特開 2023-168507 半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023168507

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 29/786 20060101AFI20231116BHJP

   H01L 21/768 20060101ALI20231116BHJP

   H01L 21/8234 20060101ALI20231116BHJP

   H01L 21/3205 20060101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

H01L29/78 616T

H01L29/78 616U

H01L29/78 616V

H01L21/90 D

H01L27/088 D

H01L21/88 N

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023172180

(22)【出願日】2023-10-03

(62)【分割の表示】P 2022110416の分割

【原出願日】2005-09-15

(31)【優先権主張番号】P 2004267673

(32)【優先日】2004-09-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000153878

【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所

(72)【発明者】

【氏名】檜垣 欣成

(72)【発明者】

【氏名】坂倉 真之

(72)【発明者】

【氏名】山崎 舜平

(57)【要約】

【課題】本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置において、配線の断面積を増大さ
せることなく、相性の悪い２つの膜（ＩＴＯ膜とアルミニウム膜）からなる配線や電極等
を接続し、且つ、大画面化しても低消費電力を実現することを課題とする。
【解決手段】本発明は、上層と、上層よりも広い幅を有する下層とからなる２層構造とす
る。ＴｉまたはＭｏからなる第１導電層を設け、その上に電気抵抗値の低いアルミニウム
単体（純アルミニウム）からなる第２導電層を設ける。上層の端面から突出させた下層部
分と、ＩＴＯとを接合させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁表面を有する基板上に、半導体薄膜を有する複数の薄膜トランジスタと、透明導電膜とを有する半導体装置であり、
前記半導体装置は、前記半導体薄膜と接する第１導電層と、前記第１導電層上に接する第２導電層とを積層した電極または配線を有し、
前記第１導電層は、前記第２導電層より広い幅を有し、
前記第１導電層において前記第２導電層の端部から延在している部分に接する透明導電膜を有していることを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１導電層は、チタン、またはモリブデンを含む合金、或いはチタン、またはモリブデンの単体であり、
前記第２導電層は、アルミニウムを含む合金、或いはアルミニウムの単体であることを特徴とする半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装
置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置や有
機発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載した電子機器に関する。

【0002】

なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。

【背景技術】

【0003】

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。

【0004】

従来、ＴＦＴ駆動によるアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、基板上に
多数の走査線およびデータ線が縦横に設けられ、これらの配線の交点に対応して多数のＴ
ＦＴが設けられている。各ＴＦＴは、走査線にゲート配線が電気的に接続され、データ線
にソース電極が電気的に接続され、画素電極にドレイン電極が電気的に接続される。

【0005】

透過型の液晶表示装置において、画素電極には光透過性と導電性を兼ね備えたＩＴＯが
一般的に用いられている。この画素電極と、データ線や走査線などの金属配線とは、絶縁
材料の層によって絶縁されており、この絶縁膜の特定の位置に形成されたコンタクトホー
ルを介して画素電極と金属配線とが接している。

【0006】

また、ディスプレイ表示面積が大きくなるほど、配線の抵抗による信号の遅延が問題に
なってくる。従って配線や電極については、大きく形状を変えるか、電気抵抗値の低い材
料、たとえばアルミニウムを用いる必要がある。

【0007】

配線や電極の材料として用いられるアルミニウムと画素電極の材料として用いられるＩ
ＴＯが接すると、接合界面で電蝕とよばれる反応が生じる。または、アルミニウムとＩＴ
Ｏが接すると、アルミニウム表面が酸化し電気的に導通しなくなるといった問題が生じる
。

【0008】

そこで、このような相性の悪い２つの膜からなる配線や電極等を接続する際に、アルミ
ニウム配線（または電極）とＩＴＯとの間に高融点金属膜（チタン膜など）または高融点
金属化合物膜（窒化チタン膜など）などを設けて、ＩＴＯとの電触腐食を防ぐ技術も提案
されている。

【0009】

また、本出願人は、薄膜トランジスタのドレインと画素電極であるＩＴＯとの接続をチ
タン膜、アルミニウム膜、チタン膜の積層膜で構成することを特許文献１、特許文献２、
および特許文献３に記載している。

【0010】

また、本出願人らは、薄膜トランジスタのドレインと画素電極であるＩＴＯとの接続を
チタン膜、アルミニウム膜の積層膜で構成することを特許文献４に記載し、窒化チタン膜
、アルミニウム膜の積層膜で構成することを特許文献５に記載している。

【0011】

また、本出願人は、薄膜トランジスタのゲート電極として、ＧＯＬＤ構造を形成するた
めに、幅の異なる２層からなるゲート電極を形成することを特許文献６に記載している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平９－４５９２７号公報

【特許文献2】特開平１０－３２２０２号公報

【特許文献3】特開平６－２３２１２９号公報

【特許文献4】特開２００４－６９７４

【特許文献5】特開平８－３３０６００号公報

【特許文献6】特開２００１－２８１７０４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、アルミニウム配線（または電極）とＩＴＯとの間にチタン膜や窒化チタン
膜を積層すると、配線抵抗が高くなってしまい、特に画面サイズが大面積化すると消費電
力の増大を引き起こす。配線抵抗は、配線となる金属膜の断面積を大きくすることにより
低減することが可能であるが、膜厚を厚くして断面積を増大させた場合には基板表面と厚
膜配線表面との間に段差が生じ、液晶の配向不良の原因となる。

【0014】

また、ＴＦＴ駆動によるアクティブマトリクス型の発光装置においても、発光素子の陽
極（または陰極）として透明導電膜を用いる場合がある。同様に、透明導電膜からなる陽
極は、各種配線と絶縁するための層間絶縁膜上に形成される。従って、陽極としてＩＴＯ
を用い、ＴＦＴの電極（アルミニウム）とを接続させる際、上述の電触腐食が同様に生じ
る。

【0015】

本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置において、配線の断面積を増大させるこ
となく、相性の悪い２つの膜（ＩＴＯ膜とアルミニウム膜）からなる配線や電極等を接続
し、且つ、大画面化しても低消費電力を実現することを課題とする。

【0016】

また、配線材料としてアルミニウムを用いてＴＦＴを作製した場合、熱処理によってヒ
ロックやウィスカー等の突起物の形成や、アルミニウム原子のチャネル形成領域への拡散
により、ＴＦＴの動作不良やＴＦＴ特性の低下を引き起こしていた。そこで、従来ではア
ルミニウムに他の元素（Ｓｉなど）を含有させたアルミニウム合金膜として、ヒロックな
どの発生を抑制している。しかし、アルミニウム合金膜としても、接合界面においてアル
ミニウムが酸化し、ＩＴＯ膜が還元することによる接合抵抗は変化してしまう問題は残る
。

【0017】

加えて、本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置において、配線材料としてアル
ミニウムを用いてもアルミニウム原子のチャネル形成領域への拡散を防止し、且つ、良好
なオーミック接合を可能とすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明は、下層を高融点金属（Ｔｉ、Ｍｏなど）、または窒化高融点金属（ＴｉＮなど
）からなる第１導電層とし、上層をアルミニウム単体またはアルミニウムを含む合金から
なる第２導電層とする２層構造の電極（または配線）とする。そして、２層構造の電極（
または配線）の断面形状は、第１導電層の幅（Ｗ１）が第２の導電層の幅（Ｗ２）よりも
広い断面形状とする。即ち、下層（第１導電層）の端部が上層（第２導電層）の端部より
も外側にある構造を作製した後、２層構造の電極（または配線）に接して覆う形で透明導
電膜を形成する。

【0019】

本発明は、この２層からなる電極（または配線）のうち、第２の導電層と重ならずに露
呈している第１導電層と透明導電膜（代表的にはＩＴＯ）とを接続させることで上述した
課題を解決することを特徴としている。

【0020】

本明細書で開示する発明の構成は、図１（Ａ）或いは図２（Ａ）にその一例を示すように
、絶縁表面を有する基板上に、半導体薄膜を有する複数の薄膜トランジスタと、透明導電
膜とを有する半導体装置であり、
前記半導体装置は、前記半導体薄膜と接する第１導電層と、前記第１導電層上に接する
第２導電層とを積層した電極または配線を有し、前記第１導電層は、前記第２導電層より
広い幅（Ｗ１、或いはＷ３）を有し、前記第１導電層において前記第２導電層の端部から
延在している部分に接する透明導電膜を有していることを特徴とする半導体装置である。

【0021】

また、他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板上に、半導体薄膜を有する複数の薄膜
トランジスタと、透明導電膜とを有する半導体装置であり、前記半導体装置は、前記半導
体薄膜と接する第１導電層と、前記第１導電層上に接する第２導電層とを積層した電極ま
たは配線を有し、前記第１導電層は、前記第２導電層の端部から突出している部分を有し
、前記第１導電層において前記第２導電層の端部から突出している部分に接する透明導電
膜を有していることを特徴とする半導体装置である。

【0022】

また、他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板上に、半導体薄膜を有する複数の薄膜
トランジスタと、透明導電膜とを有する半導体装置であり、前記半導体装置は、前記半導
体薄膜と接する第１導電層と、前記第１導電層上に接する第２導電層とを積層した電極ま
たは配線を有し、前記第１導電層の側面部は、図１（Ａ）に示すように、前記第２導電層
の側面部におけるテーパー角より小さいテーパ角を有しており、前記第１導電層の側面部
に接する透明導電膜を有していることを特徴とする半導体装置である。

【0023】

また、他の発明の構成は、図３にその一例を示すように、絶縁表面を有する基板上に、
半導体薄膜を有する複数の薄膜トランジスタと、透明導電膜とを有する半導体装置であり
、前記半導体装置は、前記半導体薄膜と接する第１導電層と、前記第１導電層上に接する
第２導電層とを積層した電極または配線と、前記電極または配線の一部上に平坦化絶縁膜
と、前記平坦化絶縁膜上に透明導電膜とを有し、前記平坦化絶縁膜に設けられたコンタク
トホールを介して、前記電極または配線と前記透明導電膜とが接し、且つ、前記コンタク
トホール内に、前記電極または配線の端部が位置していることを特徴とする半導体装置で
ある。

【0024】

また、上記各構成において、前記第２導電層の表面は酸化膜で覆われていることを特徴
の一つとしている。

【0025】

また、上記各構造を実現するための作製方法も本発明の一つであり、複数回のエッチン
グを用いた以下に示す方法によって、下層（第１導電層）の端部が上層（第２導電層）の
端部よりも外側にある構造を実現する。

【0026】

第１の方法としては、２層からなる金属積層膜上にマスクを形成した後に、第1のドライ
エッチング処理によって幅Ｗ１を有し、且つ、端部をテーパー状にした金属積層膜パター
ンを形成する。その後、第２のドライエッチング処理によって上層のアルミニウムを含む
材料のみを異方性エッチングして上層の幅を狭めて下層の幅（Ｗ１）よりも狭い幅（Ｗ２
）とする。この結果、上層と重ならない下層が部分的に露出した電極（または配線）が形
成される。

【0027】

また、第２の方法としては、２層からなる金属積層膜上にマスクを形成した後に、エッ
チャント液により上層のアルミニウムを含む材料のみをマスクパターンにしたがって除去
する。その際、エッチングの回り込みによって上層の端部はマスク端部よりも奥に後退し
ている。その後、ドライエッチング処理によってマスクに覆われていない部分の下層のみ
を除去する。この結果、上層と重ならない下層が部分的に露出した電極（または配線）が
形成される。

【0028】

また、第３の方法としては、２層からなる金属積層膜上にマスクを形成した後に、ドラ
イエッチング処理によって、金属積層膜パターンを形成する。その後、エッチャント液に
より上層のアルミニウムを含む材料のみをマスクパターンにしたがって加工して上層の幅
を細らせる。その際、エッチングの回り込みによって上層の端部はマスク端部よりも奥に
後退している。この結果、上層と重ならない下層が部分的に露出した電極（または配線）
が形成される。

【0029】

また、第４の方法としては、２層からなる金属積層膜上に第１のマスクを形成した後に
、ドライエッチング処理またはウェットエッチング処理によって金属積層パターンを形成
する。その後、第１のマスクを除去した後に、第２のマスクを形成し、金属積層膜パター
ンを第２のマスクパターンにしたがって加工する。この際、第2のマスクパターンは、第1
のマスクパターンに対して細くしている。この結果、上層と重ならない下層が部分的に露
出した電極（または配線）が形成される。

【0030】

上述したいずれの方法も、フォトマスクを用い、プラズマ装置を用いたドライエッチング
、またはエッチャント液によるウェットエッチングで配線または電極のパターン形成を行
う。

【0031】

そして、上述した方法で得られた電極（または配線）に接して覆うように透明導電膜を
形成する。この結果、電極（または配線）の下層と透明導電膜とが接触し、主としてこの
部分で電気的に導通する。

【0032】

従来においても下層の端面で透明導電膜と接する構造も開示されているが、従来の構造
は主として最上層の上面で透明導電膜と電気的に導通させている。本発明は、下層で透明
導電膜と導通させるため、意図的に上層よりもテーパー角の小さいテーパー部、または上
層端面から突出した部分を設けて下層と透明導電膜との接触面積を確保して確実にコンタ
クトさせるものである。

【0033】

また、本発明においては、アルミニウムを含む材料からなる上層と透明導電膜との間に
は薄い酸化膜が形成されるため、上層と透明導電膜は直接導通しておらず、下層を介して
電気的に導通が行われている。この点でも大きく従来の構造と異なっている。

【0034】

なお、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。
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、本発明の成
膜装置および成膜方法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。

【0035】

また、本明細書中において、第１の電極とは、発光素子の陽極、或いは陰極となる電極
を指している。発光素子は、第１の電極と、該第１の電極上に有機化合物を含む層と、該
有機化合物を含む層上に第２の電極とを有する構成となっており、形成順序において先に
基板に形成する電極を第１の電極と呼んでいる。

【0036】

また、第１の電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙
げることができる。

【0037】

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 prin
ted circuit）もしくはTAB（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrie
r 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。

【0038】

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。

【0039】

さらに、ビデオ信号がデジタルの発光装置において、画素に入力されるビデオ信号が定
電圧（ＣＶ）のものと、定電流（ＣＣ）のものとがある。ビデオ信号が定電圧のもの（Ｃ
Ｖ）には、発光素子に印加される電圧が一定のもの（ＣＶＣＶ）と、発光素子に印加され
る電流が一定のもの（ＣＶＣＣ）とがある。また、ビデオ信号が定電流のもの（ＣＣ）に
は、発光素子に印加される電圧が一定のもの（ＣＣＣＶ）と、発光素子に印加される電流
が一定のもの（ＣＣＣＣ）とがある。

【0040】

また、本発明の発光装置において、静電破壊防止のための保護回路（保護ダイオードな
ど）を設けてもよい。

【0041】

また、アクティブマトリクス型とする場合、第１の電極に接続するＴＦＴを複数設ける
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、トップゲート型
ＴＦＴや、ボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや、順スタガ型ＴＦＴを用いることが可
能である。また、シングルゲート構造のＴＦＴに限定されず、複数のチャネル形成領域を
有するマルチゲート型ＴＦＴ、例えばダブルゲート型ＴＦＴとしてもよい。

【0042】

また、発光素子と電気的に接続するＴＦＴはｐチャネル型ＴＦＴであっても、ｎチャネ
ル型ＴＦＴであってもよい。ｐチャネル型ＴＦＴと接続させる場合は、陽極と接続させ、
陽極上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層と順次積層した後、陰極を形成す
ればよい。また、ｎチャネル型ＴＦＴと接続させる場合は、陰極と接続させ、陰極上に電
子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層と順次積層した後、陽極を形成すればよい。

【0043】

また、ＴＦＴのチャネル形成領域としては、非晶質半導体膜、結晶構造を含む半導体膜
、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを適宜用いることができる。さらにＴＦＴのチャ
ネル形成領域として、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し
、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子
歪みを有する結晶質な領域を含んでいるセミアモルファス半導体膜（微結晶半導体膜、マ
イクロクリスタル半導体膜とも呼ばれる）も用いることができる。

【0044】

また、本明細書中において、画素電極とは、ＴＦＴと接続される電極であり、且つ、対
向基板に設けられる対向電極と対となす電極を指している。また、液晶素子は、画素電極
と、対向電極と、これらの電極に挟まれた液晶層とを指している。アクティブマトリクス
型の液晶表示装置においては、マトリクス状に配置された画素電極を駆動することによっ
て、画面上に表示パターンが形成される。詳しくは選択された画素電極と該画素電極に対
応する対向電極との間に電圧が印加されることによって、画素電極と対向電極との間に配
置された液晶層の光学変調が行われ、この光学変調が表示パターンとして観察者に認識さ
れる。

【発明の効果】

【0045】

本発明により、電極（または配線）と画素電極との接触抵抗を増大させることなく、従
来必要とされていた配線の上層として高融点金属を含む層を設ける工程を省略できる。こ
れにより製造上のコスト低減と時間短縮の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】実施の形態１を示す画素断面図。

【図2】実施の形態２を示す画素断面図。

【図3】実施の形態３を示す画素断面図。

【図4】エッチング後の電極端部における斜視図および断面図のＳＥＭ写真。

【図5】第１のＴＥＧパターンを示す図。

【図6】第２のＴＥＧパターンを示す図。

【図7】第１のＴＥＧパターンを用いた電気測定の結果示すグラフ。（チタンとアルミニウムの積層の実験結果）

【図8】第２のＴＥＧパターンを用いた電気測定の結果示すグラフ。

【図9】ＥＬ表示パネルの断面図。（実施例１）

【図10】ＥＬ表示パネルの断面図。（実施例２）

【図11】ＥＬ表示パネルを示す上面図。（実施例３）

【図12】液晶パネルを示す断面図。（実施例４）

【図13】電子機器の一例を示す図。

【図14】電子機器の一例を示す図。

【図15】第１のＴＥＧパターンを用いた電気測定の結果示すグラフ。（モリブデンとアルミニウムの積層の実験結果）

【発明を実施するための形態】

【0047】

本発明の実施形態について、以下に説明する。

【0048】

（実施の形態１）
ここでは、アクティブマトリクス型の発光装置の例に本発明を説明することとする。

【0049】

図１（Ａ）は、発光装置の画素部における一部を拡大した断面図である。以下に図１（
Ａ）に示した発光素子を有する半導体装置の作製工程を示す。

【0050】

まず、基板１０上に下地絶縁膜１１を形成する。基板１０側を表示面として発光を取り
出す場合、基板１０としては、光透過性を有するガラス基板や石英基板を用いればよい。
また、処理温度に耐えうる耐熱性を有する光透過性のプラスチック基板を用いてもよい。
また、基板１０側とは逆の面を表示面として発光を取り出す場合、前述の基板の他にシリ
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
。ここでは基板１０としてガラス基板を用いる。なお、ガラス基板の屈折率は１．５５前
後である。

【0051】

下地絶縁膜１１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
などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。ここでは下地膜として２層構造を用いた例を示
すが、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。なお、特に下
地絶縁膜を形成しなくてもよい。

【0052】

次いで、下地絶縁膜上に半導体層を形成する。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第１のフォトマスクを用いて所
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３０～７０ｎｍ）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（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。

【0053】

また、非晶質構造を有する半導体膜の結晶化処理として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／ｃ
ｍ²程度（好ましくは０．１～１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、１０～２０００
ｃｍ／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。

【0054】

次いで、レジストマスクを除去した後、半導体層を覆うゲート絶縁膜１２を形成する。
ゲート絶縁膜１２はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１～２００ｎｍと
する。

【0055】

次いで、ゲート絶縁膜１２上に膜厚１００～６００ｎｍの導電膜を形成する。ここでは
、スパッタ法を用い、ＴａＮ膜とＷ膜との積層からなる導電膜を形成する。なお、ここで
は導電膜をＴａＮ膜とＷ膜との積層としたが、特に限定されず、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若しくは化合物材
料の単層、またはこれらの積層で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピン
グした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。

【0056】

次いで、第２のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成し、ドライエッチング法ま
たはウェットエッチング法を用いてエッチングを行う。このエッチング工程によって、導
電膜をエッチングして、導電層１４ａ、１４ｂを得る。なお、導電層１４ａ、１４ｂはＴ
ＦＴのゲート電極となる。

【0057】

次いで、レジストマスクを除去した後、第３のフォトマスクを用いてレジストマスクを
新たに形成し、ここでは図示しないｎチャネル型ＴＦＴを形成するため、半導体にｎ型を
付与する不純物元素（代表的にはリン、またはＡｓ）を低濃度にドープするための第１の
ドーピング工程を行う。レジストマスクは、ｐチャネル型ＴＦＴとなる領域と、導電層の
近傍とを覆う。この第１のドーピング工程によって絶縁膜を介してスルードープを行い、
低濃度不純物領域を形成する。一つの発光素子は、複数のＴＦＴを用いて駆動させるが、
ｐチャネル型ＴＦＴのみで駆動させる場合には、上記ドーピング工程は特に必要ない。

【0058】

次いで、レジストマスクを除去した後、第４のフォトマスクを用いてレジストマスクを
新たに形成し、半導体にｐ型を付与する不純物元素（代表的にはボロン）を高濃度にドー
プするための第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によってゲート絶
縁膜１２を介してスルードープを行い、ｐ型の高濃度不純物領域１７、１８を形成する。

【0059】

次いで、第５のフォトマスクを用いてレジストマスクを新たに形成し、ここでは図示しな
いｎチャネル型ＴＦＴを形成するため、半導体にｎ型を付与する不純物元素（代表的には
リン、またはＡｓ）を高濃度にドープするための第３のドーピング工程を行う。第３のド
ーピング工程におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０¹³～５×１０¹⁵/cm²と
し、加速電圧を６０～１００ｋｅＶとして行う。レジストマスクは、ｐチャネル型ＴＦＴ
となる領域と、導電層の近傍とを覆う。この第３のドーピング工程によってゲート絶縁膜
１２を介してスルードープを行い、ｎ型の高濃度不純物領域を形成する。

【0060】

この後、レジストマスクを除去し、水素を含む第１の層間絶縁膜１３を成膜した後、半
導体層に添加された不純物元素の活性化および水素化を行う。水素を含む第１の層間絶縁
膜１３は、ＰＣＶＤ法により得られる窒化酸化珪素膜（ＳｉＮＯ膜）を用いる。加えて、
結晶化を助長する金属元素、代表的にはニッケルを用いて半導体膜を結晶化させている場
合、活性化と同時にチャネル形成領域１９におけるニッケルの低減を行うゲッタリングを
も行うことができる。

【0061】

次いで、層間絶縁膜の２層目となる平坦化絶縁膜１６を形成する。平坦化絶縁膜１６と
しては、塗布法によって得られるシリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構
成される絶縁膜を用いる。

【0062】

次いで、第６のマスクを用いてエッチングを行い、平坦化絶縁膜１６にコンタクトホー
ルを形成すると同時に周縁部の平坦化絶縁膜を除去する。ここでは、第１の層間絶縁膜１
３と選択比が取れる条件でエッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチング）を
行う。用いるエッチング用ガスに限定はないが、ここではＣＦ₄、Ｏ₂、Ｈｅ、Ａｒとを用
いることが適している。ＣＦ₄の流量を３８０ｓｃｃｍ、Ｏ₂の流量を２９０ｓｃｃｍ、Ｈ
ｅの流量を５００ｓｃｃｍ、Ａｒの流量を５００ｓｃｃｍ、ＲＦパワーを３０００Ｗ、圧
力を２５Ｐａとし、ドライエッチングを行う。なお、第１の層間絶縁膜１３上に残渣を残
すことなくエッチングするためには、１０～２０％程度の割合でエッチング時間を増加さ
せると良い。１回のエッチングでテーパー形状としてもよいし、複数のエッチングによっ
てテーパー形状にしてもよい。ここでは、さらにＣＦ₄、Ｏ₂、Ｈｅを用いて、ＣＦ₄の流
量を５５０ｓｃｃｍ、Ｏ₂の流量を４５０ｓｃｃｍ、Ｈｅの流量を３５０ｓｃｃｍ、ＲＦ
パワーを３０００Ｗ、圧力を２５Ｐａとする２回目のドライエッチングを行ってテーパー
形状とする。平坦化絶縁膜の端部におけるテーパー角θは、３０°を越え７５°未満とす
ることが望ましい。

【0063】

次いで、第６のマスクをそのままマスクとしてエッチングを行い、露呈しているゲート
絶縁膜１２、および第１の層間絶縁膜１３を選択的に除去する。エッチング用ガスにＣＨ
Ｆ₃とＡｒを用いてゲート絶縁膜１２、および第１の層間絶縁膜１３のエッチング処理を
行う。なお、半導体層上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０～２０％程
度の割合でエッチング時間を増加させると良い。

【0064】

次いで、第６のマスクを除去し、コンタクトホールで半導体層と接する２層構造からな
る導電膜を形成する。下層となる第１導電層２２ａは、高融点金属（Ｔｉ、Ｍｏなど）ま
たは高融点金属化合物（ＴｉＮなど）を用い、２０ｎｍ～２００ｎｍの膜厚範囲とする。
下層となる第１導電層２２ａは、シリコンとアルミニウムの相互拡散を防止する効果を有
している。

【0065】

また、上層となる第２導電層２２ｂは、配線の電気抵抗値を低くするため、低抵抗金属
（代表的にはＡｌ）を用い、０．１μｍ～２μｍの膜厚範囲とする。なお、各層の表面を
酸化させないように、これら２層を同じスパッタ装置で連続して形成することが好ましい
。

【0066】

次いで、第７のマスクを用いて第１のエッチングを行う。第１のエッチングでは、上層
が幅Ｗ１となるようにパターニングする。第１のエッチングは、ドライエッチング法また
はウェットエッチング法を用いる。

【0067】

次いで、レジストマスクを残したまま、第２のエッチングを行い、ＩＣＰ（Inductivel
y Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いてレジストマスクを後退さ
せながら第２導電層をエッチングして幅Ｗ２とする。第２のエッチングの際、第１導電層
も僅かに除去されてテーパー部が形成される。ＩＣＰエッチング法を用いれば、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。

【0068】

また、ＩＣＰエッチング法を用いてテーパー形状を形成する場合、電極の両側に均等に
突出部が形成される。なお、第２のエッチング条件によっては、第１の導電層がエッチン
グされて露呈した領域の平坦化絶縁膜１６も僅かにエッチングされることがある。

【0069】

次いで、上記２層構造を有する配線または電極に接して透明導電膜を形成する。透明導
電膜と第１導電層２２ａとを直接接して形成し、良好なオーミック接合を得ることができ
る。そして、第８のマスクを用いてエッチングを行い、第１の電極２３Ｒ、２３Ｇ、即ち
、有機発光素子の陽極（或いは陰極）を形成する。

【0070】

第１の電極の材料として、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、またはＩＴＳＯ（ＩＴＯに
酸化珪素が２～１０重量％含まれたターゲットを用いてスパッタリング法で得られる酸化
珪素を含む酸化インジウムスズ）を用いる。ＩＴＳＯの他、酸化珪素を含み酸化インジウ
ムに２～２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透光性酸化物導電膜（ＩＺＯ）などの透
明導電膜を用いても良い。また、酸化珪素を含むＡＴＯ（アンチモン・チン・オキサイド
）の透明導電膜を用いても良い。

【0071】

なお、第１の電極２３Ｒ、２３ＧとしてＩＴＯを用いる場合は、電気抵抗値を下げるた
めに結晶化させるベークを行う。対して、ＩＴＳＯやＩＺＯは、ベークを行ってもＩＴＯ
のように結晶化せず、アモルファス状態のままである。

【0072】

上述した方法で得られる２層の電極とＩＴＳＯとの接触抵抗と、比較例における接触抵
抗とを比べるため、以下に示す実験を行った。

【0073】

ガラス基板上に絶縁層として酸化珪素膜を形成し、チタン層（厚さ１００ｎｍ）の上に
純アルミニウム層（厚さ７００ｎｍ、抵抗率４μΩｃｍ）を連続でスパッタ法により成膜
し、２層構造の金属層とした後、フォトリソグラフィーにより電極パターンのレジストマ
スクを形成し、以下の３つの方法で２層構造の金属層をエッチングして２つのサンプルを
形成する。

【0074】

サンプル１（比較例）として、２層構造の金属層に対して一回のＩＣＰ装置を用いたプ
ラズマエッチングのみで金属層の２層両方をエッチングした。この結果、形成された電極
端面は垂直に近い約８０°のテーパー角となった。その後、透明電極となるＩＴＳＯ膜を
スパッタ法により形成し、フォトリソグラフィーを用いてパターン形成を行った。

【0075】

サンプル２（本発明）として、２層構造の金属層に対してＩＣＰ装置を用いた２段階の
プラズマエッチングを行い、下層のチタン層が突出した形状を得た。具体的には、第１の
エッチングでエッチング後の電極端面が６０°程度のテーパー角になるようにエッチング
し、第１のエッチング条件とは異なる第２のエッチングで上層のアルミニウム層を選択的
に、端面がほぼ垂直になる条件でエッチングした。

【0076】

第１のエッチングにおける第１条件は、エッチング用ガスにＢＣｌ₃とＣｌ₂とを用い、
それぞれのガス流量比を６０（ｓｃｃｍ）、２０（ｓｃｃｍ）とし、１．９Ｐａ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
てエッチングを１００秒行った。なお、基板側（試料ステージ）にも１００ＷのＲＦ（１
３．５６ＭＨｚ）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。次に第２条件
として、ガス及び流量比を第１条件と同じにしたまま、圧力を１．２Ｐａとし、コイル型
の電極に６００ＷのＲＦ電力を、基板側に２５０ＷのＲＦ電力をそれぞれ投入し、プラズ
マを生成してエッチングを１６０秒行った。

【0077】

そして、第２のエッチングにおける条件は、エッチング用ガスにＢＣｌ₃とＣｌ₂とを用
い、それぞれのガス流量比を４０（ｓｃｃｍ）、４０（ｓｃｃｍ）とし、３．５Ｐａの圧
力でコイル型の電極に２００ＷのＲＦ電力を、基板側に５０ＷのＲＦ電力をそれぞれ投入
し、プラズマを生成してエッチングを６０秒行った。

【0078】

なお、エッチング後のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真として図４（Ａ）に斜視図、図
４（Ｂ）に断面図、図４（Ｃ）に断面模式図を示す。また、突出した部分の長さは０．２
２μｍであった。即ち、上層の端部から下層の端部まで０．２２μｍ離れており、下層の
幅Ｗ１は上層の幅Ｗ２よりも０．４４μｍ広くなっている。その後、透明電極となるＩＴ
ＳＯ膜をスパッタ法により形成し、フォトリソグラフィーを用いてパターン形成を行った
。

【0079】

なお、上記各２つのサンプルについて、電気抵抗測定のためのＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌ
ｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ：測定用単体素子）パターンをそれぞれ２通り作成した。

【0080】

１つは、金属層とＩＴＳＯ層が直列接続になるよう交互に配置されたコンタクトチェー
ンと呼ばれる第１のＴＥＧ（上面レイアウト図を図５（Ａ）、コンタクト部の拡大した測
長値の関係を図６（Ｂ）に示す）であり、配線とＩＴＯと両者の接触界面の３つの抵抗要
素が直列接続されたものである。

【0081】

もう一つは、ケルビン測定を行うために金属層とＩＴＳＯ層が十字形に重ねて配置され
た第２のＴＥＧ（上面レイアウト図を図６（Ａ）、コンタクト部の拡大した測長値の関係
を図６（Ｂ）に示す）とである。

【0082】

次に、上記２つのサンプルを用い、第１のＴＥＧについて電気抵抗測定を行ったところ
、サンプル１（比較例）と比べて、サンプル２（本発明）は、１Ｖでの抵抗値（コンタク
ト１個当たり）が７７％減少している。

【0083】

また、図７に第１のＴＥＧについての電気抵抗測定を行った結果を示す。なお、ＩＴＳ
Ｏの抵抗率は４０００μΩｃｍとして算出している。

【0084】

また、上記２つのサンプルを用い、第２のＴＥＧについて電気抵抗測定を行ったところ
、サンプル１（比較例）よりもサンプル２（本発明）の接触抵抗値が小さかった。図８に
第２のＴＥＧについての電気抵抗測定を行った結果を示す。

【0085】

以上の実験から、下層（チタン層）を突出させた２層構造の電極とすることで、ＩＴＳ
Ｏとの接触抵抗を低減できることが示された。

【0086】

また、下層（チタン層）に代えてモリブデン層（膜厚１００ｎｍ）を用い、同様にして
第１のＴＥＧについての電気抵抗測定を行った結果を図１５に示す。なお、ＩＴＳＯの抵
抗率は４０００μΩｃｍとして算出している。図１５において、下層のモリブデン層の端
面がほぼ垂直になる条件でエッチングした比較用のサンプルを実線で示している。また、
図１５において、下層のモリブデン層が突出し、且つ、端面が６０°程度のテーパー角と
したサンプルを×印として示している。図１５からも、下層（モリブデン層）を突出させ
た２層構造の電極とすることで、ＩＴＳＯとの接触抵抗を低減できることが示された。

【0087】

また、下層の膜厚の条件を１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍと振って、同様に電気
抵抗測定を行ったところ、下層の膜厚が厚ければ厚いほど接触抵抗値が低減された。

【0088】

また、図１（Ｂ）に透明導電膜からなる第１の電極とＴｉからなる下層とが接している
部分の拡大断面図を示す。図１（Ｂ）に示すように上層となる第２導電層２２ｂの表面に
は酸化アルミニウム膜３４が薄く形成されており、透明導電膜からなる第１の電極は下層
のみと電気的に接合している。図１（Ｂ）では下層２２ａの端部におけるテーパー角αが
、上層となる第２導電層２２ｂの端部におけるテーパー角βよりも小さい例を示している
。なお、下層となる第１導電層２２ａの端部におけるテーパー角αが小さければ小さいほ
ど、第１の電極と第１導電層の接触面積は増加する。

【0089】

次いで、第８のマスクを用いて第１の電極２３Ｒ、２３Ｇの端部を覆う絶縁物２９（バン
ク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を形成する。絶縁物２９としては、塗布法により
得られる有機樹脂膜、またはＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜）を膜厚０
．８μｍ～１μｍの範囲で用いる。

【0090】

次いで、有機化合物を含む層２４Ｒ、２４Ｇを、蒸着法または塗布法を用いて積層形成
する。なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層２４Ｒ、２４Ｇ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、有機化合物材料の蒸着を行う前に、
基板に含まれるガスを除去するために減圧雰囲気や不活性雰囲気で２００℃～３００℃の
加熱処理を行うことが望ましい。有機化合物を含む層２４Ｒ、２４Ｇの形成に蒸着法を用
い、真空度が５×１０^-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^-4～１０^-6Ｔ
ｏｒｒ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。

【0091】

なお、フルカラー化するために、発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）ごとにマスクのアライメントを
行う。

【0092】

有機化合物を含む層２４Ｒ、２４Ｇは積層であり、第１の電極上に正孔注入層、正孔輸
送層、発光層、電子輸送層と順次形成する。例えば、有機化合物を含む層２４Ｒのうち、
発光層としてＤＣＭが添加されたＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜する。また、有機化合物を
含む層２４Ｇのうち、発光層としてＤＭＱＤが添加されたＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜す
る。また、ここでは図示していないが青色の青色の発光層としてＣＢＰ（４，４'－ビス
（Ｎ－カルバゾリル）－ビフェニル）が添加されたＰＰＤ（４，４'－ビス（Ｎ－（９－
フェナントリル）－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル）を３０ｎｍ、ブロッキング層とし
てＳＡｌｑ（ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミ
ニウム）を１０［ｎｍ］成膜する。

【0093】

次いで、第２の電極２５、即ち、有機発光素子の陰極（或いは陽極）を形成する。第２
の電極２５の材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金、ＣａＦ₂、Ｃａ
Ｎ、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
成した膜を用いればよい。

【0094】

また、第２の電極２５を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、またはＢ
ａＦ₂からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ～５ｎｍ）を形成してもよい。

【0095】

また、第２の電極２５を保護する保護層を形成してもよい。

【0096】

次いで、封止基板３３をシール材（図示しない）で貼り合わせて発光素子を封止する。
なお、一対の基板およびシール材で囲まれた領域２７には乾燥した不活性気体、或いは透
明な充填材を充填する。不活性気体としては希ガスまたは窒素を用いることができ、乾燥
させるための乾燥剤を封止基板３３に配置する。また、充填材としては、透光性を有して
いる材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を
用いればよい。なお、充填材を一対の基板間に充填すると、全体の透過率を向上させるこ
とができる。

【0097】

第１の電極を透明材料、第２の電極を金属材料とすれば、基板１０を通過させて光を取
り出す構造、即ちボトムエミッション型となる。また、第１の電極を金属材料、第２の電
極を透明材料とすれば、封止基板３３を通過させて光を取り出す構造、即ちトップエミッ
ション型となる。また、第１の電極および第２の電極を透明材料とすれば、基板１０と封
止基板３３の両方を通過させて光を取り出す構造とすることができる。本発明は、適宜、
いずれか一の構造とすればよい。

【0098】

また、基板１０を通過させて光を取り出す際、発光層から放出される発光が通過する層
、即ち、第１の電極、１層目の層間絶縁膜１３、２層目の層間絶縁膜１６、ゲート絶縁膜
１２、下地絶縁膜１１には全て酸化珪素（約１．４６前後）が含まれているため、それぞ
れの屈折率の差が小さくなって光の取り出し効率が向上する。即ち、屈折率の異なる材料
層間での迷光を抑えることができる。

【0099】

（実施の形態２）
ここでは、実施の形態１とは２層構造の電極の形状が異なる例を図２（Ａ）および図２（
Ｂ）を用いて以下に説明する。

【0100】

なお、第１導電層２２２ａ及び第２導電層２２２ｂからなる電極を形成する工程以外の工
程は、実施の形態１と同一であるので、ここでは詳細な説明は省略する。従って、図２（
Ａ）及び図２（Ｂ）において、図１（Ａ）と同じ箇所の部分には同じ符号を用いている。

【0101】

実施の形態１に従って、コンタクトホールで半導体層と接する２層構造からなる導電膜
を形成する。下層となる第１導電層２２２ａは、高融点金属（Ｔｉ、Ｍｏなど）または高
融点金属化合物（ＴｉＮなど）を用い、２０ｎｍ～２００ｎｍの膜厚範囲とする。下層と
なる第１導電層２２２ａは、シリコンとアルミニウムの相互拡散を防止する効果を有して
いる。

【0102】

また、上層となる第２導電層２２２ｂは、配線の電気抵抗値を低くするため、低抵抗金
属（代表的にはＡｌ）を用い、０．１μｍ～２μｍの膜厚範囲とする。なお、各層の表面
を酸化させないように、これら２層を同じスパッタ装置で連続して形成することが好まし
い。

【0103】

次いで、第７のマスクを用いて第１のエッチングを行う。第１のエッチングでは、上層
が幅Ｗ４となるようにパターニングする。第１のエッチングは、ドライエッチング法また
はウェットエッチング法を用いる。

【0104】

次いで、第８のマスクを用いて第２のエッチングを行う。第２のエッチングでは、下層
が幅Ｗ３となるようにパターニングする。第２のエッチングは、ドライエッチング法また
はウェットエッチング法を用いる。

【0105】

上記２回のエッチングによって、上層の幅Ｗ４は第７のマスクによって決定され、下層
の幅Ｗ３は第８のマスクによって決定される。

【0106】

次いで、実施の形態１と同様にして、上記２層構造を有する配線または電極に接して透
明導電膜を形成する。透明導電膜と第１導電層２２２ａとを直接接して形成し、良好なオ
ーミック接合を得ることができる。そして、第９のマスクを用いてエッチングを行い、第
１の電極２３Ｒ、２３Ｇ、即ち、有機発光素子の陽極（或いは陰極）を形成する。

【0107】

以降の工程は、実施の形態１と同一であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0108】

ここでは、突出した部分を形成するために２回のパターニングを行って図２（Ａ）に示
す電極構造を得る例を示した。２回のパターニングを行う場合には、実施の形態１に示す
ように上層の両側に均等に突出部を形成するのではなく、後に形成する第１の電極と重な
る部分だけに突出部を形成することもできる。即ち、２つのパターニングマスクを適宜設
計することによって、第１の電極と下層の接触面積を制御することができる。

【0109】

また、図２（Ｂ）に透明導電膜からなる第１の電極とＴｉからなる下層とが接している
部分の拡大断面図を示す。図２（Ｂ）に示すように第２導電層２２２ｂの表面には酸化ア
ルミニウム膜３４が薄く形成されており、透明導電膜からなる第１の電極は下層のみと電
気的に接合している。図２（Ｂ）では下層となる第１導電層２２２ａの端部におけるテー
パー角αが、第２導電層２２２ｂの端部におけるテーパー角βよりも大きい例を示してい
る。なお、図２（Ｂ）に示すように、下層の上面部および端面と、第１の電極とが電気的
に接続されているが、第１の電極が下層端面と接している面積よりも、第１の電極が下層
上面と接している面積のほうが広い構造となっている。

【0110】

また、本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。

【0111】

（実施の形態３）
ここでは、透明導電膜と、２層構造の電極との間にもう一層の絶縁膜を設けた例を図３を
用いて以下に説明する。

【0112】

なお、第１導電層２２ａ、第２導電層２２ｂ、及び第３導電層２２ｃからなる電極を形
成するまでの工程は、実施の形態１と同一であるのでここでは詳細な説明は省略する。ま
た、図３において、図１（Ａ）と同一の箇所には同じ符号を用いる。

【0113】

まず、実施の形態１に示した工程に従って、２層構造の電極２２ａ、２２ｂを形成する
。次いで、層間絶縁膜の３層目となる平坦化絶縁膜３２０を形成する。平坦化絶縁膜３２
０としては、塗布法によって得られるシリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造
が構成される絶縁膜を用いる。ここでは３層目の平坦化絶縁膜３２０で平坦化を行うため
、平坦化絶縁膜１６は特に平坦でなくともよく、例えば、ＰＣＶＤ法による無機絶縁膜を
用いてもよい。

【0114】

次いで、平坦化絶縁膜３２０を選択的にエッチングして、上層となる第２導電層２２ｂ
及び平坦化絶縁膜１６に達するコンタクトホールを形成する。次いで、透明導電膜を成膜
して、パターニングを行い、第１の電極３２３Ｒ、３２３Ｇを形成する。

【0115】

次いで、実施の形態１に示した工程と同様にして第１の電極３２３Ｒ、３２３Ｇの端部
を覆う絶縁物３２９を形成する。以降の工程は実施の形態１と同一であるのでここでは詳
細な説明は省略することとする。

【0116】

図３に示す構造とすることで、第１の電極面積を広くすることが可能となり、発光領域
を広くすることができる。

【0117】

また、本実施の形態は実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることがで
きる。

【0118】

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。

【実施例0119】

本実施例では、フルカラーの発光装置の説明を図９を用いて説明する。図９はアクティブ
マトリクス型の発光装置の一部断面を示す図である。

【0120】

下地絶縁膜１００２が設けられた第１の基板１００１上には、３つのＴＦＴ１００３Ｒ
、１００３Ｇ、１００３Ｂを設けている。これらのＴＦＴは、チャネル形成領域１０２０
と、ソース領域またはドレイン領域１０２１、１０２２とを有し、ゲート絶縁膜１００５
と、ゲート電極を有するｐチャネル型ＴＦＴである。また、ゲート電極は２層となってお
り、テーパー形状となっているゲート電極の下層１０２３ａと、ゲート電極の上層１０２
３ｂとで構成されている。

【0121】

また、層間絶縁膜１００６は、無機絶縁膜である。また、層間絶縁膜１００６を覆う平
坦化絶縁膜１００７は、塗布法による平坦な層間絶縁膜である。

【0122】

発光素子においては、第１の電極を平坦とすることが重要であり、平坦化絶縁膜１００７
が平坦でない場合、平坦化絶縁膜１００７の表面凹凸の影響によって第１の電極も平坦と
ならない恐れがある。従って、平坦化絶縁膜１００７の平坦性は重要である。

【0123】

また、ＴＦＴのドレイン配線、またはソース配線１０２４ａ、１０２４ｂは、２層構造と
している。後に透明導電膜と接続させる部分において、ドレイン配線、またはソース配線
の下層１０２４ａがドレイン配線、またはソース配線の上層１０２４ｂより広い幅を有し
ている。この電極形状は、実施の形態２に従い、突出した部分を形成するために２回のパ
ターニングを行って得る。ここでは、ドレイン配線、またはソース配線の下層１０２４ａ
には膜を用い、ドレイン配線、またはソース配線の上層１０２４ｂにはアルミニウム単体
膜を用いた積層膜とする。ＴＦＴのドレイン配線、またはソース配線の上層１０２４ｂは
、層間絶縁膜のカバレッジを考慮して、テーパー形状とすることが好ましい。

【0124】

また、実施の形態１に従って、下層の側面部が上層の側面部におけるテーパー角より小
さいテーパ角としてもよい。

【0125】

また、隔壁１００９は樹脂であり、異なる発光を示す有機化合物を含む層との仕切りの役
目を果たしている。従って、隔壁１００９は、一つの画素、即ち、発光領域を囲むように
格子形状としている。また、異なる発光を示す有機化合物を含む層が隔壁上で重なっても
よいが、隣り合う画素の第１の電極とは重ならないようにする。

【0126】

発光素子は、透明導電材料からなる第１の電極１００８と、有機化合物を含む層１０１５
Ｒ、１０１５Ｇ、１０１５Ｂと、第２の電極１０１０とで構成されている。本実施例にお
いて、第１の電極１００８は、下層１０２４ａと接して導通させている。

【0127】

また、第１の電極１００８及び第２の電極１０１０は仕事関数を考慮して材料を選択する
必要がある。但し第１の電極及び第２の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極
となりうる。駆動用ＴＦＴの極性がｐチャネル型である場合、第１の電極を陽極、第２の
電極を陰極とするとよい。また、駆動用ＴＦＴの極性がＮチャネル型である場合、第１の
電極を陰極、第２の電極を陽極とすると好ましい。

【0128】

また、有機化合物を含む層１０１５Ｒ、１０１５Ｇ、１０１５Ｂは、第１の電極（陽極
）側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、
ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層されている。なお、有機化合物
を含む層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることができる。フルカラーと
するため、有機化合物を含む層１０１５Ｒ、１０１５Ｇ、１０１５Ｂは、それぞれ選択的
に形成して、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類の画素を形成する。

【0129】

また、水分や脱ガスによるダメージから発光素子を保護するため、第２の電極１０１０
を覆う保護膜１０１１、１０１２を設けることが好ましい。保護膜１０１１、１０１２と
しては、ＰＣＶＤ法による緻密な無機絶縁膜（ＳｉＮ、ＳｉＮＯ膜など）、スパッタ法に
よる緻密な無機絶縁膜（ＳｉＮ、ＳｉＮＯ膜など）、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜
、ＣＮ膜、アモルファスカーボン膜）、金属酸化物膜（ＷＯ₂、ＣａＦ₂、Ａｌ₂Ｏ₃など）
などを用いることが好ましい。

【0130】

第１の基板１００１と第２の基板１０１６との間の間隔１０１４には、充填材料または不
活性ガスを充填する。窒素などの不活性ガスを充填する場合は、乾燥させるための乾燥剤
を間隔１０１４に設けることが好ましい。

【0131】

また、発光素子の光は、第１の基板１００１を通過して取り出される。図９に示す構造
は下方出射型の発光装置である。

【0132】

また、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。

【0133】

また、本実施例は実施の形態１、実施の形態２、または実施の形態３と自由に組み合わ
せることができる。

【実施例0134】

本実施例では、画素部と駆動回路と端子部とを同一基板上に形成し、両方の基板から光を
取り出すことのできる発光装置の例を図１０に示す。

【0135】

基板６１０上に下地絶縁膜を形成した後、各半導体層を形成する。次いで、半導体層を
覆うゲート絶縁膜を形成した後、各ゲート電極、端子電極を形成する。次いで、ｎチャネ
ル型ＴＦＴ６３６を形成するため、半導体にｎ型を付与する不純物元素（代表的にはリン
、またはＡｓ）をドープし、ｐチャネル型ＴＦＴ６３７を形成するため、半導体にｐ型を
付与する不純物元素（代表的にはボロン）をドープしてソース領域およびドレイン領域、
必要であればＬＤＤ領域を適宜形成する。次いで、ＰＣＶＤ法により得られる水素を含む
窒化酸化珪素膜（ＳｉＮＯ膜）を形成した後、半導体層に添加された不純物元素の活性化
および水素化を行う。

【0136】

次いで、層間絶縁膜となる平坦化絶縁膜６１６を形成する。平坦化絶縁膜６１６として
は、塗布法によって得られるシリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成さ
れる絶縁膜を用いる。

【0137】

次いで、マスクを用いて平坦化絶縁膜にコンタクトホールを形成すると同時に周縁部の平
坦化絶縁膜を除去する。

【0138】

次いで、平坦化絶縁膜６１６をマスクとしてエッチングを行い、露呈している水素を含む
ＳｉＮＯ膜またはゲート絶縁膜を選択的に除去する。

【0139】

次いで、導電膜を形成した後、マスクを用いてエッチングを行い、ドレイン配線やソース
配線を形成する。ドレイン配線は、２層構造となっており、後に透明導電膜と接続させる
部分において、下層が上層より広い幅を有している。本実施例では、実施の形態１の工程
に従って、上層より下層が突出した部分を形成している。また、下層の側面部が上層の側
面部におけるテーパー角より小さいテーパ角としている。

【0140】

次いで、透明導電膜からなる第１の電極６２３、即ち、有機発光素子の陽極（或いは陰
極）を形成する。なお、第１の電極６２３は、突出した下層部分と電気的に接続される。

【0141】

次いで、塗布法により得られるＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜）をパタ
ーニングして、第１の電極６２３の端部を覆う絶縁物６２９（バンク、隔壁、障壁、土手
などと呼ばれる）を形成する。

【0142】

次いで、有機化合物を含む層６２４を、蒸着法または塗布法を用いて形成する。次いで
、透明導電膜からなる第２の電極６２５、即ち、有機発光素子の陰極（或いは陽極）を形
成する。次いで、蒸着法またはスパッタ法により透明保護層６２６を形成する。透明保護
層６２６は、第２の電極６２５を保護する。

【0143】

次いで、透明な封止基板６３３をシール材６２８で貼り合わせて発光素子を封止する。
即ち、発光表示装置は、表示領域の外周をシール材で囲み、一対の基板で封止される。Ｔ
ＦＴの層間絶縁膜は、基板全面に設けられているため、シール材のパターンが層間絶縁膜
の外周縁よりも内側に描画された場合、シール材のパターンの外側に位置する層間絶縁膜
の一部から水分や不純物が浸入する恐れがある。従って、ＴＦＴの層間絶縁膜として用い
る平坦化絶縁膜の外周は、シール材のパターンの内側、好ましくは、シール材パターンと
重なるようにして平坦化絶縁膜の端部をシール材が覆うようにする。なお、シール材６２
８で囲まれた領域には透明な充填材６２７を充填する。

【0144】

最後にＦＰＣ６３２を異方性導電膜６３１により公知の方法で端子電極と貼りつける。
端子電極は、透明導電膜を用いることが好ましく、ゲート配線と同時に形成された端子電
極上に形成する。（図１０）

【0145】

また、発光素子の光は、基板６１０及び封止基板６３３を通過して両側に取り出される
。図１０に示す構造は、基板と封止基板の両方を通過させて光を取り出す構造の発光装置
である。

【0146】

以上の工程によって、画素部と駆動回路と端子部とを同一基板上に形成することができる
。

【0147】

また、本実施例は実施の形態１、実施の形態２、または実施の形態３と自由に組み合わ
せることができる。