JP2002064207A - 発光装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】トランジスタの製造に係るフォトリソグラフィ
工程を削減することにより製造工程の歩留まりの向上
と、製造期間の短縮を図る安価な発光装置およびそれを
用いた電気器具を提供する。 【解決手段】絶縁体１００上に形成された半導体膜１０
１の上方に設けたゲート電極１１５を複数の層からなる
導電膜１１０，１１４で形成し、その複数の層のそれぞ
れのエッチングレートの差（エッチング時の選択性）を
利用して、半導体膜１０１の内部に形成される不純物領
域（特にＬＤＤ領域１１１，１１２）の不純物濃度を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極間に発光性材
料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する装置
（以下、発光装置という）に関する。特に発光性材料と
してＥＬ（Electro Luminescence）が得られる有機化合
物を用いた発光素子（以下、ＥＬ素子という）を有する
発光装置に関する。なお、有機ＥＬディスプレイや有機
発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting D
iode）は本発明の発光装置に含まれる。

【０００２】また、本発明に用いることのできる発光性
材料は、一重項励起もしくは三重項励起または両者の励
起を経由して発光（燐光および／または蛍光）するすべ
ての発光性材料を含む。

【０００３】

【従来の技術】近年、陽極と陰極との間にＥＬが得られ
る有機化合物からなる薄膜を挟んだＥＬ素子の研究が進
み、ＥＬ素子の自発光性を利用した発光装置の開発が進
められている。この発光装置の開発はパッシブマトリク
ス型を主流に行われてきたが、画素部が高精細になると
ＥＬ素子の発光輝度を増加させる必要があるため、信頼
性（ＥＬ素子の長期寿命）を確保できないといった不具
合が懸念されている。

【０００４】そこで最近では高精細な表示を狙ってアク
ティブマトリクス型が注目されている。アクティブマト
リクス型の発光装置は、各画素内に設けた半導体素子に
より入力信号を制御してＥＬ素子を発光させる点に特徴
があり、半導体素子としては一般的にトランジスタが用
いられている。

【０００５】代表的な画素構造としては画素内に二つの
トランジスタを有し、それぞれ異なる役割を持ってＥＬ
素子の発光輝度を制御することができる。その結果、発
光期間がほぼ１フレーム期間に相当し、高精細な画素部
となっても発光輝度を抑えたまま画像を表示することが
可能となる。そのため、高精細な画素部を持つ発光装置
にはアクティブマトリクス型が有効と考えられるように
なってきた。

【０００６】しかしながら、アクティブマトリクス型発
光装置は複数のトランジスタを同一の基板上に形成する
ことになり、単純な構造のパッシブマトリクス型に比べ
て歩留まりを確保することが困難である。また、トラン
ジスタの製造工程が比較的複雑であるため、パッシブマ
トリクス型発光装置に比べて製造コストが高くなること
が懸念される。さらにその場合、アクティブマトリクス
型発光装置を表示部に用いた電気器具の単価も上がって
しまうという懸念があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造コスト
の低いアクティブマトリクス型の発光装置を作製するた
めの技術を提供することを課題とする。この課題は、ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置に比べてフォトリ
ソグラフィ工程の多い発光装置において特に強く求めら
れる課題である。

【０００８】そして、延いてはアクティブマトリクス型
発光装置を表示部に用いた電気器具の製造コストを低く
することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はトランジスタの
製造に係るフォトリソグラフィ工程を削減して発光装置
の歩留まりの向上および製造期間の短縮を図り製造コス
トを低減する。特徴的な点は、ゲート電極を複数層の導
電膜で形成し、それらのエッチング時の選択比を利用し
て信頼性の高い構造とする点にある。なお、本明細書に
おいて、トランジスタには、ＭＯＳトランジスタおよび
薄膜トランジスタを含む。

【００１０】本発明を特徴づけるｎチャネル型トランジ
スタの作製工程例について図１を用いて説明する。図１
（Ａ）において、１００は絶縁体であり、表面に絶縁膜
を設けた基板、絶縁基板もしくは絶縁膜である。絶縁体
１００の上には半導体膜（典型的には珪素膜）１０１が
形成されており、この半導体膜１０１はトランジスタの
活性層となる。また、半導体膜１０１は珪素を含む絶縁
膜１０２で覆われており、この絶縁膜１０２はトランジ
スタのゲート絶縁膜となる。なお、珪素を含む絶縁膜と
しては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜もし
くはこれらを組み合わせた積層膜を用いることが可能で
ある。

【００１１】次に、珪素を含む絶縁膜１０２上に二層以
上の導電膜を積層した導電膜を形成する。ここでは第１
の導電膜１０３及び第２の導電膜１０４を形成する。こ
こで第１の導電膜１０３と第２の導電膜１０４との間で
エッチング時の選択比がとれる組み合わせであることが
好ましい。

【００１２】そのような組み合わせの典型例としては、
１）第１の導電膜として窒化タンタル膜、第２の導電膜
としてタングステン膜を用いる組み合わせ、２）第１の
導電膜としてタングステン膜、第２の導電膜としてアル
ミニウム合金膜を用いる組み合わせ、もしくは、３）第
１の導電膜として窒化チタン膜、第２の導電膜としてタ
ングステン膜を用いる組み合わせが挙げられる。

【００１３】上記１）の組み合わせでは、塩素（Ｃ
ｌ₂）ガスと四フッ化炭素（ＣＦ₄）ガスの組み合わせで
タングステン膜と窒化タンタル膜がエッチングされ、こ
のガス系に酸素（Ｏ₂）ガスを加えることで窒化タンタ
ル膜のエッチングレートが極端に低下するため選択比を
とることができる。

【００１４】また、上記２）の組み合わせでは、三塩化
臭素（ＢＣｌ₃）ガスと塩素（Ｃｌ₂）ガスの組み合わせ
でアルミニウム膜はエッチングされるがタングステン膜
はエッチングされない。また、塩素（Ｃｌ₂）ガスと四
フッ化炭素（ＣＦ₄）ガスの組み合わせでタングステン
膜はエッチングされるがアルミニウム膜はエッチングさ
れない。こうして両者の選択比をとることができる。

【００１５】なお、第２の導電膜にアルミニウム合金膜
を用いる場合、その上に第３の導電膜としてチタン膜や
窒化チタン膜を設けることが好ましい。こうすると他の
配線との接触抵抗を低減できる上、アルミニウム合金に
発生するヒロックを抑制できるといった利点も得られ
る。

【００１６】次に、図１（Ｂ）に示すように、第２の導
電膜１０４をレジスト１０５を用いてエッチングし、第
２の導電膜からなる電極１０６を形成する。このエッチ
ング条件は、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘
導結合型プラズマ）を用いたドライエッチングにより行
うことが好ましい。エッチングガスとしては四フッ化炭
素（ＣＦ₄）ガスと塩素（Ｃｌ₂）ガスと酸素（Ｏ₂）と
の混合ガスを用いる。

【００１７】典型的なエッチング条件としては、ガス圧
力を１Ｐａとし、この状態でコイル型の電極に５００Ｗ
のＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加してプラズマを
生成する。また、基板を乗せたステージには自己バイア
ス電圧として１５０ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）
を印加して、負の自己バイアスが基板に加わるようにす
る。また、このとき各ガスの流量は、四フッ化炭素ガス
を２．５×１０^-5ｍ³/ｍｉｎ、塩素ガスを２．５×１０
^-5ｍ³/ｍｉｎ、酸素ガスを１．０×１０^-5ｍ³/ｍｉｎと
すると良い。この酸素の存在により窒化タンタル膜のエ
ッチングレートが抑制される。

【００１８】そして、この状態で半導体をｎ型半導体に
する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を半導
体膜１０１に添加する。このとき、ゲート絶縁膜１０２
は第１の導電膜１０３に覆われているため、第２の導電
膜からなる電極１０６をマスクとして用い、第１の導電
膜１０３を貫通させてｎ型不純物元素を添加する。即
ち、第２の導電膜からなる電極１０６を用いたセルフア
ラインにより半導体膜１０１にｎ型不純物元素を添加す
ることになる。なお、具体的にはｎ型不純物元素として
周期表の１５族に属する元素（代表的にはリンもしくは
砒素）を用いることができる。

【００１９】このとき添加方法は公知のプラズマドーピ
ング法もしくはイオンインプランテーション法を用いれ
ば良い。また、半導体膜中に添加する濃度は１×１０²⁰
〜１×１０²¹atoms/cm³とすれば良い。このような濃度
でｎ型不純物元素が添加された領域１０７、１０８を本
明細書中ではｎ型不純物領域（ａ）と呼ぶことにする。

【００２０】次に、図１（Ｃ）に示すように、第２の導
電膜からなる電極１０６をマスクとしてセルフアライン
により第１の導電膜１０３をエッチングする。これによ
り第２の導電膜からなる電極１０６の下には第１の導電
膜からなる電極１０９が形成される。

【００２１】このエッチングは、ＩＣＰを用いたドライ
エッチング法により行い、エッチングガスとしては四フ
ッ化炭素（ＣＦ₄）ガスと塩素（Ｃｌ₂）ガスとの混合ガ
スを用いる。典型的なエッチング条件は、ガス圧力を１
Ｐａとし、この状態でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ
電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加してプラズマを生成す
る。また、基板を乗せたステージには自己バイアス電圧
として２０ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加し
て、負の自己バイアスが基板に加わるようにする。ま
た、このとき各ガスの流量は、四フッ化炭素ガスを３．
０×１０^-5ｍ³/ｍｉｎ、塩素ガスを３．０×１０^-5ｍ³/
ｍｉｎとすると良い。

【００２２】次に、図１（Ｄ）に示すように、第２の導
電膜からなる電極１０６の線幅をエッチングにより狭
め、第２のゲート電極１１０を形成する。なお、第２の
ゲート電極１１０は、第２の導電膜からなり、且つ、ト
ランジスタのゲート電極として機能する電極を指す。

【００２３】このエッチングは、ＩＣＰを用いたドライ
エッチング法で行い、エッチングガスとしては四フッ化
炭素（ＣＦ₄）ガスと塩素（Ｃｌ₂）ガスと酸素（Ｏ₂）
との混合ガスを用いる。典型的なエッチング条件は、ガ
ス圧力を１Ｐａとし、この状態でコイル型の電極に５０
０ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加してプラズ
マを生成する。また、基板を乗せたステージには自己バ
イアス電圧として２０ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨ
ｚ）を印加して、負の自己バイアスが基板に加わるよう
にする。また、このとき各ガスの流量は、四フッ化炭素
ガスを２．５×１０^-5ｍ³/ｍｉｎ、塩素ガスを２．５×
１０^-5ｍ³/ｍｉｎ、酸素ガスを１．０×１０^-5ｍ³/ｍｉ
ｎとすると良い。この酸素の存在により窒化タンタル膜
のエッチングレートが抑制される。

【００２４】次に、再びｎ型不純物元素の添加工程を行
う。このとき、１１１、１１２で示される領域には１×
１０¹⁷〜１×１０¹⁹atoms/cm³の濃度でｎ型不純物元素
が添加された領域が形成される。このような濃度でｎ型
不純物元素が添加された領域１１１、１１２を本明細書
中ではｎ型不純物領域（ｂ）と呼ぶことにする。

【００２５】この添加工程では二層以上の導電膜を積層
した部分、即ち第１の導電膜からなる電極１０９と第２
のゲート電極１１０との積層部分がマスクとなり、第１
の導電膜からなる電極１０９のみが露呈した部分を貫通
させてｎ型不純物元素が添加される。即ち、第２のゲー
ト電極１１０を用いたセルフアラインにより半導体膜１
０１にｎ型不純物元素が添加されることになる。

【００２６】なお、ｎ型不純物元素が添加されなかった
領域１１３はトランジスタのチャネル形成領域として機
能する領域であり、第２のゲート電極１１０の直下に形
成される。

【００２７】次に、図１（Ｅ）に示すように、第１の導
電膜からなる電極１０９の線幅をエッチングにより狭
め、第１のゲート電極１１４を形成する。なお、第１の
ゲート電極１１４は、第１の導電膜からなり、且つ、ト
ランジスタのゲート電極として機能する電極を指す。

【００２８】このエッチングは、ＩＣＰを用いたドライ
エッチング法もしくはＲＩＥ（Reactive Ion Etching）
モードによるドライエッチング法により行い、エッチン
グガスとしては四フッ化炭素（ＣＦ₄）ガスと塩素（Ｃ
ｌ₂）ガスとの混合ガスを用いる。典型的なエッチング
条件は、ガス圧力を１Ｐａとし、この状態でコイル型の
電極に５００ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加
してプラズマを生成する。また、基板を乗せたステージ
には自己バイアス電圧として２０ＷのＲＦ電力（１３．
５６ＭＨｚ）を印加して、負の自己バイアスが基板に加
わるようにする。また、このとき各ガスの流量は、四フ
ッ化炭素ガスを２．５×１０^-5ｍ³/ｍｉｎ、塩素ガスを
２．５×１０^-5ｍ³/ｍｉｎ、酸素ガスを１．０×１０^-5
ｍ³/ｍｉｎとすると良い。

【００２９】なお、このエッチング工程では第１の導電
膜（窒化タンタル膜）からなる電極１０９のエッチング
を目的としているが、酸素ガスを添加することにより窒
化タンタル膜のエッチングレートを抑制している。これ
は、第１の導電膜からなる電極１０９のエッチング量の
微妙な調整を達成するためである。

【００３０】このとき、第１のゲート電極１１４の端部
がｎ型不純物領域（ｂ）１１１、１１２の一部にゲート
絶縁膜１０２を介して重なるところでエッチングを止め
る点に特徴がある。即ち、ｎ型不純物領域（ｂ）１１１
はゲート絶縁膜１０２を介して第１のゲート電極１１４
に重なる領域１１１ｂと、重ならない領域１１１ａとに
分けられる。ｎ型不純物領域（ｂ）１１２も同様にゲー
ト絶縁膜１０２を介して第１のゲート電極１１４に重な
る領域１１２ｂと、重ならない領域１１２ａとに分けら
れる。

【００３１】このあと、図１（Ｆ）に示すように、パッ
シベーション膜１１６、層間絶縁膜１１７、トランジス
タの活性層となる半導体膜に接するソース配線１１８お
よびドレイン配線１１９を形成すればｎチャネル型トラ
ンジスタが完成する。パッシベーション膜１１６として
は窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を用いれば良い。
また、層間絶縁膜１１７としては無機絶縁膜、有機絶縁
膜もしくはそれらの積層膜を用いれば良い。有機絶縁膜
としてはポリイミド、アクリル樹脂、ポリアミド、ＢＣ
Ｂ（ベンゾシクロブテン）といった樹脂膜を用いること
ができる。また、ソース配線１１８およびドレイン配線
１１９としては公知の導電膜を用いれば良い。

【００３２】以上の作製工程において、フォトリソグラ
フィ工程は半導体膜１０１の形成時、第２の導電膜から
なる電極１０６の形成時、層間絶縁膜１１７のコンタク
トホールの形成時並びにソース配線１１８およびドレイ
ン配線１１９の形成時の４回である。ＣＭＯＳ回路を形
成する場合は、ｐチャネル型トランジスタを作製するた
めに１回フォトリソグラフィ工程が増えるがそれでも５
回で済む。

【００３３】図１（Ｆ）のトランジスタは、チャネル形
成領域１１３とドレイン領域１０８との間に、ｎ型不純
物領域（ｂ）１１２が形成されている。ここでｎ型不純
物領域（ｂ）１１２のうち１１２ｂで示される領域は第
１のゲート電極１１４にゲート絶縁膜１０２を介して重
なっており、この構造がホットキャリア劣化を防ぐ上で
非常に有効である。またｎ型不純物領域（ｂ）１１２の
うち１１２ａで示される領域は従来のＬＤＤ（ライトド
ープドレイン）領域と同様の作用をもつ領域である。

【００３４】従って、図１（Ｆ）のトランジスタはホッ
トキャリア対策が１１１ｂもしくは１１２ｂで示される
領域により施され、リーク電流対策が１１１ａもしくは
１１２ａで示される領域により施されており、信頼性の
高い構造となっている。このように信頼性の高いトラン
ジスタを５回のフォトリソグラフィ工程で作製できるた
め、発光素子を含めた発光装置全体の歩留まりの向上お
よび製造期間の短縮を図るばかりでなく、安価で信頼性
の高い発光装置を作製することが可能となる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に示す実施例を用いて詳細な説明を行うこととする。

【００３６】

【実施例】〔実施例１〕本実施例では、画素部とその周
辺に設けられる駆動回路を同一の絶縁体上に製造する方
法について説明する。但し、説明を簡単にするために、
駆動回路に関してはｎチャネル型トランジスタとｐチャ
ネル型トランジスタを組み合わせたＣＭＯＳ回路を図示
することとする。

【００３７】まず、図２（Ａ）に示すように、ガラス基
板２０１を用意する。本実施例ではガラス基板２０１の
両面（表面および裏面）に図示しない保護膜（炭素膜、
具体的にはダイヤモンドライクカーボン膜）を設けてい
る。また、可視光を透過する材料であればガラス以外の
材料（例えばプラスチック）を用いても良い。

【００３８】次にガラス基板２０１上に下地膜２０２を
３００ｎｍの厚さに形成する。本実施例では下地膜２０
２として窒化酸化珪素膜を積層して用いる。この時、ガ
ラス基板２０１に接する層の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ
％としておき、他の層よりも高めに窒素を含有させると
良い。

【００３９】次に下地膜２０２の上に５０ｎｍの厚さの
非晶質珪素膜（図示せず）をスパッタ法で形成する。な
お、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質構造を
含む半導体膜（微結晶半導体膜を含む）であれば良い。
非晶質半導体膜としては非晶質珪素膜もしくは非晶質シ
リコンゲルマニウム膜（ゲルマニウムを１×１０¹⁸〜１
×１０²¹atoms/cm³の濃度で含むシリコン膜）を用いる
ことができる。また、膜厚は２０〜１００ｎｍの厚さで
あれば良い。

【００４０】そして、公知のレーザー結晶化法を用いて
非晶質珪素膜の結晶化を行い、結晶質珪素膜２０３を形
成する。なお、本実施例では固体レーザー（具体的には
Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの第２高調波）を用いるが、エキ
シマレーザーを用いても良い。また、結晶化方法はファ
ーネスアニール法を用いても良い。

【００４１】次に、図２（Ｂ）に示すように、結晶質珪
素膜２０３を１回目のフォトリソグラフィ工程によりエ
ッチングして島状の結晶質珪素膜２０４〜２０７を形成
する。これらは後にトランジスタの活性層となる結晶質
珪素膜である。

【００４２】なお、本実施例ではトランジスタの活性層
として結晶質珪素膜を用いているが、非晶質珪素膜を活
性層として用いることも可能である。

【００４３】ここで本実施例では、島状の結晶質珪素膜
２０４〜２０７上に酸化珪素膜からなる保護膜（図示せ
ず）を１３０ｎｍの厚さにスパッタ法で形成し、半導体
をｐ型半導体とする不純物元素（以下、ｐ型不純物元素
という）を島状の結晶質珪素膜２０４〜２０７に添加す
る。ｐ型不純物元素としては周期表の１３族に属する元
素（典型的にはボロンもしくはガリウム）を用いること
ができる。なお、この保護膜は不純物を添加する際に結
晶質珪素膜が直接プラズマに曝されないようにするため
と、微妙な濃度制御を可能にするために設ける。

【００４４】また、このとき添加されるｐ型不純物元素
の濃度は、１×１０¹⁵〜５×１０¹⁷atoms/cm³（代表的
には１×１０¹⁶〜１×１０¹⁷atoms/cm³）とすれば良
い。この濃度で添加されたｐ型不純物元素はｎチャネル
型トランジスタのしきい値電圧の調節に用いられる。

【００４５】次に、島状の結晶質珪素膜２０４〜２０７
の表面を洗浄する。まず、オゾンを含む純水を用いて表
面を洗浄する。その際、表面に薄い酸化膜が形成される
ため、さらに１％に希釈したフッ酸水溶液を用いて薄い
酸化膜を除去する。この処理により島状の結晶質珪素膜
２０４〜２０７の表面に付着した汚染物を除去できる。
このときオゾンの濃度は６ｍｇ／Ｌ以上とすることが好
ましい。これら一連の処理は大気開放することなく行わ
れる。

【００４６】そして、島状の結晶質珪素膜２０４〜２０
７を覆ってゲート絶縁膜２０８を形成する。ゲート絶縁
膜２０８としては、１０〜１５０ｎｍ、好ましくは５０
〜１００ｎｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用いれば良
い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本実施例で
は８０ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。

【００４７】本実施例では、島状の結晶質珪素膜２０４
〜２０７の表面洗浄からゲート絶縁膜２０８の形成まで
を大気開放することなく行い、半導体膜とゲート絶縁膜
の界面における汚染物および界面準位の低減を図ってい
る。この場合、洗浄室とスパッタ室とを少なくとも有し
たマルチチャンバー方式（もしくはインライン方式）の
装置を用いれば良い。

【００４８】次に、第１の導電膜２０９として３０ｎｍ
厚の窒化タンタル膜を形成し、さらに第２の導電膜２１
０として３７０ｎｍのタングステン膜を形成する。他に
も第１の導電膜としてタングステン膜、第２の導電膜と
してアルミニウム合金膜を用いる組み合わせ、または第
１の導電膜としてチタン膜、第２の導電膜としてタング
ステン膜を用いる組み合わせを用いても良い。

【００４９】これらの金属膜はスパッタ法で形成すれば
良い。また、スパッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不活性
ガスを添加すると応力による膜はがれを防止することが
できる。また、タングステンターゲットの純度を９９．
９９９９％とすることで、抵抗率が２０ｍΩｃｍ以下の
低抵抗なタングステン膜を形成することができる。

【００５０】また、前述の半導体２０４〜２０７の表面
洗浄から第２の導電膜２１０の形成までを大気開放する
ことなく行うことも可能である。この場合、洗浄室、絶
縁膜を形成するスパッタ室および導電膜を形成するスパ
ッタ室を少なくとも有したマルチチャンバー方式（もし
くはインライン方式）の装置を用いれば良い。

【００５１】次に、レジスト２１１a〜２１１eを形成
し、第２の導電膜２１０をエッチングする。ここでのエ
ッチング条件は図１（Ｂ）で説明した条件を採用すれば
良い。（図２（Ｃ））

【００５２】これにより第２の導電膜（タングステン
膜）２１０が選択的にエッチングされ、第１の導電膜か
らなる電極２１２〜２１６が形成される。第２の導電膜
２１０が選択的にエッチングされる理由は、エッチング
ガスに酸素が加わることで第１の導電膜（窒化タンタル
膜）のエッチングの進行が極端に遅くなるためである。

【００５３】なお、ここで第１の導電膜２０９を残して
おくには理由がある。このとき第１の導電膜をも一緒に
エッチングすることは可能であるが、第１の導電膜をエ
ッチングしてしまうと、同工程でゲート絶縁膜２０８も
エッチングされて膜減りしてしまう。このときゲート絶
縁膜２０８の膜厚が１００ｎｍ以上ならば問題とならな
いが、それ以下の厚さではその後の工程中にゲート絶縁
膜２０８の一部が除去され、その下の半導体膜が露呈
し、トランジスタのソース領域もしくはドレイン領域と
なる半導体膜まで除去されてしまうことが起こりうるか
らである。

【００５４】しかしながら、本実施例のように第１の導
電膜２０９を残しておくことで上記問題を解決すること
ができる。

【００５５】次に、レジスト２１１a〜２１１eおよび電
極２１２〜２１６をマスクとして自己整合的にｎ型不純
物元素（本実施例ではリン）を添加する。このときリン
は第１の導電膜２０９を貫通して添加される。こうして
形成される不純物領域２１７〜２２５にはｎ型不純物元
素が１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³（代表的には２
×１０²⁰〜５×１０²¹atoms/cm³）の濃度で含む。

【００５６】次に、レジスト２１１a〜２１１eをマスク
として、第１の導電膜２０９のエッチングを行う。ここ
でのエッチング条件は図１（Ｃ）で説明した条件を採用
すれば良い。こうして、第１の導電膜からなる電極２２
６〜２３０が形成される。（図２（Ｄ））

【００５７】次に、図２（Ｅ）に示すように、レジスト
２１１a〜２１１gをそのまま用いて第２の導電膜からな
る電極２１２〜２１６を選択的にエッチングする。この
エッチング条件は図１（Ｄ）で説明した条件を採用すれ
ば良い。こうして第２のゲート電極２３１〜２３５が形
成される。

【００５８】次に、ｎ型不純物元素（本実施例ではリ
ン）を添加する。この工程では第２のゲート電極２３１
〜２３５がマスクとして機能し、第１の導電膜からなる
電極２２６〜２３０の一部を貫通してリンが添加され、
リンを２×１０¹⁶〜５×１０¹⁹atoms/cm³（代表的には
５×１０¹⁷〜５×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度で含むｎ型
不純物領域２３６〜２４５が形成される。

【００５９】また、ここでの添加条件は、リンが第１の
導電膜およびゲート絶縁膜を貫通して島状の結晶質珪素
膜に到達するよう加速電圧を７０〜１２０ｋＶ（本実施
例では９０ｋＶ）と高めに設定する。

【００６０】次に、図３（Ａ）に示すように、第１の導
電膜からなる電極２２６〜２３０をエッチングして第１
のゲート電極２４６〜２５０を形成する。このエッチン
グ条件は図１（Ｅ）で説明した条件を採用すれば良い。

【００６１】このとき、第１のゲート電極２４６〜２５
０はｎ型不純物領域（ｂ）２３６〜２４５とゲート絶縁
膜２０８を介して一部重なるようにエッチングされる。
例えば、ｎ型不純物領域（ｂ）２３６は、ゲート絶縁膜
２０８を介して第１のゲート電極２４６に重ならない領
域２３６aおよび重なる領域２３６bに分けられ、ｎ型不
純物領域（ｂ）２３７は、ゲート絶縁膜２０８を介して
第１のゲート電極２４６に重ならない領域２３７aおよ
び重なる領域２３７bに分けられる。

【００６２】次に、レジスト２５１a、２５１bを形成
し、半導体をｐ型半導体にする不純物元素（以下、ｐ型
不純物元素という）を添加する。ｐ型不純物元素として
は周期表の１３族に属する元素（代表的にはボロン）を
添加すれば良い。ここではボロンが第１のゲート電極２
４７、２５０およびゲート絶縁膜２０８を貫通して半導
体膜に到達するよう加速電圧を設定する。こうしてｐ型
不純物領域２５２〜２５５が形成される。（図３
（Ｂ））

【００６３】次に、図３（Ｃ）に示すように、第１の無
機絶縁膜２５６として３０〜１００ｎｍの厚さの窒化珪
素膜もしくは窒化酸化珪素膜を形成する。その後、添加
されたｎ型不純物元素およびｐ型不純物元素を活性化す
る。活性化手段としては、ファーネスアニール、レーザ
ーアニール、ランプアニールもしくはそれらを併用する
ことができる。

【００６４】次に、図３（Ｄ）に示すように、窒化珪素
膜もしくは窒化酸化珪素膜からなる第２の無機絶縁膜２
５７を５０〜２００ｎｍの厚さに形成する。この第２の
無機絶縁膜２５７を形成したら、３５０〜４５０℃の温
度範囲で加熱処理を行う。なお、第２の無機絶縁膜２５
７を形成する前に、水素（Ｈ₂）ガスもしくはアンモニ
ア（ＮＨ₃）ガスを用いたプラズマ処理を行うことは有
効である。

【００６５】次に、有機絶縁膜２５８として可視光を透
過する樹脂膜を１〜２μmの厚さに形成する。樹脂膜と
しては、ポリイミド膜、ポリアミド膜、アクリル樹脂膜
もしくはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）膜を用いれば良
い。また、感光性樹脂膜を用いることも可能である。

【００６６】なお、本実施例では第１の無機絶縁膜２５
６、第２の無機絶縁膜２５７および有機絶縁膜２５８の
積層膜を総称して層間絶縁膜と呼ぶ。

【００６７】次に、図４（Ａ）に示すように、有機絶縁
膜２５８の上に仕事関数が大きく、可視光に対して透明
な酸化物導電膜からなる画素電極（陽極）２５９を８０
〜１２０ｎｍの厚さに形成する。本実施例では、酸化亜
鉛に酸化ガリウムを添加した酸化物導電膜を形成する。
また、他の酸化物導電膜として、酸化インジウム、酸化
亜鉛、酸化スズ、もしくはそれらを組み合わせた化合物
からなる酸化物導電膜を用いることも可能である。

【００６８】なお、酸化物導電膜を成膜した後、パター
ニングを行って画素電極２５９を形成するが、パターニ
ング前に酸化物導電膜の表面の平坦化処理を行うことも
できる。平坦化処理は、プラズマ処理でも良いし、ＣＭ
Ｐ（ケミカルメカニカルポリッシング）処理でも良い。
また、高分子材料（例えばポリビニルアルコール重合
体）でこするなどの処理を用いても平坦化は可能であ
る。

【００６９】次に、層間絶縁膜に対してコンタクトホー
ルを形成し、配線２６０〜２６６を形成する。また、こ
のとき配線２６６は画素電極２５９と接続されるように
形成する。なお、本実施例ではこの配線を、下層側から
１５０ｎｍのチタン膜、３００ｎｍのチタンを含むアル
ミニウム膜、１００ｎｍのチタン膜をスパッタ法で連続
形成した三層構造の積層膜とする。

【００７０】このとき、配線２６０、２６２はＣＭＯＳ
回路のソース配線、２６１はドレイン配線として機能す
る。また、配線２６３はスイッチングトランジスタのソ
ース配線、配線２６４はスイッチングトランジスタのド
レイン配線である。また、２６５は電流制御トランジス
タのソース配線（電流供給線に相当する）、２６６は電
流制御トランジスタのドレイン配線であり、画素電極２
５９に接続される。

【００７１】次に、図４（Ｂ）に示すように画素電極上
に開口部を有した絶縁膜（以下、バンクという）２６７
を形成する。バンク２６７は１００〜４００ｎｍの珪素
を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜をパターニングして形
成すれば良い。このバンク２６７は画素と画素との間
（画素電極と画素電極との間）を埋めるように形成され
る。また、次に形成する発光層等の有機ＥＬ膜が画素電
極２５９の端部に直接触れないようにする目的もある。

【００７２】なお、バンク２６７は絶縁膜であるため、
成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。
バンク２６７の材料となる絶縁膜中にカーボン粒子や金
属粒子を添加して抵抗率を下げると、成膜時の静電気の
発生を抑制することができる。その場合、バンク２６７
の材料となる絶縁膜の抵抗率が１×１０⁶〜１×１０^{1 2}
Ωｍ（好ましくは１×１０⁸〜１×１０¹⁰Ωｍ）となる
ようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれば良
い。

【００７３】また、バンク２６７にカーボン粒子や金属
粒子を添加すると光吸収性が高まり、透過率が低下す
る。即ち、発光装置の外部からの光が吸収されるのでＥ
Ｌ素子の陰極面に外部の景色が映り込むといった不具合
を避けることができる。

【００７４】次に、ＥＬ層２６８を蒸着法により形成す
る。なお、本実施例では、正孔注入層および発光層の積
層体をＥＬ層と呼んでいる。即ち、発光層に対して正孔
注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注
入層もしくは電子阻止層を組み合わせた積層体をＥＬ層
と定義する。本実施例では、公知の発光層、正孔注入
層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層
もしくは電子阻止層を用いることが可能である。

【００７５】本実施例では、まず正孔注入層として銅フ
タロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を２０ｎｍの厚さに成膜
し、さらに発光層としてアルミキノリラト錯体（Ａｌｑ
₃）を８０ｎｍの厚さに形成する。また、発光層に対し
て発光中心となるドーパント（代表的には蛍光色素）を
共蒸着により添加しても良い。

【００７６】次に、ＥＬ層２６８を形成したら、仕事関
数の小さい導電膜からなる陰極２６９を３００ｎｍの厚
さに形成する。仕事関数の小さい導電膜としては、周期
表の１族もしくは２族に属する元素を含む導電膜を用い
れば良い。本実施例では、リチウムとアルミニウムとの
化合物からなる導電膜を用いる。

【００７７】こうして画素電極（陽極）２５９、ＥＬ層
２６８および陰極２６９を含むＥＬ素子２７０が形成さ
れる。

【００７８】なお、陰極２６９を形成した後、ＥＬ素子
２７０を完全に覆うようにしてパッシベーション膜２７
１を設けることは有効である。パッシベーション膜２７
１としては、炭素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素
膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み
合わせた積層で用いる。

【００７９】この際、カバレッジの良い膜をパッシベー
ション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤ
ＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を用いることは
有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範
囲で成膜可能であるため、耐熱性の低いＥＬ層２６８の
上方にも容易に成膜することができる。また、ＤＬＣ膜
は酸素に対するブロッキング効果が高く、ＥＬ層２６８
の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後
に続く封止工程を行う間にＥＬ層２６８が酸化するとい
った問題を防止できる。

【００８０】さらに、少なくとも画素部を囲むように基
板２０１（もしくは下地膜２０２）上に、シール材（図
示せず）を設け、カバー材２７２を貼り合わせる。シー
ル材５６９としては脱ガスが少なく水や酸素を透過しに
くい紫外線硬化樹脂を用いれば良い。また、空隙２７３
は不活性ガス（窒素ガスもしくは希ガス）、樹脂（紫外
線硬化樹脂もしくはエポキシ樹脂）または不活性液体で
充填すれば良い。

【００８１】また、空隙２７３に吸湿効果を有する物質
もしくは酸化防止効果を有する物質を設けることは有効
である。また、カバー材２７２はガラス基板、金属基板
（好ましくはステンレス基板）、セラミックス基板もし
くはプラスチック基板（プラスチックフィルムを含む）
を用いれば良い。なお、プラスチック基板を用いる場
合、表面および裏面に炭素膜（好ましくはダイヤモンド
ライクカーボン膜）を設けて酸素や水の透過を防ぐこと
が好ましい。

【００８２】こうして図４（Ｂ）に示すような構造の発
光装置が完成する。なお、バンク２６７を形成した後、
パッシベーション膜２７１を形成するまでの工程をマル
チチャンバー方式（またはインライン方式）の成膜装置
を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効
である。また、さらに発展させてカバー材２７２を貼り
合わせる工程までを大気解放せずに連続的に処理するこ
とも可能である。

【００８３】こうして、ガラス基板２０１上にｎチャネ
ル型トランジスタ６０１、ｐチャネル型トランジスタ６
０２、スイッチングトランジスタ（映像データ信号を画
素内に伝送するスイッチング素子として機能するトラン
ジスタ）６０３および電流制御トランジスタ（ＥＬ素子
に流れる電流を制御する電流制御素子として機能するト
ランジスタ）６０４が形成される。

【００８４】このとき駆動回路は基本回路としてｎチャ
ネル型トランジスタ６０１とｐチャネル型トランジスタ
６０２とを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を含む。
また、画素部はスイッチングトランジスタ６０３および
電流制御トランジスタ６０４を含む複数の画素により形
成されている。

【００８５】ここまでの製造工程で必要としたフォトリ
ソグラフィ工程は７回であり、一般的なアクティブマト
リクス型発光装置よりも少ない。即ち、トランジスタの
製造工程が大幅に簡略化されており、歩留まりの向上お
よび製造コストの低減が実現できる。

【００８６】さらに、図３（Ａ）を用いて説明したよう
に、第１のゲート電極にゲート絶縁膜を介して重なる不
純物領域を設けることによりホットキャリア効果に起因
する劣化に強いｎチャネル型トランジスタを形成するこ
とができる。そのため、信頼性の高い発光装置を実現で
きる。

【００８７】さらに、ＥＬ素子を保護するための封止
（または封入）工程まで行った後の本実施例の発光装置
について図５（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、
必要に応じて図２〜図４で用いた符号を引用する。

【００８８】図５（Ａ）は、ＥＬ素子の封止までを行っ
た状態を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−
Ａ’で切断した断面図である。点線で示された５０１は
画素部、５０２はソース側駆動回路、５０３はゲート側
駆動回路である。また、５０４はカバー材、５０５は第
１シール材、５０６は第２シール材である。

【００８９】なお、５０７はソース側駆動回路５０２及
びゲート側駆動回路５０３に入力される信号を伝送する
ための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキ
シブルプリントサーキット）５０８からビデオ信号やク
ロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示
されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（Ｐ
ＷＢ）が取り付けられていても良い。

【００９０】次に、断面構造について図５（Ｂ）を用い
て説明する。ガラス基板２０１の上方には画素部５０
１、ソース側駆動回路５０２が形成されており、画素部
５０１は電流制御用トランジスタ６０４とそのドレイン
に電気的に接続された画素電極２５９を含む複数の画素
により形成される。また、ソース側駆動回路５０２はｎ
チャネル型トランジスタ６０１とｐチャネル型トランジ
スタ６０２とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図４（Ｂ）
参照）を用いて形成される。なお、ガラス基板２０１に
偏光板（代表的には円偏光板）を貼り付けても良い。

【００９１】画素電極２５９はＥＬ素子の陽極として機
能する。また、画素電極２５９の両端にはバンク２６７
が形成され、画素電極２５９上にはＥＬ層２６８および
ＥＬ素子の陰極２６９が形成される。陰極２６９は全画
素に共通の配線としても機能し、接続配線５０７を経由
してＦＰＣ５０８に電気的に接続されている。さらに、
画素部５０１及びソース側駆動回路５０２に含まれる素
子は全てパッシベーション膜２７１で覆われている。

【００９２】また、第１シール材５０５によりカバー材
５０４が貼り合わされている。なお、カバー材５０４と
ＥＬ素子との間隔を確保するためにスペーサを設けても
良い。そして、第１シール材５０５の内側には空隙２７
３が形成されている。なお、第１シール材５０５は水分
や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さら
に、空隙２７３の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止
効果をもつ物質を設けることは有効である。

【００９３】なお、カバー材５０４の表面および裏面に
は保護膜として炭素膜（具体的にはダイヤモンドライク
カーボン膜）５０９a、５０９bを２〜３０ｎｍの厚さに
設けると良い。このような炭素膜は、酸素および水の侵
入を防ぐとともにカバー材５０４の表面を機械的に保護
する役割をもつ。

【００９４】また、カバー材５０４を接着した後、第１
シール材５０５の露呈面を覆うように第２シール材５０
６を設けている。第２シール材５０６は第１シール材５
０５と同じ材料を用いることができる。

【００９５】以上のような構造でＥＬ素子を封入するこ
とにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断することがで
き、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、
信頼性の高い発光装置が得られる。

【００９６】なお、図５（Ａ）、（Ｂ）に示したよう
に、同一の基板上に画素部および駆動回路を有しＦＰＣ
まで取り付けられた発光装置を、本明細書中では特に駆
動回路内蔵型発光装置と呼ぶ。

【００９７】また、本実施例を実施して作製された発光
装置は、デジタル信号により動作させることもアナログ
信号により動作させることも可能である。

【００９８】〔実施例２〕本実施例では、実施例１と異
なる作製工程によりアクティブマトリクス型発光装置を
作製する例を示す。説明には図６を用いる。

【００９９】まず、実施例１の作製工程に従って、図２
（Ｃ）の工程までを行う。その状態を図６（Ａ）に示
す。本実施例では、第１の導電膜２０９と第２の導電膜
２１０の選択比を実施例１よりも小さくして第２の導電
膜２１０をエッチングする。この場合、図２（Ｃ）のエ
ッチング工程において酸素ガスの流量を５．０×１０^-6
〜８．０×１０^-6ｍ³/ｍｉｎとすると良い。

【０１００】このようにすると、第１の導電膜２０９の
うち、第２の導電膜からなる電極２１２〜２１６に隠さ
れていない部分は若干エッチングされて膜減りが起こ
る。本実施例ではこの状態でｎ型不純物元素（本実施例
ではリン）を添加し、ｎ型不純物領域（ａ）２１７〜２
２５を形成する。添加条件は図２（Ｃ）の工程に従えば
良い。

【０１０１】次に、実施例１の図２（Ｅ）のエッチング
条件に従って第２の導電膜からなる電極２１２〜２１６
をエッチングし、第２のゲート電極６０１〜６０５を形
成する。この工程において、第１の導電膜２０９のう
ち、図６（Ａ）の工程で膜減りした部分は除去されてな
くなり、第１の導電膜からなる電極６０６〜６１０が残
存する。（図６（Ｂ））

【０１０２】次に、この状態で再びｎ型不純物元素を図
２（Ｅ）と同様の条件で行い、ｎ型不純物領域（ｂ）６
１１〜６２０を形成する。（図６（Ｃ））

【０１０３】次に、図３（Ａ）と同様のエッチング条件
で第１の導電膜からなる電極６０６〜６１０をエッチン
グし、第１のゲート電極６２１〜６２５を形成する。こ
のとき、ｎ型不純物領域（ｂ）６１１はゲート絶縁膜を
介して第１のゲート電極６２１に重ならない領域６１１
aおよび重なる領域６１１bに分けられ、ｎ型不純物領域
（ｂ）６１２はゲート絶縁膜を介して第１のゲート電極
６２１に重ならない領域６１２aおよび重なる領域６１
２bに分けられる。（図６（Ｄ））

【０１０４】この後の工程は、図３（Ｂ）以降の工程に
従って行えば、図４（Ｂ）に示すアクティブマトリクス
型発光装置が完成する。本実施例によれば、ゲート絶縁
膜の膜減りを抑えることができるため、ゲート絶縁膜の
膜厚が５０〜１００ｎｍと薄くなった場合において有効
である。なお、本実施例は実施例１の作製工程の一部を
変更したものであり、本実施例で説明した以外の構成は
実施例１の構成を引用することが可能である。

【０１０５】〔実施例３〕本実施例では、実施例１と異
なる作製工程によりアクティブマトリクス型発光装置を
作製する例を示す。説明には図７を用いる。

【０１０６】まず、実施例１の作製工程に従って、図２
（Ｃ）の工程までを行う。その状態を図７（Ａ）に示
す。次に、実施例１の図２（Ｅ）のエッチング条件に従
って第２の導電膜からなる電極２１２〜２１６をエッチ
ングし、第２のゲート電極７０１〜７０５を形成する。
（図７（Ｂ））

【０１０７】次に、この状態で再びｎ型不純物元素を図
２（Ｅ）と同様の条件で行い、ｎ型不純物領域（ｂ）７
０６〜７１５を形成する。

【０１０８】次に、図３（Ａ）と同様のエッチング条件
で第１の導電膜２０９をエッチングし、第１のゲート電
極７１６〜７２０を形成する。このとき、ｎ型不純物領
域（ｂ）７０６はゲート絶縁膜を介して第１のゲート電
極７１６に重ならない領域７０６aおよび重なる領域７
０６bに分けられ、ｎ型不純物領域（ｂ）７０７はゲー
ト絶縁膜を介して第１のゲート電極７１６に重ならない
領域７０７aおよび重なる領域７０７bに分けられる。
（図７（Ｃ））

【０１０９】この後の工程は、図３（Ｂ）以降の工程に
従って行えば、図４（Ｂ）に示すアクティブマトリクス
型発光装置が完成する。本実施例によれば、ゲート絶縁
膜の膜減りを極力抑えることができるため、ゲート絶縁
膜の膜厚が５０〜１００ｎｍと薄くなった場合において
有効である。なお、本実施例は実施例１の作製工程の一
部を変更したものであり、本実施例で説明した以外の構
成は実施例１の構成を引用することが可能である。

【０１１０】〔実施例４〕本実施例では、結晶質半導体
膜の作製方法を実施例１と異なる手段とした場合の例に
ついて説明する。説明には図８、図９を用いる。

【０１１１】まず、ガラス基板８０１を用意し、その上
に１００ｎｍ厚の第１の窒化酸化珪素膜８０２a、２０
０ｎｍ厚の第２の窒化酸化珪素膜８０２bおよび５０ｎ
ｍ厚の非晶質珪素膜８０３を形成する。このとき第１の
窒化珪素膜８０２aに含まれる窒素の濃度は第２の窒化
珪素膜８０２bに含まれる窒素の濃度よりも高くしてお
くことが好ましい。（図８（Ａ））

【０１１２】次に、非晶質珪素膜８０３に対してプラズ
マ処理によりニッケル（Ｎｉ）を添加する。ニッケルの
添加方法は、電極としてニッケル電極を用いて窒素ガ
ス、アンモニアガス、水素ガスもしくは希ガスのプラズ
マを形成すれば良い。なお、ニッケルの代わりに、パラ
ジウム、コバルト、白金、銅、イリジウムもしくはゲル
マニウムを用いることも可能である。こうしてニッケル
の添加された非晶質珪素膜８０４が得られる。（図８
（Ｂ））

【０１１３】次に、保護膜８０５として５０〜１５０ｎ
ｍの厚さの酸化珪素膜を形成する。その後、４００〜５
００℃のファーネスアニールにより非晶質珪素膜８０４
中の水素を脱離させ、そのまま５５０〜６５０℃のファ
ーネスアニールにより非晶質珪素膜８０４の結晶化を行
う。この結晶化工程により結晶質珪素膜８０６が形成さ
れる。（図８（Ｃ））

【０１１４】なお、本実施例では、第１の窒化珪素膜８
０２aの形成、第２の窒化珪素膜８０２bの形成、非晶質
珪素膜８０３の形成、ニッケルのプラズマ処理および保
護膜８０５の形成までの一連の工程を、同一の装置内で
連続的に行う。そのためには、各成膜室およびプラズマ
処理室を備えたマルチチャンバー方式（クラスターツー
ル方式）の装置を用いれば良い。

【０１１５】次に、保護膜８０５の上から結晶質珪素膜
８０６中にｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を添
加する。このとき添加されるボロンの濃度は１×１０¹⁵
〜１×１０¹⁸atoms/cm³とすれば良い。こうして１×１
０¹⁵〜１×１０¹⁸atoms/cm³の濃度でボロンが添加され
た結晶質珪素膜８０７が得られる。ここで添加されるボ
ロンはトランジスタのしきい値電圧を調節するための不
純物元素である。

【０１１６】また、保護膜８０５を設けておくことで微
妙な濃度調整を行うことも可能となる。なお、本実施例
では、結晶質珪素膜８０６全体にボロンを添加する例を
示しているが、マスクを用いて部分的に添加しても良
い。また、ｎ型不純物元素を添加しても良いし、ｎ型不
純物元素およびｐ型不純物元素を添加しても良い。

【０１１７】次に、保護膜８０５を除去し、露呈した結
晶質珪素膜８０７に対してレーザーアニールを行う。レ
ーザーとしては、固体レーザー（代表的にはＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザー）もしくはエキシマレーザーを用いれば良
い。このレーザーアニールにより結晶性が改善された結
晶質珪素膜８０８が得られる。

【０１１８】なお、上記ファーネスアニールによる結晶
化工程、ｐ型不純物元素の添加工程およびレーザーアニ
ール工程の順序は入れ替えた工程を行うこともできる。
例えば、ｐ型不純物元素の添加工程はファーネスアニー
ルによる結晶化工程の前に行っても良いし、レーザーア
ニール工程の後に行っても良い。

【０１１９】以上のようにして結晶質珪素膜８０８が得
られたら、この後は実施例１の図２（Ｂ）以降の工程に
従ってアクティブマトリクス型発光装置を作製すれば良
い。ただし、本実施例を実施した場合、活性層となる結
晶質珪素膜中に、ニッケル、パラジウム、コバルト、白
金、銅もしくはイリジウムといった金属元素が含まれる
ことになる。このような金属元素はシリサイド化してリ
ーク電流のパスとなりうる可能性もあるため、極力除去
しておくことが望ましい。

【０１２０】そこで、本実施例ではリンによるニッケル
のゲッタリング作用を用いて結晶質珪素膜中のニッケル
を低減している。そのためには、図３（Ｃ）に示す活性
化工程の温度を５００〜６００℃と高めに設定すれば良
い。その様子を図９に示す。

【０１２１】５００〜６００℃の温度範囲で活性化工程
を行うと、同時にニッケルが図９の矢印の方向に移動
し、リンが添加された領域に捕獲（ゲッタリング）され
る。そのため、９０１〜９０５で示される領域（トラン
ジスタのチャネル形成領域）におけるニッケル濃度は、
ＳＩＭＳ（質量二次イオン分析）による測定で１×１０
¹⁷atoms/cm³以下にまで低減される。

【０１２２】本実施例の構成に従って作製されたトラン
ジスタは、活性層（特にチャネル形成領域）の結晶性に
優れており、高い電界効果移動度、小さいサブスレッシ
ョルド係数を示す。従って、動作速度の速いトランジス
タを形成することができる。

【０１２３】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例３のいずれの構成とも組み合わせて実施することが可
能である。

【０１２４】〔実施例５〕本実施例では、実施例１と異
なる作製方法でアクティブマトリクス型発光装置を作製
した場合について説明する。

【０１２５】実施例１では、第１の無機絶縁膜２５６の
形成工程、活性化工程、第２の無機絶縁膜２５７の形成
工程、３５０〜４５０℃の加熱処理工程の順で行われて
いるが、この順序は入れ替えることも可能である。

【０１２６】まず、第１の無機絶縁膜２５６の形成工
程、第２の無機絶縁膜２５７の形成工程、活性化工程、
３５０〜４５０℃の加熱処理工程の順序とすることがで
きる。

【０１２７】また、第１の無機絶縁膜２５６の形成工程
を省略し、第２の無機絶縁膜２５７の形成工程、活性化
工程、３５０〜４５０℃の加熱処理工程の順序とするこ
とができる。

【０１２８】また、第１の無機絶縁膜２５６の形成工程
を省略し、活性化工程、第２の無機絶縁膜２５７の形
成、３５０〜４５０℃の加熱処理の順序とすることがで
きる。

【０１２９】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例４のいずれの構成とも組み合わせて実施することが可
能である。

【０１３０】〔実施例６〕本実施例では、発光層として
一重項励起子（シングレット）により発光する有機化合
物（以下、シングレット化合物という）および三重項励
起子（トリプレット）により発光する有機化合物（以
下、トリプレット化合物という）を併用する例について
説明する。なお、シングレット化合物とは一重項励起の
みを経由して発光する化合物を指し、トリプレット化合
物とは三重項励起を経由して発光する化合物を指す。

【０１３１】トリプレット化合物は、としては以下の論
文に記載の有機化合物が代表的な材料として挙げられ
る。 （１）T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical
Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Hon
da, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437. （２）M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov,
S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395
(1998) p.151.この論文には次の式で示される有機化合
物が開示されている。 （３）M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows, M.E.Tho
mpson, S.R.Forrest,Appl.Phys.Lett.,75 (1999) p.4. （４）T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura,
T.Watanabe, T.tsuji,Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayagu
chi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.

【０１３２】また、本発明者は、上記論文に記載された
発光性材料だけでなく、次の分子式で表される発光性材
料（具体的には金属錯体もしくは有機化合物）を用いる
ことが可能であると考えている。

【０１３３】

【式１】

【０１３４】

【式２】

【０１３５】上記分子式において、Ｍは周期表の８〜１
０族に属する元素である。上記論文では、白金、イリジ
ウムが用いられている。また、本発明者はニッケル、コ
バルトもしくはパラジウムは、白金やイリジウムに比べ
て安価であるため、発光装置の製造コストを低減する上
で好ましいと考えている。特に、ニッケルは錯体を形成
しやすいため、生産性も高く好ましい。

【０１３６】上記トリプレット化合物は、シングレット
化合物よりも発光効率が高く、同じ発光輝度を得るにも
動作電圧（ＥＬ素子を発光させるに要する電圧）を低く
することが可能である。本実施例ではこの特徴を利用す
る。

【０１３７】本実施例のアクティブマトリクス型発光装
置における画素部の断面構造を図１０に示す。図１０に
おいて、１０は絶縁体、１１は図４（Ｂ）の電流制御ト
ランジスタ６０４、１２は画素電極（陽極）、１３はバ
ンク、１４は公知の正孔注入層、１５は赤色に発光する
発光層、１６は緑色に発光する発光層、１７は青色に発
光する発光層、１８は公知の電子輸送層、１９は陰極で
ある。

【０１３８】このとき本実施例では、赤色に発光する発
光層１５としてトリプレット化合物を用い、緑色に発光
する発光層１６および青色に発光する発光層１７として
シングレット化合物を用いる。即ち、シングレット化合
物を用いたＥＬ素子は緑色もしくは青色に発光するＥＬ
素子であり、前記トリプレット化合物を用いたＥＬ素子
は赤色に発光するＥＬ素子である。

【０１３９】低分子の有機化合物を発光層として用いる
場合、現状では赤色に発光する発光層の寿命が他の色に
発光する発光層よりも短い。これは発光効率が他の色よ
りも劣るため、他の色と同じ発光輝度を得るためには動
作電圧を高く設定しなければならず、その分劣化の進行
も早いためである。

【０１４０】しかしながら、本実施例では赤色に発光す
る発光層１５として発光効率の高いトリプレット化合物
を用いているため、緑色に発光する発光層１６や青色に
発光する発光層１７と同じ発光輝度を得ながらも動作電
圧を揃えることが可能である。従って、赤色に発光する
発光層１５の劣化が極端に早まることはなく、色ずれ等
の問題を起こさずにカラー表示を行うことが可能とな
る。また、動作電圧を低く抑えることができることは、
トランジスタの耐圧のマージンを低く設定できる点から
も好ましいことである。

【０１４１】なお、本実施例では、赤色に発光する発光
層１５としてトリプレット化合物を用いた例を示してい
るが、さらに緑色に発光する発光層１６もしくは青色に
発光する発光層１７にトリプレット化合物を用いること
も可能である。

【０１４２】次に、本実施例を実施した場合における画
素部の回路構成を図１１に示す。なお、ここでは赤色に
発光するＥＬ素子を含む画素（画素（赤））２０a、緑
色に発光するＥＬ素子を含む画素（画素（緑））２０b
および青色に発光するＥＬ素子を含む画素（画素
（青））２０cの三つを図示しているが、いずれも回路
構成は同一である。

【０１４３】図１１（Ａ）において、２１はゲート配
線、２２a〜２２cはソース配線（データ配線）、２３a
〜２３cは電流供給線である。電流供給線２３a〜２３c
はＥＬ素子の動作電圧を決定する配線であり、赤色発光
の画素２０a、緑色発光の画素２０bおよび青色発光の画
素２０cのいずれの画素においても同じ電圧が印加され
る。従って、配線の線幅（太さ）も全て同一設計で良
い。

【０１４４】また、２４a〜２４cはスイッチングトラン
ジスタであり、ここではｎチャネル型トランジスタで形
成されている。なお、ここではソース領域とドレイン領
域との間に二つのチャネル形成領域を有した構造を例示
しているが、二つ以上もしくは一つであっても構わな
い。

【０１４５】また、２５a〜２５cは電流制御トランジス
タであり、ゲートはスイッチングトランジスタ２４a〜
２４cのいずれかに、ソースは電流供給線２３a〜２３c
のいずれかに、ドレインはＥＬ素子２６a〜２６cのいず
れかに接続される。なお、２７a〜２７cはコンデンサで
あり、各々電流供給線２５a〜２５cのゲートに印加され
る電圧を保持する。但し、コンデンサ２７a〜２７cは省
略することも可能である。

【０１４６】なお、図１１（Ａ）ではｎチャネル型トラ
ンジスタからなるスイッチングトランジスタ２４a〜２
４cおよびｐチャネル型トランジスタからなる電流制御
トランジスタ２５a〜２５cを設けた例を示しているが、
図１１（Ｂ）に示すように、画素（赤）３０a、画素
（緑）３０bおよび画素（青）３０cの各々に、ｐチャネ
ル型トランジスタからなるスイッチングトランジスタ２
８a〜２８cおよびｎチャネル型トランジスタからなる電
流制御トランジスタ２９a〜２９cを設けることも可能で
ある。

【０１４７】さらに、図１１（Ａ）、（Ｂ）では一つの
画素内に二つのトランジスタを設けた例を示している
が、トランジスタの個数は二つ以上（代表的には三つ〜
六つ）であっても良い。その場合においても、ｎチャネ
ル型トランジスタとｐチャネル型トランジスタとをどの
ように組み合わせて設けても構わない。

【０１４８】本実施例では、ＥＬ素子２６aが赤色発光
のＥＬ素子であり、発光層としてトリプレット化合物を
用いている。また、ＥＬ素子２６bが緑色発光のＥＬ素
子、ＥＬ素子２６cが青色発光のＥＬ素子であり、いず
れも発光層としてシングレット化合物を用いている。

【０１４９】こうしてトリプレット化合物とシングレッ
ト化合物を使い分けることでＥＬ素子２６a〜２６cの動
作電圧をすべて同一（１０Ｖ以下、好ましくは３〜１０
Ｖ）とすることが可能となる。従って、発光装置に必要
な電源を例えば３Ｖもしくは５Ｖで統一することができ
るため、回路設計が容易となる利点がある。

【０１５０】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例５のいずれの構成とも組み合わせて実施することが可
能である。

【０１５１】〔実施例７〕本実施例では、画素部および
駆動回路をすべてｎチャネル型トランジスタで形成した
場合について説明する。なお、ｎチャネル型トランジス
タの製造工程は実施例１に従えば良いので説明は省略す
る。

【０１５２】本実施例の発光装置の断面構造を図１２に
示す。なお、基本的な構造は実施例１に示した図４
（Ｂ）の断面構造と同じであるため、ここでは相違点の
みを説明することとする。

【０１５３】本実施例では、図４（Ｂ）のｐチャネル型
トランジスタ６０２の代わりにｎチャネル型トランジス
タ１２０１が設けられ、電流制御トランジスタ６０４の
代わりにｎチャネル型トランジスタからなる電流制御ト
ランジスタ１２０２が設けられている。

【０１５４】また、電流制御トランジスタ１２０２のド
レインに接続された配線２６６はＥＬ素子の陰極として
機能し、その上にＥＬ層１２０３、酸化物導電膜からな
る陽極１２０４、パッシベーション膜１２０５が設けら
れている。このとき配線２６６は周期表の１族もしくは
２族に属する元素を含む金属膜で形成されるか、少なく
ともＥＬ層１２０３と接する面が、周期表の１族もしく
は２族に属する元素を含む金属膜で形成されることが望
ましい。

【０１５５】また、本実施例で用いるｎチャネル型トラ
ンジスタはすべてエンハンスメント型トランジスタであ
っても良いし、すべてデプレッション型トランジスタで
あっても良い。勿論、両者を作り分けて組み合わせて用
いることも可能である。

【０１５６】ここで画素の回路構成を図１３に示す。な
お、図１１と同一の符号を付した部分については図１１
の説明を参照すれば良い。

【０１５７】図１３に示すように、画素（赤）３５a、
画素（緑）３５b、画素（青）３５cの各々に設けられた
スイッチングトランジスタ２４a〜２４cおよび電流制御
トランジスタ３５a〜３５cはすべてｎチャネル型トラン
ジスタで形成されている。

【０１５８】本実施例の構成によれば、実施例１の発光
装置の製造工程においてｐチャネル型トランジスタを形
成するためのフォトリソグラフィ工程、画素電極（陽
極）を形成するためのフォトリソグラフィ工程を省略す
ることができるため、さらに製造工程を簡略化すること
が可能である。

【０１５９】なお、本実施例の構成は実施例１〜実施例
６のいずれの構成とも組み合わせて実施することが可能
である。

【０１６０】〔実施例８〕本実施例では、画素部および
駆動回路をすべてｐチャネル型トランジスタで形成した
場合について説明する。本実施例の発光装置の断面構造
を図１４に示す。なお、実施例１に示した図４（Ｂ）と
同一の符号を付してある部分は実施例１の説明を参照す
れば良い。

【０１６１】本実施例では、駆動回路がｐチャネル型ト
ランジスタ１４０１およびｐチャネル型トランジスタ１
４０２で形成されるＰＭＯＳ回路で形成され、画素部が
ｐチャネル型トランジスタからなるスイッチングトラン
ジスタ１４０３およびｐチャネル型トランジスタからな
る電流制御トランジスタ１４０４を有している。なお、
ｐチャネル型トランジスタ１４０１の活性層は、ソース
領域４１、ドレイン領域４２、ＬＤＤ領域４３a、４３b
およびチャネル形成領域４４を含む。活性層の構成は、
ｐチャネル型トランジスタ１４０２、スイッチングトラ
ンジスタ１４０３、電流制御トランジスタ１４０４も同
様である。

【０１６２】ここで本実施例のｐチャネル型トランジス
タの製造工程について図１５を用いて説明する。まず、
実施例１の製造工程に従って図２（Ｂ）の工程まで行
う。

【０１６３】次に、レジスト２１１a〜２１１eを用いて
第２の導電膜からなる電極２１２〜２１６を形成する。
そして、レジスト２１１a〜２１１eおよび第２の導電膜
からなる電極２１２〜２１６をマスクとして周期表の１
３族に属する元素（本実施例ではボロン）を半導体膜に
添加し、１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度でボ
ロンを含む領域（以下、ｐ型不純物領域（ａ）という）
３０１〜３０９を形成する。（図１５（Ａ））

【０１６４】次に、レジスト２１１a〜２１１eを用いて
第２の導電膜からなる電極２１２〜２１６を図１（Ｄ）
と同様のエッチング条件でエッチングし、第２のゲート
電極３１０〜３１４を形成する。（図１５（Ｂ））

【０１６５】次に、レジスト２１１a〜２１１eおよび第
２のゲート電極３１０〜３１４をマスクとして第１の導
電膜２０９を図１（Ｃ）と同様のエッチング条件でエッ
チングし、第１のゲート電極３１５〜３１９を形成す
る。

【０１６６】そして、レジスト２１１a〜２１１eおよび
第２のゲート電極３１０〜３１４をマスクとして周期表
の１３族に属する元素（本実施例ではボロン）を半導体
膜に添加し、１×１０¹⁶〜１×１０¹⁹atoms/cm³（代表
的には１×１０¹⁷〜１×１０^{1 8}atoms/cm³）の濃度でボ
ロンを含む領域（以下、ｐ型不純物領域（ｂ）という）
３２０〜３２９を形成する。（図１５（Ｃ））

【０１６７】この後の工程は実施例１の図３（Ｃ）以降
の工程に従えば良い。以上のような工程により図１４に
示す構造の発光装置を形成することができる。

【０１６８】また、本実施例で用いるｐチャネル型トラ
ンジスタはすべてエンハンスメント型トランジスタであ
っても良いし、すべてデプレッション型トランジスタで
あっても良い。勿論、両者を作り分けて組み合わせて用
いることも可能である。

【０１６９】ここで画素の回路構成を図１６に示す。な
お、図１１と同一の符号を付した部分については図１１
の説明を参照すれば良い。

【０１７０】図１６に示すように、画素（赤）５０a、
画素（緑）５０b、画素（青）５０cの各々に設けられた
スイッチングトランジスタ５１a〜５１cおよび電流制御
トランジスタ５２a〜５２cはすべてｐチャネル型トラン
ジスタで形成される。

【０１７１】本実施例の構成によれば、実施例１の発光
装置の製造工程において１回のフォトリソグラフィ工程
を省略することができるため、実施例１よりも製造工程
を簡略化することが可能である。

【０１７２】なお、本実施例の構成は実施例１〜実施例
６のいずれの構成とも組み合わせて実施することが可能
である。

【０１７３】〔実施例９〕本発明のアクティブマトリク
ス型の発光装置は、半導体素子としてＭＯＳ（Metal Ox
ide Semiconductor）トランジスタを用いることもでき
る。その場合、半導体基板（典型的にはシリコンウエ
ハ）に公知の方法で形成されたＭＯＳトランジスタを用
いれば良い。

【０１７４】なお、本実施例の構成は、実施例１〜３、
５〜８の構成と組み合わせて実施することが可能であ
る。

【０１７５】〔実施例１０〕実施例１において、図５に
示した駆動回路内蔵型発光装置は、同一の絶縁体上に画
素部および駆動回路が一体形成された例であるが、駆動
回路を外付けＩＣ（集積回路）で設けることも可能であ
る。このような場合、構造は図１７（Ａ）のようにな
る。

【０１７６】図１７（Ａ）に示すモジュールは、アクテ
ィブマトリクス基板６０（画素部６１、配線６２a、６
２bを含む）にＦＰＣ６３が取り付けられ、そのＦＰＣ
６３を介してプリント配線板６４が取り付けられてい
る。ここでプリント配線板６４の機能ブロック図を図１
７（Ｂ）に示す。

【０１７７】図１７（Ｂ）に示すように、プリント配線
板６４の内部には少なくともＩ／Ｏポート（入力もしく
は出力部ともいう）６５、６８、ソース側駆動回路６６
およびゲート側駆動回路６７として機能するＩＣが設け
られている。

【０１７８】このように、基板面に画素部が形成された
アクティブマトリクス基板にＦＰＣが取り付けられ、そ
のＦＰＣを介して駆動回路としての機能を有するプリン
ト配線板が取り付けられた構成のモジュールを、本明細
書では特に駆動回路外付け型発光モジュールと呼ぶこと
にする。

【０１７９】また、図１８（Ａ）に示すモジュールは、
駆動回路内蔵型発光装置７０（画素部７１、ソース側駆
動回路７２、ゲート側駆動回路７３、配線７２a、７３a
を含む）にＦＰＣ７４が取り付けられ、そのＦＰＣ７４
を介してプリント配線板７５が取り付けられている。こ
こでプリント配線板７５の機能ブロック図を図１８
（Ｂ）に示す。

【０１８０】図１８（Ｂ）に示すように、プリント配線
板７５の内部には少なくともＩ／Ｏポート７６、７９、
コントロール部７７として機能するＩＣが設けられてい
る。なお、ここではメモリ部７８が設けられているが、
必ずしも必要ではない。また、コントロール部７７は、
駆動回路の制御、映像データの補正などをコントロール
するための機能を有した部位である。

【０１８１】このように、基板面に画素部および駆動回
路が形成された駆動回路内蔵型発光装置にコントローラ
ーとしての機能を有するプリント配線板が取り付けられ
た構成のモジュールを、本明細書では特にコントローラ
ー外付け型発光モジュールと呼ぶことにする。

【０１８２】〔実施例１１〕本発明を実施して形成され
た発光装置（実施例１０に示した形態のモジュールも含
む）は様々な電気器具に内蔵され、画素部は映像表示部
として用いられる。本発明の電気器具としては、ビデオ
カメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘ
ッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステ
ム、音響機器、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲー
ム機器、携帯機器（モバイルコンピュータ、携帯電話、
携帯型ゲーム機または電子書籍）、記録媒体を備えた画
像再生装置などが挙げられる。それら電気器具の具体例
を図１９、図２０に示す。

【０１８３】図１９（Ａ）はＥＬディスプレイであり、
筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３を含
む。本発明の発光装置は表示部２００３に用いることが
できる。表示部２００３にＥＬ素子を有した発光装置を
用いる場合、ＥＬ素子が自発光型であるためバックライ
トが必要なく薄い表示部とすることができる。

【０１８４】図１９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６を含む。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いる
ことができる。

【０１８５】図１９（Ｃ）はデジタルカメラであり、本
体２２０１、表示部２２０２、接眼部２２０３、操作ス
イッチ２２０４を含む。本発明の発光装置もしくは液晶
表示装置は表示部２２０２に用いることができる。

【０１８６】図１９（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生
装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０
１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、
操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部
（ｂ）２３０５を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示す
るが、本発明の発光装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）
に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再
生装置には、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれう
る。

【０１８７】図１９（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピ
ュータであり、本体２４０１、表示部２４０２、受像部
２４０３、操作スイッチ２４０４、メモリスロット２４
０５を含む。本発明の発光装置は表示部２４０２に用い
ることができる。この携帯型コンピュータはフラッシュ
メモリや不揮発性メモリを集積化した記録媒体に情報を
記録したり、それを再生したりすることができる。

【０１８８】図１９（Ｆ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、
キーボード２５０４を含む。本発明の発光装置は表示部
２５０３に用いることができる。

【０１８９】また、上記電気器具はインターネットやＣ
ＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。表示部にＥＬ素子
を有した発光装置を用いた場合、ＥＬ素子の応答速度が
非常に高いため遅れのない動画表示が可能となる。

【０１９０】また、発光装置は発光している部分が電力
を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報
を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話や音響機器のような文字情報を主とする表示
部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景とし
て文字情報を発光部分で形成するように駆動することが
望ましい。

【０１９１】ここで図２０（Ａ）は携帯電話であり、キ
ー操作を行う部位（操作部）２６０１、情報表示を行う
部位（情報表示部）２６０２であり、操作部２６０１お
よび情報表示部２６０２は連結部２６０３で連結してい
る。また、操作部２６０１には音声入力部２６０４、操
作キー２６０５が設けられ、情報表示部２６０２には音
声出力部２６０６、表示部２６０７が設けられている。

【０１９２】本発明の発光装置は表示部２６０７に用い
ることができる。なお、表示部２６０７に発光装置を用
いる場合、黒色の背景に白色の文字を表示することで携
帯電話の消費電力を抑えることができる。

【０１９３】図２０（Ａ）に示した携帯電話の場合、表
示部２６０４に用いた発光装置にＣＭＯＳ回路でセンサ
（ＣＭＯＳセンサ）を内蔵させ、指紋もしくは手相を読
みとることで使用者を認証する認証システム用端末とし
て用いることもできる。また、外部の明るさ（照度）を
読みとり、設定されたコントラストで情報表示が可能と
なるように発光させることもできる。

【０１９４】さらに、操作スイッチ２６０５を使用して
いる時に輝度を下げ、操作スイッチの使用が終わったら
輝度を上げることで低消費電力化することができる。ま
た、着信した時に表示部２６０４の輝度を上げ、通話中
は輝度を下げることによっても低消費電力化することが
できる。また、継続的に使用している場合に、リセット
しない限り時間制御で表示がオフになるような機能を持
たせることで低消費電力化を図ることもできる。なお、
これらはマニュアル制御であっても良い。

【０１９５】また、図２０（Ｂ）は車載用オーディオで
あり、筐体２７０１、表示部２７０２、操作スイッチ２
７０３、２７０４を含む。本発明の発光装置は表示部２
７０２に用いることができる。また、本実施例では音響
機器の例として車載用オーディオ（カーオーディオ）を
示すが、据え置き型のオーディオ（オーディオコンポー
ネント）に用いても良い。なお、表示部２７０４に発光
装置を用いる場合、黒色の背景に白色の文字を表示する
ことで消費電力を抑えられる。

【０１９６】さらに、以上に示した電気器具は、表示部
に用いた発光装置に光センサを内蔵させ、使用環境の明
るさを検知する手段を設けることもできる。表示部に発
光装置を用いる場合、使用環境の明るさに応じて発光輝
度を変調させるような機能を持たせることもできる。

【０１９７】具体的には表示部に用いた発光装置にＣＭ
ＯＳ回路で形成したイメージセンサ（面状、線状もしく
は点状のセンサ）を設けたり、本体もしくは筐体にＣＣ
Ｄ（Charge Coupled Device）を設けることで実施でき
る。使用者は使用環境の明るさに比べてコントラスト比
で１００〜１５０の明るさを確保できれば問題なく画像
もしくは文字情報を認識できる。即ち、使用環境が明る
い場合は画像の輝度を上げて見やすくし、使用環境が暗
い場合は画像の輝度を抑えて消費電力を抑えるといった
ことが可能である。

【０１９８】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電気器具は実施例１〜１０のいず
れの構成を含む発光装置もしくはモジュールを用いても
良い。

【０１９９】

【発明の効果】本発明を実施することにより、高い歩留
まり且つ低いコストで発光装置を製造することができ、
安価な発光装置を提供することができる。また、安価な
発光装置を表示部に用いることで安価な電気器具を提供
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ｎチャネル型トランジスタの製造工程を示
す図。

【図２】 発光装置の製造工程を示す図。

【図３】 発光装置の製造工程を示す図。

【図４】 発光装置の製造工程を示す図。

【図５】 発光装置の上面構造および断面構造を示す
図。

【図６】 発光装置の製造工程を示す図。

【図７】 発光装置の製造工程を示す図。

【図８】 発光装置の製造工程を示す図。

【図９】 発光装置の製造工程を示す図。

【図１０】 発光装置の断面構造を示す図。

【図１１】 発光装置の画素の回路構成を示す図。

【図１２】 発光装置の断面構造を示す図。

【図１３】 発光装置の画素の回路構成を示す図。

【図１４】 発光装置の断面構造を示す図。

【図１５】 発光装置の製造工程を示す図。

【図１６】 発光装置の画素の回路構成を示す図。

【図１７】 駆動回路外付け型発光装置の構造を示す
図。

【図１８】 コントローラー外付け型発光装置の構造を
示す図。

【図１９】 電気器具の具体例を示す図。

【図２０】 電気器具の具体例を示す図。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/336 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１７Ｌ 21/8234 ６１６Ａ 21/8238 ６１７Ｋ 27/08 ３３１ 27/08 ３２１Ｄ 27/088 ３２１Ｅ 27/092 ３２１Ｎ 29/43 １０２Ｂ １０２Ｃ 29/62 Ｇ (72)発明者 高山 徹 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 Ｆターム(参考） 4M104 AA09 BB18 BB30 BB32 CC05 DD67 FF08 FF09 FF13 GG09 GG10 HH03 HH16 HH20 5C094 AA43 AA44 BA03 BA27 CA19 DA09 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA10 FA01 FA02 FB01 FB02 FB12 FB14 FB15 GB10 5F048 AA09 AB10 AC01 AC04 AC10 BA16 BB01 BB02 BB04 BB09 BB11 BB12 BC06 5F110 AA14 AA16 BB02 BB04 CC02 DD01 DD02 DD12 DD15 DD18 EE01 EE04 EE06 EE14 EE23 EE28 EE44 FF02 FF03 FF04 FF09 FF35 GG01 GG02 GG13 GG15 GG25 GG32 GG34 GG43 HJ01 HJ04 HJ23 HL01 HL02 HL04 HL06 HL12 HL23 HM13 HM15 NN03 NN04 NN22 NN24 NN27 NN39 NN40 NN72 NN73 NN78 PP01 PP03 PP34 PP35 QQ04 QQ09 QQ11 QQ19 QQ28

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁体上に半導体膜を形成する第１工程
   と、 前記半導体膜を覆うゲート絶縁膜を形成する第２工程
   と、 前記ゲート絶縁膜上に第１の導電膜及び第２の導電膜を
   形成する第３工程と、 前記第２の導電膜をエッチングして第２の導電膜からな
   る電極を形成する第４工程と、 前記第２の導電膜からなる電極を用いたセルフアライン
   により前記半導体膜にｎ型不純物元素を添加する第５工
   程と、 前記第２の導電膜からなる電極を用いたセルフアライン
   により前記第１の導電膜をエッチングして第１の導電膜
   からなる電極を形成する第６工程と、 前記第２の導電膜からなる電極の線幅をエッチングによ
   り狭めて第２のゲート電極を形成する第７工程と、 前記第２のゲート電極を用いたセルフアラインにより前
   記半導体膜にｎ型不純物元素を添加する第８工程と、 前記第１の導電膜からなる電極の線幅をエッチングによ
   り狭めて第１のゲート電極を形成する第９工程と、 を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
2. 【請求項２】絶縁体上に半導体膜を形成する第１工程
   と、 前記半導体膜を覆うゲート絶縁膜を形成する第２工程
   と、 前記ゲート絶縁膜上に第１の導電膜及び第２の導電膜を
   形成する第３工程と、 前記第２の導電膜をエッチングして第２の導電膜からな
   る電極を形成する第４工程と、 前記第２の導電膜からなる電極をマスクに用い、且つ前
   記第１の導電膜を貫通させて前記半導体膜にｎ型不純物
   元素を添加する第５工程と、 前記第２の導電膜からなる電極を用いたセルフアライン
   により前記第１の導電膜をエッチングして第１の導電膜
   からなる電極を形成する第６工程と、 前記第２の導電膜からなる電極の線幅をエッチングによ
   り狭めて第２のゲート電極を形成する第７工程と、 前記第２のゲート電極をマスクに用い、且つ前記第１の
   導電膜からなる電極を貫通させて前記半導体膜にｎ型不
   純物元素を添加する第８工程と、 前記第１の導電膜からなる電極の線幅をエッチングによ
   り狭めて第１のゲート電極を形成する第９工程と、 を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、前記第
   ５工程でｎ型不純物領域（ａ）が形成され、前記第８工
   程でｎ型不純物領域（ｂ）が形成されることを特徴とす
   る発光装置の作製方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか一におい
   て、前記ｎ型不純物領域（ｂ）の一部は、前記ゲート絶
   縁膜を介して前記第１のゲート電極と重なることを特徴
   とする発光装置の作製方法。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
   て、前記第１の導電膜は窒化タンタル膜であり、前記第
   ２の導電膜はタングステン膜であることを特徴とする発
   光装置の作製方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
   て、前記第１の導電膜はタングステン膜であり、前記第
   ２の導電膜はアルミニウム合金膜であることを特徴とす
   る発光装置の作製方法。