專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件和用于制造該半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)展開了對(duì)利用發(fā)光元件的發(fā)光器件的開發(fā)，在該發(fā)光元件 中，在一對(duì)電極之間包括具有發(fā)光層的層，并且其通過施加在電極之 間的電流發(fā)光。與稱為薄顯示器的其它顯示器件相比，這種發(fā)光器件 更大的優(yōu)勢(shì)是減小了厚度和重量，由于自發(fā)光顯示器件而具有高水平 的可見度，并且具有很快的響應(yīng)速度。因此，這種發(fā)光器件已經(jīng)作為 下一代顯示器被積極開發(fā)，并且部分發(fā)光器件已經(jīng)付諸于實(shí)際應(yīng)用。
如上述的發(fā)光器件，給出了一種發(fā)光顯示器，其中發(fā)光元件插在
電極之間，并且薄膜晶體管(TFT)相互連接，該發(fā)光元件包含有機(jī) 物質(zhì)、無機(jī)物質(zhì)、或有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的混合物的用于進(jìn)行被稱為 電致發(fā)光(在下文中，稱為"EL")的發(fā)光的層。
由于電致發(fā)光元件(EL元件)可以發(fā)射高亮度的光，所以可以 顯示喚起的(evocative)多色圖像。例如，由發(fā)光元件獲得的發(fā)光亮 度高達(dá)100至10000 cd/m2。由于發(fā)光顯示器具有很快的響應(yīng)速度， 并且是自發(fā)光的，所以這種發(fā)光顯示器的優(yōu)點(diǎn)在于能夠降低厚度和重 量。通過發(fā)光材料是否是有機(jī)化合物或有機(jī)化合物來區(qū)分可以應(yīng)用到 本發(fā)明的利用電致發(fā)光的發(fā)光元件。通常前者稱為有機(jī)EL元件，而 后者稱為無機(jī)EL元件。
作為用來隔開EL元件像素的材料(在下文中，稱為分隔壁)， 使用樹脂材料(參見專利文獻(xiàn)1 :日本公開的專利申請(qǐng) No.2000-294378 )。在某些情形下，這種樹脂材料通過干法蝕刻或濕 法蝕刻圖案化，或用賦予樹脂自身感光性并進(jìn)行曝光和顯影工藝的方式圖案化。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)通過干法蝕刻或濕法蝕刻形成分隔壁時(shí)，存在如下缺陷在每 個(gè)基板中或甚至在同一個(gè)基板上分隔壁長(zhǎng)度會(huì)變化。
而且，通過由干法蝕刻或濕法蝕刻形成分隔壁的方法，很難形成 具有有目的地控制的分隔壁錐角的分隔壁。
當(dāng)分隔壁的錐角太大時(shí)，形成在其上的膜就會(huì)很??；因此，會(huì)很 容易造成短路。另外，當(dāng)分隔壁上方的膜很薄時(shí)，膜的物理強(qiáng)度很容 易被降低。此外，當(dāng)分隔壁的錐角太大時(shí)，濕氣很容易由此進(jìn)入。
當(dāng)分隔壁的頂部和底部的邊緣不是圓的時(shí)，形成在其上的膜也不 是圓的；因此，形成在分隔壁上的膜可能會(huì)破裂。當(dāng)該膜破裂時(shí)，濕 氣就會(huì)很容易由此進(jìn)入，或很容易導(dǎo)致短路。
在圖22B中示出了分隔壁的頂部和底部的邊緣不是圓形的一個(gè) 例子。圖22B中示出的半導(dǎo)體器件具有角形的分隔壁1051a和1051b 和它們之間的開口 1052。分隔壁1051a和1051b的每個(gè)邊緣具有錐角 ①。對(duì)于這種形狀，如上所述，濕氣很容易進(jìn)入，并且很容易造成短 路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，當(dāng)分隔壁由樹脂材料形成時(shí)，使用納米 壓印，以Y更可以用優(yōu)良的再現(xiàn)性形成截面錐角為20。至50。并且頂部和 底部的邊緣為圓形形狀的分隔壁，也就是說，包括曲面的形狀的分隔 壁。
例如，如下形成本發(fā)明的用來隔開元件的分隔壁。 在其上已經(jīng)形成有元件的基板上，均勻地形成樹脂材料，并且通 過熱壓印或光壓印，用鑄模(也稱為模具)擠壓(推壓)該樹脂材料。 接下來，將該模具從樹脂材料分離，并且如杲需要的話，通過氧等離 子體等移除殘留的樹脂材料。然后，如果需要，通過加熱、光照等使 形成為預(yù)定形狀的樹脂材料完全硬化。從而，形成了分隔壁。
當(dāng)通過納米壓印形成分隔壁時(shí)，可以形成與用步進(jìn)設(shè)備形成的分隔壁一樣精確的分隔壁，也就是，具有納米(nm)精度的分隔壁。另 外，由于分隔壁是在納米壓印中利用模具(鑄模)形成的，所以可以 用優(yōu)良的再現(xiàn)性形成多個(gè)分隔壁，該分隔壁幾乎沒有不同，并且可以 降低制造成本。
本發(fā)明還涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在基板上形成第 一電極；在基板和第一電極上形成包含熱塑性樹脂材料或熱固性樹脂 材料的絕緣層；用模具按壓該絕緣層，以在第一電極上方的絕緣層中 形成開口；將模具與形成了開口的絕緣層分離；在分離模具之后，硬 化形成了開口的絕緣層，以形成分隔壁；在第一電極和分隔壁上形成 發(fā)光層；和在發(fā)光層上形成第二電極。
在本發(fā)明中，絕緣層是通過加熱硬化的。
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在基板上形成第一 電極；在基板和第一電極上形成包含光可固化的樹脂材料的絕緣層； 模具擠壓該絕緣層，以在第一電極上方的絕緣層中形成開口；將模具 與形成了開口的絕緣層分開；在分開模具之后，硬化形成了開口的絕 緣層，以形成分隔壁；在第一電極和分隔壁上形成發(fā)光層；和在發(fā)光 層上形成第二電極。
在本發(fā)明中，絕緣層是通過光照射硬化的。
在本發(fā)明中，模具是由金屬材料或絕緣材料形成的，并且在模具 的表面上形成了凹陷。
在本發(fā)明中，使用分隔壁，其具有20。至50。的截面錐角，并且 具有其頂部和底部的邊緣為圓形的形狀。
應(yīng)注意，在本說明書中，半導(dǎo)體器件通常指的是利用半導(dǎo)體操作 的元件和器件，并且在該范疇中包括具有其中包括半導(dǎo)體元件的發(fā)光 器件等的電子光學(xué)器件和安裝有電子光學(xué)器件的電子設(shè)備。
由本發(fā)明，通過具有優(yōu)良再現(xiàn)性的簡(jiǎn)單方法，可以形成利用樹脂 材料的分隔壁。從而，可以制造幾乎沒有變化的低成本發(fā)光顯示器。
另外，由于分隔壁的錐角是20。到50。，這并不大，所以可以防 止該分隔壁上形成的膜很薄。因此，可以避免分隔壁上的膜物理強(qiáng)度的降低。
而且，當(dāng)分隔壁的頂部和底部的邊緣為圓形時(shí)，也就是說，當(dāng)分 隔壁的頂部和底部的邊緣是彎曲的時(shí)，可以防止形成在分隔壁上的膜 破裂。
當(dāng)分隔壁的錐角為20°至50。且分隔壁的頂部和底部的邊緣為圓 形時(shí)，可以防止?jié)駳膺M(jìn)入，并且可以防止短路。從而，可以獲得高可 靠性發(fā)光顯示器件。


在附圖中
圖1A和1B是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖2A和2B是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖3A至3C是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖4A至4D是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖5A至5C是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖6A至6C是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖7A和7B是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖8A和8B是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖； 圖9A和9B是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖io是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖ll是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖12是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖13A至13C是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖14A至14C是每個(gè)都示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造工藝的圖15是示出本發(fā)明的EL模塊的圖16是示出本發(fā)明的圖像接收器的結(jié)構(gòu)的框圖17A和17B是每個(gè)都示出應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的實(shí)例的圖18是示出本發(fā)明的模塊的圖19是示出本發(fā)明的模塊的圖；圖20是示出應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的實(shí)例的圖21A至21E是每個(gè)都示出應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的實(shí)例的圖22A和22B是分別示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的截面圖和示出 常規(guī)半導(dǎo)體器件的截面圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例模式
參考附圖，在下文中將說明本發(fā)明的實(shí)施例模式。然而，本發(fā)明 可以用許多不同的模式來實(shí)施，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解， 在沒有偏離本發(fā)明的目的和范圍的前提下，可以用各種方式修改本發(fā) 明的模式和細(xì)節(jié)。因此，本發(fā)明不應(yīng)該解釋為限制于該實(shí)施例模式的 描述。要注意，在下文示出的圖中，相同的部分或具有相同功能的部 分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且將省略它們的重復(fù)描述。
在該實(shí)施例才莫式中，參考圖1A和1B、圖2A和2B以及圖3A 至3C,將說明本發(fā)明的發(fā)光顯示器的發(fā)光元件的制造工藝。
首先，在基板IOI上方形成第一電極102 ( 102a、 102b、 102c、 102d等)(見圖1A)。例如，玻璃、石英等可用于基板IOI。要注 意，在形成第一電極102之前，可以在基板IOI上形成基絕緣膜。
金屬、合金、導(dǎo)電化合物、這些的混合物等，可以用于第一電極 102和在隨后的步驟中要形成的第二電極114 (11物、ll4b、 lUc、 114d等)。具體地，例如，給出了氧化銦-氧化錫(也稱為"ITO"的 氧化銦錫)、含硅或氧化硅的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(也稱 為"IZO，，的氧化銦鋅)、含氧化鎢和氧化鋅的氧化鎢-氧化銦等。這種 導(dǎo)電金屬氧化膜通常通過濺射形成。例如，通過利用其中向氧化銦中 加入lwtW到20 wt。/。的氧化鋅的靶進(jìn)行濺射，可以形成氧化銦-氧化 鋅(IZO)。另外，通過利用其中氧化銦中含0.5wt。/。到5 wt。/。的氧 化鴒和含0.1wt。/。到1 wt。/。的氧化鋅的靶進(jìn)行濺射，可以形成含氧化 鋅的氧化銦-氧化鴒。
此外，鋁(Al) 、 4艮(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鴒(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo) 、 4失(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、 把(Pd)或金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦(TiN))等，可以用作 第一電極102和第二電極114。
要注意，在第一電極102和第二電極114都是透光電極、或者第 一電極102或第二電極114是透光電極的情況下，即使用低可見光透 射率的材料形成該電極，通過將電極形成為1到50nm、優(yōu)選為5到 20nm厚的方法，該電極也可以用作透光電極。此外，除了賊射之外， 還可以通過真空蒸發(fā)、CVD或溶膠凝膠方法形成該電極。
由于通過第一電極102或第二電極114光發(fā)射到外部，所以必須 至少使第一電極102或第二電極114由透光材料形成。另外，優(yōu)選選 擇該材料，以使第一電極102的功函數(shù)高于第二電極114的功函數(shù)。 此外，對(duì)于第一電極102和第二電極114的每一個(gè)，不必具有一層結(jié) 構(gòu)，而是可以具有包括兩層或多層的結(jié)構(gòu)。
然后，如圖1B所示，由樹脂材料形成的絕緣層104形成在基板 101和第一電極102上方。對(duì)于絕緣層104，可以使用包含熱塑性樹 脂材料或光可固化樹脂材料的絕緣層。
下面的材料可以用作這種熱塑性樹脂材料或光可固化樹脂材料 丙烯酸、酚醛樹脂、含硅的樹脂、己二烯酞酸樹脂、乙酸乙烯樹脂、 聚乙烯醇、聚苯乙烯、甲基丙烯酸酯樹脂(methacryl resin )、聚乙 烯樹脂、聚丙烯、聚碳酸脂、聚脂、聚酰胺(尼龍)等。
另外，可以使用例如聚酰亞胺、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂或環(huán)氧 樹脂的熱固性樹脂。
接下來，用鑄模(也稱為模具)105擠壓絕緣層104，以在絕緣 層104中形成開口 107 ( 107a、 107b、 107c、 107d等)(見圖2A)。 例如，在熱塑性樹脂材料用作絕緣層104的情況下，模具105擠壓絕 緣膜104,該絕緣層104在被加熱到比玻璃轉(zhuǎn)換點(diǎn)更高的溫度后是軟 的，并且當(dāng)溫度降低并且該絕緣層104會(huì)再次變硬時(shí)，模具105同絕 緣層104分開。在光可固化樹脂材料用作絕緣層104的情況下，模具 105擠壓絕緣層104，然后進(jìn)行光照射(典型地，紫外線照射)，使絕緣層104變硬。
另外，在熱固性樹脂材料用作絕緣層104的情況下，將絕緣層 104加熱到固化溫度，同時(shí)將模具105向著絕緣層104按壓，也就是 說，模具105擠壓該絕緣層104,并且將模具105保持到被硬化。
模具105由金屬材料或例如石英的絕緣材料形成，并且預(yù)先在其 表面上形成凹陷。例如，該表面上的凹陷是利用電子束光刻形成的。
此時(shí)，形成了模具105表面上的凹陷，使得在隨后步驟中要實(shí)現(xiàn) 的分隔壁112具有20°到50°的錐角，并且每個(gè)分隔壁112的底部和頂 部的邊緣是圓的，也就是說，邊緣具有彎曲的表面。形成具有這種錐 角和形狀的分隔壁112，以便可以獲得如下優(yōu)點(diǎn)，其中當(dāng)在分隔壁112 上形成發(fā)光層113和第二電極114時(shí)，改善了階梯覆蓋，并且可以防 止短路。
圖22A示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，其中每個(gè)分隔壁的底部和 頂部的邊緣都是圓的。圖22A的分隔壁151 (151a和151b )與圖3A 中示出的分隔壁112是相同的。在圖22A中，在具有底部和頂部的圓 形邊緣的分隔壁151a和151b之間有一個(gè)開口 152。另外，分隔壁151 的邊緣具有錐角e。利用具有這種形狀的分隔壁，可以防止形成在分 隔壁151a和151b上和開口 152中的膜(發(fā)光層113等)破裂，因此 可以防止短路。
接下來，如圖2B所示，將模具105同絕緣層104分開。此時(shí)， 利用超聲波振動(dòng)絕緣層104,以便模具105同絕緣層104分開，同時(shí) 抑制絕緣層104變形。模具105同絕緣層104分開，可以形成具有圖 案的絕緣層109。
另外，此時(shí)，如果需要的話，利用濕法蝕刻或干法蝕刻來移除電 極102上樹脂材料的殘余物。例如，通過氧等離子體等可以移除電極 102上方的殘留樹脂材料。
接下來，將絕緣層109加熱到完全硬化，以獲得分隔壁112(見 圖3A)。可以通過熱處理、光照射、利用樹脂等來硬化絕緣層109。
隨后，在第一電極102和分隔壁112上方形成發(fā)光層113( 113a、113b、 113e、 113d等)(見圖3B)。在該實(shí)施例模式中，有機(jī)化合 物用作發(fā)光層113。
下面的材料可以用作由有機(jī)化合物形成的發(fā)光層113。例如，作 為發(fā)紅光的發(fā)光材料，使用Alq3 (三-(8-羥基喹啉)鋁)DCMl (4-(二氰亞曱基)-2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯)-4H-吡喃)、Alq3: rubrene: BisDCJTM等。作為發(fā)綠光的發(fā)光材料，使用Alq3: DMQD (N，N，-二甲基喹吖啶酮(dimethylquinacridone ) ) 、 Alq3:香豆素6 等。作為發(fā)藍(lán)光的發(fā)光材料，使用a-NPD、 tBu-DNA等。
可以將本發(fā)明應(yīng)用到無機(jī)化合物用作發(fā)光層113的情況。
根據(jù)元件的機(jī)構(gòu)，將利用無機(jī)化合物作為發(fā)光材料的無機(jī)EL元 件分成分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件。前者和后者的不 同在于前者具有發(fā)光材料的顆粒在粘合劑中分散的電致發(fā)光層，而 后者具有由發(fā)光材料的薄膜形成的電致發(fā)光層。然而，它們的共同點(diǎn) 在于它們都需要通過高電場(chǎng)加速的電子。要注意，作為獲得的發(fā)光機(jī) 制，有利用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施主-受主復(fù)合型發(fā)光和利用金屬離 子的內(nèi)殼層電子躍遷的局部型發(fā)光。通常，散射型無機(jī)EL元件表現(xiàn) 為施主-受主復(fù)合型發(fā)光，而薄膜型無機(jī)EL元件表現(xiàn)為局部型發(fā)光。
可用于本發(fā)明的發(fā)光材料包括基礎(chǔ)材料和變?yōu)榘l(fā)光中心的雜質(zhì) 元素。通過改變包含的雜質(zhì)元素，可以獲得各種顏色的發(fā)光。例如固
可以使用蒸發(fā)分解法、雙分解法、利用前體的熱分解反應(yīng)的方法、反 膠態(tài)離子方法、上述方法和高溫烘焙相結(jié)合的方法、例如冷凍干燥方 法的液相法等。
固相法是稱量基礎(chǔ)材料和雜質(zhì)元素或包含雜質(zhì)元素的化合物的 重量，將它們?cè)谘欣徶谢旌?，在電子爐中加熱并烘焙該混合物以發(fā)生 反應(yīng)，以使雜質(zhì)元素包含在基礎(chǔ)材料中。烘焙溫度優(yōu)選為700至 1500°C。這是因?yàn)楫?dāng)溫度太低時(shí)不能進(jìn)行固體反應(yīng)，而當(dāng)溫度太高時(shí) 該基礎(chǔ)材料會(huì)分解。要注意，雖然可以在粉末狀態(tài)進(jìn)行該烘焙，但是 優(yōu)選在顆粒狀態(tài)進(jìn)行烘焙。雖然固相法需要在相對(duì)高的溫度下烘焙，但是該固相法是容易的；因此，獲得了高生產(chǎn)率并且固相法適合于大 量生產(chǎn)。
液相法(共沉淀法)是基礎(chǔ)材料或含基礎(chǔ)材料的化合物和雜質(zhì) 元素或含雜質(zhì)元素的化合物在溶液中反應(yīng)，干燥，然后烘焙。發(fā)光材 料的顆粒均勻分布，并且即使顆粒尺寸很小且烘焙溫度很低時(shí)，該反 應(yīng)也可以進(jìn)4亍。
作為用于發(fā)光材料的基礎(chǔ)材料，可以使用硫化物、氧化物或氮化 物。對(duì)于氮化物，例如，可以使用如下的硫化鋅(ZnS)、硫化鎘 (CdS )、石克化鉤(CaS )、石;M匕4乙(Y2S3)、石克化鎵(Ca2S3)、石充 化鍶(SrS)、硫化鋇(BaS)等。對(duì)于氧化物，例如，可以使用氧化 鋅(ZnO)、氧化釔(Y203 )等。對(duì)于氮化物，例如，可以使用氮化 鋁(A1N)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)等。此外，還可以使用 硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)等。可選地，還可以使用例如硫 代鎵酸鈣(CaGa2S4 )、硫代鎵酸鍶(SrGa2S4 )、或硫代鎵酸鋇(BaGa2S4)等。
對(duì)于局部型發(fā)光的發(fā)光中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、 釤(Sm )、鋱(Tb )、鉺(Er )、銩(Tm )、銪(Eu )、鈰(Ce )、 鐠(Pr)等。應(yīng)該注意，為了電荷補(bǔ)償可以加入例如氟(F)或氯(C1) 的卣素元素。
另一方面，作為施主-受主復(fù)合型發(fā)光的發(fā)射中心，可以使用包 含形成施主能級(jí)的第一雜質(zhì)元素和形成受主能級(jí)的第二雜質(zhì)元素的 發(fā)光材料。作為第一雜質(zhì)元素，例如，可以使用氟(F)、氯(Cl)、 鋁(Al)等。作為第二雜質(zhì)元素，例如，可以使用銅(Cu)、銀(Ag) 等。
在通過固相法合成施主-受主復(fù)合型發(fā)光的發(fā)光材料的情況下， 稱重基礎(chǔ)材料、第一雜質(zhì)元素或包含第一雜質(zhì)元素的化合物、以及第 二雜質(zhì)元素或包含第二雜質(zhì)元素的化合物的每一個(gè)，并在研缽中混 合，然后，在電子爐中加熱和烘焙。上述的基礎(chǔ)材料可以用作該基礎(chǔ) 材料。作為第一雜質(zhì)元素或包含第一雜質(zhì)原素的化合物，例如，可以使用氟(F)、氯(Cl)、硫化鋁(A12S3)等。作為第二雜質(zhì)元素或 包含第二雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用銅(Cu)、銀(Ag)、硫 化銅(Cu2S)、硫化銀(Ag2S)等。烘焙溫度優(yōu)選為700至1500。C。 這是因?yàn)楫?dāng)溫度太低時(shí)，不能進(jìn)行固體反應(yīng)，而當(dāng)溫度太高時(shí)，基礎(chǔ) 材料就分解了。應(yīng)該注意，雖然可以在粉末狀態(tài)進(jìn)行烘焙，但是優(yōu)選 在顆粒狀態(tài)進(jìn)行烘焙。
作為在使用固相反應(yīng)情況下的雜質(zhì)元素，可以使用包含第一雜質(zhì) 元素和第二雜質(zhì)元素的化合物。在這種情況下，雜質(zhì)元素很容易擴(kuò)散，
并且很容易進(jìn)行固相反應(yīng)，因此可以獲得均勻的發(fā)光材料。而且，由 于不必要的雜質(zhì)元素不能進(jìn)入，所以可以獲得高純度的發(fā)光材料。作 為包含第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用氟化 銅(CuCl)、氯化銀(AgCl)等。
要注意，這些雜質(zhì)元素可以以0.01到10atom。/Q的濃度，優(yōu)選為 0.05到5 atom。/。的濃度包含在基礎(chǔ)材料中。
在薄膜型無機(jī)EL元件的情況下，包含上述發(fā)光材料的發(fā)光層可 以由下面的方法形成例如電阻加熱蒸發(fā)法或電子束蒸發(fā)(EB蒸發(fā)) 法的真空蒸發(fā)法；例如濺射法的物理氣相沉積法(PVD);例如金屬 有機(jī)CVD法或低壓氫化物輸送CVD法的化學(xué)氣相沉積法(CVD ); 原子層外延法(ALE)等。
隨后，在發(fā)光層113上方形成第二電極114(114a、 114b、 114c、 114d等)(見圖3C)。第二電極114是由與第一電極102相同的材 料和形成步驟形成的。
通過該實(shí)施例模式，通過簡(jiǎn)單具有優(yōu)良再現(xiàn)性的方法，可以形成 利用樹脂材料的分隔壁。從而，可以制造具有很少變化的低成本發(fā)光 顯示器件。另外，由于分隔壁的錐角為不是很大的20。到50。，所以可 以避免形成在分隔壁上的膜變薄。因此，可以避免分隔壁上方的膜的 物理強(qiáng)度降低。
要注意，如果需要的話，該實(shí)施例模式可以與實(shí)施例結(jié)合。[實(shí)施例1]
參考圖4A至4D、圖5A至5C、圖6A至6C、圖7A和7B、圖 8A和8B、圖9A和9B、圖10、圖11和圖12，將說明利用本發(fā)明的 半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)實(shí)例。
首先，如圖4A所示，在基板501上方形成基膜502。作為基板 501，例如，可以使用例如鋇硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃的玻璃 基板、石英基板、不銹鋼基板等。另外，可以使用由PET (聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯)、PES (聚醚砜)或PEN (聚萘二甲酸乙二酯)代表 的塑料制成的基板或由例如丙烯酸的柔性合成樹脂制成的基板。
為了防止包含在基板501中的例如Na的堿金屬或堿土金屬擴(kuò)散 進(jìn)入半導(dǎo)體膜，并對(duì)半導(dǎo)體元件的特性有不利影響，因此提供基膜 502。
對(duì)于基膜502,可以使用氧化硅、氮化硅、包含氮的氧化硅、包 含氧的氮化硅等，并且可以形成單層或例如兩層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)的疊 層結(jié)構(gòu)。在利用包含一些堿金屬或堿土金屬的基板的情況下，例如利 用玻璃基板、不銹鋼基板或塑料基板的情況下，從防止雜質(zhì)擴(kuò)散的觀 點(diǎn)考慮，提供基膜是有效的；然而，在雜質(zhì)擴(kuò)散不是大問題的情況下， 例如利用石英基板的情況下，不必提供基膜。
在本實(shí)施例中，利用SiH4、 NH3、 N20、 1\2和112作為反應(yīng)氣體， 在該基板上方形成具有50 iim厚度的含氧的氮化硅膜作為下基膜 502a，并且利用SiH4和N20作為反應(yīng)氣體，在下基膜502a上方形成 具有100nm厚度的含氮的氧化硅膜作為上基膜502b。可選地，含氧 的氮化硅膜的厚度可以為140 nm，并且疊置在其上方的含氮的氧化硅 膜的厚度可以是100 nm。
接下來，在基膜502上方形成半導(dǎo)體膜503。該半導(dǎo)體膜503的 厚度為25到100 nm (優(yōu)選，30到60 nm )。要注意，不僅硅(Si)， 而且鍺化硅(SiGe)也可以用作半導(dǎo)體。在利用鍺化硅的情況下，優(yōu) 選鍺的濃度大約為0.01至4.5 atomic %。
對(duì)于半導(dǎo)體膜503，可以使用利用例如硅烷或鍺烷的半導(dǎo)體材料氣體通過氣相沉積法或?yàn)R射法形成的非晶形半導(dǎo)體、半非晶形半導(dǎo)體
(也稱為微晶，并且在下文中，稱為"SAS")等。
半非晶形半導(dǎo)體(SAS)具有處于非晶形結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括 單晶和多晶)之間的中間結(jié)構(gòu)和在自由能級(jí)方面穩(wěn)定的第三狀態(tài)，并 且包括具有短程有序和晶格畸變的晶體區(qū)。在膜中至少 一部分區(qū)域包 括0.5至20nm的晶體區(qū)域。當(dāng)包含硅作為主成分時(shí)，Raman光鐠向 低于520cirTi的波數(shù)側(cè)偏移。
通過X-射線衍射，觀察到被認(rèn)為是源自硅晶格的衍射峰(111) 和(220 )。包含至少1 atomic。/?；蚋嗟臍浜拓账刈鳛榻K結(jié)不飽和鍵 的材料。
SAS是通過含硅氣體的輝光放電分解(等離子體CVD )形成的。 作為含硅的氣體，除了 S舊4之外，可以使用Si2H6、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4等。而且，可以結(jié)合F2和GeF4。含硅的氣體可以用H2 或H2和選自He、 Ar、 Kr和Ne中 一種或多種類型的稀有氣體元素來 稀釋。
稀釋比率在2到1000倍的范圍內(nèi)，壓力在O.l至U3Pa的范圍 內(nèi)，電源頻率為1至120 MHz,優(yōu)選13至60 MHz?；寮訜釡囟葍?yōu) 選低于或等于300。C，并且SAS也可以在100至200。C的基板加熱溫 度下形成。
這里，作為形成膜時(shí)主要引入的雜質(zhì)元素，希望包含從大氣組分 例如氧、氮或碳得到的、小于或等于lxlO"cii^的雜質(zhì)。尤其是，氧 濃度優(yōu)選小于或等于5xl0"cm—3，更優(yōu)選，小于或等于lxl0"cm—3。
而且，當(dāng)含有稀有氣體元素例如氦、氬、氪或氖以進(jìn)一步增加晶 格畸變時(shí)，可以增強(qiáng)穩(wěn)定性，且可以獲得良好的SAS。另外，作為半 導(dǎo)體膜，可在通過利用氟基氣體形成的SAS層上方疊置利用氫基氣體 形成的SAS層。
非晶形半導(dǎo)體以氫化非晶硅為代表?？蛇x地，如上所述，可以使 用半非晶形半導(dǎo)體或包括晶相作為其半導(dǎo)體膜的一部分的半導(dǎo)體。
在該實(shí)施例中，作為半導(dǎo)體膜503，通過等離子體CVD法形成54 nm厚的非晶硅膜。
接下來，將促進(jìn)半導(dǎo)體結(jié)晶的金屬元素引入到半導(dǎo)體膜503中。 不特別限制引入金屬元素到半導(dǎo)體膜503中的方法，只要它是在半導(dǎo) 體膜503的表面或內(nèi)部包含金屬元素的方法。例如，可以使用'減射法、 CVD法、等離子體處理法(包括等離子體CVD法)、吸收法、或添 加金屬鹽溶液的方法。
在這些方法中，利用溶液的方法的有用之處在于，該方法簡(jiǎn)單且 容易進(jìn)行金屬元素的濃度控制。此時(shí)，希望通過在氧氣氛下的UV光 照射、熱氧化、用包含羥基或過氧化氫等的臭氧水處理等形成氧化膜， 以提高半導(dǎo)體膜503的表面可濕性并且在非晶形半導(dǎo)體膜的整個(gè)表面 上方散布該溶液。
作為促進(jìn)半導(dǎo)體結(jié)晶的金屬元素，可以使用選自鎳(NO 、鍺 (Ge )、鐵(Fe )、把(Pd )、錫(Sn )、鉛(Pd )、鈷(Co )、 鉑(Pt)、銅(Cu)和金(Au)的一種或多種元素。在該實(shí)施例中， 使用鎳(Ni)作為金屬元素，且通過旋涂法在半導(dǎo)體膜503的表面上 方加入液相的醋酸鎳溶液作為包含金屬元素的溶液504 (見圖4A)。
接下來，在氮?dú)夥障?，?50至50(TC的溫度下保持半導(dǎo)體膜503 一小時(shí)，以便釋放半導(dǎo)體膜503中的氫。這通過在半導(dǎo)體膜503中有 意形成不飽和鍵來降低后續(xù)結(jié)晶中的閾值能量。
然后，通過在氮?dú)夥障略?50至600。C下的熱處理來結(jié)晶半導(dǎo)體 膜503 4至8小時(shí)，以便獲得結(jié)晶的半導(dǎo)體膜505。通過該金屬元素， 可以將用于結(jié)晶半導(dǎo)體膜503的溫度設(shè)置在相對(duì)較低的550至600。C 。
接下來，用線性激光束500照射結(jié)晶半導(dǎo)體膜505，以便進(jìn)一步 提高結(jié)晶度(見圖4B)。
在進(jìn)行激光照射的情況下，可在激光結(jié)晶之前，在50(TC對(duì)結(jié)晶 半導(dǎo)體膜505進(jìn)行熱處理一小時(shí)，以增加結(jié)晶半導(dǎo)體膜505對(duì)激光的 耐受力。
對(duì)于激光結(jié)晶，可以使用連續(xù)波激光器，或者作為偽CW激光 器，可以使用具有重復(fù)頻率大于或等于lOMHz、優(yōu)選大于或等于80MHz的脈沖振蕩激光器。
具體地，作為連續(xù)波激光器，下面可以給出Ar激光器、Kr激 光器、C(V激光器、YAG激光器、YV04激光器、YLF激光器、YAL03 激光器、GdV04激光器、Yz03激光器、紅寶石激光器、紫翠玉寶石 激光器、Ti:藍(lán)寶石激光器、氦鎘激光器等。
作為偽CW激光器，只要脈沖振蕩的重復(fù)頻率可以大于或等于 10MHz、優(yōu)選大于或等于80MHz，就可以使用以下激光器脈沖振 蕩激光器例如Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子激光器、C02激光 器、YAG激光器、Y203激光器、YV04激光器、YLF激光器、YA103 激光器、GdV04激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、紫翠玉寶石激 光器、Ti:藍(lán)寶石激光器、銅蒸發(fā)激光器、或金蒸發(fā)激光器等。
當(dāng)重復(fù)頻率增加時(shí)，這種脈沖振蕩激光器最終顯示出等效于連續(xù) 波激光器的效果。
例如，在利用能夠連續(xù)振蕩的固態(tài)激光器的情況下，通過用二次 至四次諧波的激光照射可以獲得具有大粒徑的晶體。 一般，希望使用 YAG激光器(基波為1064 nm)的二次諧波(532 nm )或三次諧波 (355 nm)。例如，通過非線性光學(xué)元件將從連續(xù)波YAG激光器發(fā) 出的激光轉(zhuǎn)換成高諧波，且發(fā)出至半導(dǎo)體膜505。能量密度可以接近 0.01至100 MW/cm2 (優(yōu)選0.1至10 MW/cm2)。
要注意，可在包含稀有氣體或惰性氣體例如氮的氣氛中發(fā)射激 光。這使得能夠抑制由于激光照射引起的半導(dǎo)體的粗糙表面，且能防 止由于界面態(tài)密度的變化而產(chǎn)生的閾值電壓的變化。
用如上所述的激光束500照射半導(dǎo)體膜505，以便形成結(jié)晶度進(jìn) 一步增加的結(jié)晶半導(dǎo)體膜506 (見圖4C)。
接下來，如圖4D所示，利用結(jié)晶半導(dǎo)體膜506形成島狀的半導(dǎo) 體膜507、 508、 509和510。這些島狀的半導(dǎo)體膜507至510的每個(gè) 都變成在以下步驟中形成的TFT的有源層。
接下來，把雜質(zhì)引入到島狀半導(dǎo)體膜507至510中以控制該閾值。 在該實(shí)施例中，通過摻雜乙硼烷(B2H6)把硼(B)引入到島狀半導(dǎo)體膜507至510的每一個(gè)中。
然后，形成絕緣膜511以覆蓋島狀半導(dǎo)體膜507至510。例如， 對(duì)于半導(dǎo)體膜511可以形成氧化硅、氮化硅、含氮的氧化硅等。作為 形成方法可以使用等離子體CVD法、賊射法等。
接下來，在絕緣膜511上方形成導(dǎo)電膜之后，形成第一導(dǎo)電膜 512和第二導(dǎo)電膜513。利用這些第一導(dǎo)電膜512和第二導(dǎo)電膜513 形成柵電極515、 516、 517、 518和519。
形成柵電極515至519中的每一個(gè)以具有由導(dǎo)電膜形成的單層結(jié) 構(gòu)或包括兩層或多個(gè)導(dǎo)電膜疊層的結(jié)構(gòu)。在疊置兩層或多層導(dǎo)電膜的 情況下，可疊置選自鉭(Ta)、鵠(W)、鈥(Ti)、鉬(Mo)和
材料以形成柵電極515至519?？蛇x地，可利用以摻雜有例如磷(P) 的雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜來形成柵電極。
在該實(shí)施例中，首先，形成10至50nm、例如30nm厚的氮化 鉭(TaN)膜作為第一導(dǎo)電膜512。然后，在第一導(dǎo)電膜512上方形 成200至400 nm、例如370nm厚的鎢(W)膜作為第二導(dǎo)電膜513, 以便形成由第一導(dǎo)電膜512和第二導(dǎo)電膜513形成的疊層膜(見圖 5A)。
接下來，對(duì)第二導(dǎo)電膜和第一導(dǎo)電膜連續(xù)進(jìn)行各向異性蝕刻，然 后對(duì)第二導(dǎo)電膜進(jìn)行各向同性蝕刻，以便形成上柵電極51Sb、 51的、 517b、 518b和519b以及下柵電極515a、 516a、 517a、 518a和519a。 從而，形成柵電極515至519 (見圖5B)。
柵電極515至519可用作柵極布線的一部分。可選地，可形成另 一柵極布線以將柵電極515至519連接至柵極布線。
另外，當(dāng)形成柵電極515至519時(shí)，蝕刻絕緣膜511的一部分， 以便形成柵極絕緣膜514。
然后，利用柵電極515至519或抗蝕劑作為掩模，把賦予一種導(dǎo) 電性(n型或p型導(dǎo)電性)的雜質(zhì)加到島狀半導(dǎo)體膜507至510的每 一個(gè)，以便形成源區(qū)、漏區(qū)，此外還形成低濃度雜質(zhì)區(qū)等。首先，利用磷化氫(PH3)以60至120 keV的加速電壓和lxl013 至lxl0"cm—2的劑量把磷(P)引入島狀半導(dǎo)體膜中。當(dāng)引入該雜質(zhì) 時(shí)，形成了 n溝道TFT 542的溝道形成區(qū)525及n溝道TFT 543的 溝道形成區(qū)528和531。
另外，為了制造p溝道TFT541和544,利用乙硼烷(82116)以 60至100keV、例如80 keV的施加電壓和lxlO"至5xl015cirT2、例如 3xl0"cn^的劑量把硼(B)引入到島狀半導(dǎo)體膜中。從而，形成了 p 溝道TFT 541的源區(qū)或漏區(qū)521及p溝道TFT 544的源區(qū)或漏區(qū)533 。 而且，當(dāng)引入該雜質(zhì)時(shí)，形成了 p溝道TFT541的溝道形成區(qū)522和 p溝道TFT 544的溝道形成區(qū)534。
此外，利用磷化氫(PH3)以40至80 keV、例如50 keV的施加 電壓和1.0xl0"至2.5xl016cm2、例如3.0xl0"cm—2的劑量把砩(P) 引入到n溝道TFT 542的島狀半導(dǎo)體膜508和n溝道TFT 543的島 狀半導(dǎo)體膜509中。從而，形成了 n溝道TFT 542的源區(qū)或漏區(qū)523 和低濃度雜質(zhì)區(qū)524、以及n溝道TFT 543的源區(qū)或漏區(qū)526、 5" 和532和低濃度雜質(zhì)區(qū)527和530。
在該實(shí)施例中，在n溝道TFT 542的源區(qū)或漏區(qū)523和n溝道 TFT 543的源區(qū)或漏區(qū)526、 529和532的每個(gè)中包含lx1019至 5xl0 m-3濃度的磚(P)。
另外，在n溝道TFT 542的低濃度雜質(zhì)區(qū)524和n溝道TFT 543 的低濃度雜質(zhì)區(qū)527和530的每個(gè)中包含lx1018至5xl0"cm-3濃度的 磷(P)。
而且，在p溝道TFT 541的源區(qū)或漏區(qū)521和p溝道TFT 544 的源區(qū)或漏區(qū)533的每個(gè)中包含lxlO"至5xl0"cii^濃度的硼(B)。
接下來，形成第一層間絕緣膜551覆蓋島狀半導(dǎo)體膜507至510、 柵極絕緣膜514和柵電極515至519。
通過等離子體CVD法或?yàn)R射法，第一層間絕緣膜551由含硅的 絕緣膜形成，例如，氧化硅膜、氮化硅膜、或含氮的氧化硅膜、或其 疊層膜。不必說，第一層間絕緣膜551不限于含氮的氧化硅膜、氮化硅膜、或其疊層膜，且第一層間絕緣膜551可由含硅的另一絕緣膜的 單層或疊層形成。
在該實(shí)施例中，在引入該雜質(zhì)之后，通過等離子體CVD法形成 50nm厚的含氮的氧化硅膜，且通過激光照射法激活該雜質(zhì)，或者可 選地，形成含氮的氧化硅膜，且通過在氮?dú)夥障略?50。C加熱4小時(shí) 來激活該雜質(zhì)。
接下來，通過等離子體CVD法形成50nm厚的氮化硅膜，且進(jìn) 一步形成600 nm厚的含氮的氧化硅膜。由含氮的氧化硅膜、氮化硅 膜和含氧的氧化硅膜形成的疊層膜是第一層間絕緣膜551。
接下來，在410。C加熱整個(gè)第一層間絕緣膜551—小時(shí)，且從氮 化硅膜釋放氫，以便進(jìn)行氫化。
然后，形成用作平坦化膜的第二層間絕緣膜552,覆蓋第一層間 絕緣膜551 (見圖6A)。
第二層間絕緣膜552可以由感光或非感光有機(jī)材料(聚酰亞胺、 丙烯酸、聚酰胺、氨基聚酰亞胺、光刻膠或苯并環(huán)丁烯)或硅氧烷以 及其疊層形成。作為有機(jī)材料，可以使用正感光有機(jī)樹脂或負(fù)感光有 機(jī)樹脂。
硅氧烷具有由硅(Si)和氧(O)的鍵形成的基干結(jié)構(gòu)，且具有 包含至少氫(例如，烷基或芳基基團(tuán))作為取代的有機(jī)基團(tuán)?？蛇x地， 作為該取代，可使用氟基團(tuán)。而且可選地，可使用包含至少氫的有機(jī)
基團(tuán)和氟基團(tuán)作為取代。
在該實(shí)施例中，作為第二層間絕緣膜552，通過旋涂法形成硅氧
坑o
要注意，可在第二層間絕緣膜552上方形成第三層間絕緣膜。作 為第三層間絕緣膜，使用相比于其它絕緣膜不容易透過濕氣、氧等的 膜。 一般，可以使用通過濺射法或CVD法獲得的氮化硅膜、氧化硅 膜、含氧的氮化硅膜(組分比N>0)、含氮的氧化硅膜(組分比 N<0)、含碳作為其主要組分的薄膜(例如，金剛石類碳膜(DLC 膜)、氮化碳膜(CN膜))等。接下來，在第二層間絕緣膜552上方形成透明導(dǎo)電膜553 (見圖 6B)。作為本發(fā)明中使用的透明導(dǎo)電膜，使用含硅(Si)的氧化銦錫 合金(也稱為含Si的氧化銦錫)。
除了含Si的氧化銦錫合金之外，可使用透明導(dǎo)電膜，例如利用 氧化鋅(ZnO)、氧化錫(Sn02)、氧化銦、或其中氧化鋅(ZnO) 以2至20 wt。/。與氧化銦混合的乾來形成的導(dǎo)電膜。
接下來，利用透明導(dǎo)電膜553形成像素電極554 (見圖6C)。 可通過濕法蝕刻法蝕刻透明導(dǎo)電膜553 ，以便形成像素電極554。
蝕刻第一層間絕緣膜551和第二層間絕緣膜552，以便在第一層 間絕緣膜551和第二層間絕緣膜552中形成到達(dá)島狀半導(dǎo)體膜507至 510的接觸孔(見圖7A)。
在第二層間絕緣膜552上方形成第三導(dǎo)電膜555和第四導(dǎo)電膜 556以覆蓋上述接觸孔(見圖7B)。
在該實(shí)施例中，作為第三導(dǎo)電膜555，可使用由鉬(Mo)、鎢 (W)、鉭(Ta)、或鉻(Cr)、或利用該元素的合金膜形成的膜。 在該實(shí)施例中，通過濺射法形成100 nm厚的鉬(Mo)。
作為第四導(dǎo)電膜556,通過賊射法形成包含鋁作為其主要成分的 膜。作為包含鋁作為其主要成分的膜，可以使用鋁膜；包含鎳、鈷和 鐵中至少一種元素的鋁合金膜；或包含碳以及鎳、鈷和鐵中至少一種 元素的鋁合金膜。在該實(shí)施例中，通過濺射法形成700 nm厚的鋁膜。
接下來，蝕刻第四導(dǎo)電膜556，以便形成電極561b、 562b、 563b、 564b、 565b、 566b和567b (見圖8A)。
通過利用BC13和Cl2的混合氣體的干蝕刻來蝕刻第四導(dǎo)電膜 556。在該實(shí)施例中，分別利用BCl3和Cl2以60 scem和20 sccm的流 速進(jìn)行干蝕刻。
此時(shí)，第三導(dǎo)電膜555成為蝕刻停止層，從而，像素電極554 不與BCl3和Cl2的混合氣體接觸。因此，可以防止顆粒的產(chǎn)生。
接下來，蝕刻第三導(dǎo)電膜555，以便形成電極561a、 562a、 563a、 564a、 565a、 566a和567a。在該實(shí)施例中，利用CF4和Ch以30至60 sccm和40至70 sccm的流速對(duì)第三導(dǎo)電膜555進(jìn)行干蝕刻。
此時(shí)，由于像素電極554不與CF4和02反應(yīng)，所以沒有形成小 顆粒。像素電極554成為用于蝕刻第三導(dǎo)電膜555以形成電極567a 的蝕刻停止層。
通過上述步驟，形成電極561、 562、 563、 564、 565、 566和567。 對(duì)于電極561至567中的每一個(gè)，電極和布線可由相同材料及通過相 同工藝形成?？蛇x地，電極和布線可分離地形成且相互連接。
通過上述順序的步驟，形成n溝道TFT 542和543及p溝道TFT 541和544。n溝道TFT 542和p溝道TFT 541用電極562相互連接， 以便形成CMOS電路571 (見圖8B )。
從而，形成了雙發(fā)射型顯示器件的TFT基板。在圖8B中，在基 板501上方提供驅(qū)動(dòng)電路部分595和像素部分596，并且在驅(qū)動(dòng)電路 部分595中形成包括n溝道542和p溝道TFT 541的CMOS電路571 。
在像素部分596中，形成用作像素TFT的p溝道544和驅(qū)動(dòng)像 素TFT的n溝道TFT 543。在該實(shí)施例中，像素電極554用作發(fā)光元 件的陽極。
接下來，通過本發(fā)明，在形成電極561至567之后，形成覆蓋像 素電極554的邊緣的絕緣體581 (稱為分隔壁、阻擋層等)。
基于上述實(shí)施例模式的介紹形成了絕緣體581。也就是說，以形 成包含熱固性樹脂材料、熱塑性樹脂材料或光可固化樹脂材料的絕緣 層的這種方式形成了絕緣體581,將模具壓向該絕緣層以形成形狀， 且進(jìn)行熱處理或光照射。
另外，如實(shí)施例模式中描述的，絕緣體581的截面錐角為20至 50。，并且使絕緣體581的底部和頂部的邊緣圓形化。
在形成絕緣體581之后，形成有機(jī)化合物層582。然后，形成IO 至800 nm厚的第二電極583，也就是，形成了發(fā)光元件的陰極。作為 第二電極583，除了氧化銦錫(ITO)合金之外，例如，可以使用利 用如下靶而形成的膜，在所述靶中，將包含Si元素的氧化銦與氧化鋅 以2至20 wt。/。進(jìn)一步混合。有機(jī)化合物層582包括空穴注入層601、空穴傳輸層602、發(fā)光 層603、電子傳輸層604和電子注入層605，其每個(gè)都通過蒸發(fā)法或 涂覆法形成。而且，優(yōu)選在形成有機(jī)化合物層582之前進(jìn)行真空加熱 用于除氣，以增加發(fā)光元件的可靠性。例如，在蒸發(fā)有機(jī)化合物材料 之前，希望在低壓氣氛或惰性氣氛下進(jìn)行200至300。C的熱處理以移 除包含在基板中的氣體。
接下來，利用蒸發(fā)掩模在像素電極554的上方選擇性地共蒸發(fā)氧 化鉬(MoOx) ， 4，4'-二[N- (l-萘基)-N-苯基-氨基卜聯(lián)苯(a-NPD) 和mburene，以-f更形成空穴注入層601。
而且，除了MoOx之外，可以使用具有高空穴注入性質(zhì)的材料， 例如銅酞菁(CuPc)、氧化釩(VOx)、氧化釕(RuOx)或氧化鵠 (WOx)。可選地，可使用通過涂覆法由具有高空穴注入性質(zhì)的高分 子材料形成的膜，例如聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)溶液或聚苯乙烯 磺酸溶液(PSS)，作為空穴注入層601。
然后，利用蒸發(fā)掩模選擇性地蒸發(fā)a-NPD，以便在空穴注入層 601的上方形成空穴傳輸層602。要注意，除了a-NPD之外，可以使 用具有高空穴傳輸性質(zhì)的材料，其典型代表為芳族胺化合物，例如 4,4'-二[N- (3-甲苯基)-N-苯基-氨基j-聯(lián)苯(簡(jiǎn)寫:TPD ) ; 4，4'，4〃-三[N，N-聯(lián)苯-氨基-三苯胺(簡(jiǎn)寫TDATA) ; 4，4'，4"-三[^ (3-甲苯 基)-N-苯基-氨基]-三苯胺(簡(jiǎn)寫MTDATA)。
然后，選擇性地形成發(fā)光層603。為了獲得全色顯示器件，對(duì)準(zhǔn) 用于每種發(fā)光顏色(R、 G和B中的每個(gè))的蒸發(fā)掩模，然后對(duì)于每 種發(fā)光顏色選擇性地進(jìn)行蒸發(fā)。
接下來，利用蒸發(fā)掩模選擇性地蒸發(fā)Alq3 (三-(8-羥基喹啉) 鋁)，以便在發(fā)光層603的上方形成電子傳輸層604。要注意，除了 Akj3之外，可以使用具有高電子傳輸性質(zhì)的材料，其典型代表為具有 喹啉基干或苯并喹啉基干的金屬絡(luò)合物，例如三(4-甲基-8-羥基喹啉) 鋁(簡(jiǎn)寫Almq3) 、 二(10-羥基苯并)[h]喹啉)鈹(簡(jiǎn)寫B(tài)eBq2)或 二 (2-甲基-8-羥基喹啉)-4-phenylphenolato-鋁(簡(jiǎn)寫:BAlq )等。此外，可以使用具有惡唑基或噻唑基配位體的金屬絡(luò)合物，例如
bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzoxazolatozinc (簡(jiǎn)寫Zn(BOX)2 )或 bis[2-(2勿droxyphenyl)benzothiazolatolziiic (簡(jiǎn)寫Zn(BTZ)2)等。
除了金屬絡(luò)合物之外，由于高的電子傳輸性質(zhì)，可以使用下面的 物質(zhì)作為電子傳輸層604: 2-(4-biphenylyl)-5-(4畫^W-butylphenyl)-1，3，4-oxadiazole (簡(jiǎn)寫:PBD ) 、 l,3-bis[5-(p-^W-butylphenyl)-l，3，4-oxadiazole-2-ylIbenzene (簡(jiǎn)寫OXD-7 ) 、 3畫(4-biphenylyl)-4-phenyl -5-(4-&W-butylphenyl)-l，2，4-triazole ( 簡(jiǎn)寫 TAZ ) 、 3-(4-biphenylyl)-5-(4漏&W-butylphenyl)-4-(4-ethylphenyl)-l，2，4-triazo1 e (簡(jiǎn)寫p-EtTAZ)、紅菲繞啉(簡(jiǎn)寫B(tài)Phen ) 、 2，9-二曱基-4，7 二苯基-l,10鄰二氮菲(簡(jiǎn)寫B(tài)CP)等。
然后，共蒸發(fā)4，4-二 (5-甲基苯并惡唑-2-基)1，2-二苯乙烯(簡(jiǎn) 寫B(tài)zOs)和鋰(Li)，以便整體形成覆蓋電子傳輸層604和絕緣體 581的電子注入層605。利用苯并惡唑衍生物(BzOs)，抑制在隨后 的步驟中由于在形成第二電極583時(shí)執(zhí)行的濺射法而引起的損傷。
而且，除了 BzOs:Li之外，可以使用具有高電子注入性質(zhì)的材料， 例如堿性金屬或堿土金屬的化合物，例如CaFz、氟化鋰(LiF)或氟 化銫(CsF)。此外，可以使用混合Alq3和鎂(Mg)的材料。
接下來，在電子注入層605的上方形成10至800 nm厚的第二 電極583，也就是說，有機(jī)發(fā)光元件的陰極。作為第二電極583，除 了氧化銦錫(ITO)合金之外，例如，可以使用利用如下靶而形成的 導(dǎo)電膜，在所述靶中，在包含Si的氧化銦錫合金或氧化銦中包含了 2 至20 atomic。/。的氧化鋅(ZnO )。
要注意，由于在該實(shí)施例中說明了制造雙發(fā)射型顯示器件的實(shí) 例，所以第二電極583由具有透光性質(zhì)的電極形成；然而，在制造單 側(cè)發(fā)射型顯示器件的情況下，第二電極583可利用反射導(dǎo)電材料形成。 作為這種導(dǎo)電材料，優(yōu)選使用金屬、合金、具有小功函數(shù)(3.8eV或 更小的功函數(shù))的導(dǎo)電化合物及這些的混合物。
作為用于第二電極583的材料的具體實(shí)例，除了屬于周期表的l族或2族的元素，也就是，堿性金屬例如Li或Cs、堿土金屬例如 Mg、 Ca或Sr、和包含金屬(Mg:Ag或Al:Li)的合金或包含該金屬 的化合物(LiF、 CsF或CaF2)之外，可以使用包括稀土金屬的過渡 金屬?？蛇x地，第二電極583可以由金屬例如A1或Ag的疊層形成。
如上所述，形成發(fā)光元件584。適當(dāng)?shù)剡x擇用于包括在發(fā)光元件 584中的陽極554、有機(jī)化合物582和陰極583每個(gè)的材料，且也調(diào) 節(jié)每個(gè)的厚度。希望陽極和陰極由相同的材料形成，具有接近相同的 厚度，優(yōu)選具有大約100nm厚的薄膜。
另外，如果有必要，如圖9B所示，形成防止?jié)駳膺M(jìn)入的透明保 護(hù)層585來覆蓋發(fā)光元件584。作為透明保護(hù)層585，可以使用通過 濺射法或CVD法獲得的氮化硅膜、氧化硅膜、含氧的氮化硅膜(組 分比N〉0)、含氮的氧化硅膜(組分比N<0)、含碳作為其主 要組分的薄膜(例如，金剛石類碳膜(DLC膜)、氮化碳膜(CN膜)) 等。要注意，圖IO示出了圖9B的部分的放大圖。
圖12示出了對(duì)于R、 G和B的每一個(gè)分離地形成像素部分中的 像素TFT的實(shí)例。在用于紅色(R)的像素中，像素TFT5"R連接 至像素電極554R，且形成空穴注入層601R、空穴傳輸層602R、發(fā)光 層603R、電子傳輸層604R、電子注入層605R、陰極583和透明保護(hù) 層585。
在用于綠色(G)的像素中，像素TFT 544G連接至像素電極 554G,且形成空穴注入層601G、空穴傳輸層602G、發(fā)光層603G、 電子傳輸層604G、電子注入層605G、陰極583和透明保護(hù)層585。
在用于藍(lán)色(B )的像素中，像素TFT 544B連接至像素電極554B, 且形成空穴注入層601B、空穴傳輸層602B、發(fā)光層603B、電子傳輸 層604B、電子注入層605B、陰極583和透明保護(hù)層585。
作為發(fā)紅光的發(fā)光層603R，使用例如Alq3:DCMl或Alq3: mburene:BisDCJTM的材料。作為發(fā)綠光的發(fā)光層603G，使用例如 Alq3:DMQD(N-N'-二甲基喹吖啶酮)或Alq3:香豆素6的材料。作為 發(fā)藍(lán)光的發(fā)光層603B，使用例如a-NPD或tBu-DNA的材料。隨后，在包括CMOS電路571的驅(qū)動(dòng)電路部分595上方提供包 括用于確保基板之間間隔的間隙材料的密封劑，以便第二基板591和 基板501相互連接。第二基板591可以是透光玻璃基板或石英基板。
要注意，在基板501和591之間的間隔中，在提供像素部分596 的區(qū)域592中，可設(shè)置干燥劑作為氣隙(惰性氣體)，或該區(qū)域可填 充有透明密封劑(例如紫外線固化或熱固性的環(huán)氧樹脂)。
由于發(fā)光元件包括其每一個(gè)都由透光材料形成的像素電極554 和第二電極583,所以光可以從一個(gè)發(fā)光元件的兩個(gè)方向發(fā)出，也就 是，從兩側(cè)發(fā)出。
利用上述面板結(jié)構(gòu)，從頂表面的光發(fā)射可以基本等于從底表面的 光發(fā)射。
此外，可分別在基板501和591上方提供光學(xué)膜(極化膜或圓極 化膜)597和598，以提高對(duì)比度(見圖11)。
要注意，盡管在該實(shí)施例中采用了頂柵極TFT，但本發(fā)明不限 于該結(jié)構(gòu)，且可以適當(dāng)?shù)厥褂玫讝艠O(反交錯(cuò)式)TFT或交錯(cuò)式TFT。 另外，本發(fā)明不限于具有單柵極結(jié)構(gòu)的TFT，且可采用包括多個(gè)溝道 形成區(qū)的多柵極TFT，例如，雙柵極TFT。
通過該實(shí)施例，可以通過具有良好再現(xiàn)性的簡(jiǎn)單方法形成利用樹 脂材料的分隔壁。從而，可以制造具有更少變化的低成本發(fā)光顯示器 件。另外，由于分隔壁的錐角為并不大的20至50。，所以可以防止形 成在分隔壁上方的膜變薄。因此，可以避免分隔壁上方的膜的物理強(qiáng) 度減小。
如果有必要的話，該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式和其它實(shí)施例自由組合。
[實(shí)施例2
在該實(shí)施例中，將參考圖13A至13C和圖14A至14C說明把本 發(fā)明應(yīng)用到無才幾EL元件的實(shí)例。機(jī)化合物來區(qū)分的。通常，把前者稱為有機(jī)EL元件，把后者稱為無 機(jī)EL元件。在實(shí)施例1中描述了在本發(fā)明中使用有機(jī)EL元件的實(shí)例。
將無機(jī)EL元件分為分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件， 這取決于它的元件結(jié)構(gòu)。前者和后者不同之處在于，前者具有其中發(fā) 光材料的顆粒分散在粘合劑(binder)中的電致發(fā)光層，而后者具有 由發(fā)光材料薄膜形成的電致發(fā)光層。然而，前者和后者共同之處在于， 它們需要被高電場(chǎng)加速的電子。
要注意，作為獲得的光發(fā)射的機(jī)理，有利用施主能級(jí)和受主能級(jí) 的施主-受主復(fù)合型發(fā)光和利用金屬離子內(nèi)殼電子躍遷的局部型發(fā)光。 通常，分散型無機(jī)EL元件表現(xiàn)為施主-受主復(fù)合型發(fā)光，且薄膜型無 機(jī)EL元件表現(xiàn)為局部型發(fā)光。
本發(fā)明中可以使用的發(fā)光材料包括基礎(chǔ)材料和成為發(fā)射中心的 雜質(zhì)元素。通過改變將被包含的雜質(zhì)元素，可以獲得各種顏色的發(fā)光。 可以使用各種方法例如固相法或液相法(共沉淀法)用于形成發(fā)光材 料。另外，可以使用蒸發(fā)分解法、雙分解法、利用前體的熱分解反應(yīng) 的方法、反膠態(tài)離子法、上述方法和高溫烘焙的組合方法、液相法例 如制冷干燥法等。
固相法是稱量基礎(chǔ)材料和雜質(zhì)元素或包含雜質(zhì)元素的化合物的 重量的方法，在研缽中混合它們，在將進(jìn)行反應(yīng)的電子爐中加熱和烘 焙該混合物，以便在基礎(chǔ)材料中包括雜質(zhì)元素。烘焙溫度優(yōu)選700至 1500°C。這是因?yàn)楫?dāng)該溫度太低時(shí)固體反應(yīng)不會(huì)進(jìn)行，而當(dāng)溫度太高 時(shí)基礎(chǔ)材料會(huì)被分解。要注意，盡管可在粉末狀態(tài)進(jìn)行該烘焙，但優(yōu) 選在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行該烘焙。盡管固相法需要在相對(duì)高的溫度下烘 焙，但固相法是容易的；因此，獲得了高產(chǎn)率且固相法適合于大量生產(chǎn)。
合物或包含雜質(zhì)元素的化合物在溶液中反應(yīng)，千燥，且然后被烘焙的 方法。發(fā)光材料的顆粒均勻分布，且甚至在粒度小且烘焙溫度低時(shí)反應(yīng)也可以進(jìn)4亍。
作為用于發(fā)光材料的基礎(chǔ)材料，可以使用硫化物、氧化物或氮化
物。對(duì)于氮化物，例如，可以使用硫化鋅(ZnS)、疏化鎘(CdS)、 硫化鈣(CaS )、疏化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)、硫化鍶(SrS )、 硫化鋇(BaS)等。對(duì)于氧化物，例如，可以使用氧化鋅(ZnO)、 氧化釔(Y203 )等。對(duì)于氮化物，例如，可以使用氮化鋁(A1N)、 氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)等。
此外，作為用于發(fā)光材料的基礎(chǔ)材料，還可以使用硒化鋅 (ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)等?？蛇x地，還可以使用三重混合晶體 例如硫代鎵酸4丐(CaGa2S4)、硫代鎵酸鍶(SrGa2S4 )、或硫代鎵酸 鋇(BaGa2S4)。
對(duì)于局部型發(fā)光的發(fā)射中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、 釤(Sm )、鋱(Tb )、鉺(Er )、銩(Tm )、銪(Eu )、鈰(Ce )、 鐠(Pr)等。要注意，可加入卣素元素例如氟(F)或氯(Cl)用于 電荷補(bǔ)償。
另一方面，對(duì)于施主-受主復(fù)合型發(fā)光的發(fā)射中心，可以使用包 含形成施主能級(jí)的第一雜質(zhì)元素和形成受主能級(jí)的第二雜質(zhì)元素的 發(fā)光材料。作為第一雜質(zhì)元素，例如，可以使用氟(F)、氯(C1)、 鋁(Al)等。作為第二雜質(zhì)元素，例如，可以使用銅(Cu)、銀(Ag) 等。
在通過固相法合成用于施主-受主復(fù)合型發(fā)光的發(fā)光材料的情況 下，稱量基礎(chǔ)材料、第一雜質(zhì)元素或包含第一雜質(zhì)元素的化合物、和 第二雜質(zhì)元素或包含第二雜質(zhì)元素的化合物中的每個(gè)的重量并且在 研缽中混合，然后在電子爐中加熱和烘焙。
對(duì)于基礎(chǔ)材料可以使用上述的基礎(chǔ)材料。作為第一雜質(zhì)元素或包 含第一雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用氟(F)、氯(Cl)、硫
化鋁(A12S3)等。作為第二雜質(zhì)元素或包含第二雜質(zhì)元素的化合物， ，J^口，可以4吏用銅(Cu ) 、 4艮(Ag )、石充4匕銅(Cu2S )、石充4匕,艮(Ag2S )等。該烘焙溫度優(yōu)選為700至1500。C。這是因?yàn)楫?dāng)該溫度太低時(shí)固 體反應(yīng)不會(huì)進(jìn)行，而當(dāng)溫度太高時(shí)基礎(chǔ)材料會(huì)分解。要注意，盡管可 在粉末狀態(tài)進(jìn)行該烘焙，但優(yōu)選在顆粒狀態(tài)進(jìn)行該烘焙。
作為在利用固相反應(yīng)的情況下的雜質(zhì)元素，可使用包含第一雜質(zhì) 元素和笫二雜質(zhì)元素的化合物。在該情況下，雜質(zhì)元素容易擴(kuò)散且固
相反應(yīng)容易進(jìn)行；由此，可以獲得均勻的發(fā)光材料。而且，由于多余 的雜質(zhì)元素不會(huì)進(jìn)入，所以可以獲得具有高純度的發(fā)光材料。作為包 含第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用氯化銅 (CuCl)、氯化銀(AgCl)等。
要注意，在基礎(chǔ)材料中可包含濃度為0.01至10 atom。/。、優(yōu)選 0.05至5 atom。/。的這些雜質(zhì)元素。
在薄膜型無機(jī)EL元件的情況下，包含上述發(fā)光材料的電致發(fā)光 層可以通過真空蒸發(fā)法例如電阻加熱蒸發(fā)法或電子束蒸發(fā)(EB蒸發(fā)) 法；物理蒸發(fā)沉積法(PVD)例如濺射法；化學(xué)氣相沉積法(CVD) 例如金屬有機(jī)CVD法或低壓氫化物運(yùn)輸CVD法；原子層外延法 (ALE)等形成。
在圖13A至13C中示出了可以用作發(fā)光元件的薄膜型無機(jī)EL 元件的實(shí)例。在圖13A至13C中，發(fā)光元件包括第一電極層250、電 致發(fā)光層252和第二電極層253。
為了利用圖13A至13C中所示的發(fā)光元件制造發(fā)光器件，在實(shí) 施例1中描述的圖11中所示的發(fā)光器件中，圖13A至13C中的發(fā)光 元件可用圖11中的發(fā)光元件584代替。
圖13B和13C中所示的發(fā)光元件的每一個(gè)都具有在圖13A中所 示的發(fā)光元件中電極層和電致發(fā)光層之間提供絕緣層的結(jié)構(gòu)。圖13B 中所示的發(fā)光元件具有在第一電極層250和電致發(fā)光層252之間的絕 緣層254。圖13C中所示的發(fā)光元件具有在第一電極層250和電致發(fā) 光層252之間的絕緣層254a，且具有第二電極層253和電致發(fā)光層 252之間的絕緣層254b。如上所述，可在電致發(fā)光層和夾住電致發(fā)光 層的一對(duì)電極層中的一個(gè)之間提供絕緣層。可選地，可在電致發(fā)光層和夾住電致發(fā)光層的 一對(duì)電極層中的 一個(gè)之間提供絕緣層、以及在電 致發(fā)光層和該對(duì)電極層中另一個(gè)之間提供另一絕緣層。而且，絕緣層 可以是單層或包括多層的疊層。
另外，盡管提供絕緣層254與圖13B中的第一電極層250接觸， 但絕緣層和電致發(fā)光層的順序可反轉(zhuǎn)以便絕緣層254與第二電極層 253接觸。
在分散型無機(jī)EL元件的情況下，微粒的發(fā)光材料分散在粘合劑 中，以便形成膜電致發(fā)光層。當(dāng)通過發(fā)光材料的形成方法不能獲得足 夠的具有期望尺寸的顆粒時(shí)，可通過在研缽等中碾壓將發(fā)光材料加工 成顆粒。粘合劑是用于以分散狀態(tài)固定顆粒的發(fā)光材料和以電致發(fā)光 層的形式保持發(fā)光材料的物質(zhì)。發(fā)光材料通過粘合劑均勻地分散在電 致發(fā)光層中且被固定。
在分散型無機(jī)EL元件的情況下，作為電致發(fā)光層的形成方法， 可以使用能夠選擇性地形成電致發(fā)光層的液滴釋放法；印刷法(例如 絲網(wǎng)印刷或膠印法)；或涂覆法例如旋涂法；浸漬法；分散法等。盡 管對(duì)于電致發(fā)光層的厚度沒有特別的限制，但其厚度優(yōu)選在10至1000 nm的范圍內(nèi)。包含發(fā)光材料的電致發(fā)光層中的發(fā)光材料與粘合劑的 比可大于或等于50 wt。/o且小于或等于80 wt%。
在圖14A至14C中示出了可以用作發(fā)光元件的分散型無機(jī)EL 元件的實(shí)例。圖14A中所示的發(fā)光元件具有疊置第一電極層260、電 致發(fā)光層262和第二電極層263且在電致發(fā)光層262中包含由粘合劑 保持的發(fā)光材料261的結(jié)構(gòu)。
為了利用圖14A至14C中所示的發(fā)光元件制造發(fā)光器件，在實(shí) 施例1中描述的圖11中所示的發(fā)光器件中，圖14A至WC中的發(fā)光 元件可用圖11中的發(fā)光元件584代替。
作為可以在該實(shí)施例中使用的粘合劑，可以使用絕緣材料，且可 以使用有機(jī)材料或無機(jī)材料，或者可使用有機(jī)材料和無機(jī)材料的混合 材料。作為有機(jī)絕緣材料，可以使用具有相對(duì)較高介電常數(shù)的聚合物， 例如氰乙基纖維素基樹脂；或樹脂例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯基樹脂、硅樹脂、環(huán)氧樹脂、或偏二氟乙烯?？蛇x地，可使用耐熱聚合
物，例如芳香族聚酰胺或聚苯并咪唑(polybenzoimidazole)、或硅
氧烷樹脂。
硅氧烷具有由硅(Si)和氧(O)的鍵形成的基干結(jié)構(gòu)且具有包 含至少氫(例如，烷基或芳基基團(tuán))作為取代基的有機(jī)基團(tuán)?？蛇x地， 作為取代基，可使用氟基團(tuán)。而且可選地，作為取代基，可使用包含 至少氫和氟基團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)。
還可使用乙烯基樹脂例如聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛、或樹脂材 料例如酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、 聚氨酯樹脂、惡唑樹脂(聚苯并惡唑)作為有機(jī)材料以及上述材料。 介電常數(shù)還可以通過恰當(dāng)?shù)鼗旌线@些樹脂與具有高介電常數(shù)的微顆 粒例如鈦酸鋇(BaTi03)或鈦酸鍶(SrTi03)來控制。
作為包含在粘合劑中的無機(jī)材料，可以使用選自氧化硅 (SiOx)、氮化硅(SiNx)、含氧和氮的硅、氮化鋁(A1N)、含氧 和氮的鋁或氧化鋁(A1203 )、氧化鈦(Ti02) 、 BaTiO" SrTiO" 鈦酸鉛(PbTi03)、鈮酸鉀(KNb03)、鈮酸鉛(PbNb03)、氧化 鉭(Ta2Os)、鉭酸鋇(BaTa206 )、鉭酸鋰(LiTa03)、氧化釔(Y203 )、 氧化鋯(ZrOj 、 ZnS和包含無機(jī)材料的其它物質(zhì)的材料。當(dāng)具有高 介電常數(shù)的無機(jī)材料與有機(jī)材料混合時(shí)(通過添加等)，可以進(jìn)一步 控制和增加包括發(fā)光材料和粘合劑的電致發(fā)光層的介電常數(shù)。
在該制造工藝中，在包含粘合劑的溶液中分散發(fā)光材料。作為可 以在該實(shí)施例中使用的包含粘合劑的溶液的溶劑，優(yōu)選如下的溶劑，
法(各種濕法工藝)和所希望厚度的溶液。當(dāng)可以使用有機(jī)溶劑等時(shí)， 例如，當(dāng)使用硅氧烷樹脂作為粘合劑時(shí)，可以使用丙二醇甲醚、丙二 醇甲醚醋酸酯(也稱為PGMEA) 、 3-甲氧基-3-甲基-l-丁醇(也稱為 MMB)等。
圖14B和14C中所示的發(fā)光元件的每一個(gè)都具有在圖14A所示 的發(fā)光元件中在電極層和電致發(fā)光層之間提供絕緣層的結(jié)構(gòu)。圖14B中所示的發(fā)光元件具有在第一電極層260和電致發(fā)光層262之間的絕 緣層264。圖14C中所示的發(fā)光元件具有在第一電極層260和電致發(fā) 光層262之間的絕緣層264a，且具有第二電極層263和電致發(fā)光層 262之間的絕緣層264b。如上所述，可在電致發(fā)光層和夾住電致發(fā)光 層的一對(duì)電極層中之一之間提供絕緣層?？蛇x地，可在電致發(fā)光層和 夾住電致發(fā)光層的 一對(duì)電極層中之一之間提供絕緣層、以及在電致發(fā) 光層和該對(duì)電極層中另一個(gè)之間提供另一絕緣層。而且，絕緣層可以 是單層或包括多層的疊層。
另外，盡管提供絕緣層264與圖14B中的第一電極層260接觸， 但絕緣層和電致發(fā)光層的順序可反轉(zhuǎn)以便絕緣層264與第二電極層 263接觸。
沒有特別限制絕緣層例如圖13A至13C中的絕緣層254和圖 至14C中的絕緣層264;然而，優(yōu)選該絕緣層具有高的耐受電壓，是 致密膜，此外具有高的介電常數(shù)。
例如，可以利用氧化硅(Si02)、氧化釔(Y203 )、氧化鈦(Ti02)、 氧化鋁(A1203)、氧化鉿(Hf02)、氧化鉭(Ta2Os)、鈦酸鋇(BaTi03)、 鈦酸鍶(SrTiO。、鈦酸鉛(PbTi03)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯 (Zr02)等；其混合膜；或包含這些中的兩種或多種的疊層膜形成該 絕緣層。
這些絕緣層可以通過濺射、蒸發(fā)、CVD等形成?？蛇x地，可以 以在粘合劑中分散這些絕緣材料的顆粒的形式來形成該絕緣層。粘合
相似的方法形成。盡管對(duì)絕緣層的厚度沒有特別的限制，但其厚度優(yōu) 選在10至1000 nm的范圍內(nèi)。
盡管在該實(shí)施例中描述的發(fā)光元件通過在其之間插入電致發(fā)光 層的該對(duì)電極層之間施加電壓而發(fā)光，但發(fā)光元件也可以通過DC驅(qū) 動(dòng)或AC驅(qū)動(dòng)來操作。
通過該實(shí)施例，可以通過具有良好再現(xiàn)性的簡(jiǎn)單方法形成利用樹 脂材料的分隔壁。從而，可以制造包括無機(jī)EL元件的具有更少變化的低成本的半導(dǎo)體器件。另外，由于分隔壁的錐角為不是很大的20 至50。，所以可以防止形成在分隔壁上方的膜變薄。因此，可以避免 分隔壁上方的膜的物理強(qiáng)度減小。
如果有必要的話，該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式和其它實(shí)施例自由組合。
〖實(shí)施例3
應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備，以下可以給出照相機(jī)，例如攝像機(jī)或 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)；護(hù)目鏡型顯示器；導(dǎo)航系統(tǒng)；音頻再現(xiàn)器件(例如車載 音頻部件機(jī))；計(jì)算機(jī)；博弈機(jī)；便攜式信息終端(例如可移動(dòng)計(jì)算 機(jī)、蜂窩電話、便攜式博弈機(jī)或電子書籍閱讀器)；具有記錄媒質(zhì)的 圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體地，用于再現(xiàn)記錄媒質(zhì)和具有顯示再現(xiàn)圖像的顯 示器的設(shè)備，例如數(shù)字化視頻光盤(DVD))等。
在圖15、圖16、圖17A和17B、圖18、圖19、圖20和圖21A 至21E中示出了電子設(shè)備的具體實(shí)例。
圖15示出了其中組合顯示面板301和電路基板311的EL模塊。 在電路基板311上方，形成了控制電路312、信號(hào)分割電路313等。 電路基板311通過連接布線314電連接至顯示面板301。
該顯示面板301包括配置有多個(gè)像素的像素部分302、掃描線驅(qū) 動(dòng)電路303、和將視頻信號(hào)提供給所選像素的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路304。 EL模塊的顯示面板301可通過實(shí)施例1或2中描述的顯示器件的制 造方法來制造。
電視接收機(jī)可以通過圖15中所示的EL模塊來完成。圖16是示 出接收機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的框圖。調(diào)諧器321接收視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。 通過視頻信號(hào)放大器電路322、視頻信號(hào)處理電路323和控制電路312 來處理該視頻信號(hào)，其中視頻信號(hào)處理電路323將從視頻信號(hào)放大器 電路322輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于紅、綠和藍(lán)每種顏色的彩色信號(hào)， 以及控制電路312用于將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器IC的輸入規(guī)范?？?制電路312輸出信號(hào)至掃描線一側(cè)和信號(hào)線一側(cè)。在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，信號(hào)分割電路313可配置在信號(hào)線一側(cè)且輸入數(shù)字信號(hào)可分成將 被提供的m片。
在通過調(diào)諧器321接收的信號(hào)中，把音頻信號(hào)發(fā)送給音頻信號(hào)放 大器電路325且通過音頻信號(hào)處理電路326將其輸出供給揚(yáng)聲器327。 控制電路328對(duì)接收臺(tái)(接收頻率)的控制信號(hào)或來自輸入部分329 的音量進(jìn)行接收，并把信號(hào)發(fā)送給調(diào)諧器321或音頻信號(hào)處理電路 326。
如圖17A所示，把EL模塊結(jié)合到底盤331中，以便可以完成電 視接收機(jī)。通過EL模塊形成顯示屏332。另外，適當(dāng)?shù)靥峁P(yáng)聲器 333、操作開關(guān)334等。
圖17B示出了顯示器是無線便攜式的便攜式電視接收機(jī)。電池 和信號(hào)接收機(jī)被結(jié)合到底盤342中，且顯示部分343和揚(yáng)聲器部分347 通過該電池驅(qū)動(dòng)。該電池可以用電池充電器340重復(fù)充電。另外，電 池充電器340可以發(fā)送和接收視頻信號(hào)并且可以把該視頻信號(hào)發(fā)送給 顯示器的信號(hào)接收機(jī)。底盤343通過操作鍵346控制。
另外，也可以把圖17B中所示的器件稱為雙向視頻/音頻通信器 件，因?yàn)樵撈骷梢酝ㄟ^操作鍵346的操作把來自底盤342的信號(hào)發(fā) 送給電池充電器340。而且，通過操作鍵346的操作，可以把信號(hào)從 底盤342發(fā)送給電池充電器340且可把信號(hào)從電池充電器進(jìn)一步發(fā)送 給另一電子設(shè)備，以便也能夠通信控制另一電子設(shè)備。因此，也把該 器件稱為通用遙控器。可以把本發(fā)明應(yīng)用到顯示部分343。
當(dāng)把本發(fā)明用于圖15、圖16和圖17A和17B中所示的電^L接 收機(jī)時(shí)，可以獲得具有更少變化且以低成本制造的顯示器件的電視接 收機(jī)。
不必說，本發(fā)明不限于電視接收機(jī)，且除了個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器 以外，還可以應(yīng)用到各種應(yīng)用，具體地，作為大面積顯示媒質(zhì)，例如， 在火車站或機(jī)場(chǎng)的信息顯示板，街道上的廣告顯示板等。
圖18和圖19每個(gè)都示出其中組合了顯示面板351和印刷電路板 352的模塊。顯示面板351包括具有多個(gè)像素的像素部分353、第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路354、第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路355和把視頻信號(hào)提供給 所選像素的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路356。
印刷電路板352配置有控制器357、中央處理單元(CPU) 358、 存儲(chǔ)器359、電源電路360、音頻處理電路361、發(fā)送-接收電路362 等。印刷電路板352和顯示面板351通過柔性印刷電路(FPC) 363 相互連接。印刷電路板352可配置有電容器、緩沖電路等，以便防止 電源電壓或信號(hào)的噪音、或信號(hào)上升的延遲。另外，通過COG(玻 璃上芯片)法可在顯示面板351上安裝控制器357、音頻處理電路361、 存儲(chǔ)器359、 CPU 358、電源電路360等。COG法能使印刷電路板352 的尺寸減小。
通過提供用于印刷電路板352的接口 364來輸入和輸出各種控制 信號(hào)。另外，為印刷電路板352提供用于把信號(hào)發(fā)送給天線和從天線 接收信號(hào)的天線端口 365。
圖19是圖18中所示的模塊的框圖。該模塊包括作為存儲(chǔ)器359 的VRAM 366、 DRAM 367、閃存368等。將在面板上顯示的圖像的 數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)、和各種程序分別存儲(chǔ)在VRAM 366、 DRAM 367和閃存中。
電源電路360提供能量用于操作顯示面板351 、控制器357、 CUP 358、音頻處理電路361、存儲(chǔ)器359和發(fā)送-接收電路362。另外，根 據(jù)面板規(guī)格，電源電路360配置有電流源。
CPU 358包括控制信號(hào)產(chǎn)生電路370、解碼器371、寄存器372、 運(yùn)算電路373、 RAM 374、用于CPU358的接口 379等。通過接口 379 輸入到CPU 358中的各種信號(hào)一旦被保持在寄存器372中，就被輸入 到運(yùn)算電路373、解碼器371等中。在運(yùn)算電路373中，基于輸入信 號(hào)進(jìn)行操作，且指定向其發(fā)送各種指令的位置。另一方面，輸入到解 碼器371中的信號(hào)被解碼且被輸入到控制信號(hào)產(chǎn)生電路370中?；?輸入信號(hào)，控制信號(hào)產(chǎn)生電路370產(chǎn)生包括各種指令的信號(hào)，且把該 信號(hào)發(fā)送給由運(yùn)算電路373指定的位置，具體地，存儲(chǔ)器359、發(fā)送-接收電路362、音頻處理電路361、控制器357等。存儲(chǔ)器359、發(fā)送-接收電路362、音頻處理電路361和控制器357 每一個(gè)都根據(jù)收到的指令操作。以下簡(jiǎn)要說明該操作。
通過接口 364把從輸入單元375輸入的信號(hào)發(fā)送給安裝在印刷電 路板3W上的CPU 358。控制信號(hào)產(chǎn)生電路370根據(jù)從輸入單元375 發(fā)送的信號(hào)把存儲(chǔ)在VRAM 366中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式，并且 將它發(fā)送給控制器357，其中輸入單元375例如是指點(diǎn)設(shè)備或鍵盤。
控制器357根據(jù)面板規(guī)格對(duì)包括從CPU 358發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)的 信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，且把它提供給顯示面板351。另外，基于從電源 電路360喻入的電源電壓和從CPU 358輸入的各種信號(hào)，控制器357 產(chǎn)生Hsync信號(hào)、Vsync信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)CLK、交流電壓(ACCont) 和開關(guān)信號(hào)L/R，并將它們提供給顯示面板351。
在發(fā)送-接收電路362中，處理由天線378發(fā)送和接收的信號(hào)， 如無線電波，具體地，包括了例如隔離器、帶通濾波器、VCO (電壓 控制振蕩器)、LPF (低通濾波器)、耦合器和不平衡變壓器的高頻 電路。在發(fā)送-接收電路362中，根據(jù)來自CPU358的指令將在發(fā)送-接收電路362發(fā)送和接收的信號(hào)當(dāng)中的包括音頻信息的信號(hào)發(fā)送給音 頻處理電路361。
根據(jù)CPU 358的指令發(fā)送的包括音頻信息的信號(hào)，在音頻處理 電路361中被解調(diào)成音頻信號(hào)，并且被發(fā)送給揚(yáng)聲器377。另外，根 據(jù)來自CPU 358的指令，從麥克風(fēng)376發(fā)送的音頻信號(hào)在音頻處理電 路361中調(diào)制，并且發(fā)送給發(fā)送-接收電路362。
可以安裝控制器357、 CPU 358、電源電路360、音頻處理電路 361和存儲(chǔ)器359作為該實(shí)施例的組件(package)。該實(shí)施例可以應(yīng) 用到除高頻電路例如隔離器、帶通濾波器、VCO(電壓控制振蕩器)、 LPF (低通濾波器)、耦合器和不平衡變壓器之外的任何電路。
圖20示出了包括圖18和19所示模塊的蜂窩電話的一種模式。 以可拆卸的方式把顯示面板351結(jié)合到外殼380中。外殼380的形狀 和尺寸可以根據(jù)顯示面板351的尺寸適當(dāng)?shù)馗淖儭０压潭@示面板351 的外殼380連接到印刷板381以組裝為模塊。顯示面板351經(jīng)由FPC 363連接至印刷板381。在印刷板381上， 形成揚(yáng)聲器382、麥克風(fēng)383、發(fā)送-接收電路384和包括CPU、控制 器等的信號(hào)處理電路385。這種模塊與輸入單元386、電池387和天 線390組合，并且被放置在底盤389中。設(shè)置顯示面板351的像素部 分使得可以從形成在底盤389中的窗口中看到。
該實(shí)施例的蜂窩電話可以根據(jù)其功能或應(yīng)用以各種方式改變。例 如，甚至當(dāng)蜂窩電話配置有多個(gè)顯示面板時(shí)或者當(dāng)外殼被適當(dāng)?shù)胤殖?多個(gè)部分且可以用鉸鏈打開和閉合時(shí)，都可以獲得上述的操作效果。
當(dāng)本發(fā)明用于圖18、圖19和圖20所示的蜂窩電話時(shí)，可以獲 得具有更少變化且以低成本制造的顯示器件的蜂窩電話。
圖21A示出了其中包括底盤401、支座402、顯示部分403等的 EL顯示器件。本發(fā)明可以利用圖15中所示的EL模塊和圖18中所示 的顯示面板的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到顯示部分403。
通過本發(fā)明，可以獲得具有更少變化和以低成本制造的顯示器件 的顯示器。
圖21B示出了其中包括主體411、底盤412、顯示部分"3、鍵 盤414、外部連接端口 415、指點(diǎn)器件416等的計(jì)算機(jī)。本發(fā)明可以 利用圖15中所示的EL模塊和圖18中所示的顯示面板的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到 顯示部分413。
通過本發(fā)明，可以獲得具有更少變化和以低成本制造的顯示器件 的計(jì)算機(jī)。
圖21C示出了其中包括主體421、顯示部分422、開關(guān)423、操 作鍵424、紅外端口 425等的便攜式計(jì)算機(jī)。本發(fā)明可以利用圖15中 所示的EL模塊和圖18中所示的顯示面板的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到顯示部分 422。
通過本發(fā)明，可以獲得具有更少變化和以低成本制造的顯示器件 的計(jì)算機(jī)。
圖21D示出了其中包括底盤431、顯示部分432、揚(yáng)聲器部分433、 操作鍵434、記錄媒質(zhì)插入部分435等的便攜式博棄機(jī)。本發(fā)明可以
37利用圖15中所示的EL模塊和圖18中所示的顯示面板的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到 顯示部分432。
通過本發(fā)明，可以獲得具有更少變化和以低成本制造的顯示器件 的博棄機(jī)。
圖21E示出了配置有記錄媒質(zhì)的便攜式圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體地， DVD再現(xiàn)設(shè)備)，其中包括主體441、底盤442、第一顯示部分443、 第二顯示部分444、記錄媒質(zhì)讀取部分445、操作鍵446、揚(yáng)聲器部分 447等。要注意，記錄媒質(zhì)包括DVD等。
第一顯示部分443主要顯示圖像信息，且第二顯示部分444主要 顯示文字信息。本發(fā)明可以利用圖15中所示的EL模塊和圖18中所 示的顯示面板的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到第一顯示部分443和第二顯示部分444。 要注意，配置有記錄媒質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備包括家用博弈機(jī)等。
通過本發(fā)明，可以獲得具有更少變化和以低成本制造的顯示器件 的圖像再現(xiàn)設(shè)備。
對(duì)于用于電子設(shè)備的顯示器件的每一個(gè)，可以使用耐熱性的塑料 基板以及玻璃基板，這取決于尺寸、強(qiáng)度或有意的目的。因此，可以 實(shí)現(xiàn)重量的進(jìn)一步縮減。
要注意，該實(shí)施例中示出的實(shí)例僅是實(shí)例，且本發(fā)明不限于這些應(yīng)用。
通過該實(shí)施例，可以通過具有良好再現(xiàn)性的簡(jiǎn)單方法形成利用樹 脂材料的分隔壁。從而，可以制造具有更少變化的、低成本顯示器件 的電子設(shè)備。另外，由于分隔壁的錐角為不是太大的20至50。，所以 可以防止形成在分隔壁上方的膜變薄。因此，可以避免分隔壁上方的 膜的物理強(qiáng)度減小。
該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式和其它實(shí)施例自由組合。
工業(yè)實(shí)用性
在本發(fā)明中，當(dāng)分隔壁通過納米壓印形成時(shí)，可以以良好的再現(xiàn) 性形成多個(gè)分隔壁。從而，可以制造具有更少變化且以低成本制造的顯示器件。
本申請(qǐng)以2006年6月9日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)序 列號(hào)no.2006-160907為基礎(chǔ)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在這里。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟在基板上方形成第一電極；在所述基板和所述第一電極上方形成包含熱塑性樹脂材料或熱固性樹脂材料的絕緣層；將模具壓向所述絕緣層以在所述第一電極上方的所述絕緣層中形成開口；使所述模具與其中形成有所述開口的所述絕緣層分離；在分離所述模具之后，硬化其中形成有所述開口的所述絕緣層以形成分隔壁；在所述第一電極和所述分隔壁上方形成發(fā)光層；和在所述發(fā)光層上方形成第二電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中通過加 熱來硬化所述絕緣層。
3. —種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟 在基板上方形成第一電極；在所述基板和所述第一電極上方形成包含光可固化樹脂材料的 絕緣層；將模具壓向所述絕緣層以在所述第 一 電極上方的所述絕緣層中 形成開口；使所述模具與其中形成有所述開口的所述絕緣層分離； 在分離所述模具之后，硬化其中形成有所迷開口的所述絕緣層以 形成分隔壁；在所述第一電極和所述分隔壁上方形成發(fā)光層；和 在所述發(fā)光層上方形成第二電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中通過光 照射硬化所述絕緣層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述模具由金屬材料或絕緣材料形成，且在所述模具的表面 上形成凹陷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的制造半導(dǎo)體器件的方 法，其中所述分隔壁具有20。到50。的截面錐角，并圓化所述分隔壁的 頂部和底部的邊緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供一種以低成本制造的具有良好再現(xiàn)性的半導(dǎo)體器件。一種半導(dǎo)體器件的制造方法包括步驟在基板上方形成第一電極；在所述基板和所述第一電極上方形成絕緣層；將模具壓向所述絕緣層以在所述絕緣層中形成開口；使所述模具與形成所述開口的所述絕緣層分離；硬化形成所述開口的所述絕緣層以形成分隔壁；在所述第一電極和所述分隔壁上方形成發(fā)光層；和在所述發(fā)光層上方形成第二電極。該絕緣層包含熱塑性樹脂材料或光可固化樹脂材料。分隔壁具有20至50°的截面錐角，且圓化其頂部和底部的邊緣。
文檔編號(hào)H05B33/22GK101427608SQ20078001461
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者藤井照幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所