JP5005051B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態は、本発明のエレクトロルミネセンス表示装置の一例である。図1において、図1(A)は、エレクトロルミネセンス表示装置の一画素における上面図(ただし、画素電極を形成したところまで。)であり、図1(B)はその回路図であり、図1(C)、(D)はそれぞれA−A’もしくはB−B’における断面図に相当する図面である。
本実施の形態は、実施の形態1において平坦化層とバリア層の位置を逆にしたデバイス構成を含む例である。その他の構成は、実施の形態1と同様であるから、実施の形態1の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1と異なる点のみに着目して説明する。
本実施の形態は、実施の形態1において平坦化層とバリア層の位置を逆にしたデバイス構成を含む例である。その他の構成は、実施の形態1と同じであるから、実施の形態1の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1と異なる点のみに着目して説明する。
図5(A)〜(C)に示す本実施の形態は、それぞれ実施の形態1〜3に対応したデバイス構成において、画素電極158の端部を覆う樹脂膜として、非感光性有機樹脂膜501〜503を用いた例である。その他の構成は、実施の形態1〜3と同じであるから、実施の形態1〜3の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1〜3と異なる点のみに着目して説明する。
図6(A)〜(C)に示す本実施の形態は、それぞれ実施の形態1〜3に対応したデバイス構成において、薄膜トランジスタの活性層の構成を変更した例である。その他の構成は実施の形態1〜3と同じであるから、実施の形態1〜3の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1〜3と異なる点のみに着目して説明する。
図7(A)〜(C)に示す本実施の形態は、それぞれ実施の形態1〜3に対応したデバイス構成において、薄膜トランジスタの活性層及びゲート電極の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態1〜3と同じであるから、実施の形態1〜3の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1〜3と異なる点のみに着目して説明する。なお、図7(A)〜(C)の活性層及びゲート電極の構成は同一であるから図7(A)のみについて説明する。
図8(A)〜(C)に示す本実施の形態は、それぞれ実施の形態1〜3に対応したデバイス構成において、発光素子の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態1〜3と同じであるから、実施の形態1〜3の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1〜3と異なる点のみに着目して説明する。なお、図8(A)〜(C)のデバイス構成(発光素子以外の構成)は同一であるから図8(A)のみについて説明する。
図9(A)〜(D)に示す本実施の形態は、実施の形態1に対応したデバイス構成において、画素電極とドレイン電極の接続構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態1と同じであるから、実施の形態1の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1と異なる点のみに着目して説明する。
図11(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態2に対応したデバイス構成において、画素電極とドレイン電極の接続構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態2と同じであるから、実施の形態2の説明を参照すれば良い。また、画素電極とドレイン電極との接続関係及び形成順序に関しては、実施の形態8で説明した内容と同一であるので、その点については実施の形態8を参照すれば良い。
図12(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態3に対応したデバイス構成において、画素電極とドレイン電極の接続構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態3と同じであるから、実施の形態3の説明を参照すれば良い。また、画素電極とドレイン電極との接続関係及び形成順序に関しては、実施の形態8で説明した内容と同一であるので、その点については実施の形態8を参照すれば良い。
図13(A)〜(C)に示す本実施の形態は、それぞれ実施の形態8〜10に対応したデバイス構成において、発光素子の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態8〜10と同じであるから、実施の形態8〜10の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態8〜10と異なる点のみに着目して説明する。なお、図13(A)〜(C)のデバイス構成(発光素子以外の構成)は同一であるから図13(A)のみについて説明する。
図14(A)〜(D)に示す本実施の形態は、実施の形態1に対応したデバイス構成において、画素電極とドレイン電極の接続構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態1と同じであるから、実施の形態1の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1と異なる点のみに着目して説明する。
図16(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態2に対応したデバイス構成において、画素電極とドレイン電極の接続構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態2と同じであるから、実施の形態2の説明を参照すれば良い。また、画素電極とドレイン電極との接続関係及び形成順序に関しては、実施の形態12で説明した内容と同一であるので、その点については実施の形態12を参照すれば良い。
図17(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態3に対応したデバイス構成において、画素電極とドレイン電極の接続構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態3と同じであるから、実施の形態3の説明を参照すれば良い。また、画素電極とドレイン電極との接続関係及び形成順序に関しては、実施の形態12で説明した内容と同一であるので、その点については実施の形態12を参照すれば良い。
図18(A)〜(C)に示す本実施の形態は、それぞれ実施の形態12〜14に対応したデバイス構成において、発光素子の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態12〜14と同じであるから、実施の形態12〜14の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態12〜14と異なる点のみに着目して説明する。なお、図18(A)〜(C)のデバイス構成(発光素子以外の構成)は同一であるから図18(A)のみについて説明する。
図19(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態1に対応したデバイス構成において、画素電極の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態1と同じであるから、実施の形態1の説明を参照すれば良い。従って、本実施の形態では、実施の形態1と異なる点のみに着目して説明する。
図21(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態2に対応したデバイス構成において、画素電極の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態2と同じであるから、実施の形態2の説明を参照すれば良い。また、画素電極の構成に関しては、実施の形態16で説明した内容と同一であるので、その点については実施の形態16を参照すれば良い。
図22(A)、(B)に示す本実施の形態は、実施の形態3に対応したデバイス構成において、画素電極の構成を変更した例である。その他の構成は、実施の形態3と同じであるから、実施の形態3の説明を参照すれば良い。また、画素電極の構成に関しては、実施の形態16で説明した内容と同一であるので、その点については実施の形態16を参照すれば良い。
本実施の形態において、図23(A)に示す構成は、実施の形態16の構成の変形例であり、駆動用TFT21の絶縁層22を覆うようにバリア層23が設けられ、その上に電源配線24、さらに電源配線24を覆うように平坦化層25が設けられている。絶縁層22の膜厚は、0.3〜1μmの範囲から選択すれば良い。そして、平坦化層25に設けられた第2開口部及びバリア層23より下層に設けられた各絶縁層に設けられた第1開口部を介して画素電極と駆動用TFT21とが電気的に接続される。画素電極の構成及び発光素子の構成については、実施の形態16の説明を参照すれば良い。
本実施の形態は、実施の形態2に示す構成において、第1開口部の径を第2開口部の径よりも大きくした例である。即ち、絶縁層111を形成した後、絶縁層111及びゲート絶縁膜108をエッチングして第1開口部を形成し、その上から平坦化層301を形成する。さらに、平坦化層301をエッチングして第1開口部の内側に第2開口部を形成して活性層(ソース領域104)を露出させ、第2開口部を覆うようにバリア層302を形成した後、第2開口部の底部におけるバリア層302の一部に第3開口部を形成する。従って、データ配線151は第3開口部を介してソース領域104と接続されることとなる。
本実施の形態は、ドレイン電極のエッチング断面の形状を実施の形態9と異ならせた場合の例である。即ち、図26(A)、(B)に示すように、エッチング断面が逆テーパー形状となることを特徴としている。図26(A)において、31はドレイン電極、32は隣の画素の電源配線である。ここで、点線で囲まれた領域33の拡大図を図26(B)に示す。
本実施の形態は、画素電極の構成を実施の形態2と異なるものとした例である。即ち、図27(A)に示すように、画素電極として第1金属膜(好ましくはアルミニウム膜)41及び第2金属膜(好ましくは窒化チタン膜)42の積層電極を形成し、その端部を覆うように感光性有機樹脂膜121を設け、その上に酸化物導電膜(好ましくはITO膜)43を設ける。そのため、最終的な発光領域は、酸化物導電膜43と発光体122とが接している部分である。
実施の形態1〜22に示した薄膜トランジスタの構成はいずれもトップゲート構造(具体的にはプレーナ構造)であるが、各実施の形態(実施の形態6を除く。)では、ボトムゲート構造(具体的には逆スタガ構造)とすることも可能である。さらに、薄膜トランジスタに限らず、シリコンウェルを用いて形成されたMOS構造のトランジスタに適用しても良い。
実施の形態1〜22に示した表示装置は、いずれもエレクトロルミネセンス表示装置を例示しているが、デバイス構成自体(画素電極形成時点まで)は、液晶表示装置に適用する場合についても共通であり、液晶表示装置、フィールドエミッション表示装置等の表示装置に適用しても良い。
本実施の形態では、本発明を適用しうるエレクトロルミネセンス表示装置の全体の構成について、図28を用いて説明する。図28は、薄膜トランジスタが形成された素子基板をシーリング材によって封止することによって形成されたエレクトロルミネセンス表示装置の上面図であり、図28(B)は、図28(A)のB−B’における断面図、図28(C)は、図28(A)のA−A’における断面図である。
本発明の表示装置を表示部に用いた電子機器として、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、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(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等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図29に示す。
Claims (14)
- トランジスタと、
前記トランジスタ上の平坦化層と
前記平坦化層上のバリア層と、
前記バリア層上の電極と、を有し、
前記電極は、前記バリア層に設けられた第1開口部及び前記平坦化層に設けられた第2開口部を介して、前記トランジスタに電気的に接続され、
前記バリア層は、前記平坦化層の上面及び前記平坦化層に設けられた前記第2開口部の側面を被覆していることを特徴とする半導体装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタ上のバリア層と、
前記バリア層上の絶縁層と、
前記絶縁層上の電極と、
前記電極上の平坦化層と、
前記平坦化層上に設けられ、かつ、前記平坦化層に設けられた開口部を介して前記電極に電気的に接続された画素電極と、を有し
前記電極は、前記バリア層に設けられた第1開口部及び前記絶縁層に設けられた第2開口部を介して、前記トランジスタに電気的に接続され、
前記第2開口部の内部に前記第1開口部があることを特徴とする半導体装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタ上の絶縁層と、
前記絶縁層上のバリア層と、
前記バリア層上の電極と、
前記電極上の平坦化層と、
前記平坦化層上に設けられ、かつ、前記平坦化層に設けられた開口部を介して前記電極に電気的に接続された画素電極と、を有し
前記電極は、前記バリア層に設けられた第1開口部及び前記絶縁層に設けられた第2開口部を介して、前記トランジスタに電気的に接続され、
前記バリア層は、前記絶縁層の上面及び前記絶縁層に設けられた前記第2開口部の側面を被覆していることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1において、前記電極に電気的に接続する画素電極を有し、前記画素電極上に発光体を有し、前記電極の端部はテーパー形状を有することを特徴とする半導体装置。
- 請求項2または請求項3において、前記平坦化層の上面が窒化シリコン膜で覆われていることを特徴とする半導体装置。
- トランジスタと、
前記トランジスタ上のバリア層と、
前記バリア層上の平坦化層と、
前記平坦化層上に設けられ、第1金属膜及び第2金属膜を積層した構造を有すると共に該第2金属膜の一部が除去されて前記第1金属膜が露出した部分を有する電極と、を有し、
前記電極は、前記バリア層に設けられた第1開口部及び前記平坦化層に設けられた第2開口部を介して、前記トランジスタに電気的に接続され、
前記第2開口部の内部に前記第1開口部があることを特徴とする半導体装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタ上の平坦化層と、
前記平坦化層上のバリア層と、
前記バリア層上に設けられ、第1金属膜及び第2金属膜を積層した構造を有すると共に該第2金属膜の一部が除去されて前記第1金属膜が露出した部分を有する電極と、を有し、
前記電極は、前記バリア層に設けられた第1開口部及び前記平坦化層に設けられた第2開口部を介して、前記トランジスタに電気的に接続され、
前記バリア層は、前記平坦化層の上面及び前記平坦化層に設けられた前記第2開口部の側面を被覆していることを特徴とする半導体装置。 - 請求項6または請求項7において、前記電極の前記第1金属膜が露出した部分上に接する発光体を有し、前記発光体と前記第2金属膜は接しており、前記第2金属膜が前記発光体と接する前記第2金属膜の面と該第2金属膜の上面とがなす角は、鈍角であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項8において、前記発光体の膜厚は、前記第2金属膜の膜厚より薄いことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1または請求項4において、前記電極上に樹脂膜を有し、前記樹脂膜は前記第1開口部及び前記第2開口部を覆うことを特徴とする半導体装置。
- 請求項2、請求項3または請求項5において、前記平坦化層は前記第1開口部及び前記第2開口部を覆うことを特徴とする半導体装置。
- 請求項6乃至請求項9のいずれか一において、前記電極上に樹脂膜を有し、前記樹脂膜は前記第1開口部及び前記第2開口部を覆うことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項12のいずれか一において、前記バリア層は、窒化シリコン膜であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項13のいずれか一に記載の半導体装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。
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