(57)【要約】【課題】  可撓性基板上に保護キャップを具備する薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  可撓性基板５１上に形成される半導体チップと、半導体チップを取り囲む保護キャップ６３と、を具備する薄膜半導体素子７０とし、この薄膜半導体素子７０を利用する電子装置において、前記半導体チップを取り囲む保護キャップ６３を具備する電子装置とした。本構成では、半導体チップを取り囲む保護キャップ６３によって、可撓性基板５１のベンディング時に発生する応力に対する耐久性が向上する。【選択図】      図２
2004214683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性基板と、
前記可撓性基板上に形成される半導体チップと、
前記半導体チップを取り囲む保護キャップと、を具備することを特徴とする薄膜半導体素子。
【請求項２】
前記保護キャップは３０ＧＰａ以上の引張強度を有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項３】
前記保護キャップは２００以上の硬度を有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項４】
前記保護キャップは前記半導体チップの上面にのみ蒸着されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項５】
前記保護キャップは前記半導体チップの上面及び前記半導体チップと前記可撓性基板との界面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項６】
前記半導体チップはＴＦＴ、ＴＦＤまたはＭＩＭであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項７】
前記保護キャップは紫外線硬化樹脂、Ｘ線硬化物質、電子ビーム硬化物質、または、イオンビーム硬化物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項８】
前記可撓性基板はプラスチックまたは金属薄膜で形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項９】
前記可撓性基板は１００μｍ以下の厚さを有するガラス基板で形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体素子。
【請求項１０】
可撓性基板と前記可撓性基板上に形成される半導体チップとを含む電子装置において、
前記半導体チップを取り囲む保護キャップを具備することを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
前記保護キャップは３０ＧＰａ以上の引張強度を有することを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１２】
前記保護キャップは２００以上の硬度を有することを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１３】
前記保護キャップは前記半導体チップの上面に蒸着されることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１４】
前記保護キャップは前記半導体チップの上面及び前記可撓性基板と前記半導体チップとの界面に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１５】
前記半導体チップはＴＦＴ、ＴＦＤまたはＭＩＭであることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１６】
前記保護キャップは紫外線硬化樹脂、Ｘ線硬化物質、電子ビーム硬化物質、またはイオンビーム硬化物質で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１７】
前記可撓性基板はプラスチックまたは金属薄膜で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１８】
前記可撓性基板は１００μｍ以下の厚さを有するガラス基板で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項１９】
前記半導体チップに連結されるＬＣＤまたはＯＬＥＤをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【請求項２０】
（ａ）可撓性基板上に半導体チップを製造する段階と、
（ｂ）前記半導体チップを取り囲むように保護キャップを塗布する段階と、
（ｃ）前記保護キャップを取り囲むように前記可撓性基板上に絶縁層を積層する段階と、
（ｄ）前記絶縁層及び前記保護キャップを順に貫通して前記半導体チップの上面までコンタクトホールを形成する段階と、
（ｅ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２１】
（ａ）可撓性基板上に薄膜半導体チップを製造する段階と、
（ｂ）前記半導体チップを取り囲むように保護キャップを塗布する段階と、
（ｃ）前記保護キャップを貫通して前記半導体チップの上面までコンタクトホールを形成する段階と、
（ｄ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２２】
（ａ）可撓性基板上に第１保護キャップを塗布して所定パターンにパターニングする段階と、
（ｂ）前記第１保護キャップの上面に半導体チップを製造する段階と、
（ｃ）前記半導体チップを取り囲むように第２保護キャップを塗布する段階と、
（ｄ）前記第２保護キャップ及び前記可撓性基板上に絶縁層を積層する段階と、
（ｅ）前記絶縁層及び前記第２保護キャップを順に貫通して前記半導体チップの表面までコンタクトホールを形成する段階と、
（ｆ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２３】
（ａ）可撓性基板上に第１保護キャップを塗布して所定パターンにパターニングする段階と、
（ｂ）前記第１保護キャップの上面に半導体チップを製造する段階と、
（ｃ）前記半導体チップを取り囲むように第２保護キャップを塗布する段階と、
（ｄ）前記第２保護キャップを貫通して前記半導体チップの表面までコンタクトホールを形成する段階と、
（ｅ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２４】
前記保護キャップは、３０ＧＰａ以上の引張強度を有することを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項２５】
前記保護キャップは、２００以上の硬度を有することを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項２６】
前記可撓性基板は、プラスチックまたは金属薄膜で形成することを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項２７】
前記可撓性基板は、１００μｍ以下の厚さを有するガラス基板で形成することを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項２８】
前記半導体チップは、ＴＦＴ、ＴＦＤまたはＭＩＭで製造することを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項２９】
前記被駆動部は、ＬＣＤの画素部であることを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３０】
前記被駆動部はＯＬＥＤの画素部であることを特徴とする請求項２０ないし請求項２３のうち何れか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３１】
前記保護キャップは、紫外線硬化樹脂、Ｘ線硬化物質、電子ビーム硬化物質または、イオンビーム硬化物質で形成することを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３２】
前記（ｂ）段階は、
前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、
前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、
現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して保護キャップを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３３】
前記（ｂ）段階は、
前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、
前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、
現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して保護キャップを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３４】
前記（ｃ）段階で、
前記保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記可撓性基板の上面に絶縁層を蒸着することを特徴とする請求項３２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３５】
前記第１及び第２保護キャップは、紫外線硬化樹脂、Ｘ線硬化物質、電子ビーム硬化物質またはイオンビーム硬化物質で形成することを特徴とする請求項２２または請求項２３に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３６】
前記紫外線硬化樹脂は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項３５に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３７】
前記（ａ）段階は、
前記可撓性基板上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、
前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、
現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第１保護キャップをパターニングする段階と、を含むことを特徴とする請求項２２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３８】
前記（ａ）段階は、
前記可撓性基板上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、
前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、
現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第１保護キャップをパターニングする段階と、を含むことを特徴とする請求項２３に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３９】
前記（ｂ）段階で、
前記第１保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記第１保護キャップの上面に前記半導体チップを製造することを特徴とする請求項３７に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４０】
前記（ｂ）段階で、
前記第１保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記第１保護キャップの上面に前記半導体チップを製造することを特徴とする請求項３８に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４１】
前記（ｃ）段階は、
前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、
前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、
現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第２保護キャップを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項３９に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４２】
前記（ｃ）段階は、
前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、
前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、
現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第２保護キャップを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項４０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４３】
前記（ｄ）段階で、
前記第２保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記可撓性基板の上面に絶縁層を蒸着することを特徴とする請求項４１に記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、可撓性基板上に装着できるように耐久性を高めた薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）またはＴＦＴ−ＯＬＥＤ（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）のような平板表示素子は、非晶質シリコン−ＴＦＴまたはポリシリコン−ＴＦＴで形成された薄膜半導体素子をガラス基板上に具備する。最近、平板表示素子用基板をガラスからプラスチックのような可撓性基板に代替する研究が行われている。平板表示素子用可撓性基板は、耐久性、軽量性、柔軟性などに優れてモバイル装置の具現に有利であるが、可撓性基板上に半導体チップを形成する場合、可撓性基板を曲げたり畳んだりした時に、半導体チップの破壊が起きる短所がある。従来のＴＦＴ−ＬＣＤは一般的に無機薄膜で形成されるポリシリコンＴＦＴを具備するが、ＴＦＴ部分の弾性係数が大きいために可撓性基板の小さい変形にも大きい応力を受けて容易に破損される。一方、ＴＦＴが占める面積は単位ピクセル全体面積の１％程度であるので、可撓性基板のベンディングによってＴＦＴの変形が発生する場合、素子全体の破損を防止するためにＴＦＴの変形を抑制できる対策が必要である。
【０００３】
図１は、特許文献１に開示された従来のＴＦＴ−ＬＣＤの構造を示す断面図である。
図１に示すように、従来のＴＦＴはアクリル共重合体を材料とする可撓性基板１にクレードル構造が形成され、クレードルの下部にゲート電極５が形成され、ゲート電極５を含む可撓性基板１の上面に、ＳｉＮやＳｉＯ2のような誘電物質からなる絶縁膜６が形成された構造を有する。ゲート電極５の上部の絶縁膜６には非晶質シリコンからなる活性層１０が蒸着され、活性層１０が露出されるように、活性層１０とゲート電極５の上部の絶縁膜６のエッジ上とに、ｎ型またはｐ型にドーピングされたシリコン層１２，１３が分離形成され、ドーピングされたシリコン層１２，１３上にソース電極１５とドレイン電極１４とが設置される。ソース電極１５とドレイン電極１４とに、ドレイン電極１４を拡張させると同時にソース電極１５をクレードル周囲の壁まで連結させる金属１６，１７を連結し、可撓性基板１を平坦化させる誘電物質１８を形成する。
【０００４】
前記従来のＴＦＴは、クレードル構造を具備して可撓性基板１のベンディングによる応力を分散させる。しかし、ＴＦＴをなす薄膜が高い弾性係数を有する性質上、外部から印加される応力は薄膜に集中して前記構造による応力の分散は微小に行われるのみである。すなわち、薄膜半導体素子の物質的特性を根本的に補完できないので、薄膜半導体素子を具備する電子装置の耐久性を向上できない短所を有する。
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００１−８４２４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前記した従来技術の問題点を改善するためのものであって、可撓性基板のベンディング発生時に破損を防止できる構造を有する薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を達成するために本発明は、可撓性基板と、前記可撓性基板上に形成される半導体チップと、前記半導体チップを取り囲む保護キャップと、を具備することを特徴とする薄膜半導体素子を提供する。
【０００７】
前記技術的課題を達成するために本発明はまた、可撓性基板と前記可撓性基板上に形成される半導体チップとを含む電子装置において、前記半導体チップを取り囲む保護キャップを具備することを特徴とする電子装置を提供する。前記保護キャップは３０ＧＰａ以上の引張強度を有することが望ましい。また、前記保護キャップは２００以上の硬度を有することが望ましい。
【０００８】
また、前記保護キャップは前記半導体チップの上面に蒸着されるか、前記半導体チップの上面及び前記可撓性基板と前記半導体チップとの界面に形成されうる。
また、前記薄膜半導体素子にＴＦＴ、ＴＦＤまたはＭＩＭを採用することができる。
【０００９】
また、前記保護キャップは紫外線硬化樹脂、Ｘ線硬化物質、電子ビーム硬化物質またはイオンビーム硬化物質で形成することができる。
また、前記可撓性基板は、プラスチック、金属薄膜または１００μｍ以下の厚さを有するガラス基板で形成することができる。
また、前記半導体チップにＬＣＤまたはＯＬＥＤが連結されて駆動できる。
【００１０】
また、前記技術的課題を達成するために本発明は、（ａ）可撓性基板上に半導体チップを製造する段階と、（ｂ）前記半導体チップを取り囲むように保護キャップを塗布する段階と、（ｃ）前記保護キャップを取り囲むように前記可撓性基板上に絶縁層を積層する段階と、（ｄ）前記絶縁層及び前記保護キャップを順に貫通して前記半導体チップの上面までコンタクトホールを形成する段階と、（ｅ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法を提供する。
また、前記（ｂ）段階が、前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して保護キャップを形成する段階と、を含む電子装置の製造方法を提供する。
【００１１】
また、前記（ｃ）段階において、前記保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記可撓性基板の上面に絶縁層を蒸着することができる。
【００１２】
また、前記技術的課題を達成するために本発明はまた、（ａ）可撓性基板上に半導体チップを製造する段階と、（ｂ）前記半導体チップを取り囲むように保護キャップを塗布する段階と、（ｃ）前記保護キャップを貫通して前記半導体チップの上面までコンタクトホールを形成する段階と、（ｄ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法を提供する。
前記保護キャップは、紫外線硬化樹脂、Ｘ線硬化物質、電子ビーム硬化物質またはイオンビーム硬化物質で形成できる。
【００１３】
また、前記（ｂ）段階が、前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して保護キャップを形成する段階と、を含む電子装置の製造方法を提供する。
【００１４】
前記技術的課題を達成するために本発明はまた、（ａ）可撓性基板上に第１保護キャップを塗布して所定パターンにパターニングする段階と、（ｂ）前記第１保護キャップの上面に半導体チップを製造する段階と、（ｃ）前記半導体チップを取り囲むように第２保護キャップを塗布する段階と、（ｄ）前記第２保護キャップ及び前記可撓性基板上に絶縁層を積層する段階と、（ｅ）前記絶縁層及び前記第２保護キャップを順に貫通して前記半導体チップの表面までコンタクトホールを形成する段階と、（ｅ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法を提供する。
【００１５】
また、前記（ａ）段階が、前記可撓性基板上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第１保護キャップをパターニングする段階と、を含む電子装置の製造方法を提供する。
【００１６】
また、前記（ｂ）段階において、前記第１保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記第１保護キャップの上面に前記半導体チップを製造することができる。
【００１７】
また、前記（ｃ）段階が、前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第２保護キャップを形成する段階と、を含む電子装置の製造方法を提供する。
【００１８】
また、前記（ｄ）段階において、前記第２保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記可撓性基板の上面に絶縁層を蒸着することができる。
【００１９】
前記技術的課題を達成するために本発明はまた、（ａ）可撓性基板上に第１保護キャップを塗布して所定パターンにパターニングする段階と、（ｂ）前記第１保護キャップの上面に半導体チップを製造する段階と、（ｃ）前記半導体チップを取り囲むように第２保護キャップを塗布する段階と、（ｄ）前記第２保護キャップを貫通して前記半導体チップの表面までコンタクトホールを形成する段階と、（ｅ）前記コンタクトホールを通じて前記半導体チップと電気的に接触する電極を形成した後、前記電極の上部に前記半導体チップによって駆動される被駆動部を形成する段階と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法を提供する。
【００２０】
また、前記（ａ）段階が、前記可撓性基板上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第１保護キャップをパターニングする段階と、を含む電子装置の製造方法を提供する。
【００２１】
また、前記（ｂ）段階において、前記第１保護キャップをアルゴンプラズマ処理した後、前記第１保護キャップの上面に前記半導体チップを製造することができる。
【００２２】
また、前記（ｃ）段階が、前記半導体チップ上に前記紫外線硬化樹脂をスピンコーティングする段階と、前記紫外線硬化樹脂を低温加熱した後、所定部位に紫外線を照射する段階と、現像処理して残留する紫外線硬化樹脂を除去した後、高温加熱して第２保護キャップを形成する段階と、を含む電子装置の製造方法を提供する。
【００２３】
前記保護キャップは３０ＧＰａ以上の強度を有することが望ましい。また、前記保護キャップは２００以上の硬度を有することが望ましい。また、前記可撓性基板はプラスチック、金属薄膜または１００μｍ以下の厚さを有するガラス基板で形成できる。
【００２４】
また、前記半導体チップはＴＦＴ、ＴＦＤまたはＭＩＭで製造できる。
また、前記被駆動部はＬＣＤの画素部であるか、ＯＬＥＤの画素部でありうる。
また、前記第１及び第２保護キャップは紫外線硬化樹脂で形成することができ、前記紫外線硬化樹脂としてはアクリル樹脂またはエポキシ樹脂を利用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法によれば、薄膜半導体素子をキャッピングする保護キャップを採用して外部で印加される応力に対する耐久性を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置において、ＴＦＴ−ＬＣＤの画素部と駆動部とを簡略に示した断面図である。
【００２７】
図２に示すように、第１実施形態に係る電子装置は、画素部としてＬＣＤが採用され、前記画素部は第１電極６７と第２電極７１とを具備し、第１及び第２電極６７，７１間に介在される液晶層６９を含む。ここで、画素部としてＬＣＤの代わりにＯＬＥＤを採用してもよい。
【００２８】
前記画素部を駆動する駆動部はスイッチング素子であって、ＴＦＴ薄膜半導体チップを採用している。前記駆動部は、可撓性基板５１と、可撓性基板５１の上面に形成され、ソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄを有する活性層５３と、活性層５３の上面に蒸着される第１絶縁層５５及びゲート電極５７と、ゲート電極５７の表面と活性層５３の一部とに塗布される第２絶縁層５９と、活性層５３のソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄと連結されて電子及び正孔を移送するように第２絶縁層５９上に形成されるソース電極６１ａ及びドレイン電極６１ｂと、を具備し、さらに可撓性基板５１の一部、活性層５３、第２絶縁層５９、ソース電極６１ａ及びドレイン電極６１ｂの表面に塗布される保護キャップ６３を具備する。
【００２９】
第３絶縁層６５は、前記画素部と駆動部との間に介在され、可撓性基板５１と保護キャップ６３の表面上に形成されてＴＦＴ素子を外部から保護すると同時に、前記画素部と駆動部とを絶縁する。第３絶縁層６５と保護キャップ６３にはドレイン電極６１ｂの表面まで貫通するコンタクトホール７３が形成され、その内部に第１電極６７を形成する物質が詰め込まれる。画素部と駆動部全体はシーリングキャップ７９で密封され、バックライト（図示せず）と連結されてＴＦＴ−ＬＣＤ７０が完成される。ここで、ＴＦＴの代わりにＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）を採用することもできる。
【００３０】
保護キャップ６３は、３０ＧＰａ以上の引張強度及び２００以上の硬度を有する物質で形成することが望ましい。保護キャップ６３の形成に利用できる物質として、紫外線により硬化される物質、Ｘ−ｒａｙにより硬化される物質、イオンビームにより硬化される物質、電子ビームにより硬化される物質が挙げられる。紫外線により硬化される物質としては、ｐｏｌｙ  ｖｉｎｙｌｃｉｎｎａｍａｔｅ  ｄｅｒｉｖａｔｒｉｒｅｓ、ａｌｌｙｌｅｓｔｅｒｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ、ｃｙｃｌｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｉｓｏｐｒｅｎｅ、２，３−ｄｉｃｈｌｏｒｏ−１−ｐｒｏｐｈｙａｃｒｌａｔｅ、ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｈｅｎｏｌ、ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒのうちのａｌｌｙｌｉｃ群またはａｃｒｙｌｉｃ群などの物質が利用できる。
【００３１】
Ｘ−ｒａｙにより硬化される物質としては、ＰＤＯＰ（ｐｏｌｙ（ｄｉａｌｌｙ−ｏｒｔｈｏｐｈａｔｈａｌａｔｅ））、ＣＯＰ（ｐｏｌｙ（ｇｌｙｃｉｄｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−ｃｏ−ｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ））、ＤＣＰＡ（ｐｏｌｙ（２，３−ｄｉｃｈｌｏｒｏ−１−ｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｔｅ））、ＤＣＯＰＡ（ＤＣＰＡ＋ＣＯＰ）、ＤＣＰＡ＋Ｎ−ｖｙｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ、Ｐｏｌｙ（２，３−ｄｉｂｒｏｍｏ−１−ｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｔｅ−ｃｏ−ｇｌｙｃｉｄｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｐｏｌｙ（ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ−ｃｏ−ｖｉｎｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ＡｇＢｒ  ｅｍｕｌｓ、Ｂｒｏｍｉｎａｔｅｄｔｅｔｒａｔｈｉａ−ｆｕｌｖａｌｅｎｅ−ｆｕｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏａ  ｒｅｓｉｓｔ、Ｍｅｔａｌａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＧＭＡ−ＥＡ（ｐｏｌｙ（ｇｌｃｉｄｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−ＥＡ））、ＳＥＬ−Ｎ、ＯＥＢＲ、ＣＥＲ、ＤＣＰＡ−Ｍｏｎｏｍｅｒ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ、ＤＣＰＡ−ＢＡＢＴＤＳ、ＤＣＰＡ−ＤＰＤＶＳ、ＤＣＰＡ−ＢＭＢＴＤＳ、ＤＣＰＡ−ＮＶＣ、ＤＣＰＡ−ＮＶＣ−ＤＰＤＶＳ、ＤＣＰＡ−（２−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−ｅｔｈｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ  ａｎｄ ａｃｒｙｌａｔｅ）、ＤＣＰＡ−ＮＶＣ−ＤＭＰＳＳ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｓｔｙｒｙｌｓｉｌａｎｅ）、ＤＣＰＡ−ＮＰＭ（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ  ｍａｌｅｉｍｉｄｅ）、ＤＣＰＡ−ＮＰＭ−ＤＭＰＳＳ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌｓｔｙｒｅｎｅ）、ｐｏｌｙｍｅｒ  ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ  ｍｏｎｏｍｅｒ、ｐｏｌｙ（２，３−ｄｉｃｈｌｏｒｏ−１−ｐｒｏｐｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ｐｏｌｙ（２−ｃｈｌｏｒｏｅｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ｐｏｌｙ（２，２，２−ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ｐｏｌｙ（１，３−ｄｉｃｈｌｏｒｏ−２−ｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ｐｏｌｙ（２，３−ｄｉｃｈｌｏｒｏ−１−ｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）などが利用できる。
【００３２】
イオンビームにより硬化される物質としては、ｃｙｃｌｉｚｅｄ  ｒｕｂｂｅｒ  ｗｉｔｈＮ−ｐｈｅｎｙｌｍａｌｅｉｍｉｄｅ、Ｎｏｖｏｌａｃ、ＰＶＣ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ））、ＰＶＦ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｆｏｒｍａｌ））、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、ＳｉＯ2、Ａｇ2Ｓｅ／ＧｅＳｅ2、Ｐｏｌｙ（２，３−ｄｉｂｒｏｍｏ−１−ｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｔｅ−ｃｏ−２，３−ｄｉｃｈｌｏｒｏ−ｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）−ｔｒｉｎｉｔｒｏ  ｆｌｕｏｒｅｎｏｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘなどが利用できる。
【００３３】
電子ビームにより硬化される物質としては、ＰＳ（ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅ））、ＣＯＰ（ｐｏｌｙ（ｇｌｙｃｉｄｉｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−ｃｏ−ｅｔｈｙｌａｔｅ））、ＰＧＭＡ（ｐｏｌｙ（ｇｙｌｃｉｄｉｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、ＰＤＯＰ（ｐｏｌｙ（ｄｉａｌｌｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅ））、Ｐ（４Ｃｌ−Ｓｔｙ）（ｐｏｌｙ  ４−ｃｈｌｏｒｏｓｔｙｒｅｎｅ）、Ｐ（２Ｃｌ−Ｓｔｙ）（ｐｏｌｙ（２−ｃｈｌｏｒｏｓｔｙｒｅｎｅ））、Ｐ（２  ａｎｄ  ４−ＣｌＳｔｙ）（ｐｏｌｙ（２，４−ｃｈｌｏｒｏｓｔｙｒｅｎｅ））、ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ）、ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｋｅｔｏｎｅ）、ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｃｉｎａｍａｔｅ）、Ｐ（ＶＣ）（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ｐｏｌｙ  ｖｉｎｙｌ  ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ、Ｐ（ＶＴ）（ｐｏｌｙ  ｖｉｎｙｌ  ｔｏｌｕｅｎｅ）、Ｐ（ＶＢＣＩ）（ｐｏｌｙ  ｖｉｎｙｌｂｅｎｚｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）、Ｐ（ＶＢＳＡ）（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ））、ｐｏｌｙ（４−ｉｓｏ−ｐｒｏｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ｐｏｌｙ（４−ｔｅｒｂｕｔｙｌｓｔｙｒｅｎｅ）、Ｐ（４Ｂｒ−Ｓｔｙ）（ｐｏｌｙ（４−ｂｒｏｍｏｓｔｙｒｅｎｅ））、ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ−Ｐ（４Ｃｌ−Ｓｔｙ−ＣＯ−ＧＭＡ）（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｏｆ  ４−ｃｈｌｏｒｏｓｔｙｒｅｎｅ  ａｎｄ  ｇｌｙｃｉｄｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｐ（３Ｃｌ−Ｓｔｙ−ＣＯ−ＧＭＡ）（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｏｆ  ３−ｃｈｌｏｒｏｓｔｙｒｅｎｅ  ａｎｄ  ｇｌｙｃｉｄｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｐ（ＣｌＳｔｙ−Ｃｏ−ＧＭＡ）（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｏｆ  ｃｈｌｏｒｏｓｔｙｒｅｎｅ  ａｎｄ  ｇｌｙｃｉｄｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｐ（ＶＢＣＩ−ＣＯ−ＧＭＡ）（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｏｆ  ｖｉｎｙｌｂｅｎｚｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ  ａｎｄ  ｇｌｙｃｉｄｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、Ｐ（ＶＴ−ＣＯ−ＧＭＡ）（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｏｆ  ｖｉｎｙｌ  ａｎｄ  ｇｌｙｃｉｄｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＥＰＢ（ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、ＣＰＢ、ＣＭＳ（ｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌａｔｅｄ  ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、αＭ−ＣＭＳ（ｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌａｔｅｄ  ｐｏｌｙ−α−ｍｅｔｈｙｌｓｔｙｒｅｎｅ）、ＳＥＬ−Ｎ、ＯＥＢＲ−１００、Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ  ＡＺ  １３５０、Ｓｈｉｐｌｅｙなどが利用できる。
【００３４】
保護キャップ６３を形成する方式は、スピンコーティングまたはプリンティングを利用して所定の有機物質をコーティングした後、紫外線、Ｘ−ｒａｙ、イオンビーム、電子ビームなどを利用して硬化させる方式と、スパッタリング法または蒸発法を含むＰＶＤ法または、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＨＤＰ−ＣＶＤ（Ｈｉｇｈ  ＤｅｎｓｉｔｙＰｌａｓｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｔｉｏｎ）法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを利用したＣＶＤ法により所定の有機物質を蒸着した後、一般的な光エッチング方式によるパターニングをする方式がある。
【００３５】
図３Ａないし図３Ｐは、本発明の第１実施形態に係る薄膜半導体素子の製造方法を示した工程図である。ここでは、紫外線硬化方式を利用して保護キャップ６３を形成する。
まず、図３Ａに示すように、可撓性基板５１上にｒｆスパッタを利用して５０ｎｍ程度の厚さに非晶質シリコン膜５３ａを蒸着した後、フォト工程を実行する。フォト工程は非晶質シリコン膜５３ａの上面に感光剤４４を塗布する段階、マスク４２ａをその上部に位置させて露光する段階、現像及びエッチング段階を経て実行する。可撓性基板５１としては、ｐｏｌｙｅｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ（ＰＥＳ）、ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＡＲ）、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈｅｌａｔｅ（ＰＥＮ）、ｐｏｌｙ  ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＭＭＡ）、ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ（ＰＩ）、ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ（ＰＣ）、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｈｅｒｅｐｈｅｈａｌａｔｅ（ＰＥＴ）などのプラスチック基板、Ａｌ、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）薄膜などの金属薄膜または１００μｍ以下の薄いガラス基板が利用できるが、２００℃以上の工程温度を要求する場合、ＰＥＳを可撓性基板５１として利用することが望ましい。
【００３６】
フォト工程を実行すると、図３Ｂに示すように、可撓性基板５１上に非晶質シリコン膜５３ａがマスク４２ａの形態通りにパターニングされる。次いで、図３Ｃに示すように、３０８ｎｍエキシマーレーザーを９５％の重複率を有して照射し、非晶質シリコン膜５３ａを結晶質シリコン膜に変化させて活性層５３を形成する。
【００３７】
図３Ｃに示す構造の表面に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を利用してＳｉＯ2などからなる第１絶縁層５５を蒸着し、その上面にＤＣスパッタを利用してＡｌからなるゲート電極５７を蒸着する。そして、ゲート電極５７の上面に感光剤４４を連続して塗布した後、マスク４２ｂをその上部に位置させて露光、現像及びエッチング段階を含むフォト工程を実行すると、図３Ｅに示すようにゲート電極５７及び第１絶縁層５５がパターニングされる。
【００３８】
パターニング後、イオン注入工程を実行し、図３Ｆに示すように、活性層５３にソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄを形成し、エキシマーレーザーを利用して前記ソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄを活性化させる。そして、図３Ｇに示すように、図３Ｆに示した構造上にＩＬＤ（Ｉｎｔｅｒｌｅｖｅｌ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）層として第２絶縁層５９を蒸着した後、その上面に感光剤４４を塗布し、所定形態のマスク４２ｃを位置させてフォト工程を実行すると、図３Ｈに示すように、活性層５３のソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄの一部が露出される形態に第２絶縁層５９がパターニングされる。
【００３９】
図３Ｈに示す構造体上に、図３Ｉに示すように、Ａｌなどの金属で電極膜６１を蒸着して電極膜６１がソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄと電気的に接触するようにする。次いで、その上面に感光剤４４を塗布し、所定形態のマスク４２ｄを位置させてフォト工程を実行し、図３Ｊに示すように、電極膜６１の中心部をエッチングしてソース及びドレイン電極６１ａ，６１ｂに分離させる。ソース及びドレイン電極６１ａ，６１ｂは、ソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄとそれぞれ電気的に連結される。
【００４０】
図３Ｋに示すように、図３Ｊに示す工程まで実行して製造された半導体チップを保護し、ソース及びドレイン電極６１ａ，６１ｂを絶縁するように、保護キャップ６３をその上部にスピンコーティングする。保護キャップ６３はアクリル樹脂またはエポキシ樹脂のような紫外線硬化樹脂で形成する。
【００４１】
保護キャップ６３を９０℃程度で３分程度ソフトベイキングした後、図３Ｌに示すように、所定形態のマスク４２ｅを上部に位置させ、紫外線を照射する。紫外線照射後に現像すると、図３Ｍに示すように、保護キャップ６３がパターニングされる。保護キャップ６３を１５０℃程度で１０分程度ハードベイキングした後、アルゴンプラズマ処理し、図３Ｎに示すように可撓性基板５１と保護キャップ６３の上部とに第３絶縁層６５を蒸着する。アルゴンプラズマ処理工程は、有機物質で形成された保護キャップ６３上に無機物質で第３絶縁層６５を蒸着する場合に、接着力が弱くなることを防止するためである。
【００４２】
次いで、図３Ｏに示すように、第３絶縁層６５と保護キャップ６３とを貫通するコンタクトホール７３を形成する。図３Ｐに示すように、その上部に画素部の表示電極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を蒸着して第１電極６７を形成し、第１電極６７の上部に液晶層６９及び第２電極７１を順に形成して画素部を成形する。そして、画素部と駆動部とを実装するシーリングキャップ７９を塗布し、図３Ｐに示すように、ＴＦＴ−ＬＣＤ７０を製造する。
【００４３】
図４は、本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置において、ＴＦＴ−ＬＣＤを簡略に示した断面図である。
図４のＴＦＴ−ＬＣＤ１００は、図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤ７０の構造と類似した構造を有する。但し、本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子は、第３絶縁層９５の下部に形成される第２保護キャップ９３ｂ以外に、可撓性基板８１と活性層８３との界面に第１保護キャップ９３ａがさらに具備される点が、本発明の第１実施形態に係る薄膜半導体素子と相異する。８５は第１絶縁層、８７はゲート電極、８９は第２絶縁層、９１ａはソース電極、９１ｂはドレイン電極、９５は第３絶縁層、９７は第１電極、９９は液晶層、１０１は第２電極をそれぞれ示す。本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置は、第２保護キャップ９３ｂと共に可撓性基板８１と活性層８３との界面に第１保護キャップ９３ａをさらに形成することによって、可撓性基板８１のベンディング時に発生する応力に対する耐久性をさらに強化させうる。
【００４４】
図５Ａないし図５Ｓは、本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子の製造方法を示した工程図である。
まず図５Ａに示すように、可撓性基板８１上にスピンコーティングにより紫外線硬化樹脂を塗布して第１保護キャップ９３ａを形成し、９０℃程度で３分程度ソフトベイキングする。そして、図５Ｂに示すように、あらかじめ製作されたマスク７２ａを第１保護キャップ９３ａの上部に位置させ、所望の部分にのみ１０秒程度紫外線を照射する。紫外線照射後、第１保護キャップ９３ａを現像液に浸漬して露光されていない部分を除去する。そして、パターニングされた第１保護キャップ９３ａを図５Ｃに示すように、１５０℃程度で１０分程度ハードベイキングした後、５分程度アルゴンプラズマ処理する。
【００４５】
第１保護キャップ９３ａの処理工程が完了すると、図５Ｄに示すように、第１保護キャップ９３ａの上部にｒｆスパッタにより非晶質シリコン膜８３ａを５０ｎｍ厚さ程度に蒸着し、蒸着された非晶質シリコン膜８３ａにフォト工程を実行する。図５Ｅは、パターニングされた非晶質シリコン膜８３ａを示している。なお、図５Ｄにおいて、７２ｂはマスクであり、８４は感光剤である。
【００４６】
図５Ｆは、非晶質シリコン膜８３ａに３０８ｎｍエキシマーレーザーを９５％の重複率を有して照射することにより結晶化させる過程を示している。このようにして、非晶質シリコン膜８３ａを結晶質シリコン膜に変化させて活性層８３を形成した後、図５Ｇに示すように、活性層８３、第１保護キャップ９３ａ及び可撓性基板８１の露出された表面上にＣＶＤ法を利用して第１絶縁層８５を蒸着し、その上面にＤＣスパッタによりゲート電極８７を蒸着する。ゲート電極８７の上面に感光剤８４を塗布し、フォト工程を実行して図５Ｈに示すように、第１絶縁層８５とゲート電極８７とをパターニングすることによってチャンネル領域を形成する。なお、図５Ｇにおいて７２ｃはマスクを示す。
【００４７】
図５Ｉは、イオン注入して活性層８３にソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄを形成する過程を示す。まず、イオン注入後、エキシマーレーザーを照射してソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄを活性化させる。そして、図５Ｊに示すように、図５Ｉに示す構造体の上面にＩＬＤ層として第２絶縁層８９を蒸着した後、フォト工程を実行し、図５Ｋに示すように、第２絶縁層８９がソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄと接触する一部分を除去する。なお、図５Ｊにおいて、７２ｄはマスクである。前記第２絶縁層８９が除去された領域にはソース及びドレイン電極９１ａ，９１ｂが形成され、ソース及びドレイン領域Ｓ，Ｄと電気的に接触する。
【００４８】
図５Ｋに示す構造体の上面に、図５Ｌに示すように金属を蒸着してゲート電極９１膜を形成し、フォト工程を実行した後、図５Ｍに示すようにパターニングしてソース及びドレイン電極９１ａ，９１ｂを形成する。図５Ｎは、図５Ｍに示す構造体の上面に第２保護キャップ９３ｂをスピンコーティングにより蒸着し、ソフトベイキングする段階を示しており、図５Ｏは、上部に所定形態のマスク７２ｆを位置させて所望の部分にのみ紫外線を照射する段階を示している。紫外線照射後、現像段階を経て、図５Ｐに示すように、第２保護キャップ９３ｂがパターニングされるが、これをさらにハードベイキングし、アルゴンプラズマ処理する。第２保護キャップ９３ｂをパターニングする工程は、第１保護キャップ９３ａをパターニングする工程と同じ条件でベイキング、露光及びプラズマ処理を実施する。
【００４９】
図５Ｐに示す工程まで実行して、本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子としてＴＦＴを製造した後、図５Ｑに示すように、可撓性基板８１と、第２保護キャップ９３ｂの表面とに第３絶縁層９５を蒸着し、図５Ｒに示すように、第３絶縁層９５と第２保護キャップ９３ｂとにコンタクトホール１０３を形成してドレイン電極９１ｂの表面まで貫通させる。そして、図５Ｓに示すように、第３絶縁層９５の上面に、表示電極としてＩＴＯ層である第１電極９７を形成し、上面に順に液晶層９９及びＩＴＯ層である第２電極１０１を形成して画素部を形成し、画素部と駆動部とをシーリングキャップ１０９に実装してＴＦＴ−ＬＣＤ１００を完成する。
【００５０】
なお、本発明の第１及び第２実施形態に係る薄膜半導体素子として、ＴＦＴを採用した場合について例示したが、他の例として、ＴＦＤまたはＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）が採用でき、同様に薄膜半導体素子を保護する保護キャップを形成して薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置の耐久性を向上させうる。
【００５１】
図６は、本発明の第１実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置の他の具現例であって、ＴＦＴ−ＬＣＤを簡略に示した断面図であり、図７は、本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置の他の具現例であって、ＴＦＴ−ＬＣＤを簡略に示した断面図である。
【００５２】
図６及び図７に示すＴＦＴ−ＬＣＤ１３０，１５０は、図２及び図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤ７０，１００とは別に第３絶縁層を具備せずに、表示電極として第１電極１２７，１５７が保護キャップ１２３及び第２保護キャップ１５３ｂを貫通する貫通ホール１３３，１６３に詰め込まれてドレイン電極１２１ｂ，１５１ｂと電気的に連結されている。なお、１１１，１４１は可撓性基板、１１３，１４３は活性層、１１５，１４５は第１絶縁層、１１７，１４７はゲート電極、１１９，１４９は第２絶縁層、１２１ａ，１５１ａはソース電極、１２９，１５９は液晶層、１３１，１６１は第２電極、１３９，１６９はシーリングキャップをそれぞれ示す。
【００５３】
前記した説明で多くの事項が具体的に記載されているが、これらは発明の範囲を限定するものではない。
例えば、本発明が属する技術分野における当業者であれば、本発明の技術的思想によって薄膜半導体素子を利用する多様な電子装置に保護キャップが形成できるであろう。それゆえに、本発明の範囲は説明された実施形態によって定められず、特許請求の範囲に記載された技術的思想によって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法に関するものであって、半導体チップを取り囲む保護キャップによって可撓性基板のベンディング時に発生する応力に対する耐久性を向上させたものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】特許文献１に開示されたＴＦＴ−ＬＣＤの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置において、ＴＦＴ−ＬＣＤを簡略に示した断面図である。
【図３Ａ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｂ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｃ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｄ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｅ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｆ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｇ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｈ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｉ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｊ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｋ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｌ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｍ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｎ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｏ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図３Ｐ】図２に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置において、ＴＦＴ-ＬＣＤを簡略に示した断面図である。
【図５Ａ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｂ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｃ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｄ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｅ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｆ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｇ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｈ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｉ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｊ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｋ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｌ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｍ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｎ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｏ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｐ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｑ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｒ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図５Ｓ】図４に示すＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置の他の具現例であって、ＴＦＴ−ＬＣＤを簡略に示した断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る薄膜半導体素子及びこれを利用する電子装置の他の具現例であって、ＴＦＴ−ＬＣＤを簡略に示した断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
５１    可撓性基板
５３    活性層
５５    第１絶縁層
５７    ゲート電極
５９    第２絶縁層
６１ａ  ソース電極
６１ｂ  ドレイン電極
６３    保護キャップ
６５    第３絶縁層
６７    第１電極
６９    液晶層
７０    ＴＦＴ−ＬＣＤ
７１    第２電極
７３    コンタクトホール
７９    シーリングキャップ
【図１】
2004214683.tif 000003
【図２】
2004214683.tif 000004
【図３Ａ】
2004214683.tif 000005
【図３Ｂ】
2004214683.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
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【図３Ｍ】
2004214683.tif 000017
【図３Ｎ】
2004214683.tif 000018
【図３Ｏ】
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【図３Ｐ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図５Ｌ】
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【図５Ｍ】
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【図５Ｎ】
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【図５Ｏ】
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【図５Ｐ】
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【図５Ｑ】
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【図５Ｒ】
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【図５Ｓ】
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【図６】
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【図７】
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