JP4781082B2

JP4781082B2 - 半導体装置の作製方法

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Publication number: JP4781082B2
Application number: JP2005308636A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 徹高山; 純矢丸山; 由美子福本
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2006128679A

Description

本発明は、剥離した被剥離層を基材に貼りつけて転写させた薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で代表される素子によって構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶モジュールに代表される電気光学装置やＥＬモジュールに代表される発光装置、およびその様な装置を部品として搭載した電子機器に関する。また、素子の剥離方法およびプラスチック基板への素子の転写方法に関する。

なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、発光装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。

近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。

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

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

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

しかし、プラスチックからなる基板は、一般的に水分や酸素を透過しやすく、有機発光層はこれらのものによって劣化が促進されるので、特に発光装置の寿命が短くなりやすい。そこで従来では、プラスチック基板と有機発光素子の間に窒化珪素や窒化酸化珪素などの絶縁膜を設け、水分や酸素の有機発光層への混入を防いでいた。

加えて、プラスチックフィルム等の基板は一般的に熱に弱く、窒化珪素や窒化酸化珪素などの絶縁膜の成膜温度を高くしすぎると、基板が変形しやすくなる。また、成膜温度が低すぎると膜質の低下につながり、水分や酸素の透過を十分防ぐことが難しくなる。また、プラスチックフィルム等の基板上に設けた素子を駆動する際、局所的に発熱が生じて基板の一部が変形、変質してしまうことも問題になっている。

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

本発明は、ガラス基板または石英基板上に形成した素子（ＴＦＴや、有機化合物を含む発光素子や、液晶を有する素子や、メモリー素子や、薄膜ダイオードや、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子や、シリコン抵抗素子など）を基板から剥離した後、熱伝導性の高いプラスチック基板に転写する。本発明は、素子からの発熱を熱伝導性の高いプラスチック基板で放熱させることにより素子の長寿命化を図るものである。

熱伝導性の高いプラスチック基板は、高熱伝導性樹脂からなり、高熱伝導性樹脂とは、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂に銅、鉄、アルミニウム等の金属粉末や、金属繊維や、低融点金属（鉛フリーハンダ：スズ、ビスマス、亜鉛）や、窒化ボロン、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム等のセラミックスを混入させることにより、２〜３０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有する合成樹脂のことである。

また、合成樹脂にセラミックスと鉛フリーハンダとを混合させると、射出成形時の熱によってハンダが溶け出し、冷えて固まると、散らばったセラミックスの粒子間をネットワークのようにつなぎ、熱を伝える効果がさらに増大する。

上記高熱伝導性樹脂に所定量配合して混練、造粒し、得られたペレットを射出成形法により平板に造形することによって基板を形成する。また、平板に限らず、様々な形状の基材を形成することもできる。

熱伝導性の高いプラスチック基板は、金属（チタンやアルミニウム合金やマグネシウム合金）と同程度の熱伝導性を持たせることができ、プラスチック基板であるので金属基板と比較して安価、且つ、軽量なものである。

また、熱伝導性の高いプラスチック基板の透光性が低い場合には、発光装置や液晶表示装置（反射型）に適用する際、表示される側には透光性を有する基板を用いる必要があるため、もう一方の側に熱伝導性の高いプラスチック基板を用いる。特に発熱する素子と間隔が近い側に熱伝導性の高いプラスチック基板を設けることが望ましい。

本明細書で開示する発明の構成は、熱伝導性を有するプラスチック基板またはプラスチック基材を支持体とし、前記プラスチック基板に接する接着材と、該接着材に接する絶縁膜上に素子とを備えたことを特徴とする半導体装置である。

上記構成において、前記素子は、薄膜トランジスタ、有機化合物を含む層を有する発光素子、液晶を有する素子、メモリー素子、薄膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子、またはシリコン抵抗素子であることを特徴としている。

また、上記各構成において、前記接着材は、熱伝導性を有することを特徴としている。熱伝導性の高いプラスチック基板を接着するための接着材は熱伝導性の高い材料であることが好ましく、さらに厚さを薄いものとすることが好ましい。例えば、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムなどからなるフィラーまたは粉末を含む接着材（絶縁熱伝導性接着剤）を用いる。

また、上記各構成において、前記熱伝導性を有するプラスチック基板またはプラスチック基材は、前記接着材よりも熱伝導率が高いことを特徴としている。前記熱伝導性を有するプラスチック基板またはプラスチック基材は、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂中に低融点金属とセラミックスとが混合されたものである。

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

また、他の剥離方法として、２層間の膜応力を利用して剥離を行う剥離方法（ストレスピールオフ法）を用いてもよい。この剥離方法は、基板上に設けた金属層、好ましくは窒化金属層を設け、さらに前記窒化金属層に接して酸化層を設け、該酸化層の上に素子を形成し、成膜処理または５００℃以上の熱処理を行っても、膜剥がれ（ピーリング）が生じずに、物理的手段で容易に酸化層の層内または界面において、きれいに分離できるものである。さらに剥離を助長させるため、前記物理的手段により剥離する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を行ってもよい。

また、本発明は、新規な剥離法および転写法を用いた作製方法も提供する。

本明細書で開示する作製方法に関する発明の構成１は、第１の基板上に半導体素子を含む被剥離層を形成する第１工程と、前記被剥離層上に溶媒に溶ける有機樹脂膜を塗布する第２工程と、前記有機樹脂膜に第２の基板を第１の両面テープで接着させ、前記被剥離層および有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟む第３工程と、第２の両面テープで第３の基板を前記第１の基板と接着する第４工程と、前記第３の基板が接着された前記第１の基板と、前記被剥離層とを物理的手段で分離する第５工程と、前記被剥離層に第４の基板を第１の接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟む第６工程と、前記被剥離層および第１の両面テープと前記第２の基板とを分離する第７工程と、前記被剥離層と前記第１の両面テープとを分離する第８工程と、前記有機樹脂膜を溶媒で除去する第９工程と、を有することを特徴とする半導体装置の作製方法である。

溶媒に溶ける有機樹脂膜を成膜することにより、第１の電極（発光素子の陽極または陰極）面を保護するとともに平坦化する。平坦化することによって、基板と被剥離層とを貼りあわせる際に密着性を上げることができる。平坦な有機樹脂膜を形成した後に基板と貼りあわせた場合、有機樹脂膜で覆われているため、被剥離層に接着する際に配線などによる凹凸が反映されず、密着性が向上する。さらに被剥離層のもう一方の側に基板を貼り合わせる際にも配線などによる凹凸が反映されず、密着性が向上する。

また、作製方法に関する発明の構成２は、第１の基板上に半導体素子を含む被剥離層を形成する第１工程と、前記被剥離層上に溶媒に溶ける有機樹脂膜を塗布する第２工程と、
前記有機樹脂膜に第２の基板を第１の両面テープで接着させ、前記被剥離層および有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟む第３工程と、第２の両面テープで第３の基板を前記第１の基板と接着する第４工程と、前記第３の基板が接着された前記第１の基板と、前記被剥離層とを物理的手段で分離する第５工程と、前記被剥離層に第４の基板を第１の接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟む第６工程と、前記被剥離層および第１の両面テープと前記第２の基板とを分離する第７工程と
、前記被剥離層と前記第１の両面テープとを分離する第８工程と、前記有機樹脂膜を溶媒で除去する第９工程と、第５の基板を第２の接着材で前記被剥離層に接着させ、前記被剥離層を前記第４の基板と前記第５の基板とで挟む第１０工程と、を有することを特徴とする半導体装置の作製方法である。

また、作製方法に関する発明の他の構成３は、第１の基板上にＴＦＴを含む被剥離層を形成する第１工程と、前記被剥離層上に溶媒に溶ける有機樹脂膜を塗布する第２工程と、
前記有機樹脂膜に第２の基板を第１の両面テープで接着させ、前記被剥離層および有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟む第３工程と、第２の両面テープで第３の基板を前記第１の基板と接着する第４工程と、前記第３の基板が接着された前記第１の基板と、前記被剥離層とを物理的手段で分離する第５工程と、前記被剥離層に第４の基板を第１の接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟む第６工程と、前記被剥離層および第１の両面テープと前記第２の基板とを分離する第７工程と
、前記被剥離層と前記第１の両面テープとを分離する第８工程と、前記有機樹脂膜を溶媒で除去する第９工程と、前記被剥離層上に有機化合物を含む発光素子を形成する第１０工程と、前記発光素子を封止する第５の基板を第２の接着材で貼り合わせ、前記被剥離層を前記第４の基板と前記第５の基板とで挟む第１１工程と、を有することを特徴とする半導体装置の作製方法である。

上記各作製方法に関する構成において、前記溶媒は、水またはアルコール類であることを特徴としている。

また、上記各作製方法に関する構成において、前記第７工程における前記第１の両面テープと前記第２の基板との密着性よりも前記被剥離層と前記第４の基板との密着性が高いことを特徴としている。

また、被剥離層を転写する基板は転写される基板よりも剛性の大きい基板であることが好ましく、上記作製方法に関する構成２、構成３において、前記第１の基板は、ガラス基板であり、前記第２の基板および前記第３の基板は、石英基板、または金属基板であり、前記第４の基板及び前記第５の基板は、プラスチック基板であることを特徴としている。

また、上記作製方法に関する構成２、構成３において、熱伝導性を有するプラスチック基板を貼り付けて放熱効果を持たせてもよく、前記第１の基板は、ガラス基板であり、前記第２の基板および前記第３の基板は、石英基板、または金属基板であり、前記第４の基板と前記第５の基板は、一方が透光性を有するプラスチック基板であり、もう一方が熱伝導性を有するプラスチック基板であることを特徴としている。

また、上記各作製方法に関する構成において、前記第４の基板または前記第５の基板は、表面にＳｉＮ_X膜、ＳｉＮ_XＯ_Y膜、ＡｌＮ_X膜、またはＡｌＮ_XＯ_Y膜が形成されたプラスチック基板であることを特徴としている。プラスチック基板にＳｉＮ_X膜、ＳｉＮ_XＯ_Y膜、ＡｌＮ_X膜、またはＡｌＮ_XＯ_Y膜を形成することによってバリア性を持たせ、半導体装置の信頼性を向上させることができる。

また、第２の基板を両面テープで接着する工程と、第３の基板を両面テープで接着する工程は、どちらが先でもよく、上記各作製方法に関する構成において、前記有機樹脂膜に第２の基板を第１の両面テープで接着させ、前記被剥離層および有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟む第３工程と、第２の両面テープで第３の基板を前記第１の基板と接着する第４工程と、は順序が逆でも問題ない。

なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層という。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。

また、本明細書において、ＥＬ素子とはＥＬ材料ならびにこのＥＬ材料にキャリアを注入するための有機材料もしくは無機材料を含む層（以下、ＥＬ層という）を二つの電極（陽極および陰極）で挟んだ構造からなる発光素子であり、陽極、陰極およびＥＬ層からなるダイオードを指す。

本発明により、素子からの発熱を熱伝導性の高いプラスチック基板で放熱させることで素子の長寿命化、即ち半導体装置の信頼性を向上することができる。

また、熱伝導性の高いプラスチック基板は、プラスチック基板であるので金属基板と比較して安価、且つ、フレキシブル、且つ、軽量なものとすることができる。

本発明の実施形態について、以下に説明する。

（実施の形態１）
ここでは、剥離法によって剥離した被剥離層（素子を含む）に高い熱伝導性を有する絶縁基材または基板を貼り付ける例を示す。

図１（Ａ）中、１０は熱伝導性を有する絶縁基材、１１は接着材、１２は被剥離層（素子を含む層）である。被剥離層１２は、予め基板（図示しない）に形成された半導体素子を含む層であって、剥離法によって基板から剥離させ、基材１０に接着材１１で貼り付けられたものである。

熱可塑性樹脂としてポリフェニレンサルファイドなどを用い、ＡｌやＭｇやセラミックスなどの粉末と、低融点金属（鉛フリーハンダ）の粉末とを所定量配合して混練、造粒し、得られたペレットを射出形成法または圧締成形方法により曲面を有する基材１０を成形すればよい。射出形成時の熱によって低融点金属が溶け出し、冷やされて固まると散らばったセラミックスの粒子間を繊維状になった金属がネットワークのようにつながって熱伝導の道筋が形成される。こうして得られた基材１０は、５〜３０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有する。なお、樹脂組成物を溶融混練する製造装置としては、樹脂やゴム、セラミックス用の一般的な混練装置を用いればよい。混練装置を用いることによって、比重が極端に異なる樹脂と低融点金属の粉末を分散させる。混練装置で溶融、混練された混練体は塊状で取り出される。この塊状の組成物を再度溶融させて、ペレットと呼ばれる粒状の組成物を作製する造粒工程を行う。射出形成法によりペレットを任意の形状に形成する。

被剥離層１２に設けられた素子（ＴＦＴや、有機化合物を含む発光素子や、液晶を有する素子や、メモリー素子や、薄膜ダイオードや、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子や、シリコン抵抗素子など）を組み込み、半導体装置として完成させ、駆動させた際、素子からの発熱を基材１０によって速やかに拡散することができる。さらに、接着材１１の厚さを薄くすることによって、より放熱効果を高めることができる。

また、図１（Ｂ）は、平板状に成形した熱伝導性を有する絶縁基板を用いた例である。なお、基板２０以外は、図１（Ａ）と同一であるため、詳細な説明は省略する。図１（Ｂ）中、２０は熱伝導性を有する絶縁基板、１１は接着材、１２は被剥離層（素子を含む層）である。被剥離層１２は、予め基板（図示しない）に形成された半導体素子を含む層であって、剥離法によって基板から剥離させ、基板１０に接着材１１で貼り付けられたものである。なお、図１（Ｂ）では、フレキシブルであることを示すために基板２０を湾曲させた状態の断面図を示している。

また、図１（Ｃ）は、被剥離層を一対の基板２０、２４で挟みこんだ例である。被剥離層２２が外部からの不純物拡散や外部からの物理的な力から保護するために基板２４が第２の接着材２３で貼り付けられ、封止されている。基板２４は、フレキシブルなプラスチック基板、または曲面を有する薄いガラス基板であり、バリア性を高めるため、基板２４表面にＳｉＮ_X膜、ＳｉＮ_XＯ_Y膜、ＡｌＮ_X膜、またはＡｌＮ_XＯ_Y膜の単層またはこれらの積層を形成してもよい。さらに、バリア性を高めるため、基板２０表面にＳｉＮ_X膜、ＳｉＮ_XＯ_Y膜、ＡｌＮ_X膜、またはＡｌＮ_XＯ_Y膜の単層またはこれらの積層を形成してもよい。

図１（Ｃ）中、２０は熱伝導性を有する絶縁基材、２１は第１の接着材、２２は被剥離層（素子を含む層）、２３は第２の接着材、２４は基板である。被剥離層２２は、予め基板（図示しない）に形成された半導体素子を含む層であって、剥離法によって基板から剥離させ、基板２０に第１の接着材２１で貼り付けられたもの、或いは第２の接着材２３で基板２４を貼り合わせた後、剥離し、その後、基板２０に第１の接着材２１で貼り付けられたものである。

また、図１（Ｄ）は、接着材３１として熱伝導性を持たせた材料を用い、被剥離層を一対の基板３０、３４で挟みこんだ例である。

図１（Ｄ）中、３０は熱伝導性を有する絶縁基板、３１は高熱伝導性を有する接着材、３２は被剥離層（素子を含む層）、３３は接着材、３４は基板である。

高熱伝導性を有する接着材３１としては、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムなどからなるフィラーまたは粉末を含む接着材（絶縁熱伝導性接着剤）を用いればよい。高熱伝導性を有する接着材３１を用いることによって、さらに放熱効果を高めることができる。

（実施の形態２）
ここでは、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する例を挙げて図３に説明することとする。

なお、本発明は、有機化合物を含む層を有する発光デバイスであれば、アクティブマトリクス型の発光装置に限定されず、カラー表示パネルとなるパッシブマトリクス型の発光装置や、面光源または電飾用装置となるエリアカラーの発光装置に適用することができる。

まず、ガラス基板（第１の基板３００）上に素子を形成する。スパッタ法でガラス基板上に金属膜３０１、ここではタングステン膜（膜厚１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍ）を形成し、さらに大気にふれることなく、酸化物膜３０２、ここでは酸化シリコン膜（膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍ）を積層形成する。なお、スパッタ法では基板端面に成膜されるため、基板端面に成膜されたタングステン膜と酸化シリコン膜とをＯ₂アッシングなどで選択的に除去することが好ましい。後の工程で剥離する際、タングステン膜と酸化シリコン膜との界面または酸化シリコン膜中で分離が生じる。

次いで、ＰＣＶＤ法で下地絶縁膜となる酸化窒化シリコン膜（膜厚１００ｎｍ）を形成し、さらに大気にふれることなく、アモルファスシリコン膜（膜厚５４ｎｍ）を積層形成する。

アモルファスシリコン膜は水素を含んでおり、加熱してポリシリコン膜を形成する場合、結晶化させるため５００℃以上の熱処理を行えば、ポリシリコン膜を形成すると同時に水素の拡散を行うことができる。得られたポリシリコン膜を用いて、ＴＦＴを代表とする様々な素子（薄膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子やシリコン抵抗素子やセンサ素子（代表的にはポリシリコンを用いた感圧式指紋センサー）を形成することができる。また、本発明は、アモルファスシリコン膜を活性層とするＴＦＴを用いる素子にも適用することができる。

ここでは、公知の技術（固相成長法、レーザー結晶化方法、触媒金属を用いた結晶化方法など）を用いてポリシリコン膜を形成した後、パターニングを行って島状の半導体領域を形成し、それを活性層とするトップゲート型ＴＦＴ３０３を作製する。適宜、ゲート絶縁膜の形成、ゲート電極の形成、活性層へのドーピングによるソース領域またはドレイン領域の形成、層間絶縁膜の形成、ソース電極またはドレイン電極の形成、活性化処理などを行う。

次いで、一対の電極（陽極、陰極）間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設け、一対の電極間に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を形成するための第１の電極を形成する。まず、陽極または陰極となる第１の電極３０４を形成する。ここでは第１の電極３０４として仕事関数の大きい金属膜（Ｃｒ、Ｐｔ、Ｗなど）、または透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用い、陽極として機能させる例を示す。

なお、ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極をそのまま第１電極とする場合、またはソース領域またはドレイン領域に接して第１電極を別途形成する場合には、ＴＦＴとは第１電極を含める。

次いで、第１電極（陽極）の両端には、第１電極の周縁を囲むように隔壁（バンク、障壁、土手などと呼ばれる）３０５ａを形成する。カバレッジを良好なものとするため、隔壁の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、隔壁の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、隔壁の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁３０５ａとして、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。

また、複数の有機樹脂を積層する場合、有機樹脂同士では使用している溶媒によって塗布または焼成時に一部溶解したり、密着性が高くなりすぎる恐れがある。従って、隔壁の材料として有機樹脂を用いた場合、後の工程で水溶性樹脂を塗布した後に除去しやすくなるように隔壁３０５ａを無機絶縁膜（ＳｉＮ_X膜、ＳｉＮ_XＯ_Y膜、ＡｌＮ_X膜、またはＡｌＮ_XＯ_Y膜）で覆うことが好ましい。この無機絶縁膜は、隔壁の一部３０５ｂとして機能する。（図３（Ａ））

次いで、水またはアルコール類に可溶な接着材を全面に塗布、焼成する。この接着材の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等いかなるものでもよい。ここではスピンコートで水溶性樹脂（東亜合成製：ＶＬ−ＷＳＨＬ１０）からなる膜（膜厚３０μｍ）３０６を塗布し、仮硬化させるために２分間の露光を行ったあと、ＵＶ光を裏面から２．５分、表面から１０分、合計１２．５分の露光を行って本硬化させる。（図３（Ｂ））

次いで、後の剥離を行いやすくするために、金属膜３０１と酸化物膜３０２との密着性を部分的に低下させる処理を行う。密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする領域の周縁に沿って金属膜３０１または酸化物膜３０２にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力を加えて酸化物膜３０２の層内または界面の一部分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンドペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動かせばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて動かせばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生じやすくなるような部分、即ち、きっかけをつくることが重要であり、密着性を選択的（部分的）に低下させる前処理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留まりも向上する。

次いで、両面テープ３０７を用い、水溶性樹脂からなる膜３０６に第２の基板３０８を貼り付ける。さらに、両面テープ３０９を用い、第１の基板３００に第３の基板３１０を貼り付ける。（図３（Ｃ））第３の基板３１０は、後の剥離工程で第１の基板３００が破損することを防ぐ。第２の基板３０８および第３の基板３１０としては、第１の基板３００よりも剛性の高い基板、例えば石英基板、半導体基板を用いることが好ましい。

次いで、上記密着性を部分的に低下させた領域側から剥離させ、金属膜３０１が設けられている第１の基板３００を物理的手段により引き剥がす。比較的小さな力（例えば、人間の手、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波等）で引き剥がすことができる。こうして、酸化物層３０２上に形成された被剥離層を第１の基板３００から分離することができる。剥離後の状態を図３（Ｄ）に示す。

次いで、接着材３１１で第４の基板３１２と酸化物層３０２（及び被剥離層）とを接着する。（図３（Ｅ））接着材３１１は、両面テープ３０７による第２の基板３０８と被剥離層との密着性よりも酸化物層３０２（及び被剥離層）と第４の基板との密着性のほうが高いことが重要である。

第４の基板３１２としては、２〜３０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有するプラスチック基板を用いる。ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂にセラミックスと鉛フリーハンダとを混合させ、セラミックスの粒子間をネットワークのようにつながれたプラスチック基板を用いることが好ましい。

接着材３１１としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤が挙げられる。さらに好ましくは、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ませて接着材３１１も高い熱伝導性を備えていることが好ましい。

次いで、両面テープ３０７から第２の基板３０８を分離させる。（図３（Ｆ））

次いで、両面テープ３０７を剥がす。（図３（Ｇ））

次いで、水を用いて水溶性樹脂３０６を溶かして除去する。（図３（Ｈ））ここで水溶性樹脂が残っていると不良の原因となるため、第１の電極３０４の表面を洗浄処理やＯ₂プラズマ処理で清浄な表面とすることが好ましい。

次いで、必要であれば、多孔質なスポンジ（代表的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製、ナイロン製）に界面活性剤（弱アルカリ性）を含ませ、第１の電極３０４表面を擦って洗浄する。

次いで、有機化合物を含む層３１３を形成する直前に、ＴＦＴ及び隔壁が設けられた基板全体の吸着水分を除去するための真空加熱を行う。さらに有機化合物を含む層を形成する直前に、第１電極に対して紫外線照射を行ってもよい。

次いで、第１電極（陽極）上に、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法によって有機化合物を含む層３１３を選択的に形成する。有機化合物を含む層３１３としては、高分子材料、低分子材料、無機材料、またはこれらを混合させた層、またはこれらを分散させた層、またはこれらの層を適宜組み合わせた積層とすればよい。

さらに、有機化合物を含む層上には第２電極（陰極）３１４を形成する。（図３（Ｉ））陰極３１４としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ₂、またはＣａＮ）の薄膜（発光を透過する膜厚）と透明導電膜との積層を用いればよい。また、必要であれば、第２電極を覆ってスパッタ法または蒸着法により形成する保護層を形成する。保護層としてはスパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。

次いで、封止材となる第５の基板３１５に一対の基板間隔を保持するギャップ材が含まれたシール材（図示しない）を所望のパターンに描画する。発光素子の発光を第５の基板３１５に透過させる例であるので、第５の基板３１５としては透光性を有する基板であればよい。ここでは軽量化を図るため、表面にバリア膜（ＳｉＮ_Ｘ膜、ＳｉＮ_ＸＯ_Ｙ膜、ＡｌＮ_Ｘ膜、またはＡｌＮ_ＸＯ_Ｙ膜など）が形成されたプラスチック基板を用いる。次いで、シールが描画された封止基板とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせ、封止基板に設けられたシールパターンがアクティブマトリクス基板に設けられた発光領域を囲む位置になるように封止する。また、シール材に囲まれた空間には透明な有機樹脂からなる接着材３１６が充填されるように封止する。（図３（Ｊ））

以上の工程で高い熱伝導性を有するプラスチック基板３１２と、第５の基板３１４とを支持体とし、ＴＦＴと発光素子とを備えた発光装置を作製することができる。こうして得られる発光装置はプラスチック基板が高い熱伝導性を有しているため、駆動時における素子の発熱を放熱することができ、さらに支持体をプラスチック基板としているため薄く、軽量、且つ、フレキシブルなものとすることができる。

なお、ここではタングステン膜と酸化シリコン膜との界面付近で剥離する方法を用いたが、特に限定されず、例えば、第１の基板に水素を含むアモルファスシリコン膜を成膜した後にレーザー光を照射して分離する方法を用いてもよいし、第１の基板を溶液やガスを用いてエッチングまたは機械的に削る方法を用いてもよい。

また、本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態３）
ここでは、発光素子の発光を第１の電極に通過させて光を取り出す発光装置の作製例を図４に示す。なお、途中までは実施の形態２と同一であるため、詳細な説明は省略するとともに同一である部分には同じ符号を用いる。

まず、第１の基板を剥離する工程までは、実施の形態２と同一である。ただし、発光を通過させるために第１の電極３０４としては透明導電膜を用いる。

実施の形態２に従って、図４（Ｄ）の状態を得たら、その後、接着材４１１で透明なプラスチック基板４１２を貼り付ける。（図４（Ｅ））

次いで、両面テープ３０７から第２の基板３０８を分離させる。（図４（Ｆ））

次いで、両面テープ３０７を剥がす。（図４（Ｇ））

次いで、水を用いて水溶性樹脂３０６を溶かして除去する。（図４（Ｈ））ここで水溶性樹脂が残っていると不良の原因となるため、第１の電極３０４の表面を洗浄処理やＯ₂プラズマ処理で清浄な表面とすることが好ましい。

次いで、有機化合物を含む層４１３を形成する直前に、ＴＦＴ及び隔壁が設けられた基板全体の吸着水分を除去するための真空加熱を行う。さらに有機化合物を含む層を形成する直前に、第１電極に対して紫外線照射を行ってもよい。

次いで、第１電極（陽極）上に、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法によって有機化合物を含む層４１３を選択的に形成する。有機化合物を含む層４１３としては、高分子材料、低分子材料、無機材料、またはこれらを混合させた層、またはこれらを分散させた層、またはこれらの層を適宜組み合わせた積層とすればよい。

さらに、有機化合物を含む層上には第２電極（陰極）４１４を形成する。（図４（Ｉ））陰極４１４としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ₂、またはＣａＮ）を用いればよい。また、必要であれば、第２電極を覆ってスパッタ法または蒸着法により形成する保護層を形成する。保護層としてはスパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。

次いで、高い熱伝導性を有する第５の基板４１６に一対の基板間隔を保持するギャップ材が含まれたシール材（図示しない）を所望のパターンに描画する。発光素子の発光を第３の基板４１２に透過させる例であるので、第５の基板４１６としては不透明または半透明な基板であっても構わない。次いで、シールが描画された第５の基板４１６とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせ、第５の基板４１６に設けられたシールパターンがアクティブマトリクス基板に設けられた発光領域を囲む位置になるように封止する。また、シール材に囲まれた空間には有機樹脂からなる接着材４１５が充填されるように封止する。（図４（Ｊ））

以上の工程で高い熱伝導性を有するプラスチック基板４１６と、第４の基板４１２とを支持体とし、ＴＦＴと発光素子とを備えた発光装置を作製することができる。こうして得られる発光装置はプラスチック基板が高い熱伝導性を有しているため、駆動時における素子の発熱を放熱することができ、さらに支持体をプラスチック基板としているため薄く、軽量、且つ、フレキシブルなものとすることができる。

また、本実施の形態は実施の形態１、または実施の形態２と自由に組み合わせることができる。

以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。

ここでは、基板上にＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を作製する方法について詳細に説明する。なお、ここではＴＦＴまでが設けられたアクティブマトリクス基板を作製する例を示すが、特に限定されず、適宜、ＴＦＴの配置や画素電極の材料を適宜変更し、さらに発光素子を形成すれば、有機化合物を含む発光層を有する発光装置も作製することもできることは言うまでもないことである。

基板としては、ガラス基板（＃１７３７）を用いた。まず、基板上には、PCVD法により酸化窒化シリコン層を１００ｎｍの膜厚で成膜した。

次いで、スパッタ法により金属層としてタングステン層を５０ｎｍの膜厚で成膜し、大気解放せず連続的にスパッタ法により酸化物層として酸化シリコン層を２００ｎｍの膜厚で成膜した。酸化シリコン層の成膜条件は、ＲＦ方式のスパッタ装置を用い、酸化シリコンターゲット（直径３０．５ｃｍ）を用い、基板を加熱するために加熱したアルゴンガスを流量３０ｓｃｃｍとして流し、基板温度３００℃、成膜圧力０．４Ｐａ、成膜電力３ｋＷ、アルゴン流量／酸素流量＝１０sccm／３０sccmとした。

次いで、基板周縁部または端面をＯ２アッシングによってタングステン層を除去する。

次いでプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、原料ガスＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍの厚さに積層形成し、さらに大気解放せず連続的にプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ₄で非晶質構造を有する半導体層（ここでは非晶質シリコン層）を５４ｎｍの厚さで形成した。この非晶質シリコン層は水素を含んでおり、後の熱処理によって水素を拡散させ、物理的手段で酸化物層の層内、あるいは界面において剥離することができる。

次いで、重量換算で１０ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜（ここではポリシリコン層）を形成する。ここでは脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜を得る。また、この脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）は、非晶質シリコン層に含まれる水素をＷ膜と酸化シリコン層との界面に拡散する熱処理を兼ねている。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。

次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長４００nm以下のエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザの第２高調波、第３高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数１０〜１０００Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて１００〜５００mJ/cm²に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４７０mJ/cm²でレーザー光の照射を大気中で行なった。なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、ここではパルスレーザーを用いた例を示したが、連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ₄レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ₄レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ₄結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ²程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。

次いで、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施例ではオゾン水を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。

次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を１０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１００ｎｍで成膜する。本実施例では、アルゴン元素を含む非晶質シリコン膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマCVD法を用いてアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比（ＳｉＨ₄：Ａｒ）を１：９９とし、成膜圧力を６．６６５Ｐａ（０．０５Ｔｏｒｒ）とし、ＲＦパワー密度を０．０８７Ｗ／ｃｍ²とし、成膜温度を３５０℃とする。

その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。

次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。

次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。

以上の工程で第１の基板上に窒化物層（または金属層）、酸化物層、下地絶縁膜を形成し、結晶構造を有する半導体膜を得た後、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層を形成することができる。こうして得られた半導体層を活性層とするＴＦＴを作製する。

次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。

次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜上に膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層する。

第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。また、第１の導電膜及び第２の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いて
もよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。

次に、光露光工程によりレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＣＣｌ₄などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ₄、ＳＦ₆、ＮＦ₃などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ₂を適宜用いることができる。

上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。

こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層（第１の導電層と第２の導電層）を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜は、１０〜２０nm程度エッチングされ、第１の形状の導電層で覆われない領域が薄くなったゲート絶縁膜となる。

次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。

この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角は７０°となった。この第２のエッチング処理により第２の導電層を形成する。一方、第１の導電層は、ほとんどエッチングされない。実際には、第１の導電層の幅は、第２のエッチング処理前に比べて約０．３μｍ程度、即ち線幅全体で０．６μｍ程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。

次いで、レジストからなるマスクを除去した後、第１のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０¹⁴atoms/cm²とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。この場合、第１の導電層及び第２の導電層がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第１の不純物領域が形成される。第１の不純物領域には１×１０¹⁶〜１×１０¹⁷/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。ここでは、第１の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ^--領域とも呼ぶ。

なお、本実施例ではレジストからなるマスクを除去した後、第１のドーピング処理を行ったが、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行ってもよい。

次いで、レジストからなるマスク（駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を保護するマスク、駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴの一つを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を保護するマスク、画素部のＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域と保持容量となる領域とを保護するマスク）を形成し第２のドーピング処理を行う。第２のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０¹⁵atoms/cm²とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとしてリン（Ｐ）をドーピングする。ここでは、第２の導電層をマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスクで覆われた領域には添加されない。こうして、第２の不純物領域と、第３の不純物領域が形成され
る。第２の不純物領域には１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加されている。ここでは、第２の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ⁺領域とも呼ぶ。

また、第３の不純物領域は第１の導電層により第２の不純物領域よりも低濃度に形成され、１×１０¹⁸〜１×１０¹⁹/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加されることになる。なお、第３の不純物領域は、テーパー形状である第１の導電層の部分を通過させてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ^-領域とも呼ぶ。

次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスク（ｎチャネル型ＴＦＴを覆うマスク）を形成して第３のドーピング処理を行う。

駆動回路において、上記第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層および保持容量を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された第４の不純物領域及び第５の不純物領域を形成する。

また、第４の不純物領域には１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第４の不純物領域には先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ^--領域）であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度がその１．５〜３倍添加されていて導電型はｐ型となっている。ここでは、第４の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ⁺領域とも呼ぶ。

また、第５の不純物領域は第２の導電層のテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、１×１０¹⁸〜１×１０²⁰/cm³の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第５の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ^-領域とも呼ぶ。

以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成される。

次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。

次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。

また、本実施例では、上記活性化の前に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。

次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層間絶縁膜を形成して熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程は第１の層間絶縁膜に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜の存在に関係なく半導体層を水素化することができる。ただし、本実施例では、第２の導電層としてアルミニウムを主成分とする材料を用いているので、水素化する工程において第２の導電層が耐え得る熱処理条件とすることが重要である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。

次いで、第１の層間絶縁膜上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜を形成する。本実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成する。次いで、窒化シリコン膜からなる第３の層間絶縁膜を形成する。次いで、適宜、配線や各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。

その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いてソース電極、またはドレイン電極を形成する。

以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することができる。

最後に、プラスチック基板を貼りつけ、基板からＴＦＴを含む層とを分離する。このプラスチック基板として高い熱伝導性を有する材料を用いれば、放熱性が優れた信頼性の高い半導体装置を作製することができる。

熱伝導性を有する基板は、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂に低融点金属（鉛フリーハンダ：スズ、ビスマス、亜鉛）と、窒化ボロン、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム等のセラミックスとを混入させ、２〜３０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有する樹脂からなる基板である。

なお、酸化物層上に設けたＴＦＴを含む層（被剥離層）の機械的強度が十分であれば、基板を引き剥がしてもよい。

また、剥離の前後でＴＦＴの特性は変化しない。ｐチャネル型ＴＦＴの電気特性を図６に示す。

本実施例ではＴＦＴを作製した段階で基板を剥離し、プラスチック基板に転写した例を示したが、さらに隔壁や有機化合物を含む層を発光層とする発光素子を形成した後に基板を剥離し、プラスチック基板に転写して発光装置を作製してもよいし、ＴＦＴの電極を反射電極として対向基板を貼り合わせ、その間に液晶を充填した後で基板を剥離し、プラスチック基板を貼り合わせて反射型の液晶表示装置を作製してもよい。

また、本実施例は、実施の形態１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができる。

本実施例では、絶縁表面を有する基板上に、有機化合物層を発光層とする発光素子を備えた発光装置（上面出射構造）を作製する例を図２に示す。

なお、図２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１１０１はソース信号線駆動回路、１１０２は画素部、１１０３はゲート信号線駆動回路である。また、１１０４は透明な封止基板、１１０５は第１のシール材であり、第１のシール材１１０５で囲まれた内側は、透明な第２のシール材１１０７で充填されている。なお、第１のシール材１１０５には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。

なお、１１０８はソース信号線駆動回路１１０１及びゲート信号線駆動回路１１０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１１０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。

次に、断面構造について図２（Ｂ）を用いて説明する。高い熱伝導性を有する基板１１１０上には接着材１１４０を介して駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１１０１と画素部１１０２が示されている。高い熱伝導性を有する基板１１１０により駆動回路や画素部で発生する熱を放熱させる。熱伝導性を有する基板１１１０は、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂に低融点金属（鉛フリーハンダ：スズ、ビスマス、亜鉛）と、窒化ボロン、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム等のセラミックスとを混入させ、２〜３０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有する樹脂からなる基板である。なお、本実施例は、実施の形態１に示した図１（
Ｃ）の構造に対応している。

なお、ソース信号線駆動回路１１０１はｎチャネル型ＴＦＴ１１２３とｐチャネル型ＴＦＴ１１２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、実施例１に従って、これらのＴＦＴを得ることもできる。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、ポリシリコン膜を活性層とするＴＦＴの構造は特に限定されず、トップゲート型ＴＦＴであってもよいし、ボトムゲート型ＴＦＴであってもよい。

また、画素部１１０２はスイッチング用ＴＦＴ１１１１と、電流制御用ＴＦＴ１１１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）１１１３を含む複数の画素により形成される。電流制御用ＴＦＴ１１１２としてはｎチャネル型ＴＦＴであってもよいし、ｐチャネル型ＴＦＴであってもよいが、陽極と接続させる場合、ｐチャネル型ＴＦＴとすることが好ましい。また、保持容量（図示しない）を適宜設けることが好ましい。なお、ここでは無数に配置された画素のうち、一つの画素の断面構造のみを示し、その一つの画素に２つのＴＦＴを用いた例を示したが、３つ、またはそれ以上のＴＦＴを適宜、用いてもよい。

ここでは第１の電極１１１３がＴＦＴのドレインと直接接している構成となっているため、第１の電極１１１３の下層はシリコンからなるドレインとオーミックコンタクトのとれる材料層とし、有機化合物を含む層と接する最上層を仕事関数の大きい材料層とすることが望ましい。例えば、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造とすると、配線としての抵抗も低く、且つ、良好なオーミックコンタクトがとれ、且つ、陽極として機能させることができる。また、第１の電極１１１３は、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層としてもよいし、３層以上の積層を用いてもよい。

また、第１の電極（陽極）１１１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１１１４が形成される。絶縁物１１１４は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物１１１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図２に示す形状の絶縁物を形成する。

カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１１１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物１１１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物１１１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物１１１４として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。

また、絶縁物１１１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。

また、第１の電極（陽極）１１１３上には、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法によって有機化合物を含む層１１１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１１１５上には第２の電極（陰極）１１１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ₂、またはＣａＮ）を用いればよい。ここでは、発光が透過するように、第２の電極（陰極）１１１６として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いる。こうして、第１の電極（陽極）１１１３、有機化合物を含む層１１１５、及び第２の電極（陰極）１１１６からなる発光素子１１１８が形成される。ここでは発光素子１１１８は白色発光とする例であるので着色層１１３１と遮光層（ＢＭ）１１３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）を設けている。

また、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成すれば、カラーフィルターを用いなくともフルカラーの表示を得ることができる。

また、発光素子１１１８を封止するために透明保護層１１１７を形成する。この透明保護層１１１７としてはスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）やＰＣＶＤ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜など）、またはこれらの積層を用いることが好ましい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、透明保護層は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。また、透明保護層に発光を通過させるため、透明保護層の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。

また、発光素子１１１８を封止するために不活性気体雰囲気下で第１シール材
１１０５、第２シール材１１０７により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。

また、本実施例では封止基板１１０４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７を用いて封止基板１１０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うように第３のシール材で封止することも可能である。

以上のようにして発光素子を第１シール材１１０５、第２シール材１１０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。

また、第１の電極１１１３として透明導電膜を用いれば両面発光型の発光装置を作製することができる。

また、本実施例は、実施の形態１乃至３、実施例１のいずれか一と自由に組み合わせることができる。

実施例２では陽極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に透明電極である陰極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）とした例を示したが、本実施例では、陽極上に有機化合物を含む層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物を含む層において生じた発光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出す（以下、下面出射構造とよぶ）という構造とした例を示す。

ここで、下面出射構造の発光装置の一例を図５に示す。

なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１２０１はソース信号線駆動回路、１２０２は画素部、１２０３はゲート信号線駆動回路である。また、１２０４は高い熱伝導性を有する基板、１２０５ａは一対の基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されているシール材であり、シール材１２０５ａで囲まれた内側は、シール材１２０５ｂで充填されている。シール材１２０５ｂ中に乾燥剤を配置してもよい。

なお、１２０８はソース信号線駆動回路１２０１及びゲート信号線駆動回路１２０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１２０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。

次に、断面構造について図５（Ｂ）を用いて説明する。透光性を有する基板１２１０上には接着材１２４０を介して駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１２０１と画素部１２０２が示されている。なお、ソース信号線駆動回路１２０１はｎチャネル型ＴＦＴ１２２３とｐチャネル型ＴＦＴ１２２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、実施例１に従って、これらのＴＦＴを得ることもできる。

また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２とそのドレインに電気的に接続された透明な導電膜からなる第１の電極（陽極）１２１３を含む複数の画素により形成される。

ここでは第１の電極１２１３が接続電極と一部重なるように形成され、第１の電極１２１３はＴＦＴのドレイン領域と接続電極を介して電気的に接続している構成となっている。第１の電極１２１３は透明性を有し、且つ、仕事関数の大きい導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いることが望ましい。

また、第１の電極（陽極）１２１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１２１４が形成される。カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１２１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。また、絶縁物１２１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。

また、第１の電極（陽極）１２１３上には、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法によって有機化合物を含む層１２１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１２１５上には第２の電極（陰極）１２１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ₂、またはＣａＮ）を用いればよい。こうして、第１の電極（陽極）１２１３、有機化合物を含む層１２１５、及び第２の電極（陰極）１２１６からなる発光素子１２１８が形成される。発光素子１２１８は、図５中に示した矢印方向に発光する。ここでは発光素子１２１８はＲ、Ｇ、或いはＢの単色発光が得られる発光素子の一つであり、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成した３つの発光素子でフルカラーとする。

また、発光素子１２１８を封止するために保護層１２１７を形成する。この透明保護層１２１７としてはスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）やＰＣＶＤ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜、または炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜など）、またはこれらの積層を用いることが好ましい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、保護層は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。

また、発光素子１２１８を封止するために不活性気体雰囲気下でシール材１２０５ａ、１２０５ｂにより封止基板１２０４を貼り合わせる。なお、シール材１２０５ａ、１２０５ｂとしてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、１２０５ａ、１２０５ｂはできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。

また、本実施例では基板１２１０としてプラスチック基板、ガラス基板や石英基板の他、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。

また、本実施例は実施の形態１乃至３、実施例１または実施例２と自由に組み合わせることができる。

本実施例では、一つの画素の断面構造、特に発光素子およびＴＦＴの接続、画素間に配置する隔壁の形状について説明する。

図７（Ａ）中、４０は基板、４１は隔壁（土手とも呼ばれる）、４２は絶縁膜、４３は第１の電極（陽極）、４４は有機化合物を含む層、４５は第２の電極（陰極）４６はＴＦＴである。

ＴＦＴ４６において、４６ａはチャネル形成領域、４６ｂ、４６ｃはソース領域またはドレイン領域、４６ｄはゲート電極、４６ｅ、４６ｆはソース電極またはドレイン電極である。ここではトップゲート型ＴＦＴを示しているが、特に限定されず、逆スタガ型ＴＦＴであってもよいし、順スタガ型ＴＦＴであってもよい。なお、４６ｆは第１の電極４３と一部接して重なることによりＴＦＴ４６とを接続する電極である。

また、図７（Ａ）とは一部異なる断面構造を図７（Ｂ）に示す。

図７（Ｂ）においては、第１の電極と電極との重なり方が図７（Ａ）の構造と異なっており、第１の電極をパターニングした後、電極を一部重なるように形成することでＴＦＴと接続させている。

また、図７（Ａ）とは一部異なる断面構造を図７（Ｃ）に示す。

図７（Ｃ）においては、層間絶縁膜がさらに１層設けられており、第１の電極がコンタクトホールを介してＴＦＴの電極と接続されている。

また、隔壁４１の断面形状としては、図７（Ｄ）に示すようにテーパー形状としてもよい。フォトリソグラフィ法を用いてレジストを露光した後、非感光性の有機樹脂や無機絶縁膜をエッチングすることによって得られる。

また、ポジ型の感光性有機樹脂を用いれば、図７（Ｅ）に示すような形状、上端部に曲面を有する形状とすることができる。

また、ネガ型の感光性樹脂を用いれば、図７（Ｆ）に示すような形状、上端部および下端部に曲面を有する形状とすることができる。

また、本実施例は実施の形態１乃至３、実施例１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができる。

本発明を実施して様々なモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール、、反射型液晶表示装置、アクティブマトリクス型ＥＣモジュール）を完成させることができる。即ち、本発明を実施することによって、それらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図８、図９に示す。

図８（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。本発明により熱伝導性を有するプラスチック基板を用いることによって信頼性を向上させ、軽量化を図ることができる。

図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部
２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本発明により熱伝導性を有するプラスチック基板を用いることによって信頼性を向上させ、軽量化を図ることができる。

図８（Ｃ）はゲーム機器であり、本体２２０１、表示部２２０５等を含む。

図８（Ｄ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（ＤｉｇｔｉａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。

図８（Ｅ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部
２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。本発明により熱伝導性を有するプラスチック基板を用いることによって信頼性を向上させ、軽量化を図ることができる。

図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７等を含む。

図９（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、
３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。本発明により熱伝導性を有するプラスチック基板を用いることによって信頼性を向上させ、軽量化を図ることができる。

図９（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。本発明により熱伝導性を有するプラスチック基板を用いることによって信頼性を向上させることができる。

ちなみに図９（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態１乃至３、実施例１乃至４のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。

実施例５において示した電子機器には、発光素子が封止された状態にあるパネルに、コントローラ、電源回路等を含むＩＣが実装された状態にあるモジュールが搭載されている。モジュールとパネルは、共に発光装置の一形態に相当する。本実施例では、モジュールの具体的な構成について説明する。

図１０（Ａ）に、コントローラ１８０１及び電源回路１８０２がパネル１８００に実装されたモジュールの外観図を示す。パネル１８００には、発光素子が各画素に設けられた画素部１８０３と、前記画素部１８０３が有する画素を選択する走査線駆動回路１８０４と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路１８０５とが設けられている。

またプリント基板１８０６にはコントローラ１８０１、電源回路１８０２が設けられており、コントローラ１８０１または電源回路１８０２から出力された各種信号及び電源電圧は、ＦＰＣ１８０７を介してパネル１８００の画素部１８０３、走査線駆動回路１８０４、信号線駆動回路１８０５に供給される。

プリント基板１８０６への電源電圧及び各種信号は、複数の入力端子が配置されたインターフェース（I/F）部１８０８を介して供給される。

なお、本実施例ではパネル１８００にプリント基板１８０６がＦＰＣを用いて実装されているが、必ずしもこの構成に限定されない。ＣＯＧ(Chip on Glass)方式を用い、コントローラ１８０１、電源回路１８０２をパネル１８００に直接実装させるようにしても良い。

また、プリント基板１８０６において、引きまわしの配線間に形成される容量や配線自体が有する抵抗等によって、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることがある。そこで、プリント基板１８０６にコンデンサ、バッファ等の各種素子を設けて、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりするのを防ぐようにしても良い。

図１０（Ｂ）に、プリント基板１８０６の構成をブロック図で示す。インターフェース１８０８に供給された各種信号と電源電圧は、コントローラ１８０１と、電源電圧１８０２に供給される。

コントローラ１８０１は、Ａ／Ｄコンバータ１８０９と、位相ロックドループ（PLL：Phase Locked Loop）１８１０と、制御信号生成部１８１１と、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１８１２、１８１３とを有している。なお本実施例ではＳＲＡＭを用いているが、ＳＲＡＭの代わりに、ＳＤＲＡＭや、高速でデータの書き込みや読み出しが可能であるならばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）も用いることが可能である。

インターフェース１８０８を介して供給されたビデオ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１８０９においてパラレル−シリアル変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するビデオ信号として制御信号生成部１８１１に入力される。また、インターフェース１８０８を介して供給された各種信号をもとに、Ａ／Ｄコンバータ１８０９においてＨｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）が生成され、制御信号生成部１８１１に入力される

位相ロックドループ１８１０では、インターフェース１８０８を介して供給される各種信号の周波数と、制御信号生成部１８１１の動作周波数の位相とを合わせる機能を有している。制御信号生成部１８１１の動作周波数は、インターフェース１８０８を介して供給された各種信号の周波数と必ずしも同じではないが、互いに同期するように制御信号生成部１８１１の動作周波数を位相ロックドループ１８１０において調整する。

制御信号生成部１８１１に入力されたビデオ信号は、一旦ＳＲＡＭ１８１２、１８１３に書き込まれ、保持される。制御信号生成部１８１１では、ＳＲＡＭ１８１２に保持されている全ビットのビデオ信号のうち、全画素に対応するビデオ信号を１ビット分づつ読み出し、パネル１８００の信号線駆動回路１８０５に供給する。

また制御信号生成部１８１１では、各ビット毎の、発光素子が発光する期間に関する情報を、パネル１８００の走査線駆動回路１８０４に供給する。

また電源回路１８０２は所定の電源電圧を、パネル１８００の信号線駆動回路
１８０５、走査線駆動回路１８０４及び画素部１８０３に供給する。

次に電源回路１８０２の詳しい構成について、図１１を用いて説明する。本実施例の電源回路１８０２は、４つのスイッチングレギュレータコントロール１８６０を用いたスイッチングレギュレータ１８５４と、シリーズレギュレータ１８５５とからなる。

一般的にスイッチングレギュレータは、シリーズレギュレータに比べて小型、軽量であり、降圧だけでなく昇圧や正負反転することも可能である。一方シリーズレギュレータは、降圧のみに用いられるが、スイッチングレギュレータに比べて出力電圧の精度は良く、リプルやノイズはほとんど発生しない。本実施例の電源回路１８０２では、両者を組み合わせて用いる。

図１１に示すスイッチングレギュレータ１８５４は、スイッチングレギュレータコントロール（ＳＷＲ）１８６０と、アテニュエイター（減衰器：ＡＴＴ）１８６１と、トランス（Ｔ）１８６２と、インダクター（Ｌ）１８６３と、基準電源（Ｖｒｅｆ）１８６４と、発振回路（ＯＳＣ）１８６５、ダイオード１８６６と、バイポーラトランジスタ１８６７と、可変抵抗１８６８と、容量１８６９とを有している。

スイッチングレギュレータ１８５４において外部のＬｉイオン電池（３．６Ｖ）等の電圧が変換されることで、陰極に与えられる電源電圧と、スイッチングレギュレータ１８５４に供給される電源電圧が生成される。

またシリーズレギュレータ１８５５は、バンドギャップ回路（ＢＧ）１８７０と、アンプ１８７１と、オペアンプ１８７２と、電流源１８７３と、可変抵抗１８７４と、バイポーラトランジスタ１８７５とを有し、スイッチングレギュレータ１８５４において生成された電源電圧が供給されている。

シリーズレギュレータ１８５５では、スイッチングレギュレータ１８５４において生成された電源電圧を用い、バンドギャップ回路１８７０において生成された一定の電圧に基づいて、各色の発光素子の陽極に電流を供給するための配線（電流供給線）に与える直流の電源電圧を、生成する。

なお電流源１８７３は、ビデオ信号の電流が画素に書き込まれる駆動方式の場合に用いる。この場合、電流源１８７３において生成された電流は、パネル１８００の信号線駆動回路１８０５に供給される。なお、ビデオ信号の電圧が画素に書き込まれる駆動方式の場合には、電流源１８７３は必ずしも設ける必要はない。

なお、スイッチングレギュレータ、ＯＳＣ、アンプ、オペアンプは、ＴＦＴを用いて形成することが可能である。

また、本実施例は実施の形態１乃至３、実施例１乃至５のいずれか一と自由に組みあわせることができる。

本実施例ではパッシブマトリクス型の発光装置（単純マトリクス型の発光装置とも呼ぶ）を作製する例を示す。

まず、ガラス基板上に金属膜（代表的にはタングステン膜）と酸化物層（代表的には酸化シリコン膜）とを積層し、その上にストライプ状に複数の第１配線をＩＴＯなどの材料（陽極となる材料）で形成する。次いで、レジストまたは感光性樹脂からなる隔壁を発光領域となる領域を囲んで形成する。次いで、蒸着法またはインクジェット法により、隔壁で囲まれた領域に有機化合物を含む層を形成する。フルカラー表示とする場合には、適宜、材料を選択して有機化合物を含む層を形成する。次いで、隔壁および有機化合物を含む層上に、ＩＴＯからなる複数の第１配線と交差するようにストライプ状の複数の第２配線をＡｌまたはＡｌ合金などの金属材料（陰極となる材料）で形成する。以上の工程で有機化合物を含む層を発光層とした発光素子を形成することができる。

次いで、シール材で封止基板を貼り付ける、或いは第２配線上に保護膜を設けて封止する。封止基板としては、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂に低融点金属（鉛フリーハンダ：スズ、ビスマス、亜鉛）と、窒化ボロン、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム等のセラミックスとを混入させ、２〜３０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有する樹脂からなる熱伝導性を有する基板を用いる。

次いで、ガラス基板を剥離する。物理的手段で酸化物層の層内、あるいは界面において剥離することができる。その後、接着材で透光性を有するプラスチック基板を貼り合わせる。

図１２（Ａ）に本実施例の表示装置の断面図の一例を示す。

高い熱伝導性を有するプラスチック基板１００の主表面上に接着材１５２を介して第１電極と第２電極とが交差してその交差部に発光素子が形成された画素部２０１が設けられている。すなわち、発光性の画素がマトリクス状に配列した画素部２０１が形成されている。画素数はＶＧＡ仕様であれば６４０×４８０ドット、ＸＧＡ仕様であれば１０２４×７６８ドット、ＳＸＧＡ仕様であれば１３６５×１０２４ドット、またＵＸＧＡ仕様となれば１６００×１２００ドットであり、第１電極及び第２電極の本数はそれに応じて設けられている。さらに、基板１０１の端部であり、画素部２０１の周辺部には、外部回路と接続する端子パットが形成された入力端子部が設けられている。

図１２（Ａ）で示す表示装置において、画素部には接着材１５２を介して基板１００の主表面上に、左右方向に延びる第１電極１０２と、その上層に形成されている発光体を含む薄膜１０５（エレクトロルミネセンスで発光する媒体を含むので、以下の説明において便宜上ＥＬ層と呼ぶ）と、その上層に形成され上下方向に延びる第２電極１０６とが形成され、その交差部に画素が形成されている。すなわち、第１電極１０２と第２電極１０６とを、行方向と列方向に形成することによりマトリクス状に画素を配設している。入力端子は、第１電極又は第２電極と同じ材料で形成している。この入力端子の数は、行方向と列方向に配設した第１電極及び第２電極の本数と同じ数が設けられている。

隔壁１０４の断面形状は、第１電極１０２と接する下端部から上端部にかけて曲面形状を有している。その曲面形状は、隔壁又はその下層側に中心がある少なくとも一つの曲率半径を有する形状、又は、第１電極１０２と接する下端部で隔壁１０４の外側に中心がある少なくとも一つの第１の曲率半径と、隔壁１０４の上端部で隔壁又はその下層側に中心がある少なくとも一つの第２の曲率半径を有する形状である。その断面形状は、隔壁１０４の下端部から上端部にかけて曲率が連続して変化するものであって良い。ＥＬ層はその曲面形状に沿って形成され、その曲面形状により応力が緩和される。すなわち、異なる部材を積層した発光素子において、その熱ストレスによる歪みを緩和する作用がある。

画素部２０１を封止する対向基板１５０がシール材１４１で固着されている形態を示している。基板１０１と対向基板１５０との間の空間には、不活性気体が充填されていても良いし、有機樹脂材料１４０を封入しても良い。いずれにしても、画素部２０１における発光素子は、バリア性の絶縁膜１０７で被覆されているので、乾燥材などを特段設けなくても外因性の不純物による劣化を防ぐことができる。

また、図１２（Ａ）は、画素部２０１の各画素に対応して、対向基板１５０側に着色層１４２〜１４４が形成されている。平坦化層１４５は着色層による段差を防いでいる。一方、図１２（Ｂ）は、基板１０１側に着色層１４２〜１４４を設けた構成であり、平坦化膜１４５の上に第１電極１０２が形成されている。基板１０１は接着材１５３で接着されている。対向基板１５１は高い熱伝導性を有する基板を用いている。また、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）と発光方向が異なっている。なお、同一の部分には同一の符号を用いる。

また、フルカラーの表示装置に限らず、単色カラーの発光装置、例えば、面光源、電飾用装置にも本発明を実施することができる。

また、本実施例は実施の形態１乃至３、実施例５のいずれか一と自由に組みあわせることができる。

実施の形態１を示す図である。実施例２を示す図である。実施の形態２を示す図である。実施の形態３を示す図である。実施例３を示す図である。ＴＦＴの電気特性を示す図である。（実施例１）ＴＦＴと第１の電極との接続、隔壁形状を説明する図である。（実施例４）電子機器の一例を示す図。電子機器の一例を示す図。モジュールを示す図である。（実施例６）ブロック図を示す図である。（実施例６）パッシブ型の発光装置を示す図である。（実施例７）

Claims

第１の基板上にタングステン層を形成し、
前記タングステン層上に酸化シリコン層を形成し、
前記酸化シリコン層上に半導体素子を含む被剥離層を形成し、
前記被剥離層上に有機樹脂膜を形成し、
前記有機樹脂膜を形成した後、剥離しようとする領域の周縁に沿って前記タングステン層または前記酸化シリコン層にレーザー光を部分的に照射し、
前記有機樹脂膜上に両面テープを用いて第２の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟み、
前記第１の基板に第３の基板を接着させ、
人間の手、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、または超音波を用いて、前記被剥離層を前記第１の基板及び前記第３の基板から剥離し、
前記被剥離層に第４の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟み、
前記両面テープから前記第２の基板を分離し、
前記有機樹脂膜から前記両面テープを分離し、
前記有機樹脂膜を溶媒で除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の基板上にタングステン層を形成し、
前記タングステン層上に酸化シリコン層を形成し、
前記酸化シリコン層上に半導体素子を含む被剥離層を形成し、
前記被剥離層上に有機樹脂膜を形成し、
前記有機樹脂膜を形成した後、剥離しようとする領域の周縁に沿って前記タングステン層または前記酸化シリコン層にレーザー光を部分的に照射し、
前記第１の基板に第３の基板を接着させ、
前記有機樹脂膜上に両面テープを用いて第２の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第１の基板及び前記第３の基板と前記第２の基板とで挟み、
人間の手、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、または超音波を用いて、前記被剥離層を前記第１の基板及び前記第３の基板から剥離し、
前記被剥離層に第４の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟み、
前記両面テープから前記第２の基板を分離し、
前記有機樹脂膜から前記両面テープを分離し、
前記有機樹脂膜を溶媒で除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の基板上にタングステン層を形成し、
前記タングステン層上に酸化シリコン層を形成し、
前記酸化シリコン層上に半導体素子を含む被剥離層を形成し、
前記被剥離層上に有機樹脂膜を形成し、
前記有機樹脂膜を形成した後、剥離しようとする領域の周縁に沿って前記タングステン層または前記酸化シリコン層にレーザー光を部分的に照射し、
前記有機樹脂膜上に両面テープを用いて第２の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟み、
前記第１の基板に第３の基板を接着させ、
人間の手、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、または超音波を用いて、前記被剥離層を前記第１の基板及び前記第３の基板から剥離し、
前記被剥離層に第４の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟み、
前記両面テープから前記第２の基板を分離し、
前記有機樹脂膜から前記両面テープを分離し、
前記有機樹脂膜を溶媒で除去し、
前記被剥離層上に有機化合物を含む層を形成し、
前記有機化合物を含む層上に電極を形成し、
前記被剥離層上に第５の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層及び前記電極を前記第４の基板と前記第５の基板とで挟むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の基板上にタングステン層を形成し、
前記タングステン層上に酸化シリコン層を形成し、
前記酸化シリコン層上に半導体素子を含む被剥離層を形成し、
前記被剥離層上に有機樹脂膜を形成し、
前記有機樹脂膜を形成した後、剥離しようとする領域の周縁に沿って前記タングステン層または前記酸化シリコン層にレーザー光を部分的に照射し、
前記第１の基板に第３の基板を接着させ、
前記有機樹脂膜上に両面テープを用いて第２の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第１の基板及び前記第３の基板と前記第２の基板とで挟み、
人間の手、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、または超音波を用いて、前記被剥離層を前記第１の基板及び前記第３の基板から剥離し、
前記被剥離層に第４の基板を接着させ、前記被剥離層及び前記有機樹脂膜を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟み、
前記両面テープから前記第２の基板を分離し、
前記有機樹脂膜から前記両面テープを分離し、
前記有機樹脂膜を溶媒で除去し、
前記被剥離層上に有機化合物を含む層を形成し、
前記有機化合物を含む層上に電極を形成し、
前記被剥離層上に第５の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層及び前記電極を前記第４の基板と前記第５の基板とで挟むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の基板上にタングステン層を形成し、
前記タングステン層上に酸化シリコン層を形成し、
前記酸化シリコン層上に半導体素子を含む被剥離層を形成し、
前記被剥離層上に有機化合物を含む層を形成し、
前記有機化合物を含む層上に電極を形成し、
前記電極上に有機樹脂膜を形成し、
前記有機樹脂膜を形成した後、剥離しようとする領域の周縁に沿って前記タングステン層または前記酸化シリコン層にレーザー光を部分的に照射し、
前記有機樹脂膜上に両面テープを用いて第２の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層、前記電極及び前記有機樹脂膜を前記第１の基板と前記第２の基板とで挟み、
前記第１の基板に第３の基板を接着させ、
人間の手、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、または超音波を用いて、前記被剥離層を前記第１の基板及び前記第３の基板から剥離し、
前記被剥離層に第４の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層、前記電極及び前記有機樹脂膜を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟み、
前記両面テープから前記第２の基板を分離し、
前記有機樹脂膜から前記両面テープを分離し、
前記有機樹脂膜を溶媒で除去し、
前記被剥離層上に第５の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層及び前記電極を前記第４の基板と前記第５の基板とで挟むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の基板上にタングステン層を形成し、
前記タングステン層上に酸化シリコン層を形成し、
前記酸化シリコン層上に半導体素子を含む被剥離層を形成し、
前記被剥離層上に有機化合物を含む層を形成し、
前記有機化合物を含む層上に電極を形成し、
前記電極上に有機樹脂膜を形成し、
前記有機樹脂膜を形成した後、剥離しようとする領域の周縁に沿って前記タングステン層または前記酸化シリコン層にレーザー光を部分的に照射し、
前記第１の基板に第３の基板を接着させ、
前記有機樹脂膜上に両面テープを用いて第２の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層、前記電極及び前記有機樹脂膜を前記第１の基板及び前記第３の基板と前記第２の基板とで挟み、
人間の手、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、または超音波を用いて、前記被剥離層を前記第１の基板及び前記第３の基板から剥離し、
前記被剥離層に第４の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層、前記電極及び前記有機樹脂膜を前記第２の基板と前記第４の基板とで挟み、
前記両面テープから前記第２の基板を分離し、
前記有機樹脂膜から前記両面テープを分離し、
前記有機樹脂膜を溶媒で除去し、
前記被剥離層上に第５の基板を接着させ、前記被剥離層、前記有機化合物を含む層及び前記電極を前記第４の基板と前記第５の基板とで挟むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至６のいずれか一において、前記両面テープによる前記被剥離層と前記第２の基板との密着性よりも前記被剥離層と前記第４の基板との密着性が高いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至７のいずれか一において、前記第３の基板は、前記第１の基板よりも剛性が高いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至８のいずれか一において、前記溶媒は、水またはアルコール類であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至９のいずれか一において、前記第４の基板は、２〜３０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有するプラスチック基板であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１０のいずれか一において、前記第５の基板は、透光性を有する基板であることを特徴とする半導体装置の作製方法。