JP2006339265A - Field effect transistor - Google Patents

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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field effect transistor capable of having superior on-current characteristics without increasing an occupation area. <P>SOLUTION: The field effect transistor comprises a gate electrode 12, a gate insulating film 13, a semiconductor thin film 15 having a channel formation region 16, and a pair of source/drain electrodes 14. When a width in a channel widthwise direction in the projection image of the channel formation region 16, a width in a channel lengthwise direction, a length in the channel widthwise direction following an interface with the gate insulating film 13 of the semiconductor thin film 15 in the channel formation region 16, and a length in the channel lengthwise direction are set to W<SB>1</SB>, L<SB>1</SB>, W<SB>2</SB>, and L<SB>2</SB>, respectively. W<SB>2</SB>is larger than W<SB>1</SB>, and L<SB>2</SB>is equal to L<SB>1</SB>. The width in the channel widthwise direction is expanded effectively in the channel formation region 16, and the so-called on-current characteristics are improved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電界効果型トランジスタに関し、より詳しくは、チャネル形成領域としての半導体薄膜を備える電界効果型トランジスタに関する。   The present invention relates to a field effect transistor, and more particularly to a field effect transistor including a semiconductor thin film as a channel formation region.

ガラス基板や石英基板、あるいは、プラスチック基板等の支持体の上に形成された電界効果型トランジスタは、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)等のメモリ素子、アクティブマトリクス型の液晶表示装置(LCD)等に広く用いられている。また、電界効果型トランジスタ(FET)として、導電性高分子材料を用いた素子の研究、開発も鋭意進められており、柔軟、且つ、安価なプラスチック・エレクトロニクスという新しい分野が拓かれつつある。チャネル形成領域が有機半導体層から構成された所謂有機電界効果型トランジスタは、例えば、特開平10−270712号公報や特開2000−269515号公報から周知である。   A field effect transistor formed on a support such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate is used for a memory element such as a static random access memory (SRAM), an active matrix liquid crystal display device (LCD), or the like. Widely used. In addition, research and development of elements using conductive polymer materials as field effect transistors (FETs) have been eagerly advanced, and a new field of flexible and inexpensive plastic electronics is being developed. A so-called organic field effect transistor in which a channel formation region is composed of an organic semiconductor layer is known from, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-270712 and 2000-269515.

従来の電界効果型トランジスタの一例の概要を、以下、図14の(A)及び(B)を参照して説明する。電界効果型トランジスタ100における構成要素の配置を説明する射影像を、図14の(A)に示す。図14の(A)において、破線は一部を切り欠いたゲート電極12を、一点鎖線は一部を切り欠いたソース/ドレイン電極114を、実線は半導体薄膜115を示す。図14の(A)における電界効果型トランジスタのA−A断面及びB−B断面を、図14の(B)に示す。   An outline of an example of a conventional field effect transistor will be described below with reference to FIGS. A projected image for explaining the arrangement of the components in the field effect transistor 100 is shown in FIG. 14A, the broken line indicates the gate electrode 12 with a part cut away, the alternate long and short dash line indicates the source / drain electrode 114 with a part cut away, and the solid line indicates the semiconductor thin film 115. FIG. 14B shows an AA cross section and a BB cross section of the field effect transistor in FIG.

従来の電界効果型トランジスタ100は、ゲート電極12と、一対のソース/ドレイン電極114と、半導体薄膜115を有する。半導体薄膜115は、チャネル形成領域116を備える。チャネル形成領域116は、ソース/ドレイン電極114間に亘ってゲート絶縁膜113上に設けられ、ソース/ドレイン電極114に接するように形成されている。   The conventional field effect transistor 100 includes a gate electrode 12, a pair of source / drain electrodes 114, and a semiconductor thin film 115. The semiconductor thin film 115 includes a channel formation region 116. The channel formation region 116 is provided on the gate insulating film 113 across the source / drain electrodes 114 and is formed so as to be in contact with the source / drain electrodes 114.

ここで、電界効果型トランジスタ100は、所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。ゲート電極12は、支持体11上に形成されている。ゲート絶縁膜113は、ゲート電極12との電気的な絶縁を確保するために設けられ、少なくともゲート電極12上に設けられている。より具体的には、ゲート絶縁膜113は、支持体11及びゲート電極12上に形成されている。一対のソース/ドレイン電極114は、平坦なゲート絶縁膜113上に形成されている。半導体薄膜115は、ソース/ドレイン電極114間に亘ってゲート絶縁膜113の上に設けられると共に、ソース/ドレイン電極114に接するように形成されている。層間絶縁層120が、ゲート絶縁膜113、ソース/ドレイン電極114、及び、半導体薄膜115の上に設けられている。更に、ソース/ドレイン電極114に接続された配線121が、層間絶縁層120上に形成されている。尚、図14の(A)において、配線121は省略している。   Here, the field effect transistor 100 is a so-called bottom gate / bottom contact field effect transistor. The gate electrode 12 is formed on the support 11. The gate insulating film 113 is provided to ensure electrical insulation from the gate electrode 12 and is provided at least on the gate electrode 12. More specifically, the gate insulating film 113 is formed on the support 11 and the gate electrode 12. The pair of source / drain electrodes 114 is formed on the flat gate insulating film 113. The semiconductor thin film 115 is provided on the gate insulating film 113 across the source / drain electrodes 114 and is formed so as to be in contact with the source / drain electrodes 114. An interlayer insulating layer 120 is provided on the gate insulating film 113, the source / drain electrode 114, and the semiconductor thin film 115. Further, a wiring 121 connected to the source / drain electrode 114 is formed on the interlayer insulating layer 120. In FIG. 14A, the wiring 121 is omitted.

図14の(A)において、半導体薄膜115は、チャネル形成領域116の射影像におけるチャネル幅方向の幅W1となるように配置されている。半導体薄膜115において、ソース/ドレイン電極114間のゲート絶縁膜113上に設けられた部分が、チャネル形成領域116となる。また、チャネル形成領域116の射影像におけるチャネル長方向の幅は、幅L1である。ゲート絶縁膜113は平坦な表面となっているため、その上に形成された半導体薄膜115の表面(図14の(B)において界面と記した面)も平坦な形状となっている。従って、図14の(B)のB−B断面図に示すチャネル形成領域116における半導体薄膜115のゲート絶縁膜113との界面に倣うチャネル幅方向の長さ、即ちW2は、射影像における幅W1と略等しい。同様に、図14の(B)のA−A断面図に示すチャネル形成領域116における半導体薄膜115のゲート絶縁膜113との界面に倣うチャネル幅方向の長さ、即ち、L2も、射影像における幅L1と略等しい。 In FIG. 14A, the semiconductor thin film 115 is disposed so as to have a width W 1 in the channel width direction in the projected image of the channel formation region 116. In the semiconductor thin film 115, a portion provided on the gate insulating film 113 between the source / drain electrodes 114 becomes a channel formation region 116. Further, the width in the channel length direction in the projected image of the channel formation region 116 is the width L 1 . Since the gate insulating film 113 has a flat surface, the surface of the semiconductor thin film 115 formed thereon (the surface indicated as the interface in FIG. 14B) also has a flat shape. Therefore, the length in the channel width direction following the interface between the semiconductor thin film 115 and the gate insulating film 113 in the channel formation region 116 shown in the BB cross-sectional view of FIG. 14B, that is, W 2 is the width in the projected image. substantially equal to the W 1. Similarly, A-A sectional view showing the channel width direction to follow the interface between the gate insulating film 113 of the semiconductor thin film 115 in the channel forming region 116 the length of (B) in FIG. 14, i.e., L 2 is also projected image Is substantially equal to the width L 1 at.

図15を用いて、従来の電界効果型トランジスタ100における電流の流れについて説明する。チャネル形成領域116において、ソース/ドレイン電極114間には図15のY軸方向に電流が流れる。具体的には、半導体薄膜115を有機半導体材料であるペンタセンから構成したとき、ゲート絶縁膜113側の半導体薄膜115の表面から、図15のZ軸方向に厚さ数nm程度の限られた領域、即ち、図15において斜線で示したチャネル部の領域に、電流が流れる。   A current flow in the conventional field effect transistor 100 will be described with reference to FIG. In the channel formation region 116, a current flows between the source / drain electrodes 114 in the Y-axis direction of FIG. Specifically, when the semiconductor thin film 115 is made of pentacene, which is an organic semiconductor material, a limited region having a thickness of about several nanometers in the Z-axis direction in FIG. 15 from the surface of the semiconductor thin film 115 on the gate insulating film 113 side. That is, a current flows in the channel region indicated by the oblique lines in FIG.

特開平10−270712号公報JP-A-10-270712 特開2000−269515号公報JP 2000-269515 A

上述したように、従来の電界効果型トランジスタ100において、ソース/ドレイン電極114間に流れる電流は、チャネル形成領域116における半導体薄膜115のゲート絶縁膜113の近傍の限られたチャネル部の領域を流れる。従って、図15に示される電界効果型トランジスタ100の所謂オン電流特性は、チャネル形成領域116における半導体薄膜115の(図15において界面と記した部分)の面積で制限される。換言すれば、チャネル形成領域116の図15のX軸方向の長さでほぼ制約される。即ち、オン電流特性は、半導体薄膜115におけるチャネル形成領域116のX軸方向の長さを長くすることで改善される。しかし、単純にチャネル形成領域116のX軸方向の長さを長くすると、電界効果型トランジスタの占有する面積も大きくなり、電界効果型トランジスタの高集積化、微細化との両立が困難となる。   As described above, in the conventional field effect transistor 100, the current flowing between the source / drain electrodes 114 flows in a limited channel region near the gate insulating film 113 of the semiconductor thin film 115 in the channel formation region 116. . Therefore, the so-called on-current characteristics of the field effect transistor 100 shown in FIG. 15 are limited by the area of the semiconductor thin film 115 (portion indicated as an interface in FIG. 15) in the channel formation region 116. In other words, the channel formation region 116 is almost restricted by the length in the X-axis direction of FIG. That is, the on-current characteristics are improved by increasing the length of the channel formation region 116 in the semiconductor thin film 115 in the X-axis direction. However, if the length of the channel formation region 116 in the X-axis direction is simply increased, the area occupied by the field-effect transistor also increases, making it difficult to achieve both high integration and miniaturization of the field-effect transistor.

従って、本発明の目的は、電界効果型トランジスタの占有する面積を大きくすることなく、優れたオン電流特性を備えることができる電界効果型トランジスタを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a field effect transistor that can have excellent on-current characteristics without increasing the area occupied by the field effect transistor.

上記の目的を達成するための本発明の電界効果型トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル形成領域を備える半導体薄膜と、一対のソース/ドレイン電極とから成る電界効果型トランジスタであって、
チャネル形成領域の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1、チャネル長方向の幅をL1とし、チャネル形成領域における半導体薄膜のゲート絶縁膜との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2、チャネル長方向の長さをL2としたとき、
2はW1より大きく、L2はL1と等しいことを特徴とする。ここで、「L2はL1と等しい」とは、厳密に等しい場合の他、製造上のバラツキ等による差分が存在する場合をも含む。
In order to achieve the above object, a field effect transistor of the present invention is a field effect transistor comprising a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor thin film having a channel formation region, and a pair of source / drain electrodes. And
In the projected image of the channel formation region, the width in the channel width direction is W 1 , the width in the channel length direction is L 1, and the length in the channel width region following the interface between the semiconductor thin film and the gate insulating film is W 2. When the length in the channel length direction is L 2 ,
W 2 is greater than W 1 and L 2 is equal to L 1 . Here, “L 2 is equal to L 1 ” includes not only the case where it is strictly equal but also the case where there is a difference due to manufacturing variation or the like.

本発明の電界効果型トランジスタとして、例えば、界面のチャネル幅方向における断面形状を、波形状とすることができる。波形状として、例えば、非正弦波形状、若しくは、正弦波形状、又は、これらの組合せを挙げることができる。更には、非正弦波形状として、例えば、略弧状、三角形状、正方形形状、若しくは、長方形状、又は、これらの組合せを挙げることができる。   In the field effect transistor of the present invention, for example, the cross-sectional shape of the interface in the channel width direction can be a wave shape. Examples of the wave shape include a non-sinusoidal shape, a sine wave shape, or a combination thereof. Furthermore, examples of the non-sinusoidal shape include a substantially arc shape, a triangular shape, a square shape, a rectangular shape, or a combination thereof.

本発明の電界効果型トランジスタを、
ゲート電極は、支持体上に形成されており、
ゲート絶縁膜は、少なくともゲート電極上に形成されており、
半導体薄膜は、ソース/ドレイン電極間に亘ってゲート絶縁膜上に設けられ、ソース/ドレイン電極に接するように形成されている電界効果型トランジスタとすることができる。以下、このような構造の電界効果型トランジスタをボトムゲート型の電界効果型トランジスタと呼ぶ。そして、この場合、ソース/ドレイン電極がゲート絶縁膜上に形成されている所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタであってもよいし、ソース/ドレイン電極が半導体薄膜上に形成されている所謂ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタであってもよい。
The field effect transistor of the present invention is
The gate electrode is formed on the support,
The gate insulating film is formed on at least the gate electrode,
The semiconductor thin film can be a field effect transistor provided on the gate insulating film between the source / drain electrodes and formed so as to be in contact with the source / drain electrodes. Hereinafter, the field effect transistor having such a structure is referred to as a bottom gate type field effect transistor. In this case, a so-called bottom gate / bottom contact field effect transistor in which the source / drain electrodes are formed on the gate insulating film may be used, or the source / drain electrodes may be formed on the semiconductor thin film. A so-called bottom gate / top contact type field effect transistor may be used.

ボトムゲート型の電界効果型トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜は樹脂材料から成り、波面形状が設けられた転写型によってゲート絶縁膜に波面形状が転写されていてもよい。転写は、機械的にされるものであってもよいし、物理的にされるものであってもよい。ゲート絶縁膜を紫外線硬化型の樹脂材料から成る膜とする場合には、硬化前の膜に転写型を圧接した後、紫外線を照射して膜を硬化させてもよい。あるいは、ゲート絶縁膜を熱硬化性の樹脂材料から成る膜とする場合には、硬化前の膜に転写型を圧接した後、熱を加えて膜を硬化させてもよい。更には、シリコン酸化膜等から成るゲート絶縁膜の表面を、砥粒等により一定方向に研磨して波面形状に加工してもよい。半導体薄膜がゲート絶縁膜の波面形状に倣って配置されることにより、半導体薄膜の界面のチャネル幅方向における断面形状を、波形状を備える形状とすることができる。   In the bottom gate type field effect transistor, the gate insulating film may be made of a resin material, and the wavefront shape may be transferred to the gate insulating film by a transfer mold provided with the wavefront shape. The transfer may be performed mechanically or physically. In the case where the gate insulating film is a film made of an ultraviolet curable resin material, the film may be cured by irradiating ultraviolet rays after the transfer mold is pressed against the film before curing. Alternatively, when the gate insulating film is a film made of a thermosetting resin material, the film may be cured by applying heat after the transfer mold is pressed against the uncured film. Furthermore, the surface of the gate insulating film made of a silicon oxide film or the like may be polished into a wavefront shape by polishing it in a certain direction with abrasive grains or the like. By disposing the semiconductor thin film following the wavefront shape of the gate insulating film, the cross-sectional shape in the channel width direction of the interface of the semiconductor thin film can be a shape having a wave shape.

また、本発明の電界効果型トランジスタを、
半導体薄膜は、ソース/ドレイン電極間に亘って支持体上に設けられ、ソース/ドレイン電極に接するように形成されており、
ゲート絶縁膜は半導体薄膜上に形成されており、
ゲート電極は、ゲート絶縁膜上に形成されている電界効果型トランジスタとすることもできる。以下、このような構造の電界効果型トランジスタをトップゲート型の電界効果型トランジスタと呼ぶ。そして、この場合、ソース/ドレイン電極は半導体薄膜上に形成されている所謂トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタであってもよいし、ソース/ドレイン電極が支持体上に形成されている所謂トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタであってもよい。
The field effect transistor of the present invention is
The semiconductor thin film is provided on the support across the source / drain electrodes and is formed in contact with the source / drain electrodes.
The gate insulating film is formed on the semiconductor thin film,
The gate electrode may be a field effect transistor formed on the gate insulating film. Hereinafter, the field effect transistor having such a structure is referred to as a top gate type field effect transistor. In this case, the source / drain electrodes may be so-called top gate / top contact type field effect transistors formed on the semiconductor thin film, or the source / drain electrodes are formed on the support. A so-called top gate / bottom contact type field effect transistor may be used.

トップゲート型の電界効果型トランジスタにおいて、支持体の表面形状が波面形状であってもよい。例えば、支持体として表面が波面形状に加工されたプラスチック基板を挙げることができる。また、支持体として表面にシリコン酸化膜が形成されたシリコン基板を挙げることができ、シリコン酸化膜の表面を砥粒等により一定方向に研磨して波面形状に加工してもよい。更には、波面形状が設けられた転写型によって支持体の表面に波面形状が転写されていてもよい。例えば、プラスチック材料等の可塑性を有する材料から成る支持体を用いて、その表面に波面形状を転写してもよい。更には、表面に可塑性を有する層、例えば樹脂層を有する支持体を用いて、その樹脂層の表面に波面形状を形成してもよい。樹脂層を紫外線硬化型の樹脂材料から成る膜とする場合には、硬化前の膜に転写型を圧接した後、紫外線を照射して膜を硬化させてもよい。あるいは、樹脂層を熱硬化性の樹脂材料から成る膜とする場合には、硬化前の膜に転写型を圧接した後、熱を加えて膜を硬化させてもよい。これらの支持体の上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、及び、半導体薄膜等を所定の順序で形成することにより、トップゲート型の電界効果型トランジスタ、場合によっては、本発明の電界効果型トランジスタを得ることができる。半導体薄膜が支持体の波面形状に倣って配置されることにより、半導体薄膜の界面のチャネル幅方向における断面形状を、波形状を備える形状とすることができる。   In the top gate type field effect transistor, the surface shape of the support may be a wavefront shape. For example, the support may be a plastic substrate whose surface is processed into a wavefront shape. In addition, a silicon substrate having a silicon oxide film formed on the surface can be used as the support, and the surface of the silicon oxide film may be polished into a wavefront shape by polishing it in a certain direction with abrasive grains or the like. Furthermore, the wavefront shape may be transferred to the surface of the support by a transfer mold provided with the wavefront shape. For example, the wavefront shape may be transferred to the surface of a support made of a plastic material such as a plastic material. Furthermore, a wavefront shape may be formed on the surface of the resin layer using a support having a plastic layer on the surface, for example, a resin layer. In the case where the resin layer is a film made of an ultraviolet curable resin material, the film may be cured by irradiating ultraviolet rays after the transfer mold is pressed against the film before curing. Alternatively, when the resin layer is a film made of a thermosetting resin material, the film may be cured by applying heat after the transfer mold is pressed against the film before curing. By forming a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor thin film, and the like on these supports in a predetermined order, a top gate field effect transistor, and in some cases, the field effect transistor of the present invention Can be obtained. By disposing the semiconductor thin film following the wavefront shape of the support, the cross-sectional shape in the channel width direction of the interface of the semiconductor thin film can be a shape having a wave shape.

本発明の電界効果型トランジスタにおいて、チャネル形成領域の半導体薄膜に倣うチャネル幅方向における凹凸は、チャネル形成領域の大きさにもよるが、JIS B0601:2001に規定する輪郭曲線の山高さZpが0.05μm〜500μm、輪郭曲線の谷深さZvが0.05μm〜500μm、輪郭曲線要素の高さZtが0.01μm〜1000μm、輪郭曲線要素の長さXsが1nm〜1000μmの範囲で適宜設定されていればよい。尚、電界効果型トランジスタのチャネル形成領域の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1とし、チャネル形成領域における半導体薄膜のゲート絶縁膜との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2としたとき、W2≧1.5×W1となることが好ましい。 In the field effect transistor of the present invention, the unevenness in the channel width direction following the semiconductor thin film in the channel formation region depends on the size of the channel formation region, but the peak height Zp of the contour curve specified in JIS B0601: 2001 is 0. .05 μm to 500 μm, contour curve valley depth Zv is 0.05 μm to 500 μm, contour curve element height Zt is 0.01 μm to 1000 μm, and contour curve element length Xs is appropriately set in the range of 1 nm to 1000 μm. It only has to be. Note that the width in the channel width direction in the projected image of the channel formation region of the field effect transistor is W 1, and the length in the channel width direction following the interface between the semiconductor thin film and the gate insulating film in the channel formation region is W 2 . It is preferable that W 2 ≧ 1.5 × W 1 .

本発明の電界効果型トランジスタにおいて、半導体薄膜とは体積抵抗率が10-4Ω・m(10-6Ω・cm)乃至1012Ω・m(1010Ω・cm)のオーダーを有する膜を指す。半導体薄膜は無機半導体材料から構成することもできるし、有機半導体材料から構成することもできる。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。有機半導体材料として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)、C99(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)、C24146(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(C1884)、テトラセレノテトラセン(C188Se4)、テトラテルルテトラセン(C188Te4)、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。 In the field effect transistor of the present invention, the semiconductor thin film is a film having a volume resistivity of the order of 10 −4 Ω · m (10 −6 Ω · cm) to 10 12 Ω · m (10 10 Ω · cm). Point to. The semiconductor thin film can be composed of an inorganic semiconductor material or an organic semiconductor material. Specific examples of the inorganic semiconductor material include Si, Ge, and Se. 2,3,6,7-dibenzoanthracene (also called pentacene), C 9 S 9 (benzo [1,2-c; 3,4-c ′; 5,6-c ″] tris [1] as organic semiconductor materials , 2] dithiol-1,4,7-trithione), C 24 H 14 S 6 (alpha-sexithiophene), phthalocyanine represented by copper phthalocyanine, fullerene (C 60 ), tetrathiotetracene (C 18 H 8 S 4), tetraselenotetracene (C 18 H 8 Se 4) , tetra-tellurium tetracene (C 18 H 8 Te 4) , mention poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT / PSS] be able to.

半導体薄膜の形成方法として、半導体薄膜を構成する材料にも依るが、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;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;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。   As a method for forming a semiconductor thin film, depending on the material constituting the semiconductor thin film, a physical vapor deposition method (PVD method) exemplified by a vacuum deposition method or a sputtering method; various chemical vapor deposition methods (CVD methods) ); Spin coating method; printing method such as screen printing method and inkjet printing method; air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, knife coater method, squeeze coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, gravure coater Any of the coating methods such as the stamping method, the lift-off method, the shadow mask method, and the spraying method, such as coating method, kiss coater method, cast coater method, spray coater method, slit orifice coater method, calendar coater method, and dipping method be able to.

また、本発明の電界効果型トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜を構成する材料として、酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素(SiNY)、Al23、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)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド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。 Further, in the field effect transistor of the present invention, as a material constituting the gate insulating film, a silicon oxide-based material, silicon nitride (SiN Y ), Al 2 O 3 , an inorganic exemplified by a metal oxide high dielectric insulating film Not only poly-insulating materials but also polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylphenol (PVP), polyethylene terephthalate (PET), polyoxymethylene (POM), polyvinyl chloride, polyvinylidene fluoride, polysulfone, polycarbonate (PC), polyimide Examples thereof include organic insulating materials, and combinations thereof can also be used. As silicon oxide-based materials, silicon dioxide (SiO 2 ), BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, silicon oxynitride (SiON), SOG (spin-on-glass), low dielectric constant SiO x -based material (for example, polyaryl) And ether, cycloperfluorocarbon polymer and benzocyclobutene, cyclic fluororesin, polytetrafluoroethylene, fluorinated aryl ether, fluorinated polyimide, amorphous carbon, and organic SOG).

ゲート絶縁膜の形成方法として、上述した各種印刷法;上述した各種コーティング法;浸漬法;キャスティング法;スピンコート法;スプレー法;各種CVD法;及び、各種PVD法の内のいずれかを挙げることができる。ここで、PVD法として、(a)電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各種真空蒸着法、(b)プラズマ蒸着法、(c)2極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、(d)DC(direct current)法、RF法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法を挙げることができる。   As a method for forming the gate insulating film, mention may be made of any of the above-described various printing methods; the above-described various coating methods; the dipping method; the casting method; the spin coating method; the spray method; the various CVD methods; Can do. Here, as the PVD method, (a) various vacuum vapor deposition methods such as electron beam heating method, resistance heating method, flash vapor deposition, (b) plasma vapor deposition method, (c) bipolar sputtering method, direct current sputtering method, direct current magnetron sputtering Various sputtering methods such as sputtering, high-frequency sputtering, magnetron sputtering, ion beam sputtering, bias sputtering, (d) DC (direct current) method, RF method, multi-cathode method, activation reaction method, electric field evaporation method, Various ion plating methods such as a high-frequency ion plating method and a reactive ion plating method can be given.

あるいは又、ゲート絶縁膜は、ゲート電極の表面を酸化あるいは窒化することによって形成することができるし、ゲート電極の表面に酸化膜や窒化膜を成膜することで得ることもできる。ゲート電極の表面を酸化する方法として、ゲート電極を構成する材料にも依るが、熱酸化法、O2プラズマを用いた酸化法、陽極酸化法を例示することができる。また、ゲート電極の表面を窒化する方法として、ゲート電極を構成する材料にも依るが、N2プラズマを用いた窒化法を例示することができる。あるいは又、例えば、金(Au)からゲート電極を構成する場合、一端をメルカプト基で修飾された直鎖状炭化水素のように、ゲート電極と化学的に結合を形成し得る官能基を有する絶縁性分子によって、浸漬法等の方法で自己組織的にゲート電極表面を被覆することで、ゲート電極の表面にゲート絶縁膜を形成することもできる。 Alternatively, the gate insulating film can be formed by oxidizing or nitriding the surface of the gate electrode, or can be obtained by forming an oxide film or a nitride film on the surface of the gate electrode. Examples of a method for oxidizing the surface of the gate electrode include a thermal oxidation method, an oxidation method using O 2 plasma, and an anodic oxidation method, although depending on the material constituting the gate electrode. Further, as a method of nitriding the surface of the gate electrode, although it depends on the material constituting the gate electrode, a nitriding method using N 2 plasma can be exemplified. Alternatively, for example, when a gate electrode is made of gold (Au), an insulating material having a functional group capable of forming a chemical bond with the gate electrode, such as a linear hydrocarbon modified at one end with a mercapto group. The gate insulating film can also be formed on the surface of the gate electrode by covering the surface of the gate electrode with a sex molecule by a method such as an immersion method.

更には、本発明の電界効果型トランジスタにおいて、ゲート電極やソース/ドレイン電極、各種の配線を構成する材料として、白金(Pt)、金(Au)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、ネオジム(Nd)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、銅(Cu)、ルビジウム(Rb)、ロジウム(Rh)、チタン(Ti)、インジウム(In)、錫(Sn)等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物(ITO)を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造とすることもできる。更には、ゲート電極やソース/ドレイン電極を構成する材料として、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]といった有機材料を挙げることもできる。   Furthermore, in the field effect transistor of the present invention, platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), chromium (Cr), nickel as materials constituting the gate electrode, the source / drain electrode, and various wirings. (Ni), molybdenum (Mo), niobium (Nb), neodymium (Nd), aluminum (Al), silver (Ag), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), rubidium (Rb), rhodium (Rh), titanium (Ti), indium (In), tin (Sn), etc., or alloys containing these metal elements, conductive particles made of these metals, and conductivity of alloys containing these metals Particle, polysilicon, amorphous silicon, tin oxide, indium oxide, indium-tin oxide (ITO) and include these elements It may be a laminated structure. Furthermore, an organic material such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT / PSS] can also be used as a material constituting the gate electrode and the source / drain electrode.

ソース/ドレイン電極やゲート電極の形成方法として、これらを構成する材料にも依るが、スピンコート法;各種導電性ペーストや各種導電性高分子溶液を用いた上述の各種印刷法;上述した各種コーティング法;リフトオフ法;シャドウマスク法;電解メッキ法や無電解メッキ法あるいはこれらの組合せといったメッキ法;スプレー法;上述した各種のPVD法;及び、MOCVD法を含む各種のCVD法の内のいずれか、あるいは、更には必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることができる。   Depending on the material constituting the source / drain electrode and gate electrode, the spin coating method; the various printing methods using various conductive pastes and various conductive polymer solutions; the various coatings described above Lift-off method; shadow mask method; plating method such as electrolytic plating method, electroless plating method or a combination thereof; spray method; various PVD methods described above; and any of various CVD methods including MOCVD method Or, further, a combination with a patterning technique can be mentioned if necessary.

本発明の電界効果型トランジスタにおいて、支持体として、各種のガラス基板や、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、ポリエーテルスルホン(PES)やポリイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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)に例示される高分子材料から構成されたプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板を挙げることができ、このような可撓性を有する高分子材料から構成された支持体を使用すれば、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。支持体として、その他、導電性基板(金等の金属、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。また、本発明の電界効果型トランジスタにおいて、電界効果型トランジスタの構成、構造によっては、電界効果型トランジスタが支持部材上に設けられている場合もあるが、このような場合における支持部材も上述した材料から構成することができる。   In the field effect transistor of the present invention, as a support, various glass substrates, various glass substrates with an insulating layer formed on the surface, a quartz substrate, a quartz substrate with an insulating layer formed on the surface, and an insulating layer on the surface A silicon substrate formed can be mentioned. Furthermore, as a support, polyethersulfone (PES), polyimide, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (polymethyl methacrylate, PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylphenol (PVP) And a plastic film, a plastic sheet, and a plastic substrate made of a polymer material exemplified in the above. If a support made of such a flexible polymer material is used, for example, A field effect transistor can be incorporated or integrated into a display device or electronic device having a curved surface. Other examples of the support include a conductive substrate (a substrate made of a metal such as gold or highly oriented graphite). In the field effect transistor of the present invention, the field effect transistor may be provided on the support member depending on the configuration and structure of the field effect transistor. The support member in such a case is also described above. It can consist of materials.

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、支持体に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樹脂にて封止してもよい。   When the field effect transistor of the present invention is applied to and used in a display device or various electronic devices, it may be a monolithic integrated circuit in which a number of field effect transistors are integrated on a support, or each field effect transistor may be cut. It may be individualized and used as a discrete part. Further, the field effect transistor may be sealed with resin.

本発明にあっては、電界効果型トランジスタの占有する面積を大きくすることなく、チャネル形成領域における半導体薄膜の界面の面積を大きくすることが可能となる。これにより、電界効果型トランジスタのオン電流特性の改善と高集積化、微細化の両立が可能となる。   In the present invention, the area of the interface of the semiconductor thin film in the channel formation region can be increased without increasing the area occupied by the field effect transistor. This makes it possible to improve the on-current characteristics of the field-effect transistor and achieve both high integration and miniaturization.

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.

実施例1は、本発明の電界効果型トランジスタに関する。実施例1の電界効果型トランジスタ1における構成要素の配置を示す射影像を図1の(A)に示す。尚、後述する他の実施例についても同様である。図1の(A)において、破線は一部を切り欠いたゲート電極12を、一点鎖線は一部を切り欠いたソース/ドレイン電極14を、実線は半導体薄膜15を示す。図1の(A)における電界効果型トランジスタのA−A断面及びB−B断面を図1の(B)に示す。   Example 1 relates to a field effect transistor of the present invention. A projected image showing the arrangement of the components in the field effect transistor 1 of Example 1 is shown in FIG. The same applies to other embodiments described later. In FIG. 1A, the broken line indicates the gate electrode 12 with a part cut away, the alternate long and short dash line indicates the source / drain electrode 14 with a part cut away, and the solid line indicates the semiconductor thin film 15. The AA cross section and BB cross section of the field effect transistor in FIG. 1A are shown in FIG.

実施例1の電界効果型トランジスタ1は、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜13と、チャネル形成領域16を備える半導体薄膜15と、一対のソース/ドレイン電極14とから成る電界効果型トランジスタである。そして、チャネル形成領域16の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1、チャネル長方向の幅をL1とし、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2、チャネル長方向の長さをL2としたとき、W2はW1より大きく、L2はL1と等しい。更には、実施例1の電界効果型トランジスタ1にあっては、ゲート電極12は、支持体11上に形成されている。また、ゲート絶縁膜13は、少なくともゲート電極12上に形成されている。更には、半導体薄膜15は、ソース/ドレイン電極14間に亘ってゲート絶縁膜13上に設けられ、ソース/ドレイン電極14に接するように形成されている。尚、ソース/ドレイン電極14は、ゲート絶縁膜13上に形成されている。即ち、電界効果型トランジスタ1は、所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。 The field effect transistor 1 of Example 1 is a field effect transistor including a gate electrode 12, a gate insulating film 13, a semiconductor thin film 15 including a channel formation region 16, and a pair of source / drain electrodes 14. In the projected image of the channel formation region 16, the width in the channel width direction is W 1 , the width in the channel length direction is L 1, and the channel width direction follows the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16. length of W 2, when the length in the channel length direction is L 2, W 2 is greater than W 1, L 2 is equal to L 1. Furthermore, in the field effect transistor 1 of Example 1, the gate electrode 12 is formed on the support 11. The gate insulating film 13 is formed on at least the gate electrode 12. Further, the semiconductor thin film 15 is provided on the gate insulating film 13 across the source / drain electrodes 14 and is formed so as to be in contact with the source / drain electrodes 14. The source / drain electrode 14 is formed on the gate insulating film 13. That is, the field effect transistor 1 is a so-called bottom gate / bottom contact field effect transistor.

実施例1において、支持体11は、表面にSiO2層(図示せず)が形成されたガラス基板から成る。更には、ゲート電極12及びソース/ドレイン電極14を金(Au)層から構成し、ゲート絶縁膜13をポリビニルフェノール(PVP)から構成した。また、半導体薄膜15をペンタセンから構成した。半導体薄膜15は、ソース/ドレイン電極14上にも延在している。 In Example 1, the support 11 is made of a glass substrate having a SiO 2 layer (not shown) formed on the surface. Furthermore, the gate electrode 12 and the source / drain electrode 14 are composed of a gold (Au) layer, and the gate insulating film 13 is composed of polyvinylphenol (PVP). The semiconductor thin film 15 was made of pentacene. The semiconductor thin film 15 also extends on the source / drain electrode 14.

図1の(B)に示すように、実施例1の電界効果型トランジスタ1は、ゲート絶縁膜13の表面が波面形状を備えている。ゲート絶縁膜13の波面形状の断面形状は、図1の(B)におけるB−B断面図に示すように、チャネル幅方向(図1の(A)においてX軸方向)には略正弦曲線で変化し、図1の(B)におけるA−A断面図に示すように、チャネル長方向(図1の(A)においてY軸方向)には変化しない形状、即ち直線状となっている。   As shown in FIG. 1B, in the field effect transistor 1 of Example 1, the surface of the gate insulating film 13 has a wavefront shape. The wavefront cross-sectional shape of the gate insulating film 13 is a substantially sinusoidal curve in the channel width direction (X-axis direction in FIG. 1A) as shown in the BB cross-sectional view in FIG. As shown in the AA cross-sectional view in FIG. 1B, the shape does not change in the channel length direction (Y-axis direction in FIG. 1A), that is, a linear shape.

半導体薄膜15は、ゲート絶縁膜13の波面形状に倣って形成されている。このため、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面(図1の(B)において界面と記した部分)のチャネル幅方向の断面形状も、図1の(B)におけるB−B断面図に示すように、チャネル幅方向に略正弦曲線形状となっている。一方、チャネル形成領域16における半導体薄膜15の界面のチャネル長方向の断面形状は、図1の(B)におけるA−A断面図に示すように、直線状となっている。このため、図1の(A)に示すチャネル形成領域16の射影像におけるチャネル幅方向の幅W1に対し、図1の(B)のB−B断面図に示すチャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル幅方向の長さ、即ちW2は大きいものとなる。従って、W2>W1となり、チャネル形成領域16のチャネル幅方向の幅が実効的に拡張されている。これにより、所謂オン電流特性が改善される。一方、図1の(A)に示すチャネル形成領域16の射影像におけるチャネル長方向の幅L1と、図1の(B)のA−A断面図に示すチャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル長方向の長さ、即ち、L2とは、等しくなっている。従って、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル長方向の長さは従来の構造と同様に保たれているので、キャリアの伝達が阻害されることがない。 The semiconductor thin film 15 is formed following the wavefront shape of the gate insulating film 13. For this reason, the cross-sectional shape in the channel width direction of the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16 (the portion indicated as the interface in FIG. 1B) is also shown in FIG. As shown in the -B cross-sectional view, it has a substantially sinusoidal shape in the channel width direction. On the other hand, the cross-sectional shape in the channel length direction of the interface of the semiconductor thin film 15 in the channel forming region 16 is linear as shown in the AA cross-sectional view in FIG. Therefore, the semiconductor thin film in the channel formation region 16 shown in the BB cross-sectional view in FIG. 1B is compared with the width W 1 in the channel width direction in the projection image of the channel formation region 16 shown in FIG. The length in the channel width direction, that is, W 2 , which follows the interface with 15 gate insulating films 13, is large. Therefore, W 2 > W 1 , and the width of the channel forming region 16 in the channel width direction is effectively expanded. Thereby, so-called on-current characteristics are improved. On the other hand, the width L 1 in the channel length direction in the projected image of the channel formation region 16 shown in FIG. 1A and the semiconductor thin film 15 in the channel formation region 16 shown in the AA sectional view of FIG. The length in the channel length direction following the interface with the gate insulating film 13, that is, L 2 is equal. Therefore, since the length in the channel length direction following the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16 is maintained in the same manner as in the conventional structure, carrier transmission is not hindered.

以下、支持体等の模式的な一部断面図である図2の(A)及び(B)、図3の(A)及び(B)、図4の(A)及び(B)、図5の(A)及び(B)、図6の(A)及び(B)、図7の(A)及び(B)、並びに、図8を参照して、電界効果型トランジスタ1の製造方法の概要を説明する。尚、各工程を示す図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   Hereinafter, FIGS. 2A and 2B, FIGS. 3A and 3B, FIGS. 4A and 4B, and FIGS. (A) and (B), FIG. 6 (A) and (B), FIG. 7 (A) and (B), and FIG. 8, an outline of the method of manufacturing the field effect transistor 1 Will be explained. In the drawings showing the respective steps, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates (A in FIG. 1. It is a partial sectional view similar to that along BB.

[工程−100]
先ず、支持体11上にゲート電極12を形成する。具体的には、表面にSiO2層(図示せず)が形成されたガラス基板から成る支持体11上に、レジスト層31から成るゲート電極形成用のパターンを形成する(図2の(A)参照)。
[Step-100]
First, the gate electrode 12 is formed on the support 11. Specifically, a pattern for forming a gate electrode made of a resist layer 31 is formed on a support 11 made of a glass substrate having a SiO 2 layer (not shown) formed on the surface (FIG. 2A). reference).

次いで、密着層としてのTi層、及び、オーミック電極としてのAu層を、順次、支持体11及びレジスト層31上に真空蒸着法によって形成する(図2の(B)参照)。図面においては、密着層の図示を省略した。蒸着を行う際、支持体11は、温度を調整することができる支持体ホルダー(図示せず)に載置されており、蒸着中の支持体温度の上昇を抑制することができるので、支持体11の変形を最小限に抑えた成膜を行うことができる。   Next, a Ti layer as an adhesion layer and an Au layer as an ohmic electrode are sequentially formed on the support 11 and the resist layer 31 by vacuum deposition (see FIG. 2B). In the drawings, the adhesion layer is not shown. When performing vapor deposition, the support 11 is placed on a support holder (not shown) whose temperature can be adjusted, and can suppress an increase in the temperature of the support during vapor deposition. 11 can be formed while minimizing the deformation of 11.

その後、リフトオフ法によりレジスト層31を除去することで、Au層から成るゲート電極12を得ることができる(図3の(A)参照)。   Thereafter, the resist layer 31 is removed by a lift-off method, whereby the gate electrode 12 made of an Au layer can be obtained (see FIG. 3A).

[工程−110]
次に、少なくともゲート電極12上を覆うようにゲート絶縁膜13を形成する。実施例1では、ゲート電極12上を含む支持体11上に、樹脂材料から成るゲート絶縁膜13を形成する。樹脂材料として、架橋剤や酸発生剤が加えられたポリビニルフェノール(PVP)を用いた。ゲート絶縁膜13を、スピンコート法に基づき、ゲート電極12及び支持体11上に形成する(図3の(B)参照)。架橋剤や酸発生剤が加えられたポリビニルフェノール(PVP)は紫外線硬化性を示す。架橋剤の例として、三和ケミカル株式会社製のニカラック NW−100LMを挙げることができる。また、酸発生剤の例として、同社のTFE−トリアジンを挙げることができる。
[Step-110]
Next, a gate insulating film 13 is formed so as to cover at least the gate electrode 12. In Example 1, a gate insulating film 13 made of a resin material is formed on the support 11 including the gate electrode 12. As the resin material, polyvinylphenol (PVP) to which a crosslinking agent and an acid generator were added was used. A gate insulating film 13 is formed on the gate electrode 12 and the support 11 based on a spin coating method (see FIG. 3B). Polyvinylphenol (PVP) to which a crosslinking agent and an acid generator are added exhibits ultraviolet curability. As an example of the crosslinking agent, Nikalac NW-100LM manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd. can be mentioned. An example of the acid generator is TFE-triazine manufactured by the same company.

[工程−120]
次に、ゲート絶縁膜13に波面形状が設けられた転写型32を圧接する。転写型32のゲート絶縁膜13側の端面は、例えば断面が正弦波形状となる波面形状が設けられている。このため、ゲート絶縁膜13は転写型32の波面形状に倣う形状となる。即ち、波面形状が設けられた転写型32によって、樹脂材料から成るゲート絶縁膜13に波面形状が転写される(図4の(A)参照)。
[Step-120]
Next, the transfer mold 32 having a wavefront shape provided on the gate insulating film 13 is pressed. The end face of the transfer mold 32 on the side of the gate insulating film 13 is provided with a wavefront shape having a sine wave cross section, for example. Therefore, the gate insulating film 13 has a shape that follows the wavefront shape of the transfer mold 32. That is, the wavefront shape is transferred to the gate insulating film 13 made of a resin material by the transfer mold 32 provided with the wavefront shape (see FIG. 4A).

次に、ゲート絶縁膜13に紫外線を照射し、ゲート絶縁膜13を硬化させる(図4の(B)参照)。これにより、ゲート絶縁膜13に転写された波面形状が固定される。紫外線照射は、転写型32をゲート絶縁膜13から離した後に行うこともできるし、転写型32をゲート絶縁膜13に圧接した状態で行うこともできる。後者の場合には、転写型32は紫外線を透過する材料から成るものとすることが好ましい。   Next, the gate insulating film 13 is irradiated with ultraviolet rays to cure the gate insulating film 13 (see FIG. 4B). Thereby, the wavefront shape transferred to the gate insulating film 13 is fixed. The ultraviolet irradiation can be performed after the transfer mold 32 is separated from the gate insulating film 13, or can be performed in a state where the transfer mold 32 is in pressure contact with the gate insulating film 13. In the latter case, the transfer mold 32 is preferably made of a material that transmits ultraviolet rays.

[工程−130]
その後、ゲート絶縁膜13上にソース/ドレイン電極14を形成する。実施例1では、ゲート絶縁膜13に転写された波面形状の上に、ソース/ドレイン電極14が形成される。具体的には、全面に、レジスト層33から成るソース/ドレイン電極形成用のパターンを形成する(図5の(A)参照)。
[Step-130]
Thereafter, source / drain electrodes 14 are formed on the gate insulating film 13. In the first embodiment, the source / drain electrode 14 is formed on the wavefront shape transferred to the gate insulating film 13. Specifically, a pattern for forming source / drain electrodes made of a resist layer 33 is formed on the entire surface (see FIG. 5A).

次いで、密着層としてのTi層、及び、オーミック電極としてのAu層を、順次、ゲート絶縁膜13及びレジスト層33上に真空蒸着法によって形成する(図5の(B)参照)。図面においては、密着層の図示を省略した。蒸着を行う際、支持体11は、温度を調整することができる支持体ホルダー(図示せず)に載置されており、蒸着中の支持体温度の上昇を抑制することができるので、支持体11の変形を最小限に抑えた成膜を行うことができる。   Next, a Ti layer as an adhesion layer and an Au layer as an ohmic electrode are sequentially formed on the gate insulating film 13 and the resist layer 33 by a vacuum deposition method (see FIG. 5B). In the drawings, the adhesion layer is not shown. When performing vapor deposition, the support 11 is placed on a support holder (not shown) whose temperature can be adjusted, and can suppress an increase in the temperature of the support during vapor deposition. 11 can be formed while minimizing the deformation of 11.

その後、リフトオフ法によりレジスト層33を除去することで、Au層から成るソース/ドレイン電極14を得ることができる(図6の(A)参照)。   Thereafter, the resist layer 33 is removed by a lift-off method, whereby the source / drain electrode 14 made of an Au layer can be obtained (see FIG. 6A).

[工程−140]
次に、半導体薄膜15を形成する(図6の(B)参照)。ゲート絶縁膜13及びソース/ドレイン電極14の上方にマスク(図示せず)を配置し、所定の領域に半導体薄膜15を形成する。具体的には、以下の表1に例示する真空蒸着法に基づき、マスクを介して、ペンタセンから成る半導体薄膜15をソース/ドレイン電極14及びゲート絶縁膜13の上(より具体的にはゲート絶縁膜13に転写された波面形状の上)に形成する。半導体薄膜15のゲート絶縁膜13側の界面は、ゲート絶縁膜13に転写された波面形状に倣って形成され、波面形状を示す。
[Step-140]
Next, the semiconductor thin film 15 is formed (see FIG. 6B). A mask (not shown) is disposed above the gate insulating film 13 and the source / drain electrode 14, and the semiconductor thin film 15 is formed in a predetermined region. Specifically, based on the vacuum deposition method illustrated in Table 1 below, the semiconductor thin film 15 made of pentacene is placed on the source / drain electrodes 14 and the gate insulating film 13 (more specifically, the gate insulating film) through a mask. It is formed on the wavefront shape transferred to the film 13. The interface of the semiconductor thin film 15 on the gate insulating film 13 side is formed following the wavefront shape transferred to the gate insulating film 13 and exhibits a wavefront shape.

[表1]
支持体温度:60゜C
成膜速度 :3nm/分
圧力 :5×10-4Pa
[Table 1]
Support temperature: 60 ° C
Deposition rate: 3 nm / min Pressure: 5 × 10 −4 Pa

半導体薄膜15は、ソース/ドレイン電極14間に亘ってゲート絶縁膜13上に設けられ、ソース/ドレイン電極14に接するように形成されている。これによって、半導体薄膜15から成るチャネル形成領域16を得ることができる。チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面のチャネル幅方向における断面形状は、波形状を備える(図6の(B)参照)。   The semiconductor thin film 15 is provided on the gate insulating film 13 across the source / drain electrodes 14 and is formed in contact with the source / drain electrodes 14. As a result, a channel forming region 16 made of the semiconductor thin film 15 can be obtained. The cross-sectional shape in the channel width direction of the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16 has a wave shape (see FIG. 6B).

[工程−150]
次いで、全面にSiO2から成る層間絶縁層20を形成した後(図7の(A)参照)、ゲート電極12及びソース/ドレイン電極14の上方の層間絶縁層20の部分に開口部を形成し(図7の(B)参照)、これらの開口部内を含む層間絶縁層20上に配線材料層を形成し、この配線材料層をパターニングすることで、ゲート電極12に接続された配線(図示せず)、及び、ソース/ドレイン電極14に接続された配線21を形成することができる(図8参照)。こうして、実施例1の電界効果型トランジスタ1を得ることができる。
[Step-150]
Next, after forming an interlayer insulating layer 20 made of SiO 2 on the entire surface (see FIG. 7A), an opening is formed in the portion of the interlayer insulating layer 20 above the gate electrode 12 and the source / drain electrode 14. (Refer to FIG. 7B.) A wiring material layer is formed on the interlayer insulating layer 20 including the inside of these openings, and the wiring material layer is patterned to thereby connect the wiring connected to the gate electrode 12 (not shown). And the wiring 21 connected to the source / drain electrode 14 can be formed (see FIG. 8). Thus, the field effect transistor 1 of Example 1 can be obtained.

実施例2は、実施例1の変形であり、主に、半導体薄膜とソース/ドレイン電極の形成の順序が、実施例1と相違する。実施例2の電界効果型トランジスタ2における構成要素の配置を説明する射影像は、上述の図1の(A)で説明したと同様である。実施例2の電界効果型トランジスタ2の一部断面図を図10に示す。尚、図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   The second embodiment is a modification of the first embodiment, and the order of forming the semiconductor thin film and the source / drain electrodes is mainly different from the first embodiment. The projected image for explaining the arrangement of the components in the field effect transistor 2 of the second embodiment is the same as that described with reference to FIG. FIG. 10 shows a partial cross-sectional view of the field effect transistor 2 of the second embodiment. In the drawings, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates B-B in FIG. 4 is a partial cross-sectional view similar to FIG.

実施例2の電界効果型トランジスタ2も、実施例1と同様に、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜13と、チャネル形成領域16を備える半導体薄膜15と、一対のソース/ドレイン電極14とから成る電界効果型トランジスタである。そして、チャネル形成領域16の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1、チャネル長方向の幅をL1とし、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2、チャネル長方向の長さをL2としたとき、W2はW1より大きく、L2はL1と等しい。更には、実施例2の電界効果型トランジスタ2にあっては、ゲート電極12は、支持体11上に形成されている。また、ゲート絶縁膜13は、少なくともゲート電極12上に形成されている。更には、半導体薄膜15は、ソース/ドレイン電極14間に亘ってゲート絶縁膜13上に設けられ、ソース/ドレイン電極14に接するように形成されている。尚、ソース/ドレイン電極は半導体薄膜15上に形成されている。即ち、電界効果型トランジスタ2は、所謂ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。 Similarly to the first embodiment, the field effect transistor 2 of the second embodiment also includes a gate electrode 12, a gate insulating film 13, a semiconductor thin film 15 including a channel formation region 16, and a pair of source / drain electrodes 14. It is a field effect transistor. In the projected image of the channel formation region 16, the width in the channel width direction is W 1 , the width in the channel length direction is L 1, and the channel width direction follows the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16. length of W 2, when the length in the channel length direction is L 2, W 2 is greater than W 1, L 2 is equal to L 1. Furthermore, in the field effect transistor 2 of Example 2, the gate electrode 12 is formed on the support 11. The gate insulating film 13 is formed on at least the gate electrode 12. Further, the semiconductor thin film 15 is provided on the gate insulating film 13 across the source / drain electrodes 14 and is formed so as to be in contact with the source / drain electrodes 14. The source / drain electrodes are formed on the semiconductor thin film 15. That is, the field effect transistor 2 is a so-called bottom gate / top contact field effect transistor.

実施例2の電界効果型トランジスタ2は、このように、ソース/ドレイン電極14及び半導体薄膜15の垂直方向の配置状態が実施例1の電界効果型トランジスタ1と逆になっているが、その他の点は実施例1と同様である。それゆえ、実施例2の電界効果型トランジスタ2の詳細な説明は省略する。   In the field effect transistor 2 of the second embodiment, the vertical arrangement state of the source / drain electrodes 14 and the semiconductor thin film 15 is thus opposite to that of the field effect transistor 1 of the first embodiment. The point is the same as in the first embodiment. Therefore, a detailed description of the field effect transistor 2 of Example 2 is omitted.

以下、支持体等の模式的な一部断面図である図9の(A)及び(B)、図10を参照して、実施例2の電界効果型トランジスタ2の製造方法の概要を説明する。尚、各工程を示す図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   Hereinafter, an outline of a method for manufacturing the field-effect transistor 2 of Example 2 will be described with reference to FIGS. 9A and 9B and FIG. 10 which are schematic partial sectional views of a support and the like. . In the drawings showing the respective steps, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates (A in FIG. 1. It is a partial sectional view similar to that along BB.

[工程−200]
先ず、実施例1の[工程−100]と同様にして、支持体11上にゲート電極12を形成する。
[Step-200]
First, the gate electrode 12 is formed on the support 11 in the same manner as in [Step-100] of the first embodiment.

[工程−210]
次に、実施例1の[工程−110]と同様にして、ゲート電極12上を含む支持体11上にゲート絶縁膜13を形成する。
[Step-210]
Next, in the same manner as in [Step-110] in Example 1, the gate insulating film 13 is formed on the support 11 including the gate electrode 12.

[工程−220]
次に、実施例1の[工程−120]と同様にして、ゲート絶縁膜13に波面形状を形成する。
[Step-220]
Next, a wavefront shape is formed in the gate insulating film 13 in the same manner as in [Step-120] in the first embodiment.

[工程−230]
その後、実施例1の[工程−140]と同様にして、半導体薄膜15を形成する。ゲート絶縁膜13の上方にマスク(図示せず)を配置し、所定の領域に半導体薄膜15を形成する。半導体薄膜15のゲート絶縁膜13側の表面は、ゲート絶縁膜13に転写された波面形状に倣って形成され、波面形状を示す。
[Step-230]
Thereafter, the semiconductor thin film 15 is formed in the same manner as in [Step-140] in Example 1. A mask (not shown) is disposed above the gate insulating film 13, and the semiconductor thin film 15 is formed in a predetermined region. The surface of the semiconductor thin film 15 on the gate insulating film 13 side is formed following the wavefront shape transferred to the gate insulating film 13 and exhibits a wavefront shape.

これにより、半導体薄膜15から成るチャネル形成領域16を得ることができる。チャネル形成領域16では、半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面のチャネル幅方向における断面形状が、波形状を備える(図9の(A)参照)。   Thereby, a channel forming region 16 made of the semiconductor thin film 15 can be obtained. In the channel formation region 16, the cross-sectional shape in the channel width direction of the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 has a wave shape (see FIG. 9A).

[工程−240]
その後、実施例1の[工程−130]と同様にして、半導体薄膜15上にAu層から成るソース/ドレイン電極14を形成する。具体的には、半導体薄膜15の一部及びゲート絶縁膜13をハードマスクで覆った状態で、密着層としてのTi層、及び、オーミック電極としてのAu層を、順次、半導体薄膜15上に真空蒸着法によって形成する。図面においては、密着層の図示を省略した。こうして、Au層から成るソース/ドレイン電極14をフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。
[Step-240]
Thereafter, the source / drain electrodes 14 made of an Au layer are formed on the semiconductor thin film 15 in the same manner as in [Step-130] of Example 1. Specifically, with a part of the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 covered with a hard mask, a Ti layer as an adhesion layer and an Au layer as an ohmic electrode are sequentially vacuumed on the semiconductor thin film 15. It is formed by vapor deposition. In the drawings, the adhesion layer is not shown. Thus, the source / drain electrode 14 made of the Au layer can be formed without a photolithography process.

[工程−250]
次いで、実施例1の[工程−150]と同様にして、全面にSiO2から成る層間絶縁層20を形成した後、ゲート電極12及びソース/ドレイン電極14の上方の層間絶縁層20の部分に開口部を形成し、これらの開口部内を含む層間絶縁層20上に配線材料層を形成し、この配線材料層をパターニングすることで、ゲート電極12に接続された配線(図示せず)、及び、ソース/ドレイン電極14に接続された配線21を形成することができる(図10参照)。こうして、実施例2の電界効果型トランジスタ2を得ることができる。
[Step-250]
Next, in the same manner as in [Step-150] in Example 1, an interlayer insulating layer 20 made of SiO 2 is formed on the entire surface, and then on the portion of the interlayer insulating layer 20 above the gate electrode 12 and the source / drain electrode 14. Forming an opening, forming a wiring material layer on the interlayer insulating layer 20 including the inside of the opening, and patterning the wiring material layer; thereby, wiring (not shown) connected to the gate electrode 12, and The wiring 21 connected to the source / drain electrode 14 can be formed (see FIG. 10). Thus, the field effect transistor 2 of Example 2 can be obtained.

実施例3も、実施例1の変形であり、主にゲート絶縁膜の波面形状が、実施例1と相違する。実施例3の電界効果型トランジスタにおける構成要素の配置を説明する射影像は、上述の図1の(A)で説明したと同様である。実施例3の電界効果型トランジスタ3の一部断面図を図11の(A)に示す。尚、図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   The third embodiment is also a modification of the first embodiment, and is mainly different from the first embodiment in the wavefront shape of the gate insulating film. The projection image for explaining the arrangement of the components in the field effect transistor of the third embodiment is the same as that described with reference to FIG. A partial cross-sectional view of the field effect transistor 3 of Example 3 is shown in FIG. In the drawings, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates B-B in FIG. 4 is a partial cross-sectional view similar to FIG.

実施例3の電界効果型トランジスタ3も、実施例1の[工程−100]、[工程−110]、[工程−120][工程−130]、[工程−140]、及び、[工程−150]と同様の工程を経て形成されている。実施例3では、ゲート絶縁膜13の表面のチャネル幅方向の断面形状が非正弦波形状になるように、より具体的には、方形波状の波形状になるように加工がされている(図11の(A)のB−B断面図参照)。   The field-effect transistor 3 of Example 3 also includes the [Step-100], [Step-110], [Step-120], [Step-130], [Step-140], and [Step-150] of Example 1. ] Is formed through the same process as described above. In the third embodiment, the surface of the gate insulating film 13 is processed so that the cross-sectional shape in the channel width direction is a non-sinusoidal wave shape, more specifically, a square wave shape (see FIG. 11 (A) BB cross-sectional view).

尚、実施例3のゲート絶縁膜13の波面形状を、実施例2に適用することもできる。図面については省略する。   Note that the wavefront shape of the gate insulating film 13 of Example 3 can also be applied to Example 2. The drawings are omitted.

実施例4も、実施例1の変形であり、ゲート絶縁膜の波面形状の処理が、実施例1と相違する。実施例4の電界効果型トランジスタ4における構成要素の配置を説明する射影像は、上述の図1の(A)で説明したと同様である。実施例4の電界効果型トランジスタ4の一部断面図を図11の(B)に示す。尚、図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。     The fourth embodiment is also a modification of the first embodiment, and the processing of the wavefront shape of the gate insulating film is different from the first embodiment. The projected image for explaining the arrangement of the components in the field effect transistor 4 of the fourth embodiment is the same as that described with reference to FIG. A partial cross-sectional view of the field effect transistor 4 of Example 4 is shown in FIG. In the drawings, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates B-B in FIG. 4 is a partial cross-sectional view similar to FIG.

実施例4の電界効果型トランジスタ4も、実施例1の[工程−100]、[工程−110]、[工程−120][工程−130]、[工程−140]、及び、[工程−150]と同様の工程を経て形成されている。実施例4では、ゲート絶縁膜13の表面のチャネル幅方向の断面形状が、非正弦波形状になるように、より具体的には、三角波状の波形状になるように加工がされている(図11の(B)のB−B断面図参照)。   The field-effect transistor 4 of Example 4 also includes [Step-100], [Step-110], [Step-120], [Step-130], [Step-140], and [Step-150] of Example 1. ] Is formed through the same process as described above. In the fourth embodiment, the cross-sectional shape in the channel width direction on the surface of the gate insulating film 13 is processed so as to be a non-sinusoidal wave shape, more specifically, a triangular wave shape ( (Refer to BB cross-sectional view in FIG. 11B).

尚、実施例4のゲート絶縁膜13の波面形状を、実施例2に適用することもできる。図面については省略する。   The wavefront shape of the gate insulating film 13 of Example 4 can also be applied to Example 2. The drawings are omitted.

実施例5も、本発明の電界効果型トランジスタに関する。実施例5の電界効果型トランジスタ5における構成要素の配置を説明する射影像は、上述の図1の(A)で説明したと同様である。実施例5の電界効果型トランジスタ5の一部断面図を、図12の(B)に示す。尚、図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   Example 5 also relates to the field effect transistor of the present invention. The projected image for explaining the arrangement of the components in the field effect transistor 5 of the fifth embodiment is the same as that described with reference to FIG. A partial cross-sectional view of the field effect transistor 5 of Example 5 is shown in FIG. In the drawings, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates B-B in FIG. 4 is a partial cross-sectional view similar to FIG.

実施例5の電界効果型トランジスタ5も、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜13と、チャネル形成領域16を備える半導体薄膜15と、一対のソース/ドレイン電極14とから成る電界効果型トランジスタである。そして、チャネル形成領域16の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1、チャネル長方向の幅をL1とし、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2、チャネル長方向の長さをL2としたとき、W2はW1より大きく、L2はL1と等しい。更には、実施例5の電界効果型トランジスタ5にあっては、半導体薄膜15は、ソース/ドレイン電極14間に亘って支持体11上に設けられ、ソース/ドレイン電極14に接するように形成されている。また、ゲート絶縁膜13は、半導体薄膜15上に形成されている。更には、ゲート電極12は、ゲート絶縁膜13上に形成されている。尚、ソース/ドレイン電極14は、半導体薄膜15上に形成されている。即ち、電界効果型トランジスタ5は所謂トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。 The field effect transistor 5 of Example 5 is also a field effect transistor including a gate electrode 12, a gate insulating film 13, a semiconductor thin film 15 including a channel formation region 16, and a pair of source / drain electrodes 14. In the projected image of the channel formation region 16, the width in the channel width direction is W 1 , the width in the channel length direction is L 1, and the channel width direction follows the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16. length of W 2, when the length in the channel length direction is L 2, W 2 is greater than W 1, L 2 is equal to L 1. Furthermore, in the field effect transistor 5 of Example 5, the semiconductor thin film 15 is provided on the support 11 between the source / drain electrodes 14 and is formed so as to be in contact with the source / drain electrodes 14. ing. The gate insulating film 13 is formed on the semiconductor thin film 15. Furthermore, the gate electrode 12 is formed on the gate insulating film 13. The source / drain electrode 14 is formed on the semiconductor thin film 15. That is, the field effect transistor 5 is a so-called top gate / top contact type field effect transistor.

実施例5において、支持体11は、表面に樹脂材料等から成る絶縁層17が形成されたガラス基板から成る。支持体11の表面形状(より具体的には、絶縁層17の表面形状)の断面形状は、図12の(B)におけるB−B断面図に示すように、チャネル幅方向(図1の(A)においてX軸方向)には略正弦曲線で変化し、図12の(B)におけるA−A断面図に示すようにチャネル長方向(図1の(A)においてY軸方向)には変化しない形状、即ち、直線状となっている。   In Example 5, the support 11 is made of a glass substrate on the surface of which an insulating layer 17 made of a resin material or the like is formed. The cross-sectional shape of the surface shape of the support 11 (more specifically, the surface shape of the insulating layer 17) is as shown in the cross-sectional view along the line BB in FIG. In (A) the X-axis direction) changes in a substantially sinusoidal curve, and in the channel length direction (Y-axis direction in FIG. 1 (A)) as shown in the AA sectional view in FIG. 12 (B). The shape which is not, that is, a linear shape.

半導体薄膜15は、支持体11の波面形状(より具体的には、絶縁層17の波面形状)に倣って形成されている。このため、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面(図12の(B)において界面と記した部分)のチャネル幅方向の断面形状も、図12の(B)におけるB−B断面図に示すように、チャネル幅方向に略正弦曲線形状となっている。一方、チャネル形成領域16における半導体薄膜15の界面のチャネル長方向の断面形状は、図12の(B)におけるA−A断面図に示すように、直線状となっている。このため、図1の(A)に示すチャネル形成領域16の射影像におけるチャネル幅方向の幅W1に対し、図12の(B)のB−B断面図に示すチャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル幅方向の長さ、即ち、W2は大きいものとなる。従って、W2>W1となり、チャネル形成領域16のチャネル幅方向の幅が実効的に拡張されている。これにより、所謂オン電流特性が改善される。一方、図1の(A)に示すチャネル形成領域16の射影像におけるチャネル長方向の幅L1と、図12の(B)のA−A断面図に示すチャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル長方向の長さ、即ち、L2とは、等しくなっている。従って、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル長方向の長さは、従来の構造と同様に保たれているので、キャリアの伝達が阻害されることがない。 The semiconductor thin film 15 is formed following the wavefront shape of the support 11 (more specifically, the wavefront shape of the insulating layer 17). For this reason, the cross-sectional shape in the channel width direction of the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16 (the portion indicated as the interface in FIG. 12B) is also the same as B in FIG. As shown in the -B cross-sectional view, it has a substantially sinusoidal shape in the channel width direction. On the other hand, the cross-sectional shape in the channel length direction of the interface of the semiconductor thin film 15 in the channel formation region 16 is a straight line as shown in the AA cross-sectional view in FIG. Therefore, the semiconductor thin film in the channel formation region 16 shown in the BB cross-sectional view in FIG. 12B is compared with the width W 1 in the channel width direction in the projection image of the channel formation region 16 shown in FIG. The length in the channel width direction following the interface with the 15 gate insulating film 13, that is, W 2 is large. Therefore, W 2 > W 1 , and the width of the channel forming region 16 in the channel width direction is effectively expanded. Thereby, so-called on-current characteristics are improved. On the other hand, the width L 1 in the channel length direction in the projected image of the channel formation region 16 shown in FIG. 1A and the semiconductor thin film 15 in the channel formation region 16 shown in the AA sectional view of FIG. The length in the channel length direction following the interface with the gate insulating film 13, that is, L 2 is equal. Therefore, since the length in the channel length direction following the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16 is maintained in the same manner as the conventional structure, carrier transmission is not hindered. .

以下、支持体等の模式的な一部断面図である図12の(A)及び(B)を参照して、実施例5の電界効果型トランジスタ5の製造方法の概要を説明する。尚、各工程を示す図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   Hereinafter, an outline of a method for manufacturing the field effect transistor 5 of Example 5 will be described with reference to FIGS. 12A and 12B which are schematic partial cross-sectional views of a support and the like. In the drawings showing the respective steps, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates (A in FIG. 1. It is a partial sectional view similar to that along BB.

[工程−500]
先ず、表面に樹脂材料等から成る絶縁層17が形成されたガラス基板からなる支持体11の表面形状を加工する。具体的には、実施例1の[工程−110]と同様にして、ガラス基板の上に、架橋剤や酸発生剤が加えられたポリビニルフェノール(PVP)から成る絶縁層17を、スピンコート法に基づき、ガラス基板上に形成する。
[Step-500]
First, the surface shape of the support 11 made of a glass substrate on which an insulating layer 17 made of a resin material or the like is formed is processed. Specifically, in the same manner as in [Step-110] in Example 1, an insulating layer 17 made of polyvinylphenol (PVP) to which a crosslinking agent and an acid generator are added is applied on a glass substrate by spin coating. On the glass substrate.

次に、実施例1の[工程−120]と同様にして、絶縁層17に波面形状を形成する。実施例1では、ゲート絶縁膜13に転写型32を圧接した。一方、実施例5では、絶縁層17に転写型を圧接する。その後、絶縁層17に紫外線を照射し絶縁層17を硬化させる。これにより、絶縁層17に転写された波面形状が固定される。紫外線照射は、転写型32を絶縁層17から離した後に行うこともできるし、転写型32を絶縁層17に圧接した状態で行うこともできる。後者の場合には、転写型32は紫外線を透過する材料から成るものとすることが好ましい。   Next, in the same manner as in [Step-120] of Example 1, a wavefront shape is formed in the insulating layer 17. In Example 1, the transfer mold 32 was pressed against the gate insulating film 13. On the other hand, in Example 5, the transfer mold is pressed against the insulating layer 17. Thereafter, the insulating layer 17 is irradiated with ultraviolet rays to cure the insulating layer 17. As a result, the wavefront shape transferred to the insulating layer 17 is fixed. The ultraviolet irradiation can be performed after the transfer mold 32 is separated from the insulating layer 17 or can be performed in a state where the transfer mold 32 is in pressure contact with the insulating layer 17. In the latter case, the transfer mold 32 is preferably made of a material that transmits ultraviolet rays.

[工程−510]
その後、実施例1の[工程−140]と同様にして、半導体薄膜15を形成する。絶縁層17の上方にマスク(図示せず)を配置し、所定の領域に半導体薄膜15を形成する。半導体薄膜15は、絶縁層17に転写された波面形状に倣って形成される。(図12の(A)参照)。後述するように、半導体薄膜15のゲート絶縁膜13側の界面は、絶縁層17に転写された波面形状に倣って形成され、波面形状を示す。
[Step-510]
Thereafter, the semiconductor thin film 15 is formed in the same manner as in [Step-140] in Example 1. A mask (not shown) is disposed above the insulating layer 17, and the semiconductor thin film 15 is formed in a predetermined region. The semiconductor thin film 15 is formed following the wavefront shape transferred to the insulating layer 17. (See FIG. 12A). As will be described later, the interface of the semiconductor thin film 15 on the gate insulating film 13 side is formed following the wavefront shape transferred to the insulating layer 17 and exhibits a wavefront shape.

[工程−520]
次に、実施例1の[工程−130]と同様にして、半導体薄膜15及び絶縁層17の上に、チャネル形成領域16を挟むようにソース/ドレイン電極14を形成する。半導体薄膜15及び絶縁層17上に設けられたレジスト層から成るソース/ドレイン電極形成用のパターンを形成し、次いで、密着層としてのTi層、及び、オーミック電極としてのAu層を、順次、半導体薄膜15、絶縁層17、及び、レジスト層上に真空蒸着法によって形成する。図面においては、密着層の図示を省略した。蒸着を行う際、支持体11は、温度を調整することができる支持体ホルダー(図示せず)に載置されており、蒸着中の支持体温度の上昇を抑制することができるので、支持体11の変形を最小限に抑えた成膜を行うことができる。その後、リフトオフ法によりレジスト層を除去することで、半導体薄膜15及び絶縁層17上に形成されたAu層から成るソース/ドレイン電極14を得ることができる。
[Step-520]
Next, in the same manner as in [Step-130] of Example 1, the source / drain electrodes 14 are formed on the semiconductor thin film 15 and the insulating layer 17 so as to sandwich the channel formation region 16 therebetween. A pattern for forming a source / drain electrode composed of a resist layer provided on the semiconductor thin film 15 and the insulating layer 17 is formed, and then a Ti layer as an adhesion layer and an Au layer as an ohmic electrode are sequentially formed in the semiconductor. It forms on the thin film 15, the insulating layer 17, and a resist layer by a vacuum evaporation method. In the drawings, the adhesion layer is not shown. When performing vapor deposition, the support 11 is placed on a support holder (not shown) whose temperature can be adjusted, and can suppress an increase in the temperature of the support during vapor deposition. 11 can be formed while minimizing the deformation of 11. Thereafter, the resist layer is removed by a lift-off method, whereby the source / drain electrode 14 made of an Au layer formed on the semiconductor thin film 15 and the insulating layer 17 can be obtained.

[工程−530]
その後、ソース/ドレイン電極14及びチャネル形成領域16上に、ゲート絶縁膜13を形成する。具体的には、レジスト層から成るゲート絶縁膜形成用のパターンを形成し、PVAをスピンコーティング法にて全面に成膜する。その後、リフトオフ法によりレジスト層を除去することで、ゲート絶縁膜13を得ることができる。
[Step-530]
Thereafter, a gate insulating film 13 is formed on the source / drain electrodes 14 and the channel formation region 16. Specifically, a pattern for forming a gate insulating film made of a resist layer is formed, and PVA is formed on the entire surface by spin coating. Then, the gate insulating film 13 can be obtained by removing the resist layer by a lift-off method.

[工程−540]
次いで、実施例1の[工程−100]と同様にして、ゲート絶縁膜13上にゲート電極12を形成する。具体的には、ゲート絶縁膜13上に、レジスト層から成るゲート電極形成用のパターンを形成する。次いで、密着層としてのTi層、及び、オーミック電極としてのAu層を、順次、ゲート絶縁膜13及びレジスト層上に真空蒸着法によって形成する。図面においては、密着層の図示を省略した。蒸着を行う際、支持体11は、温度を調整することができる支持体ホルダー(図示せず)に載置されており、蒸着中の支持体温度の上昇を抑制することができるので、支持体11の変形を最小限に抑えた成膜を行うことができる。その後、リフトオフ法によりレジスト層を除去することで、Au層から成るゲート電極12を得ることができる。
[Step-540]
Next, the gate electrode 12 is formed on the gate insulating film 13 in the same manner as in [Step-100] in Example 1. Specifically, a gate electrode forming pattern made of a resist layer is formed on the gate insulating film 13. Next, a Ti layer as an adhesion layer and an Au layer as an ohmic electrode are sequentially formed on the gate insulating film 13 and the resist layer by vacuum deposition. In the drawings, the adhesion layer is not shown. When performing vapor deposition, the support 11 is placed on a support holder (not shown) whose temperature can be adjusted, and can suppress an increase in the temperature of the support during vapor deposition. 11 can be formed while minimizing the deformation of 11. Thereafter, the resist layer is removed by a lift-off method, whereby the gate electrode 12 made of an Au layer can be obtained.

[工程−550]
次いで、実施例1の[工程−150]と同様にして、全面にSiO2から成る層間絶縁層20を形成した後、ゲート電極12及びソース/ドレイン電極14の上方の層間絶縁層20の部分に開口部を形成し、これらの開口部内を含む層間絶縁層20上に配線材料層を形成し、この配線材料層をパターニングすることで、ゲート電極12に接続された配線(図示せず)、及び、ソース/ドレイン電極14に接続された配線21を形成することができる。半導体薄膜15のゲート絶縁膜13側の界面は、絶縁層17に転写された波面形状に倣って形成され、波面形状を示す。(図12の(B)参照)。こうして、実施例5の電界効果型トランジスタ5を得ることができる。
[Step-550]
Next, in the same manner as in [Step-150] in Example 1, an interlayer insulating layer 20 made of SiO 2 is formed on the entire surface, and then on the portion of the interlayer insulating layer 20 above the gate electrode 12 and the source / drain electrode 14. Forming an opening, forming a wiring material layer on the interlayer insulating layer 20 including the inside of the opening, and patterning the wiring material layer; thereby, wiring (not shown) connected to the gate electrode 12, and The wiring 21 connected to the source / drain electrode 14 can be formed. The interface of the semiconductor thin film 15 on the gate insulating film 13 side is formed following the wavefront shape transferred to the insulating layer 17 and exhibits a wavefront shape. (See FIG. 12B). Thus, the field effect transistor 5 of Example 5 can be obtained.

実施例6は、実施例5の変形であり、主に、半導体薄膜とソース/ドレイン電極の形成の順序が実施例5と相違する。実施例6の電界効果型トランジスタ6における構成要素の配置を説明する射影像は、上述の図1の(A)で説明したと同様である。実施例6の電界効果型トランジスタ6の一部断面図を図13(B)に示す。   The sixth embodiment is a modification of the fifth embodiment, and the order of forming the semiconductor thin film and the source / drain electrodes is mainly different from the fifth embodiment. The projected image for explaining the arrangement of the components in the field effect transistor 6 of the sixth embodiment is the same as that described with reference to FIG. A partial cross-sectional view of the field effect transistor 6 of Example 6 is shown in FIG.

実施例6の電界効果型トランジスタ6も、実施例5と同様に、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜13と、チャネル形成領域16を備える半導体薄膜15と、一対のソース/ドレイン電極14とから成る電界効果型トランジスタである。そして、チャネル形成領域16の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1、チャネル長方向の幅をL1とし、チャネル形成領域16における半導体薄膜15のゲート絶縁膜13との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2、チャネル長方向の長さをL2としたとき、W2はW1より大きく、L2はL1と等しい。更には、実施例6の電界効果型トランジスタ6にあっては、半導体薄膜15は、ソース/ドレイン電極14間に亘って支持体11上に設けられ、ソース/ドレイン電極14に接するように形成されている。また、ゲート絶縁膜13は、半導体薄膜15上に形成されている。更には、ゲート電極12は、ゲート絶縁膜13上に形成されている。尚、ソース/ドレイン電極14は支持体11上に形成されている。即ち、電界効果型トランジスタ6は所謂トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。 Similarly to the fifth embodiment, the field effect transistor 6 of the sixth embodiment also includes a gate electrode 12, a gate insulating film 13, a semiconductor thin film 15 including a channel formation region 16, and a pair of source / drain electrodes 14. It is a field effect transistor. In the projected image of the channel formation region 16, the width in the channel width direction is W 1 , the width in the channel length direction is L 1, and the channel width direction follows the interface between the semiconductor thin film 15 and the gate insulating film 13 in the channel formation region 16. length of W 2, when the length in the channel length direction is L 2, W 2 is greater than W 1, L 2 is equal to L 1. Furthermore, in the field effect transistor 6 of Example 6, the semiconductor thin film 15 is provided on the support 11 between the source / drain electrodes 14 and is formed so as to be in contact with the source / drain electrodes 14. ing. The gate insulating film 13 is formed on the semiconductor thin film 15. Furthermore, the gate electrode 12 is formed on the gate insulating film 13. The source / drain electrode 14 is formed on the support 11. That is, the field effect transistor 6 is a so-called top gate / bottom contact field effect transistor.

実施例6の電界効果型トランジスタ6は、このように、ソース/ドレイン電極14及び半導体薄膜15の垂直方向の配置状態が、実施例5の電界効果型トランジスタ5と逆になっているが、その他の点は実施例5と同様である。それゆえ、実施例6の電界効果型トランジスタ6の詳細な説明は省略する。   In the field effect transistor 6 of the sixth embodiment, the vertical arrangement state of the source / drain electrodes 14 and the semiconductor thin film 15 is thus opposite to that of the field effect transistor 5 of the fifth embodiment. This is the same as in the fifth embodiment. Therefore, detailed description of the field effect transistor 6 of Example 6 is omitted.

以下、支持体等の模式的な一部断面図である図13の(A)及び(B)を参照して、実施例6の電界効果型トランジスタ6の製造方法の概要を説明する。尚、図面において、「A−A」は、図1の(A)のA−Aに沿ったと同様の一部断面図であり、「B−B」は、図1の(A)のB−Bに沿ったと同様の一部断面図である。   Hereinafter, an outline of a method for manufacturing the field effect transistor 6 of Example 6 will be described with reference to FIGS. 13A and 13B which are schematic partial cross-sectional views of a support and the like. In the drawings, “AA” is a partial cross-sectional view similar to that along AA in FIG. 1A, and “BB” indicates B-B in FIG. 4 is a partial cross-sectional view similar to FIG.

[工程−600]
先ず、実施例5の[工程−500]と同様にして、表面に樹脂材料等から成る絶縁層17が形成されたガラス基板から成る支持体11の表面形状を加工する。
[Step-600]
First, in the same manner as in [Step-500] of Example 5, the surface shape of the support 11 made of a glass substrate on which the insulating layer 17 made of a resin material or the like is formed is processed.

[工程−610]
次に、実施例1の[工程−130]と同様にして、支持体11上にソース/ドレイン電極14を形成する。
[Step-610]
Next, the source / drain electrode 14 is formed on the support 11 in the same manner as in [Step-130] of Example 1.

[工程−620]
その後、実施例1の[工程−140]と同様にして、半導体薄膜15を形成する。ゲート絶縁膜13及びソース/ドレイン電極14の上方にマスク(図示せず)を配置し、所定の領域に半導体薄膜15を形成する。半導体薄膜15のチャネル形成領域16は、支持体11に転写された波面形状に倣って形成される(図13の(A)参照)。
[Step-620]
Thereafter, the semiconductor thin film 15 is formed in the same manner as in [Step-140] in Example 1. A mask (not shown) is disposed above the gate insulating film 13 and the source / drain electrode 14, and the semiconductor thin film 15 is formed in a predetermined region. The channel forming region 16 of the semiconductor thin film 15 is formed following the wavefront shape transferred to the support 11 (see FIG. 13A).

[工程−630]
次に、実施例5の[工程−530]と同様にして、ソース/ドレイン電極14及びチャネル形成領域16上に、ゲート絶縁膜13を形成する。
[Step-630]
Next, the gate insulating film 13 is formed on the source / drain electrodes 14 and the channel formation region 16 in the same manner as in [Step-530] of the fifth embodiment.

[工程−640]
その後、実施例5の[工程−540]と同様にして、ゲート絶縁膜13上にゲート電極12を形成する。
[Step-640]
Thereafter, the gate electrode 12 is formed on the gate insulating film 13 in the same manner as in [Step-540] of the fifth embodiment.

[工程−650]
次いで、実施例1の[工程−150]と同様にして、全面にSiO2から成る層間絶縁層20を形成した後、ゲート電極12及びソース/ドレイン電極14の上方の層間絶縁層20の部分に開口部を形成し、これらの開口部内を含む層間絶縁層20上に配線材料層を形成し、この配線材料層をパターニングすることで、ゲート電極12に接続された配線(図示せず)、及び、ソース/ドレイン電極14に接続された配線21を形成することができる。半導体薄膜15のゲート絶縁膜13側の界面は、絶縁層17に転写された波面形状に倣って形成され、波面形状を示す。(図13の(B)参照)。こうして、実施例6の電界効果型トランジスタ6を得ることができる。
[Step-650]
Next, in the same manner as in [Step-150] in Example 1, an interlayer insulating layer 20 made of SiO 2 is formed on the entire surface, and then on the portion of the interlayer insulating layer 20 above the gate electrode 12 and the source / drain electrode 14. Forming an opening, forming a wiring material layer on the interlayer insulating layer 20 including the inside of the opening, and patterning the wiring material layer; thereby, wiring (not shown) connected to the gate electrode 12, and The wiring 21 connected to the source / drain electrode 14 can be formed. The interface of the semiconductor thin film 15 on the gate insulating film 13 side is formed following the wavefront shape transferred to the insulating layer 17 and exhibits a wavefront shape. (See FIG. 13B). Thus, the field effect transistor 6 of Example 6 can be obtained.

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。実施例における電界効果型トランジスタの構成要素の具体的な構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The specific configuration and structure of the constituent elements of the field effect transistor in the embodiment are examples and can be changed as appropriate.

実施例3、あるいは、実施例4において、ゲート絶縁膜13の表面のチャネル幅方向の断面形状が非正弦波形状になるようにしたと同様に、実施例5、あるいは、実施例6において、支持体11の表面のチャネル幅方向の断面形状を、非正弦波形状としてもよい。   In Example 5 or Example 4, in the same way as in Example 5 or Example 6 in which the cross-sectional shape in the channel width direction of the surface of the gate insulating film 13 is non-sinusoidal, The cross-sectional shape of the surface of the body 11 in the channel width direction may be a non-sinusoidal shape.

図1の(A)は、実施例1〜実施例6の電界効果型トランジスタ1における構成要素の配置を示す射影像である。図1の(B)は、図1の(A)における電界効果型トランジスタ1のA−A断面及びB−B断面を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 1A is a projected image showing the arrangement of components in the field effect transistor 1 of the first to sixth embodiments. FIG. 1B is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the AA cross section and the BB cross section of the field effect transistor 1 in FIG. 図2の(A)及び(B)は、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。2A and 2B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field effect transistor 1 of Example 1. FIG. 図3の(A)及び(B)は、図2の(B)に引き続き、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIGS. 3A and 3B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field effect transistor 1 of Example 1 following FIG. 2B. is there. 図4の(A)及び(B)は、図3の(B)に引き続き、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。4A and 4B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field-effect transistor 1 of Example 1 following FIG. 3B. is there. 図5の(A)及び(B)は、図4の(B)に引き続き、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。5A and 5B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the manufacturing method of the field effect transistor 1 of Example 1 following FIG. 4B. is there. 図6の(A)及び(B)は、図5の(B)に引き続き、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。6A and 6B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the manufacturing method of the field effect transistor 1 of Example 1 following FIG. 5B. is there. 図7の(A)及び(B)は、図6の(B)に引き続き、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。7A and 7B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the manufacturing method of the field effect transistor 1 of Example 1 following FIG. 6B. is there. 図8は、図7の(B)に引き続き、実施例1の電界効果型トランジスタ1の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field effect transistor 1 of Example 1 following FIG. 図9の(A)及び(B)は、実施例2の電界効果型トランジスタ2の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIGS. 9A and 9B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field-effect transistor 2 of Example 2. FIGS. 図10は、図9の(B)に引き続き、実施例2の電界効果型トランジスタ2の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field-effect transistor 2 of Example 2 following FIG. 9B. 図11の(A)は、実施例3の電界効果型トランジスタ3のA−A断面及びB−B断面を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。図11の(B)は、実施例4の電界効果型トランジスタ3のA−A断面及びB−B断面を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 11A is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the AA cross section and the BB cross section of the field effect transistor 3 of the third embodiment. FIG. 11B is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the AA cross section and the BB cross section of the field effect transistor 3 of the fourth embodiment. 図12の(A)及び(B)は、実施例5の電界効果型トランジスタ5の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。12A and 12B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining a method for manufacturing the field effect transistor 5 of Example 5. FIG. 図13の(A)及び(B)は、実施例6の電界効果型トランジスタ6の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。13A and 13B are schematic partial cross-sectional views of a support and the like for explaining the method for manufacturing the field effect transistor 6 of Example 6. FIG. 図14の(A)は、従来の電界効果型トランジスタ100における構成要素の配置を示す射影像である。図14の(B)は、図14の(A)における電界効果型トランジスタ100のA−A断面及びB−B断面を説明するための支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 14A is a projected image showing the arrangement of the components in the conventional field effect transistor 100. FIG. 14B is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the AA cross section and the BB cross section of the field effect transistor 100 in FIG. 図15は、従来の電界効果型トランジスタ100におけるチャネル形成領域、及びそこに流れる電流の領域を説明するための模式的な斜視図である。FIG. 15 is a schematic perspective view for explaining a channel formation region and a region of current flowing therethrough in the conventional field effect transistor 100. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3、4、5、6、100・・・電界効果型トランジスタ、11・・・支持体、12・・・ゲート電極、13、113・・・ゲート絶縁膜、14、114・・・ソース/ドレイン電極、15、115・・・半導体薄膜、16、116・・・チャネル形成領域、17・・・絶縁層、20、120・・・層間絶縁層、21、121・・・配線、31、33・・・レジスト層、32・・・転写型
1, 2, 3, 4, 5, 6, 100 ... field effect transistor, 11 ... support, 12 ... gate electrode, 13, 113 ... gate insulating film, 14, 114 ... Source / drain electrodes, 15, 115 ... semiconductor thin film, 16, 116 ... channel forming region, 17 ... insulating layer, 20, 120 ... interlayer insulating layer, 21, 121 ... wiring, 31, 33 ... resist layer, 32 ... transfer mold

Claims (13)

ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネル形成領域を備える半導体薄膜と、一対のソース/ドレイン電極とから成る電界効果型トランジスタであって、
チャネル形成領域の射影像におけるチャネル幅方向の幅をW1、チャネル長方向の幅をL1とし、チャネル形成領域における半導体薄膜のゲート絶縁膜との界面に倣うチャネル幅方向の長さをW2、チャネル長方向の長さをL2としたとき、
2はW1より大きく、L2はL1と等しいことを特徴とする電界効果型トランジスタ。
A field effect transistor comprising a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor thin film having a channel formation region, and a pair of source / drain electrodes,
In the projected image of the channel formation region, the width in the channel width direction is W 1 , the width in the channel length direction is L 1, and the length in the channel width region following the interface between the semiconductor thin film and the gate insulating film is W 2. When the length in the channel length direction is L 2 ,
A field effect transistor, wherein W 2 is greater than W 1 and L 2 is equal to L 1 .
界面のチャネル幅方向における断面形状は、波形状であること特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタ。   2. The field effect transistor according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the interface in the channel width direction is a wave shape. 波形状は、非正弦波形状、若しくは、正弦波形状、又は、これらの組合せであることを特徴とする請求項2に記載の電界効果型トランジスタ。   3. The field effect transistor according to claim 2, wherein the wave shape is a non-sinusoidal shape, a sine wave shape, or a combination thereof. 非正弦波形状は、略弧状、三角形状、正方形形状、若しくは、長方形状、又は、これらの組合せであることを特徴とする請求項3に記載の電界効果型トランジスタ。   4. The field effect transistor according to claim 3, wherein the non-sinusoidal shape is a substantially arc shape, a triangular shape, a square shape, a rectangular shape, or a combination thereof. ゲート電極は、支持体上に形成されており、
ゲート絶縁膜は、少なくともゲート電極上に形成されており、
半導体薄膜は、ソース/ドレイン電極間に亘ってゲート絶縁膜上に設けられ、ソース/ドレイン電極に接するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタ。
The gate electrode is formed on the support,
The gate insulating film is formed on at least the gate electrode,
2. The field effect transistor according to claim 1, wherein the semiconductor thin film is provided on the gate insulating film between the source / drain electrodes and is in contact with the source / drain electrodes.
ソース/ドレイン電極は、ゲート絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタ。   6. The field effect transistor according to claim 5, wherein the source / drain electrodes are formed on a gate insulating film. ソース/ドレイン電極は、半導体薄膜上に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタ。   6. The field effect transistor according to claim 5, wherein the source / drain electrodes are formed on a semiconductor thin film. ゲート絶縁膜は樹脂材料から成り、波面形状が設けられた転写型によってゲート絶縁膜に波面形状が転写されていることを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタ。   6. The field effect transistor according to claim 5, wherein the gate insulating film is made of a resin material, and the wavefront shape is transferred to the gate insulating film by a transfer mold provided with the wavefront shape. 半導体薄膜は、ソース/ドレイン電極間に亘って支持体上に設けられ、ソース/ドレイン電極に接するように形成されており、
ゲート絶縁膜は、半導体薄膜上に形成されており、
ゲート電極は、ゲート絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタ。
The semiconductor thin film is provided on the support across the source / drain electrodes and is formed in contact with the source / drain electrodes.
The gate insulating film is formed on the semiconductor thin film,
2. The field effect transistor according to claim 1, wherein the gate electrode is formed on the gate insulating film.
ソース/ドレイン電極は、半導体薄膜上に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の電界効果型トランジスタ。   The field effect transistor according to claim 9, wherein the source / drain electrodes are formed on a semiconductor thin film. ソース/ドレイン電極は、支持体上に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の電界効果型トランジスタ。   The field effect transistor according to claim 9, wherein the source / drain electrodes are formed on a support. 支持体の表面形状は波面形状であることを特徴とする請求項9に記載の電界効果型トランジスタ。   10. The field effect transistor according to claim 9, wherein the surface shape of the support is a wavefront shape. 波面形状が設けられた転写型によって支持体の表面に波面形状が転写されていることを特徴とする請求項12に記載の電界効果型トランジスタ。   13. The field effect transistor according to claim 12, wherein the wavefront shape is transferred to the surface of the support by a transfer mold provided with the wavefront shape.
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