JP2006147613A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ドープしたシリコン基板1をゲート電極とし、一方の主面に酸化シリコンからなるゲート絶縁膜2を形成する。ゲート絶縁膜2の上にソース電極3とドレイン電極4を形成し、有機半導体層5をこれらの電極に接して連続的に設ける。ソース電極3及びドレイン電極4を、それぞれ、ゲート絶縁膜2との密着性のよい金属からなり、主面全体がゲート絶縁膜2に接して形成されている密着層3a及び4aと、電流通路6との接触域7及び8において密着層3a及び4aを被覆し、半導体層5とオーミック接触を形成するオーミック接触層3b及び4bとで形成する。
【選択図】 図1
Description
前記ソース電極及び前記ドレイン電極が、
前記下地との密着性のよい単体金属又は合金からなり、主面全体が前記下地表面に接 して形成されている密着層と、
少なくとも前記電流通路との接触域において前記密着層を被覆し、前記半導体層とオ ーミック接触を形成するオーミック接触層と
からなることを特徴とする、半導体装置に係わり、この半導体装置の製造方法であって、
前記下地の表面に前記密着層を所定のパターンに形成する工程と、
少なくとも前記電流通路との接触域において前記密着層を被覆する前記オーミック接 触層を、前記半導体層とオーミック接触を形成する材料の物理的成膜法によって形成す る工程と、
前記密着層と前記オーミック接触層とからなる前記ソース電極及び前記ドレイン電極 とに連接して、少なくともこれらの電極間の前記下地表面に前記半導体層を形成する工 程と
を有する、半導体装置の製造方法に係わるものである。
前記下地との密着性のよい単体金属又は合金からなり、主面全体が前記下地表面に接 して形成されている密着層と、
少なくとも前記電流通路との接触域において前記密着層を被覆し、前記半導体層とオ ーミック接触を形成するオーミック接触層と
からなる。
前記下地の表面に前記密着層を所定のパターンに形成する工程と、
少なくとも前記電流通路との接触域において前記密着層を被覆する前記オーミック接 触層を、前記半導体層とオーミック接触を形成する材料の物理的成膜法によって形成す る工程と、
前記密着層と前記オーミック接触層とからなる前記ソース電極及び前記ドレイン電極 とに連接して、少なくともこれらの電極間の前記下地表面に前記半導体層を形成する工 程と
を有するので、前記半導体装置を簡易な工程で生産性よく製造することができる。特に、真空蒸着法などの物理的成膜法によって前記オーミック接触層を形成するので、めっき法などの化学的方法に比べて、純度が高く、表面の平坦性が良好な金属膜からなる前記オーミック接触層を形成することができる。
前記下地の表面に、前記密着層を形成する領域以外を被覆するフォトレジスト層を形成 する工程と、
前記密着層を形成する材料を真空蒸着法又はスパッタリング法によって被着させ、前記密着 層を形成する工程と、
前記フォトレジスト層を除去し、前記密着層以外の前記密着層形成材料の堆積物を除 去する工程と、
前記オーミック接触層の形成領域を除いて、少なくとも、前記密着層を形成する領域 以外を被覆する第2のフォトレジスト層を、前記下地表面に形成する工程と、
前記オーミック接触層を形成する材料を真空蒸着法又はスパッタリング法によって被着させ 、前記オーミック接触層を形成する工程と、
前記第2のフォトレジスト層を除去し、前記オーミック接触層以外の前記オーミック 接触層形成材料の堆積物を除去する工程と
を有し、リフトオフ法を2回行うのがよい。リフトオフ法は、エッチング法によるパターニングが難しい、金などの材料からなる薄膜のパターニングに好適に用いられ、めっき法などでは形成が困難な幅0.1〜5μmの微細なパターンを形成することができる。
実施の形態1は、主として請求項1及び2に記載した半導体装置、及び請求項10〜14に記載した半導体装置の製造方法に関わる例として、有機FET及びその製造方法について説明する。
実施の形態2は、主として請求項1及び3に記載した半導体装置、及びその製造方法に関わる例である。本実施の形態は、オーミック接触層の形状のみが実施の形態1と異なっているので、以下、実施の形態1との相違点に重点を置いて説明する。
実施の形態3は、主として請求項1及び4に記載した半導体装置、及びその製造方法に関わる例である。本実施の形態は、オーミック接触層の形状のみが実施の形態1と異なっているので、以下、実施の形態1との相違点に重点を置いて説明する。
3…ソース電極、3a…密着層、3b…オーミック接触層、4…ドレイン電極、
4a…密着層、4b…オーミック接触層、5…有機半導体層、6…電流通路、
7、8…接触域、10、20、30…有機FET、11、12…接続部、
23、33…ソース電極、23a、33a…密着層、
23b、33b…オーミック接触層、24、34…ドレイン電極、
24a、34a…密着層、24b、34b…オーミック接触層、
25、35…有機半導体層、36a…密着層、36b…オーミック接触層、
51…フォトレジスト層、52…パターニングされたフォトレジスト層、
53…密着材料層、54…フォトレジスト層、
55、57、59…パターニングされたフォトレジスト層、
56、58、60…オーミック接触材料層、61…基板ホルダ、62、63…蒸着源、
71…基板ホルダ、72…蒸着源、81…基板ホルダ、82…蒸着源、83…シャッタ、84…公転機構、85…自転機構、86…真空チャンバ、
101…高濃度にドープされたシリコン基板(ゲート電極)、
102…ゲート絶縁膜、103…ソース電極、103a…密着層(クロム層)、
103b…オーミック接触層(金層)、104…ドレイン電極、
104a…密着層(クロム層)、104b…オーミック接触層(金層)、
105…有機半導体層、106…電流通路(チャネル)、
107、108…密着層の側面、110…有機FET、120…シリコン基板、
121…ゲート電極、122…ゲート絶縁膜、123…ソース電極、
123a…密着層(クロム層)、123b…オーミック接触層(金層)、
124…ドレイン電極、124a…密着層(クロム層)、
124b…オーミック接触層(金層)、125…有機半導体層、
126…電流通路(チャネル)、130…有機FET
Claims (23)
- ゲート電極とゲート絶縁膜とが設けられた下地の表面にソース電極及びドレイン電極が形成され、このソース電極とドレイン電極とに連接して少なくともこれらの電極間の前記下地表面に半導体層が形成され、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間における前記半導体層の電流通路の導電性が前記ゲート電極の電位によって制御される半導体装置において、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極が、
前記下地との密着性のよい単体金属又は合金からなり、主面全体が前記下地表面に接 して形成されている密着層と、
少なくとも前記電流通路との接触域において前記密着層を被覆し、前記半導体層とオ ーミック接触を形成するオーミック接触層と
からなることを特徴とする、半導体装置。 - 前記密着層の側面の一部分が、前記下地表面からその上部にかけて前記オーミック接触層によって被覆されている、請求項1に記載した半導体装置。
- 前記密着層の側面の全てが前記オーミック接触層によって被覆されている、請求項1に記載した半導体装置。
- 前記密着層の全面が前記オーミック接触層によって被覆されている、請求項1に記載した半導体装置。
- 前記密着層が前記ゲート絶縁膜に接して形成されている、請求項1に記載した半導体装置。
- 電界効果トランジスタとして構成されている、請求項1に記載した半導体装置。
- 前記半導体層が有機半導体材料からなる、請求項1に記載した半導体装置。
- 前記密着層がチタン、クロム及びニッケルからなる群の中から選ばれた少なくとも1種の金属からなる、請求項1に記載した半導体装置。
- 前記オーミック接触層が金、白金及びパラジウムからなる群の中から選ばれた少なくとも1種の金属からなる、請求項1に記載した半導体装置。
- 請求項1に記載した半導体装置の製造方法であって、
前記下地の表面に前記密着層を所定のパターンに形成する工程と、
少なくとも前記電流通路との接触域において前記密着層を被覆する前記オーミック接 触層を、前記半導体層とオーミック接触を形成する材料の物理的成膜法によって形成す る工程と、
前記密着層と前記オーミック接触層とからなる前記ソース電極及び前記ドレイン電極 とに連接して、少なくともこれらの電極間の前記下地表面に前記半導体層を形成する工 程と
を有する、半導体装置の製造方法。 - 前記オーミック接触層を真空蒸着法又はスパッタリング法によって形成する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記密着層を真空蒸着法又はスパッタリング法によって形成する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記下地の表面に、前記密着層を形成する領域以外を被覆するフォトレジスト層を形 成する工程と、
前記密着層を形成する材料を真空蒸着法又はスパッタリング法によって被着させ、前 記密着層を形成する工程と、
前記フォトレジスト層を除去し、前記密着層以外の前記密着層形成材料の堆積物を除 去する工程と、
前記オーミック接触層の形成領域を除いて、少なくとも、前記密着層を形成する領域 以外を被覆する第2のフォトレジスト層を、前記下地表面に形成する工程と、
前記オーミック接触層を形成する材料を真空蒸着法又はスパッタリング法によって被 着させ、前記オーミック接触層を形成する工程と、
前記第2のフォトレジスト層を除去し、前記オーミック接触層以外の前記オーミック 接触層形成材料の堆積物を除去する工程と
を有する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。 - 前記下地表面からその上部にかけて、前記密着層の側面の一部分を前記オーミック接触層によって被覆する、請求項13に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記密着層の側面の全てを前記オーミック接触層によって被覆する、請求項13に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記密着層の全面を前記オーミック接触層によって被覆する、請求項13に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記オーミック接触層を真空蒸着法又はスパッタリング法によって形成するに際し、前記下地に対して相対的に斜め方向の位置に蒸着源を配置して、前記密着層の表面に前記オーミック接触層を形成する工程を有する、請求項16に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記下地をプラネタリ(自公転)機構を備えた支持体に装着して、前記オーミック接触層を形成する、請求項17に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記密着層を前記ゲート絶縁膜に接して形成する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
- 電界効果トランジスタを製造する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記半導体層を、有機半導体材料を用いて形成する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記密着層を、チタン、クロム及びニッケルからなる群の中から選ばれた少なくとも1種の金属を用いて形成する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
- 前記オーミック接触層を、金、白金及びパラジウムからなる群の中から選ばれた少なくとも1種の金属を用いて形成する、請求項10に記載した半導体装置の製造方法。
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