JP2005223033A - 積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法 - Google Patents
積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005223033A JP2005223033A JP2004027574A JP2004027574A JP2005223033A JP 2005223033 A JP2005223033 A JP 2005223033A JP 2004027574 A JP2004027574 A JP 2004027574A JP 2004027574 A JP2004027574 A JP 2004027574A JP 2005223033 A JP2005223033 A JP 2005223033A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- irradiated
- region
- energy
- energy rays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【課題】均一、均質な層を得ることができ、しかも、少ない工程数にて、同時に、しかも、層間における正確なアライメントを行う必要無しにパターニングし得る積層構造の形成方法を提供する。
【解決手段】積層構造の形成方法は、（Ａ）基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層した後、（Ｂ）第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域１０Ｂとエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域１０Ａとから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた領域２０Ａから成る第２層２０を得る。
【選択図】 図１
【解決手段】積層構造の形成方法は、（Ａ）基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層した後、（Ｂ）第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域１０Ｂとエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域１０Ａとから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた領域２０Ａから成る第２層２０を得る。
【選択図】 図１
Description
本発明は、積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法に関する。
現在、多くの電子機器に用いられている薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor，ＴＦＴ）を含む電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）は、例えば、シリコン半導体基板あるいはシリコン半導体材料層に形成されたチャネル形成領域及びソース／ドレイン電極、シリコン半導体基板表面あるいはシリコン半導体材料層表面に形成されたＳｉＯ2から成るゲート絶縁層、並びに、ゲート絶縁層を介してチャネル形成領域に対向して設けられたゲート電極から構成されている。あるいは又、基体上に形成されたゲート電極、ゲート電極上を含む基体上に形成されたゲート絶縁層、並びに、ゲート絶縁層上に形成されたチャネル形成領域及びソース／ドレイン電極から構成されている。そして、これらの構造を有する電界効果型トランジスタの作製には、非常に高価な半導体製造装置が使用されており、製造コストの低減が強く要望されている。
そこで、近年、各種の真空技術を用いない方法に基づき製造が可能な有機半導体材料を用いたＦＥＴ（便宜上、有機ＦＥＴと呼ぶ）の研究、開発に注目が集まっている。このような有機ＦＥＴの製造における導電性有機材料のパターニング方法として、一般に、フォトレジストを利用した従来のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術（例えば、特開２００１−１６８４２０参照）や、インクジェット方式、マイクロコンタクトプリンティング方式といった印刷法が採用されている。
しかしながら、フォトレジストを利用した従来のフォトリソグラフィ技術を採用した場合、複数の層のパターニングを行う場合、各層毎にフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を実行する必要があり、工程数の削減を図れないといった問題がある。また、層間における正確なアライメントを行う必要があるといった問題もある。一方、印刷法を採用した場合、均一、均質な層を得ることが難しいといった問題がある。
従って、本発明の目的は、均一、均質な層を得ることができ、しかも、複数の層が積層された構造における各層のパターニングを、少ない工程数にて、同時に、しかも、層間における正確なアライメントを行う必要無しに実行し得る積層構造の形成方法、及び、係る積層構造の形成方法を応用した電界効果型トランジスタの製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法は、
（Ａ）基体上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域とから成る第１層、及び、エネルギー線の照射を受けた領域から成る第２層を得ることを特徴とする。
（Ａ）基体上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域とから成る第１層、及び、エネルギー線の照射を受けた領域から成る第２層を得ることを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る積層構造の形成方法は、
（Ａ）基体上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域とから成る第１層、及び、エネルギー線の照射を受けなかった領域から成る第２層を得ることを特徴とする。
（Ａ）基体上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域とから成る第１層、及び、エネルギー線の照射を受けなかった領域から成る第２層を得ることを特徴とする。
本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る積層構造の形成方法においては、第１層と第２層との間の電気的絶縁性を確保するといった観点から、第１層と第２層との間に、エネルギー線に対して透明な層間絶縁層が形成されていることが好ましい。即ち、この場合には、積層構造は、第１層、層間絶縁層、第２層が、順次、積層された構造を有する。
本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る積層構造の形成方法によって得られた第１層及び第２層は、例えば、配線として機能する。
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法を応用した方法であり、
（Ａ）基体上に、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）少なくとも、第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ソース／ドレイン電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ゲート電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
（Ａ）基体上に、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）少なくとも、第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ソース／ドレイン電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ゲート電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
尚、第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する際、第１層の下に位置する半導体材料層にエネルギー線が局所的に照射される場合もある。
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法を応用した方法であり、
（Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と半導体材料層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ソース／ドレイン電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ゲート電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
（Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と半導体材料層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ソース／ドレイン電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ゲート電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法を応用した方法であり、
（Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層とゲート絶縁層と半導体材料層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ゲート電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ソース／ドレイン電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
（Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層とゲート絶縁層と半導体材料層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ゲート電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ソース／ドレイン電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の第４の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法を応用した方法であり、
（Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像した後、
（Ｃ）少なくとも、現像処理によって残された第２層の領域の間に位置するゲート絶縁層上に、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層を形成する、
工程から成り、
ゲート電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ソース／ドレイン電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
（Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像した後、
（Ｃ）少なくとも、現像処理によって残された第２層の領域の間に位置するゲート絶縁層上に、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層を形成する、
工程から成り、
ゲート電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ソース／ドレイン電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする。
尚、半導体材料層は、現像処理によって残された第２層の領域（ソース／ドレイン電極）の間に位置するゲート絶縁層上だけでなく、現像処理によって残された第２層の領域（ソース／ドレイン電極）上にまで延在するように形成されていてもよい。
本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る積層構造の形成方法、あるいは又、本発明の第１の態様〜第４の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、基体を、酸化ケイ素系材料（例えば、ＳｉＯXやスピンオンガラス（ＳＯＧ））；窒化ケイ素（ＳｉＮY）；酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）；金属酸化物高誘電絶縁膜から構成することができる。基体をこれらの材料から構成する場合、基体を、以下に挙げる材料から適宜選択された支持体上に（あるいは支持体の上方に）形成すればよい。即ち、支持体として、あるいは又、上述した基体以外の基体として、ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル，ＰＭＭＡ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に例示される有機ポリマー（高分子材料から構成された可撓性を有するプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板といった高分子材料の形態を有する）を挙げることができる。このような可撓性を有する高分子材料から構成された基体を使用すれば、例えば曲面形状を有するディスプレイ装置や電子機器への電界効果型トランジスタの組込みあるいは一体化が可能となる。あるいは又、基体（あるいは支持体）として、各種ガラス基板や、表面に絶縁層が形成された各種ガラス基板、石英基板、表面に絶縁層が形成された石英基板、表面に絶縁層が形成されたシリコン基板を挙げることができる。更には、支持体として、その他、導電性基板（金属基板や、高配向性グラファイトから成る基板）を挙げることができる。
本発明におけるエネルギー線として、紫外線、電子線、エックス線、イオン・ビームを例示することができる。
また、本発明において、第１層を構成する材料として、メチルセルロースといった溶剤に、ドーパントであるカンファースルホン酸、及び、導電性高分子であるポリアニリンを溶解し、更に、光重合開始剤である１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを添加したものを挙げることができる。
更には、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法、あるいは又、本発明の第１の態様〜第４の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法にあっては、第２層を構成する導電性材料として、通常のネガ型レジスト剤に、導電性高分子であるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］を分散させたものを挙げることができる。一方、本発明の第２の態様に係る積層構造の形成方法、にあっては、第２層を構成する導電性材料として、通常のポジ型レジスト剤に、導電性高分子であるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］を分散させたものを挙げることができる。尚、第２層の現像処理方法としては、第２層を構成する導電性材料に含まれるレジスト剤に適した現像処理方法とすればよい。ネガ型レジスト剤やポジ型レジスト剤にあっては、例えば、現像液に浸漬するといった現像処理を行えばよい。
第１層及び第２層の形成方法、更には、半導体材料層やゲート絶縁層、層間絶縁層の形成方法として、スピンコート法；エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法；及び、スプレー法の内のいずれかといった液状材料を塗布する方法を挙げることができる。
第１層と第２層の積層構造へのエネルギー線の局所的な照射方法として、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスクを用いる方法、エネルギー線を成形ビームとしてステップ状に照射したり、ビーム走査する方法を例示することができる。エネルギー線のパワー、ピーク値、照射時間、パルス幅、パルス重畳回数、走査速度、走査面積、波長等といったエネルギー線の特性は、第１層、第２層を構成する材料や積層構造の厚さ、パターニングする第１層、第２層の面積や形状、基体を構成する材料等に応じて、適宜、最適化を図ればよい。
ゲート絶縁層や層間絶縁層を構成する材料として酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素（ＳｉＮY）、金属酸化物高誘電絶縁膜にて例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にて例示される有機系絶縁材料を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。尚、酸化ケイ素系材料として、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率ＳｉＯX系材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を例示することができる。ゲート絶縁層や層間絶縁層の形成方法として、使用する材料やゲート絶縁層よりも下に位置する基体や各種の層を構成する材料にも依るが、各種物理的気相成長法（ＰＶＤ法）；各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）；スピンコート法；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった印刷法；上述した各種コーティング法；浸漬法；キャスティング法；及び、スプレー法の内のいずれかを挙げることができる。
チャネル形成領域を形成するための半導体材料層として、２，３，６，７−ジベンゾアントラセン（ペンタセンとも呼ばれる）、Ｃ9Ｓ9（ベンゾ［１，２−ｃ；３，４−ｃ’；５，６−ｃ”］トリス［１，２］ジチオール−１，４，７−トリチオン）、Ｃ24Ｈ14Ｓ6（アルファ−セキシチオフェン）、銅フタロシアニンで代表されるフタロシアニン、フラーレン（Ｃ60）、テトラチオテトラセン（Ｃ18Ｈ8Ｓ4）、テトラセレノテトラセン（Ｃ18Ｈ8Ｓｅ4）、テトラテルルテトラセン（Ｃ18Ｈ8Ｔｅ4）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］を挙げることができる。尚、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）の構造式（１）、ポリスチレンスルホン酸の構造式（２）を図７に示す。
あるいは又、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層として、例えば、以下に例示する複素環式共役系導電性高分子及び含ヘテロ原子共役系導電性高分子を用いることができる。尚、構造式中、「Ｒ」，「Ｒ’」はアルキル基（ＣnＨ2n+1）を意味する。
［複素環式共役系導電性高分子］
ポリピロール［図７の構造式（３）参照］
ポリフラン［図７の構造式（４）参照］
ポリチオフェン［図７の構造式（５）参照］
ポリセレノフェン［図７の構造式（６）参照］
ポリテルロフェン［図７の構造式（７）参照］
ポリ（３−アルキルチオフェン）［図７の構造式（８）参照］
ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルホン酸）［図７の構造式（９）参照］
ポリ（Ｎ−アルキルピロール）［図８の構造式（１０）参照］
ポリ（３−アルキルピロール）［図８の構造式（１１）参照］
ポリ（３，４−ジアルキルピロール）［図８の構造式（１２）参照］
ポリ（２，２’−チエニルピロール）［図８の構造式（１３）参照］
ポリピロール［図７の構造式（３）参照］
ポリフラン［図７の構造式（４）参照］
ポリチオフェン［図７の構造式（５）参照］
ポリセレノフェン［図７の構造式（６）参照］
ポリテルロフェン［図７の構造式（７）参照］
ポリ（３−アルキルチオフェン）［図７の構造式（８）参照］
ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルホン酸）［図７の構造式（９）参照］
ポリ（Ｎ−アルキルピロール）［図８の構造式（１０）参照］
ポリ（３−アルキルピロール）［図８の構造式（１１）参照］
ポリ（３，４−ジアルキルピロール）［図８の構造式（１２）参照］
ポリ（２，２’−チエニルピロール）［図８の構造式（１３）参照］
［含ヘテロ原子共役系導電性高分子］
ポリアニリン［図８の構造式（１４）参照］
ポリ（ジベンゾチオフェンスルフィド）［図８の構造式（１５）参照］
ポリアニリン［図８の構造式（１４）参照］
ポリ（ジベンゾチオフェンスルフィド）［図８の構造式（１５）参照］
あるいは又、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層を構成する有機半導体分子は、共役結合を有する有機半導体分子であって、分子の両端にチオール基（ＳＨ）、アミノ基（−ＮＨ2）、イソシアノ基（−ＮＣ）、チオアセトキシル基（−ＳＣＯＣＨ3）又はカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有することが望ましく、より具体的には、有機半導体分子として、以下の材料を例示することができる。
４，４’−ビフェニルジチオール［図９の構造式（１６）参照］
４，４’−ジイソシアノビフェニル［図９の構造式（１７）参照］
４，４’−ジイソシアノ−ｐ−テルフェニル［図９の構造式（１８）参照］
２，５−ビス（５’−チオアセトキシル−２’−チオフェニル）チオフェン［図９の構造式（１９）参照］
４，４’−ジイソシアノビフェニル［図９の構造式（１７）参照］
４，４’−ジイソシアノ−ｐ−テルフェニル［図９の構造式（１８）参照］
２，５−ビス（５’−チオアセトキシル−２’−チオフェニル）チオフェン［図９の構造式（１９）参照］
半導体材料層を無機半導体材料から構成することもでき、無機半導体材料として、具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅを挙げることができる。
半導体材料層の形成方法として、半導体材料層を構成する材料等にも依るが、真空蒸着法やスパッタリング法に例示される物理的気相成長法（ＰＶＤ法）；各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）；スピンコート法；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった印刷法；上述した各種コーティング法；スタンプ法；リフトオフ法；シャドウマスク法；及び、スプレー法の内のいずれかを挙げることができる。
本発明の電界効果型トランジスタを、ディスプレイ装置や各種の電子機器に適用、使用する場合、多数の電界効果型トランジスタを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各電界効果型トランジスタを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。また、電界効果型トランジスタを支持体に載置してもよいし、樹脂にて封止してもよい。
本発明においては、第１層及び第２層を構成する材料の有する所謂ネガ型・ポジ型の相反する性質を利用して、少なくとも第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、パターニングされた第１層及び第２層を得ることができる。即ち、例えば、１回の露光によって第１層及び第２層を同時にパターニングすることができる。従って、フォトレジストを利用した従来のフォトリソグラフィ技術とは異なり、複数の層のパターニングを行う場合に各層に対して別々にパターニング処理を行う必要が無く、工程数の削減を図ることができるし、層間における正確なアライメントを行うことが不要となる。また、第１層及び第２層において、容易に均一、均質な膜を得ることが可能となる。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
実施例１は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法、及び、本発明の第１の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。実施例１において得られる電界効果型トランジスタ（以下、ＦＥＴと略称する場合がある）は、トップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴである。
実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例６において、第１層を構成する材料として、メチルセルロースといった溶剤に、ドーパントであるカンファースルホン酸、及び、導電性高分子であるポリアニリンを溶解し、更に、光重合開始剤である１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを添加したものを使用する。また、第２層を構成する導電性材料として、レジスト剤に、導電性高分子であるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］を分散させたものを使用する。また、第１層及び第２層の形成方法、更には、半導体材料層やゲート絶縁層、層間絶縁層の形成方法として、スピンコート法を用いる。尚、実施例１〜実施例５においては、レジスト剤としてネガ型レジスト剤を用い、実施例においては、レジスト剤としてポジ型レジスト剤を用いる。
また、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例６において、エネルギー線として紫外線を使用し、第１層と第２層の積層構造へのエネルギー線の局所的な照射方法として、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスクを用いる方法を採用する。紫外線のパワーや照射時間、波長等の特性は、第１層、第２層を構成する材料や積層構造の厚さ、パターニングする第１層、第２層の面積や形状、基体を構成する材料等に応じて、適宜、最適化を図っている。
更には、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例６において、基体としてポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）を使用し、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例６において、ゲート絶縁層や層間絶縁層を構成する材料としてポリビニルフェノール（ＰＶＰ）を用い、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例４において、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層としてポリアニリンを用いる。尚、後述する実施例５〜実施例６においては、基体を、例えば、予め形成されたトランジスタを覆う絶縁層としてもよい。
以下、基体等の模式的な一部端面図である図１の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例１における積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
［工程−１００］
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
あるいは又、基体１上に、チャネル形成領域４０Ａを形成するための半導体材料層４０と、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、ゲート絶縁層３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。こうして、図１の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
［工程−１１０］
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、少なくとも、第１層１０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造に（実施例１においては、より具体的には、半導体材料層４０と第１層１０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造に）、エネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図１の（Ｂ）に示す。
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、少なくとも、第１層１０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造に（実施例１においては、より具体的には、半導体材料層４０と第１層１０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造に）、エネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図１の（Ｂ）に示す。
第１層１０において、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域は、ソース／ドレイン電極１０Ｂとなる。一方、エネルギー線の照射を受けた第１層１０の領域は、絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）になる。絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）は、導電性の領域（ソース／ドレイン電極１０Ｂ）によって挟まれている。また、第２層２０において、エネルギー線の照射を受けた領域は不溶性の第２層不溶化部２０Ａとなり、一方、エネルギー線の照射を受けなかった領域はそのままであり、可溶性の可溶部である。第１層絶縁部１０Ａの射影像と、第２層２０のエネルギー線の照射を受けなかった領域の射影像とは、重なり合う。
［工程−１２０］
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。尚、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウムを水で２．３８％まで希釈したもの。尚、特にネガ型レジスト剤でポリビニルアルコールを主成分としたレジスト剤の中には、現像液として水を利用するものもある）に第２層２０を浸漬した後、乾燥することで、第２層２０を現像することができる。後述する実施例２〜実施例５においても、第２層２０の現像を同様に行えばよい。こうして、図１の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ソース／ドレイン電極１０Ｂ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ゲート電極）から成る第２層２０を得ることができる。
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。尚、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウムを水で２．３８％まで希釈したもの。尚、特にネガ型レジスト剤でポリビニルアルコールを主成分としたレジスト剤の中には、現像液として水を利用するものもある）に第２層２０を浸漬した後、乾燥することで、第２層２０を現像することができる。後述する実施例２〜実施例５においても、第２層２０の現像を同様に行えばよい。こうして、図１の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ソース／ドレイン電極１０Ｂ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ゲート電極）から成る第２層２０を得ることができる。
［工程−１３０］
その後、全面に絶縁層を形成し、各種の配線を設ける。更には、完成後のＦＥＴにエネルギー線が照射されることによって第１層や第２層に損傷や変化、変質が生じることを防止するために、ＦＥＴにエネルギー線吸収層（例えば、紫外線吸収層、紫外線カット層）を形成することが好ましい。以下の実施例においても同様である。
その後、全面に絶縁層を形成し、各種の配線を設ける。更には、完成後のＦＥＴにエネルギー線が照射されることによって第１層や第２層に損傷や変化、変質が生じることを防止するために、ＦＥＴにエネルギー線吸収層（例えば、紫外線吸収層、紫外線カット層）を形成することが好ましい。以下の実施例においても同様である。
実施例２は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法、及び、本発明の第２の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。実施例２において得られるＦＥＴは、トップゲート／ボトムコンタクト型のＦＥＴである。
以下、基体等の模式的な一部端面図である図２の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例２における積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
［工程−２００］
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
あるいは又、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、チャネル形成領域４０Ａを形成するための半導体材料層４０と、ゲート絶縁層３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。こうして、図２の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
［工程−２１０］
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、第１層１０と半導体材料層４０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図２の（Ｂ）に示す。
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、第１層１０と半導体材料層４０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図２の（Ｂ）に示す。
実施例１と同様に、第１層１０において、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域は、ソース／ドレイン電極１０Ｂとなる。一方、エネルギー線の照射を受けた第１層１０の領域は、絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）になる。絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）は、導電性の領域（ソース／ドレイン電極１０Ｂ）によって挟まれている。また、第２層２０において、エネルギー線の照射を受けた領域は不溶性の第２層不溶化部２０Ａとなり、一方、エネルギー線の照射を受けなかった領域はそのままであり、可溶性の可溶部である。実施例２においても、第１層絶縁部１０Ａの射影像と、第２層２０のエネルギー線の照射を受けなかった領域の射影像とは、重なり合う。
［工程−２２０］
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。こうして、図２の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、実施例１と同様に、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ソース／ドレイン電極１０Ｂ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ゲート電極）から成る第２層２０を得ることができる。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。こうして、図２の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、実施例１と同様に、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ソース／ドレイン電極１０Ｂ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ａ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ゲート電極）から成る第２層２０を得ることができる。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
実施例３は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法、及び、本発明の第３の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。実施例３において得られるＦＥＴは、ボトムゲート／トップコンタクト型のＦＥＴである。
以下、基体等の模式的な一部端面図である図３の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例３における積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
［工程−３００］
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
あるいは又、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、ゲート絶縁層３０と、チャネル形成領域４０Ａを形成するための半導体材料層４０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。こうして、図３の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
［工程−３１０］
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、第１層１０とゲート絶縁層３０と半導体材料層４０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図３の（Ｂ）に示す。
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、第１層１０とゲート絶縁層３０と半導体材料層４０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図３の（Ｂ）に示す。
第１層１０において、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域は、ゲート電極１０Ｃとなる。一方、エネルギー線の照射を受けた第１層１０の領域は、絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）になる。絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）は、ゲート電極１０Ｃの両側に形成される。また、第２層２０において、エネルギー線の照射を受けた領域は不溶性の第２層不溶化部２０Ａ（ソース／ドレイン電極）となり、一方、エネルギー線の照射を受けなかった領域はそのままであり、可溶性の可溶部である。第１層１０のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ゲート電極１０Ｃ）の射影像と、第２層２０のエネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）の射影像とは、重なり合い、更には、チャネル形成領域４０Ａの射影像とも重なり合う。
［工程−３２０］
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。こうして、図３の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ゲート電極１０Ｃ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ソース／ドレイン電極）から成る第２層２０を得ることができる。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。こうして、図３の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ゲート電極１０Ｃ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ソース／ドレイン電極）から成る第２層２０を得ることができる。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
実施例４は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法、及び、本発明の第４の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。実施例４において得られるＦＥＴは、ボトムゲート／ボトムコンタクト型のＦＥＴである。
以下、基体等の模式的な一部端面図である図４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例４における積層構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
［工程−４００］
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。
あるいは又、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１０と、ゲート絶縁層３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層２０とを、順次、積層する。こうして、図４の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
［工程−４１０］
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、第１層１０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図４の（Ｂ）に示す。
次に、第１層１０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。あるいは又、第１層１０とゲート絶縁層３０と第２層２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図４の（Ｂ）に示す。
実施例３と同様に、第１層１０において、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域は、ゲート電極１０Ｃとなる。一方、エネルギー線の照射を受けた第１層１０の領域は、絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）になる。絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）は、ゲート電極１０Ｃの両側に形成される。また、第２層２０において、エネルギー線の照射を受けた領域は不溶性の第２層不溶化部２０Ａ（ソース／ドレイン電極）となり、一方、エネルギー線の照射を受けなかった領域はそのままであり、可溶性の可溶部である。実施例４においても、第１層１０のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ゲート電極１０Ｃ）の射影像と、第２層２０のエネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）の射影像とは、重なり合い、更には、チャネル形成領域４０Ａの射影像とも重なり合う。
［工程−４２０］
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。
その後、第２層２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。
［工程−４３０］
次に、少なくとも、現像処理によって残された第２層２０の導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ソース／ドレイン電極）の間に位置するゲート絶縁層３０上に（実施例４においては、より具体的には、露出したゲート絶縁層３０及びソース／ドレイン電極２０Ａ上に、言い換えれば、全面に）、チャネル形成領域４０Ａを形成するための半導体材料層４０を形成する。こうして、図４の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ゲート電極１０Ｃ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ソース／ドレイン電極）から成る第２層２０を得ることができる。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
次に、少なくとも、現像処理によって残された第２層２０の導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ソース／ドレイン電極）の間に位置するゲート絶縁層３０上に（実施例４においては、より具体的には、露出したゲート絶縁層３０及びソース／ドレイン電極２０Ａ上に、言い換えれば、全面に）、チャネル形成領域４０Ａを形成するための半導体材料層４０を形成する。こうして、図４の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（ゲート電極１０Ｃ）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１０Ｄ）とから成る第１層１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部２０Ａ，ソース／ドレイン電極）から成る第２層２０を得ることができる。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
実施例５は、本発明の第１の態様に係る積層構造の形成方法に関する。実施例５においては、トランジスタにおいて、第１層から成る下層配線、及び、第１層の上方に位置し、第２層から成る上層配線が、層間絶縁層を介して形成された積層構造を得ることができる。尚、実施例５にあっては、第１層から成る下層配線、及び、第２層から成る上層配線は、同じパターンを有する。
以下、基体等の模式的な一部端面図である図５の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例５における積層構造の形成方法を説明する。
［工程−５００］
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層１２０とを、順次、積層する。より具体的には、実施例５においては、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１１０と、層間絶縁層１３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層１２０とを、順次、積層する。こうして、図５の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層１２０とを、順次、積層する。より具体的には、実施例５においては、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層１１０と、層間絶縁層１３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層１２０とを、順次、積層する。こうして、図５の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
［工程−５１０］
次に、第１層１１０と第２層１２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。実施例５においては、第１層１１０と層間絶縁層１３０と第２層１２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層１２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図５の（Ｂ）に示す。
次に、第１層１１０と第２層１２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。実施例５においては、第１層１１０と層間絶縁層１３０と第２層１２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層１２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図５の（Ｂ）に示す。
第１層１１０において、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域は、下層配線となる。一方、エネルギー線の照射を受けた第１層１１０の領域は、第１層絶縁部１１０Ａになる。また、第２層１２０において、エネルギー線の照射を受けた領域は不溶性の第２層不溶化部１２０Ａとなり、一方、エネルギー線の照射を受けなかった領域はそのままであり、可溶性の可溶部である。
［工程−５２０］
その後、第２層１２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。こうして、図５の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（下層配線）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１１０Ａ）とから成る第１層１１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部１２０Ａ，上層配線）から成る第２層１２０を得ることができる。下層配線の射影像と上層配線の射影像とは重なり合う。その後、エネルギー線が照射されることによって第１層や第２層に損傷や変化、変質が生じることを防止するために、全面にエネルギー線吸収層（例えば、紫外線吸収層、紫外線カット層）を形成することが好ましい。以下の実施例６においても同様である。
その後、第２層１２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった領域（可溶部）が除去される。こうして、図５の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（下層配線）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部１１０Ａ）とから成る第１層１１０、及び、エネルギー線の照射を受けた導電性の領域（第２層不溶化部１２０Ａ，上層配線）から成る第２層１２０を得ることができる。下層配線の射影像と上層配線の射影像とは重なり合う。その後、エネルギー線が照射されることによって第１層や第２層に損傷や変化、変質が生じることを防止するために、全面にエネルギー線吸収層（例えば、紫外線吸収層、紫外線カット層）を形成することが好ましい。以下の実施例６においても同様である。
実施例６は、本発明の第２の態様に係る積層構造の形成方法に関する。実施例６においても、トランジスタにおいて、第１層から成る下層配線、及び、第１層の上方に位置し、第２層から成る上層配線が、層間絶縁層を介して形成された積層構造を得ることができる。尚、実施例５と異なり、第１層から成る下層配線のパターンと、第２層から成る上層配線のパターンとは、一種の反転パターンの関係を有する。
以下、基体等の模式的な一部端面図である図６の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例６における積層構造の形成方法を説明する。
［工程−６００］
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層２１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層２２０とを、順次、積層する。より具体的には、実施例６においては、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層２１０と、層間絶縁層２３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層２２０とを、順次、積層する。こうして、図６の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
先ず、基体１上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層２１０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層２２０とを、順次、積層する。より具体的には、実施例６においては、基体１上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層２１０と、層間絶縁層２３０と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層２２０とを、順次、積層する。こうして、図６の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
［工程−６１０］
次に、第１層２１０と第２層２２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。実施例６においては、第１層２１０と層間絶縁層２３０と第２層２２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図６の（Ｂ）に示す。
次に、第１層２１０と第２層２２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。実施例６においては、第１層２１０と層間絶縁層２３０と第２層２２０の積層構造にエネルギー線を局所的に照射する。具体的には、第２層２２０の上方に、エネルギー線透過領域と不透過領域とを有するマスク５０を配置し、エネルギー線として紫外線を使用して、これらの層に紫外線を照射する。この状態を、模式的に図６の（Ｂ）に示す。
第１層２１０において、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域は、下層配線となる。一方、エネルギー線の照射を受けた第１層２１０の領域は、第１層絶縁部２１０Ａになる。また、第２層２２０において、エネルギー線の照射を受けなかった領域はそのまま（不溶性の不溶部）であり、一方、エネルギー線の照射を受けた領域は、第２層可溶化部２２０Ｂとなる。
［工程−６２０］
その後、第２層２２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けた領域（第２層可溶化部２２０Ｂ）が除去される。尚、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウムを水で２．３８％まで希釈したもの）に第２層２２０を浸漬した後、乾燥することで、第２層２２０を現像することができる。こうして、図６の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（下層配線）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部２１０Ａ）とから成る第１層２１０、及び、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（上層配線）から成る第２層２２０を得ることができる。下層配線の射影像と、上層配線と上層配線との間の隙間の射影像とは重なり合う。
その後、第２層２２０を現像することで、エネルギー線の照射を受けた領域（第２層可溶化部２２０Ｂ）が除去される。尚、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウムを水で２．３８％まで希釈したもの）に第２層２２０を浸漬した後、乾燥することで、第２層２２０を現像することができる。こうして、図６の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。即ち、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（下層配線）とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域（第１層絶縁部２１０Ａ）とから成る第１層２１０、及び、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域（上層配線）から成る第２層２２０を得ることができる。下層配線の射影像と、上層配線と上層配線との間の隙間の射影像とは重なり合う。
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。ＦＥＴの構造や構成、製造条件、使用した材料は例示であり、適宜変更することができる。
１・・・基体、１０・・・第１層、１０Ａ，１０Ｄ，１１０Ａ，２１０Ａ・・・絶縁性の領域（第１層絶縁部）、１０Ｂ・・・ソース／ドレイン電極（導電性の領域）、１０Ｃ・・・ゲート電極、２０，１２０，２２０・・・第２層、２０Ａ・・・導電性の領域（第２層不溶化部，ゲート電極）、３０・・・ゲート絶縁層、４０・・・半導体材料層、４０Ａ・・・チャネル形成領域、５０・・・マスク、１１０，２１０・・・第１層（下層配線）、１１０Ａ，２１０Ａ・・・絶縁性の領域（第１層絶縁部）、１２０Ａ・・・第２層不溶化部（上層配線）、２２０Ｂ・・・第２層可溶化部、１３０，２３０・・・層間絶縁層
Claims (6)
- （Ａ）基体上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域とから成る第１層、及び、エネルギー線の照射を受けた領域から成る第２層を得ることを特徴とする積層構造の形成方法。 - （Ａ）基体上に、少なくとも、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が除去される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像することで、エネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域とエネルギー線の照射を受けた絶縁性の領域とから成る第１層、及び、エネルギー線の照射を受けなかった領域から成る第２層を得ることを特徴とする積層構造の形成方法。 - （Ａ）基体上に、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）少なくとも、第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ソース／ドレイン電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ゲート電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。 - （Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層と半導体材料層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ソース／ドレイン電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ゲート電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。 - （Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層とゲート絶縁層と半導体材料層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像する、
工程から成り、
ゲート電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ソース／ドレイン電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。 - （Ａ）基体上に、エネルギー線の照射によって導電性から絶縁性へと導電性が変化する材料から成る第１層と、ゲート絶縁層と、導電性材料から成り、エネルギー線の照射及び現像処理によってエネルギー線の照射を受けた領域が残される第２層とを、順次、積層した後、
（Ｂ）第１層とゲート絶縁層と第２層の積層構造にエネルギー線を局所的に照射し、次いで、第２層を現像した後、
（Ｃ）少なくとも、現像処理によって残された第２層の領域の間に位置するゲート絶縁層上に、チャネル形成領域を形成するための半導体材料層を形成する、
工程から成り、
ゲート電極は、第１層のエネルギー線の照射を受けなかった導電性の領域から構成され、
ソース／ドレイン電極は、第２層のエネルギー線の照射を受けた領域から構成されることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004027574A JP4501444B2 (ja) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | トランジスタにおける配線構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004027574A JP4501444B2 (ja) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | トランジスタにおける配線構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005223033A true JP2005223033A (ja) | 2005-08-18 |
| JP4501444B2 JP4501444B2 (ja) | 2010-07-14 |
Family
ID=34998448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004027574A Expired - Fee Related JP4501444B2 (ja) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | トランジスタにおける配線構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4501444B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008091632A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Manabu Bonshihara | 半導体装置の外部回路接続部の構造及びその形成方法 |
| JP2008268817A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Seiko Epson Corp | アクティブマトリクス基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器 |
| JP2015159267A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | ツィンファ ユニバーシティ | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイ及びその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001505002A (ja) * | 1997-08-22 | 2001-04-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 事実上有機材料から成る電界効果トランジスタを製造する方法 |
| JP2001168420A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-22 | Sharp Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2002515641A (ja) * | 1998-01-28 | 2002-05-28 | シン フイルム エレクトロニクス エイエスエイ | 三次元の導電性または半導電性構造体を生成する方法およびこの構造体を消去する方法 |
-
2004
- 2004-02-04 JP JP2004027574A patent/JP4501444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001505002A (ja) * | 1997-08-22 | 2001-04-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 事実上有機材料から成る電界効果トランジスタを製造する方法 |
| JP2002515641A (ja) * | 1998-01-28 | 2002-05-28 | シン フイルム エレクトロニクス エイエスエイ | 三次元の導電性または半導電性構造体を生成する方法およびこの構造体を消去する方法 |
| JP2001168420A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-22 | Sharp Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008091632A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Manabu Bonshihara | 半導体装置の外部回路接続部の構造及びその形成方法 |
| WO2008047585A1 (fr) * | 2006-10-02 | 2008-04-24 | Manabu Bonkohara | Unité de connexion d'un circuit externe à un dispositif semi-conducteur, et procédé de fabrication associé |
| JP2008268817A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Seiko Epson Corp | アクティブマトリクス基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器 |
| JP2015159267A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | ツィンファ ユニバーシティ | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイ及びその製造方法 |
| US9508760B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-11-29 | Tsinghua University | Method for making thin film transistor array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4501444B2 (ja) | 2010-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2122706B1 (en) | Method of forming organic thin film transistors | |
| Noh et al. | Downscaling of self-aligned, all-printed polymer thin-film transistors | |
| JP5565732B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ | |
| US20100176379A1 (en) | Self-aligned organic thin film transistor and fabrication method thereof | |
| KR101313885B1 (ko) | 전자 디바이스 어레이 | |
| EP1815541B1 (en) | Self-aligned process to manufacture organic transistors | |
| US7932186B2 (en) | Methods for fabricating an electronic device | |
| US20100264408A1 (en) | Organic Thin Film Transistors, Active Matrix Organic Optical Devices and Methods of Making the Same | |
| US9023683B2 (en) | Organic semiconductor transistor with epoxy-based organic resin planarization layer | |
| GB2432714A (en) | Thin film transistor and method for fabricating an electronic device | |
| JP5332145B2 (ja) | 積層構造体、電子素子、電子素子アレイ及び表示装置 | |
| JP4501444B2 (ja) | トランジスタにおける配線構造の形成方法及び電界効果型トランジスタの製造方法 | |
| CN111477742A (zh) | 一种有机薄膜晶体管及其制备方法 | |
| KR20090045884A (ko) | 자기정렬 유기박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 | |
| US8001491B2 (en) | Organic thin film transistor and method of fabricating the same | |
| JP2009026901A (ja) | 積層構造体、電子素子、電子素子アレイ及び表示装置 | |
| US8546179B2 (en) | Method of fabricating a self-aligned top-gate organic transistor | |
| US20080230771A1 (en) | Thin film transistor and method for manufacturing the same | |
| Zschieschang et al. | Organic thin film transistors with printed gate electrodes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060818 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100105 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100224 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100330 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100412 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |