JP2009231674A - 有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、及び有機薄膜トランジスタを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造過程または製造後にペンタセン等の有機半導体膜の特性を悪化させることなく、高解像度の画像を表示できる、有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、及び有機薄膜トランジスタを備えた表示装置を提供する。
【解決手段】基板１と、その上に形成されたゲート電極７と、ゲート電極を覆うゲート絶縁層５と、ゲート電極の近傍におけるゲート絶縁層上に互いに離間して形成されたソース電極１３及びドレイン電極１５と、これらソース電極及びドレイン電極と接してゲート絶縁層上に形成された有機半導体膜２５と、その上に形成された第１の保護膜２６と、その上に形成された第２の保護膜２８と、これら有機半導体膜，第１の保護膜，及び第２の保護膜を囲うように基板上に形成された分離膜１７と、を有する構成とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、及び有機薄膜トランジスタを備えた表示装置に関する。

有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等に用いられる有機ＥＬパネルや有機ＥＬ表示素子、または、液晶表示装置等に用いられる液晶パネルや液晶表示素子のスイッチング素子等として、有機薄膜トランジスタを用いるための研究が活発に行われている。
有機薄膜トランジスタは、シリコン単結晶基板やガラス基板上にアモルファスシリコンやポリシリコンからなる無機半導体膜を形成した無機薄膜トランジスタに比べて、比較的安価な設備で製造コストを低く抑えて製造できる点で有利である。

有機薄膜トランジスタを構成する有機半導体膜の材料としてペンタセンを用いることができる。ペンタセンはｐ型の有機半導体材料であり、無機半導体材料であるアモルファスシリコンと略同等の移動度が得られる。
このようなペンタセン等の有機半導体材料からなる有機半導体膜を有する有機薄膜トランジスタの一例が特許文献１に開示されている。
特開２００６−１３４６８号公報

特許文献１に開示されているような有機半導体膜を有する有機薄膜トランジスタを製造する際、有機半導体膜をパターニングする方法として、一般的に、マスク蒸着法やフォトリソ法が用いられる。

マスク蒸着法は、所定の工程を経た基材に、開口部を有するメタルマスクを用いてペンタセンを蒸着させることにより、この開口部に相当する領域のみにペンタセン膜を成膜する方法である。

ところで、このような有機薄膜トランジスタを前述の表示装置等に用いる場合、近年の画像の高解像度化に伴う画素の小型化に対応させるためには、上述したメタルマスクの開口部を微細に加工することが必要になるが、この開口部の加工寸法精度及びメタルマスクと基材との位置合わせ精度を所定の範囲内に管理することが難しくその改善が望まれる。

フォトリソ法は、有機半導体膜であるペンタセン膜上にＳｉＯ_２膜（二酸化シリコン）等の無機膜やレジストをエッチングマスクとして形成し、このエッチングマスクで保護されていない領域のペンタセン膜をドライエッチングにより除去した後、エッチングマスクを除去する方法である。
しかしながら、ペンタセン膜は、エッチングマスクを除去する際に、ＳｉＯ_２膜をエッチングするエッチング液（例えばフッ酸系溶液）やエッチングガス（例えばフッ素系ガス）、または、レジストの溶媒や剥離液等による酸化等の影響を受けて、移動度等の特性が悪化する場合がある。

また、作製した有機薄膜トランジスタにおいて、その有機半導体膜であるペンタセン膜が露出していると、大気や大気中に含まれる水分による酸化等の影響を受けて、移動度等の特性が経時的に悪化する場合がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、製造過程または製造後にペンタセン等の有機半導体膜の特性を悪化させることなく、高解像度の画像を表示できる、有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、及び有機薄膜トランジスタを備えた表示装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）基板（１）と、前記基板上に形成されたゲート電極（７）と、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁層（５）と、前記ゲート電極の近傍における前記ゲート絶縁層上に互いに離間して形成されたソース電極（１３）及びドレイン電極（１５）と、前記ソース電極及びドレイン電極と接して前記ゲート絶縁層上に形成された有機半導体膜（２５）と、前記有機半導体膜上に形成された第１の保護膜（２６）と、前記第１の保護膜上に形成された第２の保護膜（２８）と、前記有機半導体膜，前記第１の保護膜，及び前記第２の保護膜を囲うように前記基板上に形成された分離膜（１７）と、を有する有機薄膜トランジスタ（５０）である。
２）基板（１）上に、ゲート電極（７）と、このゲート電極を覆うゲート絶縁層（５）と、を形成するゲート形成工程と、前記ゲート形成工程後に、前記ゲート電極の近傍における前記ゲート絶縁層上に、ソース電極（１３）及びドレイン電極（１５）を互いに離間して形成するソースドレイン形成工程と、前記ソースドレイン形成工程後に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一部をそれぞれ露出させ、外部に開口する側の幅（Ｗ１９ａ）が前記ソース電極及び前記ドレイン電極側の幅（Ｗ１９ｂ）よりも狭い開口部（１９）を有する分離膜（１７）を、前記基板上に形成する分離膜形成工程と、前記分離膜形成工程後に、有機半導体膜（２５）及び第１の保護膜（２６）を、前記分離膜上と前記開口部内とにそれぞれ分離させて、前記基板上に形成する有機半導体膜及び第１の保護膜形成工程と、前記有機半導体膜及び第１の保護膜形成工程後に、前記開口部を塞ぐ第２の保護膜（２８）を、前記第１の保護膜上に形成する第２の保護膜形成工程と、前記第２の保護膜形成工程後に、前記第２の保護膜を残して、前記分離膜上の前記有機半導体膜及び前記第１の保護膜を除去する除去工程と、を有する有機薄膜トランジスタ（５０）の製造方法である。
３）画素（７１）が規則的に複数配置された画像表示領域（Ｓ７３）と、前記画素を選択するスイッチング素子（７９）と、前記画素を駆動する増幅トランジスタ（８１）と、を有し、前記スイッチング素子及び前記増幅トランジスタの少なくともいずれかは、１）記載の有機薄膜トランジスタであることを特徴とする表示装置（１００）である。
４）画素（７１）が規則的に複数配置された画像表示領域（Ｓ７３）と、前記画素を選択するスイッチング素子（７９）と、前記画素を駆動する増幅トランジスタ（８１）と、を有し、前記スイッチング素子及び前記増幅トランジスタの少なくともいずれかは、２）記載の有機薄膜トランジスタの製造方法で製造されていることを特徴とする表示装置（１００）である。

本発明に係る有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、及び有機薄膜トランジスタを備えた表示装置によれば、製造過程または製造後にペンタセン等の有機半導体膜の特性を悪化させることなく、画素の小型化が可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例である第１実施例及び第２実施例として図１〜図７、図１０、及び図１１を用いて説明する。
第１実施例は本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例であり、第２実施例は第１実施例の有機薄膜トランジスタを備えた表示装置の実施例である。
なお、図８及び図９は、第１実施例に対する比較例を説明するための図である。

＜第１実施例＞
まず、本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を第１工程〜第７工程として図１〜図７を用いて説明する。
図１〜図７は、本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を第１工程〜第７工程としてそれぞれ説明するための模式的断面図である。
なお、図１〜図７には、説明をわかりやすくするために、ガラス基板上に形成される複数の有機薄膜トランジスタのうちの２つを示すこととする。

（第１工程）［図１参照］
例えばガラスを主成分とする基板１上に、ＲＦ（Radio Frequency）スパッタ法により、スパッタ圧を４Ｐａとして、Ｔａ（タンタル）膜３を成膜する。
次に、フォトリソグラフィー法により、Ｔａ膜３のパターニングを行う。

第１実施例では、Ｔａ膜３の厚さｔ３を２５０ｎｍとしたが、これに限定されるものではない。

（第２工程）［図２参照］
Ｔａ膜３の表面及びその近傍の領域を陽極酸化法により酸化させて、Ｔａ_２Ｏ_５（五酸化タンタル）を主成分とするゲート絶縁層５を形成する。
また、Ｔａ膜３の酸化されていない内部の領域はゲート電極７となる。

第１実施例では、ゲート絶縁層５の厚さｔ５を１５０ｎｍとし、ゲート電極７の厚さｔ７を１００ｎｍとしたが、これに限定されるものではない。

（第３工程）［図３参照］
第２工程を経た基板１上に、蒸着法及びリフトオフ法により、ゲート絶縁層５の一部を覆うように、Ｃｒ（クロム）膜９とＡｕ（金）膜１１とが順次成膜されてなるソース電極１３及びドレイン電極１５を互いに離間させて形成する。

第１実施例では、Ｃｒ膜９の厚さｔ９を３ｎｍとし、Ａｕ膜１１の厚さｔ１１を６０ｎｍとし、チャネル長Ｌ１を５０μｍとし、チャネル幅（紙面に対して奥行き方向の長さ）を１ｍｍとしたが、これに限定されるものではない。
また、実施例では、ソース電極１３及びドレイン電極１５を蒸着法及びリフトオフ法により形成したが、これに限定されるものではなく、周知の成膜方法及びパターニング方法を用いることができる。

（第４工程）［図４参照］
第３工程を経た基板１上に、ソース電極１３及びドレイン電極１５を覆うように、例えばネガ型のレジスト膜１７を形成する。
次に、このレジスト膜１７の所定の領域を所定の露光量で露光し、さらに現像することにより、チャネル領域を含みソース電極１３及びドレイン電極１５の少なくとも一部がそれぞれ露出するように、１組のソース電極１３及びドレイン電極１５にそれぞれ対応させてレジスト開口部１９を複数形成する。
レジスト開口部１９は、その断面形状が、外部に開口する側の開口幅Ｗ１９ａがソース電極１３及びドレイン電極１５側の幅Ｗ１９ｂよりも狭い逆テーパ形状を有している。

ネガ型のレジストを用いた場合は、露光の際の露光量をより小さい値に設定したり現像時間をより長くしたりすることにより、レジスト開口部１９の断面形状を上記逆テーパ形状とすることができる。
また、上述したネガ型のレジスト以外に、逆テーパ形状を形成可能なポジ型のレジストを用いることもできる。さらに上層が下層よりも現像されにくいレジストを用いた２層構造により外部に開口する側の開口幅Ｗ１９ａがソース電極１３及びドレイン電極１５側の幅Ｗ１９ｂよりも狭い開口部１９を形成することも可能である。

第１実施例では、レジスト膜１７の厚さｔ１７を２μｍとし、レジスト開口部１９の開口幅Ｗ１９ａを１５０μｍとし、幅（紙面に対して奥行き方向の長さ）を１．１ｍｍとし、テーパ角度θ１９を４０°とした。

（第５工程）［図５参照］
第４工程を経た基板１上に、ペンタセンを主成分とする有機半導体膜２５、及び、酸化シリコン等を主成分とする第１の保護膜２６を、順次成膜する。
有機半導体膜２５及び第１の保護膜２６は、ソース電極１３及びドレイン電極１５と接続する領域（レジスト膜１７のレジスト開口部１９に相当する領域）とレジスト膜１７の表面上の領域とで不連続となっている。
従って、レジスト開口部１９を有するレジスト膜１７は、有機半導体膜２５及び第１の保護膜２６を、所定の領域とそれ以外の領域とにそれぞれ分離する分離膜として機能する。

上記成膜方法として、例えばスパッタ法を用いた場合、有機半導体膜２５が、その成膜の際及び第１の保護膜２６の成膜の際に発生するプラズマによるダメージを受ける場合がある。有機半導体膜２５がダメージを受けると移動度等の特性が悪化する。
従って、有機半導体膜２５及び第１の保護膜２６の成膜方法としては、成膜の際にプラズマの発生がない真空蒸着法を用いることが望ましい。

第１実施例では、有機半導体膜２５の厚さｔ２５を５０ｎｍとし、第１の保護膜２６の厚さｔ２６を２０ｎｍとしたが、これら厚さｔ２５，ｔ２６、レジスト膜１７の厚さｔ１７（２μｍ）、レジスト開口部１９の開口幅Ｗ１９ａ（１５０μｍ）、及びテーパ角度θ１９（４０°）は、第１実施例の各値に限定されるものではない。
発明者は、鋭意実験の結果、有機半導体膜２５の厚さｔ２５に対するレジスト膜１７の厚さｔ１７の比（ｔ１７／ｔ２５）を５以上とし、レジスト開口部１９のテーパ角度θ１９を５°以上とすることにより、上述した各領域を互いに不連続にできることを見出した。

（第６工程）［図６参照］
レジスト開口部１９に、例えば熱硬化型の樹脂を、例えばインクジェット法を用いて選択的に塗布する。
その後、この樹脂を硬化させて第２の保護膜２８を形成する。第２の保護膜２８の厚さは約２μｍである。

（第７工程）［図７参照］
第２の保護膜２８をエッチングマスクとして、レジスト膜１７上の第１の保護膜２６を、ＣＦ_４（テトラフルオロメタン）ガスを用いたドライエッチングで除去し、さらに、レジスト膜１７上の有機半導体膜２５を、Ｏ_２（酸素）ガスを用いたドライエッチングで除去する。
第１の保護膜２６及び有機半導体膜２５は、ドライエッチングの際に、そのエッチングガスをＣＦ_４ガスからＯ_２ガスに切り替えることにより、連続して除去することができる。
なお、有機半導体膜２５を除去する際に第２の保護膜２８の一部も除去されるが、第２の保護膜２８は、有機半導体膜２５に対して十分に厚くなされているため、有機半導体膜２５の除去によって第２の保護膜２８は薄くなるものの、第１の保護膜２６を覆った状態を維持している。

従って、レジスト開口部１９の有機半導体膜２５は、レジスト膜１７上の第１の保護膜２６及び有機半導体膜２５をドライエッチングで除去する際、第２の保護膜２８及び第１の保護膜２６で保護されているため、ドライエッチングの際に発生するプラズマが有機半導体膜２５にダメージを与えることを、これら保護膜２８，２６によって防止することができる。

上述した第１工程〜第７工程により、基板１上に、ゲート電極７，ゲート絶縁層５，ソース電極１３，ドレイン電極１５，有機半導体膜２５，及びレジスト膜（分離膜）１７が形成されてなる有機薄膜トランジスタ５０を複数得ることができる。

上述した有機薄膜トランジスタ及びその製造方法によれば、特に、基板上に、逆テーパ形状の断面形状の開口部を有するレジスト膜を形成し、このレジスト膜を分離膜として、有機半導体膜及び第１の保護膜を形成するため、有機半導体膜のパターン化と第１の保護膜のパターン化とを同じレジスト膜を用いて一度に行うことができる。

また、上述した有機薄膜トランジスタ及びその製造方法によれば、特に、有機半導体膜、並びに、これを覆う第１の保護膜及び第２の保護膜を、プラズマを発生させずにそれぞれ形成し、また、レジスト膜上の第１の保護膜及び有機半導体膜を除去する際に発生するプラズマが有機半導体膜にダメージを与えることを、第２の保護膜及び第１の保護膜で防止できるので、有機半導体膜の移動度等の特性が、有機薄膜トランジスタの製造過程で悪化することを防止できる。

また、上述した有機薄膜トランジスタ及びその製造方法によれば、作製された有機薄膜トランジスタは、有機半導体膜が、第２の保護膜及び第１の保護膜とレジスト膜とによって封止されているので、有機半導体膜が、大気や大気中に含まれる水分による酸化等の影響を受けないため、その移動度等の特性が経時的に悪化することを防止できる。

＜比較例＞
ここで、一般的な有機薄膜トランジスタ及びその製造方法を、第１実施例に対する比較例として図８及び図９を用いて説明する。
図８及び図９は、上述した第１実施例に対する比較例を説明するための模式的断面図であり、図８は、比較例の有機薄膜トランジスタを製造する過程の状態を示すものである。
なお、第１実施例と同じ構成部には同じ符号を付す。

まず、図８に示すように、前述した第１実施例の第１工程〜第３工程と同様の工程を行った後、基板１上に、ペンタセンを主成分とする有機半導体膜６１，酸化シリコンを主成分とする第１の保護膜６３，及び感光性ＰＶＡ（PolyVinylAlchol）を主成分とする第２の保護膜６５を、順次積層形成する。
比較例では、有機半導体膜６１は蒸着法により、第１の保護膜６３はスパッタ法により、第２の保護膜６５はスピンコート法により、それぞれ形成し、有機半導体膜６１の厚さｔ６１を５０ｎｍとし、第１の保護膜６３の厚さｔ６３を１５ｎｍとし、第２の保護膜６５の厚さｔ６５を６００ｎｍとした。

次に、図９に示すように、第２の保護膜６５を、チャネル上の有機半導体膜６１を残すように、露光及び現像を行ってパターン化する。
その後、この第２の保護膜６５をマスクとして、第１の保護膜６３を、ＣＦ_４ガスを用いたドライエッチングにより選択的に除去し、さらに、有機半導体膜６１を、Ｏ_２ガスを用いたドライエッチングにより選択的に除去する。

上述した手順により、基板１上に、ゲート電極７，ゲート絶縁層５，ソース電極１３，ドレイン電極１５，及び有機半導体膜６１が形成されてなる有機薄膜トランジスタ７０を複数得る。

そこで、上述した第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０及び比較例の有機薄膜トランジスタ７０の特性である移動度及びＯｎ／Ｏｆｆ比の評価を行い、その結果を表１にまとめた。

表１から、第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０は、比較例の有機薄膜トランジスタ７０と比較して、Ｏｎ／Ｏｆｆ比は同等に良好であったが、移動度が大きいことを確認した。
比較例の有機薄膜トランジスタ７０の移動度が第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０に比べて小さい理由は、有機半導体膜６１上に第１の保護膜６３をスパッタ法により成膜する際に、有機半導体膜６１がプラズマに晒されるためこのプラズマによってダメージを受けたり、有機半導体膜６１をＯ_２ガスを用いてドライエッチングした際にＯ_２ガスと接触した部分が酸化されて膜質が劣化したことによるものと推察される。

＜変形例＞
ここで、上述した第１実施例の変形例を、図１０を用いて説明する。
図１０は、第１実施例の変形例を説明するための模式的断面図であり、図中の（ａ）は、変形例の有機薄膜トランジスタ５５を作製する過程を、（ｂ）は変形例の有機薄膜トランジスタ５５を、それぞれ示すものである。

変形例は、上述した第１実施例に対して、第１工程から第６工程までは同じであり、第７工程が異なる。
そこで、第１実施例の第６工程以降の工程について詳細に説明する。

第１実施例の第１工程〜第６工程と同様の工程を行った後、図１０（ａ）に示すように、第１の保護膜２６との粘着力が、有機半導体膜２５とレジスト膜１７との密着強度よりも大きい粘着ローラー５２を用いて、レジスト膜１７上の有機半導体膜２５及び第１の保護膜２６を選択的に除去する。
これにより、図１０（ｂ）に示すように、チャネル部のみに有機半導体膜２５が設けられ、この有機半導体膜２５が第２の保護膜及び第１の保護膜とレジスト膜とによって封止された有機薄膜トランジスタ５５を得る。

上述した変形例の有機薄膜トランジスタ及びその製造方法によれば、レジスト膜１７上の有機半導体膜２５及び第１の保護膜２６を除去する際にもプラズマが発生しないので、製造過程でプラズマを発生させることなく、有機薄膜トランジスタを作製することができる。

＜第２実施例＞
次に、上述した有機薄膜トランジスタ５０（５５）を備えた表示装置の実施例を第２実施例として、図１１を用いて説明する。
図１１は、本発明に係る表示装置の実施例を説明するための回路構成図である。
なお、第２実施例では、表示装置として有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置を例に挙げて説明する。

図１１に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、主として、画素７１がマトリクス状に複数配置されてなる画像表示領域Ｓ７３と、各画素７１をそれぞれ独立に制御する水平走査回路７５及び垂直走査回路７７と、を有して構成されている。

画素７１は、主として、スイッチングトランジスタ７９，増幅用トランジスタ８１，有機ＥＬ８３，及び保持容量８４を有して構成されている。

スイッチングトランジスタ７９は、主として、ゲート電極８５，ソース電極８７，及びドレイン電極８９を有して構成されており、このスイッチングトランジスタ７９として、前述した第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０または変形例の有機薄膜トランジスタ５５を用いることができる。
即ち、スイッチングトランジスタ７９の構造は、前述の有機薄膜トランジスタ５０，５５と同じ｛図７及び図１０（ｂ）参照｝であり、スイッチングトランジスタ７９のゲート電極８５，ソース電極８７，及びドレイン電極８９は、第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０（変形例の有機薄膜トランジスタ５５）のゲート電極７，ソース電極１３，及びドレイン電極１５にそれぞれ対応している。

増幅用トランジスタ８１は、主として、ゲート電極９１，ソース電極９３，ドレイン電極９５を有して構成されており、この増幅用トランジスタ８１として、前述した第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０または変形例の有機薄膜トランジスタ５５を用いることができる。
即ち、増幅用トランジスタ８１の構造は、前述の有機薄膜トランジスタ５０，５５と同じ｛図７及び図１０（ｂ）参照｝であり、増幅用トランジスタ８１のゲート電極９１，ソース電極９３，及びドレイン電極９５は、第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０（変形例の有機薄膜トランジスタ５５）のゲート電極７，ソース電極１３，及びドレイン電極１５にそれぞれ対応している。

スイッチングトランジスタ７９において、ゲート電極８５はそれぞれ行Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｎ毎に垂直走査回路７７に電気的に接続されており、ソース電極８７はそれぞれ列Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍ毎に水平走査回路７５に電気的に接続されており、ドレイン電極８９は増幅用トランジスタ８１のゲート電極９１に電気的に接続されている。
増幅用トランジスタ８１において、ソース電極９３はそれぞれ端子部ＣＥに電気的に接続されており、ドレイン電極９５は有機ＥＬ８３に電気的に接続されている。
有機ＥＬ８３はグランドＧＮＤに接地されており、保持容量８４はゲート電極９１とソース電極９３とを電気的に接続している。

そして、水平走査回路７５及び垂直走査回路７７により、画素７１毎の画像情報に応じて、各有機ＥＬ８３を制御して駆動させることによって、画像を表示することができる。

上述した有機ＥＬ表示装置１００によれば、スイッチングトランジスタ７９及び増幅用トランジスタ８１として、第１実施例の有機薄膜トランジスタ５０または変形例の有機薄膜トランジスタ５５を用いることにより、画素の小型化が可能になるので、高解像度の画像を表示することが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。

例えば、第２実施例では、表示装置として有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、前述した有機ＥＬ表示装置１００における有機ＥＬ８３を液晶に替えれば、液晶表示装置とすることもできる。

また、第１実施例及び変形例では、有機半導体膜２５及び第１の保護膜２６を不連続とする分離層としてレジスト膜１７を用いたが、これに限定されるものではない。
この分離層は絶縁膜であればよく、例えばレジスト膜１７の代わりに各種高分子絶縁材料が使用可能であり、また、ＳｉＯ_２(二酸化シリコン)，ＳｉＮ（窒化シリコン），Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）等を主成分とする無機絶縁膜としてもよい。

また、第１実施例及び変形例では、ガラスを主成分とする基板（所謂、ガラス基板）を用いたが、これに限定されるものではなく、Ｓｉ（シリコン）基板等の半導体基板や無機材料からなる無機基板、または、ポリエチレンテレフタレート（ＲＥＴ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の有機材料を主成分とするプラスチック基板を用いることができる。

また、第１実施例及び変形例では、ゲート電極の材料としてＴａ（タンタル）を用いたが、これに限定されるものではなく、例えばＴａに替えて、Ａｌ（アルミニウム），Ｃｕ（銅），Ｃｒ（クロム），Ａｕ(金)等の金属や、低抵抗Ｓｉ等の導電性材料を用いることができる。

また、第１実施例及び変形例では、ゲート絶縁層の材料としてＴａ_２Ｏ_５（五酸化タンタル）を用いたが、絶縁性を有し比誘電率の高い材料であればこれに限定されるものではない。例えば、このような材料として、酸化シリコン，窒化シリコン，酸化アルミニウム，酸化チタン，または酸化ジルコンを用いることができる。
これら材料からなるゲート絶縁層は、蒸着法，スパッタ法，ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の真空成膜法により形成することができる。
また、その他の材料として、ポリエチレン，ポリビニールカルバゾール，ポリイミド，またはポリパラキシレンを用いることができる。このような材料からなるゲート絶縁層は、スピンコート法，ＬＢ（Lanmguir-Blodgett）単分子累積法により形成することができる。

また、第１実施例及び変形例では、有機半導体膜の材料としてペンタセンを用いたがこれに限定されるものではなく、例えば、ペンタセンに替えて、テトラセン，ペリレン等の縮合芳香族炭化水素、これら縮合芳香族炭化水素の誘導体、または高分子材料を用いることができる。
高分子材料としては、ポリアセチレンやポリアセン等の共役炭化水素ポリマー、または、ポリアニリン，ポリピロル，ポリチオフェン等の共役複素環式ポリマーを用いることができる。

また、第１実施例及び変形例では、第１の保護膜の材料として酸化シリコンを用いたが、これに限定されるものではなく、成膜の際に有機半導体（ペンタセン）膜にダメージを与えない絶縁性の材料であればよく、また、このような材料として有機材料を用いてもよい。

また、第１実施例及び変形例では、第２の保護膜の材料として熱硬化型の樹脂を用いたが、これに限定されるものではなく、第１の保護膜及び有機半導体膜を除去する際のドライエッチングに耐え得る材料であれば、他の有機材料や無機材料を用いることができる。

また、変形例では、レジスト膜上の有機半導体膜及び第１の保護膜を選択的に除去する手段として、粘着ローラーを用いたが、これに限定されるものではなく、第１の保護膜との粘着力が有機半導体膜とレジスト膜との密着強度よりも大きい粘着性を有するものであればよい。
例えば、粘着ローラーに替えて、粘着シート等を用いることができる。

本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法の実施例を説明するための模式的断面図である。 第１実施例に対する比較例を説明するための模式的断面図である。 第１実施例に対する比較例を説明するための模式的断面図である。 第１実施例の変形例を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る表示装置の実施例を説明するための回路構成図である。

符号の説明

１＿基板、 ３＿Ｔａ膜、 ５＿ゲート絶縁層、 ７，８５，９１＿ゲート電極、 ９＿Ｃｒ膜、 １１＿Ａｕ膜、 １３，８７，９３＿ソース電極、 １５，８９，９５＿ドレイン電極、 １７＿レジスト膜、 １９，２１＿開口部、 ２５＿有機半導体膜、 ２６＿第１の保護膜、 ２８＿第２の保護膜、 ５０＿有機薄膜トランジスタ、 ７１＿画素、 ７５＿水平走査回路、 ７７＿垂直走査回路、 ７９＿スイッチングトランジスタ、 ８１＿増幅用トランジスタ、 ８３＿有機ＥＬ、 ８４＿保持容量、 １００＿表示装置、 ｔ３，ｔ５，ｔ７，ｔ９，ｔ１１，ｔ１７，ｔ２５，ｔ２６＿厚さ、 Ｌ１＿チャネル長、 Ｗ１９ａ，Ｗ１９ｂ＿幅、 θ１９＿テーパ角度、 Ｓ７３＿画像表示領域、 Ｇ１，Ｇ２，Ｇｎ＿行、 Ｄ１，Ｄ２，Ｄｍ＿列

Claims (4)

1. 基板と、
   前記基板上に形成されたゲート電極と、
   前記ゲート電極を覆うゲート絶縁層と、
   前記ゲート電極の近傍における前記ゲート絶縁層上に互いに離間して形成されたソース電極及びドレイン電極と、
   前記ソース電極及びドレイン電極と接して前記ゲート絶縁層上に形成された有機半導体膜と、
   前記有機半導体膜上に形成された第１の保護膜と、
   前記第１の保護膜上に形成された第２の保護膜と、
   前記有機半導体膜，前記第１の保護膜，及び前記第２の保護膜を囲うように前記基板上に形成された分離膜と、
   を有する有機薄膜トランジスタ。
2. 基板上に、ゲート電極と、このゲート電極を覆うゲート絶縁層と、を形成するゲート形成工程と、
   前記ゲート形成工程後に、前記ゲート電極の近傍における前記ゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソースドレイン形成工程と、
   前記ソースドレイン形成工程後に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一部をそれぞれ露出させ、外部に開口する側の幅が前記ソース電極及び前記ドレイン電極側の幅よりも狭い開口部を有する分離膜を、前記基板上に形成する分離膜形成工程と、
   前記分離膜形成工程後に、有機半導体膜及び第１の保護膜を、前記分離膜上と前記開口部内とにそれぞれ分離させて、前記基板上に形成する有機半導体膜及び第１の保護膜形成工程と、
   前記有機半導体膜及び第１の保護膜形成工程後に、前記開口部を塞ぐ第２の保護膜を、前記第１の保護膜上に形成する第２の保護膜形成工程と、
   前記第２の保護膜形成工程後に、前記第２の保護膜を残して、前記分離膜上の前記有機半導体膜及び前記第１の保護膜を除去する除去工程と、
   を有する有機薄膜トランジスタの製造方法。
3. 画素が規則的に複数配置された画像表示領域と、
   前記画素を選択するスイッチング素子と、
   前記画素を駆動する増幅トランジスタと、
   を有し、
   前記スイッチング素子及び前記増幅トランジスタの少なくともいずれかは、請求項１記載の有機薄膜トランジスタであることを特徴とする表示装置。
4. 画素が規則的に複数配置された画像表示領域と、
   前記画素を選択するスイッチング素子と、
   前記画素を駆動する増幅トランジスタと、
   を有し、
   前記スイッチング素子及び前記増幅トランジスタの少なくともいずれかは、請求項２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法で製造されていることを特徴とする表示装置。

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