JPWO2004070823A1 - 表示装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

従来のフォトリソグラフィーを用いた配線作製工程では、レジストや配線材料、またプラズマ処理時に必要なプロセスガス等の多くが無駄になってしまう。また真空装置等の排気手段が必要であることから、装置全体が大型化するため、処理基板の大型化に伴い製造コストが増加することが問題になっていた。本発明では、レジストや配線材料を液滴として、基板上の必要な箇所に直接線状または点状に噴射して、パターンを描画するという手段を適用する。またアッシングやエッチング等の気相反応プロセスを大気圧又は大気圧近傍下で行う手段を適用する。

Description

本発明は、液滴噴射手段および大気圧プラズマ処理法を用いた表示装置の作製方法に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）や発光表示装置（ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）表示装置）に代表される表示装置に含まれる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の回路パターンの作製は、処理装置の内部を減圧或いは真空状態で行う真空プロセスや、露光装置により（フォト）レジストからなるマスクを作製し不要部をエッチング除去するフォトリソグラフィープロセスが用いられてきた。
（特許文献１参照）。
（特許文献１） 特開２００２−３５９２４６号公報
真空プロセスにおいては、被処理基板を成膜、エッチング等の処理を行うプロセスチャンバを、真空或いは減圧するための排気手段が必要となる。排気手段は処理装置外部に設置された、メカニカルブースターポンプやターボ分子ポンプ、油回転ポンプ等に代表されるポンプと、それらを管理、制御する手段、またポンプと処理室とを連結させて排気系を構成する配管やバルブ等で構成される。これら設備を整えるには、処理装置外に排気系のためのスペースが必要となり、またそのためのコストが必要となる。さらに処理装置自体にも排気系の設備を取り付ける必要があることから、処理装置のサイズが排気系を搭載しないものに比べ増大する。
従来より用いられてきた、薄膜トランジスタ等の回路パターン形成のためのフォトリソグラフィープロセス、例えば配線形成のためのフォトリソグラフィープロセスは以下のように行う。まず感光性のレジスト（フォトレジスト）を基板上に成膜された導電膜上にスピン塗布することで、導電膜全面に前記レジストを広げる。次にメタルによってパターンが形成されたフォトマスクを介して光照射を行い、前記レジストを感光させる。続いて現像、ポストベークを行い、フォトマスクのパターン状にレジストパターンを形成する。さらにパターン状に形成した前記レジストをマスクとして、前記レジストの下の導電膜にエッチング処理を施す。最後にマスクとして使用したレジストパターンを剥離することで、フォトマスクに形成されたパターン状に、導電膜をエッチングすることができ、残存する導電膜を配線として用いる。
しかしながら、従来技術における真空プロセスにあっては、第５、第６世代以降のメータ角サイズという大型化に伴い、プロセスチャンバの容積も拡大する。ここで第５世代とは１０００×１２００ｍｍ^２、第６世代とは１４００×１６００ｍｍ^２のマザーガラス基板サイズをいう。このためプロセスチャンバを真空或いは減圧状態にするには、より大規模な排気系が必要となり、また排気に必要な時間も増加する。さらに排気系の設備コストや維持コスト等、コスト面においても増大する。加えて、チャンバを窒素等のガスで置換する場合にも、チャンバの容積増大からより多くのガス量が必要となり、製造コストに影響を及ぼす。さらに基板の大型化に伴い電源等、莫大なランニングコストが必要とされることから、環境負荷の増大につながる。
また従来技術におけるフォトリソグラフィープロセスを用いた工程、例えば配線作製工程では、基板の全面に成膜した被膜（レジストや、金属、半導体等）の大部分をエッチング除去してしまい、配線等が基板に残存する割合は数〜数十％程度であった。レジスト膜はスピン塗布により形成する際、約９５％が無駄になっていた。つまり、材料の殆どを捨てることになり、製造コストに影響を及ぼすばかりか、環境負荷の増大を招いていた。このような傾向は、製造ラインに流れる基板サイズが大型化するほど顕在化する。

上述した従来技術の課題を解決するため、本発明においては、レジストや配線材料を液滴として基板上の必要箇所に直接噴射し、パターンを描画するという手段を適用する。またアッシングやエッチング等の気相反応プロセスを大気圧又は大気圧近傍下で行う手段を適用する。これらの手段を適用することにより、従来の課題であった被膜材料（レジストや、金属、半導体等）や気相反応プロセスに用いるガスの使用量を、大幅に低減することができる。
本発明において、上記の液滴噴射手段として、複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを具備する液滴噴射装置を用いる。また、上記の気相反応プロセスを行うためのプラズマ処理法として大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を具備するプラズマ処理装置を用いる。
また、本発明の別の構成は、上記の液滴手段として、１つまたは複数の液滴噴射孔を点状に配置した液滴噴射ヘッドを具備する液滴噴射装置を用いる。また、上記の気相反応プロセスを行うためのプラズマ処理法として、大気圧または大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理装置を用いる。
上記の液滴を噴射する手段、或いは上記の局所的な気相反応プロセスは、大気圧中又は大気圧近傍下で行うようにした。そのため、従来の真空プロセスで必要とされた、プロセスチャンバ内の真空或いは減圧状態を実現するための排気系を省くことが可能となった。従って、基板の大型化に伴い大型化する排気系を簡便化することができ、設備コストが低減できる。またこれに応じて排気のためのエネルギー等を抑えることが可能となり、環境負荷の低減につながる。さらに排気のための時間を省略することができるため、タクトタイムが向上し、より効率的に基板の生産を行うことが可能となる。

図１（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の線状液滴噴射装置の構成を示す斜視図である。
図２は、本発明の線状液滴噴射装置の構成を示す斜視図である。
図３（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の線状液滴噴射装置の液滴噴射部の構成を示す図である。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の線状液滴噴射装置の液滴噴射部の底面を示す図である。
図５（Ａ）は本発明の大気圧プラズマ処理装置の構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は本発明の大気圧プラズマ処理装置のプラズマ発生部の構成を示す図である。
図６は、本発明を用いた処理工程の模式的斜視図である。
図７は、本発明を用いた処理工程の模式的斜視図である。
図８は、本発明を用いた処理工程の模式的斜視図である。
図９は、本発明を用いた処理工程の模式的斜視図である。
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例１に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例１に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例１に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例１に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１４（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施例１に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例２に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例２に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例２に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例２に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図１９（Ａ）は、本発明の実施例２に係る製造工程の模式図であり、それぞれ左図が上面図であり、右図が左図のａ−ａ’の断面図である。
図２０（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の実施例４に係る電子機器を示す図である。
図２１は、本発明の点状液滴噴射装置の構成を示す斜視図である。
図２２は、本発明の点状液滴噴射装置の液滴噴射部を示す図である。
図２３は、本発明の点状液滴噴射装置の液滴噴射部の底面を示す図である。
図２４（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の大気圧プラズマ処理装置の構成を示す斜視図である。
図２５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の大気圧プラズマ処理装置のプラズマ発生部の構成を示す図である。
図２６は、本発明を用いてチャネルエッチ型のＴＦＴを製作する工程の模式図である。
図２７は、本発明を囲いてチャネルエッチ型のＴＦＴを製作する工程の模式図である。

本発明の実施形態を、以下に図面を示して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いることで、所望のサイズのガラス基板に、表示装置として不可欠な配線パターンを作製する。特に本発明は大型化する第５、第６世代以降のメータ角基板への適用を意図したものである。以下、本発明の実施の形態１について、図６を参照して説明する。
最初に公知の方法、例えばスパッタまたはＣＶＤ法（化学気相反応法）を用いて、被処理基板１００１上に配線となる導電膜を成膜する（図６（Ａ）、（Ｂ））。次に、後述する複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置を用いて、配線パターンの形成部にレジストパターン１００３を形成する（図６（Ｃ））。前記レジストパターン１００３は、円形の液滴噴射孔から噴射される液滴を重ね合わせて噴射させることで、線状のパターンにする。つまり、液滴を重ね合わせるように噴射しながら、図６（Ｃ）に示す矢印の方向に液滴噴射ヘッドを走査することで、レジストパターン１００３の形状を形成する。しかし、線状に限らず、任意のパターンに形成することも可能である。
次に、ベークした上記レジストパターンをマスクとして、後述する大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて、レジストパターン１００３の形成された被処理面を１００２をエッチングする（図６（Ｄ））。ここで行うエッチングは、線状のプラズマ発生手段が図６（Ｄ）中の矢印の方向（図面右上方向）に進むように前記プラズマ発生手段を走査させることで行う。このときエッチングガスとして、導電膜と反応するガスを使用する。上記のエッチング処理を行うことによって、前記レジストパターン１００３が形成されていない、露出した導電膜１００２のみがエッチングされる（図６（Ｅ））。
前記エッチング処理後、残存するレジストパターン１００３を同様の前記プラズマ処理装置を用いてアッシングを行い、除去する。前記アッシング時のプラズマ発生手段の走査は、前記エッチング時と同様に行う。その結果レジストパターン形成箇所の導電膜のみが残り、配線パターン１００４が形成される（図６（Ｆ））。なお、アッシング時のガスはレジストに反応性の高い酸素を用いる。
以下、実施の形態１で用いる複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを有する線状液滴噴射装置を、図１〜４を参照して説明する。図１および図２は線状液滴噴射装置の一構成例について示した概略斜視図であり、また図３、図４はこの線状液滴噴射装置に用いる、ノズルを配置したヘッド部について示した図である。
図１（Ａ）に示す線状液滴噴射装置は、装置内にヘッド１０６を有し、これにより液滴を噴射することで、基板１０２に所望の液滴パターンを得るものである。本線状液滴噴射装置においては、基板１０２として、所望のサイズのガラス基板の他、プラスチック基板に代表される樹脂基板、或いはシリコンに代表される半導体ウエハ等の被処理物に適用することができる。
図１（Ａ）において、基板１０２は搬入口１０４から筐体１０１内部へ搬入し、液滴噴射処理を終えた基板は搬出口１０５から搬出する。筐体１０１内部において、基板１０２は搬送台１０３に搭載され、搬送台１０３は搬入口と搬出口とを結ぶレール１１０ａ、１１０ｂ上を移動する。
ヘッド支持部１０７は、液滴を噴射するヘッド１０６を支持し、搬送台１０３と平行に移動する。基板１０２が筐体１０１内部へ搬入されると、これと同時にヘッド支持部１０７が、最初の液滴噴射処理を行う所定の位置に合うように移動する。ヘッド１０６の初期位置への移動は、基板搬入時、或いは基板搬出時に行うことで、効率良く噴射処理を行うことができる。
液滴噴射処理は、搬送台１０３の移動により基板１０２が、所定の位置に到達すると開始する。液滴噴射処理は、ヘッド支持部１０７及び基板１０２の相対的な移動と、ヘッド支持部に支持されるヘッド１０６からの液滴噴射の組み合わせによって達成される。基板やヘッド支持部の移動速度と、ヘッド１０６からの液滴を噴射する周期を調節することで、基板１０２上に所望の液滴パターンを描画することができる。特に、液滴噴射処理は高度な精度が要求されるため、液滴噴射時は搬送台の移動を停止させ、制御性の高いヘッド支持部１０７のみを順次走査させることが望ましい。ヘッド１０６の駆動にはサーボモータやパルスモータ等、制御性の高い駆動方式を選択することが望ましい。また、ヘッド１０６のヘッド支持部１０７による走査は一方向のみに限らず、往復或いは往復の繰り返しを行うことで液滴噴射処理を行っても良い。上記の基板およびヘッド支持部の移動によって、基板全域に液滴を噴射することができる。
液滴は、筐体１０１外部に設置した液滴供給部１０９から筐体内部へ供給され、さらにヘッド支持部１０７を介してヘッド１０６内部の液室に供給される。この液滴供給は筐体１０１外部に設置した制御手段１０８によって制御されるが、筐体１０１内部におけるヘッド支持部１０７に内蔵する制御手段によって制御しても良い。
制御手段１０８は上記の液滴供給の制御の他、搬送台及びヘッド支持部の移動とこれに対応した液滴噴射の制御が主要機能となる。また液滴噴射によるパターン描画のデータは該装置外部からＣＡＤ等のソフトウエアを通してダウンロードすることが可能であり、これらデータは図形入力や座標入力等の方法によって入力する。また液滴として用いる組成物の残量を検知する機構をヘッド１０６内部に設け、制御手段１０８に残量を示す情報を転送することで、自動残量警告機能を付加させても良い。
図１（Ａ）には記載していないが、さらに基板や基板上のパターンへの位置合わせのためのセンサや、筐体へのガス導入手段、筐体内部の排気手段、基板を加熱処理する手段、基板へ光照射する手段、加えて温度、圧力等、種々の物性値を測定する手段等を、必要に応じて設置しても良い。またこれら手段も、筐体１０１外部に設置した制御手段１０８によって一括制御することが可能である。さらに制御手段１０８をＬＡＮケーブル、無線ＬＡＮ、光ファイバ等で生産管理システム等に接続すれば、工程を外部から一律管理することが可能となり、生産性を向上させることに繋がる。
次にヘッド１０６内部の構造を説明する。図３（Ａ）は図１（Ａ）のヘッド１０６の断面を長手方向に見たものであり、図３（Ａ）の右側がヘッド支持部に連絡する。また図３（Ｂ）は、該ヘッド１０６の走査方向を、液滴噴射による配線形成の例と合わせて示した斜視図である。
図３（Ａ）において、外部からヘッド２０１の内部に供給される液滴は、共通液室流路２０２を通過した後、液滴を噴射するための各ノズル２０９へと分配される。各ノズル部は適度の液滴がノズル内へ装填されるために設けられた流体抵抗部２０３と、液滴を加圧しノズル外部へ噴射するための加圧室２０４、及び液滴噴射孔２０６によって構成されている。
ここで液滴噴射孔２０６の径は、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターン作成のために、できるだけ小さい方が望ましい。そのため、噴射孔の径は０．１〜５０μｍ（好適には０．６〜２６μｍ）に設定し、ノズルから噴射する組成物の噴射量は０．００００１ｐｌ〜５０ｐｌ（好適には０．０００１〜４０ｐｌ）に設定する。この噴射量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物と液滴噴射孔２０６の距離は、所望の箇所に噴射するために、できる限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜２ｍｍ程度に設定する。なお、液滴噴射孔２０６の径を変えずとも、圧電素子に印可されるパルス電圧を変えることによって噴射量を制御することもできる。これらの噴射条件は、線幅が約１０μｍ以下となるように設定しておくのが望ましい。
また、液滴の噴射に用いる組成物の粘度は３００Ｐａ・ｓ以下が好適である。これは、乾燥を防止し、噴射孔から組成物を円滑に吐出できるようにするためである。さらに、用いる溶媒や用途に合わせて組成物の粘度、表面張力などを適時調節するとよい。
加圧室２０４の側壁には、電圧印加により変形するチタン酸・ジルコニウム酸・鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等のピエゾ圧電効果を有する圧電素子２０５を配置している。このため、目的のノズルに配置された圧電素子２０５に電圧を印加することで、加圧室２０４内の液滴を押しだし、外部に液滴２０７を噴射することができる。また各圧電素子はこれに接する絶縁物２０８により絶縁されているため、それぞれが電気的に接触することがなく、個々のノズルの噴射を制御することができる。
本発明では液滴噴射を圧電素子を用いたいわゆるピエゾ方式で行うが、液滴の材料によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ液滴を押し出す、いわゆるサーマル方式（サーマルインクジェット方式）を用いても良い。この場合、圧電素子２０５を発熱体に置き換える構造となる。
また液滴噴射のためのノズル部２０９においては、液滴と、共通液室流路２０２、流体抵抗部２０３、加圧室２０４さらに液滴噴射孔２０６との濡れ性が重要となる。そのため材質との濡れ性を調整するための炭素膜、樹脂膜等（図示せず）をそれぞれの流路に形成しても良い。
上記の手段によって、液滴を処理基板上に噴射することができる。液滴噴射方式には、液滴を連続して噴射させ連続した線状のパターンを形成する、いわゆるシーケンシャル方式（ディスペンサ方式）と、液滴を点状に噴射する、いわゆるオンデマンド方式があり、本発明における装置構成ではオンデマンド方式を示したが、シーケンシャル方式によるヘッドを用いることも可能である。
図３（Ｂ）は、前記ヘッド２０１の液滴噴出時の走査例を示した斜視図である。ヘッド２０１は矢印の方向に移動することができる（被処理物を矢印とは逆の方向に移動させても良い。）ことから、被処理物に着弾した液滴が重なるように噴出することで、図３（Ｂ）に示すような直線状の配線パターン２１０を形成することも可能である。特に図３（Ｂ）のように、液滴２０７を噴射する液滴噴射孔と、液滴を噴射しない液滴噴射孔とを液滴噴射孔ごとに制御できる。さらにヘッド２０１を上記走査とは垂直な方向に走査する機構を設ければ、前記配線パターン２１０とは垂直な、横方向の配線パターンを描画することが可能となり、ひいては任意のパターンの描画が可能となる。この場合、ヘッド２０１の上記走査とは垂直な方向の走査は、隣り合う液滴噴射孔間の距離程度移動できれば良い。
図４の（Ａ）〜（Ｃ）は図３におけるヘッドの底部を模式的に表したものである。図４（Ａ）は、ヘッド３０１底面に液滴噴射孔３０２を複数個、線状に配列した基本的な配置である。これに対し図４（Ｂ）では、ヘッド底部４０１の液滴噴射孔４０２を２列にし、それぞれの列を半ピッチずらして配置する。図４の（Ｂ）の配置のヘッドを用いれば、上述した、ヘッドの被処理物に垂直な方向の走査をするための機構を設けることなしに、前記方向に連続した配線パターンを描画することができ、ひいては任意のパターンを描画することができる。また図４（Ｃ）では、ピッチをずらすことなく列を２列に増やした配置とした。図４（Ｃ）の配置では、一段目の液滴噴射孔５０２からの液滴噴射後、時間差をつけて液滴噴射孔５０３から同様の液滴を同様の箇所に噴射することにより、既に噴射された基板上の液滴が乾燥や固化する前に、さらに同一の液滴を厚く積もらせることができる。また、一段目のノズル部が液滴等により目詰まりが生じた場合、予備として二段目の液滴噴射孔を機能させることもできる。
さらに噴射孔３０２を被処理物１０２に対して斜めに配置することで、被処理物に液滴を傾斜をつけて噴射しても良い。前記傾斜はヘッド１０６或いはヘッド支持部１０７に具備する傾斜機構により傾斜させても良いし、ヘッド１０６における液滴噴射孔３０２の形状に傾斜をつけ、液滴を傾斜させて噴射させても良い。上記傾斜をつけた液滴の噴射により、被処理物１０２表面に対する噴射された液滴との濡れ性を制御することで、液滴の被処理物への着弾時の形状を制御することが可能となる。
上記の点状液滴噴射装置の液滴として用いられる組成物は、感光性のレジスト、ペースト状の金属材料または前記ペースト状の金属を分散させた導電性ポリマー等の有機系溶液、さらに超微粒子状の金属材料と前記金属材料を分散させた導電性ポリマー等の有機系溶液等を用いることができる。超微粒子状の金属材料とは数μｍ〜サブμｍの微粒子、またはｎｍレベルの微粒子に加工した金属材料であり、前記微粒子のいずれか一方、または両方を有機系溶液に分散させて用いる。
前記組成物に前記超微粒子状の金属材料を用いた場合には、コンタクトホールや幅の狭い溝部等に十分回り込むサイズの前記超微粒子状の金属材料を選択する必要がある。
これらの液滴は、基板の搬送台１０３に取り付けられた加熱機構（図示せず）を使用し、液滴着弾時に加熱乾燥させても良いし、必要領域に液滴の着弾が完了した後、或いは全ての液滴噴射処理が完了した後に加熱乾燥させても良い。前記レジストは加熱処理によってベークされエッチングの際のマスクとして使用することができる。また前記超微粒子状の金属材料を含んだ有機系溶液は、加熱処理によって有機系溶液が揮発し、超微粒子状の金属が結合することで金属配線として使用することができる。
さらに図１（Ａ）で示す線状液滴噴射装置に改良を加えた、図１（Ｂ）で示す線状液滴噴射装置について説明する。本装置ではヘッド支持部１０７に回転機構を設け、任意の角度θに回転することで、基板１０２に対しヘッド１０６が角度を持たせるように設計したものである。角度θは任意の角度が許されるが、装置全体のサイズを考慮すると基板１０２が移動する方向に対し、０°から４５°以内であることが望ましい。このヘッド支持部１０７に回転機構を持たせることにより、ヘッドに設けられた液滴噴射孔のピッチよりも狭いピッチで、液滴パターンを描画することができる。
また図２は、図１（Ａ）で示す線状液滴噴射装置のヘッド１０６を二つ配置した、いわゆるツインヘッド構造の線状液滴噴射装置である。本装置においては、図４（Ｃ）で示したヘッド内部に二列の液滴噴射孔を配置するのと異なり、材質のことなる液滴を同一の走査で一括して行うことができる。つまり、ヘッド１０６ａで液滴Ａの噴射によるパターン形成を行いながら、僅かな時間差を置いてヘッド１０６ｂによる液滴Ｂの噴射によるパターン形成を行うという連続パターン形成を可能とした。１０９ａと１０９ｂは液滴供給部であり、それぞれのヘッドで用いる液滴Ａ及び液滴Ｂを備蓄し、供給する。このツインヘッド構造を用いることで、工程が簡略化することができ、著しく効率を上げることが可能となる。
以上の線状液滴噴射装置は、従来のフォトリソグラフィープロセスにおけるレジスト塗布工程や成膜、エッチング工程と異なり、大気圧或いは大気圧近傍下で行うことができる。大気圧近傍とは５Ｔｏｒｒ〜８００Ｔｏｒｒの圧力範囲を示す。特に、上記液滴噴射装置は８００Ｔｏｒｒ程度の陽圧下で液滴の噴射を行うことも可能である。
以上の線状液滴噴射装置を用いて本発明の実施の形態１にレジストパターン１００３を形成することで、配線パターンを形成するための必要な箇所のみにレジストが使用されることから、従来用いられているスピン塗布法に比べ、レジストの使用量を格段に低減することが可能となる。
次に、実施の形態１で用いる大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を、図５を参照して説明する。図５（Ａ）は、本発明において用いられる前記プラズマ処理装置の斜視図である。前記プラズマ処理装置では、表示装置を構成する、所望のサイズのガラス基板、プラスチック基板に代表される樹脂基板等の被処理物６０２を取り扱う。被処理物６０２の搬送方式としては、水平搬送が挙げられるが、第５世代以降のメータ角の基板を用いる場合には、搬送機の占有面積の低減を目的として、基板を縦置きにした縦形搬送を行ってもよい。
図５（Ａ）において被処理物６０２は、搬入口６０４から前記プラズマ処理装置の筐体６０１内部へ搬入し、プラズマ表面処理を終えた処理物を搬出口６０５から搬出する。筐体内部６０１内部において、処理物６０２は搬送台６０３に搭載され、搬送台６０３は搬入口６０４と搬出口６０５とを連絡するレール６１０ａ、６１０ｂ上を移動する。
前記プラズマ処理装置の筐体６０１内には、平行平板の電極を有するプラズマ発生手段６０７、プラズマ発生手段６０７を移動させる可動支持機構６０６等が設けられる。また、必要に応じて、エアカーテン等の公知の気流制御手段や、ランプなどの公知の加熱手段（図示せず）が設けられる。
プラズマ発生手段６０７は、前記プラズマ発生手段６０７を支持する可動支持機構６０６が、被処理物６０２の搬送方向に配置されたレール６１０ａ、６１０ｂと平行に移動することにより、所定の位置に移動する。また、前記搬送台６０３がレール６１０ａ、６１０ｂ上を移動することにより、被処理物６０２が移動する。実際にプラズマ処理を行う際には、プラズマ発生手段６０７および被処理物６０２を相対的に移動させれば良く、一方が停止していても良い。また実際に行うプラズマ処理は、プラズマを連続発生させながらプラズマ発生手段および被処理物を相対的に移動させることで、被処理物６０２の全面を平等にプラズマ表面処理を行っても良いし、被処理物の任意の箇所でのみプラズマを発生させプラズマ表面処理を行っても良い。
続いてプラズマ発生手段６０７の詳細について図５（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ｂ）は、平行平板の電極を有するプラズマ発生手段６０７を示す斜視図である。
図５（Ｂ）において、矢印はガスの経路を示し、６１１，６１２はアルミニウム、銅等の導電性を有する金属に代表される導電物質からなる電極であり、第１の電極６１１は電源（高周波電源）６０８に接続されている。なお第１の電極６１１には、冷却水を循環させるための冷却系（図示せず）が接続されていても良い。冷却系を設けると、冷却水の循環により連続的に表面処理を行う場合の加熱を防止して、連続処理による効率の向上が可能となる。第２の電極６１２は、第１の電極６１１と同一の形状であり、かつ平行に配置されている。また第２の電極６１２は、６１３に示すように電気的に接地されている。
なお、この第１の電極６１１又は第二の電極６１２の少なくとも一方の電極の表面を固体誘電体で覆うのが好ましい。固体誘電体としては、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、ポリエチレンテレフタラート、ポリテトラフルオロエチレン等のプラスチック、ガラス、チタン酸バリウム等の複合酸化物等が挙げられる。固体誘電体の形状は、シート状でもフィルム状でもよいが、厚みが０．０５〜４ｍｍであることが好ましい。
そして、第１の電極６１１と第２の電極６１２は、平行に置かれた下端部において線状のガスの細口を形成する。この第１の電極６１１と第２の電極６１２の両電極間の空間には、バルブや配管６１４を介してガス供給手段（ガスボンベ）６０９ａよりプロセスガスが供給される。すると前記両電極間の空間の雰囲気は前記プロセスガスによって置換され、この状態で高周波電源６０８により第１の電極６１１に高周波電圧（１０〜５００ＭＨｚ）が印加されると、前記空間内にプラズマが発生する。そして、このプラズマにより生成されるイオン、ラジカルなどの化学的に活性な励起種を含む反応性ガス流を被処理物６０２の表面に向けて照射すると（６１７）、該被処理物６０２の表面において所定のプラズマ表面処理を行うことができる。このとき該被処理物６０２表面とプロセスガスの噴射口となる細口との距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下が良い。特に距離を測定するためのセンサを取り付け、前記被処理物６０２表面とプロセスガスの噴射口となる細口との距離を制御しても良い。なおガス供給手段（ガスボンベ）６０９ａに充填されるプロセス用ガスは、処理室内で行う表面処理の種類に合わせて適宜設定する。また、排気ガスは、配管６１５やガス中に混入したゴミを除去するフィルタ（図示せず）、バルブ等を介して排気系６０９ｂに回収される。さらにこれら回収した排気ガスを精製し、循環させることでガスを再利用することで、ガスを有効に利用することもできる。
大気圧又は大気圧近傍（５Ｔｏｒｒ〜８００Ｔｏｒｒの圧力範囲をいう。）下で動作するプラズマ処理装置を用いる本発明は、減圧装置に必要である真空引きや大気開放の時間が必要なく、複雑な真空系を配置する必要がない。特に大型基板を用いる場合には、必然的にチャンバも大型化し、チャンバ内を減圧状態にすると処理時間もかかってしまうため、大気圧又は大気圧近傍下で動作させる本装置は有効であり、製造コストの低減が可能となる。
以上のことから、上記の大気圧プラズマ処理装置を用いて、本発明の実施の形態１における導電膜のエッチング、およびレジストのアッシングを行うことで、従来の排気手続きを省略した短時間での処理が可能となった。また排気系が不必要であることから、従来の減圧処理を有する装置を用いる場合に比べ、縮小したスペースで製造を行うことができた。
上記の実施の形態１における配線パターンの作製工程は、前記線状液滴噴射装置と、前記プラズマ処理装置を併用した工程である。いずれか一方の手段を使用し他方を従来の手段に任せることも可能であるが、省スペース化、短時間処理、低コスト化等を考慮すると、上記両装置を併用することが望ましい。あるいは、実施の形態２に挙げる点状液滴噴射装置と局所的なプラズマ処理装置を併用する方法と組み合わせてもよい。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、１つまたは複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理装置を用いることで、所望のサイズのガラス基板に、表示装置として不可欠な配線パターンを作製する。以下、本発明の実施の形態２について、図６を参照して説明する。
最初に公知の方法、例えばスパッタ法またはＣＶＤ法（化学気相反応法）を用いて、被処理基板１００１上に配線となる導電膜を成膜する（図６（Ａ））。次に、後述する本発明の点状の液滴噴射装置を用いて、配線パターンの形成部にレジストパターン１００３を形成する（図６（Ｂ））。前記レジストパターン１００３は点状の液滴噴射孔から噴射される液滴を重ね合わせて噴射させることで、線状のパターンにした。しかし線状に限らず、任意のパターンに形成することも可能である。次にベークした上記レジストパターンをマスクとして、後述する本大気圧プラズマ装置を用いて、レジストパターン１００３で覆われていない導電膜１００２をエッチングする（図６（Ｅ）および図６（Ｈ））。前記エッチングは、点状のプラズマ発生機構が図６（Ｈ）中の矢印の位置にくるように順次前記プラズマ発生機構を走査させることで行う。このときエッチングガスとして、導電膜と反応するガスを使用する。前記エッチング処理後、残存するレジストパターン１００３を点状の大気圧プラズマ処理装置を用いてアッシングを行い、除去する。前記アッシング時のプラズマ発生機構の走査は、前記エッチング時と同様に行う。その結果レジストパターン形成箇所の導電膜のみが残り、配線パターンが形成される（図６（Ｆ））。なお、アッシング時のガスはレジストに反応性の高い酸素を用いる。またフッ酸系のガスを用いることでさらに反応性を高めても良い。
以下、実施の形態２で用いる一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置を、図２１〜２３を参照して説明する。図２１は点状液滴噴射装置の一構成例について示した概略斜視図であり、また図２２、図２３はこの点状液滴噴射装置に用いる、ノズルを配置したヘッド部について示した図である。
図２１に示す点状液滴噴射装置は、装置内にヘッド５１０６を有し、該ヘッド５１０６により液滴を噴射することで、基板５１０２に所望の液滴パターンを得るものである。本点状液滴噴射装置においては、基板５１０２として、所望のサイズのガラス基板の他、プラスチック基板に代表される樹脂基板、或いはシリコンに代表される半導体ウエハ等の被処理物に適用することができる。
図２１において、基板５１０２は搬入口５１０４から筐体５１０１内部へ搬入し、液滴噴射処理を終えた基板を搬出口５１０５から搬出する。筐体５１０１内部において、基板５１０２は搬送台５１０３に搭載され、搬送台５１０３は搬入口と搬出口とを結ぶレール５１１０ａ、５１１０ｂ上を移動する。
ヘッド支持部５１０７ａおよび５１０７ｂは、液滴を噴射するヘッド５１０６を支持し、Ｘ−Ｙ平面内の任意の箇所にヘッド５１０６を移動させる機構である。ヘッド支持部５１０７ａは搬送台５１０３と平行なＸ方向に移動し、ヘッド支持部５１０７ａに固定されたヘッド支持部５１０７ｂに装着されたヘッド５１０６は、Ｘ方向に垂直なＹ方向に移動する。基板５１０２が筐体５１０１内部へ搬入されると、これと同時にヘッド支持部５１０７ａおよびヘッド５１０６がそれぞれＸ、Ｙ方向を移動し、液滴噴射処理を行う初期の所定の位置に設定される。ヘッド支持部５１０７ａおよびヘッド５１０６の初期位置への移動は、基板搬入時、或いは基板搬出時に行うことで、効率良く噴射処理を行うことができる。
液滴噴射処理は、搬送台５１０３の移動により、基板５１０２が所定の位置に到達すると開始する。液滴噴射処理は、ヘッド支持部５１０７ａ、ヘッド５１０６および基板５１０２の相対的な移動と、ヘッド支持部に支持されるヘッド５１０６からの液滴噴射の組み合わせによって達成される。基板やヘッド支持部、ヘッドの移動速度と、ヘッド５１０６からの液滴を噴射する周期を調節することで、基板５１０２上に所望の液滴パターンを描画することができる。特に、液滴噴射処理は高度な精度が要求されるため、液滴噴射時は搬送台５１０３の移動を停止させ、制御性の高いヘッド支持部５１０７ａおよびヘッド５１０６のみを走査させることが望ましい。ヘッド５１０６およびヘッド支持部５１０７ａの駆動にはサーボモータやパルスモータ等、制御性の高い駆動方式を選択することが望ましい。また、ヘッド５１０６およびヘッド支持部５１０７ａのＸ−Ｙ方向におけるそれぞれの走査は一方向のみに限らず、往復或いは往復の繰り返しを行うことで液滴噴射処理を行っても良い。上記の被処理物およびヘッド支持部の移動によって、基板全域に液滴を噴射することができる。
液滴は、筐体５１０１外部に設置した液滴供給部５１０９から筐体内部へ供給され、さらにヘッド支持部５１０７ａ、５１０７ｂを介してヘッド５１０６内部の液室に供給される。この液滴供給は筐体５１０１外部に設置した制御手段５１０８によって制御されるが、筐体内部におけるヘッド支持部５１０７ａに内蔵する制御手段によって制御しても良い。
制御手段５１０８は上記の液滴供給の制御の他、搬送台、ヘッド支持部およびヘッドの移動とこれに対応した液滴噴射の制御が主要機能となる。また液滴噴射によるパターン描画のデータは該装置外部からＣＡＤ等のソフトウエアを通してダウンロードすることが可能であり、これらデータは図形入力や座標入力等の方法によって入力する。また液滴として用いる組成物の残量を検知する機構をヘッド５１０６内部に設け、制御手段５１０８に残量を示す情報を転送することで、自動残量警告機能を付加させても良い。
図１には記載していないが、さらに基板や基板上のパターンへの位置合わせのためのセンサや、筐体へのガス導入手段、筐体内部の排気手段、基板を加熱処理する手段、基板へ光照射する手段、加えて温度、圧力等、種々の物性値を測定する手段等を、必要に応じて設置しても良い。またこれら手段も、筐体５１０１外部に設置した制御手段５１０８によって一括制御することが可能である。さらに制御手段５１０８をＬＡＮケーブル、無線ＬＡＮ、光ファイバ等で生産管理システム等に接続すれば、工程を外部から一律管理することが可能となり、生産性を向上させることに繋がる。
次にヘッド５１０６内部の構造を説明する。図２２（Ａ）は、図２１のヘッド５１０６のＹ方向に平行な断面図であり、図２２（Ｂ）は該ヘッド５１０６の走査方向を、液滴噴射による配線形成の例と合わせて示した斜視図である。
図２２（Ａ）において、外部からヘッド５２０１の内部に供給される液滴は、液室流路５２０２を通過し予備液室５２０３に蓄えられた後、液滴を噴射するためのノズル５２０９へと移動する。ノズル部は適度の液滴がノズル内へ装填されるために設けられた流体抵抗部５２０４と、液滴を加圧しノズル外部へ噴射するための加圧室５２０５、及び液滴噴射孔５２０７によって構成されている。
加圧室５２０５の側壁には、電圧印加により変形するチタン酸・ジルコニウム酸・鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等のピエゾ圧電効果を有する圧電素子５２０６を配置している。このため、目的のノズルに配置された圧電素子５２０６に電圧を印加することで圧電素子が変形し、加圧室５２０５の内容積が下がることから液滴が押し出され、外部に液滴５２０８を噴射することができる。
本発明では液滴噴射を圧電素子を用いたいわゆるピエゾ方式で行うが、液滴の材料によっては、発熱体を発熱させ気泡を生じさせ液滴を押し出す、いわゆるサーマルインクジェット方式を用いても良い。この場合、圧電素子５２０６を発熱体に置き換える構造となる。
また液滴噴射のためのノズル部５２１０においては、液滴と、液室流路５２０２、予備液室５２０３、流体抵抗部５２０４、加圧室５２０５さらに液滴噴射孔５２０７との濡れ性が重要となる。そのため材質との濡れ性を調整するための炭素膜、樹脂膜等（図示せず）をそれぞれの流路に形成しても良い。
上記の手段によって、液滴を処理基板上に噴射することができる。液滴噴射方式には、液滴を連続して噴射させ連続した線状のパターンを形成する、いわゆるシーケンシャル方式（ディスペンサ方式）と、液滴を点状に噴射する、いわゆるオンデマンド方式があり、本発明における装置構成ではオンデマンド方式を示したが、シーケンシャル方式によるヘッドを用いることも可能である。
図２２（Ｂ）は、前記ヘッド５２０１の液滴噴出時の走査例を示した斜視図である。ヘッド５２０１はＸおよびＹ方向を任意に移動することができることから、液滴を点状に重ねながら噴射することで、図２２（Ｂ）に示すような鍵型の配線パターン５２１１を形成することも可能である。当然、液滴を噴射する必要のない領域においては、圧電素子５２０５に信号を入力しないことによって液滴を噴射させないこともできる。
図２３の（Ａ）〜（Ｃ）は図２２におけるヘッドの底部を模式的に表したものである。図２３（Ａ）は、ヘッド５３０１底面に液滴噴射孔５３０２を一つ設けた基本的な配置である。これに対し図２３（Ｂ）では、ヘッド底部５４０１の液滴噴射孔５４０２を三角形を構成するように三点に増やした、いわゆるクラスタ状の配置である。図２３（Ｂ）のようなヘッド５４０１を用いると、複数本の連続パターン等が描画でき、また同時に、或いは時間差を設けて複数箇所に液滴を噴射できることから、ヘッドの走査量を低減することが可能となる。また図２３（Ｃ）では、液滴噴射孔を上下に並べた配置である。この配置では、上の液滴噴射孔５５０２からの液滴噴射後、時間差をつけて下の液滴噴射孔５５０３から同様の液滴を同様の箇所に噴射することにより、既に噴射された基板上の液滴が乾燥や固化する前に、さらに同一の液滴を厚く積もらせることができる。また、上の液滴噴射孔が液滴等により目詰まりが生じた場合、予備として下の液滴噴射孔を機能させることもできる。
さらに噴射孔５２０７を被処理物５１０２に対して斜めに配置することで、被処理物に液滴を傾斜をつけて噴射しても良い。前記傾斜はヘッド５１０６或いはヘッド支持部５１０７に具備する傾斜機構により傾斜させても良いし、ヘッド５１０６における液滴噴射孔５２０７の形状に傾斜をつけ、液滴を傾斜させて噴射させても良い。上記傾斜をつけた液滴の噴射により、被処理物５１０２の表面に対する噴射された液滴との濡れ性を制御することで、液滴の被処理物への着弾時の形状を制御することが可能となる。
上記の点状液滴噴射装置の液滴として用いられる組成物は、実施の形態１で示したものと同じものを用いることができる。また、本発明の点状液滴噴射装置は、大気圧または大気圧近傍下（５Ｔｏｒｒ〜８００Ｔｏｒｒ）で行うことができる。特に、上記液滴噴射装置は８００Ｔｏｒｒ程度の陽圧下で液滴の噴射を行うことも可能である。
以上の点状液滴噴射装置を用いてレジストパターン１００３を形成することで、配線パターンを形成するための必要な箇所のみにレジストが使用されることから、従来用いられているスピン塗布法に比べ、レジストの使用量を格段に低減することが可能となる。
次に、実施の形態２で用いる大気圧プラズマ処理装置を、図２４を参照して説明する。図２４（Ａ）は、本発明において用いられるプラズマ処理装置の一例の上面図であり、図２４（Ｂ）は断面図である。同図において、カセット室１６には、所望のサイズのガラス基板、プラスチック基板に代表される樹脂基板等の被処理物１３がセットされる。被処理物１３の搬送方式としては、水平搬送が挙げられるが、第５世代以降のメータ角の基板を用いる場合には、搬送機の占有面積の低減を目的として、基板を縦置きにした縦形搬送を行ってもよい。
搬送室１７では、カセット室１６に配置された被処理物１３を、搬送機構（ロボットアーム）２０によりプラズマ処理室１８に搬送する。搬送室１７に隣接するプラズマ処理室１８には、気流制御手段１０、円筒状の電極を有するプラズマ発生手段１２、プラズマ発生手段１２を移動させるレール１４ａ、１４ｂ、被処理物１３の移動を行う移動手段１５等が設けられる。また、必要に応じて、ランプなどの公知の加熱手段（図示せず）が設けられる。
気流制御手段１０は、防塵を目的としたものであり、吹き出し口２３から噴射される不活性ガスを用いて、外気から遮断されるように気流の制御を行う。プラズマ発生手段１２は、被処理物１３の搬送方向に配置されたレール１４ａ、また該搬送方向に垂直な方向に配置されたレール１４ｂにより、所定の位置に移動する。また被処理物１３は、移動手段１５により搬送方向に移動する。実際にプラズマ処理を行う際には、プラズマ発生手段１２及び被処理物１３のどちらを移動させてもよい。
次いで、プラズマ発生手段１２の詳細について図２５を用いて説明する。図２５（Ａ）は、円筒状の電極を有するプラズマ発生手段１２の斜視図を示し、図２５（Ｂ）〜（Ｄ）には該円筒状の電極の断面図を示す。
図２５（Ｂ）において、点線はガスの経路を示し、２１、２２はアルミニウム、銅などの導電性を有する金属からなる電極であり、第１の電極２１は電源（高周波電源）２９に接続されている。なお第１の電極２１には、冷却水を循環させるための冷却系（図示せず）が接続されていてもよい。冷却系を設けると、冷却水の循環により連続的に表面処理を行う場合の加熱を防止して、連続処理による効率の向上が可能となる。第２の電極２２は、第１の電極２１の周囲を取り囲む形状を有し、電気的に接地されている。そして、第１の電極２１と第２の電極２２は、その先端にノズル状のガスの細口を有する円筒状を有する。この第１の電極２１と第２の電極２２の両電極間の空間には、バルブ２７を介してガス供給手段（ガスボンベ）３１よりプロセス用ガスが供給される。そうすると、この空間の雰囲気は置換され、この状態で高周波電源２９により第１の電極２１に高周波電圧（１０〜５００ＭＨｚ）が印加されると、前記空間内にプラズマが発生する。そして、このプラズマにより生成されるイオン、ラジカルなどの化学的に活性な励起種を含む反応性ガス流を被処理物１３の表面に向けて照射すると、該被処理物１３の表面において所定の位置に局所的なプラズマ表面処理を行うことができる。このとき該被処理物１３表面とプロセスガスの噴射口となる細口との距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下が良い。特に距離を測定するためのセンサを取り付け、前記被処理物１３表面とのプロセスガスの噴射口となる細口との距離を制御しても良い。
なおガス供給手段（ガスボンベ）３１に充填されるプロセス用ガスは、処理室内で行う表面処理の種類に合わせて適宜設定する。また、排気ガスは、ガス中に混入したゴミを除去するフィルタ３３とバルブ２７を介して排気系３０に回収される。さらにこれら回収した排気ガスを精製し、循環させることでガスを再利用することで、ガスの有効利用しても良い。
また、図２５（Ｂ）とは断面が異なる円筒状のプラズマ発生手段１２を図２５（Ｃ）（Ｄ）に示す。図２５（Ｃ）は、第１の電極２１の方が第２の電極２２よりも長く、且つ第１の電極２１が鋭角形状を有しており、また、図２５（Ｄ）に示すプラズマ発生手段１２は、第１の電極２１及び第２の電極２２の間で発生したイオン化したガス流を外部に噴射する形状を有する。
大気圧又は大気圧近傍（５Ｔｏｒｒ〜８００Ｔｏｒｒの圧力範囲をいう。）下で動作するプラズマ処理装置を用いる本発明は、減圧装置に必要である真空引きや大気開放の時間が必要なく、複雑な真空系を配置する必要がない。特に大型基板を用いる場合には、必然的にチャンバも大型化し、チャンバ内を減圧状態にすると処理時間もかかってしまうため、大気圧又は大気圧近傍下で動作させる本装置は有効であり、製造コストの低減が可能となる。
以上のことから、上記の大気圧プラズマ処理装置を用いて、本発明の実施の形態２における導電膜のエッチング、およびレジストのアッシングを行うことで、従来の排気手続きを省略した短時間での処理が可能となった。また排気系が不必要であることから、従来の減圧処理を有する装置を用いる場合に比べ、縮小したスペースで製造を行うことができた。
上記の実施の形態２における配線パターンの作製工程は、本発明の点状液滴噴射手段と、本発明の大気圧プラズマ処理手段とを併用した工程である。いずれか一方の手段を使用し、他方を従来の手段に任せることも可能であるが、省スペース化、短時間処理、低コスト化等を考慮すると、上記本発明の点状液滴噴射手段と、本発明の大気圧プラズマ処理手段を併用することが望ましい。あるいは、実施の形態１に挙げる線状液滴噴射装置とプラズマ処理装置を併用する方法と組み合わせてもよい。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１と同様に、所望のサイズのガラス基板に配線パターンを作製するものであるが、実施の形態１と異なり線状液滴噴射手段を用いることなく、プラズマ処理装置のみを使用することを特徴とする。なお、ここでは実施の形態１で挙げたプラズマ処理装置を使用しているが、実施の形態２で挙げた局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理装置を使用してもよい。
最初に公知のスパッタ処理方法を用いて、被処理基板１０１１に配線となる導電膜１０１２を成膜する（図７（Ａ）、（Ｂ））。次に、実施の形態１、２で用いた、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて、導電膜１０１２を選択的にエッチングする（図７（Ｃ））。前記エッチングは、被処理基板１０１１およびプラズマ発生手段１０１３を図７（Ｃ）における矢印の方向（図中左方向）に相対的に移動させながら、エッチングを実施する導電成膜の箇所でのみプラズマを発生させることで行う。なお、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理装置を用いた場合では、図７（Ｅ）のようにプラズマを発生させてエッチングを行う。
以上のように、導電膜をパターン状に分離することで配線１０１４を形成する（図７（Ｄ））。
本発明の実施の形態３では、実施の形態１、２で示したレジストパターンの形成工程が省略された分、工程を簡略化することができる。しかし、レジストパターンが存在しないため、形成される配線の端が大気圧プラズマ処理装置のプロセスガス噴射孔の径に大きく影響される。従って、この影響が無視できる程度のスケールを有する配線パターンの形成に、実施の形態３は適するものである。
以上の配線パターンの作製工程により、実施の形態１、２と同様に、従来のチャンバ全体にわたる排気手続きを省略した、短時間での処理が可能となった。また排気系が不必要であることから、従来の減圧処理を有する装置を用いる場合に比べ、縮小したスペースで製造を行うことができた。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１、２、３と同様に、所望のサイズのガラス基板に配線パターンを作製するものであるが、配線形成部に溝を形成した後、この溝の部分に本発明の線状液滴噴射装置または点状液滴噴射装置を用いて液滴を噴射することを特徴とする。
最初に被処理基板１０２１上に、溝を形成するための絶縁膜１０２２を、公知の熱酸化プロセス或いはＣＶＤ法（化学気相反応法）等により成膜する（図８（Ａ）、（Ｂ））。絶縁膜１０２２は、酸化珪素膜や窒化珪素膜等の無機系絶縁膜でも良く、またアクリルやポリイミド等の有機系絶縁膜でも良い。
次に公知のフォトリソグラフィープロセスを用いて、前記絶縁膜１０２２上に溝１０２３を形成する（図８（Ｃ））。溝１０２３は、後に配線材料である液滴を噴射した際に着弾箇所から広がることを防ぐために設けられた窪みであり、配線パターンの形状となるように形成する。該絶縁膜１０２２への溝形成においては、溝形成を行う領域にあたる該絶縁膜１０２２をフォトリソグラフィープロセスによって完全に除去しても良いし、溝形成領域の下に絶縁膜を残存させても良い。
前記溝１０２３は線状に形成しても良いし、円形の窪みでも良い。特に円形の窪みの形成では、該絶縁膜１０２２下に導電膜を配置し、窪み形成領域における該絶縁膜を完全に除去することで、該絶縁膜１０２２下の導電膜へのコンタクトホールとすることもできる。前記溝１０２３の側壁はテーパー角を有していても良いし、被処理物表面に対して垂直であっても良い。
この溝１０２３を埋めるように、線状液滴噴射装置または点状液滴噴射装置を用いて、配線材料の液滴を噴射させる。線状液滴噴射装置の液滴噴射ヘッド１０２４は、図８（Ｄ）の矢印で示すように被処理基板１０２１と相対的に走査し、同様に点状液滴噴射装置の液滴噴射ヘッド１０２６は、図８（Ｆ）の矢印のように被処理基板１０２１と相対的に走査する。溝１０２３を液滴で満たすのに必要な液滴噴射ヘッドにおける液滴噴射孔のみから液滴を噴射させる（図８（Ｄ）、図８（Ｆ））。その結果、溝部１０２３が液滴によって満たされ、配線パターン１０２５が描画される（図８（Ｅ））。
該溝部１０２３の幅および深さを液滴の径に合わせ設計することで、精度良く液滴を溝部に満たすことができる。該溝部１０２３の幅および深さは、液滴の材質を考慮し設計する必要がある。
以上の配線パターン作製工程により、実施の形態１、２と同様に、従来の排気手続きを省略した短時間での処理が可能となった。また排気系が不必要であることから、従来の減圧処理を有する装置を用いる場合に比べ、縮小したスペースで製造を行うことができた。さらに本実施の形態４においては、配線形成部に溝を形成するため、線状液滴噴射装置及び点状液滴噴射装置の液滴噴射ヘッドに粘性の低い材料を使うことが可能となった。さらに液滴材料、溝部の加工寸法等を的確に選択することで、平坦性の高い処理面を作製することも可能である。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、積層膜どうしの密着性を向上させるため、液滴噴射装置を用いてマトリクス状のパターンを描画することを特徴とする。なお、ここで用いる液滴噴射装置は、線状液滴噴射装置あるいは点状液滴噴射装置のどちらでもよい。
図９を参照して上記工程を説明する。被処理基板１０３１上に、液滴噴射装置を用いて、マトリクス状に液滴１０３２を噴射する（図９（Ａ）、（Ｂ））。被処理基板１０３１はガラス基板であっても、積層膜を有する基板であっても良い。続いて被処理基板１０３１および液滴１０３２上に、薄膜１０３３を積層する。薄膜１０３３は酸化珪素膜や窒化珪素膜等の無機系薄膜であっても、有機系薄膜であっても良い。また薄膜１０３３は有機系の平坦化膜であっても、ＬＣＤパネルの後工程で塗布される配向膜やシール材であっても良い。
以上のように、線状液滴噴射装置または点状液滴噴射装置を用いてマトリクス状のパターンを形成することにより、積層膜間の密着性を向上させることが可能となった。

複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置と、大気圧下または大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いた、本発明の表示装置の作製方法を説明する。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。本発明の実施例１はチャネルストップ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製方法である。
ガラス、石英、半導体、プラスチック、プラスチックフィルム、金属、ガラスエポキシ樹脂、セラミックなどの各種材料とする被処理基板２００１上に、本発明の線状の液滴噴射装置により、公知の導電性を有する組成物を必要な箇所に噴射することで、ゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３を形成する（図１０（Ａ））。ゲート電極及び配線２００２の線幅は５〜５０μｍ程度で描画することが望ましい。
次に、ゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３が形成された基板に加熱処理等を施すことで、液滴の溶液を揮発させて、その組成物の粘性を上げる。なお前記加熱処理は、線状の液滴噴射装置による液滴噴射時、任意の領域での液滴噴射後、或いは全工程終了後のいずれに行っても良い。
続いて、該線状液滴噴射装置を用いて、前記工程で噴射したゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３を覆うようにレジスト２００４、２００５を噴射する（図１０（Ｂ））。
その後、公知のフォトリソグラフィープロセスを用いて、レジストをパターニングする（図１０（Ｃ））。なお線状液滴噴射装置によりレジストを噴射する際、公知のフォトリソグラフィープロセスを用いずに線状液滴噴射装置により直接レジストパターンを形成しても良い。
次に前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて線状のプラズマを形成し、ゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３のエッチングを行った後、同様に本発明の大気圧プラズマ装置を用いてアッシングによりレジストを除去する。（図１１（Ａ）、（Ｂ））。
以上の工程によりゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３を形成する。なおゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３を形成する材料としてはモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム（Ａｌ）等や、これらの積層または合金のような導電性材料を用いることが可能である。
その後、ＣＶＤ法（化学気相反応法）等の公知の方法により、ゲート絶縁膜２００６を形成する（図１１（Ｃ））。本実施例においてはゲート絶縁膜２００６として、大気圧下でＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成するが、酸化珪素膜又はそれらの積層構造を形成しても良い。
さらに公知の方法（スパッタリング法、ＬＰ（減圧）ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）により２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで活性半導体層２００７を成膜する。該活性半導体層２００７は非晶質珪素膜に代表される非晶質半導体膜であり、被処理基板２００１上の全面に形成する。
次に被処理基板上の全面に窒化珪素膜等を成膜後、パターニングを行うことでチャネル保護膜（エッチング停止膜）２００８を形成する（図１２（Ｂ））。該チャネル保護膜２００８の形成には、前記の線状液滴噴射装置を用いてレジストを噴射しても良いし、公知のフォトリソグラフィープロセスを用いても良い。
続いてｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加された非晶質半導体膜２００９を、被処理基板上の全面に形成する（図１２（Ｃ））。
その後、本発明の線状液滴噴射装置を用いてソース・ドレイン電極及び配線２０１０、２０１１を形成する（図１３（Ａ））。なおソース・ドレイン電極及び配線２０１０、２０１１は、図１０（Ａ）乃至図１１（Ｂ）に示したゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３と同様にパターニングを行えば良い。ソース・ドレイン電極及び配線２０１０、２０１１の線幅は５〜２５μｍ程度で描画する。前記ソース・ドレイン電極及び配線２０１０、２０１１を形成する材料としては、ゲート電極、配線と同様にモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム（Ａｌ）等や、これらの積層または合金のような導電性材料を用いることが可能である。
その後、ソース・ドレイン電極及び配線２０１０、２０１１をマスクとして、ｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加された非晶質半導体膜２００９および該活性半導体層２００７を、前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて線状のプラズマを形成し、これを走査することでエッチングを行う（図１３（Ｂ））。チャネル形成部においては、前記チャネル保護膜（エッチング停止膜）２００８によって、前記チャネル保護膜（エッチング停止膜）２００８下の該活性半導体層２００７はエッチングされない。
さらにＣＶＤ法など公知の方法により、保護膜２０１２を形成する（図１３（Ｃ））。本実施例では、保護膜２０１２として大気圧下でＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成するが、酸化珪素膜、又はそれらの積層構造を形成しても良い。またアクリル膜等、有機系樹脂膜を使用することもできる。
その後、線状液滴噴射装置によりレジストを噴射した後、公知のフォトリソグラフィープロセスによりレジストをパターニングする（図示せず）。さらに前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて線状のプラズマを形成し、保護膜２０１２のエッチングを行い、コンタクトホール２０１３を形成する（図１４（Ａ））。コンタクトホール２０１３の径は、ガス流や電極間に印加する高周波電圧等を調節することで、２．５〜３０μｍ程度に形成することが望ましい。
その後、線状液滴噴射装置により、画素電極２０１４を形成する（図１４（Ｂ））。該画素電極２０１４は、線状液滴噴射装置により直接描画しても良いし、図１０（Ａ）乃至図１１（Ｂ）に示したゲート電極及び配線２００２、容量電極及び配線２００３と同様にパターニングを行うことで形成しても良い。該画素電極２０１４の材料としてＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジュウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３）−ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電膜、またはモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム（Ａｌ）等や、これらの積層または合金のような導電性材料を用いることが可能である。
本実施例１ではチャネルストップ型の薄膜トランジスタの作製例を示したが、チャネルストップ膜を用いることのない、チャネルエッチ型の薄膜トランジスタを前記装置によって作製しても良いことは言うまでもない。
なお、以上の構成に限らず、１つまたは複数の液滴噴射装置を配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置及び大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生機構を有し、局在的なプラズマ処理を行うプラズマ処理方法を用いて、同様にして本発明の表示装置を作成することも可能である。

前記円形の液滴噴射孔を線状に配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置と、大気圧下または大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いた、本発明の表示装置の作製方法を説明する。本実施例では、レジストマスクを用いたフォトリソグラフィープロセスを全く用いることなく薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を作製することを特徴とする。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。本発明の実施例２はチャネルストップ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製方法である。
ガラス、石英、半導体、プラスチック、プラスチックフィルム、金属、ガラスエポキシ樹脂、セラミックなどの各種材料とする被処理基板３００１上に、本発明の線状の液滴噴射装置により、公知の導電性を有する組成物を必要な箇所に噴射することで、ゲート電極及び配線３００２、容量電極及び配線３００３を形成する（図１５（Ａ））。ゲート電極及び配線３００２の線幅は５〜５０μｍ程度で描画することが望ましい。
次に、ゲート電極及び配線３００２、容量電極及び配線３００３が形成された基板に加熱処理等を施すことで、液滴の溶液を揮発させて、その組成物の粘性を低下させる。なお前記加熱処理は、線状の液滴噴射装置による液滴噴射時、任意の領域での液滴噴射後、或いは全工程終了後のいずれに行っても良い。
本実施例においてはフォトリソグラフィープロセスを行うことなく、前記線状液滴噴射装置により描画した組成物のパターンを、直接ゲート電極及び配線として用いることを特徴とする。
以上の工程によりゲート電極及び配線３００２、容量電極及び配線３００３を形成する。なおゲート電極及び配線３００２、容量電極及び配線３００３を形成する材料としてはモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム（Ａｌ）等や、これらの積層または合金のような導電性材料を用いることが可能である。
その後、ＣＶＤ法（化学気相反応法）等の公知の方法により、ゲート絶縁膜３００４を形成する（図１５（Ｂ））。本実施例においてはゲート絶縁膜３００４として、大気圧下でＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成するが、酸化珪素膜又はそれらの積層構造を形成しても良い。
さらに公知の方法（スパッタリング法、ＬＰ（減圧）ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）により２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで活性半導体層３００５を成膜する。該活性半導体層３００５は非晶質珪素膜に代表される非晶質半導体膜であり、被処理基板３００１上の全面に形成する（図１５（Ｃ））。
次に被処理基板のチャネル形成領域にチャネル保護膜（エッチング停止膜）３００６を形成する（図１６（Ａ））。該チャネル保護膜３００６の形成には、前記の線状液滴噴射装置を用いてポリイミドやアクリル膜等、有機系樹脂膜等の高抵抗の特性を有する組成物を噴射する。また前記チャネル保護膜に、ＳＯＧ（スピンオングラス）液として広く用いられているシリカガラス、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー（ＭＳＱ）、水素化シルセスキオキサンポリマー（ＨＳＱ）、水素化アルキルスルセスキオキサンポリマー（ＨＯＳＰ）等を用いても良い。
続いてｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加された非晶質半導体膜３００７を、被処理基板上の全面に形成する（図１６（Ｂ））。
その後、本発明の線状液滴噴射装置を用いてソース・ドレイン電極及び配線３００８、３００９を形成する（図１６（Ｃ））。この場合も配線となる液滴を直接被処理物に噴射させることで配線パターンを形成するため、フォトリソグラフィープロセスを必要としない。ソース・ドレイン電極及び配線３００８、３００９の線幅は５〜２５μｍ程度で描画する。前記ソース・ドレイン電極及び配線３００８、３００９を形成する材料としては、ゲート電極、配線と同様にモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム（Ａｌ）等や、これらの積層または合金のような導電性材料を用いることが可能である。
その後、ソース・ドレイン電極及び配線３００８、３００９をマスクとして、ｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加された非晶質半導体膜３００７および該活性半導体層３００５を、前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて線状のプラズマを形成し、これを走査することでエッチングを行う（図１７（Ａ））。チャネル形成部においては、前記チャネル保護膜（エッチング停止膜）３００６によって、前記チャネル保護膜（エッチング停止膜）３００６下の該活性半導体層３００５はエッチングされない。
さらにＣＶＤ法など公知の方法により、保護膜３０１０を形成する（図１７（Ｂ））。本実施例では、保護膜３０１０として大気圧下でＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成するが、酸化珪素膜、又はそれらの積層構造を形成しても良い。またアクリル膜等、有機系樹脂膜を使用することもできる。
その後、線状液滴噴射装置によりレジストを噴射し、レジストパターン３０１２を形成後、前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて線状のプラズマを形成し、レジストパターン３０１２の覆っていない保護膜３０１０のエッチングを行う。このようにしてコンタクトホール３０１３を形成する（図１７（Ｃ））。コンタクトホール３０１３の径は、ガス流や電極間に印加する高周波電圧等を調節することで、２．５〜３０μｍ程度に形成することが望ましい。
その後、スパッタ等の公知の方法により、画素電極となる材料３０１３を被処理物全面に成膜する（図１８（Ａ））。該画素電極の材料としてＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジュウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３）−ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電膜、またはモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム（Ａｌ）等や、これらの積層または合金のような導電性材料を用いることが可能である。続いて前記線状液滴噴射装置によりレジストを噴射し、画素電極形成領域をレジストパターン３０１４で覆う（図１８（Ｂ））。さらに前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて線状のプラズマを形成し、レジストパターン３０１２の覆っていない画素電極材料をエッチング除去する（図１８（Ｃ））。そして前記大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて、レジストパターン３０１４をアッシング除去することにより、画素電極３０１３が形成される（図１９）。
本実施例２では、従来フォトリソグラフィープロセスで用いられたフォトマスクを使用することなく、チャネルストップ型の薄膜トランジスタを作製する例を示したが、チャネル保護膜を用いることのない、チャネルエッチ型の薄膜トランジスタを前記装置を用いて作製しても良いことは言うまでもない。
実施例１および実施例２では非晶質半導体膜を用いた表示装置の作製方法を示したが、同様の作製方法を用いてポリシリコンに代表される結晶性半導体を用いた表示装置を作製することもできる。
また、上記非晶質半導体および結晶性半導体膜を用いた表示装置は液晶表示装置であるが、同様の作製方法を発光表示装置（ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）表示装置）に適用しても良い。
なお、以上の構成に限らず、１つまたは複数の液滴噴射装置を配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置及び大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生機構を有し、局在的なプラズマ処理を行うプラズマ処理方法を用いて、同様にして本発明の表示装置を作成することも可能である。

液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置と、大気圧下または大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いた、本発明の表示装置の作製方法を説明する。なお、液滴噴射装置は、線状液滴噴射装置および点状液滴噴射装置のどちらも用いてもよい。以下、図２６〜図２７を参照して本発明の実施例を説明する。この実施例は、チャネルエッチ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の作製方法である。
まず、基板３１０１上に、Ｔｉを含む薄膜（図示せず）を成膜する。ここでは、ガラス基板上に５ｎｍ以下のＴｉ薄膜を成膜したが、これに限定されるものではない。Ｔｉを含む薄膜を成膜することによって、後に導電材料を含む組成物を吐出することによって形成される導電膜と基板との密着性を高めることができる。また、該導電膜を焼成する際にＴｉ薄膜が酸化されてＴｉＯ_２になるため、透過率を向上させることができる。また、図示しないが、基板側から不純物などの拡散を防止する目的で、酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮ_ｘＯ_ｙ）（ｘ＞ｙ）など（ｘ、ｙ＝１、２・・・）の絶縁膜を形成してもよい。
次に、液滴吐出法を用いて、ゲート電極が形成される部分に、導電材料を含む組成物をノズルから吐出することにより、導電膜３１０２を選択的に形成する（図２６（Ａ））。導電材料としてはＡｇを用いたが、これに限定されるものではない。この際、導電膜の形状は、液滴の表面張力によって丸みを帯びた形状となっている。
ここで、導電材料としてはＡｇを用いたが、これに限定されるものではない。他にも、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、ハロゲン化銀の微粒子等、又は分散性ナノ粒子等の導電材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができる。ここで、溶媒としては、テトラデカン等を用いればよい。また、液滴吐出条件等も、実施の形態と同様のものを採用することができる。
なお、金属材料に関しては、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又は分散させたものを用いることが好ましい。より好ましくは、低抵抗な銀又は銅を用いるとよい。ただし、銅を用いる場合には、不純物対策として合わせてバリア膜を用いるとよい。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチルなどのエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコールなどのアルコール類、メチルエチルケトン、アセトンなどの有機溶媒などを用いるとよい。また、銅を配線として用いる場合のバリア膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタル（ＴａＮ：Ｔａｎｔａｌｕｍ Ｎｉｔｒｉｄｅ）など窒素を含む絶縁性又は導電性の物質を用いるとよい。
また、液滴の噴射に用いる組成物の粘度は３００Ｐａ・ｓ以下が好適である。これは、乾燥を防止し、噴射口から組成物を円滑に吐出できるようにするためである。さらに、用いる溶媒や用途に合わせて、組成物の粘度、表面張力などは適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜５０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は１０〜２０ｍＰａ・ｓである。また、液滴の噴射に用いる組成物の粘度は３００Ｐａ・ｓ以下が好適である。これは、乾燥を防止し、噴射口から組成物を円滑に吐出できるようにするためである。さらに、用いる溶媒や用途に合わせて、組成物の粘度、表面張力などは適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜５０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は１０〜２０ｍＰａ・ｓである。
次に、導電膜３１０２を少なくとも窒素及び酸素を含む雰囲気下で焼成する。ここでは、窒素に酸素を混合させたガスを用い、混合ガス中に占める酸素分圧は２５％、焼成条件は、２３０℃、１時間としたが、これに限定されるものではない。このように、液滴吐出法によって導電膜３１０２を形成した後に、Ｏ_２を含む雰囲気下において焼成することにより、導電膜の平滑性が向上し、さらに薄膜化、低抵抗化が促進される。
以上の焼成工程を経て、ゲート電極３１０３が形成される（図２６（Ｂ））。なお、さらに平坦性を向上させたい場合には、平坦化処理を行うことも可能である。例えば、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）法、エッチバック、リフロー、塗布法、酸化物の埋め込み、バイアススパッタ、ＣＶＤによる選択成長、レーザー等を用いることができる。
次に、ゲート電極３１０３上に、ゲート絶縁膜３１０４を形成する（図２６（Ｃ））。ここでは、膜厚が１１０ｎｍの酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ）を、プラズマＣＶＤ法によって形成したが、これに限定されるものではない。例えば、膜厚が１００〜４００ｎｍの窒化珪素（ＳｉＮ_ｘ）を、スパッタリング法などの薄膜形成法によって形成してもよい。また、酸化珪素やその他の珪素を含む絶縁膜で形成してもよい。
次に、ゲート絶縁膜３１０４上に、半導体膜３１０５を形成する（図２６（Ｃ））。ここでは、膜厚が１０〜３００ｎｍのセミアモルファスシリコン（ＳＡＳ）膜を、プラズマＣＶＤ法によって形成したが、これに限定されるものではない。
ここで、セミアモルファス半導体について説明する。セミアモルファス半導体とは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んだ半導体である。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶粒を含んでおり、所謂微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体）とも呼ばれる。また、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ^−１よりも低波数側にシフトしており、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測されるという特徴を有している。また、未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含有している。
セミアモルファスシリコンは、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などの珪化物気体をプラズマＣＶＤ法によってグロー放電分解して形成する。この珪化物気体をＨ_２、又は、Ｈ_２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈してもよい。希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとするのがよい。また、基板加熱温度は３５０℃以下、好ましくは１００〜３００℃とする。膜中の不純物元素のうち、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０^２０ｃｍ^−３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^{１ ９}ｃｍ^−３以下、好ましくは１×１０^１９ｃｍ^−３以下とする。なお、ここで説明したＳＡＳの形成方法は、実施の形態１、２においても適用することができる。
次に、半導体膜３１０５上に、ｎ型の半導体膜３１０６を形成する（図２６（Ｃ））。ここでは、ＳｉＨ_４、Ｈ_２、ＰＨ_３（フォスフィン）の混合ガスを、プラズマＣＶＤ法を用いてグロー放電分解することによって、膜厚が４０〜６０ｎｍのｎ型（ｎ＋）セミアモルファスシリコン膜を形成したが、これに限定されるものではない。
ゲート絶縁膜３１０４、半導体膜３１０５及びｎ型の半導体膜３１０６は、プラズマＣＶＤ装置等の同一のチャンバーにおいて、連続的に成膜することができる。なお、ＴＦＴの特性安定化と性能向上を図るため、ゲート絶縁膜３１０４の形成温度は３００℃以上の程度にし、アモルファスシリコン膜の成膜温度は膜中に混入している水素が脱離しない３００℃以下の程度に設定することが望ましい。
なお、半導体膜３１０５及びｎ型の半導体膜３１０６としては、アモルファス半導体膜や、結晶性半導体膜を用いてもよい。
次に、ｎ型の半導体膜上３１０６に、マスクパターン３１０７を形成する（図２６（Ｃ））。マスクパターン３１０７は、従来通りフォトレジストを用いて形成してもよいが、液滴吐出法を用いて形成することが好ましい。この場合、耐熱性高分子材料を用いて形成することが好ましく、芳香環、複素環を主鎖にもち，脂肪族部分が少なく高極性のヘテロ原子基を含む高分子を用いることが好ましい。そのような高分子物質の代表例として、ポリイミド又はポリベンゾイミダゾールなどが挙げられる。ポリイミドを用いる場合には、ポリイミドを含む組成物を、ノズルからｎ型の半導体膜上に吐出し、２００℃で３０分焼成して形成するのがよい。
次に、半導体膜３１０５及びｎ型の半導体膜３１０６を、マスクパターン３１０７をマスクとしてエッチングする（図２６（Ｄ））。これによって、半導体膜３１０５及びｎ型半導体膜３１０６は島状に形成される。エッチングした後、マスクパターンはＯ_２アッシング等によって除去する。
なお、このエッチングは、大気圧プラズマを利用して行うこともできる。この際、エッチングガスとしては、ＣＦ_４とＯ_２の混合ガスを用いるのがよい。また、エッチングガスを局所的に吹きつけ、エッチングを行うことにより、マスクレスでエッチングを行うことも可能である。
次に、島状のｎ型半導体膜のうち、ソース領域、ドレイン領域となる部分の上方にソース電極となる導電膜、ドレイン電極となる導電膜３１０８を液滴吐出法によって形成する（図２７（Ａ））。導電材料としては、ゲート電極に用いた材料と同様の材料を、溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができる。一例としては、Ａｇを含む組成物を選択的に吐出して、導電膜を形成する。この際、導電膜の形状は、液滴の表面張力によって丸みを帯びた形状となっている。
次に、導電膜を少なくとも窒素及び酸素を含む雰囲気下で焼成し、ソース電極３１０９、ドレイン電極３１１０を形成する（図２７（Ｂ））。ここでは、窒素に酸素を混合させたガスを用い、混合ガス中に占める酸素分圧は２５％、焼成条件は、２３０℃、１時間としたが、これに限定されるものではない。このように、液滴吐出法によって導電膜を形成した後に、Ｏ_２を含む雰囲気下において焼成することにより、導電膜の平滑性が向上し、さらに薄膜化、低抵抗化が促進される。
次に、ソース電極３１０９、ドレイン電極３１１０をマスクとして、ｎ型の半導体膜、及び島状半導体膜の上部をエッチング除去することにより、ソース領域３１１１、ドレイン領域３１１２、チャネル領域３１１３を形成する（図２７（Ｃ））。この際、ＴＦＴのチャネル領域となる半導体膜の損傷を抑えるため、ゲート絶縁膜との選択比の高いエッチングを行う必要がある。
なお、このエッチングは、大気圧プラズマを利用して行うこともできる。この際、エッチングガスとしては、ＣＦ_４とＯ_２の混合ガスを用いるのがよい。また、エッチングガスを局所的に吹きつけ、エッチングを行うことにより、マスクレスでエッチングを行うことも可能である。
以上の工程により、チャネルエッチ型ＴＦＴが完成する。なお、ソース電極３１０９、ドレイン電極３１１０上に、パッシベーション膜を成膜してもよい。パッシベーション膜は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ＤＬＣ、窒素含有炭素、その他の絶縁性材料を用いて形成することができる。さらに、これらの材料を積層させて形成してもよい。
また図示しないが、ゲート電極と接続する配線、ソース電極、ドレイン電極に接続する他の配線を、液滴吐出法を利用して作製することができる。すなわち、液滴吐出法によりマスクパターンを形成してエッチング加工をしてもよいし、導電性の組成物を直接描画して配線を形成してもよい。液滴吐出法により配線を作製する時は、その配線の幅により、吐出口を付け替えて、吐出物の量を調節すればよい。例えば、ゲート信号線とゲート電極において、ゲート信号線は太いパターンで、ゲート電極ではより細いパターンでそれぞれ所望の形状に形成することができる。また、マスクパターンを液滴吐出法により形成することにより、レジストの塗布、レジストの焼成、露光、現像、現像後の焼成等の工程を省略することができる。その結果、工程の簡略化によるコストの大幅な低減を図ることができる。このように、電極、配線、マスクパターン等を形成するにあたり液滴吐出法を用いることによって、任意の場所にパターンを形成でき、形成するパターンの厚さや太さを調整できるので、一辺が１メートルを越えるような大面積の基板にも、低いコストで歩留まり良く製造することができる。

本発明を用いて様々な電気器具を完成させることができる。本発明を利用することにより、工程の簡便化、装置ひいては製造工場の小規模化、また工程の短時間化を図ることができるため、製品を簡略かつ短時間で製造することが可能になる。その具体例について図２０を用いて説明する。
図２０（Ａ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有する表示装置であり、筐体４００１、支持台４００２、表示部４００３、スピーカー部４００４、ビデオ入力端子４００５等を含む。本発明は、表示部４００３の作製に適用される。このような大型の表示装置は、生産性やコストの面から、いわゆる第五世代（１０００×１２００ｍｍ^２）、第六世代（１４００×１６００ｍｍ^２）、第七世代（１５００×１８００ｍｍ^２）のようなメータ角の大型基板を用いて作製することが好適である。
図２０（Ｂ）は、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体４２０１、筐体４２０２、表示部４２０３、キーボード４２０４、外部接続ポート４２０５、ポインティングマウス４２０６等を含む。本発明は、表示部４２０３の作製に適用される。
図２０（Ｃ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体４４０１、筐体４４０２、表示部Ａ４４０３、表示部Ｂ４４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部４４０５、操作キー４４０６、スピーカー部４４０７等を含む。表示部Ａ４４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ４４０４は主として文字情報を表示するが、本発明は、これら表示部Ａ、Ｂ４４０３、４４０４の作製に適用される。
図２０（Ｄ）は携帯型端末であり、本体４５０１、表示部４５０２、外部接続ポート４５０３、操作スイッチ４５０４、電源スイッチ４５０５等を含む。本発明は表示部４５０２の作製に適用される。なお、この携帯型端末には、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ（Ｄａｔａ）Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、携帯型ゲーム機器、電子書籍、電子手帳なども含まれる。
図２０（Ｅ）はビデオカメラであり、本体４６０１、表示部４６０２、外部接続ポート４６０３、リモコン受信部４６０４、接眼部４６０５、受像部４６０６、操作キー４６０７、マイク４６０８等を含む。本発明は、表示部４６０２の作製に適用することができる。
図２０（Ｆ）は携帯電話であり、筐体４７０１、本体４７０２、表示部４７０３、操作スイッチ４７０４、音声出力部４７０５、音声入力部４７０６、アンテナ４７０７、外部接続ポート４７０８等を含む。本発明は表示部４７０３の作製に適用することができる。
図２０（Ｇ）は時計型表示装置であり、本体４８０１、表示部４８０２、操作スイッチ４８０３、ベルト４８０４等を含む。本発明は、表示部４８０２の作製に適用することができる。
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、本発明をあらゆる分野の電気器具の作製に適用することが可能である。また、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。

本実施例では、配線パターンを形成するために、金属微粒子を有機溶媒中に分散させた組成物を用いている。金属微粒子は平均粒径が１〜５０ｎｍ、好ましくは３〜７ｎｍのものを用いる。代表的には、銀又は金の微粒子であり、その表面にアミン、アルコール、チオールなどの分散剤を被覆したものである。有機溶媒はフェノール樹脂やエポキシ系樹脂などであり、熱硬化性又は光硬化性のものを適用している。この組成物の粘度調整は、チキソ剤若しくは希釈溶剤を添加すれば良い。
液滴吐出手段によって、被形成面に適量吐出された組成物は、加熱処理により、又は光照射処理により有機溶媒を硬化させる。有機溶媒の硬化に伴う体積収縮で金属微粒子間は接触し、融合、融着若しくは凝集が促進される。すなわち、平均粒径が１〜５０ｎｍ、好ましくは３〜７ｎｍの金属微粒子が融合、融着若しくは凝集した配線が形成される。このように、融合、融着若しくは凝集により金属微粒子同士が面接触する状態を形成することにより、配線の低抵抗化を実現することができる。
本発明は、このような組成物を用いて配線パターンを形成することで、線幅が１〜１０μｍ程度の配線パターンの形成も容易になる。また、同様にコンタクトホールの直径が１〜１０μｍ程度であっても、組成物をその中に充填することができる。すなわち、微細な配線パターンで多層配線構造を形成することができる。
なお、金属微粒子の代わりに、絶縁物質の微粒子を用いれば、同様に絶縁性のパターンを形成することができる。
なお、本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。

円形の液滴噴射孔を線状に配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置、および大気圧下におけるプラズマ発生手段を有するプラズマ処理装置を用いて表示装置を作製することで、材料（液滴噴射手段では、配線等の材料、プラズマ処理手段ではガス）の無駄を低減することが可能となる。同時に作製コストを削減することが可能になる。さらに前記装置を使用することで、工程の簡便化、装置ひいては製造工場の小規模化、また工程の短時間化を図ることが可能となる。また従来必要とされた排気系統の設備を簡略化できる等、エネルギーを低減できることから環境負荷を低減することができる。
また本発明は大型基板に対応した製造プロセスであり、従来の装置の大型化に伴う装置の大型化、処理時間の増加等、諸処の問題を解決するものである。

Claims (16)

1. 複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を用いた大気圧プラズマ処理手段とを用いた表示装置の作製方法であって、
   前記液滴噴射手段を用いて噴射させた組成物からなるパターンを形成し、前記プラズマ処理手段を用いて前記パターンにプラズマ処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
2. 複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を用いた大気圧プラズマ処理法とを用いた表示装置の作製方法であって、
   前記液滴噴射手段を用いてレジスト及び配線形成を行い、前記プラズマ処理法を用いて前記レジストのアッシング及び前記配線のエッチングを行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
3. 複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を用いた大気圧プラズマ処理手段とを用いた表示装置の作製方法であって、
   前記液滴噴射手段を用いてレジスト形成を行い、前記プラズマ処理手段を用いて前記レジストのアッシング及び前記レジストしたに設けられた導電膜のエッチングを行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
4. 一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理手段とを用いた表示装置の作製方法であって、
   前記液滴噴射手段を用いて噴射させた組成物からなるパターンを形成し、前記プラズマ処理手段を用いて前記パターンにプラズマ処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
5. 一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理手段とを用いた表示装置の作製方法であって、
   前記液滴噴射手段を用いてレジスト及び配線の形成を行い、前記プラズマ処理手段を用いて前記レジストのアッシング及び前記配線のエッチングを行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
6. 一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段と、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理手段とを用いた表示装置の作製方法であって、
   前記液滴噴射手段を用いてレジスト形成を行い、前記プラズマ処理手段を用いて前記レジストのアッシング及び配線のエッチングを行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
7. 請求の範囲１乃至６における液滴として、感光性のレジスト、ペースト状の金属材料又は前記ペースト状の金属を含んだ有機系溶液、超微粒子状の金属材料或いは前記金属材料を含んだ有機系溶液のいずれかを用いることを特徴とした表示装置の作製方法。
8. 大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を用いた大気圧プラズマ処理手段を用いた表示装置の作製方法であって、
   被処理基板上に形成した導電膜を、前記プラズマ処理手段を用いてエッチングを行うことにより、配線を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
9. 大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うプラズマ処理手段を用いた表示装置の作製方法であって、
   被処理基板上に形成した導電膜を、前記プラズマ処理法を用いてエッチングを行うことにより、配線を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
10. 複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段を用いた表示装置の作製方法であって、
    ガラス基板上に形成した絶縁膜に溝部を形成し、前記液滴噴射手段を用いて前記溝に組成物を噴射し、前記溝に沿って前記組成物からなるパターンを形成することで配線とすることを特徴とする表示装置の作製方法。
11. 一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段を用いた表示装置の作製方法であって、
    ガラス基板上に形成した絶縁膜に溝を形成し、前記溝に前記液滴噴射手段を用いて組成物を噴射し、前記溝に沿って前記組成物からなるパターンを形成することで配線を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
12. ガラス基板と前記ガラス基板上に形成された第１の薄膜と、前記第１薄膜上に噴射した組成物からなるパターンと前記パターン上に形成された第２の薄膜とを有する表示装置であって、
    前記パターンは、複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを用いた液滴噴射手段によって噴射され、マトリクス状に形成されることを特徴とする表示装置の作製方法。
13. ガラス基板と前記ガラス基板上に形成された第１の薄膜と、前記薄膜上に噴射した組成物からなるパターンと前記パターン上に形成された第２の薄膜とを有する表示装置であって、
    前記パターンは、一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射手段によって噴射され、マトリクス状に形成されることを特徴とする表示装置の作製方法。
14. 液滴噴射手段を用いて基板上に配線となる導電膜を噴射する工程と、
    前記導電膜上に前記液滴噴射手段を用いてレジストを噴射することでレジストパターンを形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクとして前記導電膜を、プラズマ処理手段を用いてエッチングを行う工程と、
    前記レジストパターンを前記プラズマ処理手段を用いてアッシングを行い、配線を形成する工程とを含む表示装置の製造方法であって、
    前記液滴噴射手段は、複数の液滴噴射孔を線状に配列した液滴噴射ヘッドを具備し、
    前記プラズマ処理手段は、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を具備することを特徴とする表示装置の作製方法。
15. 液滴噴射手段を用いて基板上に配線となる導電膜を噴射する工程と、
    前記導電膜上に前記液滴噴射手段を用いてレジストを噴射することでレジストパターンを形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクとして前記導電膜をプラズマ処理手段を用いてエッチングを行う工程と、
    前記レジストパターンを前記プラズマ処理手段を用いてアッシングを行い、配線を形成する工程とを含む表示装置の製造方法であって、
    前記液滴噴射手段は一つ又は複数の液滴噴射孔を配置した液滴噴射ヘッドを具備し、
    前記プラズマ処理手段は、大気圧又は大気圧近傍下におけるプラズマ発生手段を有し、局所的なプラズマ処理を行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
16. 請求の範囲８乃至１５項における液滴として、感光性のレジスト、ペースト状の金属材料又は前記ペースト状の金属を含んだ有機系溶液、超微粒子状の金属材料或いは前記金属材料を含んだ有機系溶液のいずれかを用いることを特徴とした表示装置の作製方法。

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