JP6361181B2 - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器 - Google Patents
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Description
換言すれば、第2の凹部の内側に堆積された酸化シリコンの表面が、第1の絶縁膜の表面と同じ位置に配置されるように、酸化シリコンに第1の方向の異方性エッチングを施すと、第2の凹部の内側に充填された酸化シリコンの表面の輪郭は、第1の方向に移動して、第2の凹部の周辺で露出した第1の絶縁膜の表面の周辺に第4の凹部が形成され、第4の凹部の内側に、第2の凹部の内側に堆積された酸化シリコンの表面と、第1の絶縁膜の表面とで平坦な面が形成される。
換言すれば、第1の凹部の内側に堆積された酸化シリコンの表面が、第1の絶縁膜の表面と同じ位置に配置されるように、酸化シリコンに第1の方向の異方性エッチングを施すと、第1の凹部の内側に充填された酸化シリコンの表面の輪郭は、第1の方向に移動して、第1の凹部の周辺で露出した第1の絶縁膜の表面の周辺に第3の凹部が形成され、第3の凹部の内側に、第1の凹部の内側に堆積された酸化シリコンの表面と、第1の絶縁膜の表面とで平坦な面が形成される。
換言すれば、凹部の内側に堆積(充填)された絶縁材料の表面が、基板の表面と同じ位置に配置されるように、絶縁材料に第1の方向の異方性エッチングを施すと、凹部の内側に充填された絶縁材料の表面の輪郭は、第1の方向に移動して、基板の表面の周辺に第3の凹部が形成され、第3の凹部の内側に、基板の表面と、凹部の内側に充填された絶縁材料の表面とで平坦な面が形成される。
従って、本適用例に係る製造方法によって、凹部の内側に絶縁材料を充填し、基板の表面を平坦にすることができる。
「有機EL装置の概要」
実施形態1に係る有機EL装置100は、本発明における「電気光学装置」の一例であり、画素20がマトリックス状に配列された自発光型の表示装置である。
図1は、実施形態1に係る有機EL装置の概要を示す概略平面図である。まず、図1を参照して、本実施形態に係る有機EL装置100の概要について説明する。
以降の説明では、画素20B、画素20G、及び画素20Rを、画素20と称する場合がある。
なお、Z(+)方向は、本発明における「第1の方向」の一例である。
なお、フレームの期間とは、有機EL装置100で1カット(コマ)分の画像が表示される期間であり、例えば同期信号に含まれる垂直同期信号の周波数が120Hzであれば、1フレームの期間は約8.3ミリ秒となる。
なお、電源線6は、表示領域Eの略全面に設けられ(図4参照)、本発明における「反射層」の一例である。
画素電極31は、トランジスター124のドレイン及びトランジスター125のソースに電気的に接続されている。対向電極33は、複数の画素20に跨って設けられた共通電極であり、電源線8に電気的に接続されている。電源線8には、画素回路110において電源の低位側となる電位Vctが供給されている。
以下に、図4を参照して画素20の概要について説明する。
なお、中継電極6−1は、本発明における「第1の中継電極」の一例である。
図5は、図4のA─A’における有機EL装置の概略断面図である。つまり、図5は、画素20Gにおける有機EL装置100の概略断面図である。
図5には、画素回路110のうちトランジスター121,124が図示され、トランジスター122,123,125の図示は省略されている。なお、トランジスター122,123,125は、トランジスター121,124と同じ構成を有している。
以下、図5を参照して、有機EL装置100の断面構造を説明する。
有機EL装置100がトップエミッション構造であることから、素子基板10の基材10sには、透明な石英基板やガラス基板などに加えて、不透明なセラミック基板や半導体基板などを用いることができる。本実施形態では、基材10sには、シリコン基板(半導体基板)を使用している。
なお、第3層間絶縁膜18は、本発明における「絶縁層」の一例である。
なお、絶縁膜1は、本発明における「第1の絶縁膜」の一例である。コンタクトホール1CTは、本発明における「コンタクトホール」の一例である。
なお、中継電極7は、本発明における「第2の中継電極」の一例である。
なお、絶縁膜5は、本発明における「第2の絶縁膜」の一例である。
発光領域(開口29CT)では、第3層間絶縁膜18の上に、光反射層としての電源線6と、光学的距離調整層28B,28G,28Rと、画素電極31と、発光機能層32と、光反射性と光透過性とを有する対向電極33とが、Z(−)方向に順に積層されている。かかる構成によって、発光機能層32で発した光は、電源線6と対向電極33との間で繰り返し反射され、電源線6と対向電極33との間の光学的距離に対応する特定波長(共振波長)に増幅され、封止基板70から表示光としてZ(−)方向に射出される。
図6は、図5の破線で囲まれた領域Bの拡大図である。図6は、画素電極31と中継電極7と中継電極6−1とが電気的に接続された領域、つまり画素コンタクト領域の概略断面図である。
以降、図6を参照して、画素コンタクト領域の状態を説明する。
かかる構成によって、公知技術(特開2013−238725号公報)の課題である凹凸の悪影響を抑制することができる。
図7は、有機EL装置の製造方法を示す工程フローである。図8及び図9は、図6に対応する図であり、図7に示す工程フローの中の主要な工程を経た後の状態を示す概略断面図である。
以下に、図7乃至図9を参照して、有機EL装置100の製造方法の概要を説明する。
電源線6と第3層間絶縁膜18と中継電極6−1とで囲まれた部分に、段差(Z(+)方向の寸法)H1を有する第1の凹部C1が形成される。第1の凹部C1は、開口6CTの内側で中継電極6−1を囲み、額縁形状を有している。
このとき、第3の凹部C3の底面は、平面視で第2の凹部C2よりも広くなる。つまり、平面視で、第2の凹部C2は、第3の凹部C3の内側に配置される。さらに、第3の凹部C3には、第2の凹部C2と同じ段差(Z(+)方向の寸法)H1が形成される。
図8(e)の破線は、ステップS4で堆積した酸化シリコン5aの表面の輪郭(ドライエッチングを施す前の酸化シリコン5aの表面の輪郭)を示している。図8(e)の破線の矢印は、酸化シリコン5aをエッチング(減膜)する方向を示している。ステップS5では、図中の破線がZ(+)方向に移動して、実線で示された酸化シリコン5aの表面の輪郭が形成される。
なお、第2の凹部C2の内側に残存する酸化シリコン5aは、後述するステップS7の工程で絶縁膜5になる。
第2の凹部C2と第4の凹部C4との間で露出した絶縁膜1の周辺には、Z(+)方向に減膜された酸化シリコン5aが残存する。つまり、当該残存する酸化シリコン5aによって第4の凹部C4が形成される。
中継電極7は、コンタクトホール1CTの外側で、絶縁膜1と絶縁膜5とによって平坦化された面の上に配置される。よって、コンタクトホール1CTの外側では、開口6CTや第1の凹部C1による凹凸の悪影響、例えば段差部でのステップカバレッジ不良や段差部での薬液の染み込みによる腐食(断線)などが抑制される。
「有機EL装置の概要」
図10は、図6に対応し、実施形態2に係る有機EL装置の画素コンタクト領域の概略断面図である。
本実施形態に係る有機EL装置は、電源線6と、電源線6の上に積層された絶縁膜1とが同じ形状にパターニングされている点が実施形態1との主な相違点である。
以下、図10を参照して、本実施形態に係る有機EL装置の概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
かかる構成によって、公知技術(特開2013−238725号公報)の課題である凹凸の悪影響を抑制することができる。
図11は、有機EL装置の製造方法を示す工程フローである。図12及び図13は、図10に対応し、図11に示す工程フローの中の主要な工程を経た後の状態を示す概略断面図である。
以下に、図11乃至図13を参照して、本実施形態に係る有機EL装置の製造方法の概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。
このとき、第3の凹部C3の底面は、平面視で第1の凹部C1よりも広くなる。つまり、平面視で、第1の凹部C1は、第3の凹部C3の内側に配置される。さらに、第3の凹部C3には、第1の凹部C1と同じ段差(Z(+)方向の寸法)H1が形成される。
図12(e)の破線は、ステップS14で堆積した酸化シリコン5aの表面の輪郭(ドライエッチングを施す前の酸化シリコン5aの表面の輪郭)を示している。図12(e)の破線の矢印は、酸化シリコン5aをエッチング(減膜)する方向を示している。ステップS15では、図中の破線がZ(+)方向に移動して、実線で示された酸化シリコン5aの表面の輪郭が形成される。
なお、第1の凹部C1の内側に残存する酸化シリコン5aは、後述するステップS17の工程で絶縁膜5になる。
第1の凹部C1と第4の凹部C4との間で露出した絶縁膜1の周辺には、Z(+)方向に減膜された酸化シリコン5aが残存する。つまり、当該残存する酸化シリコン5aによって第4の凹部C4が形成される。
「有機EL装置の製造方法」
図14は、実施形態3に係る有機EL装置の製造方法を示す工程フローである。図15は、図14に示す主要な工程を経た後の状態を示す概略断面図である。
図15に示す基板10−1は、実施形態1の素子基板10の構成要素の一部で構成されている。詳しくは、図5における基材10sから絶縁膜1までの部分の素子基板10、つまり絶縁膜1よりも下層(Z(+)方向)に設けられ画素回路や配線が形成された部分の素子基板10が、図15に示す基板10−1である。図15では、本実施形態に係る製造方法を分かりやすく説明するために、これら画素回路や配線の図示が省略され、基板10−1として図示されている。
なお、基板10−1は、本発明における「基板」の一例である。
表面10−1aは、本発明における「表面」の一例である。基板10−1の表面10−1aに形成された第2の凹部C2は、本発明における「凹部」の一例である。
酸化シリコン5aは、本発明における「絶縁材料」の一例である
図15(b)の破線は、ステップS21で堆積した酸化シリコン5aの表面の輪郭(ドライエッチングを施す前の酸化シリコン5aの表面の輪郭)を示している。図15(b)の破線の矢印は、酸化シリコン5aをエッチング(減膜)する方向を示している。ステップS22では、図中の破線がZ(+)方向に移動して、実線で示された酸化シリコン5aの表面の輪郭が形成される。
フッ素系ガスを用いたドライエッチングでは、窒化シリコンで構成される表面10−1aは実質的にエッチングされず、酸化シリコン5aのエッチングストッパーとなる。よって、第2の凹部C2と第4の凹部C4との間では、表面10−1aが露出する。
なお、表面10−1aのエッングレートに対する絶縁材料のエッチングレートの比が概略3以上の場合が、本実施形態における選択的なエッチング(減膜)に該当する。このような選択的なエッチングが実現されるように、表面10−1aの構成材料や絶縁材料の構成材料やエッチング方法などを選択する必要がある。
「電子機器」
図16は、電子機器の一例としてのヘッドマウントディスプレイの概略図である。
図16に示すように、ヘッドマウントディスプレイ1000は、左右の目に対応して設けられた2つの表示部1001を有している。観察者Mはヘッドマウントディスプレイ1000を眼鏡のように頭部に装着することにより、表示部1001に表示された文字や画像などを見ることができる。例えば、左右の表示部1001に視差を考慮した画像を表示すれば、立体的な映像を見て楽しむこともできる。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
実施形態1に係る有機EL装置100を構成する第3層間絶縁膜18は、下層に配置された構成要素(例えば、第1配線層15−1、第2配線層16−1、第3配線層17−1など)の凹凸の影響を抑制するために、CMPによる平坦化処理が施されていた。CMPに代えて、実施形態3に係る製造方法を第3層間絶縁膜18に適用し、下層に配置された構成要素の凹凸の影響を抑制する平坦化処理を、第3層間絶縁膜18に施してもよい。
さらに、実施形態1に係る有機EL装置100を構成する他の構成要素(例えば、第1層間絶縁膜15、第2層間絶縁膜16など)に対して、実施形態3に係る製造方法を適用してもよい。
本発明に係る電気光学装置は、上述した有機EL装置に限定されず、例えば液晶装置であってもよい。すなわち、本発明に係る製造方法が適用された反射型の液晶装置や透過型の液晶装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
Claims (9)
- 絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、開口を有する反射層と、
前記開口の内側に配置された第1の中継電極と、
前記反射層と前記絶縁層と前記第1の中継電極とによって、前記開口の内側に形成された第1の凹部と、
前記反射層と前記第1の凹部と前記第1の中継電極とを覆う第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜に形成された前記第1の中継電極を露出させるコンタクトホールと、
前記第1の絶縁膜によって前記第1の凹部の内側に形成された第2の凹部と、
前記第2の凹部の内側に充填された第2の絶縁膜と、
前記第1の中継電極と前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とに接し、平面視で前記開口よりも広く配置された第2の中継電極と、
を含み、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とで形成される前記第2の中継電極に接する面は、平坦であることを特徴とする電気光学装置。 - 絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、開口を有する反射層と、
前記開口の内側に配置された第1の中継電極と、
前記反射層及び前記第1の中継電極の上に配置された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜に形成された前記第1の中継電極を露出させるコンタクトホールと、
前記反射層と前記絶縁層と前記第1の中継電極と前記第1の絶縁膜とによって、前記開口の内側に形成された第1の凹部と、
前記第1の凹部の内側に充填された第2の絶縁膜と、
前記第1の中継電極と前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とに接し、平面視で前記開口よりも広く配置された第2の中継電極と、
を含み、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とで形成される前記第2の中継電極に接する面は、平坦であることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1の絶縁膜の構成材料は、窒化シリコンであり、
前記第2の絶縁膜の構成材料は、酸化シリコンであることを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。 - 発光領域を有し、
前記発光領域には、前記反射層と光学的距離調整層と画素電極と発光機能層と対向電極とが順に積層されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記第1の絶縁膜は、前記光学的距離調整層の一部をなすことを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
- 前記反射層の前記画素電極と反対側にトランジスターが配置され、
前記トランジスターは、前記第1の中継電極と前記第2の中継電極とを介して、前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項4または5に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
- 絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、開口を有する反射層と、
前記開口の内側に配置された第1の中継電極と、
前記反射層と前記絶縁層と前記第1の中継電極とによって、前記開口の内側に形成された第1の凹部と、
前記反射層と前記第1の凹部と前記第1の中継電極とを覆う第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜に形成された前記第1の中継電極を露出させるコンタクトホールと、
前記第1の絶縁膜によって前記第1の凹部の内側に形成された第2の凹部と、
前記第2の凹部の内側に充填された第2の絶縁膜と、
前記第1の中継電極と前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とに接し、平面視で前記開口よりも広く配置された第2の中継電極と、
を含む電気光学装置の製造方法であって、
前記絶縁層を形成する工程と、
前記反射層及び前記第1の中継電極を形成する工程と、
窒化シリコンを堆積して前記第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の凹部の内側に前記反射層の膜厚よりも大きな膜厚の酸化シリコンを堆積する工程と、
前記第2の凹部の周辺の前記第1の絶縁膜の表面を露出させ、前記第2の凹部の内側に堆積された前記酸化シリコンの表面が、前記第2の凹部の周辺の前記第1の絶縁膜の表面と略同じ位置に配置されるように、前記酸化シリコンに前記反射層から前記絶縁層に向かう第1の方向の異方性エッチングを施す工程と、
前記第2の凹部の内側に堆積された前記酸化シリコンを覆うマスクを形成する工程と、
前記マスクで覆われていない部分の前記酸化シリコンをエッチング除去し、前記第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記第1の絶縁膜に前記コンタクトホールを形成する工程と、
前記第2の中継電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、開口を有する反射層と、
前記開口の内側に配置された第1の中継電極と、
前記反射層及び前記第1の中継電極の上に配置された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜に形成された前記第1の中継電極を露出させるコンタクトホールと、
前記反射層と前記絶縁層と前記第1の中継電極と前記第1の絶縁膜とによって、前記開口の内側に形成された第1の凹部と、
前記第1の凹部の内側に充填された第2の絶縁膜と、
前記第1の中継電極と前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とに接し、平面視で前記開口よりも広く配置された第2の中継電極と、
を含む電気光学装置の製造方法であって、
前記絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の上に、導電材料と窒化シリコンとを順に堆積する工程と、
前記導電材料及び前記窒化シリコンに前記反射層から前記絶縁層に向かう第1の方向の異方性エッチングを施し、前記反射層、前記第1の中継電極、及び前記第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の凹部の内側に前記導電材料及び前記窒化シリコンの総膜厚よりも大きな膜厚の酸化シリコンを堆積する工程と、
前記第1の凹部の周辺の前記第1の絶縁膜の表面を露出させ、前記第1の凹部の内側に堆積された前記酸化シリコンの表面が、前記第1の凹部の周辺の前記第1の絶縁膜の表面と略同じ位置に配置されるように、前記酸化シリコンに前記第1の方向の異方性エッチングを施す工程と、
前記第1の凹部の内側に堆積された前記酸化シリコンを覆うマスクを形成する工程と、
前記マスクで覆われていない部分の前記酸化シリコンをエッチング除去し、前記第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記第1の絶縁膜に前記コンタクトホールを形成する工程と、
前記第2の中継電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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