KR100746654B1 - 반도체장치 및 그의 제작방법 - Google Patents
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Abstract
플라스틱 지지체(플라스틱 필름 및 플라스틱 기판을 포함)를 사용하여 고성능의 전기장치를 제작하기 위한 기술이 제공된다. 본 발명은, 발광장치의 필요한 소자들을 분리층 및 하지막을 사이에 두고 플라스틱보다 내열성이 양호한 기판 상에 형성한 후에, 이들 소자 및 하지막을 실온에서의 처리에 의해 내열성이 양호한 기판으로부터 컬러 필터를 가진 플라스틱 지지체 상으로 옮기는 것을 특징으로 한다. 컬러 필터는 접착층을 사용하여 소자의 하지막에 접착된다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 EL 표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 각 화소에서의 발광방향을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 EL 표시장치의 상면도.
도 4는 실시예 1의 EL 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 5는 실시예 1의 EL 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 6은 실시예 1의 EL 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 7은 실시예 1의 EL 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 8은 실시예 2의 EL 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 9는 실시예 2의 EL 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 EL 표시장치의 단자부를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 EL 표시장치의 외관을 나타내는 도면.
도 12는 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 단면 구조도.
도 13은 액정표시장치의 화소부의 단면 구조도.
도 14는 컬러 필터의 화소의 배치의 예를 나타내는 도면.
도 15는 컬러 필터의 화소의 배치의 다른 예를 나타내는 도면.
도 16은 본 발명에 따른 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 17은 본 발명에 따른 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 18은 본 발명에 따른 표시장치의 제작공정을 나타내는 도면.
도 19는 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 외관을 나타내는 도면.
도 20은 비(非)단결정 규소막에 대한 흡수율을 나타내는 도면.
도 21은 전자장치의 예를 나타내는 도면.
도 22는 전자장치의 다른 예를 나타내는 도면.
본 발명은, 전극들 사이에 발광성 재료가 끼어진 소자(이하, 발광소자라 함)를 가진 장치(이하, 발광장치라 함) 또는 전극들 사이에 액정이 끼어진 소자(이하, 액정소자라 함)를 가진 장치(이하, 액정표시장치 또는 액정 모듈이라 함)를 포함하는 반도체장치 및 그의 제작방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은 액정표시장치 및 발광장치로 대표되는 전기장치(전기광학장치), 및 그러한 전기장치를 부품으로서 탑재한 전자장치(전자기기)에 관한 것이다.
본 명세서에서, "반도체장치"란, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 가리키고, 전기장치, 반도체회로, 및 전자장치는 모두 반도체장치이다.
최근, 절연 표면을 가진 기판 상에 형성된 반도체 박막(두께: 수 내지 수 백 nm 정도)을 이용하여 박막트랜지스터(이하, TFT라 함)를 구성하는 기술이 주목받고 있다. 박막트랜지스터는 IC 및 전기광학장치와 같은 전자장치에 널리 응용되고, 특히, 액정표시장치 및 발광장치의 스위칭 소자로서 활발하게 개발되고 있다.
또한, 최근, 경량화를 위해, 가요성 플라스틱 필름 상에 발광소자나 TFT를 형성하는 것이 시도되고 있으나, 현재 상태에서는, 유리 기판 상에 형성된 TFT에 비하여 만족스런 TFT는 아직 제작되지 않고 있다. EL(Electro Luminescence: 전계발광)이 얻어지는 발광성 재료(이하, EL 재료라 함)를 이용한 발광소자(이하, EL 소자라 함)를 사용한 발광장치(발광 다이오드 또는 EL 표시장치라고도 불리고, 이하, EL 표시장치 또는 EL 모듈이라 함)의 개발이 진행되고 있다. EL 표시장치는 양극과 음극 사이에 EL 재료가 끼어진 EL 소자를 포함하는 구조로 되어 있다. 양극과 음극 사이에 전압을 인가함으로써 EL 재료에서 전류가 흐르게 하여, 캐리어를 재결합시켜, 발광한다. 이와 같이, EL 표시장치는 발광소자 자체에 발광 능력이 있기 때문에, 액정표시장치에서 사용되는 백라이트(backlight)가 불필요하다. 또한, EL 표시장치는 시야각이 넓고, 경량이며, 저소비전력이다.
또한, EL 표시장치의 컬러 표시를 위해서는, 적색, 녹색, 및 청색의 광을 발광하는 EL 소자를 매트릭스 형태로 배치하는 컬러화 방식과, 백색 광을 발광하는 EL 소자를 컬러 필터와 함께 사용하는 컬러화 방식이 있다.
적색, 녹색, 및 청색의 광을 발광하는 EL 소자를 사용하는 EL 표시장치에서는, 색마다 EL 재료가 다르기 때문에, 소자 특성도 다르고, 균일한 표시를 얻는 것이 곤란하였다.
백색 광을 발광하는 EL 소자를 컬러 필터와 함께 사용하는 EL 표시장치에서는, R(적), G(녹), B(청)의 컬러 필터를 화소에 대응하는 위치에 형성하고, 이것에 의해, 화소마다에서 추출되는 광의 색을 바꾸는 것이다. 화소에 대응하는 위치란, 화소 전극과 일치하는 위치를 가리킨다. 컬러 필터는 R(적), G(녹), B(청)의 착색층과, 화소들 사이의 틈에 대응하는 위치를 제외한 영역에 제공된 차광 마스크를 가지고 있다. 컬러 필터에 광을 투과시키는 것에 의해, 적색, 녹색, 청색의 광을 추출한다. 컬러 필터의 차광 마스크는 일반적으로 금속 막 또는 검은색 안료를 함유한 유기 막으로 구성되어 있다.
또한, 액정표시장치에서는, 비정질 규소 또는 폴리실리콘의 반도체를 사용한 TFT를 매트릭스 형태로 배치하고, 각 TFT에 접속된 화소 전극, 소스선, 및 게이트선이 형성된 소자 기판과, 이 소자 기판에 대향하여 배치되고 대향 전극을 가지는 대향 기판과의 사이에 액정재료가 끼어져 있다. 컬러 표시를 위한 컬러 필터는 대향 기판 상에 형성되어 있다. 원리적으로는, 그러한 액정표시장치는 상기한 컬러 필터를 사용한 EL 표시장치의 컬러화 방식과 유사하다. 또한, 소자 기판과 대향 기판 각각에 광 셔터로서 편광판을 배치하여, 컬러 화상을 표시하고 있다.
또한, 차광 마스크로서 금속 막을 사용한 액정장치는, 금속 막과 다른 배선 사이에 형성되는 기생용량에 의해 신호 지연이 발생하기 쉬운 문제점을 가진다. 차광 마스크를 다른 배선으로부터 절연하기 위해 유기 막을 이용하는 액정장치는, 제작공정의 수가 증가하는 문제점을 가진다.
본 발명의 목적은 플라스틱 지지체(플라스틱 필름 및 플라스틱 기판을 포함)를 사용한 고성능의 전기장치를 제작하기 위한 기술을 제공하는데 있다.
본 발명은, 플라스틱에 비하여 내열성이 양호한 기판(유리 기판, 석영 기판, 규소 기판, 금속 기판, 또는 세라믹 기판)상에 필요한 소자들을 형성한 후, 실온에서의 처리에 의해 이들 소자를 플라스틱 지지체로 옮기는 것을 특징으로 한다.
상기 필요한 소자란, 액티브 매트릭스형 전기장치의 경우, 화소의 스위칭 소자로서 사용되는 반도체소자(전형적으로는 TFT), MIM 소자, 및 발광소자를 가리킨다.
플라스틱 지지체로서는, PES(polyethylene sulfite), PC(polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate), 또는 PEN(polyethylene naphthalate)이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 기판 상의 접착층, 그 접착층 상의 절연막, 및 그 절연막 상의 발광소자를 포함하고, 그 발광소자로부터 방출된 광이 상기 기판을 통과하여 방사(放射)되는 것을 특징으로 하는 반도체장치가 제공된다.
이 반도체장치에서, 기판은 유기재료로 된 플라스틱 기판이다. 또한, 이 반도체장치는 상기 절연막 상에 구동회로를 더 포함하고, 상기 발광소자 및 구동회로가 TFT를 포함한다.
또한, 이 반도체장치에서, 컬러 필터가 발광소자와 정렬되는 위치에서 상기 기판 상에 제공되어 있다. 여기서, 컬러 필터는 하나의 패터닝된 착색층(단색(單色))을 가리킨다. 또한, 이 반도체장치는 상기 절연막이 컬러 필터를 덮고 평탄화되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치는 컬러 필터들 중 적색 컬러 필터가 TFT의 적어도 채널 형성 영역과 정렬되는 위치에 제공되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 반도체장치에서, 상기 기판에 대향하여 상기 발광소자 위에 고정 기판이 제공되어 있다.
본 발명의 다른 양태에 의하면, TFT가 제공되고 유기재료로 된 제1 기판, 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 보유된 액정재료를 가지고, 상기 제1 기판과 상기 TFT 사이에 컬러 필터가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치가 제공된다.
이 반도체장치에서, 유기재료로 된 상기 제1 기판이 플라스틱 기판이다. 또한, 이 반도체장치는 컬러 필터를 덮고 평탄화되어 있는 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치는 상기 컬러 필터가 상기 TFT의 적어도 채널 형성 영역과 정렬되는 위치에 제공되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치는 상기 컬러 필터와 함께 블랙 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 제1 기판 상에 분리층을 형성하는 공정, 그 분리층 상에 절연막을 형성하는 공정, 그 절연막 상에 발광소자를 형성하는 공정, 제1 접착층을 사용하여 상기 발광소자 상에 고정 기판을 부착하는 공정, 상기 제1 기판을 분리하기 위해 상기 분리층을 할로겐 불화물 함유 가스에 노출시켜 상기 분리층을 제거하는 공정, 및 제2 접착층을 사용하여 상기 절연막에 제2 기판을 부착하는 공정을 포함하고, 상기 제2 기판 상에 컬러 필터가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법이 제공된다.
이 반도체장치 제작방법은 상기 제2 기판이 플라스틱 기판인 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치 제작방법은 상기 분리층이 규소를 포함하는 막인 것을 특징으로 한다.
또한, 이 반도체장치 제작방법은 상기 컬러 필터가 상기 제2 기판 쪽에서 보아 활성층과 정렬되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치 제작방법은 활성층과 정렬되어 있는 컬러 필터가 적색 컬러 필터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 제1 기판 상에 분리층을 형성하는 공정, 그 분리층 상에 절연막을 형성하는 공정, 그 절연막 상에 활성층, 게이트 절연막, 및 게이트 전극을 형성하는 공정, 그 게이트 전극을 덮도록 제1 층간절연막을 형성하는 공정, 그 제1 층간절연막 상에 배선 및 화소 전극을 형성하는 공정, 밀봉제를 사용하여 상기 제1 기판에 대향 전극을 구비한 고정 기판을 부착하는 공정, 상기 화소 전극과 대향 전극 사이에 액정을 주입하는 공정, 상기 제1 기판을 분리하기 위해 상기 분리층을 할로겐 불화물 함유 가스에 노출시켜 상기 분리층을 제거하는 공정, 및 접착층을 사용하여 상기 절연막에 제2 기판을 접착하는 공정을 포함하고, 상기 제2 기판 상에 컬러 필터가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법이 제공된다.
또한, 이 반도체장치 제작방법은 상기 컬러 필터가 상기 제2 기판 쪽에서 보아 상기 활성층과 정렬되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치 제작방법은 상기 활성층과 정렬되어 있는 상기 컬러 필터가 적색 컬러 필터인 것을 특징으로 한다.
이 반도체장치 제작방법은 상기 제2 기판이 플라스틱 기판인 것을 특징으로 한다. 또한, 이 반도체장치 제작방법은 상기 고정 기판이 투광성 기판인 것을 특징으로 한다.
또한, 이 반도체장치 제작방법은 상기 분리층이 규소를 포함하는 막인 것을 특징으로 한다.
제1 기판을 분리하기 위해 분리층을 제거하는 상기 공정은 통상의 방법을 사용하여 행해질 수 있고, 예를 들어, 상기 분리층으로서 규소가 사용될 수 있고, 레이저광의 조사(照射)에 의해 분리가 행해질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
[실시형태 1]
도 1은 본 발명에 따른 EL 표시장치의 단면 구조를 나타낸다.
플라스틱 기판(제2 기판)(11)상에 하지막(12)이 제2 접착층(58)으로 접착되어 있다. 하지막(12)상에는, 화소부를 구성하는 스위칭용 TFT(201) 및 전류 제어용 TFT(202)와, 구동회로를 구성하는 p채널형 TFT(205) 및 n채널형 TFT(204)가 제공되어 있다. 각각의 TFT는 각 TFT의 활성층(채널 형성 영역(17a, 17b, 29, 38, 42), 소스 영역(13, 26, 35, 40), 드레인 영역(14, 27, 36, 41), 및 LDD 영역(15a, 15b, 15c, 15d, 37)을 포함함), 그 활성층을 덮는 게이트 절연막(18), 그 게이트 절연막을 사이에 두고 채널 형성 영역과 정렬되어 있는 게이트 전극(19a, 19b, 30, 39, 43), 그 게이트 전극을 덮는 제1 층간절연막(20), 그 제1 층간절연막(20)상에 제공되고 활성층에 도달하는 소스 배선(21, 31, 44, 45) 및 드레인 배선(22, 32, 46), 그 소스 배선 및 드레인 배선을 덮는 제1 패시베이션막(47), 그 제1 패시베이션막(47)을 덮는 제2 층간절연막(48)을 포함한다. 전류 제어용 TFT(202)에서는, 제2 층간절연막(48)상에 드레인 배선(32)에 도달하는 화소 전극(양극)(49)이 제공되어 있고, 이 화소 전극(49)상에 EL 층(51)이 있고, 이 EL 층(51)상에 음극(52)이 있으며, 이 음극(52)상에 보호전극(53)이 있다.
또한, 보호전극(53)을 덮는 제2 패시베이션막(54)을 고정 기판(56)에 접착하는 제1 접착층(55)이 제공되어 있다. 이 고정 기판(56)은 소자를 기판으로부터 분리할 때 그 소자를 고정시키기 위한 것이고, 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 규소 기판, 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
도 1에 도시된 EL 표시장치의 발광방향은 도 1에서 화살표로 나타낸 방향이다. 발광된 광은 컬러 필터(57) 및 제2 기판(11)을 통과하여 방사(放射)된다.
본 발명의 특징들 중 하나는 컬러 필터(57)가 제2 기판(11)의 접착면 쪽에 제공되어 있다는 것이다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 특징은 컬러 필터(57)가 구동회로부(게이트선측 구동회로(303) 및 소스선측 구동회로(304)) 및 화소부(302)의 TFT 소자들을 위한 차광막으로서 제2 기판(11)상에 배치되어 있다는 것이다. 또한, 도 2는 화소부(R)(301), 화소부(G)(302), 및 화소부(B)(303) 각각에 대응하는 컬러 필터(304∼308)의 배치 예를 나타낸다. 특히, 컬러 필터가 차광막으로서 사용되는 경우, 적색 컬러 필터가 효과적인데, 그 이유는 그 필터를 통과하는 광의 파장이 짧고, 비(非)단결정 규소막에 거의 영향을 미치지 않기 때문이다. 참고를 위해, 도 20은 두께 55 nm의 비단결정 규소막에 대한 흡수율과, 조사(照射)되는 광의 파장의 관계를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 광에 기인한 열화(劣化)로부터 장치를 보호하기 위해, 컬러 필터(R)는 TFT의 게이트 전극 아래, 즉, 채널 형성 영역 아래에 형성된다.
또한, 컬러 필터의 배치에 관해서는, 가장 단순한 스트라이프 배열, 경사진 모자이크 배열, 삼각 모자이크 배열, RGBG의 4화소 배열, RGBW의 4화소 배열 등이 사용될 수 있다.
플라스틱 기판 상의 컬러 필터를 보호하기 위해 보호 절연막이 형성될 수도 있다. 이 보호 절연막은 컬러 필터에 포함된 불순물에 기인한 오염을 방지하는 중요한 역할을 한다. 보호 절연막을 형성함으로써, 열화하기 쉬운 컬러 필터가 보호될 수 있다. 또한, 내열성도 향상될 수 있다. 또한, 컬러 필터를 덮는 평탄화용 절연막이 형성될 수도 있다. 또한, 컬러 필터와 함께 블랙 매트릭스가 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 반도체장치 제작방법은, TFT 소자를 규소막(규소 게르마늄막을 포함)으로 된 분리층(두께: 100∼500 nm)상에 형성하고, 최종 공정에서, 할로겐 불화물을 함유하는 가스를 사용하여 분리층을 제거하는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 각 소자가 기판으로부터 분리되므로, 그 후에 그 소자를 플라스틱 지지체에 부착하는 것이 가능하게 된다. 할로겐 불화물을 사용한 규소막의 에칭은 실온에서 쉽게 진행하기 때문에, 내열성이 낮은 발광소자가 형성된 후에도 아무런 문제없이 에칭이 행해질 수 있다.
할로겐 불화물은 XFn(X는 불소 이외의 할로겐이고, n은 정수(整數)이다)로서 표현되는 물질이고, 불화 염소(ClF), 삼불화 염소(ClF3), 불화 취소(BrF), 삼불화 취소(BrF3), 불화 요드(IF), 및 삼불화 요드(IF3)를 포함한다. 규소막은 결정성 규소막 또는 비정질 규소막일 수 있다. 할로겐 불화물은 규소막과 산화규소막 사이에서 선택비가 크기 때문에, 규소막이 선택적으로 에칭될 수 있다.
상기한 바와 같이 할로겐 불화물에 규소막을 노출시킴으로써 그 규소막이 간단히 에칭될 수 있지만, 본 발명에서는, 플라즈마 상태에 있다면 다른 불화물(카본 테트라플루오라이드(CF4) 또는 삼불화 질소)도 사용될 수 있다.
또한, TFT 소자는 TFT 소자에 대한 물리적 작용(광, 열 등), 화학적 작용(화학약품과의 반응 등), 기계적 작용(인장력, 진동 등) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의해 기판으로부터 분리될 수도 있다.
이것은 플라스틱 기판 상에 만족스런 특성을 가진 TFT를 제공하고, EL 표시장치를 더욱 경량화하는 것을 가능하게 한다. 또한, 조립이 더욱 용이하게 된다.
[실시형태 2]
도 12는 보 발명에 따른 액정표시장치의 단면 구조를 나타낸다.
제2 기판(플라스틱 기판)(1108)상에 컬러 필터(1106)가 제공되어 있다. 이 컬러 필터(1106)는 제1 접착층(1107)에 의해 TFT 소자의 하지막에 접착되어 있다. 여기서는, 적색, 청색, 및 녹색의 화소 중 적색 화소부를 나타내고 있다. 또한, 고정 기판(1001)상에는 대향 전극(1002) 및 배향막(1003)이 제공되어 있다. 이 고정 기판은 투광성 기판이다. TFT 소자는 밀봉제(도시되지 않음)에 의해 고정 기판에 접착되어 있다. 화소부의 화소 전극과 대향 기판(1002) 사이에 액정(1004)이 끼어져 있다.
도 12에서, 가장 특징적인 점은, 컬러 필터가 제공된 면을 내측으로 하여 기판들이 서로 접착되어 있다는 점이다. 또한, 컬러 필터는 도 14 또는 도 15에 도시된 바와 같이 배치되어 있다. 이와 같이, 컬러 필터가 구동회로부 및 화소부의 TFT 소자들을 위한 차광막으로서 배치되는 경우, 적색 컬러 필터가 효과적인데, 그 이유는 그 필터를 통과하는 광의 파장이 짧고, 비단결정 규소막에 거의 영향을 미치지 않기 때문이다. 또한, 컬러 필터로 형성된 차광막과 TFT의 반도체막 사이의 거리가 짧기 때문에, 차광이 효율적으로 행해질 수 있다. 이것은 플라스틱 기판 상에 만족스런 특성을 가진 TFT를 제공하고, 액정표시장치를 더욱 경량화하는 것을 가능하게 한다. 또한, 조립이 더욱 용이하게 된다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명을 실시예에 의거하여 더 상세히 설명한다.
[실시예 1]
본 실시예를 도 4∼도 7을 참조하여 설명한다. 여기서는, 제1 기판(500)상에 화소부의 TFT와 그 화소부 주변에 제공되는 구동회로부의 TFT를 동시에 제작하는 방법에 대하여 설명한다. 설명을 간단하게 하기 위해, 구동회로에 대해서는 기본 회로인 CMOS 회로를 나타내는 것으로 한다.
도 4(A)에서, 소자가 형성되는 기판(이하, 소자 형성 기판이라 함)(500)상에 두께 100∼500 nm(본 실시예에서는 300 nm)의 비정질 규소막으로 된 분리층(501a)을 형성한다. 본 실시예에서는, 소자 형성 기판(제1 기판)(500)으로서 유리 기판이 사용되지만, 석영 기판, 규소 기판, 금속 기판, 또는 세라믹 기판이 사용될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서는, 반도체소자 또는 발광소자가 형성된 기판 전체를 소자 형성 기판이라 부르는 경우도 있다.
분리층(501a)은 감압 열 CVD법, 플라즈마 CVD법, 스퍼터링법, 또는 증착법에 의해 형성될 수 있다. 이 분리층(501a)상에 두께 200 nm의 산화규소막으로 된 절연막(501b)을 형성한다. 이 절연막(501b)은 감압 열 CVD법, 플라즈마 CVD법, 스퍼터링법, 또는 증착법에 의해 형성될 수 있다.
그 다음, 절연막(501b)상에 공지의 성막방법에 의해 두께 50 nm의 비정질 규소막(502)을 형성한다. 이 막은 비정질 규소막에 한정될 필요는 없고, 비정질 구조를 포함하는 반도체막(미(微)결정 반도체막을 포함)일 수도 있다. 또한, 이 막은 비정질 규소 게르마늄막과 같은, 비정질 구조를 포함하는 화합물 반도체막일 수도 있다.
여기서부터 도 4(C)까지의 공정은 본 출원인의 일본 공개특허공고 평10-247735호 공보를 완전히 인용할 수 있다. 이 일본 공보에서는, Ni과 같은 원소를 촉매로서 사용한 반도체막 결정화 방법에 관한 기술을 개시하고 있다.
먼저, 개구부(503a, 503b)를 가진 보호막(504)을 형성한다. 본 실시예에서는, 두께 150 nm의 산화규소막을 사용하였다. 그 다음, 보호막(504)상에, 니켈을 함유하는 층(니켈 함유 층)(505)을 스핀 코팅법에 의해 형성한다. 이 니켈 함유 층(505)의 형성에 관해서는, 상기한 일본 공보를 참고한다.
그 다음, 도 4(B)에 도시된 바와 같이, 불활성 분위기에서 570℃로 14시간 열처리를 행하여, 비정질 규소막(502)을 결정화한다. 이때, Ni이 접한 영역(이하, 니켈 첨가 영역이라 함)(506a, 506b)을 출발점으로 하여, 기판에 대략 평행하게 결정화가 진행하여, 봉 형상의 결정들이 모여 정렬된 결정 구조를 가진 폴리실리콘막(507)이 형성된다.
그 다음, 도 4(C)에 도시된 바와 같이, 보호막(505)을 그대로 마스크로 하여 주기율표 15족에 속하는 원소(바람직하게는, 인)를 Ni 첨가 영역(506a, 506b)에 첨가한다. 이렇게 하여, 인이 고농도로 첨가된 영역(이하, 인 첨가 영역이라 함)(508a, 508b)이 형성된다.
그 다음, 도 4(C)에 도시된 바와 같이, 불활성 분위기에서 600℃로 12시간 열처리를 행한다. 이 열처리에 의해, 폴리실리콘막(507)에 존재하는 Ni이 화살표로 나타내는 바와 같이 이동하여, 최종적으로는, 거의 모든 니켈이 인 첨가 영역(508a, 508b)에 포획된다. 이것은 인에 의한 금속원소(본 실시예에서는 Ni)의 게터링(gettering) 효과에 의해 야기되는 현상인 것으로 생각된다.
이 공정에 의해, 폴리실리콘막(509)에 잔존하는 Ni의 농도가 SIMS(이차 이온 질량 분석법)을 사용한 측정 값으로 적어도 2×1017 원자/㎤로까지 낮추어진다. 그러한 정도까지 낮추어진 Ni은 TFT의 특성에 악영향을 끼지지 않는다. 또한, 이 농도는 현재 SIMS를 사용한 측정의 한계에 가깝기 때문에, 실제 값은 더 낮은 농도(2×1017 원자/㎤ 이하)일 것으로 생각된다.
이렇게 하여, 촉매를 사용하여 결정화되고, 촉매의 농도가 TFT의 동작에 영향을 주지 않는 정도로까지 낮추어진 폴리실리콘막(509)이 얻어진다. 그 후, 이 폴리실리콘막(509)만을 사용하여 형성된 활성층(510∼513)을 패터닝 공정에 의해 형성한다. 이때, 후의 패터닝에서의 마스크 맞춤을 위한 마커(marker)를 상기 폴리실리콘막을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.(도 4(D))
그 다음, 질화산화규소막을 플라즈마 CVD법에 의해 50 nm의 두께로 형성한다. 그 다음, 산화 분위기에서 950℃로 1시간 열처리를 행하여 열산화 공정을 행한다. 산화 분위기는 산소 분위기 또는 할로겐 원소가 첨가된 산소 분위기일 수 있다.
이 열산화 공정에서는, 활성층과 질화산화규소막 사이의 계면에서 산화가 진행한다. 두께 15 nm 정도의 폴리실리콘막이 산화되어, 두께 30 nm 정도의 산화규소막이 형성된다. 즉, 두께 30 nm의 산화규소막과 두께 50 nm의 질화산화규소막이 적층되어, 두께 80 nm의 게이트 절연막(514)이 형성된다. 활성층(510∼513)의 두께는 이 열산화 공정에 의해 30 nm로 된다.(도 4(E))
그 다음, 도 5(A)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(515a, 515b)를 형성하고, 게이트 절연막(514)을 통과하여, p형을 부여하는 불순물 원소(이하, p형 불순물 원소라 함)를 첨가한다. p형 불순물 원소로서는, 대표적으로는, 주기율표 13족에 속하는 원소, 전형적으로는, 붕소 또는 갈륨이 사용될 수 있다. 이 공정(채널 도핑 공정이라 함)은 TFT의 스레시홀드 전압을 제어하기 위한 공정이다.
본 실시예에서는, 질량 분리 없이 플라즈마 여기(勵起)된 디보란(B2H6)을 사용한 이온 도핑법에 의해 붕소를 첨가하였다. 물론, 질량 분리를 행하는 이온 주입법이 사용될 수도 있다. 이 공정에 의해, 1×1015∼1×1018 원자/㎤(대표적으로는, 5×1016∼5×1017 원자/㎤)의 농도로 붕소를 함유하는 불순물 영역(516, 517)이 형성된다.
그 다음, 도 5(B)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(519a, 519b)를 형성하고, 게이트 절연막(514)을 통과하여, n형을 부여하는 불순물 원소(이하, n형 불순물 원소라 함)를 첨가한다. n형 불순물 원소로서는, 대표적으로는, 주기율표 15족에 속하는 원소, 전형적으로는, 인 또는 비소가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는, 질량 분리 없이 플라즈마 여기된 포스핀(PH3)을 사용한 플라즈마 도핑법에 의해 인을 1×1018 원자/㎤ 정도의 농도로 첨가하였다. 물론, 질량 분리를 행하는 이온 주입법이 사용될 수도 있다.
이 공정에 의해 형성되는 n형 불순물 영역(520)에는 n형 불순물 원소가 2×1016∼5×1019 원자/㎤(대표적으로는, 5×1017∼5×1018 원자/㎤)의 농도로 함유되도록 도즈량을 조절한다.
그 다음, 도 5(C)에 도시된 바와 같이, 첨가된 n형 불순물 원소 및 p형 불순물 원소의 활성화 공정을 행한다. 활성화 수단에 대해서는 한정할 필요는 없지만, 게이트 절연막(514)이 제공되어 있기 때문에, 전열로를 사용하는 노 어닐이 바람직하다. 또한, 도 5(A)의 공정에서 채널 형성 영역이 되는 부분의 활성층/게이트 절연막 계면이 손상되어 있을 수도 있기 때문에, 가능한 한 높은 온도에서 열처리를 행하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 내열성이 높은 결정화 유리가 사용되기 때문에, 활성화 공정을 800℃로 1시간 노 어닐에 의해 행한다. 처리 분위기를 산화성 분위기로 하여 열산화를 행할 수도 있고, 또는 불활성 분위기에서 열처리를 행할 수도 있다.
이 공정에 의해, n형 불순물 영역(520)의 단부, 즉, n형 불순물 영역(520)과 그 영역의 주위에 존재하고 n형 불순물 원소가 첨가되지 않은 영역(도 5(A)의 공정에서 형성된 p형 불순물 영역)과의 경계부(접합부)가 명확하게 된다. 이것은, 후에 TFT가 완성된 시점에서 LDD 영역과 채널 형성 영역이 매우 양호한 접합부를 형성할 수 있다는 것을 의미한다.
다음에, 두께 200∼400 nm의 도전막을 형성하고, 패터닝하여, 게이트 전극(521∼524)을 형성한다. 게이트 전극은 단층의 도전막으로 형성될 수도 있지만, 필요에 따라 2층, 3층 등의 적층막으로 형성되는 것이 바람직하다. 게이트 전극의 재료로서는, 공지의 도전막이 사용될 수도 있다.
구체적으로는, 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 또는 도전성을 가지는 규소(Si)로부터 선택된 원소로 된 막, 또는 이들 원소의 질화물로 된 막(대표적으로는, 질화 탄탈막, 질화 텅스텐막, 또는 질화 티탄막), 또는 이들 원소를 조합시킨 합금 막(대표적으로는, Mo-W 합금막 또는 Mo-Ta 합금막), 또는 이들 원소의 규화물 막(대표적으로는, 규화 텅스텐막 또는 규화 티탄막)이 사용될 수 있다. 물론, 단층이 사용될 수도 있고, 적층이 사용될 수도 있다.
본 실시예에서는, 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있는, 두께 50 nm의 질화 텅스텐(WN)막과 두께 350 nm의 텅스텐(W)막으로 이루어진 적층막이 사용된다. 스퍼터링 가스로서 Xe 또는 Ne 등의 불활성 가스를 첨가하면, 응력에 의한 막의 벗겨짐이 방지될 수 있다.
또한, 이때, 게이트 전극(522)은 게이트 절연막(514)을 사이에 두고 n형 불순물 영역(520)의 일부와 겹치도록 형성된다. 이 겹침 부분이 후에 게이트 전극과 겹치는 LDD 영역이 된다. 게이트 전극(523a, 523b)이 단면도에서는 별개의 것으로 보이지만, 실제로는 서로 전기적으로 접속되어 있다.
그 다음, 도 6(A)에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(521∼524)을 마스크로 하여 자기정합적으로 n형 불순물 원소(본 실시예에서는, 인)를 첨가한다. 이렇게 하여 형성되는 불순물 영역(525∼532)에는 n형 불순물 영역(520)의 농도와 동일한 농도로 인이 첨가되도록 도즈량을 조절한다. 구체적으로는, 1×1016∼5×1018 원자/㎤(전형적으로는, 3×1017∼3×1018 원자/㎤)의 농도가 바람직하다.
그 다음, 도 6(B)에 도시된 바와 같이, 게이트 전극 등을 덮도록 레지스트 마스크(533a∼533d)를 형성하고, n형 불순물 원소(본 실시예에서는, 인)를 첨가하여, 고농도로 인이 첨가된 불순물 영역(534∼538)을 형성한다. 여기서도, 포스핀(PH3)을 사용한 이온 도핑법이 실행되고, 이들 영역에서의 인의 농도는 1×1020∼1×1021 원자/㎤(대표적으로는, 2×1020∼5×1021 원자/㎤)이 되도록 도즈량을 조절한다.
이 공정에 의해 n채널형 TFT의 소스 영역 또는 드레인 영역이 형성된다. 스위칭용 TFT의 경우, 도 6(A)의 공정에서 형성된 n형 불순물 영역(528∼530)의 일부가 잔존한다. 이 잔존 부분이 도 1에 나타내는 스위칭용 TFT의 LDD 영역(15a∼15d)에 대응한다.
그 다음, 도 6(C)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(533a∼533d)를 제거하고, 새로이 레지스트 마스크(539)를 형성한다. 그 다음, p형 불순물 원소(본 실시예에서는, 붕소)를 첨가하여, 고농도로 붕소가 첨가된 불순물 영역(540∼543)을 형성한다. 여기서는, 디보란(B2H6)을 사용한 이온 도핑법에 의해, 3×1020∼3×1021 원자/㎤(대표적으로는, 5×1020∼1×1021 원자/㎤)의 농도가 되도록 붕소를 첨가한다.
불순물 영역(540∼543)에는 이미 인이 1×1020∼1×1021 원자/㎤의 농도로 첨가되어 있지만, 여기서 첨가되는 붕소의 농도가 인의 농도의 적어도 3배 이상이기 때문에, 전에 형성된 n형 불순물 영역이 완전히 p형으로 반전되어, p형 불순물 영역으로서 기능한다.
그 다음, 도 6(D)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(539)를 제거하고, 제1 층간절연막(544)을 형성한다. 제1 층간절연막(544)으로서는, 규소를 포함하는 절연막을 단층으로 사용하거나 또는 그러한 층들이 조합된 적층막이 사용될 수도 있다. 막 두께는 400 nm∼1.5 ㎛일 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 층간절연막(544)은 두께 200 nm의 질화산화규소막상에 두께 800nm의 산화규소막을 적층한 구조로 되어 있다.
그 후, 각각의 농도로 첨가된 n형 및 p형 불순물 원소를 활성화한다. 활성화 수단으로서는, 노 어닐이 바람직하다. 본 실시예에서는, 전열로를 사용하여 질소 분위기에서 550℃로 4시간 열처리를 행하였다.
그리고, 3∼100%의 수소를 함유한 분위기에서 300∼450℃로 1∼12시간 열처리를 행하여, 수소화 처리를 행한다. 이 공정은 열적으로 여기된 수소에 의해 반도체막 중의 댕글링 결합(dangling bond)을 수소 종단하는 공정이다. 다른 수소화 수단으로서는, 플라즈마 수소화(여기된 플라즈마 수소를 사용)가 행해질 수도 있다.
수소화 처리는 제1 층간절연막(544)의 형성 도중에 행해질 수도 있다. 즉, 두께 200 nm의 질화산화규소막을 형성한 후에, 수소화 처리를 행하고, 그 다음, 나머지의 두께 800 nm의 산화규소막을 형성할 수도 있다.
그 다음, 도 7(A)에 도시된 바와 같이, 제1 층간절연막(544)에 콘택트 홀을 형성하고, 소스 배선(545∼548) 및 드레인 배선(549∼551)을 형성한다. 또한, 분리층을 효과적으로 제거하기 위해, 화소의 위치에 분리층(501a)에 이르는 콘택트 홀을 형성한다. 또한, 도시되지 않았지만, 외부 배선과의 접속을 위해, 단자부에 분리층(501a)에 이르는 콘택트 홀을 형성하고, 소스 배선 또는 드레인 배선과의 접속을 위한 배선을 형성한다. 또한, 분리층(501a)에 이르는 콘택트 홀은 제1 층간절연막(544), 보호막(504), 게이트 절연막(514), 및 하지막(501b)을 차례로 에칭하여 형성한다. 본 실시예에서는, 이 전극을 두께 100 nm의 Ti 막, 두께 300 nm의 Ti 함유 알루미늄 막, 및 두께 150 nm의 Ti 막을 스퍼터링법에 의해 연속적으로 형성한 3층 구조의 적층막으로 하였다. 물론, 다른 도전막이 사용될 수도 있다.
그 다음, 두께 50∼500 nm(대표적으로는, 200∼300 nm)의 제1 패시베이션막(552)을 형성한다. 본 실시예에서는, 제1 패시베이션막(552)으로서 두께 300 nm의 질화산화규소막을 사용하였다. 질화산화규소막 대신에, 질화규소막이 사용될 수도 있다.
이때, 질화산화규소막의 형성 전에, H2, NH3 등과 같은 수소 함유 가스를 사용하여 플라즈마 처리를 행하는 것이 효과적이다. 이 전(前)처리에 의해 여기된 수소가 제1 층간절연막(544)에 공급되고, 열처리를 행함으로써, 제1 패시베이션막(552)의 품질이 개선된다. 그와 동시에, 제1 층간절연막(544)에 첨가된 수소가 하부 층 쪽으로 확산하기 때문에, 활성층이 효과적으로 수소화될 수 있다.
그 다음, 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 유기 수지로 된 제2 층간절연막(553)을 형성한다. 유기 수지로서는, 폴리이미드, 아크릴, BCB(benzoclobutene) 등이 사용될 수 있다. 특히, 제2 층간절연막(553)은 TFT에 의해 형성된 단차(段差)를 평탄화하기 위해 요구되기 때문에, 평탄성이 우수한 아크릴 막이 바람직하다. 본 실시예에서는, 아크릴 막을 2.5 ㎛의 두께로 형성하였다.
그 다음, 제2 층간절연막(553) 및 제1 패시베이션막(552)에 드레인 배선(551)에 이르는 콘택트 홀을 형성하고, 화소 전극(양극)(554)을 형성한다. 본 실시예에서는, 인듐주석산화물(ITO)막을 110 nm의 두께로 형성하고, 패터닝하여, 화소 전극을 형성하였다. 또는, 산화인듐에 2∼20%의 산화아연(ZnO)을 혼합하여 형성된 투명한 도전막을 사용할 수도 있다. 이 화소 전극이 EL 소자의 양극이 된다.
그 다음, 규소를 포함하는 절연막(본 실시예에서는, 산화규소막)을 500 nm의 두께로 형성하여, 화소 전극(554)에 대응하는 위치에 개구부가 형성된 제3 층간절연막(555)을 형성한다. 그 개구부를 형성할 때, 습식 에칭법을 사용함으로써, 측면을 쉽게 테이퍼(taper)지게 할 수 있다. 개구부의 측면이 충분히 완만하지 않으면, 단차에 기인하는 EL 소자의 열화가 현저한 문제로 된다.
그 다음, 대기에의 노출 없이 진공증착법을 사용하여 EL 층(556)과 음극(MgAg 전극)(557)을 연속적으로 형성한다. EL 층(556)의 두께는 80∼200 nm(전형적으로는, 100∼120 nm)일 수 있고, 음극(557)의 두께는 180∼300 nm(전형적으로는, 200∼250 nm)일 수 있다.
이 공정에서는, 적색, 녹색, 및 청색에 대응하는 각각의 화소에 대하여 차례로 EL 층 및 음극을 형성한다. EL 층은 용액에 저항성이 아니기 때문에, EL 층은 포토리소그래피법을 사용하지 않고 각 색에 대하여 개별적으로 형성되어야 한다. 따라서, 금속 마스크를 사용하여 불필요한 부분을 가리고, 필요한 부분에만 EL 층 및 음극을 선택적으로 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 먼저, 적색에 대응하는 화소를 제외한 영역을 가리기 위한 마스크를 세트하고, 이 마스크를 사용하여 적색 발광용 EL 층 및 음극을 선택적으로 형성한다. 그 다음, 녹색에 대응하는 화소를 제외한 영역을 가리기 위한 마스크를 세트하고, 이 마스크를 사용하여 녹색 발광용 EL 층 및 음극을 선택적으로 형성한다. 그 다음, 마찬가지로, 청색에 대응하는 화소를 제외한 영역을 가리기 위한 마스크를 세트하고, 이 마스크를 사용하여 청색 발광용 EL 층 및 음극을 선택적으로 형성한다. 여기서는 3개의 상이한 마스크를 사용하는 것으로 설명하였지만, 동일한 마스크를 반복적으로 사용할 수도 있다. 또한, EL 층 및 음극이 모든 화소에 대하여 형성될 때까지 진공을 파괴함이 없이 처리를 행하는 것이 바람직하다.
EL 층(556)으로서는 공지의 재료가 사용될 수 있다. 공지의 재료로서는, 구동전압을 고려하면, 유기재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 및 전자 주입층으로 형성된 4층 구조를 EL 층으로 할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는, EL 소자의 음극으로서 MgAg 전극을 사용하지만, 다른 공지의 재료일 수도 있다.
녹색 발광층을 형성하는 경우에는, 발광층의 모재(母材)로서, 퀴나크리돈 또는 쿠마린 6가 도펀트로서 첨가된 Alq3(트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 착체)가 사용된다. 적색 발광층을 형성하는 경우에는, 발광층의 모재로서, DCJT, DCM1 또는 DCM2가 도펀트로서 첨가된 Alq3가 사용된다. 청색 발광층을 형성하는 경우에는, 발광층의 모재로서, 페릴렌이 도펀트로서 첨가된 BAlq3(2-메틸-8-히드록시퀴놀리놀 및 페놀 유도체의 혼합 배위자(ligand)를 가지는 5배위 착체)가 사용된다.
물론, 상기 유기재료에 한정되는 것은 아니고, 공지의 저분자계 유기 EL 재료, 폴리머계 유기 EL 재료, 및 무기 EL 재료가 사용될 수도 있다. 폴리머계 유기 EL 재료가 사용되는 경우, 도포법이 사용될 수도 있다. 또한, EL 층으로서, 1중항(singlet) 여기에 의해 발광(형광)하는 발광재료(1중항 화합물)를 포함하는 박막, 또는 삼중항 여기에 의해 발광(인광)하는 발광재료(삼중항 화합물)을 포함하는 박막이 사용될 수도 있다.
또한, 보호전극(558)으로서는, 알루미늄을 주성분으로 하는 도전막이 사용될 수도 있다. 보호전극(558)은 EL 층 및 음극을 형성할 때 사용된 마스크와는 다른 마스크를 사용하여 진공 증착법에 의해 형성될 수도 있다. 또한, 보호전극(558)은 EL 층 및 음극이 형성된 후에 대기에의 노출 없이 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다.
마지막으로, 질화규소막으로 된 제2 패시베이션막(559)을 300 nm의 두께로 형성한다. 실제로는 보호전극(558)이 수분으로부터 EL 층을 보호하는 역할을 하지만, 제2 패시베이션막(559)을 더 형성함으로써, EL 소자의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
이렇게 하여, 제1 기판(500)상에 도 7(C)에 도시된 바와 같은 액티브 매트릭스형 EL 표시장치가 완성된다. 실제로는, 도 7(C)에 도시된 구조까지 완성된 후에, 외기에 노출되지 않도록 그 구조체를 기밀성이 높은 보호 필름(라미네이트 필름, 자외선 경화성 수지 필름 등) 또는 세라믹으로 된 밀봉 캔과 같은 하우징재를 사용하여 패키징(봉입)하는 것이 바람직하다. 이때, 하우징재의 내부를 불활성 분위기로 하거나, 또는 하우징재의 내부에 흡습제(예를 들어, 산화바륨)를 배치함으로써, EL 층의 신뢰성(수명)이 향상될 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 실시예 1의 공정들의 종료 후에, 실시예 1에 따라 제1 기판 상에 형성된 TFT 및 EL 소자를 플라스틱 기판으로 옮기는 공정에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
먼저, 실시예 1에 따라 도 7(C)의 상태를 얻는다. 본 실시예에서는, 컬러 필터가 사용되기 때문에, 백색 발광의 유기 EL 층을 구비한 EL 소자가 사용된다. 구체적으로는, 발광층으로서, 일본 공개특허공고 평8-96959호 또는 평9-63770호 공보에 개시된 재료가 사용될 수도 있다. 본 실시예에서는, 발광층으로서, 1,2-디클로로메탄에 PVK(폴리비닐카르바졸), Bu-PBD(2-(4'-tert-부틸페닐)-5-(4"-비페닐)-1,3,4-옥사디아졸), 쿠마린 6, DCM1(4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-p-디메틸아미노스티릴-4H-파이란), TPB(테트라페닐 부타디엔), 및 나일 레드(Nile red)를 용해한 것이 사용된다.
도 8(A)는 도 7(C)에 대응한다. 도 7(C)의 제1 기판(500) 및 분리층(501a)이 각각 제1 기판(600) 및 분리층(601)에 대응한다. 도 8(A)는 또한, 실시예 1에서는 나타내지 않은 단자부도 나타낸다. 단자부에서 소스 배선 또는 드레인 배선에 접속되어 있는 배선은 분리층(601)과 접하여 형성되어 있다.
그 다음, 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 제1 접착층(603)을 사용하여, 소자를 고정하기 위한 기판(이하, 고정 기판이라 함)(602)을 부착한다. 본 실시예에서는, 고정 기판(602)으로서 가요성 플라스틱 필름이 사용되지만, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 실리콘 기판, 또는 세라믹 기판이 사용될 수도 있다. 또한, 제1 접착층(603)으로서는, 후에 분리층(601)을 제거할 때 만족한 선택비를 가지는 재료를 사용할 필요가 있다.
대표적으로는, 제1 접착층(603)으로서, 수지로 된 절연막이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 폴리이미드가 사용되지만, 아크릴, 폴리아미드, 또는 에폭시 수지가 사용될 수도 있다. 제1 접착층(603)이 EL 소자로부터 보아 관찰자 쪽(전기장치의 사용자 쪽)에 있을 때, 제1 접착층(603)은 투광성 재료로 이루어질 필요가 있다.
도 8(B)의 공정을 행함으로써, 패키징 처리와 마찬가지로, 대기로부터 EL 소자를 완전히 차단할 수 있고, 이것에 의해, 산화에 기인한 유기 EL 소자의 열화를 거의 완전히 억제할 수 있어, EL 소자의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.
그 다음, 도 8(C)에 도시된 바와 같이, EL 소자가 형성된 제1 기판(600) 전체를 할로겐 불화물 함유 가스에 노출시켜, 분리층(601)을 제거한다. 본 실시예에서는, 그러한 할로겐 불화물로서, 삼불화염소(ClF3)를 사용하고, 희석 가스로서 질소를 사용한다. 희석 가스로서는, 아르곤, 헬륨, 또는 네온이 사용될 수도 있다. 삼불화염소 및 질소에 관해서는, 유량을 500 sccm(8.35×10-6 ㎥/s)로 하고, 반응압력을 1∼10 Torr(1.3×102∼1.3×103 Pa)로 할 수 있다. 처리온도는 실온(전형적으로는 20∼27℃)으로 할 수 있다.
이 경우, 규소막은 에칭되지만, 플라스틱 필름, 유리 기판, 폴리이미드막, 산화규소막은 에칭되지 않는다. 즉, 삼불화염소 가스에의 노출에 의해, 분리층(601)이 선택적으로 에칭되고, 최종적으로는 완전히 제거된다. 활성층도 규소막으로 이루어져 있지만, 활성층은 게이트 절연막으로 덮여 있기 때문에, 삼불화염소 가스에 노출되지 않으므로, 에칭되지 않는다.
본 실시예에서는, 분리층(601)이 노출된 단부로부터 서서히 에칭되고, 완전히 제거된 시점에서, 제1 기판(600)과 하지막이 분리된다. 이때, TFT 및 EL 소자는 박막을 적층하여 형성되어 있으나, 고정 기판(602)으로 옮겨진 형태로 남는다.
여기서는, 분리층(601)이 단부로부터 에칭된다. 제1 기판(600)이 대형화되면, 분리층(601)이 완전히 제거되는데 걸리는 시간이 길어지게 되어, 바람직하지 않다. 따라서, 제1 기판(600)의 대각선 길이가 3인치 이하(바람직하게는 1인치 이하)인 경우에 바람직하다.
이렇게 하여 TFT 및 EL 소자를 고정 기판(602)으로 옮긴 후에, 도 9(A)에 도시된 바와 같이, 제2 접착층(608)을 형성하여, 고정 기판(602)을 플라스틱 기판인 제2 기판(605)에 부착한다. 제2 기판(605)에는, 화소부에 각 화소 및 TFT의 위치에 대응하는 컬러 필터(606)가 제공되고, 단자부에 단자 접속부(607)가 제공되며, 도전성 충전제를 함유하는 이방성 전도성 접착제(609)가 노출된 배선과 접착하도록 단자 접속부 위에 제공된다.
이때, 각각의 컬러 필터(606)는 스핀 코팅법 및 포토리소그래피법의 조합을 사용하거나 또는 인쇄법에 의해 형성될 수 있기 때문에, 컬러 필터(606)는 아무런 문제없이 플라스틱 필름 상에 형성될 수 있다. 컬러 필터로서, 두께 1∼2 ㎛의 안료 함유 아크릴 수지막(Fuji Film Olin에서 제조됨)이 사용된다. 컬러 필터가 소자 형성 기판 상에 형성되는 경우와 비교하여, 생산 수율이 향상되는 것으로 기대된다.
또한, 제2 접착층(608)으로서는, 수지(대표적으로는, 폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 또는 에폭시 수지)로 된 절연막이 사용되거나 또는 무기 절연막(대표적으로는, 산화규소막)이 사용될 수도 있다.
이렇게 하여, TFT 및 EL 소자가 제1 기판(600)으로부터 제2 기판(605)으로 옮겨진다. 그 결과, 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 제2 기판(605)상에 화소부(612), 구동회로부(611), 및 단자부(610)가 제공된 가요성의 EL 표시장치가 얻어질 수 있다.
또한, 고정 기판(600)과 제2 기판(605)이 동일한 재료(플라스틱 필름)로 이루어지는 경우, 열팽창 계수가 같기 때문에, 온도변화에 의한 응력 뒤틀림의 영향이 거의 일어나지 않는다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 실시예 2에서 설명한 단자부와는 다른 구조의 단자부에 대하여 도 10(A)를 참조하여 설명한다.
도 10(A)에서, TFT 및 EL 소자의 구성은 실시예 2와 동일하므로, 여기서는 그에 대한 설명을 생략한다.
이하, 도 10(A)에 나타낸 단자부를 제작하는 방법을 설명한다. 먼저, 실시예 2의 경우와 마찬가지로 컬러 필터를 제2 기판 상에 형성한다. 그 다음, 이 컬러 필터를 덮는 보호막(707)을 형성한다. 그 다음, 보호막상에서 노출된 배선과 겹치는 위치에 제1 전극(704)을 형성한다. 그 다음, 이 상태의 제2 기판과 하지막(700)을 접착층으로 접착한다. 그 다음, 제2 기판(705) 및 보호막(707)을 차례로 에칭하여, 전극(704)에 이르는 콘택트 홀을 형성한다. 그 다음, 제2 전극(706)을 형성한다. 이렇게 하여, 도 10(A)에 도시된 단자부(701)가 형성된다.
도 10(B)는 상기 단자부와는 구조가 상이한 다른 단자부를 나타낸다.
도 10(B)에서, 화소부(803) 및 구동회로부(802)가 형성될 때, 하지막(800)의 형성 전에 전극(804)을 형성한다. 그 다음, 접착된 제2 기판(805)의 단부와 고정 기판의 단부를 어긋나게 하여, 전극(804)을 노출시킨 상태로 한다. 이렇게 하여, 단자부(801)가 형성된다.
본 실시예는 실시예 1 또는 실시예 2와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 4]
실시예 1 및 실시예 2에 의하면, 패키징과 같은 처리에 의해 기밀성이 향상된다. 그 다음, 제2 기판(플라스틱 기판)상에 형성된 소자 또는 회로로부터 인출된 단자 접속부(607)(도 9(A))와 외부 신호 단자를 접속하기 위한 커넥터(가요성 인쇄회로: FPC)를 부착하여 제품으로서 완성한다. 본 명세서에서는, 출하할 수 있는 상태로 된 이와 같은 EL 표시장치를 EL 모듈이라 부른다.
본 실시예에서는, 액티브 매트릭스형 EL 표시장치의 구성에 대하여 도 11의 사시도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 EL 표시장치는 플라스틱 기판(901)상에 모두 형성된 화소부(902), 게이트측 구동회로(903), 및 소스측 구동회로(904)를 가지고 있다. 화소부의 스위칭용 TFT(905)는 n채널형 TFT이고, 게이트측 구동회로(903)에 접속된 게이트 배선(906)과 소스측 구동회로(904)에 접속된 소스 배선(907)의 교차점에 배치되어 있다. 스위칭용 TFT(905)의 드레인이 전류 제어용 TFT(908)의 게이트에 접속되어 있다.
또한, 전류 제어용 TFT(908)의 소스 측은 전원 공급선(909)에 접속되어 있다. 본 실시예의 구조에서는, EL 구동 전원선(909)에는 접지 전위가 가해져 있다. 전류 제어용 TFT(908)의 드레인은 EL 소자(910)에 접속되어 있다. EL 소자(910)의 음극에는 소정의 전압(본 실시예에서는 10∼12 V)이 인가된다.
외부 입출력 단자가 되는 FPC(911)에는, 신호를 구동회로로 보내기 위한 입출력 배선(접속 배선)(912, 913)과, EL 구동 전원선(909)에 접속된 입출력 배선(914)이 마련되어 있다. 여기서는, 패키징이 고정 기판(915)을 사용하여 행해진다.
본 실시예는 실시예 1∼실시예 3 중의 어느 한 실시예와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 5]
본 실시예를 도 16∼도 18을 참조하여 설명한다. 여기서는, 화소부의 화소 TFT 및 보유용량과, 그 화소부의 주변에 제공된 구동회로를 위한 TFT를 동시에 제작하는 방법을 공정에 따라 상세히 설명한다.
도 16(A)에서, 기판(101)으로서, Corning #7059 유리 및 #1737 유리로 대표되는 바륨 붕규산염 유리 또는 알루미늄 붕규산염 유리, 석영 기판 등이 사용된다.
그 다음, 후의 공정에서 기판(101)을 분리하기 위한 분리층(100)을, TFT가 형성되는 기판(101)의 표면에 형성한다. 비정질 규소막으로 된 분리층(100)이 100∼500 nm(본 실시예에서는 300 nm)의 두께로 형성된다. 분리층(100)은 감압 열 CVD법, 플라즈마 CVD법, 스퍼터링법, 또는 증착법에 의해 형성될 수 있다. 기판(101)으로부터의 불순물의 확산을 방지하기 위해, 분리층(100)상에 산화규소막, 질화규소막, 신화질화규소막 등의 절연막으로 된 하지막(102)을 형성한다. 예를 들어, 플라즈마 CVD법에 의해 SiH4, NH3 및 N2O로부터 형성되는 산화질화규소막(102a)을 10∼200 nm(바람직하게는 50∼100 nm)의 두께로 형성하고, 그 위에, SiH4 및 N2O로부터 50∼200 nm(바람직하게는 100∼150 nm)의 두께로 형성된 수소화 산화질화규소막(102b)을 적층한다. 여기서는 하지막(102)을 2층 구조인 것으로 설명하지만, 상기 절연막의 단층 또는 2층 이상의 적층으로 할 수도 있다.
그 다음, 비정질 구조를 가지는 반도체층(103a)을 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 25∼80 nm(바람직하게는 30∼60 nm)의 두께로 형성한다. 비정질 구조를 가지는 그러한 반도체막에는 비정질 반도체층 및 미(微)결정 반도체막이 포함된다. 비정질 규소 게르마늄 막과 같은 비정질 구조를 가지는 화합물 반도체막도 사용될 수 있다. 플라즈마 CVD법에 의해 비정질 규소막을 형성하는 경우에는, 하지막(102) 및 비정질 반도체층(103a)을 연속적으로 형성하는 것도 가능하다.
그 다음, 결정화 공정을 행하여, 비정질 반도체층(103a)으로부터 결정성 반도체층(103b)을 형성한다. 이것을 행하는 방법으로서, 레이저 어닐법, 열 어닐법(고상 성막법), 또는 급속 열 어닐(RTA)법을 적용할 수 있다. 이 결정화 공정에서는, 먼저, 비정질 반도체층에 함유된 수소를 방출시키는 것이 바람직하다. 먼저, 함유된 수소의 양을 5 원자% 이하로 하기 위해 400∼500℃로 1시간 정도 열처리를 행한 다음, 결정화를 행함으로써, 막 표면의 거칠어짐을 방지할 수 있어, 바람직하다.
결정화를 레이저 어닐법으로 행하는 경우에는, 펄스 발진형 또는 연속 발광형 엑시머 레이저 또는 아르곤 레이저를 광원으로 할 수 있다. 펄스 발진형 엑시머 레이저를 사용하는 경우에는, 레이저광을 선형으로 가공하여 레이저 어닐을 행한다. 레이저 어닐의 조건은 실시자에 의해 적절히 선택된다. 예를 들어, 레이저 펄스 발진 주파수를 30 Hz로 하고, 레이저 에너지 밀도를 100∼500 mJ/㎠(대표적으로는, 300∼400 mJ/㎠)로 할 수 있다. 이때, 선형 레이저광의 오버랩 비율(overlap ratio)을 80∼98%로 하여 선형 레이저광을 기판 전면(全面)에 걸쳐 조사(照射)한다. 이렇게 하여, 도 16(B)에 도시된 바와 같은 결정성 반도체층(103b)이 얻어질 수 있다.
그 다음, 제1 포토마스크(PM1)를 마스크로 하여 포토리소그래피법을 사용하여 결정성 반도체층(103b)상에 레지스터 패턴을 형성하고, 결정성 반도체층을 건식 에칭법에 의해 섬 형상의 부분들로 분할하여, 도 16(C)에 도시된 바와 같이, 섬 형상의 반도체층(104∼108)을 형성한다. 결정성 규소막의 건식 에칭에서는 CF4 및 O2의 혼합 가스가 사용된다.
그 후, 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 산화규소막을 50∼200 nm의 두께로 형성하여 마스크 층을 형성한다. 본 실시예에서는, 두께 130 nm의 산화규소막을 형성한다.
그 다음, 게이트 절연막(109)을 형성한다. 게이트 절연막(109)은 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 40∼150 nm의 두께로 형성된 규소 함유 절연막으로 이루어진다. 본 실시예에서는, 게이트 절연막(109)이 두께 120 nm의 산화질화규소막으로 되어 있다. O2를 SiH4 및 N2O에 첨가하여 형성된 산화질화규소막은 막 중의 고정 전하 밀도가 감소되어 있기 때문에 이 용도에 바람직한 재료이다. 또한, SiH4, N2O 및 H2로 형성된 산화질화규소막은 게이트 절연막과의 계면 결함 밀도를 감소시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 물론, 게이트 절연막이 그러한 산화질화규소막에 한정되는 것은 아니고, 규소를 함유하는 다른 절연막의 단층 또는 적층 구조도 사용될 수 있다.
그 다음, 도 16(D)에 도시된 바와 같이, 제1 형상의 게이트 절연막(109)상에, 게이트 전극을 형성하기 위한 내열성 도전층(111)을 200∼400 nm(바람직하게는 250∼350 nm)의 두께로 형성한다. 내열성 도전층은 단층으로 형성될 수도 있고, 또는 필요에 따라 2층 또는 3층 등의 다층으로 형성된 적층 구조로 될 수도 있다. 여기서 사용되는 내열성 도전층으로서는, Ta, Ti, 및 W으로부터 선택된 원소로 된 막, 또는 그러한 원소를 성분으로 하는 합금, 또는 그러한 원소들의 조합으로 된 합금을 들 수 있다. 본 실시예에서는, W 막을 300 nm의 두께로 형성한다. W 막은 W을 타겟으로 한 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있고, 또는 텅스텐 6불화물(WF6)을 사용하여 열 CVD법에 의해 형성될 수도 있다.
그 다음, 제2 포토마스크(PM2)를 사용하여 포토리소그래피법에 의해 레지스트 마스크(112∼117)를 형성하고, 제1 에칭 처리를 행한다. 본 실시예에서는, 에칭 가스로서 Cl2 및 CF4를 사용하고, 1 Pa의 압력에서 3.2 W/㎠(13.56 MHz)의 RF 전력을 가하여 플라즈마를 형성하는 ICP 에칭 방식에 의해 에칭을 행한다. 기판(샘플 스테이지)측에도 224 mW/㎠(13.56 MHz)의 RF 전력을 가한다. 이것에 의해, 실질적으로 부(負)의 셀프 바이어스 전압이 인가된다. 이 조건 하에, W 막의 에칭 속도는 약 100 nm/min이다. 제1 에칭 처리에 관해서는, 이 에칭 속도에 의거하여, W 막을 완전히 에칭하는데 필요한 시간이 추정되고, 실제 에칭 시간은 추정된 필요 시간의 120%가 되도록 설정된다.
제1 에칭 처리에 의해, 제1 테이퍼 형상을 가지는 도전층(118∼123)이 형성된다. 도 17(A)에 도시된 바와 같이, 형성된 테이퍼부의 각도는 15∼30°이다. 잔사(殘渣)를 남기지 않고 에칭을 행하기 위해서는, 에칭 시간을 약 10∼20%만큼 증가시켜 오버에칭을 행한다. W 막에 대한 신화질화규소막(제1 형상의 게이트 절연막(109))의 선택비가 2∼4(대표적으로는 3)이기 때문에, 오버에칭 처리에 의해 산화질화규소막이 노출된 표면의 20∼50 nm 정도 에칭되어, 제1 테이퍼 형상을 가지는 도전층의 단부 부근에 테이퍼 형상을 가지는 제2 형상의 게이트 절연막(134)이 형성된다.
그 다음, 제1 도핑 처리를 행하여, 일 도전형의 불순물 원소를 섬 형상의 반도체층에 첨가한다. 여기서는, n형 불순물 원소를 첨가하는 공정을 행한다. 제1 테이퍼 형상을 가지는 도전층을 형성하기 위한 마스크(112∼117)를 그대로 둔 채, 제1 테이퍼 형상을 가지는 도전층(118∼123)을 마스트로 하여 자기정합적으로 이온 도핑법에 의해 n형 불순물 원소를 첨가한다. 게이트 전극의 단부의 테이퍼부 및 게이트 절연막을 통과하여 그 밑의 반도체층에 도달하도록 n형 불순물 원소를 첨가하기 위해, 도즈량을 1×1013∼5×1014 원자/㎤로 하고, 가속 전압을 80∼160 KeV로 한다. n형 불순물 원소로서는, 주기율표 15족에 속하는 원소, 전형적으로는, 인(P) 또는 비소(As)가 사용된다. 여기서는 인(P)이 사용된다. 그러한 이온 도핑에 의해, 제1 불순물 영역(124, 126, 128, 130, 132)에는 n형 불순물 원소가 1×1020∼1×1021 원자/㎤의 농도로 첨가된다. 테이퍼부 아래에 형성된 제2 불순물 영역(A)에는, 그 영역에서 반드시 균일하지는 않지만 1×1017∼1×1020 원자/㎤의 농도로 n형 불순물 원소가 첨가된다. 이 공정에서, 적어도 제1 테이퍼 형상을 가지는 도전층(125, 127, 129, 131, 133)과 겹치는 위치에서 제2 불순물 영역(A)(125, 127, 129, 131, 133)에 함유된 n형 불순물 원소의 농도 변화가 테이퍼부의 막 두께의 변화를 반영한다. 즉, 제2 불순물 영역(A)(129∼132)에 첨가된 인(P)의 농도는 제1 테이퍼 형상의 도전층과 겹치는 영역에서 그 도전층의 단부로부터 내측으로 갈수록 서서히 감소한다. 이것은 반도체층에 도달하는 인(P)의 농도가 테이퍼부의 막 두께의 차이에 기인하여 변화하기 때문이다.
그 다음, 도 17(B)에 도시된 바와 같이, 제2 에칭 처리를 행한다. 이 에칭 처리도, 에칭 가스로서 Cl2 및 CF4의 혼합 가스를 사용하고, RF 전력을 3.2 W/㎠(13.56 MHz)로 하고, 바이어스 전력을 45 mW/㎤(13.56 MHz)로 하고, 압력을 1 Pa로 하는 ICP 에칭 방식에 의해 행한다. 이들 조건 하에, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층(140∼145)이 형성된다. 그 도전층(140∼145)의 단부에는 테이퍼부가 형성되고, 그 테이퍼부의 형상은 단부로부터 내측으로 갈수록 서서히 두께가 증가하도록 되어 있다. 제1 에칭 처리의 경우와 비교하여, 기판 측에 가해지는 바이어스 전력이 낮고, 그 만큼, 등방성 에칭의 비율이 크게 되어, 테이퍼부의 각도가 30∼60°로 된다. 또한, 제2 형상의 게이트 절연막(134)의 표면이 40 nm 정도 에칭되어, 제3 형상의 게이트 절연막(170)이 새롭게 형성된다.
그 다음, 제1 도핑 처리보다도 도즈량을 낮추고 가속전압을 높게 하여 n형 불순물 원소를 도핑한다. 예를 들어, 70∼120 KeV의 가속전압과 1×1013 원자/㎤의 도즈량으로 도핑을 행하여, 제2 형상을 가지는 도전층(140∼145)과 겹치는 영역에서의 불순물의 농도가 1×1016∼1×1018 원자/㎤이 되도록 한다. 이렇게 하여, 제2 불순물 영역(B)(146∼149)이 형성된다.
그 다음, p채널형 TFT를 형성하는 섬 형상의 반도체층(104∼106)에, 상기 일 도전형과 반대의 도전형을 가지는 불순물 영역(156a∼156c, 157a∼157c)을 형성한다. 이 경우에도, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층(140, 142)을 마스크로 하여 자기정합적으로 p형 불순물 원소를 첨가하여 불순물 영역을 형성한다. 이때, 제3 포토마스크(PM3)를 사용하여 레지스트 마스크(151∼153)를 형성함으로써, n채널형 TFT를 형성하는 섬 형상의 반도체층(105, 107, 108) 전면을 덮는다. 여기서 형성된 불순물 영역(156, 157)은 디보란(B2H6)을 사용한 이온 도핑법에 의해 형성되고, 이 불순물 영역(156, 157)에서의 p형 불순물 원소의 농도가 2×1020∼2×1021 원자/㎤가 되도록 한다.
그러나, 상세하게는. 이 불순물 영역(156, 157)은 n형 불순물 원소를 함유하는 3개의 영역으로 나누어질 수 있다. 제3 불순물 영역(156a, 157a)은 n형 불순물 원소를 1×1020∼1×1021 원자/㎤의 농도로 함유하고, 제4 불순물 영역(A)(156b, 157b)은 n형 불순물 원소를 1×1017∼1×1020 원자/㎤의 농도로 함유하고, 제4 불순물 영역(B)(156c, 157c)은 n형 불순물 원소를 1×1016∼5×1018 원자/㎤의 농도로 함유한다. 그러나, 이들 불순물 영역(156b, 156c, 157b, 157c)내의 p형 불순물 원소의 농도를 1×1019 원자/㎤ 이상으로 하고, 제3 불순물 영역(156a, 157a)내의 p형 불순물 원소의 농도를 1.5∼3배 높게 함으로써, 제3 불순물 영역이 p채널형 TFT의 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는데 아무런 문제를 발생하지 않는다. 또한, 제4 불순물 영역(B)(156c, 157c)의 일부가 각각 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층(140, 142)과 겹치도록 형성된다.
그 후, 도 18(A)에 도시된 바와 같이, 게이트 전극 및 게이트 절연막 위에 제1 층간절연막(158)을 형성한다. 이 제1 층간절연막은 산화규소막, 산화질화규소막, 질화규소막, 또는 이들이 조합된 적층막으로 이루어질 수 있다. 어느 경우라도, 제1 층간절연막(158)은 무기 절연 재료로 이루어진다. 제1 층간절연막(158)의 두께는 100∼200 nm이다.
그 다음, 각각의 농도로 첨가된 n형 및 p형 불순물 원소를 활성화하는 공정을 행한다. 이 공정은 노 어닐을 위한 노를 사용한 열 어닐법에 의해 행해진다. 또는, 레이저 어닐법 또는 RTA법이 사용될 수도 있다. 열 어닐법에서는, 산소 농도가 1 ppm 이하, 바람직하게는 0.1 ppm 이하인 질소 분위기에서 400∼700℃, 대표적으로는 500∼600℃로 행해진다. 본 실시예에서, 550℃로 4시간 열처리를 행하였다.
활성화 공정에 이어서, 분위기 가스를 바꾸고, 3∼100%의 수소를 함유한 분위기에서 300∼450℃로 1∼12시간 열처리를 행하여, 섬 형상의 반도체층의 수소화 공정을 행한다. 수소화의 다른 수단으로서는, 플라즈마 수소화(여기된 플라즈마 수소를 사용)가 사용될 수도 있다.
그 다음, 유기 절연 재료로 된 제2 층간절연막을 형성한다. 이와 같이 유기 절연 재료로 된 제2 층간절연막을 형성함으로써, 표면을 양호하게 평탄화시킬 수 있다. 또한, 유기 수지 재료는 일반적으로 유전율이 낮기 때문에, 기생용량을 감소시킬 수 있다. 유기 수지 재료는 흡습성을 가지고 있어 보호막으로는 적합하지 않기 때문에, 본 실시예에서와 같이, 유기 수지 재료를 제1 층간절연막(158)으로서 형성되는 산화규소막, 산화질화규소막, 질화규소막 등과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
그 후, 제4 포토마스크(PM4)를 사용하여 소정의 패턴의 레지스트 마스크를 형성하여, 섬 형상의 반도체층에 형성되고 소스 영역 또는 드레인 영역인 불순물 영역에 이르는 콘택트 홀을 형성한다.
그 다음, 스퍼터링법 또는 진공 증착법에 의해 도전성 금속막을 형성하고, 제5 포토마스크(PM5)를 사용하여 레지스트 마스크 패턴을 형성하고, 에칭을 행하여, 소스선(160∼164) 및 드레인선(165∼168)을 형성한다.
그 다음, 그 위에 투명한 도전막을 80∼120 nm의 두께로 형성하고, 제6 포토마스크(PM6)를 사용한 패터닝에 의해, 화소 전극(도 18(B)에서 부호 180으로 나타냄)을 형성한다. 투명한 도전막으로서는, 신화인듐/산화아연 합금(In2O3-ZnO) 및 산화아연(ZnO) 모두가 적합한 재료이다. 또한, 가시광 투과율 및 도전율을 높이기 위해 갈륨이 첨가된 산화아연(ZnO:Ga) 등이 적절하게 사용될 수도 있다.
이렇게 하여, 제6 포토마스크를 사용하여, 구동회로의 TFT 및 화소부의 화소 TFT 모두를 가진 기판이 완성될 수 있다. 구동회로에는 제1 p채널형 TFT(1100), 제1 n채널형 TFT(1101), 제2 p채널형 TFT(1102), 및 제2 n채널형 TFT(1103)가 형성되고, 화소부에는 화소 TFT(1104) 및 보유용량(1105)이 형성되어 있다. 본 명세서에서는, 편의상, 그러한 기판을 액티브 매트릭스 기판이라 부른다.
구동회로의 제1 p채널형 TFT(1100)에서는, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층이 게이트 전극(220)으로서 기능한다. 섬 형상의 반도체층(104)은 채널 형성 영역(206), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제3 불순물 영역(207a), 게이트 전극(220)과 겹치지 않는 LDD 영역을 형성하는 제4 불순물 영역(A)(207b), 및 일부가 게이트 전극(220)과 겹치는 LDD 영역을 형성하는 제4 불순물 영역(B)(207c)을 가지는 구조로 되어 있다.
구동회로의 제1 p채널형 TFT(1100)에서는, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층이 게이트 전극(220)으로서 기능한다. 섬 형상의 반도체층(104)은 채널 형성 영역(206), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제3 불순물 영역(207a), 게이트 전극(220)과 겹치지 않는 LDD 영역을 형성하는 제4 불순물 영역(A)(207b), 및 일부가 게이트 전극(220)과 겹치는 LDD 영역을 형성하는 제4 불순물 영역(B)(207c)을 가지는 구조로 되어 있다.
제1 n채널형 TFT(1101)에서는, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층이 게이트 전극(221)으로서 기능한다. 섬 형상의 반도체층(105)은 채널 형성 영역(208), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제1 불순물 영역(209a), 게이트 전극(221)과 겹치지 않는 LDD 영역을 형성하는 제2 불순물 영역(A)(209b), 및 일부가 게이트 전극(221)과 겹치는 LDD 영역을 형성하는 제2 불순물 영역(B)(209c)을 가지는 구조로 되어 있다. 채널 길이가 2∼7 ㎛인 경우, 제2 불순물 영역(B)(209c)과 게이트 전극(221)의 겹침 부분의 길이는 0.1∼0.3 ㎛이다. 이 길이(LOV)는 게이트 전극(221)의 두께 및 테이퍼부의 각도에 의해 제어된다. n채널형 TFT에 그러한 LDD 영역을 형성함으로써, 드레인 영역 부근에서 발생하는 높은 전계가 완화될 수 있고, 핫 캐리어의 발생이 방지되고, TFT의 열화가 방지될 수 있다.
구동회로의 제2 p채널형 TFT(1102)에서도, 마찬가지로, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층이 게이트 전극(222)으로서 기능한다. 섬 형상의 반도체층(106)은 채널 형성 영역(210), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제3 불순물 영역(211a), 게이트 전극(222)과 겹치지 않는 LDD 영역을 형성하는 제4 불순물 영역(A)(211b), 및 일부가 게이트 전극(222)과 겹치는 LDD 영역을 형성하는 제4 불순물 영역(B)(211c)을 가지는 구조로 되어 있다.
구동회로의 제2 n채널형 TFT(1103)에서는, 제2 테이퍼 형상을 가지는 도전층이 게이트 전극(223)으로서 기능한다. 섬 형상의 반도체층(107)은 채널 형성 영역(212), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제1 불순물 영역(213a), 게이트 전극(223)과 중첩되지 않는 LDD 영역을 형성하는 제2 불순물 영역(A)(213b), 및 일부가 게이트 전극(223)과 겹치는 LDD 영역을 형성하는 제2 불순물 영역(B)(213c)을 가지는 구조로 되어 있다. 제2 n채널형 TFT(201)의 경우와 마찬가지로, 제2 불순물 영역(B)(213c)과 게이트 전극(223)의 겹침 부분의 길이는 0.1∼0.3 ㎛로 한다.
[실시예 6]
본 실시예에서는, 실시예 5에서 얻어진 액티브 매트릭스 기판으로부터 액정표시장치를 제작하는 방법에 대하여 설명한다.
실시예 5에 따라 도 18(B)의 상태를 얻은 후에, 배향막을 형성하고, 밀봉제를 사용하여 고정 기판에 부착한다. 투광성을 가지는 고정 기판(1001)에는 대향 전극(1002) 및 배향막(1003)이 형성되어 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 밀봉제에 함유된 충전제 및 스페이서에 의해 기판들 사이의 거리가 유지된다. 또한, 기판들 사이에 액정(1004)이 채워진다.(도 12)
그 다음, 실시예 2에서 설명된 바와 같이, 기판 전체를 할로겐 불화물을 함유하는 가스에 노출시켜 분리층(100)을 제거한다. 본 실시예에서는, 그러한 할로겐 불화물로서 삼불화염소(ClF3)를 사용하고, 희석 가스로서 질소를 사용한다. 삼불화염소 및 질소에 관해서는, 유량을 500 sccm(8.35×10-6 ㎥/s)로 하고, 반응압력을 1∼10 Torr(1.3×102∼1.3×103 Pa)으로 할 수 있다. 처리온도는 실온(전형적으로는 20∼27℃)일 수 있다.
이 경우, 규소막은 에칭되지만, 플라스틱 필름, 유리 기판, 폴리이미드막, 산화규소막은 에칭되지 않는다. 즉, 삼불화염소 가스에의 노출에 의해, 분리층(100)이 선택적으로 에칭되고, 최종적으로는 완전히 제거된다.
본 실시예에서는, 분리층(100)은 노출된 단부로부터 서서히 에칭되고, 완전히 제거된 시점에서, 제1 기판(101)과 하지막(102)이 분리된다.
그 다음, 접착층(1107)으로 하지막(102)을 제2 기판(플라스틱 기판)(1108)에 부착한다(도 12). 제2 기판(플라스틱 기판)(1108)상의 화소부에서는, 각 화소 전극마다 R, G, B 각각의 컬러 필터(1106)가 배치되어 있다. 또한, 차광을 위해, 적색 컬러 필터가 각각의 TFT와 겹치도록 배치되어 있다. 도 12에 나타낸 화소부는 적색(R)의 화소로 되어 있다. 도 13은 녹색(G) 또는 청색(B)의 화소의 경우의 화소부의 단면 구조를 나타낸다. 적색 컬러 필터(1106a)는 TFT와 겹치고, 녹색(G) 또는 청색(B) 컬러 필터(1106b)는 개구부(1109)와 겹쳐 있다.
도 12, 도 13, 및 도 16∼도 18에는 단자부가 도시되지 않았지만, 실시예 2 및 실시예 3에서 설명된 단자부의 구성과 마찬가지로, 분리층에 이르는 콘택트 홀을 형성하고 소망의 배선에 접속되는 전극을 형성함으로써 단자부가 형성될 수도 있다.
[실시예 7]
실시예 6에서 설명한 컬러 필터(1106)에 있어서, 줄무늬 형태의 컬러 필터를 사용하는 경우에 본 발명을 적용한 예를 도 14에 나타낸다. 도 14(A)는 기판(1400)상에 형성된 화소부(1401), 소스선측 구동회로(1402), 및 게이트선측 구동회로(1403)와 컬러 필터(1404, 1405)와의 배치 관계를 간단히 나타내는 상면도이다. 본 발명에서는, 주변회로인 구동회로(1402, 1403) 위에 적색 컬러 필터(R)(1404a, 1404b)가 형성되어, TFT의 활성층의 광 열화를 방지하는 동시에 평탄화의 역할도 한다. 또한, 화소부(1401)상에는 컬러 필터(B)(1405b), 컬러 필터(R)(1405a), 및 컬러 필터(G)(1405c)가 줄무늬 형태로 반복적으로 배치되어 있다. 화소의 일부(3×3 행렬)를 확대한 개략도를 도 14(B)에 나타낸다. 도 14(B)에 도시된 바와 같이, 화소 TFT 부분(1407)을 보호하기 위한 컬러 필터(1405d)가 각 화소마다 형성되어 있다. 여기서는 소스선, 게이트선, 및 전극이 도시되어 있지 않지만, 그들이 각 컬러 필터들 사이의 간극과 겹치도록 배치되어 있으므로, 광 누출이 없다. 그리하여, 컬러 필터(1405d)가 블랙 마스크의 역할을 하므로, 종래에 필요하였던 블랙 마스크 형성 공정이 생략될 수 있다. 또한, 여기서는 화소 전극과 화소 TFT를 접속하기 위한 콘택트 홀이 도시되어 있지 않지만, 실제로는 화소 전극과 화소 TFT 사이에 컬러 필터가 층으로 형성되어 있으므로, 콘택트 홀의 위치에 개구부가 존재한다.
[실시예 8]
본 실시예는 실시예 7의 것과는 다른 컬러 필터 배치 예를 나타낸다.
도 15(A)는 기판(1500)상에 형성된 화소부(1501), 소스선측 구동회로(1502), 및 게이트선측 구동회로(1503)와, 컬러 필터(1504, 1505a∼1505c)와의 배치 관계를 간단히 나타내는 상면도이다. 본 발명에서는, 주변회로인 구동회로(1502, 1503) 위에 적색 컬러 필터(R)(1504)가 형성되어, TFT의 활성층의 광 열화를 방지하는 동시에 평탄화의 역할도 한다. 또한, 화소부(1501)상에는 컬러 필터(B)(1505b) 및 컬러 필터(G)(1505c)가 매트릭스 형태로 배치되고, 컬러 필터(1505b)와 컬러 필터(1505c) 사이의 간극에 묻히도록 컬러 필터(R)(1505a)가 형성되어 있다. 화소의 일부(3×3 행렬)를 확대한 개략도를 도 15(B)에 나타낸다. 도 15(B)에 도시된 바와 같이, 화소 TFT 부분(1507)을 보호하기 위한 컬러 필터(1505a)가 서로 접속되어 있다. 여기서는 소스선, 게이트선, 및 전극이 도시되어 있지 않지만, 그들이 각 컬러 필터 사이의 간극과 겹치도록 배치되어 있으므로, 광 누출이 없다. 그리하여, 컬러 필터(1505a)는 블랙 마스크의 역할을 하므로, 종래에 필요하였던 블랙 마스크 형성 공정이 생략될 수 있다. 또한, 여기서는 화소 전극과 화소 TFT를 접속하기 위한 콘택트 홀이 도시되어 있지 않지만, 실제로는 화소 전극과 화소 TFT 사이에 컬러 필터가 층으로 형성되어 있으므로, 콘택트 홀의 위치에 개구부가 존재한다.
[실시예 9]
실시예 5∼8을 사용하여 얻어진 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 구성을 도 19의 사시도를 참조하여 설명한다. 도 19에서, 도 12, 도 13, 및 도 16∼도 18의 것과 동일한 부호가 서로 대응한다. 도 19에서, 액티브 매트릭스형 액정표시장치는 플라스틱 기판(1108) 위에 형성된 화소부(1204), 주사신호 구동회로(1205), 화상신호 구동회로(1206) 및 다른 신호처리회로(1207)를 포함한다. 화소부(1204)에는 화소 TFT(1104) 및 보유용량(1105)이 제공되어 있다. 화소부 주변에 설치되는 구동회로는 기본 회로로서 CMOS 회로를 포함한다. 주사신호 구동회로(1205) 및 화상신호 구동회로(1206)는 각각 게이트 배선(224) 및 소스 배선(164)에 의해 화소TFT(1104)에 접속되어 있다. FPC(flexible printed circuit)(1208)가 외부 입력 단자(1201)에 접속되어, 화상신호 등을 입력하기 위해 사용되며, 접속 배선(1203)에 의해 각각의 구동회로에 접속되어 있다. 도시되지 않았지만, 기판(1108)상에는 컬러 필터가 배치되어 있다.
[실시예 10]
실시예 1∼4에서는 EL 소자를 사용한 전기장치의 예를 설명하였지만, 본 발명은 EC(Electrochromics) 표시장치, 전계방출 디스플레이(FED), 또는 반도체를 사용한 발광 다이오드를 포함하는 전기장치에도 사용될 수 있다.
[실시예 11]
본 발명을 실시하여 형성된 CMOS 회로 및 화소부는 각종 전기장치(액티브 매트릭스형 액정 표시장치, 액티브 매트릭스형 EL 표시장치 또는 액티브 매트릭스형 EC 표시장치)에 사용될 수 있다. 즉, 본 발명은 이들 전기장치를 표시부로서 구비한 전자장치 모두에 적용될 수 있다.
이러한 전자장치의 예로서는, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 프로젝터(리어형 또는 프론트형), 헤드 장착형 디스플레이(고글(goggle)형 디스플레이), 자동차 내비게이션 시스템, 자동차 오디오 장치, 퍼스널 컴퓨터, 휴대형 정보 단말기(모바일 컴퓨터, 휴대 전화기 및 전자책 등)를 들 수 있다. 이들의 예를 도 21 및 도 22에 나타낸다.
도 21(A)는 본체(2001), 화상 입력부(2002), 표시부(2003), 및 키보드(2004)를 포함하는 퍼스널 컴퓨터를 나타낸다. 본 발명은 표시부(2003)에 적용될 수 있다.
도 21(B)는 본체(2101), 표시부(2102), 음성 입력부(2103), 조작 스위치(2104), 배터리(2105), 및 수상(受像)부(2106)를 포함하는 비디오 카메라를 나타낸다. 본 발명은 표시부(2102)에 적용될 수 있다.
도 21(C)는 본체(2201), 카메라부(2202), 수상부(2203), 조작 스위치(2204), 및 표시부(2205)를 포함하는 모바일 컴퓨터를 나타낸다. 본 발명은 표시부(2205)에 적용될 수 있다.
도 21(D)는 본체(2301), 표시부(2302), 및 암(arm)부(2303)를 포함하는 고글형 디스플레이를 나타낸다. 본 발명은 표시부(2302)에 적용될 수 있다.
도 21(E)는 프로그램이 기록된 기록매체(이하, 기록매체라 함)를 사용하는 플레이어를 나타내고, 이 플레이어는 본체(2401), 표시부(2402), 스피커부(2403), 기록매체(2404), 및 조작 스위치(2405)를 포함한다. 이 장치는 기록매체에 DVD(digital versatile disc), CD 등을 사용하고, 음악감상, 영화감상, 게임 및 인터넷에 사용될 수 있다. 본 발명은 표시부(2402)에 적용될 수 있다.
도 21(F)는 본체(2501), 표시부(2502), 접안부(2503), 조작 스위치(2504), 및 수상부(도시되지 않음)를 포함하는 디지털 카메라를 나타낸다. 본 발명은 표시부(2502)에 적용될 수 있다.
도 22(A)는 본체(2901), 음성 출력부(2902), 음성 입력부(2903), 표시부(2904), 조작 스위치(2905), 및 안테나(2906)를 포함하는 휴대 전화기를 나타낸다. 본 발명은 음성 출력부(2902), 음성 입력부(2903), 및 표시부(2904)에 적용될 수 있다.
도 22(B)는 본체(3001), 표시부(3002, 3003), 기억매체(3004), 조작 스위치(3005), 및 안테나(3006)를 포함하는 휴대형 전자책을 나타낸다. 본 발명은 표시부(3002, 3003)에 적용될 수 있다.
도 22(C)는 본체(3101), 지지대(3102), 및 표시부(3103) 등을 포함하는 디스플레이를 나타낸다. 본 발명은 표시부(3103)에 적용될 수 있다. 본 발명의 디스플레이는 특히 대화면화한 경우에 유리하고, 대각선 길이 10인치 이상(특히 30인치 이상)의 디스플레이에 유리하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 적용범위는 매우 넓고, 본 발명은 모든 분야의 전자장치에 적용될 수 있다. 또한, 본 실시예의 전자장치는 실시예 1∼10의 어느 조합으로 이루어진 구성을 사용하여서도 실현될 수 있다.
본 발명에 의하면, 반도체소자의 제작과정에서 플라스틱의 것보다 내열성이 높은 기판(소자 형성 기판)을 사용하기 때문에, 전기적 특성이 양호한 반도체소자를 제작할 수 있다. 또한, 반도체소자 및 발광소자를 형성한 후에 소자 형성 기판을 분리하여, 플라스틱 지지체에 부착한다.
따라서, 지지 기판으로서 플라스틱 지지체를 사용하고 고성능의 전기장치를 제작하는 것이 가능하게 된다. 또한, 지지 기판이 플라스틱이기 때문에, 전기장치가 가요성이고 가볍게 만들어질 수 있다.
또한, 발광소자와 반도체소자가 제공된 하지막과 플라스틱 지지체 사이에 컬러 필터를 제공함으로써, 컬러 표시가 달성될 뿐만 아니라, 컬러 필터가 차광막으로도 기능할 수 있어, 장치의 신뢰도이 향상될 수 있다.
Claims (50)
- 기판 위의 적어도 하나의 컬러 필터;상기 기판 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 위의 절연막;상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터; 및상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위의 적어도 하나의 발광소자를 포함하고;상기 발광소자로부터 방출된 광이 상기 기판을 통과하여 방사되는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판이 유기재료로 된 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반도체장치가 상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 구동회로를 더 포함하고, 그 구동회로가 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬러 필터가 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터와 정렬된 위치에서 상기 기판 상에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 절연막이 상기 적어도 하나의 컬러 필터를 덮고, 평탄화된 표면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬러 필터들 중 적어도 하나의 적색 컬러 필터가 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터의 적어도 채널 형성 영역과 정렬된 위치에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판에 대향하여 상기 발광소자 위에 고정 기판이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬러 필터와 함께 블랙 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 자동차 내비게이션 시스템, 퍼스널 컴퓨터, 및 퍼스널 디지털 보조장치로 이루어진 군에서 선택되는 장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 기판 위의 적어도 하나의 컬러 필터;상기 기판 및 상기 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 위의 절연막;상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터; 및상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위의 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 기판이 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 절연막이 상기 컬러 필터를 덮고, 평탄화된 표면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬러 필터가 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터의 적어도 채널 형성 영역과 정렬된 위치에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬러 필터와 함께 블랙 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 자동차 내비게이션 시스템, 퍼스널 컴퓨터, 및 퍼스널 디지털 보조장치로 이루어진 군에서 선택되는 장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 기판 위에 제공된 적어도 하나의 컬러 필터;상기 기판 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 상의 절연막; 및상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 반도체장치가 상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 구동회로를 더 포함하고, 그 구동회로가 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 기판이 유기재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬러 필터들 중 적어도 하나의 적색 컬러 필터가 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터의 적어도 채널 형성 영역과 정렬된 위치에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 된 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 기판에 대향하여 상기 발광소자 위에 고정 기판이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 컬러 필터와 함께 블랙 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 자동차 내비게이션 시스템, 퍼스널 컴퓨터, 및 퍼스널 디지털 보조장치로 이루어진 군에서 선택되는 장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제1 기판 상에 분리층을 형성하는 공정;상기 분리층 상에 절연막을 형성하는 공정;상기 절연막 상에 발광소자를 형성하는 공정;제1 접착층을 사용하여 상기 발광소자 상에 고정 기판을 부착하는 공정;상기 제1 기판을 분리하기 위해 상기 분리층을 할로겐 불화물 함유 가스에 노출시켜 상기 분리층을 제거하는 공정; 및제2 접착층을 사용하여 상기 절연막에 제2 기판을 부착하는 공정을 포함하고;상기 제2 기판 상에 컬러 필터가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 25 항에 있어서, 상기 제1 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 된 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 25 항에 있어서, 상기 제2 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 된 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 25 항에 있어서, 상기 제2 기판이 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 25 항에 있어서, 상기 분리층이 규소를 포함하는 막인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제1 기판 상에 분리층을 형성하는 공정;상기 분리층 상에 절연막을 형성하는 공정;상기 절연막 상에 활성층, 게이트 절연막, 및 게이트 전극을 형성하는 공정;상기 게이트 전극을 덮도록 제1 층간절연막을 형성하는 공정;상기 제1 층간절연막 상에 배선 및 화소 전극을 형성하는 공정;밀봉제를 사용하여 상기 제1 기판 상에 대향 전극을 구비한 고정 기판을 부착하는 공정;상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 액정을 주입하는 공정;상기 제1 기판을 분리하기 위해 상기 분리층을 할로겐 불화물 함유 가스에 노출시켜 상기 분리층을 제거하는 공정; 및접착층을 사용하여 상기 절연막에 제2 기판을 부착하는 공정을 포함하고;상기 제2 기판 상에 컬러 필터가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 된 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 컬러 필터가 상기 제2 기판 쪽에서 보아 상기 활성층과 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 활성층과 정렬되어 있는 상기 컬러 필터가 적색 컬러 필터인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 제2 기판이 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 고정 기판이 투광성 기판인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 분리층이 규소를 포함하는 막인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위에 제공된 적어도 하나의 발광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위에 제공된 액정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 기판 위에 제공된 적어도 하나의 적색 컬러 필터;상기 기판 및 상기 적어도 하나의 적색 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 상의 절연막;상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 적색 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터; 및상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위의 적어도 하나의 발광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 반도체장치가 상기 절연막 및 상기 적어도 하나의 적색 컬러 필터 상의 구동회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 기판이 유기재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 된 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 기판에 대향하여 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위에 고정 기판이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 자동차 내비게이션 시스템, 퍼스널 컴퓨터, 및 퍼스널 디지털 보조장치로 이루어진 군에서 선택되는 장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 기판 위의 적어도 하나의 컬러 필터;상기 기판 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 위의 제1 절연막;상기 제1 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터;상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위의 제2 절연막; 및상기 제2 절연막 위의 적어도 하나의 발광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 기판 위의 적어도 하나의 컬러 필터;상기 기판 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 위의 제1 절연막;상기 제1 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터;상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위의 제2 절연막;상기 제2 절연막 위의 적어도 하나의 발광소자; 및상기 적어도 하나의 발광소자 위의 질화물로 된 패시베이션막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 유기재료로 된 제1 기판;상기 제1 기판 위의 적어도 하나의 컬러 필터;상기 제1 기판 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 접착층;상기 접착층 위의 제1 절연막;상기 제1 절연막 및 상기 적어도 하나의 컬러 필터 위의 적어도 하나의 박막트랜지스터;상기 적어도 하나의 박막트랜지스터 위의 제2 절연막;상기 제2 절연막 위의 적어도 하나의 발광소자; 및상기 적어도 하나의 발광소자 위의 유기재료로 된 제2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 기판이 유기재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 45 항, 제 46 항, 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착층이 폴리이미드, 아크릴, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 재료로 된 것을 특징으로 하는 반도체장치.
- 제 45 항, 제 46 항, 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 자동차 내비게이션 시스템, 퍼스널 컴퓨터, 및 퍼스널 디지털 보조장치로 이루어진 군에서 선택되는 장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
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