JP4060290B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
・液晶表示装置自体の厚さを薄くすることに限界がある。
・重量が大きくなる。
・軽量化しようとして基板の厚さを薄くすると、基板が割れる。
・基板に柔軟性がない。
といった問題を有している。
本明細書で開示する発明の一つは、
フィルム状の樹脂基板と、
前記樹脂基板の表面に形成された樹脂層と、
前記樹脂層上に形成された薄膜トランジスタと、
を有することを特徴とする。
フィルム状の樹脂基板上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に半導体層をプラズマCVD法で形成する工程と、
前記半導体層を用いて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。
フィルム状の樹脂基板を所定の温度で加熱処理し樹脂基板からの脱ガス化を計る工程と、
フィルム状の樹脂基板上に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層上に半導体層をプラズマCVD法で形成する工程と、
前記半導体層を用いて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。
フィルム状の樹脂基板を所定の温度で加熱処理する工程と、
フィルム状の樹脂基板上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に半導体層をプラズマCVD法で形成する工程と、
前記半導体層を用いて薄膜トランジスタを形成する工程と、
を有し、
前記プラズマCVD法での半導体層の形成に際して、前記所定の温度以下の温度で加熱を行うことを特徴とする。
フィルム状の樹脂基板を所定の温度で加熱処理する工程と、
フィルム状の樹脂基板上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に半導体層をプラズマCVD法で形成する工程と、
前記半導体層を用いて薄膜トランジスタを形成する工程と、
を有し、
前記所定の温度は、他の工程における加熱温度より高い温度であることを特徴とする。
一対のフィルム状の樹脂基板と、
前記樹脂基板間に保持された液晶材料と、
前記一対の樹脂基板の少なくとも一方の表面上に形成された画素電極と、
前記画素電極に接続された薄膜トランジスタと、
を有し、
前記薄膜トランジスタは樹脂基板上に形成されており、
前記一対のフィルム状の樹脂基板の表面にはその表面を平坦化するための樹脂層が形成されていることを特徴とする。
・装置自体の厚さを薄くすることができる。
・重量を軽くすることができる。
・外力によって基板が割れたりしないものを得ることができる。
・柔軟性を有するものを得ることができる。
このような液晶表示装置は、広い用途に利用することができ、極めて有用なものである。
本実施例は、Inverted staggered型の薄膜トランジスタを有機樹脂基板であるPET(ポリエチレンテレフタレート)基板上に形成する例を示す。
反応圧力 0.5Torr
RF(13.56 MHz) 20mW/cm2
反応ガス SiH4
ここでは平行平板型のプラズマCVD装置を用いて成膜を行う。また加熱は、樹脂基板が置かれる基板ステージ内に配置されたヒーターによる基板の加熱温度である。このようにして図1(B)に示す状態を得る。
成膜温度(基板を加熱する温度) 160℃
反応圧力 0.5Torr
RF(13.56 MHz) 20mW/cm2
反応ガス B2H6/SiH4=1/100
本実施例は、実施例1に示した薄膜トランジスタを利用して、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を構成する場合の例を示す。図3に本実施例に示す液晶電気光学装置の断面を示す。
本実施例は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用されるCoplanar型の薄膜トランジスタを作製する場合の例を示す。図2に本実施例に示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずフィルム状の有機樹脂基板として、厚さ100μmのPETフィルム201を用意する。そして180℃の加熱処理を加えて、PETフィルム中からの脱ガス化を促進させる。そしてその表面にアクリル樹脂からなる層202を形成する。ここでは、アクリル樹脂としてアクリル酸エチルエステル樹脂を用いる。
CVD法で成膜する。以下に成膜条件を示す。
成膜温度(基板を加熱する温度) 160℃
反応圧力 0.5Torr
RF(13.56 MHz) 20mW/cm2
反応ガス SiH4
ここでは平行平板型のプラズマCVD装置を用いて成膜を行う。
成膜温度(基板を加熱する温度) 160℃
反応圧力 0.5Torr
RF(13.56 MHz) 20mW/cm2
反応ガス B2H6/SiH4=1/100
本実施例では、実施例1または実施例2に示した構成において、半導体層を微結晶半導体膜で構成する場合の例を示す。まず実質的に真性な半導体層を微結晶(マイクロクリスタル)半導体層とする場合の成膜条件を示す。
成膜温度(基板を加熱する温度) 160℃
反応圧力 0.5Torr
RF(13.56 MHz) 150mW/cm2
反応ガス SiH4/H2=1/30
ここでは平行平板型のプラズマCVD装置を用いて成膜を行う。
ラズマCVD装置を用いて成膜を行う場合の例である。
成膜温度(基板を加熱する温度) 160℃
反応圧力 0.5Torr
RF(13.56 MHz) 150mW/cm2
反応ガス B2H6/SiH4=1/100
本実施例は、他の実施例で示すようなプラズマCVD法で形成れた珪素膜に対して、フィルム状の基体(基板)を加熱しない程度のパワーでレーザー光を照射する構成に関する。
301、302
102、202 アクリル樹脂層
303
103、207 ゲイト電極
104、206 ゲイト絶縁膜
105、203 実質的に真性な非晶質珪素膜
106 エッチングストッパー層
107 N型の非晶質珪素膜
108 ソース電極
109 ドレイン電極
110 層間絶縁膜
111、209 画素電極
205 ソース領域
204 ドレイン領域
304 対向電極
305 薄膜トランジスタ
306 画素電極
307、308 配向膜
309 液晶材料
Claims (49)
- フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - フィルム状の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 可撓性の基板と、
前記基板上に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられた珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられた珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられた珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられた珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、非晶質珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、微結晶珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、結晶性珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う樹脂材料でなる層とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対のフィルム状の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 対向する一対の可撓性の基板と、
前記一対の基板間であって、一方の基板に樹脂層を介して設けられており、レーザー光の照射により結晶性珪素に変成された珪素でなるチャネル形成領域を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆う酸化珪素被膜形成用の塗布液を用いて形成された酸化珪素膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項17乃至20、37乃至40のいずれか1項において、前記レーザー光はKrFエキシマレーザー光またはXeClエキシマレーザー光であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37または39のいずれか1項において、前記フィルム状の基板は、プラスチック基板であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37または39のいずれか1項において、前記フィルム状の基板は、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリエチレンナフタレート基板、ポリエチレンサルファイト基板またはポリイミド基板であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38または40のいずれか1項において、前記可撓性の基板は、プラスチック基板であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38または40のいずれか1項において、前記可撓性の基板は、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリエチレンナフタレート基板、ポリエチレンサルファイト基板またはポリイミド基板であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至45のいずれか1項において、前記樹脂層は、アクリル樹脂層であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至45のいずれか1項において、前記樹脂層は、アクリル酸メチルエステル樹脂層、アクリル酸エチルエステル樹脂層、アクリル酸ブチルエステル層またはアクリル酸2−エチルヘキシルエステル樹脂層であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至47のいずれか1項において、前記薄膜トランジスタは逆スタガー型の薄膜トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至47のいずれか1項において、前記薄膜トランジスタはコプラナー型の薄膜トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
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