(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極及び前記絶縁膜の上に非感光性樹脂層を形成し、
前記非感光性樹脂層上にポジ型レジスト膜を形成し、
フォトマスクを用いて前記ポジ型レジスト膜を露光し、
第１の現像液を用いて前記ポジ型レジスト膜を現像するとともに前記非感光性樹脂層をエッチングすることにより、前記第１の電極上に開口部を有する前記非感光性樹脂層からなる樹脂層を形成し、
現像後に残された前記樹脂層上の未感光のポジ型レジスト膜を露光し、
第２の現像液を用いて前記樹脂層上のポジ型レジスト膜を除去するとともに、前記樹脂層をエッチングして前記樹脂層の断面テーパー角を小さくし、
前記ポジ型レジスト膜を除去した後に、前記第１の電極上及び前記樹脂層上に発光層を形成し、
前記発光層及び前記樹脂層の上に前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
絶縁膜上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極及び前記絶縁膜の上に非感光性黒色樹脂層を形成し、
前記非感光性黒色樹脂層上にポジ型レジスト膜を形成し、
フォトマスクを用いて前記ポジ型レジスト膜を露光し、
第１の現像液を用いて前記ポジ型レジスト膜を現像するとともに前記非感光性黒色樹脂層をエッチングすることにより、前記第１の電極上に開口部を有する前記非感光性黒色樹脂層からなる樹脂ブラックマトリクス層を形成し、
現像後に残された前記樹脂ブラックマトリクス層上の未感光のポジ型レジスト膜を露光し、
第２の現像液を用いて前記ポジ型レジスト膜を除去するとともに、前記樹脂層をエッチングして前記樹脂層の断面テーパー角を小さくし、
前記ポジ型レジスト膜を除去した後に、前記第１の電極上及び前記樹脂ブラックマトリクス層上に発光層を形成し、
前記発光層及び前記樹脂ブラックマトリクス層の上に前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１において、前記非感光性樹脂層はポリイミドを含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項２において、前記非感光性黒色樹脂層はポリイミドを含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記第２の現像液はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の水溶液であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記第１の現像液はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の水溶液であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、前記絶縁膜上に前記第１の電極を形成する前に、前記絶縁膜下に薄膜トランジスタ及び容量素子を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂ブラックマトリクス層を有する半導体装置の作製方法に関する。尚、本明細書において半導体装置とは、半導体特性を利用して機能する装置全般を指し、また本発明により作製される半導体装置は、樹脂ブラックマトリクス層を用いて構成される発光表示装置及び電子機器を範疇に含んでいる。
【背景技術】
【０００２】
表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）に使用される絶縁隔壁は、基板上にポリイミド膜を成膜後、このポリイミド膜をパターニングすることにより形成される。パターニング方法は、感光性ポリイミドと非感光性ポリイミドとで異なる。感光性ポリイミドの場合、ポリイミド膜を露光及び現像することにより、基板上にはポリイミドパターンからなる絶縁隔壁が形成される。また、非感光性ポリイミドの場合、レジストを使用してポリイミド膜をパターニングすることにより、基板上にはポリイミドパターンからなる絶縁隔壁が形成される。
【特許文献１】特開２０００−２９４３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記絶縁隔壁の材料として樹脂中に黒色の顔料を分散あるいは染料を溶解させた黒色樹脂を用いることにより、絶縁隔壁にブラックマトリクス（遮光）の役割を持たせることができる。より鮮明な黒色の樹脂ブラックマトリクス（以下、「樹脂ＢＭ」という。）を用いることにより、表示される画像における明るさのコントラスト又は色のコントラストを十分に確保することができ、画像における明暗の差がより明確になり、黒色をより鮮明に表示することができる。しかし、このような黒色樹脂を用いて従来の方法で樹脂ＢＭを作製すると、以下のような問題が生じる。
【０００４】
まず、感光性黒色樹脂（感光性樹脂に黒色の顔料を分散あるいは染料を溶解させたもの）を使用する場合について説明する。黒色の顔料あるいは染料が添加された感光性黒色樹脂層を基板上に形成し、この感光性黒色樹脂層を露光及び現像することにより、感光性黒色樹脂層がパターニングされ、基板上には感光性黒色樹脂からなる樹脂ＢＭが形成される。感光性黒色樹脂を使用する場合は、レジストを使用する必要がないため、パターン形成工程が少なくてすむという長所があるが、感光性黒色樹脂中に含まれる顔料や染料の影響で露光光の透過率が低くなるため、露光時間を長くしなければならないという短所がある。このような長所及び短所を勘案すると量産時において、従来の樹脂ＢＭの材料として使用しているポリイミドに比べてスループットを下げてしまうと考えられる。
【０００５】
次に、非感光性黒色樹脂（非感光性樹脂に黒色の顔料を分散あるいは染料を溶解させたもの）を使用する場合について説明する。黒色の顔料あるいは染料が添加された非感光性黒色樹脂層を基板上に形成し、この非感光性黒色樹脂層上にポジ型レジスト膜を塗布し、このポジ型レジスト膜を露光及び現像することにより、非感光性黒色樹脂層上にはレジストパターンが形成される。この時には非感光性黒色樹脂層もエッチングされ、基板上には非感光性黒色樹脂からなる樹脂ＢＭが形成される。次いで、レジストパターンを除去する。この際の除去方法としては、レジスト剥離液を使用する場合と有機溶剤を使用する場合が考えられる。レジスト剥離液を使用すると樹脂ＢＭまで除去されてしまう。また、有機溶剤を使用してレジストを除去する方法では、樹脂ＢＭにクラックやピーリングが発生しやすくなる。また、樹脂ＢＭのパターンの断面のテーパー角が大きくなってしまい、それにより樹脂ＢＭ上に形成される発光層や電極層のカバレージが悪くなるため、有機電界発光素子の画素を区切る隔壁層には適さないという欠点がある。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、明るさのコントラスト又は色のコントラストを向上させるために黒色樹脂を樹脂ＢＭの材料として用いても、樹脂ＢＭにクラックやピーリングの発生を抑制できるとともに樹脂ＢＭの上に形成される層のカバレージの悪化を抑制できる半導体装置の作製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に非感光性黒色樹脂層を形成し、
前記非感光性黒色樹脂層上にポジ型レジスト膜を形成し、
前記ポジ型レジスト膜を露光し、
第１の現像液を用いて前記ポジ型レジスト膜を現像するとともに前記非感光性黒色樹脂層をエッチングすることにより、前記基板上に前記非感光性黒色樹脂層からなる樹脂ブラックマトリクス層を形成し、
現像後に残された前記樹脂ブラックマトリクス層上の未感光のポジ型レジスト膜を露光し、
第２の現像液を用いて前記樹脂ブラックマトリクス層上のポジ型レジスト膜を除去することを特徴とする。
【０００８】
上記半導体装置の作製方法によれば、非感光性黒色樹脂層をエッチングして樹脂ブラックマトリクス層を形成した後に、未感光のポジ型レジスト膜を露光し、その露光されたポジ型レジスト膜を第２の現像液によって除去している。このため、樹脂ブラックマトリクス層にクラックやピーリングが発生することを抑制できるとともに、樹脂ブラックマトリクス層の断面のテーパー角を小さくすることができ、それにより、樹脂ブラックマトリクス層の上に形成される層のカバレージの悪化を抑制できる。
【０００９】
本発明に係る半導体装置の作製方法は、絶縁膜上に電極を形成し、
前記電極及び前記絶縁膜の上に非感光性黒色樹脂層を形成し、
前記非感光性黒色樹脂層上にポジ型レジスト膜を形成し、
前記ポジ型レジスト膜を露光し、
第１の現像液を用いて前記ポジ型レジスト膜を現像するとともに前記非感光性黒色樹脂層をエッチングすることにより、前記電極上に開口部を有する前記非感光性黒色樹脂層からなる樹脂ブラックマトリクス層を形成し、
現像後に残された前記樹脂ブラックマトリクス層上の未感光のポジ型レジスト膜を露光し、
第２の現像液を用いて前記ポジ型レジスト膜を除去することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る半導体装置の作製方法において、前記ポジ型レジスト膜を除去した後に、前記電極上及び前記樹脂ブラックマトリクス層上に発光層を形成し、前記発光層及び前記樹脂ブラックマトリクス層の上に前記電極に対向して設けられた電極を形成することも可能である。
【００１１】
また、本発明に係る半導体装置の作製方法において、前記絶縁膜上に前記電極を形成する前に、前記絶縁膜下に薄膜トランジスタ及び容量素子を形成することも可能である。
【００１２】
また、本発明に係る半導体装置の作製方法において、前記第１の現像液は前記第２の現像液と同じ濃度を有しており、前記第１の現像液を用いた処理時間は、前記第２の現像液を用いた処理時間より長いこと又は前記第２の現像液を用いた処理時間の２倍以上（好ましくは４倍以上）長いことも可能である。
【００１３】
また、本発明に係る半導体装置の作製方法において、前記第１の現像液は前記第２の現像液より高い濃度を有しており、前記第１の現像液を用いた処理時間は、前記第２の現像液を用いた処理時間と同等又は前記第２の現像液を用いた処理時間の４倍未満（好ましくは２倍未満）であることも可能である。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、明るさのコントラスト又は色のコントラストを向上させるために黒色樹脂を樹脂ＢＭの材料として用いても、樹脂ＢＭにクラックやピーリングの発生を抑制できるとともに樹脂ＢＭの上に形成された層のカバレージの悪化を抑制できる半導体装置の作製方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１による半導体装置の作製方法を説明するフロー図である。
まず、トランジスタが形成された基板上にスピンコート方式で非感光性黒色樹脂膜を塗布する（Ｓ１）。次に、非感光性黒色樹脂膜上にスピンコート方式でポジ型レジスト膜を塗布する（Ｓ２）。次いで、ポジ型レジスト膜の上方にフォトマスクを配置し、このフォトマスクを介して露光光をポジ型レジスト膜に照射する。これにより、露光処理（パターニング）が行われる（Ｓ３）。
【００１６】
この後、第１の現像液を用いてポジ型レジスト膜を現像するとともに、非感光性黒色樹脂膜をエッチングする。これにより、ポジ型レジスト膜の露光部分が除去され、この除去された部分の下に位置する非感光性黒色樹脂膜が選択的に除去される（Ｓ４）。
【００１７】
次に、未感光のポジ型レジスト膜を含む全面に露光光を照射して全面露光を行う（Ｓ５）。次いで、第２の現像液を用いて感光したポジ型レジスト膜を除去する（Ｓ６）。
【００１８】
上記実施の形態１によれば、明るさのコントラスト又は色のコントラストを向上させるために黒色樹脂を樹脂ＢＭの材料として用いることができ、樹脂ＢＭにクラックやピーリングの発生を抑制できるとともに樹脂ＢＭの上に形成された層のカバレージの悪化を抑制できる。
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について具体的に説明する。
図２（Ａ）〜（Ｄ）及び図３（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態２による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
【００２０】
まず、図２（Ａ）に示すように、基板１上にスピンコート方式で非感光性黒色樹脂である非感光性黒色ポリイミド膜２を形成する。詳細には、基板１上に非感光性黒色ポリイミドを７ｍｌ滴下し、基板１を１０００ｒｐｍの回転速度で２０秒間回転させる。これにより、基板上には膜厚が１．５μｍ程度の非感光性黒色ポリイミド膜２が塗布される。その後、非感光性黒色ポリイミド膜２を１６０℃程度の温度で１８０秒間、ホットプレートにてプリベークする。なお、ここでは図示しないが、基板１上にはトランジスタが形成されているものとする。
【００２１】
次に、図２（Ｂ）に示すように、非感光性黒色ポリイミド膜２上にスピンコート方式でポジ型レジスト膜３を形成する。詳細には、非感光性黒色ポリイミド膜２上にポジ型レジスト（東京応化製、ＴＦＲ−１２５０  ＰＭ）を滴下し、基板１を９５０ｒｐｍの回転速度で１３秒間回転させる。これにより、非感光性黒色ポリイミド膜２上には膜厚が１．５μｍ程度のポジ型レジスト膜３が塗布される。その後、ポジ型レジスト膜３を１１５℃程度の温度で９０秒間、ホットプレートにてプリベークする。尚、感光剤を含むポジ型レジスト組成物の代表的な一例はジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）−ノボラック樹脂系であり、感光剤はジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）である。その他に化学増幅型のポジ型レジスト組成物を用いても良い。
【００２２】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、ポジ型レジスト膜３の上方にフォトマスク４を配置し、このフォトマスク４を介して露光光５をポジ型レジスト膜３に照射する。これにより、ポジ型レジスト膜３のうち露光光が照射された部分３ａが露光される。この際の露光時間は２０秒である。
【００２３】
この後、図２（Ｄ）に示すように、現像液（東京応化製、ＮＭＤ３  ＴＭＡＨ  ２．３８％の水溶液）を用いたパドル現像により、ポジ型レジスト膜３を現像するとともに、非感光性黒色ポリイミド膜２をエッチングする。これにより、ポジ型レジスト膜３の露光部分３ａが除去され、この露光部分３ａの下に位置する非感光性黒色ポリイミド膜が除去される。この現像及びエッチングは、１２０秒間行われる。尚、前記現像液は非感光性黒色ポリイミド膜をエッチングできるものである。
【００２４】
次に、３０秒間、純水でリンスすることにより基板１の洗浄が行われる。現像、エッチング及び洗浄が行われた後は、図３（Ａ）に示すような状態となる。即ち、基板１上には非感光性黒色ポリイミドからなる樹脂ＢＭ層２ａが形成され、この樹脂ＢＭ層２ａ上にはポジ型レジスト膜３が残される。
【００２５】
この後、図３（Ｂ）に示すように、残っているポジ型レジスト膜３を感光させる目的で、ポジ型レジスト膜３を含む全面に露光光５を照射して全面露光を行う。この際の露光時間は４０秒である。
【００２６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、現像液（東京応化製、ＮＭＤ３  ＴＭＡＨ  ２．３８％の水溶液）を用いて感光したポジ型レジスト膜３を除去する。この際は、レジスト膜のみの除去が目的であるため、処理時間は短くてよい。樹脂ＢＭ層も現像液に溶解するが、感光後のポジ型レジスト膜と非感光性黒色ポリイミド膜の溶解速度（エッチングレート）の差を利用することにより除去を行う。具体的には、現像液にてポジ型レジスト膜３を溶かす時間は３０秒程度であり、純水で洗浄する時間は３０秒程度である。レジスト膜が除去された後は、図３（Ｄ）に示すような状態となる。詳細には、基板１上には非感光性黒色ポリイミドからなる樹脂ＢＭ層２ａが形成され、この樹脂ＢＭ層２ａはレジスト膜を除去する際の現像液によって少量のウエットエッチングが行われるため、樹脂ＢＭ層２ａの断面のテーパー角が小さくなり、断面形状もなだらかになる。従って、有機電界発光素子の画素を区切る隔壁層に適した断面テーパー角を得ることができる。また、上記のように現像液としてはＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の水溶液を用いているため、樹脂ＢＭ層にダメージを与えることが少ない。
この後、オーブンを用いて樹脂ＢＭ層２ａを２５０℃の温度で１時間焼成する。
【００２７】
上記実施の形態２によれば、非感光性黒色ポリイミド膜２をパターニングした後に、ポジ型レジスト膜３を全面露光し、その露光されたポジ型レジスト膜３を現像液によって除去している。このため、有機溶剤を使用してレジストを除去する場合のようにクラックやピーリングが樹脂ＢＭ層２ａに発生することを抑制できるとともに、樹脂ＢＭ層２ａの断面のテーパー角を小さくすることができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、現像液を用いてレジスト膜を除去するため、従来に比べ、レジスト剥離液や有機溶剤を大量に使用しなくてもよい。従って、水溶液である現像液を用いることにより、作業者の体と環境への負担を小さくすることができる。
【００２９】
また、本実施の形態では、図２（Ｄ）に示す工程と図３（Ｃ）に示す工程で非感光性黒色ポリイミド膜が現像液に２回曝されるため、基板上に残渣が発生するのを抑制することができる。例えば、図２（Ｄ）に示す工程で基板上に非感光性黒色ポリイミド膜が残渣として少量残ったとしても、図３（Ｃ）に示す工程で２回目の現像液に曝されることにより少量残った残渣を完全に溶かすことができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、一般的な塗布装置、露光装置及び現像装置を用いることにより実施でき、特別な装置、例えばレジスト剥離装置が必要ないという利点がある。
【００３１】
尚、上記実施の形態２では、図２（Ｄ）に示す工程（レジスト膜の現像と非感光性黒色ポリイミド膜のエッチング）の現像液と図３（Ｃ）に示す工程（レジスト膜の除去）の現像液はともにＴＭＡＨ２．３８％の水溶液であり、同じ濃度の現像液を用い、両工程の処理時間を１２０秒間と３０秒間というように変えて行っているが、両工程において現像液の濃度を０．２４％〜５．０％の範囲で変えることも可能である。例えば、２．３８％より高濃度の現像液を用いて図２（Ｄ）に示す工程の処理を１２０秒より短い時間（例えば３０秒）で行い、２．３８％の濃度の現像液を用いて図３（Ｃ）に示す工程の処理を３０秒で行うことも可能である。これにより、全体の処理時間を短くすることができる。つまり、図２（Ｄ）に示す工程で用いる現像液を高濃度とし、図３（Ｃ）に示す工程で用いる現像液を低濃度とすることにより、全体の処理時間を短くすることが可能となる。
【００３２】
次に、樹脂ＢＭ層の断面のテーパー角を小さくできることを確認する実験を行ったので、実験方法及び実験結果について説明する。
【００３３】
（実験方法）
基板上に目標膜厚１．５μｍの非感光性黒色ポリイミド膜を成膜し、この非感光性黒色ポリイミド膜を１６０℃の温度で１８０秒間プリベークする。次いで、非感光性黒色ポリイミド膜上に目標膜厚１．５μｍのポジ型レジスト膜を塗布し、このポジ型レジスト膜を９０℃の温度でプリベークする。次いで、レジスト膜を２０秒間露光し、実施の形態２と同様の現像液で１２０秒間、ポジ型レジスト膜を現像するとともに非感光性黒色ポリイミド膜をエッチングすることにより樹脂ＢＭ層を形成する。次いで、純水で３０秒間洗浄し、残された未感光のポジ型レジスト膜を４０秒間全面露光し、実施の形態２と同様の現像液で３０秒間現像してポジ型レジスト膜を除去する。次いで、純水で３０秒間洗浄し、樹脂ＢＭ層を２５０℃の温度で１時間焼成する。
【００３４】
（実験結果）
図４は、上記の実験によって得られた樹脂ＢＭ層の断面を示す写真である。図４に示す樹脂ＢＭ層は、膜厚が１．２μｍであり、テーパー角が３３°であった。このテーパー角の測定方法は、図４に示す樹脂ＢＭ層の最上部と底面との間隔を２等分した位置から前記底面と平行な直線を引き、この直線が樹脂ＢＭ層の表面と交差する点ａと底面の周囲ｂとを結ぶ直線を引き、この直線と底面とによって得られる角度を測定したものである。
【００３５】
次に、有機溶剤である酢酸ブチルによってレジスト膜を除去した場合、樹脂ＢＭ層の断面のテーパー角が本実施の形態２の場合に比べて大きくなることを確認する比較実験を行ったので、比較実験方法及び比較実験結果について説明する。
【００３６】
（比較実験方法）
基板上に目標膜厚１．５μｍの非感光性黒色ポリイミド膜を成膜し、この非感光性黒色ポリイミド膜を１２０℃の温度で１８０秒間プリベークする。次いで、非感光性黒色ポリイミド膜上に目標膜厚１．５μｍのポジ型レジスト膜を塗布し、このポジ型レジスト膜を９０℃の温度でプリベークする。次いで、レジスト膜を２０秒間露光し、実施の形態２と同様の現像液で６０秒間、ポジ型レジスト膜を現像するとともに非感光性黒色ポリイミド膜をエッチングすることにより樹脂ＢＭ層を形成する。次いで、純水で３０秒間洗浄し、残された未感光のポジ型レジスト膜を酢酸ブチルによって除去し、樹脂ＢＭ層を２５０℃の温度で１時間焼成する。
【００３７】
（比較実験結果）
図５は、上記の比較実験によって得られた樹脂ＢＭ層の断面を示す写真である。図５に示す樹脂ＢＭ層は、膜厚が１．６μｍであり、テーパー角が４８°であった。このテーパー角の測定方法は、図５に示す樹脂ＢＭ層の最上部と底面との間隔を２等分した位置から前記底面と平行な直線を引き、この直線が樹脂ＢＭ層の表面と交差する点ａと底面の周囲ｂとを結ぶ直線を引き、この直線と底面とによって得られる角度を測定したものである。
【００３８】
上記の実験及び比較実験によれば、上記実施の形態２による半導体装置の作製方法によって樹脂ＢＭ層を作製した場合の方が、酢酸ブチルを使用してレジストを除去する場合に比べて樹脂ＢＭ層の断面のテーパー角を小さくできることが確認された。テーパー角が小さいので、樹脂ＢＭの上に形成された層のカバレージが良くなった。
【００３９】
本実施の形態では、非感光性黒色樹脂を用いて樹脂ＢＭ層を作製する場合について記載したが、本発明はこれに限られるものではない。非感光性樹脂を用いて樹脂膜を作製してもよい。非感光性樹脂は、着色する場合は黒色以外でもよく、着色しなくてもよい。
【実施例１】
【００４０】
図６（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施例１による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
【００４１】
まず、図６（Ａ）に示すように、基板１００上に下地絶縁膜１０１を形成する。ここで基板１００としては、ガラス基板、石英基板、セラミック基板などを用いることができる。またシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。また、後述するすべての工程の処理温度に熱的に耐えうるプラスチック基板を用いてもよい。
【００４２】
下地絶縁膜１０１は基板１００に含まれる元素（例えばアルカリ金属）がこの上層に形成される半導体膜中に拡散しないために設けられる。下地絶縁膜１０１としては酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯxＮy）等の絶縁膜を用いる。例えば以下に示す第１及び第２層を積層した絶縁膜が例示される。第１層はＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される第１酸化窒化シリコン膜であり、その膜厚は５０〜１００ｎｍである。第２層はＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される第２酸化窒化シリコン膜であり、その膜厚は１００〜１５０ｎｍである。また、下地絶縁膜１０１を一層構造としてもよい。この場合下地絶縁膜１０１としては窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）、又は上記したプロセスで形成される第２酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯxＮy膜（Ｘ＞Ｙ））を用いることが好ましい。ゲッタリングの際、金属元素（例えばニッケル）は酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、下地絶縁膜１０１を窒化シリコン膜とすることは好ましいことである。また、第１酸化窒化シリコン膜、第２酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜とを順次積層した３層構造の絶縁膜を下地絶縁膜１０１としてもよい。
【００４３】
次いで、下地絶縁膜１０１上に非晶質構造を有する半導体膜（以下、非晶質半導体膜と記載）を例えばスパッタリング法により形成する。非晶質半導体膜はシリコンを主成分とする半導体材料から形成される。例えば、非晶質半導体膜は非晶質シリコン膜又は非晶質シリコンゲルマニウム膜などであり、プラズマＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ法、或いはスパッタ法によって１０〜１００nmの厚さに形成される。後の結晶化工程で良質な結晶構造を得るためには、非晶質半導体膜の膜中に含まれる酸素、窒素などの不純物濃度を５×１０18/cm3（二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）にて測定した原子濃度）以下に低減させておくと良い。これらの不純物は後の結晶化を妨害する要因となり、また、結晶化後においても捕獲中心や再結合中心の密度を増加させる要因となる。そのために、高純度の材料ガスを用いることはもとより、反応室内を鏡面処理（電界研磨処理）したり、オイルフリーの真空排気系を備えた超高真空対応のＣＶＤ装置を用いることが望ましい。
【００４４】
次いで、非晶質半導体膜を結晶化させる。ここでは特開平8-78329号公報記載の技術を用いる。同公報記載の技術は、非晶質シリコン膜（アモルファスシリコン膜とも呼ばれる）に対して結晶化を助長する金属元素を選択的に添加し、加熱処理を行うことで添加領域を起点として非晶質シリコン膜を結晶化させ、結晶質半導体膜を形成する。この加熱処理は、電気炉による熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉による熱処理は、例えば５００℃〜６５０℃で４〜２４時間ほど行えばよい。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）を行って結晶質半導体膜を得る。尚、電気炉の代わりにランプアニール装置を用いて熱処理を行ってもよい。
【００４５】
次いで、結晶質半導体膜の結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するため、レーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）を大気中、または酸素雰囲気中で照射する。レーザー光には波長４００nm以下のエキシマレーザー光、もしくはＹＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用いる。いずれにしても、繰り返し周波数１０〜１０００Hz程度のパルス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シリコン膜表面を走査させつつ照射すればよい。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４１０mJ/cm2でレーザー光の照射を大気中で行う。
【００４６】
次いで、バリア層上にスパッタリング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半導体膜を膜厚１５０ｎｍに形成する。ここでの成膜条件は、例えばチャンバー内の圧力が０．３Ｐａ、ガス（Ａｒ）流量が５０（sccm）、成膜パワーが３ｋＷ、基板温度が１５０℃である。なお、上記条件での非晶質半導体膜に含まれるアルゴン元素の原子濃度は３×１０20／ｃｍ３〜５×１０20／ｃｍ3、酸素の原子濃度は１×１０19／ｃｍ3〜３×１０19／ｃｍ3である。その後、ランプアニール装置を用いて６５０℃、３分の熱処理を行うことにより、結晶質半導体膜中の金属原子を非晶質半導体膜にゲッタリングする。
次いで、バリア層をエッチングストッパーとしたエッチングにより、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質半導体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。
【００４７】
次いで、結晶質半導体膜の表面をオゾン水で処理することにより結晶質半導体膜表面に薄い酸化膜を形成する。次いでレジストからなるマスクを形成し、このマスクを用いて所望の形状にエッチング処理することにより島状に分離された結晶質半導体膜１０２を形成する。この結晶質半導体膜を形成した後にマスクを除去する。
【００４８】
尚、結晶質半導体膜１０２を形成した後、ＴＦＴのしきい値（Ｖｔｈ）を制御するためにｐ型不純物元素あるいはｎ型不純物元素を添加してもよい。ｐ型不純物元素は、例えばボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律第１３族元素であり、ｎ型不純物元素は、例えばリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）など周期律１５族元素である。
【００４９】
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結晶質半導体膜１０２の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜１０７を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された厚さ１１５ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を、ゲート絶縁膜１０７として用いる。
【００５０】
次いで、ゲート絶縁膜１０７上に膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜１０８ａと、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜１０８ｂを積層し、ゲート電極となる導電層を形成する。ＴａＮ膜は、Ｔａターゲットを、窒素を含む雰囲気内でスパッタリングすることにより形成される。また、Ｗ膜は、Ｗターゲットをスパッタリングすることにより形成される。なおＷ膜に代えて、ＷとＭｏからなる合金膜を用いてもよい。
【００５１】
尚、上記した材料以外にも、第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂを形成する導電性材料としては、Ｔａ、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を用いることができる。
また、ゲート電極となる導電膜は２層構造に限定されず、例えば、３層以上の構造であってもよい。また、ゲート電極となる導電層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単層の半導体膜を用いてもよい。
【００５２】
次に、第２の導電膜１０８ｂの上にレジスト膜を塗布し、このレジスト膜を露光および現像することにより、第２の導電膜１０８ｂ上にはレジストパターンが形成される。次いで、レジストパターンを用いて、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理をドライエッチングで行う。
この第１のエッチング処理では、エッチング用のプラズマとしてＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）が好適である。この場合、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。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。
【００５３】
尚、第１のエッチング処理では、例えば第１のエッチングを行った後、続いて第２のエッチングが行われる。
【００５４】
第１のエッチングでは、エッチング用ガスとして、ＣＦ4とＣｌ2とＯ2が用いられる。それぞれのガス流量は例えば２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）である。このような条件のもと、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、このプラズマによりエッチングを行う。このとき基板側（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。第１のエッチングにおいて、Ｗのエッチング速度は例えば２００．３９ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮのエッチング速度は例えば８０．３２ｎｍ／ｍｉｎである。またＴａＮに対するＷの選択比は例えば約２．５である。この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、例えば約２６°となる。
【００５５】
続いてエッチング条件を変えて第２のエッチングを行う。第２のエッチングでは、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2が用いられる。それぞれのガス流量は例えば３０／３０（ｓｃｃｍ）である。このような条件のもと、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、エッチングを約３０秒ほど行う。このとき基板側（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のエッチングではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。上記した第２のエッチングにおいて、Ｗのエッチング速度は例えば５８．９７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮのエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。
【００５６】
尚、上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとし、かつ基板側に適切なバイアス電圧を印加することで、第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂの端部を適切なテーパー形状にすることができる。例えば上記した条件においてこのテーパー部の角度は１５〜４５°となる。
【００５７】
次いで、レジストパターンをそのまま用いて第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2とを用いる。それぞれのガス流量は例えば２４／１２／２４（ｓｃｃｍ）である。このような条件のもと、１．３Paの圧力でコイル型の電極に７００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成し、このプラズマを用いてエッチングを例えば２５秒行う。このとき基板側（試料ステージ）にも１０W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。上記した第２のエッチング処理において、Ｗのエッチング速度は例えば２２７．３ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮのエッチング速度は例えば３２．１ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は例えば７．１である。またゲート絶縁膜である酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯＮ）に対するエッチング速度は例えば３３．７ｎｍ／ｍｉｎであり、酸化窒化シリコンに対するＷの選択比は例えば６．８３である。この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角は例えば７０°となる。このようにして第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂからなるゲート電極が形成される。
【００５８】
次いで、ドーピング処理を行い、結晶質半導体膜１０２に不純物領域を形成する。ドーピング処理は例えばプラズマドーピング法やイオン注入法で行えば良い。イオン注入条件で行う場合、注入条件は、加速電圧を６０〜１００ｋＶとする。
【００５９】
このとき結晶質半導体膜１０２において、第１の導電膜１０８ａのみが上方に存在する領域と第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂがともに上方に存在しない領域とでは、上層の膜厚に差があるためドーズ量が異なる。このため、結晶質半導体膜１０２には、第１の導電膜１０８ａのみが上方に存在する領域に低濃度不純物領域１８０が２つ形成されると同時に、低濃度不純物領域１８０の外側に隣接する高濃度不純物領域１３７が形成される。
【００６０】
尚、画素部において結晶質半導体膜は保持容量（図示せず）を形成する半導体層となる。
【００６１】
以上までの工程で、結晶質半導体膜１０２には不純物領域が形成される。また、第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂは、ゲート電極となり、画素部において保持容量を形成する一方の電極となる。
【００６２】
次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示せず）を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成する。勿論、この絶縁膜は酸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。
【００６３】
次いで、結晶質半導体膜１０２に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。この活性化工程は、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を複数組み合わせた方法による処理である。
【００６４】
上記した活性化処理により、不純物元素が活性化すると同時に、結晶質半導体膜１０２を結晶化する際に触媒として使用した金属元素が、高濃度不純物領域１３７にゲッタリングされ、結晶質半導体膜１０２のうち主にチャネル形成領域となる部分中のニッケル濃度が低減する。その結果、チャネル形成領域の結晶性がよくなり、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２０４のオフ電流値は下がり、また結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られる。このように良好な特性を有するＴＦＴ２０４を得ることができる（図６（Ｂ））。
【００６５】
次いで、図６（Ｂ）に示すように、窒化シリコン膜からなる第１の層間絶縁膜１５１を形成する。次いで熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、結晶質半導体膜１０２を水素化する工程を行う。この工程は、第１の層間絶縁膜１５１に含まれる水素により結晶質半導体膜１０２のダングリングボンドを終端する工程であり、酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の有無に関係なく結晶質半導体膜１０２を水素化することができる。尚、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により水素化する処理）を行っても良い。
【００６６】
次いで、第１の層間絶縁膜１５１上に第２の層間絶縁膜１５２を形成する。第２の層間絶縁膜１５２は有機絶縁材料から構成されてもよいし無機絶縁材料から構成されてもよい。本実施例では、シロキサン材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる無機シロキサン系の絶縁性材料、又はこの無機シロキサン系の絶縁性材料のうち珪素と結合する水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁性材料を用いる。尚、膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜であってもよい。
【００６７】
次いで、第２の層間絶縁膜１５２上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして第２の層間絶縁膜１５２及び第１の層間絶縁膜１５１をエッチングすることにより、高濃度不純物領域１３７の上に位置するコンタクトホールを形成する。本実施例では複数のエッチング処理を順次行う。すなわち第１の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第２の層間絶縁膜をエッチングした後、図示しない絶縁膜をエッチングストッパーとして第１の層間絶縁膜をエッチングし、その後図示しない絶縁膜をエッチングする。
【００６８】
次いで、第２の層間絶縁膜１５２の全面上及び各コンタクトホール内に金属膜（例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなど）を形成し、この金属膜をパターニングすることにより、配線及び画素電極を形成する。尚、配線及び画素電極の材料は、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜もしくはこれらの積層膜といった、反射性の優れた膜を用いることが望ましい。こうして、ソース配線１５３またはドレイン配線１５４が形成される。
【００６９】
次に、図６（Ｃ）に示すように、ドレイン配線１５４及び第２の層間絶縁膜１５２の上に下部電極（反射電極）１５５を形成する。
【００７０】
次いで、図６（Ｄ）に示すように、実施の形態２と同様の方法により下部電極１５５、ソース配線、ドレイン配線及び第２の層間絶縁膜１５２の上に樹脂ＢＭ層１５６を形成する。
【００７１】
詳細には、下部電極１５５を含む全面上に非感光性黒色ポリイミド膜を塗布し、この非感光性黒色ポリイミド膜をプリベークする。次に、非感光性黒色ポリイミド膜上にポジ型レジスト膜（図示せず）を塗布し、このポジ型レジスト膜をプリベークする。次いで、ポジ型レジスト膜を露光し、現像液（東京応化製、ＮＭＤ３  ＴＭＡＨ  ２．３８％の水溶液）を用いたパドル現像により、ポジ型レジスト膜を現像するとともに、非感光性黒色ポリイミド膜をエッチングする。これにより、ポジ型レジスト膜の露光部分が除去され、この露光部分の下に位置する非感光性黒色ポリイミド膜が除去され、その結果、下部電極１５５上に位置するＢＭ開口部１５６ａを有する非感光性黒色ポリイミドからなる樹脂ＢＭ層１５６が形成され、この樹脂ＢＭ層１５６上にはポジ型レジスト膜が残される。次に、純水で３０秒間洗浄を行う。この後、残っているレジスト膜を感光させる目的で、レジスト膜を含む全面に露光光を照射して全面露光を行う。次に、現像液（東京応化製、ＮＭＤ３  ＴＭＡＨ  ２．３８％の水溶液）を用いて感光したポジ型レジスト膜を除去する。このようにして非感光性黒色ポリイミドからなる樹脂ＢＭ層１５６が形成され、この樹脂ＢＭ層１５６はレジスト膜を除去する際の現像液によって少量のウエットエッチングが行われるため、前記の実施の形態２と同様に樹脂ＢＭ層１５６のＢＭ開口部１５６ａの断面のテーパー角が小さくなり、その断面形状もなだらかになる。従って、有機電界発光素子の画素を区切る隔壁層に適した断面テーパー角を得ることができる。また、上記のように現像液としてはＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の水溶液を用いているため、樹脂ＢＭ層１５６にダメージを与えることが少ない。この後、オーブンを用いて樹脂ＢＭ層１５６を２５０℃の温度で１時間焼成する。
【００７２】
この後、図６（Ｅ）に示すように、ＢＭ開口部１５６ａ内及び樹脂ＢＭ層１５６上に有機発光層１５７を形成する。この有機発光層１５７は、電場を加えると発光する有機化合物（有機発光材料）を含む層である。有機発光層１５７及び樹脂ＢＭ層１５６の上に透明導電膜からなる上部電極１５８を形成する。このようにして、樹脂ＢＭ層のＢＭ開口部１５６ａ内には、上部電極１５８、有機発光層１５７及び下部電極１５５からなる発光素子１５９が形成される。
【００７３】
上記実施例１においても、実施の形態２と同様の効果を得ることができ、また実施の形態２と同様の変形例を実施することが可能である。
即ち、樹脂ＢＭ層１５６にクラックやピーリングが発生することを抑制できるとともに、樹脂ＢＭ層１５６の断面のテーパー角を小さくすることができる。また、樹脂ＢＭ層を形成する際に水溶液である現像液を用いることにより、作業者の体と環境への負担を小さくすることができる。また、非感光性黒色ポリイミド膜が第１の現像液と第２の現像液に曝されるため、すなわち２回エッチングされるため、下部電極１５５上に非感光性黒色ポリイミド膜の残渣が発生するのを抑制することができる。
また、レジスト膜の現像と非感光性黒色ポリイミド膜のエッチングの際の現像液を高濃度とし、レジスト膜の除去の際の現像液を低濃度とするように調節して実施することも可能である。
【実施例２】
【００７４】
図７は、本発明の実施例２による半導体装置の作製方法を説明するための断面図であり、図６と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。この半導体装置は、樹脂ＢＭを隔壁に用いて作製したＥＬ発光装置である。
【００７５】
下地絶縁膜１０１上には第１ＴＦＴ２０５及び第２ＴＦＴ２０２が形成され、第１ＴＦＴ２０５及び第２ＴＦＴ２０２それぞれは実施例１におけるＴＦＴ２０４と同様の工程で作製される。
【００７６】
また、下地絶縁膜１０１上には下部電極１０２ａと絶縁膜１０７と上部電極２０１を有する容量素子２０３が形成され、この容量素子２０３は実施例１におけるＴＦＴ２０４を形成する工程で作製される。即ち、容量素子の下部電極１０２ａは実施例１における結晶質半導体膜１０２を形成する工程で作製され、絶縁膜１０７は実施例１におけるゲート絶縁膜を形成する工程で作製され、上部電極２０１は実施例１における第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂを形成する工程で作製される。上部電極２０１は第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂによって構成される。
【００７７】
また、下地絶縁膜１０１上には絶縁膜１０７を介して配線層２００ａ，２００ｂが形成され、配線層２００ａ，２００ｂは実施例１における第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂを形成する工程で作製される。配線層２００ａ，２００ｂは第１の導電膜１０８ａ及び第２の導電膜１０８ｂによって構成される。
【００７８】
また、第１ＴＦＴ２０５のソース配線又はドレイン配線は配線層２００ａに繋げられ、この繋げられたソース配線又はドレイン配線は実施例１におけるソース配線又はドレイン配線を形成する工程で作製される。また、第２ＴＦＴ２０２のドレイン配線は発光素子１５９の下部電極１５５に接続される。下部電極１５５、有機発光層１５７及び上部電極１５８を有する発光素子１５９は、有機発光層１５７に電場を加えることにより有機発光層から矢印の方向（基板とは逆側の方向）に光が発せられるものである。
【００７９】
図８は、図７に示すＥＬ発光装置の回路図であり、図７と同一部分には同一符号を付す。
図８に示すように、１つの画素は点線で囲う部分１９９からなり、１つの画素は第１ＴＦＴ２０５、第２ＴＦＴ２０２、容量素子２０３及び発光素子１５９によって構成されている。第１ＴＦＴ２０５は容量素子２０３及び第２ＴＦＴ２０２に接続されており、第２ＴＦＴ２０２は発光素子１５９に接続されている。
【００８０】
図９は、図７に示すＥＬ発光装置の上面図であり、図７と同一部分には同一符号を付す。
図９に示すように、１つの画素は点線で囲う部分１９９からなり、ＢＭ開口部１５６ａを有する樹脂ＢＭ層１５６が全面に配置されている。ＢＭ開口部１５６ａ内には図７に示す発光素子が配置されており、樹脂ＢＭ層１５６の下には図７に示す第１ＴＦＴ、第２ＴＦＴ及び容量素子が配置されている。樹脂ＢＭ層は配線と他の素子との絶縁材の役割も兼ねる。また、樹脂ＢＭ層上に電極が積層されるので、断線しないように低いテーパー角が求められる。
【００８１】
上記実施例２においても実施例１と同様の効果を得ることができ、また実施の形態２と同様の変形例を実施することが可能である。
【実施例３】
【００８２】
本実施例では、実施例１又は２により形成された電界発光素子を備えた発光表示装置を作製する方法である。電界発光素子は例えばＥＬ（Electro Luminescence）素子であり、電場を加えると発光する有機化合物（有機発光材料）を含む有機発光層と、陽極と、陰極とを有している。電界発光素子を用いた発光表示装置にとって、ＴＦＴはアクティブマトリクス駆動方式を実現する上で、必須の素子となっている。すなわち電界発光素子を用いた発光表示装置には、少なくとも、スイッチング素子として機能するＴＦＴと、電界発光素子に電流を供給するＴＦＴとが、各画素に設けられている。
【００８３】
この発光表示装置において、表示される画像における明暗の差をより明確にし、黒色をより鮮明に表示するにはより鮮明な黒色の樹脂ＢＭを隔壁に用いることが好ましい。これに対して本実施例では、黒色の樹脂ＢＭを隔壁に用いているため、画像における明暗の差を明確に表示することができる。
以下、実施例１又は２と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８４】
図１０（Ａ）は、表示モジュールを示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）をＡ−Ａ'で切断した断面図である。基板１００には、中央部に画素部２０７が形成されていると共に、駆動回路部にソース側駆動回路２０６ａ及びゲート側駆動回路２０６ｂが形成されている。また基板１００の上方には封止基板１ａが配置されているが、基板１００と封止基板１ａの間の空間はシール材５１８によりシールされている。
【００８５】
基板１００のうち封止基板１ａと重なっていない部分には配線５０８が配置されている。配線５０８は、外部入力端子となるＦＰＣ５０９からビデオ信号やクロック信号を受け取り、これら信号をソース側駆動回路２０６ａ及びゲート側駆動回路２０６ｂに伝送するための配線である。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板（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。
【００８６】
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を参照して説明する。基板１００上に絶縁膜１０１が設けられ、絶縁膜１０１の上方には画素部２０７、ソース側駆動回路２０６ａが形成されている。画素部２０７には電流制御用ＴＦＴ５１１、電流制御用ＴＦＴ５１１のドレインに電気的に接続された第１の電極５１２を含む複数の画素、及びスイッチング用ＴＦＴ５１３が形成されている。また、ソース側駆動回路２０６ａはｎチャネル型ＴＦＴ５２３とｐチャネル型ＴＦＴ５２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成されている。
これらのＴＦＴ（５１１、５１３、５２３、５２４を含む）はトップゲート型のＴＦＴである。
【００８７】
第１の電極５１２は電界発光素子（ＥＬ素子）の陰極として機能する。第１の電極５１２は、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａまたはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２またはＣａＮ）を用いればよい。
また第１の電極５１２上には電界発光層（例えばＥＬ層）５１６および第２の電極５１７が形成される。
【００８８】
電界発光層５１６は、発光層、電荷輸送層または電荷注入層により形成されるが、これらの組み合わせは任意である。例えば、発光層として低分子系有機ＥＬ材料や高分子系有機ＥＬ材料を用いればよいが、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もできる。また、電荷輸送層及び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。これら以外にも公知の材料を用いることができる。なお電界発光層５１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、又は液滴吐出法（インクジェット法）によって形成される。
【００８９】
第２の電極５１７は電界発光素子の陽極として機能するが、全画素に共通の配線としても機能し、配線５０８を経由してＦＰＣ５０９に電気的に接続されている。画素部２０７に含まれる素子は全て電界発光層５１６及び第２の電極５１７で覆われている。ただし第１の電極５１２を除く各素子と電界発光層５１６の間には樹脂ＢＭ層１５６が設けられている。第２の電極５１７には、可視光に対して透明又は半透明であり、かつ仕事関数の大きい材料（例えばインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、窒化チタン、クロム、タングステン、ジルコニウム、プラチナなどの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、またはこの積層膜と窒化チタン膜との３層膜等）を用いるのが好ましい。また第２の電極５１７は、例えば薄い金属膜の上に透明材料（例えばインジウム錫酸化物、Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ、又はＺｎＯ）を積層した構造であっても良い。なお積層構造にすると、配線抵抗が低くなり、また良好なオーミックコンタクトを得ることができる。
【００９０】
また基板１と封止基板１ａの間の空間には充填材５０７が充填されている。充填材５０７には例えばＡｒ等の不活性気体、シール材、又は乾燥剤を用いることができる。
【００９１】
以上のような構造をとることにより、封止基板１ａ側に発光する発光表示装置を得ることができる。そして発光素子をシール材５１８及び保護膜で封止し、外部から完全に遮断することができる。これにより外部から水分や酸素等の電界発光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。
【００９２】
また、実施例３の変形例として、第１の電極５１２及び第２の電極５１７の双方を光透過性の材料で形成してもよい。この場合発光表示装置は基板１側と封止基板１ａ側の両面から発光する。
【実施例４】
【００９３】
本発明を実施して形成された駆動回路や画素部は，実施例３に示すような表示モジュール（アクティブマトリクス型電界発光モジュール）に用いることができる。そして本実施例では、この表示モジュールを組み込んだ電子機器を示す。
【００９４】
ここで電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、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１１及び図１２に示す。
【００９５】
図１１（Ａ）はデジタルカメラであり、本体２００１、表示部２００２、撮像部、操作キー２００３、シャッター２００４、アンテナ２００５等を含む。この表示部２００２に、実施例３に示した方法で作製された表示モジュールが用いられる。なお、図１１（Ａ）は表示部２００２側からの図であり、撮像部は示していない。
【００９６】
また、本発明のデジタルカメラは、アンテナ２００５で映像信号や音声信号等の信号を受信することにより、表示部２００２をテレビ受像機などの表示媒体として機能させてもよい。なお、スピーカー、操作スイッチ等は適宜設ければよい。本発明により、明るさのコントラスト又は色のコントラストが高い表示部を有するデジタルカメラが実現できる。また、テレビ機能を有するデジタルカメラを実現できる。
【００９７】
図１１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３、キーボード２１０４、外部接続ポート２１０５、ポインティングマウス２１０６等を含む。この表示部２１０３に、実施例３に示した方法で作製された表示モジュールが用いられる。本発明により、明るさのコントラスト又は色のコントラストが高い表示部を有するノート型パーソナルコンピュータを実現することができる。
【００９８】
図１１（Ｃ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部Ａ２２０３、表示部Ｂ２２０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２２０５、操作キー２２０６、スピーカー部２２０７等を含む。表示部Ａ２２０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２２０４は主として文字情報を表示する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。この表示部Ａ２２０３、表示部Ｂ２２０４に、実施例３に示した方法で作製された表示モジュールが用いられる。本発明により、明るさのコントラスト又は色のコントラストが高い表示部を有する画像再生装置を実現することができる。
【００９９】
また、図１１（Ｄ）は表示装置であり、筐体２３０１、支持台２３０２、表示部２３０３、スピーカー２３０４、ビデオ入力端子２３０５などを含む。この表示部２３０３に、実施例３に示した方法で作製された表示モジュールが用いられる。なお、表示装置には液晶表示装置、発光装置などがあり、具体的にはコンピュータ用、テレビ受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。本発明により、明るさのコントラスト又は色のコントラストが高い表示部を有する表示装置、特に２２インチ〜５０インチの大画面を有する大型の表示装置を実現することができる。
【０１００】
図１２は携帯電話機であり、操作スイッチ類３００４、マイクロフォン３００５などが備えられた本体（Ａ）３００１と、表示パネル（Ａ）３００８、表示パネル（Ｂ）３００９、スピーカー３００６などが備えられた本体（Ｂ）３００２とが、蝶番３０１０で開閉可能に連結されている。表示パネル（Ａ）３００８と表示パネル（Ｂ）３００９は、回路基板３００７と共に本体（Ｂ）３００２の筐体３００３の中に収納される。表示パネル（Ａ）３００８及び表示パネル（Ｂ）３００９の画素部は筐体３００３に形成された開口窓から視認できるように配置される。
【０１０１】
表示パネル（Ａ）３００８と表示パネル（Ｂ）３００９は、その携帯電話機３０００の機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル（Ａ）３００８を主画面とし、表示パネル（Ｂ）３００９を副画面として組み合わせることができる。この表示パネル（Ａ）３００８は、表示パネル（Ｂ）３００９に、実施例３に示した方法で作製された表示モジュールが用いられる。
【０１０２】
また、アンテナ３０１１で映像信号や音声信号等の信号を受信することにより、表示パネル（Ａ）３００８をテレビ受像機などの表示媒体として機能させてもよい。
【０１０３】
本発明により、明るさのコントラスト又は色のコントラストが高い表示部を有する携帯情報端末を実現することができる。また、テレビ機能を有する携帯情報端末を実現することができる。
【０１０４】
さらに、本発明に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、蝶番３０１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としても良い。また、操作スイッチ類３００４、表示パネル（Ａ）３００８、表示パネル（Ｂ）３００９を一つの筐体内に納めた構成としても、上記した作用効果を奏することができる。また、表示部を複数個そなえた情報表示端末に本実施の形態の構成を適用しても、同様な効果を得ることができる。
【０１０５】
上記電子機器の表示部や表示パネル等に、実施の形態１，２、又は実施例１乃至３に示した方法で作製された表示モジュールを用いることで、明るさコントラストや色のコントラスト等、画質の向上した高精細な表示部を有し、且つ、信頼性の高い電子機器を提供することができる。また、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。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置の作製方法を説明するフロー図である。
【図２】本発明の実施の形態２による半導体装置の作製方法を示す断面図。
【図３】本発明の実施の形態２による半導体装置の作製方法を示す断面図。
【図４】実験によって得られた樹脂ＢＭ層の断面を示す写真。
【図５】比較実験によって得られた樹脂ＢＭ層の断面を示す写真。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施例１による半導体装置の作製方法を示す断面図。
【図７】本発明の実施例２による半導体装置の作製方法を説明するための断面図。
【図８】図７に示すＥＬ発光装置の回路図。
【図９】図７に示すＥＬ発光装置の上面図。
【図１０】（Ａ）は実施例３に係る発光表示装置の平面概略図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ´断面図。
【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）は実施例４に係る電子機器であり、本発明を用いて作製された表示装置を用いた電子機器の概略図。
【図１２】実施例４に係る電子機器であり、本発明を用いて作製された表示装置を用いた電子機器の概略図。
【符号の説明】
【０１０７】
１        基板
１ａ      封止基板
２        非感光性黒色ポリイミド膜
２ａ      樹脂ＢＭ層
３        ポジ型レジスト膜
３ａ      露光部分
４        フォトマスク
５        露光光
１００    基板
１０１    下地絶縁膜
１０２    半導体膜（結晶質半導体膜）
１０２ａ  下部電極
１０７    ゲート絶縁膜
１０８ａ  第１の導電膜
１０８ｂ  第２の導電膜
１３７    高濃度不純物領域
１５１    第１の層間絶縁膜
１５２    第２の層間絶縁膜
１５３    ソース配線
１５４    ドレイン配線
１５５    下部電極
１５６    樹脂ＢＭ層
１５６ａ  ＢＭ開口部
１５７    有機発光層
１５８    上部電極
１５９    発光素子
１８０    低濃度不純物領域
１９９    １つの画素（点線で囲う部分）
２００ａ  配線層
２００ｂ  配線層
２０１    上部電極
２０２    第２ＴＦＴ
２０３    容量素子
２０４    ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
２０５    第１ＴＦＴ
２００１  本体
２００２  表示部
２００３  撮像部、操作キー
２００４  シャッター
２００５  アンテナ
２１０１  本体
２１０２  筐体
２１０３  表示部
２１０４  キーボード
２１０５  外部接続ボード
２１０６  ポインティングマウス
２２０１  本体
２２０２  筐体
２２０３  表示部Ａ
２２０４  表示部Ｂ
２２０５  記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部
２２０６  操作キー
２２０７  スピーカー部
２３０１  筐体
２３０２  支持台
２３０３  表示部
２３０４  スピーカー
２３０５  ビデオ入力端子
３０００  携帯電話機
３００１  本体（Ａ）
３００２  本体（Ｂ）
３００３  筐体
３００４  操作スイッチ類
３００５  マイクロフォン
３００６  スピーカー
３００７  回路基板
３００８  表示パネル（Ａ）
３００９  表示パネル（Ｂ）
３０１０  蝶番
３０１１  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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【図５】
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