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JP2013207015A - Semiconductor device, display device and electronic apparatus - Google Patents

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JP2013207015A
JP2013207015A JP2012072951A JP2012072951A JP2013207015A JP 2013207015 A JP2013207015 A JP 2013207015A JP 2012072951 A JP2012072951 A JP 2012072951A JP 2012072951 A JP2012072951 A JP 2012072951A JP 2013207015 A JP2013207015 A JP 2013207015A
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JP
Japan
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film
insulating film
resin material
oxide semiconductor
resin
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JP2012072951A
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Japanese (ja)
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Masanori Nishiyama
優範 西山
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Sony Corp
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Sony Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】酸化物半導体膜への水分の浸入を防ぎ、TFT特性を向上させた半導体装置、表示装置および電子機器を提供する。
【解決手段】酸化物半導体膜を有するトランジスタと、前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜に積層され、前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含む第2絶縁膜とを備えた半導体装置。
【選択図】図1
Provided are a semiconductor device, a display device, and an electronic device in which moisture intrusion into an oxide semiconductor film is prevented and TFT characteristics are improved.
A transistor having an oxide semiconductor film, a first insulating film that covers the oxide semiconductor film and includes a first resin material, and a polarity of the first resin material laminated on the first insulating film. A semiconductor device comprising: a second insulating film including a second resin material having different polarities.
[Selection] Figure 1

Description

本技術は、酸化物半導体を用いたトランジスタを備えた半導体装置、表示装置および電子機器に関する。   The present technology relates to a semiconductor device including a transistor including an oxide semiconductor, a display device, and an electronic device.

近年はディスプレイの大型化・高精細化に伴い、駆動素子の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)にも高い移動度が求められており、亜鉛(Zn),インジウム(In),ガリウム(Ga),スズ(Sn),アルミニウム(Al)またはチタン(Ti)の酸化物あるいはこれらの混合物の酸化物等の酸化物半導体を用いたTFTが開発されている(例えば、特許文献1)。特に、Zn,In,Gaの複合酸化物を用いたTFTは、液晶ディスプレイなどに一般的に使用される非晶質シリコン(a−Si:H)を用いたTFTと比較してその電子移動度が大きく、優れた電気特性を示すことがわかっている。   In recent years, with the increase in size and definition of displays, thin film transistors (TFTs) as driving elements are also required to have high mobility, such as zinc (Zn), indium (In), gallium (Ga), A TFT using an oxide semiconductor such as an oxide of tin (Sn), aluminum (Al), titanium (Ti), or a mixture thereof has been developed (for example, Patent Document 1). In particular, a TFT using a complex oxide of Zn, In, and Ga has an electron mobility compared to a TFT using amorphous silicon (a-Si: H) generally used for a liquid crystal display or the like. Is known to exhibit large electrical properties.

ところで、上記のようなアクティブ駆動方式の液晶表示装置または有機EL(Electroluminescence)表示装置等では、TFTを駆動素子として用いると共に、映像を書き込むための信号電圧に対応する電荷を保持容量に保持させている。しかし、TFTのゲート電極とソース・ドレイン電極との交差領域に生じる寄生容量が大きくなると、信号電圧が変動してしまい、画質の劣化を引き起こす場合がある。   By the way, in the active drive type liquid crystal display device or organic EL (Electroluminescence) display device as described above, the TFT is used as a drive element, and the charge corresponding to the signal voltage for writing video is held in the holding capacitor. Yes. However, when the parasitic capacitance generated in the intersection region between the gate electrode and the source / drain electrode of the TFT is increased, the signal voltage may fluctuate, which may cause deterioration in image quality.

特に有機EL表示装置では、この寄生容量の問題に付随して製造歩留りも低下する虞があるため、寄生容量を低減するための試みがいくつかなされている(例えば、特許文献2、非特許文献1,2)。特許文献2および非特許文献1,2は、酸化物半導体膜の一部を自己整合的に低抵抗化してソース・ドレイン領域を形成する方法、所謂セルフアライン構造を有するTFTについて開示したものである。   In particular, in an organic EL display device, there is a possibility that the manufacturing yield may be reduced in association with the problem of the parasitic capacitance. Therefore, some attempts have been made to reduce the parasitic capacitance (for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document). 1, 2). Patent Document 2 and Non-Patent Documents 1 and 2 disclose a method of forming a source / drain region by reducing the resistance of a part of an oxide semiconductor film in a self-aligned manner, that is, a TFT having a so-called self-aligned structure. .

特開2009−99847号公報JP 2009-99847 A 特開2007−220817号公報JP 2007-220817 A

R.Hayashi、外6名,"Improved Amorphous In-Ga-Zn-O TFTs",SID 08 DIGEST,2008年,42.1,p.621−624R. Hayashi, 6 others, "Improved Amorphous In-Ga-Zn-O TFTs", SID 08 DIGEST, 2008, 42.1, p. 621-624 J.Park、外11名,"Self-aligned top-gate amorphous gallium indium zinc oxide thin film transistors",Applied Physics Letters,American Institute of Physics,2008年,第93巻,053501J. Park, 11 others, “Self-aligned top-gate amorphous gallium indium zinc oxide thin film transistors”, Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 2008, Vol. 93, 053501

しかしながら、上記のようなセルフアライン構造のものも含め、酸化物半導体を用いたTFTでは、水分が酸化物半導体膜に拡散することにより劣化し、TFT特性が低下するという問題が生じていた。   However, TFTs using an oxide semiconductor, including those having the self-aligned structure as described above, are deteriorated by diffusion of moisture into the oxide semiconductor film, resulting in a problem that TFT characteristics are deteriorated.

本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、酸化物半導体膜への水分の浸入を防ぎ、TFT特性を向上させた半導体装置、表示装置および電子機器を提供することにある。   The present technology has been made in view of such problems, and an object of the present technology is to provide a semiconductor device, a display device, and an electronic device in which moisture intrusion into an oxide semiconductor film is prevented and TFT characteristics are improved. .

本技術による半導体装置は、酸化物半導体膜を有するトランジスタと、酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを備えたものである。   A semiconductor device according to the present technology includes a transistor having an oxide semiconductor film, a first insulating film that covers the oxide semiconductor film and includes a first resin material, and a second resin material having a polarity different from that of the first resin material And a second insulating film stacked on the first insulating film.

本技術による表示装置は、表示素子と、表示素子を駆動すると共に酸化物半導体膜を有するトランジスタと、酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを備えたものである。   A display device according to the present technology includes a display element, a transistor that drives the display element and includes an oxide semiconductor film, a first insulating film that covers the oxide semiconductor film and includes a first resin material, and a first resin material A second insulating film that includes a second resin material having a polarity different from the polarity and is stacked on the first insulating film is provided.

本技術による電子機器は、上記表示装置を備えたものである。   An electronic apparatus according to the present technology includes the display device.

本技術の半導体装置、表示装置または電子機器では、酸化物半導体膜が互いに物性の異なる第1絶縁膜および第2絶縁膜により覆われている。第1樹脂材料および第2樹脂材料のうち、より極性の低いものは低吸水性であり、より極性の高いものは低透水性である。雰囲気中および酸化物半導体膜の上層に存在する水分は、一方の絶縁膜にはじかれ、かつ、他方の絶縁膜により浸透・拡散が阻まれる。   In the semiconductor device, display device, or electronic device of the present technology, the oxide semiconductor film is covered with a first insulating film and a second insulating film having different physical properties. Of the first resin material and the second resin material, those with lower polarity have low water absorption, and those with higher polarity have low water permeability. Moisture present in the atmosphere and in the upper layer of the oxide semiconductor film is repelled by one insulating film and is prevented from penetrating and diffusing by the other insulating film.

本技術の半導体装置、表示装置および電子機器によれば、酸化物半導体膜を覆う絶縁膜を互いに極性の異なる複数の層(第1絶縁膜、第2絶縁膜)により構成するようにしたので、酸化物半導体膜への水分の浸入を低減することができる。よって、トランジスタのTFT特性を向上させることが可能となる。   According to the semiconductor device, the display device, and the electronic device of the present technology, the insulating film that covers the oxide semiconductor film is configured by a plurality of layers having different polarities (first insulating film, second insulating film). Intrusion of moisture into the oxide semiconductor film can be reduced. Therefore, the TFT characteristics of the transistor can be improved.

本技術の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。It is a sectional view showing the composition of the display concerning a 1st embodiment of this art. 図1に示した表示装置の周辺回路を含む全体構成を表す図である。It is a figure showing the whole structure containing the peripheral circuit of the display apparatus shown in FIG. 図2に示した画素の回路構成を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of a pixel illustrated in FIG. 2. 図1に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the display device illustrated in FIG. 1 in order of steps. 図4に続く工程を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 4. 図5に続く工程を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 5. 比較例に係る表示装置の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the display apparatus which concerns on a comparative example. 変形例1に係る表示装置の要部構成を表す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a display device according to Modification 1. FIG. 変形例2に係る表示装置の構成を表す断面図である。11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display device according to Modification 2. FIG. 変形例3に係る表示装置の構成を表す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display device according to Modification 3. FIG. 変形例4に係る表示装置の構成を表す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display device according to modification example 4. FIG. 図11に示したトランジスタの製造方法を工程順に表す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the transistor illustrated in FIG. 11 in order of steps. 図12に続く工程を表す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional diagram illustrating a process following the process in FIG. 12. 本技術の第2の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the display apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this technique. 本技術の第3の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the display apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this technique. 上記実施の形態等の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。It is a top view showing schematic structure of the module containing display apparatuses, such as the said embodiment. 上記実施の形態等の表示装置の適用例1の外観を表す斜視図である。It is a perspective view showing the external appearance of the application example 1 of display apparatuses, such as the said embodiment. 適用例2の外観を表す斜視図である。12 is a perspective view illustrating an appearance of application example 2. FIG. 適用例3の外観を表す斜視図である。12 is a perspective view illustrating an appearance of application example 3. FIG. (A)は適用例4の表側から見た外観を表す斜視図、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。(A) is a perspective view showing the external appearance seen from the front side of the application example 4, (B) is a perspective view showing the external appearance seen from the back side. 適用例5の外観を表す斜視図である。14 is a perspective view illustrating an appearance of application example 5. FIG. 適用例6の外観を表す斜視図である。16 is a perspective view illustrating an appearance of application example 6. FIG. (A)は適用例7の開いた状態の正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。(A) is a front view of the application example 7 in an open state, (B) is a side view thereof, (C) is a front view in a closed state, (D) is a left side view, and (E) is a right side view, (F) is a top view and (G) is a bottom view.

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(2層構造の層間絶縁膜を有するトップゲート型トランジスタの例:有機EL表示装置)
2.変形例1(3層構造の層間絶縁膜を有する例)
3.変形例2(単層の層間絶縁膜を有し、層間絶縁膜の構成材料と平坦化膜の構成材料との極性が異なる例)
4.変形例3(2層構造の層間絶縁膜および2層構造の平坦化膜を有する例)
5.変形例4(ボトムゲート型トランジスタの例)
6.第2の実施の形態(液晶表示装置)
7.第3の実施の形態(電子ペーパー)
8.適用例
Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. First embodiment (example of top-gate transistor having a two-layer interlayer insulating film: organic EL display device)
2. Modification 1 (example having an interlayer insulating film having a three-layer structure)
3. Modification 2 (Example having a single-layer interlayer insulating film, in which the constituent material of the interlayer insulating film and the constituent material of the planarizing film are different in polarity)
4). Modification 3 (example having a two-layer interlayer insulating film and a two-layer planarization film)
5. Modification 4 (example of bottom gate transistor)
6). Second Embodiment (Liquid Crystal Display Device)
7). Third embodiment (electronic paper)
8). Application examples

<第1の実施の形態>
図1は本技術の第1の実施の形態に係る表示装置1(半導体装置)の断面構成を表した
ものである。この表示装置1はアクティブマトリクス型の有機EL(Electroluminescence)表示装置であり、基板11上にトランジスタ10、およびこの
トランジスタ10により駆動される有機EL素子20を複数組有している。図1には、一
組のトランジスタ10および有機EL素子20に対応する領域(サブピクセル)を示す。
<First Embodiment>
FIG. 1 illustrates a cross-sectional configuration of a display device 1 (semiconductor device) according to a first embodiment of the present technology. The display device 1 is an active matrix type organic EL (Electroluminescence) display device, and includes a plurality of sets of transistors 10 and organic EL elements 20 driven by the transistors 10 on a substrate 11. FIG. 1 shows a region (subpixel) corresponding to a set of the transistor 10 and the organic EL element 20.

トランジスタ10は、基板11上に酸化物半導体膜12、ゲート絶縁膜13およびゲート電極14をこの順に有するスタガ構造(トップゲート型)のTFTである。酸化物半導体膜12およびゲート電極14は高抵抗膜15に覆われている。即ち、酸化物半導体膜12、ゲート絶縁膜13、ゲート電極14および高抵抗膜15がこの順に設けられている。高抵抗膜15上には層間絶縁膜16が設けられている。酸化物半導体膜12には、これら層間絶縁膜16および高抵抗膜15に設けられた接続孔H1を介して、ソース・ドレイン電極17A,17Bが接続されている。このソース・ドレイン電極17A,17Bを平坦化膜18が覆い、更に平坦化膜18上に有機EL素子20が設けられている。   The transistor 10 is a staggered (top gate type) TFT having an oxide semiconductor film 12, a gate insulating film 13, and a gate electrode 14 in this order on a substrate 11. The oxide semiconductor film 12 and the gate electrode 14 are covered with the high resistance film 15. That is, the oxide semiconductor film 12, the gate insulating film 13, the gate electrode 14, and the high resistance film 15 are provided in this order. An interlayer insulating film 16 is provided on the high resistance film 15. Source / drain electrodes 17 A and 17 B are connected to the oxide semiconductor film 12 through connection holes H 1 provided in the interlayer insulating film 16 and the high resistance film 15. The planarization film 18 covers the source / drain electrodes 17A and 17B, and an organic EL element 20 is provided on the planarization film 18.

(トランジスタ10)
基板11は、例えば、石英,ガラス,シリコンまたは樹脂(プラスチック)フィルムなどの板材により構成されている。後述のスパッタ法において、基板11を加熱することなく酸化物半導体膜12を成膜するため、安価な樹脂フィルムを用いることができる。樹脂材料としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)またはPEN(ポリエチレンナフタレート)などが挙げられる。この他にも、目的に応じて、ステンレス鋼(SUS)などの金属基板を用いるようにしてもよい。
(Transistor 10)
The substrate 11 is made of, for example, a plate material such as quartz, glass, silicon, or a resin (plastic) film. In the sputtering method described later, since the oxide semiconductor film 12 is formed without heating the substrate 11, an inexpensive resin film can be used. Examples of the resin material include PET (polyethylene terephthalate) or PEN (polyethylene naphthalate). In addition, a metal substrate such as stainless steel (SUS) may be used depending on the purpose.

酸化物半導体膜12は、基板11上の選択的な領域に設けられ、トランジスタ10の活性層としての機能を有するものである。酸化物半導体膜12は、例えば、インジウム(In),ガリウム(Ga),亜鉛(Zn)およびスズ(Sn)のうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含むものである。具体的には、非晶質のものとして、酸化インジウムスズ亜鉛(ITZO)または酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO: InGaZnO)等、結晶性のものとして酸化亜鉛(ZnO),酸化インジウム亜鉛(IZO(登録商標)),酸化インジウムガリウム(IGO),酸化インジウムスズ(ITO)または酸化インジウム(InO)等がそれぞれ挙げられる。酸化物半導体膜12の表面(高抵抗膜15との接触面)が結晶化状態であることにより、ゲート絶縁膜13を形成する際の絶縁膜(後述の図4 絶縁膜13A)との間のエッチング選択性や、接続孔H1を形成する際の高抵抗膜15との間のエッチング選択性を向上させることができる。酸化物半導体膜12の表面を結晶化状態とするためには、酸化物半導体膜12を結晶性酸化物半導体材料により構成するようにしてもよく、あるいは、非晶質の酸化物半導体材料に結晶性の酸化物半導体材料を積層させるようにしてもよい。酸化物半導体膜12中の水分の拡散を防ぐためには非晶質の酸化物半導体材料を用いることが好ましい。酸化物半導体膜12の厚み(積層方向の厚み、以下単に厚みという。)は、例えば50nm程度である。   The oxide semiconductor film 12 is provided in a selective region over the substrate 11 and has a function as an active layer of the transistor 10. The oxide semiconductor film 12 includes, for example, an oxide of at least one element selected from indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and tin (Sn) as a main component. Specifically, indium tin zinc oxide (ITZO) or indium gallium zinc oxide (IGZO: InGaZnO) such as an amorphous material such as zinc oxide (ZnO) or indium zinc oxide (IZO (registered trademark)). )), Indium gallium oxide (IGO), indium tin oxide (ITO), indium oxide (InO), or the like. Since the surface of the oxide semiconductor film 12 (the contact surface with the high resistance film 15) is in a crystallized state, the gap between the oxide semiconductor film 12 and the insulating film (the insulating film 13A described later) is formed. The etching selectivity and the etching selectivity with the high resistance film 15 when forming the connection hole H1 can be improved. In order to bring the surface of the oxide semiconductor film 12 into a crystallized state, the oxide semiconductor film 12 may be made of a crystalline oxide semiconductor material, or crystallized in an amorphous oxide semiconductor material. Alternatively, a conductive oxide semiconductor material may be stacked. In order to prevent diffusion of moisture in the oxide semiconductor film 12, an amorphous oxide semiconductor material is preferably used. The thickness of the oxide semiconductor film 12 (thickness in the stacking direction, hereinafter simply referred to as thickness) is, for example, about 50 nm.

この酸化物半導体膜12は上層のゲート電極14に対向してチャネル領域12Cを有すると共に、チャネル領域12Cの両側に隣接して、チャネル領域12Cよりも電気抵抗率の低い一対の領域(ソース・ドレイン領域12A,12B)を有している。ソース・ドレイン領域12A,12Bは酸化物半導体膜12の表面(上面)から厚み方向の一部に設けられたものであり、例えば、酸化物半導体材料にアルミニウム(Al)等の金属を反応させて金属(ドーパント)を拡散させることにより形成されている。トランジスタ10では、このソース・ドレイン領域12A,12Bによりセルフアライン(自己整合)構造が実現され、高品質な画像が表示される。セルフアライン構造のトランジスタ10はディスプレイの大画面化、高精細化およびハイフレームレート化にも対応可能なものである。また、このトランジスタ10を有する表示装置1には、保持容量の小さなレイアウトを適用することが可能である。これにより、欠陥が少なく高い歩留りで表示装置1を製造することができると共に、その信頼性を向上させることができる。ソース・ドレイン領域12A,12Bは上記のようにセルフアライン構造を実現することに加えて、トランジスタ10の特性を安定化させる役割も有している。   The oxide semiconductor film 12 has a channel region 12C facing the upper gate electrode 14, and is adjacent to both sides of the channel region 12C and has a pair of regions (source / drain regions) having a lower electrical resistivity than the channel region 12C. Regions 12A, 12B). The source / drain regions 12A and 12B are provided partly in the thickness direction from the surface (upper surface) of the oxide semiconductor film 12. For example, the oxide semiconductor material is reacted with a metal such as aluminum (Al). It is formed by diffusing a metal (dopant). In the transistor 10, a self-aligned structure is realized by the source / drain regions 12A and 12B, and a high-quality image is displayed. The self-aligned transistor 10 can cope with an increase in the screen size, resolution, and frame rate of the display. Further, a layout having a small storage capacitor can be applied to the display device 1 including the transistor 10. Accordingly, the display device 1 can be manufactured with a high yield with few defects, and the reliability thereof can be improved. The source / drain regions 12A and 12B have a role of stabilizing the characteristics of the transistor 10 in addition to realizing the self-aligned structure as described above.

基板11と酸化物半導体膜12との間に例えばシリコン酸化膜,シリコン窒化膜または酸化アルミニウム膜等の絶縁膜(図示せず)を設けるようにしてもよい。この絶縁膜により基板11から酸化物半導体膜12への水分や他の不純物の浸入を防ぐことができる。   An insulating film (not shown) such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film may be provided between the substrate 11 and the oxide semiconductor film 12. This insulating film can prevent intrusion of moisture and other impurities from the substrate 11 to the oxide semiconductor film 12.

ゲート電極14はゲート絶縁膜13を間にしてチャネル領域12C上に設けられている。ゲート電極14およびゲート絶縁膜13は平面視で互いに同一形状を有している。ゲート絶縁膜13は例えば厚みが300nm程度であり、シリコン酸化膜(SiO),シリコン窒化膜(SiN),シリコン窒化酸化膜(SiON)または酸化アルミニウム膜(AlO)などのうちの1種よりなる単層膜あるいはそれらのうちの2種以上よりなる積層膜により構成されている。ゲート絶縁膜13には酸化物半導体膜12を還元させにくい材料、例えば、シリコン酸化膜あるいは酸化アルミニウム膜を用いることが好ましい。   The gate electrode 14 is provided on the channel region 12C with the gate insulating film 13 therebetween. The gate electrode 14 and the gate insulating film 13 have the same shape in plan view. The gate insulating film 13 has a thickness of about 300 nm, for example, and is formed of a single type of silicon oxide film (SiO), silicon nitride film (SiN), silicon nitride oxide film (SiON), aluminum oxide film (AlO), or the like. It is comprised by the laminated film which consists of a layer film or 2 or more types of them. For the gate insulating film 13, it is preferable to use a material that is difficult to reduce the oxide semiconductor film 12, for example, a silicon oxide film or an aluminum oxide film.

ゲート電極14は、トランジスタ10に印加されるゲート電圧(Vg)によって酸化物半導膜12(チャネル領域12C)中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。このゲート電極14は、例えばモリブデン(Mo),チタン(Ti),アルミニウム,銀(Ag),ネオジウム(Nd)および銅(Cu)のうちの1種からなる単体もしくはこれらの合金により構成されている。複数の単体または合金を用いた積層構造であってもよい。ゲート電極14は低抵抗な金属、例えば、アルミニウムまたは銅等により構成することが好ましい。低抵抗な金属からなる層(低抵抗層)に、例えばチタンまたはモリブデンからなる層(バリア層)を積層させるようにしてもよく、低抵抗な金属を含む合金、例えばアルミニウムとネオジウムとの合金(Al−Nd)を用いるようにしてもよい。ゲート電極14をITO等の透明導電膜により構成するようにしてもよい。ゲート電極14の厚みは、例えば10nm〜500nmである。   The gate electrode 14 controls the carrier density in the oxide semiconductor film 12 (channel region 12C) by the gate voltage (Vg) applied to the transistor 10, and has a function as a wiring for supplying a potential. . The gate electrode 14 is made of, for example, a single element made of molybdenum (Mo), titanium (Ti), aluminum, silver (Ag), neodymium (Nd), or copper (Cu), or an alloy thereof. . A laminated structure using a plurality of simple substances or alloys may be used. The gate electrode 14 is preferably made of a low-resistance metal such as aluminum or copper. For example, a layer made of titanium or molybdenum (barrier layer) may be laminated on a layer made of a low resistance metal (low resistance layer), or an alloy containing a low resistance metal, such as an alloy of aluminum and neodymium ( Al-Nd) may be used. The gate electrode 14 may be made of a transparent conductive film such as ITO. The thickness of the gate electrode 14 is, for example, 10 nm to 500 nm.

ゲート電極14上の高抵抗膜15は、酸化物半導体膜12のソース・ドレイン領域12A,12Bに接している。この高抵抗膜15は、後述する製造工程においてソース・ドレイン領域12A,12Bに拡散される金属の供給源となる金属膜が酸化されて残存したもの(酸化膜)である。高抵抗膜15は、例えば、厚みが20nm以下程度であり、酸化チタン,酸化アルミニウム,酸化インジウムまたは酸化スズ等により構成されている。高抵抗膜15ではこれらを複数積層させるようにしてもよい。このような高抵抗膜15は上述のプロセス上の役割の他、酸化物半導体膜12の特性を変化させる酸素や水分の影響を低減する機能、即ちバリア機能をも有している。従って、高抵抗膜15を設けることにより、トランジスタ10の電気的特性を安定化させ、後述の層間絶縁膜16の効果をより高めることが可能となる。   The high resistance film 15 on the gate electrode 14 is in contact with the source / drain regions 12 A and 12 B of the oxide semiconductor film 12. The high resistance film 15 is a film (oxide film) that remains after oxidation of a metal film serving as a source of metal diffused into the source / drain regions 12A and 12B in a manufacturing process described later. For example, the high resistance film 15 has a thickness of about 20 nm or less and is made of titanium oxide, aluminum oxide, indium oxide, tin oxide, or the like. A plurality of these films may be stacked on the high resistance film 15. Such a high-resistance film 15 has a function of reducing the influence of oxygen and moisture that change the characteristics of the oxide semiconductor film 12, that is, a barrier function, in addition to the above-described process role. Therefore, by providing the high resistance film 15, the electrical characteristics of the transistor 10 can be stabilized, and the effect of an interlayer insulating film 16 described later can be further enhanced.

バリア機能を高めるため、高抵抗膜15に例えば、厚み10nm〜50nm程度の酸化アルミニウムまたは酸化チタンからなる保護膜(図示せず)を積層させるようにしてもよい。これにより、トランジスタ10における酸化物半導体膜12の電気特性がより安定して信頼性が向上する。   In order to enhance the barrier function, for example, a protective film (not shown) made of aluminum oxide or titanium oxide having a thickness of about 10 nm to 50 nm may be stacked on the high resistance film 15. Accordingly, the electrical characteristics of the oxide semiconductor film 12 in the transistor 10 are more stable and reliability is improved.

層間絶縁膜16は高抵抗膜15を間にして酸化物半導体膜12を覆っている。本実施の形態では、この層間絶縁膜16がそれぞれ極性の異なる樹脂材料により構成された複数の層(層間絶縁膜16A,16B)の積層構造を有している。これにより、雰囲気中および層間絶縁膜16の上層から酸化物半導体膜12への水分の浸入を防ぐことができる。   The interlayer insulating film 16 covers the oxide semiconductor film 12 with the high resistance film 15 interposed therebetween. In the present embodiment, the interlayer insulating film 16 has a laminated structure of a plurality of layers (interlayer insulating films 16A and 16B) made of resin materials having different polarities. Thus, moisture can be prevented from entering the oxide semiconductor film 12 in the atmosphere and from the upper layer of the interlayer insulating film 16.

層間絶縁膜16は、高抵抗膜15側から層間絶縁膜16A(第1絶縁膜)、層間絶縁膜16B(第2絶縁膜)をこの順に有している。層間絶縁膜16Aは、極性の低い樹脂あるいは無極性の樹脂により構成されている。極性の低い樹脂あるいは無極性の樹脂としては、例えば、ポリシロキサン(シリコーン樹脂),ポリオレフィン系樹脂,ポリエチレン系樹脂あるいはポリスチレン系樹脂などが挙げられる。上記のような極性の低い樹脂材料あるいは無極性の樹脂材料に他の有機物または無機物を添加するようにしてもよい。また、層間絶縁膜16Aには極性の低い有機無機ハイブリッド系樹脂を用いることも可能であり、更に、極性の低い官能基,無極性の官能基または疎水性基を多数導入した樹脂材料を用いるようにしてもよい。極性の低い官能基とは、例えばシロキサン基(−Si−O−Si−),エーテル基またはエステル基等であり、無極性の官能基とは、例えばアルキル基(−Cn2n+1),アリール基(−C65)またはアセチルオキシ基(−OCOCH3)等であり、疎水性基とは、例えばハロゲン基(−C−X X:F,Cl,Br,I)またはジスルフィド基(−S−S−)等である。 The interlayer insulating film 16 includes an interlayer insulating film 16A (first insulating film) and an interlayer insulating film 16B (second insulating film) in this order from the high resistance film 15 side. The interlayer insulating film 16A is made of a low polarity resin or a nonpolar resin. Examples of the low polarity resin or nonpolar resin include polysiloxane (silicone resin), polyolefin resin, polyethylene resin, and polystyrene resin. You may make it add another organic substance or an inorganic substance to the resin material with low polarity as mentioned above, or a nonpolar resin material. Further, an organic / inorganic hybrid resin having low polarity can be used for the interlayer insulating film 16A, and a resin material into which a large number of functional groups having low polarity, nonpolar functional groups or hydrophobic groups are introduced is used. It may be. The functional group with low polarity is, for example, a siloxane group (—Si—O—Si—), an ether group or an ester group, and the nonpolar functional group is, for example, an alkyl group (—C n H 2n + 1 ). , An aryl group (—C 6 H 5 ), an acetyloxy group (—OCOCH 3 ), etc., and the hydrophobic group is, for example, a halogen group (—C—X X: F, Cl, Br, I) or a disulfide group (-SS-) and the like.

このような極性の低い樹脂あるいは無極性の樹脂は低吸水性を示す。例えばポリシロキサンは、極性の低い官能基が極性の高い水を膜最表面ではじく疎水性の樹脂である。層間絶縁膜16Aには例えば、吸水率0.5%以下、好ましくは0.3%以下の樹脂を用いることが望ましい。一方、極性の低い樹脂材料では内部に浸入した水分が拡散し易く(高透水性)、水蒸気透過率は例えば、100g/m2・dayより大きい。層間絶縁膜16Aには、水蒸気透過率500g/m2・day以下の樹脂を用いることが好ましい。 Such a low polarity resin or a nonpolar resin exhibits low water absorption. For example, polysiloxane is a hydrophobic resin in which functional groups with low polarity repel water with high polarity on the outermost surface of the film. For example, a resin having a water absorption rate of 0.5% or less, preferably 0.3% or less is desirably used for the interlayer insulating film 16A. On the other hand, in a resin material with low polarity, moisture that has entered the inside easily diffuses (high water permeability), and the water vapor permeability is, for example, greater than 100 g / m 2 · day. It is preferable to use a resin having a water vapor transmission rate of 500 g / m 2 · day or less for the interlayer insulating film 16A.

層間絶縁膜16Bは、層間絶縁膜16Aに積層されると共に層間絶縁膜16Aの樹脂材料よりも極性の高い樹脂材料を含むものである。層間絶縁膜16Bは、例えば、ポリイミド,アクリル系樹脂,ノボラック系樹脂,フェノール系樹脂,ポリエステル系樹脂,エポキシ系樹脂,塩化ビニル系樹脂あるいはポリベンゾイミダゾール系樹脂などにより構成されている。上記のような極性の高い樹脂材料に他の有機物または無機物を添加するようにしてもよい。また、層間絶縁膜16Bには極性の高い有機無機ハイブリッド系樹脂を用いることも可能であり、更に、極性の高い官能基または親水性基を多数導入した樹脂材料を用いるようにしてもよい。極性の高い官能基とは、例えばアルデヒド基,ケトン基,カルボキシル基(−COOH),アミド基(−CONH2),イミド基,ホスホジエチル基(−O−P(=O)OH−O−)またはペプチド基(−CONH−)等であり、親水性基とは、例えばヒドロキシ基(−OH),アミノ基(−NH2),チオール基(−SH),カルボキシル基,アミド基,カルボニル基(−C=O),アルカノイル基(R−CO−)またはアクリロイル基(H2C=CH−C(=O)−)等である。 The interlayer insulating film 16B is laminated on the interlayer insulating film 16A and includes a resin material having a higher polarity than the resin material of the interlayer insulating film 16A. The interlayer insulating film 16B is made of, for example, polyimide, acrylic resin, novolac resin, phenol resin, polyester resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, or polybenzimidazole resin. You may make it add another organic substance or an inorganic substance to the above highly polar resin materials. Further, an organic / inorganic hybrid resin having a high polarity can be used for the interlayer insulating film 16B, and a resin material into which a large number of functional groups or hydrophilic groups having a high polarity are introduced may be used. Examples of highly polar functional groups include aldehyde groups, ketone groups, carboxyl groups (—COOH), amide groups (—CONH 2 ), imide groups, and phosphodiethyl groups (—O—P (═O) OH—O—). Or a peptide group (—CONH—) or the like, and a hydrophilic group is, for example, a hydroxy group (—OH), an amino group (—NH 2 ), a thiol group (—SH), a carboxyl group, an amide group, a carbonyl group ( —C═O), alkanoyl group (R—CO—), acryloyl group (H 2 C═CH—C (═O) —) and the like.

このような、より極性の高い樹脂は低透水性を示す。例えば、ポリイミドやアクリル系樹脂は、極性の高い官能基が同様に極性の高い水を膜最表面で吸収する親水性の樹脂であるが(高吸水性)、膜表面で水分が吸着されるため、内部にはこの水分は拡散・浸透しづらい。層間絶縁膜16Bに含有される樹脂材料の水蒸気透過率は例えば100g/m2・day以下である。極性の高い樹脂材料は高い吸水性(例えば、0.5%よりも大きな吸水率)を有する場合が多いが、層間絶縁膜16Bには吸水率10%以下、より好ましくは2.0%以下の樹脂材料を用いることが望ましい。 Such a more polar resin exhibits low water permeability. For example, polyimide and acrylic resins are hydrophilic resins that absorb highly polar water at the outermost surface of the membrane (high water absorption), but moisture is adsorbed on the membrane surface. This moisture is difficult to diffuse and penetrate inside. The water vapor permeability of the resin material contained in the interlayer insulating film 16B is, for example, 100 g / m 2 · day or less. Highly polar resin materials often have high water absorption (for example, water absorption greater than 0.5%), but the interlayer insulation film 16B has a water absorption of 10% or less, more preferably 2.0% or less. It is desirable to use a resin material.

このように、低吸水性の樹脂材料からなる層間絶縁膜16Aおよび低透水性の樹脂材料からなる層間絶縁膜16Bを、酸化物半導体膜12上に積層させることにより酸化物半導体膜12への水分の浸入を防ぐことができる。積層順として、酸化物半導体膜12(高抵抗膜15)側から低吸水性の層間絶縁膜16A、低透水性の層間絶縁膜16Bをこの順に設けることが好ましい。このような順で積層された層間絶縁膜16では、雰囲気中に存在する水分および製造工程中に層間絶縁膜16の上層に残存した水分が、まず高吸水性の層間絶縁膜16Bに吸収される。この一旦層間絶縁膜16Bの表面に吸収された水分は、層間絶縁膜16B内に拡散しづらく、また、例えばベーク等の処理により層間絶縁膜16Bの樹脂から遊離した場合にも低吸水性の層間絶縁膜16Aの表面ではじかれて雰囲気中に放出される。従って、このような積層順により酸化物半導体膜12への水分の浸入を効果的に防ぐことができる。   As described above, the interlayer insulating film 16A made of a low water-absorbing resin material and the interlayer insulating film 16B made of a low water-permeable resin material are stacked on the oxide semiconductor film 12 to thereby provide moisture to the oxide semiconductor film 12. Can be prevented from entering. As the stacking order, it is preferable to provide a low water-absorbing interlayer insulating film 16A and a low water-permeable interlayer insulating film 16B in this order from the oxide semiconductor film 12 (high resistance film 15) side. In the interlayer insulating film 16 stacked in this order, moisture present in the atmosphere and moisture remaining on the upper layer of the interlayer insulating film 16 during the manufacturing process are first absorbed by the highly water-absorbing interlayer insulating film 16B. . The moisture once absorbed on the surface of the interlayer insulating film 16B is difficult to diffuse into the interlayer insulating film 16B, and even when it is released from the resin of the interlayer insulating film 16B by, for example, baking, the interlayer having low water absorption. It is repelled on the surface of the insulating film 16A and released into the atmosphere. Accordingly, moisture intrusion into the oxide semiconductor film 12 can be effectively prevented by such a stacking order.

また、樹脂材料を含有する層間絶縁膜16は、例えば2μm程度に容易に厚膜化することができる。厚膜化された層間絶縁膜16は、例えばゲート絶縁膜13とゲート電極14との間などの段差を十分に被覆し、電極間の絶縁性が確保される。従って、段差に起因するショート等を防ぐことが可能となる。更に、樹脂材料を含む層間絶縁膜16は、金属配線により形成される配線容量を低減して、表示装置1を大型化およびハイフレームレート化することが可能となる。   Further, the interlayer insulating film 16 containing the resin material can be easily thickened to about 2 μm, for example. The thickened interlayer insulating film 16 sufficiently covers, for example, a step such as between the gate insulating film 13 and the gate electrode 14 to ensure insulation between the electrodes. Accordingly, it is possible to prevent a short circuit or the like due to a step. Furthermore, the interlayer insulating film 16 containing a resin material can reduce the wiring capacitance formed by the metal wiring, and can increase the size and the high frame rate of the display device 1.

一対のソース・ドレイン電極17A,17Bは層間絶縁膜16上にパターン化して設けられ、層間絶縁膜16および高抵抗膜15を貫通する接続孔H1を介して酸化物半導体膜12のソース・ドレイン領域12A,12Bに接続されている。ソース・ドレイン電極17A,17Bは、ゲート電極14の直上を回避して設けられていること望ましい。ゲート電極14とソース・ドレイン電極17A,17Bとの交差領域に寄生容量が形成されることを防ぐためである。このソース・ドレイン電極17A,17Bは、例えば厚みが200nm程度であり、上記ゲート電極14で挙げた金属または透明導電膜と同様の材料により構成されている。ソース・ドレイン電極17A,17Bも低抵抗層とバリア層との積層膜であることがより好ましい。ソース・ドレイン電極17A,17Bをこのような積層膜により構成することで、配線遅延の少ない駆動が可能になるためである。   The pair of source / drain electrodes 17A and 17B are provided on the interlayer insulating film 16 in a patterned manner, and the source / drain regions of the oxide semiconductor film 12 are connected through a connection hole H1 penetrating the interlayer insulating film 16 and the high resistance film 15. 12A and 12B. It is desirable that the source / drain electrodes 17A and 17B are provided so as to avoid a position directly above the gate electrode. This is to prevent parasitic capacitance from being formed in the intersection region between the gate electrode 14 and the source / drain electrodes 17A and 17B. The source / drain electrodes 17A and 17B have a thickness of about 200 nm, for example, and are made of the same material as the metal or the transparent conductive film mentioned for the gate electrode 14. The source / drain electrodes 17A and 17B are also preferably laminated films of a low resistance layer and a barrier layer. This is because by configuring the source / drain electrodes 17A and 17B with such a laminated film, driving with less wiring delay becomes possible.

(有機EL素子20)
有機EL素子20は、平坦化膜18上に設けられている。この有機EL素子20は平坦化膜18側から第1電極21、画素分離膜22、有機層23および第2電極24をこの順に有しており、保護層25により封止されている。保護層25上には熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる接着層26を間にして封止用基板27が貼り合わされている。表示装置1は、有機層23で発生した光を基板11側から取り出すボトムエミッション方式(下面発光方式)であってもよく、封止用基板27側から取り出すトップエミッション方式(上面発光方式)であってもよい。
(Organic EL element 20)
The organic EL element 20 is provided on the planarizing film 18. The organic EL element 20 includes a first electrode 21, a pixel separation film 22, an organic layer 23, and a second electrode 24 in this order from the planarization film 18 side, and is sealed with a protective layer 25. A sealing substrate 27 is bonded on the protective layer 25 with an adhesive layer 26 made of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin interposed therebetween. The display device 1 may be a bottom emission method (lower surface emission method) in which light generated in the organic layer 23 is extracted from the substrate 11 side, or a top emission method (upper surface emission method) in which light is generated from the sealing substrate 27 side. May be.

平坦化膜18は、ソース・ドレイン電極17A,17B上および層間絶縁膜16上に、基板11の表示領域(後述の図2 表示領域50)全体に渡り設けられ、接続孔H2を有している。この接続孔H2は、トランジスタ10のソース・ドレイン電極17A,17Bと有機EL素子20の第1電極21とを接続するためのものである。平坦化膜18には、上記層間絶縁膜16と同様の樹脂材料を用いることができる。   The planarizing film 18 is provided on the source / drain electrodes 17A and 17B and the interlayer insulating film 16 over the entire display area of the substrate 11 (display area 50 shown in FIG. 2 described later), and has a connection hole H2. . The connection hole H2 is for connecting the source / drain electrodes 17A, 17B of the transistor 10 and the first electrode 21 of the organic EL element 20. A resin material similar to that for the interlayer insulating film 16 can be used for the planarizing film 18.

第1電極21は、接続孔H2を埋め込むように平坦化膜18上に設けられている。この第1電極21は、例えばアノードとして機能するものであり、素子毎に設けられている。表示装置1がボトムエミッション方式である場合には、第1電極21を透明導電膜、例えば、酸化インジウムスズ(ITO),酸化インジウム亜鉛(IZO)またはインジウム亜鉛オキシド(InZnO)等のいずれかよりなる単層膜またはこれらのうちの2種以上からなる積層膜により構成する。一方、表示装置1がトップエミッション方式である場合には、第1電極21を、反射性の金属、例えば、アルミニウム,マグネシウム(Mg),カルシウム(Ca)およびナトリウム(Na)のうちの少なくとも1種からなる単体金属、またはこれらのうちの少なくとも1種を含む合金よりなる単層膜、あるいは単体金属または合金を積層した多層膜により構成する。   The first electrode 21 is provided on the planarizing film 18 so as to fill the connection hole H2. The first electrode 21 functions as an anode, for example, and is provided for each element. When the display device 1 is a bottom emission system, the first electrode 21 is made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc oxide (InZnO), or the like. It is composed of a single layer film or a laminated film composed of two or more of these. On the other hand, when the display device 1 is a top emission system, the first electrode 21 is made of at least one of reflective metals, for example, aluminum, magnesium (Mg), calcium (Ca), and sodium (Na). Or a single layer film made of an alloy containing at least one of them, or a multilayer film in which single metals or alloys are laminated.

画素分離膜22は第1電極21と第2電極24との間の絶縁性を確保すると共に各素子の発光領域を区画分離するためのものであり、各素子の発光領域に対向して開口を有している。この画素分離膜22は例えば、ポリイミド,アクリル樹脂またはノボラック系樹脂などの感光性樹脂により構成されている。   The pixel separation film 22 is for ensuring insulation between the first electrode 21 and the second electrode 24 and for partitioning and separating the light emitting regions of each element. Have. The pixel separation film 22 is made of, for example, a photosensitive resin such as polyimide, acrylic resin, or novolac resin.

有機層23は、画素分離膜22の開口を覆うように設けられている。この有機層23は有機電界発光層(有機EL層)を含み、駆動電流の印加によって発光を生じるものである。有機層23は、例えば基板11(第1電極21)側から、正孔注入層、正孔輸送層、有機EL層および電子輸送層をこの順に有しており、電子と正孔との再結合が有機EL層で生じて光が発生する。有機EL層の構成材料は、一般的な低分子または高分子の有機材料であればよく、特に限定されない。例えば赤、緑および青色を発光する有機EL層が素子毎に塗り分けられていてもよく、あるいは、白色を発光する有機EL層(例えば、赤、緑および青色の有機EL層を積層したもの)が基板11の全面に渡り設けられていてもよい。正孔注入層は、正孔注入効率を高めると共にリークを防止するためのものであり、正孔輸送層は、有機EL層への正孔輸送効率を高めるためのものである。正孔注入層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の有機EL層以外の層は、必要に応じて設けるようにすればよい。   The organic layer 23 is provided so as to cover the opening of the pixel isolation film 22. The organic layer 23 includes an organic electroluminescent layer (organic EL layer), and emits light when a driving current is applied. The organic layer 23 has, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic EL layer, and an electron transport layer in this order from the substrate 11 (first electrode 21) side, and recombination of electrons and holes. Is generated in the organic EL layer to generate light. The constituent material of the organic EL layer may be a general low molecular or high molecular organic material, and is not particularly limited. For example, an organic EL layer that emits red, green, and blue may be applied separately for each element, or an organic EL layer that emits white (for example, a stack of red, green, and blue organic EL layers). May be provided over the entire surface of the substrate 11. The hole injection layer is for increasing hole injection efficiency and preventing leakage, and the hole transport layer is for increasing hole transport efficiency to the organic EL layer. A layer other than the organic EL layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, or an electron transport layer may be provided as necessary.

第2電極24は、例えば、カソードとして機能するものであり、金属導電膜により構成されている。表示装置1がボトムエミッション方式である場合には、この第2電極24を反射性の金属、例えば、アルミニウム,マグネシウム(Mg),カルシウム(Ca)およびナトリウム(Na)のうちの少なくとも1種からなる単体金属、またはこれらのうちの少なくとも1種を含む合金よりなる単層膜、あるいは単体金属または合金を積層した多層膜により構成する。一方、表示装置1がトップエミッション方式である場合には、第2電極24にITOやIZOなどの透明導電膜を用いる。この第2電極24は、第1電極21と絶縁された状態で例えば各素子に共通して設けられている。   The second electrode 24 functions as, for example, a cathode and is made of a metal conductive film. When the display device 1 is a bottom emission method, the second electrode 24 is made of a reflective metal, for example, at least one of aluminum, magnesium (Mg), calcium (Ca), and sodium (Na). A single layer film made of a single metal or an alloy containing at least one of them, or a multilayer film in which single metals or alloys are laminated. On the other hand, when the display device 1 is a top emission system, a transparent conductive film such as ITO or IZO is used for the second electrode 24. The second electrode 24 is provided in common with each element, for example, while being insulated from the first electrode 21.

保護層25は、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、例えば、アモルファスシリコン(a−Si),アモルファス炭化シリコン(a−SiC),アモルファス窒化シリコン(a−Si(1-X)X)またはアモルファスカーボン(a−C)等が挙げられる。 The protective layer 25 may be made of either an insulating material or a conductive material. Examples of the insulating material include amorphous silicon (a-Si), amorphous silicon carbide (a-SiC), amorphous silicon nitride (a-Si (1-X) N x ), and amorphous carbon (a-C). Can be mentioned.

封止用基板27は、トランジスタ10および有機EL素子20を間にして基板11と対向するよう、配置されている。封止用基板27には、上記基板11と同様の材料を用いることができる。表示装置1がトップエミッション方式である場合には、封止用基板27に透明材料を用い、封止用基板27側にカラーフィルタや遮光膜を設けるようにしてもよい。表示装置1がボトムエミッション方式である場合には、基板11を透明材料により構成し、例えばカラーフィルタや遮光膜を基板11側に設けておく。   The sealing substrate 27 is disposed so as to face the substrate 11 with the transistor 10 and the organic EL element 20 interposed therebetween. A material similar to that of the substrate 11 can be used for the sealing substrate 27. When the display device 1 is a top emission method, a transparent material may be used for the sealing substrate 27 and a color filter or a light shielding film may be provided on the sealing substrate 27 side. When the display device 1 is a bottom emission system, the substrate 11 is made of a transparent material, and for example, a color filter or a light shielding film is provided on the substrate 11 side.

(周辺回路および画素回路の構成)
図2に示したように、表示装置1はこのような有機EL素子20を含む画素PXLCを複数有しており、画素PXLCは基板11上の表示領域50に例えばマトリクス状に配置されている。表示領域50の周辺には信号線駆動回路としての水平セレクタ(HSEL)51、走査線駆動回路としてのライトスキャナ(WSCN)52および電源線駆動回路としての電源スキャナ53が設けられている。
(Configuration of peripheral circuit and pixel circuit)
As shown in FIG. 2, the display device 1 has a plurality of pixels PXLC including such organic EL elements 20, and the pixels PXLC are arranged in a display area 50 on the substrate 11 in a matrix, for example. Around the display area 50, a horizontal selector (HSEL) 51 as a signal line driving circuit, a write scanner (WSCN) 52 as a scanning line driving circuit, and a power scanner 53 as a power line driving circuit are provided.

表示領域50では、列方向に複数(整数n個)の信号線DTL1〜DTLnが、行方向に複数(整数m個)の走査線WSL1〜WSLmがそれぞれ配置されている。これら信号線DTLと走査線DSLとの各交差点に、画素PXLC(R,G,Bに対応する画素のいずれか1つ)が設けられている。各信号線DTLは、水平セレクタ51に電気的に接続され、水平セレクタ51から信号線DTLを介して各画素PXLCに映像信号が供給される。一方、各走査線WSLは、ライトスキャナ52に電気的に接続され、ライトスキャナ52から走査線WSLを介して各画素PXLCに走査信号(選択パルス)が供給される。各電源線DSLは電源スキャナ53に接続され、電源スキャナ53から電源線DSLを介して各画素PXLCに電源信号(制御パルス)が供給される。   In the display region 50, a plurality (n integers) of signal lines DTL1 to DTLn are arranged in the column direction, and a plurality (integer m) of scanning lines WSL1 to WSLm are arranged in the row direction. A pixel PXLC (any one of pixels corresponding to R, G, and B) is provided at each intersection of the signal line DTL and the scanning line DSL. Each signal line DTL is electrically connected to the horizontal selector 51, and a video signal is supplied from the horizontal selector 51 to each pixel PXLC via the signal line DTL. On the other hand, each scanning line WSL is electrically connected to the write scanner 52, and a scanning signal (selection pulse) is supplied from the light scanner 52 to each pixel PXLC via the scanning line WSL. Each power supply line DSL is connected to a power supply scanner 53, and a power supply signal (control pulse) is supplied from the power supply scanner 53 to each pixel PXLC via the power supply line DSL.

図3は、画素PXLCにおける具体的な回路構成例を表したものである。各画素PXLCは、有機EL素子20を含む画素回路50Aを有している。この画素回路50Aは、サンプリング用トランジスタTr1および駆動用トランジスタTr2と、保持容量素子(保持容量素子10C)と、有機EL素子20とを有するアクティブ型の駆動回路である。なお、サンプリング用トランジスタTr1および駆動用トランジスタTr2のうち少なくともいずれか1つが、上記トランジスタ10に相当する。   FIG. 3 illustrates a specific circuit configuration example in the pixel PXLC. Each pixel PXLC has a pixel circuit 50 </ b> A including the organic EL element 20. The pixel circuit 50A is an active driving circuit having a sampling transistor Tr1 and a driving transistor Tr2, a storage capacitor element (storage capacitor element 10C), and an organic EL element 20. Note that at least one of the sampling transistor Tr1 and the driving transistor Tr2 corresponds to the transistor 10.

サンプリング用トランジスタTr1は、そのゲートが対応する走査線WSLに接続され、そのソースおよびドレインのうちの一方が対応する信号線DTLに接続され、他方が駆動用トランジスタTr2のゲートに接続されている。駆動用トランジスタTr2は、そのドレインが対応する電源線DSLに接続され、ソースが有機EL素子20のアノードに接続されている。また、この有機EL素子20のカソードは、接地配線5Hに接続されている。なお、この接地配線5Hは、全ての画素PXLCに対して共通に配線されている。保持容量素子10Cは、駆動用トランジスタTr2のソースとゲートとの間に配置されている。   The sampling transistor Tr1 has its gate connected to the corresponding scanning line WSL, one of its source and drain connected to the corresponding signal line DTL, and the other connected to the gate of the driving transistor Tr2. The drain of the driving transistor Tr2 is connected to the corresponding power supply line DSL, and the source is connected to the anode of the organic EL element 20. The cathode of the organic EL element 20 is connected to the ground wiring 5H. The ground wiring 5H is wired in common to all the pixels PXLC. The storage capacitor element 10C is disposed between the source and gate of the driving transistor Tr2.

サンプリング用トランジスタTr1は、走査線WSLから供給される走査信号(選択パルス)に応じて導通することにより、信号線DTLから供給される映像信号の信号電位をサンプリングし、保持容量素子10Cに保持するものである。駆動用トランジスタTr2は、所定の第1電位(図示せず)に設定された電源線DSLから電流の供給を受け、保持容量素子10Cに保持された信号電位に応じて、駆動電流を有機EL素子20へ供給するものである。有機EL素子20は、この駆動用トランジスタTr2から供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光するようになっている。   The sampling transistor Tr1 conducts according to the scanning signal (selection pulse) supplied from the scanning line WSL, thereby sampling the signal potential of the video signal supplied from the signal line DTL and holding it in the holding capacitor element 10C. Is. The driving transistor Tr2 is supplied with a current from a power supply line DSL set to a predetermined first potential (not shown), and drives the driving current according to the signal potential held in the holding capacitor element 10C as an organic EL element. 20 is supplied. The organic EL element 20 emits light with a luminance corresponding to the signal potential of the video signal by the driving current supplied from the driving transistor Tr2.

このような回路構成では、走査線WSLから供給される走査信号(選択パルス)に応じてサンプリング用トランジスタTr1が導通することにより、信号線DTLから供給された映像信号の信号電位がサンプリングされ、保持容量素子10Cに保持される。また、上記第1電位に設定された電源線DSLから駆動用トランジスタTr2へ電流が供給され、保持容量素子10Cに保持された信号電位に応じて、駆動電流が有機EL素子20(赤色、緑色および青色の各有機EL素子)へ供給される。そして、各有機EL素子20は、供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光する。これにより、表示装置1において、映像信号に基づく映像表示がなされる。   In such a circuit configuration, the sampling transistor Tr1 is turned on according to the scanning signal (selection pulse) supplied from the scanning line WSL, whereby the signal potential of the video signal supplied from the signal line DTL is sampled and held. It is held by the capacitive element 10C. In addition, a current is supplied from the power supply line DSL set to the first potential to the driving transistor Tr2, and the driving current is changed to the organic EL element 20 (red, green and red) according to the signal potential held in the holding capacitor element 10C. To each blue organic EL element). Each organic EL element 20 emits light with a luminance corresponding to the signal potential of the video signal by the supplied drive current. Thereby, the display device 1 performs video display based on the video signal.

この表示装置1は、例えば次のようにして製造することができる。   The display device 1 can be manufactured as follows, for example.

(トランジスタ10を形成する工程)
まず、図4(A)に示したように、基板11上に上述した材料よりなる酸化物半導体膜12を形成する。具体的には、まず基板11の全面にわたって、例えばスパッタリング法により、酸化物半導体材料膜(図示せず)を例えば50nm程度の厚みで成膜する。この際、ターゲットとしては、成膜対象の酸化物半導体と同一組成のセラミックを用いる。また、酸化物半導体中のキャリア濃度は、スパッタリングの際の酸素分圧に大きく依存するので、所望のトランジスタ特性が得られるように酸素分圧を制御する。このとき、上述のように結晶性酸化物半導体材料を用いることにより、絶縁膜13A(後述の図4(B))および高抵抗膜15をエッチングする際のエッチング選択性を向上させることができる。次いで、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングにより、成膜した酸化物半導体材料膜を所定の形状にパターニングする。その際、リン酸、硝酸および酢酸の混合液を用いたウェットエッチングにより加工することが好ましい。リン酸、硝酸および酢酸の混合液は、下地との選択比を十分に大きくすることが可能であり、比較的容易に加工ができる。
(Process of forming the transistor 10)
First, as illustrated in FIG. 4A, the oxide semiconductor film 12 made of the above-described material is formed over the substrate 11. Specifically, an oxide semiconductor material film (not shown) is first formed to a thickness of, for example, about 50 nm over the entire surface of the substrate 11 by, eg, sputtering. At this time, a ceramic having the same composition as the oxide semiconductor to be formed is used as a target. In addition, since the carrier concentration in the oxide semiconductor greatly depends on the oxygen partial pressure during sputtering, the oxygen partial pressure is controlled so as to obtain desired transistor characteristics. At this time, by using the crystalline oxide semiconductor material as described above, the etching selectivity when the insulating film 13A (FIG. 4B described later) and the high resistance film 15 are etched can be improved. Next, the formed oxide semiconductor material film is patterned into a predetermined shape by, for example, photolithography and etching. In that case, it is preferable to process by wet etching using a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. The mixed solution of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid can have a sufficiently high selectivity with the base and can be processed relatively easily.

続いて、図4(B)に示したように、酸化物半導体膜12上に基板11の全面に渡って例えば厚み300nmのシリコン酸化膜よりなる絶縁膜13Aおよび厚み200nmのモリブデンからなる導電膜14Aをこの順に成膜する。絶縁膜13Aは、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition ;化学気相成長)法により成膜することができる。シリコン酸化膜からなる絶縁膜13AはプラズマCVD法のほか、反応性スパッタリング法により形成することも可能である。また、絶縁膜13Aに酸化アルミニウム膜を用いる場合には、上記反応性スパッタリング法,CVD法に加え、原子層成膜法を用いることも可能である。導電膜14Aは、例えばスパッタリング法により形成することができる。   Subsequently, as shown in FIG. 4B, an insulating film 13A made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of 300 nm and a conductive film 14A made of molybdenum having a thickness of 200 nm are formed on the oxide semiconductor film 12 over the entire surface of the substrate 11. Are formed in this order. The insulating film 13A can be formed by, for example, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. The insulating film 13A made of a silicon oxide film can be formed by a reactive sputtering method in addition to the plasma CVD method. Further, when an aluminum oxide film is used for the insulating film 13A, an atomic layer deposition method can be used in addition to the reactive sputtering method and the CVD method. The conductive film 14A can be formed by, for example, a sputtering method.

導電膜14Aを成膜した後、この導電膜14Aを、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングし、酸化物半導体膜12上の選択的な領域にゲート電極14を形成する。次いで、このゲート電極14をマスクとして絶縁膜13Aをエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜13がゲート電極14と平面視で略同一形状にパターニングされる(図4(C))。酸化物半導体膜12の表面が結晶状態である場合には、このエッチング工程でフッ酸等の薬液を用いることにより、非常に大きなエッチング選択比を維持して容易に加工することができる。   After forming the conductive film 14A, the conductive film 14A is patterned by, for example, photolithography and etching to form the gate electrode 14 in a selective region on the oxide semiconductor film 12. Next, the insulating film 13A is etched using the gate electrode 14 as a mask. Thereby, the gate insulating film 13 is patterned into substantially the same shape as the gate electrode 14 in plan view (FIG. 4C). When the surface of the oxide semiconductor film 12 is in a crystalline state, a chemical solution such as hydrofluoric acid can be used in this etching step to easily process the oxide semiconductor film 12 while maintaining a very large etching selectivity.

続いて、図5(A)に示したように、基板11上の全面に渡って、例えばスパッタリング法または原子層成膜法により、例えばチタン,アルミニウム,スズまたはインジウム等からなる金属膜15Aを例えば5nm以上10nm以下の厚みで成膜する。金属膜15Aは酸素と比較的低温で反応する金属により構成し、酸化物半導体膜12のチャネル領域12Cに隣接する領域に接触させる。金属膜15Aを形成した後、例えば、スパッタリング法または原子層成膜法により厚み50nm程度の酸化チタンまたは酸化アルミニウム膜からなる保護膜(図示せず)を形成するようにしてもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 5A, a metal film 15A made of, for example, titanium, aluminum, tin, or indium is formed over the entire surface of the substrate 11 by, for example, sputtering or atomic layer deposition. The film is formed with a thickness of 5 nm to 10 nm. The metal film 15A is made of a metal that reacts with oxygen at a relatively low temperature, and is in contact with a region adjacent to the channel region 12C of the oxide semiconductor film 12. After forming the metal film 15A, a protective film (not shown) made of a titanium oxide or aluminum oxide film having a thickness of about 50 nm may be formed by, for example, sputtering or atomic layer deposition.

次いで、図5(B)に示したように、例えば300℃程度の温度でアニールすることにより金属膜15Aが酸化され、これによって高抵抗膜15が形成される。この際、酸化物半導体膜12の高抵抗膜15が接する部分、即ちチャネル領域12Cに隣接する位置には、その厚み方向の高抵抗膜15側の一部にソース・ドレイン領域12A,12Bが形成される。この金属膜15Aの酸化反応には、酸化物半導体膜12に含まれる酸素の一部が利用されるため、金属膜15Aの酸化の進行に伴って、酸化物半導体膜12では、その金属膜15Aと接する表面(上面)側から酸素濃度が低下していく。一方、金属膜15Aからアルミニウム等の金属が酸化物半導体膜12中に拡散する。この金属元素がドーパントとして機能し、金属膜15Aと接する酸化物半導体膜12の上面側の領域が低抵抗化される。これにより、チャネル領域12Cよりも電気抵抗の低いソース・ドレイン領域12A,12Bが形成される。   Next, as shown in FIG. 5B, the metal film 15A is oxidized by annealing at a temperature of about 300 ° C., for example, whereby the high resistance film 15 is formed. At this time, source / drain regions 12A and 12B are formed in a portion of the oxide semiconductor film 12 in contact with the high resistance film 15, that is, a position adjacent to the channel region 12C, on the high resistance film 15 side in the thickness direction. Is done. Since a part of oxygen contained in the oxide semiconductor film 12 is used for the oxidation reaction of the metal film 15A, the metal film 15A is used in the oxide semiconductor film 12 as the oxidation of the metal film 15A progresses. The oxygen concentration decreases from the surface (upper surface) side in contact with the surface. On the other hand, a metal such as aluminum diffuses into the oxide semiconductor film 12 from the metal film 15A. This metal element functions as a dopant, and the resistance of the region on the upper surface side of the oxide semiconductor film 12 in contact with the metal film 15A is reduced. As a result, source / drain regions 12A and 12B having lower electrical resistance than the channel region 12C are formed.

金属膜15Aをアニールする際、酸素等を含む酸化性のガス雰囲気下でアニールを行うことが好ましい。ソース・ドレイン領域12A,12Bの酸素濃度が低くなりすぎるのを抑え、酸化物半導体膜12に十分な酸素を供給することが可能となるためである。これにより、後のアニール工程を削減して工程の簡略化を行うことが可能となる。   When the metal film 15A is annealed, the annealing is preferably performed in an oxidizing gas atmosphere containing oxygen or the like. This is because the oxygen concentration in the source / drain regions 12A and 12B is prevented from becoming too low, and sufficient oxygen can be supplied to the oxide semiconductor film 12. As a result, the subsequent annealing process can be reduced and the process can be simplified.

高抵抗膜15は、上記アニール工程に代えて、例えば、基板11上に金属膜15Aを形成する際の基板11の温度を比較的高めに設定することにより形成するようにしてもよい。例えば、図5(A)の工程で、基板11の温度を200℃程度に保ちつつ金属膜15Aを成膜すると、アニールを行わずに酸化物半導体膜12の所定の領域を低抵抗化することができる。これにより、酸化物半導体膜12のキャリア濃度をトランジスタとして必要なレベルに低減することが可能である。   The high resistance film 15 may be formed by, for example, setting the temperature of the substrate 11 when the metal film 15A is formed on the substrate 11 to be relatively high instead of the annealing step. For example, in the step of FIG. 5A, when the metal film 15A is formed while keeping the temperature of the substrate 11 at about 200 ° C., the resistance of a predetermined region of the oxide semiconductor film 12 is reduced without performing annealing. Can do. Thus, the carrier concentration of the oxide semiconductor film 12 can be reduced to a level necessary for a transistor.

金属膜15Aは、上述のように10nm以下の厚みで成膜することが好ましい。金属膜15Aの厚みを10nm以下とすれば、酸化雰囲気中でのアニールによって金属膜15Aを完全に酸化させる(高抵抗膜15を形成する)ことができるからである。更に金属膜15A上に保護膜を設ける場合には酸素プラズマにより酸化が進行する。金属膜15Aが完全に酸化されていない場合には、この未酸化の金属膜15Aを例えば塩素等を含むガスを用いたドライエッチングにより除去する工程が必要となる。十分に酸化されていない金属膜15Aがゲート電極14上に残存しているとリーク電流が発生する虞があるためである。金属膜15Aが完全に酸化され、高抵抗膜15が形成された場合には、そのような除去工程が不要となり、製造工程の簡略化が可能となる。つまり、エッチングによる除去工程を行わなくとも、リーク電流の発生を防止できる。なお、金属膜15Aを10nm以下の厚みで成膜した場合、熱処理後の高抵抗膜15の厚みは、20nm以下程度となる。   The metal film 15A is preferably formed with a thickness of 10 nm or less as described above. This is because if the thickness of the metal film 15A is 10 nm or less, the metal film 15A can be completely oxidized (the high resistance film 15 is formed) by annealing in an oxidizing atmosphere. Further, when a protective film is provided on the metal film 15A, the oxidation proceeds by oxygen plasma. When the metal film 15A is not completely oxidized, a process of removing the unoxidized metal film 15A by dry etching using, for example, a gas containing chlorine or the like is required. This is because leakage current may occur if the metal film 15A that is not sufficiently oxidized remains on the gate electrode. When the metal film 15A is completely oxidized and the high resistance film 15 is formed, such a removal process becomes unnecessary, and the manufacturing process can be simplified. That is, the generation of leakage current can be prevented without performing the removal step by etching. When the metal film 15A is formed with a thickness of 10 nm or less, the thickness of the high resistance film 15 after the heat treatment is about 20 nm or less.

金属膜15Aを酸化させる方法としては、上記のような熱処理のほか、水蒸気雰囲気での酸化またはプラズマ酸化などの方法を用いることも可能である。プラズマ酸化は例えば、基板11の温度を200℃〜400℃程度にし、酸素および二窒化酸素の混合ガス等の酸素を含むガス雰囲気中でプラズマを発生させて処理することが望ましい。このように形成された高抵抗膜15は上述のように良好なバリア特性を有し、酸化物半導体膜12に対する酸素や水分の影響を低減して、層間絶縁膜16と共にトランジスタ10の電気特性を安定化する。   As a method for oxidizing the metal film 15A, in addition to the heat treatment as described above, a method such as oxidation in a water vapor atmosphere or plasma oxidation may be used. For example, plasma oxidation is preferably performed by setting the temperature of the substrate 11 to about 200 ° C. to 400 ° C. and generating plasma in a gas atmosphere containing oxygen such as a mixed gas of oxygen and oxygen dinitride. The high resistance film 15 formed in this manner has good barrier characteristics as described above, reduces the influence of oxygen and moisture on the oxide semiconductor film 12, and improves the electrical characteristics of the transistor 10 together with the interlayer insulating film 16. Stabilize.

更に、酸化物半導体膜12の所定の領域を低抵抗化させる方法としては、上記のような金属膜15Aと酸化物半導体膜12との反応による手法の他にも、プラズマCVD装置内での水素,アルゴン,アンモニアガス等のプラズマ処理によって低抵抗化する方法を用いるようにしてもよい。加えて、例えばプラズマCVD法により水素を含有したシリコン窒化膜、シリコン酸化膜またはシリコン酸窒化膜を成膜し、このシリコン窒化膜等からの水素拡散等により酸化物半導体膜12の所定の領域を低抵抗化させるようにしてもよい。   Further, as a method for reducing the resistance of a predetermined region of the oxide semiconductor film 12, in addition to the technique based on the reaction between the metal film 15A and the oxide semiconductor film 12 as described above, hydrogen in a plasma CVD apparatus is used. Alternatively, a method of reducing resistance by plasma treatment with argon, ammonia gas or the like may be used. In addition, for example, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon oxynitride film containing hydrogen is formed by plasma CVD, and a predetermined region of the oxide semiconductor film 12 is formed by hydrogen diffusion from the silicon nitride film or the like. You may make it reduce resistance.

高抵抗膜15を形成した後、図6(A)に示したように、高抵抗膜15上の全面にわたって、例えば、厚み1〜2μmのポリシロキサンよりなる層間絶縁膜16A、厚み1〜2μmのポリイミドよりなる層間絶縁膜16Bをこの順に形成する。層間絶縁膜16A,16Bはそれぞれの樹脂材料を、例えばスピンコーター法またはスリットコーター法により高抵抗膜15上に塗布した後、露光、現像を行って所望の位置に接続孔H1(図6(A)には図示せず)を設け、これを150〜300℃程度の温度でアニールすることにより形成する。露光、現像は、層間絶縁膜16Aと層間絶縁膜16Bとで別々に行ってもよく、また、これらを構成する樹脂の露光感度ほぼ同じである場合には、同時に行ってもよい。このように、樹脂材料からなる層間絶縁膜16は、CVD法等で必要な真空プロセスが不要であるため、酸化物半導体膜12中の酸素の脱離や水素等による還元反応を抑えることができる。従って、電気的安定性および信頼性の高いトランジスタ10を形成することができる。後述のように、3層以上の層間絶縁膜16(図8)を形成することも可能であるが、工程数を減らしてコストを抑えるため、2層の層間絶縁膜16(層間絶縁膜16A,16B)を設けることが好ましい。   After the high resistance film 15 is formed, as shown in FIG. 6A, for example, an interlayer insulating film 16A made of polysiloxane having a thickness of 1 to 2 μm and a thickness of 1 to 2 μm is formed on the entire surface of the high resistance film 15. An interlayer insulating film 16B made of polyimide is formed in this order. The interlayer insulating films 16A and 16B are coated with a resin material on the high-resistance film 15 by, for example, a spin coater method or a slit coater method, and then exposed and developed to connect holes H1 (FIG. 6A) to desired positions. ) Is provided, and this is annealed at a temperature of about 150 to 300 ° C. The exposure and development may be performed separately for the interlayer insulating film 16A and the interlayer insulating film 16B, and may be performed simultaneously if the exposure sensitivities of the resins constituting them are substantially the same. In this manner, the interlayer insulating film 16 made of a resin material does not require a vacuum process required by a CVD method or the like, and thus can suppress desorption of oxygen in the oxide semiconductor film 12 or a reduction reaction due to hydrogen or the like. . Therefore, the transistor 10 with high electrical stability and reliability can be formed. As will be described later, it is possible to form the interlayer insulating film 16 having three or more layers (FIG. 8). However, in order to reduce the number of processes and reduce the cost, the two layers of interlayer insulating films 16 (interlayer insulating films 16A, 16A, 16B) is preferably provided.

層間絶縁膜16を形成した後、例えばフォトリソグラフィおよびドライエッチングにより高抵抗膜15に開口を設け、酸化物半導体膜12のソース・ドレイン領域12A,12Bに達する接続孔H1を形成する。上述のように、酸化物半導体膜12の表面が結晶化状態であれば、例えば希フッ酸等のウェットエッチングを酸化物半導体膜12と高抵抗膜15との十分なエッチング選択性を維持して行うことができる。即ち、例えば酸化アルミニウム膜等により構成された、ドライエッチングが困難な高抵抗膜15に対しても容易に接続孔H1を形成することができる。   After the interlayer insulating film 16 is formed, an opening is formed in the high resistance film 15 by, for example, photolithography and dry etching, and the connection hole H1 reaching the source / drain regions 12A and 12B of the oxide semiconductor film 12 is formed. As described above, if the surface of the oxide semiconductor film 12 is in a crystallized state, wet etching such as dilute hydrofluoric acid is performed while maintaining sufficient etching selectivity between the oxide semiconductor film 12 and the high resistance film 15. It can be carried out. That is, the connection hole H1 can be easily formed even for the high resistance film 15 made of, for example, an aluminum oxide film and difficult to dry etch.

次いで、層間絶縁膜16上に、例えばスパッタリング法により上述のソース・ドレイン電極17A,17Bの構成材料からなる導電膜(図示せず)を形成し、この導電膜により接続孔H1を埋め込む。そののち、この導電膜を例えばフォトリソグラフィおよびエッチングにより所定の形状にパターニングする。これにより、層間絶縁膜16上に一対のソース・ドレイン電極17A,17Bが形成されると共に、ソース・ドレイン電極17A,17Bが接続孔H1を介して酸化物半導体膜12のソース・ドレイン領域12A,12Bに電気的に接続される(図6(B))。以上の工程により、基板11上にトランジスタ10を形成する。   Next, a conductive film (not shown) made of the constituent material of the source / drain electrodes 17A and 17B is formed on the interlayer insulating film 16 by sputtering, for example, and the connection hole H1 is filled with the conductive film. After that, this conductive film is patterned into a predetermined shape by, for example, photolithography and etching. Thus, a pair of source / drain electrodes 17A, 17B are formed on the interlayer insulating film 16, and the source / drain electrodes 17A, 17B are connected to the source / drain regions 12A, 12A of the oxide semiconductor film 12 through the connection holes H1. It is electrically connected to 12B (FIG. 6B). Through the above steps, the transistor 10 is formed over the substrate 11.

(平坦化膜18を形成する工程)
続いて、層間絶縁膜16およびソース・ドレイン電極17A,17Bを覆うように、上述した材料よりなる平坦化膜18を、例えばスピンコート法やスリットコート法等の塗布法により成膜し、ソース・ドレイン電極17A,17Bに対向する領域の一部に接続孔H2を形成する。
(Step of forming the planarizing film 18)
Subsequently, a planarization film 18 made of the above-described material is formed by a coating method such as a spin coating method or a slit coating method so as to cover the interlayer insulating film 16 and the source / drain electrodes 17A and 17B. A connection hole H2 is formed in a part of the region facing the drain electrodes 17A and 17B.

(有機EL素子20を形成する工程)
次いで、この平坦化膜18上に、有機EL素子20を形成する。具体的には、平坦化膜18上に、接続孔H2を埋め込むように、上述した材料よりなる第1電極21を例えばスパッタリング法により成膜した後、フォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングする。この後、第1電極21上に開口を有する画素分離膜22を形成した後、有機層23を例えば真空蒸着法により成膜する。続いて、有機層23上に、上述した材料よりなる第2電極24を例えばスパッタリング法により形成する。次いで、この第2電極24上に保護層25を例えばCVD法により成膜した後、この保護層25上に、接着層26を用いて封止用基板27を貼り合わせる。以上により、図1に示した表示装置1を完成する。
(Step of forming organic EL element 20)
Next, the organic EL element 20 is formed on the planarizing film 18. Specifically, the first electrode 21 made of the above-described material is formed on the planarizing film 18 by, for example, sputtering so as to fill the connection hole H2, and then patterned by photolithography and etching. Thereafter, after forming a pixel separation film 22 having an opening on the first electrode 21, an organic layer 23 is formed by, for example, a vacuum evaporation method. Subsequently, the second electrode 24 made of the above-described material is formed on the organic layer 23 by, for example, a sputtering method. Next, after forming a protective layer 25 on the second electrode 24 by, for example, a CVD method, a sealing substrate 27 is bonded onto the protective layer 25 using an adhesive layer 26. Thus, the display device 1 shown in FIG. 1 is completed.

この表示装置1では、例えばR,G,Bのいずれかに対応する各画素PXLCに、各色の映像信号に応じた駆動電流が印加されると、第1電極21および第2電極24を通じて、有機層23に電子および正孔が注入される。これらの電子および正孔は、有機層23に含まれる有機EL層においてそれぞれ再結合され、発光を生じる。このようにして、表示装置1では、例えばR,G,Bのフルカラーの映像表示がなされる。   In the display device 1, for example, when a driving current corresponding to a video signal of each color is applied to each pixel PXLC corresponding to any of R, G, and B, the organic material is transmitted through the first electrode 21 and the second electrode 24. Electrons and holes are injected into the layer 23. These electrons and holes are recombined in the organic EL layer included in the organic layer 23 to emit light. In this way, the display device 1 displays, for example, R, G, B full color video.

ここでは、酸化物半導体膜12上に互いに物性の異なる層間絶縁膜16A、層間絶縁膜16Bが積層されているので、酸化物半導体膜12への水分の浸入を抑えてトランジスタ10のTFT特性を向上させることができる。以下、これについて詳細に説明する。   Here, since the interlayer insulating film 16A and the interlayer insulating film 16B having different physical properties are laminated on the oxide semiconductor film 12, the penetration of moisture into the oxide semiconductor film 12 is suppressed and the TFT characteristics of the transistor 10 are improved. Can be made. This will be described in detail below.

図7は、比較例に係る表示装置(表示装置100)の断面構成を表したものである。この表示装置100のトランジスタ100Tは、1種類の樹脂材料からなる単層の層間絶縁膜160を有するものである。また、トランジスタ100T上の平坦化膜180は、層間絶縁膜160と同じ樹脂材料により構成されている。   FIG. 7 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 100) according to a comparative example. The transistor 100T of the display device 100 has a single-layer interlayer insulating film 160 made of one kind of resin material. Further, the planarization film 180 over the transistor 100T is made of the same resin material as the interlayer insulating film 160.

セルフアライン構造のトランジスタ100Tでは、上記のように層間絶縁膜160に樹脂材料を用いることが好ましく、具体的には耐熱性の高い樹脂、例えばポリイミド等が用いられる。しかしながら、ポリイミドは吸水率が高いため、雰囲気中および上層から層間絶縁膜160および平坦化膜180を介して酸化物半導体膜12へと水分が浸入し易い。特に、チャネル領域12Cに比べて、層間絶縁膜160とより近いソース・ドレイン領域12A,12Bを介して酸化物半導体膜12に水分が拡散する虞がある。このような水分の影響を受け、トランジスタ100TのTFT特性が低下する。また、層間絶縁膜160および平坦化膜180を例えば、吸水率の低いポリシロキサン等により構成することも可能であるが、透水性の高いポリシロキサンでは一旦吸収した水分が酸化物半導体膜12へと容易に透過し、これを劣化させる虞がある。即ち、吸水性と透水性とはトレードオフの関係にあるため、1種類の樹脂材料のみでは酸化物半導体膜12を水分から十分に保護することが困難である。   In the transistor 100T having a self-aligned structure, it is preferable to use a resin material for the interlayer insulating film 160 as described above. Specifically, a resin having high heat resistance, such as polyimide, is used. However, since polyimide has a high water absorption rate, moisture easily enters the oxide semiconductor film 12 from the atmosphere and from the upper layer through the interlayer insulating film 160 and the planarization film 180. In particular, moisture may diffuse into the oxide semiconductor film 12 through the source / drain regions 12A and 12B closer to the interlayer insulating film 160 than the channel region 12C. Under the influence of such moisture, the TFT characteristics of the transistor 100T deteriorate. In addition, the interlayer insulating film 160 and the planarization film 180 can be formed of, for example, polysiloxane having a low water absorption rate. However, in the case of polysiloxane having a high water permeability, moisture once absorbed into the oxide semiconductor film 12. There is a risk of easily transmitting and deteriorating. That is, since water absorption and water permeability are in a trade-off relationship, it is difficult to sufficiently protect the oxide semiconductor film 12 from moisture with only one type of resin material.

これに対し、表示装置1では極性の高い樹脂材料からなる層間絶縁膜16Bが水分の透過を防止すると共に、極性の低い樹脂材料からなる層間絶縁膜16Aがその表面で撥水する。このような低透過性および低吸水性を兼ね備えた層間絶縁膜16により、トランジスタ10では酸化物半導体膜12への水分の浸入を防ぎ、TFT特性、特に信頼性を向上させることができる。   On the other hand, in the display device 1, the interlayer insulating film 16 </ b> B made of a resin material having a high polarity prevents moisture permeation, and the interlayer insulating film 16 </ b> A made of a resin material having a low polarity repels water on the surface. With the interlayer insulating film 16 having both low permeability and low water absorption, the transistor 10 can prevent moisture from entering the oxide semiconductor film 12 and improve TFT characteristics, particularly reliability.

以上のように本実施の形態では、層間絶縁膜16を互いに極性の異なる樹脂材料からなる複数の層(層間絶縁膜16A,16B)により構成するようにしたので、酸化物半導体膜12中への水分の浸入を低減し、トランジスタ10のTFT特性を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, the interlayer insulating film 16 is configured by a plurality of layers (interlayer insulating films 16A and 16B) made of resin materials having different polarities. Water intrusion can be reduced and the TFT characteristics of the transistor 10 can be improved.

また、セルフアライン構造のトランジスタ10が設けられているので、ゲート電極13とソース・ドレイン電極17A,17Bとの間の寄生容量の発生を抑えて、高品質な画像を表示することができる。更に、表示装置1の大画面化、高精細化およびハイフレームレート化にも対応可能である。   Further, since the self-aligned transistor 10 is provided, generation of parasitic capacitance between the gate electrode 13 and the source / drain electrodes 17A and 17B can be suppressed, and a high-quality image can be displayed. Furthermore, it is possible to cope with an increase in screen size, resolution, and frame rate of the display device 1.

以下、本実施の形態の変形例および他の実施の形態について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。   Hereinafter, modifications of the present embodiment and other embodiments will be described. In the following description, the same components as those of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

<変形例1>
図8は、上記第1の実施の形態の変形例1に係る表示装置(表示装置1A)の要部の断面構成を表したものである。この表示装置1Aは、上記実施の形態の層間絶縁膜16B上に、更に層間絶縁膜16C(第3絶縁膜)を有するものであり、接続孔H1は層間絶縁膜16A,16Bと共に層間絶縁膜16Cを貫通している。この層間絶縁膜16Cは、層間絶縁膜16Bと異なる極性の樹脂材料を含んでいる。この点を除き、表示装置1Aは上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
<Modification 1>
FIG. 8 illustrates a cross-sectional configuration of a main part of a display device (display device 1A) according to Modification 1 of the first embodiment. The display device 1A further includes an interlayer insulating film 16C (third insulating film) on the interlayer insulating film 16B of the above-described embodiment, and the connection hole H1 has the interlayer insulating film 16C together with the interlayer insulating films 16A and 16B. It penetrates. The interlayer insulating film 16C includes a resin material having a polarity different from that of the interlayer insulating film 16B. Except for this point, the display device 1A has the same configuration as the display device 1 of the above-described embodiment, and the operation and effect thereof are also the same.

層間絶縁膜16Cを構成する樹脂材料の極性は、層間絶縁膜16Bより高くても、層間絶縁膜16Aより低くてもよい。あるいは、層間絶縁膜16Aを構成する樹脂材料の極性以上であって、層間絶縁膜16Bよりも低くなるようにしてもよく、層間絶縁膜16Cに層間絶縁膜16Aと同じ樹脂材料を用いることも可能である。層間絶縁膜16Cを構成する樹脂材料の極性が、層間絶縁膜16Aを構成する樹脂材料の極性よりも大きく、かつ、層間絶縁膜16Bよりも低い場合、即ち、極性の大きさが、層間絶縁膜16B>層間絶縁膜16C>層間絶縁膜16Aであるとき、特に高い防水効果を示す。このような層間絶縁膜16では、層間絶縁膜16Bに一旦吸収された水分は層間絶縁膜16Aよりも透水性の大きな層間絶縁膜16C側に拡散していく。従って、酸化物半導体膜12に最も近い層間絶縁膜16Aへの水分の浸入を防ぐことができる。図8では単層の層間絶縁膜16Cを示したが、層間絶縁膜16Cを複数の膜により構成するようにしてもよい。この複数の膜は、それぞれ上下に接する膜とは異なる極性の樹脂材料を含むものである。このような3層以上からなる層間絶縁膜16により、より効果的に酸化物半導体膜12への水分の浸入を防ぐことができる。   The polarity of the resin material constituting the interlayer insulating film 16C may be higher than that of the interlayer insulating film 16B or lower than that of the interlayer insulating film 16A. Alternatively, it may be equal to or higher than the polarity of the resin material constituting the interlayer insulating film 16A and lower than the interlayer insulating film 16B, and the same resin material as the interlayer insulating film 16A can be used for the interlayer insulating film 16C. It is. When the polarity of the resin material constituting the interlayer insulating film 16C is larger than the polarity of the resin material constituting the interlayer insulating film 16A and lower than that of the interlayer insulating film 16B, that is, the polarity is larger than the interlayer insulating film. When 16B> interlayer insulating film 16C> interlayer insulating film 16A, a particularly high waterproof effect is exhibited. In such an interlayer insulating film 16, the moisture once absorbed in the interlayer insulating film 16B diffuses to the side of the interlayer insulating film 16C having higher water permeability than the interlayer insulating film 16A. Accordingly, moisture can be prevented from entering the interlayer insulating film 16A closest to the oxide semiconductor film 12. Although the single-layer interlayer insulating film 16C is shown in FIG. 8, the interlayer insulating film 16C may be composed of a plurality of films. Each of the plurality of films includes a resin material having a polarity different from that of the film in contact with the top and bottom. Such an interlayer insulating film 16 including three or more layers can more effectively prevent moisture from entering the oxide semiconductor film 12.

<変形例2>
図9は、上記第1の実施の形態の変形例2に係る表示装置(表示装置1B)の断面構成を表したものである。この表示装置1Bは1種の樹脂材料のみからなる層間絶縁膜(層間絶縁膜16D)を有するものであり、層間絶縁膜16Dの構成材料と平坦化膜18を構成する樹脂材料との極性が異なっている。この点を除き、表示装置1Bは上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
<Modification 2>
FIG. 9 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 1B) according to the second modification of the first embodiment. This display device 1B has an interlayer insulating film (interlayer insulating film 16D) made of only one type of resin material, and the polarities of the constituent material of the interlayer insulating film 16D and the resin material forming the planarizing film 18 are different. ing. Except for this point, the display device 1B has the same configuration as the display device 1 of the above-described embodiment, and the operation and effect thereof are also the same.

単層の層間絶縁膜16D(第1絶縁膜)は、例えば、ポリシロキサン,ポリオレフィン系樹脂,ポリエチレン系樹脂あるいはポリスチレン系樹脂などにより構成されている。ソース・ドレイン電極17A,17Bは、この層間絶縁膜16Dを貫通する接続孔H1を介して酸化物半導体膜12に電気的に接続されている。平坦化膜18(第2絶縁膜)は層間絶縁膜16D上に設けられ、ソース・ドレイン電極17A,17Bを覆っている。この平坦化膜18は、層間絶縁膜16Dとは異なる極性の樹脂、例えば層間絶縁膜16Dの樹脂材料よりも極性の高いポリイミド,アクリル系樹脂,ノボラック系樹脂,フェノール系樹脂,ポリエステル系樹脂,エポキシ系樹脂,塩化ビニル系樹脂あるいはポリベンゾイミダゾール系樹脂などにより構成されている。層間絶縁膜16Dおよび平坦化膜18に極性の異なる有機無機ハイブリッド系樹脂をそれぞれ用いるようにしてもよい。複数の層からなる平坦化膜(例えば、後述の平坦化膜18C)を層間絶縁膜16Dに積層することも可能である。   The single-layer interlayer insulating film 16D (first insulating film) is made of, for example, polysiloxane, polyolefin resin, polyethylene resin, polystyrene resin, or the like. The source / drain electrodes 17A and 17B are electrically connected to the oxide semiconductor film 12 through a connection hole H1 penetrating the interlayer insulating film 16D. The planarizing film 18 (second insulating film) is provided on the interlayer insulating film 16D and covers the source / drain electrodes 17A and 17B. The planarizing film 18 is made of a resin having a polarity different from that of the interlayer insulating film 16D, for example, a polyimide, acrylic resin, novolac resin, phenol resin, polyester resin, epoxy having a higher polarity than the resin material of the interlayer insulating film 16D. Resin, vinyl chloride resin or polybenzimidazole resin. Organic / inorganic hybrid resins having different polarities may be used for the interlayer insulating film 16D and the planarizing film 18, respectively. It is also possible to stack a planarizing film (for example, a planarizing film 18C described later) formed of a plurality of layers on the interlayer insulating film 16D.

<変形例3>
図10は、上記第1の実施の形態の変形例3に係る表示装置(表示装置1C)の断面構成を表したものである。この表示装置1Cは積層構造の層間絶縁膜16(層間絶縁膜16A,16B)と共に、トランジスタ(トランジスタ10C)上に積層構造の平坦化膜(平坦化膜18C)を有するものである。平坦化膜18Cはトランジスタ10Cのソース・ドレイン電極17A,17Bを覆っている。この点を除き、表示装置1Cは上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
<Modification 3>
FIG. 10 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 1 </ b> C) according to the third modification of the first embodiment. This display device 1C has a laminated structure planarizing film (flattened film 18C) on a transistor (transistor 10C) together with a laminated structure interlayer insulating film 16 (interlayer insulating films 16A and 16B). The planarization film 18C covers the source / drain electrodes 17A and 17B of the transistor 10C. Except for this point, the display device 1 </ b> C has the same configuration as the display device 1 of the above embodiment, and the operation and effect thereof are also the same.

平坦化膜18Cは、層間絶縁膜16(ソース・ドレイン電極17A,17B)側から平坦化膜18A(第3絶縁膜)、平坦化膜18B(第4絶縁膜)をこの順に有している。平坦化膜18Aは層間絶縁膜16Bの樹脂材料とは異なる極性の樹脂材料、例えば、ポリシロキサン,ポリオレフィン系樹脂,ポリエチレン系樹脂あるいはポリスチレン系樹脂などにより構成されている。平坦化膜18Bは、平坦化膜18Aの構成材料とは異なる極性の樹脂材料、例えば平坦化膜18Aよりも極性の高いポリエステル系樹脂,エポキシ系樹脂,塩化ビニル系樹脂あるいはポリベンゾイミダゾール系樹脂などからなる。層間絶縁膜16に加えて、複数の層からなる平坦化膜18Cを設けることにより、酸化物半導体膜12への水分の浸入をより効果的に防ぐことができる。   The planarizing film 18C includes a planarizing film 18A (third insulating film) and a planarizing film 18B (fourth insulating film) in this order from the interlayer insulating film 16 (source / drain electrodes 17A and 17B) side. The planarizing film 18A is made of a resin material having a polarity different from that of the resin material of the interlayer insulating film 16B, such as polysiloxane, polyolefin resin, polyethylene resin, or polystyrene resin. The planarizing film 18B is a resin material having a polarity different from that of the constituent material of the planarizing film 18A, such as a polyester resin, an epoxy resin, a vinyl chloride resin, or a polybenzimidazole resin having a higher polarity than the planarizing film 18A. Consists of. In addition to the interlayer insulating film 16, by providing the planarization film 18 </ b> C composed of a plurality of layers, it is possible to more effectively prevent moisture from entering the oxide semiconductor film 12.

<変形例4>
図11は、上記第1の実施の形態の変形例4に係る表示装置(表示装置1D)の断面構成を表したものである。この表示装置1Dはボトムゲート型(逆スタガ構造)のトランジスタ(トランジスタ10D)を有するものである。この点を除き、表示装置1Dは上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
<Modification 4>
FIG. 11 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 1D) according to Modification 4 of the first embodiment. This display device 1D has a bottom gate type (inverted staggered structure) transistor (transistor 10D). Except for this point, the display device 1D has the same configuration as the display device 1 of the above-described embodiment, and the operation and effect thereof are also the same.

トランジスタ10Dは、基板11側からゲート電極14、ゲート絶縁膜13および酸化物半導体膜12をこの順に有している。酸化物半導体膜12のチャネル領域12C上にはチャネル保護膜19が設けられ、高抵抗膜15はこのチャネル保護膜19および酸化物半導体膜12を覆っている。即ち、ゲート電極14、ゲート絶縁膜13、酸化物半導体膜12および高抵抗膜15がこの順に設けられている。更に、高抵抗膜15上に、層間絶縁膜16(層間絶縁膜16A,16B)を有しており、層間絶縁膜16の接続孔H1を介してソース・ドレイン電極17A,17Bは酸化物半導体膜12のソース・ドレイン領域12A,12Bに電気的に接続されている。このように、ボトムゲート型のトランジスタ10Dにおいても、上記トランジスタ10と同様に、酸化物半導体膜12にソース・ドレイン領域12A,12Bを設け、ゲート電極14とソース・ドレイン電極17A,17Bとの間の寄生容量の発生を抑えることができる。また、高抵抗膜15によりトランジスタ10の電気特性を安定化することができる。   The transistor 10D includes a gate electrode 14, a gate insulating film 13, and an oxide semiconductor film 12 in this order from the substrate 11 side. A channel protective film 19 is provided on the channel region 12 </ b> C of the oxide semiconductor film 12, and the high resistance film 15 covers the channel protective film 19 and the oxide semiconductor film 12. That is, the gate electrode 14, the gate insulating film 13, the oxide semiconductor film 12, and the high resistance film 15 are provided in this order. Furthermore, an interlayer insulating film 16 (interlayer insulating films 16A and 16B) is provided on the high resistance film 15, and the source / drain electrodes 17A and 17B are connected to the oxide semiconductor film via the connection hole H1 of the interlayer insulating film 16. The 12 source / drain regions 12A and 12B are electrically connected. As described above, also in the bottom gate type transistor 10D, similarly to the transistor 10, the source / drain regions 12A and 12B are provided in the oxide semiconductor film 12, and between the gate electrode 14 and the source / drain electrodes 17A and 17B. The generation of parasitic capacitance can be suppressed. In addition, the electrical characteristics of the transistor 10 can be stabilized by the high resistance film 15.

このトランジスタ10Dは、例えば以下のようにして製造することができる。まず、基板11上にゲート電極14、ゲート絶縁膜13および酸化物半導体膜12をこの順に形成した後、酸化物半導体膜12上にチャネル保護膜19の構成材料からなる保護材料膜19Mを成膜する(図12(A))。保護材料膜19Mには、例えばSiN,SiOまたはAlO等を用いることが可能である。次いで、図12(B)に示したように、ゲート電極14をマスクとした裏面露光によりこの保護材料膜19Mをパターニングしてチャネル保護膜19を形成する。続いて、チャネル保護膜19上および酸化物半導体膜12上に金属膜15Aを成膜した後(図13(A))、上記実施の形態と同様にアニール処理を行うことにより、金属膜15Aから高抵抗膜15を形成すると共に、酸化物半導体膜12にソース・ドレイン領域12A,12Bを形成する(図13(B))。次いで、上記実施の形態と同様にして高抵抗膜15上に層間絶縁膜16およびソース・ドレイン電極17A,17Bを形成してトランジスタ10Dを完成させる。   The transistor 10D can be manufactured, for example, as follows. First, after forming the gate electrode 14, the gate insulating film 13, and the oxide semiconductor film 12 in this order on the substrate 11, the protective material film 19 </ b> M made of the constituent material of the channel protective film 19 is formed on the oxide semiconductor film 12. (FIG. 12A). For example, SiN, SiO, AlO, or the like can be used for the protective material film 19M. Next, as shown in FIG. 12B, the protective material film 19M is patterned by backside exposure using the gate electrode 14 as a mask to form a channel protective film 19. Subsequently, after the metal film 15A is formed over the channel protective film 19 and the oxide semiconductor film 12 (FIG. 13A), annealing is performed in the same manner as in the above embodiment, so that the metal film 15A is formed. A high resistance film 15 is formed, and source / drain regions 12A and 12B are formed in the oxide semiconductor film 12 (FIG. 13B). Next, the interlayer insulating film 16 and the source / drain electrodes 17A and 17B are formed on the high resistance film 15 in the same manner as in the above embodiment to complete the transistor 10D.

<第2の実施の形態>
図14は、本技術の第2の実施の形態に係る表示装置(表示装置2)の断面構成を表したものである。この表示装置2は、上記第1の実施の形態(表示装置1)の有機EL素子20に代えて液晶表示素子30を有するものである。この点を除き、表示装置2は上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
<Second Embodiment>
FIG. 14 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 2) according to the second embodiment of the present technology. The display device 2 has a liquid crystal display element 30 instead of the organic EL element 20 of the first embodiment (display device 1). Except for this point, the display device 2 has the same configuration as the display device 1 of the above-described embodiment, and the operation and effect thereof are also the same.

表示装置2は、表示装置1と同様のトランジスタ10を有するものであり、このトランジスタ10の上層に平坦化膜18を間にして液晶表示素子30が設けられている。   The display device 2 includes the same transistor 10 as the display device 1, and a liquid crystal display element 30 is provided on the upper layer of the transistor 10 with a planarizing film 18 interposed therebetween.

液晶表示素子30は、例えば、画素電極31と対向電極32との間に液晶層33を封止したものであり、画素電極31および対向電極32の液晶層33側の各面には、配向膜34A,34Bが設けられている。画素電極31は、画素毎に配設されており、例えばトランジスタ10のソース・ドレイン電極17A,17Bに電気的に接続されている。対向電極32は、対向基板35上に複数の画素に共通の電極として設けられ、例えばコモン電位に保持されている。液晶層33は、例えばVA(Vertical Alignment:垂直配向)モード,TN(Twisted Nematic)モードあるいはIPS(In Plane Switching)モード等により駆動される液晶により構成されている。   The liquid crystal display element 30 has, for example, a liquid crystal layer 33 sealed between a pixel electrode 31 and a counter electrode 32. An alignment film is formed on each surface of the pixel electrode 31 and the counter electrode 32 on the liquid crystal layer 33 side. 34A and 34B are provided. The pixel electrode 31 is provided for each pixel and is electrically connected to, for example, the source / drain electrodes 17A and 17B of the transistor 10. The counter electrode 32 is provided on the counter substrate 35 as a common electrode for a plurality of pixels, and is held at, for example, a common potential. The liquid crystal layer 33 is made of, for example, liquid crystal driven in a VA (Vertical Alignment) mode, a TN (Twisted Nematic) mode, an IPS (In Plane Switching) mode, or the like.

また、基板11の下方には、バックライト36が備えられており、基板11のバックライト36側および対向基板35上には、偏光板37A,37Bが貼り合わせられている。   Further, a backlight 36 is provided below the substrate 11, and polarizing plates 37 </ b> A and 37 </ b> B are bonded to the backlight 36 side of the substrate 11 and the counter substrate 35.

バックライト36は、液晶層33へ向けて光を照射する光源であり、例えばLED(Light Emitting Diode)やCCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp )等を複数含むものである。このバックライト36は、図示しないバックライト駆動部によって、点灯状態および消灯状態が制御されるようになっている。   The backlight 36 is a light source that emits light toward the liquid crystal layer 33 and includes, for example, a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes), CCFLs (Cold Cathode Fluorescent Lamps), and the like. The backlight 36 is controlled to be turned on and off by a backlight driving unit (not shown).

偏光板37A,37B(偏光子,検光子)は、例えば互いにクロスニコルの状態で配置されており、これにより、例えばバックライト36からの照明光を電圧無印加状態(オフ状態)では遮断、電圧印加状態(オン状態)では透過させるようになっている。   The polarizing plates 37A and 37B (polarizers and analyzers) are arranged, for example, in a crossed Nicols state, so that, for example, the illumination light from the backlight 36 is cut off when no voltage is applied (off state). In the applied state (on state), the light is transmitted.

この表示装置2では、上記実施の形態の表示装置1と同様に、層間絶縁膜16A,16Bにより酸化物半導体膜12への水分の浸入を防ぐことができる。これにより、本実施の形態においてもトランジスタ10のTFT特性を向上させることができる。   In the display device 2, similarly to the display device 1 of the above embodiment, moisture can be prevented from entering the oxide semiconductor film 12 by the interlayer insulating films 16 </ b> A and 16 </ b> B. Accordingly, the TFT characteristics of the transistor 10 can be improved also in this embodiment.

<第3の実施の形態>
図15は、本技術の第3の実施の形態に係る表示装置(表示装置3)の断面構成を表したものである。この表示装置3は所謂電子ペーパーであり、表示装置1の有機EL素子20に代えて電気泳動型表示素子40を有している。この点を除き、表示装置3は上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 15 illustrates a cross-sectional configuration of a display device (display device 3) according to the third embodiment of the present technology. The display device 3 is so-called electronic paper, and includes an electrophoretic display element 40 in place of the organic EL element 20 of the display device 1. Except for this point, the display device 3 has the same configuration as the display device 1 of the above-described embodiment, and the operation and effect thereof are also the same.

表示装置3は、表示装置1と同様のトランジスタ10を有するものであり、このトランジスタ10の上層に平坦化膜18を間にして電気泳動型表示素子40が設けられている。   The display device 3 includes the same transistor 10 as the display device 1, and an electrophoretic display element 40 is provided on the upper layer of the transistor 10 with a planarizing film 18 interposed therebetween.

電気泳動型表示素子40は、例えば、画素電極41と共通電極42との間に電気泳動型表示体よりなる表示層43を封止したものである。画素電極41は、画素毎に配設されており、例えばトランジスタ10のソース・ドレイン電極17A,17Bに電気的に接続されている。共通電極42は、対向基板44上に複数の画素に共通の電極として設けられている。   In the electrophoretic display element 40, for example, a display layer 43 made of an electrophoretic display body is sealed between the pixel electrode 41 and the common electrode 42. The pixel electrode 41 is provided for each pixel and is electrically connected to, for example, the source / drain electrodes 17A and 17B of the transistor 10. The common electrode 42 is provided on the counter substrate 44 as a common electrode for a plurality of pixels.

この表示装置3では、上記実施の形態の表示装置1と同様に、層間絶縁膜16A,16Bにより酸化物半導体膜12への水分の浸入を防ぐことができる。これにより、本実施の形態においてもトランジスタ10のTFT特性を向上させることができる。   In the display device 3, similarly to the display device 1 of the above embodiment, moisture can be prevented from entering the oxide semiconductor film 12 by the interlayer insulating films 16 </ b> A and 16 </ b> B. Accordingly, the TFT characteristics of the transistor 10 can be improved also in this embodiment.

<適用例>
以下、上記のような表示装置(表示装置1,1A,1B,1C,1D,2,3)の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。言い換えると、上記表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
<Application example>
Hereinafter, application examples of the display devices (display devices 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 3) as described above to electronic devices will be described. Examples of the electronic device include a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera. In other words, the display device can be applied to electronic devices in various fields that display a video signal input from the outside or a video signal generated inside as an image or video.

(モジュール)
上記表示装置は、例えば図16に示したようなモジュールとして、後述の適用例1〜7
などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、封止用基板27または対向基板35,44から露出した領域61を設け、この露出した領域61に、水平セレクタ51、ライトスキャナ52および電源スキャナ53の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。この外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)62が設けられていてもよい。
(module)
The display device is, for example, a module as shown in FIG.
Embedded in various electronic devices. In this module, for example, an area 61 exposed from the sealing substrate 27 or the counter substrates 35 and 44 is provided on one side of the substrate 11, and the horizontal selector 51, the light scanner 52, and the power scanner 53 are provided in the exposed area 61. The wiring is extended to form an external connection terminal (not shown). The external connection terminal may be provided with a flexible printed circuit (FPC) 62 for signal input / output.

(適用例1)
図17(A)および図17(B)はそれぞれ、上記実施の形態の表示装置が適用される電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部210および非表示部220を有しており、この表示部210が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 1)
FIG. 17A and FIG. 17B each illustrate the appearance of an electronic book to which the display device of the above embodiment is applied. The electronic book has, for example, a display unit 210 and a non-display unit 220, and the display unit 210 is configured by the display device of the above embodiment.

(適用例2)
図18は、上記実施の形態の表示装置が適用されるスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部230および非表示部240を有しており、この表示部230が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 2)
FIG. 18 illustrates an appearance of a smartphone to which the display device of the above embodiment is applied. This smartphone has, for example, a display unit 230 and a non-display unit 240, and the display unit 230 is configured by the display device of the above embodiment.

(適用例3)
図19は、上記実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 3)
FIG. 19 illustrates an appearance of a television device to which the display device of the above embodiment is applied. This television apparatus has, for example, a video display screen unit 300 including a front panel 310 and a filter glass 320, and the video display screen unit 300 is configured by the display device of the above embodiment.

(適用例4)
図20は、上記実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、この表示部420が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 4)
FIG. 20 illustrates the appearance of a digital camera to which the display device of the above embodiment is applied. The digital camera includes, for example, a flash light emitting unit 410, a display unit 420, a menu switch 430, and a shutter button 440, and the display unit 420 is configured by the display device of the above embodiment.

(適用例5)
図21は、上記実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、この表示部530が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 5)
FIG. 21 illustrates an appearance of a notebook personal computer to which the display device of the above embodiment is applied. The notebook personal computer has, for example, a main body 510, a keyboard 520 for inputting characters and the like, and a display unit 530 for displaying an image. The display unit 530 is constituted by the display device of the above embodiment. Has been.

(適用例6)
図22は、上記実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有している。そして、この表示部640が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 6)
FIG. 22 shows the appearance of a video camera to which the display device of the above embodiment is applied. This video camera includes, for example, a main body 610, a subject photographing lens 620 provided on the front side surface of the main body 610, a start / stop switch 630 at the time of photographing, and a display 640. And this display part 640 is comprised by the display apparatus of the said embodiment.

(適用例7)
図23は、上記実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そして、これらのうちのディスプレイ740またはサブディスプレイ750が、上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 7)
FIG. 23 shows an appearance of a mobile phone to which the display device of the above embodiment is applied. For example, the mobile phone is obtained by connecting an upper housing 710 and a lower housing 720 with a connecting portion (hinge portion) 730, and includes a display 740, a sub-display 750, a picture light 760, and a camera 770. Yes. Of these, the display 740 or the sub-display 750 is configured by the display device of the above embodiment.

<実施例>
以下、本技術の具体的な実施例について説明する。
<Example>
Hereinafter, specific examples of the present technology will be described.

(実験例1−1〜1−4)
層間絶縁膜(層間絶縁膜160)を1種の樹脂材料のみにより構成したトランジスタ(トランジスタ100T)を作製して層間絶縁膜の熱分解温度、吸水率および透水性と、トランジスタの信頼性とを測定した。層間絶縁膜として、ポリシロキサン(実験例1−1)、極性の低い有機無機ハイブリッド系樹脂(実験例1−2)、ポリイミド(実験例1−3)およびアクリル樹脂(実験例1−4)を使用した。
(Experimental Examples 1-1 to 1-4)
A transistor (transistor 100T) in which the interlayer insulating film (interlayer insulating film 160) is made of only one kind of resin material is manufactured, and the thermal decomposition temperature, water absorption rate, water permeability, and transistor reliability of the interlayer insulating film are measured. did. As the interlayer insulating film, polysiloxane (Experimental Example 1-1), low-polarity organic-inorganic hybrid resin (Experimental Example 1-2), polyimide (Experimental Example 1-3), and acrylic resin (Experimental Example 1-4). used.

吸水率は、ガラス基板上にそれぞれの層間絶縁膜の樹脂材料をスピンコートにより成膜した後、所定の条件でプリベークおよびポストベークを行い、これを60℃、90%RHの恒温層に100時間入れて測定した。詳細には、恒温層で100時間放置した後の樹脂材料から2.0mg削り取り、これをサンプルとして、示差熱熱重量同時測定(セイコーインスツルメンツ(株)製 TG−DTA6300使用)を行った。示差熱熱重量同時測定は、窒素(N2)雰囲気下、100℃まで昇温速度5℃/分で温度を上げた後、30分間100℃で温度を維持して行った。このときの重量減少は全て水分が抜けたことにより生じたものとして吸水率を求めた。 The water absorption rate is obtained by spin-coating the resin material of each interlayer insulating film on a glass substrate, and then performing pre-baking and post-baking under predetermined conditions. I put it in and measured it. Specifically, 2.0 mg of the resin material after being left in the thermostatic layer for 100 hours was scraped, and this was used as a sample for simultaneous differential thermothermal weight measurement (using TG-DTA6300 manufactured by Seiko Instruments Inc.). The differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement was performed by increasing the temperature to 100 ° C. at a rate of temperature increase of 5 ° C./min and maintaining the temperature at 100 ° C. for 30 minutes in a nitrogen (N 2 ) atmosphere. The water absorption was determined by assuming that all the weight loss at this time was caused by the loss of moisture.

透水性は、ガラス基板上にIGZOを成膜した後、このIGZO上にそれぞれの層間絶縁膜の樹脂材料をスピンコートしたものを用いて測定した。具体的には、このIGZOと樹脂材料との積層体に所定の条件でプリベークおよびポストベークを行い、60℃、90%RHの恒温層に100時間放置した後、非接触抵抗測定器を用いてIGZOのシート抵抗を測定することにより透水性を求めた。IGZOは水分を含むと低抵抗化することが知られている。このため、恒温層で放置後のIGZOのシート抵抗と、リファレンス(IGZO単体、成膜直後)のシート抵抗とを比較し、その抵抗値の差が一桁以上であるものを透水性が高い(「高」)、一桁未満であるものを透水性が低い(「低」)と定義した(後述の表1)。   The water permeability was measured by using IGZO formed on a glass substrate and then spin-coated with a resin material of each interlayer insulating film on the IGZO. Specifically, this IGZO and resin material laminate is pre-baked and post-baked under predetermined conditions, left in a constant temperature layer of 60 ° C. and 90% RH for 100 hours, and then used with a non-contact resistance measuring instrument. The water permeability was determined by measuring the sheet resistance of IGZO. IGZO is known to reduce resistance when it contains moisture. For this reason, the sheet resistance of the IGZO after being left in the thermostatic layer is compared with the sheet resistance of the reference (IGZO simple substance, immediately after film formation), and the difference in the resistance value is higher by one digit or more ( “High”), which is less than an order of magnitude, was defined as low water permeability (“low”) (Table 1 below).

トランジスタの信頼性は、Vg=10V、Vd=10Vの条件下、+BT(バイアス・温度)試験を行って決定した。酸化物半導体膜の上層に層間絶縁膜をスピンコート法により成膜した後、所定の条件でプリベークおよびポストベークを行い、これを60℃、90%RHの恒温層に100時間入れたものについて、10000秒後のΔVthを測定した。このときのΔVthが1.0V以下のものを信頼性が高い(「〇」)、1.0Vより大きいものを信頼性が低い(「×」)とした(後述の表1)。   The reliability of the transistor was determined by performing a + BT (bias / temperature) test under the conditions of Vg = 10 V and Vd = 10 V. After an interlayer insulating film is formed on the upper layer of the oxide semiconductor film by spin coating, pre-baking and post-baking are performed under predetermined conditions, and this is put in a constant temperature layer of 60 ° C. and 90% RH for 100 hours. ΔVth after 10,000 seconds was measured. In this case, ΔVth of 1.0 V or less was considered to have high reliability (“◯”), and one having ΔVth greater than 1.0 V was considered to have low reliability (“×”) (Table 1 described later).

(実験例2−1〜2−4)
積層構造の層間絶縁膜(層間絶縁膜16)を有するトランジスタ(トランジスタ10)を作製して層間絶縁膜の熱分解温度、吸水率および透水性と、トランジスタの信頼性とを測定した。実験例2−1として、基板(基板11)側からポリシロキサン(下層)、ポリイミド(上層)をこの順に有する層間絶縁膜、実験例2−2として基板側から実験例1−2と同じ有機無機ハイブリッド系樹脂、ポリイミドをこの順に有する層間絶縁膜、実験例2−3として基板側からポリシロキサン、アクリル樹脂をこの順に有する層間絶縁膜、実験例2−4として基板側から実験例1−2と同じ有機無機ハイブリッド系樹脂、アクリル樹脂をこの順に有する層間絶縁膜を使用した。吸水率、透水性およびトランジスタの信頼性は、上記実験例1−1〜1−4と同様の方法により求めた。
(Experimental examples 2-1 to 2-4)
A transistor (transistor 10) having a laminated interlayer insulating film (interlayer insulating film 16) was manufactured, and the thermal decomposition temperature, water absorption rate, water permeability, and transistor reliability of the interlayer insulating film were measured. Experimental Example 2-1 is an interlayer insulating film having polysiloxane (lower layer) and polyimide (upper layer) in this order from the substrate (substrate 11) side, and Experimental Example 2-2 is the same organic / inorganic as Experimental Example 1-2 from the substrate side. An interlayer insulating film having a hybrid resin and polyimide in this order, as an experimental example 2-3, an inter-layer insulating film having polysiloxane from the substrate side in this order, an acrylic resin in this order, and an experimental example 1-2 from the substrate side as an experimental example 2-4 An interlayer insulating film having the same organic-inorganic hybrid resin and acrylic resin in this order was used. The water absorption rate, water permeability, and transistor reliability were determined by the same methods as in Experimental Examples 1-1 to 1-4.

上記実験例1−1〜1−4および実験例2−1〜2−4の結果を表1に表す。実験例1−1〜1−4および実験例2−1〜2−4では2μmの膜厚の層間絶縁膜を用いた。実験例2−1〜2−4は、層間絶縁膜の膜厚が下層、上層それぞれ1μmのものを使用した。   The results of Experimental Examples 1-1 to 1-4 and Experimental Examples 2-1 to 2-4 are shown in Table 1. In Experimental Examples 1-1 to 1-4 and Experimental Examples 2-1 to 2-4, an interlayer insulating film having a thickness of 2 μm was used. In Experimental Examples 2-1 to 2-4, the interlayer insulating film having a lower layer and an upper layer each having a thickness of 1 μm was used.

Figure 2013207015
Figure 2013207015

表1からわかるように、積層構造の層間絶縁膜を有するトランジスタ(実験例2−1〜2−4)では、高い信頼性を得ることができた。また、層間絶縁膜としてポリシロキサンおよびポリイミドを用いた実験例2−1は、耐熱性およびコスト面でも優れている。なお、吸水率については実験例1−1〜1−4と実験例2−1〜2−4との間で大きな差は見られなかった。これは、今回測定した吸水率が、樹脂材料が最大量の水分を吸収して平衡状態に達したときのもの、即ち、飽和吸水率であることによる。   As can be seen from Table 1, high reliability could be obtained in the transistors (Experimental Examples 2-1 to 2-4) having an interlayer insulating film having a laminated structure. Further, Experimental Example 2-1 using polysiloxane and polyimide as the interlayer insulating film is excellent in heat resistance and cost. In addition, about the water absorption, the big difference was not seen between Experimental example 1-1 to 1-4 and Experimental example 2-1 to 2-4. This is because the water absorption measured this time is that when the resin material has absorbed the maximum amount of water and reached an equilibrium state, that is, the saturated water absorption.

以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれら実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、高抵抗膜15側から極性の低い樹脂材料からなる層間絶縁膜16A(または層間絶縁膜16D、平坦化膜18A)、より極性の高い樹脂材料からなる層間絶縁膜16B(または平坦化膜18,18B)を順に設けた場合について説明したが、高抵抗膜15側に層間絶縁膜16Bを配置するようにしてもよい。   As described above, the present technology has been described with the embodiment and the modified examples, but the present technology is not limited to the embodiment and the like, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment and the like, the interlayer insulating film 16A (or the interlayer insulating film 16D and the planarizing film 18A) made of a resin material having a low polarity from the high resistance film 15 side, the interlayer insulating film made of a resin material having a higher polarity Although the case where 16B (or the planarizing films 18 and 18B) is provided in order has been described, the interlayer insulating film 16B may be disposed on the high resistance film 15 side.

また、上記実施の形態等では、ソース・ドレイン領域12A,12Bが、チャネル領域12Cに隣接した部分の表面(上面)から厚み方向の一部に設けられている場合について説明したが、ソース・ドレイン領域12A,12Bは、酸化物半導体膜12の表面(上面)から厚み方向の全部に設けることも可能である。   In the above-described embodiment and the like, the case where the source / drain regions 12A and 12B are provided in part in the thickness direction from the surface (upper surface) of the portion adjacent to the channel region 12C has been described. The regions 12A and 12B can also be provided from the surface (upper surface) of the oxide semiconductor film 12 in the entire thickness direction.

更に、上記実施の形態等では、高抵抗膜15を設けた構造を例に挙げて説明したが、この高抵抗膜15は、ソース・ドレイン領域12A,12Bを形成した後に除去することも可能である。ただし、トランジスタ10の電気特性を安定的に保持するため残しておくことが好ましい。   Furthermore, in the above-described embodiment and the like, the structure provided with the high resistance film 15 has been described as an example. However, the high resistance film 15 can be removed after the source / drain regions 12A and 12B are formed. is there. However, it is preferable to leave the transistor 10 in order to stably maintain the electrical characteristics.

加えて、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。   In addition, the material and thickness of each layer described in the above embodiments and the like, or the film formation method and film formation conditions are not limited, and may be other materials and thicknesses, or other film formation methods and Film forming conditions may be used.

更にまた、上記実施の形態等では、有機EL素子20,液晶表示素子30,電気泳動型表示素子40およびトランジスタ10の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、図14,図15では図1に示したトランジスタ10を図示したが、図8(変形例1),図9(変形例2),図9(変形例3)または図11(変形例4)に示したトランジスタ10A,10B,10C,10Dおよび平坦化膜18,18Cの上に液晶表示素子30または電気泳動型表示素子40を設けるようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment and the like, the configuration of the organic EL element 20, the liquid crystal display element 30, the electrophoretic display element 40, and the transistor 10 has been specifically described, but it is not necessary to include all layers. Further, another layer may be further provided. For example, FIG. 14 and FIG. 15 show the transistor 10 shown in FIG. 1, but FIG. 8 (Modification 1), FIG. 9 (Modification 2), FIG. 9 (Modification 3), or FIG. The liquid crystal display element 30 or the electrophoretic display element 40 may be provided on the transistors 10A, 10B, 10C, and 10D and the planarizing films 18 and 18C shown in FIG.

加えてまた、本技術は、有機EL素子20,液晶表示素子30,電気泳動型表示素子40のほか、無機エレクトロルミネッセンス素子などの他の表示素子を用いた表示装置にも適用可能である。   In addition, the present technology can also be applied to a display device using other display elements such as an inorganic electroluminescence element in addition to the organic EL element 20, the liquid crystal display element 30, and the electrophoretic display element 40.

更にまた、例えば、上記実施の形態において表示装置の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。   Furthermore, for example, the configuration of the display device has been specifically described in the above embodiment, but it is not necessary to include all the components, and other components may be further included.

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)酸化物半導体膜を有するトランジスタと、前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、前記第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを備えた半導体装置。
(2)前記トランジスタのソース・ドレイン電極は、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続されている前記(1)記載の半導体装置。
(3)前記酸化物半導体膜は、チャネル領域および前記チャネル領域に隣接すると共に前記チャネル領域よりも抵抗率の低いソース・ドレイン領域を有し、前記トランジスタは前記チャネル領域に対向するゲート電極を有する前記(1)または(2)記載の半導体装置。
(4)前記第2樹脂材料の極性は前記第1樹脂材料よりも高い前記(1)乃至(3)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(5)前記第1樹脂材料は吸水率0.5%以下であり、前記第2樹脂材料は水蒸気透過率100g/m2・day以下である前記(1)乃至(4)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(6)前記第1樹脂材料はポリシロキサン,ポリオレフィン系樹脂,ポリエチレン系樹脂およびポリスチレン系樹脂からなる群のうちの少なくとも1種であり、前記第2樹脂材料は、ポリイミド,アクリル系樹脂,ノボラック系樹脂,フェノール系樹脂,ポリエステル系樹脂,エポキシ系樹脂,塩化ビニル系樹脂およびポリベンゾイミダゾール系樹脂からなる群のうちの少なくとも1種である前記(1)乃至(5)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(7)前記第1樹脂材料はポリシロキサン、前記第2樹脂材料はポリイミドである前記
(1)乃至(6)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(8)前記ソース・ドレイン領域に接する高抵抗膜を有する前記(3)に記載の半導体装置。
(9)前記第2絶縁膜に、更に前記第2樹脂材料の極性と異なる極性の第3樹脂材料を含む第3絶縁膜が積層された前記(1)乃至(8)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(10)前記トランジスタのソース・ドレイン電極は、前記第1絶縁膜、前記第2絶縁膜および前記第3絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続されている前記(9)記載の半導体装置。
(11)前記トランジスタのソース・ドレイン電極は、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続され、前記第3絶縁膜に、更に前記第3樹脂材料の極性と異なる極性の第4樹脂材料を含む第4絶縁膜が積層されると共に、前記第3絶縁膜および前記第4絶縁膜は前記ソース・ドレイン電極を覆う前記(9)記載の半導体装置。
(12)前記トランジスタのソース・ドレイン電極は前記第1絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続され、前記ソース・ドレイン電極を前記第2絶縁膜が覆う前記(1)記載の半導体装置。
(13)前記酸化物半導体膜、前記ゲート電極および前記高抵抗膜をこの順に有する前記(8)記載の半導体装置。
(14)前記ゲート電極、前記酸化物半導体膜および前記高抵抗膜をこの順に有する前記(8)に記載の半導体装置。
(15)表示素子と、前記表示素子を駆動すると共に酸化物半導体膜を有するトランジスタと、前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、前記第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを備えた表示装置。
(16)前記表示素子は有機EL(Electroluminescence)素子である前記(15)記載の表示装置。
(17)表示装置を備え、前記表示装置は、表示素子と、前記表示素子を駆動すると共に酸化物半導体膜を有するトランジスタと、前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、前記第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを含む電子機器。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) including a transistor having an oxide semiconductor film, a first insulating film covering the oxide semiconductor film and including a first resin material, and a second resin material having a polarity different from that of the first resin material. And a second insulating film stacked on the first insulating film.
(2) The semiconductor device according to (1), wherein a source / drain electrode of the transistor is electrically connected to the oxide semiconductor film through a connection hole of the first insulating film and the second insulating film. .
(3) The oxide semiconductor film includes a channel region and a source / drain region adjacent to the channel region and having a lower resistivity than the channel region, and the transistor includes a gate electrode facing the channel region. The semiconductor device according to (1) or (2).
(4) The semiconductor device according to any one of (1) to (3), wherein the polarity of the second resin material is higher than that of the first resin material.
(5) The first resin material has a water absorption of 0.5% or less, and the second resin material has a water vapor transmission rate of 100 g / m 2 · day or less, and any one of (1) to (4) The semiconductor device described in one.
(6) The first resin material is at least one member selected from the group consisting of polysiloxane, polyolefin resin, polyethylene resin and polystyrene resin, and the second resin material is polyimide, acrylic resin, novolac resin. Any one of the above (1) to (5), which is at least one selected from the group consisting of resins, phenolic resins, polyester resins, epoxy resins, vinyl chloride resins and polybenzimidazole resins The semiconductor device described.
(7) The semiconductor device according to any one of (1) to (6), wherein the first resin material is polysiloxane and the second resin material is polyimide.
(8) The semiconductor device according to (3), further including a high resistance film in contact with the source / drain regions.
(9) Any one of (1) to (8), wherein a third insulating film including a third resin material having a polarity different from that of the second resin material is further stacked on the second insulating film. A semiconductor device according to 1.
(10) The source / drain electrodes of the transistor are electrically connected to the oxide semiconductor film through connection holes of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film. 9) The semiconductor device described in the above.
(11) A source / drain electrode of the transistor is electrically connected to the oxide semiconductor film through a connection hole of the first insulating film and the second insulating film, and further to the third insulating film, The fourth insulating film including a fourth resin material having a polarity different from that of the third resin material is laminated, and the third insulating film and the fourth insulating film cover the source / drain electrodes. Semiconductor device.
(12) The source / drain electrode of the transistor is electrically connected to the oxide semiconductor film through a connection hole of the first insulating film, and the source / drain electrode is covered by the second insulating film. ) The semiconductor device described.
(13) The semiconductor device according to (8), including the oxide semiconductor film, the gate electrode, and the high-resistance film in this order.
(14) The semiconductor device according to (8), including the gate electrode, the oxide semiconductor film, and the high-resistance film in this order.
(15) A display element, a transistor that drives the display element and includes an oxide semiconductor film, a first insulating film that covers the oxide semiconductor film and includes a first resin material, and a polarity of the first resin material And a second insulating film stacked on the first insulating film, and including a second resin material having a different polarity.
(16) The display device according to (15), wherein the display element is an organic EL (Electroluminescence) element.
(17) A display device is provided, the display device driving the display element and having an oxide semiconductor film and a first insulation that covers the oxide semiconductor film and includes a first resin material. An electronic device including a film and a second insulating film stacked on the first insulating film, including a second resin material having a polarity different from that of the first resin material.

1,1A,1B,1C,1D,2,3・・・表示装置、10・・・トランジスタ、11・・・基板、12・・・酸化物半導体膜、12T・・・チャネル領域、12A,12B・・・ソース・ドレイン領域、13・・・ゲート絶縁膜、14・・・ゲート電極、15・・・高抵抗膜、16,16A,16B,16C,16D・・・層間絶縁膜、17A,17B・・・ソース・ドレイン電極、18,18A,18B,18C・・・平坦化膜、19・・・チャネル保護膜、20・・・有機EL素子、21・・・第1電極、22・・・画素分離膜、23・・・有機層、24・・・第2電極、25・・・保護層、26・・・接着層、27・・・封止用基板、H1,H2・・・接続孔、50・・・表示領域、51・・・水平セレクタ、52・・・ライトスキャナ、53・・・電源スキャナ、DSL・・・走査線、DTL・・・信号線、50A・・・画素回路、30・・・液晶表示素子、31,41・・・画素電極、32・・・対向電極、33・・・液晶層、34A,34B・・・配向膜、35,44・・・対向基板、36・・・バックライト、37A,37B・・・偏光板、40・・・電気泳動型表示素子、42・・・共通電極、43・・・表示層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C, 1D, 2,3 ... Display apparatus, 10 ... Transistor, 11 ... Substrate, 12 ... Oxide semiconductor film, 12T ... Channel region, 12A, 12B ... Source / drain regions, 13 ... Gate insulating film, 14 ... Gate electrode, 15 ... High resistance film, 16, 16A, 16B, 16C, 16D ... Interlayer insulating film, 17A, 17B ... Source / drain electrodes, 18, 18A, 18B, 18C ... Planarization film, 19 ... Channel protective film, 20 ... Organic EL element, 21 ... First electrode, 22 ... Pixel separation film, 23 ... organic layer, 24 ... second electrode, 25 ... protective layer, 26 ... adhesive layer, 27 ... sealing substrate, H1, H2 ... connection hole , 50... Display area, 51... Horizontal selector, 52. NA, 53 ... Power supply scanner, DSL ... Scanning line, DTL ... Signal line, 50A ... Pixel circuit, 30 ... Liquid crystal display element, 31, 41 ... Pixel electrode, 32 ... -Counter electrode, 33 ... Liquid crystal layer, 34A, 34B ... Alignment film, 35, 44 ... Counter substrate, 36 ... Backlight, 37A, 37B ... Polarizing plate, 40 ... Electricity Electrophoretic display element, 42... Common electrode, 43.

Claims (17)

酸化物半導体膜を有するトランジスタと、
前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、
前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、前記第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜と
を備えた半導体装置。
A transistor having an oxide semiconductor film;
A first insulating film covering the oxide semiconductor film and including a first resin material;
A semiconductor device comprising: a second resin material having a polarity different from that of the first resin material; and a second insulating film stacked on the first insulating film.
前記トランジスタのソース・ドレイン電極は、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続されている
請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein source / drain electrodes of the transistor are electrically connected to the oxide semiconductor film through connection holes of the first insulating film and the second insulating film.
前記酸化物半導体膜は、チャネル領域および前記チャネル領域に隣接すると共に前記チャネル領域よりも抵抗率の低いソース・ドレイン領域を有し、
前記トランジスタは前記チャネル領域に対向するゲート電極を有する
請求項1記載の半導体装置。
The oxide semiconductor film has a channel region and a source / drain region adjacent to the channel region and having a lower resistivity than the channel region,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the transistor has a gate electrode facing the channel region.
前記第2樹脂材料の極性は前記第1樹脂材料よりも高い
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the polarity of the second resin material is higher than that of the first resin material.
前記第1樹脂材料は吸水率0.5%以下であり、
前記第2樹脂材料は水蒸気透過率100g/m2・day以下である
請求項4記載の半導体装置。
The first resin material has a water absorption of 0.5% or less,
The semiconductor device according to claim 4, wherein the second resin material has a water vapor transmission rate of 100 g / m 2 · day or less.
前記第1樹脂材料はポリシロキサン,ポリオレフィン系樹脂,ポリエチレン系樹脂およびポリスチレン系樹脂からなる群のうちの少なくとも1種であり、
前記第2樹脂材料は、ポリイミド,アクリル系樹脂,ノボラック系樹脂,フェノール系樹脂,ポリエステル系樹脂,エポキシ系樹脂,塩化ビニル系樹脂およびポリベンゾイミダゾール系樹脂からなる群のうちの少なくとも1種である
請求項4記載の半導体装置。
The first resin material is at least one selected from the group consisting of polysiloxane, polyolefin resin, polyethylene resin, and polystyrene resin,
The second resin material is at least one selected from the group consisting of polyimide, acrylic resin, novolac resin, phenol resin, polyester resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, and polybenzimidazole resin. The semiconductor device according to claim 4.
前記第1樹脂材料はポリシロキサン、前記第2樹脂材料はポリイミドである
請求項6記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 6, wherein the first resin material is polysiloxane and the second resin material is polyimide.
前記ソース・ドレイン領域に接する高抵抗膜を有する
請求項3記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3, further comprising a high resistance film in contact with the source / drain regions.
前記第2絶縁膜に、更に前記第2樹脂材料の極性と異なる極性の第3樹脂材料を含む第3絶縁膜が積層された
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a third insulating film including a third resin material having a polarity different from that of the second resin material is further stacked on the second insulating film.
前記トランジスタのソース・ドレイン電極は、前記第1絶縁膜、前記第2絶縁膜および前記第3絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続されている
請求項9記載の半導体装置。
The source / drain electrode of the transistor is electrically connected to the oxide semiconductor film through a connection hole of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film. Semiconductor device.
前記トランジスタのソース・ドレイン電極は、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続され、
前記第3絶縁膜に、更に前記第3樹脂材料の極性と異なる極性の第4樹脂材料を含む第4絶縁膜が積層されると共に、前記第3絶縁膜および前記第4絶縁膜は前記ソース・ドレイン電極を覆う
請求項9記載の半導体装置。
Source / drain electrodes of the transistor are electrically connected to the oxide semiconductor film through connection holes of the first insulating film and the second insulating film,
A fourth insulating film including a fourth resin material having a polarity different from the polarity of the third resin material is further laminated on the third insulating film, and the third insulating film and the fourth insulating film are formed in the source The semiconductor device according to claim 9, which covers the drain electrode.
前記トランジスタのソース・ドレイン電極は前記第1絶縁膜の接続孔を介して前記酸化物半導体膜に電気的に接続され、
前記ソース・ドレイン電極を前記第2絶縁膜が覆う
請求項1記載の半導体装置。
Source / drain electrodes of the transistor are electrically connected to the oxide semiconductor film through a connection hole of the first insulating film,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulating film covers the source / drain electrodes.
前記酸化物半導体膜、前記ゲート電極および前記高抵抗膜をこの順に有する
請求項8記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8, comprising the oxide semiconductor film, the gate electrode, and the high resistance film in this order.
前記ゲート電極、前記酸化物半導体膜および前記高抵抗膜をこの順に有する
請求項8記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8, comprising the gate electrode, the oxide semiconductor film, and the high-resistance film in this order.
表示素子と、
前記表示素子を駆動すると共に酸化物半導体膜を有するトランジスタと、
前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、
前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、前記第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを備えた
表示装置。
A display element;
A transistor for driving the display element and having an oxide semiconductor film;
A first insulating film covering the oxide semiconductor film and including a first resin material;
A display device comprising: a second resin material having a polarity different from that of the first resin material; and a second insulating film stacked on the first insulating film.
前記表示素子は有機EL(Electroluminescence)素子である
請求項15記載の表示装置。
The display device according to claim 15, wherein the display element is an organic EL (Electroluminescence) element.
表示装置を備え、
前記表示装置は、
表示素子と、
前記表示素子を駆動すると共に酸化物半導体膜を有するトランジスタと、
前記酸化物半導体膜を覆うと共に第1樹脂材料を含む第1絶縁膜と、
前記第1樹脂材料の極性と異なる極性を有する第2樹脂材料を含むと共に、前記第1絶縁膜に積層された第2絶縁膜とを含む
電子機器。
A display device,
The display device
A display element;
A transistor for driving the display element and having an oxide semiconductor film;
A first insulating film covering the oxide semiconductor film and including a first resin material;
An electronic device comprising: a second resin material having a polarity different from that of the first resin material; and a second insulating film laminated on the first insulating film.
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