JP5890494B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Description
作製方法に関する。
ッセンス)表示装置の表示パネルに用いられる半導体装置、例えばTFT(Thin F
ilm Transistor 薄膜トランジスタ)、の半導体部分は、通常、a−Si
(アモルファスシリコン)やpoly−Si(多結晶シリコン)で形成されている。
吸収する。この光の照射によってSi中に電子及び正孔(キャリア)が形成される。Si
膜をTFTのチャネル形成領域に用いると、オフ状態にあるときでも、光の照射によって
チャネル形成領域にキャリアが生成され、ソース領域とドレイン領域との間に電流が流れ
る。オフ状態のときに流れる電流は「オフリーク電流」と呼ばれ、この値が大きいと、表
示パネルが正常に動作しない。このため、光がSi膜に照射されないように遮光膜を形成
することが行われている。しかし、遮光膜を形成するには、堆積工程やフォトリソグラフ
ィー工程、エッチング工程が必要になるため、工程が煩雑になる。
導体である酸化亜鉛(ZnO)を用いた透明トランジスタが注目されている。このような
透明トランジスタでは、バンドギャップが可視光帯域の光エネルギーよりも大きく、可視
光を吸収しない。したがって光の照射を受けてもオフリーク電流は増大しないという利点
を有している。
いる。図7(A)を参照しながら、ZnOを用いた半導体装置の構成を説明する。
ス電極1001およびドレイン電極1002と、ソース電極1001及びドレイン電極1
002に接触するように配置されたZnO層1003と、ZnO層1003に積層された
ゲート絶縁層1004、ゲート電極1005とを備えている。
l(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、Tl(タリウム))、V
II族元素(F(フッ素)、Cl(塩素)、Br(臭素)、I(ヨウ素))、I族元素(
Li(リチウム)、Na(ナトリウム)、K(カリウム)、Rb(ルビジウム)、Cs(
セシウム))、V族元素(N(窒素)、P(リン)、As(砒素)、Sb(アンチモン)
、Bi(ビスマス))のいずれかをドープした導電性ZnOが用いられている。
電極1001及びドレイン電極1002を形成する際のエッチングによって基板1000
がエッチングされる場合があることがわかった。基板1000上に酸化珪素膜や酸化窒化
珪素膜からなる下地膜1006を形成した場合でも、この下地膜がエッチングされて基板
1000の表面が露出する場合があることがわかった。また図7(B)に示されるボトム
ゲート型半導体装置においては、ソース電極1001及びドレイン電極1002を形成す
る際のエッチングによって酸化珪素膜や酸化窒化珪素膜からなるゲート絶縁膜1004が
エッチングされることがわかった。
素膜からなる下地膜1006がエッチングされると、基板1000からナトリウムなどの
不純物が半導体膜1003に拡散し、特性を劣化させてしまう。
ン電極1002の形成の際のエッチングによりゲート絶縁膜1004がエッチングされて
しまうと、特性が安定せず、不良の原因となる。
ル形成領域にZnO半導体膜を用い、ソース電極及びドレイン電極にn型又はp型の不純
物を添加したZnO膜を用いたときでも欠陥や不良が生じない半導体装置及びその作製方
法を提供することにある。
、前記Al膜又はAl合金膜上のn型又はp型の不純物が添加されたZnO膜とを有する
ことを特徴とする。なお、本明細書においては、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、Al膜、
Al合金膜、ZnO膜はそれぞれ酸化珪素を含む膜、酸化窒化珪素を含む膜、Alを含む
膜、Al合金を含む膜、ZnOを含む膜を意味するものとする。
ト絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上のAl膜又はAl合金膜と、前記Al膜又はAl合金膜
上のn型又はp型の不純物が添加されたZnO膜と、前記n型又はp型の不純物が添加さ
れたZnO膜及び前記ゲート絶縁膜上のZnO半導体膜とを有することを特徴とする。
、前記Al膜又はAl合金膜上のn型又はp型の不純物が添加されたZnO膜と、前記酸
化珪素膜又は酸化窒化珪素膜上及び前記n型又はp型の不純物が添加されたZnO膜上の
ZnO半導体膜と、前記ZnO半導体膜上のゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上のゲー
ト電極とを有することを特徴とする。
化珪素膜又は酸化窒化珪素膜上にAl膜又はAl合金膜を形成し、前記Al膜又はAl合
金膜上にn型又はp型の不純物が添加されたZnO膜を形成し、前記n型又はp型の不純
物が添加されたZnO膜を第1のエッチングによって島状にし、前記Al膜又はAl合金
膜を第2のエッチングによって島状にすることを特徴とする。
型の不純物が添加されたZnO膜及び前記酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜上にZnO半導
体膜を形成することを特徴とする。
に前記酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜からなるゲート絶縁膜を形成することを特徴とする
。
縁膜を形成し、ゲート電極を形成することを特徴とする。
い。
い。
でもよい。
よい。
hydroxide、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)を用いたウエットエッ
チングでもよい。
金属材料を有する第1の膜と、前記第1の膜上のn型又はp型の不純物が添加された透明
半導体材料を有する第2の膜と、前記第2の膜上及び前記ゲート絶縁膜上の透明半導体を
有する第3の膜とを有することを特徴とする。
上のn型又はp型の不純物が添加された透明半導体材料を有する第2の膜と、前記第1の
膜上及び前記第2の膜上の透明半導体材料を有する第3の半導体膜と、前記第3の膜上の
ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上のゲート電極とを有することを特徴とする。
有する第1の膜を形成し、前記第1の膜上にn型又はp型の不純物が添加された透明半導
体材料を有する第2の膜を形成し、前記第2の膜を第1のエッチングによって島状にし、
前記第1の膜を第2のエッチングによって島状にすることを特徴とする。
ート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上に金属材料を有する第1の膜を形成し、前記1
の膜上にn型又はp型の不純物が添加された透明半導体材料を有する第2の膜を形成し、
前記第2の膜を第1のエッチングによって島状にし、前記第1の膜を第2のエッチングに
よって島状にすることを特徴とする。
からなる下地膜がエッチングされず、基板からナトリウムなどの不純物が半導体膜に拡散
し、特性を劣化させることがない。
安定になることがない。
とができる。
、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、本発明は本実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
ここではボトムゲート型の半導体装置について説明する。
、1は基板、3はゲート電極、5はゲート絶縁膜、10はソース電極、10aは第1の導
電膜、10bは第2の導電膜、11はドレイン電極、11aは第1の導電膜、11bは第
2の導電膜、13は半導体膜を示している。半導体膜13上にパッシベーション用の絶縁
膜や平坦化用の絶縁膜を形成してもよい。
ゲート絶縁膜5上にソース電極10、ドレイン電極11が形成されている。ソース電極1
0は第1の導電膜10a及び第2の導電膜10bの積層膜によって形成され、ドレイン電
極11は第1の導電膜11a及び第2の導電膜11bの積層膜によって形成されている。
第1の導電膜10aと第2の導電膜10bとの間や、第1の導電膜11aと第2の導電膜
11bとの間に第3の導電膜が形成されていてもよい。ソース電極10とドレイン電極1
1はそれぞれゲート絶縁膜5を介してゲート電極3と一部重なるように形成されていても
よい。ゲート絶縁膜5上であってソース電極10とドレイン電極11上に半導体膜13が
形成される構成になっている。
(1)基板
ガラス基板、アルミナなど絶縁物質で形成される基板、後工程の処理温度に耐え得る
耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。基板1にプラスチック基板を
用いる場合、PC(Polycarbonate ポリカーボネート)、PES(Pol
yethersulfone ポリエーテルサルフォン)、PET(polyethyl
ene terephthalate ポリエチレンテレフタレート)もしくはPEN(
Polyethylene naphthalate ポリエチレンナフタレート)等を
用いることができる。プラスチック基板の場合は、表面にガスバリア層として無機層また
は有機層を設けてもよい。プラスチック基板の作製時のゴミ等によって基板に突起が発生
している場合は、CMPなどを用いて基板を研磨し、基板の表面を平坦化させた後に使用
してもよい。基板1の上には酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(SiNx)、酸化窒化珪
素(SiOxNy)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)など、基板側
から不純物などの拡散を防止するための絶縁膜を形成しておいてもよい。
Al(アルミニウム)膜、W(タングステン)膜、Mo(モリブデン)膜、Ta(タ
ンタル)膜、Cu(銅)膜、Ti(チタン)膜、または前記元素を主成分とする合金材料
(例えばAl合金膜、MoW(モリブデンタングステン)合金膜)などを用いることがで
きる。P(リン)等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体
膜を用いてもよい。またゲート電極3は単層であっても2層以上積層させたものであって
もよい。
ゲート絶縁膜5は珪素を主成分とする絶縁膜、例えば酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜で
形成される。また単層であっても積層膜であってもよい。
ソース電極10は第1の導電膜10a及び第2の導電膜10bの積層膜によって形成
され、ドレイン電極11は第1の導電膜11a及び第2の導電膜11bの積層膜によって
形成されている。
ルミニウムネオジム)膜等のAl合金膜を用いることができる。第2の導電膜としてはB
(ホウ素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、P(リン)、As(砒素)など
のp型又はn型の不純物が添加されたZnO(酸化亜鉛)を用いることができる。第1の
導電膜と第2の導電膜の間に第3の導電膜としてTi膜などの金属膜を設けてもよい。
半導体膜としてはZnO膜を用いる。半導体膜と接するソース電極、ドレイン電極が
p型又はn型の不純物が添加されたZnO膜を有しているので半導体膜と容易に電気的に
接続させることができる。
図示しないが、半導体膜13上にはパッシベーション膜、平坦化膜などの絶縁膜を形
成してもよい。酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(SiNx)、酸化窒化珪素(SiOx
Ny)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)、SOG(spin−on
−glass)膜、アクリルなどの有機樹脂膜またはこれらの積層膜を用いることができ
る。
れず、特性が不安定になることがない。ソース電極及びドレイン電極の一部にAlを用い
ているため、配線の低抵抗化を図ることができる。
ここではトップゲート型の半導体装置について説明する。
、1は基板、20は絶縁膜、25はソース電極、25aは第1の導電膜、25bは第2の
導電膜、26はドレイン電極、26aは第1の導電膜、26bは第2の導電膜、27は半
導体膜、28はゲート絶縁膜、29はゲート電極を示している。ゲート電極上にパッシベ
ーション用の絶縁膜や平坦化用の絶縁膜を形成してもよい。
6が形成されている。ソース電極25は第1の導電膜25a及び第2の導電膜25bの積
層膜によって形成され、ドレイン電極26は第1の導電膜26a及び第2の導電膜26b
の積層膜によって形成されている。第1の導電膜25aと第2の導電膜25bとの間、第
1の導電膜26aと第2の導電膜26bとの間に第3の導電膜が形成されていてもよい。
絶縁膜20上であって、ソース電極25とドレイン電極26上に半導体膜27が形成され
、半導体膜27上にゲート絶縁膜28が形成され、ゲート絶縁膜28上にゲート電極29
が形成されている。ゲート電極29はゲート絶縁膜28、半導体膜27を介してソース電
極25とドレイン電極26のそれぞれと一部重なるように形成してもよい。
したものを用いることができる。
(1)基板上の絶縁膜
基板1の上には基板側から不純物などの拡散を防止するための絶縁膜20として酸化
珪素膜や酸化窒化珪素膜を形成する。また単層であっても積層膜であってもよい。
ゲート絶縁膜28は珪素を主成分とする絶縁膜、例えば酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜
、窒化酸化珪素膜、窒化珪素膜で形成される。また単層であっても積層膜であってもよい
。
図示しないが、ゲート電極29上にはパッシベーション膜、平坦化膜などの層間絶縁
膜を形成してもよい。SiOx膜、SiNx膜、SiON膜、SiNO膜、SOG(sp
in−on−glass)膜、アクリルなどの有機樹脂膜またはこれらの積層膜を用いる
ことができる。
又は酸化窒化珪素膜からなる下地膜がエッチングされず、基板からナトリウムなどの不純
物が半導体膜に拡散し、特性を劣化させることがない。ソース電極及びドレイン電極の一
部にAlを用いているため、配線の低抵抗化を図ることができる。
ここではボトムゲート型の半導体装置において、ゲート電極上にゲート絶縁膜として
酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜を形成し、第1の導電膜としてAl膜又はAl合金膜を形
成し、第2の導電膜としてn型又はp型の不純物が添加されたZnO膜を形成した後に、
前記第2の導電膜を第1のエッチングによって島状にし、前記第1の導電膜を第2のエッ
チングによって島状にしてソース電極及びドレイン電極を形成し、ZnO半導体膜を形成
する方法について説明する。
形成する。基板1としては実施形態1に示したものを用いる。ここではガラス基板を用い
る。
OxNy)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)など、基板側から不純
物などの拡散を防止するための絶縁膜2をCVD法やスパッタ法により10nm〜200
nmの厚さで形成しておいてもよい(図2(B))。
よい。高密度プラズマは例えば2.45GHzのマイクロ波を用いることによって生成さ
れ、電子密度が1×1011〜1×1013/cm3かつ電子温度が2eV以下のもので
あればよい。このような高密度プラズマは活性種の運動エネルギーが低く、従来のプラズ
マ処理と比較してプラズマによるダメージが少なく、欠陥の少ない膜を形成することがで
きる。
む雰囲気下、またはアンモニアと希ガスを含む雰囲気下において、上記高密度プラズマ処
理を行うことによって基板1の表面を窒化することができる。基板1としてガラス基板な
どを用いた場合、上記高密度プラズマによる窒化処理を行った場合、基板1表面に形成さ
れる窒化膜は窒化珪素が主成分である絶縁膜2を形成することができる。この窒化膜の上
に酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜をプラズマCVD法により形成して複数層よりなる絶
縁膜2としてもよい。
の表面に窒化膜を形成することができる。
散を抑制することができる。
Nd(アルミニウムネオジム)膜を、AlNdターゲットを用いてスパッタ法により成膜
し、島状に加工する。島状に加工するにはフォトリソグラフィー法を用い、ドライエッチ
ングやウエットエッチング方法を用いる。
にゲート絶縁膜5を、公知のCVD法又はスパッタ法を用いて10nm〜200nmの厚
さで形成する(図2(A)、(B))。これら表面洗浄工程とゲート絶縁膜5の形成工程
とは、大気にふれさせずに連続的に行ってもよい。ゲート電極3にAl膜を用いた場合に
はゲート絶縁膜5を高温で形成すると、ヒロックが発生することがあるため、500℃以
下、好ましくは350℃以下の低温で形成することが望ましい。
膜を形成する。なお、以下の図面において絶縁膜2は省略する。
〜200nmで形成する。第1の導電膜6としては実施形態1に示したものを用いること
ができる。ここではAlNi(アルミニウムニッケル)膜又はAlNd膜を用いる。第1
の導電膜6はスパッタ法により形成でき、AlNiターゲット又はAlNdターゲットを
用いてスパッタ法により形成することができる。またゲート絶縁膜5を形成した後、大気
にさらすことなく、連続して第1の導電膜6を形成してもよい。
C))。第2の導電膜7としては実施形態1に示したものを用いることができる。ここで
はAl又はGaの不純物が添加されたZnO(酸化亜鉛)を用いる。これによって後に形
成される半導体層であるZnO膜と容易にオーミック接続させることができる。第2の導
電膜7はスパッタ法等により形成できる。例えばAlやGaを添加するには、AlやGa
が1〜10重量%添加されたZnOターゲットを用いてスパッタする方法や、ZnOター
ゲットにAlやGaのチップを載せて200〜300℃でスパッタする方法によって形成
することができる。
成してもよい。したがってゲート絶縁膜5から第2の導電膜7までは大気にさらすことな
く、連続形成してもよい。
で設けてもよい(図2(D))。作製工程における熱処理温度によって、第1の導電膜6
と第2の導電膜7との間のコンタクト抵抗が上昇する場合がある。しかし、第3の導電膜
8を形成することによって第1の導電膜6と第2の導電膜7との間のコンタクト抵抗を低
くすることができる。第3の導電膜8はTi膜などの金属膜を用いることができ、スパッ
タ法等により形成することができる。
図3(A)、(B))。ウエットエッチング方法を用いる場合には、バッファードフッ酸
(HF(フッ化水素酸)とNH4F(フッ化アンモニウム)とを混合したもの)、例えば
HF:NH4F(重量比)=1:100〜1:10の溶液を用いることができる。
グを用いることができる。
膜7をエッチングする際に、第1の導電膜6がエッチングストッパーとなる。これにより
ゲート絶縁膜5をエッチングしてダメージを与えることなく、ソース電極及びドレイン電
極を形成することができる。
もよい。ただし第1の導電膜6をすべてエッチングしてしまうと、ゲート絶縁膜にダメー
ジを与えることになるため注意を要することは言うまでもない。
ドレイン電極11を形成する(図3(C))。本発明ではフォトレジスト用の現像液、T
MAH(tetramethylanmmonium hydroxide、テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド)に代表される有機アルカリ系水溶液を用いて第1の導電膜
6をエッチングする。
エッチング速度は30℃で約300nm/minである。一方、上述した材料を用いた第
2の導電膜7やゲート絶縁膜5はTMAHによってエッチングされることはない。これに
よりゲート絶縁膜5にダメージを与えることなく、ソース電極10及びドレイン電極11
を形成することができる。また島状の第2の導電膜10b、11bのサイズを縮小するこ
ともない。本発明では第1の導電膜6用に特殊なエッチング液を用いずにレジストマスク
を形成する際の現像液を用いてエッチングすることができる。したがって低コスト化、高
効率化につながる。
O膜をスパッタ法にて膜厚20nm〜200nmで形成する(図3(D))。例えばZn
Oターゲットを用い、酸素/アルゴンの流量比を30〜20にし、200〜300℃でス
パッタすることによって形成できる。
3にする(図4(A))。エッチングにはバッファードフッ酸を用いたウエットエッチン
グ方法やCH4ガスを用いた異方性ドライエッチング法を用いることができる。
り、十分なエッチング選択比を得ることは困難である。しかし第2の導電膜7は半導体膜
12と接する部分に形成されていればよいため、半導体膜12と接しない部分、例えば配
線部分については第2の導電膜7がエッチングされてもよい。上記したエッチング方法で
は、第2の導電膜10b、11bがエッチングされても第1の導電膜10a、11aはエ
ッチングされることはない。したがって第1の導電膜10a、11aが配線となり、半導
体装置との電気的接続は確保される。
形成する(図4(B))。絶縁膜14には珪素を主成分とする絶縁膜を用いることができ
る。珪素を含む絶縁膜の上に有機樹脂膜等を積層してもよい。絶縁膜14は平坦膜やパッ
シベーション膜として機能する。ソース電極10、ドレイン電極11にはAlが含まれて
いるため絶縁膜14を高温で形成すると、ヒロックが発生することがあるため、500℃
以下、好ましくは350℃以下の低温で形成することが望ましい。
電極11とコンタクトする導電膜を必要に応じて設ける。
を形成することが可能である。第1の導電膜としてAlNi膜等のAl合金膜を用いてい
るので、配線の低抵抗化を図ることができる。
ここではトップゲート型の半導体装置において、酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜上に
第1の導電膜としてAl膜又はAl合金膜を形成し、第2の導電膜としてn型又はp型の
不純物が添加されたZnO膜を形成した後に、第2の導電膜を第1のエッチングによって
島状にし、第1の導電膜を第2のエッチングによって島状にしてソース電極及びドレイン
電極を形成し、ZnO半導体膜を形成し、ゲート絶縁膜を形成し、ゲート電極を形成する
方法について説明する。なお本実施形態に用いる材料、作製に用いる方法は実施形態1〜
3に記載したものを用いることができることはいうまでもない。
をCVD法やスパッタ法により10nm〜200nmの厚さで形成する。絶縁膜20は基
板1側から不純物などの拡散を防止する。
蒸着法により10nm〜200nm形成する。第1の導電膜21としては実施形態1に示
したもの、AlNi(アルミニウムニッケル)膜等のAl合金膜を用いることができる。
また絶縁膜20を形成した後、大気にさらすことなく、連続して第1の導電膜21を形成
してもよい。
mで形成する(図5(A))。第2の導電膜22としてはB(ホウ素)、Al(アルミニ
ウム)、Ga(ガリウム)、P(リン)、As(砒素)などのp型又はn型の不純物が添
加されたZnO(酸化亜鉛)を用いることができる。また第1の導電膜21を形成した後
、大気にさらすことなく、連続して第2の導電膜22を形成してもよい。したがって絶縁
膜20から第2の導電膜22までは大気にさらすことなく、連続形成してもよい。
1の導電膜21と第2の導電膜22の間に、第3の導電膜23としてTi膜などの金属膜
をスパッタ法により10nm〜200nm設けてもよい(図5(B))。
する(図5(C))。エッチング方法はバッファードフッ酸を用いたウエットエッチング
又はCH4ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
導電膜22をエッチングする際に、第1の導電膜21がエッチングストッパーとなる。こ
れにより、絶縁膜20をエッチングして基板1を露出させることなく、ソース電極及びド
レイン電極を形成することができる。
してもよい。ただし第1の導電膜21のすべてエッチングしてしまうと、絶縁膜20をエ
ッチングして基板1が露出して基板1に含まれる不純物が拡散する可能性があるため注意
を要する。
(図5(D))。エッチング方法としてはフォトレジスト用の現像液、TMAHを用いた
ウエットエッチングを用いる。これにより絶縁膜20をエッチングすることなく、ソース
電極25及びドレイン電極26を形成することができる。またZnO膜はTMAHによっ
てエッチングされないため、島状の第2の導電膜25b、26bのサイズを縮小すること
もない。本発明では第1の導電膜21用に特殊なエッチング液を用いずにレジストマスク
を形成する際の現像液を用いてエッチングすることができる。したがって低コスト化、高
効率化につながる。
。
スパッタ法にて膜厚20nm〜200nmで形成する(図6(A))。
7にする。エッチングにはバッファードフッ酸を用いたウエットエッチング方法やCH4
ガスを用いたドライエッチング法を用いることができる。
り、十分なエッチング選択比を得ることは困難である。しかし第2の導電膜22はソース
電極及びドレイン電極部に形成されていればよいため、半導体膜27と接しない部分、特
に配線部分については第2の導電膜がエッチングされてもよいことは実施形態3と同様で
ある。
00nmの厚さで形成する(図6(B))。半導体膜27に上記実施形態で記載した高密
度プラズマ処理を行ってゲート絶縁膜を形成してもよい。例えば窒化性雰囲気、例えば窒
素と希ガスを含む雰囲気下、または窒素と水素と希ガスを含む雰囲気下、またはアンモニ
アと希ガスを含む雰囲気下において、上記高密度プラズマ処理を行うことによって半導体
膜27の表面を窒化することができる。
、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜などで形成してもよい。また単層であっても積層膜であっ
てもよい。
しては上記実施形態に示した材料を用いることができ、単層であっても2層以上積層させ
たものであってもよい。膜形成方法には公知のCVD法、スパッタ法、蒸着法等を用いる
ことができる。また島状に加工するにはフォトリソグラフィー法を用い、ドライエッチン
グやウエットエッチング方法を用いることができる。
50nm〜1μm形成する(図6(C))。絶縁膜30は珪素を含む絶縁膜を用いること
ができる。珪素を含む絶縁膜の上に有機樹脂膜等を積層してもよい。絶縁膜30は平坦化
膜やパッシベーション膜として機能する。ソース電極25、ドレイン電極26はAlを含
んでいるためゲート絶縁膜28、ゲート電極29、絶縁膜30を高温で形成すると、ヒロ
ックが発生することがあるため、500℃以下、好ましくは350℃以下の低温で形成す
ることが望ましい。
。第1の導電膜としてAlNi膜等のAl合金膜を用いているので、配線の低抵抗化を図
ることができる。
ここでは実施形態1、3で示したボトムゲート型の半導体装置を用いて液晶表示装置
を作製する形態について図8、9を用いて説明する。なお実施形態2、4で示したトップ
ゲート型の半導体装置を適用できることは言うまでもない。図8(A)、図9(A)は図
8(B)におけるX−Yの断面図を示す。
する。スパッタ法にてAlNd膜を成膜し、その後公知のフォトリソグラフィー法及びエ
ッチング方法を用いて形成する。
2を形成する。
1の導電膜は後にソース電極45a、ドレイン電極46a及びソース配線47を形成する
。
タ法にて成膜する。第2の導電膜は後にソース電極45b、ドレイン電極46b及びソー
ス配線47を形成する。
領域にレジストマスクを形成する(図示しない)。そして第2の導電膜をエッチングして
ソース電極45b、ドレイン電極46b及びソース配線47を形成する。ここではバッフ
ァードフッ酸、HF:NH4F=1:100(重量比)の溶液を用いてエッチングする。
イン電極46a、ソース配線47を形成する。その後レジストマスクを除去する。これに
よりゲート絶縁膜42にダメージを与えることなく、ソース電極45、ドレイン電極46
及びソース配線47を形成することができる。またZnO膜はTMAHによってエッチン
グされないため、島状の第2の導電膜のサイズを縮小することもない。また第1の導電膜
にAlNi膜を用いているのでソース配線の低抵抗化を図ることができる。
グラフィー法及びエッチング方法を用いてZnO膜から成る半導体膜48を形成する。エ
ッチングにはバッファードフッ酸を用いたウエットエッチングを用いる。このとき半導体
膜48と接しない部分の第2の導電膜は一部除去されてもよい。配線となる部分には第1
の導電膜が形成されているからである。
縁膜49は珪素を含む絶縁膜及び有機樹脂膜等の積層膜を用いることができる。絶縁膜4
9は表面の凹凸を平坦化する膜であればよい。
のコンタクトホール及び補助容量用のコンタクトホールを形成する。
方法を用いて画素電極50を形成する。例えばITO(Indium Tin Oxid
e、インジウム錫酸化物)、ITSO(酸化珪素を含むインジウム錫酸化物)、IZO(
Indium Zinc Oxide 酸化インジウム酸化亜鉛)を用いればよい。
)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の光反射性を有する金属材料を形成す
る。
42及び補助容量配線41によって補助容量100を形成する(図8(A)(B))。
を付けてもよい。フォトマスクのパターンを用いてマスクパターンを作製し、当該マスク
パターンを用いて形成することにより、角部を面取した形状にすることができる。これに
より以下の効果がある。凸部を面取りすることによって、プラズマを用いたドライエッチ
ングを行う際、異常放電による微粉の発生を抑えることができる。また、凹部を面取りす
ることによって、微粉が発生した場合でも、洗浄のときに当該微粉が角に集まるのを防止
し、当該微粉を洗い流すことができる。こうして、製造工程における塵や微粉の問題を解
消し、歩留まりを向上させることができる。
よって形成する。配向膜を形成した後、ラビング処理を行う。
ター55を形成し、保護絶縁膜54を形成する。保護絶縁膜54上に透明電極57を形成
し、配向膜53を形成する(図9(A))。配向膜にはラビング処理を行う。
成することができる。このシール材で囲まれた領域に液晶組成物52が充填される(図9
(A))。
が形成された基板1を貼り合わせる。液晶組成物52を充填する際には開口部を有するシ
ールパターンを基板1に設け、対向基板56と基板1とを貼り合わせた後に毛細管現象を
用いて液晶を注入してもよい。
かって90°ツイスト配向したTNモード、FLCモード、IPSモード、VAモードな
どを用いることができる。ただしIPSモードの場合には電極パターンが図8(B)に示
したものと異なり、櫛歯状になる。
た必要に応じて光学フィルムを貼り付けることができる。
を散布する、樹脂からなる柱状のスペーサを形成する、シール材にフィラーを含ませるこ
となどによって維持すればよい。上記柱状のスペーサは、アクリル、ポリイミド、ポリイ
ミドアミド、エポキシの少なくとも1つを主成分とする有機樹脂材料、もしくは酸化珪素
、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素のいずれか一種の材料、或いはこれらの積層膜からなる
無機材料を用いることができる。
rinted Circuit)を貼りつける。
ィブマトリクス部64が形成されている。ゲート配線駆動回路62は、少なくともシフト
レジスタ62a及びバッファ62bから構成される。ソース配線駆動回路63は、少なく
ともシフトレジスタ63aと、バッファ63bと、ビデオライン68を通じて送られる信
号のサンプリングを行うアナログスイッチ69とから構成される。アクティブマトリクス
部64には、ゲート配線駆動回路62から延びる複数の平行するゲート配線72が配され
ている。ソース配線駆動回路63からは複数のソース配線71がゲート配線72に直交し
て配設されている。また、ゲート配線72に平行して補助容量配線73が配設されている
。そして、ゲート配線72、ソース配線71及び補助容量配線73に囲まれた領域には、
半導体装置65、液晶部66、及び補助容量67が設けられている。
ぞれ半導体装置65と同じ作製方法によって同様の構造の半導体装置が形成されている。
線71に接続されている。半導体装置65のドレイン電極に接続された画素電極と、対向
基板上の対向電極との間に液晶が封入され、液晶部66が構成されている。また補助容量
配線73は対向電極と同じ電位の電極に接続されている。
がなく信頼性が高い。またトップゲート型半導体装置を用いた場合にはガラス基板や酸化
珪素膜や酸化窒化珪素膜からなる下地膜がエッチングされないため、基板からナトリウム
などの不純物が半導体膜に拡散し、特性を劣化させることがなく信頼性が高い。
ことができる。
ここでは実施形態1、3で示したボトムゲート型の半導体装置を用いて発光装置を作
製する形態について図10、11を用いて説明する。なお実施形態2、4の半導体装置を
適用できることは言うまでもない。
。上記実施形態と同じものは同じ符号で表す。
の材料としてはアルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、ニッケ
ル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、
コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、リチウム(Li)、セシウム(C
s)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、チタン(
Ti)などの導電性を有する金属、又はアルミニウム−シリコン(Al−Si)、アルミ
ニウム−チタン(Al−Ti)、アルミニウム−シリコン−銅(Al−Si−Cu)等の
合金、または窒化チタン(TiN)等の金属材料の窒化物、ITO、ケイ素を含有するI
TO、IZO等の金属化合物などを形成することができる。
、ITO、ケイ素を含有するITO、IZOなどの金属化合物の他、Al、Ag等金属の
極薄膜を用いても良い。
高い材料(Al、Ag等)を用いることができる。本実施形態ではITSO(ケイ素を含
むITO)を画素電極50として用いる(図10(A))。
を形成する。続いて当該絶縁膜を画素電極50の一部が露出するように加工し、隔壁81
を形成する。隔壁81の材料としては、感光性を有する有機材料(アクリル、ポリイミド
など)が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわ
ない。また、隔壁81の材料にチタンブラックやカーボンナイトライドなどの黒色顔料や
染料を分散剤などを用いて分散し、隔壁81を黒くすることでブラックマトリクスとして
用いても良い。隔壁81は、テーパー形状を示し、画素電極に向かう隔壁81の端面81
aは曲率を有し、当該曲率が連続的に変化していることが望ましい(図10(B))。
83を形成する。これによって画素電極50と対向電極83との間に発光物質を含む層8
2を挟んでなる発光素子を作製することができ、画素電極50と対向電極83の間に電圧
を印加することによって発光を得ることができる。
料と同様の材料を用いることができる。本実施形態ではアルミニウムを第2の電極として
用いる。
ート法、ロールツーロール法、スパッタ法などによって形成される。
正孔注入、電子輸送、電子注入、発光など各機能を有する層の積層であっても良いし、発
光層単層であっても良い。発光物質を含む層としては、単層の有機化合物層もしくは積層
の有機化合物層を用いることができる。
金属酸化物の混合層を用いることができる。これによって画素電極50の表面に形成され
た凹凸や電極表面に残った異物の影響で画素電極50と対向電極83がショート(短絡)
することを防ぐことができる。混合層の膜厚は60nm以上あることが望ましい。また、
120nm以上であるとなお良い。厚膜化しても発光素子の駆動電圧の上昇を招かないた
め、凹凸や異物の影響を充分にカバーできる膜厚を選ぶことができる。したがって本発明
によって作製された発光装置は暗点を発生させることがない。また駆動電圧や消費電力の
増加を招くことがない。
コニウム、酸化ハフニウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、
酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化チタン、酸化マンガン、酸化レニウムが好適で
ある。
ビフェニル(略称:NPB)、4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェ
ニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェ
ニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N
−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDA
TA)、4,4’−ビス{N−[4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル]−N
−フェニルアミノ}ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N,N−ジ
(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、4,4’,4’’−トリス
(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)等のアリールアミノ基を有
する有機材料や、フタロシアニン(略称:H2Pc)、銅フタロシアニン(略称:CuP
c)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)等も用いることができる。
光層との間に設けられる。正孔輸送層はホールを輸送する機能に優れた層、例えばNPB
やTPD、TDATA、MTDATA、BSPBなどの芳香族アミン(即ち、ベンゼン環
−窒素の結合を有する)の化合物からなる層である。ここに述べた物質は、主に1×10
−6〜10cm2/Vsの正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送
性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層は、単層の
ものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものであってもよい。
層と電子輸送層との間に設けられる。発光層について特に限定は無いが、発光層として機
能する層には大きく分けて2つの態様ある。一つは発光中心となる発光材料(ドーパント
材料)の有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する材料(ホス
ト材料)からなる層に発光材料を分散するホストーゲスト型の層と、もう一つは発光材料
のみで発光層を構成する層である。前者は濃度消光が起こりにくく、好ましい構成である
。発光中心となる発光物質としては、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(1,1
,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−エニル)−4H−ピラン(略称:DCJT)
、4−ジシアノメチレン−2−t−ブチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルジュロ
リジル−9−エニル)−4H−ピラン、ペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビ
ス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エ
テニル]ベンゼン、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6、
クマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、9,
9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)や9,10−
ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2,5,8,11−テトラ−t−
ブチルペリレン(略称:TBP)、PtOEP、Ir(ppy)3、Btp2Ir(ac
ac)、FIrpic等が挙げられる。また、上記発光材料を分散してなる層を形成する
場合に母体となるホスト材料としては、9,10−ジ(2−ナフチル)−2−tert−
ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)等のアントラセン誘導体、4,4’−ビス
(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)等のカルバゾール誘導体、トリス(8
−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(4−メチル−8−キノリノ
ラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノ
リナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4
−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシ
フェニル)ピリジナト]亜鉛(略称:Znpp2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニ
ル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:ZnBOX)などの金属錯体等を用いることがで
きる。また、発光物質のみで発光層を構成することのできる材料としては、トリス(8−
キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、9,10−ビス(2−ナフチル)アン
トラセン(略称:DNA)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェ
ノラト−アルミニウム(略称:BAlq)などがある。
注入層との間に設けられる。電子輸送層は、電子を輸送する機能に優れた層、例えばトリ
ス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(5−メチル−8−キ
ノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]
−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト
)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格また
はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス[2−(
2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビ
ス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)
2)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることがで
きる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブ
チルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5
−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベン
ゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5
−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−te
rt−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1
,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BP
hen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。ここに述べた
物質は、主に1×10−6〜10cm2/Vsの電子移動度を有する物質である。なお、
正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いて
も構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以
上積層したものとしてもよい。
チウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のよう
なアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電
子輸送性を有する物質にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばA
lq3中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等を用いることができる。
子を分散剤に分散したものを用いることができる。
どのドナー性不純物を添加した蛍光体を用いることができる。
ーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。これらの樹脂に、BaTiO
3(チタン酸バリウム)やSrTiO3(チタン酸ストロンチウム)などの高誘電率の微
粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。分散手段としては、超音波分散機
などを用いることができる。
電率と絶縁性が高く、且つ高い誘電破壊電圧を有する材料であれば任意のものが用いられ
る。これらは金属酸化物、窒化物から選択され、例えばTiO2、BaTiO3、SrT
iO3、PbTiO3、KNbO3、PbNbO3、Ta2O3、BaTa2O6、Li
TaO3、Y2O3、Al2O3、ZrO2、AlON、ZnSなどが用いられる。これ
らは均一な膜として設置されても良いし、また粒子構造を有する膜として用いても良い。
造としてもよい。発光層にはMn(マンガン)や希土類元素を含んだZnS(硫化亜鉛)
などの2−6族化合物、絶縁層にはSi3N4、SiO2、Al2O3、TiO2などの
酸化物、窒化物を用いることができる。
ン膜として形成する(図示しない)。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズ
マCVD法でSiH4、N2O、NH3から作製される酸化窒化ケイ素膜、またはSiH
4、N2Oから作製される酸化窒化ケイ素膜、あるいはSiH4、N2OをArで希釈し
たガスから形成される酸化窒化ケイ素膜を形成すれば良い。
素化ケイ素膜を適用しても良い。もちろんパッシベーション膜は上記したものに限定され
るものではない。他のケイ素を主成分とする絶縁層を用いることもできる。また単層構造
ではなく積層構造でもよい。また窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマー
の多層膜を用いてもよい。窒化ケイ素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を形成してもよ
い。
対向基板そのものを封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出す
るように貼り合わせる。対向基板と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性
気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に形成し、そのシール材によって対向基
板を貼り合わせても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シー
ル材には乾燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続
いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付けることによって、発光装置が完成する
。
。なお、形が異なっていても同様の機能を示す部分には同じ符号を付し、その説明を省略
する部分もある。
側に発光物質を含む層82より発せられた光が取り出される構造である。なお86は対向
基板であり、発光素子が形成された後、シール材などを用い、基板1に固着される。対向
基板86と素子との間に透光性を有する樹脂85等を充填し、封止する。これによって発
光素子が水分により劣化することを防ぐ事ができる。また、樹脂85が吸湿性を有してい
ることが望ましい。さらに樹脂85中に透光性の高い乾燥剤84を分散させるとさらに水
分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。
成されている。よって基板1側及び対向基板86側の両方に点線の矢印で示すように光を
取り出すことが可能な構成となっている。この構成では基板1と対向基板86の外側に偏
光板88を設けることによって画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上
する。偏光板88の外側には保護フィルム87を設けると良い。
ビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信
号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。
流のものがある。ビデオ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のも
のと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。
光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加される電圧が一定のもの
は定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆
動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明を用いて作製された発
光装置及びその駆動方法には、上記したどの駆動方法を用いてもよい。
く信頼性が高い。またトップゲート型半導体装置を用いた場合にはガラス基板や酸化珪素
膜や酸化窒化珪素膜からなる下地膜がエッチングされないため、基板からナトリウムなど
の不純物が半導体膜に拡散し、特性を劣化させることがなく信頼性が高い。
ことができる。
図13等を用いて説明する。図10、11に示した半導体装置は駆動用TFT1403の
断面図となっている。スイッチング用TFT1401、電流制御用TFT1404、消去
用TFT1406はすべて駆動用TFT1403と同時に作製され、駆動用TFT140
3と同様の構成をしていても良い。
、行方向に走査線1414が配置される。また、スイッチング用TFT1401、駆動用
TFT1403、電流制御用TFT1404、補助容量1402及び発光素子1405を
有する。
れた電源線1412に接続される点が異なっており、それ以外は図12(A)に示す画素
と同じ構成である。つまり、図12(A)、(C)に示す両画素は、同じ等価回路図を示
す。しかしながら、列方向に電源線1412が配置される場合(図12(A))と、行方
向に電源線1412が配置される場合(図12(C))とでは、各電源線は異なるレイヤ
ーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用TFT1403のゲート電極が接続される配
線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図12(A)、(C
)として分けて記載する。
流制御用TFT1404が直列に接続されている。駆動用TFT1403のチャネル長L
(1403)、チャネル幅W(1403)、電流制御用TFT1404のチャネル長L(
1404)、チャネル幅W(1404)は、L(1403)/W(1403):L(14
04)/W(1404)=5〜6000:1を満たすように設定するとよい。
を制御する役目を有する。電流制御用TFT1404は線形領域で動作し発光素子140
5に対する電流の供給を制御する役目を有する。両TFTは同じ導電型を有していると作
製工程上好ましく、本実施形態ではnチャネル型TFTとして形成する。また駆動用TF
T1403には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のTFTを用いて
もよい。上記構成を有する発光装置は、電流制御用TFT1404が線形領域で動作する
ために、電流制御用TFT1404のVgsの僅かな変動は、発光素子1405の電流値
に影響を及ぼさない。つまり、発光素子1405の電流値は、飽和領域で動作する駆動用
TFT1403により決定することができる。上記構成により、TFTの特性バラツキに
起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた発光装置を提供することがで
きる。
に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、スイッチング用TFT1401がオン
となると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、補助容量1402にそのビデオ信
号の電圧が保持される。なお図12(A)、(C)には、補助容量1402を設けた構成
を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などで
可能な場合には、補助容量1402を設けなくてもよい。
、図12(A)に示す画素構成と同じである。同様に、図12(D)に示す画素は、TF
T1406と走査線1415を追加している以外は、図12(C)に示す画素構成と同じ
である。
る。TFT1406がオンとなると、補助容量1402に保持された電荷は放電し、電流
制御用TFT1404がオフとなる。つまり、TFT1406の配置により、強制的に発
光素子1405に電流が流れない状態を作ることができる。そのためTFT1406を消
去用TFTと呼ぶことができる。従って、図12(B)、(D)の構成は、全ての画素に
対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を
開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。
査線1414が配置される。また、スイッチング用TFT1401、駆動用TFT140
3、補助容量1402及び発光素子1405を有する。図12(F)に示す画素は、TF
T1406と走査線1415を追加している以外は、図12(E)に示す画素構成と同じ
である。なお、図12(F)の構成も、TFT1406の配置により、デューティ比を向
上することが可能となる。
TFTが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられる。
ついて説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置を形成することもできる。パッシブ
マトリクス型の発光装置は、各画素にTFTが設けられていないため、高開口率となる。
発光が発光積層体の両側へ射出する発光装置の場合、パッシブマトリクス型の発光装置を
用いると透過率が高まる。
イオードを設ける場合について説明する。
3、補助容量1402、発光素子1405が設けられている。信号線1410には、ダイ
オード1561と1562が設けられている。ダイオード1561と1562は、スイッ
チング用TFT1401又は駆動用TFT1403と同様に、上記実施形態に基づき作製
され、ゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極等を有する。ダイオード15
61と1562は、ゲート電極と、ドレイン電極又はソース電極とを接続することにより
ダイオードとして動作させている。
極と同じレイヤーで形成している。従って、ダイオードのソース電極又はドレイン電極と
接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
た共通電位線1565、1566も同様な構成である。
ことができる。なお、保護ダイオードを形成する位置は、これに限定されず、駆動回路と
画素との間に設けることもできる。
。また図14(B)には図12(E)と同じ等価回路を示す。図10、11に示した半導
体装置は駆動用TFT1403に対応する。図10、11は図14におけるX−Yの断面
図を示している。電源線1411、信号線1410、スイッチング用TFT1401のソ
ース電極、ドレイン電極、駆動用TFT1403のソース電極、ドレイン電極とは同じ導
電膜、すなわち第1の導電膜及び第2の導電膜によって形成されている。
る。スイッチング用TFT1401のドレイン電極と駆動用TFT1403のゲート電極
40はゲート絶縁膜42と同じ層の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して電気的
に接続されている。
411と、ゲート絶縁膜42と同じ層の絶縁膜によって形成されている。
の周辺には隔壁81が形成されている。発光領域1420は角部が丸みを帯びていてもよ
い。隔壁81の開口部の角部に丸みを与えることによって発光領域1420の角部に丸み
を与えることができる。角部に丸みを与えることによって、隔壁81の加工にプラズマを
用いたドライエッチングを行う際、異常放電による微粉の発生を抑えることができる。
上記実施形態にその一例を示したようなモジュールを搭載した本発明の半導体装置を
有する電子機器として、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(カーオーディオコ
ンポ等)、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Di
gital 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15、図16に示す。
3001、表示部3003、スピーカー部3004等を含む。表示部3003にはアクテ
ィブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3003は画素ごとに本発明の半導体
装置を有している。これにより特性劣化が少ないテレビを得ることができる。
声入力部3104、音声出力部3105、操作キー3106、アンテナ3108等を含む
。表示部3103にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3103
は画素ごとに本発明の半導体装置を有している。これにより特性劣化が少ない携帯電話を
得ることができる。
、キーボード3204、外部接続ポート3205、ポインティングマウス3206等を含
む。表示部3203にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部320
3は画素ごとに本発明の半導体装置を有している。これにより特性劣化が少ないコンピュ
ータを得ることができる。
ッチ3303、操作キー3304、赤外線ポート3305等を含む。表示部3302には
アクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3302は画素ごとに本発明の
半導体装置を有している。これにより特性劣化が少ないモバイルコンピュータを得ること
ができる。
ー部3403、操作キー3404、記録媒体挿入部3405等を含む。表示部3402に
はアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3402は画素ごとに本発明
の半導体装置を有している。これにより特性劣化が少ない携帯型ゲーム機を得ることがで
きる。
バIC3112、受信装置3113、フィルムバッテリー3114等を含む。受信装置で
は上記携帯電話の赤外線通信ポート3107からの信号を受信することができる。画素部
3111にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。画素部3111は画素ご
とに本発明の半導体装置を有している。これにより特性劣化が少ないフレキシブルディス
プレイを得ることができる。
が可能である。
2 絶縁膜
3 ゲート電極
5 ゲート絶縁膜
6 第1の導電膜
7 第2の導電膜
8 第3の導電膜
9 レジストマスク
10 ソース電極
10a ソース電極、第1の導電膜
10b ソース電極、第2の導電膜
11 ドレイン電極
11a ドレイン電極、第1の導電膜
11b ドレイン電極、第2の導電膜
12 半導体膜
13 島状の半導体膜
14 絶縁膜
20 絶縁膜
21 第1の導電膜
22 第2の導電膜
23 第3の導電膜
24 レジストマスク
25 ソース電極
25a ソース電極、第1の導電膜
25b ソース電極、第2の導電膜
26 ドレイン電極
26a ドレイン電極、第1の導電膜
26b ドレイン電極、第2の導電膜
27 半導体膜
28 ゲート絶縁膜
29 ゲート電極
30 絶縁膜
40 ゲート電極、ゲート配線
41 補助容量配線
42 ゲート絶縁膜
45 ソース電極
45a ソース電極
45b ソース電極
46 ドレイン電極
46a ドレイン電極
46b ドレイン電極
47 ソース配線
48 半導体膜
49 絶縁膜
50 画素電極
51 配向膜
52 液晶組成物
53 配向膜
54 保護絶縁膜
55 カラーフィルター
56 対向基板
61 基板
62 ゲート配線駆動回路
62a シフトレジスタ
62b バッファ
63 ソース配線駆動回路
63a シフトレジスタ
63b バッファ
64 アクティブマトリクス部
65 半導体装置
66 液晶部
67 補助容量
68 ビデオライン
69 アナログスイッチ
71 ソース配線
72 ゲート配線
73 補助容量配線
75 シール材
81 隔壁
81a 端面
82 発光物質を含む層
83 対向電極
84 乾燥剤
85 樹脂
86 対向基板
87 保護フィルム
88 偏光板
100 補助容量
1000 基板
1001 ソース電極
1002 ドレイン電極
1003 半導体膜
1004 ゲート絶縁膜
1005 ゲート電極
1006 下地膜
1401 スイッチング用TFT
1402 補助容量
1403 駆動用TFT
1404 電流制御用TFT
1405 発光素子
1406 TFT
1410 信号線
1411 電源線
1412 電源線
1414 走査線
1415 走査線
1420 発光領域
1500 画素部
1554 共通電位線
1555 共通電位線
1561 ダイオード
1562 ダイオード
1563 ダイオード
1564 ダイオード
1565 共通電位線
1566 共通電位線
3001 筐体
3003 表示部
3004 スピーカー部
3101 本体
3102 筐体
3103 表示部
3104 音声入力部
3105 音声出力部
3106 操作キー
3107 赤外線通信ポート
3108 アンテナ
3110 本体
3111 画素部
3112 ドライバIC
3113 受信装置
3114 フィルムバッテリー
3201 本体
3202 筐体
3203 表示部
3204 キーボード
3205 外部接続ポート
3206 ポインティングマウス
3301 本体
3302 表示部
3303 スイッチ
3304 操作キー
3305 赤外線ポート
3401 筐体
3402 表示部
3403 スピーカー部
3404 操作キー
3405 記録媒体挿入部
Claims (2)
- 第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に、第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に、亜鉛と酸素とを含む第2の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜をエッチングストッパーとして機能させて、前記第2の導電膜をエッチングして第2の導電層を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして機能させて、前記第1の導電膜をエッチングして第1の導電層を形成し、
前記第2の導電層及び前記第1の絶縁層上に、亜鉛と酸素とを含む半導体膜を形成し、
前記半導体膜をエッチングして半導体層を形成し、且つ、前記第2の導電層において前記半導体層と重ならない領域をエッチングし、
前記半導体層上に、第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に、ゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に、第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に、亜鉛と酸素とを含む第2の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜をエッチングストッパーとして機能させて、前記第2の導電膜をエッチングして第2の導電層を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして機能させて、前記第1の導電膜をエッチングして第1の導電層を形成し、
前記第2の導電層及び前記第1の絶縁層上に、亜鉛と酸素とを含む半導体膜を形成し、
前記半導体膜をエッチングして半導体層を形成し、且つ、前記第2の導電層において前記半導体層と重ならない領域をエッチングし、
窒化性雰囲気、窒素と希ガスを含む雰囲気、窒素と水素と希ガスを含む雰囲気、又は、アンモニアと希ガスを含む雰囲気においてプラズマ処理して前記半導体層表面を窒化して、第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に、ゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
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