JP4466853B2 - Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof - Google Patents

Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4466853B2
JP4466853B2 JP2005072578A JP2005072578A JP4466853B2 JP 4466853 B2 JP4466853 B2 JP 4466853B2 JP 2005072578 A JP2005072578 A JP 2005072578A JP 2005072578 A JP2005072578 A JP 2005072578A JP 4466853 B2 JP4466853 B2 JP 4466853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
ferroelectric memory
organic ferroelectric
layer
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005072578A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006261178A (en
Inventor
栄樹 平井
潤一 柄沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005072578A priority Critical patent/JP4466853B2/en
Publication of JP2006261178A publication Critical patent/JP2006261178A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4466853B2 publication Critical patent/JP4466853B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、有機強誘電体メモリ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an organic ferroelectric memory and a method for manufacturing the same.

強誘電体メモリとして、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)系又はSrBiTa2O9(SBT)などの無機強誘電体層を含む強誘電体キャパシタの構造が周知である。無機強誘電体層は成膜するときに600℃以上の高温のアニール処理を必要とする。そのため、強誘電体キャパシタを形成するための基板は耐熱性を有するものに限られ、ガラス基板やフレキシブル基板を基板として使用することは不可能である。さらに、無機強誘電体層はPb、Biなどの重金属を含むので環境に有害であり、その取り扱いが煩雑である。
特開平5−89661号公報
As a ferroelectric memory, a structure of a ferroelectric capacitor including an inorganic ferroelectric layer such as a Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT) system or SrBiTa 2 O 9 (SBT) is well known. The inorganic ferroelectric layer needs to be annealed at a high temperature of 600 ° C. or higher when it is formed. For this reason, the substrate for forming the ferroelectric capacitor is limited to one having heat resistance, and it is impossible to use a glass substrate or a flexible substrate as the substrate. Furthermore, since the inorganic ferroelectric layer contains heavy metals such as Pb and Bi, it is harmful to the environment and its handling is complicated.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-89661

本発明の目的の1つは、有機強誘電体メモリ及びその製造方法において、小型化・大容量化及び製造プロセスの容易化を実現することにある。   One of the objects of the present invention is to realize a reduction in size / capacity and an easy manufacturing process in an organic ferroelectric memory and a manufacturing method thereof.

(1)本発明に係る有機強誘電体メモリは、
第1の薄膜トランジスタを含む駆動回路部と、
ソース・ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有する第2の薄膜トランジスタと、下部電極、有機強誘電体層及び上部電極を有し、かつ前記ソース・ドレイン電極のいずれか一方に電気的に接続されている強誘電体キャパシタと、を含むメモリセル部と、
を含み、
前記メモリセル部は、前記駆動回路部の上方に積層されている。本発明によれば、メモリセル部が駆動回路部の上方に積層されているので、平面面積の拡大を防止し、メモリの小型化・大容量化を実現することができる。また、強誘電体キャパシタには有機強誘電体層を用い、第2の薄膜トランジスタには有機半導体層を用いているので、例えばメモリセル部全体として150℃以下の低温プロセスが可能になる。そのため、メモリを形成するための基板の耐熱性の制約が緩和され、基板の選択自由度が向上する。また、有機強誘電体材料は液相プロセスによる低エネルギーによる処理が可能であるので、製造プロセスの容易化を図ることができる。さらに、重金属による環境負荷の問題がなく、容易に廃棄可能であり取り扱いが簡単である。なお、本発明において、特定のA層の上方にB層が設けられているとは、A層上に直接B層が設けられている場合と、A層上に他の層を介してB層が設けられている場合と、を含むものとする。このことは、以下の発明においても同様である。
(2)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記強誘電体キャパシタは、前記第2の薄膜トランジスタよりも上層に配置されていてもよい。
(3)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記ソース・ドレイン電極の上方には、前記有機半導体層が形成され、
前記有機半導体層の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記ゲート電極が形成されていてもよい。
(4)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記有機半導体層の上方には、前記ソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース・ドレイン電極の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記ゲート電極が形成されていてもよい。
(5)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記ゲート電極の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記ソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース・ドレイン電極の上方には、前記有機半導体層が形成されていてもよい。
(6)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記ゲート電極の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記有機半導体層が形成され、
前記有機半導体層の上方には、前記ソース・ドレイン電極が形成されていてもよい。
(7)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記有機半導体層は、フルオレン−チオフェン共重合体により形成されていてもよい。
(8)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記下部電極及び前記上部電極の少なくともいずれか一方は、導電性有機材料により形成されていてもよい。これによれば、導電性有機材料は通常の金属よりも柔軟性を有するので、強誘電体キャパシタのヒステリシス特性が良好になる。
(9)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記有機強誘電体層は、ポリ(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン)、ポリフッ化ブニリデン、(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン)コオリゴマー、フッ化ビニリデンオリゴマー、及び奇数ナイロンのいずれかにより形成されていてもよい。
(10)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記第1の薄膜トランジスタは、低温ポリシリコン薄膜トランジスタであってもよい。
(11)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記第1の薄膜トランジスタは、有機半導体薄膜トランジスタであってもよい。
(12)本発明に係る有機強誘電体メモリの製造方法は、
(a)第1の薄膜トランジスタを形成すること、
(b)ソース・ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有する第2の薄膜トランジスタを形成すること、
(c)前記ソース・ドレイン電極のいずれか一方に電気的に接続し、下部電極、有機強誘電体層及び上部電極を有する強誘電体キャパシタを形成すること、
を含み、
前記第2の薄膜トランジスタ及び前記強誘電体キャパシタを含むメモリセル部を、前記第1の薄膜トランジスタを含む駆動回路部の上方に積層する。本発明によれば、メモリセル部を駆動回路部の上方に積層するので、平面面積の拡大を防止し、メモリの小型化・大容量化を実現することができる。また、強誘電体キャパシタには有機強誘電体層を用い、第2の薄膜トランジスタには有機半導体層を用いているので、例えばメモリセル部全体として150℃以下の低温プロセスが可能になる。そのため、メモリを形成するための基板の耐熱性の制約が緩和され、基板の選択自由度が向上する。また、有機強誘電体材料は液相プロセスによる低エネルギーでの成膜が可能であるので、製造プロセスの容易化を図ることができる。さらに、重金属による環境負荷の問題がなく、容易に廃棄可能であり取り扱いが簡単である。
(13)この有機強誘電体メモリの製造方法において、
前記(a)工程で、前記第1の薄膜トランジスタを低温ポリシリコンプロセスにより形成してもよい。
(14)この有機強誘電体メモリの製造方法において、
前記(b)及び(c)工程を液相プロセスにより行ってもよい。これにより、安価かつ容易な製造プロセスを実現することができる。
(15)
この有機強誘電体メモリにおいて、
前記(b)工程で、前記ソース・ドレイン電極、前記有機半導体層、前記ゲート絶縁層及び前記ゲート電極のそれぞれを液滴吐出法により所定のパターンに形成してもよい。これにより、直接的にパターンを形成することができるので、製造プロセスの容易化を図ることができる。
(16)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記(c)工程で、前記下部電極、前記有機強誘電体層及び前記上部電極のそれぞれを液滴吐出法により所定のパターンに形成してもよい。これにより、直接的にパターンを形成することができるので、製造プロセスの容易化を図ることができる。
(17)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記(c)工程で、前記上部電極を所定のパターンを有するように形成し、前記所定のパターンを有する前記上部電極をマスクとして前記有機強誘電体層をアッシングすることにより、前記有機強誘電体層をパターニングしてもよい。これによれば、上部電極をマスクとして利用することにより、有機強誘電体層をパターニングするためのマスクを形成する必要がなくなり、製造プロセスの容易化を図ることができる。
(18)この有機強誘電体メモリにおいて、
前記(a)工程後に、前記第1の薄膜トランジスタの上方に第1の絶縁層を形成することをさらに含み、
前記(b)工程後に、前記第2の薄膜トランジスタの上方に第2の絶縁層を形成することをさらに含み、
前記第2の絶縁層の成膜温度は、前記第1の絶縁層の成膜温度よりも低くてもよい。これによれば、例えば有機半導体層の熱によるダメージを低減することができる。
(19)この有機強誘電体メモリにおいて、
少なくとも前記(a)を含む工程を第1の基板に対して行い、前記第1の基板の上方に前記駆動回路部を含む被転写層を形成し、
少なくとも1回の転写工程により、前記被転写層を第2の基板に転写させることをさらに含んでもよい。これによれば、製造プロセスに要求される条件(プロセス耐性など)及び完成品に要求される条件(フレキシブル性など)の両方を満たすととともに、基板の選択自由度の向上を図ることができる。
(1) An organic ferroelectric memory according to the present invention comprises:
A drive circuit section including a first thin film transistor;
A second thin film transistor having a source / drain electrode, an organic semiconductor layer, a gate insulating layer and a gate electrode; a lower electrode; an organic ferroelectric layer; and an upper electrode; and one of the source / drain electrodes is electrically A memory cell unit including a ferroelectric capacitor connected to the memory cell;
Including
The memory cell unit is stacked above the drive circuit unit. According to the present invention, since the memory cell unit is stacked above the drive circuit unit, it is possible to prevent an increase in planar area and to realize a reduction in memory size and capacity. In addition, since an organic ferroelectric layer is used for the ferroelectric capacitor and an organic semiconductor layer is used for the second thin film transistor, a low temperature process of, for example, 150 ° C. or lower is possible for the entire memory cell portion. Therefore, the restriction on the heat resistance of the substrate for forming the memory is relaxed, and the degree of freedom in selecting the substrate is improved. Further, since the organic ferroelectric material can be processed with low energy by a liquid phase process, the manufacturing process can be facilitated. Furthermore, there is no problem of environmental load due to heavy metals, it can be easily disposed of and it is easy to handle. In the present invention, the B layer is provided above the specific A layer means that the B layer is provided directly on the A layer and the B layer via another layer on the A layer. Is provided. The same applies to the following inventions.
(2) In this organic ferroelectric memory,
The ferroelectric capacitor may be disposed in an upper layer than the second thin film transistor.
(3) In this organic ferroelectric memory,
The organic semiconductor layer is formed above the source / drain electrodes,
The gate insulating layer is formed above the organic semiconductor layer,
The gate electrode may be formed above the gate insulating layer.
(4) In this organic ferroelectric memory,
The source / drain electrodes are formed above the organic semiconductor layer,
The gate insulating layer is formed above the source / drain electrodes,
The gate electrode may be formed above the gate insulating layer.
(5) In this organic ferroelectric memory,
The gate insulating layer is formed above the gate electrode,
The source / drain electrodes are formed above the gate insulating layer,
The organic semiconductor layer may be formed above the source / drain electrodes.
(6) In this organic ferroelectric memory,
The gate insulating layer is formed above the gate electrode,
The organic semiconductor layer is formed above the gate insulating layer,
The source / drain electrodes may be formed above the organic semiconductor layer.
(7) In this organic ferroelectric memory,
The organic semiconductor layer may be formed of a fluorene-thiophene copolymer.
(8) In this organic ferroelectric memory,
At least one of the lower electrode and the upper electrode may be formed of a conductive organic material. According to this, since the conductive organic material is more flexible than a normal metal, the hysteresis characteristics of the ferroelectric capacitor are improved.
(9) In this organic ferroelectric memory,
The organic ferroelectric layer is formed of any one of poly (vinylidene fluoride / trifluoroethylene), poly (vinylidene fluoride), (vinylidene fluoride / trifluoroethylene) co-oligomer, vinylidene fluoride oligomer, and odd-number nylon. May be.
(10) In this organic ferroelectric memory,
The first thin film transistor may be a low temperature polysilicon thin film transistor.
(11) In this organic ferroelectric memory,
The first thin film transistor may be an organic semiconductor thin film transistor.
(12) A method for manufacturing an organic ferroelectric memory according to the present invention includes:
(A) forming a first thin film transistor;
(B) forming a second thin film transistor having a source / drain electrode, an organic semiconductor layer, a gate insulating layer, and a gate electrode;
(C) forming a ferroelectric capacitor having a lower electrode, an organic ferroelectric layer, and an upper electrode electrically connected to one of the source / drain electrodes;
Including
The memory cell portion including the second thin film transistor and the ferroelectric capacitor is stacked above the drive circuit portion including the first thin film transistor. According to the present invention, since the memory cell unit is stacked above the drive circuit unit, it is possible to prevent an increase in planar area and to realize a reduction in memory size and an increase in capacity. In addition, since an organic ferroelectric layer is used for the ferroelectric capacitor and an organic semiconductor layer is used for the second thin film transistor, a low temperature process of, for example, 150 ° C. or lower is possible for the entire memory cell portion. Therefore, the restriction on the heat resistance of the substrate for forming the memory is relaxed, and the degree of freedom in selecting the substrate is improved. Moreover, since the organic ferroelectric material can be formed with low energy by a liquid phase process, the manufacturing process can be facilitated. Furthermore, there is no problem of environmental load due to heavy metals, it can be easily disposed of and it is easy to handle.
(13) In this method of manufacturing an organic ferroelectric memory,
In the step (a), the first thin film transistor may be formed by a low temperature polysilicon process.
(14) In this method of manufacturing an organic ferroelectric memory,
The steps (b) and (c) may be performed by a liquid phase process. Thereby, an inexpensive and easy manufacturing process can be realized.
(15)
In this organic ferroelectric memory,
In the step (b), each of the source / drain electrodes, the organic semiconductor layer, the gate insulating layer, and the gate electrode may be formed in a predetermined pattern by a droplet discharge method. Thereby, since a pattern can be directly formed, the manufacturing process can be facilitated.
(16) In this organic ferroelectric memory,
In the step (c), each of the lower electrode, the organic ferroelectric layer, and the upper electrode may be formed in a predetermined pattern by a droplet discharge method. Thereby, since a pattern can be directly formed, the manufacturing process can be facilitated.
(17) In this organic ferroelectric memory,
In the step (c), the organic ferroelectric layer is formed by ashing the organic ferroelectric layer using the upper electrode having the predetermined pattern as a mask, by forming the upper electrode to have a predetermined pattern. The layer may be patterned. According to this, by using the upper electrode as a mask, it is not necessary to form a mask for patterning the organic ferroelectric layer, and the manufacturing process can be facilitated.
(18) In this organic ferroelectric memory,
After the step (a), further comprising forming a first insulating layer above the first thin film transistor;
After the step (b), further comprising forming a second insulating layer above the second thin film transistor;
The deposition temperature of the second insulating layer may be lower than the deposition temperature of the first insulating layer. According to this, for example, damage due to heat of the organic semiconductor layer can be reduced.
(19) In this organic ferroelectric memory,
Performing a step including at least the step (a) on the first substrate, forming a transfer layer including the drive circuit portion above the first substrate,
The method may further include transferring the transferred layer to the second substrate by at least one transfer step. According to this, it is possible to satisfy both the conditions required for the manufacturing process (such as process resistance) and the conditions required for the finished product (such as flexibility), and to improve the degree of freedom of substrate selection.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図20は本実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図であり、図21及び図22はそれぞれ本実施の形態に係る有機強誘電体メモリ及びその回路を示す図である。   1 to 20 are diagrams showing a method of manufacturing an organic ferroelectric memory according to the present embodiment. FIGS. 21 and 22 are diagrams showing an organic ferroelectric memory and a circuit thereof according to the present embodiment, respectively. It is.

(有機強誘電体メモリの製造方法)
本実施の形態では、蓄積容量型(例えばいわゆる1トランジスタ1キャパシタ型)の有機強誘電体メモリを製造する。有機強誘電体メモリの製造方法は、駆動回路部180の形成工程と、メモリセル部182の形成工程と、を含む。
(Manufacturing method of organic ferroelectric memory)
In the present embodiment, a storage capacitor type (for example, a so-called one-transistor one-capacitor type) organic ferroelectric memory is manufactured. The method of manufacturing the organic ferroelectric memory includes a process for forming the drive circuit unit 180 and a process for forming the memory cell unit 182.

(1)図1〜図9に示すように、第1の薄膜トランジスタ110を含む駆動回路部180を形成する。   (1) As shown in FIGS. 1 to 9, the drive circuit unit 180 including the first thin film transistor 110 is formed.

(1−1)まず、図1に示すように、第1の基板100を用意する。本実施の形態に示す例では、第1の基板100は転写用基板であり、製造プロセスにおいてのみ使用する基板である。第1の基板100には、後述の工程により、少なくとも駆動回路部180を含む(例えば駆動回路部180及びメモリセル部182を含む)被転写層190が形成される。第1の基板100上の被転写層190は、最終的に第2の基板200に転写される(図20参照)。転写技術を適用することにより、製造プロセスに要求される条件(プロセス耐性など)及び完成品に要求される条件(フレキシブル性など)の両方を満たすことが可能になる。   (1-1) First, as shown in FIG. 1, a first substrate 100 is prepared. In the example shown in this embodiment mode, the first substrate 100 is a transfer substrate and is a substrate used only in a manufacturing process. A transferred layer 190 including at least the drive circuit unit 180 (for example, including the drive circuit unit 180 and the memory cell unit 182) is formed on the first substrate 100 by a process described later. The transferred layer 190 on the first substrate 100 is finally transferred to the second substrate 200 (see FIG. 20). By applying the transfer technique, it is possible to satisfy both conditions required for the manufacturing process (such as process resistance) and conditions required for the finished product (such as flexibility).

第1の基板100は、有機強誘電体メモリの製造プロセスに耐性(耐熱性)を有するものであればその材質は限定されない。例えば、第1の基板100は、製造プロセスの最高温度(例えば400℃〜600℃程度)以上の歪点を有するものであってもよい。また、第1の基板100は光透過性を有していてもよい。第1の基板100は、ガラス基板(例えば石英ガラス、コーニング7059、日本電気ガラスOA−2)、半導体基板(例えばシリコン基板)、金属基板、又は耐熱性を有していれば樹脂基板であってもよい。   The material of the first substrate 100 is not limited as long as it has resistance (heat resistance) to the manufacturing process of the organic ferroelectric memory. For example, the first substrate 100 may have a strain point equal to or higher than the maximum temperature of the manufacturing process (for example, about 400 ° C. to 600 ° C.). Further, the first substrate 100 may have light transmittance. The first substrate 100 is a glass substrate (for example, quartz glass, Corning 7059, Nippon Electric Glass OA-2), a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate), a metal substrate, or a resin substrate if it has heat resistance. Also good.

必要があれば第1の基板100上に分離層102を形成する。分離層102は、後述の転写工程において、第1の基板100の剥離を容易にするためのものである。分離層102は、光吸収により結合力を消失するものであってもよいし、その他の物理的・化学的作用により結合力を消失するものであってもよい。分離層102は熱又は光により接着力を消失する接着層であってもよい。分離層102の材質としては、例えばアモルファスシリコンなどの半導体、強誘電体、各種酸化物セラミックス、有機高分子材料、低融点金属、UV硬化型接着材料などが挙げられる。   If necessary, the separation layer 102 is formed over the first substrate 100. The separation layer 102 is for facilitating peeling of the first substrate 100 in a transfer process described later. The separation layer 102 may be one that loses the binding force due to light absorption, or may be one that loses the binding force due to other physical / chemical action. The separation layer 102 may be an adhesive layer that loses adhesive force by heat or light. Examples of the material of the separation layer 102 include semiconductors such as amorphous silicon, ferroelectrics, various oxide ceramics, organic polymer materials, low melting point metals, and UV curable adhesive materials.

第1の基板100(図1では分離層102)上に、絶縁層(例えばSiO層)104を形成してもよい。絶縁層104は、例えば有機シリコン材料であるTEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate(Si(OC))を原材料としたプラズマCVD法により形成することができる。絶縁層104は、第1の薄膜トランジスタ110の保護、遮光、絶縁、マイグレーションの防止などの機能を有する。あるいは、絶縁層104を形成することなく、第1の基板100(又は分離層102)上に直接的に第1の薄膜トランジスタ110を形成してもよい。 An insulating layer (for example, a SiO 2 layer) 104 may be formed on the first substrate 100 (the separation layer 102 in FIG. 1). The insulating layer 104 can be formed by a plasma CVD method using, for example, TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate (Si (OC 2 H 5 ) 4 )), which is an organic silicon material, as a raw material. The insulating layer 104 has functions such as protection of the first thin film transistor 110, light shielding, insulation, and prevention of migration. Alternatively, the first thin film transistor 110 may be formed directly on the first substrate 100 (or the separation layer 102) without forming the insulating layer 104.

(1−2)図2〜図6に示すように、第1の薄膜トランジスタ110を形成する。第1の薄膜トランジスタ110は、低温ポリシリコン(LTPS:Low Temperature Poly-Silicon)プロセスにより形成することができる。プロセス温度を例えば約600℃以下(例えば約400℃以下)にすることにより、例えば第1の基板100としてガラス基板が使用可能になる。   (1-2) As shown in FIGS. 2 to 6, the first thin film transistor 110 is formed. The first thin film transistor 110 can be formed by a low temperature poly-silicon (LTPS) process. For example, a glass substrate can be used as the first substrate 100 by setting the process temperature to about 600 ° C. or lower (for example, about 400 ° C. or lower).

まず、図2に示すように薄膜半導体層112を絶縁層104上に形成する。例えば、アモルファスシリコン層をCVD法により成膜し、必要に応じて脱水素アニールを行った後、アモルファスシリコン層をエキシマレーザ等でレーザアニールすることにより、多結晶化させる。こうして、薄膜半導体層112としてポリシリコン層を形成する。その後、図3に示すように、例えばドライエッチングによりパターニングして、所定のパターンを有する薄膜半導体層(ポリシリコン層)114を形成する。また液体シリコン材料を用いた場合には液相プロセスにてシリコン薄膜の形成が可能となり、インクジェット法などの液滴吐出法を用いることにより直接パターン形成が可能になる。   First, as illustrated in FIG. 2, the thin film semiconductor layer 112 is formed over the insulating layer 104. For example, an amorphous silicon layer is formed by a CVD method, and after dehydrogenation annealing is performed as necessary, the amorphous silicon layer is polycrystallized by laser annealing with an excimer laser or the like. Thus, a polysilicon layer is formed as the thin film semiconductor layer 112. Thereafter, as shown in FIG. 3, patterning is performed by dry etching, for example, to form a thin film semiconductor layer (polysilicon layer) 114 having a predetermined pattern. When a liquid silicon material is used, a silicon thin film can be formed by a liquid phase process, and a direct pattern can be formed by using a droplet discharge method such as an ink jet method.

次に、図4に示すように、少なくとも薄膜半導体層114上にゲート絶縁層(例えばSiO層)116を形成する。ゲート絶縁層116は、例えばTEOS−CVD法により形成することができる。その後、図5に示すようにゲート電極118(例えばAl,MoW合金,Cr電極など)をパターニングして形成し、ゲート電極118をマスクとして薄膜半導体層114に所定の不純物をドーピングし、不純物活性化のためのアニールを行う。こうして、図6に示すように、薄膜半導体層114に不純物領域(ソース領域及びドレイン領域)114a,114bを形成する。なお、ゲート絶縁層とは、ゲート電極に重なる部分を少なくとも含み、例えばゲート電極に重なる部分及びその周囲の部分を指す。このことは、以下の説明においても同様である。 Next, as shown in FIG. 4, a gate insulating layer (eg, SiO 2 layer) 116 is formed on at least the thin film semiconductor layer 114. The gate insulating layer 116 can be formed by, for example, a TEOS-CVD method. Thereafter, as shown in FIG. 5, a gate electrode 118 (for example, Al, MoW alloy, Cr electrode, etc.) is formed by patterning, and a predetermined impurity is doped into the thin film semiconductor layer 114 using the gate electrode 118 as a mask to activate the impurity. Annealing for. Thus, as shown in FIG. 6, impurity regions (source and drain regions) 114a and 114b are formed in the thin film semiconductor layer 114. Note that the gate insulating layer includes at least a portion overlapping with the gate electrode, for example, a portion overlapping with the gate electrode and a portion around the portion. The same applies to the following description.

図6に示すように、第1の薄膜トランジスタ110は、薄膜半導体層114と、ゲート絶縁層116、ゲート電極118と、を含む。第1の薄膜トランジスタ110の構造は、上述したトップゲート型(コプラナー型)に限らず、例えばゲート電極118が第1の基板100側に配置されるボトムゲート型であってもよい。また、第1の薄膜トランジスタ110は、上述した低温ポリシリコン薄膜トランジスタに限らず、その他の形態を適用してもよい。   As shown in FIG. 6, the first thin film transistor 110 includes a thin film semiconductor layer 114, a gate insulating layer 116, and a gate electrode 118. The structure of the first thin film transistor 110 is not limited to the above-described top gate type (coplanar type), and may be, for example, a bottom gate type in which the gate electrode 118 is disposed on the first substrate 100 side. The first thin film transistor 110 is not limited to the low-temperature polysilicon thin film transistor described above, and other forms may be applied.

(1−3)図7に示すように、第1の薄膜トランジスタ110上に第1の絶縁層120を形成する。   (1-3) As shown in FIG. 7, the first insulating layer 120 is formed on the first thin film transistor 110.

第1の絶縁層120は、例えばTEOS−CVD法により300℃程度で形成することができる。第1の絶縁層120は、低温ポリシリコン薄膜トランジスタの形成工程において通常用いられる手法により形成することができる。第1の絶縁層120は、第1の薄膜トランジスタ110を被覆して形成する。その後、第1の絶縁層120にコンタクトホール122,124を形成する。コンタクトホール122は、第1の薄膜トランジスタ110と後述の配線層130(図8参照)を相互に接続するための貫通穴である。コンタクトホール124は、第1の薄膜トランジスタ110と後述の第2の薄膜トランジスタ150(図13参照)を相互に接続するための貫通穴である。コンタクトホール122からは薄膜半導体層114の一方の不純物領域114aを露出させ、コンタクトホール124からは薄膜半導体層114の他方の不純物領域114bを露出させる。コンタクトホール122,124は、例えばドライエッチング法により形成することができる。   The first insulating layer 120 can be formed at about 300 ° C. by TEOS-CVD, for example. The first insulating layer 120 can be formed by a method usually used in a process for forming a low-temperature polysilicon thin film transistor. The first insulating layer 120 is formed so as to cover the first thin film transistor 110. Thereafter, contact holes 122 and 124 are formed in the first insulating layer 120. The contact hole 122 is a through hole for connecting the first thin film transistor 110 and a later-described wiring layer 130 (see FIG. 8) to each other. The contact hole 124 is a through hole for connecting the first thin film transistor 110 and a second thin film transistor 150 (described later) (see FIG. 13) to each other. One impurity region 114 a of the thin film semiconductor layer 114 is exposed from the contact hole 122, and the other impurity region 114 b of the thin film semiconductor layer 114 is exposed from the contact hole 124. The contact holes 122 and 124 can be formed by, for example, a dry etching method.

(1−4)図8及び図9に示すように、第1の薄膜トランジスタ110に電気的に接続するコンタクト層126,128,134及び配線層130等を形成する。   (1-4) As shown in FIGS. 8 and 9, contact layers 126, 128, and 134, a wiring layer 130, and the like that are electrically connected to the first thin film transistor 110 are formed.

まず、第1の絶縁層120のコンタクトホール122,124に、コンタクト層126,128を形成する。コンタクト層126,128は、例えば図8に示すようにコンタクトホール122,124の内部のみに形成してもよいし、コンタクトホール122,124の内部のみならず、さらに第1の絶縁層120の上面に至るように形成してもよい。コンタクト層126,128は、例えば、絶縁材料との境界面に形成される薄いバリア層(例えばTi層、TiN層など)と、バリア層よりも内側に形成される導電層(例えばW層、Al層など)と、を含む。コンタクトホール122,124の内部を含む第1の絶縁層120上の全面に導電材料を成膜した後、必要があればCMP法及びエッチング法を組み合わせることにより、コンタクト層126,128を形成することができる。なお、コンタクト層126,128は、導電性を有していればその材質は限定されない。またバリア層も必須ではない。   First, contact layers 126 and 128 are formed in the contact holes 122 and 124 of the first insulating layer 120. The contact layers 126 and 128 may be formed only inside the contact holes 122 and 124, as shown in FIG. 8, for example, or not only inside the contact holes 122 and 124, but also the upper surface of the first insulating layer 120. You may form so that it may reach. The contact layers 126 and 128 include, for example, a thin barrier layer (for example, a Ti layer or a TiN layer) formed on the interface with the insulating material, and a conductive layer (for example, a W layer or Al layer) formed on the inner side of the barrier layer. Layer). After forming a conductive material on the entire surface of the first insulating layer 120 including the insides of the contact holes 122 and 124, the contact layers 126 and 128 are formed by combining the CMP method and the etching method if necessary. Can do. Note that the material of the contact layers 126 and 128 is not limited as long as they have conductivity. Also, a barrier layer is not essential.

次に、配線層130をコンタクト層126を含む領域上に形成する。配線層130は、例えばアルミニウムなどの金属材料から形成することができる。例えば、配線層130となる材料を全面にスパッタ法又はCVD法などにより成膜し、その後エッチングすることにより、所定のパターンを有する配線層130を形成する。配線層130は、コンタクト層126を介して第1の薄膜トランジスタ110(詳しくは不純物領域114a)に電気的に接続されている。   Next, the wiring layer 130 is formed on the region including the contact layer 126. The wiring layer 130 can be formed from a metal material such as aluminum. For example, the wiring layer 130 having a predetermined pattern is formed by forming a material to be the wiring layer 130 on the entire surface by sputtering or CVD, and then etching. The wiring layer 130 is electrically connected to the first thin film transistor 110 (specifically, the impurity region 114a) through the contact layer 126.

その後、図9に示すように、配線層130及びコンタクト層128を被覆するように絶縁層132を形成し、絶縁層132のコンタクトホールにコンタクト層134を形成する。絶縁層132の説明は、第1の絶縁層120の内容を適用することができる。また、コンタクトホール及びコンタクト層134の説明は、上述した内容を適用することができる。コンタクト層134は、コンタクト層128を介して第1の薄膜トランジスタ110(詳しくは不純物領域114b)に電気的に接続されている。   After that, as illustrated in FIG. 9, the insulating layer 132 is formed so as to cover the wiring layer 130 and the contact layer 128, and the contact layer 134 is formed in the contact hole of the insulating layer 132. The content of the first insulating layer 120 can be applied to the description of the insulating layer 132. In addition, the above description can be applied to the description of the contact hole and the contact layer 134. The contact layer 134 is electrically connected to the first thin film transistor 110 (specifically, the impurity region 114b) through the contact layer 128.

(1−5)こうして、第1の基板100(正確には分離層102)上に、第1の薄膜トランジスタ110を含む駆動回路部180を形成することができる。駆動回路部180は、後述のメモリセル部182を駆動するためのものである。図9に示す例では、駆動回路部180は、少なくとも、第1の薄膜トランジスタ110と、第1の薄膜トランジスタ110と電気的に接続されているコンタクト層126,128,134及び配線層130と、を含む。多くの場合、駆動回路部180は、複数の第1の薄膜トランジスタ110を含む。駆動回路部180は、所定の駆動機能を達成するために必要とされる素子が集合した部分である。   (1-5) In this way, the drive circuit unit 180 including the first thin film transistor 110 can be formed on the first substrate 100 (more precisely, the separation layer 102). The drive circuit unit 180 is for driving a memory cell unit 182 described later. In the example illustrated in FIG. 9, the driver circuit portion 180 includes at least a first thin film transistor 110, contact layers 126, 128, and 134 and a wiring layer 130 that are electrically connected to the first thin film transistor 110. . In many cases, the drive circuit unit 180 includes a plurality of first thin film transistors 110. The drive circuit unit 180 is a part in which elements required to achieve a predetermined drive function are gathered.

(2)図10〜図17に示すように、第2の薄膜トランジスタ150及び強誘電体キャパシタ160を含むメモリセル部182を形成する。第2の薄膜トランジスタ150は有機半導体薄膜トランジスタであり、強誘電体キャパシタ160は有機強誘電体キャパシタである。以下に示す例では、第2の薄膜トランジスタ150を形成し、その後に強誘電体キャパシタ160を形成する。   (2) As shown in FIGS. 10 to 17, a memory cell unit 182 including the second thin film transistor 150 and the ferroelectric capacitor 160 is formed. The second thin film transistor 150 is an organic semiconductor thin film transistor, and the ferroelectric capacitor 160 is an organic ferroelectric capacitor. In the example shown below, the second thin film transistor 150 is formed, and then the ferroelectric capacitor 160 is formed.

(2−1)図10に示すように、ソース電極140及びドレイン電極142を形成する。図10に示す例では、ドレイン電極142をコンタクト層134に電気的に接続させる。   (2-1) As shown in FIG. 10, the source electrode 140 and the drain electrode 142 are formed. In the example shown in FIG. 10, the drain electrode 142 is electrically connected to the contact layer 134.

ソース電極140及びドレイン電極142は、液滴吐出部(例えばプリンタヘッド)136からインク138を吐出する液滴吐出法により形成することができる。インク138は、導電性微粒子を含む分散液(例えば、金属インク)であってもよい。導電性微粒子としては、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニッケル、アルミ、タンタルなどの金属微粒子、導電性酸化物の微粒子又は超電導体などのその他の微粒子が挙げられる。微粒子とは、特に大きさを限定したものではなく、分散液とともに吐出できる粒子である。導電性微粒子は、反応を抑制するために、有機物などのコート材によって被覆されていてもよい。分散液は、乾燥しにくく再溶解性のあるものであってもよい。導電性微粒子は、分散液中に均一に分散していてもよい。また吐出液として導電性有機材料が溶解した溶媒でもよい。導電性有機材料としては、例えば、導電性高分子であるポリエチレンジオキサンチオフェン(PEDOT)とポリスチレンサルフォネートの混合物又はポリアニリンなどが挙げられる。必要に応じて、分散液を揮発させる処理や、導電性微粒子を相互に結合(例えば焼結)させる処理(加熱)を行う。   The source electrode 140 and the drain electrode 142 can be formed by a droplet discharge method in which ink 138 is discharged from a droplet discharge portion (for example, a printer head) 136. The ink 138 may be a dispersion liquid (for example, metal ink) containing conductive fine particles. Examples of the conductive fine particles include metal fine particles such as gold, silver, copper, palladium, nickel, aluminum, and tantalum, fine particles of conductive oxide, and other fine particles such as a superconductor. The fine particles are not particularly limited in size, and are particles that can be discharged together with the dispersion. The conductive fine particles may be coated with a coating material such as organic matter in order to suppress the reaction. The dispersion may be difficult to dry and re-dissolvable. The conductive fine particles may be uniformly dispersed in the dispersion. Further, a solvent in which a conductive organic material is dissolved may be used as the discharge liquid. Examples of the conductive organic material include a mixture of polyethylenedioxanethiophene (PEDOT), which is a conductive polymer, and polystyrene sulfonate, or polyaniline. If necessary, a treatment for volatilizing the dispersion and a treatment (heating) for bonding (for example, sintering) the conductive fine particles to each other are performed.

液滴吐出法としては、インクジェット法、ジェルジェット(登録商標)法又はディスペンサ法を適用することができる。例えばインクジェット法によれば、インクジェットプリンタ用に実用化された技術を応用することによって、高速かつインクを無駄なく経済的に設けることができる。液滴吐出法を適用することにより、高価かつ手間のかかるフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を使用することなく、所定のパターンを有するソース電極140及びドレイン電極142を直接形成することが可能になる。   As the droplet discharge method, an inkjet method, a gel jet (registered trademark) method, or a dispenser method can be applied. For example, according to the ink jet method, by applying a technique that has been put to practical use for an ink jet printer, ink can be provided at high speed and without waste. By applying the droplet discharge method, the source electrode 140 and the drain electrode 142 having a predetermined pattern can be directly formed without using expensive and time-consuming photolithography technology and etching technology.

インク138を塗布する前に、必要に応じて、下地(絶縁層132)の上面を表面処理してもよい。例えば、ソース電極140及びドレイン電極142を形成するための領域以外の領域に撥液処理を行う。これにより、吐出されたインク138がソース電極140及びドレイン電極142を形成するための領域に滴下されなかった場合でも、所定のパターンのソース電極140及びドレイン電極142を形成することができる。   Before applying the ink 138, the upper surface of the base (insulating layer 132) may be surface-treated as necessary. For example, a liquid repellent treatment is performed on a region other than a region for forming the source electrode 140 and the drain electrode 142. Accordingly, even when the ejected ink 138 is not dropped on the region for forming the source electrode 140 and the drain electrode 142, the source electrode 140 and the drain electrode 142 having a predetermined pattern can be formed.

なお、ソース電極140及びドレイン電極142の成膜方法としては、上述した液滴吐出法に限定されず、その他の液相プロセスとしてスピンコート法を適用することができるし、あるいはスパッタ法、蒸着法、メッキ法等の公知の方法を適用することもできる。   Note that the film formation method of the source electrode 140 and the drain electrode 142 is not limited to the above-described droplet discharge method, and a spin coating method can be applied as another liquid phase process, or a sputtering method or an evaporation method. A known method such as a plating method can also be applied.

(2−2)図11に示すように、ソース電極140及びドレイン電極142上に有機半導体層144を形成する。有機半導体層144の材料を含む液体を使用し、液相プロセス(例えばスピンコート法又は液滴吐出法)により有機半導体層144を形成することができる。例えば上述した液滴吐出法を適用して、所定のパターンを有する有機半導体層144を直接形成してもよい。すなわち、図11に示すように、ソース電極140を露出する穴145が形成されるように、有機半導体層144を所定のパターンに形成する。有機半導体層144の材料としては、例えばフルオレン−チオフェン共重合体の一つであるF8T2が挙げられる。また、有機半導体層としては、この他にも、以下の高分子系有機半導体材料、低分子系有機半導体材料のいずれも使用することができる。   (2-2) As shown in FIG. 11, the organic semiconductor layer 144 is formed on the source electrode 140 and the drain electrode 142. The liquid containing the material of the organic semiconductor layer 144 is used, and the organic semiconductor layer 144 can be formed by a liquid phase process (for example, a spin coat method or a droplet discharge method). For example, the organic semiconductor layer 144 having a predetermined pattern may be directly formed by applying the above-described droplet discharge method. That is, as shown in FIG. 11, the organic semiconductor layer 144 is formed in a predetermined pattern so that a hole 145 exposing the source electrode 140 is formed. As a material of the organic semiconductor layer 144, for example, F8T2 which is one of fluorene-thiophene copolymers can be given. As the organic semiconductor layer, any of the following high molecular organic semiconductor materials and low molecular organic semiconductor materials can be used.

高分子系有機半導体材料としては、例えば、ポリ(3−アルキルチオフェン)(ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)(PTV)、ポリ(パラ−フェニレンビニレン)(PPV)、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−N,N’−(4−メトキシフェニル)−ビス−N,N’−フェニル−1,4−フェニレンジアミン)(PFMO)、ポリ(9,9ジオクチルフルオレン−コ−ベンゾチアジアゾール)(BT)、フルオレン−トリアリルアミン共重合体、トリアリルアミン系ポリマー、フルオレン−チオフェン共重合体、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、ポリチオフェン、ポリ(チオフェンビニレン)、ポリ(2,2’−チエニルピロール)、ポリアニリン等等が挙げられる。   Examples of the polymer organic semiconductor material include poly (3-alkylthiophene) (poly (3-hexylthiophene) (P3HT), poly (3-octylthiophene), poly (2,5-thienylenevinylene) (PTV). ), Poly (para-phenylene vinylene) (PPV), poly (9,9-dioctylfluorene-co-bis-N, N ′-(4-methoxyphenyl) -bis-N, N′-phenyl-1,4 -Phenylenediamine) (PFMO), poly (9,9 dioctylfluorene-co-benzothiadiazole) (BT), fluorene-triallylamine copolymer, triallylamine-based polymer, fluorene-thiophene copolymer, poly (3,4) -Ethylenedioxythiophene / styrene sulfonic acid) (PEDOT / PSS), polythiophene, poly (thio Phenylenevinylene), poly (2,2'-thienylpyrrole), polyaniline and the like.

低分子系有機半導体としては、例えば、C60、或いは、金属フタロシアニン、或いは、それらの置換誘導体、或いは、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン等のアセン分子材料、或いは、α−オリゴチオフェン類、具体的にはクォーターチオフェン(4T)、セキシチオフェン(6T)、オクチチオフェン(8T)、ジヘキシルクォーターチオフェン(DH4T)、ジヘキルセキシチオフェン(DH6T)、等が挙げられる。   Examples of the low molecular organic semiconductor include C60, metal phthalocyanines, substituted derivatives thereof, acene molecular materials such as anthracene, tetracene, pentacene, and hexacene, or α-oligothiophenes. Include quarterthiophene (4T), sexithiophene (6T), octithiophene (8T), dihexylquarterthiophene (DH4T), dihexylxithiophene (DH6T), and the like.

半導体層の材料として有機材料を用いることにより、低温プロセスが可能となり、例えばシリコンを用いる場合と比べてきわめて簡便に半導体層を形成することができる。なお、有機半導体層144をLB(Langmuir-Blodgett)法、LSMCD(Liquid Source Misted Chemical Deposition)法などにより形成してもよい。   By using an organic material as the material for the semiconductor layer, a low-temperature process can be performed, and for example, the semiconductor layer can be formed very easily compared to the case of using silicon. Note that the organic semiconductor layer 144 may be formed by an LB (Langmuir-Blodgett) method, an LSMCD (Liquid Source Misted Chemical Deposition) method, or the like.

(2−3)図12に示すように、有機半導体層144上にゲート絶縁層146を形成する。ゲート絶縁層146の材料を含む液体を使用し、液相プロセス(例えばスピンコート法又は液滴吐出法)によりゲート絶縁層146を形成することができる。例えば上述した液滴吐出法を適用して、所定のパターンを有するゲート絶縁層146を直接形成してもよい。すなわち、図12に示すように、ソース電極140を露出する穴147が形成されるように、ゲート絶縁層146を所定のパターンに形成する。   (2-3) As shown in FIG. 12, a gate insulating layer 146 is formed on the organic semiconductor layer 144. The gate insulating layer 146 can be formed using a liquid containing a material for the gate insulating layer 146 by a liquid phase process (for example, a spin coating method or a droplet discharge method). For example, the above-described droplet discharge method may be applied to directly form the gate insulating layer 146 having a predetermined pattern. That is, as shown in FIG. 12, the gate insulating layer 146 is formed in a predetermined pattern so that the hole 147 exposing the source electrode 140 is formed.

ゲート絶縁層146の成膜温度は、有機半導体層144の成膜温度よりも低温であることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などの高分子材料を使用すると、ゲート絶縁層146を有機半導体層144よりも低温により成膜することが可能になる。   The deposition temperature of the gate insulating layer 146 is preferably lower than the deposition temperature of the organic semiconductor layer 144. For example, when a polymer material such as polymethyl methacrylate (PMMA) is used, the gate insulating layer 146 can be formed at a lower temperature than the organic semiconductor layer 144.

(2−4)図13に示すように、ゲート絶縁層146上にゲート電極148を形成する。ゲート電極148の材料を含む液体を使用し、液相プロセス(例えばスピンコート法又は液滴吐出法)によりゲート電極148を形成することができる。例えば上述した液滴吐出法を適用して、所定のパターンを有するゲート電極148を直接形成してもよい。ゲート電極148の材料は、ソース電極140及びドレイン電極142において説明した内容を適用することができ、例えばソース電極140及びドレイン電極142と同じ材料であってもよい。必要に応じて、分散液を揮発させる処理や、導電性微粒子を相互に結合(例えば焼結)させる処理(加熱)を行う。その他のゲート電極148の成膜方法としては、スパッタ法、蒸着法、メッキ法等が挙げられる。   (2-4) As shown in FIG. 13, the gate electrode 148 is formed on the gate insulating layer 146. The liquid containing the material of the gate electrode 148 can be used to form the gate electrode 148 by a liquid phase process (eg, spin coating or droplet discharge method). For example, the above-described droplet discharge method may be applied to directly form the gate electrode 148 having a predetermined pattern. The material described for the source electrode 140 and the drain electrode 142 can be applied to the material of the gate electrode 148. For example, the same material as that of the source electrode 140 and the drain electrode 142 may be used. If necessary, a treatment for volatilizing the dispersion and a treatment (heating) for bonding (for example, sintering) the conductive fine particles to each other are performed. Other film formation methods for the gate electrode 148 include sputtering, vapor deposition, plating, and the like.

また、ゲート絶縁層146の材質によっては、ゲート電極148を成膜する前に、ゲート電極148を形成するための領域以外の領域に受容層(図示しない)を形成してもよい。例えばゲート絶縁層146が、撥水性の高い材質からなり、かつゲート電極148の液体材料が水溶性である場合、所望の形状にゲート電極148を塗布するのは困難である。そこで、ゲート電極148を形成するための領域以外の領域にポリビニルフェノール(PVPh)等からなる受容層を予め形成し、受容層の形成されていない溝の部分にゲート電極148の液体材料を流し込むことによって、より簡便に所望の形状のゲート電極148を形成することができる。   Further, depending on the material of the gate insulating layer 146, a receiving layer (not shown) may be formed in a region other than the region for forming the gate electrode 148 before the gate electrode 148 is formed. For example, when the gate insulating layer 146 is made of a material having high water repellency and the liquid material of the gate electrode 148 is water-soluble, it is difficult to apply the gate electrode 148 in a desired shape. Therefore, a receiving layer made of polyvinylphenol (PVPh) or the like is formed in advance in a region other than the region for forming the gate electrode 148, and the liquid material of the gate electrode 148 is poured into the groove portion where the receiving layer is not formed. Thus, the gate electrode 148 having a desired shape can be formed more easily.

こうして、第2の薄膜トランジスタ150を形成することができる。第2の薄膜トランジスタ150は、ソース電極140、ドレイン電極142、有機半導体層144、ゲート絶縁層146及びゲート電極148を含む。図13に示す第2の薄膜トランジスタ150は、いわゆるトップゲート・ボトムコンタクト型の構造を有する。   Thus, the second thin film transistor 150 can be formed. The second thin film transistor 150 includes a source electrode 140, a drain electrode 142, an organic semiconductor layer 144, a gate insulating layer 146, and a gate electrode 148. The second thin film transistor 150 illustrated in FIG. 13 has a so-called top gate / bottom contact structure.

(2−5)図14に示すように、第2の薄膜トランジスタ150上に第2の絶縁層152を形成する。   (2-5) As shown in FIG. 14, the second insulating layer 152 is formed on the second thin film transistor 150.

第2の絶縁層152の成膜温度は、第1の絶縁層120の成膜温度よりも低くてもよい。すなわち、第2の絶縁層152の材料としては、第1の絶縁層120の成膜温度(さらには有機半導体層144の耐熱温度)よりも低い温度で成膜できるものであってもよい。具体的には、有機半導体層144がF8T2からなる場合には、アニール温度は約100℃であるため、第2の絶縁層152としては100℃以下で成膜可能なものであることが好ましく、例えば、テトラメチルシラン(TMS)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)又は光硬化型樹脂(例えばUV硬化型樹脂)等が挙げられる。これらを用いることにより、有機半導体層144に与える熱によるダメージを低減することができる。   The deposition temperature of the second insulating layer 152 may be lower than the deposition temperature of the first insulating layer 120. That is, the material of the second insulating layer 152 may be a material that can be formed at a temperature lower than the film forming temperature of the first insulating layer 120 (and the heat resistant temperature of the organic semiconductor layer 144). Specifically, when the organic semiconductor layer 144 is made of F8T2, since the annealing temperature is about 100 ° C., it is preferable that the second insulating layer 152 can be formed at 100 ° C. or less. For example, tetramethylsilane (TMS), polymethyl methacrylate (PMMA), photocurable resin (for example, UV curable resin), or the like can be given. By using these, damage to the organic semiconductor layer 144 due to heat can be reduced.

成膜方法としては、CVD法、スピンコート法、液滴吐出法、LSMCD法などが挙げられる。例えば、図14に示すように、上述した液滴吐出法を適用して、所定のパターンを有する第2の絶縁層152を直接形成してもよい。詳しくは、ソース電極140を露出する穴154が形成されるように、第2の絶縁層152を所定のパターンに形成する。ソース電極140は、穴145,147,154により構成されるコンタクトホールから露出している。   Examples of the film forming method include a CVD method, a spin coating method, a droplet discharge method, and an LSMCD method. For example, as shown in FIG. 14, the second insulating layer 152 having a predetermined pattern may be directly formed by applying the above-described droplet discharge method. Specifically, the second insulating layer 152 is formed in a predetermined pattern so that the hole 154 exposing the source electrode 140 is formed. The source electrode 140 is exposed from the contact hole formed by the holes 145, 147 and 154.

(2−6)図15に示すように、コンタクト層156を形成する。コンタクト層156は、第2の絶縁層152を貫通して第2の薄膜トランジスタ150(例えばソース電極140)と電気的に接続するように形成される。詳しくは、コンタクト層156は、穴145,147,154からなるコンタクトホールを埋めるように形成される。   (2-6) As shown in FIG. 15, the contact layer 156 is formed. The contact layer 156 is formed so as to penetrate the second insulating layer 152 and be electrically connected to the second thin film transistor 150 (for example, the source electrode 140). Specifically, the contact layer 156 is formed so as to fill a contact hole made up of the holes 145, 147 and 154.

コンタクト層156の材料を含む液体を使用し、液相プロセス(例えば液滴吐出法)によりコンタクト層156を形成してもよい。コンタクト層156は、コンタクトホールの内部のみに形成してもよいし、その内部のみならずさらに第2の絶縁層152の上面に至るように形成してもよい。後者の場合、例えば、コンタクト層156と強誘電体キャパシタ160下部電極162とを一体的(連続的)に形成してもよい。液滴吐出法により、インク量及びインク塗布領域を制御すれば、コンタクト層156及び下部電極162を同一の液滴吐出工程により形成することができる。そのため、製造プロセスの簡略化を図ることができる。あるいは、コンタクト層156を形成した後に、同一又は異なる手法により下部電極162を別個に形成してもよい。なお、コンタクト層156の材料及び成膜方法の詳細は、上述した内容を適用することができる。   The contact layer 156 may be formed by a liquid phase process (for example, a droplet discharge method) using a liquid containing the material of the contact layer 156. The contact layer 156 may be formed only inside the contact hole, or may be formed not only inside the contact hole but also reaching the upper surface of the second insulating layer 152. In the latter case, for example, the contact layer 156 and the ferroelectric capacitor 160 lower electrode 162 may be formed integrally (continuously). If the ink amount and the ink application region are controlled by the droplet discharge method, the contact layer 156 and the lower electrode 162 can be formed by the same droplet discharge step. Therefore, the manufacturing process can be simplified. Alternatively, after the contact layer 156 is formed, the lower electrode 162 may be separately formed by the same or different technique. Note that the above-described content can be applied to the details of the material of the contact layer 156 and the film formation method.

(2−7)図16に示すように、下部電極162、有機強誘電体層164及び上部電極166を有する強誘電体キャパシタ160を形成する。強誘電体キャパシタ160は、コンタクト層156を介して、ソース電極140及びドレイン電極142のいずれか一方と電気的に接続させる。   (2-7) As shown in FIG. 16, a ferroelectric capacitor 160 having a lower electrode 162, an organic ferroelectric layer 164, and an upper electrode 166 is formed. The ferroelectric capacitor 160 is electrically connected to one of the source electrode 140 and the drain electrode 142 via the contact layer 156.

例えば、下部電極162とコンタクト層156を相互に電気的に接続する。下部電極162の材料及び成膜方法は、ソース電極140等の内容を適用することができる。特に、下部電極162の材料が導電性有機材料であれば、導電性有機材料は通常の金属よりも柔軟性を有するので、有機強誘電体層164の下地として使用すると、強誘電体キャパシタ160のヒステリシス特性が良好になる。   For example, the lower electrode 162 and the contact layer 156 are electrically connected to each other. The material of the lower electrode 162 and the film formation method can apply the contents of the source electrode 140 and the like. In particular, if the material of the lower electrode 162 is a conductive organic material, the conductive organic material is more flexible than a normal metal. Therefore, when the material is used as a base of the organic ferroelectric layer 164, the ferroelectric capacitor 160 Good hysteresis characteristics.

次に、下部電極162上に有機強誘電体層164を形成する。有機強誘電体層164の有機強誘電体材料としては、例えばポリ(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン)、ポリフッ化ブニリデン、(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン)コオリゴマー、フッ化ビニリデンオリゴマー、及び奇数ナイロンなどが挙げられる。例えば、VDF:TrFE比が75:25のポリ(フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン)共重合体を溶媒(例えばケトン系の溶媒)に溶かして所定の溶液にした後、下部電極162を含む領域上に成膜し、140℃〜150℃程度でアニールし、結晶化させる。有機強誘電体材料の場合、無機強誘電体材料と比較すると極めて低温でアニールすることができる。そのため、製造プロセスに使用する第1の基板100の選択自由度が高い。また、低エネルギー処理により製造プロセスの容易化を図ることができる。さらに、有機強誘電体材料の配向性は、下地(下部電極162)にはあまり依存しないため、下部電極162の材料選択自由度の向上を図ることもできる。なお、有機強誘電体材料は重金属を含まないので、環境負荷の問題がなく、容易に廃棄可能である取り扱いが簡単である。   Next, an organic ferroelectric layer 164 is formed on the lower electrode 162. Examples of the organic ferroelectric material for the organic ferroelectric layer 164 include poly (vinylidene fluoride / trifluoroethylene), polyvinylidene fluoride, (vinylidene fluoride / trifluoroethylene) co-oligomer, vinylidene fluoride oligomer, and odd number. Nylon etc. are mentioned. For example, a poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymer having a VDF: TrFE ratio of 75:25 is dissolved in a solvent (for example, a ketone-based solvent) to obtain a predetermined solution, and then the region including the lower electrode 162 is formed. And annealed at about 140 ° C. to 150 ° C. for crystallization. In the case of an organic ferroelectric material, annealing can be performed at an extremely low temperature as compared with an inorganic ferroelectric material. Therefore, the degree of freedom in selecting the first substrate 100 used in the manufacturing process is high. Further, the manufacturing process can be facilitated by low energy treatment. Furthermore, since the orientation of the organic ferroelectric material does not depend much on the base (lower electrode 162), the degree of freedom in selecting the material of the lower electrode 162 can be improved. In addition, since the organic ferroelectric material does not contain heavy metal, there is no problem of environmental load, and handling that can be easily disposed of is easy.

有機強誘電体層164の成膜方法は、真空蒸着法、スピンコート法、LB(Langmuir-Blodgett)法、上述した液滴吐出法、LSMCD(Liquid Source Misted Chemical Deposition)法などが挙げられる。液滴吐出法によれば、所定のパターンを有する有機強誘電体層164を直接形成することができる。また、LSMCD法の場合も選択成長技術を組み合わせることにより、同様に所定のパターンに直接形成することができる。また、その他の方法の場合、必要に応じて有機強誘電体層164をエッチングによりパターニングしてもよい。   Examples of the method for forming the organic ferroelectric layer 164 include a vacuum deposition method, a spin coating method, an LB (Langmuir-Blodgett) method, the above-described droplet discharge method, and an LSMCD (Liquid Source Misted Chemical Deposition) method. According to the droplet discharge method, the organic ferroelectric layer 164 having a predetermined pattern can be directly formed. Similarly, in the case of the LSMCD method, a predetermined pattern can be directly formed by combining selective growth techniques. In the case of other methods, the organic ferroelectric layer 164 may be patterned by etching as necessary.

その後、有機強誘電体層164上に上部電極166を形成する。上部電極166の材料及び形成方法としては、上述した下部電極162の内容を適用することができる。例えば上部電極166の材料が導電性有機材料であれば、上述したように強誘電体キャパシタ160のヒステリシス特性が向上する。上部電極166の場合、下地となる有機強誘電体層164にダメージが与えられないように低パワーにより成膜することが好ましい。すなわち、上部電極166を液滴吐出法により形成すると、スパッタ法などにおける高エネルギー粒子による有機強誘電体層164のダメージを低減することができるので効果的である。   Thereafter, an upper electrode 166 is formed on the organic ferroelectric layer 164. As the material and formation method of the upper electrode 166, the contents of the lower electrode 162 described above can be applied. For example, if the material of the upper electrode 166 is a conductive organic material, the hysteresis characteristic of the ferroelectric capacitor 160 is improved as described above. In the case of the upper electrode 166, it is preferable to form the film with low power so that the organic ferroelectric layer 164 serving as a base is not damaged. That is, when the upper electrode 166 is formed by a droplet discharge method, damage to the organic ferroelectric layer 164 due to high energy particles in a sputtering method or the like can be reduced, which is effective.

(2−8)その後、図17に示すように、強誘電体キャパシタ160上に第3の絶縁層170を形成する。第3の絶縁層170は、その上にさらにデバイスを形成するための層間絶縁層であってもよいし、最上層のパッシベーション層であってもよい。第3の絶縁層170は、強誘電体キャパシタ160を被覆して形成する。第3の絶縁層170の成膜温度は、第1の絶縁層120の成膜温度(さらには有機強誘電体層164の成膜温度)よりも低くてもよい。これによれば、例えば強誘電体キャパシタ160の熱によるダメージを低減することができる。第3の絶縁層170の材料及び成膜方法は、第2の絶縁層152の内容を適用することができる。   (2-8) Thereafter, as shown in FIG. 17, a third insulating layer 170 is formed on the ferroelectric capacitor 160. The third insulating layer 170 may be an interlayer insulating layer for further forming a device thereon, or may be an uppermost passivation layer. The third insulating layer 170 is formed so as to cover the ferroelectric capacitor 160. The deposition temperature of the third insulating layer 170 may be lower than the deposition temperature of the first insulating layer 120 (and the deposition temperature of the organic ferroelectric layer 164). According to this, for example, damage due to heat of the ferroelectric capacitor 160 can be reduced. The content of the second insulating layer 152 can be applied to the material and the deposition method of the third insulating layer 170.

なお、第3の絶縁層170の形成工程のみならず、強誘電体キャパシタ160の形成工程以降は、有機強誘電体層164の成膜温度(詳しくは結晶化時の温度)以上の高温のアニール処理を行わないほうが好ましい。こうすることにより、強誘電体キャパシタ160の熱によるダメージを低減することができる。   It should be noted that not only the step of forming the third insulating layer 170 but also the step of forming the ferroelectric capacitor 160 and the subsequent steps, annealing at a temperature higher than the film formation temperature of the organic ferroelectric layer 164 (specifically, the temperature during crystallization). It is preferable not to perform the treatment. By doing so, damage to the ferroelectric capacitor 160 due to heat can be reduced.

(2−9)こうして、第2の薄膜トランジスタ150及び強誘電体キャパシタ160を含むメモリセル部182を形成することができる。第2の薄膜トランジスタ150は、強誘電体キャパシタ160への電荷蓄積のオン・オフを選択する選択トランジスタとして機能する。メモリセル部182は、少なくとも、第2の薄膜トランジスタ150と、強誘電体キャパシタ160と、両者を電気的に接続するコンタクト層156と、を含む。多くの場合、メモリセル部182は、第2の薄膜トランジスタ150及び強誘電体キャパシタ160のセットを複数有し、メモリセルアレイ部を構成する。図17に示すように、強誘電体キャパシタ160を第2の薄膜トランジスタ150の上層に配置してもよい。あるいは、第2の薄膜トランジスタ150を強誘電体キャパシタ160の上層に配置することもできる。   (2-9) Thus, the memory cell part 182 including the second thin film transistor 150 and the ferroelectric capacitor 160 can be formed. The second thin film transistor 150 functions as a selection transistor that selects on / off of charge accumulation in the ferroelectric capacitor 160. The memory cell unit 182 includes at least a second thin film transistor 150, a ferroelectric capacitor 160, and a contact layer 156 that electrically connects both. In many cases, the memory cell unit 182 includes a plurality of sets of the second thin film transistor 150 and the ferroelectric capacitor 160 to form a memory cell array unit. As shown in FIG. 17, the ferroelectric capacitor 160 may be disposed in the upper layer of the second thin film transistor 150. Alternatively, the second thin film transistor 150 can be disposed in the upper layer of the ferroelectric capacitor 160.

以上の工程により、第1の基板100上に、駆動回路部180及びメモリセル部182を含む被転写層190を形成することができる。メモリセル部182は、駆動回路部180の上方に積層されている。言い換えれば、メモリセル部182は、駆動回路部180の一部又は全部の領域にオーバーラップして配置されている。   Through the above steps, the transfer layer 190 including the driver circuit portion 180 and the memory cell portion 182 can be formed over the first substrate 100. The memory cell unit 182 is stacked above the drive circuit unit 180. In other words, the memory cell portion 182 is disposed so as to overlap with a part or all of the region of the drive circuit portion 180.

上述のメモリセル部182における成膜プロセスは、液相プロセスにより行うことができる。特に、液滴吐出法を適用すれば、液滴材料を変えるだけで同一の吐出装置を用いて製造できるため、極めて安価かつ容易な製造プロセスを実現することができる。   The film formation process in the memory cell portion 182 described above can be performed by a liquid phase process. In particular, if the droplet discharge method is applied, it is possible to manufacture using the same discharge device by simply changing the droplet material, so that an extremely inexpensive and easy manufacturing process can be realized.

本実施の形態によれば、メモリセル部182が駆動回路部180の上方に積層されているので、平面面積の拡大を防止し、メモリの小型化・大容量化を実現することができる。また、強誘電体キャパシタ160には有機強誘電体層164を用い、第2の薄膜トランジスタ150には有機半導体層144を用いているので、例えば全体として150℃以下の低温プロセスが可能になる。そのため、メモリを形成するための基板(第1の基板100)の耐熱性の制約が緩和され、基板の選択自由度が向上する。また、有機強誘電体材料は低エネルギーによる処理が可能であるので、製造プロセスの容易化を図ることができる。さらに、重金属による環境負荷の問題がなく、容易に廃棄可能であり取り扱いが簡単である。   According to the present embodiment, since the memory cell unit 182 is stacked above the drive circuit unit 180, an increase in the planar area can be prevented, and the memory can be reduced in size and capacity. Further, since the organic ferroelectric layer 164 is used for the ferroelectric capacitor 160 and the organic semiconductor layer 144 is used for the second thin film transistor 150, a low-temperature process of, for example, 150 ° C. or less as a whole becomes possible. Therefore, the restriction on heat resistance of the substrate for forming the memory (first substrate 100) is relaxed, and the degree of freedom in selecting the substrate is improved. In addition, since the organic ferroelectric material can be processed with low energy, the manufacturing process can be facilitated. Furthermore, there is no problem of environmental load due to heavy metals, it can be easily disposed of and it is easy to handle.

(3)転写技術を適用する場合には、図18〜図20に示すように、少なくとも1回(図では2回)の転写工程により被転写層190を完成品としての第2の基板200に転写する。   (3) When the transfer technique is applied, as shown in FIGS. 18 to 20, the transferred layer 190 is formed on the second substrate 200 as a finished product by at least one transfer process (two times in the figure). Transcript.

例えば図18に示すように、第1の基板100(分離層102)上の被転写層190を他の基板(例えばガラス基板)172に転写する。その場合、基板172と被転写層190を図示しない接着層(例えば光硬化型接着層)により接着してもよい。その後、図19及び図20に示すように、分離層102の結合力を消失又は低減させ、第1の基板100と分離層102を順次又は同時に剥離する。分離層102の結合力を消失又は低減させる方法は上述した通りである。そして、最終的には被転写層190の一部(例えば絶縁層104)を露出させ、被転写層190を第2の基板200に転写する。被転写層190と第2の基板200の結合手段は限定されるものではなく、すでに説明した方法を適用することができる。   For example, as shown in FIG. 18, the transferred layer 190 on the first substrate 100 (separation layer 102) is transferred to another substrate (for example, a glass substrate) 172. In that case, the substrate 172 and the transferred layer 190 may be bonded by an adhesive layer (not shown) (for example, a photo-curing adhesive layer). After that, as shown in FIGS. 19 and 20, the bonding force of the separation layer 102 is lost or reduced, and the first substrate 100 and the separation layer 102 are peeled sequentially or simultaneously. The method for eliminating or reducing the bonding strength of the separation layer 102 is as described above. Finally, a part of the transferred layer 190 (for example, the insulating layer 104) is exposed, and the transferred layer 190 is transferred to the second substrate 200. The coupling means for the transfer layer 190 and the second substrate 200 is not limited, and the method described above can be applied.

こうして、第2の基板200上に被転写層190(駆動回路部180及びメモリセル部182)を形成することができる。第2の基板200は、第1の基板100よりも耐熱性の低い(例えば歪点の低い)材料から構成されていてもよい。第2の基板200は、ポリイミド樹脂などのフレキシブル基板であってもよいし、第1の基板100よりも耐熱性の低いガラス基板であってもよい。あるいは、第2の基板200は、液晶素子やEL素子などの電気光学素子、その他の電子部品が搭載又は内蔵されているものであってもよい。その場合も、第2の基板200の電気光学素子又は電子部品の耐熱性が低ければ、上述した転写工程を行うと効果的である。   Thus, the transfer layer 190 (the drive circuit portion 180 and the memory cell portion 182) can be formed over the second substrate 200. The second substrate 200 may be made of a material that has lower heat resistance (for example, a lower strain point) than the first substrate 100. The second substrate 200 may be a flexible substrate such as a polyimide resin, or may be a glass substrate having lower heat resistance than the first substrate 100. Alternatively, the second substrate 200 may be one in which an electro-optical element such as a liquid crystal element or an EL element, or other electronic components are mounted or incorporated. Also in this case, if the electro-optical element or the electronic component of the second substrate 200 has low heat resistance, it is effective to perform the above-described transfer process.

なお、上述とは異なり、1回の転写により、第1の基板100から第2の基板200に直接的に被転写層190を転写してもよい。その場合には、第2の基板200側から順にメモリセル部182及び駆動回路部180が配置される。   Note that, unlike the above, the transfer layer 190 may be directly transferred from the first substrate 100 to the second substrate 200 by one transfer. In that case, the memory cell portion 182 and the drive circuit portion 180 are sequentially arranged from the second substrate 200 side.

(有機強誘電体メモリの構造)
こうして、図21に示すように、有機強誘電体メモリ1000を形成することができる。この有機強誘電体メモリ1000は、駆動回路部180と、メモリセル部182と、を含む。それらの詳細は、上述した製造方法において説明した通りである。
(Structure of organic ferroelectric memory)
Thus, an organic ferroelectric memory 1000 can be formed as shown in FIG. The organic ferroelectric memory 1000 includes a drive circuit unit 180 and a memory cell unit 182. The details thereof are as described in the manufacturing method described above.

有機強誘電体メモリ1000は、図22の回路方式に基づいて動作する。図22の回路図を参照すると、ワード線(WL)が第2の薄膜トランジスタ150のゲート電極148に電気的に接続され、ビット線(BL)が第2の薄膜トランジスタ150のドレイン電極142に電気的に接続され、プレート線(PL)が強誘電体キャパシタ160の上部電極166に電気的に接続されている。第1の薄膜トランジスタ110は、ワード線又はビット線のいずれか(図21ではビット線)に電気的に接続され、メモリセル部182を駆動する。   The organic ferroelectric memory 1000 operates based on the circuit scheme of FIG. Referring to the circuit diagram of FIG. 22, the word line (WL) is electrically connected to the gate electrode 148 of the second thin film transistor 150, and the bit line (BL) is electrically connected to the drain electrode 142 of the second thin film transistor 150. The plate line (PL) is electrically connected to the upper electrode 166 of the ferroelectric capacitor 160. The first thin film transistor 110 is electrically connected to either the word line or the bit line (the bit line in FIG. 21), and drives the memory cell portion 182.

なお、本実施の形態に係る有機強誘電体メモリは、上述の製造方法から導くことができる内容を含む。   The organic ferroelectric memory according to the present embodiment includes contents that can be derived from the manufacturing method described above.

(第1の変形例)
図23〜図25は、本実施の形態の第1の変形例を示す図であり、有機強誘電体メモリ及びその製造方法を説明する図である。図24及び図25は、第2の薄膜トランジスタの部分のみを示している。本変形例では、第2の薄膜トランジスタの構造が上述と異なっている。
(First modification)
23 to 25 are views showing a first modification of the present embodiment, and are diagrams for explaining an organic ferroelectric memory and a manufacturing method thereof. 24 and 25 show only the portion of the second thin film transistor. In this modification, the structure of the second thin film transistor is different from that described above.

(1)図23に示すように、第2の薄膜トランジスタ250は、いわゆるボトムゲート・トップコンタクト型の構造を有する。詳しくは、ゲート電極248上にゲート絶縁層246が形成され、ゲート絶縁層246上に有機半導体層244が形成され、有機半導体層244上にソース電極240及びドレイン電極242が形成されている。なお、それらの材料及び成膜方法は、上述した内容を適用することができる。また、本変形例においても、メモリセル部282は、駆動回路部180の上方に積層されている。   (1) As shown in FIG. 23, the second thin film transistor 250 has a so-called bottom gate / top contact type structure. Specifically, the gate insulating layer 246 is formed over the gate electrode 248, the organic semiconductor layer 244 is formed over the gate insulating layer 246, and the source electrode 240 and the drain electrode 242 are formed over the organic semiconductor layer 244. Note that the above-described contents can be applied to these materials and film formation methods. Also in this modification, the memory cell portion 282 is stacked above the drive circuit portion 180.

図23に示す例では、ゲート電極248は、第1の薄膜トランジスタ110と電気的に接続されている。本変形例では、ゲート電極248が第2の薄膜トランジスタ250の最下層となるので、ゲート電極248と第1の薄膜トランジスタ110との電気的接続が達成しやすい。   In the example illustrated in FIG. 23, the gate electrode 248 is electrically connected to the first thin film transistor 110. In this modification, the gate electrode 248 is the lowermost layer of the second thin film transistor 250, so that the electrical connection between the gate electrode 248 and the first thin film transistor 110 is easily achieved.

また、ソース電極240及びドレイン電極242のいずれか一方(図23ではソース電極240)は、強誘電体キャパシタ160に電気的に接続されている。本変形例では、ソース電極240及びドレイン電極242が第2の薄膜トランジスタ250の最上層となるので、例えばソース電極240と強誘電体キャパシタ160との電気的接続が達成しやすい。   One of the source electrode 240 and the drain electrode 242 (in FIG. 23, the source electrode 240) is electrically connected to the ferroelectric capacitor 160. In the present modification, the source electrode 240 and the drain electrode 242 are the uppermost layer of the second thin film transistor 250, and thus, for example, electrical connection between the source electrode 240 and the ferroelectric capacitor 160 is easily achieved.

(2)図24に示す例では、第2の薄膜トランジスタ350は、いわゆるトップゲート・トップコンタクト型の構造を有する。詳しくは、有機半導体層344上にソース電極340及びドレイン電極342が形成され、ソース電極340及びドレイン電極342上にゲート絶縁層346が形成され、ゲート絶縁層346上にゲート電極348が形成されている。なお、それらの材料及び成膜方法は、上述した内容を適用することができる。また、第1の薄膜トランジスタ及び強誘電体キャパシタのそれぞれに対する電気的接続は、図21を参照することができる。   (2) In the example shown in FIG. 24, the second thin film transistor 350 has a so-called top gate / top contact type structure. Specifically, the source electrode 340 and the drain electrode 342 are formed over the organic semiconductor layer 344, the gate insulating layer 346 is formed over the source electrode 340 and the drain electrode 342, and the gate electrode 348 is formed over the gate insulating layer 346. Yes. Note that the above-described contents can be applied to these materials and film formation methods. In addition, FIG. 21 can be referred to for electrical connection to each of the first thin film transistor and the ferroelectric capacitor.

(3)図25に示す例では、第2の薄膜トランジスタ450は、いわゆるボトムゲート・ボトムコンタクト型の構造を有する。詳しくは、ゲート電極448上にゲート絶縁層446が形成され、ゲート絶縁層446上にソース電極440及びドレイン電極442が形成され、ソース電極440及びドレイン電極442上に有機半導体層444が形成されている。なお、それらの材料及び成膜方法は、上述した内容を適用することができる。また、第1の薄膜トランジスタ及び強誘電体キャパシタのそれぞれに対する電気的接続は、図23を参照することができる。   (3) In the example shown in FIG. 25, the second thin film transistor 450 has a so-called bottom gate / bottom contact type structure. Specifically, the gate insulating layer 446 is formed over the gate electrode 448, the source electrode 440 and the drain electrode 442 are formed over the gate insulating layer 446, and the organic semiconductor layer 444 is formed over the source electrode 440 and the drain electrode 442. Yes. Note that the above-described contents can be applied to these materials and film formation methods. In addition, FIG. 23 can be referred to for electrical connection to each of the first thin film transistor and the ferroelectric capacitor.

(第2の変形例)
図26及び図27は、本実施の形態の第2の変形例を示す図であり、有機強誘電体メモリ及びその製造方法を説明する図である。
(Second modification)
FIG. 26 and FIG. 27 are diagrams showing a second modification of the present embodiment, and are diagrams for explaining an organic ferroelectric memory and a manufacturing method thereof.

本変形例では、第2の薄膜トランジスタが有機半導体薄膜トランジスタである点が上述と異なっている。これによれば、有機強誘電体メモリの全成膜プロセスを液相プロセス(例えば液滴吐出プロセス)により形成することが可能になる。また、有機半導体薄膜トランジスタの場合、低温プロセスが可能になるので、例えば転写工程を用いなくても直接的に製品となる基板に有機強誘電体メモリを製造することができる。   This modification differs from the above in that the second thin film transistor is an organic semiconductor thin film transistor. According to this, it is possible to form the entire film formation process of the organic ferroelectric memory by a liquid phase process (for example, a droplet discharge process). In the case of an organic semiconductor thin film transistor, a low temperature process is possible, so that an organic ferroelectric memory can be manufactured directly on a product substrate without using a transfer step, for example.

(1)図26に示すように、第1の薄膜トランジスタ510は、ソース電極511、ドレイン電極512、有機半導体層514、ゲート絶縁層516及びゲート電極518を含む。それらの材料及び成膜方法は、上述した内容を適用することができる。   (1) As shown in FIG. 26, the first thin film transistor 510 includes a source electrode 511, a drain electrode 512, an organic semiconductor layer 514, a gate insulating layer 516, and a gate electrode 518. The contents described above can be applied to these materials and film formation methods.

図26に示す例では、第1の薄膜トランジスタ510は、いわゆるトップゲート・ボトム型の構造を有し、その詳細は上述の第2の薄膜トランジスタ150の内容を適用することができる。あるいは、第1の薄膜トランジスタ510の構造は、トップゲート・ボトム型に限らず、トップゲート・トップコンタクト型であってもよいし、ボトムゲート・トップコンタクト型であってもよいし、ボトムゲート・ボトムコンタクト型であってもよい。なお、本変形例においても。メモリセル部182は、駆動回路部580の上方に積層されている。   In the example shown in FIG. 26, the first thin film transistor 510 has a so-called top gate / bottom structure, and the details of the second thin film transistor 150 can be applied to the details thereof. Alternatively, the structure of the first thin film transistor 510 is not limited to the top gate / bottom type, and may be a top gate / top contact type, a bottom gate / top contact type, or a bottom gate / bottom type. It may be a contact type. In this modification, too. The memory cell unit 182 is stacked above the drive circuit unit 580.

なお、第1及び第2の薄膜トランジスタ510,150は、トランジスタ構造、構成部分の材料、成膜方法の少なくとも1つが相互に同一であってもよい。   Note that the first and second thin film transistors 510 and 150 may have the same transistor structure, constituent material, and film formation method.

(2)図27に示すように、図23に示されるメモリセル部282と、図26に示される駆動回路部580を組み合わせてもよい。その場合、第1及び第2の薄膜トランジスタ510,250のトランジスタ構造は異なっていてもよい。例えば図27に示す例では、第1の薄膜トランジスタ510は、ボトムゲート・トップコンタクト型の構造を有し、第2の薄膜トランジスタ250は、トップゲート・ボトムコンタクト型の構造を有する。   (2) As shown in FIG. 27, the memory cell unit 282 shown in FIG. 23 may be combined with the drive circuit unit 580 shown in FIG. In that case, the transistor structures of the first and second thin film transistors 510 and 250 may be different. For example, in the example shown in FIG. 27, the first thin film transistor 510 has a bottom gate / top contact type structure, and the second thin film transistor 250 has a top gate / bottom contact type structure.

(第3の変形例)
図28は、本実施の形態の第3の変形例を示す図であり、有機強誘電体メモリの回路図である。上述の内容では、1トランジスタ1キャパシタ型の例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いわゆる2トランジスタ2キャパシタ型の有機強誘電体メモリについて適用することができる。このメモリ構造によれば、上述した効果に加え、動作余裕度が高く、製造工程等に起因する特性ばらつきに対して強いという特徴がある。あるいは、上述の1T1C型、2T2C型とは別の他の蓄積容量型について本発明の内容を適用してもよい。
(Third Modification)
FIG. 28 is a diagram showing a third modification of the present embodiment, and is a circuit diagram of an organic ferroelectric memory. In the above description, an example of a one-transistor one-capacitor type has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a so-called two-transistor two-capacitor type organic ferroelectric memory. According to this memory structure, in addition to the effects described above, there is a feature that the operation margin is high and it is strong against characteristic variations caused by manufacturing processes and the like. Alternatively, the contents of the present invention may be applied to another storage capacity type other than the above-described 1T1C type and 2T2C type.

(第4の変形例)
図29〜図32は、本実施の形態の第4の変形例を示す図であり、有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。本変形例では、強誘電体キャパシタ160のパターニング方法が上述と異なっている。
(Fourth modification)
FIGS. 29 to 32 are views showing a fourth modification of the present embodiment and showing a method for manufacturing an organic ferroelectric memory. In this modification, the patterning method of the ferroelectric capacitor 160 is different from that described above.

まず、図29に示すように、所定のパターン及びその周囲を含む領域に、下部電極162a、有機強誘電体層164a、上部電極166aを順に積層する。その後、図30に示すように上部電極166をパターニングして形成する。例えばウエットエッチングによりパターニングすることができる。あるいは、所定のパターンを有する上部電極166を液滴吐出法により直接的に有機強誘電体層164aに形成してもよい。   First, as shown in FIG. 29, a lower electrode 162a, an organic ferroelectric layer 164a, and an upper electrode 166a are sequentially laminated in a region including a predetermined pattern and its periphery. Thereafter, as shown in FIG. 30, the upper electrode 166 is formed by patterning. For example, patterning can be performed by wet etching. Alternatively, the upper electrode 166 having a predetermined pattern may be directly formed on the organic ferroelectric layer 164a by a droplet discharge method.

その後、図30に示すように、所定のパターンを有する上部電極166をマスクとして有機強誘電体層164aをアッシングする。すなわち、反応性ガス(例えばプラズマ酸素ガスなど)により、有機強誘電体層164aのうちマスク(上部電極166)から露出する領域を揮発させて除去する。こうして、図31に示すように、有機強誘電体層164を上部電極166と同一パターンに形成することができる。   Thereafter, as shown in FIG. 30, the organic ferroelectric layer 164a is ashed using the upper electrode 166 having a predetermined pattern as a mask. That is, a region exposed from the mask (upper electrode 166) in the organic ferroelectric layer 164a is volatilized and removed by a reactive gas (for example, plasma oxygen gas). Thus, as shown in FIG. 31, the organic ferroelectric layer 164 can be formed in the same pattern as the upper electrode 166.

あるいは、ドライエッチングにより上部電極166をパターニングすることにより、アッシングと同様の作用によって有機強誘電体層164を同時にパターニングしてもよい。   Alternatively, by patterning the upper electrode 166 by dry etching, the organic ferroelectric layer 164 may be simultaneously patterned by the same action as ashing.

なお、図32に示すように、下部電極162を所定の方法によりパターニングすることで、強誘電体キャパシタ160を形成することができる。   As shown in FIG. 32, the ferroelectric capacitor 160 can be formed by patterning the lower electrode 162 by a predetermined method.

本変形例によれば、上部電極166をマスクとして利用することにより、有機強誘電体層164をパターニングするためのマスクを形成する必要がなくなり、製造プロセスの容易化を図ることができる。   According to this modification, by using the upper electrode 166 as a mask, it is not necessary to form a mask for patterning the organic ferroelectric layer 164, and the manufacturing process can be facilitated.

(その他の変形例)
上述の製造方法では転写技術を適用した例を説明したが、完成品としての基板(第2の基板200)上に対して駆動回路部及びメモリセル部を直接形成してもよい。その場合に、使用する基板は、駆動回路部及びメモリセル部の形成工程に対して耐熱性を有することが好ましい。
(Other variations)
Although an example in which the transfer technique is applied has been described in the above manufacturing method, the drive circuit portion and the memory cell portion may be formed directly on the substrate (second substrate 200) as a finished product. In that case, it is preferable that the substrate to be used has heat resistance with respect to the formation process of the driver circuit portion and the memory cell portion.

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and results). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the organic ferroelectric memory which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリを示す図である。1 is a diagram showing an organic ferroelectric memory according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る有機強誘電体メモリの回路図である。1 is a circuit diagram of an organic ferroelectric memory according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…第1の基板 110…第1の薄膜トランジスタ 120…第1の絶縁層
140…ソース電極 142…ドレイン電極 144…有機半導体層
146…ゲート絶縁層 148…ゲート電極 150…第2の薄膜トランジスタ
152…第2の絶縁層 160…強誘電体キャパシタ 162…下部電極
164…有機強誘電体層 166…上部電極 170…第3の絶縁層
180…駆動回路部 182…メモリセル部 190…被転写層 200…第2の基板
240…ソース電極 242…ドレイン電極 244…有機半導体層
246…ゲート絶縁層 248…ゲート電極 250…第2の薄膜トランジスタ
282…メモリセル部 342…ドレイン電極 346…ゲート絶縁層
348…ゲート電極 350…第2の薄膜トランジスタ 442…ドレイン電極
444…有機半導体層 446…ゲート絶縁層 450…第2の薄膜トランジスタ
510…第1の薄膜トランジスタ 518…ゲート電極 580…駆動回路部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... 1st board | substrate 110 ... 1st thin-film transistor 120 ... 1st insulating layer 140 ... Source electrode 142 ... Drain electrode 144 ... Organic-semiconductor layer 146 ... Gate insulating layer 148 ... Gate electrode 150 ... 2nd thin-film transistor 152 ... 1st 2. Insulating layer 160 ... Ferroelectric capacitor 162 ... Lower electrode 164 ... Organic ferroelectric layer 166 ... Upper electrode 170 ... Third insulating layer 180 ... Drive circuit part 182 ... Memory cell part 190 ... Transfer layer 200 ... First 2 substrate 240 ... source electrode 242 ... drain electrode 244 ... organic semiconductor layer 246 ... gate insulating layer 248 ... gate electrode 250 ... second thin film transistor 282 ... memory cell portion 342 ... drain electrode 346 ... gate insulating layer 348 ... gate electrode 350 ... Second thin film transistor 442 ... Drain electrode 444 ... Organic semiconductor layer 446 ... Gate insulating layer 450 ... Second thin film transistor 510 ... First thin film transistor 518 ... Gate electrode 580 ... Drive circuit section

Claims (19)

第1の薄膜トランジスタを含む駆動回路部と、
ソース・ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有する第2の薄膜トランジスタと、下部電極、有機強誘電体層及び上部電極を有し、かつ前記ソース・ドレイン電極のいずれか一方に電気的に接続されている強誘電体キャパシタと、を含むメモリセル部と、
を含み、
前記メモリセル部は、前記駆動回路部の上方に積層されている、有機強誘電体メモリ。
A drive circuit section including a first thin film transistor;
A second thin film transistor having a source / drain electrode, an organic semiconductor layer, a gate insulating layer and a gate electrode; a lower electrode; an organic ferroelectric layer; and an upper electrode; and one of the source / drain electrodes is electrically A memory cell unit including a ferroelectric capacitor connected to the memory cell;
Including
The memory cell unit is an organic ferroelectric memory stacked above the drive circuit unit.
請求項1記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記強誘電体キャパシタは、前記第2の薄膜トランジスタよりも上層に配置されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to claim 1, wherein
The ferroelectric capacitor is an organic ferroelectric memory arranged in an upper layer than the second thin film transistor.
請求項1又は請求項2記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記ソース・ドレイン電極の上方には、前記有機半導体層が形成され、
前記有機半導体層の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記ゲート電極が形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to claim 1 or 2,
The organic semiconductor layer is formed above the source / drain electrodes,
The gate insulating layer is formed above the organic semiconductor layer,
An organic ferroelectric memory, wherein the gate electrode is formed above the gate insulating layer.
請求項1又は請求項2記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記有機半導体層の上方には、前記ソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース・ドレイン電極の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記ゲート電極が形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to claim 1 or 2,
The source / drain electrodes are formed above the organic semiconductor layer,
The gate insulating layer is formed above the source / drain electrodes,
An organic ferroelectric memory, wherein the gate electrode is formed above the gate insulating layer.
請求項1又は請求項2記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記ゲート電極の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記ソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース・ドレイン電極の上方には、前記有機半導体層が形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to claim 1 or 2,
The gate insulating layer is formed above the gate electrode,
The source / drain electrodes are formed above the gate insulating layer,
An organic ferroelectric memory in which the organic semiconductor layer is formed above the source / drain electrodes.
請求項1又は請求項2記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記ゲート電極の上方には、前記ゲート絶縁層が形成され、
前記ゲート絶縁層の上方には、前記有機半導体層が形成され、
前記有機半導体層の上方には、前記ソース・ドレイン電極が形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to claim 1 or 2,
The gate insulating layer is formed above the gate electrode,
The organic semiconductor layer is formed above the gate insulating layer,
An organic ferroelectric memory in which the source / drain electrodes are formed above the organic semiconductor layer.
請求項1から請求項6のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記有機半導体層は、フルオレン−チオフェン共重合体により形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 1 to 6,
The organic ferroelectric memory, wherein the organic semiconductor layer is formed of a fluorene-thiophene copolymer.
請求項1から請求項7のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記下部電極及び前記上部電極の少なくともいずれか一方は、導電性有機材料により形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 1 to 7,
An organic ferroelectric memory, wherein at least one of the lower electrode and the upper electrode is formed of a conductive organic material.
請求項1から請求項8のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記有機強誘電体層は、ポリ(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン)、ポリフッ化ブニリデン、(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン)コオリゴマー、フッ化ビニリデンオリゴマー及び奇数ナイロンのいずれかにより形成されている、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 1 to 8,
The organic ferroelectric layer is formed of any one of poly (vinylidene fluoride / trifluoroethylene), poly (vinylidene fluoride), (vinylidene fluoride / trifluoroethylene) co-oligomer, vinylidene fluoride oligomer, and odd-number nylon. , Organic ferroelectric memory.
請求項1から請求項9のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記第1の薄膜トランジスタは、低温ポリシリコン薄膜トランジスタである、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 1 to 9,
The organic ferroelectric memory, wherein the first thin film transistor is a low-temperature polysilicon thin film transistor.
請求項1から請求項9のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記第1の薄膜トランジスタは、有機半導体薄膜トランジスタである、有機強誘電体メモリ。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 1 to 9,
The organic ferroelectric memory, wherein the first thin film transistor is an organic semiconductor thin film transistor.
(a)第1の薄膜トランジスタを形成すること、
(b)ソース・ドレイン電極、有機半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を有する第2の薄膜トランジスタを形成すること、
(c)前記ソース・ドレイン電極のいずれか一方に電気的に接続し、下部電極、有機強誘電体層及び上部電極を有する強誘電体キャパシタを形成すること、
を含み、
前記第2の薄膜トランジスタ及び前記強誘電体キャパシタを含むメモリセル部を、前記第1の薄膜トランジスタを含む駆動回路部の上方に積層する、有機強誘電体メモリの製造方法。
(A) forming a first thin film transistor;
(B) forming a second thin film transistor having a source / drain electrode, an organic semiconductor layer, a gate insulating layer, and a gate electrode;
(C) forming a ferroelectric capacitor having a lower electrode, an organic ferroelectric layer, and an upper electrode electrically connected to one of the source / drain electrodes;
Including
A method of manufacturing an organic ferroelectric memory, comprising: laminating a memory cell portion including the second thin film transistor and the ferroelectric capacitor above a drive circuit portion including the first thin film transistor.
請求項12記載の有機強誘電体メモリの製造方法において、
前記(a)工程で、前記第1の薄膜トランジスタを低温ポリシリコンプロセスにより形成する、有機強誘電体メモリの製造方法。
In the manufacturing method of the organic ferroelectric memory of Claim 12,
A method of manufacturing an organic ferroelectric memory, wherein in the step (a), the first thin film transistor is formed by a low-temperature polysilicon process.
請求項12又は請求項13記載の有機強誘電体メモリの製造方法において、
前記(b)及び(c)工程を液相プロセスにより行う、有機強誘電体メモリの製造方法。
In the manufacturing method of the organic ferroelectric memory according to claim 12 or 13,
A method of manufacturing an organic ferroelectric memory, wherein the steps (b) and (c) are performed by a liquid phase process.
請求項12から請求項14のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記(b)工程で、前記ソース・ドレイン電極、前記有機半導体層、前記ゲート絶縁層及び前記ゲート電極のそれぞれを液滴吐出法により所定のパターンに形成する、有機強誘電体メモリの製造方法。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 12 to 14,
A method of manufacturing an organic ferroelectric memory, wherein in the step (b), each of the source / drain electrodes, the organic semiconductor layer, the gate insulating layer, and the gate electrode is formed in a predetermined pattern by a droplet discharge method.
請求項12から請求項15のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記(c)工程で、前記下部電極、前記有機強誘電体層及び前記上部電極のそれぞれを液滴吐出法により所定のパターンに形成する、有機強誘電体メモリの製造方法。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 12 to 15,
A method of manufacturing an organic ferroelectric memory, wherein in the step (c), each of the lower electrode, the organic ferroelectric layer, and the upper electrode is formed in a predetermined pattern by a droplet discharge method.
請求項12から請求項15のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記(c)工程で、前記上部電極を所定のパターンを有するように形成し、前記所定のパターンを有する前記上部電極をマスクとして前記有機強誘電体層をアッシングすることにより、前記有機強誘電体層をパターニングする、有機強誘電体メモリの製造方法。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 12 to 15,
In the step (c), the organic ferroelectric layer is formed by ashing the organic ferroelectric layer using the upper electrode having the predetermined pattern as a mask, by forming the upper electrode to have a predetermined pattern. A method of manufacturing an organic ferroelectric memory, wherein a layer is patterned.
請求項12から請求項17のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
前記(a)工程後に、前記第1の薄膜トランジスタの上方に第1の絶縁層を形成することをさらに含み、
前記(b)工程後に、前記第2の薄膜トランジスタの上方に第2の絶縁層を形成することをさらに含み、
前記第2の絶縁層の成膜温度は、前記第1の絶縁層の成膜温度よりも低い、有機強誘電体メモリの製造方法。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 12 to 17,
After the step (a), further comprising forming a first insulating layer above the first thin film transistor;
After the step (b), further comprising forming a second insulating layer above the second thin film transistor;
The method for manufacturing an organic ferroelectric memory, wherein a film forming temperature of the second insulating layer is lower than a film forming temperature of the first insulating layer.
請求項12から請求項18のいずれかに記載の有機強誘電体メモリにおいて、
少なくとも前記(a)を含む工程を第1の基板に対して行い、前記第1の基板の上方に前記駆動回路部を含む被転写層を形成し、
少なくとも1回の転写工程により、前記被転写層を第2の基板に転写させることをさらに含む、有機強誘電体メモリの製造方法。
The organic ferroelectric memory according to any one of claims 12 to 18,
Performing a step including at least the step (a) on the first substrate, forming a transfer layer including the drive circuit portion above the first substrate,
A method for manufacturing an organic ferroelectric memory, further comprising transferring the transfer layer to a second substrate by at least one transfer step.
JP2005072578A 2005-03-15 2005-03-15 Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof Active JP4466853B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005072578A JP4466853B2 (en) 2005-03-15 2005-03-15 Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005072578A JP4466853B2 (en) 2005-03-15 2005-03-15 Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006261178A JP2006261178A (en) 2006-09-28
JP4466853B2 true JP4466853B2 (en) 2010-05-26

Family

ID=37100130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005072578A Active JP4466853B2 (en) 2005-03-15 2005-03-15 Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4466853B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763356B (en) * 2020-06-18 2022-05-01 台灣積體電路製造股份有限公司 Semiconductor structure having memory device and method of forming the same

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5255870B2 (en) * 2007-03-26 2013-08-07 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing memory element
US7679951B2 (en) * 2007-12-21 2010-03-16 Palo Alto Research Center Incorporated Charge mapping memory array formed of materials with mutable electrical characteristics
KR20100018156A (en) 2008-08-06 2010-02-17 삼성전자주식회사 A stacked semiconductor device and method of manufacturing the same
US8054673B2 (en) * 2009-04-16 2011-11-08 Seagate Technology Llc Three dimensionally stacked non volatile memory units
CN104716139B (en) 2009-12-25 2018-03-30 株式会社半导体能源研究所 Semiconductor device
JP2013009285A (en) * 2010-08-26 2013-01-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Signal processing circuit and method of driving the same
JP2012256821A (en) * 2010-09-13 2012-12-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Memory device
TWI572009B (en) 2011-01-14 2017-02-21 半導體能源研究所股份有限公司 Semiconductor memory device
JP5981711B2 (en) * 2011-12-16 2016-08-31 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
KR102056867B1 (en) 2013-03-04 2020-01-22 삼성전자주식회사 Semiconductor devices and methods for fabricating the same
KR102458660B1 (en) 2016-08-03 2022-10-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Display device and electronic device
CN107154407A (en) * 2017-05-17 2017-09-12 厦门天马微电子有限公司 Laminated film transistor device and its manufacture method, display panel and display device
US11495601B2 (en) 2018-06-29 2022-11-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763356B (en) * 2020-06-18 2022-05-01 台灣積體電路製造股份有限公司 Semiconductor structure having memory device and method of forming the same
US11411011B2 (en) 2020-06-18 2022-08-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor structure having memory device and method of forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006261178A (en) 2006-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4466853B2 (en) Organic ferroelectric memory and manufacturing method thereof
US7655943B2 (en) Organic electroluminescent display device having OTFT and method of fabricating the same
EP1670079B1 (en) Method of forming a conductive pattern of a thin film transistor
US8847231B2 (en) Organic light emitting display device and manufacturing method for the same
US8383449B2 (en) Method of forming a thin film transistor having openings formed therein
TWI412125B (en) An electronic device and a method of manufacturing an electronic device
US7138682B2 (en) Organic thin-film transistor and method of manufacturing the same
JP5372337B2 (en) Organic thin film transistor substrate and manufacturing method thereof, and image display panel and manufacturing method thereof
CN101924124A (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR20110057985A (en) Flexible display apparatus and method thereof
CN1982070B (en) Ink jet printing system and manufacturing method of thin film transistor array panel
US7955869B2 (en) Nonvolatile memory devices and methods of fabricating the same
CN1917226B (en) Organic thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
US20060051888A1 (en) Method of fabricating organic light emitting display and display fabricated by the method
US20080076204A1 (en) Method for manufacturing a thin film transistor array panel
US8552421B2 (en) Organic microelectronic device and fabrication method therefor
JP4221495B2 (en) Organic thin film transistor and manufacturing method thereof
JP2007173728A (en) Method of manufacturing organic ferroelectric capacitor, organic ferroelectric capacitor, organic ferroelectric memory, and electronic apparatus
JP4632034B2 (en) Manufacturing method of organic ferroelectric memory
JP2006245185A (en) Organic ferroelectric memory and its fabrication process
JP2006253380A (en) Organic ferroelectric memory and its manufacturing method
JP2006253295A (en) Organic ferroelectric memory and its fabrication process
JP4553135B2 (en) Organic ferroelectric memory
US20070114920A1 (en) Organic thin film transistor, method of manufacturing the same, and flat display apparatus comprising the same
JP2006253475A (en) Organic ferroelectric memory and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070801

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080626

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100203

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100216

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305

Year of fee payment: 3