TW200913336A

TW200913336A - Semiconductor device, manufacturing method thereof and image display device

Info

Publication number: TW200913336A
Application number: TW097129818A
Authority: TW
Inventors: Seiichi Nakatani; Yoshihisa Yamashita; Takashi Kitae; Susumu Sawada
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2009-03-16
Also published as: EP2178126A1; WO2009019864A1; KR20100047851A; US8193526B2; CN101772842A; JPWO2009019864A1; JP4733767B2; US20110204367A1; CN101772842B; EP2178126A4

Description

200913336 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】技術領域本發明關於具有有機半導體之半導體裝置與其製造方 5法及具有邊半導體裝置之影像顯示裝置，特別是關於具有形成在樹脂薄膜上之有機半導體之半導體裝置與其製造方法及具有該半導體裝置之影像顯示裝置。【先前技術j 背景技術 10 伴皈著=貝讯終端的普及，在作為電腦用之顯示器上，料更輕量之平面面板顯示器之需求愈來愈高。又，伴隨著資訊化的進展，習知以紙媒體所提供之資訊被電子化的機會增加’在作為薄而輕且易於手持而可搞帶之行動用顯 15 20 示媒體上，電子紙或數位紙之需求逐漸增高（專利文獻叫身又於平板型（平面面板）顯示裝置中，使用已利用液晶、有機EL(有機電場發光）1性泳動等之膽而形成顯示媒體。此等的顯示媒體為了確保晝面亮度之均一性與畫面改寫t度等I衫像驅動元件方面主要使用有源驅動元件(TFTtg件）例如’通常的電腦顯示器係於玻璃基板上形成此等m元件，並填封液晶、有機EL元件等。 TFT兀件於％知技術上主要使用a-Si(非晶石夕）、p-Sl(聚梢Sl半導體。將此料半導體(因應需要也有金屬膜）夕層化並將源極、及極、間極電極依順序形成於基板上而製造TFT元件。 5 200913336 在使用Si半導體之TFT元件的製造上，存在有以下所示的兩個問題。一個是有必要反覆多次濺鍍等在需要真空處理室之真空系統内的製造處理而形成各層，裝置成本、營運成本達到非常大。例如，為了形成各層，乃必要反覆多 5次真空蒸著、摻雜、光照姓刻、顯像等步驟，經過數十個步驟後將元件形成於基板上。關於需要開關動作之半導體部分也要積層p型' η型等多種的半導體層。如此習知之Si 半導體所為之製造方法上，從必須有真空處理室等製造裝置之大幅的設計變更等理由而論，對應顯示畫面大型化之 10需求之設備的變更也非容易。第二個問題是要使用的基材限於具有耐熱性的材料，而會有無法使用樹脂薄膜等輕量且具有可撓性之基材的問題。在形成使用了 Si材料之TFT元件方面，包含有加熱至 15 5〇〇°c〜100(rc如此高溫的步驟，因此，基板材料限制於在如此向的處理溫度也可使用的材料，實際上乃不得不使用玻璃。因此在使用Si半導體之TFT元件來構成先前所述之電子紙或數位紙等薄型顯示器的情形下，由於是玻璃基板，因此其顯示器重量重，欠缺柔軟性，因掉落等衝擊較易發 20生玻裂等破損。即，於玻璃基板上形成TFT元件而獲得之顯示裝置的話，難以滿足對行動用薄型顯示器的需求。作為可解決此問題之半導體材料上，近件來進行戮力研究的為有機半導體材。有機半導體係具有高電荷輸送性之有機化合物，除了有機EL元件用之電荷輸送性材料之 6 200913336 外，也可應用於有機雷射振盪元件與有機薄膜電晶體元件 (有機TFT元件）。使用有機半導體之半導體裝置（有機半導體裝置)能以較低的溫度來形成，因此，關於基材(絲)之雜性的限制 5可被級和，於透明樹脂基板等可挽性基板上也可形成例如 TFTtc件。又，藉由適切地改良該分子構造，可獲得溶液化的有機半導體，將此有機半導體溶液予以墨水化，並以使用包含噴墨方式之印刷法的狀態，乃能以在非活性環境氣體中等不必須真空的條件下進行製造。 10 使用印刷方式之印刷電子技術方面，可進行低溫處理的實施（去除高溫）、真空處理的緩和（加上去除真空等優點），不實施光照蝕刻步驟的處理（去除光刻）。第15圖係模式化表示利用印刷方式製造之包含有機半 ‘體130之半導體零件（可撓性半導體零件）1〇〇〇之構造的剖 15面圖。半導體零件（半導體裝置）1000具有以印刷而於樹脂基材（例如 PET、PI)110 上積層了各層（12〇、13〇、14〇、15〇) 的構造。圖式所示之構造係於樹脂基板110上依序形成有配線層120、有機半導體層130、絕緣膜14〇、配線層15〇。具體的構成雖然可適切改變，惟，係於有機半導體層13〇之周 20邊配置源極電極12〇s、汲極電極12〇d、閘極電極150§，而構成有機TFT。如此地將TFT元件形成於透明樹脂基板上，藉著該TFT 元件而使顯示材料驅動，藉此能達到使顯示器較習知者輕，富柔軟性，即使掉落也不會破裂（或是非常難破裂）之顯 7 200913336 示器。專利文獻1 :特開2007 —67263號公報【發明内容3 發明揭示 5 發明所欲解決的課題電子紙或數位紙等薄型顯示器，朝向更進一步小型輕量化的需求高，為了實現此需求，有必要將半導體裝置1000 之半導體元件形成更高密度。同樣地，安置型之液晶與有機EL等影像顯示裝置中， 10 也存在有朝向大型化且進行輕量化、薄型化起來的強烈需求，或是在與習知相同空間使像素數增加的高品位化（高解析度化）的強烈需求，為了對應此等需求，也必須將半導體裝置1000之半導體元件形成更高密度。但是，由於半導體裝置1000係於樹脂110上依序積層平 15 面的各層（120、130、140、150)的構造，因此要提昇所形成之半導體元件之積體密度上有界限。因此，本發明以提供在樹脂薄膜基材的内部形成半導體元件，而能以更高密度形成半導體元件之半導體裝置及其製造方法為目的。又，以提供利用於此樹脂薄膜基材的 20 内部形成有半導體元件之半導體裝置的影像形成裝置為目的。用以解決課題的手段本發明之樣態1之半導體裝置，其特點在於包含有：形成有從一面貫穿至另一面之貫穿孔的樹脂薄膜；沿著前述 200913336 貫穿孔之内壁設置的源極電極；沿著前述貫穿孔之内壁設置的汲極電極；與前述貫穿孔對向且設於前述樹脂薄膜之另一面的閘極電極；設於前述閘極電極上且設置於前述貫穿孔内之底部的絕緣層；及配置於前述貫穿孔之内部用以 5 接觸前述源極電極及前述汲極電極的有機半導體，且前述有機半導體於前述貫穿孔内之底部與前述絕緣層之至少一部分接觸，並且於該已接觸之絕緣層之附近的有機半導體形成通道。本發明之樣態2之半導體裝置如樣態1之半導體裝置， 10 且特點更包含有接合於前述樹脂薄膜之另一面的第2樹脂薄膜。本發明之樣態3之半導體裝置如樣態2之半導體裝置，且特點更包含有前述第2樹脂薄膜形成有由第2貫穿孔與形成在該第2貫穿孔之導電性組成物所構成的通道。 15 本發明之樣態4之半導體裝置如樣態1至3其中任一樣態之半導體裝置，且特點更包含有前述源極電極具有延伸於前述絕緣層上的源極電極延伸部，前述汲極電極具有延伸於前述絕緣層上的汲極電極延伸部，且在前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部之間，前述有機半導體與前 20 述絕緣體接觸。本發明之樣態5之半導體裝置如樣態4之半導體裝置，且特點更包含有前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部形成有梳子形狀，且對向分開配置成相互嚙合。本發明之樣態6之半導體裝置如樣態1至5其中任一樣 9 200913336 態之半導體裝置，且特點更包含有前述絕緣層形成從前述貫穿孔之底部延伸並覆蓋前述貫穿孔之内壁，前述源極電極及前述汲極電極透過前述絕緣層並沿著前述貫穿孔之内壁而形成。 5 本發明之樣態7之半導體裝置如樣態1至6其中任一樣態之半導體裝置，且特點更包含有前述有機半導體形成有中空部。本發明之樣態8之半導體裝置如樣態7之半導體裝置，且特點更包含有前述有機半導體之前述中空部填充有絕緣 10 材料。本發明之樣態9之半導體裝置如樣態1至8其中任一樣態之半導體裝置，且特點更包含有前述有機半導體由高分子有機半導體所構成。本發明之樣態10之半導體裝置如樣態1至8其中任一樣 15 態之半導體裝置，且特點更包含有前述有機半導體由低分子有機半導體所構成。本發明之樣態11之半導體裝置如樣態1至10其中任一樣態之半導體裝置，且特點更包含有前述樹脂薄膜係由聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚2,6萘二曱酸乙二酯樹脂及芳 20 香族聚醯胺樹脂所構成之群之中選擇其中任一者。本發明之樣態12之半導體裝置如樣態1至11其中任一樣態之半導體裝置，且特點更包含有前述源極電極及前述没極電極係貴金屬。本發明之樣態13之影像顯示裝置，特點在於包含有配 10 200913336 列有發光元件的顯示部；及驅動使用於該顯一之前述發光元件的驅動電路層，且可述驅動電路層包含壤態其中任一樣態之半導體裝置。本發明之樣態Η之影像顯示裴置如樣態13之影像顯示 5裝置，且特點更包含有將樣態1至12其中任一樣態之半導體裝置之半導體元件作為導通(ON) /斷開（〇FF)之開關電晶體使用。本發明之樣態15之影像顯示裝置如樣態i 3或】4之影像顯示裝置，且特點更包含有將樣態1至12其中任一樣態之半 1〇導體裝置之半導體元件作為驅動前述發光元件之發光的驅動器電晶體使用。本發明之樣態16之影像顯示裝置如樣態i 3至】5其中任 -樣態之影像顯示裝置，且特點更包含有前述發光元件係有機電場發光發光元件。 15 t發明之樣態17之半導體裝置之製造方法，其特點在於包含：⑴於樹脂薄膜之-面形成絕緣層及配置於該絕緣層上的閘極電極，且形成從前述樹脂薄膜之另—面至前述絕緣層之貫穿孔的步驟；⑵於前述貫穿孔之内壁形成源極電極及汲極電極的步驟；（3)於貫穿孔内部配置有機半導體 2〇裝置構成連接河述閘極電極、前述汲極電極及前述絕緣層的步驟則述半導體襄置之製造方法係配置前述源極電極及刖述及極電極並構成前述有機半導體於與前述絕緣層之接觸部分附近形成通道。本發明之樣態18之半導體裝置之製造方法如樣態17之 200913336 半導體裝置之製造方法，且特點更包含前述步驟（1)更包含於具有配置在表面之閘極電極與配置在該閘極電極上之絕緣層的第2樹脂薄膜上，配置前述樹脂薄膜之一面。本發明之樣態19之半導體裝置之製造方法如樣態18之 5 半導體裝置之製造方法，且特點更包含將預先已形成貫穿孔之樹脂薄膜配置於前述第2樹脂薄膜之絕緣層上，以形成前述步驟（1)之貫穿孔。本發明之樣態20之半導體裝置之製造方法如樣態17至 19其中任一樣態之半導體裝置之製造方法，且特點更包含 10 於前述步驟(2)中，更於前述源極電極設置延伸於前述絕緣層上之源極電極延伸部，於前述汲極電極設置延伸於前述絕緣層上之汲極電極延伸部，且在前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部之間使前述有機半導體與前述絕緣層接觸。 15 本發明之樣態21之半導體裝置之製造方法，其特點在於包含：（1)於樹脂薄膜之一面形成閘極電極，且形成從前述樹脂薄膜之另一面至前述閘極電極之貫穿孔的步驟；（2) 以絕緣層覆蓋前述貫穿孔之内壁及從前述貫穿孔露出之前述閘極電極的步驟；（3)延著前述貫穿孔之内壁並在前述絕 20 緣層上形成源極電極及汲極電極的步驟；（4)於貫穿孔内部配置有機半導體裝置構成接觸前述閘極電極、前述汲極電極及覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層的步驟，且前述半導體裝置之製造方法係配置前述源極電極及前述汲極電極構成前述有機半導體於與覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層之 12 200913336 接觸部分附近形成通道。

於具有孤1仁衣囬又閘極電極第2樹脂薄臈上脂薄膜之一面。脂薄膜之一面。 s己置前述樹

半導體裝置之製造方法，且特點更包含將預先已形成貫穿孔之樹脂薄膜配置於前述第2樹脂薄膜之閘極電極上，以开, 成前述步驟（1)之貫穿孔。 y ίο 本發明之樣態24之半導體裝置之製造方法如樣態21至 23其中任一樣態之半導體裝置之製造方法，且特點更包含於前述步驟(3)中，更於前述源極電極設置延伸於覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層上之源極電極延伸部，於前述沒極電極設置延伸於覆蓋前述閘極電極I之前述絕緣層上之;及極 15電極延伸部，且在前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部之間使别述有機半導體與覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層接觸。發明效果本發明以使用配置有半導體元件之半導體裝置而能提 2〇供積體密度高之半導體裝置及其製造方法，且該半導體裴置係在設於樹脂薄膜之貫穿孔内部配置了包含源極電極、汲極電極及有機半導體之半導體元件。又，樹脂薄膜具有可撓性，而從在其内部形成半導體元件的狀態，可獲得具有可撓性的半導體裴置（可撓性半導 13 200913336 體裝置）。以使用此半導體裝置，可實現薄型化等小型化、輕量化，且可提供具有可撓性之影像顯示裝置。圖式簡單說明 5 第1圖係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 200之構造的剖面圖。第2圖係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 100之構造的剖面圖。第3圖係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 10 101之構造的剖面圖。第4圖⑻〜（C)係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置100之製造方法的剖面圖。第5圖（a)〜（c)係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置100之製造方法的剖面圖。 15 第6圖係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 100之製造方法的剖面圖。第7圖係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 100之貫穿孔及其周邊部分之構造的上面圖。第8圖係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置 20 102之構造的剖面圖。第9圖（a)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置103之源極電極20Ms與汲極電極20Md之平面構造的上面圖，圖（b)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置 103之構造的剖面圖，且對應第9圖之B — B’剖面。 14 200913336 第10圖⑻〜（c)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置102之製造方法的剖面圖。第11圖（a)〜(d)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置102之製造方法的剖面圖。 5 第12圖係模式化表示本發明之實施樣態3之影像顯示裝置500的立體圖。第13圖係模式化表示本發明之實施樣態3之半導體裝置300的剖面圖。第14圖表示半導體裝置300之等效電路。 10 第15圖係模式化表示習知之半導體裝置1000之構造的剖面圖。 C實施方式3 用以實施發明之最佳樣態以下依據圖式詳細說明本發明之實施樣態。又，以下 15 的說明中，因應需要而使用其表示特定方向或位置之用語 (例如「上」、「下」、「右」、「左」及包含此等用語之其他用語），惟，此等用語之使用可參照圖式而容易達到理解發明，因此，並非因此等用語之用意而限定本發明之技術範圍。又，多數圖式所表示之同一符號之部分表示同一部分 20 或構件。實施樣態1 第1圖係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 200之構造的剖面圖。半導體裝置200於貫穿孔17内設有有機半導體部30。即，半導體裝置200具有形成貫穿孔17之樹 15 200913336 月曰薄膜（可撓性基板）12,於貫穿孔〗7的内部包含有已形成在其壁面（内壁）17a之源極電極20及汲極電極20d、及有機半導體430树脂薄膜〗2包含有於一個表面與源極電極^以或汲極電極2〇d電性連接的導電層10。又，半導體裝置200包含 5有設置於另一面且用以閉塞貫穿孔口的絕緣層22，該絕緣層22具有作為閘極絕緣膜的機能。本說明書中，將面對貫穿孔17之絕緣層22的表面稱為貫穿孔17的底面17b。而且，於、”邑緣層22上配置有閘極電極2〇g及與閘極電極聊電性連的導電層1〇。有機半導體部接觸源極電極2〇s及沒極電極20d ’而且在源極電極2〇s與沒極電極2〇d分離的部分與絕緣層22接觸著。藉此，於半導體裝置2〇〇形成有由有機半導體部3〇、源極電極20s、沒極電極删、絕緣層（閘極絕緣膜似、間極電極20g所構成之半導體元件(FET)。 15 圖所示之實施樣態中’詳細如後述，源極電極2〇s 在貫穿孔Π之底面17b上具有接觸絕緣層22之延伸部冰，同樣地，在祕電極·於底面m上具有接觸絕緣層W 延伸部24d。 2〇半導體部3〇與閘極絕緣肪之接觸部附近形成、Pk、rut道之任_者皆可），使源極電極2 電極20d分離著。所謂流動的流路。、偏域子)於場效電晶體 16 200913336 1圖之左側半周）與底面17b之概約一半（第1圖之左側一半）形成源極電極20s’内壁17a之相對側半周（第1圖之右側一半) 與底面之相對側半周（第1圖之左側一半）形成有源極電極 20d。 5 又，即使不設置延伸部24s、24d的情形下，例如亦可在源極電極20s與汲極電極20d之間，於接觸閘極絕緣膜22 之有機半導體之部分形成通道。即使是此情形下，例如祇要在貫穿孔17之内壁i7a之概約半周（第丨圖之左側半周）形成源極電極2〇s，而在内壁17a之相對側半周（第1圖之右側一 10半）形成源極電極20d即可。如此一來，本實施樣態係於習知所未形成半導體元件 (有機半導體元件）之基材（樹脂薄膜）12之貫穿孔π内配置有機半導體部30、源極電極20s、閘極電極20d，而形成TFT 等半導體元件。因此’從半導體裝置2〇〇可立體有效地活用 15空間以觀，可以高密度形成半導體元件。第2圖係模式化表示本實施樣態之半導體裝置1〇〇之構造的剖面圖。半導體裝置1〇〇與半導體裝置2〇〇同樣於樹脂薄骐12(12b)具有貫穿孔17，而形成有由有機半導體部3〇、源極電極20s、汲極電極2〇d、絕緣層（閘極絕緣膜)22及閘極电極2〇§構成半導體元件(FET)。又，於樹脂薄膜12b之兩面形成有與源極電極2〇s、汲極電極2〇d或閘極電極2〇g電性連接的導電層10。半導體裝置100更包含有半導體裝置200所沒有的第2 才对脂薄膜12a(12)。樹脂薄膜12a配置於設有樹脂薄膜12(12b) 17 200913336 之絕緣層22-面上，與電性連接源極電極2〇s、沒極電極細及閘極電極20g的導電層10,被樹脂薄臈仏與樹脂薄膜⑶ 所夹著。樹脂薄膜12a具有於其内部形成有層間連接構件（通 5路）14的貫穿孔(通路孔)13。劃旨薄膜Ua更於另一面（未與間極電極2〇g接觸之面）具有導電層1〇，此導電層1〇藉由通路13與位於樹脂薄膜12a及樹脂薄膜12b之間的導電層⑺而與閘極電極20g導通。如此一來，半導體裝置1〇〇包含有樹脂薄膜i2b之一面 1〇的導電層10、設置於樹脂薄膜12a與樹脂薄膜12b之間之導電層10及樹脂薄膜12a之另一面的導電層1〇等三個導電層 1〇、與樹脂薄膜12a及樹脂薄膜12b等兩個樹脂薄膜所構成的多層基板15。如以上所構成之半導體裝置1〇〇,不僅可立體地活用空 15間且能以高密度形成半導體元件，而且藉著多層基板15使配線也可立體地配置，因此可達到以較少的空間來進行較複雜的配線。其次說明半導體裝置100及200的作動原理。於半導體襄置1 〇〇、200 ’ 一旦對閘極電極2〇g施加電 2〇壓’則在閘極電極附近之有機半導體部30内排斥所施加之電壓極性之電荷的載子會被趕走(產生空乏層），而且，一旦知加某疋以上的電壓，則於絕緣層（閘極絕緣膜)22與有機半導體部30之界面誘發會吸引已施加於閘極電極20g之電 ^極丨生之氣何的載子並積蓄。如此的狀態下，一旦電壓施 18 200913336 加於源極電極2〇s與汲極電極之間，則積蓄於上述界面的載子會因源極電極—没極電極之間的電場而移動並被沒極吸收，而造成電流流動於源極電極一汲極電極之間。以控制施加於閘極電極2〇之電壓並調變已積蓄於上述界面的載子量，可使流動於沒極電極2〇d—源極電極之間的電流量改變，而能進行例如開關動作。以下詳細說明半導體裝置100及200之各要素。柄·月日薄膜12( 12a、12b)例如係由聚醯亞胺樹脂(pi)、聚醯胺樹脂(PA)、聚2,6萘二甲酸乙二酯樹脂(PEN)或芳香族聚 1〇醯胺樹脂所構成，此等樹脂材料之耐熱性、尺寸穩定性、氣體蔽障性的性質優異，適合作為半導體裝置1〇〇、2〇〇之可撓性基材(樹脂薄膜）12的材料。樹脂薄膜丨2之厚度例如為 1 〜38// m。形成於樹脂薄膜12之貫穿孔π係例如以雷射形成之圓 15錐梯形狀(平行於樹脂薄膜12表面的剖面形狀為圓，垂直於樹脂薄膜12表面之剖面形狀為梯形;|的貫穿孔。第1圖及第2 圖所示之實施樣態中，貫穿孔17之於樹脂薄膜I2(12b)上面側（無絕緣膜2 2之側）的剖面積較樹脂薄膜12 (12 b)下面側（有絕緣膜22之側）的剖面積寬，而形成上面較寬的形狀。如此 20 構造的理由將如後段所述在於以鍍敷等而在貫穿孔17之内壁形成金屬層後，以雷射光線切斷而要分離成源極電極20S 與汲極電極20d時的作業性優異之故。貫穿孔17之直徑在剖面積較寬的樹脂薄膜12(12b)的上面側（上面的開口徑）例如為1〜300 /z m。當源極電極20s與 19 200913336 汲極電極2〇d分別不具有延伸部24S、24d時，要變更貫穿孔 17的直徑，特別是要變更貫穿孔17之底面之12b的直徑，乃意味著要使源極電極20s與汲極電極2〇d之間的通道長及通道寬（概為内壁17b之内壁概約以源極電極2〇s與汲極電極 5 2〇d覆蓋的狀悲）改變。因此，當源極電極2〇s與沒極電極2〇d 分別不具有延伸部24s、24d時，也可適當地設定貫穿孔17 之直徑、特別是適當地設定底面l7b的直徑，以達到所希望的電流容量。又，當一個半導體裴置包含多數半導體元件時，不須 10將各個半導體元件之貫穿孔17之剖面積設成相同，即使是不同面積也可。例如半導體裝置刚包含兩個半導體元件開關:晶體與驅動器電晶體時，以使用不同剖面積（開口面積）之貫穿孔17構成各個半導體元件，能容易地構成不同特性的電晶體。 15 I穿孔17的形狀不限定於上述圓錐梯形，而能選擇包含圓柱等各種形狀。又’於第2圖所示之實祕態中，半導體裝置⑽之貫穿孔(通路孔)13具有圓柱形狀，惟，不限定於此形狀，而能 2有包含__之各種雜。又，填統貫穿㈣内的 2〇 i間連接構件14係例如由導電性樹脂糊等導電性材料所成。丹於貝牙孔17之内壁17a形成有由金屬層所

電極2〇S^極電—此金屬層係例如以銅鑛敷I 成’例如厚度為〇l〜1c ^ 18/zm。又，源極電極20S及汲極電 20 200913336 观也可由貴金屬（例如Au)所構成，其厚度例如為讀〜3 而且，也可在例如銅等貴金屬以外之金屬所構成之源極電極2 G S及沒極電極2 〇 d接财機半導體物之面施予貴金屬（例如Au)鍍敷。除此之外亦可使用作為源極電極2〇s、汲極電極2〇廿的材料可例示有由鉻(Cr)、鈦㈤、雖D、銷（M〇)、鶴(w)、鎳㈣、把㈣' 白金(Pt)、銀(Ag)、錫(Sn)、導電性聚苯胺、導電性聚鱗、導電性聚嗟。坐、及導電性聚合物與此等之組合所構成之群所選擇的材料。而且，源極電極2〇s、汲極 10電極20d也可由AU層與Cr層所構成之二層電極，或是由^ 層與Pt層所構成之二層電極所構成。第1圖及第2圖所示之實施樣態中，源極電極2〇s具有延伸於絕緣層22上的延伸部24s，同樣地，汲極電極2〇d具有延伸於絕緣層22上之延伸部24d。即使無延伸部24s及延伸 15部24d雙方或其中任一方，源極電極20s及汲極電極2〇d也具機能。例如，無延伸部24s及延伸部24d雙方的話，設於貫穿孔之底部17b全體之正上方之有機半導體部3〇之部分形成通道。 20 但是，因設置延伸部24s、24d ’而能將通道長度（源極〜汲極之間的距離)設得短，而於該源極一汲極之間的有機半導體部30構成通道。即，從可形成通道長度為短的fEt 的技術點來看，源極電極20s及汲極電極20d最好是具有分別的延伸部24s及延伸部24d。 21 200913336 本實施樣態之閘極電極20g及導電層10，可由例如鉻 (Cr)、鈦(Ti)、鋁(A1)、鉬（Mo)、鎢(W)、鎳(Ni)、金(Au)、鈀(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)、錫（Sn)、導電性聚苯胺、導電性聚吡咯、導電性聚噻唑、及導電性聚合物與此等之組合 5 所構成之群所選擇的材料所構成。絕緣層（閘極絕緣膜）22係由例如PVA(Poly Vinyl alcohol) > PVP(P〇ly4-Vinyl Phenol) 'BCB(Benzocyclobutene) 及塗佈聚矽氮烷而形成的&〇2等所構成。絕緣層（閘極絕緣膜)22也可由環氧樹脂所形成。絕緣層（閘極絕緣膜)22的厚 10 度為例如50〜300ηπι。有機半導體部30填充於貫穿孔π内部，與源極電極20s 及汲極電極2〇d歐姆接觸，與閘極絕緣膜22接觸。如本實施樣態於源極電極2 〇 s及汲極電極2 〇 d具有分別的延伸部2 4 s 及延伸部24d的情形下，延伸部24s及延伸部24d所對向之面 15分別與有機半導體部30歐姆接觸。構成有機半導體部3〇之有機半導體可使用各種物質。斤使用之有機半導體最好是移動度高的材料，例如可舉出有亚五笨。有機半導體大致上有高分子材料(例如，聚噻吩或其誘導體）、低分子材料(例如，並五苯、可溶化並五苯）、 2〇其他，奈米材料(例如，碳奈米管、SiGe奈米線、富勒稀、多飾田勒烯）、無機有機混合材料(例如，與 4之複s系），其中任何一者均可使用於有機半導體部 3〇又，有機半導體之其他例子將於後段記述。如上所述於半導體裝置100及200，能將閘極電極20g、 22 200913336 源極電極20s及汲極電極20d全部由鍍敷等金屬箔來形成。此乃思味者可解決習知半導體裝置1 〇〇〇，以喷墨方式等印刷方式來形成包含閘極電極、源極電極、汲極電極的配線層120、150的情形所產生以下的問題。 5 即，習知半導體裝置1000使用通常的金屬粒子一旦形成配綠層，則有必須600〜l〇〇(TC的高燒結溫度而無法使用樹脂薄膜基材的問題及會使喷墨喷嘴阻塞的問題，而要將墨水溶液與細微化成奈米序列之金屬粒子（奈米糊材料）的混合物作為配線材料使用。 1〇但疋’奈米糊材料極高價，且由奈米糊材料構成之配線係燒結奈米序列之金屬粒子而形成，故因金屬粒子表面之氧化膜等而會產生電性阻抗大的問題。本發明之半導體裝置100及200不須使用奈米糊材料，因此較習知之半導體裝置1000，本發明能以廉價構成包含 15閘極電極、源極電極、汲極電極的配線，且能大幅降低電性阻抗。其次說明半導體裝置100之變形例。第3圖係表示半導體裝置1〇〇之變形例之半導體裝置 101的剖面圖。半導體裝置1〇1之有機半導體部3〇M形成有 20沿著内壁丨％及底面17b設置且被有機半導體部30M包圍的中空部。如此的中空構造係例如使有機半導體材料分散於溶媒並塗佈於貫穿孔17内之後，使該溶媒消失（氣化)後，將有機半導體材料殘留於貫穿孔17之内壁17a、底面17b(絕緣層22上）、源極電極2〇s及汲極電極2〇(1而可形成。又，也可 23 200913336 使有機半導體材料蒸著至貫穿孔17之内壁17a、底面緣層22上）、源極電極2〇s及汲極電細而可形成。，如此有機半導體部3_形財t空部 =具有可降低要㈣之«何_量等效果及=應需要而於財”填域他磐的效果。因應 1之間漏電流例如將絕緣材料填充至有機半導體部30M内部的情形下，具有提純止源極電極2〇s與汲極電極2〇d 之效果的所謂特別效果。 10 又，以將絕緣材填充至有機半導體部_之_ ，限制有機半導體部3GM與外部氣體的接觸，可抑_氧氣所造成有機半導體部3〇M的劣化，的半導體裝置。而能提供可靠度更高即，有機半導體與無機半導體材料(例如，聚石夕等）比較時，不僅為低移動度且會有在空氣下或是氧氣環境下其移 Μ動度更低的情形。半導體裝置1〇1的話，以將絕緣物填充至有機半$體#3〇厘之中空部的狀態，藉著該絕緣物與貫穿 =7之内壁17a與源極電極2Qs與汲極電極與閘極絕緣、2 ’而能概約包圍有機半導體部刪 1 邋躺°達司抑制或緩和該構成有機半導體部刪之有機半 I-人參照第4圖⑷至第6圖來說明實施樣態^ 裝置100的製造方法。 #驟1 : 24 200913336 如第4圖（a)所示，準備兩面形成有導電層1〇之樹脂薄膜 12(12a)。例如可使用厚度為4/zm之芳香族醯胺樹脂。又，也可使用其他樹脂薄膜(例如’聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚2,6萘二甲酸乙二酯樹脂及芳香族聚醯胺樹脂卜 5 也可使用娜(例如厚度5㈣作為導電層1〇。導電層 10也可被圖案化。又，於樹脂薄媒12a形成有連接上面的導電層ίο與下面的導電層10之層間連接構件(通路)14。層間連接構件14例如由填充於通路孔（貫穿孔）加之導電性糊所構成。 10 步驟2 : 如第4圖⑻所示，樹脂薄臈仏上面之導電層1〇之中，於構成閘極電極2〇g部位之上形成問極絕緣膜22。閑極絕緣膜22之形成上，例如可藉著塗佈絕緣材料來進行。又，形成閘極絕緣膜22的方法可使用例如形成電錢塗膜的電鑛塗 15膜法、使用喷霧鍍敷的噴霧法、噴墨方式。步驟3 : 20 “如第4_)所心上面形柄導電層（金屬聊之樹脂賴⑶之下面與形成有閘極絕緣㈣之樹脂薄額&之上面對向配置。樹脂薄膜12b之下面與樹脂薄膜na之上面接 ^疊層）以覆蓋閘極絕緣膜22。如此-來，樹脂細减树脂薄膜12b接著_)而形成多層樹脂基板μ。步驟4 : 如第5圖⑻所示，於樹脂薄閘極絕緣膜22露出。第5圖（&)所膜形成貫穿孔17以使露 π之實施樣態中，貫穿孔17 25 200913336 之形成藉著照射雷射來執行，惟，貫穿孔π之形成也可使用其他方法(例如，蝕刻等）。又，第5圖（3)所示之實施樣態中’從樹脂薄膜12之上方來所見之貫穿孔17的形狀為圓形’惟，也可為其他形狀(橢圓形、長圓形、矩形等）。 5 步驟5 : 如第5圖（b)所示，對貫穿孔17之内壁17a及閘極絕緣膜 22(貫穿孔π之底面17b的部分）進行金屬鍍敷而形成金屬層 2〇 °例如’以銅鍍敷形成金屬層20。金屬層20形成與導電層10連接。 10 步驟6 : 如第5圖（c)所示，以去除位於對貫穿孔π之底面17b之金屬層20的一部分，並分割金屬層20而形成源極電極2〇s與沒極電極20d。此金屬層20之去除能以例如照射雷射來進行0 15 第7圖表示從上方(樹脂薄膜12之法線方向）觀看已分割金屬層20後之貫穿孔17内部及貫穿孔17的周邊部分。因以上述之雷射照射去除了金屬層2〇所形成之間隙 (無金屬層20的部分）35而分離了源極電極2〇s(亦含延伸部 248)與汲極電極20d(亦含延伸部24d)。 20 於第7圖及第5圖（c)中’源極電極20s覆蓋貫穿孔17之内壁17a之左側半周之約全體及底面17b之左側一半之約全體，且連接導電層10。同樣地，汲極電極覆蓋貫穿孔17之内壁17a之右側半周之約全體及底面17b之右側一半之約全體，且連接其他的導電層1〇。 26 200913336 步驟7 : 如第6圖所示，將包含有機半導體的材料填充至貫穿孔 17内，而將有機半導體部30形成於貫穿孔17内。構成本實施樣態之有機半導體部30之有機半導體材料 5 也有與上述說明重複的内容，但是，可為以下所舉出者。 (1)萘、蒽、四氫蒽、戊省、己省及此等之誘導體所構成之群所選擇之多並苯分子材料，（2)酞菁系化合物、偶氮基系化合物及紫蘇烯系化合物所構成之群所選擇之顏料及其誘導體，（3)腙化合物、三苯甲烷化合物、二苯基甲烷化合物、 10 笑化合物、芳基乙稀基化合物、σ此°坐琳化合物、三苯胺化合物及三苯胺化合物所構成之群所選擇之低分子化合物及其誘導體，（4)聚一Ν—乙烯基咔唑、_化聚_Ν—乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯蒽、芘甲醛樹脂及乙基咔唑甲醛樹脂所構成之群所選擇之高分子化合物。或是，有機半導 15 體材料可為9一芴酮系、聯對苯醌系、苯醌系、吲酮系卟啉系、聚噻吩系及苯撐系化合物。有機半導體部30之形成能以例如印刷來進行。本實施樣態以將包含有機半導體的材料填充至貫穿孔17内而能形成有機半導體部30，由此看來，以定位要形成貫穿孔172時 20 之貫穿孔17而也能進行有機半導體30的定位，技術上的意義大。即，以噴墨方式形成習知之有機半導體部時，必須確保喷墨喷射工具位置的對位精度，而且必須形成用以保持包含有機半導體之墨水於正確位置的通道，但是，依據本實施樣態之方式，若是正確地進行貫穿孔17之定位的 27 200913336 話，對應該位置能形成有機半導體30。有機半導體為高分子有機半導體(例如，聚噻吩或是其誘導體）的情形下，以印刷處理來形成有機半導體部30之優點多。 5 又，有機半導體為低分子有機半導體(例如，戊省）的情形下，以蒸發處理來形成有機半導體部30之優點多。依據以上步驟1〜7可獲得半導體裝置100。又，針對半導體裝置200之製造亦能以類似的方法來實施。即，可取代工程1〜3而準備於一面形成導電層10，而 10 於另一面形成有絕緣層22與導電層10的樹脂薄膜12。而以上述步驟4所示之方法於該樹脂薄膜12形成貫穿孔17，形成以步驟5所示之金屬層20，如步驟6所示分割金屬層20以形成源極電極20s與汲極電極20d，而且如步驟7所示形成有機半導體部30而能製造半導體裝置200。 15 以下表示上述半導體裝置100、200之製造方法的優點。習知也有以全印刷方式形成有機半導體部與導電層 (配線）的情形，此情形下，配線多以金屬奈米糊來形成。但是，金屬奈米糊高價，又，以金屬奈米糊製作之配線多具有較典型的銅配線高的電阻。依據本實施樣態的方式，即 20 使不使用高價的金屬奈米糊，能簡便地製作典型的銅配線圖案，因此技術上的價值大。又，從將源極電極20s、汲極電極20d及有機半導體部 30形成於貫穿孔17内的情形來看，能容易且以高精度將此等的要素予以定位。 28 200913336 如上所述’半導體裝置100、200不會產生以喷墨方式形成各層之習知半導體裝置1000所具有的以下問題。即，以噴墨方式形成各層的情形下，為了要於所希望的位置形成所希望之層’必須藉通道之其他構件將液狀的 5材料以良好精度保持於預定位置，會發生通道之其他構件的形成’以及對位精度的問題。而且，起因於以喷墨所進行之印刷將源極電極層、汲極電極層、有機半導體層、絕緣層、閘極電極層等各層積載若干層於基材上而形成有機半導體零件’而為了確保有機半導體零件之平坦性’會有 10增加有有機零件厚度的問題。而且，一旦如此以印刷積層若干層’則會產生例如起因於對位誤差等而降低製造成功率的問題。製造成功率在半導體裝置1000愈大型就愈低的傾向越強。特別是’將半導體裝置1000使用於有機EL顯示器等顯 15像顯示裝置的情形下，使用於行動電話等級等小畫面尺寸的話’雖然也能忍受對於以印刷方式所造成之上述問題，但是晝面尺寸為大晝面（例如，1m級之超大畫面）的話，上述印刷方式的問題則變得顯著。但是’於半導體裝置100及200，從使用雷射等可容易 20將貫穿孔形成於希望的位置來看，由於可容易且正確地將 TFT等半導體元件予以定位，因此不會產生上述問題。又，可舉出以下的方式作為半導體裝置100之上述製造方法的變形例。進行步驟3之積層步驟之後，可取代步驟4、5而將已形 29 200913336 成在樹脂薄膜12b上面的金屬層（導電層）10以接觸閘極絕緣膜22那般地押入並形成貫穿孔17。以適切地選擇貫穿孔17 之形成條件而下，導電層19在貫穿孔17之形成過程中會變形，而延伸於貫穿孔17之内壁17a及底面17b(絕緣層的上 5部）。接著，去除絕緣層22上之金屬層的一部分以露出閘極絕緣膜22。去除金屬層10之一部分的步驟如同上述步驟6，可使用雷射來進行。此變形例中，可置換成將步驟4、5大幅度簡略化之上 10 述其他步驟。又，在作為半導體裝置100之上述製造方法之其他變形例上，以預先將貫穿孔形成於步驟3使用之樹脂薄膜12b的狀態而省略以步驟4之雷射所進行之貫穿孔的形成。而且，於一面形成導電層10，而在另一面於第1圖所示之已形成絕 15 緣層22與導電層10之樹脂薄膜12預先形成貫穿孔17，藉此，本變形例也可運用於上述半導體200之製造方法。實施樣態2 以下參照第8圖來說明本發明之實施樣態2之半導體裝置 102。 20 第8圖所示之半導體裝置102中，絕緣層22M從樹脂薄膜12b上面連續形成至貫穿孔17之内壁17a及底部，其一部分具有作為閘極絕緣膜之機能的技術點與半導體裝置100 不同。如第8圖所示之實施樣態，絕緣層22M可延伸於多層配線基板15之樹脂薄膜12b上面，然而，本發明並非限定於 30 200913336 此者。在樹脂薄膜12b上面涵跨貫穿孔π之内壁17a及閘極電極20g而延伸之絕緣層22M之中，閘極電極2〇g上的部分具有作為閘極絕緣膜22g的機能。實施樣態2中’在源極電極2〇s及汲極電極20d之中，位於貫穿孔17之内壁上的部分形成在絕緣層22M上之技術點與實施樣態1之半導體裝置100不同。源極電極2〇s及汲極電極20d分別於閘極絕緣膜上（與樹脂薄膜i2b之下面平行）具有延伸部。半導體裝置102中’如將於後段要詳細者，具有於形成貫穿孔17後，可形成包含閘極絕緣層22g之絕緣層22M的優點。又，於半導體裝置102之構造中，與半導體裝置1〇2同樣為樹脂薄膜12僅一層，因此無通路孔13之半導體裝置亦 15 在本發明的範圍内。又’於半導體裝置102之構造中，也可構造成與半導體裝置102同樣形成被有機半導體部3〇包圍之中空部。其次，參照第10圖（a)至第12圖（d)來說明本實施樣態之半導體裝置102之製造方法。又，省略說明以實施樣態1所 20示之半導體裴置之製造方法同樣之點。步驟1 : 如第10圖（a)所示，與第4圖（a)同樣準備於兩面形成有導電層10之樹脂薄膜12a。步驟2 : 31 200913336 如第10圖（b)所示，於樹脂薄膜12a上方配置樹脂薄膜 12b以覆蓋樹脂薄膜12a上面之導電層10之閘極電極的部位 20g。之後，接合樹脂薄膜12a與樹脂薄膜12b而形成多層樹脂基板15。此積層（疊層步驟）能以例如80°C、2分鐘、0.5Mpa 5 的壓力來進行。步驟3 : 如第10圖（c)所示，多層樹脂基板15之樹脂薄膜12b形成貫穿孔17使閘極電極20g露出。本實施樣態例如以C02雷射來形成直徑300/zm(樹脂薄膜12b上面的直徑）的貫穿孔17。 10 步驟4 :

如第11圖（a)所示，於包含有貫穿孔π之内壁17a、閘極電極20g(貫穿孔17之底面部）之樹脂薄膜12b上面形成絕緣層22M。本實施樣態係於樹脂薄膜12b上面之全面旋轉塗敷 ^階段樹脂（例如，環氧樹脂），以8〇它乾燥，之後以200°C 15熱處理後使熱硬化結束而形成絕緣層22M。步驟5 : 如第11圖（b)所示，於絕緣層22M上形成導電層10。在此說明，係於於樹脂薄膜12b上面之全面施予銅鍍敷並於絕緣層22M上形成導電層10。 2〇步驟6 : 如第11圖（c)所示，從貫穿孔17内之絕緣層22M上之導電層ίο形成源極電極22s與汲極電極2〇d。本實施樣態例如和雷射去除位於貫穿孔17内之導電層1〇之預定部位而將源炫電極22s與及極電極分離。以钮刻位於樹脂薄膜⑶上 32 200913336

處理（例如，以200。(：進行3〇分鐘），。也能以喷墨方式將以穿孔17内，接著進行熱使有機半導體之溶劑飛政並使有機半導體結晶化而形成有機半導體部如。如此一來，可製造第8圖所示之半導體裝置1〇2。又，在半導體裝置102之上述製造方法之其他變形例方面，以在第2步驟使用之樹脂薄膜⑽預先形成貫穿孔_ 狀態’可省略以步驟3之雷射所進行之貫穿孔㈣形成。第9圖（a)及(b)表示本實施樣態之變形例之半導體裝置 1〇3(第9圖⑻僅為半導體裝置1〇3之一部分）。第9圖⑷係表示貝牙孔17内及附近之源極電極2〇s與没極電極2〇d之平面配置的上面圖。第9圖（b)係模式化表示半導體裝置1〇3之剖 20面的剖面圖，且對應第9圖（a)之B — B，剖面。此半導體裝置 103如第9圖所示’源極電極2〇Ms(延伸部24Ms)及汲極電极 20Md(延伸部20Md)具有梳子形狀，且相互對向配置成梳子形狀部分嚙合。即，本變形例中，於一個貫穿孔17内形成有梳子形狀 33 200913336 之源極電極20Ms及汲極電極2〇Md之技術點為其特點。於半導體裝置103中，例如通道長度（源極電極2〇ms與汲極電極20Md之間的距離）為10//111，通道寬度（源極電極 20Ms與汲極電極2〇Md對向之部分的長度，或梳形電極間長 5度）為1000# m。亦即，此變形例之通道寬度為通道長度的 100倍。又，源極電極2〇Ms或沒極電極20Md之梳子部寬度為25"m，而線/空間（L/S)之尺寸為如上所述，以將源極電極與汲極電極設成梳子形狀的狀態而能大幅地增加通道寬度，因此在源極電極2〇Ms與汲 10極電極2〇Md之間可流動例如用以驅動有機£1^元件之充分的電流（大電流）。又，源極電極20Ms及汲極電極2〇Md在形狀以外之例如使用的材料專構成上，分別為源極電極2〇s及汲極電極2〇d 相同。又，閘極電極20g之厚度例如為〇3//m。 15 又，具有梳子形狀之源極電極20Ms與汲極電極20Md 也可運用於實施樣態所示之任何半導體裝置。實施樣態3 第12圖表示本發明之影像顯示裝置（有機EL顯示裝置)500的剪截立體圖。影像顯示裝置5〇〇包含有將多數發光 20元件80規則地配列之發光層600、配置有多數用以驅動（0N /OFF之控制）前述發光元件之半導體裝置3〇〇的驅動電路層700、藉由資料線92與開關線94而將電流供給至驅動電路層700的驅動器部800、850。第13圖表示半導體裝置300之剖面圖。 34 200913336 半導體襞置300係構成影像裝置500之一部分的半導體裝置。具有對應影像顯示裝置5〇〇之一個像素的一個有機EL 元件(發光元件)80,係控制此發光元件80之發光的發光元件控制裝置’因此’相當於影像裝置50之像素之數的半導體 5裝置300包含於影像裝置500。以下一面參照第13圖一面說明半導體裝置300。半導體袭置3⑽具有實施樣態1之半導體裝置（有機半導體裝置）100所包含之兩個半導體元件（半導體元件 H)〇A、100B)，其等效電路如第14圖所示。 10 兩個半導體元件100A、100B之中，一個為開關電晶體 100A，另一個為驅動器電晶體1〇〇B。又，半導體元件1〇〇A、 1 〇〇B配置於補強薄膜86(例如，PET、PEN等樹脂薄膜)之上。本貫施樣態之半導體元件1〇〇A、100B形成於有機EL 兀件80之下，半導體元件100B連接於有機EL元件80。又， 15有機EL元件80之上形成有與有機EL元件80電性連接的透明电極82。而且，於其上形成有保護薄膜(例如，pET、pEN 等樹脂薄膜)84。第14圖所示之配線％為資料線，雖然未於第13圖表示，惟，與連接於第13圖之半導體元件1〇〇八之源極電極2〇s 2〇的導電層10電性連繫著。配線94為選擇線（開關線），與半導體元件100A之閘極電極2〇g電性連繫著。 *以驅動器部_、850控制資料線92與開關線94之電流而藉著半導體元件1GGA控制從驅動器電晶體誦流向有機EL元件80及透明電極82的電流，驅動發光元件8〇的發 35 200913336 光。即，半導體元件100A可作為控制有機EL元件（發光元件）80之ON/OFF的開關電晶體使用。依據影像顯示裝置500的構造，電晶體等半導體元件於各像素不僅有兩個（半導體元件100A與半導體元件100B各 5 —個）’也有設置三個以上者，本實施樣態之半導體裝置100 之半導體元件也可設置第三個或其以上之電晶體。又，不限於半導體裝置100，本發明說明書所記載之本發明之所有的半導體裝置（半導體裝置100、1〇卜1〇2、1()3、 200)之其中任一半導體裝置均可作為半導體裝置3〇〇之半 10導體元件（開關電晶體100A及驅動器電晶體100叫使用。又’本發明之所有的半導體裝置及其半導體元件不限於有機EL顯示器，也可使用於其他影像顯示裝置（例如，液晶顯示裝置），又，也可使用於電子紙。而且，本發明之所有的半導體裝置及其半導體元件可運用於目前印刷電子運 15用所檢討之各種用途(例如。RF —ID、記憶體、Mpu、太陽電池、感測器等）。又，影像顯示裝置500能使用液晶、電漿發光元件等其他種類之發光元件取代上述元件，^可作為有機 EL顯示裝置以外之例如液晶顯示裝置、電聚顯示裝置等其 20他種類的影像顯示裝置使用。 " 以上，以最佳實施樣態說明了本發明，然而，以上的記述並非限定事項，當然可作各種的改變。例如，上述實施樣態表示了以對應一個零件的形態來製作半導體裝置 100的例子，但是不限於此形態，而可進行以對應多數零件 36 200913336 的形態來製作。如此的製作方式可使用繞捲式(roll to roll) 製法。又，依據本實施樣態之構造所構成之效果，一旦於將來開發時，以使用假想之高移動度有機半導體材料而可利用作為效果更顯著者，而可獲得更大的技術價值。本發明一併以日本國專利申請案之特願2〇〇7_2〇52〇2 為基礎申請案主張優先權。專利申請案之特願2〇〇7 — 205202作為參考依據並納入本發明說明書。產業上的可利用性依據本發明，以利用了層間連接構造之簡便的構造而 10 能挺供積體欲度優異的半導體裝置。

【圖式簡單說*明；J 第1圖係模式化表示本發明之實施樣態J之半導體裝置 200之構造的剖面圖。第2圖係拉式化表示本發明之實施樣態i之半導體裝置 15 100之構造的剖面圖。第3_係松式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 101之構造的剖面圖。第4圖（a) (c)係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置100之製造方法的剖面圖。 20 第5圖（）（c)係模式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置100之製造方法的剖面圖。第6圖係松式化表示本發明之實施樣態i之半導體装置 100之製造方法的剖面圖。第7_係极式化表示本發明之實施樣態1之半導體裝置 37 200913336 100之貫穿孔及其周邊部分之構造的上面圖。第8圖係模式化表示树明之實施樣態2之半導體裝置 102之構造的剖面圖。第9圖（a)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝 5置103之源極電極2〇Ms與汲極電極2〇Md之平面構造的上面圖，圖（b)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裴置 103之構造的剖面圖，且對應第9圖之b — b，剖面。第10圖（a)〜(c)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置102之製造方法的剖面圖。 10 第11圖（a)〜（d)係模式化表示本發明之實施樣態2之半導體裝置102之製造方法的剖面圖。第12圖係模式化表示本發明之實施樣態3之影像顯示裝置500的立體圖。第13圖係模式化表示本發明之實施樣態3之半導體穿 15 置300的剖面圖。第14圖表示半導體裝置300之等效電路。第15圖係模式化表示習知之半導體裝置之構造的剖面圖。【主要元件符號說明】 10…導電層板） 12、12a、12b…樹脂薄膜口…貫穿孔 13…通路孔(貫穿孔） 17a…内壁 14.·.層間連接構件(通路） 17b...底面 15…多層樹脂基板(多層配線基 2〇s、2〇Ms. ·.源極電極 38 200913336 20d、20Md…沒極電極 20g···閘極電極 22…絕緣層(閘極絕緣膜） 22g…閘極絕緣膜 22M…絕、 24s…源極電極之延伸部 24d…沒極電極之延伸部 30、30M…有機半導體部 35…間隙 50…層間連接構件(通路） 80·"發光元件有機EL元件 82…透明電極 84…保護薄膜 86…補強薄膜 92…資料線 94…選擇線 100 Ί01 Ί02 Ί03'200 > 半導體裝置 100A…開關電晶體 100B…驅動益電晶體 110…樹脂勒反 300··· 120…配線層 120d…沒極電極 120s…源極電極 130…有機半導體層 140…絕緣膜 150…配 150g…閘極電極 500…影像顯示裝置 700···驅動電路層 800、850···驅動器部 1000…半導體裝置 39

Claims

200913336 十、申請專利範圍： 1. 一種半導體裝置，包含有：樹脂薄膜，係形成有從一面貫穿至另一面之貫穿孔者； 5 源極電極，係沿著前述貫穿孔之内壁設置者；汲極電極，係沿著前述貫穿孔之内壁設置者；閘極電極，係與前述貫穿孔對向且設於前述樹脂薄膜之另一面者；絕緣層，係設於前述閘極電極上且係設置於前述貫 10 穿孔内之底部者；及有機半導體，係配置於前述貫穿孔之内部並接觸前述源極電極及前述汲極電極者，且前述有機半導體於前述貫穿孔内之底部與前述絕緣層之至少一部分接觸，並且於該已接觸之絕緣層之附 15 近的有機半導體形成通道。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，更包含有接合於前述樹脂薄膜之另一面的第2樹脂薄膜。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中前述第2樹脂薄膜具有由第2貫穿孔與形成於該第2貫穿孔之導電性組 20 成物所構成的通路。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置，其中前述源極電極具有延伸至前述絕緣層上的源極電極延伸部，前述汲極電極具有延伸至前述絕緣層上的汲極電極延伸部，且在前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸 40 200913336 部之間，前述有機半導體與前述絕緣體接觸。 5.如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部具有梳子形狀，且對向分開配置成相互嚙合。 5 6·如申請專利範圍第1至5項中任一項之半導體裝置，其中前述絕緣層形成從前述貫穿孔之底部延伸並覆蓋前述貫穿孔之内壁，且前述源極電極及前述汲極電極隔著前述絕緣層並沿著前述貫穿孔之内壁形成。 7·如申請專利範圍第1至6項中任一項之半導體裝置，其中 10 前述有機半導體具有中空部。 8. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置，其中前述有機半導體之前述中空部填充有絕緣材料。 9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之半導體裝置，其中前述有機半導體由高分子有機半導體所構成。 15 10.如申請專利範圍第1至8項中任一項之半導體裝置，其中前述有機半導體由低分子有機半導體所構成。 11. 如申請專利範圍第1至1〇項中任一項之半導體裝置，其中前述樹脂薄膜係選自於由聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚2,6萘二甲酸乙二酯樹脂及芳香族聚醯胺樹脂所構成 20 之群之任一者。 12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之半導體裝置，其中前述源極電極及前述汲極電極係貴金屬。 13. —種影像顯示裝置，包含有：顯示部，係配列有發光元件者；及 41 200913336 驅動電路層，係驅動使用於該顯示部之前述發光元件者，且前述驅動電路層包含有申請專利範圍第1至12項中任一項之半導體裝置。 5 14.如申請專利範圍第13項之影像顯示裝置，係將申請專利範圍第1至12項中任一項之半導體裝置之半導體元件作為導通(ON)/斷開（OFF)之開關電晶體使用者。 15.如申請專利範圍第13或14項之影像顯示裝置，係將申請專利範圍第1至12項中任一項之半導體裝置之半導體元 10 件作為驅動前述發光元件之發光的驅動器電晶體使用者。 16_如申請專利範圍第13至15項中任一項之影像顯示裝置，其中前述發光元件係有機電場發光發光元件。 17.—種半導體裝置之製造方法，包含以下步驟： 15 (1)於樹脂薄膜之一面形成絕緣層及配置於該絕緣層上的閘極電極，且形成從前述樹脂薄膜之另一面至前述絕緣層之貫穿孔； (2)於前述貫穿孔之内壁形成源極電極及汲極電極；及 20 (3)於貫穿孔内部配置有機半導體，使該有機半導體接觸前述閘極電極、前述汲極電極及前述絕緣層，且前述半導體裝置之製造方法係配置前述源極電極及前述汲極電極，使前述有機半導體於與前述絕緣層之接觸部分附近形成通道。 42 200913336 18.如申請專利範圍第17項之半導體裝置之製造方法，其中前述步驟（1)包含將前述樹脂薄膜之一面配置於第2樹脂薄膜上之步驟，而該第2樹脂薄膜具有配置在表面之閘極電極與配置在該閘極電極上之絕緣層。 5 19.如申請專利範圍第18項之半導體裝置之製造方法，係將預先已形成貫穿孔之樹脂薄膜配置於前述第2樹脂薄膜之絕緣層上，形成前述步驟（1)之貫穿孔。 20_如申請專利範圍第17至19項中任一項之半導體裝置之製造方法，其中於前述步驟(2)中，於前述源極電極設置 1〇延伸至前述絕緣層上之源極電極延伸部，於前述汲極電極設置延伸至前述絕緣層上之汲極電極延伸部，且在前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部之間，使前述有機半導體與前述絕緣層接觸。 21.—種半導體裝置之製造方法，包含以下步驟： 15 (1)於樹脂薄膜之一面形成閘極電極，且形成從前述樹脂薄膜之另一面至前述閘極電極之貫穿孔； (2) 以絕緣層覆蓋前述貫穿孔之内壁及從前述貫穿孔露出之前述閘極電極； (3) 沿著前述貫穿孔之内壁，在前述絕緣層上形成源 20 極電極及汲極電極；及 (4) 於貫穿孔内部配置機半導體，使該有機半導體接觸前述閘極電極、前述汲極電極及覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層，且前述半導體裝置之製造方法係配置前述源極電極 43 200913336 及前述汲極電極，使前述有機半導體於與覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層之接觸部分附近形成通道。 22. 如申請專利範圍第21項之半導體裝置之製造方法，其中前述步驟（1)包含將前述樹脂薄膜之一面配置於第2樹脂 5 薄膜上之步驟，而該第2樹脂薄膜表面配置有閘極電極。 23. 如申請專利範圍第22項之半導體裝置之製造方法，係將預先已形成貫穿孔之樹脂薄膜配置於前述第2樹脂薄膜之閘極電極上，形成前述步驟（1)之貫穿孔。 24. 如申請專利範圍第21至23項中任一項之半導體裝置之 10 製造方法，其中於前述步驟(3)中，於前述源極電極設置延伸至覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層上之源極電極延伸部，於前述汲極電極設置延伸至覆蓋前述閘極電極之前述絕緣層上之汲極電極延伸部，且在前述源極電極延伸部與前述汲極電極延伸部之間使前述有機半導體與覆 15 蓋前述閘極電極之前述絕緣層接觸。 25. 如申請專利範圍第17至24項中任一項之半導體裝置之製造方法，係藉對前述樹脂薄膜進行雷射照射，形成前述步驟（1)之貫穿孔。 44