JP4683825B2 - 半導体装置およびその作製方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ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。なお、本明細書中においてＦＥＴとは、ＦＥＴの基本原理を素子化した素子全般を指し、ＭＩＳ・ＦＥＴ、絶縁体膜に酸化物を利用しているＭＯＳ・ＦＥＴ、半導体薄膜を利用した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。本発明は特に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）を有する半導体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】
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半導体装置に含むものとする。
【０００４】
【従来の技術】
近年、自発光型の素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、ＥＬ材料として有機材料を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。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。
【０００５】
なお、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。
【０００６】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００７】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【０００８】
また、陰極、ＥＬ層及び陽極で形成される発光素子をＥＬ素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状電極の間にＥＬ層を形成する方式（単純マトリクス方式）、又はＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された画素電極と対向電極との間にＥＬ層を形成する方式（アクティブマトリクス方式）の２種類がある。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方式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。
【０００９】
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置において、基板上のＴＦＴと電気的に接続された電極が陽極として形成され、陽極上に有機化合物層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物層において生じた光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出すという構造であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、第１の電極を陽極として形成し、陽極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に発光を透過する第２の電極からなる陰極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。或いは、第１の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に発光を透過する第２の電極からなる陽極を形成するという構造の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。
【００１１】
また、有機化合物を含む層において生じた光の全てが観察者（使用者）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、本発明は、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提供することを課題とする。
【００１２】
また、有機化合物を有する発光素子において、電極から注入された電子と正孔がフォトンに変換され最終的に素子外部に取り出されるまでの経路を考える。外部回路を流れる電流のうち、ある割合のみが電子−正孔対としてキャリア結合に寄与でき、再結合した電子−正孔対の一部が発光性分子励起子の生成に消費される。生成した励起子は蛍光量子効率で規定される割合だけフォトンに転換され、残りは様々な経路で失活し、例えば熱失活や赤外光の発光となる。従って、このような発光素子を駆動させて発光させるとジュール熱が発生し、この熱によって有機化合物の分解や結晶化を招き、発光素子の劣化が生じる。
【００１３】
そこで、本発明では、有機化合物を有する発光素子において、効率よく発熱を除去または低減することも課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体基板を用いてＦＥＴを形成し、該ＦＥＴの電極（ドレイン電極またはソース電極）である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。
【００１５】
本発明は、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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、本発明は、放熱性のすぐれた半導体基板を用いるため、効率よく発熱を除去または低減することができる。また、本発明の半導体基板には、発光素子およぶ該発光素子に接続するＦＥＴ以外にも様々な回路（インバータ回路、ＮＡＮＤ回路、ＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路、ＯＲ回路、シフトレジスタ回路、サンプリング回路、Ｄ／Ａコンバータ回路、Ａ／Ｄコンバータ回路、ラッチ回路、バッファ回路などのＣＭＯＳ回路を有する駆動回路、補正回路、ＣＰＵ、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどのメモリ素子、シリコンのＰＩＮ接続からなる光電変換素子、薄膜ダイオード、抵抗素子など）を同時に作りこむことが可能である。加えて、微細なパターンを作りこむことも可能であり、さらに三次元的にこれらの回路を集積することも可能である。従って、様々な回路や素子を有する駆動回路などの占める面積を小さくすることができ、額縁部の面積が小さくなるので全体のサイズがよりコンパクトにすることができる。
【００１８】
また、上記構成は、トータルのマスク数および工程を少なくするため、第１の電極とＦＥＴのドレイン電極とを一体化した構成であるが、フォトマスクを１枚追加して異なる材料で第１の電極を形成してもよい。また、開口率を上げるため、フォトマスクを２枚追加し、絶縁膜を介してＦＥＴのドレイン電極（またはソース電極）と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成してもよい。
【００１９】
本明細書で開示する発明の構成１は、
半導体基板に設けられた電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
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半導体装置である。
【００２０】
また、他の発明の構成２は、
半導体基板に設けられた電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
前記第１の電極の中央部が端部よりも膜厚の薄い凹部形状となっ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３は、
半導体基板に設けられた電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
前記第１の電極は、多層構造であり、前記第１の電極における中央部の積層数よりも端部の積層数が多い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４は、
電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
前記第１の電極は、窪み（凹部とも呼ぶ）を有し、前記窪みの底部（断面における底部）の幅は、窪みの上部（断面における上部）の幅よりも小さく、前記窪みの傾斜面は、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半導体装置である。
【００２３】
また、本発明は、塗布法により高分子からなる有機化合物膜を形成する際、カバレッジ不良などを無くすため、各画素間に設けられる絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）の形状に工夫を加える。上記各構成において、前記絶縁物の上端部に曲率半径を有する曲面を持たせ、該曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴としている。また、前記絶縁物のテーパー角度は、３５°〜５５°とすればよい。
【００２４】
曲率を持たせることによって段差被覆性を良好とし、後に形成する有機化合物を含む層などが極めて薄くとも成膜を可能とする。
【００２５】
また、上記各構成において、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、傾斜角度（テーパー角度とも呼ぶ）は、３０°を超え、７０°未満、さらに好ましくは６０°未満であることを特徴としている。なお、この前記第１の電極の傾斜面で反射された光が層間で分散したり、迷光とならないように適宜、傾斜角度、有機化合物層の材料および膜厚、または第２の電極の材料および膜厚を設定することが必要である。
【００２６】
また、上記各構成において、前記第２の電極は光を透過する導電膜、例えば薄い金属膜、透明導電膜、またはこれらの積層膜であることを特徴としている。
【００２７】
また、上記各構成において、前記第１の電極は、凹部形状であり、前記絶縁物をマスクとして自己整合的に形成されることを特徴としている。従って、第１の電極形状を形成する上でマスクの増加はない。なお、前記第１の電極の段差部分（傾斜部の上端部）と絶縁物の側面とはほぼ一致しており、段差被覆性の点から好ましくは、第１の電極の斜面における傾斜角度と絶縁物の側面における傾斜角度とが同一であることが望ましい。
【００２８】
また、上記各構成において、前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部であることを特徴とする。ドレイン電極またはソース電極の一部を第１の電極とすることによって同時に形成することができ、マスク数や工程を少なくすることができる。或いは、前記第１の電極と、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極とを異なる工程で別々に形成してもよく、その場合、前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極と異なる材料とすることができる。
【００２９】
また、上記各構成において、前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極は陰極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、前記第１の電極は陰極であり、前記第２の電極は陽極であることを特徴としている。
【００３０】
また、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、封止材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、或いは、前記有機化合物を含む層は単色発光する材料であり、封止材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。
【００３１】
さらに本発明は、第１の電極の段差形成後、蒸着マスクを用いた蒸着法によって配線（補助配線、または第３の電極とも呼ぶ）を各画素電極間に配置する絶縁物上に形成し、陰極となる電極（光を透過する電極）の膜抵抗の低抵抗化を図ってもよい。また、上記補助配線を用いて引き出し配線を形成し、下層に存在する他の配線と接続を行うことも本発明の特徴である。
【００３２】
また、上記各構成において、前記電界効果トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＴＦＴであることを特徴としている。
【００３３】
また、上記各構成において、前記半導体基板には、ＣＰＵ、メモリ素子、薄膜ダイオード、光電変換素子、または抵抗素子が設けられていることを特徴としている。
【００３４】
また、上記各構成１、２、３を実現するための発明の構成は、
陽極と、該陽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陰極とを有する発光素子を有する半導体装置の作製方法であって、
半導体基板に電界効果トランジスタを形成する工程と、
前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部である第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、金属層の積層からなる第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、
前記第１の電極の中央部および斜面に接して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半導体装置の作製方法である。
【００３５】
また、上記作製方法に関する構成において、前記第１の電極は、光を反射する金属層と、エッチングストッパーとなる金属層との積層を有し、光を反射する金属層がエッチングされ、前記斜面には、光を反射する金属材料が露呈していることを特徴としている。
【００３６】
また、前記第１の電極のエッチングによって、エッチングストッパーとなる金属層の表面が多少エッチングされてもよい。
【００３７】
また、上記作製方法に関する構成において、前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極よりも仕事関数が大きい金属層からなることを特徴としている。
【００３８】
また、上記作製方法に関する構成において、前記第１の電極は、チタンを含む第１の金属層と、窒化チタンまたは窒化タングステンを含む第２の金属層と、アルミニウムを含む第３の金属層と、窒化チタンを含む第４の金属層との積層であることを特徴としている。
【００３９】
なお、第１の金属層は、ＴＦＴのソース領域またはドレイン領域と接するため、シリコンとのオーミックコンタクトが良好な金属材料（代表的にはチタン）を選択すればよく、陽極として機能する第２の金属層としては仕事関数の大きい材料が好ましく、発光素子の光を反射させる第３の金属層としては、光反射率の高い金属材料が好ましく、第４の金属層としては、第３の金属層のヒロックやウィスカーなどの発生防止をするとともに第３の金属層の鏡面反射を防止する金属材料（窒化チタン、またはチタン）が好ましい。
【００４０】
また、前記第１の電極は、上記４層構造に限定されず、少なくとも陽極として機能する金属層と、発光素子の光を反射させる斜面を有する金属層との２層以上であれば、特に限定されない。
【００４１】
また、図１２にTiを微量に含むアルミニウム膜の反射率と、TiN膜（１００ｎｍ）の反射率を示す。窒化チタンは、鏡面反射を防止することができる材料である。また、陽極として窒化チタンを用いた場合、ほとんど反射しないため、発光素子の戻り光による干渉も生じない。従って、円偏光板を設けなくともよいパネル構造とすることができる。
【００４２】
例えば、前記第１の電極において、第１の金属層としてチタン、第２の金属層として窒化チタン、第３の金属層としてアルミニウムを含む金属膜、第４の金属層として窒化チタン、第５の金属層としてアルミニウムを含む金属膜、第６の金属層として窒化チタン、という６層構造としてもよい。この６層構造の場合、第４の金属層を陽極とし、第５の金属層の斜面で発光素子の光を反射させる構造となり、且つ、陽極の下層にアルミニウムを含む金属膜が設けられているため、第１の電極全体として低抵抗化を図ることができる。
【００４３】
また、上記作製方法に関する構成において、オゾン雰囲気下での紫外線照射処理（ＵＶオゾン処理という）を行うことにより、陽極となる金属層の仕事関数を高めてもよい。図１３にはＵＶオゾン処理時間にともなう仕事関数の変化を測定した結果を示す。図１３に示すように、窒化チタンは、仕事関数が４．７ｅＶであるが、ＵＶ処理（６分間）により、その仕事関数を５．０５ｅＶとすることができる。なお、窒化タンタルに関しても同様に仕事関数が大きくなる傾向が得られている。また、上記作製方法に関する構成において、Ｎ2、Ｏ2、Ａｒ、ＢＣｌ、Ｃｌ2といったガスを１種または複数種用いてプラズマ処理を行うことによっても陽極となる金属層の仕事関数を高めてもよい。
【００４４】
因みに、図１３において、仕事関数の測定は大気中で行い、光電子分光法により理研計器株式会社製の「光電子分光装置 ＡＣ―２」を用いて測定したものである。
【００４５】
また、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でプラズマエッチングを用いる場合、エッチングガスによっては、中央部を薄くすると同時に陽極となる金属層の仕事関数を高めることができる。
【００４６】
また、上記作製方法に関する構成において、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。
【００４７】
また、上記作製方法に関する構成において、前記電界効果トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＴＦＴであることを特徴としている。
【００４８】
なお、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、本発明の製造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。
【００４９】
ＥＬ層を有する発光素子（ＥＬ素子）は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【００５０】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層という。したがって、上記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。
【００５１】
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。
【００５２】
【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。
【００５３】
（実施の形態１）
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１（Ａ）に示す。ここでは、白色発光する高分子材料からなる有機化合物を含む層を発光層に用いた発光素子を一例として説明する。
【００５４】
図１（Ａ）中、半導体基板１０上に設けられたＦＥＴ（ＰＭＯＳＦＥＴ）は、白色を発光するＥＬ層２０に流れる電流を制御する素子であり、１３、１４はソース領域またはドレイン領域である。
【００５５】
半導体基板１０としては、Ｎ型またはＰ型の単結晶シリコン基板（（１００）基板、（１１０）基板、（１１１）基板など）、または高純度半導体基板を用いることができる。また、例えば、直径２００ｍｍ〜３００ｍｍのウエハ（円形）を切断して四角形基板に加工した後にＦＥＴを形成する。或いは、ＦＥＴおよび発光素子を形成した後、所望のサイズに分断する多面取りを行ってもよい。また、半導体基板１０としてＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ系エピ用のＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイヤ基板、ＺｎＳｅなどで代表される化合物半導体基板を用いてもよい。また、ウエハ貼り付け法やＳＩＭＯＸ（separation by implanted oxygen）法によりＳＯＩ（Si on Insulator）基板構造を形成してもよい。
【００５６】
半導体基板１０上にはフィールド酸化膜１１が形成されており、ゲート電極１５の下方には、ゲート絶縁膜１２が設けられている。ゲート電極１５の側部にはサイドウォールを形成した例を示したが、特に限定されない。フィールド酸化膜１１は、各素子を分離するために選択酸化法（ＬＯＣＯＳ法とも呼ばれる）を用い、半導体基板を熱酸化して酸化膜（パッド酸化膜）を形成した後、その上にマスク窒化膜をＣＶＤ法により成膜し、パターニングを行い、開口部のみにシリコン表面を露出させ、熱酸化を行えば、開口部にフィールド酸化膜が形成される。
【００５７】
また、ＬＯＣＯＳ法に代えて、設計ルールが０．２５μｍ以下の微細化に適しているトレンチ分離を用いてもよい。トレンチ分離はシリコン基板に溝（トレンチ）を形成した後、その溝を酸化膜などの絶縁物で埋め戻すことによって素子分離を行う方法である。
【００５８】
また、１６ａは窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜からなる層間絶縁膜であり、１６ｂは塗布法で形成される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）からなる平坦化絶縁膜、または無機材料からなる平坦化絶縁膜（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）、またはこれらの積層膜を用いる。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＦＥＴ（ＮＭＯＳまたはＰＭＯＳ）を一つ、または複数設けている。同一半導体基板上にＮＭＯＳとＰＭＯＳを形成する場合には、基板とは異なる導電性を持つ領域（ウェル）を設ける必要があり、その方法としては、Ｎ型基板上にＰウェルを形成し、Ｐウェル上にＮチャネルトランジスタ、Ｎ型基板上にＰチャネルトランジスタを形成するＰウェル方式、Ｐ型基板上にＮウェルを形成し、Ｎウェル上にＰチャネルトランジスタ、Ｐ型基板上にＮチャネルトランジスタを形成するＮウェル方式、Ｎ型またはＰ型の基板上にＮウェルとＰウェルとを形成し、Ｎウェル上にＰチャネルトランジスタ、Ｐウェル上にＮチャネルトランジスタを形成するツインウェル方式とがある。また、ここでは、一つのチャネル形成領域を有するＦＥＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＦＥＴとしてもよい。
【００５９】
また、１８ａ〜１８ｄは、第１の電極、即ち、ＯＬＥＤの陽極（或いは陰極）であり、２１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、ＯＬＥＤの陰極（或いは陽極）である。ここでは、１８ａとしてチタン膜、１８ｂとして窒化チタン膜、１８ｃとしてアルミニウムを主成分とする膜、１８ｄとして窒化チタン膜として順に積層し、有機化合物を含む層２０に接する１８ｂを陽極として機能させる。また、同じ積層構造で電源供給線１７も形成される。上記積層構造は、アルミニウムを主成分とする膜を含んでおり、低抵抗な配線とすることができ、ソース配線２２なども同時に形成される。
【００６０】
また、白色発光を得るため、有機化合物を含む層２０として、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。また、有機化合物を含む層２０を単層とすることもでき、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。
【００６１】
また、赤色発光する有機化合物を含む膜や緑色発光する有機化合物を含む膜や青色発光する有機化合物を含む膜を適宜選択し、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。
【００６２】
また、２１としてＣａＦ2を蒸着法で膜厚１ｎｍ〜１０ｎｍ形成した後、最後にＡｌ膜をスパッタ法または蒸着法により約１０ｎｍの膜厚で形成し、陰極として機能させる。陰極は、有機化合物を含む層２０からの光を通過する膜厚、材料を適宜選択することが必要である。なお、本明細書中、陰極とは、仕事関数の小さい材料膜の単層膜だけでなく、仕事関数の小さい材料薄膜と導電膜との積層膜を含むものとする。
【００６３】
第２の電極２１としてＡｌ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層２０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。なお、Ａｌ膜に代えて、第２の電極２１として透明導電膜（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、ＣａＦ2に代えて薄い金属層（代表的にはＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金）としてもよい。
【００６４】
また、第１の電極１８の両端部およびそれらの間は絶縁物１９（障壁またはバンクとも呼ばれる）で覆われている。本発明において、この絶縁物１９の断面形状が重要である。この絶縁物１９を形成するエッチング処理によって、第１の電極１８の凹部形状が形成される。絶縁物１９の上端部において曲面を有していない場合、絶縁物１９の上端部において凸部が形成されてしまう成膜不良が発生しやすくなる。そこで、本発明は、絶縁物１９の上端部に曲率半径を有する曲面を形成し、該曲面に合わせて第１の電極１８ｃ、１８ｄの一部が露呈して斜面が形成され、発光領域となる領域に第１の電極１８ｂが露呈するようにエッチング処理する。また、露呈した第１の電極１８ｂの表面を平坦化する処理（ＣＭＰ処理など）を行ってもよい。また、第１の電極１８ｂの膜厚を厚くして、第１の電極１８ｂの一部も斜面となるようにエッチング処理をしてもよい。なお、曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。本発明により、有機化合物膜や金属膜のカバレッジを良好とすることができる。また、絶縁物１９の側面におけるテーパー角度と、第１の電極１８ｃ、１８ｄの斜面におけるテーパー角度は、ともに４５°±１０°とすればよい。
【００６５】
なお、第１の電極の凹部形状をエッチングする処理は、特に限定されず、ドライエッチングまたはウエットエッチングまたはこれらを組み合わせたエッチング方法を採用すればよい。例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）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。ここでは、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、基板側（試料ステージ）にも１００W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。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６０／２０（ｓｃｃｍ）として上記第１の電極の形状および絶縁物を形成することができる。
【００６６】
また、３層構造としてもよく、例えば、１８ａとしてチタン膜、１８ｂとして窒化チタン膜、１８ｃとしてアルミニウムを主成分とする膜として順に積層してもよい。
【００６７】
本発明において、有機化合物層２０からの発光を第１の電極１８ｃ、１８ｄの斜面で反射させて、図１（Ａ）中に示した矢印方向におけるトータルの光の取り出し量を増加させることを特徴としている。
【００６８】
また、図１（Ｂ）に示すように、導電膜（陰極）２１の低抵抗化を図るため、導電膜２１上に補助電極２３を設けてもよい。補助電極２３は、蒸着マスクを用いた蒸着法によって選択的に形成すればよい。
【００６９】
また、図示しないが、発光装置の信頼性を高めるために第２の電極２１上に保護膜を形成することが好ましい。この保護膜はスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜、または炭素を主成分とする薄膜である。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、保護膜は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。また、保護膜に発光を通過させるため、保護膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００７０】
本発明において、前記炭素を主成分とする薄膜は膜厚３〜５０ｎｍのＤＬＣ膜（Diamond like Carbon）であることを特徴としている。ＤＬＣ膜は短距離秩序的には炭素間の結合として、ＳＰ3結合をもっているが、マクロ的にはアモルファス状の構造となっている。ＤＬＣ膜の組成は炭素が７０〜９５原子％、水素が５〜３０原子％であり、非常に硬く絶縁性に優れている。また、このようなＤＬＣ膜は、水蒸気や酸素などのガス透過率が低いという特徴がある。また、微少硬度計による測定で、１５〜２５ＧＰａの硬度を有することが知られている。
【００７１】
ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法など）、スパッタ法などで形成することができる。いずれの成膜方法を用いても、密着性良くＤＬＣ膜を形成することができる。ＤＬＣ膜は基板をカソードに設置して成膜する。または、負のバイアスを印加して、イオン衝撃をある程度利用して緻密で硬質な膜を形成できる。
【００７２】
成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ6Ｈ6など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。こうすることにより、緻密で平滑なＤＬＣ膜を得ることができる。なお、このＤＬＣ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。
【００７３】
本明細書において、可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００７４】
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。
【００７５】
（実施の形態２）
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５（Ａ）により説明する。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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５（Ｂ）により説明する。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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５（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。
【００９１】
また、本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせることが可能である。
【００９２】
（実施の形態３）
ここでは、半導体基板上に下地絶縁膜を形成し、その上にＦＥＴの一種であるＴＦＴを形成した例を図４に示す。
【００９３】
半導体基板４０としては、Ｎ型またはＰ型の単結晶シリコン基板（（１００）基板、（１１０）基板、（１１１）基板など）、または高純度半導体基板を用いることができる。また、例えば、直径２００ｍｍ〜３００ｍｍのウエハ（円形）を切断して四角形基板に加工した後にＦＥＴを形成する。或いは、ＦＥＴおよび発光素子を形成した後、所望のサイズに分断する多面取りを行ってもよい。また、半導体基板４０としてＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ系エピ用のＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイヤ基板、ＺｎＳｅなどで代表される化合物半導体基板を用いてもよい。また、ウエハ貼り付け法やＳＩＭＯＸ（separation by implanted oxygen）法によりＳＯＩ（Si on Insulator）基板構造を形成してもよい。この半導体基板４０は、発光素子の発熱を分散させるためのものである。
【００９４】
まず、半導体基板４０上に下地絶縁膜４１を形成する。
【００９５】
下地絶縁膜４１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４１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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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を形成する。ゲート絶縁膜はプラズマ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。
【００９９】
次いで、ゲート絶縁膜の表面を洗浄した後、ゲート電極４５を形成する。次いでゲート電極をマスクとしてゲート絶縁膜をエッチングしてゲート絶縁膜４２を形成する。
【０１００】
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４３及びドレイン領域４４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４２へのプラズマダメージやゲート絶縁膜４２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。
【０１０１】
以降の工程は、ＰＣＶＤ法により窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜からなる層間絶縁膜４６ａを形成し、塗布法で形成される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）からなる平坦化絶縁膜、または無機材料からなる平坦化絶縁膜（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）、またはこれらの積層膜を用いて層間絶縁膜４６ｂを形成する。次いで、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、実施の形態１と同様にソース電極（配線）５２、絶縁物４９、電源供給線４７、第１の電極（ドレイン電極）４８ａ〜４８ｄを形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。
【０１０２】
以降の工程は、実施の形態１と同一であり、実施の形態１に従って、有機化合物を含む層５０、導電膜からなる第２の電極５１を形成すればよい。
【０１０３】
また、本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組みあわせることができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、本発明の発光素子の形成手順の一例を簡略に図２、および図３を用いて以下に説明する。
【０１０６】
まず、公知の技術を用いて、半導体基板３０にＭＯＳＦＥＴを形成する。公知の技術により、フィールド酸化膜３１で素子分離を行い、ドーピング処理を行ってドレイン領域３２またはソース領域を形成する。また、ＭＯＳＦＥＴのチャネル形成領域となる部分に適宜、ｎ型またはｐ型を付与する元素を微量に添加するチャネルドーピングを行う。
【０１０７】
また、ＰＣＶＤ法により窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜からなる層間絶縁膜３３を形成し、塗布法で形成される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）からなる平坦化絶縁膜、または無機材料からなる平坦化絶縁膜（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）、またはこれらの積層膜を用いて層間絶縁膜３５を形成する。
【０１０８】
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）を形成してＦＥＴ（ｐチャネル型ＦＥＴ）を完成させる。
【０１０９】
以上の工程で、ＭＯＳＦＥＴ（ここではドレイン領域３２しか図示しない）、層間絶縁膜３３、３５、第１の電極３６ａ〜３６ｄを形成する。（図３（Ａ））
【０１１０】
本実施例では、第１の電極３６ａ〜３６ｄは、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉXＮY、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、ＷＳｉX、ＷＮX、ＷＳｉXＮY、Ｔａ、ＴａＮX、ＴａＳｉXＮY、ＮｂＮ、ＭｏＮ、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〜１μｍの範囲で用いればよい。
【０１１１】
特に、ドレイン領域３２に接する第１の電極３６ａ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３６ｂは、薄膜とした場合に仕事関数の大きい材料（ＴｉＮ、ＴａＮ、ＭｏＮ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ）が好ましく、膜厚１０〜５００ｎｍの範囲とすればよい。また、第１の電極３６ｃ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３６ｂは、第１の電極３６ｃと第１の電極３６ａ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３６ｄは、第１の電極３６ｃ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。なお、第１の電極３６ｄはなくともよい。
【０１１２】
また、第１の電極３６ａ〜３６ｄは、他の配線、例えば、ソース配線３４、電源供給線などと同時に形成することができる。
【０１１３】
次いで、第１の電極の端部（およびドレイン領域３２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３（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。
【０１１４】
次いで、図３（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３６ｃ、３６ｄを部分的に除去する。第１の電極３６ｃの露出面に傾斜面が形成され、且つ、第１の電極３６ｂ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３６ｂと第１の電極３６ｃとで選択比の高い条件を選択する。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。
【０１１５】
次いで、有機化合物を含む層３８を蒸着法または塗布法を用いて形成する。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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。また、有機化合物層として無機材料、例えばシリコンなどを含ませてもよい。
【０１１９】
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）３９とを蒸着して積層する。（図２（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３９に好ましい材料である。なお、図２（Ｂ）は図２（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３９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。
【０１２０】
こうして得られる発光素子は、図２（Ｂ）中の矢印方向に白色発光を示し、第１の電極３６ｃ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。なお、図２（Ａ）の点線は素子分離のためのフィールド酸化膜、またはゲート配線が形成されている領域を示すものである。
【０１２１】
以上の工程で第２の電極（導電膜３９）までを形成した後は、基板３０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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
［実施例２］
本実施例では、補助電極を形成する例を図６、図７を用いて以下に説明する。
【０１２４】
図６（Ａ）は画素の上面図であり、鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図６（Ｂ）である。
【０１２５】
本実施例は、絶縁物６７を形成するまでの工程は、実施例１と同一であるため、ここでは省略する。図２（Ｂ）における絶縁物３７が図６（Ｂ）中の絶縁物６７に対応している。
【０１２６】
実施例１に従って、絶縁表面を有する基板上にフィールド酸化膜、ドレイン領域６２、層間絶縁膜６３、６５、第１の電極６６ａ〜６６ｄ、絶縁物６７を形成する。
【０１２７】
次いで、有機化合物を含む層６８を選択的に形成する。本実施例では蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法などによって選択的に有機化合物を含む層６８を形成する。
【０１２８】
次いで、絶縁物６７上に補助電極６０を蒸着マスクを用いた蒸着法により選択的に形成する。補助電極６０の膜厚は、０．２μｍ〜０．５μｍの範囲で設定すればよい。本実施例では、図６（Ａ）示すようにＹ方向に補助電極６０を配置する例を示したが、特に限定されず、図７に示すようにＸ方向に補助電極７０を配置してもよい。なお、図７中に示す鎖線鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図は図２（Ｂ）と同一となる。
【０１２９】
次いで、実施例１と同様に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）６９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。また、本実施例では、陰極の低抵抗化を図るため、導電膜６９と接するように絶縁物６７上に補助電極６０を設ける。
【０１３０】
こうして得られる発光素子は、図６（Ｂ）中の矢印方向に白色発光を示し、第１の電極６６ｃ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。
【０１３１】
また、本実施例は、補助電極６０、７０を形成することによって、陰極の低抵抗化を図っているため、画素部のサイズが大きいものにも適用することができる。
【０１３２】
また、本実施例では、有機化合物を含む層６８を形成した後、補助電極６０を形成した例を示したが、形成順序は特に限定されず、補助電極６０を形成した後、有機化合物を含む層を形成してもよい。
【０１３３】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３、実施例１のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１３４】
［実施例３］
本実施例では、アクティブマトリクス型発光装置全体の外観図について図９に説明する。なお、図９（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された９０１はソース信号線駆動回路、９０２は画素部、９０３はゲート信号線駆動回路である。また、９０４は封止基板、９０５はシール剤であり、シール剤９０５で囲まれた内側は、空間９０７になっている。また、９３０ａ、９３０ｂはＩＣチップであり、半導体基板９１０にＣＯＧ（chip on glass）方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ（tape automated bonding）方法により実装されている。
【０１３５】
図９（Ａ）では、メモリ、ＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ等を備えたＩＣチップを、実装する図を示したが、本発明は基板として半導体基板を用いているため、同一基板上に複雑な集積回路（メモリ、ＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ等）を形成することが可能である。図８は、半導体基板上に様々な回路を作り込んだＰＤＡなどの携帯型情報端末の形態を示す半導体装置のシステムブロック図である。
【０１３６】
図８の半導体装置に搭載された回路の構成は、安定化電源と高速高精度のオペアンプからなる電源回路、コントローラ、メモリ、補正回路などである。さらにＣＰＵも同一基板上に作製することができ、ＣＰＵで処理された情報を、映像信号（データ信号）として映像信号処理回路からコントローラに出力する。コントローラは、映像信号とクロックを、データ信号側駆動回路とゲート信号側駆動回路のそれぞれのタイミング仕様に変換する機能を持っている。
【０１３７】
具体的には、映像信号を表示装置の各画素に対応したデータに振り分ける機能と、外部から入力される水平同期信号及び垂直同期信号を、駆動回路のスタート信号及び内蔵電源回路の交流化のタイミング制御信号に変換する機能を持っている。
【０１３８】
ＰＤＡなどの携帯型情報端末はＡＣコンセントに接続しなくても、充電型のバッテリーを電源として屋外や電車の中などでも長時間使用できることが望まれている。また、このような電子装置は持ち運び易さを重点において、軽量化と小型化が同時に要求されている。電子装置の重量の大半を占めるバッテリーは容量を大きくすると重量増加してしまう。従って、このような電子装置の消費電力を低減するために、バックライトの点灯時間を制御したり、スタンバイモードを設定したりといった、ソフトウエア面からの対策も施す必要がある。
【０１３９】
例えば、ＣＰＵに対して入力信号が入らない場合、スタンバイモードとなり、一部分の動作を同期させて停止させる。画素部ではＥＬ素子の発光強度を減衰させるか、映像の表示そのものを止める。または、半導体基板において、各画素にメモリ素子を作り込み、静止画像の表示モードに切り替えるなどの処置をとる。
こうして、電子装置の消費電力を低減させることもできる。
【０１４０】
また、静止画像を表示するにはＣＰＵの映像信号処理回路、ＶＲＡＭなどの機能を停止させ、消費電力の低減を図ることができる。
【０１４１】
なお、９０８はソース信号線駆動回路９０１及びゲート信号線駆動回路９０３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）９０９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。
【０１４２】
次に、断面構造について図９（Ｂ）を用いて説明する。半導体基板９１０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９０１と画素部９０２が示されている。
【０１４３】
なお、ソース信号線駆動回路９０１はｎチャネル型ＦＥＴ９２３とｐチャネル型ＦＥＴ９２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。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、本実施例では、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。
【０１４４】
また、画素部９０２はスイッチング用ＦＥＴ９１１と、電流制御用ＦＥＴ９１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）９１３を含む複数の画素により形成される。
【０１４５】
また、第１の電極（陽極）９１３の両端には絶縁物９１４が形成され、絶縁物９１４の側面に沿って第１の電極の一部が斜面を有している。この第１の電極の斜面は絶縁層９１４の形成時に同時に形成する。この斜面で有機化合物を含む層９１５で発光した光を反射させて、図９中に矢印で示す発光方向の発光量を増大させる。
【０１４６】
また、第１の電極（陽極）９１３上には有機化合物を含む層９１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層９１５上には第２の電極（陰極）９１６が形成される。これにより、第１の電極（陽極）９１３、有機化合物を含む層９１５、及び第２の電極（陰極）９１６からなる発光素子９１８が形成される。ここでは発光素子９１８は白色発光とする例であるので着色層９３１とＢＭ９３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）が設けている。
【０１４７】
また、絶縁層９１４上には実施例２に示した構成の一部である第３の電極（補助電極）９１７が形成されており、第２の電極の低抵抗化を実現している。また、第２の電極（陰極）９１６は全画素に共通の配線としても機能し、第３の電極９１７および接続配線９０８を経由してＦＰＣ９０９に電気的に接続されている。
【０１４８】
また、半導体基板９１０上に形成された発光素子９１８を封止するためにシール剤９０５により封止基板９０４を貼り合わせる。なお、封止基板９０４と発光素子９１８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９０５の内側の空間９０７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９０５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９０５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９０７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。
【０１４９】
また、本実施例では封止基板９０４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９０５を用いて封止基板９０４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。
【０１５０】
以上のようにして発光素子を空間９０７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。
【０１５１】
また、本実施例は実施の形態１乃至３、実施例１、実施例２と自由に組み合わせることができる。
【０１５２】
［実施例４］
本発明を実施することによってＯＬＥＤ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。
【０１５３】
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、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１０、図１１に示す。
【０１５４】
図１０（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。ただし、本発明は半導体基板（例えば、ウエハ直径３００ｍｍ）を用いるため、画面サイズは小型または中小型のものである。
【０１５５】
図１０（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。
【０１５６】
図１０（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。
【０１５７】
図１０（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。
【０１５８】
図１０（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（Ｄｉｇｔｉａｌ 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。
【０１５９】
図１０（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。
【０１６０】
図１１（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。
【０１６１】
図１１（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。
【０１６２】
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１乃至３、実施例１乃至３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。
【０１６３】
【発明の効果】
本発明により、有機化合物を含む層からの発光のうち、横方向（基板面と平行な方向）の発光を第１の電極の段差部分に形成された斜面で反射させて、ある一方向（第２の電極を通過する方向）に取り出すトータルの発光量を増加させることができる。即ち、迷光などの発光のロスが少ない発光素子を実現することができる。
【０１６４】
また、本発明により、発光素子を駆動する際に発生する発熱は、半導体基板を伝わって放熱されるため、信頼性の高い発光素子を実現することができる。
【０１６５】
また、上記発光素子に加えて、様々な回路を半導体基板に集積することが可能となり、半導体装置の大幅な小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１を示す図。
【図２】 実施例１を示す図。
【図３】 実施例１を示す図。
【図４】 実施の形態３を示す図。
【図５】 実施の形態２を示す図。
【図６】 実施例２を示す図。
【図７】 実施例２を示す図。
【図８】 発光装置を内蔵する電子装置のシステムブロック図を示す図。
【図９】 実施例３を示す図。
【図１０】 電子機器の一例を示す図。
【図１１】 電子機器の一例を示す図。
【図１２】 Tiを微量に含むアルミニウム膜の反射率と、TiN膜（１００ｎｍ）の反射率を示すグラフ。
【図１３】 ＵＶオゾン処理時間にともなう仕事関数の変化を示すグラフ。
【発明の属する技術分野】
本発明は電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ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。なお、本明細書中においてＦＥＴとは、ＦＥＴの基本原理を素子化した素子全般を指し、ＭＩＳ・ＦＥＴ、絶縁体膜に酸化物を利用しているＭＯＳ・ＦＥＴ、半導体薄膜を利用した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。本発明は特に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）を有する半導体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】
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半導体装置に含むものとする。
【０００４】
【従来の技術】
近年、自発光型の素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、ＥＬ材料として有機材料を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。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。
【０００５】
なお、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。
【０００６】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００７】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【０００８】
また、陰極、ＥＬ層及び陽極で形成される発光素子をＥＬ素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状電極の間にＥＬ層を形成する方式（単純マトリクス方式）、又はＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された画素電極と対向電極との間にＥＬ層を形成する方式（アクティブマトリクス方式）の２種類がある。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方式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。
【０００９】
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置において、基板上のＴＦＴと電気的に接続された電極が陽極として形成され、陽極上に有機化合物層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物層において生じた光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出すという構造であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、第１の電極を陽極として形成し、陽極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に発光を透過する第２の電極からなる陰極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。或いは、第１の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に発光を透過する第２の電極からなる陽極を形成するという構造の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。
【００１１】
また、有機化合物を含む層において生じた光の全てが観察者（使用者）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、本発明は、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提供することを課題とする。
【００１２】
また、有機化合物を有する発光素子において、電極から注入された電子と正孔がフォトンに変換され最終的に素子外部に取り出されるまでの経路を考える。外部回路を流れる電流のうち、ある割合のみが電子−正孔対としてキャリア結合に寄与でき、再結合した電子−正孔対の一部が発光性分子励起子の生成に消費される。生成した励起子は蛍光量子効率で規定される割合だけフォトンに転換され、残りは様々な経路で失活し、例えば熱失活や赤外光の発光となる。従って、このような発光素子を駆動させて発光させるとジュール熱が発生し、この熱によって有機化合物の分解や結晶化を招き、発光素子の劣化が生じる。
【００１３】
そこで、本発明では、有機化合物を有する発光素子において、効率よく発熱を除去または低減することも課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体基板を用いてＦＥＴを形成し、該ＦＥＴの電極（ドレイン電極またはソース電極）である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。
【００１５】
本発明は、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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、本発明は、放熱性のすぐれた半導体基板を用いるため、効率よく発熱を除去または低減することができる。また、本発明の半導体基板には、発光素子およぶ該発光素子に接続するＦＥＴ以外にも様々な回路（インバータ回路、ＮＡＮＤ回路、ＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路、ＯＲ回路、シフトレジスタ回路、サンプリング回路、Ｄ／Ａコンバータ回路、Ａ／Ｄコンバータ回路、ラッチ回路、バッファ回路などのＣＭＯＳ回路を有する駆動回路、補正回路、ＣＰＵ、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどのメモリ素子、シリコンのＰＩＮ接続からなる光電変換素子、薄膜ダイオード、抵抗素子など）を同時に作りこむことが可能である。加えて、微細なパターンを作りこむことも可能であり、さらに三次元的にこれらの回路を集積することも可能である。従って、様々な回路や素子を有する駆動回路などの占める面積を小さくすることができ、額縁部の面積が小さくなるので全体のサイズがよりコンパクトにすることができる。
【００１８】
また、上記構成は、トータルのマスク数および工程を少なくするため、第１の電極とＦＥＴのドレイン電極とを一体化した構成であるが、フォトマスクを１枚追加して異なる材料で第１の電極を形成してもよい。また、開口率を上げるため、フォトマスクを２枚追加し、絶縁膜を介してＦＥＴのドレイン電極（またはソース電極）と接続する金属層の積層からなる第１の電極を形成してもよい。
【００１９】
本明細書で開示する発明の構成１は、
半導体基板に設けられた電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
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半導体装置である。
【００２０】
また、他の発明の構成２は、
半導体基板に設けられた電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
前記第１の電極の中央部が端部よりも膜厚の薄い凹部形状となっ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３は、
半導体基板に設けられた電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
前記第１の電極は、多層構造であり、前記第１の電極における中央部の積層数よりも端部の積層数が多い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４は、
電界効果トランジスタと接続された第１の電極と、
第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を備え、
前記第１の電極は、窪み（凹部とも呼ぶ）を有し、前記窪みの底部（断面における底部）の幅は、窪みの上部（断面における上部）の幅よりも小さく、前記窪みの傾斜面は、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半導体装置である。
【００２３】
また、本発明は、塗布法により高分子からなる有機化合物膜を形成する際、カバレッジ不良などを無くすため、各画素間に設けられる絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）の形状に工夫を加える。上記各構成において、前記絶縁物の上端部に曲率半径を有する曲面を持たせ、該曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍであることを特徴としている。また、前記絶縁物のテーパー角度は、３５°〜５５°とすればよい。
【００２４】
曲率を持たせることによって段差被覆性を良好とし、後に形成する有機化合物を含む層などが極めて薄くとも成膜を可能とする。
【００２５】
また、上記各構成において、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、傾斜角度（テーパー角度とも呼ぶ）は、３０°を超え、７０°未満、さらに好ましくは６０°未満であることを特徴としている。なお、この前記第１の電極の傾斜面で反射された光が層間で分散したり、迷光とならないように適宜、傾斜角度、有機化合物層の材料および膜厚、または第２の電極の材料および膜厚を設定することが必要である。
【００２６】
また、上記各構成において、前記第２の電極は光を透過する導電膜、例えば薄い金属膜、透明導電膜、またはこれらの積層膜であることを特徴としている。
【００２７】
また、上記各構成において、前記第１の電極は、凹部形状であり、前記絶縁物をマスクとして自己整合的に形成されることを特徴としている。従って、第１の電極形状を形成する上でマスクの増加はない。なお、前記第１の電極の段差部分（傾斜部の上端部）と絶縁物の側面とはほぼ一致しており、段差被覆性の点から好ましくは、第１の電極の斜面における傾斜角度と絶縁物の側面における傾斜角度とが同一であることが望ましい。
【００２８】
また、上記各構成において、前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部であることを特徴とする。ドレイン電極またはソース電極の一部を第１の電極とすることによって同時に形成することができ、マスク数や工程を少なくすることができる。或いは、前記第１の電極と、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極とを異なる工程で別々に形成してもよく、その場合、前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極と異なる材料とすることができる。
【００２９】
また、上記各構成において、前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極は陰極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、前記第１の電極は陰極であり、前記第２の電極は陽極であることを特徴としている。
【００３０】
また、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、封止材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、或いは、前記有機化合物を含む層は単色発光する材料であり、封止材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。
【００３１】
さらに本発明は、第１の電極の段差形成後、蒸着マスクを用いた蒸着法によって配線（補助配線、または第３の電極とも呼ぶ）を各画素電極間に配置する絶縁物上に形成し、陰極となる電極（光を透過する電極）の膜抵抗の低抵抗化を図ってもよい。また、上記補助配線を用いて引き出し配線を形成し、下層に存在する他の配線と接続を行うことも本発明の特徴である。
【００３２】
また、上記各構成において、前記電界効果トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＴＦＴであることを特徴としている。
【００３３】
また、上記各構成において、前記半導体基板には、ＣＰＵ、メモリ素子、薄膜ダイオード、光電変換素子、または抵抗素子が設けられていることを特徴としている。
【００３４】
また、上記各構成１、２、３を実現するための発明の構成は、
陽極と、該陽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陰極とを有する発光素子を有する半導体装置の作製方法であって、
半導体基板に電界効果トランジスタを形成する工程と、
前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部である第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、金属層の積層からなる第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、
前記第１の電極の中央部および斜面に接して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半導体装置の作製方法である。
【００３５】
また、上記作製方法に関する構成において、前記第１の電極は、光を反射する金属層と、エッチングストッパーとなる金属層との積層を有し、光を反射する金属層がエッチングされ、前記斜面には、光を反射する金属材料が露呈していることを特徴としている。
【００３６】
また、前記第１の電極のエッチングによって、エッチングストッパーとなる金属層の表面が多少エッチングされてもよい。
【００３７】
また、上記作製方法に関する構成において、前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極よりも仕事関数が大きい金属層からなることを特徴としている。
【００３８】
また、上記作製方法に関する構成において、前記第１の電極は、チタンを含む第１の金属層と、窒化チタンまたは窒化タングステンを含む第２の金属層と、アルミニウムを含む第３の金属層と、窒化チタンを含む第４の金属層との積層であることを特徴としている。
【００３９】
なお、第１の金属層は、ＴＦＴのソース領域またはドレイン領域と接するため、シリコンとのオーミックコンタクトが良好な金属材料（代表的にはチタン）を選択すればよく、陽極として機能する第２の金属層としては仕事関数の大きい材料が好ましく、発光素子の光を反射させる第３の金属層としては、光反射率の高い金属材料が好ましく、第４の金属層としては、第３の金属層のヒロックやウィスカーなどの発生防止をするとともに第３の金属層の鏡面反射を防止する金属材料（窒化チタン、またはチタン）が好ましい。
【００４０】
また、前記第１の電極は、上記４層構造に限定されず、少なくとも陽極として機能する金属層と、発光素子の光を反射させる斜面を有する金属層との２層以上であれば、特に限定されない。
【００４１】
また、図１２にTiを微量に含むアルミニウム膜の反射率と、TiN膜（１００ｎｍ）の反射率を示す。窒化チタンは、鏡面反射を防止することができる材料である。また、陽極として窒化チタンを用いた場合、ほとんど反射しないため、発光素子の戻り光による干渉も生じない。従って、円偏光板を設けなくともよいパネル構造とすることができる。
【００４２】
例えば、前記第１の電極において、第１の金属層としてチタン、第２の金属層として窒化チタン、第３の金属層としてアルミニウムを含む金属膜、第４の金属層として窒化チタン、第５の金属層としてアルミニウムを含む金属膜、第６の金属層として窒化チタン、という６層構造としてもよい。この６層構造の場合、第４の金属層を陽極とし、第５の金属層の斜面で発光素子の光を反射させる構造となり、且つ、陽極の下層にアルミニウムを含む金属膜が設けられているため、第１の電極全体として低抵抗化を図ることができる。
【００４３】
また、上記作製方法に関する構成において、オゾン雰囲気下での紫外線照射処理（ＵＶオゾン処理という）を行うことにより、陽極となる金属層の仕事関数を高めてもよい。図１３にはＵＶオゾン処理時間にともなう仕事関数の変化を測定した結果を示す。図１３に示すように、窒化チタンは、仕事関数が４．７ｅＶであるが、ＵＶ処理（６分間）により、その仕事関数を５．０５ｅＶとすることができる。なお、窒化タンタルに関しても同様に仕事関数が大きくなる傾向が得られている。また、上記作製方法に関する構成において、Ｎ2、Ｏ2、Ａｒ、ＢＣｌ、Ｃｌ2といったガスを１種または複数種用いてプラズマ処理を行うことによっても陽極となる金属層の仕事関数を高めてもよい。
【００４４】
因みに、図１３において、仕事関数の測定は大気中で行い、光電子分光法により理研計器株式会社製の「光電子分光装置 ＡＣ―２」を用いて測定したものである。
【００４５】
また、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でプラズマエッチングを用いる場合、エッチングガスによっては、中央部を薄くすると同時に陽極となる金属層の仕事関数を高めることができる。
【００４６】
また、上記作製方法に関する構成において、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。
【００４７】
また、上記作製方法に関する構成において、前記電界効果トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＴＦＴであることを特徴としている。
【００４８】
なお、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、本発明の製造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。
【００４９】
ＥＬ層を有する発光素子（ＥＬ素子）は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【００５０】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層という。したがって、上記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。
【００５１】
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。
【００５２】
【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。
【００５３】
（実施の形態１）
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１（Ａ）に示す。ここでは、白色発光する高分子材料からなる有機化合物を含む層を発光層に用いた発光素子を一例として説明する。
【００５４】
図１（Ａ）中、半導体基板１０上に設けられたＦＥＴ（ＰＭＯＳＦＥＴ）は、白色を発光するＥＬ層２０に流れる電流を制御する素子であり、１３、１４はソース領域またはドレイン領域である。
【００５５】
半導体基板１０としては、Ｎ型またはＰ型の単結晶シリコン基板（（１００）基板、（１１０）基板、（１１１）基板など）、または高純度半導体基板を用いることができる。また、例えば、直径２００ｍｍ〜３００ｍｍのウエハ（円形）を切断して四角形基板に加工した後にＦＥＴを形成する。或いは、ＦＥＴおよび発光素子を形成した後、所望のサイズに分断する多面取りを行ってもよい。また、半導体基板１０としてＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ系エピ用のＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイヤ基板、ＺｎＳｅなどで代表される化合物半導体基板を用いてもよい。また、ウエハ貼り付け法やＳＩＭＯＸ（separation by implanted oxygen）法によりＳＯＩ（Si on Insulator）基板構造を形成してもよい。
【００５６】
半導体基板１０上にはフィールド酸化膜１１が形成されており、ゲート電極１５の下方には、ゲート絶縁膜１２が設けられている。ゲート電極１５の側部にはサイドウォールを形成した例を示したが、特に限定されない。フィールド酸化膜１１は、各素子を分離するために選択酸化法（ＬＯＣＯＳ法とも呼ばれる）を用い、半導体基板を熱酸化して酸化膜（パッド酸化膜）を形成した後、その上にマスク窒化膜をＣＶＤ法により成膜し、パターニングを行い、開口部のみにシリコン表面を露出させ、熱酸化を行えば、開口部にフィールド酸化膜が形成される。
【００５７】
また、ＬＯＣＯＳ法に代えて、設計ルールが０．２５μｍ以下の微細化に適しているトレンチ分離を用いてもよい。トレンチ分離はシリコン基板に溝（トレンチ）を形成した後、その溝を酸化膜などの絶縁物で埋め戻すことによって素子分離を行う方法である。
【００５８】
また、１６ａは窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜からなる層間絶縁膜であり、１６ｂは塗布法で形成される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）からなる平坦化絶縁膜、または無機材料からなる平坦化絶縁膜（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）、またはこれらの積層膜を用いる。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＦＥＴ（ＮＭＯＳまたはＰＭＯＳ）を一つ、または複数設けている。同一半導体基板上にＮＭＯＳとＰＭＯＳを形成する場合には、基板とは異なる導電性を持つ領域（ウェル）を設ける必要があり、その方法としては、Ｎ型基板上にＰウェルを形成し、Ｐウェル上にＮチャネルトランジスタ、Ｎ型基板上にＰチャネルトランジスタを形成するＰウェル方式、Ｐ型基板上にＮウェルを形成し、Ｎウェル上にＰチャネルトランジスタ、Ｐ型基板上にＮチャネルトランジスタを形成するＮウェル方式、Ｎ型またはＰ型の基板上にＮウェルとＰウェルとを形成し、Ｎウェル上にＰチャネルトランジスタ、Ｐウェル上にＮチャネルトランジスタを形成するツインウェル方式とがある。また、ここでは、一つのチャネル形成領域を有するＦＥＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＦＥＴとしてもよい。
【００５９】
また、１８ａ〜１８ｄは、第１の電極、即ち、ＯＬＥＤの陽極（或いは陰極）であり、２１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、ＯＬＥＤの陰極（或いは陽極）である。ここでは、１８ａとしてチタン膜、１８ｂとして窒化チタン膜、１８ｃとしてアルミニウムを主成分とする膜、１８ｄとして窒化チタン膜として順に積層し、有機化合物を含む層２０に接する１８ｂを陽極として機能させる。また、同じ積層構造で電源供給線１７も形成される。上記積層構造は、アルミニウムを主成分とする膜を含んでおり、低抵抗な配線とすることができ、ソース配線２２なども同時に形成される。
【００６０】
また、白色発光を得るため、有機化合物を含む層２０として、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。また、有機化合物を含む層２０を単層とすることもでき、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。
【００６１】
また、赤色発光する有機化合物を含む膜や緑色発光する有機化合物を含む膜や青色発光する有機化合物を含む膜を適宜選択し、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。
【００６２】
また、２１としてＣａＦ2を蒸着法で膜厚１ｎｍ〜１０ｎｍ形成した後、最後にＡｌ膜をスパッタ法または蒸着法により約１０ｎｍの膜厚で形成し、陰極として機能させる。陰極は、有機化合物を含む層２０からの光を通過する膜厚、材料を適宜選択することが必要である。なお、本明細書中、陰極とは、仕事関数の小さい材料膜の単層膜だけでなく、仕事関数の小さい材料薄膜と導電膜との積層膜を含むものとする。
【００６３】
第２の電極２１としてＡｌ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層２０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。なお、Ａｌ膜に代えて、第２の電極２１として透明導電膜（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、ＣａＦ2に代えて薄い金属層（代表的にはＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金）としてもよい。
【００６４】
また、第１の電極１８の両端部およびそれらの間は絶縁物１９（障壁またはバンクとも呼ばれる）で覆われている。本発明において、この絶縁物１９の断面形状が重要である。この絶縁物１９を形成するエッチング処理によって、第１の電極１８の凹部形状が形成される。絶縁物１９の上端部において曲面を有していない場合、絶縁物１９の上端部において凸部が形成されてしまう成膜不良が発生しやすくなる。そこで、本発明は、絶縁物１９の上端部に曲率半径を有する曲面を形成し、該曲面に合わせて第１の電極１８ｃ、１８ｄの一部が露呈して斜面が形成され、発光領域となる領域に第１の電極１８ｂが露呈するようにエッチング処理する。また、露呈した第１の電極１８ｂの表面を平坦化する処理（ＣＭＰ処理など）を行ってもよい。また、第１の電極１８ｂの膜厚を厚くして、第１の電極１８ｂの一部も斜面となるようにエッチング処理をしてもよい。なお、曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。本発明により、有機化合物膜や金属膜のカバレッジを良好とすることができる。また、絶縁物１９の側面におけるテーパー角度と、第１の電極１８ｃ、１８ｄの斜面におけるテーパー角度は、ともに４５°±１０°とすればよい。
【００６５】
なお、第１の電極の凹部形状をエッチングする処理は、特に限定されず、ドライエッチングまたはウエットエッチングまたはこれらを組み合わせたエッチング方法を採用すればよい。例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）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。ここでは、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、基板側（試料ステージ）にも１００W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。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６０／２０（ｓｃｃｍ）として上記第１の電極の形状および絶縁物を形成することができる。
【００６６】
また、３層構造としてもよく、例えば、１８ａとしてチタン膜、１８ｂとして窒化チタン膜、１８ｃとしてアルミニウムを主成分とする膜として順に積層してもよい。
【００６７】
本発明において、有機化合物層２０からの発光を第１の電極１８ｃ、１８ｄの斜面で反射させて、図１（Ａ）中に示した矢印方向におけるトータルの光の取り出し量を増加させることを特徴としている。
【００６８】
また、図１（Ｂ）に示すように、導電膜（陰極）２１の低抵抗化を図るため、導電膜２１上に補助電極２３を設けてもよい。補助電極２３は、蒸着マスクを用いた蒸着法によって選択的に形成すればよい。
【００６９】
また、図示しないが、発光装置の信頼性を高めるために第２の電極２１上に保護膜を形成することが好ましい。この保護膜はスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜、または炭素を主成分とする薄膜である。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、保護膜は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。また、保護膜に発光を通過させるため、保護膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００７０】
本発明において、前記炭素を主成分とする薄膜は膜厚３〜５０ｎｍのＤＬＣ膜（Diamond like Carbon）であることを特徴としている。ＤＬＣ膜は短距離秩序的には炭素間の結合として、ＳＰ3結合をもっているが、マクロ的にはアモルファス状の構造となっている。ＤＬＣ膜の組成は炭素が７０〜９５原子％、水素が５〜３０原子％であり、非常に硬く絶縁性に優れている。また、このようなＤＬＣ膜は、水蒸気や酸素などのガス透過率が低いという特徴がある。また、微少硬度計による測定で、１５〜２５ＧＰａの硬度を有することが知られている。
【００７１】
ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法など）、スパッタ法などで形成することができる。いずれの成膜方法を用いても、密着性良くＤＬＣ膜を形成することができる。ＤＬＣ膜は基板をカソードに設置して成膜する。または、負のバイアスを印加して、イオン衝撃をある程度利用して緻密で硬質な膜を形成できる。
【００７２】
成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ6Ｈ6など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。こうすることにより、緻密で平滑なＤＬＣ膜を得ることができる。なお、このＤＬＣ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。
【００７３】
本明細書において、可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００７４】
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。
【００７５】
（実施の形態２）
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５（Ａ）により説明する。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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５（Ｂ）により説明する。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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５（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。
【００９１】
また、本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせることが可能である。
【００９２】
（実施の形態３）
ここでは、半導体基板上に下地絶縁膜を形成し、その上にＦＥＴの一種であるＴＦＴを形成した例を図４に示す。
【００９３】
半導体基板４０としては、Ｎ型またはＰ型の単結晶シリコン基板（（１００）基板、（１１０）基板、（１１１）基板など）、または高純度半導体基板を用いることができる。また、例えば、直径２００ｍｍ〜３００ｍｍのウエハ（円形）を切断して四角形基板に加工した後にＦＥＴを形成する。或いは、ＦＥＴおよび発光素子を形成した後、所望のサイズに分断する多面取りを行ってもよい。また、半導体基板４０としてＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ系エピ用のＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイヤ基板、ＺｎＳｅなどで代表される化合物半導体基板を用いてもよい。また、ウエハ貼り付け法やＳＩＭＯＸ（separation by implanted oxygen）法によりＳＯＩ（Si on Insulator）基板構造を形成してもよい。この半導体基板４０は、発光素子の発熱を分散させるためのものである。
【００９４】
まず、半導体基板４０上に下地絶縁膜４１を形成する。
【００９５】
下地絶縁膜４１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４１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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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を形成する。ゲート絶縁膜はプラズマ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。
【００９９】
次いで、ゲート絶縁膜の表面を洗浄した後、ゲート電極４５を形成する。次いでゲート電極をマスクとしてゲート絶縁膜をエッチングしてゲート絶縁膜４２を形成する。
【０１００】
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４３及びドレイン領域４４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４２へのプラズマダメージやゲート絶縁膜４２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。
【０１０１】
以降の工程は、ＰＣＶＤ法により窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜からなる層間絶縁膜４６ａを形成し、塗布法で形成される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）からなる平坦化絶縁膜、または無機材料からなる平坦化絶縁膜（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）、またはこれらの積層膜を用いて層間絶縁膜４６ｂを形成する。次いで、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、実施の形態１と同様にソース電極（配線）５２、絶縁物４９、電源供給線４７、第１の電極（ドレイン電極）４８ａ〜４８ｄを形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。
【０１０２】
以降の工程は、実施の形態１と同一であり、実施の形態１に従って、有機化合物を含む層５０、導電膜からなる第２の電極５１を形成すればよい。
【０１０３】
また、本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組みあわせることができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、本発明の発光素子の形成手順の一例を簡略に図２、および図３を用いて以下に説明する。
【０１０６】
まず、公知の技術を用いて、半導体基板３０にＭＯＳＦＥＴを形成する。公知の技術により、フィールド酸化膜３１で素子分離を行い、ドーピング処理を行ってドレイン領域３２またはソース領域を形成する。また、ＭＯＳＦＥＴのチャネル形成領域となる部分に適宜、ｎ型またはｐ型を付与する元素を微量に添加するチャネルドーピングを行う。
【０１０７】
また、ＰＣＶＤ法により窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜からなる層間絶縁膜３３を形成し、塗布法で形成される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）からなる平坦化絶縁膜、または無機材料からなる平坦化絶縁膜（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）、またはこれらの積層膜を用いて層間絶縁膜３５を形成する。
【０１０８】
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）を形成してＦＥＴ（ｐチャネル型ＦＥＴ）を完成させる。
【０１０９】
以上の工程で、ＭＯＳＦＥＴ（ここではドレイン領域３２しか図示しない）、層間絶縁膜３３、３５、第１の電極３６ａ〜３６ｄを形成する。（図３（Ａ））
【０１１０】
本実施例では、第１の電極３６ａ〜３６ｄは、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉXＮY、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、ＷＳｉX、ＷＮX、ＷＳｉXＮY、Ｔａ、ＴａＮX、ＴａＳｉXＮY、ＮｂＮ、ＭｏＮ、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〜１μｍの範囲で用いればよい。
【０１１１】
特に、ドレイン領域３２に接する第１の電極３６ａ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３６ｂは、薄膜とした場合に仕事関数の大きい材料（ＴｉＮ、ＴａＮ、ＭｏＮ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ）が好ましく、膜厚１０〜５００ｎｍの範囲とすればよい。また、第１の電極３６ｃ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３６ｂは、第１の電極３６ｃと第１の電極３６ａ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３６ｄは、第１の電極３６ｃ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。なお、第１の電極３６ｄはなくともよい。
【０１１２】
また、第１の電極３６ａ〜３６ｄは、他の配線、例えば、ソース配線３４、電源供給線などと同時に形成することができる。
【０１１３】
次いで、第１の電極の端部（およびドレイン領域３２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３（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。
【０１１４】
次いで、図３（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３６ｃ、３６ｄを部分的に除去する。第１の電極３６ｃの露出面に傾斜面が形成され、且つ、第１の電極３６ｂ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３６ｂと第１の電極３６ｃとで選択比の高い条件を選択する。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。
【０１１５】
次いで、有機化合物を含む層３８を蒸着法または塗布法を用いて形成する。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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。また、有機化合物層として無機材料、例えばシリコンなどを含ませてもよい。
【０１１９】
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）３９とを蒸着して積層する。（図２（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３９に好ましい材料である。なお、図２（Ｂ）は図２（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３９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。
【０１２０】
こうして得られる発光素子は、図２（Ｂ）中の矢印方向に白色発光を示し、第１の電極３６ｃ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。なお、図２（Ａ）の点線は素子分離のためのフィールド酸化膜、またはゲート配線が形成されている領域を示すものである。
【０１２１】
以上の工程で第２の電極（導電膜３９）までを形成した後は、基板３０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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
［実施例２］
本実施例では、補助電極を形成する例を図６、図７を用いて以下に説明する。
【０１２４】
図６（Ａ）は画素の上面図であり、鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図６（Ｂ）である。
【０１２５】
本実施例は、絶縁物６７を形成するまでの工程は、実施例１と同一であるため、ここでは省略する。図２（Ｂ）における絶縁物３７が図６（Ｂ）中の絶縁物６７に対応している。
【０１２６】
実施例１に従って、絶縁表面を有する基板上にフィールド酸化膜、ドレイン領域６２、層間絶縁膜６３、６５、第１の電極６６ａ〜６６ｄ、絶縁物６７を形成する。
【０１２７】
次いで、有機化合物を含む層６８を選択的に形成する。本実施例では蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法などによって選択的に有機化合物を含む層６８を形成する。
【０１２８】
次いで、絶縁物６７上に補助電極６０を蒸着マスクを用いた蒸着法により選択的に形成する。補助電極６０の膜厚は、０．２μｍ〜０．５μｍの範囲で設定すればよい。本実施例では、図６（Ａ）示すようにＹ方向に補助電極６０を配置する例を示したが、特に限定されず、図７に示すようにＸ方向に補助電極７０を配置してもよい。なお、図７中に示す鎖線鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図は図２（Ｂ）と同一となる。
【０１２９】
次いで、実施例１と同様に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）６９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。また、本実施例では、陰極の低抵抗化を図るため、導電膜６９と接するように絶縁物６７上に補助電極６０を設ける。
【０１３０】
こうして得られる発光素子は、図６（Ｂ）中の矢印方向に白色発光を示し、第１の電極６６ｃ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。
【０１３１】
また、本実施例は、補助電極６０、７０を形成することによって、陰極の低抵抗化を図っているため、画素部のサイズが大きいものにも適用することができる。
【０１３２】
また、本実施例では、有機化合物を含む層６８を形成した後、補助電極６０を形成した例を示したが、形成順序は特に限定されず、補助電極６０を形成した後、有機化合物を含む層を形成してもよい。
【０１３３】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３、実施例１のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１３４】
［実施例３］
本実施例では、アクティブマトリクス型発光装置全体の外観図について図９に説明する。なお、図９（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された９０１はソース信号線駆動回路、９０２は画素部、９０３はゲート信号線駆動回路である。また、９０４は封止基板、９０５はシール剤であり、シール剤９０５で囲まれた内側は、空間９０７になっている。また、９３０ａ、９３０ｂはＩＣチップであり、半導体基板９１０にＣＯＧ（chip on glass）方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ（tape automated bonding）方法により実装されている。
【０１３５】
図９（Ａ）では、メモリ、ＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ等を備えたＩＣチップを、実装する図を示したが、本発明は基板として半導体基板を用いているため、同一基板上に複雑な集積回路（メモリ、ＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ等）を形成することが可能である。図８は、半導体基板上に様々な回路を作り込んだＰＤＡなどの携帯型情報端末の形態を示す半導体装置のシステムブロック図である。
【０１３６】
図８の半導体装置に搭載された回路の構成は、安定化電源と高速高精度のオペアンプからなる電源回路、コントローラ、メモリ、補正回路などである。さらにＣＰＵも同一基板上に作製することができ、ＣＰＵで処理された情報を、映像信号（データ信号）として映像信号処理回路からコントローラに出力する。コントローラは、映像信号とクロックを、データ信号側駆動回路とゲート信号側駆動回路のそれぞれのタイミング仕様に変換する機能を持っている。
【０１３７】
具体的には、映像信号を表示装置の各画素に対応したデータに振り分ける機能と、外部から入力される水平同期信号及び垂直同期信号を、駆動回路のスタート信号及び内蔵電源回路の交流化のタイミング制御信号に変換する機能を持っている。
【０１３８】
ＰＤＡなどの携帯型情報端末はＡＣコンセントに接続しなくても、充電型のバッテリーを電源として屋外や電車の中などでも長時間使用できることが望まれている。また、このような電子装置は持ち運び易さを重点において、軽量化と小型化が同時に要求されている。電子装置の重量の大半を占めるバッテリーは容量を大きくすると重量増加してしまう。従って、このような電子装置の消費電力を低減するために、バックライトの点灯時間を制御したり、スタンバイモードを設定したりといった、ソフトウエア面からの対策も施す必要がある。
【０１３９】
例えば、ＣＰＵに対して入力信号が入らない場合、スタンバイモードとなり、一部分の動作を同期させて停止させる。画素部ではＥＬ素子の発光強度を減衰させるか、映像の表示そのものを止める。または、半導体基板において、各画素にメモリ素子を作り込み、静止画像の表示モードに切り替えるなどの処置をとる。
こうして、電子装置の消費電力を低減させることもできる。
【０１４０】
また、静止画像を表示するにはＣＰＵの映像信号処理回路、ＶＲＡＭなどの機能を停止させ、消費電力の低減を図ることができる。
【０１４１】
なお、９０８はソース信号線駆動回路９０１及びゲート信号線駆動回路９０３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）９０９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。
【０１４２】
次に、断面構造について図９（Ｂ）を用いて説明する。半導体基板９１０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９０１と画素部９０２が示されている。
【０１４３】
なお、ソース信号線駆動回路９０１はｎチャネル型ＦＥＴ９２３とｐチャネル型ＦＥＴ９２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。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、本実施例では、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。
【０１４４】
また、画素部９０２はスイッチング用ＦＥＴ９１１と、電流制御用ＦＥＴ９１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）９１３を含む複数の画素により形成される。
【０１４５】
また、第１の電極（陽極）９１３の両端には絶縁物９１４が形成され、絶縁物９１４の側面に沿って第１の電極の一部が斜面を有している。この第１の電極の斜面は絶縁層９１４の形成時に同時に形成する。この斜面で有機化合物を含む層９１５で発光した光を反射させて、図９中に矢印で示す発光方向の発光量を増大させる。
【０１４６】
また、第１の電極（陽極）９１３上には有機化合物を含む層９１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層９１５上には第２の電極（陰極）９１６が形成される。これにより、第１の電極（陽極）９１３、有機化合物を含む層９１５、及び第２の電極（陰極）９１６からなる発光素子９１８が形成される。ここでは発光素子９１８は白色発光とする例であるので着色層９３１とＢＭ９３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）が設けている。
【０１４７】
また、絶縁層９１４上には実施例２に示した構成の一部である第３の電極（補助電極）９１７が形成されており、第２の電極の低抵抗化を実現している。また、第２の電極（陰極）９１６は全画素に共通の配線としても機能し、第３の電極９１７および接続配線９０８を経由してＦＰＣ９０９に電気的に接続されている。
【０１４８】
また、半導体基板９１０上に形成された発光素子９１８を封止するためにシール剤９０５により封止基板９０４を貼り合わせる。なお、封止基板９０４と発光素子９１８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９０５の内側の空間９０７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９０５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９０５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９０７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。
【０１４９】
また、本実施例では封止基板９０４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９０５を用いて封止基板９０４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。
【０１５０】
以上のようにして発光素子を空間９０７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。
【０１５１】
また、本実施例は実施の形態１乃至３、実施例１、実施例２と自由に組み合わせることができる。
【０１５２】
［実施例４］
本発明を実施することによってＯＬＥＤ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。
【０１５３】
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、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１０、図１１に示す。
【０１５４】
図１０（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。ただし、本発明は半導体基板（例えば、ウエハ直径３００ｍｍ）を用いるため、画面サイズは小型または中小型のものである。
【０１５５】
図１０（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。
【０１５６】
図１０（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。
【０１５７】
図１０（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。
【０１５８】
図１０（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（Ｄｉｇｔｉａｌ 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。
【０１５９】
図１０（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。
【０１６０】
図１１（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。
【０１６１】
図１１（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。
【０１６２】
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１乃至３、実施例１乃至３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。
【０１６３】
【発明の効果】
本発明により、有機化合物を含む層からの発光のうち、横方向（基板面と平行な方向）の発光を第１の電極の段差部分に形成された斜面で反射させて、ある一方向（第２の電極を通過する方向）に取り出すトータルの発光量を増加させることができる。即ち、迷光などの発光のロスが少ない発光素子を実現することができる。
【０１６４】
また、本発明により、発光素子を駆動する際に発生する発熱は、半導体基板を伝わって放熱されるため、信頼性の高い発光素子を実現することができる。
【０１６５】
また、上記発光素子に加えて、様々な回路を半導体基板に集積することが可能となり、半導体装置の大幅な小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１を示す図。
【図２】 実施例１を示す図。
【図３】 実施例１を示す図。
【図４】 実施の形態３を示す図。
【図５】 実施の形態２を示す図。
【図６】 実施例２を示す図。
【図７】 実施例２を示す図。
【図８】 発光装置を内蔵する電子装置のシステムブロック図を示す図。
【図９】 実施例３を示す図。
【図１０】 電子機器の一例を示す図。
【図１１】 電子機器の一例を示す図。
【図１２】 Tiを微量に含むアルミニウム膜の反射率と、TiN膜（１００ｎｍ）の反射率を示すグラフ。
【図１３】 ＵＶオゾン処理時間にともなう仕事関数の変化を示すグラフ。
Claims (24)
- 半導体基板又はＳＯＩ基板に設けられた電界効果トランジスタに接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、
前記有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有し、
前記第１の電極は、前記第１の電極の中央部に向かう凹部形状を成す傾斜面を前記第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し、
前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部であることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板又はＳＯＩ基板に設けられた電界効果トランジスタに接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、
前記有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有し、
前記第１の電極は端部よりも膜厚の薄い凹部形状となっている部分を有し、前記凹部形状を成す傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射し、
前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部であることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板又はＳＯＩ基板に設けられた電界効果トランジスタに接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、
前記有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有し、
前記第１の電極は、多層構造であり、前記第１の電極における端部よりも積層数が少ない部分を有し、前記積層数が少ない部分と多い部分との段差部分に形成された傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射し、
前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部であることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板又はＳＯＩ基板に設けられた電界効果トランジスタに接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、
前記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備え、
前記第１の電極は、窪みを有し、前記窪みの底部の幅は、窪みの上部の幅よりも小さく、前記窪みの傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射し、
前記第１の電極は、前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１乃至４のいずれか一において、前記第２の電極は光を透過する導電膜であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至５のいずれか一において、前記第１の電極は、凹部形状であり、前記絶縁物をマスクとしてエッチングすることにより形成されることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至６のいずれか一において、前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極は陰極である、または前記第１の電極は陰極であり、前記第２の電極は陽極であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至７のいずれか一において、前記第１の電極は、凹部形状を成す傾斜面を有し、前記傾斜面の傾斜角度は、３０°を超え、７０°未満であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至８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半導体装置。
- 請求項１乃至９のいずれか一において、前記第１の電極は、チタンを含む第１の金属層と、窒化チタンまたは窒化タングステンを含む第２の金属層と、アルミニウムを含む第３の金属層と、窒化チタンを含む第４の金属層との積層であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至１０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半導体装置。
- 請求項１乃至１０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、封止材に設けられたカラーフィルタと組み合わされたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至１０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、封止材に設けられた色変換層または着色層と組み合わされたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至１３のいずれか一において、前記電界効果トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＴＦＴであることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至１４のいずれか一において、前記半導体基板には、ＣＰＵ、メモリ素子、薄膜ダイオード、光電変換素子、または抵抗素子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項１乃至１５のいずれか一において、前記半導体装置は、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、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半導体装置。
- 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を有する半導体装置の作製方法であって、
半導体基板に電界効果トランジスタを形成し、
前記電界効果トランジスタのドレイン電極またはソース電極の一部である前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成し、
前記絶縁物をマスクとしてエッチングを行うことにより、金属層の積層からなる前記第１の電極に斜面が形成されるように前記第１の電極を部分的に薄くし、
前記斜面が形成された前記第１の電極及び前記絶縁物上に前記有機化合物を含む層を形成し、
前記有機化合物を含む層上に、光を透過する金属薄膜からなる前記第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１７において、前記第１の電極は、光を反射する金属層と、エッチングストッパーとなる金属層との積層を有し、前記光を反射する金属層がエッチングされることにより、前記第１の電極に形成された斜面には、光を反射する金属材料が露呈し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または請求項１８において、前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極よりも仕事関数が大きい金属層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１７乃至１９のいずれか一において、前記第１の電極は、チタンを含む第１の金属層と、窒化チタンまたは窒化タングステンを含む第２の金属層と、アルミニウムを含む第３の金属層と、窒化チタンを含む第４の金属層と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１７乃至２０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半導体装置の作製方法。
- 請求項１７乃至２１のいずれか一において、前記電界効果トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＴＦＴであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
- 請求項１７乃至２２のいずれか一において、オゾン雰囲気下で紫外線照射処理を行うことにより、陽極となる前記金属層の仕事関数を高めることを特徴とする半導体装置の作製方法。
- 請求項１７乃至２３のいずれか一において、前記絶縁物をマスクとしたエッチングにプラズマエッチングを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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