半導体装置、アクティブマトリクス型電気光学装置、電子機器、および半導体装置の製造方法
【課題】 基板と自発光素子との層間に誘電体多層膜を形成した場合でも、高い信頼性を確保することのできる発光装置、発光装置の製造方法、および電子機器を提供すること。
【解決手段】 半導体装置１では、ゲート電極１５の上層側に第１層間絶縁膜５０が形成され、ソース・ドレイン電極２０、４０は各々、第１層間絶縁膜６０のコンタクトホール５１、５２を介してソース・ドレイン領域１２、１３に電気的に接続されている。ソース・ドレイン電極２０、４０の上層側には第２層間絶縁膜６０が形成され、ＩＴＯ層４１は、第２層間絶縁膜６０のコンタクトホール６１を介してソース・ドレイン電極４０に電気的に接続している。第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０は、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜で構成され、その誘電率は３．５未満である。
【解決手段】 半導体装置１では、ゲート電極１５の上層側に第１層間絶縁膜５０が形成され、ソース・ドレイン電極２０、４０は各々、第１層間絶縁膜６０のコンタクトホール５１、５２を介してソース・ドレイン領域１２、１３に電気的に接続されている。ソース・ドレイン電極２０、４０の上層側には第２層間絶縁膜６０が形成され、ＩＴＯ層４１は、第２層間絶縁膜６０のコンタクトホール６１を介してソース・ドレイン電極４０に電気的に接続している。第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０は、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜で構成され、その誘電率は３．５未満である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間絶縁膜の下層および上層に導電膜を備えた半導体装置、この半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および半導体装置の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、層間絶縁膜の組成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置では、一般に、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が層間絶縁膜を挟むように形成された多層構造を備えている。例えば、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に画素スイッチング素子、およびこの画素スイチング素子によって駆動制御される画素電極を備えた素子基板を半導体装置として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置や、アクティブマトリクス型のＥＬ（ＥＬ／Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置では、基板上に、半導体素子として、半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、第１層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して半導体膜のソース領域およびドレイン領域に各々電気的に接続し、ゲート電極とは異なる信号が印加されるソース電極およびドレイン電極とを下層側から上層側に向けてこの順に備えたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ／薄膜トランジスタ）が形成されている。また、ソース・ドレイン電極の上層側には第２層間絶縁膜が形成されているとともに、この第２層間絶縁膜の上層側には、第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、ソース電極およびドレイン電極のうちの一方側の電極に電気的に接続する画素電極が上層電極として形成され、このような画素電極は、他方側の電極とは異なる信号が印加される。
【０００３】
このように構成した半導体装置において、層間絶縁膜としては、ＣＶＤ法などで成膜されたシリコン酸化膜が用いられている。但し、ＣＶＤ法などで成膜したシリコン酸化膜は、カバレッジ性に優れているため、その分、膜厚を増大させても平坦化が困難であるという問題点がある。そこで、層間絶縁膜として、ポリシラザンの変性膜を用いることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２４３８３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載のポリシラザンの変性膜であれば、ポリシラザン溶液を基板上に塗布した後、焼成して層間絶縁膜を形成するので、ＴＦＴや配線などで形成された凹凸を平坦化することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、無機ポリシランザンが用いられているため、その誘電率は、シリコン酸化膜（誘電率＝４．０）より低いもの、配線間の寄生容量を解消するにはまだ高い。このため、層間絶縁膜の下層および上層に形成された導電膜間に寄生する容量の影響で、下層側導電膜と上層側導電膜に異なる信号を印加した際、信号波形に大きな歪みが発生し、消費電力の削減を図れないという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明では、平坦化性能に優れ、かつ、誘電率の低い絶縁膜を層間絶縁膜として用いた半導体装置、この半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置において、前記ポリシラザン変性膜は、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜であることを特徴とする。本発明において、前記有機ポリシラザン変性膜は、例えば、前記アルキル基としてメチル基を含んでいる。
【０００８】
本発明では、少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置の製造方法において、前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を相対湿度が６０％以上の雰囲気中に保持する加湿工程と、該加湿工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の形態では、少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を挟む下層および上層に形成された半導体装置の製造方法において、前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の酸素含有の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明おいて、前記焼成工程における最高温度が３５０℃以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明では、層間絶縁膜を形成する際、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用したため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる層間絶縁膜（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜を厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化や応答速度の向上を図った場合でも、上層側導電膜については、平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。また、本発明では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を層間絶縁膜として用い、その誘電率は３．５未満である。従って、層間絶縁膜の下層および上層に形成された導電膜間に形成される寄生容量が小さいため、下層側導電膜と上層側導電膜に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生せず、駆動周波数を高周波数化することができる。
【００１２】
本発明において、前記基板上に、前記半導体素子として、半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、第１層間絶縁膜と、該第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記半導体膜のソース領域およびドレイン領域に各々電気的に接続し、前記ゲート電極とは異なる信号が印加されるソース電極およびドレイン電極とを備えた薄膜トランジスタが下層側から上層側に向かってこの順に形成され、前記ソース・ドレイン電極の上層側には第２層間絶縁膜が形成されているとともに、当該第２層間絶縁膜の上層側には、当該第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極のうちの一方側の電極に電気的に接続し、他方側の電極とは異なる信号が印加される上層電極が形成されている場合、前記第１層間絶縁膜および前記第２層間絶縁膜のうちの少なくとも一方が前記有機ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜として構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明を適用した半導体装置は、例えば、アクティブマトリクス型のＥＬ装置（電気光学装置）の素子基板として構成される。この場合、前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタによって駆動が制御される前記上層電極としての画素電極、該画素電極に積層された自発光素子の発光層、および当該発光層を前記画素電極との間に挟む対向電極が形成されている。
【００１４】
この場合、前記発光層からみて前記画素電極の側は、当該発光層が発する光に対して反射性を備え、前記発光層からみて前記対向電極の側は、当該発光層が発する光に対して透過性を備えていることが好ましい。このような、いわゆる「トップエミッション型ＥＬ装置」では、ＴＦＴなどを覆うように発光層を形成することができため、各画素において表示光が出射される領域の面積の比率（画素開口率）が高い。但し、トップエミッション型ＥＬ装置では、光の反射効率などの観点から、発光層の下層側（反射層）が平坦であることが厳しく求められる。また、液滴を吐出して発光層を形成する場合、一定の膜厚で形成するという観点からしても、発光層の下層側（反射層）が平坦であることが厳しく求められる。しかるに本発明では、平坦化特性に優れた層間絶縁膜（アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜）を用いているため、層間絶縁膜の下層側に配線が通っている場合でも、発光層の下層側（反射層）が平坦である。それ故、トップエミッション型ＥＬ装置では画素開口率に優れている分、表示光量のレベルが高いという特徴を最大限、発揮させることができる。
【００１５】
本発明に係る半導体装置は、アクティブマトリクス型液晶装置（電気光学装置）の素子基板として用いることもできる。この場合、前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、および該薄膜トランジスタによって駆動が制御される前記上層電極としての画素電極を備え、前記素子基板と、当該素子基板に対向配置された対向基板との間には、液晶層が保持されている。
【００１６】
本発明を適用したアクティブマトリクス型電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの電子機器として用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る半導体装置、半導体装置の製造方法、電気光学装置、およびそれを用いた電子機器について説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺が各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１８】
［半導体装置］
（全体構成）
図１は、本発明を適用した半導体装置の特徴部分を模式的に示す断面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、本発明において、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を焼成して有機ポリシラザン変性膜とする反応の説明図、および焼成前後の赤外分光分析結果の説明図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明を適用した半導体装置１は、基板２の表面側に、ポリシリコン膜１１を用いたＴＦＴ１０（半導体素子）を備えており、このＴＦＴ１０は、ソース・ドレイン領域１２、１３を有するとともに、ソース・ドレイン領域１２、１３の間には、ゲート絶縁膜１４を介してゲート電極１５に対峙するチャネル領域１６を有している。ゲート電極１５の上層側には、第１層間絶縁膜５０が形成されている。第１層間絶縁膜５０の表面には、厚さが約５０ｎｍのチタン層と、厚さが約４００ｎｍのアルミニウム−銅合金層と、厚さが約１００ｎｍの窒化チタン層からなるバリア層がこの順に積層されたソース・ドレイン電極２０、４０が形成され、これらのソース・ドレイン電極２０、４０は各々、第１層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール５１、５２を介してソース・ドレイン領域１２、１３に電気的に接続されている。
【００２０】
ソース・ドレイン電極２０、４０の上層側には第２層間絶縁膜６０が形成されている。第２層間絶縁膜６０の上層には、厚さが例えば５０ｎｍのＩＴＯ層４１（上層電極）が形成され、ＩＴＯ層４１は、第２層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール６１を介してソース・ドレイン電極４０に電気的に接続している。
【００２１】
なお、ＩＴＯ層４１の下層側に窒化チタンからなる導電性下地層（図示せず）を形成し、この導電性下地層がソース・ドレイン電極４０に電気的に接続する構成を採用してもよい。ここで、バリア層および導電性下地層の例として、窒化チタン層を例示したが、バリア層には、高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）、高融点金属窒化物（ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴａＮ）、あるいは高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2）を用いることができ、導電性下地層にも、高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）、高融点金属窒化物（ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴａＮ）、あるいは高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2）を用いることができる。また、バリア層と導電性下地層は、同一の材料で構成してもよいが、異なる材料で構成してもよい。
【００２２】
このように構成した半導体装置１において、ゲート電極１５を第１層間絶縁膜５０の下層側導電層とみなした場合、ソース・ドレイン電極２０、４０については第１層間絶縁膜５０の上層側導電層とみなすことができ、ゲート電極１５と、ソース・ドレイン電極２０、４０には、各々異なる信号が印加される。また、図示を省略するが、ゲート電極１５から延びる配線部分と、ソース・ドレイン電極２０あるいはソース・ドレイン電極４０から延びる配線部分とは、第１層間絶縁膜５０の下層と上層で交差している。
【００２３】
また、本形態の半導体装置１において、ソース・ドレイン電極２０を第２層間絶縁膜５０の下層側導電層とみなした場合、ＩＴＯ層４１は、第２層間絶縁膜６０の上層側導電層とみなすことができ、ソース・ドレイン電極２０とＩＴＯ層４１には、各々異なる信号が印加される。また、ソース・ドレイン電極２０およびそれから延びた配線部分とＩＴＯ層４１とは、第２層間絶縁膜６０の下層と上層で重なっている。
【００２４】
そこで、本形態では、第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０については、ポリシラザン変性膜から構成し、かつ、ポリシラザン変性膜として、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜が用いられている。
【００２５】
このように本形態では、第１層間絶縁膜５０を形成する際、後述するように、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第１層間絶縁膜５０（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ゲート電極１５）の厚さを例えば、約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ソース・ドレイン電極２０、４０）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な第１層間絶縁膜５０の表面に形成できる。
【００２６】
また、第２層間絶縁膜６０を形成する際も、後述するように、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第２層間絶縁膜６０（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ソース・ドレイン電極２０、４０）の厚さを例えば、約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ＩＴＯ層４１）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。
【００２７】
さらに、本形態では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０として用いているため、それらの誘電率は３．５未満、例えば、２．７〜３．０である。従って、層間絶縁膜５０、６０の下層および上層に形成された導電膜間に形成される寄生容量が小さいため、下層側導電膜と上層側導電膜に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。
【００２８】
（製造方法１）
本形態の半導体装置１を製造するには、まず、各種の半導体プロセス（成膜プロセス、フォトリソグラフィ技術、不純物の導入プロセス）を用いて、基板２上に、ポリシリコン膜１１、ゲート絶縁膜１４、ゲート電極１５、第１層間絶縁膜５０、この第１層間絶縁膜５０のコンタクトホール５１、５２を介してポリシリコン膜１１のソース・ドレイン領域１２、１３に各々電気的に接続するソース・ドレイン電極２０、４０を備えたＴＦＴ１０を低温プロセス（最高温度が６００℃以下の条件）で形成する。次に、ソース・ドレイン電極２０、４０の上層側に第２層間絶縁膜６０を形成する。その際、コンタクトホール６１を形成する。次に、第２層間絶縁膜６０の上層側には、第２層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール６１を介して、ソース・ドレイン電極４０に電気的に接続するＩＴＯ層４１を形成する。
【００２９】
このような工程のうち、本形態では、第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０の形成工程では、まず、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液（例えば、３０重量％のポリシラザンのＰＥＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液）を基板２上に約２００ｒｐｍ〜約１０００ｒｐｍの条件でのスピンコート法で塗布する塗布工程を行う。次に、乾燥工程を行い、溶剤を除去する。
【００３０】
次に、塗布工程および乾燥工程を行った基板２を相対湿度が６０％以上の雰囲気中に約１時間、保持する加湿工程を行う。より具体的には、相対湿度が６０％の条件を保持したまま、雰囲気温度を室温から３５０℃に上昇させた後、温度が３５０℃の状態を保持する。その結果、図２に示すように、有機ポリシラザンＡ（［Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ2］n）は、水分を吸って、中間生成物Ｂ（［−Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ−］になる。
【００３１】
次に、加湿工程を行った基板２を４００℃以下、好ましくは３５０℃以下の加熱雰囲気中に約１時間保持する焼成工程を行う。より具体的には、雰囲気温度を３５０℃から室温に戻す間、雰囲気を乾燥状態にして焼成工程を行う。その結果、中間生成物Ｂ（［−Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ−］は、水分を放出して多量化し、メチルシルセスキオキサン膜Ｃ（［Ｓｉ（ＣＨ3）Ｏ］n）となる。
【００３２】
このように構成したメチルシルセスキオキサン膜Ｃは、焼成工程における最高温度が４００℃以下、本形態では３５０℃以下であるため、その赤外分光分析結果を図２（ｂ）に示すように、アルキル基（メチル基）を多量に含む有機ポリシラザン変性膜が形成されており、その誘電率は、３．５未満、例えば２．７〜３．０である。
【００３３】
すなわち、図２（ｂ）に示す分析結果からわかるように、焼成前は、シラザン（Ｓｉ−Ｎ）が多く残っており、かつ、シラノール由来のＯ−Ｈピーク（Ｓｉ−Ｏ−Ｈピーク）と、アンモニア由来のＮ−Ｈピークが多く残っているが、焼成後、シラザンやアンモニアはほとんど残っておらず、Ｓｉ−Ｏピークと、Ｓｉ−Ｃピーク（Ｓｉ−ＣＨ3ピーク）のみが検出されている。このように、焼成工程における最高温度を４００℃以下に設定すれば、アルキル基（メチル基）を多量に含む有機ポリシラザン変性膜を形成することができる。
【００３４】
（製造方法２）
本形態においては、第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０の形成工程では、まず、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を基板２上にスピンコート法により塗布する塗布工程を行う。次に、乾燥工程を行い、溶剤を除去する。
【００３５】
次に、塗布工程および乾燥工程を行った基板２を酸素含有の加熱雰囲気中に保持する焼成工程を行う。その結果、有機ポリシラザンＡ（［Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ2］n）は、酸化されて、メチルシルセスキオキサン膜Ｃ（［Ｓｉ（ＣＨ3）Ｏ］n）となる。この焼成工程における最高温度も、製造方法１と同様、４００℃以下、好ましくは３５０℃以下である。
【００３６】
このように構成したメチルシルセスキオキサン膜Ｃも、製造方法１と同様、アルキル基（メチル基）を含む有機ポリシラザン変性膜であり、誘電率が３．５未満、例えば２．７〜３．０である。
【００３７】
（変形例）
上記形態では、２つの層間絶縁膜５０、６０の双方にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いたが、いずれか一方の層間絶縁膜にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いてもよい。また、層間絶縁膜を１層のみ備えた半導体装置に本発明を適用してもよい。
【００３８】
［トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置への適用例］
（全体構成）
図３、図４および図５を参照して、図１および図２を参照して説明した構成をトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置（アクティブマトリクス型電気光学装置）に適用した場合を説明する。図３は、有機ＥＬ表示装置の電気的構成を示す等価回路図である。図４および図５は、図３に示す有機ＥＬ表示装置における画素を拡大して示す平面図、および断面図である。
【００３９】
図３に示す有機ＥＬ表示装置２００では、後述する素子基板の素子形成面側に、複数の走査線２３１と、走査線２３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線２３２と、信号線に並列に延びる複数の電源線２３３とが配線されている。また、画像表示領域では、走査線２３１および信号線２３２の各交点に対応する位置に画素２００ａが形成されている。信号線２３２には、例えば、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオラインおよびアナログスイッチを含むデータ側駆動回路２０３が接続されている。また、走査線２３１にはシフトレジスタおよびレベルシフタを含む走査側駆動回路２０４が接続されている。各画素２００ａには、走査線２３１を介して走査信号がゲート電極に供給される画素スイッチング用のＴＦＴ２２３と、このＴＦＴ２２３を介して信号線２３２から供給される画像信号を保持する保持容量２３５と、保持容量２３５によって保持された画像信号がゲート電極に供給される画素スイッチング用（駆動用）のＴＦＴ２２４とが形成されている。
【００４０】
図４および図５に示すように、有機ＥＬ表示装置２００を構成するにあたって、素子基板２５０（半導体装置）には、ガラス基板からなる基板２５１上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２５２が形成され、この下地保護膜２５２上に、ＴＦＴ２２３、２２４（半導体素子）などを構成するための低温ポリシリコン膜からなる半導体膜２４１、２６１が島状に形成されている。半導体膜２４１、２６１には不純物の導入によってソース・ドレイン領域２４１ａ、２４１ｂ、２６１ａ、２６１ｂが形成され、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域２４１ｃ、２６１ｃとなっている。下地保護膜２５２および半導体膜２４１、２６１の上層側にはゲート絶縁膜２４２が形成され、ゲート絶縁膜２４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極２４３、２６３が形成されている。ゲート電極２４３、２６３およびゲート絶縁膜２４２の上層側には、第１層間絶縁膜２４４ａと第２層間絶縁膜２４４ｂとが形成されている。
【００４１】
第１層間絶縁膜２４４ａの上層には、第１層間絶縁膜２４４ａのコンタクトホール２４５ａ、２４５ｂ、２４６ａ、２４６ｂを介してソース・ドレイン領域２４１ａ、２４１ｂ、２６１ａ、２６１ｂにそれぞれ接続するソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂが形成されている。
【００４２】
これらのソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂのうち、ソース・ドレイン電極２４７ｂの延設部分が電源線２３３になっており、ソース・ドレイン電極２４８ｂの延設部分がデータ線２３２になっている。また、ゲート電極２６３の延設部分は、走査線２３１になっており、ゲート電極２４３とソース・ドレイン電極２４８ａとは電気的に接続している。
【００４３】
第２層間絶縁膜２４４ｂ上には、ＩＴＯ層からなる透明な画素電極２１１（上層電極）が形成され、この画素電極２１１は、第２層間絶縁膜２４４ｂのコンタクトホール２８１を介してソース・ドレイン電極２４７ａに電気的に接続している。従って、画素電極２１１は、ＴＦＴ２２４を介して電源線２３３に電気的に接続したときに電源線２３３から駆動電流が流れ込む。
【００４４】
各画素２００ａには、陽極層としてのＩＴＯ膜からなる画素電極２１１と、陰極層２２２（対向電極）との間に挟み込まれた発光機能層２１０（有機機能層）を備えた有機ＥＬ素子２０１（自発光素子）が形成されている。有機機能層２１０は、例えば、画素電極２１１上に積層された正孔注入／輸送層と、正孔注入／輸送層上に形成された発光層（有機ＥＬ層）とから構成されている。なお、発光層と陰極層２２２との間に電子注入／輸送層が形成される場合もある。正孔注入／輸送層は、正孔を発光層に注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層内部において輸送する機能を有する。発光層では、正孔注入／輸送層から注入された正孔と、陰極層２２２の側から注入された電子が再結合し、発光が得られる。ここで、多数の画素２００ａは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応しており、このような色の対応は、有機機能層２１０を構成する材料の種類によって規定されている。
【００４５】
本形態の有機ＥＬ表示装置２００は、矢印Ｌで示すように、基材と反対側に向けて表示光を出射するトップエミッション型であり、陰極層２２２は、薄いカルシウム層２２２ａと、ＩＴＯ層などからなる光透過性陰極層２２２ｂとから構成され、素子基板２５０の端子形成領域を除く略全面に形成されている。また、画素電極２１１の下層側には、画素電極２１１の略全体と重なるようにアルミニウム膜などからなる光反射層２１３が形成されている。
【００４６】
画素２００ａには、画素電極２１１の周縁部を取り囲むように隔壁２１２がバンクとして形成されている。隔壁２１２は、有機機能層２１０を形成する際、インクジェット法（液体吐出法）により吐出、塗布される液状組成物の塗布領域を規定するものであり、その表面張力によって、液状組成物が均一な厚さで形成される。
【００４７】
すなわち、正孔注入層の形成工程では、隔壁２１２で囲まれた凹部内に、有機機能材料の液状物（正孔輸送層形成用液状物）の液滴を吐出した後、乾燥、焼成により、正孔注入層形成用液状物を固化させて正孔注入層を形成する。このような液滴の吐出には、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドなどが用いられる。インクジェット方式としては、圧電体素子の体積変化により流動体を吐出させるピエゾジェット方式や、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式などが採用される。なお、液滴吐出装置としてはディスペンサー装置でもよい。ここで、液体材料とは、吐出ヘッドのノズルから吐出可能な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であるとを問わない。ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液体材料に含まれる固体物質は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として分散させたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。なお、正孔注入層は、例えば、高分子系材料として、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール、ポリアニリンおよびこの誘導体などが例示される。また、低分子系材料を使用する場合は、正孔注入層と正孔輸送層を積層して形成するのが好ましい。正孔注入層の形成材料としては、例えば、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を有機溶剤を主溶媒として分散させてなる分散液が好適に用いられる。但し、正孔注入材料としては、前記のものに限定されることなく、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等を用いることもできる。
【００４８】
発光層の形成工程でも、正孔注入層の形成工程と同様、有機機能材料の液状物（発光層形成用液状物）の液滴を吐出した後、乾燥、焼成により、発光層形成用液状物を固化させて発光層を形成する。発光層の形成材料としては、例えば、分子量が１０００以上の高分子材料が用いられる。具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープしたものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、例えば特開平１１−４０３５８号公報に示される有機ＥＬ素子用組成物、すなわち共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも１種の蛍光色素とを含んでなる有機ＥＬ素子用組成物も、発光層形成材料として使用可能である。このような発光材料を溶解あるいは分散する有機溶媒としては、非極性溶媒が好適とされ、特に発光層が正孔注入層の上に形成されることから、この正孔注入層に対して不溶なものが用いられる。具体的には、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等が好適に用いられる。なお、発光層の形成にあたっては、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素に吐出し塗布することによって行う。
【００４９】
なお、素子基板２５０の素子形成面側には、水や酸素の侵入を防ぐことによって陰極層２２２あるいは有機機能層２１０の酸化を防止する封止樹脂２４０が形成されている。また、素子基板２５０の素子形成面側には封止基板が貼られることがあるが、図示を省略してある。
【００５０】
（動作）
このように構成した有機ＥＬ表示装置２００において、走査線２３１が駆動されてＴＦＴ２２３がオン状態になると、そのときの信号線２３２の電位が保持容量２３５に保持され、この保持容量２３５の状態に応じて駆動用のＴＦＴ２２４の導通状態が制御される。また、駆動用のＴＦＴ２２４がオン状態になったとき、ＴＦＴ２２４を介して電源線２３３から画素電極２１１に電流が流れ、有機ＥＬ素子２０１では、有機機能層２１０を通じて陰極層２２２に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて有機機能層２１０が発光する。そして、有機機能層２１０から発した光は、陰極層２２２を透過して、矢印Ｌで示すように、観測者側に出射される一方、有機機能層２１０から基板２５１に向けて出射された光は、反射層２２２によって反射され、矢印Ｌで示すように、観測者側に出射される。
【００５１】
（層間絶縁膜の構成）
このように構成した有機ＥＬ表示装置２００において、本形態では、第１層間絶縁膜２４４ａ、および第２層間絶縁膜２４４ｂについては、ポリシラザン変性膜から構成し、かつ、ポリシラザン変性膜として、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜が用いられている。このため、本形態では、第１層間絶縁膜２４４ａを形成する際、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第１層間絶縁膜２４４ａ（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ゲート電極２４３、２４６）の厚さを約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂ、電源線２３３、データ線２３２）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。また、第２層間絶縁膜２４４ｂを形成する際も、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第２層間絶縁膜２４４ｂ（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂや電源線２３３、データ線２３２）の厚さを約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（画素電極２１１）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。
【００５２】
従って、インクジェット法で発光層などの有機機能層２１０を形成する際、液滴を平坦な面に吐出できるので、膜厚が一定の有機機能層２１０を形成することができる。また、光反射層２１３も平坦な面に形成できるので、所定の方向に光を反射することができる。それ故、本形態によれば、トップエミッション型の有機ＥＬ装置２００では画素開口率に優れている分、表示光量のレベルが高いという特徴を最大限、発揮させて、品位の高い画像を表示することができる。
【００５３】
また、本形態では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を第１層間絶縁膜２４４ａおよび第２層間絶縁膜２４４ｂとして用いているため、その誘電率は３．５未満、例えば２．７〜３．０である。従って、下層側導電膜（ゲート電極２４３、２４６、走査線２３１）と上層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂや電源線２３３、データ線２３２）との間に形成される寄生容量が小さいため、これらの電極や配線に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。また、下層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂや電源線２３３、データ線２３２）と上層側導電膜（画素電極２１１）との間に形成される寄生容量が小さいため、これらの電極や配線に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。
【００５４】
（変形例）
上記形態では、２つの層間絶縁膜２４４ａ、２４４ｂの双方にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いたが、いずれか一方の層間絶縁膜にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いてもよい。また、上記形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置に本発明を適用した例であったが、基板２５１側から表示光が出射されるボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に本発明を適用してもよい。さらに、層間絶縁膜を１層のみ備えた有機ＥＬ装置に本発明を適用してもよい。
【００５５】
［アクティブマトリクス型の液晶装置への適用例］
（全体構成）
図６、図７および図８を参照して、図１および図２を参照して説明した構成を液晶装置（電気光学装置）に適用した場合を説明する。図６は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶装置の電気的構成を示す等価回路図である。図７は、本形態の半透過反射型の電気光学装置に用いた素子基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図８は、半透過反射型の電気光学装置の画素の断面図である。
【００５６】
図６に示すように、画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液晶装置１００では、マトリクス状に形成された複数の画素の各々に、画素電極１０９ａを制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ１３０（半導体素子）が形成されており、画像信号を供給するデータ線１０６ａが当該ＴＦＴ１３０のソースに電気的に接続されている。データ線１０６ａに書き込む画像信号は、データ線駆動回路１０２から供給される。また、ＴＦＴ１３０のゲートには走査線１０３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１０３ａにパルス的に走査信号が走査線駆動回路１０３から供給される。画素電極１０９ａは、ＴＦＴ１３０のドレインに電気的に接続されており、半導体素子であるＴＦＴ１３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線１０６ａから供給される画像信号を各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１０９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板（図省略）に形成された対向電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐことを目的に、画素電極１０９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６０（キャパシタ）を付加することがある。この蓄積容量１６０によって、画素電極１０９ａの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる電気光学装置が実現できる。なお、蓄積容量１６０を形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線１０３ｂとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線１０３ａとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
【００５７】
（素子基板の構成）
図７に示すように、アクティブマトリクス型液晶装置１００を構成するにあたって、素子基板１１０（半導体装置）上には、複数の透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる画素電極１０９ａがマトリクス状に形成されており、これら各画素電極１０９ａに対して画素スイッチング用のＴＦＴ１３０がそれぞれ接続している。また、画素電極１０９ａの縦横の境界に沿って、データ線１０６ａ、走査線１０３ａ、および容量線１０３ｂが形成され、ＴＦＴ１３０は、データ線１０６ａおよび走査線１０３ａに対して接続している。すなわち、データ線１０６ａは、コンタクトホールを介してＴＦＴ１３０の高濃度ソース領域１０１ｄに電気的に接続し、走査線１０３ａは、その突出部分がＴＦＴ１３０のゲート電極を構成している。なお、蓄積容量１６０は、画素スイッチング用のＴＦＴ１３０を形成するための半導体膜１０１ａの延設部分１０１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極１４１に容量線１０３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００５８】
このように構成した画素領域のＣ−Ｃ′線における断面は、図８に示すように表され、素子基板１１０の基体たる透明な基板の表面にシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１１が形成され、この下地保護膜１１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１０１ａが形成されている。半導体膜１０１ａの表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜１０２が形成され、このゲート絶縁膜１０２の表面に、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線１０３ａが形成されている。半導体膜１０１ａのうち、走査線１０３ａに対してゲート絶縁膜１０２を介して対峙する領域がチャネル領域１０１ａ′になっている。このチャネル領域１０１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１０１ｂおよび高濃度ソース領域１０１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１０１ｃおよび高濃度ドレイン領域１０１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００５９】
画素スイッチング用のＴＦＴ１３０の上層側には第１層間絶縁膜１０４が形成されている。第１層間絶縁膜１０４の表面には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線１０６ａが形成され、このデータ線１０６ａは、第１層間絶縁膜１０４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１０１ｄに電気的に接続している。第１層間絶縁膜１０４の表面にはデータ線１０６ａと同時形成されたドレイン電極１０６ｂが形成され、このドレイン電極１０６ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域１０１ｅに電気的に接続している。
【００６０】
第１層間絶縁膜１０４の上層には、第１の感光性樹脂からなる凹凸形成層１１３ａ（第２層間絶縁膜）が所定のパターンで形成され、この凹凸形成層１１３ａの表面には、第２の感光性樹脂からなる上層絶縁膜１０７ａ（第２層間絶縁膜）が形成されている。また、上層絶縁膜１０７ａの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜１０８ａが形成されている。従って、光反射膜１０８ａの表面には、凹凸形成層１１３ａの凹凸が上層絶縁膜１０７ａを介して反映されて、凹部１０８ｃおよび凸部１０８ｂからなる凹凸パターン１０８ｇが形成されている。
【００６１】
ここで、光反射層１０８ａには光透過窓としての開口部１０８ｄが形成されている。このため、光反射層１０８ａは、画素電極１０９ａと対向電極１２１とが対向する画素領域１００ａに反射領域１００ｂを構成するとともに、光反射層１０８ａの形成されていない残りの領域（開口部１０８ｄ）は、透過領域１００ｃを構成している。
【００６２】
光反射膜１０８ａの上層にはＩＴＯ膜からなる画素電極１０９ａ（上層電極）が形成されている。画素電極１０９ａは、光反射膜１０８ａの表面に直接、積層され、画素電極１０９ａと光反射膜１０８ａとは電気的に接続されている。また、画素電極１０９ａは、上層絶縁膜１０７ａおよび第１層間絶縁膜１０４に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極１０６ｂに電気的に接続している。
【００６３】
画素電極１０９ａの上層側にはポリイミド膜からなる配向膜１１２が形成されている。この配向膜１１２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００６４】
また、高濃度ドレイン領域１０１ｅからの延設部分１０１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜１０２と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線１０３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量１６０が構成されている。
【００６５】
さらに、本形態では、容量線１０３ｂの上層側には、透明なポリイミド樹脂などからなる、高さ２μｍ〜３μｍの柱状突起１４０が各画素１００毎に複数、形成され、これらの柱状突起１４０によって、素子基板１１０と対向基板１２０との間隔が規定されている。このため、本形態の半透過反射型液晶装置１００では、素子基板１１０と対向基板１２０との間にギャップ材が散布されていない。
【００６６】
（対向基板の構成）
対向基板１２０では、素子基板１１０に形成されている画素電極１０９ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜１２３が形成され、その上層側には、ＩＴＯ膜からなる対向電極１２１が形成されている。また、対向電極１２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜１２２が形成され、この配向膜１２２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。対向基板１２０において対向電極１２１の下層側には、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射領域１００ｂおよび透過領域１００ｃに対向する領域にＲＧＢのカラーフィルタ１２４が１μｍ〜数μｍの厚さに形成されている。
【００６７】
さらに、本形態では、対向電極１２１とカラーフィルタ１２４との層間、すなわち、対向電極１２１の下層側には、反射領域１００ｂにおける基板間隔ｄR（μｍ）を透過領域１００ｃにおける基板間隔ｄT（μｍ）よりも薄くする層厚調整層１２５が形成されている。本形態において、層厚調整層１２５は、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射領域１００ｂに選択的に形成された、厚さが２μｍ〜３μｍのアクリル樹脂やポリイミド樹脂などの透明層である。
【００６８】
（動作）
このような構成のアクティブマトリクス型液晶装置１００では、素子基板１１０の背面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、透過領域１００ｃに入射した光は、矢印ＬＴで示すように、素子基板１１０の側から液晶層１５０に入射し、液晶層１５０で光変調された後、対向基板１２０の側から透過表示光として出射されて画像を表示する（透過モード）。また、対向基板１２０の側から入射した外光のうち、反射領域１００ｂに入射した光は、矢印ＬＲで示すように、液晶層１５０を通って反射層１０８ａに届き、この反射層１０８ａで反射されて再び、液晶層１５０を通って対向基板１２０の側から反射表示光として出射されて画像を表示する（反射モード）。このような表示を行う際、透過表示光は、液晶層１５０を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層１５０を２度、通過することになるが、本形態では、対向基板１２０に形成された層厚調整層１２５によって、反射領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚は、透過領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚よりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リタデーションを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００６９】
（層間絶縁膜の構成）
このように構成したアクティブマトリクス型液晶装置１００において、本形態では、第１層間絶縁膜１０４については、ポリシラザン変性膜から構成し、かつ、ポリシラザン変性膜として、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜が用いられている。このため、本形態では、第１層間絶縁膜１０４を形成する際、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第１層間絶縁膜１０４は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（走査線１０３ａ）の厚さを約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ソース・ドレイン電極１０６ｂ、データ線１０６ａ）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な第１層間絶縁膜１０４の表面に形成できる。
【００７０】
また、本形態では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を第１層間絶縁膜１０４として用いているため、その誘電率は３．５未満、例えば２．７〜３．０である。従って、下層側導電膜（走査線１０３ａ）と上層側導電膜（データ線１０６ａ）との間に形成される寄生容量が小さいため、これらの電極や配線に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。
【００７１】
（変形例）
上記形態では、半透過反射型の液晶装置に本発明を適用した例であったが、全透過型の液晶装置に本発明を適用してもよい。さらに、層間絶縁膜を１層のみ備えた有機ＥＬ装置に本発明を適用してもよい。
【００７２】
［電子機器］
次に、上述の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例について説明する。図９は上述した実施形態に係る表示装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータ（情報処理装置）の構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、上述した有機ＥＬ装置や液晶装置を表示装置１１０６として備えた表示装置ユニットとから構成されている。なお、上述した例に加えて、他の例として、携帯電話、腕時計型電子機器、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明を適用した半導体装置の特徴部分を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明において、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を焼成して有機ポリシラザン変性膜とする反応の説明図、および焼成前後の赤外分光分析結果の説明図である。
【図３】アクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置（発光装置）の電気的構成を示す等価回路図である。
【図４】有機ＥＬ装置の画素構成の一例を示す平面図である。
【図５】有機ＥＬ装置の画素構成を示す断面図である。
【図６】画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶装置の電気的構成を示す等価回路図である。
【図７】半透過反射型の電気光学装置に用いた素子基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図８】半透過反射型の電気光学装置の画素の断面図である。
【図９】本実施形態の電気光学装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 半導体装置、１０ ＴＦＴ（半導体素子）、１２、１３ ソース・ドレイン領域、１４ ゲート絶縁膜、１５ ゲート電極、２０、４０ ソース・ドレイン電極、４１ ＩＴＯ層（上層電極）、５０、１０４、２４４ａ 第１層間絶縁膜、６０、２４４ｂ 第２層間絶縁膜、１００ アクティブマトリクス型液晶装置（電気光学装置）、１１０、２５０ 素子基板（半導体装置）、２００ 有機ＥＬ装置（電気光学装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間絶縁膜の下層および上層に導電膜を備えた半導体装置、この半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および半導体装置の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、層間絶縁膜の組成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置では、一般に、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が層間絶縁膜を挟むように形成された多層構造を備えている。例えば、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に画素スイッチング素子、およびこの画素スイチング素子によって駆動制御される画素電極を備えた素子基板を半導体装置として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置や、アクティブマトリクス型のＥＬ（ＥＬ／Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置では、基板上に、半導体素子として、半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、第１層間絶縁膜と、この第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して半導体膜のソース領域およびドレイン領域に各々電気的に接続し、ゲート電極とは異なる信号が印加されるソース電極およびドレイン電極とを下層側から上層側に向けてこの順に備えたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ／薄膜トランジスタ）が形成されている。また、ソース・ドレイン電極の上層側には第２層間絶縁膜が形成されているとともに、この第２層間絶縁膜の上層側には、第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、ソース電極およびドレイン電極のうちの一方側の電極に電気的に接続する画素電極が上層電極として形成され、このような画素電極は、他方側の電極とは異なる信号が印加される。
【０００３】
このように構成した半導体装置において、層間絶縁膜としては、ＣＶＤ法などで成膜されたシリコン酸化膜が用いられている。但し、ＣＶＤ法などで成膜したシリコン酸化膜は、カバレッジ性に優れているため、その分、膜厚を増大させても平坦化が困難であるという問題点がある。そこで、層間絶縁膜として、ポリシラザンの変性膜を用いることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２４３８３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載のポリシラザンの変性膜であれば、ポリシラザン溶液を基板上に塗布した後、焼成して層間絶縁膜を形成するので、ＴＦＴや配線などで形成された凹凸を平坦化することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、無機ポリシランザンが用いられているため、その誘電率は、シリコン酸化膜（誘電率＝４．０）より低いもの、配線間の寄生容量を解消するにはまだ高い。このため、層間絶縁膜の下層および上層に形成された導電膜間に寄生する容量の影響で、下層側導電膜と上層側導電膜に異なる信号を印加した際、信号波形に大きな歪みが発生し、消費電力の削減を図れないという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明では、平坦化性能に優れ、かつ、誘電率の低い絶縁膜を層間絶縁膜として用いた半導体装置、この半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置において、前記ポリシラザン変性膜は、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜であることを特徴とする。本発明において、前記有機ポリシラザン変性膜は、例えば、前記アルキル基としてメチル基を含んでいる。
【０００８】
本発明では、少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置の製造方法において、前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を相対湿度が６０％以上の雰囲気中に保持する加湿工程と、該加湿工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の形態では、少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を挟む下層および上層に形成された半導体装置の製造方法において、前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の酸素含有の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明おいて、前記焼成工程における最高温度が３５０℃以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明では、層間絶縁膜を形成する際、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用したため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる層間絶縁膜（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜を厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化や応答速度の向上を図った場合でも、上層側導電膜については、平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。また、本発明では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を層間絶縁膜として用い、その誘電率は３．５未満である。従って、層間絶縁膜の下層および上層に形成された導電膜間に形成される寄生容量が小さいため、下層側導電膜と上層側導電膜に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生せず、駆動周波数を高周波数化することができる。
【００１２】
本発明において、前記基板上に、前記半導体素子として、半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、第１層間絶縁膜と、該第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記半導体膜のソース領域およびドレイン領域に各々電気的に接続し、前記ゲート電極とは異なる信号が印加されるソース電極およびドレイン電極とを備えた薄膜トランジスタが下層側から上層側に向かってこの順に形成され、前記ソース・ドレイン電極の上層側には第２層間絶縁膜が形成されているとともに、当該第２層間絶縁膜の上層側には、当該第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極のうちの一方側の電極に電気的に接続し、他方側の電極とは異なる信号が印加される上層電極が形成されている場合、前記第１層間絶縁膜および前記第２層間絶縁膜のうちの少なくとも一方が前記有機ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜として構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明を適用した半導体装置は、例えば、アクティブマトリクス型のＥＬ装置（電気光学装置）の素子基板として構成される。この場合、前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタによって駆動が制御される前記上層電極としての画素電極、該画素電極に積層された自発光素子の発光層、および当該発光層を前記画素電極との間に挟む対向電極が形成されている。
【００１４】
この場合、前記発光層からみて前記画素電極の側は、当該発光層が発する光に対して反射性を備え、前記発光層からみて前記対向電極の側は、当該発光層が発する光に対して透過性を備えていることが好ましい。このような、いわゆる「トップエミッション型ＥＬ装置」では、ＴＦＴなどを覆うように発光層を形成することができため、各画素において表示光が出射される領域の面積の比率（画素開口率）が高い。但し、トップエミッション型ＥＬ装置では、光の反射効率などの観点から、発光層の下層側（反射層）が平坦であることが厳しく求められる。また、液滴を吐出して発光層を形成する場合、一定の膜厚で形成するという観点からしても、発光層の下層側（反射層）が平坦であることが厳しく求められる。しかるに本発明では、平坦化特性に優れた層間絶縁膜（アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜）を用いているため、層間絶縁膜の下層側に配線が通っている場合でも、発光層の下層側（反射層）が平坦である。それ故、トップエミッション型ＥＬ装置では画素開口率に優れている分、表示光量のレベルが高いという特徴を最大限、発揮させることができる。
【００１５】
本発明に係る半導体装置は、アクティブマトリクス型液晶装置（電気光学装置）の素子基板として用いることもできる。この場合、前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、および該薄膜トランジスタによって駆動が制御される前記上層電極としての画素電極を備え、前記素子基板と、当該素子基板に対向配置された対向基板との間には、液晶層が保持されている。
【００１６】
本発明を適用したアクティブマトリクス型電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの電子機器として用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る半導体装置、半導体装置の製造方法、電気光学装置、およびそれを用いた電子機器について説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺が各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１８】
［半導体装置］
（全体構成）
図１は、本発明を適用した半導体装置の特徴部分を模式的に示す断面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、本発明において、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を焼成して有機ポリシラザン変性膜とする反応の説明図、および焼成前後の赤外分光分析結果の説明図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明を適用した半導体装置１は、基板２の表面側に、ポリシリコン膜１１を用いたＴＦＴ１０（半導体素子）を備えており、このＴＦＴ１０は、ソース・ドレイン領域１２、１３を有するとともに、ソース・ドレイン領域１２、１３の間には、ゲート絶縁膜１４を介してゲート電極１５に対峙するチャネル領域１６を有している。ゲート電極１５の上層側には、第１層間絶縁膜５０が形成されている。第１層間絶縁膜５０の表面には、厚さが約５０ｎｍのチタン層と、厚さが約４００ｎｍのアルミニウム−銅合金層と、厚さが約１００ｎｍの窒化チタン層からなるバリア層がこの順に積層されたソース・ドレイン電極２０、４０が形成され、これらのソース・ドレイン電極２０、４０は各々、第１層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール５１、５２を介してソース・ドレイン領域１２、１３に電気的に接続されている。
【００２０】
ソース・ドレイン電極２０、４０の上層側には第２層間絶縁膜６０が形成されている。第２層間絶縁膜６０の上層には、厚さが例えば５０ｎｍのＩＴＯ層４１（上層電極）が形成され、ＩＴＯ層４１は、第２層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール６１を介してソース・ドレイン電極４０に電気的に接続している。
【００２１】
なお、ＩＴＯ層４１の下層側に窒化チタンからなる導電性下地層（図示せず）を形成し、この導電性下地層がソース・ドレイン電極４０に電気的に接続する構成を採用してもよい。ここで、バリア層および導電性下地層の例として、窒化チタン層を例示したが、バリア層には、高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）、高融点金属窒化物（ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴａＮ）、あるいは高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2）を用いることができ、導電性下地層にも、高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）、高融点金属窒化物（ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴａＮ）、あるいは高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2）を用いることができる。また、バリア層と導電性下地層は、同一の材料で構成してもよいが、異なる材料で構成してもよい。
【００２２】
このように構成した半導体装置１において、ゲート電極１５を第１層間絶縁膜５０の下層側導電層とみなした場合、ソース・ドレイン電極２０、４０については第１層間絶縁膜５０の上層側導電層とみなすことができ、ゲート電極１５と、ソース・ドレイン電極２０、４０には、各々異なる信号が印加される。また、図示を省略するが、ゲート電極１５から延びる配線部分と、ソース・ドレイン電極２０あるいはソース・ドレイン電極４０から延びる配線部分とは、第１層間絶縁膜５０の下層と上層で交差している。
【００２３】
また、本形態の半導体装置１において、ソース・ドレイン電極２０を第２層間絶縁膜５０の下層側導電層とみなした場合、ＩＴＯ層４１は、第２層間絶縁膜６０の上層側導電層とみなすことができ、ソース・ドレイン電極２０とＩＴＯ層４１には、各々異なる信号が印加される。また、ソース・ドレイン電極２０およびそれから延びた配線部分とＩＴＯ層４１とは、第２層間絶縁膜６０の下層と上層で重なっている。
【００２４】
そこで、本形態では、第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０については、ポリシラザン変性膜から構成し、かつ、ポリシラザン変性膜として、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜が用いられている。
【００２５】
このように本形態では、第１層間絶縁膜５０を形成する際、後述するように、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第１層間絶縁膜５０（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ゲート電極１５）の厚さを例えば、約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ソース・ドレイン電極２０、４０）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な第１層間絶縁膜５０の表面に形成できる。
【００２６】
また、第２層間絶縁膜６０を形成する際も、後述するように、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第２層間絶縁膜６０（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ソース・ドレイン電極２０、４０）の厚さを例えば、約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ＩＴＯ層４１）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。
【００２７】
さらに、本形態では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０として用いているため、それらの誘電率は３．５未満、例えば、２．７〜３．０である。従って、層間絶縁膜５０、６０の下層および上層に形成された導電膜間に形成される寄生容量が小さいため、下層側導電膜と上層側導電膜に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。
【００２８】
（製造方法１）
本形態の半導体装置１を製造するには、まず、各種の半導体プロセス（成膜プロセス、フォトリソグラフィ技術、不純物の導入プロセス）を用いて、基板２上に、ポリシリコン膜１１、ゲート絶縁膜１４、ゲート電極１５、第１層間絶縁膜５０、この第１層間絶縁膜５０のコンタクトホール５１、５２を介してポリシリコン膜１１のソース・ドレイン領域１２、１３に各々電気的に接続するソース・ドレイン電極２０、４０を備えたＴＦＴ１０を低温プロセス（最高温度が６００℃以下の条件）で形成する。次に、ソース・ドレイン電極２０、４０の上層側に第２層間絶縁膜６０を形成する。その際、コンタクトホール６１を形成する。次に、第２層間絶縁膜６０の上層側には、第２層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール６１を介して、ソース・ドレイン電極４０に電気的に接続するＩＴＯ層４１を形成する。
【００２９】
このような工程のうち、本形態では、第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０の形成工程では、まず、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液（例えば、３０重量％のポリシラザンのＰＥＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液）を基板２上に約２００ｒｐｍ〜約１０００ｒｐｍの条件でのスピンコート法で塗布する塗布工程を行う。次に、乾燥工程を行い、溶剤を除去する。
【００３０】
次に、塗布工程および乾燥工程を行った基板２を相対湿度が６０％以上の雰囲気中に約１時間、保持する加湿工程を行う。より具体的には、相対湿度が６０％の条件を保持したまま、雰囲気温度を室温から３５０℃に上昇させた後、温度が３５０℃の状態を保持する。その結果、図２に示すように、有機ポリシラザンＡ（［Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ2］n）は、水分を吸って、中間生成物Ｂ（［−Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ−］になる。
【００３１】
次に、加湿工程を行った基板２を４００℃以下、好ましくは３５０℃以下の加熱雰囲気中に約１時間保持する焼成工程を行う。より具体的には、雰囲気温度を３５０℃から室温に戻す間、雰囲気を乾燥状態にして焼成工程を行う。その結果、中間生成物Ｂ（［−Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ−］は、水分を放出して多量化し、メチルシルセスキオキサン膜Ｃ（［Ｓｉ（ＣＨ3）Ｏ］n）となる。
【００３２】
このように構成したメチルシルセスキオキサン膜Ｃは、焼成工程における最高温度が４００℃以下、本形態では３５０℃以下であるため、その赤外分光分析結果を図２（ｂ）に示すように、アルキル基（メチル基）を多量に含む有機ポリシラザン変性膜が形成されており、その誘電率は、３．５未満、例えば２．７〜３．０である。
【００３３】
すなわち、図２（ｂ）に示す分析結果からわかるように、焼成前は、シラザン（Ｓｉ−Ｎ）が多く残っており、かつ、シラノール由来のＯ−Ｈピーク（Ｓｉ−Ｏ−Ｈピーク）と、アンモニア由来のＮ−Ｈピークが多く残っているが、焼成後、シラザンやアンモニアはほとんど残っておらず、Ｓｉ−Ｏピークと、Ｓｉ−Ｃピーク（Ｓｉ−ＣＨ3ピーク）のみが検出されている。このように、焼成工程における最高温度を４００℃以下に設定すれば、アルキル基（メチル基）を多量に含む有機ポリシラザン変性膜を形成することができる。
【００３４】
（製造方法２）
本形態においては、第１層間絶縁膜５０および第２層間絶縁膜６０の形成工程では、まず、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を基板２上にスピンコート法により塗布する塗布工程を行う。次に、乾燥工程を行い、溶剤を除去する。
【００３５】
次に、塗布工程および乾燥工程を行った基板２を酸素含有の加熱雰囲気中に保持する焼成工程を行う。その結果、有機ポリシラザンＡ（［Ｓｉ（ＣＨ3）ＮＨ2］n）は、酸化されて、メチルシルセスキオキサン膜Ｃ（［Ｓｉ（ＣＨ3）Ｏ］n）となる。この焼成工程における最高温度も、製造方法１と同様、４００℃以下、好ましくは３５０℃以下である。
【００３６】
このように構成したメチルシルセスキオキサン膜Ｃも、製造方法１と同様、アルキル基（メチル基）を含む有機ポリシラザン変性膜であり、誘電率が３．５未満、例えば２．７〜３．０である。
【００３７】
（変形例）
上記形態では、２つの層間絶縁膜５０、６０の双方にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いたが、いずれか一方の層間絶縁膜にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いてもよい。また、層間絶縁膜を１層のみ備えた半導体装置に本発明を適用してもよい。
【００３８】
［トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置への適用例］
（全体構成）
図３、図４および図５を参照して、図１および図２を参照して説明した構成をトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置（アクティブマトリクス型電気光学装置）に適用した場合を説明する。図３は、有機ＥＬ表示装置の電気的構成を示す等価回路図である。図４および図５は、図３に示す有機ＥＬ表示装置における画素を拡大して示す平面図、および断面図である。
【００３９】
図３に示す有機ＥＬ表示装置２００では、後述する素子基板の素子形成面側に、複数の走査線２３１と、走査線２３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線２３２と、信号線に並列に延びる複数の電源線２３３とが配線されている。また、画像表示領域では、走査線２３１および信号線２３２の各交点に対応する位置に画素２００ａが形成されている。信号線２３２には、例えば、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオラインおよびアナログスイッチを含むデータ側駆動回路２０３が接続されている。また、走査線２３１にはシフトレジスタおよびレベルシフタを含む走査側駆動回路２０４が接続されている。各画素２００ａには、走査線２３１を介して走査信号がゲート電極に供給される画素スイッチング用のＴＦＴ２２３と、このＴＦＴ２２３を介して信号線２３２から供給される画像信号を保持する保持容量２３５と、保持容量２３５によって保持された画像信号がゲート電極に供給される画素スイッチング用（駆動用）のＴＦＴ２２４とが形成されている。
【００４０】
図４および図５に示すように、有機ＥＬ表示装置２００を構成するにあたって、素子基板２５０（半導体装置）には、ガラス基板からなる基板２５１上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２５２が形成され、この下地保護膜２５２上に、ＴＦＴ２２３、２２４（半導体素子）などを構成するための低温ポリシリコン膜からなる半導体膜２４１、２６１が島状に形成されている。半導体膜２４１、２６１には不純物の導入によってソース・ドレイン領域２４１ａ、２４１ｂ、２６１ａ、２６１ｂが形成され、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域２４１ｃ、２６１ｃとなっている。下地保護膜２５２および半導体膜２４１、２６１の上層側にはゲート絶縁膜２４２が形成され、ゲート絶縁膜２４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極２４３、２６３が形成されている。ゲート電極２４３、２６３およびゲート絶縁膜２４２の上層側には、第１層間絶縁膜２４４ａと第２層間絶縁膜２４４ｂとが形成されている。
【００４１】
第１層間絶縁膜２４４ａの上層には、第１層間絶縁膜２４４ａのコンタクトホール２４５ａ、２４５ｂ、２４６ａ、２４６ｂを介してソース・ドレイン領域２４１ａ、２４１ｂ、２６１ａ、２６１ｂにそれぞれ接続するソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂが形成されている。
【００４２】
これらのソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂのうち、ソース・ドレイン電極２４７ｂの延設部分が電源線２３３になっており、ソース・ドレイン電極２４８ｂの延設部分がデータ線２３２になっている。また、ゲート電極２６３の延設部分は、走査線２３１になっており、ゲート電極２４３とソース・ドレイン電極２４８ａとは電気的に接続している。
【００４３】
第２層間絶縁膜２４４ｂ上には、ＩＴＯ層からなる透明な画素電極２１１（上層電極）が形成され、この画素電極２１１は、第２層間絶縁膜２４４ｂのコンタクトホール２８１を介してソース・ドレイン電極２４７ａに電気的に接続している。従って、画素電極２１１は、ＴＦＴ２２４を介して電源線２３３に電気的に接続したときに電源線２３３から駆動電流が流れ込む。
【００４４】
各画素２００ａには、陽極層としてのＩＴＯ膜からなる画素電極２１１と、陰極層２２２（対向電極）との間に挟み込まれた発光機能層２１０（有機機能層）を備えた有機ＥＬ素子２０１（自発光素子）が形成されている。有機機能層２１０は、例えば、画素電極２１１上に積層された正孔注入／輸送層と、正孔注入／輸送層上に形成された発光層（有機ＥＬ層）とから構成されている。なお、発光層と陰極層２２２との間に電子注入／輸送層が形成される場合もある。正孔注入／輸送層は、正孔を発光層に注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層内部において輸送する機能を有する。発光層では、正孔注入／輸送層から注入された正孔と、陰極層２２２の側から注入された電子が再結合し、発光が得られる。ここで、多数の画素２００ａは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応しており、このような色の対応は、有機機能層２１０を構成する材料の種類によって規定されている。
【００４５】
本形態の有機ＥＬ表示装置２００は、矢印Ｌで示すように、基材と反対側に向けて表示光を出射するトップエミッション型であり、陰極層２２２は、薄いカルシウム層２２２ａと、ＩＴＯ層などからなる光透過性陰極層２２２ｂとから構成され、素子基板２５０の端子形成領域を除く略全面に形成されている。また、画素電極２１１の下層側には、画素電極２１１の略全体と重なるようにアルミニウム膜などからなる光反射層２１３が形成されている。
【００４６】
画素２００ａには、画素電極２１１の周縁部を取り囲むように隔壁２１２がバンクとして形成されている。隔壁２１２は、有機機能層２１０を形成する際、インクジェット法（液体吐出法）により吐出、塗布される液状組成物の塗布領域を規定するものであり、その表面張力によって、液状組成物が均一な厚さで形成される。
【００４７】
すなわち、正孔注入層の形成工程では、隔壁２１２で囲まれた凹部内に、有機機能材料の液状物（正孔輸送層形成用液状物）の液滴を吐出した後、乾燥、焼成により、正孔注入層形成用液状物を固化させて正孔注入層を形成する。このような液滴の吐出には、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドなどが用いられる。インクジェット方式としては、圧電体素子の体積変化により流動体を吐出させるピエゾジェット方式や、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式などが採用される。なお、液滴吐出装置としてはディスペンサー装置でもよい。ここで、液体材料とは、吐出ヘッドのノズルから吐出可能な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であるとを問わない。ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液体材料に含まれる固体物質は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として分散させたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。なお、正孔注入層は、例えば、高分子系材料として、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール、ポリアニリンおよびこの誘導体などが例示される。また、低分子系材料を使用する場合は、正孔注入層と正孔輸送層を積層して形成するのが好ましい。正孔注入層の形成材料としては、例えば、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を有機溶剤を主溶媒として分散させてなる分散液が好適に用いられる。但し、正孔注入材料としては、前記のものに限定されることなく、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等を用いることもできる。
【００４８】
発光層の形成工程でも、正孔注入層の形成工程と同様、有機機能材料の液状物（発光層形成用液状物）の液滴を吐出した後、乾燥、焼成により、発光層形成用液状物を固化させて発光層を形成する。発光層の形成材料としては、例えば、分子量が１０００以上の高分子材料が用いられる。具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープしたものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、例えば特開平１１−４０３５８号公報に示される有機ＥＬ素子用組成物、すなわち共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも１種の蛍光色素とを含んでなる有機ＥＬ素子用組成物も、発光層形成材料として使用可能である。このような発光材料を溶解あるいは分散する有機溶媒としては、非極性溶媒が好適とされ、特に発光層が正孔注入層の上に形成されることから、この正孔注入層に対して不溶なものが用いられる。具体的には、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等が好適に用いられる。なお、発光層の形成にあたっては、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素に吐出し塗布することによって行う。
【００４９】
なお、素子基板２５０の素子形成面側には、水や酸素の侵入を防ぐことによって陰極層２２２あるいは有機機能層２１０の酸化を防止する封止樹脂２４０が形成されている。また、素子基板２５０の素子形成面側には封止基板が貼られることがあるが、図示を省略してある。
【００５０】
（動作）
このように構成した有機ＥＬ表示装置２００において、走査線２３１が駆動されてＴＦＴ２２３がオン状態になると、そのときの信号線２３２の電位が保持容量２３５に保持され、この保持容量２３５の状態に応じて駆動用のＴＦＴ２２４の導通状態が制御される。また、駆動用のＴＦＴ２２４がオン状態になったとき、ＴＦＴ２２４を介して電源線２３３から画素電極２１１に電流が流れ、有機ＥＬ素子２０１では、有機機能層２１０を通じて陰極層２２２に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて有機機能層２１０が発光する。そして、有機機能層２１０から発した光は、陰極層２２２を透過して、矢印Ｌで示すように、観測者側に出射される一方、有機機能層２１０から基板２５１に向けて出射された光は、反射層２２２によって反射され、矢印Ｌで示すように、観測者側に出射される。
【００５１】
（層間絶縁膜の構成）
このように構成した有機ＥＬ表示装置２００において、本形態では、第１層間絶縁膜２４４ａ、および第２層間絶縁膜２４４ｂについては、ポリシラザン変性膜から構成し、かつ、ポリシラザン変性膜として、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜が用いられている。このため、本形態では、第１層間絶縁膜２４４ａを形成する際、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第１層間絶縁膜２４４ａ（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ゲート電極２４３、２４６）の厚さを約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂ、電源線２３３、データ線２３２）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。また、第２層間絶縁膜２４４ｂを形成する際も、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第２層間絶縁膜２４４ｂ（有機ポリシラザン変性膜）は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂや電源線２３３、データ線２３２）の厚さを約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（画素電極２１１）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な層間絶縁膜の表面に形成できる。
【００５２】
従って、インクジェット法で発光層などの有機機能層２１０を形成する際、液滴を平坦な面に吐出できるので、膜厚が一定の有機機能層２１０を形成することができる。また、光反射層２１３も平坦な面に形成できるので、所定の方向に光を反射することができる。それ故、本形態によれば、トップエミッション型の有機ＥＬ装置２００では画素開口率に優れている分、表示光量のレベルが高いという特徴を最大限、発揮させて、品位の高い画像を表示することができる。
【００５３】
また、本形態では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を第１層間絶縁膜２４４ａおよび第２層間絶縁膜２４４ｂとして用いているため、その誘電率は３．５未満、例えば２．７〜３．０である。従って、下層側導電膜（ゲート電極２４３、２４６、走査線２３１）と上層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ａ、２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂや電源線２３３、データ線２３２）との間に形成される寄生容量が小さいため、これらの電極や配線に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。また、下層側導電膜（ソース・ドレイン電極２４７ｂ、２４８ａ、２４８ｂや電源線２３３、データ線２３２）と上層側導電膜（画素電極２１１）との間に形成される寄生容量が小さいため、これらの電極や配線に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。
【００５４】
（変形例）
上記形態では、２つの層間絶縁膜２４４ａ、２４４ｂの双方にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いたが、いずれか一方の層間絶縁膜にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を用いてもよい。また、上記形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置に本発明を適用した例であったが、基板２５１側から表示光が出射されるボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に本発明を適用してもよい。さらに、層間絶縁膜を１層のみ備えた有機ＥＬ装置に本発明を適用してもよい。
【００５５】
［アクティブマトリクス型の液晶装置への適用例］
（全体構成）
図６、図７および図８を参照して、図１および図２を参照して説明した構成を液晶装置（電気光学装置）に適用した場合を説明する。図６は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶装置の電気的構成を示す等価回路図である。図７は、本形態の半透過反射型の電気光学装置に用いた素子基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図８は、半透過反射型の電気光学装置の画素の断面図である。
【００５６】
図６に示すように、画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液晶装置１００では、マトリクス状に形成された複数の画素の各々に、画素電極１０９ａを制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ１３０（半導体素子）が形成されており、画像信号を供給するデータ線１０６ａが当該ＴＦＴ１３０のソースに電気的に接続されている。データ線１０６ａに書き込む画像信号は、データ線駆動回路１０２から供給される。また、ＴＦＴ１３０のゲートには走査線１０３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１０３ａにパルス的に走査信号が走査線駆動回路１０３から供給される。画素電極１０９ａは、ＴＦＴ１３０のドレインに電気的に接続されており、半導体素子であるＴＦＴ１３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線１０６ａから供給される画像信号を各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１０９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板（図省略）に形成された対向電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐことを目的に、画素電極１０９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６０（キャパシタ）を付加することがある。この蓄積容量１６０によって、画素電極１０９ａの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる電気光学装置が実現できる。なお、蓄積容量１６０を形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線１０３ｂとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線１０３ａとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
【００５７】
（素子基板の構成）
図７に示すように、アクティブマトリクス型液晶装置１００を構成するにあたって、素子基板１１０（半導体装置）上には、複数の透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる画素電極１０９ａがマトリクス状に形成されており、これら各画素電極１０９ａに対して画素スイッチング用のＴＦＴ１３０がそれぞれ接続している。また、画素電極１０９ａの縦横の境界に沿って、データ線１０６ａ、走査線１０３ａ、および容量線１０３ｂが形成され、ＴＦＴ１３０は、データ線１０６ａおよび走査線１０３ａに対して接続している。すなわち、データ線１０６ａは、コンタクトホールを介してＴＦＴ１３０の高濃度ソース領域１０１ｄに電気的に接続し、走査線１０３ａは、その突出部分がＴＦＴ１３０のゲート電極を構成している。なお、蓄積容量１６０は、画素スイッチング用のＴＦＴ１３０を形成するための半導体膜１０１ａの延設部分１０１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極１４１に容量線１０３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００５８】
このように構成した画素領域のＣ−Ｃ′線における断面は、図８に示すように表され、素子基板１１０の基体たる透明な基板の表面にシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１１が形成され、この下地保護膜１１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１０１ａが形成されている。半導体膜１０１ａの表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜１０２が形成され、このゲート絶縁膜１０２の表面に、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線１０３ａが形成されている。半導体膜１０１ａのうち、走査線１０３ａに対してゲート絶縁膜１０２を介して対峙する領域がチャネル領域１０１ａ′になっている。このチャネル領域１０１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１０１ｂおよび高濃度ソース領域１０１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１０１ｃおよび高濃度ドレイン領域１０１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００５９】
画素スイッチング用のＴＦＴ１３０の上層側には第１層間絶縁膜１０４が形成されている。第１層間絶縁膜１０４の表面には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線１０６ａが形成され、このデータ線１０６ａは、第１層間絶縁膜１０４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１０１ｄに電気的に接続している。第１層間絶縁膜１０４の表面にはデータ線１０６ａと同時形成されたドレイン電極１０６ｂが形成され、このドレイン電極１０６ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域１０１ｅに電気的に接続している。
【００６０】
第１層間絶縁膜１０４の上層には、第１の感光性樹脂からなる凹凸形成層１１３ａ（第２層間絶縁膜）が所定のパターンで形成され、この凹凸形成層１１３ａの表面には、第２の感光性樹脂からなる上層絶縁膜１０７ａ（第２層間絶縁膜）が形成されている。また、上層絶縁膜１０７ａの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜１０８ａが形成されている。従って、光反射膜１０８ａの表面には、凹凸形成層１１３ａの凹凸が上層絶縁膜１０７ａを介して反映されて、凹部１０８ｃおよび凸部１０８ｂからなる凹凸パターン１０８ｇが形成されている。
【００６１】
ここで、光反射層１０８ａには光透過窓としての開口部１０８ｄが形成されている。このため、光反射層１０８ａは、画素電極１０９ａと対向電極１２１とが対向する画素領域１００ａに反射領域１００ｂを構成するとともに、光反射層１０８ａの形成されていない残りの領域（開口部１０８ｄ）は、透過領域１００ｃを構成している。
【００６２】
光反射膜１０８ａの上層にはＩＴＯ膜からなる画素電極１０９ａ（上層電極）が形成されている。画素電極１０９ａは、光反射膜１０８ａの表面に直接、積層され、画素電極１０９ａと光反射膜１０８ａとは電気的に接続されている。また、画素電極１０９ａは、上層絶縁膜１０７ａおよび第１層間絶縁膜１０４に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極１０６ｂに電気的に接続している。
【００６３】
画素電極１０９ａの上層側にはポリイミド膜からなる配向膜１１２が形成されている。この配向膜１１２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００６４】
また、高濃度ドレイン領域１０１ｅからの延設部分１０１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜１０２と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線１０３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量１６０が構成されている。
【００６５】
さらに、本形態では、容量線１０３ｂの上層側には、透明なポリイミド樹脂などからなる、高さ２μｍ〜３μｍの柱状突起１４０が各画素１００毎に複数、形成され、これらの柱状突起１４０によって、素子基板１１０と対向基板１２０との間隔が規定されている。このため、本形態の半透過反射型液晶装置１００では、素子基板１１０と対向基板１２０との間にギャップ材が散布されていない。
【００６６】
（対向基板の構成）
対向基板１２０では、素子基板１１０に形成されている画素電極１０９ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜１２３が形成され、その上層側には、ＩＴＯ膜からなる対向電極１２１が形成されている。また、対向電極１２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜１２２が形成され、この配向膜１２２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。対向基板１２０において対向電極１２１の下層側には、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射領域１００ｂおよび透過領域１００ｃに対向する領域にＲＧＢのカラーフィルタ１２４が１μｍ〜数μｍの厚さに形成されている。
【００６７】
さらに、本形態では、対向電極１２１とカラーフィルタ１２４との層間、すなわち、対向電極１２１の下層側には、反射領域１００ｂにおける基板間隔ｄR（μｍ）を透過領域１００ｃにおける基板間隔ｄT（μｍ）よりも薄くする層厚調整層１２５が形成されている。本形態において、層厚調整層１２５は、フォトリソグラフィ技術、フレキソ印刷法、あるいはインクジェット法を利用して反射領域１００ｂに選択的に形成された、厚さが２μｍ〜３μｍのアクリル樹脂やポリイミド樹脂などの透明層である。
【００６８】
（動作）
このような構成のアクティブマトリクス型液晶装置１００では、素子基板１１０の背面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、透過領域１００ｃに入射した光は、矢印ＬＴで示すように、素子基板１１０の側から液晶層１５０に入射し、液晶層１５０で光変調された後、対向基板１２０の側から透過表示光として出射されて画像を表示する（透過モード）。また、対向基板１２０の側から入射した外光のうち、反射領域１００ｂに入射した光は、矢印ＬＲで示すように、液晶層１５０を通って反射層１０８ａに届き、この反射層１０８ａで反射されて再び、液晶層１５０を通って対向基板１２０の側から反射表示光として出射されて画像を表示する（反射モード）。このような表示を行う際、透過表示光は、液晶層１５０を一度だけ通過して出射されるのに対して、反射表示光は、液晶層１５０を２度、通過することになるが、本形態では、対向基板１２０に形成された層厚調整層１２５によって、反射領域１００ｂにおける液晶層５０の層厚は、透過領域１００ｃにおける液晶層５０の層厚よりもかなり薄い。このため、透過表示光および反射表示光の双方において、リタデーションを最適化することができるので、品位の高い表示を行うことができる。
【００６９】
（層間絶縁膜の構成）
このように構成したアクティブマトリクス型液晶装置１００において、本形態では、第１層間絶縁膜１０４については、ポリシラザン変性膜から構成し、かつ、ポリシラザン変性膜として、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜が用いられている。このため、本形態では、第１層間絶縁膜１０４を形成する際、有機ポリシラザン溶液を塗布する構成を採用するため、この有機ポリシラザン溶液を焼成してなる第１層間絶縁膜１０４は平坦化特性に優れている。従って、下層側導電膜（走査線１０３ａ）の厚さを約５００ｎｍまで厚くしてその電気的抵抗を低減することにより低消費電力化を図った場合でも、上層側導電膜（ソース・ドレイン電極１０６ｂ、データ線１０６ａ）については、凹凸が２００ｎｍ以下の平坦な第１層間絶縁膜１０４の表面に形成できる。
【００７０】
また、本形態では、アルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜を第１層間絶縁膜１０４として用いているため、その誘電率は３．５未満、例えば２．７〜３．０である。従って、下層側導電膜（走査線１０３ａ）と上層側導電膜（データ線１０６ａ）との間に形成される寄生容量が小さいため、これらの電極や配線に異なる信号を印加した際でも、信号に歪みなどが発生しない。
【００７１】
（変形例）
上記形態では、半透過反射型の液晶装置に本発明を適用した例であったが、全透過型の液晶装置に本発明を適用してもよい。さらに、層間絶縁膜を１層のみ備えた有機ＥＬ装置に本発明を適用してもよい。
【００７２】
［電子機器］
次に、上述の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例について説明する。図９は上述した実施形態に係る表示装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータ（情報処理装置）の構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、上述した有機ＥＬ装置や液晶装置を表示装置１１０６として備えた表示装置ユニットとから構成されている。なお、上述した例に加えて、他の例として、携帯電話、腕時計型電子機器、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明を適用した半導体装置の特徴部分を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明において、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を焼成して有機ポリシラザン変性膜とする反応の説明図、および焼成前後の赤外分光分析結果の説明図である。
【図３】アクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置（発光装置）の電気的構成を示す等価回路図である。
【図４】有機ＥＬ装置の画素構成の一例を示す平面図である。
【図５】有機ＥＬ装置の画素構成を示す断面図である。
【図６】画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶装置の電気的構成を示す等価回路図である。
【図７】半透過反射型の電気光学装置に用いた素子基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図８】半透過反射型の電気光学装置の画素の断面図である。
【図９】本実施形態の電気光学装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 半導体装置、１０ ＴＦＴ（半導体素子）、１２、１３ ソース・ドレイン領域、１４ ゲート絶縁膜、１５ ゲート電極、２０、４０ ソース・ドレイン電極、４１ ＩＴＯ層（上層電極）、５０、１０４、２４４ａ 第１層間絶縁膜、６０、２４４ｂ 第２層間絶縁膜、１００ アクティブマトリクス型液晶装置（電気光学装置）、１１０、２５０ 素子基板（半導体装置）、２００ 有機ＥＬ装置（電気光学装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置において、
前記ポリシラザン変性膜は、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記有機ポリシラザン変性膜は、前記アルキル基としてメチル基を含んでいることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記有機ポリシラザン変性膜は、誘電率が３．５未満であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記基板上には、前記半導体素子として、半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、第１層間絶縁膜と、該第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記半導体膜のソース領域およびドレイン領域に各々電気的に接続し、前記ゲート電極とは異なる信号が印加されるソース電極およびドレイン電極とを下層側から上層側に向けてこの順に備えた薄膜トランジスタが形成され、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の上層側には第２層間絶縁膜が形成されているとともに、当該第２層間絶縁膜の上層側には、当該第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極のうちの一方側の電極に電気的に接続し、他方側の電極とは異なる信号が印加される上層電極が形成されており、
前記第１層間絶縁膜および前記第２層間絶縁膜のうちの少なくとも一方が前記有機ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜として構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に規定する半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置であって、
前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタによって駆動制御される前記上層電極としての画素電極、該画素電極に積層された自発光素子の発光層、および当該発光層を前記画素電極との間に挟む対向電極が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス型電気光学装置。
【請求項６】
請求項５において、前記発光層からみて前記画素電極の側は、当該発光層が発する光に対して反射性を備え、
前記発光層からみて前記対向電極の側は、当該発光層が発する光に対して透過性を備えていることを特徴とするアクティブマトリクス型電気光学装置。
【請求項７】
請求項４に規定する半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置であって、
前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、および該薄膜トランジスタによって駆動制御される前記上層電極としての画素電極を備え、
前記素子基板と、当該素子基板に対向配置された対向基板との間に液晶層が保持されていることを特徴とするアクティブマトリクス型電気光学装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載のアクティブマトリクス型電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、
前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を相対湿度が６０％以上の雰囲気中に保持する加湿工程と、該加湿工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上層で挟むように形成された半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、
前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の酸素含有の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項９または１０において、前記焼成工程における最高温度が３５０℃であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置において、
前記ポリシラザン変性膜は、膜内にアルキル基を含む有機ポリシラザン変性膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記有機ポリシラザン変性膜は、前記アルキル基としてメチル基を含んでいることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記有機ポリシラザン変性膜は、誘電率が３．５未満であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記基板上には、前記半導体素子として、半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、第１層間絶縁膜と、該第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記半導体膜のソース領域およびドレイン領域に各々電気的に接続し、前記ゲート電極とは異なる信号が印加されるソース電極およびドレイン電極とを下層側から上層側に向けてこの順に備えた薄膜トランジスタが形成され、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の上層側には第２層間絶縁膜が形成されているとともに、当該第２層間絶縁膜の上層側には、当該第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極のうちの一方側の電極に電気的に接続し、他方側の電極とは異なる信号が印加される上層電極が形成されており、
前記第１層間絶縁膜および前記第２層間絶縁膜のうちの少なくとも一方が前記有機ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜として構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に規定する半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置であって、
前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタによって駆動制御される前記上層電極としての画素電極、該画素電極に積層された自発光素子の発光層、および当該発光層を前記画素電極との間に挟む対向電極が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス型電気光学装置。
【請求項６】
請求項５において、前記発光層からみて前記画素電極の側は、当該発光層が発する光に対して反射性を備え、
前記発光層からみて前記対向電極の側は、当該発光層が発する光に対して透過性を備えていることを特徴とするアクティブマトリクス型電気光学装置。
【請求項７】
請求項４に規定する半導体装置を素子基板として備えたアクティブマトリクス型電気光学装置であって、
前記素子基板には、マトリクス状に配置された多数の画素の各々に、前記薄膜トランジスタ、および該薄膜トランジスタによって駆動制御される前記上層電極としての画素電極を備え、
前記素子基板と、当該素子基板に対向配置された対向基板との間に液晶層が保持されていることを特徴とするアクティブマトリクス型電気光学装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載のアクティブマトリクス型電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上下で挟むように形成された半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、
前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を相対湿度が６０％以上の雰囲気中に保持する加湿工程と、該加湿工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも、半導体素子を備えた基板上に、異なる信号が印加される下層側導電膜および上層側導電膜が、ポリシラザン変性膜からなる層間絶縁膜を上層で挟むように形成された半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子および前記下層側導電膜を形成した後、
前記層間絶縁膜を形成する工程では、アルキル基を含む有機ポリシラザン溶液を前記基板上に塗布する塗布工程と、該塗布工程を行った前記基板を最高温度が４００℃以下の酸素含有の加熱雰囲気中に保持する焼成工程とを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項９または１０において、前記焼成工程における最高温度が３５０℃であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２０３１２１（Ｐ２００６−２０３１２１Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５４４８（Ｐ２００５−１５４４８）
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]