JP2005019446A

JP2005019446A - 電界効果トランジスタおよびその製造方法

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Publication number: JP2005019446A
Application number: JP2003178111A
Authority: JP
Inventors: Atsuhisa Inoue; 敦央井上; Shigeyasu Mori; 重恭森; Nobuyuki Matsumoto; 信之松本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】製造時に半導体層へのダメージが少ない電界効果トランジスタと、その製造方法を提供すること。
【解決手段】絶縁性基板１上に、絶縁性材料からなる矩形体２を設け、この矩形体の上面と、側面と、この矩形体２の両側の絶縁性基板１の表面とに渡って、第１の電極３を形成する。第１の電極３の表面を覆うと共に、凸形状をなす絶縁層４を形成する。絶縁層４上には、凸部の上面に第２の電極５を設け、この凸部の両側に位置する平坦面上に、第３の電極６を設ける。第２の電極の表面と、第３の電極６の表面と、絶縁層４の凸部の両側面とに接するように、半導体層７を形成する。半導体層７は、第２および第３の電極５，６を形成した後に成膜できるので、電極の加工の際に生じる熱などで半導体層７がダメージを受けることが無い。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイの駆動回路、論理回路、メモリ回路および２次元イメージセンサ等に好適な電界効果トランジスタと、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディスプレイの駆動回路、論理回路、メモリ回路および２次元イメージセンサ等に利用されるプレーナー型トランジスタは、チャンネル領域と、このチャンネル領域によって分離されたソースとドレインが、略同一の平面上に配置された構造であるため、集積化に不利であるという課題がある。また、チャンネル長の微細化のためには極めて高精度な微細加工技術が必要となるため、高速化に不利であるという課題がある。これらの課題を解決する技術として、従来、縦型のトランジスタが提案されている。この縦型トランジスタは、ソース、チャンネル領域およびドレインを形成する半導体層を縦方向（基板表面の法線方向）に順次積層してなり、トランジスタの占める面積が小さいので集積化に有利である。また、この縦型トランジスタのチャンネル長は、チャネル領域を形成する半導体層の厚みで決まるため、容易に微小にでき、かつ、精度よく制御できるので、高速化にも有利である。
【０００３】
従来、この種の縦型トランジスタとしては、基板上に、半導体からなるドレイン領域、チャンネル領域およびソース領域をメサ状に形成し、上記チャンネル領域の側面に絶縁層を介してゲート電極を設けた構造が提案されている（例えば、特公平４−４７９８７号公報：特許文献１参照）。また、半導体からなるソース領域、チャンネル領域およびドレイン領域を形成し、上記ソース領域、チャンネル領域およびドレイン領域を貫いて形成した凹部内に、上記チャンネル領域の側面に位置すると共に絶縁層に隔てられたゲート電極を設けた構造（例えば、特開５８−３２８７号公報：特許文献２参照）が開示されている。
【０００４】
上記縦型トランジスタの製造方法としては、例えば、絶縁性基板上にドレイン電極を形成する工程と、上記ドレイン電極上に絶縁層を形成する工程と、上記絶縁層の上にゲート電極を所定の形状に形成する工程と、上記ゲート電極を陽極酸化して絶縁膜で被う工程と、上記ゲート電極をマスクとして、上記ドレイン電極上の絶縁層をエッチング除去する工程と、上記絶縁性基板上の全面に半導体層を形成する工程と、この半導体層の上にソース電極を形成する工程とを備えた製造方法が開示されている（例えば、特開平２−８４７７５号公報：特許文献３参照）。
【０００５】
ところで、近年、製造装置や製造工程が簡易になることで製造コストが低減でき、また、汎用デバイスへの適用性が高い等の特徴を有する有機半導体材料を用いたトランジスタが開示されている（例えば、特開昭６４−２５５６３号公報：特許文献４参照）。しかしながら、現在知られている有機半導体は、一般にキャリア移動度が小さいため、Ｓｉ（シリコン）や化合物半導体による電界効果トランジスタと比較して高速動作が困難である。そこで、Ｓｉや化合物半導体を用いた縦型電界効果トランジスタと同様に、有機半導体を用いた場合においても、チャネル長を膜厚によって制御することによって微細化・高速化を可能とする電界効果トランジスタが提案されている。このような有機半導体を用いた縦型電界効果トランジスタとしては、トップアンドボトムコンタクト型と呼ばれる構造が提案されている（非特許文献１および非特許文献２参照）。このトップアンドボトムコンタクト型の電界効果トランジスタは、ゲート電極上に形成した絶縁膜の一部の上にソース電極を配置し、このソース電極と上記絶縁膜とを覆うと共に、略均一な厚みを有する半導体層を形成している。この半導体層は、上記ソース電極上に形成した部分の表面が、上記絶縁層上に形成した部分の表面に対して段差を有している。この半導体層上であって、上記ソース電極を配置していない側に、上記段差を埋めるようにドレイン電極を配置している。上記半導体層のうち、上記ソース電極とドレイン電極との間の部分をチャネル領域として働かせて、この半導体層の略厚み方向に通過する電流を、上記ゲート電極の電位で制御するものである。
【０００６】
【特許文献１】
特公平４−４７９８７号公報
【特許文献２】
特開５８−３２８７号公報
【特許文献３】
特開平２−８４７７５号公報
【特許文献４】
特開昭６４−２５５６３号公報
【非特許文献１】
“印刷プロセスで製造できる有機薄膜トランジスタを開発”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００２年１月２１日、産業技術総合研究所、［２００２年１０月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ａｉｓｔ＿ｊ／ｐｒｅｓｓ＿ｒｅｌｅａｓｅ／ｐｒ２００２／ｐｒ２００２０１２１／ｐｒ２００２０１２１．ｈｔｍｌ＞
【非特許文献２】
吉田学、外４名、「ＦＥＴ特性向上のための新たな有機トランジスタ素子構造の設計」、第４９回応用物理学関係連合講演会講演予稿集Ｎｏ．３、応用物理学会、平成１４年３月２７日、ｐ．１２３６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のドレイン領域、チャネル領域およびソース領域をメサ状に形成した縦型トランジスタは、上記各領域を形成する半導体をメサ状に加工する際や、このメサ状に加工された半導体の表面に絶縁層を真空蒸着やスパッタ法などで形成する際に、上記半導体や隣合う半導体の界面がダメージを受ける不都合が生じる場合がある。また、上記ソース領域、チャンネル領域およびドレイン領域を貫いて凹部を形成した縦型トランジスタは、上記凹部を形成する際や、この凹部内の表面に絶縁層を形成する際に、上記各領域を形成する半導体や、隣り合う半導体の界面がダメージを受けるという不都合が生じる場合がある。
【０００８】
また、上記従来の縦型トランジスタの製造方法は、上記半導体層の上にソース電極を形成する工程で、上記半導体層にダメージを与える可能性がある。
【０００９】
また、上記従来の有機半導体を用いたトランジスタについて、有機材料は、無機材料と比較して、電極形成や加工の際の熱、光および化学物質等に対する耐性が一般に低いため、ダメージを受けやすい。したがって、上記有機半導体を用いたトップアンドボトムコンタクト型の電界効果トランジスは、上記一部がチャネル領域として働く有機半導体層上に、ドレイン電極を形成するので、上記半導体層にダメージが生じやすく、素子の性能や信頼性を損ない易いという不都合がある。また、一般に、トランジスタの製造工程では、フォトリソグラフィー技術が用いられるが、有機材料は、一般に加工が困難であったり、加工によるダメージが大きいという不都合がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、製造時に半導体層へのダメージが少なく、また、電極材料や電極構造の作製方法に対する制限が少なく、かつ、集積化と高速化に有利な電界効果トランジスタと、その製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の電界効果トランジスタは、基板上に形成され、凸部を有する第１の電極と、
上記第１の電極を覆う絶縁層と、
上記絶縁層上に形成され、上記第１の電極の凸部の上方に位置する第２の電極と、
上記第１の電極の凸部の両側のうちの少なくとも一方に、上記絶縁層を介して位置すると共に、上記第１の電極の凸部の高さよりも低い第３の電極と、
上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層と
を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、例えば、第１の電極をゲート電極とし、第２の電極および第３の電極をソース電極およびドレイン電極とする。そうすると、上記第２の電極と、上記第３の電極との間の距離であって、上記第１の電極が有する凸部の高さに相当する距離により、チャンネル長が規定される。上記第２の電極は第１電極の上方に位置するので、ゲート電極と、ソース電極またはドレイン電極とが基板表面の略直角方向に積層された縦型トランジスタが構成される。したがって、プレーナ型トランジスタよりも高い集積化を行なうことができる。
【００１３】
ここで、上記半導体層は、上記第１の電極、絶縁層、第２の電極および第３の電極を作製した後に形成できるので、例えば電極の加工時に生じる熱などによりダメージを受けることが無い。したがって、上記半導体層に形成されるチャネル領域は、製造時のダメージを防止できる。その結果、この電界効果トランジスタは、良好な特性を安定して得ることができる。
【００１４】
また、上記チャネル長を規定する第１の電極の凸部の高さは、例えば、この第１の電極を形成する際の膜厚の調節などによって調節できる。上記第１の電極の凸部の高さのような基板の厚み方向の寸法等は、水平方向の寸法と比較して極めて小さく、かつ、精密に加工や調節を行なうことができる。したがって、プレーナ型トランジスタにおいて例えば不純物の拡散領域の間の距離を調節してチャネル長を調節するよりも、高精度かつ容易にチャネル長が制御できる。したがって、プレーナー型トランジスタよりも、チャネル長を容易に微細化できて、高速なトランジスタを容易に実現できる。
【００１５】
１実施形態の電界効果トランジスタは、上記基板は凸部を有し、
上記第１の電極は、上記基板の表面に形成されて凸形状をなし、
上記絶縁層は、上記第１の電極の表面に形成されて凸形状をなし、
上記第３の電極は、上記絶縁層上に、この絶縁層の凸部の両側の少なくとも一方に位置するように形成されている。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記凸形状をなす第１の電極の凸部の高さが、上記基板の凸部の高さによって規定される。この基板の凸部の高さは、例えばエッチングなどによって高精度かつ容易に制御される。したがって、この電界効果トランジスタのチャネル長は、プレーナ型トランジスタよりも容易に高精度に制御できるので、非常に高速動作が可能なトランジスタが容易に実現できる。
【００１７】
なお、上記基板の凸部は、基板の一部をエッチングして形成してもよく、あるいは、基板表面に例えば略矩形の突出部を別個に配置することによって形成してもよい。
【００１８】
１実施形態の電界効果トランジスタは、上記第１の電極は、略矩形の断面を有し、
上記絶縁層は、少なくとも上記第１の電極の上面と両側面とを覆っている。
【００１９】
上記実施形態によれば、上記第１の電極が、略矩形の断面を有して、上記基板表面に対する凸部を構成するので、この第１の電極自身の高さによって、電界効果トランジスタのチャネル長が規定される。したがって、例えば第１の電極の凸部の高さを調節するために基板に加工を行なう工程を削除できるので、この電界効果トランジスタの製造工程を削減して、製造コストを削減できる。
【００２０】
１実施形態の電界効果トランジスタは、上記第２の電極は、上記第１の電極の凸部の上方に形成された第１の水平部と、この第１の水平部と連続して形成され、上記第１の電極の凸部の両側のうちの一方に形成された垂直部と第２の水平部とを有し、
上記第３の電極は、上記第１の電極の凸部の両側のうちの他方に形成された水平部を有する。
【００２１】
上記実施形態によれば、例えば蒸着法のように、材料の指向性が高い成膜方法を用いることによって、上記第２の電極および第３の電極が同時に容易に形成される。より詳しくは、材料の指向性が高い成膜方法では、材料の供給方向に対して直角な面には材料が付着するが、上記材料の供給方法に対して平行に近い面には材料が付着し難い。ここで、上記第１電極の凸部に対して、斜めの方向から電極材料を供給することによって、上記凸部の上方の水平面と、この凸部の一方の側の垂直面と、この垂直面に連なって上記凸部の一方に位置する水平面とに上記材料を堆積して、第２電極を形成できる。また、上記凸部の他方に位置する水平面に上記材料を堆積して、第３の電極を形成できる。このとき、上記材料の供給方向の陰となる凸部の他方の側の垂直面には、材料の回り込みによる付着は殆ど生じない。したがって、例えば、溶液によって不要の付着材料をエッチング除去する工程等が不要になるから、上記第２の電極および第３の電極は、少ない工程数で容易に同時に形成される。
【００２２】
１実施形態の電界効果トランジスタは、上記第１の電極、第２の電極、第３の電極、絶縁層および半導体層のうちの少なくとも１つが、有機材料からなる。
【００２３】
上記有機材料は、基本的に常温のプロセスで成膜や加工ができるので、電界効果トランジスタの製造時のエネルギー消費量が削減される。また、上記有機材料は、塗布や印刷などの簡単かつ低コストのプロセスにより形成できるので、電界効果トランジスタを簡単かつ低コストで製造できる。また、上記有機材料は、一般に可撓性が高いので、比較的柔らかい電界効果トランジスタが得られる。
【００２４】
本発明の電界効果トランジスタの製造方法は、基板に凸部を形成する工程と、上記基板上に、この基板の凸部に応じた凸部を有する第１の電極を形成する工程と、
上記第１の電極を覆う絶縁層を形成する工程と、
上記絶縁層上に、上記第１の電極の凸部の上方に第２の電極を形成する工程と、
上記第１の電極の凸部の両側のうちの少なくとも一方に、第３の電極を形成する工程と、
上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層を形成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、上記第１の電極、第２の電極、第３の電極、および、絶縁層を形成した後に、上記半導体層を形成する。したがって、この半導体層は、形状を変更したり、電極を形成したりするための加工が不要である。したがって、従来、避けることが困難であった半導体層の加工時に生じていたダメージを、効果的に回避することができる。特に、上記半導体層を有機材料で構成する場合、有機材料は、無機材料と比較して加工の際の熱、光、および、化学物質等に対する耐性が一般に低く、ダメージを受けやすいので、本発明は特に有効である。また、上記半導体層の加工が殆ど不要であるので、一般に加工を行ない難い有機材料を用いても、半導体層の加工のための手間が増大することが無い。
【００２６】
本発明の電界効果トランジスタの製造方法は、基板上に、この基板表面に対して凸部をなす第１の電極を形成する工程と、
上記第１の電極を覆う絶縁層を形成する工程と、
上記絶縁層上に、上記第１の電極の上方に位置する第２の電極を形成する工程と、
上記第１の電極の両側のうちの少なくとも一方に、第３の電極を形成する工程と、
上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層を形成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、基板上に、この基板表面に対して凸部をなす第１の電極を形成する工程により、電界効果トランジスタのゲート長が規定される。つまり、例えば基板を凸形状にすることによって第１の電極に凸部を形成するよりも、少ない工程で電界効果トランジスタのゲート長が規定できる。したがって、電界効果トランジスタを容易かつ安価に製造できる。
【００２８】
また、上記構成によれば、上記第１の電極、第２の電極、第３の電極、および、絶縁層を形成した後に半導体層を形成するので、上記半導体層は、形状を変更したり、電極を形成したりするための加工が不要である。したがって、半導体層を加工する際に生じるダメージを効果的に回避して、良好な特性の電界効果トランジスタを安定して製造できる。また、上記半導体層を、加工の際にダメージを受け易い有機材料によって形成する場合においても、この半導体層のダメージを効果的に回避して、良好な特性の電界効果トランジスタを製造できる。
【００２９】
１実施形態の電界効果トランジスタは、上記第２の電極を形成する工程と、上記第３の電極を形成する工程とを、１つの蒸着工程で行う。
【００３０】
上記実施形態によれば、成膜材料の指向性が高い蒸着工程を用いることによって、上記第１の電極の上方と、この第１の電極の両側のうちの少なくとも一方とに同時に成膜を行なうことができ、これによって、上記第２の電極と第３の電極とを少ない工程で形成できる。
【００３１】
また、上記第１の電極の凸部に対して、この凸部の突出方向に対して斜めの方向から蒸着材料を供給することにより、上記凸部の上方に位置する水平面と、上記凸部の両側のうちの一方に位置する垂直面と、この垂直面に連なる水平面とに上記材料を堆積して、第２の電極が形成できる。これと同時に、上記凸部の両側のうちの他方に位置する水平面に上記材料を堆積して、第３の電極が形成できる。すなわち、上記成膜材料の指向性が比較的高いことを利用して、上記凸部の両側のうちの他方に位置する垂直面に、上記成膜材料が殆ど付着させないようにして、付着した不要の成膜材料を除去する工程を削除できる。したがって、本実施形態の製造方法によれば、縦型の電界効果トランジスタを、簡単な工程で安価に製造できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の縦型電界効果トランジスタの実施の形態について説明する。
【００３３】
（第１実施形態）
＜電界効果トランジスタの構造＞
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態である電界効果トランジスタの一例を示す断面図である。この電界効果トランジスタは、基板としての絶縁性基板１上に、絶縁性材料からなる矩形体２を備える。この矩形体２によって、基板表面に対する凸部を構成している。上記矩形体２の上面と、側面と、上記矩形体２の両側の絶縁性基板１の表面とに渡って、第１の電極３が形成されている。この第１の電極３の表面を覆うように、絶縁層４が略均一な厚みに形成されて凸形状をなしている。この絶縁層４上には、凸部の上面に第２の電極５が設けられ、この凸部の両側に位置する平坦面に、第３の電極６が設けられている。上記第２の電極５および第３の電極６は、上記第１の電極３に対して絶縁層４で絶縁されている。上記第２の電極５の表面と、上記第３の電極６の表面と、上記絶縁層４の凸部の両側面とに接するように、半導体層７が形成されている。
【００３４】
上記構成の電界効果トランジスタは、ゲートに相当する第１の電極３に電圧を印加すると、絶縁層４に隔てられて上記第１の電極３と相対する半導体層７において、上記絶縁層４の近傍の領域（チャンネル領域）に、電荷が誘起される。したがって、ソースおよびドレインに相当する第２の電極５と第３の電極６（どちらがソースであってもよい）の間に電圧を印加することにより、トランジスタとして動作する。
【００３５】
上記絶縁性材料からなる矩形体２の形状は、この矩形体２の上方であって、絶縁層４の凸部の上に位置する第２の電極５と、上記矩形体２の両側に位置する第３の電極６とを隔てることができる形状であればよい。この矩形体２の形状によって、上記第１の電極３および絶縁層４の凸部の形状が定まる。また、上記矩形体２の側面は、その両側に位置する平坦面に対して、つまり、この矩形体２が載置される絶縁基板１の表面に対して、７０°〜１００°程度の角度をなすように形成し、特に、８０°〜９０°の範囲の角度をなすのが好ましい。なお、上記矩形体２の側面が、上記絶縁基板１の表面に対して９０°よりも小さい角度をなす場合、この矩形体２は、上記絶縁基板１と平行方向の断面が、上端から下端に向かうにつれて小さくなる逆テーパの形状となる。また、上記矩形体２の凸部の側面は、平面であることが望ましい。
【００３６】
また、上記矩形体２の高さは、この矩形体２の上に積層される第１電極３および絶縁層４の凸部の高さを規定し、また、この電界効果トランジスタのチャンネル長を規定する。したがって、上記矩形体２の高さは、０．０１μｍ〜数μｍの範囲であるのが好ましく、特に、キャリアのリークの抑制と動作速度の観点から、０．１μｍ〜１μｍの範囲が特に好ましい。
【００３７】
上記矩形体２の上面の幅は、第２の電極５の幅を規定する。この第２の電極５の幅が狭いほど、電界効果トランジスタの集積度は上がるが、上記幅が狭いと、第２の電極５の電気抵抗が増加するうえ、この矩形体２自体の形成に限界が生じる。したがって、上記矩形体２の上面の幅は、１０μｍ〜０．０１μｍ程度が好ましく、特に、集積度の向上と電気抵抗の抑制の観点から、１μｍ〜０．０１μｍ程度が好ましい。
【００３８】
＜電界効果トランジスタの構成材料＞
上記半導体層７を構成する材料は、Ｓｉ、ＩＩＩ−Ｖ族（主にＧａＡｓ系、他にＩｎＰ，ＧａＡｌＡｓなど）、ＩＩ−ＶＩ族（ＣｄＳ／ＣｄＴｅ系、Ｃｕ２Ｓ，ＺｎＳ，ＺｎＳｅなど）、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族あるいは有機半導体など、特に限定されない。しかしながら、上記有機半導体は、無機半導体と比較して、電極形成や加工の際の熱、光および化学物質などに対する耐性が一般に低いため、ダメージを受けやすい。ここで、本実施形態の電界効果トランジスタは、電極形成および加工をした後、上記半導体層７を形成する構造を有するので、この半導体層７はダメージを受けることが無い。つまり、本実施形態の電界効果トランジスタは、ダメージを受けることなく有機半導体を用いることができる点で、特に有効である。
【００３９】
上記半導体層７を構成する有機半導体材料としては、電子受容性機能を有する材料と、電子供与性機能を有する材料とのいずれも用いることができ、例えば、以下に例示するような材料が利用できる。
【００４０】
上記電子受容性機能を有する材料としては、例えば、ピリジンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、キノリンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ベンゾフェナンスロリン類およびその誘導体によるラダーポリマー、シアノ−ポリフェニレンビニレンなどの高分子、フッ素化無金属フタロシアニン、フッ素化金属フタロシアニン類およびその誘導体、ペリレンおよびその誘導体（ＰＴＣＤＡ、ＰＴＣＤＩなど）、ナフタレン誘導体（ＮＴＣＤＡ、ＮＴＣＤＩなど）、バソキュプロインおよびその誘導体などの低分子有機化合物が利用できる。
【００４１】
また、電子供与性機能を有する材料としては、チオフェンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、フェニレン−ビニレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、フルオレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ベンゾフランおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、チエニレン−ビニレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、トリフェニルアミンなどの芳香族第３級アミンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、カルバゾールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ビニルカルバゾールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ピロールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、アセチレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、イソチアナフェンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ヘプタジエンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマーなどの高分子、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン類およびそれらの誘導体、ジアミン類、フェニルジアミン類およびそれらの誘導体、ペンタセンなどのアセン類およびその誘導体、ポルフィリン、テトラメチルポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、テトラベンズポルフィリン、モノアゾテトラベンズポルフィリン、ジアゾテトラベンズポルフィン、トリアゾテトラベンズポルフィリン、オクタエチルポルフィリン、オクタアルキルチオポルフィラジン、オクタアルキルアミノポルフィラジン、ヘミポルフィラジン、クロロフィル等の無金属ポルフィリンや金属ポルフィリンおよびそれらの誘導体、シアニン色素、メロシアニン色素、スクアリリウム色素、キナクリドン色素、アゾ色素、アントラキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン等のキノン系色素などの低分子有機化合物が利用できる。金属フタロシアニンや金属ポルフィリンの中心金属としては、マグネシウム、亜鉛、銅、銀、アルミニウム、ケイ素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、スズ、白金、鉛などの金属、金属酸化物、金属ハロゲン化物などを用いることができる。
【００４２】
上記半導体層７としては、上記材料を単体で用いてもよいが、上記材料が適当なバインダ材料に分散混合されたものを用いてもよい。また、適当な高分子有機化合物の主鎖中や側鎖に、上記低分子有機化合物を組み込んだ材料を用いてもよい。上記バインダ材料あるいは主鎖となる高分子有機化合物としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などや、これらの共重合体、あるいは、ポリビニルカルバゾールやポリシランなどの光導電ポリマーなどが用いられる。
【００４３】
上記絶縁性基板１の材料は、その上に形成する材料を安定に保持できるものであれば、特に限定されない。例えば、ステンレスなどの金属や合金、ガラス、樹脂、紙および布などが挙げられる。
【００４４】
上記第１の電極３、第２の電極５および第３の電極６の材料としては、金、白金、アルミニウム、銅、タンタル、チタンなどの金属、合金、高ドープシリコンなどの低抵抗半導体や金属シリサイドなどの合金などが挙げられる。また、透明な電極に形成する場合、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）やフッ素ドープされた酸化スズ、酸化亜鉛および酸化錫などの金属酸化物が用いられる。また、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチアジルなどの導電性の高分子有機化合物を用いてもよい。電極材料は、半導体層との間の電気的性質（オーミック性やショットキー性など）によっても選択される。
【００４５】
上記絶縁層４の材料としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、およびこれらの混合膜などの無機材料の他、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂およびポリビニルアルコール樹脂などの有機材料や、これらの共重合体などが利用できる。
【００４６】
＜電界効果トランジスタの製造方法＞
以下、本実施形態の電界効果トランジスタの製造方法を説明する。
【００４７】
まず、絶縁基板１上に、矩形体２を形成する。この矩形体２は、例えば、上記絶縁基板１上に絶縁膜からなる所定の厚さの膜を形成し、この膜を、公知のフォトリソグラフィーの手法を用いて、図１（ａ）に示すような形状に加工する。具体的には、基板１１としてのガラス板上に、膜厚約１．５μｍの窒化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、続いて、フォトリソグラフィー法によりレジストパターンを形成した後、ＣＦ_４ガスによる反応性イオンエッチング法によって上記窒化シリコン膜をエッチングして、矩形部２を形成する。
【００４８】
なお、図１（ｂ）に示すように、絶縁基板１１を公知のフォトリソグラフィーの手法を用いて加工して、凸部１１ａを形成してもよい。図１（ｂ）の電界効果トランジスタは、絶縁基板１１に凸部１１ａを形成して、図１（ａ）の絶縁基板１および矩形体２と同様の形状に形成した点以外は、図１（ａ）の電界効果トランジスタと同じである。
【００４９】
図１（ａ）の電界効果トランジスタは、上記絶縁基板１および矩形体２の上に、第１の電極３を形成するので、上記絶縁基板１および矩形体２は絶縁性であることが必要である。ただし、上記絶縁基板１または矩形体２の絶縁性が不十分である場合は、上記矩形体２を形成した絶縁基板１の表面を、所定の絶縁性を持つ材料で被覆してもよい。
【００５０】
次に、上記矩形体２と、この矩形体２の側面と、この矩形体２の両側に位置する上記絶縁基板１の表面とに渡って、第１の電極３を形成する。この第１の電極３は、用いる材料に応じて、蒸着法、スパッタ法、塗布法およびインクジェットプリント法など公知の方法を利用することができる。蒸着法のような材料の指向性が高い方法を用いて、上記第１の電極３を成膜する場合には、上記矩形体２による段差で膜が途切れる場合がある。したがって、上記段差に対して異なる方向に配置した２つ以上の材料源を用いたり、材料フラックスの堆積方向に対して段差の方向が変わるように絶縁基板１を回転するなどの方法によって、上記段差を完全に覆うように成膜する必要がある。
【００５１】
上記第１の電極３を所定の形状にする方法としては、レジストマスクや金属のマスクを利用する方法や、一旦膜を形成した後にフォトリソグラフィー法で加工する方法など公知の方法が利用できる。上記第１の電極３は、トランジスタのゲートとして機能することになるので、作製する際に上記第１の電極３から外部への配線を同時に形成してもよい。
【００５２】
本実施形態では、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）をターゲットにしたスパッタリング法によって、上記矩形部２上と、この矩形部２の側面と、この矩形部２の両側に位置する絶縁基板１１の表面とに渡って、膜厚約２００ｎｍのアルミニウム膜を形成し、このアルミニウム膜を、フォトリソグラフィー法および反応性イオンエッチング法により加工して、上記第１の電極３を形成した。
【００５３】
続いて、上記第１の電極３を覆う絶縁層４を形成する。この絶縁層４をシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの無機材料で形成する場合、プラズマＣＶＤなどのＣＶＤ法を用いるのが好ましい。また、上記第１の電極３が、アルミニウムやタンタルなどのような絶縁性の酸化膜を形成する材料で形成されている場合には、上記第１の電極３の表面を酸化することで、絶縁層４を形成する。この酸化の方法としては、熱酸化、酸化剤の溶液による酸化および陽極酸化などの公知の方法が利用できる。また、上記絶縁層４を有機材料で形成する場合、この有機材料の溶液をスピンコート法などの方法で塗布して形成してもよい。
【００５４】
本実施形態では、具体的には、アルミニウムからなる第１の電極３の表面を酸化し、約１０ｎｍの酸化アルミニウムによる絶縁層４を形成した。
【００５５】
次に、上記絶縁層４の凸部上に第２の電極５を形成すると共に、上記絶縁層４の凸部の両側の平坦部に、第３の電極６を形成する。ここで、蒸着法のように、材料の指向性が高い成膜方法を用いると、指向性を有する方向に対して垂直な面には材料が付着するが、上記指向性を有する方向に対して略平行な面には材料が付着しにくい。この特性を利用して、１回の蒸着工程によって、上記絶縁層４の凸部の上面に、上記第２の電極５を形成すると共に、上記絶縁層４の凸部の両側に位置する平坦面に、上記第３の電極６を形成することができる。
【００５６】
上記蒸着工程において、材料（フラックス）の指向性を高めるには、例えば、材料源と上記絶縁層４との間に、スリットを設けた構造体を挿入すればよい。また、上記材料の指向方向に対する上記絶縁層４の凸部の側面の角度によっては、この凸部の側面に、原料の回りこみによって少量の原料が付着する場合もある。しかしながら、上記絶縁層４の凸部の上面の付着量や、この凸部の両側の平坦面の付着量と比較すると、上記側面に付着する量は非常に少ない。したがって、例えば、上記材料を溶解する溶媒に適当な時間浸漬することにより、エッチングによって、容易に凸部の側面の付着物のみを除去できる。
【００５７】
本実施形態では、具体的には、上記絶縁基板１１の表面の法線方向と材料フラックスの指向方向がほぼ平行になるように配置した電子ビーム蒸着源から、材料としての白金（以下、Ｐｔという）を出射させ、このＰｔを上記絶縁層４の表面に蒸着させた。その結果、上記絶縁層４の凸部上に、Ｐｔからなる第２の電極５を形成すると共に、上記絶縁層４の凸部の両側の平坦部上に、Ｐｔからなる第３の電極６を形成できた。ただし、上記絶縁層４の凸部の側面にＰｔが付着した場合、等方性のプラズマエッチングによってエッチングを行ない、上記側面に付着したＰｔが除去してもよい。また、上記プラズマエッチングによる絶縁層４へのダメージが生じた場合、酸化処理を再度行ってもよい。
【００５８】
次に、上記第２の電極５および第３の電極６の上に、半導体層７を形成する。この半導体層７は、上記第２の電極５と上記第３の電極６との両方に接する一方、上記第１電極３とは上記絶縁層４によって隔てられる。この半導体層７を形成する材料を、蒸着法、スパッタ法、塗布法、スピンコート法およびインクジェットプリント法など公知の方法によって積層する。蒸着法のような材料の堆積の指向性が高い方法を用いて、上記半導体層７を成膜する場合、上記絶縁層４の凸部による段差で膜が途切れる場合がある。したがって、上記段差に対して異なる方向に配置した２つ以上の材料源を用いたり、材料フラックスの堆積方向に対して段差の方向が変わるように絶縁基板１を回転するなどの方法によって、上記段差を完全に覆うように成膜する必要がある。
【００５９】
本実施形態では、具体的には、上記絶縁基板１１の法線方向に対して、異なる２方向に配置した２個の蒸着源からペンタセン（Ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）を同時に出射し、蒸着して、半導体層７を形成した。この際、２つの蒸着源を繋いだ線が、上記絶縁層４の凸部の突出方向に対して垂直になるように配置した。
【００６０】
以上の工程により、本実施形態の電界効果トランジスタが完成する。
【００６１】
なお、図１（ｂ）に示す電界効果トランジスタでは、例えば基板１１としてガラス板を用い、このガラス板の表面にフォトリソグラフィー法によってレジストパターンを形成する。そして、ＣＦ_４およびＣＨＦ_３ガスによる反応性イオンエッチング法によって上記基板１１をエッチングして、凸部１１ａを形成する。この凸部１１ａの高さは約１．５μｍに形成する。この後、上記各工程と同様の工程によって、第１の電極３、絶縁層４、第２の電極５、第３の電極６、および半導体層７を形成して、図１（ｂ）の構造の電界効果トランジスタが得られる。
【００６２】
本実施形態の電界効果トランジスタは、チャンネル長が、絶縁基板１上に形成された矩形部２の高さ、または、上記絶縁基板１１に形成した凸部１１ａの高さで規定できる。上記矩形部２の高さは、この矩形部２を形成する膜の厚みによって定まり、上記絶縁基板１１の凸部１１ａは、この絶縁基板１１のエッチング深さによって定まる。上記矩形部２の高さおよび上記凸部１１ａの高さは、水平方向の寸法と比較して極めて小さく、かつ精密に制御できる。したがって、本実施の電界効果トランジスタは、チャンネル長を従来よりも短くできて、従来よりも高速動作が可能なトランジスタが容易に実現できる。また、本実施形態の電界効果トランジスタにおいては、ゲート電極に対して、ソース電極又はドレイン電極のいずれか一方が、絶縁基板１１の表面に対して垂直方向に位置するように積層されているので、プレーナー型トランジスタと比較して集積性に優れている。
【００６３】
また、上記半導体層７、電極３，５，６および絶縁層４に有機材料を用いることより、基本的に常温のプロセスで成膜や加工ができるので、製造時のエネルギー消費量を抑えることができる。
【００６４】
また、有機材料を用いるので、塗布や印刷などの簡単かつ低コストのプロセスにより素子を製造することができる。また、有機材料は一般に可撓性が高いので、柔軟な素子を作製することも可能である。
【００６５】
本実施形態の電界効果トランジスタの製造方法によれば、ゲート電極に相当する第１の電極３、ゲート絶縁膜に相当する絶縁層４、ソース電極又はドレイン電極に相当する第２の電極５、ドレイン電極又はソース電極に相当する第３の電極６を所定の形状に作製した後に、半導体層７を形成する。つまり、全ての電極３，５，６を形成した後の工程で、上記半導体層７を形成する。上記半導体層７を有機材料で構成する場合、有機材料は、無機材料と比較して、電極形成や加工の際の熱、光および化学物質などに対する耐性が一般に低く、ダメージを受けやすい。したがって、従来、半導体層の加工時や、この半導体層上に電極を形成する際に避けることが困難であった半導体層へのダメージを、本実施形態の電界効果トランジスタでは、効果的に回避することが可能となる。また、有機材料は一般に加工が難しいので、半導体層７を積層した後に加工を行なわない本実施形態の製造方法は、特に有効である。
【００６６】
また、本実施形態の電界効果トランジスタによれば、上記第２の電極５と第３の電極６は、１回の蒸着工程で形成できるので、ソース電極およびドレイン電極を別工程で形成していた従来の縦型トランジスタよりも、簡易に製造できる。
【００６７】
（第２実施形態）
第２実施形態では、断面が略矩形の第１の電極を、絶縁基板上に凸状に形成する。図２（ａ）および図２（ｂ）は、本実施形態の電界効果トランジスタの一例を示す断面図である。
【００６８】
＜電界効果トランジスタの構造＞
図２（ａ）に示すように、本実施形態の電界効果トランジスタは、基板２１上に凸状に形成された断面矩形の第１の電極２３を備え、この第１の電極２３の上面および側面と、この第１の電極２３の両側に位置する基板２１表面とを連続して覆う絶縁層４を備える。この絶縁層４が上記第１の電極２３を覆ってなる凸部の上に、第２の電極５が形成されている一方、上記絶縁層４の凸部の両側に位置する平坦面上に、第３の電極６が形成されている。上記第２の電極５、第３の電極６および絶縁層４の凸部の側面を覆うように、半導体層７が形成されている。この半導体層７は、上記第２の電極５と第３の電極６とに接する一方、前記第１の電極２３とは絶縁層４によって隔てられている。
【００６９】
また、本実施形態の変形例としては、図２（ｂ）に示すように、第１の電極２３のみを覆う絶縁層２４を設けてもよい。この場合、上記第１の電極２３および絶縁層２４の両側に位置する基板２１の表面に、第３の電極６，６を形成する。この場合、上記基板２１は、十分な絶縁性を持つか、あるいは、上記基板２１の表面が所定の絶縁性を持つ材料で被覆されている必要がある。
【００７０】
上記第１の電極２３によって形成する凸部の形状と寸法は、第１実施形態において矩形体２によって形成した凸部と同様である。また、本実施形態の第１の電極２３、第２の電極５、第３の電極６、絶縁層４および半導体層７を構成する材料は、第１実施形態における各材料と同様である。
【００７１】
＜電界効果トランジスタの製造方法＞
以下、図２（ａ）の電界効果トランジスタの製造方法を説明する。
【００７２】
まず、基板２１上に、断面略矩形の第１の電極２３を形成する。この第１の電極２３は、以下のような公知の方法によって形成する。すなわち、上記基板２１上に、レジストや金属のマスクを配置し、蒸着などの方法によって、上記第１の電極２３を構成する材料を堆積した後、上記マスクとマスク上に堆積した材料とを除去して第１の電極２３を形成する。あるいは、上記第１の電極２３の材料からなる膜を基板２１表面に形成した後、フォトリソグラフィー法によって加工して、第１の電極２３を形成する。
【００７３】
具体的には、基板２１ａとしてガラス板を用い、アルミニウム（Ａｌ）をターゲットにしたスパッタリング法で膜厚約１．５μｍのアルミニウム（Ａｌ）を形成し、フォトリソグラフィー法および反応性イオンエッチング法により加工して、矩形の第１の電極２３ａを形成した。
【００７４】
上記基板２１の絶縁性が不十分である場合は、上記基板２１の表面を、所定の絶縁性を持つ材料で被覆してもよい。
【００７５】
また、上記第１の電極２３は、トランジスタのゲートとして機能するので、この第１の電極２３から外部に導かれる配線を、この第１の電極２３と同時に形成してもよい。
【００７６】
続いて、上記第１の電極２３を覆う絶縁層４を形成する。この絶縁層４として、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜など無機材料からなる膜を成膜する場合、プラズマＣＶＤなどのＣＶＤ法が好適に利用される。また、第１実施形態のように、高分子有機材料の溶液をスピンコート法などの方法で塗布して、有機材料からなる絶縁層４を形成してもよい。
【００７７】
次に、上記絶縁層４のうち、上記第１の電極２３を覆う部分である凸部の上に、第２の電極５を形成する。これと共に、上記凸部の両側に位置する絶縁層４の平坦面上に、第３の電極６，６を形成する。さらに、上記第２の電極５と第３の電極６との両方に接する一方、上記第１の電極２３とは絶縁層４で隔てられる半導体層７を形成することにより、本実施形態の電界効果トランジスタが得られる。ここで、上記第２の電極５、第３の電極６および半導体層７の形成方法は、第１実施形態における各々の形成方法と同様である。
【００７８】
以下、図２（ｂ）の変形例の電界効果トランジスタの製造方法を説明する。
【００７９】
この場合、第１の電極２３を、アルミニウムやタンタルなど絶縁性の酸化膜が形成可能な材料で構成する。まず、基板２１上に、図２（ａ）の電界効果トランジスタの場合と同様の方法によって、アルミニウムまたはタンタルなどからなる第１の電極２３を形成する。具体的には、基板２１としてガラス板を用い、このガラス板の表面に、アルミニウムをターゲットにしたスパッタリング法によって、膜厚約１．５μｍのアルミニウムを形成し、フォトリソグラフィー法および反応性イオンエッチング法によって矩形にパターニングして、第１の電極２３を形成する。続いて、上記第１の電極２３の表面を酸化して、上記第１の電極２３を覆う絶縁層２４を形成する。この酸化の方法としては、熱酸化、酸化剤の溶液による酸化、あるいは、陽極酸化など公知の方法が利用できる。この酸化工程によって、例えば１０ｎｍの厚みの酸化アルミニウムを形成する。その後、第１実施形態におけるのと同様に、第２の電極５、第３の電極６および半導体層７を形成する。
【００８０】
第２実施形態の電界効果トランジスタによれば、第１の電極２３によって絶縁層４を凸形状にするので、第１実施形態よりも工程数を削減して、製造工程を簡易にできる。したがって、製造コストが低減され、また、プロセスの信頼性も高くできる。
【００８１】
（第３実施形態）
第１および第２実施形態において、絶縁層４の凸部上に第２の電極５を形成すると共に、上記絶縁層４の凸部の両側に位置する平坦部に第３の電極６，６を形成したが、第３実施形態の電界効果トランジスタでは、上記絶縁層４の凸部から平坦部に渡って連続する第２の電極をする。図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）は、本実施形態の電界効果トランジスタを示す断面図である。
【００８２】
＜電界効果トランジスタの構造＞
図３（ａ）の電界効果トランジスタは、第２の電極３５を、絶縁層４の凸部上から側部を経て右側の平坦部に渡って形成している。また、第１および第２実施形態において、第３の電極６は絶縁層４の凸部の両側に形成したが、本実施形態では、上記凸部の左側のみに第３の電極３６を形成している。これ以外は、図１（ａ）に示した第１実施形態の電界効果トランジスタの構造と同じ構造を有する。図３（ａ）において、図１（ａ）の電界効果トランジスタと同一の構成部分には、同一の参照番号を付している。
【００８３】
図３（ｂ）は、第３実施形態の電界効果トランジスタの変形例であり、図１（ｂ）に示した第１実施形態の電界効果トランジスタについて、第２の電極３５を、絶縁層４の凸部上から側部を経て右側の平坦部に渡って形成すると共に、第３の電極３６を、上記凸部の左側の平坦部に形成したものである。また、図４（ａ）は、図２（ａ）の第２実施形態の電界効果トランジスタについて、第２の電極３５を、絶縁層４の凸部上から側部を経て右側の平坦部に渡って形成すると共に、第３の電極３６を、上記凸部の左側の平坦部に形成したものである。また、図４（ｂ）は、図２（ｂ）の第２実施形態の電界効果トランジスタについて、第２の電極３５を、絶縁層４の凸部上から側部を経て右側の平坦部に渡って形成すると共に、第３の電極３６を、上記凸部の左側の平坦部に形成したものである。
【００８４】
＜電界効果トランジスタの製造方法＞
第２の電極３５および第３の電極６の製造工程以外は、第１および第２実施形態の製造方法と同様であるので、ここでは、第２の電極３５および第３の電極３６の製造工程のみを説明する。また、ここでは、図３（ａ）の電界効果トランジスタについて説明するが、図３（ｂ）から（ｄ）の構造を有する電界効果トランジスタについても、同様の製造方法によって製造できる。
【００８５】
上記第２の電極３５と第３の電極６は、以下のようにして、１つの蒸着工程で形成する。すなわち、絶縁基板１上に矩形部２、第１の電極３および絶縁層４を形成した後、蒸着法のような指向性の高い材料供給方法によって、上記第２および第３電極３５，３６の材料を供給する。この場合、材料フラックス（気体状にされた材料）が供給される流れの方向を、上記絶縁層４の凸部の突出方向（つまり、絶縁基板１の法線方向）に対して、斜めの方向にする。これによって、材料フラックスの流れに対する絶縁層４の凸部の陰の部分には、上記材料が供給されない。したがって、上記絶縁層４の凸部上面と、上記材料フラックスが供給される側の凸部の側面と、上記凸部に対して材料フラックスが供給される側の平坦部上に、材料フラックスが到達して膜が形成される。一方、上記材料フラックスが供給される側と反対側の平坦部には、上記絶縁層４の凸部によって材料フラックスの流れに対して形成される陰の部分以外の部分に、上記材料フラックスが到達し、膜が形成される。また、上記絶縁層４の凸部の側面について、上記材料フラックスが供給される側と反対側の側面には、上記材料による膜は形成されない。上記絶縁層４の凸部による陰で膜が形成されない領域の大きさは、上記凸部の突出方向（基板面の法線方向）に対する材料フラックスの流れ方向と、上記凸部の高さや形状とで制御できる。
【００８６】
以上のような方法により、上記絶縁層４の凸部上と、この凸部の一方の側面と、上記凸部の一方の側に位置する平坦部上とに渡って連続する第２の電極３５と、上記凸部の他方の側の平坦部上に位置する第３の電極３６とを、１つの工程で形成できる。
【００８７】
本実施形態の電界効果トランジスタの製造方法によれば、第１および第２実施形態と同様の効果が得られる。第１および第２実施形態の製造方法では、第２の電極５および第３の電極６を１つの工程で形成する際、材料フラックスが回りこみによって絶縁層４の凸部の側面に付着する場合があり、この凸部の側面に付着した原料を除去する工程が必要になる場合があった。これに対して、第３実施形態の製造方法によれば、絶縁層４の凸部に対して斜めの方向から材料フラックスを供給するので、この材料フラックスを供給する側と反対側の凸部の側面には、回り込みによる材料の付着を避けることができる。したがて、電界効果トランジスタの信頼性が高まり、電界効果トランジスタの製造方法の工程数を少なくできる。
【００８８】
上記実施形態において、第２の電極３５は凸部の右側に延在して形成すると共に、第３の電極３６は左側の平坦部に形成したが、第２の電極３５を凸部の左側に延在して形成すると共に、第３の電極３６を右側の平坦部に形成してもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の電界効果トランジスタによれば、基板上に形成され、凸部を有する第１の電極と、上記第１の電極を覆う絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記第１の電極の凸部の上方に位置する第２の電極と、上記第１の電極の凸部の両側のうちの少なくとも一方に、上記絶縁層を介して位置すると共に、上記第１の電極の凸部の高さよりも低い第３の電極と、上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層とを備えるので、この半導体層は、上記第１の電極、絶縁層、第２の電極および第３の電極を形成した後に形成することができ、その結果、作製時に受けるダメージを効果的に防止できる。したがって、上記半導体層に形成されるチャネル領域を、安定して良好な特性にできるから、良好な特性の電界効果トランジスタが安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態の電界効果トランジスタを示す断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、第２実施形態の電界効果トランジスタを示す断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、第３実施形態の電界効果トランジスタを示す断面図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、第３実施形態の電界効果トランジスタを示す断面図である。
【符号の説明】
１絶縁基板
２矩形体
３第１の電極
４絶縁層
５第２の電極
６第３の電極
７半導体層

Claims

基板上に形成され、凸部を有する第１の電極と、
上記第１の電極を覆う絶縁層と、
上記絶縁層上に形成され、上記第１の電極の凸部の上方に位置する第２の電極と、
上記第１の電極の凸部の両側のうちの少なくとも一方に、上記絶縁層を介して位置すると共に、上記第１の電極の凸部の高さよりも低い第３の電極と、
上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層と
を備えることを特徴とする電界効果トランジスタ。
請求項１に記載の電界効果トランジスタにおいて、
上記基板は凸部を有し、
上記第１の電極は、上記基板の表面に形成されて凸形状をなし、
上記絶縁層は、上記第１の電極の表面に形成されて凸形状をなし、
上記第３の電極は、上記絶縁層上に、この絶縁層の凸部の両側の少なくとも一方に位置するように形成されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。
請求項１に記載の電界効果トランジスタにおいて、
上記第１の電極は略矩形の断面を有し、
上記絶縁層は、少なくとも上記第１の電極の上面と両側面とを覆っていることを特徴とする電界効果トランジスタ。
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電界効果トランジスタにおいて、
上記第２の電極は、上記第１の電極の凸部の上方に形成された第１の水平部と、この第１の水平部と連続して形成され、上記第１の電極の凸部の両側のうちの一方に形成された垂直部と第２の水平部とを有し、
上記第３の電極は、上記第１の電極の凸部の両側のうちの他方に形成された水平部を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電界効果トランジスタにおいて、
上記第１の電極、第２の電極、第３の電極、絶縁層および半導体層のうちの少なくとも１つが、有機材料からなることを特徴とする電界効果トランジスタ。
基板に凸部を形成する工程と、
上記基板上に、この基板の凸部に応じた凸部を有する第１の電極を形成する工程と、
上記第１の電極を覆う絶縁層を形成する工程と、
上記絶縁層上に、上記第１の電極の凸部の上方に第２の電極を形成する工程と、
上記第１の電極の凸部の両側のうちの少なくとも一方に、第３の電極を形成する工程と、
上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層を形成する工程と
を備えることを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
基板上に、この基板表面に対して凸部をなす第１の電極を形成する工程と、
上記第１の電極を覆う絶縁層を形成する工程と、
上記絶縁層上に、上記第１の電極の上方に位置する第２の電極を形成する工程と、
上記第１の電極の両側のうちの少なくとも一方に、第３の電極を形成する工程と、
上記第２の電極と第３の電極とに接する一方、上記絶縁層によって上記第１の電極と隔てられた半導体層を形成する工程と
を備えることを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
請求項６または７に記載の電界効果トランジスタの製造方法において、
上記第２の電極を形成する工程と、上記第３の電極を形成する工程とを、１つの蒸着工程で行うことを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。