JP2009065051A - 半導体装置、電気光学装置、電子機器、半導体装置の製造方法及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の特性の向上、特に、配線の低抵抗化、また、配線材料の半導体装置を構成する半導体層への拡散の低減を図る。
【解決手段】半導体装置を、基板上に形成された半導体膜（１３）と、半導体膜上にゲート絶縁膜を介して形成され、第１導電性材料よりなるゲート電極部（Ｇ）と、ゲート電極部と同一層に、ゲート電極部と電気的に接続されるよう配置され、前記前記第１導電性材料とは異なる第２導電性材料を含有する配線部（ＧＬ）と、を有するよう構成する。ゲート電極部と配線部とを異なる材料で構成することで、ゲート電極部および配線部の構成材料を最適化できる。例えば、チャネル領域上のゲート電極（Ｇ）部を拡散し難いＮｉ配線で構成し、チャネル領域とは重ならないゲート配線（ＧＬ）部は、抵抗の低いＡｇ配線を用い、配線の低抵抗化を図る。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体装置、電気光学装置、電子機器、半導体装置の製造方法及び電気光学装置の製造方法に関する。

液晶パネルなどの電気光学装置に用いられる画素は、画素電極および薄膜トランジスタを有している。この薄膜トランジスタ（ＴＦＴ:Thin Film Transistor）のゲート電極は、ゲート配線と接続されるが、これらの電極および配線は、低抵抗であることが望ましい。

しかしながら、低抵抗材料であるＡｇ（銀）やＣｕ（銅）などは、拡散しやすく、トランジスタのチャネルまで拡散し、トランジスタ特性を劣化させる。

そこで、Ｔｉ（チタン）やＴｉＮ（窒化チタン）をバリア層として配線の下層に配置し、Ａｇなどの拡散を防止することが検討されている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。

一方、液晶パネルなどの電気光学装置においては、液滴吐出法を用いて電極や配線などを形成する技術が採用されている。例えば、下記特許文献４には、バンクによって区画された幅の広い領域に機能液を配置し、細い線状のパターンを精度良く形成する技術が開示されている。
特開平５−１０２１４８号公報 特開平５−１０２１５４号公報 特開平５−１０２１５６号公報 特開２００５−１２１８１号公報

本発明者は、液晶パネルなどの電気光学装置に係る研究・開発を行っており、上記薄膜トランジスタを有する装置の特性向上を検討している。特に、液滴吐出法によりゲート電極やゲート配線を形成し、これらを低抵抗化すること、及びこれらを構成する金属のチャネルへの拡散によるトランジスタ特性の劣化を防止することを検討している。

例えば、上記ＴｉやＴｉＮは、バリア層としては有用であるが、液滴吐出法で形成することが困難である。従って、ゲート配線などを低抵抗化しつつ、低抵抗金属のチャネルへの拡散を防止することができる新しい半導体装置の構成や製造方法の検討が望まれる。

そこで、本発明に係る具体的態様は、半導体装置の特性の向上、特に、配線の低抵抗化を目的とする。また、配線材料の半導体装置を構成する半導体層へ拡散の低減を目的とする。また、当該半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された半導体膜と、前記半導体膜上にゲート絶縁膜を介して配置され、第１導電性材料よりなるゲート電極部と、前記ゲート電極部と同一層に、前記ゲート電極部と電気的に接続されるよう配置され、前記第１導電性材料とは異なる第２導電性材料を含有する配線部と、を有する。

かかる構成によれば、ゲート電極部と配線部とを異なる材料で構成することができ、ゲート電極部および配線部の構成材料を最適化できる。よって、半導体装置の特性を向上させることができる。

本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された半導体膜と、前記半導体膜上にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極部と、前記ゲート電極部の両側の前記半導体膜中に形成されたソース、ドレイン領域と、前記ソース、ドレイン領域上に形成され、第１導電性材料よりなるソース、ドレイン電極部と、前記ソース、ドレイン電極部と同一層に、前記ソース、ドレイン電極部と電気的に接続されるよう配置され、前記第１導電性材料とは異なる第２導電性材料を含有する配線部と、を有する。

かかる構成によれば、ソース、ドレイン電極部と配線部とを異なる材料で構成することができ、ソース、ドレイン電極部および配線部の構成材料を最適化できる。よって、半導体装置の特性を向上させることができる。

好ましくは、前記配線部と、前記半導体膜とは、重ならない。かかる構成とすることで、かかる配線部の構成材料が半導体膜中へ拡散することを低減できる。

好ましくは、前記ゲート電極部と前記配線部とは、前記ゲート絶縁膜上に配置された層間絶縁膜中の凹部内に設けられる。また、前記ソース、ドレイン電極部と前記配線部とは、前記ゲート絶縁膜上に配置された層間絶縁膜中の凹部内に設けられる。かかる構成とすることで、同一層に容易に電極部と配線部を形成することができる。

好ましくは、前記第１導電性材料より前記第２導電性材料が低抵抗である。かかる構成により、配線部の低抵抗化を図ることができる。

好ましくは、前記第１および第２導電性材料は、それぞれ金属を含有し、前記第２導電性材料の構成金属より前記第１導電性材料の構成金属は、拡散し難い。このように、電極部の構成材料を拡散し難い金属とすることで、当該金属の半導体膜中への拡散を防止することができる。

例えば、前記第１導電性材料は、ニッケル（Ｎｉ）、Ａｕ（金）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、又はマンガン（Ｍｎ）を含有する。このように、拡散し難い金属もしくは金属化合物を第１導電性材料として用いることができる。

例えば、前記第２導電性材料は、銀（Ａｇ）又は銅（Ｃｕ）を含有する。このように、低抵抗の金属を第２導電性材料として用いることができる。

本発明に係る電気光学装置は、上記半導体装置を有する。かかる構成によれば、電気光学装置の特性を向上させることができる。

本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を有する。かかる構成によれば、電子機器の特性を向上させることができる。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に形成された半導体膜上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上を含む前記基板の上部に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜を選択的に除去することにより凹部を形成する工程であって、前記半導体膜上に形成された第１凹部と、前記第１凹部と繋がり、前記半導体膜とは、重ならない領域に形成された第２凹部とからなる凹部を形成する工程と、前記第１凹部内に、第１導電性材料よりなるゲート電極部を形成し、前記第２凹部内に１導電性材料とは異なる第２導電性材料よりなる配線部を形成する工程と、を有する。

かかる方法によれば、半導体装置のゲート電極部と配線部とを異なる材料で同一層に形成することができる。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に形成された半導体膜上に、ゲート絶縁膜を介しゲート電極を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上を含む前記基板の上部に絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電極の両側の半導体膜上の前記ゲート絶縁膜および前記絶縁膜を選択的に除去することにより凹部を形成する工程であって、前記ゲート電極の両側の半導体膜上に形成された第１凹部と、前記第１凹部と繋がり、前記半導体膜とは、重ならない領域に形成された第２凹部とからなる凹部を形成する工程と、前記第１凹部内に、第１導電性材料よりなるソース、ドレイン電極部を形成し、前記第２凹部内に１導電性材料とは異なる第２導電性材料よりなる配線部を形成する工程と、を有する。

かかる方法によれば、半導体装置ソース、ドレイン電極部と配線部とを異なる材料で同一層に形成することができる。

好ましくは、前記ゲート電極部又はソース、ドレイン電極部は、前記第１導電性材料を含有する液を前記第１凹部に液滴吐出法を用いて吐出することにより形成され、前記配線部は、前記第２導電性材料を含有する液を前記第２凹部に液滴吐出法を用いて吐出することにより形成される。かかる方法によれば、異なる材料の電極部と配線部とを容易に同一層に形成することができる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記半導体装置の製造方法を有する。かかる構成によれば、高性能の電気光学装置を製造することができる。

＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
［薄膜トランジスタの構造］
図１〜図６は、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図又は平面図である。なお、平面図においても図面を解り易くするため適宜ハッチングを付してある。

まず、最終工程図である図６を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタ（半導体装置）の構成について説明する。なお、本実施の形態の薄膜トランジスタの構成は、後述する製造方法の説明においてより明確となるため、ここでは、その特徴的な構成について説明する。

図６（Ｂ）に示すように、本実施の形態の薄膜トランジスタは、基板１０上の半導体膜１３上にゲート絶縁膜１５を介して形成されたゲート電極Ｇと、ゲート電極Ｇの両側の半導体膜１３中のソース、ドレイン領域１３ａを有する。ソース、ドレイン領域１３ａ間は、チャネル領域１３ｃである。

ここで、上記ゲート電極Ｇは、Ｎｉ配線（導電性材料）であり、図６の断面には表れていないゲート配線ＧＬと同一層に形成されている（図４（Ｂ）、図５（Ｂ）等参照）。このゲート配線ＧＬは、Ａｇ配線（導電性材料）であり、半導体膜１３、より具体的にはチャネル領域１３ｃとは重ならない領域に配置されている。

ここでＮｉは、Ａｇより半導体膜中に拡散し難い金属である。また、Ａｇは、Ｎｉより低抵抗である。即ち、ゲート電極Ｇを構成する金属は、ゲート配線ＧＬを構成する金属より半導体膜中に拡散し難く、また、ゲート配線ＧＬを構成する金属は、ゲート電極Ｇを構成する金属より低抵抗である。

このように、本実施の形態によれば、チャネル領域１３ｃ上のゲート電極Ｇを拡散し難いＮｉ配線で構成したので、例えば、Ａｇなどの拡散し易い金属がチャネル領域１３に拡散し、トランジスタ特性を劣化させることを防止できる。また、チャネル領域１３ｃとは、重ならないゲート配線ＧＬは、抵抗の低いＡｇ配線を用いたので、配線の低抵抗化を図ることができる。
［薄膜トランジスタの製造方法］
次いで、図１〜図６を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明するとともに、その構成をより明確にする。

図１（Ａ）に示すように、基板１０として例えば、透明の石英（ＳｉＯ_２）基板を用い、基板１０上に、半導体膜１３として、多結晶シリコン膜を形成する。この多結晶シリコン膜は、例えば、ＣＶＤ（化学気相成長、Chemical Vapor Deposition）法で形成する。

次いで、半導体膜１３を所望の形状、ここでは、ｘ方向に長辺を有する略矩形状にパターニングする（図２（Ｂ）参照）。即ち、半導体膜１３上に、フォトレジスト膜を形成し、露光・現像（フォトリソグラフィ）することにより略矩形状のフォトレジスト膜を形成する。次いで、フォトレジスト膜をマスクに、半導体膜１３をエッチングする。次いで、残存するフォトレジスト膜を除去する。このフォトレジスト膜の形成から除去までの一連の工程をパターニングという。

次いで、半導体膜１３上に酸化シリコン膜などの絶縁膜をＣＶＤ法などにより堆積し、ゲート絶縁膜１５を形成する。なお、半導体膜１３の表面を熱酸化することによりゲート絶縁膜（酸化シリコン膜）１５を形成してもよい。

次いで、ゲート電極Ｇの形成予定領域にフォトレジスト膜を形成し、当該膜をマスクに不純物（例えば、ｎ型不純物）をイオン打ち込みすることによって、ソース、ドレイン領域１３ａを形成する。次いで、残存するフォトレジスト膜を除去する。ソース、ドレイン領域１３ａ間が、チャネル領域１３ｃとなる（図１（Ｂ））。なお、ゲート絶縁膜１５の形成前にソース、ドレイン領域１３ａを形成してもよい。

次いで、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜１５上に層間絶縁膜１７を形成し、層間絶縁膜１７をエッチングすることにより、ゲート電極形成予定領域に凹部（溝）１９ａを、ゲート配線形成予定領域に凹部（溝）１９ｂを形成する。言い換えれば、これらの領域の両側にバンク（土手）を形成する。図２（Ｂ）に示すように、凹部１９ａおよび１９ｂは、繋がっており、凹部１９ｂは、ｘ方向に延在するライン状のパターンである。また、凹部１９ａは、ｙ方向に延在するライン状のパターンであり、凹部（ｘ方向に延在するライン状のパターン）１９ｂの途中からｙ方向に延在している。

この際、ソース、ドレイン領域１３ｂ上のコンタクトホールＣ１およびこのコンタクトホールＣ１上からｙ方向に延在する凹部１９ｃも形成してもよい（図２（Ａ））。なお、コンタクトホールＣ１、凹部１９ａおよび１９ｂの底面からは、ゲート絶縁膜１５が露出している。

次いで、図３（Ａ）に示すように、ゲート配線形成予定領域である凹部（溝）１９ｂに、液滴吐出法（液体吐出法、インクジェット法）によりＡｇを含有する機能液（金属インク）を順次滴下する。ここでは、凹部１９ｂに沿って、ｘ１方向から上記機能液を、凹部１９ａと凹部１９ｂの交差領域の手前まで吐出する。次いで、逆方向であるｘ２方向から上記機能液を、凹部１９ａと凹部１９ｂの交差領域の手前まで吐出する。即ち、凹部１９ａと凹部１９ｂの交差領域には、上記機能液を吐出しない。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、上記機能液を乾燥、焼成することによりＡｇよりなるゲート配線ＧＬを形成する。

次いで、図４（Ａ）に示すように、ゲート電極形成予定領域である凹部（溝）１９ａに、Ｎｉを含有する機能液を順次滴下する。ここでは、上記交差領域に吐出した後、凹部１９ａに沿って、ｙ１方向に吐出する。

次いで、図４（Ｂ）に示すように、上記機能液を乾燥、焼成することによりＮｉよりなるゲート電極Ｇを形成する。

図５に、図４（Ｂ）のＡ−Ａ断面部およびＢ−Ｂ断面部を示す。このように本実施の形態によれば、ゲート配線ＧＬとゲート電極Ｇが同一層に形成される。同一層とは、例えば、面状に繋がる層をいう。即ち、ゲート配線ＧＬとゲート電極Ｇがと面状に繋がる層状に形成される。ここでいう「面状」は、平面だけでなく、段差（凹凸）を有していてもよい。この同一層に形成される場合の一態様には、同じ絶縁膜中に形成される場合がある。また、一続きの凹部やコンタクトホール内に部分的に形成される場合がある。

次いで、図６（Ａ）に示すように、コンタクトホールＣ１底部のゲート絶縁膜１５を除去し、コンタクトホールＣ１および凹部１９ｃの内部に、例えば、Ａｇを含有する機能液を順次滴下する。次いで、上記機能液を乾燥、焼成することによりＡｇよりなる配線２１を形成する。

このように、本実施の形態によれば、チャネル領域１３ｃ上のゲート電極Ｇを拡散し難いＮｉよりなる配線（Ｎｉ配線）で構成したので、例えば、Ａｇなどがチャネル領域１３ｃに拡散し、トランジスタ特性を劣化させることを防止できる。例えば、Ａｇがチャネル領域１３ｃに拡散することにより閾値電位の低下やノーマリーオン状態となってしまう。これに対し、本実施の形態によれば、かかる不具合を解消できる。

また、チャネル領域１３ｃとは重ならないゲート配線ＧＬは、抵抗の低いＡｇよりなる配線（Ａｇ配線）を用いたので、配線の低抵抗化を図ることができ、高速動作が可能となる。

また、液滴吐出法を用いれば、機能液を切り替えることにより、上記ゲート電極（Ｎｉ配線）Ｇおよびゲート配線（Ａｇ配線）ＧＬを同一層に容易に形成することができる。

特に、配線を多層化した場合は、製造工程が複雑化する。また、液滴吐出法を用いＮｉ膜とＡｇ膜の積層膜を形成し、この積層膜でゲート電極およびゲート配線を構成し、Ａｇの拡散を防止することも可能である。

しかしながら、上記積層膜を用いた場合、機能液の粒子の融着や分散状態により、膜の界面にボイドが生じやすい。そのため、バリア性が低下し、Ａｇの拡散を十分に防止できない場合がある。また、液滴吐出法においては、吐出量の低減には限界があり、積層させることにより使用する機能液量が増加し、コスト高となる。

これに対し、本実施の形態によれば、Ａｇの拡散を効果的に防止でき、また、コストの低減を図ることができる。

また、特に、チャネル領域１３ｃは不純物量が極めて少ないため、後述のソース、ドレイン領域１３ａに対する金属拡散防止（実施の形態２−（４）参照）に比べ、本実施の形態の効果は大きい。

なお、上記実施の形態のおいては、Ａｇを含有する機能液を吐出、焼成した後、Ｎｉを含有する機能液を吐出、焼成したが、これらを逆に行ってもよい。但し、Ｎｉは酸化され易い金属であるため、Ｎｉ配線を後に形成する方がより好ましい。また、Ａｇを含有する機能液およびＮｉを含有する機能液をそれぞれ所定の領域に吐出した後、一度に焼成してもよい。

また、上記実施の形態においては、低抵抗金属としてＡｇを例示したが、この他、Ｃｕ（銅）などを用いてもよい。また、拡散し難い金属としてＮｉを例示したが、この他、Ａｕ（金）、Ｍｎ（マンガン）又はＩＴＯなどを用いてもよい。

また、上記実施の形態において用いたＮｉ配線およびＡｇ配線は、これらの金属を主に含有する配線であればよく、他の金属等を含んでいてもよい。また、上記好適な金属を複数含有する配線としてもよい。

次いで、これらの金属等を含有する機能液について説明する。ここでいう機能液とは、例えば、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液をいう。導電性微粒子としては、例えば、上記金属微粒子や、金属酸化物の微粒子などが用いられる。導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングしてもよい。導電性微粒子の粒径は、例えば１ｎｍ以上０．１μｍ以下である。

分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。

分散液の表面張力を調整するため、上記分散液に、微量の、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を添加してもよい。この表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。

また、分散液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ〜０．０７Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。さらに、分散液の粘度は、１ｍＰａ・s〜５０ｍＰａ・sであることがこのましい。

上記分散液以外に、例えば、Ｎｉなどの金属の有機塩（錯塩を含む）または無機塩を含む溶液（液体）を用いても良い。具体的にＮｉ系の塩として、蟻酸ニッケル（無水物、水和物のいずれも可）、硫酸ニッケル、臭化ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル（無水物、水和物のいずれも可）、硫酸ニッケルアンモニウム、ニッケル、アミド硫酸ニッケル等が使用可能である。特に、蟻酸ニッケル（無水物、水和物）が好適である。

なお、これらの塩については、一種類のみを用いてインクを形成してもよく、複数種類を用いてインクを形成してもよい。

また、上記金属有機塩（錯塩を含む）または金属無機塩を含む溶液の溶媒としては、上記金属塩を十分溶解できるものであれば特に限定されない。例えば、無機金属塩に対する溶媒としては、水やポリオール類、又はその混合液が用いられる。ポリオール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール３００−６００、へキシレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオールなどが挙げられる。そして、これら溶媒の１種もしくは２種類以上が混合されて、有機金属塩の溶媒として用いられる。

このような金属塩を溶媒で溶解してなる溶液の、前記金属塩の濃度としては、使用する金属塩の種類や溶媒の種類によっても変わるものの、１重量％以上６０重量％以下の範囲とするのが好ましい。１重量％未満では、濃度が低いことから後の乾燥・焼成工程での負荷が大きくなってしまうからであり、６０重量％を越えると、環境温度の変化になどによって溶質の一部が析出してしまうなど、溶液が不安定になるからである。また、このような溶液の表面張力や粘度については、特にインクジェット法に適用する理由から、上記分散液と同等の表面張力や粘度に調整するのが好ましい。

また、上記金属の有機金属化合物を溶媒に混合した溶液を機能液として用い、ＭＯＤ（Metal-organic decomposition、有機金属堆積）法などで金属膜を形成してもよい。

次いで、機能液の吐出装置について説明する。液滴吐出装置としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。図１４に液滴吐出装置（インクジェット装置）の概略構成を示す。

図示するように、当該装置は、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータＨとを備えている。

液滴吐出ヘッド１は、例えば、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１の下面にＸ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。

液滴吐出ヘッド１と基板１０を支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板１０に対して液滴を吐出する。吐出原理は、例えば、機能液を収容する液体室に隣接して配置されやピエゾ素子に電圧を印加し、ピエゾ素子を変形させることにより、液体室を変形させ、液体室に設けられたノズルから機能液を吐出させる。
＜実施の形態２＞
本実施の形態においては、実施の形態１の変形例および応用例について図７〜図１１を参照しながら説明する。図７〜図１１は、本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す平面図又は断面図である。

（１）実施の形態１においては、凹部１９ａと凹部１９ｂの交差領域に、Ａｇを含有する機能液を吐出せず、当該領域にＡｇ配線を形成していないが、例えば、図７（Ａ）に示すように、ゲート配線形成予定領域である凹部（溝）１９ｂに、液滴吐出法によりＡｇを含有する機能液（金属インク）を順次ライン状に滴下した後、乾燥、焼成することによりＡｇよりなるゲート配線ＧＬをライン状に形成してもよい。その後、ゲート電極形成予定領域である凹部（溝）１９ａに、Ｎｉを含有する機能液を順次滴下する。この際、図７（Ａ）に示すように、凹部１９ａの端部からゲート配線ＧＬと重ならないように、ｙ１方向に吐出してもよい。また、また、図７（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、上記交差領域（ゲート配線ＧＬ）上からｙ１方向に吐出してもよい。この場合、図示するように、交差領域においてゲート配線ＧＬとゲート電極Ｇとが重なる。図７（Ｂ）は、ゲート配線ＧＬに沿ったｘ方向の断面に対応し、図７（Ｃ）は、ゲート電極Ｇに沿ったｙ方向の断面に対応する。なお、他の構成および他の製造工程は、実施の形態１と同様である。

なお、図７（Ｂ）および（Ｃ）において、交差領域におけるゲート配線ＧＬとゲート電極Ｇとの重なりを逆にしてもよい。即ち、ゲート電極Ｇをｙ方向にライン状に形成した後、ゲート配線ＧＬをｘ方向に、ゲート電極Ｇ上を横切るように形成してもよい。

（２）また、図８（Ａ）に示すように、ゲート電極形成予定領域の幅（凹部１９ａの幅）を吐出液滴の着弾径Ｒより小さくしてもよい。この場合も、上記交差領域に機能液を滴下させることで、凹部１９ａに機能液が毛管現象により流入する。この際、凹部１９ａの流入側の端部をテーパー形状とする、即ち、その幅を徐々に大きくすることで、機能液の流入を促進することができる。

また、図８（Ｂ）に示すように、凹部１９ａを、上側から底面にかけて徐々に幅が太くなるように、その側面をテーパー形状（庇状）としてもよい。かかる形状とすることにより、機能液が毛管現象により流入し易くなる。

また、機能液を流入し易く、また、なじみ易くするため、凹部１９ａ、１９ｂ内の表面処理を行ってもよい。なお、他の構成および他の製造工程は、実施の形態１と同様である。

（３）また、実施の形態１においては、コプレーナ構造の薄膜トランジスタに本発明を適用したが、図９および図１０に示すように、スタガー構造の薄膜トランジスタに適用してもよい。

図９（Ａ）に示すように、基板１０上に導電性膜（例えば、金属膜）と不純物ドープ半導体膜との積層膜１１を形成しパターニングする。次いで、これらの上部に半導体膜１３を形成し、パターニングする（図９（Ｂ））。次いで、図９（Ｃ）に示すように、半導体膜１３上にゲート絶縁膜１５を形成する。次いで、ゲート絶縁膜１５上に層間絶縁膜１７を形成し、実施の形態１と同様に凹部（溝）１９ａ、１９ｂおよびコンタクトホールＣ１を形成する（図１０（Ａ））。次いで、実施の形態１と同様に、機能液を塗布、焼成し、ゲート配線ＧＬおよびゲート電極Ｇを形成する（図１０（Ｂ））。次いで、コンタクトホールＣ１の底部のゲート絶縁膜１５を除去し、コンタクトホールＣ１および層間絶縁膜１７上の配線形成領域に、例えば、Ａｇを含有する機能液を順次滴下する。次いで、上記機能液を乾燥、焼成することによりＡｇよりなる配線２１を形成する。

なお、凹部（溝）１９ａ、１９ｂ、ゲート配線ＧＬおよびゲート電極Ｇのパターンおよび形成工程は実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明を省略する（図４（Ｂ）参照）。

（４）実施の形態１においては、ゲート電極Ｇ部とゲート配線ＧＬ部に本発明を適用したが、配線２１部に本発明を適用してもよい。

即ち、図１１（Ａ）に示すように、コンタクトホールＣ１上からｙ方向に延在する凹部２０ａとこの凹部２０ａ端部からｘ方向に延在する凹部２０ｂを形成する。この凹部２０ｂに、液滴吐出法によりＡｇを含有する機能液を順次滴下した後、乾燥、焼成し、Ａｇ配線（例えば、ソース線又はドレイン線）２１ｂを形成する。

次いで、コンタクトホールＣ１および凹部２０ａに、Ｎｉを含有する機能液を順次滴下した後、乾燥、焼成し、Ｎｉ配線（ソース、ドレイン電極）２１ａを形成する（図１１（Ｂ））。ここでは、ソース、ドレイン電極とは、半導体膜（ソース、ドレイン領域）１３と上記Ａｇ配線との接続部をいう。

このように、ソース、ドレイン領域１３ａ上のコンタクトホールＣ１内およびその上部をＮｉ配線としたので、ソース、ドレイン領域（半導体膜）１３ａ中への金属の拡散を低減できる。また、ソース、ドレイン領域（半導体膜）１３ａとは重ならない領域には、Ａｇ配線２１ｂを用いることで配線の低抵抗化を図ることができる。

なお、実施の形態１と同様に、Ａｇ配線を後に形成してもよい。但し、Ｎｉ配線を後に形成する方がより好ましい。また、Ａｇを含有する機能液およびＮｉを含有する機能液をそれぞれ所定の領域に吐出した後、一度に焼成してもよい。

また、実施の形態１と同様に、Ａｇの他、Ｃｕ（銅）などを用いてもよい。また、Ｎｉの他、Ａｕ（金）、Ｍｎ（マンガン）又はＩＴＯなどを用いてもよい。
＜電気光学装置および電子機器＞
図１２は、本実施形態の薄膜トランジスタを用いた電気光学装置（表示装置）の構成例を示す回路図および部分平面図である。図１２（Ａ）に示すように、表示装置は、表示領域（１ａ）内にマトリクス状に配置された複数の画素を有する。この画素は、配線Ｌとゲート配線ＧＬとの交点に配置されている。また、各画素は、画素電極ＰＥおよび薄膜トランジスタＴを有している。例えば、配線Ｌは、Ｘドライバにより駆動され、また、ゲート配線ＧＬは、Ｙドライバにより駆動される。

このような電気光学装置（液晶パネル）に、本発明を適用して効果的である。具体的には、図１２（Ｂ）に示すように、ゲート電極Ｇ部およびゲート配線ＧＬ部に、本発明を適用してもよい。例えば、これらの形成領域に凹部１９ａ、１９ｂを形成し、上記実施の形態で説明したように、凹部１９ａ内にＮｉ配線よりなるゲート電極Ｇを形成し、凹部１９ｂ内にＡｇ配線よりなるゲート配線ＧＬを形成する（実施の形態１参照）。

また、配線Ｌ部に本発明を適用してもよい。例えば、コンタクトホールＣ１上からｘ方向へ延在する凹部２０ａ内にＮｉ配線を形成し、凹部２０ａの端部からｙ方向に延在する凹部２０ｂ内にＡｇ配線を形成する（実施の形態２−（４）参照）。

このように、本発明を電気光学装置に適用することで、電気光学装置の特性を向上させることができる。

このような電気光学装置は、例えば、以下に示す電子機器に用いられる。図１３は、電気光学装置を用いた電子機器の例を示す斜視図である。

図１３（Ａ）は携帯電話への適用例であり、図１３（Ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。また、図１３（Ｃ）は、テレビジョンへ（ＴＶ）の適用例であり、図１３（Ｄ）は、ロールアップ式テレビジョンへの適用例である。

図１３（Ａ）に示すように、携帯電話５３０には、アンテナ部５３１、音声出力部５３２、音声入力部５３３、操作部５３４および電気光学装置（表示部）５００を備えている。当該装置に、上記実施の形態で詳細に説明した半導体装置やそれを用いた表示装置を組み込むことができる。

図１３（Ｂ）に示すように、ビデオカメラ５４０には、受像部５４１、操作部５４２、音声入力部５４３および電気光学装置（表示部）５００を備えている。当該装置に、上記実施の形態で詳細に説明した半導体装置やそれを用いた表示装置を組み込むことができる。

図１３（Ｃ）に示すように、テレビジョン５５０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。当該装置に、上記実施の形態で詳細に説明した半導体装置やそれを用いた表示装置を組み込むことができる。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置（電気光学装置）にも、上記実施の形態で詳細に説明した半導体装置やそれを用いた表示装置を組み込むことができる。

図１３（Ｄ）に示すように、ロールアップ式テレビジョン５６０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。当該装置に、上記実施の形態で詳細に説明した半導体装置やそれを用いた表示装置を組み込むことができる。

なお、電気光学装置を有する電子機器としては、上記の他、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどがある。

また、上記実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図である。 実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図および平面図である。 実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法を示す平面図である。 実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法を示す平面図である。 実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図である。 実施の形態１の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図である。 実施の形態２の薄膜トランジスタの製造方法を示す平面図および断面図である。 実施の形態２の薄膜トランジスタの製造方法を示す平面図および断面図である。 実施の形態２の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図である。 実施の形態２の薄膜トランジスタの製造方法を示す断面図である。 実施の形態２の薄膜トランジスタの製造方法を示す平面図である。 薄膜トランジスタを用いた電気光学装置（表示装置）の構成例を示す回路図および部分平面図である。 電気光学装置を用いた電子機器の例を示す斜視図である。 機能液の吐出に用いられる液滴吐出装置（インクジェット装置）の概略構成図である。

符号の説明

１…液滴吐出ヘッド、１ａ…表示領域、４…Ｘ軸方向駆動軸、５…Ｙ軸方向ガイド軸、７…ステージ、８…クリーニング機構、９…基台、１０…基板、１１…積層膜、１３…半導体膜、１３ａ…ソース、ドレイン領域、１３ｃ…チャネル領域、１５…ゲート絶縁膜、１７…層間絶縁膜、１９ａ、１９ｂ…凹部（溝）、１９ｃ…凹部、２０ａ、２０ｂ…凹部、２１ａ…Ｎｉ配線、２１ｂ…Ａｇ配線、５００…電気光学装置、５３０…携帯電話、５３１…アンテナ部、５３２…音声出力部、５３３…音声入力部、５３４…操作部、５４０…ビデオカメラ、５４１…受像部、５４２…操作部、５４３…音声入力部、５５０…テレビジョン、５６０…ロールアップ式テレビジョン、Ｃ１…コンタクトホール、ＣＯＮＴ…制御装置、Ｇ…ゲート電極、ＧＬ…ゲート配線、Ｈ…ヒータ、Ｌ…配線、ＰＥ…画素電極、Ｒ…着弾径、Ｔ…薄膜トランジスタ

Claims (15)

1. 基板上に形成された半導体膜と、
   前記半導体膜上にゲート絶縁膜を介して配置され、第１導電性材料よりなるゲート電極部と、
   前記ゲート電極部と同一層に、前記ゲート電極部と電気的に接続されるよう配置され、前記第１導電性材料とは異なる第２導電性材料を含有する配線部と、
   を有する半導体装置。
2. 基板上に形成された半導体膜と、
   前記半導体膜上にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極部と、
   前記ゲート電極部の両側の前記半導体膜中に形成されたソース、ドレイン領域と、
   前記ソース、ドレイン領域上に形成され、第１導電性材料よりなるソース、ドレイン電極部と、
   前記ソース、ドレイン電極部と同一層に、前記ソース、ドレイン電極部と電気的に接続されるよう配置され、前記第１導電性材料とは異なる第２導電性材料を含有する配線部と、
   を有する半導体装置。
3. 前記配線部と、前記半導体膜とは、重ならないことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
4. 前記ゲート電極部と前記配線部とは、前記ゲート絶縁膜上に配置された層間絶縁膜中の凹部内に設けられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
5. 前記ソース、ドレイン電極部と前記配線部とは、前記ゲート絶縁膜上に配置された層間絶縁膜中の凹部内に設けられることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
6. 前記第１導電性材料より前記第２導電性材料が低抵抗であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の半導体装置。
7. 前記第１および第２導電性材料は、それぞれ金属を含有し、
   前記第２導電性材料の構成金属より前記第１導電性材料の構成金属は、拡散し難いことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の半導体装置。
8. 前記第１導電性材料は、ニッケル（Ｎｉ）、Ａｕ（金）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、又はマンガン（Ｍｎ）を含有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の半導体装置。
9. 前記第２導電性材料は、銀（Ａｇ）又は銅（Ｃｕ）を含有することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の半導体装置。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の半導体装置を有することを特徴とする電気光学装置。
11. 請求項１０記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
12. 基板上に形成された半導体膜上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、
    前記ゲート絶縁膜上を含む前記基板の上部に絶縁膜を形成する工程と、
    前記絶縁膜を選択的に除去することにより凹部を形成する工程であって、
    前記半導体膜上に形成された第１凹部と、前記第１凹部と繋がり、前記半導体膜とは、重ならない領域に形成された第２凹部とからなる凹部を形成する工程と、
    前記第１凹部内に、第１導電性材料よりなるゲート電極部を形成し、前記第２凹部内に１導電性材料とは異なる第２導電性材料よりなる配線部を形成する工程と、
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 基板上に形成された半導体膜上に、ゲート絶縁膜を介しゲート電極を形成する工程と、
    前記ゲート絶縁膜上を含む前記基板の上部に絶縁膜を形成する工程と、
    前記ゲート電極の両側の半導体膜上の前記ゲート絶縁膜および前記絶縁膜を選択的に除去することにより凹部を形成する工程であって、
    前記ゲート電極の両側の半導体膜上に形成された第１凹部と、前記第１凹部と繋がり、前記半導体膜とは、重ならない領域に形成された第２凹部とからなる凹部を形成する工程と、
    前記第１凹部内に、第１導電性材料よりなるソース、ドレイン電極部を形成し、前記第２凹部内に１導電性材料とは異なる第２導電性材料よりなる配線部を形成する工程と、
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 前記ゲート電極部又は前記ソース、ドレイン電極部は、前記第１導電性材料を含有する液を前記第１凹部に液滴吐出法を用いて吐出することにより形成され、
    前記配線部は、前記第２導電性材料を含有する液を前記第２凹部に液滴吐出法を用いて吐出することにより形成されること
    を特徴とする請求項１２又は１３記載の半導体装置の製造方法。
15. 請求項１２乃至１４のうちいずれか一項記載の半導体装置の製造方法を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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