絶縁膜及び半導体装置の作製方法
【課題】複数の空孔を有する絶縁膜の形成方法を提案する。また、高集積化された半導体装置の歩留まり高い作製方法を提案する。
【解決手段】層間絶縁膜の低誘電率化の方法として、レーザ光を用いて層間絶縁膜中に複数の空孔を作成形成してすることにより、多孔質の絶縁膜を形成することを特徴とする。また、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いて、前記多孔質の絶縁膜に導電性粒子を含む組成物を吐出し、焼成して配線を形成する。レーザ光としては、超短パルスレーザーレーザ光を用いることが好ましい。
【解決手段】層間絶縁膜の低誘電率化の方法として、レーザ光を用いて層間絶縁膜中に複数の空孔を作成形成してすることにより、多孔質の絶縁膜を形成することを特徴とする。また、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いて、前記多孔質の絶縁膜に導電性粒子を含む組成物を吐出し、焼成して配線を形成する。レーザ光としては、超短パルスレーザーレーザ光を用いることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを用いた多孔質の絶縁膜の作製方法と、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いた配線基板、及び半導体素子を有する半導体装置の作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩ（大規模集積回路）において、高集積化のための半導体素子の各部位を構成する膜の薄膜化により、多層配線間での信号遅延が高速化の障害となっている。この信号遅延は、配線抵抗値と配線間容量に依存するため、ＬＳＩの更なる高性能化には、より低抵抗な配線材料と低誘電率な層間絶縁膜材料の導入が求められている。
【０００３】
配線の低抵抗化に関しては、従来のアルミニウム（Ａｌ）に代わり、より低抵抗な銅（Ｃｕ）配線の検討が本格化しており、配線プロセスも従来のＡｌギャップフィル法からＣｕダマシン法へと移行している。Ｃｕダマシン法では、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）プロセスが用いられている。ＣＭＰは、Ｃｕ配線上に形成された余分なＣｕを、基板に荷重をかけながらスラリとパッドを使って研磨除去する方法である。
【０００４】
一方、配線間容量の低減に関しては、従来の酸化珪素（ＳｉＯ２）膜から、より誘電率の低い有機材料、無機材料が盛んに提案、検討されている。層間絶縁膜の比誘電率を低下させるためには、分極率と密度を小さくすることが考えられる。
【０００５】
有機材料は、容積あたりの分極率が酸化珪素膜に比べて小さい。このため、比誘電率が低くなる。従って、有機材料や、シロキサンと有機分子をハイブリッド化させた材料を用いることで、層間絶縁膜の比誘電率の低下を施したものがある。また、Ｃ−Ｆ結合を有するパーフルオロカーボンポリマー（ポリテトラフルオロエチレン等）の分極率が最小であるため、該材料を用いて層間絶縁膜を形成し、比誘電率の低下を施したものがある。（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００６】
また、比誘電率を低下させるために、低密度化、すなわち膜構造を多孔質化することが検討されている。多孔質化は、比誘電率２以下を実現する方法として、注目さている。
【０００７】
上記比誘電率の低い層間絶縁膜の作製方法としては、プラズマＣＶＤ法やスピン塗布法等が用いられている。
【非特許文献１】「ニッケイマイクロデバイス」，日経ＢＰ社，２００４年，１１月号，ｐｐ．５８〜６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、Ｃｕダマシン法では、ＣＭＰプロセスが用いられている。このため、層間絶縁膜は、上からの圧力やせん断応力などのストレスがかかる。そのため、ＣＭＰプロセスに耐えうる層間絶縁膜の機械強度と、上下層との密着性の低下が問題となる。
【０００９】
また、Ｃｕダマシン法は、研磨工程がある。このため、表示装置のような大面積基板上の半導体素子の作製工程では、研磨のバラツキが生じやすい。このため、配線の短絡、配線膜厚のバラツキ等の問題が生じ、歩留まり高く半導体装置を作製することが困難である。
【００１０】
一方、複数の空孔を有する絶縁膜（多孔質の絶縁膜）は、膜内に複数の空孔を有しているため、エッチングや異種材料との界面状態が問題となる。具体的には、コンタクトホールを形成する際に、エッチングガスが空孔を介して絶縁膜中に拡散し、絶縁膜内部で反応し、不純物の付着や絶縁膜中のエッチングが進行する可能性がある。この結果、歩留まり高く半導体装置を作製することが困難である。
【００１１】
また、多孔質の絶縁膜は、機械強度は著しく低いため、低誘電率化とＣＭＰ工程に耐えられる強度を有することとの両立は困難を極め、歩留まりの低下を招く。
【００１２】
また、基板上に熱処理によって蒸発する分子を混入した材料を塗布し加熱して多孔質の絶縁膜を作製する方法では、空孔の形及び大きさが一定にならない。また、複数の空孔がつながり、より大きな空孔になることで、ミクロ領域での膜厚分布のばらつき等の問題が生じる。この結果、層間絶縁膜の比誘電率が部分的に異なり、半導体装置のバラツキが生じるという問題がある。
【００１３】
本発明は、以上の問題点を鑑み、複数の空孔を有する絶縁膜の新規の形成方法を提案する。また、歩留まり高く高集積化された半導体装置の作製方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、レーザ光を用いて絶縁膜中に複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することを要旨とする。また、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いて、導電性粒子を含む組成物を吐出し、焼成して配線を形成することを可能とする。レーザ光としては、超短パルスレーザ光（以下、ｆｓレーザと称す。）を用いることが好ましい。
【００１５】
本発明により、有機、無機材料に関わらず絶縁膜を低誘電率化することが可能である。また、多孔質の絶縁膜の複数の空孔の大きさ、径、密度、形状等を制御することが可能となる。また、複数の空孔の大きさの形成位置を制御出来るため、複数の空孔がつながることが無く、均一な密度の絶縁膜を形成することができる。また、ＣＭＰ工程を用いた後に複数の空孔を形成することが可能となり、複数の空孔による機械強度の低下についての問題点は解決される。
【００１６】
また、レーザ光を照射して空孔を形成するため、規則的に配置された空孔やランダムに配置された空孔を形成することが可能である。
【００１７】
更には、部分的に空孔の密度を変化させることが可能である。このため、多層配線の間に形成される絶縁膜において、空孔の密度を高め、比誘電率を低下させることが可能である。このとき、部分的にレーザ光を照射して、空孔の密度を高めても良い。また、第１の条件でレーザ光を照射して絶縁膜全体に均一な密度の空孔を形成した後、第２の条件でレーザ光を照射して部分的に空孔の密度を高めても良い。
【００１８】
また、空孔の形状を制御することが可能であるため、球状の空孔、連続的に繋がった構造の空孔を形成することが可能である。
【００１９】
本発明の一は、基板上に第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜に超短パルスレーザから射出されるレーザ光を照射して複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することを特徴とする絶縁膜の形成方法である。
【００２０】
また、本発明の一は、基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜に超短パルスレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記多孔質の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成し、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法である。
【００２１】
また、本発明の一は、基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成した後、前記第１の絶縁膜に超短パルスレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法である。
【００２２】
前記複数の空孔の径は、１〜２０００ｎｍであることを特徴とする。
【００２３】
また、前記第１の絶縁膜は、前記レーザ光を透過する材料で形成する。
【００２４】
また、前記第２の導電膜は、前記導電性粒子が不規則に重なり合って形成されている。
【００２５】
また、本発明の絶縁膜を有する半導体素子としては、ＴＦＴ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタ、有機半導体トランジスタ、ＭＩＭ素子、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、容量素子、抵抗素子等が挙げられる。また、ＴＦＴとしては、順スタガ型ＴＦＴ、逆スタガ型ＴＦＴ（チャネルエッチ型ＴＦＴ又はチャネル保護型ＴＦＴ）、コプレナー型のボトムゲートＴＦＴ、トップゲートＴＦＴがあげられる。
【００２６】
また、本発明において、半導体装置としては、半導体素子で構成された集積回路、表示装置、無線タグ、ＩＣタグ等が挙げられる。表示装置としては、代表的には液晶表示装置、発光表示装置、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）等の表示装置があげられる。
【００２７】
なお、本発明において、表示装置とは、表示素子を用いたデバイス、即ち画像表示デバイスを指す。また、表示パネルにコネクター、例えばフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）やＣＰＵが直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、複数の空孔を有する多孔質の絶縁膜を形成することができ、低誘電率の絶縁膜を形成することができる。本発明では、非多孔質の絶縁膜に複数の空孔を形成するため、ＣＭＰ工程等の処理を行った後、非多孔質の絶縁膜に複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することができる。このため、従来の多孔質の絶縁膜と異なり、高集積化された半導体装置の作製工程において、ＣＭＰ工程による絶縁膜の破壊を防ぐことが可能である。
【００２９】
また、大面積基板上に形成された絶縁膜を用いて、多孔質の絶縁膜を形成することができる。このため、歩留まり高く表示装置を形成することができる。また、多孔質の絶縁膜は、比誘電率が低いため、各配線間の寄生容量を緩和することが可能である。このため、層間絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能であり、表示装置のスループットを向上させることが可能である。
【００３０】
また、絶縁膜の一部にコンタクトホールを形成した後、絶縁膜中に複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成することが可能であるため、コンタクトホールの側壁から絶縁膜中にエッチングガスが侵入、拡散することを防ぐことが可能である。この結果、歩留まり高く半導体装置を作製することができる。
【００３１】
また、多孔質の絶縁膜の複数の空孔の大きさ、位置、密度を制御することが可能であるため、比誘電率が均一な絶縁膜を形成することが可能である。また、複数の配線間に形成される空孔による短絡を防止することが可能であり、歩留まり高く、高集積化された半導体装置を作製することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００３３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、空孔（空隙、ポア（ｐｏｒｅ）等とも言う。）を有する絶縁膜の作製方法とＣＭＰ工程を用いない金属配線の形成方法について説明する。即ち、絶縁膜を形成後、ｆｓレーザを用いて空孔を作製する方法について説明する。また、金属配線には導電性材料を含む組成物を、液滴吐出法を用いて吐出して形成する方法について説明する。
【００３４】
本発明の実施の形態について、図１（Ａ）を用いて説明する。本実施の形態では、通常の半導体デバイスの製造プロセスにより形成されたトランジスタ等の素子（図示せず）を有する絶縁性基板１００を用いる。
【００３５】
次いで、絶縁性基板１００上に金属配線１０２を形成する。金属配線１０２は、まず金属膜を印刷法、無電解メッキ法、電解メッキ法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、蒸着法等の公知の方法により形成する。次に、通常のリソグラフィー技術により、金属配線が形成される領域の金属膜上にレジストパターンを形成する。続いて、上記レジストパターンをマスクに用いて金属膜をエッチングすることにより、上記金属配線１０２を形成する。金属配線１０２には、高融点材料であるタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属またはその合金、若しくはその金属窒化物を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面に窒化タンタル（ＴａＮ）膜、その上にタングステン膜を積層してもよい。また、低融点材料であるアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）を用いて導電膜を形成しても良い。また、珪素に一導電型を付与する不純物元素を添加した材料を用いても良い。例えば、非晶質珪素膜にリン（Ｐ）などのｎ型を付与する不純物元素が含まれたｎ型を有する珪素膜などを用いることができる。
【００３６】
次に、金属配線１０２を覆うように絶縁膜１０３を形成する（図１（Ｂ）参照。）。絶縁膜１０３は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）などを適宜用いることができる。なお、低い成膜温度で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て、形成される絶縁膜中に希ガス元素を混入させると良い。
【００３７】
これらの材料で形成される絶縁膜１０３は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等の公知の方法形成することが出来る。その後、必要に応じてＣＭＰや、熱処理によって膜を軟化、流動させて平坦化させるリフロープロセス等の平坦化技術によって、絶縁膜１０３の表面を平坦化する。
【００３８】
また、絶縁膜１０３の材料として、二酸化珪素にリンを添加したＰＳＧ（リンシリケートガラス）、二酸化珪素にリン及びボロンを添加したＢＰＳＧ（ホウ素リンリシケートガラス）、二酸化珪素にフッ素を添加したＳｉＯＦ、ポリイミド、ポリアリルエーテルやフッ素が添加されたポリフルオロアリルエーテルに代表される芳香族エーテル、芳香族炭化水素、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）に代表されるシクロブタン誘導体などを用いることもできる。また、ＭＳＱ（メチルシルセスキオキサン）、ＨＳＱ（ハイドロシルセスキオキサン）、ＭＨＳＱ（メチルハイドロシルセスキオキサン）等のシロキサン結合を有する絶縁膜を形成することができる。なお、シロキサン結合を有する絶縁膜の一般的な組成はＳｉＯｘＣｙＨｚである。
【００３９】
これらの材料で形成される絶縁膜１０３は、材料を塗布法や液滴吐出法を用いて塗布または吐出した後、乾燥、焼成を行って形成する。また、プラズマＣＶＤ法により形成することができる。なお、塗布法や液滴吐出法で形成する場合、多孔質とならないよう形成条件を適宜用いることが好ましい。
【００４０】
本実施の形態では、有機シロキサンポリマーをスピンコート法によって塗布し焼成して、絶縁膜１０３を形成する。
【００４１】
次に、コンタクトホール１０４を形成する（図１（Ｃ）参照。）。形成方法について図２を用いて説明する。絶縁膜１０３上にスピンコート法に代表される塗布法を用いてフォトレジストを塗布し焼成した後、フォトリソ工程を用いてレジストマスク２０１ａ、マスク２０１ｂを形成する。（図２（Ａ）参照。）。
【００４２】
マスクは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを用いてもよい。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００４３】
本実施の形態では、断面形状がテーパーの付いた台形形状であるレジストマスクを示したが、マスク２０２ａ、マスク２０２ｂに示すような長方形の形状を有するレジストマスクを用いても良い（図２（Ｂ）参照）。この場合、長方形の形状のコンタクトホール２０３が形成される（図２（Ｃ）参照。）。
【００４４】
このように微細に加工されたレジストマスク２０１ａ、２０１ｂを用いて、絶縁膜１０３をエッチングし、金属配線１０２の一部を露出するコンタクトホール１０４を形成する（図１（Ｃ）参照。）。
【００４５】
エッチング加工は、プラズマエッチング（ドライエッチング）またはウエットエッチングのどちらを採用しても良い。エッチングガスとしては、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、ＣＨＦ３などのフッ素系またはＣｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４もしくはＣＣｌ４などを代表とする塩素系ガス、あるいはＯ２のガスを用い、ＨｅやＡｒなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
【００４６】
次に、レジストマスク２０１ａ、２０１ｂを除去した後、絶縁膜１０３中にレーザ光を照射して空孔を複数形成して、多孔質の絶縁膜１０５を形成する（図１（Ｄ）参照）。ここでは、レーザ光として超短光パルスレーザから射出されるレーザ光を用いる。超短光パルスレーザによる空孔の作製方法について図３を用いて説明する。超短光パルスレーザ発振器３０１は、パルス幅がフェムト秒（１０−１５秒）台で発振するレーザ発振器を用いる。該超短光パルスレーザ発振器３０１として用いることができるのは、サファイヤ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ（ポタシウムガドリニウムタングステン）、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。ｆｓレーザから射出されたレーザ光をミラー３０２で反射した後、高い開口数の対物レンズ３０３により絶縁膜１０３中で、レーザ光を集光する（図３（Ａ）参照。）。この結果、集光点近傍において絶縁膜中に空孔３０６を形成することが出来る。また、ＸＹＺステージ３０５を用いて集光点を移動させることにより、多孔質の絶縁膜を作製する。図３（Ｂ）において、領域１０３ａは空孔が形成されていない絶縁膜、領域１０３ｂは、多孔質の絶縁膜である。ｆｓレーザでは、エネルギー密度の高いビーム中央部だけで加工が出来るため、通常のレーザでは、加工が困難な波長以下のｆｓレーザを用いることで微細加工が可能となる。
【００４７】
多孔質の絶縁膜１０５の空孔率は、２０〜９０％の範囲であることが好ましい。これより空孔率が小さいと誘電率を十分に低減することが出来ない。また、大きいと機械的強度が不足する。
【００４８】
また、レーザ光の集光条件及び照射条件により、図２５（Ａ）に示すような、空孔１１００が均一に配列した絶縁膜１１０１を形成することができる。このような絶縁膜は、膜全体において密度が均一である。
【００４９】
また、図２５（Ｂ）に示すように、空孔１１００が不均一に分散された絶縁膜１１０２を形成することができる。
【００５０】
また、レーザ光の照射領域を選択することで、図２５（Ｃ）に示すように、空孔の密度が高い領域１１０３ａ及び空孔の密度が低い領域１１０３ｂを有する絶縁膜１１０３を形成することが可能である。この結果、選択的に比誘電率の低い絶縁膜を形成することが可能である。
【００５１】
また、レーザ光の集光点の深度を選択することで、図２５（Ｄ）に示すように、膜厚方向に対して、空孔の密度が低い領域１１０４ａ及び空孔の密度が高い領域１１０４ｂを有する絶縁膜１１０４を形成することが可能である。
【００５２】
なお、図２５において、空孔の形状を球状で示したがこれに限定されるものではなく、図２６（Ａ）に示すように連続的に繋がった構造の空孔１１１０を有する絶縁膜１１１１を適宜用いることができる。このような形状の空孔は、レーザ光を照射しながら照射位置を移動することによって形成できる。更には、図２６（Ｂ）に示すように、球状の空孔１１００及び連続的に繋がった空孔１１１０を有する絶縁膜１１１２を、適宜用いることができる。
【００５３】
この際、絶縁膜１０３に用いられる材料は、ｆｓレーザの波長の光に対して透光性を有する材料、即ちｆｓレーザの波長の光を吸収しない材料、更に詳しくはｆｓレーザの波長よりもエネルギーギャップの大きい材料を用いる必要がある。透光性を有する材料内部でｆｓレーザを集光することにより、当該ｆｓレーザが集光された位置たる集光点のみに多光子吸収を生じさせ、空孔を形成することが出来る。なお、多光子吸収とは、複数個の光子を同時に吸収して、光子のエネルギーの和に相当する固有状態に遷移することである。該遷移により、吸収されない波長領域の光を吸収することが可能であり、光エネルギー密度が十分に大きい集光点において、空孔を形成することが出来る。
【００５４】
本実施の形態においては、多孔質の絶縁膜１０５の膜の表面、特にコンタクトホール１０４の側壁に、凹部を形成していない。このため、多孔質の絶縁膜１０５中にエッチングガスが拡散することを防ぐことが可能である。また、バリアメタルまたは配線等の複数の導電膜の間に、空孔が形成されることを防ぐことが可能である。このため、配線間のショートを回避することができる。多孔質の絶縁膜１０５中の空孔１０７の大きさは１〜２０００ｎｍ（好ましくは１０００ｎｍ以下）であり、空孔１０７の大きさや位置、密度等を制御しながら形成することが可能であるため、空孔の大きさの不均一による膜厚分布の不均一や、絶縁膜の比誘電率のばらつきを削減することが可能である。
【００５５】
また、絶縁膜１０３に複数の空孔１０７を形成して、多孔質の絶縁膜１０５を形成した後、コンタクトホール１０４を形成しても良い。この場合、コンタクトホールの側壁には、空孔の一部が露出し凹部が形成される場合がある。このときは、後に説明するバリア膜６０５を形成することが好ましい（図６参照）。バリア膜６０５により、絶縁膜１０５への不純物の侵入を防ぐことができる。
【００５６】
次に、コンタクトホール１０４上に導電性材料を含む組成物を液滴吐出法を用いて吐出して、導電膜１０６を形成する（図１（Ｅ）参照。）。この導電膜１０６の形成は、液滴吐出手段４０１を用いて行う。液滴吐出手段４０１とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つまたは複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする（図４（Ａ）参照）。液滴吐出手段４０１が具備するノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には１０ｐｌ以下）に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。
【００５７】
吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解または分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀等の微粒子または分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解または分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は５０ｃｐ以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。
【００５８】
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下が好ましい。このサイズの導電体の粒子をナノ粒子と呼ぶ。組成物は、電解法、アトマイズ法または湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．０１〜１０μｍである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ粒子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。
【００５９】
また、液滴吐出法により吐出する組成物中の粒径は、コンタクトホールの径よりも十分に微細であることが必要とされる。このため、コンタクトホールに注入される組成物は液体とみなされ、ＣＭＰ工程のように圧力を加えてコンタクトホール中に組成物を埋め込む必要はなく、自己注入される。液体を吐出する工程は、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また、１μｍ以下の微細なコンタクトホール中に吐出する際は、減圧下で行うと、よりスムーズに注入することが出来るため好ましい。
【００６０】
ここでは、組成物としてＡｇを含む液状物質（以下、Ａｇペーストと称す。）をコンタクトホール１０４上に吐出する。
【００６１】
ここで、液滴吐出法で形成される導電膜１０６の形成工程について、図４及び図９を用いて説明する。なお、図９（Ａ）は、導電膜１０６が形成された絶縁膜１０５の平面図を示し、具体的には配線領域７０２と、コンタクト部７０３を示す。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の（Ａ２）−（Ｂ２）の断面図を示す。また、図４は、図９（Ａ）の（Ａ１）−（Ｂ１）において導電膜１０６が形成される工程の断面図を示す。
【００６２】
図４（Ａ）は、液滴吐出手段４０１で吐出された組成物４０２が、コンタクトホール１０４上に凹状で形成される例を示す。このような形状は、組成物が線状に吐出されたときに形成されやすい。液滴吐出手段４０１で吐出された組成物４０２の幅は、コンタクトホール１０４の幅よりも大きくなるよう形成する。また、凹状の組成物４０２の平坦部４０３の膜厚は、組成物の焼成後に形成される導電膜１０６の平坦部４０９が、絶縁膜１０５の表面より突出するような膜厚とする（図４（Ｂ）参照。）。更に詳細に説明すると、図９（Ｂ）に示した配線領域７０２とコンタクト部７０３との両方において、導電膜１０６の表面性が均一であり、且つ絶縁膜１０５より導電膜１０６の表面が突出するように形成する。
【００６３】
次に、組成物４０２にレーザ光４０６を照射する。ここでは、レーザビーム直接描画装置を用いて、組成物４０２にレーザ光を照射する。所望の形状を形成する領域にレーザ光を走査することで、レーザ光が照射された領域における組成物中の溶媒を揮発させて除去すると共に、導電性粒子の溶融、焼結、及び癒着のいずれか一つまたは複数の反応を進行させ、図４（Ｂ）に示すような導電膜１０６を形成する。このとき、レーザ光が照射されなかった組成物４０８ａ、４０８ｂは、導電膜１０６の両脇に残存する。
【００６４】
ここでの導電性粒子の溶融は、レーザ光の照射条件（特に、レーザ光のエネルギー密度、走査速度、レーザビームスポットの面積等）によって、完全溶融や部分溶融が生じる。また、焼結とは、レーザ光のエネルギーにより導電性粒子を結合させることである。また、癒着とは、分散された導電性粒子同士がくっつくことである。以下、導電性粒子の溶融、焼結、及び癒着のいずれか一つまたは複数の反応が生じることを、代表して溶融すると示す。
【００６５】
ここで、レーザビーム直接描画装置について、図５を用いて説明する。図に示すように、レーザビーム描画装置１００１は、レーザビームを照射する際の各種制御を実行するパーソナルコンピュータ１００２（以下、ＰＣと示す。）と、レーザビームを出力するレーザ発振器１００３と、レーザ発振器１００３の電源１００４と、レーザビームを減衰させるための光学系１００５（ＮＤフィルタ）と、レーザビームの強度を変調するための音響光学変調器１００６（ＡＯＭ）と、レーザビームの断面の拡大または縮小をするためのレンズ、光路の変更するためのミラー等で構成される光学系１００７、Ｘステージ及びＹステージを有する基板移動機構１００９と、ＰＣから出力される制御データをデジタルーアナログ変換するＤ／Ａ変換部１０１０と、Ｄ／Ａ変換部から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器１００６を制御するドライバ１０１１と、基板移動機構１００９を駆動するための駆動信号を出力するドライバ１０１２とを備えている。
【００６６】
レーザ発振器１００３としては、紫外光、可視光、または赤外光を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ、Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、ＴｉまたはＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第２高調波〜第５高調波を適用するのが好ましい。
【００６７】
次に、レーザビーム直接描画装置を用いたレーザ光の照射方法について述べる。基板１００８が基板移動機構１００９に装着されると、ＰＣ１００２は図外のカメラによって、基板に付されているマーカーの位置を検出する。次いで、ＰＣ１００２は、検出したマーカーの位置データと、予め入力されている描画パターンデータとに基づいて、基板移動機構１００９を移動させるための移動データを生成する。この後、ＰＣ１００２が、ドライバ１０１１を介して音響光学変調器１００６の出力光量を制御することにより、レーザ発振器１００３から出力されたレーザビームは、光学系１００５によって減衰された後、音響光学変調器１００６によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器１００６から出力されたレーザビームは、光学系１００７で光路及びビーム形を変化させ、レンズで集光した後、基板上の液状物質（第１のパターン）に該ビームを照射して、液状物質中の金属粒子を溶融する。このとき、ＰＣ１００２が生成した移動データに従い、基板移動機構１００９をＸ方向及びＹ方向に移動制御する。この結果、所定の場所にレーザビームが照射され、組成物中の導電性粒子の溶融が行われる。
【００６８】
レーザ光のエネルギーの一部は、組成物内で熱に変換され、パターンの一部を反応させ、導電膜を形成する。また、短波長のレーザ光のほど、ビーム径を短く集光することが可能である。このため、短波長のレーザビームを照射することで、微細な幅の導電膜を形成することができる。また、微細なパターンを形成するには、レーザ光照射によるパターン内での熱拡散距離も重要であり、１μｍ以下のパターンを作製する際、レーザ照射時間はＡｇでは１０ｎｓ以下であることが好ましい。このため、照射にはパルス幅がピコ秒（１０−１２秒）台以下で発振するレーザを用いるのが好ましい。
【００６９】
また、パターン表面でのレーザビームのスポット形状は、点状、円形、楕円形、矩形、または線状（厳密には細長い長方形状）となるように光学系で加工することが可能である。
【００７０】
なお、ここでは、基板を移動して選択的にレーザビームを照射しているが、これに限定されず、レーザビームをＸＹ軸方向に走査してレーザビームを照射することができる。この場合、光学系１００７にポリゴンミラーやガルバノミラー、音響光学偏向器（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ；ＡＯＤ）を用いることが好ましい。また、レーザビームをＸ軸またはＹ軸の一方向に走査し、基板をＸ軸またはＹ軸の他の方向に移動して、基板の所定の場所にレーザビームを照射することが好ましい。
【００７１】
ここでは、液滴吐出法で吐出されたＡｇペーストに、Ｎｄ：ＹＶＯ４から発振されるレーザビームをＡｇペーストの一部に照射してＡｇ粒子の溶融、焼結、及び癒着のいずれか一つまたは複数の反応を適宜行い、銀で形成される導電膜１０６を形成する。ここでは、レーザビームが照射された領域が導電膜となる。このため、レーザビームを一度走査した場合は、導電膜の幅は、概略ビームスポットの幅となる。ここでは、組成物の一部にレービームを照射しているため、導電膜１０６の両側面には、組成物４０８ａ、４０８ｂが残存する（図４（Ｂ）参照。）。組成物４０８ａ、４０８ｂ中では、導電性粒子が分散されている。レーザ光の照射時の雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気または空気下で行う。
【００７２】
次に、残存する組成物４０８ａ、４０８ｂを除去して導電膜１０６を露出する（図１（Ｅ）参照。）。残存する組成物４０８ａ、４０８ｂは、組成物中の溶媒を除去することが可能な剥離液を適宜選択して除去する。ここでは、アルカリ性を呈する有機溶液を用いて溶媒を除去する。導電膜１０６は、導電性粒子が三次元に不規則に重なり合って形成されている。即ち、三次元凝集体粒子で構成されている。このため、表面は微細な凹凸を有する。
【００７３】
また、液滴吐出法で吐出された組成物７０１の表面が、全面において平坦性を有する例を図７及び図９を用いて説明する。図７は、図９（Ａ）のＡ１−Ｂ１において導電膜が形成される工程の断面図を示す。このように平坦性を有する組成物は、組成物が矩形状、または面状に吐出されたときに形成されやすい。この際、組成物７０１の膜厚は、組成物の焼成後に形成される導電膜１０６の平坦部７０４が、絶縁膜１０５の表面より突出するような膜厚とする。更に詳細に説明すると、図９（Ｂ）に示した配線領域７０２とコンタクト部７０３との両方において、導電膜１０６の膜厚が均一であって、且つ絶縁膜１０５表面から導電膜１０６の表面が突出するように形成する。ここでは、組成物７０１の一部にレーザ光７１６を照射して導電膜１０６を形成する。
【００７４】
導電膜１０６の両側面には、組成物７０１ａ、７０１ｂが残存する（図７（Ｂ）参照。）。組成物７０１ａ、７０１ｂ中では、導電性粒子が分散されている。次に、残存する組成物７０１ａ、７０１ｂを除去して導電膜１０６を露出する（図１（Ｅ）参照。）。
【００７５】
また、図１（Ｃ）に示すコンタクトホール１０４の形状は、金属配線１０２に達するコンタクトホール７１８とコンタクトホール７１８に連結する配線溝７１９が形成された形状でも良い。導電膜が絶縁膜に埋め込まれた例について図８及び図９を用いて説明する。なお、図９（Ｃ）は、導電膜７１４が埋め込まれた絶縁膜７１５の平面図を示し、具体的には配線領域７０２と、コンタクト部７０３を示す。図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）のＣ２−Ｄ２の断面図を示す。また、図８は、図９（Ｃ）のＣ１−Ｄ１において導電膜７１４が形成される工程の断面図を示す。
【００７６】
液滴吐出法で吐出された組成物７１１の幅は、配線溝７１９の幅よりも大きくなるよう形成する（図８（Ａ）参照。）。この場合、組成物７１１の平坦部７１３の膜厚は、組成物の焼成後に形成される導電膜７１４の平坦部７２０が、絶縁膜７１５の表面と概略一致するように形成する。更に詳細に説明すると、図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示した配線領域７０２とコンタクト部７０３との両方において、導電膜７１４の膜厚が均一になるように形成する（図８（Ｂ）参照。）。ここでは、組成物７１１の一部にレーザ光７１６を焼成して導電膜７１４を形成する。その後、残存した組成物７１７ａ、７１７ｂを除去することで、絶縁膜７１５に埋め込まれた形状の導電膜７１４を形成することが出来る（図８（Ｃ）及び図９（Ｄ）参照。）。
【００７７】
なお、本実施の形態では示さなかったが、絶縁膜１０３のコンタクトホールと導電膜の接触部において、配線と絶縁膜との密着性の改善や、配線間での低抵抗化、導電膜物質や不純物の拡散防止を行うため、コンタクトホール１０４を形成した後にバリア膜６０５を形成しても良い（図６（Ｃ）参照）。バリア膜６０５を形成するために、まずバリア膜６０１を形成する。バリア膜６０１は、金属膜を、無電解メッキ法、電解メッキ法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、蒸着法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の公知の方法により形成する（図６（Ａ）参照。）。
【００７８】
次に、金属を研磨するのに適した条件でのＣＭＰ法を用いて、コンタクトホール１０４の内部に形成されている以外の部分、即ち絶縁膜１０３の上面に形成されているバリアメタル６０３ａ、６０３ｂを研磨により除去する（図６（Ｂ）参照）。この際、絶縁膜１０３は低誘電率化のための空孔が形成されていないため、ＣＭＰ法に耐えうるだけの機械強度を有している。その結果、図６（Ｃ）に示すように、コンタクトホール１０４の内部にバリア膜６０５を形成することができる。バリア膜６０５には、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）等の金属またはその合金、若しくはその金属窒化物、またはシリコン（Ｓｉ）との合金を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面に窒化タンタル（ＴａＮ）膜、その上にタングステン膜を積層してもよい。
【００７９】
この後、図１（Ｄ）以降に示されるように、絶縁膜１０３中に複数の空孔１０７を形成して、多孔質の絶縁膜１０５を形成することができる。更には、バリア膜６０５上に組成物を吐出し、焼成して導電膜を形成することができる。
【００８０】
以上の工程を繰り返すことにより、多層構造の半導体装置を形成することができる。本実施の形態により形成することが可能な半導体装置は、複数の空孔を有する絶縁膜を有するため、低誘電率材料である。このため、配線間の寄生容量を低減することが可能であり、高集積化された半導体装置を作製することが出来る。
【００８１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、単結晶半導体基板上に多孔質の絶縁膜及び配線を形成する工程を図１０を用いて説明する。
【００８２】
図１０（Ａ）に示すように、基板５００に素子分離領域５０３〜５０５を形成する。基板５００は、単結晶半導体基板又は化合物半導体基板であり、代表的には、ｎ型またはｐ型の単結晶シリコン基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイヤ基板、又はＺｎＳｅ基板等が挙げられる。また、ＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を用いこともできる。本実施形態では、基板５００として、単結晶シリコン基板を用いる。素子分離領域５０３〜５０５は、公知の選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）又はトレンチ分離法等を適宜用いることができる。ここでは、素子分離領域５０３〜５０５としては、トレンチ分離法により素子分離領域である酸化珪素膜を形成する。この後、ウエルイオン注入によりｐウェル領域５０１、ｎウェル領域５０２を形成する。また、チャネルストップイオン注入、閾値調整イオン注入を適宜行う。
【００８３】
次に、基板５００の表面を洗浄して、基板５００表面を露出する。この後、公知の手法により第１絶縁膜を形成する。次に、第１絶縁膜上に第１導電膜を成膜する。第１絶縁膜及び第１導電膜はそれぞれ、公知のゲート絶縁膜及びゲート電極と同様の材料及び成膜方法により形成することができる。次に、第１導電膜上にマスクパターンを形成し、該マスクパターンを用いて第１導電膜をエッチングしてゲート電極５０６、５０７を形成する。次に、マスクパターン及びゲート電極５０６、５０７をマスクとして、基板５００に自己整合的に不純物元素を添加する。次に、マスクパターン、ゲート電極５０６、５０７をマスクとして、第１絶縁膜をエッチングしてゲート絶縁膜５０８、５０９を形成する。次に、マスクパターンを除去した後、第２の絶縁膜を成膜した後、異方性エッチングを行ってサイドウオール５１０〜５１３を形成する。次に、ゲート電極５０６、５０７及びサイドウオール５１０〜５１３をマスクとして不純物元素を添加する。次に、加熱処理、ＧＲＴＡ法、ＬＲＴＡ法等により、不純物元素の活性化を行い、ソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７、低濃度不純物領域５１８〜５２１を形成する。なお、ｐウェル領域５０１に形成されたソース領域及びドレイン領域５１４、５１５は、リンが添加されたｎ＋領域であり、低濃度不純物領域５１８、５１９は、ｎ−領域である。また、ｎウェル領域５０２に形成されたソース領域及びドレイン領域５１６、５１７はボロンが添加されたｐ＋領域であり、低濃度不純物領域５２０、５２１は、ｐ−領域である。なお、ｎ−領域、ｐ＋領域は、適宜形成すればよいため、これらを有さないトランジスタを形成してもよい。
【００８４】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、第３絶縁膜５３１を形成する。第３の絶縁膜５３１は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、塗布法及び加熱処理等の公知の手法により形成する。ここでは、ＢＰＳＧを塗布し加熱して酸化珪素膜を形成する。次に、第３絶縁膜５３１の一部、をエッチングしてコンタクトホール５４１〜５４４を形成すると共に、各ソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７の一部を露出する。
【００８５】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、コンタクトホールが形成された第３の絶縁膜５３１にｆｓレーザから射出されるレーザ光を照射して、空孔５４５形成して、多孔質の絶縁膜５４６を形成する。
【００８６】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、コンタクトホールに、液滴吐出法により組成物を吐出し、一部にレーザ光を照射して組成物を焼成して導電膜５５１〜５５４を形成する。
【００８７】
この後、多孔質の絶縁膜５６１及び導電膜５６２〜５６５を繰り返し形成することで、多層配線を形成することができる。
【００８８】
以上の工程により、低誘電率の絶縁膜を有する半導体装置を形成することができる。
【００８９】
また、基板５００としてＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を用い、公知の剥離方法によりシリコン基板との酸化絶縁膜において剥離することが可能な処理を行うことにより、ＭＯＳトランジスタを剥離することができる。また、当該剥離したＭＯＳトランジスタを、フレキシブル基板に接着することにより、半導体装置の薄型化が可能である。
【００９０】
本実施の形態で示した半導体装置は、ＭＯＳトランジスタの他、バイポーラトランジスタ等の種々の半導体装置に適用可能である。また、メモリ、ロジック等の種々の回路に適用可能である。
【実施例１】
【００９１】
次に、アクティブマトリクス基板及びそれを有する表示パネルの作製方法について図１１〜図１４を用いて説明する。本実施例では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いて説明する。図１４は、アクティブマトリクス基板の平面図であり、接続端子部の（Ａ）−（Ｂ）及び、画素部のＣ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する縦断面構造を図１１〜１３に模式的に示す。
【００９２】
図１１（Ａ）に示すように、基板８００表面を４００度で酸化して膜厚１００ｎｍの第１の絶縁膜８０１を形成する。ここでは、第１の絶縁膜８０１として、窒化アルミニウム膜をプラズマＣＶＤ法により成膜する。次に、第１の絶縁膜８０１の上に第１の導電膜を成膜し、第１の導電膜上にマスクを形成する。次に、マスクを用いて第１の導電膜をエッチングして、ゲート配線として機能する第２の導電膜８０２ａ、ゲート配線とゲート電極との接続部として機能する第２の導電膜８０２ｂ、ゲート電極として機能する８０２ｃを形成する。ここでは、第１の絶縁膜に熱伝導率の高い窒化アルミニウム膜を用いるため、後に形成されるＴＦＴの発熱を基板全面で均一化することが可能となる。この結果、ＴＦＴのバラツキ低減が可能であり、大面積基板を用いてＴＦＴを形成する場合、特に好ましい。
【００９３】
第１の導電膜は、高融点材料を用いて形成することが好ましい。高融点材料を用いることにより、後の結晶化工程、ゲッタリング工程、活性化工程等の加熱工程が可能となる。高融点材料としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面側から窒化タンタル膜及びその上に形成されるタングステン膜、窒化タンタル膜及びその上に形成されるモリブデン、窒化チタン膜及びその上に形成されるタングステン膜、窒化チタン膜及びその上に形成されるモリブデンモリブデン膜等の積層構造としてもよい。また、リンを含有する珪素膜（非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を含む）、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、又は酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いることもできる。第１の導電膜の形成方法としては、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等を適宜用いる。
【００９４】
ここでは、基板８００として、旭硝子社製ＡＮ１００ガラス基板を用い、第１の導電膜として、スパッタリング法により膜厚１１０ｎｍのタングステン膜を成膜する。次に、第１の導電膜上に、第１のマスクとしてポリイミドを吐出し、乾燥や焼成を行った後、ポリイミド層をマスクとして、第１の導電膜をエッチングして、第２の導電膜８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃを形成する。
【００９５】
次に、第２の導電膜８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ上にゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜を形成する。ここでは、第２の絶縁膜としては、基板８００側から、膜厚１１０ｎｍの窒化珪素膜（窒化酸化珪素膜）８０３と、酸化珪素膜（酸化窒化珪素膜）８０４を積層する。更には、第１の導電膜を陽極酸化して形成した陽極酸化膜を形成した後、上記のような絶縁膜を形成しても良い。
【００９６】
次に、第２の絶縁膜上に、膜厚１０〜１００ｎｍの非晶質半導体膜８０５を形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍのアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により成膜する。次に、非晶質半導体膜８０５表面上に、触媒元素を含む層８０６を形成する。触媒元素とは、金属元素であり、非晶質半導体膜の結晶化を促進させる機能を有する。ここでは、５０ｐｐｍのニッケル触媒を含む溶液をスピンコーティング法により塗布する。次に、非晶質半導体膜８０５を加熱して、図１１（Ｂ）に示すような、結晶性半導体膜８１１を形成する。なお、結晶性半導体膜８１１には触媒元素が含まれる。ここでは、電気炉を用い、５００度で１時間加熱して半導体膜中の水素出しを行った後、５５０度で４時間加熱してニッケルを含む結晶性シリコン膜を形成する。次に、後のＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型またはｎ型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。
【００９７】
次に、触媒元素を含む結晶性半導体膜８１１表面上に、膜厚１００ｎｍのドナー型元素を含む半導体膜８１２を成膜する。ここでは、シランガスと、０．５％フォスフィンガス（流量比シラン：フォスフィンが１０：１７）とを用いて、リンを有するアモルファスシリコン膜を成膜する。
【００９８】
次に、結晶性半導体膜８１１及びドナー型元素を含む半導体膜８１２を加熱して、触媒元素をゲッタリングするとともに、ドナー型元素を活性化する。即ち、触媒元素を含む結晶性半導体膜８１１中の触媒元素を、ドナー型元素を含む半導体膜８１２へ移動させる。このときの触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜を図１１（Ｃ）の８１３で示す。ここでは、結晶性シリコン膜となる。また、触媒元素が移動した、ドナー型元素を含む半導体膜も加熱により結晶性半導体膜となる。即ち、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜となる。これを、図１１（Ｃ）の８１４で示す。ここでは、ニッケル及びリンを含む結晶性シリコン膜となる。
【００９９】
次に、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４上に第３のマスク８１５を形成する。第３のマスク８１５は、ポリイミドを液滴吐出法により触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４上に吐出し、２００度３０分加熱して形成する。第３のマスク８１５は、後の第１の半導体領域が形成される領域上に吐出する。
【０１００】
次に、図１１（Ｄ）に示すように、第３のマスク８１５を用いて触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４をエッチングして第１の半導体領域（ソース領域及びドレイン領域、コンタクト層）８２１を形成する。また、触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜８１３をエッチングして第２の半導体領域８２２を形成する。触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４及び触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜８１３を、流量比がＣＦ４：Ｏ２＝１０：９の混合ガスを用いてエッチングする。次に、この後、第３のマスク８１５を、剥離液を用いて剥離する。
【０１０１】
次に、図１２（Ａ）に示すように、第１の半導体領域８２１及び第２の絶縁膜上に第２の導電膜８３１〜８３３を形成する。第２の導電膜は、ソース配線、ソース電極及びドレイン電極の何れかとして機能する。ここでは、第２の導電膜８３１〜８３３は、Ａｇ（銀）粒子が分散された液状物質を吐出し、加熱して形成する。
【０１０２】
次に、第２の導電膜８３２、８３３をマスクとして、第１の半導体領域８２１をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域として機能する第３の半導体領域８３４、８３５を形成する。また、このとき第２の半導体領域８２２の一部もエッチングされる。エッチングされた第２の半導体領域を第４の半導体領域８３６と示す。第４の半導体領域８３６は、チャネル形成領域として機能する。
【０１０３】
次に、保護膜を形成しても良い。保護膜としては、第４の半導体領域に接する絶縁膜として、酸化珪素膜を成膜し、その上に窒化珪素膜を成膜すればよい。保護膜を設けることにより、外部の汚染物質が半導体素子中に侵入するのを妨げることが可能である。
【０１０４】
次に、第３の絶縁膜を形成する。ここでは、シロキサンポリマーを塗布した後、焼成して第３の絶縁膜を形成する。ここは、純水で基板表面の洗浄を行い、濡れ性を向上させるために溶液を塗布した後、シロキサンポリマーの前駆体を溶媒に溶解させた溶液をスピンコート法などにより塗布する。その後、溶液を基板とともに加熱して溶媒の揮発（蒸発）と、シロキサンポリマーの前駆体の架橋反応とを進行させることによって、絶縁膜を得ることができる。
【０１０５】
次に、第３の絶縁膜にｆｓレーザ発振器から射出されるレーザ光を照射して、第３の絶縁膜中に複数の空孔８４１を形成して、多孔質の第４の絶縁膜８４２を形成する。
【０１０６】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、第２の絶縁膜、第４の絶縁膜をエッチングし、第１の導電膜８０２ａ、８０２ｂを露出する。
【０１０７】
次に、第２の導電膜８０２ａ、８０２ｂの露出部に接するように第３の導電膜８５１を形成する。第３の導電膜８５１は、第２の導電膜８３１〜８３３と同様の手法により形成することができる。第３の導電膜８５１は、走査線（ゲート配線）として機能する。
【０１０８】
次に、第４の絶縁膜８４２と同様の手法で、多孔質の第５の絶縁膜８４３を形成する。次に、多孔質の第５の絶縁膜８４３の一部をエッチングして、第２の導電膜８３３の一部を露出した後、第２の導電膜８３３に接するように、膜厚１００〜３００ｎｍの第４の導電膜８５３を成膜する。第４の導電膜８５３の材料としては、透光性を有する導電膜、又は反射性を有する導電膜があげられる。透光性を有する導電膜の材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ等が挙げられる。また、反射性を有する導電膜の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）などの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料、若しくは該金属の窒化物である窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、若しくは１〜２０％のニッケルを含むアルミニウムなどが挙げられる。また、第３の導電膜８５１の形成方法としては、液滴吐出法、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を適宜用いる。なお、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を用いる場合、液滴吐出法、レーザビーム直接描画装置を用いた露光等によりマスクを形成した後、導電膜をエッチングして導電膜を形成する。ここでは、膜厚１１０ｎｍのアルミニウム膜をスパッタリング法により成膜し、所望の形状にエッチングして画素電極として機能する第４の導電膜８５３を形成する。
【０１０９】
なお、図１２（Ｂ）のＣ−Ｄ、及びＥ−Ｆに相当する平面図を、図１４に示すので参照する。
【０１１０】
なお、本実施例では、第３の導電膜８５１を形成した後、第４の導電膜８５３を形成しているが、この工程の代わりに、第４の導電膜８５３を形成した後、第３の導電膜８５１を形成しても良い。
【０１１１】
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。本実施例で形成されるアクティブマトリクス基板は、ゲート電極に耐熱性の高い材料を用いており、また活性化工程、ゲッタリング工程、結晶化工程等の加熱処理を行った後、低抵抗材料を用いて信号線、走査線等の配線を形成している。このため、結晶性を有し、不純物金属元素が少なく、配線抵抗の低いＴＦＴを形成することが可能である。
【０１１２】
結晶性半導体膜で形成されるＴＦＴは、非晶質半導体膜で形成される逆スタガ型ＴＦＴと比較して数１０〜５０倍程度、移動度が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、アクセプター型元素又はドナー型元素に加え、触媒元素をも含む。このため、半導体領域との接触抵抗の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な発光素子を有する表示装置を作製することが可能である。
【０１１３】
更には、ゲッタリング工程により、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をもゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能であり、代表的には６桁以上のＯＮ／ＯＦＦ比を有するＴＦＴを形成することが可能である。このようなＴＦＴを表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。
【０１１４】
なお、本実施例では、接続端子部及び画素部の説明をしたが、画素部のＴＦＴと同時に駆動回路のＴＦＴを形成してもよい。この場合、同一基板上に接続端子部、画素部、及び駆動回路部を形成することができる。
【０１１５】
次に、図１３に示すように、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８６２を形成する。なお、配向膜８６２は、斜方蒸着法により形成することもできる。
【０１１６】
次に、配向膜８８３及び第２の画素電極（対向電極）８８２が設けられた対向基板８８１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８７１を形成する。
【０１１７】
シール材８７１には、フィラーが混入されていてもよく、さらに、対向基板８８１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。
【０１１８】
次に、ディスペンサ式（滴下式）により、シール材８７１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、配向膜８８３及び第２の画素電極（対向電極）８８２が設けられた対向基板８８１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８８４を形成する。なお、液晶層８８４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。
【０１１９】
次に、第２の導電膜８４４、ソース配線層（図示しない）それぞれの端部上に絶縁膜が形成されている場合、該絶縁膜を除去した後、接続導電膜８８５を介して接続端子に配線基板、代表的にはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、（走査線として機能する第２の導電膜に接続される配線基板８８６）を貼り付ける。さらに、各配線基板と接続端子との接続部を封止樹脂で封止することが好ましい。この構造により、断面部からの水分が画素部に侵入し、劣化することを防ぐことができる。
【０１２０】
以上の工程により液晶表示パネルを作製することができる。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、静電破壊を防止ことができる。
【０１２１】
なお、実施形態１又は実施形態２のいずれをも本実施例に適用することができる。
【実施例２】
【０１２２】
次に、アクティブマトリクス基板及びそれを有する表示装置の作製方法について図１６〜図２０を用いて説明する。図２０は、画素部の平面図である。図１６〜図１９は、アクティブマトリクス基板における縦断面構造図であり、図２０のスイッチング用ＴＦＴのゲート電極と走査線の接続部Ａ−Ａ’スイッチング用ＴＦＴＢ−Ｂ’、駆動用ＴＦＴＣ−Ｃ’を模式的に示す。
【０１２３】
図１６（Ａ）に示すように、基板９００上に膜厚１００〜２００ｎｍの第１の導電膜を成膜する。ここでは、基板９００にガラス基板を用い、その表面上に第１の導電膜として、膜厚１５０ｎｍのタングステン膜をスパッタリング法により成膜する。次に、感光性材料を第１の導電膜上に吐出又は塗布し、レーザビーム直接描画装置を用いて感光性材料を露光、現像して、第１のマスクを形成する。次に、第１のマスクを用いて第１の導電膜をエッチングして第１の導電膜９０１〜９０３を形成する。ここでは、ドライエッチング法によりタングステン膜をエッチングして、第１の導電膜９０１〜９０３を形成する。なお、第１の導電膜９０１はゲート配線として機能し、第１の導電膜９０２は、スイッチング用のＴＦＴのゲート電極として機能し、第１の導電膜９０３は駆動用のＴＦＴのゲート電極として機能する。
【０１２４】
次に、基板９００及び第１の導電膜９０１〜９０３表面上に、第１の絶縁膜を形成する。ここでは、第１の絶縁膜として、膜厚５０ｎｍ〜１００ｎｍの窒化珪素膜９０５及び膜厚５０〜１００ｎｍの酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ（Ｏ＞Ｎ）９０６を、ＣＶＤ法により積層させて形成する。なお、第１の絶縁膜はゲート絶縁膜として機能する。このとき、窒化珪素膜と酸化窒化珪素膜とを、大気に解放せず原料ガスの切り替えのみで連続成膜することが好ましい。
【０１２５】
次に、第１の絶縁膜上に、膜厚１０〜１００ｎｍの非晶質半導体膜９０７を形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍのアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により成膜する。次に、非晶質半導体膜９０７表面上に、触媒元素を含む溶液９０８を塗布する。ここでは、２０〜３０ｐｐｍのニッケル触媒を含む溶液をスピンコーティング法により塗布する。次に、非晶質半導体膜９０７を加熱して図１６（Ｂ）に示すような、結晶性半導体膜９１１を形成する。なお、結晶性半導体膜９１１には触媒元素が含まれる。ここでは、実施例１と同様の工程によりニッケルを含む結晶性シリコン膜を形成する。次に、後のＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型またはｎ型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。
【０１２６】
次に、触媒元素を含む結晶性半導体膜９１１表面上に、膜厚１００ｎｍのドナー型元素を含む半導体膜９１２を成膜する。ここでは、シランガスと、０．５％フォスフィンガス（流量比シラン：フォスフィンが１０：１７）とを用いて、リンを有するアモルファスシリコン膜を成膜する。
【０１２７】
次に、結晶性半導体膜９１１及びドナー型元素を含む半導体膜９１２を加熱して、触媒元素をゲッタリングするとともに、ドナー型元素を活性化する。即ち、触媒元素を含む結晶性半導体膜９１１中の触媒元素を、ドナー型元素を含む半導体膜９１２へ移動させる。このときの触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜を図１６（Ｃ）の９１３で示す。ここでは、結晶性シリコン膜となる。また、触媒元素が移動した、ドナー型元素を含む半導体膜も加熱により結晶性半導体膜となる。即ち、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜となる。これを、図１６（Ｃ）の９１４で示す。ここでは、ニッケル及びリンを含む結晶性シリコン膜となる。
【０１２８】
次に、図１６（Ｄ）に示すように、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜９１４及び結晶性半導体膜と９１３上に第２のマスク９１６、９１７を形成した後、第２のマスクを用いて所望の形状にエッチングする。第２のマスク９１６、９１７は、液滴吐出法によって、有機樹脂を滴下し乾燥して形成することができる。また、第１のマスクと同様、感光性材料をレーザビーム直接描画装置により露光現像して形成することができる。ここでは、液滴吐出法により、ポリイミドを選択的に吐出し、乾燥焼成して第２のマスクを形成する。エッチングされた触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜は、図１７（Ａ）に示す第１の半導体領域９２５、９２６となり、エッチングされた結晶性半導体膜９１３は、第２の半導体領域９２２、９２３となる。
【０１２９】
次に、後のｎチャネル型ＴＦＴとなる領域に第３のマスク９２７を形成する。ここでは、液滴吐出法により、ポリイミドを吐出し、乾燥して、後のｎチャネル型ＴＦＴとなる第２の半導体領域９２２及び第１の半導体領域９２５を覆う第３のマスク９２７を形成する。
【０１３０】
次に、後にｐチャネル型ＴＦＴとなる第１の半導体領域９２６に、アクセプター型元素を添加し、図１７（Ｂ）に示すように、ｐ型半導体領域９３２を形成する。
【０１３１】
次に、図示しないが駆動用ＴＦＴのゲート電極として機能する第１の導電膜９０３上に形成された第１の絶縁膜の一部をエッチングして、ゲート電極として機能する第１の導電膜９０３の一部を露出する。
【０１３２】
次に、第１の半導体領域９２５、ｐ型半導体領域９３２及び第２の半導体領域９２２、９２３表面に、膜厚５００〜１０００ｎｍの第２の導電膜９３３、９３４を形成する。ここでは、液滴吐出法によりＡｇペーストを吐出し、焼成して第３の導電膜を形成する。
【０１３３】
次に、感光性材料９３５を塗布又は吐出し、レーザビーム直接描画装置を用いて該感光性材料にレーザ光９３０を照射して感光性材料を露光、現像して図１７（Ｃ）に示すような、第４のマスク９３６を形成する。
【０１３４】
次に、第４のマスク９３６を用いて、第３の導電膜をエッチングして、図１８（Ａ）に示すような信号線、走査線、電源線、ソース電極又はドレイン電極として機能する第４の導電膜９４２〜９４５を形成する。
【０１３５】
ここで、画素のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’及びＣ−Ｃ’の上面図を図２０に示すので、同時に参照する。上記工程により、後のスイッチング用ＴＦＴのソース領域又はドレイン領域上に設けられ、信号線として機能する第４の導電膜９１０、ドレイン電極として機能する第４の導電膜９４３が形成される。また、後の駆動用ＴＦＴのソース領域又はドレイン領域上に設けられ、電源線として機能する第４の導電膜９５１、ドレイン電極として機能する第４の導電膜９５２が形成される。
【０１３６】
なお、スイッチング用ＴＦＴのドレイン電極として機能する第４の導電膜９４３と、駆動用ＴＦＴのゲート電極として機能する第１の導電膜９０２とは、コンタクトホール９０９において接続される。
【０１３７】
また、この工程において、第３の導電膜を分断して、各信号線、電源線と、走査線、ドレイン電極を形成すると共に、ドレイン配線の幅が細くなるようにエッチングすることで、後に形成される表示装置の開口率を高めることが可能である。
【０１３８】
次に、第４のマスクを残したまま、第１の半導体領域９２５、ｐ型半導体領域９３２をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域９４９〜９５２を形成する。このとき、第２の半導体領域９２２、９２３の一部もエッチングされる。エッチングされた半導体領域を第３の半導体領域９５５、９５６と示す。第３の半導体領域９５５、９５６は、チャネル形成領域として機能する。
【０１３９】
次に、第４のマスクを除去した後、第４の導電膜及び第３の半導体領域表面上に第２の絶縁膜９５７及び第３の絶縁膜９５８を形成する。ここでは、第２の絶縁膜として水素を含む膜厚の１５０ｎｍ酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ（Ｏ＞Ｎ）をＣＶＤ法により形成する。また、第３の絶縁膜として膜厚２００ｎｍの窒化珪素膜を、ＣＶＤ法により成膜する。窒化珪素膜は、外部からの不純物をブロッキングする保護膜として機能する。
【０１４０】
次に、第３の半導体領域９５５、９５６を加熱して水素化する。ここでは、窒素雰囲気で４１０℃１時間の加熱を行うことで、第３の絶縁膜９５８に含まれる水素が第３の半導体領域９５５、９５６に添加され、水素化される。
【０１４１】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、第３の絶縁膜９５８上に多孔質の第４の絶縁膜９７１を形成する。ここでは、シロキサンを塗布し焼成して絶縁膜を形成した後、ｆｓレーザ発振器から射出されるレーザ光を照射して複数の空孔を形成し、多孔質の第４の絶縁膜９７１を形成する。次に、第４の絶縁膜９７１上に第５のマスクを形成した後、第４の絶縁膜９７１、第３の絶縁膜９５８、第２の絶縁膜９５７をそれぞれエッチングして、スイッチング用ＴＦＴのゲート電極として機能する第１の導電膜９０１の一部を露出する。次に、第１の導電膜９０１に接続する走査線として機能する第５の導電膜９７２を形成する。ここでは、液滴吐出法により、Ａｇペースト吐出し焼成した後、レーザビーム直接描画装置で形成されるマスクを用いてＡｇペーストの一部をエッチングして配線幅を細くして、第５の導電膜９７２を形成する。
【０１４２】
以上の工程により、ｐチャネル型ＴＦＴ９６３で形成される駆動用ＴＦＴ、ｎチャネル型ＴＦＴ９６２で形成されるスイッチング用ＴＦＴを有する画素部を形成することができる。なお、ｎチャネル型ＴＦＴで駆動用ＴＦＴを形成しても良い。
【０１４３】
次に、多孔質の第５の絶縁膜９７３を形成する。第５の絶縁膜９７３も第４の絶縁膜と同様の材料を適宜用いることが可能である。次に、第５の絶縁膜９７３上に第６のマスクを形成した後、第５の絶縁膜〜第２の絶縁膜をエッチングして、第４の導電膜９５２の一部を露出する。
【０１４４】
次に、図１９（Ａ）に示すように、第４の導電膜９５２に接するように、膜厚１００〜３００ｎｍの第６の導電膜を成膜する。第６の導電膜の材料としては、透光性を有する導電膜、又は反射性を有する導電膜があげられる。また、第６の導電膜の形成方法としては、液滴吐出法、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を適宜用いる。なお、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を用いる場合、液滴吐出法、レーザビーム直接描画装置を用いた露光等によりマスクを形成した後、導電膜をエッチングして導電膜を形成する。ここでは、反射率に優れたアルミニウムを主成分とし、ニッケル、コバルト、鉄、炭素及び珪素のうち少なくとも１つを含む合金材料を下層とし、その上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により成膜し、所望の形状にエッチングして画素電極として機能する第６の導電膜９７４を形成する。
【０１４５】
以上の工程によりアクティブマトリクス基板を作製することができる。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（走査線）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、画素部の走査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。
【０１４６】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、第６の導電膜９７４の端部を覆う第６の絶縁膜９８１を形成する。ここでは、ネガ型感光性材料を用いて、第６の絶縁膜９８１を形成する。
【０１４７】
次に、蒸着法、塗布法、液滴吐出法などにより、第６の導電膜９７４表面及び第６の絶縁膜９８１の端部上に発光物質を含む層９８２を形成する。この後、発光物質を含む層９８２上に、第２の画素電極として機能する第７の導電膜９８３を形成する。ここでは、酸化珪素を含むＩＴＯをスパッタリング法により成膜する。この結果、第６の導電膜、発光物質を含む層、及び第７の導電膜により発光素９８４を形成することができる。発光素子を構成する導電膜及び、発光物質を含む層の各材料は適宜選択し、各膜厚も調整する。
【０１４８】
なお、発光物質を含む層９８２を形成する前に、大気圧中で２００〜３５０℃の熱処理を行い第６の絶縁膜９８１中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに発光物質を含む層９８２を真空蒸着法や、大気圧下又は減圧下の液滴吐出法、更には塗布法等で形成することが好ましい。
【０１４９】
発光物質を含む層９８２は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、デンドリマー、オリゴマー等に代表される中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。
【０１５０】
電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（５−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：ＢＡｌｑ）など、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が挙げられる。
【０１５１】
また、正孔輸送性の高い物質としては、例えば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：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物が挙げられる。
【０１５２】
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Ａｌｑ３のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。
【０１５３】
電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。
【０１５４】
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルター（着色層）を設けることで、従来必要であるとされていた円偏光版などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０１５５】
発光層を形成する発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、４−（ジシアノメチレン）２−メチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス［２−（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。
【０１５６】
一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、陰極の下に発光物質を含む層を形成し、更にその下に陽極を形成する。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光物質を含む層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合２層構造となる。具体的には、上から順に陰極と発光層と正孔輸送層と陽極とを積層した構造である。
【０１５７】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０１５８】
ポリパラフェニレンビニレン系発光材料には、ポリ（パラフェニレンビニレン）［ＰＰＶ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系発光材料には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系発光材料には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系発光材料には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０１５９】
また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。
【０１６０】
白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Ａｌｑ３、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法により発光層を形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）およびポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴおよびＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、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（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
【０１６１】
発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。
【０１６２】
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。
【０１６３】
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に三重項励起発光材料を適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０１６４】
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第３遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。
【０１６５】
以上に掲げる発光物質を含む層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０１６６】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。
【０１６７】
次に、発光素子を覆って、水分の侵入を防ぐ透明保護層を形成する。透明保護層としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）などを用いることができる。
【０１６８】
以上の工程により、発光素子を有するアクティブマトリクス基板を作製することができる。なお、実施の形態１又は実施の形態２のいずれをも本実施例に適用することができる。
【実施例３】
【０１６９】
本実施例では、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２１を用いて説明する。
【０１７０】
図２１（Ａ）に示すように、画素部１４０１の周辺に信号線駆動回路１４０２、及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂを実装する。図２１（Ａ）では、信号線駆動回路１４０２、及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ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１４００上にＩＣチップ１４０５を実装する。ここでは、ＣＯＧ方式を用いる。そして、ＦＰＣ１４０６（フレキシブルプリントサーキット）を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０１７１】
なお、信号線駆動回路１４０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７２】
また、図２１（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１４０１と走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ等を基板上に一体形成し、信号線駆動回路１４０２等を別途ＩＣチップとして実装する場合がある。図２１（Ｂ）において、信号線駆動回路１４０２として、ＣＯＧ方式により、基板１４００上にＩＣチップ１４０５を実装する。そして、ＦＰＣ１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０１７３】
なお、信号線駆動回路１４０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７４】
さらに、図２１（Ｃ）に示すように、ＣＯＧ方式に代えて、ＴＡＢ方式により信号線駆動回路１４０２等を実装する場合がある。そして、ＦＰＣ１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。図２１（Ｃ）において、信号線駆動回路をＴＡＢ方式により実装しているが、走査線駆動回路をＴＡＢ方式により実装してもよい。
【０１７５】
なお、信号線駆動回路１４０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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光を照射することで形成するとよい。連続発振型のレーザ光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。
【実施例４】
【０１７９】
本実施例では、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２２を用いて説明する。図２２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。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１又は実施例２で示すような、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。
【０１８０】
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の構成は、実施例１又は実施例２と同様である。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。
【０１８１】
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。
【実施例５】
【０１８２】
上記実施例において、表示モジュールとして液晶表示モジュール及び発光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、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）等の表示モジュールに、本発明を適宜適用することができる。
【実施例６】
【０１８３】
上記実施形態や実施例に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等のカメラ、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、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。ここでは、テレビジョン装置の具体例について、図２３を参照して説明する。
【０１８４】
図２３（Ａ）は、テレビジョン装置のブロック図を示し、図２３（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液晶モジュールやＥＬモジュールにより、液晶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。
【０１８５】
図２３（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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
図２３（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。液晶モジュールやＥＬ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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【実施例７】
【０１９０】
本発明により無線チップ（無線プロセッサ、無線メモリ、無線タグともよぶ）として機能する半導体装置を形成することができる。無線チップの用途は広範にわたるが、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２４（Ａ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図２４（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等、図２４（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図２４（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２４（Ｅ）、図２４（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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
本発明より形成することが可能な無線チップの構造について図１５を用いて説明する。無線チップは、薄膜集積回路９３０３及びそれに接続されるアンテナ９３０４とで形成される。また、薄膜集積回路及びアンテナは、カバー材９３０１、９３０２により挟持される。薄膜集積回路９３０３は、接着剤を用いてカバー材に接着してもよい。図１５においては、薄膜集積回路９３０３の一方が、接着剤９３０５を介してカバー材９３０１に接着されている。
【０１９４】
薄膜集積回路９３０３は、実施形態１又は２で示される絶縁膜を有するＴＦＴを用いて形成した後、公知の剥離工程により剥離してカバー材に設ける。また、薄膜集積回路９３０３に用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えば、ＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容量素子、インダクタなどを用いることができる。
【０１９５】
図１５で示すように、薄膜集積回路９３０３のＴＦＴ上には層間絶縁膜９３１１が形成され、層間絶縁膜９３１１を介してＴＦＴに接続するアンテナ９３０４が形成される。また、層間絶縁膜９３１１及びアンテナ９３０４上には、窒化珪素膜等からなるバリア膜９３１２が形成されている。
【０１９６】
アンテナ９３０４は、金、銀、銅等の導電体を有する液滴を液滴吐出法により吐出し、乾燥焼成して形成する。液滴吐出法によりアンテナを形成することで、工程数の削減が可能であり、それに伴うコスト削減が可能である。
【０１９７】
カバー材９３０１、９３０２は、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と、接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどを用いることが好ましい。フィルムは、熱圧着により、被処理体と封止処理が行われるものであり、封止処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。
【０１９８】
また、カバー材に紙、繊維、カーボングラファイト等の焼却無公害素材を用いることにより、使用済み無線チップの焼却、又は裁断することが可能である。また、これらの材料を用いた無線チップは、焼却しても有毒ガスを発生しないため、無公害である。
【０１９９】
なお、図１５では、接着剤９３０５を介してカバー材９３０１に無線チップを設けているが、該カバー材９３０１の代わりに、物品に無線チップを貼付けて、使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図３】本発明に係る空孔の作製工程を説明する断面図。
【図４】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図５】本発明に適用可能なレーザビーム直接描画装置を説明する図。
【図６】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図７】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図８】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図９】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図１０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１２】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１３】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１４】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する平面図。
【図１５】本発明に係る半導体装置の構造を説明する断面図。
【図１６】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１７】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１８】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１９】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する平面図。
【図２１】本発明に係る表示装置の駆動回路の実装方法を説明する平面図。
【図２２】本発明に係る発光表示モジュールの構成を説明する図。
【図２３】電子機器の一例を説明するブロック図及び斜視図。
【図２４】半導体装置の応用例を説明する斜視図。
【図２５】本発明に係る絶縁膜の構造を説明する断面図。
【図２６】本発明に係る絶縁膜の構造を説明する断面図。
【符号の説明】
【０２０１】
１００ 絶縁性基板
１０２ 金属配線
１０３ 絶縁膜
１０４ コンタクトホール
１０５ 絶縁膜
１０６ 導電膜
１０７ 空孔
２０３ コンタクトホール
３０１ 超短光パルスレーザ発振器
３０２ ミラー
３０３ 対物レンズ
３０５ ＸＹＺステージ
３０６ 空孔
４０１ 液滴吐出手段
４０２ 組成物
４０３ 平坦部
４０６ レーザ光
４０９ 平坦部
５００ 基板
５０１ ｐウェル領域
５０２ ｎウェル領域
５０３ 素子分離領域
５０６ ゲート電極
５０８ ゲート絶縁膜
５１０ サイドウオール
５１４ ドレイン領域
５１６ ドレイン領域
５１８ 低濃度不純物領域
５２０ 低濃度不純物領域
５３１ 絶縁膜
５４１ コンタクトホール
５４５ 空孔
５４６ 絶縁膜
５５１ 導電膜
５６１ 絶縁膜
５６２ 導電膜
６０１ バリア膜
６０５ バリア膜
７０１ 組成物
７０２ 配線領域
７０３ コンタクト部
７０４ 平坦部
７１１ 組成物
７１３ 平坦部
７１４ 導電膜
７１５ 絶縁膜
７１６ レーザ光
７１８ コンタクトホール
７１９ 配線溝
７２０ 平坦部
８００ 基板
８０１ 絶縁膜
８０３ 窒化珪素膜（窒化酸化珪素膜）
８０４ 酸化珪素膜（酸化窒化珪素膜）
８０５ 非晶質半導体膜
８０６ 触媒元素を含む層
８１１ 結晶性半導体膜
８１２ 半導体膜
８１３ 結晶性半導体膜
８１４ 結晶性半導体膜
８１５ マスク
８２１ 半導体領域
８２２ 半導体領域
８３１ 導電膜
８３２ 導電膜
８３３ 導電膜
８３４ 半導体領域
８３６ 半導体領域
８４１ 空孔
８４２ 絶縁膜
８４３ 絶縁膜
８４４ 導電膜
８５１ 導電膜
８５３ 導電膜
８６２ 配向膜
８７１ シール材
８８１ 対向基板
８８２ 画素電極（対向電極）
８８３ 配向膜
８８４ 液晶層
８８５ 接続導電膜
８８６ 配線基板
９００ 基板
９０１ 導電膜
９０２ 導電膜
９０３ 導電膜
９０５ 窒化珪素膜
９０６ 酸化窒化珪素膜
９０７ 非晶質半導体膜
９０８ 溶液
９０９ コンタクトホール
９１０ 導電膜
９１１ 結晶性半導体膜
９１２ 半導体膜
９１３ 結晶性半導体膜
９１４ 結晶性半導体膜
９１６ マスク
９２２ 半導体領域
９２５ 半導体領域
９２６ 半導体領域
９２７ マスク
９３０ レーザ光
９３２ ｐ型半導体領域
９３３ 導電膜
９３５ 感光性材料
９３６ マスク
９４２ 導電膜
９４３ 導電膜
９４９ ドレイン領域
９５１ 導電膜
９５２ 導電膜
９５５ 半導体領域
９５７ 絶縁膜
９５８ 絶縁膜
９６２ ｎチャネル型ＴＦＴ
９６３ ｐチャネル型ＴＦＴ
９７１ 絶縁膜
９７２ 導電膜
９７３ 絶縁膜
９７４ 導電膜
９８１ 絶縁膜
９８２ 層
９８３ 導電膜
９８４ 発光素
１００１ レーザビーム描画装置
１００２ ＰＣ
１００３ レーザ発振器
１００４ 電源
１００５ 光学系
１００６ 音響光学変調器
１００７ 光学系
１００８ 基板
１００９ 基板移動機構
１０１０ Ｄ／Ａ変換部
１０１１ ドライバ
１０１２ ドライバ
１０３ａ 領域
１０３ｂ 領域
１１００ 空孔
１１０１ 絶縁膜
１１０２ 絶縁膜
１１０３ 絶縁膜
１１０４ 絶縁膜
１１１０ 空孔
１１１１ 絶縁膜
１１１２ 絶縁膜
１４００ 基板
１４０１ 画素部
１４０２ 信号線駆動回路
１４０５ ＩＣチップ
１４０６ ＦＰＣ
２０１ａ レジストマスク
２０１ｂ マスク
２０２ａ マスク
２０２ｂ マスク
４０８ａ 組成物
６０３ａ バリアメタル
７０１ａ 組成物
７１７ａ 組成物
８０２ａ 導電膜
８０２ｂ 導電膜
９３０１ カバー材
９３０３ 薄膜集積回路
９３０４ アンテナ
９３０５ 接着剤
９３１１ 層間絶縁膜
９３１２ バリア膜
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 スピーカー
９５２４ 制御回路
９５２５ 入力部
９５３１ 筐体
９５３２ 表示画面
９５３３ スピーカー
９５３４ 操作スイッチ
１１０３ａ 領域
１１０３ｂ 領域
１１０４ａ 領域
１１０４ｂ 領域
１４０３ａ 走査線駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを用いた多孔質の絶縁膜の作製方法と、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いた配線基板、及び半導体素子を有する半導体装置の作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩ（大規模集積回路）において、高集積化のための半導体素子の各部位を構成する膜の薄膜化により、多層配線間での信号遅延が高速化の障害となっている。この信号遅延は、配線抵抗値と配線間容量に依存するため、ＬＳＩの更なる高性能化には、より低抵抗な配線材料と低誘電率な層間絶縁膜材料の導入が求められている。
【０００３】
配線の低抵抗化に関しては、従来のアルミニウム（Ａｌ）に代わり、より低抵抗な銅（Ｃｕ）配線の検討が本格化しており、配線プロセスも従来のＡｌギャップフィル法からＣｕダマシン法へと移行している。Ｃｕダマシン法では、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）プロセスが用いられている。ＣＭＰは、Ｃｕ配線上に形成された余分なＣｕを、基板に荷重をかけながらスラリとパッドを使って研磨除去する方法である。
【０００４】
一方、配線間容量の低減に関しては、従来の酸化珪素（ＳｉＯ２）膜から、より誘電率の低い有機材料、無機材料が盛んに提案、検討されている。層間絶縁膜の比誘電率を低下させるためには、分極率と密度を小さくすることが考えられる。
【０００５】
有機材料は、容積あたりの分極率が酸化珪素膜に比べて小さい。このため、比誘電率が低くなる。従って、有機材料や、シロキサンと有機分子をハイブリッド化させた材料を用いることで、層間絶縁膜の比誘電率の低下を施したものがある。また、Ｃ−Ｆ結合を有するパーフルオロカーボンポリマー（ポリテトラフルオロエチレン等）の分極率が最小であるため、該材料を用いて層間絶縁膜を形成し、比誘電率の低下を施したものがある。（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００６】
また、比誘電率を低下させるために、低密度化、すなわち膜構造を多孔質化することが検討されている。多孔質化は、比誘電率２以下を実現する方法として、注目さている。
【０００７】
上記比誘電率の低い層間絶縁膜の作製方法としては、プラズマＣＶＤ法やスピン塗布法等が用いられている。
【非特許文献１】「ニッケイマイクロデバイス」，日経ＢＰ社，２００４年，１１月号，ｐｐ．５８〜６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、Ｃｕダマシン法では、ＣＭＰプロセスが用いられている。このため、層間絶縁膜は、上からの圧力やせん断応力などのストレスがかかる。そのため、ＣＭＰプロセスに耐えうる層間絶縁膜の機械強度と、上下層との密着性の低下が問題となる。
【０００９】
また、Ｃｕダマシン法は、研磨工程がある。このため、表示装置のような大面積基板上の半導体素子の作製工程では、研磨のバラツキが生じやすい。このため、配線の短絡、配線膜厚のバラツキ等の問題が生じ、歩留まり高く半導体装置を作製することが困難である。
【００１０】
一方、複数の空孔を有する絶縁膜（多孔質の絶縁膜）は、膜内に複数の空孔を有しているため、エッチングや異種材料との界面状態が問題となる。具体的には、コンタクトホールを形成する際に、エッチングガスが空孔を介して絶縁膜中に拡散し、絶縁膜内部で反応し、不純物の付着や絶縁膜中のエッチングが進行する可能性がある。この結果、歩留まり高く半導体装置を作製することが困難である。
【００１１】
また、多孔質の絶縁膜は、機械強度は著しく低いため、低誘電率化とＣＭＰ工程に耐えられる強度を有することとの両立は困難を極め、歩留まりの低下を招く。
【００１２】
また、基板上に熱処理によって蒸発する分子を混入した材料を塗布し加熱して多孔質の絶縁膜を作製する方法では、空孔の形及び大きさが一定にならない。また、複数の空孔がつながり、より大きな空孔になることで、ミクロ領域での膜厚分布のばらつき等の問題が生じる。この結果、層間絶縁膜の比誘電率が部分的に異なり、半導体装置のバラツキが生じるという問題がある。
【００１３】
本発明は、以上の問題点を鑑み、複数の空孔を有する絶縁膜の新規の形成方法を提案する。また、歩留まり高く高集積化された半導体装置の作製方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、レーザ光を用いて絶縁膜中に複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することを要旨とする。また、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いて、導電性粒子を含む組成物を吐出し、焼成して配線を形成することを可能とする。レーザ光としては、超短パルスレーザ光（以下、ｆｓレーザと称す。）を用いることが好ましい。
【００１５】
本発明により、有機、無機材料に関わらず絶縁膜を低誘電率化することが可能である。また、多孔質の絶縁膜の複数の空孔の大きさ、径、密度、形状等を制御することが可能となる。また、複数の空孔の大きさの形成位置を制御出来るため、複数の空孔がつながることが無く、均一な密度の絶縁膜を形成することができる。また、ＣＭＰ工程を用いた後に複数の空孔を形成することが可能となり、複数の空孔による機械強度の低下についての問題点は解決される。
【００１６】
また、レーザ光を照射して空孔を形成するため、規則的に配置された空孔やランダムに配置された空孔を形成することが可能である。
【００１７】
更には、部分的に空孔の密度を変化させることが可能である。このため、多層配線の間に形成される絶縁膜において、空孔の密度を高め、比誘電率を低下させることが可能である。このとき、部分的にレーザ光を照射して、空孔の密度を高めても良い。また、第１の条件でレーザ光を照射して絶縁膜全体に均一な密度の空孔を形成した後、第２の条件でレーザ光を照射して部分的に空孔の密度を高めても良い。
【００１８】
また、空孔の形状を制御することが可能であるため、球状の空孔、連続的に繋がった構造の空孔を形成することが可能である。
【００１９】
本発明の一は、基板上に第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜に超短パルスレーザから射出されるレーザ光を照射して複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することを特徴とする絶縁膜の形成方法である。
【００２０】
また、本発明の一は、基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜に超短パルスレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記多孔質の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成し、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法である。
【００２１】
また、本発明の一は、基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成した後、前記第１の絶縁膜に超短パルスレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法である。
【００２２】
前記複数の空孔の径は、１〜２０００ｎｍであることを特徴とする。
【００２３】
また、前記第１の絶縁膜は、前記レーザ光を透過する材料で形成する。
【００２４】
また、前記第２の導電膜は、前記導電性粒子が不規則に重なり合って形成されている。
【００２５】
また、本発明の絶縁膜を有する半導体素子としては、ＴＦＴ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタ、有機半導体トランジスタ、ＭＩＭ素子、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、容量素子、抵抗素子等が挙げられる。また、ＴＦＴとしては、順スタガ型ＴＦＴ、逆スタガ型ＴＦＴ（チャネルエッチ型ＴＦＴ又はチャネル保護型ＴＦＴ）、コプレナー型のボトムゲートＴＦＴ、トップゲートＴＦＴがあげられる。
【００２６】
また、本発明において、半導体装置としては、半導体素子で構成された集積回路、表示装置、無線タグ、ＩＣタグ等が挙げられる。表示装置としては、代表的には液晶表示装置、発光表示装置、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）等の表示装置があげられる。
【００２７】
なお、本発明において、表示装置とは、表示素子を用いたデバイス、即ち画像表示デバイスを指す。また、表示パネルにコネクター、例えばフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）やＣＰＵが直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、複数の空孔を有する多孔質の絶縁膜を形成することができ、低誘電率の絶縁膜を形成することができる。本発明では、非多孔質の絶縁膜に複数の空孔を形成するため、ＣＭＰ工程等の処理を行った後、非多孔質の絶縁膜に複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することができる。このため、従来の多孔質の絶縁膜と異なり、高集積化された半導体装置の作製工程において、ＣＭＰ工程による絶縁膜の破壊を防ぐことが可能である。
【００２９】
また、大面積基板上に形成された絶縁膜を用いて、多孔質の絶縁膜を形成することができる。このため、歩留まり高く表示装置を形成することができる。また、多孔質の絶縁膜は、比誘電率が低いため、各配線間の寄生容量を緩和することが可能である。このため、層間絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能であり、表示装置のスループットを向上させることが可能である。
【００３０】
また、絶縁膜の一部にコンタクトホールを形成した後、絶縁膜中に複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成することが可能であるため、コンタクトホールの側壁から絶縁膜中にエッチングガスが侵入、拡散することを防ぐことが可能である。この結果、歩留まり高く半導体装置を作製することができる。
【００３１】
また、多孔質の絶縁膜の複数の空孔の大きさ、位置、密度を制御することが可能であるため、比誘電率が均一な絶縁膜を形成することが可能である。また、複数の配線間に形成される空孔による短絡を防止することが可能であり、歩留まり高く、高集積化された半導体装置を作製することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００３３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、空孔（空隙、ポア（ｐｏｒｅ）等とも言う。）を有する絶縁膜の作製方法とＣＭＰ工程を用いない金属配線の形成方法について説明する。即ち、絶縁膜を形成後、ｆｓレーザを用いて空孔を作製する方法について説明する。また、金属配線には導電性材料を含む組成物を、液滴吐出法を用いて吐出して形成する方法について説明する。
【００３４】
本発明の実施の形態について、図１（Ａ）を用いて説明する。本実施の形態では、通常の半導体デバイスの製造プロセスにより形成されたトランジスタ等の素子（図示せず）を有する絶縁性基板１００を用いる。
【００３５】
次いで、絶縁性基板１００上に金属配線１０２を形成する。金属配線１０２は、まず金属膜を印刷法、無電解メッキ法、電解メッキ法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、蒸着法等の公知の方法により形成する。次に、通常のリソグラフィー技術により、金属配線が形成される領域の金属膜上にレジストパターンを形成する。続いて、上記レジストパターンをマスクに用いて金属膜をエッチングすることにより、上記金属配線１０２を形成する。金属配線１０２には、高融点材料であるタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属またはその合金、若しくはその金属窒化物を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面に窒化タンタル（ＴａＮ）膜、その上にタングステン膜を積層してもよい。また、低融点材料であるアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）を用いて導電膜を形成しても良い。また、珪素に一導電型を付与する不純物元素を添加した材料を用いても良い。例えば、非晶質珪素膜にリン（Ｐ）などのｎ型を付与する不純物元素が含まれたｎ型を有する珪素膜などを用いることができる。
【００３６】
次に、金属配線１０２を覆うように絶縁膜１０３を形成する（図１（Ｂ）参照。）。絶縁膜１０３は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）などを適宜用いることができる。なお、低い成膜温度で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て、形成される絶縁膜中に希ガス元素を混入させると良い。
【００３７】
これらの材料で形成される絶縁膜１０３は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等の公知の方法形成することが出来る。その後、必要に応じてＣＭＰや、熱処理によって膜を軟化、流動させて平坦化させるリフロープロセス等の平坦化技術によって、絶縁膜１０３の表面を平坦化する。
【００３８】
また、絶縁膜１０３の材料として、二酸化珪素にリンを添加したＰＳＧ（リンシリケートガラス）、二酸化珪素にリン及びボロンを添加したＢＰＳＧ（ホウ素リンリシケートガラス）、二酸化珪素にフッ素を添加したＳｉＯＦ、ポリイミド、ポリアリルエーテルやフッ素が添加されたポリフルオロアリルエーテルに代表される芳香族エーテル、芳香族炭化水素、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）に代表されるシクロブタン誘導体などを用いることもできる。また、ＭＳＱ（メチルシルセスキオキサン）、ＨＳＱ（ハイドロシルセスキオキサン）、ＭＨＳＱ（メチルハイドロシルセスキオキサン）等のシロキサン結合を有する絶縁膜を形成することができる。なお、シロキサン結合を有する絶縁膜の一般的な組成はＳｉＯｘＣｙＨｚである。
【００３９】
これらの材料で形成される絶縁膜１０３は、材料を塗布法や液滴吐出法を用いて塗布または吐出した後、乾燥、焼成を行って形成する。また、プラズマＣＶＤ法により形成することができる。なお、塗布法や液滴吐出法で形成する場合、多孔質とならないよう形成条件を適宜用いることが好ましい。
【００４０】
本実施の形態では、有機シロキサンポリマーをスピンコート法によって塗布し焼成して、絶縁膜１０３を形成する。
【００４１】
次に、コンタクトホール１０４を形成する（図１（Ｃ）参照。）。形成方法について図２を用いて説明する。絶縁膜１０３上にスピンコート法に代表される塗布法を用いてフォトレジストを塗布し焼成した後、フォトリソ工程を用いてレジストマスク２０１ａ、マスク２０１ｂを形成する。（図２（Ａ）参照。）。
【００４２】
マスクは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを用いてもよい。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００４３】
本実施の形態では、断面形状がテーパーの付いた台形形状であるレジストマスクを示したが、マスク２０２ａ、マスク２０２ｂに示すような長方形の形状を有するレジストマスクを用いても良い（図２（Ｂ）参照）。この場合、長方形の形状のコンタクトホール２０３が形成される（図２（Ｃ）参照。）。
【００４４】
このように微細に加工されたレジストマスク２０１ａ、２０１ｂを用いて、絶縁膜１０３をエッチングし、金属配線１０２の一部を露出するコンタクトホール１０４を形成する（図１（Ｃ）参照。）。
【００４５】
エッチング加工は、プラズマエッチング（ドライエッチング）またはウエットエッチングのどちらを採用しても良い。エッチングガスとしては、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、ＣＨＦ３などのフッ素系またはＣｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４もしくはＣＣｌ４などを代表とする塩素系ガス、あるいはＯ２のガスを用い、ＨｅやＡｒなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
【００４６】
次に、レジストマスク２０１ａ、２０１ｂを除去した後、絶縁膜１０３中にレーザ光を照射して空孔を複数形成して、多孔質の絶縁膜１０５を形成する（図１（Ｄ）参照）。ここでは、レーザ光として超短光パルスレーザから射出されるレーザ光を用いる。超短光パルスレーザによる空孔の作製方法について図３を用いて説明する。超短光パルスレーザ発振器３０１は、パルス幅がフェムト秒（１０−１５秒）台で発振するレーザ発振器を用いる。該超短光パルスレーザ発振器３０１として用いることができるのは、サファイヤ、ＹＡＧ、セラミックスＹＡＧ、セラミックスＹ２Ｏ３、ＫＧＷ（ポタシウムガドリニウムタングステン）、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。ｆｓレーザから射出されたレーザ光をミラー３０２で反射した後、高い開口数の対物レンズ３０３により絶縁膜１０３中で、レーザ光を集光する（図３（Ａ）参照。）。この結果、集光点近傍において絶縁膜中に空孔３０６を形成することが出来る。また、ＸＹＺステージ３０５を用いて集光点を移動させることにより、多孔質の絶縁膜を作製する。図３（Ｂ）において、領域１０３ａは空孔が形成されていない絶縁膜、領域１０３ｂは、多孔質の絶縁膜である。ｆｓレーザでは、エネルギー密度の高いビーム中央部だけで加工が出来るため、通常のレーザでは、加工が困難な波長以下のｆｓレーザを用いることで微細加工が可能となる。
【００４７】
多孔質の絶縁膜１０５の空孔率は、２０〜９０％の範囲であることが好ましい。これより空孔率が小さいと誘電率を十分に低減することが出来ない。また、大きいと機械的強度が不足する。
【００４８】
また、レーザ光の集光条件及び照射条件により、図２５（Ａ）に示すような、空孔１１００が均一に配列した絶縁膜１１０１を形成することができる。このような絶縁膜は、膜全体において密度が均一である。
【００４９】
また、図２５（Ｂ）に示すように、空孔１１００が不均一に分散された絶縁膜１１０２を形成することができる。
【００５０】
また、レーザ光の照射領域を選択することで、図２５（Ｃ）に示すように、空孔の密度が高い領域１１０３ａ及び空孔の密度が低い領域１１０３ｂを有する絶縁膜１１０３を形成することが可能である。この結果、選択的に比誘電率の低い絶縁膜を形成することが可能である。
【００５１】
また、レーザ光の集光点の深度を選択することで、図２５（Ｄ）に示すように、膜厚方向に対して、空孔の密度が低い領域１１０４ａ及び空孔の密度が高い領域１１０４ｂを有する絶縁膜１１０４を形成することが可能である。
【００５２】
なお、図２５において、空孔の形状を球状で示したがこれに限定されるものではなく、図２６（Ａ）に示すように連続的に繋がった構造の空孔１１１０を有する絶縁膜１１１１を適宜用いることができる。このような形状の空孔は、レーザ光を照射しながら照射位置を移動することによって形成できる。更には、図２６（Ｂ）に示すように、球状の空孔１１００及び連続的に繋がった空孔１１１０を有する絶縁膜１１１２を、適宜用いることができる。
【００５３】
この際、絶縁膜１０３に用いられる材料は、ｆｓレーザの波長の光に対して透光性を有する材料、即ちｆｓレーザの波長の光を吸収しない材料、更に詳しくはｆｓレーザの波長よりもエネルギーギャップの大きい材料を用いる必要がある。透光性を有する材料内部でｆｓレーザを集光することにより、当該ｆｓレーザが集光された位置たる集光点のみに多光子吸収を生じさせ、空孔を形成することが出来る。なお、多光子吸収とは、複数個の光子を同時に吸収して、光子のエネルギーの和に相当する固有状態に遷移することである。該遷移により、吸収されない波長領域の光を吸収することが可能であり、光エネルギー密度が十分に大きい集光点において、空孔を形成することが出来る。
【００５４】
本実施の形態においては、多孔質の絶縁膜１０５の膜の表面、特にコンタクトホール１０４の側壁に、凹部を形成していない。このため、多孔質の絶縁膜１０５中にエッチングガスが拡散することを防ぐことが可能である。また、バリアメタルまたは配線等の複数の導電膜の間に、空孔が形成されることを防ぐことが可能である。このため、配線間のショートを回避することができる。多孔質の絶縁膜１０５中の空孔１０７の大きさは１〜２０００ｎｍ（好ましくは１０００ｎｍ以下）であり、空孔１０７の大きさや位置、密度等を制御しながら形成することが可能であるため、空孔の大きさの不均一による膜厚分布の不均一や、絶縁膜の比誘電率のばらつきを削減することが可能である。
【００５５】
また、絶縁膜１０３に複数の空孔１０７を形成して、多孔質の絶縁膜１０５を形成した後、コンタクトホール１０４を形成しても良い。この場合、コンタクトホールの側壁には、空孔の一部が露出し凹部が形成される場合がある。このときは、後に説明するバリア膜６０５を形成することが好ましい（図６参照）。バリア膜６０５により、絶縁膜１０５への不純物の侵入を防ぐことができる。
【００５６】
次に、コンタクトホール１０４上に導電性材料を含む組成物を液滴吐出法を用いて吐出して、導電膜１０６を形成する（図１（Ｅ）参照。）。この導電膜１０６の形成は、液滴吐出手段４０１を用いて行う。液滴吐出手段４０１とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つまたは複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする（図４（Ａ）参照）。液滴吐出手段４０１が具備するノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には１０ｐｌ以下）に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。
【００５７】
吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解または分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀等の微粒子または分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解または分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は５０ｃｐ以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。
【００５８】
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下が好ましい。このサイズの導電体の粒子をナノ粒子と呼ぶ。組成物は、電解法、アトマイズ法または湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．０１〜１０μｍである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ粒子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。
【００５９】
また、液滴吐出法により吐出する組成物中の粒径は、コンタクトホールの径よりも十分に微細であることが必要とされる。このため、コンタクトホールに注入される組成物は液体とみなされ、ＣＭＰ工程のように圧力を加えてコンタクトホール中に組成物を埋め込む必要はなく、自己注入される。液体を吐出する工程は、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また、１μｍ以下の微細なコンタクトホール中に吐出する際は、減圧下で行うと、よりスムーズに注入することが出来るため好ましい。
【００６０】
ここでは、組成物としてＡｇを含む液状物質（以下、Ａｇペーストと称す。）をコンタクトホール１０４上に吐出する。
【００６１】
ここで、液滴吐出法で形成される導電膜１０６の形成工程について、図４及び図９を用いて説明する。なお、図９（Ａ）は、導電膜１０６が形成された絶縁膜１０５の平面図を示し、具体的には配線領域７０２と、コンタクト部７０３を示す。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の（Ａ２）−（Ｂ２）の断面図を示す。また、図４は、図９（Ａ）の（Ａ１）−（Ｂ１）において導電膜１０６が形成される工程の断面図を示す。
【００６２】
図４（Ａ）は、液滴吐出手段４０１で吐出された組成物４０２が、コンタクトホール１０４上に凹状で形成される例を示す。このような形状は、組成物が線状に吐出されたときに形成されやすい。液滴吐出手段４０１で吐出された組成物４０２の幅は、コンタクトホール１０４の幅よりも大きくなるよう形成する。また、凹状の組成物４０２の平坦部４０３の膜厚は、組成物の焼成後に形成される導電膜１０６の平坦部４０９が、絶縁膜１０５の表面より突出するような膜厚とする（図４（Ｂ）参照。）。更に詳細に説明すると、図９（Ｂ）に示した配線領域７０２とコンタクト部７０３との両方において、導電膜１０６の表面性が均一であり、且つ絶縁膜１０５より導電膜１０６の表面が突出するように形成する。
【００６３】
次に、組成物４０２にレーザ光４０６を照射する。ここでは、レーザビーム直接描画装置を用いて、組成物４０２にレーザ光を照射する。所望の形状を形成する領域にレーザ光を走査することで、レーザ光が照射された領域における組成物中の溶媒を揮発させて除去すると共に、導電性粒子の溶融、焼結、及び癒着のいずれか一つまたは複数の反応を進行させ、図４（Ｂ）に示すような導電膜１０６を形成する。このとき、レーザ光が照射されなかった組成物４０８ａ、４０８ｂは、導電膜１０６の両脇に残存する。
【００６４】
ここでの導電性粒子の溶融は、レーザ光の照射条件（特に、レーザ光のエネルギー密度、走査速度、レーザビームスポットの面積等）によって、完全溶融や部分溶融が生じる。また、焼結とは、レーザ光のエネルギーにより導電性粒子を結合させることである。また、癒着とは、分散された導電性粒子同士がくっつくことである。以下、導電性粒子の溶融、焼結、及び癒着のいずれか一つまたは複数の反応が生じることを、代表して溶融すると示す。
【００６５】
ここで、レーザビーム直接描画装置について、図５を用いて説明する。図に示すように、レーザビーム描画装置１００１は、レーザビームを照射する際の各種制御を実行するパーソナルコンピュータ１００２（以下、ＰＣと示す。）と、レーザビームを出力するレーザ発振器１００３と、レーザ発振器１００３の電源１００４と、レーザビームを減衰させるための光学系１００５（ＮＤフィルタ）と、レーザビームの強度を変調するための音響光学変調器１００６（ＡＯＭ）と、レーザビームの断面の拡大または縮小をするためのレンズ、光路の変更するためのミラー等で構成される光学系１００７、Ｘステージ及びＹステージを有する基板移動機構１００９と、ＰＣから出力される制御データをデジタルーアナログ変換するＤ／Ａ変換部１０１０と、Ｄ／Ａ変換部から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器１００６を制御するドライバ１０１１と、基板移動機構１００９を駆動するための駆動信号を出力するドライバ１０１２とを備えている。
【００６６】
レーザ発振器１００３としては、紫外光、可視光、または赤外光を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ、Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、ＴｉまたはＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第２高調波〜第５高調波を適用するのが好ましい。
【００６７】
次に、レーザビーム直接描画装置を用いたレーザ光の照射方法について述べる。基板１００８が基板移動機構１００９に装着されると、ＰＣ１００２は図外のカメラによって、基板に付されているマーカーの位置を検出する。次いで、ＰＣ１００２は、検出したマーカーの位置データと、予め入力されている描画パターンデータとに基づいて、基板移動機構１００９を移動させるための移動データを生成する。この後、ＰＣ１００２が、ドライバ１０１１を介して音響光学変調器１００６の出力光量を制御することにより、レーザ発振器１００３から出力されたレーザビームは、光学系１００５によって減衰された後、音響光学変調器１００６によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器１００６から出力されたレーザビームは、光学系１００７で光路及びビーム形を変化させ、レンズで集光した後、基板上の液状物質（第１のパターン）に該ビームを照射して、液状物質中の金属粒子を溶融する。このとき、ＰＣ１００２が生成した移動データに従い、基板移動機構１００９をＸ方向及びＹ方向に移動制御する。この結果、所定の場所にレーザビームが照射され、組成物中の導電性粒子の溶融が行われる。
【００６８】
レーザ光のエネルギーの一部は、組成物内で熱に変換され、パターンの一部を反応させ、導電膜を形成する。また、短波長のレーザ光のほど、ビーム径を短く集光することが可能である。このため、短波長のレーザビームを照射することで、微細な幅の導電膜を形成することができる。また、微細なパターンを形成するには、レーザ光照射によるパターン内での熱拡散距離も重要であり、１μｍ以下のパターンを作製する際、レーザ照射時間はＡｇでは１０ｎｓ以下であることが好ましい。このため、照射にはパルス幅がピコ秒（１０−１２秒）台以下で発振するレーザを用いるのが好ましい。
【００６９】
また、パターン表面でのレーザビームのスポット形状は、点状、円形、楕円形、矩形、または線状（厳密には細長い長方形状）となるように光学系で加工することが可能である。
【００７０】
なお、ここでは、基板を移動して選択的にレーザビームを照射しているが、これに限定されず、レーザビームをＸＹ軸方向に走査してレーザビームを照射することができる。この場合、光学系１００７にポリゴンミラーやガルバノミラー、音響光学偏向器（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ；ＡＯＤ）を用いることが好ましい。また、レーザビームをＸ軸またはＹ軸の一方向に走査し、基板をＸ軸またはＹ軸の他の方向に移動して、基板の所定の場所にレーザビームを照射することが好ましい。
【００７１】
ここでは、液滴吐出法で吐出されたＡｇペーストに、Ｎｄ：ＹＶＯ４から発振されるレーザビームをＡｇペーストの一部に照射してＡｇ粒子の溶融、焼結、及び癒着のいずれか一つまたは複数の反応を適宜行い、銀で形成される導電膜１０６を形成する。ここでは、レーザビームが照射された領域が導電膜となる。このため、レーザビームを一度走査した場合は、導電膜の幅は、概略ビームスポットの幅となる。ここでは、組成物の一部にレービームを照射しているため、導電膜１０６の両側面には、組成物４０８ａ、４０８ｂが残存する（図４（Ｂ）参照。）。組成物４０８ａ、４０８ｂ中では、導電性粒子が分散されている。レーザ光の照射時の雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気または空気下で行う。
【００７２】
次に、残存する組成物４０８ａ、４０８ｂを除去して導電膜１０６を露出する（図１（Ｅ）参照。）。残存する組成物４０８ａ、４０８ｂは、組成物中の溶媒を除去することが可能な剥離液を適宜選択して除去する。ここでは、アルカリ性を呈する有機溶液を用いて溶媒を除去する。導電膜１０６は、導電性粒子が三次元に不規則に重なり合って形成されている。即ち、三次元凝集体粒子で構成されている。このため、表面は微細な凹凸を有する。
【００７３】
また、液滴吐出法で吐出された組成物７０１の表面が、全面において平坦性を有する例を図７及び図９を用いて説明する。図７は、図９（Ａ）のＡ１−Ｂ１において導電膜が形成される工程の断面図を示す。このように平坦性を有する組成物は、組成物が矩形状、または面状に吐出されたときに形成されやすい。この際、組成物７０１の膜厚は、組成物の焼成後に形成される導電膜１０６の平坦部７０４が、絶縁膜１０５の表面より突出するような膜厚とする。更に詳細に説明すると、図９（Ｂ）に示した配線領域７０２とコンタクト部７０３との両方において、導電膜１０６の膜厚が均一であって、且つ絶縁膜１０５表面から導電膜１０６の表面が突出するように形成する。ここでは、組成物７０１の一部にレーザ光７１６を照射して導電膜１０６を形成する。
【００７４】
導電膜１０６の両側面には、組成物７０１ａ、７０１ｂが残存する（図７（Ｂ）参照。）。組成物７０１ａ、７０１ｂ中では、導電性粒子が分散されている。次に、残存する組成物７０１ａ、７０１ｂを除去して導電膜１０６を露出する（図１（Ｅ）参照。）。
【００７５】
また、図１（Ｃ）に示すコンタクトホール１０４の形状は、金属配線１０２に達するコンタクトホール７１８とコンタクトホール７１８に連結する配線溝７１９が形成された形状でも良い。導電膜が絶縁膜に埋め込まれた例について図８及び図９を用いて説明する。なお、図９（Ｃ）は、導電膜７１４が埋め込まれた絶縁膜７１５の平面図を示し、具体的には配線領域７０２と、コンタクト部７０３を示す。図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）のＣ２−Ｄ２の断面図を示す。また、図８は、図９（Ｃ）のＣ１−Ｄ１において導電膜７１４が形成される工程の断面図を示す。
【００７６】
液滴吐出法で吐出された組成物７１１の幅は、配線溝７１９の幅よりも大きくなるよう形成する（図８（Ａ）参照。）。この場合、組成物７１１の平坦部７１３の膜厚は、組成物の焼成後に形成される導電膜７１４の平坦部７２０が、絶縁膜７１５の表面と概略一致するように形成する。更に詳細に説明すると、図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示した配線領域７０２とコンタクト部７０３との両方において、導電膜７１４の膜厚が均一になるように形成する（図８（Ｂ）参照。）。ここでは、組成物７１１の一部にレーザ光７１６を焼成して導電膜７１４を形成する。その後、残存した組成物７１７ａ、７１７ｂを除去することで、絶縁膜７１５に埋め込まれた形状の導電膜７１４を形成することが出来る（図８（Ｃ）及び図９（Ｄ）参照。）。
【００７７】
なお、本実施の形態では示さなかったが、絶縁膜１０３のコンタクトホールと導電膜の接触部において、配線と絶縁膜との密着性の改善や、配線間での低抵抗化、導電膜物質や不純物の拡散防止を行うため、コンタクトホール１０４を形成した後にバリア膜６０５を形成しても良い（図６（Ｃ）参照）。バリア膜６０５を形成するために、まずバリア膜６０１を形成する。バリア膜６０１は、金属膜を、無電解メッキ法、電解メッキ法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、蒸着法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の公知の方法により形成する（図６（Ａ）参照。）。
【００７８】
次に、金属を研磨するのに適した条件でのＣＭＰ法を用いて、コンタクトホール１０４の内部に形成されている以外の部分、即ち絶縁膜１０３の上面に形成されているバリアメタル６０３ａ、６０３ｂを研磨により除去する（図６（Ｂ）参照）。この際、絶縁膜１０３は低誘電率化のための空孔が形成されていないため、ＣＭＰ法に耐えうるだけの機械強度を有している。その結果、図６（Ｃ）に示すように、コンタクトホール１０４の内部にバリア膜６０５を形成することができる。バリア膜６０５には、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）等の金属またはその合金、若しくはその金属窒化物、またはシリコン（Ｓｉ）との合金を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面に窒化タンタル（ＴａＮ）膜、その上にタングステン膜を積層してもよい。
【００７９】
この後、図１（Ｄ）以降に示されるように、絶縁膜１０３中に複数の空孔１０７を形成して、多孔質の絶縁膜１０５を形成することができる。更には、バリア膜６０５上に組成物を吐出し、焼成して導電膜を形成することができる。
【００８０】
以上の工程を繰り返すことにより、多層構造の半導体装置を形成することができる。本実施の形態により形成することが可能な半導体装置は、複数の空孔を有する絶縁膜を有するため、低誘電率材料である。このため、配線間の寄生容量を低減することが可能であり、高集積化された半導体装置を作製することが出来る。
【００８１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、単結晶半導体基板上に多孔質の絶縁膜及び配線を形成する工程を図１０を用いて説明する。
【００８２】
図１０（Ａ）に示すように、基板５００に素子分離領域５０３〜５０５を形成する。基板５００は、単結晶半導体基板又は化合物半導体基板であり、代表的には、ｎ型またはｐ型の単結晶シリコン基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイヤ基板、又はＺｎＳｅ基板等が挙げられる。また、ＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を用いこともできる。本実施形態では、基板５００として、単結晶シリコン基板を用いる。素子分離領域５０３〜５０５は、公知の選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）又はトレンチ分離法等を適宜用いることができる。ここでは、素子分離領域５０３〜５０５としては、トレンチ分離法により素子分離領域である酸化珪素膜を形成する。この後、ウエルイオン注入によりｐウェル領域５０１、ｎウェル領域５０２を形成する。また、チャネルストップイオン注入、閾値調整イオン注入を適宜行う。
【００８３】
次に、基板５００の表面を洗浄して、基板５００表面を露出する。この後、公知の手法により第１絶縁膜を形成する。次に、第１絶縁膜上に第１導電膜を成膜する。第１絶縁膜及び第１導電膜はそれぞれ、公知のゲート絶縁膜及びゲート電極と同様の材料及び成膜方法により形成することができる。次に、第１導電膜上にマスクパターンを形成し、該マスクパターンを用いて第１導電膜をエッチングしてゲート電極５０６、５０７を形成する。次に、マスクパターン及びゲート電極５０６、５０７をマスクとして、基板５００に自己整合的に不純物元素を添加する。次に、マスクパターン、ゲート電極５０６、５０７をマスクとして、第１絶縁膜をエッチングしてゲート絶縁膜５０８、５０９を形成する。次に、マスクパターンを除去した後、第２の絶縁膜を成膜した後、異方性エッチングを行ってサイドウオール５１０〜５１３を形成する。次に、ゲート電極５０６、５０７及びサイドウオール５１０〜５１３をマスクとして不純物元素を添加する。次に、加熱処理、ＧＲＴＡ法、ＬＲＴＡ法等により、不純物元素の活性化を行い、ソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７、低濃度不純物領域５１８〜５２１を形成する。なお、ｐウェル領域５０１に形成されたソース領域及びドレイン領域５１４、５１５は、リンが添加されたｎ＋領域であり、低濃度不純物領域５１８、５１９は、ｎ−領域である。また、ｎウェル領域５０２に形成されたソース領域及びドレイン領域５１６、５１７はボロンが添加されたｐ＋領域であり、低濃度不純物領域５２０、５２１は、ｐ−領域である。なお、ｎ−領域、ｐ＋領域は、適宜形成すればよいため、これらを有さないトランジスタを形成してもよい。
【００８４】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、第３絶縁膜５３１を形成する。第３の絶縁膜５３１は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、塗布法及び加熱処理等の公知の手法により形成する。ここでは、ＢＰＳＧを塗布し加熱して酸化珪素膜を形成する。次に、第３絶縁膜５３１の一部、をエッチングしてコンタクトホール５４１〜５４４を形成すると共に、各ソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７の一部を露出する。
【００８５】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、コンタクトホールが形成された第３の絶縁膜５３１にｆｓレーザから射出されるレーザ光を照射して、空孔５４５形成して、多孔質の絶縁膜５４６を形成する。
【００８６】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、コンタクトホールに、液滴吐出法により組成物を吐出し、一部にレーザ光を照射して組成物を焼成して導電膜５５１〜５５４を形成する。
【００８７】
この後、多孔質の絶縁膜５６１及び導電膜５６２〜５６５を繰り返し形成することで、多層配線を形成することができる。
【００８８】
以上の工程により、低誘電率の絶縁膜を有する半導体装置を形成することができる。
【００８９】
また、基板５００としてＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を用い、公知の剥離方法によりシリコン基板との酸化絶縁膜において剥離することが可能な処理を行うことにより、ＭＯＳトランジスタを剥離することができる。また、当該剥離したＭＯＳトランジスタを、フレキシブル基板に接着することにより、半導体装置の薄型化が可能である。
【００９０】
本実施の形態で示した半導体装置は、ＭＯＳトランジスタの他、バイポーラトランジスタ等の種々の半導体装置に適用可能である。また、メモリ、ロジック等の種々の回路に適用可能である。
【実施例１】
【００９１】
次に、アクティブマトリクス基板及びそれを有する表示パネルの作製方法について図１１〜図１４を用いて説明する。本実施例では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いて説明する。図１４は、アクティブマトリクス基板の平面図であり、接続端子部の（Ａ）−（Ｂ）及び、画素部のＣ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する縦断面構造を図１１〜１３に模式的に示す。
【００９２】
図１１（Ａ）に示すように、基板８００表面を４００度で酸化して膜厚１００ｎｍの第１の絶縁膜８０１を形成する。ここでは、第１の絶縁膜８０１として、窒化アルミニウム膜をプラズマＣＶＤ法により成膜する。次に、第１の絶縁膜８０１の上に第１の導電膜を成膜し、第１の導電膜上にマスクを形成する。次に、マスクを用いて第１の導電膜をエッチングして、ゲート配線として機能する第２の導電膜８０２ａ、ゲート配線とゲート電極との接続部として機能する第２の導電膜８０２ｂ、ゲート電極として機能する８０２ｃを形成する。ここでは、第１の絶縁膜に熱伝導率の高い窒化アルミニウム膜を用いるため、後に形成されるＴＦＴの発熱を基板全面で均一化することが可能となる。この結果、ＴＦＴのバラツキ低減が可能であり、大面積基板を用いてＴＦＴを形成する場合、特に好ましい。
【００９３】
第１の導電膜は、高融点材料を用いて形成することが好ましい。高融点材料を用いることにより、後の結晶化工程、ゲッタリング工程、活性化工程等の加熱工程が可能となる。高融点材料としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物を適宜用いることができる。また、これら複数の層を積層して形成しても良い。代表的には、基板表面側から窒化タンタル膜及びその上に形成されるタングステン膜、窒化タンタル膜及びその上に形成されるモリブデン、窒化チタン膜及びその上に形成されるタングステン膜、窒化チタン膜及びその上に形成されるモリブデンモリブデン膜等の積層構造としてもよい。また、リンを含有する珪素膜（非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を含む）、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、又は酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いることもできる。第１の導電膜の形成方法としては、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等を適宜用いる。
【００９４】
ここでは、基板８００として、旭硝子社製ＡＮ１００ガラス基板を用い、第１の導電膜として、スパッタリング法により膜厚１１０ｎｍのタングステン膜を成膜する。次に、第１の導電膜上に、第１のマスクとしてポリイミドを吐出し、乾燥や焼成を行った後、ポリイミド層をマスクとして、第１の導電膜をエッチングして、第２の導電膜８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃを形成する。
【００９５】
次に、第２の導電膜８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ上にゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜を形成する。ここでは、第２の絶縁膜としては、基板８００側から、膜厚１１０ｎｍの窒化珪素膜（窒化酸化珪素膜）８０３と、酸化珪素膜（酸化窒化珪素膜）８０４を積層する。更には、第１の導電膜を陽極酸化して形成した陽極酸化膜を形成した後、上記のような絶縁膜を形成しても良い。
【００９６】
次に、第２の絶縁膜上に、膜厚１０〜１００ｎｍの非晶質半導体膜８０５を形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍのアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により成膜する。次に、非晶質半導体膜８０５表面上に、触媒元素を含む層８０６を形成する。触媒元素とは、金属元素であり、非晶質半導体膜の結晶化を促進させる機能を有する。ここでは、５０ｐｐｍのニッケル触媒を含む溶液をスピンコーティング法により塗布する。次に、非晶質半導体膜８０５を加熱して、図１１（Ｂ）に示すような、結晶性半導体膜８１１を形成する。なお、結晶性半導体膜８１１には触媒元素が含まれる。ここでは、電気炉を用い、５００度で１時間加熱して半導体膜中の水素出しを行った後、５５０度で４時間加熱してニッケルを含む結晶性シリコン膜を形成する。次に、後のＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型またはｎ型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。
【００９７】
次に、触媒元素を含む結晶性半導体膜８１１表面上に、膜厚１００ｎｍのドナー型元素を含む半導体膜８１２を成膜する。ここでは、シランガスと、０．５％フォスフィンガス（流量比シラン：フォスフィンが１０：１７）とを用いて、リンを有するアモルファスシリコン膜を成膜する。
【００９８】
次に、結晶性半導体膜８１１及びドナー型元素を含む半導体膜８１２を加熱して、触媒元素をゲッタリングするとともに、ドナー型元素を活性化する。即ち、触媒元素を含む結晶性半導体膜８１１中の触媒元素を、ドナー型元素を含む半導体膜８１２へ移動させる。このときの触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜を図１１（Ｃ）の８１３で示す。ここでは、結晶性シリコン膜となる。また、触媒元素が移動した、ドナー型元素を含む半導体膜も加熱により結晶性半導体膜となる。即ち、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜となる。これを、図１１（Ｃ）の８１４で示す。ここでは、ニッケル及びリンを含む結晶性シリコン膜となる。
【００９９】
次に、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４上に第３のマスク８１５を形成する。第３のマスク８１５は、ポリイミドを液滴吐出法により触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４上に吐出し、２００度３０分加熱して形成する。第３のマスク８１５は、後の第１の半導体領域が形成される領域上に吐出する。
【０１００】
次に、図１１（Ｄ）に示すように、第３のマスク８１５を用いて触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４をエッチングして第１の半導体領域（ソース領域及びドレイン領域、コンタクト層）８２１を形成する。また、触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜８１３をエッチングして第２の半導体領域８２２を形成する。触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜８１４及び触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜８１３を、流量比がＣＦ４：Ｏ２＝１０：９の混合ガスを用いてエッチングする。次に、この後、第３のマスク８１５を、剥離液を用いて剥離する。
【０１０１】
次に、図１２（Ａ）に示すように、第１の半導体領域８２１及び第２の絶縁膜上に第２の導電膜８３１〜８３３を形成する。第２の導電膜は、ソース配線、ソース電極及びドレイン電極の何れかとして機能する。ここでは、第２の導電膜８３１〜８３３は、Ａｇ（銀）粒子が分散された液状物質を吐出し、加熱して形成する。
【０１０２】
次に、第２の導電膜８３２、８３３をマスクとして、第１の半導体領域８２１をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域として機能する第３の半導体領域８３４、８３５を形成する。また、このとき第２の半導体領域８２２の一部もエッチングされる。エッチングされた第２の半導体領域を第４の半導体領域８３６と示す。第４の半導体領域８３６は、チャネル形成領域として機能する。
【０１０３】
次に、保護膜を形成しても良い。保護膜としては、第４の半導体領域に接する絶縁膜として、酸化珪素膜を成膜し、その上に窒化珪素膜を成膜すればよい。保護膜を設けることにより、外部の汚染物質が半導体素子中に侵入するのを妨げることが可能である。
【０１０４】
次に、第３の絶縁膜を形成する。ここでは、シロキサンポリマーを塗布した後、焼成して第３の絶縁膜を形成する。ここは、純水で基板表面の洗浄を行い、濡れ性を向上させるために溶液を塗布した後、シロキサンポリマーの前駆体を溶媒に溶解させた溶液をスピンコート法などにより塗布する。その後、溶液を基板とともに加熱して溶媒の揮発（蒸発）と、シロキサンポリマーの前駆体の架橋反応とを進行させることによって、絶縁膜を得ることができる。
【０１０５】
次に、第３の絶縁膜にｆｓレーザ発振器から射出されるレーザ光を照射して、第３の絶縁膜中に複数の空孔８４１を形成して、多孔質の第４の絶縁膜８４２を形成する。
【０１０６】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、第２の絶縁膜、第４の絶縁膜をエッチングし、第１の導電膜８０２ａ、８０２ｂを露出する。
【０１０７】
次に、第２の導電膜８０２ａ、８０２ｂの露出部に接するように第３の導電膜８５１を形成する。第３の導電膜８５１は、第２の導電膜８３１〜８３３と同様の手法により形成することができる。第３の導電膜８５１は、走査線（ゲート配線）として機能する。
【０１０８】
次に、第４の絶縁膜８４２と同様の手法で、多孔質の第５の絶縁膜８４３を形成する。次に、多孔質の第５の絶縁膜８４３の一部をエッチングして、第２の導電膜８３３の一部を露出した後、第２の導電膜８３３に接するように、膜厚１００〜３００ｎｍの第４の導電膜８５３を成膜する。第４の導電膜８５３の材料としては、透光性を有する導電膜、又は反射性を有する導電膜があげられる。透光性を有する導電膜の材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ等が挙げられる。また、反射性を有する導電膜の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）などの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料、若しくは該金属の窒化物である窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、若しくは１〜２０％のニッケルを含むアルミニウムなどが挙げられる。また、第３の導電膜８５１の形成方法としては、液滴吐出法、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を適宜用いる。なお、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を用いる場合、液滴吐出法、レーザビーム直接描画装置を用いた露光等によりマスクを形成した後、導電膜をエッチングして導電膜を形成する。ここでは、膜厚１１０ｎｍのアルミニウム膜をスパッタリング法により成膜し、所望の形状にエッチングして画素電極として機能する第４の導電膜８５３を形成する。
【０１０９】
なお、図１２（Ｂ）のＣ−Ｄ、及びＥ−Ｆに相当する平面図を、図１４に示すので参照する。
【０１１０】
なお、本実施例では、第３の導電膜８５１を形成した後、第４の導電膜８５３を形成しているが、この工程の代わりに、第４の導電膜８５３を形成した後、第３の導電膜８５１を形成しても良い。
【０１１１】
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。本実施例で形成されるアクティブマトリクス基板は、ゲート電極に耐熱性の高い材料を用いており、また活性化工程、ゲッタリング工程、結晶化工程等の加熱処理を行った後、低抵抗材料を用いて信号線、走査線等の配線を形成している。このため、結晶性を有し、不純物金属元素が少なく、配線抵抗の低いＴＦＴを形成することが可能である。
【０１１２】
結晶性半導体膜で形成されるＴＦＴは、非晶質半導体膜で形成される逆スタガ型ＴＦＴと比較して数１０〜５０倍程度、移動度が高い。また、ソース領域及びドレイン領域には、アクセプター型元素又はドナー型元素に加え、触媒元素をも含む。このため、半導体領域との接触抵抗の低いソース領域及びドレイン領域が形成できる。この結果、高速動作が必要な発光素子を有する表示装置を作製することが可能である。
【０１１３】
更には、ゲッタリング工程により、成膜段階で半導体膜中に混入する金属元素をもゲッタリングするため、オフ電流を低減することが可能であり、代表的には６桁以上のＯＮ／ＯＦＦ比を有するＴＦＴを形成することが可能である。このようなＴＦＴを表示装置のスイッチング素子に設けることにより、コントラストを向上させることが可能である。
【０１１４】
なお、本実施例では、接続端子部及び画素部の説明をしたが、画素部のＴＦＴと同時に駆動回路のＴＦＴを形成してもよい。この場合、同一基板上に接続端子部、画素部、及び駆動回路部を形成することができる。
【０１１５】
次に、図１３に示すように、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８６２を形成する。なお、配向膜８６２は、斜方蒸着法により形成することもできる。
【０１１６】
次に、配向膜８８３及び第２の画素電極（対向電極）８８２が設けられた対向基板８８１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８７１を形成する。
【０１１７】
シール材８７１には、フィラーが混入されていてもよく、さらに、対向基板８８１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。
【０１１８】
次に、ディスペンサ式（滴下式）により、シール材８７１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、配向膜８８３及び第２の画素電極（対向電極）８８２が設けられた対向基板８８１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８８４を形成する。なお、液晶層８８４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。
【０１１９】
次に、第２の導電膜８４４、ソース配線層（図示しない）それぞれの端部上に絶縁膜が形成されている場合、該絶縁膜を除去した後、接続導電膜８８５を介して接続端子に配線基板、代表的にはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、（走査線として機能する第２の導電膜に接続される配線基板８８６）を貼り付ける。さらに、各配線基板と接続端子との接続部を封止樹脂で封止することが好ましい。この構造により、断面部からの水分が画素部に侵入し、劣化することを防ぐことができる。
【０１２０】
以上の工程により液晶表示パネルを作製することができる。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、静電破壊を防止ことができる。
【０１２１】
なお、実施形態１又は実施形態２のいずれをも本実施例に適用することができる。
【実施例２】
【０１２２】
次に、アクティブマトリクス基板及びそれを有する表示装置の作製方法について図１６〜図２０を用いて説明する。図２０は、画素部の平面図である。図１６〜図１９は、アクティブマトリクス基板における縦断面構造図であり、図２０のスイッチング用ＴＦＴのゲート電極と走査線の接続部Ａ−Ａ’スイッチング用ＴＦＴＢ−Ｂ’、駆動用ＴＦＴＣ−Ｃ’を模式的に示す。
【０１２３】
図１６（Ａ）に示すように、基板９００上に膜厚１００〜２００ｎｍの第１の導電膜を成膜する。ここでは、基板９００にガラス基板を用い、その表面上に第１の導電膜として、膜厚１５０ｎｍのタングステン膜をスパッタリング法により成膜する。次に、感光性材料を第１の導電膜上に吐出又は塗布し、レーザビーム直接描画装置を用いて感光性材料を露光、現像して、第１のマスクを形成する。次に、第１のマスクを用いて第１の導電膜をエッチングして第１の導電膜９０１〜９０３を形成する。ここでは、ドライエッチング法によりタングステン膜をエッチングして、第１の導電膜９０１〜９０３を形成する。なお、第１の導電膜９０１はゲート配線として機能し、第１の導電膜９０２は、スイッチング用のＴＦＴのゲート電極として機能し、第１の導電膜９０３は駆動用のＴＦＴのゲート電極として機能する。
【０１２４】
次に、基板９００及び第１の導電膜９０１〜９０３表面上に、第１の絶縁膜を形成する。ここでは、第１の絶縁膜として、膜厚５０ｎｍ〜１００ｎｍの窒化珪素膜９０５及び膜厚５０〜１００ｎｍの酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ（Ｏ＞Ｎ）９０６を、ＣＶＤ法により積層させて形成する。なお、第１の絶縁膜はゲート絶縁膜として機能する。このとき、窒化珪素膜と酸化窒化珪素膜とを、大気に解放せず原料ガスの切り替えのみで連続成膜することが好ましい。
【０１２５】
次に、第１の絶縁膜上に、膜厚１０〜１００ｎｍの非晶質半導体膜９０７を形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍのアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により成膜する。次に、非晶質半導体膜９０７表面上に、触媒元素を含む溶液９０８を塗布する。ここでは、２０〜３０ｐｐｍのニッケル触媒を含む溶液をスピンコーティング法により塗布する。次に、非晶質半導体膜９０７を加熱して図１６（Ｂ）に示すような、結晶性半導体膜９１１を形成する。なお、結晶性半導体膜９１１には触媒元素が含まれる。ここでは、実施例１と同様の工程によりニッケルを含む結晶性シリコン膜を形成する。次に、後のＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型またはｎ型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。
【０１２６】
次に、触媒元素を含む結晶性半導体膜９１１表面上に、膜厚１００ｎｍのドナー型元素を含む半導体膜９１２を成膜する。ここでは、シランガスと、０．５％フォスフィンガス（流量比シラン：フォスフィンが１０：１７）とを用いて、リンを有するアモルファスシリコン膜を成膜する。
【０１２７】
次に、結晶性半導体膜９１１及びドナー型元素を含む半導体膜９１２を加熱して、触媒元素をゲッタリングするとともに、ドナー型元素を活性化する。即ち、触媒元素を含む結晶性半導体膜９１１中の触媒元素を、ドナー型元素を含む半導体膜９１２へ移動させる。このときの触媒元素濃度が低減された結晶性半導体膜を図１６（Ｃ）の９１３で示す。ここでは、結晶性シリコン膜となる。また、触媒元素が移動した、ドナー型元素を含む半導体膜も加熱により結晶性半導体膜となる。即ち、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜となる。これを、図１６（Ｃ）の９１４で示す。ここでは、ニッケル及びリンを含む結晶性シリコン膜となる。
【０１２８】
次に、図１６（Ｄ）に示すように、触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜９１４及び結晶性半導体膜と９１３上に第２のマスク９１６、９１７を形成した後、第２のマスクを用いて所望の形状にエッチングする。第２のマスク９１６、９１７は、液滴吐出法によって、有機樹脂を滴下し乾燥して形成することができる。また、第１のマスクと同様、感光性材料をレーザビーム直接描画装置により露光現像して形成することができる。ここでは、液滴吐出法により、ポリイミドを選択的に吐出し、乾燥焼成して第２のマスクを形成する。エッチングされた触媒元素及びドナー型元素を含む結晶性半導体膜は、図１７（Ａ）に示す第１の半導体領域９２５、９２６となり、エッチングされた結晶性半導体膜９１３は、第２の半導体領域９２２、９２３となる。
【０１２９】
次に、後のｎチャネル型ＴＦＴとなる領域に第３のマスク９２７を形成する。ここでは、液滴吐出法により、ポリイミドを吐出し、乾燥して、後のｎチャネル型ＴＦＴとなる第２の半導体領域９２２及び第１の半導体領域９２５を覆う第３のマスク９２７を形成する。
【０１３０】
次に、後にｐチャネル型ＴＦＴとなる第１の半導体領域９２６に、アクセプター型元素を添加し、図１７（Ｂ）に示すように、ｐ型半導体領域９３２を形成する。
【０１３１】
次に、図示しないが駆動用ＴＦＴのゲート電極として機能する第１の導電膜９０３上に形成された第１の絶縁膜の一部をエッチングして、ゲート電極として機能する第１の導電膜９０３の一部を露出する。
【０１３２】
次に、第１の半導体領域９２５、ｐ型半導体領域９３２及び第２の半導体領域９２２、９２３表面に、膜厚５００〜１０００ｎｍの第２の導電膜９３３、９３４を形成する。ここでは、液滴吐出法によりＡｇペーストを吐出し、焼成して第３の導電膜を形成する。
【０１３３】
次に、感光性材料９３５を塗布又は吐出し、レーザビーム直接描画装置を用いて該感光性材料にレーザ光９３０を照射して感光性材料を露光、現像して図１７（Ｃ）に示すような、第４のマスク９３６を形成する。
【０１３４】
次に、第４のマスク９３６を用いて、第３の導電膜をエッチングして、図１８（Ａ）に示すような信号線、走査線、電源線、ソース電極又はドレイン電極として機能する第４の導電膜９４２〜９４５を形成する。
【０１３５】
ここで、画素のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’及びＣ−Ｃ’の上面図を図２０に示すので、同時に参照する。上記工程により、後のスイッチング用ＴＦＴのソース領域又はドレイン領域上に設けられ、信号線として機能する第４の導電膜９１０、ドレイン電極として機能する第４の導電膜９４３が形成される。また、後の駆動用ＴＦＴのソース領域又はドレイン領域上に設けられ、電源線として機能する第４の導電膜９５１、ドレイン電極として機能する第４の導電膜９５２が形成される。
【０１３６】
なお、スイッチング用ＴＦＴのドレイン電極として機能する第４の導電膜９４３と、駆動用ＴＦＴのゲート電極として機能する第１の導電膜９０２とは、コンタクトホール９０９において接続される。
【０１３７】
また、この工程において、第３の導電膜を分断して、各信号線、電源線と、走査線、ドレイン電極を形成すると共に、ドレイン配線の幅が細くなるようにエッチングすることで、後に形成される表示装置の開口率を高めることが可能である。
【０１３８】
次に、第４のマスクを残したまま、第１の半導体領域９２５、ｐ型半導体領域９３２をエッチングして、ソース領域及びドレイン領域９４９〜９５２を形成する。このとき、第２の半導体領域９２２、９２３の一部もエッチングされる。エッチングされた半導体領域を第３の半導体領域９５５、９５６と示す。第３の半導体領域９５５、９５６は、チャネル形成領域として機能する。
【０１３９】
次に、第４のマスクを除去した後、第４の導電膜及び第３の半導体領域表面上に第２の絶縁膜９５７及び第３の絶縁膜９５８を形成する。ここでは、第２の絶縁膜として水素を含む膜厚の１５０ｎｍ酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ（Ｏ＞Ｎ）をＣＶＤ法により形成する。また、第３の絶縁膜として膜厚２００ｎｍの窒化珪素膜を、ＣＶＤ法により成膜する。窒化珪素膜は、外部からの不純物をブロッキングする保護膜として機能する。
【０１４０】
次に、第３の半導体領域９５５、９５６を加熱して水素化する。ここでは、窒素雰囲気で４１０℃１時間の加熱を行うことで、第３の絶縁膜９５８に含まれる水素が第３の半導体領域９５５、９５６に添加され、水素化される。
【０１４１】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、第３の絶縁膜９５８上に多孔質の第４の絶縁膜９７１を形成する。ここでは、シロキサンを塗布し焼成して絶縁膜を形成した後、ｆｓレーザ発振器から射出されるレーザ光を照射して複数の空孔を形成し、多孔質の第４の絶縁膜９７１を形成する。次に、第４の絶縁膜９７１上に第５のマスクを形成した後、第４の絶縁膜９７１、第３の絶縁膜９５８、第２の絶縁膜９５７をそれぞれエッチングして、スイッチング用ＴＦＴのゲート電極として機能する第１の導電膜９０１の一部を露出する。次に、第１の導電膜９０１に接続する走査線として機能する第５の導電膜９７２を形成する。ここでは、液滴吐出法により、Ａｇペースト吐出し焼成した後、レーザビーム直接描画装置で形成されるマスクを用いてＡｇペーストの一部をエッチングして配線幅を細くして、第５の導電膜９７２を形成する。
【０１４２】
以上の工程により、ｐチャネル型ＴＦＴ９６３で形成される駆動用ＴＦＴ、ｎチャネル型ＴＦＴ９６２で形成されるスイッチング用ＴＦＴを有する画素部を形成することができる。なお、ｎチャネル型ＴＦＴで駆動用ＴＦＴを形成しても良い。
【０１４３】
次に、多孔質の第５の絶縁膜９７３を形成する。第５の絶縁膜９７３も第４の絶縁膜と同様の材料を適宜用いることが可能である。次に、第５の絶縁膜９７３上に第６のマスクを形成した後、第５の絶縁膜〜第２の絶縁膜をエッチングして、第４の導電膜９５２の一部を露出する。
【０１４４】
次に、図１９（Ａ）に示すように、第４の導電膜９５２に接するように、膜厚１００〜３００ｎｍの第６の導電膜を成膜する。第６の導電膜の材料としては、透光性を有する導電膜、又は反射性を有する導電膜があげられる。また、第６の導電膜の形成方法としては、液滴吐出法、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を適宜用いる。なお、塗布法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を用いる場合、液滴吐出法、レーザビーム直接描画装置を用いた露光等によりマスクを形成した後、導電膜をエッチングして導電膜を形成する。ここでは、反射率に優れたアルミニウムを主成分とし、ニッケル、コバルト、鉄、炭素及び珪素のうち少なくとも１つを含む合金材料を下層とし、その上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により成膜し、所望の形状にエッチングして画素電極として機能する第６の導電膜９７４を形成する。
【０１４５】
以上の工程によりアクティブマトリクス基板を作製することができる。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（走査線）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、画素部の走査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。
【０１４６】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、第６の導電膜９７４の端部を覆う第６の絶縁膜９８１を形成する。ここでは、ネガ型感光性材料を用いて、第６の絶縁膜９８１を形成する。
【０１４７】
次に、蒸着法、塗布法、液滴吐出法などにより、第６の導電膜９７４表面及び第６の絶縁膜９８１の端部上に発光物質を含む層９８２を形成する。この後、発光物質を含む層９８２上に、第２の画素電極として機能する第７の導電膜９８３を形成する。ここでは、酸化珪素を含むＩＴＯをスパッタリング法により成膜する。この結果、第６の導電膜、発光物質を含む層、及び第７の導電膜により発光素９８４を形成することができる。発光素子を構成する導電膜及び、発光物質を含む層の各材料は適宜選択し、各膜厚も調整する。
【０１４８】
なお、発光物質を含む層９８２を形成する前に、大気圧中で２００〜３５０℃の熱処理を行い第６の絶縁膜９８１中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに発光物質を含む層９８２を真空蒸着法や、大気圧下又は減圧下の液滴吐出法、更には塗布法等で形成することが好ましい。
【０１４９】
発光物質を含む層９８２は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、デンドリマー、オリゴマー等に代表される中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。
【０１５０】
電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（５−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：ＢＡｌｑ）など、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が挙げられる。
【０１５１】
また、正孔輸送性の高い物質としては、例えば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：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物が挙げられる。
【０１５２】
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Ａｌｑ３のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。
【０１５３】
電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。
【０１５４】
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルター（着色層）を設けることで、従来必要であるとされていた円偏光版などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０１５５】
発光層を形成する発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、４−（ジシアノメチレン）２−メチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス［２−（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。
【０１５６】
一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、陰極の下に発光物質を含む層を形成し、更にその下に陽極を形成する。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光物質を含む層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合２層構造となる。具体的には、上から順に陰極と発光層と正孔輸送層と陽極とを積層した構造である。
【０１５７】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０１５８】
ポリパラフェニレンビニレン系発光材料には、ポリ（パラフェニレンビニレン）［ＰＰＶ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系発光材料には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系発光材料には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系発光材料には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０１５９】
また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。
【０１６０】
白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Ａｌｑ３、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法により発光層を形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）およびポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴおよびＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、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（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
【０１６１】
発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。
【０１６２】
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。
【０１６３】
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に三重項励起発光材料を適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０１６４】
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第３遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。
【０１６５】
以上に掲げる発光物質を含む層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０１６６】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。
【０１６７】
次に、発光素子を覆って、水分の侵入を防ぐ透明保護層を形成する。透明保護層としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）などを用いることができる。
【０１６８】
以上の工程により、発光素子を有するアクティブマトリクス基板を作製することができる。なお、実施の形態１又は実施の形態２のいずれをも本実施例に適用することができる。
【実施例３】
【０１６９】
本実施例では、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２１を用いて説明する。
【０１７０】
図２１（Ａ）に示すように、画素部１４０１の周辺に信号線駆動回路１４０２、及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂを実装する。図２１（Ａ）では、信号線駆動回路１４０２、及び走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ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１４００上にＩＣチップ１４０５を実装する。ここでは、ＣＯＧ方式を用いる。そして、ＦＰＣ１４０６（フレキシブルプリントサーキット）を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０１７１】
なお、信号線駆動回路１４０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７２】
また、図２１（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１４０１と走査線駆動回路１４０３ａ、１４０３ｂ等を基板上に一体形成し、信号線駆動回路１４０２等を別途ＩＣチップとして実装する場合がある。図２１（Ｂ）において、信号線駆動回路１４０２として、ＣＯＧ方式により、基板１４００上にＩＣチップ１４０５を実装する。そして、ＦＰＣ１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。
【０１７３】
なお、信号線駆動回路１４０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７４】
さらに、図２１（Ｃ）に示すように、ＣＯＧ方式に代えて、ＴＡＢ方式により信号線駆動回路１４０２等を実装する場合がある。そして、ＦＰＣ１４０６を介して、ＩＣチップと外部回路とを接続する。図２１（Ｃ）において、信号線駆動回路をＴＡＢ方式により実装しているが、走査線駆動回路をＴＡＢ方式により実装してもよい。
【０１７５】
なお、信号線駆動回路１４０２の一部、例えばアナログスイッチを基板上に一体形成し、かつその他の部分を別途ＩＣチップで実装してもよい。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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光を照射することで形成するとよい。連続発振型のレーザ光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。
【実施例４】
【０１７９】
本実施例では、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２２を用いて説明する。図２２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。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１又は実施例２で示すような、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。
【０１８０】
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の構成は、実施例１又は実施例２と同様である。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。
【０１８１】
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。
【実施例５】
【０１８２】
上記実施例において、表示モジュールとして液晶表示モジュール及び発光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、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）等の表示モジュールに、本発明を適宜適用することができる。
【実施例６】
【０１８３】
上記実施形態や実施例に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等のカメラ、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、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。ここでは、テレビジョン装置の具体例について、図２３を参照して説明する。
【０１８４】
図２３（Ａ）は、テレビジョン装置のブロック図を示し、図２３（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液晶モジュールやＥＬモジュールにより、液晶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。
【０１８５】
図２３（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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
図２３（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。液晶モジュールやＥＬ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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【実施例７】
【０１９０】
本発明により無線チップ（無線プロセッサ、無線メモリ、無線タグともよぶ）として機能する半導体装置を形成することができる。無線チップの用途は広範にわたるが、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２４（Ａ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図２４（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等、図２４（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図２４（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２４（Ｅ）、図２４（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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
本発明より形成することが可能な無線チップの構造について図１５を用いて説明する。無線チップは、薄膜集積回路９３０３及びそれに接続されるアンテナ９３０４とで形成される。また、薄膜集積回路及びアンテナは、カバー材９３０１、９３０２により挟持される。薄膜集積回路９３０３は、接着剤を用いてカバー材に接着してもよい。図１５においては、薄膜集積回路９３０３の一方が、接着剤９３０５を介してカバー材９３０１に接着されている。
【０１９４】
薄膜集積回路９３０３は、実施形態１又は２で示される絶縁膜を有するＴＦＴを用いて形成した後、公知の剥離工程により剥離してカバー材に設ける。また、薄膜集積回路９３０３に用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えば、ＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容量素子、インダクタなどを用いることができる。
【０１９５】
図１５で示すように、薄膜集積回路９３０３のＴＦＴ上には層間絶縁膜９３１１が形成され、層間絶縁膜９３１１を介してＴＦＴに接続するアンテナ９３０４が形成される。また、層間絶縁膜９３１１及びアンテナ９３０４上には、窒化珪素膜等からなるバリア膜９３１２が形成されている。
【０１９６】
アンテナ９３０４は、金、銀、銅等の導電体を有する液滴を液滴吐出法により吐出し、乾燥焼成して形成する。液滴吐出法によりアンテナを形成することで、工程数の削減が可能であり、それに伴うコスト削減が可能である。
【０１９７】
カバー材９３０１、９３０２は、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と、接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどを用いることが好ましい。フィルムは、熱圧着により、被処理体と封止処理が行われるものであり、封止処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。
【０１９８】
また、カバー材に紙、繊維、カーボングラファイト等の焼却無公害素材を用いることにより、使用済み無線チップの焼却、又は裁断することが可能である。また、これらの材料を用いた無線チップは、焼却しても有毒ガスを発生しないため、無公害である。
【０１９９】
なお、図１５では、接着剤９３０５を介してカバー材９３０１に無線チップを設けているが、該カバー材９３０１の代わりに、物品に無線チップを貼付けて、使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図３】本発明に係る空孔の作製工程を説明する断面図。
【図４】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図５】本発明に適用可能なレーザビーム直接描画装置を説明する図。
【図６】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図７】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図８】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図９】本発明に係る導電膜の作製工程を説明する図。
【図１０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１１】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１２】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１３】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１４】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する平面図。
【図１５】本発明に係る半導体装置の構造を説明する断面図。
【図１６】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１７】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１８】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図１９】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する断面図。
【図２０】本発明に係る半導体装置の作製工程を説明する平面図。
【図２１】本発明に係る表示装置の駆動回路の実装方法を説明する平面図。
【図２２】本発明に係る発光表示モジュールの構成を説明する図。
【図２３】電子機器の一例を説明するブロック図及び斜視図。
【図２４】半導体装置の応用例を説明する斜視図。
【図２５】本発明に係る絶縁膜の構造を説明する断面図。
【図２６】本発明に係る絶縁膜の構造を説明する断面図。
【符号の説明】
【０２０１】
１００ 絶縁性基板
１０２ 金属配線
１０３ 絶縁膜
１０４ コンタクトホール
１０５ 絶縁膜
１０６ 導電膜
１０７ 空孔
２０３ コンタクトホール
３０１ 超短光パルスレーザ発振器
３０２ ミラー
３０３ 対物レンズ
３０５ ＸＹＺステージ
３０６ 空孔
４０１ 液滴吐出手段
４０２ 組成物
４０３ 平坦部
４０６ レーザ光
４０９ 平坦部
５００ 基板
５０１ ｐウェル領域
５０２ ｎウェル領域
５０３ 素子分離領域
５０６ ゲート電極
５０８ ゲート絶縁膜
５１０ サイドウオール
５１４ ドレイン領域
５１６ ドレイン領域
５１８ 低濃度不純物領域
５２０ 低濃度不純物領域
５３１ 絶縁膜
５４１ コンタクトホール
５４５ 空孔
５４６ 絶縁膜
５５１ 導電膜
５６１ 絶縁膜
５６２ 導電膜
６０１ バリア膜
６０５ バリア膜
７０１ 組成物
７０２ 配線領域
７０３ コンタクト部
７０４ 平坦部
７１１ 組成物
７１３ 平坦部
７１４ 導電膜
７１５ 絶縁膜
７１６ レーザ光
７１８ コンタクトホール
７１９ 配線溝
７２０ 平坦部
８００ 基板
８０１ 絶縁膜
８０３ 窒化珪素膜（窒化酸化珪素膜）
８０４ 酸化珪素膜（酸化窒化珪素膜）
８０５ 非晶質半導体膜
８０６ 触媒元素を含む層
８１１ 結晶性半導体膜
８１２ 半導体膜
８１３ 結晶性半導体膜
８１４ 結晶性半導体膜
８１５ マスク
８２１ 半導体領域
８２２ 半導体領域
８３１ 導電膜
８３２ 導電膜
８３３ 導電膜
８３４ 半導体領域
８３６ 半導体領域
８４１ 空孔
８４２ 絶縁膜
８４３ 絶縁膜
８４４ 導電膜
８５１ 導電膜
８５３ 導電膜
８６２ 配向膜
８７１ シール材
８８１ 対向基板
８８２ 画素電極（対向電極）
８８３ 配向膜
８８４ 液晶層
８８５ 接続導電膜
８８６ 配線基板
９００ 基板
９０１ 導電膜
９０２ 導電膜
９０３ 導電膜
９０５ 窒化珪素膜
９０６ 酸化窒化珪素膜
９０７ 非晶質半導体膜
９０８ 溶液
９０９ コンタクトホール
９１０ 導電膜
９１１ 結晶性半導体膜
９１２ 半導体膜
９１３ 結晶性半導体膜
９１４ 結晶性半導体膜
９１６ マスク
９２２ 半導体領域
９２５ 半導体領域
９２６ 半導体領域
９２７ マスク
９３０ レーザ光
９３２ ｐ型半導体領域
９３３ 導電膜
９３５ 感光性材料
９３６ マスク
９４２ 導電膜
９４３ 導電膜
９４９ ドレイン領域
９５１ 導電膜
９５２ 導電膜
９５５ 半導体領域
９５７ 絶縁膜
９５８ 絶縁膜
９６２ ｎチャネル型ＴＦＴ
９６３ ｐチャネル型ＴＦＴ
９７１ 絶縁膜
９７２ 導電膜
９７３ 絶縁膜
９７４ 導電膜
９８１ 絶縁膜
９８２ 層
９８３ 導電膜
９８４ 発光素
１００１ レーザビーム描画装置
１００２ ＰＣ
１００３ レーザ発振器
１００４ 電源
１００５ 光学系
１００６ 音響光学変調器
１００７ 光学系
１００８ 基板
１００９ 基板移動機構
１０１０ Ｄ／Ａ変換部
１０１１ ドライバ
１０１２ ドライバ
１０３ａ 領域
１０３ｂ 領域
１１００ 空孔
１１０１ 絶縁膜
１１０２ 絶縁膜
１１０３ 絶縁膜
１１０４ 絶縁膜
１１１０ 空孔
１１１１ 絶縁膜
１１１２ 絶縁膜
１４００ 基板
１４０１ 画素部
１４０２ 信号線駆動回路
１４０５ ＩＣチップ
１４０６ ＦＰＣ
２０１ａ レジストマスク
２０１ｂ マスク
２０２ａ マスク
２０２ｂ マスク
４０８ａ 組成物
６０３ａ バリアメタル
７０１ａ 組成物
７１７ａ 組成物
８０２ａ 導電膜
８０２ｂ 導電膜
９３０１ カバー材
９３０３ 薄膜集積回路
９３０４ アンテナ
９３０５ 接着剤
９３１１ 層間絶縁膜
９３１２ バリア膜
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 スピーカー
９５２４ 制御回路
９５２５ 入力部
９５３１ 筐体
９５３２ 表示画面
９５３３ スピーカー
９５３４ 操作スイッチ
１１０３ａ 領域
１１０３ｂ 領域
１１０４ａ 領域
１１０４ｂ 領域
１４０３ａ 走査線駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜にレーザから射出されるレーザ光を照射して複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項２】
請求項１において、前記複数の空孔の径は、１ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記第１の絶縁膜は、前記レーザ光を透過する材料で形成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項４】
基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜にレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記多孔質の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成し、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項５】
基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成した後、前記第１の絶縁膜にレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第１の絶縁膜に複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記コンタクトホールの側壁に第３の導電膜を成膜することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、前記第３の導電膜は、バリア膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項７のいずれか一項において、前記複数の空孔の径は、１〜２０００ｎｍであることを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項９】
請求項４乃至請求項８のいずれか一項において、前記第１の絶縁膜は、前記レーザ光を透過する材料で形成されることを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項１０】
請求項４乃至請求項９のいずれか一項において、前記第２の導電膜は、前記導電性粒子が不規則に重なり合って形成されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０の何れか一項において、前記レーザは、超短パルスレーザであることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項１】
基板上に第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜にレーザから射出されるレーザ光を照射して複数の空孔を形成して、多孔質の絶縁膜を形成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項２】
請求項１において、前記複数の空孔の径は、１ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記第１の絶縁膜は、前記レーザ光を透過する材料で形成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【請求項４】
基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜にレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記多孔質の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成し、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項５】
基板上に第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜を覆う第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜の一部をエッチングして前記第１の導電膜を露出する共にコンタクトホールを形成した後、前記第１の絶縁膜にレーザから射出される第１のレーザ光を照射して複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記コンタクトホールに液滴吐出法により導電性粒子を有する液状物質を吐出し、前記導電性粒子を有する液状物質の一部に第２のレーザ光を照射して前記導電性粒子で形成される第２の導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第１の絶縁膜に複数の空孔を形成して多孔質の絶縁膜を形成した後、前記コンタクトホールの側壁に第３の導電膜を成膜することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、前記第３の導電膜は、バリア膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項７のいずれか一項において、前記複数の空孔の径は、１〜２０００ｎｍであることを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項９】
請求項４乃至請求項８のいずれか一項において、前記第１の絶縁膜は、前記レーザ光を透過する材料で形成されることを特徴とする半導体装置の形成方法。
【請求項１０】
請求項４乃至請求項９のいずれか一項において、前記第２の導電膜は、前記導電性粒子が不規則に重なり合って形成されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０の何れか一項において、前記レーザは、超短パルスレーザであることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００６−１８６３３０（Ｐ２００６−１８６３３０Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３８５２９（Ｐ２００５−３３８５２９）
【出願日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【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１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【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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