KR101138856B1 - 반도체장치 - Google Patents

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신지 마에카와
히데아키 쿠와바라
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 대량 생산으로 대형 기판을 제작하는데 적합한 액적 토출법을 이용한 제작공정을 제공한다. 감광성의 도전막 재료액을 액적 토출법으로 선택적으로 토출하고, 레이저광으로 선택적으로 노광시킨 후, 현상 또는 에칭함으로써, 레이저광으로 노광시킨 영역만을 남기고, 토출 후의 패턴보다도 미세한 패턴을 가지는 소스 배선 및 드레인 배선을 실현한다. 소스 배선 및 드레인 배선의 한가지 특징은 소스 배선 및 드레인 배선이 섬 형상의 반도체층을 횡단하고 그 반도체층과 겹치는 것이다.

Description

반도체장치{Semiconductor device}
본 발명은 박막트랜지스터(이하, TFT라고도 함)로 구성된 회로를 가지는 반도체장치에 관한 것이다.
또한, 본 명세서에서 반도체장치란 반도체 특성을 이용하여 기능할 수 있는 장치 전반을 가리키고, 전기광학장치, 반도체 회로 및 전자기기는 모두 반도체장치의 범주 내에 포함된다.
근년, 절연 표면을 가진 기판 위에 형성된 반도체 박막(두께 수 내지 수백 nm 정도)을 사용하여 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 기술이 주목받고 있다. 박막트랜지스터는 IC나 전기광학장치와 같은 전자 장치에 널리 응용되고 있고, 특히 화상 표시장치의 스위칭 소자로서 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
화상 표시장치의 대표적인 것인 액티브 매트릭스형 표시장치의 용도는 넓어지고 있고, 화면 사이즈의 대면적화와 함께, 고정세화(高精細化)나 고개구율화나 고신뢰성의 요구가 높아지고 있다.
또한, 고속 동작이 가능한 고성능의 반도체장치를 실현하기 위해, 전기 저항률이 낮은 배선 재료로 하는 구조가 앞으로 더욱 요구되고 있다.
또한, 레지스트액을 노즐로부터 좁은 선 형상으로 연속 토출(吐出)할 수 있는 장치를 사용하여 반도체 웨이퍼 위에 성막(成膜)을 행하는 기술이 일본국 공개특허공고 2000-188251호 공보에 기재되어 있다.
현재 상태에서는, 제조 공정에서 스핀 코팅법을 이용하는 성막 방법이 많이 사용되고 있다. 앞으로, 기판이 더욱 대형화되면, 스핀 코팅법을 이용하는 성막 방법에서는, 대형의 기판을 회전시키는 기구가 대규모가 되는 점, 재료액의 손실 및 폐액량(廢液量)이 많아진다는 점에서 대량 생산에 불리하다고 생각된다. 또한, 직사각형 기판에 재료액을 스핀 코팅하는 경우, 회전축을 중심으로 하는 원형의 얼룩이 도포막에 발생하기 쉽다.
본 발명은 대량 생산으로 대형 기판을 제작하는데 적합한 액적(液滴) 토출법을 이용한 제조 공정을 제공한다.
또한, 본 발명은 액적 토출법으로 형성된 소스 배선(소스 전극이라고도 함) 또는 드레인 배선(드레인 전극이라고도 함)을 이용한 대화면 디스플레이 및 그의 제작방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 액적 토출법으로 감광성의 도전막 재료액을 선택적으로 토출하고, 레이저광으로 선택적으로 노광시킨 후, 현상(現像) 또는 에칭함으로써, 레이저광으로 노광시킨 영역만을 남기고, 토출 후의 패턴보다 미세한 배선 패턴을 실현한다. 혹은, 나노 인 프린트(nano in print) 기술 등의 인쇄법에 의해 감광성의 도전막 재료를 선택적으로 형성하고, 레이저광으로 선택적으로 노광시킨 후, 현상 또는 에칭함으로써, 레이저광으로 노광시킨 영역만을 남기고, 토출 후의 패턴보다도 미세한 배선 패턴을 형성한다.
본 발명에 의하면, 도체 패턴(소스 배선 또는 드레인 배선 등)을 형성하는 공정에서, 노광 공정 또는 현상 공정 등의 공정을 단축할 수 있고, 재료의 사용량의 삭감도 도모할 수 있기 때문에, 대폭의 비용 삭감을 실현할 수 있어, 대면적 기판에도 대응할 수 있다.
도전막 재료액은 Ag, Au, Cu, Ni, Al, Pt, W, Mo 등의 금속 또는 그의 합금과, 유기 고분자 수지, 광중합 개시제, 광중합 단량체, 용제 등을 포함하는 감광성 수지를 포함하고 있다. 또한, 유기 고분자 수지로서는, 노볼락(novolac) 수지, 아크릴계 코폴리머, 메타크릴계 코폴리머, 셀룰로즈 유도체, 환화(環化) 고무계 수지 등이 사용될 수 있다.
또한, 필요에 따라, 도전막 재료액 내에 증감제, 증감 조제, 중합 금지제, 가소제(可塑劑), 증점제, 산화 방지제, 분산 방지제, 침전 방지제 등의 첨가제 성분을 추가하여도 좋다.
도전막 재료액에 포함되는 감광성 재료에는 크게 나누어 네가티브형과 포지티브형이 있다. 네가티브형의 감광성 재료를 사용하는 경우에는, 노광된 부분에서 화학 반응이 발생하고, 현상액에 의해 화학 반응이 발생한 부분만이 남겨진 패턴이 형성된다. 또한, 포지티브형의 감광성 재료를 사용하는 경우에는, 노광된 부분에서 화학 반응이 발생하고, 현상액에 의해 화학 반응이 발생한 부분이 용해되고, 노광되지 않은 부분만이 남겨져 패턴이 형성된다. 본 발명에서는, 네거티브형의 감광성 재료를 도전막 재료액에 포함시킨다. 네거티브형의 감광성 재료로서는, 분자 내에 불포화기 등의 관능기(官能基)를 하나 이상 가지는 모노머, 올리고머, 폴리머 중 적어도 1종류로 된 재료나, 방향족 디아조 화합물, 방향족 아지드 화합물, 유기 할라이드 화합물 등의 감광성 화합물이나, 디아조 수지 등이 있다.
또한, 배선 폭은 레이저광의 조사 정밀도에 따라 결정되기 때문에, 적하(滴下)되는 액적의 양이나 점도, 또는 노즐 직경에 관계없이, 원하는 배선 폭을 얻을 수 있다. 통상, 배선 폭은 노즐로부터 토출된 재료액과 기판의 접촉각에 의해 변화한다. 예를 들어, 표준적인 잉크젯 장치의 50 ㎛×50 ㎛ 직경의 하나의 노즐로부터 토출된 양은 30～200 pl이고, 얻어지는 배선 폭은 60～300 ㎛이지만, 본 발명에 따라 레이저광 노광을 행함으로써 좁은 폭(예를 들어, 0.5～10 ㎛의 전극 폭)을 가지는 배선을 얻을 수 있다. 또한, 표준 노즐의 것보다 좁은 직경의 노즐에서는 하나의 노즐로부터 토출되는 재료액의 양이 0.1～40 pl이고, 얻어지는 배선 폭은 5～100 ㎛이다.
또한, 액적 토출법에 의해 배선 패턴을 형성하는 경우, 도전막 재료액이 노즐로부터 간헐적으로 토출되어 액적이 도트(dot) 형상으로 적하되거나, 또는 도전막 재료액이 노즐로부터 연속적으로 토출되어 액적이 선 형상으로 부착될 수 있다. 본 발명에서는, 도전막 재료액을 도트 형상과 선 형상 중 어느 하나로 토출함으로써 배선 패턴을 적절히 형성할 수 있다. 비교적 폭이 큰 배선 패턴을 형성하는 경우에는, 노즐로부터 재료액을 연속적으로 토출하여 재료액을 선 형상으로 부착시켜 배선 패턴을 형성하는 것이 생산성에 있어서 우수하다.
또한, 액적 토출법에 의해 배선 패턴을 형성하기 전에, 미리 기판의 전면(全面) 또는 선택된 영역 위에 밀착성을 향상시키는 하지층을 형성하는 것이 바람직하다. 또는, 하지에 대한 전처리를 행할 수도 있다. 하지층의 형성으로서는, 스프레이법 또는 스퍼터링법에 의해 광촉매 물질(산화티탄(TiOx), 티탄산 스트론튬(SrTiO3), 셀렌화 카드뮴(CdSe), 탄탈산 칼륨(KTaO3), 황화 카드뮴(CdS), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 니오브(Nb2O5), 산화아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 산화 텅스텐(WO3))을 전면(全面)에 적하하는 처리를 행할 수 있고, 또는 잉크젯법이나 솔겔(sol-gel)법을 이용하여 유기재료(폴리이미드, 아크릴, 혹은 규소(Si)와 산소(O)의 결합으로 골격 구조가 구성되고, 치환기로서 수소, 불소, 알킬기, 또는 방향족 탄화수소 중 적어도 1종을 가지는 재료를 사용한 도포 절연막)를 선택적으로 형성하는 처리를 행할 수도 있다.
광촉매 물질은 광촉매 기능을 가지는 물질을 가리키고, 자외광 영역의 광(파장 400 nm 이하, 바람직하게는 380 nm 이하)을 조사하여 광촉매 활성을 발생시키는 것이다. 용매에 혼입된 도전체를 잉크젯법으로 대표되는 액적 토출법에 의해 광촉매 물질 상에 토출하면, 미세한 묘화(描畵)(drawing)가 살현될 수 있다.
예를 들어, TiOx에 광을 조사하기 전에, TiOx는 친유성을 가지지만, 친수성은 없는, 즉, 발수성의 상태에 있다. 광 조사를 행함으로써, TiOx는 광촉매 활성이 일어나고, 친수성으로 변하여, 역으로 친유성이 없는 상태가 된다. 또한, TiOx는 광 조사 시간에 따라 친수성과 친유성을 함께 가지는 상태로도 될 수 있다.
또한, 광촉매 물질에 천이 금속(Pd, Pt, Cr, Ni, V, Mn, Fe, Ce, Mo, W 등)을 도핑함으로써, 광촉매 활성이 향상되거나, 가시광 영역(파장 400～800 nm)의 광에 의해 광촉매 활성이 일어날 수 있다. 이와 같이 광의 파장은 광촉매 물질에 따라 결정될 수 있기 때문에, 광 조사란, 광촉매 물질의 광촉매 활성을 일으키는 파장의 광을 조사하는 것을 가리킨다.
또한, 친수성이란, 물에 젖기 쉬운 상태를 가리키고, 접촉각이 30도 이하, 특히 5도 이하인 상태를 초친수성이라 한다. 한편, 발수성이란, 물에 젖기 어려운 상태를 가리키고, 접촉각이 90도 이상의 것을 가리킨다. 마찬가지로, 친유성이란, 기름에 젖기 쉬운 상태를 가리키고, 발유성이란, 기름에 젖기 어려운 상태를 가리킨다. 또한, 접촉각이란, 적하된 액적의 가장자리에서의 형성면과 액적의 접선이 이루는 각도를 가리킨다.
도전막 재료액을 사용하여 액적 토출법으로 배선을 형성할 때, 도전막 재료액이 유동성을 가지고 있거나, 베이킹(baking) 시에 유동성이 증가하는 경우, 액이 넘침으로써 정세(精細)한 패턴을 형성하는 것이 어려워질 우려가 있다. 또한, 배선 간격이 좁은 경우, 패턴끼리 연결되어 버릴 우려도 있다. 본 발명에서는, 액이 넘침으로써 폭이 넓은 패턴이 되더라도, 도전막 재료액에 감광성 재료를 포함시켜, 레이저광으로 정밀하게 노광시키고, 현상을 행함으로써, 정세한 패턴이 얻어질 수 있다.
본 명세서에서 개시하는 발명의 구성은, 절연 표면을 가진 기판 위에 형성된 게이트 전극과, 그 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막과, 그 게이트 절연막 위에 형성된, 채널을 포함하는 제1 섬 형상 반도체층과, 그 제1 섬 형상 반도체층 위에 형성된, n형 또는 p형의 도전형을 부여하는 불순물 원소를 포함하는 제2 섬 형상 반도체층과, 그 제2 섬 형상 반도체층 위에 형성된 드레인 배선 및 소스 배선을 포함하고, 소스 배선은 제1 섬 형상 반도체층을 횡단하고 제1 섬 형상 반도체층과 겹쳐 있고, 소스 배선과 드레인 배선 사이의 영역과 겹쳐 있는 제1 섬 형상 반도체층은 채널인 것을 특징으로 하는 반도체장치이다.
또한, 본 발명의 다른 구성은, 도 2(B)에 도시된 바와 같이, 절연 표면을 가진 기판 위에 형성된 게이트 전극과, 그 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막과, 그 게이트 절연막 위에 형성된, 채널을 포함하는 제1 섬 형상 반도체층과, 그 제1 섬 형상 반도체층 위에 형성된, n형 또는 p형의 도전형을 부여하는 불순물 원소를 포함하는 제2 섬 형상 반도체층과, 그 제 2 섬 형상 반도체 층 위에 형성된 드레인 배선 및 소스 배선을 포함하고, 상기 제1 섬 형상 반도체층의 일 단부와 다른 단부사이의 길이(L)는 채널 길이(L1)와, 상기 드레인 배선과 겹치는 영역의 길이와, 이 드레인 배선과 겹치는 영역과 반도체층의 상기 일 단부 사이의 길이(L2)와, 상기 소스 배선과 겹치는 영역의 길이와, 이 소스 배선과 겹치는 영역과 반도체층의 상기 다른 단부 사이의 길이(L3)와의 합계인 것을 특징으로 하는 반도체장치이다.
상기 구성들 각각에서, 상기 제2 반도체층을 사이에 두고 상기 소스 배선과 상기 제1 반도체층이 겹치는 영역의 길이가 상기 소스 배선의 폭과 같은 것을 특징의 하나로 하고 있다. 레이저광의 주사(走査)에 의해 소스 배선의 폭이 결정되고 레이저광이 제1 반도체층을 횡단하도록 주사되기 때문에, 상기 소스 배선과 상기 제1 반도체층이 겹치는 영역의 길이는 상기 소스 배선의 폭과 같게 된다.
또한, 상기 구성들 각각에서, 상기 드레인 배선과 상기 제1 반도체층이 겹치는 영역의 길이가 상기 드레인 배선의 폭과 같은 것을 특징의 하나로 하고 있다.
액적 토출법을 이용한 도전층 등의 패턴 형성 방법에서는, 입자 형상으로 가공된 패턴 형성 재료를 토출하고, 소성에 의해 융합이나 융착 접합시켜 고화함으로써 패턴을 형성한다. 따라서, 스퍼터링법 등으로 형성한 패턴은 종종 주상(柱狀) 구조를 나타내지만, 상기 방법에 의해 형성된 패턴은 많은 입계를 가지는 다결정 상태를 나타내는 일이 많다.
또한, 본 발명의 한가지 특징은, 액적 토출법을 이용하여 얻어진 도전층(소스 배선 또는 드레인 배선)이 수지를 함유하는 재료인 것에 있다. 이 수지는 도전 재료를 포함하는 액적에 포함되는 바인더 등으로 작용하는 재료이고, 이 수지와 용매와 금속 나노 입자를 혼합시킴으로써, 잉크젯법으로 액적을 토출하는 것이 가능하게 된다.
상기 구성에서, 제1 반도체층과 드레인 및 소스 배선을 덮는 절연막이 제공되어 있다. 이 절연막에 의해 제1 반도체층이 보호될 수 있다.
또한, 상기 구성들 각각에서, 상기 드레인 배선은 사행(蛇行)하고 있는 부분을 가지고 있고, 이 부분에서 상방의 전극과의 접속이 행해지는 것을 특징의 하나로 하고 있다. 레이저광으로 주사하여 드레인 배선을 형성하기 때문에, 일필(一筆)(one-stroke) 패턴으로 하는 것이 바람직하고, 콘택트 홀을 형성하는 개소의 도전막 패턴을 선택적으로 사행시킨다. 또한, 콘택트 홀을 형성한 직후, 사행한 도전막 패턴과, 이 도전막과 겹쳐 있지 않는 절연막 표면이 노출된다. 또한, 콘택트 부분에서 도전막 패턴을 사행(지그재그)시킴으로써, 요철이 형성되고, 상방에 형성되는 전극과의 밀착성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 구조를 실현하기 위한 본 발명의 구성은, 절연 표면을 가진 기판 위에 게이트 전극을 형성하는 공정, 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 공정, 상기 게이트 절연막 위에 제1 반도체층을 형성하고, 이 제1 반도체층 위에 n형 또는 p형의 도전형을 부여하는 불순물 원소를 포함하는 제2 반도체층을 형성하는 공정, 액적 토출법 또는 인쇄법으로 상기 제2 반도체층 위에 제1 패턴을 형성하는 공정, 레이저광으로 제1 패턴보다 폭이 작은 영역을 조사하는 공정, 제1 패턴 중 조사 영역 이외의 부분을 제거하여 드레인 배선 및 소스 배선을 형성하는 공정, 상기 드레인 배선 및 소스 배선을 마스크로 하여 반도체층의 표면의 일부를 에칭하여 제1 반도체층으로 이루어지는 채널과, 이 채널을 끼우도록 제2 반도체층을 2개 부분으로 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법이다.
또한, 상기 제작방법에 관한 구성에서, 상기 레이저광 조사는 레이저광이 상기 제1 반도체층을 횡단하도록 행해지는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
또한, 본 발명은 채널 에치(channel-etch)형 TFT 및 채널 스톱(channel-stop)형 TFT(역스태거 TFT)에 적용될 수 있다. 또한, 단일 게이트형 TFT에 한정되지 않고, 복수의 채널 형성 영역을 가지는 멀티게이트형 TFT, 예를 들어, 이중 게이트형 TFT에 적용될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서, TFT의 활성층이 되는 반도체층으로서는, 규소를 주성분으로 하는 반도체막, 유기 재료를 주성분으로 하는 반도체막, 혹은 금속 산화물을 주성분으로 하는 반도체막이 사용될 수 있다. 규소를 주성분으로 하는 반도체막으로서는, 비정질 반도체막, 결정 구조를 가지는 반도체막, 비정질 구조를 가지는 화합물 반도체막 등이 사용될 수 있고, 구체적으로는, 비정질 규소, 미(微)결정 규소, 다결정 규소 등이 사용될 수 있다. 또한, 유기 재료를 주성분으로 하는 반도체막으로서는, 다른 원소와 조합시켜 일정량의 탄소 또는 탄소의 동소체(allotrope)(다이아몬드는 제외)로 이루어지는 물질을 주성분으로 하는 반도체막이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 펜타센, 테트라센, 티오펜 올리고머 유도체, 페닐렌 유도체, 프탈로시아닌 화합물, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 시아닌 색소 등이 있다. 또한, 금속 산화물을 주성분으로 하는 반도체막으로서는, 산화아연(ZnO), 아연과 갈륨과 인듐의 산화물(In-Ga-Zn-O) 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 의해, 액적 토출법으로 얻어지는 배선을 사용하여, 보텀 게이트형 TFT의 미세화를 도모할 수 있다. 특히, 레이저광을 사용하여 형성되는 소스 배선과 드레인 배선 사이의 간격은 레이저광의 조건(주사 방법, 스폿 사이즈 등)에 기초하여 조절될 수 있기 때문에, 채널 길이를 미세한 것으로 하는 것이 가능하다.
또한, 소스 배선과 드레인 배선은 반도체층 위를 횡단시킴으로써 그 반도체층과의 전기적인 접속을 행하고 있으며, 반도체층의 패턴 사이즈를 축소할 수 있다.
본 발명에 의하면, 도체 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 표시장치의 제작공정에서, 노광 공정 또는 현상 공정을 단축할 수 있고, 재료의 사용량의 삭감도 도모할 수 있기 때문에, 대폭의 비용 저감을 기판 사이즈에 상관없이 실현할 수 있다.
도 1(A) 및 도 1(B)는 본 발명의 일 양태(실시형태 1)를 나타내는 상면도.
도 2(A) 및 도 2(B)는 본 발명의 일 양태(실시형태 1)를 나타내는 상면도 및 단면도.
도 3은 레이저 빔 묘화(描畵) 장치(실시형태 1)를 나타내는 도면.
도 4(A) 및 도 4(B)는 본 발명의 일 양태(실시형태 2)를 나타내는 상면도.
도 5(A) 및 도 5(B)는 본 발명의 일 양태(실시형태 2)를 나타내는 상면도 및 단면도.
도 6은 액정표시장치(실시예 1)의 단면의 일례.
도 7은 발광장치(실시예 2)의 단면의 일례.
도 8은 본 발명의 구조(실시예 3)를 나타내는 단면의 일례.
도 9(A)～도 9(F)는 반도체장치의 예(실시예 3)를 설명하는 사시도.
도 10(A)～도 10(D)는 전자기기의 예(실시예 4)를 나타내는 도면.
도 11은 전자기기의 예(실시예 4)를 나타내는 도면.
본 발명의 실시형태에 대하여 아래에 설명한다.
[실시형태 1]
여기서는, 채널 에치형 TFT를 스위칭 소자로 하는 액티브 매트릭스형 표시장치를 제작하는 예를 도 1 및 도 2에 나타낸다.
먼저, 절연 표면을 가진 기판(100) 위에 하지 절연막(110)을 형성한다. 하지 절연막(110)으로서는, 산화규소막, 질화규소막 또는 산화질화규소막 등의 절연막으로 된 하지막을 형성한다. 또한, 필요하지 않으면, 특별히 하지 절연막을 형성하지 않아도 좋다.
또한, 기판(100)에는, 바륨 붕규산염 유리, 알루미노 붕규산염 유리 혹은 알루미노실리케이트 유리 등, 퓨전(fusion)법이나 플로팅(floating)법으로 제조되는 무알칼리 유리 기판 이외에, 이 제작공정의 처리 온도에 견딜 수 있는 내열성을 가지는 플라스틱 기판 등이 사용될 수 있다.
그 후, 하지 절연막(110) 위에 스퍼터링법으로 막 두께 100～600 nm의 도전막을 형성한다. 또한, 이 도전막은 Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu로부터 선택된 원소, 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 혹은 화합물 재료의 단층, 또는 이들의 적층으로 형성될 수도 있다. 또한, 인 등의 불순물 원소를 도핑한 다결정 규소막으로 대표되는 반도체막이 사용될 수도 있다.
이어서, 포토마스크로 레지스트 마스크를 형성하고, 건식 에칭법 또는 습식 에칭법에 의해 에칭을 행한다. 이 에칭 공정에서, 도전막이 에칭되어 게이트 전극(101)을 형성한다.
그 후, 플라즈마 CVD법이나 스퍼터링법을 이용하여 게이트 절연막(111), 반도체막, n형 반도체막을 순차적으로 성막한다.
게이트 절연막(111)으로서는, PCVD법에 의해 형성되는 산화규소, 질화규소, 또는 질화산화규소를 주성분으로 하는 재료가 사용된다. 또한, 게이트 절연막(111)으로서, 실록산계 폴리머를 액적 토출법에 의해 토출하고, 소성하여, 알킬기를 함유하는 SiOx막을 형성하여도 좋다.
반도체막은, 실란이나 게르마늄으로 대표되는 반도체 재료 가스를 사용하여 기상 성장법이나 스퍼터링법이나 열 CVD법으로 제조되는 비정질 반도체막 혹은 세미아모르퍼스 반도체막으로 형성된다.
또한, n형 반도체막은 실란 가스와 포스핀 가스를 사용한 PCVD법으로 형성될 수도 있고, 비정질 반도체막 혹은 세미아모르퍼스 반도체막으로 형성될 수 있다. n형 반도체막을 마련하면, 반도체막과 전극(후의 공정에서 형성되는 전극)의 콘택트 저항이 낮게 되어 바람직하지만, n형 반도체막은 필요에 따라 형성될 수 있다. 또한, n형 반도체막 대신에 p형 반도체막을 사용할 수도 있다. p형 반도체막으로서는, 반도체에 p형을 부여하는 붕소 등의 불순물 원소를 포함하는 반도체막이 사용될 수 있다.
그 후, 마스크를 마련하고, 반도체막과 n형 반도체막을 선택적으로 에칭하여 섬 형상의 반도체막과 n형 반도체막(106)을 얻는다. 마스크 형성 방법은 액적 토출법이나 인쇄법(철판(凸版) 인쇄, 평판 인쇄, 동판 인쇄, 스크린 인쇄 등)일 수 있다. 원하는 마스크 패턴을 액적 토출법이나 인쇄법으로 직접 형성하여도 좋지만, 고정세한 마스크 패턴을 형성하기 위해 액적 토출법이나 인쇄법으로 대략적인 마스크 패턴을 형성한 후, 선택적인 노광을 행하여 정세한 레지스트 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.
그 후, 액적 토출법을 이용하여, 감광성 재료를 포함하고, 또한, Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텅스텐), Al(알루미늄) 등과 같은 도전성 재료를 포함하는 조성물을 선택적으로 토출하여, 도전막 패턴(103)을 형성한다. 이 도전막 패턴(103)은 반도체막 및 n형 반도체막을 덮도록 형성된다.
이 단계에서의 상면도를 도 1(A)에 나타낸다. 점선으로 둘러싸인 영역(102)은 반도체막의 패턴 형상의 윤곽을 나타내고 있고, 길이(L)와 폭(W)을 가지는 직사각형 형상으로 하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 직사각형 형상의 경우를 설명하지만, 본 발명이 직사각형 형상에 한정되는 것은 아니고, 타원형이나 L자 형상, 또는 불규칙한 형상이어도 좋다.
그 후, 레이저광을 선택적으로 조사하여, 도전막 패턴의 일부를 노광시킨다. 여기서는, 레이저광이 직사각형 형상의 반도체막을 횡단하도록 레이저 주사(走査)를 행한다. 이 레이저 주사에 의해, 반도체막 위에 2개의 횡단 부분이 형성된다. 토출되는 도전막 재료액에는 미리 감광성 재료를 포함시키고 있기 때문에, 레이저 조사에 의해 화학 반응이 일어난다. 여기서는, 감광성 재료로서, 레이저광에 의해 화학 반응시킨 부분을 남기는 네거티브형의 감광성 재료를 사용하는 예를 나타내고 있다. 레이저 조사에 의해, 정확한 패턴 형상, 특히 좁은 폭의 배선이 얻어질 수 있다.
여기서, 레이저빔 묘화(drawing) 장치에 대하여 도 3을 이용하여 설명한다. 레이저 빔 묘화 장치(401)는 레이저 빔을 조사할 때의 각종 제어를 실행하는 퍼스널 컴퓨터(이하, PC라 칭함)(402)와; 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기(403)와; 레이저 발진기(403)의 전원(404)과; 레이저 빔을 감쇠시키기 위한 광학계(ND 필터)(405)와; 레이저 빔의 강도를 변조하기 위한 음향 광학 변조기(AOM)(406)와; 레이저 빔의 단면을 확대 또는 축소하기 위한 렌즈, 광로를 변경하기 위한 미러 등으로 구성되는 광학계(407)와; X 스테이지 및 Y 스테이지를 가지는 기판 이동 기구(409)와; PC로부터 출력되는 제어 데이터를 디지털-아날로그 변환하는 D/A 변환기(410)와; 그 D/A 변환기로부터 출력되는 아날로그 전압에 따라 음향 광학 변환기(406)를 제어하는 드라이버(411)와; 기판 이동 기구(409)를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 드라이버(412)를 포함한다.
레이저 발진기(403)로서는, 자외광, 가시광, 또는 적외광을 발진하는 것이 가능한 레이저 발진기가 사용될 수 있다. 레이저 발진기로서는, KrF, ArF, XeCl, Xe 등의 엑시머 레이저 발진기, He, He-Cd, Ar, He-Ne, HF 등의 기체 레이저 발진기, YAG, GdVO4, YVO4, YLF, YAlO3 등의 결정에 Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti 또는 Tm을 도핑한 결정을 이용한 고체 레이저 발진기, GaN, GaAs, GaAlAs, InGaAsP 등의 반도체 레이저 발진기가 사용될 수도 있다. 또한, 고체 레이저 발진기에 있어서는 기본파의 제1 고조파 내지 제5 고조파를 적용하는 것이 바람직하다.
조사 시간을 단축하기 위해 복수의 레이저 발진기가 사용될 수도 있고, 소성되는 1장의 기판의 복수 부분에 레이저 조사가 행해질 수도 있다.
이어서, 레이저 빔 묘화 장치를 이용한 감광성 재료의 노광 방법에 대하여 설명한다. 또한, 여기서 말하는 감광성 재료란, 도전막 패턴이 되는 도전막 재료(감광성 재료를 포함)를 가리키고 있다.
기판(408)이 기판 이동 기구(409)에 장착되면, PC(402)는 카메라(도시되지 않음)에 의해 기판에 표시된 마커(marker)의 위치를 검출한다. 그 다음, PC(402)는 검출한 마커의 위치 데이터와, 미리 입력되어 있는 묘화 패턴 데이터에 기초하여 기판 이동 기구(409)를 이동시키기 위한 이동 데이터를 생성한다. 그 후, PC(402)가 드라이버(411)를 통하여 음향 광학 변조기(406)의 출력 광량을 제어한다. 따라서, 레이저 발진기(403)로부터 출력된 레이저 빔은 광학계(405)에 의해 감쇠된 후, 음향 광학 변조기(406)에 의해 소정의 광량이 되도록 광량이 제어된다. 한편, 음향 광학 변조기(406)로부터 출력된 레이저 빔은 광학계(407)에 의해 광로 및 빔 형상을 변형시키고, 렌즈로 집광된 후, 기판 위에 형성된 감광성 재료에 대하여 이 빔을 조사하여, 감광성 재료를 노광시킨다. 이 때, PC(402)가 생성한 이동 데이터에 따라 기판 이동 기구(409)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동 제어한다. 이 결과, 소정의 장소에 레이저 빔이 조사되고, 감광성 재료의 노광이 행해진다.
또한, 감광성 재료에 조사된 레이저광의 에너지의 일부는 열로 변환되어, 감광성 재료의 일부를 반응시킨다. 따라서, 패턴 폭은 레이저 빔의 폭보다 약간 더 크게 된다. 또한, 단파장의 레이저광만큼 빔 직경을 작게 집광할 수 있기 때문에, 미세한 폭의 패턴을 형성하기 위해서는 단파장의 레이저 빔을 조사하는 것이 바람직하다.
또한, 감광성 재료의 표면에서의 레이저 빔 스폿의 형상은 점 형상, 원형, 타원형, 직사각형 또는 선 형상(엄밀하게는 좁고 긴 장방 형상)이 되도록 광학계에 의해 가공되어 있다. 또한, 레이저 빔 스폿의 형상은 원형이어도 상관없지만, 선 형상으로 하는 것이 폭이 균일한 패턴을 형성할 수 있어 바람직하다.
또한, 여기서는 기판을 이동시켜 선택적으로 레이저 빔을 조사하고 있지만, 본 발명이 이것에 한정되지 않고, 레이저 빔을 X-Y 축 방향으로 주사하여 레이저 빔을 조사할 수 있다. 이 경우, 광학계(407)로서 폴리곤(poligon) 미러나 갈바노미터(galvanometer) 미러를 사용하는 것이 바람직하다.
그 다음, 에천트(또는 현상액)를 사용하여 현상을 하고, 여분의 부분을 제거하고, 본(本)소성을 행하여, 소스 배선(104) 또는 드레인 배선(105)이 되는 금속 배선을 형성한다.
또는, 도전막 재료액을 적하한 후, 실온 건조 또는 가(假)소성을 행하고 나서, 레이저광의 조사에 의한 노광을 행하여도 좋다.
또한, 노광을 위한 레이저광의 단위 면적 당 에너지를 크게 함으로써, 본소성을 불필요하게 하는 것도 가능하다. 본소성의 공정을 삭감함으로써 제작공정을 단축시킬 수 있다. 현상액으로서는, 유기 용매나 알칼리 수용액 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 알칼리 수용액을 사용하여 현상을 행하는 경우, 도전막 패턴(103)을 형성하는 조성물로서, 알칼리 가용성의 폴리머(메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트 등)를 함유시키는 것이 바람직하다.
이 단계에서의 상면도를 도 1(B)에 나타낸다. 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 소스 배선(104) 또는 드레인 배선(105)과 겹치지 않는 n형 반도체막(106)이 노정된다. 또한, 이 단계에서는 반도체막과 n형 반도체막은 동일한 패턴을 가진다.
반도체막의 일 단부와 다른 단부 사이의 길이(L)는 L1과, 드레인 배선과 겹치는 영역의 길이와, 이 드레인 배선과 겹치는 영역과 반도체막의 일 단부 사이의 길이(L2)와, 소스 배선과 겹치는 영역의 길이와, 이 소스 배선과 겹치는 영역과 반도체막의 다른 단부 사이의 길이(L3)와의 합계이다. 또한, 소스 배선(104)과 드레인 배선(105) 사이의 간격인 L1은, 후에 형성되는 채널 형성 영역의 길이와 동일하다.
그 다음, 소스 배선(104) 및 드레인 배선(105)을 마스크로 하여 n형 반도체막의 일부 및 반도체막의 상층부를 에칭한다. 그리고, 필요하다면, 수소화 처리를 행한다. 이 때, 활성층이 되는 채널 형성 영역(107)과, 소스 배선(104)과 오믹 콘택트(ohmic contact)를 취하기 위한 소스 영역(108)과, 드레인 배선(105)과 오믹 콘택트를 취하기 위한 드레인 영역(109)을 구비한 채널 에치형 TFT가 완성된다. 채널 형성 영역(107)을 보호하는 절연막이 형성될 수도 있다. 보호용 절연막으로서 질화규소 또는 산화질화규소 등의 절연막을 사용함으로써, 채널 형성 영역(107)이 불순물에 의한 오염으로부터 보호될 수 있어, TFT의 신뢰성이 향상될 수 있다.
그 후, 드레인 배선(105)과 겹치도록 전극(112)을 형성한다. 이 전극(112)은 액적 토출법 또는 인쇄법에 의해 인듐 주석 산화물(ITO), 산화규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 등을 함유하는 조성물로 된 소정의 패턴을 형성하고 소성함으로써 형성된다.
또한, ITO를 액적 토출법 또는 인쇄법에 의해 형성하는 경우에는, 투명 도전막의 전구체(前驅體)가 사용될 수 있고, 예를 들어, 유기 인듐과 유기 주석이 크실롤 중에 97 : 3의 비율로 8% 배합된 액상 재료가 사용된다.
액정 표시장치를 형성하는 경우에는, 전극(112)은 화소 전극이라고 불린다. 또한, 반사형의 액정 표시장치를 형성하는 경우에는, 전극(112)으로, Ag(은), Al(알루미늄) 등의 반사성을 가지는 금속막 패턴을 형성한다.
또한, 발광 표시장치를 형성하는 경우에는, 전극(112)을 제1 전극으로서 사용하고, 전극(112)의 단부를 덮는 격벽(뱅크라고도 부름)을 형성하고, 전계 발광(EL)층으로서 기능하는 층, 즉, 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하고, 마지막에 제2 전극을 형성한다. 또한, 제1 전극 및 제2 전극의 재료는 일 함수를 고려하여 선택할 필요가 있고, 제1 전극 및 제2 전극 각각은 화소 구성에 따라 양극 또는 음극이 될 수 있다.
전극(112)을 형성한 단계에서의 상면도를 도 2(A)에 나타낸다. 또한, 도 2(A)의 A-B선을 따라 취한 단면도를 도 2(B)에 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는 액적 토출법에 의해 형성된 도전막 패턴을 레이저광으로 노광시키고 현상함으로써, 미세한 패턴을 실현하고 있다. 또한, 액적 토출법에 의해 기판 위에 직접 각종 패턴을 형성함으로써, 1변이 1000 mm를 넘는 제5 세대 이후의 유리 기판이 사용되어도, 표시 패널의 제조를 용이하게 할 수 있다.
또한, 얻어진 TFT 등을 유연한 플라스틱 필름으로 전사(轉寫)하는 경우에는, 먼저, 기판(100) 위에 박리층(분리층이라고도 부름)을 제공하고, TFT 등의 피박리층을 형성한 후에, 박리층을 제거 또는 파괴하고, 기판(100)으로부터 TFT 등의 소자를 분리한 다음, 접착층을 제공하여 그 소자를 플라스틱 필름에 접착시킨다. 또한, 피박리층을 기판으로부터 박리하는 공정은 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 그 중에도 일본국 공개특허공고 2003-174153호 공보에 기재된 박리 및 전사 기술을 이용하면, 유리 기판 위에 500℃ 이상의 가열 처리에 의해 얻어질 수 있는 높은 이동도를 가지는 TFT를 수율 좋게 플라스틱 기판으로 전사할 수 있다. 일본국 공개특허공고 2003-174153호 공보에 기재된 박리 및 전사 기술은, 기판 위에 금속층을 형성하고, 그 금속층 위에 산화물층을 적층 형성하고, 이 때, 금속층과 산화물층과의 계면에 금속 산화물층을 형성하고, 이 금속 산화물층을 사용하여 이후 공정에서 박리를 행하는 박리 방법이다.
구체적으로는, 유리 기판 위에 스퍼터링법으로 텅스텐막을 형성하고, 스퍼터링법으로 산화규소막을 적층 형성한다. 스퍼터링법으로 산화규소막을 형성할 때 비정질 상태의 산화텅스텐층이 형성된다. 그 다음, 산화규소막 위에 TFT 등의 소자를 형성하고, 소자 형성 공정에서 400℃ 이상의 열 처리를 행함으로써 산화텅스텐층을 결정화시킨다. 이것에 물리적인 힘을 가하면, 산화텅스텐층의 층 내 또는 계면에서 박리가 일어난다. 이렇게 하여 박리된 피박리층(TFT 등의 소자를 포함함)을 플라스틱 기판으로 전사할 수 있다.
박리를 행할 때 층들 사이의 밀착성이 낮은 경우에는, 밀착성이 낮은 부분이 박리되고 파손될 수 있는 위험이 있다. 도전성 재료를 포함하는 조성물의 액적을 토출한 후, 선택적인 레이저 조사를 행한다. 그리하여, 도전성 입자들의 융합이 단시간에 이루어지고, 하지막과의 밀착성이 증가한다. 그러나, 소량의 유기 수지를 포함하는 금속 배선은 박리 단계에서 박리 불량의 가능성이 있다. 본 발명에 의하면, 레이저광이 조사되지 않은 부분을 제거하고, 그 위에 절연막을 접촉시켜 형성함으로써, 미세화가 행해진다. 그리하여, 절연막과 하지막 사이의 접촉 면적이 증가하여, 박리 단계에서 일어날 수 있는 박리 불량을 감소시킨다.
[실시형태 2]
여기서는, 채널 스톱형 TFT를 스위칭 소자로 하는 액티브 매트릭스형 표시장치를 제작하는 예를 도 4 및 도 5에 나타낸다.
먼저, 실시형태 1과 마찬가지로, 절연 표면을 가진 기판(500) 위에 하지 절연막(510)을 형성한다. 이 하지 절연막(510)으로서는, 산화규소막, 질화규소막 또는 산화질화규소막 등의 절연막으로 된 하지막을 형성한다. 또한, 필요하지 않으면, 특별히 하지 절연막을 형성하지 않아도 좋다.
그 후, 하지 절연막(510) 위에 스퍼터링법으로 막 두께 100～600 nm의 도전막을 형성한다. 또한, 이 도전막은 Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu로부터 선택된 원소, 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 혹은 화합물 재료의 단층, 또는 이들의 적층으로 형성될 수도 있다. 또한, 인 등의 불순물 원소를 도핑한 다결정 규소막으로 대표되는 반도체막이 사용될 수도 있다.
이어서, 포토마스크로 레지스트 마스크를 형성하고, 건식 에칭법 또는 습식 에칭법에 의해 에칭을 행한다. 이 에칭 공정에서, 도전막이 에칭되어, 게이트 전극(501)을 형성한다.
그 후, 플라즈마 CVD법이나 스퍼터링법에 의해 게이트 절연막(511)과 반도체막을 순차적으로 성막한다. 게이트 절연막(511)으로서는, PCVD법에 의해 형성된 산화규소, 질화규소, 또는 질화산화규소를 주성분으로 하는 재료가 사용된다.
반도체막은, 실란이나 게르마늄으로 대표되는 반도체 재료 가스를 사용하여 기상 성장법이나 스퍼터링법이나 열 CVD법으로 제조되는 비정질 반도체막(Si 또는 Ge를 함유하는 반도체막), 혹은 유기 재료를 주성분으로 하는 반도체막으로 형성된다. 유기 재료를 주성분으로 하는 반도체막으로서는, 다른 원소와 조합시켜 일정량의 탄소 또는 탄소의 동소체(다이아몬드는 제외)로 이루어지는 물질을 주성분으로 하는 반도체막(실온(20℃)에서 적어도 10-3㎠/V?s의 전하 캐리어 이동도를 나타내는 재료, 예를 들어, π-공역계 방향족 아민 화합물, 쇄식 화합물, 유기 안료, 유기 규소 화합물 등)이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 펜타센, 테트라센, 티오펜 올리고머 유도체, 페닐렌 유도체, 프탈로시아닌 화합물, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 시아닌 색소 등이 있다.
그 다음, 채널 보호막(514, 515)을 형성하기 위해, 예를 들어, 플라즈마 CVD법에 의해 무기 절연막을 형성하고, 원하는 영역에 원하는 형상이 되도록 포토리소그래피 기술에 의해 패터닝한다. 채널 보호막(514, 515)을 형성하는데 있어서는, 잉크젯법을 이용하여 감광성 재료를 포함하는 재료액, 예를 들어, 감광성 재료를 포함하는 폴리이미드, 또는 감광성 재료를 포함하는 폴리비닐알코올 등을 적하하고, 레이저광을 선택적으로 조사하여, 조사되지 않은 부분을 제거하여 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
그 후, 반도체막을 포토리소그래피 기술에 의해 원하는 형상으로 패터닝한다. 여기서는 반도체막의 패턴 형상을 섬 형상으로 하고, 도 4(A) 중의 점선이 반도체막의 윤곽을 나타내고 있고, 점선으로 둘러싸인 내부가 반도체막에 상당한다.
그 후, 플라즈마 CVD법 등에 의해, 일 도전형을 가지는 반도체막, 예를 들어, n형 반도체막을 형성한다.
그 다음, n형 반도체막을 포토리소그래피 기술에 의해 원하는 형상으로 한다.
그 후, 액적 토출법에 의해, 감광성 재료를 포함하고, Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텅스텐), Al(알루미늄) 등의 도전성 재료를 포함하는 조성물을 선택적으로 토출하여, 도전막 패턴(503)을 형성한다. 이 도전막 패턴(503)은 반도체막, n형 반도체막, 및 채널 보호막을 덮도록 형성된다.
이 단계에서의 상면도를 도 4(A)에 나타낸다. 또한, 본 실시형태에서는 반도체막의 패턴 형상을 직사각형 형상으로 한 경우를 설명하지만, 본 발명이 직사각형 형상에 한정되는 것은 아니고, 타원형이나 L자 형상, 또는 불규칙한 형상이어도 좋다.
그 후, 레이저광을 선택적으로 조사하여, 도전막 패턴의 일부를 노광시킨다. 여기서는 레이저광이 직사각형의 반도체막을 횡단하도록 레이저 주사를 행한다. 이 레이저 주사에 의해, 반도체막 위에 5개의 횡단 부분이 형성된다. 토출되는 도전막 재료액에는 미리 감광성 재료를 포함시키고 있기 때문에, 조사하는 레이저광에 의해 화학 반응이 일어난다. 여기서는, 감광성 재료로서, 레이저광으로 화학 반응한 부분을 남기는 네거티브형의 재료를 사용하는 예를 나타낸다. 레이저광의 조사에 의해, 정확한 패턴 형상, 특히 좁은 폭의 배선이 얻어질 수 있다.
그 다음, 에천트(또는 현상액)를 사용하여 현상을 행하고, 여분의 부분을 제거하고, 본소성을 행하여, 소스 배선(504) 또는 드레인 배선(505)이 되는 금속 배선을 형성한다.
또는, 도전막 재료액을 적하한 후, 실온 건조 또는 가소성을 행하고 나서, 레이저광 조사에 의한 노광을 행하여도 좋다.
또한, 노광에 사용되는 레이저광의 단위 면적 당 에너지를 크게 함으로써, 본소성을 불필요하게 할 수도 있다. 본소성의 공정을 삭감함으로써, 제작공정을 단축할 수 있다.
또한, 현상액으로서는, 유기 용매나 알칼리 수용액(금속 알칼리 수용액, 유기 알칼리 수용액 등) 등이 사용될 수 있다. 또한, 이 유기 용매에 그의 용해력을 잃지 않는 범위에서 물을 첨가하여도 좋다.
이 단계에서의 상면도를 도 4(B)에 나타낸다. 도 4(B)에 도시된 바와 같이, 소스 배선(504) 또는 드레인 배선(505)과 겹치지 않는 n형 반도체막(508, 509, 516)이 노출된다. 이와 같이 n형 반도체막(508, 509, 516)이 노출되면, n형 반도체막으로서 인을 함유하는 비정질 규소막을 사용하고, 규소를 포함하는 절연막을 후의 단계에서 적층하는 경우, 노출된 부분과 규소를 포함하는 절연막 사이의 밀착성이 향상될 수 있다.
또한, 도 4(B)에 도시된 TFT는, 반도체층이 2개 부분에서 게이트 전극과 겹쳐 있고, 2개의 채널을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 채널과 겹치는 부분에는 채널 보호막(514, 515)이 제공되어 있다. 또한, 2개의 채널 사이에는, n형 반도체막(516)이나 이 n형 반도체막 위에 형성되는 배선 패턴(517)이 제공되어 있다. 여기서, 현상 공정에서의 오염을 피하기 위해, n형 반도체막과 채널 보호막이 반도체 패턴(507)을 덮어 보호한다.
따라서, 반도체막 패턴(507)의 일 단부와 다른 단부 사이의 길이(L)는 드레인 배선과 겹치는 영역의 길이와, 이 드레인 배선과 겹치는 영역과 반도체막 패턴의 일 단부 사이의 길이와, 채널 보호막(514)과 겹치는 영역의 길이와, 채널과 배선 패턴(517) 사이의 길이와, 배선 패턴과 겹치는 부분(합계 3개 부분임)의 길이와, 그 3개 부분들 사이의 2개 영역의 길이와, 배선 패턴(517)과 다른 한쪽의 채널 사이의 길이와, 채널 보호막(515)과 겹치는 채널의 길이와, 소스 배선과 겹치는 영역의 길이와, 이 소스 배선과 겹치는 영역과 반도체막 패턴의 다른 단부 사이의 길이의 합계이다.
그 다음, 무기 절연막 또는 유기 절연막으로 된 층간절연막(513)을 형성한다. 이 층간절연막(513)으로서는, PCVD법에 의해 얻어지는 산화규소, 질화규소, 또는 질화산화규소를 주성분으로 하는 재료가 사용된다. 또한, 층간절연막(513)의 다른 재료로서, 도포법에 의해 표면을 평탄화시킨 유기 수지(에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 노보락 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지 등의 수지 재료)가 사용될 수 있다. 또한, 층간절연막(513)의 다른 재료로서, 실록산계 폴리머로 형성된 알킬기를 포함하는 SiOx 막이 사용될 수도 있다.
그리고, 층간절연막에 드레인 배선(505)에 이르는 콘택트 홀(520)을 형성하고, 콘택트 홀과 겹치는 전극(512)을 형성한다. 본 실시형태에서는, 콘택트 홀(520)을 형성하는 장소의 드레인 배선(505)을 사행(蛇行)(지그재그)시켜, 요철을 형성함으로써, 밀착성의 향상을 도모하고 있다. 또한, 드레인 배선과 마찬가지로 배선 패턴(517)도 사행시키고, 일필(one-stroke) 형상으로 되어 있기 때문에, 노광을 위한 레이저광의 주사를 쉽게 할 수 있다. 배선 패턴을 일필의 형상으로 설계함으로써, 레이저광의 주사를 원활하게 행할 수 있다.
전극(512)으로서는, 인듐 주석 산화물(ITO), 산화규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 등을 사용하여, 원하는 패턴으로 할 수 있다. 또한, 전극(512)으로서는, Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텅스텐), Al(알루미늄) 등의 금속을 사용하여도 좋다. 이 전극(512)은 게이트 절연막(511)과 접촉하여 있는 구조를 가진다. 전극(512)과 드레인 배선(505) 사이의 밀착성이 그다지 높지 않아도, 전극(512)과 게이트 절연막(511 사이의 밀착성이 높다면 허용 가능하다.
전극(512)을 화소 전극으로서 사용하는 경우의 일 화소의 일부의 상면도를 도 5(A)에 나타낸다. 또한, 도 5(A)의 C-D선을 따라 취한 단면도를 도 5(B)에 나타낸다.
또한, 전극(512)은 화소 전극이나 발광 소자의 전극(음극 또는 양극)에 한정되지 않고, 접속 전극이나 안테나로서 기능하는 도전 패턴으로 사용될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 액적 토출법에 의해 형성된 도전막 패턴을 레이저광으로 노광시키고, 현상함으로써, 미세한 패턴을 실현하고 있다. 구체적으로는, 소스 배선을 미세화하는 것이 가능하기 때문에, 액정 표시장치의 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 얻어진 TFT 등을 유연한 플라스틱 필름으로 전사하는 경우에는, 먼저, 기판(500) 위에 박리층(분리층이라고도 부름)을 제공하고, TFT 등의 피박리층을 형성한 후에, 박리층을 제거 또는 파괴하고, 기판(500)으로부터 TFT 등의 소자를 분리한 다음, 접착층을 제공하고, 그 소자를 플라스틱 필름에 접착시키는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태는 실시형태 1과 자유롭게 조합될 수 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 본 발명에 대하여 실시예를 이용하여 더욱 상세히 설명한다.
[실시예 1]
실시형태 1 또는 실시형태 2에서 나타낸 TFT를 스위칭 소자로 하여 액티브 매트릭스형 액정 표시장치를 제작할 수 있다.
이하, 실시형태 2에서 나타낸 TFT를 스위칭 소자로 한 액티브 매트릭스형 액정 표시장치의 제작방법을 나타낸다. 도 6은 액티브 매트릭스형 액정 표시장치의 일례를 나타낸다. 또한, 도 6에서, 실시형태 2와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 사용한다.
소스 배선(504) 및 드레인 배선(505)을 형성한 후에, 절연막(513)을 형성한다. 그리고, 절연막(513)에 콘택트 홀을 형성하고, 화소 전극으로서 기능하는 전극(512)을 형성한다. 이 전극(512)으로서는, 투명 도전막을 사용한다.
그 다음, 전극(512)을 덮도록 배향막(530)을 형성한다. 또한, 배향막(530)을 형성하기 위해서는, 액적 토출법이나 스크린 인쇄법이나 오프셋 인쇄법을 이용할 수 있다. 그 후, 배향막(530)의 표면에 러빙 처리를 행한다.
그 다음, 대향 기판(533)에는, 투명 전극으로 된 대향 전극(534)과, 그 위에 형성된 배향막(532)이 제공된다. 그리고, 폐(閉) 패턴인 시일재(도시되지 않음)를 액적 토출법에 의해 화소부와 겹치는 영역을 둘러싸도록 형성한다. 여기서는 후의 공정에서 액정을 적하하기 때문에, 폐 패턴의 시일재를 묘화하는 예를 나타내었지만, 개구부를 가지는 시일 패턴을 제공하고 TFT 기판을 부착한 후에, 모세관 현상을 이용하여 액정을 주입하는 디핑(dipping) 방법을 이용하여도 좋다.
그 다음, 기포가 들어가지 않도록 감압 하에서 액정을 적하하고, 양 기판을 서로 부착한다. 폐 루프의 시일 패턴 내에 액정을 1회 혹은 복수 회 적하한다. 액정의 배향 모드로서는 트위스티드 네마틱(TN) 모드를 이용하는 경우가 많다. 이 TN 모드에서는, 액정 분자의 배열이 광의 입사로부터 출사까지의 광의 편광에 대하여 90°트위스트된다. TN 모드의 액정 표시장치를 제작하는 경우에는, 러빙 방향이 직교하도록 기판들이 함께 부착된다.
또한, 한 쌍의 기판의 간격은 구상(球狀) 스페이서를 산포하거나, 수지로 된 주상(柱狀) 스페이서를 형성하거나, 또는 시일재에 필러를 포함시킴으로써 유지될 수 있다. 상기 주상 스페이서는 아크릴, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 에폭시로부터 선택된 적어도 하나를 주성분으로 하는 유기 수지 재료, 혹은 산화규소, 질화규소, 산화질화규소 중 어느 한 종류의 재료, 혹은 이들 재료의 적층막으로 된 무기 재료로 형성된다.
다음에, 필요하지 않은 기판을 분단한다. 1장의 기판으로부터 복수의 패널을 얻는 경우(다면취의 경우), 각각의 패널을 분단한다. 또한, 1장의 기판으로부터 하나의 패널을 얻는 경우(1면취의 경우), 미리 절단된 대향 기판을 부착함으로써, 분단 공정을 생략할 수 있다.
그리고, 공지의 방법에 의해 이방성 도전성 막을 통하여 FPC를 부착한다. 이상의 공정으로 도 6에 나타낸 액정 모듈이 완성된다. 또한, 필요하다면, 컬러 필터 등의 광학 필름을 부착한다. 투과형 액정 표시장치로 하는 경우, 액티브 매트릭스 기판과 대향 기판 모두에 편광판을 부착한다.
액적 토출법에 의해 도전막 패턴을 형성하고, 선택적으로 레이저광을 조사함으로써, 토출 직후의 도전막 패턴보다도 가는 소스 배선이나 드레인 배선을 형성할 수 있다. 본 발명에 의해, 공정 수의 삭감 및 재료의 절약이 가능하고, 그것에 따르는 비용 삭감이 가능하다.
또한, 본 실시예는 실시형태 1 또는 실시형태 2와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 2]
실시형태 1 또는 실시형태 2에 나타낸 TFT를 사용하여, 액티브 매트릭스형 발광 표시장치를 제작할 수 있다.
아래에, 실시형태 2에 나타낸 TFT를 스위칭 소자로 사용한 액티브 매트릭스형 발광 표시장치의 제작방법을 나타낸다. 여기서는, TFT를 n채널형 TFT로 한 예를 나타낸다. 도 7은 액티브 매트릭스형 발광 표시장치의 일례를 나타낸다. 또한, 도 7에서, 실시형태 2와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 사용한다.
소스 배선(504) 및 드레인 배선(505)을 형성한 후에, 절연막(513)을 형성한다. 그리고, 이 절연막(513)에 콘택트 홀을 형성하고, 접속 전극으로서 기능하는 전극(615)을 형성한다. 이 전극(615)으로서는, 스퍼터링법으로 얻어지는 금속 도전막을 사용한다.
그 다음, 평탄성을 가지는 절연막(616)을 형성한다. 그리고, 평탄성을 가지는 절연막(616)에 콘택트 홀을 형성하고, 제1 전극(618)을 형성한다.
제1 전극(618)은 음극으로서 기능시키는 것이 바람직하다. 제1 전극에 의해 광을 반사시키기 위해, Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텅스텐), Al(알루미늄) 등의 금속 입자를 주성분으로 한 조성물로 된 소정의 패턴을 형성하여 제1 전극(618)을 형성한다.
그 다음, 제1 전극(618)의 주변부를 덮는 격벽(631)을 형성한다. 이 격벽(뱅크라고도 부름)(631)은 규소를 함유하는 재료, 유기 재료 또는 화합물 재료를 사용하여 형성한다. 또한, 다공질 막을 사용하여도 좋다. 아크릴, 폴리이미드 등의 감광성 또는 비감광성 재료를 사용하여 형성하면, 상층의 박막이 단절되지 않고 측면의 곡률 반경이 연속적으로 변화하는 형상이 되기 때문에 바람직하다.
이어서, 전계 발광(EL)층으로서 기능하는 층, 즉, 유기 화합물을 함유하는 층(630)을 형성한다. 유기 화합물을 함유하는 층(630)은 적층 구조이고, 각 층이 증착법 또는 도포법을 사용하여 형성된다. 예를 들어, 음극 위에 전자 수송층(전자 주입층), 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층을 순차적으로 형성한다.
또한, 유기 화합물을 함유하는 층(630)의 형성 전에, 산소 분위기에서의 플라즈마 처리나 진공 분위기 하에서의 가열 처리를 행하는 것이 바람직하다. 증착법을 이용하는 경우, 유기 화합물이 저항 가열에 의해 미리 기화되고, 증착 시에 셔터가 열림으로써 기판의 방향으로 비산한다. 기화된 유기 화합물은 상방으로 비산하여, 금속 마스크에 마련된 개구부를 통하여 기판 위에 증착된다. 또한, 풀컬러화하기 위해서는 발광색(R, G, B)마다의 마스크를 정렬시킬 수 있다.
또한, R, G, B를 나누어 형성하는 대신에, 유기 화합물을 함유하는 층(630)으로서 단색 발광을 나타내는 재료를 사용하고, 컬러 필터나 색 변환층을 조합시킴으로써 풀컬러 표시를 행할 수도 있다.
이어서, 제2 전극(632)을 형성한다. 발광 소자의 양극으로서 기능하는 제2 전극(632)은 광을 투과하는 투명 도전막을 사용하여 형성하고, 예를 들어, ITO, ITSO 외에, 산화인듐에 2～20%의 산화아연(ZnO)을 혼합한 투명 도전막을 사용한다. 발광 소자는 유기 화합물을 함유하는 층(630)을 제1 전극과 제2 전극 사이에 끼운 구성으로 되어 있다. 또한, 제1 전극 및 제2 전극의 재료는 일 함수를 고려하여 선택될 필요가 있고, 제1 전극과 제2 전극은 어느 것이나 화소 구성에 따라 양극이 되거나 음극이 될 수 있다.
또한, 제2 전극(632)을 보호하는 보호층을 형성할 수도 있다.
이어서, 봉지(封止) 기판(634)을 시일재(도시되지 않음)로 부착하여 발광 소자를 봉지한다. 또한, 시일재로 둘러싸인 영역에는 투명한 충전재(633)를 충전한다. 충전재(633)로서는, 투광성을 가지고 있는 재료라면 특별히 한정되는 것은 아니고, 대표적으로는 자외선 경화 또는 열 경화 에폭시 수지가 사용될 수 있다.
마지막으로, FPC를 이방성 도전막에 의해 공지의 방법으로 단자 전극에 부착한다.
이상의 공정에 의해, 도 7에 도시된 바와 같은 액티브 매트릭스형 발광장치를 제작할 수 있다. 그리하여, 액적 토출법에 의해 도전막 패턴을 형성하고, 그 패턴에 레이저광을 선택적으로 조사함으로써, 토출 직후의 도전막 패턴보다도 가는 소스 배선이나 드레인 배선을 형성할 수 있다. 본 발명에 의해, 공정 수의 삭감 및 재료의 절약이 가능하고, 그것에 따른 비용 삭감이 가능하다.
또한, 본 실시예는 실시형태 1 또는 실시형태 2와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 3]
실시형태 1 또는 실시형태 2에 나타낸 TFT를 사용하여 무선 칩(chip)(무선 프로세서, 무선 메모리, 무선 태그(tag)라고도 부름)을 형성할 수 있다.
본 발명에 의해 형성할 수 있는 무선 칩의 구조에 대하여 도 8을 이용하여 설명한다. 무선 칩은 박막 집적회로(803) 및 그것에 접속되는 안테나(804)로 구성된다. 또한, 박막 집적회로 및 안테나는 커버재(801, 802)들 사이에 끼워진다. 박막 집적회로(803)는 접착제를 사용하여 커버재에 접착될 수도 있다. 도 8에서는 박막 집적회로(803)의 한쪽 면이 접착제(805)에 의해 커버재(801)에 접착되어 있다.
박막 집적회로(803)는 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 나타낸 TFT를 사용하여 형성된 후, 공지의 박리 공정에 의해 박리되어 커버재에 부착된다. 또한, 박막 집적회로(803)에 사용되는 반도체 소자는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, TFT 외에, 기억 소자, 다이오드, 광전 변환 소자, 저항 소자, 코일, 용량 소자, 인덕터 등이 사용될 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 박막 집적회로(803)의 TFT 위에 층간절연막(811)이 형성되고, 이 층간절연막(811)을 통하여 TFT에 안테나(804)가 접속된다. 또한, 층간절연막(811) 및 안테나(804) 위에는 질화규소 등으로 된 배리어막(812)이 형성되어 있다.
금, 은, 구리 등의 도전체를 포함하고, 또한, 감광성 재료를 포함하는 액적을 액적 토출법에 의해 토출하여 도전막 패턴을 형성하고, 레이저광을 선택적으로 조사하여 안테나(804)를 위한 패턴을 형성한다. 이렇게 하여, 안테나(804)가 형성된다. 레이저광을 조사하지 않은 도전막 패턴의 부분은 제거된다. 액적 토출법에 의해 안테나를 형성함으로써, 공정 수의 삭감 및 재료의 절약이 가능하고, 그것에 따른 비용 삭감이 가능하다.
커버재(801, 802)에 대해서는, 필름(폴리프로필렌, 폴리에스터, 비닐, 폴리비닐 플루오라이드, 염화비닐 등으로 이루어짐); 섬유질 재료로 된 종이; 기재(基材) 필름(폴리에스터, 폴리아미드, 무기 증착 필름, 종이류 등)과 접착성 합성 수지 필름(아크릴계 합성 수지, 에폭시계 합성 수지 등)과의 적층 필름 등을 사용하는 것이 바람직하다. 필름은 열 압착에 의해 피처리체에 부착된다. 열 압착에서는, 필름의 맨 외측 표면에 제공된 접착층, 또는 맨 외측 층으로서 형성된 층(접착층이 아님)을 가열 처리에 의해 녹이고, 가압에 의해 접착한다.
또한, 커버재로서 종이, 섬유, 카본 그라파이트 등의 소각 가능한 무공해 소재를 사용하는 경우, 사용 완료된 무선 칩을 소각하거나 절단하는 것이 가능하다. 또한, 이들 재료를 사용한 무선 칩은 소각하여도 유독 가스를 발생하지 않기 때문에, 무공해이다.
또한, 도 8에서는 접착제(805)를 통하여 커버재(801)에 무선 칩을 부착하고 있지만, 이 커버재(801) 대신에 물품에 무선 칩을 부착하여 사용할 수도 있다.
그러한 무선 칩의 용도는 광범위하다. 도 9는 무선 칩의 용도의 예를 나타낸다. 이 무선 칩은, 예를 들어, 지폐, 경화, 유가증권류, 무기명 채권류, 증명서류(운전 면허증이나 주민등록증 등, 도 9(A) 참조), 포장용 용기류(포장지나 병 등, 도 9(C) 참조), 기록 매체(DVD 소프트웨어나 비디오 테이프 등, 도 9(B) 참조), 수송수단(자전거 등, 도 9(D) 참조), 신변 용품(가방이나 안경 등), 식품류, 식물류, 동물류, 인체, 의류, 생활용품류, 전자 기기 등의 상품이나 화물의 짐표(도 9(E), 도 9(F) 참조) 등의 물품에 설치하여 사용할 수 있다. 전자 기기란 액정 표시장치, EL 표시장치, 텔레비젼 세트(간단히 TV, 텔레비젼, 텔레비젼 수상기라고도 부름) 및 휴대 전화기 등을 가리킨다.
무선 칩(810)은 물품의 표면에 붙이거나 물품에 내장하거나 하여 물품에 고정된다. 예를 들어, 책이라면 종이에 무선 칩을 내장시키거나, 유기 수지로 된 패키지라면 해당 유기 수지에 무선 칩을 내장시킬 수 있다. 지폐, 경화, 유가증권류, 무기명 채권류, 증명서류 등에 무선 칩을 제공함으로써, 위조를 방지할 수 있다. 또한, 포장용 용기류, 기록 매체, 신변 용품, 식품류, 의류, 생활용품류, 전자 기기 등에 무선 칩을 제공함으로써, 검품 시스템이나 렌탈점의 시스템 등의 효율화를 도모할 수 있다. 본 발명에 의해 형성할 수 있는 무선 칩은, 기판 위에 형성한 박막 집적회로를 공지의 박리 공정에 의해 박리한 후, 커버재에 제공되기 때문에, 소형, 박형, 경량으로 될 수 있고, 물품에 실장하여도 디자인성이 손상되지 않는다. 또한, 무선 칩이 가요성을 가지기 때문에, 병이나 파이프 등 곡면을 가지는 것에도 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 형성할 수 있는 무선 칩을 물건의 관리나 유통 시스템에 응용함으로써, 시스템의 고기능화를 도모할 수 있다. 예를 들어, 짐표에 설치된 무선 칩에 기록된 정보를 컨베이어 벨트의 곁에 마련된 리더/라이터로 판독함으로써, 유통 과정 및 배달처 등의 정보를 판독하여, 상품의 검품이나 화물의 분배를 간단하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시예는 실시형태 1 또는 실시형태 2와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 4]
본 발명의 반도체장치 및 전자 기기로서, 비디오 카메라 또는 디지털 카메라와 같은 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 장착형 디스플레이), 내비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카 오디오, 오디오 컴포넌트 등), 퍼스널 컴퓨터, 게임 기기, 휴대형 정보 단말기(모바일 컴퓨터, 휴대 전화기, 휴대형 게임기 또는 전자 서적 등), 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치(구체적으로는, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 디스플레이를 구비한 장치) 등이 있다. 이들 전자 기기의 구체 예를 도 10 및 도 11에 나타낸다.
도 10(A)는, 본체(2101), 표시부(2102), 촬상부, 조작 키(2104), 셔터(2106) 등을 포함하는 디지털 카메라를 나타낸다. 또한, 도 10(A)는 표시부(2102)측에서 본 디지털 카메라를 나타내고, 촬상부는 도시되지 않았다. 본 발명에 의해, 제조 비용을 저감한 공정으로 디지털 카메라를 제작할 수 있다.
도 10(B)는, 본체(2201), 케이스(2202), 표시부(2203), 키보드(2204), 외부 접속 포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함하는 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 나타낸다. 본 발명에 의해, 제조 비용을 저감한 공정으로 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 제작할 수 있다.
도 10(C)는, 본체(2401), 케이스(2402), 표시부 A(2403), 표시부 B(2404), 기록 매체(DVD 등) 판독부(2405), 조작 키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함하는, 기록 매체를 구비한 휴대형 화상 재생 장치(구체적으로는, DVD 플레이어)를 나타낸다. 표시부 A(2403)는 주로 화상 정보를 표시하고, 표시부 B(2404)는 주로 문자 정보를 표시한다. 또한, 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치의 범주에는, 가정용 게임 기기 등도 포함된다. 본 발명에 의해, 제조 비용을 저감한 공정으로 화상 재생 장치를 제작할 수 있다.
도 10(D)는, 케이스(1901), 지지대(1902), 표시부(1903), 스피커부(1904), 비디오 입력단자(1905) 등을 포함하는 표시장치를 나타낸다. 이 표시장치는 상기한 실시형태들에서 설명한 제작방법에 의해 형성한 박막트랜지스터를 표시부(1903) 및 구동회로에 사용함으로써 제작된다. 또한, 표시장치에는 액정 표시장치, 발광장치 등이 있고, 구체적으로는, 컴퓨터용 표시장치, 텔레비젼 방송 수신용 표시장치, 광고 표시용 표시장치 등의 모든 정보 표시용 표시장치가 포함된다. 본 발명에 의해, 제조 비용을 저감한 공정으로, 표시장치, 특히 22인치 내지 50인치의 대화면을 가지는 대형 표시장치를 제작할 수 있다.
도 11에 나타낸 휴대 전화기에서는, 조작 스위치류(904), 마이크로폰(905) 등이 구비된 본체(A)(901)와, 표시 패널(A)(908), 표시 패널(B)(909), 스피커(906) 등이 구비된 본체(B)(902)가 경첩(910)으로 개폐 가능하게 연결되어 있다. 표시 패널(A)(908)과 표시 패널(B)(909)는 회로 기판(907)과 함께 본체(B)(902)의 케이스(903) 내에 수납된다. 표시 패널(A)(908) 및 표시 패널(B)(909)의 화소부는 케이스(903)에 형성된 개구창을 통해 볼 수 있도록 배치된다.
표시 패널(A)(908)과 표시 패널(B)(909)에 대해서는, 그 휴대 전화기(900)의 기능에 따라 화소수 등의 사양이 적절히 설정될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(A)(908)를 주 화면으로 하고, 표시 패널(B)(909)를 부 화면으로 하여 조합시킬 수 있다.
표시 패널(A)(908)는 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 하나에 나타낸 TFT를 화소의 TFT로서 구비하고 있다. 본 발명에 의해, 제조 비용을 저감한 공정으로 휴대형 정보 단발기를 제작할 수 있다.
본 실시예에 따른 휴대 전화기는 그의 기능이나 용도에 따라 다양한 양태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 경첩(910)의 부위에 촬상 소자를 내장하여, 카메라가 부착된 휴대 전화기로 할 수도 있다. 또한, 조작 스위치류(904), 표시 패널(A)(908), 표시 패널(B)(909)를 하나의 케이스 내에 수납하여, 일체화시킨 구성으로 하여도, 상기한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 표시부를 복수 구비한 정보 표시 단말기에 본 실시예의 구성을 적용하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 발명을 실시하는 제작방법 또는 구성, 즉, 실시형태 1, 실시형태 2, 실시예 1 내지 실시예 3의 어느 하나의 제작방법 또는 구성을 이용하여 다양한 전자 기기를 완성시킬 수 있다.
100: 기판 101: 게이트 전극
103: 도전막 패턴 104: 소스 배선
105: 드레인 배선 106: n형 반도체막
107: 채널 형성 영역 108: 소스 영역
109: 드레인 영역 110: 하지 절연막
111: 게이트 절연막 112: 전극

Claims (12)

  1. 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막과; 및
    상기 게이트 절연막 위에 채널 형성 영역을 가지며 금속 산화물을 구비하고 상기 금속 산화물은 인듐을 포함하는, 산화물 반도체막을 포함하는, 기판 위의 트랜지스터와,
    상기 산화물 반도체막 위에 절연막과,
    상기 절연막 위에, 상기 트랜지스터에 전기적으로 접속되어 있는 화소 전극을 구비한, 반도체장치.
  2. 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막과; 및
    상기 게이트 절연막 위에 채널 형성 영역을 가지며 금속 산화물을 구비하고 상기 금속 산화물은 인듐 및 아연을 포함하는, 산화물 반도체막을 포함하는, 기판 위의 트랜지스터와,
    상기 산화물 반도체막 위에 절연막과,
    상기 절연막 위에, 상기 트랜지스터에 전기적으로 접속되어 있는 화소 전극을 구비한, 반도체장치.
  3. 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막과; 및
    상기 게이트 절연막 위에 채널 형성 영역을 가지며 금속 산화물을 구비하고 상기 금속 산화물은 인듐을 포함하는, 산화물 반도체막을 포함하는, 기판 위의 트랜지스터와,
    상기 산화물 반도체막 위에 제1 절연막과,
    상기 제1 절연막 위에 제2 절연막과,
    상기 제2 절연막 위에, 상기 트랜지스터에 전기적으로 접속되어 있는 화소 전극을 구비한, 반도체장치.
  4. 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막과; 및
    상기 게이트 절연막 위에 채널 형성 영역을 가지며 금속 산화물을 구비하고 상기 금속 산화물은 인듐 및 아연을 포함하는, 산화물 반도체막을 포함하는, 기판 위의 트랜지스터와,
    상기 산화물 반도체막 위에 제1 절연막과,
    상기 제1 절연막 위에 제2 절연막과,
    상기 제2 절연막 위에, 상기 트랜지스터에 전기적으로 접속되어 있는 화소 전극을 구비한, 반도체장치.
  5. 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막과; 및
    상기 게이트 절연막 위에 채널 형성 영역을 가지며 금속 산화물을 구비하고 상기 금속 산화물은 인듐을 포함하는, 산화물 반도체막을 포함하는, 기판 위의 트랜지스터와,
    상기 산화물 반도체막 위에 제1 절연막과,
    상기 제1 절연막 위에 제2 절연막과,
    상기 제2 절연막 위에, 상기 트랜지스터에 전기적으로 접속되어 있는 화소 전극을 구비하고,
    상기 제2 절연막은 코팅법에 의해 형성되는, 반도체장치.
  6. 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막과; 및
    상기 게이트 절연막 위에 채널 형성 영역을 가지며 금속 산화물을 구비하고 상기 금속 산화물은 인듐 및 아연을 포함하는, 산화물 반도체막을 포함하는, 기판 위의 트랜지스터와,
    상기 산화물 반도체막 위에 제1 절연막과,
    상기 제1 절연막 위에 제2 절연막과,
    상기 제2 절연막 위에, 상기 트랜지스터에 전기적으로 접속되어 있는 화소 전극을 구비하고,
    상기 제2 절연막은 코팅법에 의해 형성되는, 반도체장치.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 절연막은 평탄화된 상부 표면을 가진, 반도체장치.
  8. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 절연막은 유기 수지를 구비한, 반도체장치.
  9. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 절연막은 실록산계 폴리머를 구비한, 반도체장치.
  10. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 갈륨을 더 구비한, 반도체장치.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체장치는 액정 표시장치인, 반도체장치.
  12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 장치는 전계 발광(EL) 표시장치인, 반도체장치.
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