JP2003109773A

JP2003109773A - 発光装置、半導体装置およびそれらの作製方法

Info

Publication number: JP2003109773A
Application number: JP2001300021A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Toru Takayama; 徹高山; Junya Maruyama; 純矢丸山; Mayumi Mizukami; 真由美水上
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-11
Also published as: US7045438B2; US20060027817A1; US20090302339A1; US20030025118A1; US7534700B2; US8390019B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水分や酸素の透過による劣化を抑えることが
可能な半導体装置、例えば、プラスチック基板上に形成
されたＯＬＥＤを有する発光装置、プラスチック基板を
用いた液晶表示装置の提供を課題とする。【解決手段】本発明は、基板上に素子を含む被剥離層
を形成した後、支持体に被剥離層を接着して基板から引
き剥がして被剥離層を剥離した後、被剥離層に接する薄
膜を成膜した後、転写体２２と貼り合わせる。こうする
ことによって、剥離の際に生じるクラックを修復し、被
剥離層に接する薄膜として熱伝導性を有する膜２０、具
体的にはアルミニウムの窒化物またはアルミニウムの窒
化酸化物を用いることによって、素子の発熱を拡散さ
せ、転写体２２、具体的にはプラスチック基板の変形や
変質を保護する効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、剥離した被剥離層
を基材に貼りつけて転写させた薄膜トランジスタ（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、液晶モジュー
ルに代表される電気光学装置やＥＬモジュールに代表さ
れる発光装置、およびその様な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、発光装置、半導体回路および電子
機器は全て半導体装置である。

【０００３】

【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。

【０００４】このような画像表示装置を利用したアプリ
ケーションは様々なものが期待されているが、特に携帯
機器への利用が注目されている。現在、ガラス基板や石
英基板が多く使用されているが、割れやすく、重いとい
う欠点がある。また、大量生産を行う上で、ガラス基板
や石英基板は大型化が困難であり、不向きである。その
ため、可撓性を有する基板、代表的にはフレキシブルな
プラスチックフィルムの上にＴＦＴ素子を形成すること
が試みられている。

【０００５】しかしながら、プラスチックフィルムの耐
熱性が低いためプロセスの最高温度を低くせざるを得
ず、結果的にガラス基板上に形成する時ほど良好な電気
特性のＴＦＴを形成できないのが現状である。そのた
め、プラスチックフィルムを用いた高性能な発光素子や
液晶表示装置は実現されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】もし、プラスチックフ
ィルム等の可撓性を有する基板の上に有機発光素子（Ｏ
ＬＥＤ：Organic Light Emitting Device）が形成され
た発光装置や、液晶表示装置を作製することができれ
ば、厚みが薄く軽量であるということに加えて、曲面を
有するディスプレイや、ショーウィンドウ等などにも用
いることができる。よって、その用途は携帯機器のみに
限られず、応用範囲は非常に広い。

【０００７】しかし、プラスチックからなる基板は、一
般的に水分や酸素を透過しやすく、有機発光層はこれら
のものによって劣化が促進されるので、特に発光装置の
寿命が短くなりやすい。そこで従来では、プラスチック
基板とＯＬＥＤの間に窒化珪素や窒化酸化珪素などの絶
縁膜を設け、水分や酸素の有機発光層への混入を防いで
いた。

【０００８】加えて、プラスチックフィルム等の基板は
一般的に熱に弱く、窒化珪素や窒化酸化珪素などの絶縁
膜の成膜温度を高くしすぎると、基板が変形しやすくな
る。また、成膜温度が低すぎると膜質の低下につなが
り、水分や酸素の透過を十分防ぐことが難しくなる。ま
た、プラスチックフィルム等の基板上に設けた素子を駆
動する際、局所的に発熱が生じて基板の一部が変形、変
質してしまうことも問題になっている。

【０００９】さらに、水分や酸素の透過を防ぐために、
窒化珪素や窒化酸化珪素などの絶縁膜の膜厚を厚くする
と、応力が大きくなり、クラック（亀裂）が入りやすく
なる。また、膜厚を厚くすると、基板を曲げたときに膜
にクラックが入りやすくなる。また、基板を剥離する
際、被剥離層が曲げられ、被剥離層にクラックが入るこ
ともある。

【００１０】本発明は上記問題に鑑み、水分や酸素の透
過による劣化を抑えることが可能な半導体装置、例え
ば、プラスチック基板上に形成されたＯＬＥＤを有する
発光装置、プラスチック基板を用いた液晶表示装置の提
供を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に素子
を含む被剥離層を形成した後、支持体に被剥離層を接着
して基板から引き剥がして被剥離層を剥離した後、被剥
離層に接する薄膜を成膜した後、転写体と貼り合わせ
る。被剥離層に接する薄膜を成膜することによって、剥
離の際に生じるクラックを修復し、被剥離層に接する薄
膜として熱伝導性を有する膜、具体的にはアルミニウム
の窒化物またはアルミニウムの窒化酸化物を用いること
によって、素子の発熱を拡散させて素子の劣化を抑える
効果とともに、転写体２２、具体的にはプラスチック基
板の変形や変質を保護する効果を有する。また、熱伝導
性を有する膜は、外部からの水分や酸素等の不純物の混
入を防ぐ効果も有する。

【００１２】本明細書で開示する発明の構成１は、絶縁
表面を有する基板上に、陰極と、該陰極上に接する有機
化合物層と、該有機化合物層上に接する陽極とを有する
発光素子と、前記陽極に接する絶縁膜と、該絶縁膜に接
する熱伝導性を有する膜とを有することを特徴とする発
光装置である。

【００１３】また、他の発明の構成２は、絶縁表面を有
する基板と、該基板に接する接着層と、該接着層に接す
る熱伝導性を有する膜と、該熱伝導性を有する膜と接す
る絶縁膜とを有し、前記絶縁膜上に、陰極と、該陰極上
に接する有機化合物層と、該有機化合物層上に接する陽
極とを有する発光素子を有することを特徴とする発光装
置である。

【００１４】また、上記各構成において、前記熱伝導性
を有する膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な膜
からなることを特徴としている。

【００１５】また、上記各構成において、前記熱伝導性
を有する膜はアルミニウムを含む窒化物、アルミニウム
を含む窒化酸化物、またはアルミニウムを含む酸化物か
らなることを特徴している。また、前記熱伝導性を有す
る膜として、これらの膜を組み合わせた積層膜を用いて
もよい。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と窒化酸
化アルミニウム（ＡｌＮ_XＯ_Y（Ｘ＞Ｙ））との積層や、
窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮ_XＯ_Y（Ｘ＞Ｙ））と酸化
窒化アルミニウム（ＡｌＮ_XＯ_Y（Ｘ＜Ｙ））との積層を
用いてもよい。

【００１６】また、上記各構成において、前記熱伝導性
を有する膜は、少なくとも窒素と酸素を含む膜であっ
て、膜中の窒素に対する酸素の比が０.１％〜３０％で
あることを特徴としている。

【００１７】また、上記各構成において、前記絶縁表面
を有する基板は、プラスチック基板またはガラス基板で
あることを特徴としている。

【００１８】また、他の発明の構成３は、転写体と、該
転写体に接する第１の接着層と、該第１の接着層に接す
る熱伝導性を有する膜と、該熱伝導性を有する膜と接す
る絶縁膜と、該絶縁膜上に素子を含む層と、前記素子を
含む層に接する第２の接着層（シール材など）と、該第
２の接着層と接する支持体とを有することを特徴とする
半導体装置である。

【００１９】また、上記構成において、液晶表示装置を
作製する場合、前記支持体は対向基板であって、前記素
子は画素電極と接続された薄膜トランジスタであり、前
記画素電極と、前記転写体との間には液晶材料が充填さ
れていることを特徴としている。なお、前記転写体およ
び前記対向基板としては、プラスチック基板またはガラ
ス基板を用いればよい。

【００２０】また、上記各構成１〜３に示した構造を実
現するための半導体装置の作製方法に関する発明の構成
は、基板上に窒化物層を形成する工程と、前記窒化物層
上に酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁
層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を含む層を形
成する工程と、前記素子を含む層に支持体を接着した
後、該支持体を基板から物理的手段により前記酸化物層
の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層
または前記酸化物層に熱伝導性を有する膜を形成する工
程と、前記熱伝導性を有する膜に転写体を接着し、前記
支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有
することを特徴とする半導体装置の作製方法である。

【００２１】なお、本明細書中、物理的手段とは、化学
ではなく、物理学により認識される手段であり、具体的
には、力学の法則に還元できる過程を有する力学的手段
または機械的手段を指し、何らかの力学的エネルギー
（機械的エネルギー）を変化させる手段を指している。
ただし、物理的手段により剥離する際、支持体との結合
力より、酸化物層と窒化物層との結合力が小さくなるよ
うにすることが必要である。

【００２２】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、前記熱伝導性を有する膜は、アルミニウ
ムを含む窒化物、アルミニウムを含む窒化酸化物、また
はアルミニウムを含む酸化物からなることを特徴として
いる。また、前記熱伝導性を有する膜として、これらの
膜を組み合わせた積層膜を用いてもよい。

【００２３】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、前記窒化物層は、金属材料を含有するこ
とを特徴としており、前記金属材料は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ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
合物材料からなる単層、またはこれらの金属または混合
物の積層であることを特徴としている。

【００２４】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、前記物理的手段により剥離する前に、加
熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを
特徴としている。

【００２５】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、前記酸化物層は、酸化シリコン材料また
は酸化金属材料からなる単層、またはこれらの積層であ
ることを特徴としている。

【００２６】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、前記素子は、半導体層を活性層とする薄
膜トランジスタであり、前記半導体層を形成する工程
は、非晶質構造を有する半導体層を加熱処理またはレー
ザー光の照射を行う処理によって結晶化させ、結晶構造
を有する半導体層とすることを特徴としている。

【００２７】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、液晶表示装置を作製する場合、前記支持
体は対向基板であって、前記素子は画素電極を有してお
り、該画素電極と、前記対向基板との間には液晶材料が
充填されていることを特徴としている。

【００２８】また、上記半導体装置の作製方法に関する
構成において、発光装置として代表される発光装置を作
製する場合は、支持体を封止材として、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
ことを防ぐように発光素子を外部から完全に遮断するこ
とが好ましい。この場合、前記素子は発光素子であるこ
とを特徴としている。

【００２９】また、上記各構成において、さらに剥離を
助長させるため、前記物理的手段により剥離する前に、
加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を行っても
よい。この場合、窒化物層にはレーザー光を吸収する材
料を選択し、窒化物と酸化物層の界面を加熱させること
によって、剥がれやすくしてもよい。ただし、レーザー
光を用いる場合は、基板として透光性のものを用いる。

【００３０】また、剥離を助長させるため、窒化物層上
に粒状の酸化物を設け、該粒状の酸化物を覆う酸化層を
設けることによって、剥がれやすくしてもよい。

【００３１】なお、本明細書中において、転写体とは、
剥離された後、被剥離層と接着させるものであり、特に
限定されず、プラスチック、ガラス、金属、セラミック
ス等、いかなる組成の基材でもよい。また、本明細書中
において、支持体とは、物理的手段により剥離する際に
被剥離層と接着するためのものであり、特に限定され
ず、プラスチック、ガラス、金属、セラミックス等、い
かなる組成の基材でもよい。また、転写体の形状および
支持体の形状も特に限定されず、平面を有するもの、曲
面を有するもの、可曲性を有するもの、フィルム状のも
のであってもよい。また、軽量化を最優先するのであれ
ば、フィルム状のプラスチック基板、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン
（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポ
リエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡ
Ｒ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのプ
ラスチック基板が好ましい。

【００３２】また、本発明は剥離方法に限定することな
く、実施することが可能であり、上記各構成１〜３に示
した構造を実現するための半導体装置の作製方法に関す
る他の発明の構成は、基板上に素子を含む被剥離層を形
成する工程と、前記被剥離層に支持体を接着する工程
と、前記支持体を前記基板から物理的手段により剥離す
る工程と、前記剥離層に接して熱伝導性を有する膜を形
成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の作
製方法である。

【００３３】上記構成において、剥離方法としては、被
剥離層と基板との間に分離層を設け、該分離層を薬液
（エッチャント）で除去して被剥離層と基板とを分離す
る方法や、被剥離層と基板との間に非晶質シリコン（ま
たはポリシリコン）からなる分離層を設け、基板を通過
させてレーザー光を照射して非晶質シリコンに含まれる
水素を放出させることにより、空隙を生じさせて被剥離
層と基板を分離させる方法など公知の技術を用いること
が可能である。なお、レーザー光を用いて剥離する場合
においては、剥離前に水素が放出しないように熱処理温
度を４１０℃以下として被剥離層に含まれる素子を形成
することが望ましい。

【００３４】なお、本明細書においてレーザー光とは、
ＹＡＧレーザーやＹＶＯ₄レーザーなどの固体レーザー
や、エキシマレーザーなどの気体レーザーをレーザー光
源とするレーザー光を指し、レーザー発振の形態は、連
続発振またはパルス発振のどちらでもよく、ビーム形状
に関しても線状照射、スポット照射など、どんな形状で
あってもよく、走査方法も特に限定されない。

【００３５】また、上記各構成１〜３に示した構造を実
現するための半導体装置の作製方法に関する他の発明の
構成は、基板上に素子を含む被剥離層を形成する工程
と、前記被剥離層に支持体を接着する工程と、前記被剥
離層の一部にＦＰＣを貼り付ける工程と、前記ＦＰＣと
前記被剥離層との接続部分を有機樹脂で覆って前記支持
体と固定する工程と、前記支持体を前記基板から物理的
手段により剥離する工程とを有することを特徴とする半
導体装置の作製方法である。

【００３６】また、上記構成おいて、前記剥離する工程
の後に、前記剥離層に接して熱伝導性を有する膜を形成
する工程と、前記熱伝導性を有する膜に転写体を接着
し、前記支持体と前記転写体との間に前記被剥離層を挟
む工程を有することを特徴としている。

【００３７】

【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。

【００３８】以下に本発明を用いた代表的な発光装置の
製造手順を簡略に図１、図２を用いて示す。

【００３９】図１（Ａ）中、１０は基板、１１は窒化物
層、１２は酸化物層、１３は下地絶縁層、１４a〜１４
ｃは素子、１５はＯＬＥＤ、１６は層間絶縁膜である。

【００４０】図１（Ａ）において、基板１０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
板を用いても良い。

【００４１】まず、図１（Ａ）に示すように基板１０上
に窒化物層１１を形成する。窒化物層１１として、金属
材料を含む窒化物を用いる。金属材料として代表的な一
例はＴｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐ
ｔ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からなる単層、またはこれら
の積層、であり、これらの窒化物、例えば、窒化チタ
ン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン
からなる単層、またはこれらの積層を窒化物層１１とし
て用いればよい。また、窒化物層１１に代えてタングス
テンからなる金属層を用いてもよい。

【００４２】次いで、窒化物層１１上に酸化物層１２を
形成する。酸化物層１２として、代表的な一例は酸化シ
リコン、酸化窒化シリコン、酸化金属材料を用いればよ
い。なお、酸化物層１２は、スパッタ法、プラズマＣＶ
Ｄ法、塗布法などのいずれの成膜方法を用いてもよい。

【００４３】本発明においては、この酸化物層１２の膜
応力と、窒化物層１１の膜応力とを異ならせることが重
要である。各々の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲
で適宜設定し、各々の膜応力を調節すればよい。また、
図１では、プロセスの簡略化を図るため、基板１０に接
して窒化物層１１を形成した例を示したが、基板１０と
窒化物層１１との間にバッファ層となる絶縁層や金属層
を設け、基板１０との密着性を向上させてもよい。

【００４４】次いで、酸化物層１２上に被剥離層を形成
する。被剥離層は、ＴＦＴを代表とする様々な素子（薄
膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換
素子やシリコン抵抗素子）を含む層とすればよい。ま
た、基板１０の耐え得る範囲の熱処理を行うことができ
る。なお、本発明において、酸化物層１２の膜応力と、
窒化物層１１の膜応力が異なっていても、被剥離層の作
製工程における熱処理によって膜剥がれなどが生じな
い。ここでは、被剥離層として、下地絶縁層１３上に、
駆動回路２３の素子１４ａ、１４ｂ、および画素部２４
の素子１４ｃを形成し、画素部２４の素子１４ｃと電気
的に接続するＯＬＥＤ１５を形成し、ＯＬＥＤを覆うよ
うに膜厚１０ｎｍ〜１０００ｎｍである層間絶縁膜１６
を形成する。（図１（Ａ））

【００４５】また、窒化物層１１や酸化物層１２によっ
て表面に凹凸が形成された場合、下地絶縁層を形成する
前後に表面を平坦化してもよい。平坦化を行った方が、
被剥離層においてカバレッジが良好となり、素子を含む
被剥離層を形成する場合、素子特性が安定しやすいため
好ましい。なお、この平坦化処理として、塗布膜（レジ
スト膜等）を形成した後エッチングなどを行って平坦化
するエッチバック法や機械的化学的研磨法（ＣＭＰ法）
等を用いればよい。

【００４６】次いで、層間絶縁膜１６上に熱伝導性を有
する膜１７を形成する。（図１（Ｂ））ここでは層間絶
縁膜１６上に熱伝導性を有する膜１７を設けた例を示し
たが、ＯＬＥＤ１５に接して熱伝導性を有する膜１７を
形成してもよい。ＯＬＥＤ１５に接して形成する場合に
は、熱伝導性を有する膜１７は、絶縁膜であることが好
ましい。熱伝導性を有する膜１７としては、窒化アルミ
ニウム（ＡｌＮ）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮ_XＯ_Y
（Ｘ＞Ｙ））、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＮ _XＯ_Y（Ｘ
＜Ｙ））、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、酸化ベリリウ
ム（ＢｅＯ）等を用いることができる。窒化酸化アルミ
ニウム（ＡｌＮ_XＯ_Y（Ｘ＞Ｙ））を用いる場合、膜中の
窒素に対する酸素の比が０.１％〜３０％であることが
望ましい。また、熱伝導性を有する膜１７は、可視光に
対して透明もしくは半透明な膜であることが好ましい。
ここでは、透光性を有し、熱伝導率が２．８５Ｗ／ｃｍ
・Ｋと非常に高く、エネルギーギャップが６．２８ｅＶ
（ＲＴ）である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）をスパッタ
法で形成する。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）タ
ーゲットを用い、アルゴンガスと窒素ガスが混合した雰
囲気下にて成膜する。また、アルミニウム（Ａｌ）ター
ゲットを用い、窒素ガス雰囲気下にて成膜してもよい。
また、熱伝導性を有する膜１７は、外部から水分や酸素
といったＯＬＥＤ１５の劣化を促す物質が侵入すること
を防ぐ効果も有している。

【００４７】また、膜厚１００ｎｍにおけるＡｌＮ_XＯ_Y
膜の透過率を図１５に示す。図１５に示すように、Ａｌ
Ｎ_XＯ_Y膜は透光性が非常に高く（可視光領域で透過率８
０％〜９０％）、発光素子からの発光の妨げにならな
い。

【００４８】本発明において、ＡｌＮ_XＯ_Y膜は、スパッ
タ法を用い、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）ター
ゲットを用い、アルゴンガスと窒素ガスと酸素ガスを混
合した雰囲気下にて成膜する。ＡｌＮ_XＯ_Y膜は、窒素を
数atm％以上、好ましくは２．５atm％〜４７．５atm％
含む範囲であればよく、スパッタ条件（基板温度、原料
ガスおよびその流量、成膜圧力など）を適宜調節するこ
とによって窒素濃度を調節することができる。なお、得
られたＡｌＮ_XＯ_Y膜のＥＳＣＡ（Electron Spectroscop
y for Analysis）での分析による組成を図１６に示す。
また、アルミニウム（Ａｌ）ターゲットを用い、窒素ガ
ス及び酸素ガスを含む雰囲気下にて成膜してもよい。な
お、スパッタ法に限定されず、蒸着法やその他の公知技
術を用いてもよい。

【００４９】また、ＡｌＮ_XＯ_Y膜による水分や酸素のブ
ロッキング効果を確認するため、膜厚２００ｎｍのＡｌ
Ｎ_XＯ_Y膜が設けられたフィルム基板でＯＬＥＤを封止し
たサンプルと、膜厚２００ｎｍのＳｉＮ膜が設けられた
フィルム基板でＯＬＥＤを封止したサンプルとを用意し
て、８５度に加熱した水蒸気雰囲気中での経時変化を調
べる実験を行ったところ、ＳｉＮ膜のサンプルに比べ、
ＡｌＮ_XＯ_Y膜のサンプルのほうがＯＬＥＤの寿命が長
く、長時間の発光が可能であった。この実験結果から、
ＡｌＮ_XＯ_Y膜は、ＳｉＮ膜よりも装置外から水分や酸素
などの不純物といった有機化合物層の劣化を促す物質が
侵入することを防げる材料膜であることが読み取れる。

【００５０】また、ＡｌＮ_XＯ_Y膜によるアルカリ金属の
ブロッキング効果を確認するため、シリコン基板上に膜
厚５０ｎｍの熱酸化膜を設け、その上に膜厚４０ｎｍの
ＡｌＮ_XＯ_Y膜を設け、その上にＬｉを含むアルミニウム
電極を設け、これらの膜が設けられた面とは反対側のシ
リコン基板面にＳｉを含むアルミニウム電極を設けて３
００℃、１時間の熱処理を行った後、ＢＴストレス試験
（±１．７ＭＶ／ｃｍ、１５０℃、１時間）を行いＭＯ
Ｓ特性（Ｃ−Ｖ特性）を測定した。実験結果を図１７に
示す。図１７に示したＣ―Ｖ特性は、プラスの電圧を印
加した時、即ち＋ＢＴの時、プラス側にシフトしている
ことから、シフトした原因はＬｉではなく、ＡｌＮ_XＯ_Y
膜によるアルカリ金属のブロッキング効果が有ることが
確認できた。比較のため、ＭＯＳの上方に絶縁膜（膜厚
１００ｎｍの窒化シリコン膜）を介してＡｌＬｉ合金を
形成し、同様にそのＭＯＳの特性変動を調べた。結果を
図１８に示す。プラスの電圧を印加した時、即ち＋ＢＴ
の時、図１８に示したＣ−Ｖ特性変動は大きくマイナス
側にシフトしており、その原因は、主にＬｉが活性層へ
混入したことであると考えられる。

【００５１】次いで、基板１０を物理的手段により引き
剥がすために被剥離層を固定する支持体１９をエポキシ
樹脂などの接着層１８で貼りつける。（図１（Ｃ））こ
こでは、被剥離層の機械的強度が不十分であると仮定し
た例を示しているが、被剥離層の機械的強度が十分であ
る場合には、被剥離層を固定する支持体なしで剥離する
こともできる。

【００５２】次いで、窒化物層１１が設けられている基
板１０を物理的手段により引き剥がす。酸化物層の膜応
力と、窒化物層１１の膜応力が異なっているため、比較
的小さな力で引き剥がすことができる。窒化物層と酸化
物層との結合力は、熱エネルギーには耐え得る強さを有
している一方、窒化物層と酸化物層で互いの膜応力は異
なり、窒化物層と酸化物層との間には応力歪みを有して
いるため、力学的エネルギーに弱く、剥離するには最適
である。こうして、酸化物層１２上に形成された被剥離
層を基板１０から分離することができる。剥離後の状態
を図２（Ａ）に示す。なお、この剥離方法は、小さな面
積を有する被剥離層の剥離だけでなく、大きな面積を有
する被剥離層を全面に渡って歩留まりよく剥離すること
が可能である。また、窒化物層１１に代えてタングステ
ンからなる金属層を用いても同様に剥離することが可能
である。

【００５３】次いで、引き剥がした面に再度、熱伝導性
を有する膜２０を形成する。（図２（Ｂ））この熱伝導
性を有する膜２０は、剥離の際に生じるクラックを修復
することができる。熱伝導性を有する膜２０としては、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化酸化アルミニウム
（ＡｌＮ_XＯ_Y（Ｘ＞Ｙ））、酸化窒化アルミニウム（Ａ
ｌＮ_XＯ_Y（Ｘ＜Ｙ））、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、
酸化ベリリウム（ＢｅＯ）等を用いることができる。ま
た、熱伝導性を有する膜２０は、可視光に対して透明も
しくは半透明な膜であることが好ましい。ここでは、熱
伝導率が２．８５Ｗ／ｃｍ・Ｋと非常に高く、エネルギ
ーギャップが６．２８ｅＶ（ＲＴ）である窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）をスパッタ法で形成する。また、熱伝導
性を有する膜２０は、外部から水分や酸素といったＯＬ
ＥＤ１５の劣化を促す物質が侵入することを防ぐ効果も
有している。

【００５４】このように、２層の熱伝導性を有する膜１
７、２０でＯＬＥＤ１５を挟む構造とすること外部から
完全に遮断することができる。ここでは２層を用いた例
を示したが、どちらか一方だけ設ける構造としてもよ
い。

【００５５】また、２層の熱伝導性を有する膜１７、２
０のいずれにおいても、膜厚は、２０ｎｍ〜４μｍの範
囲で適宜設定すればよい。

【００５６】次いで、被剥離層をエポキシ樹脂などの接
着層２１により転写体２２に貼り付ける。ここでは、転
写体２２をプラスチックフィルム基板とすることで、軽
量化を図っている。ただし、機械強度が十分であれば、
特に転写体を設ける必要はない。

【００５７】このようにしてフレキシブルなプラスチッ
ク基板上に形成されたＯＬＥＤを有する発光装置が完成
する。この発光装置は、２層の熱伝導性を有する膜１
７、２０で素子１４ａ〜１４ｃおよびＯＬＥＤ１５を挟
む構造であるので、ＯＬＥＤ１５や素子１４ａ〜１４ｃ
により発生する発熱を発散することができる。加えて、
熱伝導性を有する膜１７、２０は、水分や酸素の透過に
よる劣化を抑えることが可能である。そして、必要があ
れば、支持体或いは転写体を所望の形状に分断する。さ
らに、公知の技術を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼り
つける。また、ここでは被剥離層の剥離後にＦＰＣを貼
り付ける例を示したが、剥離前にＦＰＣを貼りつけ、さ
らにＦＰＣと被剥離層との接着部を覆う有機樹脂などを
形成して固定し、機械強度を上げてもよい。

【００５８】なお、本明細書中において、転写体とは、
剥離された後、被剥離層と接着させるものであり、特に
限定されず、プラスチック、ガラス、金属、セラミック
ス等、いかなる組成の基材でもよい。また、本明細書中
において、支持体とは、物理的手段により剥離する際に
被剥離層と接着するためのものであり、特に限定され
ず、プラスチック、ガラス、金属、セラミックス等、い
かなる組成の基材でもよい。また、転写体の形状および
支持体の形状も特に限定されず、平面を有するもの、曲
面を有するもの、可曲性を有するもの、フィルム状のも
のであってもよい。また、軽量化を最優先するのであれ
ば、フィルム状のプラスチック基板、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン
（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポ
リエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡ
Ｒ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのプ
ラスチック基板が好ましい。

【００５９】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。

【００６０】（実施例）［実施例１］本発明の実施例を図３〜図５を用いて説明
する。ここでは、同一基板上にｎチャネル型ＴＦＴとｐ
チャネル型ＴＦＴとを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回
路を同時に作製する方法について詳細に説明する。

【００６１】まず、基板１００上に窒化物層１０１、酸
化物層１０２、下地絶縁膜１０３を形成し、結晶構造を
有する半導体膜を得た後、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１０４、１０５を形成す
る。

【００６２】基板１００としては、ガラス基板（＃１７
３７）を用いる。

【００６３】また、窒化物層１０１としては、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、
Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ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
は化合物材料からなる単層、またはこれらの積層の窒化
物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タン
タル、窒化モリブデンからなる単層、またはこれらの積
層を用いればよい。ここではスパッタ法で膜厚１００ｎ
ｍの窒化チタン膜を用いる。なお、基板１００と密着性
が悪い場合にはバッファ層を設ければよい。

【００６４】また、酸化物層１０２としては、酸化シリ
コン材料または酸化金属材料からなる単層、またはこれ
らの積層を用いればよい。ここではスパッタ法で膜厚２
００ｎｍの酸化シリコン膜を用いる。この金属層１０１
と酸化物層１０２の結合力は熱処理には強く、膜剥がれ
（ピーリングとも呼ばれる）などが生じないが、物理的
手段で簡単に酸化物層の層内、あるいは界面において剥
離することができる。

【００６５】また、下地絶縁膜１０３としては、プラズ
マＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ₄、Ｎ
Ｈ₃、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。次いでプラズマＣ
ＶＤ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。

【００６６】本実施例では下地膜１０３を２層構造とし
て示したが、前記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（Ｓｉ_XＧｅ_1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０
２））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰ
ＣＶＤ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。

【００６７】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。

【００６８】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する。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。

【００６９】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（５
５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜
を得る。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、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。

【００７０】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第１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。第１のレーザー光は、パルス
発振であってもよいし、連続発振でもよい。パルス発振
の場合、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３９３mJ/cm²で第１のレーザー光の照射を大気中で行
なう。なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、
第１のレーザー光の照射により表面に酸化膜が形成され
る。

【００７１】次いで、第１の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、第２のレーザ
ー光の照射を窒素雰囲気、或いは真空中で行い、半導体
膜表面を平坦化する。このレーザー光（第２のレーザー
光）には波長４００nm以下のエキシマレーザー光や、Ｙ
ＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用いる。第２
のレーザー光のエネルギー密度は、第１のレーザー光の
エネルギー密度より大きくし、好ましくは３０〜６０ｍ
Ｊ／ｃｍ²大きくする。ここでは、繰り返し周波数３０
Ｈｚ、エネルギー密度４５３mJ/cm²で第２のレーザー光
の照射を行ない、半導体膜表面における凹凸のＰ―Ｖ値
（Peak to Valley、高さの最大値と最小値の差分）が５
０ｎｍ以下となる。このＰ−Ｖ値は、ＡＦＭ（原子間力
顕微鏡）により得られる。

【００７２】また、本実施例では第２のレーザー光の照
射を全面に行ったが、オフ電流の低減は、画素部のＴＦ
Ｔに特に効果があるため、少なくとも画素部のみに選択
的に照射する工程としてもよい。

【００７３】次いで、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。

【００７４】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
ン膜を膜厚１５０ｎｍで形成する。本実施例のスパッタ
法による成膜条件は、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℃とする。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／ｃｍ ³であ
る。その後、ランプアニール装置を用いて６５０℃、３
分の熱処理を行いゲッタリングする。

【００７５】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。ここではゲッタリングを行った
例を示したが、特に限定されず、他のゲッタリング方法
でもよい。

【００７６】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１０４、１０５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。

【００７７】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１０６となる珪素を主成分とする絶縁膜を
形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１
５ｎｍ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。

【００７８】次いで、図３（Ｂ）に示すように、ゲート
絶縁膜１０６上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜
１０７と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１０
８とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜１０
６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する。

【００７９】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。

【００８０】次に、図３（Ｃ）に示すように光露光工程
によりレジストからなるマスク１０９を形成し、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
行う。エッチングにはＩＣＰ（Inductively Coupled Pl
asma：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。

【００８１】第１のエッチング処理では、レジストによ
るマスクの形状と、基板側に印加するバイアス電圧の効
果により端部をテーパー形状とすることができる。テー
パー部の角度は１５〜４５°となるようにする。また、
ゲート絶縁膜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。Ｗ膜に対する酸化窒化シリコン膜の選
択比は２〜４（代表的には３）であるので、オーバーエ
ッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面
は２０〜５０ｎｍ程度エッチングされる。こうして、第
１のエッチング処理により第１導電膜と第２導電膜から
成る第１形状の導電層１１０、１１１（第１の導電層１
１０ａ、１１１ａと第２導電層１１０ｂ、１１１ｂ）を
形成する。１１２はゲート絶縁膜であり、第１の形状の
導電層で覆われない領域は２０〜５０ｎｍ程度エッチン
グされ薄くなる。

【００８２】そして、第１のドーピング処理を行いｎ型
の不純物（ドナー）をドーピングする。（図３（Ｄ））
その方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行
う。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０¹³〜５
×１０¹⁴／ｃｍ²として行う。ｎ型を付与する不純物元
素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）ま
たは砒素（Ａｓ）を用いる。この場合、第１形状の導電
層１１０、１１１はドーピングする元素に対してマスク
となり、加速電圧を適宣調節（例えば、２０〜６０ｋｅ
Ｖ）して、ゲート絶縁膜１１２を通過した不純物元素に
より不純物領域（ｎ＋領域）１１３、１１４を形成す
る。例えば、不純物領域（ｎ＋領域）におけるリン
（Ｐ）濃度は１×１０²⁰〜１×１０²¹／ｃｍ³の範囲と
なるようにする。

【００８３】次いで、図４（Ａ）に示すように第２のド
ーピング処理を行う。第１のドーピング処理よりもドー
ズ量を下げ高加速電圧の条件でｎ型の不純物（ドナー）
をドーピングする。例えば、加速電圧を７０〜１２０ｋ
ｅＶとし、１×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量で行い、図３
（Ｄ）で半導体層に形成された第１の不純物領域の内側
に不純物領域を形成する。ドーピングは、第２の導電膜
１１０ｂ、１１１ｂを不純物元素に対するマスクとして
用い、第１の導電膜１１０ａ、１１１ａの下側の領域に
不純物元素が添加されるようにドーピングする。こうし
て、第１の導電膜１１０ａ、１１１ａと重なる不純物領
域（ｎ−領域）１１５、１１６が形成される。この不純
物領域は、第２の導電層１１０ａ、１１１ａがほぼ同じ
膜厚で残存していることから、第２の導電層に沿った方
向における濃度差は小さく、１×１０¹⁷〜１×１０¹⁹／
ｃｍ³の濃度で形成する。

【００８４】次いで、図４（Ｂ）に示すように第２のエ
ッチング処理を行う。エッチングはＩＣＰエッチング法
を用い、エッチングガスにＣＦ₄とＣｌ₂とＯ₂を混合し
て、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ電
力(１３．５６ＭＨｚ)を供給してプラズマを生成する。
基板側（試料ステージ）には５０ＷのＲＦ（１３．５６
ＭＨｚ）電力を投入し、第１のエッチング処理に比べ低
い自己バイアス電圧を印加する。このような条件により
タングステン膜を異方性エッチングし、第１の導電層で
ある窒化タンタル膜またはチタン膜を残存させるように
する。こうして、第２形状の導電層１１７、１１８（第
１の導電膜１１７ａ、１１８ａと第２の導電膜１１７
ｂ、１１８ｂ）を形成する。１１９はゲート絶縁膜であ
り、第２の形状の導電層１１７、１１８で覆われない領
域はさらに２０〜５０ｎｍ程度エッチングされて膜厚が
薄くなる。

【００８５】そして、図４（Ｃ）に示すように、レジス
トによるマスク１２０を形成し、ｐチャネル型ＴＦＴを
形成する半導体層にｐ型の不純物（アクセプタ）をドー
ピングする。典型的にはボロン（Ｂ）を用いる。不純物
領域（ｐ＋領域）１２１、１２２の不純物濃度は２×１
０²⁰〜２×１０²¹／ｃｍ³となるようにし、含有するリ
ン濃度の１．５〜３倍のボロンを添加して導電型を反転
させる。

【００８６】以上までの工程でそれぞれの半導体層に不
純物領域が形成される。第２形状の導電層１１７、１１
８はゲート電極となる。その後、図４（Ｄ）に示すよう
に、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜から成る
保護絶縁膜１２３をプラズマＣＶＤ法で形成する。そし
て導電型の制御を目的としてそれぞれの半導体層に添加
された不純物元素を活性化する工程を行う。

【００８７】さらに、窒化シリコン膜１２４を形成し、
水素化処理を行う。その結果、窒化シリコン膜１２４中
の水素が半導体層中に拡散させることで水素化を達成す
ることができる。

【００８８】次いで、層間絶縁膜１２５を形成する。層
間絶縁膜１２５は、ポリイミド、アクリルなどの有機絶
縁物材料で形成する。勿論、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯ
Ｓ（Tetraethyl Ortho silicate）を用いて形成される
酸化シリコン膜を適用しても良いが、平坦性を高める観
点からは前記有機物材料を用いることが望ましい。

【００８９】次いで、コンタクトホールを形成し、アル
ミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）
などを用いて、ソース配線またはドレイン配線１２６〜
１２８を形成する。

【００９０】以上の工程で、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチ
ャネル型ＴＦＴとを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路
を得ることができる。

【００９１】ｐチャネル型ＴＦＴにはチャネル形成領域
１３０、ソース領域またはドレイン領域として機能する
不純物領域１２１、１２２を有している。

【００９２】ｎチャネル型ＴＦＴにはチャネル形成領域
１３１、第２形状の導電層から成るゲート電極１１８と
重なる不純物領域１１６ａ（Gate Overlapped Drain：
ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される不純物
領域１１６ｂ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイ
ン領域として機能する不純物領域１１９を有している。

【００９３】このようなＣＭＯＳ回路は、アクティブマ
トリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の液晶
表示装置における駆動回路の一部を形成することを可能
とする。それ以外にも、このようなｎチャネル型ＴＦＴ
またはｐチャネル型ＴＦＴは、画素部のトランジスタに
応用することができる。

【００９４】このようなＣＭＯＳ回路を組み合わせるこ
とで基本論理回路を構成したり、さらに複雑なロジック
回路（信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、
γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメ
モリやマイクロプロセッサをも形成することが可能であ
る。

【００９５】［実施例２］ここでは、上記実施例１で得
られるＴＦＴを用いてＯＬＥＤを有する発光装置を作製
した例について図５を用い、以下に説明する。

【００９６】同一の絶縁体上に画素部とそれを駆動する
駆動回路を有した発光装置の例（但し封止前の状態）を
図５に示す。なお、駆動回路には基本単位となるＣＭＯ
Ｓ回路を示し、画素部には一つの画素を示す。このＣＭ
ＯＳ回路は実施例１に従えば得ることができる。

【００９７】図７において、２００は基板、２０１は窒
化物層、２０２は酸化物層であり、その素子形成基板上
に設けられた下地絶縁層２０３上にはｎチャネル型ＴＦ
Ｔとｐチャネル型ＴＦＴからなる駆動回路２０４、ｐチ
ャネル型ＴＦＴからなるスイッチングＴＦＴおよびｎチ
ャネル型ＴＦＴからなる電流制御ＴＦＴとが形成されて
いる。また、本実施例では、ＴＦＴはすべてトップゲー
ト型ＴＦＴで形成されている。

【００９８】ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型Ｔ
ＦＴの説明は実施例１を参照すれば良いので省略する。
また、スイッチングＴＦＴはソース領域およびドレイン
領域の間に二つのチャネル形成領域を有した構造（ダブ
ルゲート構造）となっているｐチャネル型ＴＦＴであ
る。なお、本実施例はダブルゲート構造に限定されるこ
となく、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲ
ート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造で
あっても良い。

【００９９】また、電流制御ＴＦＴのドレイン領域２０
６の上には第２層間絶縁膜２０８が設けられる前に、第
１層間絶縁膜２０７にコンタクトホールが設けられてい
る。これは第２層間絶縁膜２０８にコンタクトホールを
形成する際に、エッチング工程を簡単にするためであ
る。第２層間絶縁膜２０８にはドレイン領域２０６に到
達するようにコンタクトホールが形成され、ドレイン領
域２０６に接続された画素電極２０９が設けられてい
る。画素電極２０９はＯＬＥＤの陰極として機能する電
極であり、周期表の１族もしくは２族に属する元素を含
む導電膜を用いて形成されている。本実施例では、リチ
ウムとアルミニウムとの化合物からなる導電膜を用い
る。

【０１００】次に、２１３は画素電極２０９の端部を覆
うように設けられた絶縁膜であり、本明細書中ではバン
クと呼ぶ。バンク２１３は珪素を含む絶縁膜もしくは樹
脂膜で形成すれば良い。樹脂膜を用いる場合、樹脂膜の
比抵抗が１×１０⁶〜１×１０¹²Ωｍ（好ましくは１×
１０⁸〜１×１０¹⁰Ωｍ）となるようにカーボン粒子も
しくは金属粒子を添加すると、成膜時の絶縁破壊を抑え
ることができる。

【０１０１】また、ＯＬＥＤ２１０は画素電極（陰極）
２０９、有機化合物層２１１および陽極２１２からな
る。陽極２１２は、仕事関数の大きい導電膜、代表的に
は酸化物導電膜が用いられる。酸化物導電膜としては、
酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛もしくはそれらの
化合物を用いれば良い。

【０１０２】なお、本明細書中では発光層に対して正孔
注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注
入層もしくは電子阻止層を組み合わせた積層した層の総
称を有機化合物層と定義する。但し、有機化合物層には
有機化合物膜を単層で用いた場合も含むものとする。

【０１０３】また、発光層としては、有機化合物材料で
あれば特に限定されないが、高分子材料や低分子材料を
用いてもよく、例えばニ重項励起により発光する発光材
料からなる薄膜、あるいは三重項励起により発光する発
光材料からなる薄膜を用いることができる。

【０１０４】なお、ここでは図示しないが陽極２１２を
形成した後、ＯＬＥＤ２１０を完全に覆うようにしてパ
ッシベーション膜を設けることは有効である。パッシベ
ーション膜としては、熱伝導性を有する膜、例えば、窒
化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、または酸化ベ
リリウムからなる膜が適している。また、他のパッシベ
ーション膜としては、ＤＬＣ膜、窒化珪素膜もしくは窒
化酸化珪素膜を含む絶縁膜を用いてもよく、これらを組
み合わせた積層を用いてもよい。

【０１０５】次いで、ＯＬＥＤ２１０を保護するため、
実施の形態に示したように支持体を貼りつけて封止（ま
たは封入）工程まで行った後、窒化物層２０１が設けら
れた基板２００を引き剥がす。その後の発光装置につい
て図６（Ａ）、図６（Ｂ）を用いて説明する。実施の形
態における転写体２２がフィルム基板６００に対応す
る。

【０１０６】図６（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面
図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面
図である。図６（Ａ）において、可撓性を有するフィル
ム基板６００（例えば、プラスチック基板等）に、熱伝
導性を有する膜６０１（例えば、窒化アルミニウム膜）
が設けられ、その上に画素部６０２、ソース側駆動回路
６０４、及びゲート側駆動回路６０３を形成されてい
る。これらの画素部や駆動回路は、上記実施例１や実施
例２に従えば得ることができる。

【０１０７】また、６１８は有機樹脂、６１９は保護膜
であり、画素部および駆動回路部は有機樹脂６１８で覆
われ、その有機樹脂は保護膜６１９で覆われている。さ
らに、接着剤を用いてカバー材６２０で封止されてい
る。カバー材６２０は、支持体として剥離前に接着され
る。熱や外力などによる変形に耐えるためカバー材６２
０はフィルム基板６００と同じ材質のもの、例えばプラ
スチック基板を用いることが望ましく、図６（Ｂ）に示
す凹部形状（深さ３〜１０μｍ）に加工されたものを用
いる。さらに加工して乾燥剤６２１が設置できる凹部
（深さ５０〜２００μｍ）を形成することが望ましい。
また、多面取りでＥＬモジュールを製造する場合、基板
とカバー材とを貼り合わせた後、ＣＯ₂レーザー等を用
いて端面が一致するように分断してもよい。

【０１０８】なお、６０８はソース側駆動回路６０４及
びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送する
ための配線であり、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）６０９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（Ｐ
ＷＢ）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。

【０１０９】次に、断面構造について図６（Ｂ）を用い
て説明する。フィルム基板６００上に熱伝導性を有する
膜６０１が設けられ、その上に絶縁膜６１０が設けら
れ、絶縁膜６１０の上方には画素部６０２、ゲート側駆
動回路６０３が形成されており、画素部６０２は電流制
御用ＴＦＴ６１１とそのドレインに電気的に接続された
画素電極６１２を含む複数の画素により形成される。ま
た、ゲート側駆動回路６０３はｎチャネル型ＴＦＴ６１
３とｐチャネル型ＴＦＴ６１４とを組み合わせたＣＭＯ
Ｓ回路を用いて形成される。

【０１１０】これらのＴＦＴ（６１１、６１３、６１４
を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型ＴＦＴ、上記
実施例１のｐチャネル型ＴＦＴに従って作製すればよ
い。

【０１１１】なお、実施例１、実施例２に従って同一基
板上に画素部６０２、ソース側駆動回路６０４、及びゲ
ート側駆動回路６０３形成した後は、実施の形態に従っ
て、支持体（ここではカバー材）を接着した後、基板
（図示しない）を剥離し、絶縁膜６１０に熱伝導性を有
する膜６０１（例えば、窒化アルミニウム膜）を形成し
た後、フィルム基板６００を貼りつけている。なお、熱
伝導性を有する膜６０１とフィルム基板６００との間に
は互いを接着する接着層があるがここで図示しない。

【０１１２】また、カバー材６２０を図６（Ｂ）に示す
凹部形状とした場合、支持体となるカバー材６２０を接
着した後、剥離する際には配線引き出し端子の部分（接
続部分）が絶縁膜６１０のみとなり機械強度が弱くなる
ため、剥離前にＦＰＣ６０９を貼りつけ、さらに有機樹
脂６２２で固定することが望ましい。

【０１１３】なお、ＴＦＴとＯＬＥＤの間に設ける絶縁
膜としては、アルカリ金属イオンやアルカリ土金属イオ
ン等の不純物イオンの拡散をブロックするだけでなく、
積極的にアルカリ金属イオンやアルカリ土金属イオン等
の不純物イオンを吸着する材料が好ましく、更には後の
プロセス温度に耐えうる材料が適している。これらの条
件に合う材料は、一例としてフッ素を多く含んだ窒化シ
リコン膜が挙げられる。窒化シリコン膜の膜中に含まれ
るフッ素濃度は、１×１０¹⁹／ｃｍ³以上、好ましくは
窒化シリコン膜中でのフッ素の組成比を１〜５％とすれ
ばよい。窒化シリコン膜中のフッ素がアルカリ金属イオ
ンやアルカリ土金属イオン等と結合し、膜中に吸着され
る。また、他の例としてアルカリ金属イオンやアルカリ
土金属イオン等を吸着するアンチモン（Ｓｂ）化合物、
スズ（Ｓｎ）化合物、またはインジウム（Ｉｎ）化合物
からなる微粒子を含む有機樹脂膜、例えば、五酸化アン
チモン微粒子（Ｓｂ₂Ｏ₅・ｎＨ₂Ｏ）を含む有機樹脂膜
も挙げられる。なお、この有機樹脂膜は、平均粒径１０
〜２０ｎｍの微粒子が含まれており、光透過性も非常に
高い。この五酸化アンチモン微粒子で代表されるアンチ
モン化合物は、アルカリ金属イオン等の不純物イオンや
アルカリ土金属イオンを吸着しやすい。

【０１１４】画素電極６１２は発光素子（ＯＬＥＤ）の
陰極として機能する。また、画素電極６１２の両端には
バンク６１５が形成され、画素電極６１２上には有機化
合物層６１６および発光素子の陽極６１７が形成され
る。

【０１１５】有機化合物層６１６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有機化
合物層（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、低分子系有機化
合物材料や高分子系有機化合物材料を用いればよい。ま
た、有機化合物層６１６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
機材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。

【０１１６】陽極６１７は全画素に共通の配線としても
機能し、接続配線６０８を経由してＦＰＣ６０９に電気
的に接続されている。さらに、画素部６０２及びゲート
側駆動回路６０３に含まれる素子は全て陽極６１７、有
機樹脂６１８、及び保護膜６１９で覆われている。

【０１１７】なお、有機樹脂６１８としては、できるだ
け可視光に対して透明もしくは半透明な材料を用いるの
が好ましい。また、有機樹脂６１８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。

【０１１８】また、有機樹脂６１８を用いて発光素子を
完全に覆った後、すくなくとも図６に示すように保護膜
６１９を有機樹脂６１８の表面（露呈面）に設けること
が好ましい。また、基板の裏面を含む全面に保護膜を設
けてもよい。ここで、外部入力端子（ＦＰＣ）が設けら
れる部分に保護膜が成膜されないように注意することが
必要である。マスクを用いて保護膜が成膜されないよう
にしてもよいし、ＣＶＤ装置でマスキングテープとして
用いるテフロン（登録商標）等のテープで外部入力端子
部分を覆うことで保護膜が成膜されないようにしてもよ
い。保護膜６１９として、６０１と同じ熱伝導性を有す
る膜を用いてもよい。

【０１１９】以上のような構造で発光素子を熱伝導性を
有する膜６０１及び保護膜６１９で封入することによ
り、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外
部から水分や酸素等の有機化合物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。加えて、
熱伝導性を有する膜により発熱を発散することができ
る。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができ
る。

【０１２０】また、画素電極を陽極とし、有機化合物層
と陰極を積層して図６とは逆方向に発光する構成として
もよい。図７にその一例を示す。なお、上面図は同一で
あるので省略する。

【０１２１】図７に示した断面構造について以下に説明
する。フィルム基板７００上に絶縁膜７１０が設けら
れ、絶縁膜７１０の上方には画素部７０２、ゲート側駆
動回路７０３が形成されており、画素部７０２は電流制
御用ＴＦＴ７１１とそのドレインに電気的に接続された
画素電極７１２を含む複数の画素により形成される。な
お、実施の形態に従って、基板上に形成した被剥離層を
剥離した後、フィルム基板７００が貼りつけられる。な
お、熱伝導性を有する膜７０１とフィルム基板７００と
の間には互いを接着する接着層があるがここで図示しな
い。また、ゲート側駆動回路７０３はｎチャネル型ＴＦ
Ｔ７１３とｐチャネル型ＴＦＴ７１４とを組み合わせた
ＣＭＯＳ回路を用いて形成される。

【０１２２】これらのＴＦＴ（７１１、７１３、７１４
を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型ＴＦＴ２０
１、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴ２０２に従って
作製すればよい。

【０１２３】画素電極７１２は発光素子（ＯＬＥＤ）の
陽極として機能する。また、画素電極７１２の両端には
バンク７１５が形成され、画素電極７１２上には有機化
合物層７１６および発光素子の陰極７１７が形成され
る。

【０１２４】陰極７１７は全画素に共通の配線としても
機能し、接続配線７０８を経由してＦＰＣ７０９に電気
的に接続されている。さらに、画素部７０２及びゲート
側駆動回路７０３に含まれる素子は全て陰極７１７、有
機樹脂７１８、及び保護膜７１９で覆われている。ま
た、カバー材７２０と接着剤で貼り合わせている。ま
た、カバー材には凹部を設け、乾燥剤７２１を設置す
る。

【０１２５】また、カバー材７２０を図７に示す凹部形
状とした場合、支持体となるカバー材７２０を接着した
後、剥離する際には配線引き出し端子の部分が絶縁膜７
１０のみとなり機械強度が弱くなるため、剥離前にＦＰ
Ｃ７０９を貼りつけ、さらに有機樹脂７２２で固定する
ことが望ましい。

【０１２６】また、図７では、画素電極を陽極とし、有
機化合物層と陰極を積層したため、発光方向は図７に示
す矢印の方向となっている。

【０１２７】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。

【０１２８】［実施例３］また、実施例２ではトップゲ
ート型ＴＦＴを用いた例を示したが、ボトムゲート型Ｔ
ＦＴを用いることも可能である。ここではボトムゲート
型ＴＦＴを用いた例を図８に示す。

【０１２９】図８中に示したようにｎチャネル型ＴＦＴ
９１３、ｐチャネル型ＴＦＴ９１４、ｎチャネル型ＴＦ
Ｔ９１１を全てボトムゲート構造とする。これらのボト
ムゲート構造は、公知の技術を用いて作製すればよい。
なお、これらのＴＦＴの活性層は、結晶構造を有する半
導体膜（ポリシリコン等）であってもよいし、非晶質構
造を有する半導体膜（アモルファスシリコン等）であっ
てもよい。

【０１３０】また、図８中、９００は、可撓性を有する
フィルム基板（例えば、プラスチック基板等）、９０１
は、熱伝導性を有する膜（例えば、窒化アルミニウム
膜）、９０２は画素部、９０３はゲート側駆動回路、９
１０は絶縁膜、９１２は画素電極（陰極）、９１５はバ
ンク、９１６は有機化合物層、９１７は陽極、９１８は
有機樹脂、９１９は保護膜、９２０はカバー材、９２１
は乾燥剤、９２２は有機樹脂である。なお、熱伝導性を
有する膜９０１とフィルム基板９００との間には互いを
接着する接着層があるがここで図示しない。

【０１３１】また、ｎチャネル型ＴＦＴ９１３、ｐチャ
ネル型ＴＦＴ９１４、ｎチャネル型ＴＦＴ９１１以外の
構成は、実施例３と同一であるのでここでは説明を省略
する。

【０１３２】［実施例４］本実施例はインクジェット方
式で有機化合物層を形成するときに、該有機化合物層を
複数の画素に渡って連続して設ける。具体的には、ｍ行
ｎ列にマトリクス状に配列された画素電極に対して、選
択されたある一列または一行に対し、有機化合物層をス
トライプ状に形成する例を示す。また、各画素電極に対
応して長円形或いは長方形に有機化合物層を形成する。

【０１３３】図９は本実施例を説明する図である。図９
（Ａ）は、基板８０１上に画素部８０２と走査線側駆動
回路８０３、データ線側駆動回路８０４が設けられてい
る構成を示している。画素部８０２にはストライプ状に
分離層８０５が設けられ、各分離層の間に有機化合物層
が形成されている。分離層８０５はインクジェット方式
で有機化合物層を形成する場合において、隣接する有機
化合物層が相互に混ざり合わないようにするために設け
てある。

【０１３４】有機化合物層８０６は、インクヘッド８０
７から有機化合物材料を含む溶液を吐出して形成され
る。有機化合物層の材料は特に限定されるものではない
が、カラー表示を行うには赤、緑、青に対応した有機化
合物層８０６Ｒ、８０６Ｇ、８０６Ｂを設ければ良い。

【０１３５】図９（Ｂ）は図９（Ａ）で示した概念図の
断面構造図であり、基板８０１上に走査線側駆動回路８
０３、画素部８０２が形成されている様子を示してい
る。画素部８０２には分離層８０５が形成され、各分離
層の間に有機化合物層８０６Ｒ、８０６Ｇ、８０６Ｂが
形成されている。インクヘッド８０７はインクジェット
方式のものであり、制御信号に応じて赤、緑、青の各色
に対応したインクドット８０８Ｒ、８０８Ｇ、８０８Ｂ
が吐出される。吐出されたインクドット８０８Ｒ、８０
８Ｇ、８０８Ｂは基板上に付着し、その後の乾燥或いは
焼成工程を経て有機化合物層として機能する。インクヘ
ッドは一列または一行毎に一方向に走査させれば良いの
で、有機化合物層の形成にかかる処理時間を短縮するこ
とができる。

【０１３６】図９（Ｃ）は画素部をさらに詳細に説明す
る図であり、基板上に電流制御用ＴＦＴ８１０と、該電
流制御用ＴＦＴ８１０に接続する画素電極８１２が設け
られ、各画素電極上に有機化合物層８０６Ｒ、８０６
Ｇ、８０６Ｂが分離層８０５の間に形成されている。画
素電極８１２と電流制御用ＴＦＴ８１０との間にはアル
カリ金属に対するブロッキング効果を有する絶縁膜８１
１が形成されていることが望ましい。

【０１３７】本実施例は、実施の形態、実施例２、また
は実施例３における有機化合物層の形成方法のひとつと
して適用することができる。

【０１３８】［実施例５］本実施例では、実施例１に示
したＴＦＴを用いてアクティブマトリクス基板を作製
し、基板を剥離した後、プラスチック基板を貼り合わせ
てアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程
を以下に説明する。説明には図１０を用いる。

【０１３９】図１０（Ａ）において、４００は基板、４
０１は窒化物層、４０２は酸化物層、４０３は下地絶縁
層、４０４ａは駆動回路４１３の素子、４０４ｂは画素
部４１４の素子４０４ｂ、４０５は画素電極である。こ
こで素子とは、アクティブマトリクス型の液晶表示装置
において、画素のスイッチング素子として用いる半導体
素子（典型的にはＴＦＴ）もしくはＭＩＭ素子等を指
す。なお、スイッチング素子の活性層は、結晶構造を有
する半導体膜（ポリシリコン等）であってもよいし、非
晶質構造を有する半導体膜（アモルファスシリコン等）
であってもよい。

【０１４０】まず、実施例１に従い、同一基板上に画素
部４１４には一方の電極を画素電極とするｎチャネル型
ＴＦＴを、駆動回路４１３にはｎチャネル型ＴＦＴおよ
びｐチャネル型ＴＦＴをそれぞれ作製し、図１０（Ａ）
の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図１０
（Ａ）のアクティブマトリクス基板上に配向膜４０６ａ
を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向
膜を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパ
ターニングすることによって基板間隔を保持するための
柱状のスペーサ（図示しない）を所望の位置に形成し
た。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを
基板全面に散布してもよい。

【０１４１】ここでは、反射型の表示装置を形成するた
め、画素電極の材料は、ＡｌまたはＡｇを主成分とする
膜、またはそれらの積層膜等の反射性の優れた材料を用
いることが望ましいが、画素電極を透明導電膜で形成す
ると、フォトマスクは１枚増えるものの、透過型の表示
装置を形成することができる。

【０１４２】次いで、支持体４０７となる対向基板を用
意する。この対向基板には、着色層、遮光層が各画素に
対応して配置されたカラーフィルタ（図示しない）が設
けられている。また、駆動回路の部分にも遮光層を設け
た。このカラーフィルタと遮光層とを覆う平坦化膜（図
示しない）を設けた。次いで、平坦化膜上に透明導電膜
からなる対向電極４０８を画素部に形成し、対向基板の
全面に配向膜４０６ｂを形成し、ラビング処理を施し
た。

【０１４３】そして、画素部と駆動回路が形成されたア
クティブマトリクス基板４００と支持体４０７とを接着
層４０９となるシール材で貼り合わせる。シール材には
フィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペー
サによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせ
られる。その後、両基板の間に液晶材料４１０を注入
し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。（図
１０（Ｂ））液晶材料４１０には公知の液晶材料を用い
れば良い。

【０１４４】次いで、窒化物層または金属層４０１が設
けられている基板４００を物理的手段により引き剥が
す。（図１０（Ｃ））酸化物層４０２の膜応力と、窒化
物層４０１の膜応力が異なっているため、比較的小さな
力で引き剥がすことができる。

【０１４５】次いで、引き剥がした面に熱伝導性を有す
る膜４１５を形成する。（図１１（Ａ））この熱伝導性
を有する膜４１５は、剥離の際に生じるクラックを修復
することができる。熱伝導性を有する膜４１５として
は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化酸化アルミニウ
ム（ＡｌＮＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）等を用いる
ことができる。また、熱伝導性を有する膜４１５は、可
視光に対して透明もしくは半透明な膜であることが好ま
しい。ここでは、熱伝導率が２．８５Ｗ／ｃｍ・Ｋと非
常に高く、エネルギーギャップが６．２８ｅＶ（ＲＴ）
である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）をスパッタ法で形成
する。

【０１４６】次いで、エポキシ樹脂などの接着層４１１
により転写体４１２に貼り付ける。本実施例では、転写
体４１２をプラスチックフィルム基板とすることで、軽
量化を図る。

【０１４７】このようにしてフレキシブルな液晶モジュ
ールが完成する。この液晶モジュールは、素子４０４ａ
〜４０４ｃにより生ずる発熱を熱伝導性を有する膜４１
５で発散し、素子の劣化を防止することができる。ま
た、熱伝導性を有する膜４１５により、熱に弱い転写体
の変形や変質を防止することができる。そして、必要が
あれば、フレキシブルな基板４１２または対向基板を所
望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光
板（図示しない）等を適宜設けた。そして、公知の技術
を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼りつける。また、支
持体となる対向基板を接着した後、剥離する際には配線
引き出し端子の部分（接続部分）が被剥離層のみとなり
機械強度が弱くなるため、剥離前にＦＰＣを被剥離層に
貼りつけ、さらに有機樹脂で固定することが望ましい。

【０１４８】［実施例６］実施例５では画素電極が反射
性を有する金属材料で形成された反射型の表示装置の例
を示したが、本実施例では画素電極を透光性を有する導
電膜と、反射性を有する金属材料との両方で形成した半
透過型の表示装置の例を図１２に示す。

【０１４９】ＴＦＴを覆う層間絶縁膜を形成する工程ま
では実施例５と同じであるので、ここでは省略する。画
素部においてＴＦＴのソース領域またはドレイン領域と
接する電極の一方を反射性を有する金属材料で形成し、
画素電極（反射部）５０２を形成する。次いで、画素電
極（反射部）５０２と一部重なるように、透光性を有す
る導電膜からなる画素電極（透過部）５０１を形成す
る。透光性を有する導電膜としては、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）等を用いれ
ばよい。

【０１５０】以上のようにしてアクティブマトリクス基
板が形成される。このアクティブマトリクス基板を用
い、実施の形態に従って基板を剥離した後、熱伝導性を
有する膜５０７を形成し、接着剤によってプラスチック
基板を貼り合わせ、実施例５に従って液晶モジュールを
作製する。そして、得られた液晶モジュールにバックラ
イト５０４、導光板５０５を設け、カバー５０６で覆え
ば、図１２にその断面図の一部を示したようなアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置が完成する。なお、カバー
と液晶モジュールは接着剤や有機樹脂を用いて貼り合わ
せる。また、プラスチック基板と対向基板を貼り合わせ
る際、枠で囲んで有機樹脂を枠と基板との間に充填して
接着してもよい。また、半透過型であるので偏光板５０
３は、プラスチック基板と対向基板の両方に貼り付け
る。

【０１５１】外光が十分である場合には、反射型として
駆動させるため、バックライトをオフ状態としたまま、
対向基板に設けられた対向電極と画素電極（反射部）５
０２との間の液晶を制御することによって表示を行い、
外光が不十分である場合には、バックライトをオン状態
として対向基板に設けられた対向電極と画素電極（透過
部）５０１との間の液晶を制御することによって表示を
行う。

【０１５２】ただし、用いる液晶が、ＴＮ液晶やＳＴＮ
液晶の場合、反射型と透過型とで液晶のねじれ角が変わ
るため、偏光板や位相差板を最適化する必要がある。例
えば、液晶のねじれ角の量を調節する旋光補償機構（例
えば、高分子液晶などを用いた偏光板）が別途必要とな
る。

【０１５３】［実施例７］本発明を実施して様々なモジ
ュール（アクティブマトリクス型液晶モジュール、アク
ティブマトリクス型ＥＬモジュール、アクティブマトリ
クス型ＥＣモジュール）を完成させることができる。即
ち、本発明を実施することによって、それらを組み込ん
だ全ての電子機器が完成される。

【０１５４】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１３、図
１４に示す。

【０１５５】図１３（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２０
０３、キーボード２００４等を含む。

【０１５６】図１３（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２１０
６等を含む。

【０１５７】図１３（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。

【０１５８】図１３（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２３０
３等を含む。

【０１５９】図１３（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２４０
３、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（Ｄ
ｉｇｔｉａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、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。

【０１６０】図１３（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。

【０１６１】図１４（Ａ）は携帯電話であり、本体２９
０１、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２９０
６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７
等を含む。

【０１６２】図１４（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。

【０１６３】図１４（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。

【０１６４】ちなみに図１４（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。

【０１６５】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例１〜
６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。

【０１６６】

【発明の効果】本発明の熱伝導性を有する膜により、素
子の発熱を拡散させて素子の劣化を抑えるとともに、転
写体、具体的にはプラスチック基板の変形や変質を防
ぎ、基板を保護することができる。また、本発明の熱伝
導性を有する膜により、外部からの水分や酸素等の不純
物の混入を防ぎ、素子を保護することができる。

【０１６７】また、物理的手段によって基板から被剥離
層を剥離する際、被剥離層にクラックが生じても、本発
明の熱伝導性を有する膜によって修復することができる
ため、歩留まりを向上でき、素子の信頼性も向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作製工程を示す図。

【図２】本発明の作製工程を示す図。

【図３】ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図４】ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図５】封止前のアクティブマトリクス基板を示す
図。

【図６】ＥＬモジュールの外観図および断面図。

【図７】ＥＬモジュールの断面図。

【図８】ＥＬモジュールの断面図。

【図９】有機化合物層の成膜方法を示す図。

【図１０】ＬＣＤの作製工程を示す図。

【図１１】ＬＣＤの作製工程を示す図。

【図１２】半透過型の液晶表示装置の断面図を示す
図。

【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】本発明のＡｌＮ_XＯ_Y膜の透過率を示すグラ
フである。

【図１６】本発明のＡｌＮ_XＯ_Y膜のＥＳＣＡ分析結果
である。

【図１７】ＢＴストレスでのＭＯＳ特性（ＡｌＮ_XＯ_Y
膜）である。

【図１８】ＢＴストレスでのＭＯＳ特性（ＳｉＮ膜）
である。（比較例）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/35 Ｇ０９Ｆ 9/35 Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｂ 21/336 27/12 Ｂ 27/12 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 29/786 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７ＤＨ０５Ｂ 33/14 ６２７Ｇ６２６Ｃ (72)発明者水上真由美神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内Ｆターム(参考） 3K007 AB12 AB13 AB14 AB18 CA01 CA05 EB00 FA01 5C094 AA31 AA38 AA42 BA03 BA29 BA43 CA19 DA13 DA14 DA15 DB04 EA04 EA07 5F110 AA14 AA26 BB02 BB04 BB05 CC02 CC08 DD01 DD02 DD12 DD13 DD15 DD17 DD30 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE09 EE14 EE15 EE23 EE28 FF04 FF12 FF30 GG01 GG02 GG13 GG15 GG25 GG32 GG43 GG45 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL02 HL03 HL04 HM15 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN35 NN71 NN73 PP01 PP02 PP03 PP04 PP05 PP10 PP13 PP29 PP34 PP35 QQ04 QQ09 QQ11 QQ16 QQ19 QQ23 QQ28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面を有する基板上に、陰極と、該陰
極上に接する有機化合物層と、該有機化合物層上に接す
る陽極とを有する発光素子と、前記陽極に接する絶縁膜
と、該絶縁膜に接する熱伝導性を有する膜とを有するこ
とを特徴とする発光装置。
【請求項２】絶縁表面を有する基板と、該基板に接する
接着層と、該接着層に接する熱伝導性を有する膜と、該
熱伝導性を有する膜と接する絶縁膜とを有し、前記絶縁
膜上に、陰極と、該陰極上に接する有機化合物層と、該
有機化合物層上に接する陽極とを有する発光素子を有す
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、前記熱
伝導性を有する膜は、可視光に対して透明もしくは半透
明な膜からなることを特徴とする発光装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一において、前
記熱伝導性を有する膜はアルミニウムを含む窒化物、ア
ルミニウムを含む窒化酸化物、またはアルミニウムを含
む酸化物からなることを特徴とする発光装置。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれか一において、前
記熱伝導性を有する膜は、少なくとも窒素と酸素を含む
膜であって、膜中の窒素に対する酸素の比が０.１％〜
３０％であることを特徴とする発光装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一において、前
記絶縁表面を有する基板は、プラスチック基板またはガ
ラス基板であることを特徴とする発光装置。
【請求項７】転写体と、該転写体に接する第１の接着層
と、該第１の接着層に接する熱伝導性を有する膜と、該
熱伝導性を有する膜と接する絶縁膜と、該絶縁膜上に素
子を含む層と、前記素子を含む層に接する第２の接着層
と、該第２の接着層と接する支持体とを有することを特
徴とする半導体装置。
【請求項８】請求項７において、前記支持体は対向基板
であって、前記素子は画素電極と接続された薄膜トラン
ジスタであり、前記画素電極と、前記転写体との間には
液晶材料が充填されていることを特徴とする半導体装
置。
【請求項９】基板上に窒化物層を形成する工程と、前記
窒化物層上に酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層
上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を含
む層を形成する工程と、前記素子を含む層に支持体を接
着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記酸
化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記
絶縁層または前記酸化物層に熱伝導性を有する膜を形成
する工程と、前記熱伝導性を有する膜に転写体を接着
し、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工
程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】請求項９において、前記熱伝導性を有す
る膜は、アルミニウムを含む窒化物、アルミニウムを含
む窒化酸化物、またはアルミニウムを含む酸化物からな
ることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】請求項９または請求項１０において、前
記窒化物層は、金属材料を含有することを特徴とする半
導体装置の作製方法。
【請求項１２】請求項１１において、前記金属材料は、
Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ
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からなる単層、またはこれらの
金属または混合物の積層であることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
【請求項１３】請求項９乃至１２のいずれか一におい
て、前記物理的手段により剥離する前に、加熱処理また
はレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする
半導体装置の作製方法。
【請求項１４】請求項９乃至１３のいずれか一におい
て、前記酸化物層は、酸化シリコン材料または酸化金属
材料からなる単層、またはこれらの積層であることを特
徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１５】請求項９乃至１４のいずれか一におい
て、前記素子は、半導体層を活性層とする薄膜トランジ
スタであり、前記半導体層を形成する工程は、非晶質構
造を有する半導体層を加熱処理またはレーザー光の照射
を行う処理によって結晶化させ、結晶構造を有する半導
体層とすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１６】請求項９乃至１５のいずれか一におい
て、前記支持体は対向基板であって、前記素子は画素電
極を有しており、該画素電極と、前記対向基板との間に
は液晶材料が充填されていることを特徴とする半導体装
置の作製方法。
【請求項１７】請求項９乃至１５のいずれか一におい
て、前記支持体は封止材であって、前記素子は発光素子
であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１８】請求項９乃至１７のいずれか一におい
て、前記支持体は、フィルム基板または基材であること
を特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１９】請求項９乃至１８のいずれか一におい
て、前記転写体は、フィルム基板または基材であること
を特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２０】基板上に素子を含む被剥離層を形成する
工程と、前記被剥離層に支持体を接着する工程と、前記
支持体を前記基板から物理的手段により剥離する工程
と、前記剥離層に接して熱伝導性を有する膜を形成する
工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方
法。
【請求項２１】基板上に素子を含む被剥離層を形成する
工程と、前記被剥離層に支持体を接着する工程と、前記
被剥離層の一部にＦＰＣを貼り付ける工程と、前記ＦＰ
Ｃと前記被剥離層との接続部分を有機樹脂で覆って前記
支持体と固定する工程と、前記支持体を前記基板から物
理的手段により剥離する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の作製方法。
【請求項２２】請求項２１において、前記剥離する工程
の後に、前記剥離層に接して熱伝導性を有する膜を形成
する工程と、前記熱伝導性を有する膜に転写体を接着
し、前記支持体と前記転写体との間に前記被剥離層を挟
む工程を有することを特徴とする半導体装置の作製方
法。