(57)【要約】【課題】有機化合物を有する発光素子の最大の課題は、信頼性（長寿命化）であり、様々な要因によって劣化しやすいという欠点を有している。そこで、本発明では、アクティブマトリクス型発光装置の作製方法を提供し、且つ、信頼性の高いアクティブマトリクス型発光装置の構造を提供する。【解決手段】ソース領域またはドレイン領域１２ｂ、１３ｂ、１４ｂに達するコンタクトホールを形成した後、層間絶縁膜２０上に上端部に曲面を有する感光性の有機絶縁物材料から成る層間絶縁膜２１を形成し、さらに、ＲＦ電源を用いたスパッタ法により２０〜５０ｎｍの窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜２２を積層する。【選択図】　図１
2004047446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、有機絶縁膜と該有機絶縁膜を覆う無機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と前記有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機絶縁膜の上端部に沿って前記無機絶縁膜は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、無機絶縁膜と有機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機樹脂膜の上端部は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記画素部は、第１の電極と電気的に接続する薄膜トランジスタを有し、該薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域に接する配線は、前記第１の電極の一部と接して前記第１の電極上に設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記画素部は、第１の電極と電気的に接続する薄膜トランジスタを有し、前記第１の電極は、前記薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域に接する配線の一部と接して該配線上に設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、有機絶縁膜と該有機絶縁膜を覆う無機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と前記有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機絶縁膜の上端部に沿って前記無機絶縁膜は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を前記第１の電極の端部に有し、該傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射することを特徴とする発光装置。
【請求項６】
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、無機絶縁膜と有機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機樹脂膜の上端部は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を前記第１の電極の端部に有し、該傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射することを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を有し、その傾斜角度は、３０°を超え、７０°未満であることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一において、前記第１の電極の端部を覆う絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有しており、前記曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記有機化合物を含む層は、赤色発光する材料、緑色発光する材料、もしくは青色発光する材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記有機化合物を含む層は白色発光する材料であり、第１の基板または第２の基板に設けられたカラーフィルタと組み合わせたことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記有機化合物を含む層は単色発光する材料であり、第１の基板または第２の基板に設けられた色変換層または着色層と組み合わせたことを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一において、前記発光装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤー、電子遊技機器、または携帯情報端末であることを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域を覆う無機絶縁膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成した後、有機絶縁膜を形成し、該有機絶縁膜をエッチングして再びソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域と接続する接続電極を形成する工程と、
前記接続電極と接する第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物の側面および第１の電極に接する有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１４】
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化窒化珪素膜と窒化珪素膜との積層からなる無機絶縁膜を形成した後、水素化処理を行う工程と、
前記無機絶縁膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する電極を形成する工程と、
前記電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜をエッチングして前記電極に達するコンタクトホールと、ソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物をマスクとして、エッチングを行い、第１の電極の縁に沿って斜面が露呈するように前記第１の電極の中央部を薄くする工程と、
有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、光を透過する金属薄膜からなる第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１５】
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化窒化珪素膜を形成した後、水素化処理を行う工程と、
前記酸化窒化珪素膜上にスパッタ法で窒化珪素膜を形成する工程と、
前記酸化窒化珪素膜および前記窒化珪素膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する電極を形成する工程と、
前記電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜をエッチングして前記電極に達するコンタクトホールと、ソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物をマスクとして、エッチングを行い、第１の電極の縁に沿って斜面が露呈するように前記第１の電極の中央部を薄くする工程と、
有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、光を透過する金属薄膜からなる第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１６】
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化窒化珪素膜を形成した後、水素化処理を行う工程と、
前記酸化窒化珪素膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する電極を形成する工程と、
前記電極及び前記酸化窒化珪素膜上にスパッタ法で窒化珪素膜を形成する工程と、
前記窒化珪素膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜および前記窒化珪素膜をエッチングして前記電極に達するコンタクトホールと、ソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物をマスクとして、エッチングを行い、第１の電極の縁に沿って斜面が露呈するように前記第１の電極の中央部を薄くする工程と、
有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、光を透過する金属薄膜からなる第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６のいずれか一において、前記第１の電極は発光素子の陽極、或いは陰極であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７のいずれか一において、前記有機絶縁膜は、上端部に曲率半径を有する曲面を有しており、前記曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１３乃至１８のいずれか一において、前記第１の電極の端部を覆う絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有しており、前記曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物を含む層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。
【０００３】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００４】
なお、有機化合物を有する発光素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００５】
このような発光素子をマトリクス状に配置して形成された発光装置には、パッシブマトリクス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型）といった駆動方法を用いることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００６】
アクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる。一つは、ＥＬ素子から発した光が対向基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造（下面出射型）である。この場合、観測者は対向基板側から画像を認識することができる。もう一つは、ＥＬ素子から発した光が素子基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造（上面出射型）である。この場合、観測者は素子基板側から画像を認識することができる。
【０００７】
また、発光素子の中心とも言える有機化合物層（厳密には発光層）となる有機化合物は、低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料とがそれぞれ研究されているが、低分子系材料よりも取り扱いが容易で耐熱性の高い高分子系材料が注目されている。
【０００８】
なお、これらの有機化合物の成膜方法には、蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法といった方法が知られているが、高分子系材料を用いてフルカラー化を実現させるための方法としては、スピンコーティング法やインクジェット法が特に良く知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
有機化合物を有する発光素子の最大の課題は、信頼性（長寿命化）であり、様々な要因によって劣化しやすいという欠点を有している。
【００１０】
そこで、本発明では、アクティブマトリクス型発光装置の作製方法を提供し、且つ、信頼性の高いアクティブマトリクス型発光装置の構造を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の構成１は、
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、有機絶縁膜と該有機絶縁膜を覆う無機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と前記有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機絶縁膜の上端部に沿って前記無機絶縁膜は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有していることを特徴とする発光装置である。
【００１２】
上記構成１により有機絶縁膜の表面は平坦となるため、第１の電極の表面を平坦とすることができ、ＥＬ素子のショートを防止する。無機絶縁膜を設けることによって、ＥＬ素子からの不純物拡散をブロックしてＴＦＴを保護し、さらに有機絶縁膜からの脱ガスを防ぐ。また、無機絶縁膜を設けることによって、第１の電極をエッチングする際、有機絶縁膜がエッチングされるのを防いでいる。また、前記無機絶縁膜に曲率半径を有する曲面を持たせることによりソース電極やドレイン電極のカバレッジを良好なものとしている。また、エッチング処理を複数回行い、前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と前記有機絶縁膜の側面とで段差を生じさせ、コンタクトホール形成の際、ＴＦＴへダメージを与えないようにしている。また、第１の電極の端部を覆う絶縁物に曲率半径を有する曲面を持たせることによりＥＬ層のカバレッジを良好なものとし、シュリンクなどを抑制している。
【００１３】
また、薄膜トランジスタを覆う無機絶縁膜上に有機絶縁膜を形成する構成としてもよく、他の発明の構成２は、
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、無機絶縁膜と有機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機絶縁膜の上端部は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有していることを特徴とする発光装置である。
【００１４】
上記構成２により有機絶縁膜の表面は平坦となるため、第１の電極の表面を平坦とすることができ、ＥＬ素子のショートを防止する。また、ＴＦＴの活性層に近い箇所に無機絶縁膜を設けることによって、ＥＬ素子からの不純物拡散をブロックしてＴＦＴを効果的に保護している。また、水素を拡散するための無機絶縁膜と、ＥＬ素子からの不純物拡散をブロックするための無機絶縁膜とを接するように積層している。
【００１５】
上記各構成において、前記画素部は、図１〜図５に示したように、第１の電極と電気的に接続する薄膜トランジスタを有し、該薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域に接する配線は、前記第１の電極の一部と接して前記第１の電極上に設けられていることを特徴としている。この場合、配線形成後に第１の電極を形成している。或いは、上記各構成において、前記画素部は、図６〜図８に示したように第１の電極と電気的に接続する薄膜トランジスタを有し、前記第１の電極は、前記薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域に接する配線の一部と接して該配線上に設けられていることを特徴としている。この場合、配線形成前に第１の電極を形成している。
【００１６】
また、他の発明の構成３は、
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、有機絶縁膜と該有機絶縁膜を覆う無機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と前記有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機絶縁膜の上端部に沿って前記無機絶縁膜は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を前記第１の電極の端部に有し、該傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射することを特徴とする発光装置である。
【００１７】
また、他の発明の構成は、図１６、および図１７にその一例を示したような構成としてもよく、他の発明の構成４は、
絶縁表面を有する第１の基板と第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、複数の薄膜トランジスタを有する駆動回路とを有する発光装置であって、
前記薄膜トランジスタは、無機絶縁膜と有機絶縁膜との積層からなる層間絶縁膜で覆われており、
前記層間絶縁膜の開口において、前記無機絶縁膜の側面と有機絶縁膜の側面とで段差を有し、
前記有機樹脂膜の上端部は、曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、絶縁物で端部が覆われており、該絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有し、
前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を前記第１の電極の端部に有し、該傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射することを特徴とする発光装置である。
【００１８】
上記構成３、４において、前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を有し、その傾斜角度は、３０°を超え、７０°未満であることを特徴としている。
【００１９】
また、上記各構成において、前記第１の電極の端部を覆う絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有しており、前記曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴としている。前記第１の電極の端部を覆う絶縁物の上端部に曲率半径を有する曲面を持たせることで、前記第１の電極の表面を洗浄する際、異物（ゴミなど）が裾部に残存することを防ぐことができる。
【００２０】
また、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は、赤色発光する材料、緑色発光する材料、もしくは青色発光する材料であることを特徴としている。或いは、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は白色発光する材料であり、第１の基板または第２の基板に設けられたカラーフィルタと組み合わせたことを特徴としている。或いは、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は単色発光する材料であり、第１の基板または第２の基板に設けられた色変換層または着色層と組み合わせたことを特徴としている。
【００２１】
また、作製方法に関する発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域を覆う無機絶縁膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成した後、有機絶縁膜を形成し、該有機絶縁膜をエッチングして再びソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタのソース領域またはドレイン領域と接続する接続電極を形成する工程と、
前記接続電極と接する第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物の側面および第１の電極に接する有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２２】
また、上記構成３、４を得るための作製方法に関する他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化窒化珪素膜と窒化珪素膜との積層からなる無機絶縁膜を形成した後、水素化処理を行う工程と、
前記無機絶縁膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する電極を形成する工程と、
前記電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜をエッチングして前記電極に達するコンタクトホールと、ソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物をマスクとして、エッチングを行い、第１の電極の縁に沿って斜面が露呈するように前記第１の電極の中央部を薄くする工程と、
有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、光を透過する金属薄膜からなる第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２３】
また、酸化窒化珪素膜を形成した後、水素化処理を行ってもよく、上記構成３、４を得るための作製方法に関する他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化窒化珪素膜を形成した後、水素化処理を行う工程と、
前記酸化窒化珪素膜上にスパッタ法で窒化珪素膜を形成する工程と、
前記酸化窒化珪素膜および前記窒化珪素膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する電極を形成する工程と、
前記電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜をエッチングして前記電極に達するコンタクトホールと、ソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物をマスクとして、エッチングを行い、第１の電極の縁に沿って斜面が露呈するように前記第１の電極の中央部を薄くする工程と、
有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、光を透過する金属薄膜からなる第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２４】
また、上記構成３、４を得るための作製方法に関する他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタと電気的に接続された第１の電極と、該第１の電極に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層に接する第２の電極とを有する発光素子とを有する発光装置の作製方法であって、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化窒化珪素膜を形成した後、水素化処理を行う工程と、
前記酸化窒化珪素膜をエッチングしてソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する電極を形成する工程と、
前記電極及び前記酸化窒化珪素膜上にスパッタ法で窒化珪素膜を形成する工程と、
前記窒化珪素膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜および前記窒化珪素膜をエッチングして前記電極に達するコンタクトホールと、ソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
前記ソース領域またはドレイン領域と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物をマスクとして、エッチングを行い、第１の電極の縁に沿って斜面が露呈するように前記第１の電極の中央部を薄くする工程と、
有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に、光を透過する金属薄膜からなる第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２５】
また、上記作製方法に関する各構成において、前記第１の電極は発光素子の陽極、或いは陰極であることを特徴としている。
【００２６】
また、上記作製方法に関する各構成において、前記有機樹脂膜は、上端部に曲率半径を有する曲面を有しており、前記曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴としている。
【００２７】
また、上記作製方法に関する各構成において、前記第１の電極の端部を覆う絶縁物は、上端部に曲率半径を有する曲面を有しており、前記曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴としている。
【００２８】
なお、発光素子（ＥＬ素子）は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。また、有機化合物層を含む層（ＥＬ層）は、シリコンなどの無機材料をも含んでいてもよい。
【００２９】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。
代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３１】
ここでは図１、図２を用いて本発明の実施の形態の一例を示す。図１（Ａ）はアクティブマトリクス型発光装置の上面図であり、図１（Ｂ）は鎖線Ａ−Ａ’、或いは鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図である。
【００３２】
図１において、１はソース信号線駆動回路、２は画素部、３はゲート信号線駆動回路である。また、４は封止基板、５はシール剤であり、シール剤５で囲まれた内側は、空間になっている。７は、各発光素子に共通する上部電極と基板上の配線とを接続する接続領域である。
【００３３】
なお、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００３４】
次に、断面構造について図１（Ｂ）を用いて説明する。基板１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１と画素部２と端子部が示されている。
【００３５】
なお、ソース信号線駆動回路１はｎチャネル型ＴＦＴ８とｐチャネル型ＴＦＴ９とを組み合わせたＣＭＯＳ回路で形成される。ｎチャネル型ＴＦＴ８は、ゲート電極１７の上層とゲート絶縁膜１５を挟んで重なるチャネル形成領域１３ａと、ゲート電極１７の下層とゲート絶縁膜１５を挟んで重なる低濃度不純物領域１３ｄと、ゲート電極１７の下層と重ならない低濃度不純物領域１３ｃと、ソース領域またはドレイン領域となる高濃度不純物領域１３ｂとを有している。また、ｐチャネル型ＴＦＴ９は、ゲート電極１８の上層とゲート絶縁膜１５を挟んで重なるチャネル形成領域１４ａと、ゲート電極１８の下層とゲート絶縁膜１５を挟んで重なる低濃度不純物領域１４ｄと、ゲート電極１８の下層と重ならない低濃度不純物領域１４ｃと、ソース領域またはドレイン領域となる高濃度不純物領域１４ｂとを有している。なお、２５、２６、２７はソース電極またはドレイン電極である。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【００３６】
また、画素部２には、スイッチング用ＴＦＴ４０と、第１の電極と接続している電流制御用ＴＦＴとそのドレイン領域またはソース領域（高濃度不純物領域）１２ｂに電気的に接続された下部電極となる第１の電極（陽極）２８ａを含む複数の画素により形成される。一つの画素には複数のＴＦＴが形成される。電流制御用ＴＦＴは、ゲート電極の上層１６ｂとゲート絶縁膜１５を挟んで重なるチャネル形成領域１２ａと、ゲート電極の下層１６ａとゲート絶縁膜１５を挟んで重なる低濃度不純物領域１２ｄと、ゲート電極の下層１６ａと重ならない低濃度不純物領域１２ｃとを有している。なお、２３はソース電極またはドレイン電極であって、２４は第１の電極２８ａと高濃度不純物領域１２ｂとを接続する接続電極である。
【００３７】
図１（Ｂ）では電流制御用ＴＦＴのみを図示したが、図２に画素部に配置されるスイッチング用ＴＦＴ４０、容量４１の断面図を示した。図２では、スイッチング用ＴＦＴ４０として、ゲート絶縁膜１５を間に挟んでゲート電極４４と重なる複数のチャネル形成領域５０ａを有するｎチャネル型ＴＦＴを用いた一例を示している。なお、４７、４８はソース配線またはドレイン配線、５０ｂはソース領域またはドレイン領域、５０ｃはゲート電極４４と重ならない低濃度不純物領域、５０ｂはゲート電極４４と重なる低濃度不純物領域である。容量４１は、層間絶縁膜２２、２０を誘電体とし、電極４６と電極４３とで保持容量を形成し、さらにゲート絶縁膜１５を誘電体とし、電極４３と半導体膜４２とでも保持容量を形成している。なお、図２において、図１と同一の箇所には同一の符号を用いた。
【００３８】
また、層間絶縁膜２０、２１、２２としては、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、スパッタ法やＣＶＤ法や塗布法による無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、またはこれらの積層などを用いることができる。図１および図２においては、ゲート電極およびゲート絶縁膜１５を覆って窒化珪素膜からなる無機絶縁膜２０を設けており、この無機絶縁膜２０は、膜中に水素を含ませる条件で成膜を行い、加熱処理を行うことによって半導体層のダングリングボンドを終端する水素化のために設けられた無機絶縁膜である。酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜１５の存在に関係なく下方に存在する半導体層を水素化することができる。また、層間絶縁膜２１は、感光性の有機材料を塗布法により成膜した後、ウエットエッチングまたはドライエッチングによって上端部が曲率半径を有する曲面となるように選択的にエッチングしている。また、層間絶縁膜２１として有機材料を用いる場合には、層間絶縁膜２１中からの水分やガスや不純物が拡散し、後に形成する発光素子を劣化させないようにブロッキングするため、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜、またはこれらの積層からなる層間絶縁膜２２で覆うことが好ましい。
また、層間絶縁膜２２は基板１０から発光素子への不純物の拡散や発光素子からＴＦＴへの不純物の拡散などをブロッキングすることもできる。また、層間絶縁膜２１として、吸湿性を有する有機材料を用いる場合、後の工程で他のパターニングで使用する剥離液などの溶液に晒されると膨潤するため、再度ベークする必要があるが、層間絶縁膜２２で覆うことによって層間絶縁膜２１を膨潤させないようにすることができる。
【００３９】
また、本発明は、図１および図２に示す層間絶縁膜の積層順序、或いは成膜と水素化の工程順序に限定されず、例えば、図３に示したように、水素化のための層間絶縁膜上に不純物の拡散を防止する層間絶縁膜２２１を形成して水素化させた後、有機樹脂材料を塗布法により成膜し、さらにウエットエッチングまたはドライエッチングによって上端部が曲率半径を有する曲面とした層間絶縁膜２２２を形成してもよい。有機樹脂からなる膜をドライエッチングする場合には、チャージが生じてＴＦＴ特性を変化させる恐れがあるため、ウエットエッチングでエッチングすることが好ましく、無機絶縁膜と有機樹脂膜との積層からなる層間絶縁膜をエッチングする場合には、有機樹脂膜のみをウエットエッチングする、或いは、無機絶縁膜をドライエッチングした後、有機樹脂膜を成膜し、ウエットエッチングをすればよい。
【００４０】
層間絶縁膜２１として、感光性の有機樹脂材料を用いた場合は、上端部に曲率半径を有する曲面となりやすいが、層間絶縁膜として、非感光性の有機樹脂材料、または無機材料を用いた場合には、層間絶縁膜３２１、４２２は、図４（Ａ）、または図４（Ｂ）に示す断面図となる。
【００４１】
また、下面出射型とする場合には層間絶縁膜２０〜２１として透明な材料を用いることが望ましい。
【００４２】
また、第１の電極（陽極）２８ａの両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などとも呼ばれる）３０が形成され、第１の電極（陽極）２８ａ上には有機化合物を含む層（ＥＬ層とも呼ぶ）３１が形成される。有機化合物を含む層３１の形成前または形成後には、真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。有機化合物を含む層３１は、極めて薄いため、第１の電極の表面は平坦であることが好ましく、例えば、第１の電極のパターニング前、またはパターニング後に化学的及び機械的に研磨する処理（代表的にはＣＭＰ技術）等）により平坦化を行えばよい。ＣＭＰを行う場合には、電極２４または絶縁物３０の膜厚を薄くする、或いは電極２４の端部をテーパー形状として行えば、さらに第１の電極の平坦性を向上させることができる。また、第１の電極の表面における清浄度を向上させるため、異物（ゴミなど）をクリーニングするための洗浄（ブラシ洗浄やベルクリン洗浄）を行ってもよい。洗浄する際、電極２４の端部をテーパー形状とすることで異物（ゴミなど）が裾部に残存することを防ぐことができる。
【００４３】
また、絶縁物３０としては、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、ＣＶＤ法やスパッタ法や塗布法による無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、またはこれらの積層などを用いることができる。
また、絶縁物３０として感光性の有機材料を用いる場合、感光性の有機材料は大きく分けて２種類、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型があるが、どちらも適宜使用することができる。
【００４４】
絶縁物３０として、感光性の有機材料を用いた場合は、図１、図２に示すように上端部に曲率半径を有する曲面となりやすいが、非感光性の有機材料、または無機材料を用いた場合には、図４（Ａ）、または図４（Ｂ）に示す絶縁物３３０、４３０の断面形状となる。
【００４５】
また、絶縁物３０または層間絶縁膜２０〜２２として有機材料を用いる場合には、膜中のガスや水分を除去するため、真空で加熱処理を行って脱気を行うことが重要であり、脱気した後に有機化合物を含む層３１を形成することが好ましい。
【００４６】
また、有機化合物を含む層３１上には上部電極となる第２の電極（陰極）３２が形成される。これにより、第１の電極（陽極）２８ａ、有機化合物を含む層３１、及び第２の電極（陰極）３２からなる発光素子が形成される。発光素子を白色発光とする場合、着色層とＢＭからなるカラーフィルター（簡略化のため、ここでは図示しない）を基板１０に設ける。
【００４７】
第２の電極３２は、全画素に共通の配線としても機能し、配線を経由してＦＰＣ６に電気的に接続されている。なお、図２には、第２の電極３２と配線４５を接続させる接続領域７を示しており、この配線４５を引き回してＦＰＣに電気的に接続させる。
【００４８】
また、図１に示す端子部は、ゲート電極と同一工程で形成される電極１９ａ、１９ｂと、ソース電極またはドレイン電極と同一工程で形成される電極と、第１の電極２８ａと同一工程で形成される電極２８ｂとの積層からなる端子電極がＦＰＣ６と導電性接着剤などの接着剤で貼りつけられている。なお、端子部の構成は図１に示す構造に特に限定されず、適宜形成すればよい。
【００４９】
また、基板１０上に形成された発光素子を封止するためにシール剤５により封止基板４を貼り合わせる。なお、封止基板４と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤５の内側の空間には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質を含有させても良い。
【００５０】
また、本実施の形態では封止基板４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、シール剤５を用いて封止基板４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【００５１】
以上のようにして発光素子を閉空間に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【００５２】
また、本発明は図２の画素部のスイッチングＴＦＴの構造に限定されず、例えば、図５（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と重ならないＬＤＤ領域６０ｃのみをチャネル形成領域６０ａとドレイン領域（またはソース領域）６０ｂとの間に設けてもよい。また、ゲート電極形状も限定されず、図５（Ｂ）に示すように単層のゲート電極としてもよい。
【００５３】
加えて、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【００５４】
また、図１では、ソース領域またはドレイン領域に接する接続電極２４を形成した後、第１の電極２８ａを形成した構造を示したが、特に限定されず、例えば、図６（Ａ）に示すように、第１の電極６２８ａを形成した後に、ソース領域またはドレイン領域に接する接続電極６２４を形成してもよい。
【００５５】
また、図９（Ａ）に示すように絶縁物３０をマスクとしてエッチングされた電極、即ち、第１の電極１０２４ａと、有機化合物を含む層１０３１からの光を反射する斜面を有する電極１０２４ｂとで構成された電極を形成してもよい。また、図９（Ａ）においては、図中に示す矢印の方向に発光させるため、第２の電極１０３２は、薄い金属膜、透明導電膜、またはこれらの積層を用いる。
【００５６】
また、図１５（Ａ）に示すようにソース領域またはドレイン領域と接する電極１４２４を覆う層間絶縁膜１４３１を設け、その層間絶縁膜１４３１上に第１の電極１４２８ａを形成してもよい。
【００５７】
また、図１６に示すように層間絶縁膜２０上に配線１５２５〜１５２７を形成して駆動回路の配線の引き回しや接続を行ってもよく、この配線を覆う層間絶縁膜１５２１上に第１の電極１５２４ａと、有機化合物を含む層１５３１からの光を反射するようにテーパー形状に加工された斜面を有する電極１５２４ｂとで構成された電極を形成してもよい。図１６においては図中に示した矢印の方向に発光を取り出す構造（上面出射型）である。
【００５８】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００５９】
（実施例）
［実施例１］
ここでは、同一基板上に画素部（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製し、ＥＬ素子を有する発光装置を作製する作製方法について詳細に説明する。
【００６０】
まず、厚さ０．７ｍｍの耐熱性ガラス基板（第１の基板１０）上にプラズマＣＶＤ法により下地絶縁膜の下層１１として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ４、ＮＨ３、Ｎ２Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を５０ｎｍ（好ましくは１０〜２００ｎｍ）形成する。次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。次いで、下地絶縁膜の上層１１として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ４、Ｎ２Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍ（好ましくは５０〜２００ｎｍ）の厚さに積層形成し、さらに大気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ４で非晶質構造を有する半導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍの厚さ（好ましくは２５〜８０ｎｍ）で形成する。
【００６１】
本実施例では下地絶縁膜１１を２層構造として示したが、珪素を主成分とする絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（Ｓｉ１−ＸＧｅＸ（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により形成すればよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式の装置でもよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶縁膜と半導体膜とを連続成膜してもよい。
【００６２】
次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍの極薄い酸化膜を形成する。次いで、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加速電圧１５ｋＶ、ジボランを水素で１％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量２×１０１２／ｃｍ２で非晶質シリコン膜にボロンを添加した。
【００６３】
次いで、重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布した。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。
【００６４】
次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜を形成する。
この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜を得た。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。
【００６５】
次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長４００ｎｍ以下のエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザの第２高調波、第３高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数１０〜１０００Ｈｚ程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて１００〜５００ｍＪ／ｃｍ２に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４７０ｍＪ／ｃｍ２でレーザー光の照射を大気中で行なった。なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、ここではパルスレーザーを用いた例を示したが、連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ４レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ４結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【００６６】
なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた熱結晶化を行った後にレーザー光を照射する技術を用いたが、ニッケルを添加することなく、連続発振のレーザー（ＹＶＯ４レーザーの第２高調波）でアモルファスシリコン膜を結晶化させてもよい。
【００６７】
次いで、レーザー光の照射により形成された酸化膜を希フッ酸で除去した後、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。ここではオゾン水を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。本明細書中、バリア層とは、ゲッタリング工程において金属元素が通過可能な膜質または膜厚を有し、且つ、ゲッタリングサイトとなる層の除去工程においてエッチングストッパーとなる層を指している。
【００６８】
次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を５０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１５０ｎｍで形成する。ここでの成膜条件は、成膜圧力を０．３Ｐａとし、ガス（Ａｒ）流量を５０（ｓｃｃｍ）とし、成膜パワーを３ｋＷとし、基板温度を１５０℃とした。なお、上記条件での非晶質シリコン膜に含まれるアルゴン元素の原子濃度は、３×１０２０／ｃｍ３〜６×１０２０／ｃｍ３、酸素の原子濃度は１×１０１９／ｃｍ３〜３×１０１９／ｃｍ３である。その後、電気炉を用いて５５０℃、４時間の熱処理によりゲッタリング処理を行い、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減させる。なお、ゲッタリング処理には、電気炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。
【００６９】
次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【００７０】
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。
【００７１】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜１５となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。
【００７２】
次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜１５上に膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層し、以下に示す手順でパターニングを行って各ゲート電極及び各配線を形成する。
【００７３】
第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。また、第１の導電膜及び第２の導電膜として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や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。
【００７４】
上記第１の導電膜及び第２の導電膜のエッチング（第１のエッチング処理および第２のエッチング処理）にはＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に導電膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＣＣｌ４などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ２を適宜用いることができる。
【００７５】
ここでは、レジストからなるマスクを形成した後、第１のエッチング条件として１Ｐａの圧力でコイル型の電極に７００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、エッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とＯ２とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）にも１５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜のみをエッチングして端部のみをテーパー形状とする。このテーパー部の角度は１５〜４５°となる。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ４とＣｌ２を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。なお、ここでは、第１のエッチング条件及び第２のエッチング条件を第１のエッチング処理と呼ぶこととする。
【００７６】
また、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造とした場合には、第１のエッチング条件として、ＢＣｌ３とＣｌ２とＯ２とを用い、それぞれのガス流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に４５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して１１７秒のエッチングを行えばよく、第２のエッチング条件としてエッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とＯ２とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行えばよい。
【００７７】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに、ゲート電極をマスクとして全面にドーピングする第１のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。自己整合的に第１の不純物領域（ｎ＋領域）１３ｂ、５０ｂが形成される。第１の不純物領域には１×１０２０〜１×１０２１／ｃｍ３の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素が添加される。
【００７８】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。
ここでは、第３のエッチング条件としてエッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを６０秒行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第４のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とＯ２とを用い、それぞれのガス流量比を２０／２０／２０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約２０秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、ここでは、第３のエッチング条件及び第４のエッチング条件を第２のエッチング処理と呼ぶこととする。第２のエッチング処理によってＷ膜およびＴａＮ膜を異方性エッチングする。エッチングガスに酸素を含ませることによって、Ｗ膜とＴａＮ膜とのエッチング速度に差をつけ、Ｗ膜のエッチング速度をＴａＮ膜のエッチング速度よりもはやくする。なお、ここでは図示しないが、第１の導電層で覆われていないゲート絶縁膜はエッチングされ薄くなる。この段階で第１の導電層１６ａを下層とし、第２の導電層１６ｂを上層とするゲート電極１６、１７、１８および電極１９、４３が形成される。
【００７９】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずにゲート電極をマスクとして全面にドーピングする第２のドーピング処理を行って、ゲート電極の一部と重なる不純物領域（ｎ−−領域）１３ｃ、１４ｃと、ゲート電極と重ならない不純物領域（ｎ−領域）１３ｄ、１４ｄを形成する。第２のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ３）を水素で５％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を１．５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とし、加速電圧を９０ｋｅＶとして行う。この場合、レジストからなるマスクと第２の導電層とがｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、第２の不純物領域１３ｄが形成される。第２の不純物領域１３ｄ、１４ｄには１×１０１６〜１×１０１７／ｃｍ３の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、不純物領域１３ｄ、１４ｄと同じ濃度範囲の領域をｎ−領域とも呼ぶ。
【００８０】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成して第３のドーピング処理を行う。第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素（ボロンなど）が添加された第３の不純物領域、第４の不純物領域、第５の不純物領域を形成する。
【００８１】
また、第３の不純物領域１２ｂ、１４ｂには１×１０２０〜１×１０２１／ｃｍ３の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第３の不純物領域には先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ＋領域）であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度がその１．５〜３倍、またはそれ以上添加されていて導電型はｐ型となっている。ここでは、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ＋領域とも呼ぶ。
【００８２】
また、第４の不純物領域は第２の導電層のテーパー部と重ならない領域に形成されるものであり、１×１０１８〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでも、先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ−領域）であり、且つ、第４の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ−領域とも呼ぶ。また、先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ−−領域）であり、且つ、第２の導電層のテーパー部と重なる第５の不純物領域１２ｄ、１４ｄをｐ−−領域とも呼ぶ。
【００８３】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成される。
【００８４】
次いで、レジストマスクを除去した後、洗浄を行い、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、レーザーアニール法、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
【００８５】
次いで、ほぼ全面を覆う層間絶縁膜２０を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した。勿論、この層間絶縁膜２０は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。ここでは層間絶縁膜の膜中に水素が含まれる条件で成膜を行う。次いで、熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程は層間絶縁膜２０に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に関係なく半導体層を水素化することができる。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。
【００８６】
次いで、層間絶縁膜２０上に感光性の有機絶縁物材料から成る層間絶縁膜を形成する。本実施例では塗布法により膜厚１．６μｍのポジ型の感光性アクリル樹脂膜を形成し、コンタクトホールにおける上端部に曲面を有する層間絶縁膜２１とする。さらに、ＲＦ電源を用いたスパッタ法により２０〜５０ｎｍの窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜２２を積層する。特に、ＲＦ電源を用い、窒素雰囲気中でシリコンターゲットを用いてスパッタリングして形成された窒化シリコン膜は、緻密であり、水分や酸素のブロッキングはもちろんのこと、拡散しやすいＬｉなどの金属元素をも膜厚２０ｎｍ程度で十分ブロッキングできるため好ましい。層間絶縁膜２２は、多層、例えば、２０ｎｍ〜５０ｎｍの膜厚酸化窒化アルミニウム膜と膜厚２０ｎｍ〜５０ｎｍの窒化珪素膜との積層構造としてもよい。なお、ここでは、アクリル樹脂に窒化珪素膜を積層した例を示したが、層間絶縁膜２１、２２の材料および膜厚は、特に限定されず、ゲート電極とその上に形成する電源供給線との間で容量を形成する場合には、適宜、有機絶縁膜または無機絶縁膜のトータル膜厚を０．５μｍ〜２μｍとすればよい。
【００８７】
次いで、ゲート絶縁膜１５、層間絶縁膜２０、２２を除去して、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。なお、これらの層間絶縁膜２０、２１、２２の形成やコンタクトホールの形成や水素化の順序は特に限定されない。
【００８８】
その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いて電極２３〜２７、４６〜４８、具体的にはソース配線、電源供給線、引き出し電極、容量配線、及び接続電極などを形成する。ここでは、これらの電極及び配線の材料は、Ｔｉ膜（膜厚１００ｎｍ）とシリコンを含むＡｌ膜（膜厚３５０ｎｍ）とＴｉ膜（膜厚５０ｎｍ）との積層膜を用い、パターニングを行う。こうして、ソース電極及びソース配線、接続電極、引き出し電極、電源供給線などが適宜、形成される。なお、層間絶縁膜に覆われたゲート配線とコンタクトを取るための引き出し電極は、ゲート配線の端部に設けられ、他の各配線の端部にも、外部回路や外部電源と接続するための電極が複数設けられた入出力端子部を形成する。
【００８９】
次いで、ｐチャネル型ＴＦＴからなる電流制御用ＴＦＴのドレイン領域１２ｂに接する接続電極２４に接して重なるよう第１の電極２８ａを形成する。本実施例では、第１の電極２８ａはＥＬ素子の陽極として機能させ、ＥＬ素子の発光を第１の電極２８ａに通過させるため、仕事関数の大きい透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）とする。例えば、第１の電極としてＩＴＯを用いる場合には、スパッタ法により水素ガスまたは水蒸気を成膜雰囲気中に含ませることによってアモルファス状態としたＩＴＯ膜を得た後、２００℃〜２２５℃の熱処理を行って焼成する。
【００９０】
また、第１の電極２８ａの表面を平坦化するため、ＣＭＰなどの平坦化処理を第１の電極２８ａの形成後、または後に形成される絶縁物３０の形成後に行ってもよい。ＣＭＰ処理を行う場合には、密着性を向上させるために無機絶縁膜からなる層間絶縁膜２２を層間絶縁膜２１上に設けることが好ましい。
【００９１】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ８、ｐチャネル型ＴＦＴ９、およびこれらを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を有する駆動回路１と、１つの画素内にｎチャネル型ＴＦＴ４０またはｐチャネル型ＴＦＴである電流制御用ＴＦＴを複数備えた画素部２を形成することができる。
【００９２】
次いで、第１の電極２８ａの端部を覆うように両端にバンクとよばれる絶縁物３０を形成する。バンク３０は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物３０として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図１に示す形状のバンクを形成する。
【００９３】
次いで、両端がバンクで覆われている第１の電極２８ａ上にＥＬ層３１および第２の電極（ＥＬ素子の陰極）３２を形成する。
【００９４】
ＥＬ層３１としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例えば、低分子系有機ＥＬ材料や高分子系有機ＥＬ材料を用いればよい。また、ＥＬ層として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。
【００９５】
また、陰極３２に用いる材料としては仕事関数の小さい金属（代表的には周期表の１族もしくは２族に属する金属元素）や、これらを含む合金を用いることが好ましいとされている。仕事関数が小さければ小さいほど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用いる材料としては、アルカリ金属の一つであるＬｉ（リチウム）を含む合金材料が望ましい。なお、陰極は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線を経由して入力端子部の端子電極１９ａ、１９ｂ、２８ｂと接続されている。
【００９６】
次いで、陰極と、有機化合物を含む層と、陽極とを少なくとも有するＥＬ素子を有機樹脂、保護膜（図示しない）、封止基板４、或いは封止缶で封入することにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断し、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい。ただし、後でＦＰＣと接続する必要のある入出力端子部には保護膜などは設けなくともよい。また、必要であれば、封入した空間の水分を除去するための乾燥剤を配置してもよい。
【００９７】
次いで、異方性導電材で入出力端子部の電極２８ｂにＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６を貼りつける。なお、電極２８ｂは、第１の電極２８ａと同時に形成されている。異方性導電材は、樹脂と、表面にＡｕなどがメッキされた数十〜数百μｍ径の導電性粒子とから成り、導電性粒子により入出力端子部の各電極とＦＰＣに形成された配線とが電気的に接続する。
【００９８】
また、必要があれば、色変換層、カラーフィルター、偏光板と位相差板とで構成される円偏光板等の光学フィルムを設けてもよいし、ＩＣチップなどを実装させてもよい。
【００９９】
以上の工程でＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置（図１（Ａ））が完成する。
【０１００】
また、本発明は図１および図２に示すＴＦＴ構造に限定されず、図１および図２に示すＴＦＴよりもトータルのマスク数が１枚増加するが、図５（Ａ）に示すように、画素部のスイッチング用ＴＦＴ７０にゲート電極と重なる不純物領域がない構造としてＴＦＴのさらなるオフ電流の低減を行ってもよい。
【０１０１】
図５（Ａ）に示すＴＦＴの作製方法を以下に示す。簡略化のため、図１（Ｂ）および図２に示す断面構造を得る手順と異なる点（ゲート電極のエッチング条件およびドーピング順序）のみを説明する。なお、図５（Ａ）では、図１および図２と同一である部分は同じ符号を用いている。
【０１０２】
まず、図１（Ｂ）の作製手順に従って、ゲート絶縁膜１５上に第１の導電膜（ＴａＮ膜）と第２の導電膜（Ｗ膜）を形成する。次いで、レジストからなるマスクを形成した後、第１のエッチング条件として１Ｐａの圧力でコイル型の電極に７００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、エッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とＯ２とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側にも１５０ＷのＲＦ電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
この後、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ４とＣｌ２を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。なお、ここでは、第１のエッチング条件及び第２のエッチング条件を第１のエッチング処理と呼ぶこととする。
【０１０３】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。
ここでは、第３のエッチング条件としてエッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを６０秒行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第４のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ４とＣｌ２とＯ２とを用い、それぞれのガス流量比を２０／２０／２０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約２０秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、ここでは、第３のエッチング条件及び第４のエッチング条件を第２のエッチング処理と呼ぶこととする。この段階で第１の導電層６６ａを下層とし、第２の導電層６６ｂを上層とするゲート電極および各電極６４、６３が形成される。図１（Ｂ）とはエッチング条件が異なっているため、実際には、ゲート電極も若干異なる。
【０１０４】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、ゲート電極をマスクとして全面にドーピングする第１のドーピング処理を行う。イオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。自己整合的に不純物領域（ｎ−−領域）６０ｃが形成される。
【０１０５】
次いで、新たにレジストからなるマスクを形成するが、この際、スイッチングＴＦＴ７０のオフ電流値を下げるため、マスクは、画素部のスイッチングＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域６０ａ及びその一部を覆って形成する。
また、マスクは駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴ（図示しない）を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を保護するためにも設けられる。加えて、マスクは、画素部の電流制御用ＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域６２ａ及びその周辺の領域を覆って形成される。
【０１０６】
次いで、上記レジストからなるマスクを用い、選択的に第２のドーピング処理を行って、駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴ（図示しない）のゲート電極の一部と重なる不純物領域（ｎ−領域）を形成する。第２のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ３）を水素で５％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を１．５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とし、加速電圧を９０ｋｅＶとして行う。この場合、レジストからなるマスクと第２の導電層とがｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、不純物領域が形成される。この不純物領域には１×１０１６〜１×１０１７／ｃｍ３の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。
【０１０７】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第３のドーピング処理を行う。
第３のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。
ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ３）を水素で５％に希釈したガスを流量４０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を２×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行う。この場合、レジストからなるマスクと第１の導電層及び第２の導電層がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、不純物領域６０ｂが形成される。不純物領域６０ｂには１×１０２０〜１×１０２１／ｃｍ３の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。
【０１０８】
このように、図１（Ｂ）での作製工程では、ｐチャネル型ＴＦＴにも高濃度のｎ型不純物元素が添加される工程であったが、マスクを１枚増加させて選択的にドーピングを行うことによって、図５（Ａ）での作製工程では添加されないようにする。
【０１０９】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成して第４のドーピング処理を行う。第４のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された不純物領域６２ｃ、６２ｄ及び不純物領域６２ｂを形成する。
【０１１０】
また、不純物領域６２ｂには１×１０２０〜１×１０２１／ｃｍ３の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、不純物領域６２ｂ、６２ｃには先の工程でリン（Ｐ）が低濃度に添加された領域であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度がその１．５〜３倍、またはそれ以上添加されていて導電型はｐ型となっている。
【０１１１】
また、不純物領域６２ｃ、６２ｄは第２の導電層のテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、１×１０１８〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。
【０１１２】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型の導電型を有する不純物領域６０ａ〜６０ｃ、ｐ型の導電型を有する不純物領域６２ｂ〜６２ｄが形成される。
【０１１３】
以降の工程は図１（Ｂ）及び図２の作製工程と同一であるのでここでは説明を省略する。
【０１１４】
また、ゲート電極を単層としてゲート電極のさらなる微細化を実現しやすい構造としてもよく、図５（Ｂ）に示すようなＴＦＴ構造としてもよい。図５（Ｂ）に示す構造を得る場合には、ゲート電極を形成する前に、レジストからなるマスクによってｎ型またはｐ型の導電型を付与する不純物元素のドーピングを行って低濃度不純物領域１２ｃ、１３ｃ、１４ｃを適宜形成し、ゲート電極５１６〜５１８、および電極５１９を形成した後、自己整合的、またはレジストからなるマスクを用いてドーピングを行って高濃度不純物領域１３ｂ、１４ｂ、１２ｂを形成すればよい。なお、図５（Ｂ）において、図１（Ｂ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１１５】
また、図３に示すように、層間絶縁膜２０上に無機絶縁膜からなる層間絶縁膜２２１を形成した後、有機樹脂からなる層間絶縁膜２２２を形成してもよい。図３に示す構造は、フォトマスク１枚のみでコンタクトホールを形成するものであり、トータルのマスク数の削減を実現する。ここでは、層間絶縁膜２０として、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した後、ＲＦ電源を用いたスパッタ法により２０〜５０ｎｍの窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜２２１を積層し、その後で熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。次いで、ゲート絶縁膜１５、層間絶縁膜２０、２２１を除去して、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、感光性の有機絶縁物材料からなる層間絶縁膜２２２を形成する。塗布法によりポジ型の感光性アクリル樹脂膜を形成し、上端部に曲面を有する層間絶縁膜２２１とすればよい。
【０１１６】
また、これらの層間絶縁膜２０、２２１、２２２の形成やコンタクトホールの形成や水素化の順序は特に限定されず、例えば、層間絶縁膜２０の成膜後に水素化を行ってから層間絶縁膜２２１を形成してもよい。なお、図３において、図１（Ｂ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１１７】
また、本実施例は、実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１１８】
［実施例２］
実施例１では、上端部に曲面を有する層間絶縁膜や絶縁物を形成した例を示したが、本実施例では、実施例１とは異なる例を図４に示す。なお、図４（Ａ）および図４（Ｂ）において、図１（Ｂ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１１９】
本実施例では、層間絶縁膜を形成した後、同じマスクでエッチングを行ってコンタクトホールを形成する例を示す。
【０１２０】
まず、実施例１に従って、層間絶縁膜２０まで形成して水素化を行った後、図４（Ａ）に示すように、塗布法により有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、または無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）からなる層間絶縁膜３２１を形成し、さらにスパッタ法により無機材料からなる層間絶縁膜３２２を形成する。ここでは、層間絶縁膜３２１として非感光性のアクリル樹脂を用い、層間絶縁膜３２２として窒化珪素膜を用いる。次いで、レジストからなるマスクを形成して１回または段階的にドライエッチングを行い、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、配線または電極３２３〜３２７を形成する。次いで、実施例１と同様に、電極３２４と一部接して重なるように第１の電極２８ａを形成する。次いで、第１の電極２８ａの端部を覆う絶縁物３３０を形成する。ここでも絶縁物３３０として非感光性のアクリル樹脂を用いる。以降の工程は、実施例１に従ってＥＬ層３１、第２の電極３２などを形成すると、図４（Ａ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１２１】
また、本実施例は、実施例１と組み合わせることができる。本実施例では層間絶縁膜３２１、絶縁物３３０として非感光性の有機樹脂材料を用いた例を示したが、組み合わせは複数考えられ、例えば、層間絶縁膜３２１は非感光性の有機樹脂材料を用い、絶縁物３３０は感光性の有機樹脂材料を用いた構造としてもよい。
【０１２２】
また、図４（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０上に無機材料からなる層間絶縁膜４２１を形成し、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、さらにその上に塗布法により有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、または無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）からなる層間絶縁膜４２２を形成し、その後エッチングを行ってコンタクトホールを形成してもよい。また、層間絶縁膜を積層した後、樹脂からなる層間絶縁膜４２２のみをエッチングした後、さらにレジストからなるマスクを用いて無機材料からなる層間絶縁膜４２１、２０およびゲート絶縁膜１５をエッチングしてコンタクトホールを形成してもよい。
【０１２３】
次いで、各不純物領域に達する配線または電極４２３〜４２７を形成すればよい。以降の工程は、実施例１に従ってＥＬ層３１、第２の電極３２などを形成すると、図４（Ｂ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１２４】
［実施例３］
本実施例では実施例１と第１の電極と、コンタクトホールと、接続電極との形成順序が異なる例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）の構造は、第１の電極を平坦化するＣＭＰ処理を行いやすいプロセスである。ただし、第１の電極上に接する接続電極を形成するパターニングの際、エッチング残りが第１の電極上に残らないようなエッチングまたは洗浄を行うことが好ましい。簡略化のため、実施例１と異なる点のみを説明する。なお、図６（Ａ）において、図１（Ｂ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１２５】
まず、実施例１に従って、層間絶縁膜２０、２１、２２にコンタクトホールを形成した後、第１の電極６２８ａを形成する。次いで、第１の電極６２８ａと接して重なるように接続電極６２４、および配線２３、２５〜２７を形成する。次いで、第１の電極６２８ａの端部を覆う絶縁物３０を形成する。以降の工程は実施例１に従えば、図６（Ａ）の状態が得られる。なお、端子部においては、ゲート電極と同時に形成された電極１９ａ、１９ｂ上に、第１の電極６２８ａと同時に形成された電極６２８ｂが設けられ、その上にＦＰＣ６が貼り付けられている。
【０１２６】
また、第１の電極６２８ａの表面を平坦化するため、ＣＭＰなどの平坦化処理を第１の電極６２８ａの形成後、または絶縁物３０の形成後に行ってもよい。絶縁物３０の形成後にＣＭＰ処理を行う場合には、絶縁物３０と層間絶縁膜２１との密着性を向上させるため、層間絶縁膜２２を形成することが好ましい。
【０１２７】
また、図６（Ａ）とは、層間絶縁膜の構造が異なる例を図６（Ｂ）に示す。図６（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０上に無機絶縁膜からなる層間絶縁膜６２１を形成した後、有機樹脂からなる層間絶縁膜６２２を形成してもよい。ここでは、層間絶縁膜２０として、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した後、ＲＦ電源を用いたスパッタ法により２０〜５０ｎｍの窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜６２１を積層し、その後で熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。次いで、ゲート絶縁膜１５、層間絶縁膜２０、６２１を除去して、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、感光性の有機絶縁物材料から成る層間絶縁膜６２２を形成する。塗布法によりポジ型の感光性アクリル樹脂膜を形成し、上端部に曲面を有する層間絶縁膜６２１とすればよい。
【０１２８】
また、これらの層間絶縁膜２０、６２１、６２２の形成やコンタクトホールの形成や水素化の順序は特に限定されず、例えば、層間絶縁膜２０の成膜後に水素化を行ってから層間絶縁膜６２１を形成してもよい。なお、図６（Ｂ）において、図１（Ｂ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１２９】
また、層間絶縁膜を形成した後、同じマスクでエッチングを行ってコンタクトホールを形成してもよい。
【０１３０】
まず、実施例１に従って、層間絶縁膜２０まで形成して水素化を行った後、図７（Ａ）に示すように、塗布法により有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、または無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）からなる層間絶縁膜７２１を形成し、さらにスパッタ法により無機材料からなる層間絶縁膜７２２を形成する。ここでは、層間絶縁膜７２１として非感光性のアクリル樹脂を用い、層間絶縁膜７２２として窒化珪素膜を用いる。次いで、レジストからなるマスクを形成して１回または段階的にドライエッチングを行い、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、配線または電極７２３〜７２７を形成する。電極７２４と一部接して重なるように第１の電極７２８ａが形成されている。次いで、電極７２４の端部を覆う絶縁物７３０を形成する。ここでも絶縁物７３０として非感光性のアクリル樹脂を用いる。以降の工程は、実施例１に従ってＥＬ層３１、第２の電極３２などを形成すると、図７（Ａ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１３１】
また、本実施例は、実施例１と組み合わせることができる。本実施例では層間絶縁膜７２１、絶縁物７３０として非感光性の有機樹脂材料を用いた例を示したが、組み合わせは複数考えられ、例えば、層間絶縁膜７２１は非感光性の有機樹脂材料を用い、絶縁物７３０は感光性の有機樹脂材料を用いた構造としてもよい。
【０１３２】
また、図７（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０上に無機材料からなる層間絶縁膜８２１を形成し、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、さらにその上に塗布法により有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、または無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）からなる層間絶縁膜８２２を形成し、その後エッチングを行ってコンタクトホールを形成してもよい。また、層間絶縁膜を積層した後、樹脂からなる層間絶縁膜８２２のみをエッチングした後、さらにレジストからなるマスクを用いて無機材料からなる層間絶縁膜８２１、２０およびゲート絶縁膜１５をエッチングしてコンタクトホールを形成してもよい。
【０１３３】
次いで、各不純物領域に達する配線または電極７２３〜７２７を形成すればよい。以降の工程は、実施例１に従ってＥＬ層３１、第２の電極３２などを形成すると、図７（Ｂ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１３４】
また、図８（Ａ）に示したように、第１の電極９２８を形成し、接続電極６２４を形成し、絶縁物３０を形成した後に、仕事関数が大きい透明導電膜９２９ａを形成してもよい。電流制御用ＴＦＴに接続する第１の電極９２８は反射性の高い金属膜（ＡｇまたはＡｌを主成分とする金属材料）であることが好ましく、有機化合物を含む層（図示しない）で発光した光を反射させるものである。なお、図８（Ａ）には簡略化のため、ＥＬ層、第２の電極は図示していない。
【０１３５】
また、絶縁物３０を形成した後に設ける電極を積層構造としてもよく、図８（Ｂ）では、反射性を有する金属膜（ＡｇまたはＡｌを主成分とする金属材料）９２９ｃと導電導電膜９２９ａとを積層させた例を示している。図８（Ｂ）に示した構造とすると、絶縁物３０の側面に沿った金属膜が得られるため、金属膜９２９ｃの斜面で基板面と平行方向の発光を反射させることができる。
【０１３６】
また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示したＴＦＴ構造に代えて、図５（Ａ）または図５（Ｂ）に示したＴＦＴ構造としてもよい。
【０１３７】
［実施例４］
ここでは、上記実施例とは異なる構造の例を図９に示す。
【０１３８】
有機化合物を含む層において生じた光の全てが透明電極である陰極からＴＦＴの方へ取り出されるわけではなく、例えば、横方向（基板面と平行な方向）にも発光されるが、結果的にこの横方向に発光する光は取り出されないため、ロスになっていた。そこで、本実施例は、発光素子において、ある一方向に取り出す発光量を増加させる構造とした発光装置およびその作製方法を以下に説明する。
【０１３９】
本実施例は、金属層の積層からなる第１の電極を形成し、該第１の電極の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁と呼ばれる）を形成した後、該絶縁物をマスクとして自己整合的にエッチングを行い、該絶縁物の一部をエッチングするとともに第１の電極の中央部を薄くエッチングして端部に段差を形成する。このエッチングによって第１の電極の中央部は薄く、且つ、平坦な面とし、絶縁物で覆われた第１の電極の端部は厚い形状、即ち、凹部形状となる。そして、第１の電極上には有機化合物を含む層、および第２の電極を形成して発光素子を完成させる。
【０１４０】
本実施例の構造は、第１の電極の段差部分に形成された斜面で横方向の発光を反射または集光させて、ある一方向（第２の電極を通過する方向）に取り出す発光量を増加させるものである。
【０１４１】
従って、斜面となる部分は、光を反射する金属、例えばアルミニウム、銀などを主成分とする材料とすることが好ましく、有機化合物を含む層と接する中央部は、仕事関数の大きい陽極材料、或いは、仕事関数の小さい陰極材料とすることが好ましい。
【０１４２】
アクティブマトリクス型発光装置の断面図（１画素の一部）を図１２（Ｂ）に示す。
【０１４３】
まず、絶縁表面を有する基板１２３０上に下地絶縁膜１２３１を形成する。
【０１４４】
下地絶縁膜１２３１は、１層目としてプラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ４、ＮＨ３、及びＮ２Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成する。ここでは、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成する。次いで、下地絶縁膜の２層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。本実施例では下地絶縁膜１２３１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。
【０１４５】
次いで、下地膜上に半導体層を形成する。ＴＦＴの活性層となる半導体層は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。
【０１４６】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００ｍＪ／ｃｍ２（代表的には２００〜３００ｍＪ／ｃｍ２）とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００ｍＪ／ｃｍ２（代表的には３５０〜５００ｍＪ／ｃｍ２）とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行えばよい。
【０１４７】
次いで、半導体層の表面をフッ酸を含むエッチャントで洗浄し、半導体層を覆うゲート絶縁膜１２３３を形成する。ゲート絶縁膜１２３３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１４８】
次いで、ゲート絶縁膜１２３３の表面を洗浄した後、ゲート電極を形成する。
【０１４９】
次いで、半導体にｐ型を付与する不純物元素（Ｂなど）、ここではボロンを適宜添加して、ソース領域及びドレイン領域１２３２を形成する。添加した後、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、またはレーザー光の照射を行う。また、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温〜３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からＹＡＧレーザーの第２高調波を照射して不純物元素を活性化させることは非常に有効である。ＹＡＧレーザーはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。
【０１５０】
以降の工程は、有機材料または無機材料（塗布シリコン酸化膜、ＰＳＧ（リン添加ガラス、ＢＰＳＧ（ボロンとリンを添加したガラス）などを含む）からなる層間絶縁膜１２３５を形成し、水素化を行った後、ソース領域、またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、ソース電極（配線）、第１の電極（ドレイン電極）１２３６を形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。
【０１５１】
また、本実施例ではｐチャネル型ＴＦＴを用いて説明したが、ｐ型不純物元素に代えてｎ型不純物元素（Ｐ、Ａｓ等）を用いることによってｎチャネル型ＴＦＴを形成することができることは言うまでもない。
【０１５２】
以上の工程で、ＴＦＴ（ここではドレイン領域１２３２しか図示しない）、ゲート絶縁膜１２３３、層間絶縁膜１２３５、第１の電極１２３６ａ〜１２３６ｄを形成する。（図１３（Ａ））
【０１５３】
本実施例では、第１の電極１２３６ａ〜１２３６ｄは、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉＸＮＹ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、ＷＳｉＸ、ＷＮＸ、ＷＳｉＸＮＹ、Ｔａ、ＴａＮＸ、ＴａＳｉＸＮＹ、ＮｂＮ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、またはＭｏから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を総膜厚１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で用いればよい。
【０１５４】
特に、ドレイン領域１２３２に接する第１の電極１２３６ａは、シリコンとのオーミック接触が形成可能な材料、代表的にはチタンが好ましく、膜厚１０〜１００ｎｍの範囲とすればよい。また、第１の電極１２３６ｂは、薄膜とした場合に仕事関数の大きい材料（ＴｉＮ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ）が好ましく、膜厚１０〜１００ｎｍの範囲とすればよい。また、第１の電極１２３６ｃは、光を反射する金属材料、代表的にはＡｌまたはＡｇを主成分とする金属材料が好ましく、膜厚１００〜６００ｎｍの範囲とすればよい。なお、第１の電極１２３６ｂは、第１の電極１２３６ｃと第１の電極１２３６ａの合金化を防ぐブロッキング層としても機能している。また、第１の電極１２３６ｄは、第１の電極１２３６ｃの酸化防止、腐食防止、またはヒロック等の発生を防止する材料、代表的には窒化金属（ＴｉＮ、ＷＮなど）が好ましく、膜厚２０〜１００ｎｍの範囲とすればよい。
【０１５５】
また、第１の電極１２３６ａ〜１２３６ｄは、他の配線、例えば、ソース配線１２３４、電源供給線などと同時に形成することができる。従って、フォトマスク数の少ないプロセス（半導体層のパターニングマスク（１枚目）、ゲート配線のパターニングマスク（２枚目）、ｎ型の不純物元素を選択的に添加するためのドーピングマスク（３枚目）、ｐ型の不純物元素を選択的に添加するためのドーピングマスク（４枚目）、半導体層に達するコンタクトホール形成のマスク（５枚目）、第１の電極およびソース配線および電源供給線のパターニングマスク（６枚目）、絶縁物の形成マスク（７枚目）の合計７枚）とすることができる。従来では、ソース配線や電源供給線とは異なる層に第１の電極を形成するため、第１の電極のみを形成するマスクが必要であり、合計８枚となっていた。また、第１の電極１２３６ａ〜１２３６ｄと配線とを同時に形成する場合には配線としてのトータルの電気抵抗値が低いことが望ましい。
【０１５６】
次いで、第１の電極の端部（およびドレイン領域１２３２とのコンタクト部分）を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を形成する。（図１３（Ｂ））絶縁物としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、本実施例では感光性の有機樹脂を用いる。例えば、絶縁物の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１５７】
次いで、図１３（Ｃ）に示すように絶縁物をエッチングしながら、第１の電極１２３６ｃ、１２３６ｄを部分的に除去する。第１の電極１２３６ｃの露出面に傾斜面が形成され、且つ、第１の電極１２３６ｂの露出面が平坦になるようにエッチングを行うことが重要である。このエッチングは、ドライエッチングまたはウエットエッチングにより、１回または複数回に分けて行えばよく、第１の電極１２３６ｂと第１の電極１２３６ｃとで選択比の高い条件を選択する。例えば、ＩＣＰエッチング装置を用い、圧力１．９Ｐａ、流量６０ｓｃｃｍのＢＣｌ３と流量２０ｓｃｃｍのＣｌ２としてコイル型の電極に４５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、基板側（試料ステージ）にも１００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、エッチングを行えば、図１３（Ｃ）に示す形状が得られる。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。実際に得られた第１の電極のＴＥＭ観察写真を図１９に示す。そして、最終的な、絶縁物の上端部の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。また、最終的に第１の電極の中央部に向かう傾斜面の角度（傾斜角度、テーパー角度）は、３０°を超え、７０°未満とし、後に形成する有機化合物を含む層からの発光を反射させる。第１の電極１２３６ｂの仕事関数を増大させるために、ＵＶ光を第１の電極１２３６ｂの露出面に照射することが好ましい。ＴｉＮ薄膜にＵＶ光を照射すると、仕事関数を約５とすることができる。
【０１５８】
次いで、図１２，図１３に示すように有機化合物を含む層１２３８を蒸着法または塗布法を用いて形成する。なお、有機化合物を含む層１２３８の形成前に真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。蒸着により積層することによって発光素子全体として白色を示す有機化合物を含む層を形成する。
【０１５９】
例えば、Ａｌｑ３、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、Ａｌｑ３、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を順次積層することで白色を得ることができる。
【０１６０】
また、スピンコートを用いた塗布法により有機化合物を含む層を形成する場合、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
【０１６１】
また、上記例では有機化合物層を積層とした例を示したが、有機化合物層を単層とすることもできる。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。また、有機化合物層として高分子材料からなる層と、低分子材料からなる層とを積層してもよい。
【０１６２】
次いで、仕事関数の小さい金属（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）を含む薄膜と、その上に薄い導電膜（ここではアルミニウム膜）１２３９とを蒸着して積層する。（図１２（Ｂ））アルミニウム膜は水分や酸素をブロッキングする能力が高い膜であり、発光装置の信頼性を向上させる上で導電膜１２３９に好ましい材料である。なお、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’の断面を示している。この積層膜は、発光を通過するのに十分な薄さを有しており、本実施例では陰極として機能させる。また、薄い導電膜に代えて、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いてもよい。また、陰極の低抵抗化を図るため、導電膜１２３９上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【０１６３】
こうして得られる発光素子は、図１２（Ｂ）中の矢印方向に白色発光を示し、第１の電極１２３６ｃの傾斜面で横方向の発光を反射して矢印方向の発光量を増加させることができる。
【０１６４】
以上の工程で第２の電極（導電膜１２３９）までを形成した後は、基板１２３０上に形成された発光素子を封止するためにシール剤により封止基板（透明基板）を貼り合わせる。なお、封止基板と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤の内側の空間には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質（乾燥剤など）を含有させても良い。
【０１６５】
以上のようにして発光素子を空間に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１６６】
ここで、発光装置の断面図の一例を図９（Ａ）に示す。上記作製手順および実施例１に従えば、図９（Ａ）に示す構造を得ることができる。なお、簡略化のため、図１（Ｂ）と同一である箇所は同一の符号を用いている。図１２における１２３６ａ、１２３６ｂに相当する電極が図９（Ａ）中の１０２４ａであり、１２３６ｃに相当する電極が図９（Ａ）中の１０２４ｂである。層間絶縁膜２０、２１、２２にコンタクトホールを形成するまでの工程は実施例１に従って得ることができ、以降の工程は、上記作製手順に従って、配線１０２３〜１０２７を形成し、絶縁物を形成し、等方性のエッチングを行って自己整合的に１０２４ｂの斜面と絶縁物１０３０の斜面を形成した後、ＥＬ層１０３１と第２の電極１０３２を順次形成すれば得ることができる。なお、図１２における導電膜１２３９に相当する電極が図９（Ａ）中の１０３２である。
【０１６７】
また、図９（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０上に無機絶縁膜からなる層間絶縁膜２２１を形成した後、有機樹脂からなる層間絶縁膜２２２を形成してもよい。ここでは、層間絶縁膜２０として、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した後、ＲＦ電源を用いたスパッタ法により２０〜５０ｎｍの窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜２２１を積層し、その後で熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。次いで、ゲート絶縁膜１５、層間絶縁膜２０、２２１を除去して、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、感光性の有機絶縁物材料からなる層間絶縁膜２２２を形成する。塗布法によりポジ型の感光性アクリル樹脂膜を形成し、上端部に曲面を有する層間絶縁膜２２２とすればよい。
【０１６８】
また、これらの層間絶縁膜２０、２２１、２２２の形成やコンタクトホールの形成や水素化の順序は特に限定されず、例えば、層間絶縁膜２０の成膜後に水素化を行ってから層間絶縁膜２２１を形成してもよい。なお、図９（Ｂ）において、図１（Ｂ）や図９（Ａ）や図３と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１６９】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１７０】
［実施例５］
実施例４では、上端部に曲面を有する層間絶縁膜や絶縁物を形成した例を示したが、本実施例では、実施例４とは異なる例を図１０に示す。なお、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）において、図１（Ｂ）や図４（Ａ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１７１】
本実施例では、層間絶縁膜を形成した後、同じマスクでエッチングを行ってコンタクトホールを形成する例を示す。
【０１７２】
まず、実施例１に従って、層間絶縁膜２０まで形成して水素化を行った後、図１０（Ａ）に示すように、塗布法により有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、または無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）からなる層間絶縁膜３２１を形成し、さらにスパッタ法により無機材料からなる層間絶縁膜３２２を形成する。ここでは、層間絶縁膜３２１として非感光性のアクリル樹脂を用い、層間絶縁膜３２２として窒化珪素膜を用いる。次いで、レジストからなるマスクを形成して１回または段階的にドライエッチングを行い、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、不純物領域と接する配線または電極１１２３〜１１２７を形成する。次いで、実施例４と同様に、第１の電極の端部を覆う絶縁物１１３０を形成する。ここでも絶縁物１１３０として非感光性のアクリル樹脂を用いる。次いで、絶縁物１１３０をマスクとして電極の一部を除去して第１の電極１１２４ａが露呈し、中央に向かって斜面を有する電極１１２４ｂを形成する。次いで、以降の工程は、実施例４に従ってＥＬ層１１３１、第２の電極１１３２などを形成すると、図１０（Ａ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１７３】
また、本実施例は、実施例４と組み合わせることができる。本実施例では層間絶縁膜３２１、絶縁物１１３０として非感光性の有機樹脂材料を用いた例を示したが、組み合わせは複数考えられ、例えば、層間絶縁膜３２１は非感光性の有機樹脂材料を用い、絶縁物１１３０は感光性の有機樹脂材料を用いた構造としてもよい。
【０１７４】
また、図１０（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０上に無機材料からなる層間絶縁膜４２１を形成し、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、さらにその上に塗布法により有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、または無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）からなる層間絶縁膜４２２を形成し、その後エッチングを行ってコンタクトホールを形成してもよい。また、層間絶縁膜を積層した後、樹脂からなる層間絶縁膜４２２のみをエッチングした後、さらにレジストからなるマスクを用いて無機材料からなる層間絶縁膜４２１、２０およびゲート絶縁膜１５をエッチングしてコンタクトホールを形成してもよい。
【０１７５】
次いで、各不純物領域に達する配線または電極１１２３〜１１２７を形成すればよい。以降の工程は、実施例４に従ってＥＬ層１１３１、第２の電極１１３２などを形成すると、図１０（Ｂ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１７６】
また、本発明は図９および図１０に示すＴＦＴ構造に限定されず、図１１（Ａ）に示すように、画素部のスイッチング用ＴＦＴ７０にゲート電極と重なる不純物領域がない構造としてもよい。
【０１７７】
図１１（Ａ）に示すＴＦＴの作製方法は、実施例１の図５（Ａ）に関する記載に従って形成すればよいのでここでは詳細な説明は省略する。なお、図１１（Ａ）では、図１や図２や図５（Ａ）や図９（Ａ）と同一である部分は同じ符号を用いている。
【０１７８】
また、ゲート電極を単層としてもよく、図１１（Ｂ）に示すようなＴＦＴ構造としてもよい。図１１（Ｂ）に示す構造を得る場合には、ゲート電極を形成する前に、レジストからなるマスクによってｎ型またはｐ型の導電型を付与する不純物元素のドーピングを行って低濃度不純物領域１２ｃ、１３ｃ、１４ｃを適宜形成し、ゲート電極５１６〜５１８、および電極５１９を形成した後、自己整合的、またはレジストからなるマスクを用いてドーピングを行って高濃度不純物領域１３ｂ、１４ｂ、１２ｂを形成すればよい。なお、図１１（Ｂ）において、図１（Ｂ）や図５（Ｂ）や図９（Ａ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０１７９】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１８０】
［実施例６］
本実施例では、上面出射型である実施例５とは異なる例を図１４に示す。
【０１８１】
図１４ではアクティブマトリクス型発光装置を下面出射型とし、ある一方向に取り出す発光量を増加させる構造とした発光装置およびその作製方法を以下に説明する。
【０１８２】
本実施例は、透明導電膜、または透光性を有する薄い金属膜からなる第１の電極１３３６ａを形成し、該第１の電極とＴＦＴとを接続する配線１３３６ｂ、１３３６ｃ、または前記第１の電極のまわりに配置される配線１３３４を形成する。
第１の電極の周辺に設ける配線を形成する際、ドライエッチングまたはウエットエッチング条件を適宜、調節して、これらの配線１３３４の断面形状を図１４に示すように逆テーパー形状とする。配線１３３４、１３３６ｂの傾斜面の角度（傾斜角度、テーパー角度）は、基板面に対して１２０°を超え、１６０°未満とし、後に形成する有機化合物を含む層からの発光を反射させる。
【０１８３】
本実施例の構造は、第１の電極の周辺に設ける配線１３３４、１３３６ｂの斜面で横方向の発光を反射または集光させて、ある一方向（第１の電極を通過する方向）に取り出す発光量を増加させるものである。
【０１８４】
前記逆テーパー形状の配線１３３４と、第１の電極の端部１３３６ａとを覆う絶縁物（バンク、隔壁と呼ばれる）１３３７を塗布法による有機材料または無機材料で形成し、第１の電極上には有機化合物を含む層１３３８、および第２の電極１３３９を形成して発光素子を完成させる。
【０１８５】
従って、斜面を有する配線１３３４または電極１３３６ｂ、１３３６ｃは、光を反射する金属、例えばアルミニウム、銀などを主成分とする材料とすることが好ましい。また、接続電極の上層である１３３６ｃは、接続電極の下層である１３３６ｂの酸化防止、腐食防止、またはヒロック等の発生を防止する材料、代表的には窒化金属（ＴｉＮ、ＷＮなど）が好ましく、膜厚２０〜１００ｎｍの範囲とすればよい。また、斜面を有する配線または電極を３層構造としてもよく、ドレイン領域１３３２に接してシリコンとのオーミック接触が形成可能な材料（代表的にはチタン）を膜厚１０〜１００ｎｍの範囲で形成してもよい。
【０１８６】
図１４中、１３３０は絶縁表面を有する基板、１３３１は下地絶縁膜、１３３２はソース領域またはドレイン領域、１３３３はゲート絶縁膜、１３３５は、有機材料または無機材料（塗布シリコン酸化膜、ＰＳＧ（リン添加ガラス、ＢＰＳＧ（ボロンとリンを添加したガラス）などを含む）からなる層間絶縁膜、１３３８は有機化合物を含む層、１３３９は仕事関数の小さい金属（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）を含む薄膜と、その上に導電膜（ここではアルミニウム膜）を形成した第２の電極である。
【０１８７】
また、第１の電極１３３６ａは、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いる。或いは、第１の電極１３３６ａは、仕事関数の大きい金属材料（ＴｉＮ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ）の薄膜、例えば膜厚１０〜１００ｎｍの範囲で透光性を有する金属薄膜を用いればよい。
【０１８８】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１８９】
［実施例７］
本実施例では、層間絶縁膜をさらに１層追加することによって、第１の電極と、接続電極とを異なる層に設ける例を図１５を用いて説明する。なお、簡略化のため、図１（Ｂ）に示す断面構造を得る手順と異なる点のみを説明する。なお、図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）では、図１と同一である部分は同じ符号を用いている。
【０１９０】
まず、実施例１に従って、層間絶縁膜２０、２１、２２にコンタクトホールを形成する。次いで、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いて電極２３、１４２４、２５〜２７、具体的にはソース配線、電源供給線、引き出し電極、容量配線、及び接続電極などを形成する。
【０１９１】
次いで、層間絶縁膜１４３１を形成する。層間絶縁膜１４３１としては、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、スパッタ法やＣＶＤ法や塗布法による無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、またはこれらの積層などを用いることができる。
【０１９２】
本実施例では塗布法によりポジ型の感光性アクリル樹脂膜を形成し、上端部に曲面を有する層間絶縁膜１４３１とする。なお、ここでは図示しないが、層間絶縁膜１４３１を覆ってＲＦ電源を用いたスパッタ法で無機絶縁膜、例えば窒化珪素膜を２０ｎｍ〜５０ｎｍの膜厚で形成してもよい。
【０１９３】
次いで、第１の電極１４２８ａを形成する。本実施例では、第１の電極１４２８ａはＥＬ素子の陽極として機能させるため、仕事関数の大きい透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）とする。また、第１の電極１４２８ａとして、仕事関数の大きい金属材料を用いることもできる。
【０１９４】
なお、ＥＬ素子の発光を第２の電極１４３２に通過させる上面出射型とする場合には第２の電極１４３２は透光性を有するように材料および膜厚を適宜設定すればよい。また、ＥＬ素子の発光を第１の電極１４２８ａに通過させる下面出射型とする場合には第１の電極１４２８ａは透光性を有するように材料および膜厚を適宜設定すればよい。また、下面出射型とする場合には層間絶縁膜１４３１、２１も透明な材料を用いることが望ましい。
【０１９５】
また、第１の電極１４２８ａの表面を平坦化するため、ＣＭＰなどの平坦化処理を第１の電極１４２８ａの形成後、または後に形成される絶縁物１４３０の形成後に行ってもよい。ＣＭＰ処理を行う場合には、密着性を向上させるために無機絶縁膜（図示しない）を層間絶縁膜１４３１上に設けることが好ましい。
【０１９６】
次いで、第１の電極１４２８ａの端部を覆うように両端にバンクとよばれる絶縁物１４３０を形成する。バンク１４３０は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物１４３０として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図１５（Ａ）に示す形状のバンクを形成する。
【０１９７】
次いで、両端がバンクで覆われている第１の電極１４２８ａ上にＥＬ層３１および第２の電極（ＥＬ素子の陰極）１４３２を形成する。仕事関数の小さい金属（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）を含む薄膜と、その上に薄い導電膜（ここではアルミニウム膜）とを蒸着して積層する。この積層膜は、発光を通過するのに十分な薄さを有しており、本実施例では陰極として機能させる。また、薄い導電膜に代えて、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いてもよい。
【０１９８】
こうして得られる発光素子は、第１の電極１４２８ａと第２の電極１４３２の材料を適宜選択することによって上面出射型または下面出射型とすることができる。以降の工程は、実施例１に従い、図１５（Ａ）に示す断面構造を有する発光装置が作製できる。
【０１９９】
なお、端子部においては、ゲート電極と同時に形成された電極１９ａ、１９ｂ上に、第１の電極１４２８ａと同時に形成された電極１４２８ｂが設けられ、その上にＦＰＣ６が貼り付けられている。
【０２００】
また、図１５（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０上に無機絶縁膜からなる層間絶縁膜６２１を形成した後、有機樹脂からなる層間絶縁膜６２２を形成してもよい。ここでは、層間絶縁膜２０として、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した後、ＲＦ電源を用いたスパッタ法により２０〜５０ｎｍの窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜６２１を積層し、その後で熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。次いで、ゲート絶縁膜１５、層間絶縁膜２０、６２１を除去して、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成した後、感光性の有機絶縁物材料からなる層間絶縁膜６２２を形成する。塗布法によりポジ型の感光性アクリル樹脂膜を形成し、上端部に曲面を有する層間絶縁膜６２２とすればよい。
【０２０１】
また、これらの層間絶縁膜２０、６２１、６２２の形成やコンタクトホールの形成や水素化の順序は特に限定されず、例えば、層間絶縁膜２０の成膜後に水素化を行ってから層間絶縁膜６２１を形成してもよい。なお、図１５（Ｂ）において、図１（Ｂ）や図１５（Ａ）と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０２０２】
また、本実施例では、層間絶縁膜２１、１４３１、および絶縁物１４３０は感光性の有機樹脂を用い、全て上端部に曲面を有する形状とした例を示したが、特に限定されず、いずれか一層を無機絶縁膜で形成してもよいし、いずれか一層を非感光性の有機樹脂を用いて上端部がテーパーとなっている形状としてもよい。
ＥＬ成膜の前処理として洗浄する際、絶縁物１４３０の端部をテーパー形状とすることで異物（ゴミなど）が裾部に残存することを防ぐことができる。
【０２０３】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１乃至６のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０２０４】
［実施例８］
本実施例は、実施例４と一部異なる例を図１６に示す。なお、簡略化のため、図１（Ｂ）と同一である箇所は同一の符号を用いている。
【０２０５】
本実施例では、層間絶縁膜２０、ゲート絶縁膜１５にコンタクトホールを形成した後、ソース領域またはドレイン領域１２ｂの一方に接続する配線、または駆動回路におけるＴＦＴのソース電極またはドレイン電極１５２５、１５２６、１５２７を形成する例である。これらの電極を形成した後、層間絶縁膜１５２１を形成し、ソース領域またはドレイン領域１２ｂに達するコンタクトホールを形成する。次いで、実施例１に従って、ソース領域またはドレイン領域１２ｂに接する第１の電極を形成し、該第１の電極の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁と呼ばれる）１５３０を形成した後、該絶縁物１５３０をマスクとして自己整合的にエッチングを行い、該絶縁物の一部をエッチングするとともに第１の電極１５２４ｂの中央部を薄くエッチングして端部に段差を形成する。
【０２０６】
本実施例では、第１の電極１５２４ｂと、配線１５２５〜１５２７とを異なる層に形成することができるため、第１の電極１５２４ｂの平面における面積を大きくすることが可能であり、さらに集積化も可能である。
【０２０７】
本実施例は、上面出射型とすることが好ましく、画素の上面図（および等価回路）の一例を図１８に示す。図１８に示す画素構造の詳細な説明は、特願２００１−２８９９８３号を参照すればよい。各画素はそれぞれ、電流源回路と、スイッチ部と、発光素子とを有する。発光素子と、電流源回路と、スイッチ部とは、電源基準線と、電源線の間に直列に接続されている。デジタルの映像信号を用いることによって、スイッチ部のオン・オフを切り替える。また、電流源回路を流れる一定電流の大きさは、画素外部より入力される制御信号によって定められる。スイッチ部がオン状態の場合は、発光素子には、電流源回路によって定まる一定電流が流れ発光する。スイッチ部がオフ状態の場合、発光素子には、電流が流れず発光しない。このように、スイッチ部のオン・オフを映像信号によって制御し、階調を表現する。図１８に示す構造とすることによって、発光素子を、劣化等による電流特性の変化によらず一定の輝度で発光させることが可能で、且つ、各画素への信号の書き込み速度が速く、正確な階調が表現可能で、また、低コストで、小型化可能な表示装置とすることができる。
【０２０８】
図１８において、１８５１は信号線、１８５２は選択ゲート線、１８５３は電流線、１８５４は電源線、１８５５は消去ゲート線、１８５６は電流ゲート線、１８５７は選択トランシ゛スタ、１８５８は駆動トランシ゛スタ、１８５９はビデオ用Ｃｓ、１８６０は消去トランシ゛スタ、１８６１は電流源トランシ゛スタ、１８６２は入力トランシ゛スタ、１８６３は保持トランシ゛スタ、１８６４は電流源用Ｃｓ、１８６５は発光素子である。
【０２０９】
図１８では、駆動トランジスタをｐチャネル型トランジスタとし、選択トランジスタ及び消去トランジスタをｎチャネル型トランジスタとするが、この構成に限定されない。選択トランジスタ、駆動トランジスタ、消去トランジスタは、それぞれｎチャネル型トランジスタでもｐチャネル型トランジスタでもどちらでもかまわない。
【０２１０】
選択トランジスタ１８５７のゲート電極は、選択ゲート線１８５２に接続されている。選択トランジスタのソース端子とドレイン端子は、一方は信号線１８５１に接続され、もう一方は、駆動トランジスタ１８５８のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタのソース端子とドレイン端子の一方は発光素子１８６５端子に接続される。もう一方は、消去用トランジスタ１８６０に接続される。
ビデオ用Ｃｓ１８５９の一方の電極は、駆動トランジスタのゲート電極に接続され、もう一方の電極は、電源線１８５４に接続されている。消去トランジスタのソース端子とドレイン端子は、一方は電源線トランジスタ１８６１と入力トランジスタに接続され、もう一方は、駆動トランジスタ１８５８に接続されている。消去トランジスタ１８６０のゲート電極は、消去ゲート線１８５５に接続されている。
【０２１１】
なお、消去トランジスタ１８６０のソース端子及びドレイン端子は、上記接続構造に限定されない。消去トランジスタをオンの状態とすることによって、保持容量に保持された電荷が放出されるような、様々な接続構造とすることが可能である。
【０２１２】
また、本発明は図１６に示すＴＦＴ構造に限定されず、図１７（Ａ）に示すように、画素部のスイッチング用ＴＦＴ７０にゲート電極と重なる不純物領域がない構造としてもよい。
【０２１３】
なお、図１７（Ａ）に示すＴＦＴの作製手順は、図５（Ａ）の作製方法を参照すればよいので、ここでは詳細な説明は省略する。なお、図１７（Ａ）において、図２や図５（Ａ）や図１６と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０２１４】
また、ゲート電極を単層としてもよく、図１７（Ｂ）に示すようなＴＦＴ構造としてもよい。図１７（Ｂ）に示す構造を得る場合には、ゲート電極を形成する前に、レジストからなるマスクによってｎ型またはｐ型の導電型を付与する不純物元素のドーピングを行って低濃度不純物領域１２ｃ、１３ｃ、１４ｃを適宜形成し、ゲート電極５１６〜５１８、および電極５１９を形成した後、自己整合的、またはレジストからなるマスクを用いてドーピングを行って高濃度不純物領域１３ｂ、１４ｂ、１２ｂを形成すればよい。なお、図１７（Ｂ）において、図１（Ｂ）や図５（Ｂ）や図１６と同一である箇所は同じ符号を用いた。
【０２１５】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１乃至７のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０２１６】
［実施例９］
以下に、白色発光素子とカラーフィルターを組み合わせた方法（以下、カラーフィルター法とよぶ）について図２０により説明する。
【０２１７】
カラーフィルター法は、白色発光を示す有機化合物膜を有する発光素子を形成し、得られた白色発光をカラーフィルターに通すことで赤、緑、青の発光を得るという方式である。
【０２１８】
白色発光を得るためには、様々な方法があるが、ここでは塗布により形成可能な高分子材料からなる発光層を用いる場合について説明する。この場合、発光層となる高分子材料への色素ドーピングは溶液調整で行うことができ、複数の色素をドーピングする共蒸着を行う蒸着法に比べて極めて容易に得ることができる。
【０２１９】
具体的には、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）からなる陽極上に、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に塗布、焼成した後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成した後、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層からなる陰極を形成する。なお、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは溶媒に水を用いており、有機溶剤には溶けない。従って、ＰＶＫをその上から塗布する場合にも、再溶解する心配はない。また、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとＰＶＫは溶媒が異なるため、成膜室は同一のものを使用しないことが好ましい。
【０２２０】
また、上記例では有機化合物層を積層とした例を示したが、有機化合物層を単層とすることもできる。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。
【０２２１】
なお、有機化合物膜は、陽極と陰極の間に形成されており、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物膜において再結合することにより、有機化合物膜において、白色発光が得られる。
【０２２２】
また、赤色発光する有機化合物膜や緑色発光する有機化合物膜や青色発光する有機化合物膜を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【０２２３】
以上により形成される有機化合物膜は、全体として白色発光を得ることができる。
【０２２４】
上記有機化合物膜が白色発光する方向に赤色発光以外を吸収する着色層（Ｒ）、緑色発光以外を吸収する着色層（Ｇ）、青色発光以外を吸収する着色層（Ｂ）をそれぞれ設けたカラーフィルタを形成することにより、発光素子からの白色発光をそれぞれ分離して、赤色発光、緑色発光、青色発光として得ることができる。また、アクティブマトリクス型の場合には、基板とカラーフィルターの間にＴＦＴが形成される構造となる。
【０２２５】
また、着色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）には、最も単純なストライプパターンをはじめとして、斜めモザイク配列、三角モザイク配列、ＲＧＢＧ四画素配列、もしくはＲＧＢＷ四画素配列などを用いることができる。
【０２２６】
カラーフィルターを構成する着色層は、顔料を分散した有機感光材料からなるカラーレジストを用いて形成される。なお、白色発光の色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．３４、０．３５）である。白色発光とカラーフィルターを組み合わせれば、フルカラーとしての色再現性は十分確保することができる。
【０２２７】
なお、この場合には、得られる発光色が異なっていても、すべて白色発光を示す有機化合物膜で形成されていることから、発光色ごとに有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【０２２８】
次に青色発光性の有機化合物膜を有する青色発光素子と蛍光性の色変換層を組み合わせることにより実現されるＣＣＭ法（ｃｏｌｏｒ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｍｅｄｉｕｍｓ）について図２０（Ｂ）により説明する。
【０２２９】
ＣＣＭ法は、青色発光素子から出射された青色発光で蛍光性の色変換層を励起し、それぞれの色変換層で色変換を行う。具体的には色変換層で青色から赤色への変換（Ｂ→Ｒ）、色変換層で青色から緑色への変換（Ｂ→Ｇ）、色変換層で青色から青色への変換（Ｂ→Ｂ）（なお、青色から青色への変換は行わなくても良い。）を行い、赤色、緑色及び青色の発光を得るというものである。ＣＣＭ法の場合にも、アクティブマトリクス型の場合には、基板と色変換層の間にＴＦＴが形成される構造となる。
【０２３０】
なお、この場合にも有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【０２３１】
また、ＣＣＭ法を用いる場合には、色変換層が蛍光性であるため外光により励起され、コントラストを低下させる問題があるので、図２０（Ｃ）に示したようにカラーフィルターを装着するなどしてコントラストを上げるようにすると良い。
【０２３２】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１乃至８のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０２３３】
［実施例１０］
本発明を実施することによってＥＬ素子を有するモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール）を組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０２３４】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図２１、図２２に示す。
【０２３５】
図２１（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０２３６】
図２１（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０２３７】
図２１（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０２３８】
図２１（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。
【０２３９】
図２１（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
【０２４０】
図２１（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０２４１】
図２２（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０２４２】
図２２（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０２４３】
図２２（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。
【０２４４】
ちなみに図２２（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０２４５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態、実施例１乃至９のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０２４６】
【発明の効果】
本発明により、信頼性の高いアクティブマトリクス型発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光装置の上面図と、駆動回路と画素部の断面を示す図である。（実施の形態、実施例１）
【図２】画素部と接続領域の断面を示す図である。（実施の形態、実施例１）
【図３】実施例１を示す断面図である。
【図４】実施例２を示す断面図である。
【図５】実施例１を示す断面図である。
【図６】実施例３を示す断面図である。
【図７】実施例３を示す断面図である。
【図８】実施例３を示す断面図である。
【図９】実施例４を示す断面構造である。
【図１０】実施例５を示す断面構造である。
【図１１】実施例５を示す断面構造である。
【図１２】画素の一部の断面を示す図である。（実施例４）
【図１３】作製工程を示す図である。（実施例４）
【図１４】実施例６を示す断面構造である。
【図１５】実施例７を示す断面構造である。
【図１６】実施例８を示す断面構造である。
【図１７】実施例８を示す断面構造である。
【図１８】画素の上面図および等価回路を示す図である。（実施例８）
【図１９】ＴＥＭ観察写真を示す図である。（実施例４）
【図２０】実施例９を示す図である。
【図２１】電子機器の一例を示す図。（実施例１０）
【図２２】電子機器の一例を示す図。（実施例１０）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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