の径よりも細い幅を有する配線を形成する半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記液滴吐出装置は、複数のノズルを有するヘッドを備え、
前記液滴吐出装置のヘッドの長軸方向と、副走査方向とがなすヘッド傾き角度θを決定し、
前記ヘッド傾き角度θに基づいて各ノズルの吐出タイミングを補正した第２のラスタデータを作成し、
前記ヘッド傾き角度θを維持したまま、ヘッドと基板を主走査方向または副走査方向に相対的に移動させて前記第２ラスタデータに基づく液滴吐出を行い、絶縁表面を有する基板上に配線を形成する半導体装置の作製方法。
【請求項１】
液滴吐出装置を用いて被処理面に着弾させた液滴の径を測定し、
前記液滴の径よりも小さい長さを一辺とする矩形要素を決定し、
被処理基板の面積に相当する領域を複数の前記矩形要素で分割してＸ座標およびＹ座標に前記矩形要素が複数配置されたデータマップを作成し、
複数種類の図形ブロックを有する図形登録ライブラリから図形ブロックを選択して回路設計を行い、前記データマップにそれぞれ図形ブロックを配置して、図形データマップを作成し、
前記図形データマップを基に露光マスクを作製し、
前記露光マスクを用いて被処理基板上に互いにぬれ性の異なる第１領域及び第２領域を形成し、
前記図形データマップ及び前記図形登録ライブラリを基に作成したラスタデータを作成し、
前記ラスタデータに従って液滴吐出装置を用いて液滴の吐出を前記第１領域に行う半導体装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、前記図形登録ライブラリは、予め定めた複数種類の前記図形ブロックが記憶されてい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、前記第１領域は親液性を有する領域であり、前記第２領域は、撥液性領域である半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記矩形要素の一辺は、液滴の径の５０％以上９０％未満である半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１において、前記図形登録ライブラリは、少なくとも第１図形ブロックと、第２図形ブロックとを有し、
前記第１図形ブロックは、液滴の径よりも幅が広い配線が配置される部分であり、
前記第２図形ブロックは、液滴の径よりも幅が狭い配線が配置される部分である半導体装置の作製方法。
【請求項６】
絶縁表面を有する基板上に少なくとも配線を液滴吐出装置で形成する半導体装置の作製方法であり、
液滴吐出装置を用いて液滴の径を測定するための基板に、後の工程で被処理面に着弾させる導電材料を含む液滴を滴下し、その径を測定し、
前記導電材料を含む液滴の径の５０％以上９０％未満のサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするマスクを形成し、
前記マスクを用いて被処理基板上に選択的に親液領域或いは撥液領域を形成し、
前記マスクと同じサイズを一辺とする矩形要素を１単位とするラスタデータを作成し、
前記ラスタデータに基づいて導電材料を含む液滴の吐出を行い、液滴の径よりも細い幅を有する配線を形成する半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記液滴吐出装置は、複数のノズルを有するヘッドを備え、
前記液滴吐出装置のヘッドの長軸方向と、副走査方向とがなすヘッド傾き角度θを決定し、
前記ヘッド傾き角度θに基づいて各ノズルの吐出タイミングを補正した第２のラスタデータを作成し、
前記ヘッド傾き角度θを維持したまま、ヘッドと基板を主走査方向または副走査方向に相対的に移動させて前記第２ラスタデータに基づく液滴吐出を行い、絶縁表面を有する基板上に配線を形成する半導体装置の作製方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１９３０６１（Ｐ２００８−１９３０６１Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３１５１１（Ｐ２００７−３３１５１１）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【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２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【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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