JP2015005563A - 薄膜トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アライメント精度良く半導体層と保護層を形成し、かつ簡便なプロセスでトランジスタの素子分離を行うことのできる薄膜トランジスタを提供する。
【解決手段】薄膜トランジスタは、基板と、基板上に形成されたゲート電極と、基板上とゲート電極上とにわたって形成されたゲート絶縁体層と、ゲート絶縁体層上に形成された半導体層と、絶縁体層上と半導体層上とにわたって形成されたソース電極及びドレイン電極と、ゲート絶縁体層と半導体層とソース電極及びドレイン電極との上に複数のトランジスタにわたってストライプ形状に形成された保護層とを有し、半導体層における、ソース電極とドレイン電極との間のチャネル部を流れる電流の方向と直交する方向の長さを規定する両端は、保護層のストライプ幅を規定する両端と一致し、保護層における、ストライプ形状の形成方向は、チャネル部を流れる電流の方向と平行な方向である。
【選択図】図６
【解決手段】薄膜トランジスタは、基板と、基板上に形成されたゲート電極と、基板上とゲート電極上とにわたって形成されたゲート絶縁体層と、ゲート絶縁体層上に形成された半導体層と、絶縁体層上と半導体層上とにわたって形成されたソース電極及びドレイン電極と、ゲート絶縁体層と半導体層とソース電極及びドレイン電極との上に複数のトランジスタにわたってストライプ形状に形成された保護層とを有し、半導体層における、ソース電極とドレイン電極との間のチャネル部を流れる電流の方向と直交する方向の長さを規定する両端は、保護層のストライプ幅を規定する両端と一致し、保護層における、ストライプ形状の形成方向は、チャネル部を流れる電流の方向と平行な方向である。
【選択図】図６
Description
本発明は、薄膜トランジスタ及びその製造方法に関する。
情報技術の目覚しい発展により、現在ではノート型パソコンや携帯情報端末などでの情報の送受信が頻繁に行われている。近い将来、場所を選ばずに情報をやり取りできるユビキタス社会が来るであろうことは周知の事実である。そのような社会においては、より軽量、薄型の情報端末が望まれる。
現在半導体材料の主流はシリコン系であり、製造方法としてはフォトリソグラフィを用いたものが一般的である。
一方で、印刷技術を用いて電子部材を製造するプリンタブルエレクトロニクスが注目されている。印刷技術を用いることで、フォトリソグラフィよりも装置や製造コストが下がり、また真空や高温を必要としないことからプラスチック基板が利用できるなどのメリットが挙げられる。
またその応用分野は広く、薄型、軽量のフレキシブルディスプレイに限らず、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグやセンサーなどへの応用も見込まれている。このように、ユビキタス社会に向けてプリンタブルエレクトロニクスの研究は必要不可欠である。
溶液から半導体層を形成するには、スピンコート法やディップ法、インクジェット法などの方法が挙げられる。このうち、スピンコート法やディップ法で製造されたトランジスタを複数配置したトランジスタアレイにおいては、トランジスタ素子間やトランジスタと画素電極との間の半導体層中を電流が流れやすいため、オフ状態での電流（リーク電流）値が大きくなり、オンオフ比が低下してしまう問題がある。
このため、例えば特許文献１においてはインクジェット法を用いて所望の場所に半導体層を形成することにより、トランジスタ素子分離を実現している。また、例えば特許文献２においてはソース電極、ドレイン電極の間のチャネル部に半導体溶液を注入することによってトランジスタ素子分離を実現している。
しかしながら、特許文献２の方法においてチャネル部に半導体溶液を注入するには隔壁の形成が必要となる為、通常のトランジスタ作製方法に加えて隔壁材料の成膜、及びパターニングのプロセスを別途行わなければならない。
また、特許文献１、２の方法において印刷法で半導体層を形成する場合、素子特性の向上、安定化には素子分離を図る必要がある為に位置精度の良い印刷方法が求められる。
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、位置精度の向上を図る為に半導体層を塗布法でストライブ形状に形成、かつ半導体層と直交する方向に塗布法で保護層をストライプ形状に成膜する。その後、保護層で被覆されていない箇所を有機溶剤、無機溶剤、もしくはそれらの混合溶液で除去することで、素子分離を図る。
半導体層と保護層をストライプ形状に印刷することでアライメント精度よく半導体層と保護層を形成し、かつ保護層で被覆されていない半導体層を簡便な方法で除去することで素子分離を行うことができる為、トランジスタ素子分離が実現可能な高性能、高安定の薄膜トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置を提供する。
本発明の第１の発明は、基板と、前記基板上に形成されたゲート電極と、前記基板上と前記ゲート電極上とにわたって形成されたゲート絶縁体層と、前記ゲート絶縁体層上に形成された半導体層と、前記絶縁体層上と前記半導体層上とにわたって形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記ゲート絶縁体層と前記半導体層と前記ソース電極及びドレイン電極との上に複数のトランジスタにわたってストライプ形状に形成された保護層とを有し、前記半導体層における、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル部を流れる電流の方向と直交する方向の長さを規定する両端は、前記保護層のストライプ幅を規定する両端と一致し、前記保護層における、ストライプ形状の形成方向は、前記チャネル部を流れる電流の方向と平行な方向であることを特徴とする薄膜トランジスタである。
本発明の第２の発明は、前記半導体層が有機物を含む材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタである。
本発明の第３の発明は、前記半導体層が金属酸化物を含む材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタである。
本発明の第４の発明は、前記保護層が有機物を含む材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタである。
本発明の第５の発明は、前記保護層が無機化合物を含む材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタである。
本発明の第６の発明は、前記保護層が有機物と無機化合物の混合物を含む材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタである。
本発明の第７の発明は、複数のトランジスタが形成された薄膜トランジスタの製造方法であって、基板上にゲート電極を形成する工程と、前記基板上と前記ゲート電極上とにわたってゲート絶縁体層を形成する工程と、前記ゲート絶縁体層上に半導体層を形成する工程と、前記絶縁体層上と前記半導体層上とに複数のトランジスタにわたってソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、前記ゲート絶縁体層と前記半導体層と前記ソース電極及びドレイン電極との上に複数のトランジスタにわたって保護層を形成する工程と、前期半導体層の保護層で被覆されていない箇所を除去する工程とを有し、前記半導体層を形成する工程では、前記半導体層を前記複数のトランジスタにわたって前記ゲート電極の延伸方向に垂直方向に、かつ前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル部に対して前記チャネル部を流れる電流の方向と直交する延伸方向を有するようにストライプ形状に形成し、前記保護層を形成する工程では、前記半導体層と直交する方向に延伸するストライプ形状に形成することを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法である。
本発明の第８の発明は、前記半導体層が塗布法にて形成されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。
本発明の第９の発明は、前記保護層が塗布法にて形成されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。
本発明の第１０の発明は、前記半導体層の除去方法が有機系溶剤、無機系溶剤、及びこれらの混合溶液で洗い流すことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。
本発明の第１１の発明は、前記半導体層の除去方法が有機系溶剤、無機系溶剤、及びこれらの混合溶液の蒸気にさらすことで除去することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。
本発明の第１２の発明は、前記塗布法は、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサ、スピンコート、ダイコート、マイクログラビアコート、ディップコートのいずれか１つ以上であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。
本発明の第１３の発明は、前記ソース電極上と前記ドレイン電極上とに形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成された前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、前記画素電極上に形成された共通電極を含む表示媒体と、を有する画像表示装置である。
本発明の第１４の発明は、前記表示媒体は、電気泳動型反射表示装置、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置及び無機ＥＬ表示装置のいずれか１つ以上の表示媒体であることを特徴とする画素表示装置である。
本発明によれば、例えば塗布法にて半導体層をチャネル部を流れる電流と垂直方向にストライプ形状に形成後、例えば塗布法にて半導体層と直交する方向に保護層をストライプ形状に形成し、保護層で被覆されていない箇所の半導体層を除去することで、アライメント精度良く半導体層と保護層を形成し、かつ簡便な方法でトランジスタ素子の分離が可能である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、重複する説明は省略する。
図１に、ボトムゲート−トップコンタクト型構造の一例を表す薄膜トランジスタ１０の部分断面図を示す。薄膜トランジスタ１０は、基板１上にゲート電極２及びキャパシタ電極３を備え、基板１上とゲート電極２及びキャパシタ電極３上とにわたってゲート絶縁体層４を備えている。さらに、ゲート絶縁体層４上には半導体層５を備え、ゲート絶縁体層４上と半導体層５上とにわたってソース電極６及びドレイン電極７を備えている。さらに、ソース電極６とドレイン電極７との間に露出した半導体層５上を覆うよう保護層８を備えている。
参考例としての薄膜トランジスタの一部の配列図の一例を、薄膜トランジスタ３０として図３に示す。図３は平面図であり、ゲート電極２（ゲート配線を含む）とソース電極６（ソース配線を含む）とがマトリクス状に画素領域を区切っている。半導体層５は画素列毎に複数のトランジスタにわたって連続して設けられるようにストライプ形状をなしている。保護層８は、上記の画素列毎に設けられた半導体層５のそれぞれを覆うようにストライプ形状をなしている。キャパシタ電極３はドレイン電極７に対向している。
図２の薄膜トランジスタ２０は、薄膜トランジスタ３０をＡ−Ｂ線で切断した概略断面図である。
図４は、本実施形態に係る薄膜トランジスタ４０の構成を示す概略断面図である。また、図６に、本実施形態に係る薄膜トランジスタの一部の配列図である薄膜トランジスタ６０の構成を示す。図６は平面図であり、薄膜トランジスタ６０をＡ−Ｂ線で切断した構成が上記図４の薄膜トランジスタ４０の構成に相当している。
薄膜トランジスタ４０は、基板１上にゲート電極２を備え、基板１上とゲート電極２上とにわたって形成されたゲート絶縁体層４を備えている。ゲート絶縁体層４上には半導体層５を備えており、ゲート絶縁体層４上と半導体層５上とにわたってソース電極６及びドレイン電極７を備えている。さらに、ソース電極６とドレイン電極７との間に露出した半導体層５上を覆うよう保護層８を備えている。図６に示すように、ゲート電極２（ゲート配線を含む）とソース電極６（ソース配線を含む）とはマトリクス状に画素領域を区切っており、薄膜トランジスタ６０の保護層８は画素行毎に複数のトランジスタにわたって半導体層５を覆うようにストライプ形状に設けられている。キャパシタ電極３はドレイン電極７に対向している。ソース電極６とドレイン電極７との間の領域Ｘにある半導体５の、チャネル部を流れる電流の方向と直交する方向の長さを規定する両端（Ｅ１、Ｅ２）は、保護層８のストライプ幅を規定する両端と一致している。保護層８における、ストライプ形状の延伸する方向は、前記チャネル部を流れる電流の方向と平行な方向である。
なお、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタ４０の構成は特に限定されない。
また、図５に、本実施形態に係る薄膜トランジスタの一部の配列図である薄膜トランジスタ５０の構成を示す。図５は平面図である。薄膜トランジスタ５０では、半導体層５がトランジスタ毎に設けられた図６の薄膜トランジスタ６０とは異なり、半導体層５が画素列毎に複数のトランジスタにわたって連続して設けられるようにストライプ形状をなしている。当該ストライプ形状は、ゲート電極２の延伸方向に垂直方向に、かつソース電極６とドレイン電極７との間のチャネル部に対して当該チャネル部に流れる電流の方向と直交する延伸方向を有する。
本発明の実施の形態に係る基板１は可撓性を有することが望ましい。基板１の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのプラスチック材料が挙げられる。石英などのガラス基板やシリコンウェハなども絶縁性の基板として用いることができるが、薄型化、軽量化、フレキシブル化を考慮するとプラスチック基板が好ましい。また、各製造プロセスに用いられる温度などを考慮すると、基板１としては、特にＰＥＮやポリイミドなどを用いることが望ましい。
基板１が可撓性を有することで、フレキシブル、軽量、薄型な薄膜トランジスタを形成することができ、ひいては薄膜トランジスタを用いたデバイスにおいてもこれらの利点を生かすことができる。
本発明の実施の形態に係るゲート電極２、キャパシタ電極３の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどがある。
本発明の実施の形態に係るゲート絶縁体層４の材料は、例えばポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチルなどの高分子溶液、アルミナやシリカゲルなどの粒子を分散させた溶液などを用いることができる。ゲート絶縁体層４の形成方法はスピンコート法やダイコート法などの方法を用いることができる。また、ＰＥＴやＰＥＮ、ＰＥＳなどの薄膜フィルムをゲート絶縁体層４として用いてもよい。また、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３等の各種絶縁材料を用い、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法等で形成することもできる。
本発明の実施の形態に係る半導体層５は有機半導体材料や酸化物半導体材料であることが望ましい。有機半導体や酸化物半導体は一部の有機溶媒に可溶であるため、半導体層５を印刷法により形成することができる。但し、半導体材料を溶媒に溶解させず粒子の状態で分散し、分散液を印刷した後、乾燥や焼成することにより半導体層５を形成してもよい。有機半導体材料にはポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子系有機半導体材料、およびペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、ペリレン、およびそれらの誘導体のような低分子系有機半導体材料を用いてもよい。しかしながら、低コスト化、フレキシブル化、大面積化を考慮すると印刷法が適用できる有機半導体材料を用いることが望ましい。また、カーボンナノチューブあるいはフラーレンなどの炭素化合物や半導体ナノ粒子分散液なども半導体材料として用いてもよい。また、酸化物半導体材料として亜鉛やインジウム、ガリウムなどの金属塩化物、金属アセテート、金属硝酸塩などを用いることも出来る。
本発明の実施の形態に係るソース電極６、ドレイン電極７の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどがある。
本発明の実施形態において、保護層８の封止材料として用いる材料は特に限定されるものではないが、一般的に用いられる材料としてはフッ素系樹脂やポリビニルアルコールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、保護層８には必要に応じて遮光性を付与することも出来る。
本発明の実施の形態に係るゲート電極２、及びキャパシタ電極３、ソース電極６、ドレイン電極７を形成する工程のうち、少なくとも１つが印刷法で行われることが望ましい。薄膜トランジスタを低コストで形成するためには、印刷法が有用であるからである。例えば、ゲート電極２、及びキャパシタ電極３、ソース電極６、ドレイン電極７を真空蒸着法やスパッタリング法、フォトリソグラフィ、エッチングを用いて形成する場合に比べ、工程数を削減することができ、且つ真空プロセスを用いないことでコストを下げることができる。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法などがある。
本発明の実施の形態に係る半導体層５の形成方法が凸版印刷法であることが望ましい。有機半導体や酸化物半導体を用いる場合、溶解させた溶液や分散させた溶液を用いることによって印刷法を適用することができるが、これらの有機半導体溶液や酸化物半導体溶液は、その溶解度の低さなどから粘度が低い場合が多い。そのため、用いることができる印刷法としては、凸版印刷法やインクジェット法に限られる。インクジェット法の場合、細かいパターンを形成しようとすると、溶液が広がらないように工夫する必要があり、一般的にフォトリソグラフィやスクリーン印刷法などによって予めバンクを設ける必要があるため、凸版印刷法がより好ましい。なお、半導体層５及び保護層８のそれぞれの形成に塗布法を用いる場合に、当該塗布法として可能なものとしては、例えば、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサ、スピンコート、ダイコート、マイクログラビアコート、ディップコートのいずれか１つ以上を用いることができる。
尚、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタは、マトリックス状に配置して薄膜トランジスタは、マトリックス状に配置して薄膜トランジスタアレイとして用いることができる。薄膜トランジスタアレイの場合は、必要に応じて層間絶縁膜や上部画素電極、ガスバリア層、平坦化膜、遮光膜などを形成してもよい。
薄膜トランジスタアレイは、画像表示装置に用いることができる。画像表示装置としては電子ペーパー、有機ＥＬ表示装置または液晶表示装置等を用いることができる。より詳細には、画像表示装置を構成する場合に、ソース極上とドレイン電極上とに層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜上にドレイン電極に電気的に接続された画素電極を形成し、画素電極上に形成された共通電極を含む表示媒体を備える等する。当該表示媒体として、例えば、電気泳動型反射表示装置、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置及び無機ＥＬ表示装置のいずれか１つ以上の表示媒体を用いることができる。
本発明者は、図５に示した通り塗布法にて半導体層５をストライプ形状に形成し、半導体層５と直交する方向にストライプ形状に保護層８を形成後、保護層８で被覆されていない箇所の半導体層９を除去することで図６に示す素子分離を行った薄膜トランジスタアレイを作製した。
更に、塗布法にて半導体層５をストライプ形状に形成、半導体層５と直交する方向に保護層８を形成後、図５に示した通り保護層８で被覆されていない箇所の半導体層９を除去せずにストライプ形状のまま残した、素子分離を行っていない薄膜トランジスタアレイを作製した。
上記２種類の素子特性の関係について検討した。
図１に示すようなボトムゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタ１０の製造方法について説明する。まず、基板１の材料として、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、厚さ１２５μｍを用いた。
次に、ゲート電極２、キャパシタ電極３の材料として、ナノ銀とポリエチレングリコールとの重量比が８：１であるナノ銀インキを用いた。ナノ銀インキを転写印刷法によりＰＥＮ基板１上に印刷し、１８０℃で１時間ベークしてゲート電極２を形成した。
次に、ゲート絶縁体層４の材料として、ポリビニルフェノールをシクロヘキサノンに１０重量％溶解させた溶液を用いた。ゲート絶縁体層４の溶液をダイコータ法により塗布し、１８０℃で１時間乾燥させて形成した。
次に、半導体層５の材料として、フルオレン−ビチオフェンコポリマー（Ｆ８Ｔ２）をテトラリンで１．０重量％になるように溶解した溶液を用いた。半導体層５は、凸版印刷法を用いて形成するため、凸版として感光性樹脂凸版、１５０線のアニロックスロールを用いて半導体層５の溶液をチャネル部を流れる電流の方向と水平方向になるように印刷し、１００℃で６０分乾燥させて形成した。次に、ソース電極６及びドレイン電極７の材料として、ナノ銀とポリエチレングリコールとの重量比が８：１であるナノ銀インキを用いた。ナノ銀インキを転写印刷法により印刷し、１８０℃で１時間乾燥させてソース電極６及びドレイン電極７を形成した。半導体層５と直交する方向に保護層８を形成した。
次に、半導体層５の保護層８で被覆されていない半導体層箇所９をトルエンで洗い流すことで素子の分離を行った。この結果、オフ状態での電流（リーク電流）値を小さくすることができた。
保護層８まで形成する工程は実施例１と全く同様な方法で図５の状態に薄膜トランジスタを作成した。
次に、半導体層５の保護層８で被覆されていない半導体層箇所９をトルエンの蒸気にさらすことで除去して図６のように素子の分離を行った。この結果、オフ状態での電流（リーク電流）値を小さくすることができた。
半導体層５の材料としてＩｎ―Ｚｎ―Ｏ系酸化物溶液を用いた。半導体層５は、凸版印刷法を用いて形成するため、凸版として感光性樹脂凸版、１５０線のアニロックスロールを用いて半導体層５の溶液をチャネル部を流れる電流の方向と水平方向になるように印刷し、３５０℃、３０分間ホットプレートにてアニール処理をして形成した。
保護層８までの形成プロセスにおいて、半導体層５の形成プロセス以外は実施例１と全く同様な方法で図５の状態に薄膜トランジスタを作成した。
次に、半導体層５の保護層８で被覆されていない半導体層箇所９を塩酸で洗い流すことで図６のように素子の分離を行った。この結果、オフ状態での電流（リーク電流）値を小さくすることができた。
保護層８まで形成する工程は実施例３と全く同様な方法で図５の状態に薄膜トランジスタを作成した。
次に、半導体層５の保護層８で被覆されていない半導体層箇所９を塩酸の蒸気にさらすことで除去して図６のように素子の分離を行った。この結果、オフ状態での電流（リーク電流）値を小さくすることができた。
保護層８まで形成する工程は実施例１と全く同様な方法で図５の状態に薄膜トランジスタを作成した。
次に、半導体層５の保護層８で被覆されていない半導体層箇所９を除去せずに素子の分離を行わなかった。この結果、オフ状態での電流（リーク電流）値が高くなってしまった。
保護層８まで形成する工程は実施例３と全く同様な方法で図５の状態に薄膜トランジスタを作成した。
次に、半導体層５の保護層８で被覆されていない半導体層箇所９を除去せずに素子の分離を行わなかった。この結果、オフ状態での電流（リーク電流）値が高くなってしまった。
以上のように上記実施例によれば、塗布法にて半導体層５をストライプ形状に形成して、半導体層５と直交する方向に塗布法にて保護層８を形成後、有機系溶剤、無機系溶剤、及びそれらの混合溶液のいずれかで保護層８で被覆されていない箇所の半導体層９を除去することで、アライメント精度良く半導体層と保護層を形成し、かつ簡便な方法でトランジスタ素子の分離を実現し良好な素子特性を示す薄膜トランジスタを作製することができた。
本発明は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯端末等に用いられる有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置の他、各種通信素子、センサ等に適用可能である。
１…基板
２…ゲート電極
３…キャパシタ電極
４…ゲート絶縁体層
５…半導体層
６…ソース電極
７…ドレイン電極
８…保護層
９…保護層、ソース電極、ドレイン電極に被覆されていない半導体層
１０…薄膜トランジスタ
２０…薄膜トランジスタ
３０…薄膜トランジスタ
４０…薄膜トランジスタ
５０…薄膜トランジスタ
６０…薄膜トランジスタ
２…ゲート電極
３…キャパシタ電極
４…ゲート絶縁体層
５…半導体層
６…ソース電極
７…ドレイン電極
８…保護層
９…保護層、ソース電極、ドレイン電極に被覆されていない半導体層
１０…薄膜トランジスタ
２０…薄膜トランジスタ
３０…薄膜トランジスタ
４０…薄膜トランジスタ
５０…薄膜トランジスタ
６０…薄膜トランジスタ
Claims (14)
- 基板と、
前記基板上に形成されたゲート電極と、
前記基板上と前記ゲート電極上とにわたって形成されたゲート絶縁体層と、
前記ゲート絶縁体層上に形成された半導体層と、
前記絶縁体層上と前記半導体層上とにわたって形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記ゲート絶縁体層と前記半導体層と前記ソース電極及びドレイン電極との上に複数のトランジスタにわたってストライプ形状に形成された保護層とを有し、
前記半導体層における、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル部を流れる電流の方向と直交する方向の長さを規定する両端は、前記保護層のストライプ幅を規定する両端と一致し、
前記保護層における、ストライプ形状の形成方向は、前記チャネル部を流れる電流の方向と平行な方向であることを特徴とする、薄膜トランジスタ。 - 前記半導体層が有機物を含む材料からなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記半導体層が金属酸化物を含む材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記保護層が有機物を含む材料からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記保護層が無機物を含む材料からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記保護層が有機物と無機化合物の混合物を含む材料からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ。
- 複数のトランジスタが形成された薄膜トランジスタの製造方法であって、
基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記基板上と前記ゲート電極上とにわたってゲート絶縁体層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁体層上に半導体層を形成する工程と、
前記絶縁体層上と前記半導体層上とに複数のトランジスタにわたってソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
前記ゲート絶縁体層と前記半導体層と前記ソース電極及びドレイン電極との上に複数のトランジスタにわたって保護層を形成する工程と、
前期半導体層の保護層で被覆されていない箇所を除去する工程とを有し、
前記半導体層を形成する工程では、前記半導体層を前記複数のトランジスタにわたって前記ゲート電極の延伸方向に垂直方向に、かつ前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル部に対して前記チャネル部を流れる電流の方向と直交する延伸方向を有するようにストライプ形状に形成し、
前記保護層を形成する工程では、前記半導体層と直交する方向に延伸するストライプ形状に形成することを特徴とする、薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記半導体層が塗布法にて形成されることを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記保護層が塗布法にて形成されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記半導体層の除去方法が有機系溶剤、無機系溶剤、及びこれらの混合溶液で洗い流すことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記半導体層の除去方法が有機系溶剤、無機系溶剤、及びこれらの混合溶液の蒸気にさらすことで除去することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記塗布法は、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサ、スピンコート、ダイコート、マイクログラビアコート、ディップコートのいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項８または９に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 請求項１乃至請請求項１２のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタと、
前記ソース極上と前記ドレイン電極上とに形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成された前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、
前記画素電極上に形成された共通電極を含む表示媒体と、を有する画像表示装置。 - 前記表示媒体は、電気泳動型反射表示装置、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置及び無機ＥＬ表示装置のいずれか１つ以上の表示媒体であることを特徴とする請求項１３に記載の画素表示装置。
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