发光器件及其制造方法.pdf

本发明的目的是提供一种发光效率(取出光的效率)高、亮度高、功耗低、并且稳定性高的发光器件以及这种发光器件的制造方法。在本发明中，分割墙和耐热性平整膜使用相同的材料，这样可以提高密接性，同时，可以减少制造成本。在耐热性平整膜上连接形成阳极或阴极。此外，密接分割墙和耐热性平整膜而不在其间夹具有不同折射率的膜，以形成不在界面产生光反射的结构。

1.  一种发光器件的制作方法，包括以下步骤：
在衬底上形成具有半导体层、栅绝缘膜、栅电极的薄膜晶体管，其中所述半导体层包括源区、漏区、以及源区和漏区之间的沟道形成区；
在所述薄膜晶体管上形成耐热性平整膜；
在所述耐热性平整膜上形成透明导电膜；
选择性地去除所述耐热性平整膜和透明导电膜，从而形成位于所述源区或所述漏区上方的开口部分和具有锥形形状的周边部分，其中，所述开口部分具有锥形形状的侧面；
选择性地去除所述栅绝缘膜从而形成到达所述源区或漏区的接触孔；
在所述透明导电膜上形成导电膜；
使用所述透明导电膜作为蚀刻阻止物而蚀刻所述导电膜，从而形成到达所述源区或漏区的电极；
对和所述电极连接的透明导电膜执行图案化从而形成阳极；
形成覆盖所述阳极边缘的分割墙；
在所述阳极上形成含有有机化合物的层；以及
在所述含有有机化合物的层上形成阴极。

2.  根据权利要求1的发光器件的制作方法，其中，所述耐热性平整膜是根据涂敷法形成的包含烷基的SiOx膜。

3.  根据权利要求1的发光器件的制作方法，其中，所述分割墙是根据涂敷法形成的包含烷基的SiOx膜。

4.  根据权利要求1的发光器件的制作方法，其中，所述阳极是通过使用包含SiOx的氧化铟锡构成的靶的溅射法而形成的。

5.  一种发光器件的制作方法，包括以下步骤：
在衬底上形成具有半导体层、栅绝缘膜、栅电极的薄膜晶体管，其中所述半导体层包括源区、漏区、以及源区和漏区之间的沟道形成区；
在所述薄膜晶体管上形成绝缘膜；
在所述绝缘膜上形成透明导电膜；
选择性地去除所述绝缘膜和透明导电膜，从而形成位于所述源区或所述漏区上方的开口部分；
选择性地去除所述栅绝缘膜从而形成到达所述源区或漏区的接触孔；
在所述透明导电膜上形成导电膜；
使用所述透明导电膜作为蚀刻阻止物而蚀刻所述导电膜，从而形成到达所述源区或漏区的电极；
对和所述电极连接的透明导电膜执行图案化从而形成阳极；
形成覆盖所述阳极边缘的分割墙；
在所述阳极上形成含有有机化合物的层；以及
在所述含有有机化合物的层上形成阴极。

6.  根据权利要求5的发光器件的制作方法，其中，所述绝缘膜是根据涂敷法形成的包含烷基的SiOx膜。

7.  根据权利要求5的发光器件的制作方法，其中，所述分割墙是根据涂敷法形成的包含烷基的SiOx膜。

8.  根据权利要求5的发光器件的制作方法，其中，所述阳极是通过使用包含SiOx的氧化铟锡构成的靶的溅射法而形成的。

9.  根据权利要求5的发光器件的制作方法，其中，所述开口部分具有锥形形状的侧面。

10.  根据权利要求5的发光器件的制作方法，其中，所述绝缘膜是耐热性平整膜。

11.  一种显示器件的制作方法，包括以下步骤：
在衬底上形成具有半导体层、栅绝缘膜、栅电极的薄膜晶体管，其中所述半导体层包括源区、漏区、以及源区和漏区之间的沟道形成区；
在所述薄膜晶体管上形成绝缘膜；
在所述绝缘膜上形成透明导电膜；
选择性地去除所述绝缘膜和透明导电膜，从而形成位于所述源区或所述漏区上方的开口部分；
选择性地去除所述栅绝缘膜从而形成到达所述源区或漏区的接触孔；
在所述透明导电膜上形成导电膜；
使用所述透明导电膜作为蚀刻阻止物而蚀刻所述导电膜，从而形成到达所述源区或漏区的电极；以及
对和所述电极连接的透明导电膜执行图案化从而形成像素电极。

12.  根据权利要求11的显示器件的制作方法，其中，所述绝缘膜是根据涂敷法形成的包含烷基的SiOx膜。

13.  根据权利要求11的显示器件的制作方法，其中，所述开口部分具有锥形形状的侧面。

14.  根据权利要求11的显示器件的制作方法，其中，所述绝缘膜是耐热性平整膜。

15.  一种发光器件，包括：
薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管上的耐热性平整膜；
所述耐热性平整膜上的透明导电膜；以及
与所述薄膜晶体管连接的发光元件，
其中，所述薄膜晶体管的源电极形成在所述透明导电膜的第一边缘，且所述薄膜晶体管的漏电极形成在所述透明导电膜的第二边缘，
并且，形成覆盖所述透明导电膜的第一边缘和所述源电极的连接部分，且覆盖所述透明导电膜的第二边缘和所述漏电极的连接部分的分割墙。

16.  根据权利要求15的发光器件，其中，所述耐热性平整膜和所述分割墙由包含烷基的SiOx膜形成。

17.  根据权利要求15的发光器件，其中，所述发光器件应用于摄像机、数码相机、汽车导航仪、个人计算机、或个人数字助理。

18.  一种发光器件，包括：
薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管上的绝缘膜；
所述绝缘膜上的透明导电膜；以及
与所述薄膜晶体管连接的发光元件，
其中，所述薄膜晶体管的源电极形成在所述透明导电膜的第一边缘，且所述薄膜晶体管的漏电极形成在所述透明导电膜的第二边缘，
并且，形成覆盖所述透明导电膜的第一边缘和所述源电极的连接部分，且覆盖所述透明导电膜的第二边缘和所述漏电极的连接部分的分割墙。

19.  根据权利要求18的发光器件，其中，所述绝缘膜是耐热性平整膜。

20.  根据权利要求18的发光器件，其中，所述绝缘膜和所述分割墙由包含烷基的SiOx膜形成。

21.  根据权利要求18的发光器件，其中，所述发光器件适用于摄像机、数码相机、汽车导航仪、个人计算机、或个人数字助理。

22.  一种显示器件，包括：
薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管上的绝缘膜；以及
所述绝缘膜上的透明导电膜，
其中，所述薄膜晶体管的源电极形成在所述透明导电膜的第一边缘，且所述薄膜晶体管的漏电极形成在所述透明导电膜的第二边缘。

23.  根据权利要求22的显示器件，其中，所述绝缘膜用涂敷法由包含烷基的SiOx膜形成。

24.  根据权利要求22的显示器件，其中，所述绝缘膜是耐热性平整膜。

25.  根据权利要求22的显示器件，其中，所述显示器件适用于摄像机、数码相机、汽车导航仪、个人计算机、或个人数字助理。

发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及到包括由薄膜晶体管(以下称为TFT)构成的电路的发光器件以及这种发光器件的制造方法。确切地说，本发明涉及到一种电子器件，其上搭载作为组成部分的包括有机发光元件的发光显示器件。
背景技术
近几年，对于具有以EL元件作为自发光型发光元件的发光器件的研究非常活跃。该发光器件又被称为有机EL显示器或有机发光二极管。由于这些发光器件有适用于动感画面显示的诸如快速响应速度，低电压、低功耗驱动等特征，它们作为用于新一代手提电话和便携式信息终端(PDA)的下一代显示器备受关注。
注意，以含有有机化合物的层作为发光层的EL元件的结构是：含有有机化合物的层(以下称为EL层)夹在阳极和阴极之间，借助给阳极和阴极施加电场，从EL层场致发光(Electro Luminescence)。EL层的发光包括从单重激发态返回到基态时产生的荧光以及从三重激发态返回到基态时产生的磷光。
但是，常规的以含有有机化合物的层为发光层的发光元件不能获取充分的亮度。
在EL层产生的光从作为显示面的阳极侧或阴极侧取出。这时，在穿过各种材料层或衬底期间，在不同材料层的界面一部分光被反射。结果导致了一个问题是向元件外透射的光被减少至原发光的百分之几十，亮度被抑制地很低。
针对于此，本发明的申请人在专利文件1和专利文件2中提出了一种提高光的取出效率的元件结构的方案。
另外，常规的以含有有机化合物的层为发光层的发光元件由于发光效率低，通过增加电流量以获取所希望的亮度，这样，功耗就变高。而功耗变高又会给元件寿命带来很大影响，典型的是亮度的减半寿命变短，在元件的稳定性上有需要改善的问题。
专利文件1
日本专利公开2002-352950
专利文件2
日本专利公开2002-229482
发明内容
据此，本发明的目的是提供一种发光效率高、亮度高、功耗低、并且稳定性高的发光器件以及这种发光器件的制造方法。
在本发明中，在用涂敷法制作的耐热性平整膜等的绝缘膜上连接形成透明导电膜作为阳极。该透明导电膜作为耐热性平整膜的保护膜而被使用。例如，当形成和TFT连接的连接电极时，该透明导电膜被用作蚀刻阻止物。另外，当形成和TFT连接的连接电极时，耐热性平整膜被透明导电膜保护。此外，在执行透明导电膜的图案化时，虽然没有被掩膜覆盖的区域的耐热性平整膜多少被蚀刻而产生凹凸形状，但是在形成分割墙(partition wall)的工艺中用涂敷法形成平整性膜以覆盖该凹凸形状。
另外，当执行分割墙的图案化时，没有被掩膜覆盖的透明导电膜的表面上多少被蚀刻。即使只有透明导电膜的表面被蚀刻，因为耐热性平整膜和透明导电膜连接形成，所以透明导电膜的表面被保持充分的平坦性。
另外，分割墙和耐热性平整膜使用相同的材料，这样可以提高密接性，同时，可以减少制造成本。此外，密接分割墙和耐热性平整膜而不在其间夹具有不同折射率的膜，以构成不在界面产生光反射的结构。
另外，在本发明中，在形成和TFT连接的连接电极之前形成阳极，所以不会产生因连接电极构成的台阶差而引起的覆盖度不完善等问题。
为了实现稳定性高的发光器件，至少层间绝缘膜(包含平整膜)、阳极、以及覆盖该阳极边缘的分割墙包含在化学性上和物理性上稳定的氧化硅，或者是以氧化硅为主要成分的材料。
具体来说，层间绝缘膜以及分割墙优选使用通过涂敷法获取的耐热性平整膜。层间绝缘膜以及分割墙的材料使用由硅(Si)和氧(O)结合的骨骼结构构成，并以氢、氟、烷基、芳香族碳化氢中的至少一种材料作为取代基的涂敷膜。烘烤后地膜可以称作为含有烷基的SiOx膜。该含有烷基的SiOx膜比丙烯酸树脂有更高的透光性，并且能承受300℃以上的加热处理。
在本发明中，根据涂敷法的层间绝缘膜和分割墙的形成方法为：首先，在用纯净水清洁后，执行稀释预湿处理以提高湿润性。将具有硅(Si)和氧(O)结合的低分子成分(前体)溶解于被称为清漆的溶剂，并将该液体原料用旋涂法涂敷在衬底上。之后，将清漆和衬底一起加热从而挥发(蒸发)溶剂，并通过执行低分子成分的交联反应，可以获取薄膜。然后，清除形成有涂敷膜的衬底边缘周围的涂敷膜。另外，当形成分割墙时，可以将其形成为所希望的图案。另外，根据旋涂的旋转次数、旋转时间、清漆的浓度和粘度来控制涂敷膜的厚度。
由于层间绝缘膜和分割墙使用相同的材料，并通用涂敷淀积装置或蚀刻装置等装置，所以可以实现成本的降低。
通常，以含有有机化合物的层为发光层的EL元件使用ITO(氧化铟锡)作为阳极。但是，ITO的折射率很高，大约为2。因此，本发明使用包含氧化硅(SiO_X)的氧化铟锡(以下简称为ITSO)、包含氮化硅(SiN_X)的氧化铟锡、或包含氧化氮化硅(SiO_XN_Y)的氧化铟锡作为阳极。ITSO即使执行烘烤也不会如ITO那样被晶化，而是保持非晶状态。所以，ITSO比ITO的平整性更高，即使含有有机化合物的层很薄，也很难和阴极产生短路，适合用作发光元件的阳极。另外，通过包含折射率为1.46左右的氧化硅，可以改变作为阳极的ITSO的折射率。
而且，使用ITSO的发光元件比使用ITO的发光元件的效率(亮度/电流)高大约1.5倍。
公开在本说明书中的本发明的结构是：一种在具有绝缘表面的衬底上包含薄膜晶体管和发光元件的发光器件的制作方法，包括以下步骤：
在有绝缘表面的第一衬底上形成具有半导体层、栅绝缘膜、栅电极的薄膜晶体管，其中所述半导体层包括源区、漏区、以及源区和漏区之间的沟道形成区；
在所述薄膜晶体管上形成耐热性平整膜以及透明导电膜；
选择性地去除所述耐热性平整膜和透明导电膜，从而形成位于所述源区或所述漏区上方的开口部分和具有锥形形状的周边部分，其中，所述开口部分具有锥形形状的侧面；
选择性地去除所述栅绝缘膜从而形成到达所述源区或漏区的接触孔；
在所述透明导电膜上形成导电膜；
使用所述透明导电膜作为蚀刻阻止物而蚀刻所述导电膜，然后形成到达所述源区或漏区的电极；
对和所述电极连接的透明导电膜执行图案化从而形成阳极；
形成覆盖所述阳极边缘的分割墙；
在所述阳极上形成含有有机化合物的层；
在所述含有有机化合物的层上形成阴极；以及
用包围所述发光元件外周的密封材料将第二衬底键合到所述第一衬底上以密封所述发光元件。
根据本发明的其它结构是：一种显示器件的制作方法，包括以下步骤：
在衬底上形成具有半导体层、栅绝缘膜、栅电极的薄膜晶体管，其中所述半导体层包括源区、漏区、以及源区和漏区之间的沟道形成区；
在所述薄膜晶体管上形成绝缘膜；
在所述绝缘膜上形成透明导电膜；
选择性地去除所述绝缘膜和透明导电膜，从而形成位于所述源区或所述漏区上方的开口部分；
选择性地去除所述栅绝缘膜从而形成到达所述源区或漏区的接触孔；
在所述透明导电膜上形成导电膜；
使用所述透明导电膜作为蚀刻阻止物而蚀刻所述导电膜，从而形成到达所述源区或漏区的电极；以及
对和所述电极连接的透明导电膜执行图案化从而形成像素电极。
根据上述结构，其中，所述耐热性平整膜使用根据涂敷法而形成的包含烷基的SiOx膜。另外，根据上述结构，所述分割墙使用根据涂敷法而形成的包含烷基的SiOx膜。另外，根据上述结构，其中，使用包含SiOx的氧化铟锡构成的靶的溅射法来形成所述阳极。
另外，根据上述制作方法而获得的结构也是本发明之一。具体发明的结构是：一种包括多个发光元件的发光器件，所述发光元件包括阴极；含有有机化合物的层；以及阳极，其中，
发光元件和TFT连接在一起；
在耐热性平整膜上连接形成和所述TFT连接的阳极；
在由所述透明导电膜构成的阳极的边缘部分上连接形成TFT的源电极或漏电极；以及
形成覆盖阳极和源电极或漏电极的连接部分的分割墙。
根据上述结构，其中，所述耐热性平整膜和所述分割墙由相同材料的包含烷基的SiOx膜构成。
另外，在上述结构中，所述发光器件适用于有源矩阵类型和无源矩阵类型双方。
注意，EL元件包括借助于施加电场而场致发光(Electro Luminescence)的含有有机化合物的层(以下称为EL层)、阳极、以及阴极。有机化合物产生的发光包括从单重激发态返回到基态时产生的荧光和从三重激发态返回到基态时产生的磷光。根据本发明制作的发光器件适用于这两种发光。
具有EL层的发光元件(EL元件)是EL层被夹在成对的电极之间的结构，且EL层通常具有叠层结构。由空穴输运层、发光层、以及电子输运层组成的叠层结构可以作为典型的例子。此结构具有极高的发光效率，目前正在研究开发的发光器件大都采用这种结构。
而且，也可以采用空穴注入层、空穴输运层、发光层、以及电子输运层依次层叠在阳极上的结构。还可以采用空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、以及电子注入层依次层叠在阳极上的结构。还可以将荧光颜料等掺入到发光层中。而且，可以利用低分子量材料来形成所有这些层，也可以利用聚合物材料来形成所有这些层。而且，也可以采用包含无机材料的层。注意，在本说明书中，形成在阴极与阳极之间的所有的层都被通称为EL层。因此，空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、以及电子注入层都被包括在EL层分类中。
而且，对在本发明的发光器件中驱动屏幕显示的方法没有特别的限制。例如，可以采用逐点驱动方法、逐行驱动方法、逐面驱动方法等。典型采用逐行驱动方法，也可以适当地采用时分灰度驱动方法或表面积灰度驱动方法。而且，输入到发光器件源线的图像信号可以是模拟信号和数字信号。可以根据所用的图像信号来适当地设计驱动电路等。
而且，在视频信号为数字式的发光器件中，输入到像素的视频信号包括恒压(CV)视频信号和恒流(CC)视频信号。视频信号为恒压(CV)视频信号时，其包括施加到发光元件的电压为一定的信号(CVCV)和施加到发光元件的电流为一定的信号(CVCC)。另外，视频信号为恒流(CC)视频信号时，其包括施加到发光元件的电压为一定的信号(CCCV)和施加到发光元件的电流为一定的信号(CCCC)。
另外，本发明的发光器件也可以提供用于防止静电破坏的保护电路(保护二极管等)。
在本说明书中，光的取出效率表示透过元件的透明性衬底正面释放到大气的发光相对于元件的发光的比例。
另外，可以在与TFT结构无关的情况下，应用本发明。例如，可以应用本发明于顶栅型TFT、底栅型(反交错型)TFT、或交错型TFT。
另外，和发光元件电连接的TFT可以是p沟道型TFT也可以是n沟道型TFT。在发光元件连接到p沟道型TFT的情形中，可以在连接p沟道型TFT和阳极，并在阳极上按顺序层叠空穴注入层/空穴输运层/发光层/电子输运层后，形成阴极。另一方面，在发光元件连接到n沟道型TFT的情形中，可以在连接n沟道型TFT和阴极，并在阴极上按顺序层叠电子输运层/发光层/空穴输运层/空穴注入层后，形成阳极。
另外，作为TFT的激活层，可以适当使用非晶质半导体膜、包含结晶结构的半导体膜、包含非晶质结构的化合物半导体膜等。而且作为TFT的激活层，可以使用半晶半导体膜(又称为微晶半导体膜、微晶体半导体膜)，该半晶半导体膜具有介于非晶和结晶结构(含有单晶和多晶结构)的中间结构，且自由能源稳定的第三状态的半导体，并且包含近程有序的晶格歪斜的晶质区域。半晶半导体膜至少在膜中的一部分区域中包含0.5nm-20nm的结晶颗粒，拉曼光谱移动到比520cm^-1更低的频带。另外，半晶半导体膜在X线衍射可以观察到由来于Si晶格的(111)、(220)的衍射峰。此外，半晶半导体膜的悬空键(danglingbond)的中和剂至少含有1原子％或更多的氢或卤素。辉光放电分解硅化物气体可以形成半晶半导体膜。典型的硅化物气体为SiH₄，其他还可以使用Si₂H₆、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、SiCl₄、SiF₄等。另外，还可以将该硅化物气体用H₂、或H₂和选自He、Ar、Kr、Ne中的一种或多种稀有气体元素来稀释。稀释硅化物气体的稀释率在2-1000倍的范围内。压力大约设定为0.1Pa-133Pa的范围，功率频率为1MHz-120MHz，优选13MHz-60MHz。衬底的加热温度优选为300℃或更低，推荐100-250℃的衬底加热温度。作为膜中的杂质元素，理想的是氧、氮、碳等大气成分的杂质在1×10²⁰cm^-1或更低的范围。尤其是氧浓度在5×10¹⁹/cm³或更低的范围，优选在1×10¹⁹/cm³或更低的范围。注意，以半晶半导体膜为激活层的TFT的场效应迁移率μ为1cm²/Vsec至10cm²/Vsec。
本发明的发光元件可以提高发光效率、降低功耗、并延长亮度的减半寿命。而且，本发明的发光元件还可以提高元件的稳定性和发光器件的可靠性。
附图说明
在附图中：
图1A-1E是表示本发明的工艺过程中的剖面图；
图2A和2B分别是表示本发明的发光器件的剖面图和俯视图；
图3A和3B分别是表示像素部分的俯视图和剖面图；
图4A和4B表示根据实施例1和2的发光器件的剖面图；
图5A-5C表示涂敷装置和边缘去除器的图；
图6A和6B表示根据实施例3的发光器件的剖面图；
图7是表示透射率的曲线图；
图8是表示折射率的曲线图；
图9A和9B表示根据实施例4的发光器件的剖面图；
图10A和10B分别是表示根据实施例4的像素的俯视图以及其等效电路图；
图11表示根据实施例5的发光器件的剖面图；
图12A-12F表示根据实施例6的电子器件的例图；
本发明的选择图为图1
具体实施方案模式
下面解释本发明的实施方案模式。
实施方案模式
在图1A中，首先，在衬底10上形成基底绝缘膜11。当以衬底10侧作为显示面取出发光时，衬底10采用有透光性的玻璃衬底或石英衬底。另外，也可以使用能够承受处理温度的有耐热性的透光性塑料衬底。如果是以和衬底10侧相反的面作为显示面来取出发光时，除了所述衬底以外，还可以使用其表面形成有绝缘膜的硅衬底、金属衬底或不锈钢衬底。在此具体使用玻璃衬底作为衬底10。注意，玻璃衬底的折射率在1.55前后。
形成氧化硅膜、氮化硅膜或氧化氮化硅膜等绝缘膜作为基底绝缘膜11。在此虽然示出了基底膜是2层结构的例子，但是基底膜也可以采用所述绝缘膜的单层膜或2层以上的叠层的结构。注意，也可以不形成基底绝缘膜。
然后，在所述基底绝缘膜上形成半导体层。用熟知的方法(溅射法、LPCVD法、或等离子体CVD法等)形成非晶结构的半导体膜作为半导体层，之后，借助第一光遮膜对执行众所周知的晶化处理(激光晶化法、热结晶法、或使用镍等催化剂的热结晶法等)而获得的晶质半导体膜执行图案化从而形成所希望的形状。以25nm-80nm(最好为30nm-70nm)的厚度形成该半导体层。虽然不限制晶质半导体膜的材料，但优选材料是硅或硅锗(SiGe)合金等。
另外，可以采用连续振荡激光器来执行具有非晶结构的半导体膜的晶化处理。当进行非晶半导体膜的晶化时，为了得到大晶粒尺寸的晶体，最好用能够连续振荡的固体激光器，并应用基波的二次谐波到四次谐波。典型地说，最好采用Nd:YVO₄激光器(基波为1064nm)的二次谐波(厚度为532nm)或三次谐波(厚度为355nm)。当采用连续振荡的激光时，从10W输出的连续振荡型YVO₄激光器发射的激光束，被非线性光学元件转换成谐波。而且，可以提供将YVO₄晶体和非线性光学元件放进谐振腔而发射谐波的方法。优选用光学系统将激光束形成为矩形形状或椭圆形形状来辐照待要处理的物质。此时，要求约为0.01-100MW/cm²(优选为0.1-10MW/cm²)的能量密度。半导体膜以大约10-2000cm/s的速率相对于激光束移动，以便辐照半导体膜。
接着，在除去抗蚀掩膜后，形成覆盖半导体层的绝缘膜12。用等离子体CVD法或溅射法形成厚1nm-200nm的绝缘膜12。优选用包含硅的绝缘膜的单层或叠层形成薄至10nm-50nm的绝缘膜12后，执行使用根据微波的等离子体的表面氮化处理。
当对膜的厚度薄的绝缘膜使用等离子体CVD法时，有必要将淀积速度延迟以更好地控制薄膜的厚度。例如，如在以下条件形成膜，即RF功率为100W、10kHz；压力为0.3乇；N₂O气体流量为400sccm；SiH₄气体流量为1sccm，可以以6nm/分的淀积速度形成氧化硅膜。另外，使用微波源(2.45GHz)以及反应气体的氮气来执行使用根据微波的等离子体的氮化处理。
注意，离绝缘膜12的表面越远，则氮的浓度就越少。据此，不仅可以将氧化硅膜的表面高浓度地氮化，而且可以减少氧化硅膜和激活层的界面的氮，从而防止器件特性的退化。注意，具有被氮化处理的表面的绝缘膜12将成为TFT的栅绝缘膜。
然后，在绝缘膜12上形成厚100nm-600nm的导电膜。在此，使用溅射法，形成由TaN膜和W膜的叠层构成的导电膜。注意，虽然这里使用了TaN膜和W膜的叠层，但是导电膜并不局限于此，选自Ta、W、Ti、Mo、Al和Cu的元素或包含上述元素作为其主要组分的合金材料或化合物材料的单层或叠层都可以被用作导电膜的材料。而且，以掺有诸如磷的杂质元素的多晶硅膜为典型的半导体膜也可以作为导电膜。
然后，用第二光遮膜形成抗蚀膜掩膜，并用干式或湿式蚀刻法执行蚀刻。根据该蚀刻工艺，蚀刻导电膜，从而获取导电层14a、14b、15a、15b。注意，导电层14a、14b将成为TFT的栅电极，而导电层15a、15b将成为终端电极(terminal electrode)。
然后，除去抗蚀掩膜后，用第三光遮膜形成新的抗蚀剂掩膜，在此，为了形成没有图示出的n沟道型TFT，执行以低浓度掺杂赋予半导体n型的杂质(典型为磷(P)或砷(As))的第一掺杂工艺。抗蚀剂掩膜覆盖p沟道型TFT的区域和导电层附近。根据该第一掺杂工艺，在中间夹绝缘膜的情况下执行穿透掺杂(through-dope)，从而形成低浓度杂质区。一个发光元件使用多个TFT来驱动，但是仅仅用p沟道型TFT来驱动时，就不需要上述掺杂工艺。另外，当在同一衬底上形成像素部分和驱动电路时，使用由n沟道型TFT和p沟道型TFT构成的CMOS电路来形成该驱动电路。
接着，在除去抗蚀掩膜后，用第四光遮膜形成新的抗蚀剂掩膜，执行以高浓度掺杂赋予半导体p型的杂质(典型为硼)的第二掺杂工艺。根据该第二掺杂工艺，在中间夹绝缘膜12的情况下执行穿透掺杂工艺，从而形成p型高浓度杂质区17、18。
之后，在除去抗蚀剂掩膜后，用第五光遮膜形成新的抗蚀剂掩膜，在此，为了形成没有图示出的n沟道型TFT，执行以高浓度掺杂赋予半导体n型的杂质(典型为磷或砷)的第三掺杂工艺。执行第三掺杂工艺中的离子掺杂法的条件是：剂量，1×10¹³/cm²-5×10¹⁵/cm²；加速电压，60-100keV。抗蚀剂掩膜覆盖p沟道型TFT的区域和导电层附近。根据该第三掺杂工艺，在中间夹绝缘膜12的情况下执行穿透掺杂，从而形成n型高浓度杂质区。
接着，在除去抗蚀掩膜后，形成包含氢的绝缘膜13。执行掺杂到半导体层的杂质元素的激活化和氢化。包含氢的绝缘膜13采用根据PCVD法而形成的氮化氧化硅膜(SiNO膜)。当使用作为典型的镍作为促进晶化的金属元素来晶化半导体膜时，可以在执行激活化的同时，执行以减少沟道形成区中的镍为目的的吸杂处理。注意，包含氢的绝缘膜13是层间绝缘膜的第一层，并包含氧化硅。
然后，形成作为层间绝缘膜的第二层的耐热性平整膜16。作为耐热性平整膜16，使用根据涂敷法而获取的由硅(Si)和氧(O)结合的骨骼结构构成的绝缘膜。所以，层间绝缘膜的第二层也包含氧化硅。
在此，用图5详细说明耐热性平整膜16的形成步骤。
首先，用纯净水清洗待处理的衬底。也可以执行兆声波(megasonic)清洗。在执行140℃、110秒的脱氢烘烤(dehydrobaking)后，用水冷板进行120秒的冷却以使衬底温度保持一定。然后，将衬底搬运到图5A所示的旋涂式的涂敷装置并安装好衬底。
图5A表示旋涂式涂敷装置的剖面模式。在图5A中，1001表示喷嘴，1002表示衬底，1003表示涂敷杯，1004表示涂敷材料液。该涂敷装置的结构是：从喷嘴1001滴出涂敷材料液，在涂敷杯1003中以水平面收容衬底1002，旋转涂敷杯整体。另外，涂敷杯1003中的气氛是可以进行压力控制的结构。
然后，采用稀释剂(混合了芳香族炭化氢(甲苯等)、酒精、醋酸酯等的挥发性混合溶剂)等有机溶剂进行预湿涂敷，以提高湿润性。一边滴注70ml的稀释剂一边旋转衬底(旋转数为100rpm)，稀释剂因远心力被全方向地扩散后，高速旋转(旋转数为450rpm)以甩开稀释剂。
接着，从喷嘴滴注将硅氧烷聚合物溶解到溶剂(propyleneglycolmonomethyl ether，分子式为：CH₃OCH₂CH(OH)CH₃)的液状原料的涂敷材料液，循序渐进地旋转涂敷(旋转数0rpm→1000rpm)，涂敷材料液因远心力而被全方向地扩散。根据硅氧烷的结构，可以分类为：例如，石英玻璃、烷基硅氧烷聚合物、烷基倍半硅氧烷聚合物、氢化倍半硅氧烷聚合物、氢化烷基倍半硅氧烷聚合物等。作为硅氧烷聚合物的一个例子，可以举出日本Toray公司制造的涂敷绝缘膜材料的PSB-K1、PSB-K31或触媒化成工业株式会社(Catalysts & Chemicals Industries.Co.，LTD)生产的涂敷绝缘膜材料的ZRS-5PH。然后，保持30秒后，重新循序渐进地旋转涂敷(旋转数0rpm→1400rpm)，以平整涂敷膜。
接着，排气并减低涂敷杯1003中的气压，在1分钟内执行减压干燥。
然后，用配备在图5A所示的旋涂式涂敷装置中的边缘去除器(edgeremover)执行边缘去除处理。在图5B中示出了具备沿着衬底1002的周边平行移动的驱动装置的边缘去除器1006。边缘去除器1006中同时设置如图5C所示的夹住衬底一边的稀释剂喷吐喷嘴1007，用稀释剂溶化涂敷膜1008的外周边部分，将液体以及气体以图中箭头方向排出，以除去衬底边缘周围部分的涂敷膜。
然后，执行110℃、170秒的预烘烤。
接着，从旋涂式的涂敷装置搬出衬底，并冷却后，进一步执行270℃、1小时的烘烤。这样就形成了厚0.8μm的耐热性平整膜16。用AFM(原子力显微镜)测量获取的耐热性平整膜16的平整性的结果是：在10μm×10μm的范围中P-V值(峰谷值，高度的最大值和最小值的差值)大约为5nm左右，Ra(表面平均粗糙程度)的值为0.3nm左右。
另外，可以通过改变耐热性平整膜16的烘烤温度来改变透射率。图7示出了在两个烘烤温度条件(270℃、410℃)下的厚0.8μm的耐热性平整膜(包含烷基的SiOx膜)的透射率，图8表示其折射率。跟270℃的温度相比，410℃的温度更能够提高透射率。另外，烘烤温度如果是410℃，则折射率降低。
另外，也可以用喷墨法来形成耐热性平整膜16。使用喷墨法可以节约材料液。
然后，在整个表面上形成膜厚110nm的透明导电膜20作为第一电极(图1A)。作为第一电极的透明导电膜20的材料使用ITSO(使用包含2-10重量％的氧化硅的ITO的靶的溅射法而形成的包含氧化硅的氧化铟锡)。除了ITSO，也可以使用在包含氧化硅的氧化铟中混合2-20％的氧化锌(ZnO)的透光性氧化物导电膜等透明导电膜。另外，还可以使用包含氧化硅的ATO(氧化锑锡)的透明导电膜。另外，在整个平整性膜上形成透明导电膜20，并且执行化学机械研磨的CMP(Chemical MechanicalPolishing)处理，能够进一步提高平整效果。
接着，使用第六掩膜35，在ITSO构成的透明导电膜20和耐热性平整膜16中形成接触孔，同时，除去周边部分的耐热性平整膜16(图1B)。在此，在和绝缘膜13能够取得选择比的条件下执行蚀刻(湿式蚀刻或干式蚀刻)。用于蚀刻的气体虽然没有限制，但在此适合使用CF₄、O₂、He、Ar。干式蚀刻在CF₄的流量为380sccm、O₂的流量为290sccm、He的流量为500sccm、Ar的流量为500sccm、RF(射频)功率为3000W、压力为25Pa的条件下被执行。为了在不残留残渣于绝缘膜13上的情况下执行蚀刻，可以以10％-20％左右的比例增加蚀刻时间。可以执行一次蚀刻来实现锥形，也可以执行多次蚀刻来形成锥形形状。在此进一步使用CF₄、O₂、He，在CF₄的流量为550sccm、O₂的流量为450sccm、He的流量为350sccm、RF(射频)功率为3000W、压力为25Pa的条件下执行第二次干式蚀刻从而形成锥形形状。耐热性平整膜的边缘的锥形角度θ优选大于30度小于75度。
接着，在仍将第六掩膜35作为掩膜的情况下进行蚀刻，从而除去暴露出来的绝缘膜12、13。使用CHF₃和Ar作为用于蚀刻的气体，以执行绝缘膜12、13的蚀刻。为了在不残留残渣于半导体层上的情况下执行蚀刻，可以以10％-20％左右的比例增加蚀刻时间。
然后，在清除第六掩膜，形成导电膜(TiN/Al-Si/TiN)后，使用第七掩膜执行蚀刻(使用BCl₃和Cl₂混合气体的干式蚀刻)，以形成布线21、22。至此完成了TFT(图1C)。在该蚀刻处理的条件下的TiN膜的蚀刻速度为160nm/分钟，Al-Si膜的蚀刻速度为260nm/分钟，另一方面，透明导电膜(ITSO膜)的蚀刻速度为20nm/分钟，因此，导电膜可以充分地发挥作为蚀刻阻止物的功能。注意，为了取得和TFT的源区或漏区的接触，TiN中的N的含量优选少于44％。而且，TiN是和耐热性平整膜16有良好密接性的材料之一。
并且，优选的是，通过该蚀刻处理减低ITSO膜的表面的In(铟)和Sn(锡)的浓度，以便提高ITSO膜表面的SiO_X的比例。
接着，使用第八掩膜36，对透明导电膜20(膜厚110nm左右)执行蚀刻处理以形成第一电极23。通过该蚀刻处理，选择性地除去和第八掩膜36以及布线21不重叠的区域的透明导电膜。与此同时，和第八掩膜36以及布线21不重叠的区域的耐热性平整膜16的表面也被蚀刻大约100-200nm。该被蚀刻的地方，在后面的工序中，被用和耐热性平整膜相同材料构成的分割墙填埋。
接着，在除去掩膜后，用第九掩膜37形成覆盖第一电极23边缘以及TFT的绝缘体(称为堤坝、侧壁、障碍墙、势垒等)29(图1E)。
绝缘体29使用通过涂敷法获取的膜厚在0.8μm-1μm范围的SOG膜(例如包含烷基的SiOx膜)。蚀刻可以使用干式蚀刻或湿式蚀刻，但在此采用使用CHF₃和O₂和He的混合气体的干式蚀刻来形成绝缘体29。在该干式蚀刻中，包含烷基的SiOx膜的蚀刻速度为500-600nm/分钟，另一方面，ITSO膜的蚀刻速度为10nm/分钟以下，则可以获取足够的选择比。
然后，除去掩膜。图3A示出了到该步骤为止的像素部分的俯视图，沿图3A中的链接线C-D切割的剖面图相当于图3B。分割墙的边缘部分的被虚线101围住的区域是发光领域。图中，在被链接线C-D切割的区域中，不存在透明导电膜的耐热性平整膜16被蚀刻而形成凹陷形状，但该凹陷部分被在后面步骤中形成的分割墙29填埋。
然后，用蒸发淀积法或涂敷法形成含有有机化合物的层24。注意，为了提高可靠性，优选在形成含有有机化合物的层24之前真空加热以执行脱气。例如，在蒸发淀积有机化合物材料之前，优选执行在加压气氛或惰性气氛下的200℃-300℃的加热处理从而除掉包含在衬底中的气体。在此，因为层间绝缘膜和分割墙用有高耐热性的SiOx膜形成，所以，即使执行高温加热处理，也没有问题。
另外，当采用使用旋涂的涂敷法来形成含有有机化合物的层时，优选在涂敷后执行真空加热的焙烧。例如，在整个表面上涂敷作为空穴注入层起作用的聚(乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)的水溶液，并焙烧。另外，空穴注入层也可以用蒸发淀积法来形成。例如，用蒸发淀积法形成作为空穴注入层发挥作用的MoO_X膜。MoO_X膜即使在改变其膜的厚度的情况下，电压-亮度特性也几乎没有变化，所以容易执行光学设计。
在使用蒸发淀积方法来形成含有有机化合物的层24的情形中，在已经被抽空到压力等于或小于5×10^-3乇(0.665Pa)，最好为10^-6-10^-4乇的淀积工作室中执行蒸发淀积以形成含有有机化合物的层24。当进行蒸发淀积时，用电阻加热方法预先使有机化合物气化，并在蒸发淀积时打开闸门而使有机化合物向着衬底方向弥散。被气化了的有机化合物向上弥散，并在穿过提供在金属掩模中的窗口部分之后，被淀积在衬底上。以发光色(R、G、B)为单位执行掩膜的定位从而实现全色化。
然后，形成第二电极25，也就是有机发光元件的阴极或阳极。第二电极25的材料可以采用由MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂、CaN之类的合金膜，或归属周期表1族或2族的元素和铝用共同蒸发淀积法而形成的膜。若要使第二电极25具有透光性，则可以使用1nm-10nm的铝膜或含有微量Li的铝膜，并在该膜上形成透明导电膜。
另外，可以在形成第二电极25之前，将具有透光性的由CaF₂、MgF₂、或BaF₂组成的层(膜厚度为1-5nm)形成为阴极缓冲层。
此外，可以形成保护第二电极25的保护层26。例如，使用由硅制成的圆盘状的靶，在由氮气氛或包括氮和氩的气氛构成的淀积室的气氛中，形成由氮化硅膜构成的保护膜。另外，也可以形成氮化氧化硅膜当作保护膜。此外，也可以形成以碳为主要成分的薄膜(DLC(类金刚石碳)膜，CN膜，或非晶质碳膜)作为保护膜。或者，另外提供使用CVD法的淀积室。类金刚石碳膜(也被称为DLC膜)可以用等离子体CVD法(典型地，RF等离子体CVD法，微波CVD法，电子回旋共振(ECR)CVD法)，热灯丝CVD法等)，燃烧炎法，溅射法，离子束蒸发淀积法，激光蒸发淀积法等形成。作为用于膜形成的反应气体，使用氢气和碳氢型气体(例如，CH₄，C₂H₂，C₆H₆等)。反应气体然后通过辉光放电被离子化。所得到的离子被加速以碰撞负子偏压的阴极以便形成DLC膜。CN膜可以用C₂H₄，N₂作为反应气体而形成。所得到的DLC膜和CN膜是对可见光透明或半透明的绝缘膜。贯穿本说明书中，句子“对可见光透明”意思是可见光的透射率是80-100％，句子“对可见光半透明”意思是可见光的透射率是50-80％。注意，该保护膜，如果没有必要，也可以不提供。
然后，用密封材料28键合密封衬底33，从而密封发光元件。粘接密封材料28并使密封材料覆盖耐热性平整膜16的边缘(锥形部分)。在密封材料28围成的空间中填充透明的填充材料27。填充材料27只要是有透光性的材料，就没有特别的限制，典型采用紫外线固化的环氧树脂和热固化的环氧树脂。此处采用抗热性高的紫外线环氧树脂(Electrolite公司制造的，产品名为2500 Clear)，其折射率等于1.50，粘度等于500cps，肖氏D硬度等于90，抗张强度等于3000psi，Tg点为150℃，体电阻率等于1×10¹⁵Ωcm，而耐压为450V/mil。而且，借助于在一对衬底之间填充填充材料27，能够提高整体的透射率。
最后，用各向异性导电膜31通过熟知的方法将FPC 32粘贴到终端电极15a、15b上。终端电极15a、15b和栅布线同时形成。(图2A)
图2B表示一个俯视图。如图2B所示，耐热性平整膜的边缘34被密封材料28覆盖。注意，沿图2B中的链接线A-B切割的剖面图相当于图2A。
根据上述步骤制作的有源矩阵型发光器件以耐热性平整膜16当作TFT的层间绝缘膜，其典型的材料是由硅(Si)和氧(O)结合的骨骼结构的材料，分割墙的材料也使用相同的材料。而且，第一电极中包含氧化硅。有源矩阵型发光器件的构成材料使用相对稳定的包含氧化硅的材料，从而提高发光器件的可靠性。
另外，由于用同一出发材料根据涂敷法制作耐热性平整膜16和分割墙29，所以两者之间有良好的密接性，而且在这两层的连接区域也不会形成界面。
使用透明材料作为第一电极，并使用金属材料作为第二电极，就成为透过衬底10获取光的结构，也就是底面发射型结构。另一方面，使用金属材料作为第一电极，并使用透明材料作为第二电极，就成为透过密封衬底33获取光的结构，也就是顶面发射型结构。此外，使用透明材料作为第一电极和第二电极，可以形成透过衬底10和密封衬底33双方获取光的结构。本发明适用于上述任何一种结构。
当透过衬底10获取光时，由于从发光层发射出来的光穿过的层，即第一电极、第一层的层间绝缘膜13、第二层的层间绝缘膜16、栅绝缘膜12、基底绝缘膜11都含有氧化硅(折射率为1.46左右)，各个层的折射率的差别变小，这样就提高了光的取出效率。换言之，可以抑制折射率不同的材料层之间的漫射光。
具有上述结构的本发明的更为详细的解释将由下面所示的各个实施例给出。
实施例1
在本实施例中，将用图4A说明底面发射型发光器件的例子。
首先，在透光性衬底(玻璃衬底：折射率为1.55左右)上制作和发光元件连接的TFT。因为是底面发射型，所以层间绝缘膜和栅绝缘膜以及基底绝缘膜使用透光性高的材料。在此，第一层间绝缘膜使用根据PCVD法制作的SiNO膜。第二层间绝缘膜使用根据涂敷法制作的SiOx膜。
接着，在整个表面上形成透明导电膜。该透明导电膜将在后面的工序中成为第一电极323。透明导电膜由包含SiOx的透明导电膜的ITSO(厚100nm)构成。ITSO是使用在氧化铟锡中混合了1-10％的氧化硅(SiO₂)的靶，并执行在Ar气体流量为120sccm；O2气体流量为5sccm；压力为0.25Pa；功率3.2kW的条件下的溅射法而形成的膜。在形成ITSO的膜后，执行200℃、1小时的加热处理。
接着，执行使用掩膜的蚀刻以选择性地除去透明导电膜和层间绝缘膜，从而形成到达TFT的激活层的接触孔。
然后，形成含有铝的金属叠层膜，并执行图案化以形成和激活层连接的源电极或漏电极。在该图案化的工艺中，透明导电膜作为蚀刻阻止物以保护第二层间绝缘膜。
接着，对透明导电膜执行图案化以形成和TFT电连接的第一电极323。通过在图案化时的蚀刻处理除去第二层间绝缘膜的一部分。
接着，对根据涂敷法制作的SiOx膜执行图案化以形成分割墙329。分割墙329的材料与第二层间绝缘膜的材料相同。注意，在形成第一电极323时被除去的第二层间绝缘膜的一部分的区域被分割墙材料填埋。
接着，用蒸发淀积方法或涂敷方法，形成含有有机化合物的层324。在本实施例中形成发射绿色光的发光元件。用蒸发淀积法，层叠MoO_X(20nm)、α-NPD(40nm)，并用共同蒸发淀积法按顺序层叠掺杂了DMQd的Alq₃(37.5nm)、Alq₃(37.5nm)、掺杂了Li的BzOs(苯并恶唑衍化物)(20nm)。
然后，第二电极325可以采用由MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂、CaN之类的合金膜，或归属周期表1族或2族的元素和铝通过共同蒸发淀积法而形成的膜。在本实施例中，蒸发淀积200nm厚的铝膜作为第二电极。另外，如果有必要，还可以层叠形成保护膜。
然后，用密封材料(没有图示出)键合密封衬底333。密封衬底和第二电极之间的空间327中填充惰性气体或透明树脂构成的填充材料。
根据以上步骤完成了底面发射型发光器件。本实施例在可以调整的范围内决定每个层(层间绝缘膜、基底绝缘膜、栅绝缘膜、以及第一电极)的折射率和膜的厚度，从而抑制在层的界面中的光的反射，进而提高获取光的效率。
实施例2
在本实施例中，将用图4B说明能够从双方的衬底获取发光的发光器件的例子。
首先，在透光性衬底(玻璃衬底：折射率为1.55左右)上制作和发光元件连接的TFT。因为本实施例的发光器件的显示是透过透光型的衬底，所以层间绝缘膜和栅绝缘膜以及基底绝缘膜使用透光性高的材料。在此，第一以及第三层间绝缘膜使用根据PCVD法制作的SiNO膜。第二层间绝缘膜使用根据涂敷法制作的SiOx膜。
接着，在整个表面上形成透明导电膜。该透明导电膜将在后面的工艺中成为第一电极423。透明导电膜由包含SiOx的透明导电膜的ITSO(厚100nm)构成。
接着，执行使用掩膜的蚀刻以选择性地除去透明导电膜和层间绝缘膜，从而形成到达TFT的激活层的接触孔。
然后，形成含有铝的金属叠层膜，并执行图案化以形成和激活层连接的源电极或漏电极。在该图案化的工艺中，透明导电膜成为蚀刻阻止物以保护第二层间绝缘膜。
接着，对透明导电膜执行图案化以形成和TFT电连接的第一电极423。通过图案化时的蚀刻处理除去第二层间绝缘膜的一部分。
接着，对根据涂敷法制作的SiOx膜执行图案化以形成分割墙429。分割墙429的材料与第二层间绝缘膜的材料相同。注意，在形成第一电极423时被除去的第二层间绝缘膜的一部分的区域被分割墙材料填埋。
接着，用蒸发淀积方法或涂敷方法，形成含有有机化合物的层424。
然后，作为第二电极425可以采用由MgAg、MgIn、AlLi、CaF₂、CaN之类的合金膜，或归属周期表1族或2族的元素和铝用共同蒸发淀积法而形成的膜(1nm-10nm)，或透明导电膜。在本实施例中，蒸发淀积110nm厚的ITSO膜作为第二电极425。另外，如果有必要，还可以层叠形成保护膜426。
然后，用密封材料(没有图示出)键合透明的密封衬底433。密封衬底和第二电极之间的空间427中填充惰性气体或透明树脂构成的填充材料。
根据上述步骤，完成不仅能够从元件衬底侧发射光，而且也能够从密封衬底433那一侧发射光的发光器件。
实施例3
在本实施例中，将用图6A和6B说明顶面发射型发光器件的例子。
首先，在有绝缘表面的衬底200上制作和发光元件连接的n沟道型TFT。因为是顶面发射型，所以层间绝缘膜和栅绝缘膜202以及基底绝缘膜201不一定必须使用透光性高的材料。在本实施例中，作为稳定性高的材料的膜，第一层间绝缘膜210使用根据PCVD法制作的SiNO膜。第二层间绝缘膜使用根据涂敷法制作的SiOx膜。对层间绝缘膜和栅绝缘膜202进行选择性的蚀刻以形成到达TFT的激活层的接触孔。并且在形成导电膜(TiN/Al-Si/TiN)之后，执行使用掩膜的蚀刻(使用BCl₃和Cl₂混合气体的干式蚀刻)，从而形成TFT的源电极和漏电极。
接着，用涂敷法形成由SiO_X膜构成的第三层间绝缘膜211。然后，选择性地蚀刻第三层间绝缘膜211，从而形成到达TFT的源电极以及漏电极的接触孔。
接着，层叠形成具有反射性的金属膜(Al、或Al和TiN的叠层等)和透明导电膜。之后，对金属膜和透明导电膜执行图案化以形成与TFT的漏电极(或源电极)电连接的反射电极212和第一电极213。与n沟道型TFT连接的第一电极213作为发光元件的阴极发挥作用。在执行图案化处理时，第三层间绝缘膜211的一部分被除去，形成凹陷部分。
然后，形成覆盖第一电极213的周围边缘部分的分割墙219。通过涂敷法获取的SOG膜(例如包含烷基的SiOx)可以用作分割墙219的材料。用干式蚀刻将分割墙219形成为所希望的形状。另外，在形成第一电极213时被除去的第二层间绝缘膜的一部分的区域被分割墙材料填埋。
接着，用蒸发淀积方法或涂敷方法形成含有有机化合物的层214。图6B示出了一个含有有机化合物的层214的叠层结构的例子。
在本实施例中形成发射绿色光的发光元件。使用蒸发淀积法依次层叠根据共同蒸发淀积法形成的掺杂了Li的BzOs(苯并恶唑衍化物)(20nm)；Alq₃(40nm)；根据共同蒸发淀积法形成的掺杂了DMQd的Alq₃(40nm)；α-NPD(40nm)；MoO_X(20nm)从而形成含有有机化合物的层214。通过按以上顺序层叠形成膜，在执行后面工艺的溅射法时，可以保护含有有机化合物的层214不受到损伤。另外，MoO_X膜即使在改变膜的厚度的情况下，电压-亮度特性也几乎没有变化，所以容易执行光学设计。
当实现全色化时，使用蒸发淀积掩膜适当地选择形成红色、蓝色以及绿色的发光层(EML)。
接着，形成由透明导电膜构成的第二电极215，即阳极。本实施例中，用溅射法形成厚度110nm的ITSO膜作为第二电极215。另外，如有必要还可以层叠形成保护膜216。保护膜216使用氮化硅膜、氧化硅膜、或氧化氮化硅膜的单层或这些膜的叠层。
然后，用密封材料(没有图示出)键合密封衬底203。密封衬底和第二电极之间的空间217中填充惰性气体或透明树脂构成的填充材料。
根据以上步骤完成顶面发射型发光器件。
实施例4
本实施例将用图9表示反交错型TFT的一个例子。除了TFT，其他部分和实施方案模式所示的图2A相同，所以在此将省略相关的详细说明。
图9A表示的TFT是沟道截止类型。在衬底710上形成基底绝缘膜711。栅电极719和端子电极715同时形成，由非晶半导体膜构成的半导体层714a、n+层718、金属层717层叠形成在栅绝缘膜712上，沟道截止体714b形成在半导体层714a的沟道形成区的上方。另外，形成源电极或漏电极721、722。而且，在绝缘膜713之上形成耐热性平整膜716。并且，第一电极723形成在耐热性平整膜716之上。而且形成覆盖第一电极723的边缘部分的分割墙729。在第一电极723上形成含有有机化合物的层724。第二电极725形成在含有有机化合物的层724之上。保护膜726形成在第二电极725之上。用密封材料728将密封衬底733粘贴在发光元件上从而密封该发光元件。在被密封材料728包围的区域中填充透明的填充物727。用各向异性导电膜731通过熟知的方法将FPC732粘贴到终端电极715上。
另外，在对布线721、722执行图案化时形成的耐热性平整膜716的凹陷部分被由和耐热性平整膜相同的材料形成的分割墙729填埋。
另外，图9A所示的TFT是n沟道型TFT，并且，第一电极723是发光元件的阴极，第二电极725是发光元件的阳极。
图9B表示的TFT是沟道蚀刻类型。在衬底810上形成基底绝缘膜811。栅电极819和端子电极815同时形成，由非晶半导体膜构成的半导体层814、n+层818、金属层817层叠形成在栅绝缘膜812上，半导体层814的沟道形成区部分被蚀刻得很薄。另外，形成源电极或漏电极821、822。而且，耐热性平整膜816形成在绝缘膜813之上。并且，第一电极823形成在耐热性平整膜816之上。并且形成覆盖第一电极823的边缘部分的分割墙829。在第一电极823上形成含有有机化合物的层824。第二电极825形成在含有有机化合物的层824之上。保护膜826形成在第二电极825之上。用密封材料828将密封衬底833粘贴在发光元件上从而密封该发光元件。在被密封材料828包围的区域中填充透明的填充物827。用各向异性导电膜831通过熟知的方法将FPC 832粘贴到终端电极815上。
另外，在对布线821、822执行图案化时形成的耐热性平整膜816的凹陷部分被由和耐热性平整膜相同的材料形成的分割墙829填埋。另外，图9B所示的TFT是n沟道型TFT，并且，第一电极823是发光元件的阴极，第二电极825是发光元件的阳极。
在此，用图10A示出了以沟道蚀刻类型的TFT当作驱动用TFT的像素部分的一部分的俯视图。而且，图10B表示图10A的等效电路图。
在图10A中，开关用TFT 1601为n沟道型TFT，是具有两个沟道形成区的多栅结构。1602是驱动用TFT，驱动用TFT 1602通过电极1608连接到阴极1603。注意，阴极1603和电极1608连接并重叠而形成。此外，1604表示电容器，1605表示源布线，1606表示栅布线，1607表示电源供应线。
因以非晶半导体膜作为激活层的TFT具有较低的场迁移率，所以在衬底上粘贴IC芯片等以形成驱动电路。
此外，可以用半晶半导体膜(微晶半导体膜)来代替非晶半导体膜。该半晶半导体膜是具有介于非晶和结晶结构(含有单晶和多晶结构)的中间结构、且自由能源稳定的第三状态的半导体，并包含近程有序的晶格歪斜的晶质区域。使用半晶半导体膜的TFT的迁移率是使用非晶半导体膜的TFT的迁移率的2至20倍，所以使用半晶半导体膜的TFT不仅可以形成像素部分，而且可以形成驱动电路。
实施例5
本实施例用图11表示发光器件的一个例子，该发光器件使用在半导体膜的上和下具有两个沟道(双沟道)的TFT作为驱动用TFT。除了TFT，其他部分和实施方案模式所示的图2A相同，所以在此将省略相关的详细说明。
首先，在衬底上形成第一栅电极501，之后形成覆盖第一栅电极501的平整性绝缘膜502。然后，在平整性绝缘膜502上按顺序形成半导体层、栅绝缘膜、第二栅电极503和层间绝缘膜。
在层间绝缘膜上形成透明导电膜之后，形成到达半导体层的接触孔。接着，在形成源电极或漏电极之后，对透明导电膜执行图案化以形成第一电极523。在此，层间绝缘膜的一部分被蚀刻而形成凹陷部分。
接着，形成覆盖第一电极523的边缘部分、源电极、漏电极的分割墙529。注意，由于分割墙529使用和层间绝缘膜相同的材料，所以凹陷部分被填埋。接着，在第一电极523上用蒸发淀积法或涂敷法形成含有有机化合物的层524，之后形成第二电极525。
然后，用密封材料(没有图示出)键合密封衬底533。密封衬底和第二电极之间的空间527中填充惰性气体或透明树脂构成的填充材料。
根据以上步骤完成使用在半导体膜的上和下具有两个沟道(双沟道)的TFT作为驱动用TFT的发光器件。
分别对提供在半导体膜下侧的为形成沟道部分而形成的第一栅电极501；以及提供在半导体膜的上侧的为形成沟道部分而形成的第二栅电极503施加电压。第一栅电极501被施加通用电压(Vcom)或任意电压(V_Y)。
根据上述结构，与采用具有一个栅电极的结构相比，能够抑制阈值的不均匀，并减低关闭(OFF)电流。
实施例6
本实施例用图12A-12F说明具备显示部分的电子器件的例子。实施本发明可以完成包括发光器件的电子器件。
根据本发明，可以实现发光器件的长寿命化，也就是可以提高电子器件的可靠性。
上述电子器件的例子包括摄像机、数码相机、风镜式显示器(头戴式显示器)、导航系统、声频播放机(汽车音响、音响部件等)、笔记本式计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、手提电话、便携式游戏机、电子图书等)、以及包括记录媒质的放像设备(具体地说是能够处理诸如数字通用碟盘(DVD)之类的记录媒质中的数据并具有能够显示数据图像的显示器的装置)。
图12A是表示一种笔记本式计算机的斜透视图，而图12B则表示在折叠状态下的该笔记本式计算机的斜透视图。该笔记本式计算机包含主体2201、机壳2202、显示部分2203a、2203b、键盘2204、外部接口2205、鼠标2206等。通过在显示部分2203a、2203b应用本发明，可以完成一种具备发光效率(获取光的效率)被提高了的高亮度、低功耗和高稳定性的显示部分的笔记本式计算机。
图12C表示一种电视机，该电视机包括主体2001、底座2002、显示部分2003、视频输入端口2005等。术语电视包括用来显示信息的所有电视，例如个人计算机的电视、用来接收TV广播的电视、以及用于广告的电视。通过在显示部分2003应用本发明，可以完成一种其显示部分的发光效率(获取光的效率)被提高了的高亮度、低功耗、且稳定性高的电视机。
图12D示出了一种便携型游戏机，它包含主体2501、显示部分2505和2503、以及操作开关2504等。通过在显示部分2505和2503应用本发明，可以完成一种其显示部分发光效率(获取光的效率)被提高了的高亮度、低功耗、且稳定性高的便携型游戏机。
图12E表示一种手提电话的斜透视图，而图12F则表示在折叠状态下的该手提电话的斜透视图。该手提电话包含主体2701、机壳2702、显示部分2703a、2703b、声音输入单元2704、声音输出单元2705、操作键2706、外部接口2707、天线2708等。
图12E和图12F表示的手提电话包括主要用来显示全色图像的高清晰度的显示部分2703a和主要用来显示文字或符号的利用单色显示或区域彩色(area color)方式的显示部分2703b。通过在显示部分2703a、2703b应用本发明，可以完成一种其显示部分的发光效率(获取光的效率)被提高了的高亮度、低功耗、且稳定性高的手提电话。
如上所述，通过实施本发明而获取的发光器件可以用于所有领域的电子器件的显示部分。注意，本实施例的电子器件可以使用根据实施方案模式、实施例1至实施例5中任一的结构而制作的发光器件。
层间绝缘膜和分割墙使用相同的材料，可以减少制造成本。另外，通用涂敷淀积装置或蚀刻装置等装置，可以实现成本的降低。
注意，虽然在本实施例中示出了EL显示器件作为例子，但是，本发明也可以适用于液晶显示器件等的其它显示器件。