CN110021639A - 半导体装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本技术提供一种半导体装置,其具备基板和设置在基板上的半导体元件。基板包括有机绝缘材料和分散在有机绝缘材料中的多个微导体。

Description

半导体装置和显示装置
技术领域
本技术涉及一种在基板上具有半导体元件的半导体装置,以及使用该半导体装置的显示装置。
背景技术
近些年,薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)等半导体元件应用于各种领域的电子设备(例如,参照专利文献1)。半导体元件例如设置在基板上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-49568号公报
发明内容
在包括基板和半导体元件的半导体装置中,期望能够防止薄膜晶体管等半导体元件的特性降低。
期望提供一种可以防止半导体元件的特性降低的半导体装置,以及使用该半导体装置的显示装置。
本技术的一种实施方式的半导体装置具备:基板,包括有机绝缘材料和分散在有机绝缘材料中的多个微导体;以及半导体元件,设置在基板上。
本技术的一种实施方式的显示装置具备:基板,包括有机绝缘材料和分散在有机绝缘材料中的多个微导体;半导体元件,设置在基板上;以及显示元件层,设置在半导体元件上且包括多个像素。
在本技术的一种实施方式的半导体装置和显示装置中,因为基板包括微导体,所以通过基板可以屏蔽波及半导体元件的电场。
根据本技术的一种实施方式的半导体装置和显示装置,因为基板包括微导体,所以能够通过基板抑制电场对半导体元件的影响。因此,能够防止半导体元件的特性降低。再有,不一定限定于这里所记载的效果,也可以是本公开中记载的任何一个效果。
附图说明
图1是本技术的一种实施方式的显示装置的概略结构的截面示意图。
图2是图1所示的半导体装置的结构的截面图。
图3是用于说明图1所示的显示装置的布线结构的平面模式图。
图4A是图1所示的显示装置的制造方法的一个工序的截面示意图。
图4B是继图4A之后的一个工序的截面示意图。
图4C是继图4B之后的一个工序的截面示意图。
图5是具有电场屏蔽层的半导体装置的概略结构的截面示意图。
图6是用于说明图5所示的电场屏蔽层的功能的截面模式图。
图7是用于说明图1所示的微导体的作用的截面模式图。
图8是变形例1的半导体装置的概略结构的截面示意图。
图9是变形例2的半导体装置的概略结构的截面示意图。
图10是图9所示的半导体装置的其他例子的截面示意图。
图11A是变形例3的半导体装置的概略结构的截面示意图。
图11B是图11A所示的基板和布线层的结构的平面示意图。
图12是用于说明图11A所示的基板的形成方法的一个例子的截面模式图。
图13是表示显示装置的功能结构的方框图。
图14是表示摄像装置的结构的方框图。
图15是表示电子设备的结构的方框图。
附图标记说明
1 显示装置
10、10A、10B、10C 半导体装置
10a TFT
11 基板
11R、11RA、11RB 有机绝缘材料
11C、11CA、11CB 微导体
11A 第一层
11B 第二层
11I 绝缘层
11H 高密度区域
11L 低密度区域
12 绝缘膜
13 TFT层
14 显示元件层
15 金属薄膜
16 布线层
16W 布线
16A 布线间区域
17 平台
18 磁体
131 半导体层
132 栅极绝缘膜
133 栅电极
134 保护膜
135 源·漏电极
136A、136B 层间绝缘膜
110A 显示区域
110B 周边区域
120、121 端子部
210 支持基板
2 摄像装置
3 电子设备
21、25 定时控制部
22、28 信号处理部
23、26 驱动部
24 显示像素部
27 摄像像素部
30 接口部
H1 接触孔
WL1、WL2 布线
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式全都表示本发明所优选的一个具体例子。因此,在以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等,仅仅是一个例子,并不旨在限定本发明。因此,对以下的实施方式的构成要素中的、在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。再有,各个附图仅是示意图,图示并不一定严密。另外,在各个附图中,对实质上同一的结构附加同一的符号,并且省略或简化重复的说明。再有,说明按以下的顺序进行。
1.实施方式(具有包括微导体的基板的显示装置的例子)
2.变形例1(微导体密集在基板的一个表面侧的例子)
3.变形例2(基板具有多层构造的例子)
4.变形例3(在布线间区域配置有微导体的例子)
5.显示装置的功能结构例子
6.摄像装置的例子
7.电子设备的例子
<实施方式>
[结构]
图1示意性地表示本技术的一种实施方式的显示装置(显示装置1)的截面结构。显示装置1例如是有机电致发光(EL:Electro-Luminescence)装置,在半导体装置10上具备显示元件层14。
图2表示半导体装置10的结构。半导体装置10在基板11的表面S1上,例如依次具有绝缘膜12和TFT层13。在TFT层13中设置有TFT10a。在基板11的背面S2(与表面S1对置的面),设置有金属薄膜15(图1)。
基板11是例如弹性基板(具有弹性的基板)。基板11的厚度(图1、2的Z方向的大小)是例如20μm~40μm。在本实施方式中,该基板11在有机绝缘材料11R中具有多个微导体11C。由此,可以通过基板11用简便的方法屏蔽波及TFT层13(TFT10a)的电场,对此在后面详细叙述。
有机绝缘材料11R构成基板11的大部分,维持着基板11的形状。该有机绝缘材料11R能够使用例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)、PC(聚碳酸酯)、聚酰胺、聚醚砜(PES)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等树脂材料。有机绝缘材料11R优选地使用PI或聚酰胺。因为PI和聚酰胺耐热性高;所以在TFT层13的制造工序中,即使加热至例如300℃~500℃左右,也能够抑制变性等。因此,能够在基板11上直接形成TFT层13。在使用PI和聚酰胺以外的树脂材料作为有机绝缘材料11R时,准备另外的基板,并且在该基板上形成TFT层13之后,将该TFT层13转印至基板11上。
多个微导体11C例如分散配置在有机绝缘材料11R中。也可以以多个微导体11C凝集成块状且该块状的微导体11C分散的方式设置。该微导体11C用于屏蔽例如起因于静电等而在基板11的背面S2侧发生的电场。包括多个微导体11C的基板11的表面电阻率例如小于等于109Ω/sq。通过使用表面电阻率小于等于109Ω/sq的基板11,能够充分抑制起因于静电的电场对TFT层13的影响。
各个微导体11C是例如大致球状的粒子,该粒子的直径优选地小于等于2μm左右。通过使用直径小于等于2μm的粒子,能够维持基板11的平坦性。微导体11C由例如ITO(Indium Tin Oxide)、氧化锌(ZnO)或掺杂氧化锌等导电性金属氧化物构成。微导体11C例如也可以由金属氧化物以外的含有金属的材料构成,或者,也可以由碳类导电材料构成。微导体11C也可以具有粒子以外的形状,例如也可以具有线状或管状的形状。
包括多个微导体11C的基板11例如通过金属薄膜15或壳体(未图示)连接于接地(GND)电位。
绝缘膜12例如设置在基板11的整个表面S1上。该绝缘膜12由例如无机绝缘材料构成。绝缘膜12由含有例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)和掺杂有磷(P)的SiO中的至少1种的单层膜或层叠膜构成。绝缘膜12也可以含有氧化铝(Al2O3)。绝缘膜12的厚度例如大于等于200nm且小于等于1000nm。该绝缘膜12与TFT层13的半导体层131(后述)的下面接触,例如在与半导体层131之间形成有良好的界面。在由无机绝缘材料构成的绝缘膜12与基板11之间,也可以设置有机绝缘膜(未图示)。
TFT层13的TFT10a例如是顶栅型薄膜晶体管,在绝缘膜12上的选择性区域具有半导体层131。在该半导体层131上,隔着栅极绝缘膜132形成有栅电极133。以覆盖这些半导体层131、栅极绝缘膜132和栅电极133的方式,设置有保护膜134和层间绝缘膜136A。在保护膜134和层间绝缘膜136A上,以与半导体层131的一部分相向的方式,设置有接触孔H1。在层间绝缘膜136A上,以嵌入该接触孔H1的方式,形成有源·漏电极135,并且以覆盖这些层间绝缘膜136A和源·漏电极135的方式,形成有层间绝缘膜136B。TFT10a相当于本技术的“半导体元件”的一个具体例子。
半导体层131图案形成在绝缘膜12上。该半导体层131在与栅电极133对置的区域具有沟道区域(活性层)。半导体层131由含有例如铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、锡(Sn)、钛(Ti)和铌(Nb)等中的至少1种元素的氧化物作为主要成分的氧化物半导体构成。具体地说,可以列举:氧化铟锡锌(ITZO)、氧化铟镓锌(IGZO:InGaZnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟锡(ITO)和氧化铟(InO)等。或者,半导体层131也可以由低温多晶硅(LTPS)或非晶硅(a-Si)等构成。
栅极绝缘膜132由单层膜或层叠膜构成,该单层膜由例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)和氧化铝(AlOx)等中的1种构成,该层叠膜由例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)和氧化铝(AlOx)等中的2种以上构成。
栅电极133通过施加的栅电压(Vg)控制半导体层131中的载流子密度,并且具有作为供给电位的布线的功能。该栅电极133的构成材料可以列举:含有例如钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)、铝(Al)、钼(Mo)、银(Ag)、钕(Nd)和铜(Cu)中的1种的单体和合金;或者,也可以是含有它们中的至少1种的化合物和含有它们中的2种以上的层叠膜。另外,也可以使用例如ITO等的透明导电膜。
保护膜134由例如氧化钛、氧化铝、氧化铟或氧化锡等构成,发挥作为水分阻挡膜或氢阻挡膜的功能。
层间绝缘膜136A、136B由例如丙烯酸类树脂、聚酰亚胺(PI)、酚醛清漆(novolak)类树脂等有机材料构成。或者,层间绝缘膜136A也可以使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜和氧化铝等无机材料。
源·漏电极135发挥作为TFT10a的源极或漏极的功能,以含有与例如作为上述栅电极133的构成材料所列举的材料同样的金属或透明导电膜的方式构成。作为该源·漏电极135,优选地选择导电性好的材料。
显示元件层14包括多个像素(后述图3的像素PXL),并且包括通过配置有多个TFT10a的底板而被显示驱动的显示元件。作为显示元件,可以列举:例如有机EL元件等。有机EL元件例如从TFT层13侧依次具有阳极电极、有机电致发光层和阴极电极。阳极电极连接于TFT10a的源·漏电极135。对阴极电极,例如通过后述的布线WL2等供给各个像素共同的阴极电位。
在例如基板11是弹性基板(由有机材料构成的基板)等的情况下,金属薄膜15用作基板11的保护和加强等与基板11的背面S2贴合。在显示装置1中,也可以不设置金属薄膜15。或者,作为金属薄膜15的替代,在基板11的背面S2贴合树脂膜(未图示)。该树脂膜能够使用例如聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯、聚酯或硅类树脂等。
图3是用于说明显示装置1的布线结构(底板的结构)的平面模式图。
在基板11上的显示区域110A,沿着Y方向配置有布线WL1,沿着X方向配置有布线WL2。在显示区域110A的周边区域110B,配置有用于向布线WL1、WL2供给电位的端子部120、121。
布线WL1、WL2发挥作为例如信号线、扫描线、电源线和共用电位线等中的任意布线的功能,这些布线WL1、WL2的交点相当于1个像素PXL。布线WL1、WL2从显示区域110A延伸至周边区域110B,并且在周边区域110B连接于端子部120、121。布线WL2例如包括共用电位线(阴极线),在周边区域110B连接于端子部120。布线WL1例如包括布线16W(参照后述的图11A、11B),布线WL11、布线WL12分别发挥作为电源线、信号线的功能。
端子部120、121用于向布线WL1、WL2供给电位,连接于未图示的电源。其中,端子部120包括例如供给阴极电位等固定电位的端子部。在这里,虽然例示了端子部120、121设置在矩形状的基板11的2边的结构;但是端子部120、121也可以仅设置在基板11的1边,也可以设置在基板11的3边或4边。
在图3中没有图示TFT10a,在这里,假设在1个像素PXL中配置1个TFT10a的情况。但是,TFT10a的数量没有限定,也可以在1个像素PXL中,配置2个以上的TFT10a。
[制造方法]
如上所述的显示装置1能够按照如下方式制造。图4A~图4C是表示显示装置1的制造流程的工序图。
首先,准备由玻璃等构成的支持基板210。接着,如图4A所示,在该支持基板210上,涂布含有有机绝缘材料11R和微导体11C的清漆。涂布使用例如狭缝涂布法或旋涂法进行。
接着,如图4B所示,进行涂布在支持基板210上的清漆的固化处理。固化处理包括例如干燥工序和烧结工序。干燥工序例如以减压干燥的方式进行,烧结工序例如以加热至400℃以上的方式进行。由此,在支持基板210上,形成包括多个微导体11C的基板11。
在支持基板210上形成包括多个微导体11C的基板11之后,在基板11的表面S1上,依次形成绝缘膜12、TFT层13和显示元件层14。具体地说,以如下方式形成。
首先,在基板11的整个表面S1上,使用例如CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相成长)法形成含有无机绝缘材料的绝缘膜12。其次,形成TFT层13。作为一个例子,形成图2所示的TFT10a。具体地说,首先,在绝缘膜12上使用例如溅射法等形成由上述材料(例如氧化物半导体)构成的半导体层131之后,通过例如光刻和蚀刻,进行图案化形成所定的形状。接着,使用例如CVD法等形成由上述材料构成的栅极绝缘膜132。之后,在栅极绝缘膜132上图案形成由上述材料构成的栅电极133之后,通过以该栅电极133为掩模蚀刻栅极绝缘膜132,来对栅极绝缘膜132进行图案化。接着,在形成保护膜134和层间绝缘膜136A之后,在与半导体层131的一部分对置的区域形成接触孔H1。之后,在层间绝缘膜136A上,以嵌入接触孔H1的方式,形成由上述金属材料构成的源·漏电极135。由此,能够形成TFT10a。之后,以覆盖源·漏电极135的方式形成层间绝缘膜136B。
接着,在TFT层13上,形成显示元件层14。在例如显示元件层14包括有机EL元件的情况下,在TFT层13上,形成包括例如阳极电极、有机电致发光层和阴极电极的显示元件层14。
在这样形成显示元件层14之后,如图4C所示,从基板11的背面S2剥离支持基板210。该支持基板210的剥离,通过例如从支持基板210的背面侧照射激光束L的方法即所谓的LLO(Laser Lift Off)进行。最后,通过在基板11的背面S2形成金属薄膜15,制成图1所示的显示装置1。
[作用,效果]
在本实施方式的显示装置1中,根据从外部输入的视频信号,显示驱动显示元件层14的各个像素,从而进行映像显示。这时,在半导体装置10的TFT层13中,例如对每个像素的TFT10a进行电压驱动。具体地说,如果对某个像素的TFT10a的栅电极133供给阈值电压以上的电压,那么半导体层131被活化(形成沟道),由此,在一对源·漏电极135之间流过电流。
在本实施方式的半导体装置10中,因为在基板11中包括微导体11C,所以可以通过基板11用简便的方法屏蔽波及TFT10a的电场。以下,对该作用·效果进行说明。
在弹性基板的背面容易产生静电。由起因于该静电的电荷产生电场,而该电场有可能通过基板给TFT的特性带来影响。为了抑制该电场的影响,可以考虑在基板与TFT之间设置电场屏蔽层(后述的图5和图6的电场屏蔽层102)的方法。
图5示意性地表示具有电场屏蔽层102的半导体装置100的截面结构。该半导体装置100在基板(基板101)上依次具有电场屏蔽层102、绝缘膜12和TFT层13。半导体装置100的基板101由有机绝缘材料构成,不包括微导体(图1的微导体11C)。电场屏蔽层102由例如导电性金属膜等构成。电场屏蔽层102例如在固定于支持基板的基板101上,通过使用溅射法等形成金属膜而形成。
在该半导体装置100中,如图6所示,由在基板101的背面发生的电荷(+)产生的电场,被电场屏蔽层102屏蔽。因此,能够抑制由于电场而导致的TFT层13的特性变化。然而,在半导体装置100中,因为使用溅射法等形成电场屏蔽层102,所以起因于电场屏蔽层102的材料费和工时增加等的制造成本容易变高。因此,半导体装置100的生产率变低。
对此,在半导体装置10中,如图7所示,因为在基板11中包括微导体11C;所以由微导体11C代替电场屏蔽层(图5和图6的电场屏蔽层102),通过基板11屏蔽波及TFT10a的电场。因此,能够抑制起因于电场的TFT10a的特性降低。另外,包括微导体11C的基板11,因为能够用上述简便的方法形成,所以与半导体装置100相比,能够抑制成本增加。因此,可以提高生产率。
像这样,在本实施方式的半导体装置10中,因为在基板11中包括微导体11C,所以可以用简便的方法通过基板11屏蔽波及TFT10a的电场。
如上所述在本实施方式中,因为基板11包括微导体11C,所以能够通过基板11抑制电场对TFT10a的影响。因此,能够防止TFT10a的特性降低。
以下,对本实施方式的变形例进行说明,在以后的说明中,对与上述实施方式相同的构成部分附加相同的符号,并适当省略其说明。
<变形例1>
图8示意性地表示上述实施方式的变形例1的半导体装置(半导体装置10A)的截面结构。在该半导体装置10A的基板11中,微导体11C集中在背面S2侧。除了这点之外,半导体装置10A具有与上述实施方式的半导体装置10同样的结构,其作用和效果也相同。
在基板11内的接近表面S1的部分,微导体11C的密度变低。在基板11内的接近背面S2的部分,与接近表面S1的部分相比,微导体11C的密度变高,在接近背面S2的部分分散配置有多个微导体11C。也就是说,微导体11C密集在基板11的背面S2侧。如果像这样大部分的微导体11C配置在基板11的背面S2侧;那么与微导体11C大致均等地分布在基板11的厚度方向的情况相比,能够减小微导体11C对TFT层13的影响。例如能够减小基板11与TFT层13之间的寄生电容和背面沟道(Back channel)效应。
在背面S2侧密集有微导体11C的基板11,例如能够以如下的方式形成。例如,在将含有有机绝缘材料11R和微导体11C的清漆涂布在支持基板210(图4A)上之后,通过暂时静置,使微导体11C沉淀。之后,通过进行固化处理(图4B),形成微导体11C在背面S2侧密集的基板11。或者,也可以通过使用具有磁性的微导体11C,并且在支持基板210侧配置磁体,从而使微导体11C在背面S2侧密集。
该半导体装置10A与上述半导体装置10同样,能够由包含在基板11中的微导体11C通过基板11抑制电场对TFT10a的影响。并且,通过使微导体11C密集在背面S2侧,降低表面S1侧的微导体11C的密度,从而能够减小微导体11C对TFT层13的影响。
<变形例2>
图9示意性地表示上述实施方式的变形例2的半导体装置(半导体装置10B)的截面结构。该半导体装置10B的基板11具有包括第一层11A和第二层11B的叠层结构。除了这点之外,半导体装置10B具有与上述实施方式的半导体装置10同样的结构,其作用和效果也相同。
基板11从背面S2侧具有第一层11A、绝缘层11I和第二层11B。换句话说,基板11的背面S2设置在第一层11A上,表面S1设置在第二层11B上。
第一层11A例如包括有机绝缘材料11RA。该第一层11A没有包括微导体。在有机绝缘材料11RA中,能够使用与上述有机绝缘材料11R同样的材料。
设置在第一层11A与第二层11B之间的绝缘层11I,由例如无机绝缘材料构成。绝缘层11I由含有例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)和掺杂有磷(P)的SiO中的至少1种的单层膜或层叠膜构成。绝缘层11I也可以含有氧化铝(Al2O3)。
第二层11B例如包括有机绝缘材料11RB和微导体11CB。在有机绝缘材料11RB中,能够使用与上述有机绝缘材料11R同样的材料。微导体11CB的材料和形状与上述微导体11C相同。有机绝缘材料11RB可以由与第一层11A的有机绝缘材料11RA相同的材料构成,也可以由与第一层11A的有机绝缘材料11RA不同的材料构成。
图10示意性地表示半导体装置10B的截面结构的其他例子。也可以第一层11A包括有机绝缘材料11RA和微导体11CA,第二层11B不包括微导体。在仅该第一层11A包括微导体11CA的基板11中,能够减小微导体11CA对TFT层13的影响。例如能够减小基板11与TFT层13之间的寄生电容和背面沟道效应。
也可以第一层11A包括有机绝缘材料11RA和微导体11CA,并且第二层11B包括有机绝缘材料11RB和微导体11CB。
在第一层11A和第二层11B的至少任意一层中包括微导体11CA或微导体11CB的半导体装置10B,与上述半导体装置10同样,能够由包含在基板11中的微导体11CA、11CB通过基板11抑制电场对TFT10a的影响。
<变形例3>
图11A示意性地表示上述实施方式的变形例3的半导体装置(半导体装置10C)的截面结构。在该半导体装置10C的基板11中,沿着面方向(图11A的XY面方向),配置有微导体11C的密度不同的区域(高密度区域11H、低密度区域11L)。除了这点之外,半导体装置10C具有与上述实施方式的半导体装置10同样的结构,其作用和效果也相同。
半导体装置10C例如在基板11的表面S1上,依次具有绝缘膜12、布线层16和TFT层13。
图11B示意性地表示基板11和布线层16的平面结构。沿着图11B所示的A-A’线的截面结构对应于图11A。布线层16具有分别在X方向和Y方向延伸的多根布线16W,在各根布线16W之间设置有布线间区域16A。
基板11具有:微导体11C的密度高的高密度区域11H,以及与高密度区域11H相比微导体11C的密度低的低密度区域11L。沿着基板11的面方向,配置有多个高密度区域11H和低密度区域11L。高密度区域11H以例如与布线层16的布线间区域16A相向的方式配置,低密度区域11L以例如与布线层16的布线16W相向的方式配置。换句话说,基板11的微导体11C以避开与布线16W相向的区域的方式配置。
像这样,通过在与布线16W相向的位置配置低密度区域11L,可以抑制微导体11C与布线16W之间产生寄生电容。高密度区域11H的微导体11C优选地密集在基板11的背面S2侧。通过使高密度区域11H的微导体11C密集在基板11的背面S2侧,能够更有效地抑制微导体11C与布线16W之间产生寄生电容。
图12表示具有高密度区域11H和低密度区域11L的基板11的形成方法的一个例子。准备例如具有多个磁体18的平台17。磁体18配置在例如与布线间区域16A相向的位置。在该平台17上,放置包括具有磁性的微导体11C的基板11。由此,微导体11C向与磁体18相向的位置移动,形成高密度区域11H和低密度区域11L。
该半导体装置10C与上述半导体装置10同样,能够由包含在基板11中的微导体11C通过基板11抑制电场对TFT10a的影响。并且,通过在与布线16W相向的位置配置基板11的低密度区域11L,能够抑制微导体11C与布线16W之间产生寄生电容。
<功能结构例子>
图13表示在上述实施方式等中说明的显示装置1的功能块结构。
显示装置1以映像的形式显示从外部输入的视频信号或在内部生成的视频信号,并且除了上述有机EL显示器之外,也适用于例如液晶显示器等。显示装置1例如具备定时控制部21、信号处理部22、驱动部23和显示像素部24。
定时控制部21具有生成各种定时信号(控制信号)的定时发生器,并且根据这些定时信号,进行信号处理部22等的驱动控制。信号处理部22例如对从外部输入的数字视频信号进行所定的补正,并且将由此获得的视频信号向驱动部23输出。驱动部23以包括例如扫描线驱动电路和信号线驱动电路等的方式构成,并且通过各种控制线驱动显示像素部24的各个像素。显示像素部24以包括例如有机EL元件或液晶显示元件等显示元件(上述显示元件层14)和像素电路的方式构成,该像素电路用于以分别驱动每个像素的方式来驱动显示元件。其中,在构成例如驱动部23或显示像素部24的一部分的各种电路中,使用上述TFT10a。
<摄像装置的例子>
在上述实施方式等中,虽然作为半导体装置10、10A、10B、10C的应用例,举例说明了显示装置1;但是半导体装置10、10A、10B、10C除了显示装置1之外,也可以适用于如图14所示的摄像装置(摄像装置2)。
摄像装置2是例如将图像作为电信号取得的固体摄像装置,由例如CCD(ChargeCoupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等构成。摄像装置2例如具备定时控制部25、驱动部26、摄像像素部27和信号处理部28。
定时控制部25具有生成各种定时信号(控制信号)的定时发生器,并且根据这些定时信号,进行驱动部26的驱动控制。驱动部26以包括例如行选择电路、AD转换电路和水平转送扫描电路等的方式构成,并且通过各种控制线进行从摄像像素部27的各个像素读出信号的驱动。摄像像素部27以包括例如光电二极管等摄像元件(光电变换元件),和用于读出信号的像素电路的方式构成。信号处理部28对从摄像像素部27获得的信号实施各种各样的信号处理。其中,在构成例如驱动部26或摄像像素部27的一部分的各种电路中,使用上述TFT10a。
<电子设备的例子>
在上述实施方式等中说明的显示装置1(或摄像装置2)能够适用于各种类型的电子设备。图15表示电子设备3的功能块结构。作为电子设备3,可以列举:例如电视机、个人电脑(PC)、智能手机、平板个人电脑、手机、数码相机和数码摄像机等。
电子设备3例如具有上述显示装置1(或摄像装置2)和接口部30。接口部30是输入来自外部的各种信号和电源等的输入部。该接口部30另外也可以包括例如触控面板、键盘或操纵按钮等用户接口。
虽然以上列举实施方式等进行了说明,但是本技术不限于上述实施方式等,可以做出各种变化。例如在上述实施方式等中记载的各层的材料和厚度不限于所列举的内容,也可以采用其他的材料和厚度。
另外,在上述实施方式等中,虽然例示了顶栅结构的TFT10a,但是本技术也可以适用于具有底栅结构的TFT10a的半导体装置。
另外,在上述变形例1(图8)中,对微导体11C的密度在基板11的背面S2侧高而在基板11的表面S1侧低的情况进行了说明。微导体11C的密度也可以在基板11的表面S1侧高,而在背面S2侧低。
另外,在上述变形例2(图9、图10)中,对基板11包括第一层11A和第二层11B的情况进行了说明。基板11也可以具有3层以上的包括有机绝缘材料的层。
进一步说,在上述实施方式等中,虽然举例说明了包括TFT10a(TFT层13)的半导体装置10、10A、10B、10C,但是本技术的半导体装置也可以具有TFT以外的半导体元件。TFT以外的半导体元件例如是具有电容元件或光电变换元件等的电极的各种类型的半导体元件。
在上述实施方式等中说明的效果只是一个例子,本公开的效果可以是其他效果,也可以进一步包括其他效果。
另外,本技术也能够采用以下结构。
(1)
一种半导体装置,具备:
基板,包括有机绝缘材料和分散在所述有机绝缘材料中的多个微导体;以及
半导体元件,设置在所述基板上。
(2)
所述(1)所述的半导体装置,其中,
进一步具有所述基板与所述半导体元件之间的无机绝缘膜。
(3)
所述(1)或所述(2)所述的半导体装置,其中,
所述有机绝缘材料含有聚酰亚胺。
(4)
所述(1)至所述(3)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述基板的表面电阻率小于等于109Ω/sq。
(5)
所述(1)至所述(4)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述微导体的直径小于等于2μm。
(6)
所述(1)至所述(5)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述基板具有第一面和第二面,所述第一面设置有所述半导体元件,所述第二面与所述第一面对置,
在所述基板中,所述第二面侧的所述微导体的密度比所述第一面侧的所述微导体的密度高。
(7)
所述(1)至所述(6)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述基板包括层叠的第一层和第二层,
所述多个微导体设置在所述第一层和所述第二层的至少一方。
(8)
所述(7)所述的半导体装置,其中,
进一步具有设置在所述第一层与所述第二层之间的绝缘层。
(9)
所述(1)至所述(8)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述基板具有高密度区域和低密度区域,所述高密度区域具有所定的所述微导体的密度,所述低密度区域的所述微导体的密度比所述高密度区域的所述微导体的密度低。
(10)
所述(9)所述的半导体装置,其中,
进一步具有布线,
所述布线设置在所述基板上,并且与所述高密度区域和所述低密度区域中的所述低密度区域对置。
(11)
所述(1)至所述(10)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述基板连接于接地电位。
(12)
所述(1)至所述(11)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述半导体元件是薄膜晶体管。
(13)
所述(1)至所述(12)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述基板是弹性基板。
(14)
所述(1)至所述(13)中的任一项所述的半导体装置,其中,
所述微导体含有金属或碳。
(15)
一种显示装置,具备:
基板,包括有机绝缘材料和分散在所述有机绝缘材料中的多个微导体;
半导体元件,设置在所述基板上;以及
显示元件层,设置在所述半导体元件上且包括多个像素。
本公开含有涉及在2018年1月10日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2018-001909中公开的主旨,其全部内容包括在此,以供参考。
本领域的技术人员应该理解,虽然根据设计要求和其他因素可能出现各种修改、组合、子组合和可替换项,但是它们均包含在附加的权利要求或它的等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种半导体装置,具备:
基板,包括有机绝缘材料和分散在所述有机绝缘材料中的多个微导体;以及
半导体元件,设置在所述基板上。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
进一步具有所述基板与所述半导体元件之间的无机绝缘膜。
3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述有机绝缘材料含有聚酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述基板的表面电阻率小于等于109Ω/sq。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述微导体的直径小于等于2μm。
6.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述基板具有第一面和第二面,所述第一面设置有所述半导体元件,所述第二面与所述第一面对置,
在所述基板中,所述第二面侧的所述微导体的密度比所述第一面侧的所述微导体的密度高。
7.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述基板包括层叠的第一层和第二层,
所述多个微导体设置在所述第一层和所述第二层的至少一方。
8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,
进一步具有设置在所述第一层与所述第二层之间的绝缘层。
9.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述基板具有高密度区域和低密度区域,所述高密度区域具有所定的所述微导体的密度,所述低密度区域的所述微导体的密度比所述高密度区域的所述微导体的密度低。
10.根据权利要求9所述的半导体装置,其中,
进一步具有布线,
所述布线设置在所述基板上,并且与所述高密度区域和所述低密度区域中的所述低密度区域对置。
11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述基板连接于接地电位。
12.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述半导体元件是薄膜晶体管。
13.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述基板是弹性基板。
14.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述微导体含有金属或碳。
15.一种显示装置,具备:
基板,包括有机绝缘材料和分散在所述有机绝缘材料中的多个微导体;
半导体元件,设置在所述基板上;以及
显示元件层,设置在所述半导体元件上且包括多个像素。
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