專利名稱：發(fā)光器件及其制造方法
1、發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及具有發(fā)光元件的發(fā)光器件及制造發(fā)光器件的方法，其中發(fā)光元件由陽極、陰極和含有通過施加電場能發(fā)光的有機(jī)化合物的膜(該膜以下稱為有機(jī)化合物層)構(gòu)成。具體而言，本發(fā)明涉及采用驅(qū)動電壓和元件壽命分別比常規(guī)元件低和長的發(fā)光元件的發(fā)光器件。本說明書中的發(fā)光器件指的是采用發(fā)光元件的圖像顯示器件。而且，下列組件都被包含于發(fā)光器件的定義中通過將連接器如各向異性導(dǎo)電膜(FPC柔性印刷電路)、TAB(帶式自動鍵合)帶、或TCP(帶式載體封裝)固定到發(fā)光元件上得到的組件；其中在TAB帶或TCP的端部提供印刷布線板的組件；和其中利用COG(玻璃上芯片)方法將IC(集成電路)直接安裝到發(fā)光元件上的組件。
2、相關(guān)技術(shù)的說明由于它們的薄和輕重量、快速響應(yīng)和直流低壓驅(qū)動的特性，作為下一代平板顯示元件的注意力集中在發(fā)光元件。而且，作為自發(fā)光和具有寬視角給發(fā)光元件提供更好的可視性。因此，發(fā)光元件被看作是電設(shè)備的顯示屏的有效元件并正在積極發(fā)展。
一般認(rèn)為，發(fā)光元件通過下列機(jī)理發(fā)光在夾在有機(jī)化合物層之間的電極之間施加電壓，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在有機(jī)化合物層的發(fā)光中心復(fù)合，形成分子激子，分子激子返回基態(tài)同時釋放能量，使發(fā)光元件發(fā)光。在有機(jī)化合物中產(chǎn)生的分子激子采用單激發(fā)或三激發(fā)。本說明書涉及從單激發(fā)發(fā)光的元件和從三激發(fā)發(fā)光的元件。
這些發(fā)光元件通過驅(qū)動方法分類為無源矩陣(簡單矩陣)型和有源矩陣型。最吸引人的元件是有源矩陣型元件，因為它們能以QVGA級數(shù)量的象素或更多象素顯示高清晰的圖像。
具有發(fā)光元件的有源矩陣發(fā)光器件的元件結(jié)構(gòu)如圖2中所示。TFT202形成在襯底201上，層間絕緣膜203形成在TFT 202上。
在層間絕緣膜203上形成通過布線204電連接到TFT 202的陽極(象素電極)205。適合于陽極205的材料是具有大功函數(shù)的透明導(dǎo)電材料。建議采用ITO(氧化銦錫)膜、氧化錫(SnO2)膜、氧化錫和氧化鋅(ZnO)的合金膜、半透明金膜、聚苯胺膜等。這些膜當(dāng)中，最好使用ITO膜，因為它具有約3.75eV的帶隙和在可見光范圍中的高度透明性。
有機(jī)化合物層206形成在陽極205上。在本說明書中，設(shè)置在陽極和陰極之間的所有層一起構(gòu)成有機(jī)化合物層。具體而言，有機(jī)化合物層206包括發(fā)光層、空穴注入層、電子注入層、空穴轉(zhuǎn)移層、電子轉(zhuǎn)移層等。發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)是陽極、發(fā)光層和陰極按順序?qū)盈B的疊層結(jié)構(gòu)。該基本結(jié)構(gòu)可被修改為陽極、空穴注入層、發(fā)光層和陰極按順序?qū)盈B的疊層，或陽極、空穴注入層、和發(fā)光層、電子轉(zhuǎn)移層、和陰極按順序?qū)盈B的疊層。
形成有機(jī)化合物層206之后，形成陰極以完成發(fā)光元件209。陰極通常由具有小功函數(shù)(通常，屬于周期表中1或2族的金屬)的金屬形成。在本說明書中，這種金屬(包括堿金屬和堿土金屬)稱為堿金屬。
用有機(jī)樹脂材料形成堤208以覆蓋陽極邊緣并防止在該位置的陽極和陰極之間短路。
圖2表示一個象素和其中形成的發(fā)光元件。實(shí)際象素部分提供有各如圖2所示那樣構(gòu)成的多個發(fā)光元件，以便構(gòu)成有源矩陣發(fā)光器件。
在發(fā)光器件的上述常規(guī)結(jié)構(gòu)中，層間絕緣膜和形成在層間絕緣膜上的陽極(透明導(dǎo)電材料)具有不同的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)對與該常規(guī)發(fā)光器件結(jié)構(gòu)一樣的其中具有不同熱膨脹系數(shù)的材料互相接觸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理時，在具有較小熱膨脹系數(shù)的材料一側(cè)(這種情況下為陽極)上的界面中產(chǎn)生破裂。陽極是用于參與光發(fā)射的空穴注入到有機(jī)化合物層中的電極。如果在陽極中產(chǎn)生破裂，裂痕將影響空穴的產(chǎn)生，并減少了注入的空穴數(shù)量，甚至使發(fā)光元件本身退化。陽極表面的不規(guī)則性也影響空穴的產(chǎn)生和注入。
此外，有機(jī)化合物層本來就容易被氧和潮氣退化。鑒于此，通常使用如聚酰亞胺、酰胺和丙烯酸等的有機(jī)樹脂材料形成層間絕緣膜，并且從該層間絕緣膜釋放的氧或其它氣體將使發(fā)光元件退化。
而且，發(fā)光元件的陰極由能嚴(yán)重?fù)p害TFT特性的堿金屬材料如Al或Mg形成。混合在TFT的有源層中的堿金屬使TFT的電特性改變，并且不可能給TFT提供長期可靠性。
為了避免損害TFT特性，最好通過將TFT制造步驟處理室(潔凈室)與發(fā)光元件制造步驟處理室(潔凈室)分開來防止TFT的有源層的堿金屬污染。但是，給制造工藝增加了為了防止堿金屬污染而在室(潔凈室)移動襯底時出現(xiàn)的其它問題；TFT襯底可能由于空氣中的灰塵或其它污物而被污染，并且TFT元件可能被靜電放電損壞。
本發(fā)明的特征在于層間絕緣膜形成在TFT上，TFT形成在絕緣體上；絕緣膜形成在層間絕緣膜上；形成陽極以便通過布線電連接到TFT；形成樹脂絕緣膜以便覆蓋陽極和布線；刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤；熱處理之后擦洗或清晰陽極；和形成絕緣膜以覆蓋陽極和堤。
形成在層間絕緣膜和陽極之間的絕緣膜抑制了由熱處理引起的在有不同熱膨脹系數(shù)的相鄰材料中產(chǎn)生的破裂。因此發(fā)光元件可具有長壽命。這個絕緣膜還能防止從層間絕緣膜釋放的氣體或潮氣到達(dá)發(fā)光元件。該絕緣膜可以是無機(jī)絕緣膜，或者可以是通過等離子體處理的表面修正得到的固化膜或DLC膜。
通過擦洗陽極，陽極表面的不規(guī)則性可以被修平，并且可去掉陽極表面上的灰塵。
通過形成覆蓋陽極和堤的絕緣膜，可實(shí)現(xiàn)要注入到有機(jī)化合物層中的空穴和電子的平衡量的效果。
本發(fā)明的其它方案的特征在于形成用于形成堤的樹脂絕緣膜；將襯底移動到可避免被堿金屬或其它污物污染的處理室中；和刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤。
在形成用于保護(hù)TFT的半導(dǎo)體膜的絕緣膜之后進(jìn)行抗靜電處理。用于形成TFT襯底的第一處理室(第一潔凈室)與用于形成發(fā)光元件的第二處理室(第二潔凈室)分開。這樣，降低了來自形成發(fā)光元件的陰極的堿金屬材料的堿金屬如Al或Mg混合在TFT的有源層中的風(fēng)險。結(jié)果是，可提高TFT的電特性及其長期可靠性。
抗靜電膜是用不影響形成堤、陽極和布線的樹脂絕緣膜的材料形成的，并用水清洗等其它簡單方法去掉。作為這種材料，具有進(jìn)行抗靜電處理所需要的導(dǎo)電性的材料是合適的(例如，10-8[S/m]或更多)。一般采用導(dǎo)電有機(jī)材料，例如通過旋涂形成包括導(dǎo)電聚合物的抗靜電膜，并通過蒸發(fā)形成包括導(dǎo)電低分子的抗靜電膜。具體而言，可使用聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)、聚苯胺(PAni)、甘油脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯烷基苯基醚、N，N-二(2-羥乙基)烷胺(烷基二乙醇胺)、N-2-羥乙基-N-2-羥基烷胺(羥烷基單乙醇胺)、聚氧化乙烯烷胺、聚氧化慚烯烷胺脂肪酸酯、烷基二乙醇酰胺、烷基磺酸酯、烷基苯磺酸酯、烷基磷酸酯、四烷基銨鹽、三烷基苯基銨鹽、烷基甜菜堿、烷基咪唑鎓甜菜堿等。這些材料可容易地用水或有機(jī)溶劑去掉。此外，有機(jī)絕緣材料如聚酰亞胺、丙烯酸、酰胺、聚酰亞胺酰胺(polyimideamide)或BCB(苯并環(huán)丁烯)可用做抗靜電膜。由上述材料形成的抗靜電膜可適用于所有實(shí)施例。
本發(fā)明的其它方案的特征在于包括用于結(jié)晶而在陽極上進(jìn)行熱處理之后形成堤和在堤表面上進(jìn)行等離子體處理的步驟。
在堤表面上通過等離子體處理而對其進(jìn)行表面修正形成固化膜。這防止了堤釋放其潮氣和使發(fā)光元件退化。


圖17A-17F是表示根據(jù)實(shí)施例的制造發(fā)光器件的工藝的示意圖；圖18A和18B是表示制造發(fā)光器件的工藝的示意圖；圖19是表示本發(fā)明的制造工藝的流程圖；圖20A-20D是表示進(jìn)行發(fā)光器件制造工藝的例子的示意圖；圖21A-21C是表示進(jìn)行發(fā)光器件制造工藝的例子的示意圖；圖22A和22B是表示進(jìn)行發(fā)光器件制造工藝的例子的示意圖；圖23A和23B是表示進(jìn)行發(fā)光器件制造工藝的例子的示意圖。
在電流控制TFT 101上，形成層間絕緣膜102，用于平面化。層間絕緣膜102是由有機(jī)樹脂材料如聚酰亞胺、丙烯酸、酰胺、聚酰亞胺酰胺、環(huán)氧樹脂、或BCB(苯并環(huán)丁烯)形成，且具有約1.0-2.0μm的平均厚度。襯底適合通過形成層間絕緣膜102來整平。而且，由于有機(jī)樹脂材料的介電常數(shù)一般較低，因此層間絕緣膜可減少寄生電容。
接著，在層間絕緣膜102上形成第一絕緣膜103，以便使從層間絕緣膜102釋放的氣體不會影響發(fā)光元件。第一絕緣膜103是無機(jī)絕緣膜，一般為氧化硅膜、氮氧化硅膜或氮化硅膜，或者具有上述膜組合的疊層結(jié)構(gòu)。第一絕緣膜是利用等離子體CVD形成的，其中反應(yīng)壓力設(shè)定為20-200Pa，襯底溫度設(shè)定為300-400℃，用于放電的高頻(13.56MHz)功率密度設(shè)定為0.1-1.0W/cm2。或者，通過在層間絕緣膜表面上進(jìn)行等離子體處理，形成含有選自由氫、氮、鹵代碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
此后形成具有所希望圖形的抗蝕劑掩模。形成到達(dá)電流控制TFT101的漏區(qū)的接觸孔，以便形成布線104。該布線是由作為導(dǎo)電金屬膜的Al膜或Ti膜、或Al和Ti的合金膜形成的。通過濺射或真空蒸發(fā)淀積該材料以形成膜，并將得到的膜構(gòu)圖成所希望的形狀。
接著形成用做發(fā)光層的陽極的透明導(dǎo)電膜105。透明導(dǎo)電膜105通常由氧化銦錫(ITO)、或其中混合了2-20％的氧化鋅(ZnO)的氧化銦形成。
陽極是通過刻蝕透明導(dǎo)電膜105形成的。然后，形成堤107，并在230-350℃進(jìn)行熱處理。在本說明書中，具有在陽極上方的開口并覆蓋陽極邊緣的絕緣膜稱為堤(圖1B和1C)。
用PVA(聚乙烯醇)-基多孔物質(zhì)和清洗液擦洗陽極106的表面，以便整平陽極106的表面并從其上去掉灰塵。在本說明書中，用PVA(聚乙烯醇)基多孔物質(zhì)擦洗陽極表面以整平該表面并從其上去掉灰塵表示為擦洗。
擦洗陽極表面之后，形成第二絕緣膜。然后在第二絕緣膜110上形成有機(jī)化合物層111和陰極112。第二絕緣膜110是通過旋涂形成厚度為1-5nm的聚酰亞胺、酰胺、丙烯酸、或其它有機(jī)樹脂絕緣膜。
有機(jī)化合物層111是除了發(fā)光層之外還有空穴注入層、空穴轉(zhuǎn)移層、空穴阻擋層、電子轉(zhuǎn)移層、電子注入層、緩沖層等組合的疊層。有機(jī)化合物層111的厚度優(yōu)選為約10-400nm。
陰極112是在有機(jī)化合物層111形成之后通過蒸發(fā)形成的。陰極112的材料是MgAg或Al-Li合金(鋁和鋰的合金)?；蛘?，陰極可以是屬于周期表中1或2族的元素和鋁的共蒸發(fā)形成的膜。陰極112的厚度優(yōu)選約為80-200nm。
利用原子力顯微鏡(AFM)觀察擦洗處理之后透明導(dǎo)電膜的表面狀態(tài)，結(jié)果示于圖14-16中。
本實(shí)施例中的表面觀察用做在玻璃襯底上形成為110nm厚并通過在250℃熱處理結(jié)晶的ITO膜的測量表面。
圖14和15表示用AFM觀察到的襯底表面的不規(guī)則性。圖14中所示的是在擦洗處理之前觀察測量表面的結(jié)果，而圖15是在擦洗處理之后觀察測量表面的結(jié)果。
圖16表示用Bellclean(Ozu Corporation的產(chǎn)品)作為擦洗的PVA基多孔材料而在擦洗處理之前和之后的平均表面粗糙度(Ra)。這里平均表面粗糙度擴(kuò)展為三維，以便可以相對于要觀察的表面施加由JIS B0601確定的中心線平均高度。從結(jié)果看來，擦洗處理之后，測量表面上的平均表面粗糙度減小了，水平度提高了。
實(shí)施例1本實(shí)施例將介紹利用本發(fā)明制造的發(fā)光元件。這里參考圖3A-6B所述的是在同一襯底上同時制造象素部分的TFTs和驅(qū)動電路的TFTs(n溝道TFT和p溝道TFT)的方法的例子。象素部分具有本發(fā)明的發(fā)光元件。驅(qū)動電路設(shè)置在象素部分的周邊。
首先，制備玻璃襯底900。在本例中，硼硅酸鋇玻璃，典型的例子是Corning#7059玻璃或#1737玻璃(Corning Incorporated的產(chǎn)品)，或硼硅酸鋁玻璃可用做襯底900。襯底900可以是任何透光襯底，也可以使用石英襯底。如果對于本例的工藝處理具有耐熱性，則可以采用塑料襯底。
接著，如圖3A所示，在襯底900上用絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜形成基底絕緣膜901。在本例中，基底絕緣膜901具有兩層結(jié)構(gòu)。但是，上面列出的單層或兩層以上的多層絕緣膜也可用做基底絕緣膜。基底絕緣膜901的第一層是采用SiH4、NH3和N2O作為反應(yīng)氣體用等離子體CVD形成厚度為10-200nm(優(yōu)選為50-100nm)的氮氧化硅膜901a。本例中形成的氮氧化硅膜901a(成分比Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％)的厚度為50nm?；捉^緣膜901的第二層是用SiH4和N2O做反應(yīng)氣體用等離子體CVD形成厚度為50-200nm(優(yōu)選100-150nm)的氮氧化硅膜901b。本例中形成的氮氧化硅膜901b(成分比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)。的厚度為100nm。
在基底絕緣膜901上形成半導(dǎo)體層902-905。半導(dǎo)體層902-905是通過將結(jié)晶半導(dǎo)體膜構(gòu)圖成所希望的形狀形成的，其中結(jié)晶半導(dǎo)體膜是通過用公知方法(濺射、LPCVD、等離子體CVD等)形成帶有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜，然后對該膜進(jìn)行公知的結(jié)晶處理(例如激光結(jié)晶、熱結(jié)晶、或用鎳或其它催化劑的熱結(jié)晶)得到的。半導(dǎo)體層902-905的厚度各為25-80nm(優(yōu)選30-60nm)。結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料不限，但是優(yōu)選硅或硅鍺(SiXGe1-X(X＝0.0001-0.02))合金。本例中，用等離子體CVD形成厚度為55nm的非晶硅膜，然后將含有鎳的溶液施加于非晶硅膜的上表面。接著對非晶硅膜進(jìn)行脫氫處理(在500℃進(jìn)行1小時)，然后進(jìn)行熱結(jié)晶(在550℃，進(jìn)行4小時)，再進(jìn)行激光退火，用于提高結(jié)晶度以得到結(jié)晶硅膜。在該結(jié)晶硅膜上進(jìn)行利用光刻的構(gòu)圖處理，形成半導(dǎo)體層902-905。
在形成半導(dǎo)體層902-905之后，可以用微量雜質(zhì)元素(硼或磷)摻雜半導(dǎo)體層902-905，以便控制TFTs的閾值。
如果采用激光結(jié)晶形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜，可采用脈沖振蕩型或連續(xù)波準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器、或YVO4激光器。由這些激光器選出的一種激光器發(fā)射的激光優(yōu)選在照射半導(dǎo)體膜之前用光學(xué)系統(tǒng)聚集成線形光束。雖然結(jié)晶的條件可由操作者適當(dāng)設(shè)定，但是有一些優(yōu)選條件。當(dāng)使用準(zhǔn)分子激光器時，優(yōu)選條件包括設(shè)定脈沖振蕩頻率為300Hz，激光能量密度為100-400mJ/cm2(典型為200-300mJ/cm2)。當(dāng)使用YAG激光時，優(yōu)選條件包括使用其二次諧波，設(shè)定脈沖振蕩頻率為30-300kHz，激光能量密度為300-600mJ/cm2(典型為350-500mJ/cm2)。激光被聚集成寬度為100-1000μm、例如400μm的線形光束，以便用該光束照射襯底的整個表面。在照射中，線形激光的疊加率設(shè)定為50-90％。
接下來，形成覆蓋半導(dǎo)體層902-905的柵絕緣膜906。柵絕緣膜906是用等離子體CVD或濺射由含有硅的絕緣膜形成的，且厚度為40-150nm。
本例使用通過等離子體CVD形成的厚度為110nm的氮氧化硅膜(成分比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)。柵絕緣膜不限于氮氧化硅膜，當(dāng)然可以是含有硅的其它絕緣膜的單層或疊層。
柵絕緣膜使用氧化硅膜時，可用等離子體CVD形成該膜，其中TEOS(原硅酸四乙酯)和O2混合，反應(yīng)壓力設(shè)定為40Pa，襯底溫度設(shè)定為300-400℃，用于放電的高頻(13.56MHz)功率密度設(shè)定為0.5-0.8W/cm2。當(dāng)該膜接受后來的在400-500℃的熱退火時，如此形成的氧化硅膜提供作為柵絕緣膜的優(yōu)異特性。
在柵絕緣膜906上形成厚度為200-400nm(優(yōu)選為250-350nm)、用于形成柵極的耐熱導(dǎo)電層907。如果需要，耐熱導(dǎo)電層907可以是單層、或兩層、三層或多層的疊層。耐熱導(dǎo)電層可以是含有選自由Ta、Ti和W構(gòu)成的組的元素的膜?；蛘撸蜔釋?dǎo)電層可以是含有上面列出的一種元素和其它元素的合金膜，或含有上面列出的元素的組合的合金膜。采用濺射或CVD形成耐熱導(dǎo)電層。為了減小該層的電阻，應(yīng)當(dāng)降低該層中含有的雜質(zhì)的濃度，特別是氧的濃度優(yōu)選減小到30ppm或更少。在本例中，W膜形成為300nm厚。W膜可以用W做靶利用濺射法形成，或用六氟化鎢(WF6)的熱CVD法形成。在每種情況下，為了用W膜做柵極，W膜必須具有低電阻率。所希望的W膜的電阻率為20μΩcm或更低?？赏ㄟ^增加晶粒尺寸來減小W膜的電阻率，但是，如果W膜中有太多的雜質(zhì)元素如氧，抑制了結(jié)晶并使電阻率升高。相應(yīng)地，當(dāng)用濺射法形成W膜時，采用純度為99.9至99.9999％的W靶，并且應(yīng)非常小心不允許氣相雜質(zhì)混合到正在形成的W膜中。結(jié)果是，W膜可具有9-20μΩcm的電阻率。
還可用濺射形成用于耐熱導(dǎo)電層907的Ta膜。Ta膜是用Ar做濺射氣體形成的。如果給濺射氣體添加適量的Xe或Kr，得到的Ta膜的內(nèi)部應(yīng)力很容易防止Ta膜剝離。處于α相的Ta膜的電阻率為約20μΩcm，并且可用做柵極。另一方面，處于β相的Ta膜的電阻率約為180μΩcm并且不適合用于柵極。處于α相的Ta膜可以很容易地通過形成作為Ta膜的基底的具有近似于α相的晶體結(jié)構(gòu)的TaN膜獲得。雖然圖中未示出，在耐熱導(dǎo)電層907下面形成厚度為約2-20nm且用磷(P)摻雜的硅膜是有效的。這提高了與要形成在其上的導(dǎo)電膜的粘附力并防止氧化。同時，硅膜防止了包含在耐熱導(dǎo)電層907和908中的微量堿金屬元素擴(kuò)散到第一形狀柵絕緣膜906中。無論使用哪種材料，耐熱導(dǎo)電層907的優(yōu)選電阻率范圍為10-50μΩcm。
在本例中，TaN膜用于第一導(dǎo)電膜907，W膜用于第二導(dǎo)電膜908(圖3A)。
接著，用光刻技術(shù)形成抗蝕劑掩模909。然后進(jìn)行第一刻蝕處理。第一刻蝕處理是在第一刻蝕條件和第二刻蝕條件下進(jìn)行的。
在本例中，采用ICP刻蝕裝置，Cl2、CF4和O2用做刻蝕氣體，其氣體流速的比為25/25/10，在1Pa的壓力下提供3.2W/cm2的RF(13.56MHz)功率以產(chǎn)生等離子體。還給襯底一側(cè)(樣品階段(samplestage))提供224mW/cm2的RF(13.56MHz)功率，以便給其施加基本上負(fù)自偏置電壓。在第一刻蝕條件下刻蝕W膜。然后在不去掉抗蝕劑掩模的情況下將第一刻蝕條件轉(zhuǎn)換成第二刻蝕條件。在第二刻蝕條件下，CF4和Cl2用做刻蝕氣體，氣體流速的比設(shè)定為30/30SCCM，在1Pa壓力下提供RF(13.56MHz)功率以產(chǎn)生等離子體。還給襯底一側(cè)(樣品階段)提供20W的RF(13.56MHz)功率，以便可以施加基本負(fù)自偏置電壓。
通過第一刻蝕處理形成具有第一錐形的導(dǎo)電層910-913。導(dǎo)電層910-913的錐部的角度設(shè)定為15-30°。為了在不留下任何殘余物的情況下刻蝕該膜，刻蝕時間延長約10-20％，用于過刻蝕(over-etching)。氮氧化硅膜(柵絕緣膜906)對W膜的選擇率為2-4(典型為3)，于是氮氧化硅膜的露出表面通過過刻蝕處理被刻蝕約20-50nm(圖3B)。
然后進(jìn)行第一摻雜處理，以便用導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層。在該摻雜步驟中在不去掉抗蝕劑掩模909的情況下使用提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素。用第一錐形導(dǎo)電層910和913做掩模，用雜質(zhì)元素部分摻雜半導(dǎo)體層902-905，由此按自對準(zhǔn)方式形成第一n型雜質(zhì)區(qū)914-917。用于提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素是周期表中的15族元素，典型為磷(P)或砷(As)。這里的摻雜使用磷和離子摻雜。在第一n型雜質(zhì)區(qū)914-917中提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的濃度為1×1020-1×1021原子/cm3(圖3B)。
然后在不去掉抗蝕劑掩模的情況下進(jìn)行第二刻蝕處理。第二刻蝕處理是在第三刻蝕條件和第四刻蝕條件下進(jìn)行的。在第二刻蝕處理中，與第一刻蝕處理一樣，采用ICP裝置，CF4和Cl2用做刻蝕氣體，其流速的比為30/30SCCM，在1Pa壓力下提供RF(13.56MHz)功率以產(chǎn)生等離子體。還給襯底一側(cè)(樣品階段)提供20W的RF(13.56MHz)功率，以便對其施加基本負(fù)自偏置電壓。在第三刻蝕條件下形成的是導(dǎo)電膜918-921，其中W膜和TaW膜被刻蝕到相同程度(圖3C)。
在它們的位置上留下抗蝕劑掩模的同時，將刻蝕條件改變?yōu)榈谒目涛g條件。在第一刻蝕條件下，CF4、Cl2和O2用做刻蝕氣體，并在1Pa的壓力下提供RF(13.56MHz)功率以產(chǎn)生等離子體。還給襯底一側(cè)(樣品階段)提供20W的RF(13.56MHz)功率，以便對其施加基本負(fù)自偏置電壓。在第四刻蝕條件下刻蝕W膜，形成第二形狀導(dǎo)電膜922-925(圖3D) 。
進(jìn)行第二摻雜步驟(其中通過第二形狀第一導(dǎo)電膜922a-925a用n型雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層)。結(jié)果是，在與第一n型雜質(zhì)區(qū)914-917接觸的溝道形成區(qū)的一側(cè)上分別形成第二n型雜質(zhì)區(qū)926-929。每個第二n型雜質(zhì)區(qū)中的雜質(zhì)的濃度設(shè)定為1×1016-1×1019原子/cm3。在第二摻雜步驟中，也通過第一層第二形狀導(dǎo)電膜922a-925a的錐部n型雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層。在本說明書中，與第一層第二形狀導(dǎo)電膜922a-925a重疊的第二n型雜質(zhì)區(qū)的部分稱為Lov(‘ov’表示‘重疊’)區(qū)，而不與第一層第二形狀導(dǎo)電膜922a-925a重疊的第二n型雜質(zhì)區(qū)的部分稱為Loff(‘off’表示‘偏離’)區(qū)(圖4A)。
如圖4B所示，分別在用做p溝道TFTs的有源層的半導(dǎo)體層902和905中形成雜質(zhì)區(qū)932(932a和932b)和933(933a和933b)。雜質(zhì)區(qū)932和933的導(dǎo)電類型與所述一個導(dǎo)電類型相反。也通過用p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層同時用第二導(dǎo)電層922作掩模，也按自對準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)932和933。在該摻雜之前，形成覆蓋作為n溝道TFTs的有源層的半導(dǎo)體層903和904的整個表面的抗蝕劑掩模930和931。p型雜質(zhì)區(qū)932和933是利用乙硼烷(B2H6)的離子摻雜形成的。在每個p型雜質(zhì)區(qū)932和933中，提供p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)的濃度設(shè)定為2×1020-2×1021原子/cm3。
在更近處觀察，p型雜質(zhì)區(qū)932和933含有提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素。然而，如果p型雜質(zhì)區(qū)932和933用提供p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素以比提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的濃度高1.5-3倍的濃度摻雜，則它們用做p溝道TFTs的源區(qū)和漏區(qū)是沒有問題的。
之后，在第二形狀導(dǎo)電層922-925和柵絕緣膜906上形成第一層間絕緣膜934，如圖4C所示。第一層間絕緣膜934是氧化硅膜、氮氧化硅膜、或氮化硅膜，或具有上述膜組合的疊層。在任何一種情況下，第一層間絕緣膜934設(shè)定為100-200nm。如果氧化硅膜用于第一層間絕緣膜934，則可用等離子體CVD形成該膜，其中混合了TEOS和O2，反應(yīng)壓力設(shè)定為40Pa，襯底溫度設(shè)定為300-400℃，用于放電的高頻(13.56MHz)功率密度設(shè)定為0.5-0.8W/cm2。如果氮氧化硅膜用于第一層間絕緣膜934，可用等離子體CVD由SiH4、N2O和NH3，或由SiH4和N2O形成該膜。這種情況下的膜形成條件包括設(shè)定反應(yīng)壓力為20-200Pa，襯底溫度為300-400℃，高頻(60MHz)功率密度為0.1-1.0W/cm2。第一層間絕緣膜934可以是由SiH4、N2O和H2形成的氮氧化硅水合物膜。作為第一層間絕緣膜的氮化硅膜可同樣用等離子體CVD由SiH4和NH3形成。
然后進(jìn)行激活步驟以激活用于以不同濃度摻雜半導(dǎo)體層并給它們提供n型或p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素。激活步驟是通過使用退火爐的熱退火實(shí)現(xiàn)的。也可采用激光退火或快速熱退火(RTA)代替。熱退火是在氧濃度為1ppm或更少、優(yōu)選0.1ppm或更少的氮?dú)夥障?、?00-700℃、典型為500-600℃的溫度下進(jìn)行的，本例中的熱處理是在550℃下進(jìn)行4小時。如果具有低耐熱性的塑料襯底用做襯底900，最好采用激光退火。
在該熱處理步驟中，在結(jié)晶半導(dǎo)體層的步驟中使用的催化劑元素(鎳)被移動(吸氣)到用有吸氣效應(yīng)的周期表中的15族元素(本例中為磷)重?fù)诫s的第一n型雜質(zhì)區(qū)中。作為吸氣的結(jié)果，在溝道形成區(qū)中催化劑元素的濃度減少。
激活步驟之后是半導(dǎo)體層的氫化步驟，該步驟是通過在300-450℃下熱處理1-12小時同時將氣氛氣體改變?yōu)楹?-100％氫的氣氛進(jìn)行的。該步驟是用于利用熱受激氫端接1016-1018/cm3半導(dǎo)體層。其它可用的氫化方法包括等離子體氫化(采用被等離子體激發(fā)的氫)。無論使用哪種方法，希望半導(dǎo)體層的缺陷密度減少到1016/cm3或更低。為此，用0.01-0.1原子％的氫摻雜半導(dǎo)體層.
用有機(jī)絕緣材料形成平均厚度為1.0-2.0μm的第二層間絕緣膜935。第二層間絕緣膜可以由有機(jī)樹脂材料如聚酰亞胺、丙烯酸、酰胺、聚酰亞胺酰胺、或BCB(苯并環(huán)丁烯)形成。例如，當(dāng)使用施加于襯底之后熱聚合的類型的聚酰亞胺時，通過在潔凈爐中在300℃下焙燒形成該膜。如果第二層間絕緣膜是由丙烯酸形成，則采用雙包裝類型。用固化劑混合主材料，用旋涂器將混合物施加于襯底的整個表面上，該襯底在80℃的holt板上預(yù)熱60秒，然后在250℃的潔凈爐中焙燒60分鐘以形成膜。
由有機(jī)絕緣材料形成的第二層間絕緣膜935能適當(dāng)?shù)卣奖砻?。而且，由于有機(jī)樹脂材料的介電常數(shù)一般較低，因此層間絕緣膜可減少寄生電容。然而，有機(jī)樹脂材料是吸濕的且不適合用做保護(hù)膜。因此，如在本例中那樣，第二層間絕緣膜與由氧化硅膜、氮氧化硅膜或氮化硅膜形成的第一層間絕緣膜934組合使用。
由有機(jī)絕緣材料形成的第二層間絕緣膜935可釋放潮氣和氣體。發(fā)光元件容易被潮氣或氣體(氧)退化是公知的。事實(shí)上，在使用有機(jī)樹脂絕緣膜形成層間絕緣膜的發(fā)光器件中，發(fā)光元件可能很容易受到因為發(fā)光器件在工作中產(chǎn)生的熱量而從有機(jī)樹脂絕緣膜釋放的潮氣和氧的影響而退化。因此，在由有機(jī)樹脂材料形成的第二層間絕緣膜935上形成第一絕緣膜936。
氧化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜等用于第一絕緣膜936。這里第一絕緣膜936是通過濺射或等離子體CVD形成的?？梢栽谛纬山佑|孔之后形成第一絕緣膜936。
然后形成具有給定圖形的抗蝕劑掩模，以便形成到達(dá)形成在半導(dǎo)體層總并用做源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)的接觸孔。接觸孔是用干刻蝕形成的。在這種情況下，CF4和O2的混合物用做刻蝕第一絕緣膜936的刻蝕氣體。然后將刻蝕氣體改變?yōu)镃F4、O2和He的混合物以刻蝕由有機(jī)樹脂材料形成的第二層間絕緣膜935。然后刻蝕氣體再轉(zhuǎn)換回到刻蝕第一層間絕緣膜934的CF4和O2。進(jìn)一步將刻蝕氣體改變?yōu)镃HF3，以便增強(qiáng)與半導(dǎo)體層的選擇率，刻蝕柵絕緣膜906。由此獲得接觸孔。
同濺射或真空蒸發(fā)形成金屬導(dǎo)電膜并利用掩模構(gòu)圖。然后刻蝕該膜以形成布線937-943。雖然圖中未示出，本例中的布線由厚度為50nm的Ti膜和厚度為500nm的合金膜(Al-Ti合金膜)的疊層形成。
然后在其上形成厚度為80-120nm的透明導(dǎo)電膜。然后刻蝕該膜以形成陽極944(圖5A)。本例中使用的透明導(dǎo)電膜是氧化銦錫(ITO)膜或通過用氧化銦混合2-20％氧化鋅(ZnO)得到的膜。
形成與漏布線943接觸和重疊的陽極944，由此陽極與電流控制TFT的漏區(qū)電連接(圖5A)。此時陽極944可承受在180-350℃的熱處理。
接著，在陽極944上形成第三層間絕緣膜945，如圖5B所示。此時，襯底可以移動到用于形成發(fā)光元件的處理室(潔凈室)中。為了避免TFT襯底被空氣中的灰塵污染或損壞，在第三層間絕緣膜945上形成具有抗靜電效應(yīng)的超薄膜946(以下稱為抗靜電膜)。抗靜電膜946是由能通過水清洗而去掉的材料形成的(圖5C)。代替形成抗靜電膜，襯底可以在抗靜電裝載殼體中保存。在改變處理室之前，可以對已經(jīng)完成上述步驟的TFT襯底進(jìn)行操作測試。
當(dāng)TFT襯底進(jìn)入用于形成發(fā)光元件的處理室(潔凈室)時，通過水清洗去掉抗靜電膜946。然后刻蝕第三層間絕緣膜945以形成在與象素(發(fā)光元件)一致的位置上具有開口的堤947。本例中抗蝕劑用于形成堤947。本例中的堤947為約1μm厚，覆蓋陽極與布線接觸的部分的堤947的區(qū)域為錐形(圖6A)。在TFT襯底進(jìn)入用于形成發(fā)光元件的處理室之后，可再次對TFT襯底進(jìn)行操作測試。
雖然本例中抗蝕劑膜用于堤947，但是，在某些情況下可采用聚酰亞胺膜、酰胺膜、丙烯酸膜、BCB(苯并環(huán)丁烯)膜、氧化硅膜等。如果使用感光丙烯酸形成堤947，優(yōu)選刻蝕感光丙烯酸，然后在180-350℃進(jìn)行熱處理。當(dāng)使用非感光丙烯酸膜時，優(yōu)選在180-350℃進(jìn)行熱處理，然后刻蝕以形成堤。
接下來，在陽極表面上進(jìn)行擦洗處理。在本例中，用Bellclean(OzuCorporation的產(chǎn)品)擦洗陽極944的表面，以便整平陽極944的表面并從其上去掉灰塵。在擦洗時，純水用做清洗液，纏繞Bellclean的軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)量設(shè)定為100-300rpm，下降值設(shè)定為0.1-1.0mm(圖6A)。
接著，在真空中焙燒TFT襯底。為了從形成堤的樹脂絕緣膜釋放潮氣和氣體，在如0.01Toor或更低的恒定真空度下進(jìn)行真空抽空?？梢栽谌サ艨轨o電膜之后\擦洗處理之后或在形成發(fā)光元件之前進(jìn)行在真空中的焙燒。
形成覆蓋堤947和陽極944的第二絕緣膜948。第二絕緣膜948是用旋涂、蒸發(fā)、濺射等形成厚度為1-5nm的有機(jī)樹脂膜，如聚酰亞胺膜、酰胺膜、或聚酰亞胺酰胺膜。通過形成該絕緣膜，可避免陽極944的表面破裂，可防止發(fā)光元件的退化。
通過蒸發(fā)在第二絕緣膜948上形成有機(jī)化合物層949和陰極950。本例中，MgAg電極用于發(fā)光元件的陰極，但也可使用其它公知材料代替。有機(jī)化合物層949是除了發(fā)光層以外還有空穴注入層、空穴轉(zhuǎn)移層、電子轉(zhuǎn)移層、電子注入層、緩沖層等組合的疊層。本例中使用的有機(jī)化合物層將在下面詳細(xì)介紹。
本例中，銅酞菁用于空穴注入層，而α-NPD用于空穴轉(zhuǎn)移層。兩層都可以用蒸發(fā)形成。
接著形成發(fā)光層。在本例中，不同材料用于不同發(fā)光層以獲得發(fā)射不同顏色光的有機(jī)化合物層。本例中形成的有機(jī)化合物層是三種類型的發(fā)射紅光的，發(fā)射綠光的，和發(fā)射藍(lán)光的。所有類型的有機(jī)化合物層都可通過蒸發(fā)形成。因此，可以使用金屬掩模，以便用在不同象素之間變化的材料形成發(fā)光層。
發(fā)射紅光的發(fā)光層是由用DCM摻雜的Alq3形成的。代替地，可使用作為Eu絡(luò)合物的(1，10-菲咯啉)-三(1，3-二苯-丙烷-1，3-dionato)銪(III)(Eu(DBM)3(Phen))摻雜的N，N’-二亞水揚(yáng)基-1，6-己烷雙胺化物)鋅(II)(Zn(salhn))。也可使用其它公知材料。
發(fā)射綠光的發(fā)光層可以由CBP和Ir(ppy)3通過共蒸發(fā)形成。在這種情況下優(yōu)選由BCP形成空穴阻擋層。也可使用喹啉酸鋁絡(luò)合物(Alq3)和苯并喹啉醇化鈹絡(luò)合物(BeBq)代替。該層可以由用做摻雜劑香豆素6的喹啉酸鋁絡(luò)合物(Alq3)、喹吖啶酮等形成。也可采用其它公知材料。
發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光層可以由作為二苯乙烯基(distylyl)衍生物的DPVBi、是具有偶氮甲堿化合物作為其配位體的鋅絡(luò)合物的N， N’-二亞水揚(yáng)基-1，6-己烷雙胺化物)鋅(II)(Zn(salhn))、或用苝摻雜的4，4’-雙(2，2-二苯-乙烯基)-聯(lián)苯(DPVBi)形成。也可使用其它公知材料。
接著形成電子轉(zhuǎn)移層。1，3，4-氧雜二唑衍生物、1，2，4-三唑衍生物(例如TAZ)、等可用于電子轉(zhuǎn)移層。在本例中，1，2，4-三唑衍生物(TAZ)是通過蒸發(fā)形成的，且厚度為30-60nm。
通過上面的步驟，完成了具有疊層結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物層。在本例中，有機(jī)化合物層949的厚度為10-400nm(典型為60-150nm)，陰極950的厚度為80-200nm(典型為100-150nm)。
形成有機(jī)化合物層之后，通過蒸發(fā)形成發(fā)光元件的陰極950。在本例中，MgAg用于構(gòu)成發(fā)光元件的陰極的導(dǎo)電膜。然而，也可以采用Al-Li合金膜(鋁和鋰的合金膜)或通過鋁和屬于周期表1或2族的元素的共蒸發(fā)得到的膜。
由此完成了具有圖6B所示結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。陽極944、有機(jī)化合物層949、和陰極950重疊的部分951對應(yīng)發(fā)光元件。
p溝道TFT 1000和n溝道TFT 1001是驅(qū)動電路的TFTs，并構(gòu)成CMOS。開關(guān)TFT 1002和電流控制TFT 1003是象素部分的TFTs。驅(qū)動電路的TFTs和象素部分的TFTs可形成在同一襯底上。
在使用發(fā)光元件的發(fā)光器件的情況下，其驅(qū)動電路可用具有約5-6V、最大10V的電壓的電源操作。因此，由于熱電子引起的TFTs的退化不是嚴(yán)重問題。
實(shí)施例2本例將參照圖19-22B介紹制造發(fā)光器件的工藝的另一例子。實(shí)施例1的說明之后，完成了到達(dá)在柵絕緣膜906上形成兩層導(dǎo)電膜907和908的步驟的步驟，如圖3A所示。
接著，在圖20A中介紹使用掩模909a-909d刻蝕導(dǎo)電膜907和908以形成具有第一錐形的導(dǎo)電層3901-3904的工藝。ICP(感應(yīng)耦合等離子體)刻蝕用于該刻蝕。雖然刻蝕氣體不限，但可使用CF4、Cl2和O2刻蝕W膜和氮化鉭膜。CF4、Cl2和O2的氣體流速分別設(shè)定為25/25/10，在1Pa的壓力下給線圈電極提供RF(13.56MHz)功率，用于刻蝕。還給襯底一側(cè)(樣品階段)提供150W的RF(13.56MHz)功率，以便施加基本負(fù)自偏置電壓。在這些第一刻蝕條件下，W膜主要被刻蝕成具有給定形狀。
之后，將刻蝕氣體改變?yōu)镃F4和Cl2，其氣體流速的比設(shè)定為30/30，并在1Pa的壓力下給線圈電極提供500W的RF(13.56MHK)功率以產(chǎn)生等離子體，用于刻蝕30秒。還給襯底一側(cè)(樣品階段)提供20W的RF(13.56MHz)功率，以便施加基本負(fù)自偏置電壓。利用CF4和Cl2的混合物，以大約相同的速率刻蝕氮化鉭膜和W膜。由此形成具有第一錐形的導(dǎo)電層3901-3904。其錐部的角度為45-75°。為了在不在第二絕緣膜上留下任何殘余物的情況下刻蝕膜，對于過刻蝕，刻蝕時間延長約10-20％。沒有用第一錐形導(dǎo)電層3901-3904覆蓋的柵絕緣膜906的區(qū)域的表面被刻蝕并且變薄了約20-50nm(圖20A)。
然后，在不去掉掩模909a-909d的情況下，進(jìn)行第二刻蝕處理，如圖20B所示。在第二刻蝕處理中，混合CF4、Cl2和O2作為刻蝕氣體，其氣體流速的比設(shè)定為20/20/20，在1Pa的壓力下給線圈電極提供500W的RF(13.56MHz)功率以產(chǎn)生等離子體。還給襯底一側(cè)(樣品階段)提供20W的RF(13.56MHz)功率，以便施加比第一實(shí)施例中的自偏置電壓低的自偏置電壓。在這些刻蝕條件下，作為第二導(dǎo)電膜的W膜被刻蝕。由此形成具有第二錐形的導(dǎo)電層3905-3908。沒有被第二錐形導(dǎo)電層3905-3908覆蓋的柵絕緣膜906的區(qū)域的表面被刻蝕并且變薄了約20-50nm。
去掉抗蝕劑掩模之后，進(jìn)行第一摻雜處理，以便用提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素(n型雜質(zhì)元素)摻雜半導(dǎo)體層。第一摻雜處理使用用于注入離子的離子摻雜而不用質(zhì)量分離。在摻雜中，第二錐形導(dǎo)電層3905-3908用做掩模，使用被氫稀釋的磷化氫(PH3)氣體和被稀有氣體稀釋的磷化氫氣體在半導(dǎo)體層902-905中形成含有第一濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)3909-3912。通過該摻雜形成的含有第一濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)3909-3912含有濃度為1×1016-1×1017原子/cm3的磷(圖20C)。
接著形成的是分別完全覆蓋半導(dǎo)體層902和905的第一掩模3913和3915，和覆蓋半導(dǎo)體層904上的第二錐形導(dǎo)電層3907和覆蓋一部分半導(dǎo)體層904的第二掩模3914。然后，進(jìn)行第二摻雜處理。在第二摻雜處理中，通過第二錐形導(dǎo)電層3906a摻雜半導(dǎo)體層903以具有含第二濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)3917和含有第三濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)3916和3918。通過該摻雜形成的含有第二濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)3917含有濃度為1×1017-1×1019原子/cm3的磷。通過該摻雜形成的含有第三濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)3916和3918各含有濃度為1×1020-1×1021原子/cm3的磷(圖20D)。
如上所述，在本例中，在一個摻雜步驟中形成各含有第二濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)和含有第三濃度的n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)。然而，摻雜步驟可以分為兩個步驟以用雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層。
接下來，如圖21A所示，形成覆蓋半導(dǎo)體層903和904的掩模3919和3920，以便進(jìn)行第三摻雜處理。在摻雜中，被氫稀釋的乙硼烷(B2H6)氣體或被稀有氣體稀釋的乙硼烷氣體用于在半導(dǎo)體層902和905中形成含有第一濃度的p型雜質(zhì)元素的p型雜質(zhì)區(qū)3921和3923及含有第二濃度的p型雜質(zhì)元素的p型雜質(zhì)區(qū)3922和3924。含有第一濃度的p型雜質(zhì)元素的p型雜質(zhì)區(qū)3921和3923各含有濃度為2×1020-3×1021原子/cm3的硼。在疊加第二錐形導(dǎo)電層3905a-3908a的區(qū)域中形成含有第二濃度的p型雜質(zhì)元素的p型雜質(zhì)區(qū)3922和3924。
如圖21B所示，第一層間絕緣膜3925是由通過等離子體CVD形成的氮化硅膜或氮氧化硅膜形成的，且厚度為50nm。為了給用于摻雜半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素進(jìn)行激活處理，用爐子在410℃進(jìn)行熱處理。這個熱處理還半導(dǎo)體層被從氮化硅膜或氮氧化硅膜釋放的氫氫化。
熱處理可以用使用爐子的方法以外的其它方法實(shí)現(xiàn)?？刹捎肦TA的熱處理代替(包括使用氣體或光作為熱源的RTA法)。如果用爐子進(jìn)行熱處理，在熱處理之前形成覆蓋柵極和柵絕緣膜的絕緣膜，或者熱處理氣氛設(shè)定為減壓氮?dú)夥?，以便防止形成柵極的導(dǎo)電膜氧化?；蛘撸梢杂肶AG激光的二次諧波(532nm)光照射半導(dǎo)體層。正如上面看到的，有幾種激活用于摻雜半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素的方法，操作者可以從中選擇一種適合它的方法。
在第一層間絕緣膜3925上，用丙烯酸形成第二層間絕緣膜3926。通過濺射在第二層間絕緣膜3926上形成氮化硅膜，作為用于保護(hù)TFTs不進(jìn)入雜質(zhì)的第一絕緣膜3927(以下該膜還稱為阻擋絕緣膜) (圖21C)。
在阻擋絕緣膜3927上，形成厚度為80-120nm的透明導(dǎo)電膜，并被刻蝕形成陽極3928(圖22A)。本例中的透明電極是氧化銦錫(ITO)膜，或通過用2-20％的氧化鋅(ZnO)混合氧化銦得到的透明導(dǎo)電膜。
然后形成具有給定圖形的抗蝕劑掩模，以便形成分別到達(dá)形成在半導(dǎo)體層中以用做源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)3916、3918、3921和3923的接觸孔。接觸孔是利用干刻蝕形成的。
通過濺射或真空蒸發(fā)形成金屬導(dǎo)電膜并使用掩模構(gòu)圖。然后刻蝕該膜以形成布線3929-3935。雖然圖中未示出，本例中的布線是由厚度為50nm的Ti膜和厚度為500nm的合金膜(Al-Ti合金膜)的疊層形成的。
接著，形成覆蓋陽極3928和布線3929-3935的第三層間絕緣膜3936?，F(xiàn)在，制造工藝進(jìn)行到襯底從用于形成TFT襯底的處理室(以下稱為第一潔凈室)移動到用于形成發(fā)光元件的處理室(以下稱為第二潔凈室)，以便減少來自用于發(fā)光元件的陰極的堿金屬材料的堿金屬如Al或Mg混合到TFTs的有源層中的風(fēng)險。
為避免在移動過程中TFT襯底被空氣中的灰塵污染和TFT襯底由于靜電造成的靜電放電損壞，在第三層間絕緣膜3936上形成具有抗靜電效應(yīng)的超薄膜3937(以下稱為抗靜電膜)?？轨o電膜3937是由能夠用水清洗等其它簡單方法除去的材料形成的(圖22A)。代替形成抗靜電膜，在移動過程中襯底可以儲存在能防止靜電放電損壞的殼體中。
在改變處理室之前，可以對已經(jīng)完成上面步驟的TFT襯底進(jìn)行操作測試。到此時為止的步驟是用于在第一處理室(潔凈室)中處理的，圖19的流程圖所示。
在從第一處理室向第二處理室移動過程中可能出現(xiàn)各種情況。例如，TFT襯底可能在同一房屋的不同建筑之間、或在位于不同位置但由同一公司所有的工廠(處理室，如潔凈室)之間、或在由不同公司所有的工廠(處理室，如潔凈室)之間移動。在任何情況下，移動時，應(yīng)小心不能損傷TFT襯底。
然后，制造工藝?yán)^續(xù)在第二處理室(潔凈室)中進(jìn)行處理，如圖19的流程圖所示。進(jìn)入第二處理室的TFT襯底用水清洗，以便去掉抗靜電膜3937。刻蝕第三層間絕緣膜3936以形成堤3938。該堤在與象素(發(fā)光元件)一致的位置上具有開口，并且為錐形以覆蓋布線3934與陽極3928接觸的部分和覆蓋陽極3928的邊緣。在本例中，堤3938是由厚度約為1μm的抗蝕劑形成的。此時，可再次在進(jìn)入第二處理室的TFT襯底上進(jìn)行操作測試。
為了防止發(fā)光元件由于從堤3938釋放的潮氣和氣體而退化，用氮化硅膜等第二絕緣膜3939覆蓋堤3938的表面。第二絕緣膜3939是用于保護(hù)發(fā)光元件不證引起發(fā)光元件退化的潮氣和氣體進(jìn)入的絕緣膜。相應(yīng)地，第二絕緣膜還稱為第二阻擋絕緣膜3939。
接著，在真空中焙燒TFT襯底。為了從形成堤的樹脂絕緣膜釋放潮氣和氣體，在例如0.01Torr或更低的恒定真空度下進(jìn)行真空抽空。真空中的焙燒可以在去掉抗靜電膜之后或在形成發(fā)光元件之前進(jìn)行。
接下來，在第二絕緣膜3939上通過蒸發(fā)形成有機(jī)化合物層3940，以便使有機(jī)化合物層與陽極3939接觸。在有機(jī)化合物層3940上，通過蒸發(fā)形成陰極3941。本實(shí)施例采用MgAg電極用于發(fā)光元件的陰極，但是也可以采用其它公知材料代替。有機(jī)化合物層是除了發(fā)光層還具有空穴注入層、空穴轉(zhuǎn)移層、電子轉(zhuǎn)移層、電子注入層、緩沖層等組合的疊層。本例中的有機(jī)化合物層是在實(shí)施例1的說明之后形成的。
由此完成了具有圖22B所示結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。陽極3928、有機(jī)化合物層3940、和陰極3941重疊的部分3942對應(yīng)發(fā)光元件。
如上所述，通過將用于形成TFT襯底的處理室(如第一潔凈室)與用于形成發(fā)光元件的處理室(如第二潔凈室)分開，可保護(hù)TFT的有源層不讓用于發(fā)光元件的陰極的堿金屬材料如Al或Mg進(jìn)入，并且得到優(yōu)異的發(fā)光器件。
實(shí)施例3實(shí)施例1或2的說明之后，完成了進(jìn)行到形成第二層間絕緣膜(935或3926)的步驟的制造工藝。然后，代替實(shí)施例1的形成第一絕緣膜936，在第二層間絕緣膜上進(jìn)行等離子體處理以修正第二層間絕緣膜(935或3926)的表面。將參照圖7介紹這個方法。
第二層間絕緣膜接受在例如選自由氫、氮、碳?xì)浠衔?、鹵化碳、氟化氫、和稀有氣體(如Ar、He或Ne)構(gòu)成的組的一種或多種氣體中的等離子體處理，以便在第二層間絕緣膜(935或3926)上重新形成涂層，或?qū)⒃摫砻嫔洗嬖诘墓倌軋F(tuán)改變?yōu)椴煌墓倌軋F(tuán)。由此實(shí)現(xiàn)第二層間絕緣膜(935或3926)的表面修正。如圖7所示，在第二層間絕緣膜(935或3926)的表面上形成致密膜935B。本說明書中這個膜被稱為固化膜。該膜可防止從有機(jī)樹脂膜釋放氣體或潮氣。
本例中，在表面修正之后形成陽極(ITO)，由此避免具有不同熱膨脹系數(shù)的材料接受熱處理同時互相接觸的情況。因此，可防止ITO電極的破裂和防止發(fā)光元件的退化。在形成接觸孔之前或之后進(jìn)行用于第二層間絕緣膜(935或3926)的等離子體處理。
固化膜935B是通過在由有機(jī)絕緣材料形成的第二層間絕緣膜(935或3926)表面上在選自由氫、氮、碳?xì)浠衔?、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體(如Ar、He或Ne)構(gòu)成的組的一種或多種氣體中進(jìn)行等離子體處理形成的。因而，固化膜935B含有氫、氮、碳?xì)浠衔?、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體(如Ar、He或Ne)以外的氣體元素之一。
實(shí)施例4在實(shí)施例1或2的說明之后，完成了進(jìn)行到形成第二層間絕緣膜(935或3926)的步驟的制造工藝。然后，如圖12所示，在第二層間絕緣膜(935或3926)上形成作為第一絕緣膜936的DLC膜936B。
DLC膜的特性是具有在1550cm-1附近有不對稱峰值和在1300cm-1附近有肩部的Raman光譜分布。當(dāng)用顯微硬度測試器測量時，DLC膜呈現(xiàn)15-25Gpa的硬度。DLC膜的特征在于它的優(yōu)異的抗化學(xué)性。而且，DLC膜可以在室溫和100℃之間的溫度范圍內(nèi)形成?？捎糜谛纬蒁LC膜的方法的例子包括濺射、ECR等離子體CVD、高頻等離子體CVD、和離子束蒸發(fā)。DLC膜的厚度設(shè)定為5-50nm。
實(shí)施例5本例介紹采用DLC膜以外的其它絕緣材料形成第二層間絕緣膜(935，3926)上的絕緣膜936的情況。
在實(shí)施例1或2的說明之后，完成了進(jìn)行到形成第二層間絕緣膜(935，3926)的步驟的制造工藝。然后，作為第一絕緣膜936，用硅做靶通過濺射形成氮化硅膜936?？蛇m當(dāng)設(shè)定膜形成條件，但是特別優(yōu)選使用氮(N2)或氮和氬的混合物作為濺射氣體并施加用于濺射的高頻功率。襯底溫度設(shè)定為室溫，并且不總是需要加熱裝置。如果有機(jī)絕緣膜用做層間絕緣膜，則最好在不加熱襯底的情況下形成氮化硅膜。為了很好地去掉被吸收或吸附的潮氣，優(yōu)選通過在50-100℃的真空中對襯底加熱幾分鐘到幾小時而進(jìn)行脫氫處理。為了提供膜形成條件的例子，采用用硼摻雜的1-2Ωsq.硅靶，單獨(dú)供應(yīng)氮?dú)怏w，在0.4Pa提供800W的高頻功率(13.56MHz)，靶的尺寸設(shè)定為直徑為152.4mm。在這些條件下得到的膜形成率為2-4nm/min。
由此得到的氮化硅膜含有濃度為1原子％或更少的雜質(zhì)，如氧和氫，并具有在可見光范圍內(nèi)的80％或更高的透射率。通過該膜具有在400nm波長的80％或更高的透射率，證明了這個膜的透明度特別高。此外，這種方法能夠在不嚴(yán)重?fù)p傷表面的情況下形成致密膜。
如上所述，氮化硅膜可用于絕緣膜936。接下來的步驟與實(shí)施例1或2中的步驟相同。
實(shí)施例6本例介紹采用DLC膜以外的其它絕緣膜形成第二層同絕緣膜(935，3926)上的第一絕緣膜936的例子。
實(shí)施例1或2的說明之后，完成了進(jìn)行到形成第二層間絕緣膜(935或3926)的步驟的制造工藝。然后在通過混合氬氣和氮?dú)獾玫降臍夥障拢捎玫X(AlN)靶形成AlXNY膜。含在AlXNY膜中的雜質(zhì)、特別是氧的濃度的可接受范圍是小于0-10原子％?？梢酝ㄟ^適當(dāng)調(diào)整濺射條件(襯底溫度、使用的原材料氣體的類型、其流速、膜形成壓力等)來控制氧的濃度?；蛘?，可以在含有氮?dú)獾臍夥障虏捎娩X(Al)靶形成該膜。還可以通過蒸發(fā)或其它公知技術(shù)代替濺射來形成該膜。
除了AlXNY膜以外，還可以采用通過在混合氬氣、氮?dú)夂脱鯕獾玫降臍夥障率褂玫X(AlN)靶形成的AlNXOY膜。含在AlNXOY膜中的氮的濃度的可接受范圍是幾個原子％或更多，優(yōu)選2.5-47.5原子％?？梢酝ㄟ^適當(dāng)調(diào)整濺射條件(襯底溫度、使用的原材料氣體的類型、其流速、膜形成壓力等)來控制氮的濃度?；蛘?，可以采用在含有氮?dú)夂脱鯕獾臍夥障虏捎娩X(Al)靶形成該膜。還可以通過蒸發(fā)或其它公知技術(shù)代替濺射形成該膜。
上述AlXNY膜和AlNXOY膜都是高度透光的(具有在可見光范圍內(nèi)的80-91.3％的透射率)且不會阻擋從發(fā)光元件發(fā)射的光。
如上所述，AlXNY膜和AlNXOY膜可用于絕緣膜936。接下來的步驟與實(shí)施例1的那些步驟相同。
實(shí)施例7
實(shí)施例1或2的說明之后，完成了進(jìn)行到形成第二層間絕緣膜(935或3926)的步驟的制造工藝。然后，如圖13所示，通過等離子體處理修正第二層間絕緣膜的表面，以便在該表面上形成固化膜935B。在該固化膜935B上形成DLC膜936B。濺射、ECR等離子體CVD、高頻等離子體CVD、離子束蒸發(fā)等可用于形成DLC膜936B，以便具有5-50nm的厚度。
實(shí)施例8根據(jù)實(shí)施例1或2的制造工藝形成堤(947或3938)。然后，在堤(947或3938)的表面上進(jìn)行等離子體處理以修正堤(947或3938)的表面。這種情況將參照圖8介紹。
有機(jī)樹脂絕緣膜用于形成堤(947或3938)。不希望地，有機(jī)樹脂絕緣膜由于在發(fā)光器件工作中發(fā)產(chǎn)生的熱而容易釋放潮氣或氣體。
因而，在熱處理之后，對堤的修正表面進(jìn)行等離子體處理，如圖8所示。等離子體處理是在選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組中的一種或多種氣體中進(jìn)行的。
結(jié)果是，堤的表面變得致密，以便形成含有選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組中的一種或多種氣體的固化膜。該固化膜可防止潮氣和氣體(氧)進(jìn)入內(nèi)部，由此防止發(fā)光元件退化。
本例可以以與實(shí)施例1-7的任何一個組合。
實(shí)施例9實(shí)施例1的說明之后，完成了直到形成第二層間絕緣膜(935或3926)的步驟的制造工藝(圖18A)。然后，在第二層間絕緣膜(935或3926)上形成第一絕緣膜936。第一絕緣膜936可以是實(shí)施例2或3中介紹的DLC膜、氮化硅膜、氮化鋁膜或氮氧化鋁膜。在第一絕緣膜936上，形成ITO膜并構(gòu)圖成所希望的形狀，形成陽極1937。
然后形成抗蝕劑掩模，以便形成到達(dá)形成在半導(dǎo)體層中并作為源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)的接觸孔。接觸孔是通過干刻蝕等形成的。這可以根據(jù)通過濺射或真空蒸發(fā)形成金屬導(dǎo)電膜并被刻蝕以形成布線1938-1944。與實(shí)施例1一樣，布線1938-1944是由厚度為50nm的Ti膜和厚度為500nM的合金膜(Al-Ti膜)的疊層形成的。
在本例中在形成布線1938-1944之前形成陽極1937的情況下(圖18B)，即使在陽極由覆蓋率差的材料形成的情況下，也不會由于在陽極1938上存在破損布線1943而產(chǎn)生如布線破損等問題。
在形成布線之后，根據(jù)實(shí)施例1形成堤、有機(jī)化合物層和陰極。
本例可與實(shí)施例1-7組合。
實(shí)施例10本例介紹用做TFT的有源層的半導(dǎo)體膜利用催化劑元素結(jié)晶然后減少得到的半導(dǎo)體膜中的催化劑元素的濃度的方法。
在圖17A中，襯底1100優(yōu)選由硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃或石英形成。在襯底1100表面上，形成厚度為10-200nm的無機(jī)絕緣膜，作為基底絕緣膜1101。合適的基底絕緣膜是通過等離子體CVD形成的氮氧化硅膜。由SiH4、NH3和N2O形成厚度為50nm的第一氮氧化硅膜，然后由SiH4和N2O形成厚度為100nm的第二氮氧化硅膜，以便獲得基底絕緣膜。提供的基底絕緣膜能防止包含在玻璃襯底中的堿金屬擴(kuò)散到要形成在上層的半導(dǎo)體膜中，因此，如果采用石英襯底，可省去基底絕緣膜。
在基底絕緣膜1101上形成氮化硅膜1102。提供氮化硅膜1102用于防止后來在半導(dǎo)體膜結(jié)晶的步驟中使用的催化劑元素(一般為鎳)粘附于基底絕緣膜1101上，并避免含在基底絕緣膜1101中的氧的有害影響。注意氮化硅膜1102是通過等離子體CVD形成的，厚度為1-5nm。
在氮化硅膜1102上形成非晶半導(dǎo)體膜1103。主要含有硅的半導(dǎo)體材料用于非晶半導(dǎo)體膜1103。非晶半導(dǎo)體膜通常是通過等離子體CVD、減壓CVD、或濺射形成的厚度為10-100nM的非晶硅膜或非晶硅鍺膜。為了得到滿意的晶體，含在非晶半導(dǎo)體膜1103中的雜質(zhì)如氧和氮的濃度被減少5×1018原子/cm3或更低。這些雜質(zhì)可能妨礙非晶半導(dǎo)體膜的結(jié)晶，并在結(jié)晶之后，將增加捕獲中心和復(fù)合中心的密度。為此，希望使用高純度的材料氣體和配有鏡面修整反應(yīng)室(通過場拋光處理的)和無離子真空抽空系統(tǒng)的超高真空CVD裝置。在不將襯底暴露于空氣的情況下，連續(xù)形成基底絕緣膜1101、氮化硅膜1102和非晶半導(dǎo)體膜1103。
用具有加速結(jié)晶的催化功能的金屬元素?fù)诫s非晶硅膜1103的表面(圖17B)。具有加速半導(dǎo)體膜結(jié)晶的催化功能的金屬元素的例子包括鐵(Fe)、鎳(Ne)、鈷(Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)、和金(Au)。可采用選自上述元素的一種或多種金屬元素。通常，選擇鎳，并且通過旋涂器施加含有1-100ppm重量鎳的乙酸鎳溶液以形成含催化劑層1104。為了確保平滑地施加該溶液，在非晶硅膜1103上進(jìn)行表面處理。表面處理包括由含臭氧的水溶液形成超薄氧化物膜、用氟酸和過氧化氫水溶液的混合物刻蝕氧化物膜以形成潔凈表面，和再次由含臭氧的溶液形成超薄氧化物膜。由于半導(dǎo)體膜如硅膜的表面是固有疏水的，因此通過用這種方法形成氧化物膜均勻施加乙酸鎳溶液。
形成含催化劑層1104的方法不限于此，當(dāng)然，可采用濺射、蒸發(fā)等離子體處理等代替。
在保持非晶硅膜1103與含催化劑層1104接觸的同時，進(jìn)行用于結(jié)晶的熱處理。熱處理可采用使用電爐的爐退火、或使用鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈、氙電弧燈、碳電弧燈、高壓鈉燈、高壓汞燈等的快速熱退火(RTA)。
如果選擇RTA，用于加熱的燈光源點(diǎn)燃1-60秒，優(yōu)選30-60秒，重復(fù)1-10次，優(yōu)選2-6次。從燈光源發(fā)射的光的強(qiáng)度可任意設(shè)定，只要半導(dǎo)體膜瞬間被加熱到600-1000℃、優(yōu)選650-750℃即可。當(dāng)其溫度到達(dá)這么高時，半導(dǎo)體膜單獨(dú)瞬時被加熱，但襯底1100本身不變形。由此非晶半導(dǎo)體膜被結(jié)晶以獲得結(jié)晶硅膜1105，如圖17C所示。只有當(dāng)提供含催化劑層時實(shí)現(xiàn)了由這種處理進(jìn)行的結(jié)晶。
如果選擇爐退火，在結(jié)晶的熱處理之前，在500℃進(jìn)行熱處理1小時以釋放含在非晶硅膜1103中的氫。然后，在在550-600℃、優(yōu)選在580℃的氮?dú)夥罩性陔姞t中對襯底進(jìn)行熱處理4小時，以便使非晶硅膜1103結(jié)晶。由此形成如圖17C中所示的結(jié)晶硅膜1105。
有效的是用激光照射結(jié)晶硅膜1105，以便提高結(jié)晶率(膜的晶體成分與整個體積的比率)和修復(fù)留在晶粒中的缺陷。
由此得到的結(jié)晶硅膜1105具有濃度平均高于1×1019原子/cm3的剩余催化劑元素(這里為鎳)。剩余催化劑元素能影響TFT特性，因此必須減少半導(dǎo)體膜中的催化劑元素的濃度。下面介紹在結(jié)晶步驟之后怎樣減少半導(dǎo)體膜中的催化劑元素的濃度。
首先，在結(jié)晶硅膜1105的表面上形成薄層1106，如圖17D所示。在本說明書中，形成在結(jié)晶硅膜1105上的薄層1106被稱為阻擋層1106，因為提供該層是為了防止結(jié)晶硅膜1105在后來去除吸氣部分時被刻蝕。
阻擋層1106的厚度設(shè)定為1-10nm。得到阻擋層的簡單方法是通過用臭氧水處理表面形成化學(xué)氧化物。在用其中過氧化氫與硫酸、鹽酸或硝酸混合的水溶液處理時也可形成化學(xué)氧化物。其它合適可用的方法包括在氧化氣氛中的等離子體處理、和在含氧氣氛中用通過UV輻射產(chǎn)生的臭氧進(jìn)行的氧化處理?；蛘撸ㄟ^在潔凈爐中加熱直到200-350℃形成的薄氧化物膜可用做阻擋層。通過等離子體CVD、濺射或蒸發(fā)形成的厚度為1-5nm的氧化物膜也可以用做阻擋層。在任何情況下，用做阻擋層的膜在吸氣步驟中必須容許催化劑元素移動到吸氣部分中，同時在去除吸氣部分的步驟中能防止刻蝕劑滲入結(jié)晶硅膜1105中(保護(hù)該膜1105不受刻蝕劑影響)。這種膜的例子包括通過臭氧水處理形成的化學(xué)氧化物、硅氧化物(SiOX)膜和多孔膜。
在阻擋層1106上，形成第二半導(dǎo)體膜(通常為非晶硅膜)，作為吸氣部分1107，厚度為20-250nm。第二半導(dǎo)體膜含有濃度為1×1020原子/cm3或更高的稀有氣體。為了在刻蝕中提高對結(jié)晶硅膜1105的選擇率，后來被去掉的吸氣部分1107優(yōu)選是低密度膜。
稀有氣體元素本身在半導(dǎo)體膜中是惰性的。因此稀有氣體元素不影響結(jié)晶硅膜1105。選自由氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)構(gòu)成的組的一種或多種元素用做稀有氣體元素。本發(fā)明的特征在于稀有氣體元素用做形成吸氣部分的離子源，并且形成含有這些元素的半導(dǎo)體膜用做吸氣部分。
為了保證徹底進(jìn)行吸氣，此時必須進(jìn)行熱處理。熱處理是通過爐退火或RTA實(shí)現(xiàn)的。如果選擇爐退火，在450-600℃的氮?dú)夥罩羞M(jìn)行熱處理0.5-12小時。如果選擇RTA，用于加熱的燈光源點(diǎn)燃1-60秒，優(yōu)選30-60秒，并重復(fù)1-10次，優(yōu)選2-6次。從燈光源發(fā)射的光的強(qiáng)度可以任意設(shè)定，只要半導(dǎo)體膜被瞬時加熱到600-1000℃、優(yōu)選700-750℃即可。
在吸氣過程中，要被吸氣的區(qū)域(捕獲部分)中的催化劑元素被熱能釋放并通過擴(kuò)散移動到吸氣部分。因而，吸氣取決于處理溫度和在更高溫度的較短時間周期中的吸氣過程。在本發(fā)明中，吸氣過程中催化劑元素移動的距離約等于半導(dǎo)體膜的厚度，因此在相對短的時間周期內(nèi)完成了本發(fā)明中的吸氣(圖17E)。
這個熱處理不會使含有濃度為1×1019-1×1021原子/cm3、優(yōu)選1×1020-1×1021原子/cm3、更希望為5×1020原子/cm3的稀有氣體的半導(dǎo)體膜1107結(jié)晶。這是推測得到的，因為稀有氣體元素不會在上述處理溫度范圍內(nèi)再排出和剩余元素妨礙半導(dǎo)體膜結(jié)晶。
吸氣步驟結(jié)束之后，通過選擇刻蝕去掉吸收部分1107。采用的刻蝕方法可以是在不用等離子體情況下通過ClF3的干刻蝕，或使用肼或堿溶液如含有氫氧化四乙銨(化學(xué)式為(CH3)4NOH))的水溶液的濕刻蝕。阻擋層1106用做此時的刻蝕停止層。之后，用氟酸去掉阻擋層1106。
通過這種方法，得到其中催化劑元素的濃度被減少到1×1017原子/cm3或更低的結(jié)晶硅膜1108，如圖17E所示。由于催化劑的作用，由此形成的結(jié)晶硅膜1108是大量細(xì)棒狀晶體或薄平棒狀晶體。宏觀上看來，每個晶體以特定取向生長。
本例可與實(shí)施例1-9組合。
實(shí)施例11作為本例，參照圖9A和9B，接著將具體介紹通過如圖6B所示的實(shí)施例1-10的結(jié)合制造步驟制造的發(fā)光板將作為發(fā)光器件完成的工藝。
圖9A是其中元件襯底是氣密密封的發(fā)光板的頂視圖，圖9B是沿著圖9A的線A-A’截取的剖面圖。參考標(biāo)記801表示源驅(qū)動側(cè)電路，由電劃線表示；參考標(biāo)記802表示密封襯底；參考標(biāo)記805是密封劑。由密封劑805包圍的內(nèi)部是空間807。
用于傳輸輸入到源側(cè)驅(qū)動電路801和柵側(cè)驅(qū)動電路803的信號、視頻信號或時鐘信號的貫穿布線(未示出)從作為外部輸入端的柔性印刷電路(FPC)809接收。這里示出了FPC連接到發(fā)光板的狀態(tài)。在本說明書中，其上直接安裝集成電路(ICs)的任何組件被稱為發(fā)光器件。
參見圖9B，下面介紹圖9A所示的發(fā)光板的剖面結(jié)構(gòu)。象素部分802和驅(qū)動電路部分形成在襯底810上。象素部分802由象素構(gòu)成，每個象素包括電流控制TFT 811和電連接到其漏的陽極812。驅(qū)動電路部分由CMOS電路構(gòu)成，其中n溝道型TFT 813和p溝道型TFT 814互相結(jié)合。
在每個陽極812的兩側(cè)形成堤815。此后，在陽極812上形成有機(jī)化合物層816和陰極817，以便形成發(fā)光元件818。
陰極817用做公用于所有象素的布線，并通過布線808電連接到FPC 809上。
由玻璃制成的密封襯底804用密封劑805粘接到襯底810上。作為密封劑805，優(yōu)選采用紫外安裝樹脂或熱固樹脂。如果需要，為了在密封襯底804和發(fā)光元件818之間保持間隔，可以設(shè)置由樹脂膜構(gòu)成的空間。惰性氣體如氮或稀有氣體填充到由密封劑805包圍的空間807中。希望密封劑805由其水和氧的滲透性盡可能小的材料制成。
通過將發(fā)光元件氣密地放入上述結(jié)構(gòu)中的空間807中，發(fā)光元件可以完全與外部隔絕。結(jié)果，可以防止發(fā)光元件由于來自外部的水含量或氧而退化。因而，制成具有高度可靠性的發(fā)光器件。
本例的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施例1-10的結(jié)構(gòu)任何組合。
實(shí)施例12圖10A更具體地表示了利用本發(fā)明制造的發(fā)光器件的象素部分的頂面結(jié)構(gòu)，如圖10A所示，圖10B表示其電路圖。參見圖10A-10B，開關(guān)TFT 704由圖6所示的開關(guān)(n溝道)TFT 1002構(gòu)成。相應(yīng)地，關(guān)于其結(jié)構(gòu)，將參照對于開關(guān)(n溝道)TFT 1002的說明。布線703是用于使開關(guān)TFT 704的柵極704a和704b彼此電連接的柵布線。
在本例中，采用其中形成兩個溝道形成區(qū)的雙柵結(jié)構(gòu)。但是，也可以采用其中形成一個溝道形成區(qū)的單柵結(jié)構(gòu)或其中形成三個溝道形成區(qū)的三柵結(jié)構(gòu)。
開關(guān)TFT 704的源連接到源布線715，其漏連接到漏布線705。漏布線705電連接到電流控制TFT 706的柵極707。電流控制TFT 706由圖6中的電流控制(p溝道型)TFT 1003構(gòu)成。因此，關(guān)于其結(jié)構(gòu)可參照關(guān)于開關(guān)(p溝道)TFT 1003的說明。在本例中，采用單柵結(jié)構(gòu)。然而，也可以采用雙柵結(jié)構(gòu)或三柵結(jié)構(gòu)。
電流控制TFT 706的源電連接到電流輸送線716。其漏電連接到漏布線717。漏布線717電連接到由虛線表示的陽極(象素電極)718。
在這種情況下，在區(qū)域719中形成存儲電容器(冷凝器)。冷凝器719由電連接到電流輸送線716的半導(dǎo)體層720、形成與柵絕緣膜相同的層的絕緣膜(未示出)和柵極707構(gòu)成。由柵極707、形成與第一層間絕緣膜相同的層的層(未示出)、和電流輸送線716構(gòu)成的電容器可以用做存儲電容器。
本例的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施例1-10的結(jié)構(gòu)結(jié)合。
實(shí)施例13下面參照圖23(A)和(B)介紹制造不同于實(shí)施例2的發(fā)光器件的工藝步驟的另一例子。
這些工藝步驟是根據(jù)實(shí)施例2進(jìn)行的，直到圖22(A)的狀態(tài)。然后，TFT襯底被轉(zhuǎn)送到第二處理室，通過水清洗去掉抗靜電膜。然后如圖23(A)所示形成堤3938。堤3938的表面可以用絕緣膜如氮化硅膜覆蓋，這與實(shí)施例2一樣，或者與實(shí)施例8一樣，可以通過進(jìn)行等離子體處理而進(jìn)行表面修正。
首先利用旋涂法、濺射法等在陽極3928上形成由聚合物有機(jī)化合物形成的第一有機(jī)化合物層3950。該層是由具有正空穴轉(zhuǎn)移特性的聚合物有機(jī)化合物材料或具有高的正空穴遷移率的聚合物有機(jī)化合物材料形成的。作為聚合物有機(jī)化合物材料，可采用聚乙烯二氧并噻吩(PEDOT)。
第二有機(jī)化合物層3951如發(fā)光層和電子轉(zhuǎn)移層、和要在其上形成的陰極3952可以用與實(shí)施例1相同的方式形成。
如圖23(B)的細(xì)節(jié)所示，通過適當(dāng)改變粘度，第一有機(jī)化合物層3950的厚度在陽極3928上的厚度(t1)和在堤3938上的厚度(t2)之間有區(qū)別。換言之，陽極3928上的厚度(t1)由于由陽極3928和堤3938形成的凹部而較厚。
在陽極3928和堤3938互相接觸的邊緣部分3958的厚度(t3)變?yōu)樽畲?，該層可以形成為具有一定的曲率。根?jù)這種形狀，第二有機(jī)化合物層3951和形成為其頂層的陰極3952的覆蓋特性提高了。而且，抑制了由于應(yīng)力聚集和電場聚集產(chǎn)生的破裂，以便防止發(fā)光元件由于退化和短路而出現(xiàn)故障。
實(shí)施例14使用發(fā)光元件的發(fā)光器件是自發(fā)光的，因此與液晶顯示器件相比，在明亮環(huán)境中的可見度優(yōu)異，并具有更寬的視角。相應(yīng)地，采用本發(fā)明的發(fā)光器件可完成各種電子裝置。
采用本發(fā)明的發(fā)光器件的電子裝置的例子是視頻攝像機(jī)；數(shù)字?jǐn)z像機(jī)；護(hù)目鏡型顯示器(頭部安裝顯示器)；導(dǎo)航系統(tǒng)；聲頻再生裝置(汽車聲頻、聲頻部件等)；膝上計算機(jī)；游戲機(jī)構(gòu)；便攜式信息終端(移動計算機(jī)、便攜式電話、便攜式游戲機(jī)構(gòu)、電子筆記本等)；和圖像再現(xiàn)裝置(具體而言，能在記錄介質(zhì)如數(shù)字通用盤(DVD)中處理數(shù)據(jù)和具有能顯示數(shù)據(jù)圖像的顯示器件的裝置)。特別希望具有發(fā)光元件的發(fā)光器件用于便攜式信息終端，這是因為其熒光屏經(jīng)常被斜視并且需要具有寬的視角。電子裝置的具體例子示于圖11A-11H中。
圖11A表示顯示器件，其由殼體2001、支撐底座2002、顯示單元2003、揚(yáng)聲器單元2004、視頻輸入端子2005等構(gòu)成。本發(fā)明的發(fā)光器件可適用于顯示單元2003。具有發(fā)光元件的發(fā)光器件是自發(fā)光的，并且不需要背底照明，因此可以將顯示單元做得比液晶顯示器件薄。該顯示器件包括用于顯示信息的每種顯示器件，如用于個人計算機(jī)的顯示器件、用于接收TV廣播的顯示器件和用于廣告的顯示器件。
圖11B表示數(shù)字靜物攝像機(jī)，由主體2101、顯示單元2102、圖像接收單元2103、操作鍵盤2104、外部接口2105、快門2106等構(gòu)成。該數(shù)字?jǐn)z像機(jī)可通過采用本發(fā)明的發(fā)光器件作為顯示單元2102而形成。
圖11C表示膝上計算機(jī)，其由主體2201、殼體2202、顯示單元2203、鍵盤2204、外部接口2205、點(diǎn)擊鼠標(biāo)2206等構(gòu)成。該膝上計算機(jī)可通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元2203而形成。
圖11D表示移動計算機(jī)，其由主體2301、顯示單元2302、開關(guān)2303、操作鍵盤2304、紅外線入口2305等構(gòu)成。該移動計算機(jī)通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元2302而形成。
圖11E表示配有記錄介質(zhì)(具體為DVD播放機(jī))的便攜式圖像再現(xiàn)裝置。該裝置由主體2401、殼體2402、顯示單元A 2403、顯示單元B2404、記錄介質(zhì)(DVD)讀取單元2404、操作鍵盤2406、揚(yáng)聲器單元2407等構(gòu)成。顯示單元A 2403主要顯示圖像信息，而顯示單元B 2404主要顯示文本信息。該便攜式圖像再現(xiàn)裝置通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元A 2403和B 2404而形成。配有記錄介質(zhì)的該術(shù)語圖像再現(xiàn)裝置包括視頻游戲機(jī)構(gòu)。
圖11F表示護(hù)目鏡型顯示器(頭部安裝顯示器)，其由主體2501、顯示單元2502、和臂單元2503構(gòu)成。該護(hù)目鏡型顯示器可通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元2502而形成。
圖11G表示視頻攝像機(jī)，其由主體2601、顯示單元2602、殼體2603、外部接口2604、遙控接收單元1605、圖像接收單元2606、電池2607和聲音輸入單元2608、操作鍵盤2609等構(gòu)成。該視頻攝像機(jī)可通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元2602而形成。
圖11H表示便攜式蜂窩電話，其由主體2701、殼體2702、顯示單元2703、聲音輸入單元2704、聲音輸出單元2705、操作鍵盤2706、外部接口2707、天線2708等構(gòu)成。該便攜式電話可通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元2703而形成。如果顯示單元2703在黑背景上顯示白色字符，則可減少該便攜式電話的功耗。
如果將來從有機(jī)材料發(fā)射的光的亮度增加了，具有有機(jī)元件的發(fā)光器件也可用在正面或背面投影儀中，其中光承載輸出圖像信息被透鏡等放大以便投影在熒光屏上。
上面給出的電子裝置經(jīng)常顯示通過電子通信線如互連網(wǎng)和CATV(電纜電視機(jī))分布的信息，特別是具有增加頻率的活動信息。由于有機(jī)材料具有快速響應(yīng)速度，因此具有發(fā)光元件的發(fā)光器件適合于顯示活動信息。
在發(fā)光器件中，發(fā)光的部分消耗功率。因此，希望通過用盡可能小的部分發(fā)光而顯示信息。因而，如果發(fā)光器件用于主要顯示文本信息的顯示單元中，如便攜式信息終端、特別是便攜式電話、和聲音再現(xiàn)裝置，希望分配發(fā)光部分顯示文本信息，同時不發(fā)光的部分用做背景。
如上所述，適用于本發(fā)明的發(fā)光器件的應(yīng)用范圍非常寬，并且每個領(lǐng)域的電子裝置都可以采用該器件?？梢圆捎猛ㄟ^執(zhí)行實(shí)施例1-13中所示的方法而制造的發(fā)光器件完成本例中的電子裝置。
通過應(yīng)用本發(fā)明，減少了陽極的破裂，因此可防止發(fā)光元件的退化。本發(fā)明還包括整平陽極表面，由此增加有機(jī)化合物層中的電流密度。結(jié)果，可降低驅(qū)動電壓并延長發(fā)光元件的壽命。
而且，本發(fā)明能在互相物理分開的用于形成TFT襯底的處理室和用于形成發(fā)光元件的處理室之間移動襯底而不引起TFT特性的退化或靜電放電損傷。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可解決由用做發(fā)先元件的材料的堿金屬污染TFT和由于潮氣或氣體而使發(fā)光元件退化的問題，因此可提供優(yōu)異的發(fā)光器件。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上的第一絕緣膜；在第一絕緣膜上的陽極；用于將薄膜晶體管電連接到陽極的布線；在第一絕緣膜、陽極的邊緣部分和布線上的堤；在陽極和堤上的第二絕緣膜；在陽極上且第二絕緣膜置于其間的有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上的陰極，其中第一絕緣膜是通過等離子體處理形成的固化膜，并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征在于陽極表面的平均表面粗糙度(Ra)為0.9nm或更低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征在于堤在其表面上具有通過等離子體處理形成并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
4.一種發(fā)光器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上的第一絕緣膜；在第一絕緣膜上的陽極；用于將薄膜晶體管電連接到陽極的布線；在第一絕緣膜、陽極的邊緣部分和布線上的堤；在陽極和堤上的第二絕緣膜；在陽極上且第二絕緣膜置于其間的有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上的陰極，其中第一絕緣膜是DLC膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其特征在于陽極表面的平均表面粗糙度(Ra)為0.9nm或更低。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其特征在于堤在其表面上具有通過等離子體處理形成并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
7.一種發(fā)光器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上的第一絕緣膜；在第一絕緣膜上的陽極；用于將薄膜晶體管電連接到陽極的布線；在第一絕緣膜、陽極的邊緣部分和布線上的堤；在陽極和堤上的第二絕緣膜；在陽極上且第二絕緣膜置于其間的有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上的陰極，其特征在于第一絕緣膜是氮化硅膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光器件，其特征在于陽極表面的平均表面粗糙度(Ra)為0.9nm或更低。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光器件，其特征在于堤在其表面上具有通過等離子體處理形成并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
10.一種發(fā)光器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上的第一絕緣膜；在第一絕緣膜上的陽極；用于將薄膜晶體管電連接到陽極的布線；在第一絕緣膜、陽極的邊緣部分和布線上的堤；在陽極和堤上的第二絕緣膜；在陽極上且第二絕緣膜置于其間的有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上的陰極，其中第一絕緣膜包括通過等離子體處理形成的固化膜和DLC膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征在于陽極表面的平均表面粗糙度(Ra)為0.9nm或更低。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征在于堤在其表面上具有通過等離子體處理形成并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
13.一種發(fā)光器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上的第一絕緣膜；在該絕緣膜上的陽極；用于將薄膜晶體管電連接到陽極的布線；在第一絕緣膜、陽極的邊緣部分和布線上的堤；在陽極和堤上的第二絕緣膜；在陽極上且第二絕緣膜置于其間的有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上的陰極，其中第一絕緣膜包括通過等離子體處理形成的固化膜和氮化硅膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，其特征在于陽極表面的平均表面粗糙度(Ra)為0.9nm或更低。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，其特征在于堤在其表面上具有通過等離子體處理形成并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
16.一種發(fā)光器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上的第一絕緣膜；在該絕緣膜上的陽極；用于將薄膜晶體管電連接到陽極的布線；在第一絕緣膜、陽極的邊緣部分和布線上的堤；在堤上的第二絕緣膜；在陽極上和堤上的有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上的陰極，其中第二絕緣膜是氮化硅膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)光器件，其特征在于陽極表面的平均表面粗糙度(Ra)為0.9nm或更低。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)光器件，其特征在于堤在其表面上具有通過等離子體處理形成并包括選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體元素的固化膜。
19.一種器件，包括在絕緣體上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的第一層間絕緣膜；在第一層間絕緣膜上的電極；用于將薄膜晶體管電連接到電極并位于第一層間絕緣膜上的布線；在第一層間絕緣膜、電極和布線上的第二層間絕緣膜；和在第二層間絕緣膜上的抗靜電膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征在于電極是陽極或陰極。
21.制造根據(jù)權(quán)利要求19的器件的方法，其特征在于該膜包括選自由聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、N-2-羥基乙基-N-2-羥基烷胺[羥烷基單乙醇胺]、N，N-雙(2-羥基乙基)烷基胺[烷基二乙醇胺]、烷基二乙醇酰胺、聚氧乙烯烷胺、聚氧乙烯烷胺脂肪酸酯、烷基磺酸酯、烷基苯磺酸酯、烷基磷酸脂、四烷基銨鹽、三烷基芐基銨鹽、烷基甜菜堿、烷基咪唑鎓甜菜堿、和聚氧乙烯烷基苯基醚構(gòu)成的組的有機(jī)導(dǎo)電材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的發(fā)光器件，其特征在于有機(jī)導(dǎo)電材料是通過旋涂或蒸發(fā)形成的。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征在于抗靜電膜包括選自由聚酰亞胺、丙烯酸、酰胺、聚酰亞胺酰胺或苯并環(huán)丁烯的有機(jī)絕緣材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件，其特征在于該器件還包括在第二層間絕緣膜上的有機(jī)化合物層和在有機(jī)化合物層上的陰極。
25.一種制造發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在形成在絕緣體上的薄膜晶體管上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成第一絕緣膜；在第一絕緣膜上形成布線；在第一絕緣膜上形成通過布線電連接到薄膜晶體管的陽極；形成覆蓋陽極和布線的樹脂絕緣膜；刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤；對樹脂絕緣膜進(jìn)行熱處理；擦洗陽極；形成覆蓋陽極和堤的第二絕緣膜；在第二絕緣膜上形成有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上形成陰極。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在堤上進(jìn)行等離子體處理。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體中進(jìn)行等離子體處理。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟采用PVA基多孔材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟是用于整平陽極表面的步驟。
30.一種制造發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在形成在絕緣體上的薄膜晶體管上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成第一絕緣膜；在第一絕緣膜上形成布線；在第一絕緣膜上形成通過布線電連接到薄膜晶體管的陽極；對陽極進(jìn)行第一熱處理；形成覆蓋陽極和布線的樹脂絕緣膜，并刻蝕該樹脂絕緣膜以形成堤；對樹脂絕緣膜進(jìn)行第二熱處理；擦洗陽極；形成覆蓋陽極和堤的第二絕緣膜；在第二絕緣膜上形成有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上形成陰極。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在堤上進(jìn)行等離子體處理。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體中進(jìn)行等離子體處理。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟采用PVA基多孔材料。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟是用于整平陽極表面的步驟。
35.一種制造發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在形成在絕緣體上的薄膜晶體管上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成第一絕緣膜；形成布線；形成通過布線電連接到薄膜晶體管的陽極；對陽極進(jìn)行第一熱處理；形成覆蓋陽極和布線的樹脂絕緣膜，其用做堤；對樹脂絕緣膜進(jìn)行第二熱處理；刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤；擦洗陽極；形成覆蓋陽極和堤的第二絕緣膜；在第二絕緣膜上形成有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上形成陰極。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在堤上進(jìn)行等離子體處理。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體中進(jìn)行等離子體處理。
38.根據(jù)權(quán)利要求35的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟采用PVA基多孔材料。
39.根據(jù)權(quán)利要求35的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟是用于整平陽極表面的步驟。
40.一種制造發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在形成在絕緣體上的薄膜晶體管上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜的表面上進(jìn)行等離子體處理；形成布線；形成通過布線電連接到薄膜晶體管的陽極；形成覆蓋陽極和布線的樹脂絕緣膜；刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤；對樹脂絕緣膜進(jìn)行熱處理；擦洗陽極；形成覆蓋陽極和堤的絕緣膜；在絕緣膜上形成有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上形成陰極。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在堤上進(jìn)行等離子體處理。
42.根據(jù)權(quán)利要求40的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體中進(jìn)行等離子體處理。
43.根據(jù)權(quán)利要求40的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟采用PVA基多孔材料。
44.根據(jù)權(quán)利要求40的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟是用于整平陽極表面的步驟。
45.一種制造發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在薄膜晶體管上形成層間絕緣膜，該薄膜晶體管形成在具有絕緣表面的襯底上；在層間絕緣膜的表面上進(jìn)行等離子體處理；層間絕緣膜上形成陽極；在層間絕緣膜上形成布線；形成覆蓋陽極、布線和層間絕緣膜的樹脂絕緣膜；將其上形成薄膜晶體管的襯底從第一處理室移動到第二處理室；刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤；進(jìn)行熱處理；在堤的表面上進(jìn)行等離子體處理；擦洗陽極；形成覆蓋陽極和堤的絕緣膜；在絕緣膜上形成有機(jī)化合物層；和在有機(jī)化合物層上形成陰極。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于陽極部分地疊加布線，以便陽極電連接到薄膜晶體管。
47.根據(jù)權(quán)利要求45的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于在選自由氫、氮、鹵化碳、氟化氫和稀有氣體構(gòu)成的組的一種或多種氣體中進(jìn)行等離子體處理。
48.根據(jù)權(quán)利要求45的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟采用PVA基多孔材料。
49.根據(jù)權(quán)利要求45的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于擦洗陽極的步驟是用于整平陽極表面的步驟。
50.一種制造器件的方法，包括以下步驟在具有絕緣表面的襯底上形成薄膜晶體管；在薄膜晶體管上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成電極；在層間絕緣膜上形成連接陽極與薄膜晶體管的布線；在電極、布線和層間絕緣膜上形成樹脂絕緣膜；將其上形成薄膜晶體管的襯底從第一處理室移動到第二處理室。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于電極是陽極或陰極。
52.一種制造器件的方法，包括以下步驟在具有絕緣表面的襯底上形成薄膜晶體管；在薄膜晶體管上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成電極；在層間絕緣膜上形成連接陽極與薄膜晶體管的布線；在陽極、布線和層間絕緣膜上形成樹脂絕緣膜；形成用于防止其上形成薄膜晶體管的襯底被污染和靜電放電損傷的膜。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于電極是陽極或陰極。
54.根據(jù)權(quán)利要求52的制造器件的方法，其特征在于該膜包括選自由聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、N-2-羥基乙基-N-2-羥基烷胺[羥烷基單乙醇胺]、N，N-雙(2-羥基乙基)烷基胺[烷基二乙醇胺]、烷基二乙醇酰胺、聚氧乙烯烷胺、聚氧乙烯烷胺脂肪酸酯、烷基磺酸酯、烷基苯磺酸酯、烷基磷酸脂、四烷基銨鹽、三烷基芐基銨鹽、烷基甜菜堿、烷基咪唑鎓甜菜堿、和聚氧乙烯烷基苯基醚構(gòu)成的組的有機(jī)導(dǎo)電材料。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于有機(jī)導(dǎo)電材料膜是通過旋涂或蒸發(fā)形成的。
56.根據(jù)權(quán)利要求52的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于該膜包括選自由聚酰亞胺、丙烯酸、酰胺、和聚酰亞胺酰胺或苯并環(huán)丁烯構(gòu)成的組的有機(jī)絕緣材料。
57.根據(jù)權(quán)利要求52的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于該方法還包括去掉該膜、刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤、擦洗陽極、在堤和陽極上形成有機(jī)化合物層的步驟。
58.一種制造器件的方法，包括以下步驟去掉形成在樹脂絕緣膜上的抗靜電膜，該樹脂絕緣膜形成在薄膜晶體管和陽極上；刻蝕樹脂絕緣膜以形成堤；在真空中焙燒堤；在堤和陽極上形成有機(jī)化合物層；在有機(jī)化合物層上形成陰極。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的制造器件的方法，其特征在于該膜包括選自由聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、N-2-羥基乙基-N-2-羥基烷胺[羥烷基單乙醇胺]、N，N-雙(2-羥基乙基)烷基胺[烷基二乙醇胺]、烷基二乙醇酰胺、聚氧乙烯烷胺、聚氧乙烯烷胺脂肪酸酯、烷基磺酸酯、烷基苯磺酸酯、烷基磷酸脂、四烷基銨鹽、三烷基芐基銨鹽、烷基甜菜堿、烷基咪唑鎓甜菜堿、和聚氧乙烯烷基苯基醚構(gòu)成的組的有機(jī)導(dǎo)電材料。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于有機(jī)導(dǎo)電材料是通過旋涂或蒸發(fā)形成的。
61.根據(jù)權(quán)利要求58的制造發(fā)光器件的方法，其特征在于抗靜電膜包括選自由聚酰亞胺、丙烯酸、酰胺、和聚酰亞胺酰胺或苯并環(huán)丁烯構(gòu)成的組的有機(jī)絕緣材料。
全文摘要
提供一種高質(zhì)量的發(fā)光器件,其具有長耐久的發(fā)光元件,該發(fā)光器件沒有由于允許較小退化的結(jié)構(gòu)造成的常規(guī)元件的問題,并提供制造發(fā)光器件的方法。形成堤之后,用PVA(聚乙烯醇)基多孔物質(zhì)等擦洗暴露的陽極表面,以便整平該表面并從該表面去除灰塵。在TFT上的層間絕緣膜和陽極之間形成絕緣膜?；蛘?在TFT上的層間絕緣膜表面上進(jìn)行等離子體處理,用于表面修正。
文檔編號H01L27/32GK1372325SQ0210459
公開日2002年10月2日 申請日期2002年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月19日
發(fā)明者山形裕和, 山崎舜平, 高山徹 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所