專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過進(jìn)行使用蒸發(fā)沉積法形成膜的工序而形成的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
近年來，推進(jìn)通過在基體上集成晶體管，具體地說，薄膜晶體管(Thin Film Transistor；以下被記為TFT)或MOS晶體管而形成的液晶顯示裝置或電致發(fā)光(Electro Luminescence；以下被記為EL)顯示裝置的開發(fā)。這些顯示裝置都是利用薄膜形成技術(shù)在玻璃基體上制造晶體管并將該晶體管配置在以矩陣形狀排列的各像素中來進(jìn)行圖像顯示的顯示裝置。
在基體上形成有用來檢查配置在像素中的薄膜晶體管的特性的測(cè)試元件組合(Test Element Group；以下被記為“TEG”)，該測(cè)試元件組合設(shè)置在與像素不同的區(qū)域(參照專利文件1)。
專利文件1專利公開2004-341216號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容在EL顯示裝置中，首先在像素中制造TFT，再制造發(fā)光元件。因此被要求檢查發(fā)光元件的制造給TFT帶來的影響。但是，因?yàn)閷＠募?的TEG設(shè)置在通過蒸發(fā)沉積工序形成有膜的區(qū)域的外側(cè)，所以不能用這樣的TEG檢查由形成發(fā)光元件引起的TFT特性的變化。
使用蒸發(fā)沉積法形成用作EL元件的電極的導(dǎo)電膜或用作發(fā)光層的膜，但是在進(jìn)行蒸發(fā)沉積工序之前后有可能出現(xiàn)TFT的閾值電壓(Vth)或亞閾值特性不正常的情況。發(fā)生不正常的原因可以看作是如下緣故在蒸發(fā)沉積工序中產(chǎn)生的射線損傷柵極絕緣膜，因此在柵極絕緣膜中產(chǎn)生電荷或能級(jí)，結(jié)果使TFT退化。因此，需要能夠在進(jìn)行蒸發(fā)沉積工序之前后檢查像素的TFT的電特性的TEG。
本發(fā)明的目的在于可以通過測(cè)量TEG的電特性管理由蒸發(fā)沉積工序?qū)е碌陌雽?dǎo)體裝置內(nèi)的元件的電特性變化。
另外，當(dāng)TFT連續(xù)工作時(shí)，電特性有可能隨著時(shí)間的流逝而變化。溫度也使電特性變化，因此在室溫之下正常地工作的顯示裝置有可能在高溫或低溫之下不能正常地工作。理想的是，在密封像素區(qū)域之后管理像素區(qū)域的TFT的電特性。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種在密封像素區(qū)域之后也可以測(cè)量TEG的電特性的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一包括規(guī)定了第一區(qū)域和具有形成在所述第一區(qū)域中的像素的第二區(qū)域的襯底、形成在所述第二區(qū)域中的元件、形成在所述第二區(qū)域外側(cè)的所述第一區(qū)域中并用來檢查所述第二區(qū)域中的元件的測(cè)試元件組合、以及形成在所述第一區(qū)域的外部并電連接于所述測(cè)試元件組合的至少一個(gè)端子。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之一包括規(guī)定了使用蒸發(fā)沉積法而形成膜的蒸發(fā)沉積區(qū)域(也被稱為第一區(qū)域)和形成在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域中的像素區(qū)域(也被稱為第二區(qū)域)的襯底、形成在所述像素區(qū)域中的元件、形成在所述像素區(qū)域外側(cè)的所述蒸發(fā)沉積區(qū)域中并用來檢查所述像素區(qū)域中的元件的測(cè)試元件組合、以及形成在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域的外部并電連接于所述測(cè)試元件組合的至少一個(gè)端子。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之另一包括規(guī)定了使用蒸發(fā)沉積法而形成膜的蒸發(fā)沉積區(qū)域和形成在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域中的像素區(qū)域的襯底、形成在所述像素區(qū)域中的像素、形成在所述像素區(qū)域外側(cè)的所述蒸發(fā)沉積區(qū)域中并用來檢查所述像素區(qū)域中的元件的測(cè)試元件組合、以及形成在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域的外部并電連接于所述測(cè)試元件組合的至少一個(gè)端子，其中所述像素包括第一像素電路和連接到所述第一像素電路的發(fā)光元件，所述測(cè)試元件組合包括與所述第一像素電路相同的第二像素電路，所述第二像素電路中的至少一個(gè)元件電連接到所述端子。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之另一的特征是，在像素區(qū)域中包括具備第一晶體管、第二晶體管、柵極信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線及電源線的第一像素電路和連接到所述第一像素電路的發(fā)光元件，在所述第一像素電路中，所述第一晶體管的柵極連接到所述柵極信號(hào)線，其源極及漏極中的一方連接到所述數(shù)據(jù)信號(hào)線，第二晶體管的源極及漏極中的一方連接到所述電源線，而另一方連接到所述發(fā)光元件，所述測(cè)試元件組合包括與所述第一像素電路相同的第二像素電路，所述第二像素電路中的第一晶體管及第二晶體管中的至少一方電連接到所述端子，所述第二像素電路的柵極信號(hào)線通過開關(guān)電連接到所述第一像素電路的柵極信號(hào)線。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置之另一包括規(guī)定了使用蒸發(fā)沉積法而形成膜的蒸發(fā)沉積區(qū)域和形成在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域中的像素區(qū)域的襯底、形成在所述像素區(qū)域中的像素、形成在所述像素區(qū)域外側(cè)的所述蒸發(fā)沉積區(qū)域中并用來檢查所述像素區(qū)域中的元件的測(cè)試元件組合、以及形成在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域的外部并電連接于所述測(cè)試元件組合的至少一個(gè)端子，其中所述像素包括具備第一晶體管、第二晶體管、柵極信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線及電源線的第一像素電路和電連接到所述第一像素電路的發(fā)光元件，在所述第一像素電路中，所述第一晶體管的柵極連接到所述柵極信號(hào)線，其源極及漏極中的一方連接到所述數(shù)據(jù)信號(hào)線，而另一方連接到第二晶體管的柵極，第二晶體管的源極及漏極中的一方連接到所述電源線，而另一方連接到所述發(fā)光元件，所述測(cè)試元件組合包括與所述第一像素電路相同的第二像素電路，在所述第二像素電路中，第一晶體管及第二晶體管中的至少一個(gè)電連接到所述端子，所述第二像素電路的柵極信號(hào)線的電勢(shì)被固定。
在本發(fā)明中，測(cè)試元件組合的第二像素電路與像素區(qū)域的第一像素電路相同的意思是還包括為了將測(cè)試元件組合的像素電路的元件電連接到端子而被改變了的電路的情況。另外，在測(cè)試元件組合中，多個(gè)第二像素電路可以配置為矩陣形狀。
在上述發(fā)明中，在檢查形成在像素區(qū)域中的晶體管的情況下，設(shè)置晶體管作為測(cè)試元件組合，而在檢查形成在像素區(qū)域中的電容器的情況下，設(shè)置電容器作為測(cè)試元件組合。
另外，根據(jù)上述本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置還包括其它襯底，使用密封劑固定所述其它襯底并使它和所述襯底相對(duì)來密封所述蒸發(fā)沉積區(qū)域，并且，所述端子形成在被所述其它襯底及密封劑密封的區(qū)域的外側(cè)。
另外，關(guān)于可以適用于本發(fā)明的晶體管，對(duì)溝道形成區(qū)域的半導(dǎo)體的材料沒有限制。例如，可以舉出以非晶硅或多晶硅為典型的非單晶半導(dǎo)體膜、使用了半導(dǎo)體襯底或SOI襯底的單晶半導(dǎo)體膜、有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管等的半導(dǎo)體。另外，對(duì)設(shè)置有像素區(qū)域和測(cè)試元件組合的襯底、以及用來密封的襯底的種類沒有限制，可以使用玻璃襯底、塑料襯底。
在本發(fā)明中，通過將測(cè)試元件組合(TEG)設(shè)置在蒸發(fā)沉積區(qū)域內(nèi)，可以在蒸發(fā)沉積之前后通過測(cè)量TEG來定量地把握像素區(qū)域的元件的電特性。例如，通過利用測(cè)量結(jié)果，可以在蒸發(fā)沉積之前推測(cè)出因?yàn)檎舭l(fā)沉積可能成為不良品的半導(dǎo)體裝置。因此，通過在蒸發(fā)沉積之前測(cè)量TEG，可以對(duì)可能成為不良品的襯底不進(jìn)行蒸發(fā)沉積及之后的工序，因而，可以不進(jìn)行徒勞的蒸發(fā)沉積，而使成本降低。
在本發(fā)明中，也可以在密封蒸發(fā)沉積區(qū)域之后測(cè)量TEG的電特性。因此，可以在密封之后基于TEG的測(cè)量值定量地把握在高溫或低溫之下的TFT的電特性的變化。因此，可以管理由溫度導(dǎo)致的像素區(qū)域的元件的電特性變化。


圖1是表示實(shí)施方式1的EL面板的圖；圖2A至2F是用來表示實(shí)施方式1的TEG的布局的平面圖及截面圖；圖3A至3D是圖2A至2F的等效電路圖；圖4A至4C是用來表示實(shí)施方式1的布局的俯視圖及截面圖、等效電路圖；圖5是包括啞像素的像素電路的等效電路圖；圖6是表示實(shí)施方式2的EL面板的圖；圖7是表示實(shí)施方式3的EL面板的圖；圖8是表示實(shí)施方式4的EL面板的圖；圖9是表示實(shí)施方式5的EL面板的圖；圖10A至10F是表示使用了本發(fā)明的電子設(shè)備的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。注意，本發(fā)明可以是以多種不同的方式實(shí)施的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。
另外，在本說明書中，TFT的源極及漏極是為了在TFT的結(jié)構(gòu)中方便地區(qū)別柵極以外的電極而采用的名稱。在本發(fā)明中，在采用TFT的極性不被限定的結(jié)構(gòu)的情況下，源極及漏極的名稱根據(jù)其極性而變化。因此，有可能記載為將源極或漏極作為一方電極及另一方電極中的任何一種。
實(shí)施方式1在本實(shí)施方式中，對(duì)適用于有源型EL面板的半導(dǎo)體裝置的例子進(jìn)行說明。圖1是從正面看到的本實(shí)施方式的EL面板的圖。
襯底100具備蒸發(fā)沉積區(qū)域101、提供于蒸發(fā)沉積區(qū)域101內(nèi)部的像素區(qū)域102、以及包圍蒸發(fā)沉積區(qū)域101的密封區(qū)域103。在像素區(qū)域102中，多個(gè)具備發(fā)光元件及電連接于發(fā)光元件的像素電路的像素配置為矩陣形狀。像素電路是由晶體管、電容器等組成的電路，在實(shí)施方式2中說明其具體例子。
包括像素區(qū)域102的蒸發(fā)沉積區(qū)域101是當(dāng)形成像素的發(fā)光元件時(shí)使用蒸發(fā)沉積法形成膜的區(qū)域。密封區(qū)域103是提供有密封劑的區(qū)域。由密封劑固定密封用襯底105和襯底100，使得襯底105和襯底100之間密閉。換言之，由襯底105及密封劑密封蒸發(fā)沉積區(qū)域101。
襯底100設(shè)置有密封區(qū)域103內(nèi)的數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106、柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107。像素區(qū)域102、數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106、以及柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107的晶體管由TFT構(gòu)成。這里，將數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106及柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107設(shè)置在與像素區(qū)域102相同的襯底100上，但是也可以將它們?cè)O(shè)置在與襯底100不同的襯底上。
在襯底100的一邊上設(shè)置有排列有用來從外部向數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106、柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107、像素電路等輸入信號(hào)或電源的多個(gè)端子的端子部108。端子部108設(shè)置在密封區(qū)域103外側(cè)，并不被襯底105覆蓋。在圖1中，在端子部108中僅僅圖示與數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106連接的端子。
在襯底100中的除了像素區(qū)域102之外的蒸發(fā)沉積區(qū)域101設(shè)置有用來檢查像素區(qū)域的晶體管、電容器等的元件的TEG109。TEG109連接到設(shè)置在測(cè)量用端子部110中的測(cè)量用端子。像端子部108那樣，測(cè)量用端子部110設(shè)置在密封區(qū)域103外側(cè)。因此，也可以在實(shí)現(xiàn)模塊化、制品化之后測(cè)量TEG109。測(cè)量用端子部110不被襯底105覆蓋，這樣就使得TEG109的測(cè)量變得容易。
通過與形成在像素區(qū)域102或數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106、柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107中的TFT相同的工序并與其同時(shí)形成TEG109。在完成TEG109和像素區(qū)域102等的TFT之后，在像素區(qū)域102中制造發(fā)光元件。當(dāng)制造發(fā)光元件時(shí)，通過蒸發(fā)沉積法將EL層等形成在蒸發(fā)沉積區(qū)域101中。因此，TEG109與形成在像素區(qū)域102中的TFT一起受到蒸發(fā)沉積工序的影響。因此，通過在進(jìn)行蒸發(fā)沉積工序之前后測(cè)量TEG109的電特性，可以監(jiān)視形成在像素區(qū)域102中的TFT所受到的蒸發(fā)沉積工序的影響。
參照?qǐng)D2A至2F說明TEG109的結(jié)構(gòu)。此外，在圖2A至2F和圖3A至3D中共同使用同一標(biāo)號(hào)。圖2A至2F表示形成晶體管作為TEG109的例子。為了方便起見，將圖2A至2F所示的TEG稱為晶體管TEG。
圖2A和2B是晶體管TEG109的俯視圖，并且圖2E是沿圖2A的a-a’線切割而成的截面圖，而圖2F是沿圖2B的b-b’線切割而成的截面圖。另外，圖3A至3D表示圖2A至2D的等效電路。
圖2A和2B所示的晶體管TEG109都是層疊了半導(dǎo)體層201和在其上的柵極絕緣膜202和柵電極203的頂柵極結(jié)構(gòu)TFT。在半導(dǎo)體層201中形成有溝道形成區(qū)域、源極區(qū)域、漏極區(qū)域。圖2A所示的TEG109是將磷等5價(jià)的雜質(zhì)注入到源極區(qū)域、漏極區(qū)域中的N溝道型TFT，并且它是具備多個(gè)溝道形成區(qū)域的多柵極結(jié)構(gòu)(也被稱為多溝道結(jié)構(gòu))TFT(圖3A)。另一方面，圖2B所示的晶體管TEG109是注入了硼等3價(jià)的雜質(zhì)的P溝道型TFT，并且它是具備一個(gè)溝道形成區(qū)域的單柵極結(jié)構(gòu)TFT(圖3B)。
晶體管TEG109的三個(gè)端子分別電連接到布線205、206及207。作為第一端子的柵電極203通過形成在絕緣層204中的接觸孔連接于布線205。第二及第三端子中的一方相當(dāng)于源極，而另一方相當(dāng)于漏極。第二及第三端子分別通過形成在絕緣層204、柵極絕緣膜202中的接觸孔電連接到布線206和207。布線205、206及207在蒸發(fā)沉積區(qū)域101內(nèi)被引繞并被引出到密封區(qū)域103外側(cè)，來電連接到測(cè)量用端子部110的測(cè)量用端子208、209及210。這里示出對(duì)相同導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案形成來形成布線205、206及207和測(cè)量用端子208、209及210的例子，但是也可以由互不相同的導(dǎo)電膜形成。
圖2A和2B表示TEG109的一個(gè)端子連接到一個(gè)測(cè)量用端子的例子，但是TEG的一個(gè)端子也可以連接到多個(gè)測(cè)量用端子。這種方式示在圖2C和2D中。圖2C和2D分別是圖2A和2B的變形例子。使用分歧為兩個(gè)的布線211及212代替布線206及207。第二端子通過布線211電連接到兩個(gè)測(cè)量用端子213及214。第三端子通過布線212電連接到兩個(gè)測(cè)量用端子215及216。
通過使布線211及212分歧為兩個(gè)，來分別提供用來測(cè)量電流特性的路徑和用來測(cè)量電壓特性的路徑地將晶體管TEG109連接到測(cè)量用端子部110。因此，布線電阻不成為問題，而可以準(zhǔn)確地測(cè)量晶體管TEG109的電特性。
晶體管TEG109的結(jié)構(gòu)不局限于圖2A至2F所示的結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)剡x擇導(dǎo)電型、柵電極結(jié)構(gòu)(單柵極結(jié)構(gòu)或多柵極結(jié)構(gòu))、TFT結(jié)構(gòu)(底柵極結(jié)構(gòu)、頂柵極結(jié)構(gòu)、柵電極形成在溝道形成區(qū)域之上及下的雙柵四極結(jié)構(gòu))、是否有LDD區(qū)域，等等。為了進(jìn)行更準(zhǔn)確的檢查，晶體管TEG109優(yōu)選具有與形成在像素區(qū)域102中的TFT相同的結(jié)構(gòu)及大小。
也可以采用故意使晶體管TEG109受到蒸發(fā)沉積工序的影響的結(jié)構(gòu)。例如，可以舉出去除經(jīng)過晶體管TEG109上的布線的方法等。
參照?qǐng)D4A至4C說明TEG109的其它方式。圖4A至4C表示形成電容器作為TEG109的例子。為了方便起見，將圖4A至4C所示的TEG109稱為電容器TEG109。圖4A是電容器TEG109的俯視圖，并且圖4B是沿圖4A的a-a’線切割而成的截面圖。圖4C表示圖4A的等效電路。在圖4A至4C中，使用同一標(biāo)號(hào)表示同一部分。
電容器TEG109具有層疊了半導(dǎo)體層401、形成在其上的柵極絕緣膜402、柵電極403的結(jié)構(gòu)。另外，與像素區(qū)域102的TFT同時(shí)制造電容器TEG109，并且半導(dǎo)體層401、柵極絕緣膜402、柵電極403分別是當(dāng)形成像素區(qū)域102的TFT的半導(dǎo)體層、柵極絕緣膜、柵電極時(shí)被制造的。為了進(jìn)行更準(zhǔn)確的檢查，電容器TEG109優(yōu)選具有與形成在像素區(qū)域102中的電容器相同的尺寸及結(jié)構(gòu)。
在半導(dǎo)體層401中的不被柵電極403覆蓋的區(qū)域添加有硼等3價(jià)的雜質(zhì)并形成有呈現(xiàn)P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)區(qū)域。當(dāng)然，也可以添加5價(jià)的雜質(zhì)形成N型雜質(zhì)區(qū)域。半導(dǎo)體層401的P型雜質(zhì)區(qū)域和柵電極403分別用作電容器中的一方電極(第一端子)和另一方電極(第二端子)。
柵電極403通過形成在絕緣層404中的接觸孔電連接到布線406。另外，半導(dǎo)體層401的P型雜質(zhì)區(qū)域通過形成在絕緣層404及柵極絕緣膜402中的接觸孔電連接到布線405。布線405及406被引繞到蒸發(fā)沉積區(qū)域101的外部，并電連接到測(cè)量用端子部110的測(cè)量用端子407及408。這里示出對(duì)相同導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案形成來形成布線405和測(cè)量用端子407、布線406和測(cè)量用端子408的例子，但是也可以由互不相同的導(dǎo)電膜形成。
以下說明電容器TEG的其它方式。為了由圖4A所示的電容器TEG109測(cè)量被引繞到密封區(qū)域103外側(cè)的布線405及406的寄生電容，在襯底100上另外形成與布線405及406相同的布線，并將這些布線連接到測(cè)量用端子部110的端子。然后，測(cè)量所述另外形成的布線的寄生電容值，并從用電容器TEG109測(cè)量的電容值減去所述布線的寄生電容值。可以根據(jù)該數(shù)值把握像素區(qū)域102的電容器的更準(zhǔn)確的電荷保持電容值。
實(shí)施方式2在有源矩陣型EL面板中，像素配置為矩陣形狀。參照?qǐng)D5說明有源矩陣型EL面板的像素電路。像素電路由數(shù)據(jù)信號(hào)線501、柵極信號(hào)線502、電源線503、兩個(gè)TFT504及505、電荷保持用電容器506組成。
數(shù)據(jù)信號(hào)線501連接到數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106，柵極信號(hào)線502連接到柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107，并且電源線503連接到電源。
關(guān)于TFT504，其柵極連接到柵極信號(hào)線502，其源極及漏極中的一方連接到數(shù)據(jù)信號(hào)線501，而另一方連接到TFT505的柵極、電容器506中的一個(gè)電極。TFT505的源極及漏極中的一方及電容器506中的另一個(gè)電極都連接到電源線503。有時(shí)將TFT504稱為選擇TFT，并將TFT505稱為驅(qū)動(dòng)TFT。
形成在像素區(qū)域102中的像素511及512的TFT505的電極505a(相當(dāng)于源極或漏極)與以有機(jī)EL元件或無機(jī)EL元件為典型的發(fā)光元件507連接。另一方面，形成在像素區(qū)域102外側(cè)的蒸發(fā)沉積區(qū)域101中的像素513及514的TFT505的電極505a不與發(fā)光元件507連接。因此，TFT505的電極505a的電勢(shì)不被固定，成為漂浮(浮動(dòng)；floating)狀態(tài)。
在本說明書中，為了方便起見，將像像素513及514那樣不起到實(shí)際像素的作用的像素稱為啞像素(dummy pixel)。如圖5所示，有時(shí)將啞像素提供到有源矩陣型EL面板的像素區(qū)域102。在本實(shí)施方式中，使用這種啞像素作為用來檢查形成在像素區(qū)域102中的像素的TEG。
參照?qǐng)D6說明本實(shí)施方式的TEG。如圖6所示，在像素區(qū)域102外側(cè)的蒸發(fā)沉積區(qū)域101內(nèi)設(shè)置有由n行m列(在圖6中，2行2列)的啞像素組成的TEG109。啞像素的像素電路具備數(shù)據(jù)信號(hào)線601、與數(shù)據(jù)信號(hào)線601交叉的柵極信號(hào)線602、電源線603、兩個(gè)TFT604及605、以及電容器606。
在像素電路中，關(guān)于TFT604，其柵極連接到柵極信號(hào)線602，其源極及漏極中的一方連接到數(shù)據(jù)信號(hào)線601，而另一方連接到TFT605的柵電極、電容器606中的一個(gè)電極。TFT605的源極及漏極中的一方連接到電源線603，而另一方的電勢(shì)不被固定，成為漂浮狀態(tài)。另外，電容器606中的一個(gè)電極連接到TFT604的源極及漏極中的一方，而另一個(gè)電極連接到電源線603。當(dāng)然，形成在像素區(qū)域102內(nèi)的像素電路是與圖6所示的啞像素相同的電路，其中TFT605中的成為漂浮狀態(tài)的電極與發(fā)光元件連接。
另外，在TEG109的啞像素中，數(shù)據(jù)信號(hào)線601、柵極信號(hào)線602、電源線603是被假設(shè)設(shè)置的啞布線，不被供應(yīng)來自外部的信號(hào)或電勢(shì)。換言之，這些布線601、602及603是不與TEG109外部的布線、電極、端子等連接的布線。
在本實(shí)施方式中，TEG109中的一個(gè)啞像素(在附圖中，第1行1列啞像素)的TFT604及605連接到形成在測(cè)量用端子部110中的測(cè)量用端子。TFT604及605的柵極、源極及漏極分別通過被引繞到設(shè)置在密封區(qū)域103外側(cè)的測(cè)量用端子部110的布線連接到測(cè)量用端子部110中的互不相同的測(cè)量用端子。
此外，在連接到測(cè)量用端子的啞像素中，TFT604中的連接到數(shù)據(jù)信號(hào)線601、柵極信號(hào)線602的端子只連接到測(cè)量用端子。另外，TFT605中的連接到TFT604的端子只連接到測(cè)量用端子。
另外，通過如圖3C及3D所示那樣將TFT604及605連接到測(cè)量用端子部110，可以在布線電阻不成為問題的狀態(tài)下測(cè)量電特性，因此是優(yōu)選的。
在圖6中，以TEG109中的TFT604及605為測(cè)量對(duì)象，但是也可以如實(shí)施方式1所說明的那樣，測(cè)量電容器606。另外，作為測(cè)量對(duì)象的啞像素的位置不局限于第1行1列啞像素。另外，通過增加測(cè)量用端子部110中的端子，也可以測(cè)量多個(gè)啞像素的元件。
在本實(shí)施方式中，通過使用啞像素作為TEG109，可以測(cè)量與像素區(qū)域102的像素電路等效的電路中的元件。因此，通過使用本實(shí)施方式的TEG，與由一個(gè)晶體管組成的TEG相比，可以更準(zhǔn)確地把握像素區(qū)域102的晶體管的電特性。
本實(shí)施方式的像素及啞像素的像素電路只是一個(gè)例子，并不局限于圖6所示的像素電路。也可以設(shè)置兩個(gè)或更多的TFT，或者，也可以設(shè)置多個(gè)柵極信號(hào)線。如圖5和圖6所示，像素電路至少具備數(shù)據(jù)信號(hào)線、柵極信號(hào)線、電源線、用于選擇及驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)晶體管。根據(jù)需要可以設(shè)置用于保持電荷的電容器。這一點(diǎn)如下所述的實(shí)施方式3至5也是同樣的。
實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，像實(shí)施方式2那樣，表示使用了啞像素作為TEG的有源矩陣型EL面板的例子。參照?qǐng)D7說明本實(shí)施方式。
如圖7所示，像素區(qū)域102的像素電路包括數(shù)據(jù)信號(hào)線711、與數(shù)據(jù)信號(hào)線711交叉的柵極信號(hào)線712、沿著數(shù)據(jù)信號(hào)線711而形成的電源線713、兩個(gè)TFT714及715、電容器716。像素電路的TFT715與發(fā)光元件717連接。
關(guān)于TFT714，其柵極連接到柵極信號(hào)線712，其源極及漏極中的一方連接到數(shù)據(jù)信號(hào)線711，而另一方連接到TFT715的柵電極、電容器716中的一個(gè)電極。TFT715的源極及漏極中的一方連接到電源線703，而另一方連接到發(fā)光元件717。另外，電容器716中的一個(gè)電極連接到TFT714的源極及漏極中的一方，而另一個(gè)電極連接到電源線713。
在TEG109中設(shè)置有n行m列的啞像素，該啞像素具備與設(shè)置在像素區(qū)域102中的像素相同的像素電路。在本實(shí)施方式中，將其行數(shù)設(shè)定為與像素區(qū)域102中的像素相同，并將其列數(shù)設(shè)定為1列。此外，只要用作TEG109的啞像素的行數(shù)及列數(shù)都是1或更多，即可，啞像素的行數(shù)及列數(shù)的上限分別為像素區(qū)域的像素的行數(shù)及列數(shù)。
每個(gè)啞像素具備由數(shù)據(jù)信號(hào)線701、與數(shù)據(jù)信號(hào)線701交叉的柵極信號(hào)線702、沿著數(shù)據(jù)信號(hào)線701而形成的電源線703、兩個(gè)TFT704及705、電容器706組成的像素電路。
關(guān)于TFT704，其柵極連接到柵極信號(hào)線702，其源極及漏極中的一方連接到數(shù)據(jù)信號(hào)線701，而另一方連接到TFT705的柵電極、電容器706中的一個(gè)電極。TFT705的源極及漏極中的一方連接到電源線703，而另一方的電勢(shì)不被固定，成為漂浮狀態(tài)。電容器706中的一個(gè)電極連接到TFT704的源極及漏極中的一方，而另一個(gè)電極連接到電源線703。
在本實(shí)施方式中，為了測(cè)量TEG109的電特性，將一個(gè)啞像素(在附圖中，第1行1列啞像素)的TFT704連接到測(cè)量用端子部110。TFT704的柵極、源極及漏極分別通過被引繞到設(shè)置在密封區(qū)域103外側(cè)的測(cè)量用端子部110的布線連接到測(cè)量用端子部110中的互不相同的測(cè)量用端子。TFT704不與數(shù)據(jù)信號(hào)線701連接而只連接到測(cè)量用端子。
另外，也可以如圖3C及3D所示那樣，將TFT704連接到測(cè)量用端子部110。在這種情況下，可以在布線電阻不成為問題的狀態(tài)下測(cè)量電特性，因此是優(yōu)選的。
另外，TEG109的每一行柵極信號(hào)線702通過開關(guān)708與像素區(qū)域102的柵極信號(hào)線712形成電導(dǎo)通狀態(tài)。只要開關(guān)708是能夠轉(zhuǎn)換導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)的裝置，就可以采用任何結(jié)構(gòu)。例如，可以設(shè)置模擬開關(guān)作為開關(guān)708。另一方面，數(shù)據(jù)信號(hào)線701、電源線703是不被供應(yīng)來自外部的信號(hào)或電勢(shì)的布線，并不與TEG109外部的布線、電極、端子等連接。
在本實(shí)施方式中，在像素區(qū)域102及啞像素的柵極信號(hào)線702之間設(shè)置有開關(guān)708，因此可以當(dāng)測(cè)量或不測(cè)量TEG109的電特性時(shí)適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換像素區(qū)域102的柵極信號(hào)線712和TEG109的柵極信號(hào)線702之間的導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)。
當(dāng)測(cè)量TEG109的電特性時(shí)，使用開關(guān)708使TEG109的柵極信號(hào)線702中的具備連接到測(cè)量用端子部110的元件的行的柵極信號(hào)線702和形成在與其對(duì)應(yīng)的行中的像素區(qū)域102的柵極信號(hào)線712形成導(dǎo)通狀態(tài)，并使用開關(guān)708使其它行的柵極信號(hào)線702和柵極信號(hào)線712形成非導(dǎo)通狀態(tài)。另外，與當(dāng)不將柵極信號(hào)線702連接到柵極信號(hào)線712時(shí)相比，可以在與像素區(qū)域102的像素電路更相似的狀態(tài)下測(cè)量TEG109的元件的電特性。另外，防止當(dāng)測(cè)量TEG109的電特性時(shí)在像素區(qū)域102的像素電路中產(chǎn)生不良。
當(dāng)不測(cè)量TEG109的電特性時(shí)，或者，當(dāng)使用EL面板時(shí)，優(yōu)選不使TEG109的柵極信號(hào)線702和像素區(qū)域102的所有柵極信號(hào)線712形成導(dǎo)通狀態(tài)。這是因?yàn)門FT705的源極及漏極中的一方為漂浮狀態(tài)的緣故。若當(dāng)不測(cè)量TEG109的電特性時(shí)使像素區(qū)域102的柵極信號(hào)線712和TEG109的柵極信號(hào)線702形成導(dǎo)通狀態(tài)，則會(huì)因TFT705的柵極、源極及漏極的電勢(shì)而引起顯示不良。
在本實(shí)施方式的TEG109中，只測(cè)量了TFT704的電特性，但是也可以像實(shí)施方式2那樣測(cè)量TFT705。另外，也可以像實(shí)施方式1那樣測(cè)量電容器706。另外，這里測(cè)量了第1行1列啞像素中的TFT，但是被測(cè)量的啞像素的位置不局限于此。也可以測(cè)量多個(gè)啞像素。另外，也可以不將開關(guān)708設(shè)置在所有柵極信號(hào)線702。也可以使用開關(guān)708適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換設(shè)置有連接到測(cè)量用端子部110的元件的行的柵極信號(hào)線702和與其對(duì)應(yīng)的行的柵極信號(hào)線712之間的導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)，并且其它行的柵極信號(hào)線702像數(shù)據(jù)信號(hào)線701那樣不連接到外部的布線、電極、端子等。
實(shí)施方式4在本實(shí)施方式中，像實(shí)施方式2那樣，表示使用了啞像素作為TEG的有源矩陣型EL面板的例子。參照?qǐng)D8說明本實(shí)施方式。
如圖8所示，TEG109設(shè)置在像素區(qū)域102外側(cè)的蒸發(fā)沉積區(qū)域101內(nèi)。在本實(shí)施方式中，設(shè)置n行m列(這里，2行2列)的啞像素作為TEG109。只要啞像素的行數(shù)及列數(shù)是1或更多，即可，啞像素的行數(shù)及列數(shù)的上限分別為像素區(qū)域的像素的行數(shù)及列數(shù)。
本實(shí)施方式的像素及啞像素的像素電路是具有與實(shí)施方式2相同的結(jié)構(gòu)的電路。TEG109的啞像素具備數(shù)據(jù)信號(hào)線801、柵極信號(hào)線802、電源線803、TFT804及805、以及電容器806。
在本實(shí)施方式中，TEG109的第一行柵極信號(hào)線802連接到緩沖器807的輸出。緩沖器807的輸入為接地電勢(shì)(GND)，并從端子808輸入正電勢(shì)Vcc。只要將緩沖器807設(shè)置到蒸發(fā)沉積區(qū)域101外側(cè)，即可。在圖8中，像驅(qū)動(dòng)電路106和107那樣，緩沖器807設(shè)置在密封區(qū)域103內(nèi)。端子808設(shè)置在端子部108中。
另外，連接到緩沖器807的柵極信號(hào)線802的其他布線(第二行之后的柵極信號(hào)線802、數(shù)據(jù)信號(hào)線801及電源線803)是不與TEG外部的布線、電極、端子等連接的布線，并且不被供應(yīng)來自外部的信號(hào)或電勢(shì)。
在本實(shí)施方式中，連接到緩沖器807的行的啞像素(在圖8中，第1行1列啞像素)的TFT804連接到測(cè)量用端子部110。TFT804的柵極、源極及漏極分別通過被引繞到設(shè)置在密封區(qū)域103外側(cè)的測(cè)量用端子部110的布線連接到測(cè)量用端子部110中的互不相同的測(cè)量用端子。此外，在連接到測(cè)量用端子部110的啞像素中，TFT804中的與數(shù)據(jù)信號(hào)線801連接的端子只連接到測(cè)量用端子。
另外，也可以如圖3C及3D所示那樣將TFT804連接到測(cè)量用端子部110。在這種情況下，可以在布線電阻不成為問題的狀態(tài)下測(cè)量電特性，因此是優(yōu)選的。
通過設(shè)置緩沖器807，來自緩沖器807的固定電勢(shì)(正電勢(shì)Vcc)連續(xù)輸出到啞像素的第一行的柵極信號(hào)線802。與電勢(shì)不被供應(yīng)到柵極信號(hào)線802的情況相比，可以在與像素區(qū)域102的像素電路更相似的狀態(tài)下測(cè)量TFT804的電特性。因此，緩沖器807優(yōu)選具有與柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107的最后一段的緩沖器相同的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施方式中，只測(cè)量了啞像素內(nèi)的TFT804，但是并不局限于TFT804，也可以像實(shí)施方式2那樣測(cè)量TFT805，或者，也可以像實(shí)施方式1那樣測(cè)量電容器806。
實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中，通過將TEG109設(shè)置在蒸發(fā)沉積區(qū)域101中的多個(gè)部分，可以把握起因于蒸發(fā)沉積區(qū)域101的位置的TEG的電特性分布。
如圖9所示，將TEG901、902、903及904配置在蒸發(fā)沉積區(qū)域101的四角。通過設(shè)置兩個(gè)測(cè)量用端子部110，以減少用來將TEG901、902、903及904連接到測(cè)量用端子的布線長(zhǎng)度。將布線從TEG901、902、903及904的電極引繞到設(shè)置在密封區(qū)域103外側(cè)的測(cè)量用端子部1 10并將它連接到測(cè)量用端子。通過測(cè)量TEG901、902、903及904的電特性，可以定量地把握形成在像素區(qū)域102中的元件的電特性的起因于位置的分布。
如圖9所示，在用來連接TEG902和測(cè)量用端子部110的布線重疊于柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107上的情況下，需要形成絕緣層，以不與柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路107的電極或布線形成短路。只要使用與用來在像素區(qū)域102中形成發(fā)光元件的隔離墻相同的絕緣層作為所述絕緣層，即可。
在如上所述的實(shí)施方式1至5中，因?yàn)榕渲肨EG的位置，有時(shí)用來連接TEG和測(cè)量用端子部110的布線的引繞距離會(huì)增加。在這種情況下，存在著布線電阻上升的問題，而有不能準(zhǔn)確地測(cè)量TEG的電特性的擔(dān)憂。
當(dāng)測(cè)量TEG中的TFT時(shí)，如實(shí)施方式1所述，通過將設(shè)置在TEG中的TFT的源極及漏極分別連接到兩個(gè)測(cè)量用端子，可以在布線電阻不成為問題的狀態(tài)下測(cè)量TFT的電特性(參照?qǐng)D3C和3D)。另外，當(dāng)測(cè)量電容器時(shí)，如實(shí)施方式1所述，可以形成其它布線來測(cè)量其寄生電容值。然后，通過從使用TEG測(cè)量的電容器的電容值減去寄生電容值，可以把握更準(zhǔn)確的電容器的電容值。
在實(shí)施方式1至5中，說明了在TEG中不設(shè)置發(fā)光元件的例子，但是也可以設(shè)置發(fā)光元件。在將發(fā)光元件設(shè)置在TEG中的情況下，優(yōu)選進(jìn)行遮光以不使來自TEG的發(fā)光元件的光漏到EL面板外部。
實(shí)施例1使用了本發(fā)明的EL面板可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于電池驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備的顯示部、大屏面的顯示裝置、以及電子設(shè)備的顯示部。例如，可以舉出電視裝置(電視機(jī)、電視接收機(jī))、影像拍攝裝置如數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)等、攜帶電話裝置(攜帶電話機(jī))、PDA等便攜式信息終端、便攜式游戲機(jī)、監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、汽車音響等音響再生裝置、以及家用游戲機(jī)等的具備記錄介質(zhì)的圖像再生裝置等。將參照?qǐng)D10A至10F說明其具體例子。
圖10A所示的便攜式信息終端裝置包括主體9201、顯示部9202等。本發(fā)明的顯示裝置可以適用于顯示部9202。
圖10B所示的數(shù)碼攝像機(jī)包括顯示部9701和9702等。本發(fā)明的顯示裝置可以適用于顯示部9701。
圖10C所示的攜帶電話機(jī)包括主體9101、顯示部9102等。本發(fā)明的顯示裝置可以適用于顯示部9102。
圖10D所示的便攜式電視裝置包括主體9301、顯示部9302等。本發(fā)明的顯示裝置可以適用于顯示部9302。其結(jié)果，可以提供一種防止隔離墻的膜剝離的便攜式電視裝置。另外，本發(fā)明的顯示裝置可以廣泛地適用于搭載在便攜式電話等的便攜式終端中的小型電視裝置、能搬運(yùn)的中型電視裝置、或者大型電視裝置(例如40英寸或更大)。
圖10E所示的便攜式計(jì)算機(jī)包括主體9401、顯示部9402等。本發(fā)明的顯示裝置可以適用于顯示部9402。
圖10F所示的電視裝置包括主體9501、顯示部9502等。本發(fā)明的顯示裝置可以適用于顯示部9502。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置不僅用作顯示部，而且還可以用作照明裝置，因?yàn)樵谙袼刂行纬捎邪l(fā)光元件。
本說明書根據(jù)2006年1月31日在日本專利局受理的日本專利申請(qǐng)編號(hào)2006-022074而制作，所述申請(qǐng)內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其包括包括第一區(qū)域和形成在所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域的襯底；包括形成在所述第二區(qū)域中的元件的像素；用來檢查所述第二區(qū)域中的所述元件的測(cè)試元件組合，其中所述測(cè)試元件組合形成在所述第二區(qū)域外側(cè)的所述第一區(qū)域中；以及形成在所述第一區(qū)域的外側(cè)并電連接于所述測(cè)試元件組合的至少一個(gè)端子。
2.一種半導(dǎo)體裝置，其包括包括第一區(qū)域和形成在所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域的襯底；形成在所述第二區(qū)域中的像素，其中所述像素包含包括元件的第一像素電路、以及電連接到所述第一像素電路的發(fā)光元件；用來檢查所述第二區(qū)域中的所述元件的測(cè)試元件組合，其中所述測(cè)試元件組合形成在所述第二區(qū)域外側(cè)的所述第一區(qū)域中；以及形成在所述第一區(qū)域的外側(cè)的至少一個(gè)端子，其中，所述測(cè)試元件組合包括第二像素電路，并且，所述第二像素電路的至少一個(gè)元件電連接到所述端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中形成在所述第二區(qū)域中的所述元件是晶體管，并且所述測(cè)試元件組合包括所述晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中形成在所述第二區(qū)域中的所述元件是電容器，并且所述測(cè)試元件組合包括所述電容器。
5.一種半導(dǎo)體裝置，其包括包括第一區(qū)域和形成在所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域的襯底；形成在所述第二區(qū)域中的像素，其中所述像素包含包括第一晶體管、第二晶體管、柵極信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線及電源線的第一像素電路、以及電連接到所述第一像素電路的發(fā)光元件；用來檢查所述第二區(qū)域中的所述第一晶體管和所述第二晶體管的測(cè)試元件組合，其中所述測(cè)試元件組合形成在所述第二區(qū)域外側(cè)的所述第一區(qū)域中；以及形成在所述第一區(qū)域的外側(cè)的至少一個(gè)端子，其中，所述測(cè)試元件組合包括第二像素電路，并且，在所述第一像素電路中，所述第一晶體管包括連接到所述柵極信號(hào)線的柵極、一方電連接到所述數(shù)據(jù)信號(hào)線而另一方電連接到所述第二晶體管的柵極的源極及漏極，并且所述第二晶體管具備一方電連接到所述電源線而另一方電連接到所述發(fā)光元件的源極及漏極，并且，所述第二像素電路的第一晶體管和第二晶體管中的至少一個(gè)電連接到所述端子，并且，所述第二像素電路的柵極信號(hào)線通過開關(guān)電連接到所述第一像素電路的所述柵極信號(hào)線。
6.一種半導(dǎo)體裝置，其包括包括第一區(qū)域和形成在所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域的襯底；形成在所述第二區(qū)域中的像素，其中所述像素包含包括第一晶體管、第二晶體管、柵極信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線及電源線的第一像素電路、以及電連接到所述第一像素電路的發(fā)光元件；用來檢查所述第二區(qū)域中的所述第一晶體管和所述第二晶體管的測(cè)試元件組合，其中所述測(cè)試元件組合形成在所述第二區(qū)域外側(cè)的所述第一區(qū)域中；以及形成在所述第一區(qū)域的外側(cè)的至少一個(gè)端子，其中，所述測(cè)試元件組合包括第二像素電路，并且，在所述第一像素電路中，所述第一晶體管包括連接到所述柵極信號(hào)線的柵極、一方電連接到所述數(shù)據(jù)信號(hào)線而另一方電連接到所述第二晶體管的柵極的源極及漏極，并且所述第二晶體管具備一方電連接到所述電源線而另一方電連接到所述發(fā)光元件的源極及漏極，并且，所述第二像素電路的第一晶體管和第二晶體管中的至少一個(gè)電連接到所述端子，并且，所述第二像素電路的柵極信號(hào)線的電勢(shì)被固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5及6中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一區(qū)域是包括使用蒸發(fā)沉積法而形成的膜的蒸發(fā)沉積區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5及6中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體裝置還包括另一個(gè)襯底，并且使用密封劑固定所述另一個(gè)襯底并使它和所述襯底相對(duì)來密封所述第一區(qū)域，并且所述端子形成在被所述另一個(gè)襯底及所述密封劑密封的區(qū)域的外側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5及6中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述半導(dǎo)體裝置是選自由便攜式信息終端、影像拍攝裝置、攜帶電話機(jī)、電視機(jī)、以及便攜式計(jì)算機(jī)構(gòu)成的組中的一種。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于可以通過測(cè)量TEG的電特性管理由蒸發(fā)沉積工序?qū)е碌陌雽?dǎo)體裝置內(nèi)的元件的電特性的變化。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)如下在有源矩陣型EL面板的襯底100中提供有使用蒸發(fā)沉積法形成膜的蒸發(fā)沉積區(qū)域101，并在所述蒸發(fā)沉積區(qū)域101中提供有像素區(qū)域102。TEG109設(shè)置在使用蒸發(fā)沉積法形成膜的蒸發(fā)沉積區(qū)域101內(nèi)的像素區(qū)域102的外側(cè)。用來測(cè)量TEG109的測(cè)量用端子部110設(shè)置在密封區(qū)域103外部。
文檔編號(hào)H01L27/32GK101013695SQ20071000616
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者荒澤亮, 巖淵友幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所