JP5325465B2 - 薄膜トランジスタおよびそれを用いた装置 - Google Patents
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- H10K71/621—Providing a shape to conductive layers, e.g. patterning or selective deposition
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Description
前記ソース電極上に重ねられて第1バンク絶縁膜、前記ドレイン電極上に重ねられて第2バンク絶縁膜が形成され、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は、前記第1バンク絶縁膜と前記第2バンク絶縁膜の間の領域に埋設されており、
前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は、その側壁面が前記絶縁基板に対して逆テーパ状となっており、
前記半導体層は、その側壁面が前記ソース電極および前記ドレイン電極の側壁面に当接するとともに、前記ソース電極および前記ドレイン電極を乗り上げて形成されていることを特徴とする。
前記薄膜トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極、前記ソース電極と前記ドレイン電極に電気的に接続される半導体層と、少なくとも前記半導体層上に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記半導体層と重畳して配置されるゲート電極を備えるものであって、
前記ソース電極上に重ねられて第1バンク絶縁膜、前記ドレイン電極上に重ねられて第2バンク絶縁膜が形成され、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は、前記第1バンク絶縁膜と前記第2バンク絶縁膜の間の領域に埋設されており、
前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は、その側壁面が前記絶縁基板に対して逆テーパ状となっており、
前記半導体層は、その側壁面が前記ソース電極および前記ドレイン電極の側壁面に当接するとともに、前記ソース電極および前記ドレイン電極を乗り上げて形成されていることを特徴とする。
前記薄膜トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極、前記ソース電極と前記ドレイン電極に電気的に接続される半導体層と、少なくとも前記半導体層上に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記半導体層と重畳して配置されるゲート電極を備えるものであって、
前記ソース電極上に重ねられて第1バンク絶縁膜、前記ドレイン電極上に重ねられて第2バンク絶縁膜が形成され、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は、前記第1バンク絶縁膜と前記第2バンク絶縁膜の間の領域に埋設されており、
前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は、その側壁面が前記絶縁基板に対して逆テーパ状となっており、
前記半導体層は、その側壁面が前記ソース電極および前記ドレイン電極の側壁面に当接するともに、前記ソース電極および前記ドレイン電極を乗り上げて形成されていることを特徴とする。
図1は、本発明の薄膜トランジスタの実施例1の構成を示す断面図である。
図5は、本発明の薄膜トランジスタの実施例1の構成を示す断面図であり、図1と対応する図となっている。
まず、たとえばステンレスからなる絶縁基板201を用意する。そして、前記絶縁基板201の両面に、低温硬化のための触媒を添加した、厚さ1μmのポリシラザン膜を形成し、150℃で焼成して酸化シリコン膜に変成させることにより、絶縁性のバリア膜202を形成する。バリア膜202は、基板の薬液耐性を向上させる役割を果たす。
前記ポリイミド膜205上にレジスト膜を形成し、露光・現像を経ることにより、前記レジスト膜をパターン化し、後述のソース電極102、ドレイン電極103の形成領域に重なるようにしてレジスト膜210を残存させる。
前記レジスト膜210をマスクとし、酸素プラズマ中で酸溶液を用いることによって、前記ポリイミド膜205、導電性薄膜202の順に一括エッチングする。これにより、ソース電極102とこのソース電極102に積層され平面パターンが概略一致したバンク絶縁膜105、ドレイン電極103とこのドレイン電極103に積層され平面パターンが概略一致したバンク絶縁膜105'を形成する。
図7(a)ないし(f)は、実施例1および実施例2に示した薄膜トランジスタを表示装置の画素内に形成される薄膜トランジスタに適用させた場合の、該表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。
まず、絶縁基板301を用意する。この絶縁基板301としてはたとえば厚さ100μmのポリカーボネート基板を用いた。しかし、前記絶縁基板301は、絶縁性の材料であれば実施例1、実施例2に示した基板を用いることができる。
前記外枠302の内部に、インクジェットでAgナノインクを塗布し、150℃で焼成する。これにより、前記外枠302の内部に厚さ300nmの画素電極306が形成される。この場合、画素電極306の材料は、Agに限定されるものではなく、例えばCu、Au、Ag、Pd、Ptのような金属インク、ITO、IZOのような透明導電材料インク、あるいはポリアニリンやポリ3,4-エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォネートのような有機導電体等を用い、インクジェット以外の方法によっても形成できる。また、画素電極306は単層構造に限らず、複数層を重ね合わせた構造であってもよい。
前記絶縁基板301の表面に、前記外枠302、画素電極306、およびドレイン信号線303を被って、たとえばポジ型の感光性を有するポリイミド膜を1.5μmの厚さにスピンコートする。
たとえば塗布法を用いて、薄膜トランジスタの形成領域に半導体層307を形成する。これにより、前記半導体層307は、その周辺の一部の側壁面において前記ドレイン信号線303に電気的に接続され、他の部分の側壁面において前記外枠302と電気的に接続されるようになる。
たとえば塗布法を用いて、前記半導体層307を被い、かつ、前記バンク絶縁膜305が形成されていない領域にわたって、ゲート絶縁膜308を形成する。前記ゲート絶縁膜308の材料は実施例1に示したゲート絶縁膜108の場合と同様である。
たとえば塗布法を用いて、マトリックス状に配置された前記画素電極306を間にして図中x方向に延在しy方向に並設されるゲート信号線309を形成する。この場合、前記ゲート信号線309は、図中上側に配置される各画素の前記半導体層307に重畳して配置されるゲート電極が一体化されたパターンをなして形成される。前記ゲート信号線309の材料は実施例1に示したゲート電極109の場合と同様である。
図8(a)ないし(c)は、実施例1および実施例2に示した薄膜トランジスタを表示装置の周辺回路に形成される薄膜トランジスタに適用させた場合の、該表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。
まず、絶縁基板401として、厚さ100μmのポリカーボネート基板を用意する。絶縁基板401は、絶縁性の材料であれば実施例1と同様に広い範囲から選択することが可能である。
次に、ポジ型の感光性を有するポリイミド膜を1.5μmの厚さにスピンコートした後に、前記第1信号配線402、第2信号配線403等をフォトマスクとして利用し、絶縁基板401の裏面から露光し、さらに現像することにより、前記第1信号配線402、第2信号配線403等に、それらと平面パターンの形状が概略一致したバンク絶縁膜406を形成する。その後、実施例1と同様の方法を用いて、バンク絶縁膜406の表面の撥液性処理を行う。なお、前記バンク絶縁膜406は、ポリイミド膜のみならず、実施例1と同様に広い範囲から選択することが可能である。
次に、このように形成された絶縁基板401の表面の全域に、膜厚約3μmのポリイミド膜をスクリーン印刷法で成膜することによって層間絶縁膜(図示せず)を形成する。ここで、前記層間絶縁膜には後述する個所にスルーホールが形成され、これらスルーホールは前記スクリーン印刷時に同時に形成するようにする。前記層間絶縁膜は、ポリイミド以外にも、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリアミド、パリレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ(パーフロロエチレン−コ−ブテニルビニルエーテル)、ポリイソブチレン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリ(プロピレン−コ−(1−ブテン))、ベンゾシクロブテン樹脂等の有機膜や酸化シリコン、窒化シリコン等の無機膜、さらにはそれらの積層膜等を用いることができる。また、塗布法はスクリーン印刷法の他に、スプレー法やインクジェット法を用いることができる。
Claims (14)
- 絶縁基板上に、ソース電極、ドレイン電極、前記ソース電極と前記ドレイン電極に電気的に接続される半導体層と、少なくとも前記半導体層上に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記半導体層と重畳して配置されるゲート電極を備えるものであって、
前記ソース電極上に重ねられて第1バンク絶縁膜、前記ドレイン電極上に重ねられて第2バンク絶縁膜が形成され、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は、前記第1バンク絶縁膜と前記第2バンク絶縁膜の間の領域に埋設されており、
前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は、その側壁面が前記絶縁基板に対して逆テーパ状となっており、
前記半導体層は、その側壁面が前記ソース電極および前記ドレイン電極の側壁面に当接するとともに、前記ソース電極および前記ドレイン電極を乗り上げて形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は塗布により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は撥液性を有することを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 前記絶縁基板に対して、前記ゲート電極の表面は前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜の表面よりも低く形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 絶縁基板上に、マトリックス状に配置された複数の薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極、前記ソース電極と前記ドレイン電極に電気的に接続される半導体層と、少なくとも前記半導体層上に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記半導体層と重畳して配置されるゲート電極を備えるものであって、
前記ソース電極上に重ねられて第1バンク絶縁膜、前記ドレイン電極上に重ねられて第2バンク絶縁膜が形成され、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は、前記第1バンク絶縁膜と前記第2バンク絶縁膜の間の領域に埋設されており、
前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は、その側壁面が前記絶縁基板に対して逆テーパ状となっており、
前記半導体層は、その側壁面が前記ソース電極および前記ドレイン電極の側壁面に当接するとともに、前記ソース電極および前記ドレイン電極を乗り上げて形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。 - 前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は塗布により形成されていることを特徴とする請求項5に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は撥液性を有することを特徴とする請求項5に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記絶縁基板に対して、前記ゲート電極の表面は前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜の表面よりも低く形成されていることを特徴とする請求項5に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 絶縁基板上に、マトリックス状に配置された複数の薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極、前記ソース電極と前記ドレイン電極に電気的に接続される半導体層と、少なくとも前記半導体層上に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記半導体層と重畳して配置されるゲート電極を備えるものであって、
前記ソース電極上に重ねられて第1バンク絶縁膜、前記ドレイン電極上に重ねられて第2バンク絶縁膜が形成され、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は、前記第1バンク絶縁膜と前記第2バンク絶縁膜の間の領域に埋設されており、
前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は、その側壁面が前記絶縁基板に対して逆テーパ状となっており、
前記半導体層は、その側壁面が前記ソース電極および前記ドレイン電極の側壁面に当接するともに、前記ソース電極および前記ドレイン電極を乗り上げて形成されていることを特徴とする表示装置。 - 前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、および前記ゲート電極は塗布により形成されていることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記第1バンク絶縁膜および前記第2バンク絶縁膜は撥液性を有することを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記絶縁基板に対して、前記ゲート電極の表面は前記第1バンク絶縁膜および第2バンク絶縁膜の表面よりも低く形成されていることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 請求項5ないし8のいずれか記載の薄膜トランジスタ基板が組み込まれていることを特徴とするICタグ装置。
- 請求項1ないし4のいずれか記載の薄膜トランジスタが組み込まれていることを特徴とするセンサ装置。
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