JP2012119531A - Semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, electric apparatus - Google Patents

Semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, electric apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device, a manufacturing method of the semiconductor device, and an electric apparatus.SOLUTION: A semiconductor device of this invention includes: a first substrate 34 having a source electrode 41c and a drain electrode 41d on one surface; a second substrate 39 having a gate electrode 41e, a gate insulation film 41b, and a semiconductor layer 41a; and a thin film transistor TR formed between the first substrate 34 and the second substrate 39 by bonding the first substrate 34 to the second substrate 39 with the one surface of the first substrate 34 and the one surface of the second substrate 39 facing each other.

Description

本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法、電気装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, a semiconductor device manufacturing method, and an electric device.

従来、基板上に複数の薄膜を順次成膜すると共に加工を行うことで薄膜トランジスタを作成する方法が知られている(特許文献1)。また、薄膜トランジスタを形成する基板とは別の基板上に画素電極を形成し、異方性導電膜を介してこれら基板どうしを貼り合わせることで画素電極と薄膜トランジスタとを接続する方法も開示されている(特許文献2,3)。   Conventionally, a method of forming a thin film transistor by sequentially forming and processing a plurality of thin films on a substrate is known (Patent Document 1). Also disclosed is a method of connecting a pixel electrode and a thin film transistor by forming a pixel electrode on a substrate different from the substrate on which the thin film transistor is formed and bonding the substrates together through an anisotropic conductive film. (Patent Documents 2 and 3).

特開2010−135584号公報JP 2010-135584 A 特開2005−114916号公報JP 2005-114916 A 特開2004−272162号公報JP 2004-272162 A

しかしながら特許文献1の場合、薄膜トランジスタが基板の表面に存在するため、その後の工程や実際の使用時において、薄膜トランジスタを構成する材料が基板から剥がれるなどして壊れやすい。これは、フレキシブル性を有する基板上に薄膜トランジスタを形成してこの基板を例えば湾曲させた状態で使用する場合には、特に問題となる。また、基板上に複数の薄膜を連続的に形成するとともに各薄膜に対して加工を繰り返すので、不良が生じやすく、歩留まりが低下してしまう。   However, in the case of Patent Document 1, since the thin film transistor is present on the surface of the substrate, the material constituting the thin film transistor is easily broken during the subsequent process or in actual use due to peeling off from the substrate. This is a particular problem when a thin film transistor is formed on a flexible substrate and the substrate is used in a curved state, for example. In addition, since a plurality of thin films are continuously formed on the substrate and the processing is repeated for each thin film, defects are likely to occur and the yield is reduced.

また、薄膜トランジスタを構成するソース電極およびドレイン電極等を形成する際、金属膜のパターニングがフォトエッチング法を用いて行われる。この際に使用されるエッチング液や剥離液に下層の半導体層やゲート絶縁膜が晒されるため、これら半導体層やゲート絶縁膜に劣化等の不具合が生じて、作成した薄膜トランジスタの特性の劣化や信頼性の低下が発生しやすい。フォトエッチング法を用いずに印刷法によって薄膜トランジスタを作成しようとしても、パターンルールが大きくなり(フォトエッチング法:L/S=3/3μm、印刷法:L/S=20/20μm程度)、必要な精細度等を出すことができない。   Further, when forming a source electrode, a drain electrode, and the like constituting the thin film transistor, patterning of the metal film is performed using a photoetching method. Since the underlying semiconductor layer and gate insulating film are exposed to the etching solution and stripping solution used at this time, the semiconductor layer and the gate insulating film suffer from problems such as deterioration, resulting in deterioration of the characteristics and reliability of the thin film transistor produced. It is easy to deteriorate. Even if an attempt is made to create a thin film transistor by a printing method without using a photo-etching method, the pattern rule becomes large (photo-etching method: L / S = 3/3 μm, printing method: L / S = about 20/20 μm), which is necessary The definition cannot be obtained.

また、特許文献2,3の場合は異方性導電膜が必要となるため、フラットパネルディスプレイの薄厚化の実現が阻害される。また、それを設ける位置精度の課題が生じる。   In addition, in the case of Patent Documents 2 and 3, since an anisotropic conductive film is required, realization of a thin flat panel display is hindered. Moreover, the subject of the position accuracy which provides it arises.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、薄くて軽い半導体装置、半導体装置の製造方法、電気装置を提供することを目的の一つとしている。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a thin and light semiconductor device, a semiconductor device manufacturing method, and an electric device.

本発明の半導体装置は、一面に、ソース電極およびドレイン電極を有する第1基板と、一面に、ゲート電極、ゲート絶縁膜および半導体層を有する第2基板と、前記第1基板および前記第2基板が互いの前記一面側を対向させて貼り合わされることによりこれら前記第1基板と前記第2基板との間に構成される薄膜トランジスタと、を備えていることを特徴とする。   The semiconductor device of the present invention includes a first substrate having a source electrode and a drain electrode on one surface, a second substrate having a gate electrode, a gate insulating film, and a semiconductor layer on one surface, the first substrate, and the second substrate. Includes a thin film transistor formed between the first substrate and the second substrate by being bonded to each other with the one side facing each other.

これによれば、第1基板および第2基板の貼り合わせ界面に、従来用いられていたような異方性導電膜が不要になるので、TGBC構造の薄膜トランジスタを有した薄くて軽い半導体装置を形成することができる。   According to this, an anisotropic conductive film as conventionally used is not required at the bonding interface between the first substrate and the second substrate, so that a thin and light semiconductor device having a thin film transistor having a TGBC structure is formed. can do.

本発明の半導体装置は、一面に、ソース電極、ドレイン電極および半導体層を有する第1基板と、一面に、ゲート電極を有する第2基板と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に配置されこれらを絶縁させるゲート絶縁膜と、前記第1基板および前記第2基板が互いの前記一面側を対向させて貼り合わされることによりこれら前記第1基板および前記第2基板との間に構成される薄膜トランジスタと、を備え、前記ゲート絶縁膜が、前記第1基板あるいは前記第2基板に設けられていることを特徴とする。   The semiconductor device of the present invention includes a first substrate having a source electrode, a drain electrode, and a semiconductor layer on one surface, a second substrate having a gate electrode on one surface, the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode. A gate insulating film that is disposed between and insulates between the first substrate and the second substrate, and the first substrate and the second substrate are bonded to each other with the one side facing each other. And the gate insulating film is provided on the first substrate or the second substrate.

これによれば、第1基板および第2基板の貼り合わせ界面に、従来用いられていたような異方性導電膜が不要になるので、BGTC構造、BGBC構造、TGBC構造、TGTC構造のうちのいずれかの構造の薄膜トランジスタを備えた薄くて軽い半導体装置を得ることができる。   According to this, since the anisotropic conductive film used conventionally is unnecessary at the bonding interface between the first substrate and the second substrate, the BGTC structure, the BGBC structure, the TGBC structure, and the TGTC structure. A thin and light semiconductor device including a thin film transistor having any structure can be obtained.

本発明の半導体装置は、一面に、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に配置されるゲート絶縁膜と、を有する第1基板と、一面に、半導体層を有する第2基板と、前記第1基板および前記第2基板が互いの前記一面側を対向させて貼り合わされることによりこれら前記第1基板および前記第2基板との間に構成される薄膜トランジスタと、を備えていることを特徴とする。   A semiconductor device according to the present invention includes a first substrate having a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, and a gate insulating film disposed between the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode on one surface. And a second substrate having a semiconductor layer on one side, and the first substrate and the second substrate are bonded together with the one side facing each other, so that the first substrate and the second substrate And a thin film transistor formed therebetween.

これによれば、第1基板および第2基板の貼り合わせ界面に、従来用いられていたような異方性導電膜が不要になるので、TGTC構造あるいはBGBC構造の薄膜トランジスタを有した薄くて軽い半導体装置を形成することができる。   This eliminates the need for an anisotropic conductive film as used in the past at the bonding interface between the first substrate and the second substrate. Therefore, a thin and light semiconductor having a thin film transistor having a TGTC structure or a BGBC structure. A device can be formed.

また、前記半導体層が、有機半導体あるいは酸化物半導体からなる構成とされていてもよい。
ここで、薄膜トランジスタは第1基板および第2基板を貼り合わせることによって構成されるが、この際、半導体層とドレイン電極およびソース電極との導通を貼り合わせ時の圧着によって取ることとなる。このため、半導体層の表面がシリコンのように自然酸化膜を形成する材料だと安定して導通をとることができない。本発明では、薄膜トランジスタの半導体層として有機半導体あるいは酸化物半導体を用いることにより接触抵抗の変化が発生せず、上記各電極との安定した導通をとることができる。
The semiconductor layer may be made of an organic semiconductor or an oxide semiconductor.
Here, the thin film transistor is configured by bonding the first substrate and the second substrate. At this time, conduction between the semiconductor layer, the drain electrode, and the source electrode is obtained by press bonding. For this reason, if the surface of the semiconductor layer is made of a material that forms a natural oxide film, such as silicon, conduction cannot be stably achieved. In the present invention, by using an organic semiconductor or an oxide semiconductor as a semiconductor layer of the thin film transistor, a change in contact resistance does not occur, and stable conduction with each of the electrodes can be achieved.

また、前記薄膜トランジスタが、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記ゲート電極とが平面視において互いに重なることのないオフセット構成とされており、前記ソース電極に接続される第1導電部と、前記ドレイン電極に接続される第2導電部との少なくとも一部が前記ゲート電極と平面視において重なっている構成とされ、前記第1導電部および前記第2導電部が、前記ゲート電極、前記ドレイン電極および前記ソース電極よりも軟質な材料を用いて形成されている構成としてもよい。   In addition, the thin film transistor has an offset configuration in which the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode do not overlap each other in plan view, and a first conductive portion connected to the source electrode, and the drain electrode At least a portion of the second conductive portion connected to the gate electrode overlaps the gate electrode in plan view, and the first conductive portion and the second conductive portion include the gate electrode, the drain electrode, and the It is good also as a structure formed using a softer material than a source electrode.

ここで、硬質な金属材料から構成される各電極どうしのオーバーラップ領域を基板どうしの貼り合わせによって形成しようとする場合、基板どうしの貼り合わせ時の圧着によって、これら硬質な電極間でショートが発生することがある。本発明の構成によれば、ドレイン電極およびソース電極にそれぞれ接続されるとともに、各電極よりも軟質な材料によって構成される第1および第2導電部とゲート電極とのオーバーラップ領域を構成しているので、基板どうしの貼り合わせの圧着によって生じる、ゲート電極と、ドレイン電極およびソース電極との間のショートを防止することができる。   Here, when an overlap region between electrodes made of a hard metal material is to be formed by bonding the substrates together, a short circuit occurs between these hard electrodes due to the pressure bonding when the substrates are bonded together. There are things to do. According to the configuration of the present invention, the overlap region is formed between the gate electrode and the first and second conductive portions that are connected to the drain electrode and the source electrode, respectively, and are made of a softer material than each electrode. Therefore, it is possible to prevent a short circuit between the gate electrode, the drain electrode, and the source electrode, which is caused by pressure bonding between the substrates.

また、前記半導体層と前記第1基板あるいは前記第2基板との界面に保護層が設けられている構成としてもよい。
これによれば、半導体層の内部に不純物が侵入するのを阻止することができるので、電気特性が大きく変化してしまうのを防止することができる。
Further, a protective layer may be provided at the interface between the semiconductor layer and the first substrate or the second substrate.
According to this, since it is possible to prevent impurities from entering the semiconductor layer, it is possible to prevent the electrical characteristics from changing greatly.

また、前記第1基板あるいは前記第2基板の表面に、前記ドレイン電極に接続する画素電極が設けられている構成としてもよい。
これによれば、画素電極をフォトエッチング法により形成することが可能になる。塗布法により形成する場合に比べて寸法精度が高精度になる。また、画素電極に接続される薄膜トランジスタが基板どうしの間に保持されているので、画素電極の形成領域を十分に確保することができる。その結果、電極の配置や大きさ等を適宜変更することができて設計自由度が向上する。
Further, a pixel electrode connected to the drain electrode may be provided on the surface of the first substrate or the second substrate.
According to this, the pixel electrode can be formed by a photoetching method. Compared with the case of forming by a coating method, the dimensional accuracy becomes high. In addition, since the thin film transistor connected to the pixel electrode is held between the substrates, a sufficient region for forming the pixel electrode can be secured. As a result, the arrangement and size of the electrodes can be changed as appropriate, and the degree of freedom in design is improved.

また、少なくとも前記半導体層を覆うようにして反射膜が設けられている構成としてもよい。
これによれば、半導体層に外光が入射するのを阻止することができるので、薄膜トランジスタの光リーク電流による破壊が防止される。また、外光を反射させることによって、明るい画像表示が可能な表示装置が得られる。
Further, a reflective film may be provided so as to cover at least the semiconductor layer.
According to this, since it is possible to prevent external light from entering the semiconductor layer, the thin film transistor is prevented from being damaged by the light leakage current. Further, a display device capable of displaying a bright image can be obtained by reflecting external light.

また、前記第1基板および前記第2基板がフレキシブル性又は伸縮性を有している構成としてもよい。
これによれば、薄膜トランジスタを含む半導体装置全体がフレキシブル性を有したものとなり、半導体装置を湾曲させて使用することが可能となる。また、このような使用状態であっても、薄膜トランジスタが第1基板および第2基板間に配置されているため薄膜トランジスタの剥離等が防止され、これら基板間に良好に保持される。これにより、フレキシブル性を有した薄くて軽い半導体装置を得ることができる。
Further, the first substrate and the second substrate may be flexible or stretchable.
According to this, the entire semiconductor device including the thin film transistor has flexibility, and the semiconductor device can be used by being bent. Even in such a use state, since the thin film transistor is disposed between the first substrate and the second substrate, peeling of the thin film transistor and the like are prevented, and the thin film transistor is favorably held between these substrates. Thereby, a thin and light semiconductor device having flexibility can be obtained.

本発明の半導体装置の製造方法は、第1基板の一面にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、第2基板の一面にゲート電極、ゲート絶縁膜および半導体層を形成する工程と、前記第1基板および前記第2基板の前記一面側どうしを貼り合わせることによりこれら前記第1基板および前記第2基板の間に薄膜トランジスタを形成する工程と、を有することを特徴とする。
これによれば、従来用いられていた異方性導電膜が不要になるので、TGBC構造の薄膜トランジスタを有した薄くて軽い半導体装置を形成することができる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a source electrode and a drain electrode on one surface of a first substrate, a step of forming a gate electrode, a gate insulating film and a semiconductor layer on one surface of the second substrate, A step of forming a thin film transistor between the first substrate and the second substrate by bonding the one surface side of the first substrate and the second substrate to each other.
According to this, since the anisotropic conductive film used conventionally is unnecessary, a thin and light semiconductor device having a thin film transistor having a TGBC structure can be formed.

本発明の半導体装置の製造方法は、第1基板の一面にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、前記ソース電極および前記ドレイン電極上に半導体層を形成する工程と、第2基板の一面にゲート電極を形成する工程と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を有する前記第1基板上にゲート絶縁膜を形成する、あるいは、前記ゲート電極を有する第2基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第1基板および前記第2基板の前記一面側どうしを貼り合わせることによりこれら前記第1基板および前記第2基板の間に薄膜トランジスタを形成する工程と、を有することを特徴とする。   The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a source electrode and a drain electrode on one surface of a first substrate, a step of forming a semiconductor layer on the source electrode and the drain electrode, and a surface of the second substrate. Forming a gate electrode; forming a gate insulating film on the first substrate having the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer; or forming a gate insulating film on the second substrate having the gate electrode. And a step of forming a thin film transistor between the first substrate and the second substrate by bonding the one side of the first substrate and the second substrate to each other. To do.

これによれば、従来用いられていた異方性導電膜が不要になるので、薄くて軽い薄膜トランジスタを備えた半導体装置が得られる。また、第1基板および第2基板にそれぞれ分けて形成する薄膜トランジスタの構成要素の種類を変えることによって、BGTC構造、BGBC構造、TGBC構造、TGTC構造の、各構造の薄膜トランジスタを有した半導体装置を形成することができる。   According to this, since the conventionally used anisotropic conductive film becomes unnecessary, a semiconductor device having a thin and light thin film transistor can be obtained. Further, by changing the types of constituent elements of the thin film transistor formed separately on the first substrate and the second substrate, a semiconductor device having a thin film transistor of each structure of the BGTC structure, the BGBC structure, the TGBC structure, and the TGTC structure is formed. can do.

本発明の半導体装置の製造方法は、第1基板の一面にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極を覆うようにして前記第1基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、第2基板の一面に半導体層を形成する工程と、前記第1基板および前記第2基板の前記一面側どうしを貼り合わせることによりこれら前記第1基板および前記第2基板の間に薄膜トランジスタを形成する工程と、を有することを特徴とする。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a gate electrode on one surface of a first substrate, a step of forming a gate insulating film on the first substrate so as to cover the gate electrode, and the gate insulation A step of forming a source electrode and a drain electrode on the film; a step of forming a semiconductor layer on one surface of the second substrate; and bonding the one surface side of the first substrate and the second substrate to each other. Forming a thin film transistor between one substrate and the second substrate.

これによれば、従来用いられていた異方性導電膜が不要になるので、TGTC構造あるいはBGBC構造の薄膜トランジスタを有した薄くて軽い半導体装置を形成することができる。   According to this, since a conventionally used anisotropic conductive film is not necessary, a thin and light semiconductor device having a thin film transistor having a TGTC structure or a BGBC structure can be formed.

また、半導体層が、有機半導体あるいは酸化物半導体からなる方法としてもよい。
ここで、薄膜トランジスタは第1基板および第2基板を貼り合わせることによって構成されるが、この際、半導体層とドレイン電極およびソース電極との導通を、基板貼り合わせ時の圧着によってとることとなる。このため、半導体層の表面がシリコンのように自然酸化膜を形成する材料だと安定して導通をとることができない。本発明では、薄膜トランジスタの半導体層として有機半導体あるいは酸化物半導体を用いることにより接触抵抗の変化が発生せず、上記各電極との安定した導通をとることができる。
Alternatively, the semiconductor layer may be made of an organic semiconductor or an oxide semiconductor.
Here, the thin film transistor is configured by bonding the first substrate and the second substrate. At this time, conduction between the semiconductor layer, the drain electrode, and the source electrode is achieved by pressure bonding at the time of bonding the substrates. For this reason, if the surface of the semiconductor layer is made of a material that forms a natural oxide film, such as silicon, conduction cannot be stably achieved. In the present invention, by using an organic semiconductor or an oxide semiconductor as a semiconductor layer of the thin film transistor, a change in contact resistance does not occur, and stable conduction with each of the electrodes can be achieved.

また、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成する工程では、前記ソース電極および前記ドレイン電極を、平面視において前記ゲート電極と重なることのないオフセット位置にそれぞれ形成し、前記ソース電極に接続される第1導電部と、前記ドレイン電極に接続される第2導電部とを形成する工程をさらに有し、該工程では、前記第1導電部および前記第2導電部の少なくとも一部が平面視において前記ゲート電極と重なるように形成し、前記第1導電部および前記第2導電部の形成材料として、前記ゲート電極、前記ドレイン電極および前記ソース電極よりも軟質な材料を用いる方法としてもよい。
これによれば、第1基板および第2基板どうしの貼り合わせ時の圧着によって生じる、ゲート電極と、ドレイン電極およびソース電極との間のショートを防止することができる。
In the step of forming the source electrode and the drain electrode, the source electrode and the drain electrode are formed at offset positions that do not overlap the gate electrode in plan view, and are connected to the source electrode. A step of forming a first conductive portion and a second conductive portion connected to the drain electrode, wherein in the step, at least a part of the first conductive portion and the second conductive portion in the plan view It may be formed so as to overlap with the gate electrode, and a material softer than the gate electrode, the drain electrode, and the source electrode may be used as a material for forming the first conductive portion and the second conductive portion.
According to this, it is possible to prevent a short circuit between the gate electrode, the drain electrode, and the source electrode, which is caused by pressure bonding when the first substrate and the second substrate are bonded to each other.

また、前記半導体層と前記第1基板あるいは前記第2基板との界面に保護層を形成する方法としてもよい。
これによれば、半導体層の内部に不純物が侵入するのを阻止することができるので、電気特性が大きく変化してしまうのを防止することができる。
Further, a protective layer may be formed at the interface between the semiconductor layer and the first substrate or the second substrate.
According to this, since it is possible to prevent impurities from entering the semiconductor layer, it is possible to prevent the electrical characteristics from changing greatly.

また、前記第1基板および前記第2基板のいずれか一方に、前記ドレイン電極に接続する画素電極を形成する工程を有する方法としてもよい。
これによれば、画素電極をフォトエッチング法により形成することが可能になる。塗布法により形成する場合に比べて寸法精度が高精度になる。また、画素電極に接続される薄膜トランジスタが基板どうしの間に保持されているので、基板の表面上に画素電極の形成領域を十分に確保することができるので、電極の配置や大きさ等を適宜変更することができて設計自由度が向上する。
Further, the method may include a step of forming a pixel electrode connected to the drain electrode on one of the first substrate and the second substrate.
According to this, the pixel electrode can be formed by a photoetching method. Compared with the case of forming by a coating method, the dimensional accuracy becomes high. In addition, since the thin film transistor connected to the pixel electrode is held between the substrates, a sufficient formation region of the pixel electrode can be secured on the surface of the substrate. The degree of freedom in design can be improved.

また、前記第1基板および前記第2基板のいずれか一方に、少なくとも前記半導体層を覆う反射膜を形成する工程を有する方法としてもよい。
これによれば、半導体層に外光が入射するのを阻止することができるので、薄膜トランジスタの光リーク電流による破壊が防止される。また、外光を反射させることによって、明るい画像表示が可能な表示装置が得られる。
Moreover, it is good also as a method which has the process of forming the reflective film which covers at least the said semiconductor layer in any one of a said 1st board | substrate and a said 2nd board | substrate.
According to this, since it is possible to prevent external light from entering the semiconductor layer, the thin film transistor is prevented from being damaged by the light leakage current. Further, a display device capable of displaying a bright image can be obtained by reflecting external light.

また、前記第1基板および前記第2基板の前記一面上にそれぞれアライメントマークを形成するとともに、前記第1基板および前記第2基板に対して他の基板上の前記アライメントマークを読み取るための読取孔を形成し、これら各基板どうしを貼り合わせる際に、一方の基板上の前記アライメントマークを他の基板の前記読取孔を介して読み取ることで、前記第1基板および前記第2基板どうしの貼り合わせ位置を決定する方法としてもよい。
これによれば、第1基板および第2基板上にそれぞれ形成されたアライメントマークを他の基板に形成された読取孔を介して読み取ることで、基板どうしの貼り合わせ位置を決定しているので、アライメントマークの形成材料は特に問わない。
In addition, an alignment mark is formed on each of the one surface of the first substrate and the second substrate, and a reading hole for reading the alignment mark on another substrate with respect to the first substrate and the second substrate When the substrates are bonded to each other, the alignment marks on one substrate are read through the reading holes on the other substrate, thereby bonding the first substrate and the second substrate to each other. It is good also as a method of determining a position.
According to this, since the alignment mark formed on each of the first substrate and the second substrate is read through the reading hole formed on the other substrate, the bonding position between the substrates is determined. The material for forming the alignment mark is not particularly limited.

また、前記第1基板の前記一面上にアライメントマークを形成し、前記第1基板および前記第2基板を貼り合わせる際に、前記第2基板を透過する透過光を用いて前記第1基板上の前記アライメントマークを読み取ることによって前記第1基板および前記第2基板どうしの貼り合わせ位置を決定する方法としてもよい。
これによれば、第1基板および第2基板に読取孔を形成する必要がなくなる。表示装置に用いる場合には、一方の基板側が視認側になるので透明基板であっても問題はない。
In addition, when an alignment mark is formed on the one surface of the first substrate and the first substrate and the second substrate are bonded together, transmitted light that passes through the second substrate is used on the first substrate. It is good also as a method of determining the bonding position of the said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate by reading the said alignment mark.
This eliminates the need to form reading holes in the first substrate and the second substrate. When used in a display device, since one substrate side is the viewing side, there is no problem even if it is a transparent substrate.

本発明の電気装置は、複数の電極が設けられた素子基板と、前記素子基板に対向して配置される対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置される機能素子と、を備え、前記素子基板が上記の半導体装置からなり、当該素子基板内に埋め込まれた前記薄膜トランジスタが前記電極に接続されていることを特徴とする。
これによれば、第1基板および第2基板どうしが異方性導電膜を介することなく貼り合わされてなる半導体装置を素子基板として用いていることから、薄くて軽い電気装置を得ることができる。
The electrical device of the present invention includes an element substrate provided with a plurality of electrodes, a counter substrate disposed to face the element substrate, a functional element disposed between the element substrate and the counter substrate, The element substrate is made of the above semiconductor device, and the thin film transistor embedded in the element substrate is connected to the electrode.
According to this, since a semiconductor device in which the first substrate and the second substrate are bonded to each other without an anisotropic conductive film is used as the element substrate, a thin and light electric device can be obtained.

また、前記機能素子が、複数の画素が配列されてなる表示部を有した表示素子であり、前記薄膜トランジスタが前記表示部を構成する画素を駆動するためのスイッチング素子として機能する構成としてもよい。
これによれば、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが素子基板内に保持されているので信頼性が高く、薄くて軽い表示装置を得ることが可能である。
Further, the functional element may be a display element having a display portion in which a plurality of pixels are arranged, and the thin film transistor may function as a switching element for driving the pixels constituting the display portion.
According to this, since the thin film transistor as the switching element is held in the element substrate, a highly reliable, thin and light display device can be obtained.

各構造の薄膜トランジスタを基板内に内蔵した半導体装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device which incorporated the thin-film transistor of each structure in the board | substrate. 薄膜トランジスタおよび反射電極を内蔵した半導体装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device which incorporated the thin-film transistor and the reflective electrode. 画素電極を有しない半導体装置の概略構成を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor device that does not include a pixel electrode. 半導体基板の裏面側に画素電極を備えた半導体装置の概略構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor device provided with a pixel electrode on a back surface side of a semiconductor substrate. 1画素内に複数の島状の画素電極が配置された半導体装置の概略構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor device in which a plurality of island-shaped pixel electrodes are arranged in one pixel. BGTC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device incorporating the thin-film transistor of a BGTC structure. 第1基板および第2基板どうしの貼り合わせ状態を説明するための図。The figure for demonstrating the bonding state of the 1st board | substrate and the 2nd board | substrate. ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第2の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the 2nd manufacturing process of the semiconductor device incorporating the thin-film transistor of a bottom gate top contact (BGTC) structure. ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第3の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the 3rd manufacturing process of the semiconductor device which incorporates the thin-film transistor of a bottom gate top contact (BGTC) structure. ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第4の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the 4th manufacturing process of the semiconductor device incorporating the thin-film transistor of a bottom gate top contact (BGTC) structure. TGBC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図。10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device including a thin film transistor having a TGBC structure. FIG. トップゲートボトムコンタクト(TGBC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第2の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the 2nd manufacturing process of the semiconductor device incorporating the thin-film transistor of a top gate bottom contact (TGBC) structure. BGBC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device incorporating the thin-film transistor of a BGBC structure. TGTC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device incorporating the thin-film transistor of a TGTC structure. 保護層を備えた薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which incorporates the thin-film transistor provided with the protective layer. 反射電極とBTBC構造の薄膜トランジスタとを備えた半導体装置の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device provided with the reflective electrode and the thin-film transistor of BTBC structure. (a)〜(e)は、上記した各構造の薄膜トランジスタを用いて作成したアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図。(A)-(e) is a top view which shows schematic structure of the active matrix substrate produced using the thin-film transistor of each above-mentioned structure. 1画素における等価回路図。The equivalent circuit diagram in 1 pixel. 図17(c)のA−A線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the AA line of FIG.17 (c). 図17(e)のB−B線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the BB line of FIG.17 (e). 電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of an electrophoretic display apparatus. 液晶装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of a liquid crystal device. 制御トランジスタに対する耐湿性が付与された素子基板の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the element substrate to which the moisture resistance with respect to the control transistor was provided. (a)はオフセット構造のTFTを示す断面図であって、(b)はオフセット構造の保持容量を構成する断面図。(A) is sectional drawing which shows TFT of an offset structure, (b) is sectional drawing which comprises the retention capacity of an offset structure. (a)は対策前の構成を示す図、(b)は対策後の構成を示す図。(A) is a figure which shows the structure before a countermeasure, (b) is a figure which shows the structure after a countermeasure. ロボットの指先に感圧センサーが設けられた例を示す図。The figure which shows the example in which the pressure sensor was provided in the fingertip of the robot. 感圧センサーの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of a pressure-sensitive sensor. 製造歩留まりを低下させる要因を示す図。The figure which shows the factor which reduces manufacturing yield.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.

〔第1実施形態の半導体装置〕
以下に、各構造の薄膜トランジスタTRを内蔵した半導体装置100(1)〜100(4)の構成について、薄膜トランジスタTRの構成を中心に述べる。
図1は、各構造の薄膜トランジスタを基板内に内蔵した半導体装置の概略構成を示す断面図であって、(a)は、ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造、(b)は、トップゲートボトムコンタクト(TGBC)構造、(c)は、ボトムゲートボトムコンタクト(BGBC)構造、(d)は、トップゲートトップコンタクト(TGTC)構造の薄膜トランジスタを示す。
[Semiconductor Device of First Embodiment]
Hereinafter, the configuration of the semiconductor devices 100 (1) to 100 (4) including the thin film transistor TR having each structure will be described focusing on the configuration of the thin film transistor TR.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device in which a thin film transistor having each structure is built in a substrate, where (a) is a bottom gate top contact (BGTC) structure, and (b) is a top gate bottom contact. (TGBC) structure, (c) shows a bottom gate bottom contact (BGBC) structure, and (d) shows a top gate top contact (TGTC) thin film transistor.

(BGTC構造)
図1(a)に示すように、BGTC構造の薄膜トランジスタTR(bgtc)は、第1基板34の表面(一面)34aに設けられたゲート電極41eと、このゲート電極41eを覆うようにして表面34aの全面に設けられたゲート絶縁膜41bと、ゲート絶縁膜41b上にゲート電極41eに重なるようにして設けられる半導体層41aと、半導体層41aの周縁部に一部乗り上げるようにして形成されるソース電極41cおよびドレイン電極41dとから構成されている。第1基板34上には、薄膜トランジスタTR(bgtc)を覆うようにして表面34a全体に第2基板39が設けられている。そして、この第2基板39上に形成される画素電極35は、第2基板39の厚さ方向を貫通するコンタクトホールHを介してドレイン電極41dに接続されている。
(BGTC structure)
As shown in FIG. 1A, a thin film transistor TR (bgtc) having a BGTC structure includes a gate electrode 41e provided on the surface (one surface) 34a of the first substrate 34, and a surface 34a covering the gate electrode 41e. A gate insulating film 41b provided on the entire surface of the semiconductor layer 41, a semiconductor layer 41a provided on the gate insulating film 41b so as to overlap the gate electrode 41e, and a source formed so as to partially run on the peripheral edge of the semiconductor layer 41a It consists of an electrode 41c and a drain electrode 41d. On the first substrate 34, a second substrate 39 is provided on the entire surface 34a so as to cover the thin film transistor TR (bgtc). The pixel electrode 35 formed on the second substrate 39 is connected to the drain electrode 41 d through a contact hole H that penetrates the thickness direction of the second substrate 39.

(TGBC構造)
図1(b)に示すように、TGBC構造の薄膜トランジスタTR(tgbc)は、第1基板34の表面34aに設けられたソース電極41cおよびドレイン電極41dと、これらソース電極41cおよびドレイン電極41d上に一部乗り上げるようにして形成された半導体層41aと、半導体層41aを覆うようにして表面34a全体に成膜されたゲート絶縁膜41bと、ゲート絶縁膜41b上の上記半導体層41a、ソース電極41cおよびドレイン電極41dと重なる位置に配置されたゲート電極41eとから構成されている。第1基板34上には、薄膜トランジスタTR(tgbc)を覆うようにして第2基板39が設けられている。そして、この第2基板39上に形成される画素電極35は、第2基板39およびゲート絶縁膜41bの厚さ方向を貫通するコンタクトホールHを介してドレイン電極41dと接続されている。
(TGBC structure)
As shown in FIG. 1B, the thin film transistor TR (tgbc) having the TGBC structure is formed on the source electrode 41c and the drain electrode 41d provided on the surface 34a of the first substrate 34, and on the source electrode 41c and the drain electrode 41d. A semiconductor layer 41a formed so as to partially climb, a gate insulating film 41b formed over the entire surface 34a so as to cover the semiconductor layer 41a, and the semiconductor layer 41a and the source electrode 41c on the gate insulating film 41b. And a gate electrode 41e disposed at a position overlapping the drain electrode 41d. On the first substrate 34, a second substrate 39 is provided so as to cover the thin film transistor TR (tgbc). The pixel electrode 35 formed on the second substrate 39 is connected to the drain electrode 41d through a contact hole H penetrating the second substrate 39 and the gate insulating film 41b in the thickness direction.

(BGBC構造)
図1(c)に示すように、BGBC構造の薄膜トランジスタTR(bgbc)は、第1基板34の表面34aに設けられたゲート電極41eと、このゲート電極41eを覆うようにして表面34aの全面に設けられたゲート絶縁膜41bと、ゲート絶縁膜41b上に、上記したゲート電極41eの一部と重なるようにして設けられたソース電極41cおよびドレイン電極41dと、これらソース電極41cおよびドレイン電極41dに一部乗り上げるようにして設けられた半導体層41aとから構成されている。第1基板34上には、薄膜トランジスタTR(bgbc)を覆うようにして第2基板39が設けられている。そして、この第2基板39上に形成される画素電極35は、第2基板39の厚さ方向を貫通するコンタクトホールHを介して、薄膜トランジスタTR(tgbc)のドレイン電極41dと接続されている。
(BGBC structure)
As shown in FIG. 1C, the thin film transistor TR (bgbc) having the BGBC structure has a gate electrode 41e provided on the surface 34a of the first substrate 34 and the entire surface 34a so as to cover the gate electrode 41e. The source electrode 41c and the drain electrode 41d provided on the gate insulating film 41b and on the gate insulating film 41b so as to overlap a part of the gate electrode 41e, and the source electrode 41c and the drain electrode 41d. The semiconductor layer 41a is provided so as to partially ride up. On the first substrate 34, a second substrate 39 is provided so as to cover the thin film transistor TR (bgbc). The pixel electrode 35 formed on the second substrate 39 is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR (tgbc) through a contact hole H penetrating the second substrate 39 in the thickness direction.

(TGTC構造)
図1(d)に示すように、TGTC構造の薄膜トランジスタTR(tgtc)は、第1基板34の表面34aに設けられた半導体層41aと、この半導体層41aの周縁部に一部乗り上げるようにして設けられたソース電極41cおよびドレイン電極41dと、半導体層41a、ソース電極41cおよびドレイン電極41dを覆うようにして表面34aの全体に設けられたゲート絶縁膜41bと、このゲート絶縁膜41b上に、半導体層41a、ソース電極41cおよびドレイン電極41dの一部と重なるようにして設けられたゲート電極41eとから構成されている。第1基板34上は、薄膜トランジスタTR(tgtc)を覆うようにして第2基板39が設けられている。そして、第2基板39上に形成される画素電極35は、第2基板39およびゲート絶縁膜41bの厚さ方向を貫通するコンタクトホールHを介して、薄膜トランジスタTR(tgtc)のドレイン電極41dと接続されている。
(TGTC structure)
As shown in FIG. 1D, the thin film transistor TR (tgtc) having a TGTC structure has a semiconductor layer 41a provided on the surface 34a of the first substrate 34 and a part of the semiconductor layer 41a on the peripheral edge thereof. On the gate insulating film 41b, the source electrode 41c and the drain electrode 41d provided, the gate insulating film 41b provided on the entire surface 34a so as to cover the semiconductor layer 41a, the source electrode 41c and the drain electrode 41d, The gate electrode 41e is provided so as to overlap with part of the semiconductor layer 41a, the source electrode 41c, and the drain electrode 41d. On the first substrate 34, a second substrate 39 is provided so as to cover the thin film transistor TR (tgtc). The pixel electrode 35 formed on the second substrate 39 is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR (tgtc) through a contact hole H penetrating the second substrate 39 and the thickness direction of the gate insulating film 41b. Has been.

ここで、第1基板34は厚さ50μmのポリイミドからなり、ゲート電極41eは厚さ0.5μmのCuからなり、ゲート絶縁膜41bは厚さ0.5μmのアクリルからなり、半導体層41aは厚さ0.05μmのペンタセンからなる。ソース電極41cおよびドレイン電極41dは厚さ1μmのCuからなり、第2基板39は厚さ50μmのポリイミドからなる。また、画素電極35は厚さ0.3μmのCuにより構成されている。   Here, the first substrate 34 is made of polyimide having a thickness of 50 μm, the gate electrode 41 e is made of Cu having a thickness of 0.5 μm, the gate insulating film 41 b is made of acrylic having a thickness of 0.5 μm, and the semiconductor layer 41 a is thick. It consists of pentacene with a thickness of 0.05 μm. The source electrode 41c and the drain electrode 41d are made of Cu having a thickness of 1 μm, and the second substrate 39 is made of polyimide having a thickness of 50 μm. The pixel electrode 35 is made of Cu having a thickness of 0.3 μm.

一般的に、第2基板39は、厚さ10μm程度のアクリル等の絶縁材料により構成され、薄膜トランジスタTRの保護と絶縁機能とを兼ねるように用いている。このため、薄膜トランジスタTRは、結果として厚い絶縁膜で覆われた構成となり、取り扱い時に各構成要素に傷等が入りにくい。   In general, the second substrate 39 is made of an insulating material such as acrylic having a thickness of about 10 μm, and is used to serve both as a protection and an insulating function for the thin film transistor TR. For this reason, the thin film transistor TR has a structure covered with a thick insulating film as a result, and it is difficult for the constituent elements to be damaged when handled.

また、第1基板34および第2基板39は、ともにポリイミド材料から構成されているためフレキシブル性を有したものとなっている。このため、第1基板34および第2基板39の湾曲に伴ってこれら基板34,39間に形成された薄膜トランジスタTRも湾曲することとなり、フレキシブル性を有したものとなっている。薄膜トランジスタTRは2つの基板34,39によって挟み込まれた構成となっているため、両基板34,39を湾曲させたとしても、これら基板面から薄膜トランジスタTRの各構成要素が剥離しにくく、また各構成要素間での剥離も生じにくい。このため、湾曲させて使用する場合にも薄膜トランジスタの特性が劣化することもなく、さらに堅牢性に優れた高信頼性の半導体装置100が得られる。   Moreover, since both the 1st board | substrate 34 and the 2nd board | substrate 39 are comprised from the polyimide material, they have a flexibility. For this reason, as the first substrate 34 and the second substrate 39 are curved, the thin film transistor TR formed between the substrates 34 and 39 is also curved, and has flexibility. Since the thin film transistor TR is sandwiched between the two substrates 34 and 39, even if both the substrates 34 and 39 are curved, the constituent elements of the thin film transistor TR are not easily peeled off from the surfaces of the substrates. Peeling between elements is less likely to occur. For this reason, the characteristics of the thin film transistor are not deteriorated even when used in a curved state, and the highly reliable semiconductor device 100 having excellent robustness can be obtained.

ここで、第1基板34および第2基板39は非透明基板であることが好ましい。一般に、半導体層41aは光を吸収しやすい。光を吸収すると光リークが発生して、実効的な薄膜トランジスタTRのON/OFF比が低下したり、光によって誘起されたキャリアがゲート絶縁膜41bの内に移動して閾値Vthがシフトすることがある。これを避けるためにも、薄膜トランジスタTRを挟み込む上下の基板34,39はともに非透明であることが望ましい。   Here, the first substrate 34 and the second substrate 39 are preferably non-transparent substrates. In general, the semiconductor layer 41a easily absorbs light. When light is absorbed, light leakage occurs, and an effective ON / OFF ratio of the thin film transistor TR is reduced, or carriers induced by light move into the gate insulating film 41b and the threshold value Vth is shifted. is there. In order to avoid this, it is desirable that both the upper and lower substrates 34 and 39 sandwiching the thin film transistor TR are non-transparent.

なお、上記においては第1基板34および第2基板39がともにポリイミド材料から構成されていると述べたが、これに限られることはない。例えば、ポリエステルや他の有機材料あるいは無機材料を用いることでフレキシブル性を有する基板となり、フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、薄ガラス、テフロン(登録商標)、セラミックス、それらのコンポジット材料や他の有機材料あるいは無機材料を用いることによってフレキシブルでないリジットな基板となる。ここでゴムや不織布や織布を有機材料でコーティングしたような伸縮性を有する基板を用いることにより、伸縮性を付与することができる。
また、画素電極35、ゲート電極41e、ソース電極41cおよびドレイン電極41dは、他のペースト、金属、カーボンナノチューブ等の導電性材料、無機導電性材料、有機導電性材料、透明電極(ITO等)あるいは導電性ペーストを用いて形成することも可能である。
In the above description, it has been described that both the first substrate 34 and the second substrate 39 are made of a polyimide material. However, the present invention is not limited to this. For example, polyester, other organic materials, or inorganic materials can be used to provide flexible substrates, such as phenol, paper epoxy, glass composite, glass epoxy, thin glass, Teflon (registered trademark), ceramics, their composite materials, and others. By using an organic material or an inorganic material, a rigid substrate that is not flexible is obtained. Here, stretchability can be imparted by using a stretchable substrate in which rubber, nonwoven fabric, or woven fabric is coated with an organic material.
In addition, the pixel electrode 35, the gate electrode 41e, the source electrode 41c, and the drain electrode 41d are made of other paste, metal, conductive material such as carbon nanotube, inorganic conductive material, organic conductive material, transparent electrode (ITO, etc.) or It is also possible to form using a conductive paste.

〔第2実施形態の各半導体装置〕
次に、第2実施形態の各半導体装置について述べる。
図2は、薄膜トランジスタおよび反射電極を内蔵した半導体装置の概略構成を示す断面図であって、(a)〜(d)に各構造の薄膜トランジスタと反射電極とを示す。
図2(a)〜(d)に示すように、半導体装置102(1)〜102(4)は、第1基板34と第2基板39との間に各構造の薄膜トランジスタTRを有する。そして、各第2基板39の表面39aには、それぞれ所定の大きさで形成された反射電極45が設けられている。反射電極45は、厚さ0.5μmのAlまたはAuからなり、少なくとも半導体層41aのチャネル領域を覆う大きさを有している。この反射電極45は外部から電位の入力が可能な構成となっており、例えば、画素電極35と同一電位が入力されることとしてもよい。第2基板39上には、反射電極45を覆うようにして表面39a全体に形成された第3基板46が設けられている。第3基板46は透明基板である。
[Each semiconductor device of the second embodiment]
Next, each semiconductor device of the second embodiment will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device incorporating a thin film transistor and a reflective electrode, and FIGS. 2A to 2D show the thin film transistor and the reflective electrode of each structure.
As illustrated in FIGS. 2A to 2D, the semiconductor devices 102 (1) to 102 (4) each include a thin film transistor TR having each structure between a first substrate 34 and a second substrate 39. A reflective electrode 45 having a predetermined size is provided on the surface 39 a of each second substrate 39. The reflective electrode 45 is made of Al or Au having a thickness of 0.5 μm and has a size that covers at least the channel region of the semiconductor layer 41a. The reflective electrode 45 has a configuration in which a potential can be input from the outside. For example, the same potential as that of the pixel electrode 35 may be input. On the 2nd board | substrate 39, the 3rd board | substrate 46 formed in the whole surface 39a so that the reflective electrode 45 may be covered is provided. The third substrate 46 is a transparent substrate.

ここで、反射電極45は上記以外の金属、カーボンナノチューブ等を用いて構成することも可能である。反射電極45は半導体層41aを覆うようにして設けられており、遮光層としての機能も兼ねる。また、電位の入力が可能な反射電極45ではなく、遮光層として設けてもよい。こうすることで、導電性を有する材料に限られることなく、遮光機能が得られれば他の材料を用いて構成することが可能である。
なお、反射電極45を画素電極35と接続させてもよい。
Here, the reflective electrode 45 can also be configured using a metal, carbon nanotube, or the like other than those described above. The reflective electrode 45 is provided so as to cover the semiconductor layer 41a, and also serves as a light shielding layer. Further, instead of the reflective electrode 45 capable of inputting a potential, it may be provided as a light shielding layer. By doing so, the material is not limited to a conductive material, and other materials can be used as long as a light shielding function is obtained.
Note that the reflective electrode 45 may be connected to the pixel electrode 35.

本実施形態では、上述したように反射電極45に対して電位の入力が可能な構成とされていてもよく、この場合には、電気泳動表示装置の素子基板として本構成の半導体装置を採用した場合に、帯電粒子の移動を制御する制御電極としても機能させることができる。これにより、帯電粒子の移動がスムーズになり、表示の切り替えを安定して行えるようになる。   In the present embodiment, as described above, the configuration may be such that a potential can be input to the reflective electrode 45. In this case, the semiconductor device of this configuration is employed as the element substrate of the electrophoretic display device. In some cases, it can function as a control electrode for controlling the movement of the charged particles. Thereby, the movement of the charged particles becomes smooth and the display can be switched stably.

上記した第1および第2実施形態の半導体装置100,102は、内部に薄膜トランジスタTRが埋め込まれた半導体基板111と、その表面111aに設けられた画素電極35とにより構成されている。このような構成(薄膜トランジスタTRと画素電極35との構成)は、画素回路の一部が基板内に埋め込まれた、電気光学装置の素子基板(アクティブマトリクス基板)の構成に採用することが可能である。   The semiconductor devices 100 and 102 of the first and second embodiments described above are constituted by a semiconductor substrate 111 in which a thin film transistor TR is embedded, and a pixel electrode 35 provided on the surface 111a. Such a configuration (configuration of the thin film transistor TR and the pixel electrode 35) can be employed in the configuration of an element substrate (active matrix substrate) of an electro-optical device in which a part of a pixel circuit is embedded in the substrate. is there.

〔第3実施形態の各半導体装置〕
次に、第3実施形態の各半導体装置について述べる。
図3は、画素電極を有しない半導体装置の概略構成を示す断面図であって、(a)〜(d)に各構造の薄膜トランジスタを備えた場合を示す。
図3(a)〜(d)に示すように、半導体装置103(1)〜103(4)はそれぞれ画素電極35を有しない構成となっている。このような半導体装置(薄膜トランジスタのみ)の構成は、各薄膜トランジスタTRと画素電極35とにより構成される画素回路ではなく、画素回路を駆動するための内蔵ドライバ(走査線駆動ドライバ、データ線駆動ドライバ)の構成に採用することが可能である。あるいは、他の機能を得るための回路や、検査回路を構成する場合にも、基板内に薄膜トランジスタTRが内蔵された構成を採用することが可能である。
[Each Semiconductor Device of Third Embodiment]
Next, each semiconductor device of the third embodiment will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device having no pixel electrode, and shows a case where thin film transistors having respective structures are provided in (a) to (d).
As shown in FIGS. 3A to 3D, the semiconductor devices 103 (1) to 103 (4) are each configured without the pixel electrode 35. The configuration of such a semiconductor device (only the thin film transistor) is not a pixel circuit constituted by each thin film transistor TR and the pixel electrode 35, but a built-in driver (scanning line drive driver, data line drive driver) for driving the pixel circuit. It is possible to employ in this configuration. Alternatively, when a circuit for obtaining other functions or an inspection circuit is configured, a configuration in which the thin film transistor TR is built in the substrate can be employed.

〔第4実施形態の各半導体装置〕
次に、第4実施形態の各半導体装置について述べる。
図4は、半導体基板の裏面側に画素電極を備えた半導体装置の概略構成を示す断面図であって、(a)〜(d)に各構造の薄膜トランジスタを備えた場合を示す。
図4(a)に示すように、半導体基板111の裏面111b(第1基板34の裏面34b)側に設けられた画素電極35は、第1基板34およびゲート絶縁膜41bを貫通するコンタクトホールHを介して、BGTC構造の薄膜トランジスタTRのドレイン電極41dと接続されている。
図4(b)に示すように、半導体基板111の裏面111b(第1基板34の裏面34b)側に設けられた画素電極35は、第1基板34を貫通するコンタクトホールHを介して、TGBC構造の薄膜トランジスタTRのドレイン電極41dと接続されている。
図4(c)に示すように、半導体基板111の裏面111b(第1基板34の裏面34b)側に設けられた画素電極35は、第1基板34およびゲート絶縁膜41bを貫通するコンタクトホールHを介して、BGBC構造の薄膜トランジスタTRのドレイン電極41dと接続されている。
図4(d)に示すように、半導体基板111の裏面111b(第1基板34の裏面34b)側に設けられた画素電極35は、第1基板34を貫通するコンタクトホールHを介して、TGTC構造の薄膜トランジスタTRのドレイン電極41dと接続されている。
[Each Semiconductor Device of Fourth Embodiment]
Next, each semiconductor device of the fourth embodiment will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device provided with a pixel electrode on the back surface side of a semiconductor substrate, and shows a case where a thin film transistor having each structure is provided in (a) to (d).
As shown in FIG. 4A, the pixel electrode 35 provided on the back surface 111b (the back surface 34b of the first substrate 34) side of the semiconductor substrate 111 is a contact hole H penetrating the first substrate 34 and the gate insulating film 41b. Is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR having the BGTC structure.
As shown in FIG. 4B, the pixel electrode 35 provided on the back surface 111 b (the back surface 34 b of the first substrate 34) side of the semiconductor substrate 111 is connected to the TGBC via a contact hole H penetrating the first substrate 34. It is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR having the structure.
As shown in FIG. 4C, the pixel electrode 35 provided on the back surface 111b (the back surface 34b of the first substrate 34) side of the semiconductor substrate 111 is a contact hole H penetrating the first substrate 34 and the gate insulating film 41b. Is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR having the BGBC structure.
As shown in FIG. 4D, the pixel electrode 35 provided on the back surface 111b (the back surface 34b of the first substrate 34) side of the semiconductor substrate 111 is connected to the TGTC through a contact hole H penetrating the first substrate 34. It is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR having the structure.

このように、半導体基板111の裏面111b側に画素電極35を設ける構成の場合、画素電極35をフォトエッチング法により形成することが可能になる。塗布法により形成する場合に比べて高精度に形成できる。このため、1画素を、複数の小さな島状の画素電極35の集合体により構成することも可能である。
また、第1基板34と第2基板39との間に薄膜トランジスタTRが保持されているので、基板34の裏面34b上に画素電極35の形成領域を十分に確保することができる。これにより、画素電極35の配置や大きさ等を適宜変更することができて、設計自由度が向上する。
As described above, in the case where the pixel electrode 35 is provided on the back surface 111b side of the semiconductor substrate 111, the pixel electrode 35 can be formed by a photoetching method. It can be formed with higher accuracy than when formed by a coating method. For this reason, one pixel can be constituted by an assembly of a plurality of small island-like pixel electrodes 35.
Further, since the thin film transistor TR is held between the first substrate 34 and the second substrate 39, a sufficient formation region of the pixel electrode 35 can be secured on the back surface 34b of the substrate 34. Thereby, the arrangement and size of the pixel electrode 35 can be changed as appropriate, and the degree of freedom in design is improved.

〔第5実施形態の各半導体装置〕
次に、第5実施形態の各半導体装置について述べる。
図5は、1画素内に複数の島状の画素電極が配置された半導体装置の概略構成を示す断面図であって、(a)〜(d)に各構造の薄膜トランジスタを備えた場合を示す。なお、同図では1画素の一部を示している。
図5(a)〜(d)に示すように、半導体装置105(1)〜105(4)はそれぞれ島状の画素電極35を所定領域に複数有しており、これら複数の画素電極35が一つの薄膜トランジスタTRに接続されている。本実施形態の半導体基板111は、第1基板34および第2基板39と、これら基板34,39の間に配置される薄膜トランジスタTRと、第1基板34の裏面34b側に配置された第3基板46とにより構成されている。これら画素電極35は全て半導体基板111の裏面111b(第3基板46の裏面46b)上に設けられている。そして、第1基板34の裏面34b上に形成された接続電極44によって相互に接続されることにより、所定領域に形成された全ての画素電極35に対してこれらに対応する薄膜トランジスタTRから同時に同電位が入力されるようになっている。各画素電極35は、第3基板46を貫通するコンタクトホールHを介して接続電極44に接続されている。一方、接続電極44は、第1基板34およびゲート絶縁膜41bを貫通するコンタクトホールH1を介して、各構造の薄膜トランジスタTRのドレイン電極41dに接続されている。画素電極35は平面視円形状を呈してなるもので、直径が10〜20μmの寸法に設定されている。
[Each Semiconductor Device of Fifth Embodiment]
Next, each semiconductor device of the fifth embodiment will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device in which a plurality of island-shaped pixel electrodes are arranged in one pixel, and shows a case where thin film transistors having respective structures are provided in (a) to (d). . In the figure, a part of one pixel is shown.
As shown in FIGS. 5A to 5D, each of the semiconductor devices 105 (1) to 105 (4) has a plurality of island-like pixel electrodes 35 in a predetermined region. It is connected to one thin film transistor TR. The semiconductor substrate 111 of the present embodiment includes a first substrate 34 and a second substrate 39, a thin film transistor TR disposed between the substrates 34 and 39, and a third substrate disposed on the back surface 34b side of the first substrate 34. 46. All of these pixel electrodes 35 are provided on the back surface 111 b of the semiconductor substrate 111 (the back surface 46 b of the third substrate 46). Then, by being connected to each other by the connection electrodes 44 formed on the back surface 34b of the first substrate 34, all the pixel electrodes 35 formed in the predetermined region are simultaneously supplied with the same potential from the corresponding thin film transistors TR. Is entered. Each pixel electrode 35 is connected to the connection electrode 44 through a contact hole H penetrating the third substrate 46. On the other hand, the connection electrode 44 is connected to the drain electrode 41d of the thin film transistor TR having each structure through a contact hole H1 penetrating the first substrate 34 and the gate insulating film 41b. The pixel electrode 35 has a circular shape in plan view and has a diameter of 10 to 20 μm.

〔半導体装置の製造方法〕
以下に、半導体装置の製造方法について薄膜トランジスタの構成ごとに述べる。
まず、ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造方法について、以下に4つの例を挙げて説明する。
[Method of Manufacturing Semiconductor Device]
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device will be described for each configuration of the thin film transistor.
First, a method for manufacturing a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a bottom gate top contact (BGTC) structure will be described with reference to four examples.

(第1実施形態の半導体装置「BGTC(1)」の製造方法)
図6は、BGTC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図である。図7は、第1基板および第2基板どうしの貼り合わせ状態を示す説明図である。
まず、図6(a)に示すように、厚さ50μmのポリイミドからなる第1基板34の表面(一面)34a上に、厚さ0.5μmのCuからなるゲート電極41eを形成する。Cu膜の成膜は無電界メッキ法を用いて行い、その後、フォトエッチング法でパターニングを行なった。
(Method for Manufacturing Semiconductor Device “BGTC (1)” of First Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a BGTC structure. FIG. 7 is an explanatory view showing a bonded state of the first substrate and the second substrate.
First, as shown in FIG. 6A, a gate electrode 41e made of Cu having a thickness of 0.5 μm is formed on the surface (one surface) 34a of the first substrate 34 made of polyimide having a thickness of 50 μm. The Cu film was formed by using an electroless plating method, and then patterned by a photoetching method.

次に、図6(b)に示すように、ゲート電極41eを覆うようにして第1基板34の表面34a全体に厚さ0.5μmのゲート絶縁膜41bを形成する。ここでは、スピンコート法を用いてアクリル材料を表面34aの全体に塗布し、焼成を行うことによってゲート絶縁膜41bを形成した。続けて、ゲート絶縁膜41b上のゲート電極41eと重なる位置に、ペンタセンからなる厚さ0.05μmの半導体層41aを形成する。ここでは、インクジェット法を用いて形成した。
このようにして、ゲート電極41e、ゲート絶縁膜41bおよび半導体層41aを有する第1基板34を用意する。
Next, as shown in FIG. 6B, a gate insulating film 41b having a thickness of 0.5 μm is formed on the entire surface 34a of the first substrate 34 so as to cover the gate electrode 41e. Here, the gate insulating film 41b is formed by applying an acrylic material to the entire surface 34a using a spin coating method and performing baking. Subsequently, a semiconductor layer 41a made of pentacene and having a thickness of 0.05 μm is formed at a position overlapping the gate electrode 41e on the gate insulating film 41b. Here, the ink jet method is used.
In this way, the first substrate 34 having the gate electrode 41e, the gate insulating film 41b, and the semiconductor layer 41a is prepared.

一方、図6(c)に示すように、厚さ50μmのポリイミドからなる第2基板39の裏面(一面)39b側に、厚さ1μmのCuからなるソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成する。その後、ドレイン電極41dと平面視で重なる位置に、レーザーあるいはフォトエッチングなどを用いて第2基板39の厚さ方向を貫通する貫通孔13を形成し、この貫通孔13内に画素電極材料を入り込ませるようにして、表面34a上に厚さ0.3μmのCuからなる画素電極35を形成する。これにより、画素電極35と同時にコンタクトホールHが形成され、当該コンタクトホールHを介して画素電極35が裏面34b側のドレイン電極41dに接続される。ここで、Cu膜の成膜は無電界メッキ法を用いて行い、その後、フォトエッチング法でパターニングを行なうことによって、ソース電極41c、ドレイン電極41dおよび画素電極35を形成した。なお、貫通孔13もフォトエッチング法を用いて形成した。
このようにして、ソース電極41c、ドレイン電極41dおよび画素電極35を有する第2基板39を用意する。
On the other hand, as shown in FIG. 6C, a source electrode 41c and a drain electrode 41d made of Cu having a thickness of 1 μm are formed on the rear surface (one surface) 39b side of the second substrate 39 made of polyimide having a thickness of 50 μm. Thereafter, a through-hole 13 that penetrates the thickness direction of the second substrate 39 is formed using a laser or photoetching at a position overlapping the drain electrode 41d in plan view, and the pixel electrode material enters the through-hole 13. Thus, a pixel electrode 35 made of Cu having a thickness of 0.3 μm is formed on the surface 34a. Thereby, a contact hole H is formed simultaneously with the pixel electrode 35, and the pixel electrode 35 is connected to the drain electrode 41d on the back surface 34b side through the contact hole H. Here, the Cu film was formed using an electroless plating method, and then patterned by a photoetching method, thereby forming the source electrode 41c, the drain electrode 41d, and the pixel electrode 35. The through hole 13 was also formed by using a photoetching method.
In this way, the second substrate 39 having the source electrode 41c, the drain electrode 41d, and the pixel electrode 35 is prepared.

次に、図6(d)に示すように、第1基板34の表面(一面)34a側と第2基板39の裏面(一面)39b側とを対向させて、これら第1基板34および第2基板39どうしを圧着させるようにして貼り合わせる。基板34,39どうしの貼り合わせは減圧下において行った。その後、薄膜トランジスタTRと基板34,39を構成する材料のうち、最も低い融点または融点より低い温度で焼成を行った。この時圧力を印加しながら行なっても良い。このため、各層の界面における材料の拡散や分解が生じず、清浄度が制御しやすくなり、低い界面準位数を再現性よく実現できる。   Next, as shown in FIG. 6D, the front surface (one surface) 34a side of the first substrate 34 and the back surface (one surface) 39b side of the second substrate 39 face each other, and the first substrate 34 and the second substrate The substrates 39 are bonded together so as to be pressure-bonded. The substrates 34 and 39 were bonded together under reduced pressure. Thereafter, baking was performed at the lowest melting point or lower than the melting point among the materials constituting the thin film transistor TR and the substrates 34 and 39. At this time, the pressure may be applied. For this reason, the diffusion and decomposition of the material at the interface of each layer does not occur, the cleanliness can be easily controlled, and a low interface state number can be realized with good reproducibility.

第1基板34と第2基板39との貼り合わせを行う際、第1基板34あるいは第2基板39の貼り合わせ面上に予め形成しておいたアライメントマーク112を用いて、基板34,39どうしの位置決めを行う。ここで、第1基板34および第2基板39上に形成されたアライメントマーク112の読み込みが重要となる。貼り合わせる基板が透明な基板からなる場合、CCDカメラ等を用いて各基板上に形成されたアライメントマーク112を読み取ることが可能であるが、上記した基板34,39は非透明性基板であることから、通常のカメラを用いてアライメントマーク112を検出することができない。   When the first substrate 34 and the second substrate 39 are bonded to each other, the alignment marks 112 formed in advance on the bonding surface of the first substrate 34 or the second substrate 39 are used to connect the substrates 34 and 39 to each other. Perform positioning. Here, it is important to read the alignment marks 112 formed on the first substrate 34 and the second substrate 39. When the substrate to be bonded is a transparent substrate, it is possible to read the alignment mark 112 formed on each substrate using a CCD camera or the like, but the substrates 34 and 39 are non-transparent substrates. Therefore, the alignment mark 112 cannot be detected using a normal camera.

そこで、図7に示すように、第1基板34の表面34aと第2基板39の裏面39bにそれぞれアライメントマーク112を形成するとともに、他の基板上のアライメントマーク112を読み取るための読取孔113を形成する。そして、CCDカメラ93により、一方の基板34(39)に形成された読取孔113を介して他の基板39(34)上のアライメントマーク112を読み取る。なお、CCDカメラ93の数は特に問わず、また、アライメントマーク112および読取孔113の位置や大きさ、形状等についても自由に設定することができる。   Therefore, as shown in FIG. 7, the alignment mark 112 is formed on the front surface 34a of the first substrate 34 and the back surface 39b of the second substrate 39, respectively, and the reading hole 113 for reading the alignment mark 112 on the other substrate is formed. Form. Then, the alignment mark 112 on the other substrate 39 (34) is read by the CCD camera 93 through the reading hole 113 formed in one substrate 34 (39). The number of CCD cameras 93 is not particularly limited, and the positions, sizes, shapes, and the like of the alignment marks 112 and the reading holes 113 can be set freely.

このようにして、両基板34,39どうしの間にBGTC構造の薄膜トランジスタTRが形成される。   In this manner, a thin film transistor TR having a BGTC structure is formed between the substrates 34 and 39.

本実施形態の製造方法では、ゲート電極41e、ソース電極41c、ドレイン電極41dおよび画素電極35を全てフォトエッチング法により形成した。これにより、精細度の高いパターン形成が可能である。そして、ゲート絶縁膜41bおよび半導体層41a上にフォトエッチング法でパターニングを行なわない。このためエッチング液や現像液等の薬液に晒されることがない。このため、信頼性が高く、キャリア移動度やON/OFF比に優れた薄膜トランジスタが形成されることになる。   In the manufacturing method of this embodiment, the gate electrode 41e, the source electrode 41c, the drain electrode 41d, and the pixel electrode 35 are all formed by a photoetching method. Thereby, pattern formation with high definition is possible. Then, patterning is not performed on the gate insulating film 41b and the semiconductor layer 41a by a photoetching method. For this reason, it is not exposed to chemicals such as an etching solution and a developing solution. Therefore, a thin film transistor with high reliability and excellent carrier mobility and ON / OFF ratio is formed.

上記した各製造工程において、各要素の構成材料を基板上に成膜する方法としては、無電界めっきやインクジェット、スピンコートに限らない他のめっき方法やスパッタ法、あるいは蒸着等の真空中での成膜、他の印刷方法を用いてもよい。また、各成膜材料の焼成温度も上記に限らないし、焼成を必ずしも行う必要はない。さらに、基板34,39どうしの貼り合わせも必ずしも減圧下で行う必要はなく、貼り合わせ時に圧力を印加しなくてもよい。本実施形態では、両基板34,39を圧着させることにより貼り合わせることとした。   In each manufacturing process described above, as a method of forming the constituent material of each element on the substrate, other plating methods such as electroless plating, ink jet, spin coating, sputtering, or vacuum such as evaporation are used. Film formation or other printing methods may be used. Further, the firing temperature of each film forming material is not limited to the above, and firing is not necessarily performed. Further, the substrates 34 and 39 are not necessarily bonded to each other under reduced pressure, and it is not necessary to apply pressure at the time of bonding. In the present embodiment, the substrates 34 and 39 are bonded together by pressure bonding.

つまり、ソース電極41cおよびドレイン電極41dと半導体層41aとは圧着により導通をとるため、半導体層41aの表面がシリコンのように自然酸化膜を形成する材料の場合は、導通を安定してとることが困難である。有機半導体や酸化物半導体のように、自然酸化膜による接触抵抗の変化が発生しない材料が好適である。特に、有機半導体や酸化物半導体を用いて構成した半導体層41aは塗布法によっても形成することができるため、本実施形態の製造方法には適している。   In other words, since the source electrode 41c and the drain electrode 41d and the semiconductor layer 41a are electrically connected by pressure bonding, when the surface of the semiconductor layer 41a is a material that forms a natural oxide film such as silicon, the conduction should be stable. Is difficult. A material that does not cause a change in contact resistance due to a natural oxide film, such as an organic semiconductor or an oxide semiconductor, is preferable. In particular, since the semiconductor layer 41a formed using an organic semiconductor or an oxide semiconductor can be formed by a coating method, it is suitable for the manufacturing method of this embodiment.

このように、本実施形態では両基板34,39を圧着により接続するので、従来のように異方性導電膜のような特別な材料を貼り合わせ界面に介在させる必要がない。その結果、薄くて軽い半導体装置の作成が可能である。   Thus, in this embodiment, since both the boards 34 and 39 are connected by pressure bonding, it is not necessary to interpose a special material such as an anisotropic conductive film at the bonding interface as in the prior art. As a result, a thin and light semiconductor device can be produced.

また、可視光ではなく、赤外光を用いてアライメントマーク112を読み取ることも可能である。これは、赤外光に対し透明な基板上に赤外光を透過させない材料や反射させる材料でアライメントマーク112を形成することによって実現できる。赤外光を透過させない材料としては、Cuやそれ以外の金属、透明電極等の使用も可能である。この方法によれば、アライメントマーク112を読み取るための読取孔113を各基板34,39に形成する必要がなくなる。   It is also possible to read the alignment mark 112 using infrared light instead of visible light. This can be realized by forming the alignment mark 112 with a material that does not transmit or reflect infrared light on a substrate that is transparent to infrared light. As a material that does not transmit infrared light, Cu, other metals, transparent electrodes, and the like can be used. According to this method, it is not necessary to form the reading hole 113 for reading the alignment mark 112 in each of the substrates 34 and 39.

(第2実施形態の半導体装置「BGTC(2)」の製造方法)
図8は、ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第2の製造工程を示す断面図である。なお、以下の説明において先の第1実施形態の製造方法と同一の工程については説明を省略する。
先に述べた第1実施形態の製造方法では、第1基板34側に半導体層41aを形成したが、本実施形態では第2基板39側に半導体層41aを形成する点において、先の実施形態とは異なっている。
(Method for Manufacturing Semiconductor Device “BGTC (2)” of Second Embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a second manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a bottom gate top contact (BGTC) structure. In the following description, description of the same steps as those of the manufacturing method of the first embodiment is omitted.
In the manufacturing method of the first embodiment described above, the semiconductor layer 41a is formed on the first substrate 34 side. However, in the present embodiment, the semiconductor layer 41a is formed on the second substrate 39 side. Is different.

図8(a)に示すように、第1基板34の表面34a上にゲート電極41eを形成した後、図8(b)に示すように、ゲート電極41eを覆うようにして第1基板34の表面34a全体にゲート絶縁膜41bを形成する。
このようにして、ゲート電極41eおよびゲート絶縁膜41bを有する第1基板34を用意する。
As shown in FIG. 8A, after forming the gate electrode 41e on the surface 34a of the first substrate 34, as shown in FIG. 8B, the gate electrode 41e is covered so as to cover the gate electrode 41e. A gate insulating film 41b is formed on the entire surface 34a.
In this way, the first substrate 34 having the gate electrode 41e and the gate insulating film 41b is prepared.

一方、図8(c)に示すように、第2基板39の裏面39b側にソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成するとともに、表面39a側に画素電極35を形成する。
次に、図8(d)に示すように、裏面39b側に形成されたソース電極41cおよびドレイン電極41d上に一部乗り上げるようにして半導体層41aを形成する。
このようにして、ソース電極41c、ドレイン電極41d、半導体層41aおよび画素電極35を有する第2基板39を用意する。
On the other hand, as shown in FIG. 8C, the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed on the back surface 39b side of the second substrate 39, and the pixel electrode 35 is formed on the front surface 39a side.
Next, as shown in FIG. 8D, the semiconductor layer 41a is formed so as to partially run on the source electrode 41c and the drain electrode 41d formed on the back surface 39b side.
In this way, the second substrate 39 having the source electrode 41c, the drain electrode 41d, the semiconductor layer 41a, and the pixel electrode 35 is prepared.

次に、図8(e)に示すように、第1基板34の表面(一面)34a側と第2基板39の裏面(一面)39b側とを対向させて、これら第1基板34および第2基板39どうしを圧着させることにより貼り合わせる。この際、上述したアライメントマーク112を用いて両基板34,39の位置決めを行う。このようにして、両基板34,39間にBGTC構造の薄膜トランジスタTRが形成される。   Next, as shown in FIG. 8E, the front surface (one surface) 34a side of the first substrate 34 and the back surface (one surface) 39b side of the second substrate 39 face each other, and the first substrate 34 and the second substrate The substrates 39 are bonded together by pressure bonding. At this time, the substrates 34 and 39 are positioned using the alignment mark 112 described above. In this way, a thin film transistor TR having a BGTC structure is formed between the substrates 34 and 39.

本実施形態の製造方法の場合、ゲート絶縁膜41bと半導体層41aとが別基板34,39に形成されることになる。このため、双方の界面(各基板34,39の貼り合わせ界面)の清浄度をいかにして保つかが重要となる。
そこで、貼り合わせ前の両基板34,39(ゲート電極41eおよびゲート絶縁膜41b付きの第1基板34、ソース電極41c、ドレイン電極41d、半導体層41aおよび画素電極35付きの第2基板39)をそれぞれ減圧下で保存しておき、大気中に晒さずに減圧下においてこれらの貼り合わせを行う。
これにより、信頼性の高い薄膜トランジスタTR(bgtc)が得られる。
In the manufacturing method of the present embodiment, the gate insulating film 41b and the semiconductor layer 41a are formed on the separate substrates 34 and 39. For this reason, it is important how to maintain the cleanliness of both interfaces (bonding interfaces of the substrates 34 and 39).
Therefore, both substrates 34 and 39 before bonding (first substrate 34 with gate electrode 41e and gate insulating film 41b, source electrode 41c, drain electrode 41d, semiconductor layer 41a and second substrate 39 with pixel electrode 35) are attached. Each is stored under reduced pressure, and these are bonded together under reduced pressure without being exposed to the atmosphere.
Thereby, a highly reliable thin film transistor TR (bgtc) is obtained.

(第3実施形態の半導体装置「BGTC(3)」の製造方法)
図9は、ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第3の製造工程を示す断面図である。なお、以下の説明において先の各実施形態の製造方法と同一の工程については説明を省略する。
本実施形態では、第1基板34側にゲート電極41eのみを形成し、第2基板39側にその他の構成要素を形成する点において先の実施形態と異なっている。
(Method for Manufacturing Semiconductor Device “BGTC (3)” of Third Embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a third manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a bottom gate top contact (BGTC) structure. In the following description, the description of the same steps as those in the manufacturing methods of the previous embodiments will be omitted.
This embodiment is different from the previous embodiment in that only the gate electrode 41e is formed on the first substrate 34 side and other components are formed on the second substrate 39 side.

図9(a)に示すように、第1基板34の表面34a上にゲート電極41eを形成する。
一方、図9(b)に示すように、第2基板39の裏面39b側にソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成するとともに、表面39a側に画素電極35を形成する。
次に、図9(c)に示すように、裏面39b側に形成されたソース電極41cおよびドレイン電極41d上に一部乗り上げるようにして半導体層41aを形成する。その後、これらソース電極41c、ドレイン電極41dおよび半導体層41aを覆うようにして裏面39b全体にゲート絶縁膜41bを形成する。
As shown in FIG. 9A, the gate electrode 41 e is formed on the surface 34 a of the first substrate 34.
On the other hand, as shown in FIG. 9B, the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed on the back surface 39b side of the second substrate 39, and the pixel electrode 35 is formed on the front surface 39a side.
Next, as shown in FIG. 9C, the semiconductor layer 41a is formed so as to partially run on the source electrode 41c and the drain electrode 41d formed on the back surface 39b side. Thereafter, a gate insulating film 41b is formed on the entire back surface 39b so as to cover the source electrode 41c, the drain electrode 41d and the semiconductor layer 41a.

そして、図9(d)に示すように、第1基板34の表面(一面)34a側と第2基板39の裏面(一面)39b側とを対向させて、アライメントマーク112を利用して両基板34,39の位置決めを行う。その後、これら第1基板34および第2基板39どうしを圧着させながら貼り合わせることによって、BGTC構造の薄膜トランジスタを備えた半導体装置が得られる。   Then, as shown in FIG. 9 (d), the front surface (one surface) 34a side of the first substrate 34 and the back surface (one surface) 39b side of the second substrate 39 are opposed to each other using the alignment mark 112. 34 and 39 are positioned. Thereafter, the first substrate 34 and the second substrate 39 are bonded together while being bonded to each other, whereby a semiconductor device including a thin film transistor having a BGTC structure is obtained.

本実施形態の製造方法の場合、ゲート絶縁膜41bおよび半導体層41aの界面における清浄度を良好に保つことができるとともに、ソース電極41cおよびドレイン電極41dと半導体層41aとの接続が良好な状態で形成できる。ゲート電極41eとゲート絶縁膜41bとは両基板34,39の貼り合わせによって接触することになるが、ゲート電極41eとゲート絶縁膜41bとの間に電流を流す必要がないため、比較的プロセスマージンを大きく取ることができる。ただし、これらゲート電極41eとゲート絶縁膜41bとの間に隙間が形成されないように(気泡が混入しないように)貼り合わせることが重要である。隙間(空間)が残っているとその部分でゲート電圧が低下してしまうことになるため、注意して貼り合わせを行う。   In the manufacturing method of the present embodiment, the cleanliness at the interface between the gate insulating film 41b and the semiconductor layer 41a can be kept good, and the connection between the source electrode 41c and drain electrode 41d and the semiconductor layer 41a is good. Can be formed. Although the gate electrode 41e and the gate insulating film 41b come into contact with each other when the substrates 34 and 39 are bonded together, it is not necessary to pass a current between the gate electrode 41e and the gate insulating film 41b. Can be taken big. However, it is important that the gate electrode 41e and the gate insulating film 41b are bonded together so that no gap is formed (no bubbles are mixed in). If there is a gap (space), the gate voltage will drop at that portion, so bonding is done with care.

(第4実施形態の半導体装置「BGTC(4)」の製造方法)
図10は、ボトムゲートトップコンタクト(BGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第4の製造工程を示す断面図である。なお、以下の説明において先の各実施形態の製造方法と同一の工程については説明を省略する。
本実施形態では、第2基板39側に画素電極35のみを形成し、第1基板34側にその他の構成要素を形成する点において先の実施形態と異なっている。
(Method for Manufacturing Semiconductor Device “BGTC (4)” of Fourth Embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fourth manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a bottom gate top contact (BGTC) structure. In the following description, the description of the same steps as those in the manufacturing methods of the previous embodiments will be omitted.
This embodiment is different from the previous embodiment in that only the pixel electrode 35 is formed on the second substrate 39 side and other components are formed on the first substrate 34 side.

図10(a)〜(c)に示すように、第1基板34の表面34a上に、ゲート電極41e、ゲート絶縁膜41b、半導体層41a、ソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成し、薄膜トランジスタTRを有した基板を用意する。
一方、図10(d)に示すように、第2基板39の表面39a側には画素電極35のみを形成する。この画素電極35は第2基板39の厚さ方向を貫通する貫通孔13を介して裏面39b側に露出している。
そして、図10(e)に示すように、両基板34,39を圧着により貼り合わせることによって、第2基板39に形成されたコンタクトホールHを介して第2基板39側の画素電極35が第1基板34側のドレイン電極41dに接続され、これら基板34,39間に薄膜トランジスタTRが形成されることになる。
As shown in FIGS. 10A to 10C, a gate electrode 41e, a gate insulating film 41b, a semiconductor layer 41a, a source electrode 41c, and a drain electrode 41d are formed on the surface 34a of the first substrate 34, and the thin film transistor TR A substrate having the above is prepared.
On the other hand, as shown in FIG. 10D, only the pixel electrode 35 is formed on the surface 39 a side of the second substrate 39. The pixel electrode 35 is exposed to the back surface 39 b side through the through hole 13 that penetrates the thickness direction of the second substrate 39.
Then, as shown in FIG. 10E, the pixel electrodes 35 on the second substrate 39 side are connected to each other through the contact holes H formed in the second substrate 39 by bonding the substrates 34 and 39 together by pressure bonding. The thin film transistor TR is formed between the substrates 34 and 39, connected to the drain electrode 41d on the one substrate 34 side.

本実施形態では、ソース電極41cおよびドレイン電極41dを、Cuペーストを半導体層41a上に直接塗布することにより形成した。この方法によれば、ゲート電極41eとソース電極41cおよびドレイン電極41dとのオーバーラップ領域を直接形成することができる。薄膜トランジスタTRの寄生容量(Cgs)はオーバーラップ領域の面積に比例する。貼り合わせ時の合わせ位置ばらつき寸法はオーバーラップ領域の面積のばらつきと成る。このため上記方法で寄生容量のばらつきの小さい薄膜トランジスタが作成できる。   In the present embodiment, the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed by directly applying a Cu paste onto the semiconductor layer 41a. According to this method, an overlap region between the gate electrode 41e, the source electrode 41c, and the drain electrode 41d can be directly formed. The parasitic capacitance (Cgs) of the thin film transistor TR is proportional to the area of the overlap region. The alignment position variation dimension at the time of bonding is a variation in the area of the overlap region. Therefore, a thin film transistor having a small variation in parasitic capacitance can be produced by the above method.

次に、トップゲートボトムコンタクト(TGBC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造方法について、以下に2つの例を挙げて説明する。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a top gate bottom contact (TGBC) structure will be described with reference to two examples.

(第1実施形態の半導体装置「TGBC(1)」の製造方法)
図11は、TGBC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図である。
まず、第1基板34の表面34a上にソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成し(図11(a))、これらソース電極41cおよびドレイン電極41dに一部乗り上げるようにして半導体層41aを形成する。その後、第1基板34の表面34a上に、ソース電極41c、ドレイン電極41dおよび半導体層41aを覆うとともに、ドレイン電極41dの一部を露出させる貫通孔41Bを有したゲート絶縁膜41bを形成する(図11(b))。
(Method for Manufacturing Semiconductor Device “TGBC (1)” of First Embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a TGBC structure.
First, the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed on the surface 34a of the first substrate 34 (FIG. 11A), and the semiconductor layer 41a is formed so as to partially run over the source electrode 41c and the drain electrode 41d. . Thereafter, a gate insulating film 41b having a through hole 41B that covers the source electrode 41c, the drain electrode 41d, and the semiconductor layer 41a and exposes part of the drain electrode 41d is formed on the surface 34a of the first substrate 34 (see FIG. FIG. 11B).

一方、第2基板39の所定の位置に貫通孔13を形成し、この貫通孔13の内部を生めるようにして、表裏面のそれぞれにCuからなる金属膜を成膜する。
次に、表裏面に設けた両金属膜を適宜パターニングすることによって、表面39a上に画素電極35を形成し、裏面39b側にゲート電極41eを形成する(図11(c))。ゲート電極41eを形成する際、貫通孔13上の金属膜を残すようにパターニングを行うことによって、表面39a側に設けられた画素電極35の一部が裏面39b側に突出した、突出部35Aが形成される。この突出部35Aは第1基板34に設けられたゲート絶縁膜41bの貫通孔41Bに対応する形状となっている。
On the other hand, a through-hole 13 is formed at a predetermined position of the second substrate 39, and a metal film made of Cu is formed on each of the front and back surfaces so as to grow inside the through-hole 13.
Next, both metal films provided on the front and back surfaces are appropriately patterned to form the pixel electrode 35 on the front surface 39a and the gate electrode 41e on the back surface 39b side (FIG. 11C). When forming the gate electrode 41e, by performing patterning so as to leave the metal film on the through-hole 13, a part of the pixel electrode 35 provided on the front surface 39a side protrudes to the back surface 39b side, and a protruding portion 35A is formed. It is formed. The protruding portion 35A has a shape corresponding to the through hole 41B of the gate insulating film 41b provided on the first substrate 34.

そして、両基板34,39を貼り合わせることによって、これらの間にTGBC構造の薄膜トランジスタTRが形成されることになる。このとき、第1基板34側のゲート絶縁膜41bの貫通孔41B内に、第2基板39側の画素電極35の突出部35Aが挿入されることによって、画素電極35がドレイン電極41dに接続される。   Then, by bonding the substrates 34 and 39 together, a thin film transistor TR having a TGBC structure is formed between them. At this time, the projection 35A of the pixel electrode 35 on the second substrate 39 side is inserted into the through hole 41B of the gate insulating film 41b on the first substrate 34 side, whereby the pixel electrode 35 is connected to the drain electrode 41d. The

本実施形態の製造方法によれば、半導体層41aとゲート絶縁膜41bとを連続して形成するため、これらの界面を保護できて清浄度を保つことができる。また、半導体層41aおよびゲート絶縁膜41bがエッチング液等の薬液に晒されることがないので、良好なTFT特性が得られる。また、フォトエッチング法を用いて各電極を形成することによって微細なパターンとすることができる。また、本実施形態においては、ソース電極41cおよびドレイン電極41dと半導体層41aとを連続して形成しているため、有機TFT以外の他の半導体材料(シリコンのような自然酸化膜を形成する材料)に対しても電極41d,41cとの良好なコンタクト特性を得ることができる。   According to the manufacturing method of this embodiment, since the semiconductor layer 41a and the gate insulating film 41b are formed continuously, these interfaces can be protected and the cleanliness can be maintained. In addition, since the semiconductor layer 41a and the gate insulating film 41b are not exposed to a chemical solution such as an etching solution, good TFT characteristics can be obtained. In addition, a fine pattern can be obtained by forming each electrode using a photoetching method. In the present embodiment, since the source electrode 41c and the drain electrode 41d and the semiconductor layer 41a are continuously formed, other semiconductor materials other than the organic TFT (materials for forming a natural oxide film such as silicon) ), It is possible to obtain good contact characteristics with the electrodes 41d and 41c.

(第2実施形態の半導体装置「TGBC(2)」の製造方法)
図12は、トップゲートボトムコンタクト(TGBC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の第2の製造工程を示す断面図である。なお、以下の説明において先の各実施形態の製造方法と同一の工程については説明を省略する。
本実施形態では、第2基板39側に画素電極35のみを形成し、第1基板34側にその他の構成要素を形成する点において先の実施形態と異なっている。
(Method for Manufacturing Semiconductor Device “TGBC (2)” of Second Embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a top gate bottom contact (TGBC) structure. In the following description, the description of the same steps as those in the manufacturing methods of the previous embodiments will be omitted.
This embodiment is different from the previous embodiment in that only the pixel electrode 35 is formed on the second substrate 39 side and other components are formed on the first substrate 34 side.

図12(a)〜(c)に示すように、第1基板34の表面34a上に、ゲート電極41e、ゲート絶縁膜41b、半導体層41a、ソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成し、薄膜トランジスタTRを有した基板を用意する。
一方、図12(d)に示すように、第2基板39の表面39a側には画素電極35のみを形成する。
そして、両基板34,39を貼り合わせることによって、薄膜トランジスタTR(TGBC)のドレイン電極41dと画素電極35とが接続されることになる。
As shown in FIGS. 12A to 12C, a gate electrode 41e, a gate insulating film 41b, a semiconductor layer 41a, a source electrode 41c, and a drain electrode 41d are formed on the surface 34a of the first substrate 34, and the thin film transistor TR A substrate having the above is prepared.
On the other hand, as shown in FIG. 12D, only the pixel electrode 35 is formed on the surface 39 a side of the second substrate 39.
Then, by bonding the two substrates 34 and 39, the drain electrode 41d of the thin film transistor TR (TGBC) and the pixel electrode 35 are connected.

次に、ボトムゲートボトムコンタクト(BGBC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造方法について説明する。
図13は、BGBC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図である。
まず、第1基板34の表面34a上に、ゲート電極41e、ゲート絶縁膜41b、ソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成する(図13(a),(b))。
一方、第2基板39の所定の位置に貫通孔13を形成し、表面39a上に画素電極35を形成する(図13(c))。このとき、画素電極35の一部を裏面39b側に突出させるようにして形成する。さらに、裏面39b上に半導体層41aを形成する。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a bottom gate bottom contact (BGBC) structure will be described.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a BGBC structure.
First, the gate electrode 41e, the gate insulating film 41b, the source electrode 41c, and the drain electrode 41d are formed on the surface 34a of the first substrate 34 (FIGS. 13A and 13B).
On the other hand, the through hole 13 is formed at a predetermined position of the second substrate 39, and the pixel electrode 35 is formed on the surface 39a (FIG. 13C). At this time, a part of the pixel electrode 35 is formed so as to protrude toward the back surface 39b. Further, the semiconductor layer 41a is formed on the back surface 39b.

そして、両基板34,39を貼り合わせることによって、これらの間にBGBC構造の薄膜トランジスタTRが形成されることになる。このとき、両基板34,39を圧着させるようにして外側から加圧することによって、半導体層41aがソース電極41cおよびドレイン電極41dの間の隙間に入り込むようにして接合されるとともに、画素電極35の突出部35Aがドレイン電極41d上に圧着(押圧)される。画素電極35の突出部35Aは第2基板39の裏面39bから突出しているため、基板貼り合わせ時の加圧によって画素電極35の突出部35Aがドレイン電極41d上に圧着(押圧)されることになる。その結果、双方の接続不良が防止されて確実に導通をとることができる。   Then, by bonding the substrates 34 and 39 together, a thin film transistor TR having a BGBC structure is formed between them. At this time, the substrates 34 and 39 are pressed from the outside so as to be bonded, so that the semiconductor layer 41a is joined so as to enter the gap between the source electrode 41c and the drain electrode 41d, and the pixel electrode 35 The protruding portion 35A is pressed (pressed) onto the drain electrode 41d. Since the protruding portion 35A of the pixel electrode 35 protrudes from the back surface 39b of the second substrate 39, the protruding portion 35A of the pixel electrode 35 is pressure-bonded (pressed) onto the drain electrode 41d by pressurization when the substrates are bonded together. Become. As a result, connection failure of both is prevented, and conduction can be ensured.

本実施形態においては、ソース電極41cおよびドレイン電極41dをインクジェットによる印刷法を用いて形成した。印刷法はフォトエッチング法に比べてパターニング精度が低下する。このため、ソース電極41cおよびドレイン電極41dをフォトエッチング法により形成しても良いが、ゲート絶縁膜41bがエッチング液に晒されることになるため耐薬品性を有する材料であることが好ましい。印刷法はインクジェット法に限らず、他の印刷方法を用いてもよい。   In the present embodiment, the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed by using an inkjet printing method. The printing method has a lower patterning accuracy than the photoetching method. For this reason, the source electrode 41c and the drain electrode 41d may be formed by a photoetching method. However, since the gate insulating film 41b is exposed to an etching solution, a material having chemical resistance is preferable. The printing method is not limited to the inkjet method, and other printing methods may be used.

また、BGBC構造のトランジスタの他の製造方法としては、例えば、表面34a側にゲート電極41eとその上にゲート絶縁膜41bとが形成された第1基板34と、表面39a側に画素電極35が形成され、裏面39b側にソース電極41cおよびドレイン電極41dとこれらの上に半導体層41aとが形成された第2基板39と、を貼り合わせることによって、これらの間にBTBG構造の薄膜トランジスタを形成しても良い。
また、表面34aにゲート電極41eが形成された第1基板34と、裏面39b上に、半導体層41a、ソース電極41cおよびドレイン電極41dおよびゲート絶縁膜41bが形成された第2基板39と、を貼り合わせることによってBGBC構造の薄膜トランジスタTRを形成してもよい。
As another method for manufacturing a transistor having a BGBC structure, for example, a first substrate 34 in which a gate electrode 41e and a gate insulating film 41b are formed on the surface 34a side, and a pixel electrode 35 on the surface 39a side are provided. A thin film transistor having a BTBG structure is formed between the source electrode 41c and the drain electrode 41d formed on the back surface 39b side and the second substrate 39 on which the semiconductor layer 41a is formed by bonding them together. May be.
Further, a first substrate 34 having a gate electrode 41e formed on the front surface 34a, and a second substrate 39 having a semiconductor layer 41a, a source electrode 41c, a drain electrode 41d, and a gate insulating film 41b formed on the back surface 39b. A thin film transistor TR having a BGBC structure may be formed by bonding.

このように、各製造方法においても、第1基板34上にゲート電極41eを形成し、第2基板39側に画素電極35を形成し、第1基板34および第2基板39のどちらかにソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成する。   As described above, also in each manufacturing method, the gate electrode 41e is formed on the first substrate 34, the pixel electrode 35 is formed on the second substrate 39 side, and the source is supplied to either the first substrate 34 or the second substrate 39. An electrode 41c and a drain electrode 41d are formed.

次に、トップゲートトップコンタクト(TGTC)構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a top gate top contact (TGTC) structure will be described.

図14は、TGTC構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図である。
第1基板34の表面34a上に半導体層41aとその周縁部に一部乗り上げるようにしてソース電極41cおよびドレイン電極41dをこの順で形成する(図14(a),(b))。
第2基板39の表面39a上に画素電極35を形成した後、裏面39b側にゲート電極41eを形成し(図14(c))、その上を覆うようにして裏面39bの全体にゲート絶縁膜41bを形成する(図14(d))。
そして、第1基板34と第2基板39とを貼り合わせることによって、両基板34,39間にTGTC構造の薄膜トランジスタTRを形成する(図14(e)。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a TGTC structure.
A source electrode 41c and a drain electrode 41d are formed in this order on the surface 34a of the first substrate 34 so as to partially run over the semiconductor layer 41a and its peripheral edge (FIGS. 14A and 14B).
After the pixel electrode 35 is formed on the front surface 39a of the second substrate 39, a gate electrode 41e is formed on the back surface 39b side (FIG. 14C), and a gate insulating film is formed on the entire back surface 39b so as to cover it. 41b is formed (FIG. 14D).
Then, the first substrate 34 and the second substrate 39 are bonded together to form a thin film transistor TR having a TGTC structure between the substrates 34 and 39 (FIG. 14E).

また、TGTC構造のトランジスタの他の製造方法としては、例えば、第1基板34上に半導体層41aとソース電極41cおよびドレイン電極41d、ゲート絶縁膜41bとをこの順で形成し、第2基板39の表面39a上に画素電極35を形成するとともに、裏面39b上にゲート電極41eをこの順で形成しておき、両基板34,39を貼り合わせることによって形成してもよい。   As another method for manufacturing a transistor having a TGTC structure, for example, a semiconductor layer 41a, a source electrode 41c, a drain electrode 41d, and a gate insulating film 41b are formed in this order on a first substrate 34, and a second substrate 39 is formed. The pixel electrode 35 may be formed on the front surface 39a, and the gate electrode 41e may be formed on the back surface 39b in this order, and the substrates 34 and 39 may be bonded together.

また、第1基板34上に半導体層41aと、ソース電極41cおよびドレイン電極41dと、およびゲート絶縁膜41bとゲート電極41eとをこの順で形成し、第2基板39の表面39a上に画素電極35を形成しておき、両基板34,39を貼り合わせることによって形成してもよい。   Further, the semiconductor layer 41a, the source electrode 41c and the drain electrode 41d, the gate insulating film 41b and the gate electrode 41e are formed in this order on the first substrate 34, and the pixel electrode is formed on the surface 39a of the second substrate 39. 35 may be formed, and the two substrates 34 and 39 may be bonded together.

次に、半導体層の保護方法について述べる。
半導体層41aは実際に電流が流れる領域であり、不純物が混入していると電気特性が大きく変化することが一般的に知られている。このため、半導体層41aの上下には不純物の侵入を防止するための保護層を設けることが重要となる。特に、ポリイミドのようなフレキシブル基板は一般に有機材料であり、不純物が多く、さらに水分や酸素をよく透過させてしまうことも知られている。
Next, a method for protecting the semiconductor layer will be described.
The semiconductor layer 41a is a region where current actually flows, and it is generally known that the electrical characteristics greatly change when impurities are mixed. Therefore, it is important to provide protective layers for preventing impurities from entering above and below the semiconductor layer 41a. In particular, it is known that a flexible substrate such as polyimide is generally an organic material, has many impurities, and allows water and oxygen to permeate well.

以下に、保護層を備えた薄膜トランジスタの構成について述べる。
図15は、保護層を備えた薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置の製造工程を示す断面図である。ここでは、BGTC構造の薄膜トランジスタの構成について述べるが、これ以外の構造の薄膜トランジスタの場合にも適用できる。
図15(a)に示すように、第1基板34の表面34a上にゲート電極41eを形成し、図15(b)に示すように、ゲート電極41eを覆うようにしてゲート絶縁膜41bを形成するとともに、その上に半導体層41aを形成する。
The structure of a thin film transistor provided with a protective layer is described below.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device incorporating a thin film transistor having a protective layer. Here, a structure of a thin film transistor having a BGTC structure is described, but the present invention can be applied to a thin film transistor having a structure other than this.
As shown in FIG. 15A, a gate electrode 41e is formed on the surface 34a of the first substrate 34, and as shown in FIG. 15B, a gate insulating film 41b is formed so as to cover the gate electrode 41e. At the same time, a semiconductor layer 41a is formed thereon.

一方、図15(c)に示すように、第2基板39の表面39a上に画素電極35を形成するとともに、裏面39b側にソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成する。その後、ソース電極41cおよびドレイン電極41dどうしの間にこれらソース電極41cおよびドレイン電極41dよりも薄い厚さで保護層38を形成する。保護層38はゲート絶縁膜41bと同一材料を用いて形成する。この場合はアクリル材料が用いられる。保護層38をゲート絶縁膜41bの形成材料と同一の材料を用いて形成することにより、材料コストが抑えられる。
そして、図15(e)に示すように両基板34,39を貼り合わせることによって、これらの間にBGTC構造の薄膜トランジスタTRが形成されることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 15C, the pixel electrode 35 is formed on the front surface 39a of the second substrate 39, and the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed on the back surface 39b side. Thereafter, the protective layer 38 is formed between the source electrode 41c and the drain electrode 41d so as to be thinner than the source electrode 41c and the drain electrode 41d. The protective layer 38 is formed using the same material as the gate insulating film 41b. In this case, an acrylic material is used. By forming the protective layer 38 using the same material as that for forming the gate insulating film 41b, the material cost can be reduced.
Then, as shown in FIG. 15E, the substrates 34 and 39 are bonded together to form a BGTC thin film transistor TR therebetween.

このように、半導体層41aの上下がゲート絶縁材料(ゲート絶縁膜41bと保護層38と)によって挟まれた状態となり、半導体層41aを保護することが可能となる。これにより、半導体層41a内に不純物が侵入してしまうのを防止することができる。   Thus, the upper and lower sides of the semiconductor layer 41a are sandwiched between the gate insulating materials (the gate insulating film 41b and the protective layer 38), and the semiconductor layer 41a can be protected. Thereby, impurities can be prevented from entering the semiconductor layer 41a.

ここでは、半導体層41aと第2基板39との境界部分に保護層38を設けた構成としたが、半導体層41aと第1基板34とが接触する構成の場合にはこれらの境界部分に保護層38を設けるようにし、半導体層41aへの不純物の侵入を防止する。   Here, the protective layer 38 is provided at the boundary portion between the semiconductor layer 41a and the second substrate 39. However, when the semiconductor layer 41a and the first substrate 34 are in contact with each other, the boundary portion is protected. The layer 38 is provided to prevent impurities from entering the semiconductor layer 41a.

その他の構成としては、TGBC構造(図1(b))およびTGTC構造(図1(d))の薄膜トランジスタの場合は(図1(b))、第1基板34と半導体層41aとの間に保護層38を設け、BGBC構造(図1(c))の薄膜トランジスタの場合は、第2基板39と半導体層41aとの間に保護層38を設けることによって、半導体層41aを保護することができる。   As another configuration, in the case of the thin film transistor having the TGBC structure (FIG. 1B) and the TGTC structure (FIG. 1D) (FIG. 1B), the first substrate 34 and the semiconductor layer 41a are interposed between each other. In the case of a thin film transistor having a BGBC structure (FIG. 1C) provided with the protective layer 38, the semiconductor layer 41a can be protected by providing the protective layer 38 between the second substrate 39 and the semiconductor layer 41a. .

次に、反射電極および薄膜トランジスタを備えた半導体装置の製造方法について述べる。
図16は、反射電極とBTBC構造の薄膜トランジスタとを備えた半導体装置の製造工程を示す断面図である。
図16(a),(b)に示すように、第1基板34上にゲート電極41e、ゲート絶縁膜41b、半導体層41aをこの順で形成する。
一方、図16(c)に示すように、反射電極45を介して第2基板39および第3基板46を貼り合わせるとともに、第2基板39の裏面39b上にソース電極41cおよびドレイン電極41dを形成し、第3基板46の表面46a上に画素電極35を形成する。ここで、画素電極35は第2基板39および第3基板46を貫通するコンタクトホールHを介してドレイン電極41dに接続される。
そして、第1基板34の表面34a側と、第3基板46が貼り合わされた第2基板39の裏面39b側とを貼り合わせることによって、これらの間に、上方が反射電極45で覆われたBGTC構造の薄膜トランジスタTRが形成されることになる。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device including a reflective electrode and a thin film transistor will be described.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device including a reflective electrode and a thin film transistor having a BTBC structure.
As shown in FIGS. 16A and 16B, a gate electrode 41e, a gate insulating film 41b, and a semiconductor layer 41a are formed in this order on the first substrate.
On the other hand, as shown in FIG. 16C, the second substrate 39 and the third substrate 46 are bonded together through the reflective electrode 45, and the source electrode 41c and the drain electrode 41d are formed on the back surface 39b of the second substrate 39. Then, the pixel electrode 35 is formed on the surface 46 a of the third substrate 46. Here, the pixel electrode 35 is connected to the drain electrode 41 d through a contact hole H penetrating the second substrate 39 and the third substrate 46.
Then, by bonding the front surface 34a side of the first substrate 34 and the back surface 39b side of the second substrate 39 to which the third substrate 46 is bonded, the BGTC whose upper part is covered with the reflective electrode 45 between them. A thin film transistor TR having a structure is formed.

なお、ここでは、BGTC構造の薄膜トランジスタを例に挙げて述べたが、他の構成の薄膜トランジスタの場合にも、上述した製造方法を用いて作成できる。   Note that although a thin film transistor having a BGTC structure is described here as an example, thin film transistors having other structures can be formed using the above-described manufacturing method.

(アクティブマトリクス基板)
図17(a)〜(e)は、上記した各構造の薄膜トランジスタを内蔵する半導体装置を用いて作成したアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図であり、図18は、1画素における等価回路図である。
図17(a)に示すアクティブマトリクス基板(素子基板300)には、複数の画素40がマトリクス状に配列してなる表示部(表示エリア)5が設けられている。各画素40は上記した各構造のいずれかからなる制御トランジスタTRc(図18)を有しており、素子基板300を構成する第1基板30内に埋め込まれている。この制御トランジスタTRcは上記した各製造方法を用いて作成されたものである。
(Active matrix substrate)
FIGS. 17A to 17E are plan views showing a schematic configuration of an active matrix substrate formed using a semiconductor device incorporating the above-described thin film transistors, and FIG. 18 is an equivalent circuit diagram of one pixel. It is.
An active matrix substrate (element substrate 300) shown in FIG. 17A is provided with a display section (display area) 5 in which a plurality of pixels 40 are arranged in a matrix. Each pixel 40 has a control transistor TRc (FIG. 18) having any one of the above-described structures, and is embedded in the first substrate 30 constituting the element substrate 300. The control transistor TRc is created using each of the manufacturing methods described above.

素子基板(半導体装置)300上には、3つの走査線駆動回路61、2つのデータ線駆動回路62、3つの共通電源回路64が、フレキシブル基板201A〜201C上にそれぞれCOF(Chip On Film)実装(あるいはTAB(Tape Automated Bonding)実装)されている。また、フレキシブル基板201A〜201Cにはそれぞれ外部回路基板202A〜202Cが接続されている。外部回路基板202A〜202Cには、上記した走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、共通電源回路64をそれぞれ駆動するための、ドライバICや電池、メモリー等の回路が実装されている。   On the element substrate (semiconductor device) 300, three scanning line driving circuits 61, two data line driving circuits 62, and three common power supply circuits 64 are mounted on the flexible substrates 201A to 201C, respectively, by COF (Chip On Film). (Or TAB (Tape Automated Bonding) implementation). External circuit boards 202A to 202C are connected to the flexible boards 201A to 201C, respectively. On the external circuit boards 202A to 202C, circuits such as a driver IC, a battery, and a memory for driving the scanning line driving circuit 61, the data line driving circuit 62, and the common power supply circuit 64 are mounted.

また、表示部5から引き出された複数の配線(走査線66やデータ線68)は、走査線駆動回路61、データ線駆動回路62および共通電源回路64が実装されている領域にまで延出され、各実装領域に形成された接続端子にそれぞれ接続されている。そして、かかる接続端子に対してフレキシブル基板201A〜201CがACPやACFを介して実装されている。   In addition, a plurality of wirings (scanning lines 66 and data lines 68) drawn from the display unit 5 are extended to a region where the scanning line driving circuit 61, the data line driving circuit 62, and the common power supply circuit 64 are mounted. These are connected to connection terminals formed in each mounting area. And flexible board | substrate 201A-201C is mounted with respect to this connection terminal via ACP or ACF.

図17(b)に示す素子基板(半導体装置)301は、上記した各構造のいずれかからなる駆動トランジスタTRs(図19)を備えて構成された内蔵ドライバ(走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、共通電源回路64)を有しており、これらが表示部5の周囲の第1基板30内に埋め込まれている。素子基板301の一辺には、フレキシブル基板204を介して、上記した内蔵ドライバを駆動するためのコントローラーICや電池、メモリー等の回路が実装された外部回路基板205が接続されている   An element substrate (semiconductor device) 301 shown in FIG. 17B includes a built-in driver (scanning line driving circuit 61, data line driving) configured to include a driving transistor TRs (FIG. 19) having any one of the structures described above. Circuit 62 and common power supply circuit 64), which are embedded in the first substrate 30 around the display unit 5. Connected to one side of the element substrate 301 via the flexible substrate 204 is a controller IC for driving the built-in driver, an external circuit substrate 205 on which circuits such as a battery and a memory are mounted.

図17(c)に示す素子基板(半導体装置)302は、内蔵ドライバ(走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、共通電源回路64)を駆動するためのコントローラーICや電池、メモリー等の回路が、電子部品10として第1基板30内に複数埋め込まれている。   An element substrate (semiconductor device) 302 shown in FIG. 17C is a circuit such as a controller IC, battery, or memory for driving a built-in driver (scanning line driving circuit 61, data line driving circuit 62, common power supply circuit 64). Are embedded in the first substrate 30 as the electronic component 10.

図17(d)に示す素子基板(半導体装置)303は、内蔵ドライバ(走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、共通電源回路64)が上記した各構造の薄膜トランジスタを有するものではなく、電子部品でも有るドライバIC51,52、54を備えて構成されている。走査線駆動回路61は複数のドライバIC51を有してなり、データ線駆動回路62複数のドライバIC52を有してなり、共通電源回路64は複数のドライバIC54を有してなる。図17(d)では素子基板303の一辺にフレキシブル基板204を介して外部回路基板205が接続されているが、これらの代わりに、図17(e)に示すように複数の電子部品10を第1基板30内に内蔵させた素子基板(半導体装置)304としても良い。   In an element substrate (semiconductor device) 303 shown in FIG. 17D, the built-in driver (the scanning line driving circuit 61, the data line driving circuit 62, and the common power supply circuit 64) does not include the thin film transistors having the structures described above. The driver ICs 51, 52, and 54, which are parts, are provided. The scanning line driving circuit 61 includes a plurality of driver ICs 51, the data line driving circuit 62 includes a plurality of driver ICs 52, and the common power supply circuit 64 includes a plurality of driver ICs 54. In FIG. 17D, the external circuit board 205 is connected to one side of the element board 303 via the flexible board 204. Instead, as shown in FIG. An element substrate (semiconductor device) 304 incorporated in one substrate 30 may be used.

上記した各素子基板300〜304の表示部5には、図18に示すように、複数の走査線66と複数のデータ線68との交点位置に対応して複数の画素40が設けられている。1画素(画素40)における画素回路は、表示素子としての電気光学素子(機能素子)32と、スイッチング動作を行って電気光学素子32に電圧を印加させるための制御トランジスタTRcと、を含んでそれぞれ構成されている。   As shown in FIG. 18, the display unit 5 of each of the element substrates 300 to 304 includes a plurality of pixels 40 corresponding to the intersection positions of the plurality of scanning lines 66 and the plurality of data lines 68. . The pixel circuit in one pixel (pixel 40) includes an electro-optical element (functional element) 32 as a display element, and a control transistor TRc for performing a switching operation to apply a voltage to the electro-optical element 32. It is configured.

各画素40における制御トランジスタTRcは、ゲートに走査線66が接続され、ソースにデータ線68が接続され、ドレインに保持容量Csの一方の電極と画素電極35(電気光学素子32)とが接続されている。保持容量Csの他方の電極は、図示略の容量線と接続されている。   The control transistor TRc in each pixel 40 has a gate connected to the scanning line 66, a source connected to the data line 68, and a drain connected to one electrode of the storage capacitor Cs and the pixel electrode 35 (electro-optical element 32). ing. The other electrode of the storage capacitor Cs is connected to a capacitor line (not shown).

なお、図18では保持容量を記載したが保持容量を付加していない等価回路であってもよい。   Although FIG. 18 shows a storage capacitor, an equivalent circuit without a storage capacitor may be used.

図19は、図17(c)のA−A線に沿う断面図である。
素子基板302は複数の基材を貼り合わせてなるもので、ここでは3つの基材30A、30B、30Fが貼り合わされてなる。基材30Aに埋め込まれた電子部品10の出力側には、基材30Bに形成されたCuからなる接続線23(コンタクトホールH)を介して走査線駆動回路61(内臓ドライバ)の駆動トランジスタTRsのゲート電極41eが接続されている。接続配線22は電子部品10どうしの接続等に用いられている。基材30Bと基材30Fとの間には上述した方法で作成された、内蔵ドライバを構成する制御トランジスタTRc(図19では走査線駆動回路61のみ図示)および画素回路を構成する駆動トランジスタTRsが配置されている。ここで、基材30Aおよび基材30B、基材Fは共に非透明ポリイミドから構成されている。また、基材30A、30B、30Fは厚さ50μmからなり、同一の厚さを有するものである。
FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The element substrate 302 is formed by bonding a plurality of base materials, and here, the three base materials 30A, 30B, and 30F are bonded. The driving transistor TRs of the scanning line driving circuit 61 (built-in driver) is connected to the output side of the electronic component 10 embedded in the base material 30A via the connection line 23 (contact hole H) made of Cu formed on the base material 30B. The gate electrode 41e is connected. The connection wiring 22 is used for connection between the electronic components 10. Between the base material 30B and the base material 30F, a control transistor TRc (only the scanning line driving circuit 61 is shown in FIG. 19) and a driving transistor TRs that form a pixel circuit, which are created by the above-described method, are included. Has been placed. Here, the base material 30A, the base material 30B, and the base material F are all made of non-transparent polyimide. Further, the base materials 30A, 30B, 30F have a thickness of 50 μm and have the same thickness.

なお、図2に示した上方に反射電極45を有した薄膜トランジスタは、画素TFTの代わりとして用いることができる。各画素に設けられた反射電極45は不図示の接続配線等によって互いに接続され、表示エリア外で電源に接続される。これにより、複数の反射電極45に対して同時に同じ電圧を印加することができる。   Note that the thin film transistor having the reflective electrode 45 above as shown in FIG. 2 can be used in place of the pixel TFT. The reflective electrodes 45 provided in each pixel are connected to each other by a connection wiring (not shown) and are connected to a power source outside the display area. Thereby, the same voltage can be simultaneously applied to the plurality of reflective electrodes 45.

ここで、トランジスタTRc,TRsは塗布法と焼成とを繰り返すことによって作成することが好ましい。一般的に、シリコン系や酸化物TFTでは作成にプラズマCVDやスパッタ法を用いる。この方法では、プラズマが発生し基板が強く帯電する。本実施例においては、基材30Aと基材30Bとを貼り合わせてなる第1基板30内に電子部品10を埋め込んだ後に制御トランジスタTRcおよび駆動トランジスタTRsを含む駆動回路層24を作成している。   Here, the transistors TRc and TRs are preferably formed by repeating the coating method and baking. In general, plasma CVD or sputtering is used for production of silicon-based and oxide TFTs. In this method, plasma is generated and the substrate is strongly charged. In this embodiment, the drive circuit layer 24 including the control transistor TRc and the drive transistor TRs is formed after the electronic component 10 is embedded in the first substrate 30 formed by bonding the base material 30A and the base material 30B. .

このため、電子部品10が既に埋め込まれた第1基板30をTFTの作成の際にプラズマに晒すことになる。第1基板30をプラズマに晒すと、電子部品10が静電破壊してしまう。特に、電子部品10の外部接続端子10aに接続される接続線23が表面30aに露出しているため、そこから静電気が電子部品10内に侵入して静電破壊が生じてしまう。このため、プラズマを用いない工程で薄膜トランジスタを作成することが好ましい。   For this reason, the first substrate 30 in which the electronic component 10 has already been embedded is exposed to plasma when the TFT is formed. When the first substrate 30 is exposed to plasma, the electronic component 10 is electrostatically broken. In particular, since the connection line 23 connected to the external connection terminal 10a of the electronic component 10 is exposed on the surface 30a, static electricity enters the electronic component 10 from there and causes electrostatic breakdown. For this reason, it is preferable to form a thin film transistor by a process that does not use plasma.

その一つの手法として、印刷やインクジェットによる塗布法と焼成の組み合わせ、または蒸着、ゾルゲル法等が挙げられる。このような手法を用いて作成できる有機TFTや酸化物TFTが好適である。   As one of the methods, there is a combination of printing and inkjet coating methods and baking, vapor deposition, sol-gel method, or the like. Organic TFTs and oxide TFTs that can be produced using such a method are suitable.

図20は、図17(e)のB−B線に沿う断面図である。
素子基板304は複数の基材を貼り合わせてなるもので、ここでは6つの基材30A〜30Fが貼り合わされてなる。
図20に示す素子基板304は、非透明ポリイミドからなる複数の基材30A〜30Eが積層されてなる第1基板30と、その表面30a上に形成された駆動回路層24とを中心に構成されている。
FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
The element substrate 304 is formed by bonding a plurality of base materials, and here, the six base materials 30A to 30F are bonded.
An element substrate 304 shown in FIG. 20 is configured around a first substrate 30 in which a plurality of base materials 30A to 30E made of non-transparent polyimide are laminated, and a drive circuit layer 24 formed on the surface 30a. ing.

第1基板30内には、制御トランジスタTRcを含む画素回路により構成される駆動回路層24を駆動するためのドライバIC51,52(図17(e)),54(図17(e))と、これらドライバIC51,52,54を制御するための複数の電子部品10(コントローラー63)とが保持されている。   In the first substrate 30, driver ICs 51, 52 (FIG. 17 (e)), 54 (FIG. 17 (e)) for driving the drive circuit layer 24 constituted by the pixel circuit including the control transistor TRc, A plurality of electronic components 10 (controller 63) for controlling the driver ICs 51, 52, and 54 are held.

具体的には、基材30Aと基材30Bとの間に電子部品(コントローラ)10とドライバIC51とが配置されており、これら(外部接続端子10a、51aどうし)が基材30B上に設けられた接続配線22を介して接続されている。ドライバIC51は、基材30B上に形成されたゲート接続線66Aを介して第1基板30の表面30a(基材30Eの表面30a)上の走査線66と接続されている。ここで、基材30C上に形成された保持容量接続線69Aは不図示のコンタクトホール、接続線等を介して表面30a上の保持容量線69に接続されている。   Specifically, an electronic component (controller) 10 and a driver IC 51 are disposed between the base material 30A and the base material 30B, and these (external connection terminals 10a and 51a) are provided on the base material 30B. The connection wiring 22 is connected. The driver IC 51 is connected to the scanning line 66 on the surface 30a of the first substrate 30 (the surface 30a of the base material 30E) via the gate connection line 66A formed on the base material 30B. Here, the storage capacitor connection line 69A formed on the substrate 30C is connected to the storage capacitor line 69 on the surface 30a through a contact hole, a connection line, and the like (not shown).

制御トランジスタTRcは、内部に電子部品(コントローラ)10、ドライバIC51等が埋め込まれ、表面30aに走査線66、ゲート電極41e、保持容量線69等が設けられた第1基板30上に、ゲート絶縁膜41bを介して、制御トランジスタTRcの他の構成要素を備えた基材30Fを貼り合わせることによって、これら第1基板30(基材30E)と基材30Fとの間に形成されることになる。基材30F上に設けられた画素電極35はコンタクトホールHを介して制御トランジスタTRcのドレイン電極41dに接続されている。
基材30Fも非透明ポリイミドからなり、制御トランジスタTRcの保護層としても機能する。
The control transistor TRc is gate-insulated on the first substrate 30 in which an electronic component (controller) 10, a driver IC 51, etc. are embedded, and a scanning line 66, a gate electrode 41e, a storage capacitor line 69, etc. are provided on the surface 30a. By bonding the base material 30F provided with other components of the control transistor TRc through the film 41b, the first substrate 30 (base material 30E) and the base material 30F are formed. . The pixel electrode 35 provided on the base material 30F is connected to the drain electrode 41d of the control transistor TRc through the contact hole H.
The base material 30F is also made of non-transparent polyimide and functions as a protective layer for the control transistor TRc.

本実施例における画素回路には、ゲート絶縁膜41bを介して対向配置される一対の保持容量電極1a,1bを有する保持容量Csが設けられている。保持容量Csを構成する一方の保持容量電極1aは制御トランジスタTRcのドレイン電極41dに接続され、他方の保持容量電極1bは保持容量線69に接続されている。この保持容量Csは制御トランジスタTRcと同層であり、ゲート絶縁膜41bを保持容量として用いている。   The pixel circuit in the present embodiment is provided with a storage capacitor Cs having a pair of storage capacitor electrodes 1a and 1b arranged to face each other with a gate insulating film 41b interposed therebetween. One storage capacitor electrode 1 a constituting the storage capacitor Cs is connected to the drain electrode 41 d of the control transistor TRc, and the other storage capacitor electrode 1 b is connected to the storage capacitor line 69. The storage capacitor Cs is in the same layer as the control transistor TRc, and uses the gate insulating film 41b as a storage capacitor.

本実施例においても、第1基板30内に保持された電子部品10の静電破壊を防止するために、プラズマを用いない工程で薄膜トランジスタを作成することが好ましい。その手法として、上記した印刷やインクジェットによる塗布法と焼成の組み合わせ、または蒸着、ゾルゲル法等が挙げられ、先と同様に、このような手法を用いて作成できる有機TFTや酸化物TFTが好適である。   Also in this embodiment, in order to prevent electrostatic breakdown of the electronic component 10 held in the first substrate 30, it is preferable to form a thin film transistor by a process that does not use plasma. Examples of the method include a combination of the above-described printing and ink jet coating methods and baking, vapor deposition, sol-gel method, and the like, and organic TFTs and oxide TFTs that can be created using such methods are suitable as before. is there.

なお、図19および図20では、基材30Aと基材30Bとの間に電子部品10が保持された構成となっているが、他の基材間や基材内に保持された構成としても良い。電子部品10が各基材の厚さより厚いときは複数層の基材にまたがって保持される。また、膜厚方向において複数の電子部品が基材を挟んで重なるように、配置しても良い。
また、図19および図20では、表示部5の周囲に電子部品が配置されているが、表示部5内に配置しても良い。また、表示部5および表示部5の周囲(非表示エリア)のいずれにも配置させるようにしても良い。これにより、これら素子基板302,304を用いて構成される電気光学装置の額縁を小さくすることができる。
また、電子部品10の外部との接続端子(図示せず)を第1基板の駆動回路層24の裏面に設けても良い。そこでは第1基板30の裏面に外部接続電極を設け、電気光学装置と外部との信号の入出力や電力の供給等を行う。電子部品10としては、上記に限らず電池、メモリ、通信機能、抵抗、コンデンサ等の部品等を用いても良い。
19 and 20, the electronic component 10 is held between the base material 30 </ b> A and the base material 30 </ b> B, but may be configured between other base materials or in the base material. good. When the electronic component 10 is thicker than the thickness of each base material, the electronic component 10 is held over a plurality of base materials. Moreover, you may arrange | position so that several electronic components may overlap on both sides of a base material in a film thickness direction.
In FIG. 19 and FIG. 20, the electronic components are arranged around the display unit 5, but may be arranged in the display unit 5. Moreover, you may make it arrange | position to both the display part 5 and the circumference | surroundings (non-display area) of the display part 5. FIG. Accordingly, the frame of the electro-optical device configured using these element substrates 302 and 304 can be reduced.
Further, a connection terminal (not shown) to the outside of the electronic component 10 may be provided on the back surface of the drive circuit layer 24 of the first substrate. In this case, external connection electrodes are provided on the back surface of the first substrate 30 to perform input / output of signals between the electro-optical device and the outside, power supply, and the like. The electronic component 10 is not limited to the above, and components such as a battery, a memory, a communication function, a resistor, and a capacitor may be used.

次に、上述した各構成の素子基板を用いて構成される電気光学装置について述べる。
図21は、電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。
図21に示す素子基板302は、図19に示した素子基板と同様である。
電気泳動表示装置(電気装置)120は、上述した素子基板302と、対向基板310との間に電気光学素子32としての電気泳動層が挟持されている。対向基板310は、基板31と、その一面(電気光学素子32側の面)全体に形成された対向電極37と、を有して構成されている。電気泳動層(電気光学素子32)は、複数のマイクロカプセル20を配列してなる。そして、マイクロカプセル20内に保持され、互いに異なる極性に帯電した白粒子と黒粒子とが、画素電極35と対向電極37との間に印加される電圧に基づいて移動することにより表示が行われる。
なお、電気泳動層(電気光学素子32)の構成としては、マイクロカプセル20を用いるものではなく、隔壁のような他の仕切りを用いる方法でも良いし、仕切りのない構成であっても良い。
Next, an electro-optical device configured using the element substrate having each configuration described above will be described.
FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the electrophoretic display device.
An element substrate 302 shown in FIG. 21 is the same as the element substrate shown in FIG.
In the electrophoretic display device (electric device) 120, an electrophoretic layer as the electro-optical element 32 is sandwiched between the element substrate 302 and the counter substrate 310 described above. The counter substrate 310 includes a substrate 31 and a counter electrode 37 formed on the entire surface of the substrate 31 (surface on the electro-optical element 32 side). The electrophoretic layer (electro-optical element 32) is formed by arranging a plurality of microcapsules 20. Then, white particles and black particles held in the microcapsule 20 and charged with different polarities move based on a voltage applied between the pixel electrode 35 and the counter electrode 37 to perform display. .
The configuration of the electrophoretic layer (electro-optical element 32) is not limited to using the microcapsule 20, but may be a method using other partitions such as a partition or a configuration without partitions.

また、白粒子を用いずに黒粒子のみを用いた電気泳動材料の利用も可能である。この場合は、白表示を実現するために、図2に示した反射電極45を用いる構成とする。反射電極45により外光を反射させて白表示を行う。   Moreover, it is possible to use an electrophoretic material using only black particles without using white particles. In this case, the reflective electrode 45 shown in FIG. 2 is used to realize white display. White light is displayed by reflecting external light by the reflective electrode 45.

図22は、液晶装置の概略構成を示す断面図である。
図22に示す素子基板302は、図19に示した素子基板と同様である。
液晶装置(電気装置)121は、上述した素子基板302と、対向電極37を有した対向基板310との間に電気光学素子32としての液晶層を挟持してなるものである。
液晶材料としては、ゲストホスト液晶、PDLC(高分子分散型液晶)、PNLC(高分子ネットワーク型液晶)のようにセルギャップdの影響の少ないものを適用した。一般に、液晶はセルギャップdと屈折率の異方性Δnとの積Δn・dにより光学設計を行っている。フレキシブル基板を採用した場合には、液晶表示装置を湾曲させた際にセルギャップが変化する。そのため、液晶表示装置を筒状に丸めたりすると表示の色やコントラストがシフトすることがある。このため、上記した液晶材料を用いることが望ましいが、それ以外の液晶材料であっても構わない。
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal device.
An element substrate 302 shown in FIG. 22 is the same as the element substrate shown in FIG.
The liquid crystal device (electric device) 121 is obtained by sandwiching a liquid crystal layer as the electro-optical element 32 between the element substrate 302 described above and the counter substrate 310 having the counter electrode 37.
As the liquid crystal material, a material having less influence of the cell gap d such as guest-host liquid crystal, PDLC (polymer dispersed liquid crystal), and PNLC (polymer network type liquid crystal) was applied. In general, the liquid crystal is optically designed by the product Δn · d of the cell gap d and the refractive index anisotropy Δn. When a flexible substrate is employed, the cell gap changes when the liquid crystal display device is bent. Therefore, when the liquid crystal display device is rolled up into a cylindrical shape, the display color and contrast may shift. For this reason, it is desirable to use the liquid crystal material described above, but other liquid crystal materials may be used.

ここで、液晶材料を用いる場合、それ自体がメモリー性を有していないため、SRAMのような揮発性メモリーを各画素に設けることが望ましい。
また、液晶装置の場合は偏光板が必要になる。これに対して上記した電気泳動表示装置の場合は偏光板が不要なため明るい表示が可能である。
Here, when a liquid crystal material is used, it does not have a memory property itself, and thus it is desirable to provide a volatile memory such as an SRAM in each pixel.
In the case of a liquid crystal device, a polarizing plate is required. On the other hand, in the case of the above-described electrophoretic display device, since a polarizing plate is unnecessary, bright display is possible.

なお、液晶材料の代わりに、エレクトロルミネッセンス、エレクトロクロミック、エレクトロウェッティング等を用いても構わない。   Note that electroluminescence, electrochromic, electrowetting, or the like may be used instead of the liquid crystal material.

このように、液晶装置や電気泳動表示装置を含む電気光学装置では、素子基板300の材料としてフレキシブル性を有するポリイミド材料を用いている。フレキシブル性を有する材料は一般的に有機材料であり、熱膨張係数がリジットな無機材料よりも約1桁大きく、熱伝導係数が1桁小さい。このため、素子基板300が発熱すると熱が溜まりやすく基板が伸びる。このため電気光学装置に反りが発生する。さらに、この状態で電気光学装置を湾曲させた状態で使用すると、電子部品10と接続配線22との接続不良や配線の断線等が生じるおそれがある。従来、エレクトロルミネッセンスを用いた電気光学装置に熱拡散器を具備した無機基板を用いて、素子基板に熱が溜まらないようにしたものがあるが構造が煩雑であった。   As described above, in an electro-optical device including a liquid crystal device and an electrophoretic display device, a flexible polyimide material is used as a material of the element substrate 300. A material having flexibility is generally an organic material, and has a thermal expansion coefficient that is about one order of magnitude larger than a rigid inorganic material, and a thermal conductivity coefficient that is one order of magnitude smaller. For this reason, when the element substrate 300 generates heat, heat tends to accumulate, and the substrate extends. For this reason, warpage occurs in the electro-optical device. Further, when the electro-optical device is used in a curved state in this state, there is a possibility that a connection failure between the electronic component 10 and the connection wiring 22 or a disconnection of the wiring may occur. Conventionally, there has been an electro-optical device using electroluminescence that uses an inorganic substrate provided with a heat diffuser to prevent heat from being accumulated on the element substrate, but the structure is complicated.

このように、フレキシブル性あるいは有機材料を主体とした材料からなる素子基板300(第1基板30)を備える電気光学装置を湾曲させた状態で使用する場合には、電気光学材料(電気光学素子)として発熱が少なくなる材料を用いることが望ましい。発熱が少なくなる材料とは、表示を行っている際に電流や電圧をなるべく流さない材料である。最も好適なのはメモリー性を有する電気光学材料であって、一度電圧を印加した後は電圧を印加しない状態であっても表示を保持できるものである。具体的には、電気泳動材料やエレクトロクロミック材料である。その次に好適なのは、電流ではなく電圧で駆動する材料を用いるものであり、液晶やエレクトロウェッティングである。最も好ましくないものは、電流で駆動するエレクトロルミネッセンスである。   As described above, when the electro-optical device including the element substrate 300 (first substrate 30) made of a material mainly composed of flexibility or an organic material is used in a curved state, an electro-optical material (electro-optical element) is used. It is desirable to use a material that generates less heat. The material that generates less heat is a material that does not allow current or voltage to flow as much as possible during display. Most preferred is an electro-optic material having a memory property, which can hold a display even when no voltage is applied after a voltage is applied once. Specifically, it is an electrophoretic material or an electrochromic material. The next most suitable is a material that is driven by a voltage rather than a current, such as liquid crystal or electrowetting. The least preferred is electroluminescence driven by current.

なお、素子基板302の第1基板30や第2基板31、第1基板34、第2基板39として用いる材料としては、フレキシブル性を有するポリエステル、PETや他の有機材料、無機材料が挙げられる。また、フレキシブル性を有しないものであれば、BT樹脂、アリル化フェニレン樹脂、液晶ポリマー、PEEK、エポキシ樹脂、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、薄ガラス、テフロン(登録商標)、セラミックス、それらのコンポジット材料や他の有機、無機材料を用いても良い。ゴムなどのように伸縮性を有する基板を用いても良い。   Note that examples of the material used for the first substrate 30, the second substrate 31, the first substrate 34, and the second substrate 39 of the element substrate 302 include flexible polyester, PET, other organic materials, and inorganic materials. Moreover, as long as it does not have flexibility, BT resin, allylated phenylene resin, liquid crystal polymer, PEEK, epoxy resin, paper phenol, paper epoxy, glass composite, glass epoxy, thin glass, Teflon (registered trademark), ceramics These composite materials and other organic and inorganic materials may be used. A substrate having elasticity such as rubber may be used.

また、画素電極35、対向電極37、ソース電極41c、ドレイン電極41d、ゲート電極41e、保持容量Csの保持容量電極1a,1b、各種配線(走査線66、データ線68、保持容量線69等)に用いる材料としては、Cu、Au以外の金属ペースト、金属、有機導電性材料、無機導電性材料、透明電極(ITO)、カーボンナノチューブ等の導電材料等を用いてもよい。   In addition, the pixel electrode 35, the counter electrode 37, the source electrode 41c, the drain electrode 41d, the gate electrode 41e, the storage capacitor electrodes 1a and 1b of the storage capacitor Cs, various wirings (scanning line 66, data line 68, storage capacitor line 69, etc.) As a material used for this, a metal paste other than Cu or Au, a metal, an organic conductive material, an inorganic conductive material, a conductive material such as a transparent electrode (ITO), a carbon nanotube, or the like may be used.

また、第1基板30や第2基板31、第1基板34、第2基板39を構成する基材の数や厚みも上記に限らない。また、第1基板30が多層基板ではなく単層基板から構成されていても良く、第1基板30内に電子部品とTFTの配線や電極を埋め込むことができれば多層基板に限らない。
また、画素回路の構成としては、前段の走査線66によって保持容量Csに容量が保持される前段ゲート容量方式としても構わない。
Further, the number and thickness of the base materials constituting the first substrate 30, the second substrate 31, the first substrate 34, and the second substrate 39 are not limited to the above. In addition, the first substrate 30 may be formed of a single layer substrate instead of the multilayer substrate, and the first substrate 30 is not limited to the multilayer substrate as long as the electronic components and the wiring and electrodes of the TFT can be embedded in the first substrate 30.
Further, the configuration of the pixel circuit may be a pre-stage gate capacitance system in which the capacitance is held in the holding capacitance Cs by the pre-stage scanning line 66.

ここで、液晶材料、電気泳動材料、エレクトロルミネッセンス材料、およびエレクトロクロミック材料等は、湿度により特性が変化することが知られている。例えば、湿度が材料中に多く含まれてしまうと、リーク電流が増加して消費電力が増えてしまう。これを防止するために耐湿構造にすることが重要となる。
以下に、耐湿構造とした素子基板の構成について述べる。
Here, it is known that the characteristics of liquid crystal materials, electrophoretic materials, electroluminescent materials, electrochromic materials, and the like change depending on humidity. For example, if a material contains a lot of humidity, the leakage current increases and the power consumption increases. In order to prevent this, it is important to have a moisture resistant structure.
The structure of the element substrate having a moisture resistant structure will be described below.

図23(a)〜(b)に制御トランジスタに対する耐湿性が付与された素子基板の概略構成を示す。
図23(a)に示すように、第1基板30を構成する複数の基材の少なくともいずれか1つを耐湿性基板78に代えても良い。耐湿性基板78としてはガラス基板が挙げられ、ここでは厚さ20μmまで薄厚化したガラス基板が用いられる。第1基板30の最下層に設けられる基材30Aを耐湿性基板78にしてもよいし、それ以外の基材を耐湿性基板78に代えても良い。また、いずれかの基材どうしの間に介在させても良い。また、第1基板30の裏面30b側に耐湿性基板78を別途設ける構成としてもよい。
23A and 23B show a schematic configuration of an element substrate provided with moisture resistance for the control transistor.
As shown in FIG. 23A, at least one of a plurality of base materials constituting the first substrate 30 may be replaced with a moisture resistant substrate 78. An example of the moisture resistant substrate 78 is a glass substrate. Here, a glass substrate thinned to a thickness of 20 μm is used. The base material 30 </ b> A provided in the lowermost layer of the first substrate 30 may be the moisture resistant substrate 78, and other base materials may be replaced with the moisture resistant substrate 78. Moreover, you may interpose between any base materials. In addition, a moisture-resistant substrate 78 may be separately provided on the back surface 30b side of the first substrate 30.

図23(b)では、基材30Fの表面30e全体を覆うようにして耐湿層79が設けられている。この耐湿層79の表面上に画素電極35が形成されている。耐湿層79は、窒化シリコンからなるもので、シリコンを含む有機物を塗布、焼成することによって形成した。この耐湿層79は、第1基板30の表面30a(図23(c))および裏面30bのいずれかに設けてもよいし、第1基板30を構成する複数の基材どうしの間に配置しても良い。耐湿層79の配置位置は特に限定されることはなく、1層に限らず複数設けてもよい。
また、制御トランジスタTRcの保護層としても機能する基材30Fの材料自体に耐湿性を付与しても良いし、第1基板30を構成する基材の材料自体に耐湿性を付与しても良い。ここで、耐湿層の材料としては窒化シリコンに限らない。
In FIG. 23B, a moisture resistant layer 79 is provided so as to cover the entire surface 30e of the substrate 30F. A pixel electrode 35 is formed on the surface of the moisture resistant layer 79. The moisture resistant layer 79 is made of silicon nitride and formed by applying and baking an organic material containing silicon. The moisture resistant layer 79 may be provided on either the front surface 30 a (FIG. 23C) or the back surface 30 b of the first substrate 30, and is disposed between a plurality of base materials constituting the first substrate 30. May be. The arrangement position of the moisture-resistant layer 79 is not particularly limited, and the moisture-resistant layer 79 is not limited to one layer and may be provided in plural.
Further, moisture resistance may be imparted to the material of the base material 30F that also functions as a protective layer of the control transistor TRc, or moisture resistance may be imparted to the material of the base material constituting the first substrate 30 itself. . Here, the material of the moisture resistant layer is not limited to silicon nitride.

ところで、上記した各実施形態においては、TFTの構成要素を異なる基材上に分けて形成しておき、これら基材どうしを貼り合わせることによって貼り合わされた基板間にTFTを作成している。ここで、製造歩留まりを低下させる要因がいくつかある。まず1つ目は、基材どうしを貼り合わせる際に、ゲート電極41eと、ソース電極41cおよびドレイン電極41dとの間や、保持容量における一対の保持容量電極1a,1b間において、ショート不良が発生するおそれがあることである(図28(a),(b))。各電極はCuなどの金属からなるため剛性を有しているとともに同一エリアにおいて互いに重なる構成のため、基材どうしを貼り合わせた際に、ゲート電極41eとソース電極41cおよびドレイン電極41dとの間でショートする。   By the way, in each embodiment mentioned above, the component of TFT was divided and formed on a different base material, and TFT was created between the board | substrates bonded together by bonding these base materials. Here, there are several factors that reduce the manufacturing yield. First, when the substrates are bonded together, a short circuit occurs between the gate electrode 41e, the source electrode 41c and the drain electrode 41d, or between the pair of storage capacitor electrodes 1a and 1b in the storage capacitor. (FIGS. 28A and 28B). Since each electrode is made of a metal such as Cu and has rigidity and overlaps each other in the same area, when the substrates are bonded together, the gap between the gate electrode 41e, the source electrode 41c, and the drain electrode 41d To short.

2つ目は、基材どうしの貼り合わせ面が凹凸形状になっているため、貼り合わせた後に貼り合わせ界面に気泡が混入したりして接触不良が生じることである(図28(a),(b))。つまり、基材どうしを圧着させることによって電極間の導通をとっているため、接触不良発生しやすい。   Secondly, since the bonding surfaces of the substrates are uneven, bubbles are mixed into the bonding interface after bonding (FIG. 28 (a), (B)). That is, since the conduction between the electrodes is achieved by pressing the substrates together, contact failure is likely to occur.

以下に、製造不良を防止する対策方法について述べる。
(ショート不良対策)
図24(a)はオフセット構造のTFTを示す断面図であって、(b)はオフセット構造の保持容量を構成する断面図である。
前述したTFTの構成では、平面視においてゲート電極41eの周縁部に一部重なるようにしてソース電極41cとドレイン電極41dとが配置されていた。
A countermeasure method for preventing manufacturing defects will be described below.
(Short defect countermeasures)
FIG. 24A is a sectional view showing a TFT having an offset structure, and FIG. 24B is a sectional view showing a storage capacitor having an offset structure.
In the TFT configuration described above, the source electrode 41c and the drain electrode 41d are arranged so as to partially overlap the peripheral edge of the gate electrode 41e in plan view.

図24(a)に示す薄膜トランジスタTRは、ソース電極41cおよびドレイン電極41dのいずれも平面視においてゲート電極41eと重なっておらず、ソース電極41cおよびドレイン電極41dとゲート電極41eとの間にオーバーラップ部分(平面視で重なる部分)のないオフセット構造とされている。
ソース電極41cおよびドレイン電極41dは、平面視においてゲート電極41eから所定の距離だけ離れた位置(オフセット位置)に配置されている。そして、面方向におけるゲート電極41eとソース電極41cおよびドレイン電極41dとの間のオフセット部分には、導電部114,115が配置されている。導電部(第1導電部)114は、一端側がソース電極41cに接続されており、他端側が平面視でゲート電極41eと重なるようにして形成されている。導電部(第2導電部)115は、一端側がドレイン電極41dに接続されており、他端側が平面視でゲート電極41eと重なるようにして形成されている。半導体層41aはこれら導電部114,115の対向するそれぞれの端部上に一部乗り上げるようにして形成されている。
In the thin film transistor TR shown in FIG. 24A, neither the source electrode 41c nor the drain electrode 41d overlaps the gate electrode 41e in plan view, and overlaps between the source electrode 41c, the drain electrode 41d, and the gate electrode 41e. The offset structure has no part (overlapping part in plan view).
The source electrode 41c and the drain electrode 41d are disposed at a position (offset position) separated from the gate electrode 41e by a predetermined distance in plan view. Conductive portions 114 and 115 are arranged in an offset portion between the gate electrode 41e and the source electrode 41c and the drain electrode 41d in the plane direction. The conductive portion (first conductive portion) 114 is formed such that one end side is connected to the source electrode 41c and the other end side overlaps with the gate electrode 41e in plan view. The conductive portion (second conductive portion) 115 is formed so that one end side is connected to the drain electrode 41d and the other end side overlaps with the gate electrode 41e in plan view. The semiconductor layer 41a is formed so as to partially run on the opposing ends of the conductive portions 114 and 115.

また、前述した保持容量の構成では、一対の保持容量電極1a,1bが平面視において対向配置されていた。
図24(b)に示す保持容量Csは、保持容量電極1a,1bどうしが平面視で重なっておらず、これら保持容量電極1a,1bどうしの間にオーバーラップ部分のない構成とされている。そして、保持容量電極1a,1b間の面方向におけるオフセット部分には導電部116が配置されている。この導電部116は、保持容量電極1bを覆うようにしてゲート絶縁膜41b上に形成されており、その一端側がオフセット配置された保持容量電極1a(ドレイン電極41d)に接続されている。
Further, in the configuration of the storage capacitor described above, the pair of storage capacitor electrodes 1a and 1b are disposed to face each other in plan view.
The storage capacitor Cs shown in FIG. 24B has a configuration in which the storage capacitor electrodes 1a and 1b do not overlap with each other in a plan view and there is no overlap portion between the storage capacitor electrodes 1a and 1b. A conductive portion 116 is disposed at an offset portion in the plane direction between the storage capacitor electrodes 1a and 1b. The conductive portion 116 is formed on the gate insulating film 41b so as to cover the storage capacitor electrode 1b, and one end thereof is connected to the storage capacitor electrode 1a (drain electrode 41d) arranged in an offset manner.

ここで、ゲート電極41e、ドレイン電極41d、およびソース電極41cは、Cuなどの硬質な金属材料によって形成されるため、ゲート電極41eと、ドレイン電極41dおよびソース電極41cとのオーバーラップ領域を基板どうしの貼り合わせによって形成使用とする場合、基板どうしの圧着によってこれら硬質な電極間でショートが発生することがある。
本実施形態で用いている導電部114〜116は、有機材料のような柔らかい材料で構成されている。このため、基板どうしの貼り合わせ時の圧着によって上記した各電極どうしを良好に接触させることが可能となり、電極間ショートの発生を防止することができる。導電部114〜116の材料としては、有機導電ポリマーやカーボンナノチューブ、その他の有機材料や、有機・無機材料の混合材料等の非金属材料を用いることができる。
Here, since the gate electrode 41e, the drain electrode 41d, and the source electrode 41c are formed of a hard metal material such as Cu, an overlap region between the gate electrode 41e, the drain electrode 41d, and the source electrode 41c is formed between the substrates. In the case of forming and using by bonding, a short circuit may occur between these hard electrodes due to the pressure bonding between the substrates.
The conductive portions 114 to 116 used in the present embodiment are made of a soft material such as an organic material. For this reason, it becomes possible to contact each above-mentioned electrode favorably by the crimping | compression-bonding at the time of bonding of a board | substrate, and generation | occurrence | production of the short circuit between electrodes can be prevented. As the material of the conductive portions 114 to 116, a non-metallic material such as an organic conductive polymer, a carbon nanotube, other organic materials, or a mixed material of organic and inorganic materials can be used.

図24(a)に示す構成以外の薄膜トランジスタの構成にも適用可能である。また、導電部114〜116を配置する位置は上記した位置に限らない。半導体層41aと、ソース電極41cおよびドレイン電極41dを接続できれば良く、また、保持容量Csを構成する一方の保持容量電極1aに接続できれば、どの位置でも構わない。   The present invention can also be applied to a structure of a thin film transistor other than the structure shown in FIG. Further, the positions where the conductive portions 114 to 116 are disposed are not limited to the positions described above. Any position is acceptable as long as the semiconductor layer 41a can be connected to the source electrode 41c and the drain electrode 41d and can be connected to one storage capacitor electrode 1a constituting the storage capacitor Cs.

(接触不良対策)
電極どうしの接触不良は、貼り合わせる基材どうしの貼り合わせ面に凹凸があることで、各基材上にそれぞれ分けて形成された各電極(配線)どうしを十分に接触させることができないことが原因である。特に、薄膜トランジスタを構成する各電極41c,41d,41eは特定のエリアに形成され、且つ、膜厚も厚めに形成されるため、接触不良が生じやすい。
(Measures against poor contact)
The contact failure between the electrodes is that the electrodes (wirings) formed separately on each substrate cannot be sufficiently brought into contact with each other because the bonding surfaces of the substrates to be bonded are uneven. Responsible. In particular, each of the electrodes 41c, 41d, and 41e constituting the thin film transistor is formed in a specific area and has a large film thickness, so that contact failure is likely to occur.

図25(a)は対策前の構成を示す図であり、図25(b)は対策後の構成を示す図である。
そこで、図25(a)に示すように、各電極41c,41d,41eやこれらに接続される配線等の部材を各基材30A〜30E内にそれぞれ埋め込むように構成する。このとき、各電極41c,41d,41eや各配線の表面は露出させておき、基材の表面と同一面上かそれよりも若干突出させた状態にしておく。これにより、基材どうしを貼り合わせた際に電極どうしの接触不良を低減させることができる。
なお、金属膜の埋め込みは、画素電極35や反射電極45等にも適用可能である。
FIG. 25A is a diagram showing a configuration before countermeasures, and FIG. 25B is a diagram showing a configuration after countermeasures.
Therefore, as shown in FIG. 25 (a), each electrode 41c, 41d, 41e and members such as wiring connected thereto are embedded in each of the base materials 30A to 30E. At this time, the surface of each electrode 41c, 41d, 41e and each wiring is exposed, and it is made to be on the same plane as the surface of the substrate or slightly protruded. Thereby, when a base material is bonded together, the contact failure of electrodes can be reduced.
The embedding of the metal film can also be applied to the pixel electrode 35, the reflective electrode 45, and the like.

次に、上記した各実施形態の素子基板を備えた電気装置を他の装置へ応用した例を示す。
図26及び図27は、ロボットの人工皮膚として感圧センサーを用いた例であって、図26はロボットの指先に感圧センサーが設けられた例を示す図、図27は感圧センサーの構成を示す一部の断面図である。
図26及び図27に示すように、ロボットの指先74に設けられた感圧センサー70(電気装置)は複数の検出素子(電気光学装置の画素に対応)71を備えて構成されている。検出素子71は、上記各実施形態のいずれかの素子基板を用いて構成することが可能である。
検出素子71は、第1基板30および当該第1基板30上に設けられた駆動回路層24を有してなる素子基板(半導体装置)92と、第2基板31上に対向電極37を有する対向基板310と、これら素子基板92および対向基板310間に配置される圧電素子77と、を備える。
Next, an example in which the electric device including the element substrate of each of the above embodiments is applied to another device will be described.
26 and 27 are examples in which a pressure sensor is used as the artificial skin of the robot, FIG. 26 is a diagram showing an example in which a pressure sensor is provided on the fingertip of the robot, and FIG. 27 is a configuration of the pressure sensor. FIG.
As shown in FIGS. 26 and 27, the pressure-sensitive sensor 70 (electric device) provided on the fingertip 74 of the robot includes a plurality of detection elements 71 (corresponding to pixels of the electro-optical device) 71. The detection element 71 can be configured using the element substrate of any of the above embodiments.
The detection element 71 includes an element substrate (semiconductor device) 92 having a first substrate 30 and a drive circuit layer 24 provided on the first substrate 30, and an opposing electrode having a counter electrode 37 on the second substrate 31. A substrate 310 and a piezoelectric element 77 disposed between the element substrate 92 and the counter substrate 310 are provided.

検出エリア96内の第1基板30上には、検出電極97及び制御トランジスタTRcを具備する検出回路98と、この検出回路98に接続される駆動回路99が配置されている。また、検出エリア96内における第1基板30の内部には、検出回路98および駆動回路99を構成するための配線等が埋め込まれている。また、検出エリア96と非検出エリア95との境界部分の第1基板30の内部には、上記配線等を介して検出回路98および駆動回路99に接続される駆動IC76が埋め込まれている。
一方、対向基板310は、第2基板31と、第2基板31の内面(圧電素子77と対向する面)に設けられたカーボンナノチューブからなる対向電極37とを備えて構成されている。ここで、第2基板31は厚さ0.2mmのPETからなる。
On the first substrate 30 in the detection area 96, a detection circuit 98 including a detection electrode 97 and a control transistor TRc and a drive circuit 99 connected to the detection circuit 98 are arranged. In addition, wiring for configuring the detection circuit 98 and the drive circuit 99 is embedded in the first substrate 30 in the detection area 96. In addition, a drive IC 76 connected to the detection circuit 98 and the drive circuit 99 via the wirings or the like is embedded in the first substrate 30 at the boundary between the detection area 96 and the non-detection area 95.
On the other hand, the counter substrate 310 includes a second substrate 31 and a counter electrode 37 made of carbon nanotubes provided on the inner surface (the surface facing the piezoelectric element 77) of the second substrate 31. Here, the second substrate 31 is made of PET having a thickness of 0.2 mm.

そして、これら素子基板92と対向基板310との間に、厚さ1μmのトリフルオロエチレンとフッ化ビニリデンの共重合体からなる圧電素子77が挟持されている。トリフルオロエチレンとフッ化ビニリデンの共重合体は有機材料であり、素子基板92と同様に湾曲させることが可能である。また、素子基板92および対向基板310の周縁部どうしの間には、圧電素子77を取り囲むようにして区画形成されたシール材65が配置されている。   A piezoelectric element 77 made of a copolymer of trifluoroethylene and vinylidene fluoride having a thickness of 1 μm is sandwiched between the element substrate 92 and the counter substrate 310. A copolymer of trifluoroethylene and vinylidene fluoride is an organic material and can be bent in the same manner as the element substrate 92. Further, between the peripheral portions of the element substrate 92 and the counter substrate 310, a sealing material 65 that is partitioned so as to surround the piezoelectric element 77 is disposed.

このような検出素子71を多数備えてなる感圧センサー70は、各検出素子71に対して圧力がかかったときに対向電極37と画素電極35との間に電圧が誘起され、この電圧変化を検出することによって、ロボットの指先74が物体に触れたか否かが判断される。   In the pressure-sensitive sensor 70 having a large number of such detection elements 71, when a pressure is applied to each detection element 71, a voltage is induced between the counter electrode 37 and the pixel electrode 35, and this voltage change is detected. By detecting, it is determined whether or not the fingertip 74 of the robot has touched the object.

ここで、素子基板92としては、上記した各実施形態のうちいずれかを用いることが可能である。
なお、圧電材料としては、上記に限らない他の有機材料、無機材料を用いることができる。圧電材料の代わりに焦電材料を用いれば二次元温度センサーを構成することができ、光電変換材料を用いれば二次元光センサーやテラヘルツ波センサー、X線センサーを構成することができる。また、電流値の変化を検出する構成としても良い。また、これ以外の電気機器への応用も可能である。
第1基板30と第2基板31にゴムのように伸縮性の有る材料を用いると電気装置に伸縮性を持たせる事ができる。これは手のひらのような複雑な面に隙間無く電気装置を配置できる。
Here, any one of the above-described embodiments can be used as the element substrate 92.
As the piezoelectric material, other organic materials and inorganic materials that are not limited to the above can be used. If a pyroelectric material is used instead of the piezoelectric material, a two-dimensional temperature sensor can be configured, and if a photoelectric conversion material is used, a two-dimensional optical sensor, a terahertz wave sensor, or an X-ray sensor can be configured. Moreover, it is good also as a structure which detects the change of an electric current value. In addition, application to other electrical devices is possible.
When a material having elasticity such as rubber is used for the first substrate 30 and the second substrate 31, the electric device can have elasticity. This allows the electrical device to be placed on a complex surface such as a palm without any gaps.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.

上記した各実施形態では、駆動回路層以外の素子を第1基板30内に埋め込むことにより、素子基板の4辺、つまり電気装置の4辺全てをフレキシブルにすることができる。これにより、紙のように薄くて軽い柔軟性に富んだ電気装置であって、装置全体の薄厚化、狭額縁化などによる小型化や軽量化、さらには高堅牢性(高信頼性)を実現することができる。これにより、電気装置の汎用性が広がる。   In each of the embodiments described above, by embedding elements other than the drive circuit layer in the first substrate 30, it is possible to make all four sides of the element substrate, that is, all four sides of the electric device flexible. As a result, it is a thin, light and flexible electrical device such as paper, which achieves downsizing and weight reduction by reducing the overall thickness of the device, narrowing the frame, and achieving high robustness (high reliability). can do. Thereby, the versatility of an electric apparatus spreads.

以上の実施例においてカプセル型の電気泳動材料を用いたがこれに限らない。隔壁型のような仕切りが存在するものでも良いし、仕切りが存在しないものでも良い。また、異なる極性に帯電した白黒の2粒子以外の粒子構成でも構わない。
また、適用できる電気光学材料は電気泳動材料に限らない。例えば液晶、EL、エレクトロウェッティング、MEMS等を用いることもできる。
また、電子部品を表示エリアの外側に設置しても良いし、表示エリアの下方に埋め込むことによって、額縁が極力小さくなるようにした構成としても良い。
In the above embodiment, the capsule type electrophoretic material is used, but the present invention is not limited to this. A partition such as a partition wall type may be present, or a partition may not be present. Further, a particle configuration other than black and white two particles charged to different polarities may be used.
Further, applicable electro-optic materials are not limited to electrophoretic materials. For example, liquid crystal, EL, electrowetting, MEMS, or the like can be used.
In addition, the electronic component may be installed outside the display area, or the frame may be made as small as possible by embedding it below the display area.

5…表示部、30,34…第1基板、30a,30e,34a,39a,46a,111a…表面、31,39…第2基板、32…電気光学素子(機能素子)、34a…表面(一面)、35…画素電極、38…保護層、39b…裏面(一面)、40,TFT…画素、41a…半導体層、41b…ゲート絶縁膜、41c…ソース電極、41d…ドレイン電極、41e…ゲート電極、71…検出素子(電気装置)、92,300,301,302,303,304…素子基板、92,300,301,302,303,304…素子基板(半導体装置)、TR,TRc…薄膜トランジスタ、100,102,103,105…半導体装置、112…アライメントマーク、113…読取孔、114,116…導電部、114…導電部(第1導電部)、115…導電部(第2導電部)、120…電気泳動表示装置(電気装置)、121…液晶装置(電気装置)、310…対向基板   5 ... Display unit, 30, 34 ... First substrate, 30a, 30e, 34a, 39a, 46a, 111a ... Surface, 31, 39 ... Second substrate, 32 ... Electro-optical element (functional element), 34a ... Surface (one surface) , 35... Pixel electrode, 38... Protective layer, 39 b .. back surface (one side), 40, TFT... Pixel, 41 a... Semiconductor layer, 41 b ... gate insulating film, 41 c. 71 ... detection element (electrical device), 92,300,301,302,303,304 ... element substrate, 92,300,301,302,303,304 ... element substrate (semiconductor device), TR, TRc ... thin film transistor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,102,103,105 ... Semiconductor device, 112 ... Alignment mark, 113 ... Reading hole, 114, 116 ... Conductive part, 114 ... Conductive part (1st conductive part) 115 ... conductive portion (second conducting portion), 120 ... electrophoretic display device (an electric device), 121 ... liquid crystal device (electrical device), 310 ... counter substrate

Claims (21)

一面に、ソース電極およびドレイン電極を有する第1基板と、
一面に、ゲート電極、ゲート絶縁膜および半導体層を有する第2基板と、
前記第1基板および前記第2基板が互いの前記一面側を対向させて貼り合わされることによりこれら前記第1基板と前記第2基板との間に構成される薄膜トランジスタと、を備えている
ことを特徴とする半導体装置。
A first substrate having a source electrode and a drain electrode on one side;
A second substrate having a gate electrode, a gate insulating film and a semiconductor layer on one surface;
The first substrate and the second substrate are provided with a thin film transistor configured between the first substrate and the second substrate by bonding the first substrate and the first substrate facing each other. A featured semiconductor device.
一面に、ソース電極、ドレイン電極および半導体層を有する第1基板と、
一面に、ゲート電極を有する第2基板と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に配置されこれらを絶縁させるゲート絶縁膜と、
前記第1基板および前記第2基板が互いの前記一面側を対向させて貼り合わされることによりこれら前記第1基板および前記第2基板との間に構成される薄膜トランジスタと、を備え、
前記ゲート絶縁膜が、前記第1基板あるいは前記第2基板に設けられている
ことを特徴とする半導体装置。
A first substrate having a source electrode, a drain electrode and a semiconductor layer on one side;
A second substrate having a gate electrode on one side;
A gate insulating film disposed between the source electrode and the drain electrode and the gate electrode to insulate them;
A thin film transistor configured between the first substrate and the second substrate by bonding the first substrate and the second substrate so that the one surface faces each other; and
The semiconductor device, wherein the gate insulating film is provided on the first substrate or the second substrate.
一面に、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に配置されるゲート絶縁膜と、を有する第1基板と、
一面に、半導体層を有する第2基板と、
前記第1基板および前記第2基板が互いの前記一面側を対向させて貼り合わされることによりこれら前記第1基板および前記第2基板との間に構成される薄膜トランジスタと、を備えている
ことを特徴とする半導体装置。
A first substrate having a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, and a gate insulating film disposed between the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode on one surface;
A second substrate having a semiconductor layer on one surface;
A thin film transistor configured between the first substrate and the second substrate by bonding the first substrate and the second substrate with the one side facing each other. A featured semiconductor device.
前記半導体層が、有機半導体あるいは酸化物半導体からなる
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is made of an organic semiconductor or an oxide semiconductor.
前記薄膜トランジスタが、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記ゲート電極とが平面視において互いに重なることのないオフセット構造とされており、
前記ソース電極に接続される第1導電部と、前記ドレイン電極に接続される第2導電部との少なくとも一部が前記ゲート電極と平面視において重なっている構成とされ、
前記第1導電部および前記第2導電部が、前記ゲート電極、前記ドレイン電極および前記ソース電極よりも軟質な材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
The thin film transistor has an offset structure in which the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode do not overlap each other in plan view,
At least a part of the first conductive part connected to the source electrode and the second conductive part connected to the drain electrode overlaps the gate electrode in plan view,
The said 1st electroconductive part and the said 2nd electroconductive part are formed using the material softer than the said gate electrode, the said drain electrode, and the said source electrode, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The semiconductor device according to item.
前記半導体層と前記第1基板あるいは前記第2基板との界面に保護層が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a protective layer is provided at an interface between the semiconductor layer and the first substrate or the second substrate.
前記第1基板あるいは前記第2基板の表面に、前記ドレイン電極に接続する画素電極が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a pixel electrode connected to the drain electrode is provided on a surface of the first substrate or the second substrate.
少なくとも前記半導体層を覆うようにして反射膜が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a reflective film is provided so as to cover at least the semiconductor layer.
前記第1基板および前記第2基板がフレキシブル性又は伸縮性を有している
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first substrate and the second substrate have flexibility or stretchability.
第1基板の一面にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
第2基板の一面にゲート電極、ゲート絶縁膜および半導体層を形成する工程と、
前記第1基板および前記第2基板の前記一面側どうしを貼り合わせることによりこれら前記第1基板および前記第2基板の間に薄膜トランジスタを形成する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a source electrode and a drain electrode on one surface of the first substrate;
Forming a gate electrode, a gate insulating film and a semiconductor layer on one surface of the second substrate;
A step of forming a thin film transistor between the first substrate and the second substrate by bonding the one substrate side of the first substrate and the second substrate to each other. Method.
第1基板の一面にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極上に半導体層を形成する工程と、
第2基板の一面にゲート電極を形成する工程と、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を有する前記第1基板上にゲート絶縁膜を形成する、あるいは、前記ゲート電極を有する第2基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1基板および前記第2基板の前記一面側どうしを貼り合わせることによりこれら前記第1基板および前記第2基板の間に薄膜トランジスタを形成する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a source electrode and a drain electrode on one surface of the first substrate;
Forming a semiconductor layer on the source electrode and the drain electrode;
Forming a gate electrode on one surface of the second substrate;
Forming a gate insulating film on the first substrate having the source electrode, the drain electrode and the semiconductor layer, or forming a gate insulating film on the second substrate having the gate electrode;
A step of forming a thin film transistor between the first substrate and the second substrate by bonding the one substrate side of the first substrate and the second substrate to each other. Method.
第1基板の一面にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うようにして前記第1基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
第2基板の一面に半導体層を形成する工程と、
前記第1基板および前記第2基板の前記一面側どうしを貼り合わせることによりこれら前記第1基板および前記第2基板の間に薄膜トランジスタを形成する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a gate electrode on one surface of the first substrate;
Forming a gate insulating film on the first substrate so as to cover the gate electrode;
Forming a source electrode and a drain electrode on the gate insulating film;
Forming a semiconductor layer on one surface of the second substrate;
A step of forming a thin film transistor between the first substrate and the second substrate by bonding the one substrate side of the first substrate and the second substrate to each other. Method.
前記半導体層が、有機半導体あるいは酸化物半導体からなる
ことを特徴とする請求項10から12のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the semiconductor layer is made of an organic semiconductor or an oxide semiconductor.
前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成する工程では、
前記ソース電極および前記ドレイン電極を、平面視において前記ゲート電極と重なることのないオフセット位置にそれぞれ形成し、
前記ソース電極に接続される第1導電部と、前記ドレイン電極に接続される第2導電部とを形成する工程をさらに有し、該工程では、前記第1導電部および前記第2導電部の少なくとも一部が平面視において前記ゲート電極と重なるように形成し、前記第1導電部および前記第2導電部の形成材料として、前記ゲート電極、前記ドレイン電極および前記ソース電極よりも軟質な材料を用いる
ことを特徴とする請求項10〜13のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of forming the source electrode and the drain electrode,
Forming the source electrode and the drain electrode at offset positions that do not overlap the gate electrode in plan view,
The method further includes forming a first conductive portion connected to the source electrode and a second conductive portion connected to the drain electrode, and in the step, the first conductive portion and the second conductive portion are formed. At least a portion is formed so as to overlap with the gate electrode in plan view, and a material softer than the gate electrode, the drain electrode, and the source electrode is used as a material for forming the first conductive portion and the second conductive portion. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the method is used.
前記半導体層と前記第1基板あるいは前記第2基板との界面に保護層を形成する
ことを特徴とする請求項10〜14のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein a protective layer is formed at an interface between the semiconductor layer and the first substrate or the second substrate.
前記第1基板および前記第2基板のいずれか一方に、前記ドレイン電極に接続する画素電極を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項10〜15のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
The semiconductor device according to claim 10, further comprising a step of forming a pixel electrode connected to the drain electrode on one of the first substrate and the second substrate. Production method.
前記第1基板および前記第2基板のいずれか一方に、少なくとも前記半導体層を覆う反射膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項10〜16のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
The semiconductor device according to claim 10, further comprising a step of forming a reflective film covering at least the semiconductor layer on one of the first substrate and the second substrate. Production method.
前記第1基板および前記第2基板の前記一面上にそれぞれアライメントマークを形成するとともに、前記第1基板および前記第2基板に対して他の基板上の前記アライメントマークを読み取るための読取孔を形成し、
これら各基板どうしを貼り合わせる際に、一方の基板上の前記アライメントマークを他の基板の前記読取孔を介して読み取ることで、前記第1基板および前記第2基板どうしの貼り合わせ位置を決定する
ことを特徴とする請求項10〜17のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
An alignment mark is formed on each of the one surface of the first substrate and the second substrate, and a reading hole for reading the alignment mark on another substrate is formed on the first substrate and the second substrate. And
When the substrates are bonded to each other, the alignment mark on one substrate is read through the reading hole on the other substrate, thereby determining the bonding position between the first substrate and the second substrate. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein:
前記第1基板の前記一面上にアライメントマークを形成し、
前記第1基板および前記第2基板を貼り合わせる際に、前記第2基板を透過する透過光を用いて前記第1基板上の前記アライメントマークを読み取ることによって前記第1基板および前記第2基板どうしの貼り合わせ位置を決定する
ことを特徴とする請求項10〜17のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
Forming an alignment mark on the one surface of the first substrate;
When the first substrate and the second substrate are bonded together, the alignment marks on the first substrate are read using transmitted light that passes through the second substrate, so that the first substrate and the second substrate are connected to each other. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein a bonding position of the semiconductor device is determined.
複数の電極が設けられた素子基板と、
前記素子基板に対向して配置される対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板との間に配置される機能素子と、を備え、
前記素子基板が請求項1〜9のいずれか一項に記載の半導体装置からなり、当該素子基板内に埋め込まれた前記薄膜トランジスタが前記電極に接続されている
ことを特徴とする電気装置。
An element substrate provided with a plurality of electrodes;
A counter substrate disposed to face the element substrate;
A functional element disposed between the element substrate and the counter substrate;
An electric device, wherein the element substrate comprises the semiconductor device according to any one of claims 1 to 9, and the thin film transistor embedded in the element substrate is connected to the electrode.
前記機能素子が、複数の画素が配列されてなる表示部を有した表示素子であり、
前記薄膜トランジスタが前記表示部を構成する画素を駆動するためのスイッチング素子として機能する
ことを特徴とする請求項20に記載の電気装置。
The functional element is a display element having a display unit in which a plurality of pixels are arranged,
21. The electric device according to claim 20, wherein the thin film transistor functions as a switching element for driving a pixel included in the display portion.
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